エンジン特性パラメータの自動計測方法及び自動計測システム
【課題】多数の計測点でエンジン特性パラメータを自動計測する際の総計測時間を従来より短縮する。
【解決手段】エンジンの制御可能な運転領域内に多数の計測点を配置し、各計測点で、それぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（燃焼安定待ち時間）Ｔ1 と、エンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（パラメータ計測時間）Ｔ2 を算出し、各計測点で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後にエンジン特性パラメータの計測を開始し、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 経過後に該計測点の計測を終了して次の計測点に移行するという処理を全ての計測点について順番に実行する。
【解決手段】エンジンの制御可能な運転領域内に多数の計測点を配置し、各計測点で、それぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（燃焼安定待ち時間）Ｔ1 と、エンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（パラメータ計測時間）Ｔ2 を算出し、各計測点で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後にエンジン特性パラメータの計測を開始し、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 経過後に該計測点の計測を終了して次の計測点に移行するという処理を全ての計測点について順番に実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御可能な運転領域内に配置した複数の計測点で所定のエンジン特性パラメータを計測するエンジン特性パラメータの自動計測方法及び自動計測システムに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子制御化が進んだエンジン制御システムは、車載コンピュータで点火時期、噴射時期等の制御パラメータを運転条件に応じてマップにより最適値に制御することで、出力向上、排気エミッション低減、燃費節減等を実現するようにしている。エンジンの制御パラメータのマップデータの最適値は、エンジン機種毎に異なるため、開発過程で、制御パラメータのマップデータを目標性能を満足するように適合する作業が必要となってくる。
【０００３】
従来の適合方法は、例えば、特許文献１（特開２００４−２６３６８０号公報）、特許文献２（特開２００７−９８０８号公報）に記載されているように、エンジンの制御可能な運転領域内に多数の計測点を配置し、エンジンの運転条件をいずれかの計測点の条件に変化させて該計測点でエンジン特性パラメータ（例えばトルク、排気エミッション、燃費等）を計測するという処理を全ての計測点について順番に実行し、各計測点の計測値に基づいてエンジン性能を最適にする制御パラメータの適合値を算出してマップを作成するようにしている。
【０００４】
この適合工程で、各計測点のエンジン特性パラメータの計測精度を確保するために、各計測点で運転条件の変更後に燃焼状態が安定するのを待ってからエンジン特性パラメータの計測を開始し、一定時間計測してその計測値を平均化処理して各計測点の平均的な計測値を求めるようにしている。従来の計測方法では、各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）と、エンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）は、全ての計測点で予め一律に決められた一定の時間に設定するようにしていた。
【特許文献１】特開２００４−２６３６８０号公報
【特許文献２】特開２００７−９８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各計測点毎に運転条件を変更するため、各計測点の燃焼安定性が異なると共に、各計測点の計測値のばらつき幅も異なってくる。各計測点の燃焼安定性が異なれば、各計測点の燃焼状態が安定するまでの燃焼安定待ち時間も異なり、同様に、各計測点の計測値のばらつき幅が異なれば、各計測点の計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要なパラメータ計測時間も異なってくる。
【０００６】
この点を考慮して、従来は、燃焼安定待ち時間とパラメータ計測時間を設定する際に、全ての計測点で燃焼安定性と計測値の平均化処理の精度を確保するために、予め、最も燃焼安定性の悪い計測点の燃焼安定待ち時間を全計測点共通の燃焼安定待ち時間に設定すると共に、最も計測値のばらつき幅の大きい計測点のパラメータ計測時間を全計測点共通のパラメータ計測時間に設定するようにしていた（一般的には、最も燃焼安定性の悪い計測点は、最も計測値のばらつき幅の大きい計測点でもある）。
【０００７】
しかし、この場合、燃焼安定性が良い方の計測点では、必要以上に長い時間、計測開始を遅らせることになり、同様に、計測値のばらつき幅が小さい方の計測点では、必要以上に長い時間、計測し続けることになってしまい、その結果、全ての計測点の計測に要する総計測時間が長くなってしまうという問題があった。特に、近年の電子制御化が進んだエンジンでは、適合すべき制御パラメータの数が増加し、それらの制御パラメータの組み合わせによって運転状態が複雑に変化して計測点の数が指数関数的に増加するため、総計測時間の長時間化は、近年、益々大きな問題となっている。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、全ての計測点の計測に要する総計測時間を従来より短縮することができるエンジン特性パラメータの自動計測方法及び自動計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測方法において、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）を算出し、その算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測するようにしたものである。
【００１０】
この自動計測方法では、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出するため、各計測点毎にそれぞれ燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を各計測点の燃焼状態に応じた適正な時間に設定することができて、総計測時間を従来より短縮することができる。この場合、各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間を利用して燃焼安定性を評価するようにすれば、燃焼安定性を評価する時間は、各計測点の燃焼安定性評価開始から計測開始までの時間を長くする要因とはならない。
【００１１】
また、請求項２のように、各計測点で燃焼安定性を評価する際に、所定時間内における、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量、これらのいずれかとその平均値との比のうちの少なくとも１つに基づいて燃焼安定性を評価するようにすれば良い。
【００１２】
また、請求項３のように、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間との関係を規定するマップ、数式、モデルのいずれかを予め設定しておき、前記マップ、数式、モデルのいずれかを用いて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出するようにしても良い。これにより、燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を精度良く算出することができる。
【００１３】
また、請求項４のように、計測対象となるエンジンの機種に応じて、前記マップ、数式、モデルのいずれかを作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジンの機種毎の固有の特性に合わせて、マップ、数式、モデルを修正することができ、燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。
【００１４】
また、請求項５のように、各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をリアルタイムで算出するようにすると良い。燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間の算出は、燃焼安定待ち時間を利用してコンピュータでリアルタイムで行うことができる。
【００１５】
この場合、請求項６のように、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間のカウントを開始するようにしても良い。
【００１６】
或は、請求項７のように、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間のカウントを開始し、その後、該燃焼安定待ち時間から該燃焼安定性の評価に要した時間を差し引いた時間が経過した時点で、エンジン特性パラメータの計測を開始するようにしても良い。
