JPS61145406A - 位置検出方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は位置検出方法、更に詳細には可動部材の移動範
囲に渡ってその位置を検出出来る位置検出手段を用いて
可動部材の位置を測定し、可動部材の限界位置に対応す
る測定値と、その限界位置に対応して格納されている格
納値がずれている場合、格納値を補正して可動部材の限
界位置を検出する、特に内燃機関の絞り弁のアイドリン
グ位置等を検出するのに用いられる位置検出方法に関す
る。

［従来の技術］ このような位置検出方法は、例えば内燃機関の絞り弁の
アイドリング位置等を検出するのに用いられている０例
えばドイツ特許公開公報第２４４２３７３号には内燃機
関の回転数と絞り弁の位置に基づき噴射信号を形成し間
欠的に燃料噴射を行う電子制御の燃料噴射装置が記載さ
れている。その場合絞り弁位置はポテンショメータ等の
位置検出手段によって検出される。最適な燃料噴射を行
なうためには、特に絞り弁開度が比較的小さな領域にお
いて絞り弁位置を正確に検出するようにしなければなら
ない０例えばアイドリング調節を行なうために絞り弁の
アイドリング位置を検出しなければならず、そのために
通常アイドリングスイッチが用いられる。しかしアイド
リングストッパはアイドル回転数の調節により、またス
トッパの機械的な摩耗によって変動を受ける。しかし絞
り弁のフィトリング位置は約０．３度のごくわずかな角
度範囲内で検出しなければならない、というのは燃料カ
ット時燃料を供給したり遮断した時のトルク変動を低く
押さえるためには絞り弁の開度を微小に制御して空気量
を制御しなければならないからである。

またドイツ特許公開公報第３４２８８７９号にはポテン
ショメータとして形成された位置検出手段の摺動路を微
小区分に分割してアイドリング位置をデジタル的に検出
する方法が記載されている。その場合アイドリング位置
に対応する限界値が格納されており、格納された限界値
が測定値に従って所定の時定数で調節されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような方法では最小値と最大値の間の角度
ストロークを一定にしなければならず、特に非線形のポ
テンショメータに対してはこの方法は不適当である。

従って本発明の目的は駆動条件が不規則で角度差も大き
い場合でも正確にしかも高速に限界値を整合することが
でき、他方の限界値に何ら影響を及ぼすことのない位置
検出方法を提供することを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点を解決するために限界値を含
む補正範囲を設定し、駆動サイクル中、この補正範囲に
おいて同一の測定値が検出された場合、その測定値を新
たな限界値として格納し、この格納された限界値を周期
的に最外端位置から離れる方向に所定値だけ変化させる
構成とした。

「作用」 本発明では限界値に対応して格納されている限界値と、
位置検出手段により測定された限界値に対応する測定値
がずれている場合、この測定値が限界値を中心とした補
正範囲内にある限り、格納されている限界値を補正する
ものである。可動部材の移動範囲は位置検出手段によっ
て測定可能な範囲内に設定される。駆動サイクル中補正
範囲において所定回数同一測定値が検出された場合、そ
の測定値が新しい限界値として格納される。この新しい
限界値は周期的に、好ましくは各駆動サイクル毎に周期
的に最外端位置から遠ざかる方向に所定量変化され、そ
れにより整合をダイナミックに行なうようにしている０
本発明による方法は限界位置の検出を極めて精度よく行
なう場合でもヒステリシスがごくわずかであり、駆動条
件が不規則であっても短時間後に完全な機能性を得るこ
とが可能になる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する
。

第１図には内燃機関の回転数と絞り弁開度の信号に従っ
て燃料噴射信号を形成し、それに基づき燃料噴射を間欠
的に行なう電子制御の燃料噴射装置の基本的な構造が図
示されている。このような装置は例えば先に述べたドイ
ツ特許公開公報第２４４２３７３号に詳しく記載されて
いる。

内燃機関ｌＯには絞り弁１２を備えた吸気管１１を介し
て空気が供給され、また内燃機関１０には排気管１３が
設けられる０回転数センサ１４によって内燃機関のクラ
ンク軸の回転数ｎが検出され、絞り弁１２の位置αと共
に制御装置１６に送られ、そこで吸気管１１に設けられ
る噴射弁１５に供給される噴射信号ｔｐが形成され特性
量を示す信号が入力される。

絞り弁１２の位置αはポテンショメータ１７を介して検
出され、測定値Ｍとして制御装置１６に入力される。ポ
テンショメータ１７には摺動路が設けられており、ポテ
ンショメータの駆動電圧、例えば５ｖがこの摺動路を介
して得られる。この摺動路を微小区分に分割すると、例
えば８ビツトの場合全体の摺動路には２５６の増分（イ
ンクレメント）が得られる。絞り弁１２の機械的な移動
範囲はポテンショメータの移動範囲内に配置されるよう
になっているので、絞り弁の機械的なストッパ位置Ａ（
アイドリング位置）に対してごくわずかの電圧ないしわ
ずかの増分量に対応する所定のデータが得られる。第３
図において機械的なストッパ位置Ａは９個の増分量に対
応している。

