JPS5979856A - 内燃機関の回転速度変化量検出装置 - Google Patents

内燃機関の回転速度変化量検出装置

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JPS5979856A
JPS5979856A JP19003982A JP19003982A JPS5979856A JP S5979856 A JPS5979856 A JP S5979856A JP 19003982 A JP19003982 A JP 19003982A JP 19003982 A JP19003982 A JP 19003982A JP S5979856 A JPS5979856 A JP S5979856A
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JP
Japan
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engine
speed
internal combustion
combustion engine
cycle
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JP19003982A
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English (en)
Inventor
Koichi Izumi
泉 康一
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Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P11/00Measuring average value of speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

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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】 本発明は内燃機関の回転速度変化量検出装置に関し、詳
細に述べると、ディーゼル機関の如き内燃機関の回転速
度の駕化負を精度よく検出することができる回転速度変
化量検出装置に関する。
一般に、内燃機関における各棟の制御を電子的に行なう
場合には、内燃機関の回転速度を精度よく検出すること
が必要とされる。例えは、電子制御式調速装置において
は、機関の安定運転を図るために、系の利得を下げ、且
つ位相遅れの少ないノ・−ドウエアによるフィルタ又は
プログラム処理によるフィルタを付加する等の工夫が施
これているが、機関負荷の急変時には、応答性を阻害す
ることとなるため、負荷の変化を連続的に検出し、この
検出結果に従って上記フィルタの定数を変化さぞ、機関
のその時々の運転状態に見合・つたフィルタ特性を与え
ることが望まれる。このため、機関速度Nの単位時間当
りの変化シー(ΔN/ΔT)を検出することにより負荷
の変動を仰シ、これによりフィルタの特性を変化せしめ
る方法が考えられているが、この棟の制御を満足に行な
うためには、機関速度の検出を精度よく行なうことが必
要となる。
即ち、内燃機関においては、吸入、圧縮、燃焼、排気の
工程が所定のサイクルで行なわれる結果、獣悟直櫻f仏
tハての上−bn工売pも4)馴11ししもシ、機関の
回転速度に周期的な変動が生ずることとなる。従って、
回転速度に基づく制御を精度よく行なう場合には、回転
速度における上述の周期的変動を除去した回転速度情報
を得ることが必要となる。
本発明の目的は、従って、内燃機関において生じる上述
の周期的回転変動の影響を除去し所望の内燃機関運転制
御に必要な高精度の機関速度情報を得ることができる、
内燃機関の回転速度変化量検出装置を提供することにあ
る◎ 本発明によれば、内燃機関の上死点タイミング毎にタイ
ミングパルスを発生する手段と、該タイミングパルスの
発生時間間隔に基づいて上記内炉機関のエンジンサイク
ルの一周期に亘る平均機関速度を該タイミングノクルス
の発生毎に演算する第1演算手段と、上記タイミングパ
ルスルスがm個(m=1,2・・・)発生する毎に、そ
の時上記第1演算手段演算された平均機関速度とmノ母
ルス前に演算された平均機関速度とにより上記内燃機関
の速度変動率を演算する第2演算手段とを備えて成る内
燃機関の回転速度変化量検出装置が提案される。
このような構成によれば、上死点タイミングを示すパル
スに応答して機関のエンジンサイクルの一周期に亘る平
均速度を先ず演算し、この平均速度に基づいて機関速度
の変化量を演算するので、内燃機関に固有の周期的回転
変動の影響を除去して高精度の機関速度情報を得ること
ができる。mの値−とより大きく設定すれば、雑音等に
よる検出誤差の影響を減少せしめることができる。
以下、図示の実施例によυ本発明の詳細な説明する。
第1図には、本発明による回転速度変化量検出装置を適
用した電子式調速装置の一実施例の概略ブロック図が示
されている。電子式調速装置1は、ディーゼル機関2に
連結されている燃料噴射ポンプ3の燃料調節部材(図示
せず)の位置調節を行ない、ディーゼル機関2に供給さ
れる燃料の量を°調節し、ディーゼル機関2の速度制御
を所定のガバナ特性に従って行なうための装置であp1
燃燃料部部拐の制御位置を演算する演算処理装置4を備
えている。演算処理装置4は、例えばマイクロコンピュ
ータに所定の演算プログラムなストアすることにより構
成することができ、アクセルペダルの踏込量を示すアク
セルデータD1%機関の冷却水温度を示す水温データD
2が入力されると共に、ディーゼル機関2に設けられた
