JP2005061889A

JP2005061889A - パワートレインの試験装置

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Publication number: JP2005061889A
Application number: JP2003208105A
Authority: JP
Inventors: Koji Shirota; 幸司城田; Fumihiko Baba; 文彦馬場; Shigeki Hiramatsu; 茂樹平松; Koji Sato; 宏治佐藤; Hidenori Nagai; 秀憲永井
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ono Sokki Co Ltd; Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Ono Sokki Co Ltd; Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: JP4084254B2

Abstract

【課題】原動機及び変速機を含むパワートレインが搭載される車両の過渡的な走行状態に対応して正確な負荷トルクを付与し、信頼性の高い試験結果を得ることができるパワートレインの試験装置を提供する。
【解決手段】原動機及び変速機を含んでパワートレインが構成され、該パワートレインの出力軸に対して負荷トルクを付与するダイナモメータ２０は車輪の回転慣性とほぼ等価な回転慣性を有している。ダイナモメータ２０を制御するダイナモメータ制御部４０の停止時トルク演算部４５は車両の停止時における停止位置指令値に基づいて前記出力軸に対して付与する負荷トルクを演算する。出力選択部４６は車両の停止時において、停止時トルク演算部４５の演算結果を選択してダイナモメータ２０を駆動する駆動部４７に出力する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される原動機及び該原動機に連結される変速機を含んでパワートレインが構成され、該パワートレインの駆動軸に対して負荷トルクを付与することにより、同パワートレインを擬似的に車両に搭載された状態にして試験を行うようにしたパワートレインの試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に車両等に搭載されるエンジン及び該エンジンに連結される変速機を含んで構成されるパワートレインの台上試験には、ダイナモメータを備えた性能試験装置が用いられている。
【０００３】
このような性能試験装置として、エンジンにより変速機と差動装置とが一体となったパワートレインを駆動し、差動装置の一対の出力軸に対して減速装置や伝達軸等を介してダイナモメータにより負荷トルクを付与するようにした試験装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この試験装置では、車両の定常走行状態、すなわちエンジン回転速度一定、車速一定での路面から受ける走行抵抗をダイナモメータのトルクで模擬して加えてやることにより、定常走行状態でのパワートレインの評価を行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１４５５４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の試験装置では、評価対象であるパワートレインに対して、減速装置や伝達軸等を介して負荷トルクを付与するダイナモメータが連結されている。この試験装置における減速装置や伝達軸等は実際の車両には存在しないものであり、回転慣性や捩り剛性等が車両とはまったく異なったものとなり、振動特性が実車とは全く異なる特性となってしまう。しかも、車両は一定状態で走行しているようなことはなく、スロットル開度も絶えず変化して加減速が行われていて、車速もエンジン回転速度もダイナミックに過渡状態が変化しているため、実車に近い過渡状態での評価ができない。
【０００６】
