Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7628066B2 - エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7628066B2 - エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置 - Google Patents

エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7628066B2
JP7628066B2 JP2021138026A JP2021138026A JP7628066B2 JP 7628066 B2 JP7628066 B2 JP 7628066B2 JP 2021138026 A JP2021138026 A JP 2021138026A JP 2021138026 A JP2021138026 A JP 2021138026A JP 7628066 B2 JP7628066 B2 JP 7628066B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
variable
test pattern
monitoring parameter
monitoring
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
Application number
JP2021138026A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023032108A (ja
Inventor
雅俊 小川
拓真 出川
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.)
Transtron Inc
Original Assignee
Transtron Inc
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 Transtron Inc filed Critical Transtron Inc
Priority to JP2021138026A priority Critical patent/JP7628066B2/ja
Priority to US17/891,624 priority patent/US11885709B2/en
Priority to EP22191675.2A priority patent/EP4141404B1/en
Publication of JP2023032108A publication Critical patent/JP2023032108A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7628066B2 publication Critical patent/JP7628066B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • 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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • 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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning
    • F02D41/248Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning using a plurality of learned values
    • 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
    • G01M15/08Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in cylinders
    • 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
    • G01M15/10Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414Air temperature
    • 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
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • 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
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure

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)

Description

本発明は、エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置に関する。
エンジンモデルの構築においては、自動車のエンジンの過渡運転データを用いることで、高精度なエンジンモデルの構築が可能であることが知られている。過渡運転によるエンジン試験は、エンジンに入力する操作変数を時間と共に網羅的に変化させ、様々な条件で試験を行う。そのため、試験前には、エンジンが異常状態とならない操作変数の範囲を探索している。
しかしながら、操作変数の範囲探索は定常運転で行われており、過渡運転におけるシステムの無駄時間や時定数による影響により、運転境界に差異が生まれてしまう場合がある。そのため、排出ガスの悪化や失火などのエンジン異常を検出しつつ試行錯誤しながら運転境界を手動調整し、繰り返し試験パターンを作成している。ただし、この試行錯誤に長く時間を要してしまうと、試験前の準備を含め、エンジン試験全体の工数が多くなってしまうという問題がある。
一つの側面では、より少ない試験工数でエンジン試験を実施できるエンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置を提供することを目的とする。
第1の案では、コンピュータが、エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、数理モデルに第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、第1の監視パラメータが第1の閾値未満になるまで第1の操作変数をホールドし、シミュレーションにおける第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、実エンジンに第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、第2の監視パラメータが第2の閾値未満になるまで第2の操作変数をホールドし、第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する処理を実行する。
一つの側面では、より少ない試験工数でエンジン試験を実施できる。
図1は、本実施形態にかかるエンジン試験システムの構成例を示す図である。 図2は、Chirp信号の一例を示す図である。 図3は、本実施形態にかかる数理モデルの一例を示す図である。 図4は、本実施形態にかかる数理モデルの別例を示す図である。 図5は、本実施形態にかかる監視パラメータの測定位置の一例を示す図である。 図6は、本実施形態にかかる監視パラメータと操作変数との組み合わせの一例を示す図である。 図7は、本実施形態にかかる監視パラメータの判定の一例を示す図である。 図8は、本実施形態にかかるエンジン試験装置100によるシミュレーション処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図9は、本実施形態にかかる情報処理装置200によるエンジン試験処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図10は、本実施形態にかかるエンジン試験装置100のハードウェア構成例を示す図である。
