转矩指令生成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及转矩指令生成装置。更详细而言，涉及嵌入到利用与车辆的传动系统的轴连接的马达产生模拟引擎而得到的转矩的传动系统的试验系统、生成用于驱动马达的马达产生转矩指令信号的转矩指令生成装置。
【背景技术】
[0002]传动系统是指，用于将利用引擎而产生的能量传递给驱动轮的多个装置的总称，由引擎、离合器、变速器、驱动轴、传动轴、差动齿轮以及驱动轮等构成。在传动系统的性能评价试验中，通过实际上用引擎持续驱动变速器，来评价其耐久性能和质量等。近年来，作为进行这样的传动系统的试验的系统，提出了代替实际引擎而用马达产生对工件输入的驱动转矩的例子。
[0003]在实际引擎中，由于各气缸中的燃烧工序而产生周期性的转矩变动。因此，在转矩指令生成装置中，通过合成用于以规定的加减速度进行驱动的直流信号、和规定的加振频率以及加振振幅的交流信号来生成马达产生转矩指令信号，将其输入到马达驱动装置(例如逆变器)(例如参照专利文献1、2、3)。由此，在传动系统的试验系统中，进行模拟了实际引擎的试验。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2002 - 71520号公报
[0007]专利文献2:日本特开平8 — 83127号公报
[0008]专利文献3:日本特开2009 - 287986号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的技术问题
[0010]但是，考虑到实际中使用的马达固有的发热特性、机械性强度等，直接地驱动马达的马达驱动装置在特定的容许范围内运转。这是通过在从转矩指令生成装置发送的马达产生转矩指令信号的值是超过例如上述容许范围那样的值的情况下，从马达产生指令信号中强制性地舍去超过容许范围的剩余量而实现的。在试验系统中使用的马达驱动装置的大部分中，为了保护构成马达、系统的装置而安装了这样的转矩限制功能。参照图13，对可能由于转矩限制功能而产生的弊病进行详细说明。
[0011]图13是示出从转矩指令生成装置向马达驱动装置输入的马达产生转矩指令信号的具体的例子的图。在图13中，细实线表示在转矩指令生成装置中生成的马达产生转矩指令信号的时间变化。关于该马达产生转矩指令信号，更具体而言，通过合成500 [Nm]的直流信号和以1000[Nm]的加振振幅以及10[Hz]的加振频率为特征的交流信号而生成。关于包含该直流分量和交流分量的转矩指令信号，最大值成为1500 [Nm]，最小值成为一 500 [Nm]，平均值成为500 [Nm]。
[0012]此处，在马达驱动装置中，对于将马达的产生转矩限制于从以1000[Nm]指定的最大转矩上限值至以一 1000[Nm]指定的最大转矩下限值之间的情况进行研究。在该情况下，在马达驱动装置中，由于转矩指令信号中的超过最大转矩上限值1000[Nm]的剩余量被强制性地舍去，所以细实线所示的转矩指令信号实质上被限制为粗虚线所示的信号。
[0013]在该情况下，在图13中如粗单点划线所示，平均的产生转矩从最初预定的500[Nm]降低由于最大转矩上限值而被舍去的相应量。因此，在马达驱动装置中产生了舍去的情况下，平均转矩偏移，无法达到需要的加速度或者减速度(以下称为“加速度等”)。另夕卜，由于舍去而转矩指令信号从正弦波变形为失真波，所以加振力(加振振幅)也从所期望的大小降低。
[0014]本发明是鉴于以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种传动系统试验系统的转矩指令生成装置，该转矩指令生成装置生成能够在被限制的马达转矩的范围内确保需要的加速度等、并且使加振力最大化的马达产生转矩指令。
[0015]解决技术问题的技术方案
[0016](I)为了达到上述目的，本发明提供一种转矩指令生成装置(例如后述转矩指令生成装置6 (图2)、6B(图6)、6C(图10)等)，在利用与车辆的传动系统(例如后述的待试验物W)的轴连接的马达(例如后述的输入侧测力计2)产生模拟了所述车辆的引擎而得到的转矩的传动系统试验系统(例如后述试验系统I)中，生成用于驱动所述马达的马达产生转矩指令信号。所述转矩指令生成装置具备:限制值计算单元(例如后述的最大转矩运算部633 (图2)、665(图6)等)，根据所述马达的转速，计算对于所述马达产生转矩指令信号的值的限制值；直流信号生成单元(例如后述的直流分量限幅器635 (图2)以及直流分量运算部661 (图6)等)，生成直流信号；交流信号生成单元(例如后述的图2的最大转矩运算部633、界限振幅运算部634、暂定值运算部636、剩余振幅运算部637、交流分量限幅器638以及正弦波发送器639、图6的交流分量运算部662、乘法部663以及衰减系数运算部666以及图10的衰减系数运算部666C等)，生成交流信号；以及合成单元(例如后述的合计部640 (图2)、664 (图6)等)，合成所述直流信号和所述交流信号而生成马达产生转矩指令信号，所述交流信号生成单元生成所述马达产生转矩指令信号的值不超过所述限制值那样的振幅的交流信号。
