JPS5828637A - 内燃機関用トルク変動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃焼変動によるシルク変動を検出す
る内燃機関用シルク変動検出方法に関するものである。

　　　　　゛ 従来、１械的振動加速度あ、い：よ燃焼内圧振動又はク
ランク軸のねじハを検出してこれらの出方信号に基づき
シルク変動の有無を検出するものが種々前えられ工いる
が、経年変化等による誤差が少なく、かつ正確にシルク
変動を検出できるものとはいえなかった。

そこで本発明は、内燃機関の燃焼変動により生ずる実際
のトルク変動を所定期間毎（例えば所定数のエンジン回
転毎もしくは所定時間毎）に検出し、この検出した実際
のトルク変動値と機関の運転状態に対して予め定められ
記憶されているトルク変動の平均値とを比較し、実際の
トルク変動値が記憶されているトルク変動の平均値の所
定倍以上ある割合が所定値以上か以下かにより）ルク変
動の有無を判別することにより、回転数、負荷略に影響
されることがなく正確にトルク変動の有無を判別できる
トルク変動検出方法の提供を目的としている。

さらに本発明は、上記予め定められ記憶されているトル
ク変動の平均値を実際のシルク変動の平均値を求めて補
正し、この補正されたシルク変動の平均値と実際のトル
ク変動値とを比較して、このシルク変動値が補正された
トルク変動の平均値の所定倍以上ある割合が所定値以上
か以下かによりシルク変可の有無を判別することにより
、実際のトルク変動を検出するトルク変動検出手段等の
経時変化にほとんど影響されることなく、また上記のよ
うに回転数、負荷等にも影響されずに正確にトルク変動
の有無を判別できるトルク変動検出方法の提供を目的と
している。

以下、本発明を図に示す実施例について説明する。第１
ｖ！Ｊにおいて、本発明の実施例を直列４気筒内燃機関
（以後、エンジンと記す）に適用した場合について説明
する。ｌはピエゾ素子を使用した市販の圧力検出器であ
り、エンジンを支持するゴム製のマウントにボルトによ
り装着してあり、エンジンの振動加速度より機械的トル
ク変動を検出してトルク変動に比例したアナログ信号を
発生するものである。２は増幅器で、バッファと増幅器
で構成しであるが公知であるので詳しい説明は省略する
。３はバンドパスフィルタで増幅器２よ゛りのアナログ
信号のうちＩＨｚ〜数１１ｓａの周波数の出力のみをと
り出すもので、ロックランドシステムズ社製のモデル８
５２を使用している。

番はクランク軸回転検出センサで第２図に構成を示す。

第２図において、４＆はクランク軸に取付けてあり５ｌ
Ｉｉ所に突起を設けた鉄製の円板であり、突起位置は第
１．第４気筒の上死点前９０゜である。４ｂは電磁ピッ
クアップで円板４ａの突起と対向する位置にて信号が出
るセンサである。

５は波形整形回路であり、クランク軸回転検出センサ４
よりの信号を整形する。第３図に内部回路を示す。第３
図において５１は入力端子であり、抵抗５２のｉ端は前
記入力端子５１に、他端は抵抗５３１．ダイオード５４
の正極、ダイオード５５゛の負極に共通に・接続しであ
る。抵抗５３の他端はモトルーラ社製ＩＣ製品番号３３
０２よりなる比較器５９の反転入力端子に接続され、ダ
イオード！１５の正極は接地しである。抵抗５６の一端
は前記抵抗５３の他端に、他端は前記ダイオード５４の
負極に接続しである。抵抗５７の一端はダイオード５４
の負極に、他端は抵抗５８の一端に接続してあり、抵抗
５８の他端は接地しである。該抵抗５７と抵抗５８との
接続点は比較器５９の非反転入力端子に接続しである。

比較器５９の出力はオープンコレクタになっているので
、出力と電源Ｔ。

との間に抵抗６０を接続している。そして、比較＠５Ｏ
の非反転入力端子から抵抗側のインピーダンスと反転入
力端子から抵抗側をみたインピーダンスは同じになるよ
うにそれぞれの抵抗値を決める。また、比較器５９の非
反転入力端子は約１７３Ｔｏの電圧になっている。従っ
て、入力端子５１に電磁ピックアップ２ｂを接続した場
合には、比較器Ｂ９の反転入力端子には約１　／　３　
’ｉ　ｏがかかる−ようになっている。ダイオード５５
は−０，５ｖ以下の負電圧が反転入力端子にかからない
ように、かつダイオード５４は＋（Ｔｏ−）−０，５７
）以上の正電圧が反転入力端子にかからないようにする
ものである。ここで円板４ａが動作してその突起が電磁
ピックアップ４ｂを通過する毎に第４図（Ａ）の波形が
出る。すると比較器５９の出力には第４図（綺の整形パ
ルスが出る。

