JP2624847B2 - エンジン試験装置 - Google Patents
エンジン試験装置Info
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- JP2624847B2 JP2624847B2 JP21140189A JP21140189A JP2624847B2 JP 2624847 B2 JP2624847 B2 JP 2624847B2 JP 21140189 A JP21140189 A JP 21140189A JP 21140189 A JP21140189 A JP 21140189A JP 2624847 B2 JP2624847 B2 JP 2624847B2
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- throttle
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- torque
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Feedback Control In General (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、実験室内等においてエンジン単体またはエ
ンジンを搭載した車両等を自動運転する場合に利用され
るエンジン試験装置に係わり、特に外乱の影響を適切に
把握してエンジンの試験を効率よく行うエンジン試験装
置に関する。
ンジンを搭載した車両等を自動運転する場合に利用され
るエンジン試験装置に係わり、特に外乱の影響を適切に
把握してエンジンの試験を効率よく行うエンジン試験装
置に関する。
（従来の技術） 一般に、エンジンの試験を行う場合、エンジンのスロ
ットルまたはアクセルの開度を操作してトルクまたは回
転数を制御することにより行っている。
ットルまたはアクセルの開度を操作してトルクまたは回
転数を制御することにより行っている。
第６図はかかる従来のエンジン試験装置の概略構成を
示す図であって、１は運転指令値例えば回転目標値とな
る回転指令値を出力する運転指令発生器、２は運転指令
値と回転数検出器３からの制御量との偏差を零とするよ
うなスロットル開度回転操作量を求めるエンジン制御
部、４はエンジン制御部２からのスロットル開度操作量
に基づいてスロットル開度を操作するスロットルコント
ローラ、５は試験対象エンジン、６は試験対象エンジン
５に対して路面抵抗に相当する負荷装置の役割を持つ動
力計である。
示す図であって、１は運転指令値例えば回転目標値とな
る回転指令値を出力する運転指令発生器、２は運転指令
値と回転数検出器３からの制御量との偏差を零とするよ
うなスロットル開度回転操作量を求めるエンジン制御
部、４はエンジン制御部２からのスロットル開度操作量
に基づいてスロットル開度を操作するスロットルコント
ローラ、５は試験対象エンジン、６は試験対象エンジン
５に対して路面抵抗に相当する負荷装置の役割を持つ動
力計である。
従って、以上のようなエンジン試験装置によれば、運
転指令発生器１からの回転指令値と回転数検出器３で検
出された制御量との偏差をエンジン制御部２に導入し、
ここで偏差を零とするようなスロットル開度操作量を
得、これをスロットルコントローラ４に導入する。この
コントローラ４ではスロットル開度操作量に応じたスロ
ットル開度で試験対象エンジン５のスロットル開度を制
御し、エンジン５の制御量を回転指令値に近づけるよう
に制御する。
転指令発生器１からの回転指令値と回転数検出器３で検
出された制御量との偏差をエンジン制御部２に導入し、
ここで偏差を零とするようなスロットル開度操作量を
得、これをスロットルコントローラ４に導入する。この
コントローラ４ではスロットル開度操作量に応じたスロ
ットル開度で試験対象エンジン５のスロットル開度を制
御し、エンジン５の制御量を回転指令値に近づけるよう
に制御する。
なお、この試験装置には動力計６を制御するための負
荷制御系が示されていないが、かかる負荷制御系は前記
エンジン制御部２で回転指令値に応じたスロットル開度
操作量を求めて回転数制御を行う場合には前述したよう
に負荷の役割を持ち、一方、エンジン制御部２でトルク
指令値に応じたスロットル開度操作量を求めてトルクを
制御する場合には動力計６の回転数を制御する機能を持
っている。
荷制御系が示されていないが、かかる負荷制御系は前記
エンジン制御部２で回転指令値に応じたスロットル開度
操作量を求めて回転数制御を行う場合には前述したよう
に負荷の役割を持ち、一方、エンジン制御部２でトルク
指令値に応じたスロットル開度操作量を求めてトルクを
制御する場合には動力計６の回転数を制御する機能を持
っている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、以上のようなエンジン試験装置においては、
試験対象エンジン５に接続される動力計６から与えられ
る外乱，例えば試験対象エンジン５の特性と動力計６と
の整合性、動力計６のトルク或いはエンジン５と動力計
６との連結棒の長さや弾性係数等によって生ずる外乱に
ついて何ら考慮されておらず、そのため試験対象エンジ
ン５の制御量を回転指令値に精度良く追従させることが
難しく、試験対象エンジン５を交換する度に種々の構成
要素を再調整する必要があり、試験作業の煩雑さおよび
エンジンの試験効率を著しく低下させる問題がある。
試験対象エンジン５に接続される動力計６から与えられ
る外乱，例えば試験対象エンジン５の特性と動力計６と
の整合性、動力計６のトルク或いはエンジン５と動力計
６との連結棒の長さや弾性係数等によって生ずる外乱に
ついて何ら考慮されておらず、そのため試験対象エンジ
ン５の制御量を回転指令値に精度良く追従させることが
難しく、試験対象エンジン５を交換する度に種々の構成