【００１７】
或は、請求項８のように、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間のカウントを開始するようにしても良い。
【００１８】
この場合、請求項９のように、燃焼安定待ち時間が燃焼安定性の評価に要した時間よりも短い場合には、該燃焼安定性の評価が終了した時点で、直ちにエンジン特性パラメータの計測を開始するようにして良い。
【００１９】
尚、請求項１０に係る発明は、請求項１に係る方法発明の技術思想を、異なるカテゴリーの「自動計測システム」として表現した発明であり、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン特性パラメータの自動計測システムの構成を説明する。 エンジンベンチ１１には、計測対象となるエンジン１２が取り付けられ、このエンジン１２に装着した各種センサで検出した冷却水温、エンジン回転速度、スロットル開度、アクセル開度、空燃比等の各種センサ信号がエンジンＥＣＵ１３に送信される。エンジンＥＣＵ１３は、受信した各種センサ信号に基づいてエンジン１１の運転状態を検出して、該エンジン運転状態に応じて点火時期、燃料噴射量等のエンジン制御信号をエンジン１２に出力してエンジン１１の運転状態を制御する。
【００２２】
エンジンベンチ１１を制御するエンジンベンチ制御ツール１４は、燃焼解析装置１５、排ガス分析計１６等の各種計測装置で計測した燃焼解析データ、排気エミッション、排ガスの空燃比等のエンジン特性パラメータ（以下「計測パラメータ」という）の計測値を取り込むと共に、計測点の変更時にエンジン回転速度とエンジン負荷を変更し、かつＥＣＵ適合ツール１７に対して制御パラメータ変更指示を送信し、該ＥＣＵ適合ツール１７からエンジンＥＣＵ１３にパラメータ書き込み指示を送信する。エンジンＥＣＵ１３からＥＣＵ適合ツール１７にＲＡＭ値を送信し、更に、このＥＣＵ適合ツール１７で受信したＲＡＭ値をエンジンベンチ制御ツール１４に送信する。
【００２３】
エンジンベンチ制御ツール１４は、自動適合ツール１８に対して指示パラメータ要求を送信し、該自動適合ツール１８から送信されてくるパラメータ指示を受信する。自動適合ツール１８は、指示パラメータ要求を受信することで今回の計測点の計測終了を判定し、次の計測点へと進む。エンジンベンチ制御ツール１４や自動適合ツール１８は、パーソナルコンピュータ等で構成され、後述する各種ルーチンを実行して、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）Ｔ1 と、計測パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）Ｔ2 を算出し、各計測点で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後に計測パラメータの計測を開始し、パラメータ計測時間Ｔ2 経過後に該計測点の計測を終了して次の計測点に移行するという処理を全ての計測点について順番に実行する。以下、各ルーチンの処理内容を説明する。
【００２４】
図２の自動計測メインルーチンは、自動適合ツール１８によって実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、自動適合ツール１８に、今回計測する運転条件のリストを入力する。この後、ステップ１０２に進み、自動適合ツール１８によって自動計測を開始する。
【００２５】
自動計測中は、ステップ１０３で、運転条件のリストを参照し、エンジンベンチ制御ツール１４に今回の計測点に応じた運転条件を送信する。次のステップ１０４で、図３の自動計測サブルーチンを実行して、今回の計測点で燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後に計測パラメータの計測を開始して、この計測をパラメータ計測時間Ｔ2 経過後に終了する。この後、ステップ１０５に進み、全ての計測点の計測を終了したか否かを判定し、まだ計測していない計測点が残っていれば、ステップ１０６に進み、次の計測点へ移行して、上述したステップ１０３〜１０５の処理を繰り返す。その後、ステップ１０５で、全ての計測点の計測を終了したと判定された時点で、本メインルーチンを終了する。
【００２６】
図３の自動計測サブルーチンは、上記図２の自動計測メインルーチンのステップ１０４で、エンジンベンチ制御ツール１４によって実行される。本サブルーチンが起動されると、まずステップ１１１で、上記図２のステップ１０３で自動適合ツール１８から受信した、今回の計測点の運転条件に応じてエンジンベンチ制御ツール１４がエンジン回転速度とエンジン負荷を変更するとともに、制御パラメータ変更指示をＥＣＵ適合ツール１７に入力する。これにより、ＥＣＵ適合ツール１７は、図４のＲＡＭ値書き換えルーチンを実行して、エンジンＥＣＵ１３のＲＡＭ値を書き換える（ステップ１２０）。
【００２７】
この後、図３のステップ１１２に進み、図５の燃焼安定性判定ルーチンを実行して、燃焼安定性を評価する。図５の燃焼安定性判定ルーチンが起動されると、まずステップ１２１で、燃焼安定性判定時間Ｔ0 のカウントを開始し、次のステップ１２２で、燃焼安定性を評価するデータの計測を開始する。この際、燃焼安定性を評価するデータとしては、例えば、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量のいずれかを用いたり、或は、これらのいずれかとその平均値との比のいずれかを用いれば良い。例えば、図示平均有効圧の標準偏差／平均値を用いたり、或は、軸トルクの標準偏差／平均値を用いれば、燃焼安定性を精度良く評価することができる。燃焼安定性が安定するほど、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量が小さくなるという関係があるため、これらのデータから燃焼安定性を評価することができる。このステップ１１２の処理が特許請求の範囲でいう燃焼安定性評価手段としての役割を果たす。
【００２８】
この後、ステップ１２３に進み、燃焼安定性の計測開始から所定の燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過したか否かを判定し、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過するまで上記ステップ１２１〜１２３の処理を繰り返す。ここで、燃焼安定性判定時間Ｔ0 は、予め各計測点毎に設定しても良いし、全計測点共通の一律の時間を設定しても良い。そして、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点で、ステップ１２４に進み、今回の計測点における燃焼安定性の評価値を決定する。
【００２９】
この後、図３のステップ１１３に戻り、図６又は図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチンを実行して、今回の計測点における燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。図６の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例１）では、まずステップ１３１で、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間との関係を規定するマップを参照して、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応する燃焼安定待ち時間Ｔ1 を算出する。
【００３０】
そして、次のステップ１３２で、各計測点における燃焼安定性の評価値とパラメータ計測時間との関係を規定するマップを参照して、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応するパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。この際、計測対象となるエンジンの機種に応じて、マップを作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジン１２の機種毎の固有の特性に合わせて、マップを修正することができるので、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。
【００３１】
また、図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例２）では、まずステップ１４１で、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間との関係を規定する数式（又はモデル）を用いて、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応する燃焼安定待ち時間Ｔ1 を算出する。
【００３２】
