JP2008045871A - 車両走行試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制し、その走行試験の試験結果をより正確なものとする。
【解決手段】走行試験中、自動車１の車輪２が載せられるローラ３に対し、実路での走行抵抗に対応する対応する値である走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用させられる。また、走行試験中には、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈが求められ、その摩擦係数μｃｈとローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき算出される実路での摩擦係数μｊとが等しくなるよう、上記走行抵抗Ｎが補正される。これにより、補正後の走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に対し作用させたときに自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路での自動車１の走行抵抗に近づけられる。このため、走行試験中に自動車１が発生する駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両走行試験装置に関するものである。

従来より、自動車等の車両における走行性能、燃費性能、及び排気特性等を評価する際には、車両が実路を走行するときの走行状態を擬似的に作り出す車両走行試験装置が用いられている。

この車両走行試験装置は、車両の車輪が載せられる外周面を有するとともに同車輪の回転に伴い回転させられる円柱状のローラと、車両に繋がれるとともに同車両をローラ側に引っ張ってローラ上からの車両の移動を規制するチェーンとを備えている。そして、こうした車両走行試験装置では、ローラの回転から求められるローラ上での車両の車速に基づき実路での車両の走行抵抗を算出し、当該走行抵抗に相当するトルクをローラに対し作用させる。従って、車両走行試験装置におけるローラ上の車両を所定の走行パターンで走行させると、その走行パターンで実路を走行したときの走行抵抗の変化に対応して、ローラに対し当該走行抵抗に相当するものとして作用するトルクが変化する。

ここで、車両の走行試験、例えば車両の燃費性能を評価するための走行試験は、以下のように行われる。まず、車両走行試験装置のローラ上に車両が載せられ、チェーンにより同車両のローラ上からの移動が規制される。その状態で、車両が燃費性能を評価するための走行パターン、例えばいわゆる１０−１５モード等の走行パターンで走行させられる。一方、車両走行試験装置のローラに対しては、車両を上記１０−１５モード等で走行させたときの走行抵抗に相当するトルクが作用させられる。そして、上記１０−１５モードでの車両の走行中における燃料消費量が測定され、その測定値に基づき車両の燃費性能の評価が行われる。

ところで、車両における実路走行時の走行抵抗は車速が増加するほど大きくなるが、このときの走行抵抗の大きさは、車速だけでなく車輪と路面との間の摩擦係数からも影響を受ける。このため、特許文献１では、ローラに対し実路での走行抵抗に対応したトルクを作用させるべく当該走行抵抗を算出する際、車速だけでなく車輪と路面との間の摩擦係数も加味して上記走行抵抗を算出することで、その算出される走行抵抗がより正確なものとなるようにしている。

より詳しくは、実路での車両走行中における車輪の路面に対するスリップ率と、それら車輪及び路面間の摩擦係数μｊとの関係をマップまたはモデル式によって規定しておき、車両走行試験装置のローラ上での車輪のスリップ率を求め、そのスリップ率に基づき上記マップまたはモデル式を用いて摩擦係数μｊを算出する。更に、こうして算出された摩擦係数μｊを加味して実路での走行抵抗を算出し、その算出された走行抵抗に相当するトルクがローラに対し作用させられる。
特開２００４−２０４０１公報

上述したように、ローラに対し実路での走行抵抗に対応したトルクを作用させるべく当該走行抵抗を算出する際、車速だけでなく車輪と路面との間の摩擦係数μｊも加味して上記走行抵抗を算出することで、その算出される走行抵抗がより正確にはなる。しかしながら、車両走行試験装置での車両の走行試験では、車両の駆動力が実路走行時とは異なる値になり、その分だけ試験結果が不正確になることが確認された。

このように走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なる値になるのは、車両における車輪の接地状態が車両走行試験装置（ローラ）上と実路上とで異なっており、それに起因して車両がローラ側から受ける走行抵抗が実路での車両の走行抵抗と異なる値になることが原因として考えられる。

