JPH0270961A - エンジンの図示平均有効圧演算装置 - Google Patents
エンジンの図示平均有効圧演算装置Info
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- JPH0270961A JPH0270961A JP22287588A JP22287588A JPH0270961A JP H0270961 A JPH0270961 A JP H0270961A JP 22287588 A JP22287588 A JP 22287588A JP 22287588 A JP22287588 A JP 22287588A JP H0270961 A JPH0270961 A JP H0270961A
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- JP
- Japan
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- engine
- cylinder internal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車等エンジンの図示平均有効圧演算装置
に係り、詳しくは、図示平均有効圧の演算方法を単純化
し、その演算時間を短縮する装置に関する。
に係り、詳しくは、図示平均有効圧の演算方法を単純化
し、その演算時間を短縮する装置に関する。
（従来の技術）
近時、エンジンの各種電子制御技術が急速に発展し普及
しはじめている。このような回転動力機関の電子制御で
はトルク制御が重要な位置を占める場合が少なくない。
しはじめている。このような回転動力機関の電子制御で
はトルク制御が重要な位置を占める場合が少なくない。
すなわち、トルクは回転駆動系の制御を行う際の最も基
本的かつ重要なパラメータの１つであり、トルクと回転
数の情報を得るとそれらの積が馬力に比例するので動力
の発生状態および伝達状態を把握することが可能になる
。
本的かつ重要なパラメータの１つであり、トルクと回転
数の情報を得るとそれらの積が馬力に比例するので動力
の発生状態および伝達状態を把握することが可能になる
。
従来のこの種のエンジンの図示平均有効圧演算装置とし
ては、例えば、ｒｃＢ−２１０エンジンＰｉメータＪ
（＠小野側層、１９８７年９月発行）に記載のものが
ある。この装置では第５図に示すような気筒のモデルを
設定し、２１はピストン、２２はコンロッド、２３はク
ランクシャフトをそれぞれ示している。第５図において
、ストローク長をＳ、コンロンド長を２とした場合にピ
ストン２１からコンロッド２２を介してクランクシャフ
ト２３に伝達される回転駆動力、すなわち、シリンダ内
における図示平均有効圧Ｐｉを演算しようとするもので
ある。具体的には第６図に示すように一行程をＡ〜Ｄに
分割して次式■〜■に従って図示平均有効圧Ｐｉを専用
のコンピュータで演算している。
ては、例えば、ｒｃＢ−２１０エンジンＰｉメータＪ
（＠小野側層、１９８７年９月発行）に記載のものが
ある。この装置では第５図に示すような気筒のモデルを
設定し、２１はピストン、２２はコンロッド、２３はク
ランクシャフトをそれぞれ示している。第５図において
、ストローク長をＳ、コンロンド長を２とした場合にピ
ストン２１からコンロッド２２を介してクランクシャフ
ト２３に伝達される回転駆動力、すなわち、シリンダ内
における図示平均有効圧Ｐｉを演算しようとするもので
ある。具体的には第６図に示すように一行程をＡ〜Ｄに
分割して次式■〜■に従って図示平均有効圧Ｐｉを専用
のコンピュータで演算している。
ここで、
ΔＸ（θ）＝Ｘ（θ）−Ｘ（θ＋２）・・・・・・■ま
た、Ｘ （θ）は、ストローク長Ｓ１コンロツド長ｌ、
オフセット値Δγにより次式〇に従って演算される。
た、Ｘ （θ）は、ストローク長Ｓ１コンロツド長ｌ、
オフセット値Δγにより次式〇に従って演算される。
ΔＸ（θ）は、ストローク長Ｓ１コンロ・ノド長ｌ、オ
フセット値γが入力された時に２度毎に演算される。
フセット値γが入力された時に２度毎に演算される。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような従来のエンジンの図示平均有
効圧演算装置にあっては、クランク角２度毎に前記の演
算方法によって図示平均を勤王Ｐｉを演算する構成とな
っていたため、演算に時間を要し、専用のコンピュータ
が必要となり、エンジン制御用のコンピュータでは演算
