JP2013083646A - シミュレータによる内燃機関用制御装置のリアルタイムテスト方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この課題は、冒頭に言及した内燃機関用制御装置のリアルタイムテスト方法において、シミュレータが、複数の機関状態量のうち少なくとも1つの所定の機関状態量を、機関部分モデルにより、第1のサンプリングステップ幅とは異なる第2のサンプリングステップ幅で計算することにより解決される。
【選択図】図1
Description
pk=p0・(V0/T0)・(Tk/Vk) (1)
から簡単に計算される。ここで、pkは、機関部分モデルの第2のサンプリングステップ幅によって計算されるステップkでのシリンダ圧の計算値であり、TkおよびVkは、機関部分モデルで計算されたシリンダ燃焼室内温度およびシリンダ燃焼室容積である。
Tk=T0+TS2・k・dT0 (2)
により、有利には積分ないし外挿によって求められる。ここで、TS2は機関部分モデルが計算に用いる第2のサンプリングステップ幅であり、dT0は機関全体モデルによって最後の計算時点で求められた燃焼室内温度の温度勾配値である。
Vk(φ)=α0+α1(φ0−φ)+α2(φ0−φ)2+... (3)
のように求められる。シリンダ燃焼室容積は、クランク角度に応じて周期的に、例えば正弦状に変化する特性を有しているので、行展開は有利には0゜から180゜までのクランク角度領域についてのみ行えばよい。この場合、行展開の小さな乗数しか計算に必要でないようにするには、さらなる部分領域への分割を行う。クランク角度φの値に応じて、例えば、角度領域が3つの部分領域へ分割される場合、3つの異なる行展開Vk1,Vk2,Vk3を計算することができる。
Claims (15)
- シミュレータ(2)による内燃機関用制御装置(1)のリアルタイムテスト方法であって、
前記シミュレータ(2)が第1のシミュレータ計算ユニット(3)と第1のシミュレータI/Oインタフェース(4)とを含み、
前記制御装置(1)が制御装置計算ユニットと制御装置I/Oインタフェース(5)とを含み、
前記制御装置(1)と前記シミュレータ(2)とは各I/Oインタフェースを介して第1のデータチャネル(6)により相互接続されており、前記制御装置(1)は前記第1のデータチャネル(6)を介して機関制御データを前記シミュレータ(2)へ伝送し、
前記シミュレータ(2)は、前記機関制御データを用いて、前記第1のシミュレータ計算ユニット(3)上の機関全体モデル(7)により、第1のサンプリングステップ幅(TS1)で複数の機関状態量を計算し、該複数の機関状態量のうち少なくとも一部を第1の伝送ステップ幅で前記制御装置(1)へ伝送する、
制御装置のリアルタイムテスト方法において、
前記シミュレータ(2)は、前記複数の機関状態量のうち少なくとも1つの所定の機関状態量を、機関部分モデル(8)により、前記第1のサンプリングステップ幅(TS1)とは異なる第2のサンプリングステップ幅(TS2)で計算する
ことを特徴とする、制御装置のリアルタイムテスト方法。 - 計算された前記所定の機関状態量を、第2の伝送ステップ幅で、前記第1のデータチャネル(6)とは異なる第2のデータチャネル(9)を介して前記制御装置(1)へ伝送する、請求項1記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記第2のサンプリングステップ幅(TS2)は前記第1のサンプリングステップ幅(TS1)より小さく、例えば、前記第1のサンプリングステップ幅(TS1)は前記第2のサンプリングステップ幅(TS2)の整数倍である、請求項1または2記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記第2の伝送ステップ幅は前記第1の伝送ステップ幅よりも小さい、請求項1から3までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記第2のデータチャネル(9)は前記第1のシミュレータI/Oインタフェース(4)から独立した第2のシミュレータI/Oインタフェース(10)を介して形成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関部分モデル(8)による前記所定の機関状態量の計算を、前記第1のシミュレータ計算ユニット(3)とは異なる第2のシミュレータ計算ユニット(11)上で行う、請求項1から5までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関部分モデル(8)による前記所定の機関状態量の計算を、前記機関全体モデル(7)が全ての機関状態量を計算する際のタスクとは別のタスクとして実行し、例えば2つのタスクとも第1のシミュレータ計算ユニット(3)上で実行する、請求項1から6までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関全体モデルによって最後のサンプリングステップで求められた機関制御量の各値を、前記機関部分モデルへ供給する、請求項1から7までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関全体モデル(7)は、前記機関状態量として、内燃機関のシリンダ燃焼室内のシリンダ圧pを含み、前記機関部分モデル(8)は、前記所定の機関状態量として、同様に、内燃機関のシリンダ燃焼室内のシリンダ圧pを含む、請求項1から8までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関全体モデル(7)が別の機関状態量として、また、前記機関部分モデル(8)が別の所定の機関状態量として、シリンダ燃焼室内温度、および/または、シリンダ燃焼室内温度勾配、および/または、シリンダ燃焼室容積、および/または、シリンダ燃焼室内圧力勾配を含む、請求項9記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関部分モデル(8)において、シリンダ燃焼室内温度を積分により求め、該シリンダ燃焼室内温度を前記シリンダ圧の計算に用いる、請求項9または10記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記機関部分モデル(8)において、例えば行展開もしくはテーブル問い合わせにより、シリンダ燃焼室容積を求め、該シリンダ燃焼室容積を前記シリンダ圧の計算に用いる、請求項9から11までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記シリンダ圧を、前記機関部分モデル(8)において、設定されたクランク角度(φ)に基づいて求め、例えば、前記クランク角度(φ)を前記シミュレータ(2)内に配置された角度計算ユニット(12)によって設定する、請求項9から12までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 前記シリンダ燃焼室容積の計算を、クランクの半回転の角度領域、例えば0゜から180゜に対して行い、クランク角度が180゜より大きい場合には、前記シリンダ燃焼室容積を求める際に、実際のクランク角度(φ)を等容積となるクランク角度によって置換し、前記クランク角度領域を複数の部分領域へ分割し、シミュレートすべき全てのタイプの機関に対して、前記シリンダ燃焼室容積の行展開の展開係数を、各部分領域ごとにシミュレーション前に求める、請求項13記載の制御装置のリアルタイムテスト方法。
- 内燃機関用制御装置(1)のリアルタイムテストを行うために、第1のシミュレータ計算ユニット(3)と第1のシミュレータI/Oインタフェース(4)とを含む、シミュレータ(2)であって、
前記制御装置(1)が制御装置計算ユニットと制御装置I/Oインタフェース(5)とを含み、
前記シミュレータ(2)は前記シミュレータI/Oインタフェース(4)および前記制御装置I/Oインタフェース(5)を介して前記制御装置(1)へ接続可能であり、これにより前記第1のデータチャネル(6)を介して前記制御装置(1)から前記シミュレータ(2)へ機関制御データを伝送され、
前記第1のシミュレータ計算ユニット(3)上に、伝送された前記機関制御データに基づいて第1のサンプリングステップ幅(TS1)で複数の機関状態量を計算するように構成された機関全体モデル(7)が設けられており、
前記シミュレータ(2)は、前記複数の機関状態量の少なくとも一部を第1の伝送ステップ幅で前記制御装置(1)へ伝送するように構成されている、
シミュレータにおいて、
該シミュレータ(2)内に、前記複数の機関状態量のうち少なくとも1つの所定の機関状態量を前記第1のサンプリングステップ幅(TS1)とは異なる第2のサンプリングステップ幅(TS2)で計算するための機関部分モデル(8)が設けられており、これにより、前記シミュレータ(2)によって請求項1から14までのいずれか1項記載の制御装置のリアルタイムテスト方法が実行される
ことを特徴とする、シミュレータ。
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