JP4018510B2

JP4018510B2 - Engine performance measuring method and apparatus

Info

Publication number: JP4018510B2
Application number: JP2002323579A
Authority: JP
Inventors: 宏治佐藤; 隆笹木; 直樹瀧澤; 倫広笹本
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: JP2004157026A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの特性を測定するエンジン性能測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの様々な性能測定、例えば近年の関心事項としては、回転数とトルクが時々刻々と変化するトランジェントモードにおける排気ガスの出かた等の試験を行なうために、性能測定を行なおうとするエンジンを実験室等に持ち込んでベンチレーション上でダイナモに連結し、そのエンジンのスロットルの開度やダイナモのトルクあるいは回転数を、たとえば上記のトランジェントモードに適合するように変化させながら、そのエンジンの様々な性能や特性を計測することが行なわれている。このために、回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップが利用されている。
【０００３】
このように、エンジンマップを利用してエンジン性能を試験する、自動運転時のスロットル予測制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、作成されたエンジンマップに基づく予測制御において、ファジィ補正制御部を備えることでトルク偏差が生じた場合の回転速度の乱れを少なくするスロットル開度予測制御装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
上記のようなエンジンマップの作成方法としては、図８に示すような、いわゆるステップ学習法が用いられている。すなわち、図８（ａ）に示すように、ダイナモによりエンジン回転数を指定回転数（例えば、１０００ｒ／ｍｉｎ）に合わせた後、図８（ｂ）に示すように、スロットル開度（θ）を所定時間Ｔごとに数％ずつ増加させる。これにより、図８（ｃ）に示すように、エンジントルクもスロットル開度に応じて変化する。この変化における変曲点Ｑ１とＱ２をサーチし、この変曲点Ｑ１とＱ２間を適宜数に分割し、各点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３…Ｎｎでのエンジン回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップを記憶する。
【０００６】
次にエンジン回転数を別の指定回転数（例えば、２０００ｒ／ｍｉｎ）に合わせた後、同様にスロットル開度を数％ずつ増加させて各点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３…Ｎｎでのエンジン回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップを記憶する。このようにして、指定回転数を何回も（約１０回程度）変え、各々のエンジンマップを取得することによりステップ学習を完了する。このようなステップ学習法により取得されたエンジン回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度の関係を記述したグラフ（エンジンマップ）を作成する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平３−９２３８号公報（第２９９〜３００頁、第１図）。
【特許文献２】
特開平５−２８８６４７号公報（第１頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなステップ学習による性能測定方法では、１つのエンジン回転数での測定に３分程度要するため、１０回で３０分程度の時間を要することになり、エンジンマップ取得の作業能率が悪いという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、エンジンマップ取得に要する時間を短縮させたエンジン性能測定方法および装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のエンジン性能測定方法は、エンジンを回転させてエンジン回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップを作成するエンジン性能測定方法において、
前記エンジンを無負荷状態に置いてスロットル開度をスロットル閉状態から所定のスロットル開度にステップ的に変化させて時間的に変化するエンジン回転数を測定する処理を複数のスロットル開度に対して行う第１ステップと、
スロットル開度をステップ的に変化させたときのエンジン回転数の変化と該エンジンの慣性量とからエンジン発生トルクを演算する第２ステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明のエンジン性能測定方法では、クラッチを切り、アイドリング状態にあるエンジンに対し、スロットル開度をステップ的に変化させ、単位時間当たりのエンジン回転数の変化を測定する。この操作を複数のスロットル開度に対して行う。そして、スロットル開度をステップ的に変化させたときのエンジン回転数の変化とそのエンジンの持つ慣性量とからエンジン発生トルクを演算する。このように、エンジンを無負荷状態に置いての空ぶかし学習法による測定であるため、１つのスロットル開度に対して数秒ないし数十秒で計測完了し、全体のスロットル開度に対して約３分程度で測定完了する。
【００１２】
前記第２ステップでは、次式を用いてエンジン発生トルクを演算することが好ましい。
【００１３】
【数２】

