JP3045328B2 - 車両駆動系試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の駆動系を等価
模擬して自動変速機等の性能試験を行なう車両駆動系試
験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両駆動系試験装置としては、例
えば、特開昭６１−８６６３１号公報に記載されている
装置が知られている。

【０００３】この従来公報には、実際に車載されるエン
ジンの代りに電動機を用い、この電動機と供試体として
の変速機とを組合わせて変速機の性能試験（耐久試験や
変速過渡特性試験等）を行なう装置が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来装置にあっては、エンジン代りの駆動源として電動機
のみを用いる装置である為、回転慣性が非常に大きく、
回転数を変化させる時の過渡応答性が回転慣性の小さな
エンジンとは異なり、変速過渡特性試験等でのシミュレ
ーション試験がうまく行えないという問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は、先に駆動系の回転慣
性をエンジン並に低く抑えるべく、電動機と増速機とを
組み合わせた装置を提案した。

【０００６】しかし、この先行装置において、エンジン
軸振動を模擬する場合、供試体に対し回転加振装置によ
り振動を与えることになるが、この場合、加振機を増速
機の出力軸系に直接設けたら、加振機が質量体となり、
駆動系の回転慣性が高まり、駆動系の回転慣性をエンジ
ン並に低く抑えたことが無意味になる。

【０００７】本発明は、上述のような問題に着目してな
されたもので、エンジンを模擬した低慣性の駆動手段を
有する車両駆動系試験装置において、多気筒エンジン及
び低回転から高回転までのエンジン軸振動を忠実に模擬
しながら、駆動系慣性への影響与えないで駆動系の慣性
を低慣性に保つことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の車両駆動系試験装置では、駆動手段とし
て、エンジンと同等に回転慣性を低く抑えた電動機及び
増速機を用いると共に、加振機を供試体取付部若しくは
供試体に設け、増速機の出力軸と供試体取付部との間に
揺動機構を設けた手段とした。

【０００９】即ち、駆動エンジンを模擬して駆動側に設
置される駆動手段と、車両負荷を模擬して吸収側に設置
される駆動吸収手段とを備え、前記駆動手段と駆動吸収
手段との間に供試体を連結し、前記駆動手段をエンジン
シミュレーション駆動制御することで車両駆動系性能試
験を行なうようにした車両駆動系試験装置において、前
記駆動手段として、エンジンと同等に回転慣性を低く抑
えた電動機及び増速機を用い、前記供試体の取付部若し
くは供試体に、回転振動を与える加振機を設け、前記増
速機の出力軸と供試体取付部との間に加振機による振動
入力の駆動軸側伝達を遮断する揺動機構を設けたことを
特徴とする。

【００１０】

【作用】エンジンシミュレーション駆動制御する時は、
電動機に対しスロットル開度情報等の所定の試験入力情
報を与えることでこの入力情報に従って駆動制御指令が
出力され、電動機が駆動制御され、同時に、エンジン軸
振動を模擬する時には、加振機に対し加振駆動指令を出
力することで行われる。

【００１１】この時、加振機による回転振動は、供試体
に対して直接若しくは取付部を介して回転振動が与えら
れ、多気筒エンジン及び高回転域でのエンジン軸振動を
模擬する場合であっても応答よく振動を与えることがで
きる。

【００１２】一方、駆動手段に対しては、増速機の出力
軸と供試体取付部との間に設けられた揺動機構により振
動入力の駆動軸側伝達が遮断され、この揺動機構により
供試体取付部や加振機が駆動側の質量とはならない。即
ち、エンジンと同等に回転慣性を低く抑えた電動機及び
増速機の慣性に影響を与えることがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】まず、構成を説明する。

