JP5234774B2 - シャシーダイナモ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャシーダイナモ制御装置に係り、特にシャシーダイナモメータシステムにおいて、拘束装置と車両剛性の特性及びタイヤ特性を考慮した過渡的な車両挙動試験装置に関するものである。

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。この特許文献１には、設置された軸トルクメータにより車両の動力伝達軸に発生する軸トルクを検出する。動力計は、軸トルクの検出値と、機械慣性分を除いた走行抵抗分のトルク設定値と、動力計の機械慣性及び設定慣性から電気慣性トルク設定値を求め、この電気慣性トルク設定値と走行抵抗分のトルク設定値との和で吸収トルクを制御する。そして、電気慣性制御のための加速度検出を不要としたことにより、電気慣性制御の応答性を高め、かつ安定化した制御を可能とすることが記載されている。
特開２００４−３６１２５５

シャシーダイナモメータシステムは、図８で示すように動力計ＤｙとローラＲとを軸トルクメータＴＭを介して直結されており、軸トルクメータＴＭ、第１及び第２のエンコーダＥＣ１，ＥＣ２によって検出された軸トルク、動力計回転数及びローラ回転数を電気慣性制御回路ＥＩに導入してトルク電流指令を生成し、インバータＩＶを介して動力計を制御するよう構成されている。また、電気慣性制御回路ＥＩは計測制御ユニットＭＵの内部に構成される。図９は、図１０で示すシステムをモデル化したものである。すなわち、ローラＲ上に被試験車両Ｖｃを載置し、拘束装置Ｒｅを用いて固定側に拘束する。この拘束した状態で、走行抵抗制御などの運転を行って耐久試験や性能試験を実施している。

図９において、６１はエンジンのトルク信号と駆動力信号等を元にタイヤ速度を算出する駆動系モデル、６２はシャシーダイナモメータモデル部で、このモデル部２で推定された推定値Ｖrollerと車速Ｖcarとの偏差分Ｖが減算部において求められる。この偏差分Ｖは、さらに減算部に出力されて駆動系モデル１からのタイヤ速度との差演算が実行され、その差分によるタイヤ速度はタイヤモデル６３に入力される。タイヤモデル６３では入力された信号に基づいて駆動力Ｆxを演算し、その駆動力信号Ｆxを駆動系モデル６１とシャシーダイナモメータモデル部６２に出力されると共に、減算部を介して車両速度演算部６４に出力されて車速Ｖcarが演算される。６５は拘束力演算部で、車両速度演算部６４で求められた車速Ｖcarに応じた拘束力Ｆbindを算出して拘束装置Ｒｅの拘束力とすると共に、減算部において駆動力Ｆxとの偏差が求められ、その差分が車両速度演算部６４に入力される。
なお、拘束力算出部６５のパラメータＣcはダビング、Ｋcはバネ剛性、ｓはラプラス演算子である。

図９で示す走行モデルでは、ダイナモメータ分部がシャシーダイナモメータモデル部６２であり、図１０で示すローラから上部の車体部分が、シャシーダイナモメータモデル部６２を除いた各要素である。

上述のようにシャシーダイナモメータシステムでは、実際に路上を走行した走行データに基づいてシャシーダイナモメータ上で耐久試験や性能試験を実行するが、その際、実路上では図１１（ａ）で示すようなモデルとなり、シャシーダイナモメータ上では（ｂ）図のすようなモデルとなる。○で囲んだ部分が両者の相違箇所であり、シャシーダイナモメータでは拘束装置の剛性が存在することにより、例えば、スロットル、若しくはアクセル開度全開（ＷＯＴ）操作を複数回行った時等の過渡的な挙動試験を行う場合、次のような問題を有している。
（１）試験車両の質量と駆動側から見た質量を一致させるために、制御によりローラの慣性を等価的に変更している。このため、制御応答が悪いと過渡的に設定した質量での試験が出来ない。
（２）車体を拘束する装置と車体の剛性が低いと、過渡的に車で発生したエネルギーの一部が拘束装置と車体に蓄えられるため、試験が正確に実施できない。これによって、図１２で示すよう、実路上の駆動力とシャシーダイナモ上の駆動力に差異が発生する。すなわち、図１２（ａ）で示すようにアクセル開度を全開としたとき、（ｂ）図で示すように実線で示す実路と点線で示すシャシーダイナモ上で駆動力の差異が生じる。

