JP3832371B2 - 車両の駆動源出力伝達体の試験方法及び試験装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体の試験方法及び試験装置に関し、特に、駆動源を電動機により模擬し、同電動機の出力を駆動源出力伝達体に付与して同駆動源出力伝達体の試験を行う試験方法及び試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に搭載されるエンジンの出力が伝達されるトランスミッションやディファレンシャルギヤ等の駆動源出力伝達体の開発期間を短縮する等のため、エンジンの完成を待つまでもなく、同エンジンを模擬した電動機の出力を同駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行うことが可能な試験装置が知られている。
【０００３】
このような駆動源出力伝達体の試験を行う場合、模擬されるエンジンの運転状態を試験パターンに応じて種々変化させる必要があり、特にスロットル開度が急変するような過渡運転時におけるエンジンの出力（トルク）を忠実に駆動源出力伝達体に付与することができれば、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることができる。即ち、この種の試験装置では、前記種々の運転状態、特に前記過渡運転時におけるエンジンの出力（トルク）を精度よく推定し再現する必要がある。
【０００４】
このため、例えば、特開平２−１１５７３８号公報に開示されたトランスミッションの試験装置は、エンジンの各スロットル開度ごとにエンジンの回転速度とトルクとの間の相関特性データを格納しておき、エンジンの回転速度をエンジンを模擬した電動機の回転速度検出値で代用し、同相関特性データに基づいて、スロットル開度信号を変化させたときのエンジンの出力（トルク）を推定し同電動機により再現するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン（例えばガソリンエンジン）が実際に発生する出力は、その時々で逐次変動する点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期等の種々のパラメータにより変化するものであり、エンジンの出力を特に上記過渡運転時においても高精度に推定するためには、これらのパラメータを考慮した演算を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記従来のトランスミッション試験装置においては、エンジンの出力を推定するにあたり、定常運転時におけるスロットル開度、電動機の回転速度及びエンジン出力（トルク）の関係からエンジンの出力（トルク）を推定しており、上記点火時期、燃料噴射量等のパラメータを考慮した演算が行われていないので、特に過渡運転時におけるエンジン出力が精度よく推定し再現されていない。このため、正確なトランスミッションの試験結果を得ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機の出力を駆動源出力伝達体に付与して、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法及び試験装置において、種々の運転状態における駆動源の出力を高精度に推定し再現できるものを提供することを、その課題とする。
【０００８】
【発明の概略】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１の特徴は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算し、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御することにある。
【０００９】
また、前記本発明の第１の特徴に係る試験方法を実施するための本発明に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算する出力決定パラメータ演算手段と、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段を備えるように構成される。
【００１０】
これらによれば、車両に搭載される駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムにより演算される同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する出力決定パラメータ（例えば、駆動源がガソリンエンジンである場合には、点火時期、燃料噴射量等）が考慮されて、同駆動源が発生するであろう駆動源出力が推定される。
【００１１】
上記出力決定パラメータは、駆動源出力を決定づける重要なパラメータであり、模擬される駆動源の種々の運転状態に応じて上記制御プログラムに基づいて逐次変動するので、特に上記過渡運転時においても、駆動源出力は正確に推定され、この駆動源出力が駆動源出力伝達体に忠実に付与される。従って、上記従来の試験装置（方法）に比して、駆動源出力をより高精度に推定し再現することができ、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることが可能となる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明の第２の特徴は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを前記試験装置に接続して、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力し、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御することにある。
【００１３】
また、上記本発明の第２の特徴に係る試験方法を実施するための本発明に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを接続することにより、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力する出力決定パラメータ入力手段と、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段を備えるように構成される。
【００１４】
これらによれば、上記本発明の第１の特徴を採用したときと同様、駆動源出力を高精度に推定し再現することができ、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることができる。加えて、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に、模擬すべき駆動源に対応する駆動源制御用コンピュータを準備し、本試験方法を実施する試験装置に接続されている駆動源制御用コンピュータを、前記準備した駆動源制御用コンピュータに入れ替えるのみで、同装置に内蔵する制御プログラムを入れ替えることと同等の機能が達成される。従って、試験装置に内蔵する制御プログラムを入れ替えるという膨大な作業が不要になるので、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に必要となる作業工数が、大幅に低減される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置１０の概略構成について説明する。図１において破線で囲まれた部分に対応するこの試験装置１０は、駆動源出力伝達体としてのトランスミッションＴＭの各種試験を実施するためのものであり、ガソリンエンジンを模擬するモータ構成部２０と、本試験装置１０に電気的に接続されているエンジン制御用コンピュータ５０からの各種出力信号等に基づいて、同ガソリンエンジンが発生するであろうエンジントルクの推定を行うとともに同推定したトルクを同モータ構成部２０を介してトランスミッションＴＭに付与するために同モータ構成部２０を制御するエンジントルクシミュレータ３０とを備えている。
【００１７】
まず、上記試験装置１０に接続されているエンジン制御用コンピュータ５０（以下、単に「制御用コンピュータ５０」と称呼する。）について説明すると、この制御用コンピュータ５０は、通常、車両に搭載され、同車両のガソリンエンジンの点火時期や燃料噴射量等を同エンジンの実際の運転状態に基づいて演算し、同点火時期や同燃料噴射量等を変更することにより同エンジンのトルクを制御するものであって、ＣＰＵ５１、ＣＰＵ５１が実行する種々のエンジン制御プログラムＰ１，テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め格納したＲＯＭ５２、ＣＰＵ５１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ５３、ＡＤコンバータを含む入力インターフェース５４及び出力インターフェース５５を含んで構成されている。
【００１８】
入力インターフェース５４は、制御用コンピュータ５０が車両に搭載された状態において、アクセル開度センサにより検出されるアクセル開度Ａccpに応じた信号、ガソリンエンジンの吸気管内に配置されたエアフローメータにより計測される吸入空気量（流量）Ｑに応じた信号、同エンジンの排気管内に配置された空燃比センサにより検出される空燃比Ａ／Ｆに応じた信号、及び同エンジンのクランク軸の回転によりエンジン回転速度センサが発生するエンジン回転速度ＮＥに応じた信号を入力し、これらの各種入力信号をＣＰＵ５１に供給するようになっている。なお、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号は、クランク軸が１０°回転する毎に幅狭のパルスが発せられるとともに同クランク軸が７２０°回転する毎に幅広のパルスが発せられるように設定されている。