以下に、本実施形態に係るエンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本実施形態が限定されるものではない。また、各実施例は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。
[全体構成例]
図1を用いて、本実施形態に係るエンジン試験システムの構成を説明する。図1は、本実施形態にかかるエンジン試験システムの構成例を示す図である。図1に示すように、エンジン試験システムは、エンジン試験装置100およびエンジン300を含む。エンジン試験装置100とエンジン300とは、それぞれ相互に通信可能に接続される。
エンジン試験装置100は、エンジン300を制御するエンジン制御器であってよい。エンジン試験装置100は、試験パターンに基づいて、エンジン300に対してエンジン300を制御するための操作変数を入力してエンジン試験を実施する。試験パターンは、例えば、操作変数の時系列変化を示すChirp信号やAPRBS(Amplitude-modulated Pseudo Random Binary Sequences)信号である。試験パターンは試験パターン121に記憶される。
図2は、Chirp信号の一例を示す図である。図2において、グラフの横軸が時間であり、縦軸が操作変数の値である。図2に示すように、Chirp信号は、時間経過に応じて周波数成分を連続的に変えることにより、三角関数の特性で試験パターンに対する網羅性の高い試験が実現可能となる。なお、Chirp信号は、例えば、次の式(1)を用いて算出される。
Figure 0007628066000001
また、操作変数は、エンジン回転数、燃料噴射量、タービン開度、EGR(Exhaust Gas Recirculation:排気ガス再循環)バルブ開度、ITH(Intake THrottle:吸気スロットル)バルブ開度などである。そのため、Chirp信号などの試験パターンは、操作変数ごとに作成されることになる。
また、試験パターンは、図2に示すように、操作変数の時系列変化を示すパターンデータであるため、エンジン試験装置100は、試験パターンに基づいて、エンジン回転数や燃料噴射量などの操作変数を変えてエンジン300に入力し、エンジン300を制御する。
また、エンジン試験装置100は、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力することで、エンジン試験のシミュレーションを行う。また、エンジン試験装置100の試験パターン修正部114は、当該シミュレーションの結果に基づいて、試験パターンを修正する。修正された試験パターンは、試験パターン121に記憶される。修正された試験パターンをエンジン300のエンジン試験に用いることで、エンジン300に対するより精度の高い監視や制御を行うことができ、より少ない試験工数でエンジン試験を実施できる。また、数理モデルは、数理モデル122に記憶される。
本実施形態にかかる数理モデルを例示する。図3は、本実施形態にかかる数理モデルの一例を示す図である。図3に示す数理モデルは、Hammerstein-Wienerモデルである。Hammerstein-Wienerモデルは、入出力関係を線形と非線形の要素に分解し、システムを表現する。また、Hammerstein-Wienerモデルは、3ブロックで構成され、線形伝達関数でダイナミクスを表現し、線形システムの入力と出力を非線形関数で与える。
図4は、本実施形態にかかる数理モデルの別例を示す図である。図4に示す数理モデルは、LSTM(Long Short Term Memory)による機械学習モデルである。LSTMモデルは、RNN(Recurrent Neural Network)の隠れ層の各ユニットをLSTM Blockと呼ばれるメモリと3つのゲートとに置換した構造をしている。これにより、短期依存に加え、長期依存を学習でき、エンジン試験のシミュレーション上のエンジンをより高精度に制御できる。
図4に示すLSTMモデルにおける各パラメータは、以下の式(2)~(7)を用いて算出される。
Figure 0007628066000002
Figure 0007628066000003
Figure 0007628066000004
Figure 0007628066000005
Figure 0007628066000006
Figure 0007628066000007
ここで、sはシグモイド関数、bはバイアス、Wは入力重み、Uは回帰重み、fおよびgは双曲線正接関数(tanh)をそれぞれ示す。
エンジン試験装置100は、図3や図4に示した数理モデルに試験パターンに基づいて操作変数を入力し、エンジン試験のシミュレーションを行い、当該シミュレーションで入力した操作変数の履歴を新たな試験パターンとして作成する。これにより、試験パターンの修正が行われる。なお、エンジン試験のシミュレーションでは、エンジン試験装置100は、数理モデルに操作変数を入力したことにより得られる、シミュレーション上のエンジンの監視パラメータに基づいて操作変数を制御する。当該監視パラメータについて、より具体的に説明する。
エンジン試験装置100のデータ取得部111は、数理モデルやエンジン300に操作変数を入力したことにより得られる、シミュレーション上のエンジンやエンジン300の監視パラメータや、操作変数に対する被制御量を取得する。当該監視パラメータは、エンジン異常の発生を未然に防止するために監視するパラメータである。具体的には、監視パラメータは、例えば、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率である。なお、データ取得部111は、数理モデルに入力した操作変数を操作変数履歴124に記憶できる。また、データ取得部111は、エンジン300に入力した操作変数やエンジン300から取得される被制御量を、エンジン試験の履歴データとして、試験データ履歴125に記憶できる。
図5は、本実施形態にかかる監視パラメータの測定位置の一例を示す図である。例えば、図5に示すように、監視パラメータである、インテークマニホールドの圧力および温度は、内燃機関のうちインテークマニホールドの入り口部分の吸気流路で測定される。また、監視パラメータである、気筒内の最大圧力上昇率は、エンジン300の気筒内、すなわちシリンダ内で測定される。また、監視パラメータである、エキゾーストマニホールドの圧力および温度や、空気過剰率は、内燃機関のうちエキゾーストマニホールドによってまとめられた排気流路において測定される。なお、数理モデルを用いたエンジン試験のシミュレーションの場合、監視パラメータは、シミュレーション上のエンジンの監視パラメータとして、数理モデルに操作変数を入力することにより出力データとして得られる。
また、エンジン試験装置100の第1の閾値判定部112は、エンジン試験のシミュレーションにおいて、監視パラメータが第1の閾値の範囲内か否か判定する。当該第1の閾値は、監視パラメータごとに、シミュレーション上のエンジンが異常状態にならないように閾値123に予め設定される上限値や下限値である。そのため、第1の閾値は、シミュレーション上のエンジンが異常状態になる閾値ではなく、このまま試験パターンに基づいて操作変数を変化させ続けると異常状態になり得ることを警告するための閾値と言える。
