(57)【要約】  車輪Ｗの影響を考慮した試験を行えるようにして、パワートレインＰＴ又はその一部の性能などを正確に評価すべく、車輪Ｗが上から載置される可動路面２０aと、車輪Ｗの回転に伴って動く可動路面２０ａの動作負荷を制御する負荷制御装置３０と、車輪Ｗの可動路面２０ａに対する押付力を調整するための押付力調整装置５０とを具備するようにした。
2016088469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が接続されたパワートレイン又はその一部を試験するためのものであって、
前記車輪が上から載置される可動路面と、
前記車輪の回転に伴って動く前記可動路面の動作負荷を制御する負荷制御装置と、
前記車輪の前記可動路面に対する押付力を調整するための押付力調整装置とを具備することを特徴とする駆動系試験装置。
【請求項２】
前記パワートレイン又はその一部に左右の車輪が接続されており、
前記押付力調整装置が、前記左右の車輪の前記可動路面に対する押付力をそれぞれ独立して調整できるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の駆動系試験装置。
【請求項３】
前記パワートレイン又はその一部に左右の車輪が接続されており、
前記負荷制御装置が、一方の車輪に対応する第１可動路面の動作負荷と、他方の車輪に対応する第２可動路面の動作負荷とをそれぞれ独立して制御できるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の駆動系試験装置。
【請求項４】
前記可動路面が、筒形状をなす回転体の内周面に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の駆動系試験装置。
【請求項５】
前記車輪のステア角を制御するステアリング機構をさらに具備していることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の駆動系試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪が接続されたパワートレイン又はその一部を試験するための駆動系試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動系試験装置としては、例えば、パワートレインを構成するドライブシャフトにダイナモメータを直接接続し、このダイナモメータの動作負荷を制御してパワートレインの性能などを試験するものがある。【０００３】
このような駆動系試験装置は、パワートレインに車輪が接続されている完成車両と異なり、パワートレインにダイナモメータが直接接続されているので、タイヤ特性やスリップ状態を精度良く再現することができない。
また、ダイナモメータに急激な負荷がかかった場合には、シャフト等が破断する恐れもある。【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、パワートレインに車輪を接続し、この車輪をローラの外周面に水平方向から押し付けながら回転させることにより、実走行で車輪に加わる荷重を再現しながら試験を行えるように図ったものがある。【０００５】
しかしながら、実際の走行では、車輪が路面等に水平方向に押し付けられることはなく、上述した構成では、車輪の影響を考慮した試験を行っているとはいえず、パワートレインの性能を正確に評価することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５７１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、車輪の影響を考慮した試験を行えるようにして、パワートレイン又はその一部の性能などを正確に評価することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る駆動系試験装置は、車輪が接続されたパワートレイン又はその一部を試験するためのものであって、前記車輪が上から載置される可動路面と、前記車輪の回転に伴って動く前記可動路面の動作負荷を制御する負荷制御装置と、前記車輪の前記可動路面に対する押付力を調整するための押付力調整装置とを具備することを特徴とするものである。【０００９】
