JPS6361754A - Fail safe device for internal combustion engine - Google Patents
Fail safe device for internal combustion engineInfo
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Landscapes
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関のフェイルセイフ装置に係り、特に
、電子制御ディーゼルエンジンのポンプ角センサの信号
伝達系の故障を早期に発見し、故障による不具合の発生
を最小限とする内燃機関のフェイルセイフ装置の改良に
関する。The present invention relates to a fail-safe device for an internal combustion engine, and more particularly, to a fail-safe device for an internal combustion engine that detects a failure in the signal transmission system of a pump angle sensor of an electronically controlled diesel engine at an early stage and minimizes the occurrence of problems due to the failure. Concerning improvements to equipment.
電子制御によるディーゼルエンジンの燃料噴射量制御は
、まず、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン水温
等のエンジン状態及び負荷状態を各種センサにより検出
する。そしてこれら検出された値に基づいて決定された
燃料噴射量になるよう、燃料噴射ポンプの電磁スピル弁
を制御して高圧燃料をスピルし、実際の燃料噴射量を決
めている。
このようにして燃料噴射量を決定する燃料噴射ポンプに
おいては、通常、高圧プランジャのストロークをポンプ
軸の回転角度を知ることで検出し、検出されたストロー
クに基づきスピルのタイミングを決定している。前記ポ
ンプ軸の回転角度は、通常、ポンプ軸に取付けられた歯
車状のパルサをポンプ角センサが検出し、信号伝達系を
介して出力する前記回転角度に応じたパルス信号をマイ
クロコンピュータが計数（カウント）することにより検
出されている。又、前記パルス信号と次のパルス信号の
間の中間的な回転角度は、ポンプ軸の回転速度から回転
角度を時間に換算することで得ることができる。To control the fuel injection amount of a diesel engine by electronic control, first, engine conditions such as engine speed, accelerator opening, engine water temperature, and load conditions are detected using various sensors. Then, the electromagnetic spill valve of the fuel injection pump is controlled to spill high-pressure fuel so that the fuel injection amount is determined based on these detected values, thereby determining the actual fuel injection amount. In a fuel injection pump that determines the fuel injection amount in this manner, the stroke of the high-pressure plunger is usually detected by knowing the rotation angle of the pump shaft, and the spill timing is determined based on the detected stroke. The rotation angle of the pump shaft is usually determined by a pump angle sensor detecting a gear-shaped pulser attached to the pump shaft, and a microcomputer counting pulse signals corresponding to the rotation angle output via a signal transmission system. It is detected by counting). Further, an intermediate rotation angle between the pulse signal and the next pulse signal can be obtained by converting the rotation angle into time from the rotation speed of the pump shaft.
ところで、前記ポンプ角センサの信号伝達系に接触不良
等による瞬断が発生すると、前記ポンプ角センサの出力
パルス数が増加する場合と減少する場合の２通りの状態
が発生することが従来から知られている。前記従来のポ
ンプ回転角ににリスビルタイミングを決定する燃料噴射
ポンプにおいては、前記の如く信号伝達系に瞬断が生じ
た場合ポンプ回転角の誤検出が生じ、噴射量が減少若し
くは増加する恐れがある。このように噴９Ａｆｆｉが減
少するとエンジン回転速度の低下あるいはエンジン停止
に至り、又、前記噴射量が増加するとエンジン回転速度
が上昇あるいはオーバーランを招くという問題が有る。
このような問題点に対し、出願人は既に特開昭５８−８
２３７で、エンジン回転数が小回転領域の予め設定した
回転数以下に達し、且つスタータスイッチがＯＦＦであ
ることに基づいてディーゼルエンジンへの燃料供給聞が
零となるように電磁スピル弁の通電を０Ｎ−ＯＦＦ制御
するようにしたディーゼルエンジンの制御方法を提案し
ている。
この方法は、エンジン回転数センサに異常が発生し、エ
ンジンがオーバーランするのを防止するものである。し
かしながら、この方法は、エンジン回転数センサの出力
が小回転領域のみに対しフェイルセイフを可能とするも
のであり、全てのエンジン回転領域において前記信号伝
達系の瞬断による不具合の発生を防止できる方法ではな
い。By the way, it has been known from the past that when an instantaneous interruption occurs due to poor contact or the like in the signal transmission system of the pump angle sensor, two states occur: one where the number of output pulses of the pump angle sensor increases and the other where the number of output pulses decreases. It is being In the conventional fuel injection pump in which the rebuild timing is determined based on the pump rotation angle, if a momentary interruption occurs in the signal transmission system as described above, the pump rotation angle may be incorrectly detected and the injection amount may decrease or increase. There is. If the injection amount 9Affi decreases in this way, the engine rotational speed will decrease or the engine will stop, and if the injection amount increases, the engine rotational speed will increase or overrun will occur. Regarding these problems, the applicant has already filed a patent application in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-8
At step 237, the electromagnetic spill valve is energized so that the fuel supply period to the diesel engine becomes zero based on the fact that the engine speed reaches a preset speed or lower in the small rotation range and the starter switch is OFF. A method of controlling a diesel engine using ON-OFF control is proposed. This method prevents the engine from overrunning due to an abnormality occurring in the engine speed sensor. However, this method is fail-safe only when the output of the engine rotation speed sensor is in the small rotation range, and is a method that can prevent the occurrence of problems due to instantaneous interruption of the signal transmission system in all engine rotation ranges. isn't it.
