JPH05203540A - 内燃機関の偶力測定方法および装置 - Google Patents

内燃機関の偶力測定方法および装置

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JPH05203540A
JPH05203540A JP4243288A JP24328892A JPH05203540A JP H05203540 A JPH05203540 A JP H05203540A JP 4243288 A JP4243288 A JP 4243288A JP 24328892 A JP24328892 A JP 24328892A JP H05203540 A JPH05203540 A JP H05203540A
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combustion engine
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Gilles Jehanno
ジュアンノ ジル
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Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire

Abstract

(57)【要約】 【目的】内燃機関の平均ガス偶力の絶対値を計算する。 【構成】フライホイールに設けられた歯車（１２）およ
びエレクトロニックス点火エンジンのために使用される
検知器のような、可変リラクタンス検知器（２２）に結
び付いたエレクトロニックス・ユニット（１０）を含ん
でいる。歯（１４−１６）の通過の瞬間的な長さｄiを
作成（２６−３０−３２−３４)、信号ｄiから出発し
て、燃焼周期に対応するフライホイールの回転の数分の
一の長さＴ4を計算（３６)、記憶（３８)、燃焼の周期
へのフライホイールの角度方向の速度の交互に変る成分
の投影を表わす量Ｄ'4を計算（４０−４２)する。計算
段（４４）は、シリンダ中の混合ガスの各燃焼について
の平均ガス偶力の測定信号を作り出すために、（Ｔ4と
Ｄ'4）をエンジンの種類に固有の定数ＡおよびＢと組み
合わせる。 【効果】エンジンの調節と燃焼不調の検出を可能にす
る。

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偶力測定方法
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
ス偶力の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては、発生する偶力は多
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偶
力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偶力の定量的な分析
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
偶力の測定装置に関する。
【０００５】モトロ−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ｄiを測定し、それらのシリンダの各
々に帰属する歯の周期ｄi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Ｐi（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ｄi・Ｐi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
平均ガス偶力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歯車に関連する検知器
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クラウン歯車に設けら
れた測定マ−ク、該マ−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
数化の基準を定義するための手段、クラウン歯車の近傍
に固定して取り付けられた、マ−クの通過検知器、検知
器の前のマ−クの各々の通過を表わす１次信号を作り出
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
れる平均ガス偶力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、その１次信号を処理
し、そのようにして、それぞれ内燃機関の中での燃焼の
１周期の途中でのマ−クの上の平均角速度Ωm、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
数でのマ−クの瞬間的な角速度Ωi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
ぞれ付随するマ−クの群の位相基準線の上の投影Ｅcos
Φを表わす二つの２次信号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】
【００１０】にしたがってそれらの二つの２次信号を組
合わせ、そのようにして求めている信号を作り出すため
の手段、を含むことを特徴とする装置が提供される。
【００１１】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偶力の結果である。
【００１２】上記特定の場合における半回転毎に計算さ
れる偶力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。
偶力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
ての平均ガス偶力の評価であることもいうことができ
る。
【００１３】内燃機関が何であっても、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
有効な偶力の変化から来る対抗する平均偶力の和によっ
て平衡させられる。
【００１４】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偶
力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
におけるガス偶力の交互に変る成分はフライホイールの
平均的な角速度Ωm、および内燃機関の燃焼の周波数に
おけるフライ・ホイールの瞬間的な角速度Ωiの交互に
変る成分Ｅの位相の基準線上の投影と、
【００１５】
【数１７】
【００１６】によって関連づけられていることが示され
る。式（１７）において、ａ1およびｂ1は二つの定数項
であり、ａ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
には測定クラウン歯車のマ−クの位置の不規則性の関数
である。
【００１７】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、ガス偶力の平均値Ｃｇと同じガ
ス偶力の交互に変る成分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。
【００１８】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、
【００１９】
【数１８】
【００２０】を確立することを可能にした。
【００２１】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の周波数ｆi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＋（ｆi／
ｆr)と書くことができ、こゝで、項ｆiはフライホイー
ルの回転周波数ｆvに比例する燃焼の周波数（ｆi＝ｆv
