JPH0654098B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［従来技術］ 本発明は特許請求の範囲第１項の前文に記載の噴射装置
を装備した外部着火式内燃機関の燃料供給制御装置に関
する。

このような装置は主要部として制御装置を備えており、
その機能はハードウエア的に定められているか或は例え
ばマイクロコンピュータを用いることにより自由にプロ
グラムできるようになっている。このような制御装置は
関連する専門書において詳細に説明されており、公知の
技術となっている。通常この制御装置によって内燃機関
の走行特性並びに排気ガス特性は良好なものとなる。

しかしこの制御装置の構成が比較的複雑な構成となるの
で個々の素子が故障を起こす可能性が生じる。それ自体
副次的な素子に欠陥が発生したとしても場合によっては
全体の制御装置、従って内燃機関の機能がマヒしてしま
う場合がある。この欠点を避けるために、既に種々の提
案、例えば特許出願ＷＯ80/00597に提案されている。こ
の特許出願では、制御装置に少なくとも一つのセンサ制
御される補助装置を設け、その出力信号を制御装置の出
力信号に換え、切り換え装置を介して制御出力段、例え
ば電子噴射装置の制御出力段に供給する構成が記載され
ている。その場合補助装置は制御装置にも接続されてい
る同じセンサの出力信号によって駆動される。

［発明の目的］ 本発明は、内燃機関の噴射弁を制御する制御装置が故障
した場合でも、特に高価な補助装置を用いることなく、
噴射弁を駆動でき、内燃機関の非常運転が可能になる内
燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とす
る。

本発明は、この目的を達成するために、噴射装置を備え
た外部着火式の内燃機関の燃料供給制御装置において、
少なくとも内燃機関の回転数に従って噴射弁を駆動する
噴射パルスを発生させる制御装置と、点火コイルを備え
た点火装置と、前記点火コイルの低圧巻線に直列に接続
されたトランジスタと、制御装置の故障時には、前記制
御装置の噴射パルスから点火装置から得られるパルスに
切り換えて噴射弁を駆動する手段とを備え、点火装置か
ら得られるパルスにより噴射弁が通電状態になる期間が
前記トランジスタのスイッチング状態により定められる
構成を採用した。

［発明の利点］ これに対して特許請求の範囲の特徴部分に記載された本
発明による装置では制御装置が故障した場合でもこのよ
うな比較的高価な補助装置を用いることなく緊急走行が
実現できるという利点がある。即ち、本発明では、制御
装置が故障した場合には、点火装置から得られるパルス
により噴射弁が駆動されるので、制御装置の故障時、別
個の制御回路や新たな駆動回路を必要とすることなく、
噴射弁を駆動でき、安価で簡単な手段で内燃機関を非常
運転することが可能になる。また、噴射弁に通電が行な
われる期間が点火コイルの低圧巻線に直列に接続された
トランジスタのスイッチング状態により定められるの
で、所定の燃料量が噴射弁を介して供給され、非常走行
運転をより確実なものにできる。このように点火装置か
らの信号が燃料噴射弁の駆動に用いられるので、顕著に
安価な非常走行手段が実現でき、この種の装備を持った
自動車の運転手は制御装置が故障した場合でも一種の非
常運転を行ない、次の修理場所に到達することが可能に
なる。

又、点火信号が制御装置の駆動に用いられないセンサに
よって導き出すとこができるという利点がある。従って
このシステムは制御装置に対する主な入力量を検出する
センサが故障したときも有効に機能する。

従属項に記載された手段によって特許請求の範囲第１項
に記載された装置の好ましい実施例並びに改良例が得ら
れる。特に点火装置と噴射装置は簡単に結合できるの
で、すなわちダイオードと簡単な切換スイッチを介して
結合することができるので特に簡単で安価な構成とな
る。この特徴は特に既に存在している制御装置にこのよ
うな装置をあとから装備するような場合に評価されるこ
とになる。

本発明の他の利点は以下に行なわれる説明並びに図面に
関連して述べられる従属項に記載された手段によって得
られる。

［図 面］ 本発明の二つの実施例が第１図と第２図に記載されてい
る。第３図は第１図と第２図の両実施例の具体的な構成
例を示す。

［実施例の説明］ 第１図において符号１０で示すものは点火コイルであ
り、一次巻線（低圧巻線）１１、二次巻線１２並びに鉄
からなるコア１３から構成される。一次巻線１１は電源
電圧ＵB と、エミッタがアースに接続されたトランジス
タ１４のコレクタ間に接続される。このトランジスタ１
４のベースは点火パルス発生器１５によって駆動され
る。この点火パルス発生器は例えば機械的なブレーカ、
誘導センサ、ホールセンサ、ヴィーガントセンサ或は光
学センサなどによって構成される。点火コイル１０の二
次巻線１２はその入力側が一次巻線とトランジスタ１４
のコレクタを接続する接続点１６に接続される。又、出
力側には高圧の点火信号が発生し、この高圧点火信号が
点火装置（図示せず）に供給される。

