JP2745749B2 - エンジン出力特性の解析方法 - Google Patents
エンジン出力特性の解析方法Info
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- JP2745749B2 JP2745749B2 JP1337538A JP33753889A JP2745749B2 JP 2745749 B2 JP2745749 B2 JP 2745749B2 JP 1337538 A JP1337538 A JP 1337538A JP 33753889 A JP33753889 A JP 33753889A JP 2745749 B2 JP2745749 B2 JP 2745749B2
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、自動車等の自動変速機の過渡性能等を試験
するためのダイナモメータに係り、特にエンジン出力特
性の解析方法に関する。
するためのダイナモメータに係り、特にエンジン出力特
性の解析方法に関する。
B.発明の概要 本発明は、供試体を駆動するエンジンの出力特性を解
析するにおいて、 実車又は模擬負荷を持つエンジンと供試体での挙動デ
ータと、同じ試験条件にしたダイナモメータでの挙動デ
ータとを突合わせてエンジンの出力トルクデータを推測
することにより、 エンジンのトルク出力を直接測定することなく実車の
挙動に合致させたエンジン出力特性解析を行う。
析するにおいて、 実車又は模擬負荷を持つエンジンと供試体での挙動デ
ータと、同じ試験条件にしたダイナモメータでの挙動デ
ータとを突合わせてエンジンの出力トルクデータを推測
することにより、 エンジンのトルク出力を直接測定することなく実車の
挙動に合致させたエンジン出力特性解析を行う。
C.従来の技術 変速機の過渡性能試験には、従来から供試変速機とこ
れに対応するエンジンを結合し、エンジンの出力制御に
よって加減速耐久試験や変速フィーリング試験を行って
いた。このエンジン駆動方式は運転条件の再現を難しく
する等の問題から電動機駆動方式が提案されている。
れに対応するエンジンを結合し、エンジンの出力制御に
よって加減速耐久試験や変速フィーリング試験を行って
いた。このエンジン駆動方式は運転条件の再現を難しく
する等の問題から電動機駆動方式が提案されている。
この電動機駆動方式になるトランジェントダイナモメ
ータは、エンジンと同等以上の低慣性及び出力特性を持
つ低慣性駆動装置によって変速時の大きな速度変化を実
現している。
ータは、エンジンと同等以上の低慣性及び出力特性を持
つ低慣性駆動装置によって変速時の大きな速度変化を実
現している。
第４図はトランジェントダイナモメータの装置構成図
を示す。低慣性駆動装置（TR-DY）１は低慣性にされた
直流電動機と増速機構成され、該直流電動機をサイリス
タレオナード方式の電流制御マイナ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性
出力を得る。この駆動装置１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を介して吸収用ダイナモメー
タ５及びフライホイール5Aの駆動力にされる。
を示す。低慣性駆動装置（TR-DY）１は低慣性にされた
直流電動機と増速機構成され、該直流電動機をサイリス
タレオナード方式の電流制御マイナ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性
出力を得る。この駆動装置１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を介して吸収用ダイナモメー
タ５及びフライホイール5Aの駆動力にされる。
低慣性駆動装置１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、TR-DY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１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の突合せによるフィードバック制御を行う。ま
た、速度制御には速度指令と速度検出器10の検出速度N1
の突合せによるフィードバック制御を行う。
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、TR-DY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１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の突合せによるフィードバック制御を行う。ま
た、速度制御には速度指令と速度検出器10の検出速度N1
の突合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Ｔ対速度Ｎ特性をス
ロットル開度θi毎に設定又は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値N1から低慣
性駆動装置１が出力すべきトルクを求めてトルク指令出
力とする。なお、上記スロットル開度θiはエンジンの
吸気負圧にされる場合もあるが、以下スロットル開度θ
iを使って説明する。
