JP5868302B2 - 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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5868302B2 JP5868302B2 JP2012222910A JP2012222910A JP5868302B2 JP 5868302 B2 JP5868302 B2 JP 5868302B2 JP 2012222910 A JP2012222910 A JP 2012222910A JP 2012222910 A JP2012222910 A JP 2012222910A JP 5868302 B2 JP5868302 B2 JP 5868302B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- simulator
- control device
- step width
- real
- 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.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 56
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 73
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 50
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
- F02D2041/1437—Simulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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、級数展開は有利には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、級数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つの異なる級数展開Vk1,Vk2,Vk3を計算することができる。
Claims (12)
- 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、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)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)および第2のデータチャネル(9)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、計算された前記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第1のデータチャネル(6)を介して前記制御装置(1)へ伝送し、さらに、前記機関全体モデル(7)によって計算された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2のシミュレータ計算ユニット(11)上の機関部分モデル(8)へ供給して、前記機関部分モデル(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)で計算し、計算された前記少なくとも1つの所定の機関状態量を第2の伝送ステップ幅で前記第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
ことを特徴とする、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、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、実行する、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。
- 前記機関全体モデル(7)が前記シリンダ圧を計算するための別の機関状態量として、また、前記機関部分モデル(8)が前記シリンダ圧を計算するための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6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、前記シリンダ燃焼室内温度を積分により求め、前記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7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、級数展開もしくはテーブル問い合わせにより、前記シリンダ燃焼室容積を求め、前記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7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、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(13)によって設定する、請求項6または7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クランク角度領域である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級数展開の展開係数を、各部分領域ごとにシミュレーション前に求める、請求項10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)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、第1のデータチャネル(6)および第2のデータチャネル(9)により、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)へ機関制御データが伝送され、
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、計算された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第1のデータチャネル(6)を介して前記制御装置(1)へ伝送し、また、前記機関全体モデル(7)によって計算された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2のシミュレータ計算ユニット(11)へ供給するように構成されており、前記第2のシミュレータ計算ユニット(11)上には、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、前記シミュレータ(2)は、さらに、計算された前記少なくとも1つの所定の機関状態量を第2の伝送ステップ幅で前記第2のデータチャネル(9)を介して前記制御装置(1)へ伝送するように構成されている
ことを特徴とする、シミュレータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011054217.5 | 2011-10-06 | ||
DE102011054217A DE102011054217A1 (de) | 2011-10-06 | 2011-10-06 | Verfahren zum Echtzeittest eines Steuergeräts für einen Verbrennungsmotor mit einem Simulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013083646A JP2013083646A (ja) | 2013-05-09 |
JP5868302B2 true JP5868302B2 (ja) | 2016-02-24 |
Family
ID=47908590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012222910A Active JP5868302B2 (ja) | 2011-10-06 | 2012-10-05 | 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 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9612592B2 (ja) |
JP (1) | JP5868302B2 (ja) |
CN (1) | CN103033364B (ja) |
DE (1) | DE102011054217A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9576086B2 (en) * | 2014-03-04 | 2017-02-21 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Motor simulator without requiring a motor |
US20170023920A1 (en) * | 2014-03-10 | 2017-01-26 | Mhwirth As | Improved method for testing a control system |
EP2933695B1 (de) * | 2014-04-17 | 2017-03-01 | dSPACE digital signal processing and control engineering GmbH | Computerimplementiertes Verfahren zum Echtzeittest eines Steuergeräts |
EP2949908B1 (en) * | 2014-05-30 | 2016-07-06 | AVL List GmbH | Method for simulation of an internal combustion engine |
EP2990892B1 (de) * | 2014-09-01 | 2019-05-22 | dSPACE digital signal processing and control engineering GmbH | Verfahren zum Verbinden einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle eines für das Testen eines Steuergeräts eingerichteten Testgeräts |
CN104765338A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-07-08 | 南京航空航天大学 | 通用并行活塞发动机信号模拟器 |
US9766882B2 (en) * | 2015-07-08 | 2017-09-19 | Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh | Computer-implemented method for editing data object variants |
SE540142C2 (en) * | 2016-06-15 | 2018-04-10 | Scania Cv Ab | System and method for improving heat release evaluation at areciprocating internal combustion engine |
