JPS599743B2 - How to control the operating characteristics of an internal combustion engine - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の不均一に動作するシリンダに起因
して惹起される、燃焼室平均圧力の周期変動の偏差に依
存して、内燃機関に供給される燃料一空気一混合気の燃
料一空気一比率と内燃機関に戻される排気ガスの量との
少なくともいずれか一方を変化させる、所定の作動範囲
で内燃機関の作動特性を制御する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a means for reducing the amount of fuel supplied to an internal combustion engine in dependence on deviations in the periodic fluctuations of the combustion chamber average pressure caused by non-uniformly operating cylinders of the engine. The present invention relates to a method of controlling the operating characteristics of an internal combustion engine within a predetermined operating range by changing at least one of the fuel-air-air ratio of the air-air mixture and the amount of exhaust gas returned to the internal combustion engine.
上記中、「燃焼室平均圧力の周期変動」とは、内燃機関
の各個別シリンダにおいてそれぞれ、シリンダの行程間
に周期的にクランク軸の角速度の変動として現われる周
期変動の謂であり、また「内燃機関の不均一に動作する
シリンダに起因して惹起される、燃焼室平均圧力の周期
変動の偏差」とは、全部の個別シリンダが同じ動作をし
ないこと、即ちシリンダ相互間の不均一な動作により生
じる、上記周期変動の偏差の謂である。In the above, "periodic fluctuations in the average pressure of the combustion chamber" refers to periodic fluctuations that appear as fluctuations in the angular velocity of the crankshaft periodically during the stroke of each cylinder in each individual cylinder of the internal combustion engine. "deviation in the periodic fluctuations of the combustion chamber average pressure caused by non-uniformly operating cylinders of the engine" means that all individual cylinders do not behave in the same way, i.e. due to non-uniform behavior between the cylinders; This is the so-called deviation of the periodic fluctuation that occurs.
例えば4サイクル内燃機関は一名が示すように−4つの
行程を有する。For example, a four-stroke internal combustion engine has -4 strokes, as one person indicates.
即ち吸気行程、圧縮行程、膨張ないし動き行程および排
気行程である。namely, an intake stroke, a compression stroke, an expansion or movement stroke, and an exhaust stroke.
これら4つの行程のうち働き行程のみがクランク軸に回
転を与え、即ち働き行程の間角加速度が発生し、その他
の行程の間所定の角減速が発生する。Of these four strokes, only the working stroke imparts rotation to the crankshaft, that is, angular acceleration occurs during the working stroke, and a predetermined angular deceleration occurs during the other strokes.
これらの過程は、クランク軸の角速度の変動ないし燃焼
室平均圧力の周期変動として周期的に現われる。These processes appear periodically as fluctuations in the angular velocity of the crankshaft or periodic fluctuations in the average pressure in the combustion chamber.
ところで全部のシリンダが完全に同じ動作をするのであ
れば、周期変動も常に同じである工しかし内燃機関の個
別シリンダは一様に動作しない(不均一に動作する)の
で、周期変動も完全には一様でなく、従って偏差が生じ
る。By the way, if all the cylinders operate in exactly the same way, the periodic fluctuations will always be the same.However, since the individual cylinders of an internal combustion engine do not operate uniformly (they operate unevenly), the periodic fluctuations will not be completely the same. It is not uniform and therefore deviations occur.
すなわちこのことを既述のように、内燃機関の不均一に
動作するシリンダに起因して惹起される、燃焼室平均圧
力の周期変動の偏差と表わしている。That is, as mentioned above, this is expressed as a deviation in the periodic fluctuation of the average pressure in the combustion chamber caused by the non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine.
本発明は、このように不均一に動作する、内燃機関のシ
リンダに起因して現われる、燃焼室平均圧力の周期変動
の偏差に依存して、燃料一空気一混合気の燃料一空気一
比率および戻される排気ガスの量の両方あるいはいずれ
か一方を変化させて、内燃機関の作動特性を制御するも
のであり、そのように一方又は両方を変化させるかはコ
ストの点などを鑑みて決められる。The present invention is capable of determining the fuel-air-ratio of the fuel-air-mixture and the fuel-air-ratio and The operating characteristics of the internal combustion engine are controlled by changing either or both of the amounts of returned exhaust gas, and whether to change one or both of the amounts in this way is determined in consideration of cost and other factors.
厳しい排気ガス規制と一般的な燃料不足に基づいて生ず
る問題を、有害な排気ガスの部分を最小に低減し燃料消
費を最小にする所定の作動範囲で内燃機関を作動するよ
うにして解決する方法が研究されている。How to solve the problems arising due to strict exhaust gas regulations and general fuel shortages by operating the internal combustion engine within a defined operating range that reduces the harmful exhaust gas fraction to a minimum and minimizes fuel consumption. is being studied.
斯様な要求を満たすために先ず、内燃機関をできるだけ
薄い燃料一空気一混合気で作動する、即ちいわゆる内燃
機関の稀薄混合気運転限界で運転することが提案されて
いる。In order to meet these demands, it has first been proposed to operate the internal combustion engine with a fuel-air-mixture as lean as possible, that is, to operate the internal combustion engine at the so-called lean mixture operating limit.
この作動範囲において有害な排気ガスの部分を比較的少
なくしかつ燃料消費を少なくすることができる。In this operating range, the portion of harmful exhaust gases can be relatively small and the fuel consumption can be low.
その場合先ず稀薄混合気運転限界を示す量として内燃機
関のシリンダ内の圧力の変動を用いる。In this case, the fluctuations in the pressure in the cylinders of the internal combustion engine are first used as a variable indicating the lean mixture operating limit.
然るに前述の問題を更に詳細に検討すると、内燃機関の
シリンダに、例えば空気過剰率変動、燃料供給量の変動
、乱流変動のような制御できない内燃機関の作動パラメ
ータによって大きく変動する圧力変化が生ずることが判
る。However, if we examine the above-mentioned problem in more detail, we find that the cylinders of an internal combustion engine experience pressure changes that vary widely due to uncontrollable operating parameters of the internal combustion engine, such as air excess rate fluctuations, fuel supply fluctuations, turbulence fluctuations, etc. I understand that.
内燃機関の周期変動を、燃焼室平均圧力の周期変動を用
いて検出するために、シリンダ内に圧カセンサを設ける
ことが公知である。It is known to provide a pressure sensor within a cylinder in order to detect periodic fluctuations in an internal combustion engine using periodic fluctuations in the average combustion chamber pressure.
しかし燃焼室平均圧力の周期変動を、クランク軸の角速
度の周期変動を用いて求める方が簡単である。However, it is easier to determine periodic fluctuations in the average pressure of the combustion chamber using periodic fluctuations in the angular velocity of the crankshaft.
クランク軸の角速度の瞬時値を測定し、かつそこから燃
焼室平均圧力の周期変動に対する基準となる、クランク
軸の角速度の変動を求めることも既に公知である。It is also already known to measure the instantaneous value of the angular velocity of the crankshaft and to determine therefrom the fluctuations in the angular velocity of the crankshaft, which serve as a reference for the periodic fluctuations of the combustion chamber average pressure.
クランク軸の角速度のこれら変動相互の偏差、即ち燃焼
室平均圧力の周期変動のばらつきまたはばらつき幅はそ
れから、内燃機関の引続く制御のために利用される。The mutual deviation of these variations in the angular velocity of the crankshaft, ie the dispersion or the dispersion width of the periodic variations in the combustion chamber average pressure, is then utilized for the subsequent control of the internal combustion engine.