また、エンジン試験装置100の第2の閾値判定部115は、エンジン300のエンジン試験において監視パラメータが第2の閾値の範囲内か否か判定する。当該第2の閾値は、監視パラメータごとに、エンジン300が異常状態にならないように閾値123に予め設定される上限値や下限値である。そのため、第2の閾値は、エンジン300が異常状態になる閾値ではなく、このまま試験パターンに基づいて操作変数を変化させ続けると異常状態になり得ることを警告するための閾値と言える。
監視パラメータは、操作変数ごとに予め定められて監視される。図6は、本実施形態にかかる監視パラメータと操作変数との組み合わせの一例を示す図である。図6は一例であるが、例えば、監視パラメータの空気過剰率は、燃料噴射量、タービン開度、EGRバルブ開度、およびITHバルブ開度のいずれかが操作された場合に監視される。一方、監視パラメータの気筒内の最大圧力上昇率は、燃料噴射量が操作された場合に監視される。なお、厳密には、各操作変数の操作量は、全ての監視パラメータに影響し得るため、エンジン試験装置100が各操作変数を数理モデルやエンジン300に入力して操作する際、全ての監視パラメータを監視することもできる。しかしながら、図6の示したように、操作変数に対して影響が大きい監視パラメータの組み合わせを予め設定して操作変数ごとに監視パラメータを分けることで、数理モデルやエンジン300に対するより精度の高い監視や制御を行うことができる。
図7は、本実施形態にかかる監視パラメータの判定の一例を示す図である。図7は、数理モデルやエンジン300に入力される操作変数、および数理モデルやエンジン300から得られる監視パラメータの時間的推移を示すものである。なお、図7では、数理モデルおよびエンジン300から得られる監視パラメータをまとめて説明するため、監視パラメータの閾値として第1の閾値と第2の閾値を示している。図7の例において、第1の閾値は数理モデルから得られる第1の監視パラメータに対する閾値であり、第2の閾値はエンジン300から得られる第2の監視パラメータに対する閾値である。そのため、第1の閾値および第2の閾値は、異なる値であってよい。
図7に示すように、監視パラメータが第1の閾値または第2の閾値を超過する場合(t1時)、エンジン試験装置100は、監視パラメータが第1の閾値未満になる(t2時)まで操作変数をホールドする。これにより、エンジン試験装置100は、数理モデルを用いたシミュレーション上のエンジンやエンジン300を異常状態とならないように制御する。なお、図7では、監視パラメータに対し、1つの操作変数をホールドするように示しているが、1つの監視パラメータに対して複数の操作変数をホールドしてもよい。また、エンジン試験装置100は、複数の監視パラメータを監視し、それぞれに対応する1つまたは複数の操作変数をホールドすることができるが、ホールドする操作変数は、複数の監視パラメータに予め設定される優先度に基づいてよい。
また、図7の例では、第1の閾値および第2の閾値として、監視パラメータの下限値を設定しているが、上限値を設定してもよいし、上限値および下限値の両方を設定してもよい。また、このような監視パラメータの上限値および下限値の設定は、監視パラメータごとに異なってよい。
このように、エンジン試験装置100の操作変数決定部113は、監視パラメータが、数理モデルを用いたシミュレーション上のエンジンやエンジン300に対して異常状態とならない範囲で次の操作変数を決定し、操作変数を制御する。そして、エンジン試験装置100は、決定した操作変数を、数理モデルやエンジン300に対して入力し、シミュレーション上のエンジンやエンジン300を制御する。なお、監視パラメータに対して決定される操作変数は、例えば、図6に示す組み合わせに基づいてよい。また、操作変数決定部113は、数理モデルおよびエンジン300に対して入力する操作変数を、それぞれ、履歴データとして、操作変数履歴124および試験データ履歴125に記憶できる。
エンジン300は、自動車の実エンジンである。エンジン300は、エンジン試験装置100によって入力される操作変数によって動作する。なお、エンジン300に入力される操作変数は、数理モデルを用いた、エンジン試験のシミュレーションで入力した操作変数の履歴、すなわち、修正された試験パターンに基づく操作変数である。そのため、図1では、エンジン300に入力される操作変数を最終値としている。
また、エンジン300は、操作変数が入力されたことにより得られる、操作変数に対する被制御量や監視パラメータをエンジン試験装置100に返す。厳密には、各データをエンジン試験装置100に返すというより、エンジン試験装置100によって各データが取得されることになる。
[処理の流れ]
次に、図8を用いて、エンジン試験装置100によるエンジン試験のシミュレーション処理の流れを説明する。図8は、本実施形態にかかるエンジン試験装置100によるシミュレーション処理の流れの一例を示すフローチャートである。図8に示すシミュレーション処理は、任意のタイミングで開始される。
まず、エンジン試験装置100は、試験パターン121に記憶された第1の試験パターンを取得し、第1の試験パターンに基づいて数理モデルに操作変数を入力することでシミュレーションが開始される(ステップS101)。ステップS101により処理のループが開始される。
次に、エンジン試験装置100は、各監視パラメータをステップS101で操作変数を入力した数理モデルからの応答として取得する(ステップS102)。
次に、エンジン試験装置100は、監視パラメータごとに、取得した監視パラメータが第1の閾値未満であるか否かを判定する(ステップS103)。なお、ステップS103の判定は、監視パラメータが第1の閾値以下であるか否かを判定してもよい。
全ての監視パラメータが第1の閾値未満である場合(ステップS103:Yes)、エンジン試験装置100は、第1の試験パターンから、現在の試験時間に対応する操作変数を取得する(ステップS104)。取得された操作変数は、次の操作変数として数理モデルに入力される。そして、試験時間内である場合、ステップS102に戻り、試験時間終了まで処理が繰り返される。また、エンジン試験装置100は、ループごとに、数理モデルに対して入力する操作変数を、操作変数の履歴データとして、操作変数履歴124に記憶する。
そして、試験時間終了後、エンジン試験装置100は、操作変数履歴124に記憶された操作変数の履歴データを、修正された試験パターン、すなわち、第2の試験パターンとして作成する(ステップS106)。ステップS106の実行後、図8に示すエンジン試験のシミュレーション処理は終了する。
一方、監視パラメータのいずれかが第1の閾値を超過する場合(ステップS103:No)、エンジン試験装置100は、操作変数を前回値に固定(ホールド)する(ステップS105)。ここで、操作変数の前回値とは、例えば、数理モデルに入力された最新の操作変数である。なお、ホールドする操作変数は、図6に組み合わせを示したような、第1の閾値を超過した監視パラメータに対応する操作変数であってもよいし、全ての操作変数であってもよい。
ステップS105の実行後、試験時間内である場合、ステップS102に戻り、操作変数のホールドを解除して試験時間終了まで処理が繰り返される。一方、試験時間終了の場合、エンジン試験装置100は、ステップS106を実行し、ステップS106の実行後、図8に示すエンジン試験のシミュレーション処理は終了する。
次に、図9を用いて、エンジン試験装置100によるエンジン試験処理の流れを説明する。図9は、本実施形態にかかるエンジン試験装置100によるエンジン試験処理の流れの一例を示すフローチャートである。図9に示すエンジン試験処理は、エンジン300始動後、任意のタイミングで開始される。
まず、エンジン試験装置100は、現在の操作変数、すなわちエンジン300に入力された各操作変数の初期値と、当該操作変数を入力したことにより得られる被制御量をエンジン300から取得する(ステップS201)。図9に示すように、ステップS201の後、エンジン試験のシミュレーション結果に基づいて情報処理装置200によって修正された試験パターン、すなわち第2の試験パターンが取得され、エンジン試験と処理のループが開始される。
