【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダに接続されている少なくとも１つの伝達系と、前記伝達系の終端部の位置での瞬間エンジン回転数（ｘ1）の実時間計測を実行する検出器とを有する内燃エンジンにおける、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を目的とした方法であって、
ａ）クランク軸角度と、前記計測値（ｘ1）と、前記各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数のフーリエ級数展開の係数と、前記伝達系を特徴付ける減衰と固有振動数とによって前記伝達系の動力学を実時間で表す物理モデルを構築するステップと、
ｂ）前記物理モデルから、該物理モデルに補正項が付与された適応型非線形推定関数を定義するステップと、
ｃ）前記適応型非線形推定関数を使用することによって前記フーリエ級数展開の係数を実時間で決定するステップと、
ｄ）その決定したフーリエ係数に基づいて前記フーリエ級数展開を算定することにより、前記各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を実行するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記各シリンダの平均トルクは、フーリエ係数から平均トルクを決めることができる多項式関数φを試験から経験的に特定するか、または前記決定したフーリエ係数に前記多項式関数を適用することにより、実時間で推定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多項式関数φは、線形最適値から得られた表に基づき、エンジンテストベンチでの計測値との相関によって校正される、請求項２に記載の方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】内燃エンジンの複数のシリンダの各々が発生する瞬間速度を推定する方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝達装置の終端部に位置している瞬間速度検出器からの、内燃エンジンの各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を目的とした方法に関する。
【０００２】
各シリンダの瞬間速度の知識によって、各シリンダによって発生する平均トルクを推定することができる。
【背景技術】
【０００３】
各シリンダによって発生する平均トルクの推定は、ガソリンエンジンが備わっているかディーゼルエンジンが備わっているかに関わらず、全ての乗り物で重要である。第１には、平均トルクは、空燃比が１に近いときの混合気の良好な燃焼を左右し、そのため、シリンダごとに差があるという問題を敏感に反映している。第２には、トルクを知ろうとすることによって、最適な動作条件が得られるように再調整が可能になる。特に、ＮＯｘトラップを使用している触媒は、時間の経過と共に効力を失う。最適な効力を回復するには、希薄混合気での正常運転状態に戻る前に、各シリンダのトルクを数秒の間、同じに維持しなければならない。そのためＤｅＮＯｘ触媒による汚染物除去には、シリンダ毎のトルクの正確な制御が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、瞬間エンジン回転数検出器が伝達系の終端部に配置されている。この計測は、伝達によって大きく歪み、雑音に影響されている。
【０００５】
シリンダ内への燃料の質量をより正確に、特に個別に制御するためには、シリンダ毎にトルクの再現が必要である。乗り物の各シリンダの下部にデジタルトルクメータを取り付けることは、その原価を考えれば不可能である。
【０００６】
本発明の方法は、各シリンダの下部の瞬間エンジン回転数を推定するために、伝達チェーンの最後に実行される計測に基づいて動作する推定関数を定めることを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のシリンダに接続されている少なくとも１つの伝達系と、伝達系の終端部の位置での瞬間エンジン回転数の実時間計測（ｘ1）を実行する検出器とを有する内燃エンジンの、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を目的とした方法に関する。
【０００８】
本方法は以下の段階を有する。
ａ）クランク軸角度と、計測値（ｘ1）と、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数のフーリエ級数展開の係数と、伝達系を特徴付ける減衰と固有振動数とによって該伝達系の動力学を実時間で表す物理モデルを構築するステップ
ｂ）該物理モデルから、該物理モデルに補正項が付与された適応型非線形推定関数を定義するステップ
ｃ）該適応型非線形推定関数を使用することによってフーリエ級数展開の係数を実時間で決定するステップ
ｄ）その決定したフーリエ係数に基づいてフーリエ級数展開を算定することにより、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を実行するステップ
