JPH08177587A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転数センサ等、燃料量の調量基準となる角
度センサに異常が来たした場合であれ、その制御性能を
損なうことなく、エンジンの安定した運転を維持するこ
とのできるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を提
供する。 【構成】 エンジン40の各気筒に対し噴射ポンプ１から
噴射される燃料をスピルする電磁弁20の駆動指令値すな
わち調量指令値は、回転数センサ31の出力を基準に求め
られる。また、燃料噴射時期を調整するタイマ制御弁28
の駆動指令値すなわち噴射時期指令値は、上記回転数セ
ンサ31の出力とクランク角センサ52の出力との位相差に
基づき求められる。ここでは、これら調量指令値と噴射
時期指令値とをクランク角センサ52の出力を基準に制御
装置60内のメモリに記憶しておき、回転数センサ31の異
常時には、このメモリに記憶されている調量指令値及び
噴射時期指令値を同クランク角センサ52の出力に基づき
読み出してそれら制御に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置に関し、特に、燃料噴射制御の基準
となる回転数センサの異常時にあっても、同エンジンの
安定した運転を維持する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排気規制の強化に伴い、より
自由度の高い燃料噴射制御を行うことのできる電子式の
燃料噴射制御装置の採用が近年拡大している。

【０００３】例えば、ディーゼルエンジンに採用される
電子式の燃料噴射制御装置にあっては、燃料噴射ポンプ
内に配設される回転数センサの出力を基準として、同噴
射ポンプからエンジンの各気筒に噴射供給される燃料の
スピル時期、すなわち電磁弁の通電時期を調整し、燃料
噴射量を制御するようにしている。

【０００４】このため、同燃料噴射制御装置にあって
は、上記回転数センサが故障するなどして、その出力が
得られなくなったような場合には、上記電磁弁（スピル
弁）の通電時期が不明となり、ひいては上記燃料噴射量
の制御自体が不能となる。こうして燃料噴射量の制御が
不能となれば、オーバーランまたはエンジンストール等
の不都合が生じることとなる。

【０００５】そこで従来は、例えば特開昭５８−６２３
２９号公報にみられるように、上記回転数センサに異常
時には、エンジンの基準クランク位置に対応したパルス
信号を出力するクランク位置センサの出力と適宜のクロ
ック信号とに基づき上記燃料噴射制御のための信号を生
成するなどの制御手法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような制御手法に
よれば、たとえ上記回転数センサに異常が来たした場合
でも、オーバーランやエンジンストール等の不都合は確
かに回避され、エンジンの運転も一応は継続されるよう
にはなる。

【０００７】ただし、回転数センサの出力を通じて得ら
れる角度情報とクランク位置センサの出力を通じて得ら
れる角度情報との間にはずれや更にそのばらつき等があ
る。そして、上記クロック信号を併用したとしても、こ
うしたずれやばらつきが吸収されることはない。

【０００８】すなわち、上記回転数センサの出力を基準
とした燃料噴射制御から、その異常等によって、該クラ
ンク位置センサの出力を基準とした燃料噴射制御に切り
換えられたときには、上述した電磁弁（スピル弁）の通
電時期等にも、こうしたずれやばらつき等に起因する微
妙な変化が来たすこととなる。

【０００９】このため、上記制御手法の採用によって、
エンジンの運転そのものは継続することができたとして
も、燃料噴射制御上は、必ずしも望ましい状態で同エン
ジンの運転が維持されるとは限らない。

【００１０】結局、この従来提案されている制御手法と
は、上記公報にも記載されているように、制御性能の低
下を妥協したレベルにとどめてエンジンの継続運転を可
能にするものでしかない。

【００１１】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、上記回転数センサ等、燃料量の調量基準
となる角度センサに異常が来たした場合であれ、その制
御性能を損なうことなく、エンジンの安定した運転を維
持することのできるディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、請求項１記載の発明では、燃料噴射ポンプからデ
ィーゼルエンジンの各気筒に対し噴射供給される燃料を
スピルさせることで同燃料量を調量する電磁弁と、この
燃料量の調量基準となる角度信号を出力する第１の角度
センサと、ディーゼルエンジンの燃焼サイクル基準とな
る角度信号を出力する第２の角度センサと、前記第１の
角度センサの出力から求めたエンジン回転数に基づいて
前記電磁弁に対する駆動指令値である調量指令値を算出
する調量指令値演算手段と、該算出される調量指令値が
前記第２の角度センサの出力から求められるエンジン回
転数に対応付けされて記憶される調量指令値メモリと、
前記第１の角度センサの正常時には前記調量指令値演算
手段によってその都度算出される調量指令値に基づき前
記電磁弁の駆動を制御し、同第１の角度センサの異常時
には、前記第２の角度センサの出力から求められるエン
ジン回転数に基づいて前記調量指令値メモリからその対
応する調量指令値を読み出し、該読み出した調量指令値
に基づき前記電磁弁の駆動を制御する調量制御手段とを
具えてディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を構成す
る。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、該請求項
１記載の発明の構成に加えて更に、燃料噴射ポンプから
ディーゼルエンジンの各気筒に対し噴射供給される燃料
の噴射時期を調整する噴射時期制御弁と、前記第１及び
第２の角度センサの出力の位相差に基づいて該噴射時期
制御弁に対する駆動指令値である噴射時期指令値を算出
する噴射時期指令値演算手段と、 該算出される噴射時
期指令値が前記第２の角度センサの出力から求められる
エンジン回転数に対応付けされて記憶される噴射時期指
令値メモリと、前記第１の角度センサの正常時には前記
噴射時期指令値演算手段によってその都度算出される噴
射時期指令値に基づき前記噴射時期制御弁の駆動を制御
し、同第１の角度センサの異常時には、前記第２の角度
センサの出力から求められるエンジン回転数に基づいて
前記噴射時期指令値メモリからその対応する噴射時期指
令値を読み出し、該読み出した噴射時期指令値に基づき
前記噴射時期制御弁の駆動を制御する噴射時期制御手段
とを具えてディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を構
成する。

【００１４】また、請求項３記載の発明では、これら請
求項１または２記載の発明の構成において、前記第１の
角度センサの出力から求めたエンジン回転数に基づいて
前記燃料の噴射時期目標値を算出する噴射時期目標演算
手段と、該算出される噴射時期目標値が前記第２の角度
センサの出力から求められるエンジン回転数に対応付け
されて記憶される噴射時期目標メモリとを更に具え、前
記調量制御手段を、前記第１の角度センサの異常時、前
記第２の角度センサの出力から求められるエンジン回転
数に基づいて前記調量指令値メモリ及び噴射時期目標メ
モリからそれぞれ対応する調量指令値及び噴射時期目標
値を読み出し、それら読み出した調量指令値及び噴射時
期目標値の加算値に基づいて前記電磁弁の駆動を制御す
るものとして構成する。

【００１５】また、請求項４記載の発明では、燃料噴射
ポンプからディーゼルエンジンの各気筒に対し噴射供給
される燃料をスピルさせることで同燃料量を調量する電
磁弁と、同燃料噴射ポンプからディーゼルエンジンの各
気筒に対し噴射供給される燃料の噴射時期を調整する噴
射時期制御弁と、前記燃料量の調量基準となる角度信号
を出力する第１の角度センサと、ディーゼルエンジンの
燃焼サイクル基準となる角度信号を出力する第２の角度
センサと、前記第１の角度センサの出力から求めたエン
ジン回転数に基づいて前記電磁弁に対する駆動指令値で
ある調量指令値を算出する調量指令値演算手段と、該算
出される調量指令値が前記第２の角度センサの出力から
求められるエンジン回転数に対応付けされて記憶される
調量指令値メモリと、前記第１の角度センサの出力から
求めたエンジン回転数に基づいて前記燃料の噴射時期目
標値を算出する噴射時期目標演算手段と、該算出される
噴射時期目標値が前記第２の角度センサの出力から求め
られるエンジン回転数に対応付けされて記憶される噴射
時期目標メモリと、前記第１及び第２の角度センサの出
力の位相差に基づいて前記噴射時期制御弁を通じた実際
の噴射時期を検出する実噴射時期検出手段と、この検出
される実際の噴射時期と前記算出される噴射時期目標値
との偏差に基づいて前記噴射時期制御弁に対する駆動指
令値である噴射時期指令値を算出する噴射時期指令値演
算手段と、該算出される噴射時期指令値が前記第２の角
度センサの出力から求められるエンジン回転数に対応付
けされて記憶される噴射時期指令値メモリと、前記第１
の角度センサの正常時には前記調量指令値演算手段によ
ってその都度算出される調量指令値に基づき前記電磁弁
の駆動を制御し、同第１の角度センサの異常時には、前
記第２の角度センサの出力から求められるエンジン回転
数に基づいて前記調量指令値メモリ及び噴射時期目標メ
モリからそれぞれ対応する調量指令値及び噴射時期目標
値を読み出し、それら読み出した調量指令値及び噴射時
期目標値の加算値に基づいて前記電磁弁の駆動を制御す
る調量制御手段と、前記第１の角度センサの正常時には
前記噴射時期指令値演算手段によってその都度算出され
る噴射時期指令値に基づき前記噴射時期制御弁の駆動を
制御し、同第１の角度センサの異常時には、前記第２の
角度センサの出力から求められるエンジン回転数に基づ
いて前記噴射時期指令値メモリからその対応する噴射時
期指令値を読み出し、該読み出した噴射時期指令値に基
づき前記噴射時期制御弁の駆動を制御する噴射時期制御
手段とを具えてディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
を構成する。

