JP2582892B2 - エンジン試験の制御装置 - Google Patents
エンジン試験の制御装置Info
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- JP2582892B2 JP2582892B2 JP1045244A JP4524489A JP2582892B2 JP 2582892 B2 JP2582892 B2 JP 2582892B2 JP 1045244 A JP1045244 A JP 1045244A JP 4524489 A JP4524489 A JP 4524489A JP 2582892 B2 JP2582892 B2 JP 2582892B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- intake pressure
- torque
- throttle opening
- control unit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はエンジン単体あるいはエンジンを搭載した車
両を実験室内（ベンチ上）で自動運転するエンジン試験
の制御装置に関する。
両を実験室内（ベンチ上）で自動運転するエンジン試験
の制御装置に関する。
（従来の技術） エンジンの試験を行なう場合、エンジンのスロットル
開度を操作して、トルク，回転数，または吸気圧を制御
している。これらの制御系は、第６図のように示され
る。第６図は、従来のエンジン試験の制御装置の概略構
成例を示すブロック図である。第６図において、１は運
転指令発生器、２はエンジン制御部、３はエンジン制御
部２の操作量により動作するスロットルコントローラ、
４は試験対象のエンジン、５はエンジン４の制御量を検
出する検出器、６は動力計である。
開度を操作して、トルク，回転数，または吸気圧を制御
している。これらの制御系は、第６図のように示され
る。第６図は、従来のエンジン試験の制御装置の概略構
成例を示すブロック図である。第６図において、１は運
転指令発生器、２はエンジン制御部、３はエンジン制御
部２の操作量により動作するスロットルコントローラ、
４は試験対象のエンジン、５はエンジン４の制御量を検
出する検出器、６は動力計である。
かかるエンジン試験の制御装置において、運転指令発
生器１により指令された運転指令値（例えば、エンジン
回転数）と、検出器５により検出されたエンジン４の制
御量との偏差を、エンジン制御部２に入力する。エンジ
ン制御部２は、この偏差を零とするようにスロットルコ
ントローラ３にスロットル開度操作量を指令する。これ
により、スロットルコントローラ３はその操作量に応じ
てスロットル開度を動作させ、エンジン４の制御量を運
転指令値に近付ける。
生器１により指令された運転指令値（例えば、エンジン
回転数）と、検出器５により検出されたエンジン４の制
御量との偏差を、エンジン制御部２に入力する。エンジ
ン制御部２は、この偏差を零とするようにスロットルコ
ントローラ３にスロットル開度操作量を指令する。これ
により、スロットルコントローラ３はその操作量に応じ
てスロットル開度を動作させ、エンジン４の制御量を運
転指令値に近付ける。
以上のように、従来のエンジン試験の制御装置では、
エンジン４の運転状態に関係なく、一定の制御定数を使
用して偏差量を零に近付ける制御を行なっている。しか
しながら、実際のエンジンは非線形特性を有し、例えば
第７図の特性図に示すように、エンジン回転数をパラメ
ータとしたスロットル開度−エンジン出力トルク特性を
有している。このように、エンジン回転数，スロットル
開度によってエンジン出力トルクが異なってくるため、
一定の制御定数で制御を行なう従来の制御装置では、精
度の高い制御を行なうことができない。
エンジン４の運転状態に関係なく、一定の制御定数を使
用して偏差量を零に近付ける制御を行なっている。しか
しながら、実際のエンジンは非線形特性を有し、例えば
第７図の特性図に示すように、エンジン回転数をパラメ
ータとしたスロットル開度−エンジン出力トルク特性を
有している。このように、エンジン回転数，スロットル
開度によってエンジン出力トルクが異なってくるため、
一定の制御定数で制御を行なう従来の制御装置では、精
度の高い制御を行なうことができない。
（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来のエンジン試験の制御装置におい
ては、エンジンの運転状態に関係なく一定の制御定数を
使用して制御を行なっていることから、精度の高い制御
を行なうことができないという問題があった。
ては、エンジンの運転状態に関係なく一定の制御定数を
使用して制御を行なっていることから、精度の高い制御
を行なうことができないという問題があった。
本発明の目的は、エンジンの運転状態に係わらず一定
の応答を維持し、高精度，高速応答の制御を行なうこと
が可能な極めて信頼性の高いエンジン試験の制御装置を
提供することにある。
の応答を維持し、高精度，高速応答の制御を行なうこと
が可能な極めて信頼性の高いエンジン試験の制御装置を
提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために第１の発明では、エンジ
ンの回転数およびスロットル開度の実績値または目標値
を入力し、エンジンの回転数，トルク，およびスロット
