JPS5982536A - デイ−ゼル式内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

イ）技術分野 本発明はディーセル式内燃機関の燃料供給付制御ｎ装置
、さら（（詳細にはアクセルペダル位置センサと、信号
処理ユニットと、制御回路から成り、その制御回路が調
ｉＶｉ器と燃料噴射ポンプの噴射量を調節する部材を操
作する操作機器と、噴射量調ｆ’ｉ　４’ｉｌｉ　椙の
位置を検出する検出センサとから構成されるディーセル
式内燃機関の燃料供給量制御装置に関する。 口）従来技術 このような制御装置においては供給される燃料の吐は出
力、排気ガスあるいは燃費などの種々のパラメータを考
慮して最適に定めなければならない。！ｌ？に内燃機関
を始動させる場合には従来の制御装置では供給される燃
料を温度に関係して増量させるようにしている。 又、ドイツ公告公報第１９６２５７０号にはり−ト線、
制御回路あるいは電源電圧発生部に故障が発生し、それ
によって五ンジ／が不本意に大きな出力を発生し、場合
によっては危険を伴うようになったりあるいは１

【す転
数があまりに大きくなったりするような事故が起こらな
いように保護手段が設けられている。このような手段に
より判研回路の主要な部分に故障が生じた場合エンジン
を停止させるかあるいは出力を減少させ回転数を小さく
するような：ｔｌｌ　ｔｏが行なわれている。 始動時の増量に関し従来の装置では、燃料噴射ポンプの
噴射量を調節する部材の位置がスタート時ではもっばら
信号処理ユニットの出力信号によって決められてしまう
という欠点を持っている。 特に電源が弱くなっている場合には始動時、信号処理ユ
ニットに供給される電源電圧が減少し、信号処理ユニッ
トが旧確な出力信号を供給することはできず、従って必
要な燃料供給ｌが得られないという問題を持っている。 制（財）装置が故障した場合燃料供給量を最小値に減少
させているが、これは必ずしも好ましいものではなく、
例えばディーゼル式内燃機関を搭載したトラクターが困
難な場所を走行しており、制御装置が故障した場合には
内燃機関を中位あるいは高出力で運転させるようにする
必要が出てくる。 従来の保護装置では高出力が要求されるような場合内燃
機関は強制的に停止され、場合によっては好ましくない
結果となっていた。 ・・）目　　０勺 従って本発明はこのような従来の欠点を解消するもので
、電源電圧が弱くなっていた場合でも確延な始動が可能
なディーゼル式内燃機関の燃料供ｉ＠喰１ｌｌ）御装置
を提供することを目的とする１、二）発明の構成 本発明によれば電源電圧が所定の値に減少した場合制御
回路を連続動作から不連続動作に切り換えるようにして
いる。例えば始動時のような時には燃料供給量が最大に
され、また電源電圧に障害が発生したような場合には燃
料供給量が最小に調節される。 ポ）効　　宅 それによって内燃機関を確実にスター［・させることが
できると共に、電源電圧が減少した場合には内燃機関、
）しびに内燃機関に装備した自動車の運転手に対して例
らの損傷やｊ負害が発生しないようにすることができる
。さらに検出センサに故障が発生した場合燃料供給所を
制御ノーる回路を遮断し、調節器の代わりに比例制御器
を用いて燃料供給量を制御するようにして保護手段ｆｆ
１ｊｉ％ｆｆじている。この手段により検出センサを省
略した場合でも内燃（表門の出力を調節することがてき
るようになる。 それによって例えば極めて道路事情の悪いようなところ
を走行する場合でも非常走行を行なうことができるよう
になる。 このように本発明は電源が極めて弱くなった場合、内燃
機関を確実に始動させることができ、特にスターターを
操作することに関する情報が必要でなくなり電子制御装
置に対してそれに関するリード線を省略することができ
るという効果が得られる。 さらに本発明ｅこよれば燃料供給数の制御に障害が弊生
した場合、種々の手段が講じられる。障害の１Ｗ合いに
応じて段階的に制御を変えたりあるいは外したりするこ
とにより最適の燃和ｌ供給用の制１１１１ｉできなくな
るが、運転手に種々の制御の可能性が、例えば燃料供給
；辻を直接側）ｉ１ｉ＋することにより内燃＜ｔａ関の
出力を自分で決められるようにすることができるように
なる。 実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。 実施例ではディーゼル式内燃機関の燃料供給数を制菌す
る制御装置が扱われており、第１図において符号１０で
