Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20170046801A - Dynamometer system control device - Google Patents

Dynamometer system control device Download PDF

Info

Publication number
KR20170046801A
KR20170046801A KR1020177010594A KR20177010594A KR20170046801A KR 20170046801 A KR20170046801 A KR 20170046801A KR 1020177010594 A KR1020177010594 A KR 1020177010594A KR 20177010594 A KR20177010594 A KR 20177010594A KR 20170046801 A KR20170046801 A KR 20170046801A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
torque
speed
dynamometer
controller
Prior art date
Application number
KR1020177010594A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101784716B1 (en
Inventor
토시미치 타카하시
레이지 고가
유수케 오니츠카
Original Assignee
메이덴샤 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메이덴샤 코포레이션 filed Critical 메이덴샤 코포레이션
Publication of KR20170046801A publication Critical patent/KR20170046801A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101784716B1 publication Critical patent/KR101784716B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/16Rotary-absorption dynamometers, e.g. of brake type
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

요동자의 고유 진동과 이 고유 진동과는 별개의 토크 맥동 양자의 영향을 억제한 제어가 가능한 다이나모미터 시스템의 제어 장치를 제공한다. 다이나모미터 시스템은 요동식 다이나모미터; 요동자에 발생하는 토크를 검출하는 로드셀; 및 로드셀의 하중 방향에 따른 가속도를 검출하는 가속도 센서;를 구비한다. 제어 장치(4)는 다이나모미터의 토크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 토크 제어기(5); 소정의 입력 신호에 기초하여 요동자의 고유 진동이 억제되도록 제어 신호를 보정하는 보정 신호를 생성하는 고유 진동 억제 회로(6); 및 가속도 센서의 검출 신호를 반전하고, 상기 반전된 신호를 이용하여 로드셀 토크 신호로부터 교류 성분을 제거하는 보정 회로(7);를 구비한다. 토크 제어기(5)에는 보정 회로(7)를 거친 로드셀 토크 신호를 입력하고, 고유 진동 억제 회로(6)에는 보정 회로(7)를 거치지 않은 로드셀 토크 신호를 입력한다.Provided is a control device of a dynamometer system capable of controlling the influence of both the natural oscillation of the oscillator and the torque pulsation independent of the natural oscillation. The dynamometer system is a rocking dynamometer; A load cell for detecting a torque generated in the swinging member; And an acceleration sensor for detecting the acceleration along the load direction of the load cell. The control device 4 includes a torque controller 5 for generating a control signal for controlling the torque of the dynamometer; A natural vibration suppression circuit (6) for generating a correction signal for correcting the control signal so that natural oscillation of a rocking member is suppressed based on a predetermined input signal; And a correction circuit (7) for inverting the detection signal of the acceleration sensor and removing the AC component from the loadcell torque signal using the inverted signal. The load cell torque signal that has passed through the correction circuit 7 is input to the torque controller 5 and the load cell torque signal that has not passed through the correction circuit 7 is input to the natural vibration suppression circuit 6. [

Figure P1020177010594
Figure P1020177010594

Description

다이나모미터 시스템의 제어 장치{DYNAMOMETER SYSTEM CONTROL DEVICE}[0001] DYNAMOMETER SYSTEM CONTROL DEVICE [0002]

본 발명은 다이나모미터 시스템의 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 요동식 다이나모미터, 로드셀 및 가속도 센서를 구비한 다이나모미터 시스템의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device of a dynamometer system. More particularly, the present invention relates to a control apparatus for a dynamometer system including a swinging dynamometer, a load cell, and an acceleration sensor.

요동식 다이나모미터를 탑재한 엔진 다이나모미터 시스템, 섀시 다이나모미터 시스템, 및 파워 트레인 시스템 등의 시험 시스템에서는, 그 제어 및 계측에 관련된 토크를 검출하기 위한 센서로 로드셀이 이용된다. 로드셀은, 다이나모미터의 요동자에 작용하는 토크를 요동자에서 연장되는 토크암을 통해 검출한다(특허 문헌 1 참조). 이러한 구조상, 로드셀의 출력 신호는, 실제로 다이나모미터에서 검출되는 토크 외에, 요동자의 고유 진동에 수반하는 토크 변동 성분이 중첩된 것이 되는데, 이 변동 성분은, 시스템의 제어나 계측에서 본래 불필요한 성분이다.In a test system such as an engine dynamometer system, a chassis dynamometer system, and a power train system equipped with a swinging dynamometer, a load cell is used as a sensor for detecting a torque related to the control and measurement. The load cell detects the torque acting on the rocking element of the dynamometer through a torque arm extending from the rocking element (see Patent Document 1). With this structure, the output signal of the load cell is superimposed on the torque fluctuation component accompanying the natural oscillation of the oscillator in addition to the torque actually detected by the dynamometer. This fluctuation component is inherently unnecessary components in the control and measurement of the system.

특허 문헌 1에는 고유 진동 억제 회로를 이용하여 제어 대상에 댐핑을 부여함으로써, 요동자의 고유 진동을 억제하는 제어 방법이 기재되어 있다. 특허 문헌 1의 고유 진동 억제 회로를 이용함으로써, 요동자의 고유 진동이 억제되기 때문에, 로드셀에서는 고유 진동이 억제된 안정적인 검출 신호가 얻어진다.Patent Literature 1 discloses a control method of suppressing natural oscillation of a swinging member by applying damping to a controlled object using a natural vibration suppressing circuit. By using the natural vibration suppression circuit of Patent Document 1, the inherent vibration of the oscillator is suppressed, so that a stable detection signal in which natural oscillation is suppressed is obtained in the load cell.

일본 특개2013-246152호공보Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2013-246152

그런데, 요동식 다이나모미터에 설치된 로드셀의 검출 신호에는, 상술한 바와 같은 요동자의 고유 진동 외에도 다양한 토크 맥동(변동)이 포함된다. 구체적으로는, 예로 인버터에 기인하는 토크 리플을 들 수 있다. 특허 문헌 1의 고유 진동 억제 회로를 이용하면, 요동자의 고유 진동이 억제되는 결과로, 로드셀에서는 요동자의 고유 진동에 비하면 매우 작은 토크 리플까지 검출하는 것이 가능해진다.Incidentally, the detection signal of the load cell provided on the oscillating dynamometer includes various torque pulsations (fluctuations) in addition to the natural oscillation of the oscillator as described above. Specifically, for example, a torque ripple due to an inverter can be mentioned. As a result of using the natural vibration suppressing circuit of Patent Document 1 as a result of suppressing the natural oscillation of the oscillator, a very small torque ripple can be detected in the load cell as compared with the natural oscillation of the oscillator.

그러므로, 특허 문헌 1에 나타나 있는 바와 같이, 고유 진동 억제 회로를 구비한 제어 장치에서 로드셀의 검출 신호를 메이저 루프의 토크 제어 장치의 피드백 신호로 하면, 토크 제어 장치의 제어 대역에 토크 맥동이 발생한 경우에는 이를 증폭하여, 그 결과 다이나모미터 시스템의 계측 정밀도에 악영향을 미치는 경우가 있다.Therefore, as shown in Patent Document 1, when the detection signal of the load cell is used as the feedback signal of the torque control device of the major loop in the control device having the natural vibration suppression circuit, when torque pulsation occurs in the control band of the torque control device Amplifying it, and as a result, the measurement accuracy of the dynamometer system may be adversely affected.

본 발명은 요동자의 고유 진동과 이 고유 진동과는 별개의 토크 맥동 양자의 영향을 억제한 제어가 가능한 다이나모미터 시스템의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a control device of a dynamometer system capable of controlling the influence of both the natural oscillation of the oscillator and the torque pulsation independent of the inherent oscillation.