要素を再調整する必要があり、試験作業の煩雑さおよび
エンジンの試験効率を著しく低下させる問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、外乱を考
慮して試験対象エンジンの制御量を回転指令値またはト
ルク指令値に精度よく追従させ得、エンジンの試験の効
率を高め、精度の高いエンジン試験を実現しうるエンジ
ン試験装置を提供することを目的とする。
慮して試験対象エンジンの制御量を回転指令値またはト
ルク指令値に精度よく追従させ得、エンジンの試験の効
率を高め、精度の高いエンジン試験を実現しうるエンジ
ン試験装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 請求項１に対応するエンジン試験装置の発明は上記課
題を解決するために、回転指令値に追従するようにエン
ジン回転数制御部からスロットルまたはアクセルの開度
操作量を出力して試験対象エンジンを自動運転するとと
もに、この試験対象エンジンに自動負荷制御系を設けた
エンジン試験装置において、前記試験対象エンジンの検
出回転数と前記スロットルまたはアクセル開度操作れ量
とを受けて予めエンジン回転数とスロットルまたはアク
セルの開度とから負荷状態を定めた例えばマップ化した
エンジントルクデータからスロットル開度変化に対する
エンジントルク変化係数を算出するエンジントルク変化
係数演算手段と、負荷指令値と前記エンジントルク変化
係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセルの
開度補正量を求める開度補正量演算手段と、前記エンジ
ン回転数制御部の出力に前記開度補正量演算手段の出力
を与えて前記スロットルまたはアクセルの開度目標量を
得る開度補正手段とを備えた構成である。
題を解決するために、回転指令値に追従するようにエン
ジン回転数制御部からスロットルまたはアクセルの開度
操作量を出力して試験対象エンジンを自動運転するとと
もに、この試験対象エンジンに自動負荷制御系を設けた
エンジン試験装置において、前記試験対象エンジンの検
出回転数と前記スロットルまたはアクセル開度操作れ量
とを受けて予めエンジン回転数とスロットルまたはアク
セルの開度とから負荷状態を定めた例えばマップ化した
エンジントルクデータからスロットル開度変化に対する
エンジントルク変化係数を算出するエンジントルク変化
係数演算手段と、負荷指令値と前記エンジントルク変化
係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセルの
開度補正量を求める開度補正量演算手段と、前記エンジ
ン回転数制御部の出力に前記開度補正量演算手段の出力
を与えて前記スロットルまたはアクセルの開度目標量を
得る開度補正手段とを備えた構成である。
次に、請求項２に対応する発明は、請求項１が回転指
令値に追従するようにスロットルまたはアクセル開度操
作量を出力するエンジン回転数制御部に代えて負荷指令
値に追従してスロットルまたはアクセル開度操作量を出
力するエンジン負荷制御部を設け、請求項１と同様に前
記試験対象エンジンの検出回転数と前記スロットルまた
はアクセル開度操作量とを受けて予めエンジン回転数と
スロットル又はアクセル開度とから負荷状態を定めた例
えばマップ化したエンジントルクデータからエンジント
ルク変化係数および回転数変化に対するトルク変化係数
を算出するエンジン係数演算手段と、回転指令値と前記
エンジントルク変化係数演算手段の出力とからスロット
ルまたはアクセルの開度補正量を求める開度補正量演算
手段と、前記エンジン負荷制御部の出力に前記開度補正
量演算手段の出力を与えて前記スロットルまたはアクセ
ルの開度目標量を得る開度補正手段とを備えたものであ
る。
令値に追従するようにスロットルまたはアクセル開度操
作量を出力するエンジン回転数制御部に代えて負荷指令
値に追従してスロットルまたはアクセル開度操作量を出
力するエンジン負荷制御部を設け、請求項１と同様に前
記試験対象エンジンの検出回転数と前記スロットルまた
はアクセル開度操作量とを受けて予めエンジン回転数と
スロットル又はアクセル開度とから負荷状態を定めた例
えばマップ化したエンジントルクデータからエンジント
ルク変化係数および回転数変化に対するトルク変化係数
を算出するエンジン係数演算手段と、回転指令値と前記
エンジントルク変化係数演算手段の出力とからスロット
ルまたはアクセルの開度補正量を求める開度補正量演算
手段と、前記エンジン負荷制御部の出力に前記開度補正
量演算手段の出力を与えて前記スロットルまたはアクセ
ルの開度目標量を得る開度補正手段とを備えたものであ
る。
（作用） 従って、請求項１に対応する発明は以上のような手段
を講じたことにより、回転指令値に追従するようにエン
ジン回転数制御部からスロットルまたはアクセルの開度
操作量を出力してエンジンを自動運転するが、このとき
エンジントルク変化係数演算手段にてエンジンの検出回
転数とエンジンへのスロットルまたはアクセルの開度と
を取り込んで、予め回転数とスロットル開度とから適切
な負荷状態に応じたエンジン発生トルク変化係数を求め
て開度補正量演算手段に導入する。この開度補正量演算
手段ではエンジン発生トルク変化係数と負荷指令値とか
ら１制御周期ごとのスロットル開度補正量を求め、この
補正量を前記スロットルまたはアクセル開度操作量に与
えることにより、エンジンにとって外乱となる負荷状態
が変化したとき、それに応じて適切な開度でエンジンを
制御するものである。
を講じたことにより、回転指令値に追従するようにエン
ジン回転数制御部からスロットルまたはアクセルの開度
操作量を出力してエンジンを自動運転するが、このとき
エンジントルク変化係数演算手段にてエンジンの検出回
転数とエンジンへのスロットルまたはアクセルの開度と
を取り込んで、予め回転数とスロットル開度とから適切
な負荷状態に応じたエンジン発生トルク変化係数を求め
