JPS58182516A - 振動検出装置 - 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】 ジン振動の検出を行なう振動検出装置に関する。

自動軍用のエンジンでは、排ガス中の有害成分の減少及
び燃料消費率の改善のために、エンジンに供給される混
合体の空燃比を常に適正に制御することが望まれる。ま
た、排気中の窒素酸化物の量を減少させるために、エン
ジン排ガスの一部を吸気系に還流させる排気還流装置を
採用したエンジンでは、排気還流量も適正な値に制御す
ることが必要である。排ガス対策及び燃料消費率改善の
ためＫは、エンジンに供給される混合気はできるだけ希
薄であることが望ましく、また排気中の窒素酸化物の量
を減少させるためには、排気還／ｆ．ｔはできるだけ多
いことが望ましい。しかし、混合気を過度に希薄にした
り、排気還流量を多くし過ぎると、エンジンの運転状態
が不安定になる。したがって、混合気の空燃比及び排気
還流量を、エンジン運転が不安定になる直前の値に制御
することが望ましい。従来、空燃比制御においてこの要
求を実務、シようとしたものに、特公昭左６−．３３！
；７０号公報所軟のエンジン空燃比制御装置がある。こ
の装置は、二つの分岐管からなる空燃比補正用空体通路
を設け、一方の分岐管に周期的開閉弁を設けると共に他
方の分岐管に制御弁を設け、周期的開閉弁の開閉により
生じる工／ノン回転数変動を検出して制御弁の開度を制
御し、適正な空燃比を得ようとするものである。この場
合、エンジンの運転上の不安定、すなわちラフネスは、
エンジンに振動センサを設けることによっても検出でき
る。すなわち、振動センナによりエンジン振動を常時検
出して、一定以上の振動が該振動センサにより検出され
たとき、所要の制御を行なうようにすることにより、エ
ンジンが不安定になる直前の状態で運転することができ
る。しかし、そのような振動センサを設ける場合、該セ
ンナにより検出される振動はエンジン振動のみとは限ら
ず、走行路面の不整から生ずる振動も振動センサにより
検出され、空燃比制御の場合には混合気をリッチ化する
ように、また排気還流量制御の場合には排気還流量を減
少するように修正が行なわれるため、エンジン運転が不
安定でないにも拘らず過剰修正が行なわれるという問題
が佑じる。

本発明は、エンジン振動を検出してエンジンの制御を行
なう場合の上述の問題を解消し、比較的簡単な構造で路
面振動尋をエンジン振動から区別することのできる振動
検出装置を提供することを目的とする。

本発明の構成は、エンジン振動を検出する振動センナと
、該振動センサの出力を受はラフネスか否かを判別する
とともに、ラフネスであると判別したときＫは、ラフネ
スを制御するようにエンジンの空燃比又は排気還流量を
制御する信号を出力するラフネス制御回路と、上記信号
が出力されている時に、振動センサからの信号をサンプ
リングするサンプリング回路とを備え、骸サンプリング
回路の出力を検出するようＫしたことを特徴とする。す
なわち、本発明においては、ラフネス制御回路からラフ
ネス抑制信号が出力されると、エンジンラフネスは消滅
するものと考え、その時点で尚存在する振動は、エンジ
ン振動以外のもの、たとえば路面の不整による振動等で
あると判断して、振動セ／すの出力をサンプリング回路
によりサンプリングし、所要の制御を行うものである。

たと★ば、路面振動等が検出された場合には、混合気の
空燃比のリッチ化又は排気還流量の減少等のラフネス抑
制御を停止し、過剰修正を防止する。このように、本発
明によれば、簡単な構成で路面振動等をエンジン振動か
ら区別でき、路面振動等をエンジン振動と誤認して過剰
修正を行なうという不具合が防止できる。

本発明の一つの応用例では、通常はエンジン振動を検出
しつつ、混合気を希薄方向に進める空燃比制御又は排気
還流量を増加させる制御奪行ない、ラフネスに伴うエン
ジン振動を検出すると、その信号をラフネス制御回路に
入力して混合気を濃くする方向の調整を行なうか、排気
還流量を減少させる調整を行なってラフネスを抑制する
。そして、一定時間このネフネス抑制制御を行って、振
動が正常に戻ると、再び混合気を希薄化方向に進めるか
、排気還流量を増加させる制御を継続する。この場合、
上記ラフネス抑制制御を一定時間行なった後にも振動が
依然として除去されていないときＫは、この信号をサン
プリングして所定の対策、たと★ば混合気の空燃比又は
排気還流量を所定の値に―持して運転を継続する制御を
行な５゜以下、本発明の実施例につき図面を参照しつつ
説明する。

第１図を参照すれば、混合気は気化器１で作られ、吸り
通路２に設けられたスロットル弁３により流量制御され
エンジン４に導入され、エンジン４からの排気ガスは排
気通路５から排出される。