示すものはアクセルペダルの位置を検出するセンサであ
る。通常の運転ではこのアクセルペダル位置センサ１０
からの信号はアクセルペダルの角度を信号に変換する変
換器１１、信号処理ユニット（例えばマイクロコンピュ
ータ）１２、調節器１３、パルス幅変調器１４、出力段
１５並ひに操作機器１６を介して燃料噴射ポンプ１８の
噴射量を調節する部材１７に供給される。 燃料噴射喰を調節する部材の位置は検出センサ１９によ
って検出され、この検出センサが操作機器１６に接続さ
れるとともに調節器１３に接続されており、それによっ
て制御回路は閉ループを構１戊している。 検出セ／す１９はさらに故障識別回路２０と接続されて
いる。この故障識別回路２０の出力信号が信号処ＩＦＩ
ユニット１２に供給されると同時に、　　　　　゛アノ
トゲ−ト２１の入力端子（ても供給される。 信号処理ユニット１２と調節器１３の後にはそれぞれ切
り換えスイッチ２２．２３が設けられており、それによ
って故障あるいはもう一発生時には信号線を切り換える
ようにすることができる。 切り換えスイッチ２２はオアゲー　１・２４の出力によ
って駆動され、故障時には変換器１１から調節器１３に
至る回路は信号処理ユニット１２に代わり電圧変換器２
５が接続されるようになる。同様に切り換えスイッチ２
３はアントゲート２１の出力によって切り換えられ、ス
イッチ２２とパルス幅変調４１４間には調節器１３に代
わりＰ　（比例動作）調節器２６が用いられるようにな
る。 アンドゲート２１の他方の入力端子はインバータ２７を
介して電源電圧監視ユニット２Ｂの出力と接続される。 この監視ユニット２８の出力信号によって検出センサ１
９と調節器１３間に接続されている切り換えスイッチ２
９が動作される。切り換えスイッチ２９の位置に従い調
節器１３には検出センサ１９の出力信号かあるいは一定
の電圧ＵＭが印加される。 オアゲート２４にはチェックユニット３０と基準電圧監
視ユニット３１が接続される。監視ユニット３１はさら
に信号処理ユニット１２のリセント信号を供給する。ま
たチェックユニット３０は信号処理ユニット１２とも接
続されている。さらに信号処理ユニットには多数の矢印
が設けられており、例えば温度、排気ガス等の種々の信
号がこれらの信号線を介して信号処理ユニット１２に入
力される。 このように構成された本発明による制御装置の動作を第
２図の流れ図を参照して説明する。 電源電圧［ＪＲが最小値ＩＪｍｉｎより大きいかあるい
は等しい時で故障識別回路によって故障が検出されてい
ない時には通常動作（ブロック４０）となり、変換器１
１から得られる出力信号は［言置処理ユニット１２を介
して処理され、ＰＩＩ）動作企する調節器１３を介して
パルス変調器１４に導かれる。 しかし通常の電源電圧であっても故障識別回路２０によ
って検出センサ等に故障があっン”ｔことが知らされる
と、ブロック４１で図示したように調節器１３の代わり
に１】調節器２６が制御回路に用いられる。 電源電圧がＪ′費小値ＴＪｍ＋ｎと基準電圧ＵｒｅｆＯ
間にあると、スイッチ２９が切り換わることにより調節
器１３の制御動作はＰＩＤ動作から２駆動作、即ちオン
オフ制御に切り換えられる（ブロック４２）。 電源電圧が基準屯圧以圭になると、ブロック４２の制御
に代わり変換器１１の出力信号は変換器２５で処理され
、またその場合調節器１３のオンオフ１（ｂ作はそのま
まとなっている（ブロック４３）。 ブロック４２．４３に示しだ制御に対しては故障識別回
路２０が故障信号を発生しているかどうかということは
賊関係になっている。 ＪＪ　常の動作の時にはアクセルペダル位置センサ１０
から操作機器１６に至る信号経路には、変換器１１、信
号処理ユニット１２、調節器１３、パルス幅変調器１４
、出力段１５が接続されており、それによって閉ループ
制御が行なわれる。通常時の場合には電源電圧監視ユニ
ット２８と故障１識別回路２０は論理［０１の出力信号
を発生し、それに対して故障を発生した時には故障識別
回路２０の出力には論理「１」の信号が現われ、この信
号は電源電圧監視ユニット２８の反転信号と共にアンド
ゲート２１に入力される。それによって−アンドゲート
２１の出力は論理状態が「１」となり、スイッチ２３が
動作される。故障識別回路２０によってエラーが知らさ
れるとスイッチ２３が切り換わることによって制御回路
が切り離されるので、純粋なオープンループ制御となり
、また通常の円Ｉ）動作特性を有する調節器１３ば１）
調節器２６に置き換えられる（ブロック４１）。それに
