JP4020513B2

JP4020513B2 - Prime mover testing equipment

Info

Publication number: JP4020513B2
Application number: JP27777798A
Authority: JP
Inventors: 幸司城田; 達也鷺山; 宏治佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000105172A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の駆動源として用いられるエンジンや電動モータといった原動機に対して負荷トルクを付与することにより、同原動機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原動機の試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エンジンの出力特性や燃費特性、或いは排出ガス特性についての各種試験は、同エンジンを実際に車両に搭載した状態で行うのが一般的である。しかしながら、このようにして得られる試験結果は、あくまでもそのエンジンと同エンジンが搭載された車両との組み合わせにのみ対応するものであり、例えば車両の重量や駆動系の仕様が変更された場合には、変更後の車両にエンジンを再度搭載し直して試験を行う必要がある。更に、こうした試験方法では、車両のためのスペースを確保する必要があり、その試験設備の大型化も避けられない。
【０００３】
そこで、エンジンを実際に車両に搭載するのではなく、エンジンに動力計を連結し、その動力計からエンジンに対し負荷トルクを付与することにより、同エンジンが車両に搭載された状態を擬似的に作り出すようにした試験装置が従来より提案されている。
【０００４】
こうした試験装置によれば、車両の仕様が変更された場合でも、動力計の負荷トルクをその仕様変更に応じて変更するだけでよく、また、車両を配置するためのスペースを確保する必要もない。従って、エンジンの各種試験を僅かなスペース内で極めて効率的に行うことができるようになり、汎用性及び経済性に優れた試験システムを構築することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の試験装置では、車両質量及び車両加速度から慣性抵抗を算出するとともに、この慣性抵抗に基づいて算出される負荷トルクをエンジンに付与するようにしており、車両が一定の加速度で走行する定常的な走行状態にあるときのエンジン特性に関しては、比較的信頼性の高い試験結果を得ることができるものとなっている。
【０００６】
しかしながら、実際に走行している車両では、上記のように定常的な走行状態となる時間は比較的短く、その走行状態の大部分は運転者の加減速要求に応じて車両加速度が頻繁に変化する過渡的な走行状態となっている。このように車両が過渡的な走行状態になると、エンジンの負荷トルクが変動し、その変動によってトランスミッションやドライブシャフトといった車両の駆動系に捩り振動が発生するようになるため、負荷トルクの大きさは駆動系の振動状態によって異なるようになる。
【０００７】
そこで、車両に関して更に精密な動特性モデルを構築し、その動特性モデルに基づいて負荷トルクを算出するといった手法が考えられる。即ち、車両慣性等に加えて車両の等価ダンピング定数や等価バネ定数をモデル定数として導入した動特性モデルに基づいて負荷トルクを算出するようにすれば、こうした車両の過渡的な状態をも反映した負荷トルクをエンジンに対して付与することができるようになる。
【０００８】
ところで、自動変速機を搭載する車両を想定した試験では、同自動変速機の減速比を上記のような動特性モデルのモデル定数の一つとして導入するとともに、この動特性モデルに基づき求められた仮想的な車速等に応じて自動変速機の変速時期を設定し、この変速時期には自動変速機の減速比を切り換えて負荷トルクを算出する必要がある。
【０００９】
しかしながら、こうした試験において、変速時期に減速比を変速前の値から変速後の値へと瞬時に切り換えるようにすると、その切り換え時において実際にはエンジンに作用し得ない負荷トルクが算出され、同エンジンに付与されてしまうおそれがある。即ち、実際の車両においては自動変速機に対して変速指令が入力されたとしても、その変速指令の入力と同時に減速比が切り替わることはなく、自動変速機の応答遅れに起因して減速比の切り換えが遅れるためである。従って、こうした変速時期における自動変速機の過渡的な挙動を考慮したうえで負荷トルクを算出するようにしなければ、自動変速機の変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態に即した試験結果を得ることができなくなる。
【００１０】
また、こうした自動変速機の過渡的な挙動を負荷トルクの算出に反映させるために、例えば自動変速機における機械系及び油圧系を精密にモデル化したうえで車両の動特性モデルを構築することも考えられる。ところが、このように自動変速機を精密にモデル化しようとすると、モデルの複雑化に伴って多大な時間をモデル化に際して要するようになり、またモデルが複雑になるほど汎用性が失われて自動変速機の機種変更に柔軟に対応することが困難になる。
【００１１】
本発明はこうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動変速機の変速動作に係る過渡的な挙動を試験結果に簡便に反映させて、同変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態に即した試験結果を得ることのできる原動機の試験装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車両駆動系の一部を構成する自動変速機に連結される車両用原動機の駆動軸に対し負荷トルクを付与する負荷トルク付与手段と、車両駆動系を少なくとも、自動変速機の入力軸側に駆動連結される構成体と同自動変速機の出力軸側に駆動連結される構成体とに分割し、各構成体の等価慣性及び等価ダンピング定数及び等価バネ定数並びに自動変速機の減速比をモデル定数として導入した動特性モデルに基づいて駆動軸に付与する負荷トルクを演算する演算手段とを備え、演算される負荷トルクを負荷トルク付与手段から駆動軸に付与することにより原動機を車両に搭載することなく擬似的に車両に搭載された状態にして試験を行う原動機の試験装置であって、演算手段は減速比の切換時における負荷トルクを演算する際に減速比を切換前の値から切換後の値へと予め設定された所定時間を要して徐変操作するものであるとしている。
【００１３】
こうした構成によれば、自動変速機の変速時期における減速比の過渡的な変化を考慮したうえで原動機に付与すべき負荷トルクを算出することができるようになる。
【００１４】
また、請求項２に記載した発明のように、このように減速比を徐変操作するうえで、
・演算手段は減速比の変化率が徐々に変化するように同減速比を徐変操作するものである、
或いは請求項３に記載した発明のように、上記構成に加えて、
・演算手段は減速比の変化態様を同減速比の切換開始時からの経過時間を変数とする正弦関数に基づいて設定するものである、
といった構成を採用するようにすれば、減速比の変化をより滑らかなものとすることができ、例えば実稼動状態では発生し得ない過大な負荷トルクが原動機に対して作用するのを抑制することができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載した発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載した原動機の試験装置において、演算手段は減速比を減少させるシフトアップ時に入力軸に入力される入力トルク及び減速比に基づいて算出される出力軸の出力トルクに関する上限値を設定し、所定時間が経過するまで出力トルクを当該上限値以下に制限するものであるとしている。
【００１６】
また、請求項５に記載した発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載した原動機の試験装置において、演算手段は減速比を増大させるシフトダウン時に入力軸に入力される入力トルク及び減速比に基づいて算出される出力軸の出力トルクに関する下限値を設定し、所定時間が経過するまで出力トルクを当該下限値以上に制限するものであるとしている。
【００１７】
請求項４又は請求項５に記載した発明によれば、自動変速機における過渡的なトルク伝達特性を負荷トルクの算出に簡易的に反映させることができる。
請求項６に記載した発明では、請求項４又は５に記載した原動機の試験装置において、演算手段は上限値或いは下限値を減速比の切換開始時からの経過時間についての関数として設定するものとしている。
【００１８】
こうした構成によれば、モデル上における自動変速機における過渡的なトルク伝達特性を実際の自動変速機の特性に即した正確な形で再現することができるようになり、自動変速機の過渡的なトルク伝達特性を負荷トルクの算出により正確に反映させることができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動変速機（トランスミッション）を備えた車両に搭載されるガソリンエンジンの試験装置に適用するようにした一実施形態について図１〜１３を参照して説明する。
【００２０】
図１は本実施形態における試験装置を示す概略構成図である。
この試験装置は車両用ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）１０に対してダイナモメータ２０に発生するトルクをシャフト３０を介して伝達することにより、同エンジン１０を擬似的に車両に搭載した負荷状態にして各種試験を行うものである。
【００２１】
エンジン１０及びダイナモメータ２０は、クランクシャフト１１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。これらクランクシャフト１１及び入力軸２１の端部はそれぞれカップリング３１，３２を介してそれぞれシャフト３０の端部に連結されている。
【００２２】
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５０と、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６０とを有した制御装置７０を備えている。
【００２３】
エンジン制御部５０はダイナモメータ制御部６０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１２に設けられたスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度ＴＡ）をスロットルモータ１５によって調節することにより行われる。
【００２４】
