JP7343503B2 - テストベンチを作動させるための方法 - Google Patents
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Description
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下の構成も包含し得る:
1.
駆動ユニット(2)を駆動させるか又は駆動ユニット(2)に負荷を印加するために連結シャフト(3)を用いて負荷機械(4)に接続される前記駆動ユニット(2)によって試験運転を実行するためのテストベンチ(1)を作動させるための方法であって、
前記テストベンチ(1)にある前記負荷機械(4)が、前記試験運転を実行するために制御装置(5)によって制御され、前記駆動ユニット(2)が、前記試験運転を実行するために駆動ユニット制御装置(6)によって制御され、
前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている時間推移とトルクの予め設定されている時間推移とが、前記試験運転を実行するためにシミュレートされる当該方法において、
内部実効トルク(M INT_EFF_SOLL )に対する目標値又は実効トルク(M EFF_SOLL )に対する目標値が予め設定され、前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )に対する実際値又は前記実効トルク(M EFF_IST )に対する実際値が、前記駆動ユニット(2)の駆動中に前記テストベンチ(1)で算出されることによって、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(M INT_EFF )又は前記実効トルク(M EFF )が、前記駆動ユニット制御装置(6)によって制御されること、及び
当該制御の前記目標値が、伝達関数(UF)によって補正されることによって、当該制御時の前記駆動ユニット(2)の制御動特性が、前記伝達関数(UF)によって考慮されること、又は
前記駆動ユニット(2)の制御変数のフィードフォワード制御が、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(M INT_EFF )又は前記実効トルク(M EFF )を制御するために使用され、前記制御変数のフィードフォワード制御値又は当該制御の目標値が、前記伝達関数(UF)によって補正される当該方法。
2.
実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )は、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記駆動シャフト(3)で測定される実際の回転数(N IST )と、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記駆動シャフト(3)で測定される実際の実効トルク(M EFF_IST )と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(I A )とから算出されること、又は
実際の前記実効トルク(M EFF_IST )は、測定によって前記駆動シャフト(3)で検出される上記1に記載の方法。
3.
当該測定された実際の回転数(N IST )が、時間微分され、前記駆動ユニットの前記既知の慣性(I A )と乗算され、その積が、当該測定された実際の実効トルク(M EFF_IST )に加算されることによって、実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )が算出される上記2に記載の方法。
4.
内燃機関エンジンが、駆動ユニット(2)として使用されること、及び
前記実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )が、シリンダ圧力を検出する方法によって内燃機関エンジンで検出される上記1に記載の方法。
5.
実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )は、検出された実際のトルク(M INDI_IST )と摩擦トルク(M R )との間の差から算出され、当該検出された実際のトルク(M INDI_IST )は、前記シリンダ圧力を検出する方法によって検出される上記4に記載の方法。
6.
目標の前記内部実効トルク(M INT_EFF_SOLL )は、前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている推移と、前記駆動ユニット(2)のトルクの予め設定されている推移と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(I A )とから算出される上記1~5のいずれか1つに記載の方法。
7.
当該予め設定されている回転数の推移が、時間微分され、前記駆動ユニット(2)の前記既知の慣性(I A )と乗算され、その積が、前記駆動ユニット(2)のトルクの当該予め設定されている推移に加算されることによって、目標の前記内部実効トルク(M INT_EFF_SOLL )が算出される上記6に記載の方法。
8.
アクセルペダル位置(α)が、制御変数として使用される上記1~7のいずれか1つに記載の方法。
9.
前記制御変数のフィードフォワード制御値が、回転数、特に実際の回転数(N IST )又は予め設定されている回転数と、目標トルク、特に目標の内部実効トルク(M INT_EFF_soll )、目標の実効トルク(M EFF_soll )、前記伝達関数(UF)によって補正された目標の内部実効トルク(M INT_EFF_soll_UH )又は前記伝達関数(UF)によって補正された目標トルク(M EFF_soll_UH )とから算出され、特に特性図KFから算出される上記1~8のいずれか1つに記載の方法。
10.