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、内燃機関に連動して回転する回転体の回転角に応
じて出力されるパルス信号の異常を正確に逸早く検出し
、該異常による不具合の発生を未然に防止することがで
きる内燃機関のフェイルセイフ装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and is capable of accurately and quickly detecting an abnormality in a pulse signal output in accordance with the rotation angle of a rotating body that rotates in conjunction with an internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a failsafe device for an internal combustion engine that can prevent the occurrence of problems due to abnormalities.
本発明は、内燃機関に連動して回転する回転体の基準位
置を検出する手段と、該回転体の回転角に応じたパルス
信号を出力する手段を備えた内燃機関のフェイルセイフ
装置において、その要旨構成を第１図に示すように、前
記基準位置が検出されてから次の基準位置が検出される
までの間に出力される前記パルス信号数を計数する手段
と、計数されたパルス信号数を予め定められた計数値と
比較して、前記パルス信号の異常を検出する手段とを備
え、検出異常に基づき、所定のフェイルセイフ処置を行
うことにより、前記目的を達成したものである。The present invention provides a fail-safe device for an internal combustion engine, which includes means for detecting a reference position of a rotating body that rotates in conjunction with the internal combustion engine, and means for outputting a pulse signal according to the rotation angle of the rotating body. As shown in FIG. 1, there is provided a means for counting the number of pulse signals output from the time the reference position is detected until the next reference position is detected, and the number of pulse signals counted. The above object is achieved by detecting an abnormality in the pulse signal by comparing the pulse signal with a predetermined count value, and performing a predetermined fail-safe procedure based on the detected abnormality.
本発明においては、内燃機関のフェイルセイフ装置にお
いて、該内燃機関に連動して回転する回転体の所定の基
準位置が検出されてから次の基準位置が検出されるまで
のまでの間に出力される前記回転体の回転角に応じたパ
ルス信号数を計数し、計数されたパルス信号数を予め定
められた計数値と比較して、前記パルス信号の異常を検
出し、検出異常に基づき、所定のフェイルセイフ処置を
行う。
従って、前記回転体の回転角に応じて出力されるパルス
信号の異常を正確に逸早く検出することができる。よっ
て、例えばディーゼルエンジンの振動等で噴射ポンプの
回転角に応じたパルス信号を出力するポンプ角センサの
信号伝達系が接触不良を起し、断続的に瞬断を繰返して
前記パルス信号が異常となった場合生ずる不具合、即ち
、該瞬断の影響で電磁スピル弁の制御が狂い、噴射量が
減少するとエンジンが停止し、噴射量が増大するとエン
ジン回転速度がＴＲ、オーバーランするのを未然に防止
することができる。
又、電波障害等により異常なパルス信号が前記信号伝達
系に混入し、ポンプ角センサの出力パルス信号が異常な
ものとなった場合にも、噴射量の減少、増大に伴う上記
のような不具合の発生を最小限とすることができる。
更に、従来、前記信号伝達系の瞬断異常は検出不可能で
あったが、本発明により該瞬断異常を検出し、ダイアグ
表示が可能となり、市場における故障診断が容易となる
。In the present invention, in a fail-safe device for an internal combustion engine, the output is output between when a predetermined reference position of a rotating body that rotates in conjunction with the internal combustion engine is detected and when the next reference position is detected. The number of pulse signals corresponding to the rotation angle of the rotating body is counted, and the counted number of pulse signals is compared with a predetermined count value to detect an abnormality in the pulse signal. Perform fail-safe measures. Therefore, an abnormality in the pulse signal output according to the rotation angle of the rotating body can be accurately and quickly detected. Therefore, for example, due to diesel engine vibrations, etc., the signal transmission system of the pump angle sensor that outputs a pulse signal according to the rotation angle of the injection pump may cause a contact failure, and the pulse signal may become abnormal due to repeated intermittent interruptions. This prevents problems that may occur if this occurs, i.e., the control of the electromagnetic spill valve goes out of order due to the effect of the instantaneous interruption, the engine stops when the injection amount decreases, and the engine speed changes to TR when the injection amount increases, causing an overrun. It can be prevented. Additionally, if an abnormal pulse signal enters the signal transmission system due to radio wave interference, etc., and the output pulse signal of the pump angle sensor becomes abnormal, the above-mentioned problems may occur as the injection amount decreases or increases. occurrence can be minimized. Further, conventionally, it has been impossible to detect momentary interruption abnormalities in the signal transmission system, but according to the present invention, it becomes possible to detect momentary interruption abnormalities and display them in a diagnostic manner, thereby facilitating failure diagnosis in the market.
