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JP4066766B2 - Electric inertia loop measurement method and apparatus in dynamometer system - Google Patents

Electric inertia loop measurement method and apparatus in dynamometer system Download PDF

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JP4066766B2
JP4066766B2 JP2002293211A JP2002293211A JP4066766B2 JP 4066766 B2 JP4066766 B2 JP 4066766B2 JP 2002293211 A JP2002293211 A JP 2002293211A JP 2002293211 A JP2002293211 A JP 2002293211A JP 4066766 B2 JP4066766 B2 JP 4066766B2
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torque
dynamometer
electric inertia
output
inertia
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忠彦 前川
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Meidensha Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイナモメータシステムにおける電気慣性補償装置に係わり、特に電気慣性ループのダイナモメータシステム単体でのステップ応答の測定方法とその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4はダイナモメータのシステム構成図を示したもので、エンジン1とクラッチ2及び変速機3を一体的に組み立て、これに連結体を介してダイナモメータ4を連結している。エンジン1は速度コントローラ5によって速度制御され、ダイナモメータ4はトルクコントローラ6によって走行抵抗制御が行われることにより変速機3に実車と等価な慣性を負荷し、実車走行を模擬した変速機試験が行われる。クラッチ2はクラッチコントローラ7によって変速時及び発進時におけるクラッチ断から接に自動操作され、また、変速機3はコントローラ8によって変速時の変速比切換操作がなされる。
【0003】
エンジン1の速度制御は、速度検出器9からの検出信号と速度設定信号Nsとの比較によりスロットルコントローラ10にスロットル開度信号θを指令し、コントローラ10とアクチュエータ11を介してスロットル制御が行われる。
【0004】
ところで、上記のような構成のダイナモメータシステムにおいて、走行抵抗のうちの慣性抵抗として、実車と等価な慣性に設定されるフライホイールに代えてダイナモメータ4の吸収トルク分として制御する電気慣性補償方法が採用されている。
【0005】
図3は、例えば特許文献1によって公知となっている電気慣性補償のためのブロック図を示したものである。同図において、Aは速度コントローラ5が持つ比例積分要素、Bはスロットル開度制御系(10,11)が持つ開度制御遅れ要素、Cはスロットル開度θに対するエンジン1の出力トルク特性、Dはエンジンと変速機、ダイナモメータ等が持つ慣性を合わせた試験装置の慣性要素、Eは速度検出器9が持つ一次遅れ要素で、これらA〜Eによってエンジンの速度制御系が構成される。
【0006】
Fはトルク制御系が持つ比例積分要素、Gはトルク制御系のマイナループになる電流制御系が持つ電流制御遅れ要素、Hはダイナモメータの電流/トルク変換要素、Iはダイナモメータのトルク検出器が持つ一次遅れ要素で、これらF〜Iによってダイナモメータのトルク制御系が構成される。
【0007】
Mは要素Dからの速度nに対して速度検出器が持つ一次遅れ要素、Nは要素Mからの速度信号を微分し、これに機械慣性Joを乗算して機械慣性によるトルク分を求める機械慣性/トルク変換要素、Oは要素Hの出力に速度検出器が持つ一次遅れを作用させる一次遅れ要素、Pは要素NとOの加算値τeeに電気慣性ゲインを乗算して慣性分のトルクTcを得る電気慣性設定要素で、これらM〜Pによってオブザーバが構成される。
【0008】
これら各要素における記号は次の通である。
Ke:速度コントローラのゲイン
Te:速度コントローラの時定数
Ks:開度制御系のゲイン
Ts:開度制御系の時定数
Jo:試験装置の機械慣性
Kv:速度検出器のゲイン
Tv:速度検出器の時定数
Kd:トルク制御系のゲイン
Td:トルク制御系の時定数
Kc:電流制御系のゲイン
Tc:電流制御系の遅れ時定数
Kt:電流/トルク変換係数
Kl:トルク検出器のゲイン
Tl:トルク検出器の遅れ時定数
図3は、車両の動力伝達系に結合された車両の慣性抵抗とダイナモメータシステムの機械慣性とダイナモメータの出力トルクにする電気慣性の和として得るダイナモメータシステムにおいて、車両の動力源の出力トルク推定値τeeを
G=Jd/J
で設定するゲインGをτeeに乗算してダイナモメータの電気慣性補償分のトルク指令Tcとしたものである。
ただし、Jは機械慣性設定値、Jdは電気慣性補償設定値である。
【0009】
【特許文献1】
特許第3158461号公報(図1)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図3で示す発明の優れた点は、ゲインGは式から1>Gとなるので、電気慣性設定値がどんなに大きくなっても、電気慣性ループゲインへの影響がほとんどなく、そのために周波数応答はJdの増減に無関係に一定で系も安定する利点を有している。
