JP3772720B2

JP3772720B2 - Automotive parts testing equipment

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Publication number: JP3772720B2
Application number: JP2001313394A
Authority: JP
Inventors: 岳夫秋山; 正康菅家; 喜正澤田; 小林　　実
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP2003121305A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイナモメータによる自動車部品の試験装置に係り、特に積分要素を含むコントローラの出力をリミッタを通してダイナモメータトルクを制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイナモメータを使用して、エンジンやトランスミッションおよびデファレンシャルギア等の自動車部品を試験する装置においては、エンジン駆動とダイナモメータ吸収システムとの組み合わせによりなるエンジンベンチシステム、ダイナモ駆動、ダイナモ吸収システムよりなるパワートレーンベンチ等がある。
【０００３】
図１８は、エンジンベンチシステムを示したものであり、エンジン１とトランスミッション２を組み合わせ（ＡＴあるいはＭＴ、ＭＴの場合はクラッチ付き）、シャフト３を介してダイナモメータ４と結合する。エンジン１はスロットルアクチェータ５によりスロットル開度を制御することで出力制御を行う。ダイナモメータ４は、回転検出器６とトルク検出器（ロードセル）７を設け、これらの検出信号をフィードバックすることにより速度、トルクの制御を行う。このエンジンベンチシステムにより、エンジンの耐久性や性能試験（燃費、排ガス計測等）、ＥＣＵ適合等の試験を可能とする。
【０００４】
このようなエンジンベンチシステムでは、機械の共振点が低く、ダイナモメータ側からエンジン側へ高応答なトルク伝搬ができない、あるいはエンジン側の高応答な挙動をダイナモメータ側へ伝搬することができない場合がある。この場合、エンジンや車両関連部品の過渡性能試験には完成車両を使用せざるを得ないものであった。
【０００５】
このような課題を解決する方式として、最近では図１９に示すように、エンジン１とダイナモメータ４を高鋼性のシャフト３Ａで結合し、ダイナモメータからエンジンに対して高い周波数特性をもってトルク伝搬を可能にし、実車に近い過渡性能を再現して車両レスでのエンジン試験を可能にするシステムが提案されている。
【０００６】
上記のように、軸トルクやダイナモ速度、エンジン速度を制御する試験装置において、図１８のシステム構成での制御装置は、コントローラ９がダイナモに与えるトルク指令値をダイナモが出力可能なトルクに制限するために、コントローラ９が演算したダイナモトルク指令値をリミッタ１０によって制限する。
【０００７】
同様に、図１９のシステム構成での制御装置は、コントローラ１１がエンジンに与える速度指令値をエンジンが出力可能な速度に制限するために、コントローラ１１が演算した速度指令値をリミッタ１２により制限する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、コントローラ９、１１は、積分要素を含んでいる。このため、例えば、リミッタによりダイナモトルク指令値が制限されているときも、制限されていないときと同様にコントローラを動作させると、積分要素が過剰に積分演算を行い、ダイナモトルク指令値が必要以上に大きな値になる。そのため、例えば、軸トルク制御では、図２０に示すように、軸トルク制御の応答が遅れてしまうという問題があった。
【０００９】
また、速度制御では、図２１に示すように、速度のオーバシュートが発生し、不安定な制御になるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、積分要素を含むコントローラの出力をリミッタを通して制御対象を制御するにおいて、応答性と安定性を高めた試験ができる自動車部品の試験装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コントローラを積分要素を含む伝達関数Ｃ１（ｓ）とそれ以外の伝達関数Ｃ２（ｓ）に分離構成し、コントローラの出力からリミッタを通して得るダイナモトルク指令値がリミッタによって飽和し、かつコントローラの入力になる指令値とその検出値との偏差がその飽和状態を解消する方向になっていないときに伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を無効にし、それ以外のときは伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を有効にすることにより、応答性と安定性を高めるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１２】