燃焼室圧力をクランク軸の角速度の瞬時値によって測定
する場合、例えばダランク装置の振動質量、自動車の走
行路の凹凸または内燃機関のエンジンボデーに加わる力
によって別の有害な影響が生ずる。If the combustion chamber pressure is measured by means of the instantaneous value of the angular velocity of the crankshaft, further detrimental effects arise, for example, due to vibrating masses of the Darank device, irregularities in the road of the motor vehicle or forces acting on the engine body of the internal combustion engine.
内燃機関のシリンダの通常の圧力変化に重畳されかつク
ランク軸の角速度変動によって表わされる前述の変動は
、実際に低域フィルタによってろ波できるが、内燃機関
を大きな回転数範囲で作動すべきであるので斯様なフィ
ルタを用いることには非常に問題がある。The aforementioned fluctuations, superimposed on the normal pressure changes in the cylinders of the internal combustion engine and represented by the angular velocity fluctuations of the crankshaft, can in fact be filtered out by a low-pass filter, but the internal combustion engine should be operated over a large speed range. Therefore, using such a filter is very problematic.
低い回転数(周波数)においても高い回転数においても
有効なフィルタを構成することは困難だからである。This is because it is difficult to construct a filter that is effective both at low rotational speeds (frequency) and at high rotational speeds.
したがって本発明の基礎とする課題は、内燃機関を所定
の作動範囲で制御するも前述の困難または欠点を生じな
い方法を提供することである。The problem on which the invention is based is therefore to provide a method for controlling an internal combustion engine within a defined operating range, without the above-mentioned difficulties or drawbacks.
この課題は、本発明によれば次のようにして解決される
。According to the present invention, this problem is solved as follows.
即ち、内燃機関の不均一に動作するシリンダによって惹
起される、燃焼室平均圧力の変動の偏差を、クランク軸
の角速度の周期変動の偏差の角度位相量の測定によって
求め、求められたクランク軸の角速度の周期変動の偏差
の角度位相量を、内燃機関の不均一に動作するシリンダ
によって惹起され−る、クランク軸の角速度の周期変動
の偏差によって影響されないが、クランク軸と一緒に回
転する基準系によって発生される角度位相量と比較し、
かつ前記両角度位相量の比較によって、該両角度位相量
間の位相差を求めかつ制御量として、燃料一空気一混合
気ないし排気ガス戻し率を変化させる制御回路に供給す
る。That is, the deviation in the fluctuation of the combustion chamber average pressure caused by the non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine is determined by measuring the angular phase amount of the deviation in the periodic fluctuation of the angular velocity of the crankshaft. The angular phase of the deviations of the periodic fluctuations of the angular velocity is not affected by the deviations of the periodic fluctuations of the angular velocity of the crankshaft caused by the non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine, but the reference system rotates together with the crankshaft. compared to the angular phase amount generated by
By comparing the two angular phase amounts, the phase difference between the two angular phase amounts is determined and is supplied as a control variable to a control circuit that changes the fuel-air-mixture or exhaust gas return rate.
本発明によれば、クランク軸の角速度の変動を直接測定
することができる。According to the present invention, fluctuations in the angular velocity of the crankshaft can be directly measured.
上記において「クランク軸と一緒に回転する基準系」と
は、実施例に即して詳述するように、内燃機関のシリン
ダ相互間の不均一な回転運動を伝えられないようにクラ
ンク軸と共に回転する基準角度位相量発生系の謂である
。In the above, the "reference system that rotates together with the crankshaft" refers to a reference system that rotates together with the crankshaft so that uneven rotational motion between the cylinders of an internal combustion engine is not transmitted, as will be explained in detail in accordance with the embodiment. This is the so-called reference angle phase amount generation system.
次に本発明を図示の実施例につき説明する。The invention will now be explained with reference to illustrated embodiments.
そこで内燃機関を少なくとも部分的に、稀薄混合気運転
限界に沿う前記作動範囲で作動する方法と装置につき説
明する。A method and apparatus for operating an internal combustion engine at least partially in said operating range along the lean operating limit will now be described.
その場合いわゆる稀薄混合気運転限界とは、最初の燃焼
遅れの生ずる作動範囲を示す。The so-called lean operating limit then refers to the operating range in which the first combustion delay occurs.
燃焼失火は5〜10%より大きな空気過剰率の薄い混合
気で生ずる。Combustion misfires occur in lean mixtures with air excess greater than 5-10%.
一般に斯様に定義された稀薄混合気運転限界の範囲で燃
料消費は、化学量論的燃料一空気一混合気(空気過剰率
λ=1)が供給された内燃機関の作動範囲における燃料
消費よりかなり少なくなる。In general, the fuel consumption in the range of lean operating limits thus defined is less than the fuel consumption in the operating range of an internal combustion engine supplied with a stoichiometric fuel-air-air mixture (air excess ratio λ = 1). It will be considerably less.
一般に内燃機関に供給される燃料一空気一混合気を薄く
すると、燃焼室へのガスの移動速度は減少する。Generally, as the fuel-air-mixture supplied to an internal combustion engine becomes leaner, the rate of gas movement into the combustion chamber decreases.
その場合燃料一空気一混合気の燃焼は、ピストンの上死
点付近からかなりピストンの膨張工程に移動して行われ
る。In that case, the combustion of the fuel-air-mixture takes place from near the piston's top dead center to the piston's expansion stroke.
そこで燃焼過程即ちトルクの周期的変動が生ずるので、
略一定の負荷トルクにおいて通常比較的に規則的なクラ
ンクm角速度変動はかなり不規則になる。Therefore, periodic fluctuations in the combustion process, that is, torque, occur, so
At a substantially constant load torque, the normally relatively regular variations in crank m angular velocity become quite irregular.
第1図に内燃機関のシリンダ内の圧力変化を示す。FIG. 1 shows pressure changes in the cylinders of an internal combustion engine.
圧力は増加して、最大値に達し、それから急激に減少し
ている。The pressure increases, reaches a maximum value, and then decreases rapidly.
この圧力変化は大きくばらついており、内燃機関のクラ
ンク軸の角速度に影響を与える。This pressure change varies widely and affects the angular velocity of the crankshaft of the internal combustion engine.
すでに第1図の曲線の変化から、その都度の燃焼室圧力
の連続測定では、内燃機関の燃料一空気一混合気即ち作
動特性を安定に制御できないことがわかる。It can already be seen from the changes in the curves in FIG. 1 that it is not possible to stably control the fuel-air-mixture, that is, the operating characteristics of the internal combustion engine, by continuously measuring the combustion chamber pressure each time.
然るにクランク軸の回転角度が00〜18Cf’の範囲
の圧力変化を考慮し圧力の瞬時値を積分する際、燃焼室
圧力の平均値が求まり、またこの平均値は燃料一空気一
混合気の組成によって変動する。However, when integrating the instantaneous value of the pressure while considering pressure changes in the range of 00 to 18 Cf' for the rotation angle of the crankshaft, the average value of the combustion chamber pressure is found, and this average value is calculated based on the composition of the fuel-air-air mixture. It varies depending on.