以下、本発明に係る内燃機関のフェイルセイフ装置の実
施例について、図面に基づき詳細に説明する。
第２図は、前記実施例が適用される自動車用電子制御デ
ィーゼルエンジンの全体構成図である。
本実施例には、第２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
、吸気圧の過上昇を防止するためのウェストゲート弁１
５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、■ＳＶ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１゜Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４及びグロープラグ３６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連動して回転されるポン
プ駆動軸４２Ａと、該ポンプ駆動軸４２Ａに固着された
、燃料を加圧するだめのフィードポンプ４２Ｂ（第２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４２Ｃと、前記ポンプ駆動軸４２Ａ
に固着されたポンプ駆動プーリ４２Ｄの回転変位からク
ランク角基準位置、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（以下、ＴＤＣセンサと称する）４４と、同じくポン
プ駆動軸４２Ａに固着された、ポンプ回転角信号発生用
のポンプ角パルサ４２Ｅと、該ポンプ角パルサ４２Ｅの
回転変位からポンプ回転角を検出するための、例えば電
磁ビツクアップからなるポンプ回転角センサ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４２
Ｈ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２図は９ｏ＠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４
２Ｋを介してのプランジャ４２Ｇ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量を制御するための電
磁スピル弁５０と、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４２ｍと、が備えられている。なお、前記ポン
プ角パルサ４２Ｆとポンプ角センサ４６が、特許請求の
範囲記載中の「ポンプ回転角に応じたパルス信号を出力
する手段」に相当する。
前記ポンプ角パルサ４２Ｅは、第３図に示されるように
、円板の周囲に白土の歯が形成され、５つの歯毎（図中
符号Ｏ〜４で示す）に欠歯が設けられているものとされ
る。この欠歯の位置が前記ポンプ角センサ４６に検出さ
れた燃料噴射ポンプ４２の基準位置とされる。又、前記
５つの歯が１サイクルに相当する。
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、アクセル位置センザ２ｏ１吸気
圧センサ３２、水温センサ４０．、ＴＤＣセンサ４４、
ポンプ角センサ４６、前記グロープラグ３６に流れるグ
ロー電流を検出するグロー電流センサ５４、キイスイッ
チ、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（以下、ＥＣ
Ｕと称する）５６に入力されて処理され、該ＥＣＵ３６
の出力によって、前記ＶＳＶ２８．３０．グローリレー
３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０．燃料カット弁５
２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
５６Ｈを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、ＭＰ
Ｘ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
入出力ボート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＝１１−
ア５６Ｑを介して入力されるトルコン信号等をＣＰＵ５
６Ａに取込むための入出力ボート５６８と、前記ＴＤＣ
センサ４４出力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａと同じ
入力割込みポートＩＣＡＰ２に直接取込むための波形整
形回路５６Ｔと、前記ポンプ角センサ４６出力を波形整
形して前記ＣＰＵ５６Ａに直接取込むための波形整形回
路５６Ｕと、前記ＣＰＵ５６Ａ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５６Ｗ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、実施例の作用について説明する。
第５図は本発明の第１実施例を示す流れ図であり、この
第１実施例におけるポンプ回転角に応じたパルス（以下
、ポンプ角パルスと称する）信号の異常の有無の判定は
、図に示すようなポンプ角パルスカウントルーチンに従
って実行される。
即ち、まずステップ１１０で、ポンプ角センザ４６から
出力されるポンプ角パルス信号の基準位置から次の基準
位置までのポンプ角パルス信号数をカウント（計数）し
、その値をＣＮ１ｎｑに入れる。この場合、前記基準位
置は第３図に示したポンプ角パルサ４２Ｅの欠歯位置に
対応する。又、前記ポンプ角パルス信号の波形は、例え
ば第６図に示すようなものが得られ、又、前記基準位置
は図中符＠Ｓで示す部分となる。なお、図中符号Ａで示
すポンプ角パルス信号は正常である。又、符号Ｂで示す
ポンプ角パルス信号には接触不良等を原因とする瞬断に
よりパルス数が増大しており、符号Ｃで示すポンプ角信
号には、同じく、パルス信号の欠落が生じている。
次いでステップ１２０で、カウントされたポンプ角パル
ス数０Ｎｉｒｑが正規のポンプ角パルス数Ａ１と同じで
あるか否かを判定し、同じであれば正常であるためこの
ルーチンを終了する。
一方、ポンプ角センサ４６の信号伝達系に瞬断あるいは
接触不良等が生じた場合、即ち、第６図中の符号Ｂに示
ずように１サイクルにおけるポンプ角パルス数が増加し
たり、符号Ｃに示づ“ようにポンプ角パルス数が減った
りした場合、カウントされるポンプ角パルス数は正規の
パルス数Ｎ１（実施例の場合５）より多くなるか少なく
なる。