老朽化、ストッパの摩耗並びに他の誤差量によって絞り
弁に対するポテンショメータの機械的位置がずれること
により絞り弁のアイドリング位置が変化する。このよう
なずれを補償し、常に整合化し、純粋に電子的な方法で
常に正確なアイドリング位置を検出するようにしなけれ
ばならない。

次に第２図及び第３図を参照して上述したようなずれを
どのように整合するかについての方法を説明する。整合
は電源電圧を投入した後（例えば点火スイッチの閉鎖時
）内燃機関が始動しエンジン温度が所定の値より大きく
なった後に行なわれる。それがステップ２０で図示され
ている。これは駆動サイクルの始めであり、その駆動サ
イクルは内燃機関ないし電源電圧を遮断することによっ
て終了する。駆動サイクルがステップ２０で始まった後
、ステップ２１で初期化が行なわれ、４つのメモリ即ち
レジスタＦ％Ｇ、Ｈ，Ｉが０の値にされる。続いてステ
ップ２２においてアイドリング値ＳＬＬに対応した格納
値が＋１分増分される。続く判断ステップ２３において
今の測定値Ｍが格納されたアイドリング値ＳＬＬよりも
大きいか否かが判断される。

測定値が格納値ＳＬＬよりも大きい場合ステップ２４に
おいてこの測定値ＭがＳＬＬとＳ　ＬＬ＋２との間で区
画される補正領域内にあるか否かが判断される。測定値
がその範囲外にある場合、即ち測定値ＭがＳ　ＬＬ＋２
よりも大きな時には、ステップ２５においてレジスタＦ
が１の値にセットされ、その後ステップ２６において１
０ｍ５の遅延時間を経た後再びステップ２３に戻される
。このようにして２３から２６に至るループは測定値Ｍ
が補正範囲内に入るまで継続される。

補正範囲に入るとステップ２４における条件が満たされ
ず、ステップ２７に移り、そこでレジスタＨの値が２よ
り大きいかどうかが判断される。

この時点ではその条件が満たされていないので、ステッ
プ２８においてレジスタＦが１であるかが判断される。

この場合Ｆ＝１なのでステップ２９において測定値Ｍが
以前に測定されたか否か（Ｍｉ　＝Ｍｉ−１）が判断さ
れる。この場合この条件は当てはまらないのでステップ
３ｏにおいてレジスタＨが０にセットされる（この時点
ではレジスタＨは０となっている）、続いてステップ２
６で所定の時間をおいてステップ２３に戻される。この
ような条件が存在する限りもう一度ステップ２３．２４
．２７．２８．２９を通るループが形成される。ステッ
プ２９では測定値Ｍが既に１同視れているので、ステッ
プ３１に移ってレジスタＨの値が１だけ増分される。続
いてステップ３２においてレジスタＦの値が０にセット
され、ステップ２６を経た後ステップ２３に戻る。

同じ測定値Ｍがなお存在している場合には、ステップ２
４．２７．２８を通り、続いてステップ２８においてレ
ジスタＦが今度は１の値となっていることが判断され、
ステップ３２並びに２６を経てステップ２３に戻される
。測定値Ｍが変化しない限り、上述したループが形成さ
れる。これは測定値ＭがＳ　ＬＬ＋２よりも大きくなる
まで継続される。大きくなると、ステップ２５において
レジスタＦは再びｌの値にセットされる。今度はステッ
プ２３．２４．２５．２６を通るループが形成され、こ
のループはステップ２４において測定値ＭがＳ　ＬＬ＋
２より小さくなるまで継続される。

ステップ３１においてレジスタＨが更にインクレメント
されるにはステップ２９の条件が満たされること、即ち
測定値Ｍがもう一度検出されることが必要である。この
場合はレジスタＨが１だけ大きくなり２の値に増分され
る。

従ってステップ２７においてＨが２よりも大きいという
条件が満たされるためにはループ１　（２３，２４，２
５，２６）、ループ２　（２３、２４、２７、２８、２
９、３０，２６）、ループ３（２３，２４，２７，２８
，２９，３１，３２，２６）を順に通過し、続いてルー
プｌとループ３を２回交互に通過しなければならない、
即ち言葉を変えれば同じ測定値Ｍが４回検出され、その
間判断ステップ２４を満たす測定値が３回現れた時には
ステップ３３においてこの測定値Ｍが新しいアイドリン
グ値ＳＬＬとして格納される。その後ステップ３０にお
いてレジスタＨが再び０に設定されるので、全体の工程
が繰り返され格納値ＳＬＬが改めて変化される。その場
合格納されたアイドリング値の近傍で何回も同じ値とな
って現れる測定値が実際のアイドリング値となるもので
あるということが前提となっている。

