JPH0320763B2

JPH0320763B2 -

Info

Publication number: JPH0320763B2
Application number: JP55166201A
Authority: JP
Inventors: Juzo Koyanagi
Original assignee: Sanwa Seiki Ltd
Current assignee: Sanwa Seiki Ltd
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1991-03-20
Also published as: JPS5790707A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、自動車の燃料噴射時期を制御する等
のデイジタル制御の制御方法に関する。

フイードバツク・ループを有したデイジタル制
御系に使用する油圧アクチユエータは、その応答
速度が緩やかである場合、指示信号の印加時間が
一定となつた単なるオン・オフ制御によつてもハ
ンチング現象を生ずるようなことはない。しか
し、その応答速度を高めてゆく場合においては、
ハンチング現象が生じ易い。

このことは、制御系内に必ずと言つてよい程、
応答遅れやヒステリシスの成分が存在するためで
あり、更に、デイジタル制御においては、上記応
答遅れやヒステリシスの存在に加えて、制御偏差
の値の大きさと関係なく、油圧アクチユエータへ
送られる指示信号の立ち上り、あるいはその終了
のゲイン変化が急激とならざるを得ない点がハン
チングを生じ易くしている。

これら問題に対して、従来、油圧アクチユエー
タへの信号を両振りの振動する周期的なパルス信
号とし、且つその両振りのデユーテイー比を制御
して、その油圧アクチユエータの振動的に制御さ
れる平均位置が、実質上、アナログ制御に近似し
て制御されるようにし、そのことによつて油圧ア
クチユエータが過度にオン・オフ的に動いてその
制御がハンチングしてしまうことを防止してい
る、いわゆるPWM（pulse width modulation）
等の制御方法がある。

しかし、これらデユーテイー比制御による制御
方法は油圧アクチユエータに使用の電磁弁を振動
的に常に使用するため、該電磁弁のオン・オフ回
数がその振動回数に相当した非常に多くのオン・
オフを繰り返すことになつて、電磁弁の耐久性を
劣化させてしまうことになり、耐久性を要求され
る装置の制御には、そのようなデユーテイー比制
御を採用することは適当ではない。

本発明の目的は、上記のような問題に対して、
耐久性を損なわずに制御系の応答性および制御精
度を高めたデイジタル制御の制御方法を提供する
ことにある。

実施例に基づいて本発明を説明すると、第１図
は本発明における一実施例としてのデイジタル制
御の制御方法を、燃料噴射時期調整装置２の制御
に使用した場合のシステム図を示し、デイーゼル
エンジン１のクランク軸１ａに嵌着した歯車１ｃ
と、噴射時期調整装置２における入力軸２ａに嵌
着した歯車２ｃとは歯車結合をなしており、噴射
時期調整装置２における出力軸２ｂは燃料噴射ポ
ンプ４を駆動しており、噴射時期調整装置２は、
デイーゼルエンジン１の作動状態に応じて、入力
軸２ａと出力軸２ｂとの回転位相角を変化させ、
そのことによつて、燃料噴射ポンプ４における噴
射時期を適切に設定するものであり、噴射時期調
整装置２は公知のものを使用しているものであ
る。

油圧ポンプ装置３は歯車２ｃおよび３ａを介し
て駆動されており、油圧ポンプ装置３は配管３ｂ
を介して電磁弁５Ｆの一定油圧源となつている。

クランク軸１ａには、回転角および回転速度測
定用の円板１ｂが嵌着し、出力軸２ｂにおいて
も、同様の円板４ａが嵌着しており、円板１ｂお
よび４ａのそれぞれの円周上には、周方向に等分
割された位置に突起をそれぞれ配設し、円板１ｂ
および４ａのそれぞれの周上位置には、上記突起
の回転位置を検出する電磁ピツクアツプ５Ｈおよ
び５Ｇをそれぞれ固設している。なお、５ａおよ
び５ｂは電線である。

電線５ｃは、デイーゼルエンジン１を操作する
アクセルペダルの変位を入力インターフエイス５
Ａに送信するものであり、電線５ｄはデイーゼル
エンジン１のウオータジヤケツトにおける水温を
入力インターフエイス５Ａに送信するものであ
り、電線５ｅは大気温度を入力インターフエイス
５Ａに送信するためのものである。