この燃焼室平均圧力の周期的変動のばらつきを所定の時
間間隔で測定し、内燃機関の作動特性の制御に使用すべ
きである。The dispersion of this periodic variation of the combustion chamber average pressure should be measured at predetermined time intervals and used to control the operating characteristics of the internal combustion engine.
その場合内燃機関の燃焼室平均圧力を実際に燃焼室内の
圧カセンサによってかなり正確に測定すべきである。In this case, the average pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine should actually be measured fairly accurately by a pressure sensor in the combustion chamber.
然るに斯様な測定は非常に費用がかかる。However, such measurements are very expensive.
内燃機関のクランク軸のトルク変動を測定する方が簡単
である。It is easier to measure the torque fluctuations of the crankshaft of an internal combustion engine.
また内燃機関の角速度変化、即ち所定のクランク軸の2
つの角度位置間の回転時間変化を測定すると一層簡単で
ある。Also, the change in angular velocity of the internal combustion engine, i.e., the change in the angular velocity of a given crankshaft
It is even simpler to measure the change in rotation time between two angular positions.
第2図に以上の事情を説明するため、正規化した角速度
変化を示す。In order to explain the above situation, FIG. 2 shows normalized angular velocity changes.
その場合第1の曲線は空気過剰率λχ1につき(化学量
論的混合気)、第2の曲線は空気過剰率λ,;1.15
につき、第3の曲線は空気過剰率λ21.25につき示
す。In that case, the first curve is for excess air ratio λχ1 (stoichiometric mixture) and the second curve is for excess air ratio λ,; 1.15
The third curve is shown for an excess air ratio λ of 21.25.
この曲線からクランク軸の角速度変動は、空気過剰率が
増加する即ち混合気が薄くなると増加することが明らか
である。It is clear from this curve that the angular velocity fluctuation of the crankshaft increases as the excess air ratio increases, that is, as the mixture becomes leaner.
例えば内燃機関のクランク軸にマークを固定的に設け、
基準系に第2のマークを設け、クランク軸のマークと第
2のマークとの間の間隔を検出すれば、内燃機関の燃焼
室の平均圧力の変動により生ずるクランク軸の角速度の
変動を角度として検出することができる。For example, a mark is fixedly placed on the crankshaft of an internal combustion engine,
If a second mark is provided in the reference system and the distance between the mark on the crankshaft and the second mark is detected, the fluctuation in the angular velocity of the crankshaft caused by the fluctuation in the average pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine can be calculated as an angle. can be detected.
基準系は、クランク軸の一定の基準回転数で(クランク
軸と一緒に)回転し更に燃焼室の平均圧力の変動により
周期変動しないように構成される。The reference system is constructed in such a way that it rotates (together with the crankshaft) at a constant reference speed of the crankshaft and does not undergo periodic fluctuations due to fluctuations in the average pressure of the combustion chamber.
即ち内燃機関の燃焼室圧力の変動に応じて、不均一に回
転するクランク軸のマークと均一回転する基準系のマー
クとを比較し、クランク軸の角速度の変動を表わすこと
になる角度を検出するのである。In other words, in response to fluctuations in the combustion chamber pressure of the internal combustion engine, the mark on the crankshaft that rotates unevenly is compared with the mark on the reference system that rotates uniformly, and the angle that represents the fluctuation in the angular velocity of the crankshaft is detected. It is.
例えば個個の作業サイクルの後、周期変動が原因で位相
差ないし両マーク間の間隔の変動ないし両マーク間の角
度の変動が生ずる。For example, after individual work cycles, periodic fluctuations result in phase differences, or variations in the spacing between the marks, or variations in the angle between the marks.
第3図および第4図は、内燃機関のクランク軸と基準系
との間の位相角を検出する際に使用する発信器の実施例
を示す。3 and 4 show an embodiment of a transmitter for use in detecting the phase angle between the crankshaft of an internal combustion engine and a reference system.
第3図の発信器は機械的な弾性質量系から成る。The transmitter of FIG. 3 consists of a mechanical elastic mass system.
第3図の発信器を用いれば、基準系と比較されるクラン
ク軸の角速度の周期変動に応じて、適切な形式の角度信
号を形成することができる。Using the transmitter of FIG. 3, an angular signal of a suitable type can be generated depending on the periodic variation of the angular velocity of the crankshaft compared with the reference system.
第1のディスク10にはマーク11が設けられる。A mark 11 is provided on the first disk 10.
第1のディスク10は図示されていない内燃機関のクラ
ンク軸に固定される。The first disk 10 is fixed to a crankshaft of an internal combustion engine (not shown).
第1のディスク10には第2のディスク12が対向して
設けられる。A second disk 12 is provided opposite to the first disk 10 .
第2のディスク12にはマーク13が設けられる。Marks 13 are provided on the second disk 12 .
第1のディスク10と第2のディスク12はねじりばね
14を介して互いに連結される。The first disk 10 and the second disk 12 are connected to each other via a torsion spring 14.
以上のようにして弾性質量系が構成される。An elastic mass system is constructed as described above.
この弾性質量系の走行作動中生じる機械的な共振周波数
は、走行作動中の内燃機関即ちクランク軸の回転の変動
周波数より低い。The mechanical resonance frequency that occurs during the traveling operation of this elastic mass system is lower than the frequency of fluctuations in the rotation of the internal combustion engine, ie the crankshaft, during the traveling operation.
第1のディスク10と第2のディスク12との間に減衰
部材を設ければ有利である。It is advantageous if a damping element is provided between the first disc 10 and the second disc 12.
第4図は第3図の弾性質量系の断面を示す。FIG. 4 shows a cross section of the elastic mass system of FIG.
ディスク10は内燃機関のクランク軸15に固定される
。The disc 10 is fixed to a crankshaft 15 of an internal combustion engine.
ディスク10に対向してディスク12が設けられる。A disk 12 is provided opposite the disk 10.
ディスク12はマーク13を有する。第4図では、マー
ク11がマーク13に対向する位置にある際のディスク
10とディスク12が図示されている。The disc 12 has marks 13. In FIG. 4, the disc 10 and the disc 12 are shown when the mark 11 is in a position opposite to the mark 13.
ディスク10とディスク12はねじりばね14を介して
互いに連結される。Disc 10 and disc 12 are connected to each other via a torsion spring 14.
クランク軸の角速度の変動を測定するためのこの装置(
弾性質量系)の動作は、次の通りである。This device for measuring the variation of the angular velocity of the crankshaft (
The operation of the elastic mass system is as follows.
ディスク10は、クランク軸15と固定連結されている
ので、クランク軸回転の不均一性ないし不均一な運動は
全部ディスク10に伝達される。Since the disk 10 is fixedly connected to the crankshaft 15, any uneven rotation or non-uniform movement of the crankshaft is transmitted to the disk 10.
これに対して前記基準系を成すディスク12は固定され
ておらず、ねじりばね14を介してばね弾性的に、従っ
てクランク軸15に連結されている。On the other hand, the disc 12 forming the reference system is not fixed, but is connected elastically to the crankshaft 15 via a torsion spring 14 .
即ちディスク12は所定の角度だけディスク10に対し
てねじれることができ、その際ねじりばね14が回転軸
となる。That is, the disc 12 can be twisted relative to the disc 10 by a predetermined angle, with the torsion spring 14 serving as the axis of rotation.