(1) 다이나모미터 시스템(예를 들어, 후술하는 다이나모미터 시스템(1))은 부하에 접속된 요동식 다이나모미터(예를 들어, 후술하는 다이나모미터(2)); 상기 다이나모미터에 전력을 공급하는 인버터(예를 들어, 후술하는 인버터(3)); 상기 다이나모미터의 요동자(예를 들어, 후술하는 요동자(23))에 발생하는 토크를, 상기 요동자로부터 연장되는 토크암(예를 들어, 후술하는 토크암(26))을 통해 검출하는 로드셀(예를 들어, 후술하는 로드셀(28)); 및 상기 로드셀의 하중 방향에 따른 상기 토크암의 가속도를 검출하는 가속도 센서(예를 들어, 후술하는 가속도 센서(30));를 구비한다. 본 발명에 따른 다이나모미터 시스템의 제어 장치(예를 들어, 후술하는 제어 장치(4, 4A, 4B))는 소정의 입력 신호에 기초하여 상기 다이나모미터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 콘트롤러(예를 들어, 후술하는 토크 제어기(5), 지령 생성 장치(9A), 속도 제어기(5B), 지령 생성 장치(9B) 등); 소정의 입력 신호에 기초하여 상기 요동자의 고유 진동이 억제되도록 상기 제어 신호를 보정하는 보정 신호를 생성하는 고유 진동 억제 회로(예를 들어, 후술하는 고유 진동 억제 회로(6)); 및 상기 가속도 센서의 검출 신호를 반전하고, 상기 반전된 신호를 이용하여 상기 로드셀의 검출 신호로부터 교류 성분을 제거하는 보정 회로(예를 들어, 후술하는 보정 회로(7));를 구비하며, 상기 콘트롤러에는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호를 입력하고, 상기 고유 진동 억제 회로에는 상기 보정 신호가 합산된 상기 콘트롤러의 제어 신호와 상기 보정 회로를 거치지 않은 상기 로드셀의 검출 신호를 입력하는 것을 특징으로 한다.(1) A dynamometer system (e.g., a dynamometer system 1 described below) may include a swinging dynamometer (e.g., a dynamometer 2 described below) connected to a load; An inverter (for example, an inverter 3 described later) for supplying power to the dynamometer; (For example, a torque arm 26 to be described later) extending from the swinging member, the torque generated in the swinging member of the dynamometer (for example, a swinging member 23 described later) A load cell (e.g., a load cell 28 described below); And an acceleration sensor (for example, an acceleration sensor 30 to be described later) for detecting the acceleration of the torque arm along the load direction of the load cell. A control device (for example, control devices 4, 4A, 4B described later) of the dynamometer system according to the present invention includes a controller (for example, A torque controller 5, a command generating device 9A, a speed controller 5B, a command generating device 9B, and the like, which will be described later); A natural vibration suppression circuit (for example, a natural vibration suppression circuit 6 described later) for generating a correction signal for correcting the control signal so that natural oscillation of the oscillator is suppressed based on a predetermined input signal; And a correction circuit (for example, a correction circuit (7) described later) for inverting the detection signal of the acceleration sensor and removing the AC component from the detection signal of the load cell using the inverted signal, The controller receives a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit and inputs the detection signal of the load cell that has not passed through the correction circuit and the control signal of the controller in which the correction signal is added to the natural vibration suppression circuit .

(2) 이 경우, 상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 속도를 검출하는 속도 검출 장치(예를 들어, 후술하는 엔코더(29))를 구비하며, 상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 소정의 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 토크 제어기(예를 들어, 후술하는 토크 제어기(5)); 및 상기 토크 제어기에 대한 토크 지령 신호를 생성하는 지령 생성 장치(예를 들어, 후술하는 지령 생성 장치(9A));를 구비하고, 상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 주행 저항 지령 신호를 생성하는 주행 저항 설정부(예를 들어, 후술하는 주행 저항 설정부(91)); 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 전기 관성 지령 신호를 생성하는 전기 관성 지령 연산부(예를 들어, 후술하는 구동력 옵저버(92), 감산부(93), 및 전기 관성 비율 설정부(94)); 및 상기 주행 저항 지령 신호와 상기 전기 관성 지령 신호를 합한 것을 상기 토크 제어기로의 토크 지령 신호로 하는 합산부(예를 들어, 후술하는 가산부(96));를 구비하는 것이 바람직하다.(2) In this case, the dynamometer system includes a speed detecting device (for example, an encoder 29 described later) that detects the speed of the dynamometer, and the controller detects the load cell A torque controller (for example, a torque controller 5 described later) that generates a control signal for eliminating a deviation between a signal and a predetermined command signal; And a command generating device (for example, a command generating device (9A) described later) for generating a torque command signal for the torque controller, wherein the command generating device is configured to execute, based on the detection signal of the speed detecting device, A running resistance setting section (for example, a running resistance setting section 91 described later) for generating a resistance command signal; (For example, a driving force observer 92 to be described later, a subtracting section 93, and a subtractor 93) for generating an electric inertia command signal based on the detection signal of the load cell and the detection signal of the speed detecting device, , And an electric inertia ratio setting section 94); And a summation unit (for example, an adder 96 described later) that uses the sum of the running resistance command signal and the electric inertia command signal as a torque command signal to the torque controller.

(3) 이 경우, 상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호, 상기 주행 저항 지령 신호, 및 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 상기 다이나모미터의 속도를 소정의 목표 속도에 일치시키기 위한 토크 보정 신호를 생성하는 속도 제어기(예를 들어, 후술하는 속도 제어기(95))를 더 구비하며, 상기 합산부는 상기 주행 저항 지령 신호, 상기 전기 관성 지령 신호, 및 상기 토크 보정 신호를 합한 것을 상기 토크 제어기로의 토크 지령 신호로 하는 것이 바람직하다.(3) In this case, the command generation device sets the speed of the dynamometer to a predetermined target speed based on the detection signal of the speed detection device, the running resistance command signal, and the detection signal of the load cell through the correction circuit (For example, a speed controller 95 described later) that generates a torque correction signal for matching the running resistance command signal, the electric inertia command signal, and the torque correction signal The torque command signal to the torque controller.

(4) 이 경우, 상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 속도를 검출하는 속도 검출 장치(예를 들어, 후술하는 엔코더(29))를 구비하며, 상기 콘트롤러는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호와 소정의 속도 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 속도 제어기(예를 들어, 후술하는 속도 제어기(5B)); 및 상기 속도 제어기에 대한 속도 지령 신호를 생성하는 지령 생성 장치(예를 들어, 후술하는 지령 생성 장치(9B));를 구비하고, 상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 주행 저항 지령 신호를 생성하는 주행 저항 설정부(예를 들어, 후술하는 주행 저항 설정부(91)); 상기 속도 검출 장치의 검출 신호 및 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 상기 다이나모미터에 가해지는 구동력에 상당하는 외란 토크 신호를 생성하는 구동력 옵저버(예를 들어, 후술하는 구동력 옵저버(92)); 및 상기 외란 토크 신호에서 상기 주행 저항 지령 신호를 감산한 것을 적분함으로써 상기 속도 지령 신호를 생성하는 적분기(예를 들어, 후술하는 적분기(98B));를 구비하는 것이 바람직하다.(4) In this case, the dynamometer system includes a speed detecting device (for example, an encoder 29 described later) for detecting the speed of the dynamometer, A speed controller (for example, a speed controller 5B described later) that generates a control signal for eliminating the deviation of the speed command signal of the speed command signal; And a command generation device (for example, a command generation device (9B) described later) for generating a speed command signal for the speed controller, wherein the command generation device is configured to execute, based on the detection signal of the speed detection device, A running resistance setting section (for example, a running resistance setting section 91 described later) for generating a resistance command signal; A drive force observer (for example, a drive force observer 92 described later) for generating a disturbance torque signal corresponding to a drive force applied to the dynamometer based on a detection signal of the speed detection device and a detection signal of the load cell via the correction circuit )); And an integrator (for example, an integrator 98B described later) that generates the speed command signal by integrating the driving resistance command signal obtained by subtracting the driving resistance command signal from the disturbance torque signal.