そして、次のステップ１４２で、各計測点における燃焼安定性の評価値とパラメータ計測時間との関係を規定する数式（又はモデル）を用いて、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応するパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。この際、計測対象となるエンジン１２の機種に応じて、数式（又はモデル）を作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジン１２の機種毎の固有の特性に合わせて、数式（又はモデル）を修正することができるので、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。尚、図６又は図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチンは、特許請求の範囲でいう算出手段としての役割を果たす。
【００３３】
以上のようにして、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した後、図３のステップ１１４に戻り、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始する。この後、ステップ１１５に進み、燃焼安定性の評価終了時（燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出終了時）から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過したか否かを判定し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過するまで待機する。
【００３４】
その後、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、ステップ１１６に進み、計測パラメータの計測を開始する。そして、次のステップ１１７で、パラメータ計測時間Ｔ2 のカウントを開始し、続くステップ１１８で、計測パラメータの計測値を平均化処理する。ここで、平均化処理は、計測値の相加平均値を算出しても良いし、なまし処理によって計測値のなまし値を算出しても良い。或は、パラメータ計測時間Ｔ2 内の計測値の中央値や最頻値を算出しても良い。この後、ステップ１１９に進み、計測パラメータの計測開始からパラメータ計測時間Ｔ2 が経過したか否かを判定し、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過するまで上記ステップ１１７〜１１９の処理を繰り返す。その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する。このとき、エンジンベンチ制御ツール１４は自動適合ツール１８に対し指示パラメータ変更要求を送信し、今回の計測点の終了を通知する。
【００３５】
尚、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過するまで、計測パラメータの計測のみを行ってその計測値をメモリに蓄積しておき、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、メモリに蓄積された計測値を平均化処理するようにしても良い。これらのステップ１１６〜１１８の処理が特許請求の範囲でいう計測手段としての役割を果たす。
【００３６】
以上説明した本実施例１の自動計測方法による効果を図８を用いて説明する。
本実施例１では、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するため、各計測点毎にそれぞれ燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を各計測点の燃焼状態に応じた適正な時間に設定することができる。これにより、例えば、燃焼状態が良い計測点や、燃焼状態が少し悪い程度の計測点では、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を従来より短縮することができて、総計測時間を従来より短縮することができる。
【実施例２】
【００３７】
上述した実施例１では、各計測点で、燃焼安定性の計測開始から所定の燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した後（つまり燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するのに要する時間Ｔ0 が経過した後）に、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始するようにしているため、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性判定時間Ｔ0 と燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 とを合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ0 ＋Ｔ1 ＋Ｔ2
【００３８】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出は、コンピュータで瞬時に実行されるため、これらの算出に要する時間は、燃焼安定性の評価に要する時間と比較すれば無視できるほど小さい。従って、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するのに要する時間Ｔ0 は、燃焼安定性の評価に要する時間と実質的に同じ時間となる。従って、以下の説明では、Ｔ0 を単に「燃焼安定性の評価に要する時間」という。
【００３９】
これに対して、図９及び図１０に示す本発明の実施例２では、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、その後、この燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて求めた補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしている。従って、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性判定時間Ｔ0 と補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）とパラメータ計測時間Ｔ2 とを合計した時間となるため、結局、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性の評価値に基づいて算出した燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ0 ＋（Ｔ1 −Ｔ0 ）＋Ｔ2
＝Ｔ1 ＋Ｔ2
【００４０】
もし、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ１−Ｔ0 ）が負の値ならば、すなわち燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短ければ、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点（燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 及びパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点）で、直ちに計測パラメータの計測を開始すれば良い。
【００４１】
本実施例２で実行する図９の自動計測サブルーチンは、前記図３の自動計測サブルーチンのステップ１１５の処理をステップ１１４ａ、１１５ａに変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図３と同じである。
【００４２】
即ち、図９の自動計測サブルーチンでは、ステップ１１２、１１３で、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した後、ステップ１１４に進み、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、次のステップ１１４ａで、燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）を求める。
補正後の燃焼安定待ち時間＝Ｔ1 −Ｔ0
【００４３】
この後、ステップ１１５ａに進み、燃焼安定性の評価終了時（燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出終了時）から補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過したか否かを判定し、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過するまで待機する。
【００４４】
その後、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、ステップ１１６に進み、計測パラメータの計測を開始し、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する（ステップ１１７〜１１９）。
【００４５】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短い場合は、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点で、ステップ１１５ａに進むと、「Ｙｅｓ」と判定され、直ちにステップ１１６に進み、計測パラメータの計測が開始される。
