計算發動機的做功量的裝置和方法

2023-06-16 12:40:51 2

專利名稱：計算發動機的做功量的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種有效率地計算內燃機的做功量的裝置和方法。
背景技術：
作為計算內燃機的做功量的技術已經提出有如下方案檢測內燃機(以下稱為發動機)的燃燒室內的壓力(以下稱為筒內壓)，並根據該檢測到的壓力和燃燒室的行程體積的變化率，計算例如指示平均有效壓力那樣的發動機的做功量。
在下述的專利文獻1中，關於具有預定結構的發動機，記載了推導計算指示平均有效壓力的式子的方法。該式子使用預定的頻率成分中的筒內壓信號。為了獲得該預定的頻率成分中的筒內壓信號，由取出基本波成分的第一帶通濾波器和取出基本波成分的整數倍的高次諧波成分的第二帶通濾波器對該筒內壓信號進行過濾。
專利文獻1日本特公平8-20339號公報以往，為了計算例如指示平均有效壓力那樣的發動機的做功量，需要以高頻(例如每一度的曲柄轉角)對筒內壓進行抽樣。這樣的高抽樣頻率增加了計算負荷，從而使安裝在車輛上的控制裝置(ECU)中的計算難以進行。
在上述專利文獻1的方法中嘗試了降低抽樣頻率。具體來講，根據該方法，預先確定計算指示平均有效壓力所必需的頻率成分。能夠將抽樣頻率降低至要獲得該預先確定的頻率成分所需的程度。但是，根據該方法，其是通過帶通濾波器抽出該預先確定的頻率成分。而通過帶通濾波器難以正確地抽出該預先確定的頻率成分。如果提高過濾的精度，就會導致該帶通濾波器的不穩定，結果有可能增加所得到的筒內壓信號的誤差。
另外，在上述專利文獻1的方法中，以具有預定結構的發動機為前提，推導出計算指示平均有效壓力的式子。因此，難以將該計算式應用於不同於這樣的預定結構的發動機中。
進而，在上述專利文獻1的方法中，需要在距進氣行程的上止點(TDC)預定角度的位置處對筒內壓進行抽樣。因此，計算指示平均有效壓力的區間是固定的，而不能任意設定。
另一方面，在典型的發動機中，行程體積一定，由此使發動機的行程體積相對於曲柄轉角的變化率(稱為體積變化率)的波形一定。因此，以往以該體積變化率的波形一定為前提，來計算例如指示平均有效壓力那樣的發動機的做功量。
但是，近年來提出了行程體積變化從而使發動機的體積變化率相對於曲柄轉角的波形產生了變化的發動機。例如，在具有可變壓縮比機構的發動機中，有的發動機的行程體積和體積變化率的波形發生變化。關於這樣的發動機，如果要通過現有的方法來計算發動機的做功量，則需要將與各種各樣的運轉狀態對應的行程體積和體積變化率存儲在存儲器中，其數據量將會變得很多。
另外，根據如上述專利文獻1那樣的方法，以由預定的一個式子表示體積變化率為前提，推導出用於計算指示平均有效壓力的式子。計算指示平均有效壓力的式子中不包含涉及體積變化率的參數，因此，對於體積變化率的波形產生了變化那樣的發動機，難以正確地計算出指示平均有效壓力。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠解決這些課題、並計算出發動機的做功量的裝置和方法。
根據本發明的一個方面，計算發動機的做功量的方法包括從通過對發動機的體積變化率進行頻率分解而獲得的頻率成分中，確定希望用於計算發動機的做功量的成分。進而，計算體積變化率和由與該確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第一相關係數，即進行第一計算，並計算發動機的筒內壓和由與該確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第二相關係數，即進行第二計算。根據該第一相關係數和該第二相關係數，計算發動機的做功量。
根據本發明，只關於通過體積變化率的頻率分解所確定的希望的成分，來計算與筒內壓關聯的第二相關係數。無需對所有成分計算第二相關係數。因此，能夠將筒內壓的抽樣頻率降低至能夠抽出希望的成分的程度。進而，通過使用第一相關係數和第二相關係數，能夠更準確地抽出希望的成分的體積變化率和筒內壓，並且能夠任意地設定計算發動機的做功量的區間。進而，根據本發明，由於能夠將希望的成分確定為適合於給定的發動機，所以對於具有任意結構的發動機構能夠計算出發動機的做功量。
根據本發明的一個實施方式，第一相關係數是當對發動機的體積變化率進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數，第二相關係數是當對發動機的筒內壓進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數。
根據本發明的一個實施方式，求出發動機的行程體積。根據該行程體積、上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算發動機的做功量。這樣，對於行程體積變化的發動機，能夠更準確地計算出發動機的做功量。
根據本發明的一個實施方式，檢測發動機的運轉狀態。根據該檢測到的發動機的運轉狀態，確定上述希望的成分。這樣，能夠根據發動機的運轉狀態適當地確定希望用於計算發動機的做功量的成分。
根據本發明的一個實施方式，在存儲裝置中存儲與發動機的運轉狀態對應地預先算出的希望的成分和第一相關係數。通過基於檢測到的發動機的運轉狀態並參照該存儲裝置，抽出希望的成分和第一相關係數。通過預先算出並存儲希望的成分和第一相關係數，能夠減輕計算發動機的做功量的計算負荷。進而，也可以存儲與發動機的運轉狀態對應地預先算出的行程體積。
根據本發明的一個實施方式，檢測發動機的筒內壓。根據該檢測到的筒內壓，按照預定的式子來計算第二相關係數。這樣逐次地計算出第二相關係數。
根據本發明的一個實施方式，能夠根據發動機的壓縮比，確定希望的成分。另外，能夠根據該壓縮比，求出行程體積和第一相關係數。
在能夠改變壓縮比的發動機中，有的發動機的體積變化率的波形變化。關於通過根據壓縮比求出希望的成分、行程體積和第一相關係數，能夠改變該壓縮比的發動機，也能夠更準確地算出發動機的做功量。
