JP2006162320A - 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム - Google Patents

過渡エンジン性能適合化方法およびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2006162320A
JP2006162320A JP2004351008A JP2004351008A JP2006162320A JP 2006162320 A JP2006162320 A JP 2006162320A JP 2004351008 A JP2004351008 A JP 2004351008A JP 2004351008 A JP2004351008 A JP 2004351008A JP 2006162320 A JP2006162320 A JP 2006162320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transient
engine
control
test
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004351008A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4437742B2 (ja
Inventor
Yutaka Nakano
豊 中野
Yasunori Urano
保則 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2004351008A priority Critical patent/JP4437742B2/ja
Priority to CNB2005800414148A priority patent/CN100552404C/zh
Priority to KR1020077014088A priority patent/KR101199871B1/ko
Priority to US11/791,644 priority patent/US7672773B2/en
Priority to EP05811255A priority patent/EP1818663B1/en
Priority to PCT/JP2005/022081 priority patent/WO2006059682A1/ja
Publication of JP2006162320A publication Critical patent/JP2006162320A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4437742B2 publication Critical patent/JP4437742B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/05Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】 複数の規格化された過渡運転モードに対応することができる過渡エンジン性能適合化方法およびシステムを提供する。
【解決手段】 所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つの過渡運転モードにより過渡試験を行い、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込み過渡エンジンモデルを作成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、エンジン(内燃機関)の過渡試験に用いる。本発明は、特にディーゼルエンジンの過渡特性性能を、要求される性能目標に適合化させるための過渡試験方法およびそのためのシステムに関する。本発明は、エンジン過渡性能目標を満足するエンジン制御システムを短時間に構築できるようにするためのものである。
エンジンの過渡特性は、回転数やトルクが一定状態であるような定常状態でなく、時間によって変化する場合の特性をいう。例えば、加速中であるとか減速中であるとか、回転数などが変化している状態でのエンジンの特性をいう。
従来のエンジンの過渡状態でのエンジンのトルク出力や排気ガスなどの出力特性測定は、実機を定常状態にしてそのエンジンの出力状態を測定し、その定常状態の出力データに何らかの重み付けをして過渡状態の特性に置き換えてエンジンの出力を推定するという手法で行われていた。
しかし、定常状態でのエンジン特性の測定は、あるエンジンの制御因子(例えば燃料噴射量、燃料噴射タイミングなど)の制御値を変更したときは、定常状態になるまで所定時間(例えば3分)経過するのを待ってその状態の出力を測定するというように、一つの制御因子の制御値を変更して定常状態になって所定時間経過後に測定し、次にまた制御因子の制御値を変更して、測定を行うというように時間のかかるものであった。
ところで、実際の車両の走行では、エンジンは加速状態あるいは減速状態である時間の方が多く、定速状態で走行できることの方が少ない。このため、エンジンの過渡状態での特性を測定することが重要である。また、近年排気ガス規制の仕方が、今までのエンジンの定常状態での排気ガスの値で規制するのではなく、エンジンの過渡状態での排気ガスの規制値で規制しようとする方向にある。したがって、エンジンについて、どの制御因子をどのように変更したらどのような過渡状態の排気ガスが得られるかという過渡特性の測定が重要になった。
ところで、上述したように、定常状態のエンジンの制御因子の変更に対してどのような出力が得られるかという定常状態の測定でも、制御因子が多くなり、特にECUによる電子制御によってエンジン制御に多数の制御因子が現れるようになったので、試験時間が長時間かかるようになった。例えば、EGR(Exhaoust Gas Recirculation)バルブ制御であるとか、VGT(Variable Geometry Turbo)制御などエンジン制御に関する種々の電子制御の要素が加わってくるようになった。過渡特定測定では、エンジンの回転数(回転速度)やトルク自体が時系列的に変化する状態で、その出力データも当然時系列的に変動するデータとして現れるので、制御因子の数が多くなり、それらの制御因子一つ一つについてその制御値を変更しながら定常状態で測定しようとすれば、その試験時間は指数関数的に増大する。
そこで、仮想的にエンジンや車両の特性を模擬したシミュレーションを用いてエンジン制御等の評価を行うとする技術が提案されている(特許文献1参照)。
この技術は、シミュレータ内にエンジンを含む仮想的な車両モデルを車種毎に作成しておき、車両モデルに種々の制御入力、例えばスロットル開度であるとか、クランク角度などの制御因子の制御値を入力し、その入力された制御値に基づいて仮想的な車両モデルの出力として、エンジン回転数とか車速とか排気ガス温度センサの値とかを推定しようとするものである。