【００４６】
以上説明した本実施例２では、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、その後、この燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて求めた補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしたので、前記実施例１と比較して、１つの計測点の計測に要する時間を燃焼安定性判定時間Ｔ0 分だけ短くすることができる利点がある。
【実施例３】
【００４７】
図１１及び図１２に示す本発明の実施例３では、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしている。この場合、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始する時点では、燃焼安定待ち時間Ｔ1 がまだ決まっていないが、一般に、燃焼状態が安定するまでの燃焼安定待ち時間Ｔ1 は、燃焼安定性の評価に要する燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも長いため、燃焼状態が安定する前に燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過して燃焼安定待ち時間Ｔ1 が決定される。これにより、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ1 ＋Ｔ2
【００４８】
もし、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短ければ、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点（燃焼安定性の評価が終了した時点）で、直ちに計測パラメータの計測を開始すれば良い。
【００４９】
本実施例３で実行する図１１の自動計測サブルーチンは、前記図３の自動計測サブルーチンのステップ１１４の処理を省略し、ステップ１１１の前にステップ１１０の処理を追加したものであり、これ以外の各ステップの処理は図３と同じである。
【００５０】
即ち、図１１の自動計測サブルーチンが起動されると、まず、ステップ１１０で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始すると共に、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する（ステップ１１２、１１３）。そして、次のステップ１１５で、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過したか否かを判定し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始し（ステップ１１６）、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する（ステップ１１７〜１１９）。
【００５１】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短い場合は、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点で、ステップ１１５に進むと、「Ｙｅｓ」と判定され、直ちにステップ１１６に進み、計測パラメータの計測が開始される。
【００５２】
以上説明した本実施例３では、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしたので、前記実施例２と同様に、前記実施例１と比較して、１つの計測点の計測に要する時間を燃焼安定性判定時間Ｔ0 分だけ短くすることができる利点がある。
【００５３】
尚、各実施例１〜３では、各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の両方を算出するようにしたが、いずれか一方のみを算出して、他方は予め決められた一定持間に設定するようにしても良く、この場合でも、従来と比較すれば、総計測時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の各実施例１〜３で使用するエンジン特性パラメータの自動計測システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１の自動計測メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１のＲＡＭ値書き換えルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の燃焼安定性判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例１）の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例２）の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１のエンジン特性パラメータの自動計測方法の効果を従来と対比して説明する図である。
【図９】実施例２の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２の１つの計測点の計測に要する時間を説明するための図である。
【図１１】実施例３の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例３の１つの計測点の計測に要する時間を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１…エンジンベンチ、１２…エンジン、１３…エンジンＥＣＵ、１４…エンジンベンチ制御ツール、１７…ＥＣＵ適合ツール、１８…自動適合ツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御可能な運転領域内に配置した複数の計測点で所定のエンジン特性パラメータを計測するエンジン特性パラメータの自動計測方法及び自動計測システムに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子制御化が進んだエンジン制御システムは、車載コンピュータで点火時期、噴射時期等の制御パラメータを運転条件に応じてマップにより最適値に制御することで、出力向上、排気エミッション低減、燃費節減等を実現するようにしている。エンジンの制御パラメータのマップデータの最適値は、エンジン機種毎に異なるため、開発過程で、制御パラメータのマップデータを目標性能を満足するように適合する作業が必要となってくる。
【０００３】
従来の適合方法は、例えば、特許文献１（特開２００４−２６３６８０号公報）、特許文献２（特開２００７−９８０８号公報）に記載されているように、エンジンの制御可能な運転領域内に多数の計測点を配置し、エンジンの運転条件をいずれかの計測点の条件に変化させて該計測点でエンジン特性パラメータ（例えばトルク、排気エミッション、燃費等）を計測するという処理を全ての計測点について順番に実行し、各計測点の計測値に基づいてエンジン性能を最適にする制御パラメータの適合値を算出してマップを作成するようにしている。
【０００４】
この適合工程で、各計測点のエンジン特性パラメータの計測精度を確保するために、各計測点で運転条件の変更後に燃焼状態が安定するのを待ってからエンジン特性パラメータの計測を開始し、一定時間計測してその計測値を平均化処理して各計測点の平均的な計測値を求めるようにしている。従来の計測方法では、各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）と、エンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）は、全ての計測点で予め一律に決められた一定の時間に設定するようにしていた。
【特許文献１】特開２００４−２６３６８０号公報
【特許文献２】特開２００７−９８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各計測点毎に運転条件を変更するため、各計測点の燃焼安定性が異なると共に、各計測点の計測値のばらつき幅も異なってくる。各計測点の燃焼安定性が異なれば、各計測点の燃焼状態が安定するまでの燃焼安定待ち時間も異なり、同様に、各計測点の計測値のばらつき幅が異なれば、各計測点の計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要なパラメータ計測時間も異なってくる。
【０００６】
この点を考慮して、従来は、燃焼安定待ち時間とパラメータ計測時間を設定する際に、全ての計測点で燃焼安定性と計測値の平均化処理の精度を確保するために、予め、最も燃焼安定性の悪い計測点の燃焼安定待ち時間を全計測点共通の燃焼安定待ち時間に設定すると共に、最も計測値のばらつき幅の大きい計測点のパラメータ計測時間を全計測点共通のパラメータ計測時間に設定するようにしていた（一般的には、最も燃焼安定性の悪い計測点は、最も計測値のばらつき幅の大きい計測点でもある）。
【０００７】