ル開度からなるエンジントルクマップテーブルを基に、
前記入力した回転数を含む回転数範囲を検索すると共
に、前記入力したスロットル開度を含むスロットル開度
範囲を検索し、前記回転数範囲におけるトルク変化量を
演算し、この演算結果及び前記回転数範囲に基づいて、
前記入力した回転数におけるトルク変化量を補間により
求め、前記補間により求めたトルク変化量を前記スロッ
トル開度範囲で除算して当該運転状態におけるエンジン
トルク変化率を演算し出力するエンジントルク変化率演
算手段と、エンジントルク変化率演算手段からのエンジ
ントルク変化率を基にエンジントルク制御部またはエン
ジン回転数制御部の制御定数を演算しエンジントルク制
御部またはエンジン回転数制御部に出力する制御定数演
算手段とを備えて構成し、 また第２の発明では、エンジンの回転数およびスロッ
トル開度の実績値または目標値を入力し、エンジンの回
転数，吸気圧，およびスロットル開度からなるエンジン
吸気圧マップテーブルを基に、前記入力した回転数を含
む回転数範囲を検索すると共に、前記入力したスロット
ル開度を含むスロットル開度範囲を検索し、前記回転数
範囲における吸気圧変化量を演算し、この演算結果及び
前記回転数範囲に基づいて、前記入力した回転数におけ
る吸気圧変化量を補間により求め、前記補間により求め
た吸気圧変化量を前記スロットル開度範囲で除算して当
該運転状態におけるエンジン吸気圧変化率を演算し出力
するエンジン吸気圧変化率演算手段と、エンジン吸気圧
変化率演算手段からのエンジン吸気圧変化率を基にエン
ジン吸気圧制御部の制御定数を演算しエンジン吸気圧制
御部に出力する制御定数演算手段とを備えて構成してい
る。
ンの回転数およびスロットル開度の実績値または目標値
を入力し、エンジンの回転数，トルク，およびスロット
ル開度からなるエンジントルクマップテーブルを基に、
前記入力した回転数を含む回転数範囲を検索すると共
に、前記入力したスロットル開度を含むスロットル開度
範囲を検索し、前記回転数範囲におけるトルク変化量を
演算し、この演算結果及び前記回転数範囲に基づいて、
前記入力した回転数におけるトルク変化量を補間により
求め、前記補間により求めたトルク変化量を前記スロッ
トル開度範囲で除算して当該運転状態におけるエンジン
トルク変化率を演算し出力するエンジントルク変化率演
算手段と、エンジントルク変化率演算手段からのエンジ
ントルク変化率を基にエンジントルク制御部またはエン
ジン回転数制御部の制御定数を演算しエンジントルク制
御部またはエンジン回転数制御部に出力する制御定数演
算手段とを備えて構成し、 また第２の発明では、エンジンの回転数およびスロッ
トル開度の実績値または目標値を入力し、エンジンの回
転数，吸気圧，およびスロットル開度からなるエンジン
吸気圧マップテーブルを基に、前記入力した回転数を含
む回転数範囲を検索すると共に、前記入力したスロット
ル開度を含むスロットル開度範囲を検索し、前記回転数
範囲における吸気圧変化量を演算し、この演算結果及び
前記回転数範囲に基づいて、前記入力した回転数におけ
る吸気圧変化量を補間により求め、前記補間により求め
た吸気圧変化量を前記スロットル開度範囲で除算して当
該運転状態におけるエンジン吸気圧変化率を演算し出力
するエンジン吸気圧変化率演算手段と、エンジン吸気圧
変化率演算手段からのエンジン吸気圧変化率を基にエン
ジン吸気圧制御部の制御定数を演算しエンジン吸気圧制
御部に出力する制御定数演算手段とを備えて構成してい
る。
（作用） 従って、第１の発明によるエンジン試験の制御装置に
おいては、エンジンの回転数およびスロットル開度の実
績値または目標値を基にその運転状態におけるエンジン
トルク変化率が演算され、このエンジントルク変化率を
基にエンジントルク制御部またはエンジン回転数制御部
の制御定数が演算され、この制御定数がエンジントルク
制御部またはエンジン回転数制御部における制御定数と
して用いられて制御が行なわれる。また、第２の発明に
よるエンジン試験の制御装置においては、エンジンの回
転数およびスロットル開度の実績値または目標値を基に
その運転状態におけるエンジン吸気圧変化率が演算さ
れ、このエンジン吸気圧変化率を基にエンジン吸気圧制
御部の制御定数が演算され、この制御定数がエンジン吸
気圧制御部における制御定数として用いられて制御が行
なわれる。すなわち、エンジンの運転状態を検出し、そ
の運転状態に応じてエンジン制御部の制御定数が演算さ
れることにより、エンジンの運転状態に係わらず高精度
の応答を実現することが可能となる。
おいては、エンジンの回転数およびスロットル開度の実
績値または目標値を基にその運転状態におけるエンジン
トルク変化率が演算され、このエンジントルク変化率を
基にエンジントルク制御部またはエンジン回転数制御部
の制御定数が演算され、この制御定数がエンジントルク
制御部またはエンジン回転数制御部における制御定数と
して用いられて制御が行なわれる。また、第２の発明に
よるエンジン試験の制御装置においては、エンジンの回
転数およびスロットル開度の実績値または目標値を基に
その運転状態におけるエンジン吸気圧変化率が演算さ
れ、このエンジン吸気圧変化率を基にエンジン吸気圧制
御部の制御定数が演算され、この制御定数がエンジン吸
気圧制御部における制御定数として用いられて制御が行
なわれる。すなわち、エンジンの運転状態を検出し、そ