このような場合、前記パルス数ｃＮｔｒｑが正規のパル
スＮ、と等しくなく、ステップ１３０に進む。
ステップ１３０では、前記カランｌ〜されたパルス数Ｃ
Ｎ１ｒｑが前記正規のパルス数Ｎ１と等しくない、（Ｃ
Ｎｉｒｑ≠Ｎ１）状態であることが、ある一定のエンジ
ン回転数の間に所定の値Ｎ２回以上あるか否かを判定す
る。判定結果が否のときは、このルーチンを終了する。
又このステップ１３０の判定は、前記ポンプ角パルス数
ＣＮ１ｒＱｆ＝Ｎ＋であることが、一定のエンジン回転
数の間にＮ６回以上発生ずるか、若しくは一定時間にＮ
７回以上発生するか否かで判定することもできる。
一方、判定結果が正のとき、即ちポンプ角センサ４６の
信号伝達系が異常と判定された場合、ステップ１４０で
、ディーゼルエンジン１０のフェイルセイフ処理の目的
で該異常の種類を示すダイアグノーシスコードを記憶し
、一定期間該異常のランプ表示を行う。そしてステップ
１５０に進み、前記カウントされたポンプ角パルス数Ｃ
Ｎ１ｒＱが正規の数Ｎ＋より多いか否かを判定する。判
定結果が正、即ち前記ポンプ角パルス数ｃＮ＊ｒｑが該
正規の数Ｎ１より多くカウントされた場合は、スピルす
るタイミングが速くなる可能性が大きく、噴射量が減る
と予測されるため、ステップ１６０に進み、噴射量を増
加させるよう電磁スピル弁５０を制御する。
一方、ステップ１５０の判定結果が否のとき即ち、前記
ポンプ角パルス数ＣＮ１ｒｑが前記正規の数Ｎ１より少
ないときはスピルするタイミングは遅くなる可能性が大
きく噴射量が増加しエンジンがオーバーランする可能性
が大きいため、ステップ１７０で噴射量を減するよう電
磁スピル弁５０を制御する。なお、ステップ１６０．１
７０における燃料噴射量の増減量は前記ポンプ角パルス
数＝１５−
ＣＮ１ｎＱと前記正規の数Ｎ１の差に応じて決めること
ができる。
次いでステップ１８０で、前記ポンプ角パルス数ＣＮ１
ｒｑ≠Ｎ１となることが一定エンジン回転数の間にＮ３
回以上あると判断された場合は、前記信号伝達系の瞬断
あるいは接触不良が頻繁に発生ずる異常状態と考えられ
るのでステップ１９０でエンジンを停止させる。このエ
ンジンの停止は正副の吸気絞り弁１８．２２を全開とし
、燃料カット弁６２を全開とし、各電磁弁への電源供給
を停止することにより行うことができる。なおステップ
１８０の判定結果が否のときはエンジンを停止させずに
このルーチンを終了する。
第７図は、本発明の第２実施例を示す流れ図であり、第
５図に示したポンプ角カウントルーチンを簡略化した、
ポンプ角パルス信号の異常を検出するためのルーチンで
ある。
即ち、ステップ２００でポンプ角パルス数をカウントと
し、その値をＣＮ１ｒｑに入れる。次いで、ステップ２
１０でカウントされたパルス数ＣＮ１ｒｑが正規の数Ｎ
１より小か否かを判定する。判定結果が正のときはステ
ップ２２０に進み、前記パルス数ＣＮ１ｒｑが前記正規
の数Ｎ１より小の状態が、ある一定のエンジン回転数の
間に所定の値Ｎ２回以上あるか否かを判定する。判定結
果が正のとき、即ちポンプ角センサ４６の信号伝達系が
瞬断あるいは接触不良等が発生したと判断された場合は
ステップ２３０に進む。ステップ２３０では、先の第５
図に示したステップ１４０と同様にダイアグノーシスコ
ードを記憶し、賃常を一定期間表示する。そしてステッ
プ２４０でエンジンを停止させる。このエンジンの停止
は前記第１実施例中のステップ１９０と同様にして停止
することができる。
第８図は、本発明の第３実施例の流れ図であり、第５図
に示した第１実施例の流れ図のうちステップ１５０〜１
９０の代わりにステップ２５０〜２６０の制御手順を実
行するものである。
即ち、ステップ１１０〜１４０の手順が終了した後ステ
ップ２５０に進み、ステップ２５０では、指令された噴
射量が所定の噴射量０１以下で且つエンジン回転数ＮＥ
が所定のエンジン回転数Ｎ４以上（ＮＥ≧Ｎ４）である
か否かを判定する。又、上記判定の代わりにディーゼル
エンジン１０の単位時間当りの回転上昇率へＮｅが所定
の回転上昇率Ｎ５より大か否かで判定することもできる
。
判定結果が正のとき、即ちディーゼルエンジンの噴射量
が増加しオーバーランする可能性が大きい場合は、ステ
ップ２６０でエンジンを停止させる制御を行う。この制
御は、前記第１実施例の中のステップ１９０に示したエ
ンジン停止の手順と同じ手順により行い、このルーチン
を終了する。
なお、ステップ２５０の判定結果が否のとぎも、このル
ーチンを終了する。
なお、前記実施例においては、ポンプ回転角パルスを検
出するのに第３図に示すＪ：うなポンプ角バルサ４２Ｅ
を用いた場合について例示したが、ポンプ角パルサは第
３図に示したような端数及び構成のものに限定されるも
のでなく、伯の端数及び構成のものを用いることもでき
る。
又、前記実施例においては、ポンプ角センサの信号伝達
系の異常を検出した場合、フェイルセイフ処理の目的で
ダイアグノーシスコードを記憶し、異常表示をすると共
に、噴射量増加を検出した際には、エンジンを停止させ
エンジンの不具合等を未然に防ぐようにしていた。しか
しながら、本発明により前記信号伝達系の異常を検出し
た際のフェイルセイフ処置は上記の処置に限定されるも
のではなく、他の処置を行いエンジンの不具合を未然に
防止することもできる。
更に、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気
付ディーゼルエンジンに適用されていた。しかしながら
、本発明の適用範囲はこれに限定されず、前記電磁スピ
ル弁以外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。又、本発明の適用範囲については、内燃機関
としてディーゼルエンジンのみに、該内燃機関に連動し
て回転する回転体として噴射ポンプのみにされず、他の
