JP2010112351A - Engine testing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの試験装置に関し、より詳しくは燃料噴射弁等の必要な部品が実装された組立て後のエンジンについてその出荷前の試験を実行するエンジンの試験装置に関する。 The present invention relates to an engine test apparatus, and more particularly to an engine test apparatus that performs a pre-shipment test on an assembled engine on which necessary components such as a fuel injection valve are mounted.
一般に、車両用エンジンの組立工場において、燃料噴射弁等の必要な部品を実装する組付け工程が完了した組立て後のエンジンに対して、車両組立工場への出荷に先立ち、製品としてのエンジンの基本的な機能の試験であるベンチ試験が実行される。 In general, in an assembly plant for a vehicle engine, the basics of the engine as a product prior to shipment to the vehicle assembly plant for an assembled engine that has completed the assembly process for mounting necessary components such as fuel injection valves. A bench test, which is a functional test, is performed.
このベンチ試験に際しては、通常、エンジンは、まず暖機ベンチでベンチ試験に適した温度に暖機され、暖機済みのエンジンが暖機ベンチからテストベンチに移送され、そのテストベンチにて、予め定められた複数の機能試験が実行される。 In this bench test, the engine is usually first warmed up to a temperature suitable for the bench test on the warm-up bench, and the warmed-up engine is transferred from the warm-up bench to the test bench. A plurality of defined functional tests are performed.
従来のこの種のベンチ試験を行うエンジンの試験装置としては、例えばターンテーブル状に回転する暖機(暖気)ベンチ上に等角度間隔に車載用のエンジンECU(電子制御ユニット)を配線接続したエンジンを順次投入して、暖機ベンチ上での暖機運転によってベンチ試験に適した温度まで暖機するとともに投入位置から一定角度回転した位置に達したエンジンを、暖機ベンチからテストベンチに順次移送するようにしたものが知られている。この試験装置では、暖機ベンチからテストベンチへの移送後に、エンジンが再度起動され、アイドル回転数、点火時期、排気ガス濃度等に関連する運転条件の調整と、異音や振動の有無、冷却水やオイルの漏れの有無、加速応答性等が検査されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional engine testing apparatus for performing this kind of bench test, for example, an engine in which an in-vehicle engine ECU (electronic control unit) is wired at equal angular intervals on a warm-up (warm-up) bench rotating like a turntable. The engine is warmed up to a temperature suitable for the bench test by warm-up operation on the warm-up bench, and the engine that has reached a position rotated by a certain angle from the input position is sequentially transferred from the warm-up bench to the test bench. What you do is known. In this test equipment, the engine is restarted after transfer from the warm-up bench to the test bench, adjustment of operating conditions related to idle speed, ignition timing, exhaust gas concentration, etc., presence of abnormal noise and vibration, cooling The presence or absence of water or oil leakage, acceleration response, etc. are inspected (for example, see Patent Document 1).
また、ディーゼルエンジンにおける燃料噴射弁の個体差に対し、高噴射量精度の燃料噴射制御を実行できるようにいわゆる微小噴射量学習処理を実行するものとして、例えば無負荷レーシング(空吹かし)状態からの無噴射のエンジン回転低下中に微小値燃料量の単発噴射を実施し、それによるエンジン回転数の低下状態の変化から実噴射量を推定して指令噴射量に対する実噴射量のばらつきやずれ量を学習することで、その学習結果に応じた指令噴射量の補正係数を設定するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, as what performs what is called a micro injection quantity learning process so that fuel injection control with high injection quantity precision can be performed with respect to the individual difference of the fuel injection valve in a diesel engine, for example from a no-load racing (idle) state A single injection of a minute amount of fuel is performed while the engine speed is decreasing without injection, and the actual injection quantity is estimated from the change in the engine speed reduction state, resulting in variations or deviations in the actual injection quantity relative to the command injection quantity. It is known to set a correction coefficient for the command injection amount according to the learning result by learning (see, for example, Patent Document 2).
さらに、アイドル回転速度のフィードバック制御時に要求される燃料噴射を複数回の燃料噴射に等量分割し、その実噴射量と基準となる噴射量との差をモニタすることで、噴射特性の経時変化量を検出するようにしたエンジンの場合に、エンジンの出荷時に想定される基準特性とするための燃料圧力に応じた補正値を不揮発性のまたはバックアップ用のメモリに書き込むようにしたものも知られている(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, the fuel injection required during idle speed feedback control is divided equally into multiple fuel injections, and the amount of change over time in the injection characteristics is monitored by monitoring the difference between the actual injection amount and the reference injection amount In the case of an engine that detects the engine, it is also known to write a correction value corresponding to the fuel pressure to the reference characteristic assumed at the time of shipment of the engine in a nonvolatile or backup memory. (For example, see Patent Document 3).