【００１６】また、請求項５記載の発明では、上記請求
項４記載の発明の構成に加えて更に、前記検出される実
際の噴射時期と前記算出される噴射時期目標値との偏差
が所定の範囲に収まるか否かを判定する判定手段を設
け、前記噴射時期指令値メモリには、該判定手段を通じ
て前記偏差が所定の範囲に収まる旨判定されるときにの
み、前記噴射時期指令値演算手段により算出された噴射
時期指令値が記憶されるようにする。

【００１７】また、請求項６記載の発明では、前記第１
の角度センサを、前記燃料噴射ポンプの駆動軸の回転数
を検出する回転数センサとし、前記第２の角度センサ
を、ディーゼルエンジンの基準クランク角を検出するク
ランク角センサ、及び同エンジンの吸入空気圧力を検出
する吸気圧センサ、及び同エンジンの各気筒内圧力を検
出する筒内圧センサの少なくとも１つとする。

【００１８】

【作用】回転数センサ等、燃料量の調量基準となる角度
センサに異常が来たした場合、エンジンの基準クランク
位置に対応したパルス信号やクロック信号等を代用して
燃料噴射制御のための信号を生成したとしても、それら
角度信号間のずれやばらつきは吸収されず、必ずしも望
ましい状態でエンジンの運転が継続されるとは限らない
ことは前述した。

【００１９】そこで、請求項１記載の発明によるよう
に、 ・第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数に
基づいて電磁弁に対する駆動指令値である調量指令値を
算出する。 ・該算出される調量指令値を第２の角度センサの出力か
ら求められるエンジン回転数に対応付けして調量指令値
メモリに記憶する。 ・第１の角度センサの正常時には上記算出される調量指
令値に基づいて電磁弁の駆動を制御し、同第１の角度セ
ンサの異常時には、第２の角度センサの出力から求めら
れるエンジン回転数に基づいて調量指令値メモリからそ
の対応する調量指令値を読み出し、該読み出した調量指
令値に基づき電磁弁の駆動を制御する。 といった制御構造を採用するようにすれば、第１の角度
センサ正常時の同第１の角度センサによる角度情報と第
２の角度センサによる角度情報とのずれやばらつきは、
上記調量指令値メモリに記憶され且つ読み出される調量
指令値を通じて好適に相殺されるようになる。

【００２０】すなわち、上記算出される調量指令値は、
第１の角度センサによる角度情報が直接反映されたもの
となるが、これが上記調量指令値メモリに記憶されると
きに第２の角度センサによる角度情報に対応付けされる
ことにより、それら第１及び第２の角度センサ間の角度
情報のずれやばらつきも、同記憶される調量指令値に直
接反映されるようになる。このため、第１の角度センサ
が異常となってその出力が得られなくなったとしても、
その後第２の角度センサによる角度情報自体にずれやば
らつき等が生じない限り、同第２の角度センサによる角
度情報をもとに読み出される上記調量指令値は、上記第
１の角度センサによる角度情報とのずれやばらつきがそ
のまま維持された、すなわち同第１の角度センサによる
角度情報が直接反映されている値として読み出されるよ
うになる。

【００２１】したがって、この請求項１記載の発明によ
れば、燃料量の調量基準となる上記第１の角度センサに
異常が来たした場合であれ、その制御性能を何ら損なう
ことなく、エンジンの安定した運転を継続、維持するこ
とができるようになる。

【００２２】しかも、同請求項１記載の発明の上記制御
構造によれば、調量指令値メモリの書き換え（更新）が
第１の角度センサの正常時継続して実行されることによ
り、第１及び第２の角度センサ間の角度情報のずれやば
らつきについても常に最新の関係が登録されるようにな
る。したがって、それら角度情報のずれやばらつきの関
係が経時的に変化する場合であっても、第１の角度セン
サが異常となったときの最新の関係をもって、上記第１
の角度センサによる角度情報が直接反映されている値と
して調量指令値が読み出される関係は好適に維持され
る。

【００２３】また、請求項２記載の発明によるように、 ・第１及び第２の角度センサの出力の位相差に基づいて
噴射時期制御弁に対する駆動指令値である噴射時期指令
値を算出する。 ・該算出される噴射時期指令値を第２の角度センサの出
力から求められるエンジン回転数に対応付けして噴射時
期指令値メモリに記憶する。 ・第１の角度センサの正常時には上記算出される噴射時
期指令値に基づいて噴射時期制御弁の駆動を制御し、同
第１の角度センサの異常時には、第２の角度センサの出
力から求められるエンジン回転数に基づいて噴射時期指
令値メモリからその対応する噴射時期指令値を読み出
し、該読み出した噴射時期指令値に基づき噴射時期制御
弁の駆動を制御する。 といった制御構造を併せ採用するようにすれば、燃料の
噴射量のみならず、噴射時期についても、第１の角度セ
ンサの異常後、上記請求項１記載の発明に準じた高い制
御能力にて、適正に維持することができるようになる。

【００２４】勿論この場合も、第１の角度センサ正常時
の同第１の角度センサによる角度情報と第２の角度セン
サによる角度情報とのずれやばらつきは、上記噴射時期
指令値メモリに記憶され且つ読み出される噴射時期指令
値を通じて好適に相殺されるようになる。

【００２５】なお、この噴射時期については、必ずしも
上記第１の角度センサの出力を用いずとも、その指令値
を算出し、設定することはできる。例えば、燃料の実噴
射時期を検出するリフトセンサが燃料噴射弁に対して設
けられているものにあっては、そのリフトセンサの出力
と上記第２の角度センサの出力との位相差によっても、
上記噴射時期制御弁に対する駆動指令値である噴射時期
指令値を算出することはできる。

【００２６】一方、請求項３記載の発明によるように、
これら請求項１記載の発明、或いは請求項２記載の発明
の構成において、 ・第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数に
基づいて前記燃料の噴射時期目標値を算出する。 ・該算出される噴射時期目標値を第２の角度センサの出
力から求められるエンジン回転数に対応付けして噴射時
期目標メモリに記憶する。 といった構成を併せ具えるとともに、上記調量制御手段
を、 ・第１の角度センサの異常時、第２の角度センサの出力
から求められるエンジン回転数に基づいて調量指令値メ
モリ及び噴射時期目標メモリからそれぞれ対応する調量
指令値及び噴射時期目標値を読み出し、それら読み出し
た調量指令値及び噴射時期目標値の加算値に基づいて電
磁弁の駆動を制御するもの。 として構成することができる。

【００２７】通常、上記第１の角度センサの出力は進角
値にも対応したものとなる。このため同請求項３記載の
発明のように、該第１の角度センサの出力に基づき燃料
の噴射時期目標値を算出し、これを第２の角度センサに
よる角度情報のもとに上記噴射時期目標メモリに記憶し
ておくようにすれば、上述同様、この第１の角度センサ
に異常が来たした場合でも、それら進角値の様々な変化
に正確に対応することができるようになる。

【００２８】すなわち、進角値が様々に変化する場合で
あっても、第１の角度センサ異常時に求められる上記調
量指令値及び噴射時期目標値の加算値は、第１の角度セ
ンサ正常時の電磁弁駆動タイミング（調量指令値）に正
確に対応するようになる。

【００２９】なお、噴射時期目標値を算出する同請求項
３記載の発明の構成によれば、上記請求項２記載の発明
でいう噴射時期指令値をフィードバック制御する構成と
することもできる。

【００３０】すなわちこの場合、上記請求項４記載の発
明によるように、 ・前記第１及び第２の角度センサの出力の位相差に基づ
いて前記噴射時期制御弁を通じた実際の噴射時期を検出
する実噴射時期検出手段。 ・この検出される実際の噴射時期と前記算出される噴射
時期目標値との偏差に基づいて前記噴射時期制御弁に対
する駆動指令値である噴射時期指令値を算出する噴射時
期指令値演算手段。 ・該算出される噴射時期指令値が前記第２の角度センサ
の出力から求められるエンジン回転数に対応付けされて
記憶される噴射時期指令値メモリ。 ・前記第１の角度センサの正常時には前記噴射時期指令
値演算手段によってその都度算出される噴射時期指令値
に基づき前記噴射時期制御弁の駆動を制御し、同第１の
角度センサの異常時には、前記第２の角度センサの出力
から求められるエンジン回転数に基づいて前記噴射時期
指令値メモリからその対応する噴射時期指令値を読み出
し、該読み出した噴射時期指令値に基づき前記噴射時期
制御弁の駆動を制御する噴射時期制御手段。 を主に具える構成とすることで、上記噴射時期指令値は
フィードバック制御されるようになり、上記噴射時期制
御弁のより安定した駆動が実現されるようにもなる。

