JPS60337A - 内燃機関の出力変動測定方法 - Google Patents
内燃機関の出力変動測定方法Info
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- JPS60337A JPS60337A JP10669983A JP10669983A JPS60337A JP S60337 A JPS60337 A JP S60337A JP 10669983 A JP10669983 A JP 10669983A JP 10669983 A JP10669983 A JP 10669983A JP S60337 A JPS60337 A JP S60337A
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- cylinder
- engine
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- 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
- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
- G01M15/046—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12 by monitoring revolutions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1015—Engines misfires
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は内燃機関の出力変動を測定する方法に関するも
のである。
のである。
近年、排気公害防止あるいは省エネルギーの対策として
、エンジンの点火時期や空燃比を最適に調整するための
努力がされているが、点火時期中空燃比の適否を検出す
る一手段としてエンジンの出力変動を測定するととが行
なわれている。
、エンジンの点火時期や空燃比を最適に調整するための
努力がされているが、点火時期中空燃比の適否を検出す
る一手段としてエンジンの出力変動を測定するととが行
なわれている。
この出力変動測定の従来方法としては、特開昭51−1
04106.特開昭53−65531゜特開昭57−1
06834等に記載の方法が知られている。これら従来
の方法はいずれもクランクシャツ)1回転に要する時間
Ti を時系列的に測定し、その各1回転の平均回転数
を逐次に比較し、内燃機関の変動をめようとするもので
ある。
04106.特開昭53−65531゜特開昭57−1
06834等に記載の方法が知られている。これら従来
の方法はいずれもクランクシャツ)1回転に要する時間
Ti を時系列的に測定し、その各1回転の平均回転数
を逐次に比較し、内燃機関の変動をめようとするもので
ある。
一方、実車における機関の回転数は、舗装路か悪路かの
路面状態の違いによっても影響を受ける。
路面状態の違いによっても影響を受ける。
第1図は車輛を一定速度で走行させ、クランクシャ7ト
の30℃Aの回転間隔で測定した回転数の変動波形を示
したものであシ、それぞれ(1)は台上の場合、(2)
は舗装路の場合、((至)は悪路の場合−の波形である
。ここに1回転は860℃Aに相当し、空燃比A/Fは
14.5に選ばれている。この第1図からも明らかなよ
うに、車輛が一定速度で走行しているにもかかわらず、
悪路の場合は路面の凹凸によシ回転数が大きく変化する
。
の30℃Aの回転間隔で測定した回転数の変動波形を示
したものであシ、それぞれ(1)は台上の場合、(2)
は舗装路の場合、((至)は悪路の場合−の波形である
。ここに1回転は860℃Aに相当し、空燃比A/Fは
14.5に選ばれている。この第1図からも明らかなよ
うに、車輛が一定速度で走行しているにもかかわらず、
悪路の場合は路面の凹凸によシ回転数が大きく変化する
。
このようにクランクシャフト1回転に要する時間Ti
で測定した平均回転数は、エンジンの出力変動以外に路
面の凹凸によるエンジンの負荷変動によっても大きく影
響される。したがって、クランクシャフト1回転に要す
る時間Ti から1凹脈ごとの平均回転数を測定して回
転数変動、すなわち出力変動を測定する従来方式では、
出力文@を厳密に検出することが困難であるという問題
点がある0 〔発明の目的〕 本発明の目的は、実車走行時において、路面状no影w
を受けずに、また負荷変動やアクセルペダルの操作すな
わち過渡状態においても影響されることなく、内燃機関
の定常状態、過渡状態のいずれの出力変動をも正確に測
定できるようにすることにある。
で測定した平均回転数は、エンジンの出力変動以外に路
面の凹凸によるエンジンの負荷変動によっても大きく影
響される。したがって、クランクシャフト1回転に要す
る時間Ti から1凹脈ごとの平均回転数を測定して回
転数変動、すなわち出力変動を測定する従来方式では、
出力文@を厳密に検出することが困難であるという問題
点がある0 〔発明の目的〕 本発明の目的は、実車走行時において、路面状no影w
を受けずに、また負荷変動やアクセルペダルの操作すな
わち過渡状態においても影響されることなく、内燃機関
