JP3314544B2 - エンジン−ダイナモベンチにおける制御方式 - Google Patents
エンジン−ダイナモベンチにおける制御方式Info
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- JP3314544B2 JP3314544B2 JP21545094A JP21545094A JP3314544B2 JP 3314544 B2 JP3314544 B2 JP 3314544B2 JP 21545094 A JP21545094 A JP 21545094A JP 21545094 A JP21545094 A JP 21545094A JP 3314544 B2 JP3314544 B2 JP 3314544B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力計（ダイナモメー
タ）を利用したエンジンの性能，耐久を試験するエンジ
ン−ダイナモベンチにおける制御方式に関する。
タ）を利用したエンジンの性能，耐久を試験するエンジ
ン−ダイナモベンチにおける制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジン−ダイナモベンチにおけ
る制御方式を図９に示す。１は供試エンジン、２はこの
エンジンに負荷トルクを与えるダイナモメータ（ダイナ
モ）、３はエンジンとダイナモのカップリング、４はエ
ンジンとダイナモからなるシステム慣性を示す。
る制御方式を図９に示す。１は供試エンジン、２はこの
エンジンに負荷トルクを与えるダイナモメータ（ダイナ
モ）、３はエンジンとダイナモのカップリング、４はエ
ンジンとダイナモからなるシステム慣性を示す。
【０００３】エンジン１側の制御は、エンジントルク設
定とダイナモロードセルで検出したトルク検出値との偏
差をつき合わせ器４１で検出し、エンジントルク制御回
路４２にてアクチュエータ４３を操作してエンジンスロ
ットル開度を制御している。
定とダイナモロードセルで検出したトルク検出値との偏
差をつき合わせ器４１で検出し、エンジントルク制御回
路４２にてアクチュエータ４３を操作してエンジンスロ
ットル開度を制御している。
【０００４】また、ダイナモ２側の制御は、ダイナモ回
転速度設定とシステム慣性４の回転速度（エンジン回転
速度）との偏差をつき合わせ器５１で検出し、ダイナモ
回転速度制御回路５２，電流制御回路５３を介してダイ
ナモ２を制御している。即ち、エンジン側はトルク制御
し、ダイナモ側は速度制御している。
転速度設定とシステム慣性４の回転速度（エンジン回転
速度）との偏差をつき合わせ器５１で検出し、ダイナモ
回転速度制御回路５２，電流制御回路５３を介してダイ
ナモ２を制御している。即ち、エンジン側はトルク制御
し、ダイナモ側は速度制御している。
【０００５】
【０００６】図１１にエンジントルク／エンジンスロッ
トル開度特性、図１２にダイナモトルク／電流特性の一
例を示し、図１３に従来例の運転結果を示す。
トル開度特性、図１２にダイナモトルク／電流特性の一
例を示し、図１３に従来例の運転結果を示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
制御方式には次のような問題がある。
制御方式には次のような問題がある。
【０００８】（１）エンジントルク検出をダイナモ側へ
取り付けたダイナモロードセルから検出しているため、
ダイナモトルクの制御変動がエンジン側に出現してしま
い、エンジン側の出力トルクがエンジン自体のトルクと
して判定しにくい。
取り付けたダイナモロードセルから検出しているため、
ダイナモトルクの制御変動がエンジン側に出現してしま
い、エンジン側の出力トルクがエンジン自体のトルクと
して判定しにくい。
【０００９】（２）エンジン側がトルク制御になってい
るため、トルクを一定に制御しようとするとエンジンス
ロットル開度が変動してしまい、トルク一定、エンジン
スロットル開度一定の安定した運転ができない。
るため、トルクを一定に制御しようとするとエンジンス
ロットル開度が変動してしまい、トルク一定、エンジン
スロットル開度一定の安定した運転ができない。
【００１０】（３）一般にダイナモメータを使用して速
度制御等を行った場合、制御動作に遅れを生じる。ま
た、そのダイナモトルクをエンジントルクの検出として
いるため、エンジン側にも制御動作に遅れが生じる。
度制御等を行った場合、制御動作に遅れを生じる。ま
た、そのダイナモトルクをエンジントルクの検出として
いるため、エンジン側にも制御動作に遅れが生じる。
【００１１】（４）制御遅れによりエンジン回転速度の
上限，下限値にオーバーシュートやアンダーシュートが
発生する。（図１４参照）。
上限，下限値にオーバーシュートやアンダーシュートが
発生する。（図１４参照）。
【００１２】（５）ダイナモメータの制御遅れによりエ
ンジン回転速度の加減速時に回転速度の飛び出しが生じ
る。（図１４参照）。
ンジン回転速度の加減速時に回転速度の飛び出しが生じ
る。（図１４参照）。
