(57)【要約】【課題】燃料供給圧を判定または内燃エンジンの燃料供給装置における異常を検知する方法を提供すること。【解決手段】燃料供給圧の判定または内燃エンジンの燃料供給過程における異常を検知する方法であって、前記エンジンは、該エンジンの燃料供給装置の少なくとも１つの燃料供給器を動作させるカムシャフト（１０）を備え、前記方法は、瞬間的なトルクまたはカムシャフト（１０）の回転速度といったカムシャフト（１０）で発生するトルクの代表値である値Ｔを判定するステップを含み、前記トルクは、前記内燃エンジンの動作のフェーズ内で、前記少なくとも１つの燃料供給器によってカムシャフト（１０）で動作する力における加速力および減速力の合力となっており、値Ｔの増加、減少、または不規則のいずれかを監視する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給圧の判定または内燃エンジンの燃料供給過程における異常を検知する方法であって、
前記エンジンは、該エンジンの燃料供給装置の少なくとも１つの燃料供給器を動作させるカムシャフト（１０）を備え、
前記方法は、瞬間的なトルクまたはカムシャフト（１０）の回転速度といったカムシャフト（１０）で発生するトルクの代表値である値Ｔを判定するステップを含み、
前記トルクは、前記内燃エンジンの動作のフェーズ内で、前記少なくとも１つの燃料供給器によってカムシャフト（１０）で動作する力における加速力および減速力の合力となっており、値Ｔの増加、減少、または不規則のいずれかを監視することを特徴とする方法。
【請求項２】
カムシャフト（１０）における前記少なくとも１つの燃料供給器によって動作する力が、燃料供給装置の正常な動作における所定の値と一致するか否かを判定するために、値Ｔを使用するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の値は、前記少なくとも１つの燃料供給器が正常に動作しているエンジンのトルクの代表値としての基準値Ｔｒｅｆであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
溝部または歯部といった少なくとも１つの回転基準部（３４）を有するカムシャフト（１０）またはカムシャフト（１０）とともに回転するように取り付けられて配置された構成部材を備え、
カムシャフト（１０）の回転速度を判定するために、前記少なくとも１つの回転基準部（３４）の通過を検知するステップを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
内燃エンジンの燃料供給装置は、複数の燃料供給器を備え、
特定の燃料供給器が正常に動作しているか否かを判定するために、絶え間なくまたは１つ以上のカムシャフト（１０）の回転角度で値Ｔを判定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記内燃エンジンの動作の前記フェーズのサンプリング時間内でカムシャフトの瞬間的な速度の代表値を含む速度ベクトルを算出し、速度ベクトルから前記サンプリング時間内で平均カムシャフト速度ｎを判定し、予め決められた次数をｘとして回転数ｘ＊ｎにおける速度ベクトルの回転数コントリビューションの代表値となっている値Ｐｘを判定し、少なくとも整式の定数をｋとしてｋ＊ｎ＊Ｐｘの項を有する整式を含む数式からＴが導出され、前記サンプリング時間内でカムシャフト（１０）のトルクの代表値となっている値Ｔを算出することによって、値Ｔが判定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
値Ｔは、ｋ０,ｋ１,ｋ２およびｋ３を整式の定数とする整式：ｋ０＋ｋ１＊Ｐｘ＋ｋ２＊ｎ＋ｋ３＊ｎ＊Ｐｘを含む数式から導出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ｋ０,ｋ１,ｋ２およびｋ３を整式の定数とし、Ｔ＝ｋ０＋ｋ１＊Ｐｘ＋ｋ２＊ｎ＋ｋ３＊ｎ＊Ｐｘとなっていることを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
決められた次数ｘは、（エンジンのシリンダ（１２，１４，１６，１８，２０，２２）の個数）／２と同数となっていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