の定常状態、過渡状態のいずれの出力変動をも正確に測
定できるようにすることにある。
本発明においては、気筒の各爆発行程にともなってあら
れれる周期的、脈動的な機関回転数、トルクおよび気筒
内圧力の少くとも1つの変化からの燃焼に応する値の検
出にもとづき、該検出された値を回転数により補正する
内燃機関の出力変動測定方法が提供される。
れれる周期的、脈動的な機関回転数、トルクおよび気筒
内圧力の少くとも1つの変化からの燃焼に応する値の検
出にもとづき、該検出された値を回転数により補正する
内燃機関の出力変動測定方法が提供される。
本発gAは、本発明者の得た下記の知見に基づいている
。
。
すなわち、第2図に4サイクル、4気筒エンジンの回転
数の経時変化が示される。各気筒Vi、第1゜第3.I
II4.第2気筒の頴に爆発性8′fc繰り返しており
、第2図中、I、II、III、IVはそれぞれ第1、
第2.第3.第4気筒の爆発行程における回転数変化で
あることを示す08(TDC)は上死点信号をあられし
、S′はクランクシャフトの30℃Aの回転ごとに出力
される回転周期信号をあられす。 N n (1) 、
Nrn(i) + N n(2) 、N rn(2)は
それぞれ所定の気筒(この場合は第1気筒)の所定のク
ランクシャフト回転角における平均回転数をあられし、
N n(1)等の添字のnはTDCitの30′CAか
ら60℃Aまでの平均回転数であることを、またN、、
(1)等のmはTDC後の90℃Aから120℃Aまで
の平均回転数であることをあられし、さらにNn(1)
l Nn(21等の(1) 、 (21の数字は、それ
ぞれ所定の気筒の第1回目、第2回目の爆発行程におけ
る平均回転数であることをあられす。
数の経時変化が示される。各気筒Vi、第1゜第3.I
II4.第2気筒の頴に爆発性8′fc繰り返しており
、第2図中、I、II、III、IVはそれぞれ第1、
第2.第3.第4気筒の爆発行程における回転数変化で
あることを示す08(TDC)は上死点信号をあられし
、S′はクランクシャフトの30℃Aの回転ごとに出力
される回転周期信号をあられす。 N n (1) 、
Nrn(i) + N n(2) 、N rn(2)は
それぞれ所定の気筒(この場合は第1気筒)の所定のク
ランクシャフト回転角における平均回転数をあられし、
N n(1)等の添字のnはTDCitの30′CAか
ら60℃Aまでの平均回転数であることを、またN、、
(1)等のmはTDC後の90℃Aから120℃Aまで
の平均回転数であることをあられし、さらにNn(1)
l Nn(21等の(1) 、 (21の数字は、それ
ぞれ所定の気筒の第1回目、第2回目の爆発行程におけ
る平均回転数であることをあられす。
このようにエンジンの回転数変化をミクロ的に観察する
と、エンジンの回転数変化はアクセル操作や上記負荷変
動に基因する比較的周期の長い回転数変化に、各気筒の
爆発行程で生じ;、J短かい周期の脈動的な回転数変化
がN畳している。エンジンのトルクあるいは気筒内圧力
についても同様に脈動的変化が現われる。
と、エンジンの回転数変化はアクセル操作や上記負荷変
動に基因する比較的周期の長い回転数変化に、各気筒の
爆発行程で生じ;、J短かい周期の脈動的な回転数変化
がN畳している。エンジンのトルクあるいは気筒内圧力
についても同様に脈動的変化が現われる。
この内燃機関の爆発行程にあられれる上記脈動的回転数
を用いて、所定の気筒の相続く爆発行程における所定タ
イミングでの回転数変化量ΔNを次式、 ΔN=Nm−Nn でめる。この回転数変化量ΔNと平均有効圧力Pi と
の関係を第3図、第4図に示す。第3図。
を用いて、所定の気筒の相続く爆発行程における所定タ
イミングでの回転数変化量ΔNを次式、 ΔN=Nm−Nn でめる。この回転数変化量ΔNと平均有効圧力Pi と
の関係を第3図、第4図に示す。第3図。
第4図において、横軸は平均有効圧力Pi(if/−〕
t5縦軸は回転数変化iΔN(rpm)をあられし、第
3図はl O00rpmの場合、第4図は1500 r
l)mの場合であるoaga図、第4図に示されるよう
に、回転数が変化すれは、Pi とΔNの関係も変化す
る。
t5縦軸は回転数変化iΔN(rpm)をあられし、第
3図はl O00rpmの場合、第4図は1500 r
l)mの場合であるoaga図、第4図に示されるよう
に、回転数が変化すれは、Pi とΔNの関係も変化す
る。
平均有効圧力Pi の標準偏差σ(Pi)と回転数変化
量ΔNの標準偏差σ(ΔN)の関係を第5図。
量ΔNの標準偏差σ(ΔN)の関係を第5図。
第6図に示す。第5図において横軸は空燃比A/Fを、
゛左側縦軸(白丸印)は平均有効圧力Pi の標準偏差
σ(Pi)(kf/d3に、右側縦軸(黒画角印)は同
転数変化量ΔNの標準偏差σVN) [xpm)t−あ
られす。第5囚におい檜は回転数を11000rp、)
ルクに4kf−mとしている。妃6図において横軸はσ
(Pi)Ckf/d)を、縦軸はσ(ΔN)(rpm)
をあられす。
゛左側縦軸(白丸印)は平均有効圧力Pi の標準偏差
σ(Pi)(kf/d3に、右側縦軸(黒画角印)は同
転数変化量ΔNの標準偏差σVN) [xpm)t−あ
られす。第5囚におい檜は回転数を11000rp、)
ルクに4kf−mとしている。妃6図において横軸はσ