【0011】
しかし、「電気慣性ループのダイナモメータシステム単体でのステップ応答」(応答遅れのない動力伝達系と接続したときので電気慣性ループのステップ応答)については考慮されてない。このため、動力伝達系から見た電気慣性ループのステップ応答についての推定は不可能であると考察される。
以下その理由を説明する。
【0012】
電気慣性ループのステップ応答とは、図3で示す要素Cから出力するトルク τeをステップ入力した直後から、要素Pの出力である電気慣性補償分のトルクTcに、要素Hの出力であるダイナモメータの出力トルク検出が一致するまでの時間である。しかし、現実には要素Cの出力τeをステップ入力することは非常に困難である。
【0013】
本発明が目的とするところは、電気慣性ループの実モデル応答を推測し、シミュレートできる測定方法とその装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1は、 動力伝達系と、ダイナモメータのトルク制御系、及びオブザーバを有し、オブザーバにより電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するダイナモメータ単体を試験するものにおいて、
前記オブザーバによる電気慣性分トルクを得る電気慣性設定要素の出力側に応答測定開始要素を接続し、この応答測定開始要素を開路状態とし、且つ記動力伝達系を電気慣性ループより解離して前記トルク制御系にステップ波形の駆動トルク指令を印加した後で、前記オブザーバより出力された電気慣性補償分トルクがステップ状に立ち上がった時点で測定を開始し、前記ダイナモメータの出力トルク検出が、前記トルク制御系に印加された駆動トルク指令より電気慣性補償分トルクを減算した値が略一致するまでの時間をダイナモメータ単体での電気慣性ループのステップ応答として電気慣性ループを評価することを特徴としたものである。
【0015】
本発明の第2は、前記電気慣性ループ測定は、車両の動力伝達系に結合され、車両の慣性抵抗をダイナモメータシステムの機械慣性分とダイナモメータの出力トルクにする電気慣性分の和として得るダイナモメータシステムより、前記動力伝達系を解離したダイナモメータにて行うことを特徴としたものである。
【0016】
本発明の第3は、動力伝達系と、ダイナモメータのトルク制御系、及びオブザーバを有し、オブザーバにより電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するダイナモメータ単体を試験するものにおいて、
電気慣性ループのステップ応答測定時に、前記トルク制御系へステップ状の駆動トルク指令を印加する駆動トルク指令出力要素と、前記オブザーバの出力側に接続され、前記駆動トルク指令出力時は前記動力伝達系と共に開路状態とされて
応答測定開始時点に電気慣性補償分トルクをステップ状に立ち上がらせて加算要素に出力する応答測定開始要素を設け、加算要素にて電気慣性補償分トルクと前記駆動トルク指令との差算を実行してトルク制御系に出力するよう構成したことを特徴としたものである。
【0017】
本発明の第4は、車両の動力伝達系に結合され、車両の慣性抵抗をダイナモメータシステムの機械慣性分とダイナモメータの出力トルクにする電気慣性分の和として得るダイナモメータシステムであって、前記ダイナモメータはトルク制御系と、電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するオブザーバを有するものにおいて、
電気慣性測定時には、ダイナモメータシステムより前記車両の動力伝達系を解離したダイナモメータにて行うことを特徴としたものである。
【0018】
本発明の第5は、前記オブザーバは、検出されたダイナモメータの検出速度の微分値に前記機械慣性分を乗算して機械慣性分のトルクを求め、ダイナモメータの検出速度と同じ遅れを持たせてダイナモメータの出力トルクを求め、この出力トルクを前記機械慣性分のトルクに加算して車両の動力源の出力トルク推定値τeeを求め、G=1−(J/Jd)(但し、Jは機械慣性設定値、Jdは電気慣性補償設定値)で設定するゲインGを前記出力トルク推定値τeeに乗算して電気慣性補償分Tcを得るよう構成されたことを特徴としたものである。
【0019】
図1は、本発明の実施形態を示す構成図で、図3と同一部分もしくは相当部分には同一符号を付してその説明を省略する。
すなわち、本発明は、オブザーバにおける要素Oの入力側に加算要素Tを設け、要素Hの出力と駆動トルク指令出力要素Rよりのトルク指令との差信号を要素Oに入力する。また、要素Pの出力側には応答測定開始要素Sを設け、もともと動力伝達系のない測定装置とするか、若しくは図4のシステムにおいて、動力伝達系(図3で示すエンジンの速度制御系A〜C,E)を取り外して試験を行うものである。
【0020】
本発明の説明に先立って、ダイナモメータ単体での電気慣性ループのステップ応答を評価するために、システムより動力伝達系を解離させ、且つ、応答測定開始要素Sが付加されてない場合について説明する。
すなわち、電気慣性ループのダイナモメータシステム単体でのステップ応答を求め、それを評価するために単に図1の要素Sを除いた構成とする。その場合、
(1)ダイナモメータに一定のトルクをステップ入力するために、速度制御系を装置より切り外し、ダイナモメータには一定の駆動トルクがかかるように要素Rよりトルク制御系(F〜I)を介してステップ信号を出力する。このステップ信号を基にして発生した速度の微分値を要素Nで検出し、要素Pにて電気慣性補償分のトルク指令Tcを演算する。
【0021】
(2)要素Rよりステップ指令をダイナモメータに入力した直後から、要素Iの出力であるダイナモメータの出力トルク検出が、トルク指令Tcと一致するまでの時間を電気慣性ループのダイナモメータ単体の電気慣性ループのステップ応答として評価する。