内燃機関及び回転体に適用可能である。Embodiments of the fail-safe device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electronically controlled automobile diesel engine to which the above embodiment is applied. As shown in FIG. 2, this embodiment includes an intake air temperature sensor 12 disposed downstream of an air cleaner (not shown) for detecting the temperature of intake air. A turbocharger 14 is provided downstream of the intake air temperature sensor 12 and includes a turbine 14A rotated by thermal energy of exhaust gas and a compressor 14B rotated in conjunction with the turbine 14A. A waste gate valve 1 is provided on the upstream side of the turbine 14A of the turbocharger 14 and on the downstream side of the compressor 14B to prevent excessive rise in intake pressure.
5. The venturi 16 downstream of the compressor 14B includes:
A main intake throttle valve 18 is provided, which is configured to rotate non-linearly in conjunction with an accelerator pedal 17 disposed at the driver's seat, in order to limit the flow rate of intake air when the vehicle is idling. The opening degree of the accelerator pedal 17 (hereinafter referred to as accelerator opening degree) A ccp is detected by an accelerator position sensor 20 . A sub-intake throttle valve 22 is provided in parallel with the main intake throttle valve 18 , and the opening degree of the sub-intake throttle valve 22 is controlled by a diaphragm device 24 . Negative pressure generated by a negative pressure pump 26 is supplied to the diaphragm device 24 via a negative pressure switching valve (hereinafter referred to as SV) 28 or 30. An intake pressure sensor 32 for detecting the pressure of intake air is provided downstream of the intake throttle valve 18.22. In the cylinder head 1°A of the diesel engine 10,
An injection nozzle 34 and a glow plug 36 are provided, the tips of which face the engine combustion chamber 10B. or,
The cylinder block 10C of the diesel engine 10 is equipped with a water temperature sensor 40 for detecting engine cooling water temperature. Fuel is fed under pressure to the injection nozzle 34 from an injection pump 42 . The injection pump 42 includes a pump drive shaft 42A that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft of the diesel engine 10, and a feed pump 42B (second pump) that pressurizes fuel and is fixed to the pump drive shaft 42A. 90' is shown in the unfolded state), a fuel pressure adjustment valve 42C for adjusting the fuel supply pressure, and the pump drive shaft 42A.
A reference position sensor (hereinafter referred to as TDC sensor) 44, which is made of, for example, an electromagnetic pickup, for detecting a crank angle reference position, for example, top dead center (TDC) from the rotational displacement of a pump drive pulley 42D fixed to the A pump rotation angle sensor 46 consisting of a pump angle pulser 42E fixed to the pump drive shaft 42A for generating a pump rotation angle signal, and an electromagnetic pickup, for example, for detecting the pump rotation angle from the rotational displacement of the pump angle pulser 42E. and a roller ring 42 for reciprocating the face cam 42F and plunger 42G and changing the timing thereof.