そこで本発明が目的とするとこは、上記（１）（２）の問題点を解決したシャシーダイナモ制御装置を提供することにある。

本発明の請求項１は、ローラ上に載置した被試験車両を拘束装置で拘束し、オブザーバ、ＡＳＲ部、及び慣性部を有する電気慣性制御回路に、動力計回転信号、軸トルク信号、ローラ回転信号を入力してトルク電流指令を演算し、求めたトルク電流指令によりインバータを介して電気慣性制御を行うシャシーダイナモメータシステムにおいて、
前記オブザーバとＡＳＲ部とをコントローラ設計手法に基づきパラメータ設計し、このオブザーバとＡＳＲ部に軸トルク検出信号と角速度検出信号を入力すると共に、オブザーバの出力側に前記拘束装置と車両剛性の特性を伝達関数に同定した特性モデルを接続し、この特性モデルの出力信号から走行抵抗指令と機械損失指令を減算部で差演算し、求められた信号を前記慣性部に入力して設定電気慣性としてＡＳＲ部に出力するよう構成したことを特徴としたものである。

本発明の請求項２は、前記特性モデルは、（Ｃc・ｓ＋Ｋc）／（Ｍcar・ｓ²＋Ｃc・ｓ＋Ｋc）の特性を補正することを特徴としたものである。

本発明の請求項３は、実路上とシャシーダイナモメータの相違によるタイヤ特性を補正するためのタイヤ特性補正マップを設け、このタイヤ特性補正マップに前記オブザーバの出力信号を入力し、この入力信号に応じたタイヤ速度補正信号を、前記減算部に加算するよう構成したことを特徴としたものである。

本発明の請求項４は、前記オブザーバの一般化プラントは、それぞれ重みつけされたローラ表面駆動力信号と動力計トルク指令を入力してローラ角速度とシャフトの軸トルク及び動力計角速度を演算する機械系モデル、この機械系モデルからの軸トルク信号を入力して軸トルクの検出特性を表すトルクメータ特性モデル、機械系モデルからの動力計角速度を入力して動力計角速度を検出するエンコーダ特性モデルを有し、
前記トルクメータ特性モデルを介して生成されたトルク検出信号と重み付された軸トルク検出誤差信号の和を軸トルク検出信号とし、且つ前記エンコーダ特性モデルを介して検出された動力計角速度信号と重みつけされた動力計角速度信号との和を動力計角速度の検出信号としてそれぞれコントローラへの観測信号として入力し、このコントローラの出力と前記ローラ表面駆動力信号と差信号を重みつきのローラ表面駆動力の指令信号とするよう構成すると共に、
前記ＡＳＲ部の一般化プラントは、重みつけされたローラ表面駆動力信号と動力計トルク信号を入力してローラ角速度とシャフトの軸トルク及び動力計角速度を演算する機械系モデル、この機械系モデルからの軸トルク信号を入力して軸トルクの検出特性を表すトルクメータ特性モデル、機械系モデルからの動力計角速度を入力して動力計角速度を検出するエンコーダ特性モデル及びコントローラの出力信号に基づくインバータトルク電流制御特性を表すインバータ特性モデルを有し、
前記トルクメータ特性モデルを介して生成されたトルク検出信号と重み付された軸トルク検出誤差信号の和を軸トルク検出信号とし、且つ前記エンコーダ特性モデルを介して検出された動力計角速度信号と重みつけされた動力計角速度信号との和と、重みつけされた角速度指令との差信号を動力計角速度の検出信号としてそれぞれコントローラへの観測信号として入力し、このコントローラからの出力をインバータへのトルク電流指令をコントローラからの出力信号とするよう構成したことを特徴としたものである。

