JP2003121306A - Engine bench system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試験対象になるエ
ンジンにシャフトでダイナモメータを直結し、シャフト
の軸トルク制御器とダイナモ速度制御器を切り替えてエ
ンジンの各種試験を行うエンジンベンチシステムに係
り、特に軸トルク制御からダイナモ速度制御への切り替
えに際しての速度制御器の初期状態設定方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine bench system in which a dynamometer is directly connected to an engine to be tested by a shaft, and a shaft torque controller and a dynamo speed controller of the shaft are switched to perform various tests of the engine. In particular, it relates to an initial state setting method for a speed controller when switching from shaft torque control to dynamo speed control.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ダイナモメータを使用してエンジンを試
験するエンジンベンチシステムを図１０に示す。エンジ
ン１とダイナモメータ２をシャフト３により直結する。
ダイナモメータ２には、回転検出器４やトルク検出器
（ロードセル）５が設けられ、エンジン１には回転検出
器６や軸トルクメータ７が設けられる。2. Description of the Prior Art An engine bench system for testing an engine using a dynamometer is shown in FIG. The engine 1 and the dynamometer 2 are directly connected by the shaft 3.
The dynamometer 2 is provided with a rotation detector 4 and a torque detector (load cell) 5, and the engine 1 is provided with a rotation detector 6 and a shaft torque meter 7.
【０００３】このようなエンジンベンチシステムにおい
て、各種試験には、コントローラ８はダイナモメータ２
やエンジン１の速度制御またはトルク制御を可能にし、
その内の１つの試験方法として、試験中にトルク制御と
速度制御を切り替える場合がある。In such an engine bench system, the controller 8 uses the dynamometer 2 for various tests.
And speed control or torque control of the engine 1,
As one of the test methods, there is a case where the torque control and the speed control are switched during the test.
【０００４】このため、コントローラ８は、トルク制御
器９と、速度制御器１０と、両制御器の出力を切替器１
１で切り替えて制御装置（インバータやエンジンスロッ
トルアクチェータ等）１２の制御指令とし、制御装置１
２の出力でダイナモメータ２やエンジン１を速度制御ま
たはトルク制御する。これら制御器９、１０は、トルク
指令値や速度指令値が与えられ、そのフィードバック信
号にはトルク検出器５、７や速度検出器４、６の検出値
が取り込まれて自動制御を行う。Therefore, the controller 8 outputs the torque controller 9, the speed controller 10, and the outputs of both controllers to the switch 1.
1 is used as a control command for the control device (inverter, engine throttle actuator, etc.) 12, and the control device 1
The output of 2 controls speed or torque of the dynamometer 2 and the engine 1. A torque command value and a speed command value are given to these controllers 9 and 10, and the detected values of the torque detectors 5 and 7 and the speed detectors 4 and 6 are incorporated in the feedback signals to perform automatic control.
【０００５】変化率制限器１３、１４は、トルク制御と
速度制御の切り替え時に制御器９、１０の出力が急変し
ないようにするものである。例えば、トルク制御から速
度制御に切り替えるときは、速度指令値として切り替え
る直前の速度検出値を速度指令値としてセットし、切り
替え時に速度制御器１０に与える実際の速度指令値まで
変化率を制限した指令値を与える。これにより、実際の
速度指令値はランプ状に変化させることでダイナモメー
タ２に機械的なショックが発生するのを防止する。The rate-of-change limiters 13 and 14 prevent the outputs of the controllers 9 and 10 from changing suddenly when switching between torque control and speed control. For example, when switching from torque control to speed control, a speed detection value immediately before switching as a speed command value is set as a speed command value, and a command in which the rate of change is limited to the actual speed command value given to the speed controller 10 at the time of switching. Give a value. As a result, the actual speed command value is changed in a ramp shape to prevent mechanical shock from occurring in the dynamometer 2.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】エンジンベンチシステ
ムにおけるトルク制御器や速度制御器は、線形時不変離
散系ではｒ入力１出力ｎ次の次式で表すことができる。A torque controller and a speed controller in an engine bench system can be expressed by the following equation of r input 1 output n order in a linear time invariant discrete system.
【０００７】[0007]
【数２５】 [Equation 25]
【０００８】ここで、Ａ，Ｂ，ｃ，ｄは制御器の特性を
示す行列、ｕは制御器への入力、ｙは制御器の出力、ｘ
は制御器の状態を示す変数である。Where A, B, c and d are matrices showing the characteristics of the controller, u is an input to the controller, y is an output of the controller, x
Is a variable indicating the state of the controller.
【０００９】従来の制御器の切り替え方式では、例え
ば、軸トルク制御からダイナモ速度制御への切り替えで
は、速度制御器への入力ｕのひとつであるダイナモ速度
を軸トルク制御時と同じに設定しているのみで、制御器
への出力ｙであるダイナモトルクについては何ら連続性
を補償していない。In the conventional controller switching method, for example, in switching from the shaft torque control to the dynamo speed control, the dynamo speed, which is one of the inputs u to the speed controller, is set to be the same as that during the shaft torque control. However, the continuity is not compensated for the dynamo torque which is the output y to the controller.
【００１０】したがって、図１１に示すように、速度制
御器の構成によっては、速度制御器への切り替え時にダ
イナモトルクが振動的な応答になり、そのことによりダ
イナモ速度も振動的な応答になることがあり、この場合
にはエンジンベンチシステムに不必要な電気的負荷や機
械的負荷を与えることがある。Therefore, as shown in FIG. 11, depending on the configuration of the speed controller, the dynamo torque has an oscillating response at the time of switching to the speed controller, which causes the dynamo speed to have an oscillating response. In this case, an unnecessary electrical load or mechanical load may be applied to the engine bench system.
【００１１】また、ダイナモ速度指令値を図１１の太線
で示すように、ランプ状に変化させるためには、速度制
御器の制御回路以外に速度指令値をランプ状に変化させ
るための変化率制限器が必要となり、制御回路全体が複
雑な構成になる。In order to change the dynamo speed command value into a ramp shape as shown by the thick line in FIG. 11, a rate of change limit for changing the speed command value into a ramp shape is provided in addition to the control circuit of the speed controller. Required, and the entire control circuit has a complicated configuration.