(Pi)Ckf/d)を、縦軸はσ(ΔN)(rpm)
をあられす。
第3図ないし第6図に示すように、内燃機関の爆発行程
にあられれる上記脈動的な回転数を用いれば、内燃機関
の出力をかなり精度よく検出できる0 第7図、第8図は路面状態を変えたときの従来方法でめ
たΔNと爆発行程時での脈動変化量の差から計算したΔ
Nを示したものであり、第7図は従来方法の場合、第8
図は爆発行程時での脈動変化量の差から計算する本発明
における方法の場合をあられす。第7図、第8図におい
て(1)は台上の場合を、(2)は悪路の場合をあられ
す。
にあられれる上記脈動的な回転数を用いれば、内燃機関
の出力をかなり精度よく検出できる0 第7図、第8図は路面状態を変えたときの従来方法でめ
たΔNと爆発行程時での脈動変化量の差から計算したΔ
Nを示したものであり、第7図は従来方法の場合、第8
図は爆発行程時での脈動変化量の差から計算する本発明
における方法の場合をあられす。第7図、第8図におい
て(1)は台上の場合を、(2)は悪路の場合をあられ
す。
第7図に示すように、クランクシャフト1回転に要する
時間Tlt一時系列的に測定しその値からめた回転数を
逐次比較し内燃機関の回転数変動すなわち燃焼変動をめ
る従来方式は路面状態の影響金穴きく受ける。これに対
し、第8図に示すように、内燃機関の爆発行程にあられ
れる脈動的な回転数変化fLヲ求め、所定気筒における
相続く爆発行程での前記回転数変化量を逐次に比較して
燃焼変動をめた本方式、では路面の影響がごく小さいこ
とが明らかである。すなわち、これは各爆発行程での脈
動変化量は極めて短時間において測定されるものであっ
て、その間におけるアクセル操作ないしエンジン負荷変
動による回転数変化量はほとんど無視し得るからであり
、これにより、路面状態に影響されない出力測定が可能
であることが明らかとなる。
時間Tlt一時系列的に測定しその値からめた回転数を
逐次比較し内燃機関の回転数変動すなわち燃焼変動をめ
る従来方式は路面状態の影響金穴きく受ける。これに対
し、第8図に示すように、内燃機関の爆発行程にあられ
れる脈動的な回転数変化fLヲ求め、所定気筒における
相続く爆発行程での前記回転数変化量を逐次に比較して
燃焼変動をめた本方式、では路面の影響がごく小さいこ
とが明らかである。すなわち、これは各爆発行程での脈
動変化量は極めて短時間において測定されるものであっ
て、その間におけるアクセル操作ないしエンジン負荷変
動による回転数変化量はほとんど無視し得るからであり
、これにより、路面状態に影響されない出力測定が可能
であることが明らかとなる。
一方、第3図および鶴4図かられかるように、各回転数
での本発明による回転数変化量ΔN、すなわち爆発行程
時での脈動回転数の差から計算した回転数変化量ΔNと
平均有効圧力Pi との関係は、各回転数ごとに異なる
傾きを示す。
での本発明による回転数変化量ΔN、すなわち爆発行程
時での脈動回転数の差から計算した回転数変化量ΔNと
平均有効圧力Pi との関係は、各回転数ごとに異なる
傾きを示す。
燃焼変動をめるには、所定の気筒での燃焼状態を示す回
転数変化量△N、例えば第2図ではΔN1=Nmα)
−Nn(1) ΔN2=Nm(2)−Nn(2) を検出するか、もしくはこΩ回転数変化量ΔN1゜ΔN
2の差である回転数変動ΔN′ ΔN′=ΔN1−ΔN2 を検出すればよいが、前述の如く、回転数により特性は
異なったものとなるため、各回転数変化量ΔNi単純に
は比較できない。
転数変化量△N、例えば第2図ではΔN1=Nmα)
−Nn(1) ΔN2=Nm(2)−Nn(2) を検出するか、もしくはこΩ回転数変化量ΔN1゜ΔN
2の差である回転数変動ΔN′ ΔN′=ΔN1−ΔN2 を検出すればよいが、前述の如く、回転数により特性は
異なったものとなるため、各回転数変化量ΔNi単純に
は比較できない。
そこで、上記内燃機関の爆発行程にあられれる脈動的な
回転数変化量ΔN1 ΔN=N□−Nn を検出し、かつこの検出したΔN’&回転数で補正する
ことによって、もしくは爆発行程時の回転数変化量計算
前の各回転数ヲ回転数補正しその補正後の値を用いて爆
発行程にあられれる脈動的な回転数変化量ΔNk求める
仁とによって、回転数に影響されない、すなわちある一
定の回転数の値で揃えることができるため過渡状態でも
影響されない正確な回転数変化量の検出が可能となり、
したがって正確な出力変動の測定が可能となる。
回転数変化量ΔN1 ΔN=N□−Nn を検出し、かつこの検出したΔN’&回転数で補正する
ことによって、もしくは爆発行程時の回転数変化量計算
前の各回転数ヲ回転数補正しその補正後の値を用いて爆
発行程にあられれる脈動的な回転数変化量ΔNk求める
仁とによって、回転数に影響されない、すなわちある一
定の回転数の値で揃えることができるため過渡状態でも
影響されない正確な回転数変化量の検出が可能となり、
したがって正確な出力変動の測定が可能となる。
本発明の一実施例としての内燃機関の出力変動測定方法
を行う装置が第9図に示される。
を行う装置が第9図に示される。
第9図において、Eは出力変動測定対象たる4サイクル
、4気筒のエンジンで、そのクランクシャ7)1の先端
に位置するプーリ2には角度信号板3が取v+lけであ
る0角度信号板3は磁性体の円板で、その周上には12
枚の歯が形成しである。
、4気筒のエンジンで、そのクランクシャ7)1の先端
に位置するプーリ2には角度信号板3が取v+lけであ
る0角度信号板3は磁性体の円板で、その周上には12
枚の歯が形成しである。
4は上記信号板3の歯と対向するように設けた角度信号
センサで、シャ7)1と一体回転する上記信号板3の各
歯の通過毎にパルス信号を出力する。
センサで、シャ7)1と一体回転する上記信号板3の各
歯の通過毎にパルス信号を出力する。
したがってセンナ4はシャ7)10回転で12パルスの
信号?出力する。またシャ7)1は第1気筒より第4気
筒まで爆発行程が一巡する間に2回転する。
信号?出力する。またシャ7)1は第1気筒より第4気
筒まで爆発行程が一巡する間に2回転する。
5はディストリビュータ、6はディストリビュータ5に
内蔵された気筒判別センサで、第1気筒の圧縮上死点に
てパルス信号を出力する。7は出力変動の演算ユニット
であり、上記角度信号センサ4および気筒判別センサ6
のパルス信号が入力する。
内蔵された気筒判別センサで、第1気筒の圧縮上死点に
てパルス信号を出力する。7は出力変動の演算ユニット
であり、上記角度信号センサ4および気筒判別センサ6
のパルス信号が入力する。
第1θ図は出力変動の演算ユニット7の構成を示すもの
で、第10図により演算ユニットを説明する。角度信号
センサ4からの角度信号は波形整形回路71Aで波形整
形され、回転数計数回路72に入力される。回転数計数
回路72は16ビツトの2進カウンタで構成され角度信
号の30℃Aの周期を計数して計算回路74に2進デー
ダで送り計算回路74はこれを逆数演算して回転数とす
る。計算回路74としてはマイクロコンビーータを用い
ることができる。
で、第10図により演算ユニットを説明する。角度信号
センサ4からの角度信号は波形整形回路71Aで波形整
形され、回転数計数回路72に入力される。回転数計数
回路72は16ビツトの2進カウンタで構成され角度信
号の30℃Aの周期を計数して計算回路74に2進デー
ダで送り計算回路74はこれを逆数演算して回転数とす
る。計算回路74としてはマイクロコンビーータを用い
ることができる。
気筒判別センサ6からの気筒判別信号は波形整形回路7
1Bで波形整形され、読込み回路73を経て計算回路7
4に入力される。前記計算回路74で演算され友エンジ
ンの回転数ないしトルク変動量はD/A変換回路75で
アナログ信号に変換され、図示しない空燃比制御装置あ
るいは点火時期制御装置に送られる。
1Bで波形整形され、読込み回路73を経て計算回路7
4に入力される。前記計算回路74で演算され友エンジ
ンの回転数ないしトルク変動量はD/A変換回路75で
アナログ信号に変換され、図示しない空燃比制御装置あ
るいは点火時期制御装置に送られる。
計算回路74内で行なわれる回転数変動の算出手順ft
第11図、第12図により説明する。
第11図、第12図により説明する。
第11図U)に気筒判別信号71b’fr示す0信号7
1bは第1気筒が上死点に達したしばらく後からクラン
クシャフト1が30度回転したしばらく後まで「0」レ
ベルとなる。
1bは第1気筒が上死点に達したしばらく後からクラン
クシャフト1が30度回転したしばらく後まで「0」レ
ベルとなる。
第11図(2)には回転周期信号71ae示す。信号7
1 aの各パルスの番号はクランクシャ7)1が第1気
筒上死点から30度回転する毎に順次付したもので、第
1気筒はOないし5に対応し、以下順次筒3.第4.第
2の各気筒に対応して23まで付しである。
1 aの各パルスの番号はクランクシャ7)1が第1気
筒上死点から30度回転する毎に順次付したもので、第
1気筒はOないし5に対応し、以下順次筒3.第4.第
2の各気筒に対応して23まで付しである。
第11図(3)にはクランクシャフトの30 ℃Aの回
転ごとの平均回転数が棒グラフで示される。
転ごとの平均回転数が棒グラフで示される。
さて、回転周期信号71aの立下り毎にコンピュータ7
4には割込み信号が発せられ、第12図に流れ図を示す
回転数変動演算プログラムが起動する。
4には割込み信号が発せられ、第12図に流れ図を示す
回転数変動演算プログラムが起動する。
上記演算プログラムはステップs01にて割込前のレジ
スタの内容をメモリに退避し、次にステップSO2にて
リードパルス信号5EL3i発してバスBに現われ九気
筒判別信号71bをレジスタAXに読み込む。ステップ
S03にてレジスタA1のMSBすなわち気筒判別信号
71bのレベルを判定し、IIl気筒の爆発行程開始を
示す「o」レベルである場合にはステップ805にてカ
ウント用メモリmをクリアする。「l」レベルの場合に
はステップSO4にてメモリmに1を加える。
スタの内容をメモリに退避し、次にステップSO2にて
リードパルス信号5EL3i発してバスBに現われ九気
筒判別信号71bをレジスタAXに読み込む。ステップ
S03にてレジスタA1のMSBすなわち気筒判別信号
71bのレベルを判定し、IIl気筒の爆発行程開始を
示す「o」レベルである場合にはステップ805にてカ
ウント用メモリmをクリアする。「l」レベルの場合に
はステップSO4にてメモリmに1を加える。
ステップSO6ではメモリmの内容が1.3,7゜9.
