JP2002022618A - トルクシミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いかに複雑な制御系のトルクをシミュレートす
る場合であれ、これをより的確且つ高速に行うことので
きるトルクシミュレータを提供する。 【解決手段】エンジン１０とダイナモメータとを連結
し、車両の走行によって同エンジン１０にかかるであろ
う負荷トルクを同ダイナモメータに発生させることで、
車両の走行試験を仮想的に行う。仮想車両の変速時に
は、変速前のクラッチやブレーキの係合状態が変速に際
して解除されていく態様を表現する仮想上のモデル関数
と、変速完了後のクラッチやブレーキの係合状態へと係
合していく態様を表現する仮想上のモデル関数とから自
動変速機３２０において生じるトルクの変動が算出され
る。上記モデル関数は、ロジスティック曲線にて表現さ
れ、同関数の係数は、多変量解析における重回帰式の目
的変数として設定される。そして、同重回帰式の説明変
数として自動変速機の各種制御パラメータが設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両に搭載
されるエンジンやモータ等の原動機、あるいは変速機な
どを試験対象としてその回転軸にダイナモメータからテ
ストトルクを付与することにより、同試験対象を擬似的
にその作動環境において試験を行うトルクシミュレータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、車両用エンジンの試
験システムとして、同エンジンを車両に搭載することな
くテストベンチ上でその特性を計測するようにしたもの
が知られている。こうした試験システムでは、エンジン
の出力軸とダイナモメータとを回転駆動軸によって連結
し、ダイナモメータからエンジンにテストトルクとして
負荷トルクを付与することで、エンジンが車両に搭載さ
れて作動（運転）される状態を擬似的に作り出すように
している。

【０００３】このような試験システムとして例えば、特
開平１０−１７６９７８号公報には、オートマティック
車のトルクコンバータによって生じる動的負荷や変速時
に自動変速機に生じる動的負荷を求め、これら求めた負
荷に相当するトルクをダイナモメータによってエンジン
に付与する装置が記載されている。

【０００４】このように、トルクコンバータや自動変速
機によって生じる動的負荷を求め、これをエンジンに付
与することで、自動変速機のシフトチェンジ時などにも
対応した高精度の試験を行うことができるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
システムでは、上記各動的負荷を求めるのに、数点の折
れ線で表現されるマップを用いている。このため、シス
テムとしても、それら各マップとの交信が必要になるた
めに、負荷演算周期が長くなり、例えば自動変速機のシ
フトチェンジ時の負荷等を求めるにも、これを精度よく
再現することが困難である。また、近年の電子制御によ
る自動変速機などのような、多様化された複雑な制御ロ
ジックが用いられるものでは、その負荷トルク特性も、
上記数点の折れ線からなるマップ特性では表現しきれな
いものとなっている。

【０００６】なお、上述したエンジンの試験システムに
限らず、車載に搭載される電動モータの試験システム、
あるいはこれらエンジンやモータなどの原動機の代わり
にダイナモメータを変速機に結合し、同変速機の試験の
ためにテストトルクを発生するものなどにあっても、そ
れらトルクをシミュレートする装置としてのこうした実
情は概ね共通したものとなっている。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、いかに複雑な制御系のトルクをシミ
ュレートする場合であれ、これをより的確且つ高速に行
うことのできるトルクシミュレータを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、試験対象の回転軸とダイナモメー
タとを連結し、同試験対象の設定された作動環境におい
てその回転軸が連結される駆動伝達系内に生じるトルク
若しくはその相当値を所定の関数曲線にモデル式化し、
該モデル式に基づいて同試験対象の回転軸にかかるトル
クを前記ダイナモメータを通じてシミュレートするトル
クシミュレータであって、前記モデル式化する所定の関
数曲線の係数を、前記試験対象の設定された作動環境に
おいて生じる環境パラメータを説明変数とする線形の重
回帰式の目的変数として求めたことをその要旨とする。

【０００９】上記構成によれば、モデル式化するトルク
若しくはその相当値を所定の関数曲線にモデル式化し、
該モデル式の係数を同試験対象の作動環境において生じ
る環境パラメータを説明変数とする重回帰式の目的変数
として求めることで、マップを用いることなく複雑な制
御パラメータを反映させた走行試験を簡易に行うことが
できるようになる。