以上のとおり、本発明によれば、電気慣性制御回路のオブザーバ部とＡＳＲ部をＨ∞制御、・設計法と呼称されるコントローラ設計手法を用いて設計したことにより所望の電気慣性制御回路が設計される。このため、機械系の共振特性、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、シャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御の応答性能に影響する各特性を考慮した電気慣性制御回路の設計が可能となることにより、共振特性も抑制され、従来のものより高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御が可能となるものである。また、電気慣性制御回路に走行抵抗（Road Load）を加算する場合や、設定慣性量を変更する場合でも容易に対応が可能となるものである。

図１は、本発明の実施例を示す電気慣性制御回路の構成図で、オブザーバ（ローラ表面駆動力推定）１０１、拘束装置と車両剛性の特性モデル１０２、慣性部［1/(EIC_ーJ*s)］１０３及びＡＳＲ（速度制御）部１０４を有し、電気慣性制御の設定慣性量はEIC_ーJで行われる。

本発明は、このようなシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御回路におけるオブザーバ部１０１とＡＳＲ部１０４は、Ｈ∞制御、・設計法と呼称されるコントローラ設計手法により車体相当の慣性モーメントが設計される。角速度検出と軸トルク検出をオブザーバとＡＳＲ部に入力する。オブザーバの出力信号を、拘束装置と車両剛性の特性を伝達関数形式にて特性モデルへ入力する。この特性モデルの出力信号から走行抵抗指令と機械損失指令を減算し、設定電気慣性EIC_ーJを所望の値に設定し積分する。積分された出力信号が角速度指令になり、速度制御することで拘束装置と車両剛性の特性を考慮した過渡的な車両の挙動試験を可能としたものである。以下、実施例に基づいて説明する。

図２は、本発明の実施例を示す電気慣性制御回路におけるオブザーバの一般化プラントモデル図、図３は、この一般化プラントモデル内の機械系モデルの伝達関数を示したものである。図２で示す電気慣性制御のためのオブザーバの一般化プラントモデルには、その外乱としてローラ表面駆動力ｗ１、動力計トルク指令ｗ２、軸トルク観測ノイズｗ３、及び動力計角速度観測ノイズｗ４が入力され、観測量Ａ，Ｂが検出されてコントローラ１０に入力される。外乱信号は、実際にシャシーダイナモメータシステムが駆動されていることを想定し、その時の制御ループに発生するノイズが外乱信号となり、ここではｗ１〜ｗ４の４つになっている。コントローラ１０では、電気慣性の状態方程式のパラメータを設定し、ゲインが小さくなるようアルゴリズムに基づいてパラメータを決定する。また、一般化プラントモデルでは、制御量としてｚ１〜ｚ４が生成される。

入力された外乱には、それぞれは重み係数付加手段１（Ow1(s)）〜４（Ow4(s)）、及び１１（Oz1(s)）〜１４（Oz4(s)）において各別に重み付けされ、求める特性が得られるようになっている。すなわち、手段１では、車両駆動力にかける重みで、ある定数がかけられてローラの回転モーメントトルクJ1.Tとし機械系モデル２０（Omec(s)）に出力されると共に、減算手段７に出力される。手段２では、動力計のトルク指令にかける重みで、ある定数がかけられてその出力はJ2.Tとして機械系モデル２０に出力される。手段３では、軸トルクの検出誤差にかける重みで、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされ、加算手段５に出力される。手段４では、動力計角速度検出誤差にかける重みで、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされて、加算手段６に出力される。

８（Otm(s)）は軸トルクを検出するトルクメータ特性生成手段（トルクメータ特性モデル）で、機械モデル２０からの結合シャフトの軸トルクK12.Tを入力して所定のトルクメータ特性として加算手段５に出力する。加算手段５では、重み付けされた軸トルクの検出誤差信号とトルクメータ特性を加算して軸トルク検出値を生成して観測量Ａとしてコントローラ１０に入力される。９（Oenc(s)）はエンコーダ特性生成手段（エンコーダ特性モデル）で、機械モデル２０からの動力計角速度Ｊ2.wを入力して所定のエンコーダ特性を生成し、加算部６に出力する。加算部６では、重み付けされた動力計角速度検出誤差信号とエンコーダ特性を加算して動力計角速度検出値を生成し、観測量Ｂとしてコントローラ１０に出力する。コントローラ１０では入力された信号に基づいて所定の演算を実行する。その演算信号は減算手段７に出力してローラの回転モーメントトルクJ1.Tとの減算が行われ、手段１１に出力される。