また、走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なる値になる別の原因として、車両のローラ上からの移動を規制すべく、その車両がチェーンによりローラ側に引っ張られていることもあげられる。このように車両がチェーンによりローラ側に引っ張られると、ローラに働く車輪からの荷重が実路での路面に働く車輪からの荷重よりも大となり、ローラに対し走行抵抗相当分のトルクを作用させたときに、上記荷重の増大分だけ車両がローラ側から受ける走行抵抗が実路走行時の値よりも大となる。このため、１０−１５モード等の走行パターンで行われる車両走行試験での車両の駆動力が実路走行時よりも大となる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制し、その走行試験の試験結果をより正確なものとすることのできる車両走行試験装置を提供することにある。

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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車両の車輪が載せられて同車輪の回転に伴い回転させられるローラと、そのローラの回転から求められる車速に基づき実路での車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、前記ローラに対し前記走行抵抗に相当するトルクを作用させる走行抵抗付与手段とを備え、前記ローラに対する前記車輪のスリップ率に基づき実路での前記車輪と路面との間の摩擦係数μｊを算出し、同摩擦係数μｊを前記走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗に反映させる車両走行試験装置において、前記ローラ上での前記車輪と当該ローラとの間の摩擦係数μｃｈを算出し、そのローラ上での摩擦係数μｃｈが前記実路での摩擦係数μｊと等しくなるよう、前記走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗を補正する補正手段を備えた。

上記構成によれば、走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗が補正手段により補正されると、その補正の分だけローラに対し作用するトルクの大きさが変化し、これによりローラに対する車輪のスリップ率も変化する。そして、この変化したスリップ率に基づき実路での車輪と路面との間の摩擦係数μｊが算出される。

ここで、補正手段は、ローラ上での車輪と当該ローラとの間の摩擦係数μｃｈを算出し、その摩擦係数μｃｈが上記実路での摩擦係数μｊと等しくなるよう、走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗を補正する。このように走行抵抗が補正されると、上述したようにローラに対する車輪のスリップ率が変化する。従って、上記補正手段による走行抵抗の補正では、ローラに対する車輪のスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊが、実路での路面に対する車輪のスリップ率に基づき求めた場合の摩擦係数μｊと等しくなるよう、ローラに対する車輪のスリップ率を調整していることになる。更に、このことは、車輪の接地状態がローラ上と実路上とで異なる条件のもとで、上記補正後の走行抵抗に相当するトルクをローラに対し作用させたときに車両がローラ側から受ける走行抵抗を、実路での車両の走行抵抗に近づけていることを意味する。

以上のように、車輪とローラとの間の摩擦係数μｃｈを求め、その摩擦係数μｃｈがローラに対する車輪のスリップ率に基づき算出される摩擦係数μｊと等しくなるよう、走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗を補正することにより、車両がローラ側から受ける走行抵抗を実路での車両の走行抵抗に近づけることができる。このため、車輪の接地状態がローラ上と実路上とで異なることに起因して、車両がローラ側から受ける走行抵抗が実路での車両の走行抵抗と異なるものとなり、走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制できる。更に、その車両の駆動力が実路走行時と異なることに伴い、車両走行試験の試験結果が不正確になることも抑制できる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記車輪から前記ローラに伝達される駆動力を検出する駆動力センサと、前記ローラに働く前記車輪からの荷重を検出する荷重センサとを更に備え、前記補正手段は、前記駆動力センサによって検出された駆動力をＦｖとし、前記荷重センサによって検出された荷重をＦｚとすると、前記ローラ上での摩擦係数μｃｈを式「μｃｈ＝Ｆｖ／Ｆｚ」を用いて算出するようにした。

