JPH04502197A - 車両電子制御装置の比率を表す信号を補正する装置 - 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】 車両電子制御装置の比率を表す信号を補正する装置従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項に記載の車両電子制御装置（例えば、内燃機関、電 子トランスミッション及び他の部材の制御装置）の比率を表す信号を補正する装 置に関する。

多くのこのような車両の装置において制御信号として絞り弁角度が使用されてい る。例えば電子絞り弁制御装置では、絞り弁位置をフィードバック制御するため に絞り弁角度が使用されており、又モトローニック装置では絞り弁角度が燃料噴 射、点火タイミング並びに場合によって排ガス再循環の機能に使用されている。

他の例は電子トランスミッション制御装置であり、その場合には絞り弁角度がギ アシフトを検出するのに使用されている。その結果絞り弁角度位置信号を要求す る複数の制御ユニットが存在することになる。

コストの理由により、１個の絞り弁角度センサだけからの信号が複数の制御ユニ ットにより読み込まれるものとすると、特にアナログ信号の場合に問題が発生す る。信号の大きさに問題があり全ての制御ユニットで同じ精度にならなくなって しまう。変動は素子における製造許容誤差から、またノイズ電位のようなランダ ムな動作変数から発生する。このような変動がある結果、一つの電子制御ユニッ トのみが十分な精度で絞り弁角度を検出し、一方他の電子制御ユニットにはかな りの誤差が発生することになる。このような誤差は、絞り弁角度位置に対して得 られる電圧特性カーブの勾配及び／あるいは変位あるいはオフセットに変化を発 生させる。このような誤差が検出されると内燃機関及び他の車両の機能を最適に あるいは効率的に動作させることができなくなる。

発明の利点 請求の範囲第１項の特徴部分に記載された比率を表す信号を補正する装置はこの ような欠点を解消する。

特に一つの「マスター」の電子制御ユニットが十分な精度で信号を読み込み、周 期的にトリガー信号を発生させ、他の各制御ユニット（スレーブ）が絞り弁の所 定の二つの角度位置でフィードバック信号をマークする。それにより他の各制御 ユニットは、その特性カーブの勾配並びに位置あるいはオフセットを第１の即ち マスターの制御ユニットの特性カーブのそれと一致させることが可能になる。勾 配に何らかの変化があると補正係数を入力アナログ信号に乗算的に入力すること により補正することができる。通常の場合、各制御ユニットにおいてアナログの フィードバック位置信号はアナログデジタル変換器に入力され他の処理のために デジタル信号が形成される。これにより特性カーブに変位あるいはオフセットが あった場合容易に吸収することが可能になる。

本発明＝他の特許請求の範囲第２項から第１０ｘＪＩに記載されている。特許請 求の範囲第５項の特徴を用いることにより、第１の制御ユニットは、適応アルゴ リズムを有し閉じた絞り弁の位置を学習し各角度からアイドル信号を発生しなけ ればならない。他の電子制御ユニットもそれぞれ固有のアイドル学習アルゴリズ ムを持ちアイドル位置を検出することができるし、又あるいはインターフェイス を介して第１の電子制御ユニットからアイドルトリガー信号を得るようにするこ ともできる。適応学習制御はこの分野の当業者には公知のものである。

請求の範囲第６項の特徴により、所定の第２の角度位置は通常の運転状態で得ら れると普通予想される値に選ばれる。

図面 以下添付図面を参照し実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は二つの制御ユニットに入力されるフィードバック位置信号装置の一部で 、絞り弁の角度位置に関連する信号電圧の特性カーブに発生する変化を説明する ブロック図である。

第２図はこのような特性カーブの変動を示す線図である。

第３図は本発明による信号補正を行う一組の電子制御ユニットを示すブロック図 である。

まず第１図を参照すると、符号１１は、内燃機関及び他の部材を制御する種々の 電子制御装置を備えた車両における第１の制御ユニットを示し、符号１２は第２ の即ち他の制御ユニットを示す。エンジン出力は内燃機関の吸気管の絞り弁を開 閉することにより制御される。このような構成はこの分野における当業者には十 分知られているので図面を簡単にするために図示が省略されている。

