JP2722083B2 - Internal combustion engine control method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、回転センサが故障した場合のフェールセ
ーフ機能を備えた内燃機関の制御装置に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for an internal combustion engine having a fail-safe function when a rotation sensor fails.

〈従来の技術〉 電子制御式ガバナを用いて燃料噴射量を制御する内燃
機関の燃料噴射装置は公知であり、一般に回転センサに
より機関の実際回転数を検出し、これを目標とする設定
回転数と比較して両者の差をなくすように燃料噴射量を
制御することが行われている。回転センサとしては、例
えば燃料噴射ポンプのカム軸に磁性回転体を取付けると
ともに、これに対応して電磁ピックアップを配設し、こ
の電磁ピックアップで回転体周面に設けた凹凸を計数す
るようにしたものが用いられる。<Prior Art> A fuel injection device for an internal combustion engine that controls a fuel injection amount using an electronically controlled governor is known. Generally, a rotation sensor detects the actual rotation speed of the engine, and the target rotation speed is set. The fuel injection amount is controlled so as to eliminate the difference between the two. As a rotation sensor, for example, a magnetic rotating body is mounted on a cam shaft of a fuel injection pump, and an electromagnetic pickup is disposed in correspondence with the magnetic rotating body, and the electromagnetic pickup counts irregularities provided on the peripheral surface of the rotating body. Things are used.

〈発明が解決しようとする課題〉 上記のような回転センサは、電子制御式燃料噴射装置
にとって必須のものであるが、従来の装置では通常はセ
ンサが１系統しか設けられておらず、万一これが故障す
ると機関の運転が不可能となる。このように、１つのセ
ンサの故障でシステム全体が機能しなくなるというの
は、電子制御式装置の大きな弱点であって改善の余地が
あった。<Problems to be Solved by the Invention> The rotation sensor as described above is indispensable for the electronically controlled fuel injection device, but in the conventional device, usually only one sensor is provided, and If this breaks down, operation of the engine becomes impossible. Thus, the failure of one sensor to render the entire system inoperable is a major weakness of the electronically controlled device and has room for improvement.

この問題に対する解決策の一つとして、本出願人は特
願昭60−75177（特開昭61−232354）の出願において回
転センサを２系統設けることを提案しているが、このた
めには燃料噴射ポンプの改造が必要となり、またコスト
も高くなるという別の問題が生ずる。As one of the solutions to this problem, the present applicant has proposed to provide two rotation sensors in the application for Japanese Patent Application No. 60-75177 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 232354/1986). Another problem arises that the injection pump needs to be modified and the cost is high.

この発明は、ディーゼル機関に設けられている着火時
期センサに着目し、これを回転センサとして利用するこ
とによって回転センサ故障時のフェールセーフ機能を実
現し、上述のような問題点を解決することを目的として
なされたものである。The present invention focuses on an ignition timing sensor provided in a diesel engine, and realizes a fail-safe function when a rotation sensor fails by using the ignition timing sensor as a rotation sensor, thereby solving the above-described problems. It was made for the purpose.

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、この発明では、回転数
検出手段の異常を検出する異常検出手段を設け、この異
常検出手段によって回転数検出手段の異常が検出された
場合には、着火時期検出手段の出力信号により機関の実
際回転数を検出して制御を行うようにしている。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, in the present invention, an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the rotational speed detecting means is provided, and the abnormality of the rotational speed detecting means is detected by the abnormality detecting means. In this case, the control is performed by detecting the actual engine speed based on the output signal of the ignition timing detecting means.