次に、エンジン試験装置100は、操作変数を入力したことにより得られる各監視パラメータ、および被制御量をエンジン300から取得する(ステップS202)。なお、ループ開始直後の初回のステップS202では、既にステップS201において被制御量は取得しているため、改めて被制御量を取得しなくてもよい。また、エンジン試験装置100は、ステップS201またはステップS202で取得した被制御量をエンジン試験の履歴データとして、試験データ履歴125に記憶する。
次に、エンジン試験装置100は、監視パラメータごとに、取得した監視パラメータが第2の閾値未満であるか否かを判定する(ステップS203)。なお、ステップS203の判定は、監視パラメータが第2の閾値以下であるか否かを判定してもよい。
全ての監視パラメータが第2の閾値未満である場合(ステップS203:Yes)、エンジン試験装置100は、第2の試験パターンから、現在の試験時間に対応する操作変数を取得する(ステップS204)。取得された操作変数は、次の操作変数としてエンジン300に入力される。そして、試験時間内である場合、ステップS202に戻り、試験時間終了まで処理が繰り返される。一方、試験時間終了の場合、図9に示すエンジン試験処理は終了する。なお、エンジン試験装置100は、ループごとに、エンジン300に対して入力する操作変数を、エンジン試験の履歴データとして、試験データ履歴125に記憶する。
一方、監視パラメータのいずれかが第2の閾値を超過する場合(ステップS203:No)、エンジン試験装置100は、操作変数を前回値に固定(ホールド)する(ステップS205)。ここで、操作変数の前回値とは、例えば、エンジン300に入力された最新の操作変数である。なお、ホールドする操作変数は、図6に組み合わせを示したような、第2の閾値を超過した監視パラメータに対応する操作変数であってもよいし、全ての操作変数であってもよい。
ステップS205の実行後、試験時間内である場合、ステップS202に戻り、操作変数のホールドを解除して試験時間終了まで処理が繰り返される。一方、試験時間終了の場合、図9に示すエンジン試験処理は終了する。
上述したように、エンジン試験装置100は、エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、数理モデルに第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、第1の監視パラメータが第1の閾値未満になるまで第1の操作変数をホールドし、シミュレーションにおける第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、エンジン300に第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、第2の監視パラメータが第2の閾値未満になるまで第2の操作変数をホールドし、第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する。
このように、エンジン試験装置100は、数理モデルを用いたエンジン試験のシミュレーションにより修正した試験パターンに基づく操作変数をエンジン300に入力して得られる監視パラメータに基づいて操作変数を制御する。これにより、試験パターン作成時の試行錯誤を無くし、より少ない工数でエンジン試験を実施できる。
また、エンジン試験装置100により実行される、第1の試験パターンを取得する処理は、第1の試験パターンとして、第1の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を取得する処理を含み、エンジン試験装置100により実行される、第2の試験パターンを生成する処理は、第2の試験パターンとして、第2の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を生成する処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、網羅性の高いエンジン試験を実施できる。
また、エンジン試験装置100は、第1の閾値として、第1の監視パラメータの上限値または下限値を設定し、第2の閾値として、第2の監視パラメータの上限値または下限値を設定する。
これにより、エンジン試験装置100は、より高い精度で、エンジン300を異常状態とならないように制御できる。
また、エンジン試験装置100は、第1の閾値として、第1の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定し、第2の閾値として、第2の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定する。
これにより、エンジン試験装置100は、より高い精度で、エンジン300を異常状態とならないように制御できる。
また、エンジン試験装置100によって実行される、第1の操作変数をホールドする処理は、1つの第1の監視パラメータに対して1つの第1の操作変数をホールドする処理を含み、エンジン試験装置100によって実行される、第2の操作変数をホールドする処理は、1つの第2の監視パラメータに対して1つの第2の操作変数をホールドする処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、エンジン300に対するより精度の高い監視や制御を行うことができる。
また、エンジン試験装置100によって実行される、第1の操作変数をホールドする処理は、1つの第1の監視パラメータに対して複数の第1の操作変数をホールドする処理を含み、エンジン試験装置100によって実行される、第2の操作変数をホールドする処理は、1つの第2の監視パラメータに対して複数の第2の操作変数をホールドする処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、エンジン300に対するより精度の高い監視や制御を行うことができる。
また、エンジン試験装置100によって実行される、第1の操作変数をホールドする処理は、第1の監視パラメータに対する第1の優先度に基づいて第1の操作変数をホールドする処理を含み、エンジン試験装置100によって実行される、第2の操作変数をホールドする処理は、第2の監視パラメータに対する第2の優先度に基づいて第2の操作変数をホールドする処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、エンジン300に対するより精度の高い監視や制御を行うことができる。
また、エンジン試験装置100によって実行される、数理モデルに第1の操作変数を入力する処理は、数理モデルとしてHammerstein-Wienerモデルに第1の操作変数を入力する処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、より精度の高いエンジン試験のシミュレーションを行うことができる。
また、エンジン試験装置100によって実行される、数理モデルに第1の操作変数を入力する処理は、DNN、RNN、およびLSTMのいずれかによって構築された数理モデルに第1の操作変数を入力する処理を含む。
これにより、エンジン試験装置100は、より精度の高いエンジン試験のシミュレーションを行うことができる。
[システム]
上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更されてもよい。また、実施例で説明した具体例、分布、数値などは、あくまで一例であり、任意に変更されてもよい。
また、各装置の構成要素の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られない。例えば、エンジン試験装置100の操作変数決定部113が複数の処理部に分散されたり、エンジン試験装置100の第1の閾値判定部112と第2の閾値判定部115とが1つの処理部に統合されたりしてもよい。つまり、その構成要素の全部または一部は、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合されてもよい。さらに、各装置の各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
