(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計の軸トルク検出値を低域通過フィルタを通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、該低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにした構成を特徴とする動力計の軸トルク制御装置。
【請求項２】
エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計の軸トルク検出値を無駄時間要素（ＴＤ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、該無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にした構成を特徴とする動力計の軸トルク制御装置。
【請求項３】
エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した動力計の軸トルク検出値を、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、
前記低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにし、
前記無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にし、
前記高域通過フィルタの特性周波数は前記カップリングのばね剛性に起因する共振周波数より低い範囲とした構成を特徴とする動力計の軸トルク制御装置。
【請求項４】
エンジンのクラッチを通した出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計トルク指令値に対して第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通した軸トルク検出値との偏差でＰＩＤ演算してトルク制御出力を求める軸トルク制御器と、
第２の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した軸トルク検出値を前記軸トルク制御器の制御出力に所定の比率で加算して新たな動力計トルク指令値とし、
前記軸トルク制御器は、次式のＰＩＤ演算でトルク制御出力Ｔ３Ａを求め、
Ｔ３Ａ＝（Ｋｉ／ｓ）＊（Ｔ２３ｒｅｆ−Ｔ２３ｄｅｔ）−（Ｋｐ＋ｓ＊Ｋｄ）／（ａ２＊ｓ＊ｓ＋ａ１＊ｓ＋１）＊Ｔ２３ｄｅｔ
ただし、Ｔ２３ｒｅｆ：軸トルク指令、Ｔ２３ｄｅｔ：軸トルク検出値の第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）出力、Ｋｉ：積分係数、Ｋｐ：比例係数、Ｋｄ：微分係数、ａ１、ａ２：比例・微分要素のフィルタ係数
前記第２の低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにし、前記無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にした構成を特徴とする動力計の軸トルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力計の軸トルク制御装置に係り、特に中間軸を持つエンジンベンチシステムのカップリングによる共振抑制とクラッチによる共振抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４に一般的なエンジンベンチシステムの機械系構成と制御系構成を示す。機械系は、供試対象となるエンジン１にクラッチ２と変速機（ＭＴ）３およびプロペラシャフト４を結合し、このプロペラシャフト４に軸トルクメータ５を介して動力計６を結合する。動力計６の回転軸にはその回転数検出手段としてのインクリメンタルエンコーダ７を結合する。制御系は、エンジン１を制御するエンジン制御器８とスロットルアクチェータ９を設け、動力計６を制御する動力計制御器１０とインバータ（電力変換器）１１を設ける。
【０００３】
動力計制御器１０にはエンコーダ７で検出する回転数や軸トルクメータ５で検出する軸トルクがフィードバックされ、動力計の軸トルクや回転数が制御される。エンジン１もエンジン制御器８により出力などが制御される。
【０００４】
図１５は図１４に示したエンジンベンチシステムの機械モデルを示す。一般的なエンジンベンチシステムでは、プロペラシャフト４の慣性モーメントが動力計６やエンジン１の慣性モーメントと比較して小さく、また、プロペラシャフト４などのねじれ剛性はクラッチ２の捩れ剛性よりも非常に大きいため、図１５のように２慣性系モデル（２個の慣性モーメントとそれらを結合する弾性要素からなるモデル）とみなすことができる。
【０００５】
例えば、特許文献１では、２慣性系とみなすことのできる図１４の機械系構成のエンジンベンチシステムにおいて、動力計６で軸トルク制御をする場合の、動力計トルク制御方法とその装置を提案している。
【０００６】
図１６に別の形態のエンジンベンチシステムの機械構成と制御系構成を示し、制御系構成は図１４と同様である。図１６の機械系はエンジン１側の出力軸を中間軸１２で延長し、この中間軸１２の先端部をカップリング１３で動力計６側に軸結合する。
【０００７】
この機械構成とする理由は、エンジンを特殊環境下（低温や低圧など）におく場合には、エンジンのみを環境室に入れるために（中間軸）や（カップリング）で軸延長を得るためである。図１６に示したエンジンベンチシステムでは、中間軸の慣性モーメントがエンジンや動力計の慣性モーメントと比較して必ずしも小さくはなく、また、カップリングの捩れ剛性がクラッチの捩れ剛性と比較して十分硬くはなっていない。そのため、図１６に示したエンジンベンチシステムの機械モデルを図１７に示すように、３慣性系モデルとして考えなければならない。
【０００８】
図１８は中間軸を持つエンジンベンチシステムのトルク応答特性（動力計トルク指令→軸トルク検出特性）のボード線図を示し、図１９はステップ応答波形を示し、カップリングによる共振点（図１８では約１００Ｈｚ）と、クラッチによる共振点（図１８では約１０Ｈｚ）の２つの大きな共振ゲインを持つ共振点が現れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−７０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１９に示すように、中間軸を持つエンジンベンチシステムの動力計トルク指令に対する軸トルク検出値のステップ応答は、カップリングによる共振（図１９では１００Ｈｚ）が軸トルク検出波形に重畳し、エンジン特性を正確に測定することが困難となる。
【００１１】
図２０および図２１は、中間軸を持つエンジンベンチシステムの軸トルク制御器を特許文献１の制御手法で構成した場合の制御特性を示す。図２０は軸トルク指令値に対する軸トルク検出値のボード線図、図２１は軸トルク指令値に対する軸トルク検出値のステップ応答である。図２０のボード線図では、クラッチの共振点である１０Ｈｚ付近まで指令値通りになるように制御できているが、図２１を見ると、１００Ｈｚのカップリングの共振点で制御が不安定化し、次第に発散していることがわかる。そのため、特許文献１の制御手法は中間軸を持つエンジンベンチシステムには適用できない。
【００１２】
本発明の目的は、中間軸を持つエンジンベンチシステムにおけるカップリングのばね剛性に起因する共振を抑制でき、さらにはクラッチのばね剛性に起因する共振も抑制できる動力計の軸トルク制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記の課題を解決するため、中間軸を持つエンジンベンチシステムにおける動力計トルク指令値として、軸トルク検出値を低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とする構成、軸トルク検出値を無駄時間要素（ＴＤ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とする構成、さらに低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した動力計の軸トルク検出値を高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とする構成、さらにまた動力計トルク指令値に対して第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通した軸トルク検出値でフィードバック制御する軸トルク制御器と、第２の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した軸トルク検出値を前記軸トルク制御器の制御出力に所定の比率で加算して新たな動力計トルク指令値とする構成としたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１４】
