JP4934049B2 - 平均エンジントルクを求める方法 - Google Patents
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Description
−サンプリング周期の間のエンジンの瞬時速度を表す値を含む速度ベクトルを生成するステップと、
−速度ベクトルから、前記サンプリング周期の間の平均エンジン速度nを求めるステップと、
−周波数x*n(xは、あらかじめ選択された次数)における速度ベクトルの周波数寄与分を表す値Pxを求めるステップと、
−前記サンプリング周期の間にクランクシャフトに発生する平均エンジントルクを表す値Tを生成するステップとを含み、Tは、少なくとも項k*n*Pxを有する多項式を含む数式から導出される(kは多項式定数)。
サンプリング周期の間のエンジンの瞬時速度を測定する測定装置と、
前記サンプリング周期の間に測定されたエンジンの瞬時速度を表す値の速度ベクトルを生成する計算手段と、
速度ベクトルを用いて、前記サンプリング時間の間の平均エンジン速度nを導出する計算手段と、
周波数x*n(xは、あらかじめ選択された次数)に対する動力寄与分を表す値Pxを、速度ベクトルから導出する計算手段と、
前記サンプリング周期の間にクランクシャフトに発生する平均エンジントルクを表す所望値Tを導出する計算手段とを備え、Tは、少なくとも項k*n*Pxを有する多項式を含む数式から導出される(kは、メモリに格納された多項式定数)。
提案されたモデルを評価するために、エンジンテストセルにおいてダイナモメータを用いてトルク測定を行い、それらの測定値を用いて多項式定数k0、k1、k2、およびk3を計算し、多項式T=k0+k1*Px+k2*n+k3*n*Px、および前述の正弦および余弦(フーリエ級数)による方法を用いてPxを計算した。さらなるトルク測定を、ダイナモメータを用いて行い、その測定値を、得られている多項式定数を用いて得られた結果と比較した。
A)標準エンジン、変更なし
B)シリンダ3内の流量が20%低下するように1つのインジェクタを変更した。これにより、トルクが約3.5%低下する。
C)シリンダ3および6内の流量が20%低下するように2つのインジェクタを変更した。これにより、トルクが約7%低下する。
Claims (26)
- 内燃エンジンのクランクシャフトに発生する平均エンジントルクを表す値Tを生成する方法であって、
サンプリング周期の間の前記エンジンの瞬時速度を表す値を含む速度ベクトルを生成するステップと、
前記速度ベクトルから、前記サンプリング周期の間の平均エンジン速度nを求めるステップと、
周波数x*n(xは、あらかじめ選択された次数)における前記速度ベクトルの周波数寄与分を表す値Pxを求めるステップと、
前記サンプリング周期の間に前記クランクシャフトに発生する前記平均エンジントルクを表す値Tを生成するステップとを含み、Tが、少なくとも項k*n*Pxを有する多項式を含む数式から導出される(kは多項式定数)、方法。 - 多項式k0+k1*Px+k2*n+k3*n*Px(k0、k1、k2、およびk3は多項式定数)を含む数式からTが導出される、請求項1に記載の方法。
- T=k0+k1*Px+k2*n+k3*n*Px(k0、k1、k2、およびk3は多項式定数)である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記選択された次数xが、前記エンジンのシリンダ数を2で割った値である、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記エンジンが2ストロークエンジンであり、前記選択された次数xが前記シリンダ数に等しい、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記サンプリング周期が、前記エンジンの少なくとも10回転に対応する、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記速度ベクトルが、前記燃焼エンジンのフライホイールまたはクランクシャフトに関連して並べられた、連続する回転割出し基準点間の通過時間である、前記燃焼エンジンの瞬時速度を表す値tを含む、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- 前記速度ベクトルの生成時に補償ステップを含み、前記補償ステップでは、前記回転割出し基準点の前記並びにおけるすべての不規則性の影響が補償される、請求項7に記載の方法。
- 前記周波数x*nに対する動力寄与分を表す前記値Pxが、前記速度ベクトルの位相−振幅変換を用いて求められる、請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。
- 前記周波数x*nに対する動力寄与分を表す前記値Pxが、前記速度ベクトルのフーリエ級数解析を用いて求められる、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
- 前記値Pxが、高速フーリエ変換を用いて前記速度ベクトルの前記位相−振幅変換を行うことによって求められる、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
- 前記速度ベクトルの前記高速フーリエ変換をプロットし、前記周波数x*nにおけるピークの下の領域のRMS値を求めることによって、Pxが求められる、請求項12に記載の方法。
- 前記値tが、10マイクロ秒以下の継続時間を有するサンプル間隔でサンプリングされる、請求項7または8に記載の方法。
- 前記値Tが、少なくとも50%負荷に対応するように選択された負荷条件における、前記サンプリング周期の間の平均エンジントルクを表す、請求項1乃至14のいずれかに記載の方法。
- 前記値Tが、前記サンプリング周期の間に使用された、少なくとも1000rpmであるように選択された、エンジン速度における平均エンジントルクを表す、請求項1乃至15のいずれかに記載の方法。
- エンジンの機能を評価する方法であって、
請求項1乃至16のいずれかに記載の、値Tを生成するステップと、
前記値Tを、標準エンジンのエンジントルクを表す基準値Trefと比較するステップとを含む方法。 - 内燃エンジンのクランクシャフトに発生する平均エンジントルクを表す値Tを生成する装置であって、
サンプリング周期の間の前記エンジンの瞬時速度を測定する測定装置と、
前記サンプリング周期の間に測定された前記エンジンの前記瞬時速度を表す値の速度ベクトルを生成する計算手段と、
前記速度ベクトルを用いて、前記サンプリング時間の間の平均エンジン速度nを導出する計算手段と、
周波数x*n(xは、あらかじめ選択された次数)における前記速度ベクトルの周波数寄与分を表す値Pxを導出する計算手段と、
前記サンプリング周期の間に前記クランクシャフトに発生する前記平均エンジントルクを表す所望値Tを導出する計算手段とを備え、Tが、少なくとも項k*n*Pxを有する多項式を含む数式から導出される(kは、メモリに格納された多項式定数)、装置。 - 前記測定装置が、前記エンジンのフライホイールまたはクランクシャフトに関連して並べられた、連続する回転割出し基準点の通過を検知するために並べられたセンサを備え、前記通過時間が、前記エンジンの瞬時速度を表す前記速度ベクトルの値tである、請求項18に記載の装置。
- 前記測定装置が、前記連続する回転割出し基準点間の速度を求める計算手段を備える、請求項19に記載の装置。
- 前記速度ベクトルの生成時に補償ステップを計算する計算手段を備え、前記補償ステップでは、回転割出し基準点の並びにおけるすべての不規則性の影響が補償される、請求項18乃至20のいずれかに記載の装置。
- 前記値tが、10マイクロ秒以下の継続時間を有するサンプル間隔でサンプリングされる、請求項19または20に記載の装置。
- 多項式k0+k1*Px+k2*n+k3*n*Px(k0、k1、k2、およびk3は、メモリに格納された多項式定数)を含む数式からTが導出される、請求項18乃至22のいずれかに記載の装置。
- T=k0+k1*Px+k2*n+k3*n*Px(k0、k1、k2、およびk3は、メモリに格納された多項式定数)である、請求項18乃至23のいずれかに記載の装置。
- 前記選択された、前記振幅の次数xが、前記エンジンのシリンダ数を2で割った値である、請求項18乃至24のいずれかに記載の装置。
- 前記サンプリング周期が、前記エンジンの少なくとも10回転に対応する、請求項18乃至25のいずれかに記載の装置。
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