(5) 이 경우, 상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 소정의 토크 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 토크 제어기(예를 들어, 후술하는 토크 제어기(5))를 구비하는 것이 바람직하다.(5) In this case, the controller includes a torque controller (for example, a torque controller 5 described later) for generating a control signal for eliminating a deviation between the detection signal of the load cell and the predetermined torque command signal, ).

(6) 이 경우, 상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 축의 속도를 검출하는 속도 검출 장치를 구비하며, 상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 생성한 속도 지령 신호와 상기 속도 검출 장치의 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 속도 제어기(예를 들어, 후술하는 속도 제어기(5B))를 구비하는 것이 바람직하다.(6) In this case, the dynamometer system may further include a speed detection device for detecting the speed of the axis of the dynamometer, wherein the controller is configured to detect the speed command signal generated based on the detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit, It is preferable to provide a speed controller (for example, a speed controller 5B described later) that generates a control signal for eliminating the deviation of the detection signal of the speed detecting device.

(7) 이 경우, 상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 축의 위치를 검출하는 위치 검출 장치를 구비하며, 상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 생성한 위치 지령 신호와 상기 위치 검출 장치의 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 위치 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.(7) In this case, the dynamometer system may include a position detection device for detecting the position of the axis of the dynamometer, and the controller may include a position command signal generated based on a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit, And a position controller for generating a control signal for eliminating the deviation of the detection signal of the position detecting device.

(1) 본 발명에서는 요동식 다이나모미터를 구비한 시스템에 있어서, 요동자의 고유 진동을 억제하기 위한 고유 진동 억제 회로 및 로드셀의 검출 신호로부터 교류 성분을 제거하는 보정 회로를 마련한다. 그리고 본 발명에서는, 콘트롤러에 의한 다이나모미터의 제어를 메이저 루프로 하고, 고유 진동 억제 회로에 의한 고유 진동 억제 제어를 마이너 루프로 하여, 마이너 루프의 제어에는 보정 회로를 거치지 않은 로드셀의 검출 신호를 이용하고, 메이저 루프의 제어에는 보정 회로를 거쳐 교류 성분이 제거된 로드셀의 검출 신호를 이용한다. 이에 의해, 요동자의 고유 진동과 이 고유 진동과는 별개의 토크 맥동 양자의 영향을 저감한 제어를 실현할 수 있기 때문에, 다이나모미터 시스템에 의한 시험의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.(1) In the present invention, in the system including the oscillation dynamometer, a proper vibration suppressing circuit for suppressing natural oscillation of the oscillator and a correcting circuit for removing the AC component from the detection signal of the load cell are provided. In the present invention, the control of the dynamometer by the controller is set as a major loop, the inherent vibration suppression control by the inherent vibration suppressing circuit is set as a minor loop, and the control signal of the load cell And the detection signal of the load cell from which the AC component is removed through the correction circuit is used for the control of the major loop. As a result, it is possible to realize a control in which the influence of both the natural oscillation of the oscillator and the torque pulsation independent of the natural oscillation is reduced, and thus the measurement accuracy of the test by the dynamometer system can be improved.

(2) 본 발명에서는, 토크 제어기에 의한 토크 제어를 메이저 루프로 하고, 고유 진동 억제 회로에 의한 고유 진동 억제 제어를 마이너 루프로 한다. 그리고, 상술한 바와 같이 고유 진동 억제 제어에는 보정 회로를 거치지 않은 로드셀의 검출 신호를 이용하고, 토크 제어에는 보정 회로를 거친 로드셀의 검출 신호, 및 이 보정 회로를 거친 로드셀의 검출 신호를 이용하여 산출된 토크 지령 신호를 이용한다. 이에 의해, 요동자의 고유 진동과 토크 맥동 양자의 영향을 저감하고, 높은 응답 및 안정적인 전기 관성 제어가 가능해진다.(2) In the present invention, the torque control by the torque controller is made a major loop, and the natural vibration suppression control by the natural vibration suppression circuit is made a minor loop. As described above, the detection signal of the load cell that has not undergone the correction circuit is used for the natural vibration suppression control, the torque control is calculated by using the detection signal of the load cell that has undergone the correction circuit and the detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit The torque command signal is used. Thereby, the effects of both the natural oscillation and the torque pulsation of the oscillator can be reduced, and high response and stable electric inertia control can be achieved.

(3) 본 발명에서는, 속도 검출 장치의 검출 신호, 주행 저항 지령 신호, 및 보정 회로를 거친 로드셀의 검출 신호에 기초하여 다이나모미터의 속도를 소정의 목표 속도에 일치시키기 위한 토크 보정 신호를 생성하고, 이를 이용하여 토크 제어기로의 토크 지령 신호를 생성한다. 이에 의해, 요동자의 고유 진동과 이 고유 진동과는 별개의 토크 맥동 양자의 영향을 저감하고, 높은 응답 및 안정적인 전기 관성 제어가 가능해진다.(3) In the present invention, a torque correction signal for matching the speed of the dynamometer to a predetermined target speed is generated based on the detection signal of the speed detecting device, the running resistance command signal, and the detection signal of the load cell through the correction circuit , And generates a torque command signal to the torque controller using the torque command signal. Thereby, the effects of both the natural oscillation of the oscillator and the torque pulsation different from the natural oscillation are reduced, and a high response and a stable electric inertia control become possible.

(4) 본 발명에 따르면, (2)와 마찬가지로 요동자의 고유 진동과 토크 맥동 양자의 영향을 저감하고, 높은 응답 및 안정적인 전기 관성 제어가 가능해진다.(4) According to the present invention, as in the case of (2), the effects of both the natural oscillation and the torque pulsation of the oscillator can be reduced, and high response and stable electric inertia control become possible.

(5) 본 발명에서는, 토크 제어기에 의한 토크 제어를 메이저 루프로 하고, 고유 진동 억제 회로에 의한 고유 진동 억제 제어를 마이너 루프로 한다. 그리고, 고유 진동 억제 제어에는 보정 회로를 거치지 않은 로드셀의 검출 신호를 이용하고, 토크 제어에는 보정 회로를 거친 로드셀의 검출 신호를 이용한다. 이에 의해, 요동자의 고유 진동과 토크 맥동 양자의 영향을 억제한 제어가 가능해진다.(5) In the present invention, the torque control by the torque controller is made a major loop and the inherent vibration suppression control by the inherent vibration suppressing circuit is made a minor loop. The detection signal of the load cell that has not undergone the correction circuit is used for the natural vibration suppression control, and the detection signal of the load cell that has undergone the correction circuit is used for the torque control. This makes it possible to control the influence of both the natural oscillation and the torque pulsation of the oscillator.

(6) 본 발명에 따르면, 속도 제어기에 의한 속도 제어를 메이저 루프로 한 시스템에서 상기 (5)의 발명과 동등한 효과를 발휘한다.(6) According to the present invention, the same effect as the invention of (5) is achieved in a system in which the speed control by the speed controller is made into a major loop.

(7) 본 발명에 따르면, 위치 제어기에 의한 위치 제어를 메이저 루프로 한 시스템에서 상기 (5)의 발명과 동등한 효과를 발휘한다.(7) According to the present invention, the same effect as the invention of (5) can be achieved in a system in which the position control by the position controller is made into a major loop.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 요동식 다이나모미터 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 1의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 실시예 2의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 종래의 제어 장치에 의한 전기 관성 제어의 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 2의 제어 장치에 의한 전기 관성 제어의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 3의 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
1 is a view showing the configuration of a swinging dynamometer system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a control apparatus according to the first embodiment.
3 is a block diagram showing the configuration of the control apparatus of the second embodiment.
4 is a diagram showing a result of electric inertia control by a conventional control device.
5 is a diagram showing the results of the electric inertia control by the control apparatus of the second embodiment.
6 is a block diagram showing the configuration of the control apparatus of the third embodiment.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 요동식 다이나모미터 시스템(1)의 구성을 나타내는 도면이다.Fig. 1 is a diagram showing a configuration of a swinging dynamometer system 1. Fig.