６はタイミングパルス発生回路で、クランク軸回転検出
センサ４の信号を基にしてピークホールド回路）へのリ
セット信号と演算回路９への割込み信号とを縁り出す回
路である。その内部回路を第５図に示す。第５図におい
て、インバータ６０１の入力は前記の波形整形回路５の
出力に接続され該インバータ６０１の出力は２進カウン
タ６０２のクロック入力に接続しである。カウンタ６０
２はＲＯＡ社製工゛Ｃ１ＣＤ４０１０３を使用しており
、そのキャリイン端子は接地してあり、クリア端子は電
源Ｔｏに接続してあって、キャリアウシ端子は同期プリ
セラ）−子とインバータ１０３の入力端子に接続されて
いる。抵抗６０６の一端は電源Ｔｏに接続してあり、他
端はコンデンサ６０７の正極とカウンタ６０２の非同期
プリセット端子に接続しである。コンデンサ６０フの負
極は接地しである。インバータ６０３の出力はデバイダ
付カウンタ６０４のリセット端子に接続しである。

該デバイダ付カウンタ６０４はＲＣム社製工Ｃｌ０Ｄ４
０１フを使用しており、そのりｐツタ端子にはり田ツク
回路１０からの１０ＫＨｍのクロックが入力される。そ
の出力Ｑ１は端子６１２を介して演算回路９に接続しで
ある。出力Ｑ５とＱ８はＲ−８７リツプ７０ツブ６０５
のセット端子とリセット端子にそれぞれ接続してあり、
出力Ｑ９はクリックエナーブル端子に接続しである。、
Ｒ−８７リツプ７０ツブ６０５の出力Ｑは端子６１３を
介してピークホールド回路フに接続しである。

以上の構成でタイミングパルス発生回路６の作動を説明
する。カウンタ６０２のクロツタ端子には第４図（ＩＩ
のパルスがインバータ６０１で反転されて入力され、カ
ウンタ６０２にセットされた＠１６′に１を加えた１／
１６分周された第４図（ｑのパルスがカウンタ６０２の
キャリアウド端子から出力される。デバイダ付カウンタ
６０４は前記第４図（φのパルスを反転したパルスでリ
セットされ、前記パルスが＠１″から＠Ｏ”になると計
数を開始する。該カウンタ６０４のクロック入力にはｌ
ＯＫＨｇの周波数のクロック信号Ｃ１が印加されている
。従って１番目のパルスが来ると出力ｑ１にパルスが出
力される。９番目のパルスが来ると出力Ｑ９が１１”に
なってりｐツタエナーブル端子が＠１”になるので、次
に９セツトされるまで、クロックが入力される。のを停
止する。従って出力Ｑ１には第４図（］１に示すごとく
のノぐルスが出力される。該出力パルスは端子６１２を
介して演算回路９の各種演算開始のトリダパルスとなる
。出力Ｑ５及びｑ８はＲ−８７リツプ７ｐツプセツＦ及
びリセットし、該Ｒ−８７リツプ７０ツブ６０５の出力
Ｑからは第４図（１ｅ）のパルスが出力される。該パル
スは端子６１３を介してピークホールド回路７に入力さ
れ、約３ＱＯμ−のパルス幅となって該ピークホールド
回路のリセット信号となる。

７はピークホールド回路であり、第６図にその内部回路
を示す。第６図において、ダイオード７０１の正極と７
１１の負極は前記バンドパス、フィルタ３の出力に接続
してあり、ダイオード′ｙ０１の負極は抵抗′Ｆ０２の
一端に接続しである。該抵抗フ０２の他端はコンデ１ン
サ７０３の正極とノくツ７ア増輻器７０６の非反転入力
と抵抗７０４に接続しである。コンデンサ叩０３の負極
は接地してある。抵抗７０４の他端はアナログスイッチ
７０５の一端に接続しである。該アナログスイッチ７０
５の他端は接地してあり、コントロール端子は前記タイ
ミングパルス発生回路６の端子６１３に接続しである。

バッファ増幅器７０６の反転入力は出力に接続しである
。前記ダイオード７１１の正極は抵抗フ１２の一端に接
続してあり、該抵抗７１２の他端はフンデンナフ１３の
負極とバッファ増幅器フ１６の非反転入力と抵抗７１４
に接続しである。コンデンサ７１３の正極は接地してあ
り、抵抗？１４の他端はアナログスイッチフ１５の一端
に接続しである。該アナログスイッチ７１５の他端は接
地してあり、コントロール端子は前記タイミングパルス
発生回路６の端子６１３に接続しである。バッファ増−
器フ１６の反転入力は出力に接続しである。バッファ増
幅器フ０６の出力は抵抗′Ｆ２２の一端に接続され、他
端はバッファ増幅器ツｔ５の非反転入力と抵抗叩２１に
接続してあり、抵抗’Ｆ之１の他端は接地されている。

