传动系统的试验系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供不使模仿引擎的马达大径化而能够生成大的驱动转矩的传动系统的试验系统。传动系统的试验系统1通过将根据包含励振频率的交流分量的转矩指令生成了的驱动转矩输入到构成传动系统的一部分的工件W的输入轴S1，评价该工件W的性能。该系统1具备：第1马达2a；第2马达2b，在该第2马达2b的驱动轴的一端侧，与第1马达2a的驱动轴连结，在另一端侧，与工件W的输入轴S1连结；转矩测量计6，检测对工件-第2马达间的轴作用的转矩；以及共振抑制电路5，根据转矩测量计6的检测值，以抑制扭转共振的方式，将转矩指令分担为针对第1马达2a的第1转矩指令和针对第2马达2b的第2转矩指令。
【专利说明】传动系统的试验系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及传动系统(drive-train)的试验系统。
【背景技术】
[0002]传动系统是指，用于将在引擎中生成的能量传递给驱动轮的多个装置的总称，由引擎、离合器、变速器、主动轴(drive shaft)、传动轴(propeller shaft)、差速齿轮(differential gear)、以及驱动轮等构成。在传动系统的性能评价试验中，通过实际地用引擎持续驱动变速器，来评价其耐久性能、品质等。近年来，作为进行这样的传动系统的试验的系统，提出了代替实际引擎而用马达生成向工件输入的驱动转矩的例子。
[0003]图7是示意地示出传动系统的试验系统101的结构的图。在图7中，对将FR驱动方式的传动系统作为供试验体的例子进行说明。
[0004]在构成传动系统的一部分的工件102的输入轴，连结了模仿引擎的马达103的驱动轴，在作为工件102的输出轴的传动轴104，连接了与用于吸收工件102的变速输出的负荷相当的动力计105。在试验系统101中，设置了检测对工件102的输入轴作用的轴转矩的转矩测量计106、和检测对工件102的输出轴作用的轴转矩的转矩测量计107，根据这些测量计106、107的检测值，控制在马达103中生成的驱动转矩以及在动力计105中生成的吸收转矩。
[0005]另外，提出了如下方案:在实际引擎中起因于各气缸中的燃烧工序而产生了周期性的转矩变动时，即使在图7所示那样的利用了马达的试验系统101中，通过对用于生成一定的驱动转矩的直流分量加上基于正弦波的交流分量，使在马达中生成的驱动转矩虚拟地变动，提高了试验的再现性(例如参照专利文献I)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2002-71520号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的技术问题
[0010]但是，近年来，为了应对更广泛的车种、提高试验的再现性，期望对于以上那样的试验系统，生成更大的驱动转矩。对于这样的期望，虽然考虑将马达变更为更大径的结构，但如以下说明，根据试验系统的布局上的制约，马达的大径化困难。
[0011]图8是在上述图7的试验系统101中，将供试验体变更为FF驱动方式的传动系统的图。
[0012]如图8所示，在FF驱动方式的传动系统中，针对由离合器、差速齿轮、以及变速器等构成的工件108，作为输出轴的主动轴109向两侧延伸，所以如果确保设置主动轴109、在主动轴109的两端连接的动力计110、111以及转矩测量计112、113等的位置，则马达103的大径化有限度。
[0013]本发明是鉴于以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种不使模仿引擎的马达大径化就能够生成大的驱动转矩的传动系统的试验系统。
[0014]解决技术问题的技术方案
[0015](I)为了达成上述目的，本发明提供一种通过将根据包含励振频率的交流分量的转矩指令而生成的驱动转矩输入到构成传动系统的一部分的工件(例如后述工件W)的输入轴(例如后述输入轴Si)，来评价该工件的性能的传动系统的试验系统(例如后述的试验系统I)。该试验系统特征在于，具备:第I马达(例如后述第I马达2a);第2马达(例如后述第2马达2b)，在其驱动轴的一端侧，与所述第I马达的驱动轴连结，在另一端侧与所述工件的输入轴连结；轴转矩检测单元(例如后述转矩测量计6)，检测对所述工件以及所述第2马达间的轴作用的转矩；和共振抑制电路(例如后述共振抑制电路5)，根据所述轴转矩检测单元的检测值，以抑制连结所述第I马达、所述第2马达、以及所述工件的轴的扭转共振的方式，将所述转矩指令分担为针对所述第I马达的第I转矩指令和针对所述第2马达的第2转矩指令。
