JP2003294584A - エンジン試験装置 - Google Patents

エンジン試験装置

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JP2003294584A
JP2003294584A JP2002099793A JP2002099793A JP2003294584A JP 2003294584 A JP2003294584 A JP 2003294584A JP 2002099793 A JP2002099793 A JP 2002099793A JP 2002099793 A JP2002099793 A JP 2002099793A JP 2003294584 A JP2003294584 A JP 2003294584A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、エンジンが連結されるダイナモを備
え、そのダイナモに連結されてたエンジンのスロットル
開度とダイナモのトルクあるいは回転速度とを制御しな
がらエンジンの特性試験を行なうエンジン試験装置に関
し、従来と比べさらに高精度な制御を行なうことにより
エンジンの特性をさらに高精度に計測する。 【解決手段】ダイナモ制御部200A_2に、エンジン
特性相互の無駄時間、1次遅れシミュレートする回路2
24を配備すると共に、エンジン制御部100A_2に
トルク負担率演算部121を備えて、エンジン制御部側
のエンジン慣性加速度分トルクの負担率を低減しダイナ
モ制御部200A_2にエンジン慣性加速度分トルク演
算部221とトルク負担率演算部222を備えてダイナ
モ制御部側に、エンジン慣性加速度分トルクの一部を負
担させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンが連結さ
れるダイナモを備え、そのダイナモに連結されてたエン
ジンのスロットル開度とダイナモのトルクあるいは回転
速度とを制御しながらエンジンの特性試験を行なうエン
ジン試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンの様々な特性試験、
例えば近年の関心事項としては、回転速度とトルクが時
々刻々と変化するトランジェントモードにおける排気ガ
スの出かた等の試験を行なうため、特性試験を行なおう
とするエンジンを実験室等に持ち込んでベンチレーショ
ン上でダイナモに連結し、そのエンジンのスロットル開
度やダイナモのトルクあるいは回転速度を、たとえば上
記のトランジェントモードに適合するように変化させな
がら、そのエンジンの様々な特性を計測することが行な
われている。
【0003】図5は、従来のエンジン試験装置のブロッ
ク図である。
【0004】このエンジン試験装置1A_1にはダイナ
モ30が備えられており、そのダイナモ30には、測定
対象のエンジン10が出力軸20を介して連結されてい
る。またダイナモ30には、そのダイナモの動力を測定
する動力計31やダイナモトルクを測定するDYトルク
計32が備えられている。また、出力軸20には、軸ト
ルクを測定する軸トルク計40が備えられている。
【0005】ここでは、このエンジン10の慣性量をI
egで表わし、ダイナモ30の慣性量をIdyで表わす。
【0006】この図5に模式的に示すように、エンジン
の回転速度上昇時および下降時は、軸トルクが、エンジ
ンおよびダイナモが慣性量Ieg,Idyを有することと加
速(減速を含む)により生じる加速度(角加速度Δω)
とに起因するエンジン慣性加速度分トルクIeg・Δω分
およびダイナモ慣性加速度分トルクIdy・Δω分だけ補
正される。
【0007】また、このエンジン試験装置1A_1に
は、エンジン制御用のエンジン制御部100A_1とダ
イナモ制御用のダイナモ制御部200A_1が備えられ
ている。これらエンジン制御部100A_1とダイナモ
制御用のダイナモ制御部200A_1には、それらのい
ずれにも、あらかじめ定められたパターンで時間的に変
化する回転速度指令値Neと軸トルク指令値Trqが入力
される。
【0008】エンジン制御部100A_1では、入力さ
れた回転速度指令値Neは、エンジンマップ記憶部10
1、回転速度PID制御部102、およびエンジン慣性
加速度分トルク演算部103に入力される。
【0009】エンジン慣性加速度分トルク演算部103
には、エンジン10の慣性量Iegがあらかじめインプッ
トされており、このエンジン慣性加速度分トルク演算部
103では、回転速度指令値Neから角加速度Δωが求
められ、その角加速度Δωにエンジン慣性量をIegが乗
算されて、エンジン慣性加速度分トルクIeg・Δωが求
められる。
【0010】このエンジン慣性加速度分トルク演算部1
03で求められたエンジン慣性加速度分トルクIeg・Δ
ωは、加算器104により、エンジン制御部100A_
1に入力されてきた軸トルク指令値Trqに加算されるこ
とにより軸トルク指令値が補正されて、その補正された
軸トルク指令値がエンジンマップ記憶部101に入力さ
れる。
【0011】このエンジンマップ記憶部101には、回
転速度Neと軸トルクTrqとの双方とスロットル開度θ
との関係を表わすエンジンマップがあらかじめ記憶され
ており、このエンジンマップ記憶部101に、回転速度
指令値Neと、加算器104により補正された後の軸ト
ルク指令値Trqが入力されると、エンジンマップ記憶部
101からは、それら双方の入力に対応するスロットル
開度制御値θ1が読み出される。
【0012】また、回転速度PID制御部102には回
転速度指令値Neのほか、計測された回転速度がフィー
ドバック値として入力され、この回転速度PID制御部
102から、回転速度フィードバック値と回転速度指令
値Neとの偏差に応じたスロットル開度補正値θ2が出力
される。加算器105ではエンジンマップ記憶部101
から読み出されたスロットル開度制御値θ1に回転速度
PID制御部102から出力されたスロットル開度補正
値θ2が加算されることによりスロットル開度制御値θ1
が補正され、この補正後のスロットル開度補正値により
スロットル操作機106が制御され、これによりエンジ
ン10のスロットル開度が制御される。
【0013】一方、ダイナモ制御部200A_1では、
回転速度指令値Neは、ダイナモ慣性加速度分トルク演
算部201に入力される。ダイナモ慣性加速度分トルク
演算部201にはダイナモ30の慣性量Idyがあらかじ
めインプットされており、このダイナモ慣性加速度分ト
ルク演算部201では、回転速度指令値Neから角加速
度Δωが求められ、その角加速度Δωにダイナモ慣性量
dyが乗算されてダイナモ慣性加速度分トルクIdy・Δ
ωが求められる。
【0014】このダイナモ慣性加速度分トルク演算部2
01で求められたダイナモ加速度分トルクIdy・Δω
は、減算器202においてダイナモ制御部200A_1
に入力されてきた軸トルク指令値Trqから減算されるこ
とによりその軸トルク指令値が補正されて、DYトルク
PID制御部203に入力される。
【0015】このDYトルクPID制御部203には、
減算器202で補正された後の軸トルク指令値のほか
に、DYトルク計32で計測されたダイナモ30のトル
クを表わすトルクフィードバック値も入力され、DYト
ルクPID制御部203からは、ダイナモ30のトルク
計測値を減算器202で補正された後の軸トルク指令値
に一致させるためのトルク制御電流値Cが出力される。
このトルク制御電流値Cはダイナモ電流アンプ204を
経由してダイナモ30に入力され、ダイナモ30は、ダ
イナモ電流アンプを経由したトルク制御電流値によりそ
のトルクが制御される。
【0016】ここで、エンジン10は、ダイナモ30と
比べはるかに大きな無駄時間および一次遅れを有し、そ
の点で、この図5の制御系は、その制御特性に限界を有
する。
【0017】図6は、従来のもう1つのエンジン試験装
置のブロック図である。
【0018】図5に示す制御系の場合、エンジンのスロ
ットル開度を制御することにより回転速度が制御され、
ダイナモによりトルクが制御されたが、この図6に示す
制御系の場合、ダイナモで回転速度が制御され、エンジ
ンのスロットル開度の制御によりトルクが制御される。
【0019】この図6において、図5に示すエンジン試
験装置1A_1の構成要素と同一の構成要素には図5に
おいて付した符号と同一の符号を付して示し、図5との
相違点について説明する。
【0020】この図6のエンジン試験装置1B_1のエ
ンジン制御部100B_1には、エンジン制御部100
A_1における回転速度PID制御部102に代わり、
DYトルクPID制御部112と、減算器111が備え
られている。