手段１１（Oz1(s)）は、ローラ表面駆動力推定の偏差値に重み付けをする手段で、積分特性、または、高域でゲインが低くなるような所定の特性にして重みつきローラ表面駆動力推定値ｚ１とし出力する。手段１２（Oz2(s)）は、軸トルクに重みをかける手段で、機械系モデル２０からの軸トルクK12.Tを入力してある定数、または、高域でゲインが高くなるような所定の特性にして軸トルク制御指令ｚ２とし出力する。手段１３（Oz3(s)）は、機械系モデル２０からの動力計角速度J2.wに重みをかける手段で、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような所定の特性にして重み付けされた動力計角速度指令ｚ3とし出力する。手段１４（Oz4(s)）は機械系モデル２０からのローラ角速度検出に重みをかける手段で、ある定数、または、高域でゲインが高くなる特性として重みつきローラ角速度指令ｚ４として出力する。

図３で示すオブザーバの機械系モデル２０は、動力計の機械特性を伝達関数で表現したもので、２慣性機械系のモデルである。この実施例の機械系モデルは、J1.TとJ2.Tを入力として持ち、J1.w、K12.T、及びJ2.wを出力として持つ。
同図において、２１はローラ慣性モーメント要素で、その出力はローラ角速度J1.wとして一般化プラントへ出力すると共に、減算手段２６に出力する。２２はばね剛性要素で、減算手段２６により演算された動力計角速度とローラ角速度の差信号が入力されてシャフト捩れトルクK12.T信号として一般化プラントへ出力すると共に、加算手段２４と減算手段２５に出力する。加算手段２４では、ローラ表面にかかる車両駆動力によるローラの回転モーメントJ1.Tとシャフト捩れトルクK12.Tが加算されてローラ慣性モーメント要素２１に入力される。また、減算手段２５では、入力された動力計トルク信号J2.Tとシャフト捩れトルクK12.Tの差信号が求められて動力計慣性モーメント要素２３に出力され、この動力計慣性モーメント要素２３において動力計角速度J2.wを演算して一般化プラントへ出力すると共に、減算手段２６に出力される。

図４はＡＳＲ部４の一般化プラントモデル図で、外乱としてローラ表面駆動力ｗ１、インバータトルク制御誤差ｗ２、角速度指令ｗ３、軸トルク観測ノイズｗ４、及び動力計角速度観測ノイズｗ５が入力され、観測量Ａ'，Ｂ'が検出されてコントローラ４０に入力される。外乱信号は、実際にシャシーダイナモメータシステムが駆動されていることを想定し、その時の制御ループに発生するノイズが外乱信号となり、ここではｗ１〜ｗ５の５つになっている。コントローラ４０では、電気慣性の状態方程式のパラメータを設定し、ゲインが小さくなるようアルゴリズムに基づいてパラメータを決定する。また、このＡＳＲの一般化プラントモデルでは、制御量としてｚ１〜ｚ４が生成される。