上記構成によれば、車両走行試験中において、駆動力センサによって車両が発生する駆動力Ｆｖが実測されるとともに、荷重センサによってローラに働く車輪からの荷重Ｆｚが実測される。そして、それら駆動力Ｆｖ及び荷重Ｆｚに基づき車輪とローラとの間の摩擦係数μｃｈが算出される。このため、気温、湿度、ローラ外周面の曲率、及びローラへの車輪による荷重を含む各種の試験環境による影響も含めて、上記摩擦係数μｃｈを正確に算出することができる。従って、その摩擦係数μｃｈとローラに対する車輪のスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊとが等しくなるよう、走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗を補正することで、その補正後の走行抵抗に相当するトルクをローラに対し作用させたとき、車両がローラ側から受ける走行抵抗を一層好適に実路での車両の走行抵抗に合わせることができる。

請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記補正手段は、前記車輪の回転速度と前記ローラの回転速度とに基づき前記ローラに対する前記車輪のスリップ率を算出し、そのスリップ率の変化に対する前記ローラ上での摩擦係数μｃｈの変化特性を規定したマップと計算式とのいずれか一方を用いて、前記スリップ率に基づき前記ローラ上での摩擦係数μｃｈを算出するようにした。

上記構成によれば、車両走行試験中において、車輪の回転速度とローラの回転速度とに基づきローラに対する車輪のスリップ率が算出され、そのスリップ率に基づきマップまたは計算式を用いてローラ上での車輪と当該ローラとの間の摩擦係数μｃｈが算出される。このように車輪とローラとの間の摩擦係数μｃｈを算出することができるため、その算出された摩擦係数μｃｈとローラに対する車輪のスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊとが等しくなるよう、走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗を補正することができる。そして、その補正後の走行抵抗に相当するトルクをローラに対し作用させることで、車両がローラ側から受ける走行抵抗を実路での車両の走行抵抗に合わせることができる。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記ローラに働く前記車輪からの荷重を検出する荷重センサと、前記車両に一端が固定されるとともに他端が前記車両の周囲に固定されることで前記車両の前記ローラ上からの移動を規制する拘束具と、前記車両に対する前記拘束具の引張力を調整する調整装置とを更に備えた。

上記構成によれば、拘束具によって車両のローラ上からの移動を規制するとき、荷重センサによって検出されるローラに働く車輪からの荷重をモニタしながら車両に対する拘束具の引張力を調整することにより、当該引張力を上記荷重に影響を与えることのない値に調整することができる。従って、車両に対する拘束具の引張力がローラに対する車輪による荷重に影響を及ぼし、ローラに対し走行抵抗相当分のトルクを作用させたときに車両のローラ側から受ける走行抵抗が上記影響分だけ変化することはない。また、こうした車両のローラ側から受ける走行抵抗の変化に伴い、車両走行試験の試験結果が不正確になることはない。

請求項５記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記車両に一端が固定されるとともに他端が前記車両の周囲に固定されることで前記車両の前記ローラ上からの移動を規制する拘束具と、前記車両に対する前記拘束具の引張力を検出する引張力センサと、前記車両に対する前記拘束具の引張力を調整する調整装置とを更に備えた。

上記構成によれば、拘束具によって車両のローラ上からの移動を規制するとき、引張力センサによって検出される引張力をモニタしながら、同引張力を調整することにより、当該引張力をローラに働く車輪からの荷重に影響を与えることのない値に調整することができる。従って、車両に対する拘束具の引張力が上記荷重に影響を及ぼし、ローラに対し走行抵抗相当分のトルクを作用させたときに車両のローラ側からの走行抵抗が上記影響分だけ変化することはない。また、こうした車両のローラ側からの走行抵抗の変化に伴い、車両走行試験中の車両の駆動力が実路走行時と異なるものとなることはない。

以下、本発明を、自動車の走行性能、燃費性能、及び排気特性等を評価する際の走行試験に用いられる車両走行試験装置に具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。

図１に示されるように、車両走行試験装置は、自動車１の車輪２が載せられる外周面を有するとともに同車輪２の回転に伴い回転させられるローラ３と、自動車１のローラ３上からの移動を規制するチェーン４と、そのチェーン４の引張力を調整する調整装置５とを備えている。そして、上記ローラ３には自動車１の走行抵抗に相当するトルクを作用させるための負荷モータ６が接続されている。また、ローラ３上の自動車１には上記チェーン４の一端が繋がれ、同チェーン４の他端は自動車１の上方に設けられた上記調整装置５に繋がれている。

