JPS649460B2 - - Google Patents

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JPS649460B2
JPS649460B2 JP54055378A JP5537879A JPS649460B2 JP S649460 B2 JPS649460 B2 JP S649460B2 JP 54055378 A JP54055378 A JP 54055378A JP 5537879 A JP5537879 A JP 5537879A JP S649460 B2 JPS649460 B2 JP S649460B2
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Japan
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signal
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gate
angle
engine
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JP54055378A
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Japanese (ja)
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JPS54147327A (en
Inventor
Aaru Uirukinson Jon
Reun Chunnkeun
Jee Shiira Jon
Ei Jonson Edoin
Aaru Zaitsu Uiriamu
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Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
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Publication date
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Publication of JPS649460B2 publication Critical patent/JPS649460B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • 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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2403Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially up/down counters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/1455Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/11Testing internal-combustion engines by detecting misfire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
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    • F02D2041/1415Controller structures or design using a state feedback or a state space representation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
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    • F02D2041/288Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015Engines misfires
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はエンジン制御装置に関するものであ
り、とくにエンジンの出力軸すなわちクランク軸
の瞬時回転速度を中心として1つ以上の制御ルー
プが閉じられるようになつている総合化された閉
ループ制御装置に関するものである。 電子式点火および燃料制御装置は自動車産業お
よびそれに関連する産業において用いられてい
る。これらの電子的制御が出現した当初は開ルー
プ装置であつたが、法令による規定が定められる
ようになるにつれて次第に複雑なものとなつてき
た。検出する必要のある変数の数と、それらの変
数を修正するための補助回路の数が、規定が定め
られるたびに増加していつた。内燃機関用の電子
式制御装置の技術的思想から、制御装置をエンジ
ンを中心として閉じることができるものとする
と、より簡単な制御装置を開発できることが知ら
れている。こうすることにより検出する必要のあ
る変数の数が減少し、制御装置の構成が簡単にな
るとともに、装置全体の効率が高くなる。これに
関連して生じた問題は、制御対象としてループが
閉じられる適切なエンジン・パラメータを選択す
ることである。 米国スタンフオード大学(Stanford
University)のランドール(K.W.Randall)とパ
ウエル(J.D.Powell)が米国運輸省が後援したプ
ロジエクトによる研究によつて、内燃機関の効率
を最高にするためには、ピストンの上死点位置を
15度過ぎた位置で点火するように点火タイミング
を調節して、シリンダー内の圧力を最高にするこ
とであると結論している。この研究の成果は「内
燃機関の閉ループ制御、エンジン効率および排気
(Closed Loop Control of Internal
Combustion Engine Efficiency and Exhaust
Emission)」と題する最終報告書No SUDAAR
―503で発表されている。この報告書には閉ルー
プ制御装置のブロツク図が含まれており、この閉
ループ制御装置では最高圧力が生ずる角度をセン
サが検出し、この検出角度を希望の15度角度と比
較するようになつている。測定した角度が希望の
角度と異なる時に発生される誤差信号は、検出さ
れた他のエンジン・パラメータに応じて発生され
る点火タイミング信号を修正するために用いられ
る。 シリンダー圧を中心として閉じられる、上記ル
ープ制御装置と同等の閉ループ点火制御装置が米
国特許第3957023、3977373号に開示されている。 米国特許第3897766号に開示されている別の閉
ループ点火制御装置は、トルクを測定するために
原動機の出力軸のねじれを測定するトルク・セン
サを用いている。測定されたトルクとエンジン速
度はエンジンを中心としてループを閉じるために
用いられる。 米国特許第4002155号には、ノツキングにより
ひき起された震動をエンジンにとりつけられてい
る加速度計により検出するようになつている閉ル
ープ点火装置が開示されている。この装置はクラ
ンク軸の所定の角度回転中に起る個々の震動の数
をかぞえる。この数が所定の数をこえるとエンジ
ンの点火タイミングが遅らされ、この数が所定の
数より少いときは点火タイミングは進まされる。 米国特許第4015566号にはエンジンの動作パラ
メータを中心として閉じられる閉ループ点火タイ
ミング装置が開示されている。この装置は触媒変
換器の温度と排気の組成(とくにNO化合物)を
検出し、あるいはエンジンの回転むらを検出する
震動センサを用いる。測定されるパラメータとし
てエンジンの回転むらを用いることは米国特許第
4002155号に開示されている装置に類似する。米
国特許第4026251号に開示されている更に別の閉
ループ装置では点火タイミングを振動させ、エン
ジン速度を中心としてループを閉じることが開示
されている。 前記ランドールとパウエルにより開発され、米
国特許第3957023号および第3977373号に開示され
ている閉ループ点火タイミング装置においては、
直接に測定されたシリンダー内の圧力が、ループ
を閉じる対象となる直接で最も効果的なエンジ
ン・パラメータとして用いられる。しかし、この
やり方ではエンジンの少くとも1本のシリンダー
の高温高圧の内部に圧力センサを組込むことが必
要である。そのような圧力センサは高価であるに
もかかわらず寿命がかなり短く、しかもそのよう
な圧力センサを使用するためにはエンジンを改装
する必要がある。点火プラグとともに用いるよう
になつている圧力センサが知られているが、この
種の圧力センサも高価で、寿命が短いという欠点
がある。米国特許第3897766号に開示されている
エンジン・トルクの直接測定法はこの問題を解決
する別のやり方であるが、比較的複雑で高価なト
ルク測定センサを必要とする。米国特許第
4002155、4015566号に開示されているエンジンの
ノツキングすななわち回転むらの開始の測定技術
は不正確すぎて今日の基準には合致しないと信じ
られており、一方、米国特許第4026251号に開示
されている装置は、点火タイミング以外の負荷変
動のような要因がエンジン回転速度に影響して、
点火タイミングが不正確となるために有効でない
と考えられている。 各種のエンジン・パラメータを対象としてルー
プが閉じられるようになつている、内燃機関用の
各種の閉ループ燃料制御装置が開発されている。
ループを閉じる対象であるパラメータの1つは排
気の成分である(米国特許第3815561号)。この米
国特許に開示されている装置は排気中の酸素濃度
を検出する酸素(O2)センサを用いており、化
学量論的混合気を対象としてループを閉じてい
る。しかし、化学量論的混合気は、エンジンを効
率良く動作させるには濃すぎることが知られてい
る。薄い混合気でエンジンを動作させるために各
種の技術が採用されているが、希望する希薄な混
合気で信頼度の高い閉ループ制御を行う性能は現
在の酸素センサの特性により限定される。 閉ループを閉じる対象であるパラメータとして
エンジンの回転むらを検出する技術が米国特許第
3789816号に開示されている。この技術では、エ
ンジンの回転むらが所定のレベルになるまで混合
気は希薄にされる。エンジンの回転むらの大きさ
は、そのエンジンを搭載している車両の運転がで
きなくなることない状態でHC、COのような排気
成分の生成を最少限にする点まで混合気をできる
だけ希薄にするような回転むらのレベルに一致す
るように選択される。この技術で測定されるエン
ジンの回転むらは、エンジンの各シリンダーから
受ける個々のトルクの脈動派の結果として、エン
ジンの回転速度が段階的に変動することである。
エンジンの回転むらを燃料制御ループを閉じる対
象であるパラメータとすることは、エンジンの燃
料消費効率を最高とする最も有効なやり方であ
る。 米国特許第4015572号にはエンジンの出力を対
象パラメータとしてループを閉じる、上記装置に
類似の燃料制御装置が開示されている。この装置
の好適な実施例では、エンジン出力を表すものと
して排気の背圧が用いられているが、この米国特
許明細書では、与えられた回転数における1回転
またはそれ以上のエンジン回転にわたつて測定さ
れたトルク・シリンダー圧、あるいは全燃焼圧力
の時間積分を用いることができるとも述べられて
いる。最近、米国ニユージヤジー州所在の燃料噴
射開発会社(Fuel Injection Development
Corporation)(米国特許第4015572号の権利者)
から出された「希望限界の壁を破る(Breaking
the Lean Limit Barrier)」と題する宣伝用のパ
ンフレツトには、被測定パラメータがエンジンの
フライホイールの回転速度であることが述べられ
ている。 ループを閉じるための被測定パラメータとして
エンジンの回転むらを用いる別の種類の燃料制御
装置(米国特許第4044236号)では、2つの等し
い角度間隔、1つの角度間隔は各ピストンの上死
点の前で、他の1つの角度間隔は上死点の後、回
転周期を測定するようになつている。同一のシリ
ンダーに対する2つの回転周期の差の変化が特定
の基準値と比較され、その変化が基準値をこえた
時に誤差信号が発生される。米国特許第4044235
号には、引き続く3回転の周期が比較されてエン
ジンの回転が円滑に行われているかどうかを判定
するようになつている、別の回転むら制御装置が
開示されている。フライホイールの回転速度変動
を含めて、各種の手段で検出されるエンジン回転
むらを制御ループを閉じるために用いる各種の方
法がある。 これまでに述べたように、点火タイミング制
御、燃料制御、燃料分配制御のような各制御を
別々に制御するようになつている個々の閉ループ
制御装置が従来から知られている。 これに対し本発明では、制御される各パラメー
タのための制御ループが1つの被測定動作パラメ
ータを中心に閉じられている。そのパラメータと
しては、内燃機関の出力軸すなわちクランク軸の
瞬時回転速度がとくに用いられる。測定された1
つのパラメータから得たデータは、種々のやり方
で処理されて、内燃機関すなわちエンジンによる
燃焼エネルギーの回転トルクへの変換を最適にす
る燃焼時期のタイミングの修正信号と燃料供給量
の修正信号が発生される。これらの修正信号に応
動して、制御器から、燃焼時期を制御する燃焼時
期制御信号と、可燃混合気を制御する可燃混合気
制御信号が発生される。 本発明によれば、燃焼時期や燃料供給量を1つ
のパラメータすなわち瞬時回転速度の測定値に基
づいて組合わせて制御することにより、燃焼時期
制御が燃料供給量制御に与える影響や逆に燃料供
給量制御が燃焼制御に与える影響のような制御間
の相互作用を容易に知ることが可能となる利点が
得られ、内燃機関の最適運転が都合よく達成され
る。 また、組合わされる2つの制御ループそれぞれ
への2種のフイードバツク信号が1つの被測定動
作パラメータから得たデータの処理により導出さ
れるから、フイードバツク信号ごとの測定を要せ
ず経済的であるという利点もある。 従つて、本発明の目的は、燃焼時期制御と燃料
供給量制御が、クランク軸の瞬時回転速度を中心
に閉ループにされ、かつ、組合わされて総合され
た内燃機関制御装置を提供することにある。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 動作理論 エンジンのクランク軸の瞬時回転速度のデジタ
ル周期解析(DPA)を用いる閉ループ・エンジ
ン制御装置について説明する前に、応用できる理
論について簡単に説明することにする。エンジン
の各燃焼室内部で混合気が点火燃焼させられる
と、回転力がクランク軸へ伝えられてそのクラン
ク軸を回転させる。第1図を参照して、クランク
軸へ伝えられる回転力は、シリンダーの側壁3と
ヘツド4およびピストン5によつて囲まれている
燃焼室2の中で発生された圧力Pと、ピストン5
の頭部の面積と、クランク軸にとりつけられてい
るレバーアーム6の長さLと、このレバーアーム
とピストン5が往復運動する方向との間の角度θ
との関数である。 まず1動作サイクルについてだけ考えると、ク
ランク軸の回転によりピスン5が上下動する時の
燃焼室2の内部の圧力の輪郭を第2のカーブ7に
示す。クランク軸が位置θ=−πからθ=0まで
矢印で示されている向きへ回転すると、ピストン
はその最低の位置から最高の位置まで動き、シリ
ンダー内部の圧力は図示のように上昇する。シリ
ンダーの最高の位置は通常はピストン5の上死点
(TDC)位置と呼ばれる。クランク軸のθ=0か
らθ=πまでの回転の間にピストンは最低位置へ
戻り、圧力は初めの値へ低下する。4サイクル・
エンジンに通常用いられる吸気弁と排気弁がない
場合は、この圧力輪郭はクランク軸の回転のたび
にくり返えされる。しかし、吸気弁と排気弁はク
ランク軸の1回転おきに開かれ、閉じられるか
ら、図示の圧力サイクルは2回転に1回だけ起
る。 燃焼室2の中に可燃性混合気が充され、この混
合気が角度αで点火される場合には、圧力Pは第
2図のカーブ8で示すように上昇し、角度βの時
に最高圧力となる。いまの場合には混合気に点火
する角度を−πとoの間としているが、ピストン
がTDC位置を通つた後の角度oからπの間で点
火するように制御できることも当業者には明らか
であろう。 最高圧力が生ずる角度βは点火角α、クランク
軸の回転速度、混合気の燃焼速度などのような各
種の要因の関数である。理想的には、最大トルク
がクランク軸へ伝えられるように、最高圧力が生
ずる角度を制御すべきである。 クランク軸へ伝えられる瞬時トルクは、燃焼室
2の内部の圧力でピストンにより発生される力
と、レバーアーム6の長さLと、角度θとの関数
である。角度θの時に発生されるトルクTθは Tθ=APθLsinθ である。ここに、Aはピストンの面積、Pθは角
度θの時の燃焼室2の中の圧力である。そして、
発生される全トルクTは T=AL∫〓pPθsinθdθ である。θの関数である1つのシリンダー内の圧
力によりクランク軸へ伝えられるトルクθの瞬時
値を第3図のカーブ9で示す。 多気筒エンジンでは、各シリンダー内部で混合
気が燃焼すると、ほぼ同じトルクが所定の時間順
序でクランク軸へ伝えられる。4気筒4サイク
ル・エンジンについて考えてみると、各シリンダ
ーはクランク軸の2回転(4πラジアン)に1回
トルク発生サイクルを生ずるから、個々のシリン
ダーからは引き続くπラジアンの角度間隔の間に
トルクがクランク軸へ伝えられる(第4図)。第
4図のトルクカーブ9は、同じクランク軸にとり
つけられている他のピストンにより発生される力
の影響を無視して、クランク軸へ伝えられるトル
クを示すものであるが、第2図から明らかなよう
に、1つのシリンダー内の上昇圧力により発生さ
れるトルクの一部は、次に点火されるシリンダー
内の混合気を圧縮するために利用される。発生さ
れたトルクのより小さな部分が他のシリンダーの
吸気と排気の動作にも用いられる。その結果、各
シリンダー内での混合気の燃焼によりクランク軸
へ加えられる有効トルクはカーブ9で示されてい
るものより小さく、カーブ10で示すような脈動
波となる。 6気筒と8気筒エンジンの場合には、クランク
軸へ加えられるトルクの脈動波はそれぞれ第5,
6図に示すようなものである。 エンジンは自動車の駆動輪のような利用機構へ
連結されるのが普通であるが、そのためにクラン
ク軸に負荷がかけられる。クランク軸の回転速度
は負荷と、個々のシリンダー内での混合気の燃焼
により発生されたトルクとの関数であることは明
らかである。第4〜6図に示すように、トルクの
脈動波はクランク軸へ周期的に加えられるから、
クランク軸の回転速度はトルクの脈動波とともに
周期的に変化する。一定速度で回転しているエン
ジンのクランク軸の回転速度は、第7図に示すよ
うに、1回転中に段階的に変化する。クランク軸
の回転速度のこの段階的な変化分△wは平均回転
速度と比較すると小さいが、それでも検出可能で
ある。クランク軸の回転速度のこれらの段階的な
変化の大きさと、それらの変化が起る時刻はエン
ジンの種々の動作パラメータの関数であり、それ
らを適切に解析することにより、エンジンの性能
を最適にする1つかそれ以上のエンジン制御パラ
メータに対する帰還信号を発生するために用いる
ことができる。 点火および噴射タイミング制御回路 タイミング制御回路の機能は各シリンダー(燃
焼室)内の混合気の燃焼により発生されたエネル
ギーをクランク軸へ最も効率良く伝えることがで
きる時刻に、混合気を点火し、あるいは燃料を各
シリンダー内へ噴射することである。燃焼する混
合気の火炎の前面が燃焼室全体へ伝わるには有限
の時間がかかるから、燃料の燃焼により発生され
た動力がクランク軸へ最も効率よく伝えられる位
置にピストンがある前のある時点で、混合気が点
火または噴射される。これは点火または噴射の進
角と普通呼ばれており、この進角の値はエンジン
速度と、エンジン負荷と、温度、湿度、空気と温
度がどれほど良く混合されているか(乱流)、燃
料の蒸発状態、および燃料自体の組成を含むその
他の要因などの複雑な関数である。本発明の説明
を簡単にするために、以下の説明は点火タイミン
グを対象とすることにする。しかし、この閉ルー
プ・タイミング制御装置は、少し改装することに
より、火花放電点火エンジンとデイーゼル・エン
ジンにおける燃料噴射タイミングの制御にも同様
に用いることができる。 スタンフオード大学で行われた前記した研究に
より、シリンダー内の最高圧力がピストンが上死
点位置を通つてから約15度動いた時に生ずる時
に、平均最上トルク(MBT)が得られることが
実験により確かめられている。この結果は湿度、
気圧およびその他の要因から独立している。燃焼
室内の圧力の変化のカーブすなわち輪郭と、クラ
ンク軸の回転速度の脈動的な変化のカーブすなわ
ち輪郭との間には直接の相関関係があることが、
更に行われた研究によつて明らかにされている。 とくに、それらの研究により、クランク軸の最
高角速度が生ずる角度は、最高圧力が生ずる角度
に直接関係する。 この原理を基にした閉ループ点火タイミング装
置のブロツク図を第8図に示す。この図には典型
的な内燃機関20が示されている。このエンジン
20の動作は、エンジンの希望速度を示す手動入
力のような各種のパラメータと、周囲の温度・湿
度・圧力のような環境パラメータなどによつて支
配される。手動入力は手で操作されるスロツト
ル、または自動車で普通に用いられている足で操
作される加速ペダルから入力できる。希望する比
の空気と燃料が手動入力、環境パラメータ、およ
びエンジン速度・エンジン温度・吸気マニホルド
圧(MAP)などのようなエンジン動作パラメー
タなどに応じて、混合比制御器22によりエンジ
ンへ供給される。手動入力・環境パラメータおよ
びエンジン動作条件なをど示す信号が、エンジン
20から伝送リンク24を介して混合比制御器2
2へ与えられる。混合気はマニホルド26を介し
てエンジンへ供給される。 混合比制御器22は機械的に作動させられる気
化器、電子式燃料制御器などで構成できる。混合
比制御器は周知のものであるから説明は省略す
る。 図示の閉ループ点火タイミング制御回路は点火
タイミングおよび分配制御器28を有する。この
制御器28は2つの基本的な機能を行う。第1の
機能は、混合気の燃焼によつてクランク軸へ最大
のトルクが伝えられるように、各種のパラメータ
に応じて計算した点火信号を発生することであ
る。第2の機能は、点火プラグを所定の順序で順
次火花放電させるために点火信号を分配すること
である。 この機能を行うことができる各種の電子式点火
タイミング回路が知られている。未来の時点から
逆方向へ点火タイミングを電子的に制御すること
はできないから、既存の回路により発生される点
火信号は、希望の点火時刻より前に発生される基
準信号からの遅れ時間として計算される。この基
準信号は、各ピストンの上死点位置のようなある
一定位置からある角度だけ進んだクランク軸の所
定の回転位置で発生されるのが普通である。 基準信号を含む希望の点火信号を計算するのに
要する情報すなわちデータを示す信号が、エンジ
ンから伝送リンク30を介して点火タイミングお
よび分配制御器28へ送られる。基準信号θRから
の遅れが計算され、その計算された遅れ時間が経
過した時に点火信号が発生される。それらの点火
信号はリンク32を介して適切な点火プラグへ送
られる。点火信号の分配機能は従来の機械的な配
電器または電子的スイツチング回路によつて行う
ことができる。 クランク軸の瞬時速度を示す信号wと、クラン
ク軸の位置を示す信号θが、最高角速度位置回路
34へ与えられる。この回路34は、クランク軸
の瞬時速度が最高となるクランク軸角度を示す信
号θmを発生する。この信号θmは比較器36へ与
えられる。この比較器36は最高回転速度が起る
クランク軸角度を示す基準信号θRも受け、両者を
比較して誤差信号すなわち修正信号を発生し、そ
の信号を点火タイミングおよび分配制御器28へ
与える。 この閉ループ点火タイミング回路の動作は次の
通りである。点火タイミングおよび分配制御器2
8は点火信号を発生する。これらの点火信号は点
火プラグへ順次与えられ、エンジン20の検出さ
れた動作パラメータに従つて、エンジンの燃焼室
内の混合気に点火する。混合気が燃焼すると、ク
ランク軸へ一連のトルク・パルスが伝えられて、
クランク軸の回転速度を第7図に示すように変動
させる。 比較器36は前記信号θmをその所望値を示す
基準信号θRと比較して、誤差信号すなわち修正信
号εを発生する。信号θmとθRとの差が最小とな
るように、点火タイミングおよび分配制御器28
は修正信号εに応じて点火タイミングを遅らせた
り、進ませたりする。このようにして、混合気の
燃焼により最大トルクがクランク軸へ伝えられる
ようにループがエンジンを介して閉じられる。 閉ループ点火タイミング回路のアナログの実施
例を第9図に示す。第9図では混合比制御器22
を用いるが、図示を簡単にするために示していな
い。 クランク軸速度センサ38がクランク軸の瞬時
速度を示す信号wを発生する。この信号wは微分
(dw/dt)回路40により微分されて、時間に対す
る第1微分を示す信号w〓となる。この信号w〓は零
交差検出器42へ与えられる。この検出器は信号
w〓が正から負となる向きに変化して零を通る時に
信号を発生する。この信号はサンプル・ホールド
回路44へ与えられる。 θ基準回路46が、エンジンのクランク軸が最
高回転速度が望まれる角度より前の所定回転位置
を通つた時に、信号θrを発生する。この信号θr
は、ピストンが上死点位置または他の希望する任
意の角度となる時を示すクランク軸角度で発生で
きる。信号θrと瞬時速度信号wはθ信号発生器4
8へ与えられる。このθ信号発生器はθrに対する
クランク軸の角度位置を示すアナログ信号θを発
生する。第10図はθ信号発生器48の回路図で
ある。信号θはサンプル・ホールド回路44へも
与えられる。この回路44は零交差検出器42か
ら信号を受けた時のθの値を示す信号θmを発生
する。この出力信号θmは比較器36において、
θmの希望値を示す基準信号θRと比較される。比
較器36は誤差信号すなわち修正信号εを発生し
て、その修正信号を点火タイミングおよび分配回
路28へ与える。この回路28は修正信号εを利
用して、点火信号が発生させる時刻を変更し、信
号εを零にする。 次に第10図を参照する。この図に示されてい
るθ信号発生器48は端子A+に安定化電源から
電力を受け、端子52に信号wを受ける。クラン
ク軸にとりつけられている歯つき車58の各歯が
近くを通るたびに磁気ピツクアツプ54が信号θr
を発生する。この信号θrは増幅器60により短い
正のパルスにされる。増幅器60の出力端子はト
ランジスタ62のベースへ接続される。このトラ
ンジスタのコレクタはコンデンサ64を介してエ
ミツへ接続されるとともに、別のトランジスタ6
6のエミタへ直結される。トランジスタ66のベ
ースは端子52に接続され、そのコレクタは端子
A+に接続される。トランジスタ62のエミツタ
は接地される。 この回路の動作は次の通りである。歯56が磁
気ピツクアツプ54の近くを通ると増幅器60の
出力端子に短い正パルスが現われ、この正パスに
よつてトランジスタ62は導通状態にされるから
コンデンサ64は放電させられる。トランジスタ
66のベースに与えられる信号はこのトランジス
タの導通を制御する。トランジスタ66を流れる
電流は信号wの値に比例する速さでコンデンサ6
4を充電するから、コンデンサ64の電荷の値は
歯56の場所により決定される基準点からのクラ
ンク軸の回転位置θを示す。歯56がピツクアツ
プ54の近くを通るたびにコンデンサ64は放電
させられ、その後で歯56の場所を基準にした角
度θを示すアナログ信号が発生される。コンデン
サ64の充電速度はクランク軸の回転速度に比例
するから、信号θの瞬時値は、前の基準信号θrか
らクランンク軸が回転した角度の関数である。 この閉ループ点火タイミング回路のデジタル実
施例を第11図に示す。歯つき車58に設けられ
ている歯56が磁気ピツクアツプ54の近くを通
るたびにこのピツクアツプは信号を発生し、この
信号は増幅60により短いパルス(信号θr)にさ
れる。この信号θrはカウンタ68のリセツト入力
端子と点火タイミングおよび分配回路28へ与え
られる。歯つき車58よりも多くの歯72を有す
る歯つき車70もクランク軸にとりつけられてク
ランク軸とともに回転する。たとえば、この歯つ
き車70はエンジンのフライホイールにとりつけ
られるリングギヤとすることができる。ピツクア
ツプ70の近くを歯72が通るたびに出力を発生
し、その信号を増幅器76へ与える。増幅器76
は受けた信号を連続する歯72の間隔に等しいパ
ルス幅を有するパルスに変える。増幅器76の出
力端子はアンドゲート78の1つの入力端子と、
カウンタ68のカウント入力端子とに接続され
る。アンドゲート78の他の入力端子へは発振器
80から出力パルスが与えられる。発振器80の
出力パルスの繰返えし周波数は増幅器76の出力
パルスの繰返えし周波数よりも十分に高い。発振
器80の出力パルスの数はアンドゲート78を介
してカウンタ82へ与えられてそこに貯えられ
る。その数は歯つき車70の隣り合う歯の間隔が
磁気ピツクアツプ74の近くを通るのに要する時
間すなわち周期を示す。完全なトルクの脈動波・
サイクルに対して隣り合う歯の間隔の間にカウン
トされたパルスの数を示す周期輪郭が第12A図
に示されている。周期Tは角速度Wの逆数(T=
1/W)であるから、周期輪郭が最小値の時に角速
度は最高となり、周期輪郭が最大値の時に角速度
は最低となる。 隣り合う歯の間にカウンタ82に貯えられたカ
ウントは古い値レジスタ84と減算回路86へ与
えられる。減算回路86は前の隣り合う2つの歯
の間にレジスタ84に貯えられたカウントの数も
受けて、古い値のレジスタに貯えられている値と
新しい値との差を示す数を出力する。この数はデ
ジタル零交差カウンタ88へ与えられる。このカ
ウンタ88は新しい数と古い数の差が負から正へ
変つた時に信号を出す。この出力はカウンタ68
のストツプ入力端子へ与えられる。歯72がピツ
クアツプ74の近くを通るたびにカウンタ68の
カウント値は1カウントずつ増し、増幅器60か
ら信号θrを受けた時から、零交差検出器88によ
り発生されたストツプ信号を受けた時までの間
に、ピツクアツプ74の近くを通つた歯72の数
を示す。カウンタ68の出力は隣り合う歯の間の
時間間隔すなわち周期が最短である時のクランク
軸の角度を示す。周期はクランク軸の速度の逆数
であるから、クランク軸の角速度が最高値を通つ
た時に、ストツプ信号が零交差検出器88により
発生される。 カウンタ68のカウント数は第2の減算回路9
0へ与えられ、そこでクランク軸へ最大のトルク
を伝えるためにカウントしなければならない歯の
数を示す基準カウント数から引き算される。この
引き算の差εは点火タイミングおよび分配制御器
28へ与えられ、そこで点火信号を発生する時刻
を進ませたり、遅らせたりするためにその差εが
利用され、それにより差εを零まで小さくする。 第11図に示す閉ループ点火制御装置は運転者
によつてひき起される変化を補償できず、かつク
ランク軸の回転の各角度間隔に対するカウンタ8
2のカウント間隔を発振器80の発振周波数に正
確に釣り合わせなければならないから、この点火
制御装置は実用的ではない。クランク軸の回転の
各角度間隔に対するカウンタ82のカウント間隔
を発振器80の発振周波数に正確に釣り合わせな
ければならないということは、歯つき車70に設
けられる歯72の間隔を極めて正確にしなければ
ならない。典型的な自動車エンジンのリングギヤ
から得られる実際のデータは第12B図に示され
ている輪郭に匹敵する輪郭を有する。第12B図
では個々の歯の間の角度差がカウントの差に反映
されている。そのカウントの差はクランク軸の回
転速度の変動から生ずるカウントの差よりも大き
いことがある。したがつて、小さな角度増分のよ
り正確な測定が求められる。回転の小さな角度間
隔を求められている一様さで検出できる光学装置
は知られており、フライホイールリングギヤのよ
うな歯つき車70と磁気ピツクアツプ74との代
りに容易に用いることができる。 フライホイールリングギヤの個々の歯の間の角
度間隔の公差をより小さくできる閉ループ点火タ
イミング制御装置の別の実施例を第13図に示
す。この実施例では、最高角速度時にクランク軸
の位置を検出するのではなく、第12A,12B
図に示されているような発生された周期輪郭の位
相φiを一定位相角φRと比較する。 第12A図または第12B図に示されている周
期波形の輪郭すなわちカーブは次のようなフーリ
エ級数で表される。 f(θ)=N-1i=0 Aicos(iwθ+φi) ここに、φiは周期波形の位相角、Nは個別標本
すなわち周期間隔の数である。 シリンダーの点火レートに対応する周波数に対
するφiの値は燃焼室の最高圧力のθ位置とともに
変り、したがつて点火タイミングを制御するため
に使用できる。 f(θ)からφiを計算する通常の方法は次式を
用いる。 Asinφ=1/2π∫20f(θ)sinwθdθ Acosφ=1/2π∫20f(θ)coswθdθ Asinφ≦Acosφの時はφ=arc tan(Asinφ/
Acosφ)またはAcosφ<Asinφの時はφ=π/2−
arc tan(Acosφ/Asinφ)である。 ここに、θ=クランク軸の角度位置 w=クランク軸の角速度 A=フーリエ成分の振幅 φ=フーリエ成分の相対位相角 である。f(θ)はN個の個別標本の集りである
から、 Asinφ=1/NN-1i=0 f(θi)sin(2πi/N) Acosφ=1/NN-1i=0 f(θi)cos(2πi/N) この計算はデータ標本に正弦関数と余弦関数を
掛け、周期波形の1サイクルに等しい間隔にわた
つて積を加え合わせる。エンジンの運転に対する
要求に一致する率(あらゆるシリンダーの点火に
対して2N倍)で掛算することは現在の技術と、
装置のコストとを考慮すると実用的ではない。 簡略化した計算はそれらの正弦と余弦の関数
を、同じ周期を有する方形波を示す2進信号で置
換することにより成る。そのために振幅はプラス
マイス1に限定される。この結果として次式が得
られる。 Asinφ=1/NN-1i=0 f(θi)SIGN(sin2πi/N) Acosφ=1/NN-1i=0 f(θi)SIGN(cos2πi/N) 5つの関数cos(2πi/N)、sin(2πi/N)、SIGN
〔cos(2πi/N)〕、SIGN〔sin(2πi/N)〕、f(θi)を

14図に示す。 この簡略化した計算により、周期波形の基本成
分の奇数高調波に関係する小さな誤差が生ずる。
この誤差は引き続くAcosφとAsinφの計算を平均
化することにより小さくされる。 上記の機械化を行うためにcosφとsinφの項を
得るために2N周期の標本を加え合わせることを
必要とする。このようにして乗算と加算が加算だ
けになる。 周期データの部分和を形成することにより計算
は更に簡単となる。 P1(N/4)-1i=0 f(θi) (1) P2(N/2)-1i=N/4 f(θi) (2) P3(3N/4)-1i=N/2 f(θi) (3) P4N-1i=3N/4 f(θi) (4) そうすると、 Asinφ≒1/N〔(P1−P3)+(P2−P4)〕 (5) Acosφ≒1/N〔(P1−P3)−(P2−P4)〕 (6) および、|(P1.P3)−(P2−P4)|≦|(P1−P3
+(P2−P4)|の時は φ≒arc tan〔(P1−P3)+(P2−P4)〕/〔(P1
P3)−(P2−P4)〕 (7) |(P1−P3)+(P2−P4)|>|(P1−P3)−(P2
P4)|の時は φ≒π/2−arctan〔(P1−P3)+(P2−P4)〕/
〔(P1−P3)−(P2−P4)〕 (8) である。 再び第13図を参照して、エンジンの吸気マニ
ホルド内の圧力はマニホルド圧センサ90により
検出され、このセンサ90は検出したマニホルド
圧を示す信号を点火角回路92へ与える。歯つき
車58と、磁気ピツクアツプ54と、増幅器60
は基準信号θrを発生して、その信号θrを点火角回
路92と、位相角発生器96と、角度―遅延変換
器102とに与える。点火角回路92は基準信号
からエンジン速度を計算し、そのンジン速度およ
びマニホルド圧信号から信号θi′を発生する。こ
の信号θi′は基準信号θrからの、点火信号を発生
すべきクランク軸角度を示す。 フライホイール上のリングギヤのような歯つき
車70と、磁気ピツクアツプ74および増幅器7
6は、歯がピツクアツプ74の近くを通るたびに
信号を発生して、その信号を周期測定回路94と
位相角発生器96へ与える。回路94は第11図
のカウンタ82のようなカウンタとすることがで
きる。発振器98が周期測定回路94へクロツク
信号を与え、それにより周期測定回路94は、増
幅器76から受けた信号の間の間隔中に受けたク
ロツク信号の数を示すデジタル周期信号を発生す
る。このデジタル周期信号は位相角発生器96へ
与えられる。位相角発生器96は式(1)〜(8)を用い
てその周期信号から位相角φiを計算する。この位
相角φiは比較器98へ与られる。この比較器は誤
差信号すなわち修正信号△φを発生する。この修
正信号△φは加算回路100で点火角信号θi′に
加え合わされて信号θiを生ずる。角度―遅延変換
器102は信号Iを発生する。この信号Iは和信
号θiと基準信号θrから計算された時刻に終る。 信号Iは増幅器104で増幅されてから点火コ
イル106へ与えられる。そうするとこの点火コ
イル106は信号Iが終るたびに高電圧の点火信
号を発生する。この高電圧信号は配電器108を
介して適切な点火プラグへ与えられる。配電器1
08は従来の機械式配電器または最近の固体スイ
ツチング素子を用いることができる。 この閉ループ点火タイミング装置の動作は次の
通りである。点火角回路92は、基準信号θrの周
波数から得たエンジン速度と、マニホルド圧セン
サ90からのマニホルド圧信号とに応じて点火が
行われるクランク軸角度を示す信号θi′を発生す
る。 周期測定回路94は歯つき車70が回転する時
にその隣り合う歯の間の時間間隔を示す周期信号
を発生する。 この周期信号は各時間間隔の間に発生されるク
ロツクパルスの数を示す値を有するデジタル数で
ある。この周期信号と信号θrは位相角発生器96
へ与えられる。この位相角発生器96は式(7)また
は(8)に従つて位相角φiを発生する。エンジンの各
トルクの脈動波に関して位相角φiが発生されるよ
うに、位相角発生器96は信号θrに同期させられ
る。前記したように、各ピストンが上死点に達し
た時、またはその他の所定時刻に信号θrを発生で
きる。 次に、増幅器76により発生された信号を受け
た位相角発生器96は周期信号を加え合わせて値
P1,P2,P3,P4を形成する。これらのP1〜P4
値について計算〔(P1−P3)+(P2−P4)〕と〔(P1
−P3)−(P2−P4)〕を行い、その結果を用いて
tanφiに等しい数値を発生する。それから調査表
から信号φiが得られる。この調査表はtanφiを示
す信号に応じて信号φiを出力する。位相角発生器
から出力された信号φiは調査表から出力された値
とすることもできれば、φiの算出された各値に含
まれている高周波変化分を除去した値とすること
もできる。 次に、信号φiの値が比較器98において、特定
のエンジンに対する希望の位相角を示す基準信号
φRと比較され、算出された点火角θi′に対する修
正を示す修正信号△φを発生する。この信号△φ
は次式で示すように誤差信号の和であるから、 △φ=Ni=0 (φR−φi) φiがφRに接近すると誤差信号(φR−φi)は零
に近づき、修正信号△φは一定の値となる。信号
△φの値は算出値θi′に対して角度がずれている。
そのために、測定された周期輪郭の位相角φiは希
望の位相角φRに等しくさせられる。 修正信号△φは加算器100で点火角θi′に加
え合わされて、加算器100の出力端子に和信号
θi=θi′+△φとなつて現われる。この和信号θiは
角度―遅延変換器102へ与えられ、それにより
変換器102は信号Iを発生する。和信号θiの値
により決定される、基準信号を受けた後の、ある
時刻に信号Iは終らされる。信号Iは増幅器10
4で増幅されてから点火コイル106へ与えられ
る。この点火コイルは信号Iが終るたびに、点火
プラグに火花放電を生じさせることができる高電
圧点火信号を発生する。この点火信号は配電器1
08を介して複数の点火プラグへ所定の順序で供
給される。 閉ループ点火タイミング装置のより詳細なブロ
ツク図を第15図に示す。 歯つき車58と、磁気ピツクアツプ54と、増
幅器60の組合わせにより基準パルス信号θrが発
生され、この信号θrは図示のように種々の回路部
へ与えられる。タイミングおよび制御回路110
は信号θrと発振器112からのクロツクパルスを
受け、この装置全体で用いられる各種のタイミン
グ信号と制御信号を発生する。 カウントレート制御回路114はθr信号とクロ
ツクパルスを受けて第1のレートでカウントパル
ス信号を発生する。これらのカウントパルス信号
は引き続いて発生される基準信号θrの間にカウン
タ116によりカウントされる。カウントされた
数は前記したようにクランク軸回転速度の逆数で
ある。低速時にカウンタ116に貯えられるカウ
ントの数を制限するために、したがつてカウンタ
116の容量を制限するために、所定の数に達し
た時にカウンタ116により信号が発生され、そ
の信号は線118を介してカウントレート制御回
路114へ与えられ、カウントパルスが発生され
るレートを低下させる。必要があれば、カウンタ
116に貯えられるカウント数が第2の所定数に
達した時に第2の信号が発生され、この信号もカ
ウントレート制御回路114へ与えられて、カウ
ントパルスが発生されるレートを更に低下させ
る。次の基準信号θrを受けると、カウンタ116
に貯えられているカウントがRPMレジスタ12
0へ与えられてからカウンタ116は零リセツト
され、カウントレート制御回路114が初めの状
態にリセツトされて第1のレートでパルスカウン
トを発生する。RPMレジスタ120に貯えられ
ているカウント数はエンジン速度を示すデジタル
RPM語である。このデジタルRPM語は所定数の
上位ビツトsiと、所定数の下位ビツト△sを有す
る。たとえば、デジタルRPM語が8ビツト語で
あれば、上位ビツトsiには4ビツトが含まれ、下
位ビツト△sには4ビツトが含まれる(第16A
図)。上位4ビツトsiは点火角ROM122へ与え
られ、下位4ビツト△sはメモリデータ・レジス
タ124へ与えられる。 エンジンの吸気マニホルド圧を示す信号が圧力
センサ90から増幅器126を介して比較器12
8の正入力端子へ与えられる。比較器128の負
入力端子へはランプ発生器130から階段状ラン
プ信号が与えられる。ランプ信号の値が、増幅器
126により発生されて吸気マニホルド圧の値を
示す信号をこえると、ランプ信号は比較器128
をターンオフさせる。この比較器の出力とクロツ
ク信号はカウンタ132へ与えられる。このカウ
ンタは比較器128が正出力を生じている間に受
けたクロツクパルスをカウントする。次の基準信
号θrを受けると、カウンタ132内のカウント数
がMAPレジスタ134へ送られ、それからカウ
ンタ132はクリヤされ、ランプ発生器130が
零リセツトされる。MAPレジスタに貯えられて
いるカウントの数は吸気マニホルド圧を示すデジ
タルMAP語である。このMAP語も所定数の上位
ビツトpiと、所定数の下位ビツト△pを有する8
ビツト語である。一実施例では、このMAP語に
は3つの上位ビツトと5つの下位ビツトが含まれ
る(第16B図)。 上位ビツトpi,siは点火角ROM122におけ
る128個のメモリ場所のうちの1つをアドレスす
るために用いられる。各メモリ場所にはsiとpiの
値を基にした点火角を示すデジタル語f(s、p)
が貯えられ、このデジタル語f(s、p)は、下
位ビツト△sの値に関して次に補間を行うため
に、メモリデータ・レジスタ124へ転送され
る。デジタル語f(s、p)は加算器136,1
40とシフトレジスタA,138、シフトレジス
タB,142より成る補間ロジツクへ与えられ
る。レジスタ124の内容の倍数(2のべき)が
レジスタAへ与えられて、RPM領域内に貯えら
れている点火角値の間で△sに従つて補間操作を
行う。この補間操作には通常の二重線形補間法が
用いられる。RPMレジスタ120に組合わされ
ているメモリアドレス制御ロジツクは、補間を行
うために必要な貯えられているデータ点を得るた
めにメモリアドレスを修正する。圧力領域に貯え
られている点火角の値の間で、△pに従つて補間
を行うために用いられる。 第17図に示されているような予定された点火
角を表すRPMマニホルド圧表面の線形補間によ
つて点火角度が計算される。この補間は次式に従
つて行われる。 θi′=(32−p)〔(16−△s)f(si、pi)+△sf
(si
+1、pi)〕+△p〔(16−△s)f(si、pi+1)+
△sf(si+1、pi+1)〕 このロジツクは式(16−△s)f(si、pi)を
次の段階に従つてまず解く。メモリデータ・レジ
スタ(MDR)124の内容がレジスタA,13
8へ与えられる。次にこのレジスタAの内容は循
環させられ、メモリデータ・レジスタの内容に、
RPMレジスタ120に貯えられているRPM語の
下位ビツト△sの初めのビツト△s0の補数(△
s0)を掛けたものが、レジスタAの内容に加え合
わされてそこに貯えられる。それからレジスタA
の内容が再び循環させられて、RPM語の下位ビ
ツト△sの2番目のビツト△s1の補数△1と、メ
モリデータ・レジスタの内容の2倍(1桁左へ桁
送りされたもの)との積に加え合わされる。この
演算はあと2回反復され、レジスタAの以前の内
容が、メモリデータ・レジスタの内容を4倍およ
び8倍したものに、RPM語の下位ビツトの第3
のビツト△s2、第4のビツト△s3の補数△2,△
s3を乗じたものにそれぞれ加え合わされる。この
演算の各ステツプを論理記法で表すと次の通りと
なる。 MDR=f(si、pi) A=MDR A=A+MDR・△0 A=A+2MDR・△1 A=(16−△
s)・f(si、Pi) A=A+4MDR・△2 A=A+8MDR・△3 ここに、MDRはメモリデータ・レジスタに貯
えられているデータ、AはレジスタAに貯えられ
ている現在のデータ、△0,△1,△2,△3
△sを構成する4つの下位ビツトの補数である。
次に演算は△sf(si+1、pi)を(16−△s)・f
(si、pi)に加えることである。これを行うため
に、RPM120の上位ビツトが1ビツトだけ増
大させられ、点火角ROM122の新しいメモリ
場所の内容f(si+1、pi)がメモリデータ・レ
ジスタ124へ入れられる。新しい点火角データ
f(si+1、pi)についての補間演算も前記した
のと同じ基本的な手順で行われる。この演算の論
理記法は次の通りである。 MDR=(si+1、pi) A=A+MDR・△s0 A=A+2MDR・△s1 A=A+4MDR・△s2 A=(16−△
s)・f(si、pi) A=A+8MDR・△s3 +△s・f(si
+1、pi) レジスタAの内容はいまは(16−△s)・f
(si、psi)+△sf(si+1、pi)となる。 次の演算はレジスタAの内容に(32−△p)を
乗ずることである。この演算はレジスタAの内容
を16で割つてから(4桁右へ動かす)、その商を
レジスタBへ入れることにより行われる。下記の
論理記法はこの演算を示すものである。 A=A/16(4桁右へ動かす) B=A B=B+A△0 B=B+2A△1 B=B+4A△2 B=(32−△p)・A B=B+8A△3 B=B+16A△4 ここに、△p0〜△p4はMAPレジスタ134に
貯えられている8ビツト圧力語の下位ビツト△p
の補数である。そうすると、レジスタBの内容は
いまは(32−△p)〔(16−△s)f(si、pi)+△
s・f(si+1、pi)である。 次の演算は式(16−△s)・f(si、pi+1)を
解くことである。RPMレジスタ120の上位ビ
ツトは1だけ減少させられるから、それらの上位
ビツトは元の値へ戻り、MAPレジスタ134の
上位ビツトは1だけ増加させられる。点火角
ROMの新しいメモリ場所の内容f(si、pi+1)
は次にメモリデータ・レジスタに貯えられる。こ
の式の解法の論理記法は式(16−△s)・f(si、
pi)のそれと基本的に同じで、次の通りである。 MDR=f(si、pi+1) A=MDR A=A+MDR△0 A=A+2MDR△1 A=(16−△s)・
f(si、pi+1) A=A+4MDR△2 A=A+8MDR△3 式(16−△s)・f(si、pi+1)+△s・f(si
+1、pi+1)を解くために、RPMレジスタの
上位ビツトは1ビツトだけ大きくされ、内容f
(si+1、pi+1)がMDRに入れられる。この式
の解法の論理記法は次の通りである。 MDR=f(si+1、pi+1) A=MDR△s0 A=A+2MDR△s1 A=A+4MDR△s2 A=A+8MDR△s3 そうするとレジスタAの内容は(16−△s)・
f(si、pi+1)+△s・f(si+1、pi+1)とな
る。 全体の式の解はレジスタAの内容に△pを掛
け、レジスタBの内容にA・△pを加えることに
より行われる。この演算の論理記法は次の通りで
ある。 A=A/16(Aを4桁だけ右へ動かす) B=B+A△p0 B=B+2A△p1 B=B+4A△p2 B=B+8A△p3 B=B+16A△p4 そうするとレジスタBの内容は点火角θi′の補
間された値を示す数であつて、 (32−△p)〔(16−△s)・f(si+pi)+△s・
f(si+1、pi+)〕+△p〔(16−△s)・f(si、
pi
+1)+△s・f(si+1、pi+1)〕である。 補間の効果を第17図に示す。次に第18図を
参照して、発振器112の2MHz信号は2分の1
に分周されて1MHzのクロツク信号(CLOCK)
となる。このクロツク信号はデイジツト・ゲート
信号DG0〜DG15を発生するために用いられ
る。これら16の信号DG0〜DG15は16ビツ
ト・デジタル語の16ビツトを表す。 第19図のタイミング図は第18図とは異なる
時間尺度で描かれており、語時間とデイジツト時
間の関係と、本発明の装置で行われる各種の演算
および補間間隔を制御するために発生される種々
の信号を示す。簡単に説明すれば、信号MT0〜
MT7が信号DG15に応じて順次発生される。
これらの信号のパルス幅は16マイクロ秒に等しい
が、これは連続する16個のクロツクパルスの時間
間隔であり、かつ回路中のレジスタのうちのいず
かへ16ビツト語を入力したり、あるいはそのレジ
スタから16ビツト語を読出すために要する時間で
ある。第1の組の信号MT0〜MT7の発生はは
信号θrにより開始させられ、以後の信号MT0〜
MT7は図示のように8語間隔で発生される。初
めのMT7信号が終つた時に信号TM7が発生さ
れる。この信号TM7のパルス幅は8語に等し
く、24語間隔で反復される。信号TM8も24語間
隔で反復される。信号TM9は24語間隔の後で発
生され、パルス幅は同様に24語間隔である。信号
TM9は図示のように48語間隔で反復される。信
号TM10は初めのTM9信号が終つた時に発生
され、96語間隔で反復される。そしてパルス幅は
48語間隔である。 信号MT0〜MT7とTM7〜TM110は実
行される種々の機能のタイミングを制御する基本
信号である。この点火タイミング回路の位相検出
部で用いられる別の信号については第20図を参
照して後で説明する。それらの信号の波形を第2
1図に示す。 次に第15図に示されているブロツク図の位相
検出部分を参照して、等しい角度間隔で所定数の
歯がとりつけられている第2の歯つき車144が
クランク軸にとりつけられている。歯つき車14
4にとりつけられる歯の数はシリンダー数、2サ
イクル・エンジンか4サイクル・エンジンかの
別、位相角を決定するために望まれる間隔の数な
どから決定される。完全な動作サイクル(各シリ
ンダーが1回点火される)を行うためにクランク
軸を2回転させる必要がある4サイクル8気筒エ
ンジンについて考えると、位相角は、各位相角の
計算に4つの個別間隔を要する式(7)、(8)に従つて
計算されるが、歯つき車144に設けられる歯の
数は8気筒/サイクル/2回転/サイクル×4周期/シ
リンダー= 16周期/回転で与えられる。4サイクル6気筒エ
ンジンの場合には歯の数は12であり、4気筒エン
ジンの場合には歯の数は8である。クランク軸が
回転すると磁気ピツクアツプ146がその近くを
通る歯を検出して周期信号θpを発生する。この
信号は増幅器148により増幅される。連続する
周期信号θpは式(1)〜(4)で述べた加算間隔を定め
る。あるいは、第11,13図を参照して説明し
たようにフライホイールのリングギヤの歯を検出
し、希望の角度間隔に等しい数の歯がカウントさ
れるたびに信号θpが発生される。 この周期信号θpは周期カウンタ150、周期
レジスタ152、関数発生器154へ与えられ
る。周期カウンタ150は発振器151からのク
ロツクパルスも受け、連続する2つの周期信号
θpの間に受けたクロツクパルスの数を貯える。
それらの数は周期レジスタ152へ送られる。 関数発生器154は周期信号θpと基本信号θrを
受けて、周期レジスタ152の内容と正弦レジス
タ160と余弦レジスタ162との内容を(7)、(8)
式に従つて加算または減算させるように、加算/
減算回路156,158を作動させる信号を発生
する。各加算期間が終つた時には、正弦レジスタ
160と余弦レジスタ162との内容はそれぞれ
sinφとcosφとの値を示す数である。レジスタ1
60,162の内容は比較器164へ与えられ
る。この比較器はこれら2つのレジスタの内容の
絶対値のいずれが大きいかを判定し、その結果を
示す信号を発生する。この信号はレジスタ16
0,162の内容とともに割算器166へ与えら
れる。比較器164により発生された信号は割算
器166で行う割算での分子として、前記2つの
レジスタのうち小さな絶対値を有する方の内容を
選択する。割算器166の出力は、正弦レジスタ
160の内容の絶対値が余弦レジスタの内容の絶
対値より小さかつたか、大きかつたかに応じて
tanφまたはcotφであり、あるいは余弦レジスタ
の内容の絶対値が正弦レジスタの内容の絶対値よ
り小さかつたか、大きかつたかに応じてcotφま
たはtanφである。割算器166の出力は
ArctanROM168をアドレスする。このROM
は角度φを示す値を有する出力を発生する。
ArctanROM168は基本的にはφの値を、正弦
レジスタ160の内容を余弦レジスタ162の内
容で割ることにより発生されたtanφの関数とし
て貯える調査表である。ArctanROM168の出
力は余接修正回路170へ与えられる。この余接
修正回路170は、割算器166が余弦レジスタ
162の内容を正弦レジスタの内容で割つた時に φ=π/2−arctan(Acosφ/Asinφ) の計算を行う。 余接修正回路170の出力はφ平均回路172
へ与えられる。この回路172は計算した位相角
φに効果的なフイルタ操作を与える。比較器17
4がφ′の平均値と基準信号φRを比較して、両者
の差を示す誤差信号△φ′を生ずる。 この誤差信号△φ′は累算器176へ与えられ
る。この累算器176は誤差信号△φ′の和を示す
修正信号φcを出力する。この修正信号φcは加算
器178で、計算された点火角度θi′を示すレジ
スタB142の内容に加え合わされ、その和は点
火角レジスタ180に貯えられる。このレジスタ
の内容はレート・マルチプライヤ182へ与えら
れる。このレート・マルチプライヤはレジスタ1
80の内容をタイミングおよび制御回路110か
ら受けたクロツク信号により決定されたレートで
加え合わせる。このレート・マルチプライヤ18
2があふれるたびにパルス信号が発生されるか
ら、それらのパルス信号が発生されるレートは点
火角レジスタ180の内容に比例する。それらの
パルス信号は、アツプ・カウンタ184により引
き続くクランク軸位置基準信号θrの間にカウント
されて、各カウント時間が終つた時のアツプ・カ
ウンタ184の内容が計算された点火角に正比例
し、エンジン速度に逆比例するようにする。これ
により、計算された点火角はエンジン速度の関数
として補正されることになる。アツプ・カウンタ
184の内容をダウン・カウンタ186へ移し、
そこでその内容をタイミングおよび制御回路11
0から与えられるクロツク信号により定められる
一定のレートでダウンカウントすることにより、
点火角は時間領域へ変換させられる。ダウン・カ
ウンタ186はカウント数が零に達した時に終る
信号を発生する。 この信号はドエル回路188へ与えられる。ド
エル回路188により発生された信号はダウン・
カウンタ186により発生された信号が終つた時
に増幅器104の動作を停止させ、それから所定
の「オフ」時間が経過した時に増幅器104の動
作を開始させる。この増幅器104のオフ時間と
オン時間の比がエンジン速度とは独立に一定値で
あるように、点火信号の間の間隔の関数としてド
エル時間が計算される。 点火タイミング装置の位相検出部の回路の詳細
を第20〜26図に示す。まず第20図を参照し
て、位相基準信号θpが端子190へ与えられ、
10MHzクロツク信号が発振器151から端子1
92へ与えられる。端子190はフリツプフロツ
プ194のセツト端子に接続され、端子192は
フリツプフロツプ194,196のトリガ入力端
子すなわちトグル入力端子と周期カウンタ150
のカウント入力端子に接続される。フリツプフロ
ツプ194のQ出力端子はフリツプフロツプ19
6のセツト入力端子とアンドゲート198の入力
端子へ接続される。フリツプフロツプ196のQ
出力端子はアンドゲート198の別の入力端子へ
接続される。アンドゲート198の出力端子は周
期カウンタ150のリセツト入力端子と、並列ロ
ード直列出力シフトレジスタ152の負荷入力端
子と、フリツプフロツプ204,206のトグル
入力端子と、ノアゲート200の入力端子とに接
続される。 クランク軸位置基準信号θrが端子208に与え
られる。この端子208はフリツプフロツプ20
4,206,226のリセツト入力端子に接続さ
れる。フリツプフロツプ204のセツト入力端子
はフリツプフロツプ206の出力端子へ接続さ
れるとともに、アンドゲート212と排他的オア
ゲート216との入力端子へ接続される。フリツ
プフロツプ204のQ出力端子はフリツプフロツ
プ206のセツト入力端子およびナンドゲート2
10とアンドゲート212との入力端子に接続さ
れる。フリツプフロツプ204の出力端子は排
他的オアゲート214の入力端子へ接続され、フ
リツプフロツプ206のQ出力端子はナンドゲー
ト210の入力端子に接続される。 ノアゲート200の出力端子はノアゲート20
2の1つの入力端子に接続される。ノアゲート2
02の出力端子はノアゲート200の他の入力端
子とフリツプフロツプ218のセツト入力端子に
先続される。フリツプフロツプ218のQ出力端
子はアンドゲート220の1つの入力端子に接続
される。アンドゲート220の出力端子はフリツ
プフロツプ220のセツト入力端子と、ナンドゲ
ート212の入力端子と、アンドゲート230の
1つの入力端子に接続される。アンドゲート22
0の他の入力端子には信号MT01が与えられ
る。フリツプフロツプ222のQ出力端子はノア
ゲート202の他の入力端子とアンドゲート22
4の1つの入力端子に接続され、このアンドゲー
ト224の出力端子はフリツプフロツプ218,
222のリセツト入力端子に接続される。アンド
ゲート224はタイミングおよび制御回路110
により発生された信号MT2も受ける。 ナンドゲート210の出力端子はアンドゲート
232,244の出力端子に接続される。アンド
ゲート232の出力端子は排他的オアゲート21
6,234の入力端子へ接続される。 シフトレジスタ152の直列出力端子はアンド
ゲート230の入力端子に接続される。このアン
ドゲート230の出力端子はアンドゲート23
6,248と、ノアゲート238,250と、排
他的オアゲート234,246との入力端子へ接
続される。排他的オアゲート216の出力端子が
アンドゲート236とノアゲート238との入力
端子に接続される。アンドゲート236とノアゲ
ート238の出力端子はフリツプフロツプ240
のセツト入力端子とリセツト入力端子にそれぞれ
接続される。フリツプフロツプ240のQ出力端
子は排他的オアゲート242の1つの入力端子に
接続され、このゲート242の別の入力端子は排
他的オアゲート234の出力端子へ接続される。
排他的オアゲート242の出力端子は端子256
と32ビツトシフトレジスタ160の入力端子に接
続される。このシフトレジスタ160は第15図
に示されている正弦レジスタである。シフトレジ
スタ160の出力端子はアンドゲート232の別
の入力端子に接続される。 アンドゲート244の出力端子は排他的オアゲ
ート214,246の入力端子に接続される。ゲ
ート214の出力端子はアンドゲート248とノ
アゲート250の入力端子へ接続される。ゲート
248,250の出力端子はフリツプフロツプ2
52のセツト入力端子とリセツト入力端子へそれ
ぞれ接続される。フリツプフロツプ252のQ出
力端子は排他的オアゲート254の1つの入力端
子へ接続される。排他的オアゲート254の別の
入力端子は排他的オアゲート246の出力端子へ
接続される。排他的オアゲート254の出力端子
は端子264と32ビツトシフトレジスタ162の
入力端子に接続される。このシフトレジスタ16
2は第15図に示されている余弦レジスタ162
である。シフトレジスタ162の出力端子はアン
ドゲート244の別の入力端子へ接続される。端
子258,266はシフトレジスタ160,16
2の中間ビツト場所にそれぞれ接続されて、
tanφを計算するための割算を容易にする。 フリツプフロツプ226のセツト入力端子とリ
セツト入力端子は正電源A+へ接続される。タイ
ミングおよび制御回路110により発生された信
号DG15がフリツプフロツプ226の入力端子
と、アンドゲート228の1つの入力端子へ与え
られる。フリツプフロツプ226のQ出力端子は
アンドゲート228の別の入力端子へ接続され
る。アンドゲート228の出力は信号DG31で
ある。 オアゲート268,270,272,274は
タイミングおよび制御回路110から信号MT0
〜MT7をそれぞれ受け、信号MT01〜MT6
7をそれぞれ発生する。オアゲート272,27
4の出力端子はノアゲート276の入力端子へ接
続される。このノアゲートは信号01,
23を発生する。オアゲート274とアンドゲー
ト228の出力端子はアンドゲート278の入力
端子に接続される。このアンドゲートは信号DG
−31とMT01を発生する。アンドゲート21
2は周期P1を示す信号P1を発生する。 次に第21図を参照する。この図には増幅器6
0(第15図)によつて発生されるクランク軸位
置信号θrが示されている。この信号θrは各ピスト
ンが上死点位置に達する前の所定の角度位置で発
生されるもので、点火遅れ時間を計算するために
用いられる。信号GRESがアンドゲート198の
出力端子から得られる。この信号GRESは増幅器
148(第15図)の出力端子に生ずる信号θp
で、発振器151により発生される10MHz信号
に同期させられる。信号GRESは各カウント周期
P1〜P4の終りを決定する。各θr信号の間に4つ
のGRES信号が発生され、各トルクの脈動波の周
期を、クランク軸の回転角度で測ると4等分に相
当するように4つに分割する。このように分割さ
れた周期は、カウント周期ないし分割周期と称さ
れる。 信号FE204QとFE206Qはフリツプフロ
ツプ204,206の出力端子にそれぞれ現われ
る信号である。信号P1はアンドゲート212の
出力で、周期P4からのデータがシフトレジスタ
152から読出され、レジスタ160,162へ
与えられたことを示す信号である。信号ADDT
はアンドゲート220の出力端子に現われる信号
で、アンドゲート230へ与えられてこのゲート
を開かせ、シフトレジスタ152に貯えられてい
るデータを加算/減算回路156,158へ送ら
せる。信号RCCはナンドゲート210の出力端
子に現われる信号で、アンドゲート232,24
4へ与えられてそれらのアンドゲートを閉じ、レ
ジスタ160,162に貯えられているデータが
伝えられることを阻止する。周期P1の間に発生
された新しいデータはレジスタ160,162へ
入れられる。 次に、第22図を参照する。信号DG15はタ
イミングおよび制御回路110(第15図)によ
り発生されるもので、第19図に示されているも
のと同じである。信号DG31は信号DG15を
2で割つて得た信号で、アンドゲート228の出
力端子に現われる。この信号は位相角φiの計算に
用いられる32ビツトレジスタ用のタイミング基準
信号である。信号MT01,MT23,MT45,
MT67はオアゲート268〜274の出力端子
にそれぞれ現われる信号で、第19図に示されて
いる信号MT0〜MT7のそれぞれの組合わせで
ある。信号GRESは第21図に示されているもの
と同じで、とくに信号GRESは同期P4の終りと周
期P1の始まりを意味する。ADDT信号は各
GRES信号の後に始めて発生されるMT01信号
で、アンドゲート230を開いてシフトレジスタ
152の内容を加算/減算回路156,158を
介して正弦と余弦のレジスタへ送ることができる
ようにする。負荷分割レジスタ(LDR)信号が
逐次MT23信号と一致して発生され、加算/減
算回路が正弦レジスタ160と余弦レジスタ16
2との内容のうち小さい方の値を割算器166
(第15図)のレジスタ318(第23図)へロ
ードできるようにする。商計算(CQT)信号は
逐次信号MT45,MT67,MT01〜MT6
7で、これらの信号のある間に割算器166が
arctanφを示す商を計算する。余接ロード・レジ
スタ(LCTR)信号が余接修正回路170(第1
5図)の余接レジスタ358(第23図)が逆正
接ROM168(第15図)の内容をロードでき
るようにする。位相角平均(PAA)信号は位相
角平均回路172(第15図)が、新しく計算さ
れた位相角φを前に計算した角度と平均できるよ
うにする。比較(COM)信号は比較器174が、
算出された位相角を基準位相角と比較し、誤差信
号を以前に得た誤差信号に累算器176で加え合
わせることができるようにする。点火角に加える
(AIA)信号は加算器178が累算器176内の
誤差信号を、レジスタB180(第15図)に貯
えられている算出された進角に加え合わせること
ができるようにする。 クランク軸の回転速度が6000RPMの時は、隣
り合う2個のGRES信号の間隔は約600マイクロ
秒である。位相角、誤差信号の計算と、誤差信号
と算出された進角との加算とに要する時は450マ
イクロ秒である。したがつて、計算と修正は次の
トルクの脈動波からの新しいデータが装置へ入力
される前の期間P1の間に終らせることができる。 再び第20図を参照してこの図に示されている
回路の動作を説明する。位相角基準信号θpがフ
リツプフロツプ194,196とアンドゲート1
98を含む回路へ与えられる。この回路は入力端
子192に与えられたクロツク信号に同期された
リセツト信号を発生する。この信号はカウンタ1
50をリセツトし、シフトレジスタ152のロー
ド入力端子に与えられ、フリツプフロツプ20
4,206の入力端子をトグルする。引き続くリ
セツト信号の間の時間間隔すなわち期間はカウン
タ150でクロツク信号をカウントすることによ
り測定される。各期間が終ると、GRES信号がシ
フトレジスタ152の並列ロード入力端子へ与え
られる。このレジスタ152はカウンタ150の
内容をシフトレジスタ152へ転送し、カウンタ
150をリセツトする。ADDT信号はアンドゲ
ート230を開き、フリツプフロツプ204と2
06の状態に従つて、シフトレジスタ152の内
容を正弦レジスタ160と余弦レジスタ162と
の内容に加え合わせたり、それらのレジスタの内
容から差し引いたりする。レジスタ160,16
2は32ビツトレジスタであるから、ADDT信号
が存在している間は、シフトレジスタ152の16
個の零(0)が続く並列ロードされた内容がレジ
スタ160と162へ転送される。ゲート21
6,232,234,236,238,242と
フリツプフロツプ240が加算/減算回路156
を構成する。ゲート216は加算と減算の機能を
制御し、ゲート232はナンドゲート210の出
力が、フリツプフロツプ204,206の状態に
応じて負の時に、加算器へ零入力を与えることに
より正弦レジスタ160の内容を初期設定するた
めの要素である。ゲート214,244,24
6,248,250,254はフリツプフロツプ
252に組合わされて加算/減算回路158を構
成し、余弦シフトレジスタ167に対するのと同
じ機能を果す。 フリツプフロツプ204,206は位相検出の
ための基準として用いられる方形波をそれぞれ発
生する。これらのフリツプフロツプの状態は、第
21図に示すように、時間間隔P1〜P4に関連す
る。 (5)式に従つて、位相角の正弦に比例するある量
が式P1+P2−P3−P4から得られる。フリツプフ
ロツプ206とゲート216は正弦シフトレジス
タ160に関連する1ビツト加算器に、フリツプ
フロツプ206の出力が「0」の時に加算機能
を行わせ、フリツプフロツプ206出力が
「1」の時に減算機能を行わせる。期間P1の間に
カウンタ150でカウントされるクロツクパルス
は期間P2の間にシフトレジスタ152から読出
され、期間P2の間にカウントされるクロツクパ
ルスは期間P3の間に読出される、などというこ
とに注意すべきである。同様に、位相角の余弦が
式P1−P2−P3+P4から得られる。フリツプフロ
ツプ204と排他的オアゲート214は余弦シフ
トレジスタ162に関連する1ビツト加算器に、
フリツプフロツプ204の出力が「0」の時
に、加算機能を行わせ、フリツプフロツプ204
の出力が「1」の時に減算機能を行わせる。 次に、加算/減算回路156,158の動作を
制御する信号を発生するフリツプフロツプ20
4,206の動作を説明する。端子208に与え
られたθr信号はフリツプフロツプ204,206
をリセツトするから、これらのフリツプフロツプ
のQ出力は「0」となる。期間P1の開始を知ら
せる信号GRESによりトグルされるまでは、これ
らのフリツプフロツプはこの状態を保つ。フリツ
プフロツプ204のセツト入力端子へフリツプフ
ロツプ206の出力端子から「1」入力が与え
られるために、フリツプフロツプ204は状態を
変える。フリツプフロツプ206はそのセツト入
力端子へフリツプフロツプ204のQ出力端子か
ら「0」が与えられているからリセツト状態を保
つ。第2の期間P1の終りを示す次のGRES信号が
両方のフリツプフロツプを再びトグルする。この
時には、フリツプフロツプ204のセツト入力端
子に加えられている信号がフリツプフロツプ20
6の出力端子から与えられる「1」であるか
ら、フリツプフロツプ204はセツト状態を保
つ。しかし、フリツプフロツプ206のセツト入
力端子へ与えられていた信号が「1」に変つたか
ら、フリツプフロツプ206は状態を変える。第
2のカウント期間P2の終りを示す次のリセツト
信号はフリツプフロツプ204,206をトグル
する。そうするとフリツプフロツプ204はフリ
ツプフロツプ206のQ出力端子からの「0」信
号により状態を変え、そのQ出力端子に「0」信
号を発生する。フリツプフロツプ206のセツト
入力端子へはフリツプフロツプ204のQ出力端
子から「1」が与えられていたから、フリツプフ
ロツプ206はセツト状態を保ち、そのQ出力端
子に「1」信号を発生する。第3の期間P3が終
了すると、GRES信号がフリツプフロツプ20
4,206を再びトグルし、フリツプフロツプ2
06は状態を変える。これで、フリツプフロツプ
204,206は最初のリセツト状態になり、こ
の動作サイクルを終る。 ナンドゲート210はフリツプフロツプ204
の出力と、フリツプフロツプ206のQ出力
と、アンドゲート220の出力信号ADDTを受
けて期間P2の間にRCC(「0」)信号を発生する。
その時に、期間P1の長さを示すシフトレジスタ
152内のデータが加算/減算回路156,15
8へ送られる。RCC信号はアンドゲート232,
244を閉じて、正弦レジスタ160と余弦レジ
スタ162に貯えられている古いデータの循環を
阻止する。データの転送が終つた時には、レジス
タ160,162に貯えられているデータは期間
P1の間に発生されたデータだけとなる。引き続
く全ての期間P1〜P4に対して、ナンドゲート2
12の出力は正となり、アンドゲート232,2
44を開く。 正弦レジスタ160と余弦レジスタ162に関
連する加算/減算回路の動作はよく知られている
から説明は省略する。 排他的オアゲート214,216への入力が
「0」の時は、加算/減算回路156,158は
シフトレジスタ152の内容をレジスタ160,
162の循環されている内容に加え合わせ、排他
的オアゲート214,216への入力が「1」の
時には、シフトレジスタ152の内容がレジスタ
160,162の内容から差し引かれる。 排他的オアゲート242,254の最終的な出
力は、レジスタ160,162の最終的な内容が
正または負(繰り上げ1)の値であることを示す
ことに注意すべきである。和が正か負かを示す信
号が排他的オアゲート242,254の出力端子
からとり出されて出力端子256,264へそれ
ぞれ与えられる信号である。最終的な「0」出力
は、レジスタ260,262に貯えられている和
が正であることを示し、「1」出力はそれらのレ
ジスタに貯えられている和が負であることを示
す。 レジスタ160,162の内容は端子258,
256における出力であり、中間のビツト場所か
らとり出されて、データを5つの場所だけ桁送り
させる。 ノアゲート200に与えられたGRES信号はそ
の出力を「0」にする。この出力はノアゲート2
02へ与えられてその出力端子に「1」信号を発
生させる。ノアゲート200と202は電子的ラ
ツチ回路を構成する。このラツチ回路は、フリツ
プフロツプ222のQ出力端子からゲート202
の別の入力端子へ「1」信号が与えられるまで、
ラツチ状態を保つ。ノアゲート202の「1」出
力はフリツプフロツプ218のセツト入力端子へ
与えられる。このフリツプフロツプ218はクロ
ツク信号によりトグルされた時にセツト状態とな
つて、そのQ出力端子に「1」信号を発生する。
この「1」出力はアンドゲート220へ加えられ
てこのアンドゲートを開き、このアンドゲートの
別の入力端子へ与えられている第1のMT01信
号をその出力端子まで通過させる。このMT01
信号はフリツプフロツプ222のセツト入力端子
と、アンドゲート230およびナンドゲート21
0へ与えられるADDT信号である。このADDT
信号を加えられたフリツプフロツプ222は、ク
ロツク信号によりトグルされた時にセツト状態に
なり、そのQ出力端子に「1」出力を生ずる。こ
の「1」信号は、ナンドゲート200,202を
開かせる。これらのナンドゲートはナンドゲート
200へ次のGRES信号が与えられるまで開いた
状態を保つ。フリツプフロツプ222のQ出力端
子からの「1」信号はアンドゲート224を開
き、そのゲートの別の入力端子に与えられた次の
MT2信号を出力端子へ通過させる。このMT2
信号はフリツプフロツプ218,222のリセツ
ト入力端子へ与えられる。これらのフリツプフロ
ツプはクロツクパルスによりトグルされた時に元
のリセツト状態になる。ADDT信号は各期間中
に1回だけ発生され、かつその信号は各GRES信
号が発生された後で発生される最初のMT01信
号に一致する。 DG15信号はフリツプフロツプ226のトグ
ル入力端子へ与えられてその状態を変化させる。
DG15信号とフリツプフロツプ226のQ出力
はアンドゲート228の異なる入力端子へ与えら
れ、このフリツプフロツプは出力信号DG31を
発生する。このDG31信号は32マイクロ秒間隔
で生ずる1マイクロ秒のパルスで、第23図を参
照して説明する割算を行うために用いられる32ビ
ツトシフトレジスタの制御信号である。 比較器164と、割算器166と、逆正接
ROM168と、余接修正回路170との構成の
詳細を第23図に示す。端子258(第20図)
がアンドゲート282と、ノアゲート284と、
排他的オアゲート286との各1つの入力端子へ
インバータ280を介して接続される。アンドゲ
ート282とノアゲート284との出力端子はフ
リツプフロツプ288のセツト入力端子とリセツ
ト入力端子へそれぞれ接続され、フリツプフロツ
プ288のQ出力端子は排他的オアゲート286
の別の入力端子へ接続される。フリツプフロツプ
290のセツト入力端子へ排他的オアゲート28
6の出力が与えられ、信号DG31、MT01が
フリツプフロツプ290のトグル入力端子へ与え
られる。フリツプフロツプ290のQ出力端子は
アンドゲート292,294の入力端子と排他的
オアゲート350,352,354,356の入
力端子およびシフトレジスタ358の上から第3
位のビツト端子とに直結されるとともにアンドゲ
ート296,298の入力端子へインバータ30
0,302をそれぞれ介して接続される。アンド
ゲート292,298の別の入力端子は端子26
6(第20図)に接続され、アンドゲート29
4,296の別の入力端子は端子に接続される。 アンドゲート292,296の出力端子はオア
ゲート304の出力端子へ接続される。このオア
ゲートの出力端子はアンドゲート306の入力端
子へ接続される。アンドゲート306の別の入力
端子へ信号MT23,7が与えられるととも
に、それらの信号はインバータ310を介してア
ンドゲート308の入力端子へ与えられる。アン
ドゲート308の別の入力端子は32ビツトシフト
レジスタ318の2-1ビツト場所に接続される。
アンドゲート306,308の出力端子はオアゲ
ート312の入力端子へ接続される。このオアゲ
ートの出力端子は排他的オアゲート314,33
4の入力端子に接続される。 アンドゲート294,298の出力端子はオア
ゲート320の入力端子へ接続され、このオアゲ
ートの出力端子はアンドゲート322の入力端子
へ接続される。アンドゲート322の別の入力端
子へは信号01,7が与えられる。アン
ドゲート322の出力端子は排他的オアゲート3
14の別の入力端子と、アンドゲート324,3
26の入力端子に接続される。排他的オアゲート
334の出力端子はアンドゲート324,328
の入力端子に接続される。アンドゲート324,
326,328の出力端子はオアゲート330の
各入力端子へ接続され、このオアゲートの出力端
子はフリツプフロツプ332のセツト入力端子と
排他的オアゲート338の入力端子に接続され
る。フリツプフロツプ332のトグル入力端子に
はクロツク信号が与えられる。フリツプフロツプ
332のQ出力端子は排他的オアゲート316の
入力端子と、アンドゲート326,328の別の
入力端子へ接続される。 排他的オアゲート314の出力端子は排他的オ
アゲート316の別の入力端子へ接続され、この
排他的オアゲート316の出力端子は32ビツトシ
フトレジスタ318の入力端子と、フリツプフロ
ツプ336のセツト入力端子に接続される。フリ
ツプフロツプ336のトグル入力端子へは信号
DG31が与えられる。このフリツプフロツプの
Q出力端子は排他的オアゲート334,338の
別の入力端子へ接続される。 排他的オアゲート338の出力端子はフリツプ
フロツプ340のセツト入力端子に接続される。
このフリツプフロツプ340は直列接続フリツプ
フロツプ342,344,346に組合わされ
て、排他的オアゲート338の出力端子に現われ
る割算の商出力を貯える商レジスタを構成する。 フリツプフロツプ342〜348のQ出力端子
は逆正接ROM168のアドレス入力端子へ接続
される。排他的オアゲート314,316,33
4,338と、アンドゲート306,308,3
22,324,326,328と、オアゲート3
12,330と、インバータ310と、フリツプ
フロツプ332,336と、シフトレジスタ31
8とは割算回路を構成する。この割算回路は、フ
リツプフロツプ340〜348で構成されている
商レジスタとともに第15図に示す割算器166
を構成する。 逆正接ROM168の4ビツト語出力端子は排
他的オアゲート350〜356の別の入力端子へ
接続される。これらのゲート350〜356の出
力端子はシフトレジスタ358の下位4ビツト入
力端子へ接続される。並列ロード入力信号がアン
ドゲート366の出力端子からシフトレジスタ3
58の入力端子へ与えられる。アンドゲート36
6の入力端子へは信号MT0,TM8と、第4の
カウント期間P4の終りを示す信号P1が与えられ
る。 シフトレジスタ160,162(第20図)の
内容の符号を示す信号を受ける端子256,26
4が、フリツプフロツプ360,364のセツト
入力端子へそれぞれ接続される。これらのフリツ
プフロツプ360,364は排他的オアゲート3
62の別の入力端子へ接続される。この排他的オ
アゲートの出力端子はシフトレジスタ358の上
から2桁目のビツト入力端子に接続される。フリ
ツプフロツプ360のQ出力端子はシフトレジス
タ358の最上位ビツト入力端子に接続される。
排他的オアゲート350〜356,362と、フ
リツプフロツプ360,364と、アンドゲート
366と、並列ロードシフトレジスタ358とは
余接修正回路170(第15図)を構成する。 次に第23図に示す回路の動作を第19,2
1,22,24図と第表を参照して説明する。
まず第24図を参照する。この図は位相角φが生
じ得る4つの象限を示す。第1象限では正弦の
値と余弦の値は共に正である。すなわち、排他的
オアゲート242,254の出力端子と端子25
6,264に、DG31信号の間に、現われる信
号は共に「0」である。したがつて、フリツプフ
ロツプ360,364は排他的オアゲート362
と組合わされて、シフトレジスタ358の上位2
つのビツト入力端子へ「0」を与える。位相角φ
が第象限に含まれる時は、端子256,264
に現われる信号はそれぞれ「0」、「1」であり、
シフトレジスタ358の2つの上位ビツト入力端
子へ与えられる信号はそれぞれ「0」、「1」であ
る。第象限に位相角φが含まれる場合は、前記
信号はそれぞれ「1」、「0」であり、第象限に
位相角φが含まれる場合には前記信号はともに
「1」である。したがつて、上位の2つのビツト
は位相角φの値を示す。 正弦シフトレジスタ160と余弦シフトレジス
タ162との内容は端子258,266にそれぞ
れ与えられる。正弦レジスタ160の内容の絶対
値が余弦レジスタ162の内容の絶対値より小さ
い時は、フリツプフロツプ288のQ出力は
「1」であり、インバータ280の出力は「1」
である。この「1」出力により排他的オアゲート
286の出力とフリツプフロツプ290のQ出力
は「0」にされる。この「0」Q出力は割算器1
66と余接修正回路170へ与えられる。フリツ
プフロツプ290の「0」出力により正弦レジス
タ160の内容が分子として割算器166へ入れ
られ、余弦レジスタ162の内容が分母として割
算器166へ入れられる。フリツプフロツプ29
0の「0」出力は逆正接ROM168への入力が
tanφであることを示し、したがつてこの逆正接
ROM168によるφ出力の値は(7)式に従う。
「0」信号がレジスタ358の最上位から第3位
のビツト入力端子と排他的オアゲート350〜3
56の入力端子へ与えられる。排他的オアゲート
350〜356は逆正接ROM168の内容をシ
フトレジスタ358の下位の4つのビツト入力端
子へ直接通過させる。 正弦レジスタ160の内容の絶対値が余弦レジ
スタ162の内容の絶対値より大きい時は、フリ
ツプフロツプ290の出力は「1」で、この出力
は余弦レジスタ162の内容を分子として割算器
166へ入れさせ、正弦レジスタ160の内容を
分母として割算器166へ入れさせる。この
「1」出力はシフトレジスタ358の最上位から
3つ目のビツト入力端子へも与えられる。これは
逆正接ROM168への入力がcotφであることを
示す。排他的オアゲート350〜356へ与えら
れる「1」信号は逆正接ROM168の出力の補
数をシフトレジスタ358の最上位から4つ目の
ビツト入力端子へ入力させる。したがつて、この
並列ロードシフトレジスタの内容は(8)式に従う。 シフトレジスタ358の並列入力端子へ与えら
れた信号は、アンドゲート366からの出力信号
に応じてレジスタに入れられる。このアンドゲー
トは信号MT0,TM8,P1により開かれる。こ
れは第4の期間P4からのデータの後の割算の終
りがシフトレジスタ160,162から桁送りし
て出されたことを意味する。 割算器166の動作は次の通りである。フリツ
プフロツプ290の「0」出力はインバータ30
0を介してアンドゲート296の1つの入力端子
へ与えられる。正弦レジスタ160からのデータ
出力は端子258と、オアゲート304と、信号
MT23,7により開かれているアンドゲー
ト306を介して排他的オアゲート314の1つ
の入力端子へ与えられる。信号MT23,7
はインバータ310により反転されてからアンド
ゲート308へ与えられてこのアンドゲートを閉
じ、シフトレジスタ318からのデータが循環す
ることを阻止する。 信号MT23と7がなくなるとアンドゲー
ト306が閉じられ、アンドゲート308が開か
れて、レジスタに貯えられているデータをアンド
ゲート308を通じて循環できるようにする。 それと同時に、アンドゲート322は信号
01,7により開かれ、余弦レジスタ162
の内容が端子266からアンドゲート298と、
オアゲート320と、アンドゲート322を介し
て、排他的オアゲート314,316,334
と、アンドゲート324,326,328と、オ
アゲート330と、フリツプフロツプ332,3
36とで構成されている加算/減算回路へ与えら
れる。フリツプフロツプ336は信号MT23と
TM7によりリセツトされるから、排他的オアゲ
ート338の別の入力端子へ「1」が与えられ
る。このために加算/減算回路が減算モードに置
かれ、余弦レジスタ162からのデータが正弦レ
ジスタから受けたデータから差し引かれ、その差
がシフトレジスタ318へ与えられる。信号MT
23と7がなくなると、アンドゲート306
は閉じられて、正弦レジスタ160からのデータ
は割算が終るまではそれ以上入力されることを阻
止される。次の動作中に余弦レジスタ162から
のデータが、シフトレジスタ318に貯えられて
いる循環させられる剰余に加えられたり、その剰
余から差し引かれたりする。この剰余が分母より
大きければ、シフトレジスタへ入れられる最後の
数は0であるから、フリツプフロツプ336は信
号DG31によりトグルされた時にリセツト状態
を保つ。しかし、分母が剰余より大きい時は、フ
リツプフロツプ332は「1」出力(繰り上げ
「1」)を生じ、シフトレジスタ318に入る最後
の数は「1」である。そのためにフリツプフロツ
プ336は状態を変えてそのQ出力端子に「0」
を生ずる。この「0」出力のために加算/減算回
路は余弦レジスタ162の内容を次の動作中に剰
余に加え合わせる。この加算/減算回路は第20
図を参照して説明した加算/減算回路と基本的に
同じであるからここでは説明は省略する。 各動作が終つた時に排他的オアゲート338の
出力端子に商信号が発生され、この商信号は直列
に接続されているフリツプフロツプ340〜34
8で構成されている商レジスタに貯えられる。排
他的オアゲート316の出力がフリツプフロツプ
336の出力と異なる時は、フリツプフロツプ
340のセツト入力端子へ「1」信号が与えられ
る。このためにこのフリツプフロツプはセツト状
態となつて、信号DG31によりトグルされた時
にその出力端子に「1」を生ずる。次の動作が終
ると、排他的オアゲート338の出力端子に現わ
れる信号がフリツプフロツプ340の状態を決定
し、このフリツプフロツプの以前の状態がフリツ
プフロツプ342などへ送られる。この動作は加
算または減算が6回行われるまで持続されて、最
後の5回の演算が終つた時に排他的オアゲート3
38の出力信号がフリツプフロツプ340〜34
8に貯えられるようにする。分子はレジスタ16
