JPH03170832A - 駆動試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （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．
手動変速機等の姓能試験を行う変速機用駆動試験装置に
関する。

（従来の技術） 従来、変速機用駆動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駆動側に設
置し、このエンジンと変速機とを組み合わせて変速機の
性能試験（耐久試験や変速過渡特性試験等）を行うよう
にしている。

しかし、実際のエンジンを用いる装置である為、下記に
列挙するような問題があった。

■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。

■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。

■気圧や気温や湿度等に影響され、データ信頼性が高い
安定した試験をすることが出来ない。

■エンジンが新しいモデルである場合には、工ンジンが
完成しないことには変速機の性能試験を行えない。

そこで、上記のような問題を一挙に解決するために、例
えば、特開昭５８−３８８３３号公報や特開昭６１−５
３５４１号公報に記載されているように、エンノンに代
えて電動機で変速機を直接駆動４−ろ変速機用駆動試験
装置や、ハイドロ・スタティック・モータ（＾ｊ１圧モ
ータ）に増速機を組み合わせた駆動手段により変速機を
駆動する変速機用Ｖ動試験製置がＥＡ（Ｅ知られるに至
っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらのエンジン代用駆動手段を駆動側
に設置した従来装置にあっては、耐久性試験や定常特性
試験を行うことは可能であっても回転慣性が非常に大き
い為、実際のエンジンを用いた場合と同様な変速過渡特
性を測定することが出来ないという重大な問題があった
。

特に、自動変速機においては変速ショック対策のため変
速過渡特性データか絶対必要である。

即ち、電動機の場合には、特開昭６１−５３５４１号に
も記載されているように、回転慣性量がエンジンに比べ
ＩＯ倍を越える慣性量を持つ。そこで、同公報に記載さ
れているように、慣性量の差はそのまま許容し、この慣
性量の差による影響を排除するべく事後的に電動機への
指令電流値を補正し、外部から与えられる設定トルクが
変化する時、駆動側の過渡トルク特性を実際のエンジン
の場合と対応させるようにしている。

しかし、この場合には、過渡トルク特性を近似させるこ
とはできても、指令電流値の補正により駆動側回転速度
が変動し、変速機の試験ｊこおいて実際のエンジンを用
いた場合と同様な変速過渡特仕データを得ろことか出来
ない。

また、ハイド口・スタティック・モータに増速機を組み
合ｔ）ｕた駆動手段は、増速比として２〜３強に設定さ
れていろものであり、見かけ上の駆動側四転慣性は低下
ずろものの、この増速比は、ハイド【１・スタティック
・モータの最高回転数がエンジン最高回転数より非常に
低いハにそれを補っているに過ぎないものであり、増速
機により回転慣ａを低下させるという技術的思想は全く
存在せず、この場合にも慣ヤｈｍの差により変速機の試
験において実際のエンジンを用いた場合と同様な変速過
渡特性データを得ろことが出来ない。

以上により、エンジン代用駆動手段を用いる場合に要求
・される性能は、下記の通りとなる。

（１）駆動手段の低慣性化 駆動手段の回転慣性は、変速時に発生する変速ショック
の形態に大きく影響するので、その慣性値をエンジンと
同等にしない限り、エンジンを用いた場合と同様な変速
過渡特Ｐ１：．データを得ることが出来ない。

（２）エンジン特性シミュレーション エンジンの場合のアクセル操作に対ずるトルクや回転速
度の応答ヤＬと、電気的な指令によりアクセル操作に相
当する信号をエンジン代用駆動手段に与えた場合の応答
性とは一致しない。

従って、エンジン代用駆動手段を用いる場合は、エンジ
ンと同等の応答性を持つように手当しない限り、エンジ
ンを用いた場合と同様な変速過渡特性データを得ること
か出来ない。

