特許 5673727 トルク指令生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5673727

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】トルク指令生成装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20150129BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/00 Z

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-94622(P2013-94622)

(22)【出願日】2013年4月26日

(65)【公開番号】特開2014-215253(P2014-215253A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2014年11月14日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】菅家 正康

(72)【発明者】

【氏名】西原 正己

(72)【発明者】

【氏名】川久保 憲次

(72)【発明者】

【氏名】秋山 岳夫

【審査官】 谷垣 圭二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８７９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１３７５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１５１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−７１５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５７２３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／００７

Ｇ０１Ｍ １３／０２

Ｇ０１Ｌ ３／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のドライブトレインの軸に接続されたモータで前記車両のエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレイン試験システムにおいて、前記モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置であって、
前記モータの回転数に応じて前記モータ発生トルク指令信号の値に対する制限値を算出する制限値算出手段と、
直流信号を生成する直流信号生成手段と、
交流信号を生成する交流信号生成手段と、
前記直流信号と前記交流信号と合成しモータ発生トルク指令信号を生成する合成手段と、を備え、
前記交流信号生成手段は、前記直流信号の値と所定の基本振幅との和から前記制限値を減算することにより余剰振幅を算出する余剰振幅算出手段と、前記基本振幅から前記余剰振幅を減算して得られる振幅の交流信号を生成する発信手段と、を備え、前記余剰振幅算出手段及び前記発信手段を用いることによって前記モータ発生トルク指令信号の値が前記制限値を超えないような振幅の交流信号を生成すること特徴とするトルク指令生成装置。

【請求項2】

前記交流信号生成手段は、前記交流信号の周波数に応じた限界振幅を算出する限界振幅算出手段をさらに備え、
前記発信手段は、前記基本振幅から前記余剰振幅を減算して得られる振幅と前記限界振幅とのうち小さい方の振幅の交流信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のトルク指令生成装置。

【請求項3】

車両のドライブトレインの軸に接続されたモータで前記車両のエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレイン試験システムにおいて、前記モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置であって、
前記モータの回転数に応じて前記モータ発生トルク指令信号の値に対する制限値を算出する制限値算出手段と、
直流信号を生成する直流信号生成手段と、
交流信号を生成する交流信号生成手段と、
前記直流信号と前記交流信号と合成しモータ発生トルク指令信号を生成する合成手段と、を備え、
前記交流信号生成手段は、基本交流信号を生成する基本信号生成手段と、前記基本交流信号の値に所定の振幅減衰係数を乗算することにより交流信号を生成する乗算手段と、前記モータ発生トルク指令信号の最大値と前記制限値との偏差がなくなるように前記振幅減衰係数を決定する余剰振幅制限手段と、を備え、前記基本信号生成手段、前記乗算手段、及び前記余剰振幅制限手段を用いることによって前記モータ発生トルク指令信号の値が前記制限値を超えないような振幅の交流信号を生成すること特徴とするトルク指令生成装置。

【請求項4】

前記交流信号生成手段は、
前記モータ発生トルク指令信号の周波数成分を検出する周波数成分検出手段と、
前記モータ発生トルク指令信号の周波数に応じた限界振幅を算出する限界振幅算出手段と、
前記限界振幅算出手段によって算出された限界振幅に対する前記周波数成分検出手段によって検出された振幅の比を複数の異なる周波数毎に算出する限界比算出手段と、
前記限界比算出手段によって算出された複数の比のうち最も大きな比が所定の目標値になるように前記振幅減衰係数を決定する限界振幅制限手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載のトルク指令生成装置。

【請求項5】

車両のドライブトレインの軸に接続されたモータで前記車両のエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレイン試験システムにおいて、前記モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置であって、
前記モータの回転数に応じて前記モータ発生トルク指令信号に対する正及び負のトルク制限基本値を算出する基本値算出手段と、
前記正及び負のトルク制限基本値を補正し正及び負のトルク制限値を算出する補正手段と、
直流成分及び交流成分を含む基本信号から前記正のトルク制限値より大きな値及び前記負のトルク制限値より小さな値を切り捨てることによって発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成手段と、を備え、
前記補正手段は、前記基本信号に前記正及び負の何れか一方の符号のトルク制限基本値に対して余剰が生じた場合には、他方の符号のトルク制限基本値を絶対値が小さくなる方へ補正することを特徴とするトルク指令生成装置。

【請求項6】

前記補正手段は、前記基本信号に前記正及び負の何れか一方の符号のトルク制限値に対して余剰が生じた場合には、前記基本信号の直流成分の値と前記基本信号の一方の符号側の極値との和から一方の符号のトルク制限基本値を減算して得られる値を他方の符号のトルク制限基本値に加算することによって、当該他方の符号のトルク制限基本値を補正することを特徴とする請求項５に記載のトルク指令生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トルク指令生成装置に関する。より詳しくは、車両のドライブトレインの軸に接続されたモータでエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレインの試験システムに組み込まれるものであって、モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ドライブトレインとは、エンジンで発生したエネルギーを駆動輪に伝達するための複数の装置の総称をいい、エンジン、クラッチ、トランスミッション、ドライブシャフト、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤ、及び駆動輪などで構成される。ドライブトレインの性能評価試験では、実際にエンジンでトランスミッションを駆動し続けることにより、その耐久性能や品質などが評価される。近年では、このようなドライブトレインの試験を行うシステムとして、ワークに入力する駆動トルクを、実エンジンの代わりにモータで発生させるものが提案されている。

【0003】

実エンジンでは、各気筒における燃焼工程に起因して周期的なトルク変動が生じる。このため、トルク指令生成装置では、所定の加減速度で駆動するための直流信号と所定の加振周波数及び加振振幅の交流信号とを合成することによってモータ発生トルク指令信号を生成し、これをモータ駆動装置（例えば、インバータ）へ入力している（例えば、特許文献１、２、３参照）。これにより、ドライブトレインの試験システムでは、実エンジンを模した試験を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−７１５２０号公報

【特許文献2】特開平８−８３１２７号公報

【特許文献3】特開２００９−２８７９８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところでモータを直接的に駆動するモータ駆動装置は、実際に用いられるモータ固有の発熱特性や機械的強度等を考慮して、特定の許容範囲内で運転している。これは、トルク指令生成装置から送信されたモータ発生トルク指令信号の値が、例えば上記許容範囲を超えるようなものであった場合には、モータ発生指令信号から許容範囲を超える余剰分を強制的に切り捨てることによって実現される。試験システムに用いられるモータ駆動装置の多くは、モータやシステムを構成する装置を保護するためにこのようなトルクリミット機能が実装されている。図１３を参照して、トルクリミット機能によって生じ得る弊害について詳細に説明する。

