JPS5844866B2 - 内燃機関用制御装置 - Google Patents
内燃機関用制御装置Info
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- JPS5844866B2 JPS5844866B2 JP50115214A JP11521475A JPS5844866B2 JP S5844866 B2 JPS5844866 B2 JP S5844866B2 JP 50115214 A JP50115214 A JP 50115214A JP 11521475 A JP11521475 A JP 11521475A JP S5844866 B2 JPS5844866 B2 JP S5844866B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/155—Analogue data processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関に発生するトルクを検出し、内燃機関
の点火時期を最適値を目標として自動制御し、内燃機関
の効率の向上、燃費の節減をはからんとする内燃機関用
制御装置に関するものである。
の点火時期を最適値を目標として自動制御し、内燃機関
の効率の向上、燃費の節減をはからんとする内燃機関用
制御装置に関するものである。
従来、オツト一式内燃機関における点火時期は、主とし
て回転数とブースト負圧を制御・ζラメータとして予め
進角パターンが設定され、このパターンを忠実に実現す
るプログラム制御が用いられてきた。
て回転数とブースト負圧を制御・ζラメータとして予め
進角パターンが設定され、このパターンを忠実に実現す
るプログラム制御が用いられてきた。
しかるに、機関効率を最高にする、いいかえると燃費率
を最小にするに最適な点火時期は単に回転数とブースト
負圧の二種の制御パラメータのみでプログラムしきれる
ものではないし、生産性、コスト等の制約により比較的
単純な進角パターンに妥協せざるを得ないのが実情であ
る。
を最小にするに最適な点火時期は単に回転数とブースト
負圧の二種の制御パラメータのみでプログラムしきれる
ものではないし、生産性、コスト等の制約により比較的
単純な進角パターンに妥協せざるを得ないのが実情であ
る。
このプログラムパターンの不完全さの問題を別としても
量産した場合の内燃機関、点火装置等、関連要素の特性
のバラツキにもとすく誤差、及び調整誤差、あるいは供
用時間の増加に伴う特性の経時変化等の問題に対して、
従来のプログラム制御方式の点火装置では対応しきれな
いという問題がある。
量産した場合の内燃機関、点火装置等、関連要素の特性
のバラツキにもとすく誤差、及び調整誤差、あるいは供
用時間の増加に伴う特性の経時変化等の問題に対して、
従来のプログラム制御方式の点火装置では対応しきれな
いという問題がある。
そこで、本発明は上記の問題を解決するため、機関に発
生するトルクと燃費率との相関性に着目して、点火時期
の最適制御を行わんとするものである。
生するトルクと燃費率との相関性に着目して、点火時期
の最適制御を行わんとするものである。
即ち、機関回転数、スロットル開度及び空燃比を一定と
する定常運転状態において、点火時期を最適値θ。
する定常運転状態において、点火時期を最適値θ。
を中心として若干変化させた場合点火時期の変化に対し
て内燃機関に発生するトルクT及び燃費率Sfcは第1
図に示される特性となり、最大トルクを与える点火時期
と最低燃費率を与える点火時期とは同一の値θ。
て内燃機関に発生するトルクT及び燃費率Sfcは第1
図に示される特性となり、最大トルクを与える点火時期
と最低燃費率を与える点火時期とは同一の値θ。
をとる。ここで、点火時期が最適値θ。
よりずれた場合では、このずれに応じて機関効率が低下
し、同一回転数、同一空気燃料供給量に対して内燃機関
に発生するトルクが減少する。
し、同一回転数、同一空気燃料供給量に対して内燃機関
に発生するトルクが減少する。
そこで、内燃機関に発生するトルクを機関トルク検出器
にて検出し、この検出されたトルク信号の最大値を求め
れば、機関効率を最高とする、いいかえると最小燃費率
とする点火時期θ。
にて検出し、この検出されたトルク信号の最大値を求め
れば、機関効率を最高とする、いいかえると最小燃費率