絞り弁に関してポテンショメータ１３が設けられ、そのスライダ１４は絞り弁の 角度移動に従って移動する。各制御ユニット１１，１２は安定化電源１５．１６ を有し各制御ユニットの機能的な部分は制御部と記入したブロックにより１７． １８で総称されている。各制御部１７．１８には絞り弁角度の位置信号が入力さ れなければならず、各制御部は他の処理の為にフィードバック信号をデジタル値 に変換するアナログデジタル変換器を有している。第１の制御ユニット１１の安 定化電源１５からの電圧はリード線１９．２０に接続されたポテンショメータ１ ３に供給され、アナログ電圧の角度信号がスライダ１４から取り出され、リード 線２１を介して制御部１７に入力される。リード線２１のフィードバック信号は 又第２の制御ユニット２の制御部１８あるいは他の制御ユニットにリード線２３ を介して角度信号を出力するバッファ２２にも供給される。制御ユニットｌのア ース接続２４並びに制御ユニット２のアース接続２５は共通のアース接続２６か ら得られている。この共通のアース接続２６は好ましくは異なる電子アース接続 で実現され、内燃機関の動作に関連した他の電源アース接続と切り離されている 。

一般的にポテンショメータ１３のスライダ１４の電圧信号はＶｐ／　Ｖ　１＝　 ｍ　−ａ　ＢＶ＋　ｂで表される。但し絞り弁Ｖｐはスライダ１４の電圧であり 、ｖｌは安定化電源１５の電圧、αＢＹは絞り弁角度、ｍは比例常数、ｂは常数 である。これが第２図で連続する直線３１で図示されている。第２図では比Ｖｐ ／Ｖｌが縦軸に、又絞り弁角度の位置αＢＹが横軸に図示されている。ポテンシ ョメータのスライダ１４の電圧Ｖｐ並びに安定化電源１５からの電圧ｖ１は両方 制御部１７に直接入力されているので、絞り弁角度の位置はアナログデジタル変 換器における比率を測定することにより第１の制御ユニット１１で正確に検出す ることができる。

制御部１７に入力される絶対的な角度電位はＶｆｂｌ＝　（Ｖｐ／Ｖｌ）　−Ｖ ｌ で表される。但しＶ　ｆｂｌは角度入力電位を示す。この絶対電位は電圧ｖ１の 変化に従って変化し、他の制御ユニット１２の制御部１８に入力される絶対的な フィードバック電位Ｖ　ｆｂ２はＶ　ｆｂｌと同一でなくなる。というのはオフ セット（ΔＶｐ）がバッファ２２により入ってしまうからである。

さらに他の制御ユニット１２のアース線２５の電位ＶＧ２も第１の制御ユニット １１のアース線２４の電位ＶＧＩと同一でない場合もあり、その差は ΔＶＧ　＝　ＶＧ２−　ＶＧ　１ の式で表される。さらに他の制御ユニット１２の安定化電源１６の電圧ｖ２も第 １の制御ユニッ１−１１の安定化電源Ｉ５の電位Ｖ１と同一でない可能性がある 。したがって他の制御ユニット１２で検出される絞り弁の有効な角度位置はＶ　 ｆｂ２／　Ｖ　２＝　（Ｖ　ｆｂｌ＋　Δｏｐ−ΔＶｇ）／Ｖ２＝（Ｖｐ／Ｖｌ ）・（Ｖｌ／Ｖ２）＋（Ａｏｐ−４Ｖｇ）／Ｖ２＝（Ｖｌ／Ｖ２）・（ｍ−αｂ Ｖ＋ｂ）＋（Δｏｐ−ΔＶｇ）／Ｖ２で表される。この特性が第２図で一点鎖線 ３２で図式的に示されている。この線は直線３１と勾配が異なりまた縦軸と異な る点で交差することが理解される。各制御部１７．１８において電源電圧Ｖに対 するフィードバック電圧Ｖｆｂの比が他の処理のためにデジタル値に変換される 。例として左側にデジタル目盛αＡ１１が図示されており、また絞り弁角度αｂ ｖが横軸に０で図示されている。

第２図において、αＩＰはエンジンがアイドリングにあるときの絞り弁角度の位 置を示し、デジタル目盛の値３４は連続直線３１によって示される特性カーブを 介し第１の制御ユニット１１によって検出される位置を示す。これに対し３５は 一点鎖線３２によって示された特性カーブを介し他の制御ユニット１２によって 検出されるデジタル値を示す。