【００１９】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内に既述・格納されている上記エンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、前記入力インターフェース５４から供給された各種入力信号に基づいて、点火時期Ａ、燃料噴射量ＴＡＵ、燃料噴射時期θinj、目標スロットル開度ＴＡｔ等、実際のエンジントルクを制御するために必要な各種パラメータ（出力決定パラメータ）を演算し、制御用コンピュータ５０が車両に搭載された状態において、同演算した各種パラメータに応じたアクチュエータ駆動信号を、出力インターフェース５５を介して、対応する各種アクチュエータ（点火プラグ、インジェクタ、スロットルアクチュエータ等）に出力するようになっている。
【００２０】
より具体的に述べると、ＣＰＵ５１は、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ５２に格納されている所定のマップより基本点火時期Ａbase1を演算し、この基本点火時期Ａbase1に対して、空燃比Ａ／Ｆの値により所定の補正を行うことにより点火時期Ａを演算し、前記ガソリンエンジンのクランク角が同点火時期Ａと一致すると、点火プラグを点火させるパルス（点火信号）を同点火プラグに出力するようになっている。
【００２１】
また、ＣＰＵ５１は、アクセル開度Ａccpの値に基づいて、ＲＯＭ５２に記憶されている所定のマップより目標スロットル開度ＴＡtを演算し、同目標スロットル開度ＴＡｔに応じた駆動信号をスロットルアクチュエータに常時出力するようになっている。
【００２２】
加えて、ＣＰＵ５１は、この目標スロットル開度ＴＡtの値，吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ガソリンエンジンの気筒内に吸入される空気量を推定するとともに、ＲＯＭ５２に格納されている所定のマップより燃料噴射量ＴＡＵ及び燃料噴射時期θinjを演算し、同エンジンのクランク角が燃料噴射時期θinjと一致すると、燃料噴射量ＴＡＵに応じた幅を有するパルスを噴射信号Ｉnjとしてインジェクタに出力するようになっている。
【００２３】
モータ構成部２０は、直流モータ２１と、同直流モータ２１の回転速度Ｎを検出するロータリーエンコーダ２２と、同直流モータ２１のトルクを制御する制御装置２３とを備えている。
【００２４】
直流モータ２１は、制御装置２３から供給される指示電流値に基づいて同指示電流値に応じたトルクを発生するようになっている。直流モータ２１の具体的な構成及び作動については周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。このトルクは、モータ２１の出力軸２１ａを介して、本試験装置１０に接続されている試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸に入力されるようになっている。また、このトランスミッションＴＭの出力軸には、シャフトＳＦＴを介して、試験パターンに応じて負荷トルクの大きさが変化する負荷ＬＤが接続されている。
【００２５】
ロータリーエンコーダ２２は、直流モータ２１の出力軸２１ａが１０°回転する毎に幅狭のパルスが発生するパルス信号を出力するようになっており、同パルス信号は、直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号としてエンジントルクシミュレータ３０に常時供給されるようになっている。
【００２６】
制御装置２３は、エンジントルクシミュレータ３０から供給される推定エンジントルクＴに応じた信号に基づいて、直流モータ２１に前記指示電流を供給するようになっている。これにより、直流モータ２１のトルクは、前記推定エンジントルクＴになるように逐次制御されるようになっている。
【００２７】
エンジントルクシミュレータ３０は、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろう上記推定エンジントルクＴ等を演算する駆動源出力推定手段としてのＣＰＵ３１と、同ＣＰＵ３１が実行する種々のトルク推定関連プログラムＰ２，テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め格納したＲＯＭ３２、ＣＰＵ３１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ３３、ＡＤコンバータを含む入力インターフェース（出力決定パラメータ入力手段）３４及び出力インターフェース３５を含んで構成されるマイクロコンピュータである。
【００２８】
入力インターフェース３４は、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５に接続されていて、同出力インターフェース５０から出力される信号である、上記点火時期Ａ及び目標スロットル開度ＴＡtに応じた各信号、並びに燃料噴射時期θinj及び燃料噴射量ＴＡＵに対応する上記噴射信号Ｉnjを、模擬されるガソリンエンジンに搭載される点火プラグ等の上記各種アクチュエータの代わりに入力するとともに、これら各種信号をＣＰＵ３１に供給するようになっている。
【００２９】
これら各種信号は、前述したように、模擬されるガソリンエンジンのエンジントルクを制御するために制御用コンピュータ５０が出力結果として発生する信号であって、同エンジントルクを決定するために必要な各種パラメータ（出力決定パラメータ）に応じた信号である。
【００３０】
また、入力インターフェース３４は、ロータリーエンコーダ２２から供給される直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号を入力するとともに、この信号をＣＰＵ３１に供給するようになっている。、
【００３１】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２内に格納されている上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、入力インターフェース３４から供給された上記各種信号に基づいて、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥを、模擬されるガソリンエンジンに搭載されるエアフローメータ等の上記各種センサに代わって演算するとともに、これら演算した物理量に基づいて同エンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴを演算するようになっている。
【００３２】
出力インターフェース３５は、ＣＰＵ３１が演算した上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号を、上記各種センサに代わって制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に出力するとともに、ＣＰＵ３１が演算した推定エンジントルクＴに応じた信号を、モータ構成部２０の上記制御装置２３に供給するようになっている。
【００３３】
なお、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４は、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号以外にも、ガソリンエンジンの冷却水温に応じた信号等、図示しない種々の信号を入力するようになっており、本試験装置１０に接続された同入力インターフェース５４は、これら種々の信号として、エンジントルクシミュレータ３０から適当なダミー信号を入力するようになっている。これにより、制御用コンピュータ５０は、冷却水温の異常等によるフェ−ルセーフ機能が働いて正常な試験が継続できなくなる事態が発生しないようになっている。
【００３４】
また、本試験装置１０に接続された制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４には、試験パターンに応じて変化するアクセル開度Ａccpに応じた信号を発生するアクセル開度センサ５１が接続されている。
【００３５】
次に、上記概略構成を有する試験装置１０の作動について、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１が実行する種々のトルク推定関連プログラムＰ２により達成される機能を表した機能ブロック図である図２を参照しながら説明する。
【００３６】
本試験装置１０が試験を開始すると、同試験に対応する予め決められた試験パターンに応じて、アクセル開度センサ５１の出力であるアクセル開度Ａccpに応じた信号が時間の経過とともに変化し、このアクセル開度Ａccpに応じた信号が制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に常時供給される。また、前記試験パターンに応じて、負荷ＬＤが発生する負荷トルクが時間の経過とともに変化する。
【００３７】
制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１は、所定の演算周期の経過毎にＲＯＭ５２内に格納されている上記エンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥ、及びアクセル開度Ａccpのそれぞれに応じた信号に基づいて、模擬されるガソリンエンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ、及び目標スロットル開度ＴＡt（出力決定パラメータ）を演算する。これら演算された点火時期Ａ及び目標スロットル開度ＴＡtに応じた各信号、並びに燃料噴射時期θinj及び燃料噴射量ＴＡＵに対応する噴射信号Ｉnjは、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５を介して、エンジントルクシミュレータ３０の入力インターフェース３４に供給される。