て開度補正量演算手段に導入する。この開度補正量演算
手段ではエンジン発生トルク変化係数と負荷指令値とか
ら１制御周期ごとのスロットル開度補正量を求め、この
補正量を前記スロットルまたはアクセル開度操作量に与
えることにより、エンジンにとって外乱となる負荷状態
が変化したとき、それに応じて適切な開度でエンジンを
制御するものである。
次に、請求項２に対応する発明は、負荷指令値に追従
するようにエンジン負荷制御部からスロットルまたはア
クセル開度操作量を出力してエンジンを運転するもの
で、特にエンジン係数演算手段にて試験対象エンジンの
検出回転数と前記スロットルまたはアクセル開度操作量
とに基づきを予めエンジン回転数とスロットルまたはア
クセル開度とから負荷状態を定めたエンジントルクデー
タからエンジントルク変化係数および回転数変化に対す
るトルク変化係数を算出する。しかる後、開度補正量演
算手段において、回転指令値と前記エンジントルク変化
係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセルの
開度補正量を求めた後、この開度補正量演算手段の出力
を前記エンジン負荷制御部の出力に与えて前記スロット
ルまたはアクセルの開度目標量を補正し、エンジンにと
って外乱となる回転数が変化したときに適切なトルクを
もってエンジンを制御するものである。
するようにエンジン負荷制御部からスロットルまたはア
クセル開度操作量を出力してエンジンを運転するもの
で、特にエンジン係数演算手段にて試験対象エンジンの
検出回転数と前記スロットルまたはアクセル開度操作量
とに基づきを予めエンジン回転数とスロットルまたはア
クセル開度とから負荷状態を定めたエンジントルクデー
タからエンジントルク変化係数および回転数変化に対す
るトルク変化係数を算出する。しかる後、開度補正量演
算手段において、回転指令値と前記エンジントルク変化
係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセルの
開度補正量を求めた後、この開度補正量演算手段の出力
を前記エンジン負荷制御部の出力に与えて前記スロット
ルまたはアクセルの開度目標量を補正し、エンジンにと
って外乱となる回転数が変化したときに適切なトルクを
もってエンジンを制御するものである。
（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。第１図は本発明装置の一実施例としての構成を示す
図であって、この装置はエンジンのスロットル開度を操
作してエンジンの回数数を制御するものである。同図に
おいて11は運転指令値である回転数指令値NREFから回転
数検出器12で検出された回転数実績値NFを減算して回転
数偏差を得る偏差演算手段であって、ここで得られた回
転数偏差はエンジン回転数制御部13に導入されて偏差に
応じたスロットル開度操作量SDを得る。14はエンジン回
転数制御部13からのスロットル開度操作値SDをスロット
ル開度目標値SRとしてスロットル開度θFを求めて試験
対象エンジン15のスロットル開度を操作して回転数を制
御するスロットルコントローラである。
る。第１図は本発明装置の一実施例としての構成を示す
図であって、この装置はエンジンのスロットル開度を操
作してエンジンの回数数を制御するものである。同図に
おいて11は運転指令値である回転数指令値NREFから回転
数検出器12で検出された回転数実績値NFを減算して回転
数偏差を得る偏差演算手段であって、ここで得られた回
転数偏差はエンジン回転数制御部13に導入されて偏差に
応じたスロットル開度操作量SDを得る。14はエンジン回
転数制御部13からのスロットル開度操作値SDをスロット
ル開度目標値SRとしてスロットル開度θFを求めて試験
対象エンジン15のスロットル開度を操作して回転数を制
御するスロットルコントローラである。
一方、試験対象エンジン15の負荷制御系は、トルク指
令値TREFからトルク検出器16で検出さたトルク実績値TF
を減算してトルク偏差を求める偏差演算手段17、このト
ルク偏差を零とするためのトルク操作量を求める動力計
トルク制御部18、このトルク操作量に基づいて動力計19
を制御する動力計駆動装置20等によって構成されてい
る。
令値TREFからトルク検出器16で検出さたトルク実績値TF
を減算してトルク偏差を求める偏差演算手段17、このト
ルク偏差を零とするためのトルク操作量を求める動力計
トルク制御部18、このトルク操作量に基づいて動力計19
を制御する動力計駆動装置20等によって構成されてい
る。
21は回転数検出器12から得られたン回転数実績値NFと
スロットル開度θFとに基づいて演算によりエンジント
ルク変化係数KENGを求めるエンジントルク変化係数演算
手段、22はエンジントルク変化係数演算手段21からのエ
ンジントルク変化係数KENGとトルク指令値TREFとからス
ロットル開度補正量SPを求める開度補正量演算手段、23
は開度補正量演算手段22で得られたスロットル開度補正
量SPを前記エンジン回転数制御部13の出力に加算してス
ロットル開度目標値SRを得る開度補正手段である。
スロットル開度θFとに基づいて演算によりエンジント
ルク変化係数KENGを求めるエンジントルク変化係数演算
手段、22はエンジントルク変化係数演算手段21からのエ
ンジントルク変化係数KENGとトルク指令値TREFとからス
ロットル開度補正量SPを求める開度補正量演算手段、23
は開度補正量演算手段22で得られたスロットル開度補正
量SPを前記エンジン回転数制御部13の出力に加算してス
ロットル開度目標値SRを得る開度補正手段である。
次に、以上のように構成された装置の動作を説明す
る。エンジン回転数制御部13において回転指令値NREFと
試験対象エンジン15の回転数実績値NFとの偏差を零とす
るためのスロットル開度操作量SDを求めた後、開度補正
