JPS6111440A - 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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- JPS6111440A JPS6111440A JP59133504A JP13350484A JPS6111440A JP S6111440 A JPS6111440 A JP S6111440A JP 59133504 A JP59133504 A JP 59133504A JP 13350484 A JP13350484 A JP 13350484A JP S6111440 A JPS6111440 A JP S6111440A
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- engine
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- 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
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- 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
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關整するための
努力がされているが、魚火時期や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ことが行
われている。
、エンジンの点火時期や空燃比を最適に關整するための
努力がされているが、魚火時期や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ことが行
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号、特開昭５３−６５５３１号、特開昭５’
１１０６８３４号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フト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、内燃機関の変動を求めようとする
ものである。
０４１０６号、特開昭５３−６５５３１号、特開昭５’
１１０６８３４号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フト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、内燃機関の変動を求めようとする
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図は車両を一定速度で走行させ、クランクシャフト
の３０℃Ａの回転間隔で測定した回転数の変動波形を示
したものであり、それぞれＴ１．ｌは台上の場合、（２
）は舗装路の場合、（３）は悪路の場合の波形である。
の３０℃Ａの回転間隔で測定した回転数の変動波形を示
したものであり、それぞれＴ１．ｌは台上の場合、（２
）は舗装路の場合、（３）は悪路の場合の波形である。
ここに１回転は３６０℃Ａに相当し、空燃比Ａ／Ｆは１
４．５に選ばれている。この第１図からも明らかなよう
に、車両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り回転数が大きく変化する。
４．５に選ばれている。この第１図からも明らかなよう
に、車両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り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回転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変
動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。
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回転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変
動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。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、実車走行時において、路面状態の影響
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（、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。
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（、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、脈動的な機関回転速度の変動に着目し、１
