JP7240302B2 - engine test system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンを試験する技術に関するものである。 The present invention relates to technology for testing engines.
エンジンを試験する技術としては、内燃機関、レシプロエンジンの出力軸をダイナモメータと連結した試験システムにおいて、ダイナモメータとエンジンのアクセル開度を制御して、エンジンの回転速度とトルクを試験条件の目標値と一致させた後に、各種の運転制御用パラメータ(燃料噴射タイミング、EGRバルブ開度、噴射圧力等)の変更を開始すると共に、パラメータの変更中はアクセル開度を固定して燃料流量を一定に保ちつつエンジンの回転速度を一定とするダイナモメータの制御を行い、パラメータの変更が完了したら、エンジンのトルクが試験条件のトルクと一致するようにアクセル開度の調整を再開する技術が知られている。 As a technology for testing engines, in a test system in which the output shaft of an internal combustion engine or a reciprocating engine is connected to a dynamometer, the dynamometer and the accelerator opening of the engine are controlled, and the rotational speed and torque of the engine are set as the target of the test conditions. After matching the value, start changing various operation control parameters (fuel injection timing, EGR valve opening, injection pressure, etc.), and fix the accelerator opening while changing the parameters to keep the fuel flow constant. Dynamometer control is performed to keep the engine rotation speed constant while maintaining the engine speed constant, and when the parameter change is completed, the accelerator opening adjustment is restarted so that the engine torque matches the torque of the test conditions. ing.
ここで、この技術では、パラメータ変更開始時のエンジントルクを基準トルクとしてパラメータ変更開始後におけるトルクを監視し、エンジントルクがパラメータの変更中に基準トルクから許容幅以上に低下した時にエンジンの失火が発生したと判定している(特許文献1)。 Here, in this technology, the engine torque at the start of the parameter change is used as a reference torque, and the torque after the start of the parameter change is monitored. It is determined that it has occurred (Patent Document 1).
上述したエンジンを試験する技術では、失火以外の要因でも生じ得るトルクの変動からエンジンの失火を検出しているため、必ずしも、精度良くエンジンの失火を検出できない。 In the above-described engine testing technology, engine misfires are detected from torque fluctuations that may occur due to factors other than misfires, and therefore engine misfires cannot always be detected with high accuracy.
また、この技術では、アクセル開度を調整してエンジンの回転速度とトルクを試験条件の目標値と一致させた後のトルクを基準トルクとして、基準トルクからのトルクの変動によって失火を検出しているため、アクセル開度が小さい領域で試験条件の目標値と一致するようにアクセル開度を変更した直後に失火が発生した場合には、基準トルクを適正に設定できず、失火を検出できない。 In addition, in this technology, the torque after adjusting the accelerator opening to match the engine speed and torque with the target values of the test conditions is used as the reference torque, and the misfire is detected by the torque fluctuation from the reference torque. Therefore, if a misfire occurs immediately after changing the accelerator opening so that it matches the target value of the test conditions in a region where the accelerator opening is small, the reference torque cannot be properly set and the misfire cannot be detected.
そこで、本発明は、より精度良くエンジンの失火を検出することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to detect a misfire of an engine with higher accuracy.
前記課題達成のために、本発明は、エンジンを試験するエンジン試験システムに、前記エンジンの出力軸にトルクを加えるダイナモメータと、前記エンジンの排ガス浄化を行う触媒の温度を検出する触媒温度センサと、前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階において、エンジンの状態を計測する計測処理を実行する試験制御手段と、前記触媒温度センサが検出している前記触媒の温度が、前記スロットル開度が直前の段階の開度であったときに前記触媒温度センサが検出した触媒の温度から、所定の温度以上、上昇したときに前記エンジンの失火を検出する失火検出手段とを設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an engine testing system for testing an engine that includes a dynamometer that applies torque to the output shaft of the engine, and a catalyst temperature sensor that detects the temperature of a catalyst that purifies the exhaust gas of the engine. a test control means for executing a measurement process for measuring the state of the engine at each stage while decreasing the throttle opening of the engine in stages; and the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor, a misfire detecting means for detecting a misfire of the engine when the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor when the throttle opening is at the previous stage is increased by a predetermined temperature or more; It is a thing.
このようなエンジン試験システムによれば、各時点におけるスロットル開度は、その直前段階のスロットル開度より小さくなるので、エンジンが正常燃焼していれば、触媒温度はスロットル開度が直前段階の温度よりも低くなる。一方、エンジンで失火が発生すると、未燃ガスが触媒で後燃えする量が増加するため触媒の温度が上昇する。したがって、失火検出手段において、触媒の温度上昇から失火の発生を検出することで、より直接的に精度良く失火の発生を検知できる。 According to such an engine test system, the throttle opening at each time point is smaller than the throttle opening at the previous stage. lower than On the other hand, when a misfire occurs in the engine, the amount of unburned gas postburned in the catalyst increases, and the temperature of the catalyst rises. Therefore, by detecting the occurrence of misfire from the temperature rise of the catalyst in the misfire detection means, the occurrence of misfire can be detected more directly and accurately.
また、本発明は、前記課題達成のために、エンジンを試験するエンジン試験システムに、前記エンジンの出力軸にトルクを加えるダイナモメータと、前記エンジンの気筒の筒内圧力を検出する筒内圧力センサと、前記筒内圧力センサが検出した筒内圧力から、前記エンジンの気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率を算出する変動率算出手段と、前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階で、エンジンの状態を計測する計測処理を実行する試験制御手段と、前記変動率算出手段が算出している変動率が所定のしきい値以上となったときに前記エンジンの失火を検出する失火検出手段とを設けたものである。 Further, in order to achieve the above object, the present invention provides an engine test system for testing an engine, which includes a dynamometer that applies torque to the output shaft of the engine, and a cylinder pressure sensor that detects the cylinder pressure of the cylinder of the engine. a fluctuation rate calculation means for calculating a fluctuation rate of the amount of work per cycle of the cylinder of the engine from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor; However, at each stage, test control means for executing measurement processing for measuring the state of the engine, and misfire of the engine when the fluctuation rate calculated by the fluctuation rate calculation means exceeds a predetermined threshold value. misfire detection means for detecting the
このようなエンジン試験システムは、前記変動率算出手段において、前記筒内圧力センサが検出した筒内圧力から求まる図示平均有効圧力の標準偏差を図示平均有効圧力の平均で割った値を、前記エンジンの気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率として算出してよい。 In such an engine test system, in the fluctuation rate calculation means, the value obtained by dividing the standard deviation of the indicated mean effective pressure obtained from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor by the mean of the indicated mean effective pressure is calculated as the engine may be calculated as the variation rate of the work per cycle of the cylinder.
ここで、エンジンでサイクル毎に失火が発生したり発生しなかったりする場合には、エンジンの気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率が大きくなるので、これらのエンジン試験システムのように、失火検出手段で前記エンジンの気筒の仕事量の変動率から失火を検出することで、より直接的に精度良く失火を検知できる。 Here, if misfires occur and do not occur in each cycle of the engine, the rate of change in the amount of work per cycle of the cylinders of the engine increases. A misfire can be detected more directly and accurately by detecting the misfire from the fluctuation rate of the work of the cylinder of the engine by the detecting means.
また、このエンジン試験システムに、前記エンジンの排ガスの浄化を行う触媒温度を検出する触媒温度センサを設け、前記失火検出手段において、前記触媒温度センサが検出した前記触媒温度が、前記スロットル開度が直前の段階の開度であったときに前記触媒温度センサが検出した触媒温度から、所定の温度以上、上昇したときにも前記エンジンの失火を検出してよい。 Further, the engine test system is provided with a catalyst temperature sensor for detecting the temperature of a catalyst that purifies the exhaust gas of the engine, and the misfire detection means detects the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor and the throttle opening. A misfire of the engine may also be detected when the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor at the previous stage of opening has risen by a predetermined temperature or more.
また、エンジン試験システムに、さらに、前記エンジンと前記ダイナモメータとの間に働くトルクを検出するトルクセンサを設け、前記試験制御手段において、前記エンジンの回転速度が所定の回転速度となるように前記ダイナモメータを制御し、前記失火検出手段において、前記トルクセンサが検出したトルクの方向が、前記エンジンの出力軸を当該エンジンの正回転方向に回転させるように働くトルク、つまり正回転方向とは逆向きとなったことで前記エンジンの失火を検出してもよい。 Further, the engine test system is further provided with a torque sensor for detecting torque acting between the engine and the dynamometer, and the test control means controls the rotational speed of the engine to a predetermined rotational speed. A dynamometer is controlled, and in the misfire detection means, the direction of the torque detected by the torque sensor is the torque acting to rotate the output shaft of the engine in the forward rotation direction of the engine, that is, the direction opposite to the forward rotation direction. Orientation may detect a misfire of the engine.
