JPH04231650A - 内燃機関の回転数の電子測定装置及びこの装置による機関監視方法 - Google Patents
内燃機関の回転数の電子測定装置及びこの装置による機関監視方法Info
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- JPH04231650A JPH04231650A JP3218159A JP21815991A JPH04231650A JP H04231650 A JPH04231650 A JP H04231650A JP 3218159 A JP3218159 A JP 3218159A JP 21815991 A JP21815991 A JP 21815991A JP H04231650 A JPH04231650 A JP H04231650A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,クランク軸と共に回転
する部分にある基準標識及び測定ピツチ標識の通過を検
出するセンサとタイマとに接続されて回転数を計算する
計算機を有する,内燃機関の回転数の電子測定装置に関
する。
する部分にある基準標識及び測定ピツチ標識の通過を検
出するセンサとタイマとに接続されて回転数を計算する
計算機を有する,内燃機関の回転数の電子測定装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】このような装置は,燃料の分配,点火時
点の決定及び機関の他の制御の実施のために使用される
。これらの制御にとつて最も重要な情報は機関の瞬間回
転数についての情報である。ここで回転数とは,機関の
個々の回転中に生ずる角速度又は周速度を意昧する。 この周速度は特に小さい回転質量を持つ内燃機関特にシ
リンダ数の少ない小容積機関において,点火後における
燃焼ガスの膨張及び点火前における燃焼ガスの圧縮のた
め比較的大きく変化し,低い回転数及び高い機関負荷に
おいて変動が量大になる。更に不規則な燃焼又は故意の
失火及び個々の回転中の燃料噴射の場台,数回転にわた
つて回転数変動がおこる。これらの変動は,最初にあげ
た種類の公知の装置では充分精確には求められないので
,所望の実時間制御は行われない。
点の決定及び機関の他の制御の実施のために使用される
。これらの制御にとつて最も重要な情報は機関の瞬間回
転数についての情報である。ここで回転数とは,機関の
個々の回転中に生ずる角速度又は周速度を意昧する。 この周速度は特に小さい回転質量を持つ内燃機関特にシ
リンダ数の少ない小容積機関において,点火後における
燃焼ガスの膨張及び点火前における燃焼ガスの圧縮のた
め比較的大きく変化し,低い回転数及び高い機関負荷に
おいて変動が量大になる。更に不規則な燃焼又は故意の
失火及び個々の回転中の燃料噴射の場台,数回転にわた
つて回転数変動がおこる。これらの変動は,最初にあげ
た種類の公知の装置では充分精確には求められないので
,所望の実時間制御は行われない。
【0003】量初にあげた種類の装置では,回転数測定
のためクランク軸の回転時間又は回転数が検出される。 第1の変形例では,原理的には一定の計算周波数を持つ
計数器が設けられて,回転部分にある基準標識を介して
制御されるか又は読出され,従つて基準標識の反覆時間
を検出する。周速度を求めるため,クランク軸と共に回
転する部分例えば簡単な構造の回転発信器円板にあつて
測定ピツチを形成する周囲標識が設けられ,タイマ装置
を介してゲート時間が規定され,センサの所を通過する
測定ピツチ標識の数がこのゲート時間中に計数され,こ
の数がクランク軸の平均周速度又は角速度に比例してい
るが,周速度の前述した変動を検出できず,評価するこ
ともできない。各回転についての測定値を記憶し,次の
回転についての測定値と比較して,回転数変化を検出す
ることも,ドイツ連邦共和国特許出願公開第34216
40号明細書から公知であり,ここでは回転数変化が検
出されるけれども,この検出は後になつて行われるので
,適時に制御へ介入できない。
のためクランク軸の回転時間又は回転数が検出される。 第1の変形例では,原理的には一定の計算周波数を持つ
計数器が設けられて,回転部分にある基準標識を介して
制御されるか又は読出され,従つて基準標識の反覆時間
を検出する。周速度を求めるため,クランク軸と共に回
転する部分例えば簡単な構造の回転発信器円板にあつて
測定ピツチを形成する周囲標識が設けられ,タイマ装置
を介してゲート時間が規定され,センサの所を通過する
