JPS61234249A - デイ−ゼルエンジンのフエイルセ−フ制御方法 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンのフエイルセ−フ制御方法Info
- Publication number
- JPS61234249A JPS61234249A JP5013485A JP5013485A JPS61234249A JP S61234249 A JPS61234249 A JP S61234249A JP 5013485 A JP5013485 A JP 5013485A JP 5013485 A JP5013485 A JP 5013485A JP S61234249 A JPS61234249 A JP S61234249A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- valve
- diesel engine
- rotation speed
- fail
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、ディーゼルエンジンのフエイルセーフ制御方
法に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプを備
えた自動車用ディーゼルエンジンに用いるのに好適な、
エンジン回転数信号を基準として開閉嗣御される電磁ス
ピル弁により、燃料噴射量を制御するようにしたディー
ゼルエンジンの７エイルセー７制御方法の改良に関する
。
法に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプを備
えた自動車用ディーゼルエンジンに用いるのに好適な、
エンジン回転数信号を基準として開閉嗣御される電磁ス
ピル弁により、燃料噴射量を制御するようにしたディー
ゼルエンジンの７エイルセー７制御方法の改良に関する
。
近年、電子制御技術、特にデジタル制御技術の発達と共
に、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的にＩ
ＩＩＩＩＩするようにした、いわゆる電子制御ディーゼ
ルエンジンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした。いわゆる電磁弁スピル式の燃
料噴射ポンプがある。この１ｉ１ａ弁スピシスピル料噴
射ポンプにおいては、燃料噴射量が目標値に達した時点
で、′Ｒ１１スピル弁によりスピルボートを開放して、
燃料の圧送路りを制御することにより、燃料噴［ｔを制
Ｓするものである。 前記電磁スピル弁は、通常、エンジン回転数を検出する
エンジン回転数センサからの検出信号を取込み、この検
出信号を基準として燃料噴射量を演算し決定する制ｍ装
置により、開閉制御されている。 従って、エンジン回転数センサの断線、エンジン回転数
センサから制御装置までの配線の断線等、エンジン回転
数を検出する系統が故障した場合には、エンジン回転数
信号が制御ｌＩ装置に入力されなくなるので、電磁スピ
ル弁は開閉−（財）されなくなる。従って、電磁スピル
弁は、エンジン回転数検出系統が故障した時点の状態に
保持された蓄よとなってしまい、例えば電磁スピル弁が
制御ｌＩ装置により閉状態に制御されていたとすると、
以Ｉ１１電磁スピル弁は閉状態のままとなっているので
、燃料がスピルされず、全量がディーゼルエンジンに噴
射されてしまい、エンジンがオーバーランしてしまうこ
とがあった。 このような問題点を解消するものとして、出願人は既に
特開昭５８−８２３７や特願昭５９−１８５７９４で、
エンジン回転数センサの異常発生時に燃料供給量が零と
なるよう燃料ポンプのアクチュエータの通電量を制御し
たり（特開昭５８−８２３７）、エンジン回転数信号が
一定時間以上入力されないことを検出した際に前記電磁
スピル弁が閏と判定された時は、電磁スピル弁及び吸気
絞り弁のいずれか一方を駆仙制闇してエンジンを停止制
御Ｎ１１′ること（特願昭５９−１８５７９４）を提案
している。
に、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的にＩ
ＩＩＩＩＩするようにした、いわゆる電子制御ディーゼ
ルエンジンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした。いわゆる電磁弁スピル式の燃
料噴射ポンプがある。この１ｉ１ａ弁スピシスピル料噴
射ポンプにおいては、燃料噴射量が目標値に達した時点
で、′Ｒ１１スピル弁によりスピルボートを開放して、
燃料の圧送路りを制御することにより、燃料噴［ｔを制
Ｓするものである。 前記電磁スピル弁は、通常、エンジン回転数を検出する
エンジン回転数センサからの検出信号を取込み、この検
出信号を基準として燃料噴射量を演算し決定する制ｍ装
置により、開閉制御されている。 従って、エンジン回転数センサの断線、エンジン回転数
センサから制御装置までの配線の断線等、エンジン回転
数を検出する系統が故障した場合には、エンジン回転数
信号が制御ｌＩ装置に入力されなくなるので、電磁スピ
ル弁は開閉−（財）されなくなる。従って、電磁スピル
弁は、エンジン回転数検出系統が故障した時点の状態に
保持された蓄よとなってしまい、例えば電磁スピル弁が
制御ｌＩ装置により閉状態に制御されていたとすると、
以Ｉ１１電磁スピル弁は閉状態のままとなっているので
、燃料がスピルされず、全量がディーゼルエンジンに噴
射されてしまい、エンジンがオーバーランしてしまうこ
とがあった。 このような問題点を解消するものとして、出願人は既に
特開昭５８−８２３７や特願昭５９−１８５７９４で、
エンジン回転数センサの異常発生時に燃料供給量が零と
なるよう燃料ポンプのアクチュエータの通電量を制御し