タ９は実際のエンジンの出力トルクＴ対速度Ｎ特性をス
ロットル開度θi毎に設定又は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値N1から低慣
性駆動装置１が出力すべきトルクを求めてトルク指令出
力とする。なお、上記スロットル開度θiはエンジンの
吸気負圧にされる場合もあるが、以下スロットル開度θ
iを使って説明する。
D.発明が解決しようとする課題 従来のトランジェントダイナモメータにおいて、エン
ジン特性ジェネレータ９は実際のエンジン出力特性の解
析によってデータ収集がなされる。このエンジン出力特
性の解析には、実車の挙動に合致させるために、第５図
に示すように実際のエンジン11と自動変速機12の供試体
にトルクメータ13と模擬負荷を与える吸収用ダイナモメ
ータ14とフライホイール15を結合した試験装置構成が考
えられるが、自動変速機のトルクコンバータ作用によっ
てエンジン11の出力特性（トルク出力T1）を直接測定す
ることができない。
ジン特性ジェネレータ９は実際のエンジン出力特性の解
析によってデータ収集がなされる。このエンジン出力特
性の解析には、実車の挙動に合致させるために、第５図
に示すように実際のエンジン11と自動変速機12の供試体
にトルクメータ13と模擬負荷を与える吸収用ダイナモメ
ータ14とフライホイール15を結合した試験装置構成が考
えられるが、自動変速機のトルクコンバータ作用によっ
てエンジン11の出力特性（トルク出力T1）を直接測定す
ることができない。
そこで、自動変速機12に代えて手動変速機を結合し、
手動変速機を４速（変速比１対１）のシフト状態でエン
ジンの出力をトルクメータ13から測定する方法を採用し
ているが、エンジン11に合う手動変速機を用意できると
は限らないので実際には測定不可能なことが多い。
手動変速機を４速（変速比１対１）のシフト状態でエン
ジンの出力をトルクメータ13から測定する方法を採用し
ているが、エンジン11に合う手動変速機を用意できると
は限らないので実際には測定不可能なことが多い。
また、エンジンメーカのエンジン単体出力特性データ
を用いることもあるが、変速機及び負荷を結合した状態
での出力特性とは異なるものになる。
を用いることもあるが、変速機及び負荷を結合した状態
での出力特性とは異なるものになる。
本発明の目的は、エンジンのトルク出力を直接測定す
ることなく実車の挙動に合致させてエンジンの出力特性
を解析することができる方法を提供することにある。
ることなく実車の挙動に合致させてエンジンの出力特性
を解析することができる方法を提供することにある。
E.課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、供試体を駆動す
るエンジンの出力特性を解析して該供試体を電動機駆動
するダイナモメータの駆動出力データを得るにおいて、
実車又は前記エンジン駆動による供試体に模擬負荷を与
え、該エンジンを一定スロットル開度（θ1）まで加速
したときのエンジン回転数（N10）と供試体出力回転数
（N20）及び出力トルク（T20）の波形測定を行い、前記
実車又は模擬負荷に試験条件を合わせた前記ダイナモメ
ータを前記エンジン回転数（N10）のデータ（N11）に従
って速度制御し、この速度制御での供試体出力回転数
（N21）と出力トルク（T21）及び駆動トルク（T11）の
波形測定を行い、前記エンジン回転数（N10）と出力回
転数（N20）と出力トルク（T20）を夫々一定時間ずらし
て前記データ（N11）と出力回転数（N21）と出力トルク
（T21）の各偏差が一定値内になる期間の前記駆動トル
ク（T11）を抽出し、この駆動トルク（T11）を前記スロ
ットル開度（θ1）とエンジン回転数データ（N11）にお
けるエンジン出力特性とする。
るエンジンの出力特性を解析して該供試体を電動機駆動
するダイナモメータの駆動出力データを得るにおいて、
実車又は前記エンジン駆動による供試体に模擬負荷を与
え、該エンジンを一定スロットル開度（θ1）まで加速
したときのエンジン回転数（N10）と供試体出力回転数
（N20）及び出力トルク（T20）の波形測定を行い、前記
実車又は模擬負荷に試験条件を合わせた前記ダイナモメ
ータを前記エンジン回転数（N10）のデータ（N11）に従
って速度制御し、この速度制御での供試体出力回転数
（N21）と出力トルク（T21）及び駆動トルク（T11）の
波形測定を行い、前記エンジン回転数（N10）と出力回
転数（N20）と出力トルク（T20）を夫々一定時間ずらし
て前記データ（N11）と出力回転数（N21）と出力トルク
（T21）の各偏差が一定値内になる期間の前記駆動トル
ク（T11）を抽出し、この駆動トルク（T11）を前記スロ
ットル開度（θ1）とエンジン回転数データ（N11）にお
けるエンジン出力特性とする。
F.作用 実車又は模擬負荷を使ったエンジンの出力回転数（N
10）と供試体の出力回転数（N20）及び出力トルク
（T20）の波形と、同じ試験条件にするダイナモでも電
動機出力回転数（N11）と供試体の出力回転数（N21）と
出力トルク（T21）とが相似する期間を抽出し、該期間
での電動機出力トルク（T11）をエンジン出力トルクと
して推定することでエンジン出力特性を解析する。
10）と供試体の出力回転数（N20）及び出力トルク