バッファ増幅器フ１６の出力は抵抗フ２３の一端に接続
され、他端はバッファ増幅器７２５の反転入力に接続さ
れている。バッファ増幅器７２５の出力はムーＤ変換回
路８に出力され、かつ抵抗７２４の一端に接続される。

抵抗７２４の他端はバッファ増幅器７２５の反転入力に
接続される。

以上の構成でピークホールド回路７の作動を説明する。

アナログスイッチ７０５．り１５のコントソール入力に
前記タイミングパルス発生回路６から第４図（萄のパル
スが印加されると、このパルス幅の間アナログスイッチ
７０５．’７１５は閉成するので、コンデンサ？　０３
．　’７１３の電荷を低い抵抗値の抵抗’ＦＯ４，’７
１４を通じて放電し、コンデンサ７０３，７１３の電圧
なＯｖにリセットする。その後バンドパスフィルタ３の
第４図（めで示す出力波形が入力端子７３８から入って
くるとダイオード−７０１，抵抗〕０２を通してコンデ
ンサ７０３が正の電圧に充電される。このコンデンサ７
０３の電圧はリセットされてから次にリセットされるま
で、正のピーク値がホールドされる。

該コンデンサ７０３の電圧を次の入力インピーダンスの
高いバッファ増幅器７０６を介して出力すると第４図（
Ｇ）の波形となる。一方前記第４図（功で示す出力波形
が入力端子７３２から入ってくるとダイオード７１１．
抵抗７１２を通してコンデンサフ１３が負の電圧に充電
される。このコンデンサ７１３の電圧はリセットされて
から次にリセットされるまで、負のピーク値がホールド
される。

該フンデンナフ１３の電圧を次の入力インピーダンスの
高いバッファ増幅器７１６を介して出力すると第４図（
６）の波形となる。前記バッファ増幅器〒０６の出力と
？１６の出力の差を差動増幅器７２Ｂでとることにより
、リセットされてから次にリセットされるまでの正のピ
ーク値と負のピーク値の差が差動増幅器？２５から出力
され、その波形は第４図（１）となる。

１２はエンジンの吸気管圧力検出器であり、ピエゾ素子
を使用した市販の圧力検出器である。エンジンの吸気管
圧力に比例したアナログ信号を発生する。

８はムーＤ変換回路であり、第７図にその内部回路を示
す。後述する演算回路９よりの工１０信号はインバータ
８０４で反転された後ＮＡＭＥ）ゲート８０３に入力さ
れ、またデバイスセレクト信号（Ｓ鴬ＸＩｇ）は直接Ｎ
Ａ１１Ｄゲート♂０３に入力される。１ｉＡＩＤゲート
８０３の出力はシ７トレ、ジスタ８０２のクロック端子
（、Ｌに入力される。

シフトレジスタ８０２としては例えばＲＣム社製工０，
０１）４０３５を使えばよく、演算回路９のパスライン
にあるデータを記憶してアナログマルチプレクサ８０１
に出力する。アナログマルチプレクサ８０１の第１人力
ＩＩＩには前記ピークホールド回路７からの出力が入力
され、第２人力２１Ｍには前記圧力検出器１２の出力が
入力される。アナログマルチプレクサ８０１の出力端子
０υ！はムーｐ変換器ａＯＳの入力端子１夏に接続され
る。

ここでアナログマルチプレクサ８０１としてはディチル
社製ＭＸ−８０８を、ム一り変換器ａｏｓとしてはバー
ブラウン社製五１）　０８０１　Ｇ−１怠を使用してい
る。

演算回路９のＩ　／　Ｏ信号はＨＡＮＤゲート８０？に
直続入力され、ＭＡｌｉＤゲート８０８にはインバータ
８１２で反転されて入力される。演算回路９よりのデバ
イスセレクト信号（８１ＴＪｌ）は直！＃ＭＡＭＤゲー
ト８０フとムｌｉＤゲー）８０８に入力される。またイ
ンバータ８１１．抵抗８１０゜コンデンサ８０９により
遅延回路が構成されておりムＭＤゲート８０８にはこの
遅延回路を介して８１Ｌｌ信号が人力される。しかして
、ムＭＤゲート８０８は、第４図（力に示すような幅１
００マイクロ秒程度のパルス信号を出力する。このパル
ス信号は逐次比較型ムーｐ変換器８０５のム一り変換命
令端子ａｎｙに入力される。ムーＤ変換器８０Ｂの変換
終了端子ＸＯａは演算回路９のビジィ端子！ＩＵ８Ｙに
接続され、出力端子ＢＩＮＢ１２は３ステージバツフア
８０６を介して演算回路９のパスラインに接続されてい
る。

以上の構成でム一り変換回路８の作動を説明する。第４
図（Ｄ）に示すパルスがタイミングパルス発生回路６か
ら演算回路９に入力されると、演算回路９は現在実行し
ているプログラムに割込みがかけられ、ムーｐ変換処理
のプログラムを実行する。