また、従来の試験装置におけるダイナモメータは極低回転では十分なトルクを発生することができないため、車両の極低速状態での走行状態を模擬するためには、ブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）を併用することが必要になる。しかし、車両が制動時の停止寸前の状態から停止状態になったり、車両の停止状態からの発進（走行）を模擬するためにはダイナモメータによるトルクの負荷状態と、ブレーキ装置による制動トルクの負荷状態とを切り替える必要がある。このブレーキ装置とダイナモメータの駆動との切り替えの際にパワートレインに付与されるトルクに段付きが発生するため、車両の走行状態と停止状態とを良好に模擬することができなかった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、原動機及び該原動機に連結される変速機を含むパワートレインが搭載される車両の過渡的な走行状態に対応して正確な負荷トルクを付与することができ、信頼性の高い試験結果を得ることができるパワートレインの試験装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車両に搭載される原動機及び該原動機に連結される変速機を含んでパワートレインが構成され、該パワートレインの出力軸に対して負荷トルクを付与するトルク付与手段と、前記トルク付与手段の回転速度を検出する回転検出手段と、前記車両に関する動特性モデルと前記回転速度検出手段にて検出された回転速度とに基づいて前記出力軸に付与する負荷トルクを演算する演算手段とを備え、前記演算される負荷トルクを前記トルク付与手段から前記出力軸に付与することにより前記パワートレインを擬似的に車両に搭載された状態にして試験を行うパワートレインの試験装置において、前記トルク付与手段は、前記出力軸に取り付けられる車輪の回転慣性とほぼ等価な回転慣性を有する動力計からなり、前記車両の停止時における停止位置指令値に基づいて前記出力軸に対して付与する負荷トルクを演算する停止時トルク演算手段と、前記車両の停止時において、前記停止時トルク演算手段の演算結果を選択して前記トルク付与手段に出力する出力選択手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
車両の走行状態を試験装置で模擬する際に、車両の走行中には車輪と路面との間には動摩擦が作用するのに対し、車両の停止中には車輪と路面と間には静摩擦が作用することとなる。
【００１０】
この点に関して、上記の構成によれば、車両の停止時における停止位置指令値に基づいてパワートレインの出力軸に対して付与する負荷トルクが停止時トルク演算手段にて演算され、車両の停止時において前記停止時トルク演算手段の演算結果が選択されてトルク付与手段に出力される。そのため、車両の停止制御を再現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパワートレインの試験装置において、前記停止時トルク演算手段は、前記停止位置指令値と、前記検出された回転速度から算出される位置情報との偏差に応じて前記回転速度が零となるような負荷トルクを算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、停止位置指令値と、検出された回転速度から算出される位置情報との偏差に応じて動力計の回転速度が零となるような負荷トルクを算出することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のパワートレインの試験装置において、前記動特性モデルは、前記車両を少なくとも、前記車輪と、懸架装置の上部側と下部側との構成体に分割し、各構成体の等価慣性及び前記懸架装置の等価前後ダンピング定数及び等価前後バネ定数をモデル定数として導入されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、動特性モデルは、車両を少なくとも、車輪と、懸架装置の上部側と下部側との構成体に分割し、各構成体の等価慣性及び前記懸架装置の等価前後ダンピング定数及び等価前後バネ定数をモデル定数として導入されている。