【００１２】本発明の目的は、電気的および機械的な負
荷の急変や振動の発生を抑制し、変化率制限器等の回路
を不要にして軸トルク制御からダイナモ速度制御への切
り替えができるエンジンベンチシステムを提供すること
にある。An object of the present invention is to suppress sudden changes in electrical and mechanical loads and vibrations and to eliminate the need for circuits such as a rate-of-change limiter to switch from axial torque control to dynamo speed control. To provide a bench system.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、動特性をもつ
制御器の出力がその入力の履歴に依存し、入力の履歴の
情報は状態変数として保存されていることに着目し、こ
の状態変数情報を基にして切り替わる先のダイナモ速度
制御器の初期状態を適切に設定することにより、軸トル
ク制御からダイナモ速度制御への切り替え時にその出力
が切り替え前後でスムーズにつながるようにするもので
あり、以下の構成を特徴とする。The present invention focuses on the fact that the output of a controller having dynamic characteristics depends on the history of its input, and the information on the history of the input is stored as a state variable. By appropriately setting the initial state of the dynamo speed controller to be switched based on the variable information, the output can be smoothly connected before and after switching from the axial torque control to the dynamo speed control. The following features are provided.
【００１４】（１）試験対象になるエンジンにダイナモ
メータをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジ
ンの軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータ
の速度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエン
ジンの試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前
記速度制御器は次式、(1) The dynamometer is directly connected to the engine to be tested by a shaft, and the engine torque is controlled by changing the shaft torque control of the engine by the torque controller to the speed control of the dynamometer or the speed control of the engine by the speed controller. In the engine bench system that performs
【００１５】[0015]
【数２６】 [Equation 26]
【００１６】で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不
変離散系の伝達関数Ｃ（ｓ）となる構成の場合、前記軸
トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えるとき、前
記速度制御器の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ
In the case of a configuration having a transfer function C (s) of a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n order expressed by, the transmission of the speed controller when switching from the shaft torque control to the dynamo speed control. Initial value x of state variable of function C (s)
〔０〕は次式、[0] is the following equation,
【００１７】[0017]
【数２７】 [Equation 27]
【００１８】[0018]
【数２８】 [Equation 28]
【００１９】におけるｕU in
〔０〕＊をダイナモメータ速度
指令値とダイナモメータの速度検出値の偏差に設定し、
ｙSet [0] * to the deviation between the dynamometer speed command value and the dynamometer speed detection value,
y
〔０〕＊をダイナモメータのトルク検出値に設定し、
これら設定により求められた値に設定する設定器を備え
たことを特徴とする。Set [0] * to the torque detection value of the dynamometer,
It is characterized in that a setting device for setting the value obtained by these settings is provided.
【００２０】また、ｕIn addition, u
〔０〕＊は、ダイナモメータ速度
指令値とエンジンの速度検出値の偏差に設定することを
特徴とする。[0] * is set to the deviation between the dynamometer speed command value and the engine speed detection value.
【００２１】また、ｕIn addition, u
〔０〕＊は、エンジン速度指令値
とダイナモメータの速度検出値の偏差に設定することを
特徴とする。[0] * is set to the deviation between the engine speed command value and the speed detection value of the dynamometer.
【００２２】また、ｕIn addition, u
〔０〕＊は、エンジン速度指令値
とエンジンの速度検出値の偏差に設定することを特徴と
する。[0] * is set to the deviation between the engine speed command value and the engine speed detection value.
【００２３】（２）試験対象になるエンジンにダイナモ
メータをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジ
ンの軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータ
の速度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエン
ジンの試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前
記速度制御器は次式、(2) A dynamometer is directly connected to the engine to be tested by a shaft, and the engine torque is controlled by changing the shaft torque control of the engine by the torque controller to the dynamometer speed control or the engine speed control by the speed controller. In the engine bench system that performs
【００２４】[0024]
【数２９】 [Equation 29]
【００２５】で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不
変離散系となる伝達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速
度指令値に直流ゲインを乗じてダイナモメータの速度検
出値との偏差を伝達関数Ｃ（ｓ）の入力とする伝達関数
Ｆ（ｓ）と、ダイナモメータの速度指令値に直流ゲイン
を乗じて伝達関数Ｃ（ｓ）の出力に加算する伝達関数Ｍ
（ｓ）とからなり、ダイナモメータ速度を検出してダイ
ナモメータ速度を制御する場合、前記軸トルク制御から
ダイナモ速度制御に切り替えるとき、前記速度制御器の
伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初期値ｘThe deviation between the transfer function C (s), which is a linear time-invariant discrete system of r-input 1-output n-th order expressed by, and the speed detection value of the dynamometer obtained by multiplying the dynamometer speed command value by a DC gain. A transfer function F (s) that is an input of the transfer function C (s) and a transfer function M that multiplies the speed command value of the dynamometer by a DC gain and adds the product to the output of the transfer function C (s).
(S) and detecting the dynamometer speed to control the dynamometer speed, when switching from the shaft torque control to the dynamometer speed control, the initial state variables of the transfer function C (s) of the speed controller are set. Value x
〔０〕Cは次
式、[0] C is the following formula,
【００２６】[0026]
【数３０】 [Equation 30]
【００２７】[0027]
【数３１】 [Equation 31]
【００２８】におけるｕU in
〔０〕＊を値０に設定し、ｙ
Set [0] * to the value 0 and y
〔０〕＊をダイナモメータのトルク検出値から前記伝達
関数Ｍ（ｓ）を減じた値に設定して求められた値に設定
し、前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ[0] * is set to the value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer, and the initial value x of the state variable of the transfer function F (s) is set.
〔０〕
Fは、前記式におけるｕ[0]
F is u in the above formula
〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙSet [0] * to the dynamometer speed detection value, and y
〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、前
記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ[0] * is set to a value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer, and the initial value x of the state variable of the transfer function M (s) is set.
〔０〕Mは、
前記式におけるｕ[0] M is
U in the above formula
〔０〕＊をダイナモメータ速度検出値
に設定し、ｙSet [0] * to the dynamometer speed detection value, and y
〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメータの
速度検出値に設定して求められた値に設定する設定器を
備えたことを特徴とする。[0] * is set to a value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer, and a setting device is provided.
【００２９】また、前記速度制御器はエンジン速度を検
出してエンジン速度を制御することを特徴とする。Further, the speed controller detects the engine speed and controls the engine speed.
