JPS649460B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

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θ_R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θ_R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θ_R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θ_R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θ_R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φ_R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-1 〓ⁱ⁼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∫²〓₀ｆ（θ）sinwθdθ Acosφ＝１／2π∫²〓₀ｆ（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／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼⁰ ｆ（θi）sin（2πi／Ｎ） Acosφ＝１／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼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／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼⁰ ｆ（θi）SIGN（sin2πi／Ｎ） Acosφ＝１／Ｎ_N-1 〓ⁱ⁼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
第
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)-1 〓ⁱ⁼⁰ ｆ（θi） (1) P₂＝_(N/2)-1 〓^i=N/4 ｆ（θi） (2) P₃＝_(3N/4)-1 〓^i=N/2 ｆ（θi） (3) P₄＝_N-1 〓^i=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の
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
φ_R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＝_N 〓ⁱ⁼⁰ （φ_R−φi） φiがφ_Rに接近すると誤差信号（φ_R−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φ_R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は
△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φ_R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。

【表】

【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φ_R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φ_R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を
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の
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＝_l 〓ⁿ Tn／ｎ＝_l 〓ⁿ 〔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θ_CIS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θ_CIS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，θ_CIS，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
θ_CIS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T_A＝_l 〓ⁿ 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θ_CIS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。

【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θ_CISを受
けて、各θ_CIS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
θ_CISに応じてカウンタ８９４はリセツトされる。
このθ_CIS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θ_CIS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φ_R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φ_Rレジスタが基準位相角φ_Rの値を貯え
る。φ_R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θ_CIS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と
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、ｕを入
力ベクトル、ｘを状態ベクトルとして、 ｕ＝Ｋｘ 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 ｕＦ／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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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θ_Rを発生
   する手段と、 前記角度信号θmを基準角度信号θ_R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θ_R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φ_R
   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φ_R
   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θ_CISを発生する第１のセンサに
   して、各燃焼室基準信号θ_CIS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θ_CIS
   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θ_CIS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θ_CIS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。