また、テストベンチ用ECUに汎用性を持たせると複数の機能試験用ソフトウェアモジュールのパラメータ調整に時間がかかるという問題に対して、チューニングすべき制御系統のみテストベンチ用ECUで制御し、残りの制御系統の制御には車載用ECUを用いるとともに、その車載用ECUの動作をモニタリングして、テストベンチ用ECUの動作を車載用ECUの動作に合わせるように前記チューニングすべき制御系統のパラメータをチューニングするものがある(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、上述のような従来のエンジンの試験装置にあっては、暖機ベンチにおいて暖機されたエンジンの燃料噴射弁の噴射特性を電子制御ユニットに初期学習させる時間がエンジン毎のばらつきやエンジンの仕様により異なる、特にエンジンの仕様の相違によって初期学習時間が大きく異なるのに対して、初期学習処理に必要な作業時間が最も長くなるエンジンの作業時間が確保できるように共通の作業時間(以下、タクトタイムという)を設定し、そのタクトタイム内に暖機ベンチの投入位置からテストベンチへの移送開始位置までエンジンが移動するように構成されていた。そのため、初期学習処理が短時間で完了するときにはその学習処理完了後に比較的長くアイドル回転数で運転されてしまい、テストベンチへの移送開始位置に達したエンジン内のオイルの温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度程度に達しなくなり、テストベンチでの機能検査に時間がかかる場合があった。 However, in the conventional engine test apparatus as described above, the time for the electronic control unit to initially learn the injection characteristic of the fuel injection valve of the engine warmed up on the warm-up bench varies from engine to engine, While the initial learning time varies greatly depending on the specifications, especially due to differences in engine specifications, the common working time (hereinafter, The engine is configured to move from the warm-up bench input position to the transfer start position to the test bench within the tact time. Therefore, when the initial learning process is completed in a short time, the engine is operated at an idle speed for a relatively long time after the learning process is completed, and the temperature of the oil in the engine that has reached the transfer start position to the test bench is There was a case where the temperature suitable for the function test could not be reached and it took time for the function test on the test bench.
そこで、本発明は、燃料噴射弁の噴射特性の初期学習に要する時間がエンジンにより異なるとしても、暖機ベンチからテストベンチへのエンジンの移送開始時には確実にテストベンチでの機能検査に好適な温度に達し、テストベンチでの機能検査を効率よく実施できるエンジンの試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention ensures that the temperature suitable for the functional test on the test bench can be ensured at the start of the transfer of the engine from the warm-up bench to the test bench, even if the time required for the initial learning of the injection characteristics of the fuel injection valve varies depending on the engine. Therefore, an object of the present invention is to provide an engine test apparatus capable of efficiently performing a function test on a test bench.
本発明に係るエンジンの試験装置は、上記目的達成のため、(1)燃料噴射弁を有し該燃料噴射弁による燃料噴射を制御可能な電子制御ユニットが配線接続された組立て後のエンジンを予め設定された運転条件で暖機させる暖機ベンチと、前記エンジンの機能試験を行うテストベンチと、前記暖機ベンチで暖機された前記エンジンを前記暖機ベンチから前記テストベンチに移送する移送手段と、を備え、前記暖機ベンチが、前記燃料噴射弁の噴射特性を前記電子制御ユニットに初期学習させる学習処理制御手段を有するエンジンの試験装置であって、前記暖機ベンチは、前記初期学習が完了したとき、予め設定された作業時間が満了するまで前記エンジンをアイドル回転数より高い特定のエンジン回転数で再度暖機運転させる再暖機制御手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an engine testing apparatus according to the present invention is provided in advance of (1) an assembled engine in which an electronic control unit having a fuel injection valve and capable of controlling fuel injection by the fuel injection valve is connected by wiring. A warm-up bench that warms up under set operating conditions, a test bench that performs a functional test of the engine, and a transfer means that transports the engine warmed up in the warm-up bench from the warm-up bench to the test bench And the warm-up bench includes a learning processing control unit that causes the electronic control unit to initially learn the injection characteristic of the fuel injection valve, and the warm-up bench includes the initial learning. Re-warming control means for warming up the engine again at a specific engine speed higher than the idle speed until a preset working time expires Characterized in that it has.
この構成により、燃料噴射弁の噴射特性の初期学習に要する時間がエンジン毎にあるいはその仕様毎にばらつき、初期学習が早期に完了した場合でも、予め設定された作業時間が満了するまでは、再暖機制御手段がエンジンを特定のエンジン回転数で再度暖機運転させることになり、暖機ベンチからテストベンチへの移送開始位置に達したエンジンの温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度に確実に達していることになる。したがって、暖機が不十分であるためにテストベンチでの機能検査に時間がかかるという事態を確実に回避できる。 With this configuration, the time required for the initial learning of the injection characteristics of the fuel injection valve varies from engine to engine or from specification to specification, and even if the initial learning is completed early, it is necessary to restart until the preset work time expires. The warm-up control means causes the engine to warm up again at a specific engine speed, and the temperature of the engine that has reached the transfer start position from the warm-up bench to the test bench is a suitable temperature for the function test on the test bench. It is surely reached. Therefore, it is possible to reliably avoid a situation where the function test on the test bench takes time due to insufficient warm-up.
上記(1)に記載の構成を有するエンジンの試験装置においては、(2)前記学習処理制御手段が、前記作業時間内に、前記エンジンを前記特定のエンジン回転数からアイドル回転数側へと減速させながら、微少量の単発噴射によるエンジン回転数の変化量に基づいて前記燃料噴射弁の噴射特性を前記電子制御ユニットに初期学習させるものであるのが好ましい。 In the engine testing apparatus having the configuration described in (1) above, (2) the learning process control means decelerates the engine from the specific engine speed to the idle speed side within the working time. However, it is preferable that the electronic control unit initially learns the injection characteristics of the fuel injection valve based on the amount of change in the engine speed caused by a small amount of single injection.
この構成により、特定のエンジン回転数で比較的短時間にエンジンを暖機運転させた後に、特定のエンジン回転数からアイドル回転数側へと減速させながら微少量の単発噴射を行う噴射特性の初期学習を実行することができ、作業効率が良いとともに、テストベンチでの機能試験に先立って、燃料噴射弁の個体差に対応する噴射特性の補正条件を設定できる。 With this configuration, after the engine is warmed up for a relatively short period of time at a specific engine speed, the initial injection characteristic is such that a small amount of single injection is performed while decelerating from the specific engine speed to the idle speed side. Learning can be executed, work efficiency is good, and prior to the functional test on the test bench, the correction condition of the injection characteristic corresponding to the individual difference of the fuel injection valve can be set.