【００３０】（３）試験対象になるエンジンにダイナモ
メータをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジ
ンの軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータ
の速度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエン
ジンの試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前
記速度制御器は次式、(3) A dynamometer is directly connected to the engine to be tested by a shaft, and the engine torque is controlled by changing the shaft torque control of the engine by the torque controller to the speed control of the dynamometer or the speed control of the engine by the speed controller. In the engine bench system that performs
【００３１】[0031]
【数３２】 [Equation 32]
【００３２】で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不
変離散系となり伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）にモード
分解される伝達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速度指
令値に直流ゲインを乗じてダイナモメータの速度検出値
との偏差を伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の入力とする
伝達関数Ｆ（ｓ）と、ダイナモメータの速度指令値に直
流ゲインを乗じて伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の両出
力に加算する伝達関数Ｍ（ｓ）とからなり、ダイナモメ
ータ速度を検出してダイナモメータ速度を制御する場
合、前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替え
るとき、前記速度制御器の伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ
2（ｓ）の状態変数の初期値ｘ1 A transfer function C (s) which becomes a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n-th order expressed by and is mode decomposed into transfer functions C 1 (s) and C 2 (s), and a dynamometer speed command The value is multiplied by the DC gain, and the deviation from the speed detection value of the dynamometer is input to the transfer functions C 1 (s) and C 2 (s). A transfer function M (s) which is multiplied by a gain and added to both outputs of the transfer function C 1 (s) and C 2 (s). When the dynamometer speed is detected and the dynamometer speed is controlled, the above-mentioned axis is used. When switching from torque control to dynamo speed control, the transfer function C 1 (s) and C of the speed controller are changed.
Initial value x 1 of 2 (s) state variable
〔０〕Cとｘ2 [0] C and x 2
〔０〕Cは
次式、[0] C is the following formula,
【００３３】[0033]
【数３３】 [Expression 33]
【００３４】[0034]
【数３４】 [Equation 34]
【００３５】におけるｕU in
〔０〕＊を値０に設定し、ｙ
Set [0] * to the value 0 and y
〔０〕＊をダイナモメータのトルク検出値から前記伝達
関数Ｍ（ｓ）を減じた値に設定してｘ[0] * is set to a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer, and x
〔０〕Cを求め、
このｘ[0] Find C ,
This x
〔０〕Cを伝達関数Ｃ（ｓ）のモード分解に従っ
てｘ1 [0] C x 1 according to the mode decomposition of the transfer function C (s)
〔０〕Cとｘ2 [0] C and x 2
〔０〕Cに分解してそれぞれ設定し、
前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ[0] Disassemble into C and set each,
Initial value x of the state variable of the transfer function F (s)
〔０〕
Fは、前記式におけるｕ[0]
F is u in the above formula
〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙSet [0] * to the dynamometer speed detection value, and y
〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、前
記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ[0] * is set to a value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer, and the initial value x of the state variable of the transfer function M (s) is set.
〔０〕Mは、
前記式におけるｕ[0] M is
U in the above formula
〔０〕＊をダイナモメータ速度検出値
に設定し、ｙSet [0] * to the dynamometer speed detection value, and y
〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメータの
速度検出値に設定して求められた値に設定する設定器を
備えたことを特徴とする。[0] * is set to a value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer, and a setting device is provided.
【００３６】また、前記速度制御器はエンジン速度を検
出してエンジン速度を制御することを特徴とする。Further, the speed controller detects the engine speed and controls the engine speed.
【００３７】[0037]
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、本発明の
実施形態を示すダイナモメータのトルク制御から速度制
御に切り替える場合のコントローラの構成図であり、図
１０と異なる部分は、変化率制限器１３、１４を省いて
指令値を直接に制御器９、１０の入力とし、制御器１０
には初期状態設定器２１を設けた点にある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a controller when switching from torque control to speed control of a dynamometer showing an embodiment of the present invention. The rate limiters 13 and 14 are omitted and the command value is directly input to the controllers 9 and 10.
1 is provided with an initial state setting device 21.
【００３８】設定器２１は、制御器切り替え前に、切り
替え先の制御器の状態変数をその入力履歴情報として取
り込んでおき、制御器が切り替わったときに、切り替わ
った先の制御器の入力がある値の時に、その制御器の出
力を希望する値にするための初期状態を求め、この初期
状態を切り替わり先の制御器に初期設定するものであ
る。以下、設定器２１における初期状態の設定手順を離
散系の場合で以下に詳細に説明する。Before the controller is switched, the setter 21 takes in the state variable of the controller of the switching destination as the input history information, and when the controller is switched, there is an input of the controller of the switched destination. When the value is a value, an initial state for setting the output of the controller to a desired value is obtained, and this initial state is initialized to the switching destination controller. The procedure for setting the initial state in the setter 21 will be described in detail below in the case of a discrete system.
【００３９】まず、図１の制御器１０は前記の式（１
ａ）と（１ｂ）で表される。また、制御器が切り替わっ
たときの切り替わり先の制御器への入力はｕ〔ｎ〕＊、
その制御器出力に希望する値をｙ〔ｎ〕＊であるとす
る。なお、制御器切り替え時刻は０とする。First, the controller 10 shown in FIG.
It is represented by a) and (1b). Further, when the controller is switched, the input to the controller of the switching destination is u [n] *,
Let y [n] * be the desired value for the controller output. The controller switching time is 0.
【００４０】以上の条件で切り替わった先の制御器の初
期状態ｘThe initial state x of the controller which has been switched under the above conditions
〔０〕を求める。まず、切り替わったときに出
力がｙFind [0]. First, when switching, the output is y
〔０〕＝ｙ[0] = y
〔０〕＊となるためには、式（１ｂ）
より、To obtain [0] *, the formula (1b)
Than,
【００４１】[0041]
【数３５】 [Equation 35]
【００４２】を満たす必要がある。It is necessary to satisfy.
【００４３】スムーズに切り替わるためには、切り替わ
る前後のそれぞれの制御器の出力値が連続になるだけで
はなく、切り替わった後も制御器の出力値が希望する値
になることが必要である。したがって、In order to switch smoothly, it is necessary that not only the output values of the respective controllers before and after the switching become continuous, but also the output values of the controller become desired values after the switching. Therefore,
【００４４】[0044]
【数３６】 [Equation 36]
【００４５】より、From the above,
【００４６】[0046]
【数３７】 [Equation 37]
【００４７】を満たす必要がある。It is necessary to satisfy.
【００４８】さらに、次の時刻でも制御器の出力値が希
望する値になるためには、式（３）より、Furthermore, in order for the output value of the controller to reach a desired value even at the next time, according to equation (3),
【００４９】[0049]
【数３８】 [Equation 38]
【００５０】より、From
【００５１】[0051]
【数３９】 [Formula 39]
【００５２】を満たす必要がある。It is necessary to satisfy.
【００５３】以下、同様にして、１≦ｋ≦ｎとして、Similarly, 1 ≦ k ≦ n, and
【００５４】[0054]
【数４０】 [Formula 40]
【００５５】のｎ個の方程式を満たすようにｘX to satisfy the n equations of
〔０〕を
設定すると、スムーズに制御器の切り替えを行うことが
できる。When [0] is set, the controller can be smoothly switched.
