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用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置

閱讀：421發(fā)布：2020-05-20

專利匯可以提供用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且在 底盤測(cè)功機(jī) 的控制裝置中， 工作臺(tái) 之間的工作負(fù)荷誤差和機(jī)器差異對(duì)測(cè)量車輛特性的測(cè)量 精度 有較壞影響。檢測(cè)速度 信號(hào) 和 扭矩 檢測(cè)信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng) 力 觀測(cè)器(6)，并且輸出正慣量的電慣量命令。電慣量命令加到從行駛阻力設(shè)定單元(7)輸出的行駛阻力命令以對(duì)應(yīng)于檢測(cè)速度信號(hào)，從相加值減去扭矩檢測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生扭矩控制命令。與驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器(6)一起，提供輸出負(fù)慣量的電慣量命令的電慣量設(shè)定單元(20)。當(dāng)M>Mo時(shí)，其中M為設(shè)定慣量并且Mo為固定慣量，從驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器(6)輸出電慣量命令，當(dāng)M，下面是用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，在底盤測(cè)功機(jī)中待測(cè)試的車輛放置在所述測(cè)功機(jī)的輥上，所述輥的被檢測(cè)到的速度信號(hào)和所述測(cè)功機(jī)的被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器以輸出正慣量電慣量命令，根據(jù)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)輸出的行駛阻力命令加到所述電慣量命令以產(chǎn)生相加值，并且通過從所述相加值減去所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)提供的差輸入到扭矩控制部以產(chǎn)生扭矩控制命令，通過逆變器借助于所述扭矩控制命令控制所述測(cè)功機(jī)，
其特征在于，所述控制裝置包括：
電慣量設(shè)定部，所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)輸入所述電慣量設(shè)定部中以輸出負(fù)慣量電慣量命令；以及
加法部，所述加法部配置成當(dāng)設(shè)定慣量M和固定慣量Mo顯示M>Mo時(shí)，從所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器輸出所述電慣量命令，當(dāng)設(shè)定慣量M和固定慣量Mo顯示M2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：
速度校正部，所述速度校正部包括根據(jù)電慣量設(shè)定值映射速度校正增益的速度校正增益映射；以及
速度校正增益變化-加法部，借助于所述速度校正增益變化-加法部，所述速度校正增益根據(jù)所述電慣量設(shè)定值變化并且被加到所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器的輸出和所述電慣量設(shè)定部的輸出中的任一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其特征在于，
所述電慣量設(shè)定部包括對(duì)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)求微分的第一微分電路和將來自所述第一微分電路的微分信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)定的電慣量的第一乘法電路；以及由所述第一乘法電路提供的相乘值加到所述行駛阻力命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其特征在于，
所述速度校正部通過將所述行駛阻力命令和所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)之間的差值除以所述電慣量來導(dǎo)出加速度，并且對(duì)由此導(dǎo)出的加速度求積分以便計(jì)算操作速度；
所述速度校正部還將由此計(jì)算的所述操作速度乘以作為所述設(shè)定電慣量和所述設(shè)定慣量之間的比率的慣量值以導(dǎo)出第一操作速度；
