(57)【要約】  方法は、エンジンシリンダ内部の圧力を検知するステップと、検知された圧力に基づいて少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータを推定するステップとを含む。もう１つの方法は、１つ以上のエンジン筒内圧センサと、１つ以上の他のエンジンシステムセンサとを含むエンジンシステムの設計を含む。この方法によれば、エンジンシステムが運転され、そのエンジンシステムのエンジンのエンジンシリンダと連絡するエンジン筒内圧センサを用いてエンジン筒内圧が検知される。また、他のエンジンシステムセンサを用いて、少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータを得るために、他のエンジンシステムパラメータが検知される。エンジン筒内圧と、その少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの相関関係が求められ、エンジン筒内圧が、エンジン筒内圧と相関するその少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータに代替するものとして、あるいはそれを強化するものとして用いられる。
2010507039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンシリンダ内部の圧力を検知するステップと、
前記検知された圧力に基づいて少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータを推定するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータが機械装置の位置である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機械装置の位置が可変ジオメトリタービンの位置である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの他のエンジンパラメータが流体条件である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記流体条件がエンジン吸気マニホールドにおける空気温度である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記推定が、また、前記検知された圧力と、前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの間の数式として推定された関係を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記推定が、また、前記検知された圧力と、前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの間の経験的に推定された関係を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記推定が、また、前記検知された圧力と、前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの間の関係を評価する人工知能を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータが可変ジオメトリタービン（ＶＧＴ）の位置であり、前記可変ジオメトリタービンの位置は、吸気マニホールドの圧力に比例し、かつ、エンジン筒内圧に基づいて、次の式、すなわち、
【数１】
2010507039.tif 000006
式中、
Ｐシリンダ＝圧縮後かつ燃焼前の筒内圧［Ｐａ］；
Ｐ吸気＝吸気マニホールド圧力［Ｐａ］；
ＣＲ＝圧縮比＝（Ｖｓ＋Ｖｃｃ）／Ｖｃｃ［無次元］、但し、Ｖｓ、Ｖｃｃ＝掃気容積および間隙容積［ｍ３］；および、
ｋ＝空気の比熱比［無次元］、
を用いて数式から推定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータがエンジンの吸気温度であり前記吸気温度は、次の式、すなわち、
【数２】
2010507039.tif 000007
式中、
【数３】
2010507039.tif 000008
であり、
ＣＲ＝圧縮比；
ｋ＝空気の比熱比；
Ｒ＝空気の比気体定数［ｋＪ／（ｋｇ＊Ｋ）］；
Ｐ＝燃焼室圧力［ｋＰａ］；
Ｖ＝シリンダ間隙容積［ｍ３］；
ρ＝空気密度［ｋｇ／ｍ３］；および、
Ｔ＝燃焼室温度［Ｋ］