【００１３】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、図１
０に示すような運転パターンにおいて、エンジン回転速
度のオーバシュートやアンダーシュートを抑え、エンジ
ンスロットル開度一定、トルク一定の安定した運転をし
て制御の応答性及び追従性が向上するエンジン−ダイナ
モベンチにおける制御方式を提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、図１
０に示すような運転パターンにおいて、エンジン回転速
度のオーバシュートやアンダーシュートを抑え、エンジ
ンスロットル開度一定、トルク一定の安定した運転をし
て制御の応答性及び追従性が向上するエンジン−ダイナ
モベンチにおける制御方式を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるエンジン−ダイナモベンチの制御方
式は、エンジンスロットル開度を制御すると共にダイナ
モメータを制御してエンジンに負荷トルクを与えてエン
ジンの試験を行うエンジン−ダイナモベンチの制御にお
いて、前記エンジンスロットル開度の制御は、エンジン
スロットル開度設定をエンジン回転速度を監視してエン
ジン回転速度が上限値，下限値へ到達すると予想される
時点で切り換え、このエンジンスロットル開度設定を回
転速度に応じた時間関数で遅延させたエンジンスロット
ル開度指令で制御し、前記ダイナモメータ側制御は、ダ
イナモメータの回転速度指令とエンジンの開度設定に応
じたエンジントルク信号を出力する関数回路を設け、こ
の信号をトルク指令とするフィードフォーワード制御
と、ダイナモメータ回転速度指令とエンジン回転速度と
の偏差で前記トルク指令を補正するフィードバック制御
としたことを特徴とする。
に、本発明におけるエンジン−ダイナモベンチの制御方
式は、エンジンスロットル開度を制御すると共にダイナ
モメータを制御してエンジンに負荷トルクを与えてエン
ジンの試験を行うエンジン−ダイナモベンチの制御にお
いて、前記エンジンスロットル開度の制御は、エンジン
スロットル開度設定をエンジン回転速度を監視してエン
ジン回転速度が上限値，下限値へ到達すると予想される
時点で切り換え、このエンジンスロットル開度設定を回
転速度に応じた時間関数で遅延させたエンジンスロット
ル開度指令で制御し、前記ダイナモメータ側制御は、ダ
イナモメータの回転速度指令とエンジンの開度設定に応
じたエンジントルク信号を出力する関数回路を設け、こ
の信号をトルク指令とするフィードフォーワード制御
と、ダイナモメータ回転速度指令とエンジン回転速度と
の偏差で前記トルク指令を補正するフィードバック制御
としたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】この制御方式は、基本的にスロットル開度−ト
ルク運転による非干渉制御となっている。そしてエンジ
ン側制御は、エンジンスロットル開度設定を、エンジン
回転速度を監視してその回転速度が上限値，下限値へ到
達すると予想される時点で切り換え、このエンジンスロ
ットル開度設定を回転速度に応じた時間関数で遅延させ
たエンジンスロットル開度指令で制御するエンジンロッ
トル開度のフィードフオワード制御方式となっているの
で、制御が安定する。また、ダイナモメータ側制御は、
ダイナモメータの回転速度指令とエンジンの開度設定に
応じたエンジントルク信号を出力する関数回路を設け、
この信号をトルク指令とするフイードフォワード制御
と、ダイナモメータ回転速度指令とエンジン回転速度と
の偏差に応じてトルク指令を補正しているので回転速度
指令に対する追従性が向上する。従って非干渉制御によ
る安定したトルク負荷をかけた運転ができる。
ルク運転による非干渉制御となっている。そしてエンジ
ン側制御は、エンジンスロットル開度設定を、エンジン
回転速度を監視してその回転速度が上限値，下限値へ到
達すると予想される時点で切り換え、このエンジンスロ
ットル開度設定を回転速度に応じた時間関数で遅延させ
たエンジンスロットル開度指令で制御するエンジンロッ
トル開度のフィードフオワード制御方式となっているの
で、制御が安定する。また、ダイナモメータ側制御は、
ダイナモメータの回転速度指令とエンジンの開度設定に
応じたエンジントルク信号を出力する関数回路を設け、
この信号をトルク指令とするフイードフォワード制御
と、ダイナモメータ回転速度指令とエンジン回転速度と
の偏差に応じてトルク指令を補正しているので回転速度
指令に対する追従性が向上する。従って非干渉制御によ
る安定したトルク負荷をかけた運転ができる。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１はエンジン−ダイナモベンチの制御回路構成
を示すもので、１は供試エンジン、２はこのエンジン負
荷トルクを与えるダイナモメータ（ダイナモ）、３はエ
ンジンとダイナモとのカップリング、４はエンジンとダ
イナモからなるシステム慣性を示す。ＳＷ１はエンジン
スロットル開度設定０％と１００％とを切り換える切替
スイッチ、１１は回転速度の加減速時に見られる回転速
度の飛び出し（図１４）を抑えるため、スイッチＳＷ１