よって運転手はとの」、うな故障が発生した場合でも内
燃機関の出力を十分に側脚することができるようになる
。 一方電源′市圧が［Ｊｍｉｎと１ｒｅｆの間になると、
監視ユニット２日の出力には論理「月の信号が現われ、
それによってスイッチ２９が切り換えられると共にイン
バー　タ２７を介してアンドゲート２１が＃ｉｊ祈され
る。スイッチ２９が切り１角１っることにより調節：４
：；１３の実際１直が入力される入力端子には通常制御
η１（晶差が入力される代わりに一定亀圧ＵＭが印り１
されるようになる。このＵＭのｆｌｆｉ、を適当に選ぶ
ことにより調節器１３はアクセルペダル位置センサ１０
を介してオンオフ：１ｊｌｌ　＋ｒＮＩ　Ｍａとして動
作されるので（ブロック４２）、アクセルペダル位置セ
ンサ１０により燃料供給用を最小捷たは最大に；へ択す
ることが可能になる。 始動時電源電工が減少した場合運転手はそれに対応して
アクセルペダルを踏むことにより最大の燃料供給量を供
給できるようになるので、内燃機関全確μに始動させる
ことができる。 一方１ｍ常の走行時に例えば故障が発生して電源電圧が
減少した場合には運転手の判断により非常走行のような
走行全継続させるかあるいは安全性の理由により燃料供
給所を最小に減少させエンジンを市めさせるようにする
こともできる。 また電源′准王が基準電圧（Ｊｒｅｆよりも下回るとス
イッチ２９の他に基準上圧監視ユニット３１の出力（ｄ
号（てよりスイッチ２２も切り換えられるようになる。 このような場合には信号処「１［ユニット１２が満足に
機能しないので信号処理ユニット１２の代わりにアクセ
ルペダル位置からの信号は変換器２５によって処理され
、調節器１３に入力される（ブロック４３）。同時に監
視ユニット３１によってリセット信号が信号処理ユニッ
ト１２に印加されるので、電源電圧が回復した場合には
信号処理ユニット１２は直ちに作動することができる。 第３図には検出センナ１９、電源電圧監視ユニット２８
、スイッチ２９の出力段５０の実施例が詳細に図示され
ている。第１図においては簡単な図示（・でなっている
ので第３図の詳）前回において各素子を必ずしも第１図
のものと対応させることができる訳ではない。 従ってスイッチ２９を実現するために検出センサ１９の
出力段の回路素子が部分的に用いられてｉＬ いろ。このように本発明においては鮒に存在している回
路素子を用いることにより構成を簡単にした実現がｉ＋
Ｊ能となる。また実施例においては自動的に操作される
スイッチ２９を手動により切り換えることも考えられる
。 出力段５０はプラス入力端子を介して駆動される演算噌
１品器５１を有し、その演算増１１県器の出力は抵抗５
２、ダイオード５３を介してトランジスタ５４のベース
に入力される。Ｉ・ランジスタ５４の工、ミッタは抵抗
５５を介して演算増幅器５１にフィードバック接続され
ると共に、調節器１３にも接、′ｉされ、また抵抗５６
を介してアースと接続されている。基準電圧［Ｊｒｅｆ
はトランジスタ５４のコレクタに印加されると共に相補
トランジスタ５日のエミッタと、さらに抵抗５７を介し
てそのトランジスタ５８のベースにそれぞれ入力される
。トランジスタ５４のエミッタは抵抗５９を介してトラ
ンジスタ５８のコレクタと接続されている。 電ｒＮ　電圧監’ｆＭユニノｌ−２８ｉｌ−１，コンパ
レータ６０を有し、そのマイナス入力端子は基準電圧と
アース電位間に接続された抵抗６１．６２から成る分圧
点に接続されている。捷だそのプラス入力端子は電源電
圧とアース間に接続された抵抗６３．６４から成る分圧
器の分圧点と接続されている。またコンパレータ６０の
出力信号は抵抗６５とダイオード６Ｇを介してプラス入
力端子にフィードバックされている。トう／ジメタ５４
０ベースはダイオード６７を介してコンパレータの出力
に接続さｈ、ｔ　７’ｎ　ｌ−ランジスタ５８のベース
とコンパレータ６０の出力間にはダイオード６９と抵抗
６８から成る直列回路が接続されている。 電源電圧が抵抗６３．６４〜６１．６２の分圧しヒによ
って定められる値よりも大きい値を取る時には通常状態
にあり、オープンコレクタ出力を備えたコンパレータ６
０は遮断状態となっている。 トランジスタ５８のベースに（は抵抗５７を介して基準
電圧の電位が印加されているので、ｌ−ランジスタ５８
は遮断される。インピーダンス変換器として用いられた
トランジスタ５４はコンパレータ６０が遮断された場合
には演算増幅器５１の出力電圧によってのみ変調される
。というのはそのベースはダイオード６７を介してコン