たり（特開昭５８−８２３７）、エンジン回転数信号が
一定時間以上入力されないことを検出した際に前記電磁
スピル弁が閏と判定された時は、電磁スピル弁及び吸気
絞り弁のいずれか一方を駆仙制闇してエンジンを停止制
御Ｎ１１′ること（特願昭５９−１８５７９４）を提案
している。
【発明が解決しようとする問題点１
しかしながら従来は、いずれもエンジン回転数検出系統
の故障時にはエンジンが停止されるため、退避走行がで
きないという問題点を有していた。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、エンジン回転数検出系統の故障時にも、オーバー
ランを生じることなく退避走行が可能なディーゼルエン
ジンのフェイルセーフ制御方法を提供することを目的と
づる。
の故障時にはエンジンが停止されるため、退避走行がで
きないという問題点を有していた。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、エンジン回転数検出系統の故障時にも、オーバー
ランを生じることなく退避走行が可能なディーゼルエン
ジンのフェイルセーフ制御方法を提供することを目的と
づる。
本発明は、エンジン回転数信号を基準として開閉制御さ
れる電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御するように
したディーゼルエンジンのフェイルセーフ制御方法にお
いて、第１図にその要旨を示す如く、エンジン回転数検
出系統の故障を検出する手順と、エンジン回転数検出系
統故障時は、前記電磁スピル弁を全閉として全量噴射状
態とすると共に、吸気絞りを絞り側に制御する手順とを
含むことにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記エンジン回転数検出系統
の故障を、エンジン回転数センサの出力信号が設定時間
以上入力されないことから検出するようにして、エンジ
ン回転数検出系統の故障を容易に且つ的確に検出できる
ようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記吸気絞りの絞り側へ
の制御を、副吸気絞り弁を閉じることによって行うよう
にして、吸気絞りの制御が、容易に且つ確実に行われる
ようにしたものである。
れる電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御するように
したディーゼルエンジンのフェイルセーフ制御方法にお
いて、第１図にその要旨を示す如く、エンジン回転数検
出系統の故障を検出する手順と、エンジン回転数検出系
統故障時は、前記電磁スピル弁を全閉として全量噴射状
態とすると共に、吸気絞りを絞り側に制御する手順とを
含むことにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記エンジン回転数検出系統
の故障を、エンジン回転数センサの出力信号が設定時間
以上入力されないことから検出するようにして、エンジ
ン回転数検出系統の故障を容易に且つ的確に検出できる
ようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記吸気絞りの絞り側へ
の制御を、副吸気絞り弁を閉じることによって行うよう
にして、吸気絞りの制御が、容易に且つ確実に行われる
ようにしたものである。
【作用１
本発明においては、エンジン回転数信号を基準として開
閉制御される電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御す
るに際して、エンジン回転数検出系統故障時は、前記電
磁スピル弁を全閉として全量噴射状態とすると共に、吸
気絞りを絞り側に制御するようにしている。従って、燃
料は噴射されるので、退避走行が可能であり、しかも、
吸入空気量が制限されるので、エンジンがオーバーラン
することもない。 発明者らの実験結果によると、あるディーゼルエンジン
においては、燃料噴射量Ｑ及び吸気絞り量とエンジン回
転数Ｎｅの関係は、第２図に示す如くであった。図から
明らかな如く、副吸気絞り弁の全閉状態に対応するφ２
２（一点鎖線）や従来の絞り量に対応するφ１２（破線
）では、燃料噴射ＩＱが増大するとエンジン回転数Ｎｅ
も増大してオーバーランする可能性があるが、φ８（実
線）まで絞れば、燃料噴射ＩＱの増大に拘らず、エンジ
ン回転数Ｎｅは千数百ｒｐｌで略一定のままであり、全
足噴射でもオーバーランしないことが明らかである。な
お、φ８、φ１２、φ２２は、いずれも吸気絞りの実効
開口径を示している。 【実施例】 以下図面を参照して、本発明に係るフェイルセーフ制御
方法が採用された、自動車用の電子制御ディーゼルエン
ジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第３図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレッサ１４Ｂからなるターボチャージ
ャ１４が備えられている。該ターボチャージャ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレッサ１４Ｂの下流側は
、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウェストゲ
ート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレッサ１４Ｂ下流側のベンチュリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連動して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａ ｃｃｐは、アクセル位置センサ２０に
