JP6638869B1 - 動力計制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る入力側制御装置5が適用されたドライブトレインの試験システム1の構成を示す図である。なお図1には、FF駆動方式の車両のドライブトレインを供試体Wとした試験システム1の例を示すが、本発明はこれに限るものではない。供試体は、例えばFR駆動方式の車両のドライブトレインとしてもよい。
出力側制御装置6は、第1出力側速度検出信号ω1及び第1出力側軸トルク検出信号Tsh1に基づいて第1出力側トルク指令信号Tr1を生成する第1制御回路61と、第2出力側速度検出信号ω2及び第2出力側軸トルク検出信号Tsh2に基づいて第2出力側トルク指令信号Tr2を生成する第2制御回路62と、供試体Wを搭載した仮想的な車両の速度を算出する車両速度演算部63と、を備える。
以下、本発明の第2実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図9は、本実施形態に係る入力側制御装置5Aが適用されたドライブトレインの試験システム1Aの構成を示す図である。本実施形態に係る試験システム1Aは、主に入力側制御装置5A、入力側動力計21A、及び入力側インバータ22Aの構成が第1実施形態に係る試験システム1と異なる。なお以下の説明において、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
SI…入力軸
SO1,SO2…出力軸
W…供試体
21,21A…入力側動力計(動力計)
21F…フロント動力計(第1動力計)
21R…リア動力計(第2動力計)
22,22A…入力側インバータ(インバータ)
23…入力側エンコーダ(速度検出器)
24…入力側軸トルクメータ(軸トルク検出器)
5,5A…入力側制御装置(動力計制御装置)
51,51A…軸トルク制御器
511…第1ローパスフィルタ
513…積分演算部
515…ゲイン乗算部
515F…フロントゲイン乗算部(第1ゲイン乗算部)
515R…リアゲイン乗算部(第2ゲイン乗算部)
516…非積分演算部
516F…フロント非積分演算部(第1非積分演算部)
516R…リア非積分演算部(第2非積分演算部)
517…合算部
517F…フロント合算部(第1合算部)
517R…リア合算部(第2合算部)
52…慣性補償器
521…第2ローパスフィルタ
Claims (8)
- 入力軸及び出力軸を備える供試体の入力軸に連結された動力計と、
トルク指令信号に応じた電力を前記動力計に供給するインバータと、
前記動力計の回転速度に応じた速度検出信号を発生する速度検出器と、
前記入力軸に作用する軸トルクに応じた軸トルク検出信号を発生する軸トルク検出器と、を備える試験システムにおいて、前記トルク指令信号に対する上位指令信号、前記速度検出信号、及び前記軸トルク検出信号を用いて前記トルク指令信号を生成する動力計制御装置であって、
前記上位指令信号と前記軸トルク検出信号とに基づいて前記トルク指令信号を生成する軸トルク制御器と、
前記速度検出信号に設定慣性を乗算することによって生成した慣性補償信号を前記軸トルク制御器にフィードバックする慣性補償器と、を備え、
前記軸トルク制御器は、前記上位指令信号から高周波数成分を減衰させ低周波数成分を通過させる第1ローパスフィルタを備え、
前記慣性補償器は、前記速度検出信号から高周波数成分を減衰させ低周波数成分を通過させる第2ローパスフィルタを備えることを特徴とする動力計制御装置。 - 前記第1ローパスフィルタ及び前記第2ローパスフィルタの入出力特性は、前記軸トルク制御器及び前記慣性補償器によって構成される制御回路の閉ループ伝達関数の特性多項式が、前記入力軸の共振周波数よりも低く定められた応答周波数fc及び所定の係数c1,c2,c3によって特徴付けられる下記多項式Pc(s)になるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の動力計制御装置。
- 前記第1ローパスフィルタの伝達関数の分母多項式は前記第2ローパスフィルタの伝達関数の分母多項式と等しく、
前記第2ローパスフィルタの伝達関数の分子多項式の次数は前記第1ローパスフィルタの伝達関数の次数よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の動力計制御装置。 - 前記軸トルク制御器は、
前記第1ローパスフィルタを通過した前記上位指令信号と前記軸トルク検出信号との偏差を算出する偏差演算部と、
前記偏差を積分する積分演算部と、
前記積分演算部の出力信号から前記慣性補償信号を減算したものに所定の積分ゲインを乗算するゲイン乗算部と、
前記偏差に非積分演算を施す非積分演算部と、
前記非積分演算部の出力信号と前記ゲイン乗算部の出力信号との和を前記トルク指令信号とする合算部と、を備えることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の動力計制御装置。
ここで、前記非積分演算部の伝達関数Ge0(s)は、Kiを前記積分ゲインとし、sをラプラス演算子とし、Ge(s)を前記偏差が入力されると当該偏差が無くなるようなトルク指令信号を出力する伝達関数とし、下記式を満たすように定められる。
- 前記伝達関数Ge(s)は、μ設計法又はH∞制御設計方法と呼称される制御系設計方法に基づいて設計されることを特徴とする請求項4に記載の動力計制御装置。
- 前記動力計は、前記入力軸に連結された第1動力計と、当該第1動力計の出力軸に連結された第2動力計と、を備えるタンデム動力計であり、
前記トルク指令信号は、前記第1動力計に対する第1トルク指令信号と、前記第2動力計に対する第2トルク指令信号と、を含むことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の動力計制御装置。 - 前記軸トルク制御器は、
前記第1ローパスフィルタを通過した前記上位指令信号と前記軸トルク検出信号との偏差を算出する偏差演算部と、
前記偏差を積分する積分演算部と、
前記積分演算部の出力信号から前記慣性補償信号を減算したものに所定の第1積分ゲインを乗算する第1ゲイン乗算部と、
前記積分演算部の出力信号から前記慣性補償信号を減算したものに所定の第2積分ゲインを乗算する第2ゲイン乗算部と、
前記軸トルク検出信号に第1非積分演算を施す第1非積分演算部と、
前記軸トルク検出信号に第2非積分演算を施す第2非積分演算部と、
前記第1非積分演算部の出力信号と前記第1ゲイン乗算部の出力信号との和を前記第1トルク指令信号とする第1合算部と、
前記第2非積分演算部の出力信号と前記第2ゲイン乗算部の出力信号との和を前記第2トルク指令信号とする第2合算部と、を備えることを特徴とする請求項6に記載の動力計制御装置。
ここで、前記第1非積分演算部の伝達関数Gyf0(s)は、Kifを前記第1積分ゲインとし、sをラプラス演算子とし、Gyf(s)を前記軸トルク検出信号が入力されると前記偏差が無くなるようなトルク指令信号を出力する伝達関数とし、下記式(3−1)を満たすように定められ、
前記第2非積分演算部の伝達関数Gyr0(s)は、Kirを前記第2積分ゲインとし、Gyr(s)を前記軸トルク検出信号が入力されると前記偏差が無くなるようなトルク指令信号を出力する伝達関数とし、下記式(3−2)を満たすように定められる。
- 前記伝達関数Gyf(s)及びGyr(s)は、μ設計法又はH∞制御設計方法と呼称される制御系設計方法に基づいて設計されることを特徴とする請求項7に記載の動力計制御装置。
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JP2018168332 | 2018-09-07 | ||
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