[0016]在(I)的发明中，连结第I马达和第2马达这两个马达的驱动轴。即，通过使生成向工件的输入轴输入的驱动转矩的马达成为将两个马达串联地连接的所谓串接(tandem)结构，能够不使各个马达大径化而生成大的驱动转矩。因此，能够针对更广泛的车种进行试验，并且试验的再现性也能够提高。
[0017]但是，在图7所示的以往的试验系统101中，如果将工件102理解为以单一的惯性力矩为特征的刚体，则试验系统101中的控制对象能够视为以马达103的惯性力矩JMOTQK[kgm2]、工件102的惯性力矩JTOffi[kgm2]、连结这些马达103以及工件102的扭转弹性轴的弹簧常数Ktm[Nm/rad]这3个参数为特征的2惯性系(参照图9)。已知该2惯性系在马达103以及工件102间的轴的扭转振动中，存在下述式(I)所示的共振频率f,[Hz]。
[0018][式I]
[0019]
【权利要求】
1.一种传动系统的试验系统，将根据包含励振频率的交流分量的转矩指令而生成的驱动转矩输入到构成传动系统的一部分的工件的输入轴，从而评价该工件的性能，其特征在于，该传动系统的试验系统具备: 第I马达； 第2马达，在该第2马达的驱动轴的一端侧与所述第I马达的驱动轴连结，在另一端侧与所述工件的输入轴连结； 轴转矩检测单元，检测对所述工件以及所述第2马达间的轴作用的转矩；以及 共振抑制电路，根据所述轴转矩检测单元的检测值，以抑制连结所述第I马达、所述第2马达、以及所述工件的轴的扭转共振的方式，将所述转矩指令分担为针对所述第I马达的第I转矩指令和针对所述第2马达的第2转矩指令。
2.根据权利要求1所述的传动系统的试验系统，其特征在于， 定义将具有传递函数的3惯性系的机械系模型作为标称设备的一般化设备，该传递函数以所述第I马达的惯性力矩、所述第2马达的惯性力矩、所述工件的惯性力矩、连结所述第I马达以及所述第2马达的扭转轴的弹簧常数、和连结所述第2马达以及所述工件的扭转轴的弹簧常数为特征， 所述共振抑制电路以对所述一般化设备应用被称为H c?控制或者μ设计法的控制系设计方法来设计。
3.根据权利要求2所述的传动系统的试验系统，其特征在于，还具备: 第I逆变器，将与由所述共振抑制电路计算出的第I转矩指令对应的电力供给到所述第I马达；以及 第2逆变器，将与由所述共振抑制电路计算出的第2转矩指令对应的电力供给到所述第2马达， 所述一般化设备包含所述第I逆变器的控制误差、所述第2逆变器的控制误差、以及所述轴转矩检测单元的检测误差，作为干扰， 所述一般化设备包含对加权了的转矩指令与第I转矩指令以及第2转矩指令的总和的差分进行加权而得到的结果、以及对具有所述轴转矩检测单元的特性的传递函数的输出进行加权而得到的结果，作为控制量。
4.根据权利要求3所述的传动系统的试验系统，其特征在于， 所述一般化设备包含对从所述标称设备输出的所述第I马达以及所述第2马达间的轴转矩进行加权而得到的结果，作为控制量。
5.根据权利要求2所述的传动系统的试验系统，其特征在于， 将所述转矩指令定义为针对所述工件以及所述第2马达间的轴转矩的轴转矩指令， 所述共振抑制电路以使所述轴转矩检测单元的检测值成为所述轴转矩指令的方式，决定所述第I转矩指令以及所述第2转矩指令。
6.根据权利要求5所述的传动系统的试验系统，其特征在于， 定义将具有传递函数的3惯性系的机械系模型作为标称设备的一般化设备，该传递函数以所述第I马达的惯性力矩、所述第2马达的惯性力矩、所述工件的惯性力矩、连结所述第I马达以及所述第2马达的扭转轴的弹簧常数、和连结所述第2马达以及所述工件的扭转轴的弹簧常数为特征，所述共振抑制电路以对所述一般化设备应用被称为H c?控制或者μ设计法的控制系设计方法来设计。
7.根据权利要求6所述的传动系统的试验系统，其特征在于，还具备: 第I逆变器，将与由所述共振抑制电路计算出的第I转矩指令对应的电力供给到所述第I马达；以及 第2逆变器，将与由所述共振抑制电路计算出的第2转矩指令对应的电力供给到所述第2马达， 所述一般化设备包含所述第I逆变器的控制误差、所述第2逆变器的控制误差、所述轴转矩指令、以及所述轴转矩检测单元的检测误差，作为干扰， 所述一般化设备包含加权了的轴转矩指令与对具有所述轴转矩检测单元的特性的传递函数的输出进行加权而得到的结果的偏差，作为输入到控制器的观测量。
8.根据权利要求7所述的传动系统的试验系统，其特征在于， 所述一般化设备包含对从所述标称设备输出的所述第I马达以及所述第2马达间的轴转矩进行加权而得到的结果，作为控制量。
【文档编号】G01M13/02GK104081178SQ201280066614
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年1月13日
【发明者】菅家正康, 秋山岳夫 申请人:株式会社明电舍