このような手法では次の理由により電気慣性ループの応答を評価するものとしては不適当となっている。
【0022】
図5は上記方法によるトルク指令Tcと出力トルク検出との変化を示したもので、縦軸は出力、横軸は時間である。
(a).要素Rから駆動トルク指令が入力された直後では、要素Pの出力であるトルク指令Tcは0であるから、ダイナモメータのトルク指令((Rの出力)−Tc)は、要素Rよりのステップ波形そのものである(図5の時点a)。
(b).ダイナモメータは最初、時点aの指令に対して応答しようとして駆動し始めるが、その時、加速度が発生して要素Nの出力が0でなくなり、要素Hの出力も0でなくなる。したがって、ダイナモメータへのトルク指令は、図5の時点bで示すようにTc分だけ時点aより下回る。
(c).時点cでは要素Iの出力であるダイナモメータの出力トルク検出は、時点bの状態で、たいていの場合時点aのトルク指令値にまでは上がりきっていはいない。
(d).駆動トルクは一定であることから、時点dではTcも一定値に収束し、要素Iの出力であるダイナモメータの出力トルク検出も((駆動トルク)−Tc)の値に収束する。
【0023】
図5で示す波形が、(a)〜(d)の過程によって出力するトルク検出の波形であるが、実際に動力伝達系(速度制御系)の要素Cの出力であるτeを受ける場合には、ダイナモメータへのトルク指令は、電気慣性補償分のトルク指令Tcのみとなるので、(a)〜(d)の過程は存在しない。それゆえ、この評価方法で得たステップ応答からは動力伝達系から見た電気慣性ループのステップ応答は推定不可能と考察される。
【0024】
そこで、本発明では図1で示した応答測定開始要素Sを要素Pの出力側に設けたものである。この要素Sは、測定開始前は開路状態を維持しており、要素Rからの駆動トルク指令と、要素Iよりのダイナモメータの出力トルク検出とが一致し、信号が変化しなくなったときに回路が閉路されるよう構成されている。
【0025】
先ず、本発明においても加算要素Qの入力を0にするために動力駆動系をダイナモメータから切り離す。
この状態で要素Rから、一定入力のステップ状の駆動トルク指令をダイナモメータのトルク制御系を介して要素Qに出力する。ダイナモメータは、駆動トルク指令に応動して駆動し始め、加速度が発生して要素Nより出力が発生して要素PにてトルクTcが演算されるが、しかし、要素Sが開路状態となっているので、そのTcの出力は0となっている。
【0026】
所定時間が経過し、要素Iの出力であるダイナモメータの出力トルク検出が、要素Rからの駆動トルク指令と一致,若しくは略一致して変化がなくなったときに要素Sを切換えて回路を閉路状態とする。
これによって、電気慣性補償分のトルクTcは、0からステップ状に変化する。
【0027】
本発明では、トルクTcがステップ状に変化した直後から、ダイナモメータの出力トルク検出が、(駆動トルク指令)−(トルクTc)の値が一致するまでの時間を「ダイナモメータ単体での電気慣性ループのステップ応答」と定義して、「電気慣性ループ応答」を評価するものとする。
【0028】
図2は、上記評価方法を実行した際の(駆動トルク指令)−(トルクTc)と、ダイナモメータの出力トルクの変化を示したものである。同図において、時点a’,b’では要素Rより駆動トルク指令を与え、且つ、要素Sを開路状態としている時点である。
時点c’は要素Iの出力であるダイナモメータの出力トルク検出が、要素Rよりの駆動トルク指令と一致した後に要素Sを投入した時点で、ダイナモメータへのトルク指令が5000Nから2500Nに変化している。
【0029】
図2で明らかなように、ダイナモメータの出力トルクはトルクTcの変化のみに追従しており、図5で示す従来の問題点は改善され、実際に動力伝達系から図3で示す要素Cからτeを受けた場合を精度よく推定することが可能となった。また、電気慣性ループの応答は、電気慣性補償設定Jdの値によらず一定であるので、要素PのゲインGを変化させて応答の評価をする必要がない。
【0030】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、電気慣性設定要素PからのトルクTcが0からステップ状に立ち上がった時点から、ダイナモメータの出力トルク検出が(駆動トルク指令)−(トルクTc)の値と一致するまでの時間を「ダイナモメータ単体での電気慣性ループのステップ応答」と定義して、「電気慣性ループ応答」を評価するものであり、その評価法を可能とするために、ダイナモメータのトルク制御系に一定入力の駆動トルク指令を出力するための駆動トルク指令出力要素と、オブザーバの電気慣性設定要素PよりトルクTcを測定開始時点にステップ状に出力するための応答測定開始要素Sを設けたものである。
【0031】
これによって、本発明は、電気慣性ループの実モデルの応答を推測し、シミュレートすることが可能となると共に、このシミュレートから電気慣性ループがどのくらいの機械慣性の応答に近いかが評価できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す構成図。
【図2】本発明におけるトルク指令と出力トルク検出の変化図。
【図3】ダイナモメータシステムの電気慣性ループの構成図。
【図4】ダイナモメータシステムの構成図。
【図5】説明のためのトルク指令と出力トルク検出の変化図。
【符号の説明】
1…エンジン
2…クラッチ
3…変速機
4…ダイナモメータ
5…速度コントローラ
6…トルクコントローラ
F〜I…ダイナモメータのトルク制御系
M〜P…オブザーバ
R…駆動トルク指令出力要素
S…応答測定開始要素