の運転状態に応じてエンジン制御部の制御定数が演算さ
れることにより、エンジンの運転状態に係わらず高精度
の応答を実現することが可能となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明をエンジントルク制御系に適用した
場合の構成例を示すブロック図である。第１図におい
て、11はトルク制御部、12はスロットルコントローラ、
13はエンジンのトルク発生部、14は動力計にそれぞれ相
当するブロックを示すものである。また、15はエンジン
トルク変化率演算手段、16は制御定数演算手段を示すも
のである。ここで、エンジントルク変化率演算手段15
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦを入力し、エンジントルク変化率KEを演算し
て出力するものである。また、制御定数演算手段16は、
エンジントルク変化率演算手段15からのエンジントルク
変化率KEを入力し、トルク制御部11の制御定数K11,K12
を演算してトルク制御部11に出力するものである。
場合の構成例を示すブロック図である。第１図におい
て、11はトルク制御部、12はスロットルコントローラ、
13はエンジンのトルク発生部、14は動力計にそれぞれ相
当するブロックを示すものである。また、15はエンジン
トルク変化率演算手段、16は制御定数演算手段を示すも
のである。ここで、エンジントルク変化率演算手段15
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦを入力し、エンジントルク変化率KEを演算し
て出力するものである。また、制御定数演算手段16は、
エンジントルク変化率演算手段15からのエンジントルク
変化率KEを入力し、トルク制御部11の制御定数K11,K12
を演算してトルク制御部11に出力するものである。
次に、以上の如く構成した本実施例の作用について説
明する。
明する。
第１図において、エンジントルク変化率演算手段15に
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジントルク変化
率KEが演算され、制御定数演算手段16に出力される。制
御定数演算手段16では、エンジントルク変化率演算手段
15からのエンジントルク変化率KEが入力され、これを基
にトルク制御部11の制御定数K11,K12が演算され、トル
ク制御部11に出力される。トルク制御部11では、制御定
数演算手段16からの制御定数K11,K12およびトルク偏差
ＴERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジントルク変化
率KEが演算され、制御定数演算手段16に出力される。制
御定数演算手段16では、エンジントルク変化率演算手段
15からのエンジントルク変化率KEが入力され、これを基
にトルク制御部11の制御定数K11,K12が演算され、トル
ク制御部11に出力される。トルク制御部11では、制御定
数演算手段16からの制御定数K11,K12およびトルク偏差
ＴERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
ここで、トルク制御部11の制御定数K11,K12は、次の
ようにして演算することができる。まず、エンジントル
ク制御系のオープンループゲインＧOPEN.Tは（１）式に
て表わされる。
ようにして演算することができる。まず、エンジントル
ク制御系のオープンループゲインＧOPEN.Tは（１）式に
て表わされる。
ＧOPEN.T＝｛（１＋K12・Ｓ）/K11・Ｓ｝ ・（1/1＋TH・Ｓ）・KE ……（１） ここで、K11,K12:制御定数、TH:スロットルコントロ
ーラ12の時定数、KE:エンジントルク変化率（スロット
ル開度に対するエンジントルクの変化を表わす定数）、
S:ラプラス演算子である。
ーラ12の時定数、KE:エンジントルク変化率（スロット
ル開度に対するエンジントルクの変化を表わす定数）、
S:ラプラス演算子である。
（１）式から、フィードバック制御理論に従い、制御
定数K11およびK12は例えば（２）および（３）式のよう
に与えられる。
定数K11およびK12は例えば（２）および（３）式のよう
に与えられる。
K11＝KE/WC.TC ……（２） K12＝TH ……（３） 但し、ＷC.TCはエンジントルク制御系の設定交叉角周
波数である。以上から、（２），（３）式において未知
の定数KEが明らかになれば、制御定数K11,K12を演算す
ることができる。
波数である。以上から、（２），（３）式において未知
の定数KEが明らかになれば、制御定数K11,K12を演算す
ることができる。
次に、エンジントルク変化率KEは、次のようにして推
定演算することができる。第２図は、エンジンの回転
数，トルク，スロットル開度からなるエンジントルクマ
ップテーブルを示す図である。第２図において、スロッ
トル開度は全閉から全開までをｍ分割し、分割した各々
のスロットル開度に全閉から昇順のNo.を付け、それぞ
れのスロットル開度をΘ1,Θ2,……Θi,……，Θｍとす
る。また、回転数はアイドリング回転数から最大回転数
までをｎ分割し、分割した各々の回転数にアイドリング
回転数から昇順のNo.を付け、それぞれの回転数をN1,
N2,……,Nj,……,Nnとする。さらに、それぞれのスロッ