【００１０】すなわち、駆動伝達系の動的特性と上記環
境パラメータとの間の相関関係に着目することで、何ら
力学的な複雑な方程式を解くことなく、同パラメータに
応じたトルク若しくはその相当値を得ることができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記試験対象は車
両の原動機であり、前記モデル式化するトルク若しくは
その相当値は、該原動機に連結される変速機に生じるト
ルク若しくはその相当値であることをその要旨とする。

【００１２】上記構成によれば、複雑な制御の組合せの
影響を反映し易い部分である、変速機内に生じるトルク
を多変量解析の手法を用いてモデル化することで、マッ
プを用いることなく複雑な制御パラメータを反映させた
走行試験を簡易に行うことができるようになる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記モデル式化するトルク若しくはその相
当値は、自動変速機のシフトチェンジにおいて生じるト
ルク若しくはその相当値であり、前記モデル式化する所
定の関数曲線はロジスティック曲線であることをその要
旨とする。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記ロジスティック曲線は、前記モデル式
化するトルク若しくはその相当値をＴ、経過時間をｔ、
前記環境パラメータと線形関係にある曲線係数をＡ，
Ｂ，Ｃとして、 Ｔ＝Ａ／（１＋ｅｘｐ（−Ｂ×ｔ＋Ｃ）） なる式にてモデル式化されることをその要旨とする。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、重回帰係数をＫ１ｉ，Ｋ２ｉ，Ｋ３ｉ（ｉ
＝１、２、…）、前記環境パラメータを説明変数Ｘｉ
（ｉ＝１、２、…）とするとき、目的変数である前記曲
線係数Ａ，Ｂ，Ｃは、各々 Ａ＝Σ（Ｋ１ｉ×Ｘｉ） Ｂ＝Σ（Ｋ２ｉ×Ｘｉ） Ｃ＝Σ（Ｋ３ｉ×Ｘｉ） として算出されることをその要旨とする。

【００１６】有段の自動変速機においては、変速の際に
同自動変速機内において生じるクラッチやブレーキの係
合の変化が、トルクの変動の最も大きな要因となる。こ
の点、上記各構成によれば、このクラッチやブレーキの
係合変化を、変速前のクラッチやブレーキの係合状態が
変速に際して解除されていく態様を表現する仮想上のモ
デル関数と、変速完了後のクラッチやブレーキの係合状
態へと係合していく態様を表現する仮想上のモデル関数
とし、それぞれ多変量解析の手法を用いてロジスティッ
ク曲線でモデル化することで、マップを用いることなく
複雑な制御パラメータを反映させた走行試験を簡易に行
うことができるようになる。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、前記環境パラメータは、少なくとも電子ス
ロットル開度と自動変速機の入力軸の回転速度と自動変
速機の出力軸の回転速度とを含むことをその要旨とす
る。

【００１８】上記構成によれば、環境パラメータとし
て、少なくとも電子スロットル開度と自動変速機の入力
軸の回転速度と自動変速機の出力軸の回転速度とを含む
ために、実際の自動変速機において行われるフィードバ
ック制御等を反映したトルク変動を上記ロジスティック
曲線によって的確に表現することができるようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるトルクシミ
ュレータを、自動変速機を搭載した車載エンジンの試験
システムに適用した一実施形態について、図面を参照し
つつ説明する。

【００２０】図１に、本実施形態のトルクシミュレータ
を含むこうした試験システムについて、その全体の概略
構成を示す。この試験システムは、ベンチ３０上に設け
られた車載ガソリンエンジン（以下単にエンジンとい
う）１０の出力軸（回転軸）に対してダイナモメータ２
０に発生するトルクを伝達軸５０から伝達することによ
り、同エンジン１０を擬似的に車両に搭載した負荷状態
にして各種試験を行うものである。そして同システム
は、大きくは、こうした仮想車両の走行パターンを設定
する走行パターン設定部１００及び上記エンジン１０の
各部を制御するエンジン制御部１１０、並びに、ダイナ
モメータ２０をはじめ、車速演算部２００、走行抵抗演
算部２１０、負荷トルク演算部２２０、ダイナモメータ
制御部２３０等の各部から構成されるトルクシミュレー
タを有して構成されている。