その結果、ディスク12はディスク10と同じ回転数で
回転するが、ディスク12の質量の慣性に基づいてディ
スク10の回転の不均一性はディスク12には伝達され
ない。As a result, although the disk 12 rotates at the same rotational speed as the disk 10, the rotational non-uniformities of the disk 10 are not transmitted to the disk 12 due to the inertia of the mass of the disk 12.
即ちディスク10の回転の不均一性はねじりばね14に
おいて殆んど完全はねじりばねのねじれに変換される。That is, non-uniformities in the rotation of the disk 10 are almost completely converted in the torsion spring 14 into torsion of the torsion spring.
ところで例えば駆動輪の慣性に基づいて、クランク軸回
転の不均一性は駆動輪に伝達されないことが明らかにな
っている。However, it has become clear that, for example, due to the inertia of the drive wheels, non-uniformities in the rotation of the crankshaft are not transmitted to the drive wheels.
即ち、例えば自動車全体の運動を介してもクランク軸回
転の不均一性は、ディスク12に影響を及ぼすことはな
い。That is, non-uniformities in the rotation of the crankshaft do not affect the disc 12, even through the movement of the entire vehicle, for example.
要約すると、ディスク10の回転はクランク軸回転の不
均一性の影響をもろに受け、これに対して同じ回転数で
回転するものの、ディスク12の方は均一な回転を行な
う。In summary, the rotation of the disk 10 is affected by the non-uniformity of the crankshaft rotation, whereas the disk 12 rotates uniformly even though it rotates at the same number of rotations.
従って、既述のようにそれぞれのディスクに設けられた
2つのマーク11および13を用いて、不均一に回転す
るディスク10と、均一に回転するディスク12との間
の偏差を測定することができる。Therefore, as described above, the deviation between the unevenly rotating disk 10 and the uniformly rotating disk 12 can be measured using the two marks 11 and 13 provided on each disk. .
その際この偏差は、クランク軸の角速度の変動に対する
基準、ひいては燃焼室平均圧力の周期変動に対する基準
ともなる。This deviation then serves as a basis for fluctuations in the angular velocity of the crankshaft and thus also for periodic fluctuations in the average combustion chamber pressure.
弾性質量系の近傍には誘導発信器16が設けられる。An inductive transmitter 16 is provided near the elastic mass system.
誘導発信器16を用いて、ディスク12のマーク13と
ディスク10のマーク11との間の間隔ないし角度を検
出することができる。Using the inductive transmitter 16, the distance or angle between the mark 13 on the disc 12 and the mark 11 on the disc 10 can be detected.
既述のように、ディスク12の質量の慣性に基づいてこ
のディスクの回転はクランク軸回転の不均一性には影響
されず、即ちディスク12の質量の慣性に基づいてこの
弾性質量系の機械的な共振の周波数は、内燃機関の変動
の周波数に比べて低く、従ってディスク12はクランク
軸の回転数によって均一に回転する。As already mentioned, due to the inertia of the mass of the disk 12, the rotation of this disk is not affected by non-uniformities in the rotation of the crankshaft, i.e. due to the inertia of the mass of the disk 12, the mechanical The frequency of the resonance is lower than the frequency of fluctuations in the internal combustion engine, so the disk 12 rotates uniformly with the number of revolutions of the crankshaft.
内燃機関の加速度が零ならば、ディスク10のマーク1
1とディスク12のマーク13との間の角度は一定であ
る。If the acceleration of the internal combustion engine is zero, mark 1 on disk 10
1 and the mark 13 on the disk 12 is constant.
また内燃機関の加速度が一定の場合にも、既述のように
弾性質量系の機械的な共振の周波数が低いので、マーク
11とマーク13との間の角度は一定である。Further, even when the acceleration of the internal combustion engine is constant, the angle between the marks 11 and 13 is constant because the mechanical resonance frequency of the elastic mass system is low as described above.
図示されていない内燃機関の燃焼室の圧力が周期的に変
動しない限り、マーク11とマーク13の間の角度は変
化しない。The angle between the marks 11 and 13 does not change unless the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine (not shown) changes periodically.
例えば内燃機関のシリンダの個々の作業サイクルの後に
、誘導発信器16によりマーク11とマーク13との間
の時間が検出される。For example, after each working cycle of a cylinder of an internal combustion engine, the time between marks 11 and 13 is detected by means of an inductive transmitter 16.
検出される時間と弾性質量系全体の回転数とを乗算すれ
ば、角度を得る。Multiplying the detected time by the rotational speed of the entire elastic mass system yields the angle.
この角度は、後置接続された角度電圧変換器により電気
信号に変換される。This angle is converted into an electrical signal by means of a downstream angle-to-voltage converter.
角度電圧変換器については後述する。The angle voltage converter will be described later.
第5図は、マーク11とマーク13との間の時間差ない
し角度の検出値に応じて、燃料一空気一混合気の組成を
制御する装置の実施例を示す。FIG. 5 shows an embodiment of a device for controlling the composition of the fuel-air-air mixture in accordance with the detected value of the time difference or angle between the marks 11 and 13.
誘導発信器16はパルス成形段17を介して論理制御回
路18に接続される。The inductive oscillator 16 is connected via a pulse shaping stage 17 to a logic control circuit 18 .
論理制御回路18の出力端子19〜23には評価切換装
置24が接続される。An evaluation switching device 24 is connected to the output terminals 19 to 23 of the logic control circuit 18.
評価切換装置24は既述の角度電圧変換器とコンパレー
タを有する。The evaluation switching device 24 includes the angle voltage converter and the comparator described above.
コンパレータでは、目標値発信器25からの目標値と実
際値とが比較される。In the comparator, the target value from the target value transmitter 25 and the actual value are compared.
評価切換装置24の出力信号は制御装置26に供給され
る。The output signal of the evaluation switching device 24 is fed to a control device 26 .
制御装置26は内燃機関の燃料噴射装置又はその他の燃
料調量装置を制御し、燃料一空気一混合気の組成を制御
する。The control device 26 controls the fuel injection system or other fuel metering device of the internal combustion engine, and controls the composition of the fuel-air-air mixture.
また制御装置26の出力信号により、排気ガス帰還路の
弁を開閉し、内燃機関の排気ガス帰還率を制御すること
もできる。Furthermore, the output signal of the control device 26 can also be used to open and close the valve of the exhaust gas return path to control the exhaust gas return rate of the internal combustion engine.
第6図は、ディスク10のマーク11とディスク12の
マーク13との間の時間差の検出値に応じて燃料一空気
一混合気の組成を制御する装置の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a device that controls the composition of the fuel-air-air mixture in accordance with the detected value of the time difference between the mark 11 on the disk 10 and the mark 13 on the disk 12.
誘導発信器16には、マーク11,13が近傍を通過す
る際電圧が誘起される。A voltage is induced in the inductive oscillator 16 when the marks 11 and 13 pass nearby.
この誘起電圧はパルス成形器17により短形波信号に変
換される。This induced voltage is converted into a rectangular wave signal by a pulse shaper 17.
但しこの矩形波信号(矩形パルス)のパルス幅は一定で
ある。However, the pulse width of this rectangular wave signal (rectangular pulse) is constant.
パルス成形器1Tの出力側は論理制御回路18に接続さ
れる。The output side of the pulse shaper 1T is connected to a logic control circuit 18.
論理制御回路18の第1の双安定マルチバイブレーク2
7のクロツク入力側はパルス成形器17に接続される。First bistable multi-bi break 2 of logic control circuit 18
The clock input side of 7 is connected to a pulse shaper 17.
