JPH05340846A - 車両の実走行シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路上データを各走行距離位置で必要とされる
トルクとそのときのトランスミッション位置とすること
により、路上データ収集や試験車両へのアクチュエータ
の取付けに要する工数を少なくする。 【構成】 記録手段２１が路上走行時に実走行距離に対
する必要トルクとトランスミッション位置を記録する。
この記録データを用い、発生手段２６が演算手段２４に
より試験車両２３の実車速から求められた実走行距離に
対する必要トルクとトランスミッション位置を発生させ
ると、これらを指示値として試験車両２３の制御値が演
算される。この制御値に応じて運転ロボット２８により
試験車両２３が運転される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両の実走行シミュレ
ータ、特にシャシダイナモメータを用いるものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シャシダイナモメータを用いた車両の実
走行シミュレータは排気や燃費評価の試験で使われる。
こうしたシミュレータとしてたとえば図４に示すような
ものがある。

【０００３】排気試験（たとえば１０モードや１１モー
ド）では、指示車速と経過時間の関係（モード走行パタ
ーン）を定めているので、試験のまえにモード走行パタ
ーンにしたがって車両を路上で実際に走行し、経過時間
と、その経過時間に対するアクセル、クラッチ、ブレー
キの各ペダルの操作量とトランスミッション位置の関係
を測定し、データレコーダに記録しておく。

【０００４】試験に際しては、運転ロボット用制御盤１
６でデータレコーダ１５から上記の各ペダル操作量とト
ランスミッション位置のデータを再生し、これらを車両
１の制御値として運転ロボット３に送る。

【０００５】車両１の運転席に取り付けられた運転ロボ
ット３では、この制御値に応じて操作ペダルを踏み込ん
だり戻したり、また変速操作を行って車両１を運転す
る。

【０００６】一方、シャシダイナモメータ用制御盤１７
では、車両１の実車速とデータレコーダ１５より得た指
示車速とを比較し、両者が一致するようにシャシダイナ
モメータ２に与える界磁電流を制御する。

【０００７】このようにして、シャシダイナモメータ上
の車両１に対し、路上を走ったのと同じ走行を行わせる
ことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
装置では、運転ロボット用制御盤１６に与える指示値が
アクセル、クラッチ、ブレーキの各操作ペダルに対する
操作量とトランスミッション位置であるため、これらを
測定するセンサの数があわせて４つにもなる。つまりセ
ンサの数が多いと、その分だけ試験前の路上データ収集
に多くの工数が必要となってしまうのである。

【０００９】また、シャシダイナモメータ上での試験の
ときには、操作ペダルに取り付けるアクチュエータ位置
を路上データ収集に用いた車両と同じにしなければ路上
データを正確に再現できないので、アクチュエータを取
付けるときの工数までもが増加する。

【００１０】そこでこの発明は、路上データを各走行距
離位置で必要とされるトルクとそのときのトランスミッ
ション位置とすることにより、路上データ収集や試験車
両へのアクチュエータの取付けに要する工数を少なくす
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、図１で示す
ように、路上走行時に実走行距離とその走行距離位置で
の車速、その走行距離位置で必要とされるトルクおよび
そのときのトランスミッション位置との各関係を記録す
る手段２１と、シャシダイナモメータ２２で測定される
試験車両２３の実車速を積分して実走行距離を求める手
段２４と、その走行距離位置での車速を前記記録された
データを用いて発生させる手段２５と、同じくその走行
距離位置で必要とされるトルクおよびトランスミッショ
ン位置を前記記録されたデータを用いて発生させる手段
２６と、これらの必要トルクとトランスミッション位置
を指示値として試験車両２３の制御値を演算する手段２
７と、この制御値に応じて試験車両２３の各操作ペダル
とトランスミッションレバーを操作する運転ロボット２
８と、前記発生された走行距離位置での車速を指示値と
して前記試験車両の実車速がこの指示値と一致するよう
にシャシダイナモメータ２２を制御する手段２９とを備
える。

【００１２】

【作用】シャシダイナモメータ上の車両２３はその制御
値に応じて運転ロボット２８により運転される。

【００１３】この運転ロボット２８に与える車両の制御
値を演算する手段２７では、発生手段２６からの走行距
離に対する必要トルクとそのときのトランスミッション
位置を指示値とする。

【００１４】これらの指示値は、実走行距離と必要トル
クおよび実走行距離とトランスミッション位置との各関
係を路上走行時に記録する手段２１からのデータがもと
となっている。つまり、路上データの収集のため、アク
セル、ブレーキ、クラッチのすべての操作ぺダルにセン
サを取り付けるかわりに車両の駆動軸に１つのセンサを
取り付けるだけでよい。

【００１５】また、シャシダイナモメータ上で車両を試
験するときも、操作ペダルを駆動するアクチュエータの
取付け位置を路上データ収集に用いた車両と同じにしな
くてよい。