当該制御の前記目標値又は前記制御変数のフィードフォワード制御値が、前記伝達関数(UF)によって時間軸上でむだ時間(Δt)だけシフトされる上記1~9のいずれか1つに記載の方法。
11.
前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)の全ての動作点に対して同じ大きさに確定される上記10に記載の方法。
12.
前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)の動作点に依存して確定される上記10に記載の方法。
13.
前記駆動ユニット(2)の1つの動作点に対するむだ時間(Δt)は、この動作点における目標の内部実効トルク(M INT_EFF_SOLL )又は目標の実効トルク(M EFF_SOLL )の推移の勾配に依存して確定される上記12に記載の方法。
14.
前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)又は基準駆動ユニットを前記テストベンチ(1)上で測定することによって算出される上記11~13のいずれか1つに記載の方法。
15.
前記駆動ユニット(2)の制御変数が急激に変化され、当該制御変数の急激な変化と当該急激な変化によって引き起こされた実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )の変化との間の期間が測定されることによって、前記むだ時間(Δt)が測定される上記14に記載の方法。
16.
駆動ユニット(2)を駆動させるか又は駆動ユニット(2)に負荷を印加するために連結シャフト(3)を用いて負荷機械(4)に接続されている前記駆動ユニット(2)によって試験運転を実行するためのテストベンチ(1)であって、
前記試験運転を実行するために前記テストベンチ(1)にある前記負荷機械(4)を制御する制御装置(5)が設けられていて、前記試験運転を実行するために前記駆動ユニット(2)を制御する駆動ユニット制御装置(6)が設けられていて、
前記テストベンチ(1)は、前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている時間推移及びトルクの予め設定されている時間推移として前記試験運転を実行するために設けられている当該テストベンチ(1)において、
前記駆動ユニット制御装置(6)は、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(M INT_EFF )又は前記実効トルク(M EFF )を制御し、この駆動ユニット制御装置(6)は、当該制御のために内部実効トルク(M INT_EFF_SOLL )に対する目標値又は実効トルク(M EFF_SOLL )に対する目標値を取得し、この駆動ユニット制御装置(6)は、前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )に対する実際値又は前記実効トルク(M EFF_IST )に対する実際値を前記駆動ユニット(2)の駆動中に前記テストベンチ(1)で算出すること、及び
前記駆動ユニット(2)の制御動特性を考慮するため、前記駆動ユニット制御装置(6)は、当該制御のために当該制御の目標値を伝達関数(UF)によって補正すること、又は
前記駆動ユニット(2)の制御変数のフィードフォワード制御が、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(M INT_EFF )又は前記実効トルク(M EFF )を制御するために設けられていて、前記制御変数のフィードフォワード制御値又は当該制御の目標値が、前記駆動ユニット制御装置(6)によって前記伝達関数(UF)を用いて補正されることを特徴とするテストベンチ(1)。
17.
前記テストベンチ(1)は、前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )の実際値を算出するために監視手段(10)をハードウェア又はソフトウェアとして有する上記16に記載のテストベンチ(1)。
18.
前記監視手段(10)は、実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )を、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記駆動シャフト(3)で測定される実際の回転数(N IST )と、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記駆動シャフト(3)で測定される実際の実効トルク(M EFF_IST )と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(I A )とから算出さるために設けられている上記17に記載のテストベンチ(1)。
19.
内燃機関エンジンが、駆動ユニット(2)として設けられていること、及び
シリンダ圧力検出装置が、前記内燃機関エンジンのシリンダ圧力を検出するために前記テストベンチ(1)に設けられていて、前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )が、前記シリンダ圧力を検出する方法から検出される上記16に記載のテストベンチ(1)。
20.