とする点火時期θ。
を求めることができる。そこで、本発明では内燃機関に
発生するトルクを機関トルク検出器にて機関もしくはそ
の出力伝達軸のねじれにより直接的に検出すると共に、
点火時期を周期的に変化させ、これに対応したトル**
りの変化を前記トルク検出器にて検出し、点火時期の変
化する位相と、トルク検出信号との位相関係を判別器に
て判別し、点火時期の進み、遅れを制御する制御装置を
提供せんとするものである。
発生するトルクを機関トルク検出器にて機関もしくはそ
の出力伝達軸のねじれにより直接的に検出すると共に、
点火時期を周期的に変化させ、これに対応したトル**
りの変化を前記トルク検出器にて検出し、点火時期の変
化する位相と、トルク検出信号との位相関係を判別器に
て判別し、点火時期の進み、遅れを制御する制御装置を
提供せんとするものである。
ここで、点火時期を△θだげ進ませる場合を+△θ、遅
らせる場合を一△θとし、これに対するトルク信号の変
化分を△TEとすると判別器の出力条件として第1図よ
り明らかなごとく、を発生すればよいわけである。
らせる場合を一△θとし、これに対するトルク信号の変
化分を△TEとすると判別器の出力条件として第1図よ
り明らかなごとく、を発生すればよいわけである。
かくして定常状態の運転条件では、上記判別器の出力条
件を満足するように点火時期を制御する事によって、点
火時期を最適点火時期θ0に対して士△θの誤差範囲に
制御可能となる。
件を満足するように点火時期を制御する事によって、点
火時期を最適点火時期θ0に対して士△θの誤差範囲に
制御可能となる。
なお、第1図図示のθRは点火時期が遅れ過ぎている場
合の一点火時期を示し、θAは点火時期が進み過ぎてい
る場合の一点火時期を示すものである。
合の一点火時期を示し、θAは点火時期が進み過ぎてい
る場合の一点火時期を示すものである。
以下図面に示す実施例に従って本発明の詳細な説明する
。
。
第2図は本発明の構成を示すブロック図であり、1は内
燃機関、2は機関トルク検出器、3は周期的変化信号発
生器、4は位相判別器、5は点火時期制御装置である。
燃機関、2は機関トルク検出器、3は周期的変化信号発
生器、4は位相判別器、5は点火時期制御装置である。
また、機関トルク検出器2は内燃機関に発生するトルク
を検出するものであり、周期的変化信号発生器3は点火
時期を周期的に変化させるための信号を発生する。
を検出するものであり、周期的変化信号発生器3は点火
時期を周期的に変化させるための信号を発生する。
そしてこれに対応して点火時期制御装置5が作動し、点
火時期が一定の繰返し周期で△θだげ変化する。
火時期が一定の繰返し周期で△θだげ変化する。
これに対応して内燃機関1の効率が周期的に変化し、こ
れに応じて機関トルクが周期的に変化する。
れに応じて機関トルクが周期的に変化する。
この機関トルクの変化は機関トルク検出器2にて検出さ
れ、位相判別器4にて周期的変化信号発生器3の信号位
相と位相比較され、前述した(1)の条件に従って点火
時期の制御方向が定められる。
れ、位相判別器4にて周期的変化信号発生器3の信号位
相と位相比較され、前述した(1)の条件に従って点火
時期の制御方向が定められる。
次に、具体的実施例を第3図に示す電気結線図について
説明する。
説明する。
第3図に示す例では、内燃機関の点火時期を電子回路的
に制御可能な構成とすると共に、周期的変化信号発生器
3、位相判別器4の一実施例を示し、内燃機関のトルク
をフィードバックする事により点火時期の最適制御が可
能な構成となっている。
に制御可能な構成とすると共に、周期的変化信号発生器
3、位相判別器4の一実施例を示し、内燃機関のトルク
をフィードバックする事により点火時期の最適制御が可
能な構成となっている。
5は点火時期をC点の電圧である制御電圧Vcに対応し
て制御可能な点火時期制御装置である。
て制御可能な点火時期制御装置である。
3は点火時期を△θだげ周期的に変化させるための周期
的変化信号発生器、2は内燃機関のトルクを検出するた
めの機関トルク検出器、4は周期的変化信号発生器3の
生じる信号と機関トルク検出器2よりの機関トルク信号
との位相関係を比較し、点火時期を進めるか遅らせるか
の判別をし点火時期制御信号Vcを発生する位相判別器
である。
的変化信号発生器、2は内燃機関のトルクを検出するた