同様に横軸でαｌＮ５Ｔには内燃機関が任意の部分負荷運転あるいは全負荷運転 にあるとき絞り弁が移動する角度位置が図示されている。デジタル目盛の３６． ３７の値はそれぞれ特性カーブ３１で第１の制御ユニット１１によって検出され る角度位置並びに特性カーブ３２で他の制御ユニット１２により検出される角度 位置を示している。第１の制御ユニット１１でΔαｌｌＮ５Ｔ〔＾Ｄｌで示され たデジタル目盛で検出される絞り弁の角度位置の変化、すなわち３４と３６の値 の差は、他の制御ユニット１２で検出される変化α２１ＮＳＴ［ＡＤ］、すなわ ち３７と３５間の差と異なることが解る。絞り弁の角度位置における実際の変化 がαｌＮ５Ｔピ〕により０で図示されており、これはαｌＮ５ＴとαＩＰの値の 差になっている。

絞り弁の実際の角度位置あるいは絞り弁の角度位置における変化は第１の制御ユ ニット１１と同じ精度では他の制御ユニット１２で検出できないことが理解され る。このような精度の欠如は好ましいものではなく、本発明によりこの精度の欠 如がほぼ減少されるか除去される。他の制御ユニットの特性カーブを第１の制御 ユニットの特性カーブと一致させるためには、つの位置で等しくすれば十分であ る。

絞り弁の所定の位置の一つはアイドリング位置αＩＦとすることができ、基準と して第１の制御ユニット１１を使用するのが好ましい。絞り弁がアイドリング位 置にありマスターの電子制御ユニット１１がこれを検知したときに周期的に、他 の各制御ユニットのそれぞれにマークパルスが出力され、それに従って他の各制 御ユニットで検出されるデジタル目盛での絞り弁のアイドリング位置がマークさ れる。あるいは他の電子制御ユニット（単数あるいは複数）は独自のアイドル学 習アルゴリズムを持つようにすることができる。これはアイドリング点３３にお いて一点鎖線の特性カーブ３２を連続直線である特性カーブ３１と一致させるこ とに等価である。

絞り弁の第２の所定の角度位置は、全く任意に選択することができるが、決して 全負荷に達しない注意深い運転によっても通常達する絞り弁の角度移動の中央点 領域であることが好ましく、アイドリングから約５０度の角度位置であればよい 。

絞り弁がこの所定の第２の角度位置にあることは通常第１の制御ユニット１１で デジタル目盛で検出され、第２のマークパルス信号を発生するのに用いられる。

この第２のマークパルス信号は制御装置により他の制御ユニットに送られ、他の 制御ユニットはその検出されたデジタル目盛上にその位置をマークする。

これは、絞り弁αＭＰの所定の第２の角度位置に対応する点３８においてすべて の他の制御ユニットの特性カーブ３２を第１の制御ユニットの特性カーブ３１に 一致させることに等価である。

第２図において横軸のΔαＭＰ［′コはアイドリング位置αＩＦと第２の所定の マーキング位置ａＭＰ間における絞り弁の角度位置の変化を度数で示している。

また、Δα２ＭＰ　［ＡＤ］は第２の制御ユニットによりデジタル目盛で不正確 に検出される位置の変化を示しており、一方αＩＭＰ［ＡＤ］は第１の制御ユニ ットで得られる正確に検出されたデジタル目盛による位置の変化を示してでいる 。このブロック図は第１図の制御ユニット並びにさらに他の制御ユニット１２を 有し、同一の部分には同一の参照符号が附されており再度の説明は行なわれない 。マスターの電子制御ユニット１１はマーク制御部４２を有しくその制御部１７ 内において）、このマーク制御部４２は、絞り弁が所定の位置にあるとき他の制 御ユニット１２並びにさらに他の任意の制御ユニットに供給されるマークパルス 信号をリード線４３に発生させる。絞り弁がアイドリング位置にあることは制御 部１７に組み込まれた適応学習アルゴリズムにより検出されアイドリング位置信 号がリード線４３に出力される。同様に絞り弁が所定の第２の角度位置にあるこ とが第１の制御ユニット１１の制御部１７により検出され、対応した信号がリー ド線４３に出力される。第２の電子制御ユニットあるいはさらに他の電子制御ユ ニットは検出される絞り弁角度がかなり大きいことからこのマークをアイドルマ ークと区別することができる。

