JP2020122745A - Tire testing device and tire drive control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ試験装置のタイヤ駆動制御装置に関する。より詳しくは、本発明は、タイヤ試験装置において試験対象であるタイヤのタイヤ駆動軸における軸トルクを制御するタイヤ駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a tire drive control device for a tire testing device. More specifically, the present invention relates to a tire drive control device that controls an axial torque of a tire drive shaft of a tire that is a test target in a tire testing device.
四輪の自動車や自動二輪車等の多くの車両には、少なくとも2つのタイヤが装着される。タイヤの性能は、その材質、形状、空気圧、路面への接触荷重、及び温度等の様々な要因によって変化する。このようなタイヤの性能を評価するタイヤ試験装置として、ベルトやローラ等の模擬路面上でタイヤを回転させながら、そのキャンバー角、スリップ角、及び垂直荷重等を調整しつつ、この際にタイヤに加わる力や転がり抵抗等を測定するものが公知となっている。このようなタイヤ試験装置によれば、タイヤを現実の車両に装着したり、さらにこの実車両をテストコースで実際に走行させたりすることなく、タイヤ単体で性能を評価できるため、試験にかかる時間が短く利便性が高い。 Many vehicles such as four-wheeled vehicles and motorcycles are equipped with at least two tires. The performance of a tire changes depending on various factors such as its material, shape, air pressure, contact load on the road surface, and temperature. As a tire testing apparatus for evaluating the performance of such a tire, while rotating the tire on a simulated road surface such as a belt or a roller, adjusting the camber angle, slip angle, vertical load, etc. It is known to measure the applied force, rolling resistance and the like. According to such a tire testing apparatus, the performance of the tire alone can be evaluated without mounting the tire on the actual vehicle or actually driving the actual vehicle on the test course. Short and convenient.
また近年では、上記のようなタイヤ試験装置で現実のタイヤを用いることで得られた情報を入力として、車両モデルを用いたシミュレーションによって車両全体の挙動を再現し、さらにこのシミュレーションによって得られた情報をタイヤ試験装置において現実のタイヤを運動させるアクチュエータにフィードバックする試験装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このように、現実の装置(上記の例では、現実のタイヤ及びそのタイヤ試験装置)をシミュレーションに組み込んだ試験装置は、HIL(Hardware In the Loop)シミュレータとも呼称されている。 In recent years, the behavior of the entire vehicle is reproduced by a simulation using a vehicle model, using the information obtained by using an actual tire in the tire testing device as described above as input, and the information obtained by this simulation. In the tire testing apparatus, there is proposed a testing apparatus that feeds back to an actuator that moves a real tire (see, for example, Patent Document 1). As described above, the test device in which the real device (in the above example, the real tire and the tire testing device thereof) is incorporated in the simulation is also called a HIL (Hardware In the Loop) simulator.
このような試験装置では、車両の挙動を再現するシミュレーションによって得られた情報をタイヤ試験装置に入力することにより、より実走行条件に近い条件でタイヤの試験を行うことができる。またタイヤは、ゴム、有機繊維、金属等の複合素材で構成され、大きな変化を伴う弾性体であり、路面状態や温度によって性能が大きく変化すること等から、タイヤの挙動を精度良く再現できるタイヤモデルを構築することは困難である。これに対し、上記試験装置によれば、実タイヤから得られた情報を用いて、シミュレーションによって車両の挙動を再現することにより、より実走行条件に近い条件で精密な車両挙動の解析が可能となる。 In such a test apparatus, by inputting the information obtained by the simulation for reproducing the behavior of the vehicle to the tire test apparatus, the tire test can be performed under the condition closer to the actual running condition. A tire is an elastic body that is made of a composite material such as rubber, organic fiber, and metal, and undergoes a great change, and its performance changes greatly depending on the road surface condition and temperature, so it is possible to accurately reproduce the behavior of the tire. Building a model is difficult. On the other hand, according to the test device, by using the information obtained from the actual tire to reproduce the behavior of the vehicle by simulation, it is possible to analyze the precise vehicle behavior under the condition closer to the actual traveling condition. Become.
ところで一般的な車両において、エンジンで発生した動力をタイヤに伝達するドライブトレインには、クラッチやドライブシャフト等の様々なばね要素が存在する。このため実際の車両では、エンジントルクを急激に変化させると、これらばね要素のねじり振動によってタイヤを駆動するタイヤ駆動軸の軸トルクが振動する。しかしながら特許文献1に記載の発明では、このようなタイヤ駆動軸の軸トルクの振動現象については十分に検討されていない。
By the way, in a general vehicle, various spring elements such as a clutch and a drive shaft exist in a drive train that transmits power generated by an engine to tires. Therefore, in an actual vehicle, when the engine torque is suddenly changed, the axial torque of the tire driving shaft that drives the tire vibrates due to the torsional vibration of these spring elements. However, in the invention described in
本発明は、タイヤ駆動軸における軸トルクの振動現象を再現できるタイヤ試験装置のタイヤ駆動制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tire drive control device of a tire testing device capable of reproducing the vibration phenomenon of the shaft torque in the tire drive shaft.
