JP3097049B2 - クラッチ試験装置 - 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
模擬してクラッチの性能試験を行なうクラッチ試験装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クラッチ試験装置として最も一般
的に知られている装置は、図６に示すように、供試体と
してのクラッチ０１の入力軸０２上に設けられて、フラ
イホイール０３を有し、実車に相当する負荷又は、テス
ト上必要とする負荷に形成された駆動モータ０４と、ク
ラッチ０１の出力側に固定された供試体ケース０５と、
クラッチ０１を締結及び解放するピストン０６とを備え
たものである。そして、駆動モータ０４を一定回転で運
転しておき、ピストン０６を駆動させて、クラッチ０１
の締結及び解放を繰り返し行うことにより試験を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来装置にあっては、クラッチ締結時に、図７に
示すようなトルク波形が生じるが、このトルク波形は、
フライホイール０３及び駆動モータ０４による実車に相
当する負荷又は、テスト上必要な負荷の慣性分だけしか
生じないもので、駆動エンジンの出力トルク性分が含ま
れておらず、駆動エンジンを用いた状態を完全に模擬で
きないという問題があった。

【０００４】また、クラッチ０１の入力軸０２のみを回
転させるようになっているため、コースティング条件の
みの模擬試験しか行えず、ドライブ条件の模擬試験を行
うことができなかった。

【０００５】本発明は、上述のような問題に着目してな
されたもので、駆動エンジンの出力トルクを加算して実
際の車両状態を模擬できると共に、１つの装置によりド
ライブ条件及びコースティング条件の両方の条件の模擬
試験を行うことができるクラッチ試験装置の開発を課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のクラッチ試験装置では、回転慣性体を有して
車両の慣性に応じた慣性に形成され、車両負荷を模擬し
て供試体としてのクラッチの入力側に設置される第１の
駆動・吸収手段と、駆動エンジンと同等に回転慣性を低
く抑えて形成され、駆動エンジンを模擬して前記クラッ
チの出力側に設置される第２の駆動・吸収手段と、前記
クラッチを締結及び解放可能なクラッチ締結手段と、前
記第１・第２両駆動・吸収手段の駆動制御を行う駆動制
御手段とを備えている手段とした。

【０００７】

【作用】クラッチの試験を行う時には、まず、クラッチ
締結手段の作動に基づきクラッチを解放状態としてお
き、この状態で第１の駆動・吸収手段及び第２の駆動・
吸収手段を試験目的に応じた駆動状態とする。

【０００８】次に、クラッチ締結手段を作動させてクラ
ッチを締結させる。この場合、締結が完全に終了した時
点で、入力側と出力側の回転数が一致する。

【０００９】このようなクラッチ締結時にあっては、車
両負荷の慣性に模擬した第１の駆動手段のトルクに、駆
動エンジンに模擬した慣性分の第２の駆動手段のトルク
が加算されることになる。

【００１０】尚、上述の試験に際し、ドライブ条件の試
験を行う場合には、出力側の回転数を入力側の回転数よ
りも高く設定しておく、一方、コースティング条件で試
験を行う時には、その逆に、入力側の回転数を出力側よ
りも高く設定しておく。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】まず、構成を説明する。

【００１３】実施例のクラッチ試験装置は、図１に示す
ように、供試体としてのクラッチ１の入力軸１ａ上に所
定の回転慣性のフライホイール（回転慣性体）２ａを有
した駆動モータ（第１の駆動・吸収手段）２と、駆動エ
ンジンと同等に回転慣性を低く抑えられ、クラッチ１の
出力軸１ｂ上に設置された低慣性駆動・吸収装置（第２
の駆動・吸収手段）３と、前記クラッチ１を締結・解放
可能なクラッチ締結手段としてのピストン４と、前記駆
動モータ２及び低慣性駆動・吸収装置３の駆動制御を行
う駆動制御手段５とを備えている。

【００１４】尚、前記クラッチ１は、図示のように入力
軸１ａの外周と出力軸１ｂに連結されたケース１ｃの内
周とに複数のプレート１ｄが設けられた多板クラッチ構
造となっている。