0,162に貯えられている2つの値より小さい
ように選択されているから、初めの演算の結果
(排他的オアゲート338の出力)は常に「0」
であつて、この出力は捨てられる。 割算器の動作を第表に示されている典型的な
割算を例として説明することにする。たとえば、
正弦レジスタ160に貯えられているデータの値
が33で、余弦レジスタ162に貯えられているデ
ータの値が57であるとする。これらの数に32を掛
けた(5桁だけ左へ動かす)数を第表の初めの
2行に示す。
The present invention relates to an engine control device.
especially the output shaft of the engine, i.e. the crankshaft.
one or more control loops centered on the instantaneous rotational speed of
integrated closure where the group is now closed.
This invention relates to a loop control device. Electronic ignition and fuel control systems are widely used in the automotive industry and
and related industries.
Ru. When these electronic controls first appeared, they were open loops.
However, regulations are set by law.
As the process progresses, it gradually becomes more and more complex.
Ta. How many variables do you need to detect and how do they change?
The number of auxiliary circuits for modifying the number is determined by the regulations.
It increased each time. electronic for internal combustion engines
The control device is engineered based on the technical concept of the control device.
It shall be possible to close the door around the center.
It is known that it is possible to develop a simpler control device by
It is. By doing this, the need to detect
The number of variables involved is reduced, simplifying control configuration.
At the same time, the overall efficiency of the device increases. to this
A related problem arises when the loop is the controlled object.
Select the appropriate engine parameters to be closed.
Is Rukoto. Stanford University, USA
K.W.Randall and Pa.
J.D. Powell is a project sponsored by the U.S. Department of Transportation.
Research by Logiect reveals the efficiency of internal combustion engines.
In order to maximize the piston's top dead center position,
Ignition timing to ignite at a position past 15 degrees
Adjust the pressure to maximize the pressure inside the cylinder.
It is concluded that. The results of this research are
Closed-loop control of combustion engines, engine efficiency and emissions
(Closed Loop Control of Internal
Combustion Engine Efficiency and Exhaust
The final report entitled “Emission)” No. SUDAAR
- Published in 503. This report includes closed loops.
A block diagram of the loop controller is included and
The loop control device senses the angle at which the highest pressure occurs.
detects the sensor and compares this detected angle with the desired 15 degree angle.
I'm starting to compare. The measured angle is the desired
The error signal generated at different angles is detected
occurs depending on other engine parameters
used to modify the ignition timing signal.
Ru. The above loop is closed around the cylinder pressure.
A closed-loop ignition control device equivalent to a loop control device has been developed in the United States.
It is disclosed in National Patent Nos. 3957023 and 3977373. Another closure disclosed in U.S. Pat. No. 3,897,766
Loop ignition controller to measure torque
A torque sensor that measures the torsion of the output shaft of a prime mover.
It uses sa. Measured torque and engine speed
degrees to close the loop around the engine.
used. US Pat. No. 4,002,155 by Notsking
The vibrations caused are attached to the engine.
Closed loops that are designed to be detected by accelerometers
A loop ignition device is disclosed. This device is
the number of individual vibrations that occur during a given angular rotation of the link shaft
count. If this number exceeds a predetermined number, it will turn off.
The ignition timing of the engine is retarded and this number is
When the number is less than the number, the ignition timing is advanced. U.S. Patent No. 4,015,566 describes engine operating parameters.
Closed loop ignition tie that is closed around the meter
A recording device is disclosed. This device is a catalytic converter.
The temperature of the exchanger and the composition of the exhaust gas (especially NO compounds)
Detect or detect uneven engine rotation
Uses a vibration sensor. Parameters to be measured
U.S. Patent No.
Similar to the device disclosed in No. 4002155. rice
Yet another closed system disclosed in National Patent No. 4026251
The loop device vibrates the ignition timing and
Disclosed to close the loop around the gin velocity
has been done. Developed by Randall and Powell, American
Disclosed in National Patent No. 3957023 and No. 3977373
In closed loop ignition timing devices,
The directly measured pressure inside the cylinder is
The most effective engine that targets directly
used as a link parameter. However, this
At least one cylinder of the engine
It is necessary to incorporate a pressure sensor inside the high temperature and high pressure
It is essential. Although such pressure sensors are expensive,
However, the lifespan is quite short, and
Retrofit the engine to use a pressure sensor
There is a need to. For use with spark plugs
The pressure sensor that has become popular is known, but this
Seed pressure sensors also have the disadvantage of being expensive and having a short lifespan.
There is. Disclosed in U.S. Patent No. 3,897,766
Direct measurement of engine torque solves this problem
An alternative, but relatively complex and expensive
Requires a lux measurement sensor. US Patent No.
4002155, engine disclosed in 4015566
Techniques for measuring the onset of knotting or uneven rotation
believed to be too inaccurate to meet today's standards.
However, as disclosed in U.S. Patent No. 4,026,251,
equipment that is subject to load changes other than ignition timing.
Factors such as motion affect engine speed,
Ineffective due to inaccurate ignition timing
It is believed that. Rules can be created for various engine parameters.
For internal combustion engines, the valve is designed to be closed.
Various closed loop fuel control systems have been developed.
One of the parameters for which the loop is closed is excluded.
It is a component of Qi (US Pat. No. 3,815,561). this rice
The device disclosed in the national patent measures the oxygen concentration in exhaust gas.
Oxygen (O2) sensor is used,
Closing the loop for stoichiometric mixtures
Ru. However, the stoichiometric mixture makes the engine
It is known to be too dense for efficient operation.
Ru. each to run the engine with a lean mixture.
Seed technology is employed, but the desired dilute mixture
Aiki's ability to perform highly reliable closed-loop control is currently
Limited by the characteristics of existing oxygen sensors. as a parameter that is the object of closing the closed loop
U.S. patent for technology to detect engine rotational irregularities
Disclosed in No. 3789816. With this technology,
Mix until the engine rotational unevenness is at the specified level.
The spirit is diluted. Size of engine rotation irregularity
cannot drive a vehicle equipped with that engine.
Exhaust gas such as HC and CO without running out
The mixture can be brought to a point where the formation of the constituents is minimized.
Match the level of rotational unevenness that only dilutes the
selected as follows. The energy measured by this technique
The uneven rotation of the engine is caused by each cylinder of the engine.
As a result of the individual torque pulsations experienced, the engine
The rotational speed of the gin changes in stages.
Versus closing the fuel control loop to reduce uneven engine rotation
The most important parameter is the engine's fuel consumption.
This is the most effective way to maximize cost efficiency.
Ru. U.S. Patent No. 4,015,572 describes the
to the above device, closing the loop as an image parameter.
A similar fuel control system is disclosed. this device
In the preferred embodiment, the engine power is represented by
The back pressure of the exhaust gas is used in the
In the license specification, one revolution at a given number of revolutions
or more engine revolutions.
Torque cylinder pressure or total combustion pressure
It is also stated that we can use the time integral of
There is. Recently, a fuel injection plant located in New Jersey, USA,
Fuel Injection Development Company
Corporation) (holder of U.S. Patent No. 4015572)
``Breaking the wall of hope limit''
A promotional pamphlet entitled “The Lean Limit Barrier”
The engine's parameters to be measured are
It is stated that the rotational speed of the flywheel is
ing. As a measured parameter to close the loop
Another type of fuel control using engine rotational irregularities
In the device (U.S. Pat. No. 4,044,236), two equal
Large angular spacing, one angular spacing is the top dead end of each piston.
point, the other angular interval is after top dead center, the rotation
It is designed to measure rotation period. Same Siri
The change in the difference between the two rotation periods for the rotor is identified.
is compared with the standard value, and the change exceeds the standard value.
Sometimes an error signal is generated. US Patent No. 4044235
The period of three subsequent rotations is compared and the engine is
Determine whether the gin is rotating smoothly.
Another rotational unevenness control device is designed to
Disclosed. Flywheel rotation speed fluctuation
Engine revolutions detected by various means, including
Various methods used to close uneven control loops
There is a law. As mentioned above, ignition timing control
control, fuel control, fuel distribution control, etc.
Individual closed loops that are designed to be controlled separately
Control devices are known from the prior art. In contrast, in the present invention, each parameter to be controlled
The control loop for the
It is closed around the data. its parameters and
The output shaft of the internal combustion engine, that is, the crankshaft.
In particular, the instantaneous rotational speed is used. measured 1
Data obtained from one parameter can be
Processed by internal combustion engine i.e. engine
Optimizes the conversion of combustion energy into rotational torque
Combustion timing correction signal and fuel supply amount
A correction signal is generated. In response to these correction signals
During combustion, the combustion timing is controlled from the controller.
control signal and the combustible mixture that controls the combustible mixture
A control signal is generated. According to the present invention, the combustion timing and fuel supply amount can be adjusted to one level.
based on the measured value of the parameter, i.e., the instantaneous rotational speed.
Combustion timing can be controlled by
The influence of control on fuel supply amount control and conversely,
Between controls such as the effect of feed rate control on combustion control
The advantage is that it is possible to easily understand the interactions between
obtained, and optimal operation of the internal combustion engine is conveniently achieved.
Ru. Also, each of the two control loops to be combined
Two types of feedback signals to one measured movement
Derived by processing data obtained from operation parameters
Therefore, it is necessary to measure each feedback signal.
It also has the advantage of being economical. Therefore, an object of the present invention is to control combustion timing and fuel
Supply amount control is centered on the instantaneous rotational speed of the crankshaft
closed loop and combined and synthesized.
An object of the present invention is to provide an internal combustion engine control device. The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
Ru. theory of operation Digital engine crankshaft instantaneous rotational speed
Closed-loop engineering using periodic analysis (DPA)
Before explaining the main control device, let us explain some applicable principles.
I will briefly explain the theory. engine
The air-fuel mixture is ignited and burned inside each combustion chamber of
The rotational force is transmitted to the crankshaft and the crank
rotate the shaft. Referring to Figure 1, crank
The rotational force transmitted to the shaft is caused by the side wall 3 of the cylinder and
surrounded by head 4 and piston 5
The pressure P generated in the combustion chamber 2 and the piston 5
The area of the head of the
The length L of the lever arm 6 and this lever arm
and the direction in which the piston 5 reciprocates
is a function of First, if we consider only one operating cycle,
When piston 5 moves up and down due to rotation of the rank shaft
The contour of the pressure inside the combustion chamber 2 is the second curve 7.
show. Crankshaft from position θ=-π to θ=0
When rotated in the direction shown by the arrow, the piston
moves from its lowest position to its highest position, and
The pressure inside the ender increases as shown. Siri
The highest position of the cylinder is usually the top dead center of piston 5.
(TDC) position. Is the crankshaft θ=0?
During the rotation from θ to π, the piston moves to the lowest position.
Returning, the pressure decreases to its original value. 4 cycles
It lacks the intake and exhaust valves normally found in engines.
If this pressure contour changes with each revolution of the crankshaft
It's repeated over and over again. However, the intake and exhaust valves are closed.
Is it opened and closed every other rotation of the rank axis?
, the pressure cycle shown occurs only once every two revolutions.
Ru. Combustion chamber 2 is filled with flammable mixture, and this mixture
When aiki is ignited at angle α, the pressure P is
As shown by curve 8 in Figure 2, when the angle is β,
The maximum pressure is reached. In this case, ignite the mixture
The angle between -π and o is assumed to be between -π and o, but the piston
A point between the angle o and π after passing through the TDC position
It is also clear to those skilled in the art that it can be controlled to cause a fire.
Will. The angle β at which the maximum pressure occurs is the ignition angle α, crank
each such as shaft rotational speed, mixture combustion speed, etc.
It is a function of species factors. Ideally, the maximum torque
maximum pressure is generated so that the pressure is transmitted to the crankshaft.
The shear angle should be controlled. The instantaneous torque transmitted to the crankshaft is
The force generated by the piston at the internal pressure of 2
is a function of the length L of the lever arm 6 and the angle θ.
It is. The torque Tθ generated when the angle θ is Tθ=APθLsinθ It is. Here, A is the area of the piston, Pθ is the angle
This is the pressure inside the combustion chamber 2 at a temperature of θ. and,
The total torque T generated is T=AL∫〓pPθsinθdθ It is. The pressure in one cylinder is a function of θ
Instantaneous torque θ transmitted to the crankshaft by force
The values are shown by curve 9 in FIG. In multi-cylinder engines, the mixture is mixed inside each cylinder.
When Qi burns, almost the same torque is generated in a predetermined time order.
It is transmitted to the crankshaft in the sequence. 4 cylinder 4 cycle
If you think about an engine, each cylinder
– is once every two revolutions of the crankshaft (4π radians)
Each cylinder is
During successive angular intervals of π radians from the
Torque is transmitted to the crankshaft (Figure 4). No.
Torque curve 9 in Figure 4 is for the same crankshaft.
force generated by other pistons attached
Torque transmitted to the crankshaft, ignoring the influence of
As is clear from Figure 2,
generated by the rising pressure in one cylinder.
A portion of the torque generated is transferred to the cylinder that is then ignited.
It is used to compress the air-fuel mixture in the air. occurred
A smaller portion of the torque applied to the other cylinders
Also used for intake and exhaust operations. As a result, each
The combustion of the air-fuel mixture in the cylinder causes the crankshaft to
The effective torque applied to is shown by curve 9.
The pulsation is smaller than that shown by curve 10.
It becomes a wave. For 6- and 8-cylinder engines, the crank
The pulsating waves of torque applied to the shaft are the fifth,
It is as shown in Figure 6. The engine becomes a mechanism that can be used like the driving wheels of a car.
Usually connected, but for that purpose
load is applied to the shaft. Crankshaft rotation speed
is the load and the combustion of the mixture in the individual cylinders.
It is clear that it is a function of the torque generated by
It is clear. As shown in Figures 4 to 6, the torque
Since the pulsating waves are applied periodically to the crankshaft,
The rotational speed of the crankshaft is accompanied by a pulsating wave of torque.
Changes periodically. An engine rotating at a constant speed
The rotational speed of the engine crankshaft is shown in Figure 7.
It changes in stages during one revolution. crankshaft
This stepwise change in rotation speed △w is the average rotation
Although small compared to speed, it is still detectable.
be. These stages of crankshaft rotational speed
The magnitude of changes and the times at which those changes occur are
is a function of various operating parameters of the engine;
By properly analyzing the
one or more engine control parameters that optimize
Used to generate feedback signal to meter
be able to. Ignition and injection timing control circuit The function of the timing control circuit is
Energy generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber
transmission of energy to the crankshaft in the most efficient manner.
At the appropriate time, ignite the mixture or add fuel to each
It is to inject into the cylinder. burning mixture
There is a finite amount of time for the front of the Aiki flame to spread throughout the combustion chamber.
Because it takes time to
where the power is most efficiently transmitted to the crankshaft.
At some point before the piston is in position, the air-fuel mixture is lit.
fire or jet. This is the progress of ignition or injection.
It is commonly called the advance angle, and the value of this advance angle is the engine
Speed, engine load, temperature, humidity, air and temperature
how well the temperature is mixed (turbulence),
the evaporation state of the fuel and its composition, including the composition of the fuel itself.
It is a complex function of other factors. Description of the invention
For simplicity, the following description is for ignition timing
We decided to target the group. However, this closed loop
The timing control device will be slightly renovated.
From spark discharge ignition engine and diesel engine
The same applies to fuel injection timing control in engines.
It can be used for. The aforementioned research conducted at Stanford University
As a result, the maximum pressure in the cylinder reaches the top of the piston.
Occurs when the point moves approximately 15 degrees after passing through the point
The mean best torque (MBT) can be obtained.
This has been confirmed through experiments. This result shows the humidity,
Independent of atmospheric pressure and other factors. combustion
The curve or contour of the pressure change in the room and the
The curve of pulsating changes in the rotational speed of the link shaft
In other words, there is a direct correlation between the contour and the contour.
This has been clarified by further research. In particular, these studies have shown that the optimum crankshaft
The angle at which the highest angular velocity occurs is the angle at which the highest pressure occurs.
directly related to A closed-loop ignition timing system based on this principle
A block diagram of the system is shown in Figure 8. This figure shows a typical
A typical internal combustion engine 20 is shown. this engine
20 operation is a manual input indicating the desired speed of the engine.
Various parameters such as power, ambient temperature and humidity
Supported by environmental parameters such as temperature and pressure.
Allotted. Manual input is a slot operated by hand
or the foot-operated vehicle commonly used in automobiles.
It can be input from the accelerator pedal that is created. desired ratio
air and fuel based on manual input, environmental parameters, and
engine speed, engine temperature, intake manifold
Engine operating parameters such as pressure (MAP) etc.
The mixture ratio controller 22
supplied to the Manual input/environmental parameters and
signals indicating engine operating conditions.
20 to the mixing ratio controller 2 via transmission link 24
given to 2. The mixture is passed through the manifold 26.
is supplied to the engine. The mixture ratio controller 22 is a mechanically actuated gas
It can be configured with a converter, electronic fuel controller, etc. mixture
Since the ratio controller is well known, the explanation will be omitted.
Ru. The illustrated closed-loop ignition timing control circuit
A timing and distribution controller 28 is included. this
Controller 28 performs two basic functions. first
The function is to maximize the
various parameters so that the torque can be transmitted
by generating an ignition signal calculated according to the
Ru. The second function is to order the spark plugs in a predetermined order.
Distributing the ignition signal to cause the next spark discharge
It is. Various types of electronic ignition that can perform this function
Timing circuits are known. from a future point in time
Electronically controlling ignition timing in the opposite direction
The points generated by the existing circuit cannot be
A fire signal is a signal generated prior to the desired ignition time.
Calculated as the delay time from the quasi-signal. This base
The quasi-signals are such as the top dead center position of each piston
The location of the crankshaft that has advanced by a certain angle from a certain position
It is usually generated at a fixed rotational position. To calculate the desired ignition signal including the reference signal
The signal indicating the required information or data is
The ignition timing signal is transmitted via transmission link 30 from
and distribution controller 28. Reference signal θRfrom
, and the calculated delay time elapses.
An ignition signal is generated when the igniting them
The signal is sent via link 32 to the appropriate spark plug.
It will be done. The ignition signal distribution function is a traditional mechanical arrangement.
by electrical or electronic switching circuits
be able to. The signal w indicating the instantaneous speed of the crankshaft and the crank
The signal θ indicating the position of the axis is the maximum angular velocity position circuit.
Given to 34. This circuit 34 is connected to the crankshaft
A signal indicating the crankshaft angle at which the instantaneous speed of
The signal θm is generated. This signal θm is applied to the comparator 36.
available. This comparator 36 has the highest rotational speed.
Reference signal θ indicating crankshaft angleRalso received, both
The comparison generates an error signal or correction signal, and
signal to the ignition timing and distribution controller 28
give. The operation of this closed loop ignition timing circuit is as follows:
That's right. Ignition timing and distribution controller 2
8 generates an ignition signal. These ignition signals are
are sequentially applied to the spark plugs and detected by the engine 20.
combustion chamber of the engine according to the established operating parameters.
ignite the mixture inside. When the air-fuel mixture burns, the
A series of torque pulses are transmitted to the rank axis,
The rotational speed of the crankshaft varies as shown in Figure 7.
let A comparator 36 makes the signal θm indicative of its desired value.
Reference signal θRcompared to the error signal, i.e. the corrected signal.
The signal ε is generated. Signals θm and θRThe difference between
The ignition timing and distribution controller 28
delayed the ignition timing according to the correction signal ε
or move forward. In this way, the mixture
Maximum torque is transmitted to the crankshaft through combustion.
so the loop is closed through the engine. Analog implementation of a closed-loop ignition timing circuit
An example is shown in FIG. In FIG. 9, the mixing ratio controller 22
are used, but are not shown for ease of illustration.
stomach. The crankshaft speed sensor 38 detects the instantaneous
A signal w indicating speed is generated. This signal w is differentiated
(dw/dt) is differentiated by the circuit 40 and
The signal w〓 indicates the first differential. This signal w〓 is zero
A cross detector 42 is provided. This detector is a signal
When w〓 changes from positive to negative and passes through zero
Generate a signal. This signal is sample and hold
applied to circuit 44; The θ reference circuit 46 indicates that the engine crankshaft is at its maximum position.
Predetermined rotational position before the angle at which high rotational speed is desired
When passing through, a signal θr is generated. This signal θr
the piston is in the top dead center position or other desired position.
Occurs at the crankshaft angle that indicates when the desired angle is reached.
Wear. The signal θr and the instantaneous speed signal w are generated by the θ signal generator 4.
given to 8. This θ signal generator is
Generates an analog signal θ that indicates the angular position of the crankshaft.
live. Figure 10 is a circuit diagram of the θ signal generator 48.
be. The signal θ is also sent to the sample/hold circuit 44.
Given. Is this circuit 44 a zero crossing detector 42?
Generates a signal θm indicating the value of θ when receiving a signal from
do. This output signal θm is outputted to the comparator 36 by
Reference signal θ indicating the desired value of θmRcompared to ratio
Comparator 36 generates an error signal or correction signal ε.
and then apply that correction signal to the ignition timing and distribution circuits.
Give to Route 28. This circuit 28 utilizes the correction signal ε.
to change the time at which the ignition signal occurs and
Set the number ε to zero. Refer now to FIG. Shown in this diagram
The θ signal generator 48 is connected to terminal A+ from the stabilized power supply.
It receives electric power and a signal w at a terminal 52. Clan
Each tooth of the toothed wheel 58 attached to the shaft
Every time I pass by, the magnetic pick-up 54 emits a signal θr.
occurs. This signal θr is shortened by the amplifier 60.
It is made into a positive pulse. The output terminal of amplifier 60 is
Connected to the base of transistor 62. this tiger
The collector of the resistor is connected to the output via capacitor 64.
connected to Mitsu and another transistor 6
It is directly connected to the emitter of 6. The base of transistor 66
its collector is connected to terminal 52, and its collector is connected to terminal 52.
Connected to A+. Emitter of transistor 62
is grounded. The operation of this circuit is as follows. Teeth 56 are magnetic
When passing near the pickup 54, the amplifier 60
A short positive pulse appears at the output terminal, and this positive path
Therefore, transistor 62 is rendered conductive.
Capacitor 64 is discharged. transistor
The signal given to the base of 66 is this transistor.
control the conduction of the data. flows through transistor 66
The current flows through the capacitor 6 at a speed proportional to the value of the signal w.
4, the value of the charge on the capacitor 64 is
The clamp from the reference point determined by the location of tooth 56.
The rotational position θ of the link shaft is shown. Teeth 56 is hot
The capacitor 64 discharges each time it passes near the tap 54.
the angle relative to the location of tooth 56.
An analog signal is generated indicative of degree θ. condensation
The charging speed of the sensor 64 is proportional to the rotation speed of the crankshaft.
Therefore, the instantaneous value of signal θ is either the previous reference signal θr or
It is a function of the angle by which the crankshaft is rotated. The digital implementation of this closed-loop ignition timing circuit
An example is shown in FIG. provided on the toothed wheel 58
The teeth 56 passing near the magnetic pick-up 54
This pick-up generates a signal every time the
The signal is converted into short pulses (signal θr) by the amplification 60.
It will be done. This signal θr is the reset input of the counter 68
terminal and ignition timing and distribution circuit 28.
It will be done. has more teeth 72 than toothed wheel 58
The toothed wheel 70 is also attached to the crankshaft and
Rotates along with the rank axis. For example, this tooth
The drive wheel 70 is attached to the flywheel of the engine.
It can be used as a ring gear. Pizqua
Generates an output every time the tooth 72 passes near the knob 70
and provides the signal to amplifier 76. amplifier 76
converts the received signal into a pattern equal to the spacing between successive teeth 72.
pulse width. Output of amplifier 76
The input terminal is one input terminal of the AND gate 78,
Connected to the count input terminal of the counter 68.
Ru. The oscillator is connected to the other input terminal of the AND gate 78.
An output pulse is given from 80. oscillator 80
The repetition frequency of the output pulse is the output of the amplifier 76.
Sufficiently higher than the pulse repetition frequency. oscillation
The number of output pulses of the circuit 80 is determined through the AND gate 78.
is given to the counter 82 and stored there.
Ru. The number is determined by the interval between adjacent teeth of the toothed wheel 70.
Time required to pass near magnetic pick-up 74
period, or period. Full torque pulsating wave
Count between the spacing of adjacent teeth for the cycle
The periodic contour showing the number of pulses applied is shown in Figure 12A.
is shown. The period T is the reciprocal of the angular velocity W (T=
1/W), so when the periodic contour is the minimum value, the angular velocity is
The degree is the highest, and the angular velocity is when the periodic contour is at its maximum value.
is the lowest. The money stored in the counter 82 between adjacent teeth
The count is provided to the old value register 84 and the subtraction circuit 86.
available. The subtraction circuit 86
The number of counts stored in register 84 during
The value stored in the old value register and
Prints a number indicating the difference from the new value. This number is
A digital zero crossing counter 88 is provided. This card
Counter 88 changes the difference between the new number and the old number from negative to positive.
Give a signal when things change. This output is the counter 68
is applied to the stop input terminal of Tooth 72 is tight
Counter 68 every time you pass near Quap 74.
The count value increases by 1 count, and the amplifier 60
From the time when the signal θr is received, the zero crossing detector 88 detects the
until receiving the stop signal generated by
, the number of teeth 72 passing near the pick-up 74
shows. The output of counter 68 is between adjacent teeth.
Crank when the time interval or period is the shortest
Indicates the angle of the axis. The period is the reciprocal of the crankshaft speed
Therefore, the angular velocity of the crankshaft passes through the maximum value.
When the stop signal is detected by the zero crossing detector 88,
generated. The count number of the counter 68 is determined by the second subtraction circuit 9.
0, where the maximum torque to the crankshaft
of teeth that must be counted to tell
It is subtracted from the reference count number that indicates the number. this
The difference in subtraction ε is the ignition timing and distribution controller
28 to generate the ignition signal therein.
In order to advance or retard the process, the difference ε is
is utilized, thereby reducing the difference ε to zero. The closed loop ignition control system shown in FIG.
cannot compensate for changes caused by
Counter 8 for each angular interval of rotation of the rank axis
The count interval of 2 is set to the oscillation frequency of the oscillator 80.
This ignition must be accurately balanced.
Control equipment is impractical. rotation of the crankshaft
Counting interval of counter 82 for each angular interval
be accurately balanced to the oscillation frequency of the oscillator 80.
This means that the toothed wheel 70 must be
The spacing between the teeth 72 to be cut must be extremely accurate.
No. Typical car engine ring gear
The actual data obtained from is shown in Figure 12B.
has a contour comparable to that of Figure 12B
In this case, the difference in angle between individual teeth is reflected in the difference in counts.
has been done. The difference in counts is the rotation of the crankshaft.
larger than the difference in counts caused by fluctuations in rolling speed.
There are some bad things. Therefore, for small angular increments
Therefore, accurate measurements are required. Between small angles of rotation
Optical device that can detect distances with the required uniformity
is known and is similar to the flywheel ring gear.
Between the toothed wheel 70 and the magnetic pick-up 74
It can be easily used for Angles between individual teeth of flywheel ring gear
Closed-loop igniter with tighter degree spacing tolerances
Another embodiment of the timing control device is shown in FIG.
vinegar. In this example, the crankshaft at maximum angular velocity
12A, 12B rather than detecting the position of
The position of the generated periodic contour as shown in the figure
The phase φi is set to a constant phase angle φRCompare with. The circumference shown in Figure 12A or Figure 12B
The contour of the period waveform, that is, the curve, is the following Fouri
It is expressed as an E series. f(θ)=N-1i=0 Aicos(iwθ+φi) Here, φi is the phase angle of the periodic waveform, and N is the individual sample.
That is, the number of periodic intervals. for the frequency corresponding to the firing rate of the cylinder.
The value of φi depends on the θ position of the maximum pressure in the combustion chamber.
change and thus control the ignition timing.
Can be used for The usual way to calculate φi from f(θ) is as follows:
use Asinφ=1/2π∫20f(θ)sinwθdθ Acosφ=1/2π∫20f(θ)coswθdθ When Asinφ≦Acosφ, φ=arc tan(Asinφ/
Acosφ) or when Acosφ<Asinφ, φ=π/2−
arc tan(Acosφ/Asinφ). Here, θ = angular position of the crankshaft w = angular velocity of crankshaft A = amplitude of Fourier component φ = relative phase angle of Fourier component It is. f(θ) is a collection of N individual samples
from, Asinφ=1/NN-1i=0 f(θi) sin(2πi/N) Acosφ=1/NN-1i=0 f(θi)cos(2πi/N) This calculation applies the sine and cosine functions to the data sample.
over an interval equal to one cycle of the periodic waveform.
Add the products. for engine operation
rate to match demand (ignition of every cylinder
Multiplication by 2N times) is the current technology,
This is not practical considering the cost of the device. A simplified calculation is a function of their sine and cosine
are replaced by binary signals representing square waves with the same period.
This is done by exchanging. Therefore, the amplitude is positive
Limited to Myce 1. As a result, the following equation is obtained.
It will be done. Asinφ=1/NN-1i=0 f(θi) SIGN(sin2πi/N) Acosφ=1/NN-1i=0 f(θi)SIGN(cos2πi/N) Five functions cos(2πi/N), sin(2πi/N), SIGN
[cos(2πi/N)], SIGN[sin(2πi/N)], f(θi)
No.
It is shown in Figure 14. This simplified calculation provides the basic structure of a periodic waveform.
A small error related to odd harmonics occurs.
This error is the average of the subsequent calculations of Acosφ and Asinφ.
It is made smaller by making it smaller. To perform the above mechanization, the terms cosφ and sinφ are
Adding samples of 2N periods to obtain
I need. In this way, multiplication and addition are additions.
I'm going to get sick. Calculated by forming partial sums of periodic data
becomes even simpler. P1=(N/4)-1i=0 f(θi) (1) P2=(N/2)-1i=N/4 f(θi) (2) P3=(3N/4)-1i=N/2 f(θi) (3) PFour=N-1i=3N/4 f(θi) (4) Then, Asinφ≒1/N [(P1−P3)+(P2−PFour)〕 (Five) Acosφ≒1/N [(P1−P3)−(P2−PFour)〕 (6) and |(P1.P3)−(P2−PFour)|≦|(P1−P3)
+(P2−PFour)|When φ≒arc tan〔(P1−P3)+(P2−PFour)]/[(P1
P3)−(P2−PFour)〕 (7) |(P1−P3)+(P2−PFour)|>|(P1−P3)−(P2
PFour)|When φ≒π/2−arctan [(P1−P3)+(P2−PFour)]/
[(P1−P3)−(P2−PFour)〕 (8) It is. Referring again to Figure 13, the engine intake manifold
The pressure inside the hold is determined by the manifold pressure sensor 90.
is detected, and this sensor 90 is connected to the detected manifold.
A signal indicating the pressure is provided to the ignition angle circuit 92. with teeth
car 58, magnetic pickup 54, and amplifier 60
generates a reference signal θr and converts the signal θr into the ignition angle rotation.
path 92, phase angle generator 96, and angle-to-delay conversion.
and the container 102. Ignition angle circuit 92 is a reference signal
Calculate the engine speed from
A signal θi' is generated from the manifold pressure signal and the manifold pressure signal. child
The signal θi′ generates the ignition signal from the reference signal θr.
Indicates the required crankshaft angle. Teeth like a ring gear on a flywheel
car 70, magnetic pickup 74 and amplifier 7
6, every time the tooth passes near the pick-up 74
Generates a signal and sends the signal to the period measuring circuit 94.
to the phase angle generator 96. The circuit 94 is shown in FIG.
It can be a counter like the counter 82 of
Wear. Oscillator 98 clocks period measurement circuit 94
signal, thereby causing the period measuring circuit 94 to increase the
The clocks received during the interval between the signals received from width transducer 76
Generates a digital periodic signal indicating the number of lock signals.
Ru. This digital periodic signal is sent to the phase angle generator 96.
Given. The phase angle generator 96 uses equations (1) to (8).
and calculate the phase angle φi from the periodic signal. This much
Phase angle φi is applied to comparator 98. This comparator is incorrect.
A difference signal or correction signal Δφ is generated. This repair
The positive signal △φ is converted into the ignition angle signal θi′ by the adder circuit 100.
are added to produce the signal θi. Angle-delayed conversion
102 generates a signal I. This signal I is Kazunobu
The signal ends at the time calculated from the signal θi and the reference signal θr. Signal I is amplified by amplifier 104 and then sent to the ignition controller.
106. Then this ignition
106 outputs a high voltage ignition signal each time signal I terminates.
generate a number. This high voltage signal connects the power distributor 108 to
to the appropriate spark plug. Power distributor 1
08 is a traditional mechanical power distributor or a modern solid state switch.
A pinching element can be used. The operation of this closed loop ignition timing device is as follows:
That's right. The ignition angle circuit 92 operates around the reference signal θr.