からのエンジンスロットル開度設定と、ダイナモ回転速
度指令により図示のパターンの時間関数で遅れ時間を与
えてエンジンスロットル開度指令を出力する関数回路。
する。図１はエンジン−ダイナモベンチの制御回路構成
を示すもので、１は供試エンジン、２はこのエンジン負
荷トルクを与えるダイナモメータ（ダイナモ）、３はエ
ンジンとダイナモとのカップリング、４はエンジンとダ
イナモからなるシステム慣性を示す。ＳＷ１はエンジン
スロットル開度設定０％と１００％とを切り換える切替
スイッチ、１１は回転速度の加減速時に見られる回転速
度の飛び出し（図１４）を抑えるため、スイッチＳＷ１
からのエンジンスロットル開度設定と、ダイナモ回転速
度指令により図示のパターンの時間関数で遅れ時間を与
えてエンジンスロットル開度指令を出力する関数回路。
【００１７】１２はこのエンジンスロットル開度指令に
よりエンジンスロットル開度を制御する開度制御器、１
３はエンジン回転速度の上限，下限値のオーバシュー
ト，アンダーシュート（図１４）を抑えるために、エン
ジン回転速度を監視してエンジンスロットル開度指令の
上限値，下限値へ到達する時点を見込んでスイッチＳＷ
１を切り替えてエンジンスロットル開度設定の切り替え
を行う上限，下限回転速度監視装置。
よりエンジンスロットル開度を制御する開度制御器、１
３はエンジン回転速度の上限，下限値のオーバシュー
ト，アンダーシュート（図１４）を抑えるために、エン
ジン回転速度を監視してエンジンスロットル開度指令の
上限値，下限値へ到達する時点を見込んでスイッチＳＷ
１を切り替えてエンジンスロットル開度設定の切り替え
を行う上限，下限回転速度監視装置。
【００１８】２１はスイッチＳＷ１からのエンジンスロ
ットル開度設定とダイナモ回転速度指令が入力し図１１
の特性に基づいてトルク設定を出力する関数回路、２２
はダイナモ回転速度指令の変化からシステムの吸収トル
ク分を求める演算回路、２３は関数回路２１からのトル
ク設定と演算回路２２からのシステムの吸収トルクとの
差を検出するつき合わせ器、２４はこのつき合わせ器２
３からトルク信号を後述のダイナモ回転速度補正制御回
路３３からの信号で補正するつき合わせ器、２５はこの
つき合わせ器２４からのトルク信号とダイナモトルク検
出値との差を検出するつき合わせ器。
ットル開度設定とダイナモ回転速度指令が入力し図１１
の特性に基づいてトルク設定を出力する関数回路、２２
はダイナモ回転速度指令の変化からシステムの吸収トル
ク分を求める演算回路、２３は関数回路２１からのトル
ク設定と演算回路２２からのシステムの吸収トルクとの
差を検出するつき合わせ器、２４はこのつき合わせ器２
３からトルク信号を後述のダイナモ回転速度補正制御回
路３３からの信号で補正するつき合わせ器、２５はこの
つき合わせ器２４からのトルク信号とダイナモトルク検
出値との差を検出するつき合わせ器。
【００１９】２６はこのつき合わせ器２５からのトルク
信号が入力するダイナモトルク制御回路、２７はダイナ
モ回転速度指令とつき合わせ器２４からのトルク信号か
ら図１２の特性に基づいて電流設定をする関数回路、２
８はトルク制御回路２６からの電流設定と関数回路２７
からの電流を加算する加算器、２９はこの加算器２８か
らの電流指令によりダイナモメータの励磁電流を制御す
る励磁電流制御回路。
信号が入力するダイナモトルク制御回路、２７はダイナ
モ回転速度指令とつき合わせ器２４からのトルク信号か
ら図１２の特性に基づいて電流設定をする関数回路、２
８はトルク制御回路２６からの電流設定と関数回路２７
からの電流を加算する加算器、２９はこの加算器２８か
らの電流指令によりダイナモメータの励磁電流を制御す
る励磁電流制御回路。
【００２０】３１はエンジン回転速度を通すフィルタ、
３２はダイナモ回転速度指令とフィルタ３１からのエン
ジン回転速度との偏差を検出するつき合わせ器、３３は
この偏差によりダイナモ回転速度補正制御信号を前記つ
き合わせ器２４に出力するダイナモ回転速度補正制御回
路、３４はダイナモロードセルからのダイナモトルク検
出信号を通し前記つき合わせ器２５に出力するフィルタ
である。
３２はダイナモ回転速度指令とフィルタ３１からのエン
ジン回転速度との偏差を検出するつき合わせ器、３３は
この偏差によりダイナモ回転速度補正制御信号を前記つ
き合わせ器２４に出力するダイナモ回転速度補正制御回
路、３４はダイナモロードセルからのダイナモトルク検
出信号を通し前記つき合わせ器２５に出力するフィルタ
である。
【００２１】次に、この実施例の動作について説明す
る。
る。
【００２２】エンジン側は、図３，図４に示すように、
上限，下限回転速度監視回路１３によりエンジン速度を
監視して、回転速度の上限，下限値に到達する時点を見
込んでエンジンスロットル開度設定を切り換えているの
で、図１４に示すエンジン回転速度のオーバシュートや
アンダーシュートを抑制できる。更に、図５に示すよう
に、エンジンスロットル開度設定を関数回路１１で回転
速度指令の低いとき遅らせているので、図１４に示す回
転速度飛び出しが防止できる。
上限，下限回転速度監視回路１３によりエンジン速度を
