(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラを介して伝達される供試車両の駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして発生または吸収し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路はローラと動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）でローラ慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする動力計の電気慣性制御方式。
【請求項２】
供試車両のエンジンで駆動される変速機から発生する駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして吸収し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路は変速機と動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）で動力計慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする動力計の電気慣性制御方式。
【請求項３】
供試車両の変速機の駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして発生し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路は変速機と動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２と供試車両のエンジントルク相当のトルク信号Ｔｅとの差分（Ｔ１２−Ｔｅ）を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）で動力計慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする動力計の電気慣性制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力計測対象の負荷側または駆動側で、動力計測対象の機械慣性によるトルクを動力計の吸収トルクまたは駆動トルクとして制御する電気慣性制御方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力計の電気慣性制御方式として、軸トルク検出フィードバックを利用した方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、軸トルクメータと動力計回転検出器を備えるシャシーダイナモメータにおいては、「駆動力フィードバック方式」と呼ばれる電気慣性制御方式が一般的には適用されている。図７に軸トルクメータと動力計回転検出器を備えるシャシーダイナモメータの構成図を示す。ローラ１上には試験車両２の駆動輪が載せられ、このローラ１を介して伝達される駆動力を動力計（電動機）３でトルクとして発生または吸収する。動力計３のトルクはインバータ４の出力電流で制御され、電気慣性制御回路５は軸トルクメータ６で検出する軸トルクＴ１２と、エンコーダ７で検出する回転数ｗ２からインバータ４に与える電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２をインバータ４のトルク電流指令とする。
【０００４】
電気慣性制御回路５の演算における定数および変数は、Ｊ１：ローラ慣性、Ｊ２：動力計慣性、Ｊｓｅｔ：設定慣性、ｗｃ：フィルタカットオフ周波数、Ｔ１２：軸トルク、ｗ２：動力計回転数、Ｔ２：動力計トルク指令、ｓはラプラス演算子である。
【特許文献１】特開２００４−３６１２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電気慣性制御方式は、主にドライブトレインベンチの入力側動力計の電気慣性制御に適用される。ドライブトレインシステムにおいては、電気慣性制御の設定慣性は固定慣性（動力計慣性）よりも小さくなるように設定することが多い。
【０００６】
このような目的で適用される特許文献１の手法を、シャシーダイナモメータのように、電気慣性制御の設定慣性が固定慣性（動力計慣性＋ローラ慣性）よりも大きくなるように設定すると、図８のように振動的な応答になる。図８は、設定慣性を２０に設定し、ローラ表面に車両駆動力がステップ的に、大きさ１だけ印加されたときのローラ加速度の応答を示す。車両駆動力はステップ波形であるから、ローラ加速度もステップ的な応答になることが所望されるが、特許文献１の手法では、ローラ加速度が非常に振動的になり正確な車両試験ができなくなる。
【０００７】
図９〜図１１に、図７の「駆動力フィードバック方式」の制御波形例を示す。図９は、インバータの調整が適切になされていて、インバータトルクが指令とおりに出力される場合である。図１０は、インバータトルクが指令値の１．３倍出力される場合である。図１１は軸トルク検出がノイズの影響を受けた場合である。
【０００８】
図９のローラ加速度応答は、制御応答遅れによるオーバーシュートが発生しているが、図８のような振動的な波形にはなっていない。一方、図１０のローラ加速度応答は、図８と同様の振動的な波形になっている。さらに、図１０では、ローラ加速度の定常値が所望する０．０５（＝車両駆動力１／設定慣性２０）になっておらず、電気慣性制御の精度が非常に劣化することがわかる。図１１においては軸トルク検出のノイズの影響を受け、ローラ加速度が細かく振動し続けていることがわかる。
【０００９】
以上のように、従来の電気慣性制御方式では、インバータの調整が適切になされていない場合や軸トルク検出にノイズが重畳する場合には、振動的な応答や電気慣性制御精度の低下を起し、車両の試験が困難となる場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、振動的な応答を低減し、電気慣性制御精度を高めた試験ができる動力計の電気慣性制御方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、電気慣性制御回路として、軸トルクＴ１２を積分した信号と、動力計回転数ｗ２にローラ慣性（または動力計慣性）Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号をトルク指令Ｔ２として出力するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１２】
（１）ローラを介して伝達される供試車両の駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして発生または吸収し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路はローラと動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）でローラ慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする。
【００１３】
（２）供試車両のエンジンで駆動される変速機から発生する駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして吸収し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路は変速機と動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）で動力計慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする。
【００１４】
（３）供試車両の変速機の駆動力を電動機構成の動力計でトルクとして発生し、該電動機のトルクはインバータの出力電流で制御し、電気慣性制御回路は変速機と動力計の間の軸トルクＴ１２と、動力計の回転数ｗ２から電気慣性分のトルク指令Ｔ２を求め、このトルク指令Ｔ２を前記インバータのトルク電流指令とする動力計の電気慣性制御方式において、
前記電気慣性制御回路は、前記軸トルクＴ１２と供試車両のエンジントルク相当のトルク信号Ｔｅとの差分（Ｔ１２−Ｔｅ）を積分要素（５Ａ）で積分した信号と、前記動力計回転数ｗ２に乗算要素（５Ｂ）で動力計慣性Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に乗算要素（５Ｄ）で制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を前記トルク指令Ｔ２として出力する構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、電気慣性制御回路として、軸トルクＴ１２を積分した信号と、動力計回転数ｗ２にローラ慣性（または動力計慣性）Ｊ１と設定慣性Ｊｓｅｔとの差分（Ｊ１−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分に制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号をトルク指令Ｔ２として出力するようにしたため、インバータの調整が適切になされていない場合や、軸トルク検出にノイズが重畳する場合においても、ほぼ所望する波形（振動的な応答を低減した波形）に制御でき、しかも動力計慣性の精度を高めて電気慣性制御精度を高めた試験ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本実施形態を示す電気慣性制御方式の要部構成図であり、図７と異なる部分は電気慣性制御回路５の演算にある。電気慣性制御回路５において、Ｊｌ：ローラ慣性、Ｊｓｅｔ：設定慣性、Ｋｃ：制御応答を決定する係数、Ｔ１２：軸トルク、ｗ２：動力計回転数、Ｔ２：動力計トルク指令、ｓはラプラス演算子である。
【００１７】
電気慣性制御回路は、軸トルクＴ１２を積分要素５Ａで積分した信号と、動力計回転数ｗ２に乗算要素５Ｂで慣性の差分（Ｊｌ−Ｊｓｅｔ）を乗じた信号とを求め、これら信号の差分を減算要素５Ｃで求め、これに乗算要素５Ｄで制御応答を決定する係数Ｋｃを乗じた信号を動力計トルク指令Ｔ２として出力する。
【００１８】
図２〜図４は、本実施形態の試験結果として、制御応答を決定する係数Ｋｃを図９と同等の応答になるように調整した場合の波形を示す。図２はインバータの調整が適切になされていて、軸トルク検出にノイズが重畳していない場合である。図３はインバータトルクが指令値の１．３倍出力される場合である。図４は軸トルクにノイズが重畳する場合である。図２は、図９と同等の波形になっている。図３はインバータの調整が不適切になっているにもかかわらず、図１０とは異なり、非振動的で設定慣性通りの制御が実現されていることがわかる。図４は軸トルクにノイズが重畳しているにもかかわらず、図１１とは異なり、細かい振動の大きさが非常に低減されていることがわかる。
【００１９】
以上のように、本実施形態によれば、インバータの調整が適切になされていない場合や、軸トルク検出にノイズが重畳する場合においても、ほぼ所望する波形に制御される。
【００２０】
また、図７に示した従来の方式では、制御回路のパラメータとして、動力計慣性Ｊ２が必要となっている。一般的に、シャシーダイナモメータシステムでは、ローラ慣性が大きく動力計慣性は小さい。そのため、動力計慣性を精度良く求めることは困難である。図７の方式では、動力計慣性を精度良く求めないと電気慣性制御の精度に影響を与える。
【００２１】
一方、図１に示した本実施形態の制御回路には動力計慣性Ｊ２が不要である。したがって、本実施形態によれば動力計慣性の算出精度にかかわらず電気慣性制御の精度向上が可能となる。
【００２２】
（実施形態２）
図５は本実施形態を示す電気慣性制御方式の要部構成図であり、ドライブトレインシステムの吸収側動力計に適用した場合である。同図が図１と異なる部分は、試験車両のエンジン８と変速機９により発生する駆動力を動力計３Ａで吸収する。
【００２３】
電気慣性制御回路５は、図１と同じ演算要素５Ａ〜５Ｄで構成されるが、Ｊ１が変速機吸収側動力計慣性となり、他の定数および変数は同じになり、Ｊｓｅｔ：設定慣性、Ｋｃ：制御応答を決定する係数、Ｔ１２：軸トルク、ｗ２：動力計回転数、Ｔ２：動力計トルク指令、ｓはラプラス演算子である。
【００２４】
本実施形態は、ドライブトレインシステムの吸収側動力計の電気慣性制御になり、この制御においても実施形態１と同等の効果が得られる。また、大きな値になるローラ慣性が結合されないため、動力計慣性を精度良く求めて精度を高めることができる。
【００２５】
（実施形態３）
図６は本実施形態を示す電気慣性制御方式の要部構成図であり、ドライブトレインシステムの駆動側動力計に適用した場合である。同図が図５と異なる部分は、試験車両の変速機９の駆動力を動力計３Ｂで発生し、変速機９の出力トルクを吸収側動力計３Ａで吸収する。
【００２６】
電気慣性制御回路５の構成は、減算要素５Ｅを追加し、軸トルクＴ１２と供試車両のエンジントルク相当のトルク信号Ｔｅとの差分（Ｔ１２−Ｔｅ）を求め、これを積分要素５Ａの入力とすることで、動力計とエンジンの駆動トルクの応答性の違いを補償する。他の演算要素５Ａ〜５Ｄは同じであり、Ｊ１が変速機駆動側動力計慣性とするほかは、Ｊｓｅｔ：設定慣性、Ｋｃ：制御応答を決定する係数、Ｔ１２：軸トルク、ｗ２：動力計回転数、Ｔ２：動力計トルク指令、ｓはラプラス演算子である。
【００２７】
本実施形態は、ドライブトレインシステムの駆動側動力計の電気慣性制御になり、この制御においても実施形態１と同等の効果が得られる。また、大きな値になるローラ慣性が結合されないため、動力計慣性を精度良く求めて精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１を示す電気慣性制御方式の要部構成図。
【図２】実施形態１における試験での応答波形図（その１）。
【図３】実施形態１における試験での応答波形図（その２）。
【図４】実施形態１における試験での応答波形図（その３）。
【図５】本発明の実施形態２を示す電気慣性制御方式の要部構成図。
【図６】本発明の実施形態３を示す電気慣性制御方式の要部構成図。
【図７】従来の電気慣性制御方式の要部構成図。
【図８】従来の応答波形図。
【図９】従来の駆動力フィードバック方式の応答波形図（その１）。
【図１０】従来の駆動力フィードバック方式の応答波形図（その２）。
【図１１】従来の駆動力フィードバック方式の応答波形図（その３）。
【符号の説明】
【００２９】
１  ローラ
２  供試車両
３、３Ａ、３Ｂ  動力計
４  インバータ
５  電気慣性制御回路
６  軸トルクメータ
７  エンコーダ
８  エンジン
９  変速機
【図１】
0005141378.tif 000002
【図２】
0005141378.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005141378.tif 000007
【図７】
0005141378.tif 000008
【図８】
0005141378.tif 000009
【図９】
0005141378.tif 000010
【図１０】
0005141378.tif 000011
【図１１】
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