めの機関トルク検出器、4は周期的変化信号発生器3の
生じる信号と機関トルク検出器2よりの機関トルク信号
との位相関係を比較し、点火時期を進めるか遅らせるか
の判別をし点火時期制御信号Vcを発生する位相判別器
である。
そして、点火時期制御装置5は、タイミング信号発生器
21.周波数−電圧変換器22、積分器23とそのリセ
ント回路24、比較器25、単安定マルチバイブレータ
26.0N−OFF増幅回路27、点火コイル28より
構成される。
21.周波数−電圧変換器22、積分器23とそのリセ
ント回路24、比較器25、単安定マルチバイブレータ
26.0N−OFF増幅回路27、点火コイル28より
構成される。
また、タイミング信号発生器21は内燃機関のクランク
軸の一定回転角度ごとにタイミング信号を発生するもの
で、本実施例では内燃機関のクランク軸に作動するカム
機構34′にてコンタクトポイント34“を開閉する公
知の接点式タイミング信号発生器34を用いており、本
実施例では4気筒内燃機関の圧縮行程の上死点で常閉接
点34”が開き、A点に正極性のタイミング信号を発生
する構成となっている。
軸の一定回転角度ごとにタイミング信号を発生するもの
で、本実施例では内燃機関のクランク軸に作動するカム
機構34′にてコンタクトポイント34“を開閉する公
知の接点式タイミング信号発生器34を用いており、本
実施例では4気筒内燃機関の圧縮行程の上死点で常閉接
点34”が開き、A点に正極性のタイミング信号を発生
する構成となっている。
周波数−電圧変換器22は内燃機関の回転数に比例した
直流の速度電圧を得るための回路で、差動型演算増幅器
35を用いた公知の単安定マルチバイブレータを前記タ
イミング信号発生器21にてトリガーし、一定のパルス
幅τに整形し、差動型演算増幅器38を用いた公知の積
分器にて積分し、直流の速度電圧Vsに変換している。
直流の速度電圧を得るための回路で、差動型演算増幅器
35を用いた公知の単安定マルチバイブレータを前記タ
イミング信号発生器21にてトリガーし、一定のパルス
幅τに整形し、差動型演算増幅器38を用いた公知の積
分器にて積分し、直流の速度電圧Vsに変換している。
第4図a、bは第3図図示のA点及びB点の電圧波形を
示し、その左側の図は機関回転数N=N1で、右側の図
は機関回転数N−N2、N2〉N1の状態を示す。
示し、その左側の図は機関回転数N=N1で、右側の図
は機関回転数N−N2、N2〉N1の状態を示す。
そして、機関回転数Nに対するS点の速度電圧VSの特
性は第5図に示され、この速度電圧Vsは機関回転数N
に比例する。
性は第5図に示され、この速度電圧Vsは機関回転数N
に比例する。
即ち、となる。
また、積分器23は差動型演算増幅器40より構成され
た公知の積分器よりなり、電圧周波数変換器220発生
する速度電圧Vsを積分する。
た公知の積分器よりなり、電圧周波数変換器220発生
する速度電圧Vsを積分する。
但し、この積分器23はリセット回路24を有し、タイ
ミング信号発生器21より正極性のタイミング信号がり
七ット信号となって、トランジスタ43が極めて短時間
だけ導通し、積分コンデンサ41を放電し、リセットさ
れる。
ミング信号発生器21より正極性のタイミング信号がり
七ット信号となって、トランジスタ43が極めて短時間
だけ導通し、積分コンデンサ41を放電し、リセットさ
れる。
従って、積分器23は一つのリセット信号にてリセット
されてから次のリセット信号が生じるまでの期間を積分
期間T1 として速度電圧Vsを積分することになる。
されてから次のリセット信号が生じるまでの期間を積分
期間T1 として速度電圧Vsを積分することになる。
この積分期間T1 はタイミング信号発生器21の生じ
るタイミング信号のくり返し周期に等しい。
るタイミング信号のくり返し周期に等しい。
故に、積分期間T1は回転数Nに反比例する、即ち
となる。
従って、1点の積分器23の出力電圧Viは回転数Nが
一定の定常状態においては、但しくO≦t≦T1、■は
初期値で定数)従って、t =T1 ではリセットされ
1=00値に復帰するため出力電圧Viの波形は第4図
dに示すごと(鋸歯状波となる。
一定の定常状態においては、但しくO≦t≦T1、■は
初期値で定数)従って、t =T1 ではリセットされ
1=00値に復帰するため出力電圧Viの波形は第4図
dに示すごと(鋸歯状波となる。