Engine speed obtained from wave number and manifold pressure sensor
The ignition is activated in response to the manifold pressure signal from the sensor 90.
generates a signal θi′ indicating the crankshaft angle to be
Ru. The period measuring circuit 94 detects when the toothed wheel 70 rotates.
periodic signal indicating the time interval between its adjacent teeth
occurs. This periodic signal is the clock generated during each time interval.
A digital number whose value indicates the number of lock pulses.
be. This periodic signal and the signal θr are supplied to the phase angle generator 96
given to. This phase angle generator 96 can be calculated using equation (7) or
generates the phase angle φi according to (8). Each of the engines
A phase angle φi is generated with respect to the torque pulsating wave.
Similarly, the phase angle generator 96 is synchronized with the signal θr.
Ru. As mentioned above, each piston reaches top dead center.
The signal θr can be generated when the
Wear. Next, the signal generated by amplifier 76 is received.
The phase angle generator 96 adds the periodic signals and generates a value.
P1,P2,P3,PFourform. These P1~PFourof
Calculate on the value [(P1−P3)+(P2−PFour)] and [(P1
−P3)−(P2−PFour)] and use the results to
Generates a number equal to tanφi. Then the survey form
The signal φi is obtained from This survey table shows tanφi.
The signal φi is output according to the signal. phase angle generator
The signal φi output from is the value output from the investigation table.
can be included in each calculated value of φi.
The value should be obtained by removing the high frequency changes that are included in the
You can also do it. Next, the value of the signal φi is determined by the comparator 98.
A reference signal indicating the desired phase angle for the engine
φRThe correction for the calculated ignition angle θi′ is
A correction signal Δφ indicating positive is generated. This signal △φ
is the sum of error signals as shown in the following equation, so △φ=Ni=0R−φi) φi is φRWhen approaching , the error signal (φR−φi) is zero
, and the correction signal Δφ becomes a constant value. signal
The value of Δφ is angularly shifted from the calculated value θi′.
Therefore, the phase angle φi of the measured periodic contour is rare.
desired phase angle φRis made equal to The correction signal △φ is added to the ignition angle θi' by an adder 100.
A sum signal is sent to the output terminal of the adder 100.
It appears as θi = θi' + △φ. This sum signal θi is
is applied to the angle-to-delay converter 102, thereby
Converter 102 generates signal I. Value of sum signal θi
After receiving the reference signal, determined by
At time signal I is terminated. Signal I is connected to amplifier 10
4 and then applied to the ignition coil 106.
Ru. This ignition coil ignites every time signal I ends.
High voltage that can cause a spark discharge to the plug
Generates a pressure ignition signal. This ignition signal is transmitted to distributor 1
08 to multiple spark plugs in a predetermined order.
be provided. More detailed blog on closed loop ignition timing devices
The diagram is shown in Figure 15. The toothed wheel 58, the magnetic pick-up 54, and the
The reference pulse signal θr is generated by the combination of width transducer 60.
This signal θr is transmitted to various circuit sections as shown in the figure.
given to. Timing and control circuit 110
is the signal θr and the clock pulse from the oscillator 112.
and the various timings used throughout this device.
generates programming and control signals. The count rate control circuit 114 uses the θr signal and the clock signal.
Count pulse at the first rate after receiving the pulse
generates a signal. These count pulse signals
is counted during the successively generated reference signal θr.
It is counted by the counter 116. counted
As mentioned above, the number is the reciprocal of the crankshaft rotation speed.
be. Cow stored in counter 116 at low speed
To limit the number of counters, therefore
If a predetermined number is reached to limit the capacity of 116
A signal is generated by the counter 116 when the
The signal is sent to the count rate control circuit via line 118.
114 to generate a count pulse.
decrease the rate at which counter if necessary
The count number stored in 116 becomes the second predetermined number.
A second signal is generated when the signal is reached, and this signal also
is applied to the counter rate control circuit 114.
This further reduces the rate at which pulses are generated.
Ru. When the next reference signal θr is received, the counter 116
The count stored in RPM register 12
After being given to 0, the counter 116 is reset to zero.
count rate control circuit 114 returns to its initial state.
pulse counter at the first rate.
generates a hit. stored in RPM register 120
The digital count indicates the engine speed
It is RPM language. This digital RPM word is a predetermined number of
It has upper bits si and a predetermined number of lower bits △s.
Ru. For example, a digital RPM word is an 8-bit word.
If so, the upper bit si contains 4 bits and the lower bit
The bit △s contains 4 bits (16th A
figure). The upper 4 bits si are given to the ignition angle ROM122.
The lower 4 bits △s are the memory data register.
data 124. The signal indicating the engine's intake manifold pressure is pressure
From sensor 90 to comparator 12 via amplifier 126
It is given to the positive input terminal of 8. Negative of comparator 128
A stepped run is connected to the input terminal from the ramp generator 130.
A tap signal is given. The value of the ramp signal is
126 to determine the value of the intake manifold pressure.
When the ramp signal exceeds the signal shown in FIG.
turn off. The output of this comparator and
The clock signal is applied to counter 132. this cow
The sensor receives while comparator 128 is producing a positive output.
digit clock pulses. Next standard belief
When the signal θr is received, the count number in the counter 132
is sent to the MAP register 134 and then the counter
132 is cleared and the ramp generator 130 is cleared.
It is reset to zero. stored in the MAP register
The number of counts that appear is a digital indicator of intake manifold pressure.
It is Tal MAP language. This MAP word is also at the top of the predetermined number.
8 with bit pi and a predetermined number of lower bits △p
It is Bittu language. In one embodiment, this MAP word
contains 3 high order bits and 5 low order bits.
(Figure 16B). Upper bits pi and si are in the ignition angle ROM122.
address one of 128 memory locations.
It is used to Each memory location has si and pi
Digital word f(s,p) indicating the firing angle based on the value
is stored, and this digital word f(s, p) is
To perform interpolation next on the value of bit △s,
is transferred to the memory data register 124.
Ru. The digital word f(s, p) is added to the adder 136,1
40 and shift register A, 138, shift register
input to the interpolation logic consisting of data B, 142.
Ru. The multiple (power of 2) of the contents of register 124 is
Given to register A and stored in RPM area
The interpolation operation is performed according to △s between the ignition angle values set.
conduct. The usual double linear interpolation method is used for this interpolation operation.
used. combined with RPM register 120
The memory address control logic in
to obtain the stored data points needed to
Correct the memory address accordingly. stored in pressure area
Interpolate according to △p between the values of the ignition angle
It is used to carry out. Scheduled ignition as shown in Figure 17
By linear interpolation of the RPM manifold pressure surface representing the angle
The ignition angle is then calculated. This interpolation follows the equation
It is carried out at the same time. θi'=(32-p) [(16-△s)f(si, pi)+△sf
(si
+1, pi)]+△p[(16-△s)f(si, pi+1)+
△sf (si+1, pi+1)] This logic converts the formula (16−△s)f(si, pi) into
Solve it first by following the steps below. Memory data register
The contents of register (MDR) 124 are stored in register A, 13.
given to 8. Next, the contents of this register A are
The contents of the memory data register are
RPM words stored in RPM register 120
First bit △s of lower bit △s0complement of (△
s0) is added to the contents of register A.
It will be stored there. Then register A
The contents of the RPM word are circulated again to
2nd bit △s of tsuto△s1complement of △1and mail
twice the contents of the memory data register (one digit to the left)
sent). this
The operation is repeated two more times and the previous contents of register A are
The contents of the memory data register are quadrupled and
and multiplied by 8 plus the 3rd bit of the lower bit of the RPM word.
Bit△s2, the fourth bit △s3complement of △2,△
s3are added to each product multiplied by . this
Expressing each step of the operation in logical notation is as follows:
Become. MDR=f(si, pi) A=MDR A=A+MDR・△0 A=A+2MDR・△1 A=(16−△
s)・f(si, Pi) A=A+4MDR・△2 A=A+8MDR・△3 Here, the MDR is stored in the memory data register.
The data being read, A, is stored in register A.
Current data, △0,△1,△2,△3teeth
It is the complement of the four lower bits that make up Δs.
Next, the calculation is to convert △sf (si+1, pi) into (16-△s)・f
It is an addition to (si, pi). to do this
, the upper bit of RPM120 increases by 1 bit.
Increased ignition angle ROM122 new memory
The contents of the location f(si+1, pi) are stored in the memory data record.
The data is stored in the register 124. New ignition angle data
The interpolation calculation for f(si+1, pi) was also described above.
The same basic steps are followed. The theory of this operation
The logical notation is as follows. MDR=(si+1, pi) A=A+MDR・△s0 A=A+2MDR・△s1 A=A+4MDR・△s2 A=(16−△
s)・f(si, pi) A=A+8MDR・△s3 +△s・f(si
+1, pi) The contents of register A are now (16-△s)・f
(si, psi) + △sf (si+1, pi). The next operation is to add (32−△p) to the contents of register A.
It's about riding. This operation is the contents of register A.
Divide by 16 (move 4 digits to the right), then take the quotient.
This is done by placing it in register B. below
Logical notation indicates this operation. A=A/16 (move 4 digits to the right) B=A B=B+A△0 B=B+2A△1 B=B+4A△2 B=(32−△p)・A B=B+8A△3 B=B+16A△Four Here, △p0~△pFouris in the MAP register 134.
Lower bit of stored 8-bit pressure word △p
is the complement of Then, the contents of register B are
Now (32-△p) [(16-△s) f(si, pi)+△
s·f(si+1, pi). The next operation is the formula (16-△s)・f(si, pi+1)
It's about figuring it out. The upper bits of RPM register 120
Tsuto can be reduced by 1, so those higher
The bit returns to its original value and the MAP register 134
The high order bit is incremented by one. ignition angle
Contents of new memory location in ROM f(si, pi+1)
is then stored in a memory data register. child
The logical notation for solving the equation is the equation (16-△s)・f(si,
It is basically the same as that of pi), and is as follows. MDR=f(si, pi+1) A=MDR A=A+MDR△0 A=A+2MDR△1 A=(16−△s)・
f(si, pi+1) A=A+4MDR△2 A=A+8MDR△3 Formula (16-△s)・f(si, pi+1)+△s・f(si
+1, pi+1) in the RPM register.
The upper bit is increased by 1 bit, and the content f
(si+1, pi+1) is put into MDR. This formula
The logical notation for the solution is as follows. MDR=f(si+1, pi+1) A=MDR△s0 A=A+2MDR△s1 A=A+4MDR△s2 A=A+8MDR△s3 Then the contents of register A are (16−△s)・
f(si, pi+1)+△s・f(si+1, pi+1)
Ru. The solution to the entire equation is to multiply the contents of register A by △p.
Therefore, we decided to add A・△p to the contents of register B.
It is done more. The logical notation for this operation is as follows:
be. A=A/16 (move A to the right by 4 digits) B=B+A△p0 B=B+2A△p1 B=B+4A△p2 B=B+8A△p3 B=B+16A△pFour Then, the contents of register B will be the compensation for the ignition angle θi′.
is a number indicating the value that has been (32−△p) [(16−△s)・f(si+pi)+△s・
f(si+1, pi+)]+△p[(16-△s)・f(si,
pi
+1)+Δs·f(si+1, pi+1)]. The effect of interpolation is shown in FIG. Next, see Figure 18.
For reference, the 2MHz signal of oscillator 112 is 1/2
1MHz clock signal (CLOCK)
becomes. This clock signal is a digit gate
Used to generate signals DG0 to DG15
Ru. These 16 signals DG0 to DG15 are 16 bits
represents 16 bits of a digital word. The timing diagram in Figure 19 is different from Figure 18.
It is depicted on a time scale, with word time and digit time.
and the various operations performed by the device of the present invention.
and the various generated to control the interpolation interval
shows the signal. To explain briefly, the signal MT0~
MT7 is sequentially generated in response to signal DG15.
The pulse width of these signals is equal to 16 microseconds
But this is the time of 16 consecutive clock pulses
interval and one of the registers in the circuit
or enter a 16-bit language into the register.
The time required to read a 16-bit word from the
be. The generation of the first set of signals MT0 to MT7 is
It is started by the signal θr, and the subsequent signals MT0~
MT7 is generated at 8 word intervals as shown. first time
The signal TM7 is generated when the first MT7 signal ends.
It will be done. The pulse width of this signal TM7 is equal to 8 words.
repeated at intervals of 24 words. Signal TM8 also has 24 words
repeated at intervals. Signal TM9 is issued after 24 word intervals.
The pulse width is also 24 word intervals. signal
TM9 is repeated at 48 word intervals as shown. Faith
No. TM10 occurs when the first TM9 signal ends
repeated at 96-word intervals. and the pulse width is
It is 48 words apart. Signals MT0 to MT7 and TM7 to TM110 are real
Basics of controlling the timing of various functions performed
It's a signal. Phase detection of this ignition timing circuit
See Figure 20 for other signals used in
I will explain later. The waveforms of those signals are
Shown in Figure 1. Next, the phase of the block diagram shown in FIG.
Referring to the detection area, make a predetermined number of measurements at equal angular intervals.
A second toothed wheel 144 having teeth attached thereto is
It is attached to the crankshaft. toothed wheel 14
The number of teeth attached to 4 is the number of cylinders, 2 sa
cycle engine or 4-stroke engine
In addition, the number of intervals desired to determine the phase angle.
It is determined from where. Complete operating cycle (each series
ignite once)
4-stroke 8-cylinder engine that requires two rotations of the shaft
Considering the engine, the phase angle is
According to equations (7) and (8), which require four separate intervals for calculation,
Although it is calculated, the number of teeth provided on the toothed wheel 144 is
The number is 8 cylinders/cycle/2 revolutions/cycle x 4 cycles/cycle.
Linder = It is given in 16 cycles/rotation. 4 cycle 6 cylinder engine
In the case of an engine, the number of teeth is 12, and the number of teeth is 12.
In the case of gin, the number of teeth is eight. the crankshaft
As it rotates, the magnetic pick-up 146 picks up its vicinity.
A periodic signal θp is generated by detecting the passing teeth. this
The signal is amplified by amplifier 148. consecutive
The periodic signal θp determines the addition interval described in equations (1) to (4).
Ru. Or, explain with reference to Figures 11 and 13.
Detecting the teeth of the flywheel ring gear as shown
and a number of teeth equal to the desired angular spacing are counted.
A signal θp is generated each time the signal θp is generated. This periodic signal θp is determined by the periodic counter 150 and the periodicity
Register 152, given to function generator 154
Ru. The period counter 150 receives the clock from the oscillator 151.
It also receives lock pulses and produces two consecutive periodic signals.
Stores the number of clock pulses received during θp.
Those numbers are sent to period register 152. The function generator 154 generates the periodic signal θp and the fundamental signal θr.
Then, the contents of the period register 152 and the sine register
The contents of the data register 160 and cosine register 162 are expressed as (7) and (8).
Add/subtract to add or subtract according to the formula.
Generates a signal that activates the subtraction circuits 156 and 158
do. At the end of each addition period, the sine register
The contents of 160 and cosine register 162 are respectively
This is a number indicating the values of sinφ and cosφ. register 1
The contents of 60,162 are provided to comparator 164.
Ru. This comparator compares the contents of these two registers.
Determine which of the absolute values is larger and use the result as
Generates a signal indicating the This signal is in register 16
is given to the divider 166 along with the contents of 0,162.
It will be done. The signal generated by comparator 164 is divided by
As the numerator in the division performed in the box 166, the two
The contents of the register with the smaller absolute value
select. The output of divider 166 is a sine register.
The absolute value of the contents of 160 is the absolute value of the contents of the cosine register.
Depending on whether it is smaller and taller than the opposite value, or larger and taller than the opposite value
tanφ or cotφ, or cosine register
The absolute value of the contents of is equal to the absolute value of the contents of the sine register.
Depending on whether it is small and tall or large and tall,
or tanφ. The output of the divider 166 is
Address ArctanROM168. This ROM
produces an output having a value indicative of the angle φ.
ArctanROM168 basically converts the value of φ into the sine
The contents of register 160 are stored in cosine register 162.
as a function of tanφ generated by dividing by
This is a survey form that can be stored. Output of ArctanROM168
The force is applied to a cotangent correction circuit 170. This cotangent
The modification circuit 170 is configured such that the divider 166 is a cosine register.
When dividing the contents of 162 by the contents of the sine register, φ=π/2−arctan(Acosφ/Asinφ) Perform the calculation. The output of the cotangent correction circuit 170 is the φ average circuit 172.
given to. This circuit 172 calculates the calculated phase angle.
Give φ an effective filter operation. Comparator 17
4 is the average value of φ′ and the reference signal φRCompare both
produces an error signal Δφ' indicating the difference between This error signal △φ' is given to the accumulator 176.
Ru. This accumulator 176 indicates the sum of the error signals Δφ'
A correction signal φc is output. This correction signal φc is added
A register 178 indicates the calculated ignition angle θi'.
It is added to the contents of star B142, and the sum is a point.
It is stored in the fire angle register 180. this register
The contents of are given to the rate multiplier 182.
It will be done. This rate multiplier is in register 1
80 to the timing and control circuit 110.
at a rate determined by the clock signal received from
Add together. This rate multiplier 18
Is a pulse signal generated every time 2 overflows?
, the rate at which those pulse signals are generated is
It is proportional to the contents of the fire angle register 180. Them
The pulse signal is triggered by up counter 184.
Counts during the subsequent crankshaft position reference signal θr
and the up-capacity at the end of each count time.
The contents of counter 184 are directly proportional to the calculated ignition angle.
and be inversely proportional to engine speed. this
The calculated ignition angle is a function of engine speed.
This will be corrected as follows. up counter
Transfer the contents of 184 to down counter 186,
Therefore, the timing and control circuit 11
Determined by the clock signal given from 0
By counting down at a constant rate,
The ignition angle is converted to the time domain. down car
The counter 186 ends when the count reaches zero.
Generate a signal. This signal is applied to dwell circuit 188. de
The signal generated by the L circuit 188 is
When the signal generated by counter 186 ends
The operation of the amplifier 104 is stopped at a predetermined time.
Operation of amplifier 104 occurs when the “off” time of
start the production. The off time of this amplifier 104 and
The on-time ratio is constant, independent of engine speed.
As a function of the interval between the ignition signals,
El time is calculated. Details of the circuit of the phase detection section of the ignition timing device
are shown in Figures 20-26. First, refer to Figure 20.
Then, the phase reference signal θp is applied to the terminal 190,
10MHz clock signal from oscillator 151 to terminal 1
Given to 92. Terminal 190 is a flip-flop
is connected to the set terminal of pin 194, and terminal 192 is connected to the set terminal of pin 194.
Trigger input terminals of flip-flops 194 and 196
Child or toggle input terminal and period counter 150
is connected to the count input terminal of Flipflo
The Q output terminal of flip-flop 194 is connected to flip-flop 19.
6 set input terminal and AND gate 198 input
Connected to the terminal. Flip Flop 196 Q
Output terminal goes to another input terminal of AND gate 198
Connected. The output terminal of AND gate 198 is
The reset input terminal of the period counter 150 and the parallel
Load input terminal of load serial output shift register 152
child and flip-flop 204, 206 toggle
Connect the input terminal to the input terminal of the NOR gate 200.
Continued. Crankshaft position reference signal θr is applied to terminal 208.
It will be done. This terminal 208 is the flip-flop 20
Connected to the reset input terminal of 4, 206, 226.
It will be done. Set input terminal of flip-flop 204
is connected to the output terminal of flip-flop 206.
At the same time, AND gate 212 and exclusive or
It is connected to the input terminal of gate 216. fritz
The Q output terminal of flip-flop 204 is a flip-flop.
Set input terminal of pull-up 206 and NAND gate 2
10 and the input terminal of AND gate 212.
It will be done. The output terminal of flip-flop 204 is
connected to the input terminal of the other OR gate 214,
The Q output terminal of the lip-flop 206 is a NAND game.
It is connected to the input terminal of port 210. The output terminal of Noah Gate 200 is Noah Gate 20
connected to one input terminal of 2. noah gate 2
The output terminal of 02 is the other input terminal of the NOR gate 200.
to the set input terminal of flip-flop 218.
to be followed. Q output terminal of flip-flop 218
child is connected to one input terminal of AND gate 220
be done. The output terminal of AND gate 220 is fritz
The set input terminal of the flop 220 and the
The input terminal of gate 212 and the input terminal of AND gate 230
Connected to one input terminal. and gate 22
The signal MT01 is given to the other input terminal of 0.
Ru. The Q output terminal of flip-flop 222 is a NOR
Other input terminals of gate 202 and AND gate 22
Connected to one input terminal of 4, this AND gate
The output terminal of flip-flop 224 is connected to flip-flop 218,
222 reset input terminal. and
Gate 224 is connected to timing and control circuit 110
It also receives a signal MT2 generated by. The output terminal of NAND gate 210 is an AND gate
It is connected to output terminals 232 and 244. and
The output terminal of gate 232 is exclusive OR gate 21
6,234 input terminals. The serial output terminal of the shift register 152 is
Connected to the input terminal of gate 230. This Ann
The output terminal of the AND gate 230 is the AND gate 23
6,248, Noah Gate 238,250, and Exhaust.
Connected to input terminals of other OR gates 234 and 246
Continued. The output terminal of exclusive OR gate 216 is
Input of AND gate 236 and NOR gate 238
Connected to the terminal. ANDGATE 236 and Noage
The output terminal of the gate 238 is the flip-flop 240.
to the set input terminal and reset input terminal respectively.
Connected. Q output terminal of flip-flop 240
The child is connected to one input terminal of exclusive-OR gate 242.
connected and another input terminal of this gate 242 is
Connected to the output terminal of the other OR gate 234.
The output terminal of exclusive OR gate 242 is terminal 256
and the input terminal of the 32-bit shift register 160.
Continued. This shift register 160 is shown in FIG.
is the sine register shown in . shift register
The output terminal of the star 160 is separate from the AND gate 232.
connected to the input terminal of The output terminal of AND gate 244 is exclusive or
are connected to the input terminals of ports 214 and 246. Game
The output terminal of gate 214 is connected to AND gate 248.
Connected to the input terminal of Agate 250. Gate
The output terminals of 248 and 250 are flip-flop 2.
52 set input terminal and reset input terminal.
are connected to each other. Q output of flip-flop 252
The output terminal is one input terminal of the exclusive-OR gate 254.
Connected to child. Another exclusive or gate 254
Input terminal goes to output terminal of exclusive OR gate 246
Connected. Output terminal of exclusive OR gate 254
is between terminal 264 and 32-bit shift register 162.
Connected to the input terminal. This shift register 16
2 is the cosine register 162 shown in FIG.
It is. The output terminal of shift register 162 is
is connected to another input terminal of gate 244. end
Children 258 and 266 are shift registers 160 and 16
each connected to two intermediate bit locations,
Facilitates division to calculate tanφ. The set input terminal and reset input terminal of flip-flop 226
The set input terminal is connected to the positive power supply A+. Thailand
The signals generated by the timing and control circuit 110
No. DG15 is the input terminal of flip-flop 226
and given to one input terminal of AND gate 228.
It will be done. The Q output terminal of flip-flop 226 is
connected to another input terminal of AND gate 228
Ru. The output of AND gate 228 is signal DG31.
be. Or gate 268, 270, 272, 274
Signal MT0 from timing and control circuit 110
~MT7 respectively, and signals MT01~MT6
7 respectively. or gate 272, 27
The output terminal of 4 is connected to the input terminal of NOR gate 276.
Continued. This Noah gate has signal 01,
23 is generated. orgate 274 and and game
The output terminal of gate 228 is the input of AND gate 278.
Connected to the terminal. This AND gate is the signal DG
-31 and MT01 are generated. and gate 21
2 is the period P1signal P indicating1occurs. Next, refer to FIG. 21. This figure shows amplifier 6
Crankshaft position generated by 0 (Fig. 15)
The position signal θr is shown. This signal θr is
The engine fires at a predetermined angular position before the engine reaches the top dead center position.
In order to calculate the ignition delay time,
used. Signal GRES is connected to AND gate 198
Obtained from the output terminal. This signal GRES is an amplifier
The signal θp generated at the output terminal of 148 (Fig. 15)
, the 10MHz signal generated by the oscillator 151
be synchronized to. The signal GRES is
P1~PFourdetermine the end of 4 between each θr signal
GRES signal is generated and the frequency of each torque pulsating wave is
When the period is measured by the rotation angle of the crankshaft, it is divided into four equal parts.
Divide into 4 parts so that they match. divided like this
The calculated period is called the count period or division period.
It will be done. Signals FE204Q and FE206Q are flip-flop
Appears at the output terminals of switches 204 and 206, respectively.
This is a signal that Signal P1is and gate 212
At the output, the period PFourdata from shift register
152 and to registers 160 and 162.
This is a signal indicating that it has been given. Signal ADDT
is the signal appearing at the output terminal of AND gate 220
So, given to AND gate 230, this gate
is stored in the shift register 152.
Send the data to addition/subtraction circuits 156 and 158
let Signal RCC is the output terminal of NAND gate 210
With the signal appearing on the child, AND gates 232, 24
4 to close their AND gates and
The data stored in registers 160 and 162
prevent what is being communicated. Period P1Occurs between
The new data is sent to registers 160 and 162.
Can be put in. Next, refer to FIG. 22. Signal DG15 is
The timing and control circuit 110 (FIG. 15)
The one shown in Figure 19 is generated by
is the same as Signal DG31 connects signal DG15
The signal obtained by dividing by 2 is the output of AND gate 228.
Appears on the power terminal. This signal is used to calculate the phase angle φi.
Timing standards for 32-bit registers used
It's a signal. Signal MT01, MT23, MT45,
MT67 is the output terminal of OR gates 268 to 274
These are the signals that appear respectively in Figure 19.
For each combination of signals MT0 to MT7
be. The signal GRES is as shown in Figure 21.
, especially the signal GRES is synchronous PFourend and circumference of
Period P1means the beginning of The ADDT signal is
MT01 signal generated for the first time after GRES signal
Then, open the AND gate 230 and use the shift register.
The contents of 152 are added/subtracted by circuits 156 and 158.
can be sent to the sine and cosine registers via
do it like this. The load divider register (LDR) signal
Sequentially generated in coincidence with MT23 signal, addition/subtraction
The arithmetic circuit has a sine register 160 and a cosine register 16
2 and the smaller value of the contents is divided by the divider 166.
(Fig. 15) to register 318 (Fig. 23).
be able to load The quotient calculation (CQT) signal is
Sequential signal MT45, MT67, MT01~MT6
At 7, while these signals are present, the divider 166
Calculate the quotient representing arctanφ. Cotangent load register
The star (LCTR) signal is sent to the cotangent correction circuit 170 (first
The cotangent register 358 (Fig. 23) of Fig. 5) is inverse positive.
The contents of the connection ROM 168 (Fig. 15) can be loaded.
so that Phase angle averaged (PAA) signal is the phase
The angle averaging circuit 172 (Figure 15) is newly calculated.
The calculated phase angle φ can be averaged with the previously calculated angle.
I will do it. The comparison (COM) signal is output by the comparator 174.
Compare the calculated phase angle with the reference phase angle and calculate the error signal.
The signal is added to the previously obtained error signal in an accumulator 176.
be able to do so. add to ignition angle
(AIA) signal is output by adder 178 into accumulator 176.
The error signal is stored in register B180 (Figure 15).
Add to the calculated lead angle
be able to do so. When the rotation speed of the crankshaft is 6000RPM,
The interval between two GRES signals is approximately 600 microns.
Seconds. Phase angle, error signal calculation, and error signal
The time required to add this and the calculated lead angle is 450 ma.
It is an icrosecond. Therefore, the calculations and corrections are as follows.
New data from torque pulsating waves input to the device
period P before1It can be finished between. Referring again to FIG. 20, as shown in this figure
Explain the operation of the circuit. The phase angle reference signal θp is
Lipflop 194, 196 and AND gate 1
98. This circuit is at the input end
synchronized with the clock signal given to child 192.
Generates a reset signal. This signal is counter 1
50 and the low of shift register 152.
input terminal of the flip-flop 20.
4,206 input terminals are toggled. Continued
The time interval or period between set signals is
By counting the clock signal with the counter 150,
measured. At the end of each period, the GRES signal is
applied to the parallel load input terminal of the foot register 152.
It will be done. This register 152 is the register 152 of the counter 150.
The contents are transferred to the shift register 152 and the counter
Reset 150. The ADDT signal is
Open the gate 230 and insert flip-flops 204 and 2.
According to the state of 06, the contents of the shift register 152 are
the sine register 160 and the cosine register 162.
or add to the contents of those registers.
subtract it from the amount. registers 160, 16
Since 2 is a 32-bit register, the ADDT signal
16 of shift register 152 while
Parallel loaded contents followed by zeros (0) are stored in the register.
are transferred to the stars 160 and 162. gate 21
6,232,234,236,238,242 and
Flip-flop 240 adds/subtracts circuit 156
Configure. Gate 216 performs addition and subtraction functions.
The gate 232 controls the output of the NAND gate 210.
The force is in the state of flip-flops 204, 206.
Accordingly, when the value is negative, a zero input is given to the adder.
In order to initialize the contents of the sine register 160,
This is an important element. Gate 214, 244, 24
6,248,250,254 are flip-flops
252 to form an addition/subtraction circuit 158.
and the same as for the cosine shift register 167.
It performs the same function. Flip-flops 204 and 206 are for phase detection.
Each generates a square wave that is used as a reference for
live. The state of these flip-flops is
As shown in Figure 21, the time interval P1~PFourrelated to
Ru. According to equation (5), a certain quantity proportional to the sine of the phase angle
is the formula P1+P2−P3−PFourobtained from. Fritzpf
Lop 206 and gate 216 are sinusoidal shift registers.
A 1-bit adder associated with register 160 has a flip
Addition function when the output of flop 206 is "0"
is performed, and the flip-flop 206 output becomes
When the value is "1", the subtraction function is performed. Period P1Between
Clock pulses counted by counter 150
is period P2Read from shift register 152 during
and period P2Kurotsukupa counted between
Luz is period P3It is said that the
It should be noted that Similarly, the cosine of the phase angle is
formula P1−P2−P3+PFourobtained from. Flipflo
204 and exclusive OR gate 214 are cosine shifts.
The 1-bit adder associated with register 162 includes
When the output of flip-flop 204 is “0”
performs the addition function, flip-flop 204
When the output of is "1", the subtraction function is performed. Next, the operation of the addition/subtraction circuits 156 and 158 will be explained.
Flip-flop 20 generating control signals
The operation of 4,206 will be explained. applied to terminal 208
The generated θr signal is sent to flip-flops 204 and 206.
These flip-flops
The Q output of is "0". Period P1I don't know the start of
until it is toggled by the signal GRES that causes
Their flip-flops remain in this state. fritz
Flip flop to set input terminal of flip flop 204
A “1” input is given from the output terminal of loop 206.
flip-flop 204 changes the state in order to
change. Flip-flop 206 has its set input.
Q output terminal of flip-flop 204 to output terminal
Since "0" is given, the reset state is maintained.
Two. second period P1The next GRES signal indicating the end of
Toggle both flip-flops again. this
Sometimes the set input of flip-flop 204
The signal being applied to the flip-flop 20
Is it "1" given from the output terminal of 6?
Therefore, the flip-flop 204 maintains the set state.
Two. However, the set input of flip-flop 206
Has the signal given to the power terminal changed to "1"?
Then, flip-flop 206 changes state. No.
2 count period P2The next reset marks the end of
The signal toggles flip-flops 204 and 206.
do. Then the flip-flop 204 becomes free.
“0” signal from Q output terminal of pop-flop 206
The state changes depending on the signal, and a “0” signal is sent to the Q output terminal.
generate a number. Setting the flip-flop 206
The input terminal is the Q output terminal of the flip-flop 204.
Flippf because the child had given him “1”
Loop 206 remains set and its Q output
Generates a “1” signal to the child. Third period P3is the end
Once completed, the GRES signal is output to flip-flop 20.
Toggle 4,206 again and flip-flop 2
06 changes state. Now the flipflop
204 and 206 are in the initial reset state and this
completes its operating cycle. NAND gate 210 is flip-flop 204
and the Q output of flip-flop 206.
and receives the output signal ADDT of the AND gate 220.
period P2The RCC (“0”) signal is generated during this period.
At that time, period P1shift register indicating the length of
The data in 152 is added/subtracted by circuits 156 and 15.
Sent to 8. The RCC signal is an AND gate 232,
244 and close the sine register 160 and cosine register
Circulation of old data stored in the star 162
prevent. When the data transfer is finished, register
The data stored in data 160 and 162 is
P1Only data generated during the period will be included. Continue
All periods P1~PFourAgainst, Nand Gate 2
The output of 12 is positive, and the AND gate 232,2
Open 44. Regarding sine register 160 and cosine register 162
The operation of the associated addition/subtraction circuit is well known.
The explanation will be omitted from here. The inputs to exclusive or gates 214 and 216 are
When it is "0", the addition/subtraction circuits 156 and 158
The contents of the shift register 152 are transferred to the register 160,
Add to and exclude the circulated contents of 162
The input to the target OR gates 214 and 216 is “1”.
Sometimes the contents of shift register 152 are
It is subtracted from the contents of 160 and 162. The final output of exclusive or gates 242, 254
The force is such that the final contents of registers 160, 162 are
Indicates a positive or negative value (rounded up to 1)
It should be noted that A belief that indicates whether the sum is positive or negative.
The numbers are the output terminals of the exclusive OR gates 242 and 254.
It is taken out from the terminal and sent to the output terminals 256 and 264.
These are the signals given respectively. Final “0” output
is the sum stored in registers 260 and 262
is positive, and a “1” output indicates that those records are positive.
Indicates that the sum stored in register is negative.
vinegar. The contents of registers 160, 162 are transferred to terminals 258,
256, and the intermediate bit location
is extracted and the data is shifted by 5 places.
let The GRES signal given to the Noah gate 200 is
Set the output to "0". This output is Noah Gate 2
02 and emits a “1” signal at its output terminal.
bring to life Noah Gates 200 and 202 are electronic
Configure a tsuchi circuit. This latch circuit
From the Q output terminal of the flop 222 to the gate 202
until a "1" signal is given to another input terminal of
Keep it latched. “1” output of Noah Gate 202
power to the set input terminal of flip-flop 218.
Given. This flip-flop 218 is
It is in the set state when it is toggled by the lock signal.
Then, a "1" signal is generated at its Q output terminal.
This “1” output is added to the AND gate 220.
Open the lever and gate, and
The first MT01 signal being applied to another input terminal
signal to its output terminal. This MT01
The signal is the set input terminal of flip-flop 222.
, ANDGATE 230 and NANDGATE 21
This is the ADDT signal given to 0. This ADDT
The flip-flop 222 to which the signal is applied is
Set state when toggled by lock signal
and produces a "1" output at its Q output terminal. child
The “1” signal causes the NAND gates 200 and 202 to
Let it open. These nand gates are nand gates
200 until the next GRES signal is given.
maintain condition. Q output terminal of flip-flop 222
A “1” signal from the child opens AND gate 224.
and the next input given to another input terminal of that gate.
Pass the MT2 signal to the output terminal. This MT2
The signal is the reset of flip-flops 218 and 222.
is applied to the input terminal. These flip-flops
The switch returns to its original state when toggled by a clock pulse.
will be in the reset state. ADDT signal during each period
is generated only once per GRES signal, and the signal is generated only once per GRES signal.
The first MT01 signal generated after the
match the number. The DG15 signal is the toggle of flip-flop 226.
input terminal to change its state.
DG15 signal and flip-flop 226 Q output
are applied to different input terminals of AND gate 228.
This flip-flop outputs the output signal DG31.
Occur. This DG31 signal has an interval of 32 microseconds
See Figure 23.
The 32 bits used to perform division, which will be explained below.
This is a control signal for the shift register. Comparator 164, divider 166, and arctangent
Configuration of ROM 168 and cotangent correction circuit 170
Details are shown in FIG. 23. Terminal 258 (Figure 20)
is AND gate 282, Noah gate 284,
to each one input terminal with exclusive OR gate 286
It is connected via an inverter 280. Andoge
The output terminals of the gate 282 and the NOR gate 284 are
Set input terminal and reset terminal of lip-flop 288
connected to the flip-flop input terminals respectively.
The Q output terminal of gate 288 is connected to exclusive OR gate 286.
connected to another input terminal. flip flop
Exclusive OR gate 28 to set input terminal of 290
6 outputs are given, and the signals DG31 and MT01 are
applied to the toggle input terminal of flip-flop 290.
It will be done. The Q output terminal of flip-flop 290 is
Exclusive with the input terminals of AND gates 292 and 294
Entering or gate 350, 352, 354, 356
The third terminal from the top of the power terminal and shift register 358
It is directly connected to the bit terminal of the
Inverter 30 to the input terminals of ports 296 and 298
0 and 302, respectively. and
Another input terminal of gates 292, 298 is terminal 26.
6 (Fig. 20), and the AND gate 29
4,296 additional input terminals are connected to the terminal. The output terminals of AND gates 292 and 296 are OR
Connected to the output terminal of gate 304. This orr
The output terminal of the gate is the input terminal of the AND gate 306
Connected to child. Another input of AND gate 306
When signals MT23 and MT7 are given to the terminals,
Then, those signals are output via inverter 310.
is applied to the input terminal of the second gate 308 . Ann
Another input terminal of gate 308 is shifted by 32 bits.
Register 318-2-1Connected to bit location.
The output terminals of AND gates 306 and 308 are
is connected to the input terminal of port 312. This oage
The output terminals of the gates are exclusive OR gates 314, 33.
Connected to input terminal 4. The output terminals of AND gates 294 and 298 are OR
Connected to the input terminal of gate 320, this gate
The output terminal of the gate is the input terminal of the AND gate 322.
connected to. Another input terminal of AND gate 322
Signals 01 and 7 are given to the children. Ann
The output terminal of gate 322 is exclusive OR gate 3
14 other input terminals and an AND gate 324,3
26 input terminals. exclusive or gate
The output terminal of 334 is AND gate 324, 328
connected to the input terminal of and gate 324,
The output terminals of 326 and 328 are connected to the OR gate 330.
Connected to each input terminal, output terminal of this OR gate
The child is connected to the set input terminal of flip-flop 332.
connected to the input terminal of exclusive OR gate 338
Ru. To the toggle input terminal of flip-flop 332
is given a clock signal. flip flop
The Q output terminal of 332 is connected to the exclusive OR gate 316.
input terminal and another of AND gates 326, 328
Connected to input terminal. The output terminal of exclusive OR gate 314 is
Connected to another input terminal of Agate 316, this
The output terminal of exclusive OR gate 316 is a 32-bit system.
The input terminal of the flip-flop register 318 and the flip-flop register 318
is connected to the set input terminal of pin 336. pretend
A signal is sent to the toggle input terminal of the pop-flop 336.
DG31 is given. This flip-flop
The Q output terminals of exclusive OR gates 334 and 338
Connected to another input terminal. The output terminal of exclusive OR gate 338 is a flip
Connected to the set input terminal of flop 340.
This flip-flop 340 is a series connected flip-flop.
combined with flops 342, 344, 346
appears at the output terminal of exclusive OR gate 338.
Construct a quotient register to store the quotient output of the division. Q output terminals of flip-flops 342 to 348
is connected to the address input terminal of arctangent ROM168
be done. Exclusive or gate 314, 316, 33
4,338 and AND gate 306,308,3
22, 324, 326, 328 and or gate 3
12,330, inverter 310, and flip
Flops 332, 336 and shift register 31
8 constitutes a division circuit. This divider circuit is
Consists of lip-flops 340 to 348
Divider 166 shown in FIG. 15 with quotient register
Configure. The 4-bit word output terminal of the arctangent ROM168 is excluded.
To other input terminals of other OR gates 350 to 356
Connected. Outputs of these gates 350-356
The output terminal inputs the lower 4 bits of the shift register 358.
connected to the power terminal. The parallel load input signal is
from the output terminal of the gate 366 to the shift register 3
58 input terminals. and gate 36
The signals MT0, TM8 and the fourth input terminal are
Counting period PFoursignal P indicating the end of1is given
Ru. Shift registers 160, 162 (Fig. 20)
Terminals 256, 26 for receiving a signal indicating the code of the content
4 is the setting of flip-flops 360 and 364.
Each is connected to the input terminal. these fritz
Pflops 360 and 364 are exclusive or gates 3
62 to another input terminal. This exclusive
The output terminal of Agate is on the shift register 358.
It is connected to the second digit bit input terminal. pretend
The Q output terminal of the pop-flop 360 is a shift register.
358.
exclusive or gates 350 to 356, 362 and
Lip flops 360, 364 and AND gate
366 and parallel load shift register 358
A cotangent correction circuit 170 (FIG. 15) is constructed. Next, the operation of the circuit shown in FIG.
This will be explained with reference to Figures 1, 22, and 24 and Table.
First, refer to FIG. 24. This figure shows that the phase angle φ
The diagram shows four possible quadrants. In the first quadrant, the sine
Both the value and the cosine value are positive. i.e. exclusive
Output terminals and terminals 25 of OR gates 242 and 254
6,264, the signal appearing during the DG31 signal
Both numbers are "0". Therefore, Fritzpf
Loops 360, 364 are exclusive or gates 362
The upper two of the shift register 358
Give "0" to two bit input terminals. Phase angle φ
is included in the fourth quadrant, terminals 256, 264
The signals appearing in are "0" and "1" respectively,
Two upper bit input terminals of shift register 358
The signals given to the child are "0" and "1" respectively.
Ru. If the phase angle φ is included in the fourth quadrant, the above
The signals are "1" and "0" respectively, and in the fourth quadrant
If the phase angle φ is included, both of the above signals become
It is "1". Therefore, the top two bits
indicates the value of the phase angle φ. Sine shift register 160 and cosine shift register
The contents of data 162 are sent to terminals 258 and 266 respectively.
given. Absolute of the contents of sine register 160
The value is less than the absolute value of the contents of cosine register 162
When the Q output of flip-flop 288 is
"1", and the output of the inverter 280 is "1"
It is. This "1" output creates an exclusive OR gate.
286 output and flip-flop 290 Q output
is set to "0". This “0” Q output is the divider 1
66 and the cotangent correction circuit 170. fritz
The ``0'' output of pushflop 290 sets the sine register.
The contents of data 160 are input to divider 166 as a numerator.
and the contents of cosine register 162 are divided as the denominator.
It is entered into a calculator 166. flipflop 29
The “0” output of 0 is the input to the arctangent ROM168.
Show that tanφ, and therefore this arctangent
The value of φ output by the ROM 168 follows equation (7).
“0” signal is the third from the top of register 358
bit input terminal and exclusive OR gate 350~3
56 input terminals. exclusive or gate
350 to 356 simulate the contents of arctangent ROM168.
Lower four bit input terminals of shift register 358
pass directly to the child. The absolute value of the contents of the sine register 160 is the cosine register.
When it is larger than the absolute value of the contents of star 162, the free
The output of the pop-flop 290 is "1", and this output
is a divider using the contents of the cosine register 162 as the numerator.
166 and the contents of the sine register 160.
It is input to the divider 166 as the denominator. this
“1” output is from the top of shift register 358
It is also applied to the third bit input terminal. this is
The input to the arctangent ROM168 is cotφ.
show. Given to exclusive or gates 350-356
The “1” signal that is output is the compensation of the output of the arctangent ROM168.
The number is shifted to the fourth position from the top of the shift register 358.
input to the bit input terminal. Therefore, this
The contents of the parallel load shift register follow equation (8). applied to the parallel input terminal of shift register 358.
The output signal from AND gate 366 is
are placed in the register accordingly. this andgame
The signals MT0, TM8, P1Opened by child
This is the fourth period PFourEnd of division after data from
digits are shifted from shift registers 160 and 162.
It means that it was served. The operation of divider 166 is as follows. fritz
The “0” output of flipflop 290 is connected to inverter 30.
One input terminal of AND gate 296 through 0
given to. Data from sine register 160
The output is the terminal 258, the OR gate 304, and the signal
An andgame opened by MT23,7
one of the exclusive or gates 314 via gate 306
is applied to the input terminal of Signal MT23,7
is inverted by inverter 310 and then
is applied to gate 308 to close this AND gate.
Similarly, data from shift register 318 is circulated.
prevent that from happening. When signals MT23 and 7 disappear, the andgame starts.
gate 306 is closed and AND gate 308 is opened.
and the data stored in the register.
Allow circulation through gate 308. At the same time, the AND gate 322 outputs the signal
Opened by 01,7, cosine register 162
The contents of the terminal 266 and the AND gate 298,
via or gate 320 and and gate 322
Exclusive or gate 314, 316, 334
, and gates 324, 326, 328, and
Agate 330 and flip-flop 332,3
36 to the addition/subtraction circuit consisting of
It will be done. Flip-flop 336 connects signals MT23 and
It will be reset by TM7, so it will not be an exclusive offer.
``1'' is given to another input terminal of port 338.
Ru. For this purpose, the addition/subtraction circuit is placed in subtraction mode.
Then, the data from cosine register 162 is input to sine register 162.
The difference is subtracted from the data received from the register.
is applied to shift register 318. Signal MT
When 23 and 7 are gone, AND gate 306
is closed and the data from sine register 160
prevents further input until the division is completed.
will be stopped. from cosine register 162 during the next operation.
data is stored in the shift register 318.
added to the recycled surplus,
It may be deducted from the remainder. This remainder is from the denominator
If larger, the last
Since the number is 0, flip-flop 336 is
Reset state when toggled by No. DG31
keep it. However, when the denominator is larger than the remainder, the f
The lip-flop 332 outputs “1” (carried
“1”) and enters the shift register 318.
The number of is "1". For that reason, Flip Flots
336 changes state and puts a ``0'' on its Q output terminal.
will occur. Addition/subtraction times for this “0” output
The path stores the contents of cosine register 162 as a remainder during the next operation.
Add the rest. This addition/subtraction circuit is the 20th
Basically, the addition/subtraction circuit explained with reference to the diagram
Since they are the same, their explanation will be omitted here. Exclusive OR gate 338 is activated at the end of each operation.
A quotient signal is generated at the output terminal, and this quotient signal is
flip-flops 340-34 connected to
It is stored in a quotient register consisting of 8. Exclusion
The output of the other OR gate 316 is a flip-flop.
If the output is different from the output of the 336, the flip-flop
A “1” signal is given to the set input terminal of 340.
Ru. For this purpose, this flip-flop is set-like.
state and is toggled by signal DG31.
produces a ``1'' at its output terminal. The next operation is completed.
appears at the output terminal of exclusive OR gate 338.
The signal sent determines the state of flip-flop 340.
and the previous state of this flip-flop is
The data is sent to the flop 342, etc. This behavior
It lasts until 6 additions or subtractions are performed, and then
Exclusive OR gate 3 when the next 5 operations are completed
38 output signals are output from flip-flops 340 to 34.
8 so that it can be stored. The numerator is register 16
Less than the two values stored in 0,162
Since it is selected, the result of the first operation is
(output of exclusive OR gate 338) is always "0"
, and this output is discarded. Typical divider operation is shown in table
Let us explain by taking division as an example. for example,
Value of data stored in sine register 160
is 33, and the data stored in the cosine register 162 is
Assume that the value of the data is 57. Multiply these numbers by 32
digit (move 5 digits to the left) to the number at the beginning of the table.
Shown in 2 lines.

