发动机计测装置制造方法及图纸

提供一种在短时间内求出发动机的机械损失的发动机计测装置，其特征是，具备：检测器（２），在通过发动机控制部（３）的控制使发动机（１０）燃烧驱动的状态下，在各过渡状态下对至少包含发动机（１０）的转速和轴转矩的时间序列数据进行计测；转矩运算部（６４），根据转速以及轴转矩的时间序列数据算出发动机转矩；和模型运算部（６６），使发动机转矩成为转速及上述喷油正时的函数地进行模型化，根据该模型算出通过发动机的燃烧驱动而产生的燃料转矩及作为发动机转矩与上述燃料转矩的差分的机械损失转矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种计测汽车发动机的机械损失的发动机计测装置。
技术介绍
近年，为了评价开发，制造的汽车发动机是否具备规定的性能，进 行如下的台架实验将作为实验对象的发动机安装在台架(发动机实验台) 上，在发动机的输出轴上经由转矩计及转速计连接测力计，驱动测力计 对发动机单体的性能进行测定 评价。作为该台架实验系统的申请例，存在1、将发动机-发电机系统作为惯性系统，并将其模型化的"发动机实验台系统(日本特开2003-207424 号)"；2、使用发动机-发电机控制系统的惯性系统所具有的机械参数，并 将控制系统模型化的"发动机实验台系统(日本特开2003-207422号)"；3、 通过钢丝将驱动器连接到发动机的节流阀上，将从驱动器位置指令到得 到转矩推定值为止的控制对象模型化的"汽车发动机实验装置(日本专利 第3489241号)"。在发动机的性能评价中，计测发动机的机械损失对于燃料费的提高 和高度的ECU控制也是优选的。在此，机械损失是指通过发动机的燃烧驱动而产生的燃料转矩(输入) 与实际成为驱动发动机的力的发动机转矩(输出)之差，是对活塞以及活塞 环与气缸之间的摩擦损失、曲轴以及凸轮轴等轴承摩擦损失、凸轮-凸轮 从动件之间的摩擦损失、交流发电机、泵、分配器等辅机的驱动损失等 的摩擦损失、测定上不能分离的发动机的泵损失(泵作用损失)以及热损失 等对发动机的燃烧驱动没有贡献的转矩的统称。因此，以往，在专利文献l所示的系统中测定了发动机的机械损失。 在专利文献1所示的机械损失转矩测定系统中，将发动机20连接到马达 30(测力计)上，不使发动机燃烧、在同一条件(使发动机转速、发动机油温分别恒定)下多次测定马达30的转矩。另外，这样在使转速等条件恒定 的状态(稳定状态)下测定转矩的方法的实验一般被称为稳定实验。另外，关于通过稳定实验求出机械损失和发动机转矩的装置，也表 示在专利文献2和专利文献3中。但是，在这种测定系统中存在以下所说明的技术课题。专利文献1:日本特开2002-267552号公报专利文献2:日本特开2002-206453号公报专利文献3:日本专利第3489241号公报在专利文献1~专利文献3所记载的测定系统中，需要在转速等条件 为恒定的稳定状态下进行测定。在此，不限于转速，在大部分的物理现象中， 一般都经过过渡状态(值 不稳定在恒定值、振幅反复的状态)转移到稳定状态，在发动机的转矩测 定的情况下，到转速稳定在稳定状态为止需要数十秒的时间。因此，为了得到发动机性能评价所需要的每个转速 节流阀开度的 所有转矩数据，需要数天的时间。而且，发动机性能评价所需要的项目 不限于发动机转矩和机械损失，要进行数百项目的实验，因此即使是一 项也希望尽早取得测定数据。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种以往的问题而进行的，其目的是提供一种发动机 计测装置，不通过以往的稳定实验方法，在各测定数据稳定在稳定状态 之前的过渡状态的期间，在短时间中求出发动机的机械损失。并且，作为能实现本专利技术的
技术介绍
为，在高速'高分辨能力地取 得多通道的计测数据的基础上，作为时间轴同步信号进行存储，进行低 通滤波器的高频成分的除去 通道间的计测时间延迟的时间轴修正 反 传递函数修正等的数字处理用的半导体设备的进步较大，可将他们应用 在过渡测定中。为实现上述目的，本专利技术的发动机计测装置为，在通过汽车发动机 和连接在上述发动机上的负载进行的台架实验中计测发动机性能的发动 机计测装置，上述发动机计测装置具备发动机控制部，控制上述发动机的喷袖正时；检测器，在通过上述发动机控制部的控制使上述发动机 燃烧驱动的状态下，在各过渡状态下对至少含有上述发动机的转速和在 上述发动机与负载之间检测的轴转矩的时间序列数据进行计测；转矩运 算部，根据上述转速及轴转矩的时间序列数据来算出成为上述发动机的 实际驱动力的发动机转矩；和模型运算部，使用上述转速及上述喷油正 时等发动机参数将上述发动机转矩模型化，根据上述模型求出由上述发 动机燃烧驱动产生的燃料转矩及作为上述发动机转矩和上述燃料转矩的 差分的机械损失转矩。根据这种构成，可不通过以往的稳定实验方法，而在各测定数据稳 定在稳定状态之前的过渡状态期间，在短时间内求出发动机的机械损失。而且，以往由于在求机械损失转矩时不使发动机燃烧驱动地进行实 验，所以不可能测定作为输入要素的燃料转矩，并难以求出发动机燃烧 时的正确的机械损失。但是，根据本专利技术，由于可以将发动机燃烧驱动 时的发动机转矩分离成燃料转矩和机械损失转矩来算出，而且可以使用 过渡数据在短时间内算出，由此可以使其在用于燃烧消耗率上升的ECU 控制的精度提高等、发动机控制中起作用。并且，本专利技术的发动机计测装置为，在通过汽车发动机和连接在上 述发动机上的外部驱动单元进行的台架实验中计测发动机性能的发动机 计测装置，上述发动机计测装置具备发动机控制部，控制上述发动机 的喷油正时；外部驱动单元控制部，控制上述外部驱动单元；检测器， 在通过上述发动机控制部和外部驱动单元控制部的控制使上述外部驱动 单元驱动的非燃烧驱动状态下，在各过渡状态下对至少含有上述发动机 的转速和在上述发动机与外部驱动单元之间检测的轴转矩的时间序列数 据进行计测；转矩运算部，根据上述转速及轴转矩的时间序列数据，算 出成为上述发动机的实际驱动力的发动机转矩作为在上述非燃烧驱动时 产生的机械损失转矩；和模型运算部，使用上述发动机的转速、发动机 油温、吸入空气量等发动机参数将上述机械损失转矩模型化，根据上述 模型对每个上述发动机参数算出上述机械损失转矩。根据这种构成，可不通过以往的稳定实验方法，而在各测定数据稳 定在稳定状态之前的过渡状态期间，在短时间内求出发动机的机械损失。而且，由于可以将机械损失分离到每个发动机参数并算出，所以可 以根据实验 评价的目的任意地选择在机械损失的模型化时是否取入哪 个发动机参数，实验 评价的灵活性提高。并且，上述模型也可以是上述发动机参数的函数。通过进行函数化可容易地算出每个发动机参数的机械损失转矩。并且，还可以具有显示部，显示上述算出的发动机转矩、机械损失 转矩、燃料转矩和上述发动机参数的任意两个以上的关系。根据这种构成，可以在视觉上一目了然地掌握各转矩和发动机参数的关系，对发动机性能的短时间评价、ECU控制的精度提高有贡献。并且，上述转矩运算部也可以通过进行包含对上述转速的时间序列数据进行时间微分的运算处理，算出上述发动机转矩。根据这种构成，与在等待转速稳定在稳定状态之后再算出发动机转矩的以往的发动机计测装置相比，能根据过渡数据算出发动机转矩，所以大幅縮短了算出时间。上述转矩运算部还可以具备除去上述时间序列数据所含有的惯性矩的影响的滤波处理部，上述滤波处理部进行上述时间序列数据的频率分析，并分离成低频成分和高频成分，通过低通滤波器去除高频成分。当重叠到在本专利技术中使用的过渡数据的高频成分只进行平均化处理时，被抵消而成为0，并成为与在本来评价中应使用的数据不同的数据，不能进行正当的评价，所以将过渡数据分离成低频率和高频率而除去不需要的成分的手法是过渡数据的分析、处理不可缺少的技术。并且，模型运算部也可以将转速N和喷油正时FT作为发动机参数，并与发动机转矩Te-(Kf^x(FT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机计测装置，在通过汽车发动机和连接于上述发动机的负载进行的台架实验中计测发动机性能，其特征在于，上述发动机计测装置具备：发动机控制部，控制上述发动机的喷油正时；检测器，在通过上述发动机控制部的控制使上述发动机燃烧驱动的状态下，在各个过渡状态下对至少含有上述发动机的转速和在上述发动机和负载之间检测出的轴转矩的时间序列数据进行计测；转矩运算部，根据上述转速及轴转矩的时间序列数据，算出成为上述发动机的实际驱动力的发动机转矩；和模型运算部，使用上述转速及上述喷油正时等发动机参数将上述发动机转矩模型化，根据上述模型，求出通过上述发动机的燃烧驱动而产生的燃料转矩以及作为上述发动机转矩与上述燃料转矩的差分的机械损失转矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田满春，
申请(专利权)人：株式会社爱安德，
类型：发明
国别省市：JP[日本]