JP3177545B2 - 内燃機関のトルク測定方法および装置 - Google Patents

内燃機関のトルク測定方法および装置

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のトルク測定方
法および装置、より正確には、特にそれが乗用車または
産業用車輌に取付けられるとき、各燃焼の途中でそのよ
うな機関によって作り出される、燃焼サイクル毎の平均
ガストルクの測定方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関においては、発生するトルク
多くのパラメータの合成であり、調節の適合性を反映す
る。それは複合した動的システムの出力の大きさを構成
する。その測定は比較的簡単であり、テスト用ベンチで
日常行なわれているが、測定費用は比較的高い。その
上、通常の測定ベンチは、安定化された動作における
ルクのいくつかのサイクルに亘って平均値しか与えな
い。多くの燃焼に亘っての平均値のこのような測定は、
多くの点で、例えば内燃機関のいくつかの調節を最適化
するため、またはその動作のいくつかの欠陥を診断する
ためには不十分である。これらの欠陥の中で、燃焼不調
が注目されるだろう。その検出および統計的な評価は新
しい国際規則によって用意されている。
【0003】これらの最後の目的を達成するために、内
燃機関の異なったシリンダの中での混合ガスの燃焼によ
って作り出される燃焼毎の平均ガストルクの定量的な分
析が是非必要である。このような分析は、現在まで、実
験室で、または非常に大きな出力の内燃機関でのみ行な
われており、一般に燃焼室の中での圧力の読み取りに頼
っていた。この技術は、圧力検知器の導入を可能にする
ように考案された(または特別に変更された)内燃機関
でしか実施することができないという主要な不都合を持
っている。そのうえ、それは、明らかに、車輌に大量生
産で取り付けられる内燃機関には直ちには適用できず、
さらに信頼性、価格、寿命、および圧力検知器の実施の
便利さが自動車工業の経済的な絶対必要条件に合致しな
い限り長くそのままであろう。
【0004】本発明の対象は、下記の特性、すなわち内
燃機関の全回転速度範囲および全負荷での優れた精度、
高い信頼性、長い寿命、取付けの容易さ、車輌に設置さ
れる多くの内燃機関での即座の使用、小さな占有体積お
よび低いコストを持った内燃機関の燃焼当りの平均ガス
トルクの測定装置に関する。
【0005】モトローラ社(Motorola In
c.)によって出願されたPCT特許出願、第WO90
/07051号には内燃機関の動作のエレクトロニック
ス管理システムが記載されている。このシステムでは、
内燃機関のフライホイールに固定された測定クラウン歯
車の歯の固定の検知部の通過の周期の瞬間的な値は内燃
機関のシリンダの各々の中で相ついで作り出される瞬間
的な出力測定に対応するようになされる。検知器によっ
てこのようにして作り出される信号は次に処理される。
その処理は、(1)検知器の前のクラウン歯車の歯の通
過の瞬間的な周期dを測定し、それらのシリンダの各
々に帰属する歯の周期dに欠陥すなわち出力の低下の
ような内燃機関の特定の動作判断基準に対応する1組に
付属する定った重み係数P(これらの係数の決定方法
は記載されない)をそれぞれ掛け、(3)各シリンダに
ついて得られた結果d・Pの和を作り、(4)その
和を基準として採られた特定の値と比較し、(5)必要
な場合には、その比較結果から一つのシリンダの欠陥の
存在、または他に対する一つのシリンダの出力の不平衡
を導き出し、(6)その結果空気−燃料混合ガスのシリ
ンダへの供給を修正することから成っている。
【0006】このように記載されたシステムの目的は、
内燃機関のシリンダの中の各種欠陥を除去し、および/
またはその各々によって供給される瞬間的な出力を平衡
させることである。このため、得られる中間の各種の量
の絶対値は求められもしないし、見出されもしない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】それに反して、本発明
の目的は、内燃機関の全体的な動作の特性である、たゞ
一つの特定の量、すなわち、そのような内燃機関のシリ
ンダの各々の中の混合ガスの各燃焼当りに作り出される
平均ガストルクCgの絶対値を計算するために、内燃機
関のフライホイールの測定クラウンに関連する検知器に
よって作り出される信号を利用することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関のフライホイールに固定された測定クラウンに設けら
れた測定マーク、上記測定マークについて、フライホイ
ールの1回転当りの、またはカム・シャフトの1回転当
りの指標化の基準を定義するための手段、上記測定クラ
ウンの近傍に固定して取り付けられた、上記測定マーク
通過の検知器、上記検知器の前の上記測定マークの各
々の通過時間の長さを表わす一次的な値を作り出すため
の手段を含む形式の、内燃機関の単数または複数のシリ
ンダの中での混合ガスの各燃焼当りに発生させられる平
均ガストルクを表わす電気的な値または信号を作り出す
ための装置にして、さらに、上記一次的な値を処理し、
そのようにして、それぞれ内燃機関の中での燃焼の1周
期の途中での上記測定マークの上の平均角速度Ω、お
よび燃焼の同じ周期について、内燃機関の中での燃焼の
周波数での測定マークの瞬間的な角速度Ωの交互に変
る成分Eの、内燃機関のそれぞれのシリンダの中での燃
焼にそれぞれ付随する測定マークの群の位相基準線の上
の投影EcosΦを表わす二つの二次的な値を作り出すた
めの手段、文字aおよびbを実験的に決定される定数と
して、
【0009】
【数16】 にしたがってそれらの二つの二次的な値を組合わせて、
平均ガストルクCgを作り出すための手段、を含むこと
を特徴とする内燃機関のトルク測定装置が提供される。
【0010】ボ・デゥ・ロシャ(Beau de Roc
has)のサイクルに従って動作する4衝程4シリンダ
のガソリン・内燃機関の特別の場合においては、そのサ
イクルの四つの衝程(吸入、圧縮、燃焼−膨脹、排気)
の各々が内燃機関のクランク軸に固定されたフライホイ
ールの特定の半回転の途中で発生する。関係するシステ
ム(クランク軸、フライホイールおよび交互に変る質
量)によって得られる運動学的エネルギは、内燃機関の
動作サイクルのそれぞれの衝程の各々の間それに及ぼさ
れる正および負の瞬間的なトルクの結果である。
【0011】上記特定の場合における半回転毎に計算さ
れる平均ガストルクCgは相隣接する燃焼における二つ
のシリンダの中にそれぞれ閉じ込められる混合ガスの圧
縮および燃焼−膨脹の相の間に発生させられる。内燃機
関は、考えている場合においては、四つのシリンダを備
えており、二つのシリンダは吸入および排気の相にあ
り、第1近似として、投影cosΦの故にそれらが平均
ガストルクCgの値に介入しないことを示すことができ
る。圧縮の相は燃焼−膨脹の相よりも少なく変化、分散
を受けるから、呈示の明瞭さのために、半回転について
計算される平均ガストルクCgの値は燃焼しているシリ
ンダに関する値であるということができる。平均トルク
Cgは、同じ、したがって同じ混合ガスを閉じ込めるシ
リンダの、圧縮および燃焼−膨脹の二つの相についての