【0006】

図１３は、トルク指令生成装置からモータ駆動装置へ入力されるモータ発生トルク指令信号の具体的な例を示す図である。図１３において、細実線はトルク指令生成装置において生成されるモータ発生トルク指令信号の時間変化を示す。このモータ発生トルク指令信号は、より具体的には、５００［Ｎｍ］の直流信号と、１０００［Ｎｍ］の加振振幅及び１０［Ｈｚ］の加振周波数で特徴付けられた交流信号とを合成することによって生成される。この直流成分と交流成分を含むトルク指令信号は、最大値が１５００［Ｎｍ］となり、最小値が−５００［Ｎｍ］となり、平均値が５００［Ｎｍ］となる。

【0007】

ここで、モータ駆動装置では、１０００［Ｎｍ］で指定される最大トルク上限値から−１０００［Ｎｍ］で指定される最大トルク下限値までの間にモータの発生トルクを制限する場合について検討する。この場合、モータ駆動装置では、トルク指令信号のうち最大トルク上限値１０００［Ｎｍ］を超える余剰分が強制的に切り捨てられるため、細実線で示すトルク指令信号は、実質的には太破線で示すような信号に制限されてしまう。

【0008】

この場合、図１３において太一点鎖線で示すように、最大トルク上限値によって切り捨てられた分だけ平均の発生トルクが当初予定の５００［Ｎｍ］から低下してしまう。したがって、モータ駆動装置において切り捨てが生じた場合、平均トルクがずれてしまい、必要な加速度又は減速度（以下、「加速度等」という）を達成できなくなる。また、切り捨てによってトルク指令信号は正弦波からひずみ波に変形してしまうため、加振力（加振振幅）も意図していた大きさから低下する。

【0009】

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、限られたモータトルクの範囲内で、必要な加速度等を確保しながら加振力を最大化できるようなモータ発生トルク指令を生成するドライブトレイン試験システムのトルク指令生成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１）上記目的を達成するため本発明は、車両のドライブトレイン（例えば、後述の供試体Ｗ）の軸に接続されたモータ（例えば、後述の入力側動力計２）で前記車両のエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレイン試験システム（例えば、後述の試験システム１）において、前記モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置（例えば、後述のトルク指令生成装置６（図２），６Ｂ（図６），６Ｃ（図１０）等）を提供する。前記トルク指令生成装置は、前記モータの回転数に応じて前記モータ発生トルク指令信号の値に対する制限値を算出する制限値算出手段（例えば、後述の最大トルク演算部６３３（図２），６６５（図６）等）と、直流信号を生成する直流信号生成手段（例えば、後述の直流成分リミッタ６３５（図２）、及び直流成分演算部６６１（図６）等）と、交流信号を生成する交流信号生成手段（例えば、後述の図２の最大トルク演算部６３３、限界振幅演算部６３４、暫定値演算部６３６、余剰振幅演算部６３７、交流成分リミッタ６３８及び正弦波発信器６３９、図６の交流成分演算部６６２、乗算部６６３及び減衰係数演算部６６６、並びに図１０の減衰係数演算部６６６Ｃ等）と、前記直流信号と前記交流信号と合成しモータ発生トルク指令信号を生成する合成手段（例えば、後述の合算部６４０（図２），６６４（図６）等）と、を備え、前記交流信号生成手段は、前記モータ発生トルク指令信号の値が前記制限値を超えないような振幅の交流信号を生成する。

【0011】

（２）この場合、前記交流信号生成手段は、前記直流信号の値と所定の基本振幅との和から前記制限値を減算することにより余剰振幅を算出する余剰振幅算出手段（例えば、後述の図２の暫定値演算部６３６及び余剰振幅演算部６３７等）と、前記基本振幅から前記余剰振幅を減算して得られる振幅の交流信号を生成する発信手段（例えば、後述の図２の正弦波発信器６３９）と、を備えることが好ましい。

【0012】

（３）この場合、前記交流信号生成手段は、前記交流信号の周波数に応じた限界振幅を算出する限界振幅算出手段（例えば、後述の図２の限界振幅演算部６３４）をさらに備え、前記発信手段は、前記基本振幅から前記余剰振幅を減算して得られる振幅と前記限界振幅とのうち小さい方の振幅の交流信号を生成することが好ましい。

【0013】

（４）この場合、前記交流信号生成手段は、基本交流信号を生成する基本信号生成手段（例えば、後述の図６の交流成分演算部６６２）と、前記基本交流信号の値に所定の振幅減衰係数を乗算することにより交流信号を生成する乗算手段（例えば、後述の図６の乗算部６６３）と、前記モータ発生トルク指令信号の最大値と前記制限値との偏差がなくなるように前記振幅減衰係数を決定する余剰振幅制限手段（例えば、図８の余剰振幅制御器６７１）と、を備えることが好ましい。

【0014】

（５）この場合、前記交流信号生成手段は、前記モータ発生トルク指令信号の周波数成分を検出する周波数成分検出手段（例えば、後述の図１０の周波数成分検出部６７２）と、前記モータ発生トルク指令信号の周波数に応じた限界振幅を算出する限界振幅算出手段（例えば、後述の図１０の限界振幅比算出部６７３）と、前記限界振幅算出手段によって算出された限界振幅に対する前記周波数成分検出手段によって検出された振幅の比を複数の異なる周波数毎に算出する限界比算出手段（例えば、後述の図１０の限界振幅比算出部６７３）と、前記限界比算出手段によって算出された複数の比のうち最も大きな比が所定の目標値になるように前記振幅減衰係数を決定する限界振幅制限手段（例えば、後述の図１０の限界振幅制御器６７５）と、を備えることが好ましい。

【0015】

（６）上記目的を達成するため、本発明は、車両のドライブトレインの軸に接続されたモータで前記車両のエンジンを模したトルクを発生させるドライブトレイン試験システムにおいて、前記モータを駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置（例えば、後述の図４のトルク指令生成装置６Ａ）を提供する。前記トルク指令生成装置は、前記モータの回転数に応じて前記モータ発生トルク指令信号に対する正及び負のトルク制限基本値（UpperLim_bs,LowerLim_bs）を算出する基本値算出手段（例えば、後述の図４の基本値演算部６５３）と、前記正及び負のトルク制限基本値を補正し正及び負のトルク制限値（UpperLim,LowerLim）を算出する補正手段（例えば、後述の図４の補正演算部６５４）と、直流成分及び交流成分を含む基本信号（Tdr_i）から前記正のトルク制限値より大きな値及び前記負のトルク制限値より小さな値を切り捨てることによって発生トルク指令信号（Tdr_o）を生成するトルク指令生成手段（例えば、後述の図４のトルクリミッタ６５５）と、を備え、前記補正手段は、前記基本信号に前記正及び負の何れか一方の符号のトルク制限基本値に対して余剰が生じた場合には、他方の符号のトルク制限基本値を絶対値が小さくなる方へ補正する。

【0016】

（７）この場合、前記補正手段は、前記基本信号（Tdr_i）に前記正及び負の何れか一方の符号のトルク制限値に対して余剰が生じた場合には、前記基本信号の直流成分の値と前記基本信号の一方の符号側の極値との和から一方の符号のトルク制限基本値を減算して得られる値（L_cor,U_cor）を他方の符号のトルク制限基本値に加算することによって、当該他方の符号のトルク制限基本値を補正することが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

（１）本発明では、直流信号と交流信号とを合成することによってモータ発生トルク指令信号を生成する。特に本発明では、モータの回転数に応じてこのモータ発生トルク指令信号の値に対する制限値を算出するとともに、モータ発生トルク指令信号の値がこの制限値を超えないような振幅の交流信号を生成する。このように、トルク指令生成装置において、制限値を超えないようなモータ発生トルク指令信号を生成することにより、その後モータ駆動装置において、意図しない態様で強制的に切り捨てられてしまい、平均トルクが意図した大きさからずれてしまうのを防止できる。また本発明では、モータ発生トルク指令信号の値がモータ回転数に応じた制限値を超えないようにする際、加速度等と関連付けて設定される直流信号ではなく、加振力と関連付けて設定される交流信号の振幅を抑制するので、振幅の抑制に伴って平均トルクがずれるのを防止できる。また、平均トルクがずれるのを防止することにより、必要な加速度等を確保しながら加振力を最大化できるようなモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0018】

（２）本発明では、直流信号の値と所定の基本振幅の値との和から制限値を減算することによって余剰振幅を算出する。この余剰振幅とは、交流信号の振幅を上記基本振幅とした場合に生成されるモータ発生トルク指令信号のうち制限値を超えてしまう余剰分に相当する。本発明では、基本振幅から上記余剰振幅を減算して得られる振幅の交流信号を生成することにより、モータ発生トルク指令信号の値が制限値を超えるのを防止できる。また本発明では、フィードバックループによらずに余剰振幅を算出し、この余剰振幅を利用してモータ発生トルク指令信号を生成する。すなわち、本発明ではオープンループ構造によって制限値を超えないようなモータ発生トルク指令信号を生成するので、交流信号の周波数や基本振幅を変化させた場合、この変化に対し速やかに追従させることができる。

【0019】

（３）本発明のように交流成分が重畳されたモータ発生トルク指令信号を利用して交流成分による加振を行う場合、周波数が高くなるとモータでは渦電流損失が発生し発熱しやすくなる。本発明では、上記制限値とは別に、交流信号の周波数に応じた限界振幅を算出し、制限値を超えないように算出された振幅（基本振幅−余剰振幅）とこの限界振幅とを比較し、小さい方の振幅の交流信号を生成する。これにより、モータの回転数から定められた運転範囲内（すなわち、制限値によって定められる運転範囲内）でありかつモータの加振周波数から定められた運転範囲内（すなわち、限界振幅によって定められる運転範囲内）に適切に制限されたモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0020】

（４）本発明では、基本交流信号を生成し、この基本交流信号の値に、モータ発生トルク指令信号の最大値と制限値との偏差がなくなるように決定された振幅減衰係数を乗算することによって交流信号を生成する。このように、基本交流信号の値に振幅減衰係数を乗算することでモータ発生トルク指令信号が制限値を超えないような交流信号を生成することにより、基本交流信号を単なる正弦波だけでなく高次の周波数成分を伴うひずみ波とすることもできる。したがって、モータの回転数から定められた運転範囲内で、実エンジンの燃焼波形に近いひずみ波のモータ発生トルク指令信号を生成できる。また、本発明では、上記（２）の発明と異なり、モータ発生トルク指令信号の交流成分の縮減にフィードバックループが伴う。このため本発明では、交流成分の振幅を変化させる機能を有するモジュール（例えば、後述の共振抑制制御器）をこのフィードバックループ内に含めることができる。

【0021】

（５）本発明では、周波数成分検出手段によってモータ発生トルク指令信号の周波数成分を検出し、さらに上記限界振幅に対する周波数成分検出手段によって検出された振幅の比を複数の異なる周波数毎に算出する。そして、これら周波数毎に算出された比のうち最も大きな比が所定の目標値になるように振幅減衰係数を決定することにより、モータ回転数から定められた運転範囲内でありかつモータの周波数から定められた運転範囲内に適切に制限されたモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0022】

（６）本発明では、モータの回転数に応じて正（例えば、駆動方向）及び負（例えば、吸収方向）のトルク制限基本値を算出し、これら基本値を補正することによって正及び負のトルク制限値を算出する。そして、基本信号からこれらトルク制限値を超える値を切り捨てることによって発生トルク指令信号を生成する。このように、トルク指令生成装置において、制限値を超えないようなモータ発生トルク指令信号を生成することにより、その後モータ駆動装置において、意図しない態様で強制的に切り捨てられてしまい、平均トルクが意図した大きさからずれてしまうのを防止できる。また本発明では、基本信号に正及び負の何れか一方の符号のトルク制限基本値に対して余剰が生じた場合には、この余剰が生じた方とは反対の符号のトルク制限基本値を、その絶対値が小さくなる方へ、すなわち振幅がより制限される方へ補正する。これにより、基本信号に正及び負の何れか一方の符号で余剰が生じた場合には、一方の符号側のみを切り捨てるのではなく他方の符号側も切り捨てられるので、切り捨てに伴い平均トルクがずれるのを防止できる。また、平均トルクがずれるのを防止することにより、必要な加速度等を確保しながら加振力を最大化できるようなモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0023】