電子エンジン制御、すなわち絞り弁制御（ＥＴＶＣ）と組み合わせたいわゆるモ ト口一二ツタにおいては、絞り弁がアイドリング位置にあるときアイドルスイッ チング信号がＥＴＶＣを介して得られる母線にあられれ、この母線がリード線４ ３として用いられる。このマークパルス信号は２０　ｍ　ｓぐらいの短い期間こ の信号を遮断する形をとり、それによりアイドリング位置が他の各制御ユニット においてマークされる。この場合ＥＴＶＣがマスターとなる。また同じ線が絞り 弁の所定の第２の角度位置に関連したマークパルス信号に用いられる。この場合 にはパルス信号を異なる形状とし、異なる期間とするのが好ましく、それにより 上述した方法による区別が不可能なときに両信号を互いに容易に識別することが 可能になる。この第２の信号は１００　ｍ　ｓぐらいの長い期間の接続（遮断で はなく）とすることができる。この第２の信号を識別したとき、他の各制御ユニ ットはデジタル目盛で検出される絞り弁の位置をマークし、不一致があれば補正 係数が形成され、入力フィードバック位置信号に乗算的に印加される。

モトローニック装置が電子トランスミッション制御（ＥＴＭＣ）に関してマスタ ーである場合には、二つの点のいずれかにおいてパルス期間をさらに大きくする ことによりエンジンのカムシャフトの角度位置に対して基準パルスを出力するト リガ線ｔＲを使用することができる。

第１図および第３図においてリード線２１に現れるスライダ１４からの位置に関 するフィードバック信号はバッファ２２を介して他の制御ユニットに入力されて いるが、他の制御ユニットに直接、すなわち第１の制御ユニットと並列にフィー ドバック信号を供給することも可能である。さらに絞り弁がアイドリング位置あ るいは第２の所定の角度位置になるごとにマーク制御部４２によりマークパルス 信号を出力する必要はなく時間あるいは周期制御を用いるようにすることもでき る。同様て平均することができる。

本発明は絞り弁センサだけに適用されるものではなく複数の電子制御ユニットに よって読み込まれる他の比率を検出するセンサにも適用できるものである。

悶鋸！ｌ査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１の制御ユニット（１１）と、他の一つあるいは複数の制御ユニット（１ ２）と、第１の制御ユニット（１１）から電圧（Ｖ１）が供給されるセンサ（１ ３）とから構成され、車両パラメータの変化に従って変化するセンサからの出力 が各制御ユニット（１１、１２）に供給される車両電子制御装置の比率を表す信 号を補正する装置において、センサ（１３）の所定の状態に対応する基準信号を 他の各制御ユニット（１２）に発生する基準信号発生手段（４２）が設けられる ことを特徴とする車両電子制御装置の比率を表す信号を補正する装置。 ２）前記基準信号発生手段（４２）は、基準信号が出力されるセンサ状態を検出 する第１の制御ユニット（１１）により制御される請求の範囲第１項に記載の装 置。 ３）前記基準信号発生手段が第１の制御ユニット（１１）に組み込まれることを 特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。 ４）前記基準信号が他の各制御ユニットに供給されることを特徴とする請求の範 囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の装置。 ５）前記基準信号発生手段（４２）が異なる２つのセンサ状態において基準信号 を発生することを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に 記載の装置。 ６）前記所定のセンサ状態の一つが車両エンジンのアイドリング状態に対応する ことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の装置 。 ７）前記所定のセンサ状態の一つが車両エンジンの部分負荷状態に対応すること を特徴とする請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の装置。 ８）各制御ユニット（１１、１２）が個々に電圧供給源（１５、１６）を有する ことを特徴とする請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の装置 。 ９）センサ（１３）が絞り弁角度センサから構成されることを特徴とする請求の 範囲第１項から第８項までのいずれか１項に記載の装置。 １０）前記基準信号がバッファ回路（２２）を介して他の各制御ユニット（１２ ）に供給されることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１ 項に記載の装置。