平均ガストルクの評価であることもいうことができる。
【0012】内燃機関が何であっても、平均ガストルク
Cgは一方では通常正であり、他方では内燃機関の回転
慣性、内燃機関内部の各種の摩擦、他のシリンダの吸入
の減圧および排気の昇圧、そして勿論負荷、すなわち車
輌に加えられる有効なトルクの変化から来る対抗する平
トルクの和によって平衡させられる。
【0013】運動学的なエネルギの定理は、一つのシス
テムの運動学的なエネルギの微少変化はそれが受ける
ルクの微少仕事に等しいことを教えている。この定理を
今主として取り扱っているシステム、すなわちクランク
軸−フライホイールを含む交互に変る質量に適用し、ク
ランク軸−フライホイールが変形しないと仮定し、得ら
れた結果の調和分析を行ない、フライホイールの下流に
設けられた負荷が、考慮されている周波数について完全
に結合を外されていると考えれば、内燃機関の燃焼周波
数におけるガストルクの交互に変る成分はフライホイー
ルの平均的な角速度Ω、および内燃機関の燃焼周波数
におけるフライ・ホイールの瞬間的な角速度Ωの交互
に変る成分Eの位相の基準線上の投影と、
【0014】
【数17】 によって関連づけられていることが示される。式(1
7)において、aおよびbは二つの定数項であり、
は内燃機関の回転慣性に比例し、b は交互に変る
質量の慣性モーメントの関数およびある測定の場合には
測定クラウンの測定マークの位置の不規則性の関数であ
る。
【0015】なお、複数の内燃機関のテスト・ベンチに
おける実験的な研究は、ガストルクの平均値Cgと同じ
ガストルクの交互に変る成分Caの比Cg/Caが当該
内燃機関の動作の各種の回転速度範囲および各種の負荷
について少ししか変化せず、混合ガスの濃度(r)が一
定であるか、または1よりも大きいかあるいはそれに等
しいだけ、益々そうであることを示した。
【0016】したがって、変化しないクランク軸−フラ
イホイールのシステムについての実験および計算は、内
燃機関の低回転速度範囲についての本発明による測定装
置の起源にある関係式、
【0017】
【数18】 を確立することを可能にした。
【0018】しかしながら、内燃機関の動作の高回転速
度範囲の場合においては、この基礎の関係式は修正が必
要である。実際、高回転速度範囲では、存在する捩り弾
性的な結合、特にクランク軸と内燃機関のフライホイー
ルの間の結合は内燃機関の中での燃焼周波数fにおけ
るフライホイールの瞬間的な角速度の基本的な交互に変
化する成分を表すベクトルEを変える、周波数の伝達関
数を表わす。この結合は無視できる程小さい減衰の項を
持っているから、その伝達関数はz=1+(f
)と書くことができ、こゝで、項fはフライホイ
ールの回転周波数fに比例する燃焼周波数(f=f
・2k/t)である。(ここに、kはシリンダの数、
tは内燃機関の動作サイクル当り衝程である。)実際に
は、周波数fは内燃機関のヘルツを単位として表わし
た最大回転周波数の4ないし乃至6倍に等しく、その結
果、項z=(f/f) が燃焼周波数fに対して
屡々小さく、計算された平均ガストルクCgの価をクラ
ンク軸−フライホイールの捩り効果を補正するために、
簡単な補正係数(1−z)が前に述べた目標とする基礎
の関係式の定数“a”に適用されることができるように
なっている。
【0019】実際、フライホイールに固定され歯を切ら
れた測定クラウンおよび、順次エレクトロニックス点火
を持った内燃機関で実際に使用される、それに関連する
可変リラクタンスの検知器は良好に作動する。しかしな
がら、この点でホール効果検知器も測定クラウンと一緒
に利用されることができること、および測定クラウンの
マークが光を反射する切子面であり、それと組み合わさ
れる検知器がオプトエレクトロニックスの種類のもので
あることができることには注意しなければならない。
【0020】そのようにして、本発明による平均ガスト
ルクCgの測定装置に固有な素子は通常の種類のもので
あり、小さな占有体積を有する、信号処理および計算の
エレクトロニックス回路となり、それは全く簡単に既存
の器材(検知器)と接続され、内燃機関または車輌のエ
レクトロニックスの管理の計算機を備えるマイクロプロ
セッサまたは複数のマイクロプロセッサとは別であった
り、あるいは少なくとも部分的にその中に内蔵されるこ
とができる。そのうえ、問題になっている回路の機能に
関して、今日以降、フライホイールの前に設けられた固
定の検知器によって供給される初期の測定信号の簡単な
処理は特別の困難なしに一次的な値d および本発明に
よって予想される二次的な値ΩおよびEを作り上げる
ことを可能にすることには注意しなければならない。
【0021】本発明による装置によって、以降技術的に
かつ経済的に、大量生産の乗用車および大量生産の工業
用車輌の大部分に内燃機関のシリンダの中の混合ガスの
各燃焼当り発生させられる平均ガストルクCgの測定手
段を備え、内燃機関の動作を連続的に改善し、その欠陥
を監視し、そのようにして排気ガスの組成および排気ガ
スに関する診断に関する新しい規格の実施を容易にする
ために、それらを利用することが可能となる。そのよう
トルク測定の搭載された装置はメーカの大部分によっ
て数年来求められている目標であったが今日まで経済的
な仕方では達成されなかった。
【0022】本発明はまた、内燃機関のフライホイール
に固定された測定クラウンに設けられた測定マーク
記測定マークの指標化の基準を定義するための手段、お
よび上記測定クラウンの近傍に固定して取付けられた、
上記測定マークの検知器、を含む形式の、内燃機関のシ
リンダの中での混合ガスの各燃焼当り発生させられる平
均ガストルクを表わす値を作り出すための方法にして、
さらに (a)上記検知器の前の上記測定マークの各々の通過
間の長さを表す一次的な値d の作成、 (b)それぞれ上記内燃機関の中での燃焼の1周期の途
中での上記測定マークの平均角速度、および上記内燃機
関の中での燃焼周波数での上記測定マークの瞬間的な角
速度Ω の交互に変る成分Eの燃焼の角周期に付随する
位相基準線の上の投影EcosΦを表わす二つの二次的な
を作り出すための上記一次的な値の処理、 (c)文字aおよびbを実験的に決定される定数とし
て、
【0023】
【数19】 に従ってそれらの二つの二次的な値を組合わせ、そのよ
うにして平均ガストルクCgを表す信号を得ること、を
含むことを特徴とする方法を提供する。
【0024】平均ガストルクCgが数値であり、内燃機
関が動作サイクル当りt衝程およびkシリンダをもって
動作し、実際のまたは潜在の測定マークの数がnである
場合に、操作(b)は、 (b1)n個の上記一次的な値から出発して、
【0025】
【数20】 を使って、内燃機関の中での燃焼の角周期に付随する、
各列のn 個の上記測定マークの上記検知器の前の通過
時間の全長さを表わす第1の二次的な値である燃焼周期
の計算、 (b2)上記個の一次的な値および重み係数co
s(i.2π/n)から出発して、
【0026】
【数21】 を使って、内燃機関の中での燃焼周波数での上記測定マ
ークの上記検知器の前の通過の瞬間的な時間の長さを表
一次的な値の交互に変る成分の振幅の、燃焼の角
周期の原点に対応する上記測定マークの位相の基準線上
への投影を表わす第2の二次的な値cosΦ'の計算