トル開度Θi,回転数Njに対応するエンジントルクをTi,j
とし、第２図のエンジントルクマップテーブルに設定し
ておく。このエンジントルクマップテーブルは、試験対
象のエンジン毎に試験実施前に測定したデータまたは設
定値を用いて設定することができる。
定演算することができる。第２図は、エンジンの回転
数，トルク，スロットル開度からなるエンジントルクマ
ップテーブルを示す図である。第２図において、スロッ
トル開度は全閉から全開までをｍ分割し、分割した各々
のスロットル開度に全閉から昇順のNo.を付け、それぞ
れのスロットル開度をΘ1,Θ2,……Θi,……，Θｍとす
る。また、回転数はアイドリング回転数から最大回転数
までをｎ分割し、分割した各々の回転数にアイドリング
回転数から昇順のNo.を付け、それぞれの回転数をN1,
N2,……,Nj,……,Nnとする。さらに、それぞれのスロッ
トル開度Θi,回転数Njに対応するエンジントルクをTi,j
とし、第２図のエンジントルクマップテーブルに設定し
ておく。このエンジントルクマップテーブルは、試験対
象のエンジン毎に試験実施前に測定したデータまたは設
定値を用いて設定することができる。
エンジントルク変化率KEは、このエンジントルクマッ
チテーブルを基に次のような演算手順で求めることがで
きる。
チテーブルを基に次のような演算手順で求めることがで
きる。
（１）エンジンの回転数実績値NFを入力し、エンジント
ルクマッチテーブルを基にNi≦NF＜Nj＋１となるｊを検
索する。
ルクマッチテーブルを基にNi≦NF＜Nj＋１となるｊを検
索する。
（２）エンジンのスロットル開度実績値ΘＦを入力し、
エンジントルクマッチテーブルを基にΘｉ≦ΘＦ＜Θｉ
＋１となるｉを検索する。
エンジントルクマッチテーブルを基にΘｉ≦ΘＦ＜Θｉ
＋１となるｉを検索する。
（３）Θi,Njにおけるトルク変化量ΔTi,j、およびΘi,
Nj＋１におけるトルク変化量ΔTi,j＋１を演算する。
Nj＋１におけるトルク変化量ΔTi,j＋１を演算する。
ΔTi,j＝Ti＋1,j−Ti,j ……（４） ΔTi,j＋１＝Ti＋1,j−１−Ti,j＋１ ……（５） （４）NFにおけるトルク変化量ΔＴを補間により求め
る。
る。
ΔＴ＝｛（ΔTi,j＋１−ΔTi,j） ／（Nj＋１−Ni）｝ ・（NF−Nj）＋ΔTi,j ……（６） （５）エンジントルク変化率KEを求める。
KE＝ΔT/（Θｉ＋１−Θｉ） ……（７） 上述したように本実施例では、エンジンの運転状態に
応じてトルク制御部11の制御定数K11,K12を演算するこ
とができるので、制御性能を高めてトルク制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答のトルク制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じてトルク制御部11の制御定数K11,K12を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
応じてトルク制御部11の制御定数K11,K12を演算するこ
とができるので、制御性能を高めてトルク制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答のトルク制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じてトルク制御部11の制御定数K11,K12を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
次に、本発明の他の実施例について説明する。
第３図は、本発明をエンジン回転数制御系に適用した
場合の構成例を示すブロック図であり、第１図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。第３図において、21は回
転数制御部、26は制御定数演算手段を示すものである。
ここで、制御定数演算手段26は、エンジントルク変化率
演算手段15からのエンジントルク変化率KEを入力し、回
転数制御部21の制御定数K21,K22を演算して回転数制御
部21に出力するものである。
場合の構成例を示すブロック図であり、第１図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。第３図において、21は回
転数制御部、26は制御定数演算手段を示すものである。
ここで、制御定数演算手段26は、エンジントルク変化率
演算手段15からのエンジントルク変化率KEを入力し、回
転数制御部21の制御定数K21,K22を演算して回転数制御
部21に出力するものである。
次に、以上の如く構成した本実施例の作用について説
明する。
明する。
第３図において、エンジントルク変化率演算手段15に
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジントルク変化
率KEが演算され、制御定数演算手段26に出力される。制
御定数演算手段26では、エンジントルク変化率演算手段
15からのエンジントルク変化率KEが入力され、これを基
に回転数制御部21の制御定数K21,K22が演算され、回転
数制御部21に出力される。回転数制御部21では、制御定
数演算手段26からの制御定数K21,K22および回転数偏差
ＮERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジントルク変化