【００２１】一方、こうした試験システムの試験対象で
あるエンジン１０には、その燃焼室（図示略）に吸入空
気を供給するための吸気通路１２と、同燃焼室内から既
燃焼ガスを外部に排出するための排気通路（図示略）と
が接続されている。

【００２２】また、吸気通路１２には、同吸気通路１２
内に吸入される空気量をバルブの開閉によって調整する
電子制御式のスロットルバルブ（電子スロットル）１３
が設けられている。同スロットルバルブ１３の下流に
は、吸気通路１２の内部に燃料を噴射するためのインジ
ェクタ（図示略）が取り付けられている。このインジェ
クタから噴射された燃料は、同吸気通路１２内で吸入空
気と混合されて燃焼室へ供給される。燃焼室では、この
供給された混合気に着火するための点火プラグ（図示
略）が設けられている。

【００２３】上記スロットルバルブ１３や、インジェク
タ、点火プラグ等、エンジン１０を制御する各種アクチ
ュエータは、走行パターン設定部１００から所定のタイ
ミング周期で出力される目標車速に仮想車両の車速（以
下、実車速という）を近似させるべく、エンジン制御部
１１０によって制御される。前記走行パターン設定部１
００は、上記目標車速の他、仮想車両の走行する路面の
勾配パターンや、外気温などの走行環境パターンを記録
している。

【００２４】次に、トルクシミュレータについて説明す
る。このトルクシミュレータは、負荷トルク演算部２２
０によって算出される負荷トルクの値等から上記実車速
を算出する車速演算部２００や、同車速演算部２００か
ら供給される実車速に関する情報及び前記走行パターン
設定部１００から供給される路面の勾配等の情報に基づ
いて仮想車両の走行にかかる抵抗を算出する走行抵抗演
算部２１０、回転速度センサ４１やスロットルセンサ１
４等から供給されるエンジン１０の運転状態及び走行抵
抗演算部２１０によって算出される車両にかかる抵抗等
の情報に基づいてエンジン１０にかかる負荷トルクを算
出する負荷トルク演算部２２０、同負荷トルク演算部２
２０によって算出される負荷トルクとトルクセンサ４２
によって検出される実負荷トルクとの偏差に基づいた制
御信号を生成し、同信号によってダイナモメータ２０を
制御するダイナモメータ制御部２３０を備えている。

【００２５】このように負荷トルク演算部２２０によっ
て算出される負荷トルクをダイナモメータ２０が発生さ
せるべく、同算出された負荷トルク値に基づいた制御信
号がダイナモメータ２０に出力されるとともに、同ダイ
ナモメータ２０によって実際に生成される実負荷トルク
がトルクセンサ４２によって検出される。そして、この
検出された実負荷トルクの大きさに関する信号が、ダイ
ナモメータ制御部２３０にフィードバックされること
で、エンジン１０に所望の負荷トルクが付与されるよう
にしている。

【００２６】ここで、本実施形態における負荷トルク演
算部２２０による負荷トルクの算出態様について更に説
明する。図２は、本実施形態における仮想車両の動力伝
達系の構成を示す概念図である。同図２に示されるよう
に、同動力伝達系は、大きくはエンジン１０の出力軸と
連結するトルクコンバータ３１０や、同トルクコンバー
タ３１０と入力軸３１１を介して連結する自動変速機３
２０、同自動変速機３２０と出力軸３２９を介して連結
する駆動系３３０によって構成されている。

【００２７】ここで、トルクコンバータ３１０から出力
される第１のトルクｔω１は、次のようにして設定され
る。まず、負荷トルク演算部２２０は、所定の周期毎に
算出されるトルクコンバータ３１０の第１の回転速度ω
１と、先の回転速度センサ４１によって検出されるエン
ジン１０の回転速度ωｅとの速度比（ω１／ωｅ）を算
出する。次に、算出された速度比（ω１／ωｅ）に基づ
いて、同負荷トルク演算部２２０内のメモリに記録され
たマップを読込む。すなわち、上記第１のトルクｔω１
と、エンジン１０の出力トルク、換言すればトルクコン
バータ３１０に入力されるトルクｔωｅとの比であるト
ルク比ｔ（ω１／ωｅ）と、前記速度比（ω１／ωｅ）
との関係を定義するマップを読込む。そして、このマッ
プによって、速度比（ω１／ωｅ）に対応したトルク比
ｔ（ω１／ωｅ）が算出される。

