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JP2005061889A - Testing device of power train - Google Patents

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JP2005061889A
JP2005061889A JP2003208105A JP2003208105A JP2005061889A JP 2005061889 A JP2005061889 A JP 2005061889A JP 2003208105 A JP2003208105 A JP 2003208105A JP 2003208105 A JP2003208105 A JP 2003208105A JP 2005061889 A JP2005061889 A JP 2005061889A
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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
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Toyota Motor Corp
Ono Sokki Co Ltd
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Toyota Motor Corp
Ono Sokki Co Ltd
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a testing device of a power train for obtaining a reliable test result by giving accurate load torque corresponding to the transitional drive state of a vehicle for mounting the power train including a motor and a transmission. <P>SOLUTION: The power train comprises the motor and the transmission, and a dynamometer 20 for giving load torque to the output shaft of the power train has rotational inertia that is nearly equivalent to that of a wheel. A torque computation section 45 at stop in a dynamometer control section 40 for controlling the dynamometer 20 computes the load torque given to the output shaft, based on a stop position command value when the vehicle is at stop. When the vehicle stops, an output selection section 46 selects the arithmetic result of the torque computation section 45 at stop for outputting to a drive section 47 for driving the dynamometer 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a prime mover mounted on a vehicle and a transmission connected to the prime mover, and a power train is configured. By applying load torque to the drive shaft of the power train, the power train is simulated. In particular, the present invention relates to a powertrain testing apparatus in which a test is performed while being mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In general, a performance test apparatus equipped with a dynamometer is used for a bench test of a power train including an engine mounted on a vehicle or the like and a transmission connected to the engine.
[0003]
As such a performance test device, a power train in which a transmission and a differential device are integrated by an engine is driven by an engine, and a dynamometer is connected to a pair of output shafts of the differential device via a speed reducer, a transmission shaft, etc. Has been proposed (see Patent Document 1, for example). This test device evaluates the powertrain in the steady running state by adding the running resistance received from the road surface in the steady running state of the vehicle, that is, constant engine speed and constant vehicle speed, by simulating the torque of the dynamometer. It can be performed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-145548
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the test apparatus described in Patent Document 1, a dynamometer that applies load torque to a power train that is an evaluation target is connected via a reduction gear, a transmission shaft, or the like. The speed reducer, transmission shaft, etc. in this test device do not exist in an actual vehicle, the rotational inertia, torsional rigidity, etc. are completely different from those of the vehicle, and the vibration characteristics are completely different from those of the actual vehicle. End up. Moreover, the vehicle is not running in a constant state, the throttle opening is constantly changing and accelerating and decelerating, and the vehicle speed and the engine speed are changing dynamically, so the transient state changes. Evaluation in a transitional state close to the actual vehicle is not possible.
[0006]
In addition, since the dynamometer in the conventional test apparatus cannot generate sufficient torque at extremely low speed, a brake device (for example, a disc brake device) is used to simulate the running state of the vehicle at an extremely low speed. It is necessary to use together. However, in order to simulate a vehicle from a state just before stopping during braking or to start (running) from the stopped state of the vehicle, the torque load state by the dynamometer and the braking torque load by the brake device It is necessary to switch between states. Since a step is generated in the torque applied to the power train when switching between the braking device and the driving of the dynamometer, the running state and the stopped state of the vehicle cannot be simulated well.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an accurate load corresponding to a transient running state of a vehicle on which a power train including a prime mover and a transmission connected to the prime mover is mounted. An object of the present invention is to provide a powertrain testing apparatus that can apply torque and obtain a highly reliable test result.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to a first aspect of the present invention, a power train is configured to include a prime mover mounted on a vehicle and a transmission coupled to the prime mover, and torque applying means for applying a load torque to the output shaft of the power train. And a rotation detection means for detecting the rotation speed of the torque application means, and a load torque to be applied to the output shaft based on a dynamic characteristic model relating to the vehicle and the rotation speed detected by the rotation speed detection means. A power train test apparatus for performing a test in a state in which the power train is artificially mounted on a vehicle by applying the calculated load torque from the torque applying means to the output shaft. The torque applying means comprises a dynamometer having a rotational inertia substantially equivalent to a rotational inertia of a wheel attached to the output shaft, A stop torque calculating means for calculating a load torque to be applied to the output shaft based on a stop position command value at the time of stop, and a calculation result of the stop torque calculating means when the vehicle is stopped; Output selection means for outputting to the torque application means.
