JP2017032433A

JP2017032433A - エンジン性能試験方法

Info

Publication number: JP2017032433A
Application number: JP2015153350A
Authority: JP
Inventors: 一歩天貝; Kazuho Amagai; 克司扇元; Katsushi Ogimoto
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: JP6482983B2

Abstract

【課題】制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていない場合に無駄な試験計測を回避し得るエンジン性能試験方法を提供する。
【解決手段】台上ベンチに載せたエンジンの出力軸を動力計と連結し、該動力計により前記エンジンに任意の回転数と負荷条件を与えながら各種の制御因子を変更して性能試験を行うにあたり、前記制御因子の指示値と実値の乖離を監視し、その乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを所定時間（判定時間ｔ）連続して超えた場合に異常と判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン性能試験方法に関するものである。

図３は台上ベンチでエンジンの性能試験を実施するための台上試験装置の一例を示すもので、図３中における符号の１は台上ベンチ（図示省略）に載せられたエンジン、２は該エンジン１の出力軸１ａを接続されて任意の回転数と負荷条件を与えながらトルクを計測する動力計、３は前記エンジン１の運転状態を制御するエンジン制御装置、４は該エンジン制御装置３にアクセル開度の情報を与えるアクセル開度センサ、５は該アクセル開度センサ４を運転者のアクセルペダル操作に替えて操作するアクチュエータ、６は該アクチュエータ５及び前記動力計２の作動を制御し且つ該動力計２で検出された前記エンジン１のトルクの情報を取り込む試験運転制御装置である。

そして、図４にタイムスケジュールを示している通り、新たな性能試験を実施するに際しては、前回の性能試験から移行期間を挟み、ベース状態の制御用マップでエンジン１の回転数と負荷を試験条件と一致するように調整し、然る後、予め計画した水準の制御因子（ここではＥＧＲバルブ開度を一例に挙げているが、燃料噴射タイミング、噴射圧力等の様々な制御因子が含まれる）を制御用マップに設定する因子設定期間を取り、その制御用マップに設定した制御因子が落ち着く安定期間を挟んでから計測期間にて各種の計測を実施し、これによりエンジン１の性能や信頼性を確認する一方、各種の計測を実施した後に制御用マップの制御因子の値をベース状態に復元する因子復元期間を挟み、次の性能試験へ向けた移行期間を挟むようにしている。

尚、本発明と関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開平１１−１９０６８０号公報

しかしながら、従来の性能試験では、制御因子を限界点まで振って行う場合もあることから、試験中に制御因子の変更が要因となって適合対象システム（図示例ではエンジン制御装置３）にて何らかの異常が発生したものと判断されてしまうことがあり、機関保護等のために制御モードが切り替わって制御因子の値が無効となる場合があった。

即ち、従来にあっては、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されているか否かを監視していなかったため、狙い通りの水準になっていない条件での試験が実施されていても、これに気づかないまま自動的に試験が継続されて、この間に計測した結果が全て無駄になってしまうことがあった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていない場合に無駄な試験計測を回避し得るエンジン性能試験方法を提供することを目的とする。

本発明は、台上ベンチに載せたエンジンの出力軸を動力計と連結し、該動力計により前記エンジンに任意の回転数と負荷条件を与えながら各種の制御因子を変更して性能試験を行うエンジン性能試験方法であって、前記制御因子の指示値と実値の乖離を監視し、その乖離幅が所定の閾値を所定時間連続して超えた場合に異常と判定することを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていない場合に、制御因子の指示値と実値の乖離幅が所定の閾値を所定時間連続して超えることで異常が判定されるので、この異常の判定に基づき無駄な試験計測を回避するといった措置を直ちに講じることが可能となる。

この際、初回の異常の判定時に直ぐに試験運転を中止するのではなく、異常の判定をカウントし且つその判定回数が所定回数以上となったところで試験運転を中止することが好ましく、このようにすれば、外乱（制御を乱す外的要因）の影響による一時的な異常を要因として試験運転が中止されてしまう事態を回避することが可能となる。

また、異常と判定されても判定回数が所定回数以上となるまでは当該性能試験のみを飛ばして次の性能試験へ移行することが好ましく、このようにすれば、たまたま特定の試験条件で生じてしまった異常のために試験運転そのものを中止して残りの性能試験を全て取り止めてしまう事態を回避することが可能となる。

上記した本発明のエンジン性能試験方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていないことを検知して異常を判定し、これにより無駄な試験計測を回避するといった措置を直ちに講じることができるので、エンジン性能試験の効率を大幅に向上することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、外乱（制御を乱す外的要因）の影響による一時的な異常を要因として試験運転が中止されてしまう事態を回避することができるので、エンジン性能試験の効率を更に向上することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、たまたま特定の試験条件で生じてしまった異常のために試験運転そのものを中止して残りの性能試験を全て取り止めてしまう事態を回避することができるので、エンジン性能試験の効率をより一層向上することができる。

本発明の一形態例でのタイムスケジュールを示すグラフである。本発明の一形態例での具体的な制御手順を示すフローチャートである。台上試験装置の一例を示す概略図である。従来例でのタイムスケジュールを示すグラフである。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本発明のエンジン性能試験方法を実施するために用いられる台上試験装置の各構成要素については、先に背景技術の説明に用いた図３の構成のものと特に変わるところがないため、本形態例の説明においても、台上試験装置の各構成要素に関連して述べた部分については図３を参照することとする。

