[发明专利]原动机的转矩计测装置及其方法、以及控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及针对具有多个气缸的原动机，计测该各气缸的转矩特性的转矩计测装置及其方法、以及控制程序。

背景技术

以往以来，提出了各种估计原动机状态的装置。例如在专利文献1公开的技术中，具有输出计测用的燃烧压力检测器(内缸压力检测单元)。通过在各气缸中配备这种燃烧压力检测器，能够根据从各燃烧压力检测器得到的信号，估计各气缸的输出。

专利文献1：日本特开2006-242146号公报

但是，由于将燃烧压力检测器安装在各气缸中，因此需要对气缸体进行机械加工，由于该机械加工，在发动机自身中产生结构上的应力变化。此外，还存在燃烧压力检测器价格高、燃烧压力检测器的强度不足等问题。

发明内容

本发明的课题在于用简单的结构估计各气缸的输出(转矩)特性。

为了解决所述问题，本发明的第1方面所述的原动机的转矩计测装置具有：输出转矩检测单元，其检测具有多个气缸的原动机的输出转矩作为信号；旋转部旋转角度检测单元，其检测在所述原动机中连接有各气缸活塞的旋转部的旋转角度；活塞旋转角度检测单元，其检测所述各气缸活塞的旋转角度；以及转矩预测单元，其根据所述输出转矩检测单元检测到的输出转矩信号、所述旋转部旋转角度检测单元检测到的旋转部的旋转角度、所述活塞旋转角度检测单元检测到的各气缸活塞的旋转角度、以及所述原动机的气缸数和循环数，预测各气缸的转矩特性，所述转矩预测单元预测各气缸的峰值转矩及得到该峰值转矩的燃烧角度中的至少一方，作为所述各气缸的转矩特性。

此外，本发明的第2方面所述的原动机的转矩计测装置在第1方面所述的原动机的转矩计测装置中，所述转矩预测单元根据所述原动机的气缸数和循环数，与各气缸对应地对所述输出转矩检测单元检测到的输出转矩信号进行划分，并对该划分后的信号的频率进行频谱分析，由此预测各气缸的峰值转矩。

此外，本发明的第3方面所述的原动机的转矩计测装置在第2方面所述的原动机的转矩计测装置中，所述转矩预测单元根据所述旋转部的旋转角度、所述各气缸活塞的旋转角度以及所述频谱分析结果，预测所述燃烧角度。

此外，本发明的第4方面所述的原动机的转矩计测装置在第1方面所述的原动机的转矩计测装置中，所述转矩预测单元根据所述旋转部的旋转角度、所述各气缸活塞的旋转角度以及所述原动机的气缸数和循环数，以构成所述原动机的1个循环的过程单位来划分所述输出转矩检测单元检测到的输出转矩信号，并对该划分后的信号的频率进行频谱分析，由此预测各气缸的峰值转矩。

此外，本发明的第5方面所述的原动机的转矩计测装置在第4方面所述的原动机的转矩计测装置中，所述转矩预测单元根据所述频谱分析结果，预测所述燃烧角度。

此外，本发明的第6方面所述的原动机的转矩计测方法具有以下步骤：检测具有多个气缸的原动机的输出转矩作为信号，并且检测在所述原动机中连接有各气缸活塞的旋转部的旋转角度、所述各气缸活塞的旋转角度；以及根据检测到的输出转矩信号、旋转部的旋转角度、各气缸活塞的旋转角度、及所述原动机的气缸数和循环数，预测各气缸的峰值转矩及燃烧角度中的至少一方。

此外，本发明的第7方面所述的控制程序使计算机执行以下步骤来实现原动机的转矩计测装置的功能：检测具有多个气缸的原动机的输出转矩作为信号，并且检测在所述原动机中连接有各气缸活塞的旋转部的旋转角度、所述各气缸活塞的旋转角度；以及根据检测到的输出转矩信号、旋转部的旋转角度、各气缸活塞的旋转角度、及所述原动机的气缸数和循环数，预测各气缸的峰值转矩及燃烧角度中的至少一方。

根据本发明，根据输出转矩检测单元检测到的输出转矩信号、旋转部旋转角度检测单元检测到的旋转部的旋转角度、活塞旋转角度检测单元检测到的各气缸活塞的旋转角度、以及所述原动机的气缸数和循环数，预测各气缸的峰值转矩及得到该峰值转矩的燃烧角度中的至少一方，作为各气缸的转矩特性，从而能够以简单的结构预测各气缸的转矩特性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的原动机的转矩计测装置的一部分结构的图。

图2是示出本发明的实施方式的原动机的转矩计测装置的一部分结构的另一个图。

图3是示出原动机的结构例的图。

图4是示出各种信号等的时序图。

图5是示出针对各气缸得到的峰值转矩的图。

图6是示出转矩计测装置的处理过程的流程图。

图7是示出旋转负载的其他结构的图。