所述速度校正部還將作為所述固定慣量和所述設(shè)定慣量之間的比率的慣量值乘以所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)以導(dǎo)出第二操作速度；
所述速度校正部還將所述第一操作速度加到所述第二操作速度以導(dǎo)出目標(biāo)速度值，并且導(dǎo)出由所述目標(biāo)速度值和所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)之間的差值產(chǎn)生的速度誤差；以及所述速度校正增益映射提供給校正輸出部，使得來自所述校正輸出部的速度校正增益乘以所述速度誤差以導(dǎo)出校正信號(hào)，并且由此導(dǎo)出的校正信號(hào)被加到所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器的輸出或所述電慣量設(shè)定部的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其特征在于，
低通濾波器連接到用于反饋所述扭矩控制部的所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)的扭矩檢測(cè)電路；以及
所述低通濾波器的特性被設(shè)定為使得相對(duì)于被測(cè)量到的機(jī)械操作特性的諧振放大倍率的峰值等于或低于1倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器包括：
第二微分電路，所述第二微分電路對(duì)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)求微分；
第二乘法部，所述第二乘法部將來自所述第二微分電路的微分信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)定的固定慣量；以及
減法部，所述減法部在將由所述第二乘法部導(dǎo)出的相乘值加到所述低通濾波器的輸出值以導(dǎo)出相加值之后，計(jì)算由此導(dǎo)出的相加值和所述行駛阻力命令之間的差值，其中由所述減法部計(jì)算出的差值乘以作為預(yù)先設(shè)定的電慣量與設(shè)定慣量之間的比率的電慣量設(shè)定值以導(dǎo)出相乘值，并且所述相乘值加到所述行駛阻力命令。

說明書全文

用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，并且更特別地涉及改善底盤測(cè)功機(jī)的工作負(fù)荷的精度并且減小機(jī)器差異的類型的控制裝置。

背景技術(shù)

[0002] 當(dāng)打算通過使用底盤測(cè)功機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行諸如性能測(cè)試、排氣測(cè)試等的機(jī)動(dòng)車輛的測(cè)試時(shí)，由控制裝置執(zhí)行行駛阻力控制以便為測(cè)功機(jī)提供相當(dāng)于實(shí)際車輛的慣量以執(zhí)行在實(shí)際道路上行駛的模擬測(cè)試。
[0003] 圖13是底盤測(cè)功機(jī)控制部的示意性框圖，其中由1表示的是被測(cè)試車輛(該車輛將被測(cè)試)，2是測(cè)功機(jī)并且3表示被測(cè)試車輛1設(shè)定在其上的輥。4表示負(fù)荷傳感器并且5是脈沖拾取器，并且由負(fù)荷傳感器4和脈沖拾取器5產(chǎn)生的信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6。
[0004] 7表示行駛阻力設(shè)定部，其將由脈沖拾取器5產(chǎn)生的信號(hào)輸入行駛阻力設(shè)定部中并且根據(jù)車輛速度從行駛阻力設(shè)定部輸出行駛阻力命令。輸出被引導(dǎo)到加法部8和驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6。在此期間，由驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6提供的電慣量補(bǔ)償系統(tǒng)控制將由測(cè)功機(jī)吸收的行駛阻力的一部分的慣量阻力，該系統(tǒng)通過專利文獻(xiàn)1是公知的。在專利文獻(xiàn)1中，作為用于改變慣量阻力的裝置，采用通過改變由扭矩控制系統(tǒng)產(chǎn)生的增益來改變測(cè)功機(jī)的輸出扭矩的系統(tǒng)。由此，獲得電慣量環(huán)的穩(wěn)定。
[0005] 行駛阻力設(shè)定部7的輸出和驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6的輸出在加法部8中彼此相加，并且在減法部9處，從相加值減去由負(fù)荷傳感器4檢測(cè)到的扭矩并且將差值(即，相減結(jié)果)輸入到扭矩控制部10以產(chǎn)生扭矩命令，并且將扭矩命令作為控制值輸出到逆變器11。響應(yīng)于扭矩命令，逆變器11執(zhí)行對(duì)測(cè)功機(jī)2的扭矩吸收的控制。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1：日本專利申請(qǐng)公開(特開)4-278434