エンジン４には振動センサ６が取付けられており、この
出力は振動検出装置７に入力される。振動検出装置７か
らの出力はアクチェータ８の作動を制御して混合気の空
燃比を変化させ得るようになっている。なお本例ではこ
のアクチュエータ８は気化器１のエアーブリード通路内
に設けられ、エアーブリード量を制御するもので、電流
供給量の増加に比例して混合気を希薄化するように作用
する。

給−図は本発明の一実施例に係る振動検出装置の回路を
示したもので、振動センサ６からの振動信号はローパス
フィルタ９を通過する際、低周波領域の振動信号が選択
され、両波整流回路ｌＯにより整流され、この出力信号
Ｓ／は制御時間決定回路１１に入力される。制御時間決
定回路１１は抵抗Ｒ／、Ｒ，２、Ｒ３及びコンデンサＣ
／、Ｃ２を有しており、一定時間Ｔ／だけ遅延した信号
Ｓ、２をコンツヤレータ１２の負側入力端子に入力する
。コンパレータ１２の正側入力端子には電源電圧Ｅ／を
抵抗Ｒ＋、Ｒｊで分割して得られる基準電圧Ｅ２が入力
され、コンツヤレータ１２は信号Ｓ−と基準電圧Ｅ−と
を比較し、信号Ｓ、２が大きいときはローレベル、基準
電圧Ｅコが大きいときにはハイレベルの信号Ｓ３を出力
する。この信号Ｓ３は、抵抗Ｒ６を経てコンツヤレータ
１３の負側端子に入力される。この信号はコン／ｌレー
タ１３内で電源電圧Ｅ３を抵抗Ｒ７、＊Ｉｆで分割して
得られる基準電圧Ｅ弘と比較され、コンパレータ１３は
信号Ｓ３が大きいときはローレベル、基準電圧ＥＱが大
きいときはハイレベルの出力信号を発する。この場合、
コンパレータ１３にはコンデンサＣ３を含む回路が接続
されているのでコン・ンレータ１３の出力は積分波形の
信号Ｓ＋に変換される。この信号Ｓ４Ｉはアナログスイ
ッチ１４、ダイオード１５、及び抵抗９を経てコ／・母
レータ１６の負側端子１６に入力される。コンツヤレー
タ１６の正側には三角波発生回路１７からの出力Ｓ！ｒ
が入力される。三角波発生回路１７は１１１％ＩＥ、３
−、抵抗Ｒ／θ、Ｒ／／、Ｒ／コ、Ｒ／３、Ｒ／ダ、Ｒ
／ｊ及び差動増幅器２０．１９、コンデンサＣ＋を有し
ており、所定の周波数を有する三角波出力ｓ、ｔを発生
するようになっている。コンパレータ１６は負側の入力
信号が太きいときにはローレベル、正側の入力信号すな
わち三角波伯ＭＳｊが大きいときはハイレベルのパルス
信号Ｓ６を出力する。この信号Ｓ６は抵抗Ｒ／Ａを介し
てトランジスタ２１のペースに入力される。トランジス
、り２１はＮＰＮ′Ｍｉであり信号Ｓ乙がハイレベルの
とき導通しその出力はトランジスタ２２のペースに入力
される。トランジスタ２２はＮＰＮ型であり、トランジ
スタ２１からのエミッタ電流がペースに入力されたとき
導通する。アクチェエータ８の作動用ソレノイド８０は
、電源Ｅ！ｆとＦランジメタ２１．２２のコレクタとの
間に接続されている。従って、アクチュエータ８のソレ
ノイド８ａへ通電時間は信号Ｓ６がノ・インペルの時間
に対応し、アクチュエータ８の作動は電源Ｅ３からの電
流の通電時間に比例するので通電時間が少〜・とアクチ
ュエータの作動は小さく、エアゾリード量が減少するの
で混合気は濃くなり、通電時間が長いと希薄になる。

両波整流回路の出力Ｓ／はサンプリング回路２３にも入
力される。サンプリング回路２３は抵抗Ｒ／’７、Ｒ／
ざ、Ｒ／９、＊２．０．　Ｒ２／、Ｒ２２、コンデンサ
ｃｓ、ｃｐ、アナログスイッチ２４、コンパレータ２５
、インバータ２６、電源Ｅ６を有しており、コンル−タ
１２の出力Ｓ３か四−レベルになったとき、信号Ｓ３は
抵抗Ｒ／クヲ介し、コンデンサＣｊ１４より一定時間■
２の遅れをもってインバータ２６に入力され反転してハ
イレベルとなりアナログスイッチ２４を閉にする。この
とき、両波整流回路１０からの出力Ｓ／がサンプリング
回路２３に導入されるようになっている。信号Ｓ／は、
アナログスイッチ２４から、抵抗１８と、抵抗１９及び
コンデンサｃ７からなる遅Ｗ回路を軒て、一定時間Ｔ３
の遅れをもって、抵抗２０を通りコンツヤレータ２５の
正側入力端子に入力される。コン・２レータ２５の負側
には、電源電圧Ｅ６を抵抗Ｒ２／、Ｒ，２，！により分
割して得られる基準電圧Ｅ７が入力される。

