JPH04269355A - 内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーションする方法及び装置 - Google Patents

内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーションする方法及び装置

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JPH04269355A
JPH04269355A JP3294714A JP29471491A JPH04269355A JP H04269355 A JPH04269355 A JP H04269355A JP 3294714 A JP3294714 A JP 3294714A JP 29471491 A JP29471491 A JP 29471491A JP H04269355 A JPH04269355 A JP H04269355A
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combustion engine
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クラウス　ヘック
Juergen Kurle
クルレ ユルゲン
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば絞り弁の回転軸
と結合されたポテンショメータにより測定される内燃機
関の絞り弁の開度をキャリブレーション（校正）する方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＰ−Ｂ−００１７９３３には、上述し
た技術分野における方法及び装置が記載されており、絞
り弁を制御するアクセルペダルを完全に離すことにより
キャリブレーション運転状態が設定されている。絞り弁
開度センサが正確に調節されているときには、絞り弁開
度センサは絞り弁が０の開度になっていることを指示し
ていなければならない。誤調節があると、開度センサは
０とずれた値、例えば１度の開度を指示する。従って実
際には開度は０度となっているが１度と推定される推定
開度が測定される。これら両開度間の偏差は補正値とな
り、後で内燃機関が運転された場合この偏差を用いてそ
れぞれ測定される推定開度が補正され、実際の開度が求
められる。上記例ではこの値は１度であり、それぞれ測
定された開度に加算されなければならない。後で内燃機
関を運転した場合補正を可能にするために、キャリブレ
ーション運転状態で求められた偏差が格納される。
【０００３】この従来の方法は、アクセルペダルあるい
は絞り弁を制御する他の装置が完全に離されたときに絞
り弁の実際の開度が０度になっていることを前提として
いる。しかし絞り弁装置には、制御装置が駆動されてい
ないとき絞り弁の開度を設定するために多くは調節ネジ
が設けられている。絞り弁が完全に閉じていると推定さ
れる状態においてすでに２度の角度だけ開放しているよ
うに調節ネジが調節され、開度センサが絞り弁軸に対し
て正しく調節されているとすると、実際に存在する２度
の開度が開度として指示される。しかし従来の方法では
本来０度となっていなければならないとし、従って測定
値を２度補正しなければならないと考える。この値が格
納され、それにより補正が全然必要でないにも関わらず
内燃機関を後で運転した場合測定される開度がこの値で
補正される。
【０００４】絞り弁の位置にある吸気管の断面の許容誤
差に基づいてそのような誤差が発生することもある。上
述した調節ネジが正しく設定されており、又開度センサ
が絞り弁軸に対して正しく調節されていても、製造許容
誤差が大きく吸気管断面が増大したことにより、標準の
吸気管において絞り弁の開度が０．５度になった場合初
めて吸入される量の空気が吸入される可能性がある。従
ってこの場合にはそれぞれ測定された開度に０．５度を
加算し実際に吸入された空気量に対して正しい値を得る
ようにしなければならない。吸気管断面の許容誤差は僅
かに設定されているが、絞り弁の０位置を調節する調節
ネジが設けられておらず、又アイドリング制御を行なう
ための可変アイドリングストッパーも設けられておらず
、絞り弁が許容誤差のある固定したストッパーに当接す
るような場合にも同様の誤差が発生する。この場合にも
従来の方法では、場合によって本来の所望位置に対して
１度のずれがあるにも関わらず絞り弁がストッパーの位
置にきたとき開度が０になっていると仮定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】それぞれ実際の回転数
と絞り弁開度の値を用いて燃料調量が行なわれる全ての
ラムダ制御内燃機関においては、内燃機関の絞り弁の開
度を可能な限り正確に測定することが極めて重要である
。
【０００６】従って本発明の課題は実効的な実際の絞り
弁開度を可能な限り正確に検出することを可能にする内
燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーションする
方法及び装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、所定のキャリブレーション運転状態にお
いて推定開度と実際の開度間の偏差を求め、求めた開度
偏差を格納し、この格納された値を用いて内燃機関の運
転時それぞれ測定される開度を補正する内燃機関の絞り
弁の開度センサをキャリブレーションする方法において
、前記偏差を求めるために、所定の回転数と所定の絞り
弁開度を設定することによりキャリブレーション運転状
態を設定し、キャリブレーション運転状態においてラム
ダ値を測定し、設定された推定運転状態に対して期待さ
れるラムダ値と設定された実際の運転状態に対して測定
されるラムダ値間の偏差から設定された推定開度と設定
された実際の開度間の偏差を求める構成を採用した。
【０００８】更に本発明は、推定開度と実際の開度間の
偏差を定める装置と、開度偏差を格納するメモリとを備
えた内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーショ
ンする装置において、所定の回転数と所定の絞り弁開度
を有する運転状態でラムダ値を測定する装置と、開度偏
差を定める装置とが設けられ、前記開度を定める装置は
、設定された推定運転状態に対して期待されるラムダ値
と設定された実際の運転状態に対して測定されるラムダ
値間の偏差から前記開度を定めるように構成される構成
も採用している。
【０００９】
【作用】好ましくはキャリブレーション運転状態におい
て開度偏差が、ラムダ値の偏差を介してアドレス可能な
キャリブレーション運転状態に対して当てはまる開度偏
差を格納したテーブルから読み出される。
【００１０】本発明の方法によれば、開度センサと絞り
弁間の望ましくない変位だけでなく他の全ての上述した
誤差も補正することができる。これは、ラムダ値を用い
て、すなわち期待される空気量と吸入空気量間の全体の
偏差に従って変わる値を用いて偏差を求めることにより
可能になる。このキャリブレーション方法は、不本意な
絞り弁のずれから生じる全ての偏差を処理するものであ
る。
【００１１】
【実施例】以下図面に示す実施例に従い本発明を詳細に
説明する。
【００１２】回転数と絞り弁の開度のそれぞれ実際値を
用いてラムダ制御（フィードバック制御）される内燃機
関には、通常その制御系にマップを有している。このマ
ップからそれぞれ実際の上述した値の組合せに対して所
望のラムダ値が得られるように設定された対応する噴射
時間が読み出される。以下では所望のラムダ値の値が１
であると仮定する。回転数と絞り弁の開度αは通常の方
法で測定される。開度は例えば絞り弁の回転軸と結合さ
れたポテンショメータを用いて測定される。しかし測定
は他の任意の方法、例えば絞り弁と機械的に接触させる
ことによりあるいは無接触に行なうこともできる。
【００１３】試験台で上述したマップを記録する場合、
例えば通常圧力で２０℃の吸気温度のような所定の条件
が設けられる。ここで内燃機関の絞り弁の開度をキャリ
ブレーションしなければならないときに同じ条件が存在
するものとする。このようなキャリブレーション運転状
態では内燃機関は所定の負荷において所定の回転数に設
定される。好ましくはそれは付加装置が接続されないア
イドリング状態とし、絞り弁の開度が可能な限り小さい
ときのキャリブレーションを行なうことができるように
する。例えば０．２度の調節誤差がある場合、絞り弁の
開度が２度であると比較的顕著な影響が出るが、開度が
例えば５０度くらいになると実質上無視することができ
る。キャリブレーション運転状態においては開度は例え
ば上述した２度に設定される。続いて所定回転数、例え
ば８００回転／分が得られるまで（ごく僅かの）負荷が
変化される。上述したマップからこの回転数と開度に対
応する噴射時間が読み出され、内燃機関には丁度ラムダ
値が１となるような量の燃料が供給される。
【００１４】ここで開度センサが２度の値に保持され、
絞り弁が変位されると仮定する。この場合、実際のラム
ダ値は絞り弁の実際位置の変化に従って変化する。とい
うのは開度センサの値が一定となっているので内燃機関
に供給される燃料の量は不変のままであるが、空気量は
絞り弁の位置の変化に従って変化するからである。燃料
量が一定になっている場合絞り弁の実際の開度αに対す
るラムダ値λの関係が図１に図示されている。このカー
ブでは、実際の実効開度が測定された開度と一致すると
きにはラムダ値は正確に１の値となる。その場合、次ぎ
の式が成立する。
【００１５】 λ＝ｆ（α（実際））＝ｆ（α（測定）＋Δα）ｆ（α
（測定））＝１ キャリブレーション運転状態において絞り弁の開度αが
例えば２度に設定されたとき、実際に実効的な絞り弁位
置に関連した開度がこの２度の値からずれることが起こ
り得る。キャリブレーション運転状態において設定され
た開度は従って単に推定開度にすぎず、これが図１にα
（推定）で図示されている。キャリブレーション運転状
態では上述したように期待されるラムダ値λ（期待）は