ステップ２３において、測定値Ｍが格納されたアイドリ
ング値ＳＬＬよりも小さいと判断された場合には、この
測定値Ｍの方が格納されたアイドリング値よりも実際の
フィトリング値により近いと判断される。従って、この
測定値が格納されたアイドリング値の近くにあるか否か
の判断は余計なものとなる。従ってステップ３４におい
て直ちにレジスタＧの値が２より大きいか否かが判断さ
れる。ごの場合にはこの条件が満たされないので、ステ
ップ３５において検出された測定値Ｍが以前に現れたか
否かが判断される。現れていないとすればステップ３６
．３７を経てレジスタＧ、Ｉがそれぞれ０，１の値にセ
ットされ、ステップ２６を経てステップ２３に戻される
。続いてステップ２３．３４．３５を経てステップ３８
に至る。この場合ステップ３５において測定値Ｍが既に
１回現われていると判断されるので、ステップ３８にお
いてレジスタＧが増分される。このようにレジスタＧが
３の値になるまでステップ２３．３４．３５．３８，２
６を通るループが形成される。この場合測定値Ｍは常に
同じ値になったままであるということが前提になってい
る。続いてステップ３９においてこの複数同視れる測定
値Ｍが新しいアイドリング値ＳＬＬとして格納され、そ
の後レジスタＧはＯの値に、またレジスタエは１の値に
セットされる。

第３図において測定値はアイドリングストッパ偵Ａに対
応している。格納されているアイドリング値はそれぞれ
二重方向に斜線が施されており、１つの斜線で施したそ
れに続く右側の２つの増分値はアイドリング値から右側
にある補正領域の部分を示している。

第３図（ａ）において格納されたアイドリング値は５の
値に対応している。従ってこの駆動サイクルでは単にス
テップ２３．２４．２５．２６を通るループを経た処理
が行なわれる。その次の動作サイクルでは格納値がステ
ップ２２において＋１だけ増分される（第３図（ｂ）を
参照）、シかしこの場合もステップ２３から２６を通る
処理が行なわれる。

第３図（Ｃ）で図示した第３番目の駆動サイクルでは１
条件２４はもはや満たされず、測定値は補正領域内に入
る。ここで上述したように同じ測定値が４回同じように
現れると、その駆動サイクルにおいてこの測定値が新し
いアイドリング値ＳＬＬとして格納される。これが第４
図（ｂ）に図示されている。続く第４番目の駆動サイク
ルでは第４図（ｅ）に図示したようにステップ２２にお
いて新しいアイドリング値がインクレメントされる。ス
テップ２３において測定値が格納されたアイドリング値
よりも小さいと判断されるので、上述したようにこの値
が４回同じように発生した後に第４図（ｆ）で図示した
ようにこの値が新しいアイドリング値として格納される
。

第４図（ｇ）、（ｈ）で図示したように格納されたアイ
ドリング値の方が測定値よりも大きい場合にはこれまで
のアイドリング値とのずれがどのようなものであるかに
無関係に格納されるアイドリング値が新しく定められる
。

各駆動サイクルの開始時ステップ２２において＋１増分
を行なうのではなく内燃機関の暖機中絞り弁の最大アイ
ドリング位置に対応する数の増分量だけインクレメント
することもできる。この増分量は例えば２０度の角度位
置に対応する。この場合ステップ２０における始動条件
としてのエンジン温度を省略することができる。暖機開
始時絞り弁開度はステップ３４〜３９により検出され格
納される大きなアイドリング値に調節される。エンジン
の温度が上昇すると共に、アイドリング値が緩慢にスト
ッパに対応する値まで戻された時、格納されたアイドリ
ング値は継続して行なわれる整合化によりその値に整合
される。その場合アイドリング検出のために少なくとも
整合化が行なわれていなければならない。

第４図には制御装置１６で行なわれる了イドリングが存
在するか否かの論理的判断が図示されている。まずステ
ップ４０においてその時の測定値Ｍが格納されたアイド
リング値＋３増分した値より小さいか否かが、即ち測定
値が第３図に図示した斜線領域内にあるか否かが判断さ
れる。そうでない場合にはステップ４１でフィトリング
状態でないと判断される。それに対してその条件が成立
する場合には、ステップ４２においてレジスタＩが１の
値になっているかが判断される。これはアイドリング値
ＳＬＬより以下の測定値が以前に検出された場合のみ当
てはまる。このステップ４２はステップ２２．において
駆動サイクルの開始時格納されたアイドリング値ＳＬＬ
を例えば暖機時のようにかなり大きな値に変化させた時
アイドリングを確実に検出するために必要となるもので
ある。第２図に示したように格納されたアイドリング値
ＳＬＬがごくわずか増分されるだけの場合には、ステッ
プ４２を省略することができる。ステップ４０並びにス
テップ４２の条件が満たされる場合にはステップ４３で
アイドリング状態が検出される。制御装置１６において
絞り弁の測定値により特性値を求め、例えば噴射時間を
求めるような場合、整合の後即ちアイドリング位置を元
の値に対して移動させた後もちろん特性値や特性曲線等
もそれに対応して移動させなければならない、このよう
にして新しく定められ格納されたアイドリング値は不揮
発性のメモリに格納され、内燃機関が改めて始動された
場合直ちに読み出され利用される。