【００３１】また、請求項５記載の発明によるように、
この請求項４記載の構成に加えて更に、 ・前記検出される実際の噴射時期と前記算出される噴射
時期目標値との偏差が所定の範囲に収まるか否かを判定
する判定手段。 を具えるようにし、上記噴射時期指令値メモリには、 ・該判定手段を通じて前記偏差が所定の範囲に収まる旨
判定されるときにのみ、前記噴射時期指令値演算手段に
より算出された噴射時期指令値が記憶される。 といった構成にすれば、上記偏差が所定の範囲に収まる
いわゆるフィードバック制御系の安定時の噴射時期指令
値のみが同噴射時期指令値メモリに記憶されるようにな
る。すなわち、第１の角度センサの異常時、第２の角度
センサの出力から求められるエンジン回転数に基づいて
同噴射時期指令値メモリからその対応する噴射時期指令
値が読み出され、噴射時期制御弁の駆動が制御される場
合であれ、エンジンの安定した運転を維持し得る安定し
た噴射時期指令値が供給されるようになる。

【００３２】また、請求項６記載の発明によるように、
各々上記第１の角度センサを、 ・燃料噴射ポンプの駆動軸の回転数を検出する回転数セ
ンサ。 とし、また各々上記第２の角度センサを、 ・ディーゼルエンジンの基準クランク角を検出するクラ
ンク角センサ、及び同エンジンの吸入空気圧力を検出す
る吸気圧センサ、及び同エンジンの各気筒内圧力を検出
する筒内圧センサの少なくとも１つ。 とすれば、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に通
常用いられるセンサのみを用いて、上述した制御性能の
高い燃料噴射制御を維持する装置を実現することができ
るようになる。

【００３３】

【実施例】図１に、この発明にかかるディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置についてその一実施例を示す。

【００３４】この実施例の装置は、ディーゼルエンジン
として４気筒ディーゼルエンジンを対象とし、またその
燃料噴射ポンプとしてスピル時期を電気的に調整して燃
料噴射量を制御するタイプの噴射ポンプを対象として、
回転数センサの異常時にあってもエンジン安定した運転
を維持する装置として構成されている。

【００３５】はじめに、同図１を参照して、これらディ
ーゼルエンジン及び燃料噴射ポンプの概要を説明する。
まず、噴射ポンプ１としては、上述したようにスピル時
期を電気的に調整して燃料噴射量を制御するタイプの噴
射ポンプ、特にここでは電磁スピル式分配型の燃料噴射
ポンプを想定している。この電磁スピル式分配型燃料噴
射ポンプ１は、シリンダ内壁面とプランジャ先端面とで
形成される高圧室とポンプ室（低圧室）とを連通させる
連通路に電磁弁を設け、この電機弁をオン／オフ制御す
ることにより該連通路を遮断／連通（スピル）させて、
その燃料噴射量を制御するものである。

【００３６】さて、この噴射ポンプ１において、図示し
ないフィルタにより通過された燃料は、ドライブシャフ
ト（駆動軸）２で駆動されるベーン式フィードポンプ
（図１では９０°展開して図示）３によって給油口４か
らプレッシャレギュレーティングバルブ５に導かれる。
そして、このプレッシャレギュレーティングバルブ５に
より圧力を調整された後、ポンプハウジング６内の低圧
室であるポンプ室７内に充填される。

【００３７】ポンプ室７内に充填された燃料は、ポンプ
室７内で作動部分の潤滑を行うとともに、吸入ポート８
を介して、プランジャ９の先端部に形成される高圧室１
０に送られる。また、同ポンプ室７内に充填された燃料
の一部は、過剰燃料の排出と作動部分の冷却のために、
オーバフローバルブ１１から燃料タンクに戻され循環さ
れる。

【００３８】上記プランジャ９の先端部には、エンジン
の気筒数（この例では４）と同数の吸入グループ１２が
穿設され、また後端部には、カムプレート１３が固定さ
れている。このカムプレート１３には、ローラリング１
４に嵌合された、これも気筒数と同数のローラ１５が接
触されている。

【００３９】また、プランジャ９は、先端側からシリン
ダ１６に挿入され、その先端面とシリンダ１６の内壁面
とによって高圧室１０を形成している。このシリンダ１
６には、上記吸入ポート８が穿設されるとともに、シリ
ンダ内面からデリバリバルブ１７に連通する、気筒数と
同数の分配通路１８が穿設されている。

【００４０】一方、上記ポンプハウンジ６には、連通路
１９を連通／遮断するスピル制御用の電磁弁２０が取り
付けられている。この連通路１９は高圧室１０とポンプ
室７とを連通させるものである。

【００４１】電磁弁２０は、ソレノイド２１がオンされ
ることにより、弁体２２を突出して連通路１９を遮断
し、ソレノイド２１がオフされることにより、弁体２２
を吸引して連通路１９を連通する。こうして連通路１９
が連通されることにより、高圧室１０にある燃料がポン
プ室７にスピルされ、その噴射供給が終了される。

【００４２】また、上記ドライブシャフト２は、ポンプ
室７方向へ突出しているカップリングを介してカムプレ
ート１３に連結されている。このカムプレート１３は、
上述の如くプランジャ９の後端部に固定されており、ま
たスプリング２３によってローラ１５に押圧されてい
る。したがって、回転するカムプレート１３のカム山に
ローラ１５が乗り上げる都度プランジャ９は図中右方向
に移動するようになり、結局このプランジャ９は、カム
プレート１３の１回転中に、エンジンの気筒数と等しい
回数だけ往復動されることとなる。

【００４３】また一方、同噴射ポンプ１の下部には、燃
料送油圧力を利用してドライブシャフト２とプランジャ
９を駆動するカムプレート１３との位相を変化させるこ
とにより燃料噴射時期を調整する油圧式タイマ（図１で
は９０°展開して図示）２４が設けられている。

【００４４】このタイマ２４において、タイマピストン
２６は、ポンプハウジング６内に、ドライブシャフト２
と直角になるよう組み込まれ、送油圧の変化とタイマス
プリング２５のバネ力とのバランスによりタイマハウジ
ング内を摺動するように構成されている。このタイマピ
ストン２６の動きは、ロッド２７を介して、円筒状のロ
ーラリング１４を回転させる動きに変換される。

【００４５】ここで、タイマスプリング２５は、上記タ
イマピストン２６を噴射遅れの方向に押している。しか
し、エンジン回転数が上昇して、ポンプ室７の燃料圧が
上昇すると、タイマピストン２６は、タイマスプリング
２５の弾発力に抗する方向に押されるようになる。そし
て、こうしたタイマピストン２６の動きにより、ローラ
リング１４はドライブシャフト２の回転方向と反対の方
向に回転されるようになり、噴射時期が進められる。噴
射時期は、エンジン条件によって予め定められた目標噴
射時期に一致するよう、上記タイマピストン２６に作用
する油圧がタイマ制御弁２８によって制御される。

【００４６】また、ドライブシャフト２の先端部には、
シグナルロータ３０がドライブシャフト２と同軸に固定
され、ローラリング１４には該シグナルロータ３０の周
面に対向するように回転数センサ（電磁ピックアップセ
ンサ）３１が取り付けられている。

【００４７】磁性体からなるとするシグナルロータ３０
には、所定角（例えば、５．６２５°）毎に凸状歯が複
数個配設されるとともに、エンジン気筒数と同数だけ、
等間隔に、該凸状歯が切欠かれた欠歯部が形成されてい
る。

【００４８】因みに、ここで対象とする４気筒ディーゼ
ルエンジンの場合には、図２に示されるように、５．６
２５°（１１．２５°ＣＡ（クランク角）に相当する）
毎に凸状歯３０α、３０β、…が複数個配設されるとと
もに、９０°（１８０°ＣＡに相当する）毎に欠歯部３
０ａ〜３０ｄが形成されることとなる。

【００４９】このため、ドライブシャフト２とともに該
シグナルロータ３０が回転すると、上記凸状歯が回転数
センサ３１に対して接近離反し、電磁誘導によって、回
転数センサ３１からは、図３に示されるような回転数信
号ＮｅＳが出力されるようになる。この回転数信号Ｎｅ
Ｓの幅広の谷部は基準位置信号として作用し、その他の
部分は回転角信号として作用する。

【００５０】また、回転数センサ３１とシグナルロータ
３０とは、高圧室１０が縮小される方向にプランジャ９
が押動される直前に欠歯部の１つが回転数センサ３１に
接近して該回転数センサ３１から上記基準位置信号が出
力されるよう、その相対位置が定められている。

【００５１】また、ポンプハウジング６には更に、上記
吸入ポート８を遮断することによって燃料噴射を停止さ
せる燃料噴射カットバルブ３２が取り付けられている。
この燃料噴射カットバルブ３２を通じて上記吸入ポート
８を遮断することで、以下に説明するディーゼルエンジ
ン４０の運転を停止することができるようになる。