できないという問題点があった。また、専用のコンピュ
ータの設置はコスト高につながる。
効圧演算装置にあっては、クランク角２度毎に前記の演
算方法によって図示平均を勤王Ｐｉを演算する構成とな
っていたため、演算に時間を要し、専用のコンピュータ
が必要となり、エンジン制御用のコンピュータでは演算
できないという問題点があった。また、専用のコンピュ
ータの設置はコスト高につながる。
（発明の目的）
そこで、本発明は、圧縮・爆発行程において圧縮上死点
に対して対称な所定クランク角度の筒内圧力の変化量を
求め、これらの変化量を爆発行程における行程容積の変
化に対応する補正係数で補正して図示平均有効圧を演算
することにより演算方法を単純化して、低コストで実現
するエンジンの図示平均有効圧演算装置を提供すること
を目的としている。
に対して対称な所定クランク角度の筒内圧力の変化量を
求め、これらの変化量を爆発行程における行程容積の変
化に対応する補正係数で補正して図示平均有効圧を演算
することにより演算方法を単純化して、低コストで実現
するエンジンの図示平均有効圧演算装置を提供すること
を目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明によるエンジンの図示平均有効圧演算装置は上記
目的達成のため、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検
出手段と、ニシジンのクランク角を検出するクランク角
検出手段と、エンジンが爆発行程にあるとき、所定クラ
ンク角毎に行程容積の変化に対応する補正係数を設定す
る補正係数設定手段と、圧縮・爆発行程にあるときの筒
内圧力を所定クランク角毎に検出し、圧縮上死点に対し
て対称な所定クランク角度における該筒内圧力の変化量
を求め、これらの変化量を前記補正係数で補正して図示
平均有効圧を演算する演算手段と、を備えている。
目的達成のため、エンジンの筒内圧力を検出する圧力検
出手段と、ニシジンのクランク角を検出するクランク角
検出手段と、エンジンが爆発行程にあるとき、所定クラ
ンク角毎に行程容積の変化に対応する補正係数を設定す
る補正係数設定手段と、圧縮・爆発行程にあるときの筒
内圧力を所定クランク角毎に検出し、圧縮上死点に対し
て対称な所定クランク角度における該筒内圧力の変化量
を求め、これらの変化量を前記補正係数で補正して図示
平均有効圧を演算する演算手段と、を備えている。
（作用）
本発明では、圧縮・爆発行程の所定クランク角毎に筒低
圧力が検出され、圧縮上死点に対して対称なりランク角
度における該クランク角の変化量が爆発行程にあるとき
の行程容積の変化に対応する補正係数で補正されて図示
平均有効圧が演算される。
圧力が検出され、圧縮上死点に対して対称なりランク角
度における該クランク角の変化量が爆発行程にあるとき
の行程容積の変化に対応する補正係数で補正されて図示
平均有効圧が演算される。
したがって、図示平均有効圧の演算方法が単純化され、
その演算時間が大幅に短縮される。
その演算時間が大幅に短縮される。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１〜４図は本発明に係るエンジンの図示平均有効圧演
算装置の一実施例を示す図である。
算装置の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第１図は図示平均有効圧演算装
置の全体構成を示すブロック図である。
置の全体構成を示すブロック図である。
第１図において、ｌは図示平均有効圧演算装置であり、
図示平均有効圧演算装置ｌはシリンダ内圧センサ（圧力
検出手段）２、クランク角センサ（クランク角検出手段
）３、シリンダ内圧検出回路４、係数演算回路（補正係
数設定手段）５、偏差演算回路６および総和回路７から
構成される装第２図は本装置をエンジンに適用する場合
にセンサの取付は位置を示す図である。第２図において
、１１はエンジンであり、エンジン１１はシリンダ１２
内にピストン１３を摺動自在に収納し、ピストン１３の
上下動が回転駆動力としてコンロッド１４を介してクラ
ンクシャフト１５に伝達される。エンジン１１は吸気行
程においてインテークマニホールド１６から吸気弁１７
を通して混合気をシリンダ１２内に吸気し、圧縮行程に
おいてピストン１３が圧縮上死点ＴＤＣ前の所定クラン
ク角度ＢＴＤＣとなったときに点火プラグ１８を点火し
て爆発・腫脹行程に移行する。このときシリンダ１２内
における燃焼圧力がピストン１３を押し下げてクランク