手段23およびスロットルコントローラ14を経由して試験
対象エンジン15の回転数制御を行う。
る。エンジン回転数制御部13において回転指令値NREFと
試験対象エンジン15の回転数実績値NFとの偏差を零とす
るためのスロットル開度操作量SDを求めた後、開度補正
手段23およびスロットルコントローラ14を経由して試験
対象エンジン15の回転数制御を行う。
ところで、試験対象エンジン15に動力計19が接続され
ていることから、かかる動力計19によって発生する外乱
がエンジン15の回転数に大きな影響を与える。
ていることから、かかる動力計19によって発生する外乱
がエンジン15の回転数に大きな影響を与える。
そこで、本装置においては、試験対象エンジン15の回
転数実績値NFとスロットル開度θFとをエンジントルク
変化係数演算手段21に導入し、ここでエンジン15の運転
状態におけるエンジントルク変化係数KENGを求めるもの
である。
転数実績値NFとスロットル開度θFとをエンジントルク
変化係数演算手段21に導入し、ここでエンジン15の運転
状態におけるエンジントルク変化係数KENGを求めるもの
である。
しかして、このエンジントルク変化係数KENGを求める
に際し、スロットル開度と回転数とからトルクの関係を
述べると、通常、エンジン発生トルクTENGはスロットル
開度θと回転数エンジン回転数Ｎとの関数，つまり TENG＝ｆ（N,θ） …（１） で表される。従って、エンジン15が動力計16からの負荷
トルクに等しいトルクを発生すれば、エンジン15にとっ
て外乱となる負荷トルクが変動しても回転数の変動を抑
制できる。そこで、上記（１）式に基づき当該運転状態
における必要なスロットル開度θを算出しエンジン回転
数制御部13の出力に補正量として与えることが必要であ
る。しかし、スロットル開度θとトルクＴとの間には第
２図に示すごとくスロットルからモータに巻取りまたは
巻戻すためのワイヤの伸縮や張力の変化、エンジン回転
系のガタ等によって生じるヒステリシス特性をもってい
ること、また第３図に示す如く試験対象エンジン11に応
じてスロットル開度10％で最低出力トルクから最高出力
トルクまで変化すること等があり、そのために僅かなス
ロットル開度の補正量でも大きなトルク変動を生じ、か
えって補正によって性能を劣化させる場合がある。
に際し、スロットル開度と回転数とからトルクの関係を
述べると、通常、エンジン発生トルクTENGはスロットル
開度θと回転数エンジン回転数Ｎとの関数，つまり TENG＝ｆ（N,θ） …（１） で表される。従って、エンジン15が動力計16からの負荷
トルクに等しいトルクを発生すれば、エンジン15にとっ
て外乱となる負荷トルクが変動しても回転数の変動を抑
制できる。そこで、上記（１）式に基づき当該運転状態
における必要なスロットル開度θを算出しエンジン回転
数制御部13の出力に補正量として与えることが必要であ
る。しかし、スロットル開度θとトルクＴとの間には第
２図に示すごとくスロットルからモータに巻取りまたは
巻戻すためのワイヤの伸縮や張力の変化、エンジン回転
系のガタ等によって生じるヒステリシス特性をもってい
ること、また第３図に示す如く試験対象エンジン11に応
じてスロットル開度10％で最低出力トルクから最高出力
トルクまで変化すること等があり、そのために僅かなス
ロットル開度の補正量でも大きなトルク変動を生じ、か
えって補正によって性能を劣化させる場合がある。
従って、以上の観点から考えれば、制御周期毎に逐次
当該運転状態における負荷トルクの変化分に対するスロ
ットル開度の補正を求めてスロットル開度を補正するこ
とが必要であり、そのためには前記（１）式に基づきス
ロットル開度変化に対するエンジン発生トルクの変化係
数KENGを求めると、 KENG＝ΔTENG／Δθ …（２） となる。但し、Δは当該運転状態からの微小変化を示
す。
当該運転状態における負荷トルクの変化分に対するスロ
ットル開度の補正を求めてスロットル開度を補正するこ
とが必要であり、そのためには前記（１）式に基づきス
ロットル開度変化に対するエンジン発生トルクの変化係
数KENGを求めると、 KENG＝ΔTENG／Δθ …（２） となる。但し、Δは当該運転状態からの微小変化を示
す。
そこで、具体的にはエンジントルク変化係数KENGを推
定演算する場合には次のようにして行う。エンジントル
ク変化係数演算手段21にメモリを設け、このメモリに予
め第４図に示すようなエンジン回転数N,トルクＴおよび
スロットル開度θから成る例えばエンジントルクマップ
テーブルを作成する。このテーブルにはスロットル開度
θとして全閉から全開までをｍ分割し全閉側からθ1，
θ2，…，θj，…，θmと順次昇順の番号を付し、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
割しアイドリング回転数側からN1，N2、…，Nk，…，Nn
と順次昇順の番号を付し、例えばスロットル開度θj，N
kに対応するエンジントルクをTj，kとする。なお、テー
ブルの各数値は予め試験実施前に試験対象エンジン15ご
とに測定したデータや設計値等に基づいて決定するもの
である。
定演算する場合には次のようにして行う。エンジントル
ク変化係数演算手段21にメモリを設け、このメモリに予
め第４図に示すようなエンジン回転数N,トルクＴおよび
スロットル開度θから成る例えばエンジントルクマップ
テーブルを作成する。このテーブルにはスロットル開度
θとして全閉から全開までをｍ分割し全閉側からθ1，
θ2，…，θj，…，θmと順次昇順の番号を付し、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
割しアイドリング回転数側からN1，N2、…，Nk，…，Nn
と順次昇順の番号を付し、例えばスロットル開度θj，N
kに対応するエンジントルクをTj，kとする。なお、テー
ブルの各数値は予め試験実施前に試験対象エンジン15ご
