JPH0648230B2 - ダイナモメータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、自動車等の変速機の過渡性能等を試験するた
めのダイナモメータに関する。

Ｂ．発明の概要 本発明は、変速機を直流モータで駆動し、直流モータの
トルク制御をエンジン特性パターンのトルク指令に従っ
て制御するダイナモメータにおいて、 トルク指令を直流モータの電流指令に変換及び慣性分，
界磁特性による補正した電流指令で直流モータを電流制
御することにより、 精度及び応答性に優れた過渡性能試験ができるようにし
たものである。

Ｃ．従来の技術 自動車等の車両用変速機の変速時の過渡的な挙動を試験
するには、変速機の駆動源になるエンジンと同等の性能
（応答性，トルク，慣性等）を持つダイナモメータが要
望される。

このための従来のダイナモメータは、応答性に優れる直
流電動機を駆動用モータとして使用し、制御装置には実
際のエンジン特性を模擬したエンジン特性ジェネレータ
からのトルク指令によって駆動用モータをトルク制御す
るトルク制御装置が採用される。

第２図は従来のダイナモメータの装置構成図を示す。供
試変速機１はその駆動源として直流モータ２が連結さ
れ、負荷として吸収用ダイナモメータ３が連結される。
この直流モータ２の制御装置は、エンジン特性ジェネレ
ータ４によって実際のエンジンが持つ回転数−トルク特
性に従ったトルク指令出力Ｔ^＊を得る。このジェネレー
タ４は、エンジンのスロットル開度指令θ（又は吸気圧
指令）をパラメータとして与えられ、現在の回転数Ｎが
与えられることでエンジンの出力に相当するトルク指令
出力Ｔ^＊を得る。回転数Ｎは直流モータ２の回転数を検
出するパルスピックアップ５の出力パルスを周波数−電
圧変換器６で電圧信号（又はディジタル値）に変換する
ことで得る。

トルク制御部７は、トルク指令Ｔ^＊と軸トルクメータ８
の検出軸トルクＴとの突合せによって直流モータ２のト
ルク出力をフィードバック制御する。

Ｄ．発明が解決しようとする課題 従来のダイナモメータでは、トルク指令Ｔ^＊に対して直
流モータ２の軸トルクを検出してトルクのフィードバッ
ク制御になり、この軸トルク検出によって供試変速機１
の駆動トルクは高い精度を得ることができる。しかし、
トルク制御の応答性は軸トルク検出の場合で１〜３秒と
いう大きな遅れを伴い、過渡性能の試験には不十分なも
のとなる。

トルク制御の応答性を高めるものとして、変速機の軸ト
ルクメータの代わりに直流モータ２をダイナモメータに
代えて揺動軸に取付けられたトルクアーム先端にかかる
力をロードセルにより検出するという直流モータ２の軸
トルクを直接に検出するものがあるが、この方式のもの
でもトルク制御で０．１〜０．３秒の応答遅れを伴い、
実際のエンジンの応答性から見て不十分な場合がある。

また、他の従来例として、直流モータの誘起電圧や電流
からトルクを算出するものがあり、この場合ではトルク
制御で０．０５〜０．１秒まで応答性を高めるが、トル
ク精度の校正が困難になる場合が多い。

本発明の目的は、トルク制御の精度を高めながら過渡性
能試験に十分な応答性を得るダイナモメータを提供する
ことにある。

Ｅ．課題を解決するための手段と作用 本発明は上記目的を達成するため、変速機を直流モータ
で駆動し、該直流モータのトルク制御を駆動用エンジン
のエンジン特性ジェネレータから得るトルク指令に従っ
て制御するダイナモメータにおいて、前記トルク指令を
前記直流モータのトルク−電流特性に従って電流指令に
変換するトルク−電流変換手段と、前記直流モータの加
減速度から該直流モータの慣性分による加減速トルクを
求めて前記電流指令を補正する慣性補正手段と、前記直
流モータの速度から該直流モータの界磁特性によるトル
ク変化分を求めて前記電流指令を補正する界磁特性補正
手段と、前記慣性補正手段及び界磁特性補正手段によっ
て補正された前記電流指令に従って前記直流モータを電
流制御する電流制御手段とを備え、エンジン特性ジェネ
レータからのトルク指令を直流モータの電流指令に変換
し、この電流指令を直流モータの慣性分による加減速ト
ルクの変化分を補正し、さらに直流モータの界磁特性に
よるトルクの変化分を補正し、これら補正した電流指令
によって直流モータを電流制御することでエンジンと同
等の応答性にしながらトルク制御の精度を高める。

