JP7293929B2 - エンジンの試験方法及び試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータにより実行されるエンジンの試験方法及び試験装置に関する。

この種のエンジンの試験方法及び試験装置が、例えば特許文献１に開示されている。具体的には、この特許文献１に記載のエンジンの試験方法は、複数の計測点におけるエンジンの運転可否に基づき、エンジンを運転可能な計測点と運転不可能な計測点との境界を設定するステップと、設定した境界の外側を含む範囲に複数の計測点を追加設定するステップと、追加設定した計測点を、設定した境界に基づき、エンジンを運転可能と推定されるＯＫ推定点、エンジンを運転不可能と推定されるＮＧ推定点、及び、エンジンを運転不可能と推定されるが計測を実行する強制計測点に分類するステップと、ＯＫ推定点及び強制計測点におけるエンジンの運転可否に基づき境界を再設定するステップと、を有し、複数の計測点を追加設定するステップと、追加設定した計測点を分類するステップと、境界を再設定するステップとを繰り返すものである。このエンジンの試験方法では、エンジンを運転可能な計測点と運転不可能な計測点との境界を高い精度で効率よく設定することを図っている。

特開２０１６－１４２６１０号公報

ところで、ディーゼル燃焼に代表される圧縮自着火燃焼は、気温などの外部因子により混合気の燃焼開始時期（混合気が自着火する時期）が大きく変動するなどの問題があり、また、負荷が急変するような過渡運転時の制御が難しいという問題もある。他方で、エンジンの燃焼制御には、多数の制御対象（例えばインジェクタ、吸気弁の可変動弁機構、排気弁の可変動弁機構、スロットル弁、点火プラグ、ＥＧＲ弁、過給機など）が存在し、これらの制御対象の各々を的確に制御する必要がある。また、排出ガス規制等の強化に伴って、燃費性能や排出ガス性能を高次元で達成することが求められることから、これら制御対象の制御値の最適な組み合わせを見出すことが難しくなっている。そのため、エンジンの試験において、多数の制御対象の制御量における膨大な組み合わせに関して、適切な燃焼を実現するためのエンジンのキャリブレーション（適合）に要する時間が莫大になる傾向にある。なお、特許文献１に記載されたエンジンの試験方法では、エンジンを運転可能な計測点と運転不可能な計測点との境界を精度良く求めることは可能であるが、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することは困難である。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの試験方法及び試験装置において、例えば制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭いエンジンであっても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、少なくともコンピュータにより実行されるエンジンの試験方法であって、コンピュータにおいて第１プログラミング言語にて動作する第１処理部において設定された、エンジンを種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、エンジンを運転させて、このときに得られた試験結果を取得するステップと、試験用プログラムを第１処理部により繰り返し実行して、エンジンを運転させたときに取得された試験結果に基づき、試験用プログラムを更新するステップと、試験用プログラムの更新が不要となった更新不要部分を抽出するステップと、試験用プログラムの更新不要部分を、コンピュータにおいて第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語にて動作する第２処理部により実行させるべく、当該更新不要部分を第２処理部に移行させるステップと、を有することを特徴とする。

このように構成された本発明では、試験用プログラム全体を処理速度が比較的遅い第１プログラミング言語のみにより記述して、第１処理部においてのみ実行させるのではなく、第１処理部による試験用プログラムの実行によって更新が不要となった更新不要部分（例えば、試験用プログラムのモデルなどの内容が固まった部分、換言すると精度が高まった試験用プログラムの部分）については、処理速度が比較的速い第２プログラミング言語により記述して、第２処理部に移行させて実行させる。これにより、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。具体的には、エンジンの技術者が比較的扱い易い第１プログラミング言語を用いて試験用プログラムを最初に作成するという現場の状況を変えることなく、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。

したがって、本発明によれば、数燃焼サイクル（例えば１～３サイクル）ごとにエンジンの各種制御パラメータを変更して試験を行うことができ、エンジンを種々の条件にて試験するための時間を効果的に短縮することができる。その結果、本発明によれば、制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭くても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することができる。

本発明において、好ましくは、試験用プログラムの更新不要部分に対する第１処理部による処理速度が所定条件を満たす場合には、当該更新不要部分を第２処理部に移行させずに第１処理部に残すステップを更に有する。
このように構成された本発明によれば、第２処理部に移行させても効果が小さい試験用プログラムの移行を抑制して、試験用プログラムの移行に伴う不具合やこの不具合を解消するための処理（手間）などの発生を適切に抑制することができる。

本発明において、好ましくは、コンピュータは、当該コンピュータとは別体であり、エンジンのデータを取得するデータ取得装置から、このエンジンのデータに対応する試験結果を取得し、データ取得装置は、エンジンのデータをコンピュータが処理可能なデータに変換する処理を行い、第２処理部に移行された試験用プログラムの更新不要部分を、データ取得装置により実行させるべく、当該更新不要部分をデータ取得装置に移行させるステップを更に有する。
データ取得装置は、エンジンから直接データを取得するので、つまりエンジンに物理的に近いので、通信に要する時間がコンピュータよりも短くなる。したがって、上記の本発明によれば、試験用プログラムの一部（少なくとも上記更新不要部分の一部を含む）をデータ取得装置に移行させて実行させることで、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

本発明において、好ましくは、コンピュータは、複数のプロセッサを備え、試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部に移行させた後に、当該更新不要部分を第２処理部により実行させるときに、コンピュータの複数のプロセッサにおいて並列処理させるステップを更に有する。
このように構成された本発明では、試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部により複数のプロセッサにおいて並列処理させるので、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

本発明において、好ましくは、試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部に移行させるときに、当該更新不要部分のプログラミング言語を、第１プログラミング言語から第２プログラミング言語に変換するステップを更に有する。
このように構成された本発明では、更新不要部分のプログラミング言語を、第１プログラミング言語から第２プログラミング言語に変換するので、この試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部において適切に実行させることができる。

本発明において、好ましくは、第１プログラミング言語は、スクリプト言語であり、第２プログラミング言語は、Ｃ言語をコンパイルしたマシン語である。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの試験装置であって、プログラムを記憶するメモリと、このメモリに記憶されたプログラムを実行する少なくとも１以上のプロセッサとを含むコンピュータを有し、コンピュータの少なくとも１以上のプロセッサは、第１プログラミング言語にて動作する第１処理部において設定された、エンジンを種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、エンジンを運転させて、このときに得られた試験結果を取得し、試験用プログラムを第１処理部により繰り返し実行して、エンジンを運転させたときに取得された試験結果に基づき、試験用プログラムを更新し、試験用プログラムの更新が不要となった更新不要部分を抽出し、試験用プログラムの更新不要部分を、第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語にて動作する第２処理部により実行させるべく、当該更新不要部分を第２処理部に移行させる、ように構成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができ、例えば制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭いエンジンであっても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することができる。