[ハードウェア]
図10は、本実施形態にかかるエンジン試験装置100のハードウェア構成例を示す図である。図10に示すように、エンジン試験装置100は、通信部100a、記憶装置100b、メモリ100c、プロセッサ100dを有する。また、図10に示した各部は、バスなどで相互に接続される。
通信部100aは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他の情報処理装置などとの通信を行う。記憶装置100bは、図1に示したエンジン試験装置100の各機能などを動作させるプログラムやデータを記憶する。
プロセッサ100dは、図1に示したエンジン試験装置100の各機能などを動作させるプログラムを記憶装置100bなどから読み出す。そして、プロセッサ100dは、読み出したプログラムをメモリ100cに展開することで、図1に示したエンジン試験装置100の各機能を実現するプロセスを実行する。
また、エンジン試験装置100は、媒体読取装置によって記録媒体から、図1に示したエンジン試験装置100の各機能などを動作させるプログラムを読み出て実行することで各機能を実現させることもできる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、エンジン試験装置100によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他の情報処理装置がプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明が同様に適用されてよい。
また、図1に示したエンジン試験装置100の各機能などを動作させるプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布されてもよい。また、当該プログラムは、ハードディスク(HDD)、Solid State Drive(SSD)、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO(Magneto-Optical disk)、DVD(Digital Versatile Disc)などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行されてもよい。
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
処理をコンピュータが実行することを特徴とするエンジン試験方法。
(付記2)前記第1の試験パターンを取得する処理は、前記第1の試験パターンとして、前記第1の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS(Amplitude-modulated Pseudo Random Binary Sequences)信号を取得する処理を含み、
前記第2の試験パターンを生成する処理は、前記第2の試験パターンとして、前記第2の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を生成する処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記3)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値または下限値を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値または下限値を設定する
処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記4)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定する
処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記5)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して1つの前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して1つの前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記6)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して複数の前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して複数の前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記7)前記第1の操作変数をホールドする処理は、前記第1の監視パラメータに対する第1の優先度に基づいて前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、前記第2の監視パラメータに対する第2の優先度に基づいて前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記8)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、前記数理モデルとしてHammerstein-Wienerモデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記9)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、DNN(Deep Neural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびLSTM(Long Short Term Memory)のいずれかによって構築された前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記1に記載のエンジン試験方法。
(付記10)エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするエンジン試験プログラム。
(付記11)前記第1の試験パターンを取得する処理は、前記第1の試験パターンとして、前記第1の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS(Amplitude-modulated Pseudo Random Binary Sequences)信号を取得する処理を含み、
前記第2の試験パターンを生成する処理は、前記第2の試験パターンとして、前記第2の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を生成する処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記12)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値または下限値を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値または下限値を設定する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記13)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記14)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して1つの前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して1つの前