点火サイクル内の少なくとも２点以上で内燃機関の瞬時
回転速度を検出し、その瞬時の回転速度の２乗値の差（
回転速度変化量）により１点火サイクル内における内燃
機関の燃焼状態を検出し、逐次求められた回転速度変化
量を演算処理し、該演算処理の結果を用いて前記機関の
燃焼状態の判別を行なう内燃機関の出力変動測定方法が
提供される。
れる周期的、脈動的な機関回転速度の変動に着目し、１
点火サイクル内の少なくとも２点以上で内燃機関の瞬時
回転速度を検出し、その瞬時の回転速度の２乗値の差（
回転速度変化量）により１点火サイクル内における内燃
機関の燃焼状態を検出し、逐次求められた回転速度変化
量を演算処理し、該演算処理の結果を用いて前記機関の
燃焼状態の判別を行なう内燃機関の出力変動測定方法が
提供される。
以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
本発明は、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。各気筒は第１゜第３．第４．
第２気筒の順に爆発行程を繰り返しており、第２図中、
Ｉ、 Ｉｆ、 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。Ｓ （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。Ｎｎ（１１，Ｎｍ（１１
，Ｎｎ（２）、Ｎｍ（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 （１１等の添字の
ｎはＴＤＣ後の３０℃Ａから６０″ＣＡまでの平均回転
数であることを、またＮ ｍ （１１等のｍはＴＤＣ後
の９０℃Ａから１２０℃八までの平均回転数であること
をあられし、さらにＮ ｎ ＋１１． Ｎ ｎ （２１
等の（１１，（２）、 （３１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。各気筒は第１゜第３．第４．
第２気筒の順に爆発行程を繰り返しており、第２図中、
Ｉ、 Ｉｆ、 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。Ｓ （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。Ｎｎ（１１，Ｎｍ（１１
，Ｎｎ（２）、Ｎｍ（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 （１１等の添字の
ｎはＴＤＣ後の３０℃Ａから６０″ＣＡまでの平均回転
数であることを、またＮ ｍ （１１等のｍはＴＤＣ後
の９０℃Ａから１２０℃八までの平均回転数であること
をあられし、さらにＮ ｎ ＋１１． Ｎ ｎ （２１
等の（１１，（２）、 （３１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作
動に起因する比較的周期の長い回転数変化に、各気筒の
爆発行程で生じる短い周期の脈動的な回転変化が重畳し
ている。
と、エンジンの回転数変化はアクセル操作や上記負荷作
動に起因する比較的周期の長い回転数変化に、各気筒の
爆発行程で生じる短い周期の脈動的な回転変化が重畳し
ている。
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＝Ｎｍ２−Ｎｎ２ で求める。この回転速度変化量ΔＮと平均有効圧力Ｐ１
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＝Ｎｍ２−Ｎｎ２ で求める。この回転速度変化量ΔＮと平均有効圧力Ｐ１
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Ｐ１（ｋｇ／−〕
を、縦軸は回転速度変化量ΔＮ（ｒｐｍ）をあられし、
第３図は１０ＧＯｒｐｍの場合、第４図は１５００ｒｐ
ｍの場合である。第５図は上記第３図、第４図、及び上
記以外の回転数における回転速度変化量ΔＮと平均有効
圧力Ｐ１との関係を全て示したものである。第５図から
れかるように、ΔＮは回転数によらず、ｐｔとΔＮは同
じ傾きであり、ΔＮでもって常に正常にＰｉを推定する
ことができる。
を、縦軸は回転速度変化量ΔＮ（ｒｐｍ）をあられし、
第３図は１０ＧＯｒｐｍの場合、第４図は１５００ｒｐ
ｍの場合である。第５図は上記第３図、第４図、及び上
記以外の回転数における回転速度変化量ΔＮと平均有効
圧力Ｐ１との関係を全て示したものである。第５図から
れかるように、ΔＮは回転数によらず、ｐｔとΔＮは同
じ傾きであり、ΔＮでもって常に正常にＰｉを推定する
ことができる。
平均有効圧力ｐｔの標準偏差σ（ΔＮ）の関係を第６図
、第７図に示す。第６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）（ｋｇ／ｃ艷）を、右側縦軸（黒画角印）は回
転速度変化量ΔＮの標準偏差σ（ΔＮ）（ｒｐｍ）をあ
られす。第６図においては回転数をｔｏｏｏｒｐｍ、ｔ
ルクを４ｋｇ・ｍとしている。第７図において横軸はσ
（Ｐｉ）（ｋｇ ／ ｃ＋ａ ）を、縦軸はσ（ΔＮ＞
（ｒｐｍ）をあられず。