【００１４】
但し、
Ｔ_eg：エンジン発生トルク[Ｎｍ]
Ｊ_eg:エンジン慣性量［ｋｇｍ²］
ω：エンジンの角速度［ｒａｄ／ｓ］
前記第１ステップでは、エンジンの回転数が該エンジンの所定の最高回転数よりも低い回転数で安定する低スロットル開度に関しては、スロットル閉状態から所定の低スロットル開度にステップ的に変化させて時間的に変化するエンジン回転数を測定すると共に、スロットル全開状態から該所定の低スロットル開度にステップ的に変化させて時間的に変化する回転数を測定することが好ましい。これにより、低い回転数で安定する低スロットル開度に対しても正確なエンジンマップデータを取得することができる。
【００１５】
本発明のエンジン性能測定装置は、エンジンを回転させて該エンジン回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップを作成するエンジン性能測定装置において、
前記エンジンのスロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータと、
前記エンジンの回転数を測定する回転センサと、
前記エンジンに負荷を切り離し自在に接続するクラッチと、
前記クラッチにより前記エンジンを負荷から切り離した状態でスロットル開度をスロットル閉状態から所定のスロットル開度にステップ的に変化させる処理を複数のスロットル開度に対して実行する運転パターン発生部と、
スロットル開度をステップ的に変化させたときのエンジン回転数の変化と該エンジンの慣性量とからエンジン発生トルクを演算する演算部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明のエンジン性能測定装置では、クラッチを負荷から切り離した状態でエンジンを空ぶかしし、運転パターン発生部の指令に基づいてスロットルアクチェータがスロットル開度をスロットル閉状態から所定のスロットル開度にステップ的に変化させる処理を複数のスロットル開度に対して実行し、そのスロットル開度におけるエンジンの回転数を回転センサで検出し、演算部でスロットル開度をステップ的に変化させたときのエンジン回転数の変化と該エンジンの慣性量とからエンジン発生トルクを演算する。本発明の装置では、エンジンを無負荷状態においての空ぶかし学習法による測定装置であるため、１つのスロットル開度に対して数秒ないし数十秒で計測完了し、全体のスロットル開度に対して約３分程度で測定完了する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態のエンジン性能測定装置を示すブロック図である。
【００１９】
同図に示すように、このエンジン性能測定装置は、エンジン１０とエンジン１０のスロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータ１２と、エンジン１０の回転数を検出する回転センサ１７と、運転パターン発生部１１と、演算部１３と、クラッチ１４とを備えている。
【００２０】
運転パターン発生部１１は、スロットル開度をスロットル閉状態から所定のスロットル開度にステップ的に変化させる処理を複数のスロットル開度に対して実行するものである。演算部１３はスロットル開度をステップ的に変化させたときのエンジン回転数の変化と該エンジンの慣性量とからエンジン発生トルクを演算するものである。
【００２１】
試験対象となるエンジン１０は、切り離し自在のクラッチ１４および出力軸１５を介してダイナモ１６等の負荷に接続されている。なお、本発明においては、ダイナモ１６は使用しないため、クラッチ１４は常に切り離し（断）の状態にしている。
【００２２】
本発明のエンジン性能測定方法は、エンジンに負荷をかけない空ぶかし学習法で行われる。この方法では、予めエンジン慣性[ｋｇｍ²]を入手しておく。計測に当たっては、エンジン１０の暖機を行った後、空ぶかしによるアイドリング運転の状態で行う。
【００２３】
図２は、本実施形態の空ぶかし学習法による性能測定のエンジン運転イメージ図であって、横軸（時間軸）を短縮して描いている。図３は、所定のスロットル開度のときのエンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）の変化を示している。
【００２４】
先ず、スロットル開度２０％におけるエンジン回転数-エンジン発生トルクのデータを取得する場合について説明する（スロットル開度０％および１０％については後述）。
【００２５】
スロットル開度０％（エンジンはアイドリング状態にある）からスロットル開度２０％にステップ的にスロットル開度を変化させる。すなわち、図２にθ２で示すように、ごく短時間スロットル開度を２０％に開けたあとすぐ０％に復帰させる。これにより、図３に示すように、単位時間当たりのエンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）は、曲線Ｌ１で示すように、最初はなだらかにその後は急激に上昇し、最終的にそのエンジンの持つ最高回転数（例えば８０００ｒ／ｍｉｎ）になる。このアイドリング状態から最高回転数に至る間の曲線Ｌ１の任意の点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎ（ｎは任意の整数、ｎが多いほど精度が高くなる）での角速度ωを、回転センサ１７の出力に基づいて演算部１３で算出する。さらに、該演算部１３で各点Ｐ１〜Ｐｎにおける微分量ｄω／ｄｔを算出すると共に、エンジン発生トルクＴ_eg[Ｎｍ]を算出する。
【００２６】
通常、クラッチ１４を入れてダイナモ１６を接続したとすると、次式が成立する。
【００２７】
【数３】