内燃エンジンが２ストロークエンジンとなっており、決められた次数xは、シリンダ（１２，１４，１６，１８，２０，２２）の個数と同数となっていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記サンプリング時間は、少なくともエンジンの１０回転に対応することを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記速度ベクトルは、内燃エンジンのカムシャフト（１０）に接続されて配置されて隣り合う回転基準部（３６）間の時間の経過となっており、カムシャフトの瞬間的な速度の代表値となっている値Ｔを含むことを特徴とする請求項６ないし１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
速度ベクトルが生成される際に、回転基準部の配置されることによるいずれの不規則性の影響も補正される補正ステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
回転数ｘ＊ｎに関するトルクコントリビューションを表している値Ｐｘは、速度ベクトルの位相−振幅変換を使用して判定されることを特徴とする請求項６ないし１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
回転数ｘ＊ｎのためのトルクコントリビューションを表している値Ｐｘは、速度ベクトルのフーリエ級数解析を使用して判定されることを特徴とする請求項６ないし１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
振幅Ｐｘは、Ｖを関数ｆを含む速度ベクトルのサンプルとし、予め決められた次数ｘの係数ａｘおよびｂｘに対して定数をｋとした行列式をＡとし、振幅Ｐｘを収得し、
【数５】
2009518578.tif 000007
【数３】
2009518578.tif 000008
【数４】
2009518578.tif 000009
方程式システム：［Ａ］×［Ｃ］＝［Ｖ］を解くことにより判定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記値Ｐｘは、速度ベクトルの位相−振幅変換のために高速フーリエ変換を使用することで判定されることを特徴とする請求項６ないし１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
速度ベクトルの高速フーリエ変換をプロットするとともに、回転数ｘ＊ｎにおけるピークの下の範囲のＲＭＳ値を判定することで、Ｐｘが判定されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記値Ｔは、１０マイクロ秒以下、好ましくは１マイクロ秒以下の持続時間であるサンプル間隔でサンプリングされることを特徴とする請求項６ないし１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
コンピュータプログラム製品は、コンピュータまたはプロセッサに、コンピュータ読込媒体または搬送波に格納されている請求項１ないし１９のいずれかの方法のステップの少なくとも１つを実行させるように構成したコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムを備えることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
電子制御装置（ＥＣＵ）（３１）は、請求項２０に記載のコンピュータプログラム製品を含むことを特徴とする電子制御装置（ＥＣＵ）。
【請求項２２】
電子制御装置（ＥＣＵ）（３１）は、内燃エンジンの燃料供給装置での障害の検出を、可聴式、可視式、または読取式の信号によって提供できるように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の電子制御装置（ＥＣＵ）。
【請求項２３】
電子制御装置（ＥＣＵ）（３１）は、前記少なくとも１つの燃料供給器に発生するノイズと振動を最小限にするため、燃料供給器によって内燃エンジンのカムシャフトに動作する力を最小限にするように、燃料供給装置の少なくとも１つの燃料供給器を制御するように構成されていることを特徴とする請求項２１または２２に記載の電子制御装置（ＥＣＵ）。
【請求項２４】
車両は、請求項２１ないし２３のいずれかに記載の電子制御装置（ＥＣＵ）（３１）を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給圧の判定または内燃エンジンの燃料供給装置における異常を検知する方法に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
