JPH0461291B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0461291B2 JPH0461291B2 JP58106699A JP10669983A JPH0461291B2 JP H0461291 B2 JPH0461291 B2 JP H0461291B2 JP 58106699 A JP58106699 A JP 58106699A JP 10669983 A JP10669983 A JP 10669983A JP H0461291 B2 JPH0461291 B2 JP H0461291B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotational speed
- engine
- cylinder
- rotation speed
- rotation
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
- G01M15/046—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12 by monitoring revolutions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1015—Engines misfires
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は内燃機関の出力変動を測定する方法に
関するものである。
関するものである。
近年、排気公害防止あるいは省エネルギーの対
策として、エンジンの点火時期や空燃比を最適に
調整するための努力がなされているが、点火時期
や空燃比の適否を検出する一手段としてエンジン
の出力変動を測定することが行なわれている。
策として、エンジンの点火時期や空燃比を最適に
調整するための努力がなされているが、点火時期
や空燃比の適否を検出する一手段としてエンジン
の出力変動を測定することが行なわれている。
この出力変動測定の従来方法としては、特開昭
51−104106、特開昭53−65531、特開昭57−
106834等に記載の方法が知られている。これら従
来の方法はいずれもクランクシヤフト１回転に要
する時間Tiを時系列的に測定し、その各１回転
の平均回転数を逐次に比較し、内燃機関の変動を
求めようとするものである。
51−104106、特開昭53−65531、特開昭57−
106834等に記載の方法が知られている。これら従
来の方法はいずれもクランクシヤフト１回転に要
する時間Tiを時系列的に測定し、その各１回転
の平均回転数を逐次に比較し、内燃機関の変動を
求めようとするものである。
一方、実車における期間の回転数は、舗装路か
悪路かの断面状態の違いによつても影響を受け
る。第１図は車輌を一定速度で走行させ、クラン
クシヤフトの30℃Ａの回転間隔で測定した回転数
の変動変形を示したものであり、それぞれ(1)は台
上の場倍、(2)は舗装路の場合、(3)は悪路の場合の
波形である。ここに１回転は360℃Ａに相当し、
空燃比Ａ／Ｆは14.5に選ばれている。この第１図
からも明らかなように、車輌が一定速度で走行し
ているにもかかわらず、悪路の場合は断面の凹凸
により回転数が大きく変化する。
悪路かの断面状態の違いによつても影響を受け
る。第１図は車輌を一定速度で走行させ、クラン
クシヤフトの30℃Ａの回転間隔で測定した回転数
の変動変形を示したものであり、それぞれ(1)は台
上の場倍、(2)は舗装路の場合、(3)は悪路の場合の
波形である。ここに１回転は360℃Ａに相当し、
空燃比Ａ／Ｆは14.5に選ばれている。この第１図
からも明らかなように、車輌が一定速度で走行し
ているにもかかわらず、悪路の場合は断面の凹凸
により回転数が大きく変化する。
このようにクランクシヤフト１回転に要する時
間Tiで測定した平均回転数は、エンジンの出力
変動以外に断面の凹凸によるエンジンの負荷変動
によつても大きく影響される。したがつて、クラ
ンクシヤフト１回転に要する時間Tiから１回転
ごとの平均回転数を測定して回転数変動、すなわ
ち出力変動を測定する従来方式では、出力変動を
厳密に検出することが困難であるという問題点が
ある。
間Tiで測定した平均回転数は、エンジンの出力
変動以外に断面の凹凸によるエンジンの負荷変動
によつても大きく影響される。したがつて、クラ
ンクシヤフト１回転に要する時間Tiから１回転
ごとの平均回転数を測定して回転数変動、すなわ
ち出力変動を測定する従来方式では、出力変動を
厳密に検出することが困難であるという問題点が
ある。
本発明の目的は、実車走行時において、断面状
態の影響を受けずに、また負荷変動やアクセルペ
ダルの操作すなわち過渡状態においても影響され
ることなく、内燃機関の定常状態、過渡状態のい
ずれの出力変動をも正確に測定できるようにする
ことにある。
態の影響を受けずに、また負荷変動やアクセルペ
ダルの操作すなわち過渡状態においても影響され
ることなく、内燃機関の定常状態、過渡状態のい
ずれの出力変動をも正確に測定できるようにする
ことにある。
本発明においては、内燃機関の回転速度を検出
し、該機関の爆発行程の少なくとも２ケ所の所定
クランク角位置において検出された回転速度Nn、
Noの偏差により回転速度変化量ΔNを演算し、該
回転速度変化量ΔNを前記回転速度が大きくなる
程大きく補正し、該補正された回転速度変化量を
前記機関の出力変動として測定する内燃機関の出
力変動測定方法が提供される。
し、該機関の爆発行程の少なくとも２ケ所の所定
クランク角位置において検出された回転速度Nn、
Noの偏差により回転速度変化量ΔNを演算し、該
回転速度変化量ΔNを前記回転速度が大きくなる
程大きく補正し、該補正された回転速度変化量を
前記機関の出力変動として測定する内燃機関の出
力変動測定方法が提供される。
本発明は、本発明者の得た下記の知見に基づい
ている。
ている。
すなわち、第２図に４サイクル、４気筒エンジ
ンの回転数の経時変化が示される。各気筒は第
１、第３、第４、第２気筒の順に爆発行程を繰り
返しており、第２図中、、、、はそれぞ
れ第１、第２、第３、第４気筒の爆発行程におけ