【００２８】
ここに、
Ｔ_eg：エンジン発生トルク [Ｎｍ]
Ｊ_eg:エンジン慣性量［ｋｇｍ²］
Ｔ_CL：クラッチ伝達トルク［Ｎｍ］
ω：エンジンの角速度［ｒａｄ／ｓ］
ところが、本発明では、クラッチ１４は常に断であるからＴ_CL＝０である。よって次式が成立する。
【００２９】
【数４】

【００３０】
演算部１３では、上記式によりエンジン発生トルクＴ_egを算出する。
【００３１】
このようにして算出した、スロットル開度２０％におけるエンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）とエンジン発生トルク（Ｎｍ）と関係を、図６に示すように、エンジンマップテーブルとして作成する。
【００３２】
次に、ある程度時間をおいて（例えば１０秒）、今度はスロットル開度をθ３に示すように、ステップ的に３０％に開けると、図３に示す曲線Ｌ２が得られ、同様にしてスロットル開度３０％におけるエンジン発生トルクＴｅｇを演算する。以後、同様の操作でスロットル開度θ４（４０％）、５０％・・・１００％までのエンジン発生トルクＴｅｇを演算し、これらの各スロットル開度におけるエンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）とエンジン発生トルク（Ｎｍ）と関係についても、図６と同様のエンジンマップテーブルを作成する。
【００３３】
スロットル開度が０％であるエンジンのアイドリング時、あるいは１０％程度の低い開度の場合は、エンジンは低回転で安定してしまい、それ以上の高回転域での回転数-エンジン発生トルク-スロットル開度のエンジンマップの情報が欠落するおそれがある。これに対処すするため、以下の方法でデータを取得する。
【００３４】
スロットル開度０％でエンジンアイドリング時のデータを取得するには、図２にθ０で示すように、スロットル開度をいきなり１００％に全開した後全閉に復帰させる。これにより、図４に示すように、エンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）が曲線Ｌ０で示すように、最高回転数になった後、元のアイドリングに復帰する。この最高回転数からアイドリング状態に移行する下りの曲線Ｌ０’で任意の点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎでの角加速度ｄω／ｄｔを、演算部１３で算出する。このようにして得られた角加速度ｄω／ｄｔからエンジン発生トルクを演算し、スロットル開度０％のデータとする。
【００３５】
また、スロットル開度１０％でエンジンが低速回転で安定した場合は、次のようにしてデータを取得する。
【００３６】
スロットル開度１０％におけるデータを得るには、図２にθ１で示すように、スロットル開度をステップ的の１０％に開くと、図５に示すように低速回転Ｎ１で安定しようとするが、このときいきなり１００％に全開した後１０％に復帰させる。これにより、図５に示すように、エンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）はアイドリングから低速回転数Ｎ１に至る曲線Ｌ０１と最高回転数になった後低速回転数Ｎ１に至る下り曲線Ｌ０１’が得られる。この曲線Ｌ０１とＬ０１’で点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎでの角加速度ｄω／ｄｔを、演算部１３で算出する。このようにして得られた角加速度ｄω／ｄｔからエンジン発生トルクを演算し、スロットル開度１０％のデータとする。
【００３７】
図７は、上記のようにして取得し、図６に例示したような、各スロットル開度におけるエンジン回転数−エンジン発生トルクのエンジンマップテーブルを記述したエンジンマップの一例を示す図である。同図に示すように、各スロットル開度θ０、θ１、θ２、θ３、θ４（ここでは、０、１０、２０、３０、４０％）におけるエンジン回転数−エンジン発生トルクの関係を示している。
【００３８】
以上のように、本実施形態のエンジン性能測定方法では、無負荷での空ぶかし学習による計測であるため、１つのスロットル開度に対して数秒ないし数十秒で計測完了し、全体のスロットル開度に対して約３分程度で測定完了する。これは、従来のステップ学習法による１ステップの時間とほぼ同じであり、大幅に測定時間が短縮される。また、実際に得られたエンジンマップもステップ学習法によるものと大差なく、高精度のものが得られた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のステップ学習方法による測定法に比べてエンジンマップ取得に要する時間を大幅に短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジン性能測定方法の形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の空ぶかし学習による性能測定のエンジン運転イメージ図である。
【図３】所定のスロットル開度のときのエンジン回転数の変化を示すグラフである。
【図４】スロットル開度０％のときのエンジン回転数の変化を示すグラフである。
【図５】スロットル開度の１０％のときのエンジン回転数の変化を示すグラフである。
【図６】スロットル開度２０％のときのエンジンマップテーブルを示す図である。
【図７】本実施形態の方法で取得したエンジンマップの一例を示す図である。
【図８】従来のステップ学習法によるエンジン性能測定方法の運転イメージ図である。
【符号の説明】
１０エンジン
１１運転パターン発生部
１２スロットルアクチュエータ
１３演算部
１４クラッチ
１７回転センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine performance measuring method and apparatus for measuring engine characteristics.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various performance measurements of the engine, for example, as a recent concern, have been performed in order to perform tests such as exhaust gas emission in a transient mode in which the rotation speed and torque change from moment to moment. Bring the engine to be tested to a laboratory and connect it to the dynamo on the ventilation, and change the throttle opening of the engine and the dynamo's torque or rotation speed so as to adapt to the above transient mode, for example. Various performances and characteristics of the engine are measured. For this purpose, an engine map of rotation speed-engine generated torque-throttle opening is used.
[0003]
In this way, there is a throttle prediction control apparatus during automatic operation that tests engine performance using an engine map (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
Further, in the predictive control based on the created engine map, there is a throttle opening predictive control device that reduces a disturbance in rotational speed when a torque deviation occurs by providing a fuzzy correction control unit (see, for example, Patent Document 2). ).