を用いて数式から推定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記推定が、前記検知された圧力と、前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの間の音響的関係を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記推定が、前記検知された圧力の周波数分析によって行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記検知が、エンジンシリンダの上流の吸気系において行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記検知が、エンジンシリンダの下流の排気系において行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記検知が、エンジンシリンダの上流の吸気系において行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記検知が、エンジンシリンダの下流の排気系において行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータが、特別な音響学的特性を呈するように設計された構成要素の音響学的特性である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記音響学的特性が、振幅、周波数または過渡特性の少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記音響学的特性が、偽造品、破損または機能不良の少なくとも１つの状態である構成要素を特定するように推定される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
１つ以上のエンジン筒内圧センサと、１つ以上の他のエンジンシステムセンサとを含むエンジンシステムを提供するステップと、
前記エンジンシステムを運転するステップと、
前記エンジンシステムのエンジンのエンジンシリンダと連絡する前記エンジン筒内圧センサを用いてエンジン筒内圧を検知するステップと、
前記他のエンジンシステムセンサを用いて、少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータを検知するステップと、
前記エンジン筒内圧と前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの相関関係を求めるステップと、
前記エンジン筒内圧と相関する前記少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータに代替するものとして、あるいはそれを強化するものとして、エンジン筒内圧を用いるステップと、
を含む、エンジンシステムの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００６年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／８５１，５３６号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本開示が全体として関連する分野は、エンジン筒内圧の測定値を利用するエンジンの制御および診断を含む。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関は、エンジンシリンダを含み、それらのシリンダ内部の燃焼圧力を測定するためのシリンダと連絡する圧力センサを含むことができる。この圧力センサからの信号はエンジン制御装置が受け取るが、エンジン制御装置は他の多くのエンジンセンサからの信号も受け取る。制御装置は、燃料消費と排気ガスの排出物質と出力とに関するエンジンの性能を最適化するために、圧力センサ信号を含む種々の信号を用いて、エンジンの燃料供給と吸入と着火時期とを調節する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
方法の１つの実施態様は、エンジンシリンダ内部の圧力を検知するステップと、検知された圧力に基づいて少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータを推定するステップとを含む。
【０００５】
方法のもう１つの実施態様は、１つ以上のエンジン筒内圧センサと、１つ以上の他のエンジンシステムセンサとを含むエンジンシステムの設計を含む。この方法によれば、エンジンシステムが運転され、そのエンジンシステムのエンジンのエンジンシリンダと連絡するエンジン筒内圧センサを用いてエンジン筒内圧が検知される。同様に、少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータが、他のエンジンシステムセンサを用いて検知される。エンジン筒内圧と、その少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの相関関係が求められ、エンジン筒内圧が、エンジン筒内圧と相関するその少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータに代替するものとして、あるいはそれを強化するものとして用いられる。
【０００６】
本発明の他の例示的な実施態様は、後述する詳細な説明から明らかになるであろう。以下の詳細な説明および特定の例は、本発明の例示的な実施態様を開示しているが、あくまで例示目的として意図されており、本発明の範囲を限定する意図はないことが理解されるべきである。