即ち、エンジン制御部５０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６０にはエンジン１０の運転状態を検出する各種センサから検出信号が入力される。クランクシャフト１１にはダイナモメータ２０からエンジン１０に実際に伝達されているトルク（実トルクＴＡＣＴ）を検出するトルクセンサ４０が設けられている。クランクシャフト１１の近傍には同クランクシャフト１１の回転速度、即ちエンジン１０の回転速度θ'ｅを検出する回転速度センサ４２が設けられている。また、スロットルバルブ１４の近傍にはスロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ４４が設けられている。
【００２６】
ダイナモメータ制御部６０は、これら各センサ４２，４４から入力される各検出信号と、エンジン１０が搭載される車両の動特性モデルとに基づいてダイナモメータ２０に発生させる負荷トルク（指示トルクＴＴＲＧ）を算出する。そして、ダイナモメータ制御部６０はその算出された指示トルクＴＴＲＧとトルクセンサ４０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。
【００２７】
図２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、トルクコンバータ及びトランスミッション（以下、「第１構成体Ｍ１」という）、同じくトランスミッション及びディファレンシャルギヤ（以下、「第２構成体Ｍ２」という）、ホイール、タイヤ、及びボディ（以下、「第３構成体Ｍ３」という）といった複数の構成体Ｍ１〜Ｍ３に区分することにより、３自由度の捩り振動系としてモデル化するようにしている。
【００２８】
ダイナモメータ制御部６０はこうした動特性モデルに基づく連立運動方程式にエンジン１０の回転速度θ'ｅ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指示トルクＴＴＲＧ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。
【００２９】
また、同図において、「Ｊｅ」はエンジンの等価慣性、「Ｊ１」〜「Ｊ３」は上記各構成体Ｍ１〜Ｍ３の等価慣性、「Ｋ１」，「Ｋ２」は第１構成体Ｍ１及び第２構成体Ｍ２の等価バネ定数、「Ｃ１」，「Ｃ２」は第１構成体Ｍ１及び第２構成体Ｍ２の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。
【００３０】
また、「ｔ」はトルクコンバータのトルク比、「ｎｔ」はトランスミッションの減速比であり、「ｎｄ」はディファレンシャルギヤの減速比であって予め設定された一定値である。これら各パラメータｔ，ｎｔ，ｎｄは上記動特性モデル上において順に、エンジンから第１構成体Ｍ１へ伝達される伝達トルク、第１構成体Ｍ１から第２構成体Ｍ２へ伝達される伝達トルク、及び第２構成体Ｍ２から第３構成体Ｍ３へ伝達される伝達トルクをそれぞれ設定するためのモデル定数である。
【００３１】
更に、「ｋ」は上記動特性モデル上では第１構成体Ｍ１から第２構成体Ｍ２へ伝達される伝達トルクの比（以下、トルクコンバータのトルク比ｔと区別するために「過渡トルク比」とする）、実際の車両においてはトランスミッションの入出力トルクの比に対応するものであり、同トランスミッションの変速時期における過渡的なトルク伝達特性を評価するためのモデル定数である。
【００３２】
前述したトルクコンバータのトルク比ｔ、トランスミッションの減速比ｎｔ、及び上記トランスミッションの過渡特性を評価する過渡トルク比ｋといったモデル定数はいずれも、指示トルクＴＴＲＧを算出する演算周期毎にダイナモメータ制御部６０により算出されている。以下、こうした各モデル定数の算出手順について、ダイナモメータ制御部６０の詳細な構成を示す図３、並びに図４〜９の関数データ、フローチャート等を併せ参照して説明する。
【００３３】
図３に示すように、ダイナモメータ制御部６０は上記各モデル定数を設定するモデル定数設定部６１、上記各運動方程式に基づき指示トルクＴＴＲＧを算出する指示トルク演算部６２、車速ＳＰＤを算出する車速演算部６３、指示トルクＴＴＲＧと実トルクＴＡＣＴとのトルク偏差ｕを算出する比較部６４、及びこのトルク偏差ｕに基づきダイナモメータ２０の駆動電流をフィードバック制御する駆動部６５等を備えて構成されている。
【００３４】
車速演算部６３は指示トルク演算部６２により算出される第３構成体Ｍ３の回転速度θ'３、即ちタイヤの回転速度と次式（１）とに基づいて車速ＳＰＤを算出する。
ＳＰＤ＝ｋ１・ｒ・θ'３・・・（１）
ｋ１：定数
ｒ：タイヤの半径
車速演算部６３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６１及び指示トルク演算部６２にそれぞれ出力する。
【００３５】
モデル定数設定部６１は上記各モデル定数（Ｊｅ，Ｊ１〜Ｊ３，Ｋ１，Ｋ２，Ｃ１，Ｃ２，ｎｄ）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指示トルク演算部６２に出力する。更に、モデル定数設定部６１はトルクコンバータのトルク比ｔ、トランスミッションの減速比ｎｔを算出するとともに、算出された各モデル定数ｔ，ｎｔをそれぞれ指示トルク演算部６２に出力する。
【００３６】
以下、トルクコンバータのトルク比ｔ及びトランスミッションの減速比ｎｔの算出手順について説明する。
［トルク比ｔの算出］
モデル定数設定部６１は所定の演算周期で上記動特性モデルに基づく運動方程式から得られる第１構成体Ｍ１の回転速度θ'１と回転速度センサ４２により検出されるエンジン１０の回転速度θ'ｅとの速度比（θ'１／θ'ｅ）を算出する。モデル定数設定部６１のメモリには、この速度比（θ'１／θ'ｅ）とトルク比ｔとの関係を定義する関数データが記憶されており、モデル定数設定部６１はこの関数データを参照して速度比（θ'１／θ'ｅ）に対応したトルク比ｔ（＝ｔ（θ'１／θ'ｅ））を算出する。そして、モデル定数設定部６１は、このようにして算出されたトルク比ｔを次回の演算周期におけるトルク比ｔとして設定するために指示トルク演算部６２に出力する。
【００３７】
［減速比ｎｔの算出］
次にトランスミッションの減速比ｎｔの算出手順について図５に示すフローチャートを参照して説明する。モデル定数設定部６１はこのフローチャートに示す各処理に従って減速比ｎｔを算出するとともに、これら各処理を繰り返し実行することにより同減速比ｎｔを所定の演算周期で更新している。
【００３８】
まず、図５に示すステップ１００において、モデル定数設定部６１はスロットルセンサ４４により検出されるスロットル開度ＴＡと、車速演算部６３により算出された車速ＳＰＤとに基づいてトランスミッションのシフト位置Ｇ（１ｓｔ，２ｎｄ，３ｒｄ，４ｔｈ）を算出する。モデル定数設定部６１のメモリ（図示略）には、図４に示すような車速ＳＰＤ及びスロットル開度ＴＡとシフト位置Ｇとの関係を定義する関数データがシフトアップ時及びシフトダウン時の各場合についてそれぞれ記憶されており、モデル定数設定部６１はこの関数データを参照して同シフト位置Ｇを決定する。
【００３９】
そして、モデル定数設定部６１はメモリに記憶されている各シフト位置Ｇに対応した減速比ｎｔを同メモリから読み込む。更に、モデル定数設定部６１は、このようにして読み込まれた減速比ｎｔを次回の演算周期における減速比ｎｔとして一旦設定する。
【００４０】
次に、ステップ１０２において、モデル定数設定部６１はステップ１００で設定された減速比ｎｔが前回の演算周期における値から変更されたか否か、換言すればトランスミッションのシフト位置Ｇを変更すべき運転状態となったか否かを判断する。このステップ１０２において減速比ｎｔが変更されていないと判断された場合、モデル定数設定部６１はステップ１０８以降の処理を実行する。
【００４１】
一方、ステップ１０２において減速比ｎｔが変更されたと判断された場合、モデル定数設定部６１はステップ１０４において指示トルク演算部６２に対し変速指令Ｓを出力する。そして、続くステップ１０６において、モデル定数設定部６１は前回の演算周期における減速比ｎｔを旧減速比ｎｔｏｌｄ、今回の演算周期における減速比ｎｔを新減速比ｎｔｎｅｗとしてそれぞれ設定する。
【００４２】
次に、ステップ１０８において、モデル定数設定部６１は変速指令Ｓが出力された後、換言すれば減速比ｎｔが変更された後、所定時間ＴＳＩＮＴが経過したか否かを判断する。この所定時間ＴＳＩＮＴは減速比ｎｔの変更に伴ってトランスミッションが過渡的な挙動を示すと想定される時間であり、個々のトランスミッションに対応して実験等に基づき設定される時間である。
【００４３】
このステップ１０８において、変速指令Ｓが出力されてから所定時間ＴＳＩＮＴが経過していないと判断された場合、モデル定数設定部６１はステップ１１０において過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓを算出する。この過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓは減速比ｎｔの変更後におけるトランスミッションの過渡的なトルク伝達特性を上記各運動方程式を解く過程に導入するためのものである。モデル定数設定部６１はこの過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓを次の各式（２）〜（６）に基づいて算出する。
ｎｔｔｒａｎｓ＝ａ＋ｂ・ｓｉｎ（ｃ・ＴＳ＋ｄ）・・・（２）
ＴＳ：変速指令Ｓを出力した後の経過時間
ａ〜ｄ：次式（３）〜（６）により定義される定数
ａ＝（ｎｔｏｌｄ＋ｎｔｎｅｗ）／２・・・（３）
ｂ＝（ｎｔｏｌｄ−ｎｔｎｅｗ）／２・・・（４）
ｃ＝−π／ＴＳＩＮＴ・・・（５）
ｄ＝π／２・・・（６）
図６（ａ），（ｂ）は過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓの変化態様を減速比ｎｔが減少するシフトアップ時及び同減速比ｎｔが増大するシフトダウン時についてそれぞれ示している。これら各図に示すように、過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓは上記経過時間ＴＳの増大に伴って旧減速比ｎｔｏｌｄから新減速比ｎｔｎｅｗへと徐々に変化している。また、これら各図の他、上式（２）からも明らかなように、シフトアップ時及びシフトダウン時のいずれの場合であっても、過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓはその変化率（同図（ａ），（ｂ）におけるグラフの傾き）が経過時間ＴＳの増大に伴って徐々に変化するようになっている。
【００４４】
上記のようにして過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓを算出した後、ステップ１１２において、モデル定数設定部６１はこの過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓを減速比ｎｔとして再設定する。