・２ｋ／ｔ）である。実際には、周波数ｆr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＝（ｆi／ｆr)が
燃焼周波数ｆiに対して屡々小さく、計算された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。
【００２２】実際、フライホイールに固定され歯を切ら
れた測定クラウン歯車および、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歯車
と一緒に利用されることができること、および測定クラ
ウン歯車のマ−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。
【００２３】そのようにして、本発明による偶力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１次の価または信号ｄiおよび本発明に
よって予想される２次の価または信号Ωm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。
【００２４】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偶力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。そのような
偶力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。
【００２５】本発明はまた、内燃機関のフライホイール
に固定されたクラウン歯車に設けられた測定用マ−ク、
それらのマ−クの指数化の基準を定義するための手段、
およびクラウン歯車の近傍に固定して取付けられた、マ
−クの通過検知器、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
偶力を表わす値を作り出すための方法にして、さらに
（ａ）検知器の前のマ−クの各々の通過の長さｄiを表
わす１次の価の作成、（ｂ）それぞれ内燃機関の中での
燃焼の１周期の途中でのマ−クの上の平均角速度、およ
び内燃機関の中での燃焼の周波数でのマ−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２次信号
を作り出すための上記１次の価ｄi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、
【００２６】
【数１９】
【００２７】に従ってそれらの二つの２次信号を組合わ
せ、そのようにして求めている信号を得ること、を含む
ことを特徴とする方法を提供する。
【００２８】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−クの数がｎである場合に、操作
（ｂ）は、（ｂ１）ｎc個の１次の数値ｄiから出発し
て、
【００２９】
【数２０】
【００３０】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個のマ−クの検知器の前の通過の
全長さを表わす第１の２次の数値Ｔの計算、（ｂ２）ｎ
c個の１次の数値ｄiおよび重み係数cos(ｉ.２π／ｎc）
から出発して、
【００３１】
【数２１】
【００３２】を使って、内燃機関の中での燃焼の周波数
での測定マ−クの検知器の通過の瞬間的な長さｄi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
マ−クの位相の基準線上への投影を表わす２次の第２の
数値ＤkcosΦ'kの計算を含む。
【００３３】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）一つの２次の数値
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、
【００３４】
【数２２】
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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。
【００３８】
【作用】
【００３９】
【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歯車１２、例え
ば、エレクトロニックス点火のエンジンの上に取り付け
られた標準型のクラウン歯車を備えた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偶力Ｃｇの測定回
路１０が示されている。
【００４０】例として、クラウン歯車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反対であり、他の歯の幅の３倍の
幅を持っている。実際、クラウン歯車は、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のマ−クを持っており、それらの
うちの二つは基準、または歯に番号を打つこと、特に以
下に決定される歯ｄ0を決定することを可能にする指数
化の原点の役をするため、直径方向に反対である。
【００４１】クラウン歯車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。
【００４２】ピストンが上死点にある瞬間に指数化の歯
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、燃焼の上死点に
関係してシリンダのピストンの通過中検知器の前を通る
歯であるとして、歯ｄ0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ｄi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。指数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ｄi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の長さに対
応する。指数化の歯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２
８は検知器２２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ｄiの測定およ
び計算段３０に印加が行われる。
【００４３】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の空詰りの各遷移のデー
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ｔiを交互に伝送する。それらの二つのレジスタに
は、指数ｉの歯の長さｄi＝（ｔi−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、長さｄiの測定誤差は最
小化される。
【００４４】記載される例の枠の中で、指数化の長い歯
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ｄi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順位
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ｎc＝ｎ／２（すなわち記載された例の場合には
２２個）の数値ｄiの相連続する列をアドレスする。
【００４５】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に記憶される価ｄiは（記載された例にお
いて）燃焼−膨脹の半回転の終りに、
【００４６】
【数２３】
【００４７】に従ってフライホイールの各半回転の長さ
Ｔ4（指数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。