【００３８】
同時に、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎にＲＯＭ３２内に格納されている種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、図２に示した、直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号を波形整形する波形整形機能Ａ１、上記吸入空気量Ｑを演算する吸入空気量演算機能Ａ２、上記推定エンジントルクＴを演算する基本となる基本トルクＴbaseを演算する基本トルク演算機能Ａ３、同基本トルクＴbaseを点火時期Ａにより補正するための補正係数Ｋ１を演算する補正係数Ｋ１演算機能Ａ４、上記空燃比Ａ／Ｆを演算するＡ／Ｆ演算機能Ａ５、及び前記基本トルクＴbaseを同空燃比Ａ／Ｆにより補正するための補正係数Ｋ２を演算する補正係数Ｋ２演算機能Ａ６、及び推定エンジントルクＴを演算する推定エンジントルク演算機能Ａ７をそれぞれ達成する。以下、個別具体的に、上記各機能について説明する。
【００３９】
（波形整形機能Ａ１）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、波形整形プログラムを実行することにより、ロータリーエンコーダ２２が出力する直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた上記パルス信号を、模擬されるガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥに応じた信号に整形する。
【００４０】
具体的に述べると、ＣＰＵ３１は、上記パルス信号が有するパルスを７２個カウントする毎に、パルスを幅狭のパルスから幅広のパルスに整形することで、模擬されるガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥに応じた信号を生成する。この信号は、エンジンのクランク軸の回転により発せられる上述したエンジン回転速度センサが発生するパルス信号と同等の信号となっており、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４１】
（吸入空気量演算機能Ａ２）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、吸入空気量演算プログラムを実行することにより、上記吸入空気量Ｑを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、目標スロットル開度ＴＡtの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップ（図示）より吸入空気量Ｑを演算する。この吸入空気量Ｑに応じた信号は、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４２】
（基本トルク演算機能Ａ３）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、基本トルク演算プログラムを実行することにより、上記基本トルクＴbaseを演算する。基本トルクＴbaseとは、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１が演算した点火時期Ａが基本点火時期Ａbase（後述する）であり、かつＣＰＵ３１が演算する空燃比Ａ／Ｆ（後述する）が所謂理論空燃比であると仮定した場合に、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろうトルクであり、上記推定エンジントルクＴを演算する基本となるトルクである。
【００４３】
具体的には、ＣＰＵ３１は、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップ（図示）より基本トルクＴbaseを演算する。
【００４４】
（補正係数Ｋ１演算機能Ａ４）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、補正係数Ｋ１演算プログラムを実行することにより、上記補正係数Ｋ１を演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、まず、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップより基本点火時期Ａbaseを演算する。なお、ここで使用されるマップは、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１が点火時期Ａを演算する基本とする上記基本点火時期Ａbase1を演算する際に使用するマップと実質同一のものである。従って、ＣＰＵ３１が演算する基本点火時期ＡbaseとＣＰＵ５１が演算する基本点火時期Ａbase1とは実質同一となる。
【００４５】
次に、ＣＰＵ３１は、上記基本点火時期Ａbaseに対するＣＰＵ５１が演算した点火時期Ａの位相のずれ量ΔＡを演算するとともに、同位相のずれ量ΔＡに応じて所定のマップ（図示）により補正係数Ｋ１を演算する。これにより補正係数Ｋ１は、前記位相のずれ量ΔＡが「０」のときに最大値「１」となり、同位相のずれ量ΔＡが大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【００４６】
なお、上述したように、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１は点火時期Ａを演算する際に、基本点火時期Ａbase1（ ≒ Ａbase ）に対して空燃比Ａ／Ｆの値により所定の補正を行っている。従って、この所定の補正量は上記位相のずれ量に対応し、ここで演算される補正係数Ｋ１は、同補正量が「０」のときに最大値「１」となり、同補正量が大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【００４７】
（Ａ／Ｆ演算機能Ａ５）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、空燃比Ａ／Ｆ演算プログラムを実行することにより、上記空燃比Ａ／Ｆを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５が出力する噴射信号Ｉnjのパルス幅より単位時間あたりの燃料噴射量を演算し、吸入空気量Ｑを同燃料噴射量にて除することにより空燃比Ａ／Ｆを演算する。この空燃比Ａ／Ｆに応じた信号は、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４８】
（補正係数Ｋ２演算機能Ａ６）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、補正係数Ｋ２演算プログラムを実行することにより、上記補正係数Ｋ２を演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、理論空燃比（ストイキ）に対する上記空燃比Ａ／Ｆのずれ量ΔＡ／Ｆを演算するとともに、同ずれ量ΔＡ／Ｆに応じて所定のマップ（図示）により補正係数Ｋ２を演算する。
【００４９】
これにより補正係数Ｋ２は、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比より若干小さい所定値（若干リッチ側）のときに「１」より若干大きい値（最大値）となり、空燃比Ａ／Ｆが同所定値から離れるにつれて次第に小さくなる。また、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときには、補正係数Ｋ２は「１」となる。ここで、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比より若干小さい所定値（若干リッチ側）のときに補正係数Ｋ２を「１」より若干大きいとするのは、ガソリンエンジンが発生するトルクは、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときよりも若干リッチ側のときの方が若干大きくなるからである。
【００５０】
（推定エンジントルク演算機能Ａ７）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、推定エンジントルク演算プログラムを実行することにより、上記推定エンジントルクＴを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、基本トルクＴbaseに対して、補正係数Ｋ１及び補正係数Ｋ２をそれぞれ乗算することにより、推定エンジントルクＴ演算する。この推定エンジントルクＴに応じた信号は、モータ構成部２０の制御装置２３に供給される。
【００５１】
モータ構成部２０の制御装置２３は、この推定エンジントルクＴに応じた信号に基づいて、直流モータ２１に上記指示電流を供給する。これにより、直流モータ２１のトルクは、前記推定エンジントルクＴになるように逐次制御される。以上より、試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた推定エンジントルクＴが付与されるとともに、トランスミッションＴＭの出力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた負荷トルクが付与され、本試験装置１０は、同試験パターンに応じたトランスミッションＴＭの試験を行うことができる。
【００５２】