在本發明的一個實施方式中，在存儲裝置中存儲發動機的第一狀態中的第一成分和與該第一成分對應的第一相關係數，以及發動機的第二狀態中的第二成分和與該第二成分對應的第一相關係數。如果檢測到發動機的運轉狀態處於該第一狀態和該第二狀態之間，則通過內插(Interpolate)在與第一成分對應的第一相關係數和與第二成分對應的第一相關係數之間，計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的第一相關係數。通過這樣的內插，能夠減少預先存儲的希望的成分和第一相關係數的數量。這樣的內插也能夠應用於行程體積。
在本發明的一個實施方式中，根據檢測到的發動機的運轉狀態計算出體積變化率，並根據該體積變化率，按照預定的式子計算第一相關係數。這樣，也可以逐次地計算出第一相關係數。
發動機的做功量包含指示平均有效壓力。
根據本發明的其他方面，提供實現上述方法的裝置。


圖1是示意地表示根據本發明的一個實施例的發動機及其控制裝置的圖。
圖2是表示根據本發明的一個實施例的指示平均有效壓力的圖。
圖3是表示根據本發明的一個實施例的體積變化率的圖。
圖4是表示根據本發明的一個實施例的關於體積變化率的FFT分析結果的圖。
圖5是表示根據本發明的一個實施例的各次數的傅立葉係數的值的圖。
圖6是表示根據本發明的一個實施例的體積變化率和傅立葉係數的值的圖。
圖7是表示根據本發明的一個實施例的體積變化率和傅立葉係數的值的圖。
圖8是表示根據本發明的一個實施例的體積變化率和傅立葉係數的值的圖。
圖9是表示根據本發明的一個實施例的體積變化率和傅立葉係數的值的圖。
圖10是表示根據本發明的一個實施例的計算指示平均有效壓力的裝置的方框圖。
圖11是表示根據本發明的一個實施例的與壓縮比對應的行程體積和傅立葉係數的值的映射圖的圖。
圖12是表示根據本發明的一個實施例的計算指示平均有效壓力的過程的流程圖。
圖13是表示根據本發明的一個實施例的運算區間的設定的圖。
標號說明1ECU2發動機15筒內壓傳感器26可變壓縮比機構27壓縮比傳感器具體實施方式
以下，參照

本發明的實施方式。圖1是根據本發明的實施方式的發動機及其控制裝置的整體結構圖。
電子控制單元(以下稱為「ECU」)1是具有中央計算處理裝置(CPU)1b的計算機。ECU 1具有存儲器1c，該存儲器1c具有隻讀存儲器(ROM)，其存儲用於實現車輛的各種控制的電腦程式和實施該程序所必需的映射圖；和隨機存取存儲器(RAM)，其提供用於進行CPU 1b的計算的作業區域並暫時儲存程序和數據。ECU 1還包括接收從車輛的各部分送來的數據的輸入接口1a，和將控制信號送出給車輛的各部分的輸出接口1d。
發動機2在本實施例中是四衝程發動機。發動機2通過進氣門3與進氣管4連接，並通過排氣門5與排氣管6連接。燃料噴射閥7根據來自ECU 1的控制信號來噴射燃料，該燃料噴射閥7設在進氣管4上。
發動機2將從進氣管4吸入的空氣與從燃料噴射閥7噴射的燃料的混合氣體吸入燃燒室8中。在燃燒室8中設有根據來自ECU 1的點火時間信號而使火花飛濺的火花塞9。通過火花塞9所發出的火花使混合氣體燃燒。通過燃燒使混合氣體的體積增大，由此向下按壓活塞10。活塞10的往復運動被轉換為曲軸11的旋轉運動。
筒內壓傳感器15例如是由壓電元件構成的傳感器，並埋設在火花塞9的與發動機氣缸接觸的部分。筒內壓傳感器15輸出表示燃燒室8內的壓力(筒內壓)的變化的信號，然後將該信號送至ECU 1。ECU 1對表示該筒內壓變化的信號進行積分，從而生成表示筒內壓的信號P。
在發動機2中設有曲柄轉角(crank angle)傳感器17。曲柄轉角傳感器17伴隨曲軸11的旋轉而將作為脈衝信號的CRK信號和TDC信號輸出至ECU 1。
CRK信號是以預定的曲柄轉角(例如30度)輸出的脈衝信號。ECU1根據該CRK信號計算出發動機2的轉速NE。TDC信號是以與活塞10的TDC位置相關聯的曲柄轉角輸出的脈衝信號。
在發動機2的進氣管4上設有節氣門18。通過來自ECU 1的控制信號來控制節氣門18的開度。與節氣門18連接的節氣門開度傳感器(θTH)19將與節氣門18的開度對應的電信號供給至ECU 1。
進氣管壓力(Pb)傳感器20設在節氣門18的下遊側。通過Pb傳感器20檢測到的進氣管壓力Pb被送至ECU 1。
在節氣門18的上遊設有氣流計(AFM)21。氣流計21檢測通過節氣門18的空氣量然後將其送至ECU1。
可變壓縮比機構26是能夠根據來自ECU 1的控制信號來改變燃燒室內的壓縮比的機構。可變壓縮比機構26能夠通過任意的已知方法實現。例如提出了通過利用油壓改變活塞的位置而根據運轉狀態改變壓縮比的方法。
壓縮比傳感器27與ECU 1連接。壓縮比傳感器27檢測燃燒室的壓縮比Cr並將其送至ECU 1。
送至ECU 1的信號傳遞給輸入接口1a，並進行模擬數字轉換。CPU1b根據存儲在存儲器1c中的程序對轉換來的數位訊號進行處理，從而能夠生成用於送至車輛的致動器的控制信號。輸出接口1d將這些控制信號送至燃料噴射閥7、火花塞9、節氣門18及其他機械要素的致動器。另外，CPU 1b能夠使用該轉換來的數位訊號，根據存儲在存儲器1c中的程序，計算出發動機的做功量。
作為表示發動機的做功量的指標，有時使用指示平均有效壓力。平均有效壓力表示用行程體積除發動機的一個燃燒循環中的功的值。指示平均有效壓力表示從該平均有效壓力減去冷卻損失、不完全燃燒和機械摩擦等的值。這些指標有時用於評價發動機的總行程體積(發動機排氣量)不同的機種之間的性能差。
參照圖2，該圖2表示一個燃燒循環中的發動機的燃燒室的體積V和筒內壓P的關係(稱為PV線圖)。在P點，進氣門打開，開始進氣行程。筒內壓經過活塞位於上止點TDC的N點，減少至到達作為最小值的U點。然後筒內壓經過活塞位於下止點BDC的K點而增加。在Q點，壓縮行程開始，筒內壓繼續增加。在R點，燃燒行程開始。通過混合氣體的燃燒使筒內壓急劇增加，在S點，筒內壓達到最大。通過混合氣體的燃燒按下活塞，並使活塞朝向M點所示的下止點BDC移動。通過該移動減小筒內壓。在T點，排氣門打開，排氣行程開始。在排氣行程中，筒內壓進一步減小。
指示平均有效壓力通過用活塞的行程體積除圖中所示的曲線所包圍的面積來求得。