(1)本発明に係るタイヤ駆動制御装置(例えば、後述のタイヤ駆動制御装置60)は、タイヤ(例えば、後述のタイヤT)の駆動軸(例えば、後述のタイヤ駆動軸42)に連結されたタイヤ駆動モータ(例えば、後述のタイヤ駆動モータ38)と、前記駆動軸における軸トルクに応じた軸トルク検出信号(例えば、後述のタイヤ軸トルク検出信号Tsh)を生成する軸トルクセンサ(例えば、後述のタイヤ軸トルクセンサ40)と、前記タイヤの速度に応じた速度検出信号(例えば、後述のタイヤ回転速度検出信号ωtire)を生成する速度センサ(例えば、後述のタイヤ回転速度センサ41)と、前記タイヤを模擬路面(例えば、後述の模擬路面25a)に対し接地させるタイヤ接地装置(例えば、後述の垂直荷重調整モータ37)と、を備えるタイヤ試験装置(例えば、後述のタイヤ試験装置S)を制御対象とし、前記タイヤを構成要素の一部とする仮想車両の動力発生源に対する上位トルク指令信号(例えば、後述のエンジントルク指令信号Teng)、前記軸トルク検出信号及び前記速度検出信号に基づいて前記タイヤ駆動モータに対する制御入力(例えば、後述のモータトルク指令信号Itire)を生成する。前記タイヤ駆動制御装置は、前記上位トルク指令信号及び前記速度検出信号に基づいて前記軸トルク検出信号に対する軸トルク指令信号(例えば、後述のタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmd)を生成するタイヤ駆動車両モデル演算部(例えば、後述のタイヤ駆動車両モデル演算部61)と、前記軸トルク指令信号と前記軸トルク検出信号との偏差が無くなるように前記制御入力を生成するタイヤ軸トルク制御器(例えば、後述のタイヤ軸トルク制御器62)と、を備え、前記タイヤ駆動車両モデル演算部は、前記上位トルク指令信号に応じたトルクを発生する慣性体(例えば、後述の慣性体M1)と、前記速度検出信号に応じた速度で回転する回転体(例えば、後述の回転体M6)と、前記回転体に接続された出力軸(例えば、後述の出力軸M5)と、入力軸(例えば、後述の入力軸M3)と前記出力軸との間で変速してトルクを伝達する変速要素(例えば、後述の変速要素M4)と、前記慣性体と前記入力軸とを連結するばね要素(例えば、後述のばね要素M2)と、を備える車両モデル(例えば、後述の車両モデルM)において、前記出力軸で発生する軸トルクを前記軸トルク指令信号として生成することを特徴とする。
(1) A tire drive control device (for example, a tire
(2)この場合、前記タイヤ駆動車両モデル演算部は、所定のサンプリング周期Tsの下で前記車両モデルの運動方程式を用いた演算を行うことにより前記軸トルク指令信号を生成し、z変換された前記運動方程式は、下記式によって表されることが好ましい。
(3)この場合、前記ばね剛性Kは、下記式によって設定されることが好ましい。
(1)本発明に係るタイヤ駆動制御装置は、タイヤ試験装置のタイヤを構成装置の一部とする仮想車両の仮想的な動力発生源に対する上位トルク指令信号及び速度センサの速度検出信号に基づいて軸トルクセンサの軸トルク検出信号に対する軸トルク指令信号を生成するタイヤ駆動車両モデル演算部と、軸トルク指令信号と軸トルク検出信号との偏差が無くなるようにタイヤ試験装置におけるタイヤ駆動モータに対する制御入力を生成するタイヤ軸トルク制御器と、を備える。また本発明において、タイヤ駆動車両モデル演算部では、上位トルク指令信号に応じたトルクを発生する慣性体と、速度検出信号に応じた速度で回転する回転体と、この回転体に接続された出力軸と、この出力軸と入力軸との間で変速してトルクを伝達する変速要素と、慣性体と入力軸とを連結するばね要素と、を備える車両モデルを用いることによって軸トルク指令信号を生成する。すなわち、タイヤ駆動車両モデル演算部では、上位トルク指令信号及び速度検出信号を上記車両モデルに入力したときに、この車両モデルの出力軸で発生する軸トルクを軸トルク指令信号として生成する。このように本発明によれば、仮想車両における動力発生源を模した慣性体や仮想車両におけるクラッチやドライブシャフト等を模したばね要素等を含む車両モデルを用いて軸トルク指令信号を生成し、これをタイヤ軸トルク制御器に入力することにより、タイヤ駆動軸における軸トルクの振動現象を再現できる。 (1) A tire drive control device according to the present invention is based on a higher-order torque command signal and a speed detection signal of a speed sensor for a virtual power generation source of a virtual vehicle having a tire of a tire testing device as a part of a constituent device. A tire drive vehicle model calculation unit that generates an axial torque command signal for the axial torque detection signal of the axial torque sensor, and a control input for the tire drive motor in the tire testing device so that there is no deviation between the axial torque command signal and the axial torque detection signal. And a tire shaft torque controller that generates Further, in the present invention, in the tire driving vehicle model calculation unit, an inertial body that generates a torque according to the upper torque command signal, a rotating body that rotates at a speed according to the speed detection signal, and an output that is connected to this rotating body. A shaft torque command signal is obtained by using a vehicle model including a shaft, a speed change element that changes the speed between the output shaft and the input shaft and transmits torque, and a spring element that connects the inertial body and the input shaft. To generate. That is, the tire-driving vehicle model calculation unit generates the shaft torque generated at the output shaft of the vehicle model as the shaft torque command signal when the upper torque command signal and the speed detection signal are input to the vehicle model. As described above, according to the present invention, an axial torque command signal is generated using a vehicle model including an inertial body simulating a power generation source in a virtual vehicle, a spring element simulating a clutch, a drive shaft, and the like in a virtual vehicle, By inputting this to the tire shaft torque controller, the vibration phenomenon of the shaft torque in the tire drive shaft can be reproduced.
(2)本発明に係るタイヤ駆動制御装置において、タイヤ駆動車両モデル演算部は、所定のサンプリング周期Tsの下で、上記式(1−1)〜(1−3)で表される運動方程式を用いた演算を行うことによって軸トルク指令信号を生成し、タイヤ軸トルク制御器に入力する。後に図7〜図12等を参照して説明するように、上記式(1−1)〜(1−3)に示す運動方程式に基づいて軸トルク指令信号を生成することにより、軸トルク制御を発散させることなくタイヤ駆動軸における軸トルクの振動現象を再現できる。 (2) In the tire drive control device according to the present invention, the tire drive vehicle model calculation unit calculates the equation of motion represented by the equations (1-1) to (1-3) under a predetermined sampling period Ts. A shaft torque command signal is generated by performing the calculation used and is input to the tire shaft torque controller. As will be described later with reference to FIGS. 7 to 12 and the like, the axial torque control is performed by generating the axial torque command signal based on the equations of motion shown in the equations (1-1) to (1-3). It is possible to reproduce the vibration phenomenon of the shaft torque in the tire drive shaft without diverging.