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric inertia compensation device in a dynamometer system, and more particularly to a method and apparatus for measuring a step response of a dynamometer system alone of an electric inertia loop.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a system configuration diagram of the dynamometer, in which the engine 1, the clutch 2 and the transmission 3 are integrally assembled, and the dynamometer 4 is connected to the engine 1 through a connecting body. The speed of the engine 1 is controlled by the speed controller 5, and the dynamometer 4 is subjected to running resistance control by the torque controller 6, so that the transmission 3 is loaded with inertia equivalent to that of the actual vehicle, and a transmission test simulating actual vehicle travel is performed. Is called. The clutch 2 is automatically operated by the clutch controller 7 from the clutch disengagement at the time of shifting and starting, and the transmission 3 is operated by the controller 8 to change the gear ratio at the time of shifting.
[0003]
The speed control of the engine 1 is performed by instructing a throttle opening signal θ to the throttle controller 10 by comparing the detection signal from the speed detector 9 and the speed setting signal Ns, and the throttle control is performed via the controller 10 and the actuator 11. .
[0004]
By the way, in the dynamometer system configured as described above, an electric inertia compensation method for controlling as an absorption torque of the dynamometer 4 instead of a flywheel set to an inertia equivalent to an actual vehicle as an inertial resistance of the running resistance. Is adopted.
[0005]
FIG. 3 shows a block diagram for electrical inertia compensation known from, for example, Patent Document 1. In FIG. In the figure, A is a proportional integral element of the speed controller 5, B is an opening control delay element of the throttle opening control system (10, 11), C is an output torque characteristic of the engine 1 with respect to the throttle opening θ, D Is the inertial element of the test apparatus that combines the inertia of the engine, the transmission, the dynamometer, etc., and E is the first-order lag element of the speed detector 9, and these speeds A to E constitute the engine speed control system.
[0006]
F is the proportional integral element of the torque control system, G is the current control delay element of the current control system that becomes the minor loop of the torque control system, H is the current / torque conversion element of the dynamometer, and I is the torque detector of the dynamometer The first-order lag element possessed by these F to I constitutes a dynamometer torque control system.