率KEが演算され、制御定数演算手段26に出力される。制
御定数演算手段26では、エンジントルク変化率演算手段
15からのエンジントルク変化率KEが入力され、これを基
に回転数制御部21の制御定数K21,K22が演算され、回転
数制御部21に出力される。回転数制御部21では、制御定
数演算手段26からの制御定数K21,K22および回転数偏差
ＮERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
ここで、回転数制御部21の制御定数K21,K22は、次の
ようにして演算することができる。まず、エンジン回転
数制御系のオープンループゲーインＧOPEN.Nは（８）式
にて表わされる。
ようにして演算することができる。まず、エンジン回転
数制御系のオープンループゲーインＧOPEN.Nは（８）式
にて表わされる。
ＧOPEN.N＝｛（１＋K22・Ｓ）/K21・Ｓ｝ ・（1/1＋TH・Ｓ） ・KE・（1/J・Ｓ） ……（８） ここで、K21,K22:制御定数、TH:スロットルコントロ
ーラ12の時定数、KE:エンジントルク変化率、J:エンジ
ンと動力計の慣性モーメント、S:ラプラス演算子であ
る。
ーラ12の時定数、KE:エンジントルク変化率、J:エンジ
ンと動力計の慣性モーメント、S:ラプラス演算子であ
る。
（８）式から、フィードバック制御理論に従い、制御
定数K21およびK22は例えば（９）および（10）式のよう
に与えられる。
定数K21およびK22は例えば（９）および（10）式のよう
に与えられる。
K22＝3/WC.SC ……（10） 但し、ＷC.SCはエンジン回転数制御系の設定交叉角周
波数である。以上から、（９），（10）式において未知
の定数KEが明らかになれば、制御定数K21,K22を演算す
ることができる。
波数である。以上から、（９），（10）式において未知
の定数KEが明らかになれば、制御定数K21,K22を演算す
ることができる。
次に、エンジントルク変化率KEは、前述の場合と同様
にエンジンの回転数，トルク，スロットル開度からなる
エンジントルクマップテーブルを基に、（４）〜（７）
式から推定演算することができる。
にエンジンの回転数，トルク，スロットル開度からなる
エンジントルクマップテーブルを基に、（４）〜（７）
式から推定演算することができる。
上述したように本実施例では、エンジンの運転状態に
応じて回転数制御部21の制御定数K21,K22を演算するこ
とができるので、制御性能を高めて回転数制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答の回転数制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じて回転数制御部21の制御定数K21,K22を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
応じて回転数制御部21の制御定数K21,K22を演算するこ
とができるので、制御性能を高めて回転数制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答の回転数制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じて回転数制御部21の制御定数K21,K22を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
次に、本発明の他の実施例について説明する。
第４図は、本発明をエンジン吸気圧制御系に適用した
場合の構成例を示すブロック図であり、第１図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。第４図において、31は吸
気圧制御部、35および36はエンジンのスロットル開度変
化に対する吸気圧変化および吸気圧に対するエンジント
ルク変化にそれぞれ相当するブロックを示すものであ
る。また、37はエンジン吸気圧変化率演算手段、38は制
御定数演算手段を示すものである。ここで、エンジン吸
気圧変化率演算手段37は、エンジンの回転数およびスロ
ットル開度の実績値NFおよびΘＦを入力し、エンジン吸
気圧変化率KVを演算して出力するものである。また、制
御定数演算手段38は、エンジン吸気圧変化率演算手段37
からのエンジン吸気圧変化率KVを入力し、吸気圧制御部
11の制御定数K31,K32を演算して吸気圧制御部31に出力
するものである。
場合の構成例を示すブロック図であり、第１図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。第４図において、31は吸
気圧制御部、35および36はエンジンのスロットル開度変
化に対する吸気圧変化および吸気圧に対するエンジント
ルク変化にそれぞれ相当するブロックを示すものであ
る。また、37はエンジン吸気圧変化率演算手段、38は制
御定数演算手段を示すものである。ここで、エンジン吸
気圧変化率演算手段37は、エンジンの回転数およびスロ
ットル開度の実績値NFおよびΘＦを入力し、エンジン吸
気圧変化率KVを演算して出力するものである。また、制
御定数演算手段38は、エンジン吸気圧変化率演算手段37
からのエンジン吸気圧変化率KVを入力し、吸気圧制御部
