CN105393102A - 传动系统的试验系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使是将不具备差动齿轮的待试验物作为试验对象的I型的试验系统，也能够再现在左右两个轮胎不同的状态的路面的试验系统。试验系统具备：轮胎速度运算部(62L、62R)，计算假想的左右的轮胎速度值；车辆速度运算部(64)，计算假想的车辆的车辆速度值；车辆驱动转矩运算部(63L、63R)，计算通过左右的轮胎与假想的路面之间的摩擦力而产生的左右的车辆驱动转矩值；差动转矩运算部(61)，计算在差动齿轮的一对输出轴中分别产生的左右的差动转矩值；以及速度控制装置(65)，以消除根据左右的轮胎速度值而计算出的速度指令值与编码器的检测值之间的偏差的方式，输出转矩电流指令信号。轮胎速度运算部(62L、62R)根据差动转矩值以及车辆驱动转矩值，计算轮胎速度值。

Description

传动系统的试验系统
技术领域
本发明涉及传动系统的试验系统。
背景技术
传动系统是指，用于将由引擎产生的能量传递到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。在传动系统的试验系统中，通过实际上用引擎驱动变速器、并且对与其输出轴连接的功率计(dynamometer)进行电气惯性控制，从而将适合的负载转矩赋予到输出轴，同时评价传动系统的耐久性能、品质等。
在这样的试验系统中所采用的电气惯性控制大多例如如专利文献1所示那样，仅能够设定与车辆惯性力矩相当的单一的惯性量。这相当于模拟实际车辆的轮胎不打滑地始终在路面上抓地行驶的状态。然而，实际上存在雪面、冰面等轮胎易于打滑的路面，但在专利文献1所示的试验系统中，难以再现轮胎在这样的路面上打滑了的状态。
在专利文献2中，公开了根据搭载有传动系统的车辆的运动特性模型来计算负载转矩的技术。该运动特性模型包括根据轮胎的打滑率以及作用于车辆的垂直载重来计算对车辆作用的前后力的滑动模型，由此，用功率计产生考虑了轮胎的打滑动作的负载转矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-74834号公报
专利文献2：日本特开2005-61889号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，以上那样的试验系统根据试验对象被分类为各种形式。例如专利文献2的试验系统是将还具备差动齿轮的待试验物作为试验对象的系统，由于在差动齿轮的一对输出轴上同轴地固定两个功率计，所以根据其外观而被称为T型。在这样具备两个功率计的T型的试验系统中，通过独立地驱动这些功率计，能够再现在左右两个轮胎不同的状态的路面。
除了这样的T型的试验系统以外，还已知将不具备差动齿轮的待试验物作为试验对象的被称为I型的试验系统。在I型的试验系统中，为了与传动轴同轴地固定功率计，待试验物的引擎以及传动轴、以及功率计被直线状地配置。但是，在I型的试验系统中，与T型的试验系统不同，仅利用1个功率计，所以无法直接地应用作为T型的试验系统的上述专利文献2的技术来再现在左右两个轮胎不同的状态的路面。
本发明的目的在于提供一种即使是将不具备差动齿轮的待试验物作为试验对象的所谓I型的传动系统也能够再现在左右两个轮胎不同的状态的路面的试验系统。
解决技术问题的技术方案
(1)为了达到上述目的，本发明提供一种传动系统的试验系统(例如后述试验系统1、1A、1B)，其特征在于，具备：功率计(例如后述功率计2)，与待试验物的输出轴(例如后述传动轴S)连结；逆变器(例如后述逆变器3)，将与指令信号对应的电力供给到所述功率计；轴转矩检测器(例如后述轴转矩计5)，检测作用于所述输出轴的轴转矩；速度检测器(例如后述编码器4)，检测所述功率计的旋转速度；轮胎速度运算部(例如后述轮胎速度运算部62L、62R、62LB、62RB)，计算与和所述待试验物的输出轴连结的假想的差动装置的一对输出轴分别连接的第1轮胎的速度值(例如后述左轮胎速度值Vwl)以及第2轮胎的速度值(例如后述右轮胎速度值Vwr)；车辆速度运算部(例如后述车辆速度运算部64)，计算将所述第1、第2轮胎作为驱动轮行驶的假想的车辆的速度值(例如后述车辆速度值V)；车辆驱动转矩运算部(例如后述车辆驱动转矩运算部63L、63R)，根据所述第1、第2轮胎速度值以及所述车辆速度值，计算由于在所述第1轮胎与假想的第1路面之间的摩擦力而产生的第1车辆驱动转矩值(例如后述左车辆驱动转