DE102017200297A1 (de) * | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Durchführen einer Adaption einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, maschinenlesbares Speichermedium und Steuergerät |
CN106842989A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 机电暂态实时仿真系统和方法 |
DE102018106784A1 (de) * | 2018-03-22 | 2018-06-21 | FEV Europe GmbH | Verfahren zur Bestimmung eines optimierten Kraftstoffeinspritzverlaufs |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3668370B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2005-07-06 | 富士通テン株式会社 | 車両用エンジン制御装置の評価装置 |
DE10047082A1 (de) | 1999-10-07 | 2001-05-17 | Volkswagen Ag | Simulationssystem für ein Distanzregelungssystem |
DE10316113A1 (de) * | 2003-04-09 | 2004-10-28 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung |
DE102005026040B4 (de) | 2005-06-03 | 2014-11-06 | Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh | Parametrierung eines Simulations-Arbeitsmodells |
DE102006000943A1 (de) | 2006-01-07 | 2007-07-26 | Deutsche Telekom Ag | HiL-System und -Verfahren zum Testen von Steuergeräten eines Steuersystems |
DE102006019255A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-10-31 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren und Steuergerät zum Einstellen eines variablen Turbolader-Turbinenströmungsquerschnitts |
US7424868B2 (en) * | 2006-05-15 | 2008-09-16 | Daimler Trucks North America Llc | Predictive auxiliary load management (PALM) control apparatus and method |
EP1898282B1 (de) * | 2006-09-11 | 2010-11-17 | dSPACE digital signal processing and control engineering GmbH | Verfahren zum Test eines elektronischen Steuerungssystems |
GB0625832D0 (en) * | 2006-12-22 | 2007-02-07 | Ricardo Uk Ltd | Real-time in cycle engine model |
JP4663689B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2011-04-06 | 富士通テン株式会社 | シミュレーション装置及び方法 |
US8219303B2 (en) * | 2007-11-05 | 2012-07-10 | GM Global Technology Operations LLC | Method for operating an internal combustion engine for a hybrid powertrain system |
JP2009192505A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 電子制御ユニットの検査装置 |
ATE518171T1 (de) | 2008-05-29 | 2011-08-15 | Dspace Gmbh | Verfahren und simulator zur echtzeitberechnung der zustandsgrössen eines prozessmodells |
US20100049486A1 (en) | 2008-08-22 | 2010-02-25 | General Electric Company | Systems and Methods for Simulating Plant Operations |
AT505326B1 (de) | 2008-09-04 | 2010-01-15 | Avl List Gmbh | Einrichtung zur modellbasierten entwicklung einer brennkraftmaschine |
-
2011
- 2011-10-06 DE DE102011054217A patent/DE102011054217A1/de not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-09-04 CN CN201210322295.5A patent/CN103033364B/zh active Active
- 2012-10-05 JP JP2012222910A patent/JP5868302B2/ja active Active
- 2012-10-09 US US13/647,713 patent/US9612592B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013083646A (ja) | 2013-05-09 |
CN103033364A (zh) | 2013-04-10 |
DE102011054217A1 (de) | 2013-04-11 |
CN103033364B (zh) | 2017-08-22 |
US20130090886A1 (en) | 2013-04-11 |
US9612592B2 (en) | 2017-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5868302B2 (ja) | 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 | |
Geveci et al. | An investigation of crankshaft oscillations for cylinder health diagnostics | |
Bennett et al. | Engine cylinder pressure reconstruction using crank kinematics and recurrently-trained neural networks | |
JP5179667B2 (ja) | 繰り返して実行される作動サイクルを持つ制御対象のフィードバック制御を行うための方法および制御配列 | |
JP6849376B2 (ja) | ピストン‐内燃機関におけるシリンダ圧縮率を可変式に調節するための装置の作動を監視するための方法および作動監視装置 | |
Tunestål | Self-tuning gross heat release computation for internal combustion engines | |
KR100849049B1 (ko) | 내연기관의 흡기량 제어장치 및 흡기량 제어방법 | |
US10072595B2 (en) | Method and device for ascertaining a gas-mass flow in a combustion engine | |
EP2607861B1 (en) | Model based calibration of inferential sensing | |
CN104102622A (zh) | 用于执行基于数据的函数模型的计算的方法和装置 | |
CN104179573B (zh) | 一种内燃机分缸燃烧状态估计方法 | |
US9075939B2 (en) | Method for co-simulation of two or more mathematical models | |
US11610034B2 (en) | Method and device for synchronizing a simulation with a real-time system | |
KR20160061892A (ko) | 내연 기관의 제어 방법 | |
JP2007127458A (ja) | 動力伝達機構の試験装置 | |
CN104675550B (zh) | 内燃机的运转活动的控制 | |
JP2014211113A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2008008236A (ja) | 4サイクル多気筒ガスエンジンのシミュレーション方法と装置 | |
Ali et al. | Cycle-by-cycle estimation of IMEP and peak pressure using crankshaft speed measurements | |
Horváth | Closed Loop Combustion Control Demonstrator, Analysis of real-time sensory feedback and state estimation | |
CN107250508B (zh) | 用于确定由多汽缸发动机所传送的发动机转矩的方法 | |
CN109268163A (zh) | 用于运行具有进气管喷射的内燃机的方法和装置 | |
RU68722U1 (ru) | Устройство для идентификации объектов управления | |
Scherer et al. | An Integrated Environment for Model Based Engine Controller Design | |
US12060877B2 (en) | Hydraulic fracturing pump control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150223 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150521 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150623 |
|
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: 20151207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160105 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5868302 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |