JPH0587695A - 車両駆動系試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン実機を１台使用するだけで、複数の
供試体を短時間に試験することが可能であり、かつ、駆
動エンジンを模擬した駆動手段において確実なエンジン
特性シミュレーション制御を行なうことが出来る車両駆
動系試験装置の開発。 【構成】 供試体ｊに対して駆動エンジンａを入力側に
有すると共に、車両負荷を模擬した第１の駆動吸収手段
ｂを出力側に有したメインベンチｃと、前記駆動エンジ
ンａを模擬した駆動手段ｄを入力側に有すると共に、車
両負荷を模擬した第２の駆動吸収手段ｅを出力側に有し
た１または複数のサブベンチｆと、前記メインベンチｃ
の駆動エンジンａよりの入力軸ａ１の回転加減速度を検
出する加減速度検出手段ｇと、この加速度検出手段ｇか
らの入力信号に基づき、前記駆動手段ｄを駆動エンジン
ａに同期させて回転駆動させる駆動制御手段ｈとを設け
た。

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，手動変速機，クラッチ等の性能試
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、変速機等の車両駆動系の試験装置
として最も一般的に知られている装置は、実際に車載さ
れるエンジンをベンチの入力側に設置し、このエンジン
と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）を行なうようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では、１台の駆動エンジンにより、１機の供試
体の試験しか行うことがきないため、複数の供試体を試
験しようとした場合、以下に列挙する問題が生じる。

【０００４】 ベンチが１台のみの場合、供試体の数
だけ試験時間が長くなる。即ち、［１機の供試体の試験
に要する時間×供試体の数］だけの時間が必要となる。

【０００５】 ベンチを複数設けた場合、試験に要す
る時間は短くすることができるが、複数の駆動エンジン
のセットアップに相当の手間と時間が必要となるし、コ
ストも増加する。

【０００６】また、複数の駆動エンジンを運転するため
に、燃料供給系や排気系や防音設備等の相当の付帯設備
が必要であるし、火気管理や排気ガス管理が必要とな
る。

【０００７】 複数の駆動エンジンを用いても、各駆
動エンジンごとには、バラツキがあり、駆動出力が、一
律に同じであるとは限らない。

【０００８】ちなみに、上記問題のうちで、複数の駆動
エンジンを用いることによる問題を解決することができ
るものとして、例えば、特開昭５８−３８８３３号公報
や特開昭６１−５３５４１号公報に記載されているよう
に、エンジンに代えて電動機で変速機を直接駆動する車
両駆動系試験装置や、ハイドロ・スタティック・モータ
（油圧モータ）に増速機を組合わせた駆動手段により変
速機を駆動する車両駆動系試験装置が現在知られるに至
っている。

【０００９】しかしながら、このような装置の場合、耐
久性試験や定常特性試験を行なうことは可能であって
も、実際のエンジンを用いた場合と同様な変速過渡特性
を測定することは非常に困難であった。特に、自動変速
機においては変速ショック対策のため変速過渡特性デー
タが絶対必要である。

【００１０】即ち、電動機やハイドロ・スタティック・
モータ等の駆動エンジンを模擬した手段により駆動エン
ジンの駆動状態を再現するためには、駆動エンジンの非
常に多くのデータが必要であるし、しかも、供試体や車
両負荷が異なれば、駆動エンジンの負荷が異なって駆動
エンジンの駆動状態が変化してしまうから、このような
供試体や車両負荷等の負荷要素が異なる毎にデータが必
要となり、データを集めるのに非常に時間を要してしま
う。さらに、このような模擬手段と駆動エンジンとは慣
性量が異なるから、駆動エンジンの模擬手段の駆動にこ
の慣性量を補正する制御を加える必要がある。

【００１１】本発明は、上述のような問題及び要求に着
目してなされたもので、エンジン実機を１台使用するだ
けで、複数の供試体を短時間に試験することが可能であ
り、かつ、駆動エンジンを模擬した駆動手段において確
実なエンジン特性シミュレーション制御を行なうことが
出来る車両駆動系試験装置の開発を課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の車両駆動系試験装置では、図１のクレーム対
応図に示すように、供試体ｊに対して駆動エンジンａを
入力側に有すると共に、車両負荷を模擬した第１の駆動
吸収手段ｂを出力側に有したメインベンチｃと、前記駆
動エンジンａを模擬した駆動手段ｄを入力側に有すると
共に、車両負荷を模擬した第２の駆動吸収手段ｅを出力
側に有した１または複数のサブベンチｆと、前記メイン
ベンチｃの駆動エンジンａよりの入力軸ａ１の回転加減
速度を検出する加減速度検出手段ｇと、この加速度検出
手段ｇからの入力信号に基づき、前記駆動手段ｄを駆動
エンジンａに同期させて回転駆動させる駆動制御手段ｈ
とを備えていることを特徴とする手段とした。

【００１３】また、図１中ｊは供試体を示しており、こ
の図の場合には供試体として自動変速機を想定してい
る。

【００１４】

【作用】供試体ｊの試験を行う場合、まず、メインベン
チｃにおいてこの供試体ｊを駆動エンジンａ及び駆動吸
収手段ｂに接続すると共に、サブベンチｆにおいても、
供試体ｊを駆動手段ｄ及び駆動吸収手段ｅに接続する。

【００１５】次に、駆動エンジンａおよび第１の駆動吸
収手段ｂを駆動させ、かつ、この駆動状態を試験目的に
応じて変化させて供試体ｊの性能試験を行う。

【００１６】また、駆動制御手段ｈでは、駆動エンジン
ａの入力軸ａ１に設けた加減速度検出手段ｇから得られ
る入力信号に基づき、駆動手段ｄの入力軸において同様
の加減速度が得られるように駆動手段ｄの駆動を駆動エ
ンジンａの駆動に同期させる駆動制御を行う。

【００１７】このように、駆動手段ｄの駆動制御を出力
軸ａ１の回転加減速度により行っているため、駆動エン
ジンａの駆動データが予め得られていなくても駆動手段
ｄにおいて駆動エンジンａの駆動を完全にシュミレーシ
ョンできる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。尚、実施例を説明するにあたり、供試体として自
動変速機３を適用した場合を例にとる。

【００１９】まず、構成を説明する。

【００２０】実施例の車両駆動系試験装置は、図２に示
すように、１台のメインベンチＭＢと３台のサブベンチ
ＳＢ，ＳＢ，ＳＢを有している。

【００２１】まず、メインベンチＭＢの構成について説
明すると、このメインベンチＭＢの供試体３の入力側に
は実機である駆動エンジン２１が設けられている。そし
て、出力側には、回転慣性体としてのフライホイール２
２及び動力計２３により構成された第１駆動吸収手段２
４が設けられている。尚、この第１駆動吸収手段２４
は、車両負荷に応じた慣性に形成されている。

【００２２】また、前記駆動エンジン２１の出力軸に
は、軸回転数を検出する入力側回転計２５が設けられ、
さらに、第１駆動吸収手段２４の出力軸には、軸回転数
を検出する出力側回転計２７が設けられている。

【００２３】次に、サブベンチＳＢの構成について説明
する。

【００２４】即ち、このサブベンチＳＢには、入力側に
前記駆動エンジン２１を模擬した駆動手段としての低慣
性駆動装置３０が設けられ、一方、出力側には、前記第
１駆動吸収手段２４と同様のフライホイール５及び動力
計６を有して車両負荷を模擬した第２駆動吸収手段３１
が設けられている。尚、図３は、サブベンチＳＢの構成
を示す全体図であって、図示のように前記低慣性駆動装
置３０は、ヘリカルギヤによる増速機２により直流電動
機１の回転を増速させる構成となっており、その増速比
は、回転慣性を駆動エンジン２１と同等の低慣性にする
ため１０程度に設定している。この増速比は、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１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。

【００２５】また、この図中４は供試体取付台、７は入
力側回転計、１０は出力側回転計である。

【００２６】図２に示すように前記メインベンチＭＢの
駆動エンジン２１及び動力計２３の駆動は、メイン制御
装置２８により制御される。即ち、このメイン制御装置
２８は、予めプログラムした所定の走行状況をシュミレ
ートした内容に応じ、駆動エンジン２１，動力計２３及
び自動変速機３，３，３，３に対し、駆動制御信号ｓ
ｅ，ｓｍ，ｓｔを出力する。

【００２７】また、前記サブベンチＳＢの低慣性駆動装
置３０及び動力計６の駆動は、演算制御装置３２及び低
慣性制御システム３３により制御される。即ち、図４に
示すように演算制御装置３２は、メインベンチＭＢの入
力側回転計２５及び出力側回転計２７から得られる信号
ｍｏ，ｍｉから入力回転数及び出力回転数を求めるメイ
ン側回転検出装置３２ａと、サブベンチＳＢの両回転計
７，１０で得られる信号ｓｏ，ｓｉから出力回転数及び
入力回転数を求めるサブ側回転検出装置３２ｃと、メイ
ン側回転検出装置３２ａで得られた回転数に基づき出力
側・入力側の加速度ｄｎ／ｄｔを演算し、さらに、サブ
側回転検出装置３２ｃで検出する回転数から得られるＧ
Ｄ² データを基に、加速必要トルクを下記の式１に示す
式により求める演算を行う演算部３２ｂとを有してい
る。

【００２８】

【式１】

【００２９】

【００３０】低慣性制御システム３３は、前記演算部３
２ｂで得られた加速必要トルクＴＱに相当するトルクが
サブベンチＳＢの入力側及び出力側で得られるように低
慣性駆動装置３０及び動力計６を駆動させるもので、出
力電圧を演算する演算部３３ａと、この演算結果に基づ
き低慣性駆動３０装置の直流電動機１に制御信号ｍｓを
出力する駆動側入力部３３ｂと、同様に演算結果に基づ
き動力計６に制御信号ｄｓを出力する吸収側入力部３３
ｃとを備えている。尚、この場合、サブベンチＳＢの負
荷がメインベンチＭＢの負荷と同じ設定である場合は、
制御信号ｍｓ，ｄｓのうち、駆動側入力部３３ｂからｍ
ｓのみ出力し、異なる場合には駆動側・吸収側両出力部
３３ｂ，３３ｃに信号ｍｓ，ｄｓを出力する。また、こ
のようなメインベンチＭＢよりのデータフィードバック
によるサブベンチＳＢへの駆動指令は、リアルタイム及
びデータストア後バッチ処理にて行う。

【００３１】次に、作用を説明する。

【００３２】自動変速機３の性能試験を行う時の、メイ
ン制御装置２８，演算制御装置３２及び低慣性制御シス
テム３３で行われる制御作動の流れを図５のフロチャー
トに基づいて述べる。

【００３３】ステップ５１では、メイン制御装置２８に
記憶された所定の走行状態を再現するプログラムに基づ
き、駆動エンジン２１に駆動制御信号ｓｅを出力すると
共に、動力計２７に駆動制御信号ｓｍを出力し、さら
に、各自動変速機３，３，３，３に対して変速させる駆
動制御信号ｓｔを出力する。

【００３４】このように駆動エンジン２１の実機を用い
て、所定の走行状態を再現するので、耐久試験だけでな
く、変速過渡特性データを得ることができる。

【００３５】次に、ステップ５２では、各回転計７，１
０，２５，２７から得られる信号ｓｏ，ｓｉ，ｍｏ，ｍ
ｉを読み込み次のステップ５３に進む。

【００３６】ステップ５３では、駆動エンジン２１の回
転軸の加減速度及び第１駆動吸収手段２４の回転軸のを
加減速度を演算し、ステップ５４に進む。

【００３７】ステップ５４では、演算で得られた加速度
とそれぞれのサブベンチＳＢで得られるＧＤ² データを
基に、加速必要トルクＴＱ出力を演算し、ステップ５５
に進む。

【００３８】ステップ５５では、各サブベンチＳＢの低
慣性駆動装置３０及び動力計６に駆動制御信号ｍｓ，ｄ
ｓを出力する。

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

【００４０】 複数の自動変速機３の模擬試験を同時
に行うことができるので、単時間に多くの試験を行うこ
とができる。

【００４１】 複数の自動変速機３の模擬試験を行う
にあたり、実機である駆動エンジン２１は１台だけしか
用いていないので、駆動エンジン２１のセットアップを
行う手間及び時間が少なくなり、コスト低減を図ること
ができ、しかも、駆動エンジン２１を運転するための、
燃料供給系や排気系や防音設備等の付帯設備を簡単にす
ることができ、その分コストダウンを図ることができ、
加えて、火気管理や排気ガス管理も簡単で済む。

【００４２】 駆動エンジン２１を模擬して用いた低
慣性駆動装置３０は、増速機２を用いて低慣性に形成さ
れており、しかも、駆動エンジン２１の出力軸の回転加
減速度に応じて駆動制御するため、実際の駆動エンジン
２１を用いた場合に非常に近似した試験を行うことがで
きる。供試体への入力トルクが、一律に同じになる為、
入力トルクのバラツキによる影響が出にくい。

【００４３】しかも、このように駆動エンジン２１の回
転加減速度に応じた制御を行うため、駆動エンジン２１
の実際の慣性が解っていなくても、低慣性駆動装置３０
の慣性が解っているので駆動エンジン２１の駆動をシュ
ミレートすることができる。

【００４４】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。例えば、実施例では低慣
性駆動手段として、直流電動機と増速機との組合わせ手
段の例を示したが、エンジンと同等の回転慣性にするこ
とが出来る手段であれば他の手段を用いても良いし、駆
動エンジンの回転加速度に応じて駆動させるから、この
駆動手段は必ずしも、駆動エンジンと同等の低慣性に形
成しなくてもよい。また、実施例ではサブベンチを３台
設けた例を示したが、このサブベンチの数は、３台に限
られることはなく１または複数のいずれの台数を設けて
もよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
駆動系試験装置にあっては、実機である駆動エンジンを
備えたメインベンチと、この駆動エンジンを模擬した駆
動手段を有した１または複数のサブベンチと、駆動エン
ジンの出力軸の回転加減速度に基づき駆動手段を駆動エ
ンジンに同期させて駆動制御する駆動制御手段とを設け
た手段としたため、実機としての駆動エンジンの数より
も多くの数の供試体の模擬試験を同時に行うことができ
るもので、これにより単時間に多くの試験を行うことが
できるという効果が得られる。

【００４６】そして、上述のように同時に模擬試験を行
う供試体の数に比べ、使用する駆動エンジンの数が少な
くて済むから、その分だけ駆動エンジンのセットアップ
を行う手間及び時間が少なくなり、コスト低減を図るこ
とができるし、しかも、駆動エンジンを運転するための
燃料供給系や排気系や防音設備等の付帯設備を簡単にす
ることができ、その分コストダウンを図ることができ、
加えて、火気管理や排気ガス管理も簡単で済むという効
果が得られる。

【００４７】さらに、上述のように駆動エンジンを模擬
した駆動手段は、駆動エンジンの出力軸の回転加減速度
に応じて駆動制御するため、実際の駆動エンジンを用い
た場合に非常に近似した試験を行うことができるという
効果が得られる。入力トルクが一律に同じである為、入
力トルクのバラツキによる、試験結果への影響が出な
い。しかも、このように駆動エンジンの回転加減速度に
応じた制御を行うため、駆動エンジンの実際の慣性が解
っていなくても、駆動手段の慣性は解っているので駆動
手段により駆動エンジンの駆動をシュミレートすること
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は本発明の車両駆動系試験装置を示すクレ
ーム対応図である。

【図２】図２は実施例の車両駆動系試験装置を示す全体
システム図である。

【図３】図３は実施例装置の要部であるサブベンチの全
体図である。

【図４】図４は実施例装置の要部を示すブロック図であ
る。

【図５】図５は実施例装置の作動流れを示すフローチャ
ート図である。

【符号の説明】

ａ 駆動エンジン ａ１ 出力軸 ｂ 第１の駆動吸収手段 ｃ メインベンチ ｄ 駆動手段 ｅ 第２の駆動吸収手段 ｆ メインベンチ ｇ 加減速度検出手段 ｈ 駆動制御手段 ｊ 供試体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動エンジンを入力側に有すると共に、
   車両負荷を模擬した第１の駆動吸収手段を出力側に有し
   たメインベンチと、 前記駆動エンジンを模擬した駆動手段を入力側に有する
   と共に、車両負荷を模擬した第２の駆動吸収手段を出力
   側に有した１または複数のサブベンチと、 前記メインベンチの駆動エンジンの出力軸の回転加減速
   度を検出する加減速度検出手段と、 この加減速度検出手段からの入力信号に基づき前記駆動
   手段を駆動エンジンに同期させて回転駆動させる駆動制
   御手段と、を備えていることを特徴とする車両駆動系試
   験装置。