JPH0676637U - ディーゼル式内燃機関の燃料噴射用電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の全ての駆動状態で過給式ディーゼ
ル内燃機関のスモーク排出制限を可能なかぎり最適にで
きるディーゼル式内燃機関の燃料噴射用電子制御装置を
提供する。 【構成】 内燃機関の通常運転時では内燃機関に供給さ
れる燃料の量ＱＫ１は、空気量に関する第１の信号に基
づきスモーク排出制限信号発生器１６を介して求められ
る。一方、センサの故障により処理回路２３を介して内
燃機関の運転に誤動作が識別されると、第１の信号に代
り、シミュレーション装置３７からの信号が空気量信号
として利用され、それに基づきスモーク排出制限が行わ
れる。このシミュレーション装置から得られる空気量信
号は、内燃機関の回転数Ｎと噴射すべき燃料量に関する
信号ＱＫ２に基づいて形成されるので、正確な空気量信
号が得られ、最適な燃料供給が可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼル式内燃機関の燃料噴射用電子制御装置、更に詳細には、 内燃機関の動作状態を示す動作量（運転パラメータ）を検出するセンサと、少な くとも内燃機関の回転数に関係してスモークを制限する燃料供給量を読み出すこ とが可能なスモーク排出制限信号発生器と、内燃機関に供給される空気量に関す る信号を発生する装置と、少なくとも内燃機関の回転数に関係してシミュレーシ ョン信号（模擬信号）を発生するシミュレーション装置（模擬信号発生装置）と 、内燃機関の動作状態を示す動作量を処理する処理装置とを備えたディーゼル式 内燃機関の燃料噴射用電子制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、過給式のディーゼル式内燃機関に用いられるセンサにより過給空気温度 と過給空気圧を検出し内燃機関に供給される燃料の量を制御することが知られて いる。同様にドイツ特許公開公報第３２０４８０４号には、内燃機関の動作量を 検出するセンサが不要なスモーク排出制限方法が記載されている。しかし、これ らの方法を過給式のディーゼル式内燃機関に用いた場合過給空気圧センサの故障 に対してそれぞれの装置を良好にしかも確実に応答させることは不可能である。

【０００３】 また、燃料供給量制御装置において、センサが故障すると、代替信号が用いら れることが行なわれ、例えば、特開昭５７ー５１９２４号公報では、過給圧セン サが故障した場合には、特定圧力（例えば７６０ｍｍＨｇ）を疑似して燃料噴射 制御を行なう構成が、また特開昭５５ー３２９１９号公報に示す装置では、空気 量センサが故障した場合には、空気量センサの出力を回転数、絞り弁開度、ある いは排ガス濃度を示す信号（疑似信号）に切り替えて燃料制御を行なう構成が記 載されている。

【０００４】 また、上述したドイツ特許公開公報第３２０４８０４号（特開昭５８ー１３８ ２３３号公報）には、アクセルペダル位置の信号に基づいて設定される燃料量と 回転数に基づき空気量信号をシミュレーションする装置が記載されているが、ア クセルペダル位置で設定される燃料量を用いているので、必ずしも実際に内燃機 関に供給される燃料量とはならず、シミュレーションされる空気量信号が正確で ない、という欠点がある。

【０００５】 従って、センサ等が故障時、このような代替信号を用いて空気量信号を形成す ると、最適なスモーク排出制限を行なえないという問題がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従って、本考案はこのような従来の欠点を解消し、内燃機関の全ての駆動状態 で過給式ディーゼル内燃機関のスモーク排出制限を可能なかぎり最適にできるデ ィーゼル式内燃機関の燃料噴射用電子制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような目的を達成するために、運転パラメータを検出するセン サと、少なくとも内燃機関の回転数と空気量に関する信号に基づいて最大許容燃 料量を設定するスモーク排出制限用信号発生器と、空気量に関する第１の信号を 検出する第１の手段と、内燃機関の回転数と噴射すべき燃料量に関する信号に基 づいて空気量に関する第２の信号を設定するシミュレーション装置と、通常運転 時には空気量に関する第１の信号を、また通常運転以外（誤動作時）には空気量 に関する第２の信号をスモーク排出制限用信号発生器の入力値として選択する処 理装置とを備える構成を採用した。