在以下的實施例中表示計算指示平均有效壓力的方法。要注意的是發動機的做功量的用語包括能夠根據通過依照本發明的方法算出的指示平均有效壓力算出的其他指標，例如平均有效壓力、制動平均有效壓力和發動機轉矩等。
指示平均有效壓力Pmi能夠通過對圖2中所示的PV線圖進行輪廓積分算出，該計算式可以如式(1)那樣表示。積分區間是相當於一個燃燒循環的期間，但是要注意的是積分區間的開始能夠設定在任意時刻。
式(2)表示將式(1)離散化了的結果，式(2)的m表示計算循環。Vs表示一個氣缸的行程體積，dV表示該氣缸的體積變化率。如上所述，P是表示筒內壓的信號，是根據從筒內壓傳感器15(圖1)的輸出得到的。 如式(1)所示，指示平均有效壓力Pmi表示為筒內壓信號P和體積變化率dV的相關係數。由於實質上構成體積變化率dV的頻率成分是有限的(將在後邊進行詳細說明)，所以如果只關於該頻率成分計算兩者的相關係數，則能夠算出指示平均有效壓力Pmi。
為了對體積變化率dV進行頻率分解，如式(3)所示對體積變化率dV進行傅立葉級數展開。t表示時間。T表示發動機的曲軸的旋轉周期(以下稱為曲軸周期)，ω表示角頻率。在四衝程發動機中，一個周期T對應於360度。K表示該發動機旋轉的頻率成分的次數。
數2dV(t)=f(t)=Va02+k=1(Vakcoskt+Vbksinkt)---(3)]]>Va0=2T0Tf(t)dt]]>Vak=2T0Tf(t)cosktdt]]>Vbk=2T0Tf(t)sinktdt]]>
當將式(3)應用於式(1)時，導出式(4)。其中，θ＝ωt。
數3
另一方面，如果對筒內壓信號P進行傅立葉級數展開，則能夠如式(5)所示地表示該筒內壓信號的傅立葉係數Pak和Pbk。筒內壓信號的一個周期Tc相當於一個燃燒衝程的長度。在四衝程發動機中，一個燃燒衝程對應於720度的曲柄轉角，所以周期Tc是曲軸周期T的二倍。因此，式(5)中的θc在四衝程發動機中成為(θ/2)。kc表示筒內壓信號的頻率成分的次數。
數4
在式(4)中表示了cosθ、cos2θ、、、sinθ、sin2θ、、、的成分。在式(5)中，kc＝2k，從而能夠得到這些成分的傅立葉係數Pak和Pbk。即，在四衝程發動機中，為了算出指示平均有效壓力Pmi，相對於涉及體積變化率的傅立葉係數Vak和Vbk的頻率成分是1次、2次、3次、、、(k＝1、2、3...)，涉及筒內壓信號的傅立葉係數Pak和Pbk的頻率成分只要是2次、4次、6次、、、(kc＝2、4、6...)即可。當kc＝2k時，式(5)如式(6)所示。 當將式(6)應用於式(4)時，導出式(7)。在此，式(4)中的「Vao」幾乎是0(將在後邊說明其理由)。
數6Pmi=2T2Vs(k=1PakVak+k=1PbkVbk)---(7)]]>式(7)中含有與行程體積Vs、體積變化率dV有關的傅立葉係數Vak和Vbk。因此，即使是關於行程體積Vs和體積變化率dV相對於曲柄轉角的波形變化的發動機，也能夠更準確地計算出指示平均有效壓力Pmi。
式(7)是關於四衝程發動機的式子，但是本領域的技術人員應該清楚地知道對於兩衝程發動機也能夠通過與上述相同的方法算出。在兩衝程發動機中，Tc＝T，θc＝θ成立。
式(6)中所示的筒內壓的傅立葉係數Pak和Pbk是連續時間系統的式子。當式(6)變形為適合於數字處理的離散系統時，如式(8)所示。在此，N表示曲軸周期T中的樣本數。積分區間是相當於一個燃燒循環的長度，該一個燃燒循環中的樣本數是2N。n表示樣本編號。Pn表示第n個樣本中的筒內壓。
數7
式(9)是通過將式(7)和式(8)結合得到的。
數8

Pmi=2N2Vs(k=1PakVak+k=1PbkVbk)]]>Pak=22Nn=12NPncosk2Nn]]>Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(9)]]>在本實施例中，如式(9)所示，筒內壓的傅立葉係數Pak和Pbk根據檢測到的筒內壓的樣本Pn逐次地算出。預先算出行程體積Vs和體積變化率的傅立葉係數Vak、Vbk，並存儲在ECU 1的存儲器1c(圖1)中。
根據發動機的特性，確定與發動機的運轉狀態對應的行程體積Vs和體積變化率dV的波形。因此，能夠通過仿真等預先求出與發動機的運轉狀態對應的行程體積Vs和體積變化率dV。在本實施例中，與發動機的運轉狀態對應的行程體積Vs和傅立葉係數Vak、Vbk預先存儲在存儲器1c中。
可供選擇的是，也可以對應於檢測體積變化率，逐次地計算傅立葉係數Vak和Vbk。該計算式如式(10)所示。在此，積分區間是一個曲軸周期T。Vn表示由第n個樣本得到的體積變化率，在此，將檢測出的體積變化率代入。
數9
積分區間也可以是兩個曲軸周期、即相當於一個燃燒循環的長度。在該情況下，如式(11)所示，能夠計算出體積變化率的傅立葉係數。計算結果與式(10)相同。
數10

在此，觀察傅立葉係數。從式(8)清楚地得知，關於筒內壓的傅立葉係數分別是筒內壓信號P與由通過體積變化率dV的頻率分解得到的頻率成分所構成的信號的相關係數。同樣地是，從式(10)清楚地得知，關於體積變化率的傅立葉係數分別是體積變化率信號dV與由通過體積變化率dV的頻率分解得到的頻率成分所構成的信號的相關係數。例如，傅立葉係數Pa1是筒內壓信號P和cosθ的相關係數。體積變化率Vb2是體積變化率信號dV和sin2θ的相關係數。
這樣，關於筒內壓的傅立葉係數分別是以所對應的頻率成分被抽出的筒內壓信號，關於體積變化率的傅立葉係數分別表示以所對應的頻率成分被抽出的體積變化率信號。如上所述，由於實質上構成體積變化率dV的頻率成分是有限的，所以只使用以該有限的頻率成分被抽出的筒內壓信號和體積變化率信號，就能夠算出指示平均有效壓力Pmi。本發明提供這樣的計算方法。
在本實施例中，在抽出關於實質上構成體積變化率的頻率成分的筒內壓信號和體積變化率信號時，使用傅立葉級數展開。然而，也可以使用其他方法進行該抽出。
以下，參照幾個實施例檢驗用於計算指示平均有效壓力Pmi的式(9)。