以上、説明したように、第１実施形態によれば、模擬されるガソリンエンジン（駆動源）の運転状態を表す入力信号（吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ等）に基づいて、同ガソリンエンジンに実際に使用される制御用コンピュータ５０のＲＯＭ５１に既述・格納されているエンジン制御プログラムＰ１により演算される、出力決定パラメータとしての同エンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡtが考慮されて、同エンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴが、補正係数Ｋ１，Ｋ２により補正されて演算される。従って、上述した過渡運転時においても、推定エンジントルクＴは正確に推定され、この推定エンジントルクＴがトランスミッションＴＭに忠実に付与される。従って、正確なトランスミッションＴＭの試験結果を得ることが可能となる。
【００５３】
また、模擬される駆動源の機種を変更する際に、模擬すべき駆動源に対応する制御用コンピュータを準備し、本試験装置１０に電気的に接続されている制御用コンピュータを、準備した制御用コンピュータに入れ替えるのみでよく、同準備した制御用コンピュータのＲＯＭ５２内に既述・格納されている種々のエンジン制御プログラムＰ１自体を本試験装置１０のＲＯＭ３２内に既述・格納し直す必要がない。従って、ＲＯＭ３２内に内蔵されたエンジン制御用プログラムを入れ替えるという膨大な作業が不要になるので、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に必要となる作業工数が、大幅に低減される。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、図３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置６０について説明する。図３において、図１における各構成と同一の構成については、図１における符号と同一の符号を付している。図３において破線で囲まれた部分に対応するこの試験装置６０は、第１実施形態の試験装置１０に対して、制御用コンピュータ５０の機能と同等の機能を同試験装置１０の上記エンジントルクシミュレータ３０内に組み込んだ点のみにおいて相違し、その他の構成及び達成される機能等においては同一である。従って、以下においては、この相違点を中心として詳細に説明する。
【００５５】
試験装置６０におけるエンジントルクシミュレータ３０のＲＯＭ３２内には、上記した種々のトルク推定関連プログラムＰ２及び同プログラムＰ２を実行するためのテーブル（ルックアップテーブル、マップ）・定数等のみならず、制御用コンピュータ５０のＲＯＭ５２内に格納されている種々のエンジン制御プログラムＰ１（又は同制御プログラムＰ１と実質的に同一の機能を達成する制御プログラム）及びこの制御プログラムＰ１を実行するためのテーブル（ルックアップテーブル、マップ）・定数等をも既述・格納されている。
【００５６】
また、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１は、上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２のみならず、上記種々のエンジン制御プログラムＰ１をも実行できるようになっている。即ち、試験装置６０におけるＣＰＵ３１は、推定エンジントルクＴのみならず、各種出力決定パラメータをも演算することができるようになっている。従って、試験装置６０におけるＣＰＵ３１は、駆動源出力推定手段に対応することに加え、出力決定パラメータ演算手段にも対応している。
【００５７】
試験パターンに応じて変化するアクセル開度Ａccpに応じた信号を発生するアクセル開度センサ５１は、エンジントルクシミュレータ３０の入力インターフェース３４に接続されている。
【００５８】
以上の構成を有する本試験装置６０が試験を開始すると、ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、前記種々のエンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、種々のトルク推定関連プログラムＰ２の出力結果である吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ及びエンジン回転速度ＮＥ、並びにアクセル開度センサ５１から出力されるアクセル開度Ａccpに応じた信号に基づき、出力決定パラメータである模擬されるガソリンエンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡｔを演算する。
【００５９】
また、ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、種々のエンジン制御プログラムＰ１の出力結果である前記点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡt、並びにロータリーエンコーダ２２から出力される直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号に基づき、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥ及び推定エンジントルクＴを演算する。この推定エンジントルクＴに応じた信号は、モータ構成部２０の制御装置２３に供給される。
【００６０】
これにより、上記第１実施形態と同様、試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた推定エンジントルクＴが付与されるとともに、トランスミッションＴＭの出力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた負荷トルクが付与され、本試験装置６０は、同試験パターンに応じたトランスミッションＴＭの試験を行うことができる。
【００６１】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態によれば、エンジン制御プログラムがＲＯＭ３２内に内蔵されているので、模擬される駆動源の機種を変更する際に、ＲＯＭ３２内に内蔵されている駆動源制御用プログラムＰ１を入れ替えるという作業が必要になる。しかしながら、出力決定パラメータとしての上記点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡtが考慮されて、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴが、補正係数Ｋ１，Ｋ２により補正されて演算される点については、第１実施形態と同じである。従って、上述した過渡運転時においても、推定エンジントルクＴは正確に推定・再現され、正確なトランスミッションＴＭの試験結果を得ることが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる範囲内にて適宜変更されることができる。
【００６３】
例えば、直流モータ２１によって模擬される駆動源は、ガソリンエンジンに限られることはなく、例えば、ディーゼルエンジン、モータ（直流モータ２１とは機種の異なるもの）であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態におけるエンジントルクシミュレータ３０は、模擬されるガソリンエンジンの冷却水温を、同ガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥの値、目標スロットル開度ＴＡtの値等に基づいて所定のマップにより推定し、同推定された冷却水温に応じた信号をエンジン制御用コンピュータ５０に供給するように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置の概略構成を示した図である。
【図２】 図１におけるエンジントルクシミュレータのＣＰＵが実行する種々のトルク推定関連プログラムにより達成される機能を表した機能ブロック図である。
【図３】 本発明の第２実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置の概略構成を示した図である。
【符号の説明】
２０…モータ構成部、２１…直流モータ、２２…ロータリーエンコーダ、２３…制御装置、３０…エンジントルクシミュレータ、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＯＭ、３４…入力インターフェース。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体の試験方法及び試験装置に関し、特に、駆動源を電動機により模擬し、同電動機の出力を駆動源出力伝達体に付与して同駆動源出力伝達体の試験を行う試験方法及び試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に搭載されるエンジンの出力が伝達されるトランスミッションやディファレンシャルギヤ等の駆動源出力伝達体の開発期間を短縮する等のため、エンジンの完成を待つまでもなく、同エンジンを模擬した電動機の出力を同駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行うことが可能な試験装置が知られている。
【０００３】
このような駆動源出力伝達体の試験を行う場合、模擬されるエンジンの運転状態を試験パターンに応じて種々変化させる必要があり、特にスロットル開度が急変するような過渡運転時におけるエンジンの出力（トルク）を忠実に駆動源出力伝達体に付与することができれば、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることができる。即ち、この種の試験装置では、前記種々の運転状態、特に前記過渡運転時におけるエンジンの出力（トルク）を精度よく推定し再現する必要がある。
【０００４】
このため、例えば、特開平２−１１５７３８号公報に開示されたトランスミッションの試験装置は、エンジンの各スロットル開度ごとにエンジンの回転速度とトルクとの間の相関特性データを格納しておき、エンジンの回転速度をエンジンを模擬した電動機の回転速度検出値で代用し、同相関特性データに基づいて、スロットル開度信号を変化させたときのエンジンの出力（トルク）を推定し同電動機により再現するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン（例えばガソリンエンジン）が実際に発生する出力は、その時々で逐次変動する点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期等の種々のパラメータにより変化するものであり、エンジンの出力を特に上記過渡運転時においても高精度に推定するためには、これらのパラメータを考慮した演算を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記従来のトランスミッション試験装置においては、エンジンの出力を推定するにあたり、定常運転時におけるスロットル開度、電動機の回転速度及びエンジン出力（トルク）の関係からエンジンの出力（トルク）を推定しており、上記点火時期、燃料噴射量等のパラメータを考慮した演算が行われていないので、特に過渡運転時におけるエンジン出力が精度よく推定し再現されていない。このため、正確なトランスミッションの試験結果を得ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機の出力を駆動源出力伝達体に付与して、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法及び試験装置において、種々の運転状態における駆動源の出力を高精度に推定し再現できるものを提供することを、その課題とする。
【０００８】
【発明の概略】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１の特徴は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算し、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御することにある。
【０００９】
また、前記本発明の第１の特徴に係る試験方法を実施するための本発明に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算する出力決定パラメータ演算手段と、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段を備えるように構成される。
【００１０】
これらによれば、車両に搭載される駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムにより演算される同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する出力決定パラメータ（例えば、駆動源がガソリンエンジンである場合には、点火時期、燃料噴射量等）が考慮されて、同駆動源が発生するであろう駆動源出力が推定される。
【００１１】
上記出力決定パラメータは、駆動源出力を決定づける重要なパラメータであり、模擬される駆動源の種々の運転状態に応じて上記制御プログラムに基づいて逐次変動するので、特に上記過渡運転時においても、駆動源出力は正確に推定され、この駆動源出力が駆動源出力伝達体に忠実に付与される。従って、上記従来の試験装置（方法）に比して、駆動源出力をより高精度に推定し再現することができ、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることが可能となる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明の第２の特徴は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを前記試験装置に接続して、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力し、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御することにある。
【００１３】
また、上記本発明の第２の特徴に係る試験方法を実施するための本発明に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置は、車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを接続することにより、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力する出力決定パラメータ入力手段と、前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段を備えるように構成される。
【００１４】
これらによれば、上記本発明の第１の特徴を採用したときと同様、駆動源出力を高精度に推定し再現することができ、正確な駆動源出力伝達体の試験結果を得ることができる。加えて、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に、模擬すべき駆動源に対応する駆動源制御用コンピュータを準備し、本試験方法を実施する試験装置に接続されている駆動源制御用コンピュータを、前記準備した駆動源制御用コンピュータに入れ替えるのみで、同装置に内蔵する制御プログラムを入れ替えることと同等の機能が達成される。従って、試験装置に内蔵する制御プログラムを入れ替えるという膨大な作業が不要になるので、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に必要となる作業工数が、大幅に低減される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置１０の概略構成について説明する。図１において破線で囲まれた部分に対応するこの試験装置１０は、駆動源出力伝達体としてのトランスミッションＴＭの各種試験を実施するためのものであり、ガソリンエンジンを模擬するモータ構成部２０と、本試験装置１０に電気的に接続されているエンジン制御用コンピュータ５０からの各種出力信号等に基づいて、同ガソリンエンジンが発生するであろうエンジントルクの推定を行うとともに同推定したトルクを同モータ構成部２０を介してトランスミッションＴＭに付与するために同モータ構成部２０を制御するエンジントルクシミュレータ３０とを備えている。
【００１７】
まず、上記試験装置１０に接続されているエンジン制御用コンピュータ５０（以下、単に「制御用コンピュータ５０」と称呼する。）について説明すると、この制御用コンピュータ５０は、通常、車両に搭載され、同車両のガソリンエンジンの点火時期や燃料噴射量等を同エンジンの実際の運転状態に基づいて演算し、同点火時期や同燃料噴射量等を変更することにより同エンジンのトルクを制御するものであって、ＣＰＵ５１、ＣＰＵ５１が実行する種々のエンジン制御プログラムＰ１，テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め格納したＲＯＭ５２、ＣＰＵ５１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ５３、ＡＤコンバータを含む入力インターフェース５４及び出力インターフェース５５を含んで構成されている。
【００１８】
入力インターフェース５４は、制御用コンピュータ５０が車両に搭載された状態において、アクセル開度センサにより検出されるアクセル開度Ａccpに応じた信号、ガソリンエンジンの吸気管内に配置されたエアフローメータにより計測される吸入空気量（流量）Ｑに応じた信号、同エンジンの排気管内に配置された空燃比センサにより検出される空燃比Ａ／Ｆに応じた信号、及び同エンジンのクランク軸の回転によりエンジン回転速度センサが発生するエンジン回転速度ＮＥに応じた信号を入力し、これらの各種入力信号をＣＰＵ５１に供給するようになっている。なお、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号は、クランク軸が１０°回転する毎に幅狭のパルスが発せられるとともに同クランク軸が７２０°回転する毎に幅広のパルスが発せられるように設定されている。
【００１９】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内に既述・格納されている上記エンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、前記入力インターフェース５４から供給された各種入力信号に基づいて、点火時期Ａ、燃料噴射量ＴＡＵ、燃料噴射時期θinj、目標スロットル開度ＴＡｔ等、実際のエンジントルクを制御するために必要な各種パラメータ（出力決定パラメータ）を演算し、制御用コンピュータ５０が車両に搭載された状態において、同演算した各種パラメータに応じたアクチュエータ駆動信号を、出力インターフェース５５を介して、対応する各種アクチュエータ（点火プラグ、インジェクタ、スロットルアクチュエータ等）に出力するようになっている。
【００２０】
より具体的に述べると、ＣＰＵ５１は、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ５２に格納されている所定のマップより基本点火時期Ａbase1を演算し、この基本点火時期Ａbase1に対して、空燃比Ａ／Ｆの値により所定の補正を行うことにより点火時期Ａを演算し、前記ガソリンエンジンのクランク角が同点火時期Ａと一致すると、点火プラグを点火させるパルス（点火信号）を同点火プラグに出力するようになっている。