入力インターフエイス５Ａ、中央演算回路５
Ｂ、メモリ５Ｅおよび出力インターフエイス５Ｄ
によつてマイクロコンピユータ５を構成し、電線
５ｋは第３図における一方の電線５k₁と他方の図
示していない電線５k₂からなつており、マイクロ
コンピユータ５における出力は電線５ｍを介し
て、電磁弁５Ｆを制御するものであり、電磁弁５
Ｆは油圧配管５ｎを介して、噴射時期調整装置２
内の油圧アクチユエータを操作するものである。

入力インターフエイス５Ａは、第２図に示すよ
うに、シユミツト回路５AB、アナログ・マルチ
プレクサ５ADおよびＡ−Ｄコンバータ５AEか
ら構成しており、５ｐ，５ｑ，５ｒ，５ｓおよび
５ｔはそれぞれ電線である。

第３図は出力インターフエイス５Ｄの回路図
中、一方の出力インターフエイス５D₁を示した
ものであり、抵抗器R₁には中央演算回路５Ｂの
出力である一方の電線５k₁が接続し、電線５ｕは
定電圧電源に接続されており、電線５m₁は第１
図における電磁弁５Ｆの一方のソレノイド５F₁
に接続するものであり、Ｄはフライホイール・ダ
イオード、R₂およびR₃は抵抗器、TR₁および
TR₂はトランジスタである。

なお、他方の電線５k₂が入力となる他方の出力
インターフエイスは、第３図と同一ゆえ省略し
た。

以上の第１，２および３図における構成におい
て、その基本となる作用を説明すると、デイーゼ
ルエンジン１は図示していないアクセルペダルの
操作によつて駆動され、燃料噴射ポンプ４はクラ
ンク軸１ａ、歯車１ｃおよび２ｃ、入力軸２ａ、
噴射時期調整装置２および出力軸２ｂを介して駆
動され、噴射時期調整装置２は、デイーゼルエン
ジン１の回転速度、アクセルペダルの変位、ウオ
ータジヤケツトの水温（以下、単に水温と呼ぶ）
および大気の状態によつて制御され、その制御
は、最終的に配管５ｎ（複数）からの油圧信号
（制御動力）によつて、噴射時期調整装置２内に
おける油圧アクチユエータを一方へ、あるいは他
方へ操作し、その結果、噴射時期調整装置２は入
力軸２ａ（すなわちクランク軸１ａにも相当）と
出力軸２ｂとの相対回転位相角（以後、回転位相
角と呼ぶ）を変化させ、その結果、燃料噴射ポン
プ４の噴射時期を適切に設定している。

上記噴射時期の設定は、マイクロコンピユータ
５の出力指示信号によつて、電磁弁（制御部）５
Ｆを一方あるいは他方へオン・オフ操作し、該操
作によつて増幅された電磁弁５Ｆからの油圧信号
が噴射時期調整装置２を操作設定しているもので
あるが、以下、電磁弁５Ｆを制御しているマイク
ロコンピユータ５の作用を説明する。

アクセルペダルの変位、水温および大気温度
は、それぞれ図示していない検出器によつてアナ
ログ的に検出され、第２図に示すように、中央演
算回路５Ｂから電線５ｒを介しての随時の指令信
号によつて、該それぞれの検出値はアナログ・マ
ルチプレクサ５ADにおいて、それぞれ交互に選
択され、該交互に選択された該検出信号は、Ａ−
Ｄコンバータ５AEにおいて、アナログ値からデ
イジタル値に変換されて、それぞれ中央演算回路
５Ｂへ入力されている。

クランク軸１ａおよび出力軸２ｂにおけるそれ
ぞれの回転角は、電磁ピツクアツプ５Ｈおよび５
Ｇのそれぞれによつて検出し、該それぞれの検出
された信号は、第６図に示す信号５asおよび５bs
の検出信号となつて、シユミツト回路５AB（第
２図）の入力となつている。

なお、第６図における横軸は経過時間を示して
いる。

第６図におけるパルス信号saおよびsbのそれぞ
れは、円板１ｂおよび４ａにおけるそれぞれの突
起が、それぞれ電磁ピツクアツプ５Ｈおよび５Ｇ
をよ（過）ぎるときに生じる電圧変化値を示して
いる。