11の制御定数K31,K32を演算して吸気圧制御部31に出力
するものである。
次に、以上の如く構成した本実施例の作用について説
明する。
明する。
第４図において、エンジン吸気圧変化率演算手段37に
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジン吸気圧変化
率KVが演算され、制御定数演算手段38に出力される。制
御定数演算手段38では、エンジン吸気圧変化率演算手段
37からのエンジン吸気圧変化率KVが入力され、これを基
に吸気圧制御部31の制御定数K31,K32が演算され、吸気
圧制御部31に出力される。吸気圧制御部31では、制御定
数演算手段38からの制御定数K31,K32および吸気圧偏差
ＶERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
は、エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値NF
およびΘＦが入力され、これを基にエンジン吸気圧変化
率KVが演算され、制御定数演算手段38に出力される。制
御定数演算手段38では、エンジン吸気圧変化率演算手段
37からのエンジン吸気圧変化率KVが入力され、これを基
に吸気圧制御部31の制御定数K31,K32が演算され、吸気
圧制御部31に出力される。吸気圧制御部31では、制御定
数演算手段38からの制御定数K31,K32および吸気圧偏差
ＶERが入力され、これを基にスロットル開度操作量ΘＲ
が演算され、スロットルコントローラ12に出力される。
これにより、スロットルコントローラ12は、エンジン13
のスロットル開度ΘをΘＲに追従制御する。
ここで、吸気圧制御部31の制御定数K31,K32は、次の
ようにして演算することができる。まず、エンジン吸気
圧制御系のオープンループゲインＧOPEN.Vは（11）式に
て表わされる。
ようにして演算することができる。まず、エンジン吸気
圧制御系のオープンループゲインＧOPEN.Vは（11）式に
て表わされる。
ＧOPEN.V＝｛（１＋K32・Ｓ）/K31・Ｓ｝ ・（1/1＋TH・Ｓ）・KV ……（11） ここで、K31,K32:制御定数、TH:スロットルコントロ
ーラ12の時定数、KV:エンジン吸気圧変化率、S:ラプラ
ス演算子である。
ーラ12の時定数、KV:エンジン吸気圧変化率、S:ラプラ
ス演算子である。
（11）式から、フィードバック制御理論に従い、制御
定数K31およびK32は例えば（12）および（13）式のよう
に与えられる。
定数K31およびK32は例えば（12）および（13）式のよう
に与えられる。
K31＝KV/WC.VC ……（12） K32＝TH ……（13） 但し、ＷC.VCはエンジン吸気圧制御系の設定交叉角周
波数である。以上から、（12），（13）式において未知
の定数KVが明らかになれば、制御定数K31,K32を演算す
ることができる。
波数である。以上から、（12），（13）式において未知
の定数KVが明らかになれば、制御定数K31,K32を演算す
ることができる。
次に、エンジン吸気圧変化率KVは、次のようにして推
定演算することができる。第５図は、エンジンの回転
数，吸気圧，スロットル開度からなるエンジン吸気圧マ
ップテーブルを示す図である。第５図において、スロッ
トル開度は全閉から全開までをｍ分割し、分割した各々
のスロットル開度に全閉から昇順のNo.を付け、それぞ
れのスロットル開度をΘ1,Θ2,……，Θi,……，Θｍと
する。また、回転数はアイドリング回転数から最大回転
数までをｎ分割し、分割した各々の回転数にアイドリン
グ回転数から昇順のNo.を付け、それぞれの回転数をN1,
N2,……,Nj,……,Nnとする。さらに、それぞれのスロッ
トル開度Θi,回転数Njに対応するエンジン吸気圧をTi,j
とし、第５図のエンジン吸気圧マップテーブルに設定し
ておく。このエンジン吸気圧マップテーブルは、試験対
象のエンジン毎に試験実施前に測定したデータまたは設
定値を用いて設定することができる。
定演算することができる。第５図は、エンジンの回転
数，吸気圧，スロットル開度からなるエンジン吸気圧マ
ップテーブルを示す図である。第５図において、スロッ
トル開度は全閉から全開までをｍ分割し、分割した各々
のスロットル開度に全閉から昇順のNo.を付け、それぞ
れのスロットル開度をΘ1,Θ2,……，Θi,……，Θｍと
する。また、回転数はアイドリング回転数から最大回転
数までをｎ分割し、分割した各々の回転数にアイドリン
グ回転数から昇順のNo.を付け、それぞれの回転数をN1,
N2,……,Nj,……,Nnとする。さらに、それぞれのスロッ
トル開度Θi,回転数Njに対応するエンジン吸気圧をTi,j
とし、第５図のエンジン吸気圧マップテーブルに設定し
ておく。このエンジン吸気圧マップテーブルは、試験対
象のエンジン毎に試験実施前に測定したデータまたは設
定値を用いて設定することができる。
エンジン吸気圧変化率KVは、このエンジン吸気圧マッ
プテーブルを基に次のような演算手順で求めることがで
きる。
プテーブルを基に次のような演算手順で求めることがで
きる。
（１）エンジンの回転数実績値NFを入力し、エンジン吸
気圧マッチテーブルを基にNj≦NF＜Nj＋１となるｊを検
索する。
気圧マッチテーブルを基にNj≦NF＜Nj＋１となるｊを検
索する。
（２）エンジンのスロットル開度実績値ΘＦを入力し、