各シリンダの平均トルクも係数の推定から実時間で推定することができる。
【０００９】
本発明の方法は、各シリンダが発生する平均トルクを調整するように、各シリンダ内に噴射される燃料質量を適応させるエンジン制御へ適用することができる。
【００１０】
本発明の方法のその他の特徴と利点とは、添付の図面を参照して、非限定的な例により説明する実施形態の以降の説明を読むことで明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の方法によって、複数のシリンダに接続されている少なくとも１つの伝達系を有している内燃エンジンの、各シリンダが発生する瞬間エンジン回転数を推定することができる。この伝達系の終端部の位置で、検出器が瞬間エンジン回転数の実時間計測を実施する。この信号をｘ1で表す。複数のシリンダの下流での駆動軸によって歪んでいる瞬間エンジン回転数の計測がこのように実行される。したがって、本発明の第１段階は、関連情報、つまり各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数を得るために伝達による影響を「元に戻す」ことにある。この関連情報は、ｘ0で表される周期信号である。
【００１２】
本方法は、以下の４つの段階を主に有する。
１−伝達系の動力学を実時間で表す、角度尺度における（つまり、クランク軸角度に依存し時間には依存しない）物理モデルを構築する。
２−各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数を、そのフーリエ展開の係数などの複数の準時間不変パラメータによって特徴付ける。
３−物理モデルを適応型非線形推定関数に結合する。
４−適応型非線形推定関数に基づいて、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定を実行する
１−伝達系の動力学の物理モデル
信号ｘ0、つまり複数のシリンダの下部での瞬間エンジン回転数を推定するために、伝達系動力学の物理モデルを最初に定義する。そのため、この系は、２つのパラメータからなる２次系のように振る舞うとみなす。
【００１３】
【数１】
2009509089.tif 000001
【００１４】
以下のように置くことで変数を変更することができる。
【００１５】
【数２】
2009509089.tif 000002
【００１６】
複数のシリンダの下部での瞬間エンジン回転数ｘ0は周期的であり、そのためｗ0も周期的である。そのため、動力学は以下の形式に書き換えることができる。
【００１７】
【数３】
2009509089.tif 000003
【００１８】
ここで、
【００１９】
【数４】
2009509089.tif 000004
【００２０】
Ｃ＝［１ ０］
この式（２）は、伝達系の動力学を実時間で表す物理モデルである。信号ｗ0の推定によって、式（１）から信号ｘ0を決定することができる。
２−準時間不変パラメータによる信号ｘ0の特徴付け
この物理モデルと計測値ｙ（ｘ1に等しい）とから、信号ｘ0つまり各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の推定を試みる。この実時間推定を実行するために、本発明の方法は、複数の準時間不変パラメータによってこの信号ｘ0を特徴付ける。言い換えると、信号ｘ0を所与の時刻において一定である複数のパラメータによって定める。そのため、信号ｘ0が機械的に周期的であるという事実を利用する。したがって、非常に変化しやすい信号ｘ0を推定する代わりに、この信号の複数のフーリエ係数を推定することができる。信号ｘ0の周期的な特性と合わせて信号ｘ0を記述することのできる任意のパラメータを使用することも可能である。
【００２１】
わかりやすいように、複素数に展開した信号ｘ0のフーリエ係数展開を以下のように記述する。
【００２２】
【数５】
2009509089.tif 000005
【００２３】
ｄjは、信号ｘ0を展開した２ｎ＋１個のフーリエ係数を表している。
【００２４】
したがって、複数の時間不変パラメータｄjによって瞬間エンジン回転数ｘ0を表している信号を定めている。
【００２５】
複数のパラメータｄjを推定するには、変数の変更ｗ0を再度使用し、式（２）によって記述される物理モデルを使用することができる。信号ｗ0も機械的に周期的であり、わかりやすいように複数の複素数に展開したそのフーリエ係数展開は以下のように記述される。
【００２６】
【数６】
2009509089.tif 000006
【００２７】
ｃjは２ｎ＋１個のフーリエ係数を表している。
【００２８】
したがって、これらの係数ｃjの推定によって、信号ｘ0のフーリエ係数展開と、そのためｘ0自体の推定が可能になる。
【００２９】
そこで、有限個の高調波（［−ｎ；＋ｎ］）だけを使用すると、実時間で伝達系を表す物理モデルは、以下のように記述することができる。
【００３０】
【数７】
2009509089.tif 000007
【００３１】
３−適応型非線形推定関数との結合