圖3表示體積變化率dV相對於曲柄轉角的波形一定(換言之，行程體積一定，由此使體積變化率dV的變化的方式是一種)的通常的發動機中的體積變化率dV的波形51、和與該體積變化率dV的波形具有同一周期的sin函數的波形52(振幅依賴於行程體積的大小)。在本例中，傅立葉係數的運算區間A是從進氣行程的TDC(上止點)開始的一個燃燒循環，sin函數設定為，在該運算區間A的開始時刻具有值「0」。
從圖中清楚地看到兩者的波形非常相似。這說明能夠用sin函數表示體積變化率dV。體積變化率dV相對於sin函數幾乎不具有偏移和相位差。因此，能夠預測在體積變化率的頻率成分中幾乎沒有出現直流成分a0和cos成分。
圖4表示對這樣的發動機的體積變化率dV進行FFT分析的結果。參考標號53是表示發動機旋轉的一次頻率成分的線，參考標號54是表示發動機旋轉的二次頻率成分的線。從該分析結果可知，體積變化率dV只不過主要具有發動機旋轉的一次和二次頻率成分。
圖5(a)表示對圖3中所示的運算區間A實際算出的體積變化率dV的傅立葉係數的一例。圖5(b)用圖表來表示關於圖5(a)中的各成分的傅立葉係數的大小。可知直流成分Va0和相位偏移的cos成分Vak(k＝1、2、…)幾乎是零。另外，可知三次以上的高次諧波成分(k≥3)也幾乎是零。
這樣，在體積變化率的波形不變化的發動機中，可知體積變化率dV主要包含有發動機旋轉的一次和二次頻率成分，還包括它們的sin成分。換言之，在體積變化率dV的傅立葉係數中，能夠省略一次和二次的sin成分以外的成分。考慮到這點，可以如式(12)所示地那樣表示式(9)。
數11Pmi=2N2Vs(Pb1Vb1+Pb2Vb2)]]>Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(12)]]>在本例中，由於式(12)中的行程體積Vs是一定值，所以(2N/2Vs)能夠作為預先確定的預定值進行處理。
這樣，關於體積變化率dV的波形不變化的發動機，由於實質上構成體積變化率的頻率成分是一次和二次的sin成分，所以為了算出指示平均有效壓力Pmi，只要有關於體積變化率dV的傅立葉係數Vb1和Vb2、以及關於筒內壓P的傅立葉係數Pb1和Pb2即可。
在可變壓縮比機構中，有的可變壓縮比機構根據發動機的運轉狀態而改變行程體積，由此改變體積變化率dV相對於曲柄轉角的波形。在以下的實施例中，說明圖1中所示的可變壓縮比機構26具有這樣的特性的情況。
圖6(a)作為一例表示某一運轉狀態下的體積變化率dV的波形61(實線)。圖6(a)也表示具有與該體積變化率dV的波形61相同周期的sin函數的波形62。與圖5同樣地設定運算區間A，sin函數設定為在該運算區間A的開始時刻具有值「0」。
與sin函數的波形62相比，體積變化率dV的波形61失真，因此推測體積變化率dV的波形61不僅包括sin成分，還包括cos成分。圖6(b)表示關於運算區間A算出的、圖6(a)中所示的體積變化率dV的各成分中的傅立葉係數的值。可知通過一次和二次的sin成分以及一次和二次的cos成分，可良好地表現體積變化率dV。因此，指示平均有效壓力Pmi如式(13)所示。
數12Pmi=2N2Vs(Pa1Va1+Pa2Va2+Pb1Vb1+Pb2Vb2)]]>Pak=22Nn=12NPncosk2Nn]]>Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(13)]]>將與檢測到的發動機的運轉狀態對應的值代入式(13)的行程體積Vs中。
這樣，由於實質上構成該運轉狀態下的體積變化率的頻率成分是一次和二次的sin成分以及一次和二次的cos成分，所以為了算出指示平均有效壓力Pmi，只要有關於體積變化率dV的傅立葉係數Va1、Va2、Vb1和Vb2、以及關於筒內壓P的傅立葉係數Pa1、Pa2、Pb1和Pb2即可。
圖7(a)表示另一運轉狀態下的體積變化率dV的波形71(實線)。圖7(a)也表示具有與該體積變化率dV的波形71相同周期的sin函數的波形72。與圖5同樣地設定運算區間A，sin函數設定為在該運算區間A的開始時刻具有值「0」。體積變化率dV的波形71大致與sin函數的波形72一致。圖7(b)表示關於圖7(a)中所示的運算區間A算出的體積變化率dV的各成分中的傅立葉係數的值。從圖中清楚地看到，只由一次的sin成分就能夠高精度地表示體積變化率dV。
這樣，由於實質上構成該運轉狀態下的體積變化率的頻率成分是一次的sin成分，所以能夠如式(14)所示地算出指示平均有效壓力Pmi。將與檢測到的運轉狀態對應的值代入行程體積Vs。
數13Pmi=2N2Vs(Pb1Vb1)]]>Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(14)]]>當考慮到活塞運動的振動和摩擦等時，有時優選使體積變化率dV的波形儘量接近sin函數的波形。因此，有時嘗試在發動機的結構方面下功夫，以使體積變化率dV的波形接近sin函數的波形。如圖7所示，如果使體積變化率dV的波形接近sin波形，則能夠減少希望用於算出指示平均有效壓力的傅立葉係數的個數。
這樣，根據本發明的方法，無需對所有成分(即所有次數的sin/co成分)算出體積變化率和筒內壓的傅立葉係數。只要關於希望的成分、優選關於以預定精度算出指示平均有效壓力用的成分，求出傅立葉係數即可。在圖3的示例中，只要求出體積變化率dV的一次和二次sin成分的傅立葉係數Vb1和Vb2、以及筒內壓P的一次和二次sin成分的傅立葉係數Pb1和Pb2即可。在圖6的示例中，只要求出體積變化率dV的一次和二次sin和cos成分的傅立葉係數Vb1、Vb2、Va1和Va2，以及筒內壓P的一次和二次sin和cos成分的傅立葉係數Pb1、Pb2、Pa1和Pa2即可。這樣，通過確定希望的成分，能夠抑制應計算的傅立葉係數的個數，從而降低指示平均有效壓力Pmi的計算負荷。
為了逐次地計算傅立葉係數Pak和Pbk，如式(9)所示使用筒內壓的樣本Pn。通過以預定周期對根據筒內壓傳感器的輸出而算出的筒內壓進行抽樣，從而取得該筒內壓的樣本Pn。根據本發明的方法，如果確定希望用於算出指示平均有效壓力的成分，則能夠將筒內壓P的抽樣進行縮減抽樣(減少)到滿足抽樣定理的抽樣頻率。例如根據式(12)和式(13)，得到筒內壓的樣本Pn用的抽樣頻率只要是能夠抽出發動機旋轉的一次和二次頻率成分的程度即可。不需要用於抽出發動機旋轉的三次以上的高次諧波成分的高抽樣頻率。因此，能夠降低抽樣頻率。進而，即使關於希望的頻率成分以外的成分出現混淆，也不影響指示平均有效壓力的計算。因此，能夠降低對通常應用於筒內壓信號的抗混疊(Anti-aliasing)濾波器的制約。