車両走行試験装置には、上記各種走行試験に際して自動車１が実路を走行するときの走行状態を擬似的に作り出すべく、同装置の駆動制御を行う電子制御装置７が設けられている。

この電子制御装置７には、ローラ３に対する車輪２による荷重を検出する荷重センサ８からの検出信号、車輪２の回転速度を検出する車輪速度センサ９からの検出信号、車輪２からローラ３に伝達される駆動力を検出する駆動力センサ１０からの検出信号、ローラ３の回転速度を検出するローラ速度センサ１１からの検出信号が入力される。

そして、電子制御装置７は、ローラ３の回転速度から求められる同ローラ３上での自動車の車速Ｖに基づき、その車速Ｖを出したときの実路での自動車の走行抵抗Ｎを算出し、当該走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用するよう負荷モータ６を駆動する。従って、ローラ３上の自動車１を所定の走行パターンで走行させると、その走行パターンで実路を走行したときの走行抵抗Ｎの変化に対応して、ローラ３に対し当該走行抵抗Ｎに相当するものとして作用するトルクが変化する。

次に、自動車１の走行試験の具体的な実行手順について、自動車１の燃費性能を評価するための走行試験を例に説明する。
この走行試験を実行するに当たっては、まず自動車１が車両走行試験装置のローラ３上に自動車１の車輪２が載せられ、チェーン４の一端を自動車１に繋ぐとともに同チェーン４の他端を調整装置５に繋ぐ。この状態で、荷重センサ８によって検出されるローラ３に対する車輪２による荷重Ｆｚをモニタしながら、調整装置５によるチェーン４の引張力を調整することにより、当該引張力を上記荷重Ｆｚに影響を与えることのない値に調整しつつ、チェーン４による自動車１のローラ３上からの移動の規制が行われる。

続いて、自動車１を燃費性能を評価するための走行パターン、例えばいわゆる１０−１５モード等の走行パターンで走行させる。このとき、自動車１に対しては上記走行パターンで実路を走行したときの走行抵抗Ｎに等しい走行抵抗が働くよう、ローラ３に対し走行抵抗Ｎに相当するトルクが作用させられる。そして、上記１０−１５モードでの自動車１の走行中における燃料消費量が測定されその測定値に基づき自動車１の燃費性能の評価が行われる。

ここで、自動車１における実路走行時の走行抵抗の大きさは、車速Ｖだけでなく車輪２と路面との間の摩擦係数から影響を受ける。このことを考慮し、［背景技術］の欄に記載したように、自動車１の走行試験中にローラ３に対し実路での走行抵抗に対応したトルクを作用させるべく当該走行抵抗Ｎを算出する際、車速Ｖだけでなく車輪と路面との間の摩擦係数も加味して上記走行抵抗Ｎを算出することが考えられる。

この場合、実路での自動車１の走行中における車輪２の路面に対するスリップ率と、それら車輪２及び路面間の摩擦係数μｊとの関係をマップまたはモデル式によって規定しておく。こうして規定されたスリップ率と摩擦係数μｊとの関係は、例えば図２に示されるような関係となる。そして、車両走行試験装置のローラ３上での車輪２のスリップ率を求め、そのスリップ率に基づき上記マップまたはモデル式を用いて摩擦係数μｊを算出し、その摩擦係数μｊを加味して上記走行抵抗Ｎを算出することとなる。

このように実路での車輪２と路面との間の摩擦係数μｊを加味して走行抵抗Ｎを算出することで、算出される走行抵抗Ｎを実路での自動車１の走行抵抗としてより正確なものとすることができる。しかしながら、自動車１の走行試験において、摩擦係数μｊを加味して走行抵抗Ｎを算出し、その走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に対し作用させたとしても、自動車１の発生する駆動力が実路走行時とは異なる値になり、その分だけ走行試験の試験結果が不正確になる。なお、走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になるのは、車輪２の接地状態が車両走行試験装置（ローラ３）上と実路上とで異なっており、それに起因して自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路での自動車１の走行抵抗と異なることが原因として考えられる。

ここで、車輪２の接地状態が車両走行試験装置上と実路上とで異なるという状況の生じる具体的な理由、及び、それによって走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になる理由について、以下の［１］及び［２］に示す。

［１］自動車１の車輪２が載せられるローラ３の表面が実路の路面よりも滑らかである。これにより、走行試験中に求められる車輪２のローラ３に対するスリップ率が実路に比べて大となり、そのスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊが、実路での路面に対する車輪２のスリップ率に基づき求めた場合の摩擦係数μｊからずれた値になる。このため、ローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき求められた摩擦係数μｊを加味して走行抵抗Ｎを算出し、同走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に作用させたとき、自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路での自動車１の走行抵抗と異なる値になる。その結果、走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になり、例えば燃費性能を評価するための１０−１５モード等の走行パターンでの走行試験では自動車１の駆動力が実路走行時よりも大となる。

［２］ローラ３の外周面における車輪２と接触する部分が同車輪２側に膨らむ円弧状となっている。これにより、車輪２とローラ３との接触部分では同ローラ３の外周面が車輪２側にめり込み、それら車輪２とローラ３との接触面積が実路での車輪２と路面との接触面積よりも拡大する。このため、走行試験中に求められる車輪２のローラ３に対するスリップ率が実路と異なる値になり、そのスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊが、実路での路面に対する車輪２のスリップ率に基づき求めた場合の摩擦係数μｊからずれた値になる。このため、ローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき求められた摩擦係数μｊを加味して走行抵抗Ｎを算出し、同走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に作用させたとき、自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路での自動車１の走行抵抗と異なる値になる。その結果、走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になり、例えば燃費性能を評価するための１０−１５モード等の走行パターンでの走行試験では自動車１の駆動力が実路走行時よりも大となる。

上述した［１］及び［２］に示されるように、車両走行試験装置での走行試験中に自動車１の駆動力が実路走行時と異なるのは、ローラ３の表面の滑らかさや円弧形状に起因して、ローラ３に対する車輪２のスリップ率が実路での路面に対する車輪２のスリップ率と異なるためである。図３は、ローラ３上と実路とでの車輪２のスリップ率の違いを、自動車１における各種の走行条件毎に示したグラフである。同図から明らかなように、車輪２のスリップ率においては、自動車１の走行条件がいずれの場合であっても、実路での値に比べてローラ３上での値の方が大となる。こうした車輪２のスリップ率における実路での値とローラ３上での値との違いが、自動車１の駆動力における実路走行時の値と車両走行試験装置での走行試験中の値との違いとして表れる。

また、上述した［１］及び［２］に示される理由とは別に、自動車１のローラ３上からの移動を規制するためのチェーン４のローラ３側への引っ張りが強すぎる場合には、そのことも走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になる原因となる。

この場合、ローラ３に働く車輪２からの荷重Ｆｚが、実路での路面に働く車輪２からの荷重よりも大となり、その分だけ走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に作用させたときに自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路走行時の値よりも大となる。図４は、この場合におけるローラ３上と実路とでの車輪２による荷重Ｆｚ（平均値）の違いを、自動車１における各種の走行条件毎に示したグラフである。同図から明らかなように、荷重Ｆｚにおいては、自動車の走行条件がいずれの場合であっても、実路での値に比べてローラ３上での値の方が大となる。なお、自動車１の発生する駆動力に関しては、上述した理由により、図５の如くローラ３への車輪２からの荷重Ｆｚが大となるほど大となってゆく。このため、上記の場合については、燃費性能を評価するための１０−１５モード等の走行パターンでの走行試験中などにおいて、自動車１の駆動力が実路での値に比べて大となる。