（１）試験対象となる自動車部品にシャフトでダイナモメータを結合し、シャフトの軸トルクまたはダイナモメータの速度もしくは自動車部品の速度の指令値と検出値の偏差を積分要素を含むコントローラの入力とし、コントローラの出力を上下限値をもつリミッタを通してダイナモメータのトルク指令値とする自動車部品の試験装置において、
前記コントローラは、積分要素を含む伝達関数Ｃ１（ｓ）とそれ以外の伝達関数Ｃ２（ｓ）に分離構成し、
前記ダイナモメータのトルク指令値が前記リミッタによって飽和し、かつコントローラへの指令値と検出値との偏差がその飽和状態を解消する方向になっていないときに伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を無効にし、それ以外のときは伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を有効にする飽和判別手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）前記コントローラは、指令値と検出値の偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力とし、検出値を伝達関数Ｃ２（ｓ）への入力とすることを特徴とする。
【００１４】
（３）前記コントローラは、指令値と検出値の偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）及び伝達関数Ｃ２（ｓ）への入力とすることを特徴とする。
【００１５】
（４）前記コントローラは、伝達関数Ｆ（ｓ）は、指令値に直流ゲインを乗じて検出値との偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）への入力とする伝達関数Ｆ（ｓ）と、指令値に直流ゲインを乗じて伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の出力に加算する伝達関数Ｍ（ｓ）とをもつ構成としたことを特徴とする。
【００１６】
（５）前記コントローラは、軸トルク指令値と軸トルク検出値を入力として軸トルクを制御する構成を特徴とする。
【００１７】
（６）前記コントローラは、ダイナモメータの速度指令値とダイナモメータの速度検出値を入力としてダイナモメータの速度を制御する構成を特徴とする。
【００１８】
（７）前記コントローラは、ダイナモメータの速度指令値と自動車部品の速度検出値を入力としてダイナモメータの速度を制御する構成を特徴とする。
【００１９】
（８）前記コントローラは、自動車部品の速度指令値とダイナモメータの速度検出値を入力として自動車部品の速度を制御する構成を特徴とする。
【００２０】
（９）前記コントローラは、自動車部品の速度指令値と自動車部品の速度検出値を入力として自動車部品の速度を制御する構成を特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態１を示し、エンジンベンチシステムにおける軸トルクを検出して軸トルクを制御する制御装置の構成図である。
【００２２】
コントローラ２１は、軸トルク指令値と軸トルク検出値との偏差から比例積分（ＰＩ）等の演算をし、その演算結果をリミッタ２２を通してダイナモトルク指令値とする。
【００２３】
ここで、一般のコントローラは、適切な行列（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と単位行列Ｉを用いて次式の伝達関数Ｃ（ｓ）として表すことができる。
【００２４】
【数１】
Ｃ（ｓ）＝Ｃ（ｓＩ−Ａ）^-1Ｂ＋Ｄ …（１）
この式（１）を満たす行列（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、複数あるが、特に積分要素を含む伝達関数Ｃ（ｓ）の場合は、行列Ａを下記式に変換することができる。
【００２５】
【数２】