（T20）の波形と、同じ試験条件にするダイナモでも電
動機出力回転数（N11）と供試体の出力回転数（N21）と
出力トルク（T21）とが相似する期間を抽出し、該期間
での電動機出力トルク（T11）をエンジン出力トルクと
して推定することでエンジン出力特性を解析する。
G.実施例 第１図は本発明の一実施例を示す解析手順図である。
まず、第５図の構成のようにエンジン11と供試変速機12
に模擬負荷としての吸収用ダイナモメータ14及びフライ
ホイール15を結合してエンジン11のスロットル開度をθ
0（アイドル）から試験開度θ1に加速したときのエンジ
ン回転数N1と自動変速機13の出力軸回転数N2と出力軸ト
ルクT2の挙動を波形測定する。このときの波形例は第２
図に示すように自動変速機12による自動変速（１速〜３
速）がなされるし、出力軸トルクT2も変速時にトルクシ
ョックを伴う特有の挙動になる。図中、T1はエンジン出
力軸のトルク予想波形を示す。
まず、第５図の構成のようにエンジン11と供試変速機12
に模擬負荷としての吸収用ダイナモメータ14及びフライ
ホイール15を結合してエンジン11のスロットル開度をθ
0（アイドル）から試験開度θ1に加速したときのエンジ
ン回転数N1と自動変速機13の出力軸回転数N2と出力軸ト
ルクT2の挙動を波形測定する。このときの波形例は第２
図に示すように自動変速機12による自動変速（１速〜３
速）がなされるし、出力軸トルクT2も変速時にトルクシ
ョックを伴う特有の挙動になる。図中、T1はエンジン出
力軸のトルク予想波形を示す。
上述のステップS1における模擬負荷によるデータN1，
N2，T2の波形図N10，N20，T20は実車において測定した
ものでも良い。
N2，T2の波形図N10，N20，T20は実車において測定した
ものでも良い。
次に、第４図のダイナモメータ構成において、吸収用
ダイナモメータ５及びフライホイール5Aを前述のステッ
プS1での測定時と同じ実車又は模擬負荷に試験条件を合
わせ、また供試変速機３を自動変速機12と同じものに
し、TR-DYコントロールユニット６にはステップS1での
波形データN10を速度指令N11として低慣性駆動装置１を
速度制御する。このステップS2での速度制御において、
速度N11の変化に対する低慣性駆動装置１の出力トルクT
11と供試変速機３の出力トルクT21及び回転数N21を夫々
測定する。このときの波形図を第３図にステップS1での
測定波形図N10，N20，T20，T10と重ね合わせて示す。
ダイナモメータ５及びフライホイール5Aを前述のステッ
プS1での測定時と同じ実車又は模擬負荷に試験条件を合
わせ、また供試変速機３を自動変速機12と同じものに
し、TR-DYコントロールユニット６にはステップS1での
波形データN10を速度指令N11として低慣性駆動装置１を
速度制御する。このステップS2での速度制御において、
速度N11の変化に対する低慣性駆動装置１の出力トルクT
11と供試変速機３の出力トルクT21及び回転数N21を夫々
測定する。このときの波形図を第３図にステップS1での
測定波形図N10，N20，T20，T10と重ね合わせて示す。
上述のステップS3での測定波形図は第５図構成の模擬
負荷での波形図に較べてトランジェントダイナモータの
制御応答遅れ分だけ時間軸を右へシフトしたほぼ相似形
で測定される。
負荷での波形図に較べてトランジェントダイナモータの
制御応答遅れ分だけ時間軸を右へシフトしたほぼ相似形
で測定される。
次に、ステップS4では測定波形図N10，N20，T20を一
定時間（通常は0.1〜0.5秒）ずらした波形データ
N10′，N20′，T20′を求め、これらデータをステップS
5ではステップS3での測定データN11，N21，T21との間で
夫々偏差を求め、この偏差が予め設定する許容値内にあ
る期間の出力トルクT11を抽出する。この抽出トルクT11
をそのときの回転数N11及びスロットル開度θ1からスロ
ットル開度θ1における出力トルクT11を得、これをエン
ジン特性ジェネレータ９のデータとする（ステップS
6）。なお、許容偏差ΔN1，ΔN2，ΔT2内に入らない期
間のトルクT11のデータは許容偏差内に入るトルクデー
タT11間で直線補間等によって決定する。
定時間（通常は0.1〜0.5秒）ずらした波形データ
N10′，N20′，T20′を求め、これらデータをステップS
5ではステップS3での測定データN11，N21，T21との間で
夫々偏差を求め、この偏差が予め設定する許容値内にあ
る期間の出力トルクT11を抽出する。この抽出トルクT11
をそのときの回転数N11及びスロットル開度θ1からスロ
ットル開度θ1における出力トルクT11を得、これをエン
ジン特性ジェネレータ９のデータとする（ステップS
6）。なお、許容偏差ΔN1，ΔN2，ΔT2内に入らない期
間のトルクT11のデータは許容偏差内に入るトルクデー
タT11間で直線補間等によって決定する。
上述までのステップS1〜S6の処理は、スロットル開度
θ1における出力トルクT11の解析になるもので、他のス
ロットル開度θ0〜θnも同様の手順で行われ、エンジン
特性がスロットル開度θ0〜θnについて各速度毎に決定
される。
θ1における出力トルクT11の解析になるもので、他のス
ロットル開度θ0〜θnも同様の手順で行われ、エンジン
特性がスロットル開度θ0〜θnについて各速度毎に決定
