JPH02196942A - エンジン試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のほか１種々の動力伝達機構を駆動す
るエンジンを試験するエンジン試験装置の改良に関する
。

（従来の技術） 従来、この種のエンジン試験装置としては、第５図に示
すように回転数指令値Ｎ、および負荷指令値ＴＲを目標
値として発生する運転指令発生器１と、この運転指令発
生器１から発生された回転数指令値Ｎｎに基づいてエン
ジンのスロットル開度（アクセル開度あるいはレバー位
置などとも呼ぶ）を制御し所望のエンジン回転数を得る
自動回転数制御系（以下、ＡＳＲ系と指称する）２と、
前記運転指令発生器１から発生された負荷指令値ＴＲに
基づいてエンジンに機械的に接続された動力計設備を制
御することにより動力計設備、つまり負荷を自動的に調
整する自動負荷制御系（以下、ＡＴＲ系と指称する）３
とによって構成されている。図中、４は自動回転数制御
部、５はスロットルコントローラ、６はエンジン、７は
回転数センサ、８は自動負荷制御部、９は動力計設備、
１０は負荷センサである。

従って、以上のような装置では、エンジン６が始動する
とそれぞれの偏差演算部１１．１２により運転指令発生
器１から発生された回転指令値Ｎ、と回転センサ７で検
出された回転数実績値ＮＦとを比較して回転数偏差ＮＥ
を得、また負荷指令値ＴＲと負荷センサ１０で検出され
た負荷実績値Ｔ、とを比較して負荷偏差ＴＥを得、これ
ら回転数偏差ＮＥおよび負荷偏差ＴＥはそれぞれＡＳＲ
系２およびＡＴＲ系３に供給される。ここで、ＡＳＲ系
２は、回転数偏差ＮＥを受けると自動回転数制御部４に
て該回転数偏差ＮＥを零とするための回転数に応じたス
ロットル開度操作量ＳＤを得、この信号Ｓ、に基づいて
スロットルコントローラ５がエンジン６のスロットル開
度を制御する。

一方、ＡＴＲ系３においては、負荷偏差ＴＥを受けると
自動負荷制御部８にて該負荷偏差ＴＥを零とするような
調整信号ＴＤを出力し動力計設備９を調整する。なお、
この調整後の動力計設備９゜つまり調整負荷はエンジン
６に与えられ、このときの各偏差演算部１１．１２から
の回転数偏差Ｎ６％負荷偏差ＴＥを受けてＡＳＲ系２お
よびＡＴＲ系３で上記と同様な制御がなされる。

（発明が解決しようとする課題） し力ごるに、上記試験装置においては、ＡＳＲ系２およ
びＡＴＲ系３が互いに独立していると仮定して速度８　
トルクを制御しているが、実際には２つの系２，３の間
では相互に干渉し合う関係にあり、そのためエンジン６
の回転速度がトルクによって変動を生じ、またエンジン
６の出力トルクを迅速に負荷指令値ＴＲに追従させるこ
とができず、それに伴ってＡＳＲ系２およびＡＴＲ系３
の＄Ｉ　ＩＩ精度を著しく低下させる問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、相互に干渉
し合う系の干渉を抑制し、両系とも優れた制御精度を実
現し得るエンジン試験装置を提倶することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、回転指令値に追従
するようにエンジン自動回転制御部からスロットルまた
はアクセルの開度操作量を出力してエンジンを自動運転
するとともに、このエンジンに自動負荷制御系を設けた
エンジン試験装置において、予めエンジン回転数に応じ
て負荷とスロットル開度との関係を定めたエンジントル
クマツプと、前記エンジンの回転数信号および負荷信号
が入力されこれら両信号に基づいて前記エンジントルク
マツプから前記回転数における前記負荷を発生するに必
要なスロットル開度補正値を算出する負荷補償手段と、
この負荷補償手段によって得られたスロットル開度補正
値を前記自動回転数制御部の出力に加えて前記スロット
ルまたはアクセルの開度操作量を得る加算部とを備えた
ものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより
、自動回転数制御部が回転数指令値とエンジンの回転数
実測値との偏差に基づいてエンジンのスロットル開度を
制御するとともに、回転数センサおよび負荷センサとに
よりエンジン回転数および負荷を検出し、これらエンジ
ン回転数および負荷に基づき予め定めたエンジントルク
マツプから必要なデータを取出してエンジン回転数と負
荷を満足させるに必要なスロットル開度補正値を算出し
、このスロットル開度補正値を自動回転数制御部の出力
に加算することにより、負荷変動に応じてＡＳＲ系のス
ロットトル開度を補償し相互干渉を抑制して両系の制御
精度を高めるものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。なお、同図において第５図と同一部分には同一符
合を付してその詳しい説明は省略し、専ら従来と比較し
て異なる部分について詳細に説明する。

先ず、本装置は、ＡＳＲ系２に新たに負荷補償手段２１
およびエンジントルクマツプ２２が設けられ、さらに自
動回転数制御部４とスロットルコントローラ５との間に
加算部２３が設けられ、この加算部２３に対して前記自
動回転数制御部４の出力と負荷補償手段２１の出力を供
給する構成となっている。

前記負荷補償手段２１は、例えばマイクロコンピュータ
等で構成され、負荷センサ１０で検出された負荷ＴＰと
回転数センサ７で検出された回転数実測値Ｎｐとが入力
され、これら負荷Ｔｐと回転数実測値Ｎ、に基づきエン
ジントルクマツプ２２から負荷ＴＰおよび回転数実測値
Ｎ、を満足させるスロットル開度補正値Ｓ、を求めるも
のである。

前記エンジントルクマツプ２２は、模式的には第２図に
示すように予めエンジン回転数Ｎごとにエンジントルク
Ｔとスロットル開度Ｓとの関係を定めたエンジン特性で
表わされ、メモリマツプ化した場合には第３図に示すよ
うな関係のデータがメモリに保管されることになる。な
お、スロットル開度Ｓは第３図から明らかなように全開
から全開までを例えばｍ分割し、分割された各々のスロ
ット開度に全閉側から全開方向へ昇順のＮｏを付け、そ
れぞれのスロットル開度をＳｔ、Ｎ２゜・・・・・・、
Ｓｌ、・・・・・・、Ｓ−とする。一方、回転数Ｎはス
ロットル開度全閉時でのアイドリング回転数から最大回
転数までを１分割し、その分割された各々の回転数につ
いて回転数増加方向に昇順のＮｏを付け、それぞれの回
転数をＮｌ、Ｎ２゜・・・・・・、ＮＪ、・・・・・・
、Ｎｇとする。また、それぞれのスロットル開度Ｓｌ１
回転数ＮＪに対応するエンジン６のトルクをＴ　Ｉ、Ｊ
とし、第３図のような状態となる様にテーブルに振分け
しておく。これらのテーブルデータは試験対象エンジン
毎に試験実施前に得られた測定値または設計値等を用い
るが、特にそのデータ取得手段およびデータ設定手段に
ついては特定するものではない。

前記加算部２３は、自動回転数制御部４の出力に負荷補
償手段２１でエンジントルクマツプ２２から求めたスロ
ットル開度補正値Ｓ、を加算し、得られたスロットル開
度操作量をスロットルコントローラ５に基準値ＳＲとし
て供給する機能を持っている。このスロットルコントロ
ーラ５は回転数指令値に追従するように回転数指令値と
回転数実績値との偏差に応じたスロットル開度と開度補
正値に基づきエンジン６のスロットル開度を制御する機
能を持っている。

次に、以上のように構成された装置において特にスロッ
トル開度補正値Ｓｐを求める手順に関し第４図を参照し
ながら説明する。すなわち、負荷補償手段２１は、所定
のサンプリング周期ごとに回転数センサ７および負荷セ
ンサ１０から回転数実績値Ｎｐおよび負荷ＴＦが入力さ
れたか否かを判断しくステップ８１．Ｎ２）、両信号Ｎ
Ｆ２負＃ｊ　Ｔ　ｐが入力された場合にはエンジントル
クマツプ２２から、 Ｎｊ≦ＮＦ＜ＮＪ＋１ となるｊを、ｊ−１から昇順方向に探索する（ステップ
３３）。つまり、回転数実績値Ｎ、がエンジントルクマ
ツプ２２からＮｊ≦Ｎ　ｐ　＜　Ｎ　Ｊｕｌの範囲に有
ることを見つけだす。

しかる後、ステップＳ４に移行し、ここで回転数Ｎｊに
おいてエンジントルクＴＦは、Ｔ　１．Ｊ≦ＴＦＩ　＜
ＴＩ＋１６ｊ となるｌを、１−１から昇順方向に探索し、上記Ｎｊ　
ＳＮｊ＋１のうち回転数ＮｊにおけるエンジントルクＴ
、Ｆの範囲を特定する。そして、この回転数ＮＪと負荷
ＴＰとに見合うトルクを発生させるスロットル開度Ｓｘ
を下式に基づいて算出する（ステップＳ５）。

ＳＸ　−１（Ｓ１＋１−３１）／（ＴＩ＋１　、　ｊ　
−Ｔ１．Ｊ））・（Ｔｐ−Ｔ１．ｊ）＋　８１　　　　
　・・・（１）次に、前記他方の回転数Ｎ　Ｊｕｌにお
いてエンジントルクＴｐは、 Ｔ　ｋ、Ｊ◆ｌ≦Ｔｐ＜Ｔｋ◆ｌ　、　Ｊｕｌなるｋを
、ｋ−１から昇順方向に探索する。そして、前述と同様
に回転数Ｎ　Ｊｕｌと負荷ＴＰに見合うトルクを発生さ
せるスロットル開・度Ｓｙ　を（２）　式より算出する
（ステップＳ７）。

