JP2004258004A - Testing process and system for engine starting belt - Google Patents

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JP2004258004A
JP2004258004A JP2003052181A JP2003052181A JP2004258004A JP 2004258004 A JP2004258004 A JP 2004258004A JP 2003052181 A JP2003052181 A JP 2003052181A JP 2003052181 A JP2003052181 A JP 2003052181A JP 2004258004 A JP2004258004 A JP 2004258004A
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engine
belt
torque
starting
testing
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JP2003052181A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kajikawa
研二 梶川
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method to measure the torque characteristic (the peak torque and starting time) at the time of engine starting with a starter sticking the strain gauge on the engine drive plate, and a testing method to evaluate the engine starting belt diverting the engine to a load device after measuring its torque characteristic by the above-mentioned method, as well as devices to realize the methods. <P>SOLUTION: The belt testing device 1 consists of the engine 2, the drive shaft 3, the belt device 5 for the engine auxiliary-machine drive, and the panel base 4 attached and used on it. As for the engine 2, the power system is separated from the drive plate 2b, the axle crankshaft 2c of the engine 2 and the axle of the crank pulley (C/R) 5c on the panel 4 are connected by the drive shaft 3, and the motor-generator (M/G) is equipped with the belt device 5 for the engine auxiliary-machine drive. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関エンジンと電動モータを切替えて運転するハイブリッド車両、或いはエンジンアイドリングストップ車両等に用いられるエンジン始動用ベルトに係り、詳しくはエンジンの始動に供するエンジン始動用ベルトの試験方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車エンジンの始動方法はクランク軸と一体に回転するドライブプレートをスタータでギア駆動する方法が一般的であった。
【0003】
しかしながら、近年の省エネルギーへのシフト、或いはクリーン環境へのシフトから、車両エンジンの主動力は電動モータに代替えされつつあり、又、主動力が内燃機関エンジンである車両であっても、エンジンの始動にベルト駆動を併用したアイドリングストップ車両が、現在、普及されつつある。
【0004】
すなわち、化石燃料の消費を最小にするためには、エンジンのアイドル運転時間を最小にする必要があり、このためには停車の都度、こまめにエンジンをストップさせ、然る後、エンジンを再始動させなければならない。このためには頻繁にエンジンを始動する必要があるが、従来のようにスタータでエンジンをギア駆動する方法ではギアの噛合い音は避けられず、静寂な環境に悪影響を及ぼす。
【0005】
この問題を解決する手段として、これまでエンジン補機駆動用ベルト装置に装着されていたACジェネレータ(ACG)を改造し、このACジェネレータ(ACG)に新たな電動機能を追加したモータ・ジェネレータ(M/G)を用いる方法が一般化されつつある。
【0006】
すなわち、従来型のエンジン補機駆動用ベルト装置は、駆動プーリであるクランク(C/R)プーリの廻りに、ACジェネレータ(ACG)プーリ、エアコン・コンプレッサプーリ(A/C)、ウォータポンププーリ(W/P)等の補機プーリが所定のレイアウトで配されており、クランク(C/R)プーリがベルトを介してこれらのプーリ群を一斉に駆動する。
【0007】
これに対し、モータ・ジェネレータ(M/G)は、クランク(C/R)プーリの回転力(エンジン出力)を得てACジェネレータ(ACG)本来のバッテリ充電機能を発揮すると共に、新たに付加された電動機能によってベルトを介してエンジンを始動させる。