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記15)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して複数の前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して複数の前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記16)前記第1の操作変数をホールドする処理は、前記第1の監視パラメータに対する第1の優先度に基づいて前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、前記第2の監視パラメータに対する第2の優先度に基づいて前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記17)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、前記数理モデルとしてHammerstein-Wienerモデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記18)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、DNN(Deep Neural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびLSTM(Long Short Term Memory)のいずれかによって構築された前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記10に記載のエンジン試験プログラム。
(付記19)エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
処理を実行する制御部を有することを特徴とするエンジン試験装置。
(付記20)前記第1の試験パターンを取得する処理は、前記第1の試験パターンとして、前記第1の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS(Amplitude-modulated Pseudo Random Binary Sequences)信号を取得する処理を含み、
前記第2の試験パターンを生成する処理は、前記第2の試験パターンとして、前記第2の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を生成する処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記21)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値または下限値を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値または下限値を設定する
処理を前記制御部が実行することを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記22)前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定し、
前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定する
処理を前記制御部が実行することを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記23)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して1つの前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して1つの前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記24)前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して複数の前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して複数の前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記25)前記第1の操作変数をホールドする処理は、前記第1の監視パラメータに対する第1の優先度に基づいて前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
前記第2の操作変数をホールドする処理は、前記第2の監視パラメータに対する第2の優先度に基づいて前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記26)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、前記数理モデルとしてHammerstein-Wienerモデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記27)前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、DNN(Deep Neural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびLSTM(Long Short Term Memory)のいずれかによって構築された前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする付記19に記載のエンジン試験装置。
(付記28)プロセッサと、
プロセッサに動作可能に接続されたメモリと
を備えたエンジン試験装置であって、プロセッサは、
エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
処理を実行することを特徴とするエンジン試験装置。
100 エンジン試験装置
100a 通信部
100b 記憶装置
100c メモリ
100d プロセッサ
111 データ取得部
112 第1の閾値判定部
113 操作変数決定部
114 試験パターン修正部
115 第2の閾値判定部
121 試験パターン
122 数理モデル
123 閾値
124 操作変数履歴
125 試験データ履歴
300 エンジン

Claims (11)

  1. エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
    前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
    前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
    前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
    前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
    実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
    前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
    処理をコンピュータが実行することを特徴とするエンジン試験方法。
  2. 前記第1の試験パターンを取得する処理は、前記第1の試験パターンとして、前記第1の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS(Amplitude-modulated Pseudo Random Binary Sequences)信号を取得する処理を含み、