13,15,19.21のいずれかであればステップS
O7以降に進み、それ以外はステップ816ヘジヤンプ
して処理を終える。
13,15,19.21のいずれかであればステップS
O7以降に進み、それ以外はステップ816ヘジヤンプ
して処理を終える。
ステップSO7ではリードパルス信号5ELI、5EL
2を発し、計数回路72よりレジスタA2に回転周期デ
ータTを読み込む。ステップS08にてレジスタA2の
内容すなわち回転周期データTの逆数をとり、適痛な比
例定数Kを乗じて平均回転数を算出し、レジスタA3に
格納する。
2を発し、計数回路72よりレジスタA2に回転周期デ
ータTを読み込む。ステップS08にてレジスタA2の
内容すなわち回転周期データTの逆数をとり、適痛な比
例定数Kを乗じて平均回転数を算出し、レジスタA3に
格納する。
第13図は、第3図、第4図を回転数でまとめなおした
図であり、横軸には回転数N[rpm:l、縦軸には回
転数による補正係数αが示され、この補正係数αを用い
て回転数補正を行う。
図であり、横軸には回転数N[rpm:l、縦軸には回
転数による補正係数αが示され、この補正係数αを用い
て回転数補正を行う。
この回転数補正方法について説明すると、ステップ80
9は第13図のマツプで前記レジスタA3に格納されて
いる回転数に対応する回転数の補正係数αをめ、ステッ
プ810で前記レジスタA3に格納された回転数に補正
係数αを乗算し、結果をレジスタA4(=格納し、ステ
ップSllで前記レジスタA4の内容をメモリ(二記憶
する。
9は第13図のマツプで前記レジスタA3に格納されて
いる回転数に対応する回転数の補正係数αをめ、ステッ
プ810で前記レジスタA3に格納された回転数に補正
係数αを乗算し、結果をレジスタA4(=格納し、ステ
ップSllで前記レジスタA4の内容をメモリ(二記憶
する。
このメモリはカウント用メモリmのとりうる値。
すなわち、1.3,7,9.13.15,19゜21に
対応して1回の爆′発行程に対して8個準備される。メ
モリMm(1)が第1回目の爆発行程における平均回転
数を記憶するメモリであり、メモリMm(2)が第2回
目の爆発行程に対するメモリである。す匁わちメモリM
1(2)には第1気筒の第2回目の爆発行程ζ二おいて
クランクシャフト1が30度から60度まで回転する場
合の平均回転数が記憶され、メモIJM2.(2)には
回転数変動測定サイクルの最後の気筒である第2気筒の
爆発行程ζ―おいてクランクシャフト1が90度から1
20度まで回転する場合の平均回転数が記憶される。
対応して1回の爆′発行程に対して8個準備される。メ
モリMm(1)が第1回目の爆発行程における平均回転
数を記憶するメモリであり、メモリMm(2)が第2回
目の爆発行程に対するメモリである。す匁わちメモリM
1(2)には第1気筒の第2回目の爆発行程ζ二おいて
クランクシャフト1が30度から60度まで回転する場
合の平均回転数が記憶され、メモIJM2.(2)には
回転数変動測定サイクルの最後の気筒である第2気筒の
爆発行程ζ―おいてクランクシャフト1が90度から1
20度まで回転する場合の平均回転数が記憶される。
ステップ812ではメモリmの内容が3,9゜15.2
1のいずれかであればステップ813以降(二進み、そ
れ以外はステップ816ヘジヤンプして処理を終えもス
テップ813では前ステップ807〜S11で算出され
てメモリMm (2)(:記憶した所定の気筒の所定の
クランクシャフト回転角における平均回転数Nm(21
と前測定サイクルで算出してメモリM111(1) (
二記憶した灰冗の気筒の所定のクランクシャフト回転角
における平均回転数Nm(1)とから所定の気筒の回転
数変動ΔN′を!−博する。この計算式を式(1)で示
す。
1のいずれかであればステップ813以降(二進み、そ
れ以外はステップ816ヘジヤンプして処理を終えもス
テップ813では前ステップ807〜S11で算出され
てメモリMm (2)(:記憶した所定の気筒の所定の
クランクシャフト回転角における平均回転数Nm(21
と前測定サイクルで算出してメモリM111(1) (
二記憶した灰冗の気筒の所定のクランクシャフト回転角
における平均回転数Nm(1)とから所定の気筒の回転
数変動ΔN′を!−博する。この計算式を式(1)で示
す。
ΔN ’= (塩−2(1)−)Ql))−(N−2(
2]−N、(2))−−−−−−(1)式(1〕中2m
は第1.第3.第4.第2の各気筒7(二対応して3,
9,15.21の値となる。
2]−N、(2))−−−−−−(1)式(1〕中2m
は第1.第3.第4.第2の各気筒7(二対応して3,
9,15.21の値となる。
この式(1)につい℃説明すると、式中の(Nm−2(
i)−Nm(1))、および(Nrn −2(2J −
Nm(2))は回転数変化量ΔNであっ℃、こえしは、
第3図、第4図に示すように内燃機関の燃焼に対応した
。しかも第8図に示すよう(二路面状態に影響されない
値である。
i)−Nm(1))、および(Nrn −2(2J −
Nm(2))は回転数変化量ΔNであっ℃、こえしは、
第3図、第4図に示すように内燃機関の燃焼に対応した
。しかも第8図に示すよう(二路面状態に影響されない
値である。
さら(二1本実施例においてはこの回転数変化量ΔN乞
求めるにあたって、平均回転数を第13図の補正係数α
で回転数補正しているので、この回転数変化量ΔNは回
転数による影響を受けない。
求めるにあたって、平均回転数を第13図の補正係数α
で回転数補正しているので、この回転数変化量ΔNは回
転数による影響を受けない。
したがって1式(1)によりめた回転数変動ΔN′、す
なわち爆発行程時にあられれる脈動的な平均回転数から
燃焼に対応しに回転数変化量ΔNをめ、かつ所定気筒の
相続くΔNの差としてめた回転数変動ΔN′ は、内燃
機関の回転数が変化する過渡時でも正確なものとなり、
しかもこの値は路面状態に影響されず、この回転数変動
ΔN/ によって各所定気筒の燃焼変動が正確に検出で
きる。
なわち爆発行程時にあられれる脈動的な平均回転数から
燃焼に対応しに回転数変化量ΔNをめ、かつ所定気筒の
相続くΔNの差としてめた回転数変動ΔN′ は、内燃
機関の回転数が変化する過渡時でも正確なものとなり、
しかもこの値は路面状態に影響されず、この回転数変動
ΔN/ によって各所定気筒の燃焼変動が正確に検出で
きる。
再び第12図の流れ図にもどって、ステップS14では
前ステップS 1.3で計算した各気筒の回転数変動△
N’ ′ff:D/A変換回路75に出力する。ステッ
プS15ではメモリMm(2)の内容をメモ’) Mm