【００５６】ｎ個の方程式を行列を用いてまとめると、Summarizing the n equations using a matrix,
【００５７】[0057]
【数４１】 [Formula 41]
【００５８】となる。式（１ａ）、（１ｂ）が最小実現
されていれば、〔ｃ、Ａ〕は可観測で、式（８）のｘ
It becomes If equations (1a) and (1b) are realized at a minimum, then [c, A] is observable and x in equation (8) is
〔０〕の係数行列はフルランクになり、特に１出力の場
合には正則な正方行列になることから、式（８）を満た
すｘThe coefficient matrix of [0] has a full rank, and in particular, in the case of one output, since it is a regular square matrix, x that satisfies the expression (8) is satisfied.
〔０〕は一意に定まる。[0] is uniquely determined.
【００５９】制御器の切り替えは、定常状態になってい
るとすると、If the switching of the controller is in a steady state,
【００６０】[0060]
【数４２】 [Equation 42]
【００６１】とできるので、Since it is possible to
【００６２】[0062]
【数４３】 [Equation 43]
【００６３】として、As
【００６４】[0064]
【数４４】 [Equation 44]
【００６５】となる。だだし、１ｒはｒ次の単位行列で
ある。It becomes However, 1r is an r-th order identity matrix.
【００６６】上記の式（１２）は、速度制御器の初期値
ｘThe above equation (12) is the initial value x of the speed controller.
〔０〕を設定することにより、速度制御器に切り替わ
ったときの速度制御器への入力が行列Ａの次数ｋとする
と、ｎ＝０，１,,,ｋ−１では、速度制御器の出力がｙ
〔ｎ〕＝ｙBy setting [0], assuming that the input to the speed controller when switching to the speed controller is the order k of the matrix A, the output of the speed controller is n = 0, 1, ..., K-1. Is y
[N] = y
〔０〕となることが保証される。すなわち、
速度制御器の出力が速度制御器に切り替わった時の出力
に保たれることにより、速度制御器の出力（ダイナモト
ルク）の振動が抑制される。It is guaranteed to be [0]. That is,
Since the output of the speed controller is maintained at the output when the speed controller is switched to, the vibration of the output (dynamo torque) of the speed controller is suppressed.
【００６７】以上のことから、初期状態設定器２１は、
トルク制御器９から速度制御器１０に切り替えるとき、
速度制御器１０の伝達関数をＣ（ｓ）で表す式（１ｂ）
の初期設定入力ｕFrom the above, the initial state setting device 21
When switching from the torque controller 9 to the speed controller 10,
Expression (1b) representing the transfer function of the speed controller 10 by C (s)
Initial setting input u
〔０〕＊として、ダイナモ速度指令値
とダイナモ速度検出値の偏差に設定し、さらに初期制御
器出力ｙ[0] * is set to the deviation between the dynamo speed command value and the dynamo speed detection value, and the initial controller output y
〔０〕＊としてダイナモトルク検出値に設定
し、式（１１）および式（１２）に従って求めたｘ
[0] * was set to the detected value of the dynamo torque, and x obtained according to the equations (11) and (12)
〔０〕をＣ（ｓ）の初期値として設定する。これに並行
して切替器１１を切り替えることで振動を伴うことなく
速度制御への切り替えを得る。[0] is set as the initial value of C (s). By switching the switch 11 in parallel with this, switching to speed control is obtained without vibration.
【００６８】図２は、本実施形態を基にしてトルク制御
から速度制御に切り替えた場合のダイナモメータ速度と
トルクの計測値を示し、それらに振動的な応答が無くな
った。また、ダイナモメータ速度指令値は従来のように
ランプ状に変化させることが不要であり、従来の変化率
制限器を不要にする。FIG. 2 shows the measured values of the dynamometer speed and torque when the torque control is switched to the speed control based on the present embodiment, and they have no vibrational response. Further, it is not necessary to change the dynamometer speed command value in a ramp shape as in the conventional case, and the conventional change rate limiter is unnecessary.
【００６９】同様に、図３に示すように、設定器２１の
演算に使用するｕSimilarly, as shown in FIG. 3, u used for the calculation of the setter 21.
〔０〕＊をダイナモメータ速度指令値
とエンジンの速度検出値の偏差に設定して同等の作用効
果を得ることができる。[0] * can be set to the deviation between the dynamometer speed command value and the engine speed detection value to obtain the same effect.
【００７０】さらに、図４または図５に示すように、ｕ
Further, as shown in FIG. 4 or 5, u
〔０〕＊をエンジン速度指令値とダイナモメータの速度
検出値の偏差に設定すること、ｕSet [0] * to the deviation between the engine speed command value and the speed detection value of the dynamometer, u
〔０〕＊をエンジン速
度指令値とエンジンの速度検出値の偏差に設定して同等
の作用効果を得ることができる。[0] * can be set to the deviation between the engine speed command value and the engine speed detection value to obtain the same effect.
【００７１】（実施形態２）実施形態１では、速度制御
器１０は、前記式（１ａ、１ｂ）で表せる伝達関数Ｃ
（ｓ）とする場合であるが、制御応答の仕様上で図６に
示すように、伝達関数Ｆ（ｓ）とＭ（ｓ）とＣ（ｓ）の
構成とする場合がある。(Second Embodiment) In the first embodiment, the speed controller 10 uses the transfer function C represented by the equations (1a, 1b).
In the case of (s), the transfer response F (s), M (s), and C (s) may be configured as shown in FIG. 6 in the specification of the control response.
【００７２】伝達関数Ｆ（ｓ）は、ダイナモメータ速度
指令値に直流ゲインを乗じてダイナモメータの速度検出
値との偏差を伝達関数Ｃ（ｓ）の入力とする。伝達関数
Ｍ（ｓ）は、ダイナモメータの速度指令値に直流ゲイン
を乗じて伝達関数Ｃ（ｓ）の出力に加算する。The transfer function F (s) is obtained by multiplying the dynamometer speed command value by a DC gain and using the deviation from the speed detection value of the dynamometer as the input of the transfer function C (s). The transfer function M (s) is added to the output of the transfer function C (s) by multiplying the speed command value of the dynamometer by the DC gain.