しかし、この場合、燃焼安定性が良い方の計測点では、必要以上に長い時間、計測開始を遅らせることになり、同様に、計測値のばらつき幅が小さい方の計測点では、必要以上に長い時間、計測し続けることになってしまい、その結果、全ての計測点の計測に要する総計測時間が長くなってしまうという問題があった。特に、近年の電子制御化が進んだエンジンでは、適合すべき制御パラメータの数が増加し、それらの制御パラメータの組み合わせによって運転状態が複雑に変化して計測点の数が指数関数的に増加するため、総計測時間の長時間化は、近年、益々大きな問題となっている。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、全ての計測点の計測に要する総計測時間を従来より短縮することができるエンジン特性パラメータの自動計測方法及び自動計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測方法において、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）を算出し、その算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測するようにしたものである。
【００１０】
この自動計測方法では、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出するため、各計測点毎にそれぞれ燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を各計測点の燃焼状態に応じた適正な時間に設定することができて、総計測時間を従来より短縮することができる。この場合、各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間を利用して燃焼安定性を評価するようにすれば、燃焼安定性を評価する時間は、各計測点の燃焼安定性評価開始から計測開始までの時間を長くする要因とはならない。
【００１１】
また、請求項２のように、各計測点で燃焼安定性を評価する際に、所定時間内における、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量、これらのいずれかとその平均値との比のうちの少なくとも１つに基づいて燃焼安定性を評価するようにすれば良い。
【００１２】
また、請求項３のように、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間との関係を規定するマップ、数式、モデルのいずれかを予め設定しておき、前記マップ、数式、モデルのいずれかを用いて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出するようにしても良い。これにより、燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を精度良く算出することができる。
【００１３】
また、請求項４のように、計測対象となるエンジンの機種に応じて、前記マップ、数式、モデルのいずれかを作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジンの機種毎の固有の特性に合わせて、マップ、数式、モデルを修正することができ、燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。
【００１４】
また、請求項５のように、各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をリアルタイムで算出するようにすると良い。燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間の算出は、燃焼安定待ち時間を利用してコンピュータでリアルタイムで行うことができる。
【００１５】
この場合、請求項６のように、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間のカウントを開始するようにしても良い。
【００１６】
或は、請求項７のように、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間のカウントを開始し、その後、該燃焼安定待ち時間から該燃焼安定性の評価に要した時間を差し引いた時間が経過した時点で、エンジン特性パラメータの計測を開始するようにしても良い。
【００１７】
或は、請求項８のように、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間のカウントを開始するようにしても良い。
【００１８】
この場合、請求項９のように、燃焼安定待ち時間が燃焼安定性の評価に要した時間よりも短い場合には、該燃焼安定性の評価が終了した時点で、直ちにエンジン特性パラメータの計測を開始するようにして良い。
【００１９】
尚、請求項１０に係る発明は、請求項１に係る方法発明の技術思想を、異なるカテゴリーの「自動計測システム」として表現した発明であり、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン特性パラメータの自動計測システムの構成を説明する。 エンジンベンチ１１には、計測対象となるエンジン１２が取り付けられ、このエンジン１２に装着した各種センサで検出した冷却水温、エンジン回転速度、スロットル開度、アクセル開度、空燃比等の各種センサ信号がエンジンＥＣＵ１３に送信される。エンジンＥＣＵ１３は、受信した各種センサ信号に基づいてエンジン１１の運転状態を検出して、該エンジン運転状態に応じて点火時期、燃料噴射量等のエンジン制御信号をエンジン１２に出力してエンジン１１の運転状態を制御する。
【００２２】
エンジンベンチ１１を制御するエンジンベンチ制御ツール１４は、燃焼解析装置１５、排ガス分析計１６等の各種計測装置で計測した燃焼解析データ、排気エミッション、排ガスの空燃比等のエンジン特性パラメータ（以下「計測パラメータ」という）の計測値を取り込むと共に、計測点の変更時にエンジン回転速度とエンジン負荷を変更し、かつＥＣＵ適合ツール１７に対して制御パラメータ変更指示を送信し、該ＥＣＵ適合ツール１７からエンジンＥＣＵ１３にパラメータ書き込み指示を送信する。エンジンＥＣＵ１３からＥＣＵ適合ツール１７にＲＡＭ値を送信し、更に、このＥＣＵ適合ツール１７で受信したＲＡＭ値をエンジンベンチ制御ツール１４に送信する。
【００２３】
エンジンベンチ制御ツール１４は、自動適合ツール１８に対して指示パラメータ要求を送信し、該自動適合ツール１８から送信されてくるパラメータ指示を受信する。自動適合ツール１８は、指示パラメータ要求を受信することで今回の計測点の計測終了を判定し、次の計測点へと進む。エンジンベンチ制御ツール１４や自動適合ツール１８は、パーソナルコンピュータ等で構成され、後述する各種ルーチンを実行して、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）Ｔ1 と、計測パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）Ｔ2 を算出し、各計測点で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後に計測パラメータの計測を開始し、パラメータ計測時間Ｔ2 経過後に該計測点の計測を終了して次の計測点に移行するという処理を全ての計測点について順番に実行する。以下、各ルーチンの処理内容を説明する。
【００２４】
図２の自動計測メインルーチンは、自動適合ツール１８によって実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、自動適合ツール１８に、今回計測する運転条件のリストを入力する。この後、ステップ１０２に進み、自動適合ツール１８によって自動計測を開始する。
【００２５】
自動計測中は、ステップ１０３で、運転条件のリストを参照し、エンジンベンチ制御ツール１４に今回の計測点に応じた運転条件を送信する。次のステップ１０４で、図３の自動計測サブルーチンを実行して、今回の計測点で燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 経過後に計測パラメータの計測を開始して、この計測をパラメータ計測時間Ｔ2 経過後に終了する。この後、ステップ１０５に進み、全ての計測点の計測を終了したか否かを判定し、まだ計測していない計測点が残っていれば、ステップ１０６に進み、次の計測点へ移行して、上述したステップ１０３〜１０５の処理を繰り返す。その後、ステップ１０５で、全ての計測点の計測を終了したと判定された時点で、本メインルーチンを終了する。
【００２６】
図３の自動計測サブルーチンは、上記図２の自動計測メインルーチンのステップ１０４で、エンジンベンチ制御ツール１４によって実行される。本サブルーチンが起動されると、まずステップ１１１で、上記図２のステップ１０３で自動適合ツール１８から受信した、今回の計測点の運転条件に応じてエンジンベンチ制御ツール１４がエンジン回転速度とエンジン負荷を変更するとともに、制御パラメータ変更指示をＥＣＵ適合ツール１７に入力する。これにより、ＥＣＵ適合ツール１７は、図４のＲＡＭ値書き換えルーチンを実行して、エンジンＥＣＵ１３のＲＡＭ値を書き換える（ステップ１２０）。
【００２７】
この後、図３のステップ１１２に進み、図５の燃焼安定性判定ルーチンを実行して、燃焼安定性を評価する。図５の燃焼安定性判定ルーチンが起動されると、まずステップ１２１で、燃焼安定性判定時間Ｔ0 のカウントを開始し、次のステップ１２２で、燃焼安定性を評価するデータの計測を開始する。この際、燃焼安定性を評価するデータとしては、例えば、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量のいずれかを用いたり、或は、これらのいずれかとその平均値との比のいずれかを用いれば良い。例えば、図示平均有効圧の標準偏差／平均値を用いたり、或は、軸トルクの標準偏差／平均値を用いれば、燃焼安定性を精度良く評価することができる。燃焼安定性が安定するほど、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量が小さくなるという関係があるため、これらのデータから燃焼安定性を評価することができる。このステップ１１２の処理が特許請求の範囲でいう燃焼安定性評価手段としての役割を果たす。
【００２８】
この後、ステップ１２３に進み、燃焼安定性の計測開始から所定の燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過したか否かを判定し、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過するまで上記ステップ１２１〜１２３の処理を繰り返す。ここで、燃焼安定性判定時間Ｔ0 は、予め各計測点毎に設定しても良いし、全計測点共通の一律の時間を設定しても良い。そして、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点で、ステップ１２４に進み、今回の計測点における燃焼安定性の評価値を決定する。
【００２９】
この後、図３のステップ１１３に戻り、図６又は図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチンを実行して、今回の計測点における燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。図６の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例１）では、まずステップ１３１で、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間との関係を規定するマップを参照して、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応する燃焼安定待ち時間Ｔ1 を算出する。
【００３０】
そして、次のステップ１３２で、各計測点における燃焼安定性の評価値とパラメータ計測時間との関係を規定するマップを参照して、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応するパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。この際、計測対象となるエンジンの機種に応じて、マップを作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジン１２の機種毎の固有の特性に合わせて、マップを修正することができるので、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。
【００３１】
また、図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例２）では、まずステップ１４１で、各計測点における燃焼安定性の評価値と燃焼安定待ち時間との関係を規定する数式（又はモデル）を用いて、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応する燃焼安定待ち時間Ｔ1 を算出する。
【００３２】
そして、次のステップ１４２で、各計測点における燃焼安定性の評価値とパラメータ計測時間との関係を規定する数式（又はモデル）を用いて、今回の計測点における燃焼安定性の評価値に対応するパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する。この際、計測対象となるエンジン１２の機種に応じて、数式（又はモデル）を作業者によって修正するようにしても良い。このようにすれば、エンジン１２の機種毎の固有の特性に合わせて、数式（又はモデル）を修正することができるので、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 をより精度良く設定することができ、計測精度をより一層向上させることができる。尚、図６又は図７の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチンは、特許請求の範囲でいう算出手段としての役割を果たす。
【００３３】
以上のようにして、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した後、図３のステップ１１４に戻り、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始する。この後、ステップ１１５に進み、燃焼安定性の評価終了時（燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出終了時）から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過したか否かを判定し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過するまで待機する。
【００３４】
その後、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、ステップ１１６に進み、計測パラメータの計測を開始する。そして、次のステップ１１７で、パラメータ計測時間Ｔ2 のカウントを開始し、続くステップ１１８で、計測パラメータの計測値を平均化処理する。ここで、平均化処理は、計測値の相加平均値を算出しても良いし、なまし処理によって計測値のなまし値を算出しても良い。或は、パラメータ計測時間Ｔ2 内の計測値の中央値や最頻値を算出しても良い。この後、ステップ１１９に進み、計測パラメータの計測開始からパラメータ計測時間Ｔ2 が経過したか否かを判定し、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過するまで上記ステップ１１７〜１１９の処理を繰り返す。その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する。このとき、エンジンベンチ制御ツール１４は自動適合ツール１８に対し指示パラメータ変更要求を送信し、今回の計測点の終了を通知する。
【００３５】
尚、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過するまで、計測パラメータの計測のみを行ってその計測値をメモリに蓄積しておき、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、メモリに蓄積された計測値を平均化処理するようにしても良い。これらのステップ１１６〜１１８の処理が特許請求の範囲でいう計測手段としての役割を果たす。
【００３６】
以上説明した本実施例１の自動計測方法による効果を図８を用いて説明する。
本実施例１では、各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するため、各計測点毎にそれぞれ燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を各計測点の燃焼状態に応じた適正な時間に設定することができる。これにより、例えば、燃焼状態が良い計測点や、燃焼状態が少し悪い程度の計測点では、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を従来より短縮することができて、総計測時間を従来より短縮することができる。
【実施例２】
【００３７】
上述した実施例１では、各計測点で、燃焼安定性の計測開始から所定の燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した後（つまり燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するのに要する時間Ｔ0 が経過した後）に、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始するようにしているため、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性判定時間Ｔ0 と燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 とを合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ0 ＋Ｔ1 ＋Ｔ2
【００３８】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出は、コンピュータで瞬時に実行されるため、これらの算出に要する時間は、燃焼安定性の評価に要する時間と比較すれば無視できるほど小さい。従って、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出するのに要する時間Ｔ0 は、燃焼安定性の評価に要する時間と実質的に同じ時間となる。従って、以下の説明では、Ｔ0 を単に「燃焼安定性の評価に要する時間」という。