【００４８】段３６で計算された最後の数値Ｔ4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Ωm＝
π／Ｔ4である。
【００４９】メモリ３４に記憶された価ｄi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
列の指数ｉ＝０の第１の歯、すなわちｄ0によって構成
される相の基準位置に関係ずけられたｄ1の基本的な交
互に変る項のＤ4・cosΦ'4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
【００５０】
【数２４】
【００５１】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。
【００５２】以上目指された表現のｎ／２個の重みの指
数（すなわち記載された例においては２２）は、関係し
ている歯の階位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個の価、すなわち項（cosｉπ／１１）
によって構成される。これらの価は計算段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ΩiはΩi＝δΘ／ｄiである。Ωiの基本の
交互に変る成分Ｅ4の基準軸の上に投影された価は、つ
ぎの式により示される。
【００５３】
【数２５】
【００５４】ΩiをδΘ／ｄiで置き換え、この例におい
ては、ｄiが、その平均値ｄm＝Ｔ4／２２の囲りで少し
しか変化しないことを考慮にいれれば、
【００５５】
【数２６】
【００５６】
【数２７】
【００５７】が成立することが示される。
【００５８】歯（δΘi）が、クラウン歯車の上に規則
正しく配列されていない場合にはＥ4ｃｏｓΦ4の中にΩ
m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Ωmの２乗に比例し、係数ｂ
の価を変更することによって保証されることができるで
あろうからである。
【００５９】そのようにして、二つの項ｄiおよびΩi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衝程
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指数４で生ずるエンジンの動
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、Ωiの価Ｅ4・cosΦ4の交互に変る成分は、
【００６０】
【数２８】
【００６１】によってｄiの価Ｄ4cosΦ'4の交互に変る
成分に結び付いている。
【００６２】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'4＝Ｅ4cosΦ4
およびＤ'4＝Ｄ4cosΦ'4と置いて、
【００６３】
【数２９】
【００６４】となる。
【００６５】Ωm＝π／Ｔ4であるから、
【００６６】
【数３０】
【００６７】が成立し、それは
【００６８】
【数３１】
【００６９】および
【００７０】
【数３２】
【００７１】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。
【００７２】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偶力の測定により、または場合によ
っては、本発明による偶力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。
【００７３】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Ｔ4および
Ｄ'4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Ｔ4およびＤ'4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
くとも一つの指数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。
【００７４】このため、前に述べたように、以上の関係 Ｃｇ＝Ａ・Ｄ'4／Ｔ4 3＋Ｂ／Ｔ4 2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クラウン歯車１
２の場合には、補足の計算段４８が備えられ、それがＲ
ＯＭ４６の中に蓄えられたＡの価、バッファ・メモリ３
８によって供給される価Ｔ4（記載された実施例におい
ては、ｆi＝１／Ｔ4＝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ｆr、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＝（ｆi／ｆr)2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Ｔ4、ＲＯＭ５０からＢ、バ
ッファ・メモリ４２からＤ'4を受け、エンジンの全回転
速度範囲で、
【００７５】
【数３３】
【００７６】によって半回転について有効な平均ガス偶
力を計算する。
【００７７】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。
【００７８】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の価を得ること、ついで（加算型の）補正グラフ処
理法を介入させるか、Ｃｇの価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。
【００７９】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の補正された価を計算する。この場合、エ
ンジンの回転速度範囲の関数としてのｒの価、Ｔ4から
導き出される価、および発生させられる偶力Ｃｇの価は
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価Ｔ4および Ｃｇの関数とし
て、保持されなければならない価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ｐ1
を使用して、補正係数Ｑ1＝［１＋ｐ1(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)r＝Ｃｇ
・Ｑを作り出すように作用する。
【００８０】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。
【００８１】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。
【００８２】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検出器のヘッドと可変リ
ラクタンス２２および測定クラウン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が生ず
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長さｄ
iの付加的な変化を生ずる。このような変化を保証する
ために、複数の解決方法を利用することができる。
【００８３】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。
【００８４】他の一つは、可変リラクタンス検知器を現
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。
【００８５】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。
【００８６】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。
【００８７】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