そのため、この動特性モデルに基づいてパワートレインの出力軸に付与すべき負荷トルクを好適に算出することができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のパワートレインの試験装置において、前記動特性モデルは、前記車輪のスリップ率及び車両に作用する垂直荷重に基づいて前記車両に作用する前後力を算出するためのスリップモデルを含むことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、動特性モデルにはスリップモデルが含まれているので、実車における車輪のスリップ挙動を再現することができるようになる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のパワートレインの試験装置において、前記演算手段によって算出された負荷トルクに基づく前記動力計の仮想回転速度と前記検出された回転速度とが一致するように、前記演算手段によって算出された負荷トルクを補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、動力計は演算手段によって算出される負荷トルクに対してトルク出力誤差をもっているが、演算手段によって算出された負荷トルクに基づく動力計の仮想回転速度と検出された回転速度とが一致するように、演算手段によって算出された負荷トルクが補正される。そのため、動力計のトルク出力誤差をより小さくすることができ、より実車の走行状態を模擬した試験を行うことができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）に連結された自動変速機（オートマチックトランスミッション）を含んで構成されるパワートレインの試験装置に適用するようにした実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における試験システムを示す概略構成図である。
この試験装置は、エンジン１０並びに自動変速機（ＡＴ）１１及び差動装置１２を含んでパワートレイン１３が構成され、このパワートレイン１３の出力軸に対してダイナモメータ２０に発生するトルクを伝達することにより、同パワートレイン１３を擬似的に車両に搭載した状態にして各種試験を行うものである。
【００２０】
エンジン１０にはＡＴ１１及び差動装置１２が一体に連結されてパワートレイン１３が構成されており、差動装置１２の一対の出力軸１４と一対のダイナモメータ２０は、各出力軸１４と入力軸２１とが同軸上に位置するように隣接してベンチ（図示略）上にそれぞれ固定されている。これら各出力軸１４及び入力軸２１の端部はそれぞれカップリング１５，１６を介して直結されている。従って、パワートレイン１３（エンジン１０）には各ダイナモメータ２０から実車の走行状態に応じた所定の負荷トルクが付与されるようになっている。
【００２１】
これら一対のダイナモメータ２０は、前記差動装置１２の各出力軸１４の端部に装着される車輪の回転慣性とほぼ等価な回転慣性を有するものが使用されている。また、各ダイナモメータ２０としては永久磁石型電動機が使用されており、極微低速状態乃至停止状態において大きなトルクを付与することができる構成のものである。そのため、この試験装置によれば、実車における車輪のスリップ挙動に応じた負荷トルクをパワートレイン１３の各出力軸１４に付与することにより、車輪のスリップ状態を忠実に模擬することができる。また、各ダイナモメータ２０は極微低速状態乃至停止状態において大きなトルクを付与することができる。そのため、この試験装置によれば、車両の停止直前の走行状態及び停止状態をも忠実に模擬することができる。
【００２２】
各カップリング１５，１６の間には各ダイナモメータ２０から各出力軸１４に実際に作用している実トルクＴＡＣＴの大きさを検出するためのトルクセンサ１８がそれぞれ設けられている。また、各ダイナモメータ２０には、その入力軸２１の回転速度を検出しその回転速度に応じた検出信号を出力するロータリエンコーダ２２が設けられている。
【００２３】
試験装置はエンジン１０の出力を制御するためのエンジン制御部３０と、各ダイナモメータ２０に発生させるトルクを制御するためのダイナモメータ制御部４０とを有する制御装置５０を備えている。
【００２４】
エンジン制御部３０はダイナモメータ制御部４０において算出される車両の仮想的な速度（車速ＳＰＤ）が予め定められた所定の車速パターンに従って変化するように同エンジン１０の出力を調節する。こうした出力の調節はエンジン１０の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度（スロットル開度ＴＡ）を調節することにより行われる。即ち、エンジン制御部３０は車速ＳＰＤが所定の目標車速よりも低い場合にはスロットル開度ＴＡを増大させてエンジン１０の燃焼室（図示略）に供給される吸入空気の量を増大させ、逆に車速ＳＰＤが所定の目標車速よりも高い場合にはスロットル開度ＴＡの開度を減少させて吸入空気量を減少させる。