このように、実機で定常状態や過渡状態の特性を測定しようとすると近年はエンジンの制御因子の数が多数になったため、試験データを得るにはどうしても長時間かかり、エンジン開発のネックとなっていた。
また、仮想エンジンモデルを含む車両モデルをシミュレータに展開して、それを用いてエンジンの挙動を観察する手法はエンジン開発の時間を短縮できる点で有用である。しかし、特許文献1は車両モデルの模擬モデルを作成することを目的とするものであり、エンジンの過渡状態の現象についての模擬モデルを作成してそれによりエンジンの過渡状態に要求される性能を評価するものではなかった。また、エンジンのそれぞれの制御因子の制御値を過渡状態に対応して変更し、その結果を推定するには、制御値変更の際の操作性が悪いという問題があった。
この問題を解決するために、本願出願人は、エンジンの実機でエンジン回転速度やトルクなどが時系列的に変動する過渡状態のまま試験を行い、その試験結果である出力データを取り込み、エンジンに与えた制御因子の制御値との対応関係をとって、エンジンの入力に対する出力の関係を記述した過渡エンジンモデル(シミュレータ)を生成する際に、エンジンの実機による過渡試験では、エンジンの制御因子の一つあるいは二つの組み合わせ、あるいはそれ以上の複数の制御因子の組み合わせの制御値を変更してエンジンの過渡運転を行い、必要なデータを取り込む、という手法を提案した(特願2003−324878号、本願出願時に未公開、以降では先願と呼ぶ)。
さらに、この先願では、作成された過渡エンジンモデルを用いて、ある制御因子の制御値をどのように変更したら、目標とする性能を満足するかのシミュレーションを行い、性能目標を満足する制御値を取得し、この取得した制御値を用いてさらに実機により過渡試験を行い、目標とする性能を満足するかを確認する試験を行い、目標を満足する出力データが得られたら、過渡エンジンモデルのシミュレーションで使った制御値によりエンジン制御回路(ECU)の制御ロジックを作成する。
特開平11−326135号公報
上述した先願において、エンジンの実機による過渡試験を行う際には、所定の規格化された過渡運転モードが用いられる。規格化された過渡運転モードを例示すると、JEO5(日本における新長期排ガス規制のテストモード)、FTP(Federal Test Procedure transient cycle:アメリカにおけるテストモード)、ETC(European Transient Cycle:ヨーロッパにおけるテストモード)などがある。
JEO5は、日本における一般的な走行状態を考慮した標準的な走行パターンを示しており、走行始めから、市街地を加減速しながら走行し、次に高速道路を走行する状態をパターン化している。
FTPは、アメリカであると高速道路を走行することが多いため、高速域が多い走行パターンを基準にしている。
ETCは、中速域に大きい偏りを有するパターンである。
このように、複数の規格化された過渡運転モードが有る場合には、これら全ての規格化された過渡運転モードに対応した過渡エンジンモデルを作成する必要がある。例えば、国内向け、アメリカ向け、ヨーロッパ向けのエンジン用ECUを作成する場合であれば、JEO5、FTP、ETCの各過渡運転モードを順次、過渡エンジン性能適合化装置に入力して過渡エンジンモデルを作成する必要があり、膨大な時間を要する。
また、時間を短縮するためには、3台の過渡エンジン性能適合化装置を用意し、これらの装置により並行に3種類の過渡エンジンモデルを作成させる必要があり、膨大な費用を要する。
本発明は、このような背景に行われたものであって、複数の規格化された過渡運転モードに対応することができる過渡エンジン性能適合化方法およびシステムを提供することを目的とする。
本発明は、エンジンに与える制御因子の制御値を変更して過渡状態で運転しその出力を取り込む過渡試験を行うステップと、この過渡試験によるエンジンの出力データを取り込みその出力データと当該エンジンに与えた制御因子のデータとの関係に基づいて試験を行ったエンジンの過渡エンジンモデルを作成するステップと、前記作成された過渡エンジンモデルを用いて当該エンジンに要求される過渡性能目標を満足する制御因子の制御値を求めるステップと、前記過渡エンジンモデルによって得られた制御値を前記エンジンの実機に与えて過渡試験を行って要求される過渡性能目標が満足されるかを確認するステップと、この確認するステップにより要求される過渡性能目標が満足された場合に、前記エンジンを制御する制御回路の制御ソフトウェアを作成するステップとを実行する過渡エンジン性能適合化方法である。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより前記過渡試験を行うステップが実行されることを条件として設定された目標であり、前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つの過渡運転モードにより前記過渡試験を行うステップを実行するところにある。
これにより、所定の規格化された過渡運転モードが複数有る場合でも実機エンジンにより行う過渡試験は1工程で完了することができるため、過渡エンジン性能適合化に要する時間を大幅に短縮させることができる。
また、複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジンの出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、前記過渡エンジンモデルを作成するステップは、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込むステップを実行することができる。
すなわち、実機エンジンにより行う過渡試験においては、所定の規格化された複数の過渡運転モードを全て包含する一つ過渡運転モードによって、過渡試験が行われるために、個々の所定の規格が要求しているデータ以外のデータまでも出力される。
そこで、過渡エンジンモデルを作成する際には、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込むことにより、余分なデータを取り込むことなく、効率良く過渡エンジンモデルを作成することができる。