（１）エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計の軸トルク検出値を低域通過フィルタを通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、該低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにした構成を特徴とする。
【００１５】
（２）エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計の軸トルク検出値を無駄時間要素（ＴＤ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、該無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にした構成を特徴とする。
【００１６】
（３）エンジンの出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した動力計の軸トルク検出値を、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、
前記低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにし、
前記無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にし、
前記高域通過フィルタの特性周波数は前記カップリングのばね剛性に起因する共振周波数より低い範囲とした構成を特徴とする。
【００１７】
（４）エンジンのクラッチを通した出力軸に設けた中間軸をカップリングを介して動力計に結合した機械系構成とし、エンジンはエンジン制御指令に従って出力制御し、動力計は軸トルク指令値に従って軸トルク制御する制御系構成としたエンジンベンチシステムにおいて、
動力計トルク指令値に対して第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通した軸トルク検出値との偏差でＰＩＤ演算してトルク制御出力を求める軸トルク制御器と、
第２の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した軸トルク検出値を前記軸トルク制御器の制御出力に所定の比率で加算して新たな動力計トルク指令値とし、
前記軸トルク制御器は、次式のＰＩＤ演算でトルク制御出力Ｔ３Ａを求め、
Ｔ３Ａ＝（Ｋｉ／ｓ）＊（Ｔ２３ｒｅｆ−Ｔ２３ｄｅｔ）−（Ｋｐ＋ｓ＊Ｋｄ）／（ａ２＊ｓ＊ｓ＋ａ１＊ｓ＋１）＊Ｔ２３ｄｅｔ
ただし、Ｔ２３ｒｅｆ：軸トルク指令、Ｔ２３ｄｅｔ：軸トルク検出値の第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）出力、Ｋｉ：積分係数、Ｋｐ：比例係数、Ｋｄ：微分係数、ａ１、ａ２：比例・微分要素のフィルタ係数
前記第２の低域通過フィルタは前記カップリングのばね剛性により発生する共振周波数における位相遅れを設定値近くにし、前記無駄時間要素は前記カップリングのばね剛性による共振周波数において位相遅れが設定値近くになる無駄時間長にした構成を特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のとおり、本発明によれば、軸トルク検出値を低域通過フィルタ（ＬＰＦ）や無駄時間要素（ＴＤ）通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とすることでカップリングのばね剛性に起因する共振を抑制できる。
【００１９】
さらに、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した動力計の軸トルク検出値を高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を通して動力計トルク指令値に加算して新たな動力計トルク指令値とし、該高域通過フィルタの特性周波数は前記カップリングのばね剛性に起因する共振周波数より低い範囲とすることで、動力計側からのアシスト無しにエンジンの始動が可能となる。
【００２０】
さらにまた、動力計トルク指令値に対して第１の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通した軸トルク検出値でフィードバック制御する軸トルク制御器と、第２の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または無駄時間要素（ＴＤ）を通した軸トルク検出値を前記軸トルク制御器の制御出力に所定の比率で加算して新たな動力計トルク指令値とすることで、カップリングによる共振抑制に加えて、クラッチによる共振抑制もできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態（１）による制御系の構成図。