ここで、上記(3)式に前述した(1)式と(2)式を
代入して出力電圧■iの最大値Vi (max )と
最小値Vi(min)を求めると、 最大値はt=oでVi(max)−■ 最小値t=TiでVi (min ) = VM−Vs
T1従って、この鋸歯状波viの最大値と最小値は共に
回転数に無関係に一定値となり、第4図dの如き波形と
なる。
代入して出力電圧■iの最大値Vi (max )と
最小値Vi(min)を求めると、 最大値はt=oでVi(max)−■ 最小値t=TiでVi (min ) = VM−Vs
T1従って、この鋸歯状波viの最大値と最小値は共に
回転数に無関係に一定値となり、第4図dの如き波形と
なる。
尚、第4図Cはリセット回路24のトランジスタ430
ベースにかがる電圧(Re点の電圧)の位相関係を示す
ものである。
ベースにかがる電圧(Re点の電圧)の位相関係を示す
ものである。
また、比較器25は差動型演算増幅器44にて構成され
、1点の鋸歯状波電圧Viとe点の点火時期制御電圧V
cとを比較する事により、点火時期の制御が可能である
。
、1点の鋸歯状波電圧Viとe点の点火時期制御電圧V
cとを比較する事により、点火時期の制御が可能である
。
そして、演算増幅器44にはその非反転入力としてVi
が印加され、又反転入力としてVcが印加されている。
が印加され、又反転入力としてVcが印加されている。
ここで、制御電圧Vc=Vc1とした場合の入力信号と
出力端Pの出力電圧Vpの位相関係は第4図d、eに示
すレル。
出力端Pの出力電圧Vpの位相関係は第4図d、eに示
すレル。
ここで、出力電圧Vpはタイミング信号に比較して、N
=N、のときはtl、N−N2のときはti′だげ進ん
だ負極性の点火時期を定める。
=N、のときはtl、N−N2のときはti′だげ進ん
だ負極性の点火時期を定める。
この図よりN=N、及びN=N2に対する点火のくり返
し周期をT、及びT1/とするとt、/T、=t 1/
/ T 、/であるため、タイミング信号に対する点火
時期の進角度θは機関回転数Nに無関係に制御電圧Vc
にて一義的に決定しうる事が明らかである。
し周期をT、及びT1/とするとt、/T、=t 1/
/ T 、/であるため、タイミング信号に対する点火
時期の進角度θは機関回転数Nに無関係に制御電圧Vc
にて一義的に決定しうる事が明らかである。
第6図はこれを示す図で、横軸は制御電圧Vcを、縦軸
は機関の上死点よりの進角度θを示す。
は機関の上死点よりの進角度θを示す。
単安定マルチバイブレータ26は差動型演算増幅器45
を含み、比較器250発生する負極性のパルス電圧の立
上り時期にトリガーされ、一定の時間幅τ。
を含み、比較器250発生する負極性のパルス電圧の立
上り時期にトリガーされ、一定の時間幅τ。
のパルス電圧を発生し増幅用トランジスタ50にて増幅
し、点火コイル28の一次側をスイッチングするトラン
ジスタ51の遮断時期を決定する。
し、点火コイル28の一次側をスイッチングするトラン
ジスタ51の遮断時期を決定する。
そして、トランジスタ51の遮断時期は制御電圧VC−
Vc1のときは上死点よりθ1だげ進角し、この分だけ
内燃機関の点火火花の発生時期も進角することになる。
Vc1のときは上死点よりθ1だげ進角し、この分だけ
内燃機関の点火火花の発生時期も進角することになる。
又、トランジスタ51の遮断時間幅は第4図fに示すご
と(τ0どなる。
と(τ0どなる。
そして、点火コイル28の二次側のQ点に発生する電圧
は火花機関に通常用いられるディストリビュータにて内
燃機関の点火栓に分配される。
は火花機関に通常用いられるディストリビュータにて内
燃機関の点火栓に分配される。
周期的変化信号発生器3は内燃機関の点火時期を△θだ
げ周期的に変化させるための信号を発生するもので差動
型演算増幅器65を含み、一定くり返し周期で矩形電圧
を発生する無安定マルチバイブレータ回路を構成してお
り、N点に゛H″レベルと゛Lパレベルとが交互に生じ
るバイナリ−出力電圧VNを発生する。
げ周期的に変化させるための信号を発生するもので差動
型演算増幅器65を含み、一定くり返し周期で矩形電圧
を発生する無安定マルチバイブレータ回路を構成してお
り、N点に゛H″レベルと゛Lパレベルとが交互に生じ
るバイナリ−出力電圧VNを発生する。
位相判別器4は周期的変化信号と機関トルク信号との位