（７）本発明では、基本信号に正及び負の何れか一方の符号のトルク制限基本値に対して余剰が生じた場合には、基本信号の直流成分の値と基本信号の上記一方の符号側の極値との和から上記一方の符号側のトルク制限基本値を減算して得られる値を他方の符号側のトルク制限基本値に加算することによって、このトルク制限基本値を補正する。これにより、正及び負の何れか一方側で余剰が生じた場合には、基本信号は、正と負の両側で対称に余剰分が切り捨てられる。これにより、モータ発生トルク指令信号の交流成分の振幅に比例した加振力の低下と平均トルクのずれの両方を最小限にできる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係るトルク指令生成装置が組み込まれたドライブトレインの試験システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施例１のトルク指令生成装置の構成を示すブロック図である。

【図3】実施例２のトルク指令生成装置の構成を示すブロック図である。

【図4】トルク制限器においてモータ発生トルク指令信号の値を算出する具体的な演算処理の手順を示すブロック図である。

【図5】トルク制限器によって生成されるモータ発生トルク指令信号の具体的な例を示す図である。

【図6】実施例３のトルク指令生成装置の構成を示すブロック図である。

【図7】燃焼模擬波形生成器によって生成されるトルク指令信号の一例を示す図である。

【図8】減衰係数演算部における振幅減衰係数を算出する具体的な手順を示すブロック図である。

【図9】実施例３のトルク指令生成装置のうち、モータ発生トルク指令信号の交流成分の振幅の決定に係るモジュールのみを抽出した図である。

【図10】実施例４の減衰係数演算部の構成を示すブロック図である。

【図11】トルク指令信号の周波数成分を示す図である。

【図12】周波数次数ごとの限界振幅比を示す図である。

【図13】トルク指令生成装置からモータ駆動装置へ入力されるモータ発生トルク指令信号の具体的な例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るトルク指令生成装置６が組み込まれたドライブトレインの試験システム１の構成を示すブロック図である。なお図１には、ＦＦ駆動方式の車両の変速機を供試体Ｗとした試験システム１の例を示すが、本発明はこれに限るものではない。供試体ＷはＦＲ駆動方式の車両の変速機でもよい。

【0026】

試験システム１は、供試体Ｗの入力軸Ｓ１と同軸に連結された入力側動力計２と、この入力側動力計２に対し電力を供給するインバータ３と、入力側動力計２の回転数（角速度）を検出する回転検出器４と、この回転検出器４の検出値等に基づいてモータ発生トルク指令信号を生成するトルク指令生成装置６と、供試体Ｗの出力軸Ｓ２の両端にそれぞれ連結された出力側動力計７，８と、を備える。

【0027】

回転検出器４は、入力側動力計２の回転数を検出し、検出値に略比例した信号をトルク指令生成装置６に送信する。以下では、入力側動力計２の回転数を、「モータ回転数」という。

【0028】

インバータ３は、図示しない直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換し、入力側動力計２に供給する。トルク指令生成装置６は、回転検出器４によって検出されたモータ回転数に基づいて入力側動力計２を駆動するためのモータ発生トルク指令信号を生成し、インバータ３に入力する。このトルク指令生成装置６の詳細な構成については、後に各実施例において説明する。

【0029】

試験システム１では、入力側動力計２によって実エンジンを模したトルクを発生させ、このトルクを供試体Ｗの入力軸Ｓ１に入力しながら、供試体Ｗの変速出力を出力側動力計７，８によって吸収することにより、供試体Ｗの耐久性能や品質などが評価される。

【実施例1】

【0030】

次に、上記実施形態におけるトルク指令生成装置の実施例１について図面を参照しながら説明する。
図２は、本実施例のトルク指令生成装置６の構成を示すブロック図である。
トルク指令生成装置６は、図示しない外部の演算装置からベーストルク、加振周波数、及び加振振幅に対する指令値が入力されると、これらの入力に応じたモータ発生トルク指令信号を生成し、インバータ３へ入力する。トルク指令生成装置６によって生成されるモータ発生トルク指令信号は、基本的には、ベーストルクとなる直流信号と、加振周波数及び加振振幅に応じた周波数及び振幅の正弦波信号とを合成したものとなっている。ただし、以下で説明するように、直流信号及び正弦波信号の振幅には所定の制限が設けられている。ここで、ベーストルクとは、実エンジンを模して動力計で発生させるトルクのうち、エンジンのトルク脈動成分を除いた成分に相当し、加振周波数及び加振振幅とは、上記トルク脈動成分の周波数及び振幅に相当する。以下、トルク指令生成装置６においてモータ発生トルク指令信号の値を算出する具体的な手順を説明する。

【0031】

最大トルク演算部６３３は、回転検出器によって検出されたモータ回転数に基づいて予め定められたマップを検索することにより、モータ発生トルク指令信号に対する制限値となる最大トルクの値を算出する。以下で説明するように、トルク指令生成装置６では、最大トルク演算部６３３によって算出された最大トルク値を超えないようにモータ発生トルク指令信号を生成する。図２に例示するマップによれば、入力側動力計の発熱特性や機械的強度等を考慮して、最大トルク値は、モータ回転数が高くなるほど小さな値に設定される。

【0032】

限界振幅演算部６３４は、外部から入力された加振周波数に基づいて予め定められたマップを検索することにより、モータ発生トルク指令信号の交流成分の振幅に対する制限値となる限界振幅を算出する。以下で説明するように、トルク指令生成装置６では、その交流成分の振幅が限界振幅演算部６３４によって算出された限界振幅を超えないようにモータ発生トルク指令信号を生成する。入力側動力計は、加振周波数が高くなるほど小さなトルクで減磁する点を考慮して、限界振幅は、図２に例示するマップに示すように加振周波数が高くなるほど小さくなるように設定される。

【0033】

直流成分リミッタ６３５は、外部から入力されたベーストルクに対する指令値と、最大トルク演算部６３３によって算出された最大トルク値のうち、何れか小さい方を確定直流成分値とする。後に詳述するように、直流成分リミッタ６３５によって算出された確定直流成分値は、モータ発生トルク指令信号の直流成分値となる。したがってこの直流成分リミッタ６３５は、モータ発生トルク指令信号の直流信号を生成する機能を有する。

【0034】

暫定値演算部６３６は、確定直流成分値と外部から入力された加振振幅に対する指令値とを合算することにより直交合算値を算出する。この直交合算値は、交流成分に対して制限を施す前のモータ発生トルク指令信号の暫定値に相当する。