요동식 다이나모미터 시스템(1)은 요동식 다이나모미터(2), 다이나모미터(2)에 전력을 공급하는 인버터(3), 및 다이나모미터(2)를 제어하는 제어 장치(4)를 구비한다.The oscillating dynamometer system 1 comprises a oscillating dynamometer 2, an inverter 3 for supplying power to the dynamometer 2, and a control device 4 for controlling the dynamometer 2.

다이나모미터(2)는 원통형의 스테이터(21), 이 스테이터(21)내에 회전 가능하도록 지지된 로터(22), 이들 로터(22) 및 스테이터(21)로 구성되는 요동자(23)를 설치면(G)에 고정된 기대(24)상에서 원주 방향을 따라 요동 가능하도록 지지하는 페데스탈(25), 로터(22)와 동일 축으로 회전하는 롤러(27), 스테이터(21)에 발생하는 토크를 검출하는 하중 검출기로서의 로드셀(28), 및 로터(22)의 회전수를 검출하는 엔코더(29)를 구비한다.The dynamometer 2 includes a cylindrical stator 21, a rotor 22 rotatably supported in the stator 21, a rotor 23 composed of the rotor 22 and the stator 21, A pedestal 25 for swinging along the circumferential direction on the base 24 fixed to the rotor G, a roller 27 rotating on the same axis as the rotor 22, A load cell 28 as a load detector and an encoder 29 for detecting the number of revolutions of the rotor 22.

로터(22)에는 시험 대상인 공시체(도시하지 않음)가 접속된다. 스테이터(21)의 측부에는 지름 방향을 따라 외측으로 연장되는 토크암(26)이 설치되어 있다. 로드셀(28)은 토크암(26)의 선단부와 설치면(G) 사이에 설치된다. 로드셀(28)은 토크암(26)과 설치면(G) 사이에 작용하는 하중(다이나모미터(2)의 출력 토크)을 검출하고, 검출값에 대략 비례한 신호를 제어 장치(4)로 송신한다.A specimen (not shown) to be tested is connected to the rotor 22. At the side of the stator 21, a torque arm 26 extending outward along the radial direction is provided. The load cell 28 is provided between the tip end of the torque arm 26 and the mounting surface G. [ The load cell 28 detects a load (output torque of the dynamometer 2) acting between the torque arm 26 and the mounting surface G and transmits a signal substantially proportional to the detected value to the control device 4 do.

또한, 이 토크암(26)의 선단부에는 토크암(26)의 가속도를 검출하는 가속도 센서(30)가 설치되어 있다. 가속도 센서(30)는 로드셀(28)의 하중 방향에 따른 토크암(26)의 가속도를 검출하고, 검출값에 대략 비례한 신호를 제어 장치(4)로 송신한다.An acceleration sensor 30 for detecting the acceleration of the torque arm 26 is provided at the distal end of the torque arm 26. [ The acceleration sensor 30 detects the acceleration of the torque arm 26 along the load direction of the load cell 28 and transmits a signal approximately proportional to the detected value to the control device 4. [

엔코더(29)는 로터(22)의 회전에 따라 펄스 신호를 발생하여 제어 장치(4)로 송신한다. 로터(22)의 각속도(속도) 및 각도(위치)는 이 엔코더(29)로부터의 펄스 신호에 기초하여 제어 장치(4)에 의해 산출된다. 아울러 이하에서는, 엔코더(29)의 펄스 신호에 기초하여 생성되는 각속도에 비례한 신호를 속도 검출 신호라 하고, 각도에 비례한 신호를 위치 검출 신호라 한다.The encoder 29 generates a pulse signal according to the rotation of the rotor 22 and transmits it to the control device 4. [ The angular velocity (speed) and angle (position) of the rotor 22 are calculated by the control device 4 based on the pulse signal from the encoder 29. In the following, a signal proportional to the angular velocity generated based on the pulse signal of the encoder 29 is referred to as a velocity detection signal, and a signal proportional to the angle is referred to as a position detection signal.

롤러(27)에는 다이나모미터 시스템(1)에 의한 시험 대상인 차량의 구동륜(도시하지 않음)이 놓인다. 제어 장치(4)는 이하에서 설명하는 바와 같은 제어 회로를 이용함으로써, 롤러(27)에 놓여진 차량에 실제 차와 등가의 관성을 부하하고, 실제 도로 주행을 모의하면서, 그 배기 가스 시험이나 연비 시험 등의 각종 시험을 수행한다.The roller 27 is provided with a drive wheel (not shown) of the vehicle to be tested by the dynamometer system 1. The control device 4 uses the control circuit as described below to load the vehicle placed on the roller 27 with the inertia equivalent to the actual vehicle and simulate the actual road running so that the exhaust gas test and the fuel consumption test And so on.

이하, 이상과 같은 요동식 다이나모미터 시스템(1)의 제어 장치(4)의 구성에 대해 실시예별로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the control device 4 of the above-described oscillation type dynamometer system 1 will be described by examples.

실시예Example 1 One

도 2는 실시예 1의 다이나모미터 시스템의 제어 장치(4)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에서, 제어 대상(P)은 도 1을 참조하여 설명한 인버터, 다이나모미터, 로드셀 및 가속도 센서 등을 포함하여 구성된다. 제어 장치(4)는 다이나모미터의 토크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 토크 제어기(5), 토크 제어기(5)의 제어 신호를 보정하는 보정 신호를 생성하는 고유 진동 억제 회로(6), 로드셀의 검출 신호(이하, '로드셀 토크 신호'라고 함)를 보정하는 보정 회로(7), 및 감산부(8)를 구비한다.2 is a block diagram showing the configuration of the control device 4 of the dynamometer system according to the first embodiment. 2, the control target P includes the inverter, the dynamometer, the load cell, and the acceleration sensor described with reference to Fig. The control device 4 includes a torque controller 5 for generating a control signal for controlling the torque of the dynamometer, a characteristic vibration suppression circuit 6 for generating a correction signal for correcting the control signal of the torque controller 5, A correction circuit 7 for correcting a detection signal of a load cell torque signal (hereinafter referred to as a load cell torque signal), and a subtractor 8.

토크 제어기(5)는 후술하는 보정 회로(7)를 거침으로써 토크 맥동이나 노이즈 등이 제거된 로드셀 토크 신호와 도시하지 않은 처리에 의해 정해진 토크 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 기존의 피드백 알고리즘에 기초하여 생성한다. 감산부(8)는 토크 제어기(5)에 의해 생성된 제어 신호에서, 고유 진동 억제 회로(6)에 의해 생성된 보정 신호를 감산하여 인버터로의 제어 신호를 생성한다.The torque controller 5 receives a control signal for eliminating the deviation of the load cell torque signal from which the torque pulsation or noise has been removed by the correction circuit 7, which will be described later, and the torque command signal determined by the unillustrated processing, Based on the algorithm. The subtractor 8 subtracts the correction signal generated by the natural vibration suppression circuit 6 from the control signal generated by the torque controller 5 to generate a control signal to the inverter.

고유 진동 억제 회로(6)는 인버터로의 제어 신호와 후술하는 보정 회로(7)를 거치지 않은 로드셀 토크 신호에 기초하여, 요동자의 고유 진동이 억제되도록 토크 제어기(5)의 제어 신호를 보정하는 보정 신호를 생성한다. 보다 구체적으로는, 고유 진동 억제 회로(6)는 소정의 댐핑 계수 및 요동자의 고유 진동수에 의해 특징지어진 연산식을 이용함으로써 로드셀의 근사 신호를 생성하고, 이 근사 신호를 소정의 낭비 시간만큼 늦춘 신호와 로드셀 토크 신호의 편차가 최소가 되도록 보정 신호를 생성한다. 아울러, 이러한 기능을 갖는 보정 신호를 생성하기 위한 구체적인 구성에 대해서는, 예를 들어 본원 출원인에 의한 일본 특개2013-246152호공보에 기재되어 있으므로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.The inherent vibration suppression circuit 6 corrects the control signal of the torque controller 5 so as to suppress the natural oscillation of the oscillator based on the control signal to the inverter and the load cell torque signal not passing through the correction circuit 7 Signal. More specifically, the natural vibration suppression circuit 6 generates an approximate signal of the load cell by using an arithmetic expression that is characterized by a predetermined damping coefficient and natural frequency of the oscillator, and outputs the approximate signal as a signal delayed by a predetermined waste time And generates a correction signal so that the deviation of the load cell torque signal becomes minimum. A specific configuration for generating a correction signal having such a function is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-246152 filed by the applicant of the present application, and a detailed description thereof will be omitted here.

보정 회로(7)는 가속도 센서의 검출 신호로부터 소정의 주파수 이하의 직류 성분을 제거하는 직류 성분 제거부(71), 이 직류 성분 제거부(71)를 거친 가속도 센서의 검출 신호의 로드셀 토크 신호에 대한 위상을 180도 반전시키는 위상 반전부(72), 이 위상 반전부(72)를 거친 신호에 소정의 계수를 곱해서 토크 신호로 변환하는 토크 변환부(73), 로드셀 토크 신호에 토크 변환부(73)를 거친 신호를 가산함으로써 로드셀 토크 신호로부터 토크 맥동 성분을 제거하는 가산부(74), 및 가산부(74)를 거친 로드셀 토크 신호로부터 고조파 노이즈를 제거하는 저역 통과 필터(75)를 구비한다.The correction circuit 7 includes a DC component removing unit 71 for removing a DC component less than or equal to a predetermined frequency from the detection signal of the acceleration sensor and a DC component removing unit 71 for removing the DC component from the load cell torque signal of the detection signal of the acceleration sensor A torque converter 73 for multiplying a signal having passed through the phase inverter 72 by a predetermined coefficient to convert the signal into a torque signal, a torque converter 72 for adding a load cell torque signal to the torque converter 72, An adder 74 that removes the torque ripple component from the load cell torque signal by adding the signal passed through the adder 74 and a low pass filter 75 that removes harmonic noise from the load cell torque signal through the adder 74 .

본 실시예의 제어 장치(4)에 의하면, 이하의 효과를 발휘한다.The control device 4 of the present embodiment exhibits the following effects.

본 실시예의 제어 장치(4)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 마이너 루프를 구성하는 고유 진동 억제 회로(6)에는 보정 회로(7)를 거치지 않은 로드셀 토크 신호를 입력하고, 한편 메이저 루프를 구성하는 토크 제어기(5)에는 보정 회로(7)를 거쳐 토크 맥동이나 고조파 노이즈가 제거된 로드셀 토크 신호를 입력한다. 이에 의해, 요동자의 고유 진동과 이 고유 진동과는 별개의 토크 맥동 양자의 영향을 감소시킨 제어를 실현할 수 있기 때문에, 다이나모미터 시스템에 의한 시험의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.In the control device 4 of the present embodiment, as shown in Fig. 2, the load cell torque signal not passing through the correction circuit 7 is inputted to the natural vibration suppressing circuit 6 constituting the minor loop, A load cell torque signal from which torque pulsation and harmonic noise are removed is input to the torque controller 5 through the correction circuit 7. [ As a result, it is possible to realize the control in which the influence of both the natural oscillation of the oscillator and the torque pulsation different from the natural oscillation is reduced, so that the measurement accuracy of the test by the dynamometer system can be improved.

실시예Example 2 2

도 3은 실시예 2의 다이나모미터 시스템의 제어 장치(4A)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시예의 제어 장치(4A)는 지령 생성 장치(9A), 및 피드포워드 제어기(10A)를 더 구비하는 점이 상기 실시예 1의 제어 장치(4)(도 2 참조)와 다르다. 또한 실시예 2의 제어 장치(4A)는 엔코더의 검출 신호를 더 이용하는 점이 상기 실시예 1의 제어 장치(4)와 다르다. 이하에서는, 실시예 1의 제어 장치(4)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.3 is a block diagram showing the configuration of the control device 4A of the dynamometer system according to the second embodiment. The control device 4A of the present embodiment differs from the control device 4 (see Fig. 2) of the first embodiment in that it further includes a command generation device 9A and a feedforward controller 10A. The control device 4A of the second embodiment is different from the control device 4 of the first embodiment in that the detection signal of the encoder is further used. Hereinafter, the same components as those of the control device 4 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

지령 생성 장치(9A)는 주행 저항 설정부(91), 구동력 옵저버(92), 감산부(93), 전기 관성 비율 설정부(94), 속도 제어기(95), 및 가산부(96)를 구비한다. 지령 생성 장치(9A)는 주행 저항 설정부(91)에 의해 생성된 주행 저항 지령 신호, 전기 관성 비율 설정부(94)에 의해 생성된 전기 관성 지령 신호, 및 속도 제어기(95)에 의해 생성된 보정 신호의 3개의 신호를 가산부(96)에 의해 합함으로써 토크 제어기(5)로의 토크 지령 신호를 생성한다.The command generating device 9A includes a running resistance setting section 91, a driving force observer 92, a subtracting section 93, an electric inertia ratio setting section 94, a speed controller 95, and an adding section 96 do. The command generating device 9A includes a running resistance command signal generated by the running resistance setting section 91, an electric inertia command signal generated by the electric inertia ratio setting section 94, and an electric inertia command signal generated by the speed controller 95 And the three signals of the correction signal are added by the adder 96 to generate a torque command signal to the torque controller 5. [

주행 저항 설정부(91)는 소정의 주행 저항 테이블을 검색함으로써, 엔코더에 의한 속도 검출 신호에 따른 주행 저항 지령 신호를 생성한다. 이 주행 저항 지령 신호는 주행중인 차량이 노면 및 대기로부터 받는 저항에 상당하는 신호이다. 이 주행 저항 테이블은 실제 차에 의한 시험을 수행하여 정해진 것이 이용된다.The running resistance setting unit 91 generates a running resistance command signal in accordance with the speed detection signal by the encoder by searching the predetermined running resistance table. The running resistance command signal is a signal corresponding to the resistance of the vehicle under running from the road surface and the atmosphere. This running resistance table is used by what is determined by carrying out a test by an actual vehicle.

구동력 옵저버(92)는 보정 회로(7)를 거친 로드셀 토크 신호와 엔코더에 의한 속도 검출 신호에 기초하여 다이나모미터에 가해지는 구동력에 상당하는 외란 토크 신호를 생성한다. 보다 구체적으로는, 구동력 옵저버(92)는 속도 검출 신호를 미분한 것에 소정의 고정 관성 질량의 값을 곱해서 얻어지는 신호와 보정 회로(7)를 거친 로드셀 토크 신호를 합함으로써 외란 토크 신호를 생성한다. 여기서 고정 관성 질량이란, 다이나모미터 시스템 고유의 관성 질량을 말하며, 롤러상에서 주행하는 차량에 자동적으로 부가되는 고정 관성분에 상당한다.The driving force observer 92 generates a disturbance torque signal corresponding to the driving force applied to the dynamometer based on the load cell torque signal passed through the correction circuit 7 and the velocity detection signal from the encoder. More specifically, the driving force observer 92 generates the disturbance torque signal by summing the signal obtained by multiplying the differential value of the speed detection signal by the value of the predetermined fixed inertia mass, and the load cell torque signal passed through the correction circuit 7. Here, the fixed inertia mass means an inertial mass inherent to the dynamometer system, and corresponds to a fixed tube component automatically added to a vehicle running on the roller.

감산부(93)는 구동력 옵저버(92)에 의해 생성된 외란 토크 신호에서 주행 저항 설정부(91)에 의해 생성된 주행 저항 지령 신호를 감산한다. 전기 관성 비율 설정부(94)는 감산부(93)에 의해 생성된 신호에, 소정의 전기 관성 질량의 값과 소정의 설정 관성 질량의 값의 비(전기 관성 질량값/설정 관성 질량값)를 곱함으로써 전기 관성 지령 신호를 생성한다. 여기서, 설정 관성 질량이란, 시험 대상이 되는 차량의 중량에 따라 정해지는 관성 질량이다. 하기 식에 나타내는 바와 같이, 설정 관성 질량은 고정 관성 질량 및 전기 관성 질량을 합한 것으로 정의된다.The subtraction section 93 subtracts the running resistance command signal generated by the running resistance setting section 91 from the disturbance torque signal generated by the driving force observer 92. [ The electric inertia ratio setting unit 94 sets a ratio (a value of the electric inertia mass value / the set inertia mass value) of a predetermined value of the electric inertia mass and a predetermined set inertia mass to the signal generated by the subtraction unit 93 Thereby generating an electric inertia command signal. Here, the set inertia mass is an inertia mass determined according to the weight of the vehicle to be tested. As shown in the following equation, the set inertia mass is defined as the sum of the fixed inertia mass and the electric inertia mass.

설정 관성 질량=고정 관성 질량+전기 관성 질량Set inertia mass = fixed inertia mass + electric inertia mass

속도 제어기(95)는 소정의 목표 속도와 속도 검출 신호에 기초하여 얻어지는 실제 속도의 차이가 0이 되도록 토크 지령 신호를 보정하기 위한 보정 신호를 생성한다. 여기서, 목표 속도는 엔코더로부터의 속도 검출 신호, 주행 저항 설정부(91)에 의한 주행 저항 지령 신호, 및 보정 회로(7)를 거친 로드셀 토크 신호에 기초하여 산출된다.The speed controller 95 generates a correction signal for correcting the torque command signal so that the difference between the predetermined target speed and the actual speed obtained based on the speed detection signal becomes zero. Here, the target speed is calculated on the basis of the speed detection signal from the encoder, the running resistance command signal by the running resistance setting section 91, and the load cell torque signal passed through the correction circuit 7.

피드포워드 제어기(10A)는 소정의 연산을 수행함으로써 토크 지령 신호에 따른 피드포워드 신호를 생성한다. 감산부(8A)는 토크 제어기(5)에 의해 생성된 제어 신호와 피드포워드 제어기(10A)에 의해 생성된 피드포워드 신호를 합한 신호에서, 고유 진동 억제 회로(6)에 의해 생성된 보정 신호를 감산함으로써, 인버터로의 제어 신호를 생성한다.The feedforward controller 10A generates a feedforward signal in accordance with the torque command signal by performing a predetermined operation. The subtraction section 8A subtracts the correction signal generated by the inherent vibration suppression circuit 6 from the signal obtained by adding the control signal generated by the torque controller 5 and the feedforward signal generated by the feed forward controller 10A Thereby generating a control signal to the inverter.

본 실시예의 제어 장치(4A)가 발휘하는 효과에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.The effects of the control device 4A of the present embodiment will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

도 4는 종래의 제어 장치에 의한 전기 관성 제어의 결과를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 실시예의 제어 장치에 의한 전기 관성 제어의 결과를 나타내는 도면이다. 여기서 종래의 제어 장치란, 도 3의 제어 장치에서 고유 진동 억제 회로(6)를 제거한 것에 상당한다. 또한, 도 4 및 도 5에는 롤러에 올려진 차량을 일정한 가속도하에서 가속시켰을 때의 차속, 로드셀 토크 신호, 및 차속 편차의 변화를 나타낸다. 여기서 차속에는 엔코더에 의한 속도 검출 신호를 차량의 속도로 환산한 것을 이용했다. 또한, 차속 편차는 속도 검출 신호와 목표 속도의 편차를 차량의 속도로 환산한 것을 이용했다.Fig. 4 is a diagram showing the results of the electric inertia control by the conventional control device, and Fig. 5 is a diagram showing the results of the electric inertia control by the control device of the present embodiment. Here, the conventional control device corresponds to the control device of Fig. 3 in which the natural vibration suppression circuit 6 is removed. 4 and 5 show changes in vehicle speed, load cell torque signal, and vehicle speed deviation when the vehicle put on the roller is accelerated under a constant acceleration. In this case, the speed detected by the encoder was converted into the speed of the vehicle. The vehicle speed deviation was obtained by converting the deviation between the speed detection signal and the target speed into the speed of the vehicle.

도 4 및 도 5를 비교하면 명백한 바와 같이, 고유 진동 억제 제어를 수반하지 않는 종래의 제어 장치에서는, 로드셀 토크 신호에 요동자의 고유 진동이 나타난다. 또한 종래의 제어 장치에서는, 차량의 가속을 시작하고 나서 차속 편차가 수렴될 때 까지 걸리는 시간도 길다. 이에 반해, 고유 진동 억제 회로에 의한 고유 진동 억제 제어에는 보정 회로를 거치지 않은 로드셀 토크 신호를 이용하고, 토크 제어기에 의한 토크 제어에는 보정 회로를 거친 로드셀 토크 신호를 이용한 본 실시예의 제어 장치에 의하면, 로드셀 토크 신호에 나타났던 요동자의 고유 진동이 억제되며, 또한 차속의 시동 시의 다이나모미터의 응답도 향상되었다.As apparent from comparison between Fig. 4 and Fig. 5, in the conventional control device not accompanied by the natural vibration suppression control, the natural vibrations of the rocking member appear in the load cell torque signal. Further, in the conventional control device, the time taken until the vehicle speed deviation starts to converge after the vehicle starts to accelerate is also long. On the other hand, according to the control apparatus of this embodiment using the load cell torque signal that is not subjected to the correction circuit for the natural vibration suppression control by the natural vibration suppression circuit and the load cell torque signal that has been subjected to the correction circuit for the torque control by the torque controller, The natural oscillation of the oscillator shown in the load cell torque signal is suppressed and the response of the dynamometer at the start of the vehicle is also improved.

실시예Example 3 3

도 6은 실시예 3의 다이나모미터 시스템의 제어 장치(4B)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시예의 제어 장치(4B)는 인버터에 입력하는 제어 신호를 속도 제어기(5B)에 의해 생성하는 점이 실시예 2의 제어 장치(4A)(도 3 참조)와 다르다. 이하에서는, 실시예 2의 제어 장치(4A)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.6 is a block diagram showing the configuration of the control device 4B of the dynamometer system according to the third embodiment. The control device 4B of the present embodiment differs from the control device 4A of the second embodiment (see Fig. 3) in that the speed controller 5B generates a control signal to be input to the inverter. Hereinafter, the same components as those of the control device 4A of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

속도 제어기(5B)는 보정 회로(7)를 거친 로드셀 토크 신호에 기초하여 후술하는 지령 생성 장치(9B)에 의해 생성된 속도 지령 신호와 엔코더에 의한 속도 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 기존의 피드백 알고리즘에 기초하여 생성한다.The speed controller 5B outputs a control signal for eliminating the deviation between the speed command signal generated by the command generator 9B described later and the speed detection signal by the encoder based on the load cell torque signal passed through the correction circuit 7 Based on an existing feedback algorithm.

지령 생성 장치(9B)는 주행 저항 설정부(91), 구동력 옵저버(92), 감산부(93), 전기 관성 비율 설정부(94), 가산부(96), 설정 관성 제산부(97B), 및 적분기(98B)를 구비한다. 이 지령 생성 장치(9B) 중, 주행 저항 설정부(91), 구동력 옵저버(92), 감산부(93), 전기 관성 비율 설정부(94), 및 가산부(96)의 구성에 대해서는 실시예 2의 제어 장치(4A)와 동일하므로 설명을 생략한다.The command generation device 9B includes a running resistance setting section 91, a driving force observer 92, a subtraction section 93, an electric inertial ratio setting section 94, an adding section 96, a setting inertia dividing section 97B, And an integrator 98B. The configuration of the running resistance setting section 91, the driving force observer 92, the subtraction section 93, the electric inertia ratio setting section 94 and the addition section 96 in the command generating device 9B is the same as that of the embodiment 2 is the same as the control device 4A of FIG.

설정 관성 제산부(97B)는 구동력 옵저버(92)에 의해 생성된 외란 토크 신호에서 주행 저항 지령 신호를 감산한 것을 설정 관성 질량의 값으로 나눔으로써, 가속도의 차원을 갖는 신호를 생성한다. 적분기(98B)는 설정 관성 제산부(97B)에 의해 생성된 신호를 적분함으로써, 속도의 차원을 갖는 신호를 생성하고, 이를 속도 제어기(5B)에 대한 속도 지령 신호로 한다.The setting inertia dividing section 97B generates a signal having a dimension of acceleration by dividing the value obtained by subtracting the running resistance command signal from the disturbance torque signal generated by the driving force observer 92 by the value of the set inertia mass. The integrator 98B integrates the signal generated by the set inertia dividing section 97B to generate a signal having a velocity dimension, which is used as a velocity command signal for the velocity controller 5B.

본 실시예의 제어 장치(4B)에 의하면, 실시예 2의 제어 장치(4A)와 마찬가지로, 요동자의 고유 진동과 토크 맥동 양자의 영향을 감소시켜, 높은 응답 및 안정적인 전기 관성 제어를 수행할 수 있다.According to the control device 4B of the present embodiment, similarly to the control device 4A of the second embodiment, the effects of both the natural oscillation and the torque pulsation of the oscillator can be reduced, and a high response and stable electric inertia control can be performed.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명했으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지의 범위내에서 세부 구성을 적절히 변경할 수 있다.Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto. The detailed configuration can be appropriately changed within the scope of the object of the present invention.

예를 들어, 상기 실시예에서는 요동식 다이나모미터를 구비한 시험 시스템 중에서도 롤러를 구비한 소위 섀시 다이나모미터 시스템에 본 발명을 적용한 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 요동식 다이나모미터를 구비하는 것이면 엔진 다이나모미터 시스템이나 파워트레인 시스템 등의 시험 시스템에도 적용 가능하다.For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a so-called chassis dynamometer system having rollers among the test systems provided with the oscillating dynamometer, but the present invention is not limited thereto. The present invention is also applicable to a test system such as an engine dynamometer system or a power train system as long as it is equipped with a swinging dynamometer.

예를 들어, 상기 실시예에서는 토크 제어기에 의한 토크 제어(실시예 1, 2 참조) 또는 속도 제어기에 의한 속도 제어(실시예 3 참조)를 메이저 루프로 하고, 고유 진동 억제 회로에 의한 고유 진동 억제 제어를 마이너 루프로 한 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 예를 들어, 위치 제어기에 의한 위치 제어를 메이저 루프로 한 제어 장치에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 마이너 루프를 구성하는 고유 진동 억제 회로에는 보정 회로를 거치지 않은 로드셀 토크 신호를 입력하고, 메이저 루프를 구성하는 위치 제어기에는 보정 회로를 거친 로드셀 토크 신호에 기초하여 생성한 위치 지령 신호를 입력한다. 그리고 위치 제어기에서는 상기 위치 지령 신호와 엔코더에 의한 위치 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하도록 하는 것도 가능하다.For example, in the above embodiment, the torque control by the torque controller (see Embodiments 1 and 2) or the speed control by the speed controller (see Embodiment 3) becomes a major loop and the inherent vibration suppression circuit Control has been described as a minor loop, the present invention is not limited to these. For example, the present invention can be applied to a control apparatus in which the position control by the position controller is a major loop. In this case, the load cell torque signal that has not undergone the correction circuit is input to the inherent vibration suppressing circuit constituting the minor loop, and the position command signal generated based on the load cell torque signal that has undergone the correction circuit is inputted to the position controller constituting the major loop do. The position controller may generate a control signal for eliminating a deviation between the position command signal and the position detection signal by the encoder.

1: 다이나모미터 시스템
2: 다이나모미터
23: 요동자
26: 토크암
28: 로드셀
29: 엔코더(속도 검출 장치, 위치 검출 장치)
3: 인버터
30: 가속도 센서
4, 4A, 4B: 제어 장치
5: 토크 제어기(콘트롤러)
5B: 속도 제어기(콘트롤러)
6: 고유 진동 억제 회로
7: 보정 회로
9A, 9B: 지령 생성 장치(콘트롤러)
91: 주행 저항 설정부
92: 구동력 옵저버(전기 관성 지령 연산부)
93: 감산부(전기 관성 지령 연산부)
94: 전기 관성 비율 설정부(전기 관성 지령 연산부)
96: 가산부(합산부)
98B: 적분기
1: Dynamometer system
2: Dynamometer
23: Shaker
26: Torque arm
28: Load cell
29: Encoder (speed detection device, position detection device)
3: Inverter
30: Accelerometer
4, 4A, 4B: Control device
5: Torque controller (controller)
5B: Speed controller (controller)
6: Natural vibration suppression circuit
7: Calibration circuit
9A, 9B: Command generation device (controller)
91: Running resistance setting section
92: driving force observer (electric inertia command calculation unit)
93: subtraction unit (electric inertia command calculation unit)
94: Electric inertia ratio setting unit (electric inertia command calculation unit)
96: Addition section (summing section)
98B: integrator

Claims (7)