    前記第2の試験パターンを生成する処理は、前記第2の試験パターンとして、前記第2の操作変数の時系列変化を示すChirp信号またはAPRBS信号を生成する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  3. 前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値または下限値を設定し、
    前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値または下限値を設定する
    処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  4. 前記第1の閾値として、前記第1の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定し、
    前記第2の閾値として、前記第2の監視パラメータの上限値および下限値の両方を設定する
    処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  5. 前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して1つの前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
    前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して1つの前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  6. 前記第1の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第1の監視パラメータに対して複数の前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
    前記第2の操作変数をホールドする処理は、1つの前記第2の監視パラメータに対して複数の前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  7. 前記第1の操作変数をホールドする処理は、前記第1の監視パラメータに対する第1の優先度に基づいて前記第1の操作変数をホールドする処理を含み、
    前記第2の操作変数をホールドする処理は、前記第2の監視パラメータに対する第2の優先度に基づいて前記第2の操作変数をホールドする処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  8. 前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、前記数理モデルとしてHammerstein-Wienerモデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  9. 前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理は、DNN(Deep Neural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびLSTM(Long Short Term Memory)のいずれかによって構築された前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン試験方法。
  10. エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
    前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
    前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
    前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
    前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
    実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
    前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とするエンジン試験プログラム。
  11. エンジン試験に用いる操作変数が時系列に沿って変化する第1の試験パターンを取得し、
    前記エンジン試験のシミュレーションとして、試験パターンを入力としてエンジンの時系列応答を表現する数理モデルに、前記第1の試験パターンに基づいて第1の操作変数を入力し、
    前記数理モデルに前記第1の操作変数を入力したことにより得られる、空気過剰率、インテークマニホールドの圧力および温度、エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つをエンジン異常の第1の監視パラメータとして監視し、
    前記第1の監視パラメータが第1の閾値を超過する場合に、前記第1の監視パラメータが前記第1の閾値未満になるまで前記第1の操作変数をホールドし、
    前記シミュレーションにおける前記第1の操作変数の履歴を第2の試験パターンとして作成し、
    実エンジンに前記第2の試験パターンに基づいて第2の操作変数を入力したことにより得られる、前記空気過剰率、前記インテークマニホールドの圧力および温度、前記エキゾーストマニホールドの圧力および温度、ならびに前記気筒内の最大圧力上昇率の少なくとも1つを第2の監視パラメータとして監視し、
    前記第2の監視パラメータが第2の閾値を超過する場合に、前記第2の監視パラメータが前記第2の閾値未満になるまで前記第2の操作変数をホールドし、前記第2の操作変数と被制御量の時系列データを取得する
    処理を実行する制御部を有することを特徴とするエンジン試験装置。

JP2021138026A 2021-08-26 2021-08-26 エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置 Active JP7628066B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021138026A JP7628066B2 (ja) 2021-08-26 2021-08-26 エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置
US17/891,624 US11885709B2 (en) 2021-08-26 2022-08-19 Engine test method, computer-readable recording medium, and engine test apparatus
EP22191675.2A EP4141404B1 (en) 2021-08-26 2022-08-23 Engine test method, engine test program, and engine test apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021138026A JP7628066B2 (ja) 2021-08-26 2021-08-26 エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023032108A JP2023032108A (ja) 2023-03-09
JP7628066B2 true JP7628066B2 (ja) 2025-02-07

Family

ID=83050038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021138026A Active JP7628066B2 (ja) 2021-08-26 2021-08-26 エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11885709B2 (ja)