【0021】減算器111では、入力された軸トルク指
令値Trqから、ダイナモ制御部200B_1側のダイナ
モ慣性加速度分トルク演算部201で求められたダイナ
モ慣性加速度分トルクIdy・Δωが減算されることによ
り、補正された軸トルク指令値であるDYトルク指令値
が求められ、このDYトルク指令値が、DYトルクPI
D制御部112に入力される。また、このDYトルクP
ID制御部112にはDYトルク計32で計測されたダ
イナモ30のトルクを表わすフィードバック値も入力さ
れ、DYトルクPID制御部112からは、それらの2
つの入力の偏差に相当するスロットル開度補正値θ2
出力される。図5を参照して説明したように、エンジン
マップ記憶部101からはスロットル開度制御値θ1
読み出され、加算器105では、エンジンマップ記憶部
101から読み出されたスロットル開度制御値θ1にD
YトルクPID制御部112から出力されたスロットル
開度補正値θ2が加算されることで補正されたスロット
ル開度制御値が生成されて、スロットル操作機106に
入力される。
【0022】したがって、ここでは、エンジン10のス
ロットル開度が軸トルク指令値に応じたトルクを発生す
るように制御される。
【0023】また、この図6のエンジン試験装置1B_
1のダイナモ制御部200B_1には、図5のダイナモ
制御部200A_1におけるDYトルクPID制御部2
03に代わり、回転速度PID制御部211と、トルク
/電流変換器212と、電流減算器213が備えられて
いる。
【0024】回転速度PID制御部211には、回転速
度指令値Neが入力されるとともに、回転速度の計測値
が回転速度フィードバック値として入力され、回転速度
PID制御部211からは、エンジンの回転速度を回転
速度指令値Neに合わせるように制御する回転速度制御
電流値C1が出力される。
【0025】また、ダイナモ慣性加速度分トルク演算部
201で求められたダイナモ慣性加速度分トルクIdy
Δωは、トルク/電流変換器212により、回転速度補
正電流値C2に変換される。
【0026】電流減算器213では回転速度PID制御
部211から出力された回転速度制御電流値C1から、
トルク/電流変換器212から出力された回転速度補正
電流値C2が減算されることにより、補正された回転速
度制御電流値が生成される。この補正された回転速度制
御電流値はダイナモアンプ204を経由してダイナモ3
0に入力され、ダイナモ30は、ダイナモ電流アンプ2
04を経由した回転速度制御電流値により、その回転速
度が制御される。
【0027】この図6に示す制御系においても、図5の
制御系の場合と同様、エンジン10の無駄時間および一
次遅れが大きいことにより、制御特性の一層の高精度化
が妨げられている。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来のエンジ
ン試験装置の場合、例えば図5を参照して説明したよう
に、スロットル操作機でエンジンのスロットル開度を制
御することによりそのエンジンの回転制御を行ないなが
ら、ダイナモ側でトルク制御を行うなど、図5,図6の
いずれの制御系の場合も両者を個別、独立に制御してお
り、制御系としては両者が無関係に動作している。ま
た、一部の予測制御を用いたシステムでは、回転制御に
予め学習で取得した定常的な回転速度−トルク−スロッ
トル開度の関係から算出されるスロットル開度分により
トルク外乱に対するロバスト性を向上させているが、エ
ンジン応答の動特性を考慮していない等の精度的な問題
があった。
【0029】そのため、例えばアイドル回転数からの発
進時に、エンジン側のトルク出力に応答遅れなどがあっ
ても、ダイナモ側はそれとは無関係に負荷をかけるた
め、エンジンの回転が低下してしまう。その結果、エン
ジン制御では余計にアクセルを開くなどして、運転の乱
れを誘発し、モード追従性を悪化させる原因となってい
た。
【0030】本発明は、上記事情に鑑み、従来と比べさ
らに高精度な制御を行なうことによりエンジンの特性を
さらに高精度に計測することのできるエンジン試験装置
を提供することを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のエンジン試験装置のうちの第1のエンジン試験装置
は、エンジンが連結されるダイナモを備え、ダイナモに
連結されたエンジンのスロットル開度とダイナモのトル
クとを制御しながらエンジンの特性試験を行なうエンジ
ン試験装置において、回転速度指令値とトルク指令値と
に基づいてエンジンのスロットル開度を制御するスロッ
トル開度制御値を求めるスロットル開度制御部と、回転
速度指令値とトルク指令値とに基づいてダイナモのトル
クを制御するトルク制御値を求めるトルク制御部とを備
え、上記トルク制御部は、回転速度指令値とトルク指令
値とに基づいて、ダイナモの制御すべきトルクの基準を
表わすトルク基準値を求める基準値演算部と、基準値演
算部で求められたトルク基準値とダイナモの実際のトル
クを表わすトルク計測値とが同一の値となるようにトル
ク制御値を求めるフィードバック制御部と、基準値演算
部とフィードバック制御部との間に介在し、基準値演算
部で求められたトルク基準値に無駄時間および遅れを与
えて、無駄時間および遅れが付与されたトルク基準値を
フィードバック制御部に伝える応答調整部とを備えたも
のであることを特徴とする。
【0032】一般に、ダイナモトルクの出力応答の方が
エンジントルクの出力応答に比べて速い(5倍から10
倍)。特にディーゼルエンジンベンチではこの傾向が顕
著である。そこで、上記本発明の第1のエンジン試験装
置は、上記の応答調整部を備えることによりエンジン側
のトルク出力と同期させるように構成し、このことによ
り、エンジン、ダイナモの各々の制御のタイミングのず
れによるトルクの外乱を防ぐ事ができる。これにより、
トルク外乱が原因のスロットルのばたつきがなくなるの
で、結果として回転速度制御性の向上も得られる。運転
評価をそのまま実施すると補正時間分だけの低下がみこ
まれるが、一般的には、運転評価時に、回転速度とトル
クを同期させてずらすことが許容されているので、運転
評価の低下は無視できる。
【0033】また、上記目的を達成する本発明のエンジ
ン試験装置のうちの第2のエンジン試験装置は、エンジ
ンが連結されるダイナモを備え、ダイナモに連結された
エンジンのスロットル開度とダイナモのトルクとを制御
しながらエンジンの特性試験を行なうエンジン試験装置
において、回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて
エンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制
御値を求めるスロットル開度制御部と、回転速度指令値
とトルク指令値とに基づいてダイナモのトルクを制御す
るトルク制御値を求めるトルク制御部とを備え、前記ス
ロットル開度制御部は、回転速度指令値とトルク指令値
とに基づいてスロットル開度制御値を求めるスロットル
開度制御値演算部と、スロットル開度制御値演算部で求
められたスロットル開度制御値を、回転速度指令値と実
際の回転速度を表わす回転速度計測値とが同一の値とな
るように補正するスロットル開度補正値を求める第1の
フィードバック制御部と、スロットル開度制御値演算部
で求められたスロットル開度制御値を第1のフィードバ
ック制御部で求められたスロットル開度補正値分だけ補
正するスロットル開度制御値補正部とを備え、上記トル
ク制御部は、回転速度指令値とトルク指令値とに基づい
て、ダイナモの制御すべきトルクの基準を表わすトルク
基準値を求める基準値演算部と、基準値演算部で求めら
れたトルク基準値とダイナモの実際のトルクを表わすト
ルク計測値とが同一の値となるようにトルク制御値を求
める第2のフィードバック制御部とを備え、上記スロッ
トル開度制御値演算部が、回転速度指令値と前記エンジ
ンの慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分トルクを求
めてエンジン慣性加速度分トルクに所定の第1の重みを
付すことにより第1の重み付けエンジン慣性加速度分ト
ルクを求める第1の重み付けエンジン慣性加速度分トル
ク演算部を備え、そのスロットル開度制御値演算部は、
回転速度指令値と、前記第1の重み付けエンジン慣性加
速度分トルク演算部で求められた第1の重み付けエンジ
ン慣性加速度分トルク分だけ補正されたトルク指令値と
に基づいて、スロットル開度制御値を求めるものであ
り、上記基準演算部が、回転速度指令値とダイナモの慣
性量とに基づくダイナモ慣性加速度分トルクを求めるダ
イナモ慣性加速度分トルク演算部と、回転速度指令値と