これらのパルス信号saおよびsbのそれぞれは、
シユミツト回路５AB（第２図）においてpa₁およ
びpbのく形波状のパルス信号にそれぞれ変換さ
れて、中央演算回路５Ｂへ入力されている。

パルス信号saおよびsbは、クランク軸１ａの回
転速度が増加すると、それぞれの波形はsa′のよ
うに変化するため、基準電圧レベルｄを基準とし
て波形整形をしているパルス信号pa₁およびpbは
pa₁′のように変化するが、パルス信号saおよびsb
における零電圧のａ点およびｂ点の位置は、回転
速度に程んど影響されないため、パルス信号pa₁
およびpbは、その基準点をａ点およびｂ点に相
当する経過時間時にとつている。

t₁およびt₂のそれぞれは、パルス信号pa₁およ
びpb、およびパルス信号pa₁およびpa₂とのそれ
ぞれの間の計測時間を示したものであり、その性
質から、入力軸２ａおよび出力軸２ｂとの間の回
転位相角pe、およびクランク軸１ａの回転速度
ｎは下記のようになる。

pe＝（c₁×t₁）／t₂ …(1) ｎ＝c₂／t₂ ……(2) ただし、c₁およびc₂は円板１ｂおよび４ａにお
ける突起数によつて定まる定数である。

第１図におけるメモリ５Ｅにおいては、中央演
算回路５Ｂにおける計算に必要とする各データが
記憶されている。

この記憶されているデータについての例を説明
すると、デイーゼルエンジン１の燃料噴射時期が
水温、大気温、アクセルペダルの変位θおよびク
ランク軸１ａの回転速度ｎの状態によつて理想的
に設定されたとき、デイーゼルエンジン１の燃料
消費率あるいは排気ガス成分を最良化することが
出来るものであり、この目的のために、メモリ５
Ｅには、これらの関係のうち、例えばアクセルペ
ダルの変位θとクランク軸１ａの回転速度ｎとの
関係における噴射時期調整装置２の設定すべき目
標回転位相角peoが、第５図のようなマツプの状
態において記憶されている。

なお、第５図中における各＋印は、p₃₃、p₃₄，
p₄₃およびp₄₄のように、各アクセルペダルの変位
θとクランク軸１ａにおける回転速度ｎとの関係
に相当する各目標回転位相角を等間隔に記憶させ
たものであり、これらは水温および大気温の変化
に応じて、変化した値が記憶されている。

また、第５図において、電磁ピツクアツプ５Ｈ
から求めた回転速度ｎと、そのときにおけるアク
セルペダルの変位θとによつて定まる実作動点ｐ
の目標回転位相角peoは、ｐ点の近傍ｅにおける
目標回転位相角p₃₃、p₃₄、p₄₃およびp₄₄によつて
決定され、その近傍ｅを拡大して第４図に示す。

第４図におけるLdおよびdLはアクセルペダル
の変位差であり、ndおよびdnのそれぞれは回転
差を示し、ｐ点における目標回転位相角peoは下
記の式によつて、中央演算回路５Ｂにおいて計算
している。

peo＝｛（Ａ−Ｂ）dn／nd｝＋Ｂ ……(3) ただしＡ＝｛（p₄₄−p₃₄）dL／Ld｝＋p₃₄ ……(4) Ｂ＝｛（p₄₃−p₃₃）dL／Ld｝＋p₃₃ ……(5) なお、上述の(1)〜(5)式はすべて、メモリ５Ｅに
記憶されているものである。

以上の(3)式によつて求められた目標の回転位相
角peoは、(1)式において求められた実の回転位相
角peと比較され、その比較によつて中央演算回
路５Ｂにおいて、演算が進められることになる。