よって検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によって制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ｖＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８．２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 ディーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１０Ａには、
エンジン燃焼ｖ１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、ディーゼルエンジン１０のシリン
ダブロック１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、ディーゼルエン
ジン１０のクランク軸の回転と運動して回転される駆動
軸４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着された、燃料を加圧
するためのフィードポンプ４２Ｂ（第３図は９０”展開
した状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁４２Ｇと、前記駆動軸４２Ａに固着されたギヤ４
２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）
を検出するための、例えば電磁ピックアップからなる基
準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２Ａに固着された
ギヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転数を検出するた
めの、例えば電磁ピックアップからなるエンジン回転数
センサ４６と、フェイスカム４２Ｆとプランジャ４２Ｇ
を往復動させ又そのタイミングを変化させるためのロー
ラリング４２Ｈと、該ローラリング４２Ｈの回動位置を
変化させるためのタイマピストン４２Ｊ（第。 ３図は９０°展開した状態を示す）と、該タイマピスト
ン４２Ｊの位置を制御することによって噴射時期を制御
するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと称する）
４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプランジャ４２
Ｇからの燃料逃し時期を変化させることによって燃料噴
射讃を制御するための電磁スピル弁５０と、異常時に燃
料をカットするための燃料カット弁５２と、燃料の逆流
や後型れを防止するためのデリバリバルブ４２Ｌと、が
備えられている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水濃センサ４０．
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグＯ−Ｖ流を検出するグロー
Ｎ流センサ５４、エアコンスイッチ、ニュートラルセー
フティスイッチ出力、車速信号等は、電子制御ユニット
（ｇ、下、ＥＣＬＪと称する）５６に入力されて処理さ
れ、該ＥＣＵ３６の出力ニヨッテ、前記ＶＳＶ２８．３
ｏ１グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０
、燃料カット弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ３６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニット（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロック信号を発生す
るクロック５６Ｄと、バッファ５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バッファ５６Ｆを介して入
力される前記吸気温センサ１２出力、バッファ５６Ｇを
介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バッファ
５６Ｈｊｌｉ−介して入力される前記アクセル位置セン
サ２０出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下
、ＭＰＸと称する）５６にと、該ＭＰＸ５６に出力のア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−
デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌ
と、該Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込む
ための入出力ポート５６Ｍと、バッファ５６Ｎを介して
入力されるスタータ信号、バッファ５６Ｐを介して入力
されるエアコン信号、バッファ５６Ｑを介して入力され
るトルコン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力され
る前記着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込
むための入出力ボート５６８と、前記着火時期センサ３
８出力を波形整形して前記ＣＰｕ５６Ａの入力割込み端
子に直接取込むための前記波形整形回路５６Ｒと、前記
基準位置センサ４４出力を波形整形して前記ＣＰＬＩ５
６Ａの同じ入力割込み端子に直接取込むための波形整形
回路５６Ｔと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波