シャフト１５に回転駆動力を伝達する。その後、ピスト
ン１３が上昇し排気行程に移行してシリンダ１２内の排
気ガスを排気弁（図示路）から排気管（図示路）に排気
して一行程を終了する。
図示平均有効圧演算装置ｌはシリンダ内圧センサ（圧力
検出手段）２、クランク角センサ（クランク角検出手段
）３、シリンダ内圧検出回路４、係数演算回路（補正係
数設定手段）５、偏差演算回路６および総和回路７から
構成される装第２図は本装置をエンジンに適用する場合
にセンサの取付は位置を示す図である。第２図において
、１１はエンジンであり、エンジン１１はシリンダ１２
内にピストン１３を摺動自在に収納し、ピストン１３の
上下動が回転駆動力としてコンロッド１４を介してクラ
ンクシャフト１５に伝達される。エンジン１１は吸気行
程においてインテークマニホールド１６から吸気弁１７
を通して混合気をシリンダ１２内に吸気し、圧縮行程に
おいてピストン１３が圧縮上死点ＴＤＣ前の所定クラン
ク角度ＢＴＤＣとなったときに点火プラグ１８を点火し
て爆発・腫脹行程に移行する。このときシリンダ１２内
における燃焼圧力がピストン１３を押し下げてクランク
シャフト１５に回転駆動力を伝達する。その後、ピスト
ン１３が上昇し排気行程に移行してシリンダ１２内の排
気ガスを排気弁（図示路）から排気管（図示路）に排気
して一行程を終了する。
再び第１図に戻って、シリンダ内圧センサ２は第２図に
示すようにエンジン１１のシリンダ部１２に取り付けら
れており、シリンダ内圧センサ２は気筒内の燃焼圧力（
以下、筒内圧力という）を圧電素子によって電気信号に
変換し、この電気信号をシリンダ内圧検出回路４に出力
する。クランク角センサ３は第２図に示すようにクラン
クシャフト１５の位置（クランク角）を検出するように
取り付けられており、クランク角センサ３は爆発間隔（
６気筒エンジンではクランク角で１２０” 、４気筒エ
ンジンでは１８０” ）毎に各気筒の圧縮上死点（ＴＤ
Ｃ）前の所定位置、例えばＢ Ｔ Ｄ Ｃ７０°で（Ｈ
）レベルのパルスとなる基準信号ＲＥＦを出力するとと
もに、クランク角の単位角度（例えば、２°）毎に（Ｈ
）レベルのパルスとなる単位信号ＰＯ３をシリンダ内圧
検出回路４および係数演算回路５に出力する。
示すようにエンジン１１のシリンダ部１２に取り付けら
れており、シリンダ内圧センサ２は気筒内の燃焼圧力（
以下、筒内圧力という）を圧電素子によって電気信号に
変換し、この電気信号をシリンダ内圧検出回路４に出力
する。クランク角センサ３は第２図に示すようにクラン
クシャフト１５の位置（クランク角）を検出するように
取り付けられており、クランク角センサ３は爆発間隔（
６気筒エンジンではクランク角で１２０” 、４気筒エ
ンジンでは１８０” ）毎に各気筒の圧縮上死点（ＴＤ
Ｃ）前の所定位置、例えばＢ Ｔ Ｄ Ｃ７０°で（Ｈ
）レベルのパルスとなる基準信号ＲＥＦを出力するとと
もに、クランク角の単位角度（例えば、２°）毎に（Ｈ
）レベルのパルスとなる単位信号ＰＯ３をシリンダ内圧
検出回路４および係数演算回路５に出力する。
上記シリンダ内圧検出回路４、偏差演算回路６および総
和回路７は演算手段８としての機能を有し、マイクロコ
ンピュータにより構成される。シリンダ内圧検出回路４
は所定クランク角毎（例えば、３０° ＣＡ）に筒内圧
力を検出し、その検出信号Ｐｃｏｍｂ −ｉ 、 Ｐｃ
ｏｍｐ−ｉを偏差演算回路に出力する。係数演算回路５
は圧縮上死点ＴＤＣに対して対称となるクランク角度に
おける筒内圧力を補正する補正係数ｆ （ｉ）を演算し
て偏差演算回路６に出力する。偏差演算回路６は検出信
号Ｐ ｃｏｍｂ・ｉ 、 Ｐｃｏｍｐ−ｉ と補正係数
ｆ （ｉ）に基づいて所定クランク角毎に筒内圧力の偏
差を演算し、その演算結果を総和回路７に出力する。総
和回路７は偏差演算回路６から人力される演算結果の所
定クランク角区間の総和をそのときの図示平均有効圧（
トルク）Ｐｉとして演算する。
和回路７は演算手段８としての機能を有し、マイクロコ
ンピュータにより構成される。シリンダ内圧検出回路４
は所定クランク角毎（例えば、３０° ＣＡ）に筒内圧
力を検出し、その検出信号Ｐｃｏｍｂ −ｉ 、 Ｐｃ
ｏｍｐ−ｉを偏差演算回路に出力する。係数演算回路５
は圧縮上死点ＴＤＣに対して対称となるクランク角度に
おける筒内圧力を補正する補正係数ｆ （ｉ）を演算し
て偏差演算回路６に出力する。偏差演算回路６は検出信
号Ｐ ｃｏｍｂ・ｉ 、 Ｐｃｏｍｐ−ｉ と補正係数
ｆ （ｉ）に基づいて所定クランク角毎に筒内圧力の偏
差を演算し、その演算結果を総和回路７に出力する。総