本発明によるエンジンの試験方法及び試験装置によれば、例えば制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭いエンジンであっても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することができる。

本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御系統を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるエンジンの試験において用いるモデル構造の説明図である。 本発明の実施形態によるエンジンの試験装置の概略構成を概念的に示すブロック図である。 本発明の実施形態によるエンジンの試験装置のハード構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施形態によるエンジンの試験方法を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法及び試験装置について説明する。

＜エンジンの構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法及び試験装置が適用されるエンジンの具体例について説明する。なお、図１及び図２に示すエンジンは、あくまで本発明が適用されるエンジンの一例であり、図１及び図２に示すエンジンに本発明を適用することに限定はされない。

図１は、本発明の実施形態によるエンジンの構成を例示する図である。図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御系統を示すブロック図である。

図１に示すエンジン１は、走行用の動力源として車両に搭載され、ディーゼル燃焼（圧縮自着火）を行うディーゼルエンジンである。具体的には、このエンジン１は、複数の気筒２を有し、軽油を主成分とする燃料の供給を受けて駆動されるエンジン本体１１と、エンジン本体１１に燃焼用の空気を導入するための吸気通路３０と、エンジン本体１１で生成された排気ガスを排出するための排気通路４０と、排気通路４０を通過する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流するためのＥＧＲ装置５０と、排気通路４０を通過する排気ガスにより駆動されるターボ過給機６０と、を有する。

吸気通路３０には、上流側から順に、エアクリーナ３１と、ターボ過給機６０のコンプレッサ６１ａ、６２ａと、スロットル弁３６と、インタークーラ３５と、サージタンク３７とが設けられている。サージタンク３７よりも下流側には、各気筒２とそれぞれ個別に連通する独立通路が設けられており、サージタンク３７内のガスはこれら独立通路を通ってそれぞれ気筒２に分配される。

排気通路４０には、上流側から順に、ターボ過給機６０のタービン６２ｂ、６１ｂ、排気浄化装置４１が設けられている。

ターボ過給機６０は、排気エネルギーが低い低回転域から高回転域まで全域で効率よく高過給を得られる２段過給システムとして構成されている。即ち、ターボ過給機６０は、高回転域において多量の空気を過給するための大型ターボチャージャー６１と、低い排気エネルギーでも効率よく過給を行える小型ターボチャージャー６２とを備えており、エンジン１の運転状態（エンジン回転数及び負荷）に応じて大型ターボチャージャー６１と小型ターボチャージャー６２による過給を切り替える。このターボ過給機６０のタービン６１ｂ、６２ｂが、排気通路４０を流れる排気ガスのエネルギーを受けて回転し、これに連動してコンプレッサ６１ａ、６２ａが回転することにより、吸気通路３０を流通する空気を圧縮（過給）する。

インタークーラ３５は、コンプレッサ６１ａ、６２ａにより圧縮された空気を冷却するためのものである。

スロットル弁３６は、吸気通路３０を開閉するものである。ただし、本実施形態では、エンジン１の運転中は基本的には全開若しくはこれに近い高開度に維持されており、エンジン１の停止時等の必要時にのみ閉弁されて吸気通路３０を遮断する。

排気浄化装置４１は、排気ガス中の有害成分を浄化するためのものである。本実施形態では、この排気浄化装置４１には、排気ガス中のＣＯ及びＨＣを酸化する酸化触媒４１ａと、排気ガス中のスート（煤）を捕集するＤＰＦ４１ｂとが含まれる。

ＥＧＲ装置５０は、排気ガスを吸気側に還流するためのものである。ＥＧＲ装置５０は、排気通路４０におけるタービン６２ｂよりも上流側の部分と、吸気通路３０のうちインタークーラ３５よりも下流側の部分とを接続するＥＧＲ通路５０ａと、このＥＧＲ通路５０ａを開閉するＥＧＲ弁５０ｂとを備えており、排気通路４０に排出された比較的高圧の排気ガス（高圧ＥＧＲガス）を吸気側に還流させる。

エンジン本体１１は、上下方向に延びるシリンダ（気筒）２が内部に形成されたシリンダブロック３と、シリンダに往復運動（上下動）可能に収容されたピストン４と、ピストン４の冠面と対向する側からシリンダの端面（上面）を覆うように設けられたシリンダヘッド５と、潤滑油を貯留するためにシリンダブロック３の下側に配設されたオイルパン６と、を有している。

ピストン４は、エンジン本体１１の出力軸であるクランクシャフト７とコンロッド（コネクティングロッド）８を介して連結されている。また、ピストン４の上方には燃焼室９が形成されており、この燃焼室９では、燃料供給装置としてのインジェクタ２０から噴射された燃料が空気と混合されつつ拡散燃焼する。そして、当該燃焼に伴う膨張エネルギーにより、ピストン４が往復運動して、クランクシャフト７が中心軸回りに回転するようになっている。また、ピストン４には、コンロッド８の伸縮共振を抑制する動吸振器が設けられている。この動吸振器については後述する。

ここで、エンジン本体１１の幾何学的圧縮比、つまり、ピストン４が下死点にあるときの燃焼室容積とピストン４が上死点にあるときの燃焼室容積との比は、１２以上１５以下（例えば１４）に設定されている。この１２以上１５以下という幾何学的圧縮比は、ディーゼルエンジンとしてはかなり低い値である。これは、燃焼温度の抑制によるエミッション性能や熱効率の向上を狙ってのことである。

シリンダヘッド５には、吸気通路３０から供給される空気を燃焼室９に導入するための吸気ポート１６と、燃焼室９で生成された排気ガスを排気通路４０に導入するための排気ポート１７と、吸気ポート１６の燃焼室９側の開口を開閉する吸気弁１８と、排気ポート１７の燃焼室９側の開口を開閉する排気弁１９とが設けられている。吸気弁１８は、可変動弁機構である吸気Ｓ－ＶＴ（Sequential Valve Timing）２３（図２）によって、所定のタイミングで開閉し、排気弁１９は、可変動弁機構である排気Ｓ－ＶＴ２４（図２）によって、所定のタイミングで開閉する。吸気Ｓ－ＶＴ２３及び排気Ｓ－ＶＴ２４は、それぞれ、吸気弁１８及び排気弁１９の開弁時期及び閉弁時期を連続的に変化させることができる。