【００４５】
これに対して、前述したステップ１０８において、変速指令Ｓが出力されてから所定時間ＴＳＩＮＴが経過していると判断された場合、即ちトランスミッションが定常状態にあると判断された場合、モデル定数設定部６１は上記各ステップ１１０，１１２の処理をスキップする。即ち、この場合には減速比ｎｔの再設定は行われない。
【００４６】
このように減速比ｎｔは、変速指令Ｓが出力されてから所定時間ＴＳＩＮＴが経過するまでは、過渡減速比ｎｔｔｒａｎｓ、即ちトランスミッションの過渡的な状態に対応した値に設定され、同所定時間ＴＳＩＮＴの経過後は、スロットル開度ＴＡ及び車速ＳＰＤに基づく値、即ちトランスミッションの定常状態に対応する値に設定されることとなる。
【００４７】
上記ステップ１０８において肯定判定された場合、或いはステップ１１２の処理を実行した後、モデル定数設定部６１は処理をステップ１１４に移行して減速比ｎｔを次回の演算周期における値として指示トルク演算部６２に出力する。このステップ１１４の処理を実行した後、モデル定数設定部６１は本処理ルーチンを一旦終了する。
【００４８】
次に、指示トルク演算部６２による指示トルクＴＴＲＧの算出手順について説明する。指示トルク演算部６２はモデル定数設定部６１によって設定されるモデル定数（Ｊｅ，Ｊ１〜Ｊ３，Ｋ１，Ｋ２，Ｃ１，Ｃ２，ｎｄ，ｔ，ｎｔ）及び回転速度センサ４２から入力される回転速度θ'ｅを前述したエンジン及び各構成体Ｍ１〜Ｍ３についての各運動方程式に代入するとともに、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指示トルクＴＴＲＧを算出する。
【００４９】
ここで、指示トルク演算部６２は第１構成体Ｍ１から第２構成体Ｍ２へと伝達されるトルク（以下、「伝達トルクＴＸ」という）を算出した後、前述した過渡トルク比ｋに基づいてこの伝達トルクＴＸを補正することにより、変速時期におけるトランスミッションの過渡的なトルク伝達特性を指示トルクＴＴＲＧの算出に反映させるようにしている。以下、こうした伝達トルクＴＸの補正手順について図７に示すフローチャートを参照して説明する。指示トルク演算部６２はこのフローチャートに示す各処理を繰り返し実行することにより伝達トルクＴＸを所定の演算周期で補正するようにしている。
【００５０】
まず、ステップ２００において、指示トルク演算部６２はモデル定数設定部６１から変速指令Ｓが入力されたか否か、換言すれば今回の演算周期がトランスミッションの変速開始時期であるか否かを判断する。ここで今回の演算周期がトランスミッションの変速開始時期であると判断された場合、ステップ２０２において、指示トルク演算部６２は現在の伝達トルクＴＸを変速開始時伝達トルクＴＸＩＮＩとして設定した後、処理をステップ２０４に移行する。
【００５１】
一方、ステップ２００において、今回の演算周期がトランスミッションの変速開始時期ではないと判断された場合、指示トルク演算部６２はステップ２０２をスキップして処理をステップ２０４に移行する。
【００５２】
ステップ２０４において指示トルク演算部６２は変速指令Ｓが入力されてから所定時間ＴＳＩＮＴが経過したか否か、即ち（ＴＳ＞ＴＳＩＮＴ）の関係が満たされているか否かを判断する。ここで所定時間ＴＳＩＮＴが経過したと判断された場合、指示トルク演算部６２はトランスミッションのトルク伝達特性が定常的な状態になっているものとして本処理ルーチンを一旦終了する。即ち、この場合には、トランスミッションの変速開始から十分に時間が経過しており、トランスミッションの過渡的なトルク伝達特性を指示トルクＴＴＲＧを算出するうえで考慮する必要がないため、伝達トルクＴＸの補正は実行されない。
【００５３】
一方、ステップ２０４において、変速指令Ｓが入力されてから所定時間ＴＳＩＮＴが未だ経過していないと判断された場合、指示トルク演算部６２は上記伝達トルクＴＸを補正すべくステップ２０６以降の処理を順次実行する。
【００５４】
まず、ステップ２０６において、指示トルク演算部６２は今回のトランスミッションの変速動作がシフトアップであるか否かを判断する。ここで肯定判断された場合、ステップ２１０において、指示トルク演算部６２は変速開始からの経過時間ＴＳ及び変速後のシフト位置Ｇに基づいて過渡トルク比ｋを設定する。
【００５５】
指示トルク演算部６２のメモリ（図示略）には図８に示すようなシフトアップ時における経過時間ＴＳ及び変速後のシフト位置Ｇと過渡トルク比ｋとの関係を示す関数データが記憶されており、指示トルク演算部６２は同過渡トルク比ｋを設定する際にこの関数データを参照する。
【００５６】
例えば、シフト位置Ｇが「２ｎｄ」である場合には、過渡トルク比ｋは経過時間ＴＳの増大に伴い同図に示す実線に沿って変化し、また、シフト位置Ｇが「３ｒｄ」、「４ｔｈ」である場合には、過渡トルク比ｋは経過時間ＴＳの増大に伴いそれぞれ同図に示す一点鎖線、二点鎖線に沿って変化することとなる。因みに、こうした関数データは個々のトランスミッションに対応して実験等に基づき求められる。
【００５７】
次に、ステップ２１２において、指示トルク演算部６２は過渡トルク比ｋ及び変速開始時伝達トルクＴＸＩＮＩの乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）と伝達トルクＴＸとを比較する。ここで伝達トルクＴＸが上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）以下であると判断された場合、指示トルク演算部６２は本処理ルーチンを一旦終了する。従ってこの場合には、伝達トルクＴＸの補正は行われない。
【００５８】
一方、ステップ２１２において伝達トルクＴＸが上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）より大きいと判断された場合、ステップ２１４において、指示トルク演算部６２は上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）を新たな伝達トルクＴＸとして設定する。即ち、ステップ２１２及びステップ２１４の各処理が実行されることにより、伝達トルクＴＸは上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）以下となるように補正（制限）されることとなる。
【００５９】
これに対して、上記ステップ２０６において、今回のトランスミッションの変速動作がシフトダウンであると判断された場合、指示トルク演算部６２は処理をステップ２２０に移行する。そして、ステップ２２０において、指示トルク演算部６２は変速開始からの経過時間ＴＳ及び変速後のシフト位置Ｇに基づいて過渡トルク比ｋを設定する。
【００６０】
指示トルク演算部６２のメモリ（図示略）には図９に示すようなシフトダウン時における経過時間ＴＳ及び変速後のシフト位置Ｇと過渡トルク比ｋとの関係を示す関数データが記憶されており、指示トルク演算部６２は同過渡トルク比ｋを設定する際にこの関数データを参照する。
【００６１】
例えば、シフト位置Ｇが「１ｓｔ」である場合には、過渡トルク比ｋは経過時間ＴＳの増大に伴い同図に示す実線に沿って変化し、また、シフト位置Ｇが「２ｎｄ」、「３ｒｄ」である場合には、過渡トルク比ｋは経過時間ＴＳの増大に伴いそれぞれ同図に示す一点鎖線、二点鎖線に沿って変化することとなる。こうした関数データは図８に示す関数データと同様、個々のトランスミッションに対応して実験等に基づき求められている。
【００６２】
次に、ステップ２２２において、指示トルク演算部６２は過渡トルク比ｋ及び変速開始時伝達トルクＴＸＩＮＩの乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）と伝達トルクＴＸとを比較する。ここで伝達トルクＴＸが上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）以上であると判断された場合、指示トルク演算部６２は本処理ルーチンを一旦終了する。従ってこの場合には、伝達トルクＴＸの補正は行われない。
【００６３】
一方、ステップ２２２において、伝達トルクＴＸが上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）より小さいと判断された場合、ステップ２２４において、指示トルク演算部６２は上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）を新たな伝達トルクＴＸとして設定する。即ち、ステップ２２２及びステップ２２４の処理が実行されることにより、伝達トルクＴＸは上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）以上となるように補正（制限）されることとなる。
【００６４】
上記ステップ２１４，２２４の各処理を実行した後、指示トルク演算部６２は本ルーチンの処理を一旦終了する。
図１０はシフトアップ時における減速比ｎｔ、過渡トルク比ｋ及び伝達トルクＴＸの変化、図１１はシフトダウン時における減速比ｎｔ、過渡トルク比ｋ及び伝達トルクＴＸの変化態様の一例をそれぞれ示すタイミングチャートである。
【００６５】
これら図１０及び図１１に示すように、本実施形態においては、トランスミッションの変速開始から所定時間ＴＳＩＮＴが経過するまでの過渡応答期間（図１０，１１のタイミングｔ１〜ｔ６の期間）において減速比ｎｔを変速前の値から変速後の値にまで徐々に変更される。従って、トランスミッションの減速比ｎｔにおける過渡的な変化を考慮したうえでエンジン１０に付与すべき負荷トルク、即ち指示トルクＴＴＲＧを算出することができるようになる。
【００６６】
・その結果、本実施形態によれば、トランスミッションの減速比ｎｔを変速前の値から変速後の値へと瞬時に変更して指示トルクＴＴＲＧを算出するようにした試験装置とは異なり、トランスミッションの変速動作に係る過渡的な挙動を試験結果に簡便に反映させることができ、こうした変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態に即した試験結果を得ることができるようになる。
【００６７】
特に、本実施形態にあっては、上式（２）に示すように、上記経過時間ＴＳを変数とする正弦関数に基づいて減速比ｎｔを算出することにより、その減速比ｎｔの変化率をトランスミッションの過渡応答期間において徐々に変化させるようにしている。
【００６８】
・従って、本実施形態によれば、減速比ｎｔの変化をより滑らかなものとすることができ、例えば実稼動状態では発生し得ない過大な負荷トルクがダイナモメータ２０からエンジン１０に対して作用するのを確実に抑制することができるようになる。
【００６９】
ところで、実際のトランスミッションにおいて、その出力軸から出力される出力トルクは同トランスミッションの過渡応答期間において一般に以下のような変化態様を示すことが知られている。