和回路７は偏差演算回路６から人力される演算結果の所
定クランク角区間の総和をそのときの図示平均有効圧（
トルク）Ｐｉとして演算する。
次に、作用を説明する。
本実施例では、第３図に示すように圧縮上死点ＴＤＣを
中心（０°）としてクランク角３０°毎に爆発行程（０
°〜１８０ ”）の筒内圧ＰＣＯｌｌｂ−１と圧縮行程
（０°〜−１８０°）の筒内圧力Ｐ ｃｏｍｐ −ｉが
シリンダ内圧検出回路４で検出されるとともに、圧縮上
死点ＴＤＣに対して対称となるクランク角度の筒内圧力
を補正する補正係数ｆ （ｔ） （ｉ ＝ Ｑ。
中心（０°）としてクランク角３０°毎に爆発行程（０
°〜１８０ ”）の筒内圧ＰＣＯｌｌｂ−１と圧縮行程
（０°〜−１８０°）の筒内圧力Ｐ ｃｏｍｐ −ｉが
シリンダ内圧検出回路４で検出されるとともに、圧縮上
死点ＴＤＣに対して対称となるクランク角度の筒内圧力
を補正する補正係数ｆ （ｔ） （ｉ ＝ Ｑ。
３０°、６０° ・・・・・・１８０°）が係数演算回
路５で演算される。偏差演算回路６ではＰｃｏｍｂ−ｉ
ｓ Ｐｃ。
路５で演算される。偏差演算回路６ではＰｃｏｍｂ−ｉ
ｓ Ｐｃ。
ｍｐ−ｉおよび［（ｉ）に基づいてクランク角３０°毎
の偏差（（Ｐｃｏｍｂ−ｉ 、 Ｐｃｏｍｐ−ｉ ）
Ｘ ｆ （ｉ） ）が演算され、総和回路７では次式■
に従って図示平均有効Ｐｉが演算される。
の偏差（（Ｐｃｏｍｂ−ｉ 、 Ｐｃｏｍｐ−ｉ ）
Ｘ ｆ （ｉ） ）が演算され、総和回路７では次式■
に従って図示平均有効Ｐｉが演算される。
＝ （Ｐｃｏｍｂ・ｏ −Ｐｃｏｍｐ・＠ ）
Ｘ ｆ （０）＋ （Ｐｃｏｍｂ 、。−ｐｃＯ
ｍｐ’−３０） Ｘ ｆ （３０）＋ （Ｐｃｏｍｂ
・ｈａ −Ｐｃｏｍｐ−−ｂｏ Ｘ ｆ （６０）
・・−・・・＋ （Ｐｃｏｍｂ−＋ｅｏ −Ｐｃｏ
ｍｐ−−＋ｇｏ） Ｘ ｆ （１８０）第４図は上記
補正係数ｆ （ｉ）とクランク角度との関係を示す図で
あり、ｆ （ｉ）は爆発行程における行程容積の変化に
対応するように演算され、設定されており、上記３０°
毎に演算される筒内圧力の偏差の精度を従来の２°毎に
行われていた演算の精度と同等にするためのものである
。
Ｘ ｆ （０）＋ （Ｐｃｏｍｂ 、。−ｐｃＯ
ｍｐ’−３０） Ｘ ｆ （３０）＋ （Ｐｃｏｍｂ
・ｈａ −Ｐｃｏｍｐ−−ｂｏ Ｘ ｆ （６０）
・・−・・・＋ （Ｐｃｏｍｂ−＋ｅｏ −Ｐｃｏ
ｍｐ−−＋ｇｏ） Ｘ ｆ （１８０）第４図は上記
補正係数ｆ （ｉ）とクランク角度との関係を示す図で
あり、ｆ （ｉ）は爆発行程における行程容積の変化に
対応するように演算され、設定されており、上記３０°
毎に演算される筒内圧力の偏差の精度を従来の２°毎に
行われていた演算の精度と同等にするためのものである
。
したがって、上記のような演算方法によって図示平均有
効圧Ｐｉを演算するようにすれば、その演算式を単純化
して演算時間を大幅に短縮することができ、特に図示平
均有効圧Ｐｉを演算するた・・・・・・■ ジン制御用コンピュータを用いて演算することが可能と
なり、低コストで実現することができる。
効圧Ｐｉを演算するようにすれば、その演算式を単純化
して演算時間を大幅に短縮することができ、特に図示平
均有効圧Ｐｉを演算するた・・・・・・■ ジン制御用コンピュータを用いて演算することが可能と
なり、低コストで実現することができる。
なお、補正係数ｆ （ｉ）はクランク角度に応じて予め
算出しておき、テーブル値として所定のメモリに記憶さ
せておいても良い。
算出しておき、テーブル値として所定のメモリに記憶さ
せておいても良い。
（効果）
本発明によれば、圧縮・爆発行程における圧縮上死点に
対して対称となる所定クランク角毎の筒内圧力の変化量
を求めるとともに、これらの変化量を爆発行程における
行程容積の変化に対応する補正係数で補正して図示平均
有効圧を演算しているので、図示平均有効圧の演算方法
を単純化でき、その演算時間を大幅に短縮することがで
きる。その結果、従来のエンジン制御用コンピュータに
おける図示平均有効圧の演算が可能となり、低コストで
エンジンの図示平均有効圧演算装置を実現することがで
きる。
対して対称となる所定クランク角毎の筒内圧力の変化量
を求めるとともに、これらの変化量を爆発行程における
行程容積の変化に対応する補正係数で補正して図示平均
有効圧を演算しているので、図示平均有効圧の演算方法
を単純化でき、その演算時間を大幅に短縮することがで
きる。その結果、従来のエンジン制御用コンピュータに
おける図示平均有効圧の演算が可能となり、低コストで