このような駆動系試験装置であれば、押付力調整装置によって、車輪の可動路面に対する上下方向の押付力を調整することができるので、例えば実走行において車輪に加わる荷重を模擬することができる。これにより、前記実走行での車輪の影響を考慮した試験を行えるようになり、パワートレイン又はその一部の性能などを正確に評価することが可能となる。【００１０】
前記パワートレイン又はその一部に左右の車輪が接続されており、前記押付力調整装置が、前記左右の車輪の前記可動路面に対する押付力をそれぞれ独立して調整できるように構成されているものや、前記負荷制御装置が、一方の車輪に対応する第１可動路面の動作負荷と、他方の車輪に対応する第２可動路面の動作負荷とをそれぞれ独立して制御できるように構成されているものが好ましい。
これならば、例えば、車両のコーナリング時や車両が跳ねたときなど、左右の車輪に加わる荷重や負荷などが異なる走行状態を模擬して試験することができ、パワートレイン又はその一部の性能などをより正確に評価することができる。【００１１】
前記可動路面の具体的実施態様としては、筒形状をなす回転体の内周面に設定されているものが挙げられる。
これならば、車輪を回転体の内側に配置することができ、従来のように、例えば回転ドラムや無端フラットベルトなどの上に車輪を配置する場合に比べて、装置全体を小型化することができる。【００１２】
前記車輪のステア角を制御するステアリング機構をさらに具備しているものが好ましい。
これならば、ステアリングをきった状態でのパワートレイン又はその一部の性能を評価することができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成した本発明によれば、車輪がパワートレインやその一部に与える影響を考慮した試験を行うことができ、パワートレイン又はその一部の性能などを正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の駆動系試験装置の構成を模式的に示す図。
【図２】同実施形態の押付力調整機構を示す模式図。
【図３】同実施形態の制御装置の機能を示す機能ブロック図。
【図４】変形実施形態の駆動系試験装置の構成を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００１５】
１００・・・パワートレイン試験装置
ＰＴ  ・・・パワートレイン
ＰＴ１・・・出力軸
ＰＴ２・・・出力軸
１０  ・・・駆動装置
２０  ・・・路面形成部材
２０ａ・・・可動路面
３０  ・・・負荷制御装置
３４  ・・・トルクセンサ
５０  ・・・押付力調整装置
Ｗ    ・・・車輪
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係る駆動系試験装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態の駆動系試験装置１００（以下、パワートレイン試験装置ともいう）は、図１に示すように、トランスミッションＴＭ（マニュアル、オートマチック又はＣＶＴ）、プロペラシャフトＰＳ、ディファレンシャルギアＤＦ、ドライブシャフトＤＳ等から構成されるパワートレインＰＴ（ドライブラインともいう。）の試験を行うものである。
なお、以下においては、供試体をＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ形式）の車両に搭載されるパワートレインＰＴとして説明するが、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ形式）の車両や４ＷＤ（四輪駆動）の車両に搭載されるパワートレインを供試体としても良いし、パワートレインＰＴの一部を供試体としても良い。
【００１８】
ここで、パワートレイン試験には、ギアチェンジ・ギアシンクロ試験、オートマチックトランスミッションのシフト校正、主要部品（クラッチ、トルクコンバータ、ディファレンシャルギア、動力ユニット、ダンパ、電子制御装置、サスペンション、排気システム）のチェック、パワートレインＰＴ及びその構成部品の耐久試験／寿命試験、騒音・振動試験、性能・効率試験、機能試験等が含まれる。
【００１９】
具体的にこのパワートレイン試験装置１００は、図１及び図２に示すように、パワートレインＰＴの入力軸（具体的にはトランスミッションＴＭの入力軸ＴＭ１）に接続された駆動装置１０と、パワートレインＰＴの第１出力軸ＰＴ１及び第２出力軸ＰＴ２それぞれに接続された車輪Ｗと、車輪Ｗが上から載置される可動路面２０ａが形成された路面形成部材２０と、可動路面２０ａの動作負荷を制御する負荷制御装置３０とを具備している。
【００２０】
以下、各部について説明する。
【００２１】
駆動装置１０は、エンジンの挙動を模擬するものであり、ここでは、駆動用ダイナモメータにより構成されている。
なお、駆動装置１０として、実エンジンを用いても構わない。この場合、実エンジンを供試体として、実エンジンの燃費などの試験を行うことが可能になる。
【００２２】
２つの出力軸ＰＴ１、ＰＴ２は、ディファレンシャルギアＤＦにより、互いに連結された軸であり、第１出力軸ＰＴ１には、左右の車輪Ｗの一方が接続されており、第２出力軸ＰＴ２には、左右の車輪Ｗの他方が接続されている。
【００２３】
路面形成部材２０は、図２に示すように、車輪Ｗが重力方向に沿って載置される可動路面２０ａが形成されたものであり、車輪Ｗの回転に伴って回転することで、前記可動路面２０ａが動くように構成された回転体である。より具体的にこのものは、一端が開口するとともに他端が壁部材２３で閉塞された概略円筒形状をなすものであり、その径寸法が車輪Ｗの径寸法よりも大きく、内部に車輪Ｗを収容する収容空間Ｓが形成されている。
【００２４】
前記可動路面２０ａは、路面形成部材２０の内周面に設定されており、ここでは、路面形成部材２０の内周面全体であり、その幅寸法が車輪Ｗの幅寸法よりも大きくなるように形成されている。これにより、車輪Ｗの向き（ステア角）を変更したとしても、車輪Ｗと前記壁部材２３とが接触しない構成になっている。
【００２５】
本実施形態では、左右の車輪Ｗのうち、一方の車輪Ｗが載置される可動路面２０ａと、他方の車輪Ｗが載置される可動路面２０ａとが別の路面形成部材２０に形成されている。以下、これらの路面形成部材２０を区別する場合は、第１路面形成部材２１、第２路面形成部材２２といい、これらに対応する可動路面２０ａを、第１可動路面２１ａ、第２可動路面２２ａという。
【００２６】
負荷制御装置３０は、車輪Ｗの回転に伴って動く可動路面２０ａの動作負荷及び慣性を制御するものであり、ここでは、出力軸３３が前記路面形成部材２０の壁部材２３に接続された吸収用ダイナモメータである。
前記動作負荷は、例えば完成車両を実際の路面で走行させることにより得られる実走行データから抽出されるパラメータであり、該実走行データに含まれる、車両重量、車両速度、路面の勾配などから算出される。また、前記慣性は、完成車両の重量により定まるパラメータである。
本実施形態では、負荷制御装置３０の出力軸３３にトルクセンサ３４が設けられており、前記負荷制御装置３０は、トルクセンサ３４により測定された測定値に基づいて前記動作負荷及び前記慣性を制御できるように構成されている。
【００２７】
このように構成された負荷制御装置３０は、第１可動路面２１ａ及び第２可動路面２２ａそれぞれに対応して設けられており、各負荷制御装置３０は、対応する可動路面２１ａ、２２ａの動作負荷及び慣性をそれぞれ独立して制御できるように構成されている。以下、これらの負荷制御装置３０を区別する場合は、第１負荷制御装置３１、第２負荷制御装置３２という。
【００２８】
しかして、本実施形態のパワートレイン試験装置１００は、車輪Ｗの可動路面２０ａに対する押付力を調整するための押付力調整装置５０をさらに具備している。
この押付力調整装置５０は、図２に示すように、例えば図示しないユニバーサルジョイント等を介して車輪Ｗに接続されたサスペンション機構６０に取り付けられている。
【００２９】
まず、サスペンション機構６０について説明する。
サスペンション機構６０は、完成車両において、車両の走行時の振動や衝撃などをやわらげる役割を担い、シャシと車輪とを連結して、車輪をシャシから懸架するものである。
本実施形態のサスペンション機構６０は、図２に示すように、シャシの代わりに設けられたベースフレーム７０から車輪Ｗを懸架するものであり、具体的には、サスペンションアーム、スプリング、ショックアブソーバ等から構成された独立懸架式のものである。
なお、サスペンション機構６０は、車軸懸架式のものであっても構わない。
【００３０】
次に、上述した押付力調整装置５０について説明する。
押付力調整装置５０は、前記サスペンション機構６０とベースフレーム７０との間に介在し、サスペンション機構６０を介して車輪Ｗの可動路面２０ａに対する押付力を調整するものである。
