燃焼計測

内燃エンジン解析の概要

エンジンの研究，開発，最適化をはじめ、点火システム，排気システム，バルブ制御装置などのコンポーネント開発・テストに至るまで、トータルソリューションを提供しています。

ハイエンドの分離型SIRIUSデータ収録システムと収録＆解析ソフトウェアDewesoft Xは、あらゆるタイプの内燃エンジン（ガソリン、ディーゼルなど）の計測と解析を簡単に行うことができます。 このシステムは、角度ベースおよび時間ベースの計測をサポートし、オンラインまたはオフラインの演算と統計のための洗練されたアルゴリズムを使用して、熱放出とその他の熱力学的パラメータを計算します。

燃焼解析システムは、（INCAインタフェース軽油で）車内で使用することも、テストベッド環境に完全に統合することもできます。ビデオ，GPS，CAN，FlexRay，XCP/CCP，イーサネットなど他のデータソースからの同期収録も簡単に組み合わせることができます。

燃焼解析に加えて、同じシステムをパワー解析にも使用できます。高電圧・高電流信号の計測が可能な当社のソリューションは、ハイブリッドエンジンやパワートレインのテストに最適です。燃焼解析析システムは、乗用車，トラック，船舶，オートバイ，電動のこぎりなど内燃エンジンを搭載したあらゆるタイプの車両に使用できます。

車載およびテストベッドデータ収録システム

実際の条件下での試験では、燃焼アナライザは車載テストアプリケーションに最適です。CAN，CAN FD，XCP/CCP，FlexRayなどのさまざまなインタフェースの組み合わせや、あらゆるセンサの直接接続により、燃焼サイクルとともにすべての関連データを収録できます。CANインタフェースを介したINCAとの組み合わせは、ECUキャリブレーション のためのソリューションを提供します。

エンジンのテストベッドでは、標準的なツールである燃焼アナライザが内燃エンジンから関連する物理パラメータを計算および可視化し、テスト中のユニットを監視・保護するため使用されます。制御室へのさまざまな通信プロトコルは、 イーサネットまたはRS-232インタフェース経由でサポートされています (Tornado，AVL Puma Open，D2T など)。これにより、完全な転送チャネルリストをインポートおよびエクスポートできます。不要なチャネルはリストから削除することなく、ボタンをクリックするだけで無効にできます。

複数の燃焼アナライザを並列に動作させることができ、どの燃焼アナライザをテストベッドのサイクルカウントの基準とするかを選択することが可能です。サイクルのみに基づいて保存しトリガする代わりに、時間間隔を秒単位で定義できます。このため、テストベッドは電気モータやハイブリッドモータのテスト、あるいはNVHアプリケーションに最適です。

内燃エンジンの研究開発

Dewesoftの燃焼アナライザは、エンジンの研究開発プロセスにおいて様々なタスクを実行するための完全な燃焼解析プラットフォームです。
広範なオンラインやオフラインの演算計算により、次のことが可能になります。

• 失火およびエンジンノック検出
• 摩擦解析
• 燃料噴射と点火解析
• バルブ制御システムのタイミング
• 燃焼ノイズと燃焼振動の計測と解析
• 機械的ストレス診断
• エネルギーバランス
• ガス交換解析
• 残留ガスの検証
• 排気ガス後処理
• エンジンマッピング

シンプルで直感的な設定

収録＆解析ソフトウェアDewesoft Xの設定は、直観的で非常に簡単です。エンジンタイプとシリンダ数、幾何学的パラメータを選択するだけで、燃焼計測の準備が整います。

シリンダメニューでは、各シリンダのアナログチャネルを選択し、シリンダ確度の配置を定義できます。エンジン設定セクションでは、追加のインジェクションチャネルと、任意の入力チャネルを角度ベースの計測に変換するチャネルが選択できます。

最後のステップは、角度センサのタイプを選択し、希望の出力分解能（0.1°まで）を定義することです。TDC（上死点）は、最大圧力レベルを使用するか、オプションで専用のTDCセンサを使用して点火せずに自動的に検出できます。

設定が完了したら、必要な計算出力を選択できます。全体平均または走行平均，派生，温度，熱放出，仕事，パワーは利用可能なほんの一部です。

熱放出の計算

オンライン熱放出は、各サイクルのエネルギーとその関連パラメータを計算します。 もう一つの計算はエネルギーの正確な角度進行（5，10，50，90％）です。 SOC（燃焼開始）とEOC（燃焼終了）を算出します。