燃料供給装置は、内燃エンジン内での燃料の供給に使用されるとともに、ガソリン／燃料混合気の形成に用いられている。燃料は、濃度の高い噴霧に変換されるとともに、内燃エンジンのシリンダ内に直接供給される。正確な方法による燃料供給は、効率的な燃焼の維持、燃料の節約、および汚染物質の低放出に対して重要である。燃料供給装置内の燃料供給器の目詰まり、磨耗、および漏出のような問題は、検知することが困難であるとともに、燃料供給器が正しく動作するか否かを確認するために、燃料供給装置を分解することは、時間がかかるとともに手間がかかってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の目的は、燃料供給圧を判定または内燃エンジンの燃料供給装置における異常を検知する方法を提供することであり、前記エンジンは、例えば、１本のロッカーアームを介して少なくとも１つの燃料供給器を動作させる少なくとも１つのカムシャフトを備えている。
【０００４】
この目的は、判定するステップを含む方法、すなわち、カムシャフトで発生したトルクの代表値である値Ｔを測定または算出することによって達成されている。値Ｔは、例えばカムシャフトの瞬間的なトルクまたは回転速度であるとともに、前記トルクは、前記内燃エンジンの動作のフェーズ（位相）内に、前記少なくとも１つの燃料供給器によってカムシャフトを動作する力における加速力と減速力の合力の一部である。また、その方法は、値Ｔを監視するステップを含み、すなわち少なくとも１つの値Ｔを判定し、増加、減少、または不整のいずれかを検知するために、前記少なくとも１つの値は、燃料供給装置が正常に動作しているとして、新しく製造されたかまたは調整されたエンジンのトルクと一致しなければならない。
【０００５】
燃料供給装置における機能の異常または不整は、燃料供給のために使用される動力が、カムシャフトによって変換される機械的な動力と調和しているため、その結果として減少、増加、または不整なトルクの発生をカムシャフトで発生させてしまう可能性がある。供給圧は、内燃エンジンの１つ以上のシリンダ内に向けて燃料供給器から燃料が排出される前に燃料供給器内に蓄積される。燃料供給器内の圧力が増加するにつれて、減速力はカムシャフトに動作して、カムシャフトを減速させる。燃料が一旦燃料供給器から排出されると、燃料供給器内の圧力が減圧されるとともに、駆動系内のエネルギーが放出され、カムシャフトを加速させる。
【０００６】
本発明の実施例によれば、本発明の方法は、カムシャフトにおける前記少なくとも１つの燃料供給器によって動作する力が、燃料供給装置の正常な動作における所定の値と一致するか否かを判定するために、値Ｔを使用するステップを含んでいる。
【０００７】
本発明の実施例によれば、前記所定の値は、前記少なくとも１つの燃料供給器が正常に動作しているエンジンのトルクの代表値としての基準値Ｔｒｅｆである。理想的なトルクは、特定のエンジン状態のために判定することができる。判定したトルク（すなわち、測定または算出された値Ｔ）と理想トルクを比較することは、内燃エンジンの燃料供給器が好ましい要件を実行しているか否かの指示を与える。
【０００８】
本発明の他の実施例によれば、溝部または歯部といった少なくとも１つの回転基準部を有するカムシャフトまたはカムシャフトとともに回転するように取り付けられて配置された構成部材を備え、本発明の方法は、カムシャフトの回転速度を測定するために、前記少なくとも１つの回転基準部の通過を検知するステップを含んでいる。
【０００９】
１つ以上の燃料供給器を有するエンジンの場合に、Ｔ値の特性、すなわちカムシャフトの速度／トルクの特性は、最大が各々の燃料供給器から燃料の発散までに対応するピークを含んでいる。カムシャフトの回転角度の関数としての値Ｔを判定またはプロットすることで、エンジンのシリンダの点火順序は分かっているので、特定の燃料供給器は、特定の単一シリンダまたは特定の複数シリンダに燃料を供給するので、いずれの燃料供給器が内燃エンジンのシリンダに燃料を供給しているかを判定することが可能になっている。従って、個々のＴ値は、それぞれの燃料供給器に割り当てることができる。その結果、本発明の方法は、内燃エンジンの１つ以上の燃料供給器に障害があるか否かを指示するために使用されるだけではなく、それは、いずれの燃料供給器が異常であるかを正確に指示するために使用することができ、修理と保守作業を容易にすることができる。