とに測定したデータや設計値等に基づいて決定するもの
である。
しかして、以上のようなエンジントルクマップテーブ
ルを基に次のような演算手順にてエンジントルク変化係
数KENGを求める。すなわち、 、回転検出器12から回転実績値NFを得たならば、エン
ジントルクマップテーブルから、 NK≦NF＜NK+1 となるｋを探索する。
ルを基に次のような演算手順にてエンジントルク変化係
数KENGを求める。すなわち、 、回転検出器12から回転実績値NFを得たならば、エン
ジントルクマップテーブルから、 NK≦NF＜NK+1 となるｋを探索する。
、次に、スロットルコントローラ14の出力からスロッ
トル開度θFを得たならば、同じくエンジントルクマッ
プテーブルから、 θj≦θF＜θj+1 となるｊを探索する。
トル開度θFを得たならば、同じくエンジントルクマッ
プテーブルから、 θj≦θF＜θj+1 となるｊを探索する。
、さらに、θj，NKからθj+1，NKにおけるトルク変化
量Δj,kおよびθj，NK+1からθj+1，NK+1におけるトル
ク変化量θj，K+1を求める。
量Δj,kおよびθj，NK+1からθj+1，NK+1におけるトル
ク変化量θj，K+1を求める。
ΔTj,k＝Tj+1，k−Tj,k …（３） ΔTj,k+1 ＝Tj+1，K+1−Tj，K+1 …（４） 、このようにしてトルク変化量を求めたならば、回転
数実績値NFにおけるトルク変化量ΔＴを補間により求め
る。
数実績値NFにおけるトルク変化量ΔＴを補間により求め
る。
ΔＴ＝｛（ΔTj,k+1−ΔTj,k）／（NK+1−NK）｝・（NF
−NK）＋ΔTj,k …（５） 、従って、エンジントルク変化係数演算手段21では、
前記（２）式に相当するところの、 KENG＝ΔT/（θj+1−θj） …（６） なるエンジントルク変化係数KENGを求めることができ、
ここで求めたエンジントルク変化係数KENGは開度補正量
演算手段22に導入する。
−NK）＋ΔTj,k …（５） 、従って、エンジントルク変化係数演算手段21では、
前記（２）式に相当するところの、 KENG＝ΔT/（θj+1−θj） …（６） なるエンジントルク変化係数KENGを求めることができ、
ここで求めたエンジントルク変化係数KENGは開度補正量
演算手段22に導入する。
そこで、この開度補正量演算手段22では、制御回数を
Ｉで表わすと第１回目の制御時点における第（Ｉ−１）
回目の制御時点からのトルク目標値の変化ΔTREF，
Iは、 ΔTREF，I＝TREF，I−TREF，I-1 …（７） で表わされる。従って、そのトルク目標値の変化に対す
るスロットル補正量ΔθT,Iは、 ΔθT,I＝（1/KENG）・ΔTREF，I …（８） で表わされる。つまり、（８）式は１制御周期分の補正
量であるので、これを制御周期毎に加算することにより
スロットル開度補正量SPは、 として求めることができる。このことは、第（Ｉ−１）
制御周期におけるスロットル開度補正量SPをSP,Bとすれ
ば、第Ｉ制御周期におけるスロットル開度補正量SPは
（９）式に基づき、 SP＝SP,B＋ΔθT,I …（10） なる演算式により求めることができる。但し、SP,Bは制
御開始時点では零である。
Ｉで表わすと第１回目の制御時点における第（Ｉ−１）
回目の制御時点からのトルク目標値の変化ΔTREF，
Iは、 ΔTREF，I＝TREF，I−TREF，I-1 …（７） で表わされる。従って、そのトルク目標値の変化に対す
るスロットル補正量ΔθT,Iは、 ΔθT,I＝（1/KENG）・ΔTREF，I …（８） で表わされる。つまり、（８）式は１制御周期分の補正
量であるので、これを制御周期毎に加算することにより
スロットル開度補正量SPは、 として求めることができる。このことは、第（Ｉ−１）
制御周期におけるスロットル開度補正量SPをSP,Bとすれ
ば、第Ｉ制御周期におけるスロットル開度補正量SPは
（９）式に基づき、 SP＝SP,B＋ΔθT,I …（10） なる演算式により求めることができる。但し、SP,Bは制
御開始時点では零である。
そこで、以上のようにして開度補正量演算手段22にて
求めたスロットル開度補正量SPは開度補正手段23に送ら
れ、ここでエンジン回転数制御部13からのスロットル開
度操作量SDに加えて補正することにより、外乱を考慮し
たスロットル開度目標値SRを得、これをスロットルコン
トローラ14を介して試験対象エンジン15の回転数を制御
する。
求めたスロットル開度補正量SPは開度補正手段23に送ら
れ、ここでエンジン回転数制御部13からのスロットル開
度操作量SDに加えて補正することにより、外乱を考慮し
たスロットル開度目標値SRを得、これをスロットルコン
トローラ14を介して試験対象エンジン15の回転数を制御
する。
従って、以上のような実施例の構成によれば、試験対
象エンジン15の運転状態に応じたエンジントルク変化係
数KENGを算出するとともに、このエンジントルク変化係
数KENGに基づいてスロットル開度補正量SPを演算し、得
られたスロットル開度補正量SPを用いてスロットル開度
操作量SDを補正することにより、エンジンの外乱となる
トルク目標値が変化しても回転数の変動を抑制でき、回
転数指令値に高精度に追従させることができる。
象エンジン15の運転状態に応じたエンジントルク変化係
数KENGを算出するとともに、このエンジントルク変化係
数KENGに基づいてスロットル開度補正量SPを演算し、得
られたスロットル開度補正量SPを用いてスロットル開度
操作量SDを補正することにより、エンジンの外乱となる
トルク目標値が変化しても回転数の変動を抑制でき、回
転数指令値に高精度に追従させることができる。
次に、第５図は本発明の他の実施例を示す構成図であ
って、これはエンジン回転数制御部13に代えてエンジン
トルク制御部を用いてエンジンのトルク制御を行うもの
である。同図において11は偏差演算手段、31はエンジン