【0008】
このように、アイドリングストップ車両、或いは低速走行時(アイドル回転領域)には電動モータで走行し、高速走行時(中高速領域)にはエンジンで走行するハイブリッド車両においては、エンジン補機駆動用ベルト装置にモータ・ジェネレータ(M/G)の装着が一般化される。
【0009】
このモータ・ジェネレータ(M/G)は、ベルトを介してエンジンを始動するが、このエンジン始動に用いられるベルトをエンジン始動用ベルトと定義する。但し、このエンジン始動用ベルトは従来のエンジン補機駆動用ベルトとは異なり、ベルトに加わる始動トルクは極めて大である。
【0010】
すなわち、エンジン始動ベルトには、従来からのエンジン補機負荷に加えて、格段に大きいエンジンの始動トルクがベルトに負荷されるからであり、とりわけ、エンジンイナーシャに起因する慣性トルクが格段に大きくなる。
【0011】
ところで、従来のベルトの試験方法は、第1に車両の定速走行をシミュレートする定トルク(摩擦トルク主体)負荷試験方法があり、第2に車両の加減速走行をシミュレートする変動トルク(慣性トルク主体)負荷試験方法がある。
【0012】
この第1の方法は、例えばベルト試験装置の負荷軸に渦流ブレーキ或いは電気動力計で代表される負荷装置を連結し、所定の摩擦トルクをシミュレートする方法である。
また、第2の方法は、例えばベルト試験装置の負荷軸に所定のフライホイールを装着し、駆動軸には誘導モータ或いはサーボモータ等を連結し、モータを回転制御することによって、所定の慣性トルクをシミュレートする方法である。
【0013】
ここで本発明に係るベルト試験方法として、慣性トルクを模擬的に作り出す試験方法を以下に例示する。(特許文献1参照)
【特許文献1】
特願2001−363963号公報
また、本発明に係るエンジンのトルクを測定する設置型トルク計測装置を以下に例示する。(特許文献2参照)
【特許文献2】
実開平6−74950号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第1の方法は、所望の慣性トルクを作り出すためには予め計算によってフライホイールのイナーシャを決定し、然るべくフライホイールを組付けて始動トルク波形を測定し、複雑な手順を試行錯誤する必要があった。
【0015】
また、この方法は始動トルクの大半がイナーシャに起因する慣性トルクである場合には、これをシミュレートすることは比較的容易であるが、本発明に係るエンジン始動用ベルトにはエンジンのイナーシャに起因する慣性トルクに加えてピストン圧縮力、フリクションロス等が複雑に作用するため、慣性トルクのシミュレートに並行してエンジン特有の始動トルクをシミュレートする必要がある。
【0016】
また、上記第2の方法は、所望の変動トルク(アップダウン負荷)を模擬的に作り出すことは可能であるが、極小時間(回転周期レベル)での変動トルクを模擬することは一般的に困難である。そこで本発明者は、汎用エンジンをベルト試験装置の負荷装置に転用することによって、実機条件に即したエンジン始動を正確に模擬する新たなベルト試験方法及び装置を発明した。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、エンジン始動用ベルトの試験方法において、所定エンジンの始動トルク波形を測定し、この測定波形からトルク特性を決定し、このトルク特性が既知となったエンジンをベルト試験装置の負荷軸に連結すると共に、ベルトレイアウトに装着されたモータ・ジェネレータ(M/G)を始動することによってエンジンを始動するエンジン始動用ベルトの試験方法である。
【0018】
請求項2の発明は、始動トルク波形の測定は、エンジンドライブプレートに歪ゲージを貼付することによって測定する請求項1に記載のエンジン始動用ベルトの試験方法である。
【0019】
請求項3の発明は、始動トルク波形からトルク特性を決定する方法は、前記エンジンのスタータでエンジンを始動し、測定した始動トルク波形に基づいてピークトルクと始動時間を決定する請求項1又は2に記載のエンジン始動用ベルトの試験方法である。
【0020】
請求項4の発明は、エンジン始動用ベルトは、ハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン始動用ベルトである請求項1乃至3のいずれかに記載されたエンジン始動用ベルトの試験方法である。
【0021】
請求項5の発明は、エンジン始動用ベルトの試験装置において、予めエンジン始動時のトルク特性が既知である所定のエンジンと、ベルトレイアウトにモータ・ジェネレータ(M/G)を配したエンジン補機駆動用ベルト装置と、前記エンジン補機駆動用ベルト装置をその上に搭載するパネル台と、前記エンジンの出力軸と前記エンジン補機駆動用ベルト装置のクランクプーリ軸とを連結するドライブシャフトと、で構成したエンジン始動用ベルトの試験装置である。
【0022】
請求項6の発明は、エンジン補機駆動用ベルト装置は、ハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン補機駆動用ベルト装置である請求項5に記載のエンジン始動用ベルトの試験装置である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は実施例に係るベルト試験装置を示す図であり、図1(a)は平面図を示し、図1(b)は図1(a)の左側面図を示す。図2は実施例に係るドライブプレートを示す図であり、図2(a)は正面図を示し、図2(b)は図2(a)のA−A断面矢視図を示す。図3は実施例に係るドライブプレートを示す写真図である。
【0024】
