JPH0783106A - 多気筒エンジンの回転変動率の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 何番目のピストンの爆発時の速度変化が早い
か遅いかを計測する。 【構成】 燃料噴射検出手段（燃料噴射検出センサ５）
により検出した第１の燃料噴射ノズル３の噴出間隔にお
いて回転角速度検出手段（パルスカウント回転センサ
９）が計測した各パルス信号の時間間隔からすべての気
筒の回転変動率を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンの回転
変動率の測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒エンジンの振動は、爆発行程の振
動と、その１／４、１／８・・・振動数の所でピークが
ある。そして、各気筒毎に回転が変化するので、回転数
が早いものは、クランク角が早く回転する。また、キャ
ブの振動は、エンジンと同じ周波数帯に現れる。

【０００３】そのため、１／４、１／８の振動数でピー
クが出る。この１／４、１／８の振動数がキャブと共振
するキャブは、通常、一番大きい（周波数の高い）振動
に対しては共振しない設計としているが、１／４、１／
８の振動は防止できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、従来か
ら、 （１） エンジン全体としての振動を振動センサにより
検知し、周波数分析器により分析して全体の振動状況を
見ることは可能であった。しかし、特異な振動があるこ
とは判っても、起因を特定することはできなかった。

【０００５】エンジンの低回転において特に発生する振
動は、各気筒間の燃料噴射量のバラツキがあると、回転
にバラツキが発生し特異な振動として現れるため、乗員
に不快感を与えている。

【０００６】（２） 各気筒の噴射量を調整し（バラツ
キを無くするのではなく）振動を低減できることは判っ
ていた。しかし、噴射量の調整方法は、メスシリンダに
より一定時間の噴射量を受け、その量を測定して燃料噴
射ノズルにより調整を繰返すという方法であったが、自
動車に実装された状態での測定は事実上不可能であっ
た。

【０００７】本発明は、何番目のピストンの爆発時の速
度変化が早いか遅いかを計測する多気筒エンジンの回転
変動率の測定方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による方法は、ク
ランク軸が１回転するときに多数のパルス信号を発生す
る回転角速度検出手段と、各気筒毎のノズルチューブの
変位から燃料噴射を検出する燃料噴射検出手段とを用
い、第１の気筒の燃料噴射検出手段が燃料の噴射を検知
した時点から次にその燃料噴射手段が燃料の噴射を検出
するまでの間の回転角速度検出手段からの各パルス信号
の時間間隔を測定し、その時間間隔によってすべての気
筒の爆発時の回転変動率を求めることを特徴としてい
る。

【０００９】

【作用】本発明においては、無負荷最低回転時の燃焼の
バラツキにより発生する駆動軸での回転変動を、駆動軸
と直結したリングギヤ１枚毎に通過する時間を測定し、
その通過する時間の変化により回転変動量を表す。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１には、本発明を実施する測定装置の一
例が示されている。図において、４サイクル多気筒エン
ジン１のインジェクションポンプ２を第１燃料噴射ノズ
ル３に接続するノズルチューブ４には、燃料噴射検出手
段である燃料噴射検出センサ５が設けられている。ま
た、エンジン１にトランスミッション６を連結するクラ
ッチハウジング７には、リングギヤ８に対向しクランク
軸が１回転するときに多数のパルス信号すなわちギヤ信
号を出力する回転角速度検出手段であるパルスカウント
回転センサ９が設けられている。

【００１２】そして、これら両センサ５、９は、それぞ
れ専用処理ボード１０に接続され、そのボート１０は、
パーソナルコンピュータ（以下パソコンという）２０に
接続されている。

【００１３】前記燃料噴射検出センサ５には図２に示す
ように、圧電素子５ａとロックナット５ｂとが設けら
れ、両者５ａ、５ｂの間に挟持したノズルチューブ４
が、燃料噴射により振動変位するのを検出して噴射信号
を出力するようになっている。

【００１４】前記パルスカウント回転センサ９には図３
に示すように、磁石９ａとコイル９ｂとが設けられ、リ
ングギヤ８の歯が１まい毎に通過するときに、１つのパ
ルス信号すなわちギヤ信号を出力するようになってい
る。