パルス成形器17の出力側は更にNOR素子28〜30
の第1の入力側に接続される。The output side of the pulse shaper 17 further includes NOR elements 28 to 30.
is connected to the first input side of the.
NOR素子28〜30の第2の入力側は双安定マルチバ
イブレーク27の一方の出力側に接続される。The second input sides of the NOR elements 28 - 30 are connected to one output side of the bistable multi-by-break 27 .
双安定マルチバイブレータ27の他方の出力側は、単安
定マルチバイブレーク31のクロツク入力側と第2の双
安定マルチバイブレータ32のクロツク入力側に接続さ
れる。The other output of the bistable multivibrator 27 is connected to the clock input of a monostable multivibrator 31 and to the clock input of a second bistable multivibrator 32.
第2の双安定マルチバイブレーク32の第1の出力側は
NOR素子30の第3の入力側に接続される。A first output side of the second bistable multi-bi break 32 is connected to a third input side of the NOR element 30.
双安定マルチバイブレータ32の第2の出力側はNOR
素子29の第3の入力側に接続される。The second output side of the bistable multivibrator 32 is a NOR
It is connected to the third input side of element 29.
単安定マルチバイブレータ31の出力側は、コンデンサ
33を介して第1の双安定マルチバイブレーク27のセ
ット入力側に接続される。The output side of the monostable multivibrator 31 is connected via a capacitor 33 to the set input side of the first bistable multivibrator 27 .
双安定マルチバイブレーク27のセット入力側には更に
ダイオード34と抵抗35が接続される。A diode 34 and a resistor 35 are further connected to the set input side of the bistable multi-bi break 27.
NOR素子28の゛出力側は出力端子19に接続される
。The output side of the NOR element 28 is connected to the output terminal 19.
NOR素子29の出力側は出力端子20に接続される。The output side of the NOR element 29 is connected to the output terminal 20.
NOR素子30の出力側は出力端子21に接続される。The output side of the NOR element 30 is connected to the output terminal 21.
第1の双安定マルチバイブレーク27の第1の出力側は
出力端子22に接続される。A first output side of the first bistable multi-bi break 27 is connected to the output terminal 22 .
単安定マルチバイブレーク31の出力側は出力端子23
に接続される。The output side of the monostable multi-bi break 31 is the output terminal 23
connected to.
第7図は、第6図の論理制御回路の動作の説明に供する
パルスダイヤグラムである。FIG. 7 is a pulse diagram for explaining the operation of the logic control circuit of FIG. 6.
パルス列7aは、パルス成形器17の出力パルス列であ
る。Pulse train 7a is the output pulse train of pulse shaper 17.
パルス成形器17の出力側にパルス36が生ずる際、パ
ルス成形器17の出力の論理値は1から0ニ変化スる。When a pulse 36 occurs at the output of the pulse shaper 17, the logic value of the output of the pulse shaper 17 changes from 1 to 0.
パルス36は、マーク11が誘導発信器16の近傍を通
過する際に生ずる。Pulse 36 occurs when mark 11 passes close to inductive transmitter 16 .
他方パルス37は、マーク13が誘導発信器16の近傍
を通過する際に生ずる。The pulse 37, on the other hand, occurs when the mark 13 passes close to the inductive transmitter 16.
出力端子19に生ずるパルス列をパルス列7bにより示
す。The pulse train occurring at the output terminal 19 is shown by pulse train 7b.
第1の双安定マルチバイブレーク27は分周比2の分周
器として動作するので、パルス37が双安定マルチバイ
ブレーク27に印加されるたびに出力端子19にパルス
52が生ずる。The first bistable multi-bi break 27 operates as a frequency divider with a division ratio of 2, so that each time a pulse 37 is applied to the bi-stable multi-bi break 27, a pulse 52 is produced at the output terminal 19.
出力端子20に生ずるパルス列をパルス列7cにより示
す。The pulse train generated at the output terminal 20 is shown by pulse train 7c.
第1の双安定マルチバイブレーク27と第2の双安定マ
ルチバイブレーク32は縦続接続され従って全体で分周
比4の分周器として働く。The first bistable multi-bi break 27 and the second bi-stable multi-bi break 32 are connected in cascade and thus act as a frequency divider with a frequency division ratio of four.
出力端子21にはパルス列7dが生ずる。A pulse train 7d is generated at the output terminal 21.
パルス列7dは、パルス列7cと同様に、分周比4の前
記分周器を用いて形成される。The pulse train 7d is formed using the frequency divider with a frequency division ratio of 4, similarly to the pulse train 7c.
しかしNOR素子30が接続される双安定マルチバイブ
レーク32の出力端とNOR素子29が接続される双安
定マルチバイブレーク32の出力側は相異るので、パル
ス列7dはパルス列7cより遅れる。However, since the output end of the bistable multi-by-break 32 to which the NOR element 30 is connected and the output side of the bi-stable multi-by-break 32 to which the NOR element 29 is connected are different, the pulse train 7d lags the pulse train 7c.
出力端子22にはパルス列7eが生ずる。A pulse train 7e is generated at the output terminal 22.
図示のパルス列7eでは、パルス36の上昇縁が生ずる
際に出力端子22の信号の論理値は1から0に変化し、
パルス37の上昇縁が生ずる際に0から1に戻る。In the illustrated pulse train 7e, when the rising edge of the pulse 36 occurs, the logic value of the signal at the output terminal 22 changes from 1 to 0;
It returns from 0 to 1 when the rising edge of pulse 37 occurs.
従ってパルス列7eのパルス38のパルス幅は、ディス
ク10のマーク11とディスク12のマーク13との間
の間隔に相応する。The pulse width of the pulses 38 of the pulse train 7e therefore corresponds to the distance between the marks 11 on the disc 10 and the marks 13 on the disc 12.
端子23に生ずる単安定マルチバイブレーク31の出力
をパルス列7fにより示す。The output of the monostable multi-bibreak 31 occurring at the terminal 23 is shown by a pulse train 7f.
パルス39のパルス幅は単安定マルチバイブレーク31
の準安定時間により定まり、パルス列7aのパルス36
とパルス37との間の最大間隔より長くかつパルス37
とパルス36との間の最小間隔より短い。The pulse width of pulse 39 is monostable multi-by-break 31
is determined by the metastable time of pulse 36 of pulse train 7a.
longer than the maximum interval between pulse 37 and pulse 37
and pulse 36.
パルス列7fにより第1の双安定マルチハイブレーク2
7を同期することができる。First bistable multi-high break 2 by pulse train 7f
7 can be synchronized.
端子22のパルス列7eの論理値はパルス36が生ずる
たびに1からOに変化するが、パルス列37が生じても
1からOに変化しない。The logic value of the pulse train 7e at the terminal 22 changes from 1 to O every time a pulse 36 occurs, but does not change from 1 to O even when a pulse train 37 occurs.
即ちコンデンサ33を介して単安定マルチバイブレータ
31の出力信号により、第1の双安定マルチバイブレー
ク27は、パルス36による切換のみ可能な位置に保持
される。That is, by the output signal of the monostable multivibrator 31 via the capacitor 33, the first bistable multivibrator 27 is held in a position where it can only be switched by the pulse 36.