入力された外乱と後述する制御量ｚ１〜ｚ４には、それぞれは重み係数付加手段３１（Gw1(s)）〜３５（Gw5(s)）、及び４４（Gz1(s)）〜４７（Gz4(s)）において各別に重み付けされ、所望の特性が得られるようになっている。すなわち、手段３１（Gw1(s)）では、車両駆動力にかける重みで、ある定数がかけられてローラの回転モーメントトルクJ1.Tとし機械系モデル５０（Gmec(s)）に出力される。手段３２（Gw2(s)）はインバータトルク制御誤差ｗ２にある定数、または、高域でゲインが高くなる特性とされ、加算手段４３に出力される。手段３３（Gw3(s)）は角速度指令ｗ３にある定数、または、高域でゲインが高くなる特性とされ、減算手段４１に出力される。手段３４（Gw4(s)）は軸トルクの検出誤差ｗ４にかける重みで、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされ、加算手段３９に出力される。手段３５（Gw6(s)）は動力計角速度の検出誤差にある定数、または、高域でゲインが高くなる特性とされて加算手段４２に出力される。
手段３７（Gtm(s)）は軸トルクを検出するトルクメータ特性生成手段（トルクメータ特性モデル）で、機械モデル５０からの結合シャフトの軸トルクK12.Tを入力して所定のトルクメータ特性として加算手段３９に出力する。加算手段３９では、重み付けされた軸トルクの検出誤差信号とトルクメータ特性を加算して軸トルク検出値を生成して観測量Ａ'としてコントローラ４０に入力される。手段３８（Genc(s)）はエンコーダ特性生成手段（エンコーダ特性モデル）で、機械モデル５０からの動力計角速度Ｊ2.wを入力して所定のエンコーダ特性を生成し、加算部４２に出力する。加算部４２では、重み付けされた動力計角速度検出誤差信号とエンコーダ特性を加算し、この加算信号は減算手段４１において角速度指令と差演算が実行されて動力計角速度制御の偏差信号を生成し、観測量Ｂ'としてコントローラ4０と手段４８に出力する。手段４８では動力計角速度制御の偏差信号に積分特性を持つ重み関数が付加され、手段４６を介して動力計角速度制御信号ｚ３として出力される。
コントローラ４０では、入力された軸トルク検出値Ａ'と動力計角速度検出値Ｂ'とを基に電気慣性の状態方程式のパラメータを設定し、ゲインが小さくなるようアルゴリズムに基づいてパラメータを決定するための所定の演算を実行し、手段４４を介してトルク電流指令ｚ１として出力すると共に、手段３６に出力する。
手段３６はインバータのトルク指令に対して実際に発生するトルク出力の応答特性を表すインバータ特性生成手段（インバータ特性モデル）で、応答特性としては、ある定数、または、高域でゲインが低くなるような特性にされ、そのトルク指令は加算手段４３において重み付インバータのトルク制御誤差と加算された後、機械系モデル５０へ動力計トルク信号J2.Tとして出力される。

なお、重み付けを実行する手段４４〜４７のうち、手段４６のみはある定数、または、高域でゲインが低くなる特性にされているが、他の手段はある定数、又は、高域でゲインが高くなる特性にされている。

図５で示すＡＳＲの機械系モデル５０は、図３で示すオブザーバの機械系モデルと同様の機能のものが使用されるため、便宜上同一符号を付してその説明を省略する。

電気慣性制御回路のオブザーバ部とＡＳＲ部をＨ∞制御、・設計法と呼称されるコントローラ設計手法を用いて設計したことにより所望の電気慣性制御回路が設計される。このため、機械系の共振特性、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、シャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御の応答性能に影響する各特性を考慮した電気慣性制御回路の設計が可能となることにより、共振特性も抑制され、従来のものより高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの電気慣性制御が可能となるものである。また、電気慣性制御回路に走行抵抗（Road Load）を加算する場合や、設定慣性量を変更する場合でも容易に対応が可能となるものである
本発明では、コントローラ設計手法を用いて設計されたオブザーバ１０１の出力側に拘束装置と車両剛性の特性を任意の伝達関数に同定された特性モデル１０２が接続される。
図１で示すオブザーバからの出力のうち、ローラ表面駆動力推定値が駆動力信号Ｆxとして特性モデル１０２に出力される。駆動力Ｆxに対する車両速度Ｖの応答を、実路上とシャシーダイナモメータ上とで一致させるようにダイナモメータを制御するとき、実路上の特性は（１）式となり、シャシーダイナモメータ上の特性は（２）式となる。

ただし、Ｖcaronroadは路上車速、Ｇcarは走行演算部の伝達関数、Ｍcarは車両重量、Ｇbindは拘束力演算部の伝達関数、Ｇdynamoはシャシーダイナモメータモデル部の伝達関数
（１）式、（２）式よりＧdynamoは（３）式となる。