プログラムではアナログマルチプレクサ８０１のチャン
ネルアドレス端子０ム１．Ｏ１２，ＯＡ４に２進コード
で１０００”がセットされ、第１人力１工Ｋに入力され
ているｇ−クホールド回路７からのアナログ信号が選択
されてＡ−Ｄ変換器８０５に入力される。その後演算回
路９からのムーＤ変換開始命令によって第４図（、Ｔ）
のパルスがム一り変換器８０５のＡ−Ｄ変換命令端子Ｏ
ＮＶに印加され、第１のパルスの立上りで変換動作を開
始する。これと同時に第４図（６）に示す変換終了端子
ｍｏｃの出力信号が＠１”レベルに立上る。ここで変換
終了端子ＷＯＯは演算回路９のデバイス制御ユニットＤ
ＯＵのビジィ端子ＢＵＳＹに接続されており、ピークホ
ールド回路７からのアナログ信号の読込命令の完了は、
変換終了端子ｌＣＯＯの出力信号の＠０”レベルへの立
下りまで待たされ、このときまで工１０信号及び８１Ｃ
Ｌ信号はともに＠１″レベルに保持される。そして遂次
比較型Ａ−Ｄ変換器８０５は、ＩＣ０ｃ端子の出力信号
が″ｌ”レベルの間に変換動作を行ない１．出力端子Ｂ
１〜ＢＸＺからディジタル化した２進デ一タ信号を出力
する。五−り変換動作が終了すると、変換−終了端子１
００の出力信号が＠０”レベルとなり演算回路９の読込
命令の待機状態が解除され、ピークホールド回路７から
のアナログ信号データが演算回路９に読込まれる。次に
演算回路９はアナログマルチプレクサ８０１のチャンネ
ルアドレス端子に２進コードで＠００１”をセラＦし、
第２人力２工菫に入力されている吸気管圧力信号をＡ−
Ｄ変換器ＳＯａに入力する。以下は、前記第１人力付号
のム一り変換と同じ処理手順により吸気管圧力データを
演算回路９に読み込む。

次に回転速度検出回路１１について第８図で説明する。

２進カウンタ１１０１は、クロック端子ＯＬに入力され
るりシックパルス信号Ｃ２を計数し分周するもので、例
えばＲｅム社製０Ｄ４０２４を用いている。そして、こ
のカウンタ１１０１は、第９図（Ｃ）に示すような約１
２８ＫＨｚ程度のクロツタパルス信号Ｃ２を分周して第
９図（功に示すような約３１１ＫＨｓ程度の分局パルス
信号を出力端子Ｑ２から出力する。デバイダ付カウンタ
１１０２は、基本的にはクロック端子Ｃ−に入力される
クリックパルス信号Ｃ２を計数するもので、出力端子Ｑ
２〜ｑ４のうち１つの出力端子の出力信号が＠１″レベ
ルとなり、かつカウント動作停止端子丘Ｎに＠１”レベ
ル信号が入力されると、カウント（計数）動作を停止す
る。

しかして、この実施例では出力端子Ｑ４と停止端子ＩＮ
が接続されており、出力端子Ｑ４の出力が”１”レベル
になると停止端子ＫＮに＠１ルベル信号が入力され、カ
ウント動作を停止する。

この状態で波形整形回路５からクランク軸回転検出セン
サ４の信号（第９図（ん）を波形整形した第９図（′＠
に示すタイミングパルス信号がインバータ１１１１を介
して反転されてり七ツシ端子Ｈに入力されると、カウン
タ１１０２はリセットされ、出力端子ｃＬ４の出力は第
９６！Ｉ（Ｇ）に示すように＠０”レベルとなる。そし
て、時間Ｔだけ経過し、リセット端子Ｒに入力される信
号が＠０”レベルになると、カウンタ１１０２はカラン
）動作を開始し、出力端子Ｑ２ｅＱ３からはそれぞれ第
９図（＃、（１！５に示すように順次パルス信号が出力
される。その後、出力端子ｑ４の出力が＠１”レベルに
なるとカウンタ１１０２は、再びカウント動作を停止す
る。カウンタ１１０１，１１０！及びインバータ１１１
１の出力信号は、それぞれＭｏ１ｌゲー）１１０３．１
１０４を介して１２ピツ）のカウンタ１１０！Ｓのり田
ツタ端子Ｏｎに入力され、またカウンタ１１０２のｑ３
出力はカウンタ１１０５のリセツ）端子ｌに入力されて
いる。

つまり、第９図（Ｂ）に示す波形整形回路５の出力信号
をインバータ１１１１を介して反転した信号と第９図（
Ｇ）に示すカウンタ１１０ｇのｑ３出力の璽Ｏ１論理を
とることによりＮｏｎゲート１１０３からは第９図（６
）に示すようなパルス信号が出力され、さらにこのＭＯ
鳳ゲー）１１０３の出力信号と第ｅｇ（９）に示すカウ
ンタ１１０１の出力信号とのＭＯ！論理をとることによ
り、Ｎｏｎゲート１１０４から第９図（工）に示すよう
なパルス信号が出力され、このパルス信号がカウンタ１
１０５に入力される。