これは、パルス37の生ずる可能性のある期間の間、相
応の位置への双安定マルチバイブレーク27の切換が単
安定マルチバイブレーク31の出力信号により防止され
るからである。This is because the switching of the bistable multi-bi break 27 to the corresponding position is prevented by the output signal of the monostable multi-bi break 31 during the period during which a pulse 37 may occur.
論理制御回路18には評価切換装置24が後置接続され
る。An evaluation switching device 24 is connected downstream of the logic control circuit 18 .
評価切換装置24は第1の半導体スイッチ40と第2の
半導体スイッチ41を有する。The evaluation switching device 24 has a first semiconductor switch 40 and a second semiconductor switch 41.
第1の半導体スイッチ40は図示されていない動作電圧
源と協働する。The first semiconductor switch 40 cooperates with an operating voltage source, which is not shown.
この動作電圧源は給電路42に接続され、コンデンサ4
3に対し可制御電流源として働く。This operating voltage source is connected to a power supply line 42 and is connected to a capacitor 4
3 acts as a controllable current source.
第1の半導体スイッチ40として働くスイッチングトラ
ンジスタのコレクタはコンデンサ43の第1の電極に接
続される。The collector of the switching transistor serving as the first semiconductor switch 40 is connected to the first electrode of the capacitor 43 .
コンデンサ43の第2の電極は共通の接地線に接続され
る。The second electrode of capacitor 43 is connected to a common ground line.
スイッチングトランジスタ40のエミツタは抵抗44を
介して給電路42に接続される。The emitter of switching transistor 40 is connected to power supply line 42 via resistor 44 .
スイッチングトランジスタ40のエミツタは更に、抵抗
45とダイオード46を介して論理制御回路18の出力
端子22に接続される。The emitter of the switching transistor 40 is further connected to the output terminal 22 of the logic control circuit 18 via a resistor 45 and a diode 46.
抵抗45とダイオード46の接続点は、演算増幅器47
の反転入力側と第2の半導体スイッチとして働くスイッ
チングトランジスタ41のコレクタに接続される。The connection point between the resistor 45 and the diode 46 is connected to the operational amplifier 47.
and the collector of a switching transistor 41 serving as a second semiconductor switch.
スイッチングトランジスタ41のエミツタは共通の接地
線に接続される。The emitter of switching transistor 41 is connected to a common ground line.
演算増幅器47の出力側は第1のスイッチングトランジ
スタ40のベースに接続される。The output side of the operational amplifier 47 is connected to the base of the first switching transistor 40 .
演算増幅器47の非反転入力側はRC素子48;49を
介して論理制御回路18の出力端子23に接続される。The non-inverting input side of the operational amplifier 47 is connected to the output terminal 23 of the logic control circuit 18 via an RC element 48; 49.
スイッチングトランジスタ41のベース電圧は、抵抗5
0.51から成る分圧器から取り出される。The base voltage of the switching transistor 41 is
0.51.
抵抗51の一方の端子は共通の接地線に接続される。One terminal of the resistor 51 is connected to a common ground line.
抵抗50の一方の端子は論理制御回路18の出力端子1
9に接続される。One terminal of the resistor 50 is the output terminal 1 of the logic control circuit 18.
Connected to 9.
次に前記回路部分の動作を説明する。Next, the operation of the circuit portion will be explained.
マーク11とマーク13との間の間隔に相応するパルス
列7eのパルス38が生ずる間、コンデンサ43は導通
のスイッチングトランジスタ40を介して充電される。During the occurrence of the pulses 38 of the pulse train 7e corresponding to the distance between the marks 11 and 13, the capacitor 43 is charged via the conducting switching transistor 40.
この場合コンデンサ43の充電電流の大きさは、内燃機
関の基準回転数に依存する。In this case, the magnitude of the charging current of the capacitor 43 depends on the reference rotational speed of the internal combustion engine.
論理制御回路18の出力端子23を介してスイッチング
トランジスタ40が制御されるからである。This is because the switching transistor 40 is controlled via the output terminal 23 of the logic control circuit 18.
演算増幅器47の非反転入力側の電圧が大きければ、そ
れだけ内燃機関の回転数は大きい。The greater the voltage on the non-inverting input side of the operational amplifier 47, the greater the rotational speed of the internal combustion engine.
スイッチングトランジスタ40のON・OFFが演算増
幅器47の出力により制御されるからである。This is because ON/OFF of the switching transistor 40 is controlled by the output of the operational amplifier 47.
またスイッチングトランジスタ40を介して流れる電流
は、給電路42の動作電圧+UBから演算増幅器47の
非反転入力側の電圧を減算した電圧に比例する。Further, the current flowing through the switching transistor 40 is proportional to the voltage obtained by subtracting the voltage at the non-inverting input side of the operational amplifier 47 from the operating voltage +UB of the power supply line 42.
出力端子22の出力信号が復旧する直前に、コンデンサ
43の端子電圧を後置接続された記憶器に書き込まなけ
ればならない。Immediately before the output signal at the output terminal 22 is restored, the terminal voltage of the capacitor 43 must be written into a downstream memory.
従ってコンデンサ43の上昇する端子電圧を、短時間の
間一定に維持する必要がある。Therefore, it is necessary to maintain the rising terminal voltage of capacitor 43 constant for a short period of time.
これは出力端子19の出力信号により実現される。This is realized by the output signal at output terminal 19.
即ち出力端子19に例えばパルス列7bのパルス52が
生ずれば、スイッチングトランジスタ41が導通し、演
算増幅器47の反転入力側には負性信号が印加される。That is, when the pulse 52 of the pulse train 7b, for example, is generated at the output terminal 19, the switching transistor 41 becomes conductive, and a negative signal is applied to the inverting input side of the operational amplifier 47.
その結果演算増幅器47の出力側には正の信号が生じ、
パルス列7bのパルス52の生ずる間スイッチングトラ
ンジスタ40が不導通になる。As a result, a positive signal is generated at the output side of the operational amplifier 47,
During the occurrence of pulse 52 of pulse train 7b, switching transistor 40 becomes non-conductive.
スイッチングトランジスタ40が不導通になると、コン
デンサ43の端子電圧は一定に維持される。When switching transistor 40 becomes non-conductive, the terminal voltage of capacitor 43 is maintained constant.
コンデンサ43の端子電圧が一定であれば、後置接続さ
れた記憶器にコンデンサ43の端子電圧を書き込むこと
ができる。If the terminal voltage of the capacitor 43 is constant, the terminal voltage of the capacitor 43 can be written into a memory device connected later.
コンデンサ43の端子電圧を記憶器に書き込んだ後、コ
ンデンサ43の端子電圧は、論理制御回路18の出力端
子22の電圧の論理値がOから1に変化する際消去され
る。After writing the terminal voltage of the capacitor 43 into the memory, the terminal voltage of the capacitor 43 is erased when the logic value of the voltage at the output terminal 22 of the logic control circuit 18 changes from O to 1.
出力端子22に正の信号が生ずると、演算増幅器47の
反転入力側には正の信号が生ずる。When a positive signal is generated at the output terminal 22, a positive signal is generated at the inverting input of the operational amplifier 47.
その結果演算増幅器47の出力側には負性の信号が生ず
る。As a result, a negative signal is generated at the output of operational amplifier 47.
その際コンデンサ43は、スイッチングトランジスタ4
0のコレクタ・ベース間を介して放電する。At that time, the capacitor 43 is connected to the switching transistor 4
Discharge occurs between the collector and base of 0.