また、図4は実施例に係る始動トルク波形を示すグラフ図であり、図5は実施例に係るエンジン始動用ベルトのレイアウトを示す概略図であり、図6は本発明に係るアイドリングストップ車両の1例を示す概略図である。
【0025】
始めに、アイドリングストップ車両或いはハイブリッド車両に特徴的なエンジン始動用ベルトのアウトラインを図6に基づいて詳細に説明する。図6はアイドリングストップ車両の1例を示す概略図であり、図6に示すようにエンジン2のエンジン補機駆動用ベルト装置5にはモータ・ジェネレータ(M/G)が装着されている。
【0026】
アイドリングストップからのエンジン再始動は、このモータ・ジェネレータ(M/G)が先ず始動し、続いてエンジン始動ベルト5bが始動し、最後にエンジン2が始動する手順となっている。
【0027】
図6に示したスタータ2aは、通常、初回のイグニッション・スタート時のみにギア噛合い式でエンジンを始動させるが、以降のアイドリング運転に伴うエンジンの再始動は、エンジン始動ベルト5bがその機能を果たす。
【0028】
従って、従来型車両の補機駆動用ベルト装置5にはモータ・ジェネレータ(M/G)が装着されていないので、アイドリングストップからのエンジン再始動は、図6に示したスタータ2aによるギア噛合い式エンジン始動となる。
【0029】
アイドリングストップ走行に伴ってエンジン2を頻繁に始動停止させる方法には、従来型のスタータ2aによるギア噛合い方式があるが、前述の通り、この方法にはギアノイズを発生させる欠点とギア噛合い部の摩耗を早める欠点があり、代替え技術が必要とされた。
【0030】
この代替え技術として、これまでウォータポンプ(W/P)、エアコンディショナ用ポンプ(A/C)、パワーステアリング用油圧ポンプ(P/S)、ACジェネレータ(ACG)等からなるエンジン補機に動力を伝達していたエンジン補機駆動用ベルト装置5を活用する技術が開示された。
【0031】
この方法はバッテリを充電するACジェネレータ(ACG)に新たなモータ機能を追加し、モータ・ジェネレータ(M/G)として再構成し、このモータ・ジェネレータ(M/G)によってベルトを駆動し、エンジン2を始動する方法である。
【0032】
すなわち、従来型のエンジン補機駆動用ベルト装置5は、エンジン補機のみを駆動するものであるが、図5に示すようにアイドリングストップ車両に用いられるエンジン補機駆動用ベルト装置5には、従来のエンジン補機に加えてエンジン2を始動するための補機、すなわち、モータ・ジェネレータ(M/G)が組み付けられている。
【0033】
エンジンのクランク軸にはピストン、コンロッド、ドライブプレート等のイナーシャに起因する慣性トルクが負荷されると共に、ピストン機構及び動弁系カム機構等のフリクションロスが加わる。このため、エンジン始動用ベルト5bには、従来に比して格段に大きい始動トルクがベルトに作用する。
【0034】
次に、本発明に係るエンジン始動用ベルト5bの試験方法及び装置の実施態様を図1(a)、図1(b)に基づいて詳細に説明する。図1(a)においてベルト試験装置1は、エンジン2と、エンジン補機駆動用ベルト装置5と、エンジン補機駆動用ベルト装置5をその上に搭載するパネル台4と、エンジン2のクランク軸2cとエンジン補機駆動用ベルト装置5のクランクプーリ(C/R)5cの軸を連結するドライブシャフト3で構成される。
【0035】
このエンジン2には、予め始動トルク波形を測定した汎用エンジンが用いられるが、このエンジン2は負荷装置として機能するものであって原動機としての機能は予定されていない。しかし、試験目的のよっては原動機として使用することは任意に成し得ることである。
【0036】
このアイドリングストップエンジンに用いられるエンジン始動用ベルト5bは、始動トルクが繰返しベルトに作用することをその特徴とするものであるから、第1義的にこの始動トルク波形を正確に測定する必要がある。
【0037】
この方法は図2(a)及び図2(b)に示すように、予めFEM解析により歪感度を最適にするリブホイールの形状を設計し、この結果を基に実機ドライブプレート2bの内側円板部を機械加工する。このようにして作成したドライブプレート2bのリブ部側面に歪ゲージを所定枚数貼付し、トルクセンサとして使用する方法である。この方法であれば実機態様での測定が可能となり、正確なトルク特性を得ることができる。
【0038】
尚、エンジン補機駆動用ベルト装置5に用いられるエンジン始動用ベルト5bは、通常、屈曲性に優れたVリブドベルトが用いられる。このVリブドベルトは延伸処理されたコードからなる心線と、この心線を埋設する接着ゴムと、その上側にゴム付帆布を積層した伸張ゴム、その下側には所定のリブ数をベルト長手方向に形成したリブゴムとで構成される。
【0039】
以上の通り、本発明に係るエンジン2の始動トルク波形を測定する方法は、スタータ2aによってドライブプレート2bを始動する方法であるから、イナーシャ条件は実機と同一となり、始動トルク波形を忠実に再現する。これに比して実開平6−74950号公報で開示された公知技術は実機と異なるイナーシャ条件(電動機他の伝動機構のイナーシャを含む)となるため正確な始動トルク波形を得ることは困難である。
【0040】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例について説明する。エンジン始動用ベルト5bの性能を評価するために直列4気筒DOHC2000ccエンジンを負荷装置として使用した。又、この直列4気筒エンジンの始動トルク波形を測定するために、前記エンジン2のドライブプレート2b(ダクタイル鋳鉄)に所定の形状加工を施し、この上に歪ゲージを貼付したドライブプレート2bをトルクセンサとして用いた。
【0041】
尚、歪ゲージの歪感度が最適化するために、予めFEM解析によって図2(a)、図2(b)に示す最適なリブホイール形状を計算で求め、これに基づいてドライブプレート2bの内周側円板部を機械切削し、図示のリブホイール形状を形成した。