(1)に移す。ステップ816では演算プログラムの最
初にメモリに退避した害υ込前のレジスタの内容を復帰
する。
前ステップS 1.3で計算した各気筒の回転数変動△
N’ ′ff:D/A変換回路75に出力する。ステッ
プS15ではメモリMm(2)の内容をメモ’) Mm
(1)に移す。ステップ816では演算プログラムの最
初にメモリに退避した害υ込前のレジスタの内容を復帰
する。
上記回転数変動演算プログラムは周期イパ号71aの立
下りごとに起動せしめられ、1′メモリMm(1)ない
しメモリMm伐)には第11図(3)に模式的に示すよ
うな平均回転数が記憶される。第11図(3)中棒グラ
フの高さは平均回転数の大きさを示し、各グラフの上部
に各平均回転数を示す。
下りごとに起動せしめられ、1′メモリMm(1)ない
しメモリMm伐)には第11図(3)に模式的に示すよ
うな平均回転数が記憶される。第11図(3)中棒グラ
フの高さは平均回転数の大きさを示し、各グラフの上部
に各平均回転数を示す。
クランクシャ7)1の30度毎の平均回転数は各気筒の
爆発行程に伴なっ1第11図(3)中に破線で示すよう
に周期的な脈動を示す。
爆発行程に伴なっ1第11図(3)中に破線で示すよう
に周期的な脈動を示す。
計算回路74では第12図の流れ図で示した如く、各気
筒の爆発行程についてクランクシャフトlの30度から
60度までおよび90度から120度までの平均回転数
のみを計算している。これを第11図(3)中に実線で
示す。
筒の爆発行程についてクランクシャフトlの30度から
60度までおよび90度から120度までの平均回転数
のみを計算している。これを第11図(3)中に実線で
示す。
そして例えば、第1気筒の回転数変動ΔN′ はΔN’
=(Nl(1)−Ni(x))−(Nt(2)−N3(
2))で算出され、この回転数変動ΔN′ により第1
気筒の出力変動を知ることができる。
=(Nl(1)−Ni(x))−(Nt(2)−N3(
2))で算出され、この回転数変動ΔN′ により第1
気筒の出力変動を知ることができる。
このように第9図の装置においては、内燃機関の出力を
爆発行程における所定タイミングの脈動的回転数の差す
なわち回転数変化量ΔNからめることによって、路面状
態に影響されない燃焼に対応した値を検出でき、しかも
この測定値を回転数補正しているため、いかなる回転数
においても常に燃焼変動と一定の関係をもつ値を測定で
きる。
爆発行程における所定タイミングの脈動的回転数の差す
なわち回転数変化量ΔNからめることによって、路面状
態に影響されない燃焼に対応した値を検出でき、しかも
この測定値を回転数補正しているため、いかなる回転数
においても常に燃焼変動と一定の関係をもつ値を測定で
きる。
これ故、エンジン条件(回転数)が変化しても所定気筒
の相続く爆発行程における所定タイミングの脈動回転数
の差(回転数変化量ΔN)の差をめることで常に正確な
出力変動が検出できる。
の相続く爆発行程における所定タイミングの脈動回転数
の差(回転数変化量ΔN)の差をめることで常に正確な
出力変動が検出できる。
この結果、負荷変動やアクセルペダルの操作すなわち過
渡状態においても、測定値は回転数補正されているため
にこれらの影響を受けず、実車走行時にも正確に機関の
出力変動を測定することができ、この値を用いれば点火
時期や空燃比を最適に調整することができる。
渡状態においても、測定値は回転数補正されているため
にこれらの影響を受けず、実車走行時にも正確に機関の
出力変動を測定することができ、この値を用いれば点火
時期や空燃比を最適に調整することができる。
本発明の実施にあたっては、前述の実施例のほかに徨々
の変形形態とすることが可能である。例えば、前述の実
施例ではエンジンの出力変動を回転数変化によって測定
したが、トルクあるいは気筒内圧力の変化によっても同
様の測定が可能である。
の変形形態とすることが可能である。例えば、前述の実
施例ではエンジンの出力変動を回転数変化によって測定
したが、トルクあるいは気筒内圧力の変化によっても同
様の測定が可能である。
また本発明では第2図、第11図に示すように30°
ごとの平均回転数を用いているが、30゜よりも短かい
間隔での平均回転数を用いても内燃機関の燃焼との相関
が得られることが実験的に確認されている。
ごとの平均回転数を用いているが、30゜よりも短かい
間隔での平均回転数を用いても内燃機関の燃焼との相関
が得られることが実験的に確認されている。
また、前述の実施例では、内燃機関の爆発行程にあられ
れる脈動的な回転数変化量ΔNをめるにあたって回転数
の補正係数αによってそれぞれ瞬時回転数を回転数補正
し、これによりめた所定気筒のしかも相続く前記回転数
変化量を逐次に比較し、その差分である回転数変動をめ
て燃焼変動を検出したが、他の実施例として、脈動的な
回転数変化量自体を回転数補正しても前述の実施例と同
等の効果を得ることができる。前述の実施例では回転数
の補正係数αをそれぞれの瞬時回転数についてめこれに
よって演算を行っているのに対し、他の実施例ではエン
ジンの2回転すなわち燃焼サイクル毎の平均回転数につ
いて補正係数αをめこれによって演′xを行う。
れる脈動的な回転数変化量ΔNをめるにあたって回転数
の補正係数αによってそれぞれ瞬時回転数を回転数補正
し、これによりめた所定気筒のしかも相続く前記回転数
変化量を逐次に比較し、その差分である回転数変動をめ
て燃焼変動を検出したが、他の実施例として、脈動的な
回転数変化量自体を回転数補正しても前述の実施例と同
等の効果を得ることができる。前述の実施例では回転数
の補正係数αをそれぞれの瞬時回転数についてめこれに
よって演算を行っているのに対し、他の実施例ではエン
ジンの2回転すなわち燃焼サイクル毎の平均回転数につ
いて補正係数αをめこれによって演′xを行う。
この他の実施例を第14図の流れ因で説明する。
ステップ821と825〜827は前述の実施例のステ
ップ801 、SO2〜SO4と同様である。
ップ801 、SO2〜SO4と同様である。
ステップ822〜S24で瞬時回転数A3とその積算値
A4をめ、ステップ828〜831で平均回転数A5と
それに対する補正係数α1(α2はlサイクル以前の値
)をめる。ステップS32.〜S34は前述の実施例と
同様である0ステツプ835は回転数変動ΔN/e式(
2)すなわち、 ΔN’ ミl @ (′Nm−z (L)−%(i)
)−α2・< N−−1(2)−N−(2))・・・・
・・ (2) によりめる。
A4をめ、ステップ828〜831で平均回転数A5と
それに対する補正係数α1(α2はlサイクル以前の値