本発明の第二の観点は、エンジンの制御因子の制御値を変更して過渡試験を実行する実機過渡試験実行手段と、前記過渡試験によるエンジンの出力データを取り込み、当該出力データと前記実機過渡試験実行手段が当該エンジンに与えた制御値とに基づいて前記エンジンの制御入力と出力データとの関係を記述した過渡エンジンモデルを生成する過渡エンジンモデル生成手段と、前記過渡エンジンモデル生成手段が生成した過渡エンジンモデルを用い、前記過渡エンジンモデルが前記エンジンの過渡試験に要求される過渡性能目標を満足するような制御因子の制御値を求める過渡エンジンモデルシミュレーション手段と、このシミュレーション手段を用いたシミュレーションを実行して得られた過渡性能目標を満足するエンジンの制御値を前記実機過渡試験実行手段に与える手段とを備えた過渡エンジン性能適合化システムである。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより前記実機過渡試験実行手段が過渡試験を実行することを条件として設定された目標であり、前記実機過渡試験実行手段は、前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つの過渡運転モードにより前記過渡試験を行う手段を備えたところにある。
また、複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジンの出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、前記過渡エンジンモデル作成手段は、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込む手段を備えることができる。
本発明によれば、複数の規格化された過渡運転モードに対応することができる過渡エンジン性能適合化方法およびシステムを実現することができる。
本発明実施例の過渡エンジン性能適合化システムの構成を図1および図2を参照して説明する。図1は本実施例の過渡エンジン性能適合化システムのブロック構成図である。図2は本実施例の過渡エンジンモデル作成部のブロック構成図である。
本実施例は、図1に示すように、エンジン12を制御するECU11の制御因子の制御値を変更して過渡試験を実行する実機過渡試験装置10と、前記過渡試験によるエンジン12の出力データを取り込み、当該出力データと実機過渡試験装置10が当該エンジン12のECU11に与えた制御値とに基づいてエンジン12の制御入力と出力データとの関係を記述した過渡エンジンモデルを生成する過渡エンジンモデル生成部2と、過渡エンジンモデル生成部2が生成した過渡エンジンモデルを用い、この過渡エンジンモデルがエンジン12の過渡試験に要求される過渡性能目標を満足するような制御因子の制御値を求める過渡エンジンモデルシミュレーション手段としての仮想ECU保持部3、制御値修正部4、過渡エンジンモデル保持部5、オペレータ端末6と、このシミュレーション手段を用いたシミュレーションを実行して得られた過渡性能目標を満足するエンジンの制御値を実機過渡試験装置10に与える手段とを備えた過渡エンジン性能適合化システムである。
ここで、本実施例の特徴とするところは、前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより実機過渡試験装置10が過渡試験を実行することを条件として設定された目標であり、実機過渡試験装置10は、前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つのユニバーサル過渡運転モードにより前記過渡試験を行うユニバーサル過渡運転モード制御値入力部15を備えたところにある。
また、図2に示すように、複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジンの出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、過渡エンジンモデル作成部2は、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込むフィルタ部20およびデータ分布情報保持部23およびデータ取得部21を備える。
次に、本実施例の過渡エンジン性能適合化方法を図3および図4を参照して説明する。図3は本実施例の過渡エンジン性能適合化方法の手順を示すフローチャートである。図4は所定の規格に基づくデータ処理手順を示すフローチャートである。
図1および図2に示した過渡エンジン性能適合化システムを用いて過渡エンジン性能適合化方法を実行することができる。すなわち、本実施例は、図3に示すように、エンジン12のECU11に与える制御因子の制御値を変更して過渡状態で運転しその出力を取り込む過渡試験を行うステップS1と、この過渡試験によるエンジン12の出力データを取り込みその出力データと当該エンジン12のECU11に与えた制御因子のデータとの関係に基づいて試験を行ったエンジン12の過渡エンジンモデルを作成するステップS2〜S4と、前記作成された過渡エンジンモデルを用いて当該エンジン12に要求される過渡性能目標を満足する制御因子の制御値を求めるステップS5と、前記過渡エンジンモデルによって得られた制御値をエンジン12の実機に与えて過渡試験を行って要求される過渡性能目標が満足されるかを確認するステップS6、S7と、この確認するステップS7により要求される過渡性能目標が満足された場合に、エンジン12を制御するECUの制御ソフトウェアを作成するステップS8とを実行する過渡エンジン性能適合化方法である。
ここで、本実施例の特徴とするところは、前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより前記過渡試験を行うステップS1が実行されることを条件として設定された目標であり、前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つのユニバーサル過渡運転モードにより前記過渡試験を行うステップS1を実行するところにある。
また、複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジン12の出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、図4に示すように、前記過渡エンジンモデルを作成するステップS2〜S4は、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込むステップS20〜S23を実行する。
ここで、ユニバーサル過渡運転モードを図5を参照して説明する。図5はユニバーサル過渡運転モードと所定の規格化された過渡運転モードA〜Cとの関係を示す図である。図5のグラフはそれぞれ横軸にエンジンの回転速度(rpm)をとり、縦軸にトルク(Nm)をとる。図中の○はサンプリング点を表し、各規格毎の過渡運転モードにおいて運転されるエンジンの回転速度とトルクとの対応関係を表している。