【0042】
このドライブプレート2bのリブ部の両側面に長さ6mmの共和電業製歪ゲージKFG−6−120を、図示のように対角位置の2箇所に計4枚貼付し、ホイートストンブリッジを構成した上で、図示しない動歪計及びX−Yレコーダを用いて始動トルク波形を測定した。
【0043】
結果は図4に示す通り、実機エンジンのイナーシャ、ピストン圧縮力、フリクションロス等からなるエンジン特有の負荷トルクを加味した始動トルク波形の時系列測定が可能となった。これにより実機に即したトルク特性(ピークトルクと始動時間)の決定が可能となった。
【0044】
このようにエンジン始動時のトルク特性を正確に決定した汎用エンジン2を負荷装置として、ベルト試験装置1の負荷軸に組付けることによって、エンジン始動機能を併せ持つエンジン補機駆動用ベルト装置5のシミュレートを可能にした。
【0045】
また、図1(a)に示すパネル台4は、略直方体で構成される鋼製の取付け台であり、取付け面には所定のピッチで、厚み方向に所定個数の貫通孔或いはネジ孔が形成されており、このパネル面への補機類の搭載を利便化している。
【0046】
このパネル台4は種々の補機類を容易に組付ける利便性を有しているから、これによって試験対象として要求される様々なベルトレイアウトに自在に対応することが可能になる。図1(b)は実施例に係るベルトレイアウト図であり、図においてクランクプーリ(C/R)5cの軸とエンジン2のクランク軸2cとがドライブシャフト3によって連結されている。
【0047】
この構成の下にモータ・ジェネレータ(M/G)を起動し、更にモータ・ジェネレータ(M/G)プーリ5aを回転させることによって、エアコン・コンプレッサ(A/C)、ウォータポンプ(W/P)、パワーステアリングポンプ(P/S)、および、エンジン2を始動する。
【0048】
尚、図1(a)に示すように、このエンジン2はスタータ2aによる始動条件と同一となるように、ドライブプレート2b以降の動力系は切離されている。このとき、試験に用いたエンジン始動用ベルト5bは、三ツ星ベルト株式会社製Vリブドベルト6PK1800であった。
【0049】
以上の通り本発明に係るベルト試験装置1は、通常は原動機として用いられるエンジンを負荷装置として用いることをその特徴とするものであって、このエンジン2のトルク特性(ピークトルクと始動時間)を正確に決定することによって始めてエンジン2を負荷装置に転用することが可能になる。
【0050】
【発明の効果】
請求項1の発明は、これによってエンジン補機駆動用ベルト装置に使用されるエンジン始動用ベルトの評価が可能になる。
【0051】
請求項2乃至3の発明は、これによって負荷装置に供されるエンジンの始動トルク特性を正確且つ容易に定めることが可能になる。
【0052】
請求項4の発明は、これによってハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン始動用ベルトの評価が可能になる。
【0053】
請求項5の発明は、これによってエンジン始動用ベルトを有するエンジン補機駆動用ベルト装置のシミュレートが可能になる。
【0054】
請求項6の発明は、これによってハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン始動用ベルトを有するエンジン補機駆動用用ベルト装置のシミュレートが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例に係るベルト試験装置を示す図であり、図1(a)は平面図を示し、図1(b)は図1(a)の左側面図を示す。
【図2】図2は実施例に係るドライブプレートを示す図であり、図2(a)は正面図を示し、図2(b)は図2(a)のA−A断面矢視図を示す。
【図3】図3は実施例に係るドライブプレートを示す写真図である。
【図4】図4は実施例に係る始動トルク波形を示すグラフ図である。
【図5】図5は実施例に係るエンジン始動ベルトのレイアウトを示す概略図である。
【図6】図6は本発明に係るアイドリングストップ車両の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 ベルト試験装置
2 エンジン
2a スタータ
2b ドライブプレート
2c クランク軸
3 ドライブシャフト
4 パネル台
5 エンジン補機駆動用ベルト装置
5a モータ・ジェネレータプーリ
5b エンジン始動用ベルト
5c クランクプーリ(C/R)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine start belt used for a hybrid vehicle or an engine idling stop vehicle that switches between an internal combustion engine and an electric motor for operation, and more particularly to a method and apparatus for testing an engine start belt used for starting an engine. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of starting an automobile engine is generally a method in which a drive plate that rotates integrally with a crankshaft is gear-driven by a starter.