【００７０】
即ち、シフトアップ時にあっては、図１２に示すように、出力トルクは変速開始時（タイミングｔ１）から一旦上昇した後（タイミングｔ２）、変速前の値よりも小さな値にまで減少する（タイミングｔ３）。そして、出力トルクは再度大きく上昇した後（タイミングｔ４）、徐々に減少して変速後の値に収束する（タイミングｔ５）。
【００７１】
一方、シフトダウン時にあっては、図１３に示すように、出力トルクは変速開始時（タイミングｔ１）から大きく減少した後（タイミングｔ２）、変速後の値よりも大きな値にまで一旦上昇する（タイミングｔ３）。そして、出力トルクは再度変速後の値よりも小さな値にまで減少した後（タイミングｔ４）、徐々に上昇して変速後の値に収束する（タイミングｔ５）。
【００７２】
ここで、特に、シフトアップ時のタイミングｔ１〜ｔ３の期間における出力トルクの変化態様は「トルク相」と、また、シフトアップ時のタイミングｔ３〜ｔ５の期間における変化態様は「イナーシャ相」と一般に称されている
こうしたトランスミッションの出力トルクの変化は、トランスミッションに内蔵されるギヤやクラッチの係合及びその解除に伴って発生するトルク伝達特性の過渡的な変化であり、変速時期におけるトランスミッションの過渡的な挙動をより正確に把握したうえで指示トルクＴＴＲＧを算出するためには、モデル上における伝達トルクＴＸの変化態様においても、こうした過渡的な変化を再現するのが望ましい。
【００７３】
この点、本実施形態では、シフトアップ時には過渡トルク比ｋと変速開始時伝達トルクＴＸＩＮＩとの乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）を上記伝達トルクＴＸに関する上限値として設定し、変速開始時から所定時間ＴＳＩＮＴが経過するまでは伝達トルクＴＸをこの上限値以下に補正するようにしている。
【００７４】
また、シフトダウン時には上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）を伝達トルクＴＸに関する下限値として設定し、変速開始時から所定時間ＴＳＩＮＴが経過するまでは伝達トルクＴＸをこの下限値以上に制限するようにしている。
【００７５】
仮に、こうした伝達トルクＴＸの補正を行わない場合（この場合の伝達トルクＴＸの変化態様を図１０，１１に二点鎖線にて示す）とは異なり、図１０，１１に示すタイミングｔ２〜ｔ３の期間やタイミングｔ４〜ｔ５の期間においては伝達トルクＴＸが上記乗算値（ｋ・ＴＸＩＮＩ）と等しくなるように制限されるようになる。
【００７６】
・従って、本実施形態によれば、伝達トルクＴＸの変化態様においてこうした「トルク相」及び「イナーシャ相」を含む過渡的な変化を簡易的に再現することができ、トランスミッションの過渡的なトルク伝達特性を指示トルクＴＴＲＧの算出に簡易的に反映させることができるようになる。その結果、トランスミッションの変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態を正確に再現した試験結果を得ることができるようになる。
【００７７】
特に、本実施形態では、伝達トルクＴＸの上限値或いは下限値を設定する際に必要となる過渡トルク比ｋを変速開始からの経過時間ＴＳとシフト位置Ｇとに基づいて設定するようにしている。
【００７８】
・従って、本実施形態によれば、伝達トルクＴＸの過渡的な変化態様を実際のトランスミッションの特性に即したより正確な形で再現することができるようになるため、同トランスミッションの過渡的なトルク伝達特性を指示トルクＴＴＲＧの算出に対して更に正確に反映させることができるようになる。
【００７９】
更に、本実施形態では、伝達トルクＴＸの上下限値を設定するうえで、変速開始時における伝達トルクＴＸの大きさを基準とし、この伝達トルクＴＸの大きさに対する比（過渡トルク比ｋ）を用いてこれら上下限値を設定するようにしている。
【００８０】
・従って、本実施形態によれば、これら上下限値を例えばエンジン１０の回転速度θ'ｅや第１構成体Ｍ１の回転速度θ'１についての関数データを用いて設定するようにした場合とは異なり、モデル定数設定部６１のメモリに記憶されるデータ量を減少させることができ、同メモリの記憶容量の節約を図ることができる。
【００８１】
以上説明した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、車両を複数の構成体Ｍ１〜Ｍ３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。
【００８２】
・上記実施形態では、減速比ｎｔを経過時間ＴＳを変数とする正弦関数に基づいて設定するようにしたが、上記トランスミッションの過渡応答時間において減速比ｎｔの変化率を徐々に変化させることができるものであればこうした正弦関数に限定されることはない。また、この減速比ｎｔを変速開始から経過時間ＴＳの増大に応じて比例的に変化させるようにしてもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、経過時間ＴＳと過渡トルク比ｋとの関係を定義する関数データを各シフト位置Ｇ毎に用意するようにしたが、このシフト位置Ｇに関しては共通の過渡トルク比ｋを用いてより簡易的な形で上記「トルク相」及び「イナーシャ相」を含む過渡的なトルク変化を再現するようにし、メモリの記憶容量の節約及び演算負荷の軽減を図るようにしてもよい。
【００８４】
・上記実施形態では、伝達トルクＴＸの上限値或いは下限値を経過時間ＴＳ及びシフト位置Ｇに基づいて変化させるようにしたが、これら上下限値を一定値として設定することもできる。
【００８５】
・上記実施形態では、本発明をガソリンエンジンの試験装置として具体化するようにしたが、例えばディーゼルエンジンの試験装置として、或いは交流モータや直流モータ等の電動機の試験装置として具体化することもできる。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１乃至６に記載した発明によれば、自動変速機の変速時期における減速比の過渡的な変化を考慮したうえで原動機に付与すべき負荷トルクを算出することができるようになる。従って、自動変速機の変速動作に係る過渡的な挙動を試験結果に簡便に反映させて、同変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態に即した試験結果を得ることができるようになる。
【００８７】
また、請求項４乃至６に記載した発明によれば、自動変速機における過渡的なトルク伝達特性を負荷トルクの算出に簡易的に反映させることができる。その結果、自動変速機の変速動作が頻繁に行われる車両の過渡的な走行状態を更に正確に再現した試験結果を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの試験装置を示す概略構成図。
【図２】車両の動特性モデルを示す模式図。
【図３】ダイナモメータ制御部の構成を示すブロック図。
【図４】スロットル開度及び車速とシフト位置との関係を示すグラフ。
【図５】減速比の算出手順を示すフローチャート。
【図６】過渡減速比の変化態様を示すタイミングチャート。
【図７】伝達トルクの補正手順を示すタイミングチャート。
【図８】シフトアップ時における過渡トルク比を設定するためのマップ。
【図９】シフトダウン時における過渡トルク比を設定するためのマップ。
【図１０】シフトアップ時における減速比、過渡トルク比、及び伝達トルクの変化態様を示すタイミングチャート。
【図１１】シフトダウン時における減速比、過渡トルク比、及び伝達トルクの変化態様を示すタイミングチャート。
【図１２】シフトアップ時におけるトランスミッションの出力トルクの変化態様を示すタイミングチャート。
【図１３】シフトダウン時におけるトランスミッションの出力トルクの変化態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…クランクシャフト、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１５…スロットルモータ、２０…ダイナモメータ、２１…入力軸、３０…シャフト、３１，３２…カップリング、４０…トルクセンサ、４２…回転速度センサ、４４…スロットルセンサ、５０…エンジン制御部、６０…ダイナモメータ制御部、６１…モデル定数設定部、６２…指示トルク演算部、６３…車速演算部、６４…比較部、６５…駆動部、７０…制御装置、Ｍ１…第１構成体、Ｍ２…第２構成体、Ｍ３…第３構成体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a prime mover in which a test is performed by applying a load torque to a prime mover such as an engine or an electric motor used as a drive source of the vehicle so that the prime mover is mounted on the vehicle in a pseudo manner. It relates to a test apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, various tests on the output characteristics, fuel consumption characteristics, or exhaust gas characteristics of a vehicle engine are performed in a state where the engine is actually mounted on a vehicle. However, the test results obtained in this way correspond only to the combination of the engine and the vehicle on which the engine is mounted. For example, when the weight of the vehicle or the specifications of the drive system are changed It is necessary to re-install the engine on the vehicle after the change and perform the test. Further, in such a test method, it is necessary to secure a space for the vehicle, and an increase in the size of the test facility is inevitable.