【００２１】
また、ＣＰＵ５１は、アクセル開度Ａccpの値に基づいて、ＲＯＭ５２に記憶されている所定のマップより目標スロットル開度ＴＡtを演算し、同目標スロットル開度ＴＡｔに応じた駆動信号をスロットルアクチュエータに常時出力するようになっている。
【００２２】
加えて、ＣＰＵ５１は、この目標スロットル開度ＴＡtの値，吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ガソリンエンジンの気筒内に吸入される空気量を推定するとともに、ＲＯＭ５２に格納されている所定のマップより燃料噴射量ＴＡＵ及び燃料噴射時期θinjを演算し、同エンジンのクランク角が燃料噴射時期θinjと一致すると、燃料噴射量ＴＡＵに応じた幅を有するパルスを噴射信号Ｉnjとしてインジェクタに出力するようになっている。
【００２３】
モータ構成部２０は、直流モータ２１と、同直流モータ２１の回転速度Ｎを検出するロータリーエンコーダ２２と、同直流モータ２１のトルクを制御する制御装置２３とを備えている。
【００２４】
直流モータ２１は、制御装置２３から供給される指示電流値に基づいて同指示電流値に応じたトルクを発生するようになっている。直流モータ２１の具体的な構成及び作動については周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。このトルクは、モータ２１の出力軸２１ａを介して、本試験装置１０に接続されている試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸に入力されるようになっている。また、このトランスミッションＴＭの出力軸には、シャフトＳＦＴを介して、試験パターンに応じて負荷トルクの大きさが変化する負荷ＬＤが接続されている。
【００２５】
ロータリーエンコーダ２２は、直流モータ２１の出力軸２１ａが１０°回転する毎に幅狭のパルスが発生するパルス信号を出力するようになっており、同パルス信号は、直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号としてエンジントルクシミュレータ３０に常時供給されるようになっている。
【００２６】
制御装置２３は、エンジントルクシミュレータ３０から供給される推定エンジントルクＴに応じた信号に基づいて、直流モータ２１に前記指示電流を供給するようになっている。これにより、直流モータ２１のトルクは、前記推定エンジントルクＴになるように逐次制御されるようになっている。
【００２７】
エンジントルクシミュレータ３０は、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろう上記推定エンジントルクＴ等を演算する駆動源出力推定手段としてのＣＰＵ３１と、同ＣＰＵ３１が実行する種々のトルク推定関連プログラムＰ２，テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め格納したＲＯＭ３２、ＣＰＵ３１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ３３、ＡＤコンバータを含む入力インターフェース（出力決定パラメータ入力手段）３４及び出力インターフェース３５を含んで構成されるマイクロコンピュータである。
【００２８】
入力インターフェース３４は、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５に接続されていて、同出力インターフェース５０から出力される信号である、上記点火時期Ａ及び目標スロットル開度ＴＡtに応じた各信号、並びに燃料噴射時期θinj及び燃料噴射量ＴＡＵに対応する上記噴射信号Ｉnjを、模擬されるガソリンエンジンに搭載される点火プラグ等の上記各種アクチュエータの代わりに入力するとともに、これら各種信号をＣＰＵ３１に供給するようになっている。
【００２９】
これら各種信号は、前述したように、模擬されるガソリンエンジンのエンジントルクを制御するために制御用コンピュータ５０が出力結果として発生する信号であって、同エンジントルクを決定するために必要な各種パラメータ（出力決定パラメータ）に応じた信号である。
【００３０】
また、入力インターフェース３４は、ロータリーエンコーダ２２から供給される直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号を入力するとともに、この信号をＣＰＵ３１に供給するようになっている。、
【００３１】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２内に格納されている上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、入力インターフェース３４から供給された上記各種信号に基づいて、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥを、模擬されるガソリンエンジンに搭載されるエアフローメータ等の上記各種センサに代わって演算するとともに、これら演算した物理量に基づいて同エンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴを演算するようになっている。
【００３２】
出力インターフェース３５は、ＣＰＵ３１が演算した上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号を、上記各種センサに代わって制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に出力するとともに、ＣＰＵ３１が演算した推定エンジントルクＴに応じた信号を、モータ構成部２０の上記制御装置２３に供給するようになっている。
【００３３】
なお、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４は、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥに応じた信号以外にも、ガソリンエンジンの冷却水温に応じた信号等、図示しない種々の信号を入力するようになっており、本試験装置１０に接続された同入力インターフェース５４は、これら種々の信号として、エンジントルクシミュレータ３０から適当なダミー信号を入力するようになっている。これにより、制御用コンピュータ５０は、冷却水温の異常等によるフェ−ルセーフ機能が働いて正常な試験が継続できなくなる事態が発生しないようになっている。
【００３４】
また、本試験装置１０に接続された制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４には、試験パターンに応じて変化するアクセル開度Ａccpに応じた信号を発生するアクセル開度センサ５１が接続されている。
【００３５】
次に、上記概略構成を有する試験装置１０の作動について、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１が実行する種々のトルク推定関連プログラムＰ２により達成される機能を表した機能ブロック図である図２を参照しながら説明する。
【００３６】
本試験装置１０が試験を開始すると、同試験に対応する予め決められた試験パターンに応じて、アクセル開度センサ５１の出力であるアクセル開度Ａccpに応じた信号が時間の経過とともに変化し、このアクセル開度Ａccpに応じた信号が制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に常時供給される。また、前記試験パターンに応じて、負荷ＬＤが発生する負荷トルクが時間の経過とともに変化する。
【００３７】
制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１は、所定の演算周期の経過毎にＲＯＭ５２内に格納されている上記エンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥ、及びアクセル開度Ａccpのそれぞれに応じた信号に基づいて、模擬されるガソリンエンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ、及び目標スロットル開度ＴＡt（出力決定パラメータ）を演算する。これら演算された点火時期Ａ及び目標スロットル開度ＴＡtに応じた各信号、並びに燃料噴射時期θinj及び燃料噴射量ＴＡＵに対応する噴射信号Ｉnjは、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５を介して、エンジントルクシミュレータ３０の入力インターフェース３４に供給される。
【００３８】
同時に、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎にＲＯＭ３２内に格納されている種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、図２に示した、直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号を波形整形する波形整形機能Ａ１、上記吸入空気量Ｑを演算する吸入空気量演算機能Ａ２、上記推定エンジントルクＴを演算する基本となる基本トルクＴbaseを演算する基本トルク演算機能Ａ３、同基本トルクＴbaseを点火時期Ａにより補正するための補正係数Ｋ１を演算する補正係数Ｋ１演算機能Ａ４、上記空燃比Ａ／Ｆを演算するＡ／Ｆ演算機能Ａ５、及び前記基本トルクＴbaseを同空燃比Ａ／Ｆにより補正するための補正係数Ｋ２を演算する補正係数Ｋ２演算機能Ａ６、及び推定エンジントルクＴを演算する推定エンジントルク演算機能Ａ７をそれぞれ達成する。以下、個別具体的に、上記各機能について説明する。