を含む。
【0027】そのうえ、操作(c)は低回転速度範囲で
動作する内燃機関について、 (c1)2つの二次的な値DcosΦ' およびT および
実験的に決定され、記録された二つの定数AおよびBか
ら出発して、
【0028】
【数22】 によって定義される、求めている数値を計算すること、
から成っている。
【0029】さらに、その方法は、特に燃料の濃度r、
排気ガスの再循環率、内燃機関の高回転速度範囲または
遷移範囲の関数として補正を行なうための補足的な操作
を持つことができる。
【0030】本発明の特徴および利点は、図面を参照し
て、限定的ではなく例示としてなされる、本発明の特定
の実施の態様の記載からより正確に示される。
【0031】
【実施例】たゞ一つの図面によれば、フライホイールに
固定された、歯を切られた測定クラウン12、例えば、
エレクトロニックス点火のエンジンに取り付けられた標
準型の測定クラウンを備えた4衝程(t=4)及び4シ
リンダ(k=4)の内燃機関の中での混合ガスの各燃焼
当りに作り出される平均ガストルクCgの測定回路10
が示されている。
【0032】例として、測定クラウン12はその周囲
に、引用番号14および16で示されているような同一
の38の歯を持っている。それらは、引用番号18およ
び20で示されているような二つの基準の歯によって分
離された2列の歯19に分布させられており、それらの
基準の歯は直径方向に対向しており、他の歯の幅の3倍
の幅を持っている。実際、測定クラウンは、同じモジュ
ールの実際のまたは潜在の歯と呼ばれる、等間隔のn=
2×19+2×3=44の測定マークを持っており、そ
れらのうちの二つの基準の歯は、歯に番号付けをし、特
に以下に決定される歯dを決定することを可能にする
指標化の原点の役をするため、直径方向に対向してい
【0033】測定クラウン12には、歯の通過速度に比
例する、すなわちフライホイールの瞬間的な速度に比例
する周波数の交流信号24を供給するように作られた、
例えば可変リラクタンス形式の固定の検知器22が結合
されている。
【0034】ピストンが上死点にある瞬間に指標化の歯
18に対するその検知器22の角度方向の位置は知られ
ているか又は読み取られ、そのことが、燃焼の上死点
検知器の前を通る歯であるとして、歯dを決定するこ
とを可能にする。検知器22によって供給される信号
は、急峻な立上りを持ち、入ってくる信号24の瞬間的
な周期である一次的な値に等しい長さの信号28を
供給するように作られた整形回路26の入力に印加され
る。指標iは、歯が検知器の前を通過するにつれて、0
から21まで変化する。このようにして作り出される信
号の各周期dは検知器22の前の、1本の歯の実質的
な部分と間隙部分との通過時間の長さに対応する。指標
化の歯18によって作り出される入力信号に関して整形
回路26は、それらを同じ方法で急峻な立上りを持って
他の歯(14、16)に属する信号の長さの実質上3倍
の長さの信号に変換する。それらの信号28は検知器2
2の前の測定クラウン12の歯の実質的な部分と間隙部
分との通過の瞬間的な周期dの測定および計算段30
に印加が行われる。
【0035】このため、段30の実施の例示として、計
数器が例えば石英時計32によって作り出される高い周
波数(例えば1から20MHzまで)の時計パルスを連
続的な仕方で受けて、出力に計数されたクロック(時
計)パルスの数、従って、整形段26によって作り出さ
れる、急峻な立上りを持った信号波形の凸部と凹部との
の各遷移のデータ(計数器のオーバフロー・モジュー
ル)を表わす数値を供給する。その計数器は、それが第
1のレジスタに含む“データ”ti−1と第2のレジス
タにおける次のデータtを交互に伝送する。それらの
二つのレジスタには、指標iの歯の通過時間の長さ(周
期)=(t−ti−1)を計算し、バッファ・メ
モリ34にその結果をアドレスするように作られた計算
段が後に続いている。そのようにして、各クロック・パ
ルスは失われず、通過時間の長さdの測定誤差は最小
化される。
【0036】記載される例の枠の中で、指標化の長い歯
18,20の一つによって作り出される各信号28の処
理については、その価は3で割られ、結果は、必要な場
合には残りを考慮にいれて、対応する潜在する三つの歯
に割り当てられる。そのようにして、周期dの測定お
よび計算段30は、バッファ・メモリ34にROM41
の中に含まれ、関係する実際のまたは潜在する歯の指標
iによって定義されるn/2の重み係数にそれぞれ結び
付いたn=n/2(すなわち記載された例の場合には
22個)の数値dの相連続する列をアドレスする。
【0037】例示する4衝程4シリンダを持ったエンジ
ンの場合には、フライホイールの各半周期毎にバッファ
・メモリ34の中に含まれる数値は更新される。このよ
うにして34に記憶されるは(記載された例にお
いて)燃焼−膨脹の半回転の終りに、
【0038】
【数23】 に従ってフライホイールの各半回転の時間長さT
4はサイクル当り4燃焼に対応する)を計算するよう
に作られた計算段36に印加される。
【0039】段36で計算された最後の数値Tはバッ
ファ・メモリ38に印加されそれがつぎの計算値によっ
て置き換えられるまでそこに止まる。終ったばかりの燃
焼−膨脹相でのフライ・ホイールの平均角速度はΩ
π/Tである。
【0040】メモリ34に記憶されたはまた、与
えられたシリンダに割り当てられたn/2=22の歯の
列の指標i=0の第1の歯、すなわちdによって構成
される相の基準位置に関係ずけられたd の基本的な交
互に変る項のD・cosΦ'と書かれた投影の同期の角
度検出を数値の形で実現するように作られた他の一つの
計算段40にも印加される。そのために、段40は
【0041】
【数24】 を計算し、それをバッファ・メモリ42に印加するよう
に作られている。
【0042】以上目指された表現のn/2個の重み係数
(すなわち記載された例においては22)は、関係し
ている歯の指標iが0から10まで、更に11から21
まで変化するとき、相ついで2回採られるが、符号が異
なっている11個の、すなわち項(cosiπ/11)
によって構成される。これらのは計算段40に結び付
けられたROM41に記憶される。項δθは測定クラウ
ン12の歯の定格の角度方向のピッチで、(この記載さ
れた例においてδθ=π/22)、フライホイールの瞬
間的な角速度ΩはΩ=δθ/dである。Ωの基
的な交互に変る成分Eの基準軸の上に投影された
は、つぎの式により示される。
【0043】
【数25】 Ωをδθ/dで置き換え、この例においては、d
が、その平均値d=T/22の囲りで少ししか変化
しないことを考慮にいれれば、
【0044】
【数26】
【0045】
【数27】 が成立することが示される。
【0046】歯(ピッチがδθ )が、測定クラウ
上に規則正しく配列されていない場合にはEcos
Φの中にΩに比例する項が現れるが、この項は邪魔
にはならない。Cgの中のその影響はΩの2乗に比例
し、係数bの価を変更することによって補償されること
ができるであろうからである。
【0047】そのようにして、二つの項dおよびΩ
をフーリエ級数に分解し、基本的な交互に変る成分の投
影の同期検出を数値の形で行なえば、二つの従属変数で
あるDcosΦ’およびEcosΦを得るだろう。4衝