上記(2)に記載のエンジンの試験装置においては、(3)前記学習処理制御手段が、前記エンジンを前記特定のエンジン回転数からアイドル回転数側へと減速させながら前記微少量の単発噴射によるエンジン回転数の変化量を検出する検出処理を複数回実行し、最終回の前記検出処理が完了したとき、前記再暖機制御手段が、前記エンジンのエンジン回転数を前記特定のエンジン回転数まで上昇させるのが好ましい。 In the engine testing apparatus according to (2) above, (3) the learning processing control means performs the small amount of single injection while decelerating the engine from the specific engine speed to the idle speed side. When the detection process for detecting the amount of change in the engine speed is performed a plurality of times and the last detection process is completed, the re-warming-up control means sets the engine speed of the engine to the specific engine speed. It is preferable to raise.
この構成により、気筒毎に燃料噴射弁が設けられるエンジンであっても、単発噴射する気筒を切り換えながら検出処理を複数回実行することで、複数の燃料噴射弁の噴射特性のばらつきを的確に学習して指令噴射量を補正することができ、高精度の燃料噴射制御が実行できる。 With this configuration, even in an engine with a fuel injection valve for each cylinder, the detection process can be performed multiple times while switching the single injection cylinder, thereby accurately learning the variation in the injection characteristics of the multiple fuel injection valves. Thus, the command injection amount can be corrected, and highly accurate fuel injection control can be executed.
上記(1)〜(3)に記載の構成を有するエンジンの試験装置においては、(4)前記暖機ベンチが、前記エンジンの投入位置から前記テストベンチへの移送開始位置まで、前記エンジンを前記暖機ベンチから前記テストベンチへの移送の方向とは異なる方向に移動させるように構成され、該移動に要する時間が前記作業時間として設定されているのが好ましい。 In the engine test apparatus having the configuration described in the above (1) to (3), (4) the warm-up bench moves the engine from the input position of the engine to a transfer start position to the test bench. It is preferably configured to move in a direction different from the direction of transfer from the warm-up bench to the test bench, and the time required for the movement is set as the work time.
この構成により、効率的な暖機運転が可能になる一方で、暖機ベンチでの一連の作業に一定の作業時間が必要になるが、初期学習が早期に完了したエンジンでも一定の作業時間が満了するまでは、特定のエンジン回転数で再度暖機運転され、各エンジンの温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度に達し得ることになる。 While this configuration enables efficient warm-up operation, a certain amount of work time is required for a series of work on the warm-up bench. Until expiration, the engine is warmed up again at a specific engine speed, and the temperature of each engine can reach a temperature suitable for a function test on the test bench.
上記(4)に記載のエンジンの試験装置においては、(5)前記エンジンの前記投入位置から前記テストベンチへの移送開始位置までの移動に要する時間が、前記暖機ベンチで暖機され前記移送開始位置に達するときの前記エンジン内のオイルの温度が前記テストベンチでの前記機能試験の直前に要求される目標温度以上の温度に達する時間として設定されているのがよい。 In the engine test apparatus according to (4) above, (5) the time required for the movement of the engine from the input position to the transfer start position to the test bench is warmed up by the warm-up bench and transferred. It is preferable that the time when the temperature of the oil in the engine when reaching the start position reaches a temperature equal to or higher than a target temperature required immediately before the functional test on the test bench is preferably set.
この構成により、暖機ベンチでの一連の作業が効率的に実行され、各エンジンについての作業が終了する一定の作業時間になるときには、初期学習が完了したエンジンがテストベンチでの機能検査に好適な温度に暖機された状態で、移送開始位置に到達することになり、非常に作業性がよい。 With this configuration, a series of work on the warm-up bench is efficiently executed, and the engine for which initial learning has been completed is suitable for functional inspection on the test bench when the work for each engine is completed for a certain period of time. It reaches the transfer start position in a state of being warmed up to a certain temperature, and the workability is very good.
上記(1)〜(5)に記載の構成を有するエンジンの試験装置においては、(6)前記電子制御ユニットが、書換え可能でかつ書き込まれた記憶情報を常時保持するバックアップメモリを有し、前記学習処理制御手段が、前記燃料噴射弁への指令噴射量を前記燃料噴射弁の噴射特性に応じて補正する補正条件を、前記電子制御ユニットの前記バックアップメモリに記憶させるのが好ましい。 In the engine testing apparatus having the configuration described in the above (1) to (5), (6) the electronic control unit has a backup memory that is rewritable and always stores the written storage information, The learning processing control means preferably stores a correction condition for correcting the command injection amount to the fuel injection valve in accordance with the injection characteristic of the fuel injection valve in the backup memory of the electronic control unit.
この構成により、テストベンチでの機能試験に先立って、燃料噴射弁の個体差に対応する噴射特性の補正条件をバックアップメモリに設定することができ、テストベンチでの機能試験時に燃料噴射弁の噴射特性に応じて指令噴射量を補正することができ、的確なベンチ試験が実行できることになる。 With this configuration, prior to the function test on the test bench, it is possible to set the correction conditions for the injection characteristics corresponding to the individual differences of the fuel injection valves in the backup memory, and the fuel injection valve injection during the function test on the test bench The command injection amount can be corrected according to the characteristics, and an accurate bench test can be executed.