ただし、この実施形態では、チェーン４によって自動車１のローラ３上からの移動を規制するとき、荷重センサ８によって検出されるローラ３に働く車輪２からの荷重Ｆｚをモニタしながら、自動車１に対するチェーン４の引張力を調整装置５によって調整することが可能である。そして、走行試験を実行するに当たって、自動車１に対するチェーン４の引張力を上記荷重Ｆｚに影響を与えることのない値に調整されるため、上述したように走行試験中における自動車１の駆動力が実路での値に比べて大となることは抑制される。

また、この実施形態では、上述した［１］及び［２］の理由により走行試験中の自動車１の駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制すべく、走行抵抗Ｎを以下のように算出するようにしている。すなわち、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈを算出し、そのローラ３上での実際の摩擦係数μｃｈと上記実路での摩擦係数μｊとが等しくなるよう車速Ｖに基づき算出される走行抵抗Ｎを補正することにより、上記摩擦係数μｊを加味した走行抵抗Ｎの算出を行う。

この場合、走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に対し作用させたとき、上記補正の分だけ当該ローラ３に作用するトルクの大きさが変化し、ローラ３に対する車輪２のスリップ率も変化する。そして、このスリップ率に基づきマップまたはモデル式を用いて実路での摩擦係数μｊが算出される。従って、上述した走行抵抗Ｎの補正では、ローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき求められる摩擦係数μｊが、実路での路面に対する車輪２のスリップ率に基づき求めた場合の摩擦係数μｊと等しくなるよう、ローラ３に対する車輪２のスリップ率を調整していることになる。更に、このことは、車輪２の接地状態がローラ３上と実路上とで異なる条件のもとで、上記補正後の走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に対し作用させたときに自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗を、実路での自動車１の走行抵抗に近づけていることを意味する。

以上のように、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈを求め、その摩擦係数μｃｈがローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき算出される摩擦係数μｊと等しくなるよう、算出される走行抵抗Ｎを補正することにより、自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗を実路での自動車１の走行抵抗に近づけることができる。このため、車輪２の接地状態がローラ３上と実路上とで異なることに起因して、自動車１がローラ３側から受ける走行抵抗が実路での車両の走行抵抗と異なるものとなり、走行試験中に自動車１が発生する駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制できる。更に、その自動車１の発生する駆動力が実路走行時と異なることに伴い、走行試験の試験結果が不正確になることも抑制できる。

次に、自動車１の走行試験中にローラ３に対し走行抵抗Ｎに相当するトルクを作用させる際に電子制御装置７で行われる処理の概要について、図６の制御ブロック図を参照して説明する。

同図において、走行抵抗制御部２１は、車速Ｖ及び補正値Ｈを入力し、自動車１の実路走行時の走行抵抗に対応する値として走行抵抗Ｎを算出する。そして、その走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用するよう負荷モータ６を駆動する。上記走行抵抗Ｎの算出は、次の式「Ｎ＝ｆ（Ｖ）＋Ｈ …（１）」を用いて算出される。

なお、式（１）において、走行抵抗ベース値ｆ（Ｖ）は、所定の走行条件のもとでの自動車１の理論上の走行抵抗を表す値であり、ローラ速度センサ１１によって検出されるローラ３上での自動車の車速Ｖに基づき算出される。また、補正値Ｈは、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈを、実路での車輪２と路面との間の摩擦係数μｊに近づけるための走行抵抗の補正に用いられる値であり、摩擦係数演算部２２、Ｓ−μｊ特性出力部２３、比較器２４、及びμコントローラ２５の機能を通じて算出される。従って、式（１）によって算出された走行抵抗Ｎは、補正項Ｈによって補正された値ということになる。

ここで、上記摩擦係数演算部２２、Ｓ−μｊ特性出力部２３、比較器２４、及びμコントローラ２５の機能を列記する。
摩擦係数演算部２２は、荷重センサ８によって検出される荷重Ｆｚ及び駆動力センサ１０によって検出される駆動力Ｆｖを入力し、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈを、次の式「μｃｈ＝Ｆｖ／Ｆｚ …（２）」を用いて算出する。