[0009]
When simulating the running state of a vehicle with a test device, dynamic friction acts between the wheels and the road surface while the vehicle is running, whereas static friction is generated between the wheels and the road surface while the vehicle is stopped. Will act.
[0010]
In this regard, according to the above configuration, the load torque to be applied to the output shaft of the power train is calculated by the stop time torque calculating means based on the stop position command value when the vehicle is stopped, and the vehicle is stopped. The calculation result of the stop time torque calculating means is selected and output to the torque applying means. Therefore, the stop control of the vehicle can be reproduced.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the powertrain test apparatus according to the first aspect, the stop time torque calculating means includes the stop position command value and position information calculated from the detected rotational speed. The load torque is calculated such that the rotational speed becomes zero in accordance with the deviation.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the load torque is calculated such that the rotational speed of the dynamometer becomes zero according to the deviation between the stop position command value and the position information calculated from the detected rotational speed. be able to.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the powertrain test apparatus according to the first or second aspect, the dynamic characteristic model includes at least the vehicle, the wheels, and the upper side and the lower side of the suspension device. It is divided into bodies, and the equivalent inertia of each component, the equivalent longitudinal damping constant and the equivalent longitudinal spring constant of the suspension device are introduced as model constants.
[0014]
According to this configuration, the dynamic characteristic model divides the vehicle into at least wheels and components on the upper side and the lower side of the suspension device, the equivalent inertia of each component and the equivalent longitudinal damping constant of the suspension device, and The equivalent longitudinal spring constant is introduced as a model constant. Therefore, the load torque to be applied to the output shaft of the power train can be suitably calculated based on this dynamic characteristic model.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the powertrain test apparatus according to any one of the first to third aspects, the dynamic characteristic model is based on a slip ratio of the wheel and a vertical load acting on the vehicle. And a slip model for calculating a longitudinal force acting on the vehicle.
[0016]
According to this configuration, since the slip model is included in the dynamic characteristic model, the slip behavior of the wheel in the actual vehicle can be reproduced.
According to a fifth aspect of the present invention, in the powertrain test apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the virtual rotational speed of the dynamometer based on the load torque calculated by the computing means and the The image processing apparatus further includes a correction unit that corrects the load torque calculated by the calculation unit so that the detected rotation speed matches.
[0017]
According to this configuration, the dynamometer has a torque output error with respect to the load torque calculated by the calculation means, but the virtual rotation speed of the dynamometer based on the load torque calculated by the calculation means and the detected rotation speed are So that the load torques calculated by the calculation means are corrected. Therefore, the torque output error of the dynamometer can be further reduced, and a test simulating the running state of the actual vehicle can be performed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments in which the present invention is applied to a powertrain test apparatus including an automatic transmission (automatic transmission) connected to a vehicle gasoline engine (hereinafter simply referred to as “engine”) will be described below. Will be described with reference to FIG.
[0019]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a test system in the present embodiment.
The test apparatus includes an engine 10, an automatic transmission (AT) 11, and a differential device 12. A power train 13 is configured, and torque generated in the dynamometer 20 is transmitted to the output shaft of the power train 13. As a result, various tests are performed with the power train 13 mounted on the vehicle in a pseudo manner.
[0020]
An engine 11 and a differential device 12 are integrally connected to the engine 10 to form a power train 13. The pair of output shafts 14 and the pair of dynamometers 20 of the differential device 12 are connected to the output shafts 14 and the input shafts. And 21 are fixed on a bench (not shown) adjacent to each other so as to be coaxial. The ends of these output shafts 14 and input shafts 21 are directly connected via couplings 15 and 16, respectively. Therefore, a predetermined load torque corresponding to the traveling state of the actual vehicle is applied to each power train 13 (engine 10) from each dynamometer 20.
[0021]
As the pair of dynamometers 20, those having a rotational inertia substantially equivalent to the rotational inertia of a wheel attached to the end of each output shaft 14 of the differential device 12 are used. Moreover, as each dynamometer 20, the permanent magnet type | mold electric motor is used, and it is a thing of the structure which can give a big torque in a very low speed state thru | or a stop state. Therefore, according to this test apparatus, the slip state of the wheel can be faithfully simulated by applying a load torque corresponding to the slip behavior of the wheel in the actual vehicle to each output shaft 14 of the power train 13. Each dynamometer 20 can apply a large torque in a very low speed state or a stopped state. Therefore, according to this test apparatus, it is possible to faithfully simulate the running state and the stop state immediately before the vehicle stops.