【図２】３慣性系機械モデル。
【図３】実施形態（１）の構成によるボード線図。
【図４】実施形態（１）の構成によるステップ応答。
【図５】本発明の実施形態（２）による制御系の構成図。
【図６】実施形態（２）の構成によるボード線図。
【図７】実施形態（２）の構成によるステップ応答。
【図８】本発明の実施形態（３）による制御系の構成図。
【図９】実施形態（１）または実施形態（２）の構成によるエンジン速度応答。
【図１０】実施形態（３）の構成によるエンジン速度応答。
【図１１】本発明の実施形態（４）による制御系の構成図。
【図１２】実施形態（４）の構成によるボード線図。
【図１３】実施形態（４）の構成によるステップ応答。
【図１４】一般的なエンジンベンチシステムの機械系構成と制御系構成。
【図１５】図１４の機械モデル。
【図１６】中間軸をもつエンジンベンチシステムの機械系構成と制御系構成。
【図１７】図１６の機械モデル。
【図１８】中間軸を持つエンジンベンチシステムのトルク応答特性（従来）。
【図１９】中間軸を持つエンジンベンチシステムのステップ応答特性（従来）。
【図２０】中間軸を持つエンジンベンチシステムの軸トルク検出値のボード線図。
【図２１】中間軸を持つエンジンベンチシステムの軸トルク検出値のステップ応答。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施形態（１）
図１は本実施形態による制御系の構成を示す。この構成は、図１６に示す中間軸を持つ３慣性系のエンジンベンチシステムにおける動力計６のトルク制御に、軸トルク（Ｔ２３）検出値をある特性の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１を通して加算器（Ｓｕｍ）２２にフィードバックし、動力計トルク指令（Ｔ３ｒｅｆ）に加算して新たな動力計トルク指令とする。この構成により、中間軸を持つエンジンベンチシステムにおいて、動力計６と中間軸１２を結合するカップリング１３による共振を抑制して動力計６を安定制御するものである。
【００２３】
図１中、２０（ＭＩＭ３Ｊ）は、図１６に示す中間軸を持つエンジンベンチシステムの機械モデルであり、本実施形態では図２にブロック構成で示す３慣性系機械モデルで置き換えることでシミュレーションを可能とするが、実際のシステムの場合は図１６の機械系と制御系をもつ構成にされる。図２中の各ブロックにおけるエンジン１、中間軸１２および動力計６における定数等は、図１７中に示すように、以下のものとする。なお、ｓはラプラス演算子である。
【００２４】
Ｊ１＝エンジン慣性モーメント、Ｊ２＝中間軸慣性モーメント、Ｊ３＝動力計慣性モーメント、Ｋ１２＝クラッチばね剛性、Ｋ２３＝カップリングばね剛性、Ｔ１＝エンジントルク、Ｔ３＝動力計トルク、Ｔ２３＝軸トルク（カップリング）、Ｔ１２＝軸トルク（クラッチ）、ω１＝エンジン角速度、ω２＝中間軸角速度、ω３＝動力計角速度
なお、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１の特性は、カップリング１３による共振周波数において位相遅れが設定値近く、例えば約４５度になるようにする。カップリング１３のばね剛性に起因する共振周波数が、例えば、図１８に示したような１００Ｈｚになっている場合、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１の特性は、１００Ｈｚの１次低域通過フィルタや、２００Ｈｚの２次低域通過フィルタとする。
【００２５】
図３は、図１に示す構成で、動力計の軸トルク制御のシミュレーションを実行し、デジタル処理装置５０によって計測およびデータ処理した動力計トルク指令（Ｔ３ｒｅｆ）に対する軸トルク（Ｔ２３）の伝達関数のボード線図を示し、ステップ応答を図４に示す。これらの図から明らかなように、１００Ｈｚ付近のカップリングによる共振ゲインが図１８では約３５ｄＢあったものが、図３のように約５ｄＢ程度まで低減されている。そのため、図１９では１００Ｈｚの振動が重畳していたが、図４では１００Ｈｚの振動はほとんど抑制され、クラッチによる振動（約７Ｈｚ）のみが現れている。
【００２６】
図５は本実施形態の制御系構成を示す。同図が図１と異なる構成は、図１６に示す中間軸を持つ３慣性系のエンジンベンチシステムにおける動力計６のトルク制御に、軸トルク（Ｔ２３）検出値を無駄時間要素（ＴＤ）２３を通して加算器（Ｓｕｍ）２４において動力計トルク指令（Ｔ３ｒｅｆ）に加算して新たな動力計トルク指令としている。この構成により、中間軸を持つエンジンベンチシステムにおいて、動力計６と中間軸１２を結合するカップリング１３のばね剛性に起因する共振を抑制して動力計６を安定に制御するものである。