【０００７】
本発明の例示的な実施態様は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】多数のセンサを備えた内燃機関システムの実施態様を示す。
【図２】内燃機関システムの別の実施態様を示し、図１の実施態様よりセンサが少ない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施態様に関する以下の説明は、本質的に単に例示であり、本発明、その適用または用途を限定する意図は全く有しない。
【００１０】
方法の第１の実施態様によれば、エンジンシリンダの内部において圧力が検知され、この検知された圧力に基づいて、少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータが推定される。換言すれば、エンジン筒内圧を、他のエンジンシステムパラメータの代理として用いることができる。従って、他のエンジンシステムパラメータ用のセンサを、省略するか、あるいは、筒内圧データによって少なくとも診断することができる。筒内圧データは、また、エンジンシステムの構成要素の故障、損傷、腐食等の診断にも用いることができる。
【００１１】
ここで図１を参照すると、この方法を、内燃機関システム１０に関連して用いることができる。一般的に、システム１０は、空気燃料混合気の燃焼から機械的動力を発生させる内燃機関１２と、エンジン１２に空気を供給する吸気または吸入系１４と、燃焼ガスを全体としてエンジン１２から排出する排気系１６とを含む。また、システム１０は、吸入系１４および排気系１６に跨って連絡するターボチャージャ１８であってエンジン出力を増大させるために燃焼用の空気を圧縮するターボチャージャ１８を含むことができる。ターボチャージャ１８は、可変ジオメトリタービン型のターボチャージャとすることができる。当業者は、エンジンに燃料を供給する燃料系（図示せず）を使用し得ること、および、制御装置（図示せず）が、本明細書に開示する方法の少なくとも一部を実行するために、１つ以上の適切なプロセッサおよび記憶装置を含み得ることを認めるであろう。
【００１２】
内燃機関１２は、任意の適切なタイプのエンジン、例えばディーゼルエンジンのような自動着火機関とすることができる。また、内燃機関１２は、任意の種類の適切な液体燃料または気体燃料を使用することができる。エンジン１２はブロック内にシリンダ２５およびピストン（個別には図示せず）を含み、このシリンダおよびピストンは、シリンダヘッド（個別には図示せず）と共に燃焼室（図示せず）を画定する。エンジン１２はいくつかのセンサをも含むことができる。例えば、エンジンの油圧を測定する油圧センサ２０をブロック内に設けることができ、同じく、エンジンクランクシャフト（図示せず）の回転速度および／または位置を測定するエンジンの速度および／または位置センサ２２を装備することができる。また、ブロック内のクーラント温度センサ２４が、ブロックを貫流するエンジンクーラントの温度を測定する。
【００１３】
最後に、エンジン１２は、各エンジンシリンダ２５と連絡してその内部の圧力を測定する複数のエンジン筒内圧センサ２６を含むことができる。圧力センサ２６は、例えばエンジンの燃焼曲線に関係するパラメータの推定用として、エンジンシリンダ２５に直接連絡させて配置することができる。エンジン筒内圧センサ２６は、別個の装置とすることもでき、あるいはグロープラグのような他の装置に組み込むこともできる。
【００１４】
また、圧力センサ２６は、（例えば吸排気弁開放の間の）エンジンのガス交換圧力曲線に関係するパラメータの推定用として、エンジンシリンダ２５の上流または下流に連絡して配置することができる。例えば、圧力センサ２６を、上流に連絡する形で、吸入系１４の任意の適切な位置に、例えば吸気マニホールド３６と連絡させて配置することができる。別の例では、圧力センサ２６を、下流に連絡する形で、排気系１６の任意の適切な位置に、例えば排気マニホールド５０と連絡させて配置することができる。
【００１５】
筒内圧センサ２６は本明細書に記載する方法に従って用いることができるが、通常は、それはエンジンシステムの制御および／または診断を強化するために用いられる。例えば、筒内圧センサ２６は、個々のシリンダの差を補償するよう、シリンダ別タイミングおよび燃料供給の制御を強化することができる。筒内圧センサ２６は、また、燃料のオクタン価およびセタン価の差を補償するために用いることができ、さらに、予混合圧縮着火（Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ：ＨＣＣＩ）のような先進燃焼技術を用いる閉ループの着火制御を実施するために使用することができる。以下に詳述するように、本明細書に記載する方法は、種々の他のエンジンシステムパラメータ、すなわち、通常は他の専用のエンジンセンサを用いて測定または評価されるパラメータの推定するためにこの筒内圧センサ２６が存在するという利点を活用する。
【００１６】