H, a timer piston 42J for changing the rotational position of the roller ring 42H (FIG. 2 shows the 9° unfolded state), and the injection timing by controlling the position of the timer piston 42J. A timing control valve (hereinafter referred to as TCV) 48 and a spill port 4 for
An electromagnetic spill valve 50 for controlling the fuel injection amount by changing the timing of releasing fuel from the plunger 42G via the plunger 2K, a fuel cut valve 52 for cutting the fuel, and a fuel cut valve 52 for preventing fuel backflow and post molding. A delivery valve 42m is provided to prevent this. Note that the pump angle pulsar 42F and the pump angle sensor 46 correspond to "means for outputting a pulse signal according to the pump rotation angle" in the claims. As shown in FIG. 3, the pump angle pulser 42E has white clay teeth formed around a disk, and a missing tooth is provided for every five teeth (indicated by symbols O to 4 in the figure). be taken as a thing. The position of this missing tooth is the reference position of the fuel injection pump 42 detected by the pump angle sensor 46. Further, the five teeth correspond to one cycle. A glow current is supplied to the glow plug 36 via a glow relay 37. The intake temperature sensor 12, the accelerator position sensor 2o1, the intake pressure sensor 32, and the water temperature sensor 40. , TDC sensor 44,
The pump angle sensor 46, the glow current sensor 54 that detects the glow current flowing through the glow plug 36, the key switch, the air conditioner switch, the neutral safety switch output, the vehicle speed signal, etc. are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as EC).
) 56 and is processed by the ECU 36.
By the output of VSV28.30. Glow relay 37, TCV48, electromagnetic spill valve 50. Fuel cut valve 5
2nd class is controlled. As shown in detail in FIG. 4, the ECU 36 includes a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 56A for performing various calculation processes, and a read-only memory (hereinafter referred to as CPU) for storing control programs, various data, etc. A random access memory (hereinafter referred to as RAM) 56C for temporarily storing calculation data etc. in the CPU 56A, a clock 56D that generates a clock signal, and a buffer 56E. The output of the water temperature sensor 40 is input via the buffer 56F, the output of the intake air temperature sensor 12 is input via the buffer 56F, the output of the intake pressure sensor 32 is input via the buffer 56G, and the accelerator position sensor 20 is input via the buffer 56H.
A multiplexer (hereinafter referred to as MP) for sequentially taking in output etc.
X) 56, an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as A/D converter) 56L for converting an analog signal output to the MPX 56 into a digital signal, and an output of the A/D converter 56L. An input/output port 56M for inputting the information into the CPU 56A, a starter signal inputted via a buffer 56N, an air conditioner signal inputted via a buffer 56P, a torque converter signal inputted via a buffer 56Q, etc. CPU5
6A, and the TDC
A waveform shaping circuit 56T for shaping the output of the sensor 44 and directly inputting it to the same input interrupt port ICAP2 as the CPU 56A; and a waveform shaping circuit for shaping the output of the pump angle sensor 46 and inputting it directly to the CPU 56A. 56U, a drive circuit 56V for driving the electromagnetic spill valve 50 according to the calculation result of the CPU 56A,
A drive circuit 56W for driving the TCV 48 according to the calculation result of the CPU 56A, a drive circuit 56X for driving the fuel cut valve 52 according to the calculation result of the CPU 56A, and a connection between each of the component devices. and a common bus 56Y for transferring data and instructions. The effects of the embodiment will be explained below. FIG. 5 is a flowchart showing the first embodiment of the present invention. In this first embodiment, the determination of the presence or absence of an abnormality in the pulse (hereinafter referred to as pump angle pulse) signal according to the pump rotation angle is as shown in the figure. The pump angle pulse counting routine is executed as shown. That is, first, in step 110, the number of pump angle pulse signals outputted from the pump angle sensor 46 from the reference position to the next reference position is counted, and the value is entered into CN1nq. In this case, the reference position corresponds to the toothless position of the pump angle pulser 42E shown in FIG. Further, the waveform of the pump angle pulse signal is as shown in FIG. 6, for example, and the reference position is the part indicated by the mark @S in the figure. Note that the pump angle pulse signal indicated by the symbol A in the figure is normal. In addition, the number of pulses in the pump angle pulse signal indicated by symbol B has increased due to instantaneous interruption due to poor contact, etc., and the pulse signal is similarly missing in the pump angle signal indicated by symbol C. . Next, in step 120, it is determined whether the counted number of pump angle pulses 0Nirq is the same as the regular number of pump angle pulses A1, and if they are the same, it is normal and this routine is ended. On the other hand, if a momentary interruption or poor contact occurs in the signal transmission system of the pump angle sensor 46, the number of pump angle pulses in one cycle increases as shown by the symbol B in FIG. If the number of pump angle pulses decreases as shown in ``, the number of pump angle pulses to be counted will be greater than or less than the normal number of pulses N1 (5 in the example). Since the number cNtrq is not equal to the regular pulse N, the process proceeds to step 130. In step 130, the number of pulses C
N1rq is not equal to the normal pulse number N1, (C
It is determined whether the state Nirq≠N1 occurs a predetermined value N2 or more times during a certain constant engine rotation speed. If the determination result is negative, this routine ends. Also, the determination in step 130 is that the number of pump angle pulses CN1rQf=N+ occurs N6 or more times during a certain engine rotation speed, or N6 times or more during a certain period of time.
