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図 イータスが出展した燃焼圧シミュレーション機能を備えるHILS
図 イータスが出展した燃焼圧シミュレーション機能を備えるHILS
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 イータスは、リアルタイムで燃焼圧をシミュレーションするHILS(Hardware-In-the -Loop Simulation)を2009年1月28~30日に東京で開催された「第1回国際カーエレクトロニクス技術展」に出展した。現在完成車メーカーと開発を進めている段階だ。

 HILSは、シミュレーション技術を活用した車載ECU(電子制御ユニット)の評価システム。エンジン制御ECUを評価する場合、ECUの出力信号に対してHILSがスロットル開度センサ、O2センサの出力などをフィードバックする。ECUがあたかも実エンジンを制御しているような環境をシミュレートしてECUの制御ソフトウエアを検証できる。

 新開発のシステムは、このHILSに燃焼圧をシミュレーションする機能を組み込んだもの。排ガスのクリーン化と燃費の両立のため、最近のエンジンでは燃焼圧を計測するセンサを燃焼室内に組み込むことが検討されているほか、クランク角の回転むらから間接的に燃焼圧を検出し、制御に活用するエンジンも登場している。しかし従来のHILSでは、燃焼圧をシミュレーションする機能を持たず、エンジンの平均トルクをマップに沿って出力しているだけだったため、こうした制御の検証には活用できなかった。

 新システムでは、燃焼の物理モデルを備え、リアルタイムで燃焼状態をシミュレーションし、燃焼圧や、それに基づくトルクなどを出力できる。燃焼は非常に高速に進む反応プロセスのため、この部分についてはμsオーダーで演算し、吸気系や排気系については従来通りmsオーダーで演算するというように、高速モデルと低速モデルを分け、両者を同期させて演算する。

 現在、この燃焼圧シミュレーションの機能は完成車メーカーと共同で評価している段階だが、実用化されればエンジン制御の高度化に貢献しそうだ。