【表】【table】

【表】 初めのステツプ(0)では、余弦レジスタから
のデータ(分子D)が正弦レジスタ内のデータか
ら引算され、余りRがシフトレジスタ318に貯
えられる。分子が2つの値より小さいものとして
選ばれているから、オアゲート330とフリツプ
フロツプ332の出力は「1」で桁上げ1を示
す。フリツプフロツプ336の出力も「1」であ
るから排他的オアゲート338の商出力Qは
「0」であつて、この出力はフリツプフロツプ3
40へ与えられる。期間MT23が過ぎるとフリ
ツプフロツプ336がDG31信号によりトグル
され、排他的オアゲート316の「1」出力のた
めに状態を変える。そうすると排他的オアゲート
334の別の入力端子へ与えられる信号は「0」
となり、この「0」出力は加算/減算回路に分母
Dをレジスタ318に貯えられている余り「R」
へ加える動作を次のステツプの間に行わせる。 次のステツプ(ステツプ1)では、シフトレジ
スタ318の1つの桁だけ桁送りされた内容が分
母Dに加えられ、結果Rがシフトレジスタ318
に与えられる。このステツプが終ると、オアゲー
ト330の出力は「1」(桁上げ1)となり、フ
リツプフロツプ336の出力は「0」となる。排
他的オアゲート338の商出力Qは「1」とな
る。この出力は信号DG31によりトグルされた
時にフリツプフロツプ340へ与えられる。この
時には、前のステツプでフリツプフロツプ340
に貯えられた「0」はフリツプフロツプ342へ
送られている。これと同じ演算動作が第表に示
すようにステツプ2〜5においても行われる。ス
テツプ5が終ると、フリツプフロツプ340〜3
48より成る商レジスタが商をデジタル形式で貯
える。 正弦レジスタ160の内容が余弦レジスタ16
2の内容より大きかつたとすると、フリツプフロ
ツプ290の出力は「1」であり、余弦レジスタ
の内容が分子としてアンドゲート294を介して
割算器166へ与えられる。割算は前記したよう
にして行われる。 次に第25図を参照する。この図には位相角平
均回路172と、比較器174と、累算器176
の構成が詳しく示されている。位相角平均回路1
72の機能は、点火進角の位相修正機能が、1回
の調整ではなくて一連の調整にわたつて拡張され
て、サイクルごとの変動による影響をなくして運
転性などを改善することである。これは、検出さ
れた誤差と算出された修正角度φcが検出された
平均位相角を基にして得られるように、後述する
ように、算出された位相角を平均化することによ
り行われる。 この回路は低域デジタル波技術により位相角
信号の平均演算を行う。このフイルタの動作は線
形第1種差分方程式 x(kT)=av(kT)+(1−a)x(kT−T) により説明できる。この式で、Tは演算が行われ
る速さで、ここで説明している実施例では内燃機
関の点火率、kはランニング指数(running
index)で整数、(kT)はk番目のT期間中のデ
ジタル・フイルタへの入力、x(kT−T)はk−
1番目のT期間中のデジタル・フイルタの出力、
aはプログラム可能な定数である。 定数aは一定とすることもできれば、マニホル
ド圧(MAP)、エンジン速度、空気流量、スロツ
トル位置、冷却液温度のようなエンジン動作パラ
メータの貯えられている値の予めプログラムされ
た調査表から選択される変数とすることもでき
る。 aの値はフイルタの時定数を決める。たとえ
ば、フイルタへの入力をk=0で単位ステツプ関
数とするとし、a=1/4すなわち(a=2n)と仮
定すると、フイルタ出力x(kT−T)の引き続く
値は1/4、1/4+3/4(1/4)、1/4(3/4)+1/4(1
−3/4)………である。このフイルタの出力を値
a=1/2(n=1)、a=1/4(n=2)およびx
=1の場合について第26図にグラフで示す。 再び第25図を参照して、余接修正回路170
(第23図)のシフトレジスタ358の並列出力
がマルチプレクサ368へ与えられる。このマル
チプレクサの出力端子はアンドゲート372の1
つの入力端子に接続される。RCAにより製作さ
れたRCA CD−4051のようなマルチプレクサも
値aを時定数制御器370から受ける。前記した
ように、時定数制御器370は逆正接ROM16
8に匹敵する調査表とすることができ、エンジン
速度、マニホルド圧、空気量、スロツトル位置の
ようなエンジン動作パラメータに応じて信号を出
力する。この信号はフイルタの時定数を制御す
る。アンドゲート372の出力端子はオアゲート
376と排他的オアゲート378,386を介し
て16ビツトシフトレジスタ388の入力端子へ接
続される。このシフトレジスタの並列出力端子は
第2のマルチプレクサ390の並列入力端子へ接
続され、時定数制御器370からの信号も受け
る。このマルチプレクサ390はマルチプレクサ
368と同一である。マルチプレクサ390の直
列出力端子はアンドゲート374の入力端子へ接
続される。このアンドゲートの出力端子はオアゲ
ート376の入力端子へ接続される。アンドゲー
ト372の別の入力端へは信号MT1,TT8が
与えられ、アンドゲート374の別の入力端子へ
は信号MT0,TM8が与えられる。排他的オア
ゲート392の1つの入力端子に信号MT0が与
えられる。このゲートの出力端子はアンドゲート
380とノアゲート382へ接続される。アンド
ゲート380とノアゲート382の別の入力端子
はオアゲート376の出力端子に接続される。ア
ンドゲート380とノアゲート382の出力端子
はフリツプフロツプ384のヒツト入力端子とリ
セツト入力端子にそれぞれ接続され、このフリツ
プフロツプ384のQ出力端子は排他的オアゲー
ト386の別の入力端子へ接続される。以上説明
した回路は第15図の位相角平均回路172を構
成する。 シフトレジスタ388の直列出力端子は排他的
オアゲート392の別の入力端子に直結されると
ともに、オアゲート396とアンドゲート406
およびノアゲート408の入力端子へアンドゲー
ト394を介して接続される。アンドゲート39
4の別の入力端子へは信号MT2,TM8が与え
られる。排他的オアゲート396の出力端子は16
ビツトシフトレジスタ累算器422の入力端子へ
排他的オアゲート398,412,418を介し
て接続されるとともに、排他的オアゲート398
を介してアンドゲート414とノアゲート416
の入力端子へ接続される。基準信号φRを示す数
を貯える16ビツトシフトレジスタ400の出力端
子はそれ自身の入力端子とアンドゲート402の
入力端子へ接続される。アンドゲート402の別
の入力端子へは信号MT2,TM8が与えられ
る。アンドゲート402の出力端子は排他的オア
ゲート396の別の入力端子へ直結されるととも
に、インバータ404を介してアンドゲート40
6とノアゲート408の別との入力端子へ接続さ
れる。アンドゲート406とノアゲート408の
出力端子はフリツプフロツプ410のセツト入力
端子とリセツト入力端子へそれぞれ接続され、フ
リツプフロツプ410のQ出力端子は排他的オア
ゲート398の別の入力端子に接続される。ゲー
ト394,396,398,402,406,4
08と、シフトレジスタ400と、インバータ4
04と、フリツプフロツプ410とは第15図の
比較器174を構成する。 シフトレジスタ422の出力端子は加算回路1
78(第15図)と、排他的オアゲート412と
アンドゲート414およびノアゲート416の入
力端子とに接続される。排他的オアゲート412
とアンドゲート414およびノアゲート416の
別の入力端子は排他的オアゲート398の出力端
子へ接続される。アンドゲート414とノアゲー
ト416の出力端子はフリツプフロツプ420の
セツト入力端子とリセツト入力端子にそれぞれ接
続され、このフリツプフロツプの出力端子は排他
的オアゲート418の別の入力端子へ接続され
る。ゲート412,414,416,418と、
フリツプフロツプ420と、シフトレジスタ42
2とは第15図の累算器176を構成する。 次に第25図に示す回路の動作を説明する。ゲ
ート372,374,376,378,380,
382,386,392はフリツプフロツプ38
4とともに、第20図を参照して説明した加算/
減算回路を構成する。この加算/減算回路は期間
MT0の間は減算を行い、期間MT1の間は加算
を行う。マルチプレクサ368は機能u(kT)を
行い、マルチプレクサ390は機能x(kT)を行
う。aが定数の時は時定数制御器370をなくす
ことができ、マルチプレクサ368と390は、
a=1の時はデータが1桁だけ桁送りされ、a=
2の時はデータが2桁だけ桁送りされる………と
いうように、定数aを表す桁送りされた関係でデ
ータを貯えるシフトレジスタとすることができ
る。 期間MT0,MT8の間はマルチプレクサ39
0からのデータax(kT−T)が、排他的オアゲ
ート378を通つて循環させられるシフトレジス
タ388の内容から引算され、シフトレジスタ3
58からのデータがマルチプレクサ368へロー
ドされる。期間MT1,TM8の間はデータau
(kT)がシフトレジスタ388の新しい内容に加
算される。期間MT1,TM8が経過した時は、
シフトレジスタ388の内容はx(kT)=a(kT)
+(1−a)x(kT−T)である。 波された位相角φavgは、ゲート396,4
02,406,408と、インバータ404と、
排他的オアゲート396,398と、フリツプフ
ロツプ410とで構成されている減算回路におい
て、期間MT2,TM8の間に、シフトレジスタ
400に貯えられている期準位相角φRから引か
れ、排他的オアゲート398の出力端子に差信号
△φが現われる。この差信号は累算器176のシ
フトレジスタ422へ与えられる。累算器におい
ては、差信号△φはゲート412,414,41
6,418とフリツプフロツプ420で構成され
ている加算回路により、シフトレジスタ422の
内容に加え合わされる。差信号の和φcはシフト
レジスタ422から第15図の加算器178へ与
えられ、そこでレジスタB142の内容に加えら
れる。 加算器178と、点火角レジスタ180と、レ
ートマルチプライヤ182と、アツプカウンタ1
84と、ダウンカウンタ186と、ドエル回路1
88との構成の詳細を第27図に示す。レジスタ
B142からの信号はアンドゲート424の入力
端子へ与えられる。このゲートの出力端子は排他
的オアゲート426,428を介して点火角シフ
トレジスタ180の入力端子へ接続されるととも
に、アンドゲート432とノアゲート434の入
力端子へ直結される。シフトレジスタ422の出
力信号φcはアンドゲート430の入力端子へ与
えられる。このアンドゲートの出力端子は排他的
オアゲート426、アンドゲート432と、ノア
ゲート434の別の入力端子へ接続される。アン
ドゲート432と排他的オアゲート434の出力
端子はフリツプフロツプ436のセツト入力端子
とリセツト入力端子にそれぞれ接続される。この
フリツプフロツプのQ出力端子は排他的オアゲー
ト428の別の入力端子へ接続される。アンドゲ
ート423,430の別の入力端子へは信号MT
3,TM8が与えられる。ゲート424,42
6,428,430,432,434とフリツプ
フロツプ436は通常の加算回路を構成する。シ
フトレジスタ180の並列出力端子はレートマル
チプライヤ182への入力端子で、このレートマ
ルチプライヤは点火角レジスタ180から受けた
データに比例する周波数を有する信号を発生し、
その信号をアツプカウンタ184へ与える。この
アツプカウンタの並列出力端子はダウンカウンタ
186の入力端子へ接続される。カウンタ18
4,186はカウンタ184を周期的にリセツト
してカウンタ184の内容をカウンタ186へ転
送させる信号θrも受ける。カウンタ186はクロ
ツクパルスによりカウントダウンさせられる。ダ
ウンカウンタ186の零カウント出力端子はフリ
ツプフロツプ438のセツト入力端子に接続され
る。このフリツプフロツプのQ出力端子はアツプ
ダウンカウンタ440のダウン入力端子へ接続さ
れる。アツプダウンカウンタ440の零カウント
出力端子はフリツプフロツプ438のリセツト入
力端子へ接続される。フリツプフロツプ438の
Q出力端子に現われた点火信号Iは増幅器104
(第15図)へ与えられる。クロツク信号がアツ
プダウンカウンタ440のダウンクロツク入力端
子とフリツプフロツプ442のトグル入力端子へ
与えられる。フリツプフロツプ442はアンドゲ
ート444に組合わされて2分の1分割回路を構
成する。アンドゲート444の出力クロツク信号
は2分の1に分周されてからアツプダウンカウン
タ440のアツプクロツク入力端子へ与えられ
る。 この回路の動作は次の通りである。期間MT
3,TM8の間に累算器176からの修正信号φc
が加算回路178によりレジスタB142の内容
に加え合わされ、点火角レジスタ180に貯えら
れる。このレジスタの内容はレートマルチプライ
ヤ182へ与えられる。このレートマルチプライ
ヤは点火角レジスタ180から受けたデータの値
により決定される周波数の出力パルスを発生す
る。この出力パルスはアツプカウンタ184へ与
えられる。このカウンタは連続する2つのクラン
ク軸基準信号θrの間のパルス数をカウントする。
このアツプカウンタでカウントされたパルスの数
は点火角レジスタ180の内容に比例する。 レジスタ180の内容はエンジン速度に逆比例
する。クランク軸基準信号θrはカウントアツプ期
間の終りを示し、貯えられているパルスの数をダ
ウンカウンタ186へ送つてからアツプカウンタ
184を零リセツトする。次の間隔では、ダウン
カウンタ186がクロツクによりカウントダウン
を行い零に至ると信号を出す。アツプカウンタ1
84とダウンカウンタ186の動作が第28図に
示されている。θr0からθr1までの第1の間隔で
は、アツプカウンタ184に貯えられているカウ
ント数は、実線446で示されているように、点
火角レジスタ180の内容に比例する速さで増加
する。次のクランク軸基準信号θrに一致する時刻
θr1では、アツプカウンタ184の内容がダウン
カウンタ186へ送られる。このカウンタは、実
線448で示されているように、クロツクパルス
の周波数により決定される一定の速さでカウント
ダウンする。信号θr1の後の時刻t1には、ダウン
カウンタ186は零カウントとなり、図示のよう
に点火信号450を発生する。破線452,45
4は、位相修正信号φcをレジスタB142の内
容に加える時に見られるように、点火角レジスタ
180の内容の増加した値に対するアツプカウン
タ184とダウンカウンタ186との内容を表
す。ダウンカウンタ186は時刻t2に零カウント
になり、時刻t1より後の時刻に点火信号を発生す
る。このようにして、点火角レジスタ180に貯
えられている点火角信号はクランク軸基準信号
θr1から時間遅れて変換される。 エンジン速度が高くなるとθr0とθr1の間の時間
が短くなり、したがつてアツプカウンタ184か
らダウンカウンタ186へ送られるカウント数が
減少して、クランク軸基準信号θr1とダウンカウ
ンタ186が零カウントになつた時との間の時間
が短くなつて、点火信号が発生される時刻が遅ら
されることは明らかである。 ドエル回路188の動作は次の通りである。ダ
ウンカウンタ186の出力信号が発生される前に
はフリツプフロツプ438はリセツト状態にあ
り、その出力端子に正信号を発生し、その信号
は増幅器104により増幅されてからコイル10
6へ与えられる。ダウンカウンタ186からのパ
ルス信号はフリツプフロツプ438をトリガして
状態を変えさせ、その出力端子に生じた信号を
終らせてコイル106へ与えられていた信号をな
くし、その時に点火プラグに放電させる高電圧を
発生させる。 リセツト状態ではフリツプフロツプ438のQ
出力端子に「0」信号が生ずる。この「0」信号
はアツプ−ダウンカウンタ440にアンドゲート
444の出力端子に生じたパルスをカウントさせ
る。前記したように、アンドゲート444の出力
パルスは2分の1にされたクロツク信号である。
カウンタ440はフリツプフロツプ438のセツ
ト入力端子へダウンカウンタ186により発生さ
れた点火信号が与えられるまでカウントする。こ
の点火信号によりフリツプフロツプはセツト状態
にされ、その出力端子に生じていた信号を終ら
せ、Q出力端子に「1」信号を発生させる。この
「1」信号はアツプ−ダウンカウンタ440にク
ロツクパルスに応じて、ダウンカウントを開始さ
せる。このカウンタは零カウントになるとパルス
を発生する。このパルスはフリツプフロツプ43
8をリセツトして、そのQ出力端子に発生されて
いた「1」信号を停止させるとともに、その出
力端子に「1」信号を発生させて、その信号を増
幅器104で増幅してからコイル106へ与え
る。ダウンカウンタ186が零カウントになつて
点火信号をもう1回発生するまで、このドエル回
路はこの状態を保つ。このようにして、増幅器1
04は各点火信号の後で、エンジン速度に比例す
る時間だけ動作を停止させられる。ドエル回路の
動作を第29図に示す。この図を参照して、時刻
t3にフリツプフロツプ438はリセツトされてそ
の出力端子に「1」信号を生ずる。この信号は
増幅器104で増幅されてから点火コイル106
に与えられる。それと同時にアツプ−ダウンカウ
ンタ440が、線460で示されているように、
クロツク信号の半分のレートでカウントを開始す
る。時刻t1に発生された点火信号Iはフリツプフ
ロツプ438をセツトしてその出力端子に
「0」信号を発生させる(線464)。それと同時
にアツプ−ダウンカウンタ440は時刻t′3に零
カウントになるまで、クロツクパルスのレートで
ダウンカウントを開始する。このようにして、ア
ツプダウンカウンタ440は今はフリツプフロツ
プ438をリセツトする信号を発生するから、こ
のフリツプフロツプの出力は再び「1」とな
り、この「1」出力は増幅器104により増幅さ
れてから点火コイル106に再び与えられる。ド
エル回路は時刻t′1に次の点火信号が発生される
までこの状態を保ち、その点火信号はフリツプフ
ロツプ438をリセツトする。アツプ−ダウンカ
ウンタ440が時刻t″3に再び零カウントになる
まで、フリツプフロツプ438はリセツト状態を
保つ。このようにして、増幅器104の「オン」
時間と「オフ」時間の比は一定に保たれる。一実
施例ではこの比は2:1であるが、アツプ−ダウ
ンカウンタ440にアツプカウントとダウンカウ
ントさせるクロツク信号のレートを適切に選択す
ることにより、別の時間比を得ることができる。 火花放電点火エンジンの点火プラグに高電圧を
与える点火信号を発生する代りに、火花放電点火
エンジンまたはデイーゼルエンジン用に噴射タイ
ミング信号を発生するように、このドエル回路の
パラメータを調節できることは明らかである。本
発明の閉ループタイミング回路は、発生される周
期波の位相角が最適にされるように、燃料が噴射
される時刻を進めたり、遅らせたりできる。 閉ループ燃料制御装置 本発明の燃料制御装置は、フライホイールの回
転速度のシリンダー間の変動を検出することによ
りエンジンを中心として閉じられる装置で、先に
説明した米国特許第3789816号に開示されている
希薄限界回転むら制御装置の改良である。 閉ループ燃料制御装置の基本的な構成を第30
図に示す。第8図を参照して説明したように、エ
ンジン20は手動操作と周囲のパラメータとに応
じて混合気を受ける。このエンジンは火花点火エ
ンジンまたはデイーゼルエンジンのいずれでもよ
く、シリンダーの数も任意である。エンジンへ供
給される燃料の量は、エンジンから受けた入力に
応じて、通常の燃料制御コンピユータ466によ
り計算される。回転むらセンサ468がエンジン
のフライホイールの回転速度のシリンダーごとの
変動を示す値を有する回転むら信号Rを発生す
る。エンジン速度センサ470がエンジン速度を
示す速度信号wを発生する。回転むら信号Rとエ
ンジン速度wは掛算器472で掛け合わされて、
エンジン速度とは独立の値を有する正規化された
回転むら信号R(w)を発生する。エンジン速度
信号は微分回路474で微分されて過渡モード修
正信号w〓を発生する。速度正規化された回転むら
信号R(w)と過渡モード修正信号w〓は加算回路
476で基準信号Refに加え合わされてそれらの
信号の和信号εを発生する。この信号εは積分器
478へ与えられる。そうすると、この積分器は
和信号εの積分された値を示すバイアス信号Vb
を発生する。燃料制御コンピユータ466はバイ
アス信号Vbの値に応じて、エンジンへ供給され
る燃料の量を増加または減少させ、エンジンの回
転むらを所定の値に保つ。燃料消費量を節約する
ために、この所定の回転むら値はエンジンの希薄
限界値における動作を示す回転むら、または触媒
変換器を効率良く動作させるために必要とするよ
うなその他の値とすることができる。 次に、この閉ループ燃料制御装置の動作を第3
1図を参照して説明することにする。燃料制御コ
ンピユータ466は、第31図に示されているよ
うに所定の値Vbcを有するバイアス信号Vbを含
む各種の入力に応じて、エンジンへ所定量の燃料
を供給するように較正される。バイアス信号Vb
の値に応じてエンジンへ供給される燃料の量は線
480で示されているように増加または減少す
る。線480は図示のようにVbの線形関数のこ
ともあれば、破線482で示すようにVbの非線
形関数のこともある。Vbの所定値Vb′において
エンジンは希望の回転むらレベルで回転する。
Vb′よりも小さい値を有するバイアス信号Vbは、
希望量よりも多くの燃料を受けて円滑に回転して
いるエンジンを示す。したがつて、燃料制御コン
ピユータ466はバイアス信号Vbの低い値に応
じて、エンジンへ供給される燃料の量を減少させ
る。これとは逆に、バイアス信号Vbの値が
Vb′よりも大きい時は、エンジンへ供給される燃
料の量は希望の量よりも少く、燃料制御コンピユ
ータはエンジンへ供給される混合気を濃くする。 エンジン20は手動入力と動作入力および周囲
条件ならびにバイアス信号Vbの値の入力により
決定される量の燃料をエンジンへ供給させる信号
をコンピユータ466から受ける。各シリンダー
内で燃焼させられた燃料はトルクの脈動波を発生
する。これらのトルクの脈動波はエンジンのクラ
ンク軸の回転速度を第7図に示すように段階的に
変化させる。各トルクの脈動波に対する同一の角
度増分におけるクランク軸の回転速度を検出する
回転むらセンサ468は回転むら信号Rを発生す
る。この信号Rは逐次発生されるトルクの脈動波
の結果として生ずるクランク軸の回転速度の差を
示す。 回転むら信号Rの値はエンジン速度の関数とし
て逆に変化するから、信号Rには掛算器472に
おいて、エンジン速度センサ470から与えられ
た速度信号(w)が掛けられ、速度を正規化され
た回転むら信号R(w)を発生する。それから、
基準信号Refが回転むら信号から差し引かれて、
測定された回転むらレベルと所定の回転むらレベ
ルとの差を示す和信号εを発生する。基準信号の
所定の回転むらレベルは測定された回転むらとす
ることができ、燃料制御コンピユータ466は、
その較正点または希薄限界で動作しているエンジ
ンの回転むらレベルを含むその他の選択された任
意の点においてエンジンへ燃料を供給する。それ
から和信号は積分器478で積分されてバイアス
信号Vbとなる。このバイアス信号は燃料制御コ
ンピユータ466へ与えられ、第31図に示すよ
うに、そのバイアス信号の値に従つてエンジンへ
供給される燃料の量を増加させたり、減少させた
りする。 回転むらセンサ468の構成を第32図に示
す。第11図を参照して説明したように、クラン
ク軸にとりつけられている歯つき車58の歯が磁
気ピツクアツプ54の近くを通るたびに、増幅器
60の出力端子に基準信号θrが発生される。ここ
では8気筒エンジンを用いると仮定しているか
ら、基準信号θrはクランク軸が2回転するたびに
各シリンダーごとに1回発生されるように、歯つ
き車58は互いに90度の間隔をおいて設けられた
4本の歯を有する。信号θrはパワーストロークま
たはその他の任意の所定角度より前の上死点位置
に各ピストンが達するたびに発生される。同様に
して、増幅器76はエンジンのリングギヤ70の
歯が磁気ピツクアツプ74の近くを通るたびに歯
信号θtを発生する。各基準信号θrの間でたとえば
40個の歯信号θtが発生されるように、リングギヤ
70には160本の歯を設けることができる。各歯
信号はクランク軸の2.5度回転を表す。 歯カウンタ484が各基準信号θrによりクリヤ
され、その後で増幅器76から受けた歯信号の数
をカウントする。アンドゲート486,488,
498,500が歯カウンタの所定のビツト場所
に接続され、所定数の歯信号θtがカウントされた
時に出力信号を発生する。アンドゲート486,
488の出力端子はフリツプフロツプ490のセ
ツト入力端子とリセツト入力端子にそれぞれ接続
され、アンドゲート498,500の出力端子は
フリツプフロツプ502のセツト入力端子とリセ
ツト入力端子へそれぞれ接続される。フリツプフ
ロツプ490のQ出力は角度間隔aの間は正信号
であり、フリツプフロツプ502のQ出力は角度
間隔Aの間は正信号である。これについては第3
3図を参照して後で説明する。アンドゲート48
6,488,498,500はフリツプフロツプ
490,500とともに通常のデコーダを構成す
る。 フリツプフロツプ490のQ出力端子は時間t
カウンタ492の入力端子に接続される。発振器
494により発生された高周波クロツク信号が、
角度間隔aの間にカウンタ492でカウントされ
る。このカウンタのカウント値は通常の可変
(VF)発振器496へ並列に与えられる。この発
振器496はカウンタ492のカウント値に逆比
例する周波数fの出力信号を発生する。VF発振
器496の出力端子はアツプカウンタ504とダ
ウンカウンタ506のカウント入力端子に接続さ
れる。アツプカウンタ504の内容はダウンカウ
ンタ506へ並列に与えられ、ダウンカウンタ5
06の内容は絶対値変換器508へ並列に与えら
れる。この絶対値変換器の出力端子はデジタル−
アナログ(D/A)変換器510へ並列に接続さ
れる。 フリツプフロツプ502の出力端子はアンド
ゲート518の入力端子と、フリツプフロツプ5
12のD入力端子へ接続される。フリツプフロツ
プ512のQ出力端子はフリツプフロツプ514
のD入力端子とアンドゲート520の入力端子に
接続され、出力端子はアンドゲート518の別
の入力端子へ接続される。フリツプフロツプ51
4のQ出力端子はフリツプフロツプ516のD入
力端子とアンドゲート522の入力端子へ接続さ
れる。フリツプフロツプ514の出力端子はア
ンドゲート520の別の入力端子へ接続される。
フリツプフロツプ516のQ出力端子はアンドゲ
ート522の別の入力端子へ接続される。フリツ
プフロツプ512,514,516はD形フリツ
プフロツプで、クロツク信号によりトグルされ
る。このクロツク信号の反転された信号がインバ
ータ524の出力端子からアンドゲート518,
520,522の別の入力端子へ与えられる。ア
ンドゲート518の出力端子は絶対値変換器50
8とD/A変換器510とのロード入力端子へ接
続され、アンドゲート520の出力端子はダウン
カウンタ506のロード入力端子へ接続され、ア
ンドゲート522の出力端子は時刻tカウンタ4
92とアツプカウンタ504とのロード入力端子
へ接続される。 ここで、第32,33図を参照して回転むらセ
ンサ468の動作を説明する。第33図で、正弦
波526はクランク軸の回転速度(w)の変化を
表す。エンジンの回転むらは発生された各トルク
の脈動波により生ずるクランク軸の回転速度の段
階的変化の違いである。化学量論的混合比または
その近くの混合比の混合気の燃焼速度は比較的一
様であるから、個々のシリンダーにより発生され
るトルクの脈動波はほぼ等しい。混合気は次第に
薄くされるから、混合気の燃焼速度は次第に不規
則となり、そのために個々のトルクの脈動波に起
因するクランク軸の回転速度の段階的変化が検出
できる程度の大きさになる。 これらの段階的な変化は、第33図に示されて
いるように、クランク軸が所定の角度Aだけ回転
するのに要する時間Tを測定することにより容易
に検出できる。トルクの脈動波によりひき起され
る回転速度の段階的な変化の大きさは、角度間隔
A内のクランク軸の測定された増分速度を平均回
転速度で割ることにより正規化できる。平均回転
速度は、角度間隔Aの直前の所定の角度間隔aを
クランク軸が回転するのに要する時間tを検出す
ることにより決定される。商T/tは、個々のト
ルクの脈動波により発生される角度間隔Aにおけ
るクランク軸の回転期間の正規化された値であ
る。引き続く2つのトルクの脈動波の間の回転期
間Tの段階的な変動すなわち回転むらRは次式か
ら妥当な確度で計算できる。 R=|(T1/t1)−(T2/t2)| あるいはtavg=(t1+t2)/2として R=|(T1−T2)|/tavg ここで第32図を参照して、増幅器60,76
の出力端子にそれぞれ発生された基準信号θrと歯
信号θtは、歯カウンタ484の可能化入力端子と
カウント入力端子へそれぞれ与えられる。歯カウ
ンタ484は各基準信号θrの後で磁気ピツクアツ
プ76の近くを通つた歯の数をカウントする。角
度間隔aの始まりを示す数の歯がカウントされた
後で、アンドゲート486が作動させられて、フ
リツプフロツプ490をセツトする信号を発生す
る。そのためにフリツプフロツプ490のQ出力
端子には時間tカウンタ492を動作させる信号
が発生される。このカウンタ内の歯カウントが角
度間隔aの終りを示す数に達すると、フリツプフ
ロツプ490をリセツトして時刻tカウンタへ可
能化信号を与えることを終らせる信号をアンドゲ
ート488が発生する。同様にして、角度間隔A
の初めにアンドゲート498がフリツプフロツプ
502をセツトし、角度間隔Aが終つた時にアン
ドゲート500がフリツプフロツプ502をリセ
ツトする。フリツプフロツプ502のQ出力端子
は角度間隔Aの間にアツプカウンタ504とダウ
ンカウンタ506を動作させる。 動作させられた時間Tカウンタ492は発振器
494からクロツクパルスを受け、クランク軸を
角度間隔a1だけ回転させるのに要する時間t1を示
す数を貯え、その数をVF発振器496へ与える。
この発振器は時間t1に逆比例するパルス周波数f
(f=K/t1)の出力信号パルスを発生する。 このパルスは角度間隔Aの間にフリツプフロツ
プ502のQ出力に応じたアツプカウンタ504
によりカウントされる。角度間隔Aが終つた時
は、カウンタ504の内容はT1/t1の値を示す数
である。この数はアンドゲート520の出力端子
に発生されたロード信号L2に応じてダウンカウ
ンタ506へ与えられる。 次のトルクの脈動波の間は、時間tカウンタ4
92はクランク軸が角度間隔a2を回転するのに要
する時間t2を示す数を貯える。したがつて、VF
発振器496の出力周波数は時間t2に逆比例する
角度間隔A2の間にアツプカウンタ504は再び
アツプカウントし、値T2/t2を示す数を貯え、
T1/t1を示す数を先に貯えたダウンカウンタ50
6は同じ角度間隔A2の間にK/t2に比例するレー
トでダウンカウントする。角度間隔A2が終つた
時のカウンタ506の内容は(T1/t1)−(T2
t2)を示す数で、この数は絶対値変換器508で
絶対値へ変換されてから、アンドゲート518か
ら与えられたロード信号L1に応じてD/A変換
器510へ与えられる。このD/A変換器はその
数を対応するアナログ信号へ変換する。 アンドゲート518,520,522の出力端
子にそれぞれ発生されるロード信号L1,L2とク
リヤ信号Cは各角度間隔Aが終つた時に開始され
る。各角度間隔Aが終つた時にフリツプフロツプ
502はリセツトされて出力信号を発生する。
この信号はD形フリツプフロツプ512のD入力
端子とアンドゲート518の入力端子へ与えられ
る。アンドゲート518の別の入力端子へは、ク
ロツク信号の前縁部でトグルされる前にフリツプ
フロツプ512の出力と、インバータ524か
ら反転されたクロツク信号とが与えられる。した
がつて、アンドゲート518はロード信号L1
発生して絶対値変換508の内容をD/A変換器
510へロードさせ、角度間隔Aが終つた後の初
めの「0」クロツク信号の持続している間にダウ
ンカウンタ506の内容が絶対値変換器508へ
ロードされる。初めの「1」クロツクパルスの前
縁部がフリツプフロツプ512をトグルしてその
Q出力信号を終らせ、フリツプフロツプ502が
再びリセツトされるまでアンドゲート518を閉
じる。そうするとフリツプフロツプ512のQ出
力は「1」となり、この「1」Q出力はアンドゲ
ート520の1つの入力端子へ与えられる。この
アンドゲートの別の入力端子へも「1」信号が与
えられる。次の「0」クロツク信号はインバータ
524により反転されてからアンドゲート520
へ与えられてこのアンドゲートを開いてロード信
号L2を発生させ、ダウンカウンタ506へアツ
プカウンタ504の内容をロードさせる。 アンドゲート522はインバータ524の出力
と、フリツプフロツプ514のQ出力と、フリツ
プフロツプ516の出力とを受け、角度間隔A
の終りに続く第3の「0」クロツクパルスに応じ
てクリヤ信号Cを発生する。アンドゲート522
の出力はデータの転送が終つた後で時間tカウン
タ492とアツプカウンタ504をクリヤする。 これと同じ機能を行う別の回路を第34図に示
す。信号発生器528が基準信号θrと、歯信号θt
と、クロツク信号とを受けてロード信号とクリヤ
信号のような所要の順序動作信号と、信号t、T
を発生する。t信号はアツプカウンタ530,5
32へ与えられる。アツプカウンタ532の並列
出力端子はシフトレジスタ534の並列入力端子
へ接続され、このシフトレジスタの直列出力端子
は割算器538の分母入力端子へ接続される。こ
の割算器は第23図に示す割算器と同種のもので
ある。前記のように、T信号はアツプカウンタ5
04とダウンカウンタ506の可能化入力端子へ
与えられる。いまの場合には、これらのカウンタ
のカウント入力端子へはクロツク信号が与えられ
る。ダウンカウンタ506の並列出力端子は絶対
値変換器536の並列入力端子に接続される。こ
の変換器536の直列入力端子は割算器538の
分子入力端子へ接続される。割算の商は商レジス
タ540に貯えられる。このレジスタの並列出力
端子はD/A変換器510に接続される。この
D/A変換器は第32図を参照して説明したのと
同じ機能を行う。 次に、第33図を参照して第34図の回路の動
作を説明する。 角度間隔a1の間に信号tが信号発生器528に
より発生される。アツプカウンタ530はクラン
ク軸が角度間隔a1を回転するのに要する時間を示
す数t1を貯える。それから、角度間隔A1の間にT
信号が発生され、クランク軸が角度間隔A1を回
転するのに要する時間を示す数T1をアツプカウ
ンタ504が貯える。角度間隔A1が終つた時に
アツプカウンタ530の内容はアツプカウンタ5
32へ並列に送られ、アツプカウンタ504の内
容が信号発生器528からのロード信号に応じて
ダウンカウンタ506へ送られる。角度間隔a2
間にアツプカウンタ530は再びカウントして、
クランク軸が角度間隔a2を回転するのに要する時
間を示す数t2を貯える。アツプカウンタ530も
角度間隔a2の間にカウントして、角度間隔a1とa2
とをクランク軸が回転するのに要する時間を示す
数t1+t2を貯える。同様に、アツプカウンタ50
4の内容はクランク軸が角度間隔A2を回転する
のに要する時間T2を示す数であり、ダウンカウ
ンタ506の内容はT1とT2の差を示す数T1−T2
である。 ダウンカウンタ506の内容T1−T2は絶対値
変換器536で絶対値へ変えられてから、割算器
538でシフトレジスタ534の内容の2分の1
で除される。シフトレジスタ534の内容はシフ
トレジスタ534の内容をn-1ビツト場所から直
列にとり出すことにより2分の1にされる。割算
器の分母入力端子へ与えられる値は2つの間隔a1
とa2におけるtの平均値であるからtavg=(t1
t2)/2である。tのこの平均値は実用には適切
であることが知られているが、カウンタ530,
532のようなアツプカウンタをもつと多く付加
し、シフトレジスタ534の適切なビツト位置か
ら出力をとり出すことにより、連続する4つの角
度間隔aの平均を希望により取ることができる。
たとえば、4つの角度間隔aの平均はN-2ビツト
場所からとることができるなどである。割算の商
は商レジスタ540に貯えられ、かつ割算が終つ
た時にD/A変換器510へ与えられる。 特殊なエンジンのための特定の用途では、第3
2,34図に示す回路で発生された回転むら信号
の第2の差である回転むら信号を使用することが
望ましい。回転むら信号R1=(T1−T2)/tavg
とR2=(T2−T3)/tavgについて考えてみると、
第2の差は回転むらがR*=R1−R2であるように
R1とR2の差である。 第2の差を示す回転むら信号を発生する回路を
第35図に示す。第32図と第35図を参照し
て、第1の差(T1−T2)/tavgがダウンカウン
タ506に貯えられる。この第1の差は商レジス
タ540に貯えられる。初めの第1の差R1を示
す数が並列−シフトレジスタ542に一時的に貯
えられる。第2の第1の差R2=(T2−T3)/
tavgが第3の間隔の終つた時に発生されてダウ
ンカウンタ506に貯えられる。ダウンカウンタ
506とシフトレジスタ542の直列出力は減算
器544へ与えられる。この減算器の出力端子は
シフトレジスタ546へ接続される。シフトレジ
スタ546の並列出力端子は絶対値変換器548
へ接続され、この変換器548の直列出力端子は
デジタル低域フイルタ550へ接続される。この
フイルタの出力端子はD/A変換器510の入力
端子へ並列に接続される。 この回路の動作は次の通りである。最初の第1
の差R1=(T1−T2)/tavgがシフトレジスタ5
42へ与えられる。第3の角度間隔A3が終つた
時にはダウンカウンタ506は2番目の第1の差
R2=(T2−T3)/tavgを貯え、この差は減算器
において初めの第1の差R1=(T1−T2)/tavg
から引かれ、第2の差R*=R1−R2がシフトレジ
スタ546に貯えられる。それからシフトレジス
タ542はクリヤされ、ダウンカウンタ506の
新しい内容がシフトレジスタ542に貯えられ
る。 第2の差の数は正または負の値を持つことがあ
るから、この数は絶対値変換器548で絶対値へ
変換される。基本的には、この絶対値変換器は負
の値の反転されたものを貯えることにより負の値
を正の値へ変換する既知の種類のものである。第
2の差R*の絶対値はデジタル低域フイルタ55
0でその値の不定な変化を除去し、脈動する変化
を平滑にすることができる。波された第2の差
は次にD/A変換器510によりアナログ信号へ
変換する。 第30図に示す回転むら帰還ループが以上説明
した機能を同様に行う場合にはD/A変換器51
0は不要である。 第30図に示すアナログ回転むら帰還ループの
構成を第36図に示す。第32,34,35図に
示されているような回転むらセンサ468の出力
端子は、米国イリノイ州所在のモトローラ社
(Motorola Corporation)により製作された
MC1494形モノリシツク4象限掛算器
(4Quadrant Multiplier)のような集積回路掛算
器の1つの入力端子へ接続される。速度センサ4
70の出力端子が非反転増幅器552を介して掛
算器551の他の入力端子へ接続される。マルチ
プライヤ551の出力端子は増幅器553と、コ
ンデンサ554と、抵抗555とで構成されてい
る電流−電圧回路へ接続される。増幅器553の
出力端子は抵抗558を介して加算点557へ接
続される。 増幅器552の出力端子はコンデンサ559を
介して、増幅器560とコンデンサ561および
抵抗562で構成されている微分器474の入力
端子へ接続される。増幅器560の微分された出
力は抵抗563を介して加算点557へも接続さ
れる。電流の正と負の端子A+とA−の間に接続
されている基準信号発生ポテンシヨメータ564
の摺動子は抵抗565を介して加算点557に接
続される。記号A+とA−および接地記号は通常
の規約に従つてこの明細書で用いている。A+と
A−は安定化電源からの一定電位を示す。 速度センサ470の出力端子は比較器566の
正入力端子へも接続される。速度基準ポテンシヨ
メータ567の摺動子は比較器566の負入力端
子へ接続される。この比較器の出力端子は電流制
限抵抗568とダイオード569を介してpチヤ
ンネルFET567′のゲートへ接続される。この
FETのソースはA+とA−の間に接続されてい
る初期条件ポテンシヨメータ570の摺動子へ抵
抗571を介して接続される。FET567′のド
レインは第2の加算点572に接続される。加算
点557と572の間にインバータ573が接続
される。 加算点572は増幅器574とコンデンサ57
5で構成されている積分器478へ接続される。
増幅器574の出力端子は非反転増幅器576の
入力端子へ直結されるとともに、帰還抵抗577
と抵抗571を介して初期条件ポテンシヨメータ
570の摺動子へ接続される。増幅器574の出
力端子はA+とアースの間に直列に接続されてい
るポテンシヨメータ579と580の共通接続点
578へも接続される。ポテンシヨメータ57
9,580の摺動子はダイオード581,582
をそれぞれ介して加算点572へ接続される。
FET567′のゲートは暖機制御器583の1つ
の出力端子へダイオード584を介して接続され
る。この制御器583の他の出力端子は抵抗58
5を介して回路点557へ接続される。 暖機制御器583は温度センサ586と、負荷
センサ587と、ポテンシヨメータ570の摺動
子とから信号を受ける。暖機制御器583の構成
は第37図に示す。この暖機制御器は温度センサ
586からの所定温度以下の温度を示す信号に応
じて、加算点557における信号の値をエンジン
温度の関数として増大させ、出力バイアス信号
Vbが燃料制御コンピユータ466にエンジンへ
供給する燃料を増加させる。暖機制御器583は
負荷センサ587にも応答してバイアス信号Vb
の値を変えさせ、エンジンが負荷をかけられて暖
機運転している場合に、無負荷で暖機運転してい
る場合よりも多くの燃料をエンジンが受けるよう
にする。 次に第36図に示す回路の動作を説明する。回
転むらセンサ468の出力と、速度センサ470
の非反転増幅器552により増幅された出力とは
掛算器551で掛け合わされて電流信号となる。
この電流信号はその値に逆比例する値の電圧信号
へ増幅器553により変換される。この電圧信号
はインバータ556により反転されて、回転むら
信号と速度信号との積に逆比例する値の正規化さ
れた回転むら信号R(w)となる。この回転むら
信号はポテンシヨメータ564の摺動子に生じた
基準信号に加え合わされる。増幅器553とイン
バータ556との利得、ポテンシヨメータ564
の摺動子に生ずる基準信号の値のような回路定数
は、希薄限界のような所定の回転むらレベルでの
エンジン動作を回転むら信号が示す時の所定の値
を有する和信号を与えるように選択される。この
和信号はインバータ573により反転され、増幅
器574とコンデンサ575で構成されている積
分器478により積分される。増幅器574の出
力は和信号の積分値を示す信号である。積分され
た和信号には初期条件ポテンシヨメータ570の
摺動子に生じた初期条件信号が加え合わされてか
ら、演算増幅器576により増幅されてバイアス
信号Vbを生ずる。増幅器574への入力信号の
大きさはポテンシヨメータ579,580の摺動
子にそれぞれ接続されているダイオード581,
582により制限される。加算点572における
電圧がポテンシヨメータ579の摺動子における
電圧をこえると、ダイオード581が導通して信
号が予め選択された値をこえることを阻止する。
同様にして、加算点572における信号が所定の
値より小さいと、ダイオード582が導通して信
号の値を予め選択された値に維持する。これによ
り、電子制御ユニツトからの出力信号がバイアス
信号Vbにより限界エンジン動作性をこえて駆動
されることを阻止する。 加速中は、増幅器552の増大する出力がコン
デンサ559を介して増幅器560の入力端子へ
与えられる。この増幅器はコンデンサ561と抵
抗562に組合わされて微分器474を構成す
る。増大する信号は微分され、エンジン速度の変
化率に比例する値を持つて減少する信号が増幅器
560の出力端子に発生される。増幅器560の
利得は抵抗562により調整されて、加速中に回
転むらセンサ468により発生されたにせの回転
むら信号のために加算点557で受けた信号の増
大に等しく、逆極性になるようにされる。同様に
して、微分回路は減速中に回転むらセンサ468
により発生されたにせの回転むら信号を補償する
正信号を発生する。 エンジンの始動中のようにエンジン速度信号が
所定速度以下の時には、比較器566の出力は
FET567′のソースへ与えられる電圧より低く
てこのFETのゲートを順バイアスし、このFET
を導通させて初期条件ポテンシヨメータ570の
摺動子における電位を加算点572と増幅器57
4の入力端子へ与える。増幅器574の入力端子
と出力端子の間に帰還抵抗577が接続される。
この抵抗は積分器の利得を制御して増幅器576
の出力端子に一定のバイアス信号Vb′を発生す
る。このバイアス信号は電子制御ユニツトをその
基本較正電圧Vbcで動作させ、始動中はエンジン
へ濃い混合気を与える。エンジンが始動して所定
速度以上になると、比較器566の出力が高レベ
ルとなつてFET567′のゲートを逆バイアス
し、初期条件ポテンシヨメータ570の摺動子に
おける電位の加算点572への印加を終らせ、回
路を開かせる。それにより抵抗577は増幅器5
74へ帰還信号を与えてその利得を正常値へ戻
す。それからこの回路はエンジン回転むらとエン
ジン速度との関数としてバイアス信号Vbを発生
する。 暖機制御器 暖機制御器583の構成を第37図に示す。負
荷センサ587は通常の自動車の自動変速機用ギ
ヤ切り換えレバーに組合わされているスイツチの
ようなスイツチ588として示されている。この
スイツチはその駐車(P)接点とニユートラル
(N)接点にB+電位を受ける。ドライブ(D)、
後進(R)、第1速(1st)、第2速(2nd)のよう
なその他の全ての接点は浮動させたり、接地させ
たりできる。B+記号はバツテリまたはエンジン
駆動発電機のような非安定化電源からの正電位を
示す。このスイツチ588の可動接点は抵抗59
0とコンデンサ591を介して差動増幅器589
の正入力端子へ接続される。抵抗590とコンデ
ンサ591との接続点は抵抗592を介して接地
される。差動増幅器589の正入力端子は並列接
続されている抵抗595とダイオード596を介
してA+端子へも接続される。増幅器589の負
入力端子はA+端子とアースの間に直列接続され
ている抵抗593と594より成る分圧器の中点
に接続される。差動増幅器589の出力端子は別
の差動増幅器597の正入力端子へ直結されると
ともに、抵抗598を介してA+端子へ接続され
る。増幅器597の負入力端子はA+端子とアー
スの間に直列接続されている分圧抵抗599と6
00の共通接続点へ接続される。この増幅器59
7の出力端子はコンデンサ601を介してその正
入力端子へ接続されるとともに、ダイオード60
3により回路点602へ接続される。この回路点
602は抵抗604を介してA+端子へ接続され
るとともに、トランジスタ605のコレクタへ直
結される。トランジスタA605のベースは初期
条件ポテンシヨメータ570(第36図)の摺動
子へ抵抗606を介して接続されるとともに、抵
抗607を介してA−端子へ接続される。トラン
ジスタ605のエミツタはA−端子へ直結され
る。 スイツチ588の可動接点は第3の差動増幅器
608の負入力端子へも抵抗609を介して接続
される。この増幅器の正入力端子はA+端子とア
ースとの間に直列に接続されている分圧抵抗61
0と611の共通接続点へ接続され、出力端子は
第4の差動増幅器615の負入力端子へ直結さ
れ、抵抗612を介してA+端子へ接続され、抵
抗613,614を直列に介してA−端子へ接続
される。増幅器615の正入力端子はA+端子と
アースの間に直列接続されている分圧抵抗617
と618の共通接続点へ接続され、出力端子は抵
抗619を介してA+端子へ、および直列抵抗6
20と621を介してA−端子へ接続される。 温度センサ586の出力端子は差動増幅器62
2,623の負入力端子へ抵抗624を介して接
続される。端子A+とA−の間に直列に接続され
ている温度基準分圧抵抗625,626の共通接
続点は、抵抗627を介して差動増幅器622,
623の負入力端子へ接続される。差動増幅器6
22,623の正入力端子は接地される。増幅器
622の出力端子は抵抗629を介して増幅器6
28の負入力端子へ接続される。増幅器622の
出力端子と負入力端子の間に接続されている帰還
抵抗630はこの増幅器の利得を制御する。増幅
器628の正入力端子は接地され、出力端子は
FET631のソースへ抵抗632を介して接続
されるとともに、帰還抵抗633を介してその負
入力端子へ接続される。FET631のゲートは
抵抗631と614の共通接続点へダイオード6
34により接続される。差動増幅器623の出力
端子はFET636のソースへ接続される。 差動増幅器623の出力端子と負入力端子の間
に帰還抵抗635が接続される。FET636の
ゲートは抵抗620と621の共通接続点へダイ
オード637により接続される。FET631,
636のゲートは加算点557へ接続される。差
動増幅器589,601,608,615の正入
力端子へ与えられた信号の値が負入力端子へ与え
られた信号の値より大きい時に、それらの出力が
開回路を示すものであるように、それらの差動増
幅器は出力回路にコミツトされないコレクタを有
する種類である。入力電位の極性が反転される
と、それらの増幅器の出力はアース電位を示す。 次に第37図に示す暖機制御器の動作を説明す
る。変速レバーが駐車またはニユートラル位置に
ある時は、スイツチ588は正のB+電位を差動
増幅器608の負入力端子へ与えて、その出力端
子にアース電位を示す信号を発生させる。そのた
めに抵抗613と614の共通接続点が負電位と
なり、この負電位は回路点557(第36図)に
与えられる。それと同時に、差動増幅器615の
出力はコミツトしていないから、抵抗620と6
21との共通接続点における電位は正であり、こ
の電位はFET636のベースへダイオード63
7を介して与えられてこのFETをターンオフに
し、差動増幅器623の出力端子に発生された信
号を阻止する。 ギヤ切り換えレバーが後退(R)、運転(D)、
1速(1st)、2速(2nd)位置に置かれてエンジ
ンへ負荷がかけられていることを示すと、スイツ
チ588の可動接点は抵抗590,592を通じ
てアース電位となり、そのアース電位を差動増幅
器608の負入力端子へ与えてその出力をコミツ
トさせなくし、抵抗612と613の共通接続点
に正電位を与える。差動増幅器615の負入力端
子へ与えられたこの正電位は、抵抗617と61
8の共通接続点からその増幅器の正入力端子へ与
えられた入力より高レベルである。そのために増
幅器615の出力はアース電位となる。差動増幅
器608と615との出力が反転するとFET6
31,636の導通度も反転するから、FET6
36は導通状態となり、FET631は非導通状
態となる。 それと同時に、スイツチ588の可動接点から
B+信号がなくなるとコンデンサ591は放電さ
せられ、そのために差動増幅器589の正入力端
子を、その負入力端子より一時的にもつと負にす
る。それによりこの増幅器の出力はアース電位と
なり、このアース電位はコンデンサ601を放電
させて差動増幅器597の正入力端子へ負信号を
与えるから、その出力はアース電位となる。この
アース電位はFET631のゲートへ与えられて
このFETを導通させ、差動増幅器628の出力
信号をFET567′(第36図)のゲートへ与え
させ、このFETをターンオンさせる。前記した
ように、このFET567′がターンオンすると、
初期条件ポテンシヨメータ570の摺動子に存在
する電位を加算点572へ与え、帰還抵抗577
を増幅器574へ並列に接続させる。この状態で
はこの閉ループエンジン回転むら制御装置の出力
信号は値Vi′となる。この出力信号は燃料制御コ
ンピユータ466へ与えられると、エンジンへ供
給される燃料の量を増加させる。抵抗598を充
電されているコンデンサ601が、抵抗599と
600との共通接続点から差動増幅器597の負
入力端子へ与えられた信号の値より高い電位をそ
の正入力端子へ与えるまで、アース信号が差動増
幅器597により発生される。 この増幅器の出力がアース電位を保つ時間は抵
抗598とコンデンサ601およびその負出力端
子へ与えられた信号との値により決定される。実
際の応用では、差動増幅器597の出力信号が1
〜2秒間だけアース電位を保つように、それらの
回路部品の値は選択される。この回路のこの部分
の機能は、負荷がかけられた時にエンジンへ濃い
混合気を直ちに供給し、それから少したつてから
エンジンが停止することを阻止する。 次に第37図の回路の暖機部分へ戻つて、温度
基準分圧器625,626からの基準信号はアー
スに対して負の値となる。この基準信号は、エン
ジンが所定温度になつた時に温度センサ586に
より発生される信号と大きさは等しいが、極性は
逆である。この所定温度はエンジンの正常な動作
温度範囲内で選択されるのが普通である。この所
定温度以下のエンジン温度の場合には、差動増幅
器622,623への入力端子へ与えられる和信
号はアースに対して負であり、その値は実際のエ
ンジン温度と所定温度との差に比例する。また、
この所定温度よりもエンジン温度が高い時は、前
記和信号はアースに対して正であり、その値は実
際のエンジン温度と所定温度との差に比例する。
この和信号は2つの差動増幅器により増幅および
反転させられる。2つの差動増幅器622と62
3の出力端子に生ずる信号の値は和信号の値と、
帰還抵抗630,635の抵抗値とにより決定さ
れる。差動増幅器623の出力はFET636を
介して加算点557(第36図)へ与えられ、差
動増幅器622の出力は差動増幅器628へ与え
られる。この差動増幅器の利得は帰還抵抗633
によつて制御される。増幅器628の出力は抵抗
632とFET631を介して加算点557へ与
えられる。 前記したように、ギヤ切り換えレバーが駐車位
置すなわちニユートラル位置にある時は、スイツ
チ588の可動接点はアース電位となつている。
このアース電位はFET631をターンオンし、
FET636をターンオフさせる。したがつて、
エンジン温度が基準温度以下の時は差動増幅器6
23の出力信号はFET636により阻止される。
しかし、差動増幅器622の入力端子に与えられ
た負の和信号は出力差動増幅器628へ増幅され
て与えられる。この信号は閉ループエンジン回転
むら制御器の加算点557へ与えられる。この負
信号は、濃い混合気を受けているエンジンを示
す、加算点557における加算信号の値を減少さ
せる。そのために、発生されるバイアス信号Vb
の値が減少させられる。これにより、第38図を
参照して説明するように、トランジスタ674に
よる電流吸収が減少し、コンデンサ650,65
1(第38図)の充電速度が高くなるから、発生
される燃料噴射パルスの長さが短くなる。したが
つて、この回路は負荷がかからない場合にエンジ
ンへ供給される燃料の量を減少させるように動作
する。 これとは逆に、エンジンへかかる負荷の増大を
示す運転位置へギヤ切り換えレバーが動かされた
時は、差動増幅器608,615の出力信号は反
転されるから、FET631はターンオフされ、
FET636はターンオンされる。 FET636がオン状態になつていると、差動
増幅器623の正出力がその入力端子における負
の和信号に応じて加算点557へ送られ、和信号
は大きくなる。このことはエンジンが希薄な混合
気を受けていることを示す。そうするとバイアス
信号Vbの値が大きくなり、FET674により吸
収される電流を増加させて発生される燃料噴射信
号の長さを長くし、エンジンへ供給される燃料の
量を増加させる。したがつて、エンジンにかかる
負荷が増大すると、実際のエンジン温度が所定の
基準温度より低い時には、基準温度と実際のエン
ジン温度との差に比例してエンジンへ供給される
燃料の量が増加させられる。 エンジン温度は基準温度をこえることがあるか
ら、暖機制御器から加算点557へ与えられる信
号の極性は反転する可能性がある。しかし、基準
温度はそれらの反転された信号の大きさが小さい
ように選択される。受けた信号のこの起り得る極
性反転を、ポテンシヨメータ564の適切な調整
により閉ループエンジン回転むら制御器に適応す
るように補償できる。 第37図に示す回路のうち、ギヤ切り換えレバ
ーが駆動ギヤへ動かされた時に、値Vb′を有する
バイアス信号を閉ループエンジン回転むら制御器
が発生できるようにする回路部分(第37図の上
部)は、閉じた位置からのスロツトルの開放を示
す信号に応答するように改装できる。スロツトル
がこのように操作されると、燃料供給計画がアイ
ドリング状態から運転状態へ移行させられる。そ
のような改装は第37図の破線で囲んだ部分63
8で示されている。この改装では、スロツトルに
とりつけられているスイツチまたは吸気マニホル
ド内の圧力応答スイツチがB+を抵抗640を介
してコンデンサ642の一方の端子へ与えられ
る。コンデンサ642と抵抗640との共通接続
点は抵抗641により接地される。コンデンサ6
42の他方の端子は並列の抵抗644とダイオー
ド643を介して差動増幅器589の正入力端子
へ接続される。 この付加回路の動作は次の通りである。スロツ
トルが閉じた位置すなわちアイドリング位置にあ
る時はスイツチ639が閉じられてコンデンサ6
42の一方の端子へB+が与えられる。スロツト
ルがアイドル位置から動かされると、スイツチ6
39が開いてコンデンサ642が抵抗641を通
じてアースへ放電させられる。この放電により差
動増幅器589の正入力端子における電圧が低下
し、その出力をアース電位にさせる。これについ
てはニユートラルから駆動位置へのギヤの切り換
えに関連して先に説明した。この後の動作は先に
説明したのと同様である。 そうすると、この付加回路が含まれている場合
には、コンデンサ642,591のうちのいずれ
かからの放電電流が、差動増幅器589の正入力
端子における電位をその負入力端子に加えられて
いる電位より低くするのに十分な電圧降下を抵抗
595の端子間に生じさせる電流を抵抗595に
流れさせるように、それらのコンデンサ642,
591を分離させるためにコンデンサ642の後
にダイオード643と抵抗644のような並列接
続されたダイオードとコンデンサを含ませなけれ
ばならない。 吸気マニホルド内に圧力応答スイツチを用いた
時は、エンジン速度に応答する第2のスイツチを
用いて、この回路が減速状態に応答するようにな
ることを阻止することが必要となる。この技術的
思想は同じ目的のためにスロツトルスイツチに組
合わせて用いることもできる。 第32図に示されている回転むらセンサと第3
6図に示されている回転むら帰還ループとを、米
国特許第3734068号に開示されているような種類
の燃料制御コンピユータすなわち電子式燃料制御
器466に組合わせた回路を第38図に示す。こ
の回路には回路図の種々の点にB+として示され
ている安定化電源から電力が供給される。この電
源は内燃機関に通常附属するバツテリ、または交
流発電機のようなエンジン駆電源とすることがで
きる。電子式燃料制御器466は2個のコンデン
サ650,651を有する。これらのコンデンサ
650,651は、スイツチング回路網647の
制御の下に、一対の電流源645,646により
交互に充電させられる。スイツチング回路網64
7はエンジンの回転に同期しているトリガ信号を
タイミング回路(図示せず)から入力端子64
8,649に受ける。パルス発生回路は放電回路
652と比較回路653とを有する。放電回路6
52の入力端子655,656へはタイミング回
路からタイミング信号が与えられ、比較回路65
3は吸気マニホルド内の圧力を示す信号を発生す
る圧力センサからの信号のような負荷センサ65
3′からの負荷信号を受ける。比較回路653は
出力パルス信号を発生する。この信号の持続時間
はエンジンの燃料要求量を示すもので、コンデン
サ650,651の端子間電圧と圧力信号の値と
に応答する。この出力パルス信号は電子式気化器
または1つかそれ以上の燃料噴射弁を作動させ
て、算出した量の燃料をエンジンへ供給させる。 次に、第38,39図を参照して燃料制御コン
ピユータ466の動作を説明する。電流源645
はコンデンサ650,651を所定の充電率で所
定値まで充電できる定電流源である。電流源64
6もコンデンサ650,651を電流源645の
所定の値よりも十分に高い値まで、所定の充電率
で充電する定電流出力信号を発生する定電流源で
ある。2つの交互に方形波の形のトリガ信号TR
1,TR2がスイツチング回路網647の入力端
子648,649へそれぞれ与えられ、電流源6
45,646によるコンデンサ650,651の
逐次充電を制御する。信号TR1が正で、信号
TR2が負またはアース電位である間にコンデン
サ651,650が電流源645,646により
それぞれ充電される。トリガ信号の極性が反転さ
れると、これら2個のコンデンサはそれぞれ別の
電流源により充電される。 放電回路652の入力端子655,656へ与
えられるトリガパルスTR1,TR2の前縁部は
ワンシヨツト・マルチバイブレータのような遅延
パルス発生器654を作動させ、トリガパルスの
パルス幅より大幅に短い所定のパルス幅を有する
遅延パルスpを発生させる。この正の遅延パルス
信号pと一致する入力端子656上の正のトリガ
信号は、トランジスタ657のベースに与えられ
ている実効アース電位を除去してこのトランジス
タと、トランジスタ658を導通させる。トラン
ジスタ658は遅延パルスが持続している間にコ
ンデンサ651をアース電位近くまで放電させ
る。遅延パルスがなくなると、遅延パルス発生器
654の出力端子は再びアース電位となり、この
アース電位はダイオード659を介してトランジ
スタ657のベースへ与えられる。そのためにこ
のトランジスタはオフとなり、それによりトラン
ジスタ658もオフにされるから、コンデンサ6
51は電流源645により所定値まで充電させら
れる。トリガ信号TR1,TR2の極性が変ると、
端子655へ正電位が与えられてトランジスタ6
60,661を順バイアスするからコンデンサ6
50は、コンデンサ650が放電させられたのと
同様にして、トランジスタ661を通じて放電さ
せられる。スイツチング回路網647もトリガ信
号の極性反転に応じて状態を変えるから、コンデ
ンサ650,651は電流源645,646から
それぞれ充電される。 比較回路653へ与えられた負荷信号はトラン
ジスタ666を順バイアスし、このトランジスタ
はトランジスタ669を順バイアスする。トラン
ジスタ669がオン状態となると出力端子670
に正電位が与えられる。この出力端子670はト
ランジスタ669のコレクタとアースの間に分圧
器を形成する抵抗670と668との共通接続点
に接続される。トランジスタ666がオン状態に
なるとトランジスタ665のエミツタが、圧力セ
ンサ653′から受けた負荷信号の値にほぼ等し
い電位までバイアスされる。コンデンサ650,
651における充電信号はダイオード663,6
64をそれぞれ介してトランジスタ665のベー
スへ与えられる。コンデンサ650,651の端
子間電圧が圧力信号の値より低い時は、トランジ
スタ665はオフ状態にされる。しかし、コンデ
ンサ650,651のいずれか一方、または双方
の端子間電圧が圧力信号の値より高い時はトラン
ジスタ665はオンとなる。 トランジスタ665がオンとなると、トランジ
スタ666のエミツタに現われる電位の値がその
ベースに加えられる圧力信号の値をこえると、ト
ランジスタ666はオフ状態にされる。そうする
とトランジスタ669がオフ状態となり、それに
より出力端子670の電位はアース電位となつて
出力信号を終らせる。 一連のトリガパルスTR1,TR2と遅延パル
スpに応じてコンデンサ650,651の端子間
に生ずる電圧の波形を第39図に示す。この図に
示されている一連のトリガ信号の次第に短くなる
周期は、エンジン速度の関数としてトリガ信号の
パルス幅の変化の誇張された例である。ここでコ
ンデンサ651の端子間電圧波形図を参照する。
AからBまでの初めの区間は信号TR1が正の時
に発生され、遅延パルス発生回路654はコンデ
ンサ651を放電させる遅延パルスpを発生す
る。この遅延パルスpがなくなると(B点)、コ
ンデンサ651は電流源645により決定される
充電率で、C点で示される所定の値まで充電を開
始する。トリガ信号TR1の正部分の残りの時間
は、コンデンサ651の端子間電圧は所定の値を
保つ。D点ではトリガ信号TR1,TR2は極性
を反転し、トリガパルスTR2が正である期間に
等しい点DからEまでの期間中にコンデンサ65
1が電流源646から充電されることになる。 いずれかのコンデンサ650,651の端子間
電圧がトランジスタ665のエミツタへ与えられ
ている信号の値に達すると(F点)、出力端子6
70の信号はアース電位である。トリガ信号が発
生されると、電流源646により充電されていた
コンデンサが放電回路652によりほぼアース電
位まで放電され、電流源645により放電された
コンデンサの端子間電圧はトランジスタ665の
エミツタへ与えられている信号の値より低い。こ
れは圧力信号の値を示す。両方のコンデンサの端
子間電圧は圧力信号の値より低いからトランジス
タ665はオフ状態にされる。そのためにトラン
ジスタ666,669がオン状態となつて、抵抗
667,668のそれぞれの抵抗値により決定さ
れる値を有する正信号を出力端子670に発生す
る。出力端子670に存在する信号は、電流源6
46により充電されているコンデンサの端子間電
圧が圧力信号の値をこえるまで正極性を保つ。コ
ンデンサの端子間電圧が圧力信号の値をこえると
(区間DE上のF点)、トランジスタ666,66
9がターンオフされ、出力端子670における信
号はアース電位へ戻る。出力端子670における
信号が正である時間は、エンジン速度と吸気マニ
ホルド内の圧力との関数としてのエンジンの燃料
必要量を示す。 再び第38図を参照して、回転むらセンサ64
8(第32図)と閉ループエンジン回転むら制御
回路671(第36図)について説明する。回転
むらセンサ468は基準信号θrと歯信号θtに応じ
て回転むら信号Rを発生する。速度センサ470
(第32図)がエンジン速度を示す信号wを発生
する。この信号は回転むら信号Rとともに閉ルー
プエンジン回転むら制御器671へ与えられる。
温度センサ586と負荷センサ587からの信号
が、回転むらループの低温エンジン不能化が組込
まれた時に、回転むら制御器671の入力端子へ
与えられる。回転むら制御器671はバイアス信
号Vbを制限抵抗673を介して差動増幅器67
2の正入力端子へ与える。増幅器672の出力は
制限抵抗676を介してトランジスタ674のベ
ースへ与えられる。このトランジスタのコレクタ
は電流源646のトランジスタ678のコレクタ
へ接続される。トランジスタ674のエミツタは
制限抵抗680を介して接地される。トランジス
タ674のエミツタと抵抗680との接続点は差
動増幅器672の負入力端子へ接続される。 電子式燃料制御回路の動作に対するバイアス信
号の影響は次の通りである。トランジスタ674
と抵抗680は、トランジスタ678のコレクタ
からの出力である電流源646により発生され電
流の一部を吸収する電流吸収器として機能する。
電子式燃料制御ユニツトは、電流源646により
発生された電流から、トランジスタ674と抵抗
680とで構成されている電流吸収器により吸収
された所定の電流を差し引いたものが、コンデン
サ650と651を所定の充電率で充電するよう
に較正される。較正点では、電子式燃料制御ユニ
ツトは、エンジン速度とエンジン負荷との関数で
あるパルス幅を有するパルス信号を出力端子67
0に発生する。電流吸収器により吸収される電流
の大きさは差動増幅器672の正入力端子へ与え
られるバイアス信号Vbの関数である。差動増幅
器672とトランジスタ674および抵抗480
は電圧追従回路を形成する。この電圧追従回路で
は抵抗680の端子間電圧は差動増幅器の正入力
端子へ与えられるバイアス信号Vbの値に比例す
る。この回路により吸収される電流は抵抗680
を流れる電流であるから、抵抗680の抵抗値に
逆比例し、抵抗680の端子間電圧に正比例す
る。この回路の利得と抵抗680の抵抗値は、第
36図を参照して説明したように、バイアス信号
Vbの電位が較正値Vbcの時に所定の電流が吸収
されるように選択される。この較正バイアス信号
Vbcは、エンジンが希望の混合比で動作している
場合は閉ループエンジン回転むら制御器により発
生されるバイアス信号より大きい値を有する。 バイアス信号Vbに対する電子式燃料制御ユニ
ツトの応答について第38,40,41図を参照
して説明する。まず第40図を参照する。この図
には電流源646の出力電流Ioと、吸収電流Isの
相対的な変化と、コンデンサ650,651を充
電する充電電流Icの相対的な変化とをバイアス信
号Vbの関数として示す。 電流源646の出力電流Ioは一定であつて、線
Ioで示されているようにバイアス信号によつて変
化することはなく、吸収電流Isは抵抗680を流
れてVbの関数として変化する電流である。これ
はVbの線形関数のこともあれば、差動増幅器6
72とトランジスタ674の利得の非直線性のた
めにVbの非線形関数のこともある。コンデンサ
650,651を充電する電流Icは差Ic=Io−Is
で、図示のようにVbの逆関数として変化する。
エンジンがその希薄限界で動作している時の較正
バイアス信号Vbcとバイアス信号Vb′との相対的
な値は図示の通りである。バイアス信号が較正値
Vbcを有する時は、コンデンサ650,651を
充電する電流Icは、希薄限界動作Vb′で動作して
いる時に2個のコンデンサ650,651を充電
する電流Icよりも小さい。したがつて、コンデン
サ650,651は、バイアス信号Vbが値Vbc
を有する時には、Vbの値がVb′の時に充電され
る率よりも遅い率で充電される。 次に、コンデンサ650,651の端子間電圧
が時間の関数として示されている第41図を参照
する。前記したように、TR1として示されてい
るトリガ信号の間の第1の期間中には、区間A,
B,Cにより示されている速度に依存している値
まで電流源645により充電される。エンジン速
度が上昇すると、トリガパルス間の時間は短くな
るからコンデンサの端子間電圧の値はエンジン速
度の関数として変化する。説明のために、コンデ
ンサの端子間電圧は区間Cで示される値を有する
ものと仮定する。トリガ信号TR1がなくなる
と、スイツチング回路網647が状態を変え、そ
の後でコンデンサは電流Icにより充電される。こ
の電流Icは電流源646のトランジスタ678の
出力電流Ioから抵抗680を流れる吸収電流Isを
差し引いたものである。バイアス電流の値がVbc
の時はコンデンサは破線区間Dで示されている率
で充電される。信号TR1の終りと信号TR2の
開始と同時に、他のコンデンサが放電させられて
比較器653のトランジスタ665を逆バイアス
する。そのためにトランジスタ666,669を
順バイアスする。このために出力端子670にパ
ルス信号が発生され始める。コンデンサが負荷セ
ンサ653′からの負荷信号の値に等しい値まで
電流Icにより充電されるまでは、トランジスタ6
65は逆バイアスされたままである。コンデンサ
がその値まで充電されると、トランジスタ665
は再び順バイアスされ、トランジスタ666,6
69が逆バイアスされて出力端子670に生じて
いた信号を終らせる。その結果、端子670に生
ずる燃料噴射パルスの持続時間はT1となる。 前記したように、希望の混合比で動作している
エンジンの回転むらレベルよりも低い回転むらレ
ベルでエンジンが動作するように、較正バイアス
信号Vbcは濃い混合気を生ずる。回転むらセンサ
468により発生された回転むら信号の値は小さ
く、バイアス信号Vbの値を減少させる。そのた
めに第40図に示すように充電電流Icが増加する
からコンデンサはより急速に充電されることにな
る。エンジンが希望の混合気で動作している時は
バイアス信号の値はVb′であり、コンデンサの充
電電流はIbcよりも大きいIc′である。したがつ
て、コンデンサは実線D′で示されているように
より迅速に充電され、負荷信号の値に等しい値ま
でより短時間で達する。したがつて、出力端子6
70に生ずるパルス信号の持続時間T2は時間T1
よりも△Tだけ短くなる。 所定値よりも薄い混合気のためにエンジンの回
転むらが大きくなると、回転むらセンサにより発
生される回転むら信号の値とバイアス信号Vbの
値が増大して、コンデンサの充電電流が減少する
ことは明らかである。充電電流が減少すると電子
式燃料制御ユニツトの出力パルス信号のパルス幅
が広くなり、エンジンへ供給される燃料の量が増
加する。これとは逆に、所定値よりも濃い混合気
が供給されている結果としてエンジン回転むらが
小さくなると、バイアス信号の値が減少してコン
デンサの充電電流を増加させる。そのために電子
式燃料制御ユニツト出力信号の持続時間が短くな
つて、エンジンへ供給される燃料の量が減少す
る。この出力信号は電気的に作動させられる燃料
噴射弁を直接作動させるため、または気化器式の
燃料供給機構での燃料供給を制御するために使用
できる。 この閉ループエンジン回転むら制御器は火花点
火内燃機関はもちろん、デイーゼルエンジンにも
使用できる。また、この閉ループエンジン回転む
ら制御器は以上説明したような種類の電子式燃料
制御装置での使用に限定されるものではなく、そ
の他の種類の燃料制御装置にも使用できることに
注意すべきである。また、以上の説明ではこの閉
ループエンジン回転むら制御器はアナログ形式と
したが、デジタル形式すなわちマイクロコンピユ
ータのようなプログラムされたコンピユータの形
で具体化できることがわかるであろう。 閉ループ燃料分配制御装置 閉ループ燃料分配制御装置は多気筒エンジンで
各シリンダーからのトルク出力がほぼ同一である
ように、各シリンダーへ供給される燃料の量を調
整する。この閉ループ装置は多点燃料噴射装置を
主として対象としているのであるが、電子制御さ
れる気化器はもちろんのこと、単点燃料噴射装置
へも同様に応用できる。多点燃料噴射装置では、
燃料は電気的に作動させられる燃料噴射弁によつ
て燃料が各シリンダーまたはシリンダー群へ供給
される。弁のオリフイスおよびその他の弁素子の
寸法についての機械的な公差のために、与えられ
た信号に応じて供給される燃料の量は弁ごとに異
なる。したがつて、シリンダーによつて混合気の
混合比が異なるために各シリンダーの出力トルク
が変動することになる。エンジンの最高出力効率
は1本かそれ以上のシリンダーへ供給される混合
気が薄すぎる時は低くなり、また混合気が濃すぎ
る時には燃料消費効率は低くなる。これと同じこ
とが、当業者に知られている他の理由により、気
化器を用いている装置はもちろん、単点燃料噴射
装置でも経験される。たとえば、吸気マニホルド
の形状構造または吸気マニホルド内での燃料分布
によつて、受ける混合気の混合比がシリンダーご
とに異なることが起り得る。本発明の閉ループ燃
料分配制御装置は、シリンダー自体の差異はもち
ろんのこと、それらの差異を自動的に補償し、各
シリンダーにより発生されるトルクがほぼ同じで
あるように、個々のシリンダーへ供給される燃料
の量を修正する。したがつて、本発明の閉ループ
装置は噴射弁間の差異、シリンダー自体の差異と
機械的公差または構造に起因する個々のシリンダ
ーへの燃料の不均一な分配などを適応補償でき
る。この装置により種々の部品の機械的公差をゆ
るくしてコストを大幅に低減できるとともに、エ
ンジンの総合的な性能と効率を向上させることが
できる。 次に、混合気の燃焼により個々のシリンダー内
に生ずる圧力の輪郭が示されている第42図を参
照する。この圧力の振幅すなわち大きさMは燃焼
過程で生じたトルクを示す。このMが大きくなる
とより大きなトルクが生ずる。このようにして得
られた圧力正弦波の位相角φは、前記した閉ルー
プ点火タイミング回路と閉ループ噴射タイミング
回路とのうちの少くとも一方で発生されるものと
同じである。この位相角φは、正弦波の圧力でな
くて周期が検出される時の有効トルクを示す。
種々の動作条件の下で最適トルクが発生された時
に位相角φは所定値をとる。個々のシリンダーに
より発生されたトルクの脈動波が最適値より小さ
い時は、位相角φの値は所定値より大きいか、小
さいかである。有効トルクは次式で計算できる。 T=f1(φ)f2(M)f3(RPM)K ここに、T=有効トルク出力 f1(φ)=位相角φの関数 f2(M)=周期波の振幅Mの関数 f3(RPM)=エンジンRPMの関数 K=定数 である。 残りのシリンダーのトルクは次式に従つて平均
トルクTavgを計算することにより得られる。 Tavg=ln Tn/n=ln 〔K・f1(φn)・f2
(Mn)・f3(RPM)〕/n ここに、nはシリンダーの数である。 第43図はエンジン20と、燃料制御コンピユ
ータ466と、閉ループ燃料分配制御器680
と、セレクタスイツチ682との関係を示すブロ
ツク図である。コンピユータ466はオペレータ
の指令と、エンジン動作条件と、周囲のパラメー
タとに応じて信号を発生する。それらの信号によ
り可燃性混合気がエンジンへ供給される。エンジ
ン20は火花点火式エンジンまたはデイーゼルエ
ンジンのいずれでもよく、供給された混合気の燃
焼により出力側に回転トルクを発生する。この出
力側をここではクランク軸と仮定する。第9図に
示されているセンサ38のようなクランク軸速度
センサがクランク軸の瞬時回転速度を示す信号w
を発生し、第9図に示されているθ基準信号発生
器のような基準信号発生器が、各ピストンが所定
の位置にある時に信号θrを発生する。第3のセン
サ(図示せず)がエンジンの各動作サイクル(う
なわち、2回転ごとに)1回、シリンダー識別信
号θCISを発生する。この信号は動作サイクルのあ
る所定の点における特定のシリンダーを識別す
る。信号θCISは配電器、カム軸につけられている
マーカーまたはその他の信号源から得ることがで
きる。信号θr,θCIS,wは閉ループ燃料分配制御
器680へ与えられる。この制御器は測定したト
ルクを基にして個々のシリンダーのための修正信
号を算出する。これらの修正信号はセレクタスイ
ツチ682へ与えられる。このスイツチは燃料制
御コンピユータ466へ与えられる修正信号を所
定順序で選択する。各シリンダーの修正信号は、
特定のシリンダーへ供給する燃料の量を燃料制御
コンピユータが計算するサイクルと一致して与え
られる。燃料制御コンピユータ466により発生
された各燃料供給信号は、受けた修正信号に従つ
て修正されて個々のシリンダー間のトルクの脈動
波の差を最小にする。閉ループ燃料分配制御器6
80の詳細を第44図にブロツク図で示す。信号
θrとθtは、歯つき車58,144の歯を検出する
磁気ピツクアツプ54,146により発生された
出力信号に応じて、増幅器60,148の出力端
子にそれぞれ発生される。増幅器148の出力端
子は周期カウンタ150と、周期レジスタ152
と、関数発生器154とに接続され、増幅器60
の出力端子は関数発生器154とデコーダ704
へ接続される。発振器151の出力端子は周期カ
ウンタ150の入力端子へも接続され、このカウ
ンタの出力端子は周期レジスタ152の入力端子
へ接続され、このレジスタの出力端子は加算回路
684と、加算/減算回路156,158との入
力端子へ接続される。関数発生器154の出力端
子は加算/減算回路156,158の別の入力端
子へも接続される。加算/減算回路156,15
8の出力端子は正弦レジスタ160と余弦レジス
タ162との入力端子へそれぞれ接続される。加
算回路684の出力端子はRPMレジスタ686
の入力端子に接続される。RPMレジスタ686
の出力はf3(RPM)ROM688をアドレスする。
このROMの出力端子は掛算器690の1つの入
力端子へ接続される。正弦レジスタ160と余弦
レジスタ162との出力端子はf1(φ)発生器6
92とf2(M)発生器694との入力端子へ接続
される。f1(φ)発生器692とf2(M)発生器6
94との出力は定数Kとともに掛算器690の入
力端子へも与えられる。掛算器690の出力端子
はトルク平均回路696を減算回路698との出
力端子へ接続される。トルク平均回路696の出
力端子は減算回路698の入力端子へも接続され
る。減算回路の出力端子は比較器700の1つの
入力端子へ接続される。比較器700の出力端子
は燃料修正累算回路702へ接続され、この回路
702は多数の累算器を有する。各累算器は各シ
リンダーに対応する。デコーダ704は信号θrと
θCISを受ける。デコーダ704の多数の出力は燃
料修正累算回路702へ与えられ、各累算器を順
次作動させる。回路702の並列出力端子はセレ
クタスイツチ682へ接続される。このスイツチ
は各累算器の内容を燃料制御コンピユータ466
へ与える。 信号θrとθtは、第15,20,21,22図を
参照して説明した閉ループ点火タイミング制御器
におけるように、正弦レジスタ160と余弦レジ
スタ162に貯えられている位相角φのAsinφと
Acosφからフーリエ係数を発生させるために用い
られる。f1(φ)発生器692は第23図に示さ
れている比較器164、割算器166、逆正接
ROM168、余接修正回路170を含む。信号
f1(φ)はシフトレジスタ358(第23図)の
出力端子からとり出される。 f2(M)発生器694は正弦レジスタと余弦レ
ジスタの内容の絶対値|A|、|B|と、0.6875
(|A|+|B|)に等しい値を有する第3の数
を計算し、算出された3つの値より大きい信号f2
(M)を発生する。これにより振幅Mを4%以下
の誤差で測定できる。f2(M)発生器694につ
いては第45図を参照して後で説明する。 周期レジスタ152の内容は逐次加え合わされ
てRPMレジスタ686に貯えられる。それによ
り貯えられた数はf3(RPM)ROM688をアド
レスするために用いられる。このROMはエンジ
ン速度を示す値を有する信号f3(RPM)を出力す
る。 信号f1(φ)、f2(M)、f3(RPM)とKは掛算器
690へ順次与えられて、トルク信号 T=f1(φ)×f2(M)×f3(RPM)×K を発生する。このトルク信号は各シリンダーごと
に逐次計算され、トルク平均回路696へ与えら
れる。この回路は前のトルク測定の平均値を有す
る信号Tavgを出力する。トルク平均回路696
は、所定数のトルク信号を貯えてから、貯えられ
ている内容を式TAln Tn/nに従つて貯えられ
ているトルク信号の数で割るシフトレジスタとす
ることもできれば、第15図に示すφ平均回路1
72のような平均回路とすることができる。トル
ク平均回路696からの平均トルク値は、減算回
路698において、掛算回路690により算出さ
れたトルク値から引き算されて、両者の差を示す
信号△Tを発生する。この信号△Tはしきい値と
比較されて、△Tが所定の限界をこえているか否
かを判定する。 閉ループ燃料制御装置について先に説明したよ
うに、個々のシリンダーにより発生されたトルク
の脈動波はシリンダごとに異なり、しかも燃焼過
程の違いのために、同一のシリンダーから発生さ
れるトルクの脈動波もサイクルごとに異なる。こ
れらの変動は名目上は判定できる限度内に入り、
それらの限度をこえなければ燃料分配補償は不要
である。燃料分配補償は、それらの限度を同じ向
きに絶えずこえているとき、すなわち、常に大き
すぎるか、小さすぎる時にのみ必要である。 比較器700へ与えられたしきい値信号は信号
△Tの変動に対する限度を定め、燃料修正累算回
路702の累算器のうち、過大な△T信号が測定
されたシリンダーに対応する累算器へ信号△Tを
与える。信号△Tが与えられる累算器はシリンダ
ー識別信号θCISと基準信号θrを受けるデコーダ7
04の出力により決められる。このデコーダの出
力は信号△Tが逐次発生されるにつれて適切な累
算器を逐次動作可能とする。 比較器700により送られた連続する△T信号
はそれぞれの累算器へ加えられる。それらの累算
器は希望の修正を示す数を貯える。各累算器の出
力はセレクタスイツチ682へ与えられる。この
スイツチは、ある特定のシリンダーへ供給される
燃料の量が計算される時間中に、適切な修正信号
を燃料制御コンピユータ466へ与える。このコ
ンピユータは修正信号に応じて、受けた修正信号
の値に従つて増加させられ、または減少させられ
た供給すべき燃料の量を示す燃料噴射信号を発生
する。このようにして、この閉ループ燃料分配制
御回路は各シリンダーへ供給される燃料の量を
個々に調整する。 この回路のうち、正弦レジスタ160と余弦レ
ジスタ162のデータ内容を発生する部分と、位
相信号f1(φ)を発生する部分についてはタイミ
ング制御回路の説明で既に説明してあるから、こ
こでは説明は省略する。 f2(M)発生器694の構成を第45図に示す。
第23,45図を参照して、レジスタ160,1
62の内容が排他的オアゲート708,710へ
それぞれ与えられる。ゲート708,710へは
フリツプフロツプ360,364のQ出力端子に
それぞれ発生された信号A−SIGNとB−SIGN
もそれぞれ与えられる。排他的オアゲート70
8,710の出力端子は排他的オアゲート71
2,720と、アンドゲート714と、ノアゲー
ト716と、フリツプフロツプ718で構成され
ている第1の直列加算器へ接続される。排他的オ
アゲート720の出力端子はアンドゲート722
の入力端子へ接続される。このゲート722の別
の入力端子へはタイミング信号7,8,
MT45,MT67+TM7,MT01が与えら
れる。アンドゲート722の出力端子は排他的オ
アゲート724,732と、アンドゲート726
と、ノアゲート728と、フリツプフロツプ73
0を含む第2の直列加算器へ接続される。排他的
オアゲート732の出力端子はシフトレジスタ7
34の入力端子へ接続される。このシフトレジス
タの並列出力端子はモトローラ差動4チヤンネ
ル・マルチプレクサCD4052型のようなマルチプ
レクサ736の入力端子に接続される。このマル
チプレクサは入力信号7,8,MT45,
TM7,TM8,MT67,MT7,MT01を
受ける。このマルチプレクサ736の出力端子は
排他的オアゲート724と、アンドゲート726
と、ノアゲート728との入力端子へ接続され
る。 第23図を参照して、比較器164のフリツプ
フロツプ290のQ出力は、余弦レジスタ162
の内容の絶対値が正弦レジスタ160の内容の絶
対値より大きいかどうかを示す信号である。再び
第45図を参照して、フリツプフロツプ290の
Q出力端子はアンドゲート738の1つの入力端
子とインバータ742の入力端子へ接続される。
インバータ742の出力端子はアンドゲート74
0の1つの入力端子へ接続され、アンドゲート7
38,740の他の入力端子は排他的オアゲート
708,710の出力端子へそれぞれ接続され
る。アンドゲート738,740の出力端子はオ
アゲート744の別の入力端子へ接続される。こ
のオアゲートの出力端子はアンドゲート746,
756とノアゲート748との入力端子へ接続さ
れる。アンドゲート746とノアゲート748の
別の入力端子はインバータ750に接続される。
アンドゲート746とノアゲート748の出力端
子はフリツプフロツプ752のセツト入力端子と
リセツト入力端子へそれぞれ接続される。アンド
ゲート746と、ノアゲート748と、インバー
タ750と、フリツプフロツプ752は比較回路
を構成する。 アンドゲート754は信号TM7,MT23,
DG31を受け、その出力端子はフリツプフロツ
プ752のトグル入力端子へ接続される。このフ
リツプフロツプのQ出力端子はアンドゲート75
6の別の入力端子へ接続され、出力端子はアン
ドゲート758の入力端子へ接続される。アンド
ゲート758の別の入力端子とインバータ750
の入力端子はシフトレジスタ734の2-1ビツト
場所直列出力端子へ接続される。アンドゲート7
56,758の出力端子はオアゲート760の別
の入力端子へ接続される。このオアゲートの出力
端子はシフトレジスタ762の入力端子へ接続さ
れる。このシフトレジスタの並列出力は信号TM
7,MT45,DG31に応じてROM764へ与
えられる。ROM764の並列出力端子はシフト
レジスタ766の並列入力端子へ接続され、この
シフトレジスタの出力端子は信号TM8,
9,DG31に応答した時に1ビツトを生ずる。 次に、第45,46図を参照してf2(M)発生
器694の動作を説明する。レジスタ160,1
62の内容は、符号信号A−SIGNとB−SIGN
を受ける排他的オアゲート708,710によ
り、絶対値|A|、|B|へそれぞれ変換される。
2進形式での簡単な反転は賞賛すべき演算である
絶対値|A|と|B|は第1の加算器で加え合わ
され、その和|A|+|B|が排他的オアゲート
720の出力端子に現われ、アンドゲート722
を介してシフトレジスタ734へ与えられる。期
間7と8およびMT45の間に第2の加
算器に貯えられる。これと同じ期間中に、掛算器
736が0を排他的オアゲート724の別の入力
端子へ与えるから、この期間の終つた時にはシフ
トレジスタ734の内容は|A|+|B|であ
る。 期間7,8,MT67の間にマルチプ
レクサ736はシフトレジスタ734の内容を2
で割つたものに等しい値を有する信号を出す。こ
の信号は|A|+|B|に加え合わされてシフト
レジスタ734に貯えられる。この期間が終つた
時にはシフトレジスタ734の内容は(|A|+
|B|)+(|A|+|B|)/2となる。期間
TM7とMT01の間にシフトレジスタの新しい
内容が4で割られて排他的オアゲート720の出
力|A|+|B|に加え合わされてからシフトレ
ジスタ734に貯えられる。この期間が終つた時
にはシフトレジスタ734の内容は(|A|+|
B|)+〔(|A|+|B|)+(|A|+|B
|)/2〕/4すなわち(|A|+|B|)+(|
A|+|B|)/4+(|A|+|B|)/8と
なる。シフトレジスタ734の2-1ビツト場所か
らとり出される直列出力は (|A|+|B|)(1/2+1/8+1/16)
=0.6875(|A|+|B|) である。 アンドゲート738,740と、インバータ7
42と、オアゲート744とで構成されたゲート
は、排他的オアゲート708,710の出力端子
に現われる2つの絶対値のうちの大きい方を、第
23図の比較器164の出力端子から受けた信号
に応じて、アンドゲート746とノアゲート74
8およびインバータ750ならびにフリツプフロ
ツプ752で構成された比較器の入力端子とアン
ドゲート756へ送る。期間TM7,MT23の
間にオアゲート744の出力はシフトレジスタ7
34の2-1ビツト場所から取り出した出力と比較
される。この期間が終るとフリツプフロツプ75
2はDG31信号によりトグルされ、フリツプフ
ロツプ752のQ出力は、オアゲート744によ
り送られた正弦レジスタ160または余弦レジス
タ162のいずれかの内容の絶対値|A|または
|B|が、シフトレジスタ734から得た0.6875
(|A|+|B|)より大きい時に、アンドゲー
ト756を開く。 0.6875(|A|+|B|)が|A|または|B
|より大きい時はフリツプフロツプ752の出
力がアンドゲート758を開く。 期間TM7,MT45の間に|A|、|B|、
0.6875(|A|+|B|)のうちの大きいものが
フリツプフロツプ752と比較器164(第23
図)のフリツプフロツプ290の状態に応じてシ
フトレジスタ762へ読込まれる。 期間TM7,MT45が終ると信号DG31が
ROM764をシフトレジスタ762によりアド
レスできるようにする。ROM764はトルク計
算に用いられるf2(M)値を個別アドレス場所に
貯える。シフトレジスタ762によりアドレスさ
れた場所に貯えられているf2(M)値はシフトレ
ジスタ766に一時的に置かれ、期間TM8,
TM9の間に信号DG31に応じてf2(M)値はそ
の場所から1度に1桁ずつ掛算器690へ出力さ
れる。 掛算器690とトルク平均回路696の詳細を
第47図に示す。アンドゲート770,776は
タイミング信号TM8,9を受け、アンドゲ
ート768,774はタイミング信号7,
TM8,TM9を受ける。アンドゲート770は
シフトレジスタ766からf2(M)データも受け、
アンドゲート774はシフトレジスタ358から
のf1(φ)データも受け、アンドゲート776は
f3(RPM)ROM688からf3(RPM)データも受
ける。アンドゲート768,770の出力端子は
オアゲート772の異なる入力端子へ接続され、
アンドゲート774,776の出力端子はオアゲ
ート778の異なる入力端子へ接続される。オア
ゲート772,778の出力端子はアンドゲート
790の入力端子へ接続される。アンドゲート7
90の出力端子は排他的オアゲート792,80
6と、アンドゲート800と、ノアゲート802
と、フリツプフロツプ804とで構成されている
アンド回路へ接続される。ナンドゲート810は
異なる入力端子にタイミング信号MT0,TM
7,TM9+7,8,TM9を受ける。
ナンドゲート810の出力端子はアンドゲート8
08の1つの入力端子へ接続され、このゲート8
08の出力端子は排他的オアゲート792とアン
ドゲート800と、ノアゲート802との別の入
力端子へ接続される。排他的オアゲート806の
出力端子に現われる加算回路の出力端子はシフト
レジスタ812の入力端子とアンドゲート813
の1つの入力端子とに接続される。アンドゲート
813の別の入力端子へは信号TM8,9,
MT7が与えられる。シフトレジスタ812の並
列出力端子はマルチプレクサ826の並列入力端
子へ接続され、シフトレジスタ812の直列出力
端子はアンドゲート818の1つの入力端子と、
減算回路698の排他的オアゲート848とアン
ドゲート850およびノアゲート852の1つの
入力端子へ接続される。シフトレジスタ812の
21ビツト場所からとり出した出力はアンドゲート
820の1つの入力端子へ与えられる。 アンドゲート813の出力端子はシフトレジス
タ816の入力端子へ接続され、このシフトレジ
スタの出力端子はアンドゲート768の別の入力
端子へ接続される。 アンドゲート820の別の入力端子へはタイミ
ング信号TM7,9+7,8,TM
9が与えられ、アンドゲート818へはインバー
タ824からこのタイミング信号の補数信号が与
えられる。アンドゲート818,820の出力端
子はオアゲート822の異なる入力端子へ接続さ
れ、このオアゲートの出力端子はアンドゲート8
08の別の入力端子へ接続される。 マルチプレクサ826,860、アンドゲート
828,830,838、排他的オアゲート83
4,836,846、ノアゲート840、フリツ
プフロツプ842、シフトレジスタ844が図示
のように接続されてトルク平均回路696(第4
4図)を構成する。このトルク平均回路の構成と
機能はφ平均回路172(第25図)と同じであ
る。 このトルク平均回路のシフトレジスタ844の
出力端子に現われる出力は、排他的オアゲート8
48,856、アンドゲート850、ノアゲート
852、フリツプフロツプ854、インバータ8
58で構成された減算回路698へ接続される。
排他的オアゲート856の出力端子は比較器70
0の1つの入力端子へ接続される。 次に、第46図を参照して掛算器690の動作
を説明する。第1の動作はf3(RPM)にf2(M)を
掛けて積f2(M)・f3(RPM)を得ることである。
前記したように、関数f2(M)を示す数はタイミ
ング期間TM8,9の間にシフトレジスタ7
66から1度に1桁ずつ逆の順序で出力される。
期間TM8,9,MT0の間に発生される関
数f2(M)の第1の桁はf3(RPM)データと論理積
操作をされてからシフトレジスタ812へ与えら
れる。アンドゲート820とオアゲート822を
通じて循環させられているシフトレジスタ812
の先に入れられているデータは、ナンドゲート8
10の別の入力端子に与えられたMT0信号に応
じて発生されたナンドゲート810の負出力によ
り閉じられているアンドゲート808により阻止
される。信号MT0がなくなると、ナンドゲート
810の出力は高レベルとなつてアンドゲート8
08を開くから、シフトレジスタ766から出力
される次の7つの桁の場合には、関数f2(M)と
f3(RPM)データとの論理積操作の結果が、排他
的オアゲート792,806、アンドゲート80
0、ノアゲート802およびフリツプフロツプ8
04で構成されている加算回路により、シフトレ
ジスタ812の2倍にされた古い内容に加え合わ
される。シフトレジスタ812の内容を2倍にす
る操作はシフトレジスタの2ビツト場所からデー
タをとり出すことにより行われる。期間TM8,
TM9,MT7の間(これは最後の加算を示す)
は、アンドゲート813は開かれて直列掛算の積
もシフトレジスタ816に貯えられる。 f2(M)とf3(RPM)の直列掛算の例を以下に示
す。この例ではf2(M)=11すなわち1011、f3
(RPM)=9すなわち1001である。
【table】 In the first step (0), from the cosine register
Is the data (numerator D) in the sine register?
The remainder R is stored in the shift register 318.
available. Assuming the numerator is smaller than two values
Since it is selected, or gate 330 and flip
The output of flop 332 is “1” indicating carry 1.
vinegar. The output of flip-flop 336 is also "1".
Therefore, the quotient output Q of the exclusive OR gate 338 is
0, and this output is from flip-flop 3.
given to 40. Free after the period MT23
The pop-flop 336 is toggled by the DG31 signal.
and because of the “1” output of exclusive OR gate 316.
change the state. Then exclusive or gate
The signal given to another input terminal of 334 is "0"
This “0” output is used as the denominator for the addition/subtraction circuit.
D as the remainder “R” stored in the register 318
The action added to is performed during the next step. In the next step (Step 1), shift register
The contents of star 318 shifted by one digit are displayed.
The result R is added to the mother D and the result R is transferred to the shift register 318.
given to. After completing this step, the or game
The output of the frame 330 is “1” (carry 1), and the output is “1” (carry 1).
The output of lip-flop 336 becomes "0". Exclusion
The quotient output Q of the other OR gate 338 is “1”.
Ru. This output is toggled by signal DG31
is sometimes provided to flip-flop 340. this
Sometimes flip-flop 340 occurs in the previous step.
The “0” stored in is sent to the flip-flop 342.
being sent. This same operation is shown in table
This is also done in steps 2 to 5. vinegar
When step 5 is completed, flip-flop 340-3
A 48-piece quotient register stores the quotient in digital form.
I can do it. The contents of the sine register 160 are the cosine register 16
If it is larger than the contents of 2, the flip-flop
The output of step 290 is "1", and the cosine register
The content of is passed through the AND gate 294 as a molecule.
It is applied to a divider 166. The division is as mentioned above.
It is carried out as follows. Next, refer to FIG. 25. This figure shows the phase angle square
Equalizing circuit 172, comparator 174, and accumulator 176
The configuration is shown in detail. Phase angle averaging circuit 1
The function of 72 is that the phase correction function of the ignition advance angle is performed once.
extended over a series of adjustments rather than an adjustment of
This eliminates the effects of cycle-by-cycle fluctuations and improves performance.
This is to improve conversion characteristics, etc. This is detected
The calculated error and the calculated correction angle φc were detected.
As obtained based on the average phase angle, we will discuss later
By averaging the calculated phase angles,
will be held. This circuit uses low-frequency digital wave technology to adjust the phase angle
Performs signal average calculation. The behavior of this filter is
Difference equation of the first kind x(kT)=av(kT)+(1-a)x(kT-T) This can be explained by In this formula, T is
In the example described here, the internal combustion engine
ignition rate, k is the running index (running
index) is an integer, (kT) is the data during the kth T period.
The input to the digital filter, x(kT-T) is k-
The output of the digital filter during the first T period,
a is a programmable constant. The constant a can be constant, or the manifold
air pressure (MAP), engine speed, air flow, slot
Engine operating parameters such as torque position, coolant temperature
The meter's stored value is pre-programmed.
Variables can also be selected from a survey table.
Ru. The value of a determines the time constant of the filter. parable
For example, the input to the filter is set to a unit step function with k=0.
Assume that a=1/4 or (a=2n) and tentative
If the filter output x (kT - T) is
Values are 1/4, 1/4 + 3/4 (1/4), 1/4 (3/4) + 1/4 (1
−3/4)……. Set the output of this filter to the value
a=1/2 (n=1), a=1/4 (n=2) and x
The case of =1 is shown graphically in FIG. Referring again to FIG. 25, the cotangent correction circuit 170
(Fig. 23) Parallel output of shift register 358
is provided to multiplexer 368. This circle
The output terminal of the multiplexer is 1 of the AND gate 372.
connected to two input terminals. Manufactured by RCA
A multiplexer like the RCA CD-4051
The value a is received from the time constant controller 370. mentioned above
, the time constant controller 370 is the arctangent ROM 16
It can be made into a survey table comparable to 8, and the engine
speed, manifold pressure, air volume, and throttle position.
outputs signals depending on engine operating parameters such as
Strengthen. This signal controls the filter time constant.
Ru. The output terminal of AND gate 372 is an OR gate
376 and exclusive or gates 378, 386
and connect it to the input terminal of the 16-bit shift register 388.
Continued. The parallel output terminal of this shift register is
Connected to parallel input terminals of second multiplexer 390
It also receives a signal from the time constant controller 370.
Ru. This multiplexer 390 is a multiplexer
Same as 368. Multiplexer 390 Direct
The column output terminal is connected to the input terminal of AND gate 374.
Continued. The output terminal of this AND gate is
connected to the input terminal of port 376. andgame
Signals MT1 and TT8 are input to the other input terminal of port 372.
and to another input terminal of AND gate 374
is given signals MT0 and TM8. exclusive or
Signal MT0 is applied to one input terminal of gate 392.
available. The output terminal of this gate is an AND gate
380 and connected to Noah Gate 382. and
Another input terminal of gate 380 and NOR gate 382
is connected to the output terminal of OR gate 376. a
Output terminals of nd gate 380 and NOR gate 382
is the hit input terminal of flip-flop 384 and the reset terminal.
are connected to the set input terminals respectively, and
The Q output terminal of flop 384 is an exclusive-or game.
is connected to another input terminal of port 386. Above explanation
This circuit constitutes the phase angle averaging circuit 172 shown in FIG.
to be accomplished. The serial output terminal of shift register 388 is exclusive
When connected directly to another input terminal of OR gate 392
Both are ORGATE 396 and ANDGATE 406.
and the AND gate to the input terminal of NOR gate 408.
connection via port 394. and gate 39
Signals MT2 and TM8 are given to the other input terminals of 4.
It will be done. The output terminals of exclusive OR gate 396 are 16
To the input terminal of bit shift register accumulator 422
via exclusive or gates 398, 412, 418
Exclusive or gate 398
via AND gate 414 and NOAH gate 416
connected to the input terminal of Reference signal φRnumber indicating
The output terminal of the 16-bit shift register 400 that stores
The child has its own input terminal and the AND gate 402's
Connected to input terminal. Another of and gate 402
Signals MT2 and TM8 are given to the input terminals of
Ru. The output terminal of AND gate 402 is an exclusive OR
When connected directly to another input terminal of gate 396
and the AND gate 40 via the inverter 404.
6 and another input terminal of the NOR gate 408.
It will be done. And gate 406 and Noah gate 408
The output terminal is the set input of flip-flop 410.
terminal and reset input terminal respectively, and
The Q output terminal of the lip-flop 410 is an exclusive OR
Connected to another input terminal of gate 398. game
394, 396, 398, 402, 406, 4
08, shift register 400, and inverter 4
04 and flip-flop 410 are shown in FIG.
A comparator 174 is configured. The output terminal of the shift register 422 is the adder circuit 1
78 (Figure 15) and exclusive or gate 412.
Input of AND gate 414 and Noah gate 416
connected to the power terminal. exclusive or gate 412
and AND gate 414 and NOAH gate 416
Another input terminal is the output terminal of exclusive OR gate 398.
Connected to child. ANDGATE 414 and NOAH GAME
The output terminal of flip-flop 416 is connected to the output terminal of flip-flop 420.
Connect to the set input terminal and reset input terminal respectively.
connected, and the output terminal of this flip-flop is exclusive
connected to another input terminal of the target OR gate 418.
Ru. Gates 412, 414, 416, 418,
Flip-flop 420 and shift register 42
2 constitutes the accumulator 176 in FIG. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 25 will be explained. Game
372, 374, 376, 378, 380,
382, 386, 392 are flip-flops 38
4 as well as the addition/
Configure a subtraction circuit. This addition/subtraction circuit is
Subtraction is performed during MT0, and addition is performed during period MT1.
I do. The multiplexer 368 has the function u(kT)
and multiplexer 390 performs function x(kT).
cormorant. When a is a constant, eliminate the time constant controller 370
and multiplexers 368 and 390 can be
When a=1, the data is shifted by one digit, and a=
When it is 2, the data is shifted by 2 digits...
In the shifted relation representing the constant a,
It can be used as a shift register to store data.
Ru. During periods MT0 and MT8, multiplexer 39
The data ax(kT−T) from 0 is exclusive or
shift register circulated through port 378
The contents of shift register 388 are subtracted from the contents of shift register 388.
Data from 58 is loaded to multiplexer 368.
is coded. Data au during periods MT1 and TM8
(kT) is added to the new contents of shift register 388.
calculated. When periods MT1 and TM8 have passed,
The contents of the shift register 388 are x(kT) = a(kT)
+(1-a)x(kT-T). The waveformed phase angle φavg is determined by the gate 396,4
02,406,408, and inverter 404,
exclusive or gates 396, 398 and flippf
In the subtraction circuit consisting of a loop 410,
Therefore, during periods MT2 and TM8, the shift register
The quasi-phase angle φ stored in 400RDraw from it?
and outputs a difference signal to the output terminal of exclusive OR gate 398.
△φ appears. This difference signal is the signal of accumulator 176.
and is applied to the shift register 422. accumulator smell
In this case, the difference signal Δφ is the gate 412, 414, 41
It consists of 6,418 and flip-flop 420.
The adder circuit in the shift register 422
added to the content. The sum of difference signals φc is shifted
From register 422 to adder 178 in FIG.
is added to the contents of register B142.
It will be done. Adder 178, ignition angle register 180, register
start multiplier 182 and up counter 1
84, down counter 186, and dwell circuit 1
The details of the configuration with 88 are shown in FIG. register
The signal from B142 is the input of AND gate 424
given to the terminal. The output terminal of this gate is exclusive
Ignition angle shift via target OR gates 426, 428
When connected to the input terminal of the register register 180,
Input of AND gate 432 and Noah gate 434
Connected directly to the power terminal. Output of shift register 422
The force signal φc is applied to the input terminal of the AND gate 430.
available. The output terminal of this AND gate is exclusive
ORGATE 426, ANDGATE 432, and NOAH
Connected to another input terminal of gate 434. Ann
Outputs of gate 432 and exclusive-or gate 434
The terminal is the set input terminal of flip-flop 436.
and reset input terminals, respectively. this
The Q output terminal of the flip-flop is an exclusive-or game.
is connected to another input terminal of port 428. Andoge
The other input terminals of ports 423 and 430 are connected to the signal MT.
3. TM8 is given. Gates 424, 42
6,428,430,432,434 and flip
Flop 436 constitutes a conventional adder circuit. S
The parallel output terminal of the foot register 180 is a rate terminal.
At the input terminal to the chipplier 182, this rate master
Multiplier received from ignition angle register 180
generate a signal having a frequency proportional to the data;
The signal is given to up counter 184. this
The parallel output terminal of the up counter is a down counter.
186 input terminal. counter 18
4,186 periodically resets the counter 184
and transfers the contents of counter 184 to counter 186.
It also receives the signal θr to be sent. The counter 186 is
It is counted down by Tsuku Pulse. da
The zero count output terminal of the counter 186 is free.
Connected to the set input terminal of flip-flop 438.
Ru. The Q output terminal of this flip-flop is up.
Connected to the down input terminal of the down counter 440.
It will be done. Zero count of up-down counter 440
The output terminal is the reset input of flip-flop 438.
connected to the power terminal. flip-flop 438
The ignition signal I appearing at the Q output terminal is transmitted to the amplifier 104.
(Figure 15). Clock signal is hot
Down clock input terminal of down down counter 440
to the toggle input terminal of the flip-flop 442
Given. Flipflop 442 is an andgame
444 to form a 1/2 division circuit.
to be accomplished. AND gate 444 output clock signal
is divided into 1/2 and then the up/down counter
applied to the up clock input terminal of the controller 440.
Ru. The operation of this circuit is as follows. Period MT
3. Correction signal φc from accumulator 176 during TM8
is added by the adder circuit 178 to the contents of register B142.
and stored in the ignition angle register 180.
It will be done. The contents of this register are rate multiplier
182. This rate multiply
y is the value of the data received from the ignition angle register 180
generates an output pulse with a frequency determined by
Ru. This output pulse is applied to the up counter 184.
available. This counter is used for two consecutive clans.
The number of pulses during the horizontal axis reference signal θr is counted.
Number of pulses counted by this up counter
is proportional to the contents of the firing angle register 180. The contents of register 180 are inversely proportional to engine speed.
do. Crankshaft reference signal θr is in the count-up period
indicates the end of the interval and displays the number of stored pulses.
After sending to up counter 186, up counter
184 is reset to zero. In the next interval, down
Counter 186 counts down by clock
When the value reaches zero, a signal is issued. up counter 1
The operation of 84 and down counter 186 is shown in Figure 28.
It is shown. θr0from θr1in the first interval up to
is the counter stored in the up counter 184.
The number of points is indicated by the solid line 446.
Increases at a rate proportional to the contents of the fire angle register 180
do. Time that matches the next crankshaft reference signal θr
θr1Then, the contents of up counter 184 are down.
It is sent to counter 186. This counter is
As shown by line 448, the clock pulse
counts at a constant rate determined by the frequency of
Go down. signal θr1time t after1Down
The counter 186 becomes a zero count, as shown in the figure.
ignition signal 450 is generated. Broken lines 452, 45
4 inputs the phase correction signal φc in the register B142.
ignition angle register, as seen when adding
Upcount for the increased value of the contents of 180
The contents of the counter 184 and down counter 186 are displayed.
vinegar. The down counter 186 is at time t.2zero count to
and time t1The ignition signal is generated at a later time.
Ru. In this way, the ignition angle register 180 stores
The current ignition angle signal is the crankshaft reference signal.
θr1is converted with a time delay. As the engine speed increases, θr0and θr1time between
becomes shorter, so the up counter becomes 184.
The count number sent to the down counter 186 is
Decrease, the crankshaft reference signal θr1and down cow
The time from when the counter 186 reaches zero count
becomes shorter, and the time at which the ignition signal is generated is delayed.
It is clear that The operation of dwell circuit 188 is as follows. da
Before the output signal of counter 186 is generated
flip-flop 438 is in the reset state.
generates a positive signal at its output terminal, and that signal
is amplified by an amplifier 104 and then sent to the coil 10
given to 6. The pattern from down counter 186
The pulse signal triggers flip-flop 438 to
change the state and the signal generated at the output terminal.
terminating the signal that was being given to coil 106.
At that time, the high voltage that is discharged to the spark plug is
generate. In the reset state, the Q of flip-flop 438 is
A "0" signal is generated at the output terminal. This “0” signal
is an AND gate to the up-down counter 440
Count the pulses generated at the output terminal of 444.
Ru. As mentioned above, the output of the AND gate 444
The pulse is a halved clock signal.
Counter 440 is a set of flip-flop 438.
is generated by the down counter 186 to the input terminal.
Counts until a given ignition signal is given. child
The flip-flop is set by the ignition signal of
and terminates the signal that was occurring at that output terminal.
and generates a "1" signal at the Q output terminal. this
The “1” signal is clocked into the up-down counter 440.
It starts counting down in response to the lock pulse.
let This counter pulses when it reaches zero count.
occurs. This pulse is the flip-flop 43
8 is generated at its Q output terminal.
The "1" signal that was
Generates a “1” signal at the power terminal and increases that signal.
It is amplified by the amplifier 104 and then applied to the coil 106.
Ru. Down counter 186 reaches zero count
This dwell cycle continues until the ignition signal is generated one more time.
The road remains in this state. In this way, amplifier 1
04 is proportional to engine speed after each ignition signal.
The operation can be stopped for a certain amount of time. dwell circuit
The operation is shown in FIG. Referring to this diagram, the time
t3flip-flop 438 is reset
produces a "1" signal at the output terminal of. This signal is
After being amplified by an amplifier 104, the ignition coil 106
given to. At the same time, up-down cow
The printer 440, as shown by line 460,
Start counting at half the rate of the clock signal.
Ru. time t1The ignition signal I generated in
Set the loop 438 to its output terminal.
A "0" signal is generated (line 464). At the same time
The up-down counter 440 is at time t'3ni zero
at the rate of clock pulses until count is reached.
Start counting down. In this way,
The flip-down counter 440 is now a flip-flop.
This generates a signal to reset pin 438.
The output of the flip-flop becomes “1” again.
This "1" output is amplified by the amplifier 104.
and then reapplied to the ignition coil 106. de
The El circuit is at time t′1The next ignition signal is generated at
Maintain this state until the ignition signal reaches the flippuff.
Reset loop 438. Atpu-downka
counter 440 indicates time t''3becomes zero count again.
Flip-flop 438 remains in the reset state until
keep. In this way, amplifier 104 is turned on.
The ratio of time to "off" time is kept constant. Kazumi
In the example, this ratio is 2:1, but
Up and down counters 440
Select the rate of the clock signal to be clocked appropriately.
Another time ratio can be obtained by Applying high voltage to the spark plug of a spark discharge ignition engine
Instead of generating the ignition signal that gives the spark discharge ignition
Injection tie for engine or diesel engine
This dwell circuit is designed to generate a timing signal.
It is clear that the parameters can be adjusted. Book
The closed loop timing circuit of the invention
The fuel is injected so that the phase angle of the wave is optimized.
You can move the time forward or backward. Closed loop fuel control device The fuel control device of the present invention is characterized by the rotation of the flywheel.
By detecting variations in rolling speed between cylinders.
It is a device that is closed around the engine.
Disclosed in U.S. Pat. No. 3,789,816 described
This is an improvement to the lean limit rotational unevenness control device. The basic configuration of the closed-loop fuel control device is explained in the 30th chapter.
As shown in the figure. As explained with reference to Figure 8,
Engine 20 responds to manual operation and ambient parameters.
It receives the air-fuel mixture. This engine uses spark ignition
Either engine or diesel engine.
The number of cylinders is also arbitrary. Provided to the engine
The amount of fuel supplied depends on the input received from the engine.
Accordingly, the conventional fuel control computer 466
is calculated. The uneven rotation sensor 468 is the engine
flywheel rotational speed per cylinder
A rotational unevenness signal R having a value indicating the fluctuation is generated.
Ru. Engine speed sensor 470 detects engine speed.
The speed signal w shown in FIG. Rotation unevenness signals R and E
The engine speed w is multiplied by a multiplier 472, and
normalized with values independent of engine speed
A rotational unevenness signal R(w) is generated. engine speed
The signal is differentiated by a differentiating circuit 474 to correct the transient mode.
Generates a positive signal w〓. Speed normalized rotation irregularity
Signal R(w) and transient mode correction signal w〓 are adder circuits
At 476, these signals are added to the reference signal Ref.
A sum signal ε of the signals is generated. This signal ε is an integrator
478. Then, this integrator becomes
Bias signal Vb indicating the integrated value of sum signal ε
occurs. The fuel control computer 466 is
is supplied to the engine according to the value of the as signal Vb.
increases or decreases the amount of fuel in the engine
Keep the rolling unevenness at a specified value. save fuel consumption
Because of this, this predetermined rotational unevenness value is due to engine leanness.
Uneven rotation or catalyst indicating operation at limit values
Required to operate the converter efficiently.
It can be any other value. Next, the operation of this closed-loop fuel control device is
This will be explained with reference to FIG. fuel control
The computer 466 is shown in FIG.
includes a bias signal Vb having a predetermined value Vbc to
A predetermined amount of fuel is delivered to the engine according to various inputs.
calibrated to provide Bias signal Vb
The amount of fuel supplied to the engine according to the value of
Increase or decrease as shown at 480
Ru. Line 480 represents a linear function of Vb as shown.
If so, as shown by the broken line 482, the Vb is nonlinear
It can also be a form function. At a predetermined value Vb′ of Vb
The engine rotates at the desired rotational unevenness level.
The bias signal Vb having a value smaller than Vb′ is
It receives more fuel than desired and rotates smoothly.
Indicates which engine is installed. Therefore, the fuel control
The computer 466 responds to the low value of the bias signal Vb.
reduces the amount of fuel supplied to the engine.
Ru. On the contrary, if the value of bias signal Vb is
When it is larger than Vb′, the fuel supplied to the engine is
The amount of fuel is less than desired and the fuel control computer
This enriches the air-fuel mixture supplied to the engine. The engine 20 is operated by manual input, operation input, and surroundings.
By inputting the conditions and the value of the bias signal Vb
A signal that causes a determined amount of fuel to be delivered to the engine
is received from the computer 466. each cylinder
The fuel burned inside generates a pulsating wave of torque.
do. These torque pulsating waves cause engine cracking.
The rotational speed of the link shaft is gradually increased as shown in Figure 7.
change. Same angle for each torque pulsating wave
Detect crankshaft rotational speed in degree increments
The rotational unevenness sensor 468 generates a rotational unevenness signal R.
Ru. This signal R is a pulsating wave of torque that is generated sequentially.
The difference in crankshaft rotational speed resulting from
show. The value of the rotational unevenness signal R is a function of engine speed.
Since the signal R changes in the opposite direction, the multiplier 472
is given from engine speed sensor 470.
The velocity signal (w) is multiplied and the velocity is normalized.
A rotation unevenness signal R(w) is generated. after that,
The reference signal Ref is subtracted from the uneven rotation signal,
Measured rotational unevenness level and predetermined rotational unevenness level
A sum signal ε is generated that indicates the difference between the two signals. of the reference signal
The predetermined rotational unevenness level is the measured rotational unevenness level.
The fuel control computer 466 can
The engine is operating at its calibration point or lean limit.
other selected parameters, including the unevenness level of the engine.
It supplies fuel to the engine at a certain point. that
The sum signal is integrated by an integrator 478 and biased.
The signal becomes Vb. This bias signal is
is applied to the computer 466, as shown in FIG.
to the engine according to the value of the bias signal.
Increase or decrease the amount of fuel supplied
I will The configuration of the rotation unevenness sensor 468 is shown in FIG.
vinegar. As explained with reference to FIG.
The teeth of the toothed wheel 58 attached to the shaft are magnetic.
Every time you pass near the pick-up 54, the amplifier
A reference signal θr is generated at the output terminal of 60. here
Are you assuming that an 8-cylinder engine is used?
Therefore, the reference signal θr changes every two revolutions of the crankshaft.
Teething so that it occurs once for each cylinder.
The pullers 58 were spaced 90 degrees apart from each other.
It has 4 teeth. The signal θr is the power stroke or
or any other predetermined angle before the top dead center position
is generated each time each piston reaches . similarly
The amplifier 76 is connected to the ring gear 70 of the engine.
Each time a tooth passes near the magnetic pick-up 74,
Generates signal θt. For example, between each reference signal θr
Ring gear so that 40 teeth signal θt is generated.
70 can be provided with 160 teeth. each tooth
The signal represents a 2.5 degree rotation of the crankshaft. The tooth counter 484 is cleared by each reference signal θr.
the number of tooth signals received from amplifier 76
count. and gate 486, 488,
498,500 is the predetermined bit location of the tooth counter
A predetermined number of tooth signals θt were counted.
generates an output signal at the same time. and gate 486,
The output terminal of 488 is connected to the flip-flop 490.
Connect to the reset input terminal and reset input terminal respectively.
And the output terminal of AND gate 498,500 is
Set input terminal and reset of flip-flop 502
are connected to the respective input terminals. Fritzpf
The Q output of loop 490 is a positive signal during angular interval a.
, and the Q output of flip-flop 502 is the angle
During interval A, there is a positive signal. Regarding this, see the third section.
This will be explained later with reference to FIG. and gate 48
6,488,498,500 is a flip-flop
490 and 500 constitute a normal decoder.
Ru. The Q output terminal of flip-flop 490 is at time t.
It is connected to the input terminal of counter 492. oscillator
The high frequency clock signal generated by 494 is
is counted by the counter 492 during the angular interval a.
Ru. The count value of this counter is normally variable.
(VF) is applied in parallel to the oscillator 496. This issue
The vibrator 496 is inversely proportional to the count value of the counter 492.
For example, an output signal of frequency f is generated. VF oscillation
The output terminal of the counter 496 is connected to the up counter 504 and the down counter 504.
Connected to the count input terminal of the counter 506.
It will be done. The contents of up counter 504 are down counters.
down counter 506 in parallel.
The contents of 06 are given in parallel to the absolute value converter 508.
It will be done. The output terminal of this absolute value converter is a digital
Connected in parallel to analog (D/A) converter 510
It will be done. The output terminal of flip-flop 502 is AND
Input terminal of gate 518 and flip-flop 5
It is connected to the D input terminal of 12. flipflop
The Q output terminal of flip-flop 512 is connected to flip-flop 514.
to the D input terminal of and the input terminal of AND gate 520.
connected, and the output terminal is separate from the AND gate 518.
connected to the input terminal of flip flop 51
The Q output terminal of 4 is the D input of flip-flop 516.
connected to the output terminal and the input terminal of the AND gate 522.
It will be done. The output terminal of flip-flop 514 is
is connected to another input terminal of the second gate 520 .
The Q output terminal of flip-flop 516 is an AND gate.
is connected to another input terminal of port 522. fritz
The flip-flops 512, 514, and 516 are D-shaped frits.
is toggled by the clock signal.
Ru. The inverted version of this clock signal is
AND gate 518,
520 and 522 to other input terminals. a
The output terminal of the gate 518 is connected to the absolute value converter 50.
8 and the load input terminal of the D/A converter 510.
connected, and the output terminal of AND gate 520 is down.
Connected to the load input terminal of counter 506,
The output terminal of the second gate 522 is the time t counter 4.
Load input terminal between 92 and up counter 504
connected to. Here, with reference to Figures 32 and 33, set the rotation unevenness.
The operation of sensor 468 will be explained. In Figure 33, the sine
Wave 526 represents a change in the rotational speed (w) of the crankshaft.
represent. The uneven rotation of the engine depends on the torque generated.
The rotational speed of the crankshaft caused by the pulsating waves of
The difference is in hierarchical changes. stoichiometric mixing ratio or
The combustion rate of the mixture with a mixture ratio near that point is relatively constant.
generated by each individual cylinder.
The torque pulsating waves are almost equal. The mixture gradually
As the mixture is thinned out, the combustion rate of the mixture becomes increasingly irregular.
Therefore, the pulsating waves of individual torques
Detects gradual changes in the rotational speed of the crankshaft due to
Get as big as you can. These gradual changes are shown in Figure 33.
The crankshaft rotates by a predetermined angle A so that
This can be easily done by measuring the time T required to
can be detected. Caused by pulsating waves of torque
The magnitude of the stepwise change in rotational speed is determined by the angular interval.
Average the measured incremental speed of the crankshaft in A
It can be normalized by dividing by the rolling speed. average rotation
The speed is determined by changing the predetermined angular interval a immediately before the angular interval A.
Detect the time t required for the crankshaft to rotate.
It is determined by The quotient T/t is
At the angular interval A generated by the pulsating wave of
is the normalized value of the rotation period of the crankshaft.
Ru. Rotation period between two successive torque pulsating waves
Is the stepwise variation of the distance T, that is, the rotational unevenness R, expressed by the following formula?
can be calculated with reasonable accuracy. R=|(T1/t1)−(T2/t2)| Or tavg=(t1+t2)/2 as R=|(T1−T2)|/tavg Referring now to FIG. 32, amplifiers 60, 76
The reference signal θr and tooth generated at the output terminals of
Signal θt is connected to the enable input terminal of tooth counter 484.
Each is given to the count input terminal. tooth cow
The counter 484 picks up the magnetic pick-up after each reference signal θr.
The number of teeth passing near the tap 76 is counted. corner
The number of teeth representing the beginning of degree interval a was counted.
Later, AND gate 486 is actuated to
Generates a signal to set lip-flop 490.
Ru. For this purpose, the Q output of flip-flop 490 is
The terminal has a signal that operates the time t counter 492.
is generated. The tooth count in this counter is
When the number marking the end of degree interval a is reached, the flip-flop
It is possible to reset the loop 490 to the time t counter.
and game the signal that ends giving the enable signal.
488 occurs. Similarly, the angular interval A
At the beginning of the AND gate 498 flip-flops
502 and unload when angular interval A ends.
gate 500 resets flip-flop 502
to tsut. Q output terminal of flip-flop 502
is the up counter 504 and the down counter during the angular interval A.
counter 506 is operated. The activated time T counter 492 is an oscillator.
Receives a clock pulse from 494 and turns the crankshaft.
Angular interval a1The time required to rotate t1shows
The number is stored and the number is given to the VF oscillator 496.
This oscillator has a time t1The pulse frequency f is inversely proportional to
(f=K/t1) generates an output signal pulse. This pulse has a flip-flop during the angular interval A.
Up counter 504 according to the Q output of step 502
It is counted by When angular interval A ends
, the contents of the counter 504 are T1/t1number indicating the value of
It is. This number is the output terminal of AND gate 520
Load signal L generated in2Cow down according to
is provided to the printer 506. During the next torque pulsating wave, the time t counter 4
92 has a crankshaft with an angular interval a2required to rotate
time to2Store the number that represents. Therefore, VF
The output frequency of oscillator 496 is at time t2inversely proportional to
Angular interval A2Meanwhile, the up counter 504 is again
Count up and value T2/t2Store a number that represents
T1/t1A down counter 50 that has previously stored a number indicating
6 is the same angular interval A2K/t between2Le is proportional to
count down. Angular interval A2has ended
The contents of the hour counter 506 are (T1/t1)−(T2/
t2), and this number is converted by the absolute value converter 508.
After converting to absolute value, AND gate 518
Load signal L given by1D/A conversion according to
510. This D/A converter is
Convert a number to the corresponding analog signal. Output terminal of AND gates 518, 520, 522
Load signal L generated for each child1,L2Toku
Rear signal C is started at the end of each angular interval A.
Ru. Flip-flop at the end of each angular interval A
502 is reset to generate an output signal.
This signal is the D input of the D flip-flop 512.
terminal and the input terminal of AND gate 518.
Ru. To another input terminal of AND gate 518,
Flips before toggling on leading edge of lock signal
The output of the flop 512 and the inverter 524
An inverted clock signal is provided. did
Therefore, the AND gate 518 outputs the load signal L.1of
The content of the absolute value conversion 508 is converted to a D/A converter.
510 and the first time after angular interval A ends.
During the duration of the first “0” clock signal,
The contents of the counter 506 are sent to the absolute value converter 508.
loaded. Before the first “1” clock pulse
The edge toggles flip-flop 512 to
Terminates the Q output signal and flip-flop 502
AND gate 518 is closed until it is reset again.
Jiru. Then, the Q output of flip-flop 512
The force becomes “1” and this “1” Q output is
is applied to one input terminal of port 520. this
A “1” signal is also applied to another input terminal of the AND gate.
available. The next “0” clock signal is the inverter
524 and then AND gate 520
This AND gate is given to open the load signal.
No.L2is generated and the heat is sent to the down counter 506.
The contents of the counter 504 are loaded. AND gate 522 is the output of inverter 524
, the Q output of flip-flop 514, and the flip-flop 514.
The angular interval A
In response to the third '0' clock pulse following the end of
A clear signal C is generated. and gate 522
The output of is the time t count after the data transfer is completed.
The counter 492 and up counter 504 are cleared. Another circuit that performs the same function is shown in Figure 34.
vinegar. A signal generator 528 generates a reference signal θr and a tooth signal θt.
The load signal and clear signal are received in response to the clock signal and the clock signal.
the required sequential operating signals such as the signals t, T
occurs. t signal is up counter 530,5
Given to 32. Parallel up counter 532
The output terminal is the parallel input terminal of the shift register 534
connected to the serial output terminal of this shift register.
is connected to the denominator input terminal of divider 538. child
The divider is the same type as the divider shown in Figure 23.
be. As mentioned above, the T signal is input to the up counter 5.
04 and down counter 506 enable input terminal
Given. In this case, these counters
A clock signal is applied to the count input terminal of
Ru. The parallel output terminal of down counter 506 is absolutely
It is connected to the parallel input terminal of value converter 536. child
The serial input terminal of the converter 536 is connected to the serial input terminal of the divider 538.
Connected to the molecule input terminal. The quotient of division is the quotient register
data 540. parallel output of this register
The terminal is connected to a D/A converter 510. this
The D/A converter is the same as that explained with reference to Fig. 32.
perform the same function. Next, referring to Fig. 33, we will explain the operation of the circuit shown in Fig. 34.