[0003]
However, due to a recent shift to energy saving or a shift to a clean environment, the main power of the vehicle engine is being replaced by an electric motor, and even in a vehicle in which the main power is an internal combustion engine, the engine is started. At present, idling stop vehicles using a belt drive are being widely used.
[0004]
In other words, in order to minimize fossil fuel consumption, it is necessary to minimize the idling time of the engine.For this purpose, the engine is frequently stopped every time the vehicle stops, and then the engine is restarted. I have to do it. For this purpose, it is necessary to frequently start the engine. However, in the conventional method in which the engine is gear-driven by the starter, the gear meshing sound is unavoidable, which adversely affects a quiet environment.
[0005]
As a means for solving this problem, a motor generator (M) obtained by modifying an AC generator (ACG) which has been mounted on a belt device for driving an engine accessory and adding a new electric function to the AC generator (ACG) has been proposed. / G) is being generalized.
[0006]
That is, the conventional engine accessory driving belt device includes an AC generator (ACG) pulley, an air conditioner / compressor pulley (A / C), and a water pump pulley (C / R) around a crank (C / R) pulley which is a driving pulley. Auxiliary pulleys such as W / P) are arranged in a predetermined layout, and a crank (C / R) pulley drives these pulley groups simultaneously via a belt.
[0007]
On the other hand, the motor generator (M / G) obtains the rotational force (engine output) of the crank (C / R) pulley to exhibit the original battery charging function of the AC generator (ACG) and is newly added. The engine is started via the belt by the electric function.
[0008]
As described above, in an idling stop vehicle or a hybrid vehicle that runs with an electric motor during low-speed running (idle rotation range) and runs with an engine during high-speed running (medium-high speed range), an engine accessory drive belt is used. The mounting of a motor generator (M / G) on a device is generalized.
[0009]
The motor / generator (M / G) starts the engine via a belt. The belt used for starting the engine is defined as an engine starting belt. However, the belt for starting the engine is different from the belt for driving the engine auxiliary equipment, and the starting torque applied to the belt is extremely large.
[0010]
That is, in addition to the conventional engine auxiliary equipment load, a significantly large engine starting torque is applied to the engine starting belt, and especially, the inertia torque due to the engine inertia becomes significantly large. .
[0011]
By the way, the conventional belt testing method includes firstly a constant torque (mainly friction torque) load test method for simulating constant speed running of the vehicle, and secondly, a varying torque (simulating the acceleration / deceleration running of the vehicle). There is a load test method based on inertia torque).
[0012]
The first method is a method of connecting a load device represented by an eddy current brake or an electric dynamometer to a load shaft of a belt test device, for example, and simulating a predetermined friction torque.
In the second method, for example, a predetermined flywheel is mounted on a load shaft of a belt tester, an induction motor or a servomotor is connected to a drive shaft, and the rotation of the motor is controlled, thereby obtaining a predetermined inertia torque. Is a method of simulating
[0013]
Here, as a belt test method according to the present invention, a test method for simulating an inertia torque will be exemplified below. (See Patent Document 1)
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2001-363963 Also, an installation type torque measuring device for measuring the torque of an engine according to the present invention will be exemplified below. (See Patent Document 2)
[Patent Document 2]
JP-A-6-74950
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first method, in order to generate a desired inertia torque, the inertia of the flywheel is determined in advance by calculation, and the flywheel is appropriately assembled, the starting torque waveform is measured, and a complicated procedure is tried. I needed to make a mistake.
[0015]
In addition, this method is relatively easy to simulate when most of the starting torque is inertial torque due to inertia, but the engine starting belt according to the present invention includes an In addition to the resulting inertia torque, the piston compression force, friction loss, and the like act in a complicated manner, so it is necessary to simulate the engine-specific starting torque in parallel with the inertia torque simulation.
[0016]
The second method can simulate desired fluctuation torque (up-down load), but it is generally difficult to simulate fluctuation torque in a minimum time (rotation cycle level). It is. Therefore, the present inventor has invented a new belt test method and apparatus that accurately simulates engine start according to actual machine conditions by converting a general-purpose engine to a load device of a belt test apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in the method for testing a belt for starting an engine, a starting torque waveform of a predetermined engine is measured, and a torque characteristic is determined from the measured waveform. This is a test method of an engine start belt that is connected to a load shaft and starts an engine by starting a motor generator (M / G) mounted on a belt layout.