される。
本発明による解析手順によれば、実車又は模擬負荷に
よるエンジンと自動変速機を結合した試験条件でのデー
タN10，N20，T20に対し、該試験条件を合わせたダイナ
モメータでエンジン回転数N10による速度制御を行うこ
とで実車と同じ試験条件かつエンジン速度（低慣性駆動
装置速度）を得、この状態でのデータN11，N21，T21と
各値偏差が許容値内にある範囲に制限することで実車と
同じ運転条件を得、この期間のトルクT11をエンジンの
出力トルクと推定抽出することで実車の挙動と同じエン
ジン特性を得る。
よるエンジンと自動変速機を結合した試験条件でのデー
タN10，N20，T20に対し、該試験条件を合わせたダイナ
モメータでエンジン回転数N10による速度制御を行うこ
とで実車と同じ試験条件かつエンジン速度（低慣性駆動
装置速度）を得、この状態でのデータN11，N21，T21と
各値偏差が許容値内にある範囲に制限することで実車と
同じ運転条件を得、この期間のトルクT11をエンジンの
出力トルクと推定抽出することで実車の挙動と同じエン
ジン特性を得る。
なお、実際の解析作業としては、ステップS1における
測定はスロットル開度θ0〜θnまで一括測定して各スロ
ットル開度でのデータ保存をしておき、ステップS2〜S6
におけるトランジェントダイナモメータを使った測定と
データ処理をスロットル開度別に一括して行うことで作
業の簡単化を図ることができる。
測定はスロットル開度θ0〜θnまで一括測定して各スロ
ットル開度でのデータ保存をしておき、ステップS2〜S6
におけるトランジェントダイナモメータを使った測定と
データ処理をスロットル開度別に一括して行うことで作
業の簡単化を図ることができる。
また、実施例では自動変速機を試験する場合のエンジ
ン出力特性の解析方法を示すが、これはシャーシダイナ
モメータにおけるエンジン特性ジェネレータのデータを
得る場合などの他のダイナモメータにおけるエンジン出
力特性の解析にも適用できる。
ン出力特性の解析方法を示すが、これはシャーシダイナ
モメータにおけるエンジン特性ジェネレータのデータを
得る場合などの他のダイナモメータにおけるエンジン出
力特性の解析にも適用できる。
H.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、実車又は模擬負荷を
使ったエンジンと供試体の挙動を波形測定し、同じ試験
条件にしたダイナモメータて速度変化を一致させたとき
の電動機及び供試体の挙動を波形測定し、両測定波形の
相似する期間内の電動機出力トルクをエンジン出力トル
クの推定値とした解析方法とするため、エンジンのトル
ク出力を直接測定することなく実車の挙動に合致したエ
ンジン出力特性解析及びエンジン特性データを得ること
ができる。これに伴い、ダイナモ試験精度を向上させる
し、供試体の設計や試験時にエンジンメーカからの単体
出力特性データとの比較で実車特性との相異点を知って
供試体の改良やトラブル解決にも利用できる。
使ったエンジンと供試体の挙動を波形測定し、同じ試験
条件にしたダイナモメータて速度変化を一致させたとき
の電動機及び供試体の挙動を波形測定し、両測定波形の
相似する期間内の電動機出力トルクをエンジン出力トル
クの推定値とした解析方法とするため、エンジンのトル
ク出力を直接測定することなく実車の挙動に合致したエ
ンジン出力特性解析及びエンジン特性データを得ること
ができる。これに伴い、ダイナモ試験精度を向上させる
し、供試体の設計や試験時にエンジンメーカからの単体
出力特性データとの比較で実車特性との相異点を知って
供試体の改良やトラブル解決にも利用できる。
第１図は本発明の一実施例を示す解析手順図、第２図は
実車における加速波形図、第３図はトランジェントダイ
ナモメータにおけるASR運転時の波形図、第４図はトラ
ンジェントダイナモメータの装置構成図、第５図は従来
の試験装置構成図である。 １……低慣性駆動装置、３……供試変速機、５……吸収
用ダイナモメータ、5A……フライホイール、６……TR-D
Yコントロールユニット、７……変速機コントロールユ
ニット、８……ダイナモコントロールユニット、９……
エンジン特性ジェネレータ、10……速度検出器、11……
エンジン、12……自動変速機、13……トルクメータ、14
……吸収用ダイナモメータ、15……フライホイール。
実車における加速波形図、第３図はトランジェントダイ
ナモメータにおけるASR運転時の波形図、第４図はトラ
ンジェントダイナモメータの装置構成図、第５図は従来
の試験装置構成図である。 １……低慣性駆動装置、３……供試変速機、５……吸収
用ダイナモメータ、5A……フライホイール、６……TR-D
Yコントロールユニット、７……変速機コントロールユ
ニット、８……ダイナモコントロールユニット、９……
エンジン特性ジェネレータ、10……速度検出器、11……
エンジン、12……自動変速機、13……トルクメータ、14
……吸収用ダイナモメータ、15……フライホイール。
Claims (1)
- 【請求項１】供試体を駆動するエンジンの出力特性を解
析して該供試体を電動機駆動するダイナモメータの駆動
出力データを得るにおいて、実車又は前記エンジン駆動
による供試体に模擬負荷を与え、該エンジンを一定スロ
ットル開度（θ1）まで加速したときのエンジン回転数
（N10）と供試体出力回転数（N20）及び出力トルク（T