第１図はこの発明を実施する装置の基本的な構成を示
す図である。Ａは回転数演算手段A₁、目標噴射量演算手
段A₂、誤差補正手段A₃、アクチュエータA₄等からなるガ
バナ部及び燃料噴射装置Ｂを備えた電子制御式燃料噴射
装置、Ｃは機関、Ｄは回転数検出手段、Ｅは燃料噴射量
検出手段、Ｆはアクセル操作量などの運転条件検出手段
であって、これらにより電子制御式ガバナを用いた通常
の内燃機関の制御装置が構成されており、更にこの発明
によって着火時期検出手段Ｇ、異常検出手段Ｈ及び制御
切換手段Ｉが上記システムに組み込まれている。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an apparatus for carrying out the present invention. A is an electronically controlled fuel injection device including a governor section including a rotation speed calculation means A ₁ , a target injection amount calculation means A ₂ , an error correction means A ₃ , an actuator A _4, and a fuel injection apparatus B, and C is an engine, D is a rotational speed detecting means, E is a fuel injection amount detecting means, F is an operating condition detecting means such as an accelerator operation amount, and these constitute a control device for a normal internal combustion engine using an electronically controlled governor. Further, according to the present invention, the ignition timing detecting means G, the abnormality detecting means H, and the control switching means I are incorporated in the system.

〈作用〉 正常時には、回転数演算手段A₁は回転数検出手段Ｄの
出力信号を用いて回転数を演算しているが、異常検出手
段Ｈが回転数検出手段Ｄの異常を検出すると、制御切換
手段Ｉからの信号によって回転数演算手段A₁は回転数の
演算に用いる信号を着火時期検出手段Ｇの出力信号に切
り換え、この信号の間隔あるいは一定時間当たりの回数
から回転数を演算する。着火時期検出手段Ｇの出力信号
は機関の２回転ごとに１回しか出力されないため、回転
数検出手段Ｄの信号による場合よりも精度は低くなる
が、異常のような信号の切り換えで電子制御式燃料噴射
装置の制御を継続することが一応可能となるので、作業
機や自動車の場合には例えば修理工場などで自力で走行
し、また船舶の場合も漂流などの事態を招かずに済むの
である。<Operation> In a normal state, the rotation speed calculation means A ₁ calculates the rotation speed using the output signal of the rotation speed detection means D. However, when the abnormality detection means H detects an abnormality of the rotation speed detection means D, the control is performed. rotational speed calculation means a ₁ by a signal from the switching means I switches the signals used for the operation of the rotational speed on the output signal of the ignition timing detection means G, it calculates the rotational speed from the number of intervals or per fixed time of this signal. Since the output signal of the ignition timing detecting means G is output only once every two revolutions of the engine, the accuracy is lower than that of the signal of the rotating speed detecting means D. Since it is possible to continue control of the fuel injection device, in the case of a work machine or an automobile, it is possible to travel on its own at a repair shop, for example, and in the case of a ship, it is possible to avoid drifting and other situations. .

〈実施例〉 以下、図示の一実施例について説明する。第２図は装
置のブロック図、第３図は制御手順のフローチャート、
第４図は機関回転数と燃料噴射量の関係を定めたマップ
の一例を示す図である。<Example> Hereinafter, one example of illustration is described. FIG. 2 is a block diagram of the apparatus, FIG. 3 is a flowchart of a control procedure,
FIG. 4 is a diagram showing an example of a map that defines the relationship between the engine speed and the fuel injection amount.

第２図において、１は機関、２は機関１に付設された
燃料噴射ポンプ、３はラック用アクチュエータ、４は回
転センサ、５はラック位置センサ、６は着火時期セン
サ、７はアクセル位置センサ、８はその他のセンサ、９
は制御部である。2, 1 is an engine, 2 is a fuel injection pump attached to the engine 1, 3 is a rack actuator, 4 is a rotation sensor, 5 is a rack position sensor, 6 is an ignition timing sensor, 7 is an accelerator position sensor, 8 is another sensor, 9
Is a control unit.

制御部９は主要部にマイクロコンピュータが用いられ
ており、入力ポート91、出力ポート92、制御演算及び入
出力指示を与えるCPU93、制御プログラムや制御演算に
必要な諸データを記憶しているROM94、演算に使用され
るRAM95等で構成されている。入力ポート91には、回転
センサ４、ラック位置センサ５、着火時期センサ６、ア
クセル位置センサ７、その他のセンサ８等の信号が入力
され、また出力ポート92の出力はラック用アクチュエー
タ３に送られて、燃料噴射ポンプ２の燃料ラック（図示
せず）を駆動するようになっている。なお、図示してな
いが、入力ポート91の前段には必要に応じてA/D変換器
等が挿入され、また出力ポート92の出力側には必要に応
じてドライバー回路が挿入される。The control unit 9 includes a microcomputer as a main part, and includes an input port 91, an output port 92, a CPU 93 for giving control calculations and input / output instructions, a ROM 94 for storing control programs and various data necessary for control calculations, It is composed of a RAM 95 and the like used for calculation. The input port 91 receives signals from the rotation sensor 4, the rack position sensor 5, the ignition timing sensor 6, the accelerator position sensor 7, other sensors 8, and the like. The output from the output port 92 is sent to the rack actuator 3. Thus, a fuel rack (not shown) of the fuel injection pump 2 is driven. Although not shown, an A / D converter and the like are inserted before the input port 91 as necessary, and a driver circuit is inserted as needed at the output side of the output port 92.

