JP5444929B2 - Chassis dynamometer system - Google Patents
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Description
本発明は、H∞制御またはμ設計法により設計されたローラ角速度推定器を用いたシャシーダイナモメータシステムに関するものである。 The present invention relates to a chassis dynamometer system using a roller angular velocity estimator designed by H∞ control or μ design method.
動力計計測システムの負荷側または駆動側で、動力計測対象の機械慣性成分を電気的に補償するために電気慣性制御方式が採られている。この電気慣性制御方式としては、特許文献1が公知となっている。
An electric inertia control system is employed to electrically compensate a mechanical inertia component of a power measurement target on the load side or drive side of the dynamometer measurement system. As this electric inertia control system,
シャシーダイナモメータシステムやドライブトレインベンチシステムの動力計システムでは、機械系の共振特性以外の軸トルク検出特性、動力計角速度検出特性及びインバータ応答特性なども存在し、これらによる軸トルクの検出遅れあるいは速度検出遅れ要素なども考慮しないと、より高応答で安定した制御ができない。 Chassis dynamometer systems and drive train bench system dynamometer systems also have shaft torque detection characteristics, dynamometer angular speed detection characteristics, inverter response characteristics, etc. in addition to mechanical resonance characteristics. Without considering the detection delay factor, stable control with higher response cannot be achieved.
上述した特性を考慮し、一般化プラントモデルを用いて高応答な電気慣性制御回路の設計を行えるようにしたものが、例えば特許文献2に記載されている。 For example, Patent Document 2 discloses a design that allows a highly responsive electric inertia control circuit to be designed using a generalized plant model in consideration of the above-described characteristics.
従来の課題を図13を用いて説明する。 A conventional problem will be described with reference to FIG.
図13は、シャシーダイナモメータシステムであり、動力計101、動力計の速度検出器102、軸103、軸トルクメータ104、ローラ105、制御部106、およびインバータ107を備えている。動力計101とローラ105に連結された軸103を介してローラ105を回転させるものである。
FIG. 13 shows a chassis dynamometer system including a
速度検出器102は、動力計101に取り付けられ、動力計101の回転数を検出するものである。単位時間当たりの回転数から角速度が求められる。
The
軸トルクメータ104は、軸103に働く軸トルクを、例えばねじれ方向の歪み量から検出する軸トルク計である。
The shaft torque meter 104 is a shaft torque meter that detects the shaft torque acting on the
制御部106は、速度検出器102、軸トルクメータ104の検出信号に基づいて演算した結果をインバータ107に制御信号を出力するものである。
The
インバータ107は、図示しない直流電源からの直流電力を、図示しないIGBT等のスイッチング素子を用いて交流電力に変換するものであり、制御部106からの信号に基づいて所定の交流電力を動力計101に供給するものである。
The
図13に示すシャシーダイナモメータシステムは、何らかの理由により、動力計101のみにしか速度検出器102が取り付けられない状態を示している。このような場合、動力計角速度の信号には、詳細については後述する反共振点が存在する。そのため、動力計角速度を用いたASR(速度制御)あるいは電気慣性制御によるALR(走行抵抗制御)などの高応答化が困難である。
The chassis dynamometer system shown in FIG. 13 shows a state in which the
本発明は、前記課題に基づいてなされたものであり、高応答な速度制御および走行抵抗制御のシャシーダイナモメータシステムを提供することにある。 The present invention has been made based on the above-described problems, and provides a chassis dynamometer system for speed control and running resistance control with high response.
本発明は、前記課題の解決を図るために、ローラ、前記ローラと共通な軸を回転させることで前記ローラを回転させる動力計、前記軸のトルクを検出する軸トルク検出器、前記動力計の角速度を検出する動力計角速度検出器、および前記動力計に電力を供給するインバータの制御を行う制御手段を備えたシャシーダイナモメータシステムにおいて、前記制御手段は、前記軸トルク検出器が検出した軸トルク検出信号および前記動力計角速度検出器が検出した動力計角速度検出信号に基づいて前記ローラの推定角速度であるローラ角速度推定信号を生成するローラ角速度推定回路と、前記ローラ角速度推定信号および前記ローラが到達すべき角速度であるローラ角速度指令の差分にPID制御を行って前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令を生成する速度制御回路と、を備え、シャシーダイナモメータの機械系モデルと、前記ローラの表面駆動力に相当する信号に重み付けする第1の重み関数と、前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令に相当する信号に重み付けする第2の重み関数と、前記軸トルク検出器の観測ノイズである軸トルク観測ノイズに相当する信号に重み付けする第3の重み関数と、前記動力計角速度検出器の観測ノイズである動力計観測ノイズに相当する信号に重み付けする第4の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記ローラの角速度に相当する信号と、前記第1〜第4の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記ローラの推定角速度との差分信号に重み付けする第5の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記軸の捩れトルクに相当する信号に重み付けする第6の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記動力計の角速度に相当する信号に重み付けする第7の重み関数と、前記ローラの角速度に相当する信号に重み付けする第8の重み関数とを用い、前記シャシーダイナモメータの機械系モデルは、前記ローラの慣性モーメントの特性を有する第1の伝達関数、前記軸のばね剛性の特性を有する第2の伝達関数、および前記動力計の慣性モーメントの特性を有する第3の伝達関数を備え、前記第1〜第3の伝達関数は、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいた信号が入力され、前記ローラの角速度に相当する信号は、前記第1の伝達関数および前記第2の伝達関数を用いて生成され、前記軸の捩れトルクに相当する信号は、前記第1の伝達関数、前記第2の伝達関数および前記第3の伝達関数を用いて生成され、前記動力計の角速度に相当する信号は、前記第2の伝達関数および前記第3の伝達関数を用いて生成され、前記ローラの表面駆動力に相当する信号、前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令に相当する信号、前記軸トルク検出器の観測ノイズである軸トルク観測ノイズに相当する信号および前記動力計角速度検出器の観測ノイズである動力計観測ノイズに相当する信号を外乱入力とし、前記第5〜第8の重み関数の各重み付け出力を制御量とする一般化プラントにおいて、前記第1〜第8の重み関数を用いてコントローラの状態方程式の係数をH∞制御またはμ設計法と呼称される制御系設計方法によって求めることで、軸トルク検出信号および動力計角速度検出信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定器を設計し、該設計されたローラ角速度推定器を前記ローラ角速度推定回路に適用し、前記コントローラは、前記第3の重み関数出力に前記軸の捩れトルクに相当する信号を加えて得た前記軸トルク検出信号に相当する信号と、前記第4の重み関数出力に前記動力計の角速度に相当する信号を加えて得た前記動力計角速度検出信号に相当する信号とを制御入力とし、前記ローラの推定角速度を観測量として出力し、前記第5の重み関数出力である制御量は、前記ローラの角速度に相当する信号と前記コントローラから出力されたローラの推定角速度信号との偏差であり、前記ローラ角速度推定回路は前記コントローラから出力されたローラの推定角速度をローラ角速度推定信号として出力することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a roller, a dynamometer that rotates the roller by rotating a common shaft with the roller, a shaft torque detector that detects the torque of the shaft, In a chassis dynamometer system comprising a dynamometer for detecting an angular velocity, and a controller for controlling an inverter for supplying electric power to the dynamometer, the control means includes a shaft torque detected by the shaft torque detector. a roller angular velocity estimation circuit that generates a roller angular velocity estimation signal is the estimated angular velocity of the roller on the basis of the detection signal and the dynamometer angular velocity detection signal the dynamometer angular velocity detector detects the roller angular velocity estimation signal and said roller reaches power is the torque to be output by the power meter performs PID control on the difference of roller angular velocity command is should do angular velocity And a speed control circuit for generating a torque command, chassis and mechanical models of the dynamometer, a first weighting function to weight the signal corresponding to the surface driving force of said roller, torque the power meter to be output A second weighting function for weighting a signal corresponding to a dynamometer