すなわち、目標回転位相角peoと実の回転位相
角peとの偏差Erのそれぞれについて、第１図に
おける電線５ｋには印加時間tsのパルス状く形波
を出力し、該印加時間tsと偏差Erとの関係は第７
図に示す関係にあり、第７図におけるts軸の右側
における特性は、第３図における電線５k₁に与え
られる信号の印加時間を示し、ts軸の左側におけ
る特性は、前述の図示していない他方の電線５k₂
に与えられる信号の印加時間を示している。ま
た、第７図におけるts軸両側の特性におけるこう
配は、それぞれ異なつている。それは、噴射時期
調整装置２を操作する場合における負荷抵抗力が
一方に操作する場合と他方に操作する場合に異な
つた値となつているからである。

以下に、中央演算回路５Ｂにおける第７図を使
用した演算ステツプを説明する。

ステツプ１） peo−pe＝Erを求める。

ステツプ２）偏差Erの絶対値を、メモリ５Ｅ
に記憶させている最小基準偏差Eroおよび最大
基準偏差Er₁のそれぞれの絶対値と比較する。

ステツプ３）偏差Erの絶対値が、最小基準偏
差Eroの絶対値より小なるとき、指示信号の電
圧値を零とする。

ステツプ４）偏差Erの絶対値が最小基準偏差
Eroの絶対値より大きく、且つ最大基準偏差
Er₁の絶対値より小さいときは、中央演算回路
５Ｂが偏差Erの正負符号を判別し、偏差Erが
正なるときは一方の指示信号として、これを第
３図の電線５k₁に与え、偏差Erが負なるとき
は、他方の指示信号として、これを前述の電線
５k₂に与える。このとき、上記一方の指示信号
あるいは他方の指示信号におけるパルス信号の
印加時間tsは、それぞれ偏差Erに比例した印加
時間に、第７図における最小印加時間tsoを付
加したく形波状のパルス幅を有している。

ステツプ５）偏差Erの絶対値が、最大基準偏
差Er₁の絶対値より大きいときは、指示信号に
よつて偏差Erの値がステツプ４）の状態に補
正されるまで、電線５k₁あるいは５k₂に指示信
号を出力し続ける。

以上の演算を行なつた結果の指示信号特性は第
８図のようになる。

なお、第８図中、上側のパルス（指示信号
pk₁，pk₂）は電線５k₁に、下側のパルスは電線
５k₂にそれぞれ与えられ、縦軸Ｖは電圧を示し、
横軸ｔは経過時間を示している。

ここで重要なことは、上記演算ステツプ４）に
おいて、偏差Erが生じているときに出力する指
示信号の印加時間が、基本の最小印加時間ts₀に
偏差Erに比例した印加時間を加算している点に
ある。

このことは、そのように偏差を修正するため、
最初の１のパルス指示信号によつて、その負荷の
設定値を目標の許容偏差内に収束させることを目
的としていることを意味している。そして、その
ような目的を達成するために、あらかじめ、実験
的に各偏差の大きさごとに、１回の指示信号によ
つてそれら偏差が許容偏差内に収まるに相当した
指示信号の印加時間の長さを求めてあるものであ
り、その実験的に求めてある印加時間の関係にな
つているものである。

したがつて、上記演算ステツプ４）による偏差
の修正制御は、その偏差に対して１回の指示信号
の発信のみで、ほぼ許容偏差内あるいはその近傍
に制御される結果になるようになつているもので
ある。

しかし、その第１回目の指示信号の発信の結
果、未だ偏差が目標の許容偏差からずれていると
きは、下記の方法によつて、更に第２回目の指示
信号を発信すことになる。

以上の演算ステツプ１）〜５）において、最初
の指示信号pk₁が、第９図に示すように、第１図
における電線５ｋへ与えられ、該指示信号pk₁の
印加時間tsが終了し、その終了した時点において
も、電磁弁５Ｆ（第１図）の作動は停止していな
い。

このことは下記のような理由による。

すなわち、第９図に示すように、最初の指示信
号pk₁が、ｔ＝ts₁において、電線５ｋに与えら
れ、ここで、例えば該pk₁が一方の側の指示信号
とすると、該pk₁は第３図における電線５k₁に与
えられ、該信号の電圧が抵抗器R₁を介してトラ
ンジスタTR₁におけるベースに加えられる結果、
定電圧源からの電流Ｉは、電線５ｕおよび５m₁
から一方のソレノイド５F₁を介してアースに流
れ、この場合の、経過時間ｔに対するその電流特
性Ｉは第９図に示すｆ、ｇ、ｈ、ｉおよびｊのよ
うな特性となる。