發(fā)明內(nèi)容

[0009] 當(dāng)由底盤測(cè)功機(jī)執(zhí)行機(jī)動(dòng)車輛的性能測(cè)試時(shí)，發(fā)生通過在實(shí)際道路上行駛獲得的工作負(fù)荷和通過實(shí)施在測(cè)功機(jī)上運(yùn)行的模式獲得的工作負(fù)荷不匹配，從而產(chǎn)生誤差。已知工作負(fù)荷的誤差在工作臺(tái)之間不同，并且在工作臺(tái)之間誤差的生成和機(jī)器差異的生成由以下三個(gè)因素A至C導(dǎo)致。應(yīng)當(dāng)注意，工作負(fù)荷誤差率等由公式(1)至(5)限定。
[0010] 工作負(fù)荷誤差率[％]＝(測(cè)量到的工作負(fù)荷[J]-目標(biāo)工作負(fù)荷[J])/目標(biāo)工作負(fù)荷[J]×100[％]………(1)
[0011] 目標(biāo)工作負(fù)荷[J]＝∫(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力[N]×檢測(cè)到的車輛速度[km/h])/(3.5)dt………(2)
[0012] 測(cè)量到的工作負(fù)荷[J]＝∫(測(cè)量到的驅(qū)動(dòng)力[N]×檢測(cè)到的車輛速度[km/h])/(3.6)dt………(3)
[0013] 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力[J]＝設(shè)定行駛阻力+(固定慣量[kg]+電慣量[kg])×加速度[m/s2]………(4)
[0014] 測(cè)量到的驅(qū)動(dòng)力[J]＝DY扭矩[N]+機(jī)械損失[N]+固定慣量[kg]×加速度[m/s2]………(5)
[0015] 其中：DY：測(cè)功機(jī)
[0016] A：由扭矩控制部的控制響應(yīng)導(dǎo)致的變化
[0017] 在控制響應(yīng)中，設(shè)定某些基準(zhǔn)，例如90％響應(yīng)，100ms內(nèi)響應(yīng)等。然而，由于控制人設(shè)定的前饋量和PID調(diào)節(jié)參數(shù)的差異，控制響應(yīng)趨于導(dǎo)致響應(yīng)性的機(jī)器差異。由于該原因，產(chǎn)生電慣量的響應(yīng)性能的機(jī)器差異，并且因此用于測(cè)量的工作負(fù)荷誤差率的分散(dispersion)受到影響。盡管使用獨(dú)特的低通濾波器來檢測(cè)在反饋控制中處理的扭矩，但是使用這樣的低通濾波器降低了檢測(cè)響應(yīng)性，并且因此難以增加響應(yīng)性。
[0018] B：設(shè)定負(fù)慣量的電慣量控制系統(tǒng)
[0019] 在圖13的驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6中采用的電慣量控制系統(tǒng)中，使用專利文獻(xiàn)1中所述的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，估計(jì)原動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，并且將估計(jì)的輸出扭矩乘以從機(jī)器慣量和電慣量補(bǔ)償兩者導(dǎo)出的增益，以產(chǎn)生用于電慣量的扭矩命令。因此，能夠減少觀測(cè)器的增益的增加/減小而與電慣量補(bǔ)償?shù)脑黾?減小無關(guān)，并且因此，系統(tǒng)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，響應(yīng)性增加。然而，在負(fù)慣量中，用于導(dǎo)出電慣量命令的計(jì)算被強(qiáng)制從用于固定慣量的生成扭矩開始，并且因此，在速度變化點(diǎn)處，系統(tǒng)必需指示比理論電慣量命令所指示的電慣量更大的電慣量。
[0020] 當(dāng)比較由公式(7)表示的理論電慣量命令和由公式(6)表示的驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器電慣量命令時(shí)，上述問題將被闡明。應(yīng)當(dāng)注意“設(shè)定慣量-固定慣量”表示電慣量。由于在電慣量變成負(fù)慣量時(shí)提供的設(shè)定慣量小于固定慣量，因此驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器電慣量命令大于理論電慣量命令，因此，電慣量趨于在速度變化點(diǎn)處進(jìn)行過度操作，從而導(dǎo)致工作負(fù)荷誤差的發(fā)生。
[0021] 驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器電慣量命令＝(負(fù)荷傳感器扭矩+固定慣量×加速度)×(設(shè)定慣量-固定慣量)/設(shè)定慣量………(6)
[0022] 理論電慣量命令＝電慣量×加速度………(7)
