ブックタイトルマツダ技報　2013 No.31

概要

マツダ技報　2013 No.31

マツダ技報No.31(2013)rotation speed [rpm]DMF torsion angle [deg]Cylinder pressure [Mpa]10008006004002000‐200‐400806040200‐20‐40‐60‐8012108642‐2‐4primary flywheel speedsecondary flywheel speedcoast side (-)DMF torsion angledrive side(+)DMF springstopper angle00.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65 1.75 1.85 1.95Time [sec]mean speedstarter currentFig. 6 DMF Resonance Behavior at Engine Start3.3始動時DMF共振抑制SKYACTIV-D迅速再始動には始動時のDMF共振を回避しながら始動を完了することが不可欠である。Fig.7にSKYACTIV-D迅速再始動の機能系統図を示す。DMF共振を回避しながら迅速再始動を完了するには,燃焼トルク増大とエンジントルク変動抑制という,相反する性能を同時に満足する必要がある。そのために,①始動時の燃焼時期を制御し,DMFねじれ角が小さくなるよう制御する,②DMF仕様を共振現象が最小化するよう設定する,ことが必要である。今回,これらのEngine quick restartwith DMFIncrease engine drivetorqueIncreasecombustion torqueIncrease starterdrive torque10008006004002000starter current[A]‐200‐40024000180001200060000impact torque[Nm]‐6000‐12000‐18000‐24000技術を開発するために,再始動時のエンジン挙動を再現するエンジン始動モデルを開発し,始動完了までの各燃焼の着火時期をきめ細かく制御する「着火時期によるDMFねじれ角制御技術」と,DMF共振を最小化する仕様選定にモデルベース開発を適用した。4.エンジン始動モデル4.1エンジン始動モデルについてDMF共振は,起振源であるエンジン燃焼トルクと,応答系であるDMFの作用による現象のため,エンジンのトルク挙動とDMFのねじり振動発生機構に主眼を置きモデル化を行った。以下,それぞれのモデルについて説明する。(1)エンジンモデルエンジンモデルは,燃焼室内の熱発生と筒内圧の上昇,筒内圧をトルクに変換するクランク-ピストン機構を主な構成要素とした。熱発生モデルにはWiebe関数を用い,燃焼ガスのクランクケースへの漏れや冷却損失を考慮した。構築したエンジンモデルの概要をFig. 8に示す。HeatTransferGasLeakageFlyWheelCombustion(Heat Production)StarterTorqueMechanicalLossFig. 8 Engine Model SchematicHard ware spec.Engine controlConvert drive torque into enginerotation efficientlyDecrease DMFtorsion angleDecrease enginetorque fluctuationDecrease DMF torsionoscillation quicklyDevelopment technologyCombustion timing controlDMF friction elementIncrease DMF natural frequencyfrom start engine speedDMF spring constantDMF inertia momentFig. 7 Quality Function Deployment Diagram of Quick Re-Start System with Diesel Engine―76―