JP2003149085A - エンジンベンチシステムおよびエンジン特性の測定方法 - Google Patents
エンジンベンチシステムおよびエンジン特性の測定方法Info
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- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンにダイナモメータを直結し、ダイナ
モメータの速度やトルク制御を行うコントローラをＰＩ
Ｄ制御するのでは、ロバスト安定性、ロバスト性能性に
劣る。 【解決手段】 ダイナモメータのダイナモトルク指令値
からダイナモトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジン
トルク及びダイナモトルクからエンジン速度及び軸トル
ク並びにダイナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、
コントローラはμ設計法を基にして構成され、構造化特
異値μを用いて各摂動に対してロバスト安定およびロバ
スト性能の条件とした伝達関数Ｃ（ｓ）をもつ構成とす
る。μ設計法における外乱入力は軸トルクやダイナモ速
度検出信号等にし、制御量はトルク偏差、エンジン負荷
トルク指令値等とし、摂動項はエンジン慣性モーメン
ト、軸ばね定数等にする。
モメータの速度やトルク制御を行うコントローラをＰＩ
Ｄ制御するのでは、ロバスト安定性、ロバスト性能性に
劣る。 【解決手段】 ダイナモメータのダイナモトルク指令値
からダイナモトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジン
トルク及びダイナモトルクからエンジン速度及び軸トル
ク並びにダイナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、
コントローラはμ設計法を基にして構成され、構造化特
異値μを用いて各摂動に対してロバスト安定およびロバ
スト性能の条件とした伝達関数Ｃ（ｓ）をもつ構成とす
る。μ設計法における外乱入力は軸トルクやダイナモ速
度検出信号等にし、制御量はトルク偏差、エンジン負荷
トルク指令値等とし、摂動項はエンジン慣性モーメン
ト、軸ばね定数等にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに動力吸
収体としてのダイナモメータを直結し、エンジンの各種
特性を測定するエンジンベンチシステムおよびエンジン
特性の測定方法に関する。
収体としてのダイナモメータを直結し、エンジンの各種
特性を測定するエンジンベンチシステムおよびエンジン
特性の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、エンジンベンチシステムを示
したもので、エンジンＥ／ＧとトランスミッションＴ／
Ｍを組み合わせ（ＡＴあるいはＭＴ、またＭＴの場合は
クラッチ付）、シャフトを介してダイナモメータＤＹと
接続している。エンジンＥ／Ｇ側には、スロットルアク
チェータＡＣＴによりスロットル開度を制御する。
したもので、エンジンＥ／ＧとトランスミッションＴ／
Ｍを組み合わせ（ＡＴあるいはＭＴ、またＭＴの場合は
クラッチ付）、シャフトを介してダイナモメータＤＹと
接続している。エンジンＥ／Ｇ側には、スロットルアク
チェータＡＣＴによりスロットル開度を制御する。
【０００３】一方、ダイナモメータＤＹ側には、回転検
出器ＰＰ、トルク検出器（ロードセル）ＬＣを設け、こ
れら各検出器の検出信号をもとに速度やトルクの制御が
実施される。
出器ＰＰ、トルク検出器（ロードセル）ＬＣを設け、こ
れら各検出器の検出信号をもとに速度やトルクの制御が
実施される。
【０００４】この制御には、コントローラＣ（ｓ）によ
りＰＩＤ制御される。同図にはトルク制御の場合を示
し、コントローラＣ（ｓ）はトルクの設定入力とダイナ
モメータＤＹのトルク検出値との偏差を演算部でＰＩＤ
演算し、この演算結果でインバータの出力を制御してダ
イナモメータＤＹのトルク制御を行う。
りＰＩＤ制御される。同図にはトルク制御の場合を示
し、コントローラＣ（ｓ）はトルクの設定入力とダイナ
モメータＤＹのトルク検出値との偏差を演算部でＰＩＤ
演算し、この演算結果でインバータの出力を制御してダ
イナモメータＤＹのトルク制御を行う。
【０００５】このようなＰＩＤ制御によるエンジンベン
チシステムにおいて、エンジンが発生する脈動トルクに
よりシャフトの共振破壊を起こす恐れがある。これを防
ぐために、ダイナモメータとシャフトとエンジンの機械
系の共振点をエンジンが発生する脈動トルクの周波数以
下に設定し、ダイナモメータのＰＩＤ制御で行うように
している。
チシステムにおいて、エンジンが発生する脈動トルクに
よりシャフトの共振破壊を起こす恐れがある。これを防
ぐために、ダイナモメータとシャフトとエンジンの機械
系の共振点をエンジンが発生する脈動トルクの周波数以
下に設定し、ダイナモメータのＰＩＤ制御で行うように
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】機械系共振点をエンジ
ン脈動トルク周波数以下に設定することは、高速応答の
速度制御及び軸トルク制御が非常に困難になってくる。
ン脈動トルク周波数以下に設定することは、高速応答の
速度制御及び軸トルク制御が非常に困難になってくる。
【０００７】この対策として、高剛性をもつシャフトを
使用して機械系共振点をエンジン運転領域内に設定する
ことが考えられるが、ＰＩＤ制御によるトルク制御では
トルク指令値とトルク検出値の関係にのみ 着目して系
の制御ゲインを調整するため、外乱になるエンジン脈動
トルクや各種の不確定要素が制御応答に影響を及ぼすこ
とがある。
使用して機械系共振点をエンジン運転領域内に設定する
ことが考えられるが、ＰＩＤ制御によるトルク制御では
トルク指令値とトルク検出値の関係にのみ 着目して系
の制御ゲインを調整するため、外乱になるエンジン脈動
トルクや各種の不確定要素が制御応答に影響を及ぼすこ
とがある。
【０００８】また、制御に必要とされるダイナモトルク
の大きさをコントローラ設計段階であらかじめ考慮する
ことができない。そのため、エンジン脈動トルク周波数
が機械系共振点付近になった場合や、ダイナモトルクが
指令値通りに出力されない場合に、シャフトの共振破壊
が引き起こされたり、ダイナモトルク指令値が大きくな
って制御が不安定になる場合もある。