定クラウン歯車の実際のおよび潜在のマ−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ｎc≧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ｎc＝
（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、
【００８８】
【数３４】
【００８９】を与える。
【００９０】これらの条件の下で、前に目指された、
【００９１】
【数３５】
【００９２】は下記の一般化された形に書かれる。
【００９３】
【数３６】
【００９４】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保証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、クラウン歯車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。
【００９５】例えば、クランク軸の１回転当りたゞ一つ
の指数化の歯を持った測定クラウン歯車の場合に必須な
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、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’の出力の価Ｃ'ｇを、そのほかに検知器２２に対応
する価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。
【００９６】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。
【００９７】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、測定用マ−クの数ｎは比較的大き
くすることができる。この場合、ＤkcosΦ'kを計算する
ためにこれらのマ−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
いろなマ−クの通過の長さｄiを整数のグル−プに再グ
ループ化することが興味深い。
【００９８】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マ−クの各々の通過の長さ
ｄiではなく、構成されるマ−クのパケートの各々の通
過の長さｄp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−プの有効数を使って、
マ−クの数が比較的大きいとき、
【００９９】
【数３７】
【０１００】を書くことを可能とする。項ｐはこゝでは
一つのグル−プが整数または分数のマ−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
マ−クのグル−プの階位である。マ−クｉから成るグル
−プのこの再グループ化でグル−プｐ＝０は歯ｄ0、す
なわち上死点を含むグル−プである。
【０１０１】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偶力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。
【０１０２】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ＤkcosΦ'k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、測定クラウン歯車の歯の数が
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の歯のクラウン歯車を使って
優れた結果が得られる。
【０１０３】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
（ＤkcosΦ'k）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Ｔk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、Ｄkc
osΦ'kの余弦が現れないようにして、
【０１０４】
【数３８】
【０１０５】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ｎcまたはマ−クのグル−プの
数ｍが小さければ小さいほど、それだけ大きい。
【０１０６】（Ｄ'k)(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。
【０１０７】本発明は以上記載されたＤkcosΦ'kの計算
方法に限定されない。その方法では、ｄiは角Ｍ・θiの
余弦によって重みずけされ、θiはそのマ−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。
【０１０８】
【数３９】
【０１０９】Ｍ＝２ｋ／ｔ，Θi＝ｉ・２π／ｎおよび
ｎc＝（ｎ・ｔ)／(２・ｋ）であることを知って、次式
が得られる。
【０１１０】
【数４０】
【０１１１】そのマ−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
【０１１２】
【数４１】
【０１１３】が導かれる。
【０１１４】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δΩkは、
そのとき、ＤkcosΦ'k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。
【０１１５】この特徴は、小さな数のマ−クを備えたク
ラウン歯車の場合、またはグル−プによるマ−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。
【０１１６】重みcos（ｉ・２π／ｎc）は、
【０１１７】
【数４２】
【０１１８】の平均値が、ゼロであるというたゞ一つの
拘束を持ってＤkcosΦ'kの精度に何の結果も残さない
で、メモリ４１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。
【０１１９】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歯車１２の指数化の歯
（１８−２０）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マ−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ン
歯車１２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。
【０１２０】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。
【０１２１】本発明が、中間変数ｄi、Ｔ4およびＤ'4に
助けをもとめ、ｄi、Ｔ4およびＤ'4の計算が数値的な仕
方で行なわれるが、Ｃｇの計算が古典的なアナログ回路
によっても実現されることができる特定の実施例に関連
して記載された。
【０１２２】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ｆi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ｆi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、
【０１２３】
【数４３】
【０１２４】を計算する。
【０１２５】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。
【０１２６】（ａ）検知器の前のマ−クの各々の通過の
長さｄiを表わす１次の値の作成、（ｂ）エンジンの中
での燃焼の周波数でのマ−クの瞬間的な角速度Ωの交互
に変る成分Ｅの、それぞれエンジンの中での燃焼の１周
期の途中でのマ−クの上の平均角速度、および燃焼の角
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２次信号を作り出すための上記１次の値（ｄi）
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
【０１２７】
【数４４】
【０１２８】にしたがったそれらの二つの２次信号を組
合わせ、の操作を含み、そのようにして求めている信号
を得る。
【０１２９】そのうえ、Ｃｇが数値である場合には、操
作（ｂ）は下記から成る、（ｂ１）ｎc個の１次の数値
（ｄi）から出発して、
【０１３０】
【数４５】
【０１３１】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（ｎc）個のマ−クの検知器の前の
通過の全長さを表わす第１の２次の数値（Ｔk）の計
算、（ｂ２）ｎc個の１次の数値ｄiおよび重み係数cos
(ｉ.２π／ｎc）から出発して、
【０１３２】
【数４６】
【０１３３】を使って、エンジンの中での燃焼の周波数
での測定マ−クの検知器の前の通過の瞬間的な長さ（ｄ
i）の交互に変る成分の振幅の、燃焼の角周期の原点に
対応するマ−クの位相の基準線上への投影を表わす２次
の第２の数値ＤkcosΦ'kの計算。
【０１３４】そのうえ、操作（ｃ）は（ｃ１）二つの２
次の数値ＤkcosΦ'kおよびＴk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、
【０１３５】
【数４７】
【０１３６】によって定義される、求めている数値（Ｃ
ｇ）を計算することから成っている。
【０１３７】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
としての値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。
【０１３８】
【発明の効果】各種の内燃機関について、平均ガス偶力
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…平均ガス偶力測定回路 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.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７０ Ｂ 7536−3Ｇ

Claims (21)

    【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クラウン（１２）の上に設けら
    れた測定マ−ク（１４−１６）、 それらのマ−クの指数化の基準を定義するための手段
    （１８−２０）、 クラウン（１２）の近傍に固定して取付けられた、該マ
    −クの通過を検知する通過検知器（２２）、 を含む種類の、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偶力Ｃｇを表わす値
    を作り出すための装置において、さらにその検知器の前
    のマ−クの各々の通過の長さｄiを表す１次の値を作り
    出すための手段（２６−３０−３２）、 その１次の値ｄi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周期の途中でのマ−ク（１４−１
    ６）の上の平均角速度Ωm、および内燃機関の中での燃
    焼の周波数でのマ−クの瞬間的な角速度Ωmの交互に変
    る成分Ｅの燃焼の角度方向の周期に付随する前記マ−ク
    の群の燃焼の位相基準線上の投影ＥcosΦを表す二つの
    ２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】 に従ってそれらの二つの２次的な値を組合わせ、そのよ
    うにして求めている信号を作り出すための手段（４
    ４）、 を含むことを特徴とする測定装置。
  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−ク（１４−１６）、 マ−ク（１４−１６）の少なくとも一つの指数化の基準
    を定義するための手段（１８−２０）、 クラウン（１２）の近傍に固定して取り付けられた、マ
    −クの通過の検知器（２２）を含む種類の、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、平均ガス偶力を表わす平均値Ｃｇ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マ−ク
    （１４−１６）の各々の検知器（２２）の前の通過の瞬
    間的な長さを表わす１次の数値ｄi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、１次の数値ｄi
    の数値処理手段を含み、 それらの計算手段および数値処理手段の全体は適切な時
    に下記を構成するように組織され、 １次の数値ｄiから出発して、 【数２】 および 【数３】 を使用して、該内燃機関の中での燃焼の角周期に付随す
    る各列のｎc個のマ−クの検知器（２２）の前の通過の
    全長さを表わす第１の２次の数値Ｔkの計算を行なうた
    めの計算手段（３６）、 １次の数値ｄi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、該内燃機関の中での燃焼の周波数での測定
    マ−ク（１４−１６）の検知器（２２）の前の通過の瞬
    間的な長さｄi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−ク（１４−１６）の位相の
    基準線上への投影を表わす第２の２次の数値Ｄk・cos
    Φ'kを作り出すための計算手段（４０）二つの２次の数
    値Ｄk・cosΦ'kおよびＴkおよび実験的に決定され、Ｒ
    ＯＭ（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、求めている数値Ｃgを作り出すた
    めの計算手段（４４）、 を含むことを特徴とする測定装置。
  3. 【請求項３】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Ａの値を補正し、そ
    のようにして、燃焼周波数ｆi、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ｆrを使って、ｚ＝（ｆi／ｆr）2とし
    て、項ａc＝ａ(１−ｚ）またはＡc＝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測定装
    置。
  4. 【請求項４】必要な場合には、内燃機関の中の燃焼の角
    度方向の周期に付随するｎc個の測定マ−ク（１４−１
    ６）の各列に対応する１次の値ｄiを整数または分数の
    マ−クを含む整数ｍ（ｍは２よりも大）のグル−プに再
    グループ化するため、および１次の数値ｄpを作り出す
    ように検知器（２２）の前のそれらのグル−プの各々の
    通過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偶力の測定
    のための、請求項１ないし請求項４のいづれか１項に記
    載の測定装置にして、必要な場合に、ｒ＜１のときに混
    合ガスの濃度（ｒ）の関数として値Ｃｇを補正し、その
    ために、ｐ1を０．５に近い定数、ｒを混合ガスの濃度
    の値として、補正係数Ｑ1＝［１＋ｐ1（ｒ−１)］を作
    り出し、補正された数値の測定信号（Ｃｇ)r＝Ｑ1・Ｃ
    ｇを供給するために、測定信号Ｃｇにこの係数Ｑ1を印
    加するための計算手段（５２）を含むことを特徴とする
    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、発生させられる偶力ＣｇおよびＴ
    kから導き出される内燃機関の回転速度範囲の関数とし
    て測定されまたはグラフ処理され、ついで計算手段（５
    ２）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、前記計算手段
    （４０）が、燃焼周期Ｔk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、計算手段（４
    ０）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／ｎc＋ε・２π／
    ｎc）がメモリ（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項に記載の
    測定装置。
  9. 【請求項９】測定マ−ク（１４−１６）が強磁性材料で
    作られた歯であり、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
    ラクタンス検知器の総数Ｍが２ｋ／ｔに等しく、それら
    のＭ個の検知器がクラウン歯車（１２）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１次の値ｄ
    i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の一方に記載の測定装置。
  10. 【請求項１０】測定マ−ク（１４−１６）が強磁性材料
    で作られた歯であり、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
    ラクタンス検知器の総数Ｍが２ｋ／ｔに等しく、その数
    Ｍが測定マ−クおよびＣｇのＭ個の値を得るように付加
    的な検知器に結合される測定および計算手段（１０，１
    ０'）の対象性に対応せず、上記Ｍ個の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
    されたクラウン歯車（１２）に設けられた測定マ−ク
    （１４−１６）、 それらのマ−クの指数化の基準を定義するための手段
    （１８−２０）、 クラウン歯車（１２）の近傍に固定して取付けられた、
    マ−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
    る平均ガス偶力を表わす値を作り出すための方法におい
    て、さらに、 （ａ）検知器の前のマ−クの各々の通過の長さｄiを表
    わす１次の値の作成、 （ｂ）内燃機関の中での燃焼の周波数でのマ−クの瞬間
    的な角速度Ωiの交互に変る成分Ｅの、それぞれ内燃機
    関の中での燃焼の１周期の途中での前記マ−クの上の平
    均角速度、および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２次信号を作り出すた
    めの上記１次の値ｄi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】 に従ってそれらの二つの２次信号の組合わせ、の操作を
    含み、そのようにして求めている信号を得ることを特徴
    とする方法。
  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
    潜在の測定マ−クの数がｎである場合に、その内燃機関
    の数値Ｃｇを得るための請求項１１記載の方法におい
    て、その操作（ｂ）が（ｂ１）ｎc個の１次の数値ｄi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ｎc個の前記マ−ク（１４−１６）の検知器
    （２２）の前の通過の全長さを表わす第１の２次の数値
    Ｔｋの計算、（ｂ２）ｎc個の１次の数値ｄiおよび重み
    係数cos(ｉ.２π／ｎc）から出発して、 【数１１】 を使用して、内燃機関の中での燃焼の周波数での測定マ
    −ク（１４−１６）の検知器（２２）の前の通過の瞬間
    的な長さｄiの交互に変る成分の振幅の、燃焼の角周期
    の原点に対応する前記マ−ク（１４−１６）の位相の基
    準線上への投影を表わす２次の第２の数値ＤkcosΦ'kの
    計算、 を含むことを特徴とする方法。
  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２次の数値ＤkcosΦ'kおよびＴ
    k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記載の方法。
  14. 【請求項１４】測定クラウン歯車（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、定数ａまたはＡの値の補正（４８）、そのようにし
    て、燃焼周波数ｆi、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ｆrを使用して、ｚ＝（ｆi／ｆ
    r）2として、項ａをａ＝ａ(１−ｚ）、またはＡｃ＝Ａ
    (１−ｚ）を作り出すための操作、 を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】請求項１１ないし請求項１３のいづれか
    １項に記載の方法にして、操作（ａ）が、 （ａ１）ｍを２よりも大として、該内燃機関の中の燃焼
    の角度方向の周期に付随するｎc個の測定マ−ク（１４
    −１６）の各列に対応する、１次の値ｄiを整数または
    分数のマ−クを含む整数ｍのグル−プに再グループ化
    し、かつ、ｍ個の１次の数値ｄpを作り出すように検知
    器（２２）の前のそれらのグル−プの各々の通過の長さ
    を計算することからなること、及び操作（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偶力の測
    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）ｐ1を実験的に決定される０．５に近い定数、
    ｒを混合ガス濃度の値とし、ｒ≦１のとき、補正係数Ｑ
    1＝［１＋ｐ1（ｒ−１)］を作り出し、 （ｄ２）補正された数値の値（Ｃｇ)r＝Ｑ1・Ｃｇを供
    給するために、 ｒ≦１のとき、値Ｃｇにこの係数Ｑ1を印加する操作を
    含む、 ことを特徴とする方法。
  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、発生させられる偶力Ｃｇおよび
    Ｔk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Ｔk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項に記載の方法。
  20. 【請求項２０】測定マ−ク（１４−１６）が強磁性材料
    で作られた歯であり、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、 クラウン歯車（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検
    知器（２２−６０）の設置、 １次の値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項に記載の方
    法。
  21. 【請求項２１】測定マ−ク（１４−１６）が強磁性材料
    で作られた歯であり、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が測定マ−クの対象性に対応せず、クラウン歯車
    （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項に記載の方法。
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