る回転数変化であることを示す。Ｓ（TDC）は上
死点信号をあらわし、S′はクランクシヤフトの30
℃Ａの回転ごとに出力される回転周期信号をあら
わす。No(1)、Nn(1)、No(2)、Nn(2)はそれぞれ所
定の気筒（この場合は第１気筒）の所定のクラン
クシヤフト回転角における平均回転数をあらわ
し、No(1)等の添字のｎはTDC後の30℃Ａから60
℃Ａまでの平均回転数であることを、またNn(1)
等のｍはTDC後と90℃Ａから120℃Ａまでの平均
回転数であることをあらわし、さらにNo(1)、No
(2)等の(1)、(2)の数字は、それぞれ所定の気筒の第
１回目、第２回目の爆発行程における平均回転数
であることをあらわす。
ンの回転数の経時変化が示される。各気筒は第
１、第３、第４、第２気筒の順に爆発行程を繰り
返しており、第２図中、、、、はそれぞ
れ第１、第２、第３、第４気筒の爆発行程におけ
る回転数変化であることを示す。Ｓ（TDC）は上
死点信号をあらわし、S′はクランクシヤフトの30
℃Ａの回転ごとに出力される回転周期信号をあら
わす。No(1)、Nn(1)、No(2)、Nn(2)はそれぞれ所
定の気筒（この場合は第１気筒）の所定のクラン
クシヤフト回転角における平均回転数をあらわ
し、No(1)等の添字のｎはTDC後の30℃Ａから60
℃Ａまでの平均回転数であることを、またNn(1)
等のｍはTDC後と90℃Ａから120℃Ａまでの平均
回転数であることをあらわし、さらにNo(1)、No
(2)等の(1)、(2)の数字は、それぞれ所定の気筒の第
１回目、第２回目の爆発行程における平均回転数
であることをあらわす。
このようにエンジンの回転数変化をミクロ的に
観察すると、エンジンの回転数変化はアクセル操
作や上記負荷変動に基因する比較的周期の長い回
転数変化に、各気筒の爆発行程で生じる短かい周
期の脈動的な回転数変化が重畳している。エンジ
ンのトルクあるいは気筒内圧力についても同様に
脈動的変化が現われる。
観察すると、エンジンの回転数変化はアクセル操
作や上記負荷変動に基因する比較的周期の長い回
転数変化に、各気筒の爆発行程で生じる短かい周
期の脈動的な回転数変化が重畳している。エンジ
ンのトルクあるいは気筒内圧力についても同様に
脈動的変化が現われる。
この内燃機関の爆発行程にあらわれる上記脈動
的回転数を用いて、所定の気筒の相続く爆発行程
における所定タイミングでの回転数変化量△Ｎを
次式、 △Ｎ＝Nn−No で求める。この回転数変化量△Ｎと平均有効圧力
Piとの関係を第３図、第４図に示す。第３図、第
４図において、横軸は平均有効圧力Pi〔Kg／cm2〕
を、縦軸は回転数変化量△Ｎ〔rpm〕をあらわし、
第３図は1000rpmの場合、第４図は1500rpmの場
合である。第３図、第４図に示されるように、回
転数が変化すれば、Piと△Ｎの関係も変化する。
的回転数を用いて、所定の気筒の相続く爆発行程
における所定タイミングでの回転数変化量△Ｎを
次式、 △Ｎ＝Nn−No で求める。この回転数変化量△Ｎと平均有効圧力
Piとの関係を第３図、第４図に示す。第３図、第
４図において、横軸は平均有効圧力Pi〔Kg／cm2〕
を、縦軸は回転数変化量△Ｎ〔rpm〕をあらわし、
第３図は1000rpmの場合、第４図は1500rpmの場
合である。第３図、第４図に示されるように、回
転数が変化すれば、Piと△Ｎの関係も変化する。
平均有効圧力Piの標準偏差σ（Pi）と回転数変
化量△Ｎの標準偏差σ（△Ｎ）の関係を第５図、
第６図に示す。第５図において横軸は空燃比Ａ／
Ｆを、左側縦軸（白丸印）は平均有効圧力Piの標
準偏差σ（Pi）〔Kg／cm2〕を、右側縦軸（黒四角
印）は回転数変化量△Ｎの標準偏差σ（△Ｎ）
〔rpm〕をあらわす。第５図においては回転数を
1000rpm、トルクを４Kg・ｍとしている。第６図
において横軸はσ（Pi）〔Kg／cm2〕を、縦軸はσ
（△Ｎ）〔rpm〕をあらわす。
化量△Ｎの標準偏差σ（△Ｎ）の関係を第５図、
第６図に示す。第５図において横軸は空燃比Ａ／
Ｆを、左側縦軸（白丸印）は平均有効圧力Piの標
準偏差σ（Pi）〔Kg／cm2〕を、右側縦軸（黒四角
印）は回転数変化量△Ｎの標準偏差σ（△Ｎ）
〔rpm〕をあらわす。第５図においては回転数を
1000rpm、トルクを４Kg・ｍとしている。第６図
において横軸はσ（Pi）〔Kg／cm2〕を、縦軸はσ
（△Ｎ）〔rpm〕をあらわす。
第３図ないし第６図に示すように、内燃機関の
爆発行程にあわわれる上記脈動的な回転数を用い
れば、内燃機関の出力をかなり精度よく検出でき
る。
爆発行程にあわわれる上記脈動的な回転数を用い
れば、内燃機関の出力をかなり精度よく検出でき
る。
第７図、第８図は路画状態を変えたときの従来
方法で求めた△Ｎと爆発行程時での脈動変化量の
差から計算した△Ｎを示したものであり、第７図
は従来方法の場合、第８図は爆発行程時での脈動
変化量の差から計算する本発明における方法の場
合をあらわす。第７図、第８図において(1)は台上
の場合を、(2)は悪路の場合をあらわす。
方法で求めた△Ｎと爆発行程時での脈動変化量の
差から計算した△Ｎを示したものであり、第７図
は従来方法の場合、第８図は爆発行程時での脈動
変化量の差から計算する本発明における方法の場
合をあらわす。第７図、第８図において(1)は台上
の場合を、(2)は悪路の場合をあらわす。
第７図に示すように、クランクシヤフト１回転
に要する時間Tiを時系列的に測定しその値から
求めた回転数を逐次比較し内燃機関の回転数変動
すなわち燃焼変動を求める従来方式は断面状態の
影響を大きく受ける。これに対し、第８図に示す
ように、内燃機関の爆発行程にあらわれる脈動的
な回転数変化量を求め、所定気筒における相続く
爆発行程での前記回転数変化量を逐次に比較して
燃焼変動を求めた本方式では略面の影響がこく小
さいことが明らかである。すなわち、これは各爆
発行程での脈動変化量は極めて短時間において測
定されるものであつて、その間におけるアクセル
操作ないしエンジン負荷変動による回転数変化量
はほとんど無視し得るからであり、これにより略
面状態に影響されない出力測定が可能であること
が明らかとなる。
に要する時間Tiを時系列的に測定しその値から