【００２６】
そこで、コントローラ２１の伝達関数Ｃ（ｓ）として、式（２）のεに対応する部分をＣ１（ｓ）、それ以外の部分をＣ２（ｓ）と分離構成し、伝達関数Ｃ１（ｓ）への軸トルク偏差入力を有効または無効にするに係数「１」または「０」をもつ飽和信号を乗じる乗算器ＭＸをもつ構成とする。
【００２７】
この構成のコントローラ２１は、乗算器ＭＸへの係数入力が「１」の場合は、加算器ＡＤＤからの偏差信号は伝達関数Ｃ１（ｓ）で積分され、その出力を増減させる。また、係数入力が「０」の場合は、加算器ＡＤＤからの偏差信号は伝達関数Ｃ１（ｓ）で積分されることなく、その出力を現在値に保持する。
【００２８】
乗算器ＭＸに与える飽和信号は、飽和判定部２３の判定で係数「１」または「０」の結果を得る。飽和判定部２３は、ダイナモトルク指令値がリミッタ２２によって飽和し、かつ軸トルク指令値と軸トルク検出値との偏差（加算器ＡＤＤの出力）がその飽和状態を解消する方向になっていないときに飽和信号として「０」を出力し、そうでない場合には飽和信号として「１」を出力するブロック構成にされる。
【００２９】
このブロック構成において、比較演算器ＣＭＰ１とＣＭＰ２は、コントローラ２１の出力とリミッタ２２の上限値、下限値との大小を比較することにより、ダイナモトルク指令値がリミッタ２２によって飽和しているか否かを検出する。比較演算器ＣＭＰ３とＣＭＰ４は、加算器ＡＤＤの出力と値「０」の大小を比較することにより、軸トルク指令値と軸トルク検出値との偏差がその飽和状態を解消する方向になっているか否かを検出する。論理積Ｇ１，Ｇ２は、比較演算器ＣＭＰ１とＣＭＰ２、ＣＭＰ３とＣＭＰ４の両検出出力が同時に成立したか否かを検出する。論理積Ｇ３論理積Ｇ１，Ｇ２のいずれか一方の成立出力を得、この出力を反転論理Ｇ４で反転して「１」、「０」の飽和信号とする。
【００３０】
したがって、本実施形態によれば、飽和判定部２３の出力で積分要素を表す伝達関数Ｃ１（ｓ）の入力に乗じることにより、リミッタ２２によりダイナモトルク指令値が飽和し、かつ軸トルク指令値と検出トルクの偏差がその飽和状態を解消する方向になっていないときに、積分要素が過剰に積分演算を行うのを防止することができ、応答性と安定性を高めることができる。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態２を示し、図１と同様に、軸トルクを検出し、軸トルクを制御する場合であり、飽和判定部２３と乗算器ＭＸにより積分要素を含む伝達関数Ｃ１（ｓ）の入力を有効／無効にする。
【００３２】
本実施形態では、コントローラ２１の構成が伝達関数Ｃ２（ｓ）の入力を加算器ＡＤＤからの偏差信号になる場合であり、実施形態１と同様に応答性と安定性を高めることができる。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態３を示し、図１または図２と同様に、軸トルクを検出し、軸トルクを制御する場合である。
【００３４】
実施形態１または実施形態２はコントローラ２１を伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の構成とする場合であるが、本実施形態は制御応答の仕様上で図３に示すように、伝達関数Ｆ（ｓ）とＭ（ｓ）とＣ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の構成とする場合に適用するものである。
【００３５】
伝達関数Ｆ（ｓ）は、軸トルク指令値に直流ゲインを乗じて軸トルク検出値との偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の入力とする。伝達関数Ｍ（ｓ）は、軸トルク指令値に直流ゲインを乗じて伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の出力に加算する。
【００３６】
本実施形態においても、分離構成した伝達関数Ｃ１（ｓ）の入力を飽和判別部２３と乗算器ＭＸにより有効／無効に切り替えることにより、応答性と安定性を高めることができる。
【００３７】
図４〜図６は、本発明の実施形態４〜６を示し、ダイナモ速度を検出し、ダイナモ速度を制御する場合であり、コントローラの構成が図１〜図３にそれぞれ対応する。
【００３８】
こられ実施形態において、コントローラ２１の入力はダイナモ速度指令値とダイナモ速度検出値にされる。また、飽和判定部２３の加算器出力としては、ダイナモ速度指令値とダイナモ速度検出値の偏差になる。
【００３９】
図７〜図９、本発明の実施形態７〜９を示し、エンジン速度を検出し、ダイナモ速度を制御する場合であり、コントローラの構成が図１〜図３または図４〜図６にそれぞれ対応する。
【００４０】
こられ実施形態において、コントローラ２１の入力はダイナモ速度指令値とエンジン速度検出値にされる。また、飽和判定部２３の加算器出力としては、ダイナモ速度指令値とエンジン速度検出値の偏差になる。
【００４１】
図１０〜図１２、本発明の実施形態１０〜１２を示し、ダイナモ速度を検出し、エンジン速度を制御する場合であり、コントローラの構成が図１〜図３等にそれぞれ対応する。
【００４２】
こられ実施形態において、コントローラ２１の入力はエンジン速度指令値とダイナモ速度検出値にされる。また、飽和判定部２３の加算器出力としては、エンジン速度指令値とダイナモ速度検出値の偏差になる。
【００４３】
図１３〜図１５、本発明の実施形態１３〜１５を示し、エンジン速度を検出し、エンジン速度を制御する場合であり、コントローラの構成が図１〜図３等にそれぞれ対応する。
【００４４】
こられ実施形態において、コントローラ２１の入力はエンジン速度指令値とエンジン速度検出値にされる。また、飽和判定部２３の加算器出力としては、エンジン速度指令値とエンジン速度検出値の偏差になる。
【００４５】
以上までの各実施形態４〜１５においても、実施形態１〜３と同様に応答性と安定性を高めることができる。図１６には、各実施形態を基にした軸トルク制御系の軸トルク応答とダイナモトルク応答の計測結果を示し、図１７には速度制御系の速度応答とダイナモトルク応答の計測結果を示し、これら結果からも明らかなように、応答性を高めると共にオーバーシュートを抑制できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、コントローラを積分要素を含む伝達関数Ｃ１（ｓ）とそれ以外の伝達関数Ｃ２（ｓ）に分離構成し、コントローラの出力からリミッタを通して得るダイナモトルク指令値がリミッタによって飽和し、かつコントローラの入力になる指令値とその検出値との偏差がその飽和状態を解消する方向になっていないときに伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を無効にし、それ以外のときは伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を有効にするようにしたため、応答性と安定性を高めた試験ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す制御装置の構成図。
【図２】本発明の実施形態２を示す制御装置の構成図。
【図３】本発明の実施形態３を示す制御装置の構成図。
【図４】本発明の実施形態４を示す制御装置の構成図。
【図５】本発明の実施形態５を示す制御装置の構成図。
【図６】本発明の実施形態６を示す制御装置の構成図。
【図７】本発明の実施形態７を示す制御装置の構成図。