ここで、第９図（Ｂ）に示すタイミングパルス信号が＠
１″レベルに立上がって第９図（６）に示す１ｉＯＲゲ
ー）１１０４の出力が１１”レベルになる時刻ｔ１にお
いて、カウンタ１１０５はカウント動作を停止する。そ
の後、カウンタ１１０５の″出力゛端子ｑ１〜ｑ１２の
出力は、時刻ｔ２におけるカウンタ１１０２のｑ２出力
の立上りによりシフトレジスタ１１０６〜１１０８（例
えばＲｃム社製Ｑ］Ｄ４０３Ｂ）に一時的に保持記憶さ
れる。次に、時刻ｔＳにおいてカウンタ１１０２のｑ３
出力が１１”レベルになると、カウンタ１１０５がリセ
ットされ、時１ｇｔ４においてカウンタ１１ｏ２のＱ４
出力が１１”レベルになるとカウンタ１１ｏ５は再びカ
ウント動作を開始する。

このカウンタ１１０５の動作は、電磁ビッタアラ４ｋが
基準突起４ａを検出することにより出力されるタイミン
グパルス信号と同期して繰返し行われるため、シフトレ
ジスタｘ　１０　ｇ’〜１１ｏ８の各出力端子ｑ１〜Ｑ
４からはエンジン回転速度葺の逆数１　／　Ｈに比例し
た２過信号が出力される。

３ステーＦバツフア１１０９は、制御端子１１０９ｍ　
ニ”　ｌ”レベル信号が加えられている間は出力が高イ
ンピーダンスとなるもので、出力端子群１１０９ｂはパ
スラインを介して演算回路９に接続されている。

制御端子１１０９ｍには夏ムｌｉＤゲー）１１１０の出
力信号が入力され、夏ムＭＤゲー）１１１０には演算回
路９に内蔵されているデバイス制御具ｘ７）（ＤＯＵ）
からの入出力Ｉｌｊ御信号（Ｘ　／　０信号）及びデバ
イスセレクト信号（８Ｎ１ａ３）ｉｆｉ入力されている
。そして、１ｉＡＩＩ）ゲー）１１１０”の出力信号が
１０”レベルになると、シフトレジスタ１１０６〜１１
０８の１／ＩＩに比例した２過信号が演算回路９に入力
される。

１０はタロツク回路であり、該り四ツク回路１０は水晶
振動子を使用した発振回路と、この発振回路の周波数を
分局するカウンタより構成してあり、公知であるので回
路構成及び詳細な説明は省略するＯ 次に演算回路（以後ＣＰＵと記す）９について説明する
。演算回路９は１２ビツシのマイクロコンピュータであ
５る東京芝浦電気社製ＴＬ（！８−４２を使用している
。０Ｐｔｒ９の作動を第１０図の７胃−チャードに沿っ
て説明する。図示しないキースイッチを０１すると電源
が入り動作をスター）する。ステップ１で全てのメモリ
（以後ＲＡＭと記す）をクリアしてＯにし、次にステッ
プ８で補正係数をに＝４とする。ステップ３でマスク！
スクをセットして割込み信号が許可されるようにし、そ
の後はステップ４で割込み演算の待機状態となり、割込
み演算実行時以外は常にステップ番の状態となる。そし
てエンジンが始動して回転するとタイミングパルス発生
回路６からの第４図φ）のパルスにより割込み演算を開
始する。割込み演算を開始するとステップ１０で以後の
割込みを鎖止する。ステップ１１で第７図８０１の！ル
チプレクサにＯをセツシし、ピークホールド回路７から
のトルク変動信号がムーｐ変換器８０６に入力されるよ
うにする。その後、ステップ１２で第４図（１）パルス
のうち（１）のパルスを発生させ、この信号をトリガと
してＡ−Ｄ変換器８０５はＡ−Ｄ変換を開始すると同時
に、ｍｏｃ端子出力である第４図（７）パルスが＠ｌ”
になって、（！ＰＵ９はこの間演算を停止する。これが
ステップ１３である。Ａ　−ｐ変換器８０５がムーｐ変
換を終了すると第４図（４）パルスが＠Ｏ”になりａｐ
υ９は演算を再開する。ステップ１４でム−り変換器８
０５から出力されているトルク変動値テｎをＯＰＵに読
み込む。

以上のようにステップ１１，１．２，１３．１４でトル
ク変動値ＴｎがＡ−Ｄ変換されて読み込まれる。次にス
テップ１Ｂ、１６．１７．１８で前記トルク変動値のム
ーｐ変換と同じ手順で吸気管圧力値！１がムー１Ｄ変換
されてＣＰＨに読み込まれる。ステップ１９では回転速
度検出回路１１でカウンシされたエンジン回転数に反比
例した値Ｘ／１Ｎを読み込み、この値の逆数をとること
によりエンジン回転数１罵を求める。