Ｆ．実施例 第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、第２図
と同等のものは同一符号で示す。エンジン特性ジェネレ
ータ４からのトルク指令Ｔ^＊はトルク−電流変換部１１
によって直流モータ２のトルク−電流特性に一致させた
電流指令Ｉ_１に変換される。。このトルク−電流変換部
１１による変換特性は直流モータ２を種々の電流Ｉで駆
動するときの軸トルクメータ８からの検出トルクＴを取
込み、各電流ＩとトルクＴとの関係を記憶又はテーブル
データとしておくことで求められ、また検出トルクＴを
校正用として使用できる。

トルク−電流変換部１１からの電流指令Ｉ_１は加減算部
１２において直流モータ２の慣性分補正がなされる。こ
の補正は直流モータ２の慣性分の加減速トルクを補償す
る電気慣性補正手段にされ、周波数−電圧変換器６の検
出速度Ｎを微分演算部１３によって微分することで加減
速度ｄＮ／ｄｔを求め、この加減速度から慣性演算部１
４によって直流モータ２の慣性分の加減速に必要な加減
速トルクをその補償電流値として求めることで加減算部
１２に与える。直流モータ２の慣性分は慣性設定部１５
で設定される。

加減算部１２を通した電流指令Ｉ_２は割算部１６に与え
られ、直流モータ２の界磁特性発生部１７からの係数Ｋ
による割算によって界磁特性によるトルク変化分補正が
なされる。界磁特性発生部１７は直流モータ２の検出速
度Ｎに対する出力トルクＴとの関係から基底速度Ｎ_Ｂを
境にして一定トルクと指数関数的に低下するトルクにな
る界磁特性から係数Ｋを求める。

割算部１６からの電流指令Ｉ^＊は電流制御部１８の電流
指令にされ、直流モータ２の駆動電流１の検出信号とか
らフィードバック制御による電流制御で直流モータ２を
運転する。

従って、供試変速器１のトルク制御は、エンジン特性ジ
ェネレータ４からのトルク指令Ｔ^＊に対して、トルク−
電流変換部１１により電流指令に変換し、直流モータ２
の慣性分による補正及び界磁特性による補正を行った電
流指令Ｉ^＊によって直流モータ２を電流制御で駆動す
る。

このような電流制御により、直流モータ２の応答は０．
０２〜０．０３秒にまで高速応答し、供試変速機の過渡
応答試験に十分な応答性を得ることができる。また、ト
ルク制御の精度は、軸トルクメータからのトルク検出信
号によってトルク−電流変換特性を直流モータ２の実特
性として補正，校正され、また直流モータの慣性分と界
磁特性についての補正がなされており、トルク制御を電
流制御によって行うも高い精度を維持した試験ができ
る。

なお、実施例におけるトルク−電流変換部１１等の各部
演算，特性パターンデータの記憶更新機能はエンジン特
性ジェネレータ４も含めてマイクロコンピュータによる
ソフトウェア機能で大部分を置換できるのは勿論であ
る。

Ｇ．発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、エンジン特性ジェネレ
ータから得るトルク指令を直流モータの電流指令に変換
し、さらに電流指令を直流モータの慣性分及び界磁特性
によって変化するトルク分を補正して直流モータを電流
制御することでトルク指令に従ったトルク出力を得るよ
うにしたため、直流モータによる変速機の駆動にしなが
ら過渡性能試験に十分な応答性を得ると共に高い精度の
トルク制御ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
のダイナモメータの構成図である。 １……供試変速機、２……直流モータ、４……エンジン
特性ジェネレータ、８……軸トルクメータ、１１……ト
ルク−電流変換部、１２……加減算部、１３……微分演
算部、１４……慣性演算部、１５……慣性設定部、１６
……割算部、１７……界磁特性発生部、１８……電流制
御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速機を直流モータで駆動し、該直流モー
   タのトルク制御を駆動用エンジンのエンジン特性ジェネ
   レータから得るトルク指令に従って制御するダイナモメ
   ータにおいて、前記トルク指令を前記直流モータのトル
   ク−電流特性に従って電流指令に変換するトルク−電流
   変換手段と、前記直流モータの加減速度から該直流モー
   タの慣性分による加減速トルクを求めて前記電流指令を
   補正する慣性補正手段と、前記直流モータの速度から該
   直流モータの界磁特性によるトルク変化分を求めて前記
   電流指令を補正する界磁特性補正手段と、前記慣性補正
   手段及び界磁特性補正手段によって補正された前記電流
   指令に従って前記直流モータを電流制御する電流制御手
   段とを備えたことを特徴とするダイナモータ。