、第７図に示す。第６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）（ｋｇ／ｃ艷）を、右側縦軸（黒画角印）は回
転速度変化量ΔＮの標準偏差σ（ΔＮ）（ｒｐｍ）をあ
られす。第６図においては回転数をｔｏｏｏｒｐｍ、ｔ
ルクを４ｋｇ・ｍとしている。第７図において横軸はσ
（Ｐｉ）（ｋｇ ／ ｃ＋ａ ）を、縦軸はσ（ΔＮ＞
（ｒｐｍ）をあられず。
第３図ないし第７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。
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。
次に、上記内燃機関の爆発行程にあられれる脈動的回転
数を用い、各爆発行程での回転速度変化量ΔＮ ＋ ＋
ΔＮ２をそれぞれ、 ΔＮ １ ＝Ｎｍ（１１２−Ｎｎ（１１２ΔＮ２＝Ｎｍ
（２１２−Ｎｍ（２１２ で求める。これらの値は第３図、第４図に示すように内
燃機関の燃焼に対応した値である。
数を用い、各爆発行程での回転速度変化量ΔＮ ＋ ＋
ΔＮ２をそれぞれ、 ΔＮ １ ＝Ｎｍ（１１２−Ｎｎ（１１２ΔＮ２＝Ｎｍ
（２１２−Ｎｍ（２１２ で求める。これらの値は第３図、第４図に示すように内
燃機関の燃焼に対応した値である。
さらにこれら変化量の差分である回転数変動底分を、
ΔＮ１２−ΔＮｌ−ΔＮ２
＝ （Ｎｍｌｌ）２−Ｎｎｌｌ１２） （Ｎｍ（２
１２−Ｎ ｎ （２１２） と計算して、これにより燃焼変動を検出する。ΔＮ ｌ
＋ Ｎ ２は燃焼に対応した値であり、その関係は第
５図に示すように回転数が変化しても、ΔＮとＰｉは同
じ傾きを持った関係である。このため内燃機関の過渡状
態においても正確な出力変動を行なうことができる。
１２−Ｎ ｎ （２１２） と計算して、これにより燃焼変動を検出する。ΔＮ ｌ
＋ Ｎ ２は燃焼に対応した値であり、その関係は第
５図に示すように回転数が変化しても、ΔＮとＰｉは同
じ傾きを持った関係である。このため内燃機関の過渡状
態においても正確な出力変動を行なうことができる。
第８図、第９図は路面状態を変えたときの従来方法で求
めたΔ（ΔＮ）と爆発行程時での脈動変化量の差から計
算したΔ（ΔＮ）を示したものであり、第８図は従来方
法の場合、第９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８図
、第９図において１１）は台上の場合を、（２）は悪路
の場合をあられす。
めたΔ（ΔＮ）と爆発行程時での脈動変化量の差から計
算したΔ（ΔＮ）を示したものであり、第８図は従来方
法の場合、第９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８図
、第９図において１１）は台上の場合を、（２）は悪路
の場合をあられす。
第８図に示すように、クランクシャフト１回転に要する
時間Ｔｉを時系列的に測定し、その値から求めた回転数
を逐次比較して内燃機関の回転数変動すなわち燃焼変動
を求める従来方式は路面状態の影響を大きく受ける。こ
れに対し、第９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量を求め、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
して燃焼変動を求めた本方式では路面の影響がごく小さ
いさとが明らかである。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Ｔｉを時系列的に測定し、その値から求めた回転数
を逐次比較して内燃機関の回転数変動すなわち燃焼変動
を求める従来方式は路面状態の影響を大きく受ける。こ
れに対し、第９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量を求め、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
して燃焼変動を求めた本方式では路面の影響がごく小さ
いさとが明らかである。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。
第１０図は本発明の一実施例としての内燃機関の出力変
動測定方法を行なう装置を示すもので、図中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
クランクシャフト１の先端に位置するプーリ２には角度
信号板３取付けである。角度信号＠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、
シャフト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。したがってセンサ４はシャフ
ト１の１回転で１２パルスの信号を出力する。またシャ
フト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。
動測定方法を行なう装置を示すもので、図中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
クランクシャフト１の先端に位置するプーリ２には角度