矩值Fxl)以及由于在所述第2轮胎与假想的第2路面之间的摩擦力而产生的第2车辆驱动转矩值(例如后述右车辆驱动转矩值Fxr)；差动转矩运算部(例如后述差动转矩运算部61、61A)，根据所述轴转矩检测器的检测值，计算在所述差动装置的一对输出轴中分别产生的第1差动转矩值(例如后述左差动转矩值Tdl)以及第2差动转矩值(例如后述右差动转矩值Tdr)；以及速度控制装置(例如后述速度控制装置65)，以消除根据所述第1轮胎速度值以及第2轮胎速度值计算出的速度指令值与所述速度检测器的检测值的偏差的方式，输出指令信号，所述轮胎速度运算部根据所述第1差动转矩值以及所述第1车辆驱动转矩值，计算所述第1轮胎速度值，根据所述第2差动转矩值以及所述第2车辆驱动转矩值，计算所述第2轮胎速度值。
(2)在该情况下，优选的是，所述差动转矩运算部模仿所述差动装置的转矩分配功能，对所述轴转矩检测器的检测值乘以规定的第1转矩分配比(例如后述的左转矩分配比Rl)以及第2转矩分配比(例如后述的右转矩分配比Rr)，从而计算所述第1差动转矩值以及所述第2差动转矩值。
(3)在该情况下，优选的是，所述差动转矩运算部对所述轴转矩检测器的检测值乘以所述第1转矩分配比以及所述差动装置的规定的齿轮比(例如后述的齿轮比Gd)，从而计算所述第1差动转矩值，对所述轴转矩检测器的检测值乘以所述第2转矩分配比以及所述齿轮比，从而计算所述第2差动转矩值。
(4)在该情况下，优选的是，所述速度控制装置将对所述第1轮胎速度值以及所述第2轮胎速度值的平均值乘以所述差动装置的规定的齿轮比而得到的值作为速度指令值。
(5)在该情况下，优选的是，所述试验系统(例如后述试验系统1A)还具备：制动装置(例如后述的刹车装置7A)，使所述待试验物的输出轴的旋转减速；以及减速转矩运算部(例如后述的减速转矩运算部67A)，根据所述轴转矩检测器的检测值、所述速度检测器的检测值、以及向所述逆变器的指令信号的值，计算所述输出轴的减速转矩值(例如后述的减速转矩值DB_Trq)。
(6)在该情况下，优选的是，所述试验系统还具备：第1刹车转矩运算部(例如后述的左刹车转矩运算部68LB、68LC)，计算通过假想的制动装置在所述差动装置的所述第1轮胎侧的输出轴产生的第1刹车转矩值(例如后述的左刹车转矩值DBl)；以及第2刹车转矩运算部(例如后述的右刹车转矩运算部68RB)，计算通过所述制动装置在所述差动装置的所述第2轮胎侧的输出轴产生的第2刹车转矩值(例如后述右刹车转矩值DBr)，所述轮胎速度运算部根据从所述第1差动转矩值减去所述第1车辆驱动转矩值以及所述第1刹车转矩值而得到的值，计算所述第1轮胎速度值，根据从所述第2差动转矩值减去所述第2车辆驱动转矩值以及所述第2刹车转矩值而得到的值，计算所述第2轮胎速度值，所述第1刹车转矩运算部将规定的刹车转矩指令值(例如后述的刹车转矩指令值DB_ref)作为上限值，以小于该上限值并且使所述第1轮胎速度值成为0的方式，计算所述第1刹车转矩值，所述第2刹车转矩运算部将规定的刹车转矩指令值(例如后述的刹车转矩指令值DB_ref)作为上限值，以小于该上限值并且使所述第2轮胎速度值成为0的方式，计算所述第2刹车转矩值。
(7)在该情况下，优选的是，所述第1刹车转矩运算部将所述刹车转矩指令值限制到规定的变化率以下，并且将该限制后的第1刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第1轮胎速度值成为0的方式，计算所述第1刹车转矩值，所述第2刹车转矩运算部将所述刹车转矩指令值限制到规定的变化率以下，并且将该限制后的第2刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第2轮胎速度值成为0的方式，计算所述第2刹车转矩值。
发明效果
(1)在本发明的试验系统中，通过轮胎速度运算部，计算经由假想的差动装置连接的假想的第1以及第2轮胎的速度值，以使根据这些第1以及第2轮胎速度值计算出的指令值和功率计的旋转速度一致的方式，通过速度控制装置来决定向逆变器的指令信号。另外，在本发明中，为了模拟假想的差动装置的功能，通过差动转矩运算部，根据轴转矩检测器的检测值来计算在上述假想的差动装置的一对输出轴中分别产生的第1差动转矩值以及第2差动转矩值。然后，将从单一的轴转矩检测器得到的第1以及第2差动转矩值作为输入，使轮胎速度运算部执行的第1以及第2轮胎速度值的运算、车辆速度运算部执行的假想的车辆速度值的运算、以及车辆驱动转矩运算部执行的假想的第1以及第2车辆驱动转矩值这3个假想的物理量的运算在第1轮胎侧和第2轮胎侧独立地联立，从而计算成为向速度控制装置的指令值的第1轮胎速度值以及第2轮胎速度值。由此，在本发明中，即使是将不具备差动装置的待试验物作为试验对象的I型的试验系统，也能够进行在假想的第1轮胎和第2轮胎处独立的运算，再现在左右两个轮胎不同的状态的路面。