規格Aは、比較的低い回転速度域において低いトルクから高いトルクまでの全域にわたって運転されると共に、比較的高い回転速度域においては低いトルクから中間のトルクまでにわたって運転される。これはJEO5規格を模したものであり、走行始めから、市街地を加減速しながら走行し、次に高速道路を走行する状態をパターン化している。すなわち、市街地を加減速しながら走行する際には、比較的低い回転速度域において、低いトルクから高いトルクまでの全域にわたって運転される。また、高速道路を走行する際には、比較的高い回転速度域において、低いトルクから中間のトルクまでにわたって運転される。
規格Bは、主に高い回転速度において、低いトルクから高いトルクまでにわたって運転される。これはFTP規格を模したものであり、高速道路を走行する状態をパターン化している。
規格Cは、主に中間の回転速度において、低いトルクから高いトルクまでにわたって運転される。これはETC規格を模したものである。
ユニバーサル過渡運転モードは、これら複数の規格A、B、Cの過渡運転モードを全て満足する過渡運転モードであり、エンジンの可動範囲内(図5の実線は可動範囲の上限を示す)で、低い回転速度から高い回転速度までにわたり、また、低いトルクから高いトルクまでにわたり運転される。
ユニバーサル過渡運転モードにより行われた実機過渡試験によれば、複数の規格A、B、Cを網羅する出力データを得ることができる。
その一方で、過渡エンジンモデル作成部2における過渡エンジンモデルの作成に際しては、必要最小の出力データに基づき過渡エンジンモデルを作成することによりモデル作成に要する時間を最短とすることができる。
すなわち、規格Aであれば、比較的低い回転速度域における低いトルクから高いトルクまでの全域にわたる出力データおよび比較的高い回転速度域における低いトルクから中間のトルクまでにわたる出力データが要求される。また、規格Bであれば、主に高い回転速度における低いトルクから高いトルクまでにわたる出力データが要求される。また、規格Cであれば、主に中間の回転速度における低いトルクから高いトルクまでにわたる出力データが要求される。
そこで、図2に示すように、フィルタ部20およびデータ分布情報保持部23を設け、それぞれの規格A、B、Cに応じて必要とする出力データと不必要な出力データとを分離し、必要とする出力データのみをデータ取得部21により取得し、それぞれの規格A、B、Cに応じて必要最小の出力データによりモデル作成部22は過渡エンジンモデルを作成する。これにより、それぞれの規格A、B、Cに応じた過渡エンジンモデルの作成に要する時間を短くすることができる。
次に、図6ないし図8を参照してECU11の制御値の決定手順を説明する。図6は実機過渡試験装置10におけるエンジン12の過渡特性の測定結果を示す図である。本実施例では、一時間当たりのNOxのグラム数(g/h)および一秒間当たりの煙のグラム数(g/s)をそれぞれ縦軸にとり、横軸には時間をとった。併せて、この状態におけるEGR制御値およびVGT制御値をそれぞれ縦軸にとり、横軸には時間をとった。これらの測定は、図1に示す構成では、実機過渡試験装置10の計測部14により行われる。また、図3に示すフローチャートでは、ユニバーサル過渡運転モードによる実機過渡試験(ステップS1)および所定の規格に基づくデータ処理(ステップS2)に相当する。
続いて、モデル作成を行う。図1に示す構成では、仮想エンジン試験装置1の過渡エンジンモデル作成部2により行われる。図3に示すフローチャートでは、モデル作成(ステップS4)に相当する。モデル作成の初期段階では、実機の実測結果をそのまま過渡エンジンモデルに置き換えることになるので、図6に示す過渡特性の測定結果に基づき過渡エンジンモデルが作成される。この過渡エンジンモデルは、過渡エンジンモデル保持部5に保持される。また、この過渡エンジンモデルを制御するための仮想ECUが作成されて仮想ECU保持部3に保持される。
続いて、モデルに対する制御値の作成が行われる。図1に示す構成では、仮想エンジン試験装置1の制御値修正部4により行われる。また、図3に示すフローチャートでは、シミュレーションで仮想ECU制御値を求める(ステップS5)、仮想ECUに与える(ステップS6)、評価(ステップS7)に相当する。図7に、NOxおよび煙の仮想実測値(実線)に対する目標値(破線)をそれぞれ示す。図7では、仮想実測値と目標値との差が許容範囲内ではないので、評価(ステップS7)の結果はNGとなる。
続いて、仮想実測値が目標値に近付くように、制御値の修正が行われる。図1に示す構成では、仮想エンジン試験装置1の制御値修正部4により行われる。また、図3に示すフローチャートでは、シミュレーションで仮想ECU制御値を求める(ステップS5)、に相当する。図8に制御値の修正前(実線)と修正後(破線)とを示す。この修正は、オペレータにより行われる。
本実施例では、制御値の修正は二通りの方法を用いる。一つ目は、オペレータ端末6により制御値自体を変更する方法である。二つ目は、図8に示すような過渡エンジンモデルに与える制御値を時系列のデータとしてオペレータ端末6に表示してその表示した時系列のままの制御値を修正して過渡エンジンモデルに与える方法である。すなわち、オペレータ端末6の表示装置に表示された図8に示すようなグラフに対し、オペレータは、マウス等を使って直接制御値の増減を指示する。これにより、オペレータは、視覚的にグラフ形状の変化(例えば、図8の破線)を確認しながら制御値を変更することができる。
このようにして変更された制御値は、再び、仮想ECU保持部3に保持された仮想ECUに与えられ(S6)、評価(S7)が行われる。その結果、仮想実測値と目標値との差が許容範囲内に収まったときには、修正された制御値が実機過渡試験装置10のECU11に入力される。これにより、実機のエンジン12は修正された制御値により制御される。
そして、図3に示すフローチャートのステップS1、S2、S3が再度実行される。その結果、実測値と目標値とが許容範囲内に納まるまで、ステップS1〜S7は、繰り返し実行される。ステップS3における評価により実測値と目標値とが許容範囲内に納まった時点で、実機ECUソフトウェアが作成される。図1に示す構成では、仮想エンジン試験装置1の制御値修正部4により行われる。また、図3に示すフローチャートでは、実機ECU制御ソフトウェア作成(ステップS8)に相当する。
これにより、実測値と目標値とが許容範囲内に納まる制御値を短時間に作成することができる。
本発明では、定常状態の試験データを置き換えることなく、過渡状態のまま過渡試験を行うことができ、短時間で性能目標を満足するエンジンの制御値を取得できる。また、性能目標を満足するエンジンの制御ソフトウェアの作成工数を少なくでき、エンジン制御回路の制御ソフトウェアの作成を容易にできる。本発明によりエンジン開発の時間を短くでき、製品開発の時間を短くできる。
特に、本発明によれば、複数の規格化された過渡運転モードに対応することができるため、過渡エンジンモデル作成に要する時間を短くできる。