吸入系１４は、適切な導管およびコネクタに加えて、流入空気をろ過する空気フィルタ２８と、ろ過された空気を圧縮するターボチャージャの圧縮機３０と、圧縮空気を冷却する中間冷却器３２と、冷却された空気の流量を絞る絞り弁３４とを含むことができる。吸入系１４は、また、絞られた空気を受け入れて、それをエンジン１２の各燃焼室に配分する吸気マニホールド３６を含むことができる。
【００１７】
吸入系１４は、また、いくつかのセンサを含むことができる。例えば、吸気マニホールド圧力センサ３８を、エンジンシリンダ２５に流れる空気の圧力測定用として吸気マニホールド３６と連絡させて設けることができ、シリンダ２５に流れる空気の温度測定用として、温度センサ４０を設けることができる。空気の質量流量センサ４２および大気温度センサ４４を、空気フィルタ２８の下流およびターボチャージャの圧縮機３０の上流に配置することができる。速度センサ４６を、ターボチャージャ圧縮機３０の回転速度測定用として、ターボチャージャの圧縮機３０に適切に連結することができる。一体型角度位置センサのような絞り弁位置センサ４８を、絞り弁３４の位置測定用として用いることができる。
【００１８】
排気系１６は、適切な導管およびコネクタに加えて、エンジン１２の燃焼室から排気ガスを集め、それを排気系１６の下流の残りの部分に送り込む排気マニホールド５０を含むことができる。排気系１６は、また、排気マニホールド５０の下流に連絡するターボチャージャタービン５２と、直結型のディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）装置のような触媒コンバータ５４と、ターボチャージャタービン５２を迂回して排気ガスをＤＯＣユニットに導くバイパスを制御するターボウェイストゲート弁５６とを含むことができる。排気系１６は、さらに、すすフィルタ６０の上流に窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着ユニット５８を含むことができる。すすフィルタ６０は排気テールチューブ６２の上流に配置することができる。
【００１９】
排気系１６および／または吸入系１４は、さらに、エンジン１２の排気マニホールド５０からの排気ガスをエンジン１２の吸気マニホールド３６に再循環する排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置６４を含むことができる。ＥＧＲ装置６４は、排気マニホールド５０の下流に連絡して吸気マニホールド３６に戻る排気ガスの再循環を制御するＥＧＲ冷却器バイパス弁６６と、ＥＧＲ冷却器バイパス弁６６の下流のＥＧＲガス冷却用のＥＧＲ冷却器６８と、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁７０とを含むことができる。ＥＧＲ装置６４は、また、ＥＧＲ混合ユニット７２を含むことができる。このＥＧＲ混合ユニット７２は、絞り弁３４の下流でかつ吸気マニホールド３６の上流の位置においてＥＧＲ弁７０と連絡して、ＥＧＲガスを絞られた空気と混合する。
【００２０】
排気系１６は、さらに、いくつかのセンサを含むことができる。可変ジオメトリタービンの位置を測定する位置センサ７４をターボチャージャ１８に近接して配備し、ＮＯｘセンサ７５をタービン５２の下流に配置することができる。触媒コンバータ５４の入口および出口における排気ガス温度を測定する温度センサ７６、７８を、触媒コンバータ５４の上流および下流に配置することができる。また、排気ガス中の酸素を測定する酸素（Ｏ２）センサ８０を吸着ユニット５８の上流に配置することができる。すすフィルタ６０における圧力低下を測定する１つ以上の圧力センサ８２をすすフィルタ６０を跨いで配置することができる。排気系１６から流出する排気ガスの温度を測定するテールチューブ温度センサ８４を、テールチューブ出口のすぐ上流に配置することができる。最後に、ＥＧＲ冷却器バイパス弁６６の位置を測定する位置センサ８６と、ＥＧＲ弁７０の位置を測定する別の位置センサ８８とを用いることができる。
【００２１】
本明細書に開示する方法は、以上に提示し考察したセンサに加えて、任意の他の適切なセンサとそれに関連するパラメータとを包含することができる。例えば、センサとして、アクセルペダルセンサ、車速センサ、パワートレイン速度センサ、フィルタセンサ、流量センサ、振動センサ、ノックセンサ、吸排気圧力センサ、ターボチャージャ速度およびノイズセンサ、および／または、その他同類のものを含むことができる。本明細書に開示する方法は、さらに、他のエンジンシステムパラメータを包含することができる。これには、ターボチャージャの効率、構成要素の汚れまたはつり合い問題、フィルタ負荷、ディーゼル微粒子除去装置（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＤＰＦ）再生状況、ＥＧＲ率、ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ分率または比、シリンダ給気の配分不良、および／または、その他同類のものが含まれる。換言すれば、電気的、機械的および／または化学的パラメータを含む任意の適切な物理的パラメータを検知する任意のセンサを用いることができる。ここで用いるセンサという用語は、あらゆるエンジンシステムパラメータの検知に用いられる任意の適切なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む。