タイミングパルス発生器5からのタイミングノクルスP
が入力すれている。タイミングパルス発生器5は、ディ
ーゼル機関2のクランク軸2aに固着された歯車5aと
、電磁ピックアップ5bと金有し、館車5aの回転に伴
ない、歯車5aの各コグが電磁ピックアップ5bに次々
に接近、離反するように配置されている。電磁ピックア
ップ5bと歯車5aとの間の相対位置1ケ?係は、ディ
ーゼル機関2が上死点タイミングになった時に電磁ピッ
クアップ5bにパルス電圧が訪起されるように定められ
てお9、電磁ビックアップ5bK誘起された電圧は/4
’ルス発生回路5cに入力され、機関の上死点タイミン
グを示すタイミングパルスPが出力芒れる。
図示の実施例では、ディーゼル機関2は4サイクル゛の
6気筒となってお9、従って、機関が1回転する間にタ
イミングパルスPは6個出力され、燃焼は3回行なわれ
る。従って、第2図(a)に示す如くタイミングノぐル
スPn−1” n ” n+1・・・カ得うれる場合、
機関の回転速度Nは、タイミングパルスの発生周期の2
倍の周期で第2図(b)に示す如く変動することになシ
、この回転速度Nの周期的変動は、タイミングパルスの
時間軸上の変動として生じる。
タイミングパルスPは演算処理装置4に入力され、ノヤ
ルスの発生時間間隔に基づいてその時々の回転速度が演
算されると共に、この演算結果得られた回転速度データ
と、アクセルデータD、及び水温データD2とに基づい
て燃料調節部材の位置決めのだめの演算が実行される。
この結果得られた燃料調節部材の制御位置を示す位置制
御データDoは、サーが装置6に入力され、サーボ装置
6により燃料調節部材の位置が位置制御データDOによ
って示される位置に位置決めされる。
第3図には、演算処理装置4において実行される、燃料
調節部材の位置決めのための演算のフローチャートが示
されている。先ずイニシャルセットが行なわれると、演
算処理装置4に入力されている各データDI、D2が取
込まれ(ステップa)、しかる後、タイミングパルスP
に基づいて、回転速度Nの演算がステップb、にて実行
され、つづいて、負荷の変化状態を示す量として単位時
間当りの機関速度Nの変化量ΔN/ΔTがステップb、
において演算される。次いで、ステップCにおいて、入
力データD 1  r D 2及びステップb、で演ク
ーされた回転速度Nに関するデータに基づいてその時々
の所要のラック位置(燃料噴射量調節部材位置)の演算
が行なわれる。
ラック位置の演算は、所定のガバナ線図に従った調速制
御が行なわれるよう、与えられたデータに従ってラック
の位置を定めるための演算であシ、ラックの位置を示す
データを予めROM内にストアしておき、上述の各デー
タを該ROMにアドレス番地を示すアドレス信号として
印加し、これによシ、これらの各データの組合せに応じ
て所要のラック位置データが該ROMから読出きれるよ
うに構成することができる。
ステップCの演算によって得られたラック位置データに
対して、第4図に示す補正用フィルタ7によりその調速
特性を補正するのと同様の効果をソフトウェア処理によ
シ行なうため、フィルタ演算ステップdが設けられてい
る。ステップdにおいては、ステップb3にて得られた
ΔN/ΔTの値に基づいて、フィルタ演算(後述)が行
なわれ、所定の特性補正が行なわれ、その結果のデータ
は、ステップeにおいて処理され、位置制御データD0
がサーボコントロール信号として出力きれる。上述のス
テップa乃至ステップeの演算が所定の周期で繰返し実
行されるが、このプログラム周期はタイミングパルスP
の発生周期と同期するように設定されていてもよい。
次に、第3図に示すフローチャート中のステップb、l
b、の演算について第5図を参照して詳細に説明する。
プログラムサイクルnにおける機関の速度mn1x、、
で演算される。即ち、プログラムサイクルnにおいて得
られたタイミングパルスPnとその1つ前のタイミング
パルスPn−1との間の時間間隔Tnとタイミングパル
スPn−1とその1つ前のタイミングパルスP との間
の時間間隔”n−1との和を求め、その−2 逆数に2を乗することによシその時の速度Nnが決定さ
れる(第2図参照)。すなわち、エンジンサイクルの一
周期の時間に基づいて機関の回転速度が演算され、この
結果、相隣る2つのタイミングパルスの時間間隔にのみ
基づいて回転速度を演算するのに比べ、燃焼行程による
機関回転の周期的変動成分を平均化して演算することが
できる。上述の回転速度演算はステップB1で実行され
、該演算が終了すると、ステップB:においてCTRの
値に1を加える。初期状態においては、CTRの内容は
零であるから、結局、CTRの値は回転速度の演算回数
金示すことになる。次のステップB3においては、CT
R0値が所定の定数mとなったか否かの判別を行ない、
CTR’< m f)場合には、ステップB4 、B、
を実行することなく、ステップB。
に戻シ、上述のステップを繰返す。
回転速度の演算がm回行なわれると、ステップB3の次
にステップB4が実行され、CTRの内容が零とされる
。次いで、ステップB、において、ΔN/ΔTが下式 によp計算される。ここでN6はCTR= 0の場合の
回転速度演算で得られた回転速度値、NmはCTR=m
の場合の回転速度値であシ、kは定数である。
回転速度の単位時間当シの変動量はタイミング/4’ル
スのmAルス間隔で演算されることとなり、これによシ
、雑音等による異常値が算出されても平均化され、よシ
精度の高い演算結果を得ることができる。この平均化の
度合いは、mの値の大きさにより定まるものである。尚
、mの値は1としてもよく、この場合には、ステップB
1の次にステッゾBSが必ず実行されることになる。
第6図には、ステップdで実行されるフィルタ演算の処
理を示すフローチャートが示されている。