本実施例のシステム構成を示す図。 本実施例の過渡エンジンモデル作成部のブロック構成図。 本実施例の動作を示すフローチャート。 本実施例の所定の規格に基づくデータ処理手順を示すフローチャート。 ユニバーサル過渡運転モードを説明するための図。 本実施例の実機過渡試験の実測値を示す図。 本実施例の仮想実測値と目標値とを示す図。 本実施例の現在の制御値と目標となる制御値とを示す図。
符号の説明
1 仮想エンジン試験装置
2 過渡エンジンモデル作成部
3 仮想ECU保持部
4 制御値修正部
5 過渡エンジンモデル保持部
6 オペレータ端末
10 実機過渡試験装置
11 ECU
12 エンジン
13 回転検出器
14 計測部
15 ユニバーサル過渡運転モード制御値入力部
20 フィルタ部
21 データ取得部
22 モデル作成部
23 データ分布情報保持部

Claims (4)

  1. エンジンに与える制御因子の制御値を変更して過渡状態で運転しその出力を取り込む過渡試験を行うステップと、
    この過渡試験によるエンジンの出力データを取り込みその出力データと当該エンジンに与えた制御因子のデータとの関係に基づいて試験を行ったエンジンの過渡エンジンモデルを作成するステップと、
    前記作成された過渡エンジンモデルを用いて当該エンジンに要求される過渡性能目標を満足する制御因子の制御値を求めるステップと、
    前記過渡エンジンモデルによって得られた制御値を前記エンジンの実機に与えて過渡試験を行って要求される過渡性能目標が満足されるかを確認するステップと、
    この確認するステップにより要求される過渡性能目標が満足された場合に、前記エンジンを制御する制御回路の制御ソフトウェアを作成するステップと
    を実行する過渡エンジン性能適合化方法において、
    前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより前記過渡試験を行うステップが実行されることを条件として設定された目標であり、
    前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つの過渡運転モードにより前記過渡試験を行うステップを実行する
    ことを特徴とする過渡エンジン性能適合化方法。
  2. 複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジンの出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、
    前記過渡エンジンモデルを作成するステップは、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込むステップを実行する
    請求項1記載の過渡エンジン性能適合化方法。
  3. エンジンの制御因子の制御値を変更して過渡試験を実行する実機過渡試験実行手段と、
    前記過渡試験によるエンジンの出力データを取り込み、当該出力データと前記実機過渡試験実行手段が当該エンジンに与えた制御値とに基づいて前記エンジンの制御入力と出力データとの関係を記述した過渡エンジンモデルを生成する過渡エンジンモデル生成手段と、
    前記過渡エンジンモデル生成手段が生成した過渡エンジンモデルを用い、前記過渡エンジンモデルが前記エンジンの過渡試験に要求される過渡性能目標を満足するような制御因子の制御値を求める過渡エンジンモデルシミュレーション手段と、
    このシミュレーション手段を用いたシミュレーションを実行して得られた過渡性能目標を満足するエンジンの制御値を前記実機過渡試験実行手段に与える手段と
    を備えた過渡エンジン性能適合化システムにおいて、
    前記過渡性能目標は、所定の規格化された過渡運転モードに基づき前記制御因子の制御値が変更されることにより前記実機過渡試験実行手段が過渡試験を実行することを条件として設定された目標であり、
    前記実機過渡試験実行手段は、前記所定の規格化された過渡運転モードが複数有るときには、これら複数の過渡運転モードに含まれる前記制御因子の制御値の変更パターンを共通に有する一つの過渡運転モードにより前記過渡試験を行う手段を備えた
    ことを特徴とする過渡エンジン性能適合化システム。
  4. 複数の過渡運転モードのそれぞれに対応し、過渡試験によるエンジンの出力データの内で、着目すべきデータ領域の分布がそれぞれ定められ、
    前記過渡エンジンモデル作成手段は、着目すべきデータ領域の分布内のデータに限定してデータを取り込む手段を備えた
    請求項3記載の過渡エンジン性能適合化システム。
JP2004351008A 2004-12-03 2004-12-03 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム Active JP4437742B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004351008A JP4437742B2 (ja) 2004-12-03 2004-12-03 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム
CNB2005800414148A CN100552404C (zh) 2004-12-03 2005-12-01 瞬时发动机性能适配方法和系统
KR1020077014088A KR101199871B1 (ko) 2004-12-03 2005-12-01 과도 엔진 성능 적합화 방법 및 시스템
US11/791,644 US7672773B2 (en) 2004-12-03 2005-12-01 Transient engine performance adaptation method and system
EP05811255A EP1818663B1 (en) 2004-12-03 2005-12-01 Transient engine performance adaptation method and system
PCT/JP2005/022081 WO2006059682A1 (ja) 2004-12-03 2005-12-01 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004351008A JP4437742B2 (ja) 2004-12-03 2004-12-03 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006162320A true JP2006162320A (ja) 2006-06-22
JP4437742B2 JP4437742B2 (ja) 2010-03-24

