JPH0587696A - 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
の供試体ｊの出力軸トルクを検出するメイントルク検出
手段ｇ及びサブベンチの供試体ｋの出力軸トルクを検出
するサブトルク検出手段ｍと、両トルク検出手段ｇ，ｍ
で得られる検出トルク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制御を行う駆動制御手段
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の供試体ｊの出力軸トルクを検出するメイント
ルク検出手段ｇ及びサブベンチの供試体ｋの出力軸トル
クを検出するサブトルク検出手段ｍと、両トルク検出手
段ｇ，ｍで得られる検出トルク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制御を行う駆動
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】

【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の入出力軸をそれぞれ駆動エ
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ｋの入出力軸をそれぞれ駆動
手段ｄ及び駆動吸収手段ｅに接続する。

【００１４】次に、メインベンチｃにおいて、駆動エン
ジンａ及び第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。

【００１５】また、駆動制御手段ｈでは、供試体ｊの出
力軸に設けたメイントルク検出手段ｇで得られる軸トル
ク及び供試体ｋの出力軸に設けたサブトルク検出手段ｍ
で得られる軸トルクを比較し、その結果に基づき駆動手
段ｄの駆動制御を行う。この場合、両ベンチＭＢ，ＳＢ
の両駆動吸収手段ｂ，ｅの負荷が同じ場合には、両検出
トルクが一致するような制御となるが、両負荷が異なる
場合には、両検出トルクが所定の割合となるような制御
となる。

【００１６】このように、駆動手段ｄの駆動制御を、供
試体ｊの出力軸及び供試体ｋの出力軸の軸トルクに応じ
て行っているために、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サブベンチｆの駆動手段ｄ及び供
試体ｋの駆動状態をメインベンチｃの駆動エンジンａ及
び供試体ｊの駆動状態と完全に同期させることができ
る。

【００１７】

【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
動変速機を適用した場合を例にとる。

【００１８】まず、構成を説明する。

【００１９】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。

【００２０】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３ｍ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
２２及び動力計２３により構成された第１駆動吸収手段
２４が設けられている。

【００２１】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出力側回転計２５が設けられ、
かつ、自動変速機３ｍの出力軸と第１駆動吸収手段２４
との間には軸トルクを検出するトルクメータ２６が設け
られ、さらに、第１駆動吸収手段２４の入力軸には、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。

【００２５】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１
０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。また、前記低慣性駆
動装置３０の出力軸には、軸回転数を検出する入力側回
転計７が設けられ、かつ、自動変速機３ｓの出力軸３ｓ
ｒと第２駆動吸収手段３１との間には軸トルクを検出す
るトルクメータ３４が設けられ、さらに、第２駆動吸収
手段３１の入力軸には、軸回転数を検出する出力側回転
計１０が設けられている。また、この図中４は供試体取
付台である。

【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３ｍ，３ｓ，３ｓ，３ｓに対し、駆動制御
信号ｓｅ，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から出力回転数及び入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
ンベンチＭＢのトルクメータ２６から得られる信号ｔｍ
からトルクを求めるメイン側トルク検出装置３２ｄと、
サブベンチＳＢのトルクメータ３４から得られる信号ｔ
ｓからトルクを求めるサブ側トルク検出装置３２ｅと、
メイン側回転検出装置３２ａで検出する回転数に基づき
入力側・出力側の加速度ｄｎ／ｄｔを演算し、さらに、
この演算結果とサブ側回転検出装置３２ｃで検出する回
転数から得られるＧＤ² データとを基に、加速必要トル
クＴＱを下記の式１に示す式により求める演算を行
い、加えて、この演算結果得られた加速必要トルクＴＱ
を、両トルクメータ２６，３４で得られるトルクデータ
の比較結果に基づき補正を行う演算部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で得られた補正後の加速必要トルク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を出力する駆動側出力部３３ｂと、同様に演算結
果に基づき動力計６に制御信号ｄｓを出力する吸収側出
力部３３ｃ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
場合には、制御信号ｍｓ，ｄｓのうち、駆動側出力部３
３ｂからｍｓのみ出力し、異なる場合には、駆動側・入
力側両出力部３３ｂ，３３ｃに信号ｍｓ，ｄｓを出力す
る。尚、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３ｍ，３ｓ，３ｓ，３ｓ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、及び、両トルクメータ２６，３４から得られる信号
ｔｍ，ｔｓ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の出
力軸の加減速度及び第１駆動吸収手段２４の入力軸のを
加減速度ｄｎ／ｄｔを演算し、ステップ５４に進む。

