JPH0587689A - クラツチ試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動エンジンの出力トルクを加算して実際の
車両状態を模擬できると共に、１つの装置によりドライ
ブ条件及びコースティング条件の両方の条件の模擬試験
を行うことができ、しかも、正確で効率的に模擬試験を
行なうことができるクラッチ試験装置の開発。 【構成】 車両負荷を模擬した駆動モータ２と、駆動エ
ンジンを模擬した低慣性駆動・吸収装置３と、クラッチ
１を締結・解放するピストン４と、駆動モータ２を、回
転数制御可能に形成され、一方、低慣性駆動・吸収装置
３を、クラッチ解放状態では回転数制御し、クラッチ締
結状態ではトルク制御するようピストン４の作動に連動
制御可能に形成され、かつ、ピストン４を、クラッチ締
結作動開始後クラッチ１が完全に締結されるのに必要な
所定時間が経過したらピストン４を自動解放制御可能に
形成されている駆動制御回路５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
模擬してクラッチの性能試験を行なうクラッチ試験装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クラッチ試験装置として最も一般
的に知られている装置は、図６に示すように、供試体と
してのクラッチ０１の入力軸０２上に設けられて、フラ
イホイール０３を有し、実車に相当する負荷又はテスト
上必要とする負荷に形成された駆動モータ０４と、クラ
ッチ０１の出力側に固定された供試体ケース０５と、ク
ラッチ０１を締結及び解放するピストン０６とを備えた
ものである。そして、駆動モータ０４を一定回転で運転
しておき、ピストン０６を駆動させて、クラッチ０１の
締結及び解放を繰り返し行うことにより試験を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来装置にあっては、クラッチ締結時に、図７に
示すようなトルク波形が生じるが、このトルク波形は、
フライホイール０３及び駆動モータ０４による実車に相
当する負荷又はテスト上必要とする負荷の慣性分だけし
か生じないもので、駆動エンジンの出力トルク性分が含
まれておらず、駆動エンジンを用いた状態を完全に模擬
できないという問題があった。

【０００４】また、クラッチ０１の入力軸０２のみを回
転させるようになっているため、コースティング条件の
みの模擬試験しか行えず、ドライブ条件の模擬試験を行
うことができなかった。

【０００５】さらに、クラッチの締結及び開放をスイッ
チ操作により行なっていたため、クラッチの開放時期が
早すぎたり遅すぎたりすることがあり、前者の場合に
は、クラッチの締結が不完全であって正確な模擬試験を
行なうことができないという問題が生じ、後者の場合に
は、模擬試験に要する時間が長くなってしまい、効率的
な試験が成されないという問題が生じる。

【０００６】本発明は、上述のような問題に着目してな
されたもので、駆動エンジンの出力トルクを加算して実
際の車両状態を模擬できると共に、１つの装置によりド
ライブ条件及びコースティング条件の両方の条件の模擬
試験を行うことができ、しかも、正確で効率的に模擬試
験を行なうことができるクラッチ試験装置の開発を課題
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明のクラッチ試験装置では、回転慣性体を有し
て車両の慣性に応じた慣性に形成され、車両負荷を模擬
して供試体としてのクラッチの入力側に設置される第１
の駆動・吸収手段と、駆動エンジンと同等に回転慣性を
低く形成され、駆動エンジンを模擬して前記クラッチの
出力側に設置される第２の駆動・吸収手段と、前記クラ
ッチを締結及び解放可能なクラッチ締結手段と、両駆動
・吸収手段及びクラッチ締結手段の駆動を制御する駆動
制御手段とを備え、該駆動制御手段は、第１駆動・吸収
手段を、回転数制御可能に形成され、一方、第２駆動・
吸収手段を、クラッチ解放状態では回転数制御し、クラ
ッチ締結状態ではトルク制御するようクラッチ締結手段
の作動に連動制御可能に形成され、かつ、クラッチ締結
手段を、クラッチ締結作動開始後クラッチが完全に締結
されるのに必要な所定時間が経過したらクラッチ締結手
段を自動解放制御可能に形成されていることを特徴とす
る手段とした。

【０００８】

【作用】クラッチの試験を行う時には、まず、クラッチ
締結手段の作動に基づきクラッチを解放状態としてお
き、この状態で第１の駆動・吸収手段及び第２の駆動・
吸収手段を試験目的に応じた所定の駆動（吸収）状態と
する。

【０００９】この時、両駆動・吸収手段は、駆動制御手
段によりいずれも回転数制御されている。

【００１０】次に、クラッチ締結手段を作動させてクラ
ッチを締結させる。このクラッチ締結作動に連動して第
２の駆動・吸収手段は、回転数制御からトルク制御に切
り換えられる。