エンジン吸気圧マッチテーブルを基にΘｉ≦ΘＦ＜Θｉ
＋１となるｉを検索する。
エンジン吸気圧マッチテーブルを基にΘｉ≦ΘＦ＜Θｉ
＋１となるｉを検索する。
（３）Θi,Njにおける吸気圧変化量ΔVi,j、およびΘi,
Nj＋１における吸気圧変化量ΔVi,j＋１を演算する。
Nj＋１における吸気圧変化量ΔVi,j＋１を演算する。
ΔVi,j＝Vi＋1,j−Vi,j ……（14） ΔVi,j＋１＝Vi＋1,j＋１−Vi,j＋１ ……（15） （４）NFにおける吸気圧変化量ΔＶを補間により求め
る。
る。
ΔＶ＝｛（ΔVi,j＋１−ΔVi,j） ／（Nj＋１−Nj）｝ ・（NF−Nj）＋ΔVi,j ……（16） （５）エンジン吸気圧変化率KVを求める。
KV＝ΔV/（Θｉ＋１−Θｉ） ……（17） 上述したように本実施例では、エンジンの運転状態に
応じて吸気圧制御部31の制御定数K31,K32を演算するこ
とができるので、制御性能を高めて吸気圧制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答の吸気圧制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じて吸気圧制御部31の制御定数K31,K32を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
応じて吸気圧制御部31の制御定数K31,K32を演算するこ
とができるので、制御性能を高めて吸気圧制御の応答を
エンジンの運転状態に係わらず一定に保つことができ、
もって極めて高精度，高速応答の吸気圧制御を行なうこ
とが可能となる。またこの場合、エンジンの運転状態に
応じて吸気圧制御部31の制御定数K31,K32を演算してい
ることにより、従来必要であった初期調整等の前段の調
整が不要となり、エンジンそのものあるいはエンジンの
特性が変わってもそのままの状態で試験を行なえるた
め、試験効率を大幅に向上させることが可能となる。
尚、上記各実施例では、エンジンの回転数およびスロ
ットル開度の実績値NFおよびΘＦを入力して、エンジン
トルク変化率KEまたはエンジン吸気圧変化率KVを演算し
た場合について述べたが、これに限らずエンジンの回転
数およびスロットル開度の目標値を入力して演算するよ
うにしても、前述と同様の効果を得ることができるもの
である。
ットル開度の実績値NFおよびΘＦを入力して、エンジン
トルク変化率KEまたはエンジン吸気圧変化率KVを演算し
た場合について述べたが、これに限らずエンジンの回転
数およびスロットル開度の目標値を入力して演算するよ
うにしても、前述と同様の効果を得ることができるもの
である。
また、上記各実施例におけるエンジントルク変化率演
算手段またはエンジン吸気圧変化率演算手段、制御定数
演算手段は、デジタルコントローラで実現することも可
能である。
算手段またはエンジン吸気圧変化率演算手段、制御定数
演算手段は、デジタルコントローラで実現することも可
能である。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジンの運転
状態を検出し、この運転状態に応じてエンジン制御部の
制御定数を演算しエンジン制御部に出力するようにして
いるので、エンジンの運転状態に係わらず一定の応答を
維持し、高精度，高速応答の制御を行なうことが可能な
極めて信頼性の高いエンジン試験の制御装置が提供でき
る。
状態を検出し、この運転状態に応じてエンジン制御部の
制御定数を演算しエンジン制御部に出力するようにして
いるので、エンジンの運転状態に係わらず一定の応答を
維持し、高精度，高速応答の制御を行なうことが可能な
極めて信頼性の高いエンジン試験の制御装置が提供でき
る。
第１図は本発明をエンジントルク制御系に適用した場合
の実施例を示すブロック図、第２図は同実施例における
エンジトルクマップテーブルの一例を示す図、第３図は
本発明をエンジン回転数制御系に適用した場合の実施例
を示すブロック図、第４図は本発明をエンジン吸気圧制
御系に適用した場合の実施例を示すブロック図、第５図
は第４図におけるエンジン吸気圧マップテーブルの一例
を示す図、第６図は従来のエンジン試験の制御装置の構
成例を示すブロック図、第７図はエンジンの特性の一例
を示す特性図である。 11……トルク制御部、12……スロットルコントローラ、
13……エンジンのトルク発生部、14……動力計、15……
エンジントルク変化率演算手段、16……制御定数演算手
段、21……回転数制御部、26……制御定数演算手段、31
……吸気圧制御部、37……エンジン吸気圧変化率演算手
段、38……制御定数演算手段。
の実施例を示すブロック図、第２図は同実施例における
エンジトルクマップテーブルの一例を示す図、第３図は
本発明をエンジン回転数制御系に適用した場合の実施例
を示すブロック図、第４図は本発明をエンジン吸気圧制
御系に適用した場合の実施例を示すブロック図、第５図
は第４図におけるエンジン吸気圧マップテーブルの一例
を示す図、第６図は従来のエンジン試験の制御装置の構
成例を示すブロック図、第７図はエンジンの特性の一例
を示す特性図である。 11……トルク制御部、12……スロットルコントローラ、
13……エンジンのトルク発生部、14……動力計、15……
エンジントルク変化率演算手段、16……制御定数演算手
段、21……回転数制御部、26……制御定数演算手段、31
