(57)【要約】【課題】エンジン回転数変化の履歴に依存する損失の影響を受けることなく、さらにエンジン回転数を大きく変化させることなく、エンジンの慣性モーメントを精度よく測定する。【解決手段】エンジン制御部１１によりエンジン１の回転数をほぼ一定にし、正規分布乱数信号をダイナモメータ制御部１２のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する。検出部１３は加振制御における結合シャフト４に発生する軸トルクＴtmおよびダイナモメータの回転数ωdyのデータを一定時間だけ収録する。演算部１４は、上記データから、軸トルクＴtmを入力、ダイナモメータ回転数またはエンジン回転数を出力とする伝達関数を推定し、この伝達関数から角周波数ωに対するゲインｇのゲイン特性（ω，ｇ）を求め、このゲイン特性から演算によってエンジン慣性モーメントを求める。加振制御を正弦波とすることも含む。【選択図】  図１
2006300683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、正規分布乱数信号を前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクＴtmおよびダイナモメータの回転数ωdyのデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、前記軸トルクＴtmを入力、ダイナモメータ回転数ωdyを出力とする伝達関数を推定し、この伝達関数から角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対するゲインｇのゲイン特性（ω，ｇ）を求め、このゲイン特性から装置がもつ反共振周波数よりも低い周波数領域のゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【数１】
2006300683.tif 000015
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの慣性モーメント測定装置。
【請求項２】
エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、装置がもつ反共振周波数よりも低い周波数領域で異なる振幅にした２種類の正弦波Ａ、Ｂを前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクおよびダイナモメータ回転数のデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］について正弦波Ａにおける軸トルクＴtmＡｍｐＡとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＡ、および正弦波Ｂにおける軸トルクＴtmＡｍｐＢとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＢを計算し、これらから各角周波数ωに対するゲインｇ｛＝（ωdyＡｍｐＡ−ωdyＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）｝のゲイン特性（ω，ｇ）の組を求め、これらゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【数２】
2006300683.tif 000016
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの慣性モーメント測定装置。
【請求項３】
エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、正規分布乱数信号を前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクＴtmおよびエンジン回転数ωegのデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、前記軸トルクＴtmを入力、エンジン回転数ωegを出力とする伝達関数を推定し、この伝達関数から角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対するゲインｇのゲイン特性（ω，ｇ）を求め、このゲイン特性の組の各要素に対して、以下の演算式、
【数３】
2006300683.tif 000017
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの慣性モーメント測定装置。
【請求項４】
エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、同じ周波数領域で異なる振幅にした２種類の正弦波Ａ、Ｂを前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクおよびエンジン回転数のデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］について正弦波Ａにおける軸トルクＴtmＡｍｐＡとエンジン角周波数ωegＡｍｐＡ、および正弦波Ｂにおける軸トルクＴtmＡｍｐＢとエンジン角周波数ωegＡｍｐＢを計算し、これらから各角周波数ωに対するゲインｇ｛＝（ωegＡｍｐＡ−ωegＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）｝のゲイン特性（ω，ｇ）の組を求め、これらゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【数４】
2006300683.tif 000018
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの慣性モーメント測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン試験装置を利用してエンジンの慣性モーメントを測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５はエンジン試験装置の概略構成を示したもので、エンジン１とダイナモメータ（動力計）２とをトルクメータ３を介して回転軸４で連結し、エンジン側はスロットルアクチェータ５によりスロットル開度が制御されるように構成されている。この装置によって、ダイナモメータ２のトルク制御・速度制御を実施しながらエンジン１の耐久性や燃費、排ガス計測等の性能試験およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）適合試験が行われる。なお、６はエンジンの軸回転を検出する速度検出器である。
【０００３】
上記のようなダイナモメータを使用してエンジンを試験する装置においては、前もってエンジンの慣性モーメントを測定し、その測定値を制御パラメータとして使用することが行われている。その際の慣性モーメントの計測は次のような手順で行われている。
【０００４】
（１）エンジンの燃料流入を遮断し、エンジンの吸入空気の抵抗を減らすためにエンジンのスロットルを全開にする。
【０００５】
（２）回転軸４が或る一定の速度で回転している状態より、ダイナモメータ２によって一定加速度αで加速、又は減速する。この一定加減速時に、その時のトルクＴをトルクメータ３によって計測する。
【０００６】
（３）計測値をもとに、運動方程式Ｔ＝ＪegαよりＪeg＝Ｔ／αとしてエンジン慣性Ｊegを求める。
【０００７】
以上のような測定方法では、慣性モーメントが測定されるエンジン１には、機械的な抵抗が存在しているにもかかわらず、従来の測定方法による計測値にはその抵抗による損失分が考慮されてないため、算出されたエンジンの慣性モーメント精度は高いものとはいえない。特に、エンジン慣性モーメントの小さい小排気量エンジンの精度は悪いものとなる。
【０００８】
この課題を解決する計測方法を、本願出願人は既に提案している（例えば、特許文献１参照）。この方法は、測定対象であるエンジンは一般に回転数にほぼ比例した損失を持つため、回転数に依存した損失をあらかじめ測定し、その後、エンジンをある回転数からある回転数まで変化させ、そのときに要した加速トルクとエンジンの運動方程式｛Ｊ（ｄω／ｄｔ）＋Ｃ＝Ｔ｝から、エンジン慣性モーメントを推定する。ただし、Ｊはエンジンの慣性モーメント、ωは回転数、Ｃは損失、Ｔは加速トルクである。
【特許文献１】特開２００３−１２１３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術では、エンジンの損失をあらかじめ測定し、測定された損失トルクを考慮してエンジン慣性モーメントを推定するものであるが、エンジンベンチシステムの機械系構成によっては、エンジンを含めた機械系の損失が、回転数の定常値のみに依存するだけでなく、回転数の変化の履歴にも依存する場合がある。そのような場合、従来の手法では、回転数の定常値に依存した損失トルクのみの補正にとどまっているため、正確なエンジン慣性モーメントを推定することが困難となっている。
【００１０】
また、従来のエンジンの慣性モーメント測定方法では、エンジンをある回転数からある回転数に変化させる必要がある。このとき、機械系の共振破壊を防ぐために、該当機械系の危険速度（例えばエンジン脈動トルク周波数が機械系共振周波数と一致するような回転数）がエンジン慣性モーメント測定時の速度に入らないようにする必要がある。その場合、エンジン脈動トルクの周波数分布と機械系共振周波数の組み合わせによっては、エンジン速度変化幅を十分取れず、エンジンの慣性モーメント測定が正確に実施できないことも考えられる。
【００１１】
本発明の目的は、エンジン回転数変化の履歴に依存する損失の影響を受けることなく、さらにエンジン回転数を大きく変化させることなく、エンジンの慣性モーメントを精度よく測定できるエンジンの慣性モーメント測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記の課題を解決するため、エンジン回転数をほぼ一定の状態にしてダイナモメータのトルク指令値を加振させたときの軸トルクＴtmおよびダイナモメータ回転数ωdyまたはエンジン回転数ωegのデータをある時間だけ収録し、このデータがもつ軸トルク変化に対する回転数変化からエンジン慣性モーメントを推定するようにしたもので、以下の装置を特徴とする。
【００１３】
（１）エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、正規分布乱数信号を前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクＴtmおよびダイナモメータの回転数ωdyのデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、前記軸トルクＴtmを入力、ダイナモメータ回転数ωdyを出力とする伝達関数を推定し、この伝達関数から角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対するゲインｇのゲイン特性（ω，ｇ）を求め、このゲイン特性から装置がもつ反共振周波数よりも低い周波数領域のゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【００１４】
【数５】
2006300683.tif 000003
【００１５】
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
（２）エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、装置がもつ反共振周波数よりも低い周波数領域で異なる振幅にした２種類の正弦波Ａ、Ｂを前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクおよびダイナモメータ回転数のデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］について正弦波Ａにおける軸トルクＴtmＡｍｐＡとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＡ、および正弦波Ｂにおける軸トルクＴtmＡｍｐＢとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＢを計算し、これらから各角周波数ωに対するゲインｇ｛＝（ωdyＡｍｐＡ−ωdyＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）｝のゲイン特性（ω，ｇ）の組を求め、これらゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【００１７】
【数６】
2006300683.tif 000004
【００１８】
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
（３）エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、正規分布乱数信号を前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクＴtmおよびエンジン回転数ωegのデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、前記軸トルクＴtmを入力、エンジン回転数ωegを出力とする伝達関数を推定し、この伝達関数から角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対するゲインｇのゲイン特性（ω，ｇ）を求め、このゲイン特性の組の各要素に対して、以下の演算式、
【００２０】
【数７】
2006300683.tif 000005
【００２１】
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（４）エンジンとダイナモメータとを回転軸を介して連結し、エンジンを出力制御できるエンジン制御部と、ダイナモメータをトルク制御できるダイナモメータ制御部とを備えてエンジンの試験を行う装置において、
前記エンジン制御部によりエンジンの回転数をほぼ一定に制御した状態で、同じ周波数領域で異なる振幅にした２種類の正弦波Ａ、Ｂを前記ダイナモメータ制御部のトルク指令としてダイナモメータの出力トルクを加振制御する手段と、
前記加振制御における前記回転軸に発生する軸トルクおよびエンジン回転数のデータを一定時間だけ収録する検出手段と、
前記データから、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］について正弦波Ａにおける軸トルクＴtmＡｍｐＡとエンジン角周波数ωegＡｍｐＡ、および正弦波Ｂにおける軸トルクＴtmＡｍｐＢとエンジン角周波数ωegＡｍｐＢを計算し、これらから各角周波数ωに対するゲインｇ｛＝（ωegＡｍｐＡ−ωegＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）｝のゲイン特性（ω，ｇ）の組を求め、これらゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、以下の演算式、
【００２３】
【数８】
2006300683.tif 000006
【００２４】
の演算によってエンジン慣性モーメントＪを求める演算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上のとおり、本発明によれば、エンジン回転数をほぼ一定の状態にしてダイナモメータのトルク指令値を加振させたときの軸トルクＴtmおよびダイナモメータ回転数ωdyまたはエンジン回転数ωegのデータをある時間だけ収録し、このデータがもつ軸トルク変化に対する回転数変化からエンジン慣性モーメントを推定するようにしたため、以下の効果がある。
【００２６】
（１）エンジン慣性モーメントの測定には、データ収録時はエンジン回転数がほぼ一定値になっており、エンジン回転数変化の履歴に依存するような損失があっても、その損失の影響を受けることがない。
【００２７】
（２）エンジン慣性モーメントの測定には、データ収録時はエンジン回転数がほぼ一定値になっており、計測対象機械装置の危険回転数などによりエンジン回転数を大きく変化させる事が困難な場合にもエンジン慣性モーメントが測定可能となる。
【００２８】
（３）従来のエンジン慣性モーメントの計測手法では、同時に機械系特性計測（共振特性計測など）を実施することは不可能だが、本発明では機械系特性計測結果を利用してエンジン慣性モーメント計測を行なっているため、エンジンベンチの試験準備作業を減らすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
図１に本実施形態における測定装置の構成を示す。なお、同図のエンジンベンチシステムでは、エンジン１とダイナモメータ２は結合シャフト４とトルクメータ（ＴＭ）３で連結され、トルクメータ３はダイナモメータ２側に設置されている例を示しているが、エンジンベンチシステムの構成によっては、トルクメータ３はエンジン１側に設置される場合もある。また、エンジン１とダイナモメータ２の連結も、結合シャフト４ではなく、クラッチ、変速機、プロペラシャフトなどを使用して連結される場合もある。
【００３０】
図１において、ＥＧ制御部１１は、エンジン１の回転数がある指定された値ＮegＲｅｆになるように制御する。ＤＹ制御部１２は、平均値ＴdyＲｅｆＢａｓｅ、標準偏差ＴdyＲｅｆＳｔｄの正規分布乱数を信号としてダイナモメータ２のトルク指令値を発生する。このトルク指令値によるトルク制御はダイナモメータがもつインバータ２Ａの電流制御で行われる。検出部１３は、軸トルクメータ３により軸トルクＴtmを検出し、また、速度検出器としてのパルスピックアップ６の出力信号からダイナモメータ回転数ωdyを検出し、ある時間長（例えば３０秒間）のデータを収録する。演算部１４は、検出部１３に収録された軸トルクＴtm，ダイナモメータ回転数ωdyを基に以下に示す手順でエンジン慣性モーメントを推定する。
【００３１】
手順（１）：ゲイン線図の算出
なんらかの手法を用いて軸トルクＴtmを入力、ダイナモメータ回転数ωdyを出力とする伝達関数を推定する。なんらかの手法とは、例えば、軸トルクＴtm，ダイナモメータ回転数ωdyをそれぞれフーリエ変換し、各周波数ごとの比を求めるなど、一般的な伝達関数推定手法でよい。また、求める伝達関数は、数式または、角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対する周波数応答ａ＋ｂ＊ｉ（ａ，ｂは実数、ｉは虚数単位）の形式のどちらでも良い。
【００３２】
求めた伝達関数から、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対する、ゲインｇのゲイン特性を求める。求めたゲイン特性例を図２に示す。図２の特性Ｇが軸トルクＴtmからダイナモメータ回転数ωdyへのゲイン特性（ω，ｇ）のグラフである。
【００３３】
手順（２）：反共振周波数の算出
一般に、エンジンベンチシステムは、結合シャフト４があるバネ特性を持つため、結合シャフトを境界にしてエンジン側慣性モーメントとダイナモメータ側慣性モーメントと結合シャフトのバネ特性により２慣性系以上の特性を持つ。そのとき、ダイナモメータトルクを加振して求めた軸トルクからダイナモメータ回転数への伝達関数は、反共振点と呼ばれるゲインが急激に減少する部分が出現することがある。図２のＢ部位の周波数が装置がもつ反共振周波数である。
【００３４】
この反共振周波数は、上記の手順（１）で求めた角周波数ωとゲインｇに対して、ω＊ｇ（ωとｇの積）が最小値になる時の角周波数ωを求め、この角周波数ωを反共振周波数ωＡＲＦ［ｒａｄ／ｓ］として算出する。
【００３５】
手順（３）：慣性モーメント推定領域の算出
上記の手順（１）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）のグラフから、ω＜ωＡＲＦ＊Ｋ（Ｋは０.３程度、つまり傾きの変化が３０％以内に納まる範囲）を満たす組を求める。この組の例は線Ａ部分になる。なお、Ｋは適宜変更してもよい。
【００３６】
手順（４）：慣性モーメントの推定
上記の手順（３）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、
【００３７】
【数９】
2006300683.tif 000007
【００３８】
として求めたｂの平均値ｂｍを求め、
【００３９】
【数１０】
2006300683.tif 000008
【００４０】
として求めたＪをエンジン慣性モーメントとする。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態における測定装置構成は実施形態１と同じである。本実施形態では、図１において、ＥＧ制御部１１は、エンジンの回転数がある指定された値ＮegＲｅｆになるように制御する。ＤＹ制御部１２は、平均値ＴdyＲｅｆＢａｓｅ、振幅ＴdyＲｅｆＡｍｐ、周波数ＴdyＲｅｆＦｒｑの正弦波のダイナモメータトルク指令値を発生する。検出部１３は軸トルクメータ３により軸トルクＴtmを検出し、また、パルスピックアップ６によりダイナモメータ回転数ωdyを検出し、ある時間長（例えば３０秒間）のデータを収録する。
【００４２】
ＤＹ制御部１２は以下に示す手順でダイナモメータトルク指令値を変化させ、演算部１４は以下に示す手順でエンジン慣性モーメントを推定する。
【００４３】
手順（１）：正弦波Ａによる加振
ダイナモメータトルク指令の振幅をＴdyＲｅｆＡｍｐ＝Ａにして、周波数ＴdyＲｅｆＦｒｑをある範囲で設定し、各周波数でダイナモメータトルク指令値を正弦波で加振し、そのときの収録データを保存する。ただし、周波数指令値は反共振周波数の０.３倍程度より低い領域に設定する。
【００４４】
手順（２）：正弦波Ｂによる加振
ダイナモメータトルク指令の振幅をＴdyＲｅｆＡｍｐ＝Ｂにして、手順（１）と同じ周波数の正弦波で加振し、そのときの収録データを保存する。
【００４５】
手順（３）：加振された振幅の計算
上記の手順（１）のそれぞれ同じ周波数ω＝ＴdyＲｅｆＦｒｑでの軸トルクＴtmＡｍｐＡとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＡを計算し、同様に、手順（２）のそれぞれ同じ周波数ω＝ＴdyＲｅｆＦｒｑでの軸トルクＴtmＡｍｐＢとダイナモメータ角周波数ωdyＡｍｐＢを計算し、以下の演算、
ｇ＝（ωdyＡｍｐＡ−ωdyＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）
でゲインｇを求め、手順（１）、（２）の各角周波数に対して、ゲイン特性（ω，ｇ）の組を求める。
【００４６】
手順（４）：慣性モーメントの推定
上記の手順（３）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、
【００４７】
【数１１】
2006300683.tif 000009
【００４８】
として求めたｂの平均値ｂｍを求め、
【００４９】
【数１２】
2006300683.tif 000010
【００５０】
として求めたＪをエンジン慣性モーメントとする。
【００５１】
本実施形態では、実施形態１に比べて、２種類のダイナモメータトルク加振振幅Ａ，Ｂで加振し、その差分を利用することにより、エンジンがある特定の周波数のトルクを発生している場合においても精度よくエンジン慣性モーメント計測が可能となる。
【００５２】
（実施形態３）
図３に本実施形態における計測装置の構成を示す。なお、同図のエンジンベンチシステムでは、エンジン１とダイナモメータ２は結合シャフト４とトルクメータ３で連結され、トルクメータ３はダイナモメータ２側に設置されている例を示しているが、エンジンベンチシステムの構成によっては、トルクメータ３はエンジン１側に設置される場合もある。また、エンジン１とダイナモメータ２の連結も、結合シャフト４ではなく、クラッチ、変速機、プロペラシャフトなどを使用して連結される場合もある。
【００５３】
図３において、ＥＧ制御部１１は、エンジン１の回転数がある指定された値ＮegＲｅｆになるように制御する。ＤＹ制御部１２は、平均値ＴdyＲｅｆＢａｓｅ、標準偏差ＴdyＲｅｆＳｔｄの正規分布乱数を信号としてダイナモメータトルク指令値を発生する。検出部１３は、軸トルクメータ３により軸トルクＴtmを検出し、また、パルスピックアップ６によりエンジン回転数ωegを検出し、ある時間長（例えば３０秒間）のデータを収録する。演算部１４は、検出部１３に収録された軸トルクＴtm，エンジン回転数ωegに対して以下に示す手順でエンジン慣性モーメントを推定する。
【００５４】
手順（１）：ゲイン線図の算出
なんらかの手法を用いて軸トルクＴtmを入力、エンジン回転数ωegを出力とする伝達関数を推定する。なんらかの手法とは、例えば、軸トルクＴtm，エンジン回転数ωegをそれぞれフーリエ変換し、各周波数ごとの比を求めるなど、一般的な伝達関数推定手法でよい。また、求める伝達関数は、数式、または、角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対する周波数応答ａ＋ｂ＊ｉ（ａ，ｂは実数、ｉは虚数単位）の形式のどちらでも良い。
【００５５】
求めた伝達関数から、各角周波数ω［ｒａｄ／ｓ］に対する、ゲインｇのゲイン特性を求める。求めたゲイン特性の例を図４に示す。図４の特性Ｇが手順（１）により求めた軸トルクＴtmからエンジン回転数ωegへのゲイン特性（ω，ｇ）のグラフである。
【００５６】
なお、実施形態１、２のようにダイナモメータトルクを加振して求めた軸トルクからダイナモメータ回転数への伝達関数は反共振周波数が出現するが、ダイナモメータトルクを加振して求めた軸トルクからエンジン回転数への伝達関数には反共振周波数が出現しないため、反共振周波数の推定は不要になる。
【００５７】
手順（２）：慣性モーメント推定領域の算出
上記の手順（１）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）のグラフから、ω＜Ｆｓｍｐｌ＊Ｋ（Ｆｓｍｐｌは検出部のサンプリング周波数、Ｋは０.１程度、つまり、傾きの変化が１０％以内に納まる範囲）を満たすゲイン特性（ω，ｇ）の組を求める。なお、Ｋは適宜変更してもよい。
【００５８】
手順（３）：慣性モーメントの推定
上記の手順（２）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、
【００５９】
【数１３】
2006300683.tif 000011
【００６０】
として求めたｂの平均値ｂｍを求め、
【００６１】
【数１４】
2006300683.tif 000012
【００６２】
として求めたＪをエンジン慣性モーメントとする。
【００６３】
（実施形態４）
本実施形態における計測装置の構成は実施形態３と同じである。本実施形態では、図３のＥＧ制御部１１は、エンジンの回転数がある指定された値ＮegＲｅｆになるように制御する。ＤＹ制御部１２は、平均値ＴdyＲｅｆＢａｓｅ、振幅ＴdyＲｅｆＡｍｐ、周波数ＴdyＲｅｆＦｒｑの正弦波のダイナモメータトルク指令値を発生する。検出部１３は軸トルクメータ３により軸トルクＴtmを検出し、また、パルスピックアップ６によりエンジン回転数ωegを検出し、ある時間長（例えば３０秒間）のデータを収録する。
【００６４】
ＤＹ制御部１２は以下に示す手順でダイナモメータトルク指令値を変化させ、演算部１４は以下に示す手順でエンジン慣性モーメントを推定する。
【００６５】
手順（１）：正弦波Ａによる加振
ダイナモメータトルク指令の振幅をＴdyＲｅｆＡｍｐ＝Ａにして、周波数ＴdyＲｅｆＦｒｑをある範囲で設定し、各角周波数でダイナモメータトルク指令値を加振し、そのときの収録データを保存する。ただし、周波数指令値は反共振周波数の０.３倍程度より低い領域に設定する。
【００６６】
手順（２）：正弦波Ｂによる加振
ダイナモメータトルク指令の振幅をＴdyＲｅｆＡｍｐ＝Ｂ（≠Ａ）にして、上記の手順（１）と同じ周波数で加振し、そのときの収録データを保存する。
【００６７】
手順（３）：加振された振幅の計算
上記の手順（１）のそれぞれ同じ周波数ω＝ＴdyＲｅｆＦｒｑでの軸トルクＴtmＡｍｐＡとエンジン角周波数ωegＡｍｐＡを計算し、同様に、上記の手順（２）のそれぞれ同じ周波数ω＝ＴdyＲｅｆＦｒｑでの軸トルクＴtmＡｍｐＢとエンジン角周波数ωegＡｍｐＢを計算し、以下の演算、
ｇ＝（ωegＡｍｐＡ−ωegＡｍｐＢ）／（ＴtmＡｍｐＡ−ＴtmＡｍｐＢ）
でゲインｇを求め、上記の手順（１）、（２）の各周波数に対して、ゲイン特性（ω，ｇ）の組を求める。
【００６８】
手順（４）：慣性モーメントの推定
上記の手順（３）で求めたゲイン特性（ω，ｇ）の組の各要素に対して、
【００６９】
【数１５】
2006300683.tif 000013
【００７０】
として求めたｂの平均値ｂｍを求め、
【００７１】
【数１６】
2006300683.tif 000014
【００７２】
として求めたＪをエンジン慣性モーメントとする。
【００７３】
本実施形態では、実施形態３に比べて、２種類のダイナモメータトルク加振振幅Ａ，Ｂで加振し、その差分を利用することにより、エンジンがある特定の周波数のトルクを発生している場合においても精度よくエンジン慣性モーメント計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態１、２における慣性モーメント測定装置の構成図。
【図２】本発明の実施形態１、２におけるゲイン特性例。
【図３】本発明の実施形態３、４における慣性モーメント測定装置の構成図。
【図４】本発明の実施形態３、４におけるゲイン特性例。
【図５】エンジン試験装置の構成図。
【符号の説明】
【００７５】
１  エンジン
２  ダイナモメータ（動力計）
２Ａ  インバータ
３  トルクメータ
４  結合シャフト
５  スロットルアクチェータ
６  速度検出器
１１  ＥＧ制御部
１２  ＤＹ制御部
１３  検出部
１４  演算部
【図１】
2006300683.tif 000019
【図２】
2006300683.tif 000020
【図３】
2006300683.tif 000021
【図４】
2006300683.tif 000022
【図５】
2006300683.tif 000023