【００３７】ステップ５４では、ステップ５３の演算で
得られた加減速度ｄｎ／ｄｔとそれぞれのサブベンチＳ
Ｂ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、両トルクメータ２６，
３４で得られる軸回転トルクを比較し、この比較結果に
応じ、前記演算結果の加速必要トルクＴＱに対し両軸回
転トルクが一致するような補正を加えて補正加速必要ト
ルクＴＱ^* を求め、次のステップ５６に進む。

【００３９】ステップ５６では、ステップ５５の補正結
果ＴＱ^* に応じ各サブベンチＳＢの低慣性駆動装置３０
及び動力計６に駆動制御信号ｍｓ，ｄｓを出力する。

【００４０】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。

【００４１】 複数の自動変速機３ｍ，３ｓ，３ｓ，
３ｓ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。

【００４２】 複数の自動変速機３ｍ，３ｓ，３ｓ，
３ｓ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２
１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。

【００４３】 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と共に、メインベンチＭＢ
の自動変速機３ｍの軸回転トルクと各サブベンチＳＢの
自動変速機３ｓ，３ｓ，３ｓのそれぞれの軸回転トルク
とを比較して駆動制御するようにしたため、直流電動機
１を用いたサブベンチＳＢにおいても実際の駆動エンジ
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。又、入力トルクが、供試体に対して一律に同じ
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。

【００４４】しかも、このように駆動エンジン２１の回
転加減速度及び自動変速機３ｍ，３ｓの軸回転トルクに
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。

【００４５】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、ま
ず、回転計７，１０，２５，２７で得られた回転数によ
り加減速度必要トルクＴＱを求め、次に、メインベンチ
ＭＢの自動変速機３ｍの軸トルクとサブベンチＳＢの自
動変速機３ｓの軸トルクとを比較し、この比較結果に基
づき補正を加えて補正加減速度必要トルクＴＱ^* を求め
るようにしたが、このように加速必要トルクＴＱ及び補
正加減速度必要トルクＴＱ^* を求めることなく、両自動
変速機３ｍ，３ｓの軸トルクの比較結果のみに基づき、
低慣性駆動装置３０及び第２駆動吸収手段３１の駆動制
御を行うようにしてもよい。尚、この場合、例えば、両
トルクメータ２６，３４で検出するトルクが一致するよ
うな制御を行う。また、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。

【００４６】

【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
動手段を有したサブベンチと、メインベンチ及びサブベ
ンチの供試体の出力軸トルクに基づき駆動手段を駆動制
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。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、メインベンチ及びサブベンチの供試体
の出力軸トルクに応じて駆動制御するため、サブベンチ
の供試体の作動をメインベンチの供試体の作動と同期さ
せることができ、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、入力トルクが、供試体に対して一律に同じである
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、このように両供試体の出力軸トルクに応
じた制御を行うため、駆動エンジンの種々の駆動特性や
慣性が解っていなくても、正確な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 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 メイントルク検出手段 ｈ 駆動制御手段 ｊ 供試体 ｋ 供試体 ｍ サブトルク検出手段

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供試体の軸トルクを検出するメイン
   トルク検出手段及びサブベンチの供試体の軸トルクを検
   出するサブトルク検出手段と、 両トルク検出手段で得られる検出軸トルクに基づき前記
   駆動手段の回転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車両駆動系試験装置。