【００２２】
また、ここで用いるＨＰ−ＥＧＲは、ターボチャージャタービンの上流およびターボチャージャ圧縮機の下流の排気と吸気とのサブシステム間の高圧の排気ガス再循環径路を含み、ＬＰ−ＥＧＲは、ターボチャージャのタービンの下流およびターボチャージャの圧縮機の上流の排気と吸気とのサブシステム間の低圧の排気ガス再循環径路を含むことができる。目標とする全ＥＧＲ分率は、排気物質の基準に適合するように決定することができ、また、目標とするＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ比は、決定された目標全ＥＧＲ分率の制限の範囲内でエンジンシステムの他の基準を最適化するように決定することができる。
【００２３】
推定されるパラメータは、本質的に、定量的なもの、定性的なものおよび／または有無に関するものとすることができる。さらに具体的には、数値パラメータを推定することができ、構成要素の機能不良のような定性的パラメータを推定することができ、構成要素または真正な構成要素の存否のような有無に関するパラメータを推定することができる。また、パラメータの値は、絶対的または相対的な数値、例えば０または１のような有無を示す値、あるいは、あらゆる種類のパラメータ用の任意の適切な指標とすることができる。
【００２４】
もう１つの実施態様によれば、エンジンシステムを設計するための方法が提供される。この方法によれば、エンジンシステムを提供でき、このエンジンシステムは、１つ以上のエンジン筒内圧センサと、他の１つ以上のエンジンシステムセンサとを含む。例えば、上記のエンジンシステム１０を用いることができる。次に、このエンジンシステムを運転することができる。例えば、このエンジンシステムを、計器装備した車両において車両のテストトラック上で、動力計上で、排出物質試験場で、および／または、その他同類の場所で運転することができる。エンジンシステムの運転の間、筒内圧を、エンジンシステムのエンジンシリンダと連絡しているエンジン筒内圧センサを用いて検知することができる。その場合、他のエンジンシステムパラメータを、エンジンシステムの他のセンサを用いて検知することができる。検知されたパラメータのどれかまたはすべての値を、引き続くデータ分析のために、任意の適切な方法で保存することができる。
【００２５】
エンジン筒内圧と他のエンジンシステムパラメータとの相関関係を求めるために、このパラメータを分析または評価することができる。このような相関関係は任意の適切な方式で求めることができる。例えば、筒内圧を、他のエンジンシステムパラメータと数式によって関係付けることができる。別の例では、筒内圧を、他のエンジンシステムパラメータと経験的にかつ統計的に関係付けることができる。いずれにしても、筒内圧が他のなんらかのエンジンシステムパラメータと確実に相関することが見出される場合は、その相関関係を、数式として、経験的に、音響的に、および／または、その他同類の形でモデル化することができる。例えば、経験的モデルを適切な試験から導き出すことができ、それは、筒内圧を他のエンジンシステムパラメータと相互参照することができるルックアップテーブル、マップ、およびその他同類のものを含むことができる。
【００２６】
その結果、エンジン筒内圧の測定結果が、エンジン筒内圧と相関する他のエンジンシステムパラメータの代理として、従ってそのパラメータの測定値に代替するもの、あるいはそれを強化するものとして用いられる。エンジンの運転中、任意の所与の瞬間の筒内圧を測定することができるが、１つの好ましい態様は、燃焼前圧力および／または燃焼後圧力のような非燃焼筒内圧の測定値の利用を含む。より詳しくは、エンジン筒内圧を、燃焼直前、但し実質的には圧縮が実質的に完了した時点で検知することができる。これを、このような筒内圧と相関するエンジンシステムパラメータと共に用いる。
【００２７】
第１の例においては、他のエンジンシステムパラメータを、弁のような機械装置の位置とすることができる。より具体的には、機械装置の位置を、可変ジオメトリのタービンの位置とすることができる。この可変ジオメトリタービンの位置は、吸気マニホールドの圧力に比例し、かつ、エンジン筒内圧に基づいて、次の式を用いて数式から評価または推定することができる。
【数１】
2010507039.tif 000003
式中、
Ｐシリンダ＝圧縮後かつ燃焼前の筒内圧［Ｐａ］；
Ｐ吸気＝吸気マニホールド圧力［Ｐａ］；
ＣＲ＝圧縮比＝（Ｖｓ＋Ｖｃｃ）／Ｖｃｃ［無次元］、式中、Ｖｓ、Ｖｃｃ＝掃気容積および間隙容積［ｍ３］；および、
ｋ＝空気の比熱比［無次元］
である。
【００２８】