ここで、以上のエンジン試験システムは、前記試験制御手段において、前記失火検出手段が失火を検出したならば、前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくすることを停止し、各前記エンジンのスロットル開度を増加するように構成してよい。 Here, in the above engine test system, if the misfire detection means detects a misfire in the test control means, the throttle opening of the engine is stopped to be reduced in stages, and the throttle opening of each of the engines is stopped. It may be configured to increase the degree of opening.
また、以上のエンジン試験システムには、前記失火検出手段が失火を検出した直前の段階のスロットル開度を、失火が生じないスロットルの最小の開度である燃焼下限スロットル開度として検出する燃焼下限スロットル開度検出手段を設けてよい。 Further, in the above engine test system, the combustion lower limit throttle opening that detects the throttle opening at the stage immediately before the misfire is detected by the misfire detection means as the combustion lower limit throttle opening that is the minimum opening of the throttle that does not cause misfire. Throttle opening detection means may be provided.
以上のように、本発明によれば、より精度良くエンジンの失火を検出することができる。 As described above, according to the present invention, engine misfire can be detected with higher accuracy.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るエンジン試験システムの構成を示す。
図示するように、エンジン試験システムは、ダイナモメータ1、トルクセンサ2、回転計3、シャフト4、中間軸受5、計測制御装置6とを備えている。
ダイナモメータ1の回転軸はトルクセンサ2を介してシャフト4の一端に連結し、シャフト4の他端はエンジン7の出力軸に連結している。また、トルクセンサ2はシャフト4とダイナモメータ1の回転軸との間に働くトルクを検出し、回転計3は、ダイナモメータ1の回転軸の回転速度を検出する。中間軸受5は、エンジン7の出力軸に非回転方向の荷重が加わらないようにシャフト4を軸支している。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows the configuration of an engine testing system according to this embodiment.
As shown, the engine test system includes a
The rotating shaft of the
そして、計測制御装置6は、ダイナモメータ1とエンジン7を制御して所定の測定シーケンスを実行して、エンジン7の各種状態の計測を行う。
ここで、本実施形態において計測の対象とするエンジン7は、内燃機関、レシプロエンジン7であり、排気ポートに連結されたエキゾーストマニホールド71を介して排気される排ガスの浄化を行う触媒72、エンジン7への吸気の流入量を調整するスロットル73とを備えている。
The measurement control device 6 controls the
Here, the engine 7 to be measured in this embodiment is an internal combustion engine or a reciprocating engine 7. A
また、図2にエンジン試験システムの制御/測定系の構成を示す。エンジン7は、エンジン7の吸気管を流れる流量を検出する吸入空気量センサ701、吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ702、触媒72の温度を検出する触媒温度センサ703、エンジン7の気筒(シリンダ)内の圧力を検出する筒内圧力センサ704、エンジン7のクランクシャフトの回転角と回転速度を検出するクランク角センサ705、スロットル73の開度を検出するスロットル開度センサ706、エンジン7のスロットル73を駆動するスロットルアクチュエータ707、エンジン7の吸気バルブと排気バルブのバルブタイミングを調整する可変バルブ機構708を備えている。
Also, FIG. 2 shows the configuration of the control/measurement system of the engine test system. The engine 7 includes an intake
また、図2に示すように、計測制御装置6は、計測処理部61、失火検出部62、定速度運転制御部63、測定シーケンス制御部64を備えている。
計測制御装置6の測定シーケンス制御部64は、エンジン7の吸気バルブの相互に異なるA個のバルブタイミングのいずれか一つと、排気バルブの相互に異なるB個のバルブタイミングのいずれか一つと、上限回転速度からアイドリング回転速度までのエンジン7の相互に異なるC個の回転速度のいずれか一つとの相互に異なる組み合わせとして得られるn(n=A×B×C)個の組み合わせの各々を基礎計測条件として、各基礎条件について、エンジン7の状態を当該基礎条件に合致する状態としつつ、スロットル開度を最大開度から最小開度まで変化させながら、計測処理部61に、吸入空気量センサ701で検出された吸気管の流量や、吸気管圧力センサ702で検出された吸気管内の圧力等を計測させる測定シーケンスの実行を制御する。
Further, as shown in FIG. 2 , the measurement control device 6 includes a
The measurement
図3に、測定シーケンス制御部64が行う測定シーケンス制御処理の手順を示す。
図示するように測定シーケンス制御処理では、まず、iを1に初期化する(ステップ302)。
そして、バルブ可変機構を制御して、エンジン7の吸気バルブのバルブタイミングをi番目の基礎計測条件の吸気バルブのバルブタイミングに設定し、エンジン7の排気バルブのバルブタイミングをi番目の基礎計測条件の排気バルブのバルブタイミングに設定し、定速度運転制御部63にi番目の基礎計測条件の回転速度を目標回転速度として設定し、設定した目標回転速度でのダイナモメータ1の定速度運転の制御を開始させる(ステップ304)。
FIG. 3 shows the procedure of the measurement sequence control process performed by the measurement
As shown, in the measurement sequence control process, first, i is initialized to 1 (step 302).
Then, by controlling the variable valve mechanism, the valve timing of the intake valve of the engine 7 is set to the valve timing of the intake valve of the i-th basic measurement condition, and the valve timing of the exhaust valve of the engine 7 is set to the valve timing of the i-th basic measurement condition. set the valve timing of the exhaust valve, set the rotation speed of the i-th basic measurement condition in the constant speed
ここで、定速度運転制御部63は、定速度運転の制御を開始すると、回転計3が検出するダイナモメータ1の回転軸の回転速度、もしくは、クランク角センサ705がクランクシャフトの回転速度として検出するエンジン7の回転速度を参照して、エンジン7が設定された目標回転速度で回転するようにダイナモメータ1の発生トルクを制御する。
Here, when the constant-speed
そして、目標スロットル開度tpを最大開度に設定し(ステップ306)、失火検出部62の失火検出処理を開始する(ステップ308)。ここで、失火検出部62が行う失火検出処理はエンジン7の失火を検出する処理であり、その詳細については後述する。
Then, the target throttle opening tp is set to the maximum opening (step 306), and the misfire detection process of the
そして、スロットルアクチュエータ707にエンジン7のスロットル開度の目標スロットル開度tpへの遷移を開始させると共に(ステップ310)、計測処理部61に計測処理を開始させる(ステップ312)。
Then, the
計測処理を開始した計測処理部61は、スロットル開度センサ706が検出しているエンジン7のスロットル開度が目標スロットル開度tpに安定し、ダイナモメータ1の回転速度が目標回転速度に安定したならば、吸入空気量センサ701で検出された吸気管の流量や、吸気管圧力センサ702で検出された吸気管内の圧力や、トルクセンサ2が検出しているトルクや、その他のセンサで検出している検出値を計測し、その時点の基礎計測条件や目標スロットル開度tp等と関連付けて記憶する処理を行い、計測が完了したならば計測処理を終了する。
The
次に、測定シーケンス制御処理は、計測処理部61に計測処理を開始させたならば(ステップ312)、失火検出部62による失火の検出の発生と(ステップ314)、計測処理部61による計測処理の終了の発生(ステップ316)とを監視する。
Next, in the measurement sequence control process, if the
そして、失火検出部62による失火の検出が発生することなく(ステップ314)、計測処理の終了が発生したならば(ステップ316)、目標スロットル開度tpが最小開度かどうかを調べ(ステップ318)、最小開度でなければ、目標スロットル開度tpを所定の単位開度Δtp減少し(ステップ324)、ステップ310からの処理に戻る。
Then, if the misfire is not detected by the misfire detector 62 (step 314) and the measurement process ends (step 316), it is checked whether the target throttle opening tp is the minimum opening (step 318). ), if it is not the minimum opening, the target throttle opening tp is decreased by a predetermined unit opening Δtp (step 324), and the processing from
一方、目標スロットル開度tpが最小開度であれば(ステップ318)、失火検出部62の失火検出処理を終了する(ステップ320)
そして、iが、基礎計測条件の総数であるnに達したかどうかを調べ(ステップ322)、nに達していれば、測定シーケンス制御処理を終了し、nに達していなければ、iを1増加した上で(ステップ326)、ステップ304からの処理に戻る。
On the other hand, if the target throttle opening tp is the minimum opening (step 318), the misfire detection process of the
Then, it is checked whether i has reached n, which is the total number of basic measurement conditions (step 322). If it has reached n, the measurement sequence control process is terminated. After incrementing (step 326), the processing from
一方、計測処理部61に計測処理を開始させた後に(ステップ312)、計測処理部61による計測処理の終了の発生(ステップ316)前に、失火検出部62による失火の検出が発生した場合には(ステップ314)、目標スロットル開度tp+Δtpを下限燃焼開度としてi番目の基礎計測条件と共に記憶し(ステップ328)、スロットルアクチュエータ707にエンジン7のスロットル開度を前記単位開度Δtp以上の所定量増加させる(ステップ330)。たとえば、ステップ330では、スロットルアクチュエータ707にエンジン7のスロットル開度の最大開度への遷移を開始させる。
On the other hand, when misfire is detected by the
ここで、ステップ330でスロットル開度を増加するのは、失火状態を解消しエンジン7等の損傷の発生を回避するためである。
次に、失火検出部62の失火検出処理を終了し(ステップ320)、iがnに達したかどうかを調べ(ステップ322)、nに達していれば、測定シーケンス制御処理を終了し、nに達していなければ、iを1増加した上で(ステップ326)、ステップ304からの処理に戻る。
Here, the reason why the throttle opening is increased in
Next, the misfire detection processing of the
以上、測定シーケンス制御部64が行う測定シーケンス制御処理について説明した。
ここで、測定シーケンス制御処理によって記憶された各基礎計測条件についての下限燃焼開度は、以降に行うエンジン7の他の計測や、同型のエンジン7を搭載した自動車などにおいて、その時点のエンジン回転速度やバルブタイミングに一致する基礎計測条件に対応する下限燃焼開度に、スロットル開度の下限を制限する用途などに用いることができる。
The measurement sequence control processing performed by the measurement
Here, the lower limit of combustion opening for each basic measurement condition memorized by the measurement sequence control process can be used in other measurements of the engine 7 to be performed later, or in an automobile equipped with the same type of engine 7 as the engine rotation speed at that time. It can be used for applications such as limiting the lower limit of the throttle opening to the lower limit of the combustion opening corresponding to the basic measurement conditions that match the speed and valve timing.
次に、失火検出部62が行う失火検出の詳細について説明する。
図4に、失火検出部62の構成を示す。
図示するように失火検出部62は、燃焼解析部621と失火検出処理部622とを備えている。
燃焼解析部621は、図示平均有効圧力(IMEP)の標準偏差を図示平均有効圧力の平均で割った値である燃焼変動率を算出する。図示平均有効圧力は、筒内圧力センサ704が検出したエンジン7の気筒内の圧力と、クランク角センサ705が検出するクランクシャフトの回転角より求まる、1サイクルの気筒内の圧力変化を記録した指圧線図(PV線図)の、曲線内の面積を気筒の行程容積で割った値として求まる。
Next, the details of the misfire detection performed by the
FIG. 4 shows the configuration of the
As illustrated, the
The
燃焼変動率は、筒内圧力センサ704をエンジン7の気筒毎に設けて、気筒毎に算出することが好ましいが、簡易的に、エンジン7の一つの気筒にのみ筒内圧力センサ704を設けて、その気筒についてのみ燃焼変動率を算出してもよい。
The combustion variation rate is preferably calculated for each cylinder by providing an in-
また、図示平均有効圧力は1サイクル毎に算出し、図示平均有効圧力の平均、標準偏差、燃焼変動率は、過去所定数のサイクルについて求めた図示平均有効圧力から算出する。
このようにして算出される燃焼変動率は、エンジン7の気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率を表すものとなる。
ただし、燃焼解析部621は、図示平均有効圧力に代えて図示仕事を用い、燃焼変動率として、図示仕事の標準偏差を図示仕事の平均で割った値を算出するようにしてもよい。図示仕事は、1サイクルの筒内の圧力変化を記録した指圧線図(PV線図)の、曲線内の面積として求まる。
The indicated mean effective pressure is calculated for each cycle, and the mean, standard deviation, and combustion fluctuation rate of the indicated mean effective pressure are calculated from the indicated mean effective pressure obtained for a predetermined number of past cycles.
The combustion fluctuation rate calculated in this manner represents the fluctuation rate of the amount of work per cycle of the cylinders of the engine 7 .
However, the
このように図示仕事を用いて算出した燃焼変動率も、エンジン7の気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率を表すものとなる。
次に、上述した失火検出部62の失火検出処理は失火検出処理部622が行う。
図5に、この失火検出処理の手順を示す。
図示するように、失火検出処理では、計測処理部61が前回行った計測処理終了時に触媒温度センサ703が検出した触媒72の温度を基準温度として、触媒温度センサ703が検出している触媒72の温度が、基準温度からしきい値Tht(Thtはたとえば2℃)以上、上昇したならば(ステップ502)、失火を検出し測定シーケンス制御部64に失火の発生を通知する(ステップ508)。
The combustion fluctuation rate calculated using the indicated work in this manner also represents the fluctuation rate of the amount of work per cylinder of the engine 7 per cycle.
Next, the misfire detection processing of the
FIG. 5 shows the procedure of this misfire detection process.
As shown in the figure, in the misfire detection process, the temperature of the
ただし、基礎計測条件が変化した後の最初の計測処理が終了するまでは、ステップ502では、触媒72の温度の基準温度からのしきい値Tht以上の上昇は検出しない。
また、ステップ502では、計測処理部61が前回行った計測処理実行中の、スロットル開度が、その時点の目標スロットル開度tpに安定している期間中に検出した触媒72の温度を基準温度として用いてもよい。
However,
Further, in
ここで、このステップ502、508と上述した測定シーケンス制御処理によれば、各基礎計測条件について、図6aに示すように、スロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階において計測処理部61による計測処理が行われる過程において、触媒72の温度が、前回の計測処理時の目標スロットル開度tpにエンジン7のスロットル開度が設定されていたときの温度からしきい値Tht以上、上昇すると失火が検出され、失火検出前に最後に終了した計測処理時のスロットル開度tp_minが、下限燃焼開度として、そのときの基礎計測条件と共に記憶される。
Here, according to
ここで、各時点におけるスロットル開度は、前回の計測処理時の目標スロットル開度tpより小さくなるので、エンジン7が正常燃焼していれば、触媒温度は基準温度検出時よりも低くなる。一方、エンジン7で失火が発生すると、未燃ガスが触媒72で後燃えする量が増加するため、触媒72の温度が上昇する。したがって、触媒72の温度上昇から失火の発生を検出することにより、より直接的に精度良く失火の発生を検知できる。
Here, the throttle opening degree at each time point is smaller than the target throttle opening degree tp at the time of the previous measurement processing, so if the engine 7 is in normal combustion, the catalyst temperature will be lower than when the reference temperature was detected. On the other hand, when a misfire occurs in the engine 7, the amount of unburned gas postburned in the
また、失火検出処理では、燃焼解析部621が算出した燃焼変動率がしきい値Thv(Thvは、たとえば5%)以上となったならば(ステップ504)、失火を検出し測定シーケンス制御部64に失火の発生を通知する(ステップ508)。
In the misfire detection process, if the combustion variation rate calculated by the
なお、上述のようにエンジン7の気筒毎に燃焼変動率を算出する場合には、ステップ504、508では、少なくともいずれか一つの気筒の燃焼変動率がしきい値Thv以上となったならば、失火を検出し測定シーケンス制御部64に失火の発生を通知する。
When calculating the combustion fluctuation rate for each cylinder of the engine 7 as described above, in
ここで、このステップ504、508と上述した測定シーケンス制御処理によれば、各基礎計測条件について、図6bに示すように、スロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階において計測処理部61による計測処理が行われる過程において、燃焼変動率がしきい値Thv以上となると失火が検出され、失火検出前に最後に終了した計測処理時のスロットル開度tp_minが、下限燃焼開度として、そのときの基礎計測条件と共に記憶される。
Here, according to
ここで、エンジン7でサイクル毎に失火が発生したり発生しなかったりする場合には、燃焼変動率が大きくなるので、このように燃焼変動率から失火を検出することにより、より直接的に精度良く失火を検知することができる。 Here, when misfires occur or do not occur in each cycle of the engine 7, the combustion fluctuation rate increases. Misfire can be detected well.
また、失火検出処理では、トルクセンサ2が検出しているトルクが負となったならば(ステップ506)、失火を検出し測定シーケンス制御部64に失火の発生を通知する(ステップ508)。
In the misfire detection process, if the torque detected by the
ここで、トルクセンサ2が検出しているトルクは、トルクの方向が、ダイナモメータ1がエンジン7にエンジン7の正回転方向の回転を妨げる力を加える方向であるときに正であり、ダイナモメータ1がエンジン7にエンジン7を正回転方向に回転させる力を加える方向であるときに負とする。
Here, the torque detected by the
また、定速度運転制御部63のエンジン7の回転速度を一定とするダイナモメータ1のトルク制御により、トルクセンサ2が検出しているトルクが負となるのは、エンジン7の全気筒で失火してトルクを発生しておらず、エンジン7がダイナモメータ1の負荷となっている場合である。したがって、このように負のトルクを検出することによってエンジン7の失火を検出できる。
Further, the reason why the torque detected by the
以上、本発明の実施形態について説明した。 The embodiments of the present invention have been described above.
1…ダイナモメータ、2…トルクセンサ、3…回転計、4…シャフト、5…中間軸受、6…計測制御装置、7…エンジン、61…計測処理部、62…失火検出部、63…定速度運転制御部、64…測定シーケンス制御部、71…エキゾーストマニホールド、72…触媒、73…スロットル、621…燃焼解析部、622…失火検出処理部、701…吸入空気量センサ、702…吸気管圧力センサ、703…触媒温度センサ、704…筒内圧力センサ、705…クランク角センサ、706…スロットル開度センサ、707…スロットルアクチュエータ、708…可変バルブ機構。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記エンジンの出力軸にトルクを加えるダイナモメータと、
前記エンジンの排ガスの浄化を行う触媒の温度を検出する触媒温度センサと、
前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階において、エンジンの状態を計測する計測処理を実行する試験制御手段と、
前記触媒温度センサが検出している前記触媒の温度が、前記スロットル開度が直前の段階の開度であったときに前記触媒温度センサが検出した触媒の温度から、所定の温度以上、上昇したときに前記エンジンの失火を検出する失火検出手段とを有することを特徴とするエンジン試験システム。 An engine test system for testing an engine, comprising:
a dynamometer that applies torque to the output shaft of the engine;
a catalyst temperature sensor that detects the temperature of a catalyst that purifies exhaust gas from the engine;
test control means for executing a measurement process for measuring the state of the engine at each stage while decreasing the throttle opening of the engine in stages;
The temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor has increased by a predetermined temperature or more from the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor when the throttle opening was at the opening of the previous stage. and misfire detection means for detecting misfires of said engine.
前記エンジンの出力軸にトルクを加えるダイナモメータと、
前記エンジンの気筒の筒内圧力を検出する筒内圧力センサと、
前記筒内圧力センサが検出した筒内圧力から、前記エンジンの気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率を算出する変動率算出手段と、
前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくしながら、各段階において、エンジンの状態を計測する計測処理を実行する試験制御手段と、
前記変動率算出手段が算出している変動率が所定のしきい値以上となったときに前記エンジンの失火を検出する失火検出手段とを有することを特徴とするエンジン試験システム。 An engine test system for testing an engine, comprising:
a dynamometer that applies torque to the output shaft of the engine;
an in-cylinder pressure sensor that detects an in-cylinder pressure of a cylinder of the engine;
a fluctuation rate calculation means for calculating a fluctuation rate of the amount of work per cycle of the cylinder of the engine from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor;
test control means for executing a measurement process for measuring the state of the engine at each stage while decreasing the throttle opening of the engine in stages;
and misfire detection means for detecting a misfire of the engine when the fluctuation rate calculated by the fluctuation rate calculation means exceeds a predetermined threshold value.
前記変動率算出手段は、前記筒内圧力センサが検出した筒内圧力から求まる図示平均有効圧力の標準偏差を図示平均有効圧力の平均で割った値を、前記エンジンの気筒の1サイクル当たりの仕事量の変動率として算出することを特徴とするエンジン試験システム。 The engine test system of claim 2, wherein
The fluctuation rate calculation means divides the standard deviation of the indicated mean effective pressure obtained from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor by the mean of the indicated mean effective pressure, and calculates the work per cycle of the cylinder of the engine. An engine test system characterized in that it is calculated as a rate of change in quantity.
前記エンジンの排ガスの浄化を行う触媒の温度を検出する触媒温度センサを有し、
前記失火検出手段は、前記触媒温度センサが検出している前記触媒の温度が、前記スロットル開度が直前の段階の開度であったときに前記触媒温度センサが検出した触媒の温度から、所定の温度以上、上昇したときにも前記エンジンの失火を検出することを特徴とするエンジン試験システム。 4. The engine test system according to claim 2 or 3,
a catalyst temperature sensor that detects the temperature of a catalyst that purifies exhaust gas from the engine;
The misfire detection means detects the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor from the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature sensor when the throttle opening is at the opening of the previous stage. and detecting misfires in the engine even when the temperature rises above .
前記エンジンと前記ダイナモメータとの間に働くトルクを検出するトルクセンサを備え、
前記試験制御手段は、前記エンジンの回転速度が所定の回転速度となるように前記ダイナモメータを制御し、
前記失火検出手段は、前記トルクセンサが検出したトルクの方向が、前記エンジンの出力軸を当該エンジンの正回転方向に回転させるように働くトルクとなったときにも前記エンジンの失火を検出することを特徴とするエンジン試験システム。 The engine test system of claim 1, 2, 3 or 4, comprising:
A torque sensor that detects torque acting between the engine and the dynamometer,
The test control means controls the dynamometer so that the rotation speed of the engine becomes a predetermined rotation speed,
The misfire detection means also detects a misfire of the engine when the direction of the torque detected by the torque sensor becomes torque acting to rotate the output shaft of the engine in the forward rotation direction of the engine. An engine test system characterized by:
前記試験制御手段は、前記失火検出手段が失火を検出したならば、前記エンジンのスロットル開度を段階的に小さくすることを停止し、各前記エンジンのスロットル開度を増加することを特徴とするエンジン試験システム。 The engine test system of claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein
The test control means is characterized in that, when the misfire detection means detects a misfire, the test control means stops the stepwise reduction of the throttle opening of the engine and increases the throttle opening of each engine. engine test system.
前記失火検出手段が失火を検出した直前の段階のスロットル開度を、失火が生じないスロットルの最小の開度である燃焼下限スロットル開度として検出する燃焼下限スロットル開度検出手段を有することを特徴とするエンジン試験システム。 The engine test system of claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
Combustion lower limit throttle opening detection means for detecting a throttle opening at a stage immediately before misfire is detected by the misfire detection means as a combustion lower limit throttle opening, which is the minimum opening of the throttle at which misfire does not occur. and engine test system.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5168854A (en) | 1990-08-24 | 1992-12-08 | Mitsubishi Denki K.K. | Method and apparatus for detecting failure of pressure sensor in internal combustion engine |
JP2004157026A (en) | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Ono Sokki Co Ltd | Measuring method and device for engine performance |
US20060101902A1 (en) | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Christensen James R | Engine misfire detection |
JP2011075514A (en) | 2009-10-01 | 2011-04-14 | A & D Co Ltd | Engine bench |
JP2011153902A (en) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Ono Sokki Co Ltd | Device and method for testing of transient operation performance adaptability, and control program |
JP2013015447A (en) | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ono Sokki Co Ltd | Transient travel simulation apparatus and method |
JP2016211868A (en) | 2015-04-30 | 2016-12-15 | 日野自動車株式会社 | Engine performance testing method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60102538A (en) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Nippon Denso Co Ltd | Misfire detecting apparatus of internal combustion engine |
JPH0658299B2 (en) * | 1986-05-30 | 1994-08-03 | マツダ株式会社 | Misfire detector |
JP2611502B2 (en) * | 1990-06-13 | 1997-05-21 | 三菱電機株式会社 | Misfire detection device for internal combustion engine |
JPH0599060A (en) * | 1991-10-10 | 1993-04-20 | Horiba Ltd | Abnormal output detector for engine |
JPH08144837A (en) * | 1994-11-24 | 1996-06-04 | Ono Sokki Co Ltd | Misfire detection device |
JPH09160657A (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-20 | Toshiba Corp | Engine torque controller |
-
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- 2019-11-14 JP JP2019206546A patent/JP7240302B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5168854A (en) | 1990-08-24 | 1992-12-08 | Mitsubishi Denki K.K. | Method and apparatus for detecting failure of pressure sensor in internal combustion engine |
JP2004157026A (en) | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Ono Sokki Co Ltd | Measuring method and device for engine performance |
US20060101902A1 (en) | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Christensen James R | Engine misfire detection |
JP2011075514A (en) | 2009-10-01 | 2011-04-14 | A & D Co Ltd | Engine bench |
JP2011153902A (en) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Ono Sokki Co Ltd | Device and method for testing of transient operation performance adaptability, and control program |
JP2013015447A (en) | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Ono Sokki Co Ltd | Transient travel simulation apparatus and method |
JP2016211868A (en) | 2015-04-30 | 2016-12-15 | 日野自動車株式会社 | Engine performance testing method |
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