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公開番号2025021001
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124673
出願日2023-07-31
発明の名称作業機械の性能を評価するためのシステム及び方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250205BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】作業機械において、チャージ圧の乖離度を精度よく算出する。
【解決手段】システムは、実チャージ圧取得部と、目標トルク取得部と、エンジン回転速度取得部と、チャージ圧推定部と、チャージ圧補正部と、乖離度算出部とを備える。実チャージ圧取得部は、実チャージ圧を取得する。目標トルク取得部は、エンジンの目標出力トルクを取得する。エンジン回転速度取得部は、エンジンの実回転速度を取得する。チャージ圧推定部は、目標出力トルクと実回転速度とに基づいて、推定チャージ圧を算出する。チャージ圧補正部は、目標出力トルクを変化させる所定の補正パラメータの変化量を、第1トルク変化量として取得する。チャージ圧補正部は、第1トルク変化量に基づいて、推定チャージ圧を補正する。乖離度算出部は、実チャージ圧と補正された推定チャージ圧との乖離度を算出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに接続されるターボチャージャとを含む作業機械の性能を評価するためのシステムであって、
前記ターボチャージャの実チャージ圧を取得する実チャージ圧取得部と、
前記エンジンの目標出力トルクを取得する目標トルク取得部と、
前記エンジンの実回転速度を取得するエンジン回転速度取得部と、
前記エンジンの目標出力トルクと前記エンジンの実回転速度とに基づいて、前記ターボチャージャの推定チャージ圧を算出するチャージ圧推定部と、
前記エンジンの目標出力トルクを変化させる所定の補正パラメータの変化量を、第１トルク変化量として取得し、前記第１トルク変化量に基づいて、前記推定チャージ圧を補正するチャージ圧補正部と、
前記実チャージ圧と補正された前記推定チャージ圧との乖離度を算出する乖離度算出部と、
を備えるシステム。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記所定の補正パラメータは、前記目標出力トルクである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１トルク変化量は、第１時間の間の前記目標出力トルクの変化量である、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記チャージ圧補正部は、前記第１時間よりも長い第２時間の間の前記目標出力トルクの変化量を示す第２トルク変化量を取得し、前記第１トルク変化量と前記第２トルク変化量とに基づいて、前記推定チャージ圧を補正する、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記チャージ圧補正部は、前記エンジンの実回転速度の変化量を示す第１回転速度変化量を取得し、前記第１回転速度変化量に基づいて、前記推定チャージ圧を補正する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１回転速度変化量は、第１時間の間の前記エンジンの実回転速度の変化量である、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記チャージ圧補正部は、前記第１時間よりも長い第２時間の間の前記エンジンの実回転速度の変化量を示す第２回転速度変化量を取得し、前記第１回転速度変化量と前記第２回転速度変化量とに基づいて、前記推定チャージ圧を補正する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記チャージ圧補正部は、大気圧を取得し、前記大気圧に基づいて、前記推定チャージ圧を補正する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記チャージ圧補正部は、外気温を取得し、前記外気温に基づいて、前記推定チャージ圧を補正する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
所定条件を満たす場合に取得された前記乖離度を選別するフィルタリング部をさらに備え、
前記所定条件は、前記エンジンの目標出力トルクが所定範囲内であることを含む、