求めた回転数を逐次比較し内燃機関の回転数変動
すなわち燃焼変動を求める従来方式は断面状態の
影響を大きく受ける。これに対し、第８図に示す
ように、内燃機関の爆発行程にあらわれる脈動的
な回転数変化量を求め、所定気筒における相続く
爆発行程での前記回転数変化量を逐次に比較して
燃焼変動を求めた本方式では略面の影響がこく小
さいことが明らかである。すなわち、これは各爆
発行程での脈動変化量は極めて短時間において測
定されるものであつて、その間におけるアクセル
操作ないしエンジン負荷変動による回転数変化量
はほとんど無視し得るからであり、これにより略
面状態に影響されない出力測定が可能であること
が明らかとなる。
一方、第３図および第４図からわかるように、
各回転数での本発明による回転数変化量△Ｎ、す
なわち爆発行程時での脈動回転数の差から計算し
た回転数変化量△Ｎと平均有効圧力Piとの関係
は、各回転数ごとに異なる傾きを示す。
各回転数での本発明による回転数変化量△Ｎ、す
なわち爆発行程時での脈動回転数の差から計算し
た回転数変化量△Ｎと平均有効圧力Piとの関係
は、各回転数ごとに異なる傾きを示す。
燃焼変動を求めるには、所定の気筒での燃焼状
態を示す回転数変化量△Ｎ、例えば第２図では △N1＝Nn(1)−No(1) △N2＝Nn(2)−No(2) を検出するか、もしくはこの回転数変化量ΔN1、
△N2の差である回転数変動△N′ △N′＝△N1−△N2 を検出すればよいが、前述の如く、回転数により
特性は異なつたものとなるため、各回転数変化量
△Ｎを単純には比較できない。
態を示す回転数変化量△Ｎ、例えば第２図では △N1＝Nn(1)−No(1) △N2＝Nn(2)−No(2) を検出するか、もしくはこの回転数変化量ΔN1、
△N2の差である回転数変動△N′ △N′＝△N1−△N2 を検出すればよいが、前述の如く、回転数により
特性は異なつたものとなるため、各回転数変化量
△Ｎを単純には比較できない。
そこで、上記内燃機関の爆発行程にあらわれる
脈動的な回転数変化量△Ｎ、 △Ｎ＝Nn−No を検出し、かつこの検出した△Ｎを回転数で補正
することによつて、もしくは爆発行程時の回転数
変化量計算前の各回転数を回転数補正しその補正
後の値を用いて爆発行程にあらわれる脈動的な回
転数変化量△Ｎを求めることによつて、回転数に
影響されない、すなわちある一定の回転数の値で
揃えることができるため過渡状態でも影響されな
い正確な回転数変化量の検出が可能となり、した
がつて正確な出力変動の測定が可能となる。
脈動的な回転数変化量△Ｎ、 △Ｎ＝Nn−No を検出し、かつこの検出した△Ｎを回転数で補正
することによつて、もしくは爆発行程時の回転数
変化量計算前の各回転数を回転数補正しその補正
後の値を用いて爆発行程にあらわれる脈動的な回
転数変化量△Ｎを求めることによつて、回転数に
影響されない、すなわちある一定の回転数の値で
揃えることができるため過渡状態でも影響されな
い正確な回転数変化量の検出が可能となり、した
がつて正確な出力変動の測定が可能となる。
本発明の一実施例としての内燃機関の出力変動
測定方法を行う装置が第９図に示される。
測定方法を行う装置が第９図に示される。
第９図において、Ｅは出力変動測定対象たる４
サイクル、４気筒のエンジンで、そのクランクシ
ヤフト１の先端に位置するプーリ２には角度信号
板３が取り付けてある。角度信号板３は磁性体の
円板で、その周上には12枚の歯が形成してある。
４は上記信号板３の歯と対向するように設けた角
度信号センサで、シヤフト１と一体回転する上記
信号板３の各歯の通過毎にパルス信号を出力す
る。したがつてセンサ４はシヤフト１の回転で12
パルスの信号を出力する。またシヤフト１は第１
気筒より第４気筒まで爆発行程が一巡する間に２
回転する。
サイクル、４気筒のエンジンで、そのクランクシ
ヤフト１の先端に位置するプーリ２には角度信号
板３が取り付けてある。角度信号板３は磁性体の
円板で、その周上には12枚の歯が形成してある。
４は上記信号板３の歯と対向するように設けた角
度信号センサで、シヤフト１と一体回転する上記
信号板３の各歯の通過毎にパルス信号を出力す
る。したがつてセンサ４はシヤフト１の回転で12
パルスの信号を出力する。またシヤフト１は第１
気筒より第４気筒まで爆発行程が一巡する間に２
回転する。
５はデイストリピユータ、６はデイストリロピ
ユータ５に内蔵された気筒判別センサで、第１気
筒の圧縮上死点にてパルス信号を出力する。７は
出力変動の演算ユニツトであり、上記角度信号セ
ンサ４および気筒判別センサ６のパルス信号が入
力する。
ユータ５に内蔵された気筒判別センサで、第１気
筒の圧縮上死点にてパルス信号を出力する。７は
出力変動の演算ユニツトであり、上記角度信号セ
ンサ４および気筒判別センサ６のパルス信号が入
力する。
第１０図は出力変動の演算ユニツト７の構成を
示すもので、第１０図により演算ユニツトを説明
する。角度信号センサ４からの角度信号は波形整
形回路７１Ａで波形整形され、回転数計数回路７
２に入力される。回転数計数回路７２は16ビツト
の２進カウンタで構成され角度信号の30℃Ａの周
期を計数して計算回路７４に２進データで送り計
算回路７４はこれを逆数演算して回転数とする。
計算回路７４としてはマイクロコンピユータを用
いることができる。
示すもので、第１０図により演算ユニツトを説明
する。角度信号センサ４からの角度信号は波形整
形回路７１Ａで波形整形され、回転数計数回路７
２に入力される。回転数計数回路７２は16ビツト
の２進カウンタで構成され角度信号の30℃Ａの周
期を計数して計算回路７４に２進データで送り計
算回路７４はこれを逆数演算して回転数とする。
計算回路７４としてはマイクロコンピユータを用
いることができる。
気筒判別センサ６からの気筒判別信号は波形整
形回路７１Ｂで波形整形され、読込み回路７３を
経て計算回路７４に入力される。前記計算回路７
４で演算されたエンジンの回転数ないしトルク変
動量はＤ／Ａ変換回路７５でアナログ信号に変換
され、図示しない空燃比制御装置あるいは点火時
期制御装置に送られる。
形回路７１Ｂで波形整形され、読込み回路７３を
経て計算回路７４に入力される。前記計算回路７
４で演算されたエンジンの回転数ないしトルク変