EP (1) EP4141404B1 (ja)
JP (1) JP7628066B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005195543A (ja) 2004-01-09 2005-07-21 Hino Motors Ltd 過渡エンジン試験装置および方法
JP2014153058A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 A & D Co Ltd エンジン試験装置及び方法
JP2017220043A (ja) 2016-06-08 2017-12-14 富士通株式会社 入力データ生成装置、方法、及びプログラム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206297A1 (de) 2013-04-10 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bereitstellen von Eingangssignalen für einen Prüfstand sowie Vorrichtung hierzu
JP6881175B2 (ja) 2017-09-13 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置、および、運転支援装置の制御方法
JP7238422B2 (ja) 2019-01-22 2023-03-14 株式会社リコー 測距方法、測距装置、車載装置、移動体、測距システム
EP3951429A4 (en) 2019-03-28 2022-06-01 Sony Semiconductor Solutions Corporation SIGNAL PROCESSING DEVICE, SIGNAL PROCESSING METHOD, PROGRAM AND INFORMATION PROCESSING DEVICE
JP7231144B2 (ja) * 2019-07-17 2023-03-01 株式会社トランストロン エンジン制御装置及びそれが有するニューラルネットワークプログラム
JP7444731B2 (ja) * 2020-08-14 2024-03-06 株式会社トランストロン エンジン試験方法、プログラム、および装置
JP7444732B2 (ja) * 2020-08-14 2024-03-06 株式会社トランストロン エンジンモデル構築方法、プログラム、および装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005195543A (ja) 2004-01-09 2005-07-21 Hino Motors Ltd 過渡エンジン試験装置および方法
JP2014153058A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 A & D Co Ltd エンジン試験装置及び方法
JP2017220043A (ja) 2016-06-08 2017-12-14 富士通株式会社 入力データ生成装置、方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US11885709B2 (en) 2024-01-30
EP4141404A1 (en) 2023-03-01
EP4141404B1 (en) 2025-04-23
US20230063634A1 (en) 2023-03-02
JP2023032108A (ja) 2023-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110863919B (zh) 发动机虚拟测试环境系统与发动机管理系统映射方法
Matinnejad et al. Search-based automated testing of continuous controllers: Framework, tool support, and case studies
JP2009522488A (ja) エンジン制御システムの較正
JP2010530179A (ja) 仮想センサ・システムおよび方法
US12014581B2 (en) Method and device for creating an emissions model of an internal combustion engine
KR101199871B1 (ko) 과도 엔진 성능 적합화 방법 및 시스템
Schürholz et al. Modeling of the three-way catalytic converter by recurrent neural networks
KR20060073959A (ko) 과도 엔진 성능 적합화 방법 및 시스템
JP7628066B2 (ja) エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置
JP4235116B2 (ja) 内燃機関の過渡特性試験装置および方法
JP6151473B2 (ja) 装置の少なくとも1つのシステムを診断および/または調整する方法
KR20250116553A (ko) 엔진 제어 장치 보정
JP7444732B2 (ja) エンジンモデル構築方法、プログラム、および装置
CN114729608B (zh) 用于校准机器控制器的方法和系统
JP7625211B2 (ja) エンジン試験方法、エンジン試験プログラム、およびエンジン試験装置
Esteves et al. Automated in-vehicle engine calibration to optimize emissions levels using machine learning
Hafner et al. Dynamical identification and control of combustion engine exhaust
JP2022157893A (ja) エンジン制御装置、方法、およびプログラム
Frey et al. Development of Ultra-Fast AI-Driven Diesel Engine Model for Real-Time Optimization
CN113343390A (zh) 基于神经网络非线性模型的发动机线性化建模方法
Kampmeier et al. Production-Ready Automated ECU Calibration using Residual Reinforcement Learning
Gutjahr et al. Automated Optimization of Physics Based Sensor Models for Embedded Control Systems
JP2024033635A (ja) 推定方法、推定プログラム、および推定装置
Isermann et al. Identification methods for experimental modeling of nonlinear combustion processes
Malmqvist Virtual Test Cell: a Real-Time digital twin of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240425

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241227

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7628066

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150