【００１６】

【実施例】排気や燃費の評価試験を行うとき、図２にお
いて試験車両１の駆動輪１Ａをシャシダイナモメータ２
のローラ２Ａ上に置き、車両の運転席には制御盤８から
の制御値に応じてアクセル、ブレーキおよびクラッチの
各操作ペダルを踏み込んだり戻したりする運転ロボット
３を取り付ける。

【００１７】運転ロボット３は、試験車両１の操作ペダ
ルおよびトランスミッションのシフトレバーを駆動する
複動式の各エアシリンダ（アクチュエータ）、電磁弁ユ
ニット、電磁弁駆動回路、アクチュエータ制御部、主制
御部などから構成される。たとえば加速要求のためアク
セルアクチュエータへの指示ストローク（制御値）が増
すと、運転ロボット３がアクセルペダルを踏み増し、こ
の逆に減速要求により指示ストロークが減るとアクセル
ペダルを戻す。

【００１８】４は積分器で、シャシダイナモメータ２で
測定される駆動輪速度（実車速）を時間について積分す
る。この積分値は実走行距離を表す。

【００１９】走行距離信号を受ける各発生装置５〜７で
は、そのときの走行距離位置での車速、そのときの走行
距離位置で必要とされるトルク、そのときのトランスミ
ッション位置をそれぞれ指示値として発生する。

【００２０】これらの指示値は、あらかじめ車両を路上
で実際に走行し、実走行距離と、その走行距離での車
速、車両の駆動軸のトルクおよびトランスミッション位
置との各関係をデータレコーダに入れておいたものであ
る。ただし、トルクについてはタイヤ等の回転慣性分を
補正している。トルクとトランスミッション位置の２つ
の発生装置６，７は１つにまとめることもできる。な
お、ここでの実走行は排気試験に使われるモード走行パ
ターンのほか、任意に決めた走行パターンをふくんでい
る。

【００２１】運転ロボット用制御盤８では、指示トルク
（トルクの指示値）と試験車両のエンジン回転数にもと
づいて、アクセル、ブレーキおよびクラッチの各操作ペ
ダルとトランスミッションを駆動するアクチュエータへ
の各ストロークを決定し、これらを制御値として運転ロ
ボット３に与える。たとえば、指示トルクが増すと、こ
れに対応してアクセルアクチュエータへの指示ストロー
クを大きくし、また同じ指示トルクでもエンジン回転数
が高いほどストロークの増分を大きくする。この逆に指
示トルクが減少すると、指示ストロークを小さくする。
場合によっては、ブレーキペダルの踏み加減を定める。

【００２２】運転ロボット用制御盤８ではまた、指示値
と同じトランスミッション位置で試験車両が運転される
ように制御値を運転ロボット３に送る。シフト中はアク
セルペダルが戻されるようにアクセルアクチュエータへ
の指示ストロークを最小ともする。

【００２３】一方、シャシダイナモメータ用制御盤９で
は指示車速と実車速を比較し、実車速が指示車速と一致
するように駆動輪に加えるトルクを増減する。たとえば
実車速が指示車速よりも小さくなると、駆動輪に加える
トルクを増やすことで実車速を指示車速に戻す。この逆
に、指示車速よりも大きいと駆動輪に加えるトルクを減
少させて指示車速へと戻す。

【００２４】ここで、この例の作用を説明する。

【００２５】従来例のように運転ロボット用制御盤への
指示値がアクセル、ブレーキ、クラッチのすべての操作
ぺダルの操作量とトランスミッション位置であると、こ
れらのデータを測定するため４つものセンサを取り付け
なければならない。

【００２６】これに対して、この例では運転ロボット用
制御盤８への指示値をトルクとトランスミッション位置
にしているので、これらを測定するためのセンサは２つ
つまり従来の半分ですむ。また、従来例のように操作ペ
ダルの各操作量をそのまま指示値にすると、シャシダイ
ナモメータ上でも操作ペダルに取り付けるアクチュエー
タ位置が路上データを収集したときと同じでなければ路
上データを再現できないのであるが、この例ではそうし
たことも必要でない。

【００２７】つまり、路上データ収集のために取り付け
るセンサを少なくし、かつアクチュエータの取付け位置
をデータ収集に用いた車両と同じにしなくてもよくする
ことで、路上データ収集や試験車両へのアクチュエータ
の取付けに要する工数を少なくするのである。

【００２８】また、この例で路上データより再現するの
はトルクであるから、ある車両について走行距離に対す
る必要トルクの特性が路上データ収集に用いた車両と同
じであるときはその車両を試験車両に用いることができ
る。つまり、トルク特性が同じであるかぎり、試験車両
のアクセルペダルの操作量がデータ収集に用いた車両と
大きく異なっていたとしても、路上データを容易に再現
できるのである。

【００２９】次に図３は他の実施例で、これは車両の駆
動軸のトルクを直接測定するのではなく、車両の各走行
距離位置での車速、地理的勾配、車両にかかる横加速度
を路上で測定しておき、試験のときにこれらのデータと
慣性重量を含む車両諸元とから演算装置１１で走行距離
と必要トルクの関係を求めるようにしたものである。