【０００８】

【作用】

このような構成では、過給式ディーゼル内燃機関の通常運転時では内燃機関に 供給される燃料の量は、内燃機関の回転数と空気量に関する第１の信号に基づき スモーク排出制限信号発生器を介して求められる。一方、センサの故障により内 燃機関の運転に誤動作が識別されると、第１の信号に代り、シミュレーション装 置からの信号が空気量信号として利用され、それに基づきスモーク排出制限が行 われる。このシミュレーション装置から得られる空気量信号は、内燃機関の回転 数と噴射すべき燃料量に関する信号に基づいて形成されるので、正確な空気量信 号が得られ、最適な燃料供給が可能になる。

【０００９】

【実施例】

以下、添付図面に示す実施例に従い本考案を詳細に説明する。

【００１０】 実施例として自己着火式の過給式内燃機関に供給される燃料の量を制御する装 置について説明する。

【００１１】 図には、ディーゼル式内燃機関の電子燃料噴射装置の構成が概略図示されてい る。符号１０で示すものは最小値選択回路（ＭＩＮ）であって、この回路には二 つの信号、即ち、その入力端子１２には信号ＱＫ０が、また入力端子１３にはス モークを制限する燃料供給量を発生できるスモーク排出制限信号発生器１６から の信号が入力される。最小値選択回路１０の出力端子には信号ＱＫ１が得られる 。スモーク排出制限信号発生器１６の入力端子１８には内燃機関の回転数を表わ す信号Ｎが入力される。一方、その他方の入力端子１９には切替回路２１からの 出力信号が入力される。この切替回路２１は入力端子２５、２６、２７に内燃機 関の動作状態を示す信号を受ける処理回路２３により駆動される。信号Ｎは上述 したように内燃機関の回転数を示し、信号ＰＬは過給空気圧に関する信号を、ま た信号ＴＬは過給空気温度に関する信号を表す。

【００１２】 切替回路２１は更に二つの入力端子２９、３０を有し、その入力端子２９には 過給圧が補正された空気量信号を発生させる信号発生器３２からの空気量信号が 入力される。この信号発生器３２の入力端子３４、３５には過給空気圧信号ＰＬ 並びに過給空気温度信号ＴＬが印加される。またこの過給圧補正された空気量信 号発生器に例えば、回転数信号Ｎのような信号を入力するようにしてもよい。

【００１３】 切替回路２１の入力端子３０にはシミュレーション回路３７が接続される。こ のシミュレーション回路の入力端子３９には信号ＱＫ２が入力される。シミュレ ーション回路は結合回路４１、遅延回路を備えた微分回路４２、遅延回路４３、 並びに定常状態での過給空気量信号を発生させる過給空気量信号発生器４４から 構成される。微分回路４２の入力端子４６には内燃機関の回転数信号Ｎが、また 遅延回路４３には過給空気量信号発生器４４からの出力信号が入力される。更に この信号発生器４４の入力端子４８には信号Ｎが、また入力端子４９には信号Ｑ Ｋ２がそれぞれ入力される。

【００１４】 微分回路４２と遅延回路４３の出力信号は結合回路４１の入力端子５１、５２ に接続される。更にこの結合回路４１の入力端子５３には所定の過給空気圧値あ るいは測定された大気圧の関数値を表わす信号Ｐ０が印加される。結合回路４１ の出力信号はシミュレーション回路３７の出力信号に対応し切替回路２１の入力 端子３０に印加される。

【００１５】 信号ＱＫ０は燃料の量を示す信号であり、場合によって内燃機関に供給される 燃料の量を定める。内燃機関に供給される燃料の量を定める信号となるのは、信 号ＱＫ０が最小値選択回路１０の入力端子１３に現れる燃料供給量信号より小さ い場合である。信号ＱＫ０は例えば、アクセルペダルの位置、アイドル制御、始 動増量等に関係した値である。一方、信号ＱＫ１、ＱＫ２も同様に燃料の量を示 し、内燃機関に供給される燃料の量を定める信号である。しかし、いずれにして も信号ＱＫ１のみが内燃機関に供給される燃料の量を定めるものであり、信号Ｑ Ｋ２が内燃機関に供給される燃料の量を定める信号となるのは、切替回路が切り 替った場合であることに注意しておく。