부하에 접속된 요동식 다이나모미터;
상기 다이나모미터의 요동자에 발생하는 토크를 상기 요동자로부터 연장되는 토크암을 통해 검출하는 로드셀; 및
상기 로드셀의 하중 방향에 따른 상기 토크암의 가속도를 검출하는 가속도 센서;를 구비하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치에 있어서,
소정의 입력 신호에 기초하여 상기 다이나모미터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 콘트롤러;
소정의 입력 신호에 기초하여 상기 요동자의 고유 진동이 억제되도록 상기 제어 신호를 보정하는 보정 신호를 생성하는 고유 진동 억제 회로; 및
상기 가속도 센서의 검출 신호를 반전하고, 상기 반전된 신호를 이용하여 상기 로드셀의 검출 신호로부터 교류 성분을 제거하는 보정 회로;를 구비하며,
상기 콘트롤러에는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호를 입력하고, 상기 고유 진동 억제 회로에는 상기 보정 신호가 합산된 상기 콘트롤러의 제어 신호와 상기 보정 회로를 거치지 않은 상기 로드셀의 검출 신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
Oscillating dynamometer connected to the load;
A load cell for detecting a torque generated at a rocking element of the dynamometer through a torque arm extending from the rocking element; And
And an acceleration sensor for detecting an acceleration of the torque arm along a load direction of the load cell,
A controller for generating a control signal for controlling the dynamometer based on a predetermined input signal;
A natural vibration suppression circuit for generating a correction signal for correcting the control signal so that natural oscillation of the oscillator is suppressed based on a predetermined input signal; And
And a correction circuit for inverting the detection signal of the acceleration sensor and removing the AC component from the detection signal of the load cell using the inverted signal,
The control signal of the controller to which the correction signal is added and the detection signal of the load cell that has not passed through the correction circuit are input to the controller Characterized in that the control system of the dynamometer system.
제1항에 있어서,
상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 속도를 검출하는 속도 검출 장치를 구비하며,
상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 소정의 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 토크 제어기; 및 상기 토크 제어기에 대한 토크 지령 신호를 생성하는 지령 생성 장치를 구비하고,
상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 주행 저항 지령 신호를 생성하는 주행 저항 설정부; 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 전기 관성 지령 신호를 생성하는 전기 관성 지령 연산부; 및 상기 주행 저항 지령 신호와 상기 전기 관성 지령 신호를 합한 것을 상기 토크 제어기로의 토크 지령 신호로 하는 합산부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dynamometer system comprises a speed detecting device for detecting the speed of the dynamometer,
Wherein the controller generates a control signal for eliminating a deviation between a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit and a predetermined command signal; And a command generating device for generating a torque command signal for the torque controller,
The command generation device comprising: a running resistance setting unit that generates a running resistance command signal based on a detection signal of the speed detection device; An electric inertia command calculation unit for generating an electric inertia command signal based on the detection signal of the load cell and the detection signal of the speed detection device through the correction circuit; And a summing unit configured to add the running resistance command signal and the electric inertia command signal to a torque command signal to the torque controller.
제2항에 있어서,
상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호, 상기 주행 저항 지령 신호, 및 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 상기 다이나모미터의 속도를 소정의 목표 속도에 일치시키기 위한 토크 보정 신호를 생성하는 속도 제어기를 더 구비하며,
상기 합산부는 상기 주행 저항 지령 신호, 상기 전기 관성 지령 신호, 및 상기 토크 보정 신호를 합한 것을 상기 토크 제어기로의 토크 지령 신호로 하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
The command generation device generates a torque correction signal for matching the speed of the dynamometer to a predetermined target speed based on a detection signal of the speed detection device, the running resistance command signal, and a detection signal of the load cell through the correction circuit, And a speed controller for generating a speed control signal,
Wherein the summing unit uses the sum of the running resistance command signal, the electric inertia command signal and the torque correction signal as a torque command signal to the torque controller.
제1항에 있어서,
상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 속도를 검출하는 속도 검출 장치를 구비하며,
상기 콘트롤러는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호와 소정의 속도 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 속도 제어기; 및 상기 속도 제어기에 대한 속도 지령 신호를 생성하는 지령 생성 장치;를 구비하고,
상기 지령 생성 장치는 상기 속도 검출 장치의 검출 신호에 기초하여 주행 저항 지령 신호를 생성하는 주행 저항 설정부; 상기 속도 검출 장치의 검출 신호 및 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 상기 다이나모미터에 가해지는 구동력에 상당하는 외란 토크 신호를 생성하는 구동력 옵저버; 및 상기 외란 토크 신호에서 상기 주행 저항 지령 신호를 감산한 것을 적분함으로써 상기 속도 지령 신호를 생성하는 적분기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dynamometer system comprises a speed detecting device for detecting the speed of the dynamometer,
A speed controller for generating a control signal for eliminating a deviation between a detection signal of the speed detection device and a predetermined speed command signal; And a command generating device for generating a speed command signal for the speed controller,
The command generation device comprising: a running resistance setting unit that generates a running resistance command signal based on a detection signal of the speed detection device; A driving force observer for generating a disturbance torque signal corresponding to a driving force applied to the dynamometer based on a detection signal of the speed detection device and a detection signal of the load cell through the correction circuit; And an integrator for generating the speed command signal by integrating the disturbance torque signal obtained by subtracting the running resistance command signal from the disturbance torque signal.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호와 소정의 토크 지령 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 토크 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller includes a torque controller that generates a control signal for eliminating a deviation between a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit and a predetermined torque command signal.
제1항에 있어서,
상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 축의 속도를 검출하는 속도 검출 장치를 구비하며,
상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호에 기초하여 생성한 속도 지령 신호와 상기 속도 검출 장치의 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 속도 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dynamometer system comprises a velocity detection device for detecting the velocity of the axis of the dynamometer,
Wherein the controller comprises a speed controller for generating a control signal for eliminating a deviation between a speed command signal generated based on a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit and a detection signal of the speed detection device, Control device of the meter system.
제1항에 있어서,
상기 다이나모미터 시스템은 상기 다이나모미터의 축의 위치를 검출하는 위치 검출 장치를 구비하며,
상기 콘트롤러는 상기 보정 회로를 거친 상기 로드셀의 검출 신호를 바탕으로 생성한 위치 지령 신호와 상기 위치 검출 장치의 검출 신호의 편차를 없애도록 하는 제어 신호를 생성하는 위치 제어기를 구비하는 것 특징으로 하는 다이나모미터 시스템의 제어 장치.

The method according to claim 1,
Wherein the dynamometer system includes a position detection device for detecting a position of an axis of the dynamometer,
Wherein the controller includes a position controller for generating a control signal for eliminating a deviation between a position command signal generated based on a detection signal of the load cell that has passed through the correction circuit and a detection signal of the position detection device, Control device of the meter system.

KR1020177010594A 2014-09-30 2015-09-07 Dynamometer system control device KR101784716B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014200450A JP5935853B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Control device for dynamometer system
JPJP-P-2014-200450 2014-09-30
PCT/JP2015/075355 WO2016052084A1 (en) 2014-09-30 2015-09-07 Dynamometer system control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170046801A true KR20170046801A (en) 2017-05-02
KR101784716B1 KR101784716B1 (en) 2017-10-12

Family

ID=55630127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177010594A KR101784716B1 (en) 2014-09-30 2015-09-07 Dynamometer system control device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5935853B2 (en)
KR (1) KR101784716B1 (en)
CN (1) CN107076643B (en)
WO (1) WO2016052084A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6497408B2 (en) 2017-04-14 2019-04-10 株式会社明電舎 Electric inertia control device
EP3396398B1 (en) * 2017-04-27 2020-07-08 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Signal correction method, system for correcting a measured signal, as well as oscilloscope
US11150150B2 (en) 2018-09-07 2021-10-19 Meidensha Corporation Dynamometer control device
JP7371730B1 (en) 2022-06-15 2023-10-31 株式会社明電舎 dynamometer system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825217B2 (en) * 1977-07-28 1983-05-26 株式会社明電舎 Electric dynamometer torque measurement method
JPS5890135A (en) * 1981-11-26 1983-05-28 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Detector for torque of dynamometer
JPH0339632A (en) * 1989-07-06 1991-02-20 Hitachi Ltd Controller for chassis dynamometer
JP3508473B2 (en) 1997-06-23 2004-03-22 株式会社明電舎 Running resistance control device for chassis dynamometer
JP4340299B2 (en) * 2007-03-08 2009-10-07 株式会社日立産機システム Motor control device and motor control system
JP4788656B2 (en) * 2007-05-16 2011-10-05 株式会社明電舎 Power test system
JP5145830B2 (en) * 2007-09-12 2013-02-20 株式会社明電舎 Dynamometer control device
JP5541314B2 (en) * 2012-05-29 2014-07-09 株式会社明電舎 Control device for dynamometer system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016070786A (en) 2016-05-09
JP5935853B2 (en) 2016-06-15
WO2016052084A1 (en) 2016-04-07
KR101784716B1 (en) 2017-10-12
CN107076643B (en) 2018-12-07
CN107076643A (en) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101521487B1 (en) Dynamometer system
KR101841134B1 (en) Dynamometer control device and method for estimating moment of inertia using same
KR101784716B1 (en) Dynamometer system control device
KR101997227B1 (en) Motor drive system
WO2016151624A1 (en) Active vibration noise control apparatus
US11073437B2 (en) Dynamometer system control device
JP2018179802A (en) Electric inertia control device
JP5790339B2 (en) Power transmission system test equipment
JP2016070786A5 (en)
JP7317597B2 (en) Control device
JP2011160574A (en) Speed control device for motor
JP5888371B2 (en) Oscillating dynamometer system and control method thereof
JP7371730B1 (en) dynamometer system
JP2010043940A (en) Apparatus for testing power transmission system and its control method
WO2015186616A1 (en) Control device for chassis dynamometer
JP2009275816A (en) Vibration damping device and vehicle
JP2009288036A (en) Estimation method and its device of roller surface drive force
JP5812229B1 (en) Chassis dynamometer controller
JP2013148485A (en) Torque detection device of dynamometer
JPH07261852A (en) Vibration control unit
JP2011038910A (en) Chassis dynamometer system
JP2010019711A (en) Speed control method of power measurement system and device therefor
JP2006118872A (en) Precision weight measuring instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant