TOP > 国内特許検索 > 容積型機械の作動状態測定方法

容積型機械の作動状態測定方法

国内特許コード P120007218
整理番号 2009-P34
掲載日 2012年4月5日
出願番号 特願2010-051942
公開番号 特開2011-185779
登録番号 特許第5476599号
出願日 平成22年3月9日(2010.3.9)
公開日 平成23年9月22日(2011.9.22)
登録日 平成26年2月21日(2014.2.21)
発明者
  • 土屋 一雄
出願人
  • 学校法人明治大学
発明の名称 容積型機械の作動状態測定方法
発明の概要 【課題】 演算器に導入される信号からノイズを除去して、データ数を減少させた場合にも誤差のない容積型機械の作動状態を測定する方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 運転状態にある容積型機械における行程サイクルに関連した信号の成分を求め、それらを演算器17で合成して作動状態を表わす信号を求める容積型機械の作動状態測定方法であって、前記行程サイクルに関連した信号はLPF(ロ-パスフィルタ)14によるフィルタリング処理と燃焼のTDCを基準とするゲート幅の中でサンプリングするサンプリング処理との2つの処理を受けた信号であること。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要



半導体技術の飛躍的な発展に伴い、自動車用エンジンのコンピュータ制御が広く行われるようになっている。このようなコンピュータ制御の一つの目的は燃費効率を改善することにあり、そのためにはエンジンを稀薄限界になるべく近い状態で運転することが必要である。





しかし、そのようなエンジン制御を行おうとするとき、制御目標である稀薄限界そのものが回転速度、負荷、大気状態などによって大きく左右されるため、制御が困難であるという問題がある。また、稀薄限界を超えると、燃焼変動や失火の増加によってドライバビリティや排気特性が急激に変化することも大きな問題である。したがって、従来のような空燃比のみに着目したエンジン制御では制御目標を稀薄限界よりも過濃側に設定しており、理想的制御は行われていないことが多い。





このため、ドライバビリティや排気特性をある水準に保ちながら、稀薄域での制御精度を上げるためには、エンジンの燃焼状態を直接示す、図示平均有効圧IMEPをエンジン制御情報として用いることができるようになれば有益であり、かつ望まれる。





この図示平均有効圧IMEPは、Pをシリンダの筒内圧、Vをその容積、Vsを行程容積として以下のように定義される。

IMEP=(1/Vs)∫Pdv (1)

従来この筒内圧Pを計測するためにはシリンダ内に圧力センサを取り付けて計測を行うのが一般的であり、精度が得られない。この圧力センサはシリンダ構造物(シリンダブロックとシリンダヘッドの集合体をいう。この明細書において同じ)のシリンダヘッドに取り付けられ、シリンダ内に差し込まれて、燃焼ガスと接触状態に置かれる。





また、IMEPは式(1)を離散化した式(2)により算出されている。





【数1】






ここに、P(j)、V(j)は1サイクル間で等間隔にn個サンプリングされた、基準としたクランク角から数えてj番目の圧力と容積をそれぞれ表わす。





前述の通り、従来一般の筒内圧は圧力センサにより検知されるが、圧力センサを取り付けるシリンダヘッドはシリンダ毎に吸気弁、排気弁、プラグなどが多数取り付けられていて、複雑な構造になっているので、空間取合の点から圧力センサをシリンダヘッドに取り付けるのは困難である。

産業上の利用分野



この発明は容積型機械の作動状態測定方法に関するもので、特に筒内圧を簡易的に計測する技術に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
運転状態にある容積型機械における行程サイクルに関連した信号の成分を求め、それら成分を合成処理してシリンダの作動状態を表わす信号を求める容積型機械の作動状態測定方法であって、前記行程サイクルに関連した信号はLPF(ロ-パスフィルタ)によるゲート幅を含む範囲のフィルタリング処理と燃焼のTDCを基準とする前記ゲート幅の中でサンプリングするサンプリング処理との2つの処理を受けた信号であって、前記行程サイクルに関連した信号の成分は、前記行程サイクルに関連した信号の基本波成分及びその高調波成分であり、前記作動状態を表わす信号は、IMEP(図示平均有効圧)を表わす信号であり、かつ前記2つの処理を受けた信号をA/D変換して前記合成処理を行うことを特徴とする容積型機械の作動状態測定方法。

【請求項2】
前記行程サイクルに関連した信号にフィルタリング処理がされ、次に前記サンプリング処理がされることを特徴とする請求項1記載の容積型機械の作動状態測定方法。

【請求項3】
前記行程サイクルに関連した信号に前記サンプリング処理がされ、次に前記ロ-パスフィルタによるフィルタリング処理がされ、前記フィルタリング処理の補正を前記合成処理において行うことを特徴とする請求項1記載の容積型機械の作動状態測定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2010051942thum.jpg
出願権利状態 登録
掲載中の発明について更に詳しい内容の説明を御希望の際は、お気軽にお問い合せください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close