[0005]
As a method for creating the engine map as described above, a so-called step learning method as shown in FIG. 8 is used. That is, as shown in FIG. 8A, after the engine speed is adjusted to a specified speed (for example, 1000 r / min) by the dynamo, the throttle opening (θ) is set as shown in FIG. 8B. It is increased by several percent every predetermined time T. Thereby, as shown in FIG.8 (c), an engine torque also changes according to throttle opening. The inflection points Q1 and Q2 in this change are searched, and the inflection points Q1 and Q2 are divided into appropriate numbers, and the engine speed at each point N1, N2, N3. Remember the engine map.
[0006]
Next, after adjusting the engine speed to another specified speed (for example, 2000 r / min), the throttle opening is similarly increased by several percent, and the engine speed at each point N1, N2, N3. An engine map of engine generated torque-throttle opening is stored. In this way, step learning is completed by changing the designated number of revolutions many times (about 10 times) and acquiring each engine map. A graph (engine map) describing the relationship between engine speed, engine generated torque, and throttle opening obtained by the step learning method is created.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-9238 (pp. 299-300, FIG. 1).
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-288647 (first page, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the performance measurement method based on step learning as described above requires about 3 minutes for measurement at one engine speed, it takes about 30 minutes for 10 times, and the work efficiency of obtaining the engine map is reduced. There is a problem of being bad.
[0009]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an engine performance measurement method and apparatus that shortens the time required to acquire an engine map.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The engine performance measuring method of the present invention that achieves the above object is an engine performance measuring method for creating an engine map of engine speed-engine generated torque-throttle opening by rotating the engine.
A process of measuring the engine speed that changes with time by changing the throttle opening from a throttle closed state to a predetermined throttle opening in a stepwise manner while the engine is in a no-load state is performed for a plurality of throttle openings. A first step to perform;
And a second step of calculating engine-generated torque from the change in engine speed when the throttle opening is changed stepwise and the inertia amount of the engine.
[0011]
In the engine performance measuring method of the present invention, the clutch is disengaged, the throttle opening is changed stepwise for the engine in the idling state, and the change in the engine speed per unit time is measured. This operation is performed for a plurality of throttle openings. Then, the engine generated torque is calculated from the change in the engine speed when the throttle opening is changed stepwise and the inertia amount of the engine. As described above, since the measurement is performed by the idle learning method with the engine left in a no-load state, the measurement is completed in several seconds to several tens of seconds for one throttle opening, Measurement is completed in about 3 minutes.
[0012]
In the second step, the engine generated torque is preferably calculated using the following equation.
[0013]
[Expression 2]

[0014]
However,
T _eg : Engine generated torque [Nm]
J _eg: Engine inertia [kgm ² ]
ω: Angular speed of the engine [rad / s]
In the first step, the low throttle opening at which the engine speed is stable at a lower speed than the predetermined maximum engine speed is changed stepwise from the throttle closed state to the predetermined low throttle opening degree. It is preferable to measure the engine speed that changes with time and to measure the speed that changes with time by changing the throttle from the fully open state to the predetermined low throttle opening stepwise. Thus, accurate engine map data can be acquired even for a low throttle opening that is stable at a low rotational speed.
[0015]
The engine performance measuring apparatus of the present invention is an engine performance measuring apparatus that creates an engine map of the engine speed, engine generated torque, and throttle opening by rotating the engine.
A throttle actuator for changing the throttle opening of the engine;
A rotation sensor for measuring the rotational speed of the engine;
A clutch for detachably connecting a load to the engine;
An operation pattern generating unit that executes a process of stepwise changing the throttle opening from a throttle closed state to a predetermined throttle opening while the engine is disconnected from the load by the clutch;
An arithmetic unit is provided that calculates an engine generated torque from a change in engine speed when the throttle opening is changed stepwise and an inertia amount of the engine.
[0016]
In the engine performance measuring apparatus of the present invention, the engine is idled with the clutch disconnected from the load, and the throttle actuator changes the throttle opening from the throttle closed state to the predetermined throttle opening based on the command of the operation pattern generation unit. When the throttle opening is changed stepwise, the engine speed at that throttle opening is detected by the rotation sensor, and the calculation unit changes the throttle opening stepwise. The engine generated torque is calculated from the change in engine speed and the inertia amount of the engine. Since the apparatus of the present invention is a measuring device based on the idle learning method when the engine is in a no-load state, the measurement is completed in several seconds to several tens of seconds with respect to one throttle opening, and the entire throttle opening is reached. The measurement is completed in about 3 minutes.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0018]
FIG. 1 is a block diagram showing an engine performance measuring apparatus according to this embodiment.
[0019]
As shown in the figure, this engine performance measuring apparatus includes an engine 10, a throttle actuator 12 that changes the throttle opening of the engine 10, a rotation sensor 17 that detects the rotation speed of the engine 10, and an operation pattern generator 11. , A calculation unit 13 and a clutch 14 are provided.
[0020]
The operation pattern generation unit 11 performs a process of changing the throttle opening stepwise from a throttle closed state to a predetermined throttle opening amount for a plurality of throttle opening amounts. The computing unit 13 computes the engine generated torque from the change in the engine speed when the throttle opening is changed stepwise and the inertia amount of the engine.
[0021]
The engine 10 to be tested is connected to a load such as a dynamo 16 via a detachable clutch 14 and an output shaft 15. In the present invention, since the dynamo 16 is not used, the clutch 14 is always disconnected (disconnected).
[0022]
The engine performance measurement method according to the present invention is performed by an empty learning method that does not apply a load to the engine. In this method, the engine inertia [kgm ² ] is obtained in advance. In the measurement, after the engine 10 is warmed up, it is performed in an idling operation state by idling.
[0023]
FIG. 2 is an engine operation image diagram of performance measurement by the empty learning method of the present embodiment, in which the horizontal axis (time axis) is shortened. FIG. 3 shows a change in engine speed (r / min) at a predetermined throttle opening.
[0024]
First, a description will be given of the case of acquiring engine speed-engine generated torque data at a throttle opening of 20% (throttle opening 0% and 10% will be described later).
[0025]
The throttle opening is changed stepwise from 0% throttle opening (the engine is idling) to 20% throttle opening. That is, as indicated by θ2 in FIG. 2, the throttle opening is returned to 0% immediately after opening the throttle opening to 20% for a very short time. As a result, as shown in FIG. 3, the engine speed (r / min) per unit time gradually increases rapidly after that as shown by the curve L1, and finally reaches the highest level of the engine. The rotation speed (for example, 8000 r / min) is obtained. The angular velocity ω at an arbitrary point P1, P2, P3... Pn (n is an arbitrary integer, and the accuracy increases as n increases) on the curve L1 during the period from the idling state to the maximum rotational speed, The calculation unit 13 calculates based on the output of 17. Further, the calculation unit 13 calculates a differential amount dω / dt at each of the points P1 to Pn, and calculates an engine generated torque T _eg [Nm].
[0026]
Usually, if the clutch 14 is inserted and the dynamo 16 is connected, the following equation is established.
[0027]
[Equation 3]