【００３９】
これに対して、図９及び図１０に示す本発明の実施例２では、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、その後、この燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて求めた補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしている。従って、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性判定時間Ｔ0 と補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）とパラメータ計測時間Ｔ2 とを合計した時間となるため、結局、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定性の評価値に基づいて算出した燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ0 ＋（Ｔ1 −Ｔ0 ）＋Ｔ2
＝Ｔ1 ＋Ｔ2
【００４０】
もし、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ１−Ｔ0 ）が負の値ならば、すなわち燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短ければ、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点（燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 及びパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点）で、直ちに計測パラメータの計測を開始すれば良い。
【００４１】
本実施例２で実行する図９の自動計測サブルーチンは、前記図３の自動計測サブルーチンのステップ１１５の処理をステップ１１４ａ、１１５ａに変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図３と同じである。
【００４２】
即ち、図９の自動計測サブルーチンでは、ステップ１１２、１１３で、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した後、ステップ１１４に進み、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、次のステップ１１４ａで、燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）を求める。
補正後の燃焼安定待ち時間＝Ｔ1 −Ｔ0
【００４３】
この後、ステップ１１５ａに進み、燃焼安定性の評価終了時（燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の算出終了時）から補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過したか否かを判定し、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過するまで待機する。
【００４４】
その後、補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、ステップ１１６に進み、計測パラメータの計測を開始し、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する（ステップ１１７〜１１９）。
【００４５】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短い場合は、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点で、ステップ１１５ａに進むと、「Ｙｅｓ」と判定され、直ちにステップ１１６に進み、計測パラメータの計測が開始される。
【００４６】
以上説明した本実施例２では、各計測点で燃焼安定性を評価した後に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、その後、この燃焼安定待ち時間Ｔ1 から燃焼安定性の評価に要した時間Ｔ0 を差し引いて求めた補正後の燃焼安定待ち時間（Ｔ1 −Ｔ0 ）が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしたので、前記実施例１と比較して、１つの計測点の計測に要する時間を燃焼安定性判定時間Ｔ0 分だけ短くすることができる利点がある。
【実施例３】
【００４７】
図１１及び図１２に示す本発明の実施例３では、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしている。この場合、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始する時点では、燃焼安定待ち時間Ｔ1 がまだ決まっていないが、一般に、燃焼状態が安定するまでの燃焼安定待ち時間Ｔ1 は、燃焼安定性の評価に要する燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも長いため、燃焼状態が安定する前に燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過して燃焼安定待ち時間Ｔ1 が決定される。これにより、１つの計測点の計測に要する時間は、燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を合計した時間となる。
１つの計測点の計測に要する時間＝Ｔ1 ＋Ｔ2
【００４８】
もし、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短ければ、燃焼安定性判定時間Ｔ0 が経過した時点（燃焼安定性の評価が終了した時点）で、直ちに計測パラメータの計測を開始すれば良い。
【００４９】
本実施例３で実行する図１１の自動計測サブルーチンは、前記図３の自動計測サブルーチンのステップ１１４の処理を省略し、ステップ１１１の前にステップ１１０の処理を追加したものであり、これ以外の各ステップの処理は図３と同じである。
【００５０】
即ち、図１１の自動計測サブルーチンが起動されると、まず、ステップ１１０で、燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始すると共に、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出する（ステップ１１２、１１３）。そして、次のステップ１１５で、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過したか否かを判定し、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始し（ステップ１１６）、その後、パラメータ計測時間Ｔ2 が経過した時点で、今回の計測点の計測を終了する（ステップ１１７〜１１９）。
【００５１】
尚、燃焼安定待ち時間Ｔ1 が燃焼安定性判定時間Ｔ0 よりも短い場合は、燃焼安定性を評価して燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 を算出した時点で、ステップ１１５に進むと、「Ｙｅｓ」と判定され、直ちにステップ１１６に進み、計測パラメータの計測が開始される。
【００５２】
以上説明した本実施例３では、各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に燃焼安定待ち時間Ｔ1 のカウントを開始し、燃焼安定性の評価開始時から燃焼安定待ち時間Ｔ1 が経過した時点で、計測パラメータの計測を開始するようにしたので、前記実施例２と同様に、前記実施例１と比較して、１つの計測点の計測に要する時間を燃焼安定性判定時間Ｔ0 分だけ短くすることができる利点がある。
【００５３】
尚、各実施例１〜３では、各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて燃焼安定待ち時間Ｔ1 とパラメータ計測時間Ｔ2 の両方を算出するようにしたが、いずれか一方のみを算出して、他方は予め決められた一定持間に設定するようにしても良く、この場合でも、従来と比較すれば、総計測時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の各実施例１〜３で使用するエンジン特性パラメータの自動計測システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１の自動計測メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１のＲＡＭ値書き換えルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の燃焼安定性判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例１）の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の燃焼安定待ち時間・パラメータ計測時間算出ルーチン（例２）の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１のエンジン特性パラメータの自動計測方法の効果を従来と対比して説明する図である。