コンツヤレータ２５は信号が太きいときはノ・イレベル
、基準電１圧Ｅ７が大きいときはローレベルの信号Ｓ７
を出力する。信号Ｓ７はノ・インペルのときアナログス
イッチ２６を閉にする一方、イン・り一タ２ＢＫより反
転してローレベルになりアナログスイッチ１４を開にす
る。従って、信号Ｓ７がノ・インペルのとき電、源電圧
Ｅｇに接続された抵抗Ｒコ３、分圧抵抗Ｒ２ダ及び抵抗
ＲコＳを廟する固定デユーティ比回路２９の固定デユー
ティ比信号Ｓざがコンパレータ１６に入力され、信号Ｓ
弘の入力は遮断される。

以上の回路において、本実施例の制御動作を説明すれば
、振動センサ６によりラフネスが検出されていないとき
は、コンミ４’レータ１２の出力Ｓ３はハイレベルであ
り、従って積分波型である信号Ｓ＋は漸減する傾向を有
し、信号Ｓ６のノ４ルス幅は次第に大きくなる。すなわ
ち、アクチュエータの作動量は次第に大きくなり、混合
気は希薄化する。ラフネスによる振動が検出されるとそ
の信号Ｓ／は時間Ｔ／だけ遅れてコンパレータ１２に入
力される。このとき信号Ｓ／が基準電圧Ｅコより大きい
と出力信号Ｓ３はノ・インペルからローレベルに変わり
、信号Ｓ＋は漸増傾向に転する。従ってアクチュエータ
８の作動量は次第に小さくなり混合気を濃くする方向へ
の制御が行なわれる。すなわち、ラフネス抑制制御が行
なわれる。このラフネス抑制制御の結果として、エンジ
ンラフネスが消滅し、両波整流回路１０の出力Ｓ／がロ
ーレベルになると、コンデンサＣ１、・Ｃλが放電を始
め、一定時間経過後に、コンパレータ１２の出力がロー
レベルになり、ラフネス抑制制御は終結する。この場合
、信号Ｓ３はインバータ２６により反転されてハイレベ
ルとなり、時間Ｔ２だけ遅れてアナログスイッチ２４を
閉じる。従って、信号Ｓ／がサンプリング回路２３に入
力される。信号Ｓ／は時間Ｔ３だけ遅れてコン／４’レ
ータ２５に入力され、基準！圧Ｅりより大きい場合には
信号Ｓりがハイレベルになりアナログスイッチ２６は閉
じられスイッチ１４は開になる。

従って、この場合には信号Ｓ＋はコン／４’レータ１６
への入力が中断され、固定デユーティ比を表わす信号Ｓ
ざがコンパレータ１６に入力される。

すなわち、混合気を鎖くするラフネス抑制制御か中断さ
れ、固定デユーティ比による空炉比制御が行なわれるこ
とになる。これは、−たん振動を検出し、一定時間ラフ
ネス抑制制御が行なわれている場合に、さらに継続して
検出される振動は路面の不整醇他の要因に基づくもので
あると考★、エンジン振動以外の振動により不必要に混
合りが、リッチ化するのを防止するためである。このよ
うな固定デユーティ比による制御は、振動がなくなり、
両波整流回路１０の出力Ｓ／がローレベルになった後、
コンデンサＣ／、Ｃ２が放電を完了してコンパレータの
出力Ｓ３がノ・インベルに変わるまで行なわれ、その後
は再び混合気の希薄方向への空燃比制御が継続される。

なお本例では９燃比制御の場合について説明したが上述
の制御は同様に排気還流量制御にも適用できる。また、
サンプリング回路２３の出力は、路面振動等、エンジン
振動以外の振動を表わすものとして、他の制御に利用す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

１＠／図は、本発明の一実施例の概略図、第４図は本発
明の一実施例に係る振動検出装置の回路の詳細である。 符号の説明 ３・・・・・・スロットル弁、　　６・・・・・・振動
センナ、７・・・・・・振動検出装置、　８・・・・・
・アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン振動を検出する振動センナと、該振動上ンサの
   出力を受はう７ネスか否かを判別するとともに１ラフネ
   スであると判別したときには、ラフネスを抑制するよう
   にエンジンの空燃比又は排気還流量を制御する信号を出
   力するラフネス制御回路と、前記信号が出力されている
   時に１前記振動センナからの信号をサンプリングするサ
   ンプリング回路とを備え、該サンプリング回路の出力を
   検出するようにしたことを４Ｉ像とする振動検出装置。