……吸気圧制御部、37……エンジン吸気圧変化率演算手
段、38……制御定数演算手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 13/02 0360−3Ｈ Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンのスロットルまたはアクセルの開
度操作量であるスロットル開度操作量を演算し出力する
エンジントルク制御部またはエンジン回転数制御部を備
え、当該エンジントルク制御部またはエンジン回転数制
御部の指令により運転されている時のトルクまたは回転
数を運転指令値に追従させながらエンジンの自動運転を
行なうエンジン試験の制御装置において、 エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値または
目標値を入力し、エンジンの回転数，トルク，およびス
ロットル開度からなるエンジントルクマップテーブルを
基に当該運転状態におけるエンジントルク変化率を演算
し出力するエンジントルク変化率演算手段と、 エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値または
目標値を入力し、エンジンの回転数，トルク，およびス
ロットル開度からなるエンジントルクマップテーブルを
基に、前記入力した回転数を含む回転数範囲を検索する
と共に、前記入力したスロットル開度を含むスロットル
開度範囲を検索し、前記回転数範囲におけるトルク変化
量を演算し、この演算結果及び前記回転数範囲に基づい
て、前記入力した回転数におけるトルク変化量を補間に
より求め、前記補間により求めたトルク変化量を前記ス
ロットル開度範囲で除算して当該運転状態におけるエン
ジントルク変化率を演算し出力するエンジントルク変化
率演算手段と、 前記エンジントルク変化率演算手段からのエンジントル
ク変化率を基にエンジントルク制御部またはエンジン回
転数制御部の制御定数を演算し前記エンジントルク制御
部またはエンジン回転数制御部に出力する制御定数演算
手段と、 を備えて成ることを特徴とするエンジン試験の制御装
置。 - 【請求項２】エンジンのスロットルまたはアクセルの開
度操作量であるスロットル開度操作量を演算し出力する
エンジン吸気圧制御部を備え、当該エンジン吸気圧制御
部の指令により運転されている時の吸気圧を運転指令値
に追従させながらエンジンの自動運転を行なうエンジン
試験の制御装置において、 エンジンの回転数およびスロットル開度の実績値または
目標値を入力し、エンジンの回転数，吸気圧，およびス
ロットル開度からなるエンジン吸気圧マップテーブルを
基に、前記入力した回転数を含む回転数範囲を検索する
と共に、前記入力したスロットル開度を含むスロットル
開度範囲を検索し、前記回転数範囲における吸気圧変化
量を演算し、この演算結果及び前記回転数範囲に基づい
て、前記入力した回転数における吸気圧変化量を補間に
より求め、前記補間により求めた吸気圧変化量を前記ス
ロットル開度範囲で除算して当該運転状態におけるエン
ジン吸気圧変化率を演算し出力するエンジン吸気圧変化
率演算手段と、 前記エンジン吸気圧変化率演算手段からのエンジン吸気
圧変化率を基にエンジン吸気圧制御部の制御定数を演算
し前記エンジン吸気圧制御部に出力する制御定数演算手
段と、 を備えて成ることを特徴とするエンジン試験の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045244A JP2582892B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | エンジン試験の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045244A JP2582892B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | エンジン試験の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226036A JPH02226036A (ja) | 1990-09-07 |
| JP2582892B2 true JP2582892B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=12713846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1045244A Expired - Lifetime JP2582892B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | エンジン試験の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582892B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1045244A patent/JP2582892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02226036A (ja) | 1990-09-07 |
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