【図８】本発明の実施形態８を示す制御装置の構成図。
【図９】本発明の実施形態９を示す制御装置の構成図。
【図１０】本発明の実施形態１０を示す制御装置の構成図。
【図１１】本発明の実施形態１１を示す制御装置の構成図。
【図１２】本発明の実施形態１２を示す制御装置の構成図。
【図１３】本発明の実施形態１３を示す制御装置の構成図。
【図１４】本発明の実施形態１４を示す制御装置の構成図。
【図１５】本発明の実施形態１５を示す制御装置の構成図。
【図１６】実施形態におけるトルク制御系の応答波形。
【図１７】実施形態における速度制御系の応答波形。
【図１８】従来のエンジンベンチシステムの構成図（その１）。
【図１９】従来のエンジンベンチシステムの構成図（その２）。
【図２０】従来のトルク制御系の応答波形。
【図２１】従来の速度制御系の応答波形。
【符号の説明】
１…エンジン
３…シャフト
４…ダイナモメータ
２１…コントローラ
２２…リミッタ
２３…飽和判別部
ＭＸ…乗算器
ＡＤＤ…加算器
ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４…比較演算器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automobile parts testing apparatus using a dynamometer, and more particularly to a control apparatus for controlling dynamometer torque through a limiter of an output of a controller including an integration element.
[0002]
[Prior art]
In an apparatus for testing automotive parts such as engines, transmissions, and differential gears using a dynamometer, a power train consisting of an engine bench system, a dynamometer drive, and a dynamometer absorption system, which is a combination of an engine drive and a dynamometer absorption system There are benches.
[0003]
FIG. 18 shows an engine bench system, in which the engine 1 and the transmission 2 are combined (with AT or MT, with a clutch in the case of MT) and coupled to the dynamometer 4 via the shaft 3. The engine 1 performs output control by controlling the throttle opening by the throttle actuator 5. The dynamometer 4 includes a rotation detector 6 and a torque detector (load cell) 7, and controls the speed and torque by feeding back these detection signals. This engine bench system enables tests such as engine durability and performance tests (fuel consumption, exhaust gas measurement, etc.) and ECU compatibility.
[0004]
In such an engine bench system, there is a case where the resonance point of the machine is low and high-response torque cannot be propagated from the dynamometer side to the engine side, or high-response behavior on the engine side cannot be propagated to the dynamometer side. is there. In this case, the completed vehicle must be used for the transient performance test of the engine and vehicle-related parts.
[0005]
Recently, as shown in FIG. 19, as a method for solving such a problem, the engine 1 and the dynamometer 4 are coupled by a high steel shaft 3A, and torque transmission from the dynamometer to the engine is performed with high frequency characteristics. A system has been proposed that enables a vehicle-less engine test by reproducing the transient performance close to that of a real vehicle.
[0006]
As described above, in the test apparatus that controls the shaft torque, the dynamo speed, and the engine speed, the control apparatus in the system configuration of FIG. 18 limits the torque command value that the controller 9 gives to the dynamo to the torque that the dynamo can output. Therefore, the limiter 10 limits the dynamo torque command value calculated by the controller 9.
[0007]
Similarly, the control device in the system configuration of FIG. 19 limits the speed command value calculated by the controller 11 by the limiter 12 in order to limit the speed command value given to the engine by the controller 11 to a speed that the engine can output. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the

controllers

9 and 11 include integral elements. For this reason, for example, even when the dynamo torque command value is limited by the limiter, if the controller is operated in the same way as when it is not limited, the integral element performs excessive integration calculation, and the dynamo torque command value is more than necessary. It becomes a big value. Therefore, for example, shaft torque control has a problem that the response of shaft torque control is delayed as shown in FIG.
[0009]
Further, the speed control has a problem that, as shown in FIG. 21, speed overshoot occurs, resulting in unstable control.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automobile parts testing apparatus capable of performing a test with improved responsiveness and stability in controlling a control target through an output of a controller including an integrating element through a limiter.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a controller is separated into a transfer function C1 (s) including an integral element and another transfer function C2 (s), and a dynamo torque command value obtained from the output of the controller through the limiter is saturated by the limiter. The input to the transfer function C1 (s) is invalidated when the deviation between the command value to be input and the detected value is not in the direction to cancel the saturation state, otherwise the transfer function C1 (s By enabling the input to), the responsiveness and stability are improved, and it has the following configuration.
[0012]
(1) Connect a dynamometer with a shaft to an automobile part to be tested, and use the shaft torque or dynamometer speed or the deviation between the command value of the automobile part speed and the detected value as the input of the controller including the integration element. In automotive parts testing equipment that uses the controller output as the torque command value of the dynamometer through a limiter with upper and lower limits.
The controller is configured to be separated into a transfer function C1 (s) including an integral element and another transfer function C2 (s),
When the torque command value of the dynamometer is saturated by the limiter and the deviation between the command value to the controller and the detected value is not in a direction to cancel the saturation state, the input to the transfer function C1 (s) is performed. It is characterized by comprising a saturation discrimination means for invalidating and otherwise validating the input to the transfer function C1 (s).
[0013]
(2) The controller is characterized in that a deviation between the command value and the detected value is input to the transfer function C1 (s), and the detected value is input to the transfer function C2 (s).
[0014]
(3) The controller is characterized in that a deviation between the command value and the detected value is input to the transfer function C1 (s) and the transfer function C2 (s).
[0015]
(4) In the controller, the transfer function F (s) is obtained by multiplying the command value by a DC gain and using a deviation from the detected value as an input to the transfer functions C1 (s) and C2 (s). ), And a transfer function M (s) that multiplies the command value by a DC gain and adds it to the output of the transfer functions C1 (s) and C2 (s).
[0016]
(5) The controller is configured to control the shaft torque with the shaft torque command value and the shaft torque detection value as inputs.
[0017]
(6) The controller is configured to control the speed of the dynamometer by inputting a speed command value of the dynamometer and a speed detection value of the dynamometer.
[0018]
(7) The controller is configured to control the speed of the dynamometer by inputting a speed command value of the dynamometer and a speed detection value of the automobile part.
[0019]
(8) The controller is configured to control the speed of the automobile part by inputting the speed command value of the automobile part and the detected speed value of the dynamometer.
[0020]
(9) The controller is configured to control the speed of the automobile part by inputting the speed command value of the automobile part and the detected speed value of the automobile part.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a control device that controls a shaft torque by detecting a shaft torque in an engine bench system according to a first embodiment of the present invention.
[0022]
The controller 21 calculates a proportional integral (PI) or the like from the deviation between the shaft torque command value and the detected shaft torque value, and uses the calculation result as a dynamo torque command value through the limiter 22.
[0023]
Here, a general controller can be expressed as a transfer function C (s) of the following equation using an appropriate matrix (A, B, C, D) and a unit matrix I.
[0024]
[Expression 1]
C (s) = C (sI−A) ⁻¹ B + D (1)
There are a plurality of matrices (A, B, C, D) that satisfy this equation (1). In particular, in the case of a transfer function C (s) including an integral element, the matrix A can be converted into the following equation.
[0025]
[Expression 2]

[0026]
Therefore, as the transfer function C (s) of the controller 21, the part corresponding to ε in the equation (2) is separated from C1 (s) and the other part is separated from C2 (s), and transferred to the transfer function C1 (s). In order to validate or invalidate the input torque deviation, a multiplier MX that multiplies a saturation signal having a coefficient “1” or “0” is used.
[0027]
When the coefficient input to the multiplier MX is “1”, the controller 21 having this configuration integrates the deviation signal from the adder ADD with the transfer function C1 (s), and increases or decreases its output. When the coefficient input is “0”, the deviation signal from the adder ADD is not integrated by the transfer function C1 (s), and the output is held at the current value.
[0028]
The saturation signal supplied to the multiplier MX obtains the result of the coefficient “1” or “0” as determined by the saturation determination unit 23. When the dynamo torque command value is saturated by the limiter 22 and the deviation between the shaft torque command value and the detected shaft torque value (output of the adder ADD) is not in a direction to cancel the saturation state. In the block configuration, “0” is output as the saturation signal, and “1” is output as the saturation signal otherwise.
[0029]
In this block configuration, the comparison arithmetic units CMP1 and CMP2 compare the output of the controller 21 with the upper limit value and the lower limit value of the limiter 22 to determine whether the dynamo torque command value is saturated by the limiter 22 or not. To detect. The comparators CMP3 and CMP4 compare the output of the adder ADD with the value “0”, so that the deviation between the shaft torque command value and the detected shaft torque value is in a direction to cancel the saturation state. Detect whether or not. The logical products G1 and G2 detect whether or not both detection outputs of the comparison arithmetic units CMP1 and CMP2 and CMP3 and CMP4 are established at the same time. Logical product G3 Obtained output of one of logical products G1 and G2 is obtained, and this output is inverted by inversion logic G4 to obtain saturated signals of “1” and “0”.
[0030]
Therefore, according to the present embodiment, by multiplying the input of the transfer function C1 (s) representing the integral element by the output of the saturation determination unit 23, the dynamo torque command value is saturated by the limiter 22, and the shaft torque command value and When the deviation of the detected torque is not in a direction to cancel the saturation state, it is possible to prevent the integral element from performing excessive integral calculation, and it is possible to improve responsiveness and stability.
[0031]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, which is a case where the shaft torque is detected and the shaft torque is controlled as in FIG. 1, and a transfer function C1 including an integral element by the saturation determination unit 23 and the multiplier MX. Enable / disable input of (s).
[0032]
In the present embodiment, the configuration of the controller 21 is a case where the input of the transfer function C2 (s) is a deviation signal from the adder ADD, and responsiveness and stability can be improved as in the first embodiment.
[0033]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, which is a case where the shaft torque is detected and the shaft torque is controlled, as in FIG. 1 or FIG.
[0034]
The first embodiment or the second embodiment is a case where the controller 21 is configured with transfer functions C1 (s) and C2 (s). However, in the present embodiment, as shown in FIG. This is applied to the configuration of F (s), M (s), C1 (s), and C2 (s).
[0035]
The transfer function F (s) is obtained by multiplying the shaft torque command value by a DC gain and using the deviation from the shaft torque detection value as input of the transfer functions C1 (s) and C2 (s). The transfer function M (s) is added to the output of the transfer functions C1 (s) and C2 (s) by multiplying the shaft torque command value by a DC gain.
[0036]
Also in this embodiment, responsiveness and stability can be improved by switching the input of the separated transfer function C1 (s) to valid / invalid by the saturation discrimination unit 23 and the multiplier MX.
[0037]
4 to 6 show Embodiments 4 to 6 of the present invention, in which the dynamo speed is detected and the dynamo speed is controlled, and the configuration of the controller corresponds to each of FIGS. 1 to 3.