【００３０】演算装置１１ではまた、車速と勾配のデー
タから以下のようにしてトランスミッション位置を定め
る。

【００３１】４段変速機についてであれば、基本的に加
速時にシフトアップする車速を、１速→２速で１５ｋｍ
／ｈ、２速→３速で２０ｋｍ／ｈ、３速→４速で４０ｋ
ｍ／ｈ、また減速時にクラッチを切る車速を４速のとき
２５ｋｍ／ｈ、３速のとき２０ｋｍ／ｈ、２速のとき１
５ｋｍ／ｈ、１速のとき１０ｋｍ／ｈなどとあらかじめ
決めておき、これらの基本設定値を勾配の大きさによっ
て修正する。たとえば、２０ｍ／１００ｍの登り勾配の
とき、加速時にシフトアップする車速をそれぞれ２ｋｍ
／ｈずつ低くし、また−２０ｍ／１００ｍの下り勾配の
とき、減速時にクラッチを切断する車速をそれぞれ１ｋ
ｍ／ｈずつ低くするのである。

【００３２】なお、加速時（ほぼ一定速を含める）か減
速時であるかは、車速の変化をみて判断する。また、シ
フトアップの動作は加速時と判断する一定時間（たとえ
ば２秒間）前とする。

【００３３】ただし、このような修正だけだと登り下り
の変化の激しい走行パターンで、シフトアップの回数が
路上走行中に人間が行った実際の回数よりも多くなるこ
とがある。このときは、その走行距離位置から次の１０
０ｍ先までのデータを積算した値よりその値が大きけれ
ば登りが続くか急な登りがあると判断して、加速時にシ
フトアップする車速をさらに一定速だけ低くすることで
対処する。たとえば、その走行距離位置での登り勾配が
２０ｍ／１００ｍであっても１００ｍ先で１０ｍ高くな
っていれば、シフトアップする車速をさらに２ｋｍ／ｈ
低くしトータルで４ｋｍ／ｈ低く修正するのである。

【００３４】トランスミッション位置については、代表
的ないくつかの車両について実走行して得た路上データ
をそのまま用いることもできる。

【００３５】この例によれば、ある車両で一度だけ路上
走行を実際に行い、データを収集しておけば、その車両
と車種、車重が異なる車両であっても、慣性重量の補正
を行うだけで、路上データを収集したときと同じ走行を
シャシダイナモメータ上で再現できる。

【００３６】また、地理的勾配をも測定しているのは、
山岳走行までもシャシダイナモメータ上で再現するため
であり、一度だけ山岳走行を行っておけば、それと同じ
山岳走行を新しい車種に対しても容易に、シャシダイナ
モメータ上で再現できるのである。

【００３７】２つの実施例では、路上データを実走行距
離に対して測定しているが、これらを実走行時の経過時
間に対して測定してもかまわない。

【００３８】

【発明の効果】この発明では、路上走行時に実走行距離
とその走行距離位置で必要とされるトルクおよびそのと
きのトランスミッション位置との関係を記録しておき、
これらの必要トルクとトランスミッション位置を指示値
として試験車両の制御値を演算し、その制御値に応じて
運転ロボットにより車両を運転させる構成としたため、
路上データ収集や試験車両へのアクチュエータの取付け
に要する工数を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のクレーム対応図である。

【図２】一実施例のシステム構成図である。

【図３】他の実施例のシステム構成図である。

【図４】従来例のシステム構成図である。

【符号の説明】

１ 試験車両 ２ シャシダイナモメータ ３ 運転ロボット ４ 積分器 ５ 車速発生装置 ６ トルク発生装置 ７ トランスミッション位置発生装置 ８ 運転ロボット用制御盤 ９ シャシダイナモメータ用制御盤 １１ 演算装置 ２１ データ記録手段 ２２ シャシダイナモメータ ２３ 試験車両 ２４ 走行距離演算手段 ２５ 車速発生手段 ２６ 必要トルク・トランスミッション位置発生手段 ２７ 制御値演算手段 ２８ 運転ロボット ２９ 車速制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路上走行時に実走行距離とその走行距離
   位置での車速、その走行距離位置で必要とされるトルク
   およびそのときのトランスミッション位置との各関係を
   記録する手段と、シャシダイナモメータで測定される試
   験車両の実車速を積分して実走行距離を求める手段と、
   その走行距離位置での車速を前記記録されたデータを用
   いて発生させる手段と、同じくその走行距離位置で必要
   とされるトルクおよびトランスミッション位置を前記記
   録されたデータを用いて発生させる手段と、これらの必
   要トルクとトランスミッション位置を指示値として試験
   車両の制御値を演算する手段と、この制御値に応じて試
   験車両の各操作ペダルとトランスミッションレバーを操
   作する運転ロボットと、前記発生された走行距離位置で
   の車速を指示値として前記試験車両の実車速がこの指示
   値と一致するようにシャシダイナモメータを制御する手
   段とを備えることを特徴とする車両の実走行シミュレー
   タ。