JPH0432219B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0432219B2 JPH0432219B2 JP1190444A JP19044489A JPH0432219B2 JP H0432219 B2 JPH0432219 B2 JP H0432219B2 JP 1190444 A JP1190444 A JP 1190444A JP 19044489 A JP19044489 A JP 19044489A JP H0432219 B2 JPH0432219 B2 JP H0432219B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angular velocity
- deviation
- combustion engine
- internal combustion
- fluctuations
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関の運動状態を検出する方法に
係り、特に内燃機関の燃焼変動を検出する方法に
関する。
係り、特に内燃機関の燃焼変動を検出する方法に
関する。
内燃機関の燃焼状態を検出する方法として排気
ガス中の酸素濃度を検出するものが知られてい
る。この方法を米国特許第3738341号明細書にあ
るよういに排気ガス通路に酸素センサを設け、こ
の酸素センサの出力によつて燃焼状態を検出する
ものである。
ガス中の酸素濃度を検出するものが知られてい
る。この方法を米国特許第3738341号明細書にあ
るよういに排気ガス通路に酸素センサを設け、こ
の酸素センサの出力によつて燃焼状態を検出する
ものである。
ところで上述した方法によれば排気ガスが理論
空燃比状態で燃焼されたかどうかを判別している
ため情報としては正確であるが、排気ガスの流動
遅れ等の遅れがあり速応性に欠けるといつた問題
がある。
空燃比状態で燃焼されたかどうかを判別している
ため情報としては正確であるが、排気ガスの流動
遅れ等の遅れがあり速応性に欠けるといつた問題
がある。
本発明は上述した問題を解決するため、内燃機
関の燃焼変動検出方法として、内燃機関の回転角
速度（ω）を検出し、所定期間当りの回転角速度
の偏差（Δω＝ω1−ω2）と、内燃機関の作動状態
によつて定まる偏差（Δωp）を求め、両偏差
（Δω、Δωp）を対比して燃焼変動を検出するこ
とを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法を提
供するものである。
関の燃焼変動検出方法として、内燃機関の回転角
速度（ω）を検出し、所定期間当りの回転角速度
の偏差（Δω＝ω1−ω2）と、内燃機関の作動状態
によつて定まる偏差（Δωp）を求め、両偏差
（Δω、Δωp）を対比して燃焼変動を検出するこ
とを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法を提
供するものである。
このような方法によれば、実際の回転角速度の
偏差と内燃機関の作動状態によつて定まる偏差を
対比して燃焼変動を検出することができ、正確な
燃焼変動の検出が可能となる。
偏差と内燃機関の作動状態によつて定まる偏差を
対比して燃焼変動を検出することができ、正確な
燃焼変動の検出が可能となる。
以下図面に従い本発明の一実施例を説明する
が、具体的な例として、エンジンの回転変動を検
出して、エンジンの燃焼変動を検出する方法を提
示する。
が、具体的な例として、エンジンの回転変動を検
出して、エンジンの燃焼変動を検出する方法を提
示する。
エンジンは燃焼変動によつて第１図に示したご
とく、クランク軸の角速度ωがサイクルごとに変
動する。この角速度ωの変動は単気筒の場合はク
ランク角360度以降の爆発行程で角速度ωが増大
する。４気筒の場合は、毎サイクルごと爆発が行
われているので、爆発行程の中期で角速度ωが増
大している。この角速度ωの平均値は第２図に
示したごとくエンジン回転数に比例して増大す
る。
とく、クランク軸の角速度ωがサイクルごとに変
動する。この角速度ωの変動は単気筒の場合はク
ランク角360度以降の爆発行程で角速度ωが増大
