JPS62294742A - 内燃機関の制御装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車における内燃機関の制御装置、特に燃
料噴射ポンプのコントロールレバーを制御する内燃機関
の制御装置に関する。

（従来技術） 噴射ポンプのコントロールレバーをステップモータで制
御するシステムを採用する場合には、第６図に示すよう
な構成のものが用いられていた。

図において、燃料噴射ポンプ４のガバナ３に取付けられ
たコントロールレバー５は、ロッド１０を介してステッ
プモータ１の駆動により作動され、リターンスプリング
２により元の位置に戻される。このコントロールレバー
の動作範囲は、アイドルストッパ６とフルロードストッ
パ７との間で規制され、それぞれアイドル位置スイッチ
８゜フルロ−Ｆ　位２ｔスイッチ９によりコントロール
レバーの動作限界が検出される。

ステップモータは第７図に示すような特性で、アクセル
位置に対応したステップ数で制御される。

第８図はステップモータの制御手順を示すフローチャー
トである。図に示すように、ステップモータのステップ
数カウンタと目標ステップ数とを比較し、その結果によ
り次のような制御を行な（１）ステップ数カウンタの数
値が目標ステップ数よりも小さい場合 この場合には、ステップ数カウンタの値に１インクリメ
ントして、ステップモータを＋１ステツプ駆動し、再び
ステップ数カウンタと目標ステップ数とを比較する。

（２）ステップ数カウンタの数値が目標ステップ数より
も大きい場合 この場合には、ステップ数カウンタの数値を１デクリメ
ントし、ステップモータを一１ステップ駆動して、再び
ステップ数カウンタと目標ステップ数とを比較する。

（３）ステップ数カウンタの数値と目標ステップ数とが
等しい場合 この場合には、目標ステップが０であるかどうかをチェ
ックし１判定結果がノーであればステップモータをホー
ルドし、判定結果がイエスであればアイドル処理に移行
し、ステップ数カウンタを０にして、ステップモータを
無励磁にする。

ところで、このような自動変速装置を用いた内燃機関に
おいてはアクセルペダルの踏込み量に応じて燃、料の供
給量を変化させるために、アクセルセンサが設けられて
いるが、アクセルセンサとしてポテンショメータを用い
る場合には、抵抗特性のバラツキによりセンサの検知出
力に誤差が生じて、燃料供給量がばらつくという問題が
あった。

このため、アクセルセンサのバラツキによる燃料供給量
の変動を防止する例が特開昭６０−１１６４２号公報に
より提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の技術においては、アクセル位置の
アイドルとフルロード間の角度バラツキについては考慮
されていなかった。即ち、第９図に示すように、燃料噴
射ポンプのアイドル−フルロード間のステップ数はポン
プ毎に相違しているが、アクセル位置に対するステップ
数は第７図に示すように定められているので、アクセル
位置は同一であってもエンジン毎にエンジン出力が異な
るという問題があった。

例えば、アイドル−フルロード間の角度の異なった二つ
のガバナについて、それぞれのフィトルーフルロード間
の総ステツプ数がＳｌ　　＋　３２とすると、両方のガ
バナをｌ／２負荷で制御するには、ステップモータの必
要回転角ＣＯＭは、前者でＳ１／２、後者でＳ２／２と
なり異なってしまう。

そこで１本発明はアイドル−フルロード間の角度がばら
ついても同一のアクセル位置に対して同一のエンジン出
力が得られるようにステップモータを制御して、上記従
来技術の問題点を解消しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は燃料コントロールレバーのアイドル位置でのロ
ードセンサ電圧と、フルロード位置におけるロードセン
サ電圧値により規定されるステップモータの送りステッ
プ数とを予め学習する手段と、ステップモータの目標ス
テップ数に変換された目標ロード指令に対応するロード
センサ電圧対ステップ数の関係を上記学習した内容によ
り補正ることにより、前記した従来技術の問題点を解消
するものである。

（作用） 本発明は、コントロールレバーのアイドル位置で、のロ
ードセンサ電圧値と、フルロード位置までのステップモ
ータの送りステップ数とを予め学習しておき、ロードセ
ンサ電圧値対ステップ数の関係を補正してステップモー
タを駆動する。このため、コントロールレバーのアイド
ル位置とフルロード位ごとの間の角度がばらついても、
同一のアクセル位置に対して同一のエンジン出力が得ら
れる。