(2)在本发明中，模仿差动装置的转矩分配功能，对轴转矩检测器的检测值乘以第1以及第2转矩分配比，从而计算第1以及第2差动转矩值。由此，能够更详细地模拟假想的差动装置的功能。
(3)在本发明中，模拟差动装置的减速功能，对轴转矩检测器的检测值乘以第1转矩分配比以及齿轮比，从而计算第1差动转矩值，对轴转矩检测器的检测值乘以第2转矩分配比以及齿轮比，从而计算第2差动转矩值。由此，能够更详细地模拟假想的差动装置的功能。
(4)在本发明中，计算如上所述分别独立地计算出的第1轮胎速度值以及第2轮胎速度值的平均值，将对其乘以差动装置的齿轮比而得到的值作为速度指令值，通过速度控制装置，控制功率计的速度。由此，即使是仅具备单一的功率计的I型的试验系统，也能够再现在左右两个轮胎不同的状态的路面。
(5)本发明在设置有使待试验物的输出轴的旋转减速的制动装置的基础上，根据轴转矩检测器的检测值、速度检测器的检测值、以及向逆变器的指令信号的值，推测通过使该制动装置工作而产生的减速转矩值。由此，还能够再现使制动装置工作时的动作，能够进一步提高试验的再现性。
(6)根据本发明，第1以及第2刹车转矩运算部计算通过操作假想的制动装置而在假想的差动装置的一对轴中分别产生的第1以及第2刹车转矩值。轮胎速度运算部根据从差动转矩值减去车辆驱动转矩值以及刹车转矩值而得到的值，计算轮胎速度值。由此，与上述(5)的发明不同，即使在待试验物未设置机械式的刹车，也能够再现操作刹车时的动作。另外，在本发明中，刹车转矩运算部不将规定的刹车转矩指令值直接地输入到轮胎速度运算部，而是将其作为上限值来处理。即，刹车转矩运算部将刹车转矩指令值作为上限值，以小于该上限值并且使由轮胎速度运算部计算的轮胎速度值成为0的方式，计算刹车转矩值。由此，即使是I型的试验系统，也能够高精度地再现通过增大或者减小刹车转矩指令值而使刹车较强地工作的情况或较弱地工作的情况下的直至假想的行驶中的车辆停止的动作。换言之，能够再现在行驶中的车辆中，通过较强地使刹车工作而在短时间内使车辆停止的情况下的动作、通过较弱地使刹车工作而在长时间内使车辆停止的情况下的动作。
(7)根据本发明，刹车转矩运算部将刹车转矩指令值限制到规定的变化率以下。然后，将限制后的刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使轮胎速度值成为0的方式计算刹车转矩值。由此，能够高精度地再现通过增大或者减小变化率而使制动装置急剧地较强地工作的情况、缓慢地工作的情况下的直至假想的行驶中的车辆停止的动作。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的传动系统的试验系统的结构的示意图。
图2是示出上述实施方式的功率计控制电路的结构的框图。
图3是示出决定轮胎-路面之间的摩擦系数值的控制映射的一个例子的图。
图4是示出车辆速度值、左轮胎速度值、右轮胎速度值、以及传动轴的速度值的变化的一个例子的图。
图5是示出本发明的第2实施方式的传动系统的试验系统的结构的示意图。
图6是示出上述实施方式的功率计控制电路的结构的框图。
图7是示出减速转矩运算部的运算步骤的框图。
图8是示出本发明的第3实施方式的传动系统的试验系统的结构的示意图。
图9是示出左刹车转矩运算部中的具体的运算步骤的框图。
图10是示出上述实施方式的变形例的左刹车转矩运算部中的具体的运算步骤的框图。
(符号说明)
1、1A、1B：试验系统；2：功率计；3：逆变器；4：编码器(速度检测器)；5：轴转矩计(轴转矩检测器)；61、61A：差动转矩运算部；62L、62R、62LB、62RB：轮胎速度运算部；63L、63R：车辆驱动转矩运算部；64：车辆速度运算部；65：速度控制装置；67A：减速转矩运算部；68LB、68LC：左刹车转矩运算部(第1刹车转矩运算部)；68RB：右刹车转矩运算部(第2刹车转矩运算部)；7A：刹车装置(制动装置)。
具体实施方式
<第1实施方式>
参照附图，说明本发明的第1实施方式的传动系统的试验系统1。