【００３９】
（波形整形機能Ａ１）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、波形整形プログラムを実行することにより、ロータリーエンコーダ２２が出力する直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた上記パルス信号を、模擬されるガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥに応じた信号に整形する。
【００４０】
具体的に述べると、ＣＰＵ３１は、上記パルス信号が有するパルスを７２個カウントする毎に、パルスを幅狭のパルスから幅広のパルスに整形することで、模擬されるガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥに応じた信号を生成する。この信号は、エンジンのクランク軸の回転により発せられる上述したエンジン回転速度センサが発生するパルス信号と同等の信号となっており、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４１】
（吸入空気量演算機能Ａ２）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、吸入空気量演算プログラムを実行することにより、上記吸入空気量Ｑを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、目標スロットル開度ＴＡtの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップ（図示）より吸入空気量Ｑを演算する。この吸入空気量Ｑに応じた信号は、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４２】
（基本トルク演算機能Ａ３）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、基本トルク演算プログラムを実行することにより、上記基本トルクＴbaseを演算する。基本トルクＴbaseとは、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１が演算した点火時期Ａが基本点火時期Ａbase（後述する）であり、かつＣＰＵ３１が演算する空燃比Ａ／Ｆ（後述する）が所謂理論空燃比であると仮定した場合に、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろうトルクであり、上記推定エンジントルクＴを演算する基本となるトルクである。
【００４３】
具体的には、ＣＰＵ３１は、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップ（図示）より基本トルクＴbaseを演算する。
【００４４】
（補正係数Ｋ１演算機能Ａ４）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、補正係数Ｋ１演算プログラムを実行することにより、上記補正係数Ｋ１を演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、まず、吸入空気量Ｑの値及びエンジン回転速度ＮＥの値に基づいて、ＲＯＭ３２に格納されている所定のマップより基本点火時期Ａbaseを演算する。なお、ここで使用されるマップは、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１が点火時期Ａを演算する基本とする上記基本点火時期Ａbase1を演算する際に使用するマップと実質同一のものである。従って、ＣＰＵ３１が演算する基本点火時期ＡbaseとＣＰＵ５１が演算する基本点火時期Ａbase1とは実質同一となる。
【００４５】
次に、ＣＰＵ３１は、上記基本点火時期Ａbaseに対するＣＰＵ５１が演算した点火時期Ａの位相のずれ量ΔＡを演算するとともに、同位相のずれ量ΔＡに応じて所定のマップ（図示）により補正係数Ｋ１を演算する。これにより補正係数Ｋ１は、前記位相のずれ量ΔＡが「０」のときに最大値「１」となり、同位相のずれ量ΔＡが大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【００４６】
なお、上述したように、制御用コンピュータ５０のＣＰＵ５１は点火時期Ａを演算する際に、基本点火時期Ａbase1（ ≒ Ａbase ）に対して空燃比Ａ／Ｆの値により所定の補正を行っている。従って、この所定の補正量は上記位相のずれ量に対応し、ここで演算される補正係数Ｋ１は、同補正量が「０」のときに最大値「１」となり、同補正量が大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【００４７】
（Ａ／Ｆ演算機能Ａ５）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、空燃比Ａ／Ｆ演算プログラムを実行することにより、上記空燃比Ａ／Ｆを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、制御用コンピュータ５０の出力インターフェース５５が出力する噴射信号Ｉnjのパルス幅より単位時間あたりの燃料噴射量を演算し、吸入空気量Ｑを同燃料噴射量にて除することにより空燃比Ａ／Ｆを演算する。この空燃比Ａ／Ｆに応じた信号は、制御用コンピュータ５０の入力インターフェース５４に供給される。
【００４８】
（補正係数Ｋ２演算機能Ａ６）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、補正係数Ｋ２演算プログラムを実行することにより、上記補正係数Ｋ２を演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、理論空燃比（ストイキ）に対する上記空燃比Ａ／Ｆのずれ量ΔＡ／Ｆを演算するとともに、同ずれ量ΔＡ／Ｆに応じて所定のマップ（図示）により補正係数Ｋ２を演算する。
【００４９】
これにより補正係数Ｋ２は、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比より若干小さい所定値（若干リッチ側）のときに「１」より若干大きい値（最大値）となり、空燃比Ａ／Ｆが同所定値から離れるにつれて次第に小さくなる。また、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときには、補正係数Ｋ２は「１」となる。ここで、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比より若干小さい所定値（若干リッチ側）のときに補正係数Ｋ２を「１」より若干大きいとするのは、ガソリンエンジンが発生するトルクは、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときよりも若干リッチ側のときの方が若干大きくなるからである。
【００５０】
（推定エンジントルク演算機能Ａ７）
ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、推定エンジントルク演算プログラムを実行することにより、上記推定エンジントルクＴを演算する。具体的には、ＣＰＵ３１は、基本トルクＴbaseに対して、補正係数Ｋ１及び補正係数Ｋ２をそれぞれ乗算することにより、推定エンジントルクＴ演算する。この推定エンジントルクＴに応じた信号は、モータ構成部２０の制御装置２３に供給される。
【００５１】
モータ構成部２０の制御装置２３は、この推定エンジントルクＴに応じた信号に基づいて、直流モータ２１に上記指示電流を供給する。これにより、直流モータ２１のトルクは、前記推定エンジントルクＴになるように逐次制御される。以上より、試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた推定エンジントルクＴが付与されるとともに、トランスミッションＴＭの出力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた負荷トルクが付与され、本試験装置１０は、同試験パターンに応じたトランスミッションＴＭの試験を行うことができる。
【００５２】
以上、説明したように、第１実施形態によれば、模擬されるガソリンエンジン（駆動源）の運転状態を表す入力信号（吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ等）に基づいて、同ガソリンエンジンに実際に使用される制御用コンピュータ５０のＲＯＭ５１に既述・格納されているエンジン制御プログラムＰ１により演算される、出力決定パラメータとしての同エンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡtが考慮されて、同エンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴが、補正係数Ｋ１，Ｋ２により補正されて演算される。従って、上述した過渡運転時においても、推定エンジントルクＴは正確に推定され、この推定エンジントルクＴがトランスミッションＴＭに忠実に付与される。従って、正確なトランスミッションＴＭの試験結果を得ることが可能となる。
【００５３】