本発明によれば、燃料噴射弁の噴射特性の初期学習に要する時間がエンジンにより異なるとしても、予め設定された作業時間が満了するまでは、再暖機制御手段がエンジンを特定のエンジン回転数で再度暖機運転させるようにしているので、暖機ベンチからテストベンチへの移送開始位置に達したエンジンの温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度に確実に達するようにでき、暖機が不十分でテストベンチでの機能検査に時間がかかるという事態を確実に回避することができるエンジンの試験装置を提供することができる。 According to the present invention, even if the time required for the initial learning of the injection characteristic of the fuel injection valve varies depending on the engine, the re-warming-up control means sets the engine to a specific engine speed until the preset work time expires. In this case, the engine temperature that has reached the transfer start position from the warm-up bench to the test bench can surely reach a temperature suitable for the function test on the test bench. Therefore, it is possible to provide an engine test apparatus that can reliably avoid a situation in which the function test on the test bench takes a long time due to insufficient.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るエンジンの試験装置の概略ブロック構成図であり、図2は、本発明の一実施形態に係るエンジンの試験装置の暖機ベンチとそこに投入される各エンジンの概略構成図である。なお、本実施形態は、本発明を多気筒のディーゼルエンジンに対してベンチ試験を行う試験装置に適用したものである。 FIG. 1 is a schematic block diagram of an engine test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a warm-up bench of the engine test apparatus according to an embodiment of the present invention and the engine test apparatus. It is a schematic block diagram of each engine. In the present embodiment, the present invention is applied to a test apparatus that performs a bench test on a multi-cylinder diesel engine.
まず、その構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1に示すように、本実施形態のエンジンの試験装置は、組立工程Aでの組立て後のエンジン10を予め設定された運転条件で暖機させる暖機ベンチ20と、エンジン10の機能試験を行うテストベンチ30と、暖機ベンチ20で暖機されたエンジン10を暖機ベンチ20から搬出してテストベンチ30に移送する移送台車40(移送手段)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the engine testing apparatus of the present embodiment performs a warm-
図2に略図で示すように、組立工程Aでの組立て後のエンジン10は、複数の気筒10c(図2中には1つのみ図示している)を有するエンジンブロック11に気筒毎の燃料噴射弁12とこれら複数の燃料噴射弁12に供給する高圧の燃料を蓄圧し分配するコモンレール13と、このコモンレール13に高圧燃料を供給する燃料ポンプ14と、燃料ポンプ14からコモンレール13への燃料の供給量を調量する調量弁15と、各気筒10cのピストン16により回転駆動されるクランク軸(図示せず)によって機械的に駆動されるウォータポンプ17とを備えている。また、このエンジン10には、燃料噴射弁12による燃料噴射を制御可能な車載用のエンジンECU50(電子制御ユニット)が配線接続されている。
As schematically shown in FIG. 2, the
暖機ベンチ20は、図1に示すように、ターンテーブル状の暖機ベンチ本体21と、暖機ベンチ用コントロールユニット22とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the warm-
暖機ベンチ本体21は、組立て後のエンジン10が移送台車40と共に等角度間隔に順次投入される投入位置Pinと、その投入位置Pinから一定角度回転する間に暖機されたエンジン10を移送台車40により暖機ベンチ20からテストベンチ30に順次移送させる移送開始位置Poutとを有している。
The warming-up
図1および図2に示すように、暖機ベンチ用コントロールユニット22は、暖機ベンチ本体21の回転動作を自動制御するとともに、投入位置Pinに投入されたエンジン10を特定のエンジン回転数Nupで暖機運転させる暖機制御部23を有している。そして、各エンジン10が移送台車40と共に投入位置Pinに投入されたとき、暖機ベンチ用コントロールユニット22とエンジン10の車載用のエンジンECU50とが配線接続された状態となり、各エンジン10が移送台車40と共に移送開始位置Poutからテストベンチ30側に移送されるとき、その暖機ベンチ用コントロールユニット22とエンジン10の車載用のエンジンECU50との配線接続が遮断されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the warm-up