信号板３取付けである。角度信号＠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、
シャフト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。したがってセンサ４はシャフ
ト１の１回転で１２パルスの信号を出力する。またシャ
フト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１１図は第１０装置における演算ユニット７の構成を
示すもので、第１１図中７１Ａ、７１Ｂは波形整形回路
、７２は計数回路、７３は読込み回路、７４はマイクロ
コンピュータ内蔵の計算回路、７５はディジタル−アナ
ログ（Ｄ／Ａ）変化回路である。
示すもので、第１１図中７１Ａ、７１Ｂは波形整形回路
、７２は計数回路、７３は読込み回路、７４はマイクロ
コンピュータ内蔵の計算回路、７５はディジタル−アナ
ログ（Ｄ／Ａ）変化回路である。
角度信号センサ４のパルス信号は波形整形回路７１Ａを
経て計数回路７２に入力される。計数回路７２では上記
パルス信号の周期を計数する。パルス信号はクランクシ
ャフトの１回転につき１２パルスが出力されるから、そ
の周期はシャフトｌが３０度回転する周期である。計数
回路７２の出力は計算回路７４に入力される。
経て計数回路７２に入力される。計数回路７２では上記
パルス信号の周期を計数する。パルス信号はクランクシ
ャフトの１回転につき１２パルスが出力されるから、そ
の周期はシャフトｌが３０度回転する周期である。計数
回路７２の出力は計算回路７４に入力される。
一方、気筒判別センサ６の判別信号は波形整形回路７１
Ｂ、読込み回！？＆７３を経て計算回路７４に入力され
る。上記計算回路７４で演算された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。
Ｂ、読込み回！？＆７３を経て計算回路７４に入力され
る。上記計算回路７４で演算された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。
第１２図に計数回路７２の回路例を示す。図中７２１は
水晶振動子を使用した発振回路、７２２は分周回路で、
端子ＣＫに入力する発振回路７２１の出力を分周して端
子Ｑに出力する。７２３はカウンタで、端子Ｒの入力ｒ
ＯＪレベルの場合に、端子ＣＥと接続された出力端子Ｑ
４が「１」レベルになるまで端子ＣＬに入力するクロッ
クパルスをカウントする。この間に他の出力端子Ｑ１、
Ｑ３よりパルス信号が発せられる。
水晶振動子を使用した発振回路、７２２は分周回路で、
端子ＣＫに入力する発振回路７２１の出力を分周して端
子Ｑに出力する。７２３はカウンタで、端子Ｒの入力ｒ
ＯＪレベルの場合に、端子ＣＥと接続された出力端子Ｑ
４が「１」レベルになるまで端子ＣＬに入力するクロッ
クパルスをカウントする。この間に他の出力端子Ｑ１、
Ｑ３よりパルス信号が発せられる。
７２４．７２５はそれぞれ４ビット、１２ビツトのバイ
ナリカウンタで、直列に接続されて１６ビソトの力うン
タとしである。端子ＣＫは入力端子、端子ＣＬＲは出力
クリア端子、端子Ｑは出力端子である。７２６Ａ、７２
６Ｂ、７２６Ｃ。
ナリカウンタで、直列に接続されて１６ビソトの力うン
タとしである。端子ＣＫは入力端子、端子ＣＬＲは出力
クリア端子、端子Ｑは出力端子である。７２６Ａ、７２
６Ｂ、７２６Ｃ。
７２６Ｄは４ビツトのデータラッチで、端子ＣＫに入力
するパルス信号のタイミングで端子りへの入力信号を記
憶し、かつ端子Ｑへ出力する。７２７はパスラインＢと
のインターフェース回路で、３ステートバツフアより成
る。パスラインＢはラインＢＯよりＢｌｌまでの１２ビ
ツト用である。
するパルス信号のタイミングで端子りへの入力信号を記
憶し、かつ端子Ｑへ出力する。７２７はパスラインＢと
のインターフェース回路で、３ステートバツフアより成
る。パスラインＢはラインＢＯよりＢｌｌまでの１２ビ
ツト用である。
第１３図のタイムチャートに基づき、計数回路７２の作
動を説明する。上記波形整形回路７１Ａで整形された角
度検出センサ４の出力パルス信号すなわちクランクシャ
フト１の３０度回転周期信号７１ａ（第１３図（１））
はカウンタ７２３の端子Ｒに入力される。カウンタ７２
３は周期信号７１ａが「０」レベルの間に出力端子Ｑ４
がカウントアツプするまでカウント動作を行ない、その
出力端子Ｑｌ、Ｑ３からそれぞれパルス信号７２３ａ（
第１３図［２））、７２３ｂ（第１３図（３））を出力
する。この時のインバータ７２８の出力信号７２８ａを
第１３図（４）に示す。上記信号７２８ａが「１」レベ
ルの時ナントゲー１７２９が開き、分周回路７２２の出
力パルスがカウンタ７２４の端子ＣＫに入力されてカウ
ントされ、カウンタ７２４．７２５の端子Ｑにはクラン
クシャフト１の３０度回転周期に比例した１６ビツトの
バイナリデータ１゛が出力される。」二記ナントゲート
７２９の出力信号７２９ａを第１３図（５）に示す。
動を説明する。上記波形整形回路７１Ａで整形された角
度検出センサ４の出力パルス信号すなわちクランクシャ
フト１の３０度回転周期信号７１ａ（第１３図（１））
はカウンタ７２３の端子Ｒに入力される。カウンタ７２
３は周期信号７１ａが「０」レベルの間に出力端子Ｑ４
がカウントアツプするまでカウント動作を行ない、その