１である。しかし図１に図示した大きなラムダ値λ（測
定）、すなわち希薄な混合気を示すラムダ値が測定され
る。というのは実際に実効的な絞り弁位置に関連した開
度α（実際）は図示した実施例では設定された推定開度
より大きいからである。尚推定開度と実際の開度の偏差
Δαは数十分の１度と最大でも２，３度の間に過ぎない
が、図１では明瞭にするために差はかなり大きな値とし
て図示されている。
【００１６】ラムダ値の偏差Δλに対しては、Δλ＝ｆ
（α（測定）＋Δα）ーｆ（α（測定））が成立する。
【００１７】これから明らかなようにラムダ値の偏差Δ
λは開度の偏差Δαだけに関係している。この依存性は
上述したように試験台で測定することができる。すなわ
ち所定の回転数と所定の開度α（測定）を有する動作点
に対して内燃機関に燃料を調量し、一方開度α（測定）
を中心に絞り弁を所定の開度差Δαだけ変化させること
によって測定が行なわれる。このようにして図２に図示
したようなテーブルが作成される。このテーブルは百分
率で表したラムダ偏差と開度偏差間の関係を示している
。尚このテーブルは所定のキャリブレーション運転状態
においてのみ当てはまるものであり、例えば例では回転
数が８００回転／分及び開度α（測定）が２度の動作点
に関するものである。開度が小さいときは開度が大きい
場合に比較して絶対的な変化量が百分率にして顕著に大
きくなることから、それに対応してΔλとΔα間の関係
が顕著に非線形になっていることがわかる。
【００１８】図２のテーブルは正確に定められたキャリ
ブレーション運転状態に対してのみ当てはまるので、例
えばキャリブレーションの時の気圧がテーブルを作成し
たときに適用される気圧と異なるときには使用時通常問
題が発生する。同様なことが温度差についても当てはま
る。テーブルに適用される試験台での条件とのこのよう
なずれは上述したマップから読み出される噴射時間の値
を補正しそれにより上述した差を補償することによって
考慮することができる。しかしこの補正を行なうことが
できるようにするためには差を検出しなければならない
。これは通常問題なく行なわれる。というのはここで説
明されているように通常本方法は車両の最終組立時その
調整時においてあるいは特殊なサービスステーションに
おいて行なわれるからである。このような場所では試験
台での条件に対する気圧と温度の差を検出し噴射時間に
対する補正値を計算しこの値で制御系に作用を行ない上
述した変化の影響を補償することができる。
【００１９】次に図３を参照して絞り弁の開度センサの
センサをキャリブレーションするときに行なわれる流れ
を説明する。ステップｓ１において例として挙げた上記
キャリブレーション運転状態が設定され、それに従い絞
り弁が２度の開度に設定され、エンジンが８００回転／
分で回転するようにエンジンに負荷がかけられる。温度
と気圧を考慮してラムダ値が１となるような燃料量が噴
射される。ステップｓ２において実際のラムダ値が測定
され、続いてそれに基づいてラムダ値１に対する偏差が
計算される（ステップｓ３）。ステップｓ４では計算さ
れた偏差を用い図２に図示したテーブルから対応する開
度の偏差Δαが読み出される（ステップｓ４）。その後
この値が補正量として格納され（ステップｓ５）、内燃
機関をその後運転した場合この補正量を用いて開度が補
正される。このステップでキャリブレーション工程が終
了する。
【００２０】図４の流れ図は実際の運転における上述し
た開度の補正を示している。ステップｂ１において開度
αが測定される。この値にステップｂ２においてメモリ
部から前もって読み出された格納値Δαが加算される（
ステップｂ３）。
【００２１】ここでラムダ値の偏差と開度の偏差の換算
は必ずしもテーブルを介して行なう必要がないことを注
意しておく。開度の偏差をラムダ値の偏差から式を用い
て計算することも可能である。しかし前もって計算され
るかあるいは好ましくは試験台で測定されたテーブルか
ら値のみを読み出すのがより簡単である。
【００２２】温度及び／あるいは気圧の変化に従ったそ
れぞれ吸入空気量の変化を考慮することは種々の方法で
行なわれる。例えばそれぞれ異なる条件に適用される複
数のテーブルを設けることによりあるいは開度を補正し
その後上述したマップから噴射値を読み出すことにより
行なうことができる。又キャリブレーション運転状態の
場所において常時基準の条件が得られるように準備する
ことも可能である。しかし上述したようなやり方の方が
簡単であり信頼性がおける。というのは通常適応ラムダ
補正時に行なわれ上述した値の影響を補償することがで
きるものに完全に対応するからである。
【００２３】図５には吸気系１１と排気系１２を備えた
内燃機関１０が図示されている。吸気系には絞り弁１３
と燃料噴射装置１４が設けられる。一方排気系にはラム
ダセンサ１５が配置される。絞り弁の開度はアクセルペ
ダル１６により設定可能であり開度センサ１７により測
定される。開度α、ラムダ値λ及び内燃機関１０の回転
数ｎのそれぞれの値はＲＯＭ１９並びにＥＥＰＲＯＭ２
０を備えた制御装置１８に入力される。制御装置１８で