このことは、電線５k₁にく形波状の電圧（指示
信号pk₁）が加えられても、ソレノイド５F₁のイ
ンダクタンスによつて、電流Ｉはts₁〜ｆの間に
おいて徐々なる増加を行ない、ｆ点に至つて、電
磁弁におけるスプール弁が動き始める。その結
果、該動きによつて、ソレノイド５F₁のコイル
中に起電力が生じて、ｆ〜ｇ間においては、電流
Ｉが低下してゆき、ｇ点に至つて該スプール弁が
完全に開弁状態となつてその動きを停止すると、
該電流Ｉの低下も終る。

更に上述したように、電磁弁５Ｆが完全に開弁
した後においても、電線５k₁に指示信号の電圧が
加え続けられると、ｇ〜ｈ間の特性に示すよう
に、再び電流は増大し、やがてその値は飽和して
ゆく。

以上の作用の後、経過時間ｔがｔ＝tsなるｈ点
において、電線５k₁における指示信号の電圧が零
となつたときは、フライホイール・ダイオードＤ
と抵抗器R₃との存在によつて、電流Ｉはｈ〜ｉ
間に示すような特性を示しながら減少してゆき、
ｉ点に至つてスプール弁が閉弁し始めるため、該
スプール弁の動きによつて、ソレノイド５F₁の
コイル中に起電力を生じて、スプール弁が完全に
閉じ終えるまでのｊ点に至るまで、再び電流増加
を行ない、ｊ点以後において再び減少してゆく。
なお、前述した図示していない電線５k₂に指示信
号を与えたときも、同様の他方の作用を行なうこ
とによつて、第１図における電磁弁５Ｆを他方に
作動させている。

このように、指示信号pk₁がｔ＝tsにおいて消
滅しても、電磁弁５Ｆは第９図におけるｊ点のｔ
＝ts₂に至るまで開弁していることになり、この
ts〜ts₂の間においても偏差Erの補正は続いてい
る。なお、このような現象は、出力インターフエ
イス５Ｄを含めた他の電磁弁以外の形式の制御部
においても生ずるものであり、それは該制御部に
機械的な、あるいは電気的な慣性を有するからで
ある。

以上の実施例における作用において、上記した
ように、電磁ピツクアツプ５Ｈおよび５Ｇが第６
図に示すパルスpa₁、pbおよびpa₂を検出するこ
とに始まり、最終的に指示信号pk₁が電磁弁５Ｆ
を操作制御し、その結果、電磁弁５Ｆはｔ＝ts₁
〜ts₂の間、負荷の油圧アクチユエータを操作す
ることによつて、一連の制御行程を終えることに
なり、次に続く制御の行程において、第８図に示
す指示信号pk₂を発信すべきかどうかは、再び前
述の１）〜５）式の演算および演算ステツプ１）
〜５）によつて判断することになるが、上記一連
の制御行程の始まりから終りの間において、ｔ＝
ts₁〜ts₂の時間間隔とは無関係に、第６図におけ
るパルス信号５apおよび５bpは、周期的に第１
図の電線５ｂおよび５ａにパルスpa₁，pb，pa₂
……を生じさせている。

それは、第６図における計測時間t₁およびt₂が
クランク軸１ａの回転速度に逆比例して短かくな
り、他方、指示信号pk₁の印加時間tsと、出力イ
ンターフエイス５Ｄを含めた電磁弁５Ｆの応答遅
れ時間ts〜ts₂はクランク軸１ａの回転速度とは
無関係であるからである。

しかし、偏差Erが検出され、その結果、指示
信号pk₁が発信されることによつて上述の一連の
制御行程を終り、次に続いて指示信号pk₂が発信
されるべきか否かの次に続く偏差検出は、上記の
ｔ＝ts₂（第９図）の直後に行なわれることが望ま
しい。

それは、指示信号の印加時間tsは、上述のよう
に、検出した偏差Erに対応して、その時間間隔
を設定しており、そのため該指示信号の発信が終
え、且つ電磁弁５Ｆが作動終了したとき、そのと
きの実の偏差Erは上述のように所望の範囲ある
いはその範囲の近傍に納まつている場合が多いの
である。