出力端子Ｑｌ、Ｑ３からそれぞれパルス信号７２３ａ（
第１３図［２））、７２３ｂ（第１３図（３））を出力
する。この時のインバータ７２８の出力信号７２８ａを
第１３図（４）に示す。上記信号７２８ａが「１」レベ
ルの時ナントゲー１７２９が開き、分周回路７２２の出
力パルスがカウンタ７２４の端子ＣＫに入力されてカウ
ントされ、カウンタ７２４．７２５の端子Ｑにはクラン
クシャフト１の３０度回転周期に比例した１６ビツトの
バイナリデータ１゛が出力される。」二記ナントゲート
７２９の出力信号７２９ａを第１３図（５）に示す。
カウンタ７２５，７２５の回転周期データＴは信号７２
３ａのタイミングでデータラッチ７２６Ａ〜７２６Ｄに
移って記憶されるとともにその端子Ｑより出力される。
３ａのタイミングでデータラッチ７２６Ａ〜７２６Ｄに
移って記憶されるとともにその端子Ｑより出力される。
またカウンタ７２４，７２５の出力は信号７２３ｂのタ
イミングでリセットされる。
イミングでリセットされる。
データラッチ７２６Ａ〜７２６Ｄの回転周期データＴは
計算回路７４が発するリードパルス信号ＳＥＬＩ、５Ｅ
Ｌ２．Ｉｌｏのタイミングで１２ビツトと４ビツトの２
回に分けてインターフェース回路７２７を介し、パスラ
インＢを経て計算回路７４に読み込まれる。
計算回路７４が発するリードパルス信号ＳＥＬＩ、５Ｅ
Ｌ２．Ｉｌｏのタイミングで１２ビツトと４ビツトの２
回に分けてインターフェース回路７２７を介し、パスラ
インＢを経て計算回路７４に読み込まれる。
第１４図には読込み回路７３の回路例が示される。波形
整形回路７１Ｂで整形された気筒判別信号７１ｂは計算
回路７４が発するリードパルス信号５ＥＬ３．Ｉｌｏの
タイミングで３ステートバツフア７３１を介し、パスラ
インＢのＭＳＢラインＢｌｌを経て計算回路７４に読み
込まれる。
整形回路７１Ｂで整形された気筒判別信号７１ｂは計算
回路７４が発するリードパルス信号５ＥＬ３．Ｉｌｏの
タイミングで３ステートバツフア７３１を介し、パスラ
インＢのＭＳＢラインＢｌｌを経て計算回路７４に読み
込まれる。
計算回路７４内で行なわれる回転数変動の算出手順が第
１５図、第１６図により説明される。
１５図、第１６図により説明される。
第１５図＋１１に気筒判別信号７１ｂを示す。信号７１
ｂ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。
ｂ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１５図（２）には回転周期信号７１ａを示す。信号７
１ａの各パルスの番号はクランクシャフト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０ないし５に対応し、以１順次第３．第４．第２
の各気筒に対応して２３まで付しである。
１ａの各パルスの番号はクランクシャフト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０ないし５に対応し、以１順次第３．第４．第２
の各気筒に対応して２３まで付しである。
第１５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。
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の立下り毎に計算回路７４に
は割込み信号が発せられ、第１６図にフローチャーＩ・
を示す回転数変動演算プログラムが起動する。
は割込み信号が発せられ、第１６図にフローチャーＩ・
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ＳＯ１にて割込み前のレ
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５ＥＬ３を発してパスＢに現われた
気筒判別信号７１ｂをレジスタＡＩに読み込む。ステッ
プＳＯ３にてレジスタＡ１のＭＳＢずなわち気筒判別信
号７１ｂのレベルを判定し、第１気筒の爆発行程開始を
示す「０」レベルである場合にはステップＳＯ５にてカ
ウント用メモリｍをクリアする。「１」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゜３．７，９，１３，１
５，１９．２１のいずれかであればステップＳＯ７以降
に進み、それ以外はステップＳ１６ヘジヤンプして処理
を終える。
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５ＥＬ３を発してパスＢに現われた
気筒判別信号７１ｂをレジスタＡＩに読み込む。ステッ
プＳＯ３にてレジスタＡ１のＭＳＢずなわち気筒判別信
号７１ｂのレベルを判定し、第１気筒の爆発行程開始を
示す「０」レベルである場合にはステップＳＯ５にてカ
ウント用メモリｍをクリアする。「１」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゜３．７，９，１３，１
５，１９．２１のいずれかであればステップＳＯ７以降
に進み、それ以外はステップＳ１６ヘジヤンプして処理
を終える。
ステップ３０７ではリードパルス信号５ＥＬＦ。
５ＥＬ２を発し、計数回路７２（第１１図参照）よりレ