の大きさをコントローラ設計段階であらかじめ考慮する
ことができない。そのため、エンジン脈動トルク周波数
が機械系共振点付近になった場合や、ダイナモトルクが
指令値通りに出力されない場合に、シャフトの共振破壊
が引き起こされたり、ダイナモトルク指令値が大きくな
って制御が不安定になる場合もある。
【０００９】本発明の目的は、安定化および高速化して
エンジンの各種特性の測定ができるエンジンベンチシス
テム及びエンジン特性の測定方法を提供することにあ
る。
エンジンの各種特性の測定ができるエンジンベンチシス
テム及びエンジン特性の測定方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、エンジンベンチシステムのコントローラ
をμ設計法で設計するものである。
解決するため、エンジンベンチシステムのコントローラ
をμ設計法で設計するものである。
【００１１】従来のＰＩＤ制御方式では、前記のよう
に、エンジン脈動トルクなどの摂動を考慮することがで
きないため、シャフトの共振破壊等の恐れがある。μ設
計法は、構造化特異値μを用いて実システムがもつ各摂
動の大きさを表すことができ、これをコントローラの設
計時にロバスト安定およびロバスト性能の条件として求
め、コントローラがもつ伝達関数として組み込むことが
できる。
に、エンジン脈動トルクなどの摂動を考慮することがで
きないため、シャフトの共振破壊等の恐れがある。μ設
計法は、構造化特異値μを用いて実システムがもつ各摂
動の大きさを表すことができ、これをコントローラの設
計時にロバスト安定およびロバスト性能の条件として求
め、コントローラがもつ伝達関数として組み込むことが
できる。
【００１２】図１は、本発明のエンジンベンチシステム
の基本ブロック図である。同図において、Ｐ（ｓ）はエ
ンジントルク及びダイナモトルクからエンジン速度及び
軸トルク及びダイナモ速度への伝達関数である。Ａ
（ｓ）は、ダイナモトルク指令値からダイナモトルクへ
の伝達関数である。Ｃ（ｓ）は、μ設計法により設計さ
れたコントローラの伝達関数である。Δ、δは摂動項で
ある。
の基本ブロック図である。同図において、Ｐ（ｓ）はエ
ンジントルク及びダイナモトルクからエンジン速度及び
軸トルク及びダイナモ速度への伝達関数である。Ａ
（ｓ）は、ダイナモトルク指令値からダイナモトルクへ
の伝達関数である。Ｃ（ｓ）は、μ設計法により設計さ
れたコントローラの伝達関数である。Δ、δは摂動項で
ある。
【００１３】これらの関係は、前記のエンジンベンチシ
ステムの機械系が供試エンジンとダイナモメータとそれ
らを結合するシャフトになり、この機械系の等価回路は
図２で表現できる。同図の（ａ）はトルク伝達系の振動
系動特性をモデル化したものであり、（ｂ）はモデル化
した部位における伝達関数の等価回路図で、各記号の意
味は次の通りである。
ステムの機械系が供試エンジンとダイナモメータとそれ
らを結合するシャフトになり、この機械系の等価回路は
図２で表現できる。同図の（ａ）はトルク伝達系の振動
系動特性をモデル化したものであり、（ｂ）はモデル化
した部位における伝達関数の等価回路図で、各記号の意
味は次の通りである。
【００１４】Ｔｅはエンジントルク、ωｅはエンジン回
転速度、Ｊｅはエンジンの慣性モーメント、Ｄｅはエン
ジンの粘性摩擦係数、Ｋｃは軸のバネ係数、Ｋｄは軸の
粘性摩擦係数、Ｔｐは軸トルク、Ｊｄはダイナモメータ
の慣性モーメント、Ｄｄはダイナモメータの粘性摩擦係
数、Ｔｄはダイナモメータのトルク、ωｄはダイナモメ
ータの回転速度である。δ1、δ2、Δ1、Δ2は摂動であ
る。
転速度、Ｊｅはエンジンの慣性モーメント、Ｄｅはエン
ジンの粘性摩擦係数、Ｋｃは軸のバネ係数、Ｋｄは軸の
粘性摩擦係数、Ｔｐは軸トルク、Ｊｄはダイナモメータ
の慣性モーメント、Ｄｄはダイナモメータの粘性摩擦係
数、Ｔｄはダイナモメータのトルク、ωｄはダイナモメ
ータの回転速度である。δ1、δ2、Δ1、Δ2は摂動であ
る。
【００１５】このような構成になるエンジンベンチシス
テムにおいて、本発明はμ設計法における外乱入力とし
ては、エンジントルクや軸トルクやエンジン負荷トルク
指令値、トルク検出雑音等を与え、エンジン特性を測定
するための制御量としては軸トルク、エンジンとダイナ
モの速度偏差、軸トルク指令値、エンジン負荷トルク指
令値等を採用し、μ設計法によりトルク制御系を構成
し、構造化摂動に対してロバスト安定とロバスト制御を
得る。以上のことから、本発明は、以下のエンジンベン
チシステムおよびエンジン特性の測定方法を特徴とす
る。
テムにおいて、本発明はμ設計法における外乱入力とし
ては、エンジントルクや軸トルクやエンジン負荷トルク
指令値、トルク検出雑音等を与え、エンジン特性を測定
するための制御量としては軸トルク、エンジンとダイナ
モの速度偏差、軸トルク指令値、エンジン負荷トルク指
令値等を採用し、μ設計法によりトルク制御系を構成
し、構造化摂動に対してロバスト安定とロバスト制御を
得る。以上のことから、本発明は、以下のエンジンベン
チシステムおよびエンジン特性の測定方法を特徴とす
る。
【００１６】（エンジンベンチシステム）
（１）供試エンジンに動力吸収体としてのダイナモメー
タをシャフトにより直結し、コントローラにより前記シ
ャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制御を行う
制御系を構成して供試エンジンの各種特性の計測を行う
エンジンベンチシステムにおいて、前記ダイナモメータ
のダイナモトルク指令値からダイナモトルクへの伝達関
数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及びダイナモトルクから
エンジン速度及び軸トルク並びにダイナモ速度への伝達
関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コントローラはμ設計法を
基にして構成され、構造化特異値μを用いて各摂動に対
してロバスト安定およびロバスト性能の条件とした伝達
関数Ｃ（ｓ）をもつ構成にしたことを特徴とする。
タをシャフトにより直結し、コントローラにより前記シ
ャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制御を行う
制御系を構成して供試エンジンの各種特性の計測を行う
エンジンベンチシステムにおいて、前記ダイナモメータ
のダイナモトルク指令値からダイナモトルクへの伝達関