【００２５】
ダイナモメータ制御部４０は前記トルクセンサ１８、ロータリエンコーダ２２から入力される各検出信号と、パワートレイン１３が搭載される車両の動特性モデルとに基づいて各ダイナモメータ２０に発生させる負荷トルクを算出する。そして、ダイナモメータ制御部４０はその算出された負荷トルクと各トルクセンサ１８により検出される実トルクＴＡＣＴとが一致するようにダイナモメータ２０をフィードバック制御する。
【００２６】
図３はこの車両の動特性モデルを示す概念図である。同図に示すように、本実施形態では、車両を、車輪及び懸架装置の上部側と下部側との構成体に区分してモデル化されている。
【００２７】
ダイナモメータ制御部４０はこうした動特性モデルに基づく連立運動方程式にダイナモメータ２０の回転速度を入力し、各運動方程式を所定の演算周期で解くことによって負荷トルクＴＣＡＬを算出する。因みに、こうした動特性モデルに基づく運動方程式の構築及びその演算処理は、例えば制御シミュレーションソフトを用いて容易に行うことができる。
【００２８】
また、同図３において、「Ｊｗ」は車輪の等価慣性、「ＷｕＲ」，「ＷｕＬ」はそれぞれ懸架装置の下部側の右車輪側及び左車輪側のバネ下重量、「Ｗｓ」は懸架装置の上部側のバネ上重量である。「ＫＬＲ」，「ＫＬＬ」はそれぞれ懸架装置の右車輪側及び左車輪側の前後方向における等価バネ定数、「ＣＬＲ」，「ＣＬＬ」はそれぞれ懸架装置の右車輪側及び左車輪側の前後方向における等価ダンピング定数であり、これらは実験や設計値等に基づいて同定されるモデル定数である。
【００２９】
また、図３において、「ＳＲ−ＦＬ」は、車輪のスリップ率ＳＲに基づいて車両に作用する前後力ＦＬを算出するためのスリップモデルである。図４に示されるように、このスリップモデルにおいて、複数の実線は路面に対する車輪の垂直荷重に応じた前後力ＦＬの変化を示す。このスリップモデルを参照して所定のスリップ率及びそのときの垂直荷重を代入することにより、刻々変化する車両の前後力ＦＬを算出することができる。
【００３０】
車両の走行路面に対する各車輪の垂直荷重は、図５及び図６に示されるように算出される。図５は平坦路での制動時における車輪の荷重移動の様子を示すものであり、図６は坂路での車両停止時における車輪の荷重移動の様子を示すものである。
【００３１】
図５において、「Ｗｆ」は静止時の前輪荷重、「Ｗｒ」は静止時の後輪荷重であり、「Ｗ」は車両重量である。また、「Ｌ」はホイールベースであり、「ｈ」は静止時の重心高である。「α」は制動時における減速度であり、「ｇ」は重力加速度である。従って、平坦路での制動時における路面に対する垂直荷重である前輪荷重Ｗｆ’及び後輪荷重Ｗｒ’は以下の式（１），（２）にて算出される。
【００３２】
Ｗｆ’＝Ｗｆ＋Ｗ・（α／ｇ）・（ｈ／Ｌ） …（１）
Ｗｒ’＝Ｗｒ−Ｗ・（α／ｇ）・（ｈ／Ｌ） …（２）
図６において、「Ｗｆ」は静止時の前輪荷重、「Ｗｒ」は静止時の後輪荷重であり、「Ｗ」は車両重量である。また、「Ｌ」はホイールベースであり、「ｈ」は静止時の重心高である。「θ」は路面勾配である。従って、坂路での停止時における前輪荷重Ｗｆ’及び後輪荷重Ｗｒ’は以下の式（３），（４）にて算出される。
【００３３】
Ｗｆ’＝Ｗｆ・ｃｏｓθ−Ｗ・ｓｉｎθ・（ｈ／Ｌ） …（３）
Ｗｒ’＝Ｗｒ・ｃｏｓθ＋Ｗ・ｓｉｎθ・（ｈ／Ｌ） …（４）
このように算出された車輪の垂直荷重に基づいて図４に示すスリップモデルを参照して車両の前後力ＦＬを算出することができる。
【００３４】
更に、図３において、「ＲＬＡ」は車両の走行状態に伴う風損、すなわち走行抵抗を算出するためのモデルであり、この風損ＲＬＡは車速に基づいて設定される。
【００３５】
図２に示すように、ダイナモメータ制御部４０は、上記各モデル定数（Ｊｗ，ＷｕＲ，ＷｕＬ，ＫＬＲ，ＫＬＬ，Ｗｓ，ＳＲ−ＦＬ，ＲＬＡ）を設定するモデル定数設定部４１、上記各運動方程式に基づき負荷トルクＴＣＡＬを算出するトルク演算部４２、車速ＳＰＤを算出する車速演算部４３を備えている。また、ダイナモメータ制御部４０は、ダイナモメータ２０のトルク誤差を補正するべく負荷トルクＴＣＡＬを補正するトルク補正部４４，停止制御状態における負荷トルクを算出する停止時トルク演算部４５、出力選択部４６、及び駆動部４７を備えている。