エンジンの慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分トル
クを求めてエンジン慣性加速度分トルクに所定の第2の
重みを付すことにより第2の重み付けエンジン慣性加速
度分トルクを求める第2の重み付けエンジン慣性加速度
分トルク演算部とを備え、その基準値演算部は、トルク
指令値と、ダイナモ慣性加速度分トルク演算部で求めら
れたダイナモ慣性加速度分トルクと、前記第2の重み付
けエンジン慣性加速度分トルク演算部で求められた第2
の重み付けエンジン慣性加速度分トルクとに基づいて、
トルク基準値を求めるものであることを特徴とする。
【0034】加減速領域では、軸トルク制御の制御性向
上のためには、エンジン慣性の補正を実施する必要があ
る。しかしながら、従来のように、スロットル動作だけ
でエンジン慣性補正を実施するのでは、トルク出力が遅
くなるため、加速し始めの指令によるダイナモトルク負
荷が、早めにエンジンに掛かることになり、エンジンに
過大な負荷を与えてしまう結果を補正することができな
かった。
【0035】上記第2のエンジン試験装置の場合、第1
の重み付けエンジン慣性加速度分トルク演算部と第2の
重み付けエンジン慣性加速度分トルク演算部を設け、エ
ンジン慣性加速度分トルクの一部を制御応答の速い負荷
側のダイナモ電流(トルク制御電流値)から減算補正を
する。この結果、加速し始めのトルク負荷を軽減するこ
とになり、結果として、回転速度、トルク双方の制御性
が向上する。
【0036】ここで、上記第2のエンジン試験装置にお
いて、基準値演算部と前記第2のフィードバック制御部
との間に介在し、基準値演算部で求められたトルク基準
値に無駄時間および遅れを与えて、無駄時間および遅れ
が付与された基準値を第2のフィードバック制御部に伝
える応答調整部を備えたものであることが好ましい。
【0037】この場合、第2のエンジン試験装置は、第
1のエンジン試験装置の特徴も合わせ持つことになり、
一層高精度な制御が可能となる。
【0038】また、上記本発明のエンジン試験装置のう
ちの第3のエンジン試験装置は、エンジンが連結される
ダイナモを備え、ダイナモに連結されたエンジンのスロ
ットル開度とダイナモのトルクとを制御しながらエンジ
ンの特性試験を行なうエンジン試験装置において、回転
速度指令値とトルク指令値とに基づいてエンジンのスロ
ットル開度を制御するスロットル開度制御値を求めるス
ロットル開度制御部と、回転速度指令値とトルク指令値
とに基づいてダイナモのトルクを制御するトルク制御値
を求めるトルク制御部と、回転速度指令値およびトルク
指令値を、トルク制御部に送り込むタイミングよりも相
対的に先行したタイミングでスロットル開度制御部に送
り込む指令タイミング調整部とを備え、上記スロットル
開度制御部は、回転速度指令値とトルク指令値とに基づ
いてスロットル開度制御値を求めるスロットル開度制御
値演算部と、スロットル開度制御値演算部で求められた
スロットル開度制御値の遅れを補償する遅れ補償部と、
遅れ補償部で遅れが補償された後のスロットル開度制御
値を、回転速度指令値と実際の回転速度を表わす回転速
度計測値とが同一の値となるように補正するスロットル
開度補正値を求めるフィードバック制御部と、スロット
ル開度制御値演算部で求められたスロットル開度制御値
をフィードバック制御部で求められたスロットル開度補
正値分だけ補正するスロットル開度制御値補正部とを備
えたことを特徴とする。
【0039】前述の第1のエンジン試験装置は、トルク
制御部側に応答調整部を備えたものであるのに対し、上
記第3のエンジン試験装置は、指令タイミング調整部を
備えるとともにスロットル開度制御部側に遅れ補償部を
備えたものであり、この場合、エンジントルクの応答が
ダイナモトルクの応答に同期するよう速められ、エンジ
ン、ダイナモの制御のタイミングずれが防止される。
【0040】ここで、前述の第2のエンジン試験装置に
おいて、さらに、回転速度指令値およびトルク指令値
を、トルク制御部に送り込むタイミングよりも相対的に
先行したタイミングでスロットル開度制御部に送り込む
指令タイミング調整部を備え、スロットル開度制御部
は、さらに、スロットル開度制御値演算部で求められた
スロットル開度制御値の遅れを補償する遅れ補償部を備
え、第1のフィードバック制御部は、遅れ補償部で遅れ
が補償された後のスロットル開度制御値を、回転速度指
令値と実際の回転速度を表わす回転速度計測値とが同一
の値となるように補正するものであることが好ましい。
【0041】この場合、前述の第2のエンジン試験装置
が、上記の第3のエンジン試験装置の特徴を合わせ持つ
こととなり、一層高精度な制御が可能となる。
【0042】以上の、第1〜第3のエンジン試験装置
は、エンジンのスロットル開度を制御することによりエ
ンジン側で回転速度を制御し、ダイナモ側でトルクを制
御するタイプのエンジン試験装置であり、以下に説明す
る本発明のエンジン試験装置は、第1〜第3のエンジン
試験装置とは逆に、エンジンのスロットル開度を制御す
ることによりトルクを制御し、ダイナモ側で回転速度を
制御するタイプのエンジン試験装置である。
【0043】上記目的を達成する本発明のエンジン試験
装置のうちの第4のエンジン試験装置は、エンジンが連
結されるダイナモを備え、ダイナモに連結されたエンジ
ンのスロットル開度とダイナモの回転速度とを制御しな
がら該エンジンの特性試験を行なうエンジン試験装置に
おいて、回転速度指令値とトルク指令値とに基づいてエ
ンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御
値を求めるスロットル開度制御部と、回転速度指令値に
基づいてダイナモの回転速度を制御する回転速度制御値
を求める回転速度制御部とを備え、上記回転速度制御部
は、回転速度指令値に無駄時間および遅れを与える応答
調整部と、応答調整部で求められた、無駄時間および遅
れが付与された回転速度指令値とダイナモの実際の回転
速度を表わす回転速度計測値とが同一の値となるように
回転速度制御値を求めるフィードバック制御部とを備え
たものであることを特徴とする。
【0044】本発明の第4のエンジン試験装置は、上述
の第1のエンジン試験装置と同様に、応答調整部を備え
たものであり、上述の第1のエンジン試験装置と同様
に、エンジンのトルク出力とダイナモのトルク出力が同
期し、エンジンとダイナモの制御のタイミングずれによ
るトルクの外乱を防ぐことができる。
【0045】また、上記目的を達成する本発明のエンジ
ン試験装置のうちの第5のエンジン試験装置は、エンジ
ンが連結されるダイナモを備え、ダイナモに連結された
エンジンのスロットル開度とダイナモの回転速度とを制
御しながら該エンジンの特性試験を行なうエンジン試験
装置において、回転速度指令値とトルク指令値とに基づ
いてエンジンのスロットル開度を制御するスロットル開
度制御値を求めるスロットル開度制御部と、回転速度指
令値に基づいてダイナモの回転速度を制御する回転速度
制御値を求める回転速度制御部とを備え、上記スロット
ル開度制御部は、回転速度指令値とトルク指令値とに基
づいてスロットル開度制御値を求めるスロットル開度制
御値演算部と、スロットル開度制御値演算部で求められ
たスロットル開度制御値を、トルク指令値とダイナモの
実際のトルクを表わすトルク計測値とが同一の値となる
ように補正するスロットル開度補正値を求める第1のフ
ィードバック制御部と、スロットル開度制御値演算部で
求められたスロットル開度制御値を第1のフィードバッ
ク制御部で求められたスロットル開度補正値分だけ補正
するスロットル開度制御値補正部とを備え、上記スロッ
トル開度制御値演算部が、回転速度指令値とエンジンの
慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分トルクを求めて
エンジン慣性加速度分トルクに所定の第1の重みを付す
ことにより第1の重み付けエンジン慣性加速度分トルク
を求める第1の重み付けエンジン慣性加速度分トルク演
算部を備え、そのスロットル開度制御値演算部は、回転
速度指令値と、前記第1の重み付けエンジン慣性加速度
分トルク演算部で求められた第1の重み付けエンジン慣
性加速度分トルク分だけ補正されたトルク指令値とに基
づいて前記スロットル開度制御値を求めるものであり、
上記回転速度制御部は、回転速度指令値とダイナモの実
際の回転速度を表わす回転速度計測値とが同一の値とな
るように前記回転速度制御値を求める第2のフィードバ
ック制御部と、回転速度指令値とダイナモの慣性量とに
基づくダイナモ慣性加速度分トルクを求めるダイナモ慣
性加速度分トルク演算部と、回転速度指令値とエンジン
の慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分トルクを求め