ジスタＡ２に回転周期データ゛ｒを読み込む。
ジスタＡ２に回転周期データ゛ｒを読み込む。
続くステップＳＯ８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、適当な比例定数Ｋを乗じ
て平均回転数を算出し、レジスタＡ３に格納する。
転周期データＴの逆数をとり、適当な比例定数Ｋを乗じ
て平均回転数を算出し、レジスタＡ３に格納する。
レジスタＡ３の内容はステップＳＯ９にて平均回転数記
憶用のメモリに記憶される。このメモリはカウント用メ
モリｍのとりうる値、ずなわち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Ｍ ｍ ＋１１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Ｍ ｍ （２１は第２回目の爆発行程に対するメモリ
である。すなわち、たとえばメモリＭ ＋ ＋２１には
第１気筒の第２回目の爆発行程に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、メモリＭ ２１ ＋２１には回転数変動測
定サイクルの最後の気筒である第２気筒の爆発行程にお
いてクランクシャフト１が９０度から１２０度まで回転
する場合の平均回転数が記憶される。
憶用のメモリに記憶される。このメモリはカウント用メ
モリｍのとりうる値、ずなわち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Ｍ ｍ ＋１１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Ｍ ｍ （２１は第２回目の爆発行程に対するメモリ
である。すなわち、たとえばメモリＭ ＋ ＋２１には
第１気筒の第２回目の爆発行程に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、メモリＭ ２１ ＋２１には回転数変動測
定サイクルの最後の気筒である第２気筒の爆発行程にお
いてクランクシャフト１が９０度から１２０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３１０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Ｓｌｌ以降に進み、それ
以外はステップ３１６ヘジヤンプして処理を終える。ス
テップＳ１１では前ステップＳＯ７，３０８，Ｓ０９で
算出されてメモリＭ ｍ １２１に記憶された第２回目
の爆発行程での所定気筒の所定クランクシャフト回転角
における平均回転数Ｎ ｍ （２１と、第１回目の爆発
行程である前回測定サイクルで算出されてメモリＭ ｍ
（１１に記憶されている所定気筒の所定クランクシャ
フト回転角における平気回転数Ｎ ｍ （１１とから、
所定の気筒の回転速度変動差分Δ（ΔＮ）を計算する。
１のいずれかであればステップＳｌｌ以降に進み、それ
以外はステップ３１６ヘジヤンプして処理を終える。ス
テップＳ１１では前ステップＳＯ７，３０８，Ｓ０９で
算出されてメモリＭ ｍ １２１に記憶された第２回目
の爆発行程での所定気筒の所定クランクシャフト回転角
における平均回転数Ｎ ｍ （２１と、第１回目の爆発
行程である前回測定サイクルで算出されてメモリＭ ｍ
（１１に記憶されている所定気筒の所定クランクシャ
フト回転角における平気回転数Ｎ ｍ （１１とから、
所定の気筒の回転速度変動差分Δ（ΔＮ）を計算する。
この計算式は次式で示される。
Δ（ΔＮ） −（（Ｎｍ−２ｆ１１２ Ｎｍ＋１１２）
−（Ｎｍ−２＋２）２−Ｎｍ１２＋２） ・＝（＋１（
１１式中、ｍは第１．第３．第４．第２の各気筒に対応
して３．９．１５．２１の値となる。
−（Ｎｍ−２＋２）２−Ｎｍ１２＋２） ・＝（＋１（
１１式中、ｍは第１．第３．第４．第２の各気筒に対応
して３．９．１５．２１の値となる。
（１）式において、（Ｎｍ−２＋ｋ１２−Ｎｍ（１１２
）。
）。
（Ｎ ｍ −２＋２１２− Ｎ ｍ （２１２）にて第
３図、第４図に示すように内燃機関の爆発に対応した、
しかも第９図に示すように路面状態に影響されない値を
得ることができる。
３図、第４図に示すように内燃機関の爆発に対応した、
しかも第９図に示すように路面状態に影響されない値を
得ることができる。
第１６図の流れ図において、ステップＳＬ２では前ステ
ップＳｌｌで計算した各気筒の回転数変動Δ（ΔＮ）を
Ｄ／Ａ変換回路７５（第１１図）に出力する。ステップ
Ｓ１３ではメモリｍの内容をチェックし、その内容が２
１であればステップＳ１４に進み、それ以外はステップ
３１６にジャンプして処理を終える。ステップＳ１４で
はメモＩＪ Ｍ ｍ （２１の内容をメモリＭ ｍ ＋
１１に移す。ステップＳ１６では演算プログラムの最初
にメモリに退避した割込み前のレジスタの内容を復帰す
る。
ップＳｌｌで計算した各気筒の回転数変動Δ（ΔＮ）を
Ｄ／Ａ変換回路７５（第１１図）に出力する。ステップ
Ｓ１３ではメモリｍの内容をチェックし、その内容が２
１であればステップＳ１４に進み、それ以外はステップ
３１６にジャンプして処理を終える。ステップＳ１４で
はメモＩＪ Ｍ ｍ （２１の内容をメモリＭ ｍ ＋
１１に移す。ステップＳ１６では演算プログラムの最初