[0023] 應(yīng)當(dāng)注意，負(fù)慣量是為了提供小于底盤測(cè)功機(jī)的機(jī)器慣量(固定慣量)的慣量而施加的慣量。也就是說，例如，當(dāng)固定慣量為1000kg(對(duì)應(yīng)的車輛重量)時(shí)，測(cè)試重量為700kg的車輛需要施加-300Kg的負(fù)慣量。也就是說，從底盤測(cè)功機(jī)開始驅(qū)動(dòng)。
[0024] C：速度校正增益
[0025] 為了控制底盤測(cè)功機(jī)，執(zhí)行稱為“速度校正”的校正，通過所述校正使目標(biāo)車輛速度和實(shí)際車輛速度之間的速度差為0(零)。如公式(8)至(10)所示，執(zhí)行該校正以便導(dǎo)出目標(biāo)車輛速度，從而建立“目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力＝測(cè)量到的驅(qū)動(dòng)力”。也就是說，當(dāng)正確地進(jìn)行校正時(shí)，能夠使工作負(fù)荷誤差更接近0(零)。
[0026] 在這些情況下，通過將車輛速度差(即，目標(biāo)車輛速度和實(shí)際車輛速度之間的差)乘以某個(gè)增益來獲得校正量。因此，在車輛重量設(shè)定大或小的情況下，效果率不能顯示期望值，導(dǎo)致工作負(fù)荷誤差率由設(shè)定慣量改變。
[0027] 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力＝行駛阻力設(shè)定+(固定慣量+電慣量)×加速度………(8)[0028] 測(cè)量到的驅(qū)動(dòng)力＝DY扭矩+機(jī)械損失+固定慣量×加速度………(9)[0029] 當(dāng)使“公式(8)＝公式(9)”時(shí)，獲得以下公式。
[0030] 目標(biāo)車輛速度＝1/電慣量×∫(DY扭矩+機(jī)械損失-行駛阻力設(shè)定)dt………(10)[0031] 本發(fā)明的目的是提供一種用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，其能夠改善控制底盤測(cè)功機(jī)的精度并且減小機(jī)器差異。
[0032] 解決問題的手段
[0033] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種用于底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置，在底盤測(cè)功機(jī)中待測(cè)試的車輛放置在所述測(cè)功機(jī)的輥上，所述輥的被檢測(cè)到的速度信號(hào)和所述測(cè)功機(jī)的被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器以輸出正慣量電慣量命令，根據(jù)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)輸出的行駛阻力命令加到所述電慣量命令以產(chǎn)生相加值，并且通過從所述相加值減去所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)提供的差輸入到扭矩控制部以產(chǎn)生扭矩控制命令，通過逆變器借助于所述扭矩控制命令控制所述測(cè)功機(jī)，
[0034] 所述控制裝置包括：
[0035] 電慣量設(shè)定部，所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)輸入所述電慣量設(shè)定部中以輸出負(fù)慣量電慣量命令；以及
[0036] 加法部，所述加法部配置成當(dāng)設(shè)定慣量M和固定慣量Mo顯示M>Mo時(shí)，從所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器輸出所述電慣量命令，當(dāng)設(shè)定慣量M和固定慣量Mo顯示M
[0037] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述控制裝置還包括速度校正部，所述速度校正部包括根據(jù)電慣量設(shè)定值映射速度校正增益的速度校正增益映射；以及速度校正增益變化-加法部，借助于所述速度校正增益變化-加法部，所述速度校正增益根據(jù)所述電慣量設(shè)定值變化并且被加到所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器的輸出和所述電慣量設(shè)定部的輸出中的任一個(gè)。
[0038] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述控制裝置如此設(shè)置使得所述電慣量設(shè)定部包括對(duì)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)求微分的第一微分電路和將來自所述第一微分電路的微分信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)定的電慣量的第一乘法電路；以及由所述第一乘法電路提供的相乘值加到所述行駛阻力命令。