また、模擬される駆動源の機種を変更する際に、模擬すべき駆動源に対応する制御用コンピュータを準備し、本試験装置１０に電気的に接続されている制御用コンピュータを、準備した制御用コンピュータに入れ替えるのみでよく、同準備した制御用コンピュータのＲＯＭ５２内に既述・格納されている種々のエンジン制御プログラムＰ１自体を本試験装置１０のＲＯＭ３２内に既述・格納し直す必要がない。従って、ＲＯＭ３２内に内蔵されたエンジン制御用プログラムを入れ替えるという膨大な作業が不要になるので、電動機により模擬される駆動源の機種を変更する際に必要となる作業工数が、大幅に低減される。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、図３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置６０について説明する。図３において、図１における各構成と同一の構成については、図１における符号と同一の符号を付している。図３において破線で囲まれた部分に対応するこの試験装置６０は、第１実施形態の試験装置１０に対して、制御用コンピュータ５０の機能と同等の機能を同試験装置１０の上記エンジントルクシミュレータ３０内に組み込んだ点のみにおいて相違し、その他の構成及び達成される機能等においては同一である。従って、以下においては、この相違点を中心として詳細に説明する。
【００５５】
試験装置６０におけるエンジントルクシミュレータ３０のＲＯＭ３２内には、上記した種々のトルク推定関連プログラムＰ２及び同プログラムＰ２を実行するためのテーブル（ルックアップテーブル、マップ）・定数等のみならず、制御用コンピュータ５０のＲＯＭ５２内に格納されている種々のエンジン制御プログラムＰ１（又は同制御プログラムＰ１と実質的に同一の機能を達成する制御プログラム）及びこの制御プログラムＰ１を実行するためのテーブル（ルックアップテーブル、マップ）・定数等をも既述・格納されている。
【００５６】
また、エンジントルクシミュレータ３０のＣＰＵ３１は、上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２のみならず、上記種々のエンジン制御プログラムＰ１をも実行できるようになっている。即ち、試験装置６０におけるＣＰＵ３１は、推定エンジントルクＴのみならず、各種出力決定パラメータをも演算することができるようになっている。従って、試験装置６０におけるＣＰＵ３１は、駆動源出力推定手段に対応することに加え、出力決定パラメータ演算手段にも対応している。
【００５７】
試験パターンに応じて変化するアクセル開度Ａccpに応じた信号を発生するアクセル開度センサ５１は、エンジントルクシミュレータ３０の入力インターフェース３４に接続されている。
【００５８】
以上の構成を有する本試験装置６０が試験を開始すると、ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、前記種々のエンジン制御プログラムＰ１を実行することにより、種々のトルク推定関連プログラムＰ２の出力結果である吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ及びエンジン回転速度ＮＥ、並びにアクセル開度センサ５１から出力されるアクセル開度Ａccpに応じた信号に基づき、出力決定パラメータである模擬されるガソリンエンジンの点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡｔを演算する。
【００５９】
また、ＣＰＵ３１は、所定の演算周期の経過毎に、上記種々のトルク推定関連プログラムＰ２を実行することにより、種々のエンジン制御プログラムＰ１の出力結果である前記点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡt、並びにロータリーエンコーダ２２から出力される直流モータ２１の回転速度Ｎに応じた信号に基づき、上記吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転速度ＮＥ及び推定エンジントルクＴを演算する。この推定エンジントルクＴに応じた信号は、モータ構成部２０の制御装置２３に供給される。
【００６０】
これにより、上記第１実施形態と同様、試験対象であるトランスミッションＴＭの入力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた推定エンジントルクＴが付与されるとともに、トランスミッションＴＭの出力軸には、時間の経過とともに試験パターンに応じた負荷トルクが付与され、本試験装置６０は、同試験パターンに応じたトランスミッションＴＭの試験を行うことができる。
【００６１】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態によれば、エンジン制御プログラムがＲＯＭ３２内に内蔵されているので、模擬される駆動源の機種を変更する際に、ＲＯＭ３２内に内蔵されている駆動源制御用プログラムＰ１を入れ替えるという作業が必要になる。しかしながら、出力決定パラメータとしての上記点火時期Ａ、燃料噴射時期θinj、燃料噴射量ＴＡＵ及び目標スロットル開度ＴＡtが考慮されて、模擬されるガソリンエンジンが発生するであろう推定エンジントルクＴが、補正係数Ｋ１，Ｋ２により補正されて演算される点については、第１実施形態と同じである。従って、上述した過渡運転時においても、推定エンジントルクＴは正確に推定・再現され、正確なトランスミッションＴＭの試験結果を得ることが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる範囲内にて適宜変更されることができる。
【００６３】
例えば、直流モータ２１によって模擬される駆動源は、ガソリンエンジンに限られることはなく、例えば、ディーゼルエンジン、モータ（直流モータ２１とは機種の異なるもの）であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態におけるエンジントルクシミュレータ３０は、模擬されるガソリンエンジンの冷却水温を、同ガソリンエンジンのエンジン回転速度ＮＥの値、目標スロットル開度ＴＡtの値等に基づいて所定のマップにより推定し、同推定された冷却水温に応じた信号をエンジン制御用コンピュータ５０に供給するように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置の概略構成を示した図である。
【図２】 図１におけるエンジントルクシミュレータのＣＰＵが実行する種々のトルク推定関連プログラムにより達成される機能を表した機能ブロック図である。
【図３】 本発明の第２実施形態に係る車両の駆動源出力伝達体の試験装置の概略構成を示した図である。
【符号の説明】
２０…モータ構成部、２１…直流モータ、２２…ロータリーエンコーダ、２３…制御装置、３０…エンジントルクシミュレータ、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＯＭ、３４…入力インターフェース。
Claims (4)
- 車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、
前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算し、
前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、
前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する車両の駆動源出力伝達体の試験方法。 - 車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、
前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータ内に既述されている制御プログラムに基づいて、同駆動源制御用コンピュータの出力結果に相当する同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを演算する出力決定パラメータ演算手段と、
前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、
前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段と、
を備えた車両の駆動源出力伝達体の試験装置。 - 車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備えた試験装置を用いて、同電動機の出力を、車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験方法であって、
前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを前記試験装置に接続して、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力し、
前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定し、
前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する車両の駆動源出力伝達体の試験方法。 - 車両に搭載される駆動源を模擬する電動機を備え、同電動機の出力を車両搭載時に同駆動源の出力が伝達される車両の駆動源出力伝達体に付与することにより、同駆動源出力伝達体の試験を行う車両の駆動源出力伝達体の試験装置であって、
前記駆動源に実際に使用される駆動源制御用コンピュータを接続することにより、同駆動源制御用コンピュータの出力結果である同駆動源の出力を決定するための出力決定パラメータを入力する出力決定パラメータ入力手段と、
前記出力決定パラメータに基づいて、前記駆動源が発生するであろう駆動源出力を推定する駆動源出力推定手段と、
前記電動機の出力が前記推定した駆動源出力となるように同電動機を制御する制御手段と、
を備えた車両の駆動源出力伝達体の試験装置。
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