（実施例） 以下、図により本発明を説明する。第１図は本発明の概
略の構成図である。第６図と同一構成要素には同一符号
を付しているが、本発明においては、コントロールレバ
ーのアイドル位置とフルｅｌ−Ｆ位ａにおいて、規定電
圧を出方しエンジン負荷を検出するロードセンサ１２を
設ける。まはコントロールレバーは、フルロードストッ
パに島っていることが必要であり、コントロールレバー
がフルロードストッパに当たり、ステップモータが脱調
することを防止するために、ステップモータの駆動軸に
はキャンセルレバー１１を取付ける。その他の構成要素
についての説明は省略する。

第３図は、本発明の詳細な説明する説明図である０図に
示すように、コントロールレバーのアイドルからフルロ
ードまでの間の角度にはバラツキがあり、ステップモー
タのステップ数にも相違が生じる０本発明においては、
アイドル位置でのロードセンサ電圧値と、ロードセンサ
電圧値により規定されるフルロード位置までのステップ
モータの送りステップ数を制御装置により学習しておき
、ロードセンサ電圧値対ステップ数のグラフの傾きを補
正し、アイドル位置付近での微少制御、フルロード時の
税調防上、及びハンチングのない滑らかな制御を実現し
ようとするものである。

第２図は本発明の概略のブロック図である０図に示すよ
うに、マイクロコンピュータ等よりなる制御装置ｉ！ｉ
Ａは、後述するステップモータの送りステップ数を予め
学習する手段と、ステップ数の補正手段を具備し、この
制御装置Ａにはロードセンサの電圧信号Ｓｌと、ステッ
プモータのステップ数の信号Ｓ２が入力され、制御装置
は所定の信号処理を行なって、ステップモータＢの駆動
信号を出力する。制御装置による信号処理は、次のよう
に行なう。

（１）目標ロード指令を設定する。このとき、コントロ
ールレバーのレバー位置は、Ｏ〜￥ＦＦでフィトルーフ
ルロード間の位置を表す。

（２）目標ロード指令を、ステップモータの目標ステッ
プ数に変換する。

（３）ロードセンサ電圧対ステップ数の関係を補正する
。

（４）補正された値により、ステップモータを駆動する
。

次に、具体的なステップモータの制御について説明する
。いま、ロードセンサの調整値を次のように設定したも
のとする。

ロードセンサ調整値 （ａ）アイドル位１　　　２．３５（十〇、−０，１２
Ｖ）（ｂ）フルロード位置　　０．１５（＋０．０８．
−ＧＶ）このとき、アイドル時、フルロード時、及びこ
れ以外の場合の処理は、それぞれ次のように行なわれる
。

（１）アイドル時の処理 目６０−ドが０（即ち、コントロールレバーがアイドル
位置）の場合には、ステップモータを無励磁にした後、
ロードセンサ電圧が規定値（上記の例では、　２．３５
　＋Ｏ，−０，１２Ｖ）以内にあることを確認し、その
時のロードセンサ電圧値をメモリに格納し、同時にステ
ップ数カウンタをリセットする。

（２）フルロード時の処理 目標ロードが￥ＦＦ（即ち、コントロールレバーがフル
ロードの位２１）である場合には、ステップモータを正
方向（アイドルからフルロ−トド規定値の最大値（上記
の例では０．２１Ｖ）に達した時点で一時駆動を停止し
、ホールド制御を行なう。

この間、ステップモータを１ステツプ進める毎にステッ
プ数カウンタもｌステップずつ進めるものとする。ホー
ルド制御に移行した時点で、その時のステップ数カウン
タの値をメモリに格納する。

」−記の処理が終了すれば、速やかに所定ステップ（例
えば７ステツプ）正方向にステップモータを駆動し、キ
ャンセルレバーを用いて、コントロールレバーがフルロ
ードストッパに確実に当たるようにして、フルロード時
の税調を防ＩＦする。

その後、再びホールド制御を行なう。

（３）アイドル及びフルロード以外の通常の処理１−記
（１”ｌ、（２）より求められるコントロールレバーの
アイドル時のロードセンサ゛ｌｔｉ：圧イ１１’ｉと、
アイドルからフルロード間の総ステツプ数、及びアイド
ルから現在までのステップ数より１次の計算を行なう。