相関係に対応した位相検波出力VRを発生するための位
相検波回路31と、その出力電圧VRを積分するための
積分器32及び、積分器32の出力電圧VDに周期的変
化信号を重畳させるための加算器33とを有しており、
加算器33の出力端Cより点火時期制御電圧Vcが得ら
れる。
相関係に対応した位相検波出力VRを発生するための位
相検波回路31と、その出力電圧VRを積分するための
積分器32及び、積分器32の出力電圧VDに周期的変
化信号を重畳させるための加算器33とを有しており、
加算器33の出力端Cより点火時期制御電圧Vcが得ら
れる。
機関トルク検出器2は内燃機関に発生するトルクに対応
した検出信号を生ずるもので、例えば第8図に示すごと
く、自動車用の内燃機関1がマウンティングゴム165
゜166を介して車体110に支持され、内燃機関1の
トルク変化に応じてマウンティングゴム165.166
のたわみ量が変化し内燃機関1本体が大略回転軸を中心
とするねじり運動を生じる事を利用してトルク検出する
。
した検出信号を生ずるもので、例えば第8図に示すごと
く、自動車用の内燃機関1がマウンティングゴム165
゜166を介して車体110に支持され、内燃機関1の
トルク変化に応じてマウンティングゴム165.166
のたわみ量が変化し内燃機関1本体が大略回転軸を中心
とするねじり運動を生じる事を利用してトルク検出する
。
即ち、マウンティングゴム165,166の一端は内燃
機関1に固定され他端は車体110に固定されているた
め、内燃機関1の回転軸の回転方向が図中矢印a方向の
場合は内燃機関10発生するトルクによって機関の回転
軸を中心とするねじり力が発生し、このねじり力は回転
方向と逆向きの偶力となって作用するため、マウンティ
ングゴム166は偶力の分だけ荷重が増したわみ量が増
加するのに対してマウンティングゴム165は偶力の分
だけ荷重が減りたわみ量が減少する。
機関1に固定され他端は車体110に固定されているた
め、内燃機関1の回転軸の回転方向が図中矢印a方向の
場合は内燃機関10発生するトルクによって機関の回転
軸を中心とするねじり力が発生し、このねじり力は回転
方向と逆向きの偶力となって作用するため、マウンティ
ングゴム166は偶力の分だけ荷重が増したわみ量が増
加するのに対してマウンティングゴム165は偶力の分
だけ荷重が減りたわみ量が減少する。
従って内燃機関1に固定された変化検出点163は車体
110に対して相体的に矢印すの方向に変位する。
110に対して相体的に矢印すの方向に変位する。
従ってこの変位量を車体110に固定されたポテンショ
メータ161にレバー162(このレバー162と車体
110との間には戻りばね164が介在させてあって、
この戻りばね164によってレバー162は常時矢印す
方向に押付けられている)を介して伝える事により機関
トルクに対応した電気的なトルク信号がポテンショメー
タ161に得られることになる。
メータ161にレバー162(このレバー162と車体
110との間には戻りばね164が介在させてあって、
この戻りばね164によってレバー162は常時矢印す
方向に押付けられている)を介して伝える事により機関
トルクに対応した電気的なトルク信号がポテンショメー
タ161に得られることになる。
このようにしてトルク検出器2は機関トルクの変化分を
電気的な検出信号の変化分として検出する。
電気的な検出信号の変化分として検出する。
そして、この検出信号を差動型演算増幅器52を含む増
幅器29にて増幅し、1点にトルク電圧VJを発生する
。
幅器29にて増幅し、1点にトルク電圧VJを発生する
。
そして、機関トルクが上昇した場合にトルク電圧VJが
低下する極性に構成されている。
低下する極性に構成されている。
このトルク電圧VJの変化分のみをカップリングコンデ
ンサ53にて次のシュミット回路30の差動型演算増幅
器54に印加し、トルクの変化分△Tが一定値以下生じ
た場合に応じてM点K”H”レベル II L !lレ
ベルのいずれかのレベルをとるバイナリ−出力電圧■を
発生する。
ンサ53にて次のシュミット回路30の差動型演算増幅
器54に印加し、トルクの変化分△Tが一定値以下生じ
た場合に応じてM点K”H”レベル II L !lレ
ベルのいずれかのレベルをとるバイナリ−出力電圧■を
発生する。
即ち、となる。
位相検波回路31はa回路55.58、否定回路56.