【００１５】前記低慣性駆動・吸収装置３は、図２に示
すように、増速機構３ａによりモータ３ｂ，３ｃの回転
増速を行うもので、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、大き過ぎるとモータ３ｂ，３ｃ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。

【００１６】また、前記増速機構３ａの一例を示すのが
図３であり、この増速機構３ａは、複数の歯車ｇを組み
合わせて構成されている。尚、図中ｂは軸受を示してい
る。

【００１７】次に、図４は、前記駆動制御手段５におい
て、前記低慣性駆動・吸収装置３のモータ３ｂ，３ｃの
駆動制御を行う部分を示している。この部分は、回転速
度センサ５ａと、回転設定器５ｂと、エンジン出力模擬
装置５ｃと、締結スイッチ５ｄと、切換制御回路５ｅ
と、モータ制御部５ｆと、締結制御部５ｇとによって構
成されていて、即ち、モータ３ｂ，３ｃは、回転設定器
５ｂもしくはエンジン出力模擬装置５ｃから出力される
制御信号に基づいてモータ制御部５ｆから出力される駆
動信号により駆動制御される。

【００１８】前記回転設定器５ｂ及び回転速度センサ５
ａは、クラッチ１の出力軸１ｂの回転数を所定の回転数
に設定すべくモータ３ｂ，３ｃの駆動制御を行うもの
で、回転設定器５ｂは、任意の回転数を選択できるよう
になっている。

【００１９】前記エンジン出力模擬装置５ｃは、低慣性
駆動・吸収装置３がエンジンの出力を模擬したトルクを
発生させるようモータ３ｂ，３ｃの駆動制御（トルク制
御）を行うもので、例えば、エンジン特性シミュレーシ
ョン制御プログラムを持ち、回転速度センサ５ａや図外
のトルクセンサ等からの入力信号によりトルク目標値を
決める為のマイクロコンピュータを主体とする電子制御
回路により構成することができる（この制御の詳細は、
例えば特願昭６３−２８７４３６号参照）。

【００２０】前記回転設定器５ｂからの制御信号とエン
ジン出力模擬装置５ｃからの制御信号とは常時出力され
ていて、前記切換制御回路５ｅの切換作動に基づき、両
制御信号のうちのいずれか一方のみがモータ制御部５ｆ
に入力されるようになっている。

【００２１】この切換制御回路５ｅの切換作動は、前記
ピストン４をクラッチ締結側に操作する締結スイッチ５
ｄの投入及び内蔵されたタイマに連動して成される。即
ち、前記締結スイッチ５ｄは、締結制御部５ｇの作動を
切り換えるもので、この締結スイッチ５ｄの非投入時に
は、締結制御部５ｇがピストン４に対しクラッチ解放側
に油圧を供給するように作動し、一方、締結スイッチ５
ｄの投入時には、締結制御部５ｇがピストン４に対しク
ラッチ締結側に油圧を供給するよう作動する。尚、この
締結スイッチ５ｄは、投入時に投入信号を１回出力した
後、非投入状態となる構造である。

【００２２】そして、前記切換制御回路５ｅは、この締
結スイッチ５ｄの非投入時（投入信号の出力がない時）
には、回転設定器５ｂの制御信号をモータ制御部５ｆへ
出力させる状態となっており、一方、締結スイッチ５ｄ
の投入時には、エンジン出力模擬装置５ｃからの制御信
号をモータ制御部５ｆに出力する状態に切り換わる。ま
た、この切換制御回路５ｅには、締結スイッチ５ｄの投
入信号を受けて作動を開始するタイマが内蔵されてい
て、所定時間が経過してタイマの作動が終了したら、エ
ンジン出力模擬装置５ｃからの制御信号を出力する状態
から、前述の回転設定期５ｂの制御信号を出力した状態
に自動的に切り換わると共に、締結制御部５ｇの作動を
クラッチ解放側に切り換えるよう作動する。