[0022]
Between each coupling 15, 16, a torque sensor 18 is provided for detecting the magnitude of the actual torque TACT actually acting on each output shaft 14 from each dynamometer 20. Each dynamometer 20 is provided with a rotary encoder 22 that detects the rotational speed of the input shaft 21 and outputs a detection signal corresponding to the rotational speed.
[0023]
The test apparatus includes a control device 50 having an engine control unit 30 for controlling the output of the engine 10 and a dynamometer control unit 40 for controlling torque generated in each dynamometer 20.
[0024]
The engine control unit 30 adjusts the output of the engine 10 so that the virtual speed (vehicle speed SPD) of the vehicle calculated by the dynamometer control unit 40 changes according to a predetermined vehicle speed pattern. Such output adjustment is performed by adjusting the opening degree of the throttle valve (throttle opening degree TA) provided in the intake passage of the engine 10. That is, the engine control unit 30 increases the amount of intake air supplied to the combustion chamber (not shown) of the engine 10 by increasing the throttle opening degree 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 40 calculates the load torque to be generated in each dynamometer 20 based on the detection signals input from the torque sensor 18 and the rotary encoder 22 and the dynamic characteristic model of the vehicle on which the power train 13 is mounted. To do. Then, the dynamometer control unit 40 feedback-controls the dynamometer 20 so that the calculated load torque and the actual torque TACT detected by each torque sensor 18 coincide.
[0026]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a dynamic characteristic model of the vehicle. As shown in the figure, in the present embodiment, the vehicle is modeled by dividing the vehicle into components on the upper side and the lower side of the wheels and the suspension device.
[0027]
The dynamometer control unit 40 inputs the rotational speed of the dynamometer 20 to the simultaneous equation of motion based on such a dynamic characteristic model, and calculates the load torque TCAL 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.
[0028]
In FIG. 3, “Jw” is the equivalent inertia of the wheel, “WuR” and “WuL” are the unsprung weights on the right and left wheels on the lower side of the suspension, and “Ws” is the suspension of the suspension. The upper sprung weight. “KLR” and “KLL” are equivalent spring constants in the front-rear direction on the right wheel side and the left wheel side of the suspension device, respectively. “CLR” and “CLL” are respectively in the front-rear direction on the right wheel side and the left wheel side of the suspension device. These are equivalent damping constants, and these are model constants identified based on experiments, design values, and the like.
[0029]
In FIG. 3, “SR-FL” is a slip model for calculating the longitudinal force FL acting on the vehicle based on the slip ratio SR of the wheels. As shown in FIG. 4, in this slip model, a plurality of solid lines indicate changes in the longitudinal force FL according to the vertical load of the wheel with respect to the road surface. By referring to this slip model and substituting a predetermined slip ratio and the vertical load at that time, the longitudinal force FL of the vehicle that changes every moment can be calculated.
[0030]
The vertical load of each wheel with respect to the traveling road surface of the vehicle is calculated as shown in FIGS. FIG. 5 shows a state of wheel load movement during braking on a flat road, and FIG. 6 shows a state of wheel load movement during vehicle stop on a slope.
[0031]
In FIG. 5, “Wf” is a front wheel load at rest, “Wr” is a rear wheel load at rest, and “W” is a vehicle weight. “L” is a wheel base, and “h” is the height of the center of gravity when stationary. “Α” is a deceleration during braking, and “g” is a gravitational acceleration. Accordingly, the front wheel load Wf ′ and the rear wheel load Wr ′, which are vertical loads on the road surface during braking on a flat road, are calculated by the following equations (1) and (2).
[0032]
Wf ′ = Wf + W · (α / g) · (h / L) (1)
Wr ′ = Wr−W · (α / g) · (h / L) (2)
In FIG. 6, “Wf” is a front wheel load at rest, “Wr” is a rear wheel load at rest, and “W” is a vehicle weight. “L” is a wheel base, and “h” is the height of the center of gravity when stationary. “Θ” is a road surface gradient. Accordingly, the front wheel load Wf ′ and the rear wheel load Wr ′ at the time of stopping on the slope are calculated by the following equations (3) and (4).
