★Spec Fix：：：：：：li ll Σ+−++ΣPID+Φloitar ecneaviuqEcepS yrettaBcepS rotoMtnemtaertretfARGE/obruT gnoRthgeWycneiciffE euqroTyticapaChctuC/oitaR raeGretrevnoCnoitcirFnoitsubmoCekatnItsuahxE/ecnatsiseRC/A riAecnatsiseR―44―ortnoCevitarepooCCooperativeControModel BuildingEnsuring AccuracySoft Design(1D-MILS/SILS)Verification(1D-HILS)Hard & SoftProductionConcept/TargetSystem Design(1D)Hard Design(1D-3D)VehicleValidationUnitPartValidationValidation・Accelerator ・Brake・HandleTarget Value/Control ValueGT-POWERInput：・Vehicle Speed・Mode・EnvironmentDriver ModelControl ModelElectric ModelDriving System ModelEngine System Model1D-Air-Pass ModelCombustion Model0D-2Zone Model/Static ModelCoolingModelSimpleControlLiB/PnBModelCoupledVibrationSystem ModelorInverterConverterControlValueLiOn Board Control（MILS）ModelTransmissionModelMotorModelSensorValuePhysical Value/Sensor ValueRotationalSpeedTorqueT/CModel3D-CFDSpray & CombustionModelFrictionModelDOCSCRFSCRAftertreatmentDOCDPFPlantEngineFlywheelInputTransmissionMountEOPMotorMOPH.R.R.Crank AngleTemperature ℃TorqueVehicle SpecRunning ResistanceVehicleSpeedBrakeModelHeatQuantityFront End ModelA/C ModelTemp.Cooling Circuit ModelGT-SUITEHeatStructure ModelQuantityHeat LossModel(3D-FEM)Temp.Output：・Vehicle Speed・DrivingPerformance・Fuel ConsumptionVehicle ModelThermal ModelOutput：・EmissionsWOT Acc.Partial Acc.driving pleasurePerformance FeelFuelWLTPoutstanding environmental performanceionConsumptPractical F/CPursue Ideal Combustion EmissionOff-CycleWLTPElectrification Building blockVehicleEngineDrivetrainE-DrivemetsyS EVHP2+48V Mild Hybrid8speed AT w/oTorque ConverterDown speedDisplacement TargetTurbo AssumptionIndicated thermal efficiency TargetFriction TargetFriction ReductionillPeopleBlandVisionsProductPerformanceEarthSocietyTargetStarting Performance/Acceleration responsePowerful acceleration and sound follows accelerator operationMaximization of generative energy and motor DriveIncrease air volumeformer small car and strong hybridExpansion of EGR regionAchieved fuel economy of Pursue Ideal Combustion that meet the domestic RDEwo/ NOx reduction catalystTireDriveShaftCdFAAir ResistanceDriveing ForceRollingResistanceRRCMvAccelerationResistanceSlopeResistanceRollingResistance＋－NOxHCCOSootLossExhaustLossGrossWorkSootNO combustion, and combined with a mild hybrid and torque converter-" and "outstanding environmental performance" to an unprecedented rocess, which thoroughly pursues a hardware and control system that emissions by connecting the functions of each unit of the engine / his paper introduces this MBD process and its applications. Functional Development nt Dept. Engine Design Engineering Dept. evelopment Dept. Fig. 1 MBD Process that Mazda Aims for MBD Innovation Dept. t（以下，の両立を実てではなく，その結果とことであ示す。