【００２８】上記算出されたトルク比ｔ（ω１／ωｅ）
は、次回の計算周期におけるトルク比ｔ（ω１／ωｅ）
として設定され、例えば、自動変速機３２０へ入力され
る第１のトルクｔω１の算出に用いられる。このトルク
コンバータ３１０から出力される第１のトルクｔω１
は、自動変速機３２０において所定の変更を受ける。

【００２９】そして、自動変速機３２０からは、出力軸
３２９を介して第２のトルクｔω２や、第２の回転速度
ω２が出力される。これらの第２のトルクｔω２や、第
２の回転速度ω２が、駆動系３３０において最終的に駆
動輪の回転力へと変換される。

【００３０】駆動系３３０は、プロペラシャフトや、デ
ファレンシャルギヤ、タイヤ等をモデル化する部分であ
る。具体的には、自動変速機３２０から出力される第２
のトルクｔω２や第２の回転速度ω２が、プロペラシャ
フトやデファレンシャルギヤを伝達する過程で変化す
る。この変化が駆動系３３０のモデルに基づいて算出さ
れ、最終的に駆動輪へ伝達される伝達トルクが算出され
る。この伝達トルクと駆動輪から受けるトルクとの偏差
によって、仮想車両の加速及び減速が決定される。そし
て、これから最終的な駆動輪の回転速度が決定され、こ
の駆動輪の回転速度に関する情報に基づいて先の車速演
算部２００では実車速が算出される。

【００３１】なお、上記駆動輪から受けるトルクは、先
の走行パターン設定部１００によって設定される走行路
の勾配情報や、車速演算部２００によって算出される実
車速に基づいて走行抵抗演算部２１０によって算出され
る走行抵抗に関する情報に基づいて算出される。

【００３２】このように、図２に示す動力伝達系のモデ
ルに基づいてエンジン１０のトルクｔωｅが受ける変更
を的確に反映することで、実走行に近い高精度の走行試
験を行うことができるようになる。そして、仮想車両の
走行において所定の条件が満たされると、自動変速機３
２０によって変速が行われる。この変速が行われるとき
には、トルクコンバータ３１０や自動変速機３２０内で
の動力変化を考慮した負荷トルクがダイナモメータ２０
によって生成される。以下、これについて説明する。

【００３３】図３は、自動変速機３２０に設定される各
クラッチやブレーキの配置態様を示すスケルトン図であ
る。同図に示されるように、この自動変速機３２０は、
副変速機４０１と主変速機４０２とを備えている。

【００３４】副変速機４０１を構成するオーバードライ
ブ用遊星歯車機構４１０のキャリア４１１は、先の図２
に示すトルクコンバータ３１０と連結する自動変速機３
２０の入力軸３１１に連結されている。そして、この遊
星歯車機構４１０におけるキャリア４１１とサンギヤ４
１２との間には、クラッチＣ０とワンウェイクラッチＦ
０とが設けられている。このワンウェイクラッチＦ０
は、サンギヤ４１２がキャリア４１１に対し入力軸３１
１の回転方向を正として相対的に正回転する場合に係合
するように設定されている。

【００３５】上記サンギヤ４１２の回転は、ブレーキＢ
０によって固定される。また、上記遊星歯車機構４１０
を構成するリングギヤ４１３は、主変速機４０２への中
間入力軸４１４と連結されている。

【００３６】上記態様にて構成される副変速機４０１に
よって、入力軸３１１の回転速度は同一速度又は、増速
されて上記中間入力軸４１４から出力される。すなわ
ち、クラッチＣ０又はワンウェイクラッチＦ０が係合し
た状態では、遊星歯車機構４１０が一体的に回転するた
め、中間入力軸４１４は入力軸３１１と同速度で回転す
る。一方、ブレーキＢ０を係合させることでサンギヤ４
１２を固定すると、リングギヤ４１３が入力軸３１１の
回転速度に対して増速されて回転する。