する。４気筒の場合は、毎サイクルごと爆発が行
われているので、爆発行程の中期で角速度ωが増
大している。この角速度ωの平均値は第２図に
示したごとくエンジン回転数に比例して増大す
る。
この角速度ωの検出方法としては、第３図に示
したごとくエンジンのクランク軸１の突起１０１
と電気的ピツクアツプ２を共動させ、クロツク回
路３で任意の角度だけクランク軸１が回動する時
間を検出し、レジスタ４，５に上記の時間を記憶
する方法がある。クランク軸１が任意の回転角だ
け回動する時間は第２図に示したごとく、回転数
が増大するにつれて減少するので、第１図の角速
度ω1、ω2の分解能を高めるためにはクロツク回
路３のクロツク周波数を高めれば良い。
したごとくエンジンのクランク軸１の突起１０１
と電気的ピツクアツプ２を共動させ、クロツク回
路３で任意の角度だけクランク軸１が回動する時
間を検出し、レジスタ４，５に上記の時間を記憶
する方法がある。クランク軸１が任意の回転角だ
け回動する時間は第２図に示したごとく、回転数
が増大するにつれて減少するので、第１図の角速
度ω1、ω2の分解能を高めるためにはクロツク回
路３のクロツク周波数を高めれば良い。
第３図の構成を用いて第１図の角速度ω1、ω2
に相当する情報を得ることができる。いま、燃焼
が変動しない理想的な状態では、角速度の偏差
Δω＝ω2−ω1は各サイクルごと等しい。燃焼変動
が増大すると、各サイクルごとのΔωが異なつて
くる。そして、エンジン回転数が大きくなるほど
可動部の慣性の影響でΔωは小さくなる。
に相当する情報を得ることができる。いま、燃焼
が変動しない理想的な状態では、角速度の偏差
Δω＝ω2−ω1は各サイクルごと等しい。燃焼変動
が増大すると、各サイクルごとのΔωが異なつて
くる。そして、エンジン回転数が大きくなるほど
可動部の慣性の影響でΔωは小さくなる。
このとき、エンジン回転数が高い場合は、数サ
イクルの間角速度ω1及び角速度ω2を積算するこ
とができる。いま、トルクＴと角速度ωの関係
は、 Ｉdω／dt＝Ｔ−TB ………(1) ここに、Ｉ：エンジンの慣性 Ｔ：エンジンの発生トルク TB：エンジンの負荷トルク ｔ：経過時間 のごとくなる。
イクルの間角速度ω1及び角速度ω2を積算するこ
とができる。いま、トルクＴと角速度ωの関係
は、 Ｉdω／dt＝Ｔ−TB ………(1) ここに、Ｉ：エンジンの慣性 Ｔ：エンジンの発生トルク TB：エンジンの負荷トルク ｔ：経過時間 のごとくなる。
第４図に示したごとく
ω1＝１／Ｉ（Ｔ−TB）×１／4n＋ω2………(2
) ω2A＝ω1−１／ＩTB×１／4n………(3) となり、 （ω1−ω2A）＝（ω2−ω1） ＋TB＋（Ｔ−TB）／Ｉ・１／4n ………(4) となる。したがつて、いま任意のt0時間の間（ω1
−ω2）を積算すると Σ（ω1−ω2）＝to（Ｔ−TB）＋TB／2I………(5
) となり、積算値はＴと等しく回転数の影響を受け
なくなる。
) ω2A＝ω1−１／ＩTB×１／4n………(3) となり、 （ω1−ω2A）＝（ω2−ω1） ＋TB＋（Ｔ−TB）／Ｉ・１／4n ………(4) となる。したがつて、いま任意のt0時間の間（ω1
−ω2）を積算すると Σ（ω1−ω2）＝to（Ｔ−TB）＋TB／2I………(5
) となり、積算値はＴと等しく回転数の影響を受け
なくなる。
であるので、
Σ（ω1−ω2A）＝toＴ／Ｉ１／４………(7)
となる。一方、(3)式で積算するとTBが得られる。
第３図に示したごとく、クランク角が任意の角
度回動する時間を測定してωを求める方式におい
ては、 tω1＝Ｋ／ω1 ………(8) が得られる。したがつて、いま、t0時間tωを積算
すると、 Σtω1＝Ｋ／ω1×t0／Ｉ／ｎ ＝Kto／ω1・ｎ ＝Ktoω／―／ω＋Δω1 ＝Kto（１−Δω／ω） ………(9) したがつて、 Σ（tω2−tω1）＝KtoΔω2＋Δω1／ω………(10
) となる。さらに、 ω2−ω1＝（Δω2＋Δω1） ＝ω／―／KtoΣ（tω1−tω2） ………(11) となるので、tωを任意のt0時間積分し、を乗算