[0033]
Wf ′ = Wf · cos θ−W · sin θ · (h / L) (3)
Wr ′ = Wr · cos θ + W · sin θ · (h / L) (4)
The longitudinal force FL of the vehicle can be calculated with reference to the slip model shown in FIG. 4 based on the vertical load of the wheel thus calculated.
[0034]
Further, in FIG. 3, “RLA” is a model for calculating the windage loss associated with the running state of the vehicle, that is, the running resistance, and this windage loss RLA is set based on the vehicle speed.
[0035]
As shown in FIG. 2, the dynamometer control unit 40 includes a model constant setting unit 41 for setting the model constants (Jw, WuR, WuL, KLR, KLL, Ws, SR-FL, RLA), and the equations of motion. Is provided with a torque calculator 42 for calculating the load torque TCAL and a vehicle speed calculator 43 for calculating the vehicle speed SPD. The dynamometer control unit 40 also includes a torque correction unit 44 that corrects the load torque TCAL to correct a torque error of the dynamometer 20, a stop time torque calculation unit 45 that calculates load torque in the stop control state, and an output selection unit 46. And a drive unit 47.
[0036]
The vehicle speed calculation unit 43 calculates the vehicle speed SPD based on the rotation speed θ of the dynamometer 20 calculated by the torque calculation unit 42, that is, the rotation speed of the wheel and the following equation (5).
[0037]
SPD = k1 · r · θ (5)
k1: Constant
r: tire radius
The vehicle speed calculation unit 43 outputs a signal corresponding to the magnitude of the vehicle speed SPD thus calculated to the model constant setting unit 41 and the torque calculation unit 42, respectively.
[0038]
The model constant setting unit 41 includes a memory (not shown) in which the model constants (Jw, WuR, WuL, KLR, KLL, Ws, SR-FL, and RLA) are stored. To the unit 42.
[0039]
The torque calculation unit 42 uses the model constants (Jw, WuR, WuL, KLR, KLL, Ws, SR-FL, RLA) set by the model constant setting unit 41 and the rotational speed θ input from the rotary encoder 22 as described above. Substitute into each equation of motion based on the characteristic model. Then, the torque calculation unit 42 calculates the load torque TCAL corresponding to the modeled vehicle running state by solving these equations of motion at a predetermined calculation cycle, and the calculated load torque TCAL is sent to the torque correction unit 44. Output.
[0040]
The torque correction unit 44 corrects the load torque TCAL so as to correct the torque error of the dynamometer 20. FIG. 7 shows a torque correction procedure performed by the torque correction unit 44.
[0041]
As shown in FIG. 7, a subtraction process 51 for subtracting the actual torque TACT measured by the torque sensor 18 from the load torque TCAL is performed, and an angular acceleration is performed by performing a division process 52 for dividing the deviation by the equivalent inertia Jw of the wheel. Is calculated.
[0042]
Next, the virtual rotation speed is calculated by integrating the angular acceleration calculated in the division processing 52 by the integration processing 53. Here, this virtual rotation speed is an insufficient rotation speed to be corrected. A subtraction process 54 for subtracting the rotational speed of the dynamometer 20 detected by the rotary encoder 22 from this virtual rotational speed is performed to calculate the difference.
[0043]
Then, the torque correction unit 44 performs an amplification process 55 with a predetermined gain on the difference obtained in the subtraction process 54 to calculate a correction torque THO. Thereafter, the torque correction unit 44 calculates the command torque TTRG by executing an addition process 56 for adding the correction torque THO to the load torque TCAL.
[0044]
In addition, when simulating the running state of the vehicle with the test apparatus, dynamic friction acts between the wheel and the road surface while the vehicle is running, whereas the wheel and the road surface are stopped while the vehicle is stopped. Static friction will act. Therefore, in order to reproduce the braking state or the stop state of the vehicle when the vehicle is traveling, the control state of the dynamometer 20 can be switched between when the vehicle is traveling and when the vehicle is stopped. In the present embodiment, dynamic friction acts between the wheels and the road surface while the vehicle is traveling, so that a torque corresponding to the braking force proportional to the depression force of the brake pedal is calculated based on the brake model. Further, since static friction acts between the wheels and the road surface while the vehicle is stopped, stall stop control is performed to maintain the rotational speed of the dynamometer 20 at zero by executing position feedback control.