[0039] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述控制裝置如此設(shè)置使得所述速度校正部通過將所述行駛阻力命令和所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)之間的差值除以所述電慣量來導(dǎo)出加速度，并且對(duì)由此導(dǎo)出的加速度求積分以便計(jì)算操作速度；所述速度校正部還將由此計(jì)算的所述操作速度乘以作為所述設(shè)定電慣量和所述設(shè)定慣量之間的比率的慣量值以導(dǎo)出第一操作速度；所述速度校正部還將作為所述固定慣量和所述設(shè)定慣量之間的比率的慣量值乘以所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)以導(dǎo)出第二操作速度；所述速度校正部還將所述第一操作速度加到所述第二操作速度以導(dǎo)出目標(biāo)速度值，并且導(dǎo)出由所述目標(biāo)速度值和所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)之間的差值產(chǎn)生的速度誤差；以及所述速度校正增益映射提供給校正輸出部，使得來自所述校正輸出部的速度校正增益乘以所述速度誤差以導(dǎo)出校正信號(hào)，并且由此導(dǎo)出的校正信號(hào)被加到所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器的輸出或所述電慣量設(shè)定部的輸出。
[0040] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述控制裝置如此設(shè)置使得低通濾波器連接到用于反饋所述扭矩控制部的所述被檢測(cè)到的扭矩信號(hào)的扭矩檢測(cè)電路；以及所述低通濾波器的特性被設(shè)定為使得相對(duì)于被測(cè)量到的機(jī)械操作特性的諧振放大倍率的峰值等于或低于1倍。
[0041] 根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器包括：第二微分電路，所述第二微分電路對(duì)所述被檢測(cè)到的速度信號(hào)求微分；第二乘法部，所述第二乘法部將來自所述第二微分電路的微分信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)定的固定慣量；以及減法部，所述減法部在將由所述第二乘法部導(dǎo)出的相乘值加到所述低通濾波器的輸出值以導(dǎo)出相加值之后，計(jì)算由此導(dǎo)出的相加值和所述行駛阻力命令之間的差值，其中由所述減法部計(jì)算出的差值乘以作為預(yù)先設(shè)定的電慣量與設(shè)定慣量之間的比率的電慣量設(shè)定值以導(dǎo)出相乘值，并且所述相乘值加到所述行駛阻力命令。
[0042] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，工作臺(tái)之間的工作負(fù)荷誤差和機(jī)器差異減小，并且因此對(duì)于車輛特性的高度精確的測(cè)量是可能的。附圖說明
[0043] 圖1是顯示本發(fā)明的實(shí)施例的框圖。
[0044] 圖2是電慣量設(shè)定部的框圖。
[0045] 圖3是速度校正部的框圖。
[0046] 圖4是驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器的框圖。
[0047] 圖5是常規(guī)電慣量命令的特性圖。
[0048] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的電慣量命令的特性圖。
[0049] 圖7是機(jī)器操作的特性圖。
[0050] 圖8是扭矩控制特性的比較圖。
[0051] 圖9是檢測(cè)響應(yīng)性的比較圖。
[0052] 圖10是瞬時(shí)狀態(tài)下常規(guī)裝置的電慣量特性圖。
[0053] 圖11是瞬時(shí)狀態(tài)下本發(fā)明的裝置的電慣量特性圖。
[0054] 圖12是在模式行駛下誤差量的轉(zhuǎn)變的變化圖。
[0055] 圖13是底盤測(cè)功機(jī)的常規(guī)控制裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

[0056] 圖1是顯示本發(fā)明的實(shí)施例的框圖。與圖13相同的部件以及對(duì)應(yīng)于圖13的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且將省略對(duì)相同部件的解釋。數(shù)字13表示連接到負(fù)荷傳感器4的輸出側(cè)的低通濾波器，并且低通濾波器13的輸出輸入到驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6和減法部9兩者。