[0038]
In these embodiments, the input of the controller 21 is a dynamo speed command value and a dynamo speed detection value. The adder output of the saturation determination unit 23 is a deviation between the dynamo speed command value and the dynamo speed detection value.
[0039]
FIGS. 7 to 9 and Embodiments 7 to 9 of the present invention are shown, where the engine speed is detected and the dynamo speed is controlled, and the configuration of the controller corresponds to FIGS. 1 to 3 or FIGS. 4 to 6, respectively. To do.
[0040]
In these embodiments, the input of the controller 21 is a dynamo speed command value and an engine speed detection value. The adder output of the saturation determination unit 23 is a deviation between the dynamo speed command value and the engine speed detection value.
[0041]
FIGS. 10 to 12 and Embodiments 10 to 12 of the present invention are shown, where the dynamo speed is detected and the engine speed is controlled, and the configuration of the controller corresponds to FIGS.
[0042]
In these embodiments, the input of the controller 21 is an engine speed command value and a dynamo speed detection value. The adder output of the saturation determination unit 23 is a deviation between the engine speed command value and the dynamo speed detection value.
[0043]
FIGS. 13 to 15 and Embodiments 13 to 15 of the present invention are shown, in which the engine speed is detected and the engine speed is controlled, and the configuration of the controller corresponds to FIGS.
[0044]
In these embodiments, the input of the controller 21 is an engine speed command value and an engine speed detection value. The adder output of the saturation determination unit 23 is a deviation between the engine speed command value and the engine speed detection value.
[0045]
In each of the fourth to fifteenth embodiments described above, the responsiveness and stability can be improved as in the first to third embodiments. FIG. 16 shows the measurement results of the shaft torque response and dynamo torque response of the shaft torque control system based on each embodiment, and FIG. 17 shows the measurement results of the speed response and dynamo torque response of the speed control system, As is clear from these results, the responsiveness can be enhanced and overshoot can be suppressed.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the dynamo torque command value obtained by separating the controller into the transfer function C1 (s) including the integral element and the other transfer function C2 (s) from the controller output through the limiter is obtained. The input to the transfer function C1 (s) is invalidated when the deviation between the command value that is saturated by the controller and the detected value that is input to the controller is not in the direction to cancel the saturated state, and otherwise Since the input to the transfer function C1 (s) is made effective, a test with improved responsiveness and stability can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a control apparatus showing Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a control apparatus showing Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a control apparatus showing Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a control apparatus showing Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 11 of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 12 of the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 13 of the present invention.
FIG. 14 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 14 of the present invention.
FIG. 15 is a configuration diagram of a control device showing Embodiment 15 of the present invention.
FIG. 16 is a response waveform of the torque control system in the embodiment.
FIG. 17 is a response waveform of the speed control system in the embodiment.
FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional engine bench system (part 1).
FIG. 19 is a configuration diagram of a conventional engine bench system (part 2).
FIG. 20 is a response waveform of a conventional torque control system.
FIG. 21 is a response waveform of a conventional speed control system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 3 ... Shaft 4 ... Dynamometer 21 ... Controller 22 ... Limiter 23 ... Saturation discrimination | determination part MX ... Multiplier ADD ... Adders CMP1-CMP4 ... Comparison calculator

