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OPERATION STATE MEASURING METHOD OF POSITIVE DISPLACEMENT MACHINE

Patent code P120007218
File No. 2009-P34
Posted date Apr 5, 2012
Application number P2010-051942
Publication number P2011-185779A
Patent number P5476599
Date of filing Mar 9, 2010
Date of publication of application Sep 22, 2011
Date of registration Feb 21, 2014
Inventor
  • (In Japanese)土屋 一雄
Applicant
  • (In Japanese)学校法人明治大学
Title OPERATION STATE MEASURING METHOD OF POSITIVE DISPLACEMENT MACHINE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for measuring the operation state of a positive displacement machine having no error even if the number of data is reduced by removing noise from a signal introduced into a computing unit.
SOLUTION: In the operation state measuring method of the positive displacement machine for determining components of signals related to a stroke cycle in the positive displacement machine in the operation state, and determining a signal showing the operation state by synthesizing them by the computing unit 17, the signal related to the stroke cycle is a signal subjected to two processing, namely, filtering processing by an LPF (low-pass filter) 14, and sampling processing for sampling in the gate width based on the TDC of combustion.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



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。

Field of industrial application (In Japanese)



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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010051942thum.jpg
State of application right Registered
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