【００２７】
なお、無駄時間要素（ＴＤ）２３の無駄時間長は、カップリングによる共振周波数において位相遅れが設定値近く、例えば約４５度になるようにする。カップリング１３による共振周波数が、例えば、図１８に示したような１００Ｈｚになっている場合、無駄時間要素（ＴＤ）の遅れを約１．２５ｍｓとする。この構成をサンプル時間ｌｍｓのデジタル制御系で構成する場合にはサンプル遅れ要素（１／ｚ）とすればよい。サンプル時間１００μｓのデジタル制御系で構成する場合には１２サンプルの遅れ要素（１／ｚ＾１２）とすればよい。
【００２８】
図６は、図５に示す構成で、デジタル処理装置５０によって計測およびデータ処理した動力計トルク指令（Ｔ３ｒｅｆ）に対する軸トルク（Ｔ２３）の伝達関数のボード線図を示し、ステップ応答を図７に示す。これらの図から明らかなように、実施形態（１）と同等の振動抑制効果が得られている。
【００２９】
実施形態（３）
図８は本実施形態の制御系構成を示す。同図が図１や図５と異なる構成は、図１６に示す中間軸を持つ３慣性系のエンジンベンチシステムにおける動力計６のトルク制御に、軸トルク（Ｔ２３）検出値を遅れ要素（Ｇ）２５及び、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２６を通して加算器（Ｓｕｍ）２７において動力計トルク指令（Ｔ３ｒｅｆ）に加算して新たな動力計トルク指令とする。
【００３０】
なお、遅れ要素（Ｇ）２５は、実施形態（１）の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１又は実施形態（２）の無駄時間要素（ＴＤ）２３とする。また、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２６の特性周波数は、カップリングのばね剛性に起因する共振周波数より低い範囲で、制御が安定になるように適切に決める。
【００３１】
この構成により、中間軸を持つエンジンベンチシステムにおいて、遅れ要素（Ｇ）２５の介在により動力計６と中間軸１２を結合するカップリング１３による共振を抑制すると共に、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２６の介在により軸トルク（Ｔ２３）検出値の低域のフィードバックを抑制することで、動力計トルク指令がＴ３ｒｅｆ＝０の場合においてもエンジンの始動を可能とする。
【００３２】
まず、図９は実施形態（１）、実施形態（２）におけるエンジントルクに対するエンジン回転数のステップ応答をデジタル処理装置５０で計測およびデータ処理したものである。図９のように、実施形態（１）、実施形態（２）ではエンジンがトルクを発生しているにもかかわらず、エンジン回転数が上昇せず、動力計側からのアシスト無し（Ｔ３ｒｅｆ＝０）にはエンジンが始動できない。これは、実施形態（１）、実施形態（２）では、軸トルク検出値（Ｔ２３）の直流成分もフィードバックされることによる。
【００３３】
図１０に本実施形態（３）におけるエンジントルクに対するエンジン回転数のステップ応答を示す。本実施形態（３）では高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２６を通すことにより、軸トルク検出値の直流成分はフィードバックされない。そのため、図１０のように、本実施形態（３）ではエンジンの回転数が上昇、すなわちエンジンの始動が可能となる。
【００３４】
実施形態（４）
図１１は本実施形態の制御系構成を示す。同図が図１と異なる構成は、動力計６のトルク制御に、軸トルク（Ｔ２３）検出値を低域通過フィルタ（ＴＭＬＰＦ）２８を通して軸トルク制御器（ＡＴＲ）２９へのフィードバック信号とし、このトルク制御器２９のトルク制御出力Ｔ３Ａを比率調整増幅器（ゲインＫ）３０を通してトルク指令ＫＴ３Ａとする。さらに、軸トルク（Ｔ２３）検出値を遅れ要素（Ｇ）３１及び比率調整増幅器（ゲインＰ）３２を通して加算器（Ｓｕｍ）３３においてトルク指令ＫＴ３Ａに加算して新たなトルク指令値とする。なお、遅れ要素（Ｇ）３１は、実施形態（１）の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１又は実施形態（２）の無駄時間要素（ＴＤ）２３とする。
【００３５】