トルク制御部、14はスロットルコントローラ、15は試験
対象エンジン、16はトルク検出器、12は回転数検出器、
17は偏差演算手段、32は動力計トルク制御部、20は動力
計駆動装置、19は動力計である。
って、これはエンジン回転数制御部13に代えてエンジン
トルク制御部を用いてエンジンのトルク制御を行うもの
である。同図において11は偏差演算手段、31はエンジン
トルク制御部、14はスロットルコントローラ、15は試験
対象エンジン、16はトルク検出器、12は回転数検出器、
17は偏差演算手段、32は動力計トルク制御部、20は動力
計駆動装置、19は動力計である。
また、41はエンジンの回転数実績値NFとスロットル開
度実績値θFとに基づいてエンジントルク変化係数KENG
および回転数変化によるエンジン発生トルク変化係数KN
を求めるエンジン係数演算手段、42は各変化係数KENG，
KNおよび回転数指令値NREF等を用いてスロットル開度補
正量SPを求める開度補正量演算手段、43は開度補正手段
である。
度実績値θFとに基づいてエンジントルク変化係数KENG
および回転数変化によるエンジン発生トルク変化係数KN
を求めるエンジン係数演算手段、42は各変化係数KENG，
KNおよび回転数指令値NREF等を用いてスロットル開度補
正量SPを求める開度補正量演算手段、43は開度補正手段
である。
次に、この装置の動作を説明する。すなわち、この装
置は、エンジントルク制御部31においてトルク指令値T
REFとトルク実績値TFとの偏差が零となるようなスロッ
トル開度操作量SDを求めた後、開度補正手段43およびス
ロットルコントローラ14を介して試験対象エンジン15の
スロットル開度を操作して回転数を制御する。ここで、
回転数検出器12からエンジンの検出回転数NFとスロット
ル開度θFとをエンジントルク変化係数KENGおよび回転
数変化によるエンジン発生トルク変化係数KNを算出す
る。
置は、エンジントルク制御部31においてトルク指令値T
REFとトルク実績値TFとの偏差が零となるようなスロッ
トル開度操作量SDを求めた後、開度補正手段43およびス
ロットルコントローラ14を介して試験対象エンジン15の
スロットル開度を操作して回転数を制御する。ここで、
回転数検出器12からエンジンの検出回転数NFとスロット
ル開度θFとをエンジントルク変化係数KENGおよび回転
数変化によるエンジン発生トルク変化係数KNを算出す
る。
このエンジントルク変化係数KENGは上述したと同様な
演算手順で求めるので割愛し、ここでは特にエンジント
ルクマップテーブルに基づいてエンジン発生トルク変化
係数KNを推定演算する例について述べる。すなわち、 、回転検出器12から回転実績値NFを得たならば、エン
ジントルクマップテーブルから、 NK≦NF＜NK+1 となるｋを探索する。
演算手順で求めるので割愛し、ここでは特にエンジント
ルクマップテーブルに基づいてエンジン発生トルク変化
係数KNを推定演算する例について述べる。すなわち、 、回転検出器12から回転実績値NFを得たならば、エン
ジントルクマップテーブルから、 NK≦NF＜NK+1 となるｋを探索する。
、次に、スロットルコントローラ14の出力であるスロ
ットル開度θFを得たならば、同じくエンジントルクマ
ップテーブルから、 θj≦θF＜θj+1 となるｊを探索する。
ットル開度θFを得たならば、同じくエンジントルクマ
ップテーブルから、 θj≦θF＜θj+1 となるｊを探索する。
、さらに、θj，NKからθj+1，NKにおけるトルク変化
量Δj,kおよびθj+1，NKからθj+1，NK+1におけるトル
ク変化量θj+1，kを求める。
量Δj,kおよびθj+1，NKからθj+1，NK+1におけるトル
ク変化量θj+1，kを求める。
ΔTj,k＝Tj，k+j−Tj,k …（11） ΔTj+1，k＝Tj+1 K+1−Tj+1，k …（12） 、このようにしてトルク変化量を求めたならば、スロ
ットル開度実績値θFにおけるトルク変化量ΔＴを補間
により求める。
ットル開度実績値θFにおけるトルク変化量ΔＴを補間
により求める。
ΔＴ＝｛（ΔTj+1，k−ΔTj,k）／（θj+1−θj）｝・
（θF−θj）＋ΔTj,k …（13） 、従って、エンジン係数演算手段41では上式に基づい
て KN＝ΔT/（NK+1−NK） …（14） なるエンジン発生トルク変化係数KNを求めることがで
き、ここで求めたエンジン発生トルク変化係数KNは開度
補正量演算手段42に導入する。
（θF−θj）＋ΔTj,k …（13） 、従って、エンジン係数演算手段41では上式に基づい
て KN＝ΔT/（NK+1−NK） …（14） なるエンジン発生トルク変化係数KNを求めることがで
き、ここで求めたエンジン発生トルク変化係数KNは開度
補正量演算手段42に導入する。
ここで、開度補正量演算手段42では、制御回路をＩで
表わすと第１回目の制御時点における第（Ｉ−１）回目
の制御時点からの回転数目標値の変化ΔNREF，Iは、 ΔNREF，I＝NREF，I−NREF，I-1 …（15） で表わされる。従って、第Ｉ制御周期におけるスロット
ル補正量ΔθN，Iは、 ΔθN，I＝（KN／KENG）・ΔNREF，I …（16） で表わされる。つまり、（16）式は１制御周期分の補正
量であるので、これを制御周期毎に加算することにより
スロットル開度補正量SPは、 として求めることができる。このことは、第（Ｉ−１）
制御周期におけるスロットル開度補正量SPをSP,Bとすれ
ば、第Ｉ制御周期におけるスロットル開度補正量SPは
（17）式に基づき、 SP＝SP,B＋ΔθN，I …（18） なる演算式で求めることができる。但し、SP,Bは制御開
始時点では零である。
表わすと第１回目の制御時点における第（Ｉ−１）回目
の制御時点からの回転数目標値の変化ΔNREF，Iは、 ΔNREF，I＝NREF，I−NREF，I-1 …（15） で表わされる。従って、第Ｉ制御周期におけるスロット