監視して、回転速度の上限，下限値に到達する時点を見
込んでエンジンスロットル開度設定を切り換えているの
で、図１４に示すエンジン回転速度のオーバシュートや
アンダーシュートを抑制できる。更に、図５に示すよう
に、エンジンスロットル開度設定を関数回路１１で回転
速度指令の低いとき遅らせているので、図１４に示す回
転速度飛び出しが防止できる。
【００２３】また、励磁電流制御回路２９は図６に示す
ように、関数回路２７からの励磁電流指令によりダイナ
モ２をフィードフオワード制御しているので、ダイナモ
側の制御遅れが改善される。そしてトルク制御回路２６
は図７に示すように、関数回路２１で設定されたエンジ
ン出力トルク設定を、ダイナモ速度指令から演算回路２
２で求めたシステムの吸収トルク分で補正したトルク指
令によりダイナモメータをフィードフオワード制御し、
これにダイナモ回転速度指令とエンジン回転速度の偏差
が入力するダイナモ回転速度補正制御回路３３のフィー
ドバック制御を併用しているので、エンジン側の制御遅
れが改善される。
ように、関数回路２７からの励磁電流指令によりダイナ
モ２をフィードフオワード制御しているので、ダイナモ
側の制御遅れが改善される。そしてトルク制御回路２６
は図７に示すように、関数回路２１で設定されたエンジ
ン出力トルク設定を、ダイナモ速度指令から演算回路２
２で求めたシステムの吸収トルク分で補正したトルク指
令によりダイナモメータをフィードフオワード制御し、
これにダイナモ回転速度指令とエンジン回転速度の偏差
が入力するダイナモ回転速度補正制御回路３３のフィー
ドバック制御を併用しているので、エンジン側の制御遅
れが改善される。
【００２４】上記実施例の運転結果を図８に示す。この
運転結果によれば、図１３に示す従来の運転結果に比し
制御特性が著しく向上した。
運転結果によれば、図１３に示す従来の運転結果に比し
制御特性が著しく向上した。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２６】（１）基本的にエンジンスロットル開度−
トルク運転による非干渉制御であり、指令回転速度との
偏差に応じてトルク補正をすることにより指令回転速度
に対する追従性が向上すると共に、非干渉制御による安
定したトルク負荷をかけた運転が実現できる。
トルク運転による非干渉制御であり、指令回転速度との
偏差に応じてトルク補正をすることにより指令回転速度
に対する追従性が向上すると共に、非干渉制御による安
定したトルク負荷をかけた運転が実現できる。
【００２７】（２）エンジン出力トルクとダイナモの励
磁電流をフィードフオワード制御にしたので、制御の応
答性が向上した。
磁電流をフィードフオワード制御にしたので、制御の応
答性が向上した。
【００２８】（３）エンジン回転速度の上限，下限を監
視しながらエンジンスロットル開度設定を切り換えてい
るので、オーバシュートやアンダーシュートを抑制でき
る。
視しながらエンジンスロットル開度設定を切り換えてい
るので、オーバシュートやアンダーシュートを抑制でき
る。
【００２９】（４）エンジンスロットル開度指令部に時
間関数を設けたので、加減速時における回転速度の飛び
出しがなくなり、制御の追従性が向上する。
間関数を設けたので、加減速時における回転速度の飛び
出しがなくなり、制御の追従性が向上する。
【図１】本発明の実施例にかかるエンジン−ダイナモベ
ンチの制御回路構成図。
ンチの制御回路構成図。
【図２】実施例におけるエンジン側の安定制御ループを
示すブロック線図。
示すブロック線図。
【図３】実施例における回転速度監視ループを示すブロ
ック線図。
ック線図。
【図４】回転速度の上限値，下限値到達予想時点を説明
する線図。
する線図。
【図５】実施例における回転速度飛び出し防止ループを
示すブロック線図。
示すブロック線図。
【図６】実施例におけるダイナモ側の制御遅れ改善ルー
プを示すブロック線図。
プを示すブロック線図。
【図７】実施例におけるエンジン側の制御遅れ改善ルー
プを示すブロック図。
プを示すブロック図。
【図８】実施例による応答波形図。
【図９】従来制御回路を示すブロック線図。
【図１０】目標運転パターンを示す線図。
【図１１】エンジンスロットル開度−エンジントルク特
性を示す線図。
性を示す線図。
【図１２】励磁電流−ダイナモトルク特性を示す線図。
【図１３】従来例の応答波形図。
【図１４】従来例のエンジン回転速度パターン図。
【符号の説明】 １…エンジン ２…ダイナモメータ（ダイナモ、動力計） ３…カップリング ４…システム慣性 １１…回転速度指令に遅れ時間を与える関数回路 １２…スロットル開度制御回路 １３…上限，下限回転速度監視回路 ２１…トルク設定する関数回路 ２２…システムの吸収トルク分を求める演算回路 ２３，２４，２５，３２，４１，５１…つき合わせ器 ２６…ダイナモトルク制御回路 ２７…励磁電流設定する関数回路 ２８…加算器 ２９…励磁電流制御回路 ３１，３４，４４，５４…フィルタ ３３…ダイナモ回転速度補正制御回路 ４２…エンジントルク制御回路 ４３…アクチュエータ ５２…ダイナモ回転速度制御回路 ５３…ダイナモ電流制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 15/00 G01M 17/007 G05B 11/32