符号１７で図示した制御装置には、圧力ｐ、回転数ｎ、
温度θ、負荷信号Ｌ或は吸入された空気ないし噴射され
た燃料の量Ｑが入力される。この制御装置１７はリード
線１８、位置Ａにあるスイッチ１９を介して概略図示さ
れた噴射弁２０に噴射パルスを供給する。本発明装置は
複数の噴射弁を備えた装置にも同様な構成で用いること
ができるものである。噴射弁２０の他端側は電源電圧Ｕ
B に接続される。スイッチ１９が位置Ｂにある場合には
接続点１６がダイオード２８を介して噴射弁２０と接続
される。

符号２１で図示された燃料ポンプにはスイッチ２２を介
して電源電圧ＵB が供給され、又噴射ポンプの他端はア
ースに接続されている。スイッチ２２は制御線２３を介
して制御装置１７と接続される。燃料ポンプ２１とスイ
ッチ２２間の接続点はスイッチ２４を介してＯＮ，ＯＦ
Ｆされるリード線を介し同様に電源電圧ＵB の電位に設
定される。スイッチ１９、２４は、制御装置からの制御
線を介し電源電圧ＵB が印加されることにより作動され
るリレー２５により駆動される。リレー２５が作動され
た場合にはスイッチ１９と２４はＡで図示した位置をと
る。制御装置１７の出力線は中央コネクタ２６を介して
制御装置から切り離すことができる。

制御装置１７が故障なく動作している正常状態では、リ
レー２５は中央のコネクタ２６を介して電源電圧ＵB が
印加されることにより作動されている。制御装置からの
噴射パルスはリード線１８並びにスイッチ１９（Ａの位
置）を介して噴射弁に達する。又制御線２３を介してス
イッチ２２は閉じられ、燃料ポンプ２１によって不図示
の燃料パイプを介し燃料が噴射弁２０に供給される。

点火は制御装置の機能に無関係に行なわれ、対応した点
火パルスが内燃機関の点火プラグ（図には図示されてい
ない）に供給される。

内燃機関の機能をもはや保証することができないような
深刻な障害が制御装置１７に発生した場合には、中央コ
ネクタ２６を制御装置から離すことにより非常走行機能
が行なわれる。この手段は特殊な実施例であり、制御装
置の出力線を自動車に取り付けたスイッチを介して遮断
することも可能である。

いずれにしても、このような場合スイッチ２２が開放さ
れるので、燃料ポンプ２１は電源電圧から切離される。
一方リレー２５は非動作位置、すなわち両スイッチ１
９、２４が図示したＢの位置に達するところに切り換え
られる。その結果噴射弁２０はスイッチ１９（Ｂの位
置）並びにダイオード２８を介して接続点１６に接続さ
れる。燃料ポンプ２１への電圧供給は第２のスイッチ２
４（Ｂの位置にある）を介して再び行なわれる。

トランジスタ１４が導通して、点火装置が「誘導点火エ
ネルギ蓄積」のモードにある場合には、接続点１６はほ
ぼアース電位にあり、噴射弁２０は導通しているダイオ
ード２８を介して駆動される。それに対してトランジス
タ１４が点火パルス発生器１５により遮断されて点火火
花を発生させる場合には、接続点１６に高電圧が発生す
るので、ダイオード２８が遮断されそれにより噴射弁２
０は閉じられる。このようにして噴射弁２０と点火プラ
グは交互に駆動されることになる。

スイッチ２２が制御装置１７によって駆動されるのでは
なく、他の独立した素子によって作動される実施例の場
合には、スイッチ２４を省略することができる。

第２図の実施例において同一の部材には同一の参照番号
が付されている。第１図の実施例と異なるところだけを
詳細に説明する。噴射パルスｔｉないし負荷信号ｔｐが
上述したようにスイッチ１９（Ａの位置にある）を介し
て噴射弁２０に供給される。更にこの信号が回転数リレ
ー２９に印加され、この回転数リレーによりスイチ１９
が作動される。更にこの回転数リレーに始動信号発生器
３０から始動信号が供給される。供給電圧を遮断するス
イッチ２２はこの実施例の場合制御装置１７によってで
はなく、入力側が接続点１６に接続されている回転数リ
レー３１によって作動される。

回転数リレー２９、３１はそれ自体公知でありその入力
端子に入力されるパルス周波数が所定の値以下になった
場合に、リレーが切り換わってその出力が変化しないし
は関連して設けられたスイッチを切り換えるように機能
する。詳細にはリレーは再トリガが可能な単安定マルチ
バイブレータ或は再トリガが可能なタイマとして構成さ
れる電子タイミング回路によって駆動される。電源電圧
が印加されている場合にはタイミング回路がセットさ
れ、所定の時間リレーが動作し、パルスがこなくなると
リレーは再び動作しなくなる。その所定の時間は最も低
い回転数のパルス間隔よりも大きな値に選ばれる。更に
障害時にはリレーは同様に直ちに作動される。