これに対して、第９図におけるts₁〜ts₂の間に
次の偏差Erを検出し、更にこの間に次に続く指
示信号pk₂を重ねて発信することになると、実際
の指示信号pk₁の印加時間は、該指示信号pk₂と
重ね合わされた非常に長い時間間隔のものとなつ
て、その制御がオーバーシユートしてしまうこと
が多い。

このような理由から、本発明における制御は、
上述の作用において、更に次に続く偏差Erの検
出について下記のような方法を行なつている。

すなわち、第６図および１）〜５）式に説明し
たように、偏差Erを演算するまでの一連のデー
タ検出は、電磁ピツクアツプ５Ｈがパルスpa₁（第
６図）の第１のデータを検出することに始り、次
に電磁ピツクアツプ５Ｇがパルスpbの第２のデ
ータを検出し、更に電磁ピツクアツプ５Ｈが次に
続くパルスpa₂の最終データを検出し、あわせて
パルスpa₁およびpa₂を検出した所要時間t₂内にお
いて、アクセルペダルの変位θを検出することに
よつて、現在の偏差を演算するデータを検出し終
り、これらデータを基に１）〜５）式の演算を行
ない、且つ演算ステツプ１）〜５）を行なうので
あり、これらパルスpa₁の検出からパルスpa₂の検
出に至るまでの一連のデータ検出に要する時間
は、前述の第１図における構成から明らかなよう
に、デイーゼルエンジン１の回転速度ｎに反比例
している。

このことより、指示信号pk₁が発信されてから
電磁弁５Ｆが作動を終了するまでの時間ts₁〜ts₂
内に行なわれ得る、上記偏差検出における一連の
データ検出可能回数は、デイーゼルエンジン１の
回転速度が高い程増加する。

これに対して、指示信号pk₁の印加時間tsは、
該pk₁を発信するために使用したときの最初の偏
差Erによつて定められており、また出力インタ
ーフエイス５Ｄと電磁弁５Ｆの応答遅れは、設計
時に定まつているため、結局、油圧アクチユエー
タが作動している所要時間ts₁〜ts₂内における次
の偏差検出を行なう一連のデータ検出可能回数
は、最初の偏差値Erと回転速度ｎの関数となつ
ていることが判る。

よつて、本発明における実施例においては、指
示信号pk₁を発信するに必要とした最初の偏差Er
とそのときにおける回転速度ｎのデータを使用し
て、中央演算回路５Ｂは、該最初の偏差Erの次
の偏差を演算するに必要な一連の検出データの採
用時期を算出し、その時期は、第９図に示すよう
に、採用すべき一連の検出における最終のデータ
検出（パルスpa₂の検出）が、少なくともｔ＝ts₂
の経過後に行なわれる関係となるように選定して
いる。

それは、回転速度ｎが非常に低い場合は、ｔ＝
ts₁の時から、その次に現れる最初のパルスpa₁が
ｔ＝ts₂以後に現われることもあるが、通常のあ
る回転速度以上においては、一連の該検出される
パルスpa₁およびpb₂がts₁〜ts₂の時間内に生じ、
最終検出データのパルスpa₂の検出時は、ｔ＝ts₂
の直後とすることが可能となるものである。

このような検出方法を採用している理由は、前
述した制御系がオーバシユートすることを防止す
ることのみの問題を解決することにおいては、該
一連の検出の最初の採用データpa₁がｔ＝ts₂以後
のものを使用してもよいが、そのようにすると最
終のデータpa₂の出現時は、ｔ＝ts₂時からなり遅
れた時点のデータとなり、更にこれらデータに基
づいて偏差Erを演算し、且つ次に続く指示信号
pk₂を発信するものとすると、系の応答性を緩慢
にしてしまう恐れがある。よつて、該一連の検出
データの組みはｔ＝ts₂を挾んで発生しているデ
ータの組合せを使用することが望ましく、更に望
ましいことは、該一連の組合せデータの最後のデ
ータ（パルスpa₂）のみがｔ＝ts₂の直後に発生し
ている場合に採用した一連のデータが、指示信号
pk₁による制御結果の最新のデータを示している
こととなり、該最新のデータに基づいて負荷（油
圧アクチユエータ）を演算制御することがハンチ
ング現象の生じない最も適切な制御となるからで
ある。