【００３６】
車速演算部４３はトルク演算部４２により算出されるダイナモメータ２０の回転速度θ、即ち車輪の回転速度と次式（５）とに基づいて車速ＳＰＤを算出する。
【００３７】
ＳＰＤ＝ｋ１・ｒ・θ …（５）
ｋ１：定数
ｒ：タイヤの半径
車速演算部４３はこうして算出された車速ＳＰＤの大きさに応じた信号をモデル定数設定部４１及びトルク演算部４２にそれぞれ出力する。
【００３８】
モデル定数設定部４１は上記各モデル定数（Ｊｗ，ＷｕＲ，ＷｕＬ，ＫＬＲ，ＫＬＬ，Ｗｓ，ＳＲ−ＦＬ，ＲＬＡ）が記憶されたメモリ（図示略）を備えており、これら各モデル定数をトルク演算部４２に出力する。
【００３９】
トルク演算部４２はモデル定数設定部４１によって設定されるモデル定数（Ｊｗ，ＷｕＲ，ＷｕＬ，ＫＬＲ，ＫＬＬ，Ｗｓ，ＳＲ−ＦＬ，ＲＬＡ）及びロータリエンコーダ２２から入力される回転速度θを前述した動特性モデルに基づく各運動方程式に代入する。そして、トルク演算部４２はこれら運動方程式を所定の演算周期で解くことにより、モデル化された車両の走行状態に応じた負荷トルクＴＣＡＬを算出し、その算出した負荷トルクＴＣＡＬをトルク補正部４４に出力する。
【００４０】
トルク補正部４４は、ダイナモメータ２０のトルク誤差を補正するべく負荷トルクＴＣＡＬを補正する。図７はこのトルク補正部４４にて行われるトルク補正手順を示す。
【００４１】
図７に示すように、負荷トルクＴＣＡＬからトルクセンサ１８によって計測された実トルクＴＡＣＴを減ずる減算処理５１が行われ、その偏差を車輪の等価慣性Ｊｗで除する除算処理５２を行うことにより角加速度が算出される。
【００４２】
次に除算処理５２にて算出された角加速度を積分処理５３することにより仮想回転速度が算出される。ここで、この仮想回転速度は補正すべき足りない回転速度である。この仮想回転速度からロータリエンコーダ２２によって検出されたダイナモメータ２０の回転速度を減ずる減算処理５４が行われ、差分を算出する。
【００４３】
そして、トルク補正部４４は減算処理５４にて求められた差分に対して所定のゲインにて増幅処理５５を実行し、補正トルクＴＨＯを算出する。この後、トルク補正部４４は、前記負荷トルクＴＣＡＬに対して補正トルクＴＨＯを加算する加算処理５６を実行して指示トルクＴＴＲＧを算出する。
【００４４】
また、車両の走行状態を試験装置で模擬する際に、車両の走行中には車輪と路面との間には動摩擦が作用するのに対し、車両の停止中には車輪と路面と間には静摩擦が作用することとなる。従って、車両の走行時における制動状態又は車両の停止状態を再現するためには、ダイナモメータ２０の制御状態を車両の走行中と停止時とで切り替えられるようになっている。本実施形態において、車両の走行中には車輪と路面との間には動摩擦が作用するため、ブレーキモデルに基づいてブレーキペダルの踏力に比例した制動力相当のトルクが演算される。また、車両の停止中には車輪と路面との間には静摩擦が作用するため、位置のフィードバック制御を実行することにより、ダイナモメータ２０の回転速度を零に保持するストール停止制御が行われる。
【００４５】
停止時トルク演算部４５は、ストール停止制御における負荷トルクを算出する。図８はこの停止時トルク演算部４５にて行われる停止時のトルク算出手順を示す。
【００４６】
図８に示すように、車両が停止状態になると、ロータリエンコーダ２２によって検出されたダイナモメータ２０の回転速度に対して積分処理６１が行われて角度位置が算出される。
【００４７】
そして、停止制御に基づいて発生される停止位置指令から、この算出された角度位置を減ずる減算処理６２が行われる。この減算処理６２の偏差に対して微分処理６３が行われることにより回転速度（相当値）が算出される。
【００４８】
次に、微分処理６３にて算出された回転速度からロータリエンコーダ２２によって検出されたダイナモメータ２０の回転速度を減ずる減算処理６４が行われて差分値が算出され、この差分値に対して微分処理６５が行われることによりトルク（相当値）が算出される。
【００４９】
そして、微分処理６５にて算出されたトルク（相当値）からトルクセンサ１８にて検出された実トルクを減ずる減算処理６６が行われて指示トルクＴＳＴＡが算出される。