また、暖機ベンチ本体21には、暖機ベンチ本体21上のエンジン10に対してバッテリ電圧相当の電圧を供給可能な電源24と、エンジン10で使用される燃料、例えば軽油を収容する燃料タンク25と、エンジン10で使用される冷却水を供給する冷却水タンク26と、これら電源24、燃料タンク25および冷却水タンク26を暖機ベンチ本体21上のエンジン10の図示しない電気コネクタ、燃料配管および冷却水ホースにそれぞれ接続するための集合接続装置27とを備えている。なお、移送台車40には、エンジン10と集合接続装置27との接続を補助する補助配管や補助配線を設けることができる。
Further, the warm-up
テストベンチ30は、テストベンチ本体31と、テストベンチ本体31で実行される機能試験を管理するテストベンチ用コントロールユニット32とによって構成されている。このテストベンチ30は、移送台車40により暖機ベンチ20からテストベンチ本体31に移送されたエンジン10を再度起動させて、アイドル回転数、点火時期、排気ガス濃度等に関連する運転条件の調整と、異音や振動の有無、冷却水やオイルの漏れの有無、加速応答性等を公知の検査手順で検査されるようになっている。なお、ここにいう公知の検査手順とは、例えば上記特許文献4に記載されるように、チューニングすべき制御系統のみテストベンチ用コントロールユニット32で制御し、残りの制御系統の制御には車載用のエンジンECU50を用いるとともに、その車載用のエンジンECU50の動作をモニタリングして、テストベンチ用コントロールユニット32の動作を車載用のエンジンECU50の動作に合わせるようにチューニングすべき制御系統のパラメータをチューニングして、複数の機能検査用ソフトウェアモジュールを実行させるものである。
The
移送台車40は、例えば公知の自動搬送車両の機能を有するか自走機能が無いエンジンマウント付の台車で構成され、公知の他の移送手段との協働によりエンジン10の暖機ベンチ20への投入やエンジン10の暖機ベンチ20からテストベンチ30への移送を可能にするものである。また、エンジン10と暖機ベンチ本体21の集合接続装置27との接続、あるいは、テストベンチ30側での同様な接続を補助する補助配管や補助配線を有している。
The
エンジンECU50は、CPU(Central Processing Unit)51、ROM(Read Only Memory)52およびRAM(Random Access Memory)53に加えて、書換え可能でかつ書き込まれた記憶情報を常時保持するEEPROM等の不揮発性メモリからなりあるいはバッテリ電源を利用することでエンジンECU50の電源OFF時にも記憶情報を常時保持することができるバックアップメモリ54を含んで構成されるとともに、入出力インターフェース回路55、他のECUとの通信インターフェース(図中では通信I/Fと記す)56、および、定電圧回路57を含んで構成されている。そして、ROM52およびバックアップメモリ54には、エンジン10の運転制御のための公知の複数の制御系統のソフトウェアモジュールや設定値情報が格納されている。
The
また、エンジンECU50の入出力インターフェース回路55は、詳細を図示しないが、A/D変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路部とドライバ回路等を含む出力インターフェース回路部とによって構成されている。
Although not shown in detail, the input /
この入出力インターフェース回路55のうち入力インターフェース回路部側には、クランク軸10sの回転速度を検出するクランク角センサ61と、コモンレール13に蓄圧される燃料の圧力(コモンレール圧)を検知するコモンレール圧センサ62(図2参照)の他に、図示しない、冷却水温度センサ、エアフローメータ、スロットルポジションセンサ、吸気圧(過給圧)を検出する吸気管内圧力センサ等がそれぞれ接続されているが、車両組立工程前であるため、アクセルペダルの操作位置を検出するアクセルペダルポジションセンサ、車両走行速度を検出する車速センサ、スタータスイッチは接続されておらず、それらのセンサ信号入力に代わる信号が暖機ベンチ用コントロールユニット22から供給されるようになっている。また、入出力インターフェース回路55のうち出力インターフェース回路部側には、複数の燃料噴射弁12および調量弁15等が接続されている。
Of the input /
エンジンECU50は、ROM52に格納された運転制御プログラム、すなわち前記複数の制御系統のソフトウェアモジュールに従って、暖機ベンチ用コントロールユニット22またはテストベンチ用コントロールユニット32から入出力インターフェース回路55にスタータスイッチのON信号が入力されるときにエンジン10を始動させることができ、暖機ベンチ用コントロールユニット22またはテストベンチ用コントロールユニット32からのアクセルポジション信号や、クランク角センサ61からの回転数信号NEおよびコモンレール圧センサ62からのコモンレール圧信号等を一定時間毎に取り込んで、エンジン10の燃料噴射量や噴射時期、調量弁15の開度等を算出することができる。
The
暖機ベンチ用コントロールユニット22およびテストベンチ用コントロールユニット32は、それぞれ車載用のエンジンECU50の入出力インターフェース回路55に取り込まれるセンサ情報や入出力インターフェース回路55から出力される指令信号の情報のうち必要な情報を、通信インターフェース56を介して取得し、モンタリングできるようになっている。
The warm-up
暖機ベンチ用コントロールユニット22およびテストベンチ用コントロールユニット32は、それぞれの詳細を図示しないが、例えばCPU、ROM、RAM、バックアップメモリ、入出力インターフェース回路および通信インターフェースを含んで構成されており、それぞれのROMおよびバックアップメモリ内に、暖機ベンチ20での暖機運転制御および学習処理制御あるいはテストベンチ30でのベンチ試験のための複数の制御系統のソフトウェアモジュールや設定値情報が格納されている。
Although the details of each of the warm-up
一方、暖機ベンチ用コントロールユニット22は、暖機ベンチ用コントロールユニット22により、燃料噴射弁12の噴射特性をエンジンECU50に初期学習させる学習処理制御部28(学習処理制御手段)を有している。
On the other hand, the warm-up
この学習処理制御部28は、エンジン10をアイドル回転数程度の回転数(例えば600〜700rpm)より高い特定のエンジン回転数Nup(例えば4000rpm)で暖機運転させるとともに、予め設定されたタクトタイムTup(作業時間)内に、エンジン10を特定のエンジン回転数Nupからアイドル回転数側へと減速させながら、微少量の単発噴射(単発の微小値噴射量の学習用噴射)によるエンジン回転数の変化量に基づいて燃料噴射弁の噴射特性を電子制御ユニットに初期学習させるようになっている(以下、微小噴射量学習制御という)。