形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの他の入力割込み端子に直
接取込むための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰｕ５６
Ａの演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動する
ための駆動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果
に応じて前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６
Ｗと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カ
ット弁５２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各
構成機器間を接続してデータや命令の転送を行うための
コモンバス５６Ｙとから構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における燃料噴射量、即ちスピル角の決定は、
第５図に示すようなメインルーチン中のルーチンに従っ
て実行される。即ち、まずステップ１１０で、前記エン
ジン回転数センサ４６出力から求められるエンジン回転
数Ｎｅと、前記アクセル位置センサ２０出力から求めら
れるアクセル開度Ａ ｃｃｐから、電磁スピル弁５０を
開くべきスピル角Ａ Ｎ Ｇ ｓｐを計算する。次でス
テップ１２０に進み、次式に示す如く、前記スピル角Ａ
ＮＧｓｐを、前記エンジン回転数センサ４６の１歯当り
の角度、例えば１１．２５°ＣＡで割ることによって、
スピル角の角度計数構Ｃ８Ｄを算出する。 ＡＮＧｓｐ／１１．２５→Ｃｓｐ十余り・・・（１）次
いで、この計算結果の余りを、前回の基準位置、即ち欠
歯位置からの時間Ｔｌ ８０を用いて、スピル角の時間
計数構Ｔｓｐに時間変換して、このルーチンを抜ける。 余りｘＴｌ ８０／１６→Ｔｓｐ・・・（２）ここで、
スピル角Ａ Ｎ Ｇ ｓｐの角度計数構Ｃ５ｐ及び時間
計数構Ｔｓｐを求めているのは、角度計数構Ｃ３ｐだけ
では精度の高い制御が不可能であるため、時間計数構Ｔ
ｓｐによって補間するためである。 一方、前記エンジン回転数センサ４６から波形整形回路
５６Ｕを介して入力されるエンジン回転数センサ出力パ
ルスに応じた処理は、第６図に示すような入力割込み（
ＩＣＡＰ）ルーチンに従って実行される。即ち、前記エ
ンジン回転数センサ４６からパルスが入力される毎にス
テップ２１０に入り、エンジン回転数割込みカウンタＣ
ｎ１ｒｑをインクリメントすると共に、故障検出カウン
タＣｒａｉｌをクリアする。なお、エンジン回転数セン
サ４６の断線時には、この故障検出カウンタ（ｊａｉｌ
がクリアされないため、故障が検出できるものである。 次いでステップ２１２に進み、前記カウンタＣｎ１ｒｑ
の計数値が、前出ステップ１２０で求めたスピル角の角
度計数理Ｃｓｏと等しいか否かを判定する。このステッ
プ２１２の判定は、要するに、次のエンジン回転数Ｎｅ
割込みまでにスピル時期があるか否を判定するものであ
る。 ステップ２１２の判定結果が正であり、スピル時期があ
ると判断されるときには、ステップ２１４に進み、次式
に示す如く、今回の割込み時刻Ｔｉｎｔに、前出ステッ
プ１２０で求めたスピル角の時間計数理Ｔｓｐを加えた
ものを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、スピルの準備
をする。 ステップ２１４１１了後、又は前出ステップ２１２の判
定結果が否である場合には、ステップ２１６に進み、前
記カウンタＣｎ１ｒｑの計数値が次回の開制御に備えて
電磁スピル弁５０を閉じておくべき設定値、例えば９で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合、即ち
、電磁スピル弁５０を閉じるべき時刻であると判断され
るときには、ステップ２１８に進み、次式に示す如く、
今回の割込み時刻Ｔｉｎｔに割込み計算が終了するまで
の余裕時開αを加えたものを出力比較レジスタＯＣＲに
入れて、電磁スピル弁５０を閉じる準備をづる。 Ｔｉｎｔ ＋ａ→ＯＣＲ・ （４） 前出ステップ２１８１１７後、又はステップ２１６の判
定結果が否である場合には、ステップ２２０に進み、基
準位置に対応する欠歯位置であるが否かを判定する。判
定結果が正であり、基準位置であると判断されるときに
は、ステップ２２２に進み、カウンタＣｎ１ｒｃ＋をク
リアすると共に、ステップ２２４で、前回の欠歯位置か
らの時１ｉ［Ｔ１８０を用いて、例えば前出ステップ１
１０で用いられるエンジン回転数Ｎｅを計算する。 ステップ２２４終了後、又は前出ステップ２２０の判定
結果が否である場合には、この入力割込みルーチンを終
了する。 なお、図示しないが、出力比較レジスタＯＣＲに設定さ
れている時刻になると前記電磁スピル弁５０が開閉され
る。 更に、エンジン回転数検出系統の故障判定及びフェイル
セーフ処理は、第７図に示すような、一定時間毎の割込
みルーチンに従って実行される。 即ち、一定時間、例えば１０ミリ秒経過毎にステップ３
１０に入り、前記故障検出カウンタＣｒａｉｌをインク
リメントする。次でステップ３１２に進み、カウンタ（
ｊａｉｌの計数値が設定値、例えば５以上であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合、即ち、エンジン
回転数割込みが４０ミリ秒以上ない場合には、エンジン
回転数検出系統が故障していると判断して、ステップ３
１４に進み、前記電磁スピル弁５０を強制的に閉じて、
全量噴射状態とすると共に、ステップ３１６で、例えば
副吸気絞り弁２２を閉じることによって吸気絞りを例え