【００１６】 過給式ディーゼル内燃機関が通常の運転状態にある場合には、過給圧補正され た空気量信号発生器３２は切替回路２１を介してスモーク排出制限信号発生器１ ６と接続される。それにより、最小値選択回路１０の入力端子１２の信号ＱＫ０ が入力端子１３の信号より大きい場合には、少なくとも過給空気圧と過給空気温 度に基づき信号発生器３２、１６を介して内燃機関に供給される燃料の量が定め られる。このような場合、過給式ディーゼル内燃機関の重要な運転パラメータで ある信号ＰＬ，ＴＬが制御に用いられているので、内燃機関を最適に制御するこ とが可能である。

【００１７】 例えば、過給空気圧センサの誤動作が処理回路２３による判別操作により識別 されると、切替回路２１が駆動され、過給圧補正された空気量信号発生器３２は スモーク排出制限信号発生器１６とは接続されなくなる。更に、場合によっては 処理回路２３によって直接あるいは間接に内燃機関の過給機が調節される。従っ て誤動作の場合はシミュレーション装置３７がスモーク排出制限信号発生器１６ に接続される。これによって万一誤りのある信号ＰＬあるいはＴＬが発生しても 内燃機関制御に何ら影響を与えないようにすることができる。

【００１８】 シミュレーション装置３７は信号ＰＬ、ＴＬには無関係であり、所定の過給空 気圧値あるいは測定された過給空気圧値に関する信号Ｐ０と、微分され遅延した 回転数信号、即ち、回転数変動信号と、燃料供給量信号ＱＫ２から得られ補正遅 延した信号の結合から得られる空気量信号を形成する。その場合燃料供給量信号 ＱＫ２の補正は信号Ｎに従って過給空気量信号発生器４４により行われ、一方遅 延は遅延回路４３によって行われる。シミュレーション装置３７の更に詳細な説 明はドイツ特許公開公報第３２０４８０４号に記載されている。

【００１９】 信号ＱＫ２は、ポンプ特性値により例えば回転数に関係して補正され続いて内 燃機関の制御ロッドを調節する調節器に入力される燃料供給量目標値に対応させ ることができる。同様に信号ＱＫ１もこの目標値に対応させることができる。し かし本考案では信号ＱＫ１，ＱＫ２に対してこの目標値に対応させるだけでなく 、内燃機関の制御時発生する燃料の量を示す他の信号を利用するようにしてもよ い。

【００２０】 本考案は、上述した実施例に限定されるものでなく、内燃機関の一般的な制御 （開ループ、閉ループ制御）に利用することが可能である。同様に本考案は純粋 なアナログ回路構成に限定されるものでなく、対応してプログラムされたマイク ロプロセッサを用いて実施することが可能である。

【００２１】 本考案の基本的な考え方をもう一度述べておくと、内燃機関の制御（開ループ 、閉ループ制御）に内燃機関の動作信号に従って内燃機関の運転パラメータを検 出するセンサに関係したシステムかあるいはそのセンサに無関係なシステムの何 れかが用いられることである。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ディーゼル式内燃機関の通常運転では 、検出された空気量信号がスモーク排出制限用信号発生器に入力されるので、ス モークの制限された燃料供給が可能になる。また本考案では、内燃機関の回転数 と噴射すべき燃料量に関する信号に基づいて空気量信号をシミュレーションする ことができるので、過給空気圧センサ等の誤動作時にも正確な空気量信号を形成 することができ、それに基づきスモーク排出制限が行なわれ、最適な燃料供給が 可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の概略構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 最小値選択回路 １６ スモーク排出制限信号発生器 ２１ 切替回路 ２３ 処理回路 ３２ 過給圧補正空気量信号発生器 ３７ シミュレーション装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転パラメータを検出するセンサと、 少なくとも内燃機関の回転数と空気量に関する信号に基
   づいて最大許容燃料量を設定するスモーク排出制限用信
   号発生器と、 空気量に関する第１の信号を検出する第１の手段と、 内燃機関の回転数と噴射すべき燃料量に関する信号に基
   づいて空気量に関する第２の信号を設定するシミュレー
   ション装置と、 通常運転時には空気量に関する第１の信号を、また通常
   運転以外には空気量に関する第２の信号をスモーク排出
   制限用信号発生器の入力値として選択する処理装置とを
   備えたことを特徴とするディーゼル式内燃機関の燃料噴
   射用電子制御装置。