にメモリに退避した割込み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信号７１ａの立下
りごとに起動せしめられ、メモリＭｍ（＋１゜メモリＭ
ｍ １２）には第１４図（３）に模式的に示すような
平均回転数が記憶される。第１５図（３）において、（
１Ｂ） 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。
りごとに起動せしめられ、メモリＭｍ（＋１゜メモリＭ
ｍ １２）には第１４図（３）に模式的に示すような
平均回転数が記憶される。第１５図（３）において、（
１Ｂ） 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。
クランクシャフト１の３０度毎の平均回転数は各気筒の
爆発行程に伴って曲中点線で示すように周期的な脈動を
示す。計算回路７４では第１６図のフローチャートで示
した如く、各気筒の爆発行程についてクランクシャフト
１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１５図（
３）において実線で示す。
爆発行程に伴って曲中点線で示すように周期的な脈動を
示す。計算回路７４では第１６図のフローチャートで示
した如く、各気筒の爆発行程についてクランクシャフト
１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１５図（
３）において実線で示す。
本発明によれば、実車走行時において、路面状態の影響
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。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。
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。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気筒エンジンの回転数の経時変化を示す波形図、第３
図および第４図は爆発時回転数変化量ΔＮと平均有効圧
力Ｐｉの関係を示す特性図、第５図は回転数変化量ΔＮ
と平均有効圧力Ｐｉとの関係を示す特性図、第６図およ
び第７図は爆発時回転数変化量ΔＮの標準偏差σ（ΔＮ
）と平均有効圧力ｐｔの標準偏差σ（Ｐｉ）の関係を示
す特性図、第８図および第９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
１０図は本発明の一実施例としての内燃機関の出力変動
測定方法を行なう装置を示す図、第１１図は第１０図装
置における演算ユニットの構成を示す図、第１２図は第
１１図の演算ユニットにおける計数回路の回路図、第１
３ｒｇＪは計数回路中の各信号のタイムチャート図、第
１４図は第１１図の演算ユニットにおける読込み回路の
回路図、第１５図は気筒判別信号１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を示ず
波形図、第１６図は第１１図の演算ユニットの演算プロ
グラムを示す流れ図である。 Ｅ・・・エンジン、■・・・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・・・ディストリビュータ、６・・・気筒判別セ
ンサ、７・・・演算ユニット、７１Ａ、７１Ｂ・・・波
形整形回路、７２・・・針数回路、７３・・・読込み回
路、７４・・・計算回路、７５・・・Ｄ／Ａ変換回路。
動を示す波形図、第２図は４サイクル。 ４気筒エンジンの回転数の経時変化を示す波形図、第３
図および第４図は爆発時回転数変化量ΔＮと平均有効圧
力Ｐｉの関係を示す特性図、第５図は回転数変化量ΔＮ
と平均有効圧力Ｐｉとの関係を示す特性図、第６図およ
び第７図は爆発時回転数変化量ΔＮの標準偏差σ（ΔＮ
）と平均有効圧力ｐｔの標準偏差σ（Ｐｉ）の関係を示
す特性図、第８図および第９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
１０図は本発明の一実施例としての内燃機関の出力変動
測定方法を行なう装置を示す図、第１１図は第１０図装
置における演算ユニットの構成を示す図、第１２図は第
１１図の演算ユニットにおける計数回路の回路図、第１
３ｒｇＪは計数回路中の各信号のタイムチャート図、第
１４図は第１１図の演算ユニットにおける読込み回路の
回路図、第１５図は気筒判別信号１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を示ず
波形図、第１６図は第１１図の演算ユニットの演算プロ
グラムを示す流れ図である。 Ｅ・・・エンジン、■・・・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・・・ディストリビュータ、６・・・気筒判別セ
ンサ、７・・・演算ユニット、７１Ａ、７１Ｂ・・・波
形整形回路、７２・・・針数回路、７３・・・読込み回
路、７４・・・計算回路、７５・・・Ｄ／Ａ変換回路。
Claims (3)
- １．気筒の各爆発行程にともなってあらわれる周期的