The determination can also be made based on whether or not it occurs seven or more times. On the other hand, if the determination result is positive, that is, if the signal transmission system of the pump angle sensor 46 is determined to be abnormal, in step 140, a diagnosis code indicating the type of abnormality is generated for the purpose of fail-safe processing of the diesel engine 10. The abnormality is memorized and displayed by a lamp for a certain period of time. Then, the process proceeds to step 150, where the counted pump angle pulse number C
It is determined whether N1rQ is greater than the normal number N+. If the determination result is positive, that is, the pump angle pulse number cN*rq is counted more than the regular number N1, there is a high possibility that the timing of spilling will become faster, and it is predicted that the injection amount will decrease. Proceeding to step 160, the electromagnetic spill valve 50 is controlled to increase the injection amount. On the other hand, if the determination result in step 150 is negative, that is, if the number of pump angle pulses CN1rq is less than the regular number N1, there is a possibility that the timing of spilling will be delayed, and the injection amount will increase, causing the engine to overrun. Since the amount of fuel is large, the electromagnetic spill valve 50 is controlled to reduce the injection amount in step 170. Note that step 160.1
The increase or decrease in the fuel injection amount at step 70 can be determined according to the difference between the number of pump angle pulses=15-CN1nQ and the normal number N1. Next, in step 180, the pump angle pulse number CN1
N3 during a constant engine speed that rq≠N1
If it is determined that the number of times or more occurs, the engine is stopped in step 190, since it is considered that the signal transmission system is in an abnormal state where instantaneous interruptions or contact failures frequently occur. The engine can be stopped by fully opening the primary and secondary intake throttle valves 18 and 22, fully opening the fuel cut valve 62, and stopping the power supply to each electromagnetic valve. Note that if the determination result in step 180 is negative, this routine is ended without stopping the engine. FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention, which is a simplified version of the pump angle counting routine shown in FIG.
This is a routine for detecting an abnormality in the pump angle pulse signal. That is, in step 200, the number of pump angle pulses is counted and the value is entered into CN1rq. Then step 2
The number of pulses CN1rq counted in 10 is the normal number N
Determine whether it is smaller than 1. If the determination result is positive, the process proceeds to step 220, and it is determined whether or not the state in which the pulse number CN1rq is smaller than the regular number N1 occurs a predetermined value N2 or more times during a certain engine rotation speed. . If the determination result is positive, that is, if it is determined that a momentary interruption or poor contact has occurred in the signal transmission system of the pump angle sensor 46, the process proceeds to step 230. In step 230, the previous fifth
Similarly to step 140 shown in the figure, the diagnosis code is stored and the wages are displayed for a certain period of time. Then, in step 240, the engine is stopped. This engine can be stopped in the same manner as step 190 in the first embodiment. FIG. 8 is a flowchart of a third embodiment of the present invention, and steps 150 to 1 of the flowchart of the first embodiment shown in FIG.
The control procedure of steps 250 to 260 is executed instead of step 90. That is, after the procedure of steps 110 to 140 is completed, the process proceeds to step 250, and in step 250, the commanded injection amount is less than or equal to the predetermined injection amount 01 and the engine rotation speed NE
It is determined whether or not the engine speed is equal to or higher than a predetermined engine rotation speed N4 (NE≧N4). Moreover, instead of the above-mentioned determination, it is also possible to determine whether or not the rotation increase rate Ne of the diesel engine 10 per unit time is larger than a predetermined rotation increase rate N5. If the determination result is positive, that is, if the injection amount of the diesel engine increases and there is a high possibility of overrun, control is performed to stop the engine in step 260. This control is performed by the same procedure as the engine stop procedure shown in step 190 in the first embodiment, and this routine is ended. Note that even if the determination result in step 250 is negative, this routine ends. In the above embodiment, the pump angle balsa 42E shown in FIG. 3 is used to detect the pump rotation angle pulse.
Although the pump angle pulser is not limited to the fractional number and configuration as shown in FIG. 3, it is also possible to use the fractional number and configuration of the pump angle pulser. In addition, in the above embodiment, when an abnormality in the signal transmission system of the pump angle sensor is detected, a diagnosis code is stored for the purpose of fail-safe processing and an abnormality is displayed, and when an increase in the injection amount is detected, , the engine was stopped to prevent engine malfunctions. However, according to the present invention, fail-safe measures when an abnormality in the signal transmission system is detected are not limited to the above measures, and other measures may be taken to prevent engine malfunctions. Furthermore, in the embodiment described above, the present invention was applied to a supercharging diesel engine in which the fuel injection amount was controlled by the electromagnetic spill valve 50. However, the scope of application of the present invention is not limited thereto, and it is clear that the present invention can be similarly applied to general diesel engines equipped with fuel injection amount control actuators other than the electromagnetic spill valve. Furthermore, the scope of application of the present invention is not limited to only diesel engines as internal combustion engines and injection pumps as rotary bodies that rotate in conjunction with the internal combustion engines, but is also applicable to other internal combustion engines and rotary bodies.