[0057] 數(shù)字20表示由脈沖拾取器5產(chǎn)生的信號(hào)輸入其中的電慣量設(shè)定部。在對(duì)所使用的電慣量系統(tǒng)的以下描述中，由驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6使用的系統(tǒng)稱為“正慣量時(shí)間電慣量系統(tǒng)”，并且在電慣量設(shè)定部20中使用的電慣量系統(tǒng)稱為“負(fù)慣量時(shí)間電慣量系統(tǒng)”(微分系統(tǒng))。
[0058] 由于切換裝置的操作選擇性地輸出驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6和電慣量設(shè)定部20兩者的相應(yīng)的電慣量設(shè)定值，并且所選擇的輸出和由速度校正部21提供的校正量在加法部22處彼此相加，來自加法部22的輸出和來自行駛阻力設(shè)定部7的輸出在加法部8處彼此相加。
[0059] 如下文中將所述，當(dāng)M>Mo成立時(shí)，其中M表示設(shè)定慣量并且Mo表示固定慣量，從驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6輸出電慣量設(shè)定值，而當(dāng)M
[0060] 盡管在圖1中未顯示，扭矩檢測(cè)信號(hào)、速度表示信號(hào)和來自行駛阻力設(shè)定部7的行駛阻力命令輸入到速度校正部21，如圖3中所示的下文中所述。
[0061] 圖2顯示在圖1中顯示的扭矩控制部10a、逆變器11和電慣量設(shè)定部20的詳細(xì)配置，并且在圖2中，在圖1中顯示的驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6、切換裝置、速度校正部21和加法部22被省略。此外，在圖2中在逆變器11的輸出側(cè)和車輛速度V之間顯示的框模擬地替換為包括圖1中顯示的測(cè)功機(jī)2和輥3的機(jī)械配置部分。因此，在該框中，通過將從被測(cè)試車輛1的驅(qū)動(dòng)力減去測(cè)功機(jī)2的驅(qū)動(dòng)力提供的差乘以1/sMo而導(dǎo)出的結(jié)果值表示對(duì)應(yīng)于由連接到輥3的脈沖拾取器5檢測(cè)到的車輛速度(該布置與下文中將提到的圖4的情況相同)。
[0062] 由脈沖拾取器5檢測(cè)到的速度表示信號(hào)輸入電慣量設(shè)定部20中并且在微分電路20a中微分，并且由此產(chǎn)生的微分信號(hào)在乘法部20b中乘以已經(jīng)在設(shè)定部20c中設(shè)定的電慣量Me。來自乘法部20b的相乘結(jié)果在加法部22與由速度校正部21(未顯示)提供的校正值相加之后輸出到加法部8，并且在加法部8中，引導(dǎo)到那里的輸出結(jié)果被加到由行駛阻力設(shè)定部7提供的行駛阻力命令。
[0063] 圖3顯示速度校正部21的構(gòu)造。速度校正部21執(zhí)行校正以使從扭矩檢測(cè)導(dǎo)出的理論車輛速度和實(shí)際車輛速度之間的差為0(零)。對(duì)于該校正，速度校正部21將比例增益映射到校正量，并且根據(jù)慣量設(shè)定值來產(chǎn)生校正輸出。
[0064] 在減法部21a中，計(jì)算行駛阻力設(shè)定部7的行駛阻力命令值與扭矩檢測(cè)信號(hào)之間的差，并且在部分21b處，將該差除以電慣量Me以產(chǎn)生加速度(在乘法部21b處，將從減法部21a輸出的差乘以1/Me以產(chǎn)生加速度)。
[0065] 在積分器21c中，加速度被積分以產(chǎn)生輸入到乘法部21d的操作速度。在設(shè)定部21e中，設(shè)定電慣量Me與設(shè)定慣量M之間的比率，并且在乘法部21d處，將操作速度乘以設(shè)定比率以產(chǎn)生輸入到加法部21f的第一操作速度。
[0066] 而在設(shè)定部21g處，慣量值由底盤測(cè)功機(jī)的固定慣量Mo和設(shè)定慣量M之間的比率設(shè)定，并且由此設(shè)定的慣量值在乘法部21h處乘以速度檢測(cè)值以產(chǎn)生第二操作速度。在加法部21f處，在第二操作速度和第一操作速度之間執(zhí)行加法操作以產(chǎn)生速度目標(biāo)值(目標(biāo)速度)。
在減法部21i處，獲得速度目標(biāo)值和速度檢測(cè)值之間的差(即，脈沖拾取器5的檢測(cè)值)作為速度誤差。通過在乘法部21j處將速度誤差乘以來自校正輸出部21k的比例增益，校正量(SE校正)被導(dǎo)出并且輸出到圖1的加法部22。
[0067] 校正輸出部21k具有速度校正增益映射，其根據(jù)慣量設(shè)定值被繪制并且具有用于速度校正增益的豎直軸和用于電慣量設(shè)定值的水平軸。也就是說，通過將增益校正功能加到速度校正功能并且通過根據(jù)慣量設(shè)定值改變速度校正增益，確定目標(biāo)車輛速度使得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和被測(cè)量驅(qū)動(dòng)力變?yōu)楸舜讼嗟取?/div>