Explain the work. Angular interval a1During this period, the signal t is sent to the signal generator 528.
It is generated by The up counter 530 is a clan
The angle interval a1Indicates the time required to rotate the
number t1Save. Then, the angular interval A1T between
A signal is generated and the crankshaft moves at an angular interval A1times
The number T that indicates the time required to rotate1Atupkau
The data is stored by the printer 504. Angular interval A1when it's over
The contents of up counter 530 are up counter 5.
32 in parallel, and the output of the up counter 504 is
in response to the load signal from signal generator 528.
It is sent to down counter 506. Angular interval a2of
In the meantime, the up counter 530 counts again,
The crankshaft is angularly spaced a2the time it takes to rotate
number t indicating the interval2Save. Up counter 530 also
Angular interval a2Counting between the angular intervals a1and a2
and indicates the time required for the crankshaft to rotate.
number t1+t2Save. Similarly, up counter 50
The content of 4 is that the crankshaft is angularly spaced A.2rotate
The time T required for2This is the number indicating the down cow.
The contents of the printer 506 are T1and T2The number T that shows the difference between1−T2
It is. Contents of down counter 506 T1−T2is the absolute value
After being converted into an absolute value by the converter 536, the divider
538, half of the contents of shift register 534
is divided by The contents of shift register 534 are shifted
The contents of register 534 are-1Directly from the bit location
It is divided into halves by taking it out in a row. division
The value given to the denominator input terminal of the1
and a2Since it is the average value of t in t, tavg=(t1+
t2)/2. This average value of t is appropriate for practical use.
It is known that the counter 530,
If you have an up counter like 532, more will be added.
and the appropriate bit position of shift register 534.
By extracting the output from
The average of the degree intervals a can be taken if desired.
For example, the average of four angular intervals a is N-2bit
It can be taken from a place, etc. quotient of division
is stored in the quotient register 540, and the division is completed.
It is applied to the D/A converter 510 at the same time. In certain applications for special engines, the third
Rotation unevenness signal generated by the circuit shown in Figures 2 and 34
It is possible to use the rotational unevenness signal which is the second difference between
desirable. Rotation unevenness signal R1=(T1−T2)/tavg
and R2=(T2−T3)/tavg,
The second difference is rotational unevenness R*=R1−R2as it is
R1and R2This is the difference. A circuit that generates a rotational unevenness signal indicating the second difference.
It is shown in FIG. Refer to Figure 32 and Figure 35.
, the first difference (T1−T2)/tavg down count
data 506. This first difference is the quotient register
data 540. initial first difference R1shows
Parallel - Temporarily stored in shift register 542
available. Second first difference R2=(T2−T3)/
tavg is generated and downloaded at the end of the third interval.
is stored in the counter 506. down counter
506 and the serial output of shift register 542 are subtracted.
544. The output terminal of this subtractor is
Connected to shift register 546. shift register
The parallel output terminal of the star 546 is an absolute value converter 548
The series output terminal of this converter 548 is connected to
Connected to digital low pass filter 550. this
The output terminal of the filter is the input of the D/A converter 510.
Connected in parallel to the terminals. The operation of this circuit is as follows. first 1st
difference R1=(T1−T2)/tavg is shift register 5
Given to 42. Third angular interval A3has ended
Sometimes the down counter 506 is the difference between the first and second
R2=(T2−T3)/tavg and this difference is a subtractor
The first difference R at the beginning1=(T1−T2)/tavg
subtracted from the second difference R*=R1−R2is the shift register
It is stored in the star 546. Then shift register
The counter 542 is cleared and the down counter 506
The new contents are stored in shift register 542.
Ru. The second difference number can have positive or negative values.
Therefore, this number is converted to an absolute value by the absolute value converter 548.
converted. Basically, this absolute value converter is a negative
negative value by storing the inverted value of
It is of a known type that converts the value into a positive value. No.
2 difference R*The absolute value of is the digital low-pass filter 55
0 removes irregular changes in its value, and pulsating changes
can be smoothed. waved second difference
is then converted into an analog signal by the D/A converter 510.
Convert. The rotation unevenness feedback loop shown in Fig. 30 is explained above.
When performing the same function, the D/A converter 51
0 is not required. The analog rotation unevenness feedback loop shown in Figure 30
The configuration is shown in FIG. Figures 32, 34, and 35
Output of uneven rotation sensor 468 as shown
The terminals are manufactured by Motorola, located in Illinois, USA.
(Motorola Corporation)
MC1494 monolithic 4-quadrant multiplier
Integrated circuit multiplication like (4Quadrant Multiplier)
connected to one input terminal of the device. Speed sensor 4
The output terminal of 70 is multiplied via a non-inverting amplifier 552.
It is connected to the other input terminal of the calculator 551. multi
The output terminal of the pliers 551 is connected to the amplifier 553 and the
It consists of a capacitor 554 and a resistor 555.
connected to a current-voltage circuit. amplifier 553
The output terminal is connected to the summing point 557 via a resistor 558.
Continued. The output terminal of amplifier 552 is connected to capacitor 559.
via an amplifier 560 and a capacitor 561 and
Input of differentiator 474 consisting of resistor 562
Connected to the terminal. The differentiated output of amplifier 560
The force is also connected to summing point 557 via resistor 563.
It will be done. Connected between positive and negative current terminals A+ and A-
Reference signal generation potentiometer 564
The slider is connected to the summing point 557 via the resistor 565.
Continued. Symbols A+ and A- and ground symbols are usually
is used in this specification in accordance with the conventions of A+ and
A- indicates a constant potential from a stabilized power source. The output terminal of speed sensor 470 is connected to comparator 566.
Also connected to the positive input terminal. Speed reference potentiometer
The slider of meter 567 is the negative input terminal of comparator 566.
Connected to child. The output terminal of this comparator is current limited.
p channel via limiting resistor 568 and diode 569
It is connected to the gate of channel FET 567'. this
The source of the FET is connected between A+ and A-.
Initial condition resistance to the slider of potentiometer 570
Connected via resistor 571. FET567'
The rain is connected to a second summing point 572. addition
Inverter 573 is connected between points 557 and 572
be done. Addition point 572 connects amplifier 574 and capacitor 57
5 is connected to an integrator 478 consisting of a
The output terminal of amplifier 574 is connected to the output terminal of non-inverting amplifier 576.
Directly connected to the input terminal, and a feedback resistor 577
and the initial condition potentiometer via resistor 571
570 slider. Output of amplifier 574
The power terminal is connected in series between A+ and ground.
Common connection point of potentiometers 579 and 580
578 is also connected. potentiometer 57
9,580 sliders are diodes 581,582
are connected to the summing point 572 via respectively.
The gate of FET567' is one of the warm-up controllers 583
is connected to the output terminal of
Ru. The other output terminal of this controller 583 is the resistor 58
5 to circuit point 557. The warm-up controller 583 has a temperature sensor 586 and a load
Sliding movement of sensor 587 and potentiometer 570
Receive signals from children. Configuration of warm-up controller 583
is shown in FIG. This warm-up controller is a temperature sensor
In response to a signal from 586 indicating a temperature below a predetermined temperature.
Then, the value of the signal at addition point 557 is
Increase output bias signal as a function of temperature
Vb to fuel control computer 466 to engine
Increase fuel supply. The warm-up controller 583
Also in response to the load sensor 587, the bias signal Vb
changes the value of
When the machine is running, it is warmed up with no load.
so that the engine receives more fuel than if
Make it. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 36 will be explained. times
The output of the rolling sensor 468 and the speed sensor 470
What is the output amplified by the non-inverting amplifier 552?
The signals are multiplied by a multiplier 551 to produce a current signal.
This current signal is a voltage signal whose value is inversely proportional to its value.
is converted into by amplifier 553. This voltage signal
is reversed by the inverter 556 to prevent uneven rotation.
Normalization of a value that is inversely proportional to the product of the signal and the speed signal
This results in a rotational unevenness signal R(w). This uneven rotation
The signal was generated on the slider of potentiometer 564.
added to the reference signal. Amplifier 553 and input
Gain with converter 556, potentiometer 564
Circuit constants such as the value of the reference signal generated on the slider of
is at a given rotational unevenness level such as the lean limit.
Predetermined value when the uneven rotation signal indicates engine operation
is chosen to give a sum signal with . this
The sum signal is inverted by an inverter 573 and amplified.
A product consisting of a capacitor 574 and a capacitor 575
It is integrated by a divider 478. Output of amplifier 574
The force is a signal indicating the integral value of the sum signal. integrated
The initial condition potentiometer 570 is used for the sum signal.
The initial condition signals generated on the slider are added together.
are amplified by an operational amplifier 576 and biased.
Generates signal Vb. of the input signal to amplifier 574.
The size is the sliding of potentiometers 579 and 580.
diodes 581 connected to the respective terminals;
582. At addition point 572
voltage at the slider of potentiometer 579
When the voltage exceeds the voltage, diode 581 conducts and no signal is transmitted.
Prevent the signal from exceeding a preselected value.
Similarly, the signal at summing point 572 is
If the value is less than that, diode 582 conducts and no signal is transmitted.
maintain the value of the symbol at the preselected value. This is it
The output signal from the electronic control unit is biased.
Drive beyond the limit engine operability by signal Vb
prevent it from happening. During acceleration, the increasing output of amplifier 552
to the input terminal of amplifier 560 via capacitor 559
Given. This amplifier consists of a capacitor 561 and a resistor.
It is combined with resistor 562 to constitute differentiator 474.
Ru. The increasing signal is differentiated and changes in engine speed
The amplifier outputs a signal that decreases with a value proportional to the
560 output terminal. of amplifier 560
The gain is adjusted by resistor 562 and rotates during acceleration.
False rotation generated by rolling sensor 468
Increase in signal received at summing point 557 due to uneven signal
equal to large and with opposite polarity. similarly
Then, the differential circuit detects rotational unevenness sensor 468 during deceleration.
Compensate for spurious rotational irregularity signals caused by
Generates a positive signal. The engine speed signal is
When the speed is below the predetermined speed, the output of the comparator 566 is
lower than the voltage applied to the source of FET 567'
Forward bias the gate of this FET and
of the initial condition potentiometer 570 by making it conductive.
The potential at the slider is added to the summing point 572 and the amplifier 57.
4 input terminal. Input terminal of amplifier 574
A feedback resistor 577 is connected between the output terminal and the output terminal.
This resistor controls the gain of the integrator and the amplifier 576.
A constant bias signal Vb′ is generated at the output terminal of
Ru. This bias signal directs the electronic control unit to its
Operate at the basic calibration voltage Vbc, and during starting the engine
Gives a rich mixture to the The engine starts and
When the speed exceeds the speed, the output of comparator 566 becomes high level.
reverse bias the gate of FET567'
and the slider of the initial condition potentiometer 570.
The application of the potential to the summing point 572 is finished, and the
Open the road. The resistor 577 is thereby connected to the amplifier 5.
Give a feedback signal to 74 to return its gain to normal value.
vinegar. This circuit also prevents uneven engine rotation.
Generates bias signal Vb as a function of engine speed
do. warm-up controller The configuration of the warm-up controller 583 is shown in FIG. negative
The load sensor 587 is a gear for an automatic transmission of a normal automobile.
of the switch that is combined with the switch lever.
A switch 588 is shown. this
The switch is connected to its parking (P) contact point and neutral
(N) Receives B+ potential at the contact. Drive (D),
Reverse (R), 1st gear (1st), 2nd gear (2nd) etc.
All other contacts must be floating or grounded.
You can B+ symbol is battery or engine
Positive potential from an unregulated power source such as a drive generator
show. The movable contact of this switch 588 is a resistor 59
0 and the differential amplifier 589 via the capacitor 591
Connected to the positive input terminal of Resistor 590 and condenser
The connection point with sensor 591 is grounded via resistor 592.
be done. The positive input terminal of the differential amplifier 589 is connected in parallel.
via a resistor 595 and a diode 596 which are connected to each other.
It is also connected to the A+ terminal. Negative of amplifier 589
The input terminal is connected in series between the A+ terminal and ground.
The midpoint of the voltage divider consisting of resistors 593 and 594
connected to. The output terminal of the differential amplifier 589 is separate.
When connected directly to the positive input terminal of the differential amplifier 597,
Both are connected to the A+ terminal via a resistor 598.
Ru. The negative input terminal of amplifier 597 is connected to the A+ terminal and ground.
voltage dividing resistors 599 and 6 connected in series between
00 common connection point. This amplifier 59
The output terminal of 7 is connected to its positive terminal via a capacitor 601.
The diode 60 is connected to the input terminal.
3 to circuit point 602. This circuit point
602 is connected to the A+ terminal via resistor 604.
and directly to the collector of transistor 605.
tied. The base of transistor A605 is initially
Sliding condition potentiometer 570 (Figure 36)
connected to the resistor 606 through the resistor 606, and
It is connected to the A- terminal via resistor 607. Tran
The emitter of resistor 605 is directly connected to the A- terminal.
Ru. The movable contact of switch 588 is a third differential amplifier.
Also connected to the negative input terminal of 608 via resistor 609
be done. The positive input terminal of this amplifier is connected to the A+ terminal.
voltage dividing resistor 61 connected in series between
It is connected to the common connection point of 0 and 611, and the output terminal is
Directly connected to the negative input terminal of the fourth differential amplifier 615
is connected to the A+ terminal via the resistor 612, and the resistor
Connect to the A- terminal via resistors 613 and 614 in series.
be done. The positive input terminal of the amplifier 615 is connected to the A+ terminal.
A voltage divider resistor 617 connected in series between the ground
and 618, and the output terminal is a resistor.
resistor 619 to the A+ terminal, and series resistor 6
20 and 621 to the A- terminal. The output terminal of the temperature sensor 586 is connected to the differential amplifier 62.
Connected to the negative input terminal of 2,623 via a resistor 624.
Continued. connected in series between terminals A+ and A-
The common connection of the temperature reference voltage dividing resistors 625 and 626
The connection point is a differential amplifier 622,
It is connected to the negative input terminal of 623. Differential amplifier 6
The positive input terminals of 22 and 623 are grounded. amplifier
The output terminal of 622 is connected to amplifier 6 via resistor 629.
It is connected to the negative input terminal of 28. of amplifier 622
Feedback connected between the output terminal and the negative input terminal
Resistor 630 controls the gain of this amplifier. amplification
The positive input terminal of the device 628 is grounded, and the output terminal is
Connected to the source of FET631 via resistor 632
and its negative voltage via the feedback resistor 633.
Connected to input terminal. The gate of FET631 is
Diode 6 to the common connection point of resistors 631 and 614
34. Output of differential amplifier 623
The terminal is connected to the source of FET 636. Between the output terminal and negative input terminal of differential amplifier 623
A feedback resistor 635 is connected to. FET636
The gate is connected to the common connection point of resistors 620 and 621.
Connected by anode 637. FET631,
The gate of 636 is connected to summing point 557. difference
Positive input of dynamic amplifiers 589, 601, 608, 615
The value of the signal applied to the input terminal is applied to the negative input terminal.
when their output is greater than the value of the signal
Their differential increase is indicative of an open circuit.
A width regulator has a collector that is not committed to the output circuit.
This is the kind of thing that does. The polarity of the input potential is reversed
and the outputs of those amplifiers represent ground potential. Next, the operation of the warm-up controller shown in Fig. 37 will be explained.
Ru. The gear lever is in park or neutral position
At some times, switch 588 differentially connects the positive B+ potential to
to the negative input terminal of the amplifier 608, and its output terminal
Generates a signal indicating ground potential at the terminal. Besides that
In order to
This negative potential is applied to circuit point 557 (Figure 36).
Given. At the same time, the differential amplifier 615
Since the output is not committed, resistors 620 and 6
The potential at the common connection point with 21 is positive;
The potential of diode 63 to the base of FET 636
Turn off this FET given through
The signal generated at the output terminal of the differential amplifier 623
block the issue. The gear change lever is in reverse (R), driving (D),
The engine is placed in the 1st and 2nd gear positions.
The switch indicates that the load is being applied to the
The movable contact of switch 588 is connected through resistors 590 and 592.
becomes the ground potential, and that ground potential is differentially amplified.
input to the negative input terminal of the device 608 and output its output.
The common connection point of resistors 612 and 613
Give a positive potential to Negative input terminal of differential amplifier 615
This positive potential applied to the resistors 617 and 61
8 to the positive input terminal of the amplifier.
The level is higher than the received input. For that reason,
The output of the width converter 615 becomes the ground potential. differential amplification
When the outputs of devices 608 and 615 are inverted, FET6
Since the conductivity of 31,636 is also reversed, FET6
36 becomes conductive and FET631 becomes non-conductive.
It becomes a state. At the same time, from the movable contact of switch 588
When the B+ signal disappears, capacitor 591 is discharged.
and therefore the positive input terminal of the differential amplifier 589
Temporarily holding a child from its negative input terminal makes it negative.
Ru. The output of this amplifier is then at ground potential.
This earth potential discharges the capacitor 601.
and send a negative signal to the positive input terminal of the differential amplifier 597.
Therefore, its output is at ground potential. this
The ground potential is given to the gate of FET631.
This FET is made conductive and the output of the differential amplifier 628 is
Apply the signal to the gate of FET567' (Figure 36)
to turn on this FET. mentioned above
As shown, when this FET567' is turned on,
Initial condition present on slider of potentiometer 570
The potential to be applied to the summing point 572 is applied to the feedback resistor 577.
are connected in parallel to amplifier 574. in this state
is the output of this closed-loop engine rotational unevenness control device
The signal takes on the value Vi′. This output signal is
When given to the computer 466, it is supplied to the engine.
Increase the amount of fuel supplied. Fill resistor 598
The capacitor 601 is connected to the resistor 599.
600 to the negative of the differential amplifier 597.
Apply a potential higher than the value of the signal applied to the input terminal.
The ground signal increases differentially until it is applied to the positive input terminal of the
It is generated by width scaler 597. The time the output of this amplifier remains at ground potential is resistance.
resistor 598 and capacitor 601 and its negative output terminal
Determined by the value of the signal given to the child. fruit
In a practical application, the output signal of the differential amplifier 597 is 1
of them so as to hold earth potential for only ~2 seconds.
Circuit component values are selected. This part of this circuit
The function of
Supply the mixture immediately, then wait a little while.
Prevent the engine from stopping. Next, return to the warm-up part of the circuit in Figure 37 and check the temperature
The reference signals from the reference voltage dividers 625 and 626 are
It is a negative value with respect to This reference signal is
When the gin reaches a predetermined temperature, the temperature sensor 586
The magnitude is equal to the signal generated by the
It's the opposite. This predetermined temperature is normal for engine operation.
It is usually selected within a temperature range. this place
For engine temperatures below constant temperature, differential amplification
Japanese signals given to the input terminals of the devices 622 and 623
is negative with respect to ground, and its value is the actual error
proportional to the difference between the engine temperature and the predetermined temperature. Also,
When the engine temperature is higher than this predetermined temperature,
The recorded sum signal is positive with respect to ground, and its value is
It is proportional to the difference between the actual engine temperature and the predetermined temperature.
This sum signal is amplified and
be reversed. Two differential amplifiers 622 and 62
The value of the signal generated at the output terminal of 3 is the value of the sum signal,
Determined by the resistance values of feedback resistors 630 and 635.
It will be done. The output of the differential amplifier 623 is connected to the FET 636.
is applied to the addition point 557 (FIG. 36) through the difference
The output of the dynamic amplifier 622 is fed to a differential amplifier 628.
It will be done. The gain of this differential amplifier is the feedback resistor 633
controlled by. The output of amplifier 628 is a resistor
632 and FET631 to add point 557.
available. As mentioned above, the gear change lever is in the parking position.
When the switch is in the neutral position,
The movable contact of switch 588 is at ground potential.
This ground potential turns on FET631,
Turn off FET636. Therefore,
When the engine temperature is below the reference temperature, the differential amplifier 6
The output signal of 23 is blocked by FET 636.
However, if applied to the input terminal of the differential amplifier 622,
The negative sum signal is amplified to the output differential amplifier 628.
given. This signal is a closed loop engine rotation
It is applied to the summing point 557 of the unevenness controller. this negative
The signal indicates an engine receiving a rich mixture.
, the value of the summation signal at summing point 557 is decreased.
let To that end, the generated bias signal Vb
The value of is decreased. As a result, Figure 38
Transistor 674, as described with reference to
The current absorption due to capacitors 650, 65 is reduced.
1 (Figure 38) because the charging speed increases.
The length of the fuel injection pulse is shortened. However,
Therefore, this circuit will turn off the engine when no load is applied.
operates to reduce the amount of fuel supplied to the
do. Conversely, increasing the load on the engine
The gear change lever has been moved to the operating position shown.
At this time, the output signals of the differential amplifiers 608 and 615 are reversed.
Since FET631 is turned off,
FET 636 is turned on. When FET636 is in the on state, the differential
The positive output of amplifier 623 is connected to the negative output at its input terminal.
is sent to the addition point 557 according to the sum signal of
becomes larger. This means that the engine has a lean mixture.
Show that you care. Then the bias
The value of signal Vb increases and is absorbed by FET674.
Fuel injection signal generated by increasing the current absorbed
increase the length of the engine and reduce the amount of fuel supplied to the engine.
Increase quantity. Therefore, the engine
As the load increases, the actual engine temperature
When the temperature is lower than the reference temperature, the reference temperature and the actual engine
is supplied to the engine in proportion to the difference between the engine temperature and the engine temperature.
The amount of fuel is increased. Does the engine temperature ever exceed the reference temperature?
The signal given from the warm-up controller to the addition point 557
The polarity of the numbers may be reversed. But the criteria
Temperatures have small magnitudes of their inverted signals
selected as follows. This possible pole of the received signal
Proper adjustment of potentiometer 564
Adapted to a closed-loop engine rotational irregularity controller.
Compensation can be made so that Of the circuits shown in Figure 37, the gear switching lever
- has the value Vb' when it is moved into the drive gear
Closed-loop engine rotation unevenness controller with bias signal
The circuit part that enables the generation of
) indicates opening of the throttle from the closed position.
can be modified to respond to signals. Throttle
When operated in this way, the fuel supply plan becomes
The system is moved from the idle state to the operating state. So
Renovations like this are shown in the area 63 surrounded by the broken line in Figure 37.
8. In this modification, the throttle
Installed switch or intake manifold
A pressure responsive switch in the board connects B+ through resistor 640.
and is applied to one terminal of capacitor 642.
Ru. Common connection between capacitor 642 and resistor 640
The point is grounded by a resistor 641. capacitor 6
The other terminal of 42 is connected to a resistor 644 and a diode in parallel.
The positive input terminal of the differential amplifier 589 via the
connected to. The operation of this additional circuit is as follows. Slots
when the torque is in the closed position or idling position.
When the switch 639 is closed, the capacitor 6
B+ is applied to one terminal of 42. slot
When the wheel is moved from the idle position, switch 6
39 is open and capacitor 642 passes through resistor 641.
is discharged to ground. This discharge causes a difference
The voltage at the positive input terminal of dynamic amplifier 589 drops.
and bring its output to ground potential. About this
gear change from neutral to drive position
I explained earlier in relation to The next action is
Same as explained. Then, if this additional circuit is included
is either capacitor 642 or 591.
The discharge current from this is connected to the positive input of the differential amplifier 589.
If the potential at the terminal is applied to its negative input terminal
resistor with a voltage drop sufficient to bring it below the potential
The current generated between the terminals of 595 is connected to the resistor 595.
These capacitors 642,
After capacitor 642 to isolate 591
Parallel connection such as diode 643 and resistor 644 to
Must include a connected diode and capacitor.
Must be. Using a pressure responsive switch in the intake manifold
time, a second switch responds to engine speed.
to make this circuit responsive to deceleration conditions.
It is necessary to prevent this from happening. This technical
Thoughts are combined into a throttle switch for the same purpose.
They can also be used together. The rotation unevenness sensor and the third
The uneven rotation feedback loop shown in Figure 6 is
The kind disclosed in National Patent No. 3734068
fuel control computer i.e. electronic fuel control
A circuit combined with the device 466 is shown in FIG. child
The circuit shown as B+ at various points on the circuit diagram.
Power is supplied from a regulated power supply. This electric
The source is the battery normally attached to the internal combustion engine, or the
It can be used as an engine driving power source like a current generator.
Wear. Electronic fuel controller 466 connects two condensers.
It has sensors 650 and 651. these capacitors
650 and 651 are the switching circuit network 647.
Under control, by a pair of current sources 645, 646
They can be charged alternately. Switching circuit network 64
7 is a trigger signal synchronized with engine rotation.
input terminal 64 from a timing circuit (not shown)
Received at 8,649. The pulse generation circuit is a discharge circuit
652 and a comparison circuit 653. Discharge circuit 6
The timing circuit is input to the input terminals 655 and 656 of 52.
A timing signal is given from the comparator circuit 65.
3 generates a signal indicating the pressure in the intake manifold.
A load sensor 65 such as a signal from a pressure sensor
Receives the load signal from 3'. The comparison circuit 653
Generates an output pulse signal. Duration of this signal
indicates the fuel requirement of the engine, and the condenser
The voltage between the terminals of sensors 650 and 651 and the value of the pressure signal
respond to. This output pulse signal is the electronic vaporizer
or operate one or more fuel injectors.
The calculated amount of fuel is supplied to the engine. Next, referring to Figures 38 and 39, the fuel control controller
The operation of the computer 466 will be explained. Current source 645
is when capacitors 650 and 651 are placed at a given charging rate.
It is a constant current source that can charge up to a fixed value. Current source 64
6 also connects capacitors 650 and 651 to current source 645.
a given charging rate up to a value sufficiently higher than the given value.
A constant current source that generates a constant current output signal to charge the
be. Trigger signal TR in the form of two alternating square waves
1.TR2 is the input terminal of the switching circuit network 647
current source 6
of capacitor 650,651 by 45,646
Control sequential charging. If signal TR1 is positive, the signal
capacitor while TR2 is negative or at ground potential.
The sensors 651 and 650 are connected by current sources 645 and 646.
Each is charged. The polarity of the trigger signal is reversed.
, each of these two capacitors has a different
Charged by a current source. The input terminals 655 and 656 of the discharge circuit 652 are
The leading edge of the resulting trigger pulses TR1 and TR2 is
One-shot multivibrator-like delay
Activate the pulse generator 654 to generate a trigger pulse.
has a predetermined pulse width that is significantly shorter than the pulse width
A delayed pulse p is generated. This positive delay pulse
Positive trigger on input terminal 656 coincident with signal p
The signal is applied to the base of transistor 657.
This transistor is
The transistor 658 is made conductive. Tran
register 658 is set during the duration of the delay pulse.
Discharge capacitor 651 to near ground potential.
Ru. When the delayed pulse runs out, the delayed pulse generator
The output terminal of 654 becomes ground potential again, and this
The ground potential is transferred via diode 659.
It is applied to the base of star 657. For that purpose,
transistor is turned off, which causes the transistor to turn off.
Since resistor 658 is also turned off, capacitor 6
51 is charged to a predetermined value by the current source 645.
It will be done. When the polarity of trigger signals TR1 and TR2 changes,
A positive potential is applied to the terminal 655 and the transistor 6
Since 60 and 661 are forward biased, capacitor 6
50 is when capacitor 650 is discharged.
Similarly, the discharge occurs through transistor 661.
be given The switching circuit 647 also receives a trigger signal.
Since the state changes according to the polarity reversal of the signal, the
The sensors 650 and 651 are connected to current sources 645 and 646.
Each is charged. The load signal applied to the comparator circuit 653 is
Forward biasing transistor 666, this transistor
forward biases transistor 669. Tran
When the register 669 turns on, the output terminal 670
A positive potential is applied to. This output terminal 670 is
Partial voltage between the collector of transistor 669 and ground
A common connection point between resistors 670 and 668 forming a
connected to. Transistor 666 turns on
Then, the emitter of transistor 665 becomes the pressure sensor.
approximately equal to the value of the load signal received from sensor 653'.
biased to a high potential. capacitor 650,
The charging signal at 651 is connected to the diode 663,6
64 respectively to the base of transistor 665.
given to Ends of capacitors 650, 651
When the voltage between the terminals is lower than the value of the pressure signal, the transistor
Star 665 is turned off. However, Conde
Either one or both of sensors 650 and 651
When the voltage across the terminals is higher than the value of the pressure signal, the transformer
Register 665 is turned on. When transistor 665 is turned on, the transistor
The value of the potential appearing at the emitter of star 666 is
When the value of the pressure signal applied to the base is exceeded, the
Transistor 666 is turned off. do that
and transistor 669 is turned off, and
Therefore, the potential of the output terminal 670 becomes the ground potential.
Terminates the output signal. A series of trigger pulses TR1, TR2 and delay pulses
Between the terminals of capacitors 650 and 651 depending on sp.
FIG. 39 shows the waveform of the voltage generated. In this diagram
A series of progressively shorter trigger signals shown
The period of the trigger signal as a function of engine speed
This is an exaggerated example of pulse width variation. here
Refer to the inter-terminal voltage waveform diagram of the capacitor 651.
The first section from A to B is when signal TR1 is positive.
The delay pulse generation circuit 654
generates a delay pulse p that discharges the sensor 651.
Ru. When this delayed pulse p disappears (point B), the
capacitor 651 is determined by current source 645
At the charging rate, start charging to a predetermined value indicated by point C.
start Remaining time of positive part of trigger signal TR1
, the voltage between the terminals of capacitor 651 is a predetermined value.
keep. At point D, trigger signals TR1 and TR2 have polarity.
is reversed and during the period when trigger pulse TR2 is positive
Capacitor 65 during the period from equal point D to E
1 will be charged from current source 646. Between the terminals of either capacitor 650, 651
A voltage is applied to the emitter of transistor 665.
When the value of the signal is reached (point F), output terminal 6
The signal 70 is at ground potential. A trigger signal is generated.
When the battery was born, it was charged by the current source 646.
The capacitor is almost grounded by the discharge circuit 652.
discharged by the current source 645.
The voltage between the terminals of the capacitor is the voltage between the terminals of the transistor 665.
Lower than the value of the signal given to the emitter. child
This indicates the value of the pressure signal. both capacitor ends
The voltage between the terminals is lower than the pressure signal value, so the transistor
665 is turned off. For that reason
The resistors 666 and 669 are turned on, and the resistance
Determined by the respective resistance values of 667 and 668.
generates a positive signal at output terminal 670 having a value of
Ru. The signal present at output terminal 670 is connected to current source 6
The voltage between the terminals of the capacitor being charged by 46
Maintains positive polarity until the pressure exceeds the value of the pressure signal. Ko
If the voltage between the capacitor terminals exceeds the pressure signal value,
(Point F on section DE), transistors 666, 66
9 is turned off and the signal at output terminal 670 is turned off.
The number returns to ground potential. At the output terminal 670
The time the signal is positive depends on engine speed and intake manifold.
Engine fuel as a function of pressure in the hold
Indicate the required amount. Referring again to FIG. 38, rotation unevenness sensor 64
8 (Figure 32) and closed loop engine rotation unevenness control
The circuit 671 (FIG. 36) will be explained. rotate
The unevenness sensor 468 responds to the reference signal θr and tooth signal θt.
A rotation unevenness signal R is generated. Speed sensor 470
(Fig. 32) generates a signal w indicating engine speed.
do. This signal is used in a closed loop together with the rotational unevenness signal R.
The output signal is applied to the engine rotation unevenness controller 671.
Signals from temperature sensor 586 and load sensor 587
However, the low-temperature engine disabling of the uneven rotation loop is incorporated.
to the input terminal of the rotational unevenness controller 671 when
Given. The rotation unevenness controller 671 uses a bias signal.
No. Vb is connected to the differential amplifier 67 via the limiting resistor 673
2 positive input terminal. The output of amplifier 672 is
The base of transistor 674 is connected through limiting resistor 676.
given to the collector of this transistor
is the collector of transistor 678 of current source 646
connected to. The emitter of transistor 674 is
Grounded via a limiting resistor 680. transis
The connection point between the emitter of the resistor 674 and the resistor 680 is different.
It is connected to the negative input terminal of dynamic amplifier 672. Bias signals for electronic fuel control circuit operation
The effects of this issue are as follows. transistor 674
and resistor 680 are the collector of transistor 678.
The voltage generated by current source 646, which is the output from
It functions as a current absorber that absorbs a portion of the current.
The electronic fuel control unit is powered by current source 646.
From the generated current, the transistor 674 and the resistor
Absorbed by a current absorber consisting of 680
minus the predetermined current applied to the capacitor.
Charge the batteries 650 and 651 at the specified charging rate.
Calibrated to At the calibration point, the electronic fuel control unit
is a function of engine speed and engine load.
A pulse signal having a certain pulse width is output from the terminal 67.
Occurs at 0. Current absorbed by current absorber
The magnitude of is given to the positive input terminal of the differential amplifier 672.
is a function of the bias signal Vb. differential amplification
transistor 674 and resistor 480
forms a voltage tracking circuit. With this voltage tracking circuit
The voltage between the terminals of resistor 680 is the positive input of the differential amplifier.
It is proportional to the value of the bias signal Vb applied to the terminal.
Ru. The current absorbed by this circuit is resistor 680
Since the current flows through the resistor 680, the resistance value of the resistor 680 is
It is inversely proportional to the voltage across the terminals of resistor 680.
Ru. The gain of this circuit and the resistance value of resistor 680 are
As explained with reference to Figure 36, the bias signal
A predetermined current is absorbed when the potential of Vb is the calibration value Vbc.
selected to be This calibration bias signal
Vbc indicates that the engine is operating at the desired mixture ratio
is generated by the closed-loop engine rotational unevenness controller.
has a larger value than the generated bias signal. Electronic fuel control unit for bias signal Vb
See Figures 38, 40, and 41 for the response of
and explain. First, refer to FIG. 40. This diagram
is the output current Io of the current source 646 and the absorption current Is.
Relative changes and charging capacitors 650, 651
The relative change in the charging current Ic and the bias signal
It is shown as a function of the number Vb. The output current Io of current source 646 is constant and
is varied by the bias signal as shown by Io.
The absorbed current Is flows through the resistor 680.
is a current that varies as a function of Vb. this
may be a linear function of Vb, or it may be a linear function of Vb, or it may be a differential amplifier 6
72 and the gain nonlinearity of transistor 674.
It is also a nonlinear function of Vb. capacitor
The current Ic charging 650 and 651 is the difference Ic = Io - Is
As shown in the figure, it changes as an inverse function of Vb.
Calibration when the engine is operating at its lean limit
Relative relationship between bias signal Vbc and bias signal Vb′
The values are as shown. Bias signal is calibrated value
When having Vbc, connect capacitors 650 and 651.
The charging current Ic operates at the lean limit operation Vb′.
Charge two capacitors 650 and 651 when
is smaller than the current Ic. Therefore, condensate
The sensors 650 and 651 have a bias signal Vb of a value Vbc.
When the value of Vb is Vb′, the battery is charged.
The battery is charged at a slower rate than the current rate. Next, the voltage between the terminals of capacitors 650 and 651
See Figure 41 where is shown as a function of time.
do. As mentioned above, it is designated as TR1.
During the first period between the trigger signals, the intervals A,
Values dependent on speed indicated by B and C
The current source 645 charges the battery up to the current level. engine speed
As the temperature increases, the time between trigger pulses becomes shorter.
Therefore, the value of the voltage between the terminals of the capacitor depends on the engine speed.
Varies as a function of degree. For explanation, Conde
The voltage across the terminals of the sensor has a value shown in section C.
Assume that Trigger signal TR1 disappears
, the switching circuitry 647 changes state and
After , the capacitor is charged by the current Ic. child
The current Ic of the transistor 678 of the current source 646 is
The absorption current Is flowing through the resistor 680 from the output current Io is
This is after deducting it. Bias current value is Vbc
When , the capacitor is at the rate indicated by the dashed line section D.
will be charged. The end of signal TR1 and the end of signal TR2
At the same time as the start, other capacitors are discharged
Reverse bias transistor 665 of comparator 653
do. For this purpose, transistors 666 and 669 are
Forward bias. For this purpose, the output terminal 670 is
A loose signal begins to be generated. The capacitor
up to a value equal to the value of the load signal from sensor 653'.
Until charged by current Ic, transistor 6
65 remains reverse biased. capacitor
When charged to that value, transistor 665
is again forward biased and transistors 666,6
69 is reverse biased and appears at the output terminal 670.
Terminate the signal. As a result, a current is generated at terminal 670.
The duration of the slip fuel injection pulse is T1becomes. As mentioned above, operating at the desired mixing ratio
The uneven rotation level is lower than the uneven rotation level of the engine.
Calibrate bias so that the engine runs at bell
Signal Vbc produces a rich mixture. rotation unevenness sensor
The value of the rotational unevenness signal generated by 468 is small.
and decrease the value of bias signal Vb. Besides that
Therefore, the charging current Ic increases as shown in Figure 40.
This causes the capacitor to charge more quickly.
Ru. When the engine is running with the desired mixture
The value of the bias signal is Vb′ and the capacitor charging
The electric current is Ic' which is larger than Ibc. I want to
Therefore, the capacitor is as shown by the solid line D′.
Charges more quickly to a value equal to or equal to the value of the load signal.
reached in a shorter time. Therefore, output terminal 6
The duration T of the pulse signal occurring at 702is time T1
It becomes shorter by △T. The engine speeds up due to a mixture leaner than the specified value.
If the rolling irregularity becomes large, the rotational irregularity sensor will issue an alarm.
The value of the generated rotational unevenness signal and the bias signal Vb
As the value increases, the capacitor charging current decreases.
That is clear. When the charging current decreases, the electron
Pulse width of the output pulse signal of the fuel control unit
becomes wider, increasing the amount of fuel supplied to the engine.
Add. Conversely, if the mixture is richer than the specified value,
As a result of the supply of
As the bias signal decreases, the value of the bias signal decreases and the controller
Increase capacitor charging current. For that purpose electronic
The duration of the fuel control unit output signal is shortened.
As a result, the amount of fuel supplied to the engine decreases.
Ru. This output signal is an electrically actuated fuel
For direct actuation of injection valves or carburetor type
Used to control fuel supply in fuel supply mechanism
can. This closed-loop engine rotational unevenness controller is a spark point
Not only for internal combustion engines but also for diesel engines.
Can be used. Also, this closed loop engine rotates
The controller can be used for electronic fuel of the types described above.
It is not limited to use in control equipment;
Can also be used for other types of fuel control devices
You should be careful. Also, in the above explanation, this closure
The loop engine rotation unevenness controller has an analog format and
However, in digital format, i.e. microcomputer
the form of a programmed computer such as a computer
You will see that it can be made concrete. Closed loop fuel distribution controller Closed-loop fuel distribution control system is used in multi-cylinder engines.
Torque output from each cylinder is nearly identical
Adjust the amount of fuel supplied to each cylinder.
Arrange. This closed-loop device uses multi-point fuel injection
Although it is mainly targeted at electronically controlled
single-point fuel injection system as well as carburetor
It can be similarly applied to. In multi-point fuel injection system,
Fuel is supplied by electrically operated fuel injectors.
fuel is supplied to each cylinder or group of cylinders.
be done. of valve orifices and other valve elements.
Due to mechanical tolerances on dimensions, given
The amount of fuel supplied depending on the signal differs from valve to valve.
Become. Therefore, the mixture is controlled by the cylinder.
Output torque of each cylinder due to different mixing ratio
will change. Maximum power efficiency of the engine
is a mixture fed into one or more cylinders
If the mixture is too lean, it will be low, and if the mixture is too rich.
Fuel consumption efficiency decreases when Same thing as this
and for other reasons known to those skilled in the art.
In addition to devices that use fuel injection devices, single-point fuel injection
It is also experienced in equipment. For example, the intake manifold
geometry structure or fuel distribution within the intake manifold
Depending on the
Different things can happen. Closed-loop fuel of the present invention
The charge distribution control device has no differences in the cylinder itself.
Of course, it automatically compensates for those differences and
The torque produced by the cylinders is approximately the same.
Fuel supplied to individual cylinders as
Correct the amount of. Therefore, the closed loop of the present invention
The device differs between the injection valves and the cylinder itself.
Individual cylinders due to mechanical tolerances or construction
can adaptively compensate for uneven distribution of fuel to
Ru. This device allows you to shake the mechanical tolerances of various parts.
This can significantly reduce costs and reduce energy consumption.
can improve the overall performance and efficiency of the engine.
can. The combustion of the air-fuel mixture then causes combustion within the individual cylinders.
See Figure 42, which shows the contour of the pressure created by
illuminate The amplitude or magnitude M of this pressure is the combustion
Indicates the torque generated during the process. This M becomes larger
and a larger torque is generated. This way you get
The phase angle φ of the pressure sine wave
ignition timing circuit and closed-loop injection timing
circuit and at least one of the
It's the same. This phase angle φ is a sinusoidal pressure.
indicates the effective torque when the period is detected.
When optimum torque is generated under various operating conditions
The phase angle φ takes a predetermined value. into individual cylinders
The torque pulsating wave generated by the engine is smaller than the optimum value.
When the phase angle φ is larger than or smaller than the predetermined value,
It's a big deal. Effective torque can be calculated using the following formula. T=f1(φ)f2(M)f3(RPM)K Here, T = effective torque output f1(φ) = function of phase angle φ f2(M) = function of periodic wave amplitude M f3(RPM) = function of engine RPM K = constant It is. The torque of the remaining cylinders is averaged according to the formula:
Obtained by calculating torque Tavg. Tavg=ln Tn/n=ln [K.f.1(φn)・f2
(Mn)・f3(RPM)]/n Here, n is the number of cylinders. Figure 43 shows the engine 20 and the fuel control computer.
controller 466 and closed loop fuel distribution controller 680
682 and the selector switch 682.
This is a diagram. Computer 466 is an operator
commands, engine operating conditions, and surrounding parameters.
A signal is generated depending on the data. Those signals
combustible mixture is supplied to the engine. Enji
Engine 20 is a spark ignition engine or diesel engine.
It can be any engine, and the fuel of the supplied air-fuel mixture.
Rotating torque is generated on the output side by firing. This out
Here, the force side is assumed to be the crankshaft. In Figure 9
Crankshaft speed such as sensor 38 shown
A signal from the sensor that indicates the instantaneous rotational speed of the crankshaft w
and generate the θ reference signal shown in Figure 9.
A reference signal generator such as a
It generates a signal θr when it is at the position. third sen
A sensor (not shown) is used for each operating cycle of the engine.
That is, the cylinder identification signal is sent once every two revolutions).
No. θCISoccurs. This signal is used at the end of the operating cycle.
to identify a particular cylinder at a given point.
Ru. signal θCISis attached to the power distributor and camshaft.
can be obtained from markers or other signal sources.
Wear. Signal θr, θCIS, w is closed-loop fuel distribution control
680. This control measures the measured
Modified values for individual cylinders based on
Calculate the number. These correction signals are
Given to Tutsi 682. This switch is fuel-dependent.
The correction signal provided to the control computer 466 is
Select in a fixed order. The correction signal for each cylinder is
Fuel control of the amount of fuel supplied to a specific cylinder
given in accordance with the cycle that the computer calculates.
It will be done. Generated by fuel control computer 466
Each refueling signal received is subject to the correction signal received.
Torque pulsation between individual cylinders has been corrected by
Minimize the wave difference. Closed loop fuel distribution controller 6
The details of 80 are shown in block diagram form in FIG. signal
θr and θt detect the teeth of the toothed wheel 58, 144
Generated by magnetic pickup 54,146
Depending on the output signal, the output terminal of the amplifier 60, 148
occurs in each child. Output terminal of amplifier 148
The children are a period counter 150 and a period register 152.
and the function generator 154, and the amplifier 60
The output terminals of function generator 154 and decoder 704
connected to. The output terminal of the oscillator 151 has a periodic frequency.
It is also connected to the input terminal of counter 150, and this counter
The output terminal of the printer is the input terminal of the period register 152.
The output terminal of this register is connected to the adder circuit.
684 and the inputs of the addition/subtraction circuits 156 and 158.
connected to the power terminal. Output end of function generator 154
The child is another input terminal of the addition/subtraction circuits 156 and 158.
It is also connected to children. Addition/subtraction circuit 156, 15
The output terminals of 8 are sine register 160 and cosine register
162, respectively. Canada
The output terminal of the calculation circuit 684 is the RPM register 686.
connected to the input terminal of RPM register 686
The output of is f3(RPM) Address ROM688.
The output terminal of this ROM is one input of multiplier 690.
connected to the power terminal. Sine register 160 and cosine
The output terminal with register 162 is f1(φ) Generator 6
92 and f2(M) Connect to input terminal of generator 694
be done. f1(φ) Generator 692 and f2(M) Generator 6
The output of 94 is the input of multiplier 690 along with the constant K.
It is also given to the power terminal. Output terminal of multiplier 690
is the output of the torque averaging circuit 696 and the subtraction circuit 698.
connected to the power terminal. Output of torque averaging circuit 696
The output terminal is also connected to the input terminal of the subtraction circuit 698.
Ru. The output terminal of the subtraction circuit is one of the comparators 700.
Connected to input terminal. Output terminal of comparator 700
is connected to fuel correction accumulation circuit 702, which circuit
702 has multiple accumulators. Each accumulator
Compatible with Linder. The decoder 704 receives the signal θr.
θCISreceive. The multiple outputs of decoder 704
is applied to charge correction accumulation circuit 702 and sequentially passes through each accumulator.
Activate it next time. The parallel output terminal of circuit 702 is
682. This switch
The contents of each accumulator are stored in the fuel control computer 466.
give to Signals θr and θt are shown in Figures 15, 20, 21, and 22.
Closed Loop Ignition Timing Controllers Referenced and Described
sine register 160 and cosine register 160 as in
Asinφ of the phase angle φ stored in the star 162 and
Used to generate Fourier coefficients from Acosφ
It will be done. f1(φ) generator 692 is shown in FIG.
comparator 164, divider 166, arctangent
It includes a ROM 168 and a cotangent correction circuit 170. signal
f1(φ) is the shift register 358 (Fig. 23).
taken out from the output terminal. f2(M) Generator 694 is a sine register and a cosine register.
The absolute value of the contents of the register |A|, |B|, and 0.6875
a third number having a value equal to (|A|+|B|)
and calculate the signal f that is larger than the three calculated values.2
(M) is generated. This reduces the amplitude M to 4% or less.
It can be measured with an error of f2(M) Generator 694
The details will be explained later with reference to FIG. The contents of the period register 152 are added up sequentially.
and stored in RPM register 686. That's it
The number stored is f3(RPM) Add ROM688
used for responding. This ROM is an engine
A signal f with a value indicating the speed of3(RPM)
Ru. signal f1(φ), f2(M), f3(RPM) and K are multipliers
The torque signal is sequentially given to 690. T=f1(φ)×f2(M)×f3(RPM)×K occurs. This torque signal is applied to each cylinder.
is sequentially calculated and given to the torque averaging circuit 696.
It will be done. This circuit has the average value of previous torque measurements
Outputs the signal Tavg. Torque averaging circuit 696
stores a predetermined number of torque signals and then
Expression TA=ln stored according to Tn/n
as a shift register divided by the number of torque signals
If possible, the φ average circuit 1 shown in FIG.
It can be an average circuit such as 72. Tor
The average torque value from the torque average circuit 696 is
At path 698, the value calculated by multiplication circuit 690 is
is subtracted from the calculated torque value to show the difference between the two.
A signal ΔT is generated. This signal △T is the threshold value
When compared, determine whether △T exceeds a predetermined limit.
Determine whether I explained earlier about the closed-loop fuel control system.
The torque developed by the individual cylinders
The pulsating waves differ from cylinder to cylinder, and
Due to the difference in
The pulsating wave of torque generated also differs from cycle to cycle. child
These fluctuations are nominally within the limits that can be determined;
If those limits are not exceeded, fuel distribution compensation is not required.
It is. Fuel distribution compensation moves those limits in the same direction.
When the sound is constantly loud, that is, when the sound is constantly loud.
It is only necessary when it is too large or too small. The threshold signal applied to comparator 700 is the signal
A limit is set for the fluctuation of △T, and the cumulative number of fuel corrections is determined.
An excessive ΔT signal is measured in the accumulator of path 702.
The signal △T is sent to the accumulator corresponding to the cylinder
give. The accumulator to which the signal △T is applied is a cylinder
-Identification signal θCISand a decoder 7 that receives the reference signal θr.
It is determined by the output of 04. This decoder output
The force is applied with appropriate accumulation as the signal △T is generated sequentially.
The calculator can be operated sequentially. Successive ΔT signals sent by comparator 700
are added to their respective accumulators. their accumulation
The container stores a number indicating the desired modification. Output of each accumulator
Power is applied to selector switch 682. this
The switch is fed to a particular cylinder
Appropriate correction signals during the time when the amount of fuel is calculated
to the fuel control computer 466. This
In response to the correction signal, the computer
is increased or decreased according to the value of
Generates a fuel injection signal indicating the amount of fuel to be delivered
do. In this way, this closed-loop fuel distribution control
The control circuit controls the amount of fuel delivered to each cylinder.
Adjust individually. Of this circuit, the sine register 160 and the cosine register
The part that generates the data contents of the register 162 and the position
phase signal f1(φ)
This has already been explained in the explanation of the switching control circuit.
The explanation is omitted here. f2(M) The configuration of the generator 694 is shown in FIG.
With reference to FIGS. 23 and 45, registers 160 and 1
62 contents to exclusive or gates 708, 710
each is given. To gates 708 and 710
To the Q output terminal of flip-flops 360 and 364
Signals A-SIGN and B-SIGN generated respectively
are also given respectively. exclusive or gate 70
The output terminal of 8,710 is an exclusive OR gate 71
2,720, ANDGATE 714, and NOAH GAME
It consists of a chip 716 and a flip-flop 718.
A first serial adder is connected to the first serial adder. exclusive o
The output terminal of Agate 720 is AND gate 722
connected to the input terminal of Another gate 722
Timing signals 7, 8,
MT45, MT67+TM7, MT01 are given
It will be done. The output terminal of AND gate 722 is exclusive
Agate 724, 732 and AND gate 726
, Noah Gate 728, and Flip Flop 73
connected to a second series adder containing zero. Exclusive
The output terminal of the OR gate 732 is the shift register 7
34 input terminals. This shift register
The parallel output terminal of the motor is Motorola differential 4 channel.
multiplexer, such as the CD4052 type multiplexer.
Connected to the input terminal of lexer 736. This circle
The multiplexer has input signals 7, 8, MT45,
TM7, TM8, MT67, MT7, MT01
receive. The output terminal of this multiplexer 736 is
exclusive or gate 724 and and gate 726
is connected to the input terminal of the NOR gate 728.
Ru. Referring to FIG. 23, the flip of comparator 164
The Q output of flop 290 is input to cosine register 162.
is the absolute value of the contents of sine register 160.
This is a signal that indicates whether the value is greater than the relative value. again
Referring to FIG. 45, flip-flop 290
Q output terminal is one input terminal of AND gate 738
and the input terminal of inverter 742.
The output terminal of the inverter 742 is the AND gate 74
0 and connected to one input terminal of AND gate 7
38,740 other input terminals are exclusive OR gates
Connected to the output terminals of 708 and 710, respectively.
Ru. The output terminals of AND gates 738 and 740 are turned on.
Connected to another input terminal of Agate 744. child
The output terminal of the OR gate is AND gate 746,
Connected to the input terminals of 756 and NOR gate 748.
It will be done. And Gate 746 and Noah Gate 748
Another input terminal is connected to inverter 750.
Output terminals of AND gate 746 and NOR gate 748
The child is connected to the set input terminal of flip-flop 752.
Each is connected to the reset input terminal. and
Gate 746, Noah Gate 748, and Invar
750 and flip-flop 752 are comparison circuits.
Configure. AND gate 754 has signals TM7, MT23,
It receives DG31 and its output terminal is a flip-flop.
752 to the toggle input terminal. This frame
The Q output terminal of the lip-flop is AND gate 75
6 is connected to another input terminal, and the output terminal is an amplifier.
is connected to the input terminal of gate 758 . and
Another input terminal of gate 758 and inverter 750
The input terminal of the shift register 734 is 2-1bit
where it is connected to the series output terminal. and gate 7
The output terminal of 56,758 is separate from the OR gate 760.
connected to the input terminal of The output of this or gate
The terminal is connected to the input terminal of shift register 762.
It will be done. The parallel output of this shift register is the signal TM
7. Provide to ROM764 according to MT45, DG31
available. The parallel output terminal of ROM764 is shifted
connected to the parallel input terminal of register 766;
The output terminal of the shift register is the signal TM8,
9. Generates 1 bit when responding to DG31. Next, referring to Figures 45 and 46, f2(M) Occurrence
The operation of the device 694 will be explained. register 160,1
The contents of 62 are code signals A-SIGN and B-SIGN.
Exclusive or gates 708, 710 that receive
are converted into absolute values |A| and |B|, respectively.
Simple inversion in binary form is a commendable operation
The absolute values |A| and |B| are added in the first adder.
and the sum |A|+|B| is the exclusive OR gate
720, and the AND gate 722
is applied to shift register 734 via. period
The second addition between 7 and 8 and MT45
Stored in a calculator. During this same period, the multiplier
736 inputs 0 to exclusive or gate 724
Since it is applied to the terminal, it will shift at the end of this period.
The contents of the register 734 are |A|+|B|
Ru. Multiply during period 7, 8, MT67
Lexer 736 changes the contents of shift register 734 to 2
outputs a signal with a value equal to divided by . child
The signal of is added to |A|+|B| and shifted
It is stored in register 734. This period has ended
Sometimes the contents of shift register 734 are (|A|+
|B|)+(|A|+|B|)/2. period
New shift register between TM7 and MT01
The content is divided by 4 and the exclusive or gate 720 is output.
After being added to the force |A|+|B|, the shift lever is
It is stored in the register 734. When this period ends
The contents of the shift register 734 are (|A|+|
B|)+[(|A|+|B|)+(|A|+|B
|)/2]/4 or (|A|+|B|)+(|
A|+|B|)/4+(|A|+|B|)/8
Become. Shift register 734 2-1Is it a bit place?
The series output taken from (|A|+|B|) (1/2+1/8+1/16)
=0.6875(|A|+|B|) It is. AND gates 738, 740 and inverter 7
42 and an or gate 744.
are the output terminals of exclusive OR gates 708, 710
The larger of the two absolute values appearing in
Signal received from the output terminal of comparator 164 in Figure 23
and gate 746 and noah gate 74 according to
8 and inverter 750 and flip-flop
The input terminal of the comparator consisting of the pin 752 and the amplifier
Send to gate 756. Period TM7, MT23
In the meantime, the output of the OR gate 744 is sent to the shift register 7.
34-2-1Compare with output retrieved from bit location
be done. When this period ends, the flip-flop 75
2 is toggled by the DG31 signal and the flip-flop
The Q output of loop 752 is output by OR gate 744.
sine register 160 or cosine register sent by
Absolute value of any of the contents of data 162 |A| or
|B| is 0.6875 obtained from shift register 734
When it is larger than (|A|+|B|),
Open page 756. 0.6875 (|A|+|B|) is |A| or |B
|When it is larger than the output of flip-flop 752
The force opens AND gate 758. During periods TM7 and MT45 |A|, |B|,
The larger of 0.6875 (|A|+|B|) is
Flip-flop 752 and comparator 164 (23rd
depending on the state of the flip-flop 290 shown in the figure).
is read into the shift register 762. When periods TM7 and MT45 end, signal DG31 is activated.
Add ROM764 by shift register 762
Make it possible to respond. ROM764 is a torque meter
f used in calculation2(M) value to individual address location
store. Addressed by shift register 762
f stored in a place where2(M) value is shift lever
temporarily placed in the register 766 for a period TM8,
f according to signal DG31 during TM92(M) value is
is output to the multiplier 690 one digit at a time from the location of
It will be done. Details of the multiplier 690 and torque averaging circuit 696
It is shown in FIG. ANDGATE 770, 776 is
Receiving timing signals TM8 and TM9, and game
The ports 768 and 774 are the timing signals 7 and 774, respectively.
Receive TM8 and TM9. ANDGATE 770 is
shift register 766 to f2(M) Receive data,
AND gate 774 is from shift register 358
f1(φ) data is also received, and gate 776 is
f3(RPM) ROM688 to f3(RPM) data is also accepted.
Let's go. The output terminals of AND gates 768 and 770 are
connected to different input terminals of the OR gate 772;
The output terminals of AND gates 774 and 776 are
are connected to different input terminals of port 778. ora
The output terminals of gates 772 and 778 are AND gates.
790 input terminal. and gate 7
The output terminal of 90 is an exclusive OR gate 792,80
6, and gate 800, and noah gate 802
and a flip-flop 804.
Connected to AND circuit. nand gate 810
Timing signals MT0, TM to different input terminals
7, TM9+7, 8, receive TM9.
The output terminal of NAND gate 810 is AND gate 8
08, and this gate 8
The output terminal of 08 is connected to exclusive OR gate 792 and
Separate input between gate 800 and Noah gate 802
connected to the power terminal. exclusive or gate 806
The output terminal of the adder circuit that appears at the output terminal is shifted
Input terminal of register 812 and AND gate 813
is connected to one input terminal of the . and gate
To other input terminals of 813 are signals TM8, 9,
MT7 is given. Lineup of shift register 812
The column output terminal is the parallel input terminal of multiplexer 826.
connected to the serial output of shift register 812.
The terminal is one input terminal of AND gate 818,
The exclusive OR gate 848 of the subtraction circuit 698 and the
One of the gates 850 and 852
Connected to input terminal. of shift register 812
21The output taken from the bit location is an AND gate.
820 to one input terminal. The output terminal of AND gate 813 is a shift register
This shift register is connected to the input terminal of the shift register 816.
The output terminal of the star is another input of the AND gate 768.
Connected to the terminal. A timer signal is input to another input terminal of the AND gate 820.
ringing signal TM7,9+7,8,TM
9 is given, and the invert
A complement signal of this timing signal is provided from the timing signal 824.
available. Output terminal of AND gates 818 and 820
The children are connected to different input terminals of the OR gate 822.
The output terminal of this OR gate is AND gate 8.
