(57)【要約】【課題】エンジン実機による実験運転を行なうことなく、少ない工数及び低コストで以って、燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動及び騒音との最適なマッチングの取得を可能としたエンジンの振動及び騒音低減方法とその装置を提供する。【解決手段】燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動低減方法であって、前記エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と、前記燃料噴射モードとをそれぞれ複数種類変化させてエンジン振動をそれぞれ算出し、前記エンジン振動が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出して、当該組み合わせをエンジンに適用することを特徴とする。【選択図】図２
2008014262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動低減方法であって、前記エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と、前記燃料噴射モードとをそれぞれ複数種類変化させてエンジン振動をそれぞれ算出し、前記エンジン振動が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出して、当該組み合わせをエンジンに適用することを特徴とするエンジンの振動低減方法。
【請求項２】
前記燃料噴射モードから対応する筒内圧力変化を推定し、該筒内圧力変化に基づき起振力を算出する手順を燃料噴射モードの複数種類について行い、かかる複数種類の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出することを特徴とする請求項１記載のエンジンの振動低減方法。
【請求項３】
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの騒音を抑制するエンジンの騒音低減方法であって、前記エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と、前記燃料噴射モードとをそれぞれ複数種類変化させてエンジン振動をそれぞれ算出し、複数種類の前記エンジン振動の算出値に基づき、各エンジン振動に対応するエンジン騒音をそれぞれ算出し、前記エンジン騒音が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出して、当該組み合わせをエンジンに適用することを特徴とするエンジンの騒音低減方法。
【請求項４】
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動低減方法であって、前記エンジンの振動を検出し、前記振動検出エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と前記エンジン振動の検出値とを用いて前記振動の起振力を算出し、当該エンジンの起振力と筒内圧力との関係の設定値を用いて当該エンジンの筒内圧力変化を推定することを特徴とするエンジンの振動低減方法。
【請求項５】
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するように構成されたエンジンの振動低減装置において、複数の前記燃料噴射モードから筒内圧力変化を推定し該筒内圧力変化に基づき起振力をそれぞれ算出する起振力算出手段と、エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目が複数種類設定されたエンジン振動要目設定手段と、
前記起振力算出手段で算出された複数の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出するエンジン振動算出手段と、前記エンジン振動の許容値が設定されたエンジン振動許容値設定手段と、前記エンジン振動算出手段による複数のエンジン振動算出値と前記エンジン振動許容値設定手段に設定されたエンジン振動の許容値とを対比して前記エンジン振動算出値が前記エンジン振動の許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する最小振動要目抽出手段とよりなるコントローラをそなえたことを特徴とするエンジンの振動低減装置。
【請求項６】
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの騒音を抑制するように構成されたエンジンの騒音低減装置において、複数の前記燃料噴射モードから筒内圧力変化を推定し該筒内圧力変化に基づき起振力をそれぞれ算出する起振力算出手段と、エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目が複数種類設定されたエンジン振動要目設定手段と、
前記起振力算出手段で算出された複数の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出するエンジン振動算出手段と、複数種類の前記エンジン振動の算出値に基づき各エンジン振動に対応するエンジン騒音をそれぞれ算出するエンジン騒音算出手段と、前記エンジン騒音の許容値が設定されたエンジン騒音許容値設定手段と、