動量はＤ／Ａ変換回路７５でアナログ信号に変換
され、図示しない空燃比制御装置あるいは点火時
期制御装置に送られる。
計算回路７４内で行なわれる回転数変動の算出
手順を第１１図、第１２図により説明する。
手順を第１１図、第１２図により説明する。
第１１図１に気筒判別信号７１ｂを示す。信号
７１ｂは第１気筒が上死点に達したしばらく後か
らクランクシヤフト１が30度回転したしばらく後
まで「０」レベルとなる。
７１ｂは第１気筒が上死点に達したしばらく後か
らクランクシヤフト１が30度回転したしばらく後
まで「０」レベルとなる。
第１１図２には回転周期信号７１ａを示す。信
号７１ａの各パルスの番号はクランクシヤフト１
が第１気筒上死点から30度回転する毎に順次付し
たもので、第１気筒は０ないし５に対応し、以下
順次第３、第４、第２の各気筒に対応して23まで
付してある。
号７１ａの各パルスの番号はクランクシヤフト１
が第１気筒上死点から30度回転する毎に順次付し
たもので、第１気筒は０ないし５に対応し、以下
順次第３、第４、第２の各気筒に対応して23まで
付してある。
第１１図３にはクランクシヤフトの30℃Ａの回
転ごとの平均回転数が棒グラフで示される。
転ごとの平均回転数が棒グラフで示される。
さて、回転周期信号７１ａの立下り毎にコンピ
ユータ７４には割込み信号が発せられ、第１２図
に流れ図を示す回転数変動演算プログラムが起動
する。
ユータ７４には割込み信号が発せられ、第１２図
に流れ図を示す回転数変動演算プログラムが起動
する。
上記演算プログラムはステツプS01にて割込前
のレジスタの内容をメモリに退避し、次にステツ
プS02にてリードパルス信号SEL3を発してバス
Ｂに現われた気筒判別信号７１ｂをレジスタA1
に読み込む。ステツプS03にてレジスタA1の
MSBすなわち気筒判別信号７１ｂのレベルを判
定し、第１気筒の爆発行程開始を示す「０」レベ
ルである場合にはステツプS05にてカウント用メ
モリｍをクリアする。「１」レベルの場合にはス
テツプS04にてメモリｍに１を加える。ステツプ
S06ではメモリｍの内容が１、３、７、９、13、
15、19、21のいずれかであればステツプS07以降
に進み、それ以外はステツプS16へジヤンプして
処理を終える。
のレジスタの内容をメモリに退避し、次にステツ
プS02にてリードパルス信号SEL3を発してバス
Ｂに現われた気筒判別信号７１ｂをレジスタA1
に読み込む。ステツプS03にてレジスタA1の
MSBすなわち気筒判別信号７１ｂのレベルを判
定し、第１気筒の爆発行程開始を示す「０」レベ
ルである場合にはステツプS05にてカウント用メ
モリｍをクリアする。「１」レベルの場合にはス
テツプS04にてメモリｍに１を加える。ステツプ
S06ではメモリｍの内容が１、３、７、９、13、
15、19、21のいずれかであればステツプS07以降
に進み、それ以外はステツプS16へジヤンプして
処理を終える。
ステツプS07ではリードパルス信号SEL1、
SEL2を発し、計数回路７２よりレジスタA2に回
転周期データＴを読み込む。ステツプS08にてレ
ジスタA2の内容すなわち回転周期データＴの逆
数をとり、適当な比例定数Ｋを乗じて平均回転数
を算出し、レジスタA3に格納する。
SEL2を発し、計数回路７２よりレジスタA2に回
転周期データＴを読み込む。ステツプS08にてレ
ジスタA2の内容すなわち回転周期データＴの逆
数をとり、適当な比例定数Ｋを乗じて平均回転数
を算出し、レジスタA3に格納する。
第１３図は、第３図、第４図を回転数でまとめ
なおした図であり、横軸には回転数Ｎ〔rpm〕、縦
軸には回転数による補正係数αが示され、この補
正係数αを用いて回転数補正を行う。
なおした図であり、横軸には回転数Ｎ〔rpm〕、縦
軸には回転数による補正係数αが示され、この補
正係数αを用いて回転数補正を行う。
この回転数補正方法について説明すると、ステ
ツプS09は第１３図のマツプで前記レジスタA3に
格納されている回転数に対応する回転数の補正係
数αを求め、ステツプS10で前記レジスタA3に格
納された回転数に補正係数αを乗算し、結果をレ
ジスタA4に格納し、ステツプS11で前記レジスタ
A4の内容をメモリに記憶する。
ツプS09は第１３図のマツプで前記レジスタA3に
格納されている回転数に対応する回転数の補正係
数αを求め、ステツプS10で前記レジスタA3に格
納された回転数に補正係数αを乗算し、結果をレ
ジスタA4に格納し、ステツプS11で前記レジスタ
A4の内容をメモリに記憶する。
このメモリはカウント用メモリｍのとりうる
値、すなわち１、３、７、９、13、15、19、21に
対応して１回の爆発行程に対して８個準備され
る。メモリMn(1)が第１回目の爆発行程における
平均回転数を記憶するメモリであり、メモリMn
(2)が第２回目の爆発行程に対するメモリである。
すなわちメモリM1(2)には第１気筒の第２回目の
爆発行程においてクランクシヤフト１が30度から
60度まで回転する場合の平均回転数が記憶され、
メモリM21(2)には回転数変動測定サイクルの最後
の気筒である第２気筒の爆発行程においてクラン
クシヤフト１が90度から120度まで回転する場合
の平均回転数が記憶される。
値、すなわち１、３、７、９、13、15、19、21に
対応して１回の爆発行程に対して８個準備され
る。メモリMn(1)が第１回目の爆発行程における
平均回転数を記憶するメモリであり、メモリMn
(2)が第２回目の爆発行程に対するメモリである。
すなわちメモリM1(2)には第１気筒の第２回目の
爆発行程においてクランクシヤフト１が30度から
60度まで回転する場合の平均回転数が記憶され、
メモリM21(2)には回転数変動測定サイクルの最後
の気筒である第２気筒の爆発行程においてクラン
クシヤフト１が90度から120度まで回転する場合
の平均回転数が記憶される。
ステツプS12ではメモリｍの内容が３、９、
15、21のいずれかであればステツプS13以降に進
み、それ以外はステツプS16へジヤンプして処理
を終える。ステツプS13では前ステツプS07〜S11
で算出されてメモリMn(2)に記憶した所定の気筒
の所定のクランクシヤフト回転角における平均回
転数Nn(2)と前測定サイクルで演出してメモリMn