ステップf2gにおいて、ΔVΔTの値に基づいて極分
定数町及び微分定数Kdが算出される。各定数に1 +
 Kaは、第4図に示したフィルタ回路の積分動作及び
微分動作の様子を定めるための定数であシ、ΔVΔTの
大きさに応じて決定される。このようにして各定数に、
、に、が決定されると、今回ステップCにおいて演算さ
れたラック位置データRnとその1サイクル前に演算さ
れたラック位置データRn−4との比較がステップhに
おいて行なわれ、礼=Rn−1の場合には Qn−4+Ki(Rn−Qn−1)    ・・(1)
の演算がステップiにおいて実行される。ここで、Qn
、は1サイクル前に演算された結果に基づく、補正後の
噴射制御量を示すデータであシ、Qn−1十Ki (R
n−Qn−1)の演算結果のデータが、Qnとして格納
される。
一方、Rn触Rn−1の場合には、 Qn 1 +Na (Rn  ”n−1)     ”
・ (2)の演算がステップjにおいて実行され、その
演算結果がQnとして格納される。
このようにしてQnの演算が終了すると、次のサイクル
における演算のために、上述の演算で得られたデータQ
n’kQn、としてストアしくステップk)フィルタ演
算が終了する。
上記実施例では、ΔψTの演算処理をソフトウェアで処
理する場合について述べたが、第5図に示される処理を
ハードウェアにより処理するよう構成してもよい。
本発明によれば、上述の如く、上死点タイミングの如き
所定の基準タイミングを示すノ9ルスに応答して機関の
エンジンサイクルの一周期に亘る平均速度を先ず演算し
、この平均速度に基づいて機関の速度の変化量を演算す
るので、内燃機関に固有の周期的回転変動の影響を除去
して高精度の機関速度情報を得ることができる優れた効
果を奏するO
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による検出装置を適用した電子式調速装
置の一実施例を示すプロ、り図、第2図(、)及び第2
図(b)は第1図において得られたタイミングパルスと
機関の速度の周期的変動との間の関係を示す波形図、第
3図は第1図の演算処理装置において実行される演算の
フローチャート、第4図は第3図で実行されるフィルタ
演算で得られるフィルタ特性を説明するだめのフィルタ
回路図、第5図及び第6図は第3図に示されるフローチ
ャート中の演算処理をより詳細に示す詳細フローチャー
トである。 1・・・電子式調速装置、2・・・ディーゼル機関、3
・・・燃料噴射Iンデ、4・・・演算処理装置、5・・
・タイミングパルス発生器、P・・・タイミングパルス
、DI・・・アクセルデータ、D2・・・水温データ、
Do・・・位置制御データ。 特許出願人  ヂーゼル機器株式会社 代理人 弁理士   高  野  昌  俊第3図 第4図 / 第5図 手続補正書(自発) 昭和58年11月16日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 18  事件の表示 特願昭57−190039号 2 発明の名称 内燃機関の回転速度変化量検出装置 3、補正音する者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都渋谷区渋谷3丁目6番7号名 称 (3
33)ヂーゼル機器株式会社代表者 望 月 −成 4、代理人 住 所〒105東京都港区芝3丁目4番16号友和ピル
2階 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 6 補正の内容 [となる。このような装置として、例えば、エンジンの
出力回転軸であるクランク軸の定回転角ごとに回転数レ
ジスタのデータを読み込んで保持し、その保持したデー
タを制御回路が取り込んでエンジノ制圃ヲ行なうように
構成し、制胆のために取り入れられるエンジン回転数デ
ータのばらつ@全無くしてエンジン制菌が適切に行なえ
るようにした装置が、特開昭57−171047号公報
に開示されている。しかしながら、この装置は、機関の
速度変動率を考應、していないため、開側I性が悪いと
いう欠点ケ有している。」 (2)明細書第3頁第7行目に「除去し」とあるの全下
記の通り補正する。 「除去すると同@に、速度変動率を算出するようにして
」 (以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 内燃機関の所定タイミングを示す基準/4’ルス
    を発生する手段と、該基準パルスの発生時間間隔に基づ
    いて前記内燃機関のエンジンサイクルの1周期に亘る平
    均機関速度を該基準パルスの発生に応答して演りする第
    1演算手段と、前記基準パルスがm個(m=1.2・・
    ・)発生する毎にその時前記第1演算手段で演算された
    平均機関速度とmパルス前に演算された平均機関速度と
    、にょシ前記内熔槻関の速度変動率を演算する餓2演算
    手段とを備えて成ることを特徴とする内燃機関の回転速
    度変化量検出装置。
JP19003982A 1982-10-30 1982-10-30 内燃機関の回転速度変化量検出装置 Pending JPS5979856A (ja)

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DE19833339231 DE3339231C2 (de) 1982-10-30 1983-10-28 Einrichtung zum Feststellen des Änderungswertes in der Drehzahl eines Verbrennungsmotors

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