【0035】

余剰振幅演算部６３７は、直交合算値から最大トルク値を減算することにより余剰振幅を算出する。この余剰振幅は、モータ発生トルク指令信号の値が最大トルク値を超えないようにするために、交流成分から除くべき振幅に相当する。したがって、直交合算値から最大トルク値を減算して得られる値が負である場合、交流成分の振幅を制限する必要はないことを意味するので、この場合は余剰振幅を０とする。

【0036】

交流成分リミッタ６３８は、外部から入力された加振振幅から余剰振幅を減算して得られる振幅と、限界振幅演算部６３４によって算出された限界振幅とを比較し、小さい方を確定交流振幅とする。正弦波発信器６３９は、交流成分リミッタ６３８によって算出された確定交流振幅及び加振周波数の正弦波を生成する。

【0037】

合算部６４０は、直流成分リミッタ６３５によって算出された確定直流成分値と、正弦波発信器６３９によって生成された正弦波の値とを合算することにより、モータ発生トルク指令信号の値を算出する。正弦波発信器６３９によって生成される正弦波の振幅は、上記交流成分リミッタ６３８の機能により余剰振幅が除かれている。したがって、合算部６４０によって生成されるモータ発生トルク指令信号は最大トルク値以下に制限される。また、正弦波発信器６３９によって生成される正弦波の振幅は、交流成分リミッタ６３８の機能により限界振幅以下に制限される。したがって、合算部６４０によって生成されるモータ発生トルク指令信号の交流成分の振幅は限界振幅以下に制限される。

【0038】

以上説明した実施例１によれば、以下の効果を奏する。
（１）実施例１では、モータ発生トルク指令信号の値が、モータ回転数に応じて算出された最大トルク値を超えないような振幅の交流信号を生成する。これにより、生成したモータ発生トルク指令信号がインバータにおいて意図しない態様で強制的に切り捨てられてしまい、平均トルクが意図した大きさからずれてしまうのを防止できる。また実施例１では、モータ発生トルク指令信号の直流成分ではなく交流成分の振幅を抑制するので、平均トルクがずれるのを防止できる。また、平均トルクがずれるのを防止することにより、必要な加速度等を確保しながら加振力を最大化できるようなモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0039】

（２）実施例１では、外部から入力された加振振幅から余剰振幅演算部６３７によって算出された余剰振幅を減算して得られる振幅の正弦波を生成することにより、モータ発生トルク指令信号の値が最大トルク値を超えるのを防止できる。また図２に示すように、実施例１ではオープンループ構造によって最大トルク値を超えないようなモータ発生トルク指令信号を生成するので、ベーストルク、加振周波数、及び加振振幅に対する指令値などを変化させた場合、この変化に対し速やかに追従させることができる。

【0040】

（３）実施例１では、最大トルク値とは別に、限界振幅演算部６３４によって加振周波数に応じた限界振幅を算出する。そして、交流成分リミッタ６３８では、外部から入力された加振振幅から余剰振幅を減算して得られる振幅と、上記限界振幅とを比較し、小さい方を確定交流振幅とする。これにより、最大トルク値によって定められる運転範囲内でありかつ限界振幅によって定められる運転範囲内に適切に制限されたモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0041】

以上説明した実施例１では、直流成分リミッタ６３５等が直流信号生成手段に相当し、合算部６４０が合成手段に相当し、最大トルク演算部６３３、限界振幅演算部６３４、暫定値演算部６３６、余剰振幅演算部６３７、交流成分リミッタ６３８及び正弦波発信器６３９が交流信号生成手段に相当する。より詳しくは、最大トルク演算部６３３が制限値算出手段に相当し、限界振幅演算部６３４が限界振幅算出手段に相当し、暫定値演算部６３６及び余剰振幅演算部６３７が余剰振幅算出手段に相当し、交流成分リミッタ６３８及び正弦波発信器６３９が発信手段に相当する。

【実施例2】

【0042】

次に、上記実施形態におけるトルク指令生成装置の実施例２について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例２の説明において、実施例１と同じ構成については、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。

【0043】

図３は、本実施例のトルク指令生成装置６Ａの構成を示すブロック図である。
トルク指令生成装置６Ａは、波形生成器６１Ａと、共振抑制制御器６２Ａと、トルク制限器６３Ａと、を備える。トルク指令生成装置６Ａでは、波形生成器６１Ａによって一次的なトルク指令信号を生成し、これを共振抑制制御器６２Ａ及びトルク制限器６３Ａに入力し、これらの処理を経たものを最終的なモータ発生トルク指令信号とし、インバータ３へ入力する。

【0044】

波形生成器６１Ａは、図示しない外部の演算装置からベーストルク指令値、加振周波数指令値及び加振振幅指令値が入力されると、これらの入力に応じたトルク指令信号を生成する。波形生成器６１は、ベーストルク指令値に比例したレベルの直流信号と、加振周波数指令値及び加振振幅指令値に応じた周波数及び振幅の正弦波信号とを合成することによってトルク指令信号を生成する。

【0045】

共振抑制制御器６２Ａは、波形生成器６１Ａによって生成されたトルク指令信号に対し、入力側動力計２及び供試体Ｗなどからなる機械系の共振点付近における振幅を減衰させることにより、加振周波数による機械系の加振に伴って生じる共振現象を抑制する。トルク制限器６３Ａは、上記共振抑制制御器を経たトルク指令信号に対し、図４に示す処理を施すことによってモータ発生トルク指令信号を生成し、インバータ３へ入力する。

【0046】

図４は、本実施例のトルク指令生成装置６Ａのトルク制限器６３Ａにおいてモータ発生トルク指令信号の値を算出する具体的な手順を示すブロック図である。

【0047】

直流成分演算部６５１は、加振周波数から求められる１周期の間におけるトルク指令信号の直流成分の値を算出する。以下では、トルク指令信号を”Tdr_i”で示し、直流成分演算部６５１によって算出されたトルク指令信号の直流成分値を”Tdr_i_DC”で示す。ピーク値演算部６５２は、加振周波数から求められる１周期の間におけるトルク指令信号の最大値及び最小値を算出する。以下では、ピーク値演算部６５２によって算出されたトルク指令信号の最大値を”V_upper”で示し、最小値を”V_lower”で示す。

【0048】

基本値演算部６５３は、回転検出器によって検出されたモータ回転数に基づいて予め定められたマップを検索することにより、モータ発生トルク指令信号の値に対する制限値の基本値となる正及び負の最大トルク基本値を算出する。以下では、正の最大トルク基本値を最大トルク基本上限値といい”UpperLim_bs（≧０）”で示す。また、負の最大トルク基本値を最大トルク基本下限値といい”LowerLim_bs（＜０）”で示す。図２の最大トルク演算部６３３と同様に、これら最大トルク基本上限値及び下限値を決定するマップは、入力側動力計の発熱特性や機械的強度を考慮して設定される。より具体的には、例えば最大トルク基本上限値はモータ回転数が高くなるほど正側で小さな値に設定され、最大トルク基本下限値はモータ回転数が高くなるほど負側で小さな値に設定される。

【0049】

補正演算部６５４は、トルク指令信号の直流成分値Tdr_iDC、最大値V_upper、及び最小値V_lowerに基づいて、上記最大トルク基本上限値UpperLim_bs及び下限値LowerLim_bsを、その絶対値が小さくなる方へ補正することによって、正の最大トルク上限値及び負の最大トルク下限値を算出する。以下では、最大トルク上限値を”UpperLim（≧０）”で示し、最大トルク下限値を”LowerLim（＜０）”で示す。以下、補正演算部６５４による補正の具体的な手順について説明する。

【0050】

補正演算部６５４は、下限補正値演算部６５４ａによって算出された正の下限補正値L_cor(>0)を最大トルク基本下限値LowerLim_bsに加算したものを最大トルク下限値LowerLimとし（下記式（１）参照）、上限補正値演算部６５４ｂによって算出された負の上限補正値U_cor(<0)を最大トルク基本上限値UpperLim_bsに加算したものを最大トルク上限値UpperLimとする（下記式（２）参照）。
LowerLim=LowerLim_bs+L_cor （１）
UpperLim=UpperLim_bs+U_cor （２）

【0051】

下限補正値演算部６５４ａは、下記式（３）に示すように、トルク指令信号の最大値V_upperと直流成分値Tdr_i_DCとの和から、最大トルク基本上限値UpperLim_bsを減算して得られる値を下限補正値L_corとする。ここで、負の最大トルク基本下限値LowerLim_bsをその絶対値が小さくなる方へ補正するため、下限補正値L_corは正の値になるように制限する。すなわち、下記式（３）の右辺の値が負になった場合には、下限補正値L_corは０とする。
L_cor=V_upper+Tdr_i_DC-UpperLim_bs （３）

【0052】

上限補正値演算部６５４ｂは、下記式（４）に示すように、トルク指令信号の最小値V_lowerと直流成分値Tdr_iDCとの和から、最大トルク基本下限値LowerLim_bsを減算して得られる値を上限補正値U_corとする。ここで、正の最大トルク基本上限値UpperLim_bsをその絶対値が小さくなる方へ補正するため、上限補正値U_corは負の値になるように制限する。すなわち、下記式（４）の右辺の値が正になった場合には、上限補正値U_corは０とする。
U_cor=V_Lower+Tdr_i_DC-LowerLim_bs （４）

【0053】

トルクリミッタ６５５は、トルク指令信号Tdr_iから、補正演算部６５４によって算出された最大トルク上限値UpperLimより大きな値及び最大トルク下限値LowerLimより小さな値を切り捨てることによってモータ発生トルク指令信号Tdr_oを生成する。

【0054】

図５は、実施例２のトルク制限器によって生成されるモータ発生トルク指令信号の具体的な例を示す図である。図５において、細実線はトルク指令信号Tdr_iを示し、太破線は実施例２のトルク制限器によって得られるモータ発生トルク指令信号Tdr_oを示す。より具体的には、トルク指令信号Tdr_iには、５００［Ｎｍ］の直流信号（Tdr_i_DC=500）と、２０００［Ｎｍ］の加振振幅及び１０［Ｈｚ］の加振周波数で特徴付けられた交流信号（Tdr_i_AC=2000*sin(10*2πt)）とを合成することによって得られたものを用いた。また、最大トルク基本上限値UpperLim_bsは２０００［Ｎｍ］とし、最大トルク基本下限値LowerLim_bsは−２０００［Ｎｍ］とした。

【0055】

図５に示すように、細実線で示すトルク指令信号には正の最大トルク基本上限値UpperLim_bsに対して５００［Ｎｍ］の余剰が生じる。この場合、図４の補正演算部６５４の機能によって、余剰が生じたUpperLim_bsとは反対の符号の最大トルク基本下限値LowerLim_bsに１０００［Ｎｍ］の下限補正値L_corを加算したものが最大トルク下限値LowerLimとなる。このため、トルク指令信号Tdr_iは、図５に示すように、正側で生じた余剰分と同じ分だけ負側でも切り捨てられる。したがって、トルク指令信号Tdr_iとモータ発生トルク指令信号Tdr_oとでは、平均トルクは５００［Ｎｍ］のまま維持される。

【0056】

以上説明した実施例２によれば、以下の効果を奏する。
（４）実施例２では、モータ回転数に応じて最大トルク基本上限値UpperLim_bs及び下限値LowerLim_bsを算出し、これら基本値を補正することによって最大トルク上限値UpperLim及び下限値LowerLimを算出する。そして、トルク指令信号Tdr_iからこれら制限値UpperLim,LowerLimを超える値を切り捨てることによってモータ発生トルク指令信号Tdr_oを生成する。これにより、生成したモータ発生トルク指令信号がインバータにおいて意図しない態様で強制的に切り捨てられてしまい、平均トルクが意図した大きさからずれてしまうのを防止できる。また実施例２では、また、平均トルクがずれるのを防止することにより、必要な加速度等を確保しながら加振力を最大化できるようなモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0057】

（５）実施例２では、トルク指令信号Tdr_iに正及び負の何れか一方の符号の制限値(UpperLim_bs.LowerLim_bs)に対して余剰が生じた場合には、トルク指令信号Tdr_iの直流成分値Tdr_i_DCと、トルク指令信号Tdr_iの上記一方の符号側の極値(V_Upper,V_Lower)との和から上記一方の符号側の制限値(UpperLim_bs.LowerLim_bs)を減算して得られる値を他方の符号側の制限値(UpperLim_bs.LowerLim_bs)に加算することによって、この制限値(UpperLim_bs.LowerLim_bs)を補正する。これにより、正及び負の何れか一方側で余剰が生じた場合には、図５を参照して説明したように、トルク指令信号Tdr_iは、正と負の両側で対称に余剰分が切り捨てられる。これにより、モータ発生トルク指令信号Tdr_oの交流成分の振幅に比例した加振力の低下と平均トルクのずれの両方を最小限にできる。また、実施例２によれば、図５に示すように制限されたモータ発生トルク指令信号は矩形波に近くなるため、実施例１と比較して交流成分の実効値を増加できる

【0058】

以上説明した実施例２では、基本値演算部６５３が基本値算出手段に相当し、補正演算部６５４が補正手段に相当し、トルクリミッタ６５５がトルク指令生成手段に相当する。

【実施例3】

【0059】

次に、上記実施形態におけるトルク指令生成装置の実施例３について図面を参照しながら説明する。
図６は、本実施例のトルク指令生成装置６Ｂの構成を示すブロック図である。
トルク指令生成装置６Ｂは、一次的なトルク指令信号を生成する燃焼模擬波形生成器６１Ｂと、燃焼模擬波形生成器６１Ｂによって生成されたトルク指令信号に以下で説明する制限処理を施すことによりモータ発生トルク指令信号を生成するトルク制限器６３Ｂと、を備える。

【0060】

燃焼模擬波形生成器６１Ｂは、実エンジンの発生トルクを模した波形の信号をトルク指令信号として発生する。
図７は、燃焼模擬波形生成器６１Ｂによって生成されるトルク指令信号の一例を示す図である。燃焼模擬波形生成器６１Ｂでは、より実エンジンに近い試験を行うため、直流信号と複数の周波数成分を含んだ交流信号とを合成することによって生成したひずみ波をトルク指令信号として出力する。

【0061】

図６に戻って、トルク制限器６３Ｂは、トルク指令信号の直流成分の値を算出する直流成分演算部６６１と、トルク指令信号の交流成分の値を算出する交流成分演算部６６２と、所定の振幅減衰係数を乗算することにより交流信号の振幅を減衰させる乗算部６６３と、振幅を減衰させた交流信号と直流信号とを再び合成しモータ発生トルク指令信号を生成する合算部６６４と、モータ発生トルク指令信号の値に対する制限値となる最大トルク値を算出する最大トルク演算部６６５と、振幅減衰係数を算出する減衰係数演算部６６６と、を含んで構成される。以下、これらの機能について具体的に説明する。

【0062】

直流成分演算部６６１は、トルク指令信号の最も低次の周波数から求められる１周期の間におけるトルク指令信号の直流成分の値を算出する。交流成分演算部６６２は、トルク指令信号の値から直流成分演算部６６１によって算出された直流成分の値を減算することにより、トルク指令信号の交流成分の値を算出する。

【0063】

最大トルク演算部６６５は、回転検出器によって検出されたモータ回転数に基づいて予め定められたマップを検索することにより、モータ発生トルク指令信号に対する制限値となる正の最大トルク上限値及び負の最大トルク下限値を算出する。なお、これら最大トルク上限値及び下限値を決定するマップは、実施例２において図４を参照して説明した基本値演算部６５３と同じものが用いられるので、詳細な説明を省略する。

【0064】

減衰係数演算部６６６は、モータ発生トルク指令信号の値が最大トルク演算部６６５によって算出された最大トルク上限値以下でありかつ最大トルク下限値以上となるように、後に図８を参照して説明する手順にしたがって振幅減衰係数を算出する。

【0065】

乗算部６６３は、減衰係数演算部６６６によって算出された振幅減衰係数を交流成分演算部６６２によって算出された交流成分の値に乗算し、これを減衰交流成分値とする。

【0066】

合算部６６４は、直流成分演算部６６１によって算出された直流成分値と乗算部６６３によって算出された減衰交流成分値とを合算することにより、モータ発生トルク指令信号の値を算出する。上記振幅減衰係数は、減衰係数演算部６６６の機能によりモータ発生トルク指令信号の値が最大トルク上限値から最大トルク下限値の範囲内になるように決定される。したがって、合算部６６４によって生成されるモータ発生トルク指令信号は最大トルク上限値から最大トルク下限値の範囲内に概ね制限される。

【0067】

図８は、減衰係数演算部６６６における振幅減衰係数を算出する具体的な手順を示すブロック図である。

【0068】

ピーク値演算部６６７は、トルク指令信号の最も低次の周波数から求められる１周期の間におけるモータ発生トルク指令信号の最大値及び最小値を算出する。乗算部６６８ａ，６６８ｂは、正の最大トルク上限値及び負の最大トルク下限値に１より小さな所定のマージン係数（例えば、０．９５）を乗算する。

【0069】

偏差演算部６６９は、モータ発生トルク指令信号の最大値から最大トルク上限値を減算して得られる駆動側の余剰振幅と、最大トルク下限値からモータ発生トルク指令信号の最小値を減算して得られる吸収側の余剰振幅とのうち、何れか大きい方を余剰振幅とする。

【0070】

乗算部６７０は、トルクの次元を有する余剰振幅に所定の係数を乗算することにより、無次元化された偏差を算出する。余剰振幅制御器６７１は、乗算部６７０によって算出された偏差が無くなるような振幅減衰係数を算出する。この余剰振幅制御器６７１には、定常偏差を０にする積分器を内蔵した制御器が用いられる。

【0071】

以上説明した実施例３によれば、実施例１の（１）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（６）実施例３では、モータ発生トルク指令信号の最大値（又は最小値）と最大トルク上限値（又は下限値）との偏差がなくなるように振幅減衰係数を決定し、これをトルク指令信号から抽出された交流成分値に乗算することによってモータ発生トルク指令信号の交流成分を決定する。これにより、燃焼模擬波形生成器６１Ｂによって生成する基本交流信号を図７に示すようなひずみ波とすることができる。したがって、モータ回転数から定められた運転範囲内で、実エンジンの燃焼波形に近いひずみ波のモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0072】

図９は、図６に示す実施例３のトルク指令生成装置６Ｂのうち、モータ発生トルク指令信号の交流成分の振幅の決定に係るモジュールのみを抽出した図である。
図９に示す実施例３と、図３に示す実施例２とを比較して明らかなように、実施例３のトルク指令生成装置６Ｂは、モータ発生トルク指令信号の交流成分を縮減させる振幅減衰係数の演算はフィードバックループを伴う。このため実施例３では、図９に示すように、交流成分の振幅を変化させる機能を有する共振抑制制御器６２Ａをこのフィードバックループ内に含めることができる。