パルス列7eの第2のパルス38が生ずると、第6図の
装置は既述の動作を再開する。When the second pulse 38 of pulse train 7e occurs, the apparatus of FIG. 6 resumes the operation described above.
パルス列1eの第2のパルス38の終了直前にコンデン
サ43の端子間に生ずる電圧の変動分は、燃焼室の平均
圧力の周期変動ないしクランク軸のトルク変動に起因す
る加速度に相応する。The variation in the voltage that occurs across the capacitor 43 immediately before the end of the second pulse 38 of the pulse train 1e corresponds to the acceleration due to periodic variations in the average pressure in the combustion chamber or to variations in the torque of the crankshaft.
この電圧値は、内燃機関の燃料一空気一混合気の組成な
いし排気ガス帰還率を制御する制御装置で、実際値とし
て用いられる。This voltage value is used as an actual value in a control device that controls the composition of the fuel-air-mixture of the internal combustion engine or the exhaust gas feedback rate.
コンデンサ43には、半導体スイッチ53.54のスイ
ッチング路が接続される。A switching path of semiconductor switches 53 and 54 is connected to the capacitor 43.
半導体スイッチ53.54にはそれぞれ蓄積コンデンサ
55.56が後置接続される。A storage capacitor 55,56 is connected downstream of each semiconductor switch 53,54.
蓄積コンデンサ55と蓄積コンデンサ56は互いに接続
される。Storage capacitor 55 and storage capacitor 56 are connected to each other.
半導体スイッチ53の制御電極は論理匍脚回路18の出
力端子20に接続される。The control electrode of the semiconductor switch 53 is connected to the output terminal 20 of the logic leg circuit 18 .
半導体スイッチ54の制御電極は論理制御回路18の出
力端子21に接続される。A control electrode of semiconductor switch 54 is connected to output terminal 21 of logic control circuit 18 .
出力端子20 .21の出力信号により、半導体スイッ
チ53および半導体スイッチ54のいずれか一方が導通
する。Output terminal 20. In response to the output signal of 21, either semiconductor switch 53 or semiconductor switch 54 becomes conductive.
半導体スイッチ53が導通すれば、コンデンサ43の端
子電圧を記憶素子(蓄積コンデンサ)55に書込むこと
ができる。When the semiconductor switch 53 becomes conductive, the terminal voltage of the capacitor 43 can be written into the storage element (storage capacitor) 55.
他方半導体スイッチ54が導通ずれば、コンデンサ43
の端子電圧を記憶素子(蓄積コンデンサ)56に書き込
むことができる。On the other hand, if the semiconductor switch 54 conducts, the capacitor 43
can be written into the storage element (storage capacitor) 56.
記憶素子55と記憶素子56は互いに接続される。Memory element 55 and memory element 56 are connected to each other.
記憶素子55と記憶素子56の接続点には抵抗57が接
続される。A resistor 57 is connected to the connection point between the memory element 55 and the memory element 56.
抵抗57は演算増幅器58の反転入力側に接続される。Resistor 57 is connected to the inverting input side of operational amplifier 58.
演算増幅器58の非反転入力側は共通の接地線に接続さ
れる。The non-inverting input side of operational amplifier 58 is connected to a common ground line.
演算増幅器58は交流電圧増幅器として働くように接続
される。Operational amplifier 58 is connected to act as an AC voltage amplifier.
交流電圧増幅器58には整流器59が後置接続される。A rectifier 59 is connected downstream of the alternating current voltage amplifier 58 .
整流器59は抵抗60を介して演算増幅器61の非反転
入力側に接続される。Rectifier 59 is connected to the non-inverting input side of operational amplifier 61 via resistor 60 .
演算増幅器61はコンパレータとして働く。Operational amplifier 61 works as a comparator.
演算増幅器61の非反転入力側には、既述の制御装置の
実際値が供給される。The non-inverting input of the operational amplifier 61 is supplied with the actual value of the control device described above.
他方演算増幅器61の反転入力側}こは目標値が供給さ
れる。On the other hand, the inverting input side of the operational amplifier 61 is supplied with the target value.
目標値は例えば抵抗69と抵抗63から成る分圧器によ
り形成される。The target value is formed, for example, by a voltage divider consisting of a resistor 69 and a resistor 63.
但し抵抗63は可調節である。However, the resistor 63 is adjustable.
可調節の抵抗63.を用いれば、例えば回転数、吸込管
の圧力、冷却水の温度等の内燃機関の動作パラメータに
応じて目標値を調節することができる。Adjustable resistance 63. By using this, it is possible to adjust the target value depending on the operating parameters of the internal combustion engine, such as the rotational speed, the pressure of the suction pipe, the temperature of the cooling water, etc.
制御装置の実際値は、マーク11とマーク13の相対位
置の変動により生ずる角度変動に相応する。The actual value of the control device corresponds to the angular variation caused by a variation in the relative position of marks 11 and 13.
記憶素子55と記憶素子56の接続点に生ずる信号の交
流電圧成分は交流電圧増幅器58により増幅され、次い
で整流器59により整流される。The AC voltage component of the signal generated at the connection point between memory element 55 and memory element 56 is amplified by AC voltage amplifier 58 and then rectified by rectifier 59 .
以上のようにして実際値が形成される。Actual values are formed in this way.
コンパレータ61により実際値と目標値が比較される。A comparator 61 compares the actual value and the target value.
コンパレータ61の出力信号は双安定マルチバイブレー
ク62の第1の入力側に供給される。The output signal of the comparator 61 is fed to a first input of a bistable multi-bi break 62.
双安定マルチバイブレータ62のクロツク入力側は論理
制御回路18の出力端子19に接続される。The clock input side of the bistable multivibrator 62 is connected to the output terminal 19 of the logic control circuit 18.
双安定マルチバイブレーク62の出力端は双安定マルチ
バイブレーク62の第2の入力側に接続され、更に可調
節の抵抗を介して積分・調整器64に接続される。The output of the bistable multi-bi break 62 is connected to the second input side of the bi-stable multi-bi break 62 and further connected to an integrator/adjuster 64 via an adjustable resistor.
積分・調整器64は、出力側と反転入力側との間に積分
コンデンサ66の接続された演算増幅器65から成る。Integrator/regulator 64 consists of an operational amplifier 65 with an integrating capacitor 66 connected between the output side and the inverting input side.
演算増幅器65の非反転入力側には基準電圧が印加され
る。A reference voltage is applied to the non-inverting input side of the operational amplifier 65.
この基準電圧は抵抗67と抵抗68から成る分圧器のタ
ップに接続される。This reference voltage is connected to the tap of a voltage divider consisting of resistor 67 and resistor 68.
次に前述の回路部分の動作を説明する。Next, the operation of the aforementioned circuit portion will be explained.
コンパレータ61により目標値と実際値が互いに比較さ
れる。A comparator 61 compares the setpoint value and the actual value with each other.
実際値が目標値より大きければ、コンパレータ61の出
力側には細いパルスが生ずる。If the actual value is greater than the setpoint value, a thin pulse occurs at the output of the comparator 61.
他方目標値が実際値より大きければ、コンパレータ61
の出力側からはパルスが生じない。On the other hand, if the target value is larger than the actual value, the comparator 61
No pulse is generated from the output side of
コンパレータ61の出力側から細いパルスが生ずると、
双安定マルチバイブレーク62が切り換えられ、双安定
マルチバイブレーク62の出力側からは論理値1の信号
が生ずる。When a thin pulse is generated from the output side of the comparator 61,
The bistable multi-bi break 62 is switched and a logic 1 signal is produced at the output of the bi-stable multi-bi break 62.
