JPH0216465B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は走行抵抗測定装置に関する。

車両の耐久性能ををテストするのに、その車両
を回転するローラを備えた台（シヤシーダイナモ
メータ）の上で運転することが行なわれている。
この運転には実際に車両を道路上で実走行させ、
その過程から車速、スロツトル開度、気圧を時間
の関数として計測しておき、これらを指令として
指令発生器から台上の車両に与えて、実走行と同
じ条件で運転するようにしている。ところでこの
台上における運転に際して、指令のひとつとして
走行抵抗があり、これを台上において負荷として
与えることが要求される。しかし走行抵抗は車速
等とは異なり、車両を実走行しても得られない。
そこで従来ではこの走行抵抗を車速の関数として
とらえ、これを指令発生器から与えるようにして
いた。もとよりこのようにして得た走行抵抗は実
走行時のそれとは正確に一致するものでないこと
は明らかである。しかし最近に至つた実走行時の
登降板、急カーブ、風などの影響を受けて変動す
る走行抵抗を台上の車両に与えることによつて実
走行に近い運転が要求されるようになつた。

この発明は変動する走行抵抗をより正確に時間
の関数として測定することを目的とする。

この発明による走行抵抗の測定は次のようにし
て行なう。すなわち実走行に使用された車両をそ
のまま台上に設置し、その車両のスロツトルを操
作して、実走行時に収録した気圧Ｂ(t)を目標値
として気圧を制御し、これによつてエンジントル
クの再現をはかる。一方台上では車両の車速が、
実走行時に収録した車速Ｖ(t)と一致するように、
ダイナモ電流を流して車両に与える負荷を制御す
る。このときのダイナモメータのトルクの値は走
行抵抗をトルクで表わした値とみなすことができ
るから、これを走行抵抗に換算し、車両と対応し
て時間の関数として車速とともに記憶する。この
記憶値はとりもなおさず、実走行時の走行抵抗Ｒ
（ｔ）である。

上述のように測定された走行抵抗は、実走行時
の状態を台上で再現するとき次のように使用され
る。すなわち同じように台上にテスト車両をの
せ、そのエンジンは前記のように記憶された車速
Ｖ(t)を目標値とした車速制御を行ない、ダイナ
モメータ側は同じく記憶された走行抵抗Ｒ(t)を
目標値として走行抵抗制御を行なう。このように
すれば実走行状態に極めて近い状態でテスト車両
の耐久運転などを行うことができる。

この発明の実施例を図によつて説明する。第１
図において、１は指令発生器で、これからは実際
に車両を路上で実走行させたとき計測収録した車
速、スロツトル開度及び気圧を指令車速Ｖ(t)、
指令スロツトル開度θ(t)及び指令気圧Ｂ(t)とし
て発生する。前記各指令のパターンの一例を第２
図に示す。図中T₁は発進、加速時、T₂は定常走
行時の各時間帯を表わす。

第２図において、スロツトル開度θ(t)の急激
なへこみと、気圧Ｂ(t)の急激な突出部分は変速
中であることを示す。以下の説明において、変速
位置は実走行と同じ変速位置に制御されているも
のとする。

吸気圧は大気圧を基準（零）として低くなる
（負の値となる）場合が多いので、極性を逆に
（負の値を正の値に読みかえて）表現している。
アクセルペタルを踏み込むと、スロツトル開度は
大きくなり（スロツトル弁が開き）、燃料と空気
の混合気体を吸い込むから、大気圧に近い圧力
（小さい値）となる。

なお指令車速のパターンは車両の実走行時にお
ける速度計から、指令スロツトル開度のパターン
は同じくアクセルペダルの踏み込みによる変位を
ポテンシヨンメータに連動させることによつて、
及び指令吸気圧のパターンは、吸気マニホルド附
近の混合気の圧力値を測定することによつてそれ
ぞれ得られ、これらを同じ時間の関数として記憶
しておく。この記憶値を指令発生器１から出力す
るようにすればよい。