【００１１】このようなクラッチ締結時にあっては、車
両負荷を模擬した第１の駆動手段の慣性分のトルクに、
駆動エンジンを模擬した第２の駆動手段の慣性分のトル
クが加算されることになる。

【００１２】そして、締結が完全に終了した時点で、入
力側と出力側の回転数が一致し、このように締結が完全
に成されるのに必要な所定時間が経過したら、駆動手段
の自動解放制御に基づき、クラッチが解放され、それに
連動して第２の駆動・吸収手段は回転数制御に戻る。

【００１３】以上により、クラッチ締結・解放の１回の
サイクルが終了するもので、これを繰り返して模擬試験
を行う。

【００１４】尚、上述の試験に際し、ドライブ条件の試
験を行う場合には、出力側の回転数を入力側の回転数よ
りも高く設定しておく、一方、コースティング条件で試
験を行う時には、その逆に、入力側の回転数を出力側よ
りも高く設定しておく。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】まず、構成を説明する。

【００１７】実施例のクラッチ試験装置は、図１に示す
ように、供試体としてのクラッチ１の入力軸１ａ上に車
両負荷に対応した所定の回転慣性のフライホイール（回
転慣性体）２ａを有した駆動モータ（第１の駆動・吸収
手段）２と、駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑え
られ、クラッチ１の出力軸１ｂ上に設置された低慣性駆
動・吸収装置（第２の駆動・吸収手段）３と、前記クラ
ッチ１を締結・解放可能なクラッチ締結手段としてのピ
ストン４と、前記駆動モータ２，低慣性駆動・吸収装置
３及びピストン４の駆動制御を行う駆動制御手段５とを
備えている。

【００１８】尚、前記クラッチ１は、図示のように入力
軸１ａの外周と出力軸１ｂに連結されたケース１ｃの内
周とに複数のプレート１ｄが設けられた多板クラッチ構
造となっている。

【００１９】前記低慣性駆動・吸収装置３は、図２に示
すように、増速機構３ａによりモータ３ｂ，３ｃの回転
増速を行うもので、その増速比は、回転慣性をエンジン
と同等にするため１０程度に設定している。尚、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、大き過ぎるとモータ３ｂ，３ｃ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。

【００２０】また、前記増速機構３ａの一例を示すのが
図３であり、この増速機構３ａは、複数の歯車ｇを組み
合わせて構成されている。尚、図中ｂは軸受を示してい
る。

【００２１】次に、図４は、前記駆動制御手段５におい
て前記低慣性駆動・吸収装置３のモータ３ｂ，３ｃの駆
動制御を行う部分を示している。この部分は、回転速度
センサ５ａと、回転設定器５ｂと、エンジン出力模擬装
置５ｃと、締結スイッチ５ｄと、切換制御回路５ｅと、
モータ制御部５ｆと、締結制御部５ｇとによって構成さ
れていて、即ち、モータ３ｂ，３ｃは、回転設定器５ｂ
もしくはエンジン出力模擬装置５ｃから出力される制御
信号に基づいてモータ制御部５ｆから出力される駆動信
号により駆動制御される。

【００２２】前記回転設定器５ｂ及び回転速度センサ５
ａは、前記クラッチ１の出力軸１ｂの回転数を所定の回
転数に設定すべくモータ３ｂ，３ｃの駆動制御を行うも
ので、回転設定器５ｂは、任意の回転数を選択できるよ
うになっている。

【００２３】前記エンジン出力模擬装置５ｃは、低慣性
駆動・吸収装置３がエンジンの出力を模擬したトルクを
発生させるようなモータ３ｂ，３ｃの駆動制御（トルク
制御）を行うもので、例えば、エンジン特性シミュレー
ション制御プログラムを持ち、回転速度センサ５ａや図
外のトルクセンサ等からの入力信号によりトルク目標値
を決めるつマイクロコンピュータを主体とする電子制御
回路により構成することができる。

【００２４】前記回転設定器５ｂからの制御信号とエン
ジン出力模擬装置５ｃからの制御信号とは常時出力され
ていて、前記切換制御回路５ｅの切換作動に基づき、両
制御信号のうちのいずれか一方のみがモータ制御部５ｆ
に入力されるようになっている。

【００２５】この切換制御回路５ｅの切換作動は、前記
ピストン４をクラッチ締結側に操作する締結スイッチ５
ｄの投入及び内蔵されたタイマに連動して成される。

【００２６】即ち、前記締結スイッチ５ｄは、締結制御
部５ｇの作動を切り換えるもので、この締結スイッチ５
ｄの非投入時には、締結制御部５ｇがピストン４に対し
クラッチ解放側に油圧を供給するように作動し、一方、
締結スイッチ５ｄの投入時には、締結制御部５ｇがピス
トン４に対しクラッチ締結側に油圧を供給するよう作動
する。尚、この締結スイッチ５ｄは、投入時に投入信号
を１回出力した後、非投入状態となる構造である。