[0045]
The stop time torque calculation unit 45 calculates the load torque in the stall stop control. FIG. 8 shows a torque calculation procedure at the time of stop performed by the torque calculator 45 at the time of stop.
[0046]
As shown in FIG. 8, when the vehicle is stopped, an integration process 61 is performed on the rotational speed of the dynamometer 20 detected by the rotary encoder 22 to calculate the angular position.
[0047]
Then, a subtraction process 62 for subtracting the calculated angular position from the stop position command generated based on the stop control is performed. By performing a differentiation process 63 on the deviation of the subtraction process 62, a rotation speed (equivalent value) is calculated.
[0048]
Next, a subtraction process 64 for subtracting the rotation speed of the dynamometer 20 detected by the rotary encoder 22 from the rotation speed calculated in the differentiation process 63 is performed to calculate a difference value. The torque (equivalent value) is calculated by performing 65.
[0049]
Then, a subtraction process 66 for subtracting the actual torque detected by the torque sensor 18 from the torque (equivalent value) calculated in the differentiation process 65 is performed to calculate the instruction torque TSTA.
[0050]
The output selection unit 46 inputs the instruction torque TTRG output from the torque correction unit 44 and the instruction torque TSTA output from the stop time torque calculation unit 45, and selects one of the instruction torques according to the traveling state of the vehicle. Select and output to the drive unit 47. That is, when the vehicle is running and the vehicle is in a braking state, when the measured rotational speed and the virtual rotational speed are both less than the predetermined rotational speed N0, the output selection unit 46 instructs the stop torque calculation unit 45 to calculate The torque TSTA is selected to switch from running control (torque control) to stop control (position control). On the contrary, when the actual torque TACT measured by the torque sensor 18 becomes equal to or greater than the brake pedal effort equivalent torque in the model, the output selection unit 46 selects the instruction torque TTRG corrected by the torque correction unit 44 and performs stop control (position control). ) To travel control (torque control).
[0051]
The drive unit 47 feedback-controls the drive current of each dynamometer 20 based on the instruction torque output from the output selection unit 46.
As described above, in the test apparatus according to the present embodiment, the rotational inertia of each dynamometer 20 directly connected to the pair of output shafts 14 of the power train 13 is substantially equivalent to the rotational inertia of the wheels, and each dynamometer 20 is a permanent magnet type motor that generates a large torque in a very low speed state or in a stopped state.
[0052]
Then, a dynamic characteristic model of the vehicle is constructed, and a load torque TCAL generated in the dynamometer 20 is calculated based on the dynamic characteristic model and the rotational speed of the dynamometer 20 detected by the torque sensor 18. Furthermore, not only the equivalent inertia of the vehicle but also the equivalent longitudinal damping constant and the equivalent longitudinal spring constant of the suspension system are introduced as model constants of this dynamic characteristic model. Since the equivalent damping constant and spring constant of the drive system are introduced as the model constant, the load torque applied to the output shaft 14 of the powertrain 13 is calculated after the dynamic characteristics of the vehicle are grasped extremely accurately. Will be able to.
[0053]
In the present embodiment, the rotational speed of the dynamometer 20 becomes zero according to the deviation between the stop position command value when the vehicle is stopped and the position information calculated from the rotational speed detected by the dynamometer 20. The command torque TSTA is calculated. When the vehicle is stopped, the command torque TSTA is output to the dynamometer 20 and the dynamometer 20 is driven. While the vehicle is running, dynamic friction acts between the wheels and the road surface, while static friction acts between the wheels and the road surface while the vehicle is stopped. As described above, since the control of the dynamometer 20 is switched to the position control based on the position information when the vehicle is stopped, the stop control according to the static friction state can be performed, and the actual vehicle is stopped. An appropriate test of the power train 13 can be performed. In addition, a step is not generated when the dynamometer 20 is switched from the stop control to the travel control, and a test with higher accuracy simulating the travel state of the actual vehicle can be performed.
[0054]
In the present embodiment, the dynamic characteristic model includes a slip model for calculating the longitudinal force acting on the vehicle based on the slip ratio of the wheel and the vertical load acting on the vehicle, and the slip behavior of the wheel is determined. The load torque TCAL considered can be calculated. Moreover, since the rotational inertia of the dynamometer 20 is substantially equivalent to the rotational inertia of the wheel, the slip behavior of the wheel in the actual vehicle can be reproduced.