Ｓ　ｙ　＝　ｌ（Ｓ　ｋ＋ｌ　−Ｓ　ｋ）／（Ｔｋ＋１
．Ｊ＋ｌ　−Ｔｋ、ｊ＋１））・（Ｔｐ　−Ｔｋ、ｊ”
ｌ）＋Ｓｋ　　　　　　・・・（２）これらＳＸ、Ｓｙ
は例えば第３図に示すようにプロットできるので、これ
らＮｊとＮ　ｊ＋１でのＳｘ。

Ｓｙとを結んだ線Ａ上から前記Ｎ、でのスロットル開度
、つまりスロットル開度補正値Ｓｐを求めることができ
る。すなわち、回転数Ｎ、において負荷ＴＦに見合うト
ルクを発生させるスロットル開度補正値ＳｐはＳＸとｓ
ｙから次の（３）式で求めることができる。

Ｓｐ　＝　１（Ｓｙ　　−Ｓｘ）バＮｊ＋１　−Ｎｊ　
　）１（Ｎｐ　　Ｎｊ）＋Ｓｘ　　　　　　　−（３）
以上のようにして負荷補償手段２１でスロットル開度補
正値Ｓｐを求めたならば、このスロットル開度補正値Ｓ
ｐを加算部２３へ導びき、ここで補正値Ｓｐを自動回転
数制御部４からの開度操作ｔａ　Ｓ　Ｅに加算しスロッ
トル開度基準値Ｓｐを得る。

ここで、スロットルコントローラ５は上記スロットル開
度基準値ＳＰに基づいてエンジン６のスロットル開度を
制御する。

従って、以上のような実施例の構成によれば、エンジン
６側から見て外乱要素となる負荷ＴＦの変動を負荷補償
手段２１で取込み、ここで当該負ｆ５　Ｔ　ｐとエンジ
ン回転数Ｎ、とに基づいてエンジントルクマツプ２２か
ら該回転数Ｎ、における該負荷Ｔｐを発生させるに必要
なスロットル開度補正値Ｓｐを得るようにしたので、負
荷変動に応じて適切なスロットル開度でエンジン６を運
転制御することができる。従って、エンジン発生トルク
を迅速に負荷変動に対応させ得、ひいてはエンジンの回
転数の変動を適切に抑制でき、ＡＳＲ系２およびＡＴＲ
系３との相互干渉を小さくして両系２．３の応答性を高
めることにより、ＡＳＲ系２による回転数制御およびＡ
ＴＲ系３による負荷制御を高精度に行うことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなくその
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果〕 以上詳記したように本発明によれば、負荷変動に対して
ＡＳＲ系ではその負荷変動を検出して回転数変動を迅速
に抑制でき、その結果、ＡＳＲ系およびＡＴＲ系の応答
性を高めて制御精度を大幅に向上させ得るエンジン試験
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係わるエンジン試験装置
の一実施例を説明するために示したもので、第１図は本
発明の要部を示す構成図、第２図はエンジントルクマツ
プを得るための模式図、第３図はエンジントルクマツプ
図、第４図はスロットル開度補正値を得るための動作手
順を示す図、第５図は従来装置の構成図である。 １・・・運転指令発生器、２・・・ＡＳＲ系（自動回転
数制御系）、３・・・ＡＴＲ系（自動負荷制御系）、４
・・・エンジン自動回転数制御部、５・・・スロットル
コントローラ、６・・・エンジン、７・・・回転数セン
サ、１０・・・負荷センサ、２１・・・負荷補償手段、
２２・・・エンジントルクマツプ、２３・・・加算部。 スロットル閤を 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転指令値に追従するようにエンジン自動回転制御部か
   らスロットルまたはアクセルの開度操作量を出力してエ
   ンジンを自動運転するとともに、このエンジンに自動負
   荷制御系を設けたエンジン試験装置において、 予めエンジン回転数に応じて負荷とスロットル開度との
   関係を定めたエンジントルクマップと、前記エンジンの
   回転数信号および負荷信号が入力されこれら両信号に基
   づいて前記エンジントルクマップから前記回転数におけ
   る前記負荷を発生するに必要なスロットル開度補正値を
   算出する負荷補償手段と、この負荷補償手段によって得
   られたスロットル開度補正値を前記自動回転数制御部の
   出力に加えて前記スロットルまたはアクセルの開度操作
   量を得る加算部とを備えたことを特徴とするエンジン試
   験装置。