することによつて、ω2−ω1が得られる。さらに、 Ｔ＝（ω2−ω1）×ｎ×KB ＝ω／―2／Kto・Σ（tω1−tω2）………(12) となる。すなわち、tωを任意のto時間積分し、
ω2を乗算することによつて、トルクに関する情
報が得られる。
度回動する時間を測定してωを求める方式におい
ては、 tω1＝Ｋ／ω1 ………(8) が得られる。したがつて、いま、t0時間tωを積算
すると、 Σtω1＝Ｋ／ω1×t0／Ｉ／ｎ ＝Kto／ω1・ｎ ＝Ktoω／―／ω＋Δω1 ＝Kto（１−Δω／ω） ………(9) したがつて、 Σ（tω2−tω1）＝KtoΔω2＋Δω1／ω………(10
) となる。さらに、 ω2−ω1＝（Δω2＋Δω1） ＝ω／―／KtoΣ（tω1−tω2） ………(11) となるので、tωを任意のt0時間積分し、を乗算
することによつて、ω2−ω1が得られる。さらに、 Ｔ＝（ω2−ω1）×ｎ×KB ＝ω／―2／Kto・Σ（tω1−tω2）………(12) となる。すなわち、tωを任意のto時間積分し、
ω2を乗算することによつて、トルクに関する情
報が得られる。
したがつて、トルクの変動すなわち角速度の変
動から燃焼変動を検出することが可能となる。
動から燃焼変動を検出することが可能となる。
第５図は、加速時の角速度の偏差Δωの変化を
示したものである。また、第６図は回転数が高い
場合のΔωの変化を示したものである。ここで、
近似的には Δω＝ＫＴ／Ｉ×１／ｎ………（13） ここに、Ｋ：常数 ｎ：エンジン回転数 Ｉ：回転部の慣性 Ｔ：トルク で表わされる。したがつて、トルクＴがΔTだけ
変化すると角速度の偏差Δω1＝ω2−ω1、Δω2＝
ω2A−ω1Aの関係は、 Δω1−Δω2＝ＫT1−T2／Ｉ１／ｎ ………（14） となり、 （Δω1−Δω2）＝KΔT ………（15） ここに、：ωの平均値 となる。
示したものである。また、第６図は回転数が高い
場合のΔωの変化を示したものである。ここで、
近似的には Δω＝ＫＴ／Ｉ×１／ｎ………（13） ここに、Ｋ：常数 ｎ：エンジン回転数 Ｉ：回転部の慣性 Ｔ：トルク で表わされる。したがつて、トルクＴがΔTだけ
変化すると角速度の偏差Δω1＝ω2−ω1、Δω2＝
ω2A−ω1Aの関係は、 Δω1−Δω2＝ＫT1−T2／Ｉ１／ｎ ………（14） となり、 （Δω1−Δω2）＝KΔT ………（15） ここに、：ωの平均値 となる。
いま、第７図に示したごとく絞り弁開度が時間
的に変化する場合は、発生トルクＴもそれに対応
して変化し、また角速度の偏差ΔωもＴの変化に
応じて変化する。したがつて、角速度の偏差Δω
の情報のみでは燃焼変動によつて角速度の偏差
Δωが変動しているのか、絞り弁開度の変化に応
じて角速度の偏差Δωが変動しているのか識別す
ることができないという問題もあることが判明し
た。本発明では以下に述べる手段によつてこの判
別を図つた。
的に変化する場合は、発生トルクＴもそれに対応
して変化し、また角速度の偏差ΔωもＴの変化に
応じて変化する。したがつて、角速度の偏差Δω
の情報のみでは燃焼変動によつて角速度の偏差
Δωが変動しているのか、絞り弁開度の変化に応
じて角速度の偏差Δωが変動しているのか識別す
ることができないという問題もあることが判明し
た。本発明では以下に述べる手段によつてこの判
別を図つた。
すなわち、この判別方法においては、実際の角
速度の偏差Δωと仮想の角速度の偏差ΔωPを比較
して燃焼変動分のみを取り出すものである。すな
わち、絞り弁開度、あるいは空気量、吸気圧力な
どの情報をコンピユータに入力し、絞り弁開度に
対して当該エンジンが発生すべきトルクＴを演算
し、ここれをもとに仮想の角速度の偏差ΔωPを算
出し、これを実測値の角速度の偏差Δωと対比す
るものである。したがつて、Δω−ΔωPが燃焼変
動分となる。このようにして真の燃焼変動分を摘
出することができる。第８図に示したごとく、仮
想の角速度の偏差ΔωPと実測の角速度の偏差Δω
の差は絞り弁開度の影響を受けずトルク変動ΔT
を示す。いまＸ＝Δω−ΔωPとすると、燃焼変動
に基づくトルク変動がない場合はＸ＝０である。
しかるに、仮想の角速度の偏差ΔωPを小さく見積
つている場合は常時Ｘ＞０となる。また、仮想の
角速度の偏差ΔωPを大きく見積つている場合は常