はＲＯＭ１９に格納された図２のテーブルを用い図３に
図示した処理が行なわれ、開度に対する算出された差の
値ΔαがＥＥＰＲＯＭ２０に格納される。格納された差
値を用いて計算される制御装置の出力信号は噴射装置１
４に供給される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、所定
の回転数と所定の絞り弁開度を設定することによりキャ
リブレーション運転状態を設定し、キャリブレーション
運転状態においてラムダ値を測定し、設定された推定運
転状態に対して期待されるラムダ値と設定された実際の
運転状態に対して測定されるラムダ値間の偏差から設定
された推定開度と設定された実際の開度間の偏差を求め
るようにしているので、たとえばポテンショメータの軸
と絞り弁の軸間のねじれ、絞り弁の誤ったゼロ位置、あ
るいは絞り弁位置における吸気管断面の偏差等、絞り弁
と開度センサ間の実際のあるいは見かけ上のずれとして
現れる基準からずれた全ての影響を補償することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関に供給される燃料の量の値を一定にし
た場合における絞り弁の開度に対するラムダ値の変化を
示す線図である。
【図２】ラムダ値の偏差に従った開度偏差を示したテー
ブルの図である。
【図３】絞り弁の開度センサをキャリブレーションする
流れを説明した流れ図である。
【図４】キャリブレーション運転状態において測定され
たラムダ値を用いて内燃機関の絞り弁の開度センサをキ
ャリブレーションする方法で得られた補正値で開度を補
正する流れを示す流れ図である。
【図５】絞り弁の開度センサをキャリブレーションする
装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　　内燃機関 １１　　吸気系 １２　　排気系 １３　　絞り弁 １４　　燃料噴射装置 １５　　ラムダセンサ １６　　アクセルペダル １７　　開度センサ ２０　　制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　所定のキャリブレーション運転状態に
    おいて推定開度と実際の開度間の偏差を求め、求めた開
    度偏差を格納し、この格納された値を用いて内燃機関の
    運転時それぞれ測定される開度を補正する、内燃機関の
    絞り弁の開度センサをキャリブレーションする方法にお
    いて、前記偏差を求めるために、所定の回転数と所定の
    絞り弁開度を設定することによりキャリブレーション運
    転状態を設定し、キャリブレーション運転状態において
    ラムダ値を測定し、設定された推定運転状態に対して期
    待されるラムダ値と設定された実際の運転状態に対して
    測定されるラムダ値間の偏差から設定された推定開度と
    設定された実際の開度間の偏差を求めることを特徴とす
    る内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーション
    する方法。
  2. 【請求項２】　　前記開度偏差は、ラムダ値の偏差を介
    してアドレス可能なキャリブレーション運転状態に対し
    て当てはまる開度偏差を格納したテーブルから読み出さ
    れることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】　　推定開度と実際の開度間の偏差を定め
    る装置（１８）と、開度偏差を格納するメモリとを備え
    た内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーション
    する装置において、所定の回転数と所定の絞り弁開度を
    有する運転状態でラムダ値を測定する装置（１５、１８
    ）と、開度偏差を定める装置（１８）とが設けられ、前
    記開度を定める装置は、設定された推定運転状態に対し
    て期待されるラムダ値と設定された実際の運転状態に対
    して測定されるラムダ値間の偏差から前記開度を定める
    ように構成されることを特徴とする内燃機関の絞り弁の
    開度センサをキャリブレーションする装置。
JP3294714A 1990-12-01 1991-11-12 内燃機関の絞り弁の開度センサをキャリブレーションする方法及び装置 Pending JPH04269355A (ja)

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DE4038346A DE4038346A1 (de) 1990-12-01 1990-12-01 Verfahren und vorrichtung zum kalibrieren der drosselklappe einer brennkraftmaschine
DE4038346.6 1990-12-01

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