發(fā)動機臺架系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及發(fā)動機臺架系統。更詳細地說，設及一種發(fā)動機臺架系統，在具有發(fā)動 機的樣品上連接測功器作為動力吸收體，測定發(fā)動機的各種特性。
【背景技術】
[0002] 圖5是表示發(fā)動機臺架系統100的構成的圖。
[0003] 發(fā)動機臺架系統100具有：由發(fā)動機E及其輸出軸SW構成的樣品W;作為動力吸 收體而與該樣品W的輸出軸SW的測功器DY;經由油口傳動機構110控制發(fā)動機E的發(fā)動 機控制器120 ;經由變換器130控制測功器DY的測功器控制器140 ;檢測測功器DY的輸出 軸的轉速的編碼器150 ;及檢測樣品W的輸出軸SW和測功器DY的輸出軸的結合部處的軸 轉矩（扭矩）的軸轉矩傳感器160。另外，在圖5中，離合器、變速器和驅動軸等機械要素統 一簡化為輸出軸SW而不出。
[0004] 發(fā)動機控制器120通過按每個試驗項目預定的方式控制發(fā)動機E的輸出，測功器 控制器140基于編碼器150、軸轉矩傳感器160的輸出等，控制測功器DY的轉速、轉矩（例 如參照專利文獻1)。
[0005] 現有技術文獻 [000引專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2009-133714號公報

【發(fā)明內容】

[000引發(fā)明要解決的課題
[0009] 然而，上述發(fā)動機臺架系統100所進行的試驗項目之一具有被稱為空轉試驗的試 驗項目。所謂空轉試驗是指測定所謂空轉時的發(fā)動機的特性的試驗。更具體地說，測定從 空載狀態(tài)開始在短時間內將油口開度全開時的測功器DY的轉速的變化（例如，轉速的上升 方式、最高值等）。
[0010] 在上述圖5所示的構成的發(fā)動機臺架系統100中，在進行運種空轉試驗的情況下， 向測功器控制器140輸入的軸轉矩指令值為0。目P，在測功器控制器140中，W不會在軸轉 矩傳感器160中產生扭矩的方式、即W不對發(fā)動機E施加負荷的方式，在測功器DY中產生 轉矩。
[0011] 圖6是表示現有的發(fā)動機臺架系統100中的空轉試驗的結果的圖。在圖6中，利 用細實線表示發(fā)動機臺架系統100的測定結果即由編碼器150測定的轉速。并且，在圖6 中，利用粗虛線表示利用發(fā)動機單體測定的情況下的結果。在此，發(fā)動機單體是指發(fā)動機E 和輸出軸SW分離而使發(fā)動機E成為無負荷的狀態(tài)。換言之，圖6的粗虛線表示在離合器分 離的狀態(tài)下將油口全開的情況下的實際的發(fā)動機轉速的變化。因此，圖6的粗虛線是成為 發(fā)動機臺架系統100的測定結果的理想值的值。
[001引如圖6所示，發(fā)動機臺架系統100的測定結果（細實線）始終被理想值（粗虛線） 小。如上所述，在發(fā)動機臺架系統100中，在進行空轉試驗時，想要通過使軸轉矩指令值為ο來再現不對發(fā)動機Ε施加負荷的狀態(tài)。但是，在從軸轉矩傳感器160到發(fā)動機Ε的曲軸為 止的部分即輸出軸SW的慣性必須在發(fā)動機Ε側負擔，其結果是，測定結果在加速時和減速 時都低于理想值。如上所述，在現有的發(fā)動機臺架系統100中，在空轉試驗中，很難高精度 地測定發(fā)動機單體的性能。
[0013] 另外，理論上來說，使軸轉矩傳感器160的位置更靠近發(fā)動機Ε的曲軸側的話，輸 出軸SW的慣性也可W由測功器DY負擔。但是，軸轉矩傳感器160越靠近發(fā)動機Ε就越容 易傳遞發(fā)動機Ε的熱，因此溫度漂移對測定值的變化的影響變大。并且，軸轉矩傳感器160 越靠近發(fā)動機Ε就越容易傳遞發(fā)動機Ε的振動，測定精度降低。根據W上的理由，軸轉矩傳 感器160的位置優(yōu)選相比發(fā)動機Ε來說靠近測功器DY。
[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機臺架系統，能夠基于相比發(fā)動機設置在測功器 附近的軸轉矩計的輸出值，高精度地進行空轉試驗。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] (1)為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動機臺架系統（例如后述的發(fā)動機臺 架系統1)，具有：測功器（例如后述的測功器DY)，所述測功器的輸出軸與樣品（例如后述 的樣品W)連接；及軸轉矩檢測器（例如后述的軸轉矩傳感器7)，檢測所述測功器的輸出軸 和所述樣品的結合部處的扭矩燈23)，所述樣品分為發(fā)動機主體（例如后述的發(fā)送機主體 W1)、W及連接該發(fā)動機主體的曲軸和所述測功器的輸出軸的中間結合體（例如后述的中 間結合體W2)。