請求項１に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械の性能を評価するためのシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ターボチャージャの実チャージ圧と、推定されたチャージ圧との乖離度に基づいて、ターボチャージャの性能を評価するための方法が知られている。例えば、特許文献１の故障検出装置は、エンジン回転速度と、油圧ポンプのポンプ負荷とに基づいて、チャージ圧の推定値を算出する。そして、故障検出装置は、チャージ圧の推定値と、チャージ圧の測定値との偏差により、ターボチャージャの故障を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１８４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようにチャージ圧を推定する場合、エンジンが安定した状態で取得されたデータにより、チャージ圧を算出することで、精度よくチャージ圧を推定することができる。そのため、所定条件を満たす場合に取得されたデータにより、チャージ圧が算出されることが望ましい。また、所定条件を厳しくすることにより、チャージ圧の推定の精度をさらに向上させることができる。
【０００５】
しかし、鉱山などの作業現場で使用される作業機械では、安定した状態でチャージ圧を算出できる場合が少ない。そのため、所定条件を厳しくすることにより、チャージ圧の推定の精度を向上させようとすると、性能の評価に使用できるデータが少なくなってしまう。そのため、性能の評価の精度を向上させることは容易ではない。本開示の目的は、作業機械において、チャージ圧の乖離度を精度よく算出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１態様に係るシステムは、作業機械の性能を評価するためのシステムである。作業機械は、エンジンと、エンジンに接続されるターボチャージャとを含む。第１の態様に係るシステムは、実チャージ圧取得部と、目標トルク取得部と、エンジン回転速度取得部と、チャージ圧推定部と、チャージ圧補正部と、乖離度算出部とを備える。実チャージ圧取得部は、ターボチャージャの実チャージ圧を取得する。目標トルク取得部は、エンジンの目標出力トルクを取得する。エンジン回転速度取得部は、エンジンの実回転速度を取得する。チャージ圧推定部は、エンジンの目標出力トルクとエンジンの実回転速度とに基づいて、ターボチャージャの推定チャージ圧を算出する。チャージ圧補正部は、エンジンの目標出力トルクを変化させる所定の補正パラメータの変化量を、第１トルク変化量として取得する。チャージ圧補正部は、第１トルク変化量に基づいて、推定チャージ圧を補正する。乖離度算出部は、実チャージ圧と補正された推定チャージ圧との乖離度を算出する。
【０００７】
本開示の第２態様に係るシステムは、作業機械の性能を評価するためのシステムである。作業機械は、エンジンと、エンジンに接続されるターボチャージャとを含む。第２の態様に係るシステムは、実チャージ圧取得部と、目標トルク取得部と、エンジン回転速度取得部と、チャージ圧推定部と、チャージ圧補正部と、乖離度算出部とを備える。実チャージ圧取得部は、ターボチャージャの実チャージ圧を取得する。目標トルク取得部は、エンジンの目標出力トルクを取得する。エンジン回転速度取得部は、エンジンの実回転速度を取得する。チャージ圧推定部は、エンジンの目標出力トルクとエンジンの実回転速度とに基づいて、ターボチャージャの推定チャージ圧を算出する。チャージ圧補正部は、エンジンの実回転速度の変化量を示す第１回転速度変化量を取得する。チャージ圧補正部は、第１回転速度変化量に基づいて、推定チャージ圧を補正する。乖離度算出部は、実チャージ圧と補正された推定チャージ圧との乖離度を算出する。
【０００８】
本開示の第３態様に係る方法は、作業機械の性能を評価するための方法である。作業機械は、エンジンと、エンジンに接続されるターボチャージャとを含む。第３の態様に係る方法は、ターボチャージャの実チャージ圧を取得することと、エンジンの目標出力トルクを取得することと、エンジンの実回転速度を取得することと、エンジンの目標出力トルクとエンジンの実回転速度とに基づいて、ターボチャージャの推定チャージ圧を算出することと、エンジンの目標出力トルクを変化させる所定の補正パラメータの変化量を、第１トルク変化量として取得し、第１トルク変化量に基づいて、推定チャージ圧を補正することと、実チャージ圧と補正された推定チャージ圧との乖離度を算出すること、を備える。
【０００９】
本開示の第４態様に係る方法は、作業機械の性能を評価するための方法である。作業機械は、エンジンと、エンジンに接続されるターボチャージャとを含む。第４の態様に係る方法は、ターボチャージャの実チャージ圧を取得することと、エンジンの目標出力トルクを取得することと、エンジンの実回転速度を取得することと、エンジンの目標出力トルクとエンジンの実回転速度とに基づいて、ターボチャージャの推定チャージ圧を算出することと、エンジンの実回転速度の変化量を示す第１回転速度変化量を取得し、第１回転速度変化量に基づいて、推定チャージ圧を補正することと、実チャージ圧と補正された推定チャージ圧との乖離度を算出することと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、作業機械において、チャージ圧の乖離度を精度よく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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