ばφ８相当とし、オーバーランを生じることなく、退避
走行を可能とする。 ステップ３１６終了後、又、前出ステップ３１２の判定
結果が正であり、エンジン回転数検出系統が故障してい
ないと判断されるときには、このルーチンを抜ける。 本実施例においては、エンジン回転数検出系統の故障を
、エンジン回転数センサ４６の出力信号が設定時間（実
施例では４０ミリ秒）以上入力されないことから検出す
るようにしているので、エンジン回転数検出系統の故障
を、容易に且つ適確に検出することができる。 又、本実施例においては、副吸気絞り弁２２を閉じるこ
とによって１．吸気絞りを絞り側に制御するようにして
いるので、吸気絞りの制御が簡単且つ確実に行える。な
お、吸気絞りを絞り側にＩＩＪ ＩＩＩする方法はこれ
に限定されず、例えば副吸気絞り弁２２だけでなく主吸
気絞り弁１８も絞り側に刺部したり、あるいは、副吸気
絞り弁２２を備えていないディーゼルエンジンにおいて
は、主吸気絞り弁１８のみを絞り側に制御することも可
能である。 前記実施例においては、本発明が、電磁スピル弁５０に
よって燃料噴射量を制御するようにされた過給機付きデ
ィーゼルエンジンに適用されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、他の燃料噴射量制御アクチュエ
ータを備えた一般のディーゼルエンジンにも同様に適用
できることは明らかである。
閉制御される電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御す
るに際して、エンジン回転数検出系統故障時は、前記電
磁スピル弁を全閉として全量噴射状態とすると共に、吸
気絞りを絞り側に制御するようにしている。従って、燃
料は噴射されるので、退避走行が可能であり、しかも、
吸入空気量が制限されるので、エンジンがオーバーラン
することもない。 発明者らの実験結果によると、あるディーゼルエンジン
においては、燃料噴射量Ｑ及び吸気絞り量とエンジン回
転数Ｎｅの関係は、第２図に示す如くであった。図から
明らかな如く、副吸気絞り弁の全閉状態に対応するφ２
２（一点鎖線）や従来の絞り量に対応するφ１２（破線
）では、燃料噴射ＩＱが増大するとエンジン回転数Ｎｅ
も増大してオーバーランする可能性があるが、φ８（実
線）まで絞れば、燃料噴射ＩＱの増大に拘らず、エンジ
ン回転数Ｎｅは千数百ｒｐｌで略一定のままであり、全
足噴射でもオーバーランしないことが明らかである。な
お、φ８、φ１２、φ２２は、いずれも吸気絞りの実効
開口径を示している。 【実施例】 以下図面を参照して、本発明に係るフェイルセーフ制御
方法が採用された、自動車用の電子制御ディーゼルエン
ジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第３図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレッサ１４Ｂからなるターボチャージ
ャ１４が備えられている。該ターボチャージャ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレッサ１４Ｂの下流側は
、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウェストゲ
ート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレッサ１４Ｂ下流側のベンチュリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連動して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａ ｃｃｐは、アクセル位置センサ２０に
よって検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によって制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ｖＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８．２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 ディーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１０Ａには、
エンジン燃焼ｖ１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、ディーゼルエンジン１０のシリン
ダブロック１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、ディーゼルエン
ジン１０のクランク軸の回転と運動して回転される駆動
軸４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着された、燃料を加圧
するためのフィードポンプ４２Ｂ（第３図は９０”展開
した状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁４２Ｇと、前記駆動軸４２Ａに固着されたギヤ４
２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）
を検出するための、例えば電磁ピックアップからなる基
準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２Ａに固着された
ギヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転数を検出するた
めの、例えば電磁ピックアップからなるエンジン回転数
センサ４６と、フェイスカム４２Ｆとプランジャ４２Ｇ