Claims

試験対象となる自動車部品にシャフトでダイナモメータを結合し、シャフトの軸トルクまたはダイナモメータの速度もしくは自動車部品の速度の指令値と検出値の偏差を積分要素を含むコントローラの入力とし、コントローラの出力を上下限値をもつリミッタを通してダイナモメータのトルク指令値とする自動車部品の試験装置において、
前記コントローラは、積分要素を含む伝達関数Ｃ１（ｓ）とそれ以外の伝達関数Ｃ２（ｓ）に分離構成し、
前記ダイナモメータのトルク指令値が前記リミッタによって飽和し、かつコントローラへの指令値と検出値との偏差がその飽和状態を解消する方向になっていないときに伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を無効にし、それ以外のときは伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力を有効にする飽和判別手段を備えたことを特徴とする自動車部品の試験装置。Connect the dynamometer with the shaft to the automotive part to be tested, and use the shaft torque or the dynamometer speed or the difference between the command value and the detected value of the speed of the automobile part as the input of the controller including the integration element, and the controller output In the automotive parts testing device that sets the torque command value of the dynamometer through a limiter with upper and lower limit values,
The controller is configured to be separated into a transfer function C1 (s) including an integral element and another transfer function C2 (s),
When the torque command value of the dynamometer is saturated by the limiter and the deviation between the command value to the controller and the detected value is not in a direction to cancel the saturation state, the input to the transfer function C1 (s) is performed. A test apparatus for automobile parts, comprising saturation determining means for disabling and otherwise enabling input to the transfer function C1 (s).

前記コントローラは、指令値と検出値の偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）への入力とし、検出値を伝達関数Ｃ２（ｓ）への入力とすることを特徴とする請求項１に記載の自動車部品の試験装置。2. The automobile part according to claim 1, wherein the controller uses a deviation between the command value and the detected value as an input to the transfer function C <b> 1 (s) and uses the detected value as an input to the transfer function C <b> 2 (s). Testing equipment.

前記コントローラは、指令値と検出値の偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）及び伝達関数Ｃ２（ｓ）への入力とすることを特徴とする請求項１に記載の自動車部品の試験装置。The apparatus for testing an automobile part according to claim 1, wherein the controller uses a deviation between the command value and the detected value as an input to the transfer function C1 (s) and the transfer function C2 (s).

前記コントローラは、伝達関数Ｆ（ｓ）は、指令値に直流ゲインを乗じて検出値との偏差を伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）への入力とする伝達関数Ｆ（ｓ）と、指令値に直流ゲインを乗じて伝達関数Ｃ１（ｓ）とＣ２（ｓ）の出力に加算する伝達関数Ｍ（ｓ）とをもつ構成としたことを特徴とする請求項１に記載の自動車部品の試験装置。The controller has a transfer function F (s) in which the command value is multiplied by a direct current gain and the deviation from the detected value is input to the transfer functions C1 (s) and C2 (s); 2. The automobile part according to claim 1, wherein a transfer function M (s) is obtained by multiplying the command value by a DC gain and adding to the output of the transfer function C <b> 1 (s) and C <b> 2 (s). Test equipment.

前記コントローラは、軸トルク指令値と軸トルク検出値を入力として軸トルクを制御する構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車部品の試験装置。5. The automobile part testing apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the shaft torque by receiving a shaft torque command value and a shaft torque detection value as input. 6.

前記コントローラは、ダイナモメータの速度指令値とダイナモメータの速度検出値を入力としてダイナモメータの速度を制御する構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車部品の試験装置。The apparatus for testing an automobile part according to any one of claims 1 to 4, wherein the controller controls the speed of the dynamometer by inputting a speed command value of the dynamometer and a speed detection value of the dynamometer. .

前記コントローラは、ダイナモメータの速度指令値と自動車部品の速度検出値を入力としてダイナモメータの速度を制御する構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車部品の試験装置。5. The automobile part testing apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the speed of the dynamometer by inputting a speed command value of the dynamometer and a speed detection value of the automobile part as input. 6. .

前記コントローラは、自動車部品の速度指令値とダイナモメータの速度検出値を入力として自動車部品の速度を制御する構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車部品の試験装置。5. The automobile part testing apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the speed of the automobile part by inputting the speed command value of the automobile part and the speed detection value of the dynamometer. 6. .

前記コントローラは、自動車部品の速度指令値と自動車部品の速度検出値を入力として自動車部品の速度を制御する構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車部品の試験装置。5. The automobile part test apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the speed of the automobile part by inputting the speed command value of the automobile part and the detected speed value of the automobile part. 6. .