測定ピツチ標識の数がこのゲート時間中に計数され,こ
の数がクランク軸の平均周速度又は角速度に比例してい
るが,周速度の前述した変動を検出できず,評価するこ
ともできない。各回転についての測定値を記憶し,次の
回転についての測定値と比較して,回転数変化を検出す
ることも,ドイツ連邦共和国特許出願公開第34216
40号明細書から公知であり,ここでは回転数変化が検
出されるけれども,この検出は後になつて行われるので
,適時に制御へ介入できない。
【0004】個々の制御標識又は歯について修正表を計
算機に記憶し,個々の標識の通過の際計算機により測定
値に適当な修正信号を作用させ,計算機を介して修正さ
れる信号に従つて,制御円板又は制御歯車が実際に精確
なピツチを持つているかのように,測定を行うことによ
つて,制御円板又は制御歯車のピツチ精度を補償するこ
とは,英国特許出願公告第2198241号明細書から
公知である。円板又は歯車の多量生産の際,一致する修
正値が与えられているので,固定的にプログラミングさ
れた修正表を計算機に設けることができるものと仮定し
ている。
算機に記憶し,個々の標識の通過の際計算機により測定
値に適当な修正信号を作用させ,計算機を介して修正さ
れる信号に従つて,制御円板又は制御歯車が実際に精確
なピツチを持つているかのように,測定を行うことによ
つて,制御円板又は制御歯車のピツチ精度を補償するこ
とは,英国特許出願公告第2198241号明細書から
公知である。円板又は歯車の多量生産の際,一致する修
正値が与えられているので,固定的にプログラミングさ
れた修正表を計算機に設けることができるものと仮定し
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、1回
転内でも,特に制御にとつて危険な回転の個所において
回転数の変化を検出し,電子制御装置を介して内燃機関
の一層精確な制御をその運転状態にも関係して可能にす
る,最初にあげた種類の装置とこの装置による機関監視
方法とを提供することである。
転内でも,特に制御にとつて危険な回転の個所において
回転数の変化を検出し,電子制御装置を介して内燃機関
の一層精確な制御をその運転状態にも関係して可能にす
る,最初にあげた種類の装置とこの装置による機関監視
方法とを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明による装置では,基準標識及び測定ピツチ標識の
通過を検出する別々のセンサが設けられ,測定ピツチ標
識用センサが計数器を制御し, 計数器の計数状態が
タイマ及び基準標識センサを介して制御されて,1回転
中に複数回計算機へ読出し可能であり,計算機が瞬間計
数状態から差形成により瞬間回転速度を計算し,瞬間機
関負荷用センサが計算機に接続され,計算機用に所定の
限界値を持つ判断論理回路が設けられ,機関負荷又は機
関負荷変化が所定の限界値以上である場合計算機が,回
転数又は回転速度の値又は所定の回転角範囲にある回転
速度変化の値を少数の計数状態特に1回転中又は1回転
の一部中に読出される計数状態から計算し,機関負荷が
所定の限界値以下の場合計算機が,複数回転中に読出さ
れる計数状態から回転数を計算する。
本発明による装置では,基準標識及び測定ピツチ標識の
通過を検出する別々のセンサが設けられ,測定ピツチ標
識用センサが計数器を制御し, 計数器の計数状態が
タイマ及び基準標識センサを介して制御されて,1回転
中に複数回計算機へ読出し可能であり,計算機が瞬間計
数状態から差形成により瞬間回転速度を計算し,瞬間機
関負荷用センサが計算機に接続され,計算機用に所定の
限界値を持つ判断論理回路が設けられ,機関負荷又は機
関負荷変化が所定の限界値以上である場合計算機が,回
転数又は回転速度の値又は所定の回転角範囲にある回転
速度変化の値を少数の計数状態特に1回転中又は1回転
の一部中に読出される計数状態から計算し,機関負荷が
所定の限界値以下の場合計算機が,複数回転中に読出さ
れる計数状態から回転数を計算する。
【0007】この装置により機関を監視する方法では,
回転毎に回転速度の複数の部分値を所定の回転角にわた
つて測定値から計算し,これらの計算された値を判断論
理回路による規定に関係して論理結合して,1回転又は
複数回転内の回転速度変化についての情報値を得る。
回転毎に回転速度の複数の部分値を所定の回転角にわた
つて測定値から計算し,これらの計算された値を判断論
理回路による規定に関係して論理結合して,1回転又は
複数回転内の回転速度変化についての情報値を得る。
【0008】
【発明の効果】こうして瞬間速度に比例する測定が行わ
れる。基準標識センサを介する付加的な制御により,ど
んな範囲例えば点火時点からどんな角度離れた所で速度
測定が行われるかを決定でき,その際大体において差形
成しか行われないので,計算機状のモジユールで実現で
きる簡単な計算論理回路しか必要でない。判断論理回路
により,大きい回転数変動の範囲,例えば全負荷での機
関の運転及び機関の大きい負荷変化では,1回転中1回
又は少数回の個別測定から回転数が求められる。なぜな
らばこれらの運転では,負荷により生ずる周速度の変化
は,点火及び圧縮のため不均一性による変化より大きく
,これに反しほぼ不変な平均負荷での連続運転では,後
者の回転数変動を複数回転にわたつて求めて考慮するこ
とができるからである。更に判断論理回路を持つ本発明
の装置によつて,制御の振動を生ずる可能性のある機関
の行過ぎ制御が回避される。更に2つの最後の値の特定
の差以上では短時間検出に切換えると,回転数測定値か
ら直接誘導される信号を介しても判断論理回路を制御す
ることができる。
れる。基準標識センサを介する付加的な制御により,ど
んな範囲例えば点火時点からどんな角度離れた所で速度
測定が行われるかを決定でき,その際大体において差形
成しか行われないので,計算機状のモジユールで実現で
きる簡単な計算論理回路しか必要でない。判断論理回路
により,大きい回転数変動の範囲,例えば全負荷での機
関の運転及び機関の大きい負荷変化では,1回転中1回
又は少数回の個別測定から回転数が求められる。なぜな
らばこれらの運転では,負荷により生ずる周速度の変化
は,点火及び圧縮のため不均一性による変化より大きく
,これに反しほぼ不変な平均負荷での連続運転では,後
者の回転数変動を複数回転にわたつて求めて考慮するこ
とができるからである。更に判断論理回路を持つ本発明
の装置によつて,制御の振動を生ずる可能性のある機関
の行過ぎ制御が回避される。更に2つの最後の値の特定
の差以上では短時間検出に切換えると,回転数測定値か
ら直接誘導される信号を介しても判断論理回路を制御す
ることができる。
【0009】本発明のそれ以上の詳細及び利点は,図面
に示す実施例の以下の説明から明らかになる。
に示す実施例の以下の説明から明らかになる。
【0010】
【実施例】内燃機関のクランク軸又はクランク軸と共に
回転する軸又はクランク軸により駆動される固有の駆動
軸1上に,実施例では2つの測定円板2,3があり,そ
の一方2は少なくとも1つの基準標識4を持ち,他方3
は測定ピツチ5を形成する標識を持つている。基準標識
4及び測定ピツチ5は,それぞれ少なくとも1つのセン
サ6及び7により走査可能で,この走査は公知のように
光電,磁気,誘導,容量又は静電走査原理に従つて行う
ことができ,基準標識4又は測定ピツチ5の個別増分の
通過の際,対応するセンサ6又は7にそれぞれ電気信号
が発生される。基準標識4は,例えば内燃機関のピスト
ンの上死点において,センサ6に通過信号を発生する。 すべてのピストンの上死点に対して同じような標識を設
けることができる。
回転する軸又はクランク軸により駆動される固有の駆動
軸1上に,実施例では2つの測定円板2,3があり,そ
の一方2は少なくとも1つの基準標識4を持ち,他方3
は測定ピツチ5を形成する標識を持つている。基準標識
4及び測定ピツチ5は,それぞれ少なくとも1つのセン
サ6及び7により走査可能で,この走査は公知のように
光電,磁気,誘導,容量又は静電走査原理に従つて行う
ことができ,基準標識4又は測定ピツチ5の個別増分の
通過の際,対応するセンサ6又は7にそれぞれ電気信号
が発生される。基準標識4は,例えば内燃機関のピスト
ンの上死点において,センサ6に通過信号を発生する。 すべてのピストンの上死点に対して同じような標識を設
けることができる。
【0011】センサ6,7には評価回路8,9が接続さ
れて,特に走査信号がアナログ信号として得られる時,
これらの走査信号を計算機10又は計算器11で処理可
能なデイジタル形式にする。センサ6は評価回路8を介
して直接計算機10に接続され,これに反しセンサ7は
評価回路9を介してデイジタル計数器11を制御し,こ
の計数器11が計算機10に接続されている。
れて,特に走査信号がアナログ信号として得られる時,
これらの走査信号を計算機10又は計算器11で処理可
能なデイジタル形式にする。センサ6は評価回路8を介
して直接計算機10に接続され,これに反しセンサ7は
評価回路9を介してデイジタル計数器11を制御し,こ
の計数器11が計算機10に接続されている。
【0012】計算機10にはタイマ12と負荷センサ1
3が接続され,負荷センサ13には評価回路14及びA
/D変換器15が付属している。負荷センサ13は例え
ば機関の絞り弁の位置又は吸気管の空気流量従つて瞬間
機関負荷を検出でき,A/D変換器15を介して負荷変
化に相当する信号を供給するため,評価回路14におい
て負荷センサ13からの測定信号の差形成を行うことが
できる。タイマ12は任意形タイマとして構成でき,そ
の分割回路は特定のクロツク時間を規定又は予め選択す
るために使用することができる。
3が接続され,負荷センサ13には評価回路14及びA
/D変換器15が付属している。負荷センサ13は例え
ば機関の絞り弁の位置又は吸気管の空気流量従つて瞬間
機関負荷を検出でき,A/D変換器15を介して負荷変
化に相当する信号を供給するため,評価回路14におい
て負荷センサ13からの測定信号の差形成を行うことが
できる。タイマ12は任意形タイマとして構成でき,そ
の分割回路は特定のクロツク時間を規定又は予め選択す
るために使用することができる。
【0013】検出される信号の可能な評価方式を図2に
ついて説明する。クランク軸の1回転中に基準標識4が
センサ6を通過する際,計算機10は上死点OT又は点
火時点への到達を示す信号をセンサ6から受ける。更に
軸1の回転の際センサ7が測定ピツチ5を走査すること
により,連続して測定信号が発生されて,計数器11で
計数される。タイマ12を介して計算機10が駆動され
,その制御プログラムに基いて測定期間A,B,Cを決
定する。図2には上死点OT,下死点UT,及びクラン
ク軸回転中に任意形タイマ12から到来する時間信号T
1,T2・・・T13が示されている。さて計算機10
は,測定期間の始めと終りにのみ計数器11の計数状態
を読出するようにプログラミングでき,従つて例えば上
死点後に生ずる最初の時間信号T1において計数状態を
求めて記憶し,測定期間Aの終りの時点T2に再び計数
状態を求めて,前に記憶されている計数状態を今求めら
れた値から差引き,これにより形成されて部分範囲であ
る測定期間Aにおける周速度に比例する差を記憶するよ
うに,プログラミングされている。引続く測定を測定期
間B及びCにおいて行うことができる。計算機10はタ
イマ12から時間信号を得ると共に,基準標識4及びセ
ンサ6を介して位置信号を得るので,1回転中における
回転数変化従つて測定時点T1等の変化の際も,クラン
ク軸のほほ同じ回転角範囲で速度測定を行うことができ
る。測定期間A,B及びCの部分測定値は計算機10に
記憶されて処理され,設けられている判断論理回路は,
負荷センサ13を介して検出される機関負荷又は変化速
度に関して,場合によつては別の判断基準に基いて,例
えは基準標識4(上死点)がセンサ6を通過する度数の
計数により容易に求められる基本回転数に基くか,又は
測定されて計算される回転数に基いて,計算機10から
出力16を介して機関制御装置及び/又は測定兼表示装
置へ与えられる信号が1回転中の測定値から求められる
か数回転の測定値から平均値として求められるかを決定
する。
ついて説明する。クランク軸の1回転中に基準標識4が
センサ6を通過する際,計算機10は上死点OT又は点
火時点への到達を示す信号をセンサ6から受ける。更に
軸1の回転の際センサ7が測定ピツチ5を走査すること
により,連続して測定信号が発生されて,計数器11で
計数される。タイマ12を介して計算機10が駆動され
,その制御プログラムに基いて測定期間A,B,Cを決
定する。図2には上死点OT,下死点UT,及びクラン
ク軸回転中に任意形タイマ12から到来する時間信号T
1,T2・・・T13が示されている。さて計算機10
は,測定期間の始めと終りにのみ計数器11の計数状態
を読出するようにプログラミングでき,従つて例えば上
死点後に生ずる最初の時間信号T1において計数状態を
求めて記憶し,測定期間Aの終りの時点T2に再び計数
状態を求めて,前に記憶されている計数状態を今求めら
れた値から差引き,これにより形成されて部分範囲であ
る測定期間Aにおける周速度に比例する差を記憶するよ
うに,プログラミングされている。引続く測定を測定期
間B及びCにおいて行うことができる。計算機10はタ
イマ12から時間信号を得ると共に,基準標識4及びセ
ンサ6を介して位置信号を得るので,1回転中における
回転数変化従つて測定時点T1等の変化の際も,クラン
ク軸のほほ同じ回転角範囲で速度測定を行うことができ
る。測定期間A,B及びCの部分測定値は計算機10に
記憶されて処理され,設けられている判断論理回路は,
負荷センサ13を介して検出される機関負荷又は変化速
度に関して,場合によつては別の判断基準に基いて,例
えは基準標識4(上死点)がセンサ6を通過する度数の
計数により容易に求められる基本回転数に基くか,又は
測定されて計算される回転数に基いて,計算機10から
出力16を介して機関制御装置及び/又は測定兼表示装
置へ与えられる信号が1回転中の測定値から求められる
か数回転の測定値から平均値として求められるかを決定
する。
【0014】本発明の範囲内で種々の変形が可能である
。1つの可能性によれば,タイマ12の分割回路を介し
て,所定のクロツク時間を回転数に関係して変化でき,
このクロツク時間はもちろん計算の際考慮される。 更にセンサ6の信号を適当な変換後計数器11の始動信
号及びリセツト信号として使用でき,最後に,基準標識
4及び測定ピツチ5を共通な担体に設け,この担体をセ
ンサ6及び7により2つのトラツクで走査することも直
ちに可能である。
。1つの可能性によれば,タイマ12の分割回路を介し
て,所定のクロツク時間を回転数に関係して変化でき,
このクロツク時間はもちろん計算の際考慮される。 更にセンサ6の信号を適当な変換後計数器11の始動信
号及びリセツト信号として使用でき,最後に,基準標識
4及び測定ピツチ5を共通な担体に設け,この担体をセ
ンサ6及び7により2つのトラツクで走査することも直
ちに可能である。
【図1】本発明による装置のブロツク図である。
【図2】機関の1回転の際読出し点及び他の特性点を記
入した円線図である。
入した円線図である。
1 軸
2,3 測定円板
4 基準標識
5 測定ピツチ標識6,7,1
3 センサ 10 計算機 11 24 12 タイマ
3 センサ 10 計算機 11 24 12 タイマ
Claims (2)
- 【請求項1】 クランク軸と共に回転する部分にある
基準標識及び測定ピツチ標識の通過を検出するセンサと
タイマとに接続されて回転数を計算する計算機を有する
ものにおいて,基準標識(4)及び測定ピツチ標識(5
)の通過を検出する別々のセンサ(6,7)が設けられ
,測定ピツチ標識(5)用センサ(7)が計数器(11
)を制御し, 計数器の計数状態がタイマ(12)及
び基準標識センサ(6)を介して制御されて,1回転中
に複数回計算機(10)へ読出し可能であり,計算機(
10)が瞬間計数状態から差形成により瞬間回転速度を
計算し,瞬間機関負荷用センサ(13)が計算機(10
)に接続され,計算機用に所定の限界値を持つ判断論理
回路が設けられ,機関負荷又は機関負荷変化が所定の限
界値以上である場合計算機(10)が,回転数又は回転
速度の値又は所定の回転角範囲にある回転速度変化の値
を少数の計数状態から計算し,機関負荷が所定の限界値
以下の場合計算機(10)が,複数回転中に読出される
計数状態から回転数を計算することを特徴とする,内燃
機関の回転数の電子測定装置。 - 【請求項2】 1回転毎に回転速度の複数の部分値を
所定の回転角にわたつて測定値から計算し,これらの計
算された値を判断論理回路による規定に関係して論理結
合して,1回転又は複数回転内の回転速度変化について
の情報値を得ることを特徴とする,請求項1に記載の装
置による機関監視方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0113990A AT396406B (de) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | Vorrichtung zur elektronischen messung der drehzahl von verbrennungskraftmaschinen |
| AT1139/90 | 1990-05-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231650A true JPH04231650A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=3507445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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