[0018]
The invention according to claim 2 is the method for testing an engine start belt according to claim 1, wherein the measurement of the starting torque waveform is performed by attaching a strain gauge to an engine drive plate.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the method for determining a torque characteristic from a starting torque waveform, the engine is started with the starter of the engine, and the peak torque and the starting time are determined based on the measured starting torque waveform. It is a test method of the engine start belt described in the above.
[0020]
The invention according to claim 4 is the method for testing an engine start belt according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine start belt is an engine start belt mounted on a hybrid engine or an idling stop engine. .
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a test apparatus for an engine start belt. A belt unit for mounting the engine accessory drive belt device thereon, and a drive shaft connecting an output shaft of the engine and a crank pulley shaft of the engine accessory drive belt device. This is a test device for the configured engine start belt.
[0022]
The invention according to claim 6 is the test device for an engine start belt according to claim 5, wherein the engine accessory driving belt device is an engine accessory driving belt device mounted on a hybrid engine or an idling stop engine. .
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a belt test apparatus according to an embodiment, wherein FIG. 1A shows a plan view, and FIG. 1B shows a left side view of FIG. 1A. 2A and 2B are views showing a drive plate according to the embodiment. FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2A. FIG. 3 is a photograph showing a drive plate according to the embodiment.
[0024]
FIG. 4 is a graph showing a starting torque waveform according to the embodiment, FIG. 5 is a schematic diagram showing a layout of an engine starting belt according to the embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing an idling stop vehicle according to the present invention. It is a schematic diagram showing an example.
[0025]
First, an outline of an engine start belt characteristic of an idling stop vehicle or a hybrid vehicle will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the idling stop vehicle. As shown in FIG. 6, a motor generator (M / G) is mounted on the engine accessory driving belt device 5 of the engine 2.
[0026]
Restarting the engine from idling stop is a procedure in which the motor / generator (M / G) starts first, then the engine start belt 5b starts, and finally the engine 2 starts.
[0027]
Normally, the starter 2a shown in FIG. 6 starts the engine by gear engagement only at the time of the first ignition start. However, in the subsequent restart of the engine accompanying idling operation, the engine start belt 5b performs its function. Fulfill.
[0028]
Therefore, since the motor / generator (M / G) is not mounted on the auxiliary device driving belt device 5 of the conventional vehicle, the engine is restarted from the idling stop by the gear engagement by the starter 2a shown in FIG. The engine starts.
[0029]
As a method of frequently starting and stopping the engine 2 in response to the idling stop running, there is a conventional gear meshing method using a starter 2a. As described above, this method has a disadvantage of generating gear noise and a gear meshing portion. However, there is a disadvantage that the wear of the steel is accelerated, and an alternative technique is required.
[0030]
As an alternative to this, power has been supplied to engine accessories such as a water pump (W / P), an air conditioner pump (A / C), a power steering hydraulic pump (P / S), and an AC generator (ACG). Has been disclosed which utilizes the belt device 5 for driving the engine auxiliary equipment, which has transmitted the information.
[0031]
This method adds a new motor function to an AC generator (ACG) for charging a battery, reconfigures it as a motor generator (M / G), drives a belt with the motor generator (M / G), 2 is a method of starting.
[0032]
That is, the conventional engine accessory driving belt device 5 drives only the engine accessories, but as shown in FIG. 5, the engine accessory driving belt device 5 used in the idling stop vehicle includes: In addition to the conventional engine accessories, an accessory for starting the engine 2, that is, a motor generator (M / G) is assembled.
[0033]
Inertia torque due to inertia of a piston, a connecting rod, a drive plate, and the like is applied to the crankshaft of the engine, and frictional losses such as a piston mechanism and a valve train cam mechanism are added. For this reason, a remarkably large starting torque acts on the engine starting belt 5b as compared with the related art.
[0034]
Next, an embodiment of a method and a device for testing an engine start belt 5b according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). In FIG. 1A, a belt test apparatus 1 includes an engine 2, an engine accessory driving belt device 5, a panel base 4 on which the engine accessory driving belt device 5 is mounted, and a crankshaft of the engine 2. 2c and a drive shaft 3 for connecting the shaft of a crank pulley (C / R) 5c of the belt device 5 for driving the engine accessory.
[0035]
As the engine 2, a general-purpose engine whose starting torque waveform is measured in advance is used, but this engine 2 functions as a load device and does not have a function as a prime mover. However, depending on the purpose of the test, use as a prime mover is optional.
[0036]
Since the engine start belt 5b used in the idling stop engine is characterized in that the start torque acts on the belt repeatedly, it is necessary to accurately measure the start torque waveform in the first place. .