シリンダの、すなわちフライホイール1回転当り2
燃焼、したがって使用される添字4で示されるエンジン
の動作の1サイクル当り4燃焼のエンジンの記載された
例においては、Ω交互に変る成分の値E ・cosΦ
は、
【0048】
【数28】 によってd交互に変る成分の値D cosΦ' に結び
付いている。
【0049】前に述べた実験的研究が示したように、エ
ンジンの低回転速度範囲については、E'=EcosΦ
およびD'=DcosΦ'と置いて、
【0050】
【数29】 となる。
【0051】Ω=π/Tであるから、
【0052】
【数30】 が成立し、それは
【0053】
【数31】 および
【0054】
【数32】 とともに求めている表現である。項AおよびBは関係し
ているエンジン、すなわちその種類のすべてのエンジン
に固有な定数である。
【0055】実際に、定数AおよびBは二つの特定の点
におけるエンジンのトルクの測定により、または場合に
よっては、本発明によるトルク計のモデルが当てられて
いる一連のエンジンに合致する基準のエンジンで実験室
で行なわれる沢山の測定の統計的な分析(最小自乗法)
によって決定される。
【0056】以上の結果、記載の例の枠の中で、計算段
36および40の中でそれぞれ作成される量Tおよび
D'はエンジンのフライホイールの各半回転の終りに
それらの二つの入力量TおよびD'および、そのた
めに記憶された定数AおよびBから出発してCgを作成
する計算段44に印加されるエンジンのサイクル当り、
少なくとも一つの指標化の歯によって同期化される。項
Aはエンジンの高回転速度範囲に適用できるために使用
の前に予め補正される。
【0057】このため、前に述べたように、以上の関係
Cg=A・D' /T+B/T は、完全に厳密
には、エンジンの低回転速度範囲でのみ成り立つ。高回
転速度範囲については、項Aの補正が必要である。それ
を行なうために、フライホイールに固定された測定クラ
ン12の場合には、補足の計算段48が備えられ、そ
れがROM46の中に蓄えられたAの、バッファ・メ
モリ38によって供給される(記載された実施例
においては、f=1/T=半回転周波数)および、
同様にメモリ46の中に蓄えられた項f、すなわちク
ランク軸−フライホイール結合の捩りの共振周波数、か
ら出発して、z=(f/f)を使い、項Ac=A
(1−z)を作る。補正された項Acは計算機44に印
加され、それはバッファ・メモリ38からT、ROM
50からB、バッファ・メモリ42からD'を受け、
エンジンの全回転速度範囲で、
【0058】
【数33】 によって半回転について有効な平均ガストルクを計算す
る。
【0059】Cgのより正確な評価を得る目的で、係数
AおよびBはエンジン動作領域毎に同定されることがで
きる。それらはまた、エンジンの調節、例えば濃度rに
依存するようにさせられることもできる。
【0060】しかしながら、他の一つの仕方はAおよび
Bを一定に維持することである。そのことはCgの生の
第1のを得ること、ついで(加算型の)補正グラフ処
理法を介入させるか、Cgのを仕上げるように補正項
を加えることを可能にする。補正の実際的ないくつかの
例を以下に記載する。
【0061】一定でないrを持った希薄(燃料/空気濃
度、r<1)な混合ガスで作動するエンジンの場合、C
gを供給する計算段44には、必要な場合には付加の計
算段52が続き、r<1のとき、それがその濃度rの関
数としてCgの補正されたを計算する。この場合、エ
ンジンの回転速度範囲の関数としてのrの、Tから
導き出される、および発生させられる偶力Cgの
このために設けられた検知器を使って測定され、あるい
は実験室で読み取られることができ、関係するエンジン
の種類(特にディーゼルなど)についてそのマップがR
OM54の中に蓄えられることができる。メモリ54に
アドレスして加えられるおよびCgの関数とし
て、保持されなければならないrは、r<1であれ
ば、計算段52に入力される。まず、+0.5に近いp
を使用して、補正係数Q=[1+p(r−1)]
を決定し、ついで、r<1のとき混合ガスの濃度rの関
数として、係数Q <1によって補正された値(Cg)
=Cg・Q を作り出すように作用する。
【0062】たゞ一つの図面に関連して記載された種々
の計算段は、その過程の中への介入に応じて、このため
に開発され、ROM50の中に含まれる応用の論理回路
Lに依存して動作するマイクロプロセッサによって構成
される。他の一つの仕方は、勿論、予想される動作の少
なくとも一部を、各種の段階がそれぞれ特定の機能を保
証するアナログ電子計算機を使って実現することであ
る。
【0063】図示の回路の全体は、解決しなければなら
ない問題に特有の集積回路またはハイブリッド回路の形
で実現されることができる。
【0064】以上述べられたことに加えて、クランク軸
/フライホイールの弾性的な結合がエンジンの高回転速
度範囲で彎曲誤差を生ずる。実際、高回転速度範囲にお
いてその理論的な回転軸に対するフライホイールの重心
の避けることができない偏芯は可変リラクタンスの検知
22のヘッドとクラウン12の歯の間にある間隙の幅
の無視することができない周期的な変化生ずる。この
場合、検知器22によって供給される交流信号24は変
化し、整形段26の状態変化の閾値はもはやそれらの歯
の定められた角度方向の位置に対応しない。このことは
フライホイールの各回転の途中における時間長さd
付加的な変化を生ずる。このような変化を補償するため
に、複数の解決方法を利用することができる。
【0065】その一つは、ホール効果検知器またはオプ
トエレクトロニックス検知器のようなこの彎曲にそれ程
感じない検知器を使用することである。
【0066】他の一つは、可変リラクタンスの検知器を
現に備えている多くの車輌によって条件づけられ、グラ
フ処理を行なうことである。
【0067】さらに他の一つは、フライホイールの1回
転当り二つの燃焼を有するエンジンの場合、最初の検知
器22と同一であり、それとは直径方向に反対の補償検
知器60を取付けることである。この場合には、それら
の二つの検知器によって供給されるアナログ信号は、望
ましくは整形段26に印加される前に段62で加算され
る。
【0068】他の一つの解決方法はそれらの可変リラク
タンス検知器によってこのようにして供給される信号を
別々に処理し、その操作の処理の最後に、得られた結果
Cgの平均を作ることである。
【0069】以上記載された例において、関係するエン
ジンは4衝程4シリンダのガソリンエンジンであり、測
定クラウンの実際のおよび潜在の測定マークの数は44
である。本発明は、勿論、この特別な例に限られない。
実際、本発明は、種類が何であっても、4衝程であって
も、2衝程であっても、ガソリンでも、ガスオイル(デ
ィーゼル)でもあらゆる他の燃料でも、またn≧2の
条件の下でシリンダの数、あるいは測定クラウンの目印
しの数が何であっても、あらゆる内燃機関に関する。t
でエンジンの動作サイクル当りの衝程の数、kでそのシ
リンダの数、nでフライホイールの測定クラウンの実際
のまたは潜在の目印しの数を表わせば、エンジンの中で
の燃焼の角度方向の周期(πt/k)の各々に対応し、
燃焼の周波数における瞬間的な角度方向の速度の同期角
度検出のために考慮にいれられる目印しの数はn
(n・t)/(2・k)である。このことは、燃焼毎に、