(1)に記憶した所定の気筒の所定のクランクシヤフ
ト回転角における平均回転数Nn(1)とから所定の
気筒の回転数変動△N′を計算する。この計算式
を式(1)で示す。
15、21のいずれかであればステツプS13以降に進
み、それ以外はステツプS16へジヤンプして処理
を終える。ステツプS13では前ステツプS07〜S11
で算出されてメモリMn(2)に記憶した所定の気筒
の所定のクランクシヤフト回転角における平均回
転数Nn(2)と前測定サイクルで演出してメモリMn
(1)に記憶した所定の気筒の所定のクランクシヤフ
ト回転角における平均回転数Nn(1)とから所定の
気筒の回転数変動△N′を計算する。この計算式
を式(1)で示す。
△N′＝（Nn-2(1)−Nn(1)）
−（Nn-2(2)−Nn(2)） ……(1)
式(1)中、ｍは第１、第３、第４、第２の各気筒
に対応して３、９、15、21の値となる。
に対応して３、９、15、21の値となる。
この式(1)について説明すると、式中の（Nn-2
(1)−Nn(1)）、および（Nn-2(2)−Nn(2)）は回転数
変化量△Ｎであつて、これは、第３図、第４図に
示すように内燃機関の燃焼に対応した、しかも第
８図に示すように路面状態に影響されない値であ
る。さらに、本実施例においてはこの回転数変化
量△Ｎを求めるにあたつて、平均回転数を第１３
図の補正係数αで回転数補正しているので、この
回転数変化量△Ｎは回転数による影響を受けな
い。したがつて、式(1)により求めた回転数変動△
N′、すなわち爆発行程時にあらわれる脈動的な
平均回転数から燃焼に対応した回転数変化量△Ｎ
を求め、かつ所定気筒の相続く△Ｎの差として求
めた回転数変動△N′は、内燃機関の回転数が変
化する過渡時でも正確なものとなり、しかもこの
値は路面状態に影響されず、この回転数変動△
N′によつて各所定気筒の燃焼変動が正確に検出
できる。
(1)−Nn(1)）、および（Nn-2(2)−Nn(2)）は回転数
変化量△Ｎであつて、これは、第３図、第４図に
示すように内燃機関の燃焼に対応した、しかも第
８図に示すように路面状態に影響されない値であ
る。さらに、本実施例においてはこの回転数変化
量△Ｎを求めるにあたつて、平均回転数を第１３
図の補正係数αで回転数補正しているので、この
回転数変化量△Ｎは回転数による影響を受けな
い。したがつて、式(1)により求めた回転数変動△
N′、すなわち爆発行程時にあらわれる脈動的な
平均回転数から燃焼に対応した回転数変化量△Ｎ
を求め、かつ所定気筒の相続く△Ｎの差として求
めた回転数変動△N′は、内燃機関の回転数が変
化する過渡時でも正確なものとなり、しかもこの
値は路面状態に影響されず、この回転数変動△
N′によつて各所定気筒の燃焼変動が正確に検出
できる。
再び第１２図の流れ図にもどつて、ステツプ
S14では前ステツプS13で計算した各気筒の回転
数変動△N′をＤ／Ａ変換回路７５に出力する。
ステツプS15ではメモリMn(2)の収納をメモリMn
(1)に移す。ステツプS16では演算プログラムの最
初にメモリに退避した割込前のレジスタの内容を
復帰する。
S14では前ステツプS13で計算した各気筒の回転
数変動△N′をＤ／Ａ変換回路７５に出力する。
ステツプS15ではメモリMn(2)の収納をメモリMn
(1)に移す。ステツプS16では演算プログラムの最
初にメモリに退避した割込前のレジスタの内容を
復帰する。
上記回転数変動演算プログラムは周期信号７１
ａの立下りごとに起動せしめられ、メモリMn(1)
ないしメモリMn(2)には第１１図(3)に模式的に示
すような平均回転数が記憶される。第１１図(3)中
棒グラフの高さは平均回転数の大きさを示し、各
グラフの上部に各平均回転数を示す。
ａの立下りごとに起動せしめられ、メモリMn(1)
ないしメモリMn(2)には第１１図(3)に模式的に示
すような平均回転数が記憶される。第１１図(3)中
棒グラフの高さは平均回転数の大きさを示し、各
グラフの上部に各平均回転数を示す。
クランクシヤフト１の30度毎の平均回転数は各
気筒の爆発行程に伴なつて第１１図３中に破線で
示すように周期的な脈動を示す。
気筒の爆発行程に伴なつて第１１図３中に破線で
示すように周期的な脈動を示す。
計算回路７４では第１２図の流れ図で示した如
く、各気筒の爆発行程についてクランクシヤフト
１の30度から60度までおよび90度から120度まで
の平均回転数のみを計算している。これを第１１
図３中に実線で示す。
く、各気筒の爆発行程についてクランクシヤフト
１の30度から60度までおよび90度から120度まで
の平均回転数のみを計算している。これを第１１
図３中に実線で示す。
そして例えば、第１気筒の回転数変動△N′は
△N′＝（N1(1)−N3(1)）−（N1(2)−N3(2)）
で算出され、この回転数変動△N′により第１気
筒の出力変動を知ることができる。
筒の出力変動を知ることができる。
このように第９図の装置においては、内燃機関
の出力を爆発行程における所定タイミングの脈動
的回転数の差すなわち回転数変化量△Ｎから求め
ることによつて、路面状態に影響されない燃焼に
対応した値を検出でき、しかもこの測定値を回転
数補正しているため、いかなる回転数においても
常に燃焼変動と一定の関係をもつ値を測定でき
る。これ故、エンジン条件（回転数）が変化して
も所定気筒の相続く爆発行程における所定タイミ
ングの脈動回転数の差（回転数変化量△Ｎ）の差
を求めることで常に正確な出力変動が検出でき
る。
の出力を爆発行程における所定タイミングの脈動
的回転数の差すなわち回転数変化量△Ｎから求め
ることによつて、路面状態に影響されない燃焼に
対応した値を検出でき、しかもこの測定値を回転
数補正しているため、いかなる回転数においても
常に燃焼変動と一定の関係をもつ値を測定でき
る。これ故、エンジン条件（回転数）が変化して
も所定気筒の相続く爆発行程における所定タイミ
ングの脈動回転数の差（回転数変化量△Ｎ）の差
を求めることで常に正確な出力変動が検出でき
る。
この結果、負荷変動やアクセルペダルの操作す
なわち過渡状態においても、測定値は回転数補正
されているためにこれらの影響を受けず、実車走
行時にも正確に機関の出力変動を測定することが
でき、この値を用いれば点火時期や空燃比を最適