图1是示出本实施方式的试验系统1的结构的示意图。试验系统1是如图1所示，由引擎E、变速机T以及传动轴S构成、将不具备差动齿轮(差动装置)的传动系统作为待试验物W的所谓I型的系统。
试验系统1具备：功率计2，与传动轴S同轴地连结；逆变器3，对该功率计2供给电力；编码器4，检测该功率计2的旋转速度；轴转矩计5，检测传动轴S的轴转矩；功率计控制电路6，根据这些编码器4以及轴转矩计5的输出信号等，控制功率计2；以及未图示的引擎控制装置，控制引擎E。在该试验系统1中，用引擎E对传动轴S进行旋转驱动，并且用功率计控制电路6对与该传动轴S连结的功率计2进行电气惯性控制，从而在对传动轴S赋予适合的负载转矩的同时，评价待试验物W的耐久性能、品质等。
逆变器3将与从功率计控制电路6输出的转矩电流指令信号对应的电力供给到功率计2。编码器4检测功率计2的旋转速度，将与检测值大致成比例的信号发送到功率计控制电路6。轴转矩计5根据例如轴的扭转方向的歪斜量，检测传动轴S中的作用于功率计2侧的轴转矩，将与检测值大致成比例的信号发送到功率计控制电路6。
图2是示出功率计控制电路6的结构的框图。
功率计控制电路6具备差动转矩运算部61、左轮胎速度运算部62L、右轮胎速度运算部62R、左车辆驱动转矩运算部63L、右车辆驱动转矩运算部63R、车辆速度运算部64、速度控制装置65、以及前馈输入运算部66。
差动转矩运算部61通过模拟假想的差动齿轮的减速功能以及转矩分配功能，根据单一的轴转矩计的检测值SHT，计算在差动齿轮的一对输出轴中分别产生的左差动转矩值Tdl以及右差动转矩值Tdr。
左差动转矩值Tdl是通过对轴转矩计的检测值SHT乘以规定的齿轮比Gd和规定的左转矩分配比Rl而计算出的(参照下述式(1))。另外，右差动转矩值Tdr是通过对轴转矩计的检测值SHT乘以齿轮比Gd和规定的右转矩分配比Rr而计算出的(参照下述式(2))。此处，左转矩分配比Rl以及右转矩分配比Rr的值被分别设定为0至1/2的范围内。以下，设为Rl＝Rr＝1/2。
Tdl＝SHT×Gd×Rl(1)
Tdr＝SHT×Gd×Rr(2)
车辆速度运算部64将后述左车辆驱动转矩值Fxl和后述右车辆驱动转矩值Fxr作为输入，通过以将上述假想的左右的轮胎作为驱动轮而行驶的假想的车辆的惯性力矩Jv为特征的车辆的运动方程式(参照下述式(3))，计算与车辆的速度相当的车辆速度值V，其中左车辆驱动转矩值Fxl相当于通过与上述差动齿轮的一方的输出轴连结的假想的左轮胎与假想的左侧路面之间的摩擦力而产生的车辆驱动力，右车辆驱动转矩值Fxr相当于通过与差动齿轮的另一方的输出轴连结的假想的右轮胎与假想的右侧路面之间的摩擦力而产生的车辆驱动力。
Fxl+Fxr＝Jv·dV/dt(3)
左轮胎速度运算部62L将由上述差动转矩运算部61计算出的左差动转矩值Tdl以及左车辆驱动转矩值Fxl作为输入，通过以左轮胎的惯性力矩Jtl为特征的左轮胎的运动方程式(参照下述式(4))，计算与左轮胎的旋转速度相当的左轮胎速度值Vwl。
Tdl-Fxl＝Jtl·dVwl/dt(4)
左轮胎速度运算部62L更具体而言，将从左差动转矩值Tdl减去左车辆驱动转矩值Fxl而得到的值定义为对左轮胎的旋转作出贡献的左轮胎驱动转矩值，对其乘以左轮胎惯性力矩Jtl的倒数，然后对其实施积分运算，将由此得到的结果作为左轮胎速度值Vwl。
右轮胎速度运算部62R将由上述差动转矩运算部61计算出的右差动转矩值Tdr以及右车辆驱动转矩值Fxr作为输入，通过以右轮胎的惯性力矩Jtr为特征的右轮胎的运动方程式(参照下述式(5))，计算与右轮胎的旋转速度相当的右轮胎速度值Vwr。计算右轮胎速度值Vwr的具体的步骤与计算左轮胎速度值Vwl的步骤相同，所以省略其详细的说明。
Tdr-Fxr＝Jtr·dVwr/dt(5)
左车辆驱动转矩运算部63L根据左轮胎速度值Vwl与车辆速度值V之差，计算左车辆驱动转矩值Fxl，该左车辆驱动转矩值Fxl相当于通过左轮胎与假想地设定的左侧路面之间的摩擦力而产生的车辆驱动力。以下，对其步骤具体地进行说明。
左车辆驱动转矩运算部63L首先根据速度差(Vwl-V)以及速度值Vwl以及V中的任意的大的一方，基于下述式(6)计算左轮胎在左侧路面上的左打滑率λl。接下来，左车辆驱动转矩运算部63L将计算出的左打滑率λl作为自变量，根据图3所示那样的控制映射fl，决定左轮胎-左侧路面之间的左摩擦系数值μl(参照下述式(7))。另外，关于决定该摩擦系数值的控制映射，能够根据左侧路面的状态(雪面、干燥路面等)适宜地选择。接下来，左车辆驱动转矩运算部63L通过对左轮胎从左侧路面接受的左垂直阻力值Nzl乘以左摩擦系数值μl，来计算左车辆驱动转矩值Fxl(参照下述式(8))。关于该左垂直阻力值Nzl，使用预先决定的常数或者根据车辆速度值V等而推测出的值。