The learning
ディーゼルエンジンであるエンジン10においては、微少量の燃料噴射量[mm3/st](stは、ストロークの意)とその燃料噴射による発生トルク[N・m]とに比例関係があることから、微少量の学習用噴射時のエンジン回転数と学習用噴射による回転数上昇量との関係を予めROM52に記憶しておくことができる。そこで、無噴射でエンジン10のエンジン回転数[rpm]が徐々に低下するような運転状態下で微少量の単発噴射を実行することで、その単発噴射によるエンジン回転数の上昇量と単発噴射実行時のエンジン回転数との積を発生トルクに比例するトルク比例量として算出し、そのトルク比例量から発生トルクを算出すれば、実噴射量を推定することができる。そして、このような学習用の単発噴射の噴射量指令値と実噴射量との差異を、各気筒の燃料噴射弁12について学習すれば、実噴射量を目標噴射量に近付けるように指令噴射量を補正して、目標噴射量と実噴射量を精度良く一致させることができる。
In the
学習処理制御部28は、そのように燃料噴射弁12への指令噴射量を燃料噴射弁12の噴射特性に応じて補正するときの補正条件(例えば補正係数)を、エンジンECU50のバックアップメモリ54に記憶させるようになっている。
The learning
暖機ベンチ用コントロールユニット22の学習処理制御部28は、より具体的には、図4(a)に微小噴射量学習制御として示すように、エンジン10を特定のエンジン回転数Nupからアイドル回転数側へと減速させるようにエンジン10の運転を無噴射に制御するとともに、その無噴射の減速状態下において噴射量Qを微小値とした単発噴射をいずれかの燃料噴射弁12により実行して、その単発噴射によるエンジン回転数[rpm]の変化量を検出するという検出処理を、単発噴射する気筒10cを切り換えながら複数回繰り返すようになっている。
More specifically, the learning
暖機ベンチ用コントロールユニット22は、さらに、学習処理制御部28による初期学習が完了したとき、タクトタイムTupが満了するまでエンジン10を特定のエンジン回転数Nupで再度暖機運転させる再暖機制御部29(再暖機制御手段)を有しており、学習処理制御部28による最終回の前記検出処理が完了したとき、この再暖機制御部29がエンジン10のエンジン回転数をアイドル回転数程度から特定のエンジン回転数Nupまで上昇させるようになっている。
The warm-up
一方、暖機ベンチ20は、エンジン10の投入位置Pinからテストベンチ30への移送開始位置Poutまで、投入されたエンジン10を暖機ベンチ20からテストベンチ30への移送の方向とは異なる方向、すなわち暖機ベンチ本体21の回転方向に移動させるように構成されており、その回転を伴う投入位置Pinから移送開始位置Poutまでの移動に要する時間がタクトタイムTupとして設定されている。また、投入位置Pinから移送開始位置Poutまでの移動時間に対応するこのタクトタイムTupは、暖機ベンチ20で暖機され移送開始位置Poutに達するときのエンジン10内のエンジンオイルの温度が、エンジン10の各仕様においてテストベンチ30での機能試験の直前に要求される目標温度以上の温度に達する時間として設定されている(図3(b)参照)。
On the other hand, the warm-
なお、暖機ベンチ20の暖機ベンチ用コントロールユニット22は、燃料噴射弁12への指令噴射量を燃料噴射弁12の噴射特性に応じて補正するときの補正条件、例えば補正係数の大きさを順次内部のメモリ(例えばRAM)に記憶し、燃料噴射弁12の噴射特性のばらつきデータを統計処理するとともに、異常値を判定するようにしてもよい。
Note that the warm-up
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態のエンジンの試験装置においては、組立工程Aでの組立て後のエンジン10が暖機ベンチ20の投入位置Pinに投入されて、図3(b)に示すように、エンジン温度(例えばエンジン10内のエンジンオイルの温度)が目標温度付近に達するのに足りる一定時間だけ特定のエンジン回転数Nupで暖機運転される。
In the engine testing apparatus of the present embodiment configured as described above, the
エンジン10の一定時間の暖機運転が完了すると、次いで、微小噴射量学習制御に移行するとともに、図4に示すような暖機運転以降の処理が開始される。
When the warm-up operation for a predetermined time of the
まず、微小噴射量学習制御では、初期学習のために、エンジン10を特定のエンジン回転数Nupからアイドル回転数側へと減速させるようにエンジン10の運転が無噴射の減速状態にされ、その運転状態下でのいずれかの気筒10cの燃料噴射弁12の単発噴射によるエンジン回転数[rpm]の変化量を検出するという検出処理が、単発噴射する気筒10cを切り換えながら複数回繰り返され、上述のような手順で実噴射量を目標噴射量に近付けるように指令噴射量を補正するための補正係数等の補正条件が算出されて、エンジンECU50のバックアップメモリ54に書き込まれる(ステップS11)。さらに、ばらつきの調査のために、このとき、エンジンECU50のバックアップメモリ54に書き込まれる補正係数の大きさ等の値が暖機ベンチ用コントロールユニット22の内部のメモリに記憶され、統計データまたは製品の特性データとして読み出し可能に保存される。
First, in the minute injection amount learning control, for the initial learning, the operation of the
次いで、微小噴射量学習制御に関連するすべての処理が完了したか否かが判定され(ステップS12)、完了したと判定されれば(ステップS12でYesの場合)、次いで、再暖機制御部29によりタクトタイムTup内か否かが判定される(ステップS13)。 Next, it is determined whether or not all the processes related to the minute injection amount learning control have been completed (step S12). If it is determined that the processing has been completed (Yes in step S12), then, the rewarming control unit It is determined by 29 whether or not it is within the tact time Tup (step S13).