[0017](2)在该情况下，优选为所述交流信号生成单元具备:剩余振幅计算单元(例如后述的图2的暂定值运算部636以及剩余振幅运算部637等)，通过从所述直流信号的值与规定的基本振幅之和减去所述限制值来计算剩余振幅；以及发送单元(例如后述的图2的正弦波发送器639)，生成从所述基本振幅减去所述剩余振幅而得到的振幅的交流信号。
[0018](3)在该情况下，优选为所述交流信号生成单元还具备界限振幅计算单元(例如后述的图2的界限振幅运算部634)，所述界限振幅计算单元计算与所述交流信号的频率对应的界限振幅，所述发送单元生成从所述基本振幅减去所述剩余振幅而得到的振幅和所述界限振幅中的小的一方的振幅的交流信号。
[0019](4)在该情况下，优选为所述交流信号生成单元具备:基本信号生成单元(例如后述的图6的交流分量运算部662)，生成基本交流信号；乘法单元(例如后述的图6的乘法部663)，通过对所述基本交流信号的值乘以规定的振幅衰减系数来生成交流信号；以及剩余振幅限制单元(例如图8的剩余振幅控制器671)，以使所述马达产生转矩指令信号的最大值与所述限制值的偏差消失的方式决定所述振幅衰减系数。
[0020](5)在该情况下，优选为所述交流信号生成单元具备:频率分量检测单元(例如后述的图10的频率分量检测部672)，检测所述马达产生转矩指令信号的频率分量；界限振幅计算单元(例如后述的图10的界限振幅比计算部673)，计算与所述马达产生转矩指令信号的频率对应的界限振幅；界限比计算单元(例如后述的图10的界限振幅比计算部673)，针对多个不同的频率的每一个，计算由所述频率分量检测单元检测出的振幅相对于由所述界限振幅计算单元计算出的界限振幅之比；以及界限振幅限制单元(例如后述的图10的界限振幅控制器675)，以使由所述界限比计算单元计算出的多个比中的最大的比成为规定的目标值的方式决定所述振幅衰减系数。
[0021](6)为了达到上述目的，本发明提供一种转矩指令生成装置(例如后述的图4的转矩指令生成装置6A)，在利用与车辆的传动系统的轴连接的马达产生模拟所述车辆的引擎而得到的转矩的传动系统试验系统中，生成用于驱动所述马达的马达产生转矩指令信号。所述转矩指令生成装置具备:基本值计算单元(例如后述的图4的基本值运算部653)，根据所述马达的转速，计算对于所述马达产生转矩指令信号的正和负的转矩限制基本值(UpperLim_bs、LowerLim_bs);校正单元(例如后述的图4的校正运算部654)，校正所述正和负的转矩限制基本值来计算正和负的转矩限制值(UpperLim、LowerLim);以及转矩指令生成单元(例如后述的图4的转矩限幅器655)，通过从包含直流分量以及交流分量的基本信号(Tdr_i)中舍去比所述正的转矩限制值大的值以及比所述负的转矩限制值小的值来生成马达产生转矩指令信号(Tdr_o)，所述校正单元当在所述基本信号中相对所述正和负中的某一方符号的转矩限制基本值产生了剩余的情况下，将另一方符号的转矩限制基本值校正为绝对值小的一方。
[0022](7)在该情况下，优选为所述校正单元当在所述基本信号(Tdr_i)中相对所述正和负中的某一方符号的转矩限制值产生了剩余的情况下，通过将从所述基本信号的直流分量的值与所述基本信号的一方符号侧的极值之和减去一方符号的转矩限制基本值而得到的值(L_COr、U_cor)加到另一方符号的转矩限制基本值，来校正该另一方符号的转矩限制基本值。
[0023]发明效果
[0024](I)在本发明中，通过合成直流信号和交流信号来生成马达产生转矩指令信号。特别是在本发明中，根据马达的转速，计算对于该马达产生转矩指令信号的值的限制值，并且生成马达产生转矩指令信号的值不超过该限制值那样的振幅的交流信号。像这样，在转矩指令生成装置中，通过生成不超过限制值那样的马达产生转矩指令信号，能够防止之后在马达驱动装置中以不期望的形式强制性地舍去、平均转矩从期望的大小偏离的情况。另夕卜，在本发明中，在将马达产生转矩指令信号的值设为不超过与马达转速对应的限制值时，