【００３７】一方、主変速機４０２は、３組の遊星歯車
機構４２０、４３０、４４０を備えて構成されており、
これらを用いて同主変速機４０２では後進１段と前進４
段とを設定する。以下、この主変速機４０２の係合態様
について説明する。

【００３８】第１の遊星歯車機構４２０のサンギヤ４２
２と、第２の遊星歯車機構４３０のサンギヤ４３２とが
互いに一体的に連結されている。また、第１の遊星歯車
機構４２０のリングギヤ４２３と第２の遊星歯車機構４
３０のキャリア４３１と第３の遊星歯車機構４４０のキ
ャリア４４１とが一体的に連結されている。そして、こ
の第３の遊星歯車機構４４０のキャリア４４１は、出力
軸３２９と連結されている。更に、第２の遊星歯車機構
４３０のリングギヤ４３３が第３の遊星歯車機構４４０
のサンギヤ４４２と連結されている。

【００３９】上記第２の遊星歯車機構４３０のリングギ
ヤ４３３及び第３の遊星歯車機構４４０のサンギヤ４４
２と中間入力軸４１４との間には、前進段にて係合する
クラッチＣ１が設けられている。一方、第１の遊星歯車
機構４２０のサンギヤ４２２及び第２の遊星歯車機構４
３０のサンギヤ４３２と中間入力軸４１４との間には、
後進段にて係合するクラッチＣ２が設けられている。

【００４０】また、上記第１の遊星歯車機構４２０及び
第２の遊星歯車機構４３０のサンギヤ４２２及び４３２
は、ブレーキＢ１によって固定される。更に、これらサ
ンギヤ４２２と４３２とには、ワンウェイクラッチＦ１
とブレーキＢ２とが連結されている。このワンウェイク
ラッチＦ１は、同サンギヤ４２２、４３２が逆回転する
ときに係合するように設定されている。

【００４１】更に、上記第１の遊星歯車機構４２０のキ
ャリア４２１を固定するブレーキＢ３、第３の遊星歯車
機構４４０のリングギヤ４４３を固定するブレーキＢ４
及びワンウェイクラッチＦ２がそれぞれ設けられてい
る。なお、このワンウェイクラッチＦ２は、リングギヤ
４４３が逆回転する際に係合するように設定されてい
る。

【００４２】上記態様にて構成される副変速機４０１と
主変速機４０２において、変速段を設定するためのクラ
ッチ及びブレーキの係合作動表を図４に示す。同図４に
示すように、副変速機４０１と主変速機４０２とが備え
るクラッチやブレーキの係合態様を変化させることで、
入力軸３１１から入力される第１の回転速度ω１や第１
のトルクｔω１は、出力軸３２９において所望の回転速
度ω２やトルクｔω２に変更される。そして、仮想車両
の定常走行時には、出力軸３２９の回転速度ω２や出力
トルクｔω２が各変速段に応じて先の負荷トルク演算部
２２０において算出される。

【００４３】一方、変速時においては、上記各クラッチ
やブレーキの係合態様が変化するために、出力軸３２９
の回転速度ω２や出力トルクｔω２を仮想車両の定常走
行時と同様にして算出することはできない。

【００４４】例えば、先の図３及び図４から明らかなよ
うに、４速（４ｔｈ）での運転時には入力軸３１１の回
転速度が、副変速機４０１からそのまま出力されていた
のが、５速（５ｔｈ）へ切り替わることで、増速される
ようになる。すなわち、それまで一体的に回転していた
遊星歯車機構４１０は、５速走行へ移行する際、ブレー
キＢ０によって遊星歯車機構４１０のサンギヤ４１２が
固定されることで、同サンギヤ４１２の回りをキャリア
４１１が公転しながら回転するとともに、リングギヤ４
１３に自身の公転よりも速い回転速度を付与するように
なる。ここで、ブレーキＢ０の作動によりサンギヤ４１
２が固定されるまでの過渡的な期間においては、副変速
機４０１の出力特性は、４速での定常走行時や５速での
定常走行時と一致しないものとなる。

【００４５】そこで本実施形態においては、この変速時
の過渡的な出力特性を考慮すべく、 （１）変速前の変速機３２０内のクラッチやブレーキの
係合状態において出力軸３２９側へ出力される伝達トル
クを１００％とする。そして、変速が完了するまでの過
渡的な期間において徐々に解除されていく前記係合状態
によって出力軸３２９側へ仮想的に伝達されるトルクの
減衰態様を定量的に評価する。 （２）変速完了後の変速機３２０内のクラッチやブレー
キの係合状態において出力軸３２９側へ出力される伝達
トルクを１００％とする。そして、変速開始から完了ま
での過渡的な期間において徐々に前記状態へと係合され
ていくことによって出力軸３２９側へ伝達されていくト
ルクの増加態様を定量的に評価する。 （３）上記評価される２つの係合状態の推移及び変速機
３２０へ入力される第１のトルクｔω１に基づいて、同
変速機３２０から出力される第２のトルクｔω２を算出
する。ようにしている。

【００４６】図５に、上記係合状態の変化を定量的に評
価するためのモデル関数を示す。同図５に示すように、
変速前の係合状態が過渡期間において徐々に解除されて
いく態様を評価するモデル関数ｆ１は、変速開始ととも
に徐々に減少していく右肩下がりの関数として設定され
ている。一方、変速完了後の係合状態へと徐々に係合さ
れていく態様を評価するモデル関数ｆ２は、変速開始と
ともに徐々に増加していく右肩上がりの関数として設定
される。

【００４７】上記２つの関数によって、過渡期間におけ
る変速機３２０内のクラッチやブレーキの係合状態を評
価することで、変速が行われる過渡期間における駆動伝
達系に発生するトルク変動を算出ことができるようにな
る。

【００４８】ところで、この変速の際の過渡的な期間に
おける係合状態の変化態様は、自動変速機３２０を制御
する様々なパラメータに依存している。したがって、エ
ンジン１０と連結するダイナモメータ２０によって実走
行に近い仮想的な走行試験を行うためには、実際の自動
変速機の制御パラメータの影響を加味してモデル関数を
設定することが望ましい。ただし、同パラメータの影響
を加味した複数のモデル関数を予めマップとして記録し
ておくようにすると、マップの製作に膨大な工数がかか
ることや、仮にマップが製作できたとしても走行試験中
にマップを適宜読み出す際に要する時間が長くなり実走
行を精度よくシュミレートすることができないなどの問
題を生じる。

【００４９】そこで本実施形態においては、上記２つの
モデル関数をロジスティック曲線によって表現するとと
もに、同ロジスティック曲線の係数を多変量解析におけ
る重回帰式の目的変数とし、更に自動変速機の制御パラ
メータを重回帰式の説明変数に設定する。すなわち、上
記変速前の係合状態の解除態様を評価するモデル関数と
変速完了後の係合状態への移行態様を評価するモデル関
数とは、いずれも上記係数を適宜変更することでロジス
ティック曲線によって表現することができる。そして、
同係数が自動変速機の制御パラメータによって変化する
構成とすることで、同ロジスティック曲線をこれらパラ
メータの影響を加味したモデル関数とすることができる
ようになる。

【００５０】以下に、このロジスティック曲線の式を示
す。 Ｔ＝Ａ／（１＋ｅｘｐ（−Ｂ×ｔ＋Ｃ） …（１） Ａ＝Σ（Ｋ１ｊ×Ｘｊ） （ｊ＝１〜ｎ） …（２） Ｂ＝Σ（Ｋ２ｊ×Ｘｊ） （ｊ＝１〜ｎ） …（３） Ｃ＝Σ（Ｋ３ｊ×Ｘｊ） （ｊ＝１〜ｎ） …（４） 上式（１）〜（４）において、Ａ、Ｂ、Ｃは、ロジステ
ィック曲線の式（１）の係数である。また、前記係数を
目的変数としたときの説明変数Ｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、
自動変速機３２０の各種制御パラメータである。更に、
Ｋ１ｊ、Ｋ２ｊ、Ｋ３ｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、重回帰分析
における重回帰係数である。

【００５１】上記各説明変数Ｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）となる
自動変速機３２０の各種制御パラメータとしては、例え
ば、先の図１のスロットルバルブ１３の開度や、同自動
変速機３２０の入力軸３１１の回転速度ω１、同自動変
速機３２０の出力軸３２９の回転速度ω２、自動変速機
３２０のクラッチやブレーキを作動させる作動油の油
温、先の図４に示される係合状態に基づく所望の係合状
態へと変速機３２０のクラッチやブレーキを変化させる
各変速指令信号等がある。ここで、回転速度について
は、実際の自動変速機の制御が回転速度を見ながら油圧
によりクラッチやブレーキの係合をコントロールしてい
ること等を反映させたものであり、油温については同作
動油の影響を考慮するためのものである。なお、油温に
ついては、先の図１の走行パターン設定部１００によっ
て設定され、同設定に基づく信号が負荷トルク演算部２
２０に供給される。

【００５２】このように、上式（１）を用いて、そのＢ
及びＣを適宜設定するのみで（詳しくは、ｆ１において
はＢ＜０、ｆ２においてはＢ＞０）、上記２つの関数ｆ
１及びｆ２が好適に設定される。そして、これら関数ｆ
１及びｆ２を用いて自動変速機３２０内で生じるトルク
変動を的確に表現することができるため、上記複数のパ
ラメータを反映したマップを用いた場合と比較して制御
速度を格段に高速化することができるようになる。

【００５３】次に、上記重回帰係数Ｋ１ｊ、Ｋ２ｊ、Ｋ
３ｊ（ｊ＝１〜ｎ）の算出手法について簡潔に説明す
る。この重回帰係数の算出に際しては、 （イ）車両の実際の走行試験によって変速時の駆動伝達
系に生じるトルク変動のデータをとる。 （ロ）自動変速機の制御に用いられている既存の制御デ
ータから変速時の駆動伝達系に生じるトルク変動を算出
する。などして、データを収集する。そして、同データ
を用いて変速前の係合状態の解除態様を評価するモデル
関数と変速完了後の係合状態への推移を評価するモデル
関数とを算出する。次に、上記算出されたモデル関数に
基づいて周知の重回帰係数の算出法を用いて同係数を算
出する。

【００５４】以上説明した本実施形態によれば、以下の
効果が得られるようになる。 （１）変速前の係合状態の解除態様を評価するモデル関
数と変速完了後の係合状態へと係合されていく態様を評
価するモデル関数とを用いることで、変速時のトルク変
動を好適に反映した走行試験を行うことができるように
なる。

【００５５】（２）上記モデル関数としてロジスティッ
ク曲線を用いることで、上記モデル関数を好適に表現す
ることができるようになる。 （３）上記ロジスティック曲線の係数を重回帰式の目的
変数とし、同目的変数に対する説明変数として自動変速
機の制御パラメータを設定することで、１つの演算式で
自動変速機の複雑な制御を反映することができる。更
に、上記説明変数と目的変数との関係を定める重回帰係
数は、所定範囲の排気量を有するエンジンにおいて共通
して適用可能であることから汎用性が良好である。

【００５６】なお、上記実施形態は、以下のように変更
して実施してもよい。 ・上記実施形態において想定した自動変速機３２０の構
成は、図３及び図４に示すものに限られない。また、上
記自動変速機３２０の制御パラメータも、上述したもの
に限られず、例えば、エンジン水温などを加えてもよ
い。更には、例えば走行パターン設定部１００において
雪道の走行を設定し、同雪道走行時における既存のスリ
ップ防止制御等を考慮してもよい。

【００５７】・上記実施形態においては、変速前の係合
状態の解除態様を評価するモデル関数と変速完了後の係
合状態へと係合されていく態様を評価するモデル関数と
をロジスティック曲線によって表現したが、必ずしもロ
ジスティック曲線に限られない。

【００５８】・更に、上記２つの関数ｆ１及びｆ２の設
定態様についても必ずしも完全に係合した状態において
出力軸３２９側に伝達されるトルクを１００％とした比
率を表すものにも限られない。

【００５９】・上記実施形態及び各変形例においては、
自動変速機３２０内において仮想的に生成すると想定す
ることのできるトルク変化を、多変量解析の手法を用い
たモデル関数にて表現したが、必ずしもこれに限られな
い。駆動伝達系内において実際の車両走行時に生じるで
あろうトルクや、駆動伝達系内において仮想的に生成す
ると想定することのできる任意のトルクをモデル関数を
用いて表現してもよい。