具体ステムへプロセスのための機能それをコンのハードとためには，因子の変化 ＊8 エンジン設計部 Powerful acceleration and Engine sound for driving pleasuremild hybrid comparable to a strong hybridFar cleaner than domestic RDEcriteria without NOx after treatment deviceValue DeliveredEnhanced FunctionResponse of Engine Start & PerformanceFuel economy ＆CO2World-class thermal efficiencyExcellent fuel economy with EmissionsPerformanceFuel Economy・CO2Highest level of thermal efficiencyEmissionsClean emissions Enhanced FunctionValue DeliveredFunction DistributionAccelerationP2+ 48V Mild HybridMaximization of Energy 8-speed AutomaticTransmissionRecuperationNew GenerationOptimization of Engine Operation Load/SpeedDieselEngineDisplacement TargetTurbo AssumptionIncrease ofAirExpansion of EGR RegionIndicated thermalefficiency TargetPursue Ideal Combustion Friction TargetFriction ReductionNew Generation DESKYACTIV-D 3.3Adopted TechnologyTechnology Target2. モデル環境Fig. 1 MBD Process in MazdaDiesel EngineFig. 3 Schematic of 1D Functional Model2.2 エンジン吸排気モデル マツダのディーゼルエンジンは，高過給，高EGRと多段噴射によるさまざまな燃焼形式を用いることによって高いレベルで走りと排気性能の両立を目指しており，これを机上で検討するためには性能を支配する各部温度や圧力，流量といった状態量を過渡的に精度良く予測する必要がある。これを実現するために，エンジン吸排気の1Dツールとして業界内で広く使われ，物理式を1次元的に解くGTPOWERを採用し，既存エンジンに対して対し，ハード側はそれを実現する仕様を3D設計モデルにより決定し，制御側は1Dモデルを用いたMILS（Model In the Loop Simulation）環境上で評価して制御が，最上位にある車両性能としての価値に効率的につなが 仕様を決定する。 新世代クリーンディーゼルエンジンにおいてはFig. 2新世代クリーンディーゼルエンジンにおいてはFig. 2に示に示すように大排気量と燃焼の理想追及に加えて，48Vすように大排気量と燃焼理想化に加えて，マイルドハイブマイルドハイブリッドとトルコンレス8速ATとの組みリッドとトルコンレス8速ATとの組み合わせによって走り合わせによって走りと環境性能を大幅に高める開発構想とした。本稿では，この構想をシステムとして具現化す＊2, 5 MBD革新部 るために用いたMBDプロセスとモデル環境，その具体差し替え図 的な適用事例について紹介する。 －1－ Fig. 2 Development Concept of New Generation Fig. 2 Development Concept of New Generation Diesel Engine 2.1 つながる1Dモデル 提案するMBDプロセスにおいては車両としての性能元図 目標とそれを確実に実現するシステムを決定するため， 開発の初めにエンジン／電駆／DT／車両／制御の各ユ ニットの機能をつないだ1Dモデルを準備する。ここで の1Dモデルとは特に1次元であることを意味している わけではなく，物事の本質を的確にとらえ，見通しの良 い形式でシンプルに表現したモデル群を示す。走り，燃 費，エミッションの各性能は相互に背反関係にあること が多く，また各ユニットのハード能力とその制御の相互 影響で決まるため，それらを1Dモデルで考慮しながら 各ユニットと制御への機能目標を配分していく。また，グローバルに商品展開する中で，多様な使い方（アクセル／ブレーキ操作）や使用環境（外気温度，高度，勾配，積載量）に対しての，ロバストな性能担保や信頼性の確保が必要である。これについてハード能力と制御によってロバスト性を担保できるように1Dモデルで検証する。このようにして各ユニットのハードと制御に配分された機能目標に対して，詳細な3D設計や実装制御設計を行い実現手段となる技術の仕様を決定する。その過程でさまざまな制約によって機能目標の達成が難しくなった場合は1Dモデルに戻って機能の再配分や目標の見直しを行う。このようにして1Dモデルを開発初期から開発完了までの目標管理の規範モデルとして運用する。 検討に用いる「つながる1Dモデル」の概念図をFig. 3に示す。開発段階，検討目的によって必要なサブモデルとその詳細度が異なるため，必要十分な機能と粒度を備えたサブモデルを用いることが肝要となる。エンジンユニット，サーマルモデルには，空気流動・燃焼・伝熱等の過渡応答遅れを伴う物理現象に支配されるエンジンの過渡性能を再現するために，比較的粒度の細かいモデルをベースとし，必要に応じて機能的に抽出したマップモデルを用いている。更に，サーマルモデルにおいてピストンやシリンダーヘッド等の信頼性に関わる温度制約の考慮が必要な場合には3DFEMとも連携させる。一方で，電駆／DT／車両モデルには，機能の配分が可能で比較的粒度の粗いモデルを用いている。制御ユニットモデルは，開発初期は机上専用に作成した簡易モデルを，後期にはMATLAB/Simulinkで書かれた実装制御を用いている。これらサブモデルにおける注力点について，以降で説明する。
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