當然在依照式(10)或(11)逐次地求出體積變化率的傅立葉係數的情況下，與筒內壓相同，能夠減少體積變化率的抽樣頻率。
能夠將希望用於計算指示平均有效壓力的成分通過仿真等預先確定。在一個實施方式中，與發動機的運轉狀態對應，行程體積Vs以及有關該希望的成分的傅立葉係數Vak和Vbk預先存儲在存儲器1c(圖1)中。例如，參照圖3進行說明，關於體積變化率dV的波形不變化的發動機，行程體積Vs和傅立葉係數Vb1、Vb2具有一定值，該一定值存儲在存儲器中。參照圖6和圖7進行了說明的那樣，關於體積變化率dV的波形產生變化的發動機，與發動機的某一運轉狀態對應的體積效率Vs和傅立葉係數Vb1、Vb2、Va1和Va2存儲在存儲器1c中(圖6的情況)，與發動機的另一運轉狀態對應的體積效率Vs和傅立葉係數Vb1存儲在存儲器1c中(圖7的情況)。為了算出指示平均有效壓力，參照該存儲器1c，能夠抽出關於希望的成分的體積變化率的傅立葉係數和行程體積。這樣，關於體積變化率的傅立葉係數和行程體積，使用事先算出的值來計算指示平均有效壓力，所以能夠減輕用於計算該指示平均有效壓力的計算負荷。
圖8表示又一個實施例，在此表示希望用於計算指示平均有效壓力的成分的種類不變化，但是體積變化率的傅立葉係數的值變化的情況。在圖中，關於發動機的運轉狀態，表示第一狀態(a1)和(a2)以及第二狀態(b1)和(b2)。(a1)和(b1)表示體積變化率dV的波形(實線)81、83和具有與該體積變化率dV的波形相同周期的sin函數的波形(虛線)82。(a2)和(b2)表示各成分中的傅立葉係數的值。在第一狀態和第二狀態下，雖然希望用於計算指示平均有效壓力的成分的種類相同(都是一次sin成分)，但是該一次sin成分的傅立葉係數的值變化。另外，在第一狀態和第二狀態下，行程體積Vs變化。
這些變化源於可變壓縮比機構的作用。在第一狀態下，行程體積是Vs1，傅立葉係數Vb1的值大約是4.3。在第二狀態下，行程體積是Vs2，傅立葉係數Vb1的值大約是5.1。
在第一狀態和第二狀態下，行程體積和傅立葉係數的值分別能夠預先存儲在存儲器1c(圖1)中。根據發動機是處於第一狀態還是第二狀態，從存儲器1c中抽出所對應的行程體積和傅立葉係數，並能夠按照式(9)算出指示平均有效壓力。
當現在的發動機的狀態處於第一狀態和第二狀態之間時，例如通過內插在(a2)中所示的行程體積Vs和傅立葉係數Vb1的值、與(b2)中所示的行程體積Vs和傅立葉係數Vb1的值之間，從而能夠計算出與現在的發動機的狀態對應的行程體積Vs和傅立葉係數Vb1的值。通過這樣的內插，能夠減少應存儲在存儲器中的行程體積和傅立葉係數的個數。
圖9表示又一個實施例，在此表示希望用於計算指示平均有效壓力的成分的種類變化的情況。在圖中表示第一狀態(a1)和(a2)、第二狀態(b1)和(b2)以及第三狀態(c1)和(c2)。參照(a1)、(b1)和(c1)可以清楚地知道，體積變化率dV的波形(實線)變化為標號91、93和94。圖9也表示具有與體積變化率dV的波形相同周期的sin函數的波形92。(a2)、(b2)和(c2)表示各成分中的傅立葉係數的值。
在第一、第二和第三狀態之間，希望用於計算指示平均有效壓力的成分的種類和行程體積產生了變化。在第一狀態下，行程體積是Vs1，所希望的成分是一次sin成分Vb1，其值大約是4.3。在第二狀態下，行程體積是Vs2，所希望的成分是一次sin成分Vb1、一次cos成分Va1和二次cos成分Va2，其值分別大約是4.3、-0.7和0.8。在第三狀態下，行程體積是Vs3，所希望的成分是一次sin成分Vb1，其值大約是5.1。
與圖8中的示例相同，在各個狀態下，行程體積和傅立葉係數的值能夠預先存儲在存儲器1c(圖1)中。根據發動機處於第一狀態至第三狀態中的某一狀態，從存儲器1c中抽出所對應的行程體積和傅立葉係數，並能夠按照式(9)算出指示平均有效壓力。
當發動機處於狀態之間時，通過內插計算能夠算出行程體積和傅立葉係數。例如，當檢測到發動機處於第一狀態和第二狀態之間時，通過內插在(a2)中所示的行程體積Vs1和傅立葉係數Vb1、Va1和Va2的值、與(b2)中所示的行程體積Vs2和傅立葉係數Vb1、Va1和Va2的值之間，從而能夠計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的行程體積和傅立葉係數Vb1、Va1和Va2的值。在此，當進行內插計算時，能夠將第一狀態的傅立葉係數Va1和Va2的值設定為零。同樣地是，例如當檢測到發動機處於第二狀態和第三狀態之間時，通過內插在(b2)中所示的行程體積Vs2和傅立葉係數Va1、Vb1和Va2的值、與(c2)中所示的行程體積Vs3和傅立葉係數Va1、Vb1和Va2的值之間，從而能夠計算出與該檢測到的發動機的狀態對應的行程體積和傅立葉係數的值。在此，當進行內插計算時，能夠將第三狀態的傅立葉係數Va1和Va2的值設定為零。
圖10是表示根據本申請發明的一個實施例的計算指示平均有效壓力的裝置的方框圖。功能方框101～105能夠在ECU 1中實現。典型的是，這些功能通過存儲在ECU 1中的電腦程式來實現。可供選擇的是，也可以通過硬體、軟體、程序包以及它們的組合來實現這些功能。
在ECU 1的存儲器1c中存儲有行程體積Vs和希望成分的體積變化率的傅立葉係數Vak、Vbk，它們都是與發動機的壓縮比對應地預先計算出的。圖11(a)表示定義與壓縮比Cr對應的行程體積Vs的映射圖，圖11(b)表示定義與壓縮比Cr對應的希望成分的傅立葉係數Vak、Vbk的值的映射圖的一例。
運轉狀態檢測部101根據壓縮比傳感器27(圖1)的輸出，檢測發動機的目前的壓縮比Cr。參數抽出部102基於該檢測到的壓縮比Cr並參照圖11(b)所示的映射圖，判斷關於筒內壓和體積變化率的傅立葉係數的希望成分。在本例中，該映射圖定義傅立葉係數Vb1、Vb2、Va1和Va2。因此，判斷希望成分為一次和二次sin成分以及一次和二次cos成分。