タクトタイムTupは、通常、暖機ベンチ20での最長の作業時間以上に設定されるので、微小噴射量学習制御が完了したときには未だタクトタイムTupに達しない。すなわち、タクトタイムTup内の作業時間となる(ステップS13でYesの場合)。
Since the tact time Tup is normally set to be longer than the longest working time on the warm-
この場合、再暖機制御部29により、タクトタイムTupが満了するまで、エンジン10のエンジン回転数が微小噴射量学習制御完了時のアイドル回転数程度から特定のエンジン回転数Nupまで再度引き上げられて、エンジン10が特定のエンジン回転数Nupで再度暖機運転される(ステップS14)。
In this case, until the tact time Tup expires, the re-warming-up
一方、タクトタイムTupが満了すると(ステップS13でNoの場合)、暖機が完了したエンジン10がテストベンチ30への移送開始位置Poutに達するとともに、図4の処理も終了し、暖機ベンチ20での一連の作業が完了する。
On the other hand, when the tact time Tup expires (in the case of No in step S13), the
そして、この暖機ベンチ20での作業完了の直後に、移送台車40によるエンジン10の暖機ベンチ20からテストベンチ本体31への移送が開始される。
Immediately after the work on the warm-
次いで、テストベンチ30に移送されたエンジン10がテストベンチ用コントロールユニット32によって再度起動され、アイドル回転数、点火時期、排気ガス濃度等に関連する運転条件の調整と、異音や振動の有無、冷却水やオイルの漏れの有無、加速応答性等が公知の検査手順で検査される。
Next, the
このように、暖機ベンチ20での暖機作業とテストベンチ30でのベンチ試験が実行される間、燃料噴射弁12の噴射特性の初期学習に要する時間はエンジン10毎にあるいはその仕様毎にばらつき得るが、本実施形態では、初期学習が早期に完了した場合に、図3(a)に示すように、予め設定された作業時間であるタクトタイムTupが満了するまでは、再暖機制御部29により、エンジン10が特定のエンジン回転数Nupで再度暖機運転される。
Thus, while the warm-up work on the warm-
ちなみに、初期学習が早期に完了したときに、図5(a)に示すように、従来と同様にそのままタクトタイムTupが満了するまでアイドル回転数で運転されるとすると、図5(b)に示すように、テストベンチ30への移送開始位置Poutに達したエンジン10の温度は、テストベンチ30での機能検査に好適な温度に達し得なかったりその目標温度から低下してしまったりすることになり、暖機が不十分でテストベンチ30でのベンチ試験に時間がかかるという事態を招き得る。
Incidentally, when the initial learning is completed at an early stage, as shown in FIG. 5 (a), if the engine is operated at the idle speed until the tact time Tup expires as in the conventional case, the operation shown in FIG. 5 (b) is performed. As shown, the temperature of the
これに対し、本実施形態のエンジンの試験装置においては、図3(b)に示すように、暖機ベンチ20からテストベンチ30への移送開始位置Poutに達したエンジン10の温度が、テストベンチ30での機能検査に好適な温度に確実に達していることになり、暖機が不十分でテストベンチ30でのベンチ試験に時間がかかるという事態を確実に回避できることになる。
On the other hand, in the engine test apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the temperature of the
また、本実施形態においては、学習処理制御部28が、エンジン10をアイドル回転数より高い特定のエンジン回転数Nupで暖機運転させるとともに、予め設定されたタクトタイムTup内に、エンジン10を特定のエンジン回転数Nupからアイドル回転数側へと減速させながら微少量の単発噴射によるエンジン回転数の変化量に基づいて燃料噴射弁12の噴射特性をエンジンECU50に初期学習させるので、比較的短時間にエンジン10を暖機運転させた後に、即座に噴射特性の初期学習を実行することができ、作業効率が良いとともに、テストベンチ30での機能試験に先立って燃料噴射弁12の個体差に対応する噴射特性の補正条件を設定できる。
In the present embodiment, the learning
さらに、学習処理制御部28による最終回の検出処理が完了したとき、再暖機制御部29がエンジン10の回転速度を特定のエンジン回転数Nupまで上昇させるので、気筒10c毎に燃料噴射弁12が設けられるエンジン10でも、複数の燃料噴射弁12の噴射特性のばらつきを的確に学習して指令噴射量を補正することで、高精度の燃料噴射制御を実行することができる。
Furthermore, when the final detection process by the learning
加えて、暖機ベンチ20が、エンジン10の投入位置Pinからテストベンチ30への移送開始位置Poutまで、エンジン10を暖機ベンチ20からテストベンチ30への移送の方向(図1の左から右に向かう方向)とは異なる方向に移動させるように構成され、その移動に要する時間がタクトタイムTupとして設定されていることから、暖機ベンチ20での効率的な暖機運転が可能になる。一方、暖機ベンチ20での一連の作業に一定のタクトタイムTupが必要になるが、初期学習が早期に完了したエンジン10であっても一定のタクトタイムTupが満了するまでは、上述のように特定のエンジン回転数Nupで再度暖機運転され、各エンジン10の温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度に達し得ることになる。
In addition, the warm-
また、タクトタイムTupが暖機ベンチ20で暖機され移送開始位置Poutに達するときのエンジン10内のオイルの温度がテストベンチ30での機能試験の直前に要求される目標温度以上の温度に達する時間として設定されているので、エンジン10の個体差や仕様の相違にかかわらず、初期学習が完了したエンジン10がテストベンチ30での機能検査に好適な温度に暖機された状態で、移送開始位置Poutに到達することになり、非常に作業性がよくなる。
Further, when the tact time Tup is warmed up by the warm-
さらに、テストベンチ30での機能試験に先立って、燃料噴射弁12の個体差に対応する噴射特性の補正条件をバックアップメモリ54に記憶させ設定することができ、テストベンチ30での機能試験時に燃料噴射弁12の噴射特性に応じて指令噴射量を補正することができ、的確なベンチ試験が実行できることになる。
Furthermore, prior to the function test on the
このように、本実施形態のエンジンの検査装置によれば、燃料噴射弁12の噴射特性の初期学習に要する時間がエンジン10により異なるとしても、予め設定されたタクトタイムTupが満了するまでは、再暖機制御部29がエンジン10を特定のエンジン回転数Nupで再度暖機運転させるようにしているので、暖機ベンチ20からテストベンチ30への移送開始位置Poutに達したエンジン10の温度がテストベンチ30での機能検査に好適な温度に確実に達するようにでき、暖機が不十分でベンチ試験に時間がかかるという事態を確実に回避することができる。
Thus, according to the engine inspection apparatus of the present embodiment, even if the time required for the initial learning of the injection characteristics of the
なお、上述の実施形態においては、エンジン10をディーゼルエンジンとしたが、テストベンチ30でのベンチ試験前に初期学習処理を行うことができる他のエンジンであっても、本発明を適用できる。また、暖機ベンチ20は、暖機ベンチ本体21がターンテーブル状に複数のエンジン10を回転させるものであったが、非円周軌道に沿って移動させるものやエンジン10を短手方向に移動させるようなものであってもよい。また、移送台車40を用いる移送手段として説明したが、台車を用いないで移送させるものであってもよいことはいうまでもない。さらに、燃料噴射特性の学習をアイドル回転数より高速の特定のエンジン回転数Nupで暖機運転させ、その回転数Nupからアイドル回転数に減速しながら微小値噴射量の単発噴射を実行するものとしたが、暖気時のエンジン回転数Nupと学習時のエンジン回転数(ピーク回転数)が相違してもよい。また、公知の他方式の学習を行うものであってもよい。さらに、タクトタイムTupは、エンジン10の暖機ベンチ20への投入位置Pinからテストベンチ30への移送開始位置Poutまでの移動時間としていたが、その移動時間とわずかに相違してもよいことはいうまでもない。
