JPS6128735A - 燃料噴射制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの電気制
御のフェイルセイフ制御に関する。

〔従来技術〕

従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプのスピル電
磁弁で制御する装置があった。例えば、特開昭５８−１
８３８２６号公報。これらの装置は電磁弁の断線とか短
絡時、あるいは制御回路の故障時等に電磁弁が作動しな
くなり、エンジンがオーバーランする恐れが多少あった
。

〔発明の目的〕

そこで本発明はスピル電磁弁系の異常の場合は燃料カッ
トをすることにより、ディーゼルエンジンのオーバー・
ランの防止を行うことを目的とする。　　　　゛ 〔発明の構成〕 本発明は、第１図に概要を示すように駆動信号検出回路
と、回転数信号検出回路と、異常検出回路と、燃料カッ
トバルブとを設け、第２図のようにエンジンが回転して
いて、かつスピルバルブ駆動信号が検出されない場合を
スピルバルブ系の異常とみなし、これにより燃料カット
を行うことを特徴とする。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

先づ本発明が適用される燃料噴射システムについて説明
す゛る。

第３図は本発明が実施されるディーゼルエンジンで、１
はディーゼル機関本体を示し、これに、燃料噴射ポンプ
２や運転状態検出器３、回転数検出器５が取付けられて
いる。燃料噴射ポンプ２は詳細を第４図に示すような分
配型噴射ポンプである。この中には後述する基準位置検
出器６と燃料カントバルブ７とスピルバルブ８も図示の
如く含まれている。

このポンプ２は、第４図においてフェイスカム６３によ
り回転往復運動するプランジャ６２により吸入ポート６
９から吸入された燃料を、加圧室としてのポンプ室６５
において加圧し、各気筒への分配ポート６６より吸い戻
し弁６４を経てノズルへの圧送する形式のものである。

本発明では上記の構成に加えて、ポンプ室６５の圧力が
加わり常時連通している溢流ポート（溢流通路）６７の
一端に電磁弁８を配置する。この電磁弁を開弁すると前
記ポンプ室６５内の高圧燃料が、通路６７ａ、７０ａを
経て低圧のハウジング内７０へ溢流するようにしである
。

次に運転状態検出器３は、アクセル位置検出器４、吸気
圧検出器、冷却水温検出器、バッテリ電圧検出器等より
成る。

アクセル位置検出器４は、公知のポテンショメータ等を
利用している。

回転数検出器５は公知の電磁ピックアップを利用してお
り、第５図に示すように機関あるいは噴射ポンプの回転
に停動して回転する歯車に対向して取付けられている。

これは第６図（ａｌのような信号を出力し、波形成型回
路１１により第６図（ｂｌのようなパルス信号となる。

基準位置検出器６はポンプの回転基準位置を検出するも
ので、例えば４気筒機関用分配型噴射ポンプの場合、フ
ェイスカムあるいはプランジャ軸に４ケ所の突起を設け
、それに対向してホール素子、磁気抵抗素子、光検出器
等を設置することにより基準位置を検出する。

燃料カットバルブ（ＦＣＶ）７は噴射ポンプへの燃料の
供給をカットするための電磁弁であり第４図に示すよう
な位置に取付けられ、内部のソレノイドに電流を流した
あきに通常の燃料供給を行い、電流を流さないときには
内部のスプリングによりバルブを閉じ燃料カットを行う
ようになっている。

スピルバルブ（ＳＰＶ）８は燃料噴射ポンプの所で述べ
たように、このバルブを開き高圧燃料を低圧室に溢流さ
せることにより燃料の噴射を終わらせ燃料噴射量を調整
するものである。これは電流を流すことにより開弁する
タイプと閉弁するタイプの２種類が考えられるが、本実
施例では電流を流すことにより閉弁するタイプのバルブ
とする。