数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及びダイナモトルクから
エンジン速度及び軸トルク並びにダイナモ速度への伝達
関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コントローラはμ設計法を
基にして構成され、構造化特異値μを用いて各摂動に対
してロバスト安定およびロバスト性能の条件とした伝達
関数Ｃ（ｓ）をもつ構成にしたことを特徴とする。
【００１７】（２）前記μ設計法における外乱入力とし
て、エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイ
ナモトルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に
加算される信号、トルク検出値に加算される信号、速度
検出値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負
荷トルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時にもつ構
成を特徴とする。
て、エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイ
ナモトルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に
加算される信号、トルク検出値に加算される信号、速度
検出値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負
荷トルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時にもつ構
成を特徴とする。
【００１８】（３）前記μ設計法における制御量とし
て、トルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトル
ク、軸トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の
差、慣性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存
在する場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれ
かのシャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角
度差のいずれか１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴
とする。
て、トルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトル
ク、軸トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の
差、慣性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存
在する場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれ
かのシャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角
度差のいずれか１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴
とする。
【００１９】（４）前記μ設計法における摂動項とし
て、エンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣
性モーメント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する
慣性モーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のい
ずれか１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴とする。
て、エンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣
性モーメント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する
慣性モーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のい
ずれか１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴とする。
【００２０】（エンジン特性の測定方法）
（５）供試エンジンに動力吸収体としてのダイナモメー
タをシャフトにより直結し、コントローラにより前記シ
ャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制御を行う
制御系によって供試エンジン特性を計測するにおいて、
前記ダイナモメータのダイナモトルク指令値からダイナ
モトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及び
ダイナモトルクからエンジン速度及び軸トルク並びにダ
イナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コント
ローラはμ設計法を基にした構造化特異値μを用いて各
摂動に対してロバスト安定およびロバスト性能の条件と
した伝達関数Ｃ（ｓ）を有して制御することを特徴とす
る。
タをシャフトにより直結し、コントローラにより前記シ
ャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制御を行う
制御系によって供試エンジン特性を計測するにおいて、
前記ダイナモメータのダイナモトルク指令値からダイナ
モトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及び
ダイナモトルクからエンジン速度及び軸トルク並びにダ
イナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コント
ローラはμ設計法を基にした構造化特異値μを用いて各
摂動に対してロバスト安定およびロバスト性能の条件と
した伝達関数Ｃ（ｓ）を有して制御することを特徴とす
る。
【００２１】（６）前記μ設計法における外乱入力とし