他方論理匍脚回路18の出力端子19にクロツクパルス
が生ずるたびに、双安定マルチバイブレーク62が切り
換えられ、双安定マルチバイブレーク62の出力側から
論理値0の信号が生ずる。On the other hand, each time a clock pulse occurs at the output terminal 19 of the logic leg circuit 18, the bistable multi-bi break 62 is switched and a signal of logic value 0 is produced at the output of the bi-stable multi-bi break 62.
実際値が目標値より小さければ、既述のようにコンパレ
ータ61の出力側には論理値0の持続信号が生ずる。If the actual value is smaller than the setpoint value, a continuous signal of logical value 0 is produced at the output of the comparator 61, as described above.
従って双安定マルチバイブレーク62のセット入力側に
はパルスが供給されない。Therefore, no pulse is supplied to the set input side of the bistable multi-by-break 62.
それ故双安定マルチバイブレーク62の出力側には論理
値0の信号が生ずる。At the output of the bistable multi-bibreak 62, therefore, a signal with a logic value of 0 is generated.
その際演算増幅器65の出力電圧が増せば、積分・調整
器64は正の方向に積分する。At this time, if the output voltage of the operational amplifier 65 increases, the integrator/adjuster 64 integrates in the positive direction.
積分・調整器64の出力電圧により、実際値は目標値の
方向に増大する。The output voltage of the integrator and regulator 64 causes the actual value to increase in the direction of the setpoint value.
実際値が目標値より大きければ、コンパレータ61の出
力側には細いパルスが生ずる。If the actual value is greater than the setpoint value, a thin pulse occurs at the output of the comparator 61.
既述のようにクロツクパルスにより双安定マルチバイブ
レーク62が切り換えられ、双安定マルチバイブレーク
62の出力側からは論理値0の信号が生ずる。As already mentioned, the bistable multi-by-break 62 is switched by the clock pulse, and a logic 0 signal is produced at the output of the bi-stable multi-by-break 62.
双安定マルチバイブレーク62のセット入力側にパルス
が生ずると、双安定マルチバイブレーク62が切り換え
られ、出力側からは論理値1の信号が生ずる。When a pulse occurs at the set input of the bistable multi-by-break 62, the bi-stable multi-by-break 62 is switched and a signal with a logic value of 1 is produced at the output.
この信号により演算増幅器65の出力信号の論理値は0
の方向に変化する。This signal causes the logical value of the output signal of the operational amplifier 65 to be 0.
change in the direction of
論理制御回路18の出力端子19にクロツクパルスが生
ずるたびに、双安定マルチバイブレーク62は優先状態
にリセットされる。Each time a clock pulse occurs at the output terminal 19 of the logic control circuit 18, the bistable multi-by-break 62 is reset to the priority state.
この優先状態では、双安定マルチバイブレーク62の出
力側には論理値0の信号が生ずる。In this priority state, a logic zero signal is produced at the output of the bistable multi-by-break 62.
積分・調整器64の出力信号により、例えば燃料噴射装
置の乗算段又は内燃機関の排気ガス帰還路に設けられた
弁を制御することができる。The output signal of the integrator/regulator 64 makes it possible, for example, to control a valve in a multiplier stage of a fuel injection device or in the exhaust gas return path of an internal combustion engine.
第1図は内燃機関のシリンダ内の圧力変化と時間との関
係を示す線図、第2図は内燃機関の燃料一空気一混合気
の組成に依存する角速度変化と時間との関係を示す線図
、第3図は本発明に使用される発信器の実施例の斜視略
図、第4図は第3図の発信器の断面略図、第5図は本発
明の装置の実施例のブロック図、第6図は第5図の実施
例の回路図、第7図は第6図の装置の動作の説明に供す
るパルスダイヤグラムである。
10,12・・・・・・ディスク、11.13・・・・
・・マーク、14・・・・・・ねじりばね、15・・・
・・・クランク軸、16・・・・・・誘導発信器、18
・・・・・・論理制御回路、24・・・・・・評価切換
装置、25・・・・・・目標値発生器、26・・・・・
・制御装乳Figure 1 is a diagram showing the relationship between pressure changes in the cylinders of an internal combustion engine and time, and Figure 2 is a diagram showing the relationship between angular velocity changes depending on the composition of the fuel-air-air mixture in the internal combustion engine and time. 3 is a schematic perspective view of an embodiment of the transmitter used in the present invention, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the transmitter of FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the device of the present invention. 6 is a circuit diagram of the embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a pulse diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 10, 12... Disc, 11.13...
...Mark, 14...Torsion spring, 15...
... Crankshaft, 16 ... Induction transmitter, 18
......Logic control circuit, 24...Evaluation switching device, 25...Target value generator, 26...
・Controlled breast feeding
Claims (1)
起される、燃焼室平均圧力の周期変動の偏差に依存して
、内燃機関に供給される燃料一空気一混合気の燃料一空
気一比率と内燃機関に戻される排気ガスの量との少なく
ともいずれか一方を変化させる、所定の作動範囲で内燃
機関の作動特性を制御する方法において、内燃機関の不
均一に動作するシリンダによって惹起される、燃焼室平
均圧力の変動の偏差を、クランク軸の角速度の周期変動
の偏差の角度位相量の測定によって求め、求められた、
クランク軸の角速度の周期的変動の偏差の角度位相量を
、内燃機関の不均一に動作するシリンダによって惹起さ
れる、クランク軸の角速度の周期変動の偏差によって影
響されずに、クランク軸と一緒に回転する基準系によっ
て発生される角度位相量と比較し、かつ前記両角度位相
量の比較によって、該両角度位相量度の位相差を求めか
つ制御量として、燃料一空気一混合気ないし排気ガス戻
し率を変化させる制御回路に供給することを特徴とする
内燃機関の作動特性を制御する方法。1. The fuel-to-air ratio of the fuel-to-air mixture supplied to the internal combustion engine, depending on the deviations in the periodic fluctuations of the combustion chamber average pressure caused by the non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine. and/or the amount of exhaust gas returned to the internal combustion engine, in a method for controlling the operating characteristics of an internal combustion engine over a predetermined operating range, caused by non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine. The deviation of the fluctuation of the average pressure in the combustion chamber is determined by measuring the angular phase amount of the deviation of the periodic fluctuation of the angular velocity of the crankshaft.
The angular phase amount of the deviation of the periodic fluctuations of the angular velocity of the crankshaft is determined together with the crankshaft without being influenced by the deviation of the periodic fluctuations of the angular velocity of the crankshaft caused by the non-uniformly operating cylinders of the internal combustion engine. By comparing the angular phase amount generated by the rotating reference system and comparing both angular phase amounts, the phase difference between the two angular phase amounts is determined and used as a control variable to calculate the fuel-air-mixture or exhaust gas return. 1. A method for controlling the operating characteristics of an internal combustion engine, characterized in that the rate is supplied to a control circuit that varies the rate.
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DE2434742 | 1974-07-19 | ||
DE2434742A DE2434742C2 (en) | 1974-07-19 | 1974-07-19 | Method and device for regulating the operating behavior of an internal combustion engine |
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JPS5134329A (en) | 1976-03-24 |
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