torque command, a third weighting function for weighting a signal corresponding to shaft torque observation noise that is an observation noise of the shaft torque detector, and the power A fourth weighting function that weights a signal corresponding to dynamometer observation noise that is observation noise of the meter speed detector, and the roller generated based on each signal weighted by the first and second weighting functions. The difference signal between the signal corresponding to the angular velocity and the estimated angular velocity of the roller generated based on the signals weighted by the first to fourth weighting functions is weighted. A fifth weighting function; a sixth weighting function that weights a signal corresponding to the torsional torque of the shaft generated based on each signal weighted by the first and second weighting functions; A seventh weight function for weighting a signal corresponding to the angular velocity of the dynamometer generated based on each signal weighted by the second weight function, and an eighth weight for weighting a signal corresponding to the angular velocity of the roller A mechanical system model of the chassis dynamometer includes a first transfer function having a characteristic of the moment of inertia of the roller, a second transfer function having a characteristic of a spring stiffness of the shaft, and the dynamometer A third transfer function having a characteristic of moment of inertia, and the first to third transfer functions receive signals based on the respective signals weighted by the first and second weight functions. The signal corresponding to the angular velocity of the roller is generated using the first transfer function and the second transfer function, and the signal corresponding to the torsional torque of the shaft is the first transfer function, the second transfer function. 2 and the third transfer function, and a signal corresponding to the angular velocity of the dynamometer is generated using the second transfer function and the third transfer function. A signal corresponding to a surface driving force, a signal corresponding to a dynamometer torque command which is a torque to be output by the dynamometer, a signal corresponding to shaft torque observation noise which is an observation noise of the shaft torque detector, and the dynamometer angular velocity In the generalized plant in which the signal corresponding to the dynamometer observation noise which is the observation noise of the detector is a disturbance input and each weighted output of the fifth to eighth weight functions is a control amount, the first to eighth A roller angular velocity is estimated based on a shaft torque detection signal and a dynamometer angular velocity detection signal by obtaining a coefficient of a state equation of the controller using a weight function by a control system design method called H∞ control or μ design method. A roller angular velocity estimator is designed, the designed roller angular velocity estimator is applied to the roller angular velocity estimation circuit, and the controller adds a signal corresponding to the torsional torque of the shaft to the third weight function output. The control input is a signal corresponding to the obtained shaft torque detection signal and a signal corresponding to the dynamometer angular velocity detection signal obtained by adding a signal corresponding to the angular velocity of the dynamometer to the fourth weight function output. The estimated angular velocity of the roller is output as an observation amount, and the control amount as the fifth weight function output is a signal corresponding to the angular velocity of the roller and the control amount. The roller angular velocity estimation circuit outputs the estimated roller angular velocity output from the controller as a roller angular velocity estimation signal .
上記構成によれば、ローラ角速度推定回路が、軸トルクおよび動力計角速度に基づいて推定したローラの角速度である、ローラ角速度推定信号が速度制御回路に入力されている。そして、速度制御回路がローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令により、インバータが制御されることでシャシーダイナモメータの速度制御は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。
また、一般化プラントモデルにおいて、第1〜第8の重み関数を用いてローラ角速度推定器の状態方程式の係数をH∞制御またはμ設計法により求めている。これにより、軸トルク検出および動力計角速度検出の2信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定器を設計し、このローラ角速度推定器を適用したローラ角速度推定回路を構成することができる。
According to the above configuration, the roller angular velocity estimation signal, which is the roller angular velocity estimated by the roller angular velocity estimation circuit based on the shaft torque and the dynamometer angular velocity, is input to the speed control circuit. The speed control of the chassis dynamometer is less affected by the anti-resonance point by controlling the inverter based on the dynamometer torque command generated by the speed control circuit based on the roller angular speed estimation signal. For this reason, speed control of a highly responsive chassis dynamometer system is possible.
In the generalized plant model, the coefficient of the state equation of the roller angular velocity estimator is obtained by H∞ control or μ design method using the first to eighth weight functions. Thus, a roller angular velocity estimator that estimates the roller angular velocity based on the two signals of shaft torque detection and dynamometer angular velocity detection can be designed, and a roller angular velocity estimation circuit to which this roller angular velocity estimator is applied can be configured.
また、前記制御手段は、前記速度制御回路が生成した信号および前記軸トルク検出信号の差分にPID制御を行って生成した信号を動力計トルク指令とする、共振抑制特性を有する軸トルク制御回路を備えたことを特徴とする。 Further, the control means includes a shaft torque control circuit having a resonance suppression characteristic in which a signal generated by performing PID control on a difference between the signal generated by the speed control circuit and the shaft torque detection signal is used as a dynamometer torque command. It is characterized by having.
上記構成によれば、共振抑制特性を有する軸トルク制御回路が速度制御回路の出力信号に基づいて動力計トルク指令を生成することで共振点が抑制される。すなわち、反共振点の影響を受けにくくなることに加えて共振点が抑制されるので、更に高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 According to the above configuration, the resonance point is suppressed by the shaft torque control circuit having the resonance suppression characteristic generating the dynamometer torque command based on the output signal of the speed control circuit. That is, since the resonance point is suppressed in addition to being less susceptible to the influence of the anti-resonance point, it is possible to control the speed of the chassis dynamometer system with higher response.
また、前記制御手段は、前記生成されたローラ角速度推定信号から前記軸トルク検出信号を差し引いて、前記ローラの推定表面駆動力であるローラ表面駆動力推定信号を生成するローラ表面駆動力推定回路と、前記ローラ表面駆動力推定信号と車両の走行抵抗の指令値である走行抵抗指令との差分信号に基づいてローラ角速度指令を生成する慣性設定回路と、を備えたことを特徴とする。 A roller surface driving force estimation circuit configured to subtract the shaft torque detection signal from the generated roller angular velocity estimation signal to generate a roller surface driving force estimation signal that is an estimated surface driving force of the roller; And an inertia setting circuit that generates a roller angular velocity command based on a difference signal between the roller surface driving force estimation signal and a running resistance command that is a command value of the running resistance of the vehicle.
上記構成によれば、ローラ角速度推定回路が生成したローラ角速度推定信号が、ローラ表面駆動力推定回路に入力され、ローラ表面駆動力推定回路およびEIC(車両慣性相当である設定慣性値演算)回路を介してローラ角速度指令が生成されている。そして、速度制御回路が、そのローラ角速度指令およびローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令によりインバータが制御されることで、シャシーダイナモメータの電気慣性制御は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御による走行抵抗制御が可能となる。 According to the above configuration, the roller angular velocity estimation signal generated by the roller angular velocity estimation circuit is input to the roller surface driving force estimation circuit, and the roller surface driving force estimation circuit and the EIC (set inertia value calculation equivalent to vehicle inertia) circuit are provided. A roller angular velocity command is generated via The speed control circuit controls the inverter based on the dynamometer torque command generated based on the roller angular velocity command and the roller angular velocity estimation signal, so that the electric inertia control of the chassis dynamometer is less affected by the anti-resonance point. Become. For this reason, running resistance control by electric inertia control of a highly responsive chassis dynamometer system is possible.
請求項1の発明によれば、ローラ角速度推定回路が、軸トルクおよび動力計角速度に基づいて推定したローラの角速度である、ローラ角速度推定信号が速度制御回路に入力されている。そして、速度制御回路がローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令により、インバータが制御されることでシャシーダイナモメータの速度制御は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。
また、一般化プラントモデルにおいて、第1〜第8の重み関数を用いてローラ角速度推定器の状態方程式の係数をH∞制御またはμ設計法により求めている。これにより、軸トルク検出および動力計角速度検出の2信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定器を設計し、このローラ角速度推定器を適用したローラ角速度推定回路を構成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the roller angular velocity estimation signal, which is the angular velocity of the roller estimated by the roller angular velocity estimation circuit based on the shaft torque and the dynamometer angular velocity, is input to the speed control circuit. The speed control of the chassis dynamometer is less affected by the anti-resonance point by controlling the inverter based on the dynamometer torque command generated by the speed control circuit based on the roller angular speed estimation signal. For this reason, speed control of a highly responsive chassis dynamometer system is possible.
In the generalized plant model, the coefficient of the state equation of the roller angular velocity estimator is obtained by H∞ control or μ design method using the first to eighth weight functions. Thus, a roller angular velocity estimator that estimates the roller angular velocity based on the two signals of shaft torque detection and dynamometer angular velocity detection can be designed, and a roller angular velocity estimation circuit to which this roller angular velocity estimator is applied can be configured.
請求項2の発明によれば、共振抑制特性を有する軸トルク制御回路が速度制御回路の出力信号に基づいて動力計トルク指令を生成することで共振点が抑制される。すなわち、反共振点の影響を受けにくくなることに加えて共振点が抑制されるので、更に高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 According to the invention of claim 2, the resonance point is suppressed by the shaft torque control circuit having the resonance suppression characteristic generating the dynamometer torque command based on the output signal of the speed control circuit. That is, since the resonance point is suppressed in addition to being less susceptible to the influence of the anti-resonance point, it is possible to control the speed of the chassis dynamometer system with higher response.
請求項3の発明によれば、ローラ角速度推定回路が生成したローラ角速度推定信号が、ローラ表面駆動力推定回路に入力され、ローラ表面駆動力推定回路およびEIC(車両慣性相当である設定慣性値演算)回路を介してローラ角速度指令が生成されている。そして、速度制御回路が、そのローラ角速度指令およびローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令によりインバータが制御されることで、シャシーダイナモメータの電気慣性制御は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御による走行抵抗制御が可能となる。 According to the invention of claim 3, the roller angular velocity estimation signal generated by the roller angular velocity estimation circuit is input to the roller surface driving force estimation circuit, and the roller surface driving force estimation circuit and EIC (set inertia value calculation corresponding to vehicle inertia) are calculated. ) A roller angular velocity command is generated via a circuit. The speed control circuit controls the inverter based on the dynamometer torque command generated based on the roller angular velocity command and the roller angular velocity estimation signal, so that the electric inertia control of the chassis dynamometer is less affected by the anti-resonance point. Become. For this reason, running resistance control by electric inertia control of a highly responsive chassis dynamometer system is possible.
以下、本発明の実施の形態におけるシャシーダイナモメータシステムを図面等に基づいて詳細に説明する。
<反共振点について>
前述したように反共振点の影響によりASRおよびALRの高応答化が困難となる。これについて、図13のようなシャシーダイナモメータから得られる、動力計101の慣性モーメント、軸103の捩れトルク(軸トルク)およびローラ105の慣性モーメントの3つの機械系パラメータからなる2慣性系モデルを用いて説明する。
Hereinafter, a chassis dynamometer system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<About anti-resonance point>
As described above, it is difficult to increase the response of ASR and ALR due to the influence of the antiresonance point. With respect to this, a two-inertia model obtained from a chassis dynamometer such as that shown in FIG. It explains using.
2慣性系モデルの運動方程式は、Jrollerを前記ローラ105の慣性モーメント、Jdyを前記動力計101の慣性モーメント、Kshを軸103の捩れ剛性、Tdyを動力計101のトルク、ωrollerをローラ105の角速度、ωdyを動力計101の角速度、Tshを前記軸103の捩れトルクと定義すると、
The equation of motion of the two-inertia model is as follows: Jroller is the moment of inertia of the
となる。 It becomes.
式(1)〜(3)をラプラス変換すると、式(1)〜(3)はそれぞれ、 When the expressions (1) to (3) are Laplace transformed, the expressions (1) to (3) are respectively
のように式(4)〜(6)となり(以下も含めて伝達関数のsはラプラス演算子)、ローラ105の角速度ωroller、動力計101の角速度ωdyについてそれぞれ解くと、
動力計トルク101のTdyの入力に対してローラ105の角速度ωrollerを出力する伝達関数G1(s)(以下、G1(s)と称す。)は、
Equations (4) to (6) are obtained as follows (transfer function s is a Laplace operator including the following), and the angular velocity ωroller of
A transfer function G1 (s) (hereinafter referred to as G1 (s)) that outputs an angular velocity ωroller of the
となり、動力計101のトルクTdyの入力に対して動力計101の角速度ωdyを出力する伝達関数G2(s)(以下、G2(s)と称す。)は、
The transfer function G2 (s) (hereinafter referred to as G2 (s)) that outputs the angular velocity ωdy of the
となる。 It becomes.
図1にG1(s)のボード線図を示し、図2にG2(s)のボード線図を示す。図1,2共に、1〜100Hzの周波数に対し、上段がMagnitude(dB)の変化であり、下段がPhase(deg)の変化を示している。 FIG. 1 shows a Bode diagram for G1 (s), and FIG. 2 shows a Bode diagram for G2 (s). 1 and 2, for the frequency of 1 to 100 Hz, the upper part shows the change of Magnitude (dB) and the lower part shows the change of Phase (deg).
図1の場合、周波数が上昇するにしたがって、Magnitudeは−63dB付近から下降し、Phaseは略−90degと一定になっている。しかし、50Hz付近からは、75Hzに近づくにしたがってMagnitudeは−55dB付近まで急上昇し、75Hz付近を超えてからは急下降しており、75Hz付近で共振点が現れている。また、Phaseは75Hz付近を境に略−90degから略−270degへと略−180deg変化している。 In the case of FIG. 1, Magnitude decreases from around −63 dB as the frequency increases, and Phase is approximately −90 deg. However, from near 50 Hz, Magnitude suddenly rises to near -55 dB as it approaches 75 Hz, and suddenly falls after exceeding 75 Hz, and a resonance point appears near 75 Hz. Also, Phase changes by approximately -180 deg from approximately -90 deg to approximately -270 deg around 75 Hz.
一方、図2の場合、Magnitudeは、10Hzまでの変化および75Hz付近で共振点が現れていることは図1と同様である。しかし、Magnitudeは、11.2Hz付近でおよそ−135dBまで急下降した後急上昇しており、11.2Hz付近で反共振点が現れている。また、Phaseは反共振点が現れる11.2Hz付近を境に略−90degから略90degへと略180deg変化し、Phaseは75Hz付近を境に略90degから略−90degへと略−180deg変化している。 On the other hand, in the case of FIG. 2, Magnitude is changed to 10 Hz and the resonance point appears in the vicinity of 75 Hz as in FIG. However, Magnitude is rapidly increased to about -135 dB at around 11.2 Hz and then rapidly rising, and an anti-resonance point appears at around 11.2 Hz. Phase changes from approximately −90 deg to approximately 90 deg around 11.2 Hz where the anti-resonance point appears, and Phase changes from approximately 90 deg to approximately −90 deg around 75 Hz as approximately −180 deg. Yes.
ここで、共振点と反共振点について説明する。正弦波で加振したときのボード線図では、応答振幅(Magnitude)は、山(共振点)と谷(反共振点)を繰り返すような特性になる。共振点では、何らかの物体の入力に信号を加えると、出力信号は入力信号より大きな信号になるが、反共振点では、入力に信号を加えると、出力信号は入力信号より小さな信号となる。そのため、共振点では力を加えると振動が生じるが、反共振点では力が伝達しにくい特性になる。 Here, the resonance point and the anti-resonance point will be described. In the Bode diagram when vibrating with a sine wave, the response amplitude (Magnitude) has such a characteristic that it repeats a peak (resonance point) and a valley (anti-resonance point). At the resonance point, when a signal is applied to the input of some object, the output signal becomes a signal larger than the input signal. At the anti-resonance point, when a signal is applied to the input, the output signal becomes a signal smaller than the input signal. Therefore, when a force is applied at the resonance point, vibration occurs, but at the anti-resonance point, the force is hardly transmitted.
ASRあるいはALR(走行抵抗制御)にて動力計角速度を使用する場合、このような反共振点の影響により、高応答な制御が困難となる。 When the dynamometer angular velocity is used in ASR or ALR (running resistance control), control with high response becomes difficult due to the influence of such an anti-resonance point.
この反共振点の影響を少なくするため、本発明では、軸トルクおよび動力計角速度の信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定回路を用いており、その基礎となるローラ角速度推定器の設計方法を以下に説明する。
<ローラ角速度推定器の設計方法>
速度検出器102および軸トルクメータ104からの信号に基づいてローラ105の角速度を推定する、H∞制御またはμ設計法により設計されるローラ角速度推定器の設計方法を図3,4を用いて説明する。
In order to reduce the influence of this anti-resonance point, the present invention uses a roller angular velocity estimation circuit that estimates a roller angular velocity based on shaft torque and dynamometer angular velocity signals. The method will be described below.
<Roller angular velocity estimator design method>
A design method of a roller angular velocity estimator designed by the H∞ control or μ design method for estimating the angular velocity of the
図3は、ローラ角速度推定器の設計に用いる一般化プラントモデルの全体図である。 FIG. 3 is an overall view of a generalized plant model used for designing a roller angular velocity estimator.
この一般化プラントモデルは、Gw1(s)〜Gw4(s)と表される重み関数11〜14,Gz1(s)〜Gz4(s)と表される重み関数21〜24、コントローラ10,Gmec(s)と表される2慣性機械系モデル15、Gtm(s)と表される伝達関数16,Genc(s)と表される伝達関数17、加算器18,19、および減算器20により構成される。また、w1〜w4は外乱であり、z1〜z4は制御量であり、u1およびu2が制御入力であり、y1が観測量である。
The generalized plant model includes weight functions 11 to 14 represented as Gw1 (s) to Gw4 (s), weight functions 21 to 24 represented as Gz1 (s) to Gz4 (s), a
外乱w1はローラ表面駆動力、外乱w2は動力計トルク指令、外乱w3は軸トルク観測ノイズ、外乱w4は動力計角速度ノイズである。 The disturbance w1 is a roller surface driving force, the disturbance w2 is a dynamometer torque command, the disturbance w3 is an axial torque observation noise, and the disturbance w4 is a dynamometer angular velocity noise.
ここで、ローラ表面駆動力とは、ローラ105の表面にかかる車両駆動力に相当する信号である。また、動力計トルク指令とは、動力計101が出力すべきトルクに相当する信号である。また、軸トルク観測ノイズとは、軸トルクメータ104が軸103の軸トルクを観測する際のノイズに相当する信号である。また、動力計角速度観測ノイズとは、速度検出器102が動力計101の角速度を観測する際のノイズに相当する信号である。
Here, the roller surface driving force is a signal corresponding to the vehicle driving force applied to the surface of the
重み関数11は、所定の定数の伝達関数とし、外乱w1に重み付けを行い、ローラ105の表面にかかる車両駆動力によるローラ105の回転モーメントトルクJ1.Tとして後述する2慣性機械系モデル15に出力する。
The
重み関数12は、所定の定数の伝達関数とし、外乱w2に重み付けを行い、動力計101のトルクJ2.Tとして2慣性機械系モデル15に出力する。
The
重み関数13は、所定の定数、または、高域でゲインが高くなる特性を有する伝達関数とし、外乱w3に重み付けを行い、加算器18に出力する。
The
重み関数14は、所定の定数、または、高域でゲインが高くなる特性を有する伝達関数とし、外乱w4に重み付けを行い、加算器19に出力する。
The
2慣性機械系モデル15は、シャシーダイナモメータの機械特性を伝達関数で表現したものであり、前述したJ1.TおよびJ2.Tが入力され、ローラ105の角速度であるJ1.w、動力計101とローラ105とを結合する軸103の捩れトルクであるK12.T、および動力計101の角速度であるJ2.wを出力する。
The 2-inertia
図4を用いて2慣性機械系モデル15の説明をさらに行う。その構成は、加算器15a、減算器15b,15cおよび伝達関数15d〜15fからなる。
The two-inertia
加算器15aは、重み関数11から出力された、ローラ105の回転モーメントトルクに相当する信号であるJ1.Tと、後述する伝達関数15eからの信号とを加算し伝達関数15dに出力する。
The
伝達関数15dは、1/(J1・s)と表され、J1はローラ慣性モーメントである。加算器15aから出力された信号にその伝達関数の処理を行い、ローラ105の角速度に相当する信号であるJ1.wとして出力すると共に減算器15cに出力する。
The
減算器15bは、重み関数12から出力された、J2.Tの信号から後述する伝達関数15eの信号を減算し伝達関数15fに出力する。
The subtractor 15b outputs the J2. A signal of a
伝達関数15fは、1/(J2・s)と表され、J2は動力計慣性モーメントである。減算器15bから出力された信号にその伝達関数の処理を行い、動力計101の角速度に相当する信号であるJ2.wとして出力すると共に減算器15cに出力する。
The
減算器15cは、伝達関数15fの信号から伝達関数15dの信号を減算し、伝達関数15eに出力する。
The
伝達関数15eは、K12/sと表され、K12は軸103のばね剛性である。減算器15cから出力された信号にその伝達関数の処理を行い、軸103の捩れトルクに相当する信号であるK12.Tとして出力すると共に加算器15aおよび減算器15bに出力する。
The
図3に戻り、伝達関数16は、軸トルクを検出する際の軸トルクメータ104の特性であり、2慣性機械系モデル15からの信号であるK12.Tにその伝達関数の処理を行い、加算器18に出力する。
Returning to FIG. 3, the
伝達関数17は、動力計角速度を検出する速度検出器102の特性であり、2慣性機械系モデル15からの信号であるJ2.wにその伝達関数の処理を行い、加算器19に出力する。
The
加算器18は、重み関数13からの信号と伝達関数16からの信号とを加算し、軸トルクメータ104の検出信号に相当する信号である軸トルク検出を制御入力u1としてコントローラ10に出力する。
The
加算器19は、重み関数14からの信号と伝達関数17からの信号とを加算し、速度検出器102の検出信号に相当する信号である動力計角速度検出を制御入力u2としてコントローラ10に出力する。
The
コントローラ10は、制御入力u1である軸トルク検出と制御入力u2である動力計角速度検出とに基づいてローラ105の角速度の推定値である観測量y1を生成し,減算器20に出力する。また、内部の状態方程式の係数は、重み関数11〜14および後述する重み関数21〜24により決定される。
The
減算器20は、2慣性機械系モデル15の信号であるJ1.wからコントローラ10の信号であるローラ角速度推定値の信号を減算して重み関数21に出力する。
The
重み関数21は、所定の定数、または、高域でゲインが低くなる特性を有する伝達関数とし、減算器20からの信号にこの伝達関数の処理を行い、制御量z1である重みつきローラ速度Observer偏差を生成する。
The
重み関数22は、所定の定数、または、高域でゲインが高くなる特性を有する伝達関数とし、2慣性機械系モデル15からの信号であるK12.Tにこの伝達関数の処理を行い、制御量z2である重みつき軸トルクを生成する。
The
重み関数23は、所定の定数、または、高域でゲインが高くなる特性を有する伝達関数とし、2慣性機械系モデル15からの信号であるJ2.wにこの伝達関数の処理を行い、制御量z3である重みつき動力計角速度を生成する。
The
重み関数24は、所定の定数、または、高域でゲインが高くなる特性を有する伝達関数とし、2慣性機械系モデル15からの信号であるJ1.wにこの伝達関数の処理を行い、制御量z4である重みつきローラ角速度を生成する。
The
このような一般化プラントモデルにおいて、重み関数11〜14,21〜24を用いてコントローラ10の状態方程式の係数をH∞制御またはμ設計法により求めることで、軸トルク検出および動力計角速度検出の2信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定器を設計することができる。また、このようにして設計されたローラ角速度推定器を適用することで、ローラ角速度推定回路を構成することができる。
In such a generalized plant model, the coefficient of the state equation of the
また、コントローラ10の状態方程式の係数を決定する際に、重み関数11〜14,21〜24だけでなく、他の、2慣性機械系モデル15の伝達関数および/または検出器の伝達関数16,17を用いてもよい。このようにすることで、シャシーダイナモメータの機械系の共振特性、速度検出器102の検出特性、軸トルクメータ104の検出特性等を考慮したローラ角速度推定器を設計することができる。
Further, when determining the coefficient of the state equation of the
図5は、ローラ角速度推定回路50のブロック図である。ローラ角速度推定回路50には、軸トルク検出および動力計角速度検出が入力され、ローラ推定角速度が出力される。このローラ角速度推定回路50を用いた各実施例を以下に説明する。
FIG. 5 is a block diagram of the roller angular
ここで、以下図5〜図12において図示される2慣性系機械構成は、図13の符号101〜105および107で示される各構成要素を備えたシャシーダイナモメータのブロック図であり、その他のASR等は制御部106内に備えられる制御回路のブロック図である。
Here, the two-inertia system configuration shown in FIGS. 5 to 12 is a block diagram of a chassis dynamometer including the components indicated by
本実施例は、シャシーダイナモメータシステムの速度制御についてのものである。本実施例を従来例である図6と比較して説明する。図6は、シャシーダイナモメータシステムの速度制御における回路構成のブロック図であり、ASR51および2慣性系機械構成52を備えている。なお、ASR51が速度制御回路に相当する。
This embodiment relates to speed control of a chassis dynamometer system. This embodiment will be described in comparison with the conventional example shown in FIG. FIG. 6 is a block diagram of a circuit configuration in speed control of the chassis dynamometer system, which includes an
ASR51は、図6に示すPID制御により速度制御を行うものである。ASR51には、動力計101が到達すべき角速度である動力計角速度指令および2慣性系機械構成52からの信号である動力計角速度検出信号が入力される。そして、ASR51は、これらの差分信号にPID制御を行い、インバータ107すなわち2慣性系機械構成52に動力計トルク指令として出力する。
The
2慣性系機械構成52は、ASR51から出力された動力計トルク指令に基づいて制御されるインバータ107からの交流電力により動力計101が動作し、その際の速度検出器102により検出される動力計101の角速度である動力計角速度検出信号をASR51に出力する。
In the two-inertia
次に、図7を用いて本実施例の説明を行う。 Next, the present embodiment will be described with reference to FIG.
図6の構成と大きく相違するのは、上述したローラ角速度推定回路50を備えていることである。これにより、ASR51および2慣性系機械構成52は次のようになる。
A significant difference from the configuration of FIG. 6 is that the roller angular
ASR51は、2慣性系機械構成52からの動力計角速度検出信号の代わりに、ローラ角速度推定回路50からの信号が入力される。また、この場合の角速度指令は、ローラ105が到達すべき角速度であるローラ角速度指令である。
The
2慣性系機械構成52は、動力計101の角速度である動力計角速度検出に加えて、軸トルクメータ104が検出する軸103のトルクである軸トルク検出も出力する。これらの信号は、ローラ角速度推定回路50に出力される。
In addition to detecting the dynamometer angular velocity that is the angular velocity of the
ローラ角速度推定回路50は、2慣性系機械構成52からの信号である軸トルク検出および動力計角速度検出に基づいてローラ105の推定角速度であるローラ角速度推定信号を生成し、ASR51に出力する。
The roller angular
このようにローラ角速度推定回路50が、2慣性系機械構成52からの軸トルク検出および動力計角速度検出に基づいてローラ105の角速度を推定し、そのローラ角速度推定信号がASR51に入力されている。そして、ASR51がローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令により、動力計101に電力を供給するインバータ107が制御されることで動力計101は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。
Thus, the roller angular
本実施例についてもシャシーダイナモメータシステムの速度制御についてのものである。本実施例を図8を用いて説明する。実施例1と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。なお、ATR53が軸トルク制御回路に相当する。
This embodiment also relates to speed control of the chassis dynamometer system. This embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
実施例1の構成と大きく相違するのは、ATR53を備えていることである。
A significant difference from the configuration of the first embodiment is that an
ATR53は、共振抑制特性を有し、PID制御により軸トルク制御を行うものである。ATR53には、ASR51から出力される実施例1においての動力計トルク指令と2慣性系機械構成52から出力される軸トルク検出信号とが入力される。そして、その差分信号にPID制御を行い、2慣性系機械構成52に動力計トルク指令として出力する。
The
ここで、共振抑制特性とは、動力計トルク指令から軸トルク検出までの周波数特性の場合、共振周波数帯域のゲインが0dBとなるような特性に制御されていることをいう。 Here, the resonance suppression characteristic means that in the case of the frequency characteristic from the dynamometer torque command to the shaft torque detection, the resonance suppression characteristic is controlled to be a characteristic such that the gain in the resonance frequency band is 0 dB.
このようにローラ角速度推定回路50を用いて、ASR51に入力される角速度の信号をローラ角速度推定信号とすることにより、動力計101は、反共振点の影響を受けにくくなる。更に、共振抑制特性を有するATR53が、ASR51の出力信号および軸トルク検出に基づいて動力計トルク指令を生成することで共振点が抑制される。このため、反共振点の影響を受けにくくなることに加えて共振点が抑制されるので、実施例1のものよりも更に高応答なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。
In this way, by using the roller angular
本実施例は、シャシーダイナモメータシステムの走行抵抗制御についてのものである。本実施例を従来例である図9と比較して説明する。図9は、シャシーダイナモメータシステムの走行抵抗制御における回路構成のブロック図であり、ASR51、2慣性系機械構成52、ローラ表面駆動力推定回路54、減算器55、およびEIC56を備えている。ASR51および2慣性系機械構成52は、実施例1と同一のものであるため説明を省略する。なお、EIC56が慣性設定回路に相当する。
This embodiment relates to running resistance control of a chassis dynamometer system. This embodiment will be described in comparison with the conventional example shown in FIG. FIG. 9 is a block diagram of a circuit configuration in the running resistance control of the chassis dynamometer system, which includes an
ローラ表面駆動力推定回路54は、2慣性系機械構成52からの信号である動力計角速度検出および軸トルク検出からローラ105の推定表面駆動力の信号であるローラ表面駆動力推定信号を生成するものである。ローラ表面駆動力推定回路54について、図10を用いて更に説明する。図10は、ローラ表面駆動力推定回路54を伝達関数を用いて表したものであり、ローラ表面駆動力推定回路54は伝達関数54a,54bおよび減算器54cを備えている。
The roller surface driving
伝達関数54aは、Jroller・s/G(s)と表される。Jrollerは、ローラ105の慣性モーメントであり、G(s)は相対次数1次以上の任意の伝達関数である。また、伝達関数54aは、2慣性系機械構成52からの動力計角速度検出信号にこの伝達関数の処理を行い、減算器54cに出力する。
The
伝達関数54bは、1/G(s)と表され、G(s)は伝達関数54aのものと同じである。2慣性系機械構成52からの軸トルク検出信号にこの伝達関数の処理を行い、減算器54cに出力する。
The
減算器54cは、伝達関数54aの信号から伝達関数54bの信号を差分し、ローラ表面駆動力推定信号を生成して減算器55に出力する。
The
減算器55は、ローラ表面駆動力推定信号から車両の走行抵抗の指令値である走行抵抗指令を差分し、EIC56に出力する。
The
EIC56は、1/(EIC_J・s)と表され、EIC_Jは車両の慣性相当である設定慣性値である。EIC56に入力された信号には、1/EIC_Jが乗算され、さらに積分される。減算器55からの信号にこの伝達関数の処理を行い、動力計角速度指令としてASR51に出力する。
The
次に、図11を用いて本実施例の説明を行う。 Next, the present embodiment will be described with reference to FIG.
図9の構成と大きく相違するのは、上述したローラ角速度推定回路50を備えていることである。これにより、ローラ表面駆動力推定回路54、EIC56およびASR51は次のようになる。
A significant difference from the configuration of FIG. 9 is that the roller angular
ローラ表面駆動力推定回路54は、2慣性系機械構成52から出力される動力計角速度検出が入力される代わりに、ローラ角速度推定回路50が出力するローラ角速度推定信号が入力される。
The roller surface driving
EIC56は、ローラ角速度指令を生成する。
The
また、ASR51も同様に、2慣性系機械構成52から出力される動力計角速度検出信号が入力される代わりに、ローラ角速度推定回路50が出力するローラ角速度推定信号が入力される。
Similarly, the
このようにローラ角速度推定回路50が、2慣性系機械構成52からの軸トルク検出および動力計角速度検出に基づいてローラ角速度を推定し、そのローラ角速度推定信号がASR51およびローラ表面駆動力推定回路54に入力されている。そして、ローラ表面駆動力推定回路54、EIC56等を介してローラ角速度指令が生成されている。さらに、ASR51が、ローラ角速度指令およびローラ角速度推定信号に基づいて生成する動力計トルク指令により、動力計101に電力を供給するインバータ107が制御されることで動力計101は反共振点の影響を受けにくくなる。このため、高応答なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御による走行抵抗制御が可能となる。
Thus, the roller angular
本実施例についてもシャシーダイナモメータシステムの走行抵抗制御についてのものである。本実施例を図12を用いて説明する。実施例3と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。 This embodiment also relates to running resistance control of the chassis dynamometer system. This embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
実施例3の構成と大きく相違するのは、ATR53を備えていることである。ATR53は実施例2で説明したものと同一である。また、実施例3で説明したものと同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。
A significant difference from the configuration of the third embodiment is that an
ATR53には、ASR51から出力される実施例3においての動力計トルク指令と2慣性系機械構成52から出力される軸トルク検出信号とが入力される。そして、その差分信号にPID制御を行い、2慣性系機械構成52に動力計トルク指令として出力する。また、ATR53は、前述したように共振抑制特性を有しており、これにより共振点の抑制が図られる。
The
このようにローラ角速度推定回路50を用いて、ASR51およびローラ表面駆動力推定回路54に入力される角速度の信号をローラ角速度推定信号とすることにより、反共振点の影響を受けにくくなる。更に、共振抑制特性を有するATR53が、ASR51の出力信号および軸トルク検出信号に基づいて動力計トルク指令を生成することで共振点が抑制される。このため、反共振点の影響を受けにくくなることに加えて共振点が抑制されるので、実施例3のものよりも更に高応答なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御による走行抵抗制御が可能となる。
In this way, by using the roller angular
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.
10…コントローラ
11〜14,21〜24…重み関数
15…2慣性機械系モデル
15d,15e,15f,16,17,54a,54b…伝達関数
15a,18,19…加算器
15b,15c,20,54c,55…減算器
50…ローラ角速度推定回路
51…ASR
52…2慣性系機械構成
53…ATR
54…ローラ表面駆動力推定回路
56…EIC
101…動力計
102…速度検出器
103…軸
104…軸トルクメータ
105…ローラ
106…制御部
107…インバータ
DESCRIPTION OF
52 ... Two-
54 ... Roller surface driving
101 ...
Claims (3)
前記制御手段は、
前記軸トルク検出器が検出した軸トルク検出信号および前記動力計角速度検出器が検出した動力計角速度検出信号に基づいて前記ローラの推定角速度であるローラ角速度推定信号を生成するローラ角速度推定回路と、
前記ローラ角速度推定信号および前記ローラが到達すべき角速度であるローラ角速度指令の差分にPID制御を行って前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令を生成する速度制御回路と、を備え、
シャシーダイナモメータの機械系モデルと、前記ローラの表面駆動力に相当する信号に重み付けする第1の重み関数と、前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令に相当する信号に重み付けする第2の重み関数と、前記軸トルク検出器の観測ノイズである軸トルク観測ノイズに相当する信号に重み付けする第3の重み関数と、前記動力計角速度検出器の観測ノイズである動力計観測ノイズに相当する信号に重み付けする第4の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記ローラの角速度に相当する信号と、前記第1〜第4の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記ローラの推定角速度との差分信号に重み付けする第5の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記軸の捩れトルクに相当する信号に重み付けする第6の重み関数と、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいて生成された前記動力計の角速度に相当する信号に重み付けする第7の重み関数と、前記ローラの角速度に相当する信号に重み付けする第8の重み関数とを用い、
前記シャシーダイナモメータの機械系モデルは、前記ローラの慣性モーメントの特性を有する第1の伝達関数、前記軸のばね剛性の特性を有する第2の伝達関数、および前記動力計の慣性モーメントの特性を有する第3の伝達関数を備え、前記第1〜第3の伝達関数は、前記第1および第2の重み関数が重み付けした各信号に基づいた信号が入力され、前記ローラの角速度に相当する信号は、前記第1の伝達関数および前記第2の伝達関数を用いて生成され、前記軸の捩れトルクに相当する信号は、前記第1の伝達関数、前記第2の伝達関数および前記第3の伝達関数を用いて生成され、前記動力計の角速度に相当する信号は、前記第2の伝達関数および前記第3の伝達関数を用いて生成され、
前記ローラの表面駆動力に相当する信号、前記動力計が出力すべきトルクである動力計トルク指令に相当する信号、前記軸トルク検出器の観測ノイズである軸トルク観測ノイズに相当する信号および前記動力計角速度検出器の観測ノイズである動力計観測ノイズに相当する信号を外乱入力とし、前記第5〜第8の重み関数の各重み付け出力を制御量とする一般化プラントにおいて、
前記第1〜第8の重み関数を用いてコントローラの状態方程式の係数をH∞制御またはμ設計法と呼称される制御系設計方法によって求めることで、軸トルク検出信号および動力計角速度検出信号に基づいてローラ角速度を推定するローラ角速度推定器を設計し、該設計されたローラ角速度推定器を前記ローラ角速度推定回路に適用し、
前記コントローラは、前記第3の重み関数出力に前記軸の捩れトルクに相当する信号を加えて得た前記軸トルク検出信号に相当する信号と、前記第4の重み関数出力に前記動力計の角速度に相当する信号を加えて得た前記動力計角速度検出信号に相当する信号とを制御入力とし、前記ローラの推定角速度を観測量として出力し、
前記第5の重み関数出力である制御量は、前記ローラの角速度に相当する信号と前記コントローラから出力されたローラの推定角速度信号との偏差であり、
前記ローラ角速度推定回路は前記コントローラから出力されたローラの推定角速度をローラ角速度推定信号として出力することを特徴とするシャシーダイナモメータシステム。 A roller, a dynamometer that rotates the roller by rotating a common shaft with the roller, a shaft torque detector that detects torque of the shaft, a dynamometer angular velocity detector that detects an angular velocity of the dynamometer, and the power In a chassis dynamometer system equipped with a control means for controlling an inverter that supplies power to the meter,
The control means includes
A roller angular velocity estimation circuit that generates a roller angular velocity estimation signal that is an estimated angular velocity of the roller based on a shaft torque detection signal detected by the shaft torque detector and a dynamometer angular velocity detection signal detected by the dynamometer angular velocity detector ;
And a speed control circuit for generating a dynamometer torque command is the roller angular velocity estimation signal and said roller torque to be output by the power meter performs difference to the PID control of roller angular speed command is the angular velocity to be reached ,
Weighting a mechanical system model of the chassis dynamometer, a first weight function that weights a signal corresponding to the surface driving force of the roller, and a signal corresponding to a dynamometer torque command that is a torque to be output by the dynamometer A second weighting function, a third weighting function that weights a signal corresponding to the shaft torque observation noise that is the observation noise of the shaft torque detector, and a dynamometer observation noise that is the observation noise of the dynamometer angular velocity detector And a signal corresponding to the angular velocity of the roller generated based on the signals weighted by the first and second weight functions, and the first to fourth signals. A fifth weighting function for weighting a difference signal from the estimated angular velocity of the roller generated based on each weighted signal of the weighting function, and the first and second weighting functions. Is generated based on each signal weighted by a sixth weighting function weighted to a signal corresponding to the torsional torque of the shaft generated based on each weighted signal, and the first and second weighting functions Using a seventh weighting function that weights a signal corresponding to the angular velocity of the dynamometer and an eighth weighting function that weights a signal corresponding to the angular velocity of the roller ,
The chassis dynamometer mechanical system model includes a first transfer function having a characteristic of the moment of inertia of the roller, a second transfer function having a characteristic of the spring stiffness of the shaft, and a characteristic of the moment of inertia of the dynamometer. A signal corresponding to the angular velocity of the roller, the first to third transfer functions being input with signals based on the signals weighted by the first and second weight functions. Is generated using the first transfer function and the second transfer function, and signals corresponding to the torsional torque of the shaft are the first transfer function, the second transfer function, and the third transfer function. A signal generated using a transfer function and corresponding to an angular velocity of the dynamometer is generated using the second transfer function and the third transfer function;
A signal corresponding to a surface driving force of the roller, a signal corresponding to a dynamometer torque command which is a torque to be output by the dynamometer, a signal corresponding to a shaft torque observation noise which is an observation noise of the shaft torque detector, and In the generalized plant in which the signal corresponding to the dynamometer observation noise which is the observation noise of the dynamometer angular velocity detector is a disturbance input, and each weighted output of the fifth to eighth weight functions is a controlled variable,
Using the first to eighth weight functions, the coefficient of the state equation of the controller is obtained by a control system design method called H∞ control or μ design method, so that a shaft torque detection signal and a dynamometer angular velocity detection signal are obtained. A roller angular velocity estimator for estimating the roller angular velocity based on the roller angular velocity estimator, and applying the designed roller angular velocity estimator to the roller angular velocity estimation circuit;
The controller includes a signal corresponding to the shaft torque detection signal obtained by adding a signal corresponding to the torsion torque of the shaft to the third weight function output, and an angular velocity of the dynamometer as the fourth weight function output. And a signal corresponding to the dynamometer angular velocity detection signal obtained by adding a signal corresponding to
The control amount that is the fifth weight function output is a deviation between a signal corresponding to the angular velocity of the roller and an estimated angular velocity signal of the roller output from the controller,
The chassis dynamometer system, wherein the roller angular velocity estimation circuit outputs an estimated angular velocity of the roller output from the controller as a roller angular velocity estimation signal .
前記ローラ表面駆動力推定信号と車両の走行抵抗の指令値である走行抵抗指令との差分信号に基づいてローラ角速度指令を生成する慣性設定回路と、を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のシャシーダイナモメータシステム。 The control means subtracts the shaft torque detection signal from the generated roller angular velocity estimation signal to generate a roller surface driving force estimation circuit that is an estimated surface driving force of the roller;
2. An inertia setting circuit that generates a roller angular velocity command based on a difference signal between the roller surface driving force estimation signal and a running resistance command that is a command value of a running resistance of a vehicle. 2. The chassis dynamometer system according to 2.
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