【００７３】本実施形態では、速度制御器１０を上記の
伝達関数Ｆ（ｓ）とＭ（ｓ）とＣ（ｓ）の構成とする場
合であって、ダイナモメータ速度を検出してダイナモメ
ータ速度を制御することで振動を抑制した初期値設定方
式とするものである。In this embodiment, the speed controller 10 has the above-described transfer function F (s), M (s) and C (s), and the dynamometer speed is detected to detect the dynamometer speed. The initial value setting method in which vibration is suppressed by controlling
【００７４】本実施形態は、図６に示すように、設定器
２２は、各伝達関数Ｆ（ｓ）、Ｍ（ｓ）、Ｃ（ｓ）毎に
それぞれｕIn the present embodiment, as shown in FIG. 6, the setter 22 sets u for each transfer function F (s), M (s), C (s).
〔０〕＊とｙ[0] * and y
〔０〕＊を設定し、前記式（１
２）から各伝達関数Ｆ（ｓ）、Ｍ（ｓ）、Ｃ（ｓ）の初
期設定値ｘ[0] * is set and the above formula (1
2) From the transfer function F (s), M (s), C (s) initial setting value x
〔０〕C、ｘ[0] C , x
〔０〕F、ｘ[0] F , x
〔０〕Mを求める。[0] Find M.
【００７５】このうち、伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の
初期値ｘOf these, the initial value x of the state variable of the transfer function C (s)
〔０〕Cは、前記の式（１２）におけるｕ
[0] C is u in the above formula (12).
〔０〕＊を値０に設定し、ｙSet [0] * to the value 0 and y
〔０〕＊をダイナモメータ
のトルク検出値から伝達関数Ｍ（ｓ）を減じた値に設定
して求められた値に設定する。[0] * is set to a value obtained by setting a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer.
【００７６】また、伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期
値ｘThe initial value x of the state variable of the transfer function F (s)
〔０〕Fは、前記の式（１２）におけるｕ[0] F is u in the above formula (12).
〔０〕＊
をダイナモメータ速度検出値に設定し、ｙ[0] *
To the dynamometer speed detection value and y
〔０〕＊を直
流ゲイン×ダイナモメータの速度検出値に設定して求め
られた値に設定する。[0] * is set to the value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer.
【００７７】また、伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期
値ｘThe initial value x of the state variable of the transfer function M (s)
〔０〕Mは、前記の式（１２）におけるｕ[0] M is u in the above formula (12).
〔０〕＊
をダイナモメータ速度検出値に設定し、ｙ[0] *
To the dynamometer speed detection value and y
〔０〕＊を直
流ゲイン×ダイナモメータの速度検出値に設定して求め
られた値に設定する。[0] * is set to the value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer.
【００７８】なお、図７に示すように、速度制御器はエ
ンジン速度を検出してエンジン速度を制御する場合に適
用して同等の作用効果を得ることができる。Incidentally, as shown in FIG. 7, the speed controller can be applied to the case where the engine speed is detected and the engine speed is controlled, and the same effect can be obtained.
【００７９】（実施形態３）実施形態２では、速度制御
器１０は、伝達関数Ｆ（ｓ）とＭ（ｓ）とＣ（ｓ）の構
成とする場合であるが、制御応答の仕様上で図８に示す
ように、伝達関数Ｃ（ｓ）＝Ｃ1（ｓ）＋Ｃ2（ｓ）にモ
ード分解される場合がある。(Third Embodiment) In the second embodiment, the speed controller 10 has a configuration of transfer functions F (s), M (s) and C (s). As shown in FIG. 8, the transfer function C (s) = C 1 (s) + C 2 (s) may be modally decomposed.
【００８０】本実施形態では、速度制御器１０を上記の
伝達関数Ｆ（ｓ）とＭ（ｓ）とＣ（ｓ）の構成とする場
合であって、ダイナモメータ速度を検出してダイナモメ
ータ速度を制御することで振動を抑制した初期値設定方
式とするものである。In this embodiment, the speed controller 10 has the above-mentioned transfer function F (s), M (s) and C (s), and the dynamometer speed is detected to detect the dynamometer speed. The initial value setting method in which vibration is suppressed by controlling
【００８１】本実施形態は、図８に示すように、設定器
２２は、各伝達関数Ｆ（ｓ）、Ｍ（ｓ）、Ｃ1（ｓ）、
Ｃ2（ｓ）毎にそれぞれｕIn the present embodiment, as shown in FIG. 8, the setter 22 controls the transfer functions F (s), M (s), C 1 (s),
U for each C 2 (s)
〔０〕＊とｙ[0] * and y
〔０〕＊を設定
し、前記式（１２）から各伝達関数Ｆ（ｓ）、Ｍ
（ｓ）、Ｃ1（ｓ）、Ｃ2（ｓ）の初期設定値ｘ
1 [0] * is set, and each transfer function F (s), M is calculated from the equation (12).
Initial setting value x of (s), C 1 (s), C 2 (s)
1
〔０〕C、ｘ2 [0] C , x 2
〔０〕C、ｘ[0] C , x
〔０〕F、ｘ[0] F , x
〔０〕Mを求め
る。[0] Find M.
【００８２】このうち、伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の
初期値ｘ1 Of these, the initial value x 1 of the state variable of the transfer function C (s)
〔０〕C、ｘ2 [0] C , x 2
〔０〕Cは、前記の式（１２）に
おけるｕ[0] C is u in the above formula (12).
〔０〕＊を値０に設定し、ｙSet [0] * to the value 0 and y
〔０〕＊をダイナ
モメータのトルク検出値から伝達関数Ｍ（ｓ）を減じた
値に設定し、求めた値ｘThe value x obtained by setting [0] * to the value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer
〔０〕をｘ1 [0] x 1
〔０〕Cとｘ
2 [0] C and x
2
〔０〕Cに分解し、それぞれ初期値として設定する。[0] Disassemble into C and set as initial values.
【００８３】また、伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期
値ｘThe initial value x of the state variable of the transfer function F (s)
〔０〕Fは、前記の式（１２）におけるｕ[0] F is u in the above formula (12).
〔０〕＊
をダイナモメータ速度検出値に設定し、ｙ[0] *
To the dynamometer speed detection value and y
〔０〕＊を直
流ゲイン×ダイナモメータの速度検出値に設定して求め
られた値に設定する。[0] * is set to the value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer.
【００８４】また、伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期
値ｘThe initial value x of the state variable of the transfer function M (s)
〔０〕Mは、前記の式（１２）におけるｕ[0] M is u in the above formula (12).
〔０〕＊
をダイナモメータ速度検出値に設定し、ｙ[0] *
To the dynamometer speed detection value and y
〔０〕＊を直
流ゲイン×ダイナモメータの速度検出値に設定して求め
られた値に設定する。[0] * is set to the value obtained by setting DC gain × speed detection value of the dynamometer.