エンジンが回転している場合回転数リレー３１は点火パ
ルスにより常に新たにトリガされるので遮断時間は経過
せずリレーは継続して吸引された状態となっている。本
実施例の場合パルス周波数の切換え閾値は約１ヘルツに
設定されているが、自動車に具体的に調節された他の値
を取ることも可能である。回転数リレー３１は安全性の
理由から点火パルスの周波数が設定された閾値を下まっ
た場合燃料ポンプ２１からの燃料供給を遮断する。

本実施例では制御装置１７に万一発生する故障は回転数
リレー２９によって判別される。噴射パルスがなくなる
かないしは単位時間に発生する噴射パルスの数が所定の
値より小さくなった場合、回転数リレー２９はスイッチ
１９をＢの位置に移動させるので、この場合にも第１図
の実施例と同じように噴射弁２０はダイオード２８を介
して接続点１６に現れる点火装置からのパルスによって
駆動される。始動の場合には始動信号発生器３０が設け
られており、それによって始動期間中における回転数リ
レー２９の動作が防止される。

このように第２図の実施例では「非常運転」への切り換
えは自動的に、すなわち回転数リレー２９によって識別
され自動的に行なわれる。

第３図の実施例では点火コイル１０の一次巻線１１と噴
射弁２０の間を積極的に減結合させている。この実施例
でも同一の部分には同一の番号が付されている。この実
施例の機能の説明に重要でない部分は図示されていない
が、この構成は上述した実施例のいずれにも用いること
ができるものである。スイッチ１９が閉じてＢの位置に
あるとき，すなわち非常走行運転にある場合には，この
例では噴射弁２０はもはやダイオード２８と直接結合さ
れない。点火装置からの信号は接続点１６からダイオー
ド２８、抵抗３２、トランジスタ３３のベースコレクタ
回路、トランジスタ３４のベースコレクタ回路並びにス
イッチ１９（Ｂの位置）を介して噴射弁２０に達する。
トランジスタ３３のコレクタは抵抗３５を介して供給電
圧ＵB と接続され、一方トランジスタ３３、３４のエミ
ッタはアース電位に接続される。このような回路構成は
それ自体公知であるが、不図示の点火コイルの一次巻線
１１がなんら負荷を受けず、従って噴射弁２０と点火装
置間に十分な減結合が得られるという利点が得られる。

他の手段として、「非常走行運転」の場合に場合によっ
て通常駆動される噴射弁の半分だけを作動させるように
し、点火エネルギを十分なものにさせることが考えられ
る。

特に「非常走行運転」の場合内燃機関に供給される空気
量を吸気管に取り付けた付加空気路あるいはバイパス路
を介して増加させることが好ましいことがわかってい
る。これにより「非常走行運転」に発生する何回もの噴
射によって空気と燃料の混合気が濃厚になりすぎること
が補償されるので内燃機関に良好に着火する混合気が得
られることになる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリツキ・ジイークフリート ドイツ連邦共和国デー7121インゲルスハイ ム・ネツカーシユトラーセ ７ (72)発明者 ヴエルナー・ペーター ドイツ連邦共和国デー7135ヴイルンスハイ ム３・イム・ゾンマーライン 15 (56)参考文献 特開 昭58−20951（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−117326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−144664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−2102（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴射装置を備えた外部着火式の内燃機関の
   燃料供給制御装置において、 少なくとも内燃機関の回転数に従って噴射弁を駆動する
   噴射パルスを発生させる制御装置（１７）と、 点火コイル（１０）を備えた点火装置と、 前記点火コイルの低圧巻線に直列に接続されたトランジ
   スタ（１４）と、 制御装置（１７）の故障時には、前記制御装置の噴射パ
   ルスから点火装置から得られるパルスに切り換えて噴射
   弁（２０）を駆動する手段（２５、２９）とを備え、 点火装置から得られるパルスにより噴射弁が通電状態に
   なる期間が前記トランジスタのスイッチング状態により
   定められることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装
   置。
2. 【請求項２】点火装置の電流制御のトランジスタ点火装
   置として構成するようにした特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。
3. 【請求項３】制御装置の故障時パルスを点火コイル（１
   ０）からダイオード（２８）として構成された遮断素子
   を介して直接噴射弁（２０）に供給するようにした特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
4. 【請求項４】遮断素子（２８）と噴射弁（２０）間にイ
   ンピーダンス変換器として構成されるトランジスタの組
   み合せ（３３、３４）を接続するようにした特許請求の
   範囲第３項に記載の装置。
5. 【請求項５】制御装置が中央コネクタを介して駆動され
   る電気装置と接続される場合、切り換えを中央コネクタ
   （２６）を引き抜くことにより行なうようにした特許請
   求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の
   装置。
6. 【請求項６】パルス列、特に噴射パルス列に応答する回
   転数リレー（２９）を用いて所定の最小値を下回った場
   合に切り換えを行なうようにした特許請求の範囲第１項
   から第４項までのいずれか１項に記載の装置。
7. 【請求項７】始動時回転数リレー（２９）を非動作にす
   るようにした特許請求の範囲第６項に記載の装置。