【００６０】・更に、自動変速機３２０の変わりに手動
変速機を想定してもよく、また無段変速機を想定しても
よい。 ・更に、駆動伝達系において生じるトルクをモデル関数
として表現する代わりに、同駆動伝達系内の所定箇所の
トルク回転速度等のトルク相当値をモデル関数で表現し
てもよい。

【００６１】・上記実施形態及び各変形例においては、
エンジン１０を試験対象部材とする走行試験のために本
発明を適用したが、これに限られない。電動モータ等の
任意の原動機を試験対象としたり、あるいは原動機の役
割をダイナモメータに負わせて変速機を試験対象として
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるトルクシミュレータを適用した
一実施形態に関する試験システムの概略構成を示す図。

【図２】同実施形態における仮想車両の駆動伝達系の概
念を示す模式図。

【図３】同実施形態において想定される自動変速機のス
ケルトン図。

【図４】同実施形態において想定される自動変速機の作
動係合態様を示す図。

【図５】同実施系形態における変速時の自動変速機のト
ルク変動を示す図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１２…吸気通路、１３…スロットルバ
ルブ、２０…ダイナモメータ、３０…ベンチ、４１…回
転速度センサ、５０…伝達トルク、１００…走行パター
ン設定部、１１０…エンジン制御部、２００…車速演算
部、２１０…走行抵抗演算部、２２０…負荷トルク演算
部、２３０…ダイナモメータ制御部、３１０…トルクコ
ンバータ、３１１…入力軸、３２０…自動変速機、３２
９…出力軸、３３０…駆動系、４０１…副変速機、４０
２…主変速機、４１０、４２０、４３０、４４０…遊星
歯車機構、４１１、４２１、４３１、４４１…キャリ
ア、４１２、４２２、４３２、４４２…サンギヤ、４１
３、４２３、４３３、４４３…リングギヤ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試験対象の回転軸とダイナモメータとを連
   結し、同試験対象の設定された作動環境においてその回
   転軸が連結される駆動伝達系内に生じるトルク若しくは
   その相当値を所定の関数曲線にモデル式化し、該モデル
   式に基づいて同試験対象の回転軸にかかるトルクを前記
   ダイナモメータを通じてシミュレートするトルクシミュ
   レータであって、 前記モデル式化する所定の関数曲線の係数を、前記試験
   対象の設定された作動環境において生じる環境パラメー
   タを説明変数とする線形の重回帰式の目的変数として求
   めたことを特徴とするトルクシミュレータ。
2. 【請求項２】前記試験対象は車両の原動機であり、前記
   モデル式化するトルク若しくはその相当値は、該原動機
   に連結される変速機に生じるトルク若しくはその相当値
   である請求項１記載のトルクシミュレータ。
3. 【請求項３】前記モデル式化するトルク若しくはその相
   当値は、自動変速機のシフトチェンジにおいて生じるト
   ルク若しくはその相当値であり、前記モデル式化する所
   定の関数曲線はロジスティック曲線である請求項２記載
   のトルクシミュレータ。
4. 【請求項４】前記ロジスティック曲線は、前記モデル式
   化するトルク若しくはその相当値をＴ、経過時間をｔ、
   前記環境パラメータと線形関係にある曲線係数をＡ，
   Ｂ，Ｃとして、 Ｔ＝Ａ／（１＋ｅｘｐ（−Ｂ×ｔ＋Ｃ）） なる式にてモデル式化される請求項３記載のトルクシミ
   ュレータ。
5. 【請求項５】重回帰係数をＫ１ｉ，Ｋ２ｉ，Ｋ３ｉ（ｉ
   ＝１、２、…）、前記環境パラメータを説明変数Ｘｉ
   （ｉ＝１、２、…）とするとき、目的変数である前記曲
   線係数Ａ，Ｂ，Ｃは、各々 Ａ＝Σ（Ｋ１ｉ×Ｘｉ） Ｂ＝Σ（Ｋ２ｉ×Ｘｉ） Ｃ＝Σ（Ｋ３ｉ×Ｘｉ） として算出される請求項４記載のトルクシミュレータ。
6. 【請求項６】前記環境パラメータは、少なくとも電子ス
   ロットル開度と自動変速機の入力軸の回転速度と自動変
   速機の出力軸の回転速度とを含む請求項５記載のトルク
   シュミレータ。