上記の本発明を要約すれば、電磁ピツクアツプ
５Ｈおよび５Ｇが検出したクランク軸１ａおよび
出力軸２ｂの各回転角度位置を示す周期的な各パ
ルス信号は、常に中央演算回路５Ｂへ周期的に連
続して入力しているが、中央演算回路５Ｂは、
１）〜５）式を演算し、且つ１）〜５）の演算ス
テツプを演算するために必要な、第６図における
一連のデータとなるパルスpa₁，pbおよびpa₂の
データの組みを、その最終データpa₂が、第９図
に示すように、ｔ＝ts₂以後に生ずるデータの組
合せを採用し、該一連の組みにおけるデータを使
用して、次に続く指示信号pk₂を発信すべきか否
かを判断し、且つ該指示信号pk₂の印加時間tsを
決定しているものである。

なお、第９図において仮想線図示したパルス
paoおよびpboは、中央演算回路５Ｂには入力し
ているが、一連のデータ内には採用しないものと
なつているデータを示し、他のpa₁，pa₂および
pbは、第６図におけるものを指示信号pk₁との関
連において示したものである。

更に、上記一連の組みデータの最終データが、
少なくともｔ＝ts₂以後に生じたものとなつてい
る組合せを選定する方法は、下記のような他の方
法も存在する。

すなわち、ｔ＝ts₂の近傍の時間は、第９図に
示すように近似的に、ソレノイドコイル５F₁（あ
るいは図示していないソレノイドコイル５F₂）
に流れる電流Ｉがある値まで低下したことを検出
することによつても判断することが可能である。
そのことより、偏差Erを演算するためのｔ＝ts₁
以後に生ずる全ての一連の組みからなる各組のデ
ータを、仮りにメモリ５Ｅに記憶させて置き、中
央演算回路５Ｂがｔ＝ts₂に至つたと判断したと
き、中央演算回路５Ｂは、メモリ５Ｅから、上記
記憶させてある最終に記録した組みの一連のデー
タを引き出し、そのデータに基づいて演算を進行
させることも出来る。

以上の説明から明らかなように、本発明の効果
は下記のとおりである。

従来の偏差が零になるまで指示信号を出力し続
ける方法と異なり、偏差Erの検出が完了してか
ら、その検出し終えたその偏差の値Erに基づい
て、既に実験的に求めてある、その偏差Erの値
を丁度零に修正するだけの印加時間tsの指示信号
を出力する方法を採用している。そのため、その
制御の回における１パルスの指示信号のみによつ
て、偏差Erは殆ど零の値に修正されることにな
る。

したがつて、その制御の応答が非常に早くな
り、且つ電磁弁に印加する信号発信の回数が少な
くて済むから、電磁弁の耐久性が向上することに
なる。

又、本願発明の制御においては、１回目の指示
信号によつても未だ偏差が許容偏差内に修正され
ない場合、２回目の指示信号を発信することにな
るが、その２回目の指示信号発信をするか否かの
判断基準となる次回の偏差検出は、その偏差を演
算するに必要な一連の組データおける最終データ
が、少なくとも、第９図のｔ＝ts₂以降に生じた
値を採用することにしている。