また、シリンダヘッド５には、燃焼室９に燃料を噴射するインジェクタ２０が取り付けられている。このインジェクタ２０は、そのピストン４側の先端部が、ピストン４の冠面に設けられた凹部としてのキャビティ（不図示）の中心部を臨むような姿勢で取り付けられている。インジェクタ２０は、燃料流路を介してコモンレール側の蓄圧室（不図示）と接続されている。蓄圧室内には、燃料ポンプ（不図示）により加圧された高圧の燃料が貯蔵されており、インジェクタ２０は、この蓄圧室から燃料の供給を受けて、燃焼室９内に燃焼を噴射する。燃料ポンプと蓄圧室との間には、蓄圧室内の圧力すなわちインジェクタ２０から噴射される燃料の圧力である噴射圧を調整するための燃圧レギュレータ（不図示）が設けられている。

次に、図２に示すように、本実施形態によるエンジン１は、ＰＣＭ（Power-train Control Module）１０によって総括的に制御される。ＰＣＭ１０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）としてのマイクロプロセッサと、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力バス等を備えている。

ＰＣＭ１０には、図１及び図２に示すような各種センサＳＮ１～ＳＮ１０が電気的に接続されている。センサＳＮ１～ＳＮ１０は、検知信号をＰＣＭ１０に出力する。センサＳＮ１～ＳＮ１０は以下の通りです。

シリンダブロック３には、クランクシャフト７の回転角度（クランク角）及び回転速度を検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。このクランク角センサＳＮ１は、クランクシャフト７と一体に回転するクランクプレート（不図示）の回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランクシャフト７の回転角度及び回転速度（つまりエンジン回転数）が特定されるようになっている。

吸気通路３０のうちエアクリーナ３１付近（エアクリーナ３１とコンプレッサ６１ａとの間の部分）には、エアクリーナ３１を通過して各気筒２に吸入される空気量（新気量）を検出するエアフロセンサＳＮ２が設けられている。

サージタンク３７には、当該サージタンク３７内のガス、つまり各気筒２に吸入されるガスの温度を検出するインマニ温度センサＳＮ３が設けられている。

吸気通路３０のうちインタークーラ３５よりも下流側の部分には、この部分を通過する空気ひいては気筒２に吸入される吸気の圧力を検出するインマニ圧力センサＳＮ４が設けられている。

エンジン本体１１には、当該エンジン本体１１を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサＳＮ５が設けられている。また、大気圧を検出する大気圧センサＳＮ６が設けられている。

排気系においては、ターボ過給機６０のタービン６１ｂ、６２ｂの上流側の排気通路４０上には、排気温度を検出する排気温度センサＳＮ７が設けられ、排気浄化装置４１の直下流側の排気通路４０上には、酸素濃度を検出するリニアＯ₂センサＳＮ８が設けられている。

更に、アクセルペダル（不図示）の操作量に対応したアクセル開度を検知するアクセル開度センサＳＮ９、及び車両の速度（車速）を検知する車速センサＳＮ１０が設けられている。

ＰＣＭ１０は、上記した各種センサからの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジン１の各部を制御する。具体的には、ＰＣＭ１０は、主に、インジェクタ２０、吸気Ｓ－ＶＴ２３、排気Ｓ－ＶＴ２４、ＥＧＲ弁５０ｂを制御する。例えば、ＰＣＭ１０は、ディーゼル燃焼（圧縮自着火）を実現すべく、圧縮行程中に多段噴射（複数回に分割して燃料を噴射すること）を実行するようにインジェクタ２０を制御する。また、例えば、ＰＣＭ１０は、吸気弁１８及び排気弁１９のバルブタイミングが内部ＥＧＲを行うためのタイミングになるように、つまり吸気弁１８及び排気弁１９の双方が排気上死点を跨いで開弁されるバルブオーバーラップ期間が十分に形成されるようなタイミングになるように、吸気Ｓ－ＶＴ２３及び排気Ｓ－ＶＴ２４を制御する。また、例えば、ＰＣＭ１０は、燃焼室９内の全体の空燃比が目標空燃比となるように、ＥＧＲ弁５０ｂの開度を制御する。

＜エンジンの試験方法及び試験装置＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法及び試験装置について具体的に説明する。エンジン１の試験においては、多数の制御対象の制御量における膨大な組み合わせを用いて、適切な燃焼を実現するためのエンジン１のキャリブレーション（適合）を行う必要があり、エンジン１の試験に要する時間が莫大になる傾向にある。したがって、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法及び試験装置では、このような制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭いエンジン１であっても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することを図っている。

特に、本実施形態によるエンジン１の試験方法では、試験用プログラムをコンピュータ（詳細は後述する）において実行して、エンジン１を種々の条件にて運転させて、このときに各種センサから取得されたデータ（例えば筒内圧や筒内温度など）を入力として用いる。そして、この入力データを信号処理して、エンジン１の所定量以上のＮＯｘ発生に関する境界判定などを行って、所望のＥＧＲ量や、吸気弁１８の所望の開閉タイミングや、排気弁１９の所望の開閉タイミングなどを決定する。そして、本実施形態によるエンジン１の試験方法では、こうして決定されたＥＧＲ量や吸排気弁１８、１９の開閉タイミングなどに基づき、ディーゼル（圧縮自着火）燃焼を実現する上で最適なパラメータ、例えば燃料噴射時期や燃料噴射間隔などを出力する。このような出力は、コンピュータからＰＣＭ１０に提供されて、エンジン１にディーゼル燃焼を行わせるときのキャリブレーションデータ（言い換えるとマップデータ）としてＰＣＭ１０に記憶される。

ここで、キャリブレーション（適合）とは、制約を満足しながら、目標を最適にする自由度の組み合わせを求めること、つまり最適設計に相当する。特に、エンジン１のキャリブレーションとは、制御対象と制御の構造（アルゴリズム）が決まった状態で、最適な制御パラメータを決定することである。上述したように、エンジン１においてディーゼル（圧縮自着火）燃焼を行うに当たっては、適切な燃焼を実現可能なエンジン１の運転領域が非常に狭く、また、制御対象が非常に多い、つまり制御パラメータの次元数が大きい。制御パラメータの次元数が大きいと、制御パラメータが所定の境界内となる確率が非常に低くなる。例えば、１辺４のｎ次元超立方体と半径１の超球との体積比は、ｎ＝２の場合（平面）には約「０．２：１」となり、ｎ＝３の場合（立体）には約「０．０６５：１」となり、ｎ＝１０の場合には約「０．０００００２４：１」となる。この場合、１００個のデータを超球内から取得するために必要な全体測定点数は、ｎ＝２の場合には５００個で済むが、ｎ＝１０の場合には４０００万個となる。つまり、制御パラメータの次元数が大きいと多くのデータが必要となるのである。