Family

ID=36565115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004351008A Active JP4437742B2 (ja) 2004-12-03 2004-12-03 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7672773B2 (ja)
EP (1) EP1818663B1 (ja)
JP (1) JP4437742B2 (ja)
KR (1) KR101199871B1 (ja)
CN (1) CN100552404C (ja)
WO (1) WO2006059682A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009014406A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Toyota Motor Corp 電子制御ユニットの自動検査装置
JP2010078568A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 A & D Co Ltd モデル駆動型計測制御データ管理システム
JP2010151530A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御パラメータの適合方法
JP2011153902A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Ono Sokki Co Ltd 過渡運転性能適合試験装置、過渡運転性能適合試験方法及び制御プログラム
JP2013015447A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Ono Sokki Co Ltd 過渡走行シミュレーション装置及び方法
CN103364196A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 广西玉柴机器股份有限公司 发动机瞬态性能定扭矩转速提升测试方法
JP2014215243A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 株式会社ジェイテクト ドライビングシミュレータのモーション制御方法及び車両試験システム
KR101578648B1 (ko) 2007-06-14 2015-12-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 내연 기관 구동용 시스템

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102889993B (zh) * 2012-10-11 2015-02-04 潍柴动力股份有限公司 一种发动机油耗特性测试方法及系统
CN103353399B (zh) * 2013-07-03 2015-08-26 山河智能装备股份有限公司 活塞发动机力学性能测试试验台
CN105973610B (zh) * 2016-07-25 2018-05-04 潍柴动力股份有限公司 一种发动机台架及发动机瞬态工况模拟的方法
US10641683B2 (en) 2018-04-02 2020-05-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automatic transmission shifting performance evaluation
KR102644366B1 (ko) * 2018-08-27 2024-03-07 현대자동차주식회사 엔진 가상시험환경 시스템 및 ems 매핑 방법

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02297637A (ja) * 1989-05-12 1990-12-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd コントロールユニット検査装置
JPH0816215A (ja) * 1994-06-27 1996-01-19 Mazda Motor Corp 機器の制御装置および制御方法
JPH0915103A (ja) * 1995-07-01 1997-01-17 Horiba Ltd 排気ガステスト記述ファイルとそれを用いた排気ガス計測制御方法
JPH1114507A (ja) * 1997-06-19 1999-01-22 Denso Corp 車両シミュレーション装置
JPH11190681A (ja) * 1997-10-16 1999-07-13 Robert Bosch Gmbh 特性値の決定方法及び装置
JPH11326135A (ja) * 1998-05-14 1999-11-26 Fujitsu Ten Ltd 車両用エンジン制御装置の評価装置
JP2000248991A (ja) * 1999-02-25 2000-09-12 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の特性量を求めるための方法および装置
JP2000338007A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Horiba Ltd 車両シミュレーションシステム、車両シミュレーションの車両データ設定方法、および、車両シミュレーションプログラムを記録した記録媒体
JP2002048683A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Toyota Motor Corp 性能評価装置
JP2002206456A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Toyota Motor Corp エンジン制御パラメータの適合方法及び適合システム
JP2002245092A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc コンピュータ支援設計方法、コンピュータ支援設計プログラムおよび記録媒体
JP2002297696A (ja) * 2001-01-26 2002-10-11 Nissan Motor Co Ltd 自動車の生産システムおよび生産方法
JP2002304438A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Denso Corp 車両開発システム
JP2002328704A (ja) * 2001-05-07 2002-11-15 Denso Corp 開発支援システム及びプログラム