(3)一般的な車両のドライブトレインを構成する様々な部品のうち、軸トルクの振動現象の原因となるばね要素の主要なものは、クラッチ及びドライブシャフトの2つである。これに対し上記車両モデルに含まれるばね要素は1つのみである。そこで本発明では、車両モデルにおけるばね要素のばね剛性Kを、仮想車両におけるクラッチのばね剛性Kcl及びドライブシャフトのばね剛性Kdsを用いて、上記式(2)に示すように設定する。後に図7〜図12等を参照して説明するように、このようにしてばね剛性Kを設定することにより、1つのばね要素しか含まない車両モデルであっても実際の車両で生じ得る軸トルクの振動現象を精度良く再現できる。 (3) Of the various components that make up the drive train of a general vehicle, the two main spring elements that cause the vibration phenomenon of the axial torque are the clutch and the drive shaft. On the other hand, the vehicle model includes only one spring element. Therefore, in the present invention, the spring stiffness K of the spring element in the vehicle model is set as shown in the above equation (2) using the spring stiffness Kcl of the clutch and the spring stiffness Kds of the drive shaft in the virtual vehicle. As will be described later with reference to FIGS. 7 to 12 and the like, by setting the spring rigidity K in this way, the axial torque that can be generated in an actual vehicle even in a vehicle model including only one spring element The vibration phenomenon can be accurately reproduced.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係るタイヤ試験装置Sの構成を示す図である。
図2は、タイヤ試験装置Sに設けられる複数のモータ及び複数のセンサを模式的に示す図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a tire testing apparatus S according to this embodiment.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a plurality of motors and a plurality of sensors provided in the tire testing device S.
タイヤ試験装置Sは、複数のモータを用いて現実のタイヤTに様々な外力を加えることによってタイヤTを運動させるタイヤ試験ユニット1と、タイヤ試験ユニット1を制御する総括制御装置6と、を備える。
The tire testing device S includes a
タイヤ試験装置Sは、タイヤ試験ユニット1において現実のタイヤTを用いて得らえた情報を総括制御装置6への入力とし、総括制御装置6ではタイヤTを構成要素の一部とした仮想車両の挙動を、モデルを用いたシミュレーションによって再現し、さらにこのシミュレーションによって得られた情報をタイヤ試験ユニット1にフィードバックする。なお以下では、タイヤ試験装置Sにおいて想定する仮想車両は、エンジンを動力発生源とした四輪の自動車とするが、仮想車両の車輪の数や動力発生源はこれらに限らない。またタイヤTは、この仮想車両における動力発生源からの動力が伝達する駆動輪でありかつ運転者が操作可能なステアリングによって操舵角を変化させることができる転舵輪である場合について説明するが、仮想車両におけるタイヤTの役割はこれに限らない。
The tire test apparatus S uses the information obtained by using the actual tire T in the
タイヤ試験ユニット1は、ホイールにリム組みされたタイヤTと、タイヤTが接する路面模擬装置2と、タイヤTをそのハブを中心として回転駆動しつつこのタイヤTを路面模擬装置2に対し所定の姿勢で支持するタイヤ支持機構3と、を備える。
The
路面模擬装置2は、水平な床面に固定された基台21と、この基台21に対し垂直な鉛直方向に沿った回動軸OSAを中心として回動自在に設けられたベルトユニット22と、このベルトユニット22を、回動軸を中心として回動させるスリップ角モータ23(図2参照)と、スリップ角センサ29(図2参照)と、を備える。
The road
ベルトユニット22は、回転可能に設けられた一対の筒状のベルトドラム24a,24bと、これらベルトドラム24a.24bの外周に架け渡された無端帯状のフラットベルト25と、を備える。フラットベルト25の外周面には、実路面を模した加工が施されている。これにより、フラットベルト25の外周面のうち鉛直上方の面は、タイヤTが接する模擬路面25aとなっている。これらベルトドラム24a,24bの回転軸は、互いに平行でありかつ上記回動軸OSAに対し垂直となっている。
The
またベルトドラム24aには、その出力軸がベルトドラム24aに連結された路面駆動モータ26(図2参照)と、路面駆動モータ26の出力軸の回転速度を検出するベルト回転速度センサ27(図2参照)と、出力軸に発生する軸トルクを検出するベルト軸トルクセンサ28(図2参照)と、が設けられている。路面駆動モータ26は、総括制御装置6からの指令信号に応じてドラム24aを回転駆動する。これにより、模擬路面25aは、ベルトドラム24aの回転速度に応じた速度で、回動軸OSAに対し垂直な平面内を、路面進行方向FRに沿って流れる。ベルト回転速度センサ27は、出力軸の回転速度、すなわちベルトドラム24aの回転速度を検出し、検出値に応じたベルト回転速度検出信号ωbelを総括制御装置6へ送信する。またベルト軸トルクセンサ28は、出力軸に発生する軸トルクを検出し、検出値に応じたベルト軸トルク検出信号Tbelを総括制御装置6へ送信する。
The
スリップ角モータ23は、総括制御装置6からの信号に応じてベルトユニット22を、回動軸OSAを中心として回動させる。路面模擬装置2では、スリップ角モータ23を用いてベルトユニット22を回動させることにより、図3Aに示すように、模擬路面25a上におけるタイヤTの回転軸Rと垂直なタイヤ進行方向FTと路面進行方向FRとの成す角αであるスリップ角を調整することができる。スリップ角センサ29は、スリップ角に応じたスリップ角検出信号θSAを生成し、総括制御装置6へ送信する。
The
タイヤ支持機構3は、ベルトユニット22のベルト送り方向である路面進行方向FRの両端側の床面に固定された一対の台座31a,31bと、これら台座31a,31bによって両端部が支持された弧状のフレーム33と、このフレーム33によって支持された棒状の支持アーム35と、このアーム35の先端部に設けられた回転駆動ユニット36と、を備える。
The
フレーム33は、フラットベルト25の鉛直上方を延びる。フレーム33の両端部は、それぞれ、台座31a,31bによってフラットベルト25の延在方向と略垂直な回動軸OCAを中心として回動自在に支持されている。また台座31aには、フレーム33を、回動軸OCAを中心として回動駆動するキャンバー角調整モータ32(図2参照)と、フレーム33の模擬路面25aに対する角度を検出するキャンバー角センサ34と、が設けられている。キャンバー角調整モータ32は、総括制御装置6からの指令信号に応じてフレーム33を、回動軸OCAを中心として回動させる。タイヤ支持機構3では、このキャンバー角調整モータ32を用いてフレーム33及びこれに支持された支持アーム35を回動させることにより、図3Bに示すように、模擬路面25a上におけるタイヤTの回転軸Rと模擬路面25aとの成す角、すなわち模擬路面25aの法線と回転軸Rと垂直な面との成す角βであるキャンバー角を調整することができる。キャンバー角センサ34は、キャンバー角に応じたキャンバー角検出信号θCAを生成し、総括制御装置6へ送信する。
The
支持アーム35は、模擬路面25aに対し垂直な鉛直方向に沿って延びる。支持アーム35の基端部は、フレーム33によって支持アーム35の延在方向に沿って摺動自在に支持されている。フレーム33には、支持アーム35を、支持アーム35の延在方向に沿って変位させる垂直荷重調整モータ37(図2参照)が設けられている。垂直荷重調整モータ37は、総括制御装置6からの指令信号に応じて、支持アーム35を、その延在方向に沿って変位させる。タイヤ支持機構3では、この垂直荷重調整モータ37を用いて支持アーム35を変位させることにより、タイヤTを模擬路面25aに対し接地させたり、タイヤTを模擬路面25aに対し離間させたりする。またタイヤ支持機構3では、この垂直荷重調整モータ37を用いて支持アーム35を変位させることにより、タイヤTを模擬路面25aに押さえつける力である垂直荷重を調整することも可能となっている。
The
回転駆動ユニット36は、支持アーム35の先端部において、タイヤTを回転自在に支持する。図2に示すように、回転駆動ユニット36は、タイヤ駆動モータ38と、力センサ39と、タイヤ軸トルクセンサ40と、タイヤ回転速度センサ41と、タイヤ駆動軸42と、を備える。
The
タイヤ駆動軸42は、支持アーム35に対し略垂直に延び、タイヤ駆動モータ38とタイヤTとを連結する。タイヤ駆動軸42の先端側は、タイヤTのハブに連結され、基端側は、タイヤ駆動モータ38の出力軸に連結されている。タイヤ駆動モータ38は、総括制御装置6からの指令信号に応じてタイヤTを回動駆動する。タイヤ回転速度センサ41は、タイヤ駆動モータ38の出力軸の回転速度、すなわちタイヤTの回転速度に応じたタイヤ回転速度検出信号ωtireを生成し、このタイヤ回転速度検出信号ωtireを総括制御装置6へ送信する。
The
力センサ39は、模擬路面25a上で運動するタイヤTに作用する力を検出する。この力センサ39には、例えば、図3Cに示すようにタイヤTに作用する6分力のうちの5つを検出する5分力計が用いられる。より具体的には、力センサ39は、タイヤTの進行方向軸Xに沿った前後力に応じた前後力検出信号Fxと、タイヤTの横方向軸Yに沿った横力に応じた横力検出信号Fyと、タイヤTの縦方向軸Zに沿った垂直荷重に応じた垂直荷重検出信号Fzと、タイヤTの進行方向軸X周りのモーメントに応じたオーバターニング検出信号Mxと、及びタイヤTの縦方向軸周りのモーメントに応じたセルフアライニングトルク検出信号Mzと、を総括制御装置6へ送信する。なお以下では、力センサ39によって生成される上記5つの信号Fx,Fy,Fz,Mx,Mzをまとめて“F5”と表記する。
The
タイヤ軸トルクセンサ40は、タイヤ駆動軸42における軸トルク、すなわちタイヤTの横方向軸周りのモーメントに応じたタイヤ軸トルク検出信号Tshを生成し、このタイヤ軸トルク検出信号Tshを総括制御装置6へ送信する。
The tire
総括制御装置6は、各種センサ27,28,29,34,39,40,41等から送信される入力信号をA/D変換したり、各種モータ23,26,32,37,38等へ入力される出力信号をD/A変換したりするI/Oインターフェース、各種プログラムに従って演算処理を実行するCPU、各種データを記憶するROM及びRAM等の記憶手段、作業者が各種指令を入力するために操作可能な入力手段、並びに演算結果等を作業者が視認可能な態様で表示する表示手段等のハードウェアによって構成されるコンピュータである。
The
総括制御装置6では、各種センサ27,28,29,34,39,40,41等から送信される入力信号に基づいて、タイヤTを構成要素の一部とした仮想車両の挙動を再現するシミュレーション演算を行うとともに、このシミュレーション演算によって各種モータ23,26,32,37,38等への出力信号を生成し、各種モータ23,26,32,37,38等へ入力する。
In the
図4は、総括制御装置6のうちタイヤ駆動軸42に作用するタイヤ軸トルク制御に係る制御モジュールであるタイヤ駆動制御装置60の構成を示す図である。タイヤ駆動制御装置60は、タイヤ軸トルク制御に係る制御モジュールとして、タイヤ駆動車両モデル演算部61と、タイヤ軸トルク制御器62と、を備える。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a tire
タイヤ駆動制御装置60は、エンジントルク指令信号Tengと、タイヤ回転センサ41から送信されるタイヤ回転速度検出信号ωtireと、タイヤ軸トルクセンサ40から送信されるタイヤ軸トルク検出信号Tshと、に基づいて、タイヤ駆動モータ38に対する制御入力に相当するモータトルク指令信号Itireを生成し、このモータトルク指令信号Itireをタイヤ駆動モータ38へ入力する。ここでエンジントルク指令信号Tengは、仮想車両の動力発生源である仮想的なエンジンで発生するエンジントルクに対する指令信号であり、仮想車両におけるアクセルペダルの開度に相当する。このエンジントルク指令信号Tengは、図示しないシミュレーション演算によって算出される。
The tire
タイヤ駆動車両モデル演算部61は、エンジントルク指令信号Teng及びタイヤ回転速度検出信号ωtireに基づいて、タイヤ軸トルク検出信号Tshに対する目標に相当するタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdを生成し、このタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdをタイヤ軸トルク制御器62へ入力する。
The tire drive vehicle
一般的な車両において、エンジンで発生したトルクをタイヤに伝達するドライブトレインには、クラッチやドライブシャフト等の様々なばね要素が存在する。このため、例えばエンジントルクを急激に変化させると、これらばね要素のねじり振動によって、タイヤを駆動する軸トルクが振動する。そこでタイヤ駆動車両モデル演算部61では、このような実車両において発生し得る軸トルクの振動現象を再現するべく、エンジントルク指令信号Teng及びタイヤ回転速度検出信号ωtireに基づいて、仮想車両におけるドライブトレインの入出力特性を模した車両モデルを用いた演算を行うことによってタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdを生成する。
In a general vehicle, various spring elements such as a clutch and a drive shaft are present in a drive train that transmits torque generated by an engine to tires. Therefore, for example, when the engine torque is rapidly changed, the torsional vibration of these spring elements causes the axial torque for driving the tire to vibrate. Therefore, in order to reproduce the vibration phenomenon of the axial torque that can occur in such an actual vehicle, the tire driving vehicle
図5は、タイヤ駆動車両モデル演算部61において参照される車両モデルMの構成を模式的に示す図である。図5に示すように、車両モデルMは、慣性体M1と、ばね要素M2と、入力軸M3と、変速要素M4と、出力軸M5と、回転体M6と、を直列に連結して構成される。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the vehicle model M referred to by the tire drive vehicle
慣性体M1は、仮想車両におけるエンジンに相当し、所定のエンジン慣性モーメントEGJによって特徴付けられる。車両モデルMにおいて、慣性体M1は、エンジン慣性モーメントEGJの下でエンジントルク指令信号Tengに応じたトルクを発生する。 The inertial body M1 corresponds to an engine in a virtual vehicle and is characterized by a predetermined engine inertia moment EGJ. In the vehicle model M, the inertial body M1 generates a torque according to the engine torque command signal Teng under the engine inertia moment EGJ.