【００２７】そして、前記切換制御回路５ｅは、この締
結スイッチ５ｄの非投入時（投入信号の出力がない時）
は、回転設定器５ｂの制御信号をモータ制御部５ｆへ出
力させる状態となっており、一方、締結スイッチ５ｄの
投入時には、エンジン出力模擬装置５ｃからの制御信号
をモータ制御部５ｆに出力する状態に切り換わる。ま
た、この切換制御回路５ｅには、締結スイッチ５ｄの投
入信号を受けて作動を開始するタイマが内蔵されてい
て、所定時間が経過してタイマの作動が終了したら、エ
ンジン出力模擬装置５ｃからの制御信号を出力する状態
から、前述の回転設定器５ｂの制御信号を出力した状態
に自動的に切り換わると共に、締結制御部５ｇの作動を
クラッチ解放側に切り換えるよう作動する。

【００２８】尚、このタイマの作動時間は、クラッチ１
が締結作動を開始して完全に締結した状態となるまでに
必要な時間に設定されている。

【００２９】また、図４において、５ｈ，５ｊは増幅
器、５ｋは付合せ回路である。

【００３０】ところで、前記駆動制御回路５には、駆動
モータ２の回転数を常時所定の回転数に制御する部分が
設けられているが、この部分は、前記回転速度センサ５
ａと回転設定器５ｂとを組み合わせた構成であるので、
図示及び説明を省略する。

【００３１】次に、図５のタイムチャートに基づき、実
施例の作用を説明する。

【００３２】尚、このタイムチャートは、クラッチ１を
解放状態から締結状態とし再び解放状態とした場合を示
している。

【００３３】図において範囲Ａはクラッチ解放状態を示
しており、この場合、締結スイッチ５ｄが、投入信号を
出力しない非投入状態となっていて、それにより、締結
制御部５ｇがクラッチ１を解放するように作動し、ま
た、切換制御回路５ｅが、図示のようにモータ制御部５
ｆに対し回転設定器５ｂからの制御信号を出力している
状態となっていて、これにより、モータ３ｂ，３ｃは所
定の回転数に制御される。

【００３４】よって、出力軸１ｂは所定の回転数に制御
されている。

【００３５】一方、入力軸１ａも、駆動制御手段５の制
御による駆動モータ２の駆動により所定の回転数に制御
されている。尚、この入力軸１ａは、試験中は常時一定
の回転数で回転している。

【００３６】従って、図５に示すように、範囲Ａのクラ
ッチ解放状態では、出力軸１ｂと入力軸１ａとは異なる
回転数で回転しており、出力軸１ｂのトルクは一定とな
っている。

【００３７】次に、図においてＣは、締結スイッチ５ｄ
を投入した時を示している。

【００３８】この締結スイッチ５ｄからの投入信号によ
り、締結制御部５ｇが、ピストン４に対しクラッチ締結
側に油圧供給させるように作動すると共に、切換制御回
路５ｅが、エンジン出力模擬装置５ｃからの制御信号を
モータ制御部５ｆに出力する側に切り換り、クラッチ１
は範囲Ｂに示す締結状態となる。またこの時、切換制御
回路５ｅに内蔵されたタイマが作動を開始する。

【００３９】上述の作動に基づき、低慣性駆動・吸収装
置３のモータ３ｂ，３ｃが、エンジン出力模擬装置５ｃ
からの信号に基づくトルク制御に切り換えられ、出力軸
１ｂの回転数が徐々に入力軸１ａの回転数に近づく。

【００４０】また、この時、出力軸１ｂのトルクが図示
のように上昇する。

【００４１】このトルク上昇時におけるトルク特性は、
フライホイール２ａ及び駆動モータ２による車両負荷を
模擬した慣性分のトルク（２点鎖線で示す）に、低慣性
駆動・吸収装置３のエンジンを模擬した出力トルク及び
慣性分のトルクを加算した状態となっている。

【００４２】そして、クラッチ１が完全に締結されると
出力軸１ｂと入力軸１ａとの回転数が一致し、また、出
力軸１ｂのトルクの変化率が小さくなる。

【００４３】次に、図中Ｄは、切換制御回路５ｅのタイ
マの作動が終了した時点、即ち、クラッチ１が完全に締
結されるだけの時間が経過した時点を示し、このタイマ
の作動時間が経過すると、切換制御回路５ｅは自動的に
図示の回転設定器５ｂの制御信号をモータ制御部５ｆに
出力する状態に切り換わると共に、締結制御部５ｇがク
ラッチ１を解放するよう作動する。

【００４４】よって、再び、範囲Ａに示すクラッチ解放
状態へと変化し、モータ３ｂ，３ｃは、回転設定器５ｂ
による回転数制御に戻り、図示のように、元の回転数に
急速に復帰し、トルクも一定となる。

【００４５】以上説明してきたように、実施例のクラッ
チ試験装置にあっては、下記に列挙する効果が得られ
る。

【００４６】 供試体としてのクラッチ１の出力軸１
ｂ上に、駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑えた低
慣性駆動・吸収装置３を設け、クラッチ締結時には、こ
の低慣性駆動・吸収装置３をトルク制御するようにして
いるため、クラッチ締結時に、入力軸１ａ上の車両負荷
を模擬した駆動モータ２の慣性分のトルクに、出力軸１
ｂ側の駆動エンジンを模擬した低駆動・吸収装置３の慣
性分のトルクが加算されるもので、このため、実際の車
両状態と同等のトルク特性が得られ、また、このように
出力軸１ｂにトルクを与えることができるため、１つの
装置によりドライブ条件及びコースティング条件の両方
の条件の模擬試験を行うことができる。

【００４７】 クラッチ１の締結開始後、クラッチ１
の締結が成されるのに十分な時間が経過したら自動的に
クラッチ１を解放するようにしたため、クラッチ１の解
放を的確に行え、これにより、クラッチ１の締結を確実
に成しながら、効率の良い実験が可能となる。

【００４８】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。

【００４９】例えば、実施例では低慣性駆動・吸収手段
として、増速機構３ａとモータ３ｂ，３ｃ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が得ら
れる手段であれば他の手段を用いても良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のクラ
ッチ試験装置にあっては、車両負荷を模擬してクラッチ
の入力側に設置される第１の駆動・吸収手段に加えて、
駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑えられた駆動エ
ンジンを模擬する第２の駆動・吸収をクラッチの出力側
に設置した手段としたため、クラッチ締結時に、入力側
の車両負荷に相当する慣性分のトルクに、出力側の駆動
エンジンを模擬した第２の駆動・吸収手段の慣性分のト
ルクが加算されるもので、このため、実際の車両状態と
同等のトルク特性が得られるという効果が得られ、加え
て、１つの装置によりドライブ条件及びコースティング
条件の両方の条件の模擬試験を行うことができるという
効果が得られる。

【００５１】また、駆動制御手段は、クラッチ締結作動
開始後に、クラッチが完全に締結されるのに必要な所定
時間が経過したらクラッチ締結手段を自動解放制御可能
に形成した手段としたため、クラッチの解放を的確に行
え、これにより、クラッチの締結を確実に成しながら、
効率の良い模擬実験が可能となるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明実施例のクラッチ試験装置を示す
全体図である。

【図２】図２は実施例装置の要部である低慣性駆動・吸
収装置を示す構造説明図である。

【図３】図３は実施例装置の要部である増速機構を示す
説明図である。

【図４】図４は実施例装置の駆動制御回路の要部を示す
回路図である。

【図５】図５は実施例装置の作動特性を示すタイムチャ
ートである。

【図６】図６は従来装置を示す全体図である。

【図７】図７は従来装置により実験を行った際の作動特
性を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ クラッチ １ａ 入力軸（入力側） １ｂ 出力軸（出力側） ２ 駆動モータ（第１の駆動・吸収手段） ２ａ フライホイール（回転慣性体） ３ 低慣性駆動・吸収装置 （第２の駆動・吸収手段） ４ ピストン（クラッチ締結手段） ５ 駆動制御回路（駆動制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転慣性体を有して車両の慣性に応じた
   慣性に形成され、車両負荷を模擬して供試体としてのク
   ラッチの入力側に設置される第１の駆動・吸収手段と、 駆動エンジンと同等に回転慣性を低く抑えて形成され、
   駆動エンジンを模擬して前記クラッチの出力側に設置さ
   れる第２の駆動・吸収手段と、 前記クラッチを締結及び解放可能なクラッチ締結手段
   と、 両駆動・吸収手段及びクラッチ締結手段の駆動を制御す
   る駆動制御手段とを備え、 該駆動制御手段は、第１駆動・吸収手段を、回転数制御
   可能に形成され、一方、第２駆動・吸収手段を、クラッ
   チ解放状態では回転数制御し、クラッチ締結状態ではト
   ルク制御するようクラッチ締結手段の作動に連動制御可
   能に形成され、かつ、クラッチ締結手段を、クラッチ締
   結作動開始後クラッチが完全に締結されるのに必要な所
   定時間が経過したらクラッチ締結手段を自動解放制御可
   能に形成されていることを特徴とするクラッチ試験装
   置。