【００８５】なお、図９に示すように、速度制御器はエ
ンジン速度を検出してエンジン速度を制御する場合に適
用して同等の作用効果を得ることができる。As shown in FIG. 9, the speed controller can be applied to the case where the engine speed is detected and the engine speed is controlled, and the same effect can be obtained.
【００８６】[0086]
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、動特性
をもつ制御器の状態変数情報を基にして切り替わる先の
制御器の初期状態を適切に設定することにより、制御器
の切り替え時にその出力が切り替え前後でスムーズにつ
ながるようにするため、制御器の切り替え時に電気的お
よび機械的な負荷の急変や振動の発生を抑制することが
でき、過電流事故や機械破損事故を防止した制御器の切
り替えができる。As described above, according to the present invention, by appropriately setting the initial state of the controller to be switched based on the state variable information of the controller having the dynamic characteristic, the controller can be switched at the time of switching. Since the output is connected smoothly before and after switching, it is possible to suppress sudden changes in electrical and mechanical loads and vibrations when switching the controller, and prevent overcurrent accidents and machine damage accidents. You can switch vessels.
【００８７】また、切り替え前後でスムーズにつながる
ようにするための従来の変化率制限器が不要になり、こ
の変化率制限器による制御器切り替え時の遅れ時間を無
くし、高速切り替えが可能となる。Further, the conventional rate-of-change limiter for smooth connection before and after the switching is not required, and the delay time at the time of switching the controller by the rate-of-change limiter is eliminated to enable high-speed switching.
【図１】本発明の実施形態１を示すコントローラの構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram of a controller showing a first embodiment of the present invention.
【図２】実施形態における切り替え時のダイナモメータ
速度とトルクの波形図。FIG. 2 is a waveform diagram of dynamometer speed and torque at the time of switching in the embodiment.
【図３】本発明の実施形態１の他の構成図。FIG. 3 is another configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態１の他の構成図。FIG. 4 is another configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態１の他の構成図。FIG. 5 is another configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施形態２を示すコントローラの構成
図。FIG. 6 is a block diagram of a controller showing a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施形態２の他の構成図。FIG. 7 is another configuration diagram of the second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施形態３を示すコントローラの構成
図。FIG. 8 is a block diagram of a controller showing a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施形態３の他の構成図。FIG. 9 is another configuration diagram of the third embodiment of the present invention.
【図１０】従来のエンジンベンチシステムの構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional engine bench system.
【図１１】従来の切り替え時の振動波形図。FIG. 11 is a conventional vibration waveform diagram at the time of switching.
１…エンジン ２…ダイナモメータ ８…コントローラ ９…トルク制御器 １０…速度制御器 １１…切替器 １２…制御装置 ２１、２２、２３…設定器 1 ... engine 2 ... Dynamometer 8 ... Controller 9 ... Torque controller 10 ... Speed controller 11 ... Switch 12 ... Control device 21, 22, 23 ... Setting device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 喜正 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 小林 実 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 Ｆターム(参考） 2G087 AA26 BB01 CC06 DD03 EE23 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoshimasa Sawada 2-17 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Stock market Shameidensha (72) Inventor Minoru Kobayashi 2-17 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Stock market Shameidensha F term (reference) 2G087 AA26 BB01 CC06 DD03 EE23
Claims (8)
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前記速
度制御器は次式、 【数１】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系の伝
達関数Ｃ（ｓ）となる構成の場合、前記軸トルク制御か
らダイナモ速度制御に切り替えるとき、前記速度制御器
の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕は次
式、 【数２】 【数３】 におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度指令値とダイ
ナモメータの速度検出値の偏差に設定し、ｙ〔０〕＊を
ダイナモメータのトルク検出値に設定し、これら設定に
より求められた値に設定する設定器を備えたことを特徴
とするエンジンベンチシステム。1. A test of an engine is performed by directly connecting a dynamometer to the engine to be tested with a shaft, and switching from axial torque control of the engine by a torque controller to speed control of the dynamometer or speed control of the engine by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller is expressed by the following equation: When the transfer function C (s) of a linear time-invariant discrete system of r-input 1-output n-th order is represented by, when the shaft torque control is switched to the dynamo speed control, the transfer function C (of the speed controller is The initial value x [0] of the state variable in s) is expressed by the following equation: [Equation 3] U [0] * is set to the deviation between the dynamometer speed command value and the speed detection value of the dynamometer, and y [0] * is set to the torque detection value of the dynamometer, and set to the values obtained by these settings. An engine bench system characterized by being equipped with a setting device that operates.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前記速
度制御器は次式、 【数４】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系の伝
達関数Ｃ（ｓ）となる構成の場合、前記軸トルク制御か
らダイナモ速度制御に切り替えるとき、前記速度制御器
の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕は次
式、 【数５】 【数６】 におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度指令値とエン
ジンの速度検出値の偏差に設定し、ｙ〔０〕＊をダイナ
モメータのトルク検出値に設定し、これら設定により求
められた値に設定する設定器を備えたことを特徴とする
エンジンベンチシステム。2. A test of an engine is performed by connecting a dynamometer directly to the engine to be tested by a shaft, and switching from engine torque control by a torque controller to dynamometer speed control or engine speed control by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller uses the following equation: When the transfer function C (s) of a linear time-invariant discrete system of r-input 1-output n-th order is represented by, when the shaft torque control is switched to the dynamo speed control, the transfer function C (of the speed controller is The initial value x [0] of the state variable in s) is expressed by the following equation: [Equation 6] U [0] * is set to the deviation between the dynamometer speed command value and the engine speed detection value, y [0] * is set to the dynamometer torque detection value, and the values obtained by these settings are set. An engine bench system characterized by having a setting device.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前記速
度制御器は次式、 【数７】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系の伝
達関数Ｃ（ｓ）となる構成の場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初
期値ｘ〔０〕は次式、 【数８】 【数９】 におけるｕ〔０〕＊をエンジン速度指令値とダイナモメ
ータの速度検出値の偏差に設定し、ｙ〔０〕＊をダイナ
モメータのトルク検出値に設定し、これら設定により求
められた値に設定する設定器を備えたことを特徴とする
エンジンベンチシステム。3. A test of an engine is performed by directly connecting a dynamometer to the engine to be tested with a shaft, and switching from axial torque control of the engine by a torque controller to speed control of the dynamometer or speed control of the engine by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller uses the following equation: In the case of a configuration having a transfer function C (s) of a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n order expressed by, the transfer function C (of the speed controller when switching from the axial torque control to the dynamo speed control The initial value x [0] of the state variable in s) is expressed by the following equation: [Equation 9] U [0] * is set to the deviation between the engine speed command value and the speed detection value of the dynamometer, y [0] * is set to the torque detection value of the dynamometer, and the values obtained by these settings are set. An engine bench system characterized by having a setting device.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、前記速
度制御器は次式、 【数１０】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系の伝
達関数Ｃ（ｓ）となる構成の場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初
期値ｘ〔０〕は次式、 【数１１】 【数１２】 におけるｕ〔０〕＊をエンジン速度指令値とエンジンの
速度検出値の偏差に設定し、ｙ〔０〕＊をダイナモメー
タのトルク検出値に設定し、これら設定により求められ
た値に設定する設定器を備えたことを特徴とするエンジ