に調整することができる。
なわち過渡状態においても、測定値は回転数補正
されているためにこれらの影響を受けず、実車走
行時にも正確に機関の出力変動を測定することが
でき、この値を用いれば点火時期や空燃比を最適
に調整することができる。
本発明の実施にあたつては、前述の実施例のほ
かに種々の変形形態とすることが可能である。例
えば、前述の実施例ではエンジンの出力変動を回
転数変化によつて測定したが、トルクあるいは気
筒内圧力の変化によつても同数の測定が可能であ
る。
かに種々の変形形態とすることが可能である。例
えば、前述の実施例ではエンジンの出力変動を回
転数変化によつて測定したが、トルクあるいは気
筒内圧力の変化によつても同数の測定が可能であ
る。
また本発明では第２図、第１１図に示すように
30°ごとの平均回転数を用いているが、30°よりも
短かい間隔での平均回転数を用いても内燃機関の
燃焼との相関が得られることが実験的に確認され
ている。
30°ごとの平均回転数を用いているが、30°よりも
短かい間隔での平均回転数を用いても内燃機関の
燃焼との相関が得られることが実験的に確認され
ている。
また、前述の実施例では、内燃機関の爆発行程
にあらわれる脈動的な回転数変化量△Ｎを求める
にあたつて回転数の補正係数αによつてそれぞれ
瞬時回転数を回転数補正し、これにより求めた所
定気筒のしかも相続く前記回転数変化量を逐次に
比較し、その差分である回転数変動を求めて燃焼
変動を検出したが、他の実施例として、脈動的な
回転数変化量自体を回転数補正しても前述の実施
例と同等の効果を得ることができる。前述の実施
例では回転数の補正係数αをそれぞれの瞬時回転
数について求めこれによつて演算を行つているの
に対し、他の実施例ではエンジンの２回転すなわ
ち燃焼サイクル毎の平均回転数について補正係数
αを求めこれによつて演算を行う。
にあらわれる脈動的な回転数変化量△Ｎを求める
にあたつて回転数の補正係数αによつてそれぞれ
瞬時回転数を回転数補正し、これにより求めた所
定気筒のしかも相続く前記回転数変化量を逐次に
比較し、その差分である回転数変動を求めて燃焼
変動を検出したが、他の実施例として、脈動的な
回転数変化量自体を回転数補正しても前述の実施
例と同等の効果を得ることができる。前述の実施
例では回転数の補正係数αをそれぞれの瞬時回転
数について求めこれによつて演算を行つているの
に対し、他の実施例ではエンジンの２回転すなわ
ち燃焼サイクル毎の平均回転数について補正係数
αを求めこれによつて演算を行う。
この他の実施例を第１４図の流れ図で説明す
る。ステツプS21とS25〜S27は前述の実施例のス
テツプS01、S02〜S04と同様である。ステツプ
S22〜S24で瞬時回転数A3とその積算値A4を求
め、ステツプS28〜S31で平均回転数A5とそれに
対する補正係数α1（α2は１サイクル以前の値）を
求める。ステツプS32、〜S34は前述の実施例と
同様である。ステツプS35は回転数変動△N′を式
(2)すなわち、 △N′＝α1・（Nn-2(1)−Nn(1)）−α2・ （Nn-2(2)−Nn(2)） ……(2) により求める。
る。ステツプS21とS25〜S27は前述の実施例のス
テツプS01、S02〜S04と同様である。ステツプ
S22〜S24で瞬時回転数A3とその積算値A4を求
め、ステツプS28〜S31で平均回転数A5とそれに
対する補正係数α1（α2は１サイクル以前の値）を
求める。ステツプS32、〜S34は前述の実施例と
同様である。ステツプS35は回転数変動△N′を式
(2)すなわち、 △N′＝α1・（Nn-2(1)−Nn(1)）−α2・ （Nn-2(2)−Nn(2)） ……(2) により求める。
これは基本的には前述の実施例と同様である
が、回転数の差を求めている各項にそれぞれの補
正係数α1、α2を乗算している。ステツプS36〜
S38は前述の実施例のステツプS14〜S16と同様で
ある。
が、回転数の差を求めている各項にそれぞれの補
正係数α1、α2を乗算している。ステツプS36〜
S38は前述の実施例のステツプS14〜S16と同様で
ある。
前述の各実施例においては、脈動的な回転変化
量を逐次比較しその差から燃焼変動を求めたが、
これに限らず、前記回転変化量を回転補正し、そ
の値を統計処理し標準偏差を求め、この標準偏差
から燃焼変動を求めても同様な効果を得ることが
できる。
量を逐次比較しその差から燃焼変動を求めたが、
これに限らず、前記回転変化量を回転補正し、そ
の値を統計処理し標準偏差を求め、この標準偏差
から燃焼変動を求めても同様な効果を得ることが
できる。
本発明のさらに他の実施例として、前述の統計
処理を行う場合が第１５図の流れ図を用いて説明
される。ステツプS01〜S12は前述の実施例と同
様である。ステツプS41〜S47で回転補正された
脈動的な回転数変化量を統計処理し、標準偏差σ
（△Ｎ）すなわち燃焼変動を求めている。ステツ
プS41にて脈動的な回転変化量を計算し、ステツ
プS42にて前ステツプS41で計算した各気筒の脈
動的な回転変化量△Nnを統計処理計算のための
メモリ△Nn・oに格納する。
処理を行う場合が第１５図の流れ図を用いて説明
される。ステツプS01〜S12は前述の実施例と同
様である。ステツプS41〜S47で回転補正された
脈動的な回転数変化量を統計処理し、標準偏差σ
（△Ｎ）すなわち燃焼変動を求めている。ステツ
プS41にて脈動的な回転変化量を計算し、ステツ
プS42にて前ステツプS41で計算した各気筒の脈
動的な回転変化量△Nnを統計処理計算のための
メモリ△Nn・oに格納する。
ステツプS43ではポインタｎを１つ増加させ、
ステツプS44で100と比較し、小さい場合はステ
ツプS16にジヤンプし、一方、100以上の場合は
ステツプS45ではポインタｎを「０」に戻し、ス
テツプS46にて△Nn・oの100個のデータについて
統計処理演算をして標準偏差σ（△Ｎ）を求める。
したがつて、前記標準偏差σ（△Ｎ）は前記回転
数変化量△Nnのデータ100個毎に得られることに
なる。ステツプS47にてσ（△Ｎ）をデジタル／
アナログ変換する。
ステツプS44で100と比較し、小さい場合はステ
ツプS16にジヤンプし、一方、100以上の場合は