したがってシリンダ毎に、
【0070】
【数34】 を与える。
【0071】これらの条件の下で、前に目指された、
【0072】
【数35】 は下記の一般化された形に書かれる。
【0073】
【数36】 そのうえ、可変リラクタンス検知器を備えた、動作サイ
クル当りt衝程、kシリンダのエンジンの場合には、ク
ランク軸−フライホイールの弾性的な結合の、エンジン
の高回転速度範囲における周期的な彎曲に起因する測定
誤差を補償するための一つの可能性では、それらの検知
器の総数はM=2k/tである。これらの検知器は実質
上同一であり、測定クラウン12の囲りに規則正しく設
けられる。それらの出力信号は、第1の実施の態様にお
いては、このため、整形段26への印加の前に備えられ
た回路62において加算される。
【0074】例えば、クランク軸の1回転当りたゞ一つ
指標化の歯を持った測定クラウンの場合に必須な第2
の実施の態様においては、検知器の各々によって供給さ
れる信号は測定回路10によって処理され、得られた結
果は補正された測定信号Cgを供給するために平均され
る。そのような解決方法は、補償検知器60の出力信号
の装置10と同様な装置10’に印加して、その装置1
0’の出力のC'gを、そのほかに検知器22に対応
するCgを受ける算術平均回路72に印加することに
よってたゞ一つの図面に表わされる。
【0075】これらの二つの解決方法の一方あるいは他
方は、可変リラクタンス検知器の間隙の変化、クランク
軸フライホイール結合の彎曲によって高回転速度範囲で
発生させられる変化の結果生ずる誤差を補償することを
可能にすることには注意しなければならない。
【0076】エンジンの動作のエレクトロニックス管理
を最適化するために、測定マークの数nは比較的大きく
することができる。この場合、DcosΦ'を計算する
ためにこれらの測定マークの各々を個々に考慮にいれる
ことは関係する計算段のための数学的操作の大きな数に
導き、したがって比較的強力なマイクロプロセッサを必
要とする。正弦波の信号を定義する周期的なサンプリン
グの最小数、すなわち2サンプリング、についてのシャ
ノン(Shannon)の定理の応用では、その最小数プラス
1または2に等しいエンジンの燃焼の1周期についてい
ろいろな測定マークの通過時間の長さdを整数のグル
ープに再グループ化することが興味深い。
【0077】最も一般的な再グループ化の場合に、計算
段30はもはや検知器の前の測定マークの各々の通過
の長さdではなく、構成される測定マークのパケー
トの各々の通過時間の長さdを計算する機能を持つだ
ろう。このことは、例えばm=4に等しいグループの有
効数を使って、測定マークの数が比較的大きいとき、
【0078】
【数37】 を書ことを可能とする。項pはこゝでは一つのグループ
が整数または分数の測定マークを含むことができるとい
うことを了解して、考慮しなければならない測定マーク
のグループの階位である。測定マークiから成るグルー
プのこの再グループ化でグループp=0は歯d、すな
わち上死点を含むグループである。
【0079】各種の変形および特別の補正手段とともに
以上記載されたエンジンのシリンダの中での混合ガスの
燃焼当りの平均ガストルクの測定装置はエンジンの安定
化した回転速度範囲について満足できる結果を供給す
る。
【0080】遷移範囲の場合には、回路10の段40に
よって計算される項DcosΦ'の表現に、その作用を
及ぼす動的な誤差を考慮にいれるために、補足的な補正
が必要である。この誤差は、測定クラウンの歯の数が大
きければ大きい程それだけ小さい。遷移が余り激しくな
いとき、記載された44の歯の測定クラウンを使って優
れた結果が得られる。
【0081】強い遷移の場合においては、特に無負荷エ
ンジンの加速について、それらの結果は前に定義された
(DcosΦ')の表現に加えられる補正項の助けで改
善されることができる。勿論、この項は安定化した回転
速度範囲の場合に平均ゼロであり、エンジンのk個のシ
リンダの中での燃焼の周期Tの計算された最後の二つ
の値、すなわちTk,eとTk,(e−1)にそのよう
にして、DcosΦ'の余弦が現れないようにして、
【0082】
【数38】 となる。その補正は、燃焼の角度方向の周期πt/k当
り、歯の数nまたは測定マークのグループの数mが小
さければ小さいほど、それだけ大きい。
【0083】(D')(補正された)の計算は、そのた
めにプログラムされた計算段40によって行なわれる。
【0084】本発明は以上記載されたDcosΦ'の計
算方法に限定されない。その方法では、dは角M・θ
の余弦によって重みずけされ、θはその測定マーク
の開始位置(歯の開始または急峻な立上り)であり、次
式のようになる。
【0085】
【数39】 M=2k/t,θ=i・2π/nおよびn=(n・
t)/(2・k)であることを知って、次式が得られる。
【0086】
【数40】 その測定マーク(または歯)の内部にあるどのような角
度方向の点でも選択することができ、これから、0≦ε
<1として、より一般的な式
【0087】
【数41】 が導かれる。
【0088】前に記載された回転速度範囲の遷移の補正
は、εがゼロとは異なるとき、定数εの選択に適合され
ていなければならないことには注意しなければならな
い。定数ε=0.5は、行なわなければならない回転速
度範囲の補正がないという利点を持っている。回転速度
範囲の遷移によって発生させられるベクトルδΩは、
そのとき、DcosΦ'の計算のために使用される投影
軸に垂直であるからである。
【0089】この特徴は、小さな数の測定マークを備え
測定クラウンの場合、またはグループによる測定マー
クの再グループ化の場合、強い遷移での使用のための補
正の計算を避けることを可能にする。
【0090】重み係数cos(i・2π/n)は、
【0091】
【数42】 の平均値が、ゼロであるというたゞ一つの拘束を持って
cosΦ'の精度に何の結果も残さないで、メモリ4
1の中で8個の2進数(8ビット)でコード化されるこ
とには注意しなければならない。
【0092】本発明は記載された例の特徴に限られな
い。一つの変形例は測定クラウン12の指標化の歯(1
8−20)をフライホイール、クランク軸またはカム軸
に固定された何等かの種類の測定マークによって置き換
えることから成る。他の一つの変形例では測定クラウ
2をクランク軸に固定する。例えば歯を切られた目標
が弁装置側に取り付けられる。
【0093】さらに他の一つの変形例では、測定回路1
0の数値計算機能を保証するマイクロプロセッサを個別
化せず、車輌の一般的なエレクトロニックス管理システ
ムの数値計算の機能を行う、比較的強力な一つのまたは
複数のマイクロプロセッサか又はエンジン計算機のマイ
クロプロセッサの援助を受ける。アナログ回路26につ
いては、一般に使用されている市販のマイクロプロセッ
サの外にあるが、それらのマイクロプロセッサの特に適
合させられた(顧客注文による)変形では、それは勿論
その中に内蔵させることができる。
【0094】本発明が、中間変数d、TおよびD'
に助けをもとめ、d、TおよびD'の計算が数
値的な仕方で行なわれるが、Cgの計算は古典的なアナ
ログ回路によっても実現できる
【0095】そのようにして、周波数が速度の変化Ωに
よって変調される1次信号24は周波数fをもったベ