【００５２】次に、ディーゼルエンジン４０の概要につ
いて説明する。噴射ポンプ１の上記デリバリバルブ１７
は、該エンジン４０の副燃焼室に突出するように取り付
けられた燃料噴射弁４１に接続されている。この副燃焼
室にはグロープラグ４２が取り付けられている。

【００５３】また、エンジン４０の吸気通路には、スロ
ットル弁４３が配設され、このスロットル弁４３を含ん
でベンチュリ４４が構成されている。そして、同エンジ
ン４０の周辺には、アクセル開度ＡＣＣＰを検出するア
クセルセンサ４５、吸気管圧力ＰＭを検出する圧力セン
サ４６、及びエンジン冷却水温ＴＨＷを検出する水温セ
ンサ４７をはじめ、当該車両の速度を検出する車速セン
サ４８やシフトポジションを設定するためのシフトポジ
ションスイッチ４９が配設されている。

【００５４】また、同エンジン４０の出力軸であるクラ
ンクシャフト５０には、気筒の上死点に対応する位置に
１８０°ＣＡ間隔で突起が設けられたシグナルロータ５
１が固定され、更にこのシグナルロータ５１の近傍に
は、上記突起の回転通過に伴って上死点信号を出力する
クランク角センサ（電磁ピックアップセンサ）５２が設
けられている。

【００５５】上記アクセルセンサ４５、圧力センサ４
６、水温センサ４７、車速センサ４８、シフトポジショ
ンスイッチ４９、そして回転数センサ３１及びクランク
角センサ５２の各出力は、マイクロコンピュータを有し
て構成されるとする制御装置６０に入力される。

【００５６】制御装置６０では、上記エンジン４０の始
動に際し、グローリレー５３を介してグロープラグ４２
を駆動するとともに、これら入力される各種センサ出力
に基づいて、上記電磁弁２０のソレノイド２１や上記燃
料噴射カットバルブ３２のソレノイドをオン／オフ制御
し、また上記タイマ制御弁２８を駆動制御する。

【００５７】図４は、この制御装置６０の特に上記電磁
弁２０及びタイマ制御弁２８を制御する部分についてそ
の機能的な構成を示したものであり、また図５は、制御
装置６０を通じて実行される燃料噴射制御の制御態様を
示したものである。

【００５８】次に、これら図４及び図５を併せ参照し
て、同制御装置６０を構成する各部の機能並びにその動
作について説明する。図４に示される制御装置６０にお
いて、第１回転数演算部６０１は、上記回転数センサ３
１から図５（ｂ）に示される態様で出力される回転数信
号ＮｅＳに基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する部分
である。

【００５９】こうしたエンジン回転数Ｎｅの算出に際し
て同第１回転数演算部６０１では、上記回転数信号Ｎｅ
Ｓのパルスが入力される毎に、例えば４μｓ（マイクロ
秒）にて高速計数動作を行う回転数カウンタ６０２のカ
ウント値ＣＮを読み込み、該読み込んだカウント値ＣＮ
の値からその都度の回転数Ｎｅを算出する。この算出さ
れたエンジン回転数Ｎｅの値はＮｅメモリ６０６にセッ
ト（一時記憶）される。なお、回転数センサ３１が正常
である限り、この算出される回転数Ｎｅの値は、図５
（ｆ）に示されるエンジン回転数Ｎｅ（実回転数）にほ
ぼ対応するようになる。

【００６０】また同第１回転数演算部６０１では、こう
した回転数Ｎｅの算出に併せ、上記回転数信号ＮｅＳか
ら前記シグナルロータ３０の欠歯部が検出される都度、
噴射時期カウンタ６０３のカウント値ＩＣを取り込み、
該取り込んだカウント値ＩＣをＩＣメモリ６０８にセッ
トする。このＩＣメモリ６０８にセットされた噴射時期
カウンタ６０３のカウント値ＩＣは、後に、前記噴射ポ
ンプ１による燃料の実噴射時期を示す値として利用され
る。

【００６１】また、第２回転数演算部６０４は、上記ク
ランク角センサ５２から図５（ａ）に示される態様で出
力されるクランク角信号ＮｅＣＳに基づいてエンジン回
転数ＮｅＣを算出する部分である。

【００６２】該エンジン回転数ＮｅＣの算出に際して第
２回転数演算部６０４では、上記クランク角信号ＮｅＣ
Ｓのパルスが入力される毎に、これも４μｓ等にて高速
計数動作を行うクランク角カウンタ６０５のカウント値
ＣＣを読み込み、該読み込んだカウント値ＣＣの値から
その都度の回転数ＮｅＣを算出する。この算出されたエ
ンジン回転数ＮｅＣの値はＮｅＣメモリ６０７にセット
される。

【００６３】また、同第２回転数演算部６０４では、上
記クランク角信号ＮｅＣＳのパルスが入力される都度、
上記噴射時期カウンタ６０３によるカウント値ＩＣをク
リアする（ＩＣ←「０」）。

【００６４】一方、図４に示される同制御装置６０にお
いて、電磁弁（調量）指令値演算部６０９は、上記回転
数信号ＮｅＳを監視して、これが正常に出力されている
ときには、（イ）上記Ｎｅメモリ６０６にセットされて
いる回転数Ｎｅの値と上記アクセルセンサ４５から出力
されるアクセル開度信号ＡＣＣＰの値とに基づき電磁弁
２０に対する駆動指令値、すなわち調量指令値θｏ（開
弁時期）及びθｃ（閉弁時期）を算出する。といった演
算動作を実行し、同回転数信号ＮｅＳの異常時には、
（ロ）上記ＮｅＣメモリ６０８にセットされている回転
数ＮｅＣの値と上記アクセルセンサ４５から出力される
アクセル開度信号ＡＣＣＰの値とに基づき電磁弁２０に
対する駆動指令値、すなわち調量指令値Ｔｏ（開弁時
期）及びＴｃ（閉弁時期）を算出する。といった演算動
作を実行する部分である。

【００６５】これら算出された調量指令値（電磁弁指令
値）θｏ及びθｃ、或いはＴｏ及びＴｃは何れも、出力
バッファ６１５に出力され、セットされる。なお、同電
磁弁（調量）指令値演算部６０９では、後に詳述するよ
うに、上記回転数信号ＮｅＳの正常時には、（ハ）上記
算出した調量指令値θｏ及びθｃを、電磁弁指令値メモ
リ６１２の、上記クランク角信号ＮｅＣＳに基づき算出
された回転数ＮｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値と
に対応する番地に逐次記憶する。といった書き込み処理
を併せ実行し、同回転数信号ＮｅＳの異常時には、
（ニ）電磁弁指令値メモリ６１２の、同じく上記クラン
ク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回転数ＮｅＣの値
とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応する番地から、該
当する調量指令値θｏ及びθｃを読み出す。といった読
み出し処理を併せ実行する。そして、この読み出した調
量指令値θｏ及びθｃについては、以下に説明する噴射
時期目標値ＩＣＢに基づき補正して、上記回転数信号Ｎ
ｅＳ異常時の調量指令値Ｔｏ及びＴｃを算出する。

【００６６】また、噴射時期目標演算部６１０は、これ
も上記回転数信号ＮｅＳを監視して、これが正常に出力
されているときには、（イ）上記Ｎｅメモリ６０６にセ
ットされている回転数Ｎｅの値と上記アクセルセンサ４
５から出力されるアクセル開度信号ＡＣＣＰの値とに基
づき噴射ポンプ１による噴射時期目標値ＩＣＢを算出す
る。併せて、この算出した噴射時期目標値ＩＣＢを、噴
射時期目標メモリ６１３の、上記クランク角信号ＮｅＣ
Ｓに基づき算出された回転数ＮｅＣの値とアクセル開度
ＡＣＣＰの値とに対応する番地に逐次記憶する。といっ
た演算並びに書き込み処理を実行し、同回転数信号Ｎｅ
Ｓの異常時には、（ロ）噴射時期目標メモリ６１３の、
上記クランク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回転数
ＮｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応する番
地から、該当する噴射時期目標値ＩＣＢを読み出す。と
いった読み出し処理を実行する部分である。

【００６７】なお、上記回転数信号ＮｅＳの正常時に算
出された噴射時期目標値ＩＣＢは、次のタイマ指令値演
算部６１１に対し出力され、同回転数信号ＮｅＳの異常
時に読み出された噴射時期目標値ＩＣＢは、上記電磁弁
（調量）指令値演算部６０９に与えられる。

【００６８】また、タイマ指令値演算部６１１は、これ
も同じく、上記回転数信号ＮｅＳを監視して、これが正
常に出力されているときには、（イ）上記噴射時期目標
演算部６１０を通じて算出された噴射時期目標値ＩＣＢ
と上記ＩＣメモリ６０８にセットされている噴射時期カ
ウンタ６０３のカウント値ＩＣ（実噴射時期）との偏差
（噴射時期ズレ）ΔＩを算出し、該算出した偏差ΔＩか
ら更に上記タイマ制御弁２８の指令値（フィードバック
制御値）ΣΔＤを算出する。併せて、該フィードバック
制御系の安定時には、該算出した指令値ΣΔＤを、タイ
マ指令値メモリ６１４の、上記クランク角信号ＮｅＣＳ
に基づき算出された回転数ＮｅＣの値とアクセル開度Ａ
ＣＣＰの値とに対応する番地に逐次記憶する。といった
演算並びに書き込み処理を実行し、同回転数信号ＮｅＳ
の異常時には、（ロ）タイマ指令値メモリ６１４の、上
記クランク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回転数Ｎ
ｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応する番地
から、該当するタイマ指令値（タイマ制御弁指令値）Σ
ΔＤを読み出す。といった読み出し処理を実行する部分
である。