式（４）によって記述されている物理モデルから、一方では動力学に関連している項と、他方では補正項とを有している適応型非線形推定関数を定義する。
【００３２】
【数８】
2009509089.tif 000008
【００３３】
【数９】
2009509089.tif 000009
【００３４】
【数１０】
2009509089.tif 000010
【００３５】
および
式（５）の系は、信号ｗ0のフーリエ係数展開の係数ｃjを推定することができる適応型非線形推定関数を表している。
【００３６】
この推定関数（５）は変数をｗ0に変更することに基づいて構築されているが、適応型非線形推定関数をｘ0から直接同じように構築できることは明らかである。
４−各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の実時間推定
次に、係数ｃjの推定値から、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数ｘ0を推定する。
【００３７】
推定関数（５）によって、複数のフーリエ係数ｃjによってｗ0を再現することができる。目標は、ｘ0を再現することである。式（１）で与えられるｗ0によって、係数ｄjは係数ｃjの関数として表される。
【００３８】
【数１１】
2009509089.tif 000011
【００３９】
したがって、式（３）と（６）とによって各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数の表現が得られ、式（６）によってそのフーリエ級数展開の係数が得られる。
各シリンダによって発生する平均トルクの推定
本発明によれば、各シリンダで発生する瞬間エンジン回転数（ｘ0）から、より正確には、瞬間エンジン回転数（ｘ0）の係数ｄjへのフーリエ級数展開の推定から、各シリンダによって発生する平均トルクの推定値を得ることができる。
【００４０】
各シリンダによって発生する平均トルクの知識は、燃焼の推定の基本的で関連する情報であり、エンジン内で行われる燃焼を象徴している。
【００４１】
前述の推定関数（５）によって、複数のシリンダの下部のエンジン回転数の信号に加えてそのフーリエ級数展開を推定することができる。ここで、トルクが高くなるにつれて、軸上の励振も高くなる。したがって、シリンダによって発生するトルクと瞬間エンジン回転数信号（ｘ0）のフーリエ級数展開の複数のフーリエ係数とを関連づけることができる。
【００４２】
したがって、一般に、係数ｄjからＭＩＰ（平均指示圧）、または同様にして、平均トルクを求めることができる関数φを同定することができる。
【００４３】
【数１２】
2009509089.tif 000012
【００４４】
この関数φは多項式関数である。関数φは試験から経験的に求めることができる。たとえば、以下の関数φを選択することができる。
【００４５】
【数１３】
2009509089.tif 000013
【００４６】
ここで、φ0は、エンジンテストベンチでの計測値との相関によって、使用されるエンジン回転数に従って校正される定数である。この校正は、複数の推定値ができるだけ複数のエンジンパラメータ（エンジン校正を可能にする、製造者から提供された複数のパラメータ）に近くなるようにφ0を調整することに存する線形最適化から得られた表に基づいて実施することができる。
結果
図１は中間負荷での１２５０ｒｐｍの動作点における、本発明の前述の推定関数（５）に基づく複数のシリンダの下部の瞬間エンジン回転数ｘ0の推定値（Ｒest）の図である。図１は、（エンジンテストベンチ上でのシリンダ圧力の複数の計測値から計算された）参照瞬間回転速度Ｒrefも示している。非常に良好な信号推定が見られる。
【００４７】
図２は、本発明の推定関数（５）と式（７）によって定められる関数φに基づく１５００ｒｐｍの動作点における本発明の方法によるシリンダごとのトルクの推定値（ＰＭＩest）の図である。図２は、（エンジンテストベンチ上でのシリンダ圧力の複数の計測値から計算された）参照平均トルク（ＰＭＩref）も示している。非常に良好な信号推定が見られる。
【００４８】
したがって、得られた適応フィルタは効果的で、特に、動作点が変化しても追加の調整は必要ない。同定段階は必要なく、計測ノイズとモデルの調整だけを１度実行すればよい。
【００４９】
したがって、エンジン制御では、すべてのシリンダでトルクのバランスが取れるように、再現された複数のトルクから各シリンダ内に噴射する燃料の質量を調整することができる。
【００５０】
各シリンダによって発生する瞬間エンジン回転数の推定とシリンダ毎の平均トルクの推定とには多くの利点がある。
【００５１】
−排出物質の低減
−運転のしやすさ（伝達されるトルクの調整）の改善
−燃費の低減
−燃料噴射装置の診断（噴射ノズルのドリフトの検出や噴射装置の故障の検出）
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】中間負荷での１２５０ｒｐｍの動作点における本発明の方法による複数のシリンダの下部での瞬間エンジン回転数の推定値を示すグラフである。
【図２】１５００ｒｐｍの動作点における本発明の方法によるシリンダごとの平均トルクの推定値を示すグラフである。