In the above-described embodiment, the
以上説明したように、本発明に係るエンジンの試験装置は、燃料噴射弁の噴射特性の初期学習に要する時間がエンジンにより異なるとしても、予め設定された作業時間が満了するまでは、再暖機制御手段がエンジンを特定のエンジン回転数で再度暖機運転させるようにしているので、暖機ベンチからテストベンチへの移送開始位置に達したエンジンの温度がテストベンチでの機能検査に好適な温度に確実に達するようにでき、暖機が不十分でテストベンチでの機能検査に時間がかかるという事態を確実に回避することができるエンジンの試験装置を提供することができるという効果を奏するものであり、燃料噴射弁等の必要な部品が実装された組立て後のエンジンについてその出荷前の試験を実行するエンジンの試験装置全般に有用である。 As described above, the engine test apparatus according to the present invention performs re-warming up until the preset work time expires even if the time required for initial learning of the injection characteristics of the fuel injection valve varies depending on the engine. Since the control means causes the engine to warm up again at a specific engine speed, the temperature of the engine that has reached the transfer start position from the warm-up bench to the test bench is a suitable temperature for the function test on the test bench. It is possible to provide an engine test device that can reliably avoid the situation where the warm-up is insufficient and the function test on the test bench takes a long time. In addition, the present invention is useful for all engine test apparatuses that perform a pre-shipment test on an assembled engine on which necessary components such as a fuel injection valve are mounted.
10 エンジン
10c 気筒
10s クランク軸
12 燃料噴射弁
13 コモンレール
14 燃料ポンプ
15 調量弁
20 暖機ベンチ
21 暖機ベンチ本体
22 暖機ベンチ用コントロールユニット
23 暖機制御部(暖機制御手段)
24 電源
25 燃料タンク
26 冷却水タンク
27 集合接続装置
28 学習処理制御部(学習処理制御手段)
29 再暖機制御部(再暖機制御手段)
30 テストベンチ
31 テストベンチ本体
32 テストベンチ用コントロールユニット
40 移送台車(移送手段)
50 エンジンECU(電子制御ユニット)
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54 バックアップメモリ
55 入出力インターフェース回路
56 通信インターフェース
57 定電圧回路
61 クランク角センサ
62 コモンレール圧センサ
DESCRIPTION OF
24
29 Rewarming control unit (rewarming control means)
30
50 Engine ECU (electronic control unit)
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54
Claims (6)
前記暖機ベンチが、前記燃料噴射弁の噴射特性を前記電子制御ユニットに初期学習させる学習処理制御手段を有するエンジンの試験装置であって、
前記暖機ベンチは、前記初期学習が完了したとき、予め設定された作業時間が満了するまで前記エンジンをアイドル回転数より高い特定のエンジン回転数で再度暖機運転させる再暖機制御手段を有することを特徴とするエンジンの試験装置。 A warm-up bench for warming up an assembled engine under a preset operating condition, to which an electronic control unit having a fuel injection valve and capable of controlling fuel injection by the fuel injection valve is connected, and a function test of the engine And a transfer means for transferring the engine warmed up in the warm-up bench from the warm-up bench to the test bench,
The warm-up bench is an engine test apparatus having learning process control means for causing the electronic control unit to initially learn the injection characteristics of the fuel injection valve,
When the initial learning is completed, the warm-up bench has re-warming-up control means for warming up the engine again at a specific engine speed higher than the idle speed until a preset work time expires. An engine test apparatus characterized by that.
前記学習処理制御手段が、前記燃料噴射弁への指令噴射量を前記燃料噴射弁の噴射特性に応じて補正する補正条件を、前記電子制御ユニットの前記バックアップメモリに記憶させることを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちいずれか1の請求項に記載のエンジンの試験装置。 The electronic control unit has a backup memory that is always rewritable and holds stored storage information,
The learning processing control means stores a correction condition for correcting a command injection amount to the fuel injection valve in accordance with an injection characteristic of the fuel injection valve in the backup memory of the electronic control unit. The engine test apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014122595A (en) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Denso Corp | Fuel injection control device |
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CN111091290A (en) * | 2019-12-17 | 2020-05-01 | 广东工业大学 | Mobile phone assembly process knowledge framework model construction method based on transfer learning |
-
2008
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