上述した本発明による方法は絞り弁のアイドリング位置
の検出だけに限定されるものではなく、原理的には線形
移動だけでなく非線形的な移動を行なう任意の可動部材
の限界位置ないし終端位置の検出にも利用できるもので
ある。また本発明による方法は可動部材の初期位置の検
出だけでなく、最終位置ないし両限界位置の検出にも利
用できるものである。更に本発明はポテンショメータだ
けでなく、他の光学的、誘導的あるいは容量的な位置検
出手段にも利用できるものである。

なお、上述した補正範囲は少なくとも格納限界値を含む
もので、例えばその限界値を中心に所定の幅をもたせた
り、あるいは最外端位置から格納限界値を経て所定数の
増分量のびる範囲に設定される。

最初の駆動開始時格納された限界値がないかあるいは障
害をうけるか消去されてしまった場合に′は、好ましく
は初期整合化が行なわれる。これは例えば所定の制御装
置のピンをアースに設置することによって行なわれる。

それにより制御装置は初期化整合を行なわなければなら
ないことを検出する。このような駆動状態でそれぞれ発
生する最小値がフィトリング値として解釈され格納され
る。その場合整合は妥当性チェックを除き何ら静的ある
いは動的な制限を受けるものではない、妥当性チェック
は例えば測定された値が限界位置として問題となる領域
内にあるかどうかの検査として行なわれる。

［効果］ 以上説明したようにこのように本発明ではごくわずかな
ヒステリシスでアイドリング位置を確実に検出でき、正
確なアイドリング位置の検出と調節が可能になる。その
場合駆動条件が不規則であり、角度差が大きい場合でも
精度は大きく、また整合が早く行なわれ、確実にアイド
リング値即ち限界値を整合化することができ、その場合
反対側の限界値に何ら影響を及ぼすことがないという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が用いられる電子制御式の噴射装置
の概略構成を示した構成図、第２図は本発明方法の流れ
を説明するフローチャート図、第３図（５Ｌ）〜（ｈ）
はアイドリング位置の移動と補正を示す説明図、第４図
はアイドリングを検出するフローチャート図である。 １０・・・内燃機関、１１・・・吸気管、１２・・・絞
り弁、１３・・・排気管、１４・・・回転数センサ、１
５・・・噴射弁、１６・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）可動部材の移動範囲に渡ってその位置を検出できる
   位置検出手段を用いて可動部材の位置を測定し、可動部
   材の限界位置に対応する測定値と、それに対応して格納
   されている格納限界値がずれている場合、格納値を補正
   して可動部材の限界位置を検出する位置検出方法におい
   て、限界値を含む補正範囲を設定し、駆動サイクル中、
   この補正範囲において同一の測定値が所定回数検出され
   た場合、その測定値を新たな限界値として格納し、この
   格納値を周期的に最外端位置から離れる方向に所定値だ
   け変化させ、可動部材の限界位置を検出することを特徴
   とする位置検出方法。 ２）前記補正範囲は位置検出手段（１７）によって検出
   可能な最外端位置から格納されている限界値を経て、更
   に所定数の増分量のびる範囲に設定される特許請求の範
   囲第１項に記載の位置検出方法。 ３）補正範囲のうち所定範囲内において同一の測定値が
   所定回数検出され、その間それぞれ補正範囲外の値が検
   出されたときのみ、その測定値を新しい限界値として格
   納するようにした特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の位置検出方法。 ４）前記格納された限界値は各駆動周期毎に所定量増分
   される特許請求の範囲第１項に記載の位置検出方法。 ５）前記変化量はそれぞれ＋１の増分に対応する特許請
   求の範囲第４項に記載の位置検出方法。 ６）前記可動部材は内燃機関の絞り弁であり、前記変化
   量はそれぞれ内燃機関の暖機時に必要なアイドリング絞
   り弁に対応した角度に対応する数の増分量である特許請
   求の範囲第４項に記載の位置検出方法。 ７）スイッチング信号により初期化の整合を行い、その
   間発生する最小測定値を限界値として求めそれを格納す
   るようにした特許請求の範囲第１項から第６項までのい
   ずれか１項に記載の位置検出方法。