ル補正量ΔθN，Iは、 ΔθN，I＝（KN／KENG）・ΔNREF，I …（16） で表わされる。つまり、（16）式は１制御周期分の補正
量であるので、これを制御周期毎に加算することにより
スロットル開度補正量SPは、 として求めることができる。このことは、第（Ｉ−１）
制御周期におけるスロットル開度補正量SPをSP,Bとすれ
ば、第Ｉ制御周期におけるスロットル開度補正量SPは
（17）式に基づき、 SP＝SP,B＋ΔθN，I …（18） なる演算式で求めることができる。但し、SP,Bは制御開
始時点では零である。
そこで、以上のようにして開度補正量演算手段42にて
求めたスロットル開度補正量SPは開度補正手段43に送ら
れ、ここでエンジントルク制御部31からのスロットル開
度操作値SPに加えて補正することにより、外乱を考慮し
たスロットル開度目標値SRを得、これをスロットルコン
トローラ14を介して試験対象エンジン15のトルクを制御
する。
求めたスロットル開度補正量SPは開度補正手段43に送ら
れ、ここでエンジントルク制御部31からのスロットル開
度操作値SPに加えて補正することにより、外乱を考慮し
たスロットル開度目標値SRを得、これをスロットルコン
トローラ14を介して試験対象エンジン15のトルクを制御
する。
従って、以上のような実施例の構成によれば、試験対
象エンジン15の運転状態に応じてエンジントルク変化係
数KENGおよび回転数変化によるエンジン発生トルク変化
係数KNを算出するとともに、これら変化係数KENG，KNに
基づいてスロットル開度補正量SPを演算し、得られたス
ロットル開度補正量SPを用いてスロットル開度操作量SD
を補正することにより、エンジンの外乱となるトルク目
標値が変化しても回転数の変動を抑制でき、回転数指令
値に高精度に追従させることができる。
象エンジン15の運転状態に応じてエンジントルク変化係
数KENGおよび回転数変化によるエンジン発生トルク変化
係数KNを算出するとともに、これら変化係数KENG，KNに
基づいてスロットル開度補正量SPを演算し、得られたス
ロットル開度補正量SPを用いてスロットル開度操作量SD
を補正することにより、エンジンの外乱となるトルク目
標値が変化しても回転数の変動を抑制でき、回転数指令
値に高精度に追従させることができる。
なお、上記各実施例では、エンジンの回転数実績値NF
およびスロットル開度θFに基づいてエンジントルク変
化係数KENGまたはエンジントルク変化係数KENGおよび回
転数変化によるエンジン発生トルク変化係数KNを求める
ようにしたが、これに限らずエンジンの回転数指令値お
よびトルク指令値の何れか一方または両方を用いてスロ
ットル開度補正量SPを演算により求めてもよい。また、
開度補正量演算手段22,42にはトルク指令値，回転数指
令値を入力したが、これらの代わりにトルク実績値，回
転数実績値を用いても同様の効果を奏する。また、エン
ジントルク変化係数演算手段21やエンジン係数演算手段
41にはエンジントルクマップテーブルを設けたが、この
エンジントルクマップテーブル相当のデータを他の計算
機から受け取るようにしてもよい。さらに、エンジント
ルク変化係数KENGおよび回転数変化によるエンジン発生
トルク変化係数KNをエンジントルクマップテーブルから
求めるようにしたが、これを定数データとして予め設定
するか、または代表運転状態でのデータを設定するよう
にしてもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。
およびスロットル開度θFに基づいてエンジントルク変
化係数KENGまたはエンジントルク変化係数KENGおよび回
転数変化によるエンジン発生トルク変化係数KNを求める
ようにしたが、これに限らずエンジンの回転数指令値お
よびトルク指令値の何れか一方または両方を用いてスロ
ットル開度補正量SPを演算により求めてもよい。また、
開度補正量演算手段22,42にはトルク指令値，回転数指
令値を入力したが、これらの代わりにトルク実績値，回
転数実績値を用いても同様の効果を奏する。また、エン
ジントルク変化係数演算手段21やエンジン係数演算手段
41にはエンジントルクマップテーブルを設けたが、この
エンジントルクマップテーブル相当のデータを他の計算
機から受け取るようにしてもよい。さらに、エンジント
ルク変化係数KENGおよび回転数変化によるエンジン発生
トルク変化係数KNをエンジントルクマップテーブルから
求めるようにしたが、これを定数データとして予め設定
するか、または代表運転状態でのデータを設定するよう
にしてもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のような効果を
奏する。
奏する。
先ず、請求項１においては、エンジンの運転状態から
エンジントルク変化係数を推定演算し、このエンジント
ルク変化係数を用いて必要なスロットル開度補正量を求
めて補正するようにしたので、負荷トルク変化による回
転数の変動を確実に抑制でき、エンジンの運転状態に拘
らず高精度な試験および試験操作の高効率を実現でき、
高速応答の制御を実行できる。
エンジントルク変化係数を推定演算し、このエンジント
ルク変化係数を用いて必要なスロットル開度補正量を求
めて補正するようにしたので、負荷トルク変化による回
転数の変動を確実に抑制でき、エンジンの運転状態に拘
らず高精度な試験および試験操作の高効率を実現でき、
高速応答の制御を実行できる。
次に、請求項２においては、エンジンの運転状態から
エンジントルク変化係数および回転数変化によるエンジ
ン発生トルク変化係数を推定演算し、このエンジントル
ク変化係数およびエンジン発生トルク変化数を用いて必
要なスロットル開度補正量を求めて補正するようにした
ので、回転数変化によるトルク変動を確実に抑制でき、
エンジンの運転状態に拘らず高精度な試験および試験作