20）の波形測定を行い、前記実車又は模擬負荷に試験条
件を合わせた前記ダイナモメータを前記エンジン回転数
（N10）のデータ（N11）に従って速度制御し、この速度
制御での供試体出力回転数（N21）と出力トルク（T21）
及び駆動トルク（T11）の波形測定を行い、前記エンジ
ン回転数（N10）と出力回転数（N20）と出力トルク（T
20）を夫々一定時間ずらして前記データ（N11）と出力
回転数（N21）と出力トルク（T21）の各偏差が一定値内
になる期間の前記駆動トルク（T11）を抽出し、この駆
動トルク（T11）を前記スロットル開度（θ1）とエンジ
ン回転数データ（N11）におけるエンジン出力特性とす
ることを特徴とするエンジン出力特性の解析方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337538A JP2745749B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | エンジン出力特性の解析方法 |
| US07/618,951 US5097699A (en) | 1989-11-30 | 1990-11-28 | Method and system for testing automotive power transmission and analyzing engine output characteristic using dynamometer |
| KR90019736A KR970001973B1 (en) | 1989-11-30 | 1990-11-30 | Method and system for testing automotive power transmission and analyzing engine output characterstic using dynamometer |
| DE69018779T DE69018779T2 (de) | 1989-11-30 | 1990-11-30 | Verfahren und System zur Prüfung von einer Fahrzeugkraftübertragungseinheit an Motoren und Analyse der Motorausgangscharakteristik über die Übertragungseinheit mittels eines Dynamometers. |
| EP90123004A EP0430297B1 (en) | 1989-11-30 | 1990-11-30 | Method and system for testing specimen of automotive power transmission connected to engine and analyzing engine output characteristic via specimen tested using dynamometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337538A JP2745749B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | エンジン出力特性の解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197833A JPH03197833A (ja) | 1991-08-29 |
| JP2745749B2 true JP2745749B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18309596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1337538A Expired - Fee Related JP2745749B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-12-26 | エンジン出力特性の解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745749B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5866982B2 (ja) * | 2011-11-08 | 2016-02-24 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | トランスミッション試験装置 |
| GB2617870B (en) * | 2022-05-30 | 2024-06-19 | Autoneura Ltd | A method of transient testing a prime mover |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1337538A patent/JP2745749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197833A (ja) | 1991-08-29 |
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