クトルEを含んでいる。ベクトルEおよびより正確には
その投影EcosΦを抽出するために、適当な位相を持っ
た周波数fの角度方向の同期検出が後に続いた周波数
−電圧変換器を使用しなければならない。ついで、
【0096】
【数43】 を計算する。
【0097】本発明が一つの装置を参照して記載された
が、次の主要な操作を含む方法にしたがって実施される
こともできる。
【0098】(a)検知器の前の測定マークの各々の通
時間の長さを表わす一次的な値d の作成、 (b)それぞれエンジンの中での燃焼の1周期の途中で
の測定マークの平均角速度、およびエンジンの中での燃
焼周波数での上記測定マークの瞬間的な角速度Ω の交
互に変る成分Eの、燃焼の角周期に付随する位相基準線
の上の投影EcosΦを表わす二つの二次的な値を作り出
すための一次的な値(d)の処理、 (c)文字aおよびbを実験的に決定される定数として
【0099】
【数44】 にしたがったそれらの二つの二次信号を組合わせ、その
ようにして求めている平均ガストルクCgの値を得る。
【0100】そのうえ、Cgがデジタル値である場合に
は、操作(b)は下記から成る、 (b1)n個の一次的な値(d)から出発して、
【0101】
【数45】 を使って、エンジンの中での燃焼の角周期に付随する、
各列の(n)個の測定マークの検知器の前の通過時間
の全長さを表わす第1の二次的な値(T)の計算、 (b2)n個の一次的な値および重み係数cos
(i.2π/n)から出発して、
【0102】
【数46】 を使って、エンジンの中での燃焼周波数での測定マーク
の検知器の前の通過の瞬間的な時間の長さ(d)の交
互に変る成分の振幅の、燃焼の角周期の原点に対応する
測定マークの位相の基準線上への投影を表わす第2の二
次的な値cosΦ'の計算。
【0103】そのうえ、操作(c)は (c1)二つの二次的な値cosΦ'およびTおよ
び実験的に決定され、記録された二つの定数AおよびB
から出発して、
【0104】
【数47】 によって定義される、求めている数値(Cg)を計算す
ることから成っている。
【0105】本発明による方法のその他の操作、特に歯
のグループ化、エンジンの動作のいくつかの特徴の関数
としての平均ガストルクCgの補正、およびいろいろな
変形に対応する操作は装置の記載から明白であり、した
がって再説しない。
【0106】
【発明の効果】各種の内燃機関について、平均ガストル
の絶対値を計算することが可能となされ、乗用車また
は工業用車輌のエンジンの最適化された調節が可能とな
り、及び燃焼不調の検出を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置のいろいろの構成要素を表わ
す図である。
【符号の説明】
10…平均ガストルク測定回路 12…測定クラ
ウン 14、16…歯 18、20…基
準の歯 22…検知器 24…交流信号 26…整形回路 28…急峻な立
上りを持った信号 30…測定および計算段 32…時計 34…バッファ・メモリ 36…計算段 38…バッファ・メモリ 40…他の計算
段 41…ROM 42…バッファ
・メモリ 44…計算機 52…付加の計
算段 54…ROM 60…補償検知
器 62…加算段 72…算術平均
計算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 45/00 370 F02D 45/00 370B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 15/00 F02B 77/08 F02D 45/00 362 F02D 45/00 368 F02D 45/00 370

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関のフライホイールまたはクランク
    ・シャフトに固定された測定クラウン(12)の上に設
    けられた測定マーク(14−16)、上記測定 マークの指標化の基準を定義するための手段
    (18−20)、上記測定 クラウン(12)の近傍に固定して取付けられ
    た、上記測定マークの通過を検知する検知器(22)、 を含む、内燃機関のシリンダの中での混合ガスの各燃焼
    当り発生させられる平均ガストルクCgを表わす値を作
    り出すための装置において、さらに上記検知器の前の
    記測定マークの各々の通過時間の長さを表す一次的な値
    を作り出すための手段(26−30−32)、上記一次的な値を処理し、それにより、それぞれ内
    燃機関の中での燃焼の1周期の途中での上記測定マーク
    (14−16)の平均角速度Ω、および内燃機関の中
    での燃焼周波数での上記測定マークの瞬間的な角速度Ω
    の交互に変る成分Eの燃焼の角度方向の周期に付随す
    上記測定マークの群の燃焼の位相基準線の上の投影E
    cosΦを表す、二つの二次的な値を作り出す手段(36
    −40−41)、 文字aおよびbを実験的に決定される定数として、 【数1】 に従って上記二つの二次的な値を組合わせて、平均ガス
    トルクCgを表す信号を作り出すための手段(44)、 を含むことを特徴とする内燃機関のトルク測定装置。
  2. 【請求項2】内燃機関のフライホイールまたはクランク
    ・シャフトに固定された測定クラウン(12)に設けら
    れた実際のまたは潜在のn個の測定マーク(14−1
    6)、上記測定 マーク(14−16)の少なくとも一つの指標
    化の基準を定義するための手段(18−20)、上記測定 クラウン(12)の近傍に固定して取り付けら
    れた、上記測定マークの通過の検知器(22)、を含む 動作サイクル当りt衝程およびkシリンダを持っ
    た、低回転速度範囲で動作する内燃機関の中の混合ガス
    の各燃焼当り発生させられる、平均ガストルクCgを表
    す信号を作り出すための装置にして、さらに実際のまた
    は潜在の上記測定マーク(14−16)の各々の上記
    知器(22)の前の通過の瞬間的な時間の長さを表わす
    一次的な値を作り出すための計算手段(26−30
    −32)、 特に、計算ユニット(36−40−44)、適用論理回
    路(L)、ROM(41−46−50)およびバッファ
    ・メモリ(34−38−42)を含む、上記一次的な値
    の数値処理手段を含み、上記 計算手段および上記数値処理手段の全体は適切な時
    に、 一次的な値から出発して、 【数2】 および 【数3】 を使用して、上記内燃機関の中での燃焼の角周期に付随
    する各列のn個の上記 測定マークの上記検知器(2
    2)の前の通過時間の全長を表わす第1の二次的な値で
    ある燃焼周期の計算を行なうための計算手段(3
    6)、上記一次的な値およびROM(41)の中に蓄えら
    れた重み係数cos(i・2π/nc)から出発して、 【数4】 を使用して、上記内燃機関の中での燃焼周波数での上記
    測定マーク(14−16)の上記検知器(22)の前の
    通過の瞬間的な時間の長さである上記一次的な値
    交互に変る成分の振幅の、燃焼の角周期の原点に対応す
    上記測定マーク(14−16)の位相の基準線上への