ばね要素M2は、仮想車両のドライブトレインにおけるクラッチやドライブシャフト等に相当し、所定のばね剛性Kによって特徴付けられる。車両モデルMにおいて、ばね要素M2は、ばね剛性Kの下で慣性体M1と入力軸M3とを連結する。 The spring element M2 corresponds to a clutch, a drive shaft, or the like in the drive train of the virtual vehicle, and is characterized by a predetermined spring rigidity K. In the vehicle model M, the spring element M2 connects the inertial body M1 and the input shaft M3 under the spring rigidity K.
変速要素M4は、仮想車両のドライブトレインにおけるトランスミッション等に相当し、所定のギヤ比gによって特徴付けられる。車両モデルMにおいて、変速要素M4は、入力軸M3と出力軸M5との間においてギヤ比gの下で変速してトルクを伝達する。 The speed change element M4 corresponds to a transmission or the like in a drive train of a virtual vehicle and is characterized by a predetermined gear ratio g. In the vehicle model M, the shift element M4 shifts between the input shaft M3 and the output shaft M5 under a gear ratio g to transmit torque.
出力軸M5は、タイヤ試験装置Sにおけるタイヤ駆動軸42に相当する。車両モデルMにおいて、出力軸M5は、変速要素M4と回転体M6とを連結する。
The output shaft M5 corresponds to the
回転体M6は、タイヤ試験装置SにおけるタイヤTに相当する。車両モデルMにおいて、回転体M6は、タイヤ回転速度検出信号ωtireに応じた速度で回転する。 The rotating body M6 corresponds to the tire T in the tire testing device S. In the vehicle model M, the rotating body M6 rotates at a speed according to the tire rotation speed detection signal ωtire.
タイヤ駆動車両モデル演算部61では、以上のような車両モデルMに対しエンジントルク指令信号Teng及びタイヤ回転速度検出信号ωtireを入力したときに、この車両モデルMの出力軸M5で発生する軸トルクをタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdとして生成する。
When the engine torque command signal Teng and the tire rotation speed detection signal ωtire are input to the vehicle model M as described above, the tire driving vehicle
次に、図6を参照しながらタイヤ駆動車両モデル演算部61におけるタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdを生成する具体的な手順について説明する。
Next, a specific procedure for generating the tire shaft torque command signal Tsh_cmd in the tire driving vehicle
図6は、タイヤ駆動車両モデル演算部61の制御回路の構成を示す図である。
タイヤ駆動車両モデル演算部61は、離散時間系のデジタルコントローラであり、所定のサンプリング周期Tsの下で上述の車両モデルMの運動方程式を用いた演算を行うことによってタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdを生成する。ここで車両モデルMの運動方程式をz変換したものは、下記式(3−1)〜(3−3)によって表される。
The tire drive vehicle
ここで上記式(3−1)〜(3−3)及び図6において、“z”は複素数であり、“ωeng”は車両モデルMの慣性体M1の速度に相当し、“T1”は車両モデルMの入力軸M3における軸トルクに相当する。また上記式(3−1)〜(3−3)及び図6においてエンジン慣性モーメントEGJ及びギヤ比gの具体的な値は、仮想車両として想定する車両の設計値が用いられる。またばね剛性Kの具体的な値は、仮想車両として想定する車両の設計値に基づいて設定される。なおこのばね剛性Kの具体的な値を設定する手順については、後に説明する。 In the above equations (3-1) to (3-3) and FIG. 6, “z” is a complex number, “ωeng” corresponds to the velocity of the inertial body M1 of the vehicle model M, and “T1” is the vehicle. This corresponds to the shaft torque of the input shaft M3 of the model M. Further, as the concrete values of the engine inertia moment EGJ and the gear ratio g in the above equations (3-1) to (3-3) and FIG. 6, design values of a vehicle assumed as a virtual vehicle are used. Further, the specific value of the spring stiffness K is set based on the design value of the vehicle assumed as a virtual vehicle. The procedure for setting a specific value of the spring rigidity K will be described later.
図4に戻り、タイヤ軸トルク制御器62は、タイヤ軸トルク検出信号Tshと上述のタイヤ駆動車両モデル演算部61によって生成されるタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdとに基づいて、タイヤ駆動モータ38に対する制御入力に相当するモータトルク指令信号Itireを生成し、このモータトルク指令信号Itireをタイヤ駆動モータ38へ入力する。より具体的には、タイヤ軸トルク制御器62は、タイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdとタイヤ軸トルク検出信号Tshとの偏差が無くなるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムに従ってモータトルク指令信号Itireを生成し、タイヤ駆動モータ38へ入力する。
Returning to FIG. 4, the tire
次に、以上のようなタイヤ駆動制御装置60の効果について、参考例及び比較例のタイヤ駆動制御装置と比較しながら説明する。
Next, the effect of the tire
ここで参考例及び比較例のタイヤ駆動制御装置は、本実施形態に係るタイヤ駆動制御装置60と、タイヤ駆動車両モデル演算部61の構成が異なる。より具体的には、参考例及び比較例のタイヤ駆動車両モデル演算部では、図7に示すような車両モデルM´に基づいてタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdを生成する。
Here, the tire drive control devices of the reference example and the comparative example differ from the tire
図7に示すように、参考例及び比較例の車両モデルM´は、第1慣性体M1´と、第1ばね要素M2´と、変速要素M3´と、第2慣性体M4´と、第2ばね要素M5´と、出力軸M6´と、回転体M7´と、を直列に連結して構成される。 As shown in FIG. 7, vehicle models M′ of the reference example and the comparative example include a first inertial body M1′, a first spring element M2′, a speed change element M3′, a second inertial body M4′, and a second inertial body M4′. The two spring elements M5', the output shaft M6', and the rotating body M7' are connected in series.