[0007]
M is a first-order lag element of the speed detector with respect to the speed n from the element D, N is a machine inertia that obtains a torque component due to the machine inertia by differentiating the speed signal from the element M and multiplying it by the machine inertia Jo. / Torque conversion element, O is a first-order lag element that causes the first-order lag of the speed detector to act on the output of element H, P is a sum of elements N and O, τee, multiplied by an electric inertia gain, and a torque Tc for inertia An electric inertia setting element to be obtained, and an observer is constituted by these M to P.
[0008]
Symbols in each of these elements are as follows.
Ke: Speed controller gain Te: Speed controller time constant Ks: Opening control system gain Ts: Opening control system time constant Jo: Mechanical inertia of the test apparatus Kv: Speed detector gain Tv: Speed detector Time constant Kd: Torque control system gain Td: Torque control system time constant Kc: Current control system gain Tc: Current control system delay time constant Kt: Current / torque conversion coefficient Kl: Torque detector gain Tl: Torque FIG. 3 shows a delay time constant of the detector in the dynamometer system obtained as the sum of the inertial resistance of the vehicle coupled to the power transmission system of the vehicle, the mechanical inertia of the dynamometer system, and the electric inertia of the output torque of the dynamometer. The estimated output torque τee of the power source of G = Jd / J
Is multiplied by τee to obtain a torque command Tc for the electrical inertia compensation of the dynamometer.
However, J is a mechanical inertia setting value and Jd is an electric inertia compensation setting value.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3158461 (FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The advantage of the invention shown in FIG. 3 is that the gain G is 1> G from the equation. Therefore, no matter how large the electric inertia set value is, there is almost no influence on the electric inertia loop gain. It has the advantage that the system is stable regardless of the increase or decrease of Jd.
[0011]
However, the “step response of the electric inertia loop dynamometer system alone” (the step response of the electric inertia loop when connected to a power transmission system with no response delay) is not considered. For this reason, it is considered that it is impossible to estimate the step response of the electric inertia loop as seen from the power transmission system.
The reason will be described below.
[0012]
The step response of the electric inertia loop means that immediately after stepping the torque τe output from the element C shown in FIG. 3, the dynamometer that is the output of the element H is added to the torque Tc for the electric inertia compensation that is the output of the element P. This is the time until the output torque detections coincide with each other. However, in reality, it is very difficult to step-input the output τe of the element C.
[0013]
An object of the present invention is to provide a measurement method and apparatus capable of estimating and simulating an actual model response of an electric inertia loop.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention is to test a single dynamometer that has a power transmission system, a dynamometer torque control system, and an observer , and calculates the electric inertia compensation torque by the observer and outputs it to the torque control system. In
A response measurement start element is connected to the output side of the electric inertia setting element for obtaining the electric inertia torque by the observer, the response measurement start element is opened, and the power transmission system is disengaged from the electric inertia loop to generate the torque. After applying the step torque drive torque command to the control system , measurement is started when the electric inertia compensation torque output from the observer rises in a step shape, and the output torque detection of the dynamometer detects the torque It is characterized in that the electric inertia loop is evaluated using the time until the value obtained by subtracting the electric inertia compensation torque from the drive torque command applied to the control system substantially coincides with the step response of the electric inertia loop of the dynamometer alone. Is.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the electric inertia loop measurement is obtained as a sum of an electric inertia coupled to a power transmission system of a vehicle and converting a vehicle inertia resistance to a mechanical inertia of the dynamometer system and an output torque of the dynamometer. The dynamometer system is characterized in that the power transmission system is dissociated from the dynamometer.
[0016]
The third aspect of the present invention is to test a single dynamometer that has a power transmission system, a dynamometer torque control system, and an observer , and calculates the electric inertia compensation torque by the observer and outputs it to the torque control system. In
A drive torque command output element that applies a step-like drive torque command to the torque control system during step response measurement of the electric inertia loop, and is connected to the output side of the observer, and when the drive torque command is output, the power transmission system In addition, a response measurement start element is provided for starting up the electric inertia compensation torque stepwise at the response measurement start time and outputting it to the addition element at the start of response measurement. The present invention is characterized in that a difference with the drive torque command is executed and output to the torque control system .