[0003]
Therefore, instead of actually mounting the engine on the vehicle, a dynamometer is connected to the engine, and a load torque is applied to the engine from the dynamometer to simulate the state that the engine is mounted on the vehicle. Conventionally, a test apparatus designed to be produced has been proposed.
[0004]
According to such a test apparatus, even when the specification of the vehicle is changed, it is only necessary to change the load torque of the dynamometer according to the specification change, and it is not necessary to secure a space for arranging the vehicle. . Therefore, various tests of the engine can be performed very efficiently in a small space, and a test system excellent in versatility and economy can be constructed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional test apparatus, the inertial resistance is calculated from the vehicle mass and the vehicle acceleration, and a load torque calculated based on the inertial resistance is applied to the engine so that the vehicle travels at a constant acceleration. With respect to the engine characteristics when the vehicle is running, a relatively reliable test result can be obtained.
[0006]
However, in a vehicle that is actually running, the time for which the vehicle is in a steady running state as described above is relatively short, and in most of the running state, the vehicle acceleration changes frequently according to the driver's acceleration / deceleration request. It is in a transitional driving state. In this way, when the vehicle is in a transitional driving state, the engine load torque fluctuates, and the fluctuation causes the torsional vibration to occur in the drive system of the vehicle such as the transmission and the drive shaft. It depends on the vibration state of the drive system.
[0007]
Therefore, a method of constructing a more precise dynamic characteristic model for the vehicle and calculating the load torque based on the dynamic characteristic model can be considered. That is, if the load torque is calculated based on a dynamic characteristic model in which the equivalent damping constant or equivalent spring constant of the vehicle is introduced as a model constant in addition to the vehicle inertia or the like, such a transient state of the vehicle is also reflected. Load torque can be applied to the engine.
[0008]
By the way, in a test assuming a vehicle equipped with an automatic transmission, the reduction ratio of the automatic transmission was introduced as one of the model constants of the dynamic characteristic model as described above, and was obtained based on this dynamic characteristic model. It is necessary to set the shift timing of the automatic transmission according to the virtual vehicle speed or the like, and to calculate the load torque by switching the reduction ratio of the automatic transmission at this shift timing.
[0009]
However, in such a test, if the reduction ratio is instantaneously switched from the pre-shift value to the post-shift value at the shift timing, a load torque that cannot actually act on the engine at the time of the switch is calculated. There is a risk of being given to the engine. In other words, even if a shift command is input to the automatic transmission in an actual vehicle, the reduction ratio does not change simultaneously with the input of the shift command, and the reduction ratio is reduced due to the response delay of the automatic transmission. This is because switching is delayed. Therefore, if the load torque is not calculated in consideration of the transient behavior of the automatic transmission at such a shift timing, it corresponds to the transient running state of the vehicle in which the shift operation of the automatic transmission is frequently performed. Test results cannot be obtained.
[0010]
In addition, in order to reflect the transient behavior of the automatic transmission in the calculation of the load torque, for example, the mechanical system and the hydraulic system in the automatic transmission are accurately modeled and a vehicle dynamic characteristic model is constructed. Conceivable. However, when trying to model an automatic transmission precisely in this way, much time is required for modeling as the model becomes more complex, and the more complex the model is, the more versatility is lost and the automatic transmission changes. It becomes difficult to respond flexibly to model changes.
[0011]
The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and the object thereof is to easily reflect the transient behavior related to the shift operation of the automatic transmission in the test result, and the shift operation is frequently performed. It is an object of the present invention to provide a prime mover test apparatus capable of obtaining a test result in accordance with a transitional running state of a vehicle.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a load torque applying means for applying a load torque to a drive shaft of a vehicle prime mover connected to an automatic transmission constituting a part of a vehicle drive system. The vehicle drive system is divided into at least a component that is drivingly connected to the input shaft side of the automatic transmission and a component that is drivingly connected to the output shaft side of the automatic transmission. And a calculation means for calculating a load torque to be applied to the drive shaft based on a dynamic characteristic model in which an equivalent damping constant and an equivalent spring constant and a reduction ratio of the automatic transmission are introduced as model constants. A driving apparatus testing apparatus for performing a test in a state where the motor is mounted on the vehicle in a pseudo manner without mounting the motor on the vehicle by applying from the applying means to the drive shaft, and the arithmetic unit switches the reduction ratio Are as is for gradually changing operation takes a preset predetermined time to a value after switching from the value before switching the speed reduction ratio when calculating the load torque in.
[0013]
According to such a configuration, it is possible to calculate the load torque to be applied to the prime mover in consideration of a transient change in the reduction ratio at the shift timing of the automatic transmission.
[0014]
Further, as in the invention described in claim 2, when the reduction ratio is gradually changed in this way,
-The calculation means gradually changes the reduction ratio so that the rate of change of the reduction ratio changes gradually.
Alternatively, as in the invention described in claim 3, in addition to the above configuration,
The calculation means sets the change mode of the reduction ratio based on a sine function with the elapsed time from the start of switching of the reduction ratio as a variable.
By adopting such a configuration, it is possible to make the change of the reduction ratio smoother, for example, to suppress the excessive load torque that cannot be generated in the actual operation state from acting on the prime mover. Will be able to.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the motor testing apparatus according to any one of the first to third aspects, the calculation means is based on an input torque and a reduction ratio input to the input shaft at the time of upshifting to reduce the reduction ratio. The upper limit value related to the output torque of the output shaft calculated in this way is set, and the output torque is limited to the upper limit value or less until a predetermined time elapses.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the motor testing apparatus according to any one of the first to third aspects, the calculation means includes an input torque and a reduction ratio that are input to the input shaft during a downshift that increases the reduction ratio. The lower limit value regarding the output torque of the output shaft calculated based on the above is set, and the output torque is limited to the lower limit value or more until a predetermined time elapses.
[0017]
According to the invention described in claim 4 or claim 5, the transient torque transmission characteristic in the automatic transmission can be easily reflected in the calculation of the load torque.
In the invention described in claim 6, in the motor testing apparatus described in claim 4 or 5, the calculation means sets the upper limit value or the lower limit value as a function of the elapsed time from the start of reduction ratio switching. Yes.
[0018]
According to such a configuration, it becomes possible to reproduce the transient torque transmission characteristics in the automatic transmission on the model in an accurate form according to the characteristics of the actual automatic transmission. The torque transmission characteristic can be accurately reflected by calculating the load torque.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a test apparatus for a gasoline engine mounted on a vehicle equipped with an automatic transmission (transmission) will be described with reference to FIGS.
[0020]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a test apparatus in the present embodiment.
In this test apparatus, a torque generated in a dynamometer 20 is transmitted to a vehicle gasoline engine (hereinafter simply referred to as an “engine”) 10 via a shaft 30 so that the engine 10 is mounted on the vehicle in a pseudo manner. Various tests are performed under load.
[0021]
The engine 10 and the dynamometer 20 are fixed on a bench (not shown) adjacent to each other so that the crankshaft 11 and the input shaft 21 are coaxially positioned. The ends of the crankshaft 11 and the input shaft 21 are connected to the ends of the shaft 30 through couplings 31 and 32, respectively.
[0022]
The test apparatus includes a control device 70 having an engine control unit 50 for controlling the output of the engine 10 and a dynamometer control unit 60 for controlling torque generated in the dynamometer 20.
[0023]
The engine control unit 50 adjusts the output of the engine 10 so that the virtual speed of the vehicle (vehicle speed SPD) calculated by the dynamometer control unit 60 changes according to a predetermined vehicle speed pattern. Such adjustment of the output is performed by adjusting the opening (throttle opening TA) of the throttle valve 14 provided in the intake passage 12 of the engine 10 by the throttle motor 15.
[0024]
That is, the engine control unit 50 increases the amount of intake air supplied to the combustion chamber (not shown) of the engine 10 by increasing the throttle opening TA when the vehicle speed SPD is lower than the predetermined target vehicle speed, and vice versa. When the vehicle speed SPD is higher than the predetermined target vehicle speed, the throttle opening TA is decreased to decrease the intake air amount.
[0025]
The dynamometer control unit 60 receives detection signals from various sensors that detect the operating state of the engine 10. The crankshaft 11 is provided with a torque sensor 40 that detects torque (actual torque TACT) actually transmitted from the dynamometer 20 to the engine 10. A rotation speed sensor 42 for detecting the rotation speed of the crankshaft 11, that is, the rotation speed θ′e of the engine 10 is provided in the vicinity of the crankshaft 11. A throttle sensor 44 for detecting the throttle opening degree TA is provided in the vicinity of the throttle valve 14.
[0026]
The dynamometer control unit 60 generates load torque (indicated torque TTRG) to be generated by the dynamometer 20 based on the detection signals input from the sensors 42 and 44 and the dynamic characteristic model of the vehicle on which the engine 10 is mounted. Is calculated. Then, the dynamometer control unit 60 feedback-controls the dynamometer 20 so that the calculated instruction torque TTRG and the actual torque TACT detected by the torque sensor 40 coincide.
[0027]
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a dynamic characteristic model of the vehicle.
As shown in the figure, in the present embodiment, the vehicle is divided into a torque converter and a transmission (hereinafter referred to as “first component M1”), a transmission and a differential gear (hereinafter referred to as “second component M2”), By dividing into a plurality of structural bodies M1 to M3 such as a wheel, a tire, and a body (hereinafter, referred to as “third structural body M3”), a three-degree-of-freedom torsional vibration system is modeled.