【００１５】実施例の変速機用駆動試験装置（車両駆動
系試験装置の一例）は、図１に示すように、エンジンを
模擬して駆動側に設置される直流電動機１及び増速機２
（低慣性駆動手段）と、自動変速機３（供試体）のハウ
ジングを取り付ける供試体取付板５（供試体取付部）
と、該供試体取付板５に固定された揺動装置６（揺動機
構）と、前記供試体取付板５及びハウジングを駆動軸の
回転方向に揺動させることでハウジングに支持される自
動変速機３の入力軸に対し間接的に振動を与える加振機
４と、車両慣性及び走行抵抗を模擬して吸収側である自
動変速機３の出力側に設置されるフライホイール２１及
びダイナモ２２（駆動吸収手段）とを備えている。

【００１６】前記増速機２は、ヘリカルギヤによる増速
機構により直流電動機１の回転増速させていて、その増
速比は、回転慣性をエンジンと同等にするため１０程度
に設定している。尚、増速比は、小さ過ぎると回転慣性
の十分な低下を望めず、また、大き過ぎると直流電動機
の体格が大きくなるので、実用上適正な増速比範囲とし
ては６〜２０程度である。そして、増速機２の出力軸２
３には、駆動側回転センサ７と駆動側トルクセンサ８と
が設けられ、前記フライホイール２１の入力軸には、吸
収側トルクセンサ９が設けられ、前記ダイナモ２２のモ
ータ軸には、吸収側回転速度センサ１０が設けられてい
る。

【００１７】前記自動変速機３には、自動変速機コント
ロールユニット２０が接続されていて、自動変速機の性
能試験を行なうにあたって自動変速機コントロールユニ
ット２０への入力情報を実車と同じように与える必要が
あり、スロットル開度関連情報（キックダウン情報やア
イドル情報を含む）をスロットル開度設定器１１から与
え、エンジン回転数情報を駆動側回転センサ７から与
え、車速情報を吸収側回転速度センサ１０から与えてい
る。

【００１８】前記直流電動機１と前記加振機４には、エ
ンジンシミュレーション駆動制御システムが接続されて
いて、このシステムは、スロットル開度設定器１１と、
切換スイッチ１２と、マニュアル遅れ設定器１３と、エ
ンジン特性シミュレーション制御ユニット１４と、デー
タユニット１５、端末装置１６、プリンタ１７、電動機
・加振機駆動制御ユニット１８とによって構成されてい
る。

【００１９】前記スロットル開度設定器１１は、エンジ
ンのアクセル操作に対応させるべく手動または自動操作
によりスロットル開度相当信号（θ）を出力する。

【００２０】前記切換スイッチ１２は、マニュアル関数
設定器１３を経過させることなしに自動制御を行なうべ
くエンジン特性シミュレーション制御ステップを経過す
る作動の流れにスロットル開度相当信号（θ）を送出す
るか、マニュアル関数設定器１３を経過させてエンジン
特性シミュレーション制御ステップを迂回する作動の流
れに時間関数を持たせたスロットル開度相当信号（θ）
を直接送出するかの切換を必要に応じて行なう手段であ
る。

【００２１】前記マニュアル関数設定器１３は、実際の
エンジンでのアクセル操作に対するエンジン出力の応答
遅れの時間関数を予め手動により設定する遅延回路が内
蔵されている。

【００２２】前記エンジン特性シミュレーション制御ユ
ニット１４は、図２に示すように、スロットル開度相当
信号（θ）の変化に対し実際のエンジ過渡特性に一致さ
せるエンジン特性シミュレーション制御を行なう電動機
制御部１４ａと、駆動側回転速度信号(N_IN) 及び駆動側
入力トルク信号(T_IN) が入力されされ、駆動軸２３の回
転速度の変化に対して速やかにエンジン駆動軸振動に一
致させる軸振動制御を行なう加振機制御部１４ｂ等を持
つマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路構成
である。