そこで、本出願人はエンジン特性をシミュレートできる
低慣？ＩＩ：駆動装置を特願昭６３−１４８３０７号で
、増速装置を駆動源につけた例として出願している。

本発明の［１的は、上記出願中の低慣性駆動装置を用い
て実際のエンジンが持つ過渡応答も含めて忠尖にシミュ
レーションしたトルク指令を得る駆動試験装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は、前記目的を達成するため、供試変速機の駆動
源にされる低慣性駆動装置と、供試変速機の出力側負荷
を模擬する駆動吸収装置と、前記低慣性駆動装置のトル
ク制御を行うコントロールユニットと、前記供試変速機
の入力回転速度とスロットル開度相当信号からエンジン
特性をシミュレーションしたトルク信号を得て前記コン
トロールユニットのトルク指令にするエンジン特性ジエ
ネレー夕と、スａットル開度相当信号を変更したときの
エンジンの過渡応答を複数のトルク出力比率データｋｎ
として保存し、スロットル開度相当信号を０１からＯ，
．，に設定変更したときに当該トルク出力比率データｋ
ｎを検索し、現在及び変更後のスロットル開度Ｈ１当信
号θ，，θＩＩ１のトルク’ｒｚ＋Ｔ＋ｔ及びトルク出
ノノ比率データｋｎから次式に従って トルク指令Ｔｎをｎ回繰り返し調節して前記エンジン特
性ジェネレータに供給する手段とを備え、各種エンジン
の過渡応答をトルク出力比率データｋｏとして保存して
おき、スロットル開度相当信号の設定変更時に該データ
ｋｎを使ってトルク指令を順次調節することでエンジン
の過渡応答と同等の変化になるトルク指令を得る。また
、データｋ　ｎの最初のデータ部分を比率零にすること
でトルク指令の変化を零にして踏み込み遅れをシミュレ
ーション可能にする。

（実施例） 第１図は本発明の駆動試験装置構成図の一実施例を示す
。第１図において、低慣性駆動装置ｌは低慣杜にされた
直流電動機をサイリスクレオナード方式の電流制御マイ
ナーループとしてトルク制御又は速度制御を行い、エン
ジンと同等以上の低慣１ｊｌＥ出力を得る。この駆動装
置Ｉの軸出力は軸トルクメータ２を介して供試変速機３
の駆動源にされ、供試変速機３の軸出力はトルクメータ
４を介して負荷を模擬する駆動吸収手段としての吸収用
ダイナモメータ５（フライホイールも含む）の駆動力に
される。

低慣性駆動装置Ｉと供試変速機３及び吸収用ダイナモメ
ータ５には夫々専用のコントロールユニット６，７．８
が設けられ、エンジンコントロールユニット６はトルク
又は速度指令が与えられて低慣性駆動装置ｌのトルク又
は速度制御を行う。

このうち、トルク制御にはエンジン特性ジェネレータ９
からのトルク指令とトルクメータ２の検出トルクＴ１の
突き合わせによるフィードバック制御を行う。マイクロ
コンピュータ構成のエンジン特性ジェネレータ９は実際
のエンジンの出力トルク１゛対速度Ｎ特仕をスロットル
開度θｉ毎に設定又番よ測定されたデータを有し、入力
されるスロットル開度と速度検出４１０の検出速度から
低慣性駆動装置Ｉか出力ケベきトルクを求めてトルク指
令出力を得る。ムお、上記ス口ットル開度０，はＪ．ン
ジンの吸気員圧にされる場合しある。

第２図は本発明の一実施例を示すエンジン特性ノエネレ
ータのフａ−ヂャートである。エンジン特性ジエネレー
タ９の中枢部になるマイクロコンピュータは、通常時は
検出速度ＮＩとスロットル開度０１の設定値からエンジ
ンの定常特性データによるトルク指令を出力している。

この状態でスロットル開度θ１からθ，への設定変更が
なされたとき（ステップＳ１）、エンジン特有の踏み込
み遅れ時間を待った後（ステップＳ２）、現住の回転数
Ｎ１と供試変速機３のレンジを読み込み（ステップＳ３
）、さらに供試変速機３のギヤボジシプンを判定する（
ステップＳ４）。これら回転数Ｎ，とレンジとギヤポジ
ション及び開度θ１とθ，の関係から、マイクロコンピ
ュータは予め保存する多くの過渡応答データマップのう
ちの！つを検索し（ステップＳ５）、この検索した過渡
応答データを読み込む。この過渡応答データは後運のト
ルク出力比率ｋｎ（ｋ＋　　ｋ−−−）のサンプリング
データとして与えられる。

次に、過渡応答データの各トルク出力比率データｋｎ，
を使った演算，トルク制御のためのタイムカウントを開
始し（ステップＳ７）、現在回転数Ｎ１　におけるスロ
ットル開度θｉ（Ｎ．）．θ，（Ｎｌ）のトルクＴｌｌ
ｌ　Ｔ’＋＊を定常特性データから読み込み（ステップ
Ｓ８）、最初のトルク出力比率データｋ．を読み込む（
ステップＳ９）。このトルク出力比率データｋ．を係数
とし、スＣ）−Ｊトル開度の増減にｉＥｆ↓符号を対応
づけての演算によって現在のトルク指令Ｔ。を求め（ス
テップＳＩＯ）、該トルク指令Ｔ．，をエンジン特性ジ
ゴネレータ９のトルク指令として出力する（ステップＳ
ｌ１）。この出力処理の後、タイムカウントｎがトルク
出力比率データｋ　ｎの最大値ＭＡＸに達していないと
き（ステップＳＩ２）、再度現住の回転数Ｎｎのトルク
Ｔ　Ｈ　１、Ｔ　Ｉｔを求めるステップＳ８に戻る繰り
返し処理を行う。