[0055]
In the present embodiment, the instruction for correcting the load torque TCAL so that the virtual rotation speed of the dynamometer 20 based on the load torque TCAL calculated by the torque calculation unit 42 and the detected rotation speed θ coincide with each other. Torque TTRG is calculated. Therefore, the dynamometer 20 has a torque output error with respect to the command torque. However, the torque output error of the dynamometer 20 can be further reduced based on the corrected command torque TTRG, and the running state of the actual vehicle can be simulated more. Can be performed.
[0056]
In addition, this embodiment can also be implemented by changing the configuration as follows.
In the above-described embodiment, the power train is a gasoline engine as a power train test device. However, for example, as a power train test device where the prime mover is a diesel engine, or the prime mover is an AC motor, a DC motor, or the like. It can also be embodied as a powertrain testing device that is an electric motor.
[0057]
In the above embodiment, the vehicle is modeled by dividing it into a plurality of components on the wheels and the upper side and lower side of the suspension device. However, the method and the number of this division are the same as in the above embodiment. It does not need to be present and can be set arbitrarily.
[0058]
In the above-described embodiment, the power train test apparatus including an automatic transmission as a transmission is embodied. However, the power train test apparatus including a transmission that can be shifted manually can be embodied. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a powertrain test apparatus.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a dynamometer control unit.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a vehicle dynamic characteristic model.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a slip model.
FIG. 5 is a schematic diagram showing load movement during braking on a flat road.
FIG. 6 is a schematic diagram showing load movement when stopping on a slope.
FIG. 7 is a flowchart showing torque correction processing.
FIG. 8 is a flowchart showing a torque calculation process at the time of stop.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine as motor | power_engine, 11 ... Automatic transmission (AT), 12 ... Differential gear, 13 ... Power train, 14 ... Output shaft, 15, 16 ... Coupling, 18 ... Torque sensor, 20 ... As torque provision means Dynamometer, 21 ... input shaft, 22 ... rotary encoder (rotation detection means), 30 ... engine control section, 40 ... dynamometer control section, 42 ... torque calculation section (calculation means), 43 ... vehicle speed calculation section, 44 ... Torque correction section (correction means) 45 ... Stop torque calculation section (stop torque calculation means) 46 ... Output selection section (output selection means) 50 ... Control device FL ... Longitudinal force Jw ... Equivalent inertia SR ... slip ratio, TCAL ... load torque, θ ... rotational speed.

Claims (5)

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。
A power train is configured including a prime mover mounted on a vehicle and a transmission coupled to the prime mover, and torque applying means for applying a load torque to the output shaft of the power train, and a rotational speed of the torque applying means A rotation detection means for detecting the load, and a calculation means for calculating a load torque to be applied to the output shaft based on a dynamic characteristic model related to the vehicle and a rotation speed detected by the rotation detection means. In a powertrain test apparatus for performing a test in a state in which the powertrain is artificially mounted on a vehicle by applying a load torque to the output shaft from the torque applying means,
The torque applying means comprises a dynamometer having a rotational inertia substantially equivalent to the rotational inertia of a wheel attached to the output shaft,
A stop time torque calculating means for calculating a load torque to be applied to the output shaft based on a stop position command value when the vehicle is stopped;
A powertrain test apparatus comprising: output selection means for selecting a calculation result of the stop time torque calculation means and outputting the calculation result to the torque application means when the vehicle is stopped.
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。
The powertrain test apparatus according to claim 1,
The stop time torque calculating means calculates a load torque such that the rotation speed becomes zero according to a deviation between the stop position command value and position information calculated from the detected rotation speed. Powertrain testing equipment.
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。
3. The powertrain test apparatus according to claim 1, wherein the dynamic characteristic model divides the vehicle into at least the wheels and upper and lower components of the suspension device. A test apparatus for a power train, wherein an equivalent inertia, an equivalent longitudinal damping constant and an equivalent longitudinal spring constant of the suspension are introduced as model constants.
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。
In the powertrain test device according to any one of claims 1 to 3,
The dynamic train model includes a slip model for calculating a longitudinal force acting on the vehicle based on a slip ratio of the wheels and a vertical load acting on the vehicle.
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。
In the powertrain test device according to any one of claims 1 to 4,
And a correction means for correcting the load torque calculated by the calculation means so that the virtual rotation speed of the dynamometer based on the load torque calculated by the calculation means matches the detected rotation speed. Powertrain testing equipment characterized by
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