【００１０】
本発明の更なる実施例によれば、絶え間なくまたは１つ以上のカムシャフト（１０）の回転角度で値Ｔを判定する。例えば、最大または最小の値Ｔのような複数の値Ｔは、少なくともカムシャフトの１回転の一部の間または複数回転の間で判定することができる。本発明の実施例によれば、トルク（Ｔ−値）は、内燃エンジンの使用中や燃料供給装置の性能に関する情報を提供して時間とともに記録している間の規則的または不規則的な間隔が測定または算出されるようになっている。内燃エンジンが点検されるときに、燃料供給装置がいかなる修理作業を必要としているかを確認するために、記録を確認して考慮することができる。
【００１１】
本発明の実施例によれば、前記内燃エンジンの動作の前記フェーズ（位相）のサンプリング時間内でカムシャフトの瞬間的な速度の代表値を含む速度ベクトルを算出し、速度ベクトルから前記サンプリング時間内で平均カムシャフト速度ｎを判定し、予め決められた次数をｘとして回転数ｘ＊ｎにおける速度ベクトルの回転数コントリビューション（回転数貢献度）の代表値となっている値Ｐｘを判定し、少なくとも整式の定数をｋとしてｋ＊ｎ＊Ｐｘの項を有する整式を含む数式からＴが導出され、前記サンプリング時間内でカムシャフトのトルクの代表値となっている前記値Ｔを算出することによって、値Ｔが判定される。
【００１２】
これは、トルクの有効な測定を提供でき、内燃エンジンが使用中である状況、例えば、前記内燃エンジンを有する車両が荷重を受けているとき、すなわち、通常の走行状態であるときに、適用できるという効果を有している。また、それは、比較的数の少ないサンプルを用いて、および比較的数の少ない計算を用いて、実行できるという長所を有しており、この手段は、非合理的なプロセッサ容量、記憶領域などを必要とせず、高速に計算することができる。
【００１３】
本発明の他の実施例によれば、数式は、ｋ０,ｋ１,ｋ２およびｋ３を整式の定数とする整式：ｋ０＋ｋ１＊Ｐｘ＋ｋ２＊ｎ＋ｋ３＊ｎ＊Ｐｘを含んでいる。好適には、Ｔ＝ｋ０＋ｋ１＊Ｐｘ＋ｋ２＊ｎ＋ｋ３＊ｎ＊Ｐｘとなっている。本発明の更なる実施例によれば、決められた次数ｘは、エンジンのシリンダの数、またはシリンダの数を２で割った数と同数となっている。この次数の決定が、特によく４ストロークエンジンの動作を反映することが分かっている。本発明は、いかなる数のシリンダおよびカムシャフトを有する内燃エンジンに適用できることに注目する必要がある。
【００１４】
本発明の更なる他の実施例によれば、サンプリング時間は、少なくともエンジンの１０回転に対応する。そのようなサンプリング期間は、エンジンの供給器の全ての影響を含むトルク値を確保するには充分に長い。
【００１５】
本発明の実施例によれば、速度ベクトルは、内燃エンジンのカムシャフトに接続されて配置されて、言い換えれば、カムシャフトに直接、またはカムシャフトとともに回転するように取り付けられて配置された構成部材に直接設けられた１つ以上の同一か、または同一ではない歯部、溝部、または目印のような隣り合う回転基準部間の時間の経過となっており、カムシャフトの瞬間的な速度の代表値となっている値Ｔを含んでいる。センサの前の回転基準部の速度の瞬間的な変化は、カムシャフトの瞬間的なトルクの測定値と一致する。この実施例は、瞬間的なカムシャフトの速度の代表値としての算出値に関する効果的で比較的信頼性が高い方法を提供する。
【００１６】
本発明の実施例によれば、複数の回転基準部の配置は、いくつかの位置に不規則になっている。このような実施例では、本発明の方法は、速度ベクトルを生成する際の補正ステップを含み、この場合、回転基準部の不規則な配置によるいかなる影響も補正される。しかし、回転基準部は、カムシャフトの周囲、または回転基準部が配置される構成部材周囲にて等間隔に配置されてもよい。
【００１７】
本発明の実施例によれば、回転数ｘ＊ｎのためのトルクコントリビューション（トルク貢献度）を表している値Ｐｘは、速度ベクトルのフーリエ級数解析を使用して判定される。この場合、速度ベクトルは、充分な解析を行うために、少なくとも５００個のサンプルを有していなければならない。
【００１８】
あるいは、値Ｐｘは、速度ベクトルの位相−振幅変換のために高速フーリエ変換を使用することで判定するようになっている。この場合、位相−振幅変換の回転数ｘ＊ｎにおけるピークの下の範囲のＲＭＳ値（実行値）には、Ｐｘが使用される。Ｐｘとしてのx次の次数のピークのＲＭＳ値の選択による組合せによって高速フーリエ変換が用いられれば、速度ベクトルが少なくとも１０００個のサンプル、好ましくは少なくとも２０００個のサンプルを含んでいると良い結果が得られることが分かっている。
