JP5619404B2 - 内燃機関の異常燃焼検出方法 - Google Patents
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Description
−進行中のサイクルに先立つN回のサイクルで得られたN個の燃焼指標値の分布を特徴付ける少なくとも1つのパラメータを、前記N個の値のうちの極値を無視しつつ、求めることと、
−前記分布を特徴付ける前記パラメータによって、前記指標についての少なくとも1つのしきい値を定めることと、
−燃焼指標を前記しきい値と比較することによって、異常燃焼の開始を検知することと、
−燃焼室内で検出された異常燃焼の進行を制御することと
を含む。
a−モデル化すべき分布のN個の値からX個の指標値を取り除く段階と、
b−演繹的に実験により求めた分布則(priori experimental distribution law)を選択することによって、残りの指標値の分布をモデル化する段階と、
c−モデル化の品質の基準を算出する段階と、
d−基準が、モデル化の品質が不十分であることを示している場合に、残りのN−X個の値から他の指標値を取り除き、段階bを繰り返す段階と、
を実施することによって分布をモデル化することで求められる。
1−気筒内の圧力を測定し、その圧力から機関の各サイクルの燃焼指標を推定(演繹)する
次に、各サイクルごとに、
2−進行中のサイクルに先立つN回のサイクルにわたってN個の指標値の分布を特徴付けるパラメータを、極値と呼ばれるいくつかの値を無視しつつ、求める
3−その分布を特徴付けるパラメータによって、過早点火を伴わない燃焼を特徴付けるしきい値を定める
4−進行中のサイクルの間に算出された指標をしきい値と比較することによって、異常燃焼の開始を検出する
5−燃焼室内で検出された異常燃焼の進行を制御する。
燃焼の状態を表す信号が、機関内に配置された検出器によって記録される。一実施形態によれば、機関圧力が選択される。気筒圧力の測定は、気筒圧力測定手段46aによって実施される。圧力測定が可能なように各気筒を構成することは、車両においてますます一般的になっている。
正常燃焼、すなわち過早点火現象が生じない燃焼の特徴付けは、前のN−1回のサイクルと進行中のサイクルとで算出されたN個のCA10値から、オンラインで実施される。
−G., SAPORTA, 1990 "Probabilite analyse des donnees et statisques", Editions Technip, pp.311-313
たとえば、以下の推定量のうちの1つを選択することができる。
−トリム平均:この平均は、最高スコアのx%および最低スコアのx%が破棄された残りの測定値から算出される。
−中央値:測定値は最低スコアから最高スコアまでグループ分け、中央値は、それより上に測定値の半分が存在し、それより下に測定値の他の半分が存在する値である。
−特定の種類のロバスト推定量は、測定値から定められる特定の損失関数(cost function)を最小化することによって得られる。たとえば中央値は、測定値からの絶対偏差の合計を最小化するこの種の推定量である。しかし、他の関数を用いることもできる。
1−モデル化すべき分布のN個の数値から、X個のCA10値を取り除く。最低値を取り除くことが好ましい
2−図8に示されているように、演繹的法則(priori law)(ガンマ則、極値の一般化(Generalized Extreme Values)、ワイブル(Weibull)、ナカガミ(Nakagami)、ログ−ロジスティック(log-logistic)等)を選択することによって、残りのCA10値の分布をモデル化する
3−モデル化の品質の基準(modelling quantity criterion)を算出する
4−基準(criterion)が不十分な品質を示す場合には、N−X個のCA10値から他のCA10値を取り除く。残りの値のうち最低値を取り除くことが好ましい。それから、このプロセスを反復する。
正常燃焼の分布を特徴付けるこれらのパラメータから、しきい値が定められる。このようなしきい値は、過早点火を伴う燃焼を考慮せずに、与えられたCA10値が、前のN回のサイクルのCA10値の分布に属するか否かを明らかにすることを可能にする。
特定の一実施形態によれば、正常燃焼の分布を特徴付けるパラメータの定義は、テストベンチで得られた既知の値および/または前のサイクルで得られた値によって制約されることがある。
V、m、tC、およびtDに依存する関数gと、事前に求められたパラメータkjとから、しきい値tD(N)が算出される。たとえば、次式を使用することが可能である。
この比較によって、機関計算機は、燃焼室内のランブルまたは過早点火タイプの異常燃焼の開始を検出することができる。
−気筒圧力から:MIP、最大気筒圧力、最大圧力でのクランク角度、CAxx、最大エネルギー放出
−瞬間的なトルクから:最大トルク、最大トルク導関数
−瞬間的な機関速度から:最大速度、最大加速度。
Claims (10)
- 火花点火内燃機関の燃焼を制御する方法であって、異常燃焼が、前記火花点火内燃機関の少なくとも1つの気筒(12)の燃焼室(14)内で検出され、燃焼の状態を表す信号が、前記火花点火内燃機関内に配置された検出器によって記録され、各機関サイクルごとに燃焼の少なくとも1つの指標が前記信号から推定される、燃焼を制御する方法において、
各機関サイクルごとに、
−進行中のサイクルに先立つN回のサイクルで得られたN個の燃焼指標値の分布を特徴付ける少なくとも1つのパラメータを、前記N個の燃焼指標値のうちの極値を無視しつつ、求めることと、
−前記分布を特徴付ける前記パラメータによって、前記指標についての少なくとも1つのしきい値を定めることと、
−前記燃焼の指標を前記しきい値と比較することによって、異常燃焼の開始を検知することと、
−前記燃焼室内で検出された前記異常燃焼の進行をリアルタイムで制御することと、
を含み、
前記指標は、導入されたエネルギーの10%が放出されたときのクランク角度であることを特徴とする、燃焼を制御する方法。 - 前記信号は、前記気筒内の連続圧力測定値である、請求項1に記載の方法。
- 前記分布を特徴付ける前記パラメータは、ロバスト推定量によって決められる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記分布を特徴付ける前記パラメータは、以下の段階、すなわち、
a−モデル化すべき前記分布のN個の値からX個の指標値を取り除く段階と、
b−演繹的に実験により求めた分布則を選択することによって、残りの指標値の分布をモデル化する段階と、
c−モデル化の品質の基準を算出する段階と、
d−前記基準が、モデル化の品質が不十分であることを示している場合に、残りのN−X個の値から他の指標値を取り除き、段階bを繰り返す段階と、
を実施することによって前記分布をモデル化することで求められる、請求項1または2に記載の方法。 - 前記モデル化の品質の基準は、演繹的に実験により求めた分布と前記モデル化された分布との間のrms偏差の合計、または、演繹的に実験により求めた分布と前記モデル化された分布との間の絶対偏差の合計に一致する、請求項5に記載の方法。
- 前記しきい値は、前記分布を特徴付ける前記パラメータの公差を定めることによって求められる、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記しきい値は、N個の前記指標値のトリム平均と、N個の前記指標値の標準偏差のk倍(kは正または負の実数)との和に一致する、請求項7に記載の方法。
- 前記しきい値は、テストベンチで得られたしきい値、および/または前のサイクルで得られたしきい値から定められる制約によって求められる、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の燃焼指標を求め、それぞれの燃焼指標ごとに少なくとも1つのしきい値も求める、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
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