【００２３】前記データユニット１５には、入力設定さ
れた回転速度をパラメータとする周波数・振幅をマトリ
ックスとしたデータが組み込まれている。

【００２４】そして、端末装置１６では、前記データユ
ニット１５に組み込まれているマトリックスデータの追
加，変更，削除，新規作成などを行なうことが可能とな
っていると共に、模擬試験装置での試験中の試験データ
情報として、駆動側回転速度信号(N_IN) やスロットル開
度相当信号（θ）以外にも吸収側回転速度信号(N_OUT)や
駆動側入力トルク信号（T_IN), 吸収側出力トルク信号(T
_OUT)や自動変速機コントロールユニット２０からのセレ
クト位置信号やシフト位置信号等をモニタすることが可
能となっている。

【００２５】そして、プリンタ１７は、試験状況として
試験データの入出力状況等を記録するものである。

【００２６】前記電動機駆動制御ユニット１８には、電
動機制御部１４ａから出力される電動機制御指令Ｔ^* に
応じた直流電流Ｉ_T に変換する電動機駆動制御部１８ａ
と、加振機制御部１４ｂから出力される加振機制御指令
Ｖ^* に応じた加振電流Ｉ_S に変換する加振機駆動制御部
１８ｂを有する。

【００２７】前記加振機４は、図３〜図７に示すよう
に、自動変速機３を取付ける供試体取付板５に回転振動
を与えるべく設けられていて、供試体取付板５の外周部
に突出形成された加振入力板部５ａと加振機４に設けら
れた加振ロット４ａとが、貫通ボルト２４により連結さ
れていて、加振入力を供試体である自動変速機３の中心
Ｐに対して接線方向に付与するようにしている。

【００２８】前記揺動装置６は、増速機２の出力軸２３
と供試体取付板５との間に加振機４による振動入力の出
力軸２３側への伝達を遮断するべく設けられていて、出
力軸２３との連結部の揺動構造は、第８図に示すよう
に、揺動端板６ａに固定された揺動外筒６ｂと、該揺動
外筒６ｂと出力軸２３との間に配置された揺動内筒６ｃ
と、揺動外筒６ｂと揺動内筒６ｃとの間に配置された振
動用ベアリング６ｄと、揺動内筒６ｃと出力軸２３との
間に配置された回転用ベアリング６ｅとを有して構成さ
れている。

【００２９】そして、この揺動構造のシールは、出力軸
２３と揺動内筒６ｃとのメカニカルシール部６ｆと、出
力軸２３と揺動外筒６ｂとのメカニカルシール部６ｇ
と、揺動外筒６ｂと揺動内筒６ｃとのリップシール６ｈ
により確保されている。

【００３０】次に、作用を説明する。

【００３１】エンジンシミュレーション駆動制御する時
は、直流電動機１に対しスロットル開度情報等の所定の
試験入力情報を与えることでこの入力情報に従って駆動
制御指令が出力され、直流電動機１が駆動制御され、同
時にエンジン軸振動を模擬する時には、加振機４に対し
加振駆動指令を出力することで行われる。

【００３２】この時、加振機４による回転振動は、自動
変速機３に対して供試体取付板５を介して回転振動が与
えられ、エンジントルクのうち振動成分のみを分離して
与えることで、多気筒エンジン及び低回転から高回転ま
でのエンジン軸振動を模擬する場合であっても応答よく
振動を与えることができる。

【００３３】一方、加振機４による回転振動は、直流電
動機１に対しては、出力軸２３と供試体取付板５との間
に設けられた揺動装置６により振動入力の駆動軸側伝達
が遮断される。

【００３４】即ち、供試体取付板５の振動入力は、振動
用ベアリング６ｄによる相対回転の許容によりそのイン
ナーレースには伝達されず、出力軸２３の回転は、回転
用ベアリング６ｅにより相対回転の許容によりそのアウ
ターレースには伝達されず、揺動内筒６ｃは静止状態が
保たれる。

【００３５】従って、この揺動装置６により供試体取付
板５や加振機４が駆動側の質量とはならず、増速機２に
よりエンジンと同等に回転慣性を低く抑えた低慣性駆動
部の慣性に影響を与えることがない。