JP2003108614A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Mazda Motor Corp 新型車両の企画、設計及び検証を支援するプログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05288115A (ja) 1992-04-03 1993-11-02 Nissan Motor Co Ltd 疑似信号発生装置
DE10020448B4 (de) * 2000-04-26 2005-05-04 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung des Betriebs eines Verbrennungsmotors
US6671603B2 (en) * 2001-12-21 2003-12-30 Daimlerchrysler Corporation Efficiency-based engine, powertrain and vehicle control
US7299137B2 (en) * 2002-08-06 2007-11-20 Southwest Research Institute Method for drive cycle simulation using non-engine based test system
CN1167040C (zh) * 2002-09-13 2004-09-15 武汉理工大学 多能源动力总成半实物仿真测试系统
US7219040B2 (en) * 2002-11-05 2007-05-15 General Electric Company Method and system for model based control of heavy duty gas turbine
US6965826B2 (en) * 2002-12-30 2005-11-15 Caterpillar Inc Engine control strategies
US6928362B2 (en) * 2003-06-06 2005-08-09 John Meaney System and method for real time programmability of an engine control unit
JP2005090353A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Hino Motors Ltd 過渡エンジン性能適合化方法およびシステム
US7415389B2 (en) * 2005-12-29 2008-08-19 Honeywell International Inc. Calibration of engine control systems

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02297637A (ja) * 1989-05-12 1990-12-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd コントロールユニット検査装置
JPH0816215A (ja) * 1994-06-27 1996-01-19 Mazda Motor Corp 機器の制御装置および制御方法
JPH0915103A (ja) * 1995-07-01 1997-01-17 Horiba Ltd 排気ガステスト記述ファイルとそれを用いた排気ガス計測制御方法
JPH1114507A (ja) * 1997-06-19 1999-01-22 Denso Corp 車両シミュレーション装置
JPH11190681A (ja) * 1997-10-16 1999-07-13 Robert Bosch Gmbh 特性値の決定方法及び装置
JPH11326135A (ja) * 1998-05-14 1999-11-26 Fujitsu Ten Ltd 車両用エンジン制御装置の評価装置
JP2000248991A (ja) * 1999-02-25 2000-09-12 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の特性量を求めるための方法および装置
JP2000338007A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Horiba Ltd 車両シミュレーションシステム、車両シミュレーションの車両データ設定方法、および、車両シミュレーションプログラムを記録した記録媒体
JP2002048683A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Toyota Motor Corp 性能評価装置
JP2002206456A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Toyota Motor Corp エンジン制御パラメータの適合方法及び適合システム
JP2002297696A (ja) * 2001-01-26 2002-10-11 Nissan Motor Co Ltd 自動車の生産システムおよび生産方法
JP2002245092A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc コンピュータ支援設計方法、コンピュータ支援設計プログラムおよび記録媒体
JP2002304438A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Denso Corp 車両開発システム
JP2002328704A (ja) * 2001-05-07 2002-11-15 Denso Corp 開発支援システム及びプログラム
JP2003108614A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Mazda Motor Corp 新型車両の企画、設計及び検証を支援するプログラム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101578648B1 (ko) 2007-06-14 2015-12-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 내연 기관 구동용 시스템
JP2009014406A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Toyota Motor Corp 電子制御ユニットの自動検査装置