このような繰り返し処理によって、エンジン特性ジェネ
レータ９からのトルク指令Ｔ。はトルク出力比率データ
ｋｎの大きさに応じた比率で調節され、最終的（ｎ−Ｍ
ＡＸ）には比率！００％の定常特性によるスロットル開
度Ｏ，によるトルク制御に戻る。

上述の処理において、トルク出力比率データｋ．は第３
図に示すように、タイムカウントｔ，〜ｔ　ＭＡＸに対
する比率（パーセント）として与えられ、零パーセント
は開度θｉ（Ｎ．）での定常特沈トルク値になり、ｌＯ
Ｏパーセントは開度θ，（Ｎ．．．）での定常特性トル
ク値になる。

従って、トルク出力比率データｋｎになる過渡応答デー
タによって補正されたトルク指令Ｔｎは時間の経過に応
じて第４図中に示す実際のエンジン特有の特性Ｅをシミ
ュレーションすることができ、また第５図のトルク応答
波形Ｅをシミュレーションすることができる。ここで、
過渡データは、対象エンジンが持つ過渡応答特性別に用
意し、また現在の回転速度Ｎ，や変速機レンジとギヤポ
ジション別に用意することで任意特性の過渡応答になる
トルク指令とトルク制御が可能となり、複雑なトルク軌
跡を持つ実際のエンジンを忠実にシミュレーシヲンした
トルク制御ができる。

なお、実施例では踏み込み遅れは固定の時間にするが、
この踏み込み遅れを過渡データ中で任意に設定すること
もできる。例えば、トルク出力比率データｋｎのうち初
期の複数のデータｋ　＋　”　ｋ　Ｊを比率零に設定す
ることでタイムカウント周期×ｊ分の踏み込み遅れを持
たせる。

（発明の効果） 以上のとおり、本発明によれば、エンジン特性ジェネレ
ータには実際のエンジンの過渡応答データをトルク出力
比率データとして保存しておき、スロットル開度の設定
変更時に該当するトルク出力比率データを検索し、現在
及び変更後のスロットル開度でのトルクとトルク出力比
率データから比率分だけ増減して行く繰り返し演算でト
ルク指令を調節するようにしたため、トルク出力比率デ
ータを適切に設定保存しておくことで任意のエンジンに
よる過渡応答及び踏み込み遅れを忠実にシミュレーシゴ
ンしたトルク制御ができ、変速機の過渡性能試験の信頼
性を向上させる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す駆動試験装置構成図、
第２図は本発明の一実施例を示すエンジン特性ジェネレ
ータのフローチャート、第３図は実施例におけるトルク
出力比率データの特性図、第４図はエンジン特ｌＩＬジ
ェネレータの特性図、第５図（よ従来のエンジン特性ジ
エネレー夕によるトルク応答波形図とエンジンのトルク
応答波形図である。 ！・・・低慣Ｐ１駆動装置、３・・・供試変速機、５・
・・吸収用ダイナモメータ、６・・・エンジンコントロ
ールユニット、９・・・エンジン特性ジエネレー夕、１
０・速度検出４。 第２図 実施例のフローチャート 第３図 実施例のトルク出力比率特性図 タイムカウント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）供試変速機の駆動源にされる低慣性駆動装置と、
   供試変速機の出力側負荷を模擬する駆動吸収装置と、前
   記低慣性駆動装置のトルク制御を行うコントロールユニ
   ットと、前記供試変速機の入力回転速度とスロットル開
   度相当信号からエンジン特性をシミュレーションしたト
   ルク信号を得て前記コントロールユニットのトルク指令
   にするエンジン特性ジェネレータと、スロットル開度相
   当信号を変更したときのエンジンの過渡応答を複数のト
   ルク出力比率データｋ＿ｎとして保存し、スロットル開
   度相当信号をθ＿ｉからθ＿ｉ＿＋＿１に設定変更した
   ときに当該トルク出力比率データｋ＿ｎを検索し、現在
   及び変更後のスロットル開度相当信号θ＿ｉ、θ＿ｉ＿
   ＋＿１のトルクＴ＿１＿１、Ｔ＿１＿２及びトルク出力
   比率データｋ＿ｎから次式に従って Ｔ＿ｎ＝Ｔ＿１＿１±（Ｔ＿１＿２−Ｔ＿１＿１）ｋｎ
   ／１００トルク指令Ｔ＿ｎをｎ回繰り返し調節して前記
   エンジン特性ジェネレータに供給する手段とを備えたこ
   とを特徴とする駆動試験装置。