、脈動的な機関回転速度を１点火サイクル内の少なくと
も２点以上で検出し、該回転速度の２乗値の差により前
記１点火サイクル内における前記機関の回転速度変化量
を求め、逐次求められた該回転速度変化量を演算処理し
、該演算処理の結果を用いて前記機関の燃焼状態の判別
を行なう内燃機関の出力変動測定方法。 - ２．前記演算処理が、前回の回転速度変化量と今回の
回転速度変化量の差である特許請求の範囲第１項記載の
内燃機関の出力変動測定方法。 - ３．前記演算処理が逐次求められた回転速度変化量の
標準偏差を演算することである特許請求の範囲第１項に
記載の内燃機関の出力変動測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133504A JPH0733809B2 (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
| US06/749,087 US4691286A (en) | 1984-06-27 | 1985-06-26 | Method and apparatus for detecting combustion variations in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133504A JPH0733809B2 (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111440A true JPS6111440A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0733809B2 JPH0733809B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=15106313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133504A Expired - Fee Related JPH0733809B2 (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4691286A (ja) |
| JP (1) | JPH0733809B2 (ja) |
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| JPS63174548U (ja) * | 1987-03-13 | 1988-11-11 | ||
| JPH01125837U (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-28 | ||
| JPH04336207A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Iwamoto:Kk | 荒石を挽いて得られる薄板石の洗浄方法 |
| JPH0571409A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関の失火検出装置 |
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| JP2011012607A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用制御装置 |
| US9200601B2 (en) | 2011-03-22 | 2015-12-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Evaporated fuel treatment device for motorcycle |
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| US5157613A (en) * | 1987-01-14 | 1992-10-20 | Lucas Industries Public Limited Company | Adaptive control system for an engine |
| GB8715130D0 (en) * | 1987-06-27 | 1987-08-05 | Lucas Ind Plc | Adaptive control system for i c engine |
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-
1984
- 1984-06-27 JP JP59133504A patent/JPH0733809B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1985
- 1985-06-26 US US06/749,087 patent/US4691286A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| US4691286A (en) | 1987-09-01 |
| JPH0733809B2 (ja) | 1995-04-12 |
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