第1慣性体M1´は、仮想車両におけるエンジンに相当し、所定のエンジン慣性モーメントEGJによって特徴付けられる。車両モデルM´において、第1慣性体M1´は、エンジン慣性モーメントEGJの下でエンジントルク指令信号Tengに応じたトルクを発生する。 The first inertial body M1′ corresponds to an engine in a virtual vehicle and is characterized by a predetermined engine inertia moment EGJ. In the vehicle model M′, the first inertial body M1′ generates torque according to the engine torque command signal Teng under the engine inertia moment EGJ.
第1ばね要素M2´は、仮想車両のドライブトレインにおけるクラッチに相当し、所定のばね剛性Kclによって特徴付けられる。車両モデルM´において、第1ばね要素M2´は、ばね剛性Kclの下で第1慣性体M1´と変速要素M3´とを連結する。 The first spring element M2' corresponds to a clutch in a drive train of a virtual vehicle and is characterized by a predetermined spring stiffness Kcl. In the vehicle model M′, the first spring element M2′ connects the first inertia body M1′ and the speed change element M3′ under the spring rigidity Kcl.
変速要素M3´は、仮想車両のドライブトレインにおけるトランスミッション等に相当し、所定のギヤ比gによって特徴付けられる。車両モデルM´において、変速要素M3´は、第1ばね要素M2´と第2慣性体M4´との間においてギヤ比gの下で変速してトルクを伝達する。 The speed change element M3' corresponds to a transmission or the like in a drive train of a virtual vehicle and is characterized by a predetermined gear ratio g. In the vehicle model M′, the speed change element M3′ changes speed between the first spring element M2′ and the second inertia body M4′ under the gear ratio g to transmit torque.
第2慣性体M4´は、仮想車両のドライブトレインにおけるトランスミッション等に相当し、所定のトランスミッション慣性モーメントJcによって特徴付けられる。車両モデルM´において、第2慣性体M4´は、トランスミッション慣性モーメントJcの下で変速要素M3´と第2ばね要素M5´とを連結する。 The second inertial body M4′ corresponds to a transmission or the like in a drive train of a virtual vehicle, and is characterized by a predetermined transmission inertia moment Jc. In the vehicle model M′, the second inertial body M4′ connects the speed change element M3′ and the second spring element M5′ under the transmission inertia moment Jc.
第2ばね要素M5´は、仮想車両のドライブトレインにおけるドライブシャフトに相当し、所定のばね剛性によって特徴付けられる。車両モデルM´において、第2ばね要素M5´は、ばね剛性Kdsの下で第2慣性体M4´と出力軸M6´とを連結する。 The second spring element M5' corresponds to the drive shaft in the drive train of the virtual vehicle and is characterized by a predetermined spring stiffness. In the vehicle model M′, the second spring element M5′ connects the second inertia body M4′ and the output shaft M6′ under the spring rigidity Kds.
出力軸M6´は、タイヤ試験装置Sにおけるタイヤ駆動軸42に相当する。車両モデルM´において、出力軸M6´は、第2ばね要素M5´と回転体M7´とを連結する。
The output shaft M6′ corresponds to the
回転体M7´は、タイヤ試験装置SにおけるタイヤTに相当する。車両モデルM´において、回転体M7´は、タイヤ回転速度検出信号ωtireに応じた速度で回転する。 The rotating body M7′ corresponds to the tire T in the tire testing device S. In the vehicle model M′, the rotating body M7′ rotates at a speed according to the tire rotation speed detection signal ωtire.
以上のように、参考例及び比較例の車両モデルM´(図7参照)と本実施形態に係る車両モデルM(図5参照)とを比較すると、車両モデルMは1つのばね要素M2及び1つの慣性体M1を備えるのに対し、参考例及び比較例の車両モデルM´は2つのばね要素M2´,M5´及び2つの慣性体M1´,M4´を備える点において異なる。すなわち、参考例及び比較例の車両モデルM´は、ドライブトレインを構成する複数の部品のうち主なばね要素であるクラッチ及びドライブシャフトをその位置を考慮して独立して扱っており、さらにトランスミッションの慣性モーメントを考慮している点において、本実施形態に係る車両モデルMよりも現実の車両に則したものとなっている。 As described above, when the vehicle model M′ of the reference example and the comparative example (see FIG. 7) and the vehicle model M according to the present embodiment (see FIG. 5) are compared, the vehicle model M has one spring element M2 and 1 The vehicle models M′ of the reference example and the comparative example are different from each other in that the two inertia elements M1 are provided, but two spring elements M2′ and M5′ and two inertia bodies M1′ and M4′ are provided. That is, in the vehicle models M′ of the reference example and the comparative example, the clutch and the drive shaft, which are the main spring elements among the plurality of components that form the drive train, are treated independently in consideration of their positions, and further, the transmission. In consideration of the inertia moment of, the vehicle model is based on an actual vehicle rather than the vehicle model M according to the present embodiment.
図8は、参考例のタイヤ駆動制御装置のタイヤ駆動車両モデル演算部の制御回路の構成を示す図である。参考例のタイヤ駆動車両モデル演算部は、連続時間系のコントローラであり、その制御回路は、図7に示す車両モデルM´に基づいて図8に示すように構築される。ここで車両モデルM´の運動方程式をラプラス変換したものは、下記式(4−1)〜(4−4)によって表される。
ここで上記式(4−1)〜(4−4)及び図8において、“s”はラプラス演算子であり、“Tcl”は車両モデルM´の第1ばね要素M2´と変速要素M3´との間の軸トルクに相当し、“ωc”は車両モデルM´の第2慣性体M4´の速度に相当する。 Here, in the above equations (4-1) to (4-4) and FIG. 8, “s” is a Laplace operator, and “Tcl” is the first spring element M2′ and the speed change element M3′ of the vehicle model M′. And [omega]c correspond to the speed of the second inertial body M4' of the vehicle model M'.