エンジンの図示平均有効圧演算装置を実現することがで
きる。
第１〜４図は本発明に係るエンジンの図示平均有効圧演
算装置の一実施例を示す図であり、第１図はその全体構
成図、第２図はそのセンサの取り付は位置を示す図、第
３図はその演算方法を説明するための筒内圧力とクラン
ク角との関係を示す図、第４図はその補正係数とクラン
ク角との関係を示す図、第５．６図は従来のエンジンの
図示平均有効圧演算装置を示す図であり、第５図はその
エンジントルクを演算するためのエンジンモデルを示す
図、第６図はその演算方法を説明するための図である。 １・・・・・・図示平均有効圧演算装置、２・・・・・
・シリンダ内圧センサ（圧力検出手段）、３・・・・・
・クランク角センサ（クランク角検出手段）、５・・・
・・・係数演算回路（補正係数設定手段）、８・・・・
・・演算手段。
算装置の一実施例を示す図であり、第１図はその全体構
成図、第２図はそのセンサの取り付は位置を示す図、第
３図はその演算方法を説明するための筒内圧力とクラン
ク角との関係を示す図、第４図はその補正係数とクラン
ク角との関係を示す図、第５．６図は従来のエンジンの
図示平均有効圧演算装置を示す図であり、第５図はその
エンジントルクを演算するためのエンジンモデルを示す
図、第６図はその演算方法を説明するための図である。 １・・・・・・図示平均有効圧演算装置、２・・・・・
・シリンダ内圧センサ（圧力検出手段）、３・・・・・
・クランク角センサ（クランク角検出手段）、５・・・
・・・係数演算回路（補正係数設定手段）、８・・・・
・・演算手段。
Claims (1)
- エンジンの筒内圧力を検出する圧力検出手段と、エンジ
ンのクランク角を検出するクランク角検出手段と、エン
ジンが爆発行程にあるとき、所定クランク角毎に行程容
積の変化に対応する補正係数を設定する補正係数設定手
段と、圧縮・爆発行程にあるときの筒内圧力を所定クラ
ンク角毎に検出し、圧縮上死点に対して対称な所定クラ
ンク角度における該筒内圧力の変化量を求め、これらの
変化量を前記補正係数で捕正して図示平均有効圧を演算
する演算手段と、を備えたことを特徴とするエンジンの
図示平均有効圧演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22287588A JPH0270961A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | エンジンの図示平均有効圧演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22287588A JPH0270961A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | エンジンの図示平均有効圧演算装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270961A true JPH0270961A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16789257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22287588A Pending JPH0270961A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | エンジンの図示平均有効圧演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0270961A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101064197B1 (ko) * | 2009-04-16 | 2011-09-14 | 한양대학교 산학협력단 | 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP22287588A patent/JPH0270961A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101064197B1 (ko) * | 2009-04-16 | 2011-09-14 | 한양대학교 산학협력단 | 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법 |
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