57、OR回路59より構成され、出力点Rの出力電圧
VRはN点とM点の電圧VNと■が共に゛H″レベルの
とき、及びN点とM点の電圧VNとVMが共にj L
l”レベルのときはIT Hnレベル、N点とM点の電
圧VNと■のいずれか一方が゛H″レベルで他方が゛L
″レベルのときはL“ルベルとなる。
57、OR回路59より構成され、出力点Rの出力電圧
VRはN点とM点の電圧VNと■が共に゛H″レベルの
とき、及びN点とM点の電圧VNとVMが共にj L
l”レベルのときはIT Hnレベル、N点とM点の電
圧VNと■のいずれか一方が゛H″レベルで他方が゛L
″レベルのときはL“ルベルとなる。
位相検波回路31の出力電圧VRは差動型演算増幅器6
0を含む積分器32にて積分されて平滑され、その出力
であるD点に出力電圧VDを生じる。
0を含む積分器32にて積分されて平滑され、その出力
であるD点に出力電圧VDを生じる。
この出力電圧VDとN点の出力電圧VNを分圧した電圧
とが加算器33に印加され、出力電圧VDに周期的変化
分が重畳した制御電圧Vcを0点に発生する。
とが加算器33に印加され、出力電圧VDに周期的変化
分が重畳した制御電圧Vcを0点に発生する。
加算器33は差動型演算増幅器67より構成され、D点
とN点の電圧VDとVNの極性関係よりD点の電圧VD
は反転入力端に印加され、N点の電圧VNは非反転入力
端に印加されている。
とN点の電圧VDとVNの極性関係よりD点の電圧VD
は反転入力端に印加され、N点の電圧VNは非反転入力
端に印加されている。
この制御信号により点火時期が制御される。
68.69は直流電源であり、その正側出力端+■と負
側出力端一■は各回路中の+V、−V端子がそれぞれ接
続される。
側出力端一■は各回路中の+V、−V端子がそれぞれ接
続される。
次に、以上の構成において本発明装置の作動を説明する
。
。
周期的変化信号発生器12のくり返し周波数は本装置の
応答性をよくするためには高い方が望ましいが、機関ト
ルク検出器2の検出遅れの問題から数Hz以下に設定し
なければならない。
応答性をよくするためには高い方が望ましいが、機関ト
ルク検出器2の検出遅れの問題から数Hz以下に設定し
なければならない。
ここで、点火装置の点火時期θが第1図に示す内燃機関
の最適点火時期θ。
の最適点火時期θ。
より遅れている場合(θ=OR)と、一致している場合
(θ−θ。
(θ−θ。
)と、進んでいる場合(θ−θA)との三つの場合につ
いて本装置の作動を説明する。
いて本装置の作動を説明する。
まず、θ−θRの場合、θR+△θに対する機関トルク
はθR−△θに対する機関トルクより高くなるため、第
7図に示す如くN点とM点との電圧VNとVMの位相が
一致し、R点の電圧VRは+! H11レベルとなる。
はθR−△θに対する機関トルクより高くなるため、第
7図に示す如くN点とM点との電圧VNとVMの位相が
一致し、R点の電圧VRは+! H11レベルとなる。
従って、D点の電圧VDは時間と共に増加し、C点の電
圧Vcは△の周期的変化を重畳しながら平均値が増加す
るため点火時期θも時間と共に進角する。
圧Vcは△の周期的変化を重畳しながら平均値が増加す
るため点火時期θも時間と共に進角する。
次に、θ−θ。
どなると、±△θに対する機関トルクの差は検出不能と
なり、D点、C点の電圧VD、Vc の平均値は不変と
なり、点火時期も現状の値が維持される。
なり、D点、C点の電圧VD、Vc の平均値は不変と
なり、点火時期も現状の値が維持される。
また、θ=θAとなると、θA+△θに対する機関トル
クがθA−△θに対する機関トルクより低くなってN点
とM点との電圧VNとVMの位相が逆転するため、R点
の電圧VRは゛L′°レベルとなる。
クがθA−△θに対する機関トルクより低くなってN点
とM点との電圧VNとVMの位相が逆転するため、R点
の電圧VRは゛L′°レベルとなる。
従ってD点とC点の電圧VD及びVcの平均値は時間と
共に減少するため、点火時期も時間と共に遅角する。
共に減少するため、点火時期も時間と共に遅角する。
尚、点火時期の制御方法として本実施例ではアナログ回
路的方法について説明したが、デジタル回路的方法は勿
論、サーボモーターを使ってディストリビュータキャッ
プを機械的に回転させる方法等の種々の方法がとりうる
事は言うまでもない。
路的方法について説明したが、デジタル回路的方法は勿
論、サーボモーターを使ってディストリビュータキャッ
プを機械的に回転させる方法等の種々の方法がとりうる
事は言うまでもない。
また、点火時期の制御方法として本実施例では、タイミ
ング信号発生器21にて内燃機関のクランク軸に対する
タイミング信号の発生位置を圧縮行程の上死点に設定し
た場合について説明したが、このタイミング信号発生器
21の接点の開閉を行うためのカム軸に発生する遠心力
を利用した公知のいわゆるガバナ進角装置並びに内燃機
関のブースト負圧を利用した公知のいわゆるバキューム
進角装置を適用し、内燃機関のクランク軸に対するタイ
ミング信号の位相関係をあらかじめ大略プログラム制御
しておく方法を採用することもできる。
ング信号発生器21にて内燃機関のクランク軸に対する
タイミング信号の発生位置を圧縮行程の上死点に設定し
た場合について説明したが、このタイミング信号発生器
21の接点の開閉を行うためのカム軸に発生する遠心力
を利用した公知のいわゆるガバナ進角装置並びに内燃機
