JPS599743B2 - 内燃機関の作動特性を制御する方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

この課題は、本発明によれば次のようにして解決される
。

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。

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。

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
。

次に本発明を図示の実施例につき説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第１図に内燃機関のシリンダ内の圧力変化を示す。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

然るに斯様な測定は非常に費用がかかる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第３図の発信器は機械的な弾性質量系から成る。

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。

第１のディスク１０にはマーク１１が設けられる。

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。

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。

第２のディスク１２にはマーク１３が設けられる。

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。

以上のようにして弾性質量系が構成される。

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。

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。

第４図は第３図の弾性質量系の断面を示す。

ディスク１０は内燃機関のクランク軸１５に固定される
。

ディスク１０に対向してディスク１２が設けられる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

弾性質量系の近傍には誘導発信器１６が設けられる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

角度電圧変換器については後述する。

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。

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。

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。

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。

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。

評価切換装置２４の出力信号は制御装置２６に供給され
る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ＮＯＲ素子２８の゛出力側は出力端子１９に接続される
。

ＮＯＲ素子２９の出力側は出力端子２０に接続される。

ＮＯＲ素子３０の出力側は出力端子２１に接続される。

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。

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。

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。

パルス列７ａは、パルス成形器１７の出力パルス列であ
る。

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。

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。

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。

出力端子１９に生ずるパルス列をパルス列７ｂにより示
す。

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。

出力端子２０に生ずるパルス列をパルス列７ｃにより示
す。

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。

出力端子２１にはパルス列７ｄが生ずる。

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。

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。

出力端子２２にはパルス列７ｅが生ずる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

論理制御回路１８には評価切換装置２４が後置接続され
る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

抵抗５１の一方の端子は共通の接地線に接続される。

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。

次に前記回路部分の動作を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

これは出力端子１９の出力信号により実現される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

記憶素子５５と記憶素子５６は互いに接続される。

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。

抵抗５７は演算増幅器５８の反転入力側に接続される。

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。

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。

交流電圧増幅器５８には整流器５９が後置接続される。

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。

演算増幅器６１はコンパレータとして働く。

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。

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。

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。

但し抵抗６３は可調節である。

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。

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。

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。

以上のようにして実際値が形成される。

コンパレータ６１により実際値と目標値が比較される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に前述の回路部分の動作を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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。