てエンジン慣性加速度分トルクに所定の第2の重みを付
すことにより第2の重み付けエンジン慣性加速度分トル
クを求める第2の重み付けエンジン慣性加速度分トルク
演算部と、第2のフィードバック制御部で求められた回
転速度制御値を、ダイナモ慣性加速度分トルク演算部で
求められたダイナモ慣性加速度分トルクと、第2のエン
ジン慣性加速度分トルク演算部で求められた第2の重み
付けエンジン慣性加速度分トルクとに基づいて補正する
回転速度制御値補正部とを備えたことを特徴とする。
【0046】本発明の第5のエンジン試験装置は、上述
した本発明の第2のエンジン試験装置と同様、第1の重
み付けエンジン慣性加速度分トルク演算部と第2の重み
付けエンジン慣性加速度分トルク演算部を設け、エンジ
ン慣性加速度分トルクの一部を制御応答の速い負荷側の
ダイナモ電流(回転速度制御電流値)から減算補正す
る。この結果、加速し始めのトルク負荷を軽減すること
になり、結果として、回転速度、トルク双方の制御性が
向上する。
【0047】ここで、上記第5のエンジン試験装置にお
いて、トルク指令値を、ダイナモ慣性加速度分トルク演
算部により求められたダイナモ慣性加速度分トルクに基
づいて補正するトルク指令値補正部を備え、第1のフィ
ードバック制御部が、スロットル開度制御値演算部で求
められたスロットル開度制御値を、トルク指令値補正部
で補正された後のトルク指令値とダイナモの実際のトル
クを表わすトルク計測値とが同一の値となるように補正
するスロットル開度補正値を求めるものであることが好
ましい。
【0048】また、上記第5のエンジン試験装置におい
て、上記回転速度制御部はさらに、回転速度指令値に無
駄時間および遅れを与える応答調整部を備え、第2のフ
ィードバック制御部が、応答調整部で求められた、無駄
時間および遅れが付与された回転速度指令値と、ダイナ
モの実際の回転速度を表わす回転速度計測値とが同一の
値となるように、回転速度制御値を求めるものであるこ
とも好ましい形態である。
【0049】この場合、上記第5のエンジン試験装置が
上記第4のエンジン試験装置の特徴を合わせ持つことに
なり、一層高精度の制御が可能となる。
【0050】さらに、上記目的を達成するための本発明
のエンジン試験装置のうちの第6のエンジン試験装置
は、エンジンが連結されるダイナモを備え、ダイナモに
連結されたエンジンのスロットル開度とダイナモの回転
速度とを制御しながら該エンジンの特性試験を行なうエ
ンジン試験装置において、回転速度指令値とトルク指令
値とに基づいてエンジンのスロットル開度を制御するス
ロットル開度制御値を求めるスロットル開度制御部と、
回転速度指令値に基づいてダイナモの回転速度を制御す
る回転速度制御値を求める回転速度制御部と、回転速度
指令値およびトルク指令値を、回転速度指令値を回転速
度制御部に送り込むタイミングよりも相対的に先行した
タイミングで前記スロットル開度制御部に送り込む指令
タイミング調整部とを備え、上記スロットル開度制御部
は、回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて、スロ
ットル開度制御値を求めるスロットル開度制御値演算部
と、スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
ル開度制御値の遅れを補償する遅れ補償部と、前記遅れ
補償部で遅れが補償された後のスロットル開度制御値
を、トルク指令値と前記ダイナモの実際のトルクを表わ
すトルク計測値とが同一の値となるように補正するスロ
ットル開度補正値を求めるフィードバック制御部と、ス
ロットル開度制御値演算部で求められたスロットル開度
制御値をフィードバック制御部で求められたスロットル
開度補正値分だけ補正するスロットル開度制御値補正部
とを備えたことを特徴とする。
【0051】本発明の第6のエンジン試験装置は、上述
の、本発明の第3のエンジン試験装置と同様、指令タイ
ミング調整部と遅れ補償部とを備えたものであり、エン
ジントルクの応答がダイナモトルクの応答に同期するよ
う速められ、エンジン、ダイナモの制御のタイミングず
れが防止される。
【0052】ここで、前述の第5のエンジン試験装置に
おいて、さらに、回転速度指令値およびトルク指令値
を、回転速度指令値をトルク制御部に送り込むタイミン
グよりも相対的に先行したタイミングでスロットル開度
制御部に送り込む指令タイミング調整部を備え、上記ス
ロットル開度制御部は、さらに、スロットル開度制御値
演算部で求められたスロットル開度制御値の遅れを補償
する遅れ補償部を備え、上記第1のフィードバック制御
部は、遅れ補償部で遅れが補償された後のスロットル開
度制御値を、トルク指令値と、ダイナモの実際のトルク
を表わすトルク計測値とが同一の値となるように補正す
るものスロットル開度補正値を求めるであることが好ま
しい。
【0053】この場合、前述の第5のエンジン試験装置
が、上記の第6のエンジン試験装置の特徴を合わせ持つ
ことになり、一層高精度の制御が可能となる。
【0054】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0055】図1は、本発明のエンジン試験装置の第1
実施形態の構成を示すブロック図である。この図1に示
す第1実施形態の説明にあたっては、前述した従来例で
ある図5に示す構成との相違点について説明する。
【0056】この図1に示すエンジン試験装置1A_2
には、図5に示すエンジン試験装置1A_1と比べ、エ
ンジン制御部100A_2にトルク負担率演算部121
が追加されており、ダイナモ制御部200A_2に、無
駄時間、1次遅れシミュレート回路224、エンジン慣
性加速度分トルク演算部221、トルク負担率演算部2
22、および加算器223が追加されている。
【0057】図5に示す従来例としてのエンジン試験装
置1A_1に、図1に示す無駄時間、1次遅れシミュレ
ート回路224が追加された構成が本発明の第1のエン
ジン試験装置の一実施形態に相当し、図5に示す従来例
としてのエンジン試験装置1A_1に、図1において追
加された構成のうちの無駄時間、1次遅れシミュレート
回路224以外の部分、すなわち、トルク負担率演算部
121、エンジン慣性加速度分トルク演算部221、ト
ルク負担率演算部222、および加算器223が追加さ
れた構成が、本発明の第2のエンジン試験装置の一実施
形態に相当する。すなわち、この図1に示す第1実施形
態は、本発明の第1のエンジン試験装置の特徴と第2の
エンジン試験装置の特徴とを合わせ持つ実施形態であ
る。
【0058】エンジン制御部100A_2に追加された
トルク負担率演算部121では、エンジン慣性加速度分
トルク演算部103で求められたエンジン慣性加速度分
トルクIeg・Δωに第1の重み付け計数k1が乗算され
て、第1の重み付けエンジン慣性加速度分トルクk1・
eg・Δωが求められる。
【0059】加算器104は、軸トルク指令値Trqに、
トルク負担率演算部121で求められた第1の重み付け
エンジン慣性加速度分トルクk1・Ieg・Δωが加算さ
れることにより、補正された軸トルク指令値が求められ
る。
【0060】また、図1に示す第1実施形態のダイナモ
制御部200A_2に追加された無駄時間、1次遅れシ
ミュレート回路224は、減算器202で求められるト
ルク基準値に、エンジンの特性相当分だけ無駄時間およ
び1次遅れを与えて、その無駄時間および1次遅れが与
えられたトルク基準値をDYトルクPID制御部203
に伝えるものである。
【0061】この無駄時間、1次遅れシミュレート回路
224を配置したことにより、ダイナモの制御値がエン
ジンの応答遅れ分だけ遅れてダイナモに与えられること
になり、エンジンとダイナモとの双方のトルク出力が同
期し、エンジン、ダイナモの各々の制御のタイミングず
れが低減され、トルクの外乱が防止されることになる。
【0062】ここで、無駄時間、1次遅れシミュレート
回路224にセッティングされる、無駄時間、1次遅れ
時定数の各パラメータは、エンジン回転速度一定の条件
下でスロットル開度をステップ動作させて、そのトルク
応答波形から自動学習することにより求められる。エン
ジン特性は非線形性が強いので、各パラメータは、学習
するエンジン回転速度、およびトルク毎に複数設けられ
る。
【0063】また、図1のエンジン試験装置1A_2の
ダイナモ制御部200A_2に備えられたエンジン慣性
加速度分トルク演算部221には、回転速度指令値Ne
が入力され、このエンジン慣性加速度分トルク演算部2
21では、エンジン制御部100A_2に備えられたエ
ンジン慣性加速度分トルク演算部103と同様、エンジ