次に、上記各センサからの信号を受けてスピルバルブを
制御する制御回路（ＥＣＵ）２０について説明する。

９はＡ／Ｄ変換器で、各種運転状態検出器よりの信号を
ディジタル信号に変換してマイクロコンピュータ１２に
入力する。

１０は波形整形回路で、基準位置検出器６よりの信号を
波形成型しパルスに変換した後マイクロコンピュータ１
２に人力する。

１１は波形整形回路で前述のようにビックアンプ信号を
第６図（ｂｌのように波形整形する。１２はマイクロコ
ンピュータで、各種運転状態信号、回転数信号等を入力
し、スピルバルブの最適な開弁時期及び閉弁時期を算出
し、基準位置信号を基に開弁時刻及び閉弁時刻を求めそ
の時刻にスピルバルブ駆動回路１３に０Ｎ−ＯＦＦ信号
を出力するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フリーラ
ンタイマ、タイマ割込装置等より成る。

１３はスピルバルブ駆動回路で、例えば第７図に示すよ
うな回路で、スピルバルブ８を駆動するためのパワート
ランジスタ７１、サージによるパワートランジスタ７１
の破損を防止するためのツェナーダイオード７２、ハー
ネスＡの断線等、パワートランジスタ７１の破損時等に
駆動信号検出回路１４に常時″Ｌ”レベルを出力するた
めの抵抗７３等より成る。

１４は駆動信号検出回路で、第８図のように公知のＦ／
Ｖ変換器７４、比較電圧発生器７５、比較器７６より成
り、例えばＶｌの周波数が１１１ｚ以上でｖ２が“Ｈ”
レヘルとなるように比較電圧■ＲＥＦＩを設定する。１
５は回転数信号検出回路で、第９図のように駆動信号検
出回路と同一構成のものであり、例えば■３の周波数が
機関の回転数にして、４ｏｏｒｐｍ相当以上となったと
きに″Ｈ″レベルを出力するものである。

１６は異常検出回路で、第１０図左側に示す回路で、Ｖ
２＝“Ｌ″かつ■４−“′Ｈ″のときのみＶｓ−“′Ｈ
”となり異常を検出する論理回路である。１７は燃料カ
ットバルブ駆動回路で、第１０図右側に示す回路で、■
５−“Ｌ”のときＦＣＶ７を０ＦＦＬ燃料をカントする
回路である。

次にまず、正常時の動作について第１Ｉ図〜第１２１ｍ
　（Ａ）〜（Ｄ）のフローチャートに従って説明する。

プログラムがスタートするとまず第１１図のステップ９
０２で初期化を行う。次・にステップ９０３で機関が指
導されたかどうか判定する。例えば、スタータがＯＮ状
態になったかどうかで判断できる。始動が確認されたな
らば、ステップ９０４へ進み回転数を算出する。これは
、前述の回転数信号の波形整形された信号が、マイクロ
コンピュータ１２に入力される毎に、第１２図の（Ａ）
に示す回転数割込を発生させて入力矩形波の信号間隔Ｔ
Ｎを今回及び前回のタイマカウンタ値ＴＮｉ、ＴＮｉ−
１より計算させ、その逆数をとり定数をかけることによ
り算出される。次にステップ９０５でアクセル位置を検
出する。アクセル位置信号はＡ／Ｄ変換器９を通してマ
イクロコンピュータ内に取り込まれる。

次にステップ９０６にて、その他の運転状態を算出する
。これは、その他の運転状態検出Ｂ３からの信号をＡ／
Ｄ変換器９を通して入力して、そこから算出する。

次にステップ９０７ではステップ９０４〜９０６で算出
された情報から、目標噴射量Ｑをメモリマツプあるいは
計算式より算出する。９０８では、機関の回転数と目標
噴射量から、目標開弁時期ＴＯを算出する。次にステッ
プ９０９では、目標閉弁時期Ｔｃを算出する。前記目標
開弁時期ＴＯと目標閉弁時期Ｔｃは、それぞれ対応する
クランク角度位置を基準信号からの時間として算出する
。