參數抽出部102在判斷希望成分的同時，關於這些成分而抽出與檢測到的壓縮比對應的體積變化率傅立葉係數Vak、Vbk的值。在本例中，抽出Va1、Va2、Vb1和Vb2。
可供選擇的是，也可以在與圖11(b)所示的映射圖不同的映射圖中，定義與壓縮比對應的希望的成分的種類。
在希望成分的種類隨著壓縮比變化的情況下，在映射圖中例如可以將不是所希望的成分的值設定為零。由此，當參照該映射圖時，能夠判斷值為零的成分不是所希望的成分。可供選擇的是，也可以不在映射圖中定義不是所希望的成分。
進而，參數抽出部102參照圖11(a)所示的映射圖，抽出與該檢測到的壓縮比Cr對應的行程體積Vs。
進而，運轉狀態檢測部101根據筒內壓傳感器15(圖1)的輸出來計算筒內壓P。抽樣部103以預定的周期對這樣算出的筒內壓P進行抽樣，從而得到筒內壓的樣本Pn。在一例中，每隔30度的曲柄轉角進行抽樣，由此使式(9)中的2N為24(＝720/30)(720是一個燃燒循環的曲柄角度)。如上所述，只要滿足抽樣定理，則能夠根據所希望的成分減少抽樣。
筒內壓傅立葉係數確定部104從參數抽出部102接收所希望的成分的種類，關於這些成分，計算出傅立葉係數Pak和Pbk。在本例中，所希望的成分是一次和二次sin成分以及一次和二次cos成分。筒內壓傅立葉係數確定部104將筒內壓的樣本Pn代入式(9)的Pak和Pbk的計算式中，計算出Pa1、Pa2、Pb1和Pb2。
運算部105使用筒內壓的傅立葉係數Pak、Pbk、體積變化率的傅立葉係數Vak、Vbk和行程體積Vs按照式(9)計算指示平均有效壓力Pmi。
可供選擇的是，參數抽出部102也可以基於目標壓縮比，參照圖11(a)和圖11(b)中所示的映射圖。典型的是，由於能夠改變壓縮比的壓縮比可變機構有時延遲，所以優選基於實際的壓縮比來求出體積變化率的傅立葉係數。
在另一實施方式中，如上所述，按照式(10)或(11)逐次地算出體積變化率的傅立葉係數Vak、Vbk。在該情況下，計算與檢測到的壓縮比Cr對應的體積變化率Vn。例如，可以預先算出與壓縮比對應的體積變化率並在映射圖中定義，並將該映射圖存儲在存儲器中。基於檢測到的壓縮比並參照該映射圖，能夠求出體積變化率Vn。將該求得的Vn代入式(10)或式(11)中，計算出傅立葉係數Vak、Vbk。
圖12是表示根據本發明的一個實施例的、計算指示平均有效壓力的過程的流程圖。該過程典型的是，通過存儲在存儲器1c(圖1)中的程序來執行。該過程當關於各個氣缸例如每次送出表示進氣行程的TDC的TDC信號時起動。
在本例中，關於該過程即將起動之前的一個燃燒循環計算指示平均有效壓力。在該一個燃燒循環中，進行筒內壓信號P的抽樣，得到2N個筒內壓樣本Pn。
在步驟S1中，根據對該燃燒循環所檢測到的壓縮比Cr，參照圖11(a)所示的映射圖，抽出行程體積Vs。在步驟S2中，基於該檢測到的壓縮比Cr，參照圖11(b)所示的映射圖，求出希望成分的種類，對該希望成分而抽出體積變化率的傅立葉係數Vak和Vbk。
在步驟S3中，使用2N個筒內壓樣本Pn，按照式(9)而計算出對該希望成分的筒內壓傅立葉係數Pak和Pbk。
在步驟S4中，根據在步驟S1和S2中抽出的行程體積Vs、體積變化率的傅立葉係數Vak和Vbk，以及在步驟S3中計算出的筒內壓的傅立葉係數Pak和Pbk，按照式(9)而計算指示平均有效壓力Pmi。
在可供選擇的實施方式中，也可以設定行程體積Vs的基準值Vsref，並對應於壓縮比Cr算出相對於該行程體積Vs的基準值Vsref的比率R(Vs/Vsref)。例如在參照圖6的示例中，使用對應於該壓縮比Cr求出的比率R，按照式(15)而能夠算出指示平均有效壓力Pmi。
數14Pmi=2N2RVsref(Pa1Va1+Pa2Va2+Pb1Vb1+Pb2Vb2)]]>Pak=22Nn=12NPncosk2Nn]]>Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(15)]]>在另一可供選擇的實施方式中，通過預先求出體積變化率的傅立葉係數的比率，從而求出指示平均有效壓力Pmi。例如能夠從式(12)中導出式(16)。
數15

W=PmiVb1=2N2Vs(Pb1+Pb2Vb2Vb1)=1Vs(n=12NPn(sin2Nn+sin22NnVb2Vb1))]]>其中，Pbk=22Nn=12NPnsink2Nn---(16)]]>作為一例，如果通過FFT分析等預先知道Vb1∶Vb2＝1∶0.2，則式(16)簡化為式(17)。
數16W=PmiVb1=2N2Vs(Pb1+Pb2Vb2Vb1)=1Vs(n=12NPn(sin2Nn+0.2sin22Nn))]]>=1Vsn=12NPv---(17)]]>從式(17)可以清楚地看到，W基於筒內壓樣本Pn和預定的sin函數(sin(2π/N)n+0.2sin2(2π/N)n)的相關係數Pv。由於能夠如上所述地預先求出行程體積Vs和傅立葉係數Vb1，所以通過算出W，從而能夠算出指示平均有效壓力Pmi。這樣，通過在每次得到一個筒內壓樣本Pn時計算一個相關係數Pv，就能夠求出指示平均有效壓力Pmi。
在上述實施方式中，使用對從進氣行程的TDC開始的一個燃燒循環而算出的筒內壓和體積變化率的傅立葉係數，並計算指示平均有效壓力。即，傅立葉係數的運算區間是從進氣行程的TDC開始的一個燃燒循環。可供選擇的是，傅立葉係數的運算區間也可以從任意時刻開始。
參照圖13，(a)如上述實施方式那樣，是將從進氣行程的TDC開始的一個燃燒循環作為運算區間A而計算出傅立葉係數的示例。sin函數的波形設定為在該運算區間的開始時刻具有值「0」。通過這樣設定運算區間，從而提高了體積變化率的波形和sin函數波形的相似度，由此能夠減少希望用於計算指示平均有效壓力的成分的個數。在(a)例中，推測希望成分幾乎只是sin成分。