【００１９】
位相−振幅変換方法が使用されても、値Ｔ、つまり、２つの回転基準部間のΔ時間が、１０マイクロ秒以下、好ましくは１マイクロ秒以下の持続時間であるサンプリング間隔で、都合よくサンプリングされる。
【００２０】
また、本発明は、コンピュータまたはプロセッサに、コンピュータ読込媒体または搬送波に格納（ストア）されている前記実施例のいずれかの方法のステップの少なくとも１つを実行させるように構成したコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムを備えるコンピュータプログラム製品に関する。更に、本発明に関係する電子制御装置（ＥＣＵ）は、前記コンピュータプログラム製品を含んでいる。本発明の実施例によれば、ＥＣＵは、エンジンの燃料供給装置の異常の検知する内燃エンジンの発明を備える車両／船舶の運転手といった使用者に対して可聴式、可視式、または読取式の信号、または警告を提供できるように構成されている。可視式、または可聴式の信号は、例えば、運転手または整備士に即座にエンジンの燃料供給装置における深刻な異常の警告を行うために使用されるとともに、例えば、可視式の信号が軽微な異常に関する情報を記録するために使用される。そのため内燃エンジンが修理または調整を受けているときに、この情報を読むことができる。
【００２１】
本発明の他の実施例によれば、ＥＣＵは、燃料供給器によってカムシャフトに動作する力の変動を最小化するという手段で燃料供給装置の燃料供給器を制御するように構成されており、例としては、燃料供給器の弁の迅速な開放および／または閉鎖である。そのためカムシャフトに動作する合力は、均衡が保たれる。その結果として、燃料供給器によって発生する振動およびノイズは、除去または最小化される。カムローブにおけるローラー従動部は、燃料供給器のプランジャの最高リフト位置を通過する場合、または燃料供給器での大きな圧力変動がある場合には、カムドライブギアにおける力が直接的に変化し、そしてそのような力の直接的な変化は、結果としてカムとピニオンギアよ間のバックラッシュが原因で、聞き取れる程の衝突音を発生させる可能性がある。本発明の方法は、内燃エンジンのシリンダに対する燃料の供給の検知に適しているとともに、その結果、カムシャフトでの加速力、または減速力が動作しようとするとき、その方法は、予測するために使用されることがある。従って、このような加速力および減速力を受けて、その方法は、ノイズおよび振動の発生を予測するために使用することができる。燃料供給器の弁を開放および閉鎖するタイミングのような予防手段は、燃料供給器によってカムシャフトに動作する力の大きさを最小化するために、すなわちノイズおよび振動を最小化するに必要とされている。
【００２２】
本発明は更に、本発明の実施例のいずれかのＥＣＵを備える乗用車、トラック、大型車のような車両、または軌道車に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の他の効果は、添付の図面を参照して、これに限定されない実施例として、以下に述べる本発明の方法の詳細な説明においてより明確になる。
【００２４】
図１は、６つのシリンダ（気筒）１２，１４，１６，１８，２０，２２を有する４ストロークの内燃エンジンのカムシャフト１０を概念的に示している。カムシャフト１０は、シリンダへッド２５の上面の滑り軸受２４に取り付けられている。カムシャフト１０は、ギア変速機２６を介してクランクシャフト（図示略）から離れて駆動されるとともに、本実施例では、エンジンスピードの半分の速度で回転する。カムシャフト１０は、１つのシリンダ毎に３つのカム突出部（カムローブ）を有しており、２つのカム突出部２８は弁を制御するとともに、第３のカム突出部３０は、燃料供給システムの燃料供給器を制御する。燃料は、それぞれのシリンダ１２，１４，１６，１８，２０，２２に供給される。図２は、本発明の方法の実施例を概略的に説明している。センサ３２は、内燃エンジンのカムシャフト１０に取り付けられたフランジのような構成部材３４に設けられて歯部の形状をして隣り合う（略連続的な）基準部３６群の通過を検出するために使用されている。センサ３２の前の歯部３６の通過時間の瞬間的な値は、カムシャフトの瞬間速度の大きさと一致する。センサ３２により検出された信号は、コンピュータはマイクロプロセッサといった計算手段に伝達され、その計算手段は、カムシャフトで発生したトルクを算出するために信号を使用する。センサ３２は、例えば、本発明の方法では、１ＭＨｚ以上の回転数が使用することで、特に良い結果を与えることが分かっているので、１ＭＨｚの回転数に等しい１マイクロ秒の持続時間を有するサンプル間隔での基準部３６群の通過を測定するために構成されている。
【００２５】
隣り合う回転基準部３６群の間の通過時間と一致してセンサ３２により与えられる値Ｔは、方法のステップａ）にて速度ベクトルに変換されるために、カムシャフトの瞬間速度の代表値に使用される。
【００２６】
図２に示したように、基準部３６群は、不規則に配置されてもよく、そのため構成部材の円周上の所定の位置に配置された基準部群の間に離間幅（ギャップ）が設けられている。速度ベクトルＶの値は、存在しない基準部群および次の基準部の平均値を算出すること、および平均値を有する関連の値の全てを置き換えることで、存在しない基準部群に対する修正がされる。
【００２７】
方法のステップｂ）にて、サンプリング時間内での平均カムシャフト速度ｎは、速度ベクトルＶから算出され、回転数／秒で表示される。
【００２８】
方法のステップｃ）にて、速度ベクトルＶは、位相−振幅代表値を生成するために使用され、そして決められた回転数ｘ＊ｎのトルクコントリビューション（トルク貢献度）の代表値である値Ｐｘが算出される。
【００２９】
本発明の実施例によれば、その方法は、振幅Ｐｘを判定するために、正弦と余弦のフーリエ級数を用いている。しかしながら、他のフーリエ変換方法もまた有用である。それでもなお、正弦と余弦の方法は、過大な量のサンプルと計算力を必要とすることを除けば、有用な結果をもたらす。
【００３０】
正弦と余弦の方法は、全ての次数が含まれるときの正確な位相−振幅変換だけである。この場合、次数ｘに対する振幅を知るには充分なので、全ての次数を含んでいる必要はない。その答えは、最小２乗法によって解くことができる１次方程式システムである。
【００３１】
正弦と余弦の方法で解くための１次方程式システムは、［Ａ］×［Ｃ］＝［Ｖ］として記述され、ここで［Ｖ］は、エンジンクランクシャフトの２回転以上の平均の角度間隔で測定されるｆ値ｖ１，ｖ２…，ｖｆを含んでいる速度ベクトルであり、および［Ａ］は、正弦と余弦の行列式（ｆ×（２ｊ＋１））である。その方程式は、フーリエ級数での定数ａ０，ａ１,ｂ１,ａ２,ｂ２…ａｋ,ｂｋを含む［Ｃ］について導出される。
【００３２】
【数１】
2009518578.tif 000003
ｆ（Ｔ）が期間Ｔ＝２πにより周期的であるので：
【数２】
2009518578.tif 000004
【００３３】
故に行列式Ａの第１列は、最初の定数項を処理するために１の列となっている。（平均値ｎが算出前にＶ−ベクトルの値から減算されている場合には、この項は必要ではない。）その次の列は、次数１の正弦の列であり、そしてその後に、次数１の余弦の列が続く。以下の列は、第３、第４の正弦と余弦の繰り返し等になっている。
【数３】
2009518578.tif 000005
【数４】
2009518578.tif 000006
【００３４】
その方程式システムは、位相ｘｎとして決められたｘ次の次数に対して正弦と余弦の係数であるａｘとｂｘが与えられることで導出される。振幅を示すａｘとｂｘは、ピタゴラスの定理：（Ｐｘ）２＝ａｘ２＋ｂｘ２によって与えられる。
【００３５】
測定される速度ベクトルＶに必要な長さは、後述する方法のステップにて、Ｐｘを算出するために使用する方法と、結果としてのトルク値Ｔに求められる精度に依存する。ＰｘがＦＦＴ解析を使用することで算出される場合には、適切なベクトルの長さは、約２０００個のサンプルであってもよい。ＰｘがＦＦＴ解析を使用せずに、その代わりに正弦と余弦の変換を使用して算出される場合には、ベクトル長さは、約６００個のサンプルまで相当に縮められてもよい。
【００３６】
最終的に、方法のステップｄ）にて、トルクの代表値である値Ｔは、Ｔ＝ｋ０＋ｋ１＊Ｐ３＋ｋ２＊ｎ＋ｋ３＊ｎ＊Ｐ３から導出され、また、全ての整式（多項式）の定数であるｋ０，ｋ１，ｋ２およびｋ３は、適切な記憶部に格納されている。
【００３７】
前述したように、正弦と余弦の方法の変わりに高速フーリエ変換ＦＦＴ方法が使用される場合には、振幅−位相ダイアグラムの振幅Ｐｘは、回転数ｆ＝ｘ＊ｎに対応している。そしてｘは、算出されなければならない、決められた次数である。これは、好適にＦＦＴ変換のプロットから構成することができ、適切な頻度でピークの範囲のＲＭＳ値（実行値）を計算することができ、そして振幅Ｐｘに対応する。ＦＦＴ変換のピークの範囲のＲＭＳ値である振幅を使用すること、または、Ｐｘとしての正弦と余弦の方法から振幅を使用することは、結果として異なる整式の係数ｋ０，…，ｋ３を導出する。それでもなお、両方の方法は正確な結果を与える。ＦＦＴ方法は、充分な精度を得るために、正弦と余弦の方法よりも更に多くのサンプルを必要とすることが分かっている。