【００５０】
出力選択部４６は、トルク補正部４４から出力される指示トルクＴＴＲＧと停止時トルク演算部４５から出力される指示トルクＴＳＴＡとを入力し、車両の走行状態に応じていずれか一方の指示トルクを選択して駆動部４７に出力する。すなわち、車両の走行中において、制動状態である場合には、計測回転速度及び前記仮想回転速度がともに所定回転速度Ｎ０未満になると、出力選択部４６は停止時トルク演算部４５によって算出された指示トルクＴＳＴＡを選択して走行制御（トルク制御）から停止制御（位置制御）に切り替える。逆に、トルクセンサ１８によって計測された実トルクＴＡＣＴがモデル内のブレーキ踏力相当トルク以上になると、出力選択部４６はトルク補正部４４によって補正された指示トルクＴＴＲＧを選択して停止制御（位置制御）から走行制御（トルク制御）に切り替える。
【００５１】
駆動部４７は出力選択部４６から出力される指示トルクに基づき各ダイナモメータ２０の駆動電流をフィードバック制御する。
以上説明したように、本実施形態に係る試験装置では、パワートレイン１３の一対の出力軸１４に直結される各ダイナモメータ２０の回転慣性を車輪の回転慣性とほぼ等価なものとし、各ダイナモメータ２０として極微低速状態乃至停止状態において大きなトルクを発生する永久磁石型電動機を使用している。
【００５２】
そして、車両の動特性モデルを構築し、同動特性モデルとトルクセンサ１８によって検出されるダイナモメータ２０の回転速度に基づいてダイナモメータ２０に発生させる負荷トルクＴＣＡＬを算出するようにしている。更に、この動特性モデルのモデル定数として、車両の等価慣性のみならず、懸架装置の等価前後ダンピング定数及び等価前後バネ定数を導入するようにしている。そのモデル定数として駆動系の等価ダンピング定数及びバネ定数を導入するようにしているため、車両の動的特性を極めて正確に把握したうえで、パワートレイン１３の出力軸１４に付与する負荷トルクを演算することができるようになる。
【００５３】
・本実施形態では、車両の停止時における停止位置指令値と、ダイナモメータ２０の検出される回転速度から算出される位置情報との偏差に応じてダイナモメータ２０の回転速度が零となるような指示トルクＴＳＴＡが算出される。そして、車両の停止時においては、この指示トルクＴＳＴＡがダイナモメータ２０に出力されてダイナモメータ２０が駆動される。車両の走行中には車輪と路面との間には動摩擦が作用するのに対し、車両の停止中には車輪と路面と間には静摩擦が作用することとなる。このように、車両の停止時において、ダイナモメータ２０の制御を位置の情報に基づいた位置制御に切り替えるようにしているので、静摩擦状態に応じた停止制御を行うことができ、実車の停止状態に即したパワートレイン１３の試験を行うことができる。しかも、ダイナモメータ２０を停止制御から走行制御に切り替えるときに段付きが発生することがなく、実車の走行状態を模擬したより精度の高い試験を行うことができる。
【００５４】
・また、本実施形態では、動特性モデルは、車輪のスリップ率及び車両に作用する垂直荷重に基づいて車両に作用する前後力を算出するためのスリップモデルを含んでおり、車輪のスリップ挙動を考慮した負荷トルクＴＣＡＬを算出することができる。しかも、ダイナモメータ２０の回転慣性は車輪の回転慣性とほぼ等価なものであるため、実車における車輪のスリップ挙動を再現することができる。
【００５５】
・また、本実施形態では、トルク演算部４２にて算出された負荷トルクＴＣＡＬに基づくダイナモメータ２０の仮想回転速度と検出された回転速度θとが一致するように、負荷トルクＴＣＡＬを補正した指示トルクＴＴＲＧが算出される。そのため、ダイナモメータ２０は指示トルクに対してトルク出力誤差をもっているが、この補正された指示トルクＴＴＲＧに基づいてダイナモメータ２０のトルク出力誤差をより小さくすることができ、より実車の走行状態を模擬した試験を行うことができるようになる。
【００５６】
なお、本実施形態は、以下のように構成を変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、原動機をガソリンエンジンとしたパワートレインの試験装置に具体化するようにしたが、例えば原動機をディーゼルエンジンとしたパワートレインの試験装置として、或いは、原動機を交流モータや直流モータ等の電動機としたパワートレインの試験装置として具体化することもできる。