JP2010078568A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 A & D Co Ltd モデル駆動型計測制御データ管理システム
JP2010151530A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御パラメータの適合方法
JP2011153902A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Ono Sokki Co Ltd 過渡運転性能適合試験装置、過渡運転性能適合試験方法及び制御プログラム
JP2013015447A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Ono Sokki Co Ltd 過渡走行シミュレーション装置及び方法
CN103364196A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 广西玉柴机器股份有限公司 发动机瞬态性能定扭矩转速提升测试方法
JP2014215243A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 株式会社ジェイテクト ドライビングシミュレータのモーション制御方法及び車両試験システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN100552404C (zh) 2009-10-21
EP1818663A4 (en) 2011-04-20
US7672773B2 (en) 2010-03-02
CN101069082A (zh) 2007-11-07
EP1818663B1 (en) 2013-03-20
KR101199871B1 (ko) 2012-11-09
JP4437742B2 (ja) 2010-03-24
EP1818663A1 (en) 2007-08-15
WO2006059682A1 (ja) 2006-06-08
US20080306671A1 (en) 2008-12-11
KR20070090202A (ko) 2007-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101199871B1 (ko) 과도 엔진 성능 적합화 방법 및 시스템
US11566970B2 (en) Test stand and method for carrying out a test
US7349795B2 (en) Method and system for adaptation of transient engine performance
JP2009014406A (ja) 電子制御ユニットの自動検査装置
JP2004361292A (ja) 電子制御ユニットの自動検査装置
JP2006017698A (ja) エンジン制御パラメータの実験計画設定方法、その実験計画設定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、そのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびエンジン制御パラメータの実験計画設定装置
JP2011021518A (ja) エンジンの仮想適合システム
JP4235116B2 (ja) 内燃機関の過渡特性試験装置および方法
US10787982B2 (en) System and method for calibrating a vehicle component
JP6959760B2 (ja) 自動車の制御装置のソフトウェアを検査するための方法及び装置
WO2005066603A1 (ja) エンジンの過渡試験装置および方法
Damji et al. Automated Model-Based Calibration for Drivability Using a Virtual Engine Test Cell
US20090187390A1 (en) Engine Transition Test Instrument and Method
JP4213049B2 (ja) エンジンの過渡試験装置および方法
JP2009192505A (ja) 電子制御ユニットの検査装置
JP4145806B2 (ja) 過渡エンジン試験装置および方法
JP2010513784A (ja) 内燃機関の運転のためのシミュレーション方法及び装置
Wei et al. Use of predictive engine and emission model for diesel engine model based calibration
Viele et al. A PC and FPGA hybrid approach to hardware-in-the-loop simulation
Cameretti et al. Virtual calibration method for diesel engine by software in the loop techniques
Fritz et al. Design of experiments in large diesel engine optimisation
Kämmer et al. Real-time engine models
Thomas et al. Implementing System Simulation to Drive a more Efficient Controls Development Process
Khan et al. Ultra Low Emission Norms Project Development by Virtualization-An Efficient Combination of Virtual and Conventional Test Benches
Nanjundaswamy et al. Virtual Testing and Simulation Environment [Micro-HiL] for Engine and Aftertreatment Calibration and Development-Part 2

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091202

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091222

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4437742

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250