先ず、本形態例では、台上ベンチに載せたエンジン１の出力軸１ａを動力計２と連結し、該動力計２により前記エンジン１に負荷条件を与えながらアクセル開度を制御して運転状態を設定し、その運転状態にて各種の制御因子を変更して性能試験を行うにあたり、図１にタイムスケジュールを示している通り、前回の性能試験から移行期間を挟み、ベース状態の制御用マップでエンジン１の回転数と負荷を試験条件と一致するように調整し、然る後、予め計画した水準の制御因子（ここではＥＧＲバルブ開度を一例に挙げているが、燃料噴射タイミング、噴射圧力等の様々な制御因子が含まれる）を制御用マップに設定する因子設定期間を取り、その制御用マップに設定された制御因子が落ち着く安定期間を挟んでから各種の計測を実施する流れは基本的に従来と同様である。

ただし、制御因子を制御用マップに設定した後で制御因子の変更を要因としてエンジン制御装置３（適合対象システム）にて機関保護等のために制御モードが意図せず切り替わってしまったような場合には、制御因子の指示値と実値が大きく乖離してしまう事態が起こり得るため、本形態例においては、前記制御因子の指示値と実値の乖離を監視し、その乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを所定時間（判定時間ｔ）連続して超えた場合に異常と判定するようにしている。

図２は本形態例における制御の具体的な手順を示すフローチャートであり、先ずステップＳ１で試験運転が開始されると、次のステップＳ２で後述の乖離カウンタが零にリセットされた後、ステップＳ３で今回の性能試験の試験条件が読み出され、次のステップＳ４でエンジン１の回転数と負荷が試験条件の目標値と一致するように動力計２の回転数（ダイナモ回転数）とアクセル開度（燃料流量）の調整が開始される。

更に、ステップＳ５で予め計画した水準の制御因子が制御用マップに設定された後、ステップＳ６で前記制御用マップに設定した制御因子が落ち着く安定期間を挟むために安定運転が開始され、ステップＳ７でその安定運転の時間を計測するタイマの作動が開始される。

そして、次のステップＳ８においては、制御因子の指示値と実値の乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを超えているか否かが判定され、前記乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを超えていれば、ステップＳ９へと進んで所定の判定時間ｔより長く連続して超え続けているか否かが判定され、ここで前記乖離幅Ｗが所定の判定時間ｔより長く連続して超え続けていたならば、ステップＳ１０へと進んで異常が判定されることになり、同時に警報やランプ点灯により異常が報知されるようになっている。

更に、先のステップＳ１０で異常が判定されたら、次のステップＳ１１にて乖離カウンタにより異常の判定がカウントされ、次のステップＳ１２にて前記乖離カウンタにカウントされた判定回数が所定回数（Ｎ回）以上となっているか否かが判定され、所定回数（Ｎ回）以上となっていれば、ステップＳ１３において試験運転が中止されるようになっている。

一方、先のステップＳ８で制御因子の指示値と実値の乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを超えていないと判定された場合には、ステップＳ１４へと進んで安定時間（制御因子を落ち着かせるための安定期間として必要な時間：時間は任意に設定可能）が経過したか否かが判定され、安定時間が経過するまではステップＳ８での判定が繰り返されることになる。

そして、ステップＳ１４にて安定時間が経過したことが確認されたら、ステップＳ１５にて各種の計測を実施し、これによりエンジン１の性能や信頼性を確認する一方、各種の計測を実施した後は、ステップＳ１６にて制御用マップの制御因子の値をベース状態に復元し、次の性能試験へ向けた移行期間に移るようになっている。

尚、先のステップＳ１２における判定で乖離カウンタにカウントされた異常の判定回数が所定回数（Ｎ回）に達していなければ、ステップＳ１６へと進んでステップＳ１５のデータ計測を行わずに制御用マップの制御因子の値をベース状態に復元し、当該性能試験のみを飛ばして次の性能試験への移行が成される。

而して、このように性能試験を実施すれば、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていない場合に、制御因子の指示値と実値の乖離幅Ｗが所定の閾値ｘを所定時間（判定時間ｔ）連続して超えることで異常が判定されるので、この異常の判定に基づき無駄な試験計測を回避するといった措置を直ちに講じることが可能となる。

従って、上記形態例によれば、制御用マップに設定された制御因子が制御に正しく反映されていないことを検知して異常を判定し、これにより無駄な試験計測を回避するといった措置を直ちに講じることができるので、エンジン性能試験の効率を大幅に向上することができる。

しかも、外乱（制御を乱す外的要因）の影響による一時的な異常を要因として試験運転が中止されてしまう事態を回避することができるので、エンジン性能試験の効率を更に向上することができる。

また、たまたま特定の試験条件で生じてしまった異常のために試験運転そのものを中止して残りの性能試験を全て取り止めてしまう事態を回避することができるので、エンジン性能試験の効率をより一層向上することができる。

尚、本発明のエンジン性能試験方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、電気的な制御によりアクセル開度センサの操作を介さずにエンジンの運転状態を制御するようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１エンジン
１ａ出力軸
２動力計

Claims

台上ベンチに載せたエンジンの出力軸を動力計と連結し、該動力計により前記エンジンに任意の回転数と負荷条件を与えながら各種の制御因子を変更して性能試験を行うエンジン性能試験方法であって、前記制御因子の指示値と実値の乖離を監視し、その乖離幅が所定の閾値を所定時間連続して超えた場合に異常と判定することを特徴とするエンジン性能試験方法。
異常の判定をカウントし且つその判定回数が所定回数以上となったところで試験運転を中止することを特徴とする請求項１に記載のエンジン性能試験方法。
異常と判定されても判定回数が所定回数以上となるまでは当該性能試験のみを飛ばして次の性能試験へ移行することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン性能試験方法。