【００３６】以上説明してきたように、実施例の変速機
用駆動試験装置にあっては、下記に列挙する効果が得ら
れる。

【００３７】 増速機２の出力軸２３と自動変速機３
のハウジングを取付ける供試体取付板５との間には揺動
装置６を設けた為、供試体取付板５等の質量体が付加さ
れるにもかかわらず、出力軸２３の質量としては作用せ
ず、駆動側の入力慣性に影響を与えない。

【００３８】 供試体取付板５に対し自動変速機３の
ハウジングを固定し、供試体取付板５に加振機４により
振動を与える装置とした為、エンジン駆動軸振動及び自
動変速機３のハウジングに入力される振動を実車と同様
に与えることが可能である。

【００３９】 エンジン駆動軸振動を模擬するにあた
って振動成分のみを分離し、この振動成分に相当する振
動を加振機４により自動変速機３の入力軸に与える装置
とした為、多気筒エンジンやエンジンの高回転域を模擬
した試験においてもエンジン駆動軸振動を応答遅れ無く
自動変速機３の入力軸に与えることが出来る。

【００４０】即ち、軸振動を模擬するにあたって、駆動
トルクの定常成分は電動機１により得るようにし、振動
成分のみを分離して供試体である自動変速機３に近い位
置に配置された加振機４により与えるようにしているこ
とで、応答性良く軸振動が付与される。

【００４１】以上、実施例を図面に基づいて説明してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
い。例えば、実施例では供試体である自動変速機に供試
体取付板を介して間接的に加振機を設けた例を示した
が、供試体に直接に加振機を設けるようにしても良い。
また、揺動機構の具体的な構造も実施例に限られること
はない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明にあっ
ては、駆動エンジンを模擬した駆動手段を有する車両駆
動系試験装置において、駆動手段として、エンジンと同
等に回転慣性を低く抑えた電動機及び増速機を用いると
共に、加振機を供試体取付部若しくは供試体に設け、増
速機の出力軸と供試体取付部との間に揺動機構を設けた
手段とした為、多気筒エンジン及び高回転域でのエンジ
ン軸振動を忠実に模擬しながら、駆動系慣性への影響与
えないで駆動系の慣性を低慣性に保つことが出来るとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例の変速機用駆動試験装置
を示す全体システム図である。

【図２】図２は実施例装置の加振機制御系及び電動機制
御系を示す制御系要部図である。

【図３】図３は実施例装置での供試体取付部を示す正面
図である。

【図４】図４は実施例装置での供試体取付部を示す側面
図である。

【図５】図５は加振機の供試体取付板連結部を示す拡大
図である。

【図６】図６は図５Ａ方向矢視図である。

【図７】図７は図５Ｂ方向矢視図である。

【図８】図８は揺動装置の連結部構造を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 直流電動機 ２ 増速機 ３ 自動変速機（供試体） ４ 加振機 ５ 供試体取付板（供試体取付部） ６ 揺動装置（揺動機構） ２３ 出力軸（駆動軸）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 7/00 G01M 13/02 G01M 17/00 - 17/007 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動エンジンを模擬して駆動側に設置さ
   れる駆動手段と、車両負荷を模擬して吸収側に設置され
   る駆動吸収手段とを備え、前記駆動手段と駆動吸収手段
   との間に供試体を連結し、前記駆動手段をエンジンシミ
   ュレーション駆動制御することで車両駆動系性能試験を
   行なうようにした車両駆動系試験装置において、 前記駆動手段として、エンジンと同等に回転慣性を低く
   抑えた電動機及び増速機を用い、 前記供試体の取付部若しくは供試体に、回転振動を与え
   る加振機を設け、 前記増速機の出力軸と供試体取付部との間に加振機によ
   る振動入力の駆動軸側伝達を遮断する揺動機構を設けた
   ことを特徴とする車両駆動系試験装置。