具体的にこのものは、例えば、上下方向に移動するピストン等の上下移動機構５３を有し、この上下移動機構５３によって前記スプリングを伸縮させることで、車輪Ｗの可動路面２０ａに対する押付力を調整するように構成されている。
なお、本実施形態での押付力調整装置５０は、前記スプリングに与える荷重を測定するロードセル５４を有し、このロードセル５４により測定された測定値に基づいて前記押付力を制御できるように構成されている。
【００３１】
このように構成された押付力調整装置５０は、左右の車輪Ｗそれぞれに対応して設けられており、各押付力調整装置５０は、対応する車輪Ｗの可動路面２１ａ、２２ａに対する押付力をそれぞれ独立して制御できるように構成されている。以下、これらの押付力調整装置５０を区別する場合は、第１押付力調整装置５１、第２押付力調整装置５２という。
【００３２】
本実施形態のパワートレイン試験装置１００は、パワートレイン試験を管理する試験管理装置４０をさらに具備している。
この試験管理装置４０は、ＣＰＵ、内部メモリ、ＡＤ変換器、入出力インターフェイス、マウス又はキーボード等の入力手段、ディスプレイＤＰ等の表示手段等を備えた専用乃至汎用のコンピュータであり、図３に示すように、実走行データ格納部４１、トルク取得部４２、押付力取得部４３、及び試験管理部４４としての機能を有するものである。
【００３３】
以下、各部について説明する。
【００３４】
実走行データ格納部４１は、前記内部メモリの所定領域に形成されており、完成車両を実際に路面で走行させることにより得られる実走行データを格納している。
この実走行データは、実走行における車両の経時的な走行状態を示すものであり、例えばアクセル操作量、ブレーキ操作量、ハンドル操作量、車両重量、エンジン回転数、車両速度、車両加速度、ホイール回転数、トルク、シャフトアングル、タイヤ温度、路面温度、路面状態（ＷＥＴ、ＤＲＹ、ＩＣＥ、アスファルト、砂利等）、路面の勾配、走行風等が挙げられる。
【００３５】
トルク取得部４２は、前記トルクセンサ３４により得られた測定値を示す測定トルク信号を取得し、この測定トルク信号を試験管理部４４に送信する。
【００３６】
押付力取得部４３は、前記ロードセル５４により得られた測定値を示す測定押付力信号を取得し、この測定押付力信号を試験管理部４４に送信する。
【００３７】
試験管理部４４は、例えば、実走行データから得られた運転パターンに基づいてパワートレイン試験をすべく、駆動装置１０、負荷制御装置３０及び押付力調整装置５０の動作を制御するものである。
以下、試験管理部４４が各装置の動作を制御する制御内容について説明する。
【００３８】
まず、駆動装置１０の動作制御について説明する。
この制御では、試験管理部４４は、実走行データ格納部４１から前記運転パターンに対応するアクセル操作量及びブレーキ操作量を取得し、トルク指令（加速、減速）を算出して、このトルク指令に基づいて駆動装置１０を動作させる。
【００３９】
次に、負荷制御装置３０の動作制御について説明する。
この制御では、試験管理部４４は、トルク取得部４２から測定トルク信号を受信し、この測定トルク信号に基づいて、可動路面２０ａの動作負荷及び慣性が前記運転パターンに対応した挙動となるように、負荷制御装置３０を動作させる。
具体的には、実走行データ格納部４１から車両重量、車両速度、路面の勾配などを取得して前記動作負荷を算出するとともに、前記車両重量から定まる慣性を算出する。そして、これら動作負荷及び慣性に基づいて、各負荷制御装置３１、３２を独立して動作させ、各路面形成部材２１、２２の回転数、つまり各可動路面２１ａ、２２ａの速度を制御する。
【００４０】
次に、押付力調整装置５０の動作制御について説明する。
この制御では、試験管理部４４は、押付力取得部４３から測定押付力信号を受信し、この測定押付力信号に基づいて、車輪Ｗの可動路面２０ａに対する押付力が前記運転パターンに対応した挙動となるように、押付力調整装置５０を動作させる。
具体的には、実走行データ格納部４１から前記運転パターンに対応する路面の勾配などを取得し、左右の車輪Ｗに加える荷重指令をそれぞれ算出して、これらの荷重指令に基づいて各押付力調整装置５１、５２を動作させる。
【００４１】
本実施形態では、上述した制御に加えて、試験管理部４４は、実走行データ格納部４１から前記運転パターンに対応するハンドル操作量を取得し、ステア角指令を算出して、このステア角指令に基づいて例えば出力軸ＰＴ１、ＰＴ２にギア等を介して接続されたステアリング機構８０を動作させる。これにより、車輪Ｗの向き（ステア角）を、前記運転パターンに対応して変更することができる。