ンベンチシステム。4. An engine test is performed by directly connecting a dynamometer to the engine to be tested with a shaft, and switching from engine torque control by a torque controller to dynamometer speed control or engine speed control by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller uses the following equation: In the case of a configuration having a transfer function C (s) of a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n order expressed by, the transfer function C (of the speed controller when switching from the axial torque control to the dynamo speed control The initial value x [0] of the state variable in s) is expressed by the following equation: [Equation 12] U [0] * is set to the deviation between the engine speed command value and the engine speed detection value, y [0] * is set to the torque detection value of the dynamometer, and the values obtained by these settings are set. An engine bench system that is equipped with a device.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、 前記速度制御器は次式、 【数１３】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系とな
る伝達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速度指令値に直
流ゲインを乗じてダイナモメータの速度検出値との偏差
を伝達関数Ｃ（ｓ）の入力とする伝達関数Ｆ（ｓ）と、
ダイナモメータの速度指令値に直流ゲインを乗じて伝達
関数Ｃ（ｓ）の出力に加算する伝達関数Ｍ（ｓ）とから
なり、ダイナモメータ速度を検出してダイナモメータ速
度を制御する場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初
期値ｘ〔０〕Cは次式、 【数１４】 【数１５】 におけるｕ〔０〕＊を値０に設定し、ｙ〔０〕＊をダイ
ナモメータのトルク検出値から前記伝達関数Ｍ（ｓ）を
減じた値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Fは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Mは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定する設
定器を備えたことを特徴とするエンジンベンチシステ
ム。5. A test of an engine is performed by connecting a dynamometer directly to the engine to be tested by a shaft, and switching from engine torque control by a torque controller to dynamometer speed control or engine speed control by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller has the following equation: The deviation between the transfer function C (s), which is a linear time-invariant discrete system of r-input 1-output n-th order represented by, and the speed detection value of the dynamometer obtained by multiplying the dynamometer speed command value by a DC gain A transfer function F (s) which is an input of (s),
A transfer function M (s) that multiplies the speed command value of the dynamometer by a DC gain and adds it to the output of the transfer function C (s). When the dynamometer speed is detected and the dynamometer speed is controlled, When switching from torque control to dynamo speed control, the initial value x [0] C of the state variable of the transfer function C (s) of the speed controller is expressed by the following equation: [Equation 15] U [0] * is set to a value of 0, and y [0] * is set to a value obtained by setting the transfer function M (s) to a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer, Initial value x [0] of state variable of transfer function F (s)
F is set to a value obtained by setting u [0] * in the above equation to a dynamometer speed detection value and y [0] * to a value obtained by setting DC gain × dynamometer speed detection value. Initial value x [0] of state variable of function M (s)
M is a setter that sets u [0] * in the above equation to the dynamometer speed detection value and y [0] * to the value obtained by setting DC gain x dynamometer speed detection value. An engine bench system characterized by being equipped.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、 前記速度制御器は次式、 【数１６】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系とな
る伝達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速度指令値に直
流ゲインを乗じてダイナモメータの速度検出値との偏差
を伝達関数Ｃ（ｓ）の入力とする伝達関数Ｆ（ｓ）と、
ダイナモメータの速度指令値に直流ゲインを乗じて伝達
関数Ｃ（ｓ）の出力に加算する伝達関数Ｍ（ｓ）とから
なり、エンジン速度を検出してエンジン速度を制御する
場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ（ｓ）の状態変数の初
期値ｘ〔０〕Cは次式、 【数１７】 【数１８】 におけるｕ〔０〕＊を値０に設定し、ｙ〔０〕＊をダイ
ナモメータのトルク検出値から前記伝達関数Ｍ（ｓ）を
減じた値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Fは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Mは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定する設
定器を備えたことを特徴とするエンジンベンチシステ
ム。6. A test of an engine is performed by connecting a dynamometer directly to the engine to be tested by a shaft and switching from axial torque control of the engine by a torque controller to speed control of the dynamometer or speed control of the engine by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller has the following equation: The deviation between the transfer function C (s), which is a linear time-invariant discrete system of r-input 1-output n-th order represented by, and the speed detection value of the dynamometer obtained by multiplying the dynamometer speed command value by a DC gain A transfer function F (s) which is an input of (s),
When the engine speed is detected and the engine speed is controlled by a transfer function M (s), which is obtained by multiplying the speed command value of the dynamometer by a DC gain and adding the output to the transfer function C (s), When switching from the dynamo speed control to the dynamo speed control, the initial value x [0] C of the state variable of the transfer function C (s) of the speed controller is expressed by the following equation: [Equation 18] U [0] * is set to a value of 0, and y [0] * is set to a value obtained by setting the transfer function M (s) to a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer, Initial value x [0] of state variable of transfer function F (s)
F is set to a value obtained by setting u [0] * in the above equation to a dynamometer speed detection value and y [0] * to a value obtained by setting DC gain × dynamometer speed detection value. Initial value x [0] of state variable of function M (s)
M is a setter that sets u [0] * in the above equation to the dynamometer speed detection value and y [0] * to the value obtained by setting DC gain x dynamometer speed detection value. An engine bench system characterized by being equipped.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、 前記速度制御器は次式、 【数１９】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系とな
り伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）にモード分解される伝
達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速度指令値に直流ゲ
インを乗じてダイナモメータの速度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Ｆ
（ｓ）と、ダイナモメータの速度指令値に直流ゲインを
乗じて伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の両出力に加算す
る伝達関数Ｍ（ｓ）とからなり、ダイナモメータ速度を
検出してダイナモメータ速度を制御する場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の
状態変数の初期値ｘ1〔０〕Cとｘ2〔０〕Cは次式、 【数２０】 【数２１】 におけるｕ〔０〕＊を値０に設定し、ｙ〔０〕＊をダイ
ナモメータのトルク検出値から前記伝達関数Ｍ（ｓ）を
減じた値に設定してｘ〔０〕Cを求め、このｘ〔０〕Cを
伝達関数Ｃ（ｓ）のモード分解に従ってｘ1〔０〕Cとｘ
2〔０〕Cに分解してそれぞれ設定し、 前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Fは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Mは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定する設
定器を備えたことを特徴とするエンジンベンチシステ
ム。7. A test of an engine is performed by directly connecting a dynamometer to the engine to be tested with a shaft and switching from axial torque control of the engine by a torque controller to speed control of the dynamometer or speed control of the engine by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller has the following equation: The transfer function C (s), which becomes a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n-th order expressed by, and is mode decomposed into transfer functions C 1 (s) and C 2 (s), and DC for the dynamometer speed command A transfer function F in which the deviation from the speed detection value of the dynamometer multiplied by the gain is input to the transfer functions C 1 (s) and C 2 (s)
(S) and a transfer function M (s) which is obtained by multiplying the speed command value of the dynamometer by a DC gain and adding it to both outputs of the transfer function C 1 (s) and C 2 (s). When detecting and controlling the dynamometer speed, when switching from the axial torque control to the dynamometer speed control, initial values x 1 [of the state variables of the transfer functions C 1 (s) and C 2 (s) of the speed controller] 0] C and x 2 [0] C are expressed by the following equation, [Equation 21] , U [0] * is set to 0, and y [0] * is set to a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer to obtain x [0] C. Let x [0] C be x 1 [0] C and x according to the mode decomposition of the transfer function C (s).