Connected to another input terminal of 08. Multiplexer 826, 860, AND gate
828, 830, 838, exclusive or gate 83
4,836,846, Noah Gate 840, Fritz
Pflop 842 and shift register 844 are shown.
Torque averaging circuit 696 (fourth
Figure 4) is configured. The configuration of this torque averaging circuit and
The function is the same as the φ averaging circuit 172 (Fig. 25).
Ru. The shift register 844 of this torque averaging circuit
The output appearing at the output terminal is an exclusive OR gate 8
48,856, AND Gate 850, Noah Gate
852, flip-flop 854, inverter 8
58 is connected to a subtraction circuit 698 composed of 58.
The output terminal of exclusive OR gate 856 is connected to comparator 70.
Connected to one input terminal of 0. Next, referring to FIG. 46, the operation of multiplier 690 will be explained.
Explain. The first action is f3(RPM) f2(M)
Multiply product f2(M)・f3(RPM).
As mentioned above, the function f2The number indicating (M) is time
During the switching period TM8 and TM9, the shift register 7
66 are output one digit at a time in reverse order.
Relationships occurring during periods TM8, 9, MT0
number f2The first digit of (M) is f3(RPM) data and conjunction
After being manipulated, it is given to the shift register 812.
It will be done. AND gate 820 and or gate 822
shift register 812 that is circulated through
The data entered ahead of is Nand Gate 8
In response to the MT0 signal applied to another input terminal of 10
The negative output of NAND gate 810 generated by
blocked by AND gate 808
be done. When the signal MT0 disappears, the NAND gate
The output of 810 becomes high level and the AND gate 8
08 is opened, output from shift register 766
for the next seven digits, the function f2(M) and
f3(RPM) The result of the AND operation with data is exclusive
or gate 792, 806, and gate 80
0, Noah Gate 802 and Flip Flop 8
04, the shift lever is
In addition to the doubled old contents of 812
be done. Double the contents of shift register 812
The operation reads data from a 2-bit location in the shift register.
This is done by taking out the data. Period TM8,
Between TM9 and MT7 (this indicates the final addition)
In this case, the AND gate 813 is opened and the product of series multiplication is performed.
is also stored in shift register 816. f2(M) and f3An example of serial multiplication of (RPM) is shown below.
vinegar. In this example f2(M)=11 or 1011, f3
(RPM)=9 or 1001.

【表】 デジタル数01100011は64+32+2+1=99と等
価で、9×11の積である。 タイミング間隔7,8,TM9におい
ては、シフトレジスタ816の内容は、信号DG
31に応じて、低い位から1度に1ビツトずつ与
えられて、f1(φ)データと論理積操作をさせら
れる。タイミング間隔7,8,TM9,
MT0の間はナンドゲート810の値は低レベル
となつてアンドゲート808を閉じ、シフトレジ
スタ812の本来の内容が循環することを阻止す
るから、シフトレジスタ812の内容は第1回の
加算後はf1(φ)と、シフトレジスタ816から
の第1の桁の出力との論理積操作された積であ
る。期間7,8,TM9,MT0の後で
はナンドゲート810が閉じられ、アンドゲート
808が開かれてシフトレジスタ812の2倍さ
れたデータをf1(φ)と、シフトレジスタ816
に貯えられている次の最上位から数7桁目のビツ
トとの以後の論理積操作された積に加えることが
できるようにする。期間7,8,TM9
が過ぎた時にシフトレジスタ812の内容が積f1
(φ)・f2(M)・f3(RPM)であるように、直列掛
算が前記したようにして続けられる。 シフトレジスタ812の内容はトルク平均回路
696(第44図)のマルチプレクサ826へ並
列に入力させられる。トルク平均回路696は、
第25図のφ平均回路172について説明したよ
うに、式 x(kT)=au(KT)+(1−a)×(kT−T) に従つて平均トルクを計算する。定数kは一定値
のこともあれば、エンジンパラメータの関数とし
て変えることもできる。 シフトレジスタ816の出力端子から直列にと
り出された平均トルクは、減算回路698におい
て、シフトレジスタ812からとり出された算出
されたトルクから差し引かれて差信号△T=T−
Tavgを生ずる。この差信号は比較器700へ与
えられる。タイミング間隔8,9+
7,8,TM9の後では、シフトレジスタ8
12の内容はアンドゲート818と、オアゲート
822と、アンドゲート808と、排他的オアゲ
ート792,806とアンドゲート800および
ノアゲート802ならびにフリツプフロツプ80
4で構成されている加算回路とを通つて循環させ
られる。 比較器700と燃料修正累算器回路702を第
48図に示す。減算回路698の出力が比較器7
00のアンドゲート860,862,874の入
力端子とD形フリツプフロツプ870のD入力端
子とに与えられる。シフトレジスタ876に貯え
られているしきい値がアンドゲート860の別の
入力端子とアンドゲート864の1つの入力端子
へ与えられる。アンドゲート860,862,8
64の出力はオアゲート866の別の入力端子へ
与えられる。このオアゲートの出力端子はフリツ
プフロツプ868のセツト入力端子へ接続され
る。フリツプフロツプ868,870はタイミン
グ間隔MT2,TM7,TM9の間にトグルされ
る。フリツプフロツプ868,870のQ出力端
子は排他的オアゲート872の別の入力端子へ接
続され、このゲート872の出力端子はアンドゲ
ート874の別の入力端子へ接続され、フリツプ
フロツプ868のQ出力端子はアンドゲート86
2,864の別の入力端子へ接続される。 アンドゲート874の出力端子は累算器回路8
92−1のアンドゲート878の入力端子へ接続
されるとともに、累算器回路892−2〜892
−8の同様なアンドゲートの入力端子へ接続され
る。図示の回路では、エンジンは8気筒であると
仮定しているから、この回路には8個の累算器が
ある。すなわち、各シリンダーに1個の累算器を
設ける。 アンドゲート878の別の入力端子はデコーダ
896の1つの入力端子へ接続される。アンドゲ
ート878の出力端子は、排他的オアゲート88
0,882と、アンドゲート884と、ノアゲー
ト886と、フリツプフロツプ888とを備える
加算回路の入力端子へ接続される。排他的オアゲ
ート882の出力端子に現われるこの加算回路の
出力はシフトレジスタ890の入力端子へ与えら
れる。シフトレジスタ890の出力はある特定の
シリンダーの燃料必要量を計算している間に燃料
制御コンピユータに加える修正を示す修正信号△
T1である。同様にして、他の累算回路892−
2〜892−8も修正信号△T2〜△T8を発生す
る。燃料制御コンピユータは個々のシリンダー修
正信号△T1〜△T8の値に応じて、エンジンへの
燃料供給量を増加させるか、減少させるかを示す
出力信号を発生する。 累算器回路892−1〜892−8がそれぞれ
のシリンダーに対応するT−Tavg信号を貯える
ように、それらの累算器回路のそれぞれのアンド
ゲート878を開かせる信号が、3段カウンタ8
94とデコーダ896とを含む同期回路によつて
発生される。カウンタ894は信号θrとθCISを受
けて、各θCIS信号の後で受けたθr信号を示す数を
発生する。このカウンタの並列出力はデコーダ8
96へ与えられる。このデコーダは、カウンタ8
94から受けた信号とタイミング信号MT3,
TM7,TM9とに応じて、8つの並列出力の1
つへ信号を出す。デコーダ896は通常のもの
で、市販されている部品または第32図に示され
ているのと類似の部品を用いて作ることができ
る。デコーダ896の並列出力のうちの1つが他
の累算器回路のアンドゲート878の別の入力端
子へ接続される。 次に、第48図の回路の動作を第46図を参照
して説明する。タイミング間隔MT2,TM7,
TM9の間に信号T−Tavgの値がシフトレジス
タ876に貯えられているしきい値信号と比較さ
れる。この比較の結果はフリツプフロツプ868
の出力端子に与えられる。シフトレジスタ876
はしきい値の2の補数を実際に貯える。T−
Tavgの値が正の数で、しきい値の貯えられてい
る値より小さい時、またはT−Tavgの値が負の
値で、貯えられているしきい値の値より大きい時
は、タイミング間隔MT2,TM7,TM9が終
つた時にはフリツプフロツプ868のQ出力は
「0」である。これとは逆に、T−Tavgの値が正
の数で、しきい値より大きい時、またはT−
Tavgの負の数で、しきい値より小さい時は、タ
イミング間隔MT2,TM7,TM9が終つた時
にはフリツプフロツプ868のQ出力は「1」で
ある。 フリツプフロツプ870のQ出力はT−Tavg
が正の値の時は「0」で、負の値の時は「1」で
ある。したがつて、排他的オアゲート872の出
力は、T−Tavgが正または負で、しきい値より
小さい時は「0」となり、T−Tavgの値がしき
い値より大きい時は「1」となつてアンドゲート
874を開く。期間MT2,TM7,TM9が終
ると、フリツプフロツプ868,870をトグル
する信号がなくなるから、それらのフリツプフロ
ツプは最后にとつていた状態を保つ。 期間MT3,TM7,TM9の間に累算器回路
892−1〜892−8のアンドゲートの1つが
デコーダ896からの信号によつて開かれる。し
たがつて、信号T−Tavgの値がしきい値より大
きかつたためにアンドゲート874が開かれてい
るとすると、信号T−Tavgはアンドゲート87
4,878を通つてシフトレジスタ890の循環
させられている内容に加え合わされる。T−
Tavgの値が負の時には、その絶対値がシフトレ
ジスタ890の循環させられている内容から差し
引かれることは明らかである。シフトレジスタ8
90はしきい値より大きいT−Tavgの全ての値
に対して値ΔT=ΣT−Tavgを貯える。この値
ΔTはそれぞれのシリンダーのトルク出力が平均
トルク値より大きいか、小さいかに応じて正また
は負の数となる。シフトレジスタ876に貯えら
れているしきい値は、閉ループ燃料制御装置を対
象として先に説明したように、燃料供給量の変動
以外の、トルク出力を変動させるパラメータに起
因する各シリンダーのトルク出力の公称変動を示
す。しきい値より小さい値を有する信号T−
Tavgの変動は希望のトルクに寄与するシリンダ
ーを示し、したがつて燃料修正が不要であるか
ら、そのような信号T−Tavgの変動は装置が完
全に検知し、累算器回路に付加する必要はない。 信号T−Tavgの適切な累算器回路892−1
〜892−8への分配は3段カウンタ894とデ
コーダ896により行なわれる。ある特定のシリ
ンダーがそのトルクの脈動波サイクルを開始しよ
うとしていることを識別するシリンダー識別信号
θCISに応じてカウンタ894はリセツトされる。
このθCIS信号は任意のシリンダーに対して発生で
きるが、説明のために、累算器回路892−1に
組合わされているシリンダーがそのトルクの脈動
波サイクルを開始する直前に信号θCISが発生され、
それからカウンタ894が基準信号θrをカウント
して、トルクデータを処理している対象のシリン
ダーを示す数を発生する。この数はデコーダへ与
えられる。このデコーダは、トルクデータの処理
が完了して値T−Tavgを適切な累算器へ入力さ
せる用意ができていることを示すタイミング信号
MT3,TM7,TM9を発生する。デコーダ8
96はタイミング期間MT3,TM7,TM9の
間に信号を発生する。この信号はカウンタ894
から与えられた数により識別されたシリンダーに
対応するアンドゲート878を開く。それによ
り、信号T−Tavgがその適切な累算器に貯えら
れている累積された信号ΔTに加えられたり、そ
の信号ΔTから引かれたりする。 セレクタ・スイツチ682(第43図)の詳細
を第49図に示す。燃料修正累算器回路702に
貯えられている出力信号ΔT1〜ΔT8がアンドゲー
ト898〜912へ与えられる。これらのアンド
ゲートの別の入力端子はデコーダ896の並列出
力端子に接続される。このデコーダは前記したカ
ウンタ894から並列入力を受ける。アンドゲー
ト898〜912の間の接続は累算器回路892
−1〜892−8を順次作動させるのとは異なる
順序で行なわれる。アンドゲート898〜904
の出力端子はオアゲート914の入力端子へ接続
され、アンドゲート906〜912の出力端子は
オアゲート916の入力端子へ接続される。オア
ゲート914,916の出力端子はオアゲート9
18の入力端子へ接続される。1つの多入力オア
ゲートまたは多数の2入力オアゲートをアンドゲ
ート898の出力を論理和操作して、オアゲート
918の出力により示されているように、単一の
出力を発生するために用いることができる。オア
ゲート918の出力端子はシフトレジスタ920
の入力端子に接続される。このシフトレジスタは
受けた信号ΔTを一時的に貯える。シフトレジス
タ920の並列出力端子はD/A変換器922の
並列入力端子へ接続される。このD/A変換器の
アナログ出力は燃料制御コンピユータ466へ与
えられる。 燃料制御コンピユータ466により発生された
遅延パルスp(第39図)は、あるシリンダーへ
燃料を供給する噴射弁へ与える噴射信号を燃料制
御コンピユータ466が計算する前に、D/A変
換器922を作動させてシフトレジスタ920に
貯えられているΔTデータを受けることができる
ようにするために用いることができる。 この閉ループ制御装置がたとえばプログラムさ
れるミニコンピユータで構成される場合には、
D/A変換器922を省き、データΔTをシフト
レジスタ920からデジタルコンピユータへ直接
入れることができ、あるいはオアゲート918か
ら直接に入れることさえもできることがもちろん
わかるであろう。同様に、各シリンダーごとに噴
射タイミングが個々に算出される場合に、シフト
レジスタ920からデータΔTを燃料制御コンピ
ユータへ転送するために噴射タイミング信号を使
用できる。 第49図に示す回路の動作は次の通りである。 燃料修正累算器回路702は複数の修正信号
ΔT1〜ΔT2を貯える。これらの修正信号は、エン
ジンの全出力トルクに対する各シリンダーのトル
ク寄与分がほぼ等しいように、各シリンダーの燃
料要求量を計算するために用いられる。ある特定
のシリンダーの燃料要求量の計算をする前のタイ
ミング間隔MT3,TM7,TM9の間は、燃料
修正累算器回路702に貯えられている特定の信
号に関連する修正信号ΔTを受けるアンドゲート
が開かれ、その特定のシリンダーに関連する修正
信号がシフトレジスタ920へ転送されてそこに
一時的に貯えられる。ここで第38,39図を参
照して、燃料制御コンピユータ466により発生
された遅延パルスpに応じて修正信号ΔTがD/
A変換器922へ送られる。これはその特定のシ
リンダーのための燃料噴射信号の最終的な計算ス
テツプの開始を意味する。D/A変換器922は
デジタル修正信号ΔTをアナログ信号へ変換し、
このアナログ信号は閉ループ回転むら制御回路6
71により発生されたバイアス信号に負で加え合
わされる。 前記したように、個々のシリンダーにより発生
されたトルクTが平均トルクより大きい時は、修
正信号ΔTは正の値を有する。この正の値はバイ
アス信号Vbに負で加え合わされた時に、差動増
幅器672の正入力端子へ加えられた信号の値を
減少させる。このためにトランジスタ674の導
通度が低下し、吸収される電流が減少する。その
結果としてコンデンサ650または651の充電
電流Icが増加する。そのためにコンデンサ650
または651は迅速に充電されて負荷センサ65
3′からの負荷信号の値に短時間で達して、出力
端子670に発生される噴射パルス信号の接続時
間を実効的に短くする。そのためにその特定のシ
リンダーへ供給される燃料の量が発生された修正
信号ΔTの値に比例して減少する。その結果、発
生されるトルクが減少する。このようにして、燃
料制御コンピユータへ与えられる修正信号ΔTは
各シリンダーのトルク出力を効果的に均一にす
る。 別の実施例(図示せず)では、修正信号ΔTを
負荷センサ653′により発生された負荷信号に
負で加え合わせることができる。修正信号ΔTは
負荷信号の値を効果的に減少させ、出力端子67
0に発生される噴射信号の幅を狭くする。これと
同じ結果を得るために、燃料制御コンピユータの
他の部分へも修正信号ΔTを与えることができる
ことがわかるであろう。 タイミング最適化制御回路 以上説明した燃料分配原理はエンジンの各種の
タイミング機能をシリンダーごとに最適化するた
めに用いることができる。それらのタイミングに
は個々の点火プラグに高電圧を印加する時刻、燃
料をエンジンへ噴射する時刻が含まれる。デイー
ゼルエンジンのような圧縮点火エンジンは火花点
火エンジンよりもタイミングがはるかに重要であ
るが、火花点火エンジンでは燃料噴射時刻を適切
に制御することによつて、エンジン効率を大幅に
向上させることができることが知られている。 まず第23図を参照する。この図では、各トル
クの脈動波のための算出される位相角φを示す信
号が計算され、並列ロードのシフトレジスタ35
8に貯えられる。この位相角は各トルク・インパ
ルスのための基本的なタイミング情報を含む。こ
の情報から各シリンダーごとの個々のタイミング
修正信号を発生させることができる。これらの修
正信号は点火タイミング、噴射タイミングなどを
修正するために用いることができる。平均位相角
φavgを示す信号を発生する代りに、算出した位
相角を基準位相角φRと直接に比較して誤差信号
Δφを発生させることができる。この誤差信号Δφ
を個々に累算して各シリンダーごとの修正信号を
発生させることができる。これらの修正信号を、
点火時刻または噴射時刻を計算する間に、点火信
号と噴射信号の少なくとも一方を発生する回路へ
適切な順序で1度に1つずつ与えることができ
る。 タイミング最適化制御回路の詳細を第50図に
示す。φレジスタ358は第23図に示した並列
負荷シフトレジスタ358で、算出された位相角
φの値を貯える。 φレジスタ358の並列出力端子は並列入力直
列出力シフトレジスタ924の並列入力端子へ接
続される。このシフトレジスタ924の出力端子
はアンドゲート926の入力端子へ接続される。
あるいは、位相角φをアンドゲート926へ直接
に直列で与えてシフトレジスタ924をなくすこ
とができる。シフトレジスタ400(第25図)
のようなφRレジスタが基準位相角φRの値を貯え
る。φRレジスタ400の出力端子はアンドゲー
ト928の入力端子へ接続される。アンドゲート
926,928の別の入力端子へはタイミング信
号MT0,7,TM8が与えられる。アンド
ゲート926,928の出力端子は、排他的オア
ゲート930,932とインバータ934および
アンドゲート936ならびにノアゲート938と
フリツプフロツプ940で構成されている通常の
減算回路の入力端子へ接続される。オアゲート9
32の出力端子に現われるこの減算回路の出力は
誤差信号Δφiであつて、Δφ修正累算器回路94
2へ与えられる。この回路942の構造と機能は
第48図に累算器回路892−1〜892−8で
作られているものとして示されている燃料修正累
算器回路702のそれと同じである。タイミング
信号θrとθCISを受けるカウンタ894とデコーダ
896は、タイミング間隔MT0,7,TM
8の間にΔφi信号をΔφ修正累算器回路942の
適切な累算器へ与える信号を発生する。各シリン
ダーのトルクの脈動波から発生された誤差信号
Δφは累算されて関連する累算器に貯えられ、修
正信号φC1〜φC8を発生する。これらの修正信号
はセレクタスイツチ682へ与えられる。このセ
レクタスイツチはデコーダ896からの信号に応
じて修正信号を所定の順序で1度に1つずつ点火
または噴射タイミング制御回路へ与え、それらの
修正信号を点火タイミングまたは噴射タイミング
の計算に使用できるようにする。 個々の修正信号を点火タイミングと噴射タイミ
ングに応用する回路が第51,52図にそれぞれ
示されている。まず第51図を参照して、エンジ
ン速度とマニホルド圧から算出された点火角φiが
レジスタB142(第15図)に貯えられる。ス
イツチ682からの修正信号φC1がシフトレジス
タ944に一時的に貯えられる。レジスタB14
2とシフトレジスタ944との出力が加算回路1
78(第18図)へ与えられそこで加え合わされ
てから、その和φ′i+φC1がタイミング信号P1
ADDT信号に応じて点火角レジスタ180(第
15図)へ与えられ、シフトレジスタ944に貯
えられている修正信号に関連するシリンダーのた
めの点火信号の計算を開始する。 タイミング信号P1とADDTが同時に生ずるこ
とは、各基準信号θrの後で発生された初めての
MT0信号を示す(第21図)。 前記したように、点火角レジスタ180に貯え
られた和信号はレート・マルチプライヤ182へ
与えられる。このレート・マルチプライヤ182
は和信号の値に比例する周波数を有するレート信
号を発生する。このレート信号は引き続く基準信
号θrの間の初めの期間中にアツプカウンタ184
(第15図)でカウントされて、エンジン速度で
除された和信号を示す数を発生する。この期間中
に、次のシリンダーに関連する次の修正信号がシ
フトレジスタ944に貯えられる。第1の期間が
終ると、アツプカウンタ184に貯えられている
数がダウンカウンタ186へ送られ、次の引き続
く基準信号の間の期間中にダウンカウントされ
る。それと同時に、点火角レジスタ180に以前
に貯えられている次の和信号がレート・マルチプ
ライヤ182へ与えられる。このレート・マルチ
プライヤは新しい信号に比例する周波数を有する
新しいレート信号を発生する。このダウンカウン
ト期間中に、ダウンカウンタは信号を発生する。
この信号はダウンカウンタが零カウントに達した
時になくなる。この信号がなくなると、和信号の
値により決定される基準信号の後の時刻に点火信
号が発生される。ダウンカウンタ186の出力は
ドエル回路188へ与えられる。このドエル回路
は点火コイルを励磁する増幅器104のオン−オ
フ時間を制御する。このようにして、点火信号を
発生する時刻がシリンダーに関連する誤差信号に
より個々に調整される。 次に第52図を参照して、燃料制御コンピユー
タ466のための噴射タイミング信号を、第15
図に示されているのと同じ回路を用いて、1つか
それ以上のエンジン動作パラメータから計算でき
る。噴射タイミングのために用いられる時には、
ROM122に貯えられている値は点火タイミン
グのために貯えられている値とは異なる。しか
し、回路の動作原理は同じである。点火タイミン
グの場合のように、発生されたタイミング角度
φ′iはレジスタB142に貯えられる。次の噴射
信号を計算すべきシリンダーに対応する噴射タイ
ミング修正信号φciがシフトレジスタ944に貯
えられる。ダウンカウンタ186の出力端子まで
の回路の動作は第51図の回路の動作と同じであ
る。噴射基準信号θr(INJ)は点火基準信号θrと
同様にして発生できる。ダウンカウンタ186の
出力端子はワン・シヨツト・マルチバイブレータ
946の入力端子へ接続される。このマルチバイ
ブレータはダウンカウンタの出力信号がなくなつ
たのに応じて短いパルスを発生する。この短いパ
ルスはフリツプフロツプ948をトグルする。そ
れによりこのフリツプフロツプは状態を変える。
燃料制御コンピユータ466により発生された燃
料噴射パルスの発生を開始させるために用いられ
るトリガ信号TR1,TR2は、フリツプフロツ
プ948の相補出力端子Q,に発生される。し
たがつて、トリガ信号TR1,TR2はエンジン
の動作パラメータの関数である時刻に発生され、
噴射修正信号φciにより調整されて、エンジン効
率を最適にする時刻に燃料噴射を行なわせる。 簡略化した噴射タイミング装置への個々の噴射
修正信号φiの適用を示す別の実施例を第53図に
示す。この実施例では、タイミング信号φ′iは噴
射基準信号θr(INJ)から直接得られ、エンジン
動作パラメータから計算されることはない。基準
信号θr(INJ)は特定のエンジンについて知られ
ている最大噴射進角よりも大きい所定のクランク
軸角度で、各シリンダーごとに発生される。それ
らの基準信号は点火進角のための基準信号の発生
について説明したのと同じやり方で発生できる。 噴射修正信号φciは第51,52図に示す実施
例と同様にシフトレジスタ950へ与えられる。
このシフトレジスタ950は噴射修正信号φci
(INJ)を各噴射基準信号(INJ)に応じてレー
ト・マルチプライヤ182へ直接送る並列出力を
発生する。このレート・マルチプライヤはアツプ
カウンタ184とダウンカウンタ186とに組合
わされてダウンカウンタ186の出力端子に信号
を発生する。この信号は、ダウンカウンタのカウ
ントが零になつた時になくなる。ワン・シヨツ
ト・マルチバイブレータ946とフリツプフロツ
プ948は組合わされ、ダウンカウンタ186の
出力信号がなくなつた時に、フリツプフロツプ9
48の出力端子Q,に相補トリガ信号TR1,
TR2を発生する。これらの信号は燃料制御コン
ピユータ466へ与えられて、噴射修正信号φci
の値により決定される各噴射基準信号θr(INJ)
の後の時刻に燃料噴射信号を開始させる。 総合閉ループエンジン制御装置 以上説明した各種の閉ループ制御装置は、エン
ジンの出力軸の瞬時回転速度からとり出すことが
できる各種の情報を示すものである。それらの装
置は、たとえば、エンジンの動作パラメータにつ
いての情報をとり出すために、回転速度データを
どのようにして処理するかも示している。これら
の装置について更に調べることにより、エンジン
の出力軸の瞬時回転速度が、適切な処理によりと
り出すことができる、エンジンの他の動作パラメ
ータを示す別の情報も含むことがわかるであろ
う。とり出すことができる情報はエンジンの制御
に有用な情報に限定されるものではなく、エンジ
ンの診断に有用な情報も含むものである。したが
つて、本発明の技術的範囲は以上説明した諸実施
例や、処理方法に限定されるものではない。 前記したように、エンジン出力軸の瞬時回転速
度の処理により得た各種のパラメータを示す信号
は、1つかそれ以上のエンジン動作パラメータに
関するエンジン性能を最適にする総合化されたエ
ンジン制御装置に組合わすことができる。たとえ
ば、この総合エンジン制御装置はエンジンの出
力、トルク、燃料消費効率を最適にできる。更
に、このエンジン制御装置は望ましくない排ガス
の排出を減少させ、現在用いられているような触
媒コンバータに使用できる排ガスを発生させ、あ
るいはエンジンへ再循環される排ガスの量を制御
することなどができる。そのような総合制御装置
を第54図にブロツク図で示す。 圧縮点火エンジン(デイーゼル)または火花点
火エンジンのいずれかであるエンジン20には周
囲の空気温度、周囲の気圧、湿度などのような環
境条件が、希望の出力や速度を示す指令とともに
加えられる。センサ1002が入力指令、環境パ
ラメータ、選択されたエンジン動作パラメータな
どを示す信号を発生し、それらの信号をエンジン
制御コンピユータへ与える。出力軸の瞬時回転速
度信号を発生するため、および希望の動作パラメ
ータを得るためにそれらの回転速度信号を処理す
るために必要な選択された信号が、回転速度セン
サ1004と処理器1006へ与えられる。 回転速度センサ1004はエンジンの出力軸の
回転速度を検出して、それを示す信号を発生す
る。 処理器1006はエンジン出力軸の瞬時回転速
度を示す信号を処理して、希望のエンジン動作パ
ラメータを示す信号を発生する。それらの信号は
エンジン制御コンピユータ1000へ与えられ
る。処理器1006の出力信号A,B,Cは前記
した各種の閉ループ制御回路により発生された信
号、または回転速度センサ1004により発生さ
れた信号からとり出された他のエンジンパラメー
タを示すその他の信号を全体として示すものであ
る。 エンジン制御コンピユータ1000はセンサ1
002と処理器1006から受けた信号に応じて
制御信号を発生し、選択された動作パラメータに
ついてのエンジンの性能を最適にする。前記した
ように、それらの動作パラメータは出力、トル
ク、燃料消費効率、排ガス排出、その他制御した
いパラメータである。 火花点火エンジンに応用される総合エンジン制
御装置の一実施例を第55図に示す。エンジン制
御コンピユータ1000は第38図に示されてい
る燃料制御コンピユータ466のような燃料制御
コンピユータや、第15図に示されている点火タ
イミングおよび分配制御回路28を含む。 処理器1006は回転むら信号発生器1007
と、タイミング信号発生器1008と、分配信号
発生器1009を含む。回転むら信号発生器10
07は第36図に示されているような閉ループエ
ンジン回転むら制御回路で、暖機制御回路(第3
7図)を含むこともあれば、含まないこともあ
る。回転むら信号発生器1007は、エンジンが
所定の回転むらレベルで動作するようにエンジン
への燃料供給量を制御するバイアス信号Vbのよ
うな、バイアス信号を発生する。このバイアス信
号はクランク軸の瞬時回転速度から算出される。 タイミング信号発生器1008は信号発生器9
6(第20〜26図)のような位相角発生器で、
各トルクの脈動波の位相角を計算して位相修正信
号φcを発生する。点火タイミングおよび分配制
御回路28は修正信号φcに応じて、トルクの脈
動波の位相角の値を所定値にする点火タイミング
信号をある時刻に発生する。 分配信号発生器1009は回路680(第44
〜49図)のような分配制御回路で、回転速度セ
ンサ1004により発生されたデータに応じてト
ルク修正信号ΔTnを発生する。この信号ΔTnは
燃料制御コンピユータ466へ与えられてエンジ
ンへ供給される燃料の量、または燃料を供給する
時刻の少なくとも一方を制御して、エンジンの全
トルク出力への各燃料室のトルク寄与を等しくす
る。 エンジン制御装置が次第に複雑になるにつれ
て、個々の閉ループ制御回路の間の相互作用が逆
に反応したり、修正しすぎになつたりすることが
生ずることがある。たとえば、回転むら信号はタ
イミング(噴射または点火)、燃料分配、排ガス
再循環およびその他の要因の関数である。同様
に、タイミング修正信号φcは上記要因はもちろ
ん、エンジン回転むら信号の関数であり、1つの
修正の相互作用は他の修正を無効にしたり、過大
修正になつたりする。第56図に示す総合制御装
置はエンジンを多入力・多出力系として取り扱う
もので、この装置によりそれらの悪影響をなくす
ことができる。状態変数理論は、あらゆる状態変
数を利得発生器を介してあらゆる入力制御器へ与
えることを指示する。このやり方により、を入
力ベクトル、を状態ベクトルとして、 =K であるように、利得マトリツクスKと支配する制
御則により全閉ループダイナミツクスを適合させ
ることができる。 簡単にするために、第56図には閉ループを2
つだけ示している。しかし、本発明の原理は第5
5図に示されている3つの閉ループ制御回路に応
用でき、その他の状態変数を含むように拡張でき
る。 エンジン20の動作は環境入力パラメータと、
動作入力パラメータと、燃料制御コンピユータ4
66と、点火タイミングおよび分配制御回路28
により発生された点火信号によつて制御される。
回転速度センサ1004はクランク軸の瞬時回転
速度を示すデータを発生し、このデータは回転む
ら信号発生器1007とタイミング信号発生器1
008によりそれぞれ回転むらバイアス信号Vb
と位相信号発生器1007へ変換される。この装
置では、エンジンへの入力ベクトルu〓は F/A a である。ここに、F/Aは供給する希望の混合
気、aはエンジンを効率良く動作させるために必
要な希望の点火進角である。 状態ベクトルxは X=Vb ∫Vb φc ∫φc である。ここに、Vbは回転むら信号発生器10
07により発生される出力信号、φcはタイミン
グ信号発生器1008により発生される出力信
号、∫Vbと∫φcはそれぞれVbとVcの積分値であ
る。 利得マトリツクスKを第56図に示す。回転む
ら信号発生器1007により発生されたバイアス
信号Vbには、増幅器1014,1024でそれ
ぞれ係数K11,K21が掛けられる。バイアス信号
Vbも積分器1010で積分されて信号∫Vbとな
る。この信号∫Vbには増幅器1016,1026
においてそれぞれ係数K12,K22が掛けられる。
同様にして、タイミング信号発生器1008によ
り発生された信号φcには、増幅器1018と1
028においてそれぞれ係数K13,K23が掛けら
れる。信号φcは積分器1012により積分され
て∫φcとなり、この積分信号∫φcには増幅器10
20と1030において係数K14とK24がそれぞ
れ掛けられる。 増幅器1014〜1030により発生されたK
マトリツクス信号K11Vb,K12∫Vb,K13φc,
K14∫φcは加算増幅器1022において互いに加
え合わされてから、その和信号ΔFが燃料制御コ
ンピユータ466へ与えられる。そうすると、こ
のコンピユータはこの信号ΔFと、エンジンの動
作パラメータと環境パラメータとを示す信号に応
じて、エンジンへの混合気供給を制御する信号を
発生する。 同様にして、信号K21Vb,K22∫Vb,K23φc,
K24∫φcが加算増幅器1032で加え合わされ、
その和信号Δaが点火タイミングおよび分配制御
回路28へ与えられる。そうすると、この回路2
8はこの和信号ΔFと、受けた動作パラメータと
の関数として点火プラグの火花放電時間を制御す
る。 掛算係数K11〜K14とK21〜K24は線形最適制御
論理を用いて、または実験的に算出できる。 前記したように、第56図に示す利得マトリツ
クスは図示の2つの閉ループ帰還制御回路より多
くの閉ループ制御回路を含むことができる。
[Table] The digital number 01100011 is equivalent to 64+32+2+1=99, which is the product of 9×11. During timing intervals 7, 8, and TM9, the contents of shift register 816 are
31, one bit is given at a time from the lowest order and is subjected to an AND operation with the f 1 (φ) data. Timing interval 7, 8, TM9,
During MT0, the value of NAND gate 810 is low, closing AND gate 808 and preventing the original contents of shift register 812 from cycling, so that the contents of shift register 812 are f after the first addition. 1 (φ) and the first digit output from shift register 816. After periods 7, 8, TM9, and MT0, the NAND gate 810 is closed, the AND gate 808 is opened, and the doubled data in the shift register 812 is transferred to f 1 (φ) and the shift register 816
This allows it to be added to the subsequent AND-operated product with the next seven-digit bit from the most significant one stored in . Period 7, 8, TM9
When f 1 has passed, the contents of shift register 812 are multiplied by f 1
The serial multiplication continues as described above, such that (φ)·f 2 (M)·f 3 (RPM). The contents of shift register 812 are input in parallel to multiplexer 826 of torque averaging circuit 696 (Figure 44). The torque averaging circuit 696 is
As described for the φ averaging circuit 172 of FIG. 25, the average torque is calculated according to the formula x(kT)=au(KT)+(1-a)×(kT-T). The constant k may be a constant value or it may vary as a function of engine parameters. The average torque taken out in series from the output terminal of the shift register 816 is subtracted from the calculated torque taken out from the shift register 812 in a subtraction circuit 698 to produce a difference signal ΔT=T-
Gives rise to Tavg. This difference signal is provided to comparator 700. Timing interval 8, 9+
After 7, 8, TM9, shift register 8
12 includes AND gate 818, OR gate 822, AND gate 808, exclusive OR gates 792, 806, AND gate 800, NOR gate 802, and flip-flop 80.
It is circulated through an adder circuit consisting of 4. Comparator 700 and fuel correction accumulator circuit 702 are shown in FIG. The output of the subtraction circuit 698 is sent to the comparator 7.
00 and the input terminals of AND gates 860, 862, 874 and the D input terminal of a D-type flip-flop 870. The threshold value stored in shift register 876 is applied to another input terminal of AND gate 860 and one input terminal of AND gate 864. And gate 860, 862, 8
The output of 64 is provided to another input terminal of OR gate 866. The output terminal of this OR gate is connected to the set input terminal of flip-flop 868. Flip-flops 868 and 870 are toggled during timing intervals MT2, TM7, and TM9. The Q output terminals of flip-flops 868 and 870 are connected to another input terminal of an exclusive-OR gate 872, the output terminal of which gate 872 is connected to another input terminal of an AND gate 874, and the Q output terminal of flip-flop 868 is connected to another input terminal of an AND gate 874. 86
2,864 additional input terminals. The output terminal of the AND gate 874 is the accumulator circuit 8
92-1 to the input terminal of the AND gate 878, and the accumulator circuits 892-2 to 892.
-8 is connected to the input terminal of a similar AND gate. The illustrated circuit assumes that the engine has eight cylinders, so there are eight accumulators in the circuit. That is, there is one accumulator for each cylinder. Another input terminal of AND gate 878 is connected to one input terminal of decoder 896. The output terminal of AND gate 878 is
0,882, an AND gate 884, a NOR gate 886, and a flip-flop 888. The output of this adder circuit, appearing at the output terminal of exclusive-OR gate 882, is provided to the input terminal of shift register 890. The output of shift register 890 is a correction signal Δ indicating the correction to make to the fuel control computer while calculating the fuel requirements for a particular cylinder.
It is T1 . Similarly, other accumulation circuits 892-
2 to 892-8 also generate correction signals ΔT 2 to ΔT 8 . The fuel control computer generates an output signal indicating whether to increase or decrease the amount of fuel delivered to the engine depending on the value of the individual cylinder modification signals ΔT 1 -ΔT 8 . The signal that opens the AND gate 878 in each of the accumulator circuits 892-1 to 892-8 stores the T-Tavg signal corresponding to each cylinder.
94 and a decoder 896. Counter 894 receives the signals θr and θ CIS and generates a number indicative of the θr signal received after each θ CIS signal. The parallel output of this counter is decoder 8
given to 96. This decoder uses counter 8
The signal received from 94 and the timing signal MT3,
1 of 8 parallel outputs according to TM7 and TM9
give a signal to one. Decoder 896 is conventional and can be constructed using commercially available components or components similar to those shown in FIG. One of the parallel outputs of decoder 896 is connected to another input terminal of AND gate 878 of another accumulator circuit. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 48 will be explained with reference to FIG. 46. Timing interval MT2, TM7,
During TM9, the value of signal T-Tavg is compared to a threshold signal stored in shift register 876. The result of this comparison is flip-flop 868
is applied to the output terminal of shift register 876
actually stores the two's complement of the threshold. T-
When the value of Tavg is a positive number and is less than the stored value of the threshold value, or when the value of T-Tavg is a negative value and is greater than the stored value of the threshold value, the timing interval When MT2, TM7, and TM9 are completed, the Q output of flip-flop 868 is "0". Conversely, when the value of T-Tavg is a positive number and is greater than the threshold, or T-
When Tavg is negative and less than the threshold, the Q output of flip-flop 868 is a ``1'' at the end of timing intervals MT2, TM7, and TM9. The Q output of flip-flop 870 is T-Tavg
When is a positive value, it is "0", and when is a negative value, it is "1". Therefore, the output of the exclusive OR gate 872 is "0" when T-Tavg is positive or negative and less than the threshold value, and "1" when the value of T-Tavg is greater than the threshold value. Open Nate and Gate 874. At the end of periods MT2, TM7, and TM9, there is no signal to toggle flip-flops 868 and 870, so they remain in the state they were last in. During periods MT3, TM7, and TM9, one of the AND gates of accumulator circuits 892-1 to 892-8 is opened by a signal from decoder 896. Therefore, if AND gate 874 is opened because the value of signal T-Tavg is greater than the threshold, then signal T-Tavg is
4,878 and is added to the circulating contents of shift register 890. T-
It is clear that when the value of Tavg is negative, its absolute value is subtracted from the rotated contents of shift register 890. shift register 8
90 stores the value ΔT=ΣT−Tavg for all values of T−Tavg greater than the threshold. This value ΔT is a positive or negative number depending on whether the torque output of each cylinder is greater or less than the average torque value. Thresholds stored in shift register 876 determine the amount of torque output for each cylinder due to parameters that vary torque output other than variations in fuel delivery, as described above for closed-loop fuel control systems. Shows nominal variation. Signal T- with a value less than the threshold
Since fluctuations in Tavg indicate which cylinders contribute to the desired torque and therefore no fuel correction is required, such fluctuations in the signal T-Tavg must be fully detected by the device and added to the accumulator circuit. There isn't. Appropriate accumulator circuit 892-1 for signal T-Tavg
Distribution to 892-8 is performed by a three-stage counter 894 and a decoder 896. Counter 894 is reset in response to cylinder identification signal θ CIS which identifies that a particular cylinder is about to begin its torque pulse wave cycle.
This θ CIS signal can be generated for any cylinder, but for purposes of illustration, the signal θ CIS is generated just before the cylinder associated with accumulator circuit 892-1 begins its torque pulse wave cycle. is,
A counter 894 then counts the reference signal θr to generate a number indicating the cylinder for which the torque data is being processed. This number is provided to the decoder. This decoder receives a timing signal indicating that the torque data has been processed and the value T-Tavg is ready to be entered into the appropriate accumulator.
Generates MT3, TM7, and TM9. Decoder 8
96 generates signals during timing periods MT3, TM7, and TM9. This signal is sent to the counter 894
Opens the AND gate 878 corresponding to the cylinder identified by the number given by . Thereby, the signal T-Tavg is added to or subtracted from the accumulated signal ΔT stored in the appropriate accumulator. Details of selector switch 682 (FIG. 43) are shown in FIG. 49. Output signals ΔT 1 -ΔT 8 stored in fuel correction accumulator circuit 702 are provided to AND gates 898-912. Other input terminals of these AND gates are connected to parallel output terminals of decoder 896. This decoder receives parallel inputs from the counter 894 described above. The connection between AND gates 898-912 is connected to accumulator circuit 892.
-1 to 892-8 are activated in a different order. AND GATE 898-904
The output terminals of AND gates 906 - 912 are connected to the input terminals of OR gate 916 , and the output terminals of AND gates 906 - 912 are connected to the input terminals of OR gate 916 . The output terminals of OR gates 914 and 916 are OR gate 9
18 input terminals. One multi-input OR gate or multiple two-input OR gates can be used to OR the output of AND gate 898 to produce a single output, as illustrated by the output of OR gate 918. The output terminal of the OR gate 918 is the shift register 920
connected to the input terminal of This shift register temporarily stores the received signal ΔT. A parallel output terminal of shift register 920 is connected to a parallel input terminal of D/A converter 922. The analog output of this D/A converter is provided to fuel control computer 466. A delayed pulse p (FIG. 39) generated by fuel control computer 466 activates D/A converter 922 before fuel control computer 466 calculates the injection signal to the injector that supplies fuel to a given cylinder. ΔT data stored in the shift register 920 can be received. If this closed-loop control device consists of a programmed mini-computer, for example,
It will of course be appreciated that the D/A converter 922 can be omitted and the data ΔT can be passed directly from the shift register 920 to the digital computer, or even directly from the OR gate 918. Similarly, if injection timing is calculated individually for each cylinder, the injection timing signal can be used to transfer data ΔT from shift register 920 to the fuel control computer. The operation of the circuit shown in FIG. 49 is as follows. Fuel correction accumulator circuit 702 stores a plurality of correction signals ΔT 1 -ΔT 2 . These correction signals are used to calculate fuel requirements for each cylinder such that each cylinder's torque contribution to the engine's total output torque is approximately equal. During timing intervals MT3, TM7, TM9 prior to calculating the fuel demand for a particular cylinder, an AND gate receives a modification signal ΔT that is related to a particular signal stored in the fuel modification accumulator circuit 702. is opened and the modification signal associated with that particular cylinder is transferred to shift register 920 and temporarily stored therein. Referring now to FIGS. 38 and 39, in response to the delay pulse p generated by the fuel control computer 466, the correction signal ΔT is
It is sent to A converter 922. This marks the beginning of the final calculation step of the fuel injection signal for that particular cylinder. The D/A converter 922 converts the digital correction signal ΔT into an analog signal,
This analog signal is transmitted to the closed loop rotational unevenness control circuit 6.
71 is added negatively to the bias signal generated by 71. As mentioned above, when the torque T generated by the individual cylinders is greater than the average torque, the correction signal ΔT has a positive value. This positive value, when added negatively to bias signal Vb, reduces the value of the signal applied to the positive input terminal of differential amplifier 672. This reduces the conductivity of transistor 674 and absorbs less current. As a result, the charging current Ic of capacitor 650 or 651 increases. For that purpose capacitor 650
Or 651 is quickly charged and the load sensor 65
The value of the load signal from 3' is reached in a short time, effectively shortening the connection time of the injection pulse signal generated at output terminal 670. The amount of fuel delivered to that particular cylinder is therefore reduced in proportion to the value of the generated correction signal ΔT. As a result, the torque generated is reduced. In this manner, the modification signal ΔT provided to the fuel control computer effectively equalizes the torque output of each cylinder. In another embodiment (not shown), the correction signal ΔT can be negatively added to the load signal generated by the load sensor 653'. The modification signal ΔT effectively reduces the value of the load signal and output terminal 67
Narrow the width of the injection signal generated at zero. It will be appreciated that the modification signal ΔT can also be applied to other parts of the fuel control computer to achieve this same result. Timing Optimization Control Circuit The fuel distribution principles described above can be used to optimize various engine timing functions on a cylinder-by-cylinder basis. These timings include the times when high voltage is applied to individual spark plugs and the times when fuel is injected into the engine. Timing is much more important in compression ignition engines such as diesel engines than in spark ignition engines, but in spark ignition engines engine efficiency can be greatly improved by properly controlling fuel injection timing. It has been known. First, refer to FIG. 23. In this figure, a signal indicating the calculated phase angle φ for each torque pulsating wave is calculated and the parallel-loaded shift register 35
It can be stored in 8. This phase angle contains the basic timing information for each torque impulse. From this information, individual timing correction signals for each cylinder can be generated. These modification signals can be used to modify ignition timing, injection timing, etc. Instead of generating a signal indicative of the average phase angle φavg, the calculated phase angle can be compared directly with a reference phase angle φR to generate an error signal Δφ. This error signal Δφ
can be individually accumulated to generate a correction signal for each cylinder. These correction signals are
While calculating the ignition or injection time, the ignition signal and/or injection signal may be applied to the generating circuit one at a time in an appropriate order. Details of the timing optimization control circuit are shown in FIG. The φ register 358 is the parallel load shift register 358 shown in FIG. 23, and stores the value of the calculated phase angle φ. The parallel output terminal of φ register 358 is connected to the parallel input terminal of parallel input serial output shift register 924. The output terminal of this shift register 924 is connected to the input terminal of an AND gate 926.
Alternatively, phase angle φ can be applied directly in series to AND gate 926 and shift register 924 can be eliminated. Shift register 400 (Figure 25)
A φ R register such as φ R stores the value of the reference phase angle φ R . The output terminal of φ R register 400 is connected to the input terminal of AND gate 928. Timing signals MT0, 7, TM8 are applied to other input terminals of AND gates 926, 928. The output terminals of AND gates 926 and 928 are connected to the input terminals of a conventional subtraction circuit comprised of exclusive OR gates 930 and 932, an inverter 934, AND gate 936 and NOR gate 938, and flip-flop 940. or gate 9
The output of this subtraction circuit, appearing at the output terminal of 32, is the error signal Δφi, which is the error signal Δφi, which is applied to the Δφ correction accumulator circuit 94.
given to 2. The structure and function of this circuit 942 is the same as that of fuel correction accumulator circuit 702 shown in FIG. 48 as being made up of accumulator circuits 892-1 through 892-8. A counter 894 and a decoder 896 that receive timing signals θr and θCIS operate at timing intervals MT0, 7, TM.
8 to provide the Δφi signal to the appropriate accumulator of the Δφ modified accumulator circuit 942. The error signal Δφ generated from each cylinder torque pulsation wave is accumulated and stored in an associated accumulator to generate correction signals φC 1 -φC 8 . These modification signals are provided to selector switch 682. The selector switch responds to signals from decoder 896 by providing correction signals in a predetermined order, one at a time, to the ignition or injection timing control circuit so that the correction signals can be used in calculating ignition or injection timing. Make it. Circuits for applying individual correction signals to ignition timing and injection timing are shown in Figures 51 and 52, respectively. First, referring to FIG. 51, the ignition angle φi calculated from the engine speed and manifold pressure is stored in register B142 (FIG. 15). Modified signal φC 1 from switch 682 is temporarily stored in shift register 944. Register B14
2 and the output of shift register 944 is added to adder circuit 1.
78 (Fig. 18) and are added there, and the sum φ'i + φC 1 is then added to the timing signal P 1 .
The ADDT signal is applied to the firing angle register 180 (FIG. 15) to begin calculating the firing signal for the cylinder associated with the correction signal stored in the shift register 944. The simultaneous occurrence of timing signal P 1 and ADDT means that the first occurrence after each reference signal θr
The MT0 signal is shown (Figure 21). As previously discussed, the sum signal stored in firing angle register 180 is provided to rate multiplier 182. This rate multiplier 182
generates a rate signal having a frequency proportional to the value of the sum signal. This rate signal is applied to the up counter 184 during the initial period between subsequent reference signals θr.
(FIG. 15) to produce a number representing the sum signal divided by engine speed. During this period, the next modification signal associated with the next cylinder is stored in shift register 944. At the end of the first period, the number stored in up counter 184 is passed to down counter 186 and counted down during the period between the next consecutive reference signals. At the same time, the next sum signal previously stored in the firing angle register 180 is provided to the rate multiplier 182. This rate multiplier generates a new rate signal with a frequency proportional to the new signal. During this down count period, the down counter generates a signal.
This signal disappears when the down counter reaches zero count. When this signal is absent, the ignition signal is generated at a time after the reference signal determined by the value of the sum signal. The output of down counter 186 is provided to dwell circuit 188. This dwell circuit controls the on-off time of the amplifier 104 that energizes the ignition coil. In this way, the time of generation of the ignition signal is adjusted individually by the error signal associated with the cylinders. Next, referring to FIG. 52, the injection timing signal for the fuel control computer 466 is
It can be calculated from one or more engine operating parameters using the same circuit as shown in the figure. When used for injection timing,
The values stored in ROM 122 are different from the values stored for ignition timing. However, the operating principle of the circuit is the same. As with ignition timing, the generated timing angle φ'i is stored in register B142. The injection timing correction signal φci corresponding to the cylinder for which the next injection signal is to be calculated is stored in shift register 944. The operation of the circuit up to the output terminal of down counter 186 is the same as that of the circuit shown in FIG. The injection reference signal θr (INJ) can be generated in the same manner as the ignition reference signal θr. The output terminal of down counter 186 is connected to the input terminal of one shot multivibrator 946. This multivibrator generates a short pulse in response to the loss of the down counter output signal. This short pulse toggles flip-flop 948. This flip-flop thereby changes state.
Trigger signals TR1, TR2, which are used to initiate the generation of fuel injection pulses generated by fuel control computer 466, are generated at complementary output terminals Q, of flip-flop 948. Therefore, the trigger signals TR1, TR2 are generated at times that are a function of the operating parameters of the engine;
It is adjusted by the injection correction signal φci to cause fuel injection to be performed at a time that optimizes engine efficiency. Another embodiment illustrating the application of individual injection correction signals φi to a simplified injection timing system is shown in FIG. In this embodiment, the timing signal φ'i is derived directly from the injection reference signal θr(INJ) and is not calculated from engine operating parameters. A reference signal θr(INJ) is generated for each cylinder at a predetermined crankshaft angle that is greater than the maximum injection advance known for the particular engine. These reference signals can be generated in the same manner as described for the generation of reference signals for spark advance. The injection correction signal φci is applied to a shift register 950 similarly to the embodiment shown in FIGS.
This shift register 950 controls the injection correction signal φci.
(INJ) in response to each injection reference signal (INJ) directly to rate multiplier 182. This rate multiplier is combined with up counter 184 and down counter 186 to generate a signal at the output terminal of down counter 186. This signal disappears when the down counter reaches zero. One-shot multivibrator 946 and flip-flop 948 are combined so that when the output signal of down counter 186 disappears, flip-flop 9
Complementary trigger signal TR1, to the output terminal Q of 48,
Generates TR2. These signals are provided to fuel control computer 466 to generate injection modification signal φci
Each injection reference signal θr (INJ) determined by the value of
The fuel injection signal is started at a time after . Comprehensive Closed Loop Engine Control Device The various closed loop control devices described above indicate various types of information that can be extracted from the instantaneous rotational speed of the output shaft of the engine. The devices also show how to process rotational speed data, for example to derive information about engine operating parameters. Further investigation of these devices will show that the instantaneous rotational speed of the output shaft of the engine also contains other information indicative of other operating parameters of the engine, which can be extracted by appropriate processing. The information that can be extracted is not limited to information useful for controlling the engine, but also includes information useful for diagnosing the engine. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments and processing methods described above. As mentioned above, signals representative of various parameters obtained by processing the instantaneous rotational speed of the engine output shaft are combined into an integrated engine control system that optimizes engine performance with respect to one or more engine operating parameters. be able to. For example, this integrated engine control system can optimize engine power, torque, and fuel efficiency. In addition, the engine control device can reduce the emissions of undesirable exhaust gases, generate exhaust gases that can be used in catalytic converters such as those currently used, or control the amount of exhaust gases that are recirculated to the engine. . Such a comprehensive control device is shown in block diagram form in FIG. Environmental conditions such as ambient air temperature, ambient pressure, humidity, etc. are applied to the engine 20, which may be either a compression ignition engine (diesel) or a spark ignition engine, along with commands indicating desired power and speed. Sensors 1002 generate signals indicative of input commands, environmental parameters, selected engine operating parameters, etc., and provide these signals to an engine control computer. Selected signals are provided to a rotational speed sensor 1004 and a processor 1006 to generate instantaneous output shaft rotational speed signals and to process those rotational speed signals to obtain desired operating parameters. . A rotational speed sensor 1004 detects the rotational speed of the output shaft of the engine and generates a signal indicative of the rotational speed. Processor 1006 processes signals indicative of the instantaneous rotational speed of the engine output shaft to generate signals indicative of desired engine operating parameters. Those signals are provided to engine control computer 1000. Output signals A, B, and C of processor 1006 may be signals generated by the various closed-loop control circuits described above, or other signals indicative of other engine parameters derived from signals generated by rotational speed sensor 1004. It is shown as a whole. The engine control computer 1000 is the sensor 1
Control signals are generated in response to signals received from 002 and processor 1006 to optimize performance of the engine for selected operating parameters. As mentioned above, these operating parameters are power, torque, fuel consumption efficiency, exhaust gas emissions, and other parameters that may be desired to be controlled. FIG. 55 shows an embodiment of a comprehensive engine control device applied to a spark ignition engine. Engine control computer 1000 includes a fuel control computer, such as fuel control computer 466 shown in FIG. 38, and ignition timing and distribution control circuit 28 shown in FIG. The processor 1006 is a rotational unevenness signal generator 1007
, a timing signal generator 1008 , and a distribution signal generator 1009 . Rotation unevenness signal generator 10
07 is a closed loop engine rotation unevenness control circuit as shown in FIG.
Figure 7) may or may not be included. The uneven rotation signal generator 1007 generates a bias signal, such as a bias signal Vb, that controls the amount of fuel supplied to the engine so that the engine operates at a predetermined uneven rotation level. This bias signal is calculated from the instantaneous rotational speed of the crankshaft. Timing signal generator 1008 is signal generator 9
6 (Figs. 20-26),
The phase angle of each torque pulsating wave is calculated to generate a phase correction signal φc. The ignition timing and distribution control circuit 28 generates, at a certain time, an ignition timing signal that sets the phase angle of the torque pulsating wave to a predetermined value in response to the correction signal φc. The distribution signal generator 1009 is connected to the circuit 680 (44th
A torque correction signal ΔTn is generated in response to data generated by the rotational speed sensor 1004 in a distribution control circuit as shown in FIGS. This signal ΔTn is provided to the fuel control computer 466 to control the amount of fuel delivered to the engine and/or the time of delivery to ensure equal torque contribution of each fuel chamber to the total torque output of the engine. do. As engine control systems become increasingly complex, interactions between individual closed loop control circuits may become adversely reactive or overcorrect. For example, the unevenness signal is a function of timing (injection or ignition), fuel distribution, exhaust gas recirculation, and other factors. Similarly, the timing correction signal φc is a function of the engine rotational irregularity signal as well as the above factors, and the interaction of one correction can override or overcorrect another. The integrated control device shown in FIG. 56 handles the engine as a multi-input/multi-output system, and this device can eliminate these adverse effects. State variable theory dictates that every state variable be provided to every input controller through a gain generator. In this way, the fully closed loop dynamics can be fitted by the gain matrix K and the governing control law, with u as the input vector and x as the state vector, such that u = K x . For simplicity, Figure 56 shows two closed loops.
Only one is shown. However, the principle of the present invention is
It can be applied to the three closed loop control circuits shown in Figure 5 and can be extended to include other state variables. The operation of the engine 20 is based on environmental input parameters,
Operation input parameters and fuel control computer 4
66 and ignition timing and distribution control circuit 28
controlled by the ignition signal generated by the ignition signal.
The rotation speed sensor 1004 generates data indicating the instantaneous rotation speed of the crankshaft, and this data is sent to the rotation unevenness signal generator 1007 and the timing signal generator 1.
008, each rotation unevenness bias signal Vb
and is converted to the phase signal generator 1007. In this device, the input vector u〓 to the engine is u F/A a . Here, F/A is the desired air-fuel mixture to be supplied, and a is the desired ignition advance angle necessary to operate the engine efficiently. The state vector x is X=Vb ∫Vb φc ∫φc. Here, Vb is the rotational unevenness signal generator 10
07, φc is the output signal generated by the timing signal generator 1008, and ∫Vb and ∫φc are the integral values of Vb and Vc, respectively. The gain matrix K is shown in FIG. The bias signal Vb generated by the rotation unevenness signal generator 1007 is multiplied by coefficients K 11 and K 21 in amplifiers 1014 and 1024, respectively. bias signal
Vb is also integrated by an integrator 1010 to become a signal ∫Vb. Amplifiers 1016 and 1026 are used for this signal ∫Vb.
are multiplied by coefficients K 12 and K 22 , respectively.