)をめる。ステップS32.〜S34は前述の実施例と
同様である0ステツプ835は回転数変動ΔN/e式(
2)すなわち、 ΔN’ ミl @ (′Nm−z (L)−%(i)
)−α2・< N−−1(2)−N−(2))・・・・
・・ (2) によりめる。
これ゛は基本的には前述の実施例と同様であるが、回転
数の差をめている各項にそれぞれの補正係数αl、α2
を乗算している0ステツプ836〜838は前述の実施
例のステップS14〜S16と同様である。
数の差をめている各項にそれぞれの補正係数αl、α2
を乗算している0ステツプ836〜838は前述の実施
例のステップS14〜S16と同様である。
前述の各実施例においては、脈動的な回転変化it’e
逐次比較しその差から燃焼変動をめたが、これに限らず
、前記回転変化量を回転補正し、その値を統計処理し標
準偏差をめ、この標準偏差から燃焼変動をめても同様な
効果を得ることができる。
逐次比較しその差から燃焼変動をめたが、これに限らず
、前記回転変化量を回転補正し、その値を統計処理し標
準偏差をめ、この標準偏差から燃焼変動をめても同様な
効果を得ることができる。
本発明のさらに他の実施例として、前述の統計処理を行
う場合が第15図の流れ図を用いて説明される。ステッ
プSOI〜S12は前述の実施例と同様である。ステッ
プ841−847で回転補正された脈動的な回転数変化
量を統計処理し、標準偏差σ(ΔN)すなわち燃焼変動
をめている。
う場合が第15図の流れ図を用いて説明される。ステッ
プSOI〜S12は前述の実施例と同様である。ステッ
プ841−847で回転補正された脈動的な回転数変化
量を統計処理し、標準偏差σ(ΔN)すなわち燃焼変動
をめている。
ステップS41にで脈動的な回転変比散を計算し。
ステ・ソゲS42にて前ステップS41で割゛算した各
気筒の脈動的な回転変化量△Nmを統計処理計算のため
のメモリΔN□・。(二格納する。
気筒の脈動的な回転変化量△Nmを統計処理計算のため
のメモリΔN□・。(二格納する。
ステップ843ではポインタni1つ増加させ。
ステップ844で100と比較し、小さい場合はステッ
プ816にジャンプし、一方、1oou上の場合はステ
ップ845で18ポインタnを「0」(;戻し、ステッ
プS 46 (’:、て△Nm−,の100@のデータ
ζ二ついて統計処理演算をし℃標準偏差σ(ΔN)をめ
る。したがって、前記標準偏差σ(ΔN)は前記回転数
変化量ΔN□のデータ100個毎&:得られることにな
る。ステップ547(二てσ(ΔN)をデジタル/アナ
ログ変換する。
プ816にジャンプし、一方、1oou上の場合はステ
ップ845で18ポインタnを「0」(;戻し、ステッ
プS 46 (’:、て△Nm−,の100@のデータ
ζ二ついて統計処理演算をし℃標準偏差σ(ΔN)をめ
る。したがって、前記標準偏差σ(ΔN)は前記回転数
変化量ΔN□のデータ100個毎&:得られることにな
る。ステップ547(二てσ(ΔN)をデジタル/アナ
ログ変換する。
本発明によれば、実車走行時(二おいて、路面状態の影
響を受けず(=、また負荷変動やアクセルペダルの操作
すなわち過渡状態においても影響されることなく、内燃
機関の定常状態、過渡状態のいずれの出力変動をも正確
に測定できる。また実車走行時における出力変動の正確
な測定が可能となり、この結果、内燃機関の希薄限界制
御に応用することが可能となる。
響を受けず(=、また負荷変動やアクセルペダルの操作
すなわち過渡状態においても影響されることなく、内燃
機関の定常状態、過渡状態のいずれの出力変動をも正確
に測定できる。また実車走行時における出力変動の正確
な測定が可能となり、この結果、内燃機関の希薄限界制
御に応用することが可能となる。
第1図は路面状態が変化したときのエンジン回転数の挙
動を示す波形図、第2図は4サイクル、4気筒のエンジ
ンの回転数の経時変化金示す波形図、第3図および第4
図は爆発時回転数変化量ΔNと図示平均有効圧力Pi
の関係を示す特性図、第5および第6図は爆発時回転数
変化量ΔNの標準偏差σ(ΔN)と図示平均有効圧力p
t の標準偏差σ(Pi)の関係を示す特性図、第7お
よび第8図は路面状態を変えたとき従来方法と本発明方
法で測定する状況を示す波形図、第9図は本発明の一実
施例としての内燃機関の出力変動測定方法を行う装置を
示す図、第1θ図は第9図装置における演算ユニットの
構成を示す図、第11図は気筒判別信号、回転周期信号
、および回転数変動演算プログラムで演算された回転数
金示す波形図、第12図は第10図の演算ユニットの演
算テログラムを示す流れ図、第13図は第3図、第4図
を回転数でまとめ直した図、第14図は他の実施例の演
算プログラムを示す流れ図、第15図はさらに他の実施
例の演算プログラムを示す流れ図であるO E・・・・・・エンジン、1・・・・・・クランクシャ
フト、2・・・・・・プーリ、3・・・・・・角度信号
板、4・・・・・・角度信号センサ、5・・・・・・デ
ィストリビエータ、6・・・・・・気筒判別センサ、7
・・・・・・演算ユニット、71人。 71B・・・・・・波形整形回路、72・・・・・・計
数回路、73・・・・・・読込み回路、74・・・・・
・計算回路、75・・・・・・D/A変換回路。 第1図 2図 一□−)先 第7図 (rpm) (1) (2) (rpm) 第8図 豊田型トヨタ町1番地トヨタ自 動車株式会社内 ■出 願 人 トヨタ自動車株式会社 豊田市トヨタ町1番地
動を示す波形図、第2図は4サイクル、4気筒のエンジ
ンの回転数の経時変化金示す波形図、第3図および第4
図は爆発時回転数変化量ΔNと図示平均有効圧力Pi
の関係を示す特性図、第5および第6図は爆発時回転数
変化量ΔNの標準偏差σ(ΔN)と図示平均有効圧力p
t の標準偏差σ(Pi)の関係を示す特性図、第7お
よび第8図は路面状態を変えたとき従来方法と本発明方
法で測定する状況を示す波形図、第9図は本発明の一実
施例としての内燃機関の出力変動測定方法を行う装置を
示す図、第1θ図は第9図装置における演算ユニットの
構成を示す図、第11図は気筒判別信号、回転周期信号
、および回転数変動演算プログラムで演算された回転数
金示す波形図、第12図は第10図の演算ユニットの演
算テログラムを示す流れ図、第13図は第3図、第4図
を回転数でまとめ直した図、第14図は他の実施例の演
算プログラムを示す流れ図、第15図はさらに他の実施
例の演算プログラムを示す流れ図であるO E・・・・・・エンジン、1・・・・・・クランクシャ
フト、2・・・・・・プーリ、3・・・・・・角度信号
板、4・・・・・・角度信号センサ、5・・・・・・デ