    投影を表わす第2の二次的な値・cosΦ'を作り出
    すための計算手段(40)、 二つの上記二次的な値・cosΦ'およびTおよび
    実験的に決定され、ROM(46−50)の中に蓄えら
    れた二つの定数AおよびBから出発して、関係式 【数5】 によって定義される、平均ガストルクCgを表す数値を
    作り出すための計算手段(44)、を構成するように組織されたこと を特徴とする内燃機関
    のトルク測定装置。
  3. 【請求項3】上記測定クラウン(12)がフライホイー
    ルに固定されている場合に、低回転速度範囲においても
    高回転速度範囲においても動作する内燃機関に取り付け
    られるように作られた請求項1または請求項2のいづれ
    か一方に記載の内燃機関のトルク測定装置において、
    内燃機関の回転速度範囲の関数として、使用前に、
    定数aまたは上記定数Aの値を補正するために、燃
    周波数f、およびROM(46)の中に蓄えられた、
    関係する内燃機関の種類に固有のクランク・シャフト−
    フライホイールの弾性的な結合の捩りの共振周波数f
    を使って、z=(f/fとして、項a=a
    (1−z)またはA=A(1−z)を作り出すための手
    段(48)を含むことを特徴とする内燃機関のトルク
    定装置。
  4. 【請求項4】上記内燃機関の中の燃焼の角度方向の周期
    に付随するn個の上記測定マーク(14−16)の各
    列に対応する上記一次的な値を整数または分数の
    測定マークを含む整数m(mは2よりも大)のグルー
    プに再グループ化するため、および一次的な値を作
    り出すように上記検知器(22)の前の上記グループの
    各々の通過時間の長さを計算するための手段(30)が
    備えられていること、および上記計算手段(40)が、 【数6】 の計算を実現し、重み係数cos(p・2π/m)がR
    OM(41)の中に蓄えられていることを特徴とする、
    請求項2または請求項3のいづれか一方に記載の内燃機
    関のトルク測定装置。
  5. 【請求項5】特にシリンダの中の燃料−空気の希薄な混
    合ガスの各燃焼当りに作り出される平均ガストルクの測
    定のための、請求項1ないし請求項4のいづれか1項に
    記載の内燃機関のトルク測定装置において、r<1のと
    きに混合ガスの濃度(r)の関数として平均ガストルク
    Cgを表す値を補正するために、p を定数、rを混合
    ガスの濃度の値として、補正係数Q=[1+p(r
    −1)]を作り出し、補正された平均ガストルクCgを
    表す値(Cg)=Q・Cgを供給するために、平均
    ガストルクCgを表す値にこの係数Qを印加するため
    の計算手段(52)を含むことを特徴とする内燃機関の
    トルク測定装置。
  6. 【請求項6】与えられた種類の内燃機関に関連する混合
    ガスの濃度rの値が、発生させられる平均ガストルク
    gおよび燃焼周期から導きだされる内燃機関の回転
    速度範囲の関数として測定されまたはグラフ処理され、
    ついで上記計算手段(52)に結び付けられたROM
    (54)の中に蓄えられることを特徴とする、請求項5
    に記載された内燃機関のトルク測定装置。
  7. 【請求項7】内燃機関の遷移回転速度範囲でなされた測
    定を補正することを可能にするために、上記計算手段
    (40)が、燃焼周期Tの計算された最後の二つの値
    である、Tk,eおよびTk,e−1を使って補正され
    た値として、 【数7】 を作成することを特徴とする、請求項2ないし請求項6
    のいづれか1項に記載の内燃機関のトルク測定装置。
  8. 【請求項8】内燃機関の遷移回転速度範囲でなされた測
    定を補正することを可能にするために、上記計算手段
    (40)が、ε=0.5を使って補正された値として、 【数8】 を作成し、重み係数cos(i・2π/n+ε・2π/n
    )が上記ROM(41)の中に蓄えられることを特徴
    とする、請求項2ないし請求項6のいづれか1項に記載
    内燃機関のトルク測定装置。
  9. 【請求項9】上記測定マーク(14−16)が強磁性材
    料で作られた歯であり、上記検知器(22)が可変リラ
    クタンスの形式である場合に、クランク・シャフト−フ
    ライホイールの弾性的な結合の内燃機関の高回転速度範
    囲における周期的な彎曲によって惹起される誤差を補正
    するために、同一の付加的の検知器(60)が備えら
    れ、可変リラクタンス型の上記検知器の総数Mが2k/
    tに等しく、M個の上記検知器が上記測定クラウン(1
    2)の囲りに規則正しく配置され、それらの出力アナロ
    グ信号が上記一次的な値を作り出すように作られた
    手段(26−30−32)に印加される前に、このため
    に備えられた回路(62)の中で加算されるようになっ
    ていることを特徴とする、請求項1または請求項3の一
    方に記載の内燃機関のトルク測定装置。
  10. 【請求項10】上記測定マーク(14−16)が強磁性
    材料で作られた歯であり、上記検知器(22)が可変リ
    ラクタンスの形式である場合に、クランク・シャフト−
    フライホイールの弾性的な結合の内燃機関の高回転速度
    範囲における周期的な彎曲によって惹起される誤差を補
    正するために、同一の付加の検知器(60)が備えら
    れ、可変リラクタンス型の上記検知器の総数Mが2k/
    tに等しく、上記総数Mが上記測定マークおよび平均ガ
    ストルクCgのM個の値を得るように上記付加の検知器
    に結合される測定および計算手段(10,10')の
    性に対応せず、上記M個の平均ガストルクCgの値が
    算術平均計算手段(72)に印加されることを特徴とす
    る、請求項3に記載の内燃機関のトルク測定装置。
  11. 【請求項11】フライホイールまたはクランク軸に固定
    された測定クラウン(12)に設けられた測定マーク
    (14−16)、上記測定 マークの指標化の基準を定義するための手段
    (18−20)、上記測定 クラウン(12)の近傍に固定して取付けられ
    た、上記測定マークの通過検知器(22)、 を含む形式の、内燃機関のシリンダの中での混合ガスの
    各燃焼当り発生させられる平均ガストルクを表わす値を
    作り出すための方法において、さらに、 (a)上記検知器の前の上記測定マークの各々の通過
    間の長さを表わす一次的な値d の作成、 (b)それぞれ内燃機関の中での燃焼の1周期の途中で
    の上記測定マークの平均角速度、および上記内燃機関の
    中での燃焼周波数での上記測定マークの瞬間的な角速度
    Ω の交互に変る成分Eの、燃焼の角周期に付随する位
    相基準線の上の投影EcosΦを表わす二つの二次的な値
    を作り出すための上記一次的な値の処理、 (c)文字aおよびbを実験的に決定される定数とし
    て、 【数9】 に従って上記二つの二次的な値の組合わせ、 の操作を含み、平均ガストルクCgを表す信号を得ると