[0028]
The dynamometer control unit 60 inputs the rotational speed θ′e of the engine 10 to the simultaneous equation of motion based on such a dynamic characteristic model, and calculates the instruction torque TTRG by solving each equation of motion at a predetermined calculation cycle. Incidentally, the construction of the equation of motion based on such a dynamic characteristic model and the calculation process thereof can be easily performed using, for example, control simulation software.
[0029]
Further, in the figure, “Je” is the equivalent inertia of the engine, “J1” to “J3” are the equivalent inertias of the above-described components M1 to M3, “K1” and “K2” are the first component M1 and the second component. The equivalent spring constants “C1” and “C2” of the structural body M2 are equivalent damping constants of the first structural body M1 and the second structural body M2, and these are model constants identified based on experiments, design values, and the like. is there.
[0030]
“T” is the torque ratio of the torque converter, “nt” is the reduction ratio of the transmission, and “nd” is the reduction ratio of the differential gear, which is a predetermined constant value. These parameters t, nt, and nd are sequentially transmitted on the dynamic characteristic model from the engine to the first component M1, the transmission torque transmitted from the first component M1 to the second component M2, and It is a model constant for setting the transmission torque transmitted from the second component M2 to the third component M3.
[0031]
Further, “k” is a ratio of transmission torque transmitted from the first component M1 to the second component M2 on the dynamic characteristic model (hereinafter referred to as “transient torque ratio” in order to distinguish it from the torque ratio t of the torque converter). In an actual vehicle, this corresponds to the ratio of the input / output torque of the transmission, and is a model constant for evaluating a transient torque transmission characteristic at the shift timing of the transmission.
[0032]
The model constants such as the torque converter torque ratio t, the transmission reduction ratio nt, and the transient torque ratio k for evaluating the transient characteristics of the transmission are all dynamometer control units 60 every calculation cycle for calculating the indicated torque TTRG. It is calculated by. Hereinafter, the calculation procedure of each model constant will be described with reference to FIG. 3 showing the detailed configuration of the dynamometer controller 60, and the function data, flowcharts, and the like in FIGS.
[0033]
As shown in FIG. 3, the dynamometer control unit 60 includes a model constant setting unit 61 that sets each model constant, a command torque calculation unit 62 that calculates a command torque TTRG based on the equations of motion, and a vehicle speed that calculates a vehicle speed SPD. The calculation unit 63 includes a comparison unit 64 that calculates a torque deviation u between the command torque TTRG and the actual torque TACT, a drive unit 65 that feedback-controls the drive current of the dynamometer 20 based on the torque deviation u, and the like. Yes.
[0034]
The vehicle speed calculation unit 63 calculates the vehicle speed SPD based on the rotation speed θ′3 of the third component M3 calculated by the command torque calculation unit 62, that is, the rotation speed of the tire and the following equation (1).
SPD = k1 · r · θ′3 (1)
k1: Constant
r: tire radius
The vehicle speed calculation unit 63 outputs a signal corresponding to the magnitude of the vehicle speed SPD thus calculated to the model constant setting unit 61 and the command torque calculation unit 62, respectively.
[0035]
The model constant setting unit 61 includes a memory (not shown) in which each of the model constants (Je, J1 to J3, K1, K2, C1, C2, nd) is stored. To 62. Further, the model constant setting unit 61 calculates the torque converter torque ratio t and the transmission reduction ratio nt, and outputs the calculated model constants t and nt to the command torque calculation unit 62, respectively.
[0036]
A procedure for calculating the torque converter torque ratio t and the transmission reduction ratio nt will be described below.
[Calculation of torque ratio t]
The model constant setting unit 61 has a rotation speed θ′1 of the first component M1 obtained from the equation of motion based on the dynamic characteristic model at a predetermined calculation cycle and a rotation speed θ′e of the engine 10 detected by the rotation speed sensor 42. The speed ratio (θ′1 / θ′e) is calculated. The memory of the model constant setting unit 61 stores function data that defines the relationship between the speed ratio (θ′1 / θ′e) and the torque ratio t, and the model constant setting unit 61 stores the function data. The torque ratio t (= t (θ′1 / θ′e)) corresponding to the speed ratio (θ′1 / θ′e) is calculated with reference to FIG. Then, the model constant setting unit 61 outputs the torque ratio t calculated in this way to the command torque calculation unit 62 in order to set it as the torque ratio t in the next calculation cycle.
[0037]
[Calculation of reduction ratio nt]
Next, the procedure for calculating the transmission reduction ratio nt will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The model constant setting unit 61 calculates the reduction ratio nt according to each process shown in this flowchart, and updates the reduction ratio nt at a predetermined calculation cycle by repeatedly executing each process.
[0038]
First, in step 100 shown in FIG. 5, the model constant setting unit 61 determines the transmission shift position G (1st) based on the throttle opening degree TA detected by the throttle sensor 44 and the vehicle speed SPD calculated by the vehicle speed calculation unit 63. , 2nd, 3rd, 4th). In the memory (not shown) of the model constant setting unit 61, the function data defining the relationship between the vehicle speed SPD and the throttle opening degree TA and the shift position G as shown in FIG. The model constant setting unit 61 determines the shift position G with reference to this function data.
[0039]
Then, the model constant setting unit 61 reads the reduction ratio nt corresponding to each shift position G stored in the memory from the memory. Further, the model constant setting unit 61 once sets the reduction ratio nt read in this way as the reduction ratio nt in the next calculation cycle.
[0040]
Next, in step 102, the model constant setting unit 61 determines whether or not the reduction ratio nt set in step 100 has been changed from the value in the previous calculation cycle, in other words, the operating state in which the shift position G of the transmission should be changed. It is determined whether or not. If it is determined in step 102 that the reduction ratio nt has not been changed, the model constant setting unit 61 executes processing subsequent to step 108.
[0041]
On the other hand, when it is determined in step 102 that the reduction ratio nt has been changed, the model constant setting unit 61 outputs a shift command S to the command torque calculation unit 62 in step 104. In subsequent step 106, the model constant setting unit 61 sets the reduction ratio nt in the previous calculation cycle as the old reduction ratio nold, and the reduction ratio nt in the current calculation cycle as the new reduction ratio ntnew.
[0042]
Next, in step 108, the model constant setting unit 61 determines whether or not a predetermined time TSINT has elapsed after the shift command S is output, in other words, after the reduction ratio nt has been changed. The predetermined time TSINT is a time when the transmission is assumed to show a transient behavior as the speed reduction ratio nt is changed, and is a time set based on an experiment or the like corresponding to each transmission.
[0043]
If it is determined in step 108 that the predetermined time TSINT has not elapsed since the transmission command S is output, the model constant setting unit 61 calculates a transient reduction ratio nttrans in step 110. This transient reduction ratio nttrans is for introducing the transient torque transmission characteristics of the transmission after the change of the reduction ratio nt into the process of solving the above equations of motion. The model constant setting unit 61 calculates the transient reduction ratio nttrans based on the following equations (2) to (6).
nttrans = a + b · sin (c · TS + d) (2)
TS: Elapsed time after the shift command S is output
a to d: constants defined by the following equations (3) to (6)
a = (ntold + ntnew) / 2 (3)
b = (ntold-ntnew) / 2 (4)
c = −π / TSINT (5)
d = π / 2 (6)
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show how the transient reduction ratio nttrans changes in the upshift when the reduction ratio nt decreases and in the downshift where the reduction ratio nt increases. As shown in these figures, the transient reduction ratio nttrans gradually changes from the old reduction ratio nold to the new reduction ratio ntnew as the elapsed time TS increases. In addition to these figures, as is clear from the above equation (2), the transient reduction ratio nttrans is the rate of change (in FIG. , (B) the slope of the graph) gradually changes as the elapsed time TS increases.
[0044]
After calculating the transient reduction ratio nttrans as described above, in step 112, the model constant setting unit 61 resets the transient reduction ratio nttrans as the reduction ratio nt.
[0045]
On the other hand, if it is determined in step 108 described above that the predetermined time TSINT has elapsed since the shift command S was output, that is, if it is determined that the transmission is in a steady state, the model constant setting unit 61 skips the processes of steps 110 and 112 described above. That is, in this case, the reduction ratio nt is not reset.
[0046]
Thus, the speed reduction ratio nt is set to a value corresponding to the transient speed reduction ratio nttrans, that is, a transient state of the transmission until a predetermined time TSINT elapses after the shift command S is output. After the passage, the value is set based on the throttle opening degree TA and the vehicle speed SPD, that is, the value corresponding to the steady state of the transmission.
[0047]
If the determination in step 108 is affirmative, or after executing the processing of step 112, the model constant setting unit 61 proceeds to step 114 and sets the reduction ratio nt as a value in the next calculation cycle to indicate the command torque calculation unit 62. Output to. After executing the processing of step 114, the model constant setting unit 61 once ends this processing routine.
[0048]
Next, a procedure for calculating the command torque TTRG by the command torque calculator 62 will be described. The command torque calculation unit 62 includes model constants (Je, J1 to J3, K1, K2, C1, C2, nd, t, nt) set by the model constant setting unit 61 and the rotational speed θ input from the rotational speed sensor 42. By substituting 'e for the motion equations for the engine and each of the components M1 to M3 described above, and solving these motion equations at a predetermined calculation cycle, the indicated torque TTRG corresponding to the modeled vehicle running state Is calculated.