したがって、Ｇcar及びＧbindを（４）式とすると、シャシーダイナモメータモデル部の伝達関数Ｇdynamoは（５）式となる。

すなわち、Ｇdynamo特性とすることにより、駆動力Ｆxに対する車両速度Ｖの応答を、実路上とシャシーダイナモメータ上で一致させることができる。また、図１に示すＧdynamo特性はＶ_EIC-ωref／Ｆxとなり（ただし、Ｖ_EIC-ωrefは電気慣性角速度指令）、慣性部１０３の１／ＥＩＣ_-Ｊｓは（５）式の１／Ｍcar・ｓに相当する。よって、オブザーバと慣性部との間に、拘束装置と車両剛性の特性を模擬した（６）式を演算する特性モデルを接続し、このモデルで（６）式の特性を補正することでＧdynamoと等しくし、駆動力信号Ｆxに対する車両速度Ｖの応答を、実路上とシャシーダイナモメータ上で一致させることができ、車両の挙動試験が精度よく実施可能となる。

図６は車両の過渡的な挙動試験結果を示したもので、実路上とシャシーダイナモメータ上で一致していることが分かる。

図７は第２の実施例を示したものである。図９で示す走行モデルの駆動系モデルは、一般にエンジンからタイヤまでの駆動系は実物を使用して、駆動力に対する仮想的な車体速度Ｖの伝達特性を路上と一致するよう構成されている。このため、タイヤ特性は路上とシャシーダイナモメータ上で異なることから、路上と同じ特性が正確に得られない問題があった。この実施例は、タイヤ特性をも考慮したものである。１０５はタイヤ特性が考慮されたタイヤ特性補正マップで、オブザーバ１０１が出力した駆動力信号を入力し、この駆動力信号に対応したタイヤ速度補正信号を加減算部１０６に出力するよう構成される。

オブザーバ１０１とＡＳＲ部１０４は、角速度検出と軸トルク検出をそれぞれ入力する。オブザーバ１０１の出力信号は、拘束装置と車両剛性の特性を伝達関数形式にて構成された特性モデル１０２へ出力すると共に、タイヤ特性補正マップ１０５へも出力する。特性モデル１０２の出力信号から走行抵抗指令と機械損失指令を減算し、その信号は慣性部１０３に入力されて設定電気慣性EIC_ーJを所望の値に設定し積分する。タイヤ特性補正マップ１０５は、実路上特性（駆動力／車両速度の特性）とシャシーダイナモメータ上特性（駆動力／車両速度の特性）の差から算出した補正値を出力するもので、駆動力信号に対するタイヤ速度補正値が求められる。求めたタイヤ速度補正値は加減算部１０６に出力され、設定電気慣性ＥＩＣ_-Ｊを所望の値に積分された信号と加算して角速度指令を生成し、ＡＳＲ部１０４に入力する。このＡＳＲ部１０４において速度制御演算することで拘束装置と車両剛性の特性、及びタイヤ特性を考慮した過渡的な車両の挙動試験を可能としたものである。以下に、車両の挙動試験が可能となる理由について説明する。

実路上でのタイヤ速度Ｖtireonroadに対する実路駆動力Ｆxonroadの特性を（７）式とし、シャシーダイナモメータ上でのタイヤ速度Ｖtireondynamoに対する駆動力Ｆxondynamoの特性を（８）式とする。

制御の目標として、駆動力Ｆxに対するタイヤ速度Ｖの応答を、実路上とシャシーダイナモメータ上を一致させる特性にすると、（９）式となり、ダイナモメータの伝達関数Ｇdynが（１０）式となるように構成してダイナモメータを制御する。

この実施例によれば、図９で示すシャシダイナモメータシステムの走行モデルにおいて、拘束装置と車両剛性の特性を任意の伝達関数に同定した特性モデルを付加し、且つタイヤ特性を考慮したマップにて補正するようなコントローラ構成としたことにより、第１の実施例よりもさらに忠実に車両の過渡的な挙動試験が可能となるものである。

本発明の第１の実施例を示すダイナモ制御コントローラの構成図。 オブザーバ一般化プラントモデル図。 オブザーバ機械系モデル図。 ＡＳＲ一般化プラントモデル図。 ＡＳＲ機械系モデル図。 アクセル−駆動力波形図で、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）駆動力。 本発明の第２の実施例を示すダイナモ制御コントローラの構成図。 動力計システムの構成図。 シャシーダイナモメータシステムによる走行モデル図。 シャシーダイナモメータシステム図。 振動波形の伝達モデル図で、（ａ）は実路上、（ｂ）はシャシーダイナモメータシステム上。 従来のアクセル−駆動力波形図で、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）駆動力。