以上説明した通り、本発明によれば、内燃機関に連動し
て回転する回転体の回転角に応じて出力されるパルス信
号の異常を正確に逸早く検出することができる。従って
、例えばディーゼルエンジンの振動等で噴射ポンプの回
転角に応じて出力されるパルス信号の伝達系が接触不良
により断続的に瞬断を繰返しても、燃料噴射量の過大、
過小による不具合を未然に防止することが可能となる。
又、前記信号伝達系への電波障害等により該信号伝達系
統に異常なパルス信号が混入した場合にも、ディーゼル
エンジンに不具合が発生１′るのを最小限とすることが
できる等の優れた効果を有する。As described above, according to the present invention, it is possible to accurately and quickly detect an abnormality in a pulse signal output in accordance with the rotation angle of a rotating body that rotates in conjunction with an internal combustion engine. Therefore, even if the transmission system of the pulse signal that is output according to the rotation angle of the injection pump repeatedly breaks down intermittently due to poor contact due to vibrations in the diesel engine, for example, the amount of fuel injected will be excessive,
It becomes possible to prevent problems caused by undersizing. Furthermore, even if an abnormal pulse signal is mixed into the signal transmission system due to radio wave interference to the signal transmission system, the occurrence of malfunctions in the diesel engine can be minimized. have an effect.
第１図は、本発明の要旨構成を示すブロック線図、第２
図は、本発明が実施される自動車用電子制御ディーゼル
エンジンの全体構成を示す、一部ブロック線図を含む断
面図、第３図は、前記実施例で用いられるポンプ角パル
サの構成の例を示す平面図、第４図は、同じく、電子制
御ユニットの構成を示ずブロック線図、第５図は、本発
明の第１実施例による制御手順を示す流れ図、第６図は
、前記実施例で検出されたポンプ角パルスの信号波形の
例を示す線図、第７図は、本発明の第２実施例の制御手
順を示ず流れ図、第８図は、本発明の第３実施例の制御
手順の一部を示す流れ図である。
１０・・・ディーゼルエンジン、
１８．２２・・・正、副吸気制御弁、
４２・・・噴射ポンプ、
４２Ｅ・・・ポンプ角パルサ、
４６・・・ポンプ角センサ、
５０・・・電磁スピル弁、
５２・・・燃料カッ１〜弁、
５６・・・電子制御ユツト（ＥＣＵ）。FIG. 1 is a block diagram showing the gist of the present invention;
The figure is a cross-sectional view, including a partial block diagram, showing the overall configuration of an electronically controlled diesel engine for automobiles in which the present invention is implemented. FIG. Similarly, FIG. 4 is a block diagram without showing the configuration of the electronic control unit, FIG. 5 is a flowchart showing the control procedure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing the control procedure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the signal waveform of the pump angle pulse detected in the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flow chart showing the control procedure of the second embodiment of the present invention. It is a flow chart showing a part of a control procedure. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Diesel engine, 18.22... Positive, auxiliary intake control valve, 42... Injection pump, 42E... Pump angle pulsar, 46... Pump angle sensor, 50... Electromagnetic spill valve , 52...Fuel cup 1~valve, 56...Electronic control unit (ECU).
Claims (1)
を検出する手段と、該回転体の回転角に応じたパルス信
号を出力する手段とを備えた内燃機関のフエイルセイフ
装置において、 前記基準位置が検出されてから次の基準位置が検出され
るまでの間に出力される前記パルス信号数を計数する手
段と、 計数されたパルス信号数を予め定められた計数値と比較
して、前記パルス信号の異常を検出する手段とを備え、 検出異常に基づき、所定のフエイルセイフ処置を行うよ
うにされたことを特徴とする内燃機関のフエイルセイフ
装置。(1) A fail-safe device for an internal combustion engine, comprising means for detecting a reference position of a rotating body that rotates in conjunction with the internal combustion engine, and means for outputting a pulse signal according to the rotation angle of the rotating body, comprising: means for counting the number of pulse signals output from the time a position is detected until the next reference position is detected; 1. A fail-safe device for an internal combustion engine, comprising: means for detecting an abnormality in a pulse signal, and performing predetermined fail-safe measures based on the detected abnormality.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20631886A JPS6361754A (en) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | Fail safe device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20631886A JPS6361754A (en) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | Fail safe device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361754A true JPS6361754A (en) | 1988-03-17 |
Family
ID=16521312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20631886A Pending JPS6361754A (en) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | Fail safe device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6361754A (en) |
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-
1986
- 1986-09-02 JP JP20631886A patent/JPS6361754A/en active Pending
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