関のブースト負圧を利用した公知のいわゆるバキューム
進角装置を適用し、内燃機関のクランク軸に対するタイ
ミング信号の位相関係をあらかじめ大略プログラム制御
しておく方法を採用することもできる。
この方法では、点火時期を最適値に対して±5゜程度の
精度であらかじめ制御させうるため、そのうちの誤差分
だけを本発明装置にてさらに精密に修正すればよくなる
ため、装置の応答性がよくなり、最適点火時期を得るた
めに要する時間が短縮される。
精度であらかじめ制御させうるため、そのうちの誤差分
だけを本発明装置にてさらに精密に修正すればよくなる
ため、装置の応答性がよくなり、最適点火時期を得るた
めに要する時間が短縮される。
また、機関トルク検出器2は第8図に示すものに限定さ
れるものではなく、機関トルクを車輪に伝達するための
プロペラシャフトのねじれ量を検出するようにした機関
トルク検出器2を用いることもできる。
れるものではなく、機関トルクを車輪に伝達するための
プロペラシャフトのねじれ量を検出するようにした機関
トルク検出器2を用いることもできる。
この一実施例を第9図において説明すると、200は前
述したプロペラシャフト、211.212はプロペラシ
ャツ12000Å力側と出力側との2位置に固定した反
射板、221222は光源、231.232は光源22
1゜222よりの光を反射板211.212に導くため
のスリット、241.242は反射板211゜212に
より反射された光を受けて出力を発生するフ第1・トラ
ンジスタである。
述したプロペラシャフト、211.212はプロペラシ
ャツ12000Å力側と出力側との2位置に固定した反
射板、221222は光源、231.232は光源22
1゜222よりの光を反射板211.212に導くため
のスリット、241.242は反射板211゜212に
より反射された光を受けて出力を発生するフ第1・トラ
ンジスタである。
そして、機関トルクの大きさに応じてプロペラシャフト
200のねじれ量が変化することにより、反射板211
よりフォトトランジスタ241が光を受ける時期と反射
板212よりフォトトランジスタ242が光を受ける時
期との位相が変化するため、この位相差を位相差検出器
によって検出することにより、機関トルクに応じた出力
を得ることができる。
200のねじれ量が変化することにより、反射板211
よりフォトトランジスタ241が光を受ける時期と反射
板212よりフォトトランジスタ242が光を受ける時
期との位相が変化するため、この位相差を位相差検出器
によって検出することにより、機関トルクに応じた出力
を得ることができる。
また、プロペラシャフト200に歪ゲージを貼り付け、
この歪ゲージによりプロペラシャフト200のねじれ量
を検出して機関トルクに応じた出力を得ることもできる
。
この歪ゲージによりプロペラシャフト200のねじれ量
を検出して機関トルクに応じた出力を得ることもできる
。
以上の如く本発明では、点火時期を周期的に変化させる
と共に、内燃機関のトルクの変化を機関もしくはその出
力伝達軸のねじれにより直接的に検出し、両者の位相関
係を位相判別器にて判別し、この判別出力に応じてトル
クが上昇する方向に点火時期を制御しているから、きわ
めて応答性良く、種々の条件変化に対して最適点火時期
を目標値とする自動制御を行なうことができ、これによ
って内燃機関の効率の向上による省資源が可能となると
いう優れた効果がある。
と共に、内燃機関のトルクの変化を機関もしくはその出
力伝達軸のねじれにより直接的に検出し、両者の位相関
係を位相判別器にて判別し、この判別出力に応じてトル
クが上昇する方向に点火時期を制御しているから、きわ
めて応答性良く、種々の条件変化に対して最適点火時期
を目標値とする自動制御を行なうことができ、これによ
って内燃機関の効率の向上による省資源が可能となると
いう優れた効果がある。
第1図は一搬の内燃機関において点火時期を変えた場合
の機関トルクと燃費率との関係を示す特性図、第2図は
本発明装置の構成を示すブロック図、第3図は本発明装
置の一実施例を示す電気結線図、第4図は第3図図示の
本発明装置における点火時期制御装置部分の作動説明に
供する各部電圧波形図、第5図は第3図図示の本発明装
置における周波数−電圧変換器の特性図、第6図は第3
図図示の本発明装置における点火時期制御装置の制御電
圧に対する進角度特性図、第1図は第3図図示の本発明
装置における位相判別器部分の作動説明に供する各部電
圧波形図、第8図は第3図図示の本発明装置に適用する
機関トルク検出器を模式的に示す構成図、第9図は第3
図図示の本発明装置に適用する機関トルク検出器の他の
例を模式的に示す構成図である。 1・・・・・・内燃機関、2・・・・・・機関トルク検
出器、3・・・・・・周期的変化信号発生器、4・・・
・・・位相判別器、5・・・・・・点火時期制御装置。
の機関トルクと燃費率との関係を示す特性図、第2図は
本発明装置の構成を示すブロック図、第3図は本発明装
置の一実施例を示す電気結線図、第4図は第3図図示の
本発明装置における点火時期制御装置部分の作動説明に
供する各部電圧波形図、第5図は第3図図示の本発明装
置における周波数−電圧変換器の特性図、第6図は第3
図図示の本発明装置における点火時期制御装置の制御電
圧に対する進角度特性図、第1図は第3図図示の本発明
装置における位相判別器部分の作動説明に供する各部電
圧波形図、第8図は第3図図示の本発明装置に適用する