但１７、ステップモータの駆動に際１゜ては、ステップ
の送り及び戻しに応じて、ステップ数カウンタの増減を
行なうものとする。

（１）現在のロード値の計算 ■現在のロード値＝￥ＦＦＸ ［（（アイドル時ロードセンサ電圧）−（現ロードセン
サ電圧））／　［（アイドル時ロードセンサ電圧）　−
０，２１Ｖ　）　］ 但し、ロードセンサ電圧が０．２１Ｖ以下の場合は、（
現在のロード値）＝￥ＦＦとする。

又は、 ■（現在のロード値＝￥Ｆ　Ｆ　Ｘ　（（アイドルから
現在までのステップ数）／（アイドルからフルロードま
での間の総ステツプ数）） （２）アイドルから目標ロードまでのステー２プ数（目
標ロードまでのステップ数）＝（アイドルからフルロー
ドまでの間の総ステツプ数）×（（目標ロード）／（￥
ＦＦ）） ここで、上記（１）は電子式燃料噴射装置における他処
理のための計算式である。また、（２）はステップモー
タ駆動時の目標ステップ数で、ステップ数カウンタと比
較され、等しくなった時点でホールド制御に移行する。

更に、ホールド制御に移行した時点で上記（１）、■の
計算結果と目標ロードとを比較し、その差が設定範囲内
に収まっていることを確認して、脱調の発生を検出する
。

脱調発生と判定された場合は、一旦ステップモータを無
励磁にすると共に、ステップ数カウンタをリセットし、
速やかに目標ロードまでステップモータを駆動し直す。

第４図は本発明によるコントロールレバー制御の説明図
である０図に示すように１通常時には、上記したように
アイドル−フルロード間のステップモータの送りステッ
プ数を学習して、ロードセンサ電圧値対ステップ数のグ
ラフの傾きを補正する。ロードセンサが故障した場合に
は、ステップ数の学習を禁止し、最大ステップ数をＳｍ
に制限する。ここで、最大ステップ数Ｓｍは、燃料噴射
ポンプのコントロールレバー角度のバラツキの最少値に
より決定する。

第５図は、本発明の処理手順を示すフローチャートであ
る０次に、このフローチャートについて説明する。

（１）目標ロード開度を計算しくステップＰ１）、ロー
ドセンサが故障中かどうかをチェックする（ステップＰ
２）、ロードセンサが正常であれば１次にロード開度と
ステップ数変換係数との関係を学習済みかどうかをチェ
ックする（ステップＰ３）０判定がイエスであれば、学
習値を用いて目標ロード開度を目標ステップ数に変換し
くステップＰ４）、判定がノーであれば、バックアップ
用係数により目標ロード開度を目標ステップ数に変換す
る（ステップＰ５）、ここで、バックアップ用係数は、
変換後の目標ステップ数がコントロールレバーのレバー
角のバラツキの較少値となるように設定する。