次にプログラムはステップ９０４へと戻り、以下同様に
繰り返す。

このように、第１１図に示すルーチンを繰り返し演算し
ている最中に基準位置信号がマイクロコンピュータ１２
に人力される。すると、割込みが発生して、プログラム
は第１２図（Ｂ）で示すルーチンヘジャンプする。その
ときのタイマカウンタ値Ｔｓをコンピュータ内へ読み込
む。次にステップ９０８で計算されたＴｏの値を前記Ｔ
ｓに加算して、その結果をタイマ割込＃ルジスタに書き
込む。次にステップ９０９で計算されたＴＣの値を前記
Ｔｓに加算して、その結果をタイマ割込＃２レジスタに
書き込む。そして、プログラムは第１１図のルーチンへ
戻る。

その後、タイマ割込＃ルジスタの値とタイマカウンタ値
が一致するとタイマ割込＃１が発生しプログラムは第１
２図（Ｃ）で示すルーチンヘジャンブする。そこでスピ
ルバルブを開弁し燃料の噴射を終了させる。またタイマ
割込＃２レジスタの値とタイマカウンタ値が一致したと
きにタイマ割込＃２が発生し、スピルバルブを閉じ次の
燃料噴射にそなえる。このときの各部の波形を第１３図
に示す。

以上説明したように、スピルバルブ（Ｓ　Ｐ　Ｖ）駆動
波形は、正常時には基準位置信号と同一の周波数を持つ
パルスとなるので、エンスト降等エンジンの回転してい
ない場合を除けばＳＰ■駆動信号は交流信号となるはず
である。

次にＳＰＶ系に異常が発生し、エンジンが回転しており
（回転数信号検出回路の出力’ｌ／ａ＝“Ｈ″）かつｓ
ｐｖ駆動信号が交流信号でない（駆動信号検出回路の出
力ｖ２＝“Ｌ”）場合には異常検出回路１６の出力ｖ５
＝“Ｈ″となり燃料カントバルブを閉じてエンジンのオ
ーバーランを防止することができる。

以上ＦＣＶをＯＦＦしてフェールセイフを実行する方法
について述べたが第１の実施例におけるフェールセーフ
手段であるＦＣＶをインテークシャッタに置き換えても
フェイルセーフは実行される。またＦＤＶ、インテーク
シャッタに限らず、エンジンを停止する手段あるいはオ
ーバーランを防止する手段であれば他のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明はスピル電磁弁の故障時、燃料
通路を遮断して燃料供給を止めるので、スピル電磁弁故
障時でもエンジンのオーバーランを防止できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のブロック図、第２図は正常、異
常判定の状態図、第３図は本発明の実施例を適用したデ
ィーゼルエンジンシステム、第４図は本発明実施例の燃
料噴射ポンプの要部断面図、第５図は回転数検出器と波
形整形回路概要図、第６図は第５図番部の波形図、第７
図はスピルバルブの駆動回路図、第８図は駆動信号検出
回路のブロック図、第９図は回転数信号検出回路のブロ
ック図、第１０図は異常検出回路と燃料力・ノドバルブ
駆動回路の回路図、第１１図は制御のメインルーチンの
概略流れ図、第１２図（Ａ）〜（Ｄ）は各割込ルーチン
の概略流れ図、第１３図は制御のタイミング図である。 １・・・ディーゼル機関、２・・・燃料噴射ポンプ、３
・・・運転状態検出器、４・・・アクセル位置検出器、
５・・・回転数検出器、７・・・燃料カットバルブ、８
・・・スピルバルブ、１４・・・駆動信号検出回路、１
５・・・回転数信号検出回路、１６・・・異常検出回路
、１７・・・燃料カントバルブ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電磁スピル弁で
   制御し燃料噴射を制御する装置において、前記電磁弁が
   作動しているか否かを検出する駆動信号検出手段と、前
   記ディーゼルエンジンが回転しているかどうかを検出す
   る回転数信号検出手段と、前記駆動信号検出手段と前記
   回転数信号検出手段からの信号に基づいて前記スピル弁
   の系の異常の有無を検出する異常検出手段と、この異常
   検出手段の信号に基づき前記燃料カットバルブを駆動し
   て異常時は燃料の遮断を行う手段とを備えたことを特徴
   とする燃料噴射制御装置。