時Ｘ＜０となる。この場合は、ある時間のＸの平
均値を求め、Ｘ−をトルク変動値とすること
ができる。このようにして、空気量が時時刻々変
化する過渡状態においても燃焼変動に関する情報
を正確に把握することができるのはマイクロコン
ピユータ制御の大きな利点である。Ｘ−が大き
い場合は、制御ベクトル（空燃比、点火時期な
ど）の制御に不具合が生じているか、エンジン自
体に不具合が生じているかである。したがつて、
Ｘ−の情報から制御ベクトルを修正する動作を
行う。Ｘ−が大きい場合は、例えば空燃比が大
きすぎる場合であるので、空燃比制御機器を修正
する。ある程度の修正を行つてもＸ−が小さく
ならない場合は、エンジン自体の不具合であるの
で外部に警報を出す。上記の修正、判定、警報動
作はマイクロコンピユータで行うことができる。
速度の偏差Δωと仮想の角速度の偏差ΔωPを比較
して燃焼変動分のみを取り出すものである。すな
わち、絞り弁開度、あるいは空気量、吸気圧力な
どの情報をコンピユータに入力し、絞り弁開度に
対して当該エンジンが発生すべきトルクＴを演算
し、ここれをもとに仮想の角速度の偏差ΔωPを算
出し、これを実測値の角速度の偏差Δωと対比す
るものである。したがつて、Δω−ΔωPが燃焼変
動分となる。このようにして真の燃焼変動分を摘
出することができる。第８図に示したごとく、仮
想の角速度の偏差ΔωPと実測の角速度の偏差Δω
の差は絞り弁開度の影響を受けずトルク変動ΔT
を示す。いまＸ＝Δω−ΔωPとすると、燃焼変動
に基づくトルク変動がない場合はＸ＝０である。
しかるに、仮想の角速度の偏差ΔωPを小さく見積
つている場合は常時Ｘ＞０となる。また、仮想の
角速度の偏差ΔωPを大きく見積つている場合は常
時Ｘ＜０となる。この場合は、ある時間のＸの平
均値を求め、Ｘ−をトルク変動値とすること
ができる。このようにして、空気量が時時刻々変
化する過渡状態においても燃焼変動に関する情報
を正確に把握することができるのはマイクロコン
ピユータ制御の大きな利点である。Ｘ−が大き
い場合は、制御ベクトル（空燃比、点火時期な
ど）の制御に不具合が生じているか、エンジン自
体に不具合が生じているかである。したがつて、
Ｘ−の情報から制御ベクトルを修正する動作を
行う。Ｘ−が大きい場合は、例えば空燃比が大
きすぎる場合であるので、空燃比制御機器を修正
する。ある程度の修正を行つてもＸ−が小さく
ならない場合は、エンジン自体の不具合であるの
で外部に警報を出す。上記の修正、判定、警報動
作はマイクロコンピユータで行うことができる。
〔発明の効果〕
以上述べた通り、本発明によれば実際の回転角
速度の偏差と内燃機関の作動状態によつて定まる
偏差を対比して燃焼変動を検出することにより正
確な燃焼変動の検出が可能となり、速応性の優れ
た検出方法が得られるものである。
速度の偏差と内燃機関の作動状態によつて定まる
偏差を対比して燃焼変動を検出することにより正
確な燃焼変動の検出が可能となり、速応性の優れ
た検出方法が得られるものである。
第１図はクランク角と角速度の関係図、第２図
は回転数と平均角速度の関係図、第３図は回転数
検出装置のブロツク図、第４図は角速度の関係を
示す図、第５図及び第６図は時間と角速度の関係
図、第７図は時間と絞弁開度、トルク、角速度の
偏差の関係図、第８図は時間と絞弁開度、角速度
の偏差の実測値、仮想値及びこの偏差の関係図で
ある。 １……クランク軸、２……電気的ピツクアツ
プ、３……クロツク回路、４，５……レジスタ、
１０１……突起。
は回転数と平均角速度の関係図、第３図は回転数
検出装置のブロツク図、第４図は角速度の関係を
示す図、第５図及び第６図は時間と角速度の関係
図、第７図は時間と絞弁開度、トルク、角速度の
偏差の関係図、第８図は時間と絞弁開度、角速度
の偏差の実測値、仮想値及びこの偏差の関係図で
ある。 １……クランク軸、２……電気的ピツクアツ
プ、３……クロツク回路、４，５……レジスタ、
１０１……突起。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の燃焼変動検出方法において、前記
内燃機関の回転角速度（ω）を検出し、所定期間
当りの回転角速度の偏差（Δω＝ω1−ω2）と、前
記内燃機関の作動状態によつて定まる物理量の偏
差（Δωp）を求め、前記両偏差（Δω、Δωp）を
対比して燃焼変動を検出することを特徴とするこ
とを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載したものにおい
て、前記物理量が絞り弁開度、吸入空気量あるい
は吸気圧力のうちの少なくとも一つを含むもので
あることを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方
法。 ３ 特許請求の範囲第１項乃至第２項に記載した
ものにおいて、前記所定期間当りの回転角速度の
偏差が、所定のクランク角度当りの回転角速度の
偏差であることを特徴とする内燃機関の燃変動検
出方法。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第２項に記載した
ものにおいて、前記所定期間当りの回転角速度の
偏差が所定時間当りの回転角速度の偏差であるこ
とを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19044489A JPH02146245A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19044489A JPH02146245A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8825079A Division JPS5614836A (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Controlling device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146245A JPH02146245A (ja) | 1990-06-05 |
| JPH0432219B2 true JPH0432219B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=16258238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19044489A Granted JPH02146245A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02146245A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4880411B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-02-22 | 三ツ星ベルト株式会社 | クランク軸の回転変動評価装置・回転変動評価方法・回転変動評価プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2507138C2 (de) * | 1975-02-19 | 1984-08-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung einer die Annäherung an eine vorgegebene Magerlaufgrenze angebenden Meßgröße beim Betrieb einer Brennkraftmaschine |
| GB2024462B (en) * | 1978-05-08 | 1983-03-30 | Bendix Corp | Integrated closed loop engine control system |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP19044489A patent/JPH02146245A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02146245A (ja) | 1990-06-05 |
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