λl＝(Vwl-V)/max(Vwl、V)(6)
μl＝fl(λl)(7)
Fxl＝Nzl·μl(8)
右车辆驱动转矩运算部63R将右轮胎速度值Vwr和车辆速度值V作为输入，根据下述式(9)～(11)，计算右车辆驱动转矩值Fxr，该右车辆驱动转矩值Fxr相当于通过右轮胎与右侧路面之间的摩擦力而产生的车辆驱动力。计算右车辆驱动转矩值Fxr的具体的步骤与计算右车辆驱动转矩值Fxr的步骤相同，所以省略其详细的说明。
λr＝(Vwr-V)/max(Vwr、V)(9)
μr＝fr(λr)(10)
Fxr＝Nzr·μr(11)
如以上那样，在功率计控制电路6中，假想地设定经由假想的差动齿轮与其一对输出轴的两端侧连接的左轮胎以及右轮胎、和将这些轮胎作为驱动轮而在左侧路面以及右侧路面上行驶的车辆，将它们设为具有独立的惯性力矩Jtl、Jtr、Jv的物体，在此基础上通过使针对各自的运动方程式(3)～(11)联立，从而计算车辆速度值V、左轮胎速度值Vwl、以及右轮胎速度值Vwr。另外，在功率计控制电路6中，通过模拟假想的差动齿轮的功能，根据轴转矩计的检测值来计算左右的差动转矩值Tdl、Tdr(参照式(1)～(2))，通过将这些差动转矩值Tdl、Tdr输入到左右的轮胎速度运算部62L、62R，来计算左右的轮胎速度值Vwl、Vwr。
速度控制装置65将对由左右的轮胎速度运算部62L、62R计算出的左轮胎速度值Vwl、Vwr的平均值乘以差动齿轮的齿轮比Gd而得到的假想的轮胎速度值作为速度指令值，以使编码器的检测值成为该速度指令值的方式，输出转矩电流指令信号。
前馈输入运算部66将与差动转矩值Tdl、Tdr和车辆驱动转矩值Fxl、Fxr之差成比例的信号合成到从速度控制装置65输出的转矩电流指令信号，来校正该转矩电流指令信号。更具体而言，前馈输入运算部66如图2所示，计算对左差动转矩值Tdl与左车辆驱动转矩值Fxl之差乘以左轮胎的惯性力矩Jtl的倒数而得到的值、以及对右差动转矩值Tdr与右车辆驱动转矩Fxr之差乘以右轮胎的惯性力矩Jtr的倒数而得到的值的平均值。进而，前馈输入运算部66对该平均值乘以齿轮比Gd和功率计的惯性力矩Jdy，将其合成到从速度控制装置65输出的转矩电流指令信号。能够通过这样的前馈输入运算部66的功能，提高对轮胎速度值Vwl、Vwr的变化的响应性。
图4是示出车辆速度值V、左轮胎速度值Vwl、右轮胎速度值Vwr、以及传动轴的速度值(与编码器的检测值相当)的变化的一个例子的图。在图4中，示出从车辆停止的状态起，在时刻t1深踩油门踏板而使引擎E急剧加速，之后在时刻t2减弱油门踏板的踏入时的这些速度值的变化的一个例子。另外，在图4所示的结果中，关于假想的路面的设定，设定为左侧路面比右侧路面更易于打滑。即，在左车辆驱动转矩运算部63L中使用的控制映射fl的摩擦系数值比在右车辆驱动转矩运算部63R中使用的控制映射fr的摩擦系数值设得更大。
如图4所示，当在时刻t1使引擎E急加速时，左轮胎速度值(细虚线)相比车辆速度值(粗虚线)显著上升，相对于此，右轮胎速度值(细实线)呈现与车辆速度值大致相同的变化。另外，当在时刻t2减弱油门踏板的踏入时，在车辆速度值上升的同时左轮胎速度值减少。然后，在时刻t3，左轮胎速度值、右轮胎速度值、以及车辆速度值变为大致相等。如以上那样，根据本实施方式的试验系统，通过根据轴转矩计的检测值计算左差动转矩值Tdl和右差动转矩值Tdr，分别计算左轮胎速度值Vwl和右轮胎速度值Vwr，从而即使是I型的试验系统，也能够模拟在左右两个轮胎不同的状态的路面上的出发以及行驶动作。
根据本实施方式的试验系统，起到以下的效果(A)～(C)。
(A)在试验系统1中，为了模拟假想的差动齿轮的功能，通过差动转矩运算部61根据轴转矩计的检测值SHT，计算在假想的差动齿轮的一对输出轴中分别产生的左右的差动转矩值Tdl、Tdr。然后，将从单一的轴转矩计得到的左右的差动转矩值Tdl、Tdr作为输入，使轮胎速度运算部62L、62R执行的左右的轮胎速度值Vwl、Vwr的运算、车辆速度运算部64执行的假想的车辆速度值V的运算、以及车辆驱动转矩运算部63L、63R执行的假想的左右的车辆驱动转矩值Fxl、Fxr这3个假想的物理量的运算在左轮胎侧和右轮胎侧独立地联立，从而计算成为向速度控制装置65的指令值的左右的轮胎速度值Vwl、Vwr。由此，在试验系统1中，能够模拟在左右两个轮胎不同的状态的路面上的出发以及行驶动作。