【００１５】図４においては、専用処理ボード１０に
は、噴射信号が入力される噴射信号前処理部１１、第１
ゲート１２及び第１カウンタ１３が直列に設けられてい
る。また、ギヤ信号が入力されるギヤ信号前処理部１
４、タイミング信号発生器１５及び第２カウンタ１６が
直列に設けられ、信号発生器１５は、第１ゲート１２に
接続されている。また、計測信号発生器１７が設けら
れ、両発生器１５、１７に接続された第３カウンタ１８
が設けられ、両カウンタ１６、１８及び発生器１５に接
続された記憶メモリ１９が設けられている。

【００１６】次に、図４及び図５を参照して計測の態様
を説明する。

【００１７】パソコン２０からの計測開始信号で第１ゲ
ート１２が開き、第１カウンタ１３に噴射信号を送る。

【００１８】第１カウンタ１３はセットされたカウント
値に達すると、第１ゲート１２を閉じ、パソコン２０に
計測終了信号を送る。

【００１９】タイミング信号発生器１５は、第１ゲート
１２が開いている間、ギヤ信号のパルス間隔を計測する
ため、ギヤ信号毎に、第３カウンタ１８のリセット→第
３カウンタ１８のカウント→記憶メモリ１９へのカウン
ト値転送→第２カウンタ１６をプラス１だけカウント→
第３カウント１８のリセットを繰り返す。

【００２０】計測信号発生器１７は、ギヤ信号の間隔を
計測するための基準信号を発生する。

【００２１】パソコン２０は、計測終了信号を検出する
と、第２カウンタ１６にパルスを送り、シーケンスに記
憶メモリ１９から計測区間の測定するギヤ信号を読み出
す。

【００２２】図６には、上記の読み出した測定するギヤ
信号ａ、ｂ間の拡大したものに対し時間計測パルス（例
えば１００万分の１秒単位）を対比させたものである。

【００２３】パソコン２０は、これらのギヤ信号から計
測区間全域におけるエンジン１の回転を分析し、エンジ
ン２回転における各気筒による回転変動率を算出する。

【００２４】図７及び図８には、例えばＶ８エンジンの
算出された各気筒別の回転変動率が示されてい。図にお
いて、Ｌは左バンク、Ｒは右バンク、Ｌ、Ｒの前の数字
は気筒番号を示している。両図とも、修正気筒は右バン
ク３番（Ｒ３）で、噴射量を減らすことを示している。
これにより、右バンク３番の燃料噴射ノズル３の噴射量
を減らすように調整し、エンジンに起因する振動を低減
することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
速度で回転するリングギヤ１枚毎の通過する時間を、例
えば１００万分の１秒単位で測定して各速度変化すなわ
ち回転変動率を求め、これを均一化するように各気筒の
燃料噴射量を調整し、全体的に均一に回転するエンジン
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する測定装置を示す全体構成図。

【図２】燃料噴射検出センサを示す側断面図。

【図３】パルスカウント回転センサを示す側断面図。

【図４】制御フローチャート図。

【図５】計測態様を説明するタイミングチャート図。

【図６】図５の２つのパルスの拡大図。

【図７】回転変動率の算出結果の一例を示す図面。

【図８】回転変動率の算出結果の他の例を示す図面。

【符号の説明】

１・・・４サイクル多気筒エンジン ２・・・インジェクションポンプ ３・・・第１燃料噴射ノズル ４・・・ノズルチューブ ５・・・燃料噴射検出センサ ５ａ・・・圧電素子 ５ｂ・・・ロックナット ６・・・トランスミッション ７・・・クラックハウジング ８・・・リングギヤ ９・・・パルスカウント回転センサ ９ａ・・・磁石 ９ｂ・・・コイル １０・・・専用処理ボード １１・・・噴射信号前処理部 １２・・・第１ゲート １３・・・第１カウンタ １４・・・ギヤ信号前処理部 １５・・・タイミング信号発生器 １６・・・第２カウンタ １７・・・計測信号発生器 １８・・・第３カウンタ １９・・・記憶メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸が１回転するときに多数のパ
   ルス信号を発生する回転角速度検出手段と、各気筒毎の
   ノズルチューブの変位から燃料噴射を検出する燃料噴射
   検出手段とを用い、第１の気筒の燃料噴射検出手段が燃
   料の噴射を検知した時点から次にその燃料噴射手段が燃
   料の噴射を検出するまでの間の回転角速度検出手段から
   の各パルス信号の時間間隔を測定し、その時間間隔によ
   ってすべての気筒の爆発時の回転変動率を求めることを
   特徴とする多気筒エンジンの回転変動率の測定方法。