図9は、参考例のタイヤ駆動制御装置に対しステップ状に変化するエンジントルク指令信号Tengを入力したときにおけるタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmd(図9中太破線)及びタイヤ軸トルク検出信号Tsh(図9中の細線)の応答を示す図である。図9の例では、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において0から正の所定値にステップ状に変化させた。また図9の例では、エンジン慣性モーメントEGJの値を“0.2”とし、ばね剛性Kclの値を“2000”とし、ギヤ比gの値を“15”とし、トランスミッション慣性モーメントJcの値を“0.01”とし、ばね剛性Kdsの値を“10000”とした。 FIG. 9 is a tire shaft torque command signal Tsh_cmd (thick broken line in FIG. 9) and a tire shaft torque detection signal Tsh (FIG. 9) when an engine torque command signal Teng that changes stepwise is input to the tire drive control device of the reference example. It is a figure which shows the response of the thin line in 9.). In the example of FIG. 9, the engine torque command signal Teng is stepwise changed from 0 to a positive predetermined value at time t0. In the example of FIG. 9, the value of the engine inertia moment EGJ is “0.2”, the value of the spring stiffness Kcl is “2000”, the value of the gear ratio g is “15”, and the value of the transmission inertia moment Jc is The value of the spring stiffness Kds was set to "0.01" and "10000".
図9に示すように、参考例のタイヤ駆動制御装置によれば、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において急激に変化させると、これに応じてタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdは振動し、さらにタイヤ軸トルク検出信号Tshはこれに追従するように振動する。上述のように参考例のタイヤ駆動車両モデル演算部において参照する車両モデルM´は、本実施形態に係る車両モデルMよりも現実の車両に則したモデルとなっている。このため連続時間系のコントローラである参考例のタイヤ駆動制御装置による制御結果は、離散時間系のデジタルコントローラである本実施形態に係るタイヤ駆動制御装置に対する規範となる。 As shown in FIG. 9, according to the tire drive control device of the reference example, when the engine torque command signal Teng is suddenly changed at time t0, the tire shaft torque command signal Tsh_cmd vibrates accordingly, and the tire shaft further decreases. The torque detection signal Tsh oscillates so as to follow it. As described above, the vehicle model M′ referred to by the tire-driving vehicle model calculation unit of the reference example is a model based on an actual vehicle rather than the vehicle model M according to the present embodiment. Therefore, the control result by the tire drive control device of the reference example which is the controller of the continuous time system becomes a reference for the tire drive control device of the present embodiment which is the digital controller of the discrete time system.
図10は、比較例のタイヤ駆動制御装置のタイヤ駆動車両モデル演算部の制御回路の構成を示す図である。比較例のタイヤ駆動車両cモデル演算部は、離散時間系のデジタルコントローラであり、その制御回路は、図7に示す車両モデルM´に基づいて図10に示すように構築される。ここで車両モデルM´の運動方程式をz変換したものは、下記式(5−1)〜(5−4)によって表される。
図11は、比較例のタイヤ駆動制御装置に対しステップ状に変化するエンジントルク指令信号Tengを入力したときにおけるタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmd(図11中の太破線)及びタイヤ軸トルク検出信号Tsh(図11中の細線)の応答を示す図である。図11の例では、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において0から正の所定値にステップ状に変化させた。また図11の例では、サンプリング周期Tsの値を“0.001”とし、他の慣性モーメントEGJ等の値は図9の参考例と同じとした。 FIG. 11 shows a tire shaft torque command signal Tsh_cmd (thick broken line in FIG. 11) and a tire shaft torque detection signal Tsh (when the engine torque command signal Teng that changes stepwise is input to the tire drive control device of the comparative example. It is a figure which shows the response of the thin line in FIG. In the example of FIG. 11, the engine torque command signal Teng is stepwise changed from 0 to a positive predetermined value at time t0. Further, in the example of FIG. 11, the value of the sampling period Ts is set to “0.001”, and other values of the inertia moment EGJ and the like are the same as those of the reference example of FIG. 9.
図11に示すように、比較例のタイヤ駆動制御装置によれば、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において急激に変化させると、これに応じてタイヤ軸トルク指令信号及びタイヤ軸トルク検出信号は直ちに発散する。このように比較例のタイヤ駆動制御装置は上述の参考例のタイヤ駆動制御装置と同じ車両モデルM´に基づいて構築されたものであるにも関わらず、軸トルク制御が発散する。これは以下のような理由による。 As shown in FIG. 11, according to the tire drive control device of the comparative example, when the engine torque command signal Teng is rapidly changed at time t0, the tire shaft torque command signal and the tire shaft torque detection signal are immediately changed accordingly. Diverge. As described above, although the tire drive control device of the comparative example is constructed based on the same vehicle model M′ as the tire drive control device of the above-described reference example, the axial torque control diverges. This is for the following reasons.
離散時間系の安定条件は、閉ループ伝達関数の特性多項式H(z)において、H(z)=0とする全ての解の絶対値が1未満であることが知られている。ここで上記運動方程式(5−1)〜(5−4)に基づいて導出される特性多項式H(z)は、下記式(6)のようになる。また下記特性多項式H(z)において、上述のようなパラメータの設定の下では、H(z)=0とする4つの解の絶対値は、[44,0.02,1,1]となり、上記安定条件を満たさない。
以上のように、より現実の車両に則した車両モデルM´に基づいて構築された離散時間系のタイヤ駆動車両モデル演算部では、軸トルク制御を安定して行うことができない。 As described above, in the tire-driving vehicle model calculation unit of the discrete time system constructed based on the vehicle model M′ according to a more actual vehicle, the axial torque control cannot be stably performed.