２は目標値である指令吸気圧Ｂ(t)と、台上で
車両（実走行に供せられた車両。以下対象車両と
いう。）が運転されているときのその車両の吸気
圧との偏差を検出する偏差器で、これからの偏差
値は制御増巾器３で増巾される。４は加算器で、
制御増巾器３の出力ε(t)と指令スロツトル開度
θ(t)とを加算する。５は偏差器で、加算器４か
らの出力ε(t)＋θ(x)と対象車両のスロツトル開
度に対応する信号（具体的にはアクセルペダルの
踏み込み量に対応する信号）との偏差を検出す
る。この偏差は制御増巾器６で増巾され、対象車
両のアクセルペダルを操作する操作装置７に送ら
れる。

操作装置７による操作量はスロツトル開度位置
として位置検出器８で検出され、偏差器５にスロ
ツトル開度に対応する信号として与えられる。偏
差器５、制御増巾器６、操作装置７及び位置検出
器８は吸気圧制御系のマイナループである。対象
車両の吸気圧は吸気圧検出器９で検出され、偏差
器２に制御値として与えられる。

指令車速Ｖ(t)は偏差器１０に目標値として与
えられ、対象車両の車速（制御値）との偏差が算
出される。この偏差は制御増巾器１１で増巾さ
れ、ついで電流増巾器１２で増巾される。この増
巾出力はダイナモメータ１８のコイルに供給さ
れ、対象車両に対して負荷として与えられる。対
象車両の車速は車速検出器１３で検出され、偏差
器１０に制御値として与えられる。

１４は対象車両で、回転自在に支持されている
ローラ１５の上にのせられてある。ローラ１５の
回転軸１６は対象車両１４と等価な慣性をもつフ
ライホイール１７及びローラ１５に対して負荷と
して働く前記したダイナモメータ１８がとりつけ
てある。前記した操作装置７は対象車両１４のア
クセルペダルを操作ように設置されてある。これ
によつてアクセルペタルが踏みこまれるように操
作されることによつて吸気圧が変化する。この吸
気圧は吸気圧検出器９により検出される。又回転
軸１６の回転速度が対象車両１４の車速として車
速検出器１３によつて検出される。電流増巾器１
２からの電流はダイナモメータ１８のコイルに供
給されるが、この供給電流が大きくなる程ローラ
１５の回転負荷が大きくなる。又逆方向の電流を
流すと駆動トルクが発生する。

ダイナモメータ１８が車速制御しているときの
そのダイナモメータ１８のトルクＴ(t)はトルク
検出器１９によつて検出される。この検出値は演
算増巾器２０によつて走行抵抗Ｒ(t)に換算され、
記憶装置２１に、指令車速Ｖ(t)に対応して時間
の関数として記憶される。走行抵抗はローラ１５
の面において車両に対して負荷として働く力であ
るから、演算器２０は Ｒ(t)＝Ｔ（ｔ）／ｒ （ただしｒは演算器１５の半径である。）を演算
すれば、走行抵抗Ｒ(t)が求められることになる。

以上の構成において、対象車両１４のエンジン
を駆動した状態で、指令発生器１から各指令が発
せられる。そして吸気圧検出器９によつて検出し
た対象車両の吸気圧と指令吸気圧Ｂ(t)とに差が
あると、制御増巾器３から偏差ε(t)が出て、こ
れが指令スロツトル開度θ(t)と加算器４で加算
され、更にそのときの対象車両のスロツトル開度
に応じた信号との偏差が偏差器５から出力され
る。これによつて操作装置７による操作量が増減
されて、吸気圧が常に吸気圧指令パターンと一致
するように制御される。これによつて実走行時の
エンジントルクを再現したとみなされる。一方ダ
イナモメータも対象車両の車速を指令車速Ｖ(t)
に一致させるように制御して、実走行時の車速を
再現する。このときのダイナモメータのトルクを
ローラ１５の半径で除した値が走行抵抗とみなさ
れ、これによつて走行抵抗が測定できたことにな
る。

前記のように、３つのデータ、すなわち車速、
スロツトル開度および吸気圧を実走行時に計測、
収録し、実走行した車両をそのまま台上におき、
収録されたデータを指令値として運転する。