このように制御パラメータの次元数が大きいと多くのデータが必要となるので、限られた時間内でできるだけ多くの試験をすることが望ましい。したがって、本実施形態では、数燃焼サイクルごと（例えば１～３サイクルごと）に試験を行うことを考えた。従来では、数百燃焼サイクルごと（例えば３００サイクルごと）に各種制御パラメータを変更して試験が行われるが、本実施形態では、数燃焼サイクルごとに各種制御パラメータを変更して試験を行うようにするので、約１０００倍程度の効率化を図ることができる、つまり同じ時間で約１０００倍のポイントの計測を行うことができる。従来の試験では、数百燃焼サイクルにおいて各種制御パラメータを変更せずに、安定状態になるまで待機して、この数百の燃焼サイクルにおいて得られたデータを平均化処理していた。これに対して、本実施形態では、安定状態になるまで待たずして、数燃焼サイクルごとに各種制御パラメータを変更して、データの平均化処理を行わずに、全ての燃焼サイクルにおいて得られたデータを個別に処理するようにする。

なお、従来では、数百燃焼サイクル（例えば３００サイクル）において得られたデータを平均化処理していたが、これはデータのばらつきを考慮するためである。一方で、本実施形態では、数燃焼サイクルごと（例えば１～３サイクルごと）のデータを用い、平均化処理を行わないため、ばらついたデータを用いることとなるが、エンジン１の燃焼の傾向については適切に把握することができる。本実施形態によれば、数燃焼サイクルごとにデータを収集するので、データを細かい計測点にて収集でき、広範囲を細かい計測点にて把握することができる。そのため、各計測点でばらつきがあったとしても、全体で見ると傾向を適切に把握できるのである。本実施形態では、このようにして把握された全体的な傾向に基づき、より詳細にデータを計測すべき範囲を特定して、その範囲をピンポイントで長いサイクルにてデータを得ることができる。その結果、より正確なデータを得ることができる。

次に、本実施形態では、上述したような数燃焼サイクルごとの計測を実現するために、図３に示すようなモデル構造を採用する。図３は、本発明の実施形態によるエンジン１の試験において用いるモデル構造の説明図である。

図３に示すように、本実施形態では、第１パラメータ群及び当該第１のパラメータ群よりもエンジン１における応答が速い第２パラメータ群を、それぞれ第１モデル及び第２モデルにおいて分けて処理するようになった２段のモデル構造を採用する。第１パラメータ群は、エンジン１の充填効率や、外部ＥＧＲガスのＥＧＲ率や、吸気弁１８の開閉タイミングや、排気弁１９の開閉タイミングや、燃料の圧力（燃圧）や、エンジン回転数であり、これらは応答が比較的遅いパラメータ（つまりエンジン１においてパラメータの値の変更指示を出してから実際の値が変化するまでの時間が長いパラメータ）である。一方、第２パラメータ群は、燃料噴射量や燃料噴射時期などであり、これらは応答が比較的速いパラメータ（つまりエンジン１においてパラメータの値の変更指示を出してから実際の値が変化するまでの時間が短いパラメータ）である。なお、燃料噴射を２分割して行う場合、つまり２分割噴射を行う場合には、２分割噴射のそれぞれについて燃料噴射量及び燃料噴射時期が規定され、また、燃料噴射を３分割して行う場合、つまり３分割噴射を行う場合には、３分割噴射のそれぞれについて燃料噴射量及び燃料噴射時期が規定される。

第１モデルは、広い範囲を表すグローバルモデルであり、第２モデルは、第１モデルよりも狭い範囲を表すローカルモデルである。具体的には、まず、第１モデルでは、燃料噴射量や燃料噴射時期などを固定した状態で、充填効率、ＥＧＲ率、吸排気弁１８、１９の開閉タイミング、燃圧、エンジン回転数などをコンピュータにより制御して、エンジン１を運転したときの結果に基づき、エンジン１の運転条件（ガス空燃比Ｇ／Ｆや空気量など）が決められる。そして、第２モデルでは、そのように決められた運転条件の下で、燃料噴射量、燃料噴射時期などをコンピュータにより制御して、エンジン１を運転したときの結果を得る。これにより、エンジン１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量や、エンジン１の燃費率などが得られる。このような２段のモデル構造を用いることで、数燃焼サイクルごとの計測を適切に実現できるようになる。

次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法を実行する具体的な試験装置について説明する。図４は、本発明の実施形態によるエンジンの試験装置の概略構成を概念的に示すブロック図であり、図５は、本発明の実施形態によるエンジンの試験装置のハード構成を概略的に示すブロック図である。

図４に示すように、エンジンの試験装置３００は、主に、高速処理が可能なＨＰＣ（High Performance Computer）１００と、ＰＣＭ１０からのデータ（センサＳＮ１～ＳＮ１０からのデータも含む）や、センサＳＮ１～ＳＮ１０以外のエンジン１に設けられた各種センサ８０からのデータ（つまりＰＣＭ１０を介さないセンサからのアナログ信号やパルス信号であり、例えば燃焼圧など）を取得し、取得したデータをＨＰＣ１００が処理可能なデータに変換するＤＡＱ（Data AcQuistion unit）２００と、を有する。ＤＡＱ２００は、入力された信号をＡＤ変換してＨＰＣ１００に出力したり、ＨＰＣ１００及び当該ＤＡＱ２００で処理されたデータをＰＣＭ１０に出力したりする。なお、ＨＰＣ１００は、本発明における「コンピュータ」の一例に相当し、ＤＡＱ２００は、本発明における「データ取得装置」の一例に相当する。

図５に示すように、ＨＰＣ１００は、ハード構成的には、主に、互いに相互接続された複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ（１つの例では１０コアのＣＰＵ４つと６１コアのコプロセッサ２つを含む）、及び、これら複数のＣＰＵ１００ａに接続され、ＤＡＱ２００と通信するための通信モジュール１００ｃを有する。また、ＤＡＱ２００は、ハード構成的には、主に、少なくとも１つのＣＰＵ２００ａと、このＣＰＵ２００ａに接続されたアクセラレータＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）２００ｂと、ＨＰＣ１００と通信するための通信モジュール２００ｃと、ＰＣＭ１０及び各種センサ８０との間でデータの入出力を行う入出力モジュール２００ｄと、を有する。

図４に戻ると、ＨＰＣ１００は、スクリプト形式により規定され、スクリプト言語（換言するとインタープリンタで、第１プログラミング言語に相当する）を用いて処理を行う第１処理部１１０と、ＤＬＬ（Dynamic Link Library）実行形式により規定され、Ｃ言語をコンパイルしたマシン語（第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語に相当する）を用いて処理を行う第２処理部１２０と、これら第１処理部１１０及び第２処理部１２０がデータを共有するための共有メモリ１３０と、を有する。