【００５７】
・上記実施形態では、車両を車輪、懸架装置の上部側と下部側との複数の構成体に区分してモデル化するようにしたが、この区分の方法及びその数は上記実施形態と同じである必要はなく任意に設定することができる。
【００５８】
・上記実施形態においては、変速機として自動変速機を備えたパワートレインの試験装置に具体化したが、マニュアル操作によって変速がなされる変速機を備えたパワートレインの試験装置に具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パワートレインの試験装置を示す概略構成図。
【図２】ダイナモメータ制御部の構成を示すブロック図。
【図３】車両の動特性モデルを示す模式図。
【図４】スリップモデルを示す模式図。
【図５】平坦路における制動時の荷重移動を示す模式図。
【図６】坂路における停止時の荷重移動を示す模式図。
【図７】トルク補正処理を示すフローチャート。
【図８】停止時トルク算出処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…原動機としてのエンジン、１１…自動変速機（ＡＴ）、１２…差動装置、１３…パワートレイン、１４…出力軸、１５，１６…カップリング、１８…トルクセンサ、２０…トルク付与手段としてのダイナモメータ、２１…入力軸、２２…ロータリエンコーダ（回転検出手段）、３０…エンジン制御部、４０…ダイナモメータ制御部、４２…トルク演算部（演算手段）、４３…車速演算部、４４…トルク補正部（補正手段）、４５…停止時トルク演算部（停止時トルク演算手段）、４６…出力選択部（出力選択手段）、５０…制御装置、ＦＬ…前後力、Ｊｗ…等価慣性、ＳＲ…スリップ率、ＴＣＡＬ…負荷トルク、θ…回転速度。

Claims

車両に搭載される原動機及び該原動機に連結される変速機を含んでパワートレインが構成され、該パワートレインの出力軸に対して負荷トルクを付与するトルク付与手段と、前記トルク付与手段の回転速度を検出する回転検出手段と、前記車両に関する動特性モデルと前記回転検出手段にて検出された回転速度とに基づいて前記出力軸に付与する負荷トルクを演算する演算手段とを備え、前記演算される負荷トルクを前記トルク付与手段から前記出力軸に付与することにより前記パワートレインを擬似的に車両に搭載された状態にして試験を行うパワートレインの試験装置において、
前記トルク付与手段は、前記出力軸に取り付けられる車輪の回転慣性とほぼ等価な回転慣性を有する動力計からなり、
前記車両の停止時における停止位置指令値に基づいて前記出力軸に対して付与する負荷トルクを演算する停止時トルク演算手段と、
前記車両の停止時において、前記停止時トルク演算手段の演算結果を選択して前記トルク付与手段に出力する出力選択手段と
を備えることを特徴とするパワートレインの試験装置。
請求項１に記載のパワートレインの試験装置において、
前記停止時トルク演算手段は、前記停止位置指令値と、前記検出された回転速度から算出される位置情報との偏差に応じて前記回転速度が零となるような負荷トルクを算出する
ことを特徴とするパワートレインの試験装置。
請求項１又は２に記載のパワートレインの試験装置において、前記動特性モデルは、前記車両を少なくとも、前記車輪と、懸架装置の上部側と下部側との構成体に分割し、各構成体の等価慣性及び前記懸架装置の等価前後ダンピング定数及び等価前後バネ定数をモデル定数として導入されている
ことを特徴とするパワートレインの試験装置。
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のパワートレインの試験装置において、
前記動特性モデルは、前記車輪のスリップ率及び車両に作用する垂直荷重に基づいて前記車両に作用する前後力を算出するためのスリップモデルを含む
ことを特徴とするパワートレインの試験装置。
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のパワートレインの試験装置において、
前記演算手段によって算出された負荷トルクに基づく前記動力計の仮想回転速度と前記検出された回転速度とが一致するように、前記演算手段によって算出された負荷トルクを補正する補正手段をさらに備える
ことを特徴とするパワートレインの試験装置。