すなわちスロツトル開度を操作して吸気圧制御
を行ない、ダイナモメータのトルクを増減して車
速制御を行なう。このときのトルクを走行抵抗に
換算した値が、第２図における最下段の走行抵抗
Ｒ(t)のグラフである。

ところで上記した構成において、吸気圧制御を
行なう場合、もし指令スロツトル開度θ(t)を加
算器４に加えないとすれば、吸気圧の変化が速い
とき、制御遅れによつて目標値である指令吸気圧
Ｂ(t)とは異なつたものになる。又スロツトル開
度と吸気圧との関係において非線形性が大きいと
きは不安定になる危険性がある。このような問題
を解決するためにこの発明では指令スロツトル開
度θ(t)を操作量に加えるようにしている。

吸気圧はスロツトル開度とエンジン回転速度に
よつて決るから、台上の運転において実走行時と
同じ吸気圧を再現するには、実走行で使用した車
両をそのまま台上に設置し、スロツトル開度とエ
ンジン回転速度と同じ値に再現することにより実
現できる。エンジン回転速度は変速位置と車速が
実走行時と同じ値であればよい。

指令スロツトル開度θ(t)および指令車速Ｖ(t)
は実走行にて計測、収録したデータであるから、
スロツトル開度がθ(t)、車速がＶ(t)のとおり制
御されているとすれば、変速位置が実走行時と同
じ変速位置に制御されている場合は、吸気圧も実
走行時の吸気圧Ｂ(t)に一致するはずである。

この場合図のように吸気圧制御系を構成しなく
とも指令スロツトル開度θ(t)だけ与えればよい
ことが考えられる。しかし実際にはスロツトル開
度検出器の機械的なズレなどにより指令スロツト
ル開度θ(t)だけ与えても吸気圧が一致しないこ
とが多い。ここに言うズレとは実走行時と、台上
の運転時とでの何らかの原因による変化に基くも
のである。

このために吸気圧制御系を構成する必要がある
のであるが、定常的にも又過渡的にも必要なスロ
ツトル開度は指令スロツトル開度θ(t)によりそ
の大部分が得られる。指令スロツトル開度θ(t)
を加えることは一種のフイードフオワード制御と
いえる。このようにすればフイーバツク制御にけ
る偏差ε(t)は小さくても、すなわちループゲイ
ンが小さくても、よりよい制御結果が得られ、又
制御系は安定する。そして本来の吸気圧制御系は
変化の遅い定常的な偏差を少なくする働きをする
ことになる。

以上詳述したようにこの発明によれば路上を実
際に走行した車両から得た運転パターンより、ダ
イナモメータ側は車速制御を行ない、車両のエン
ジン側は吸気圧制御を行うことにより、路上の走
行抵抗を測定する際に追従性のよい吸気圧制御が
可能となり、したがつて正確に走行抵抗を測定す
ることができるといつた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロツク線
図、第２図は各指令パターンの一例を示す特性図
である。 １…指令発生器、２…偏差器、３…制御増巾
器、４…加算器、５…偏差器、６…制御増巾器、
７…操作装置、８…位置検出器、９…吸気圧検出
器、１３…車速検出器、１４…対象車両、１８…
シヤシーダイナモメータ、１９…トルク検出器、
２０…演算器、２１…記憶装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の実走行から求めた車速、スロツトル開
   度及び吸気圧の各パターンどおりに指令車速、指
   令スロツトル開度及び指令吸気圧を発生する指令
   発生器と、前記指令吸気圧と台上の実走行した車
   両の吸気圧との偏差を増巾する制御増巾器と、前
   記制御増巾器の出力と前記指令スロツトル開度と
   を加算する加算器と、前記台上の車両のスロツト
   ル開度を検出する検出器と、前記検出器の出力と
   前記加算器の出力とを入力とし、前記台上の車両
   のスロツトル開度を制御する出力を出す偏差器
   と、前記指令車速を入力とし、前記台上の車両の
   車速を制御するシヤーシダイナモメータと、前記
   シヤーシダイナモメータが車速制御するために発
   生するトルクを走行抵抗に換算する演算器と、前
   記演算器の演算結果を前記指令車速に対応して記
   憶する記憶装置とからなる走行抵抗測定装置。