第１１図（＆）はエンジン回転数ＭＭと吸気管圧力Ｐａ
ｌに対応するように予め実験的に計測したシルク変動値
の平均値のマツプデータであり、これが続出し専用メモ
リー（以後ＲＯＭと記す）に記憶させである。

ステップ２３で第１１図（＆）のマツプデータからエン
ジン回転数ＫＮと吸気管圧力ＰＢに対応したシルク変動
の平均値τムｎ、ｍを読み出す。ステップ２８は、前記
トルク変動値〒ｎが、前記トルク変動平均値テム！１．
ＩＩに設定値Ｃを乗算した値よりも以上か否かを判別し
てＹＩ８ならばステップ２９に進み、Ｍｏならばステッ
プ３０に進む。

設定値Ｃはトルク変動の有無を判別するレベルをシルク
変動の平均値の何倍とするかを決めるためのものである
。ステップ２９ではＴｎ）Ｔｉｎ。

観×Ｃである回数をカラン目、ステップ３０ではトルク
変動の判別回数をカウンシする。ステップ３１では所定
の判別画数１だけ判別を°行なったか否かを判定し、判
別回数１だけ判別を行なった場合はステップ３２でトル
ク変動有りと判別する割合を示す所定数１と実際のトル
ク変動有りの割合ム／Ｂとを比較し次のステップに移る
。ステップ３３ではメモリｐに１をストアし、ステップ
３４ではメモリＤ＆：、Ｏをストアする。ステップ３６
ではカウント値ム、ＢをＯにし、ステップ３６ではメモ
リＤの内容を１：１０に出力して、ステップ３フで割込
みを許可して、ステップ３Ｂで割込みが発生する以前の
プログラム実行状態にもどる。

なお、ステップ３１およびステップｓ怠において、１ｓ
ｅｌｌ、！＝ｌ　Ｏ０％と設定すれば、実際のシルク変
動値が予め記憶されているトルク変動の平均値の０倍よ
り大きいと判別される毎にシルク変動有りと判別される
ことは言う★でもない。

次に演算結果をＩ　／　Ｏに出力する場合について第１
１図を用いて説明するが本回路は演算回路９に含まれて
いる。マイクルコンビエータからの８ＩＸＩ信号により
端子９１２が＠１”になり、Ｉ１０信号により端子９１
１が＠Ｏ”になるとマイク田コンビエータ９２０からデ
バイスデデータが転送されるので、Ｉ　／　Ｏ信号をイ
ンバータ９０１で反転し、該反転した信号とデバイスセ
レクシ信号（！ＩＩＩ、４）　が共ニ”　ｌ　’ノとき
り一型フリップ７０ツブ９０３のクロック入力に＠Ｏ”
から＠１”のパルスが印加されて、パスラインＢυａｌ
ｌに出された値を記憶して、その出力つまり演算回路９
の出力９１３に出力する。前述の第１０図の７ｐ−チャ
ージのステップ３１においてはパスラインは２進数で「
ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏＩＪか又は「ｏｏｏｏｏｏｏｏ
ｏｏｏＯＪが出される訳である。そのうち１Ｕ１９１１
の１”、１０”を１−Ｍ７リツプ７１２ツブ９０３で記
憶して出力に出している。つまり、出力端子９１５の　
１．０倍号によってトルク変動の有無が判別できる。

次に本発明の他の実施例について説明する。全体構成は
第１図に示す上記実施例の構成と同様であり、演算処理
のうち異なる部分を第１２図の７０−チャー）により述
べるが、本実施例は予め実験的に定められ記憶されてい
るトルク変動の平均値と実際のトルク変動の平均値との
偏差（例えば両平均値の比）を求めこの偏差に応じて前
記記憶されているトルク変動の平均値を補正し、この補
正された平均値と実際のシルク変動値とを比較してシル
ク変動の有無を判定することを特徴としている。