[0037]
In this method, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the shape of the rib wheel for optimizing the strain sensitivity is designed in advance by FEM analysis, and based on the result, the inner disk of the actual drive plate 2b Machine the part. This is a method in which a predetermined number of strain gauges are attached to the side surface of the rib portion of the drive plate 2b created in this way, and used as a torque sensor. According to this method, measurement can be performed in an actual machine mode, and accurate torque characteristics can be obtained.
[0038]
The engine start belt 5b used in the engine accessory driving belt device 5 is usually a V-ribbed belt having excellent flexibility. The V-ribbed belt has a cord made of a stretched cord, an adhesive rubber for embedding the cord, an extension rubber having a rubber canvas laminated on an upper side thereof, and a predetermined number of ribs on the lower side in a belt longitudinal direction. And the rib rubber formed in the above.
[0039]
As described above, since the method for measuring the starting torque waveform of the engine 2 according to the present invention is a method for starting the drive plate 2b by the starter 2a, the inertia condition is the same as that of the actual machine, and the starting torque waveform is faithfully reproduced. . In contrast, the known technique disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-74950 has different inertia conditions (including the inertia of the electric motor and other transmission mechanisms) from the actual machine, and thus it is difficult to obtain an accurate starting torque waveform. .
[0040]
【Example】
Hereinafter, examples according to the present invention will be described. In order to evaluate the performance of the engine start belt 5b, an in-line four-cylinder DOHC 2000cc engine was used as a load device. In order to measure the starting torque waveform of this in-line four-cylinder engine, the drive plate 2b (ductile cast iron) of the engine 2 is processed into a predetermined shape, and the drive plate 2b on which a strain gauge is attached is mounted on the drive plate 2b. Used as
[0041]
In order to optimize the strain sensitivity of the strain gauge, the optimum rib wheel shape shown in FIGS. 2A and 2B is calculated in advance by FEM analysis, and based on this, the inside of the drive plate 2b is determined. The peripheral disk portion was machine-cut to form the illustrated rib wheel shape.
[0042]
Kyowa Dengyo strain gauges KFG-6-120 having a length of 6 mm were attached to both sides of the rib portion of the drive plate 2b at two diagonal positions as shown in the figure to form a Wheatstone bridge. Above, a starting torque waveform was measured using a dynamic strain meter and an XY recorder (not shown).
[0043]
As shown in FIG. 4, the time series measurement of the starting torque waveform in consideration of the engine-specific load torque including the inertia, piston compression force, friction loss, and the like of the actual engine became possible. This makes it possible to determine the torque characteristics (peak torque and starting time) according to the actual machine.
[0044]
By assembling the general-purpose engine 2 having accurately determined the torque characteristics at the time of starting the engine as a load device on the load shaft of the belt test device 1, a simulation of the belt device 5 for driving an engine accessory having an engine start function is performed. Enabled.
[0045]
The panel base 4 shown in FIG. 1A is a steel mounting base formed of a substantially rectangular parallelepiped, and a predetermined number of through holes or screw holes are formed on the mounting surface at a predetermined pitch in the thickness direction. This makes it easier to mount accessories on the panel surface.
[0046]
Since the panel base 4 has the convenience of easily assembling various accessories, it is possible to freely cope with various belt layouts required as test objects. FIG. 1B is a belt layout diagram according to the embodiment, in which a shaft of a crank pulley (C / R) 5 c and a crank shaft 2 c of the engine 2 are connected by a drive shaft 3.
[0047]
By starting the motor generator (M / G) under this configuration and further rotating the motor generator (M / G) pulley 5a, the air conditioner compressor (A / C), the water pump (W / P) , The power steering pump (P / S) and the engine 2 are started.
[0048]
As shown in FIG. 1A, in the engine 2, the power system after the drive plate 2b is cut off so that the start condition by the starter 2a is the same. At this time, the engine start belt 5b used for the test was a V-ribbed belt 6PK1800 manufactured by Mitsuboshi Belting Co., Ltd.
[0049]
As described above, the belt test apparatus 1 according to the present invention is characterized in that an engine normally used as a prime mover is used as a load device, and the torque characteristics (peak torque and starting time) of the engine 2 Only by making an accurate determination can the engine 2 be diverted to a load device.
[0050]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it becomes possible to evaluate the engine start belt used in the engine accessory driving belt device.
[0051]
According to the second and third aspects of the present invention, it becomes possible to accurately and easily determine the starting torque characteristic of the engine provided to the load device.
[0052]
According to the fourth aspect of the present invention, it becomes possible to evaluate an engine start belt mounted on a hybrid engine or an idling stop engine.
[0053]
According to the fifth aspect of the present invention, it becomes possible to simulate an engine accessory driving belt device having an engine starting belt.