これらの値はすべて、放熱アルゴリズムに基づいています。このソフトウェアは、IMEPg，PMEP，IMEPnのような関連する平均値だけでなく、これらすべての値を計算して視覚化します。

すべてのパラメータはオンラインでグラフィカルまたは数値ビューで視覚化されます。

ICエンジンノッキング検知

スパーク点火内燃エンジンにおけるノッキングは、シリンダ内の空気と燃料の混合物の一部が、点火プラグによって点火された火炎前線の伝播によって燃焼したのではなく、空気と燃料の混合物の1つまたは複数のポケットが、通常の燃焼前線の包絡線の外側で爆発したときに発生します。

燃料と空気の混合物は、点火プラグによってのみ、ピストンのストロークの正確なポイントで点火されるように設計されています。ノッキングは燃焼プロセスのピークが4ストロークサイクルにとって、最適なタイミングで起こらなくなったときに発生します。

堅牢なノッキング検出アルゴリズムは、TDC（TDCとは、エンジンの1番シリンダ位置のピストンが圧縮ストロークで最も高い位置にある点）の前後の信号の比較に基づいています。

燃焼ノイズの計測と解析

燃焼ノイズは、内燃エンジンにおける主要な騒音源としてますます重要性を増しており、内燃エンジンを購入する際の重要な判断材料となっています。最新の内燃エンジンの設計と開発は、排気ガス排出量の削減と比出力とトルクの増加を特徴としています。それに応じて、燃焼ノイズや燃料消費量も削減する必要があります。

当社の燃焼アナライザは、内燃エンジンの動作中に発生する騒音レベルを計測する機能を備えています。燃焼ノイズは時間領域で計算する必要があります。計測値はバール単位からパスカル単位にスケーリングされます。次に、エンジンの伝達関数をシミュレートするUフィルタが続きます（概要では1.および2.のフィルタ）。

追加の演算と統計

収録したデータに基づいて、任意の演算チャネルを無制限に追加定義できます。

• 演算の公式
• 統計
• フィルタ（FIR，IIR，...）
• FFT
• アラーム状態
• その他

計算値は、最適化またはその他の自動化された手順で使用することがあります。センサからの生データは常に保存され、そのままの状態で維持されます。それにより、いつでもオフラインで計算を行えます。

燃焼分析の特長

• 起動順序：ドロップダウンメニューまたはカスタム入力による事前定義
• シリンダ停止：CANまたはAIチャネルから
• ゼロレベル補正：各シリンダ別補正モード（混合センサタイプ）
• ポリトロープ係数：圧縮および拡張用のデュアルポリトロープ係数
• 可変圧縮率： CANまたはAIチャネルに基づいて複数のボリュームカーブを切り替える
• 高角度分解能：2～0.025°の角度分解能で、生データは時間領域でも利用可能
• 複数の燃焼アナライザ：並列運転可能な台数は無制限
• 新しい出力
  • 圧縮曲線：理論上の圧縮曲線プロット
  • ポリトロープ係数：ポリトロープ係数の計算と計算されたポリトロープ係数の自動入力（二元燃料エンジン）
  • サーモダイナミクス 2
• アナログ入力からのチャネルカラーとスケーリング情報の自動転送

生データの保存，後処理，レポート機能

センサからの生データはすべてデータファイルに保存されているので、後処理ですべての演算を簡単に適用することができる。これにより、CPU負荷の高い計算を計測終了後まで遅らせることができます。

保存されたデータは、FlexPro，MATLAB，Excel，AVL CONCERTOTMなど、現在最も普及している解析ソフトウェアと互換性のあるさまざまなファイル形式に簡単にエクスポートできます。 計測ビュー全体をAVIビデオファイルにエクスポートして動的なドキュメントを作成したり、PDFレポートを印刷することもできます。

データファイルは追加のソフトウェアライセンスを購入することなく、必要な台数のコンピュータで表示および解析することができます。 また、データファイルを社外（顧客など）に配布し、誰でも表示、返信、追加解析を行うことが可能です。収録＆解析ソフトウェアDewesoft Xをダウンロードして、共有データファイルを開くだけです。