【0073】

以上説明した実施例３では、最大トルク演算部６６５が制限値算出手段に相当し、直流成分演算部６６１が直流信号生成手段に相当し、合算部６６４が合成手段に相当し、交流成分演算部６６２、乗算部６６３及び減衰係数演算部６６６が交流信号生成手段に相当する。より詳しくは、交流成分演算部６６２が基本信号生成手段に相当し、乗算部６６３が乗算手段に相当し、余剰振幅制御器６７１が余剰振幅制限手段に相当する。

【実施例4】

【0074】

次に、上記実施形態におけるトルク指令生成装置の実施例４について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例４の説明において、実施例３と同じ構成については、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。

【0075】

図１０は、本実施例の減衰係数演算部６６６Ｃの構成を示すブロック図である。実施例２のトルク指令生成装置６Ｃは、実施例３のトルク指令生成装置６Ｂと減衰係数演算部６６６Ｃの構成が異なる。実施例４の減衰係数演算部６６６Ｃは、実施例３の余剰振幅制御器６７１に加え限界振幅制御器６７５を備え、これら２つの制御器６７１，６７５で算出した２つの係数のうち小さい方を振幅減衰係数とする点が実施例３と異なる。以下、図１０を参照して実施例３から追加された機能について説明する。

【0076】

周波数成分検出部６７２は、燃焼模擬波形生成器６１Ｂ（図６参照）から送信されたトルク指令信号の周波数に関する情報に基づいて、トルク指令信号の周波数成分を検出する。図７に示すように、トルク指令信号は、直流成分に加えて複数の周波数の交流信号を重ね合わせて生成される。周波数成分検出部６７２は、図１１に示すように、トルク指令信号の周波数成分を検出し、次数ごとの振幅（Ｂ１，Ｂ２，…Ｂｎ）を算出する。

【0077】

限界振幅比算出部６７３は、図１２に示すようなマップに基づいて次数ごとの限界振幅（Ａ１，Ａ２，…Ａｎ）を算出する。この限界振幅を決定するマップには、実施例１において図２を参照して説明した限界振幅演算部６３４と同じものが用いられるので、詳細な説明を省略する。限界振幅比算出部６７３は、算出した限界振幅（Ａ１、Ａ２，…Ａｎ）に対する周波数成分検出部６７２によって算出された振幅（Ｂ１，Ｂ２，…Ｂｎ）の比を次数毎に算出し、これを限界振幅比（Ｂ１／Ａ１，Ｂ２／Ａ２，…Ｂｎ／Ａｎ）とする。

【0078】

最大比選択部６７４は、次数ごとに算出された限界振幅比（Ｂ１／Ａ１，Ｂ２／Ａ２，…Ｂｎ／Ａｎ）から最も大きな比を選択する。図１２に示す例によれば、２次周波数の限界振幅比（Ｂ２／Ａ２）が最も大きい。したがって、この場合、２次の周波数成分の振幅が１以下となるように振幅減衰係数を決定することにより、全ての周波数成分を限界振幅より小さくできる。

【0079】

限界振幅制御器６７５は、最大比選択部６７４によって選択された最も大きな限界振幅比が、所定の目標値（例えば、１）になるように振幅減衰係数を算出する。この限界振幅制御器６７５は、余剰振幅制御器６７１と同様に、限界振幅比と目標値との定常偏差を０にする積分器を内蔵した制御器が用いられる。

【0080】

最小値選択部６７６は、余剰振幅制御器６７１によって算出された係数と限界振幅制御器６７５によって算出された係数のうち小さい方、すなわち交流信号の振幅がより強く制限される方を振幅減衰係数とする。

【0081】

以上説明した実施例４によれば、実施例１の（１）及び実施例３の（６）の効果に加え、以下の効果を奏する。

【0082】

（７）実施例４では、周波数成分検出部６７２によってモータ発生トルク指令信号の周波数成分を検出し、さらに限界振幅に対する周波数成分検出部６７２によって検出された振幅の比（限界振幅比）を周波数の次数毎に算出する。そして、これら次数毎に算出された限界振幅比のうち最も大きな比が１になるように振幅減衰係数を決定する。これにより、モータ回転数から定められた運転範囲内でありかつモータの周波数から定められた運転範囲内に適切に制限されたモータ発生トルク指令信号を生成できる。

【0083】

以上説明した実施例４では、周波数成分検出部６７２が周波数成分検出手段に相当し、限界振幅比算出部６７３が限界振幅算出手段及び限界比算出手段に相当し、限界振幅制御器に相当する。

【符号の説明】

【0084】

Ｗ…供試体Ｗ、１…ドライブトレインの試験システム、２…入力側動力計（モータ）、６…トルク指令生成装置、６３３…最大トルク演算部（交流信号生成手段、制限値算出手段）、６３４…限界振幅演算部（交流信号生成手段、限界値算出手段）、６３５…直流成分リミッタ（直流信号生成手段）、６３６…暫定値演算部（交流信号生成手段、余剰振幅算出手段）、６３７…余剰振幅演算部（交流信号生成手段、余剰振幅算出手段）、６３８…交流成分リミッタ（交流信号生成手段、発信手段）、６３９…正弦波発信器（交流信号生成手段、発信手段）、６４０…合算部（合成手段）、６Ａ…トルク指令生成装置、６３Ａ…トルク制限器、６５３…基本値演算部（基本値算出手段）、６５４…補正演算部（補正手段）、６５５…トルクリミッタ（トルク指令生成手段）、６Ｂ…トルク指令生成装置、６６１…直流成分演算部（直流信号生成手段）、６６２…交流成分演算部（交流信号生成手段、基本信号生成手段）、６６３…乗算部（交流信号生成手段、乗算手段）、６６４…合算部（合成手段）、６６５…最大トルク演算部（制限値算出手段）、６６６…減衰係数演算部（交流信号生成手段）、６７１…余剰振幅制御器（余剰振幅制御手段）、６Ｃ…トルク指令生成装置、６６６Ｃ…減衰係数演算部（交流信号生成手段）、６７２…周波数成分検出部（周波数成分検出手段）、６７３…限界振幅比算出部（限界振幅算出手段、限界比算出手段）、６７５…限界振幅制御器（限界振幅制限手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】