JP7310650B2 - エンジンの筒内圧評価装置及び筒内圧評価方法 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、大気圧の変動や、筒内圧センサの生産上のばらつきの影響を小さくして、組み立て誤差や不良部品等によって最大筒内圧が基準範囲外になるエンジンを検出することができる。
上記構成によれば、大気圧の変動や、筒内圧センサの生産上のばらつきの影響を小さくして、組み立て誤差や不良部品等によって最大筒内圧が基準範囲外になるエンジンを検出することができる。
上記構成によれば、吸気系や排気系の影響を受けない燃焼室固有の最大筒内圧を正確に評価して、燃焼室毎に正確な圧縮比を評価することができる。この圧縮比を用いることにより、一層正確に大気圧の変動等の影響を小さくした最大筒内圧を評価することができる。
図1に示すように、評価対象のエンジン10は、燃焼室11と、クランクシャフト12と、吸気マニホールド13と吸気量調整弁14と吸気ポート15を含む吸気系16と、吸気マニホールド13内の圧力を計測する吸気圧センサ17と、燃焼室11内の圧力を計測する筒内圧センサ18と、クランク角センサ19と、エンジン制御ユニット(以下、ECU20と呼ぶ。)を備えている。筒内圧評価装置1は、非燃焼状態でエンジン10のクランクシャフト12を所定の回転速度で定速回転させる電動モータ2(駆動装置)と、クランクシャフト12の回転角度を計測する回転角度計測装置3と、電動モータ2の駆動を制御する制御部4を有する。電動モータ2と回転角度計測装置3は一体化されている。
図4に示すように、エンジン10の燃焼室11を形成するピストン及びクランクシャフト12等を含む回転系と、吸気バルブ21と吸気カム機構22及び排気バルブ23と排気カム機構24を含む動弁系を組み立てた後、燃焼室11固有の最大筒内圧を評価する(固有最大筒内圧算出工程)。このとき燃焼室11の圧縮比を評価することができる。
Of#n=P(θ≒#nTDC-180)-P0(θ≒#nTDC-180)…(1)
#nTDCは、#n気筒の上死点に対応する回転角度であり、例えば#1気筒が720、#2気筒が540、#3気筒が180、#4気筒が360になっている。#1気筒では、吸気工程の所定の回転角度θ≒540である。
P’(θ)#n=P(θ)#n-Of#n…(2)
P’’(θmax)=P’(θmax)-ε(P0ave-Pstd)…(3)
εは燃焼室11における圧縮比であり、固有最大筒内圧評価工程において評価された圧縮比を使用することによって最大筒内圧P’’(θmax)を一層正確に評価することができる。尚、気筒番号を省略しているが、最大筒内圧P’’(θmax)の評価は各気筒について行う。
筒内圧評価装置1は、クランクシャフト12を所定の回転速度で回転させる電動モータ2と、クランクシャフト12の回転角度を計測する回転角度計測装置3と、電動モータ2とエンジン10の吸気量調整弁14を制御すると共に回転角度計測装置3により得られた回転角度と吸気圧センサ17及び筒内圧センサ18の計測値を受ける制御装置4を備えている。制御装置4は、平均吸気圧を算出する平均値算出部5と、筒内圧センサ18の計測値のオフセット量を算出するオフセット量算出部6と、オフセット量を考慮した最大筒内圧と平均吸気圧に基づいて一定条件下における最大筒内圧を算出する最大筒内圧算出部7を有する。
2 :電動モータ(駆動装置)
3 :回転角度計測装置
4 :制御部(制御装置)
5 :平均値算出部(平均値算出手段)
6 :オフセット量算出部(オフセット量算出手段)
7 :最大筒内圧算出部(最大筒内圧算出手段)
8 :良否判定部(良否判定手段)
10 :エンジン
11 :燃焼室
12 :クランクシャフト
13 :吸気マニホールド
14 :吸気量調整弁
15 :吸気ポート
16 :吸気系
16a :吸気通路
17 :吸気圧センサ
18 :筒内圧センサ
19 :クランク角センサ
20 :エンジン制御ユニット
21 :吸気バルブ
22 :吸気カム機構
23 :排気バルブ
24 :排気カム機構
25 :排気ポート
26 :排気通路
30 :固有最大筒内圧の評価装置
31 :制御部
32 :電動モータ
33 :回転角度計測装置
34 :吸気流量計測装置
35 :排気流量計測装置
36 :吸気カム制御装置
37 :排気カム制御装置
38 :筒内圧測定装置
Claims (5)
- 燃焼室と、クランクシャフトと、吸気マニホールドと吸気量調整弁と吸気ポートを含む吸気系と、前記吸気マニホールド内の圧力を計測する吸気圧センサと、前記燃焼室内の圧力を計測する筒内圧センサを備えたエンジンの筒内圧を評価する筒内圧評価装置において、
前記クランクシャフトを所定の回転速度で回転させる駆動装置と、前記クランクシャフトの回転角度を計測する回転角度計測装置と、前記駆動装置と前記吸気量調整弁を制御すると共に前記回転角度計測装置により得られた回転角度と前記吸気圧センサ及び前記筒内圧センサの計測値を受ける制御装置を備え、
前記制御装置は、前記駆動装置によって前記クランクシャフトを回転させながら、平均吸気圧として前記吸気圧センサの計測値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記回転角度が前記吸気マニホールドの圧力と前記燃焼室内の圧力が等しくなる吸気工程の所定の角度のときに、前記吸気圧センサの計測値と前記筒内圧センサの計測値に基づいて前記筒内圧センサの計測値のオフセット量を算出するオフセット量算出手段と、
前記オフセット量を考慮した筒内圧と前記平均吸気圧に基づいて一定条件下における最大筒内圧を算出する最大筒内圧算出手段を有することを特徴とする筒内圧評価装置。 - 前記制御装置は、前記最大筒内圧が予め設定された基準範囲内にあるか否か判定することによりエンジンの良否判定を行う良否判定手段を有することを特徴とする請求項1に記載の筒内圧評価装置。
- 燃焼室と、クランクシャフトと、吸気マニホールドと吸気量調整弁と吸気ポートを含む吸気系と、前記吸気マニホールド内の圧力を計測する吸気圧センサと、前記燃焼室内の圧力を計測する筒内圧センサを備えたエンジンの筒内圧を評価する筒内圧評価方法において、
前記クランクシャフトを駆動装置により所定の回転速度で回転させて、前記クランクシャフトの回転角度を回転角度計測装置により計測しながら、平均吸気圧として前記吸気圧センサの計測値の平均値を算出する平均値算出工程と、
前記回転角度計測装置の回転角度が前記吸気マニホールドの圧力と前記燃焼室内の圧力が等しくなる吸気工程の所定の角度のときに、前記吸気圧センサの計測値と前記筒内圧センサの計測値に基づいて、前記筒内圧センサの計測値のオフセット量を算出するオフセット量算出工程と、
前記オフセット量を考慮した筒内圧と前記平均吸気圧に基づいて一定条件下における最大筒内圧を算出する最大筒内圧算出工程を有することを特徴とする筒内圧評価方法。 - 前記最大筒内圧が予め設定された基準範囲内にあるか否か判定することによりエンジンの良否判定を行う良否判定工程を有することを特徴とする請求項3に記載の筒内圧評価方法。
- 平均値算出工程よりも前に、吸気流量と最大筒内圧に基づいて予め設定されたクランク角における燃焼室固有の最大筒内圧を評価する固有最大筒内圧評価工程を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の筒内圧評価方法。
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JP2020033463A JP7310650B2 (ja) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | エンジンの筒内圧評価装置及び筒内圧評価方法 |
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