Similarly, the signal φc generated by timing signal generator 1008 is applied to amplifier 1018 and
At 028, the coefficients K 13 and K 23 are respectively multiplied. The signal φc is integrated by an integrator 1012 to become ∫φc, and this integrated signal ∫φc is
20 and 1030 are multiplied by factors K 14 and K 24 , respectively. K generated by amplifiers 1014-1030
Matrix signal K 11 Vb, K 12 ∫Vb, K 13 φc,
K 14 ∫φc are added together in summing amplifier 1022, and the sum signal ΔF is provided to fuel control computer 466. The computer then generates signals for controlling the mixture supply to the engine in response to this signal ΔF and signals indicative of engine operating and environmental parameters. Similarly, the signals K 21 Vb, K 22 ∫Vb, K 23 φc,
K 24 ∫φc are added together in a summing amplifier 1032,
The sum signal Δa is provided to the ignition timing and distribution control circuit 28. Then, this circuit 2
8 controls the spark discharge time of the spark plug as a function of this sum signal ΔF and the received operating parameters. The multiplication coefficients K 11 to K 14 and K 21 to K 24 can be calculated using linear optimal control logic or experimentally. As mentioned above, the gain matrix shown in FIG. 56 may include more closed loop control circuits than the two closed loop feedback control circuits shown.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は典型的なエンジンのピストンとクラン
ク軸との機械的な関係を示す図、第2図はエンジ
ンのシリンダー内の圧力をクランク軸の回転位置
の関数として示す波形図、第3図はクランク軸へ
伝えられるトルクの脈動波を示す波形図、第4
図、第5図、第6図はそれぞれ4、6、8気筒エ
ンジンの動作サイクルに対するクランク軸へ伝え
られるトルクの脈動波を示す波形図、第7図は8
気筒エンジンのクランク軸の瞬時回転速度を示す
波形図、第8図は本発明の閉ループ点火タイミン
グ制御回路の部分のブロツク図、第9図は第8図
の点火タイミング制御回路をアナログ技術で構成
した例を示すブロツク図、第10図は第9図に示
されているアナログの基準軸位置信号θr発生器の
回路図、第11図は閉ループ点火タイミング制御
回路のデジタル例を示すブロツク図、第12A図
は第11図の制御回路に従つて発生された周期デ
ータのヒストグラム、第12B図は周期間隔を決
定するためにフライホイールに設けられる歯を用
いて第11図に示す制御回路に従つて発生された
周期データのヒストグラム、第13図は第8図に
示す制御回路の一実施例のブロツク図、第14図
は第8図の制御回路に従つて発生された実際の周
期の波形Aと、方形波SIGN(sin2πi/N)と
SIGN(cos2πi/N)の波形B、および、実際の
関数sin2πi/Nとcos2πi/Nの波形Cを示す図、
第15図は第13図に示す実施例のより詳しいブ
ロツク図、第16A図、第16B図はRPMレジ
スタとMAPレジスタの内容を上位ビツトと下位
ビツトに分けて示した図、第17図は予定された
点火角を表す典型的なRPMマニホルド圧表面を
示す図、第18図は発振器とクロツク信号および
タイミングおよび制御回路により発生された信号
DG0〜DG15の関係を示す一連の波形図、第
19図は信号MT0〜TM10の関係とタイミン
グ順序とを異なる時間尺度で示す一連の波形図、
第20図は関数発生器と第15図に示す位相検出
回路の第1部分との回路図、第21図は第20図
で用いられる基本的なタイミング波形図、第22
図は位相角の計算と進角の修正を制御する信号の
波形図、第23図は第15図に示されている比較
器、割算器、逆正接ROM、逆正接修正回路の回
路図、第24図は位相角φが含まれる4つの象限
の略図、第25図は第15図に示されている位相
角平均回路、比較器および累算器の回路図、第2
6図は第15図の位相角平均回路の出力を示すグ
ラフ、第27図はドエル回路を含む、噴射信号発
生回路の回路図、第28図は点火角−時間遅れ変
換を示すグラフ、第29図はドエル回路の動作
図、第30図は閉ループエンジン回転むら制御回
路のブロツク図、第31図は燃料供給に及ぼすバ
イアス信号の影響を示すグラフ、第32図は回転
むらセンサの回路図、第33図は回転むらセンサ
の説明に用いられる波形図、第34図は回転むら
センサの別の実施例の回路図、第35図は第2の
差回転むら信号を発生するための部分を付加され
た第32図、第34図の回転むらセンサの回路
図、第36図は閉ループエンジン回転むら制御回
路のアナログ実施例の構成図、第37図は第36
図に示されている暖機制御装回路の回路図、第3
8図は閉ループエンジン回転むら制御回路により
発生された回転むら信号を受けるようにされてい
る典型的な燃料制御コンピユータの回路図、第3
9図は第38図に示されている制御コンピユータ
の動作説明用の波形図、第40図はバイアス信号
の関数として吸収電流と充電電流を示すグラフ、
第41図はバイアス信号の2つの値に対する燃料
制御コンピユータのコンデンサの充電状況と、そ
のコンピユータにより発生された噴射信号の変化
を示すグラフ、第42図は閉ループ燃料分配装置
の動作説明に用いられるシリンダー内の圧力輪郭
を示す波形図、第43図は閉ループ燃料分配制御
回路のブロツク図、第44図は閉ループ燃料分配
制御器の構成図、第45図は第44図に示されて
いるf1(φ)発生器の回路図、第46図は閉ルー
プ燃料分配制御回路の説明に用いる波形図、第4
7図は第44図に示されている掛算器とトルク平
均回路の回路図、第48図は第44図に示されて
いる比較器と燃料修正累算器の詳細を示す回路
図、第49図は第44図に示されているスイツチ
の詳細と燃料制御コンピユータへの燃料修正信号
の伝送を示す回路図、第50図はタイミング分配
回路の回路図、第51図は点火タイミング制御回
路へのタイミング修正信号の伝送を示す回路図、
第52図は噴射タイミング制御回路へのタイミン
グ修正信号の伝送を示す回路図、第53図は簡略
化した噴射タイミング制御回路へのタイミング修
正信号の伝送を示す回路図、第54図はエンジン
のクランク軸の瞬時回転速度を中心としてそれぞ
れ閉じられている多数の制御ループを有する総合
化した閉ループエンジン制御装置のブロツク図、
第55図は火花点火エンジン用の総合化した閉ル
ープエンジン制御装置のブロツク図、第56図は
状態変数マトリツクスを有する総合化した閉ルー
プエンジン制御装置のブロツク図である。 28……点火タイミング分配制御器、38……
クランク軸速度センサ、54,74,146……
磁気ピツクアツプ、68,82……カウンタ、7
0,144……歯つき車、72……歯、80,4
94……発振器、84……古い値レジスタ、86
……減算器、88……零交差カウンタ、90……
マニホルド圧センサ、96……位相角発生器、1
50……周期カウンタ、152……周期レジス
タ、160……正弦レジスタ、162……余弦レ
ジスタ、164……比較器、166……割算器、
168……逆正接ROM、176……累算器、4
60……燃料制御コンピユータ、468……回転
むらセンサ、470……エンジンRPMセンサ、
472……掛算器、492……時間周期カウン
タ、504……アツプカウンタ、508……絶対
値変換器、510……D/A変換器、542……
シフトレジスタ、583……暖機制御器、586
……温度センサ、704……デコーダ、702…
…燃料修正累算回路、1004……RPMセンサ。
Figure 1 is a diagram showing the mechanical relationship between the piston and crankshaft of a typical engine, Figure 2 is a waveform diagram showing the pressure in the engine cylinder as a function of the rotational position of the crankshaft, and Figure 3 is a diagram showing the mechanical relationship between the piston and crankshaft of a typical engine. Waveform diagram showing pulsating waves of torque transmitted to the crankshaft, 4th
Figures 5 and 6 are waveform diagrams showing the pulsating waves of torque transmitted to the crankshaft for the operating cycles of 4, 6, and 8 cylinder engines, respectively.
A waveform diagram showing the instantaneous rotational speed of the crankshaft of a cylinder engine, Figure 8 is a block diagram of the closed loop ignition timing control circuit of the present invention, and Figure 9 is a diagram illustrating the ignition timing control circuit of Figure 8 constructed using analog technology. 10 is a circuit diagram of the analog reference shaft position signal θr generator shown in FIG. 9; FIG. 11 is a block diagram showing a digital example of the closed loop ignition timing control circuit; FIG. 12A is a block diagram showing an example. The figure shows a histogram of periodic data generated according to the control circuit shown in FIG. 11, and FIG. 12B shows a histogram of periodic data generated according to the control circuit shown in FIG. 13 is a block diagram of an embodiment of the control circuit shown in FIG. 8, and FIG. 14 shows a waveform A of an actual period generated according to the control circuit shown in FIG. 8. Square wave SIGN (sin2πi/N) and
A diagram showing waveform B of SIGN (cos2πi/N) and waveform C of actual functions sin2πi/N and cos2πi/N,
Figure 15 is a more detailed block diagram of the embodiment shown in Figure 13, Figures 16A and 16B are diagrams showing the contents of the RPM register and MAP register divided into upper bits and lower bits, and Figure 17 is a schedule diagram. Figure 18 shows a typical RPM manifold pressure surface representing the firing angle generated by the oscillator and clock signals and the signals generated by the timing and control circuitry.
A series of waveform diagrams showing the relationship between DG0 to DG15; FIG. 19 is a series of waveform diagrams showing the relationship and timing order of signals MT0 to TM10 on different time scales;
FIG. 20 is a circuit diagram of the function generator and the first part of the phase detection circuit shown in FIG. 15, FIG. 21 is a basic timing waveform diagram used in FIG. 20, and FIG.
The figure is a waveform diagram of the signal that controls phase angle calculation and lead angle correction, and Figure 23 is a circuit diagram of the comparator, divider, arctangent ROM, and arctangent correction circuit shown in Figure 15. 24 is a schematic diagram of the four quadrants containing the phase angle φ; FIG. 25 is a circuit diagram of the phase angle averaging circuit, comparator and accumulator shown in FIG. 15;
Fig. 6 is a graph showing the output of the phase angle averaging circuit of Fig. 15, Fig. 27 is a circuit diagram of the injection signal generation circuit including the dwell circuit, Fig. 28 is a graph showing the ignition angle-time delay conversion, Fig. 29 Figure 30 is a block diagram of the closed-loop engine rotational unevenness control circuit, Figure 31 is a graph showing the influence of the bias signal on fuel supply, Figure 32 is a circuit diagram of the rotational unevenness sensor, FIG. 33 is a waveform diagram used to explain the uneven rotation sensor, FIG. 34 is a circuit diagram of another embodiment of the uneven rotation sensor, and FIG. 32 and 34 are circuit diagrams of the rotational unevenness sensor, FIG. 36 is a block diagram of an analog embodiment of the closed loop engine rotational unevenness control circuit, and FIG. 37 is a circuit diagram of the rotational unevenness sensor.
Circuit diagram of the warm-up control circuit shown in Figure 3.
FIG. 8 is a circuit diagram of a typical fuel control computer adapted to receive a rotational irregularity signal generated by a closed-loop engine rotational irregularity control circuit.
9 is a waveform diagram for explaining the operation of the control computer shown in FIG. 38, and FIG. 40 is a graph showing absorption current and charging current as a function of bias signal.
Fig. 41 is a graph showing the charge state of the capacitor of the fuel control computer and the change in the injection signal generated by the computer for two values of the bias signal, and Fig. 42 is a cylinder used to explain the operation of the closed loop fuel distribution device. 43 is a block diagram of a closed loop fuel distribution control circuit, FIG. 44 is a block diagram of a closed loop fuel distribution controller, and FIG. 45 is a waveform diagram showing the pressure contour of f 1 ( φ) Generator circuit diagram, Figure 46 is a waveform diagram used to explain the closed loop fuel distribution control circuit, Figure 4
7 is a circuit diagram of the multiplier and torque averaging circuit shown in FIG. 44; FIG. 48 is a circuit diagram showing details of the comparator and fuel correction accumulator shown in FIG. 44; FIG. The figures are a circuit diagram showing details of the switch shown in Fig. 44 and transmission of the fuel correction signal to the fuel control computer, Fig. 50 is a circuit diagram of the timing distribution circuit, and Fig. 51 is a circuit diagram showing the transmission of the fuel correction signal to the fuel control computer. a circuit diagram showing the transmission of timing correction signals;
Fig. 52 is a circuit diagram showing transmission of a timing correction signal to the injection timing control circuit, Fig. 53 is a circuit diagram showing transmission of a timing correction signal to a simplified injection timing control circuit, and Fig. 54 is a circuit diagram showing transmission of a timing correction signal to the injection timing control circuit. a block diagram of an integrated closed-loop engine control system having a number of control loops, each closed around the instantaneous rotational speed of a shaft;
FIG. 55 is a block diagram of an integrated closed loop engine control system for a spark ignition engine, and FIG. 56 is a block diagram of an integrated closed loop engine control system with a state variable matrix. 28...Ignition timing distribution controller, 38...
Crankshaft speed sensor, 54, 74, 146...
Magnetic pickup, 68, 82...Counter, 7
0,144...Toothed wheel, 72...Tooth, 80,4
94...Oscillator, 84...Old value register, 86
...Subtractor, 88...Zero crossing counter, 90...
Manifold pressure sensor, 96...Phase angle generator, 1
50... Period counter, 152... Period register, 160... Sine register, 162... Cosine register, 164... Comparator, 166... Divider,
168... Arctangent ROM, 176... Accumulator, 4
60... Fuel control computer, 468... Rotation unevenness sensor, 470... Engine RPM sensor,
472... Multiplier, 492... Time period counter, 504... Up counter, 508... Absolute value converter, 510... D/A converter, 542...
Shift register, 583...Warm-up controller, 586
...Temperature sensor, 704...Decoder, 702...
...Fuel correction accumulation circuit, 1004...RPM sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 燃焼室と、この燃焼室へ空気と燃料の可燃混
合気を供給するための供給機構と、可燃混合気の
燃焼に関連した周期の脈動波の変動を持つトルク
を受けることにより回転する出力軸とを有する内
燃機関の制御装置であつて; 前記出力軸がその回転中に前記燃焼室に対応し
て定められた回転位置を通過する時に、基準軸位
置の通過を示す基準軸位置信号θrを発生する軸位
置信号発生器46と; 前記出力軸の回転速度を検出し、かつ瞬時速度
信号を発生する回転速度検出手段と、 修正信号発生器1006にして、 前記回転速度検出手段からの信号に応動し、 前記基準軸位置信号θrに対する前記トルクの脈
動波の位相θm;φを示す位相信号を発生する位
相信号発生手段84,86,88,68;96
と、 前記位相信号の所望の位相に対する偏差を表す
タイミング修正信号ε;φcを発生する手段と、 前記回転速度検出手段からの信号に応動し、前
記トルクの脈動波の大きさに関する回転むら信号
Rを発生する回転むらセンサを含み、前記回転む
ら信号Rを用いて焼料供給量修正信号Vbを発生
する手段と を含んでいる修正信号発生器と; 前記タイミング修正信号に応動して前記燃焼室
での燃焼時期を制御する燃焼時期制御信号と、前
記燃料供給量修正信号に応動して前記燃焼室へ供
給する前記可燃混合気の制御をする可燃混合気制
御信号とを発生する制御器1000と を備えて成る内燃機関制御装置。 2 特許請求の範囲の第1項に記載の装置におい
て、前記回転速度検出手段は、前記トルクの脈動
波の周期を少なくとも4分割して分割周期とし、
この分割周期ごとに前記瞬時速度信号を発生し、
前記位相信号発生手段は前記トルクの脈動波の少
なくとも1周期にわたつての前記瞬時速度信号を
用いて前記トルクの脈動波の位相θm;φを示す
位相信号を発生することを特徴とする装置。 3 特許請求の範囲の第2項に記載の装置におい
て、前記位相信号発生手段は、前記瞬時速度信号
を微分して、前記軸位置基準信号θrからの回転角
度であつて前記瞬時速度信号で表わされる曲線の
変曲点発生に一致する回転角度を示す角度信号
θmを前記位相信号として発生する微分要素84,
86,88と、 内燃機関の所望の運転のために前記変曲点の発
生を望む回転角度を表わす基準角度信号θRを発生
する手段と、 前記角度信号θmを基準角度信号θRと比較して、
各トルク脈動波における前記角度信号θmと前記
基準角度信号θRとの差を示すタイミング修正信号
εを発生する要素36とを含むことを特徴とする
装置。 4 特許請求の範囲の第3項に記載の装置におい
て、前記回転速度検出手段1004は、前記出力
軸にとりつけられて所定の回転区間ごとに前記分
割周期を示す所定数の角度増分信号を発生する角
度符号器74,76と、前記軸位置基準信号θrと
前記角度増分信号とに応じて前記軸位置基準信号
θrからの出力軸の瞬時回転角度を示す瞬時角度信
号を発生する要素68と、前記分割周期ごとの出
力軸の回転速度を示す瞬時速度信号を生成する要
素80,82とを備えることを特徴とする装置。 5 特許請求の範囲の第4項に記載の装置におい
て、瞬時角度信号を発生する前記要素68は各軸
位置基準信号θrの後で受けた角度増分信号の数す
なわち出力軸の瞬時回転角度を示す数を発生する
第1のカウンタであり、瞬時速度信号を生成する
前記要素80,82は、前記角度増分信号が発生
される率よりも十分に高い率で発振信号を発生す
る発振器80と、前記角度増分信号の相互間に受
けた発振信号を示す数を発生する第2のカウンタ
82とを備えることを特徴とする装置。 6 特許請求の範囲第5項に記載の装置におい
て、前記微分要素84,86,88;96は、逐
次発生される瞬時速度信号の相互間の差を示す差
信号を発生する減算器86と、逐次発生される差
信号の値の所定の変化を検出して停止信号を発生
する検出器88とを備え、前記第1のカウンタ6
8は前記停止信号に応じて、前記所定の変化が検
出された時の出力軸の回転角度に対応する瞬時角
度信号を貯え、貯えられた瞬時角度信号は前記角
度信号θmであることを特徴とする装置。 7 特許請求の範囲の第2項に記載の装置におい
て、前記位相信号発生手段は前記軸位置基準信号
θrに対する各トルク脈動波の位相を示す位相角信
号φiを発生する位相角発生器96であることを特
徴とする装置。 8 特許請求の範囲の第1項または第2項に記載
の装置において、前記内燃機関は圧縮点火エンジ
ンであり、前記燃焼時期制御信号は燃焼室への可
燃混合気の供給の時刻を制御し、前記可燃混合制
御信号は燃焼室へ供給の可燃混合気の混合比を制
御することを特徴とする装置。 9 特許請求の範囲の第7項に記載の装置におい
て、前記内燃機関は火花放電で点火されるエンジ
ンであつて、燃焼室の中に設けられる点火要素を
有し、前記燃焼時期制御信号は可燃混合気の点火
のための前記点火要素への電圧の印加の時刻を制
御し、燃焼室へ供給の可燃混合気の混合比を制御
することを特徴とする装置。 10 特許請求の範囲の第1項または第2項に記
載の装置において、前記修正信号発生器1006
は、前記タイミング修正信号および燃料供給量修
正信号を組合わせて、燃焼時期および可燃混合気
の空燃比の関数として変化する補正された修正信
号ΔF,αを発生する状態可変マトリツクス10
10―1032を含み、前記制御器1000は前
記補正された修正信号に応動することを特徴とす
る装置。 11 特許請求の範囲の第2項に記載の装置にお
いて、前記修正信号発生器1006では、回転む
らセンサ468が、少くとも2つの異なるトルク
脈動波から発生された瞬時速度信号を比較し、ト
ルク脈動波の大きさの変動を示す差信号を回転む
ら信号として発生し、前記差信号から燃料供給量
修正信号が回路要素476,478により発生さ
れることを特徴とする装置。 12 特許請求の範囲第2項記載の装置におい
て、内燃機関が複数の燃焼室を有しており、前記
修正信号発生器1006は、回転むらセンサ46
8が、異なる燃焼室で生じた少くとも2つのトル
ク脈動波に対応の瞬時速度信号を比較し、トルク
脈動波の大きさの変動を表わす差信号を回転むら
信号として発生し、前記差信号から燃料供給量修
正信号が回路要素476,478により発生され
ることを特徴とする装置。 13 特許請求の範囲の第11項に記載の装置に
おいて、内燃機関が複数の燃焼室を有しており、
前記回転むらセンサ468は同じ燃焼室により発
生されたトルク脈動波に対応の瞬時速度信号を比
較することを特徴とする装置。 14 特許請求の範囲の第12項に記載の装置に
おいて、前記回転むらセンサ468は出力軸の回
転位置を検出してトルク脈動波ごとに出力軸の回
転の第1の角度間隔a1,a2を示す第1の間隔信号
を発生し、出力軸の回転のその後の第2の角度間
隔A1,A2にしてその間にトルク脈動波の各頂部
に応じて出力軸の回転速度が最高となる第2の角
度間隔を示す第2の間隔信号を発生する検出要素
54,74,484,492,494,496,
504と、前記第1と第2の間隔信号に応じて回
転むら信号を生成する要素506とを備え、前記
回転むら信号は逐次発生されるトルク脈動波の間
の大きさの差を示す値を有することを特徴とする
装置。 15 特許請求の範囲の第14項に記載の装置に
おいて、前記検出要素54―504は、出力軸に
連結されてその出力軸の回転を複数の小さな等し
い角度増分に分割して表わす角度増分信号を発生
する角度符号器74,76と、出力軸に連結され
てトルク脈動波ごとに出力軸の所定の角度位置に
おいて軸位置基準信号θrを発生する要素56,6
0と、前記軸位置基準信号θrによつてリセツトさ
れ、前記各軸位置基準信号θrの発生後に発生され
た角度増分信号の数をカウントして当該数を貯え
る第1のカウンタ484と、この第1のカウンタ
484に貯えられている当該数に応じて前記第1
と第2の間隔信号を発生するデコーダ要素49
2,494,496,504とを備え、前記第1
の間隔信号は当該数が2つの第1の所定の数の間
の時に発生され、前記第2の間隔信号は当該数が
2つの第2の所定の数の間の時に発生されること
を特徴とする装置。 16 特許請求の範囲の第15項に記載の装置に
おいて、前記デコーダ要素492,494,49
6,504は所定の率で第1の発振信号を発生す
る発振器494と、前記出力軸が前記第1の角度
間隔だけ回転するのに要する時間を示す数を発生
するため第1の間隔信号に応じて前記第1の発振
信号をカウントして貯える第2のカウンタ492
と、この第2のカウンタ492に貯えられている
数に逆比例する周波数を有する第2の発振信号を
発生する可変周波数発振器496と、前記第2の
間隔信号の間に受けた前記第2の発振信号の数を
カウントして貯えるアツプカウンタ504とを備
え、このアツプカウンタに貯えられる数は正規化
された信号であることを特徴とする装置。 17 特許請求の範囲の第16項に記載の装置に
おいて、前記回転むら信号を生成する要素506
は、先行の第2の間隔信号の間に発生されて前記
アツプカウンタ504に貯えられている数を受け
るダウンカウンタ506を含み、このダウンカウ
ンタは、その後に受けた第2の間隔信号に応じて
発生された前記第2の発振信号をカウントして、
第2の間隔信号が終つた時に回転むら信号を示す
信号を発生することを特徴とする装置。 18 特許請求の範囲の第17項に記載の装置に
おいて、第2の間隔信号が終つた時にダウンカウ
ンタ506で発生された数を絶対値へ変換する要
素508が設けられることを特徴とする装置。 19 特許請求の範囲の第18項に記載の装置に
おいて、第2の間隔信号が終つた時にダウンカウ
ンタ506で発生された数の絶対値をアナログ信
号へ変換する要素510;536が設けられるこ
とを特徴とする装置。 20 特許請求の範囲の第19項に記載の装置に
おいて、2以上の回転むら信号に応じて、以前に
発生された少くとも2つの回転むら信号の平均を
示す値を有する平均回転むら信号を発生する要素
530,532,534,538が設けられるこ
とを特徴とする装置。 21 特許請求の範囲の第20項に記載の装置に
おいて、前記平均回転むら信号をその平均回転む
ら信号に比例する値を有するアナログ信号へ変換
する要素540,510が設けられることを特徴
とする装置。 22 特許請求の範囲の第17項に記載の装置に
おいて、2つの回転むら信号の差を示す差の回転
むら第2信号を発生する要素(第35図)が設け
られることを特徴とする装置。 23 特許請求の範囲の第22項に記載の装置に
おいて、差の回転むら第2信号を発生する前記要
素(第35図)は、前記ダウンカウンタ506に
おいて発生されて、前記第2の間隔信号の終りに
おける回転むら信号を示す数を一時的に貯えるシ
フトレジスタ542と、引き続いて発生された第
2の間隔信号の終りに前記シフトレジスタ542
に貯えられている数を前記ダウンカウンタ506
において発生された新しい数から引いて前記差の
回転むら第2信号を発生する減算器544と、前
記差の回転むら第2信号を示す数を絶対値へ変換
する要素546,548とを備えることを特徴と
する装置。 24 特許請求の範囲の第12項に記載の装置に
おいて、制御器1000に含まれる閉ループの内
燃機関回転むらの制御回路は、出力軸の平均回転
速度を示す第1の信号を発生する第1のセンサ4
70を備え、前記差信号を発生する回転むらセン
サ468は逐次発生されるトルクの脈動波の大き
さの差を示す値を有する回転むら信号を発生する
ように構成されており、制御回路は更に、前記第
1の信号に前記回転むら信号を掛けて速度に対し
修正された回転むら信号を発生する要素472
と、速度に対し修正された回転むら信号に基準信
号を加え合わせて回転むら修正信号を発生するた
めの加え合わせ要素476;557,572と、
前記回転むら修正信号を積分して回転むらバイア
ス信号Vbを発生する要素478と、内燃機関の
燃焼タイミングおよび空燃比以外の少くとも1つ
の動作パラメータを示す第2の信号を発生する第
2のセンサ586とを備え、前記制御器は、前記
第2の信号と前記回転むらバイアス信号Vbに応
じて燃料供給信号を発生し、前記回転むらバイア
ス信号Vbにより修正された前記燃料供給信号に
より前記供給機構を作動させて、前記回転むら信
号を所定の値に維持する量の燃料を内燃機関に供
給することを特徴とする装置。 25 特許請求の範囲の第24項に記載の装置に
おいて、前記第1の信号を微分して運転者が行な
つた内燃機関速度変更に起因する速度変化率に比
例する値を有する第3の信号を発生する要素47
4が設けられ、前記加え合わせ要素476;55
7,572は前記第3の信号に前記基準信号と前
記速度に対して修正された回転むら信号とを加え
合わせて運転者が行つた前記速度変更を補償され
た回転むら修正信号を発生することを特徴とする
装置。 26 特許請求の範囲の第25項に記載の装置に
おいて、所定速度以下の内燃機関速度を示す値を
有する前記第1の信号に応じて始動修正信号を発
生する要素556,567′が設けられ、この始
動修正信号は前記加え合わせ要素557,572
へ与えられて前記回転むら修正信号を一定の値ま
で増大させ、前記制御器1000,466はエン
ジンの始動中に前記一定の値を有する回転むら修
正信号に応じて、内燃機関へ供給する燃料の量を
増加させることを特徴とする装置。 27 特許請求の範囲の第26項に記載の装置に
おいて、前記第2のセンサ586は内燃機関温度
を示す温度信号を発生する温度センサを含み、前
記内燃機関回転むらの制御回路は少くとも1つの
暖機修正信号を発生する要素583を更に含み、
この暖機修正信号は前記温度信号の値が基準信号
より小さい時に、前記温度信号と前記基準信号の
差に逆比例し、前記加え合わせ要素557,57
2は前記暖機修正信号に速度に対して修正された
前記回転むら信号を加え合わせる動作を更に行
い、前記第3の信号と前記基準信号は前記回転む
ら修正信号の値を更に増大させて、前記制御器1
000,466から内燃機関へ供給される燃料の
量を増加する燃料供給信号を発生させることを特
徴とする装置。 28 特許請求の範囲の第27項に記載の装置に
おいて、回転むら修正信号の最大値と最小値を制
限して、制御器1000,466により発生され
る燃料供給信号が回転むらバイアス信号Vbによ
り内燃機関の動作限度をこえて変化させられるこ
とを阻止するための要素579―582が設けら
れることを特徴とする装置。 29 特許請求の範囲の第27項に記載の装置に
おいて、少くとも1つの暖機修正信号を発生する
前記要素583は暖機制御回路であり、この暖機
制御回路は、第1の所定温度以下の内燃機関温度
の第1の関数として変化する値を有する第1の暖
機修正信号を発生する第1の信号発生器623
と、第2の所定温度以下の温度信号の第2の関数
として変化する値を有する第2の暖機修正信号を
発生する第2の信号発生器622,628と、第
1と第2の信号発生器623,622,628に
より発生された信号が前記加え合わせ要素56
7,572を介して前記制御器1000,466
へ送られるのを、負荷センサ587により発生さ
れた負荷信号に応じて制御するスイツチ要素60
8,615,631,636とを備え、このスイ
ツチ要素608―636は前記第1の信号発生器
623により発生された信号を、内燃機関に負荷
がかけられたことを負荷信号が示した時に、前記
制御器1000,466へ送り、および前記第2
の信号発生器622,628により発生された信
号を、負荷がないことを負荷信号が示した時に、
前記制御器1000,466へ送ることを特徴と
する装置。 30 特許請求の範囲の第29項に記載の装置に
おいて、前記第1の所定温度は前記第2の所定温
度と同じ温度であることを特徴とする装置。 31 特許請求の範囲の第29項に記載の装置に
おいて、前記内燃機関は自己と負荷との間に伝動
機構を含み、この伝動機構は内燃機関を負荷へ連
結する少くとも1つの第1の状態と、内燃機関が
負荷から切り離される少くとも1つの第2の状態
を有し、前記負荷センサ587は前記伝動機構の
状態に応答するスイツチ588であることを特徴
とする装置。 32 特許請求の範囲の第29項に記載の装置に
おいて、前記暖機制御回路は、内燃機関へ負荷が
かけられていることを示す負荷信号の開始に応じ
て所定時間だけ負荷時混合気濃厚化信号を発生す
る要素638,589,597,605を含むこ
とを特徴とする装置。 33 特許請求の範囲の第32項に記載の装置に
おいて、前記内燃機関は、アイドリング状態にあ
ることを示すアイドリング信号を発生するセンサ
639を有し、負荷時混合気濃厚化信号を発生す
る前記要素638―605は前記アイドリング信
号の終了に応じて前記負荷時混合気濃厚化信号を
発生するように動作することを特徴とする装置。 34 特許請求の範囲の第29項に記載の装置に
おいて、前記第1の暖機修正信号の値は前記第2
の暖機修正信号の値より大きく、第1の暖機修正
信号に応じて行われる内燃機関へ供給される燃料
の量の変化は、第2の暖機修正信号に応じて行わ
れる内燃機関へ供給される燃料の量の変化よりも
大きいことを特徴とする装置。 35 特許請求の範囲の第34項に記載の装置に
おいて、前記第2の暖機修正信号の極性は前記第
1の暖機修正信号の極性とは異なり、内燃機関へ
供給される燃料の量は、第1の暖機修正信号に応
じて増加させられ、前記第2の暖機修正信号に応
じて減少させられることを特徴とする装置。 36 特許請求の範囲の第9項に記載の装置にお
いて、閉ループ点火タイミング制御回路を有し、
修正信号発生器1006は、基準位相角信号φR
を発生する要素と、1つ以上の位相角信号φiを平
均して平均位相角信号を発生する要素172と、
この平均位相角信号から前記基準位相角信号φR
を引いて誤差信号を発生する減算器174と、そ
れらの誤差信号の和を示す値を有する修正信号を
発生する累算器176とを備えることを特徴とす
る装置。 37 特許請求の範囲の第36項に記載の装置に
おいて、前記位相角発生器96は、φをトルク脈
動波の位相角、Aを定数として、前記瞬時速度信
号に応じて、トルク脈動波ごとの正弦と余弦との
フーリエ係数を示す値を有する値AsinφとAcosφ
を示す関数信号を発生する要素144,146,
150,152,160,162と、前記関数信
号から前記位相角信号を発生する変換器164,
166,168,170とを備えることを特徴と
する装置。 38 特許請求の範囲の第37項に記載の装置に
おいて、前記変換器164―170は、角度φに
比例する値を有する前記位相角信号を発生する要
素168を備え、角度φはarc tan(Asinφ/Acos
φ)に等しいことを特徴とする装置。 39 特許請求の範囲の第38項に記載の装置に
おいて、前記変換器164―170は、値Asinφ
を値Acosφと比較してより小さな値を有する関数
信号を示す分子信号を発生するφ比較器164
と、より小さな値を有する関数信号をより大きな
値を有する関数信号で割つて商信号を発生する割
算器166と、前記商信号の逆正接を示す値を有
する前記位相角信号を前記商信号から発生する要
素168と、前記分子信号に応じて前記逆正接信
号を前記位相角信号へ変換する要素170とを備
え、前記分子信号がAcosφの値よりも小さい
Asinφの値を示す時に位相角信号は φ=arc tan(Asinφ/Acosφ) を示す値φを有し、前記分子信号がAsinφの値よ
り小さいAcosφの値を示す時に位相角信号は φ=π/2−arc tan(Acosφ/Asinφ) を示す値φを有することを特徴とする装置。 40 特許請求の範囲の第37項に記載の装置に
おいて、トルク脈動波はその周期に応じた所定の
出力軸の回転角度範囲にわたつて測定され、関数
信号を発生する前記要素144―162は、出力
軸の回転を検出して前記出力軸の回転角度範囲の
4分の1に等しい出力軸回転増分を示す周期識別
信号を発生する要素144,146と、前記周期
識別信号に応答して出力軸が前記出力軸回転増分
を逐次回転するのに要する時間を示す周期信号
P1,P2,P3,P4を発生する要素150,152
と、前記周期信号P1,P2,P3,P4をNを周期信
号の数として式 Asinφ1/N〔(P1−P3)+(P2−P4)〕 Acosφ1/N〔(P1−P3)−(P2−P4)〕 に従つて加え合わせる加算器160,162とを
備えることを特徴とする装置。 41 特許請求の範囲の第40項に記載の装置に
おいて、前記加算器160,162は、値Asinφ
を有する前記関数信号を貯える第1の蓄積器16
0と、値Acosφを有する関数信号を貯える第2の
蓄積器162と、周期識別信号に応じて前記周期
信号を式 AsinφP1+P2−P3−P4 に従つて前記第1の蓄積器160までゲート制御
する第1のゲート装置(第20図)と、前記周期
識別信号に応じて前記周期信号を式 AcosφP1−P2−P3+P4 に従つて前記第2の蓄積要素162までゲート制
御する第2のゲート装置(第20図)とを備える
ことを特徴とする装置。 42 特許請求の範囲の第12項に記載の装置に
おいて、閉ループ・タイミング最適化制御回路が
設けられ、この回路は、出力軸の所定の回転位置
で燃焼室基準信号θCISを発生する第1のセンサに
して、各燃焼室基準信号θCISは前記燃焼室に関連
させられ、かつ前記各燃焼室内で可燃混合気が燃
焼させられる順序に対して所定の関係を有すると
ともに、少くとも1つの前記燃焼室基準信号θCIS
が少くとも1つの特定の燃焼室を識別するもので
ある第1のセンサと、エンジンの出力軸の瞬時回
転速度の特徴を示す速度信号を発生する第2のセ
ンサ38と、各燃焼室により発生されるトルクの
脈動波に関連する燃焼室基準信号θCISと速度信号
に応じて、各燃焼室に対して1つのタイミング修
正信号を複数個発生する修正信号発生器(第44
図;第50図)にして、前記各タイミング修正信
号は各燃焼室により発生されたトルク脈動波によ
り、前記軸位置基準信号θrに関して所定の角度に
おいて出力軸へ最高回転速度が伝えられるのに必
要とされる内燃機関のタイミング信号のタイミン
グ修正を示すものである修正信号発生器(第44
図;第50図)と、燃焼室基準信号に応じた内燃
機関制御のためのタイミング信号にして、前記制
御器1000の少くとも1つのタイミング関数を
制御するタイミング信号を発生する要素(第49
図)とを備えることを特徴とする装置。 43 特許請求の範囲の第42項に記載の装置に
おいて、前記タイミング信号を発生する要素は、
燃料を供給すべき各燃焼室ごとの出力軸の角度回
転位置を示す前記燃焼室基準信号θCISに応じて噴
射角度信号を発生する要素704と、前記タイミ
ング修正信号に前記噴射角度信号を加え合わせて
修正された噴射角度信号を発生する要素702
と、修正された前記噴射角度信号を各燃焼室ごと
の噴射時刻信号へ変換する要素(第49図)とを
備え、各噴射時刻信号は各燃焼室基準信号の後で
前記修正された噴射角度信号の値に比例する時刻
に発生され、各噴射時刻信号は前記制御器100
0が各燃焼室に対する燃料供給信号を発生する時
刻を制御することを特徴する装置。 44 特許請求の範囲の第43項に記載の装置に
おいて、噴射角度信号を発生する前記要素704
は内燃機関の少くとも1つの他の動作パラメータ
にも応答し、前記噴射角度信号の値は内燃機関の
前記少くとも1つの動作パラメータの関数である
ことを特徴とする装置。 45 特許請求の範囲の第42項に記載の装置に
おいて、内燃機関は点火信号に応じて可燃混合気
に点火する点火プラグを各燃焼室に含み、前記タ
イミング信号を発生する要素は、内燃機関の少く
とも1つの動作パラメータを示す内燃機関センサ
からの信号と前記基準信号とに応じて、点火角信
号にしてその回転角度において各燃焼室内の混合
気を点火させるべき前記基準信号から測られた角
度を示す点火角信号を発生する要素(第50図、
第52図)と、前記タイミング修正信号を前記点
火角信号に加え合わせて修正された点火角信号を
発生する要素942と、前記修正された点火角信
号を前記点火プラグに電圧を印加して各燃焼室内
の可燃混合気に点火する点火信号へ変換する要素
(第51図)とを備え、各点火信号は燃焼室基準
信号の後で前記修正された点火角信号の値に比例
する時刻に発生されることを特徴とする装置。
[Scope of Claims] 1. A combustion chamber, a supply mechanism for supplying a combustible mixture of air and fuel to the combustion chamber, and a supply mechanism for receiving a torque having pulsating wave fluctuations with a period related to the combustion of the combustible mixture. A control device for an internal combustion engine having a rotating output shaft; when the output shaft passes through a rotational position determined corresponding to the combustion chamber during its rotation, it indicates passage of a reference shaft position. a shaft position signal generator 46 that generates a reference shaft position signal θr; a rotation speed detection means that detects the rotation speed of the output shaft and generates an instantaneous speed signal; and a correction signal generator 1006 that detects the rotation speed of the output shaft. Phase signal generating means 84, 86, 88, 68; 96 for generating a phase signal indicating the phase θm;φ of the torque pulsating wave with respect to the reference shaft position signal θr in response to a signal from the detection means;
and means for generating a timing correction signal ε;φc representing a deviation of the phase signal from a desired phase; and a rotational irregularity signal R relating to the magnitude of the torque pulsating wave in response to a signal from the rotational speed detection means. a correction signal generator including a rotational unevenness sensor that generates a rotational unevenness signal R, and means for generating a combustion material supply amount correction signal Vb using the rotational unevenness signal R; a controller 1000 that generates a combustion timing control signal that controls combustion timing in the combustion chamber, and a combustible mixture control signal that controls the combustible mixture supplied to the combustion chamber in response to the fuel supply amount correction signal; An internal combustion engine control device comprising: 2. In the device according to claim 1, the rotational speed detecting means divides the period of the torque pulsating wave into at least four to obtain a divided period,
generating the instantaneous speed signal for each divided period;
An apparatus characterized in that the phase signal generating means generates a phase signal indicating a phase θm;φ of the torque pulsating wave using the instantaneous speed signal over at least one cycle of the torque pulsating wave. 3. In the device according to claim 2, the phase signal generating means differentiates the instantaneous speed signal and generates a rotation angle from the shaft position reference signal θr, which is expressed by the instantaneous speed signal. a differential element 84 that generates, as the phase signal, an angle signal θm indicating a rotation angle that coincides with the occurrence of an inflection point of the curve;
86, 88; means for generating a reference angle signal θ R representative of the rotation angle at which the inflection point is desired to occur for desired operation of the internal combustion engine; and means for comparing the angle signal θ m with the reference angle signal θ R. hand,
an element 36 for generating a timing correction signal ε indicating the difference between the angle signal θm and the reference angle signal θR in each torque pulsation wave. 4. In the apparatus according to claim 3, the rotation speed detection means 1004 is attached to the output shaft and generates a predetermined number of angular increment signals indicating the division period for each predetermined rotation interval. an element 68 for generating an instantaneous angle signal indicative of the instantaneous rotation angle of the output shaft from the shaft position reference signal θr in response to the shaft position reference signal θr and the angular increment signal; An apparatus characterized by comprising elements 80 and 82 that generate instantaneous speed signals indicating the rotational speed of the output shaft for each division period. 5. The device according to claim 4, wherein the element 68 for generating instantaneous angle signals is indicative of the number of angular increment signals received after each shaft position reference signal θr, i.e. the instantaneous angle of rotation of the output shaft. said elements 80, 82 generating instantaneous velocity signals, said elements 80, 82 generating instantaneous velocity signals; a second counter 82 for generating a number indicative of the oscillation signal received between the angular increment signals. 6. The device according to claim 5, wherein the differentiating elements 84, 86, 88; 96 include a subtractor 86 that generates a difference signal indicating the difference between successively generated instantaneous velocity signals; a detector 88 that detects a predetermined change in the value of the successively generated difference signal and generates a stop signal;
8 stores an instantaneous angle signal corresponding to the rotation angle of the output shaft when the predetermined change is detected in response to the stop signal, and the stored instantaneous angle signal is the angle signal θm. device to do. 7. In the apparatus according to claim 2, the phase signal generating means is a phase angle generator 96 that generates a phase angle signal φi indicating the phase of each torque pulsating wave with respect to the shaft position reference signal θr. A device characterized by: 8. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the internal combustion engine is a compression ignition engine, and the combustion timing control signal controls the time of supply of the combustible mixture to the combustion chamber; An apparatus characterized in that the combustible mixture control signal controls a mixture ratio of a combustible mixture supplied to a combustion chamber. 9. The device according to claim 7, wherein the internal combustion engine is an engine that is ignited by spark discharge, and has an ignition element provided in a combustion chamber, and the combustion timing control signal An apparatus characterized by controlling the time of application of voltage to the ignition element for igniting the air-fuel mixture, and controlling the mixture ratio of the combustible air-fuel mixture supplied to the combustion chamber. 10. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the correction signal generator 1006
is a state variable matrix 10 that combines the timing correction signal and the fuel supply correction signal to generate corrected correction signals ΔF,α that vary as a function of combustion timing and combustible mixture air/fuel ratio.
10-1032, wherein the controller 1000 is responsive to the corrected correction signal. 11. In the apparatus according to claim 2, in the correction signal generator 1006, a rotational unevenness sensor 468 compares instantaneous speed signals generated from at least two different torque pulsation waves, and An apparatus characterized in that a difference signal indicative of variations in wave size is generated as a rotational irregularity signal, and a fuel supply correction signal is generated from the difference signal by circuit elements 476, 478. 12. In the device according to claim 2, the internal combustion engine has a plurality of combustion chambers, and the correction signal generator 1006 is configured to include a rotational irregularity sensor 46.
8 compares instantaneous speed signals corresponding to at least two torque pulsation waves generated in different combustion chambers, generates a difference signal representing a variation in the magnitude of the torque pulsation waves as a rotational irregularity signal, and generates a difference signal from the difference signal. Apparatus characterized in that the fuel supply modification signal is generated by circuit elements 476, 478. 13. The device according to claim 11, wherein the internal combustion engine has a plurality of combustion chambers,
The rotational unevenness sensor 468 is a device characterized in that it compares instantaneous speed signals corresponding to torque pulsating waves generated by the same combustion chamber. 14 In the device according to claim 12, the rotational unevenness sensor 468 detects the rotational position of the output shaft and detects the first angular interval a 1 , a 2 of the rotation of the output shaft for each torque pulsation wave. generate a first interval signal indicating a subsequent angular interval A 1 , A 2 of the rotation of the output shaft during which the rotational speed of the output shaft is at its highest according to each crest of the torque pulsation wave. a sensing element 54, 74, 484, 492, 494, 496 generating a second spacing signal indicative of a second angular spacing;
504, and an element 506 that generates a rotational unevenness signal according to the first and second interval signals, and the rotational unevenness signal has a value indicating a difference in magnitude between sequentially generated torque pulsation waves. A device characterized by having: 15. The apparatus of claim 14, wherein the sensing element 54-504 is coupled to an output shaft to generate an angular increment signal representing rotation of the output shaft divided into a plurality of small equal angular increments. angle encoders 74, 76, and elements 56, 6 connected to the output shaft to generate a shaft position reference signal θr at a predetermined angular position of the output shaft for each torque pulsation wave;
0, and a first counter 484 that is reset by the axis position reference signal θr and counts and stores the number of angular increment signals generated after the generation of each axis position reference signal θr; the first counter 484 according to the number stored in the first counter 484;
and a second interval signal.
2,494,496,504, and the first
The interval signal is generated when the number is between two first predetermined numbers, and the second interval signal is generated when the number is between two second predetermined numbers. A device that does this. 16. The device according to claim 15, in which the decoder elements 492, 494, 49
6,504 is an oscillator 494 for generating a first oscillation signal at a predetermined rate, and a first interval signal for generating a number indicative of the time required for the output shaft to rotate the first angular interval. a second counter 492 that counts and stores the first oscillation signal accordingly;
and a variable frequency oscillator 496 that generates a second oscillation signal having a frequency inversely proportional to the number stored in the second counter 492; An apparatus comprising an up counter 504 that counts and stores the number of oscillation signals, and the number stored in the up counter is a normalized signal. 17. In the device according to claim 16, the element 506 for generating the uneven rotation signal
includes a down counter 506 that receives the number generated during the preceding second interval signal and stored in the up counter 504, which down counter is responsive to the subsequently received second interval signal. counting the generated second oscillation signal;
An apparatus characterized in that it generates a signal indicative of a rotational irregularity signal when the second interval signal ends. 18. Device according to claim 17, characterized in that an element 508 is provided for converting the number generated in the down counter 506 into an absolute value at the end of the second interval signal. 19. In the device according to claim 18, an element 510; 536 is provided which converts the absolute value of the number generated by the down counter 506 at the end of the second interval signal into an analog signal. Featured device. 20. The apparatus according to claim 19, in which, in response to two or more uneven rotation signals, an average uneven rotation signal is generated having a value representing the average of at least two previously generated uneven rotation signals. A device characterized in that elements 530, 532, 534, 538 are provided. 21. The device according to claim 20, characterized in that elements 540, 510 are provided for converting the average rotational unevenness signal into an analog signal having a value proportional to the average rotational unevenness signal. . 22. The device according to claim 17, characterized in that an element (FIG. 35) is provided for generating a differential rotational unevenness second signal indicating a difference between two rotational unevenness signals. 23. In the device according to claim 22, the element (FIG. 35) that generates the differential rotational unevenness second signal is generated in the down counter 506 to generate the second interval signal. a shift register 542 for temporarily storing a number indicative of a rotational unevenness signal at the end; and a shift register 542 for temporarily storing a number indicative of a rotational unevenness signal at the end;
The number stored in the down counter 506
and elements 546 and 548 for converting the number representing the differential rotational unevenness second signal into an absolute value. A device featuring: 24. In the device according to claim 12, the closed-loop internal combustion engine rotation unevenness control circuit included in the controller 1000 includes a first signal that generates a first signal indicating the average rotational speed of the output shaft. sensor 4
The rotational unevenness sensor 468, which is equipped with 70 and generates the difference signal, is configured to generate a rotational unevenness signal having a value indicating a difference in the magnitude of the sequentially generated torque pulsating waves, and the control circuit further includes: , an element 472 for multiplying the first signal by the unevenness signal to generate a unevenness signal corrected for speed.
and a summing element 476; 557, 572 for generating a rotational unevenness correction signal by adding a reference signal to the rotational unevenness signal corrected for speed;
an element 478 that integrates the irregular rotation correction signal to generate an irregular rotation bias signal Vb; and a second sensor that generates a second signal indicative of at least one operating parameter other than combustion timing and air-fuel ratio of the internal combustion engine. 586, the controller generates a fuel supply signal in response to the second signal and the rotational unevenness bias signal Vb, and the controller generates a fuel supply signal according to the fuel supply signal modified by the rotational unevenness bias signal Vb, and the controller generates a fuel supply signal in response to the rotational unevenness bias signal Vb. An apparatus for supplying fuel to an internal combustion engine in an amount that maintains the uneven rotation signal at a predetermined value. 25. The device according to claim 24, wherein the third signal is differentiated from the first signal and has a value proportional to the rate of change in speed caused by the change in internal combustion engine speed made by the driver. Element 47 that generates
4 is provided, said adding element 476; 55
7,572 generates a rotational unevenness correction signal that is compensated for the speed change made by the driver by adding the reference signal and the rotational unevenness signal corrected for the speed to the third signal. A device featuring: 26. The device according to claim 25, wherein an element 556, 567' is provided for generating a start correction signal in response to said first signal having a value indicative of an internal combustion engine speed below a predetermined speed; This start correction signal is
The controller 1000, 466 controls the amount of fuel supplied to the internal combustion engine in response to the rotational unevenness correction signal having the constant value during engine startup. A device characterized by increasing the amount. 27. In the device according to claim 26, the second sensor 586 includes a temperature sensor that generates a temperature signal indicating internal combustion engine temperature, and the internal combustion engine rotation unevenness control circuit includes at least one further comprising an element 583 for generating a warm-up correction signal;
This warm-up correction signal is inversely proportional to the difference between the temperature signal and the reference signal when the value of the temperature signal is smaller than the reference signal, and is inversely proportional to the difference between the temperature signal and the reference signal, and is
2 further performs an operation of adding the rotational unevenness signal corrected for speed to the warm-up correction signal, and the third signal and the reference signal further increase the value of the rotational unevenness correction signal, The controller 1
000,466 for generating a fuel supply signal that increases the amount of fuel supplied to the internal combustion engine. 28 In the device according to claim 27, the maximum and minimum values of the uneven rotation correction signal are limited so that the fuel supply signal generated by the controller 1000, 466 is controlled by the internal combustion by the uneven rotation bias signal Vb. A device characterized in that elements 579-582 are provided for preventing the engine from being varied beyond its operating limits. 29. The device according to claim 27, wherein the element 583 for generating at least one warm-up correction signal is a warm-up control circuit, which a first signal generator 623 for generating a first warm-up correction signal having a value that varies as a first function of the internal combustion engine temperature;
and a second signal generator 622, 628 for generating a second warm-up correction signal having a value that varies as a second function of the temperature signal below a second predetermined temperature; The signals generated by the generators 623, 622, 628 are transmitted to the summing element 56.
7,572 to said controller 1000,466
a switch element 60 that controls the output of the
8,615,631,636, the switch elements 608-636 transmit the signal generated by the first signal generator 623 when the load signal indicates that the internal combustion engine is loaded. to the controller 1000, 466, and the second
When the load signal indicates that there is no load, the signals generated by the signal generators 622 and 628 of
A device characterized in that the device sends information to the controller 1000,466. 30. The device according to claim 29, wherein the first predetermined temperature is the same as the second predetermined temperature. 31. The apparatus according to claim 29, wherein the internal combustion engine includes a transmission mechanism between itself and a load, the transmission mechanism being in at least one first state coupling the internal combustion engine to the load. and at least one second state in which the internal combustion engine is disconnected from the load, the load sensor 587 being a switch 588 responsive to the condition of the transmission mechanism. 32. In the device according to claim 29, the warm-up control circuit performs enrichment of the air-fuel mixture under load for a predetermined period of time in response to the start of a load signal indicating that a load is being applied to the internal combustion engine. A device characterized in that it comprises elements 638, 589, 597, 605 for generating signals. 33. The device according to claim 32, wherein the internal combustion engine has a sensor 639 that generates an idling signal indicating that it is in an idling state, and the element that generates a load enrichment signal. A device 638-605 is operable to generate the on-load mixture enrichment signal in response to termination of the idling signal. 34. The device according to claim 29, wherein the value of the first warm-up correction signal is equal to the value of the second warm-up correction signal.
is greater than the value of the warm-up correction signal, and the change in the amount of fuel supplied to the internal combustion engine that is made in response to the first warm-up correction signal is greater than the value of the warm-up correction signal that is made in response to the second warm-up correction signal. A device characterized in that the change in the amount of fuel supplied is greater than the change. 35. The apparatus according to claim 34, wherein the polarity of the second warm-up correction signal is different from the polarity of the first warm-up correction signal, and the amount of fuel supplied to the internal combustion engine is , is increased in response to the first warm-up correction signal and is decreased in response to the second warm-up correction signal. 36. The device according to claim 9, comprising a closed loop ignition timing control circuit,
The correction signal generator 1006 generates a reference phase angle signal φ R
an element 172 that averages one or more phase angle signals φi to generate an average phase angle signal;
From this average phase angle signal, the reference phase angle signal φ R
An apparatus comprising: a subtractor 174 for generating an error signal by subtracting , and an accumulator 176 for generating a correction signal having a value indicative of the sum of the error signals. 37 In the device according to claim 36, the phase angle generator 96 is configured to calculate the angle of each torque pulsation wave according to the instantaneous speed signal, where φ is the phase angle of the torque pulsation wave and A is a constant. The values Asinφ and Acosφ with values indicating the Fourier coefficients of sine and cosine
Elements 144, 146, which generate function signals indicating
150, 152, 160, 162, and a converter 164 for generating the phase angle signal from the function signal.
166, 168, and 170. 38. The apparatus of claim 37, wherein the transducer 164-170 comprises an element 168 for generating the phase angle signal having a value proportional to the angle φ, where the angle φ is arc tan(Asinφ /Acos
φ). 39. The apparatus according to claim 38, wherein the transducers 164-170 have a value Asinφ
A φ comparator 164 that compares Acosφ with the value Acosφ to generate a numerator signal indicating the function signal having the smaller value.
a divider 166 for generating a quotient signal by dividing a function signal having a smaller value by a function signal having a larger value; and an element 170 for converting the arctangent signal into the phase angle signal in accordance with the molecular signal, the molecular signal being smaller than the value of Acosφ.
When the molecular signal indicates a value of Asinφ, the phase angle signal has a value φ indicating φ=arc tan(Asinφ/Acosφ), and when the molecular signal indicates a value of Acosφ smaller than the value of Asinφ, the phase angle signal has a value φ=π/ A device characterized in that it has a value φ representing 2-arc tan(Acosφ/Asinφ). 40 In the device according to claim 37, the torque pulsating wave is measured over a predetermined rotation angle range of the output shaft according to its period, and the elements 144 to 162 generating the function signal are elements 144, 146 for detecting rotation of an output shaft and generating periodic identification signals indicative of output shaft rotational increments equal to one-fourth of the angular range of rotation of the output shaft; a periodic signal indicating the time required for the output shaft to sequentially rotate through the output shaft rotation increments;
Elements 150, 152 that generate P 1 , P 2 , P 3 , P 4
and the periodic signals P 1 , P 2 , P 3 , P 4 are expressed by the formula Asinφ1/N [(P 1 − P 3 )+(P 2 −P 4 )] Acosφ1/N [( P 1 −P 3 )−(P 2 −P 4 )]. 41. In the device according to claim 40, the adders 160, 162 have a value Asinφ
a first accumulator 16 for storing said function signal having
0, and a second accumulator 162 for storing a function signal having the value Acosφ, and the first accumulator 160 stores the periodic signal according to the formula AsinφP 1 +P 2 −P 3 −P 4 in accordance with a period identification signal. a first gate device (FIG. 20) that gates the periodic signal up to the second storage element 162 according to the equation AcosφP 1 −P 2 −P 3 +P 4 in accordance with the period identification signal; A second gate device (FIG. 20) for controlling. 42. The apparatus according to claim 12, wherein a closed-loop timing optimization control circuit is provided, the circuit comprising a first combustion chamber reference signal θ CIS for generating a combustion chamber reference signal θ CIS at a predetermined rotational position of the output shaft. In the sensor, each combustion chamber reference signal θ CIS is associated with the combustion chamber and has a predetermined relationship to the order in which the combustible mixture is combusted in each of the combustion chambers, and Room reference signal θ CIS
a first sensor 38 for generating a speed signal characteristic of the instantaneous rotational speed of the output shaft of the engine; A correction signal generator (No. 44
(Fig. 50), each of the timing correction signals is necessary for the maximum rotational speed to be transmitted to the output shaft at a predetermined angle with respect to the shaft position reference signal θr by the torque pulsation wave generated by each combustion chamber. A correction signal generator (44th
50), and an element (49th element) that generates a timing signal for controlling at least one timing function of the controller 1000 as a timing signal for controlling the internal combustion engine according to the combustion chamber reference signal.
A device characterized by comprising: 43. The device according to claim 42, wherein the element generating the timing signal comprises:
an element 704 for generating an injection angle signal in response to the combustion chamber reference signal θ CIS indicating the angular rotational position of the output shaft for each combustion chamber to be supplied with fuel, and adding the injection angle signal to the timing correction signal; element 702 that generates a jet angle signal modified by
and an element (FIG. 49) for converting the modified injection angle signal into an injection time signal for each combustion chamber, each injection time signal being converted from the modified injection angle signal after each combustion chamber reference signal. each injection time signal is generated at a time proportional to the value of the signal.
0 controls the time at which a fuel supply signal for each combustion chamber is generated. 44. The device according to claim 43, wherein said element 704 for generating an injection angle signal
is also responsive to at least one other operating parameter of the internal combustion engine, and the value of the injection angle signal is a function of the at least one operating parameter of the internal combustion engine. 45. In the device according to claim 42, the internal combustion engine includes a spark plug in each combustion chamber that ignites a combustible mixture in response to an ignition signal, and the element generating the timing signal is a component of the internal combustion engine. in response to a signal from an internal combustion engine sensor indicative of at least one operating parameter and said reference signal, an angle measured from said reference signal at which an ignition angle signal is to be used to ignite the air-fuel mixture in each combustion chamber at that angle of rotation; Elements that generate an ignition angle signal indicative of (Fig. 50,
52), an element 942 for adding the timing modification signal to the firing angle signal to generate a modified firing angle signal, and applying the modified firing angle signal to each spark plug by applying a voltage to the spark plug. an element (FIG. 51) for converting the ignition signal into an ignition signal for igniting the combustible mixture in the combustion chamber, each ignition signal occurring at a time after the combustion chamber reference signal that is proportional to the value of the modified ignition angle signal; A device characterized by:
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