【００２３】尚、このタイマの作動時間は、クラッチ１
が締結作動を開始して完全に締結した状態となるまでに
必要な時間に設定されている。また、図４において、５
ｈ，５ｊは増幅器、５ｋは付合せ回路である。

【００２４】ところで、前記駆動制御回路５には、駆動
モータ２の回転数を所定の回転数に制御する部分が設け
られているが、この部分は、前記回転速度センサ５ａと
回転設定器５ｂとを組み合わせた構成であるので、図示
及び説明を省略する。

【００２５】次に、図５のタイムチャートに基づき、実
施例の作用を説明する。

【００２６】尚、このタイムチャートは、クラッチ１を
解放状態から締結状態とし再び解放状態とした場合を示
している。

【００２７】図において範囲Ａはクラッチ解放状態を示
しており、この場合、締結スイッチ５ｄが、非投入状態
となっていて、それにより、締結制御部５ｇがクラッチ
１を解放するように作動し、また、切換制御回路５ｅ
が、図示のようにモータ制御部５ｆに対し回転設定器５
ｂからの制御信号を出力している状態となっていて、こ
れにより、モータ３ｂ，３ｃは所定の回転数に制御され
る。

【００２８】よって、出力軸１ｂは所定の回転数に制御
されている。

【００２９】一方、入力軸１ａも、駆動制御手段５の制
御による駆動モータ２の駆動により所定の回転数に制御
されている。尚、この入力軸１ａは、試験中は常時一定
の回転数で回転している。

【００３０】従って、図５に示すように、範囲Ａのクラ
ッチ解放状態では、出力軸１ｂと入力軸１ａとは異なる
回転数で回転しており、出力軸１ｂのトルクは一定とな
っている。

【００３１】次に、図においてＣは、締結スイッチ５ｄ
を投入した時を示している。

【００３２】この締結スイッチ５ｄの投入により、締結
制御部５ｇが、ピストン４に対しクラッチ締結側に油圧
供給させるように作動すると共に、切換制御回路５ｅ
が、エンジン出力模擬装置５ｃからの制御信号をモータ
制御部５ｆに出力する側に切り換り、クラッチ１は範囲
Ｂに示す締結状態となる。

【００３３】上述の作動に基づき、低慣性駆動・吸収装
置３のモータ３ｂ，３ｃが、エンジン出力模擬装置５ｃ
からの信号に基づくトルク制御に切り換えられ、出力軸
１ｂの回転数が徐々に入力軸１ａの回転数に近づく。

【００３４】また、この時、出力軸１ｂのトルクが図示
のように上昇する。

【００３５】このトルク上昇時におけるトルク特性は、
フライホイール２ａ及び駆動モータ２による車両負荷を
模擬した慣性分のトルク（２点鎖線で示す）に、低慣性
駆動・吸収装置３のエンジンを模擬した出力トルク及び
慣性分のトルクを加算した状態となっている。

【００３６】そして、クラッチ１が完全に締結されると
出力軸１ｂと入力軸１ａとの回転数が一致し、また、出
力軸１ｂのトルクの変化率が小さくなる。

【００３７】次に、図中Ｄは、切換制御回路５ｅのタイ
マの作動が終了した時点、即ち、クラッチ１が完全に締
結されるだけの時間が経過した時点を示し、このタイマ
の作動時間が経過すると、切換制御回路５ｅは自動的に
図示の回転設定器５ｂの制御信号をモータ制御部５ｆに
出力する状態に切り換わると共に、締結スイッチ５ｄも
非投入側に切り換わって、締結制御部５ｇがクラッチ１
を解放するよう作動する。

【００３８】よって、再び、範囲Ａに示すクラッチ解放
状態へと変化し、モータ３ｂ，３ｃは、回転設定器５ｂ
による回転数制御に戻り、図示のように、元の回転数に
急速に復帰し、トルクも一定となる。