[0017]
A fourth aspect of the present invention is a dynamometer system that is coupled to a power transmission system of a vehicle and obtains the inertial resistance of the vehicle as the sum of the mechanical inertia of the dynamometer system and the electric inertia that makes the output torque of the dynamometer, The dynamometer has a torque control system and an observer that calculates torque for electric inertia compensation and outputs it to the torque control system.
The electric inertia is measured using a dynamometer in which the power transmission system of the vehicle is dissociated from the dynamometer system.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, the observer obtains a torque of the mechanical inertia by multiplying the detected differential value of the detected speed of the dynamometer by the mechanical inertia, and has the same delay as the detected speed of the dynamometer. The output torque of the dynamometer is obtained, and this output torque is added to the torque of the mechanical inertia to obtain the estimated output torque τee of the power source of the vehicle, and G = 1− (J / Jd) (where J is The output torque estimated value τee is multiplied by a gain G set by a mechanical inertia set value, Jd is an electric inertia compensation set value), and an electric inertia compensation amount Tc is obtained.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIG.
That is, according to the present invention, the addition element T is provided on the input side of the element O in the observer, and the difference signal between the output of the element H and the torque command from the drive torque command output element R is input to the element O. In addition, a response measurement start element S is provided on the output side of the element P , so that the measuring apparatus does not originally have a power transmission system, or the power transmission system (the engine speed control system A shown in FIG. ~ C, E) are removed and the test is performed.
[0020]
Prior to the description of the present invention, in order to evaluate the step response of the electric inertia loop of the dynamometer alone, the case where the power transmission system is dissociated from the system and the response measurement start element S is not added will be described. .
In other words, the step response of the dynamometer system alone of the electric inertia loop is obtained, and the element S in FIG. 1 is simply removed in order to evaluate it. In that case,
(1) In order to step-input a constant torque to the dynamometer, the speed control system is disconnected from the apparatus, and a constant drive torque is applied to the dynamometer from the element R via the torque control system (F to I). To output a step signal. A differential value of the speed generated based on this step signal is detected by an element N, and a torque command Tc for electric inertia compensation is calculated by an element P.
[0021]
(2) Immediately after the step command is input from the element R to the dynamometer, the time from when the output torque detection of the dynamometer, which is the output of the element I, coincides with the torque command Tc is determined as the electric power of the dynamometer alone in the electric inertia loop. Evaluate as step response of inertia loop.
Such a method is inappropriate for evaluating the response of the electric inertia loop for the following reason.
[0022]
FIG. 5 shows changes in the torque command Tc and output torque detection according to the above method. The vertical axis represents output and the horizontal axis represents time.
(A). Immediately after the drive torque command is input from the element R, the torque command Tc, which is the output of the element P, is 0. Therefore, the torque command of the dynamometer ((R output) −Tc) is a step waveform from the element R. (Time a in FIG. 5).
(B). The dynamometer first starts to drive in response to the command at the time point a. At that time, acceleration occurs, the output of the element N is not zero, and the output of the element H is not zero. Therefore, the torque command to the dynamometer is lower than the time point a by Tc as shown at the time point b in FIG.
(C). At the time point c, the output torque detection of the dynamometer, which is the output of the element I, is not fully increased to the torque command value at the time point a in the state at the time point b.
(D). Since the driving torque is constant, Tc also converges to a constant value at time point d, and the output torque detection of the dynamometer, which is the output of element I, also converges to the value of ((driving torque) −Tc).
[0023]
The waveform shown in FIG. 5 is a torque detection waveform output in the process of (a) to (d), but when actually receiving τe, which is the output of the element C of the power transmission system (speed control system). Since the torque command to the dynamometer is only the torque command Tc for the electrical inertia compensation, the processes (a) to (d) do not exist. Therefore, it is considered that the step response of the electric inertia loop viewed from the power transmission system cannot be estimated from the step response obtained by this evaluation method.
[0024]
Therefore, in the present invention, the response measurement start element S shown in FIG. 1 is provided on the output side of the element P. This element S maintains an open circuit state before the start of measurement. When the driving torque command from the element R and the output torque detection of the dynamometer from the element I coincide with each other, the signal does not change. Is configured to be closed.
[0025]
First, also in the present invention, the power drive system is disconnected from the dynamometer in order to make the input of the addition element Q zero.
In this state, a constant input step-like driving torque command is output from the element R to the element Q via the torque control system of the dynamometer. The dynamometer starts to drive in response to the drive torque command, and acceleration is generated and an output is generated from the element N so that the torque Tc is calculated by the element P. However, the element S is in an open circuit state. Therefore, the output of Tc is 0.