[0068] 在圖3的構(gòu)造中，獨(dú)立地獲得基于電慣量Me的第一操作速度(即，來自乘法部21d的輸出)和基于固定慣量Mo的第二操作速度(即，來自乘法部21h的輸出)，并且因此，能夠理想地計(jì)算目標(biāo)速度。
[0069] 圖4顯示圖1的驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6的詳細(xì)構(gòu)造。在圖1中顯示的切換裝置、電慣量設(shè)定部20、速度校正部21和加法部22在圖4中被省略。由脈沖拾取器5檢測(cè)到的速度表示信號(hào)輸入到行駛阻力設(shè)定部7以便產(chǎn)生從其輸出的行駛阻力命令值。速度表示信號(hào)也輸入到驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6，并且在微分電路6a處微分，并且由此微分的信號(hào)乘以在設(shè)定部6c中已經(jīng)預(yù)先設(shè)定的底盤測(cè)功機(jī)的固定慣量Mo(在乘法部6b處)。
[0070] 在加法部6d處將乘法部6b的相乘值加到扭矩檢測(cè)值(即，來自低通濾波器13的輸出)以導(dǎo)出由機(jī)器慣量提供的扭矩量。在減法部6e處，使扭矩量與行駛阻力命令值進(jìn)行差操作，并且將由此獲得的差值輸出到乘法部6f。在設(shè)定部6g處，從電慣量Me和設(shè)定慣量M之間的比率設(shè)定慣量值，并且在乘法部6f處，將由此設(shè)定的慣量值乘以由機(jī)器慣量提供的扭矩量并且作為電慣量設(shè)定值輸出到加法部側(cè)8。如圖1的部分中所述，來自加法部8的輸出通過減法部9被引導(dǎo)到扭矩控制部10a以產(chǎn)生扭矩命令。
[0071] 由負(fù)荷傳感器4檢測(cè)到的扭矩檢測(cè)信號(hào)反饋到扭矩控制部10a。低通濾波器13連接到扭矩檢測(cè)負(fù)荷傳感器的輸出側(cè)。為了增加扭矩控制部10a的控制響應(yīng)性，進(jìn)行低通濾波器13的選擇使得預(yù)先測(cè)量濾波器的機(jī)械操作特性以掌握用于量化濾波器的機(jī)械操作特性的濾波器的機(jī)械諧振點(diǎn)和放大倍率，并且濾波器具有對(duì)扭矩檢測(cè)理想的頻率特性，通過所述頻率特性，相對(duì)于被測(cè)量機(jī)械操作特性的諧振放大倍率的峰值等于或小于1倍。例如，對(duì)于濾波器的選擇，目標(biāo)指向90％/30msec(毫秒)以便增加控制響應(yīng)性和電慣量響應(yīng)性。
[0072] 在具有上述構(gòu)造的底盤測(cè)功機(jī)的控制裝置中，當(dāng)用正慣量控制測(cè)功機(jī)時(shí)，來自速度校正部21的校正值被加到由驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6提供的電慣量設(shè)定值并且作為電慣量設(shè)定值輸出到加法部8。在此期間，在驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6中，經(jīng)微分的檢測(cè)速度信號(hào)(即，微分電路6a的輸出)乘以固定慣量Mo以產(chǎn)生相乘值，并且在加法部處在相乘值和通過低通濾波器13傳遞的扭矩檢測(cè)之間執(zhí)行加法操作。
[0073] 然后，在減法部6e處，執(zhí)行用于導(dǎo)出加法部6d的加法值與來自行駛阻力設(shè)定部7的行駛阻力命令之間的差值的操作。此外，在乘法部6f處，將減法部6e的操作輸出乘以作為電慣量Me與設(shè)定值M之間的比率的、在設(shè)定部6g處設(shè)定的慣量值，并且作為結(jié)果，將電慣量設(shè)定值從乘法部6f輸出到加法部8。
[0074] 由行駛阻力設(shè)定部7設(shè)定并且根據(jù)車輛速度提供的行駛阻力命令輸出到加法部8。因此，在加法部8處，將行駛阻力命令和電慣量設(shè)定值(即，來自乘法部6f的輸出)彼此相加。
在減法部9處，加法部8的相加值與已經(jīng)通過低通濾波器13反饋的扭矩檢測(cè)進(jìn)行減法操作，并且該將差值輸入到扭矩控制部10a以產(chǎn)生扭矩命令，并且該扭矩命令通過逆變器11控制測(cè)功機(jī)2。
[0075] 當(dāng)用正慣量控制測(cè)功機(jī)2時(shí)，設(shè)定慣量M和固定慣量Mo指示M>Mo作為它們的關(guān)系，由電慣量設(shè)定部20產(chǎn)生的電慣量設(shè)定值不輸出到加法部8。
[0076] 然后，當(dāng)由于將測(cè)功機(jī)2的控制切換到用于負(fù)慣量的電慣量命令時(shí)，設(shè)定慣量M和固定慣量Mo指示M
[0077] 圖5和6是電慣量命令的特性圖。在每個(gè)圖中，線A表示固定慣量扭矩，線B表示驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器輸出(＝固定慣量扭矩+負(fù)荷傳感器扭矩)，線C表示理論電慣量命令，線D表示電慣量命令，并且線E表示車輛速度。
[0078] 在如圖5中所見僅僅提供驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6的電慣量命令的情況下(即，在常規(guī)情況的情況下)，電慣量范圍在正慣量側(cè)擴(kuò)大，而在負(fù)慣量側(cè)，在極端初始條件下施加過大電慣量，使得在電慣量命令(線D)和理論電慣量命令(線C)之間產(chǎn)生差異。然而，在如圖6中所見進(jìn)一步提供電慣量設(shè)定部20的情況下(在本發(fā)明的情況下)，電慣量命令(線D)與理論電慣量命令(線C)匹配，使得以高精度施加電慣量。
[0079] 圖7是顯示機(jī)器操作特性的伯德圖。如圖所示，在40Hz附近有諧振點(diǎn)。通過考慮諧振點(diǎn)和放大倍率來選擇低通濾波器13的特性。
[0080] 圖8是伯德圖，其中比較使用考慮了機(jī)器操作特性的低通濾波器13的情況的扭矩控制特性。在該圖中，線A(日語片假名)表示在調(diào)節(jié)低通濾波器之前的扭矩控制特性，線B(日語片假名)表示在調(diào)節(jié)低通濾波器之后的扭矩控制特性，從圖可以看出，頻率特性更進(jìn)一步廣泛地?cái)U(kuò)展。
[0081] 圖10和11是顯示車輛速度變化處于瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)的電慣量命令的圖形。圖10是僅僅從常規(guī)驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器6發(fā)出電慣量命令時(shí)提供的特性圖，并且圖11是當(dāng)進(jìn)一步提供根據(jù)本發(fā)明的電慣量設(shè)定部20時(shí)提供的電慣量命令的特性圖。在每個(gè)圖中，線B表示電慣量命令，線C表示理論電慣量命令，線E表示車輛速度。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)比較圖10和11時(shí)，在車輛速度變化處于瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)，電慣量命令(圖11中所示的線B)接近理論電慣量命令(線C)。
[0082] 從圖9可以看出，由于根據(jù)本發(fā)明扭矩控制增益增加，因此由于階躍變化而改善扭矩響應(yīng)性。應(yīng)當(dāng)注意，圖9(a)顯示常規(guī)扭矩響應(yīng)性，并且圖9(b)顯示當(dāng)使用考慮了機(jī)器操作特性的低通濾波器13時(shí)提供或保證的扭矩響應(yīng)性。從圖9(b)可知，由于扭矩的短時(shí)間檢測(cè)而改善電慣量響應(yīng)性。
[0083] 圖12是在模式行駛下的誤差量的轉(zhuǎn)變的變化圖，即，當(dāng)實(shí)際進(jìn)行模式行駛時(shí)積分得到的工作負(fù)荷誤差量的變化圖。該變化圖顯示，當(dāng)進(jìn)一步提供根據(jù)本發(fā)明的電慣量設(shè)定部20時(shí)，工作負(fù)荷誤差量接近0(零)。
[0084] 根據(jù)本發(fā)明，獲得以下有益效果。
[0085] (1)由于提供在正慣量時(shí)使用電慣量系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器和在負(fù)慣量時(shí)使用電慣量系統(tǒng)的電慣量設(shè)定部，當(dāng)設(shè)定慣量M和固定慣量Mo為M>Mo時(shí)，從驅(qū)動(dòng)力觀測(cè)器輸出電慣量值，當(dāng)上述關(guān)系為M
[0086] (2)由于速度校正部的提供，每次出現(xiàn)慣量設(shè)定值時(shí)速度校正增益變化。因此，能夠在電慣量設(shè)定值的整個(gè)范圍上進(jìn)行速度校正，并且因此，能夠執(zhí)行這樣的控制以使目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力和測(cè)量到的驅(qū)動(dòng)力彼此相等。
[0087] (3)扭矩控制部的扭矩檢測(cè)反饋電路配備有低通濾波器，并且低通濾波器的特征在于進(jìn)行這樣的扭矩檢測(cè)使得諧振放大倍率的峰值小于或等于先前測(cè)量到的機(jī)器操作特性。通過這樣的扭矩檢測(cè)，改善扭矩控制的響應(yīng)性。
[0088] (4)當(dāng)在使用底盤測(cè)功機(jī)的情況下在使用采用所有項(xiàng)目(1)至(3)或以任何組合采用它們中的一些的裝置的同時(shí)執(zhí)行模式操作時(shí)，工作臺(tái)之間的工作負(fù)荷誤差的發(fā)生和機(jī)器差異的發(fā)生相對(duì)于常規(guī)裝置減小。由于工作負(fù)荷誤差具有與燃料消耗的相對(duì)聯(lián)系，因此改善燃料消耗測(cè)量的響應(yīng)性，并且能夠進(jìn)行車輛特性的高度精確的測(cè)量。
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