2 [0] C is divided and set respectively, and the initial value x [0] of the state variable of the transfer function F (s) is set.
F is set to a value obtained by setting u [0] * in the above equation to a dynamometer speed detection value and y [0] * to a value obtained by setting DC gain × dynamometer speed detection value. Initial value x [0] of state variable of function M (s)
M is a setter that sets u [0] * in the above equation to the dynamometer speed detection value and y [0] * to the value obtained by setting DC gain x dynamometer speed detection value. An engine bench system characterized by being equipped.
タをシャフトで直結し、トルク制御器によるエンジンの
軸トルク制御から速度制御器によるダイナモメータの速
度制御またはエンジンの速度制御に切り替えてエンジン
の試験を行うエンジンベンチシステムにおいて、 前記速度制御器は次式、 【数２２】 で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時不変離散系とな
り伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）にモード分解される伝
達関数Ｃ（ｓ）と、ダイナモメータ速度指令値に直流ゲ
インを乗じてダイナモメータの速度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Ｆ
（ｓ）と、ダイナモメータの速度指令値に直流ゲインを
乗じて伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の両出力に加算す
る伝達関数Ｍ（ｓ）とからなり、エンジン速度を検出し
てエンジン速度を制御する場合、 前記軸トルク制御からダイナモ速度制御に切り替えると
き、前記速度制御器の伝達関数Ｃ1（ｓ）とＣ2（ｓ）の
状態変数の初期値ｘ1〔０〕Cとｘ2〔０〕Cは次式、 【数２３】 【数２４】 におけるｕ〔０〕＊を値０に設定し、ｙ〔０〕＊をダイ
ナモメータのトルク検出値から前記伝達関数Ｍ（ｓ）を
減じた値に設定してｘ〔０〕Cを求め、このｘ〔０〕Cを
伝達関数Ｃ（ｓ）のモード分解に従ってｘ1〔０〕Cとｘ
2〔０〕Cに分解してそれぞれ設定し、 前記伝達関数Ｆ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Fは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定し、 前記伝達関数Ｍ（ｓ）の状態変数の初期値ｘ〔０〕
Mは、前記式におけるｕ〔０〕＊をダイナモメータ速度
検出値に設定し、ｙ〔０〕＊を直流ゲイン×ダイナモメ
ータの速度検出値に設定して求められた値に設定する設
定器を備えたことを特徴とするエンジンベンチシステ
ム。8. A test of an engine is performed by directly connecting a dynamometer to the engine to be tested with a shaft, and switching from axial torque control of the engine by a torque controller to speed control of the dynamometer or speed control of the engine by a speed controller. In the engine bench system to perform, the speed controller uses the following equation: The transfer function C (s), which becomes a linear time-invariant discrete system of r input 1 output n-th order expressed by, and is mode decomposed into transfer functions C 1 (s) and C 2 (s), and DC for the dynamometer speed command A transfer function F in which the deviation from the speed detection value of the dynamometer multiplied by the gain is input to the transfer functions C 1 (s) and C 2 (s)
(S) and a transfer function M (s) which is obtained by multiplying the speed command value of the dynamometer by a DC gain and added to both outputs of the transfer function C 1 (s) and C 2 (s). In the case of controlling the engine speed by changing the axial torque control to the dynamo speed control, the initial values x 1 [0] of the state variables of the transfer functions C 1 (s) and C 2 (s) of the speed controller are controlled. C and x 2 [0] C is the following equation, [Equation 24] , U [0] * is set to 0, and y [0] * is set to a value obtained by subtracting the transfer function M (s) from the torque detection value of the dynamometer to obtain x [0] C. Let x [0] C be x 1 [0] C and x according to the mode decomposition of the transfer function C (s).
2 [0] C is divided and set respectively, and the initial value x [0] of the state variable of the transfer function F (s) is set.
F is set to a value obtained by setting u [0] * in the above equation to a dynamometer speed detection value and y [0] * to a value obtained by setting DC gain × dynamometer speed detection value. Initial value x [0] of state variable of function M (s)
M is a setter that sets u [0] * in the above equation to the dynamometer speed detection value and y [0] * to the value obtained by setting DC gain x dynamometer speed detection value. An engine bench system characterized by being equipped.
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|---|---|---|---|
| JP2001313396A JP3772722B2 (en) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | Engine bench system |
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ID=19131873
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010198508A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Device, method and program for determining parameter |
| CN102778359A (en) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | Avl里斯脱有限公司 | Test rig for dynamic test assignments on internal combustion engines, and method for operating a test rig of this kind |
-
2001
- 2001-10-11 JP JP2001313396A patent/JP3772722B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010198508A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Device, method and program for determining parameter |
| CN102778359A (en) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | Avl里斯脱有限公司 | Test rig for dynamic test assignments on internal combustion engines, and method for operating a test rig of this kind |
| JP2012237747A (en) * | 2011-05-09 | 2012-12-06 | Avl List Gmbh | Test device for dynamic test for combustion engine and method for operating the same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3772722B2 (en) | 2006-05-10 |
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