另一方面，(b)是運算區間B在從進氣行程的TDC延遲時間td的時刻開始的示例。運算區間B具有等於一個燃燒循環的長度。與(a)相同，sin函數設定為，在運算區間B的開始時刻具有值「0」。從圖中可以清楚地看到，體積變化率的波形和sin函數波形的相似度低於(a)。因此，希望用於計算指示平均有效壓力的成分的個數比(a)多。推測希望成分不只是sin成分，還包含cos成分。希望成分的種類發生變化，但是，即使設定如(b)所示的運算區間，也能夠通過與參照圖3～圖7說明過的方法相同的方法而算出指示平均有效壓力。
本發明能夠應用於通用的(例如舷外馬達等的)內燃機。
權利要求
1.一種計算發動機的做功量的裝置，其特徵在於，上述裝置具有成分確定裝置，其從通過對上述發動機的體積變化率進行頻率分解而獲得的頻率成分中，確定希望用於計算上述發動機的做功量的成分；第一計算裝置，其計算上述體積變化率和由與上述確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第一相關係數；第二計算裝置，其計算上述發動機的筒內壓和由與上述確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第二相關係數；和做功量計算裝置，其根據上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述第一相關係數是當對上述體積變化率進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數，上述第二相關係數是當對上述筒內壓進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括對上述發動機的行程體積進行變更的機構；和求出上述行程體積的行程體積計算裝置，上述做功量計算裝置根據上述行程體積、上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括檢測上述發動機的運轉狀態的裝置，上述成分確定裝置根據該檢測到的發動機的運轉狀態，確定上述希望的成分。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括存儲裝置，其存儲與上述發動機的運轉狀態對應地預先算出的上述希望的成分和上述第一相關係數；和檢測上述發動機的運轉狀態的裝置，上述成分確定裝置基於上述檢測到的發動機的運轉狀態並參照該存儲裝置，抽出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述成分，上述第一計算裝置基於該檢測到的發動機的運轉狀態並參照該存儲裝置，抽出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述第一相關係數。
6.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括存儲裝置，其存儲與上述發動機的運轉狀態對應地預先算出的上述行程體積；和檢測上述發動機的運轉狀態的裝置，上述行程體積計算裝置基於該檢測到的發動機的運轉狀態並參照該存儲裝置，抽出與該發動機的運轉狀態對應的上述行程體積。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括檢測上述發動機的筒內壓的裝置，上述第二計算裝置根據該檢測到的筒內壓，按照預定的式子來計算上述第二相關係數。
8.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，上述發動機還包括能夠改變該發動機的壓縮比的機構，上述發動機的運轉狀態包含該發動機的壓縮比。9、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置包括存儲裝置，關於上述希望的成分和與該希望的成分對應的上述第一相關係數，該存儲裝置存儲上述發動機的第一狀態中的第一成分和與該第一成分對應的上述第一相關係數，以及該發動機的第二狀態中的第二成分和與該第二成分對應的上述第一相關係數；和檢測上述發動機的運轉狀態的運轉狀態檢測裝置，如果通過上述運轉狀態檢測裝置檢測到的該發動機的運轉狀態處於上述第一狀態和上述第二狀態之間，則上述第一計算裝置通過內插在與上述第一成分對應的上述第一相關係數和與上述第二成分對應的上述第一相關係數之間，計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的成分的上述第一相關係數。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，上述裝置包括存儲裝置，關於上述發動機的行程體積，該存儲裝置存儲上述發動機的第一狀態中的第一行程體積和該發動機的第二狀態中的第二行程體積；和如果通過上述運轉狀態檢測裝置檢測到的該發動機的運轉狀態處於上述第一狀態和上述第二狀態之間，則通過內插在上述第一行程體積和上述第二行程體積之間，計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的行程體積的裝置，上述做功量計算裝置根據上述算出的行程體積、上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量。
11.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述裝置還包括檢測上述發動機的運轉狀態的裝置，上述第一計算裝置求出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述體積變化率，並根據該求得的體積變化率，按照預定的式子來計算上述第一相關係數。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述發動機的做功量包含指示平均有效壓力。