【００６９】これら算出された、或いは読み出されたタ
イマ指令値（タイマ制御弁指令値）ΣΔＤは何れも、出
力バッファ６１７に出力され、セットされる。なお、同
タイマ指令値演算部６１１において、噴射時期に関する
上記フィードバック制御系が不安定な状態にある場合に
は、上記算出した指令値ΣΔＤの上記タイマ指令値メモ
リ６１４への書き込みはキャンセルされる。

【００７０】そして、図４に示される制御装置６０にお
いて、電磁弁駆動回路６１６は、上記出力バッファ６１
５にセットされた調量指令値θｏ及びθｃ、或いはＴｏ
及びＴｃに基づき、図５（ｃ）に示される態様で、前記
電磁弁２０の開閉を制御する回路である。

【００７１】他方、タイマ駆動回路６１８は、上記出力
バッファ６１７にセットされたタイマ指令値ΣΔＤに基
づき、図５（ｄ）或いは（ｅ）に示される態様のカムリ
フト或いは噴射時期が得られるよう、前記タイマ制御弁
２８の駆動を制御する回路である。

【００７２】図６〜図９は、制御装置６０のこれら各部
を通じて実行される具体的な処理についてその処理手順
を示したものであり、以下、これら図６〜図９を併せ参
照して、同制御装置６０の燃料噴射制御にかかる動作を
更に詳述する。

【００７３】はじめに、図６を参照して、主に上記第１
回転数演算部６０１を通じて実行される回転数割り込み
処理について説明する。この回転数割り込み処理は、回
転数センサ３１から出力される上記回転数信号ＮｅＳの
各パルスに同期して、すなわち１１．２５°ＣＡ（クラ
ンク角）毎に、或いは前記欠歯部に対応した２２．５°
ＣＡ毎に起動される。

【００７４】さて、この回転数割り込み処理の起動によ
り、制御装置６０（第１回転数演算部６０１）はまず、
ステップ１１００にて、上記回転数カウンタ６０２のカ
ウント値ＣＮを取り込み、次のステップ１１０１にて、
該取り込んだカウント値ＣＮに基づきエンジン回転数Ｎ
ｅを算出する。そして、この算出した回転数Ｎｅの値を
上記Ｎｅメモリ６０６にセットする。なお、回転数カウ
ンタ６０２が、例えば４μｓ等の一定周期にて高速計数
動作を行っているカウンタであることは上述した。

【００７５】こうしてエンジン回転数Ｎｅを求め、Ｎｅ
メモリ６０６にセットした制御装置６０は次に、ステッ
プ１１０２にて、今回起動された回転数割り込み処理が
前記欠歯部に対応したものか否かを判断する。これは例
えば、同図６に示されるように、前回の割り込み処理時
に算出した回転数Ｎｅｉ-1に比較して、今回算出した回
転数Ｎｅｉが２倍以下に落ち込んでいるか否かによっ
て、すなわち Ｎｅｉ-1 ≧ ２×Ｎｅｉ といった条件が満たされるか否かによって判断すること
ができる。

【００７６】同ステップ１１０２において、今回の割り
込み処理が前記欠歯部に対応したものである旨判断され
る場合、制御装置６０は、ステップ１１０３にて、上記
噴射時期カウンタ６０３のカウント値ＩＣを取り込み、
これを実噴射時期として上記ＩＣメモリ６０８にセット
する。そしてその後、ステップ１１０４にて、回転数カ
ウンタ６０２のカウント値ＣＮをクリアして（ＣＮ←
「０」）、当該割り込み処理を抜ける。

【００７７】他方、同ステップ１１０２において、今回
の割り込み処理が前記欠歯部に対応したものではない旨
判断した制御装置６０は、上記ステップ１１０４に飛
び、該ステップ１１０４にて回転数カウンタ６０２のカ
ウント値ＣＮをクリアした後、当該割り込み処理を抜け
る。

【００７８】以上の処理が、上記回転数信号ＮｅＳの各
パルスに同期して、繰り返し実行される。次に、図７を
参照して、主に上記第２回転数演算部６０４を通じて実
行されるクランク角割り込み処理について説明する。

【００７９】このクランク角割り込み処理は、クランク
角センサ５２から出力される上記クランク角信号ＮｅＣ
Ｓの各パルスに同期して１８０°ＣＡ毎に起動される。
さて、このクランク角割り込み処理の起動により、制御
装置６０（第２回転数演算部６０４）はまず、ステップ
１２００にて、上記噴射時期カウンタ６０３のカウント
値ＩＣをクリアする（ＩＣ←「０」）。

【００８０】こうしてカウント値ＩＣをクリアした制御
装置６０は次に、ステップ１２０１にて、上記クランク
角カウンタ６０５のカウント値ＣＣを取り込み、更にス
テップ１２０２にて、該取り込んだカウント値ＣＣに基
づきエンジン回転数ＮｅＣを算出する。そして、この算
出した回転数ＮｅＣの値を上記ＮｅＣメモリ６０７にセ
ットする。このクランク角カウンタ６０５も、回転数カ
ウンタ６０２と同様、例えば４μｓ等の一定周期にて高
速計数動作を行っているカウンタである。

【００８１】こうして回転数ＮｅＣを求め、これをＮｅ
Ｃメモリ６０７にセットした制御装置６０は、ステップ
１２０３にて、このクランク角カウンタ６０５のカウン
ト値ＣＣをクリアして（ＣＣ←「０」）、当該割り込み
処理を抜ける。

【００８２】以上の処理が、上記クランク角信号ＮｅＣ
Ｓの各パルスに同期して、繰り返し実行される。次に、
図８及び図９を参照して、主に上記電磁弁（調量）指令
値演算部６０９、噴射時期目標演算部６１０、及びタイ
マ指令値演算部６１１を通じて実行される同制御装置６
０としてのメインルーチン処理について説明する。

【００８３】このメインルーチン処理は、例えば１０ｍ
ｓ（ミリ秒）毎等の時間割り込みにて起動される。さ
て、このメインルーチン処理の起動により、制御装置６
０はまず、ステップ１０００にて、機関パラメータ、す
なわちここでは上述した回転数信号ＮｅＳやアクセル開
度ＡＣＣＰ等のパラメータを取り込み、次のステップ１
００１にて、上記回転数信号ＮｅＳが正常に出力（入
力）されているか否かを判断する。この判断には例え
ば、同回転数信号ＮｅＳのパルスが所定の時間内に検出
されるか否か、或いは上記クランク角信号ＮｅＣＳのパ
ルス間に同回転数信号ＮｅＳのパルスが存在するか否
か、等のアルゴリズムが用いられる。

【００８４】このステップ１００１において、回転数信
号ＮｅＳが正常である旨判断される場合、制御装置６０
は、ステップ１００２〜ステップ１０１２にかかる以下
に列記する処理を順次実行する。

【００８５】（１）上記電磁弁（調量）指令値演算部６
０９を通じて、Ｎｅメモリ６０６にセットされている回
転数Ｎｅの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに基づき電
磁弁２０に対する駆動指令値、すなわち調量指令値θｏ
（開弁時期）及びθｃ（閉弁時期）を算出する（ステッ
プ１００２）。なお、電磁弁２０の閉弁時期θｃについ
ては定数とすることができるため、ここでの処理におい
ても、開弁時期θｏのみを上記回転数Ｎｅ及びアクセル
開度ＡＣＣＰに基づき算出するものとする。因みにこの
開弁時期θｏは、それらパラメータの図１０に示される
関係に基づいて関数演算、若しくはマップ演算すること
ができる。

【００８６】（２）同電磁弁（調量）指令値演算部６０
９を通じて、上記算出した開弁時期（調量指令値）θｏ
を電磁弁指令値メモリ６１２に記憶する（ステップ１０
０３）。なお、この記憶が、電磁弁指令値メモリ６１２
の、上記クランク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回
転数ＮｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応す
る番地に対して行われることは上述した通りである。図
１１に、該開弁時期（調量指令値）θｏの電磁弁指令値
メモリ６１２への記憶態様を模式的に示す。

【００８７】（３）上記噴射時期目標演算部６１０を通
じて、Ｎｅメモリ６０６にセットされている回転数Ｎｅ
の値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに基づき噴射ポンプ
１による噴射時期目標値ＩＣＢを算出する（ステップ１
００４）。なお、この噴射時期目標値ＩＣＢは、同値Ｉ
ＣＢと上記回転数Ｎｅ及びアクセル開度ＡＣＣＰとの図
１２に示される関係に基づいて関数演算、若しくはマッ
プ演算される。