ィストリビエータ、6・・・・・・気筒判別センサ、7
・・・・・・演算ユニット、71人。 71B・・・・・・波形整形回路、72・・・・・・計
数回路、73・・・・・・読込み回路、74・・・・・
・計算回路、75・・・・・・D/A変換回路。 第1図 2図 一□−)先 第7図 (rpm) (1) (2) (rpm) 第8図 豊田型トヨタ町1番地トヨタ自 動車株式会社内 ■出 願 人 トヨタ自動車株式会社 豊田市トヨタ町1番地
Claims (3)
- (1) 気筒の各爆発行程にともなってあられれる周期
的、脈動的な機関回転数、トルクおよび気筒内圧力の少
くとも1つの変化からの燃焼に応する値の検出にもとづ
き、該検出された値を回転数によp補正することt−特
徴とする内燃機関の出力変動測定方法。 - (2)該回転数で補正された検出値は所定の気筒のしか
も相続く爆発行程の検出値であり、該検出値を逐次比較
してめた値を燃焼変動に応じた値として使用する特許請
求の範囲第(1)項に記載の方法。 - (3)該回転数により補正された検出値を一定時間もし
くは一定個数蓄積し、該蓄積した検出値を統計処理し標
準偏差をめ、前記標準偏差を燃焼変動に応じた値として
使用する特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10669983A JPS60337A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
US06/615,910 US4532798A (en) | 1983-06-08 | 1984-05-31 | Measurement of variations in internal combustion engine output |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10669983A JPS60337A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60337A true JPS60337A (ja) | 1985-01-05 |
JPH0461291B2 JPH0461291B2 (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=14440259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10669983A Granted JPS60337A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60337A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63227957A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JPH01121570A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Hitachi Ltd | 点火進角制御装置 |
JPH03246346A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JPH06221217A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-08-09 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のサージ・トルク検出装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5761929A (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-14 | Toyota Motor Corp | Measuring method for fluctuation of mean effective pressure of engine shown in diagram |
JPS5814976A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-28 | 株式会社四国製作所 | 縦型穀粒選別機 |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP10669983A patent/JPS60337A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5761929A (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-14 | Toyota Motor Corp | Measuring method for fluctuation of mean effective pressure of engine shown in diagram |
JPS5814976A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-28 | 株式会社四国製作所 | 縦型穀粒選別機 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63227957A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JPH01121570A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Hitachi Ltd | 点火進角制御装置 |
JPH03246346A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-01 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JPH06221217A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-08-09 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のサージ・トルク検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0461291B2 (ja) | 1992-09-30 |
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