具体的には、第１処理部１１０は、スクリプト言語により記述された試験用プログラム、典型的にはＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などの数値解析ソフトウェアにより作成された試験用プログラムを実行するためのモデル１１１と、モデル１１１の実行のために確保されたメモリであるワークスペース１１２と、第１処理部１１０と共有メモリ１３０との間において、及び第１処理部１１０内において、データの読み書きを管理するＲ／Ｗスケジューラ１１３と、を有する。

また、第２処理部１２０は、Ｃ言語により記述された試験用プログラム、典型的にはＬａｂＶＩＥＷ（登録商標）などにより作成された試験用プログラムを実行するためのモデル１２１と、第２処理部１２０とＤＡＱ２００との間において、及び第２処理部１２０内において、データの入出力を管理するＩ／Ｏスケジューラ１２２と、Ｉ／Ｏスケジューラ１２２及び共有メモリ１３０からのデータを一時的に記憶するデータバッファ１２３と、データバッファ１２３のデータを記憶するハードディスク１２４と、を有する。

一方、ＤＡＱ２００は、ＨＤＬ（hardware description language）形式により規定され、上記したアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂにより実行されるモデル２０１と、ＤＬＬ実行形式により規定され、上記したＣＰＵ２００ａにより実行されるモデル２０２と、ＰＣＭ１０及び各種センサ８０とＤＡＱ２００との間において、及びＤＡＱ２００内において、データの入出力を行うＩ／Ｏ２０３と、モデル２０１、２０２、Ｉ／Ｏ２０３及びＨＰＣ１００（具体的には第２処理部１２０のＩ／Ｏスケジューラ１２２）からのデータを一時的に記憶するＩ／Ｏバッファ２０４と、を有する。ＤＡＱ２００のモデル２０１は、アクセラレータＦＰＧＡ２００ｂにより、例えばＰＣＭ１０及び各種センサ８０からのデータに対してフィルタリング処理（ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタの少なくともいずれか）を行う。一方、ＤＡＱ２００のモデル２０２は、ＨＰＣ１００の第２処理部１２０のモデル１２１と同様に、Ｃ言語により記述された試験用プログラム、典型的にはＬａｂＶＩＥＷ（登録商標）などにより作成された試験用プログラムを実行する。

次に、図４に示すエンジンの試験装置３００によるエンジンの試験方法について具体的に説明する。まず、本実施形態では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０が、当該第１処理部１１０において設定された、エンジン１を種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、エンジン１を運転させて、このときに得られた試験結果を取得する。こうして取得された試験結果は、ＨＰＣ１００のハードディスク１２４に記憶される。ここで、試験用プログラムは、図３に示したように、エンジン１の各種制御パラメータを制御して、エンジン１を運転させることで、所望の結果を得るためのプログラムである。また、第１処理部１１０で実行される試験用プログラムは、第１プログラミング言語としてのスクリプト言語（換言するとインタープリンタ）により記述されたプログラムであり、例えばＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアにより作成される。特に、この試験用プログラムは、エンジン１の燃焼制御に関する技術者によって作成されるものである。エンジン１の技術者は、基本的には、特殊なプログラミング技術を有しないので、Ｃ言語を用いた試験用プログラムではなく、特殊なプログラミング技術を有しなくても容易に利用できるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアを用いて、試験用プログラムを作成する。例えば、エンジン１の技術者は、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）を用いて、エンジン１の各種制御パラメータの動かし方（各種制御パラメータを変化させる量や方向など）を規定した試験用プログラムを作成する。こうしてエンジン１の技術者により作成された試験用プログラムは、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０において実行される。

そして、本実施形態では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０が、試験用プログラムを繰り返し実行して、エンジン１を運転させたときに取得されたデータに基づき、試験用プログラムを更新する。例えば、第１処理部１１０は、エンジン１の制御パラメータを変化させながら、エンジン１のデータを取得することで、取得されたデータの内容に基づき、試験用プログラムにおいて或る制御パラメータの動かし方を規定した部分（数式など）を更新する。１つの例では、第１処理部１１０は、取得されたエンジン１のデータに応じて、或る制御パラメータの動かし方を規定した数式中の係数を変更したり、１次式で表された数式を２次式に変更したりする。

そして、本実施形態では、第１処理部１１０は、このように試験用プログラムを更新していったときに、試験用プログラムにおいて更新が不要となった更新不要部分を抽出する。例えば、第１処理部１１０は、エンジン１の或る制御パラメータを変化させていったときに、エンジン１において所定量以上のＮＯｘが発生した場合に当該制御パラメータの変化を停止して、当該制御パラメータに関する試験用プログラムの更新が不要であると判断する。１つの例では、当該制御パラメータの動かし方を規定した数式の更新が不要であると判断する。このときに、第１処理部１１０は、所定量以上のＮＯｘが発生したときに用いていた制御パラメータにより、当該制御パラメータの変化を止める条件（適用可能な限界値）を決め、つまり当該制御パラメータの適用可能な範囲を決め、そのような制御パラメータの適用可能な範囲や当該制御パラメータの動かし方を規定した数式などを、試験用プログラムの更新不要部分として用いる。このような処理により、第１処理部１１０において、試験用プログラムの内容が固まる、換言すると精度が高まった試験用プログラムが完成する。なお、本実施形態では、上述したように数燃焼サイクルごとにエンジン１の計測を行うため、エンジン１の所定量以上のＮＯｘが発生してから数燃焼サイクル経過時に制御パラメータの異常側への変化を速やかに止めることができるので、エンジン１から排出されるガス中に含まれるＮＯｘが所定量以上となってしまう期間を最小限にとどめながら、ＮＯｘ低減に必要な制御パラメータを正確に取得することができる。

そして、本実施形態では、上記のようにして得られた試験用プログラムの更新不要部分を、ＨＰＣ１００の第２処理部１２０により実行させるべく、この試験用プログラムの更新不要部分を第１処理部１１０から第２処理部１２０に移行させる。この場合、第１処理部１１０が、試験用プログラムの更新不要部分のプログラミング言語を、第１プログラミング言語としてのスクリプト言語（換言するとインタープリンタ）から、第２プログラミング言語としてのＣ言語（マシン語）に変換する。例えば、第１処理部１１０は、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアが有する機能を利用して、スクリプト形式にて規定された試験用プログラムの更新不要部分をＤＬＬ形式に変換し、つまりＤＬＬファイルを作成し、このＤＬＬファイルを第２処理部１２０に移行させる。そして、上記の第１処理部１１０と同様に、第２処理部１２０は、ＤＬＬファイルの試験用プログラムを実行して、エンジン１を運転させて、このときに得られた試験結果を取得する。