(B)在试验系统1中，模拟差动齿轮的转矩分配功能以及减速功能，对轴转矩计的检测值SHT乘以左转矩分配比Rl以及齿轮比Gd，将由此得到的结果作为左差动转矩值Tdl，对轴转矩计的检测值SHT乘以右转矩分配比Rr以及齿轮比Gd，将由此得到的结果作为右差动转矩值Tdr。由此，能够更详细地模拟假想的差动齿轮的功能。
(C)在试验系统1中，计算如上所述分别独立地计算出的左右的轮胎速度值Vwl、Vwr的平均值，对其乘以差动齿轮的齿轮比Gd，将由此得到的值作为速度指令值，通过速度控制装置65控制功率计的速度。由此，即使是仅具备单一的功率计的I型的试验系统1，也能够模拟在左右两个轮胎不同的状态的路面上的出发以及行驶动作。
<第2实施方式>
参照附图，对本发明的第2实施方式的传动系统的试验系统1A进行说明。
图5是示出本实施方式的试验系统1A的结构的示意图。在以下的试验系统1A的说明中，针对与第1实施方式的试验系统1相同的结构附加相同的符号，省略其详细的说明。在试验系统1A还具备使传动轴S的旋转减速的刹车装置7A这一点以及功率计控制电路6A的结构与第1实施方式的试验系统1不同。
刹车装置7A通过用未图示的制动钳来夹持传动轴S中的设置于功率计2侧的刹车盘，使传动轴S的旋转减速。
图6是示出功率计控制电路6A的结构的框图。
在功率计控制电路6A还具备减速转矩运算部67A这一点以及差动转矩运算部61A的结构与第1实施方式的试验系统1不同。
图7是示出减速转矩运算部67A的运算步骤的框图。
减速转矩运算部67A根据轴转矩计的检测值SHT、编码器的检测值DYw、以及转矩电流指令信号DYT，计算传动轴S中的设置于功率计侧的刹车装置所产生的减速转矩值DB_Trq。更具体而言，减速转矩运算部67A将值SHT、DYw、DYT作为输入，根据具有惯性力矩Jdy的功率计的运动方程式(参照下述式(12))，计算减速转矩值DB_Trq。
Jdy·dDYw/dt＝SHT+DYT-DB_Trq(12)
返回到图6，差动转矩运算部61A从轴转矩计的检测值SHT减去刹车装置所产生的减速转矩值DB_Trq，对由此得到的值乘以齿轮比Gd以及左转矩分配比Rl，从而计算左差动转矩值Tdl(参照下述式(13))。另外，差动转矩运算部61A从轴转矩计的检测值SHT减去刹车装置所产生的减速转矩值DB_Trq，对由此得到的值，乘以齿轮比Gd以及右转矩分配比Rr，从而计算右差动转矩值Tdr(参照下述式(14))。
Tdl＝(SHT-DB_Trq)×Gd×Rl(13)
Tdr＝(SHT-DB_Trq)×Gd×Rr(14)
根据本实施方式的试验系统1A，除了上述效果(A)～(C)以外，还起到以下的效果(D)。
(D)在试验系统1A中，设置有使待试验物W的传动轴S的旋转减速的刹车装置7A，并在此基础上根据轴转矩计的检测值SHT、编码器的检测值DYw、以及向逆变器的转矩电流指令信号DYT，推测通过使该刹车装置7A工作而产生的减速转矩值DB_Trq。由此，还能够再现在行驶中使刹车装置7A工作时的动作，所以能够进一步提高试验的再现性。
<第3实施方式>
参照附图，对本发明的第3实施方式的传动系统的试验系统1B进行说明。
图8是示出试验系统1B的功率计控制电路6B的结构的框图。在以下的试验系统1B的说明中，针对与第1实施方式的试验系统1相同的结构附加相同的符号，省略其详细的说明。在功率计控制电路6B还具备左刹车转矩运算部68LB以及右刹车转矩运算部68RB这一点以及左轮胎速度运算部62LB以及右轮胎速度运算部62RB的结构与图2的功率计控制电路6不同。
左刹车转矩运算部68LB计算通过操作在待试验物的假想的差动齿轮的一对输出轴中的、设置了左轮胎的一方所设置的假想的左刹车装置而产生的左刹车转矩值DBl。
图9是示出左刹车转矩运算部68LB中的具体的运算步骤的框图。
左刹车转矩运算部68LB具备刹车ASR681和刹车转矩限制器682，依照以下的步骤计算左刹车转矩值DBl。
刹车ASR681具有与速度控制装置65的ASR相同的功能，计算从规定的停止目标值(例如0)减去左轮胎速度值Vwl而得到的偏差输入值成为0那样的刹车转矩值。
刹车转矩限制器682在从未图示的外部的输入装置输入了正的刹车转矩指令值DB_ref时，将与刹车ASR681的刹车转矩值成比例的输出限制于将下限值设为-DB_ref且将上限值设为DB_ref的范围内，该正的刹车转矩指令值DB_ref为针对应通过上述假想的左刹车装置产生的刹车转矩的指令值。另外，在图9所示的组合中，偏差输入是正的情况下的刹车ASR681的输出成为负的。因此，刹车转矩限制器682为便于运算，对将刹车ASR681的输出限制于-DB_ref至DB_ref的范围内的值乘以-1，将由此得到的结果作为左刹车转矩值DBl。
返回到图8，在左刹车转矩运算部68LB中，将从外部输入的刹车转矩指令值DB_ref作为上限值，以小于该上限值并且使左轮胎速度值Vwl成为停止目标值0的方式，通过刹车ASR681(参照图9)计算左刹车转矩值DBl。右刹车转矩运算部68RB将从外部输入的刹车转矩指令值DB_ref作为上限值，以小于该上限值并且使右轮胎速度值Vwr成为停止目标值0的方式，通过刹车ASR(未图示)计算右刹车转矩值DBr。另外，因为右刹车转矩运算部68RB中的具体的运算步骤与左刹车转矩运算部68LB大致相同，所以省略其以上详细的说明。
左轮胎速度运算部62LB将从左差动转矩值Tdl减去左车辆驱动转矩值Fxl以及左刹车转矩值DBl而得到的值作为轮胎驱动转矩值，将其作为输入，通过下述式(15)所示的左轮胎的运动方程式，计算左轮胎速度值Vwl。
Tdl-DBl-Fxl＝Jtl·dVwl/dt(15)
右轮胎速度运算部62RB将从右差动转矩值Tdr减去右车辆驱动转矩值Fxr以及右刹车转矩值DBr而得到的值作为轮胎驱动转矩值，将其作为输入，通过下述式(16)所示的右轮胎的运动方程式，计算右轮胎速度值Vwr。
Tdr-DBr-Fxr＝Jtr·dVwr/dt(16)
根据本实施方式的试验系统1B，除了上述效果(A)～(C)以外，还起到以下的效果(E)。
(E)左右的刹车转矩运算部68LB、68RB计算左右的刹车转矩值DBl、DBr，该左右的刹车转矩值DBl、DBr是通过操作假想的刹车装置而在假想的差动齿轮的一对输出轴中分别产生的值。轮胎速度运算部62LB、62RB根据从差动转矩值Tdl、Tdr减去车辆驱动转矩值Fxl、Fxr以及刹车转矩值DBl、DBr而得到的值，计算轮胎速度值Vwl、Vwr。由此，与上述第2实施方式的试验系统1A(参照图5)不同，即使在待试验物W中未设置机械式的刹车装置7A，也能够再现操作刹车时的动作。另外，在试验系统1B中，刹车转矩运算部68LB、68RB不将规定的刹车转矩指令值DB_ref直接地输入到轮胎速度运算部62LB、62RB，而是将其作为上限值。即，刹车转矩运算部68LB、68RB将刹车转矩指令值DB_ref作为上限值，以小于该上限值并且使左右的轮胎速度值Vwl、Vwr成为0的方式，计算刹车转矩值DBl、DBr。由此，即使是I型的试验系统1B，也能够高精度地再现在通过增大或者减小刹车转矩指令值DB_ref而使刹车较强工作的情况下或使刹车较弱地工作的情况下的直至假想的行驶中的车辆停止的动作。换言之，在行驶中的车辆中，能够再现通过较强地使刹车工作而在短时间内使车辆停止的情况下的动作、通过较弱地使刹车工作而在长时间内使车辆停止的情况下的动作。
以上，对本发明的第3实施方式进行了说明，但本发明不限于此。
例如，左刹车转矩运算部68LB以及右刹车转矩运算部68RB中的运算也可以置换为图10所示那样的步骤。
图10是示出第3实施方式的变形例的左刹车转矩运算部68LC中的具体的运算步骤的框图。
左刹车转矩运算部68LC在还具备限制刹车转矩指令值DB_ref的变化率的变化率限制部683这一点上与图9所示的左刹车转矩运算部68LB不同。变化率限制部683将从外部的输入装置所输入的刹车转矩指令值DB_ref限制为规定的变化率[Nm/sec]以下。即，在刹车转矩指令值DB_ref阶梯状地变化了的情况下，使其在预先决定的变化率以下变化。
左刹车转矩运算部68LC将由该变化率限制部683所限制的刹车转矩指令值DB_ref_r作为上限值，与参照图9所说明的情况同样地，以小于该上限值并且使左轮胎速度值Vwl成为0的方式，计算左刹车转矩值DBl。
根据该变形例，除了上述(A)～(C)以及(E)的效果以外，还起到以下的效果(F)。
(F)刹车转矩运算部68LC将刹车转矩指令值DB_ref限制到规定的变化率以下。然后，将限制后的刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使轮胎速度值Vwl成为0的方式，计算刹车转矩值。由此，能够高精度地再现在通过增大或者减小变化率而使刹车装置急剧地较强地工作的情况下或较缓地工作的情况下的直至假想的行驶中的车辆停止的动作。