図12は、本実施形態に係るタイヤ駆動制御装置60に対しステップ状に変化するエンジントルク指令信号Tengを入力したときにおけるタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmd(図12中の太破線)及びタイヤ軸トルク検出信号Tsh(図12中の細線)の応答を示す図である。図12の例では、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において0から正の所定値にステップ状に変化させた。
FIG. 12 is a tire shaft torque command signal Tsh_cmd (thick broken line in FIG. 12) and tire shaft torque detection when an engine torque command signal Teng that changes stepwise is input to the tire
また図12の例では、ばね剛性Kの値は、下記式(7)によって設定した。また図12の例では、サンプリング周期Tsや他の慣性モーメントEGJ等の値は、図11の比較例と同じとした。
ここでばね剛性Kの設定式(7)の導出過程について説明する。規範となる図7に示す参考例の車両モデルM´では2つのばね要素M2´,M5´が定義されている。しかしながら図9に示す振動波形は、ばね要素を1つのみ含む機械モデルにおいて実現される振動波形と類似している。このため、ばね要素M2を1つのみ含む図5に示す本実施形態に係る車両モデルMであっても、このばね要素M2のばね剛性Kを調整することによって、図9に示す振動波形を精度良く再現できると考えられる。 Here, the process of deriving the setting equation (7) for the spring rigidity K will be described. Two vehicle springs M2' and M5' are defined in the vehicle model M'of the reference example shown in FIG. However, the vibration waveform shown in FIG. 9 is similar to the vibration waveform realized in a mechanical model that includes only one spring element. Therefore, even in the vehicle model M according to the present embodiment shown in FIG. 5 that includes only one spring element M2, by adjusting the spring rigidity K of this spring element M2, the vibration waveform shown in FIG. It is thought that it can be reproduced well.
図7に示すように、クラッチを模した第1ばね要素M2´は、トランスミッションを模した変速要素M3´よりもエンジンを模した第1慣性体M1´側に存在するが、これをドライブシャフトを模した第2ばね要素M5´側に換算すると、ばね剛性はKcl×g2となる。ここでトランスミッションを模した第2慣性体M4´の慣性モーメントJcは、エンジン慣性モーメントEGJやタイヤTに作用する車体慣性よりも小さいと考えられる。このため第1ばね要素M2´を変速要素M3´よりも回転体M7´側に移動させた場合、その総合的なばね剛性は、ばね剛性がKcl×g2のばね要素とばね剛性がKdsのばね要素を直列に接続したもののばね剛性と同じになると考えられる。またこれら2つのばね要素を直列接続したものの等価ばね剛性Kxは、下記式(8)によって表される。
またこのばね剛性Kxは、変速要素M3´よりも第2ばね要素M5´側での等価ばね剛性であるので、このばね剛性を変速要素M3´よりも第1慣性体M1´側に移動させることにより(すなわち、ばね剛性Kxをg2で割ることにより)、下記式(9)に示すように、図5に示す車両モデルMにおけるばね要素M2のばね剛性Kに対する設定式が導出される。
図12に戻り、以上のようにばね剛性Kが設定されたタイヤ駆動制御装置60によれば、エンジントルク指令信号Tengを時刻t0において急激に変化させると、これに応じてタイヤ軸トルク指令信号Tsh_cmdは振動し、さらにタイヤ軸トルク検出信号Tshはこれに追従するように振動する。すなわち、図12と図9とを比較して明らかなように、本実施形態に係るタイヤ駆動制御装置60によれば、安定した軸トルク制御を実現でき、かつより実際の車両に則した車両モデルM´に基づいて構築した連続時間系のコントローラと同様にタイヤ駆動軸の軸トルクの振動現象を再現できる。
Returning to FIG. 12, according to the tire
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. The detailed configuration may be appropriately changed within the scope of the present invention.
S…タイヤ試験装置
1…タイヤ試験ユニット
T…タイヤ
2…路面模擬装置
25a…模擬路面
3…タイヤ支持機構(タイヤ接地装置)
37…垂直荷重調整モータ(タイヤ接地装置)
36…回転駆動ユニット
38…タイヤ駆動モータ
40…タイヤ軸トルクセンサ(軸トルクセンサ)
41…タイヤ回転速度センサ(速度センサ)
42…タイヤ駆動軸(駆動軸)
6…総括制御装置
60…タイヤ駆動制御装置
61…タイヤ駆動車両モデル演算部
M…車両モデル
M1…慣性体
M2…ばね要素
M3…入力軸
M4…変速要素
M5…出力軸
M6…回転体
62…タイヤ軸トルク制御器
S...
37... Vertical load adjusting motor (tire contact device)
36...
41... Tire rotation speed sensor (speed sensor)
42... Tire drive shaft (drive shaft)
6...
Claims (3)
前記上位トルク指令信号及び前記速度検出信号に基づいて前記軸トルク検出信号に対する軸トルク指令信号を生成するタイヤ駆動車両モデル演算部と、
前記軸トルク指令信号と前記軸トルク検出信号との偏差が無くなるように前記制御入力を生成するタイヤ軸トルク制御器と、を備え、
前記タイヤ駆動車両モデル演算部は、前記上位トルク指令信号に応じたトルクを発生する慣性体と、前記速度検出信号に応じた速度で回転する回転体と、前記回転体に接続された出力軸と、入力軸と前記出力軸との間で変速してトルクを伝達する変速要素と、前記慣性体と前記入力軸とを連結するばね要素と、を備える車両モデルにおいて、前記出力軸で発生する軸トルクを前記軸トルク指令信号として生成することを特徴とするタイヤ試験装置のタイヤ駆動制御装置。 A tire drive motor connected to a drive shaft of a tire, a shaft torque sensor for generating a shaft torque detection signal according to a shaft torque of the drive shaft, and a speed sensor for generating a speed detection signal according to a speed of the tire. , A tire grounding device for grounding the tire to a simulated road surface, which is a control target, and a higher torque command signal for a power generation source of a virtual vehicle having the tire as a part of the constituent elements, the axial torque A tire drive control device of a tire testing device for generating a control input to the tire drive motor based on a detection signal and the speed detection signal,
A tire driving vehicle model calculation unit that generates a shaft torque command signal for the shaft torque detection signal based on the upper torque command signal and the speed detection signal;
A tire shaft torque controller that generates the control input so that a deviation between the shaft torque command signal and the shaft torque detection signal is eliminated,
The tire-driving vehicle model calculation unit includes an inertial body that generates a torque according to the upper torque command signal, a rotating body that rotates at a speed according to the speed detection signal, and an output shaft connected to the rotating body. A vehicle model including a speed change element that changes speed between an input shaft and the output shaft to transmit torque, and a spring element that connects the inertial body and the input shaft, and the shaft generated at the output shaft A tire drive control device for a tire testing device, wherein torque is generated as the shaft torque command signal.
z変換された前記運動方程式は、下記式によって表されることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ試験装置のタイヤ駆動制御装置。
The tire drive control device of the tire testing device according to claim 1, wherein the z-transformed equation of motion is represented by the following equation.
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