機関トルク検出器を模式的に示す構成図、第9図は第3
図図示の本発明装置に適用する機関トルク検出器の他の
例を模式的に示す構成図である。 1・・・・・・内燃機関、2・・・・・・機関トルク検
出器、3・・・・・・周期的変化信号発生器、4・・・
・・・位相判別器、5・・・・・・点火時期制御装置。
Claims (1)
- 1 内燃機関に発生するトルクを機関もしくはその出力
伝達軸のねじれにより直接的に検出するための機関トル
ク検出器と、内燃機関の点火時期を周期的に変化させる
ための周期的変化信号発生器と、この周期的変化信号発
生器の信号と前記機関トルク検出器より機関トルク信号
との位相関係を判別する位相判別器と、この位相判別器
の判別出力に応じて点火時期をトルクが上昇する方向に
制御する点火時期制御装置とを備えることを特徴とする
内燃機関用制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50115214A JPS5844866B2 (ja) | 1975-09-23 | 1975-09-23 | 内燃機関用制御装置 |
US05/641,874 US4098244A (en) | 1975-09-23 | 1975-12-18 | Control system for an internal combustion engine |
DE2557530A DE2557530C3 (de) | 1975-09-23 | 1975-12-19 | Zündungsregelsystem für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50115214A JPS5844866B2 (ja) | 1975-09-23 | 1975-09-23 | 内燃機関用制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5239038A JPS5239038A (en) | 1977-03-26 |
JPS5844866B2 true JPS5844866B2 (ja) | 1983-10-05 |
Family
ID=14657179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50115214A Expired JPS5844866B2 (ja) | 1975-09-23 | 1975-09-23 | 内燃機関用制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4098244A (ja) |
JP (1) | JPS5844866B2 (ja) |
DE (1) | DE2557530C3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62186478U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 |
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JPS55134732A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-20 | Nippon Denso Co Ltd | Optimal controlling method of engine |
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CN101615846B (zh) * | 2009-07-30 | 2011-09-28 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 直流/直流转换装置与跳频控制模块及跳频控制方法 |
JP2012112253A (ja) | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Denso Corp | エンジン制御装置 |
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-
1975
- 1975-09-23 JP JP50115214A patent/JPS5844866B2/ja not_active Expired
- 1975-12-18 US US05/641,874 patent/US4098244A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-12-19 DE DE2557530A patent/DE2557530C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62186478U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2557530B2 (ja) | 1979-05-23 |
DE2557530A1 (de) | 1977-03-24 |
DE2557530C3 (de) | 1980-01-17 |
US4098244A (en) | 1978-07-04 |
JPS5239038A (en) | 1977-03-26 |
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