上述したように、試験用プログラムを作成するエンジン１の技術者は、特殊なプログラミング技術を有しないので、最初にＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などの比較的処理が遅いスクリプト言語を用いて試験用プログラムを作成することとなる、つまり基本的には比較的処理が速いＣ言語を用いて試験用プログラムを作成しない。しかしながら、本実施形態では、このようにスクリプト言語を用いて作成された当初の試験用プログラムが更新により固まると、その固まった部分（更新不要部分）をＣ言語（マシン語）により規定された第２処理部１２０へと適宜移行させる。これにより、本実施形態によれば、試験用プログラム全体をスクリプト言語のみにより記述して第１処理部１１０においてのみ実行させる場合よりも、試験用プログラムの更新不要部分についてはマシン語により記述して第２処理部１２０において適宜実行させることで、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。具体的には、エンジン１の技術者がＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのスクリプト言語を用いて試験用プログラムを最初に作成するという現場の状況を変えることなく、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態では、第２処理部１２０は、試験用プログラムを実行する場合に、この試験用プログラムを複数のＣＰＵ１００ａ（図５参照）において並列処理（並列計算）させるようにする。具体的には、第１処理部１１０から第２処理部１２０への試験用プログラムの更新不要部分の移行に当たって、第１処理部１１０（第２処理部１２０でもよい）は、複数のＣＰＵ１００ａにおいて並列処理が実行されるように当該更新不要部分のプログラムを作成し直し（Ｃ言語によるプログラム言語では、複数のＣＰＵ１００ａにおいて並列処理が実行されるようにプログラムを構築することができる）、第２処理部１２０は、そのように作成されたプログラムを実行することで、複数のＣＰＵ１００ａにおいて並列処理を実行させる。具体的には、第２処理部１２０は、エンジン１の各気筒ごとにおける演算を、複数のＣＰＵ１００ａに含まれる複数のコアそれぞれに分配して、これらの演算を並列計算させる。これにより、試験用プログラムの処理速度を更に向上させることができる。

なお、上記した試験用プログラムの更新不要部分に対する第１処理部１１０による処理速度が所定条件を満たす場合には、例えば第１処理部１１０による処理が数燃焼サイクル（１～３サイクル）以内に終わる場合には、当該更新不要部分を第２処理部１２０に移行させずに第１処理部１１０に残しておくのがよい。これにより、第２処理部１２０に移行させても効果が小さいプログラムの移行を抑制して、プログラムの移行時におけるプログラム言語の変換に伴う不具合やこの不具合を解消するための処理（手間）などの発生を適切に抑制することができる。また、応答が遅い制御パラメータ（例えば図３に示した第１パラメータ群のいずれか）に関する試験用プログラムの部分も、当該部分が更新不要部分になったとしても、第２処理部１２０に移行させずに第１処理部１１０に残しておくのがよい。応答が遅い制御パラメータに関する試験用プログラムについては第２処理部１２０で処理を行ったとしても、処理速度をほとんど改善できないからである、つまり第２処理部１２０に移行させても効果が小さいからである。

また、本実施形態では、上記のように試験用プログラムの一部をＨＰＣ１００の第２処理部１２０に移行させた後も、試験用プログラムの更なる高速化が必要な場合には、試験用プログラムの一部をＨＰＣ１００の第２処理部１２０からＤＡＱ２００に移行させてもよい、特にＤＬＬ実行形式により規定されたＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａに移行させてもよい。この場合、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０が、例えばＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアが有する機能を利用して、試験用プログラムの一部をＤＬＬ形式に変換し、つまりＤＬＬファイルを作成し、このＤＬＬファイルをＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａに移行させる。そして、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａは、ＤＬＬファイルの試験用プログラムを実行して、エンジン１を運転させて、このときに得られた試験結果を取得する。ＤＡＱ２００は、エンジン１（具体的にはＰＣＭ１０や各種センサ８０）から直接データを取得するので、つまりエンジン１に物理的に近いので、通信に要する時間がＨＰＣ１００よりも短くなる。したがって、試験用プログラムの一部をＤＡＱ２００に移行させて実行させることで、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように試験用プログラムの一部をＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａに移行させた後も、試験用プログラムの更なる高速化が必要な場合には、試験用プログラムの一部を、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａから、ＨＤＬ形式により規定されたＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させてもよい。この場合、ＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂが、試験用プログラムの一部をＨＤＬ形式に変換する、つまりＨＤＬファイルを作成する。そして、アクセラレータＦＰＧＡ２００ｂは、ＨＤＬファイルの試験用プログラムを実行して、エンジン１を運転させて、このときに得られた試験結果を取得する。このように試験用プログラムの一部をＤＡＱ２００においてＣＰＵ２００ａからアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させて実行させることで、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

なお、試験用プログラムの一部をＨＰＣ１００の第２処理部１２０からＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａに移行させる必要がない場合、及び試験用プログラムの一部をＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａからＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させる必要がない場合には、つまり試験用プログラムの一部を移行させてもほとんど効果がない場合には、このような試験用プログラムの一部の移行を行わないようにすることが望ましい。特に、試験用プログラムをＨＰＣ１００からＤＡＱ２００に移行させるに当たっては、演算速度よりも応答性が求められるプログラムをＤＡＱ２００に移行させるのが良く、応答性よりも演算速度が求められるプログラムについてはＤＡＱ２００に移行させずにＨＰＣ１００に残しておくのが良い。これは、ＤＡＱ２００は、ＨＰＣ１００よりもエンジン１側との通信に要する時間が短くなるので、応答性を改善できる一方で、ＨＰＣ１００は、複数のＣＰＵ１００ａなどを有しているので、ＤＡＱ２００よりも演算能力が高いからである。１つの例では、複雑な異常判断を行うプログラムなどについては、ＤＡＱ２００に移行させずにＨＰＣ１００に残しておき、データをフィルタリングしてピークを求めるプログラムなどについては、ＤＡＱ２００に移行させるのがよい。

次に、図６を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法に関する具体的な処理について説明する。図６は、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法を示すフローチャートである。このフローチャートは、エンジンの試験装置３００（図４参照）により所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０が、試験用プログラムを実行する。具体的には、第１処理部１１０は、エンジン１の技術者により作成された、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのスクリプト言語により規定された試験用プログラムを実行する。