第１１図会）は第１１図（１）と同じエンジン回転数と
吸気管圧力に対応したトルク変動値の積算値とサンプル
数のマツプでＲＡ、Ｍ領域にアドレスが割り当てである
。第１２図において、ステップ１０乃至１９を経た後、
ステップ２０では得られた）ルタ変動値テ鳳が第１１図
（ｂ）のどのアドレスになるかを、エンジン回転数Ｎ１
と吸気管圧力ＦＢからさがす。ステップＪ！１と２２で
該当するアドレスのメモリーにトルク変動値の積算値Σ
Ｔ！ｌ、　ｉｎとサンプル数Ｋｍ、鳳をストアする。ス
テップ２３で第１１図（＆）のマツプデータからエンジ
ン回転数夏！と吸気管圧力ＦＢに対応したトルク変動の
平均値テム１９膳を読み出す。ステップ８４はサンプル
’１ｋｘｘｅａが設定値１１ＴＲ以上か否かを判別しＹ
Ｉ８ならばステップ２５に進み、ＮＯならばステップ！
！８に進む。ステップ２６は前記の積算値Σ！虱１ｍを
設定値菖Ｒで除算して平均値ＴＡ！Ｌ、　ｗａミラメる
。ステップ！６は該平均値τＡｎ、ｍを予め実験的計測
して定められたトルク変動の平均値〒五！Ｌ、ｗａ”’
ｒ：除算して、前記の２つの値の比！を求める。該ｘに
より、シルク変動を検出する圧力検出器１の感度の経時
変化を知ることができる。

ステップ！！〒はステップ２４，２５．２６で使用した
シルク変動値の積算値ΣＴ！１．馬とサンプルｔＭ＊ｅ
ｍをクリアする。ステップ！！８は、前記シルク変動値
Ｔｎが、前記トルク変動平均値Ｔムｎ、ｍに前記経時変
化補正係数Ｘと設定値０を乗算した値よりも以上か否か
を判別して、ＹＩＣ８ならばステップ２９に進み、ＭＯ
ならばステップ３０に進む。設定値Ｏは前述したように
トルク変動の有無を判別するレベルをトルク変動の平均
値の何倍とするかを決めるためのものである。以下のス
テップにおける処理は上述した実施例と同様である。

なお、上述した２つの実施例においてはトルク変動波形
のうちピーク値をとる目的で、ピークホールド回路テを
使用したが、所定区間の変動波形を積分した値を求める
ためにピークホールド回路７の代わりに第１４図のよう
な積分回路フＩを使用しても）ルク変動を検出できる。

第１４図において、フ０１’はダイオードで変動波形の
うち負の波形を通す。そして抵抗７０２／。

増幅器フ０３１．コンデンサ７０４／、アナログスイッ
チマ０５１．・抵抗７０６１で積分器を構成している。

アナｐグスイッチフ０５／はコン）ロール人力に印加さ
れるタイ之ング発生回路６からの第４図（２）のパルス
により開成され、コンデンサフ０４／の電荷を放電させ
て積分を開始させる。

この場合、積分器の入力は負の電圧であるので出力は正
の電圧で出力される。この積分された値は、前記ムー１
変換器８によりム一り変換されるのでその変換された値
は所定区間内の変動波形の積分値となる。該積分値はト
ルク変動が大きくなればそれに応じて大きくなるのでこ
の値を前記演算回路９により前記と同じ演算処理をすれ
ば、演算回路９の出力にはシルク変動の有無を判別する
信号が出力される。

さらに、上述した実施例においては、所定サンプル区間
をタイミングパルス発生回路６によってエンジンの所定
回転数として得ていたが、第５図のタイミングパルス発
生回路６の入力端子６１０にクロツタ回路１０から１０
ミリ秒周期のクロックを入力させ、カウンタ６０Ｂを１
４９”にセツシすることにより、例えば５００ミリ秒と
いう所定時間のサンプル区間を得ることができる。

また、トルク変動検出手段としては燃焼変動を検出でき
るものならいかなる形式のものでもよい。

以上のようにして演算回路９の出力端子９１３の出力波
形をみればトルク変動が起っているかどうかを判別する
ことができる。また出力端子９１Ｂに表示用ランプと駆
動回路を付加し出力端子が＠１”の時ランプを点灯し、
′０”の時消灯する様にすれば、表示ランプにてトルク
変動が起っているかどうかを判断出来ることは明白であ
る。

しかして、このようにして、トルク変動発生時に演算回
路９からの出力端子９１３に得られるトルク変動信号に
よってエンジンの空燃比を制御する（トルク変動発生時
には空燃比を濃くするようにする）ことによってトルク
変動の発生を最小値に抑えることができる。この空燃比
の制御方法としては電子制御式燃料噴射装置を有するエ
ンジンにおいても、キャブレターを有するエンジンにお
いても、トルク変動発生時に空燃比を濃くさせるべく電
子回路を構成すればよいことは当業者であれば容易に理
解できることである。また、シルク変動発生時に必ずし
も空燃比を制御する必要はなく、トルク変動が発生して
いるか否かを表示する検査装置としても使用できる。