を往復動させ又そのタイミングを変化させるためのロー
ラリング４２Ｈと、該ローラリング４２Ｈの回動位置を
変化させるためのタイマピストン４２Ｊ（第。 ３図は９０°展開した状態を示す）と、該タイマピスト
ン４２Ｊの位置を制御することによって噴射時期を制御
するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと称する）
４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプランジャ４２
Ｇからの燃料逃し時期を変化させることによって燃料噴
射讃を制御するための電磁スピル弁５０と、異常時に燃
料をカットするための燃料カット弁５２と、燃料の逆流
や後型れを防止するためのデリバリバルブ４２Ｌと、が
備えられている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水濃センサ４０．
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグＯ−Ｖ流を検出するグロー
Ｎ流センサ５４、エアコンスイッチ、ニュートラルセー
フティスイッチ出力、車速信号等は、電子制御ユニット
（ｇ、下、ＥＣＬＪと称する）５６に入力されて処理さ
れ、該ＥＣＵ３６の出力ニヨッテ、前記ＶＳＶ２８．３
ｏ１グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０
、燃料カット弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ３６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニット（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロック信号を発生す
るクロック５６Ｄと、バッファ５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バッファ５６Ｆを介して入
力される前記吸気温センサ１２出力、バッファ５６Ｇを
介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バッファ
５６Ｈｊｌｉ−介して入力される前記アクセル位置セン
サ２０出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下
、ＭＰＸと称する）５６にと、該ＭＰＸ５６に出力のア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−
デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌ
と、該Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込む
ための入出力ポート５６Ｍと、バッファ５６Ｎを介して
入力されるスタータ信号、バッファ５６Ｐを介して入力
されるエアコン信号、バッファ５６Ｑを介して入力され
るトルコン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力され
る前記着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込
むための入出力ボート５６８と、前記着火時期センサ３
８出力を波形整形して前記ＣＰｕ５６Ａの入力割込み端
子に直接取込むための前記波形整形回路５６Ｒと、前記
基準位置センサ４４出力を波形整形して前記ＣＰＬＩ５
６Ａの同じ入力割込み端子に直接取込むための波形整形
回路５６Ｔと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波
形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの他の入力割込み端子に直
接取込むための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰｕ５６
Ａの演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動する
ための駆動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果
に応じて前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６
Ｗと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カ
ット弁５２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各
構成機器間を接続してデータや命令の転送を行うための
コモンバス５６Ｙとから構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における燃料噴射量、即ちスピル角の決定は、
第５図に示すようなメインルーチン中のルーチンに従っ
て実行される。即ち、まずステップ１１０で、前記エン
ジン回転数センサ４６出力から求められるエンジン回転
数Ｎｅと、前記アクセル位置センサ２０出力から求めら
れるアクセル開度Ａ ｃｃｐから、電磁スピル弁５０を
開くべきスピル角Ａ Ｎ Ｇ ｓｐを計算する。次でス
テップ１２０に進み、次式に示す如く、前記スピル角Ａ
ＮＧｓｐを、前記エンジン回転数センサ４６の１歯当り
の角度、例えば１１．２５°ＣＡで割ることによって、
スピル角の角度計数構Ｃ８Ｄを算出する。 ＡＮＧｓｐ／１１．２５→Ｃｓｐ十余り・・・（１）次
いで、この計算結果の余りを、前回の基準位置、即ち欠
歯位置からの時間Ｔｌ ８０を用いて、スピル角の時間
計数構Ｔｓｐに時間変換して、このルーチンを抜ける。 余りｘＴｌ ８０／１６→Ｔｓｐ・・・（２）ここで、
スピル角Ａ Ｎ Ｇ ｓｐの角度計数構Ｃ５ｐ及び時間
計数構Ｔｓｐを求めているのは、角度計数構Ｃ３ｐだけ
では精度の高い制御が不可能であるため、時間計数構Ｔ
ｓｐによって補間するためである。 一方、前記エンジン回転数センサ４６から波形整形回路
５６Ｕを介して入力されるエンジン回転数センサ出力パ
ルスに応じた処理は、第６図に示すような入力割込み（
ＩＣＡＰ）ルーチンに従って実行される。即ち、前記エ
ンジン回転数センサ４６からパルスが入力される毎にス
テップ２１０に入り、エンジン回転数割込みカウンタＣ
ｎ１ｒｑをインクリメントすると共に、故障検出カウン
タＣｒａｉｌをクリアする。なお、エンジン回転数セン
サ４６の断線時には、この故障検出カウンタ（ｊａｉｌ
がクリアされないため、故障が検出できるものである。 次いでステップ２１２に進み、前記カウンタＣｎ１ｒｑ
の計数値が、前出ステップ１２０で求めたスピル角の角
度計数理Ｃｓｏと等しいか否かを判定する。このステッ
プ２１２の判定は、要するに、次のエンジン回転数Ｎｅ
割込みまでにスピル時期があるか否を判定するものであ
る。 ステップ２１２の判定結果が正であり、スピル時期があ
ると判断されるときには、ステップ２１４に進み、次式
に示す如く、今回の割込み時刻Ｔｉｎｔに、前出ステッ
プ１２０で求めたスピル角の時間計数理Ｔｓｐを加えた
ものを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、スピルの準備
をする。 ステップ２１４１１了後、又は前出ステップ２１２の判
定結果が否である場合には、ステップ２１６に進み、前
記カウンタＣｎ１ｒｑの計数値が次回の開制御に備えて
電磁スピル弁５０を閉じておくべき設定値、例えば９で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合、即ち
、電磁スピル弁５０を閉じるべき時刻であると判断され
るときには、ステップ２１８に進み、次式に示す如く、
今回の割込み時刻Ｔｉｎｔに割込み計算が終了するまで
の余裕時開αを加えたものを出力比較レジスタＯＣＲに
入れて、電磁スピル弁５０を閉じる準備をづる。 Ｔｉｎｔ ＋ａ→ＯＣＲ・ （４） 前出ステップ２１８１１７後、又はステップ２１６の判
定結果が否である場合には、ステップ２２０に進み、基
準位置に対応する欠歯位置であるが否かを判定する。判
定結果が正であり、基準位置であると判断されるときに
は、ステップ２２２に進み、カウンタＣｎ１ｒｃ＋をク
リアすると共に、ステップ２２４で、前回の欠歯位置か
らの時１ｉ［Ｔ１８０を用いて、例えば前出ステップ１
１０で用いられるエンジン回転数Ｎｅを計算する。 ステップ２２４終了後、又は前出ステップ２２０の判定
結果が否である場合には、この入力割込みルーチンを終
了する。 なお、図示しないが、出力比較レジスタＯＣＲに設定さ
れている時刻になると前記電磁スピル弁５０が開閉され
る。 更に、エンジン回転数検出系統の故障判定及びフェイル
セーフ処理は、第７図に示すような、一定時間毎の割込
みルーチンに従って実行される。 即ち、一定時間、例えば１０ミリ秒経過毎にステップ３
１０に入り、前記故障検出カウンタＣｒａｉｌをインク
リメントする。次でステップ３１２に進み、カウンタ（
ｊａｉｌの計数値が設定値、例えば５以上であるか否か
を判定する。判定結果が正である場合、即ち、エンジン
回転数割込みが４０ミリ秒以上ない場合には、エンジン
回転数検出系統が故障していると判断して、ステップ３
１４に進み、前記電磁スピル弁５０を強制的に閉じて、
全量噴射状態とすると共に、ステップ３１６で、例えば
副吸気絞り弁２２を閉じることによって吸気絞りを例え
ばφ８相当とし、オーバーランを生じることなく、退避
走行を可能とする。 ステップ３１６終了後、又、前出ステップ３１２の判定
結果が正であり、エンジン回転数検出系統が故障してい
ないと判断されるときには、このルーチンを抜ける。 本実施例においては、エンジン回転数検出系統の故障を
、エンジン回転数センサ４６の出力信号が設定時間（実
施例では４０ミリ秒）以上入力されないことから検出す
るようにしているので、エンジン回転数検出系統の故障
を、容易に且つ適確に検出することができる。 又、本実施例においては、副吸気絞り弁２２を閉じるこ
とによって１．吸気絞りを絞り側に制御するようにして
いるので、吸気絞りの制御が簡単且つ確実に行える。な
お、吸気絞りを絞り側にＩＩＪ ＩＩＩする方法はこれ
に限定されず、例えば副吸気絞り弁２２だけでなく主吸
気絞り弁１８も絞り側に刺部したり、あるいは、副吸気
絞り弁２２を備えていないディーゼルエンジンにおいて
は、主吸気絞り弁１８のみを絞り側に制御することも可
能である。 前記実施例においては、本発明が、電磁スピル弁５０に
よって燃料噴射量を制御するようにされた過給機付きデ
ィーゼルエンジンに適用されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、他の燃料噴射量制御アクチュエ
ータを備えた一般のディーゼルエンジンにも同様に適用
できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、エンジンをオーバ
ーランさせることなく、退避走行が可能となるという優
れた効果を有する。
ーランさせることなく、退避走行が可能となるという優
れた効果を有する。
第１因は、本発明に係るディーゼルエンジンの７エイル
セー７制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明
の詳細な説明するための、吸気絞り量及び燃料噴射量と
エンジン回転数の関係の例を示す縮図、第３図は、本発
明が採用された自動車用電子ｌ１ＩＪＩＩｌデイーゼル