ステツプS45ではポインタｎを「０」に戻し、ス
テツプS46にて△Nn・oの100個のデータについて
統計処理演算をして標準偏差σ（△Ｎ）を求める。
したがつて、前記標準偏差σ（△Ｎ）は前記回転
数変化量△Nnのデータ100個毎に得られることに
なる。ステツプS47にてσ（△Ｎ）をデジタル／
アナログ変換する。
本発明によれば、実車走行時において、路面状
態の影響を受けずに、また負荷変動やアクセルペ
ダルの操作すなわち過渡状態においても影響され
ることなく、内燃機関の定常状態、過渡状態のい
ずれの出力変動をも正確に測定できる。また実車
走行時における出力変動の正確な測定が可能とな
り、この結果、内燃機関の希薄限界制御に応用す
ることが可能となる。
態の影響を受けずに、また負荷変動やアクセルペ
ダルの操作すなわち過渡状態においても影響され
ることなく、内燃機関の定常状態、過渡状態のい
ずれの出力変動をも正確に測定できる。また実車
走行時における出力変動の正確な測定が可能とな
り、この結果、内燃機関の希薄限界制御に応用す
ることが可能となる。
第１図は路面状態が変化したときのエンジン回
転数の挙動を示す波形図、第２図は４サイクル、
４気筒のエンジンの回転数の経時変化を示す波形
図、第３図および第４図は爆発時回転数変化量△
Ｎと図示平均有効圧力Piの関係を示す特性図、第
５および第６図は爆発時回転数変化量△Ｎの標準
偏差σ、（△Ｎ）と図示平均有効圧力Piの標準偏
差σ（Pi）の関係を示す特性図、第７および第８
図は路面状態を変えたとき従来方法と本発明方法
で測定する状況を示す波形図、第９図は本発明の
一実施例としての内燃機関の出力変動測定方法を
行う装置を示す図、第１０図は第９図装置におけ
る演算ユニツトの構成を示す図、第１１図は気筒
判別信号、回転周期信号、および回転数変動演算
プログラムで演算された回転数を示す波形図、第
１２図は第１０図の演算ユニツトの演算プログラ
ムを示す流れ図、第１３図は第３図、第４図を回
転数でまとめ直した図、第１４図は他の実施例の
演算プログラムを示す流れ図、第１５図はさらに
他の実施例の演算プログラムを示す流れ図であ
る。 Ｅ……エンジン、１……クランクシヤフト、２
……プーリ、３……角度信号板、４……角度信号
センサ、５……デイストリピユータ、６……気筒
判別センサ、７……演算ユニツト、７１Ａ，７１
Ｂ……波形整形回路、７２……計数回路、７３…
…読込み回路、７４……計算回路、７５……Ｄ／
Ａ変換回路。
転数の挙動を示す波形図、第２図は４サイクル、
４気筒のエンジンの回転数の経時変化を示す波形
図、第３図および第４図は爆発時回転数変化量△
Ｎと図示平均有効圧力Piの関係を示す特性図、第
５および第６図は爆発時回転数変化量△Ｎの標準
偏差σ、（△Ｎ）と図示平均有効圧力Piの標準偏
差σ（Pi）の関係を示す特性図、第７および第８
図は路面状態を変えたとき従来方法と本発明方法
で測定する状況を示す波形図、第９図は本発明の
一実施例としての内燃機関の出力変動測定方法を
行う装置を示す図、第１０図は第９図装置におけ
る演算ユニツトの構成を示す図、第１１図は気筒
判別信号、回転周期信号、および回転数変動演算
プログラムで演算された回転数を示す波形図、第
１２図は第１０図の演算ユニツトの演算プログラ
ムを示す流れ図、第１３図は第３図、第４図を回
転数でまとめ直した図、第１４図は他の実施例の
演算プログラムを示す流れ図、第１５図はさらに
他の実施例の演算プログラムを示す流れ図であ
る。 Ｅ……エンジン、１……クランクシヤフト、２
……プーリ、３……角度信号板、４……角度信号
センサ、５……デイストリピユータ、６……気筒
判別センサ、７……演算ユニツト、７１Ａ，７１
Ｂ……波形整形回路、７２……計数回路、７３…
…読込み回路、７４……計算回路、７５……Ｄ／
Ａ変換回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内機関関の回転速度を検出し、 該期間の爆発行程の少なくとも２ケ所の所定ク
ランク角位置において検出された回転速度Nn、
Noの偏差により回転速度変化量ΔNを演算し、 該回転速度変化量ΔNを前記回転速度が大きく
なる程大きく補正し、 該補正された回転速度変化量を前記機関の出力
変動として測定する内燃機関の出力変動測定方
法。 ２ 前記補正された回転速度変化量は所定の気筒
のしかも相続く爆発行程の値であり、該値を逐次
比較して求めた値ΔN′を出力変動として測定する
特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記補正された回転速度変化量を一定時間も
しくは一定個数蓄積し、該蓄積した値を統計処理
し標準偏差を求め、前記標準偏差を出力変動とし
て測定する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10669983A JPS60337A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
| US06/615,910 US4532798A (en) | 1983-06-08 | 1984-05-31 | Measurement of variations in internal combustion engine output |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10669983A JPS60337A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60337A JPS60337A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0461291B2 true JPH0461291B2 (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=14440259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10669983A Granted JPS60337A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-16 | 内燃機関の出力変動測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60337A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63227957A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JP2701270B2 (ja) * | 1987-11-05 | 1998-01-21 | 株式会社日立製作所 | 点火進角制御装置 |