以上述べたように本発明は、内燃機関の燃焼変動により
生ずる実際のトルク変動を所定期間毎に検出し、この検
出した実際のトルク変動値と機関の運転状態に対して予
め定められ記憶されているトルク変動の平均値とを比較
し、実際のトルク変動値が記憶されている）ルク変動の
平均値の所定倍以上ある割合が所定値以上か以下かによ
りシルク変動の有無を判別しているので、回転数、負荷
等に影響されることがなく、正確にシルク変動の有無を
判別でき、さらに本発明は、上記予め定められ記憶され
ているトルク変動の平均値を実際のトルク変動の平均値
を求めて補正し、この補正されたシルク変動の平均値と
実際の）ルク変動値とを比較して、このシルク変動値が
補正されたシルク変動の平均値の所定倍以上ある割合が
所定値以上か以下かによりトルク変動の有無を判別して
いるので、実際のトルク変動を検出するシルク変動検出
手段等の経時変化にほとんど影響されることなく、また
回転数、負荷等にも影響されずに正確にトルク変動の有
無を判別できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプ四ツク図、第２ｒＩ
Ａは第１図図示装置におけるクランク軸回転検出上ンす
を示す正面図、第３ＷＪは第１図図示装置におけるタラ
レタ軸回転検出センナの出力信号を整形する波形整形回
路を示す電気回路図、第４図は第１ｖＡ図示装置の作動
説明に供する各部波形図、第５図は第１図図示装置のタ
イ電ングバルス発生回路を示す電気回路図、第６図は第
１図図示装置のピークホールド回路を示す電気回路図、
第７図は第１図図示装置のム一り変換回路を示す電気回
路図、第８図は第１図図示装置の回転速度検出回路を示
す電気回路図、第９図は第８図の回転速度検出回路の作
動説明に供する各部波形図、第１０図は第１図図示装置
における演算回路の処理手順を示すフローチャート、第
１１図は（〜が各エンジン条件において予め記憶されて
いるトルク変動平均値を示すマツプ模式図、軸）が各エ
ンジン条件においてトルク変動平均値を算出するための
マツプ模式図、第１２図は本発明の他の実施例における
演算回路の処理手順を示すフローチャート、第１３図は
第１図図示装置の演算回路を示す電気回路図、第１４図
は第１図図示装置においてピークホールド回路の代わり
に用いる積分回路を示す電気回路図である。 １−）ルク変動検出手段をなす圧力検出器、４・・・ク
ランク軸回転検出上ン？、？−・・ビータホールド回路
、フＩ−・積分回路、８・・・ムーｐ変換器、９・・・
演算回路、１１・・・回転速度検出回路、１２・・・吸
気管圧力検出器。 代理人弁理士　　　岡　部　　隆 第１３　図 第１４図 第１頁の続き ０発　明　者　重松崇 豊田型トヨタ町１番地トヨタ自 動車工業株式会社内 ■出　願　人　トヨタ自動車株式会社 豊田市トヨタ町１番地 −２し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）内燃機関の燃焼変動により生ずる実際のトルク変
   動をトルク変動検出手段により所定期間毎に検出し、内
   燃機関の運転状態に対して予め定められ記憶されている
   ）ルク変動の平均値と前記トル本変動検出手段により検
   出されたシルク変動値とを比較し、このトルク変動値が
   前記シルク変動の平均値の所定倍以上ある割合が所定値
   以上のときトルク変動有りと判別し、以下のときトルク
   変動なしと判別することを特徴とする内燃機関用トルク
   変動検出方法。 （＠前記トルク変動検出手段は、内燃機関の機械的振動
   加速度を検出してこの振動加速度に応じた出力信号を発
   生することを特徴とする特許請求筒−第１項記載の内燃
   機関用トルク変動検出方法。 （３）前記トルク変動検出手段は、内燃機関の機械的振
   動加速度を検出してこの振動加速度に応じた出力信号を
   発生しこの出力信号のうちＩＨｓ〜数Ｈｔｓの周波数の
   出力信号を取り出すことを特徴とする特許請求範囲第１
   項記載の内燃機関用）ルク変動検出方法。 （荀内燃機関の燃焼変動により生じる実際のトルク変動
   をトルク変動検出手段により所定期間毎に検出し、この
   トルク変動の検出値を所定回数蓄積して実際のトルク変
   動の平均値を求め、この実際のトルク変動の平均値と内
   燃機関の運転状態に対して予め定められ記憶されている
   トルク変動の平均値との偏差を求めこの偏差に応じて前
   記記憶されているシルク変動の平均値を捕正し、この補
   正された平均値と前記トルク変動検出手段により検出さ
   れたトルク変動値とを比較し、このトルク変動値が前記
   補正された平均値の所定倍以上ある割合が所定値以上の
   ときトルク変動有りと判別し、以下のときトルク変動な
   しと判別することを特徴とする内燃機関用トルク変動検
   出方法。 （５）前記実際のトルク変動の平均値は、前記トルク変
   動検出手段より出力される信号の前記所定期間のピーク
   値をディジタル量に変換し前記所定回数蓄積して求めら
   れることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の内燃
   機関用トルク変動検出方法。 （６）前記実際のトルク変動の平均値は、前記トルク変
   動検出手段より出力される信号の前記所定期間の積分値
   をディジタル量に変換し前記所定回数蓄積して求められ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の内燃機
   関用トルク変動検出方法。