[0054]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to simulate a belt device for driving an engine accessory having a belt for starting an engine mounted on a hybrid engine or an idling stop engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a belt test apparatus according to an embodiment, FIG. 1 (a) shows a plan view, and FIG. 1 (b) shows a left side view of FIG. 1 (a).
FIG. 2 is a view showing a drive plate according to the embodiment, FIG. 2 (a) is a front view, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (a). Show.
FIG. 3 is a photograph showing a drive plate according to the embodiment.
FIG. 4 is a graph showing a starting torque waveform according to the embodiment.
FIG. 5 is a schematic view showing a layout of an engine start belt according to the embodiment.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of an idling stop vehicle according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Belt test apparatus 2 Engine 2a Starter 2b Drive plate 2c Crank shaft 3 Drive shaft 4 Panel stand 5 Engine drive belt device 5a Motor generator pulley 5b Engine start belt 5c Crank pulley (C / R)

Claims (6)

エンジン始動用ベルトの試験方法において、
所定エンジンの始動トルク波形を測定し、この測定波形からトルク特性を決定し、このトルク特性が既知となったエンジンをベルト試験装置の負荷軸に連結すると共に、ベルトレイアウトに装着されたモータ・ジェネレータ(M/G)を始動することによってエンジンを始動することを特徴とするエンジン始動用ベルトの試験方法。
In the test method of the engine start belt,
The starting torque waveform of a predetermined engine is measured, the torque characteristic is determined from the measured waveform, the engine having the known torque characteristic is connected to the load shaft of the belt test device, and the motor / generator attached to the belt layout. A method for testing an engine start belt, wherein the engine is started by starting (M / G).
始動トルク波形の測定は、エンジンドライブプレートに歪ゲージを貼付することによって測定する請求項1に記載のエンジン始動用ベルトの試験方法。The method for testing an engine starting belt according to claim 1, wherein the measurement of the starting torque waveform is performed by attaching a strain gauge to an engine drive plate. 始動トルク波形からトルク特性を決定する方法は、前記エンジンのスタータでエンジンを始動し、測定した始動トルク波形に基づいてピークトルクと始動時間を決定する請求項1又は2に記載のエンジン始動用ベルトの試験方法。The engine start belt according to claim 1 or 2, wherein the method of determining the torque characteristics from the start torque waveform starts the engine with a starter of the engine, and determines the peak torque and the start time based on the measured start torque waveform. Test method. エンジン始動用ベルトは、ハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン始動用ベルトである請求項1乃至3のいずれかに記載されたエンジン始動用ベルトの試験方法。The method for testing an engine start belt according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine start belt is an engine start belt mounted on a hybrid engine or an idling stop engine. エンジン始動用ベルトの試験装置において、
予めエンジン始動時のトルク特性が既知である所定のエンジンと、
ベルトレイアウトにモータ・ジェネレータ(M/G)を配したエンジン補機駆動用ベルト装置と、
前記エンジン補機駆動用ベルト装置をその上に搭載するパネル台と、
前記エンジンの出力軸と前記エンジン補機駆動用ベルト装置のクランクプーリ軸とを連結するドライブシャフトと、
で構成されることを特徴とするエンジン始動用ベルトの試験装置。
In the test device for the engine start belt,
A predetermined engine whose torque characteristics at the time of engine start are known in advance;
A belt device for driving an engine auxiliary machine in which a motor generator (M / G) is arranged in a belt layout;
A panel base on which the engine accessory drive belt device is mounted,
A drive shaft connecting an output shaft of the engine and a crank pulley shaft of the engine accessory driving belt device,
An engine start belt testing device, comprising:
エンジン補機駆動用ベルト装置は、ハイブリッドエンジン或いはアイドリングストップエンジンに搭載されたエンジン補機駆動用ベルト装置である請求項5に記載のエンジン始動用ベルトの試験装置。The engine starting belt testing device according to claim 5, wherein the engine accessory driving belt device is an engine accessory driving belt device mounted on a hybrid engine or an idling stop engine.
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JP2015510081A (en) * 2012-03-07 2015-04-02 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG Waste heat utilization equipment for automobiles
CN104807646A (en) * 2015-05-21 2015-07-29 中国工程物理研究院总体工程研究所 Installation device for centrifugal overload test of solid rocket engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100634604B1 (en) 2004-08-11 2006-10-13 현대자동차주식회사 Engine output torque determination device of automatic transmission vehicle
JP2015510081A (en) * 2012-03-07 2015-04-02 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG Waste heat utilization equipment for automobiles
CN104807646A (en) * 2015-05-21 2015-07-29 中国工程物理研究院总体工程研究所 Installation device for centrifugal overload test of solid rocket engine

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