Claims (7)

1.一种传动系统的试验系统，具备：
功率计，与待试验物的输出轴连结；
逆变器，将与指令信号对应的电力供给到所述功率计；
轴转矩检测器，检测作用于所述输出轴的轴转矩；以及
速度检测器，检测所述功率计的旋转速度，
其特征在于，该传动系统的试验系统具备：
轮胎速度运算部，计算与和所述待试验物的输出轴连结的假想的差动装置的一对输出轴分别连接的第1轮胎的速度值以及第2轮胎的速度值；
车辆速度运算部，计算将所述第1、第2轮胎作为驱动轮而行驶的假想的车辆的速度值；
车辆驱动转矩运算部，根据所述第1、第2轮胎速度值以及所述车辆速度值，计算由于在所述第1轮胎与假想的第1路面之间的摩擦力而产生的第1车辆驱动转矩值、以及由于在所述第2轮胎与假想的第2路面之间的摩擦力而产生的第2车辆驱动转矩值；
差动转矩运算部，根据所述轴转矩检测器的检测值，计算在所述差动装置的一对输出轴中分别产生的第1差动转矩值以及第2差动转矩值；以及
速度控制装置，以消除根据所述第1以及第2轮胎速度值而计算出的速度指令值与所述速度检测器的检测值之间的偏差的方式，输出指令信号，
所述轮胎速度运算部根据所述第1差动转矩值以及所述第1车辆驱动转矩值，计算所述第1轮胎速度值，根据所述第2差动转矩值以及所述第2车辆驱动转矩值，计算所述第2轮胎速度值。
2.根据权利要求1所述的传动系统的试验系统，其特征在于，
所述差动转矩运算部模仿所述差动装置的转矩分配功能，对所述轴转矩检测器的检测值乘以规定的第1转矩分配比以及第2转矩分配比，从而计算所述第1差动转矩值以及所述第2差动转矩值。
3.根据权利要求2所述的传动系统的试验系统，其特征在于，
所述差动转矩运算部对所述轴转矩检测器的检测值乘以所述第1转矩分配比以及所述差动装置的规定的齿轮比，从而计算所述第1差动转矩值，对所述轴转矩检测器的检测值乘以所述第2转矩分配比以及所述齿轮比，从而计算所述第2差动转矩值。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述传动系统的试验系统，其特征在于，
所述速度控制装置将对所述第1轮胎速度值以及所述第2轮胎速度值的平均值乘以所述差动装置的规定的齿轮比而得到的值作为速度指令值。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述传动系统的试验系统，其特征在于，还具备：
制动装置，使所述待试验物的输出轴的旋转减速；以及
减速转矩运算部，根据所述轴转矩检测器的检测值、所述速度检测器的检测值、以及向所述逆变器的指令信号的值，计算所述输出轴的减速转矩值。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述传动系统的试验系统，其特征在于，还具备：
第1刹车转矩运算部，计算通过假想的制动装置在所述差动装置的所述第1轮胎侧的输出轴产生的第1刹车转矩值；以及
第2刹车转矩运算部，计算通过所述制动装置在所述差动装置的所述第2轮胎侧的输出轴产生的第2刹车转矩值，
所述轮胎速度运算部根据从所述第1差动转矩值减去所述第1车辆驱动转矩值以及所述第1刹车转矩值而得到的值，计算所述第1轮胎速度值，根据从所述第2差动转矩值减去所述第2车辆驱动转矩值以及所述第2刹车转矩值而得到的值，计算所述第2轮胎速度值，
所述第1刹车转矩运算部将规定的刹车转矩指令值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第1轮胎速度值成为0的方式，计算所述第1刹车转矩值，
所述第2刹车转矩运算部将规定的刹车转矩指令值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第2轮胎速度值成为0的方式，计算所述第2刹车转矩值。
7.根据权利要求5所述的传动系统的试验系统，其特征在于，
所述第1刹车转矩运算部将所述刹车转矩指令值限制到规定的变化率以下，并且将该限制后的第1刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第1轮胎速度值成为0的方式，计算所述第1刹车转矩值，
所述第2刹车转矩运算部将所述刹车转矩指令值限制到规定的变化率以下，并且将该限制后的第2刹车转矩值作为上限值，以小于该上限值并且使所述第2轮胎速度值成为0的方式，计算所述第2刹车转矩值。
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