業の高効率を実現でき、高速応答の制御を実行できる。
エンジントルク変化係数および回転数変化によるエンジ
ン発生トルク変化係数を推定演算し、このエンジントル
ク変化係数およびエンジン発生トルク変化数を用いて必
要なスロットル開度補正量を求めて補正するようにした
ので、回転数変化によるトルク変動を確実に抑制でき、
エンジンの運転状態に拘らず高精度な試験および試験作
業の高効率を実現でき、高速応答の制御を実行できる。
第１図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第２図は
スロットル開度にヒステリシス特性を有することを示す
説明図、第３図はスロットル開度に対する出力トルクの
関係図、第４図はエンジントルクマップテーブル図、第
５図は本発明装置の他の実施例を示す構成図、第６図は
従来装置の構成図である。 12……回転数検出器、13……エンジン回転数制御部、14
……スロットルコントローラ、15……試験対象エンジ
ン、16……トルク検出器、18……動力計トルク制御部、
19……動力計、20……動力計駆動装置、21……エンジン
トルク変化係数演算手段、22,42……開度補正量演算手
段、23,43……開度補正手段、41……エンジン係数演算
手段。
スロットル開度にヒステリシス特性を有することを示す
説明図、第３図はスロットル開度に対する出力トルクの
関係図、第４図はエンジントルクマップテーブル図、第
５図は本発明装置の他の実施例を示す構成図、第６図は
従来装置の構成図である。 12……回転数検出器、13……エンジン回転数制御部、14
……スロットルコントローラ、15……試験対象エンジ
ン、16……トルク検出器、18……動力計トルク制御部、
19……動力計、20……動力計駆動装置、21……エンジン
トルク変化係数演算手段、22,42……開度補正量演算手
段、23,43……開度補正手段、41……エンジン係数演算
手段。
Claims (2)
- 【請求項１】回転指令値に追従するようにエンジン回転
数制御部からスロットルまたはアクセルの開度操作量を
出力して試験対象エンジンを自動運転するとともに、こ
の試験対象エンジンに自動負荷制御系を設けたエンジン
試験装置において、 前記試験対象エンジンの検出回転数と前記スロットルま
たはアクセル開度操作量とを受けて予めエンジン回転数
とスロットルまたはアクセルの開度とから負荷状態を定
めたエンジントルクデータからスロットル開度変化に対
するエンジントルク変化係数を算出するエンジントルク
変化係数演算手段と、負荷指令値と前記エンジントルク
変化係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセ
ルの開度補正量を求める開度補正量演算手段と、前記エ
ンジン回転数制御部の出力に前記開度補正量演算手段の
出力を与えて前記スロットルまたはアクセルの開度目標
量を得る開度補正手段とを備えたことを特徴とするエン
ジン試験装置。 - 【請求項２】負荷指令値に追従するようにエンジン負荷
制御部からスロットルまたはアクセルの開度操作量を出
力して試験対象エンジンを自動運転するとともに、この
試験対象エンジンに回転数制御系を設けたエンジン試験
装置において、 前記試験対象エンジンの検出回転数と前記スロットルま
たはアクセル開度操作量とを受けて予めエンジン回転数
とスロットルまたはアクセル開度とから負荷状態を定め
たエンジントルクデータからエンジントルク変化係数お
よび回転数変化に対するトルク変化係数を算出するエン
ジン係数演算手段と、回転指令値と前記エンジントルク
変化係数演算手段の出力とからスロットルまたはアクセ
ルの開度補正量を求める開度補正量演算手段と、前記エ
ンジン負荷制御部の出力に前記開度補正量演算手段の出
力を与えて前記スロットルまたはアクセルの開度目標量
を得る開度補正手段とを備えたことを特徴とするエンジ
ン試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21140189A JP2624847B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | エンジン試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21140189A JP2624847B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | エンジン試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375539A JPH0375539A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2624847B2 true JP2624847B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16605356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21140189A Expired - Lifetime JP2624847B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | エンジン試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624847B2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP21140189A patent/JP2624847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375539A (ja) | 1991-03-29 |
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