[0049]
Here, the instruction torque calculation unit 62 calculates the torque transmitted from the first component M1 to the second component M2 (hereinafter referred to as “transmission torque TX”), and then based on the transient torque ratio k described above. By correcting this transmission torque TX, the transient torque transmission characteristic of the transmission at the shift timing is reflected in the calculation of the command torque TTRG. Hereinafter, a procedure for correcting the transmission torque TX will be described with reference to a flowchart shown in FIG. The command torque calculation unit 62 is configured to correct the transmission torque TX at a predetermined calculation cycle by repeatedly executing each process shown in this flowchart.
[0050]
First, in step 200, the command torque calculation unit 62 determines whether or not the gear change command S is input from the model constant setting unit 61, in other words, whether or not the current calculation cycle is the transmission shift start timing. If it is determined that the current calculation cycle is the transmission start timing of the transmission, in step 202, the command torque calculation unit 62 sets the current transmission torque TX as the transmission start transmission torque TXINI, and then the process is stepped. 204.
[0051]
On the other hand, if it is determined in step 200 that the current calculation cycle is not the transmission shift start timing, the command torque calculation unit 62 skips step 202 and proceeds to step 204.
[0052]
In step 204, the command torque calculator 62 determines whether or not a predetermined time TSINT has elapsed since the shift command S was input, that is, whether or not a relationship of (TS> TSINT) is satisfied. If it is determined that the predetermined time TSINT has elapsed, the command torque calculation unit 62 temporarily terminates this processing routine assuming that the transmission torque transmission characteristic is in a steady state. That is, in this case, a sufficient amount of time has elapsed since the start of the transmission shift, and it is not necessary to consider the transient torque transmission characteristics of the transmission in calculating the command torque TTRG. Is not executed.
[0053]
On the other hand, if it is determined in step 204 that the predetermined time TSINT has not yet elapsed since the transmission command S is input, the command torque calculation unit 62 sequentially performs the processing from step 206 to correct the transmission torque TX. Execute.
[0054]
First, in step 206, the command torque calculator 62 determines whether or not the current transmission shift operation is upshifting. If the determination is affirmative, in step 210, the command torque calculator 62 sets the transient torque ratio k based on the elapsed time TS from the start of the shift and the shift position G after the shift.
[0055]
The memory (not shown) of the command torque calculation unit 62 stores function data indicating the relationship between the elapsed time TS at the time of upshifting and the shift position G after the shift and the transient torque ratio k as shown in FIG. The command torque calculator 62 refers to this function data when setting the transient torque ratio k.
[0056]
For example, when the shift position G is “2nd”, the transient torque ratio k changes along the solid line shown in the figure as the elapsed time TS increases, and the shift position G is “3rd”, “4th”. ”, The transient torque ratio k changes along the alternate long and short dash line shown in FIG. Incidentally, such function data is obtained based on experiments or the like corresponding to individual transmissions.
[0057]
Next, in step 212, the command torque calculator 62 compares the transmission torque TX with the multiplication value (k · TXINI) of the transient torque ratio k and the transmission torque TXINI at the time of start of shifting. Here, when it is determined that the transmission torque TX is equal to or less than the multiplication value (k · TXINI), the instruction torque calculation unit 62 once ends this processing routine. Therefore, in this case, the transmission torque TX is not corrected.
[0058]
On the other hand, when it is determined in step 212 that the transmission torque TX is greater than the multiplication value (k · TXINI), in step 214, the command torque calculator 62 sets the multiplication value (k · TXINI) as the new transmission torque TX. Set. That is, by executing the processing of step 212 and step 214, the transmission torque TX is corrected (limited) so as to be equal to or less than the multiplication value (k · TXINI).
[0059]
On the other hand, if it is determined in step 206 that the speed change operation of the current transmission is downshifting, the command torque calculator 62 shifts the processing to step 220. In step 220, the command torque calculator 62 sets the transient torque ratio k based on the elapsed time TS from the start of the shift and the shift position G after the shift.
[0060]
The memory (not shown) of the command torque calculator 62 stores function data indicating the relationship between the elapsed time TS at the time of downshifting and the shift position G after the shift and the transient torque ratio k as shown in FIG. The command torque calculator 62 refers to this function data when setting the transient torque ratio k.
[0061]
For example, when the shift position G is “1st”, the transient torque ratio k changes along the solid line shown in the figure as the elapsed time TS increases, and the shift position G is “2nd”, “3rd”. ”, The transient torque ratio k changes along the alternate long and short dash line shown in FIG. Similar to the function data shown in FIG. 8, such function data is obtained based on experiments and the like corresponding to individual transmissions.
[0062]
Next, in step 222, the command torque calculator 62 compares the transmission torque TX with the multiplied value (k · TXINI) of the transient torque ratio k and the transmission start transmission torque TXINI. If it is determined here that the transmission torque TX is equal to or greater than the multiplication value (k · TXINI), the command torque calculation unit 62 once ends this processing routine. Therefore, in this case, the transmission torque TX is not corrected.
[0063]
On the other hand, when it is determined in step 222 that the transmission torque TX is smaller than the multiplication value (k · TXINI), in step 224, the command torque calculator 62 uses the multiplication value (k · TXINI) as the new transmission torque TX. Set as. That is, by executing the processing of step 222 and step 224, the transmission torque TX is corrected (restricted) to be equal to or higher than the multiplication value (k · TXINI).
[0064]
After executing the processes of steps 214 and 224, the command torque calculation unit 62 once ends the process of this routine.
FIG. 10 shows changes in the reduction ratio nt, transient torque ratio k, and transmission torque TX during upshifting, and FIG. 11 shows timings showing examples of changes in the reduction ratio nt, transient torque ratio k, and transmission torque TX during downshifting. It is a chart.
[0065]
As shown in FIGS. 10 and 11, in the present embodiment, the reduction ratio nt in the transient response period (period from timing t1 to t6 in FIGS. 10 and 11) from when the transmission shift starts until the predetermined time TSINT elapses. Is gradually changed from the value before shifting to the value after shifting. Accordingly, the load torque to be applied to the engine 10, that is, the command torque TTRG can be calculated in consideration of a transient change in the transmission reduction ratio nt.
[0066]
As a result, according to the present embodiment, unlike the test apparatus in which the transmission reduction ratio nt is instantaneously changed from the value before the shift to the value after the shift to calculate the command torque TTRG, The transient behavior related to the speed change operation can be easily reflected in the test result, and the test result corresponding to the transient running state of the vehicle in which such speed change operation is frequently performed can be obtained.
[0067]
In particular, in the present embodiment, as shown in the above equation (2), by calculating the reduction ratio nt based on the sine function with the elapsed time TS as a variable, the rate of change of the reduction ratio nt is obtained. It is made to change gradually in the transient response period of the transmission.
[0068]
Therefore, according to the present embodiment, the change in the reduction ratio nt can be made smoother. For example, an excessive load torque that cannot be generated in the actual operation state acts on the engine 10 from the dynamometer 20. It is possible to reliably suppress this.
[0069]
By the way, in an actual transmission, it is known that the output torque output from the output shaft generally exhibits the following variation in the transient response period of the transmission.
[0070]
That is, at the time of shift-up, as shown in FIG. 12, the output torque temporarily increases (timing t2) from the start of shifting (timing t2) and then decreases to a value smaller than the value before shifting (timing). t3). Then, the output torque rises again greatly (timing t4) and then gradually decreases and converges to the value after the shift (timing t5).
[0071]
On the other hand, at the time of downshifting, as shown in FIG. 13, after the output torque is greatly reduced from the start of the shift (timing t1) (timing t2), the output torque temporarily rises to a value larger than the value after the shift ( Timing t3). Then, after the output torque decreases again to a value smaller than the value after the shift (timing t4), it gradually increases and converges to the value after the shift (timing t5).
[0072]
Here, in particular, the change mode of the output torque in the period of the timing t1 to t3 at the time of the shift up is generally “torque phase”, and the change mode in the period of the timing t3 to t5 at the time of the shift up is generally “inertia phase”. Has been called
This change in the output torque of the transmission is a transient change in the torque transmission characteristics that occurs as a result of the engagement and release of the gears and clutches built into the transmission. In order to calculate the instruction torque TTRG after accurately grasping, it is desirable to reproduce such a transient change in the change mode of the transmission torque TX on the model.
[0073]
In this regard, in this embodiment, at the time of shifting up, a multiplication value (k · TXINI) of the transient torque ratio k and the transmission torque TXINI at the start of shifting is set as an upper limit value for the transmission torque TX, and a predetermined time TSINT from the start of shifting. Until the time elapses, the transmission torque TX is corrected to the upper limit value or less.
[0074]
Further, when the shift is down, the multiplication value (k · TXINI) is set as a lower limit value for the transmission torque TX, and the transmission torque TX is limited to the lower limit value or more until a predetermined time TSINT has elapsed since the start of the shift. Yes.
[0075]
Unlike the case where the correction of the transmission torque TX is not performed (the change mode of the transmission torque TX in this case is indicated by a two-dot chain line in FIGS. 10 and 11), the timings t2 to t3 shown in FIGS. The transmission torque TX is limited to be equal to the multiplication value (k · TXINI) during the period and the period from timing t4 to timing t5.