【図９】実施例２の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２の１つの計測点の計測に要する時間を説明するための図である。
【図１１】実施例３の自動計測サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例３の１つの計測点の計測に要する時間を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１…エンジンベンチ、１２…エンジン、１３…エンジンＥＣＵ、１４…エンジンベンチ制御ツール、１７…ＥＣＵ適合ツール、１８…自動適合ツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測方法において、
各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）を算出し、その算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測することを特徴とするエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項２】
各計測点で燃焼安定性を評価する際に、所定時間内における、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量、これらのいずれかとその平均値との比のうちの少なくとも１つに基づいて燃焼安定性を評価することを特徴とする請求項１に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項３】
各計測点における燃焼安定性の評価値と前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間との関係を規定するマップ、数式、モデルのいずれかを予め設定しておき、前記マップ、数式、モデルのいずれかを用いて前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項４】
計測対象となるエンジンの機種に応じて、前記マップ、数式、モデルのいずれかを作業者によって修正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項５】
各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をリアルタイムで算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項６】
各計測点で燃焼安定性を評価した後に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項７】
各計測点で燃焼安定性を評価した後に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始し、その後、該燃焼安定待ち時間から該燃焼安定性の評価に要した時間を差し引いた時間が経過した時点で、前記エンジン特性パラメータの計測を開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項８】
各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項９】
前記燃焼安定待ち時間が前記燃焼安定性の評価に要した時間よりも短い場合には、該燃焼安定性の評価が終了した時点で、直ちに前記エンジン特性パラメータの計測を開始することを特徴とする請求項８に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項１０】
エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測システムにおいて、
各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価する燃焼安定性評価手段と、
各計測点の前記燃焼安定性の評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間を算出する算出手段と、
各計測点で前記算出手段の算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測する計測手段と
とを備えていることを特徴とするエンジン特性パラメータの自動計測システム。
【請求項１】
エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測方法において、
各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価してその評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間（以下「燃焼安定待ち時間」という）及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間（以下「パラメータ計測時間」という）を算出し、その算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測することを特徴とするエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項２】
各計測点で燃焼安定性を評価する際に、所定時間内における、図示平均有効圧の標準偏差、軸トルクの標準偏差、燃焼圧力のばらつき、エンジン回転変動量、排出ガスの空燃比変動量、燃焼イオン電流変動量、これらのいずれかとその平均値との比のうちの少なくとも１つに基づいて燃焼安定性を評価することを特徴とする請求項１に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項３】
各計測点における燃焼安定性の評価値と前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間との関係を規定するマップ、数式、モデルのいずれかを予め設定しておき、前記マップ、数式、モデルのいずれかを用いて前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項４】
計測対象となるエンジンの機種に応じて、前記マップ、数式、モデルのいずれかを作業者によって修正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項５】
各計測点で燃焼安定性の評価値に基づいて前記燃焼安定待ち時間及び／又はパラメータ計測時間をリアルタイムで算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項６】
各計測点で燃焼安定性を評価した後に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項７】
各計測点で燃焼安定性を評価した後に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始し、その後、該燃焼安定待ち時間から該燃焼安定性の評価に要した時間を差し引いた時間が経過した時点で、前記エンジン特性パラメータの計測を開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項８】
各計測点で燃焼安定性の評価を開始するときに同時に前記燃焼安定待ち時間のカウントを開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項９】
前記燃焼安定待ち時間が前記燃焼安定性の評価に要した時間よりも短い場合には、該燃焼安定性の評価が終了した時点で、直ちに前記エンジン特性パラメータの計測を開始することを特徴とする請求項８に記載のエンジン特性パラメータの自動計測方法。
【請求項１０】
エンジンの制御可能な運転領域内に複数の計測点を配置し、エンジン回転速度、エンジン負荷及び／又は点火時期、噴射時期等の制御パラメータ（以下「運転条件」という）をいずれかの計測点の条件に変更して該計測点における所定のエンジン特性パラメータを計測するという処理を全ての計測点について順番に実行するエンジン特性パラメータの自動計測システムにおいて、
各計測点でそれぞれ燃焼安定性を評価する燃焼安定性評価手段と、
各計測点の前記燃焼安定性の評価値に基づいて各計測点で燃焼状態が安定するまでの待ち時間及び／又はエンジン特性パラメータの計測値の平均化処理の精度を確保するのに必要な計測時間を算出する算出手段と、
各計測点で前記算出手段の算出結果に従って前記エンジン特性パラメータを計測する計測手段と
とを備えていることを特徴とするエンジン特性パラメータの自動計測システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【公開番号】特開２０１０−１９７２５（Ｐ２０１０−１９７２５Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１２５６（Ｐ２００８−１８１２５６）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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