パレータ出力から離されるからである。トランジスタ５
４のエミッタに現われる噴射量調節部材の位置に比例し
た電圧が実際［直として調節器１３に供給される。 一方電ｔＡ電圧が１！小値以下になると、コンパレータ
６０の出力はアース電位に切り換わる。この場合ダイオ
ード６γが順方向に駆動されるのでトランジスタ５４は
遮断される。トランジスタ５８は抵抗５７．６８を適当
な値に選ぶことにより導通状態とさせることができるの
で、トう／ジメタ５４のエミッタに現われる電位は抵抗
５９．５６に従って決められる。このようにして［ＪＭ
で示された一定の電圧が得られ実際値として入力される
が、この電圧は目標値を所定の晴に選ぶことにより最大
型＋’ｉｉｔ　、Ｉｆ２びに最小電流となり操作機器１
６を側脚することができるような値に選ばれる。この時
調節器１３はオンオフ制御器として駆動され、始動時の
１合最大燃料供給が可能となると共に、また直営の走行
時電源電圧が減少するなどのような障害が発生した場合
には最小の燃料供給計を行なうことになる。 コンパレータ６０を抵抗６５、ダイオード６６を介して
正装置させることによりコンパレータにヒステリ・／ス
を備えた切り換え特性を与えることができる。これによ
って特に電源電圧が弱く、電源電圧の間がほぼ最小値に
なるような場合コンパレータ６０がオンオフを繰り返し
内燃機関が一種の振動を起こすような状況を防止するこ
とができる。 このように第３図に図示した回路構成によって電源電圧
が減小した場合でも内燃機関を確実に始動させることが
できると共にその他の障害が発生した場合内燃機関を危
険な駆動状態にするのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示すブロック図、第２図は
本発明装置の動作を説明する流れ図、第３図は電源電圧
監視ユニットと検出センサの詳細な回路構成を示す回路
図である。 １０アクセルペダル位置センザ １１・角度パルス変換器１２・・信号処理ユニット１３
−　ＰＩＩ）調節器　　　　１４・・・パルス幅変調器
１５・・・出力段　　　　　　１６・操作機器１９・・
検出センサ　　　２０−・故障識別回路２６・・・Ｉ）
調節器　　　　　２８・・電源電圧監視ユニット３０・
ヂエノクユニノト３１・・基準電圧監視ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　アクセルペダル位置センサと、信号処理ユニ
   ットと、制御回路からなり、その制御回路が調節器と、
   燃料噴射ポンプの噴射量を調節する部材を操作する操作
   機器と、噴射量調節部材の位置を検出する検出センサと
   から構成されているディーゼル式内燃機関の燃料供給量
   制御装置において、電源電圧が所定の値に減少した場合
   制御回路を自動的にあるいは手動により連続動作から不
   連続動作に切り換えることにしたディーゼル式内燃機関
   の燃料供給量制御装置。 （２）前記故障時燃料供給量の制御をオープンループ制
   御に切り換えるようにした特許請求の範囲第１項に記載
   のディーゼル式内燃機関の燃料供給量制御装置。 （３）電源電圧がさらに減少した場合アクセルペダル位
   置センサからの信号を信号処理ユニツ）１介さず直接調
   節器に供給するようにした特許請求の範１．ｌ［第１項
   、又は第２項に記載のディーゼル式内燃機関の燃料供給
   量制御装置。 （４）調節器の実際値入力信号端子に一定の値を印加す
   ることにより燃料供給計の動作特性を連続動作から不連
   続動作へ切り換えるようにした特許請求の範囲第１項に
   記載のディーゼル式内燃機関の燃料供給計制御装置。 （５）前記？ｉｔ制御回路の制御特性の切り換えをコン
   パレータにより制御するようにした特許請求の範囲第１
   項、又は第４項に記載のディゼル式内燃機関の燃料供給
   量制御装置８ （６）燃料供給計のオープンループ制（財）を比例制御
   とした特許請求の範囲第２項に記載のディーゼル式内燃
   機関の燃料供給量制御装置。 （力　故障時電源電圧が減少した場合燃料供給計の制御
   をオンオフ動作制御にした特許請求の範囲第２項に記載
   のディーゼル式内燃機関の燃料供給量制御装置。 （８）信号処理ユニットが故障した場合−アクセルペダ
   ル位置センサからの信号を直接調節器に入力するように
   した特許請求の範囲第１項に記載のディーゼル式内燃機
   関の燃料供給量制御１ｕＲ８