【００３９】以上説明してきたように、実施例のクラッ
チ試験装置にあっては、下記に列挙する効果が得られ
る。

【００４０】 供試体としてのクラッチ１の出力軸１
ｂ上に、駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑えた駆
動エンジンを模擬する低慣性駆動・吸収装置３を設け、
クラッチ締結時には、この低慣性駆動・吸収装置３をト
ルク制御するようにしたため、クラッチ締結時に、入力
軸１ａ上の車両負荷を模擬した駆動モータ２の慣性分の
トルクに、出力軸１ｂ側の駆動エンジンを模擬した低駆
動・吸収装置３の慣性分のトルクが加算されるもので、
このため、実際の車両状態と同等のトルク特性が得ら
れ、また、このように出力軸１ｂにトルクを与えること
ができるため、１つの装置によりドライブ条件及びコー
スティング条件の両方の条件の模擬試験を行うことがで
きる。

【００４１】 クラッチ１の締結開始後、クラッチ１
の締結が成されるのに十分な時間が経過したら自動的に
クラッチ１を解放するようにしたため、クラッチ１の解
放を的確に行え、これにより、クラッチ１の締結を確実
に成しながら、効率の良い実験が可能となる。

【００４２】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
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等
があっても本発明に含まれる。

【００４３】例えば、実施例では低慣性駆動・吸収手段
として、増速機構３ａとモータ３ｂ，３ｃとの組合わせ
手段の例を示したが、エンジンと同等の回転慣性が得ら
れる手段であれば他の手段を用いても良い。また、実施
例では、クラッチ１の解放を時間により制御するように
した例を示したが、このような制御を用いることなく、
締結・解放を手動により行うようにしてもよいし、ま
た、制御を行うにしても、時間制御ではなく、出力軸１
ｂのトルクを検出し、このトルクの変化率が小さくなっ
たことでクラッチ１の締結終了を判断する等、他の制御
を用いてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のクラ
ッチ試験装置にあっては、クラッチの入力側の第１の駆
動・吸収手段に加えて、クラッチの出力側に駆動エンジ
ンと同等に回転慣性を低く抑えた駆動エンジンを模擬し
た第２の駆動・吸収を設けた手段としたため、クラッチ
締結時に、入力側の車両負荷を模擬した第１の駆動・吸
収手段の慣性分のトルクに、出力側の駆動エンジンを模
擬した第２の駆動・吸収手段の慣性分のトルクが加算さ
れるもので、このため、実際の車両状態と同等のトルク
特性が得られるという効果が得られ、加えて、１つの装
置によりドライブ条件及びコースティング条件の両方の
条件の模擬試験を行うことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明実施例のクラッチ試験装置を示す
全体図である。

【図２】図２は実施例装置の要部である低慣性駆動・吸
収装置を示す構造説明図である。

【図３】図３は実施例装置の要部である増速機構を示す
説明図である。

【図４】図４は実施例装置の駆動制御回路の要部を示す
回路図である。

【図５】図５は実施例装置の作動特性を示すタイムチャ
ートである。

【図６】図６は従来装置を示す全体図である。

【図７】図７は従来装置により実験を行った際の作動特
性を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ クラッチ １ａ 入力軸（入力側） １ｂ 出力軸（出力側） ２ 駆動モータ（第１の駆動・吸収手段） ２ａ フライホイール（回転慣性体） ３ 低慣性駆動・吸収装置 （第２の駆動・吸収手段） ４ ピストン（クラッチ締結手段） ５ 駆動制御回路（駆動制御手段）

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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転慣性体を有して車両の慣性に応じた
   慣性に形成され、車両負荷を模擬して供試体としてのク
   ラッチの入力側に設置される第１の駆動・吸収手段と、 駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑えて形成され、
   駆動エンジンを模擬して前記クラッチの出力側に設置さ
   れる第２の駆動・吸収手段と、 前記クラッチを締結及び解放可能なクラッチ締結手段
   と、 前記第１・第２両駆動・吸収手段の駆動制御を行う駆動
   制御手段とを備えていることを特徴とするクラッチ試験
   装置。