所述發(fā)動機臺架系統具有：軸轉矩指令生成裝置（例如后述的軸轉矩指令生 成裝置61)，通過將發(fā)動機側軸轉矩指令值（T12ref)加上與所述中間結合體的慣性矩（J2) 成比例的轉矩值，來計算與對于所述軸轉矩檢測器中的扭矩的指令值相當的測功器側軸轉 矩指令值（T23ref)，該發(fā)動機側軸轉矩指令值與對于所述中間結合體和所述發(fā)動機主體的 結合部處的扭矩（T12)的指令值相當；及軸轉矩控制器（例如后述的軸轉矩控制器62)，基 于所述測功器側軸轉矩指令值（T23ref)和所述軸轉矩檢測器的輸出值燈23)，生成所述測 功器的轉矩控制信號（T3)。
[0017] (2)在運種情況下，優(yōu)選所述發(fā)動機臺架系統還具有轉速檢測器（例如后述的編 碼器8)，檢測所述測功器的輸出軸的轉速，所述軸轉矩指令生成裝置通過將所述轉速檢測 器的輸出的微分值乘W所述中間結合體的慣性矩而得到的轉矩值加上所述發(fā)動機側軸轉 矩指令值，計算出測功器側軸轉矩指令值（T23ref)。
[001引發(fā)明效果
[0019] (1)在本發(fā)明中，通過軸轉矩檢測器檢測出由發(fā)動機主體和中間結合體構成的樣 品與測功器的結合部處的扭矩，通過軸轉矩控制器，基于軸轉矩檢測器的輸出值和預定的 測功器側軸轉矩指令值生成轉矩控制信號。另外，在本發(fā)明的軸轉矩指令生成裝置中，通過 將預定的發(fā)動機側軸轉矩指令值加上與中間結合體的慣性矩成比例的轉矩值，計算出測功 器側軸轉矩指令值，輸入到所述軸轉矩控制器。在本發(fā)明中，通過運樣將與中間結合體的慣 性矩成比例的轉矩值包括在內而決定測功器側軸轉矩指令值，能夠在測功器側負擔中間結 合體的至少一部分慣性。因此，根據本發(fā)明，與W往相比，能夠降低施加到發(fā)動機主體的負 擔，因此在空轉試驗中能夠僅僅對發(fā)動機主體的性能進行高精度的評價。
[0020] (2)在本發(fā)明中，通過將轉速檢測器的輸出的微分值乘W中間結合體的慣性矩而 得到的轉矩值（即用于將中間結合體加減速的轉矩值）加上預定的發(fā)動機側軸轉矩指令 值，計算出測功器側軸轉矩指令值。本發(fā)明的發(fā)動機臺架系統適于通過兩個彈黃要素連結 Ξ個慣性體而構成的Ξ慣性系模型進行的近似。運樣一來，用于將中間結合體加減速的轉 矩值大致等于測功器側軸轉矩和發(fā)動機側軸轉矩的差，因此通過運樣決定測功器側軸轉矩 指令值，即使相比中間結合體設置于測功器側的軸轉矩檢測器，也能夠控制發(fā)動機側軸轉 矩。因此，根據本發(fā)明，僅通過使發(fā)動機側軸轉矩指令值為0就能夠實現發(fā)動機主體的大致 無負荷狀態(tài)，因此在空轉試驗中能夠僅僅對發(fā)動機主體的性能進行高精度的評價。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式設及的發(fā)動機臺架系統的構成的圖。
[0022] 圖2是表示與所述實施方式設及的發(fā)動機臺架系統的機械系統相當的Ξ慣性系 模型的圖。
[0023] 圖3是示出所述實施方式設及的軸轉矩控制的控制電路的構成的框圖。
[0024] 圖4是表示所述實施方式設及的發(fā)動機臺架系統的空轉試驗的結果的圖。
[00巧]圖5是表示現有的發(fā)動機臺架系統的構成的圖。
[0026] 圖6是表示現有的發(fā)動機臺架系統的空轉試驗的結果的圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面，參考附圖對本發(fā)明的一個實施方式詳細地進行說明。
[0028] 圖1是表示本實施方式設及的發(fā)動機臺架系統1的構成的圖。
[0029] 發(fā)動機臺架系統1具有：具有發(fā)動機E和輸出軸SW的樣品W;作為動力吸收體而 與樣品W連接的測功器DY;經由油口傳動機構2控制發(fā)動機E的發(fā)動機控制器5 ;經由變換 器3控制測功器DY的測功器控制器6 ;檢測樣品W的軸SW和測功器DY的輸出軸SD的結 合部處的扭矩的軸轉矩傳感器7 ;及檢測測功器DY的輸出軸SD的轉速的編碼器8。
[0030] 作為發(fā)動機臺架系統1的試驗對象的樣品W通過將發(fā)動機E、離合器C、變速器TM、 軸SW如圖1所示那樣地組合而構成。目P，該樣品W能夠在離合器C處將包括發(fā)動機E及其 曲軸在內的發(fā)動機主體W1和包括變速器TM和軸S在內的中間結合體W2的機械性的連接 切斷。另外，樣品W如上所述包括離合器C和變速器TM，因此整體的剛性低于軸轉矩傳感器 7的剛性。
[0031] 發(fā)動機控制器5W按照每個試