第２の例においては、エンジンシステムパラメータをエンジンシステムの音響に基づいて推定することができる。さらに具体的には、筒内圧センサ信号の周波数成分を分析または評価して他のエンジンシステムパラメータを推定することができる。例えば、筒内圧センサ信号の周波数スペクトルまたはその部分を、フーリエ解析、ラプラス解析、ウェーブレット解析、および／または、その他同類の手法を用いて分析して、機械弁の位置を決定することができる。また、このような予備処理を、例えば、ニューラルネットワークのようなモデルベースの手法または人工知能手法と連結して、検知されたエンジン筒内圧と少なくとも１つの他のエンジンシステムパラメータとの間の関係を評価することができる。
【００２９】
エンジンシステムの多くのサブシステムおよび構成要素は、音響的反応挙動によって容易に監視し得るように設計することができ、このような音響的反応は、分析することができかつ音響学的特性を含むことができる。実際、エンジンシステムの構成要素は特別な音響学的特性を呈するように設計することができ、筒内圧センサは、その音響学的特性を認識するように設計することができる。音響学的特性は、振幅、周波数または過渡特性の１つ以上を含むことができる。また、筒内圧センサ信号を、サブシステムおよび構成要素の音響学的特性の変化を認識するために、従って状態の変化を検出するために使用し得ることも考えられる。例えば、筒内圧波の周波数分析を、偽造品のサブシステムおよび構成要素を特定するために、あるいは、サブシステムまたは構成要素が何時機能不全に陥ったかまたは破損したかを決定するために用いることができるであろう。さらに、このような周波数分析は、吸入系または排気系における、作動、汚れおよび損傷に関する何らかの形状変化を検知するために用いることができる。
【００３０】
別の実施態様においては、圧力の監視に適した圧力センサまたは任意の他の音響測定装置を、どこか他の場所、すなわちエンジンシステムの種々の構成要素上またはその中（例えば吸気または排気径路）、あるいはエンジンルーム内に配置して、種々のエンジンシステムパラメータを推定することができる。換言すれば、筒内圧センサを、シリンダの上流または下流の圧力センサによって代替するかあるいは補完することができる。
【００３１】
第３の例においては、他のエンジンシステムパラメータを流体条件とすることができる。具体的には、この流体条件をエンジン吸気マニホールド内の空気温度とすることができる。この空気温度は、筒内圧に関係し、次の式を用いて数式から推定される。
【数２】
2010507039.tif 000004
ここで、
【数３】
2010507039.tif 000005
であり、式中、
ＣＲ＝圧縮比；
ｋ＝空気の比熱比；
Ｒ＝空気の比気体定数［ｋＪ／（ｋｇ＊Ｋ）］；
Ｐ＝燃焼室圧力［ｋＰａ］；
Ｖ＝シリンダ間隙容積［ｍ３］；
ρ＝空気密度［ｋｇ／ｍ３］；および、
Ｔ＝燃焼室温度［Ｋ］
である。
【００３２】
上記によれば、エンジン筒内圧センサを、例えばエンジンシステムの故障診断（例えば車載式故障診断（Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ：ＯＢＤ））その他のために、他の特定のエンジンシステムセンサに関する検査手段として用いることができるか、あるいは、エンジン筒内圧センサを用いることによって、それらの他のエンジンシステムセンサを省略することができる。換言すれば、エンジン筒内圧は、必ずしもエンジン性能を改善するために使用するのではなく、むしろ、エンジンシステムパラメータの測定の信頼性を高めるために、および／または、以下の図２に示すようにエンジンシステムから高価なセンサを省くために用いることができる。
【００３３】
図２は、内燃機関システム２１０の別の実施態様を示す。この実施態様は、多くの点で図１の実施態様に類似しており、共通の主題に関する説明は一般的にここで繰り返さなくてよいであろう。実際、システム２１０は、上述した方法に基づいて図１のシステム１０のセンサの多くが省略されている点を除いて、図１のシステム１０とほぼ同一である。１つの違いは、エンジンシリンダ２５と直接連絡するセンサ２６の代わりに、あるいはそれに加えて、圧力センサ２６を、エンジンシリンダ２５の上流および／または下流において、吸気系１４および／または排気系１６に配置することができるという点を含む。
【００３４】
以上の結果、多くのセンサを取り除くことができ、それによってそのコストおよび重量が節減できる。あるいは、センサはそのまま保存し、筒内圧から推定したセンサの予測値を、他のセンサに関する診断として用いることができる。後者の場合には、直接的な部品コストの低減にはならないが、簡潔でより強固な診断アルゴリズムを用いることによって、開発時間および試験が短縮され、エンジン制御装置の記憶装置と計算時間とを節減することができる。
【００３５】
本発明の実施態様に関する上記の説明は本質的に単に例示であり、従って、その変形態様は、本発明の趣旨および範囲から逸脱ものと見なされるべきではない。
【図１】
2010507039.tif 000009
【図２】
2010507039.tif 000010
【国際調査報告】
2010507039.tif 000011
2010507039.tif 000012
2010507039.tif 000013