【００３８】
値Ｔは、内燃エンジンの使用中に、定期的に算出することができるとともに、エンジンが修理を受けているとき、または特に使用者が燃料供給装置の何らかの故障を疑っている場合の予定される評価のために、ログに格納（ストア）することができる。あるいは、値Ｔは、エンジンのトルクが所望の仕様を達成していることを裏付けるために、新しく製造されたエンジンの機能を評価するときに使用することができる。両方の例において、値Ｔは、数多くの参考となるエンジンに対応したＴを測定または算出することで決定される基準値Ｔｒｅｆと比較することができる。
【００３９】
整式のパラメータであるｋ１，ｋ２およびｋ３は、異なる状況に対して決定されることが必要である。エンジンは、複数のグループから構成されていてもよく、そして、各々のグループが同じトルク動作を有するエンジンを含んで、同じ整式の定数を使用する。整式のパラメータを判定するために、実際のトルクＴは、測定することができるとともに、定数の値を導出することができる方程式システムをセットアップするために充分な数多くの測定ポイントで、Ｔの数式と比較することができる。
【００４０】
実施例で例示されたいくつかの、または全ての方法のステップａ）−ｄ）は、電子制御装置（ＥＣＵ）３１内で実行することができる。
【００４１】
図３は、その外周面上に複数の歯部３６が設けられたフランジ３４がカムシャフトに取り付けられていることを示している。センサ３２は、隣り合う歯部３６の通過を検出するために使用されている。このような配置は、カムシャフト１０の回転角度および速度を判定するために使用することができる。
【００４２】
図４は、６つの燃料供給器を有する燃料供給装置を備える６気筒エンジンのカムシャフトの典型的な計測されたトルク（Ｔ−値）であり、それぞれのシリンダは、６気筒エンジンに燃料を供給する１つの燃料供給器に対応している。そのトルクは、ＴＤＣからのカムシャフトの回転角度の関数として示されている。それぞれの燃料供給器がエンジンのシリンダに燃料を供給するにつれて、カムシャフトのトルクは増加して、ピークに達し、それから減少する。エンジンのシリンダの点火順序は分かっているとともに、燃料はシリンダに点火するよりも前に特定の燃料供給器から供給されるので、計測されたトルクのグラフの各トルクのピークは、特定の燃料供給器に対応している。第５の燃料供給器＃５に対応している最大トルクは、燃料供給装置の前記燃料供給器＃５が正常に動作しているか否かをチェックするために、代表値Ｔｒｅｆを比較することができる。内燃エンジンのクランクシャフトの代わりにカムシャフトのトルクを測定することは、燃焼効率、および測定されたトルク値に対して他のイベント／システムの影響を除外する。また、本発明の方法は、１つの燃料供給器が複数のシリンダに燃料を供給する内燃エンジンに適用できることに注目する必要がある。
【００４３】
本発明の更なる変形例は、請求の範囲内で当業者にとって明確である。例えば、弁と供給器の動作のための突出部を１つのシリンダにつき３つ備えるカムシャフトが、本発明の実施例の詳細な発明に例示されているが、本発明は、弁と燃料供給器の動作のため、または燃料供給器のみの動作のために、いくつかの突出部、または１つのシリンダに対していくつかの突出部を有するカムシャフトに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】６気筒４ストロークエンジンのカムシャフトとシリンダへッドを示す概略図である。
【図２】本発明の実施例における方法の実施例を示す概略図である。
【図３】カムシャフトの一部を示す概略平面図である。
【図４】６気筒内燃エンジンのカムシャフトで発生するトルクを示すグラフである。
【図１】
2009518578.tif 000010
【図２】
2009518578.tif 000011
【図３】
2009518578.tif 000012
【図４】
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【国際調査報告】
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