次いで、ステップＳ２では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、試験用プログラムを実行してエンジン１を運転させたときのデータを取得する。具体的には、第１処理部１１０は、ＤＡＱ２００を介して、ＰＣＭ１０からのデータ（センサＳＮ１～ＳＮ１０からのデータも含む）や、センサＳＮ１～ＳＮ１０以外のエンジン１に設けられた各種センサ８０からのデータ（例えば燃焼圧など）を取得する。

次いで、ステップＳ３では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、ステップＳ２で取得されたデータに基づき、試験用プログラムを更新する。例えば、第１処理部１１０は、取得されたデータの内容に基づき、試験用プログラムにおいて或る制御パラメータの動かし方を規定した部分（数式など）を更新する。

次いで、ステップＳ４では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、試験用プログラムの更新が不要であるか否かを判定する。具体的には、第１処理部１１０は、エンジン１の制御パラメータを変化させていったときに、例えばエンジン１において所定量以上のＮＯｘが発生した場合に、試験用プログラムの更新が不要であると判定し（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。この場合、第１処理部１１０は、所定量以上のＮＯｘが発生したときに用いていた制御パラメータにより、制御パラメータの適用可能な範囲を決定し、そのような制御パラメータの適用可能な範囲や当該制御パラメータの動かし方を規定した数式などを、試験用プログラムの更新不要部分として用いる。一方で、第１処理部１１０は、ステップＳ４において、試験用プログラムの更新が必要と判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。

次いで、ステップＳ５では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、試験用プログラムの高速化が必要か否かを判定する。具体的には、第１処理部１１０は、上記した試験用プログラムの更新不要部分に対する当該第１処理部１１０による処理速度が所定条件を満たさない場合、例えば第１処理部１１０による処理が数燃焼サイクル（１～３サイクル）以内に終わらない場合には、試験用プログラムの高速化が必要であると判定し（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進む。これに対して、第１処理部１１０は、試験用プログラムの更新不要部分に対する当該第１処理部１１０による処理速度が所定条件を満たす場合、例えば第１処理部１１０による処理が数燃焼サイクル以内に終わる場合には、試験用プログラムの高速化が不要であると判定し（ステップＳ５：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ６では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、試験用プログラムの更新不要部分のプログラミング言語を、第１プログラミング言語としてのスクリプト言語（換言するとインタープリンタ）から、第２プログラミング言語としてのＣ言語（マシン語）に変換する。例えば、第１処理部１１０は、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアが有する機能を利用して、スクリプト形式にて規定された試験用プログラムの更新不要部分をＤＬＬ形式に変換し、つまりＤＬＬファイルを作成し、このＤＬＬファイルを第２処理部１２０に移行させる。

次いで、ステップＳ７では、ＨＰＣ１００の第２処理部１２０は、ステップＳ６で作成及び移行されたＤＬＬファイルの試験用プログラムを実行する。そして、ステップＳ８では、第２処理部１２０は、試験用プログラムを実行してエンジン１を運転させたときのデータを取得する。具体的には、第２処理部１２０は、ＤＡＱ２００を介して、ＰＣＭ１０からのデータや各種センサ８０からのデータを取得する。

次いで、ステップＳ９では、ＨＰＣ１００の第２処理部１２０は、上記のステップＳ５と同様の手順にて、試験用プログラムの更なる高速化が必要か否かを判定する。その結果、第２処理部１２０は、試験用プログラムの高速化が必要であると判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に進む。これに対して、第２処理部１２０は、試験用プログラムの高速化が必要でないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１０では、ＨＰＣ１００の第２処理部１２０は、試験用プログラムを高速化させることによる効果があるか否か、具体的には試験用プログラムを高速化するためにＤＡＱ２００に移行させると効果があるか否かを判定する。例えば、第２処理部１２０は、演算速度よりも応答性が求められる試験用プログラムの部分については、ＤＡＱ２００に移行させると効果があると判定し、応答性よりも演算速度が求められる試験用プログラムの部分については、ＤＡＱ２００に移行させても効果がほとんどないと判定する。第２処理部１２０は、試験用プログラムを高速化させることによる効果があると判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に進み、試験用プログラムを高速化させることによる効果がないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１１では、ＨＰＣ１００の第１処理部１１０は、例えばＭＡＴＬＡＢ（登録商標）などのソフトウェアが有する機能を利用して、試験用プログラムの一部をＤＬＬ形式に変換し、つまりＤＬＬファイルを作成し、このＤＬＬファイルをＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａに移行させる。

次いで、ステップＳ１２では、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａは、ステップＳ１１で作成及び移行されたＤＬＬファイルの試験用プログラムを実行する。そして、ステップＳ１３では、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａは、試験用プログラムを実行してエンジン１を運転させたときのデータを取得する。具体的には、ＣＰＵ２００ａは、ＰＣＭ１０からのデータや各種センサ８０からのデータを取得する。

次いで、ステップＳ１４では、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａは、上記のステップＳ５、Ｓ９と同様の手順にて、試験用プログラムの更なる高速化が必要か否かを判定する。その結果、ＣＰＵ２００ａは、試験用プログラムの高速化が必要であると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に進み、試験用プログラムの高速化が必要でないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１５では、ＤＡＱ２００のＣＰＵ２００ａは、試験用プログラムを高速化させることによる効果があるか否か、具体的には試験用プログラムを高速化するためにアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させる効果があるか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ２００ａは、演算速度よりも応答性が求められる試験用プログラムの部分については、アクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させると効果があると判定し、応答性よりも演算速度が求められる試験用プログラムの部分については、アクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させても効果がほとんどないと判定する。ＣＰＵ２００ａは、試験用プログラムを高速化させることによる効果があると判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に進み、試験用プログラムを高速化させることによる効果がないと判定した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１６では、ＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂは、試験用プログラムの一部をＣＰＵ２００ａからアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂに移行させるべく、当該試験用プログラムの一部をＨＤＬ形式に変換する、つまりＨＤＬファイルを作成する。

次いで、ステップＳ１７では、ＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂは、ステップＳ１６で作成及び移行されたＨＤＬファイルの試験用プログラムを実行する。そして、ステップＳ１８では、ＤＡＱ２００のアクセラレータＦＰＧＡ２００ｂは、試験用プログラムを実行してエンジン１を運転させたときのデータを取得する。具体的には、アクセラレータＦＰＧＡ２００ｂは、ＰＣＭ１０からのデータや各種センサ８０からのデータを取得する。

＜作用及び効果＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの試験方法及び試験装置による作用及び効果について説明する。