ン慣性加速度分トルクIeg・Δωが求められる。また、
トルク負担率演算部222では、そのエンジン慣性加速
度分トルク演算部221において求められたエンジン慣
性加速度分トルクIeg・Δωに第2の重み付け係数k2
が乗算されて、第2の重み付けエンジン慣性加速度分ト
ルクk2・Ieg・Δωが求められる。
【0064】ダイナモ慣性加速度分トルク演算部201
で求められたダイナモ慣性加速度分トルクIdy・Δωと
トルク負担率演算部222で求められた第2の重み付け
エンジン慣性加速度分トルクk2・Ieg・Δωは、加算
器223に入力されて相互に加算される。
【0065】この加算値は減算器202に入力されて、
軸トルク指令値からその加算値が減算されることによ
り、トルク基準値が求められる。
【0066】ここで、エンジン制御部100A_2を構
成するトルク負担率演算部121に用いられる第1の重
み係数k1とダイナモ制御部200A_2を構成するト
ルク負担率演算部222で用いられる第2の重み係数k
2は、k1+k2=1の関係を有する。さらにこれら第
1、第2の重み係数k1、k2をk1+k2=1の関係
を保ちながら任意に可変することができるようにする
と、当該エンジン、ダイナモの特性に適合した制御が可
能となる。重み付け係数k1、k2は、予め運転パター
ンに情報を書き込んでおき、運転パターン毎に逐次変更
可能としても良い。
【0067】このように、エンジン慣性加速度分トルク
eg・Δωの一部をダイナモ制御側に負担させることの
より、加速し始めのトルク負荷を軽減することができ、
結果として、回転速度、トルク双方の制御性が向上す
る。
【0068】この図1に示す第1実施形態は、エンジン
のスロットル開度を制御することにより回転速度を制御
し、ダイナモ側でトルクを制御するエンジン試験装置で
あり、この図1に示すエンジン試験装置1A_2は、本
発明と対比し、以下の対応関係にある。
【0069】すなわち、エンジン制御部100A_2
は、本発明にいうスロットル開度制御部の一例であり、
ダイナモ制御部200A_2は、本発明にいうトルク制
御部の一例である。
【0070】また、エンジン制御部100A_2のエン
ジン慣性加速度分トルク演算部103と、トルク負担率
演算部121と、加算器104と、エンジンマップ記憶
部101との組合せが、本発明にいうスロットル開度制
御値演算部の一例の相当し、回転速度PID制御部10
2が、本発明にいう第1のフィードバック制御部の一例
に相当し、加算器105が、本発明にいう、スロットル
開度制御値補正部の一例に相当する。ここで、エンジン
慣性加速度分トルク演算部103とトルク負担率演算部
121との組合せが、本発明にいう第1の重み付けエン
ジン慣性加速度分トルク演算部の一例に相当する。
【0071】また、この図1のエンジン試験装置1A_
2のダイナモ制御部200A_2の、無駄時間、1次遅
れシミュレート回路224は、本発明にいう応答調整部
の一例に相当し、ダイナモ慣性加速度分トルク演算部2
01、エンジン慣性加速度分トルク演算部221、トル
ク負担率演算部222、加算器223、および減算器2
02の組合せが、本発明にいう基準値演算部の一例に相
当する。さらに、エンジン慣性加速度分トルク演算部2
21とトルク負担率演算部222との組合せが、本発明
にいう第2の重み付けエンジン慣性加速度分トルク演算
部の一例に相当する。
【0072】また、DYトルクPID制御部203が、
本発明にいう、基準値演算部で求められたトルク基準値
とダイナモの実際のトルクを表わすトルク計測値とが同
一の値となるようにトルク制御値を求めるフィードバッ
ク制御部あるいは第2のフィードバック制御部の一例に
相当する。
【0073】図2は、本発明のエンジン試験装置の第2
実施形態の構成を示すブロック図である。この図2に示
す第2実施形態の説明にあたっては、図1に示す第1実
施形態との相違点について説明する。
【0074】この第2に示すエンジン試験装置1A_3
には、図1に示す無駄時間、1次遅れシミュレート回路
224に代わり、エンジン制御部100A_3に、指令
値先出し回路131および1次遅れ補償回路132が備
えられている。図5に示す従来例の構成に、図2に示す
指令値先出し回路131および1次遅れ補償回路132
を加えた構成が、本発明の第3のエンジン試験装置の一
実施形態に相当し、また、図1の場合と同様、図5に示
す従来例の構成に、トルク負担率演算部121、エンジ
ン慣性加速度分トルク演算部221、トルク負担率演算
部222、および加算器223を加えた構成が、本発明
にいう第2のエンジン試験装置の一実施形態に相当す
る。すなわち、この図2に示す第2実施形態には、本発
明の第2のエンジン試験装置の特徴と第3のエンジン試
験装置の特徴を合わせ持つ実施形態である。
【0075】指令値先出し回路131は、回転速度指令
値Neおよび軸トルク指令値Trqを、ダイナモ制御部2
00A_3に送り込むタイミングよりも先行したタイミ
ングでエンジン制御部100A_3に送り込むものであ
る。先行させる時間は、エンジンの無駄時間が補正され
るように設定された時間に調整されている。この指令値
先出し回路131は、本発明にいう指令タイミング調整
部の一例に相当する。
【0076】また、1次遅れ補償回路132は、エンジ
ンマップ記憶部101から読み出されたスロットル開度
制御値の1次遅れを補償する回路である。この1次遅れ
補償回路132により補償される1次遅れは、エンジン
の1次遅れに相当する。この1次遅れ補償回路132
は、本発明にいう遅れ補償部の一例に相当する。
【0077】図1に示す第1実施形態の場合、無駄時
間、1次遅れシミュレート回路224を備え、ダイナモ
の制御をエンジンの制御に適合するように遅らせること
によりトルクの同調がとられているが、図1に示す第2
実施形態の場合、指令値先出し回路131および1次遅
れ補償回路132によりエンジンの制御をダイナモも制
御よりも進めることによりトルクの同調がとられてい
る。具体的な実施手段は異なるが、いずれも同様の作用
を成し、エンジンとダイナモとのトルクの同期をとるこ
とができる。
【0078】図3は、本発明のエンジン試験装置の第3
実施形態の構成を示すブロック図である。この図3に示
す第3実施形態の説明にあたっては、前述した従来例で
ある図6に示す構成との相違点について説明する。
【0079】この図3に示すエンジン試験装置1B_2
には、図6に示すエンジン試験装置1B_1と比べ、エ
ンジン制御部100B_2にトルク負担率演算部121
が追加されており、ダイナモ制御部200B_2に、無
駄時間、1次遅れシミュレート回路224、エンジン慣
性加速度分トルク演算部221、トルク負担率演算部2
22、および加算器223が追加されている。
【0080】図6に示す従来例のエンジン試験装置1B
_1に、図1に示す無駄時間、1次遅れシミュレート回
路224が追加された構成が本発明の第4のエンジン試
験装置の一実施形態に相当し、図6に示す従来例のエン
ジン試験装置1B_1に、図2において追加された構成
のうちの無駄時間、1次遅れシミュレート回路224以
外の部分、すなわち、トルク負担率演算部121、エン
ジン慣性加速度分トルク演算部221、トルク負担率演
算部222、および加算器223を加えた構成が、本発
明の第5のエンジン試験装置の実施形態に相当する。す
なわち、この図3に示す第3実施形態は本発明の第4の
エンジン試験装置の特徴と第5のエンジン試験装置の特
徴とを合わせ持つ実施形態である。
【0081】エンジン制御部100B_2に追加された
トルク負担率演算部121では、エンジン慣性加速度分
トルク演算部103で求められたエンジン慣性加速度分
トルクIeg・Δωに第1の重み付け係数k1が乗算され
て、第1の重み付けエンジン慣性加速度分トルクk1・
eg・Δωが求められる。
【0082】加算器104は、軸トルク指令値Trqに、
トルク負担率演算部121で求められた第1の重み付け
エンジン慣性加速度分トルクk1・Ieg・Δωが加算さ
れることにより、補正された軸トルク指令値が求められ
る。
【0083】また、減算器111には軸トルク指令値T
rqと、ダイナモ制御部200B_2に備えられているダ
イナモ慣性加速度分トルク演算部201で求められたダ
イナモ慣性加速度分トルクIdy・Δωとが入力されて、
軸トルク指令値Trqからダイナモ慣性加速度分トルクI
dy・Δωが減算されることにより、補正された軸トルク
指令値が求められる。
【0084】また、図3に示す第3実施形態のダイナモ
制御部200B_2に追加された無駄時間、1次遅れシ
ミュレート回路224は、回転速度指令値Neに、エン
ジンの特性相当分だけ無駄時間および1次遅れを与え
て、その無駄時間および1次遅れが与えられた回転速度
指令値をDYトルクPID制御部203に伝えるもので
ある。
【0085】前述した図1に示す第1実施形態の場合と
同様、この無駄時間、1次遅れシミュレート回路224
を配置したことにより、ダイナモの制御値がエンジンの
応答遅れ分だけ遅れてダイナモに与えられることにな
り、エンジンとダイナモとの双方のトルク出力が同期
し、エンジン、ダイナモの各々の制御のタイミングずれ
が低減され、トルクの外乱が防がれることになる。
【0086】また、第3のエンジン試験装置1B_2の
ダイナモ制御200B_2に備えられたエンジン慣性加
速度分トルク演算部221には、回転速度指令値Ne
入力され、このエンジン慣性加速度分トルク演算部22
1では、エンジン制御部100A_2に備えられたエン
ジン慣性加速度分トルク演算部103と同様、エンジン
慣性加速度分トルクIeg・Δωが求められる。また、ト
ルク負担率演算部222では、そのエンジン慣性加速度
分トルク演算部221において求められたエンジン慣性
加速度分トルクIeg・Δωに第2の重み係数k2が乗算
されて、第2の重み付けエンジン慣性加速度分トルクk
2・Ieg・Δωが求められる。
【0087】ダイナモ慣性加速度分トルク演算部201
で求められたダイナモ慣性加速度分トルクIdy・Δωと
トルク負担率演算部222で求められた第2の重み付け
エンジン慣性加速度分トルクk2・Ieg・Δωは、加算
器223に入力されて相互いに加算され、その加算値が
トルク/電流変換器212で電流値に変換され、減算器
213により、DYトルクPID制御部203から出力
された回転速度制御電流値から減算されることにより、
その回転速度制御電流値が補正される。
【0088】ここで、エンジン制御部100B_2を構
成するトルク負担率演算部121に用いられる第1の重
み付け係数k1とダイナモ制御部200B_2を構成す
るトルク負担率演算部222で用いられる第2の重み付
け係数K2は、前述の実施形態の場合と同様、k1+k
2=1の関係を有し、さらにこれら第1、第2の重み係
数k1、k2をk1+k2=1の関係を保ちながら任意
に負担率を可変することができるようにすると、当該エ
ンジン、ダイナモの特性にあった制御が可能となる。こ
れらの重み付け係数k1、k2は、予め運転パターンに
書き込んでおき、運転パターン毎に逐次変更可能として
も良い。
【0089】このように、エンジン慣性加速度分トルク
eg・Δωの一部をダイナモ制御側に負担させることに
より、加速し始めのトルク負荷を軽減することができ、
結果として、回転速度、トルク双方の制御性が向上す
る。
【0090】この図3に示す第3実施形態は、エンジン
のスロットル開度を制御することによりトルクを制御
し、ダイナモ側で回転速度を制御するエンジン試験装置
であり、この図3に示すエンジン試験装置1B_2は、
本発明と対比し、以下の対応関係にある。
【0091】すなわち、エンジン制御部100B_2
は、本発明にいうスロットル開度制御部の一例であり、
ダイナモ制御部200B_2は、本発明にいう回転速度
制御部の一例である。
【0092】また、エンジン制御部100B_2のエン
ジン慣性加速度分トルク演算部103とトルク負担率演
算部121と、加算器104と、エンジンマップ記憶部
101との組合せが、本発明にいうスロットル開度制御
値演算部の一例の相当し、減算器111が本発明にいう
トルク指令値補正部に相当し、DYトルクPID制御部
112が、本発明にいう第1のフィードバック制御部の
一例に相当し、加算器105が、本発明にいうスロット
ル開度制御値補正部の一例に相当する。ここで、エンジ
ン慣性加速度分トルク演算部103とトルク負担率演算
部121との組合せが、本発明にいう第1の重み付けエ
ンジン慣性加速度分トルク演算部の一例に相当する。
【0093】また、この図3のエンジン試験装置1B_
2のダイナモ制御部200B_2の無駄時間、1次遅れ
シミュレート回路224は、本発明にいう応答調整部の
一例に相当し、さらに、エンジン慣性加速度分トルク演
算部221とトルク負担率演算部222との組合せが、
本発明にいう第2の重み付けエンジン慣性加速度分トル
ク演算部の一例に相当する。
【0094】また、DYトルクPID制御部203が、
本発明にいう、応答調整部で求められた、無駄時間およ
び遅れが付与された回転速度指令値とダイナモの実際の
回転速度を表わす回転速度計測値とが同一の値となるよ
うに回転速度制御値を求めるフィードバック制御部ある
いは第2のフィードバック制御値の一例に相当する。
【0095】また、加算器223、トルク/電流変換部
212、および減算器213の組合せから、本発明にい
う回転速度制御値補正部の一例に相当する。
【0096】図4は、本発明のエンジン試験装置の第4
実施形態の構成を示すブロック図である。この図4に示
す第4実施形態の説明にあたっては、図3に示す第3実
施形態との相違点について説明する。
【0097】この第4に示すエンジン試験装置1B_3
には、図3に示す無駄時間、1次遅れシミュレート回路
224に代わり、エンジン制御部100B_3に、指令
値先出し回路131および1次遅れ補償回路132が備
えられている。図6に示す従来例の構成に、図4に示す
指令値先出し回路131および1次遅れ補償回路132
を加えた構成が、本発明の第6のエンジン試験装置の一
実施形態に相当し、また、図3の場合と同様、図6に示
す従来例の構成に、トルク負担率演算部121、エンジ
ン慣性加速度分トルク演算部221、トルク負担率演算
部222、および加算器223を加えた構成が、本発明
にいう第5のエンジン試験装置の一実施形態に相当す
る。すなわち、この図4に示す第4実施形態は、本発明
の第5のエンジン試験装置の特徴と第6のエンジン試験
装置の特徴を合わせ持つ実施形態である。
【0098】指令値先出し回路131は、回転速度指令
値Neおよびトルク指令値Trqを、回転速度指令値Ne
ダイナモ制御部200B_3に送り込むタイミングより
も先行したタイミングでエンジン制御部100B_3に
送り込むものである。先行させる時間は、エンジンの無
駄時間が補正されるように設定された時間に調整されて
いる。この指令値先出し回路131は、本発明にいう指
令タイミング調整部の一例に相当する。
【0099】また、1次遅れ補償回路132は、エンジ
ンマップ記憶部101から読み出されたスロットル開度
制御値の1次遅れを補償する回路である。この1次遅れ
補償回路132により補償される1次遅れは、エンジン
の1次遅れに相当する。この1次遅れ補償回路132
は、本発明にいう遅れ補償部の一例に相当する。
【0100】図3に示す第3実施形態の場合、無駄時
間、1次遅れシミュレート回路224を備えることによ
りダイナモの制御をエンジンの制御に適合するように遅
らせることによりトルクの同期がとられているが、図4
に示す第4実施形態の場合、指令先出し回路131およ
び1次遅れ補償回路132によりエンジンの制御をダイ
ナモも制御よりも進めることによりトルクの同期がとら
れている。具体的な実施手段は異なるが、いずれも同様
の作用を成し、エンジンとダイナモとのトルクの同期を
とることができる。
【0101】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、従来と比べさらに高精度な制御を行なうことにより
エンジンの特性をさらに高精度に計測することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンジン試験装置の第1実施形態の構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明のエンジン試験装置の第2実施形態の構
成を示すブロック図である。
【図3】本発明のエンジン試験装置の第3実施形態の構
成を示すブロック図である。
【図4】本発明のエンジン試験装置の第4実施形態の構
成を示すブロック図である。
【図5】従来のエンジン試験装置のブロック図である。
【図6】従来のもう1つのエンジン試験装置のブロック
図である。
【符号の説明】
1A_1,1A_2,1A_3,1B_1,1B_2,
1B_3 エンジン試験装置 100A_1,100A_2,100A_3,100B
_1,100B_2,100B_3 エンジン制御部 200A_1,200A_2,200A_3,200B
_1,200B_2,200B_3 ダイナモ制御部 101 エンジンマップ記憶部 102 回転速度PID制御部 103 エンジン慣性加速度分トルク演算部 104 加算器 105 加算器 106 スロットル操作機 111 減算器 121 トルク負担率演算部 131 指令値先出し回路 132 1次遅れ補償回路 201 ダイナモ慣性加速度分トルク演算部 202 減算器 203 DYトルクPID制御部 204 ダイナモ電流アンプ 211 回転速度PID制御部 212 トルク/電流変換器 221 エンジン慣性加速度分トルク演算部 222 トルク負担率演算部 223 加算器 224 無駄時間、1次遅れシミュレート回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 364 F02D 45/00 364A (72)発明者 八木 博行 神奈川県横浜市緑区白山1丁目16番1号 株式会社小野測器内 (72)発明者 小宮山 隆 神奈川県横浜市緑区白山1丁目16番1号 株式会社小野測器内 Fターム(参考) 2G087 BB01 CC06 DD17 3G065 DA04 FA04 FA09 FA11 GA10 3G084 BA02 BA05 DA05 EA08 EA11 EB08 EB12 EB25 FA32 FA33 3G093 BA15 DA01 EA02 EA09 FA04 FA11 FA12 3G301 JA14 LA03 NA01 NA03 NA04 NA05 NA08 NB04 NB06 NC02 ND02 ND21 NE22 PE01Z PE06Z

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンが連結されるダイナモを備え、
    該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度と該
    ダイナモのトルクとを制御しながら該エンジンの特性試
    験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記ダイナ
    モのトルクを制御するトルク制御値を求めるトルク制御
    部とを備え、 前記トルク制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて、前記ダイ
    ナモの制御すべきトルクの基準を表わすトルク基準値を
    求める基準値演算部と、 前記基準値演算部で求められたトルク基準値と前記ダイ
    ナモの実際のトルクを表わすトルク計測値とが同一の値
    となるように前記トルク制御値を求めるフィードバック
    制御部と、 前記基準値演算部と前記フィードバック制御部との間に
    介在し、前記基準値演算部で求められたトルク基準値に
    無駄時間および遅れを与えて、該無駄時間および遅れが
    付与されたトルク基準値を前記フィードバック制御部に
    伝える応答調整部とを備えたものであることを特徴とす
    るエンジン試験装置。
  2. 【請求項2】 エンジンが連結されるダイナモを備え、
    該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度と該
    ダイナモのトルクとを制御しながら該エンジンの特性試
    験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記ダイナ
    モのトルクを制御するトルク制御値を求めるトルク制御
    部とを備え、 前記スロットル開度制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記スロッ
    トル開度制御値を求めるスロットル開度制御値演算部
    と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を、回転速度指令値と実際の回転速度を表
    わす回転速度計測値とが同一の値となるように補正する
    スロットル開度補正値を求める第1のフィードバック制
    御部と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を前記第1のフィードバック制御部で求め
    られたスロットル開度補正値分だけ補正するスロットル
    開度制御値補正部とを備え、 前記トルク制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて、前記ダイ
    ナモの制御すべきトルクの基準を表わすトルク基準値を
    求める基準値演算部と、 前記基準値演算部で求められたトルク基準値と前記ダイ
    ナモの実際のトルクを表わすトルク計測値とが同一の値
    となるように前記トルク制御値を求める第2のフィード
    バック制御部とを備え、 前記スロットル開度制御値演算部が、回転速度指令値と
    前記エンジンの慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分
    トルクを求めて該エンジン慣性加速度分トルクに所定の
    第1の重みを付すことにより第1の重み付けエンジン慣
    性加速度分トルクを求める第1の重み付けエンジン慣性
    加速度分トルク演算部を備え、該スロットル開度制御値
    演算部は、回転速度指令値と、前記第1の重み付けエン
    ジン慣性加速度分トルク演算部で求められた第1の重み
    付けエンジン慣性加速度分トルク分だけ補正されたトル
    ク指令値とに基づいて、前記スロットル開度制御値を求
    めるものであり、 前記基準演算部が、回転速度指令値と前記ダイナモの慣
    性量とに基づくダイナモ慣性加速度分トルクを求めるダ
    イナモ慣性加速度分トルク演算部と、回転速度指令値と
    前記エンジンの慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分
    トルクを求めて該エンジン慣性加速度分トルクに所定の
    第2の重みを付すことにより第2の重み付けエンジン慣
    性加速度分トルクを求める第2の重み付けエンジン慣性
    加速度分トルク演算部とを備え、該基準値演算部は、ト
    ルク指令値と、前記ダイナモ慣性加速度分トルク演算部
    で求められたダイナモ慣性加速度分トルクと、前記第2
    の重み付けエンジン慣性加速度分トルク演算部で求めら
    れた第2の重み付けエンジン慣性加速度分トルクとに基
    づいて、前記トルク基準値を求めるものであることを特
    徴とするエンジン試験装置。
  3. 【請求項3】 前記基準値演算部と前記第2のフィード
    バック制御部との間に介在し、前記基準値演算部で求め
    られたトルク基準値に無駄時間および遅れを与えて、該
    無駄時間および遅れが付与された基準値を前記第2のフ
    ィードバック制御部に伝える応答調整部を備えたもので
    あることを特徴とする請求項2記載のエンジン試験装
    置。
  4. 【請求項4】 エンジンが連結されるダイナモを備え、
    該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度と該
    ダイナモのトルクとを制御しながら該エンジンの特性試
    験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記ダイナ
    モのトルクを制御するトルク制御値を求めるトルク制御
    部と、 回転速度指令値およびトルク指令値を、前記トルク制御
    部に送り込むタイミングよりも相対的に先行したタイミ
    ングで前記スロットル開度制御部に送り込む指令タイミ
    ング調整部とを備え、 前記スロットル開度制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記スロッ
    トル開度制御値を求めるスロットル開度制御値演算部
    と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値の遅れを補償する遅れ補償部と、 前記遅れ補償部で遅れが補償された後のスロットル開度
    制御値を、回転速度指令値と実際の回転速度を表わす回
    転速度計測値とが同一の値となるように補正するスロッ
    トル開度補正値を求めるフィードバック制御部と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を前記フィードバック制御部で求められた
    スロットル開度補正値分だけ補正するスロットル開度制
    御値補正部とを備えたことを特徴とするエンジン試験装
    置。
  5. 【請求項5】 前記エンジン試験装置は、さらに、回転
    速度指令値およびトルク指令値を、前記トルク制御部に
    送り込むタイミングよりも相対的に先行したタイミング
    で前記スロットル開度制御部に送り込む指令タイミング
    調整部を備え、 前記スロットル開度制御部は、さらに、前記スロットル
    開度制御値演算部で求められたスロットル開度制御値の
    遅れを補償する遅れ補償部を備え、 前記第1のフィードバック制御部は、前記遅れ補償部で
    遅れが補償された後のスロットル開度制御値を、回転速
    度指令値と実際の回転速度を表わす回転速度計測値とが
    同一の値となるように補正するものであることを特徴と
    する請求項2記載のエンジン試験装置。
  6. 【請求項6】 エンジンが連結されるダイナモを備え、
    該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度と該
    ダイナモの回転速度とを制御しながら該エンジンの特性
    試験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値に基づいて前記ダイナモの回転速度を制
    御する回転速度制御値を求める回転速度制御部とを備
    え、 前記回転速度制御部は、 回転速度指令値に無駄時間および遅れを与える応答調整
    部と、 前記応答調整部で求められた、無駄時間および遅れが付
    与された回転速度指令値と前記ダイナモの実際の回転速
    度を表わす回転速度計測値とが同一の値となるように前
    記回転速度制御値を求めるフィードバック制御部とを備
    えたものであることを特徴とするエンジン試験装置。
  7. 【請求項7】 エンジンが連結されるダイナモを備え、
    該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度と該
    ダイナモの回転速度とを制御しながら該エンジンの特性
    試験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値に基づいて前記ダイナモの回転速度を制
    御する回転速度制御値を求める回転速度制御部とを備
    え、 前記スロットル開度制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記スロッ
    トル開度制御値を求めるスロットル開度制御値演算部
    と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を、トルク指令値と前記ダイナモの実際の
    トルクを表わすトルク計測値とが同一の値となるように
    補正するスロットル開度補正値を求める第1のフィード
    バック制御部と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を前記第1のフィードバック制御部で求め
    られたスロットル開度補正値分だけ補正するスロットル
    開度制御値補正部とを備え、 前記スロットル開度制御値演算部が、回転速度指令値と
    前記エンジンの慣性量とに基づくエンジン慣性加速度分
    トルクを求めて該エンジン慣性加速度分トルクに所定の
    第1の重みを付すことにより第1の重み付けエンジン慣
    性加速度分トルクを求める第1の重み付けエンジン慣性
    加速度分トルク演算部を備え、該スロットル開度制御値
    演算部は、回転速度指令値と、前記第1の重み付けエン
    ジン慣性加速度分トルク演算部で求められた第1の重み
    付けエンジン慣性加速度分トルク分だけ補正されたトル
    ク指令値とに基づいて前記スロットル開度制御値を求め
    るものであり、 前記回転速度制御部は、 回転速度指令値と前記ダイナモの実際の回転速度を表わ
    す回転速度計測値とが同一の値となるように前記回転速
    度制御値を求める第2のフィードバック制御部と、 回転速度指令値と前記ダイナモの慣性量とに基づくダイ
    ナモ慣性加速度分トルクを求めるダイナモ慣性加速度分
    トルク演算部と、 回転速度指令値と前記エンジンの慣性量とに基づくエン
    ジン慣性加速度分トルクを求めて該エンジン慣性加速度
    分トルクに所定の第2の重みを付すことにより第2の重
    み付けエンジン慣性加速度分トルクを求める第2の重み
    付けエンジン慣性加速度分トルク演算部と、 前記第2のフィードバック制御部で求められた回転速度
    制御値を、前記ダイナモ慣性加速度分トルク演算部で求
    められたダイナモ慣性加速度分トルクと、前記第2のエ
    ンジン慣性加速度分トルク演算部で求められた第2の重
    み付けエンジン慣性加速度分トルクとに基づいて補正す
    る回転速度制御値補正部とを備えたことを特徴とするエ
    ンジン試験装置。
  8. 【請求項8】 トルク指令値を、前記ダイナモ慣性加速
    度分トルク演算部により求められたダイナモ慣性加速度
    分トルクに基づいて補正するトルク指令値補正部を備
    え、 前記第1のフィードバック制御部は、前記スロットル開
    度制御値演算部で求められたスロットル開度制御値を、
    前記トルク指令値補正部で補正された後のトルク指令値
    と、前記ダイナモの実際のトルクを表わすトルク計測値
    とが同一の値となるように補正するスロットル開度補正
    値を求めるものであることを特徴とする請求項7記載の
    エンジン試験装置。
  9. 【請求項9】 前記回転速度制御部はさらに、回転速度
    指令値に無駄時間および遅れを与える応答調整部を備
    え、 前記第2のフィードバック制御部は、前記応答調整部で
    求められた、無駄時間および遅れが付与された回転速度
    指令値と、前記ダイナモの実際の回転速度を表わす回転
    速度計測値とが同一の値となるように、前記回転速度制
    御値を求めるものであることを特徴とする請求項7又は
    8記載のエンジン試験装置。
  10. 【請求項10】 エンジンが連結されるダイナモを備
    え、該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度
    と該ダイナモの回転速度とを制御しながら該エンジンの
    特性試験を行なうエンジン試験装置において、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて前記エンジ
    ンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御値を
    求めるスロットル開度制御部と、 回転速度指令値に基づいて前記ダイナモの回転速度を制
    御する回転速度制御値を求める回転速度制御部と、 回転速度指令値およびトルク指令値を、該回転速度指令
    値を前記回転速度制御部に送り込むタイミングよりも相
    対的に先行したタイミングで前記スロットル開度制御部
    に送り込む指令タイミング調整部とを備え、 前記スロットル開度制御部は、 回転速度指令値とトルク指令値とに基づいて、前記スロ
    ットル開度制御値を求めるスロットル開度制御値演算部
    と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値の遅れを補償する遅れ補償部と、 前記遅れ補償部で遅れが補償された後のスロットル開度
    制御値を、トルク指令値と前記ダイナモの実際のトルク
    を表わすトルク計測値とが同一の値となるように補正す
    るスロットル開度補正値を求めるフィードバック制御部
    と、 前記スロットル開度制御値演算部で求められたスロット
    ル開度制御値を前記フィードバック制御部で求められた
    スロットル開度補正値分だけ補正するスロットル開度制
    御値補正部とを備えたことを特徴とするエンジン試験装
    置。
  11. 【請求項11】 前記エンジン試験装置は、さらに、回
    転速度指令値およびトルク指令値を、該回転速度指令値
    を前記トルク制御部に送り込むタイミングよりも相対的
    に先行したタイミングで前記スロットル開度制御部に送
    り込む指令タイミング調整部を備え、 前記スロットル開度制御部は、さらに、前記スロットル
    開度制御値演算部で求められたスロットル開度制御値の
    遅れを補償する遅れ補償部を備え、 前記第1のフィードバック制御部は、前記遅れ補償部で
    遅れが補償された後のスロットル開度制御値を、トルク
    指令値と、前記ダイナモの実際のトルクを表わすトルク
    計測値とが同一の値となるように補正するものスロット
    ル開度補正値を求めるであることを特徴とする請求項7
    又は8記載のエンジン試験装置。
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