て、エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイ
ナモトルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に
加算される信号、トルク検出値に加算される信号、速度
指令値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負
荷トルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時に採用す
ることを特徴とする。
て、エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイ
ナモトルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に
加算される信号、トルク検出値に加算される信号、速度
指令値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負
荷トルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時に採用す
ることを特徴とする。
【００２２】（７）前記μ設計法における制御量とし
て、トルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトル
ク、軸トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の
差、慣性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存
在する場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれ
かのシャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角
度差のいずれか１つまたは複数を同時に採用することを
特徴とする。
て、トルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトル
ク、軸トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の
差、慣性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存
在する場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれ
かのシャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角
度差のいずれか１つまたは複数を同時に採用することを
特徴とする。
【００２３】（８）前記μ設計法における摂動項とし
て、エンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣
性モーメント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する
慣性モーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のい
ずれか１つまたは複数を同時に採用することを特徴とす
る。
て、エンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣
性モーメント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する
慣性モーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のい
ずれか１つまたは複数を同時に採用することを特徴とす
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に示す各実施形態において、
Ｐ（ｓ）、Ａ（ｓ）、Ｃ（ｓ）は前記の図１の各伝達関
数に相当するものである。なお、以下の各実施形態にお
いて、軸トルクメータが慣性モーメント要素を持つ場合
には軸トルクとエンジン負荷トルクはその慣性モーメン
ト要素により若干異なる。
Ｐ（ｓ）、Ａ（ｓ）、Ｃ（ｓ）は前記の図１の各伝達関
数に相当するものである。なお、以下の各実施形態にお
いて、軸トルクメータが慣性モーメント要素を持つ場合
には軸トルクとエンジン負荷トルクはその慣性モーメン
ト要素により若干異なる。
【００２５】図３に示す実施形態は、軸トルクを検出し
て軸トルクを制御する１自由度トルク制御系において、
コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用したもの
である。このエンジンベンチシステムにおいて、軸トル
クを検出することにより各種エンジン特性を測定する。
て軸トルクを制御する１自由度トルク制御系において、
コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用したもの
である。このエンジンベンチシステムにおいて、軸トル
クを検出することにより各種エンジン特性を測定する。
【００２６】図４に示す実施形態は、軸トルクを検出し
てエンジン負荷トルクを制御する１自由度トルク制御系
において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適
用したものである。このエンジンベンチシステムにおい
て、軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を
測定する。
てエンジン負荷トルクを制御する１自由度トルク制御系
において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適
用したものである。このエンジンベンチシステムにおい
て、軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を
測定する。
【００２７】図５に示す実施形態は、軸トルクを検出し
て軸トルクを制御する２自由度トルク制御系において、
コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用したもの
である。このエンジンベンチシステムにおいて、軸トル
クを検出することにより各種エンジン特性を測定する。
て軸トルクを制御する２自由度トルク制御系において、
コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用したもの
である。このエンジンベンチシステムにおいて、軸トル
クを検出することにより各種エンジン特性を測定する。
【００２８】図６に示す実施形態は、軸トルクを検出し
てエンジン負荷トルクを制御する２自由度トルク制御系
において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適
用したものである。このエンジンベンチシステムにおい
て、軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を
測定する。
てエンジン負荷トルクを制御する２自由度トルク制御系
において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適
用したものである。このエンジンベンチシステムにおい
て、軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を
測定する。
【００２９】図７に示す実施形態は、軸トルクとダイナ
モ速度を検出して軸トルクを制御するトルク制御系にお
いて、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用し
たものである。このエンジンベンチシステムにおいて、
軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を測定
する。
モ速度を検出して軸トルクを制御するトルク制御系にお
いて、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用し
たものである。このエンジンベンチシステムにおいて、
軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を測定
する。
【００３０】図８に示す実施形態は、軸トルクとダイナ
モ速度を検出してエンジン負荷トルクを制御するトルク
制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計
法を適用したものである。このエンジンベンチシステム
において、軸トルクを検出することにより各種エンジン
特性を測定する。
モ速度を検出してエンジン負荷トルクを制御するトルク
制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計
法を適用したものである。このエンジンベンチシステム
において、軸トルクを検出することにより各種エンジン
特性を測定する。
【００３１】図９に示す実施形態は、軸トルクとエンジ
ン速度を検出して軸トルクを制御するトルク制御系にお
いて、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用し
たものである。このエンジンベンチシステムにおいて、
軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を測定
する。
ン速度を検出して軸トルクを制御するトルク制御系にお
いて、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設計法を適用し
たものである。このエンジンベンチシステムにおいて、
軸トルクを検出することにより各種エンジン特性を測定
する。
【００３２】図１０に示す実施形態は、軸トルクとエン
ジン速度を検出してエンジン負荷トルクを制御するトル
ク制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設
計法を適用したものである。このエンジンベンチシステ
ムにおいて、軸トルクを検出することにより各種エンジ
ン特性を測定する。
ジン速度を検出してエンジン負荷トルクを制御するトル
ク制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出にμ設
計法を適用したものである。このエンジンベンチシステ
ムにおいて、軸トルクを検出することにより各種エンジ
ン特性を測定する。
【００３３】図１１に示す実施形態は、軸トルクとダイ
ナモ速度とエンジン速度を検出して軸トルクを制御する
トルク制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出に
μ設計法を適用したものである。このエンジンベンチシ
ステムにおいて、軸トルクを検出することにより各種エ
ンジン特性を測定する。
ナモ速度とエンジン速度を検出して軸トルクを制御する
トルク制御系において、コントローラＣ（ｓ）の導出に
μ設計法を適用したものである。このエンジンベンチシ
ステムにおいて、軸トルクを検出することにより各種エ
ンジン特性を測定する。
【００３４】図１２に示す実施形態は、軸トルクとダイ
ナモ速度とエンジン速度を検出してエンジン負荷トルク
を制御するトルク制御系において、コントローラＣ
（ｓ）の導出にμ設計法を適用したものである。このエ
ンジンベンチシステムにおいて、軸トルクを検出するこ
とにより各種エンジン特性を測定する。
ナモ速度とエンジン速度を検出してエンジン負荷トルク
を制御するトルク制御系において、コントローラＣ
（ｓ）の導出にμ設計法を適用したものである。このエ
ンジンベンチシステムにおいて、軸トルクを検出するこ
とにより各種エンジン特性を測定する。
【００３５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、μ設計
法を基に構成したコントローラによって軸トルクまたは
エンジン負荷トルク制御を行うようにしたため、エンジ
ンの各種特性の計測に安定化および高速化を得ることが
できる。
法を基に構成したコントローラによって軸トルクまたは
エンジン負荷トルク制御を行うようにしたため、エンジ
ンの各種特性の計測に安定化および高速化を得ることが
できる。
【図１】本発明の基本ブロック図。
【図２】エンジンベンチシステムの等価回路。
【図３】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図７】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図１０】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図１１】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図１２】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図１３】従来の試験装置の概略図。
Ｅ／Ｇ…エンジン
ＤＹ…ダイナモメータ
Ｃ（ｓ）…コントローラ
─────────────────────────────────────────────────────
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 AA00 BB01 CC01 CC03 CC06
DD03 DD17 EE01 FF08 FF25
Claims (8)
- 【請求項１】 供試エンジンに動力吸収体としてのダイ
ナモメータをシャフトにより直結し、コントローラによ
り前記シャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制
御を行う制御系を構成して供試エンジンの各種特性の計
測を行うエンジンベンチシステムにおいて、 前記ダイナモメータのダイナモトルク指令値からダイナ
モトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及び
ダイナモトルクからエンジン速度及び軸トルク並びにダ
イナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コント
ローラはμ設計法を基にして構成され、構造化特異値μ
を用いて各摂動に対してロバスト安定およびロバスト性
能の条件とした伝達関数Ｃ（ｓ）をもつ構成にしたこと
を特徴とするエンジンベンチシステム。 - 【請求項２】 前記μ設計法における外乱入力として、
エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイナモ
トルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に加算
される信号、トルク検出値に加算される信号、速度検出
値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負荷ト
ルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時にもつ構成を
特徴とする請求項１に記載のエンジンベンチシステム。 - 【請求項３】 前記μ設計法における制御量として、ト
ルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトルク、軸
トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の差、慣
性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存在する
場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれかのシ
ャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角度差の
いずれか１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴とする
請求項１または２に記載のエンジンベンチシステム。 - 【請求項４】 前記μ設計法における摂動項として、エ
ンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣性モー
メント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する慣性モ
ーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のいずれか
１つまたは複数を同時にもつ構成を特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載のエンジンベンチシステム。 - 【請求項５】 供試エンジンに動力吸収体としてのダイ
ナモメータをシャフトにより直結し、コントローラによ
り前記シャフトの軸トルクまたはエンジン負荷トルク制
御を行う制御系によって供試エンジン特性を計測するに
おいて、 前記ダイナモメータのダイナモトルク指令値からダイナ
モトルクへの伝達関数Ａ（ｓ）と、エンジントルク及び
ダイナモトルクからエンジン速度及び軸トルク並びにダ
イナモ速度への伝達関数Ｐ（ｓ）に対して、前記コント
ローラはμ設計法を基にした構造化特異値μを用いて各
摂動に対してロバスト安定およびロバスト性能の条件と
した伝達関数Ｃ（ｓ）を有して制御することを特徴とす
るエンジン特性の測定方法。 - 【請求項６】 前記μ設計法における外乱入力として、
エンジントルク、軸トルクに加算される信号、ダイナモ
トルクに加算される信号、ダイナモトルク指令値に加算
される信号、トルク検出値に加算される信号、速度指令
値に加算される信号、軸トルク指令値、エンジン負荷ト
ルク指令値のいずれか１つ又は複数を同時に採用するこ
とを特徴とする請求項５に記載のエンジン特性の測定方
法。 - 【請求項７】 前記μ設計法における制御量として、ト
ルク偏差、ダイナモトルク指令値、ダイナモトルク、軸
トルク、ダイナモ回転角度とエンジン回転角度の差、慣
性モーメント要素がエンジン、ダイナモ以外に存在する
場合のそれらの慣性モーメントを結合するいずれかのシ
ャフトのねじれトルク、慣性モーメントの回転角度差の
いずれか１つまたは複数を同時に採用することを特徴と
する請求項５または６に記載のエンジン特性の測定方
法。 - 【請求項８】 前記μ設計法における摂動項として、エ
ンジン慣性モーメント、軸ばね定数、ダイナモ慣性モー
メント、エンジンまたはダイナモ以外に存在する慣性モ
ーメント、軸以外に存在する軸ばね定数要素のいずれか
１つまたは複数を同時に採用することを特徴とする請求
項５〜７のいずれか１項に記載のエンジン特性の測定方
法。
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-
2002
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- 2002-10-10 DE DE10247347A patent/DE10247347B4/de not_active Expired - Lifetime
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