軸トルク制御器（ＡＴＲ）２９は、特許文献１に記載される軸トルク制御器と同等の構成とする。特許文献１では、図１５に示す２慣性系機械モデルの情報（エンジン慣性Ｊ１、動力計慣性Ｊ２、クラッチばね剛性Ｋ１２、エンジン角速度ω１、動力計角速度ω２）を用いて、軸トルク指令Ｔ１２ｒと軸トルク検出値Ｔ１２との偏差でＰＩＤ制御する軸トルク制御器とする。このときの動力計トルク制御信号Ｔ２の演算は、以下の積分要素と比例・微分要素で決定する。
【００３６】
Ｔ２＝（Ｋｉ／ｓ）＊（Ｔ１２ｒ−Ｔ１２）−（Ｋｐ＋ｓ＊Ｋｄ）／（ａ２＊ｓ＊ｓ＋ａ１＊ｓ＋１）＊Ｔ１２…（式１）
ただし、Ｋｉ：積分係数、Ｔ１２ｒ：軸トルク指令値、Ｔ１２：軸トルク検出値、Ｋｐ：比例係数、Ｋｄ：微分係数、ａ１、ａ２：比例・微分要素のフィルタ係数
ここで、軸トルク指令Ｔ１２ｒを図１１のＴ２３ｒｅｆと置き換え、軸トルク検出値Ｔ１２を図１１のＴ２３ｄｅｔに置き換え、動力計トルク制御信号Ｔ２を図１１のトルク制御出力Ｔ３Ａに置き換えると、（式１）は以下の（式２）となる。
【００３７】
Ｔ３Ａ＝（Ｋｉ／ｓ）＊（Ｔ２３ｒｅｆ−Ｔ２３ｄｅｔ）−（Ｋｐ＋ｓ＊Ｋｄ）／（ａ２＊ｓ＊ｓ＋ａ１＊ｓ＋１）＊Ｔ２３ｄｅｔ…（式２）
さらに、特許文献１では、エンジンと動力計の結合シャフトが非線形バネ特性になるため、共振周波数が軸トルクの大きさによって変化するのを補償できるよう、軸トルク制御器のＰＩＤ制御の積分、比例、微分の各要素の係数（積分係数Ｋｉ、比例係数Ｋｐ、微分係数Ｋｄ、フィルタ係数ａ１，ａ２）を軸トルク検出値Ｔ１２を基に自動調整できるようにしている。
【００３８】
本実施形態における図１１の軸トルク制御器２９は、特許文献１の軸トルク制御器と同様のＰＩＤ制御とする。ただし、軸トルク制御器２９は、３慣性系機械モデルに適用するため、図１７におけるエンジンとクラッチおよび中間軸の結合体を図１５のエンジンとみなして各情報を言い換える。
【００３９】
具体的には、図１１中の比率調整増幅器３０，３２のゲインＰ、Ｋおよび軸トルク制御器（ＡＴＲ）２９のゲインは以下のようにして決定する。
【００４０】
比率調整増幅器３２のゲインＰはカップリングによる共振点の共振抑制の強さを決めるゲインであり、０．５〜１程度の値にする。このとき、比率調整増幅器３０ゲインＫは、
Ｋ＝（（１−Ｐ）＊（Ｊ１＋Ｊ２）＋Ｊ３）／（Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）
とする。また、軸トルク制御器（ＡＴＲ）２９のゲインは、上記の特許文献１の演算式によって動力計トルク制御信号Ｔ３Ａ（Ｔ２）を決める。ただし、図１７におけるエンジンとクラッチおよび中間軸の結合体の慣性モーメントＪ１ｍ２、動力計慣性モーメントＪ２ｍ２、カップリングのばね剛性Ｋ１２ｍ２は、クラッチのばね剛性Ｋ１２として、
Ｊｌｍ２＝ＪＩ＋Ｊ２
Ｊ２ｍ２＝Ｊ３
Ｋ１２ｍ２＝（（Ｊ１＋Ｊ２）＊Ｊ３）／（Ｊ１＊（Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３））＊（（Ｊ１＋Ｊ２）＊（１−Ｐ）＋Ｊ３）／（Ｊ２＊（１−Ｐ）＋Ｊ３）＊Ｋ１２
として決める。
【００４１】
図１２は、図１１に示す構成で、デジタル処理装置５０によって計測およびデータ処理した動力計トルク指令（Ｔ２３ｒｅｆ）に対する（Ｔ２３）の伝達関数のボード線図を示し、ステップ応答を図１３に示す。前記のように、中間軸を持つエンジンベンチシステムに特許文献１の軸トルク制御手法を直接適用すると、図２０、図２１に示したようにカップリングによる共振点が不安定化し制御が不可能となったが、本実施形態（４）によれば、図１２、図１３に示すように、クラッチによる共振、カップリングによる共振がともに共振抑制されて制御可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
２０  エンジンベンチシステムの３慣性系機械モデル
２１  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２２、２４、２７、３３  加算器（Ｓｕｍ）
２３  無駄時間要素（ＴＤ）
２５、３１  遅れ要素（Ｇ）
２６  高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
２８  低域通過フィルタ（ＴＭＬＰＦ）
２９  軸トルク制御器（ＡＴＲ）
３０、３２  比率調整増幅器
５０  デジタル処理装置
【図１】
0005605128.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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