【００８８】（４）同噴射時期目標演算部６１０を通じ
て、上記算出した噴射時期目標値ＩＣＢを噴射時期目標
メモリ６１３に記憶する（ステップ１００５）。なお、
この記憶も、噴射時期目標メモリ６１３の、上記クラン
ク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回転数ＮｅＣの値
とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応する番地に対して
行われる。図１３に、該噴射時期目標値ＩＣＢの噴射時
期目標メモリ６１３への記憶態様を模式的に示す。

【００８９】（５）上記タイマ指令値演算部６１１を通
じて、上記算出された噴射時期目標値ＩＣＢとＩＣメモ
リ６０８にセットされている噴射時期カウンタ６０３の
カウント値ＩＣ（実噴射時期）との偏差（噴射時期ズ
レ）ΔＩを算出する（図９ステップ１００６）。

【００９０】（６）同タイマ指令値演算部６１１を通じ
て、上記算出した偏差ΔＩの絶対値が所定の範囲α内に
収まっているか否かを判断し（ステップ１００７）、該
範囲αに収まっていない旨判断される場合には、そのフ
ィードバック制御系が不安定な状態にあるとして、その
補正値ΔＤを同偏差ΔＩに基づき算出する（ステップ１
００８）。なお、この補正値ΔＤと偏差ΔＩ、更には上
記所定範囲αの関係は図１４に示される通りであり、補
正値ΔＤの値も、この図１４に示される関係に基づいて
関数演算、若しくはマップ演算される。

【００９１】（７）こうして補正値ΔＤを求めた制御装
置６０は、更に同タイマ指令値演算部６１１を通じて、
上記補正値ΔＤの積算値として、すなわち ΣΔＤ ← ΣΔＤ＋ΔＤ として、タイマ指令値（タイマ制御弁指令値）ΣΔＤを
算出する（ステップ１００９）。

【００９２】（８）一方、上記算出した偏差ΔＩの絶対
値が所定の範囲α内に収まっている旨判断される場合に
は（ステップ１００７）、当該フィードバック制御系が
安定状態にあるものと判断する。この場合、制御装置６
０は、同タイマ指令値演算部６１１を通じて、各々前回
算出した上記タイマ指令値（タイマ制御弁指令値）ΣΔ
Ｄをタイマ指令値メモリ６１４に記憶する（ステップ１
０１０）。なお、このタイマ指令値ΣΔＤは、上記回転
数Ｎｅ及びアクセル開度ＡＣＣＰとの間で、図１５に示
される関係を有している。そこで、このタイマ指令値メ
モリ６１４への記憶は、これらパラメータの同図１５に
示される関係に鑑み、同タイマ指令値メモリ６１４の、
上記クランク角信号ＮｅＣＳに基づき算出された回転数
ＮｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに対応する番
地に対し、図１６に示される態様で行われる。

【００９３】（９）こうして回転数Ｎｅを基準に電磁弁
２０及びタイマ制御弁２８に対する指令値を求めた制御
装置６０は、上記電磁弁指令値θｏ及びθｃを出力バッ
ファ６１５に（ステップ１０１１）、上記タイマ指令値
ΣΔＤを出力バッファ６１７に（ステップ１０１２）そ
れぞれセットする。

【００９４】こうして出力バッファ６１５及び６１７に
指令値がセットされることにより、電磁弁駆動回路６１
６及びタイマ駆動回路６１８を通じて、それら指令値に
見合うよう、電磁弁２０の開閉及びタイマ制御弁２８の
駆動が制御されるようになることは前述した通りであ
る。

【００９５】他方、上記ステップ１００１（図８）にお
いて、回転数信号ＮｅＳが異常である旨判断される場
合、制御装置６０は、ステップ１０１３〜ステップ１０
１７、及びステップ１０１２にかかる以下に列記する処
理を順次実行する。

【００９６】（１）上記電磁弁（調量）指令値演算部６
０９を通じて、ＮｅＣメモリ６０７にセットされている
回転数ＮｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに基づ
き、電磁弁２０に対する駆動指令値、すなわち調量指令
値θｏ（開弁時期）及びθｃ（閉弁時期）をマップ演算
する（ステップ１０１３）。すなわち、閉弁時期θｃに
ついてはその定数値を読み出し、開弁時期θｏについて
は、電磁弁指令値メモリ６１２の先の図１１に例示した
記憶構造からその該当する同開弁時期θｏの値を読み出
す。

【００９７】（２）上記噴射時期目標演算部６１０を通
じて、ＮｅＣメモリ６０７にセットされている回転数Ｎ
ｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに基づき、噴射
ポンプ１による噴射時期目標値ＩＣＢをマップ演算する
（ステップ１０１４）。すなわち、噴射時期目標メモリ
６１３の先の図１３に例示した記憶構造からその該当す
る噴射時期目標値ＩＣＢの値を読み出す。

【００９８】（３）上記電磁弁（調量）指令値演算部６
０９を通じて、これら読み出された調量指令値θｏ及び
θｃ、並びに噴射時期目標値ＩＣＢに基づく補正演算、
すなわち Ｔｏ ← θｏ＋ＩＣＢ Ｔｃ ← θｃ＋ＩＣＢ を実行する（ステップ１０１５）。これらＴｏ及びＴｃ
が、上記回転数信号ＮｅＳ異常時の調量指令値となるこ
とは前述した通りであり、上記調量指令値θｏやθｃ及
び噴射時期目標値ＩＣＢとは、先の図５（ａ）及び
（ｂ）に示される関係にある。

【００９９】（４）上記タイマ指令値演算部６１１を通
じて、ＮｅＣメモリ６０７にセットされている回転数Ｎ
ｅＣの値とアクセル開度ＡＣＣＰの値とに基づき、タイ
マ指令値（タイマ制御弁指令値）ΣΔＤをマップ演算す
る（ステップ１０１６）。すなわち、タイマ指令値メモ
リ６１４の先の図１６に例示した記憶構造からその該当
するタイマ指令値ΣΔＤの値を読み出す。

【０１００】（５）こうして回転数ＮｅＣを基準に電磁
弁２０及びタイマ制御弁２８に対する指令値を求めた制
御装置６０は、上記電磁弁指令値Ｔｏ及びＴｃを出力バ
ッファ６１５に（図９ステップ１０１７）、上記タイマ
指令値ΣΔＤを出力バッファ６１７に（図９ステップ１
０１２）それぞれセットする。

【０１０１】この場合も、こうして出力バッファ６１５
及び６１７に指令値がセットされることにより、電磁弁
駆動回路６１６及びタイマ駆動回路６１８を通じて、そ
れら指令値に見合うよう、電磁弁２０の開閉及びタイマ
制御弁２８の駆動が制御される。

【０１０２】メインルーチン処理としては、以上の処理
が、上述した例えば１０ｍｓ毎等に繰り返し実行され
る。なお、このメインルーチン処理において、回転数信
号ＮｅＳ正常時の上述した電磁弁指令値メモリ６１２、
噴射時期目標メモリ６１３、及びタイマ指令値メモリ６
１４への書き込みは、同回転数信号ＮｅＳが正常である
限り、継続して実行される。すなわち、それらメモリの
上記回転数ＮｅＣやアクセル開度ＡＣＣＰにより定まる
各番地の指令値や目標値は、同番地に対応する新しい値
によって随時上書き更新される。勿論、これらメモリは
何れも、バッテリバックアップされた不揮発性のメモリ
である。

【０１０３】このように、この実施例の燃料噴射制御装
置によれば、 ａ．回転数信号ＮｅＳから求めたエンジン回転数Ｎｅを
基準として、電磁弁２０の指令値θｏ及びθｃ、噴射時
期目標値ＩＣＢ、並びにタイマ制御弁２８の指令値ΣΔ
Ｄをそれぞれ算出する。 ｂ．電磁弁２０の指令値θｏ及びθｃについては電磁弁
指令値メモリ６１２に、噴射時期目標値ＩＣＢについて
は噴射時期目標メモリ６１３に、タイマ制御弁２８の指
令値ΣΔＤについてはタイマ指令値メモリ６１４に、そ
れぞれクランク角信号ＮｅＣＳから求めたエンジン回転
数ＮｅＣに対応付けして記憶する。 ｃ．回転数信号ＮｅＳ（回転数センサ３１）の正常時に
は、上記算出される調量指令値θｏ及びθｃ、噴射時期
目標値ＩＣＢ、並びにタイマ指令値ΣΔＤに基づいて電
磁弁２０の開閉、及びタイマ制御弁２８の駆動を制御す
る。 ｄ．回転数信号ＮｅＳ（回転数センサ３１）の異常時に
は、クランク角信号ＮｅＣＳから求めたエンジン回転数
ＮｅＣに基づいて上記各メモリからそれぞれ該当する調
量指令値θｏ及びθｃ、噴射時期目標値ＩＣＢ、並びに
タイマ指令値ΣΔＤを読み出し、該読み出した調量指令
値θｏ及びθｃ、噴射時期目標値ＩＣＢ、並びにタイマ
指令値ΣΔＤに基づいて電磁弁２０の開閉、及びタイマ
制御弁２８の駆動を制御する。 といった制御構造を採用しているため、回転数信号Ｎｅ
Ｓ正常時の同信号ＮｅＳに基づき得られる回転数Ｎｅと
クランク角信号ＮｅＣＳに基づき得られる回転数ＮｅＣ
とにずれやばらつきがあったとしても、それらずれやば
らつきは、上記各メモリに記憶され、且つ読み出される
調量指令値θｏ及びθｃ、噴射時期目標値ＩＣＢ、並び
にタイマ指令値ΣΔＤを通じて好適に相殺されるように
なる。

