JP3659137B2

JP3659137B2 - トルクシミュレータ

Info

Publication number: JP3659137B2
Application number: JP2000208184A
Authority: JP
Inventors: 昌克真田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002022618A

Description

【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、車両の原動機の回転軸とダイナモメータとを連結し、同原動機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自動変速機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原動機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トルク若しくはその相当値は、前記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の係数を、前記原動機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。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。
【００１２】
さらに、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２記載の発明は、請求項１記載の発明において、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３記載の発明は、請求項２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４記載の発明は、請求項３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５記載の発明は、請求項４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２０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１００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２２０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１４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２２０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３２０、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ω１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３２０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３２０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４１２との間には、クラッチＣ０とワンウェイクラッチＦ０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３１１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Ｂ０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４１２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４２２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４３０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４４２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４３０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４１３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４１２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２２０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ｆ１及びｆ２が好適に設定される。そして、これら関数ｆ１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、Ｋ３ｊ（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。
【００６０】
・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。
【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、３２９…出力軸、３３０…駆動系、４０１…副変速機、４０２…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、４１３、４２３、４３３、４４３…リングギヤ。

Claims

車両の原動機の回転軸とダイナモメータとを連結し、同原動機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自動変速機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原動機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トルク若しくはその相当値は、前記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の係数を、前記原動機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。
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１記載のトルクシミュレータ。
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２記載のトルクシミュレータ。
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３記載のトルクシミュレータ。
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４記載のトルクシミュレータ。