| JP2559516B2 (ja) * | 1990-02-26 | 1996-12-04 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| JP2835672B2 (ja) * | 1993-01-28 | 1998-12-14 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関のサージ・トルク検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761929A (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-14 | Toyota Motor Corp | Measuring method for fluctuation of mean effective pressure of engine shown in diagram |
| JPS5814976A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-28 | 株式会社四国製作所 | 縦型穀粒選別機 |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP10669983A patent/JPS60337A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60337A (ja) | 1985-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0733809B2 (ja) | 内燃機関の出力変動測定方法 | |
| US5359518A (en) | Process for monitoring the power output of the individual cylinders of a multicylinder internal combustion engine | |
| US7530261B2 (en) | Fourier-based misfire detection strategy | |
| JP3995054B2 (ja) | 多シリンダ式内燃機関のミスファイアを検出する方法 | |
| US5222392A (en) | Control system with misfire detection function for internal combustion engine | |
| US5044194A (en) | Misfire detection in an internal combustion engine | |
| US5044195A (en) | Misfire detection in an internal combustion engine | |
| US5699253A (en) | Nonlinear dynamic transform for correction of crankshaft acceleration having torsional oscillations | |
| US6062071A (en) | Method for detecting combustion misfires in an internal combustion engine | |
| US20120232774A1 (en) | Misfire detecting apparatus for internal combustion engine | |
| JP3380244B2 (ja) | 回転数の勾配を求める装置 | |
| JP2666232B2 (ja) | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 | |
| US5991685A (en) | Combustion state detection system for internal combustion engine | |
| JPH06146998A (ja) | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 | |
| JP2606019B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
| JPH09329054A (ja) | 燃焼ミスファイヤの検出方法 | |
| US5415035A (en) | Combustion state-detecting system for internal combustion engines | |
| JP2674116B2 (ja) | 内燃機関の燃焼状態検出装置 | |
| US4520658A (en) | Method of locating engine top dead center position | |
| JPH0783108A (ja) | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 | |
| JPH0472450A (ja) | 内燃機関の失火気筒検出装置 | |
| JPS60337A (ja) | 内燃機関の出力変動測定方法 | |
| JPH08312445A (ja) | 燃焼中の失火識別方法 | |
| US10330569B2 (en) | Method for determining the engine torque delivered by a multi-cylinder engine | |
| JPH0461292B2 (ja) |