本実施形態によるエンジンの試験方法は、第１プログラミング言語にて動作する第１処理部１１０において設定された、エンジン１を種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、エンジン１を運転させて、このときに得られた試験結果を取得するステップと、試験用プログラムを第１処理部１１０により繰り返し実行して、エンジン１を運転させたときに取得された試験結果に基づき、試験用プログラムを更新するステップと、試験用プログラムの更新が不要となった更新不要部分を抽出するステップと、試験用プログラムの更新不要部分を、第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語にて動作する第２処理部１２０により実行させるべく、当該更新不要部分を第２処理部１２０に移行させるステップと、を有する。

このような本実施形態によれば、試験用プログラム全体を処理速度が比較的遅い第１プログラミング言語のみにより記述して第１処理部１１０においてのみ実行させる場合よりも、試験用プログラムの更新不要部分については処理速度が比較的速い第２プログラミング言語により記述して第２処理部１２０において実行させることで、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。具体的には、エンジン１の技術者が比較的扱い易い第１プログラミング言語を用いて試験用プログラムを最初に作成するという現場の状況を変えることなく、試験用プログラムの処理速度を効果的に向上させることができる。

したがって、本実施形態によれば、数燃焼サイクル（例えば１～３サイクル）ごとに各種制御パラメータを変更して試験を行うことができ、エンジン１を種々の条件にて試験するための時間を効果的に短縮することができる。その結果、本実施形態によれば、ＳＰＣＣＩ燃焼を行うエンジン１のように、制御対象が非常に多く且つ適切な燃焼を実現可能な範囲が非常に狭いエンジン１であっても、試験の精度を確保しつつ、試験に要する時間を適切に短縮することができる。

また、本実施形態によれば、試験用プログラムの更新不要部分に対する第１処理部１１０による処理速度が所定条件を満たす場合には、当該更新不要部分を第２処理部１２０に移行させずに第１処理部１１０に残す。これにより、第２処理部１２０に移行させても効果が小さいプログラムの移行を抑制して、プログラムの移行に伴う不具合やこの不具合を解消するための処理（手間）などの発生を適切に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、第２処理部１２０に移行された試験用プログラムの更新不要部分を、ＤＡＱ２００により実行させるべく、当該更新不要部分をＤＡＱ２００に更に移行させる。ＤＡＱ２００は、エンジン１（具体的にはＰＣＭ１０や各種センサ８０）から直接データを取得するので、つまりエンジン１に物理的に近いので、通信に要する時間がＨＰＣ１００よりも短くなる。したがって、試験用プログラムの一部をＤＡＱ２００に移行させて実行させることで、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

また、本実施形態によれば、試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部１２０に移行させた後に、当該更新不要部分を第２処理部１２０により実行させるときに、複数のＣＰＵ１００ａにおいて並列処理させる。これにより、試験用プログラムの処理速度を更に効果的に向上させることができる。

また、本実施形態によれば、試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部１２０に移行させるときに、当該更新不要部分のプログラミング言語を、第１プログラミング言語から第２プログラミング言語に変換するので、この試験用プログラムの更新不要部分を第２処理部１２０において適切に実行させることができる。

１ エンジン
１０ ＰＣＭ
１００ ＨＰＣ
１００ａ ＣＰＵ
１１０ 第１処理部
１１１ モデル
１２０ 第２処理部
１２１ モデル
２００ ＤＡＱ
２００ａ ＣＰＵ
２００ｂ アクセラレータＦＰＧＡ
２０１、２０２ モデル
３００ エンジンの試験装置

Claims (7)

1. 少なくともコンピュータにより実行されるエンジンの試験方法であって、
   前記コンピュータにおいて第１プログラミング言語にて動作する第１処理部において設定された、エンジンを種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、前記エンジンを運転させて、このときに得られた試験結果を取得するステップと、
   前記試験用プログラムを前記第１処理部により繰り返し実行して、前記エンジンを運転させたときに取得された前記試験結果に基づき、前記試験用プログラムを更新するステップと、
   前記試験用プログラムの更新が不要となった更新不要部分を抽出するステップと、
   前記試験用プログラムの更新不要部分を、前記コンピュータにおいて前記第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語にて動作する第２処理部により実行させるべく、当該更新不要部分を前記第２処理部に移行させるステップと、
   を有することを特徴とするエンジンの試験方法。
2. 前記試験用プログラムの更新不要部分に対する前記第１処理部による処理速度が所定条件を満たす場合には、当該更新不要部分を前記第２処理部に移行させずに前記第１処理部に残すステップを更に有する、請求項１に記載のエンジンの試験方法。
3. 前記コンピュータは、当該コンピュータとは別体であり、前記エンジンのデータを取得するデータ取得装置から、このエンジンのデータに対応する前記試験結果を取得し、前記データ取得装置は、前記エンジンのデータを前記コンピュータが処理可能なデータに変換する処理を行い、
   前記第２処理部に移行された前記試験用プログラムの更新不要部分を、前記データ取得装置により実行させるべく、当該更新不要部分を前記データ取得装置に移行させるステップを更に有する、請求項１又は２に記載のエンジンの試験方法。
4. 前記コンピュータは、複数のプロセッサを備え、
   前記試験用プログラムの更新不要部分を前記第２処理部に移行させた後に、当該更新不要部分を前記第２処理部により実行させる場合に、前記コンピュータの前記複数のプロセッサにおいて並列処理させるステップを更に有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジンの試験方法。
5. 前記試験用プログラムの更新不要部分を前記第２処理部に移行させる場合に、当該更新不要部分のプログラミング言語を、前記第１プログラミング言語から前記第２プログラミング言語に変換するステップを更に有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジンの試験方法。
6. 前記第１プログラミング言語は、スクリプト言語であり、前記第２プログラミング言語は、Ｃ言語をコンパイルしたマシン語である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジンの試験方法。
7. エンジンの試験装置であって、
   プログラムを記憶するメモリと、このメモリに記憶されたプログラムを実行する少なくとも１以上のプロセッサとを含むコンピュータを有し、
   前記コンピュータの前記少なくとも１以上のプロセッサは、
   第１プログラミング言語にて動作する第１処理部において設定された、エンジンを種々の条件にて試験するための試験用プログラムを実行して、前記エンジンを運転させて、このときに得られた試験結果を取得し、
   前記試験用プログラムを前記第１処理部により繰り返し実行して、前記エンジンを運転させたときに取得された前記試験結果に基づき、前記試験用プログラムを更新し、
   前記試験用プログラムの更新が不要となった更新不要部分を抽出し、
   前記試験用プログラムの更新不要部分を、前記第１プログラミング言語よりも処理速度が速い第２プログラミング言語にて動作する第２処理部により実行させるべく、当該更新不要部分を前記第２処理部に移行させる、
   ように構成されていることを特徴とするエンジンの試験方法。

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