【０１０４】そしてこのため、燃料量の調量基準となる
回転数センサ３１に異常が来たし、その基準信号がクラ
ンク角センサ５２から出力されるクランク角信号ＮｅＣ
Ｓに切り換えられる場合でも、図５（ａ）〜（ｄ）に示
される如く、その制御性能を何ら損なうことなく、エン
ジン４０の安定した運転を継続、維持することができる
ようになる。

【０１０５】また、同実施例の装置によれば上述のよう
に、回転数信号ＮｅＳ正常時、上記各メモリの回転数Ｎ
ｅＣやアクセル開度ＡＣＣＰにより定まる各番地の指令
値や目標値は、同番地に対応する新しい値によって随時
上書き更新される。

【０１０６】このため、上記回転数信号ＮｅＳ正常時の
同信号ＮｅＳに基づき得られる回転数Ｎｅとクランク角
信号ＮｅＣＳに基づき得られる回転数ＮｅＣとの間に生
じるずれやばらつきの関係が経時的に変化する場合であ
っても、回転数信号ＮｅＳ（回転数センサ３１）が異常
となったときの最新の関係をもって、それらずれやばら
つきが相殺されるようにもなる。

【０１０７】また同実施例の装置にあっては、図５
（ｂ）にも示されるように、上記回転数信号ＮｅＳが、
進角値に密接に対応したものとなっている。すなわち、
上記算出され、上記各メモリに記憶される指令値或いは
目標値とは、この進角値の変化をも含んで、電磁弁２０
の開閉やタイマ制御弁２８の駆動を好適に制御し得る値
となっている。

【０１０８】このため、同回転数信号ＮｅＳの異常時、
上記クランク角信号ＮｅＣＳに基づいてそれら指令値或
いは目標値が決定される（マップ演算される）場合であ
れ、それら決定される指令値或いは目標値も自ずと、回
転数信号ＮｅＳの正常時同様、進角値の変化を補償した
適正な値となる。

【０１０９】また、同実施例の装置では、噴射時期ズレ
の少ない、すなわち前記偏差ΔＩが所定の範囲αに収ま
るフィードバック制御系の安定時にのみ、上記タイマ指
令値メモリ６１４にタイマ指令値ΣΔＤが記憶されるよ
うにしている。

【０１１０】このため、同じく回転数信号ＮｅＳの異常
時、タイマ指令値メモリ６１４からその対応するタイマ
指令値ΣΔＤが読み出され、タイマ制御弁２８の駆動が
制御される場合であれ、同指令値ΣΔＤとして、エンジ
ンの安定した運転を維持し得る安定した指令値が供給さ
れるようになる。

【０１１１】ところで、上記実施例の装置では、燃料の
噴射量のみならず噴射時期についても、回転数信号Ｎｅ
Ｓを基準として、その制御指令値ΣΔＤを求めるように
したが、同噴射時期については、必ずしもこの回転数信
号ＮｅＳを用いずとも、その指令値を算出し、設定する
ことはできる。

【０１１２】例えば、燃料の実噴射時期を検出するリフ
トセンサが燃料噴射弁に対して設けられているものにあ
っては、そのリフトセンサの出力と上記クランク角セン
サ５２の出力ＮｅＣＳとの位相差によっても、上記制御
指令値ΣΔＤを算出し、設定することはできる。

【０１１３】したがって、この発明にかかる燃料噴射制
御装置としても、基本的には、 ・回転数信号ＮｅＳから求めたエンジン回転数Ｎｅに基
づいて電磁弁（調量）指令値を算出する手段。 ・該算出される電磁弁（調量）指令値をクランク角信号
ＮｅＣＳから求められるエンジン回転数ＮｅＣに対応付
けして電磁弁（調量）指令値メモリに記憶する手段。 ・回転数信号ＮｅＳの正常時には上記算出される電磁弁
（調量）指令値に基づいて電磁弁の駆動を制御し、同回
転数信号ＮｅＳの異常時には、クランク角信号ＮｅＣＳ
から求められるエンジン回転数ＮｅＣに基づいて電磁弁
（調量）指令値メモリからその対応する電磁弁（調量）
指令値を読み出し、該読み出した指令値に基づき電磁弁
の駆動を制御する手段。 といった各手段を少なくとも具えるものであれば、燃料
量の調量基準となる回転数センサ３１に異常が来たし、
その基準信号がクランク角センサ５２から出力されるク
ランク角信号ＮｅＣＳに切り換えられる場合でも、その
制御性能を何ら損なうことなく、エンジン４０の安定し
た運転を継続、維持することはできる。

【０１１４】またこの場合、上記噴射時期の制御に必ず
しもフィードバック制御を採用する必要はなく、上記に
加えて例えば、 ・回転数信号ＮｅＳとクランク角信号ＮｅＣＳとの位相
差に基づいてタイマ制御弁２８に対する駆動指令値であ
る噴射時期指令値を算出する手段。 ・この算出される噴射時期指令値をクランク角信号Ｎｅ
ＣＳから求められるエンジン回転数ＮｅＣに対応付けし
て噴射時期指令値（タイマ指令値）メモリに記憶する手
段。 ・回転数信号ＮｅＳの正常時には上記算出される噴射時
期指令値に基づいてタイマ制御弁２８の駆動を制御し、
同回転数信号ＮｅＳの異常時には、クランク角信号Ｎｅ
ＣＳから求められるエンジン回転数ＮｅＣに基づいて上
記噴射時期指令値メモリからその対応する噴射時期指令
値を読み出し、該読み出した噴射時期指令値に基づきタ
イマ制御弁２８の駆動を制御する手段。 といった各手段を併せ具えるようにすれば、回転数信号
ＮｅＳを基準として燃料の噴射時期指令値を求める場合
でも、同回転数信号ＮｅＳの異常後、上記構成に準じた
高い制御能力にて、該指令値を適正に維持することがで
きる。

【０１１５】そしてこの場合も、回転数信号ＮｅＳ正常
時の同信号ＮｅＳに基づき得られる回転数Ｎｅとクラン
ク角信号ＮｅＣＳに基づき得られる回転数ＮｅＣとの間
に生じるずれやばらつきは、上記噴射時期指令値（タイ
マ指令値）メモリに記憶され且つ読み出される噴射時期
指令値を通じて好適に相殺されるようになる。

【０１１６】なお、これら如何なる構成にあっても、回
転数Ｎｅの算出基準信号を出力するセンサは燃料量の調
量基準となる角度信号を出力し得る角度センサであれば
よく、回転数ＮｅＣの算出基準信号を出力するセンサは
エンジンの燃焼サイクル基準となる角度信号を出力する
角度センサであればよい。因みに、エンジンの燃焼サイ
クル基準となる角度信号を出力する角度センサとして
は、前記クランク角センサ５２の他、エンジンの吸入空
気圧力（吸気管圧力）を検出する圧力センサ４６、或い
はエンジンの各気筒内圧力を検出する筒内圧センサ（図
示せず）等がある。これら圧力センサ４６或いは筒内圧
センサからも、エンジンの燃焼（爆発）サイクルに同期
して脈動する信号が出力されるようになる。それら信号
の出力周期が１８０°ＣＡである必要はない。また、同
エンジンの燃焼サイクル基準となる角度信号を出力する
角度センサとして、これらセンサの複数を併用するよう
にしても勿論よい。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、燃料量の調量基準となる角度センサに異常が来たし
た場合であれ、その制御性能を何ら損なうことなく、デ
ィーゼルエンジンの安定した運転を継続、維持すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる燃料噴射制御装置の一実施例
を示すブロック図。

【図２】噴射ポンプ駆動軸のシグナルロータについて一
例を示す正面略図。

【図３】回転数センサから出力される回転数信号例を示
すタイムチャート。

【図４】図１に示される制御装置の機能的な内部構成例
を示すブロック図。

【図５】同実施例の装置による燃料噴射制御態様を示す
タイムチャート。

【図６】制御装置の回転数割り込み処理手順を示すフロ
ーチャート。

【図７】制御装置のクランク角割り込み処理手順を示す
フローチャート。

【図８】制御装置のメイン制御ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図９】制御装置のメイン制御ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図１０】電磁弁の開弁時期算出態様を示すグラフ（マ
ップ）。

【図１１】電磁弁指令値メモリの記憶構造を示すグラフ
（マップ）。

【図１２】噴射時期目標の算出態様を示すグラフ（マッ
プ）。

【図１３】噴射時期目標メモリの記憶構造を示すグラフ
（マップ）。

【図１４】タイマ指令値の補正値算出態様を示すグラフ
（マップ）。

【図１５】タイマ指令値の算出態様を示すグラフ（マッ
プ）。

【図１６】タイマ指令値メモリの記憶構造示すグラフ
（マップ）。

【符号の説明】

１…噴射ポンプ、２…噴射ポンプ駆動軸（ドライブシャ
フト）、３…ベーン式フィードポンプ、４…給油口、５
…プレッシャレギュレーティングバルブ、６…ポンプハ
ウジング、７…ポンプ室（低圧室）、８…吸入ポート、
９…プランジャ、１０…高圧室、１１…オーバフローバ
ルブ、１２…吸入グループ、１３…カムプレート、１４
…ローラリング、１５…ローラ、１６…シリンダ、１７
…デリバリバルブ、１８…分配通路、１９…連通路、２
０…電磁弁、２１…ソレノイド、２２…弁体、２３…ス
プリング、２４…油圧式タイマ、２５…タイマスプリン
グ、２６…タイマピストン、２７…ロッド、２８…タイ
マ制御弁、３０…シグナルロータ、３１…回転数セン
サ、３２…燃料噴射カットバルブ、４０…エンジン（４
気筒ディーゼルエンジン）、４１…燃料噴射弁、４２…
グロープラグ、４３…スロットル弁、４４…ベンチュ
ラ、４５…アクセルセンサ、４６…圧力センサ、４７…
水温センサ、４８…車速センサ、４９…シフトポジショ
ンスイッチ、５０…エンジン出力軸（クランクシャフ
ト）、５１…シグナルロータ、５２…クランク角セン
サ、５３…グローリレー、６０…制御装置、６０１…第
１回転数演算部、６０２…回転数カウンタ、６０３…噴
射時期カウンタ、６０４…第２回転数演算部、６０５…
クランク角カウンタ、６０６…Ｎｅメモリ、６０７…Ｎ
ｅＣメモリ、６０８…ＩＣメモリ、６０９…電磁弁（調
量）指令値演算部、６１０…噴射時期目標演算部、６１
１…タイマ指令値演算部、６１２…電磁弁指令値メモ
リ、６１３…噴射時期目標メモリ、６１４…タイマ指令
値メモリ、６１５、６１７…出力バッファ、６１６…電
磁弁駆動回路、６１８…タイマ駆動回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射ポンプからディーゼルエンジンの
   各気筒に対し噴射供給される燃料をスピルさせることで
   同燃料量を調量する電磁弁と、 この燃料量の調量基準となる角度信号を出力する第１の
   角度センサと、 ディーゼルエンジンの燃焼サイクル基準となる角度信号
   を出力する第２の角度センサと、 前記第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数
   に基づいて前記電磁弁に対する駆動指令値である調量指
   令値を算出する調量指令値演算手段と、 該算出される調量指令値が前記第２の角度センサの出力
   から求められるエンジン回転数に対応付けされて記憶さ
   れる調量指令値メモリと、 前記第１の角度センサの正常時には前記調量指令値演算
   手段によってその都度算出される調量指令値に基づき前
   記電磁弁の駆動を制御し、同第１の角度センサの異常時
   には、前記第２の角度センサの出力から求められるエン
   ジン回転数に基づいて前記調量指令値メモリからその対
   応する調量指令値を読み出し、該読み出した調量指令値
   に基づき前記電磁弁の駆動を制御する調量制御手段と、 を具えることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴
   射制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料
   噴射制御装置において更に、 燃料噴射ポンプからディーゼルエンジンの各気筒に対し
   噴射供給される燃料の噴射時期を調整する噴射時期制御
   弁と、 前記第１及び第２の角度センサの出力の位相差に基づい
   て該噴射時期制御弁に対する駆動指令値である噴射時期
   指令値を算出する噴射時期指令値演算手段と、 該算出される噴射時期指令値が前記第２の角度センサの
   出力から求められるエンジン回転数に対応付けされて記
   憶される噴射時期指令値メモリと、 前記第１の角度センサの正常時には前記噴射時期指令値
   演算手段によってその都度算出される噴射時期指令値に
   基づき前記噴射時期制御弁の駆動を制御し、同第１の角
   度センサの異常時には、前記第２の角度センサの出力か
   ら求められるエンジン回転数に基づいて前記噴射時期指
   令値メモリからその対応する噴射時期指令値を読み出
   し、該読み出した噴射時期指令値に基づき前記噴射時期
   制御弁の駆動を制御する噴射時期制御手段と、 を具えることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴
   射制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のディーゼルエンジ
   ンの燃料噴射制御装置において、 前記第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数
   に基づいて前記燃料の噴射時期目標値を算出する噴射時
   期目標演算手段と、 該算出される噴射時期目標値が前記第２の角度センサの
   出力から求められるエンジン回転数に対応付けされて記
   憶される噴射時期目標メモリと、 を更に具え、前記調量制御手段は、前記第１の角度セン
   サの異常時、前記第２の角度センサの出力から求められ
   るエンジン回転数に基づいて前記調量指令値メモリ及び
   噴射時期目標メモリからそれぞれ対応する調量指令値及
   び噴射時期目標値を読み出し、それら読み出した調量指
   令値及び噴射時期目標値の加算値に基づいて前記電磁弁
   の駆動を制御することを特徴とするディーゼルエンジン
   の燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】燃料噴射ポンプからディーゼルエンジンの
   各気筒に対し噴射供給される燃料をスピルさせることで
   同燃料量を調量する電磁弁と、 同燃料噴射ポンプからディーゼルエンジンの各気筒に対
   し噴射供給される燃料の噴射時期を調整する噴射時期制
   御弁と、 前記燃料量の調量基準となる角度信号を出力する第１の
   角度センサと、 ディーゼルエンジンの燃焼サイクル基準となる角度信号
   を出力する第２の角度センサと、 前記第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数
   に基づいて前記電磁弁に対する駆動指令値である調量指
   令値を算出する調量指令値演算手段と、 該算出される調量指令値が前記第２の角度センサの出力
   から求められるエンジン回転数に対応付けされて記憶さ
   れる調量指令値メモリと、 前記第１の角度センサの出力から求めたエンジン回転数
   に基づいて前記燃料の噴射時期目標値を算出する噴射時
   期目標演算手段と、 該算出される噴射時期目標値が前記第２の角度センサの
   出力から求められるエンジン回転数に対応付けされて記
   憶される噴射時期目標メモリと、 前記第１及び第２の角度センサの出力の位相差に基づい
   て前記噴射時期制御弁を通じた実際の噴射時期を検出す
   る実噴射時期検出手段と、 この検出される実際の噴射時期と前記算出される噴射時
   期目標値との偏差に基づいて前記噴射時期制御弁に対す
   る駆動指令値である噴射時期指令値を算出する噴射時期
   指令値演算手段と、 該算出される噴射時期指令値が前記第２の角度センサの
   出力から求められるエンジン回転数に対応付けされて記
   憶される噴射時期指令値メモリと、 前記第１の角度センサの正常時には前記調量指令値演算
   手段によってその都度算出される調量指令値に基づき前
   記電磁弁の駆動を制御し、同第１の角度センサの異常時
   には、前記第２の角度センサの出力から求められるエン
   ジン回転数に基づいて前記調量指令値メモリ及び噴射時
   期目標メモリからそれぞれ対応する調量指令値及び噴射
   時期目標値を読み出し、それら読み出した調量指令値及
   び噴射時期目標値の加算値に基づいて前記電磁弁の駆動
   を制御する調量制御手段と、 前記第１の角度センサの正常時には前記噴射時期指令値
   演算手段によってその都度算出される噴射時期指令値に
   基づき前記噴射時期制御弁の駆動を制御し、同第１の角
   度センサの異常時には、前記第２の角度センサの出力か
   ら求められるエンジン回転数に基づいて前記噴射時期指
   令値メモリからその対応する噴射時期指令値を読み出
   し、該読み出した噴射時期指令値に基づき前記噴射時期
   制御弁の駆動を制御する噴射時期制御手段と、 を具えることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴
   射制御装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のディーゼルエンジンの燃料
   噴射制御装置において更に、 前記検出される実際の噴射時期と前記算出される噴射時
   期目標値との偏差が所定の範囲に収まるか否かを判定す
   る判定手段を具え、 前記噴射時期指令値メモリには、該判定手段を通じて前
   記偏差が所定の範囲に収まる旨判定されるときにのみ、
   前記噴射時期指令値演算手段により算出された噴射時期
   指令値が記憶されることを特徴とするディーゼルエンジ
   ンの燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】前記第１の角度センサは、前記燃料噴射ポ
   ンプの駆動軸の回転数を検出する回転数センサであり、 前記第２の角度センサは、ディーゼルエンジンの基準ク
   ランク角を検出するクランク角センサ、及び同エンジン
   の吸入空気圧力を検出する吸気圧センサ、及び同エンジ
   ンの各気筒内圧力を検出する筒内圧センサの少なくとも
   １つである請求項１乃至５の何れかに記載のディーゼル
   エンジンの燃料噴射制御装置。