13.一種用於計算發動機的做功量的方法，其特徵在於，上述方法包括如下步驟(a)從通過對上述發動機的體積變化率進行頻率分解而獲得的頻率成分中，確定希望用於計算上述發動機的做功量的成分的步驟；(b)計算上述體積變化率和由與上述確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第一相關係數的步驟；(c)計算上述發動機的筒內壓、和由與上述確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第二相關係數的步驟；和(d)根據上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量的步驟。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述第一相關係數是當對上述體積變化率進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數，上述第二相關係數是當對上述筒內壓進行傅立葉級數展開時的傅立葉係數。
15.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括求出上述發動機的行程體積的步驟，上述步驟(d)還包括根據上述行程體積、上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量。
16.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括檢測上述發動機的運轉狀態的步驟，上述步驟(a)包括根據該檢測到的發動機的運轉狀態，確定上述希望的成分。
17.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括設置存儲裝置的步驟，該存儲裝置存儲與上述發動機的運轉狀態對應地預先算出的上述希望的成分和上述第一相關係數；和檢測上述發動機的運轉狀態的步驟，上述步驟(a)包括基於上述檢測到的發動機的運轉狀態並參照上述存儲裝置，抽出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述成分，上述步驟(b)包括基於該檢測到的發動機的運轉狀態並參照上述存儲裝置，抽出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述第一相關係數。
18.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括設置存儲裝置的步驟，該存儲裝置存儲與上述發動機的運轉狀態對應地預先算出的上述行程體積；和檢測上述發動機的運轉狀態的步驟，求出上述行程體積的步驟包括基於該檢測到的發動機的運轉狀態並參照上述存儲裝置，抽出與該發動機的運轉狀態對應的上述行程體積。
19.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括檢測上述發動機的筒內壓的步驟，上述步驟(c)根據該檢測到的筒內壓，按照預定的式子來計算上述第二相關係數。
20.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，上述發動機還包括能夠改變上述發動機的壓縮比的機構，上述發動機的運轉狀態包含該發動機的壓縮比。
21.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括設置存儲裝置的步驟，關於上述希望的成分和與該希望的成分對應的上述第一相關係數，該存儲裝置存儲上述發動機的第一狀態中的第一成分和與該第一成分對應的上述第一相關係數，以及該發動機的第二狀態中的第二成分和與該第二成分對應的上述第一相關係數；和檢測上述發動機的運轉狀態的步驟，如果上述檢測到的該發動機的運轉狀態處於上述第一狀態和上述第二狀態之間，則上述步驟(b)包括通過內插在與上述第一成分對應的上述第一相關係數和與上述第二成分對應的上述第一相關係數之間，計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的成分的上述第一相關係數。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括設置存儲裝置的步驟，關於上述發動機的行程體積，該存儲裝置存儲上述發動機的第一狀態中的第一行程體積和該發動機的第二狀態中的第二行程體積；和如果上述檢測到的該發動機的運轉狀態處於上述第一狀態和上述第二狀態之間，則通過內插在上述第一行程體積和上述第二行程體積之間，計算出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的行程體積的步驟，上述步驟(d)包括根據上述算出的行程體積、上述第一相關係數和上述第二相關係數，計算上述發動機的做功量。
23.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述方法還包括檢測上述發動機的運轉狀態的步驟，上述步驟(b)求出與該檢測到的發動機的運轉狀態對應的上述體積變化率，並根據該求得的體積變化率，按照預定的式子來計算上述第一相關係數。
24.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述發動機的做功量包含指示平均有效壓力。
全文摘要
本發明提供一種能夠更高效且準確地計算發動機的做功量的裝置和方法。計算發動機的做功量的裝置具有成分確定裝置，該成分確定裝置從通過對發動機的體積變化率進行頻率分解而獲得的頻率成分中，確定希望用於計算發動機的做功量的成分。該裝置還具有第一計算裝置，其計算體積變化率和由與該確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第一相關係數；和第二計算裝置，其計算發動機的筒內壓、和由與該確定的成分對應的頻率構成的基準信號之間的第二相關係數。根據該第一相關係數和該第二相關係數，計算發動機的做功量。
文檔編號F02D15/02GK101023258SQ200580031878
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月28日 優先權日2004年9月30日
發明者篠崎廣一郎, 大久保桂, 安井裕司, 佐藤正浩, 生駒浩一 申請人:本田技研工業株式會社