【００４２】
このように構成された本実施形態に係るパワートレイン試験装置１００によれば、実走行データに基づいて、可動路面２０ａの動作負荷及び慣性と、車輪Ｗの可動路面２０ａに対する上下方向の押付力と、車輪Ｗのステア角とを、運転パターンに対応するように制御することができる。これにより、実走行を模擬するとともに、車輪Ｗの影響を考慮した試験を行うことができ、パワートレインＰＴ又はその一部の性能などを正確に評価することができる。
【００４３】
ここで、従来のように、パワートレインＰＴの出力軸ＰＴ１、ＰＴ２にダイナモメータを接続した場合、ダイナモメータに急激な負荷が加わるとパワートレインＰＴの出力軸ＰＴ１、ＰＴ２などが破損する恐れがある。
一方、本実施形態に係るパワートレイン試験装置１００であれば、パワートレインＰＴの出力軸ＰＴ１、ＰＴ２に車輪Ｗが接続されているので、急激な負荷が加わったとしても、車輪Ｗが負荷をある程度吸収し、パワートレインＰＴの出力軸ＰＴ１、ＰＴ２などの破損を防ぐことができる。
【００４４】
さらに、第１可動路面２１ａの動作負荷と第２可動路面２２ａの動作負荷とをそれぞれ独立して制御することができ、左右の車輪Ｗの可動路面２１ａ、２２ａに対する押付力をそれぞれ独立して調整できるので、車両のコーナリング時や車両が跳ねたときなど、左右の車輪Ｗに加わる荷重や負荷などが異なる走行状態を模擬して試験することができ、パワートレインＰＴ又はその一部の性能などをより正確に評価することができる。
【００４５】
加えて、車輪Ｗが可動路面２０ａ上でスリップするので、ステアリングを切った状態でのパワートレインＰＴ又はその一部の性能などを評価することができる。
【００４６】
そのうえ、供試体を実際の走行状態に近づけることができるので、完成車両を使わなくても、完成車両を使った試験に近い状態でパワートレインＰＴ又はその一部の性能を評価することができる。
【００４７】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４８】
例えば、前記実施形態では、押付力調整装置５０が、車輪Ｗを可動路面２０ａに押し付けるように構成されていたが、可動路面２０ａを車輪Ｗに押し付けることにより、押付力を調整できるように構成されたものであっても良い。
【００４９】
また、前記実施形態では、出力軸ＰＴ１、ＰＴ２に左右の車輪Ｗが接続されていたが、いずれか一方の出力軸ＰＴ１（ＰＴ２）に車輪Ｗを接続し、他方の出力軸ＰＴ２（ＰＴ１）を例えばディファレンシャルギアＤＦに固定しても良い。
さらに、図４に示すように、パワートレインＰＴに前後左右の４つの車輪Ｗを接続しても構わない。
【００５０】
加えて、前記実施形態の路面形成部材２０は、概略円筒形状をなす回転体であったが、例えば、無端フラットベルトにより構成されたものであっても良い。
なお、可動路面２０ａは、上述したように、路面形成部材２０の内周面に形成されていることが好ましいが、路面形成部材２０の外周面に形成されていても構わない。
【００５１】
前記実施形態の試験管理部４４は、実走行データ格納部４１から運転パターンに対応するハンドル操作量を取得するように構成されていたが、例えば、ステアリングホイールを有するハンドル操作量入力手段に入力されたハンドル操作量を取得するように構成されていても良い。
また、例えば、オペレータが前記ハンドル操作量入力手段に入力したハンドル操作量に応じて、車輪Ｗの向きを手動で変更できるようにしても構わない。
【００５２】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上に述べた本発明によれば、車輪Ｗの影響を考慮した試験を行えるようにして、パワートレインＰＴ又はその一部の性能などを正確に評価することができる。
【図１】
2016088469.tif 000003
【図２】
2016088469.tif 000004
【図３】
2016088469.tif 000005
【図４】
2016088469.tif 000006
【国際調査報告】
2016088469.tif 000007
2016088469.tif 000008
2016088469.tif 000009
2016088469.tif 000010