符号の説明

１０１… オブザーバ
１０２… 拘束装置と車両剛性の特性モデル
１０３… 慣性部
１０４… ＡＳＲ部
１０５… タイヤ特性補正マップ

Claims (4)

1. ローラに載置した被試験車両を拘束装置で拘束し、オブザーバ、ＡＳＲ部、及び慣性部を有する電気慣性制御回路に、動力計回転信号、軸トルク信号、ローラ回転信号を入力してトルク電流指令を演算し、求めたトルク電流指令によりインバータを介して電気慣性制御を行うシャシーダイナモメータシステムにおいて、
   前記オブザーバとＡＳＲ部とをコントローラ設計手法に基づきパラメータ設計し、このオブザーバとＡＳＲ部に軸トルク検出信号と角速度検出信号を入力すると共に、オブザーバの出力側に前記拘束装置と車両剛性の特性を伝達関数に同定した特性モデルを接続し、この特性モデルの出力信号から走行抵抗指令と機械損失指令を減算部で差演算し、求められた信号を前記慣性部に入力して設定電気慣性としてＡＳＲ部に出力するよう構成したことを特徴としたシャシーダイナモ制御装置。
2. 前記特性モデルは、（Ｃc・ｓ＋Ｋc）／（Ｍcar・ｓ²＋Ｃc・ｓ＋Ｋc）
   の特性を補正することを特徴とした請求項１記載のシャシーダイナモ制御装置。
   ただし、Ｃcはダンピング、Ｋcはバネ剛性、Ｍcarは車両重量、ｓはラプラス演算子
3. 実路上とシャシーダイナモメータ上の相違によるタイヤ特性を補正するためのタイヤ特性補正マップを設け、このタイヤ特性補正マップに前記オブザーバの出力信号を入力し、この入力信号に応じたタイヤ速度補正信号を、前記減算部に加算するよう構成したことを特徴とした請求項１又は２記載のシャシーダイナモ制御装置。
4. 前記オブザーバの一般化プラントは、それぞれ重みつけされたローラ表面駆動力信号と動力計トルク指令を入力してローラ角速度とシャフトの軸トルク及び動力計角速度を演算する機械系モデル、この機械系モデルからの軸トルク信号を入力して軸トルクの検出特性を表すトルクメータ特性モデル、機械系モデルからの動力計角速度を入力して動力計角速度を検出するエンコーダ特性モデルを有し、
   前記トルクメータ特性モデルを介して生成されたトルク検出信号と重み付された軸トルク検出誤差信号の和を軸トルク検出信号とし、且つ前記エンコーダ特性モデルを介して検出された動力計角速度信号と重みつけされた動力計角速度信号との和を動力計角速度の検出信号としてそれぞれコントローラへの観測信号として入力し、このコントローラの出力と前記ローラ表面駆動力信号と差信号を重みつきのローラ表面駆動力の指令信号とするよう構成すると共に、
   前記ＡＳＲ部の一般化プラントは、重みつけされたローラ表面駆動力信号と動力計トルク信号を入力してローラ角速度とシャフトの軸トルク及び動力計角速度を演算する機械系モデル、この機械系モデルからの軸トルク信号を入力して軸トルクの検出特性を表すトルクメータ特性モデル、機械系モデルからの動力計角速度を入力して動力計角速度を検出するエンコーダ特性モデル及びコントローラの出力信号に基づくインバータトルク電流制御特性を表すインバータ特性モデルを有し、
   前記トルクメータ特性モデルを介して生成されたトルク検出信号と重み付された軸トルク検出誤差信号の和を軸トルク検出信号とし、且つ前記エンコーダ特性モデルを介して検出された動力計角速度信号と重みつけされた動力計角速度信号との和と、重みつけされた角速度指令との差信号を動力計角速度の検出信号としてそれぞれコントローラへの観測信号として入力し、このコントローラからの出力をインバータへのトルク電流指令をコントローラからの出力信号とするよう構成したことを特徴とした請求項１又は２記載のシャシーダイナモ制御装置。
   
   

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