[0026]
When a predetermined time has passed and the output torque of the dynamometer, which is the output of element I, coincides with or substantially coincides with the drive torque command from element R, the element S is switched to close the circuit. And
As a result, the torque Tc for the electric inertia compensation changes from 0 to a step.
[0027]
In the present invention, immediately after the torque Tc changes stepwise, the time until the output torque detection of the dynamometer is equal to the value of (drive torque command) − (torque Tc) is expressed as “electric inertia of dynamometer alone. “Electric inertial loop response” shall be evaluated by defining “step response of loop”.
[0028]
FIG. 2 shows (drive torque command) − (torque Tc) when the evaluation method is executed, and changes in the output torque of the dynamometer. In the figure, time points a ′ and b ′ are the time points when a driving torque command is given from the element R and the element S is in the open circuit state.
At time c ′, when the output of the dynamometer, which is the output of the element I, coincides with the drive torque command from the element R and then the element S is turned on, the torque command to the dynamometer changes from 5000N to 2500N. ing.
[0029]
As apparent from FIG. 2, the output torque of the dynamometer follows only the change of the torque Tc, and the conventional problem shown in FIG. 5 is improved, and from the power transmission system, the element C shown in FIG. It is possible to accurately estimate the case of receiving τe. Further, since the response of the electric inertia loop is constant regardless of the value of the electric inertia compensation setting Jd, it is not necessary to evaluate the response by changing the gain G of the element P.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, from the time when the torque Tc from the electric inertia setting element P rises in a step shape from 0, the output torque detection of the dynamometer becomes the value of (drive torque command) − (torque Tc). The time to match is defined as “the step response of the electric inertia loop in a single dynamometer”, and the “electric inertia loop response” is evaluated. In order to enable the evaluation method, A drive torque command output element for outputting a constant input drive torque command to the torque control system, and a response measurement start element S for outputting the torque Tc in steps from the observer's electric inertia setting element P at the measurement start time. It is provided.
[0031]
As a result, the present invention makes it possible to estimate and simulate the response of the actual model of the electric inertia loop, and to evaluate how close the mechanical inertia response of the electric inertia loop is from this simulation. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a change diagram of torque command and output torque detection in the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of an electric inertia loop of the dynamometer system.
FIG. 4 is a configuration diagram of a dynamometer system.
FIG. 5 is a change diagram of torque command and output torque detection for explanation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Clutch 3 ... Transmission 4 ... Dynamometer 5 ... Speed controller 6 ... Torque controller FI ... Torque control system MP of dynamometer ... Observer R ... Drive torque command output element S ... Response measurement start element

Claims (5)

動力伝達系と、ダイナモメータのトルク制御系、及びオブザーバを有し、オブザーバにより電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するダイナモメータ単体を試験するものにおいて、
前記オブザーバによる電気慣性分トルクを得る電気慣性設定要素の出力側に応答測定開始要素を接続し、この応答測定開始要素を開路状態とし、且つ記動力伝達系を電気慣性ループより解離して前記トルク制御系にステップ波形の駆動トルク指令を印加した後で、前記オブザーバより出力された電気慣性補償分トルクがステップ状に立ち上がった時点で測定を開始し、前記ダイナモメータの出力トルク検出が、前記トルク制御系に印加された駆動トルク指令より電気慣性補償分トルクを減算した値が略一致するまでの時間をダイナモメータ単体での電気慣性ループのステップ応答として電気慣性ループを評価することを特徴としたダイナモメータシステムにおける電気慣性ループ測定方法。
In testing a dynamometer alone that has a power transmission system, a dynamometer torque control system, and an observer , calculates the electric inertia compensation torque by the observer and outputs it to the torque control system,
A response measurement start element is connected to the output side of the electric inertia setting element for obtaining the electric inertia torque by the observer, the response measurement start element is opened, and the power transmission system is disengaged from the electric inertia loop to generate the torque. After applying the step torque drive torque command to the control system , measurement is started when the electric inertia compensation torque output from the observer rises in a step shape, and the output torque detection of the dynamometer detects the torque It is characterized in that the electric inertia loop is evaluated using the time until the value obtained by subtracting the electric inertia compensation torque from the drive torque command applied to the control system substantially coincides with the step response of the electric inertia loop of the dynamometer alone. Electric inertia loop measurement method in a dynamometer system.