前記エンジン騒音算出手段による複数のエンジン騒音算出値と前記エンジン騒音許容値設定手段に設定されたエンジン騒音の許容値とを対比して前記エンジン騒音算出値が前記エンジン騒音の許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する最小振動要目抽出手段とよりなるコントローラをそなえたことを特徴とするエンジンの騒音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレール式電子制御燃料制御装置を備えたディーゼルエンジン等に適用され、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動及び騒音低減方法、並びにその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン、特に自動車用等の車両用ディーゼルエンジンにおいては、近年、排ガス規制及び燃料消費率改善の双方の見地からコモンレール式電子制御燃料制御装置の採用が促進されている。
コモンレール式電子制御燃料制御装置や電磁制御式ユニットインジェクタ等の電子制御燃料制御装置は、主噴射の前後のプレ噴射、これらの噴射形態における燃料噴射時期のような燃料噴射タイミングや燃料噴射量等の燃料噴射モードを自在に変化させて、エンジンの排ガス性能及び燃料消費率の双方を併せて向上させることを可能としている。
しかしながら、ディーゼルエンジンにおいて、前記電子制御燃料制御装置の採用により、前述のように排ガス性能及び燃料消費率の双方を併せて向上させるために燃料噴射条件の設定幅が拡大されると、エンジンの振動（機体振動及びねじり振動）及び騒音も大きく影響を受け易くなり、エンジン排ガス性能及び燃料消費率の双方が最良になる燃料噴射条件を設定した場合、かかる燃料噴射条件ではエンジンの振動あるいは騒音が大きくなることがあり得る。これらエンジン振動及び騒音の低減もディーゼルエンジンの大きな課題となっている。
【０００３】
このため、従来は、前記のようなエンジン排ガス性能及び燃料消費率の双方が最良になる燃料噴射条件を設定したエンジンを、実機運転してエンジン振動や騒音計測を行なうというように、排ガス性能及び燃料消費率等のエンジン性能とエンジン振動及び騒音との双方が最良になるようなマッチングを、エンジン実機による実験運転によって得ていた。
図６はコモンレール式電子制御燃料制御装置をそなえたディーゼルエンジンで行なった実機試験によるエンジン性能及びエンジン騒音の計測結果を示す。図６（Ａ）は筒内圧力及び燃料噴射モードの計測値、（Ｂ）はシリンダ内における受熱率の計測値、（Ｃ）はエンジンの機体騒音の計測値をそれぞれ示す。このディーゼルエンジンは、図６（Ａ）に示すように、燃料の主噴射の前後に前噴射及び後噴射のプレ噴射を行なう多段噴射の噴射モードのエンジンである。
【０００４】
尚、特許文献１（特開２００５−２６４８１０号公報には、燃料噴射モードを主噴射の前に前噴射を行なう多段噴射の噴射モードとしたディーゼルエンジンにおいて、主噴射及び前噴射の噴射タイミングを変化させて、エンジン振動及びエンジン騒音を低減できる最適噴射タイミングを得ることが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２６４８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、電子制御燃料制御装置をそなえたディーゼルエンジンにおいて、従来は、エンジン排ガス性能及び燃料消費率等のエンジン性能とエンジン振動及び騒音との双方が最良になるようなマッチングを、エンジン実機による実験運転によって得ていたが、かかる実機による実験運転は、必要とするエンジン性能とエンジン振動及び騒音とのマッチングを得るために、燃料噴射条件やエンジンの振動要素を変えた実験を繰り返し行なう必要があった。
このため、かかる従来技術にあっては、燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動及び騒音とのマッチングを得るためのエンジン実機による実験運転に多大な実験工数と実験費用を要するという、解決すべき課題を抱えている。
また、特許文献１には、主噴射及び前噴射の噴射タイミングを変化させて、エンジン振動及びエンジン騒音を低減できる最適噴射タイミングを得るということが開示されているにとどまり、前記課題を解決する手段については全く触れられていない。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジン実機による実験運転を行なうことなく、少ない工数及び低コストで以って、燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動及び騒音との最適なマッチングの取得を可能としたエンジンの振動及び騒音低減方法とその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる目的を達成するもので、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動低減方法であって、前記エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と、前記燃料噴射モードとをそれぞれ複数種類変化させてエンジン振動をそれぞれ算出し、前記エンジン振動が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出して、当該組み合わせをエンジンに適用することを特徴とする（請求項１）。
かかる発明において、具体的には、前記燃料噴射モードから対応する筒内圧力変化を推定し、該筒内圧力変化に基づき起振力を算出する手順を燃料噴射モードの複数種類について行い、かかる複数種類の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出するように構成するのが好ましい（請求項２）。
【０００８】
また、かかる方法発明を実施する装置の発明は、
燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するように構成されたエンジンの振動低減装置において、複数の前記燃料噴射モードから筒内圧力変化を推定し該筒内圧力変化に基づき起振力をそれぞれ算出する起振力算出手段と、エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目が複数種類設定されたエンジン振動要目設定手段と、
前記起振力算出手段で算出された複数の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出するエンジン振動算出手段と、前記エンジン振動の許容値が設定されたエンジン振動許容値設定手段と、前記エンジン振動算出手段による複数のエンジン振動算出値と前記エンジン振動許容値設定手段に設定されたエンジン振動の許容値とを対比して前記エンジン振動算出値が前記エンジン振動の許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する最小振動要目抽出手段とよりなるコントローラをそなえたことを特徴とする（請求項５）。
【０００９】
かかる発明によれば、コントローラにより、クランクケース等のエンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目を複数種類変化させるとともに、燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モード及び好ましくは該燃料噴射モードから算出した筒内圧力変化及び起振力を複数種類変化させて、前記エンジン振動要目の複数種類と燃料噴射モードの複数種類との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動を算出し、前記複数の組み合わせによるエンジン振動算出値から、対象とするエンジンのエンジン振動の許容値以下になるような前記エンジン振動算出値におけるエンジン振動要目と燃料噴射モードの組み合わせを抽出して当該エンジンに適用することが可能となる。
【００１０】
これにより、コンピュータ（コントローラ）上のシミュレーション演算及び制御によって、対象とするエンジンのエンジン振動が許容値以下になるような、エンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目とこれに適合する燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードとの組み合わせ、つまり当該エンジンのエンジン振動が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射条件等のエンジン性能条件との最適組み合わせを抽出することができることとなって、従来技術のように、前記燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動との最適マッチングを得るためのエンジン実機による実験運転が不要となり、かかる実験運転に伴う実験工数と実験費用の発生を回避できる。
【００１１】
また、本発明は、前記と同様な燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの騒音を抑制するエンジンの騒音低減方法であって、前記のようにして算出した複数種類のエンジン振動の算出値に基づき、各エンジン振動に対応するエンジン騒音をそれぞれ算出し、エンジン騒音が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射モードとの組み合わせを抽出して、当該組み合わせをエンジンに適用することを特徴とする（請求項３）。
【００１２】
また、かかる方法発明を実施する装置の発明は、複数の燃料噴射モードから筒内圧力変化を推定し該筒内圧力変化に基づき起振力をそれぞれ算出する起振力算出手段と、エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目が複数種類設定されたエンジン振動要目設定手段と、前記起振力算出手段で算出された複数の起振力と複数種類の前記エンジン振動要目とによりエンジン振動をそれぞれ算出するエンジン振動算出手段と、複数種類の前記エンジン振動の算出値に基づき各エンジン振動に対応するエンジン騒音をそれぞれ算出するエンジン振動算出手段と、前記エンジン騒音の許容値が設定されたエンジン騒音許容値設定手段と、前記エンジン騒音算出手段による複数のエンジン騒音算出値と前記エンジン騒音許容値設定手段に設定されたエンジン騒音の許容値とを対比して前記エンジン騒音算出値が前記エンジン騒音の許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する最小振動要目抽出手段とよりなるコントローラをそなえたことを特徴とするエンジンの騒音低減装置にある（請求項６）。
【００１３】
かかる発明によれば、コントローラにより、前記エンジン振動要目の複数種類と燃料噴射モードの複数種類との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動及びエンジン振動に対応するエンジン騒音を算出し、前記複数の組み合わせによるエンジン騒音算出値から、対象とするエンジンのエンジン騒音の許容値以下になるような前記エンジン騒音算出値におけるエンジン振動要目と燃料噴射モードの組み合わせを抽出して当該エンジンに適用することが可能となる。
これにより、コンピュータ（コントローラ）上のシミュレーション演算及び制御によって、対象とするエンジンのエンジン騒音が許容値以下になるような、エンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目とこれに適合する燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードとの組み合わせ、つまり当該エンジンのエンジン騒音が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射条件等のエンジン性能条件との最適組み合わせを抽出することができ、従来技術のように、前記燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン騒音との最適マッチングを得るためのエンジン実機による実験運転が不要となり、かかる実験運転に伴う実験工数と実験費用の発生を回避できる。
【００１４】
また本発明は、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードを変更可能な燃料制御装置をそなえたエンジンの振動を抑制するエンジンの振動低減方法であって、前記エンジンの振動を検出し、前記振動検出エンジンの振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と前記エンジン振動の検出値とを用いて前記振動の起振力を算出し、当該エンジンの起振力と筒内圧力との関係の設定値を用いて当該エンジンの筒内圧力変化を推定することを特徴とする（請求項４）。
【００１５】
かかる発明によれば、エンジンの振動を検出し、コンピュータによって、この振動検出値と当該エンジンの振動要目から振動の起振力を算出し、該起振力と筒内圧力との関係の設定値を用いて当該エンジンの筒内圧力変化を推定することにより、筒内圧力変化の計測手段がない場合に、たとえばシリンダブロック上部等の筒内圧力による振動が顕著に現れる部位のエンジン振動を検出することにより、筒内圧力変化を簡便に推定することができ、かかるエンジン振動と筒内圧力変化との相関関係を把握することにより、エンジン振動を抑制し得る筒内圧力変化および燃料噴射モードを容易に推測できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、コンピュータ（コントローラ）上のシミュレーション演算及び制御によって、対象とするエンジンのエンジン振動及びエンジン騒音が許容値以下になるような、エンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目とこれに適合する燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードとの組み合わせ、つまり当該エンジンのエンジン振動及びエンジン騒音が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射条件等のエンジン性能条件との最適組み合わせを抽出することができ、従来技術のように、前記燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動及びエンジン騒音との最適マッチングを得るためのエンジン実機による実験運転が不要となり、かかる実験運転に伴う実験工数と実験費用の発生を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】
本発明の第１〜第３実施例に係るディーゼルエンジンの振動及び騒音低減装置の全体構成図である。
図１において、１００はエンジン、１０１は該エンジン１００のシリンダ（この場合は直列６シリンダエンジンを示す）、１０２は各シリンダ１０１内に燃料を噴射する燃料噴射弁、１０５はコモンレール、１０７は燃料供給管、１０６は該燃料供給管１０７内の燃料を高圧に加圧して前記コモンレール１０５内に圧送する燃料ポンプである。
１０４は前記コモンレール１０５と各燃料噴射弁１０２とを接続する噴射管、１０３は該噴射管１０４に設けられて前記燃料噴射弁１０２への高圧燃料の供給、遮断を行なう電磁弁である。１１０は前記各電磁弁１０３を開閉制御する燃料制御装置で、該エンジン１００の燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードが設定されて、該燃料噴射モードによって前記各電磁弁１０３を開閉制御するものである。
１は前記燃料制御装置１１０に接続されて後述するような演算、制御を行なうコントローラである。
【実施例１】
【００１９】
図２は本発明の第１実施例におけるディーゼルエンジンの振動低減装置の制御ブロック図、図３は前記第１実施例における制御フローチャートである。
図２〜３において、２０は前記燃料制御装置１１０内の燃料噴射モード設定部で、エンジンの燃料噴射方式（図６（Ａ）に示されるような前噴射、主噴射、後噴射の３段噴射方式等）、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードが、段階的にあるいはマトリックス状に複数種類設定されている。
１１は燃料噴射モード抽出部で、前記燃料噴射モード設定部２０に設定された燃料噴射モードから、当該エンジン１００の後述するエンジン振動及びエンジン騒音の算出に必要な範囲の燃料噴射モードを複数種類抽出して筒内圧力算出部２９に入力する（図３のステップ（２））。該筒内圧力算出部２９においては、前記燃料噴射モードから図６（Ｂ）に示されるような受熱率（熱発生率）を算出し、該受熱率に基づき図６（Ａ）に示されるような筒内圧力変化を、前記複数種類の燃料噴射モードのそれぞれについて算出して、起振力算出部１２に入力する（図３のステップ（３））。該起振力算出部１２においては、前記複数種類の燃料噴射モードのそれぞれについて前記筒内圧力変化の算出値に基づきエンジン振動の起振力を算出して各部振動算出部１４に入力する（図３のステップ（４））。
【００２０】
１３はエンジン振動要素設定部で、クランクケース等のエンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目が段階的にあるいはマトリックス状に複数種類設定されている（図３のステップ（１））。
各部振動算出部１４においては、前記エンジン振動要素設定部に設定された前記エンジン振動要目の複数種類と、前記起振力算出部１２から入力される複数種類の燃料噴射モードについての起振力の算出値とを用いて、前記エンジン振動要目と燃料噴射モードについての起振力との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動を算出して、各部振動比較、判断部１６に入力する。
【００２１】
１５は振動許容値設定部で、対象とするエンジンのエンジン振動の許容値が設定されている（図３のステップ（５））。前記各部振動比較、判断部１６においては、前記各部振動算出部１４で算出されたエンジン振動の算出値と前記振動許容値設定部１５に設定された対象とするエンジン１００のエンジン振動の許容値とを突き合わせて（図３のステップ（６，７））、前記エンジン振動の算出値が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する。
この組合せが複数あるときには、燃料噴射モード選定部１７において、対象とするエンジンのエンジン振動要目に対してエンジン排ガス性能及び燃料消費率等のエンジン性能が最良になる燃料噴射モードの組み合わせを選出する（図３のステップ（８））。
【００２２】
かかる第１実施例によれば、コントローラ１により、クランクケース等のエンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目を複数種類、燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モード、燃料噴射モードから算出した筒内圧力変化及び起振力を複数種類、それぞれ変化させて、前記エンジン振動要目の複数種類と燃料噴射モードの複数種類との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動を算出し、前記複数の組み合わせによるエンジン振動算出値から、対象とするエンジン１００のエンジン振動の許容値以下になるような、前記エンジン振動算出値におけるエンジン振動要目と燃料噴射モードの組み合わせを抽出して当該エンジン１００に適用することが可能となる。
【００２３】
これにより、コンピュータ（コントローラ）上のシミュレーション演算及び制御によって、対象とするエンジン１００のエンジン振動が許容値以下になるような、エンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目とこれに適合する燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードとの組み合わせ、つまり当該エンジン１００のエンジン振動が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射条件等のエンジン性能条件との最適組み合わせを抽出することができ、従来技術のように、前記燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動との最適マッチングを得るためのエンジン実機による実験運転が不要となり、かかる実験運転に伴う実験工数と実験費用の発生を回避できる。
【実施例２】
【００２４】
図４は本発明の第２実施例におけるディーゼルエンジンの振動低減装置の制御ブロック図である。
この実施例においては、前記第１実施例におけるエンジン振動の算出値を用いてエンジン騒音を算出するもので、図４における各部振動算出部１４までの動作は図２に示される第１実施例と同様である。
図４において、各部振動算出部１４においては、前記エンジン振動要素設定部に設定された前記エンジン振動要素の複数種類と、前記起振力算出部１２から入力される複数種類の燃料噴射モードについての起振力の算出値とを用いて、前記エンジン振動要素と燃料噴射モードについての起振力との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動を算出して、各部騒音算出部１８に入力する。該各部騒音算出部１８においては、前記エンジン振動算出値に基づき前記各部振動算出部１４からの前記エンジン振動要目と燃料噴射モードについての起振力との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン各部の騒音を算出して各部騒音比較、判断部１９に入力する。
【００２５】
２１は騒音許容値設定部で、対象とするエンジン１００のエンジン騒音の許容値が設定されている。前記各部騒音比較、判断部１９においては、前記各部騒音算出部１８で算出されたエンジン騒音の算出値と前記騒音許容値設定部２１に設定された対象とするエンジン１００のエンジン騒音の許容値とを突き合わせて、前記エンジン騒音の算出値が許容値以下になるような前記エンジン振動要目と前記燃料噴射モードとの組み合わせを抽出する。
この組合せが複数あるときには、燃料噴射モード選定部１７において、対象とするエンジンのエンジン振動要目に対してエンジン排ガス性能及び燃料消費率等のエンジン性能が最良になる燃料噴射モードの組み合わせを選出する。
【００２６】
かかる第２実施例によれば、コントローラ１により、前記エンジン振動要目の複数種類と燃料噴射モードの複数種類との複数の組み合わせのそれぞれについてエンジン振動及びエンジン振動に対応するエンジン騒音を算出し、前記複数の組み合わせによるエンジン騒音算出値から、対象とするエンジン１００のエンジン騒音の許容値以下になるような前記エンジン騒音算出値におけるエンジン振動要目と燃料噴射モードの組み合わせを抽出して当該エンジンに適用することが可能となる。
これにより、コンピュータ（コントローラ１）上のシミュレーション演算及び制御によって、対象とするエンジン１００のエンジン騒音が許容値以下になるような、エンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目とこれに適合する燃料噴射方式、燃料噴射タイミング、燃料噴射量等の燃料噴射モードとの組み合わせ、つまり当該エンジン１００のエンジン騒音が許容値以下になるようなエンジン振動要目と燃料噴射条件等のエンジン性能条件との最適組み合わせを抽出することができ、従来技術のように、前記燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン騒音との最適マッチングを得るためのエンジン実機による実験運転が不要となり、かかる実験運転に伴う実験工数と実験費用の発生を回避できる。
【実施例３】
【００２７】
図５は本発明の第３実施例におけるディーゼルエンジンの筒内圧力推定装置の制御ブロック図である。
この第３実施例においては、エンジン１００の振動を検出し、当該振動検出エンジン１００の振動に関与する部品からなる振動要素の質量及びばね定数を含むエンジン振動要目と前記エンジン振動の検出値とを用いてエンジン振動の起振力を算出し、当該エンジン１００の起振力と筒内圧力との関係の設定値を用いて当該エンジン１００の筒内圧力変化を推定する。
【００２８】
即ち、図５において、各部振動検出手段２においてはエンジン各部の振動、好ましくは筒内圧力による振動が顕著に現れる部位のエンジン振動を検出して、この検出値を筒内圧力推定手段３の起振力算出部３１に入力する。
３２はエンジン振動要素設定部で、当該振動検出エンジン１００について、クランクケース等のエンジン構成部品の質量、エンジン支持系のばね定数及び振動減衰係数等のエンジン振動要目が設定されている。
起振力算出部３１においては、前記振動検出値とエンジン振動要素設定部３２に設定された当該エンジン１００の振動要目からエンジン振動の起振力を算出して、筒内圧力算出部３４に入力する。
【００２９】
３３は起振力／筒内圧力設定部で、当該エンジン１００における起振力と筒内圧力との関係が設定されている。前記筒内圧力算出部３４においては、前記起振力算出部３１で算出されたエンジン振動の起振力に対応する筒内圧力の値を前記起振力／筒内圧力設定部から抽出して、筒内圧力の推定値とする。
【００３０】
かかる第３実施例によれば、エンジン１００の振動を検出し、コンピュータ（筒内圧力推定手段３）によって、この振動検出値と当該エンジン１００の振動要目から振動の起振力を算出し、該起振力と筒内圧力との関係の設定値を用いて当該エンジン１００の筒内圧力変化を推定することにより、筒内圧力変化の計測手段がない場合に、たとえばシリンダブロック上部等の筒内圧力による振動が顕著に現れる部位のエンジン振動を検出することによって筒内圧力変化を簡便に推定することができ、かかるエンジン振動と筒内圧力変化との相関関係を把握することにより、エンジン振動を抑制し得る筒内圧力変化および燃料噴射モードを容易に推測できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、エンジン実機による実験運転を行なうことなく、少ない工数及び低コストで以って、燃料噴射条件等のエンジン性能条件とエンジン振動及び騒音との最適なマッチングの取得を可能としたエンジンの振動及び騒音低減方法とその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１〜第３実施例に係るディーゼルエンジンの振動及び騒音低減装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施例におけるディーゼルエンジンの振動低減装置の制御ブロック図である。
【図３】前記第１実施例における制御フローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例におけるディーゼルエンジンの振動低減装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第３実施例におけるディーゼルエンジンの筒内圧力推定装置の制御ブロック図である。
【図６】コモンレール式電子制御燃料制御装置をそなえたディーゼルエンジンで行なった実機試験によるエンジン性能及びエンジン騒音の計測結果を示し、（Ａ）は筒内圧力及び燃料噴射モードの計測値、（Ｂ）はシリンダ内における受熱率の計測値、（Ｃ）はエンジンの機体騒音の計測値をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３３】
１    コントローラ
２    各部振動検出手段
３    筒内圧力推定手段
１００    エンジン
１０１    シリンダ
１０２    燃料噴射弁
１０３    電磁弁
１０４    噴射管
１０５    コモンレール
１０６    燃料ポンプ
１１０    燃料制御装置
【図１】
2008014262.tif 000003
【図２】
2008014262.tif 000004
【図３】
2008014262.tif 000005
【図４】
2008014262.tif 000006
【図５】
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【図６】
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