エンジンの実施例の全体構成を示ず、一部ブロック線図
を含む断面図、第４図は、前記実施例で用いられている
電子制御ユニットの構成を示すブロック線図、第５図は
、同じく、スピル角を計算するためのメインルーチン中
のルーチンを示す流れ図、第６図は、同じく、エンジン
回転数センサの出力を処理するためのエンジン回転数セ
ンサ入力割込みルーチンを示す流れ図、第７図は、同じ
く、故障検出及びフェイルセーフ処理を行うための時間
割込みルーチンを示す流れ図である。 １０・・・ディーゼルエンジン、 １８・・・主吸気絞り弁、 ２２・・・副吸気絞り弁、 ２４・・・ダイヤフラム装置、 ２６・・・負圧ポンプ、 ２８．３０−・・負Ｊｌ［え弁（ＶＳＶ）、４２・・・
噴射ポンプ、 ４６・・・エンジン回転数センサ、 ５０・・・電磁スピル弁、 ５６・・・電子制御ユニット（ＥＣＵ）、Ａ Ｎ Ｇ
ｓｏ・・・スピル角、 Ｃｓｏ・・・角度計数理、 Ｔｓｐ・・・時間計数理、 Ｃｎｔｒｑ・・・エンジン回転数割込みカウンタ、Ｃｆ
ａｉｌ・・・故障検出カウンタ、 Ｎｅ・・・エンジン回転数。
セー７制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明
の詳細な説明するための、吸気絞り量及び燃料噴射量と
エンジン回転数の関係の例を示す縮図、第３図は、本発
明が採用された自動車用電子ｌ１ＩＪＩＩｌデイーゼル
エンジンの実施例の全体構成を示ず、一部ブロック線図
を含む断面図、第４図は、前記実施例で用いられている
電子制御ユニットの構成を示すブロック線図、第５図は
、同じく、スピル角を計算するためのメインルーチン中
のルーチンを示す流れ図、第６図は、同じく、エンジン
回転数センサの出力を処理するためのエンジン回転数セ
ンサ入力割込みルーチンを示す流れ図、第７図は、同じ
く、故障検出及びフェイルセーフ処理を行うための時間
割込みルーチンを示す流れ図である。 １０・・・ディーゼルエンジン、 １８・・・主吸気絞り弁、 ２２・・・副吸気絞り弁、 ２４・・・ダイヤフラム装置、 ２６・・・負圧ポンプ、 ２８．３０−・・負Ｊｌ［え弁（ＶＳＶ）、４２・・・
噴射ポンプ、 ４６・・・エンジン回転数センサ、 ５０・・・電磁スピル弁、 ５６・・・電子制御ユニット（ＥＣＵ）、Ａ Ｎ Ｇ
ｓｏ・・・スピル角、 Ｃｓｏ・・・角度計数理、 Ｔｓｐ・・・時間計数理、 Ｃｎｔｒｑ・・・エンジン回転数割込みカウンタ、Ｃｆ
ａｉｌ・・・故障検出カウンタ、 Ｎｅ・・・エンジン回転数。
Claims (3)
- （１）エンジン回転数信号を基準として開閉制御される
電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御するようにした
デイーゼルエンジンのフエイルセーフ制御方法において
、 エンジン回転数検出系統の故障を検出する手順と、 エンジン回転数検出系統故障時は、前記電磁スピル弁を
全閉として全量噴射状態とすると共に、吸気絞りを絞り
側に制御する手順と、 を含むことを特徴とするデイーゼルエンジンのフエイル
セーフ制御方法。 - （２）前記エンジン回転数検出系統の故障を、エンジン
回転数センサの出力信号が設定時間以上入力されないこ
とから検出するようにした特許請求の範囲第１項記載の
デイーゼルエンジンのフエイルセーフ制御方法。 - （３）前記吸気絞りの絞り側への制御を、副吸気絞り弁
を閉じることによつて行うようにした特許請求の範囲第
１項記載のデイーゼルエンジンのフエイルセーフ制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013485A JPS61234249A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | デイ−ゼルエンジンのフエイルセ−フ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013485A JPS61234249A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | デイ−ゼルエンジンのフエイルセ−フ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234249A true JPS61234249A (ja) | 1986-10-18 |
Family
ID=12850668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013485A Pending JPS61234249A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | デイ−ゼルエンジンのフエイルセ−フ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234249A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117206A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Toyota Motor Corp | 車両用内燃機関の制御装置 |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP5013485A patent/JPS61234249A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117206A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Toyota Motor Corp | 車両用内燃機関の制御装置 |
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