    を特徴とする内燃機関のトルク測定方法。
  12. 【請求項12】内燃機関が動作サイクル当り衝程数tお
    よびシリンダ数kをもって動作しており、実際のまたは
    潜在の上記測定マークの数がnである場合に、内燃機関
    平均ガストルクCgを表す信号を得るための請求項1
    1記載の内燃機関のトルク測定方法において、上記操作
    (b)が (b1)n個の上記一次的な値から出発して、 【数10】 を使用して、内燃機関の中での燃焼の角周期に付随す
    る、各列のn個の上記測定マーク(14−16)の
    検知器(22)の前の通過時間の全長さを表わす第1
    二次的な値である燃焼周期の計算、 (b2)上記個の一次的な値および重み係数co
    s(i.2π/n)から出発して、 【数11】 を使用して、内燃機関の中での燃焼周波数での上記測定
    マーク(14−16)の上記検知器(22)の前の通過
    の瞬間的な時間の長さを表わす一次的な値の交互に
    変る成分の振幅の、燃焼の角周期の原点に対応する上記
    測定マーク(14−16)の位相の基準線上への投影を
    表わす第2の二次的な値cosΦ'の計算、 を含むことを特徴とする内燃機関のトルク測定方法。
  13. 【請求項13】請求項12に記載の方法にして、操作
    (c)が (c1)二つの二次的な値cosΦ'および燃焼周期
    が実験的に決定され、記録された二つの定数Aおよ
    びBから出発して、 【数12】 によって定義される、数値を計算することから成る、 ことを特徴とする、請求項12記載の内燃機関のトルク
    測定方法。
  14. 【請求項14】上記クラウン(12)がフライホイール
    に固定されている場合に、低回転速度範囲においても高
    回転速度範囲においても動作する内燃機関に取り付けら
    れるように作られた、請求項11ないし請求項13のい
    づれか1項に記載の内燃機関のトルク測定方法にして、
    さらに、 (d)内燃機関の回転速度範囲の関数として、使用前
    の、上記定数aまたは上記定数Aの値の補正(48)
    ために、燃焼周波数f、および関係するエンジンの種
    類に固有のクランク・シャフト−フライホイールの弾性
    的な結合の捩りの共振周波数fを使用して、z=(f
    /fとして、a =a(1−z)、またはA
    =A(1−z)を作り出すための操作、 を含むことを特徴とする内燃機関のトルク測定方法。
  15. 【請求項15】請求項11ないし請求項13のいづれか
    1項に記載の内燃機関のトルク測定方法にして、上記 操作(a)が、 (a1)mを2よりも大として、上記内燃機関の中の燃
    焼の角度方向の周期に付随するn個の上記測定マーク
    (14−16)の各列に対応する、上記一次的な値
    を整数または分数のマークを含む整数mのグループに再
    グループ化し、かつ、m個の一次的な値を作り出す
    ように上記検知器(22)の前のそれらのグループの各
    々の通過時間の長さを計算することからなること、及び
    上記操作(b)が、 (b'2) 【数13】 を計算することからなることを特徴とする、請求項11
    ないし請求項13のいづれか1項に記載の内燃機関のト
    ルク測定方法。
  16. 【請求項16】特にシリンダの中の燃料−空気の希薄な
    混合ガスの各燃焼当りに作り出される平均ガストルク
    測定のための、請求項11ないし請求項15のいづれか
    1項に記載の内燃機関のトルク測定方法にして、さら
    に、 (d)r<1のときに混合ガスの濃度rの関数として
    均ガストルクの値Cgを補正するための計算(52)の
    操作を含み、上記操作(d)が、 (d1)pを実験的に決定される定数、rを混合ガス
    濃度の値とし、r≦1のとき、補正係数Q=[1+p
    (r−1)]を作り出し、 (d2)補正された数値の値(Cg)=Q・Cgを
    供給するために、r≦1のとき、値Cgにこの係数Q
    を印加する操作を含む、 ことを特徴とする内燃機関のトルク測定方法。
  17. 【請求項17】与えられた形式の内燃機関に付随する混
    合ガスの濃度rの値が、発生させられる平均ガストルク
    Cgおよび燃焼周期から導き出される内燃機関の回
    転速度範囲の関数として測定またはグラフ処理の結果と
    して生ずることを特徴とする、 請求項16記載の内燃機関のトルク測定方法。
  18. 【請求項18】内燃機関の遷移回転速度範囲でなされた
    測定を補正することを可能にするために、さらに、 (f)燃焼周期Tの計算された最後の二つの値である
    および、Te−1を使って補正された値と
    して、 【数14】 の計算操作、 を含むことを特徴とする、請求項12ないし請求項17
    のいづれか1項に記載の内燃機関のトルク測定方法。
  19. 【請求項19】内燃機関の遷移回転速度範囲でなされた
    測定を補正することを可能にするために、さらに、 (g)ε=0.5を使って補正された値として、 【数15】 の計算操作、を含むことを特徴とする、請求項12ない
    し請求項17のいづれか1項に記載の内燃機関のトルク
    測定方法。
  20. 【請求項20】上記測定マーク(14−16)が強磁性
    材料で作られた歯であり、上記検知器(22)が可変リ
    ラクタンスの形式である場合に、クランク・シャフト−
    フライホイールの弾性的な結合の内燃機関の高回転速度
    範囲における周期的な彎曲によって惹起される誤差を補
    正するために、さらに、上記測定 クラウン(12)の囲りの規則正しい配置にし
    たがって、総数M=2k/tの同一の可変リラクタンス
    型の検知器(22−60)の設置、上記一次的な値d の測定に使用される上記彎曲に依存
    しない信号を得るために、M個の検知器によって供給さ
    れる信号の追加(62)、 の操作を含むことを特徴とする、前記請求項11ないし
    請求項19のいづれか1項に記載の内燃機関のトルク測
    方法。
  21. 【請求項21】上記測定マーク(14−16)が強磁性
    材料で作られた歯であり、上記検知器(22)が可変リ
    ラクタンスの形式である場合に、クランク・シャフト−
    フライホイールの弾性的な結合の内燃機関の高回転速度
    範囲における周期的な彎曲によって惹起される誤差を補
    正するために、さらに、 数Mが上記測定マークの対称性に対応せず、上記測定
    ラウン歯車(12)の囲りの規則正しい配置に従って総
    数M=2k/tの同一の可変リラクタンス型の上記検知
    器(22−60)の設置、 上記同一の検知器(22−60)によって供給される信
    号から出発するM個のCgの値の計算(10,1
    0')、 M個の平均ガストルクCgの値の算術平均値の計算、 の操作を含むことを特徴とする、前記請求項11ないし
    請求項19のいづれか1項に記載の内燃機関のトルク測
    方法。
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