（２）目標ロードはフルロードかどうかをチェックしく
ステップＰａ）、フルロードであれば次にロードセンサ
が故障中かどうかをチェックする（ステップＰ７）、ロ
ードセンサが故障中であれば、ステップＰ１４以下の処
理に移行し、ロードセンサが正常であれば続いてロード
センサはフルロード規定電圧かどうかを確認する（ステ
ップ２日）、フルロード規定電圧であれば、ステップモ
ータが所定ステップ、例えば７ステツプを送り終えたか
どうかをチェックする（ステップＰ９）０判定がイエス
であればステップＰＬ４以下の処理に移行し、ノーであ
れば１次に７ステツプ送り動作中かどうかをチェックす
る（ステップＰ１０、）　＊このときの判定がノーであ
れば、アイドル−フルロード間のステップ数を学習しく
ステップＰｌｉ）、学習値より目標ロード開度に対する
ステップ数変換係数を計算する（ステップＰ１２）・ ステップ２日の処理において、ロードセンサがフルロー
ド規定電圧でないとき、及びステップＰ１ｏの処理にお
いて、７ステツプ送り中であれば、目標ステップ数を１
インクリメントする（ステップＰ１５）・ （３）ロードセンサ故障中かどうかをチェー２りし（ス
テップＰＬ４）、ロードセンサが正常であれば税調を検
出するため、現在のステップ及びロード開度に対するス
テップ数変換係数とアイドル電圧学習値を用いて、現ス
テップ蒔のロードセンサ電圧値を逆算する（ステップＰ
１５）、１次に、ロードセンサ電圧は逆算電圧値から設
定値以内かどうかをチェックしくステップＰ１６）、設
定値以内であれば脱調なしと判定し１、設定値を超えて
いる場合には、税調発生と判定し、一旦目標ステップを
ＯＮしてアイドルとした後再送りを行なう（ステップＰ
ｌ？）＠ （４）ステップ２日の処理において、目標ロードがフル
ロードでない場合には、次に、目標ロードはアイドルか
どうかをチェックし、判定がノーであれば、ステップＰ
１４の処理に移行してロードセンサが故障かどうかを確
認する０判定がイエスであれば、アイドル位置を学習し
ステップモータは無励磁になっているかどうかを確認す
る（ステップＰｔ５）、ステー、プモータが無励磁であ
れ１ｆ、ロードセンサが正常かどうかをチェックしくス
テップＰ２０）、続いてロードセンサ電圧＋−ｔアイド
ル規定電圧値から設定値以内かどうかを確認する（ステ
ップＰ　２　Ｌ　）　ｅ判定がイエスであれば、アイド
ル電圧値を学習する（ステップＰ２２　）・ 以上の説明は、電子式燃料噴射装置におけるステップモ
ータの制御の例であるが、この外、重連型（トリプルス
）の後部エンジン制御、及びメカニカルガバナ使用時の
オートクルーズ制御等でのステップモータの制御にも適
用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
得られる。

（１）アイドル位置付近では、微妙なレノ（−角度の違
いがエンジン回転速度に大きな影響を与えるが、アイド
ル位置の学習により、微少制御が可使となる。

（２）目標レバー位置（目標ロード）と実際のレバー位
置をアイドルからフルロードの間、し／＜−角度のバラ
ツキに左右されずに、常にリニア１こ対応させることが
可能となる。

（３）キャンセルレバー機構と併用することにより、フ
ルロード時に税調を発生させるることなく、レバーをフ
ルロードストッパに当てることができる。

（４）送りステップ数からロードセンサ電圧値を逆算し
、この計算結果と実際のロードセンサ電圧値とを比較す
ることにより、税調の発生を検出できる。

（５）ステップモータの駆動はステップ数による制御で
あるために、故障等によりシステムからロードセンサが
欠落した場合でも、フルロード処理等の特別な処理を除
いた通常の制御のバックアップが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略の構成図、第２図はブロック図、
第３図、第４図は説明図、第５図はフローチャート、第
６図は従来例の構成図、第７図、第９図は説明図、第８
図はフローチャートでｌ・・・ステップモータ、２・・
・リターンスプリング、３・・・ガバナ、４・・・燃料
噴射ポンプ、５・・・コントロールレバー、６・・・ア
イドルストッパ、７・・・フルロードストッパ、８・・
・アイドルスイッチ、９・・・フル位置スイッチ、１０
・・・ロッド、１１・・・キャンセルレ／＜−，１２・
・・ロードセンサ、１３・・・ロッド。 特許出願人　いすＣ自動車株式会社（外１名）代　　理
　　人　　弁理士　　辻　　　　　　實第１図 第２図 第３図 第４図 第５図（の２） 第６図 第７図 第９図 アイドル　　　　　フル 手　続　ネ甫　正　書（自発） 昭和６２年　９月１０日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 発明の名称 内燃機関の制御装置 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京部品用区南大井６丁目２２番１０号ジ　ド
ウシャ 名　称　いすＸ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料コントロールレバーのアイドル位置でのロードセン
   サ電圧と、フルロード位置におけるロードセンサ電圧値
   により規定されるステップモータの送りステップ数とを
   予め学習する手段と、ステップモータの目標ステップ数
   に変換された目標ロード指令に対応するロードセンサ電
   圧対ステップ数の関係を上記学習した内容により補正す
   る手段とを有することを特徴とする内燃機関の制御装置
   。