実際の前記内部実効トルク(M INT_EFF_IST )は、検出された実際のトルク(M INDI_IST )と摩擦トルク(M R )との間の差から算出され、当該検出された実際のトルク(M INDI_IST )は、前記シリンダ圧力を検出する方法によって検出される上記19に記載のテストベンチ(1)。
2 駆動ユニット
3 連結シャフト
4 負荷機械
5 制御装置
6 駆動ユニット制御装置
7 回転数測定装置
8 回転数制御装置
9 トルク測定装置
10 監視手段
Claims (19)
- 駆動ユニット(2)を駆動させるか又は駆動ユニット(2)に負荷を印加するために連結シャフト(3)を用いて負荷機械(4)に接続される前記駆動ユニット(2)によって試験運転を実行するためのテストベンチ(1)を作動させるための方法であって、
前記テストベンチ(1)にある前記負荷機械(4)が、前記試験運転を実行するために制御装置(5)によって制御され、前記駆動ユニット(2)が、前記試験運転を実行するために駆動ユニット制御装置(6)によって制御され、
前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている時間推移とトルクの予め設定されている時間推移とが、前記試験運転を実行するためにシミュレートされる当該方法において、
目標の内部実効トルク(MINT_EFF_SOLL)に対して設定された目標値又は目標の実効トルク(MEFF_SOLL)に対して設定された目標値と、前記駆動ユニット(2)の駆動中に前記テストベンチ(1)で実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)に対して算出された実際値又は実際の実効トルク(MEFF_IST)に対して算出された実際値とに基づいて、前記駆動ユニット(2)の内部実効トルク(MINT_EFF)又は実効トルク(MEFF)が、前記駆動ユニット制御装置(6)によって制御されること、及び
前記駆動ユニット(2)のアクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御が、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(MINT_EFF)又は前記実効トルク(MEFF)を制御するために使用され、前記アクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御値又は当該制御の目標値が、伝達関数(UF)としてのむだ時間(Δt)によって補正されることによって、当該制御時の前記駆動ユニット(2)の制御動特性、すなわち時間応答が相殺されることを特徴とする方法。 - 前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)は、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記連結シャフト(3)で測定される実際の回転数(NIST)と、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記連結シャフト(3)で測定される前記実際の実効トルク(MEFF_IST)と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(IA)とから算出されること、及び
前記実際の実効トルク(MEFF_IST)は、測定によって前記連結シャフト(3)で検出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 当該測定された実際の回転数(NIST)が、時間微分され、前記駆動ユニットの前記既知の慣性(IA)と乗算され、その積が、当該測定された実際の実効トルク(MEFF_IST)に加算されることによって、前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)が算出されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 内燃機関エンジンが、駆動ユニット(2)として使用されること、及び
前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)が、シリンダ圧力を検出する方法によって内燃機関エンジンで検出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)は、検出された実際のトルク(MINDI_IST)と摩擦トルク(MR)との間の差から算出され、当該検出された実際のトルク(MINDI_IST)は、前記シリンダ圧力を検出する方法によって検出されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記目標の内部実効トルク(MINT_EFF_SOLL)は、前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている推移と、前記駆動ユニット(2)のトルクの予め設定されている推移と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(IA)とから算出されることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 当該予め設定されている回転数の推移が、時間微分され、前記駆動ユニット(2)の前記既知の慣性(IA)と乗算され、その積が、前記駆動ユニット(2)のトルクの当該予め設定されている推移に加算されることによって、前記目標の内部実効トルク(MINT_EFF_SOLL)が算出されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記アクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御値が、回転数若しくは実際の回転数(NIST)又は予め設定されている回転数と、目標トルク、前記目標の内部実効トルク(MINT_EFF_soll)、前記目標の実効トルク(MEFF_soll)、前記伝達関数(UF)によって補正された目標の内部実効トルク(MINT_EFF_soll_UH)又は前記伝達関数(UF)によって補正された目標の実行トルク(MEFF_soll_UH)とから算出され、又は特性図KFから算出されることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 当該制御の前記目標値又は前記アクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御値が、前記伝達関数(UF)によって時間軸上でむだ時間(Δt)だけシフトされることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)の全ての動作点に対して同じ大きさに確定されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)の動作点に依存して確定されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記駆動ユニット(2)の1つの動作点に対するむだ時間(Δt)は、この動作点における前記目標の内部実効トルク(MINT_EFF_SOLL)又は前記目標の実効トルク(MEFF_SOLL)の推移の勾配に依存して確定されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記むだ時間(Δt)は、前記駆動ユニット(2)又は基準駆動ユニットを前記テストベンチ(1)上で測定することによって算出されることを特徴とする請求項10~12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記駆動ユニット(2)のアクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクが急激に変化され、当該アクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクの急激な変化と当該急激な変化によって引き起こされた前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)の変化との間の期間が測定されることによって、前記むだ時間(Δt)が測定されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 駆動ユニット(2)を駆動させるか又は駆動ユニット(2)に負荷を印加するために連結シャフト(3)を用いて負荷機械(4)に接続されている前記駆動ユニット(2)によって試験運転を実行するためのテストベンチ(1)であって、
前記試験運転を実行するために前記テストベンチ(1)にある前記負荷機械(4)を制御する制御装置(5)が設けられていて、前記試験運転を実行するために前記駆動ユニット(2)を制御する駆動ユニット制御装置(6)が設けられていて、
前記テストベンチ(1)は、前記駆動ユニット(2)の回転数の予め設定されている時間推移及びトルクの予め設定されている時間推移として前記試験運転を実行するために設けられている当該テストベンチ(1)において、
前記駆動ユニット制御装置(6)は、前記駆動ユニット(2)の内部実効トルク(MINT_EFF)又は実効トルク(MEFF)を制御し、この駆動ユニット制御装置(6)は、当該制御のために目標の内部実効トルク(MINT_EFF_SOLL)に対する目標値又は目標の実効トルク(MEFF_SOLL)に対する目標値を取得し、この駆動ユニット制御装置(6)は、実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)に対する実際値又は実際の実効トルク(MEFF_IST)に対する実際値を前記駆動ユニット(2)の駆動中に前記テストベンチ(1)で算出すること、及び
前記駆動ユニット(2)のアクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御が、前記駆動ユニット(2)の前記内部実効トルク(MINT_EFF)又は前記実効トルク(MEFF)を制御するために設けられていて、前記アクセルペダル位置(α)又は前記回転数又は前記トルクのフィードフォワード制御値又は当該制御の目標値が、前記駆動ユニット制御装置(6)によって伝達関数(UF)としてのむだ時間(Δt)を用いて補正されることによって、前記駆動ユニット(2)の制御動特性、すなわち時間応答が相殺されることを特徴とするテストベンチ(1)。 - 前記テストベンチ(1)は、前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)の実際値を算出するために監視手段(10)をハードウェア又はソフトウェアとして有することを特徴とする請求項15に記載のテストベンチ(1)。
- 前記監視手段(10)は、前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)を、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記連結シャフト(3)で測定される実際の回転数(NIST)と、前記負荷機械(4)又は前記駆動ユニット(2)又は前記連結シャフト(3)で測定される前記実際の実効トルク(MEFF_IST)と、前記駆動ユニット(2)の既知の慣性(IA)とから算出さるために設けられていることを特徴とする請求項16に記載のテストベンチ(1)。
- 内燃機関エンジンが、駆動ユニット(2)として設けられていること、及び
シリンダ圧力検出装置が、前記内燃機関エンジンのシリンダ圧力を検出するために前記テストベンチ(1)に設けられていて、前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)が、前記シリンダ圧力を検出する方法から検出されることを特徴とする請求項15に記載のテストベンチ(1)。 - 前記実際の内部実効トルク(MINT_EFF_IST)は、検出された実際のトルク(MINDI_IST)と摩擦トルク(MR)との間の差から算出され、当該検出された実際のトルク(MINDI_IST)は、前記シリンダ圧力を検出する方法によって検出されることを特徴とする請求項18に記載のテストベンチ(1)。
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