次に、第３図のフローチャートと第４図のマップによ
り制御手順を説明する。Next, the control procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the map of FIG.

まず、ステップS1で回転センサ４の検出信号が入力さ
れ、ステップS2で回転センサ４の異常の有無が判定され
てマップが切り換えられる。この判定は例えば入力され
た信号が正常値の範囲内にあるか比かによって行われる
のであり、異常と判定されるとエラーフラグが出されて
異常時マップが選択され、着火時期センサ６の検出信号
が入力されるようになる（ステップS3）。また正常と判
定されるとステップS4に移り、正常時マップが選択され
る。First, in step S1, a detection signal of the rotation sensor 4 is input, and in step S2, the presence or absence of an abnormality in the rotation sensor 4 is determined, and the map is switched. This determination is made, for example, based on whether the input signal is within the range of the normal value or the ratio. If it is determined that the signal is abnormal, an error flag is output, an abnormal time map is selected, and the ignition timing sensor 6 detects A signal is input (step S3). If it is determined that the map is normal, the process proceeds to step S4, and the normal map is selected.

第４図はマップの例を示したもので、実線は正常時、
破線は異常時のマップである。異常時マップは、回転数
検出精度が低くなるので安全を保つために正常時よりも
最高回転数を低く設定してある点、及びディーゼル機関
では一般に減速時には燃料噴射量をゼロとしているが、
ゼロでは着火時期信号を利用できなくなるので、減速時
でも必要最低限の燃料噴射量Q₀を確保するように設定さ
れている点が正常時マップと異なっている。FIG. 4 shows an example of the map.
The broken line is the map at the time of abnormality. The map at the time of abnormality is that the maximum rotation speed is set lower than normal to keep safety because the rotation speed detection accuracy is low, and the fuel injection amount is generally set to zero during deceleration in diesel engines,
Since unavailable ignition timing signal is zero, that is configured to secure a fuel injection amount Q ₀ required minimum even during deceleration is different from the normal state map.

次のステップS5は一般的な電子制御式燃料噴射装置と
しての動作であり、まず選択されたマップと、着火時期
センサ６または回転センサ４の検出信号を用いて実際回
転数が演算され、この実際回転数をアクセル位置や冷却
水温度などの運転条件から定められる設定回転数とする
ための目標噴射量が演算される。そしてラック位置セン
サ５の検出値から目標噴射量を得るために必要なラック
位置の補正駆動量を演算し、その結果が出力されてラッ
クが駆動され、目標量の燃料が噴射される。従って、正
常時には正常時マップによる通常の制御が行われること
はもちろんであるが、異常時でも異常時マップによる制
御が行われることになり、回転センサ４が故障した時で
も機関を運転することが可能となるのである。The next step S5 is an operation as a general electronic control type fuel injection device. First, the actual rotation speed is calculated using the selected map and the detection signal of the ignition timing sensor 6 or the rotation sensor 4, and this actual rotation speed is calculated. A target injection amount for calculating the number of revolutions to be a set number of revolutions determined from operating conditions such as an accelerator position and a cooling water temperature is calculated. Then, the correction driving amount of the rack position required to obtain the target injection amount is calculated from the detection value of the rack position sensor 5, the result is output, the rack is driven, and the target amount of fuel is injected. Therefore, in the normal state, the normal control based on the normal map is performed. Of course, even in the abnormal case, the control based on the abnormal map is performed. It is possible.