[0028]
here,
T _eg : Engine generated torque [Nm]
J _eg: Engine inertia [kgm ² ]
T _CL : Clutch transmission torque [Nm]
ω: Angular speed of the engine [rad / s]
However, in the present invention, since the clutch 14 is always disengaged, T _CL = 0. Therefore, the following equation is established.
[0029]
[Expression 4]

[0030]
The calculation unit 13 calculates the engine generated torque T _eg by the above formula.
[0031]
The relationship between the engine speed (r / min) and the engine generated torque (Nm) at the throttle opening 20% calculated as described above is created as an engine map table as shown in FIG.
[0032]
Next, after a certain amount of time (for example, 10 seconds), when the throttle opening is opened stepwise to 30% as shown by θ3, a curve L2 shown in FIG. An engine generated torque Teg at a degree of 30% is calculated. Thereafter, the engine operation torque Teg up to throttle opening θ4 (40%), 50%... 100% is calculated by the same operation, and the engine speed (r / min) and engine generation at each throttle opening. An engine map table similar to that shown in FIG. 6 is created for the relationship with torque (Nm).
[0033]
When the engine is idling with a throttle opening of 0%, or when the opening is as low as 10%, the engine will be stable at low speeds, and the engine speed will be higher at higher speeds. There is a possibility that information on the engine map of the throttle opening is lost. In order to cope with this, data is acquired by the following method.
[0034]
In order to acquire engine idling data when the throttle opening is 0%, the throttle opening is suddenly fully opened to 100% and then fully closed as shown by θ0 in FIG. As a result, as shown in FIG. 4, after the engine speed (r / min) reaches the maximum speed as indicated by the curve L0, the original idling is restored. The calculation unit 13 calculates the angular acceleration dω / dt at arbitrary points P1, P2, P3... Pn on the downward curve L0 ′ that shifts from the maximum rotational speed to the idling state. The engine-generated torque is calculated from the angular acceleration dω / dt obtained in this way, and is used as data for the throttle opening 0%.
[0035]
Further, when the engine is stabilized at a low speed at a throttle opening of 10%, data is acquired as follows.
[0036]
In order to obtain data at a throttle opening of 10%, as shown by θ1 in FIG. 2, when the throttle opening is opened to a stepwise 10%, it tries to stabilize at a low speed rotation N1 as shown in FIG. At this time, it is suddenly fully opened to 100% and then returned to 10%. As a result, as shown in FIG. 5, the engine speed (r / min) has a curve L01 from idling to the low speed N1, and a downward curve L01 'from the maximum speed to the low speed N1. . The calculation unit 13 calculates the angular acceleration dω / dt at the points P1, P2, P3... Pn using the curves L01 and L01 ′. The engine-generated torque is calculated from the angular acceleration dω / dt obtained in this way, and is used as data for the throttle opening 10%.
[0037]
FIG. 7 is a diagram showing an example of an engine map describing an engine map table of engine speed-engine generated torque at each throttle opening as obtained as described above and illustrated in FIG. As shown in the figure, the relationship between engine speed and engine generated torque at each throttle opening θ0, θ1, θ2, θ3, θ4 (here, 0, 10, 20, 30, 40%) is shown.
[0038]