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンスロットル開度を制御すると共
にダイナモメータを制御してエンジンに負荷トルクを与
えてエンジンの試験を行うエンジン−ダイナモベンチの
制御において、前記エンジンスロットル開度の制御は、エンジンスロッ
トル開度設定をエンジン回転速度を監視してエンジン回
転速度が上限値、下限値へ到達すると予想される時点で
切り換え、このエンジンスロットル開度設定を回転速度
に応じた時間関数で遅延させたエンジンスロットル開度
指令で制御し、 前記 ダイナモメータ側制御は、ダイナモメータの回転速
度指令とエンジンの開度設定に応じたエンジントルク信
号を出力する関数回路を設け、この信号をトルク指令と
するフィードフォーワード制御と、ダイナモメータ回転
速度指令とエンジン回転速度との偏差で前記トルク指令
を補正するフィードバック制御とした、ことを特徴とし
たエンジン−ダイナモベンチにおける制御方式。 - 【請求項２】 前記ダイナモメータの回転速度指令と、
トルク設定に応じた励磁電流信号を出力する関数回路を
設け、この励磁電流信号を励磁電流指令としてダイナモ
メータの励磁電流をフィードフオワード制御することを
特徴とした請求項１記載のエンジン−ダイナモベンチに
おける制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21545094A JP3314544B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | エンジン−ダイナモベンチにおける制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21545094A JP3314544B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | エンジン−ダイナモベンチにおける制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875613A JPH0875613A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3314544B2 true JP3314544B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=16672571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21545094A Expired - Fee Related JP3314544B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | エンジン−ダイナモベンチにおける制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314544B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4655677B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-03-23 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 動力伝達系の試験装置とその制御方法 |
| JP4645231B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-03-09 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 動力伝達系の試験装置とその制御方法 |
| JP4606246B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-01-05 | 株式会社小野測器 | シャシーダイナモメータ |
| JP5256671B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-08-07 | 株式会社明電舎 | 車速制御の駆動力特性収録方法 |
| JP5758659B2 (ja) | 2011-03-17 | 2015-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン試験装置及びエンジン試験方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21545094A patent/JP3314544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0875613A (ja) | 1996-03-22 |
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