最後にステップS6でエラーフラグを確認してフラグが
出ていればステップS3に戻り、またフラグが出てなけれ
ばステップS1に戻って以上の動作が繰り返される。Finally, the error flag is checked in step S6, and if the flag is output, the process returns to step S3. If the flag is not output, the process returns to step S1 to repeat the above operation.

なお、上記の実施例では２種類のマップによって正常
時と異常時の制御を切り換えることにより、異常時の最
高回転数を正常時よりも低くし、また減速時の燃料噴射
量Q₀を確保するという処理を行っているが、このような
処理は、例えば１種類のマップを用いて演算された目標
噴射量を異常時に補正するなどの手段で実現することも
できる。In the above embodiment, by switching the control of the normal state and an abnormal by two maps, the maximum speed during abnormal lower than normal, also to ensure the fuel injection amount Q ₀ during deceleration However, such processing can also be realized by means such as correcting the target injection amount calculated using one type of map at the time of abnormality.

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明は、回転数
検出手段の以上が検出された場合には、着火時期検出手
段の出力信号により機関の実際回転数を検出して制御を
行うようにしたものである。<Effects of the Invention> As is clear from the above description, the present invention detects and controls the actual rotation speed of the engine based on the output signal of the ignition timing detection means when the rotation speed detection means detects the above. Is performed.

従って、機関を停止する必要はなく、作業機や自動車
であれば車庫や修理工場まで自力で走行し、また船舶の
場合には漂流の危険を防ぐことが可能となるのであり、
回転センサが故障した場合に機関を停止せざるを得なか
った従来の問題点を解決することができる。また着火時
期センサを備えた機関であれば、新しい部品を追加する
ことなく制御手順を手直しするだけで簡単に回転センサ
故障時のフェールセーフ機能を実現することができるの
である。Therefore, it is not necessary to stop the engine, and if it is a work machine or a car, it can travel to a garage or a repair shop by itself, and in the case of a ship, it is possible to prevent the risk of drifting,
It is possible to solve the conventional problem in which the engine has to be stopped when the rotation sensor fails. In addition, an engine equipped with an ignition timing sensor can easily realize a fail-safe function in the event of a failure in the rotation sensor simply by modifying the control procedure without adding new parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明を実施する装置の構成を示す図、第２
図は同装置の一実施例のブロック図、第３図は制御手順
のフローチャート、第４図は機関回転数と燃料噴射量の
関係を定めたマップの一例を示す図である。 １……機関、２……燃料噴射ポンプ、３……ラック用ア
クチュエータ、４……回転センサ、５……ラック位置セ
ンサ、６……着火時期センサ、７……アクセル位置セン
サ、９……制御部、91……入力ポート、92……出力ポー
ト、93……CPU、94……ROM。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an apparatus for carrying out the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram of one embodiment of the device, FIG. 3 is a flowchart of a control procedure, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a map defining a relationship between an engine speed and a fuel injection amount. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Fuel injection pump, 3 ... Rack actuator, 4 ... Rotation sensor, 5 ... Rack position sensor, 6 ... Ignition timing sensor, 7 ... Accelerator position sensor, 9 ... Control Section, 91 ... input port, 92 ... output port, 93 ... CPU, 94 ... ROM.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】回転数演算手段、目標噴射量演算手段等を
有する電子制御式燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御
方法であって、 着火時期検出手段と、回転数検出手段の異常を検出する
異常検出手段とを備えており、この異常検出手段によっ
て回転数検出手段の異常が検出された場合に、上記回転
数演算手段により上記着火時期検出手段の出力信号を用
いて機関の実際回転数を算出すると共に、算出された実
際回転数を上記目標噴射量演算手段における演算に用い
るようにしたことを特徴とする内燃機関の制御方法。1. A control method for an internal combustion engine provided with an electronically controlled fuel injection device having a rotational speed calculating means, a target injection amount calculating means, etc., comprising detecting an abnormality in an ignition timing detecting means and a rotational speed detecting means. Abnormality detection means for detecting the actual rotation speed of the engine using the output signal of the ignition timing detection means by the rotation speed calculation means when the abnormality detection means detects an abnormality of the rotation speed detection means. And calculating the calculated actual rotational speed for the calculation by the target injection amount calculating means.