したがつて、上記のように１回目の制御結果が
許容偏差からはずれても、そのずれば僅かである
はずであるその制御結果をみて、１回目と同じ演
算の次の制御をするから、その２回目の制御は、
１回目の制御結果がでないうちに検出した一連の
組データから演算した偏差を使用する方法に比
し、オーバシユートの少ない制御を可能とするこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるデイジタル制御の制
御方法をデイーゼルエンジン１の燃料噴射時期調
整装置２に使用した場合のシステム図を示し、第
２図は、第１図における入力インターフエイス５
Ａのブロツク線図を示し、第３図は第１図におけ
る出力インターフエイス５Ｄ中の一方の出力イン
ターフエイス５D₁を回路図によつて示したもの
であり、第４図は、第５図における近傍ｅの拡大
図であり、第５図は、アクセルペダルθとエンジ
ン回転速度ｎとの関係によつて定まる燃料噴射ポ
ンプの目標回転位相角をデイジタル的に示したマ
ツプを示している。第６図は、上から第１図にお
ける電磁ピツクアツプ５Ｇおよび５Ｈのそれぞれ
が検出した信号５asおよび５bsのそれぞれと、該
それぞれの信号５asおよび５bsとがそれぞれ第２
図のシユミツト回路５ABにおいて、く形波状の
信号５apおよび５bpに変換されたそれぞれの特
性を示している。第７図は、第１図における電線
５ｋに与える指示信号の印加時間特性を示し、第
８図は、第７図における特性に従がつて、第１図
における電線５ｋに表われる指示信号電圧Ｖの特
性を示し、第９図は、指示信号pk₁によつてソレ
ノイドコイル５F₁に生ずる電流Ｉの特性（点線
図示）と、該特性との関連において生じている第
６図のパルスpa₁，pa₂およびpbを示したもので
ある。実施例に使用した符号は下記のとおりである、
１：デイーゼルエンジン、１ａ：クランク軸、１
ｂ：円板、１ｃ：歯車。２：噴射時期調整装置、
２ａ：入力軸、２ｂ：出力軸、２ｃ：歯車。３：
油圧ポンプ装置、３ａ：歯車、３ｂ：配管。４：
燃料噴射ポンプ、４ａ：円板。５：マイクロコン
ピユータ、５Ａ：入力インターフエイス、５
AB：シユミツト回路、５AD：アナログ・マル
チプレクサ、５AE：Ａ−Ｄコンバータ、５Ｂ：
中央演算回路、５Ｄ：出力インターフエイス、５
D₁：一方の出力インターフエイス、５Ｅ：メモ
リ、５Ｆ：電磁弁、５F₁：一方のソレノイド、
５Ｇおよび５Ｈ：電磁ピツクアツプ。５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５
ｊ，５ｋ，５k₁，５ｍ，５m₁，５ｐ，５ｑ，５
ｒ，５ｓ，５ｔおよび５ｕ：電線、５ｎ：配管、
５as，５bs，５apおよび５bp：信号。sa，sa′，
sb，pa₁，pa₁′，pa₂およびpb：パルス信号、pk₁
およびpk₂：指示信号、t₁およびt₂：計測時間、
θ：アクセルペダルの変位、ｎ：デイーゼルエン
ジン１の回転速度、p₃₃，p₃₄，p₄₃およびp₄₄：噴
射時期調整装置２における目標回転位相角、Ld
およびdL：変位差、dnおよびnd：回転差、ｐ：
実作動点、ｄ：基準電圧、ａ，ｂ，ｃ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉおよびｊ：点、R₁，R₂およびR₃：抵抗器、
TR₁およびTR₂：トランジスタ、Ｄ：ダイオー
ド、ts：電線５ｋに加えるく形波電圧（指示信
号）の印加時間、Er：噴射時期調整装置２に対
する目標回転位相角と実際の回転位相角との偏
差、Ero：最小基準偏差、Er₁：最大基準偏差。

Claims

【特許請求の範囲】１負荷を操作するアクチユエータは、指示信号
の印加によつて作動し、前記指示信号の印加は、ａ；前記負荷において設定されている設定値を
検出したその検出値と、その負荷において設定
されるべき目標設定値との偏差値を演算し、ｂ；その偏差値の絶対値と最小基準偏差値の絶
対値とを比較し、ｃ；その偏差値の絶対値が、前記最小基準偏差
値の絶対値より小なるとき、該指示信号の値を
零となし、ｄ；その偏差値の絶対値が、前記最小基準偏差
値の絶対値より大なるとき、その偏差値の有す
る正負符号を判別することによつて、該指示信
号を一方の指示信号あるいは他方の指示信号に
仕分け、ｅ；その仕分けられた指示信号の印加時間は、
前記偏差値の絶対値に比例した印加時間に、最
小印加時間を加算した印加時間となつており、ｆ；前記偏差に続く次の偏差演算は、その演算
するに必要な時間のずれて検出される一連のデ
ータの一組の最終データが、少なくとも、前記
指示信号に起因してその制御系最終段の制御完
了した後において検出された該データを使用し
ていることを特徴としたデイジタル制御の制御
方法。