[0076]
Therefore, according to the present embodiment, such a transient change including the “torque phase” and the “inertia phase” can be easily reproduced in the change mode of the transmission torque TX, and the transient torque transmission of the transmission can be performed. The characteristic can be easily reflected in the calculation of the command torque TTRG. As a result, it becomes possible to obtain a test result that accurately reproduces the transient running state of the vehicle in which the speed change operation of the transmission is frequently performed.
[0077]
In particular, in the present embodiment, the transient torque ratio k required when setting the upper limit value or the lower limit value of the transmission torque TX is set based on the elapsed time TS from the start of shifting and the shift position G. .
[0078]
Therefore, according to the present embodiment, since the transient change mode of the transmission torque TX can be reproduced in a more accurate form in accordance with the actual transmission characteristics, the transient torque of the transmission can be reproduced. The transfer characteristic can be more accurately reflected on the calculation of the command torque TTRG.
[0079]
Furthermore, in the present embodiment, when setting the upper and lower limit values of the transmission torque TX, the ratio of the transmission torque TX to the magnitude of the transmission torque TX (transient torque ratio k) is set with reference to the magnitude of the transmission torque TX at the start of shifting. These upper and lower limits are set by using them.
[0080]
Therefore, according to the present embodiment, these upper and lower limit values are set by using function data about the rotational speed θ′e of the engine 10 and the rotational speed θ′1 of the first component M1, for example. In contrast, the amount of data stored in the memory of the model constant setting unit 61 can be reduced, and the storage capacity of the memory can be saved.
[0081]
The present embodiment described above can be implemented by changing the configuration as follows.
In the above embodiment, the vehicle is divided into a plurality of components M1 to M3 and modeled. However, the method and the number of the division need not be the same as those in the above embodiment, and may be arbitrarily set. Can do.
[0082]
In the above embodiment, the reduction ratio nt is set based on a sine function with the elapsed time TS as a variable, but the rate of change of the reduction ratio nt can be gradually changed during the transient response time of the transmission. If it is a thing, it will not be limited to such a sine function. Further, the reduction ratio nt may be changed in proportion to the increase in the elapsed time TS from the start of shifting.
[0083]
In the above embodiment, function data defining the relationship between the elapsed time TS and the transient torque ratio k is prepared for each shift position G, but a common transient torque ratio k is used for the shift position G. Thus, a transient torque change including the “torque phase” and the “inertia phase” may be reproduced in a simpler manner so as to save the storage capacity of the memory and reduce the calculation load.
[0084]
In the above embodiment, the upper limit value or the lower limit value of the transmission torque TX is changed based on the elapsed time TS and the shift position G. However, these upper and lower limit values can be set as constant values.
[0085]
In the above embodiment, the present invention is embodied as a gasoline engine test apparatus, but may be embodied as a diesel engine test apparatus or an electric motor test apparatus such as an AC motor or a DC motor, for example. .
[0086]
【The invention's effect】
According to the first to sixth aspects of the invention, it is possible to calculate the load torque to be applied to the prime mover in consideration of a transient change in the reduction ratio at the shift timing of the automatic transmission. Therefore, the transient behavior related to the shift operation of the automatic transmission can be easily reflected in the test result, and the test result corresponding to the transient running state of the vehicle in which the shift operation is frequently performed can be obtained. become.
[0087]
Moreover, according to the invention described in claims 4 to 6, the transient torque transmission characteristics in the automatic transmission can be easily reflected in the calculation of the load torque. As a result, it becomes possible to obtain a test result that more accurately reproduces the transient running state of the vehicle in which the shifting operation of the automatic transmission is frequently performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine test apparatus.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a vehicle dynamic characteristic model.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a dynamometer control unit.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the throttle opening, the vehicle speed, and the shift position.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating a reduction ratio.
FIG. 6 is a timing chart showing how the transient reduction ratio changes.
FIG. 7 is a timing chart showing a procedure for correcting a transmission torque.
FIG. 8 is a map for setting a transient torque ratio during upshifting.
FIG. 9 is a map for setting a transient torque ratio at the time of downshifting.
FIG. 10 is a timing chart showing how the reduction ratio, transient torque ratio, and transmission torque change during upshifting.
FIG. 11 is a timing chart showing how the reduction ratio, transient torque ratio, and transmission torque change during downshifting.
FIG. 12 is a timing chart showing how the output torque of the transmission changes during upshifting.
FIG. 13 is a timing chart showing how the output torque of the transmission changes during a downshift.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 11 ... Crankshaft, 12 ... Intake passage, 14 ... Throttle valve, 15 ... Throttle motor, 20 ... Dynamometer, 21 ... Input shaft, 30 ... Shaft, 31, 32 ... Coupling, 40 ... Torque sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 42 ... Rotational speed sensor 44 ... Throttle sensor 50 ... Engine control part 60 ... Dynamometer control part 61 ... Model constant setting part 62 ... Instruction torque calculation part 63 ... Vehicle speed calculation part 64 ... Comparison part 65 ... Driver, 70 ... Control device, M1 ... first component, M2 ... second component, M3 ... third component.

Claims

車両駆動系の一部を構成する自動変速機に連結される車両用原動機の駆動軸に対し負荷トルクを付与する負荷トルク付与手段と、前記車両駆動系を少なくとも、前記自動変速機の入力軸側に駆動連結される構成体と同自動変速機の出力軸側に駆動連結される構成体とに分割し、各構成体の等価慣性及び等価ダンピング定数及び等価バネ定数並びに前記自動変速機の減速比をモデル定数として導入した動特性モデルに基づいて前記駆動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負荷トルク付与手段から前記駆動軸に付与することにより前記原動機を前記車両に搭載することなく擬似的に前記車両に搭載された状態にして試験を行う原動機の試験装置であって、
前記演算手段は前記減速比の切換時における前記負荷トルクを演算する際に前記減速比を切換前の値から切換後の値へと予め設定された所定時間を要して徐変操作するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。A load torque applying means for applying a load torque to a drive shaft of a vehicle prime mover connected to an automatic transmission constituting a part of a vehicle drive system; and at least the vehicle drive system on an input shaft side of the automatic transmission Divided into a component that is driven and connected to the output shaft side of the automatic transmission, and an equivalent inertia, equivalent damping constant and equivalent spring constant of each component, and a reduction ratio of the automatic transmission Calculating means for calculating a load torque to be applied to the drive shaft based on a dynamic characteristic model introduced as a model constant, and applying the calculated load torque to the drive shaft from the load torque applying means. A test apparatus for a prime mover that performs a test in a state in which the prime mover is mounted on the vehicle in a pseudo manner without being mounted on the vehicle,
The calculating means gradually changes the speed reduction ratio from a value before switching to a value after switching when calculating the load torque at the time of switching the speed reduction ratio. A motor testing device characterized by being.

請求項１に記載した原動機の試験装置において、
前記演算手段は前記減速比の変化率が徐々に変化するように同減速比を徐変操作するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。In the motor testing apparatus according to claim 1,
The motor testing apparatus according to claim 1, wherein the calculating means is configured to gradually change the speed reduction ratio so that the rate of change of the speed reduction ratio changes gradually.

請求項２に記載した原動機の試験装置において、
前記演算手段は前記減速比の変化態様を同減速比の切換開始時からの経過時間を変数とする正弦関数に基づいて設定するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。In the motor testing apparatus according to claim 2,
The motor testing apparatus according to claim 1, wherein the calculating means sets the mode of change of the reduction ratio based on a sine function having an elapsed time from the start of switching of the reduction ratio as a variable.

請求項１乃至３のいずれかに記載した原動機の試験装置において、
前記演算手段は前記減速比を減少させるシフトアップ時に前記入力軸に入力される入力トルク及び前記減速比に基づいて算出される前記出力軸の出力トルクに関する上限値を設定し、前記所定時間が経過するまで前記出力トルクを当該上限値以下に制限するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。In the motor testing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The calculation means sets an upper limit value related to an input torque input to the input shaft and an output torque of the output shaft calculated based on the speed reduction ratio at the time of upshifting to reduce the speed reduction ratio, and the predetermined time has elapsed. Until then, the motor test apparatus is characterized in that the output torque is limited to the upper limit value or less.

請求項１乃至３のいずれかに記載した原動機の試験装置において、
前記演算手段は前記減速比を増大させるシフトダウン時に前記入力軸に入力される入力トルク及び前記減速比に基づいて算出される前記出力軸の出力トルクに関する下限値を設定し、前記所定時間が経過するまで前記出力トルクを当該下限値以上に制限するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。In the motor testing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The calculation means sets a lower limit value relating to an input torque input to the input shaft and a output torque of the output shaft calculated based on the speed reduction ratio at the time of downshift for increasing the speed reduction ratio, and the predetermined time has elapsed. Until then, the motor output is limited to the lower limit value or more.

請求項４又は５に記載した原動機の試験装置において、
前記演算手段は前記上限値或いは前記下限値を前記減速比の切換開始時からの経過時間についての関数として設定するものである
ことを特徴とする原動機の試験装置。In the motor testing apparatus according to claim 4 or 5,
The motor testing apparatus according to claim 1, wherein the calculating means sets the upper limit value or the lower limit value as a function of an elapsed time from the start of switching of the reduction ratio.