前記電気慣性ループ測定は、車両の動力伝達系に結合され、車両の慣性抵抗をダイナモメータシステムの機械慣性分とダイナモメータの出力トルクにする電気慣性分の和として得るダイナモメータシステムより、前記動力伝達系を解離したダイナモメータにて行うことを特徴とした請求項1記載のダイナモメータシステムにおける電気慣性ループ測定方法。  The electric inertia loop measurement is coupled to a power transmission system of a vehicle, and the dynamometer system obtains the inertial resistance of the vehicle as the sum of the mechanical inertia of the dynamometer system and the electric inertia of the dynamometer output torque. 2. The method for measuring an electric inertia loop in a dynamometer system according to claim 1, wherein the dynamometer is configured to dissociate the transmission system. 動力伝達系と、ダイナモメータのトルク制御系、及びオブザーバを有し、オブザーバにより電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するダイナモメータ単体を試験するものにおいて、
電気慣性ループのステップ応答測定時に、前記トルク制御系へステップ状の駆動トルク指令を印加する駆動トルク指令出力要素と、前記オブザーバの出力側に接続され、前記駆動トルク指令出力時は前記動力伝達系と共に開路状態とされて
応答測定開始時点に電気慣性補償分トルクをステップ状に立ち上がらせて加算要素に出力する応答測定開始要素を設け、加算要素にて電気慣性補償分トルクと前記駆動トルク指令との差算を実行してトルク制御系に出力するよう構成したことを特徴としたダイナモメータシステムにおける電気慣性ループ測定装置。
In testing a dynamometer alone that has a power transmission system, a dynamometer torque control system, and an observer , calculates the electric inertia compensation torque by the observer and outputs it to the torque control system,
A drive torque command output element that applies a step-like drive torque command to the torque control system during step response measurement of the electric inertia loop, and is connected to the output side of the observer, and when the drive torque command is output, the power transmission system In addition, a response measurement start element is provided for starting up the electric inertia compensation torque stepwise at the response measurement start time and outputting it to the addition element at the start of response measurement. An electric inertial loop measuring device in a dynamometer system configured to execute a difference with a driving torque command and output the difference to a torque control system .
車両の動力伝達系に結合され、車両の慣性抵抗をダイナモメータシステムの機械慣性分とダイナモメータの出力トルクにする電気慣性分の和として得るダイナモメータシステムであって、前記ダイナモメータはトルク制御系と、電気慣性補償分のトルクを演算してトルク制御系に出力するオブザーバを有
するものにおいて、
電気慣性測定時には、ダイナモメータシステムより前記車両の動力伝達系を解離したダイナモメータにて行うことを特徴とした請求項3記載のダイナモメータシステムにおける電気慣性ループ測定装置。
A dynamometer system that is coupled to a power transmission system of a vehicle and obtains the inertial resistance of the vehicle as the sum of the mechanical inertia of the dynamometer system and the electric inertia that is the output torque of the dynamometer, the dynamometer being a torque control system And having an observer that calculates the torque for electric inertia compensation and outputs it to the torque control system,
4. The electric inertia loop measuring device in a dynamometer system according to claim 3, wherein the electric inertia is measured by a dynamometer in which a power transmission system of the vehicle is dissociated from the dynamometer system.
前記オブザーバは、検出されたダイナモメータの検出速度の微分値に前記機械慣性分を乗算して機械慣性分のトルクを求め、ダイナモメータの検出速度と同じ遅れを持たせてダイナモメータの出力トルクを求め、この出力トルクを前記機械慣性分のトルクに加算して車両の動力源の出力トルク推定値τeeを求め、G=1−(J/Jd)(但し、Jは機械慣性設定値、Jdは電気慣性補償設定値)で設定するゲインGを前記出力トルク推定値τeeに乗算して電気慣性補償分Tcを得るよう構成されたことを特徴とした請求項3又は4記載のダイナモメータシステムにおける電気慣性ループ測定装置The observer multiplies the differential value of the detected speed of the dynamometer by the mechanical inertia to determine the torque of the mechanical inertia, and gives the output torque of the dynamometer with the same delay as the detected speed of the dynamometer. This output torque is added to the mechanical inertia torque to obtain an estimated output torque τee of the power source of the vehicle, and G = 1− (J / Jd) (where J is the mechanical inertia set value and Jd is 5. The electric power in the dynamometer system according to claim 3 , wherein the output torque estimated value τee is multiplied by a gain G set by an electric inertia compensation setting value) to obtain an electric inertia compensation Tc. Inertial loop measuring device .
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