As described above, in the engine performance measurement method according to the present embodiment, since measurement is performed by idle learning with no load, measurement is completed in several seconds to several tens of seconds for one throttle opening, Measurement is completed in about 3 minutes with respect to the throttle opening. This is almost the same as the time of one step by the conventional step learning method, and the measurement time is greatly shortened. In addition, the engine map actually obtained was not much different from that obtained by the step learning method, and a highly accurate map was obtained.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the time required for obtaining the engine map can be greatly reduced as compared with the measurement method using the conventional step learning method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an engine performance measurement method according to the present embodiment.
FIG. 2 is an engine operation image diagram of performance measurement by empty learning according to the present embodiment.
FIG. 3 is a graph showing changes in engine speed at a predetermined throttle opening.
FIG. 4 is a graph showing changes in engine speed when the throttle opening is 0%.
FIG. 5 is a graph showing changes in engine speed when the throttle opening is 10%.
FIG. 6 is a diagram showing an engine map table when the throttle opening is 20%.
FIG. 7 is a diagram showing an example of an engine map acquired by the method of the present embodiment.
FIG. 8 is an operation image diagram of an engine performance measuring method by a conventional step learning method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Operation pattern generation part 12 Throttle actuator 13 Calculation part 14 Clutch 17 Rotation sensor

Claims

In the engine performance measurement method of creating an engine map of engine speed-engine generated torque-throttle opening by rotating the engine,
A process of measuring the engine speed that changes with time by changing the throttle opening from a throttle closed state to a predetermined throttle opening in a stepwise manner while the engine is in a no-load state is performed for a plurality of throttle openings. A first step to perform;
A method for measuring engine performance, comprising: a second step of calculating engine-generated torque from a change in engine speed when the throttle opening is changed stepwise and an inertia amount of the engine.

2. The engine performance measuring method according to claim 1, wherein the second step is a step of calculating an engine generated torque using the following equation.

However,
T _eg : Engine generated torque [Nm]
J _eg: Engine inertia [kgm ² ]
ω: Angular speed of the engine [rad / s]

In the first step, the low throttle opening at which the engine speed is stable at a lower speed than the predetermined maximum engine speed is changed stepwise from the throttle closed state to the predetermined low throttle opening degree. And measuring the engine speed that changes with time and measuring the engine speed that changes with time by changing the throttle from the fully open state to the predetermined low throttle opening stepwise. The engine performance measuring method according to claim 1.

In an engine performance measuring apparatus that creates an engine map of the engine speed-engine generated torque-throttle opening by rotating the engine,
A throttle actuator for changing the throttle opening of the engine;
A rotation sensor for measuring the rotational speed of the engine;
A clutch for detachably connecting a load to the engine;
An operation pattern generating unit that executes a process of stepwise changing the throttle opening from a throttle closed state to a predetermined throttle opening while the engine is disconnected from the load by the clutch;
An engine performance measuring apparatus comprising: a calculation unit for calculating engine generated torque from a change in engine speed when the throttle opening is changed stepwise and an inertia amount of the engine.