Ｓ−μｊ特性出力部２３は、車輪速度センサ９によって検出される車輪２のスリップがないと仮定したときの理論上の自動車１の車速ｒω、及び、ローラ速度センサ１１によって検出されるローラ３上での自動車の車速Ｖを入力する。そして、ローラ３に対する車輪２のスリップ率Ｓを、次の式「Ｓ＝（ｒω−Ｖ）／Ｖ …（３）」を用いて算出する。更に、そのスリップ率Ｓに基づき、実路での自動車１の走行中における車輪２の路面に対するスリップ率と、それら車輪２及び路面間の摩擦係数μｊとの関係を規定したマップまたはモデル式を用いて、実路での摩擦係数μｊを算出する。

比較器２４は、摩擦係数演算部２２からの摩擦係数μｃｈに対応した信号、及びＳ−μｊ特性出力部２３からの摩擦係数μｊに対応した信号を入力し、それらの偏差（「μｃｈ−μｊ」）に対応した信号をμコントローラ２５に出力する。

μコントローラ２５は、比較器２４からの上記偏差（「μｃｈ−μｊ」）に対応した信号に基づき、その偏差に基づく比例積分演算を通じて補正値Ｈを算出し、同補正値Ｈに対応した信号を走行抵抗制御部２１に出力する。

ここで、μコントローラ２５による偏差（「μｃｈ−μｊ」）に基づく補正値Ｈの算出について、更に詳しく説明する。
こうした摩擦係数μｃｈと摩擦係数μｊとの偏差（「μｃｈ−μｊ」）に基づく補正値Ｈの算出は、次の式「Ｈ＝Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）＋Ｋ２・∫（μｃｈ−μｊ）ｄｔ …（４）」を用いて行われる。

この式（４）において、「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」という項は比例項であって、摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとを一致させるべく両者の偏差に基づき増減する値である。なお、この比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」における係数Ｋ１は、摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとの偏差「μｃｈ−μｊ」というパラメータを、走行抵抗というパラメータへと変換するためのものである。そして、摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとの偏差「μｃｈ−μｊ」に基づく比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」の増減を通じて、補正値Ｈによる補正後の走行抵抗Ｎも変化し、その走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用する。これにより、スリップ率Ｓに基づき求められる摩擦係数μｊと、駆動力Ｆｖ及び荷重Ｆｚに基づき求められる摩擦係数μｃｈとが近づくよう、当該スリップ率Ｓが変化させられる。

また、式（４）において、「Ｋ２・∫（μｃｈ−μｊ）ｄｔ」という項は積分項であって、上記比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」だけでは除去しきれない摩擦係数μｃｈと摩擦係数μｊとの残留偏差をなくすべく、それら摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとの偏差「μｃｈ−μｊ」を累積して得られる値である。この積分項「Ｋ２・∫（μｃｈ−μｊ）ｄｔ」は、摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとの偏差を、その積分項の算出毎に当該偏差の前回値に加算し、その加算後の値に係数Ｋ２を乗算することによって算出される。そして、摩擦係数μｊと摩擦係数μｃｈとの偏差「μｃｈ−μｊ」の累積に基づく積分項積分項「Ｋ２・∫（μｃｈ−μｊ）ｄｔ」の増減を通じて、補正項Ｈによる補正後の走行抵抗Ｎも変化し、その走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用する。これにより、スリップ率Ｓに基づき求められる摩擦係数μｊと、駆動力Ｆｖ及び荷重Ｆｚに基づき求められる摩擦係数μｃｈと間に存在する残留偏差、言い換えれば比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」だけでは除去しきれない残留偏差をなくすよう、当該スリップ率Ｓが変化させられる。

次に、自動車１の走行試験中にローラ３に対し実路走行時の走行抵抗に対応するトルクを作用させる手順について、図７のフローチャートを参照して詳しく説明する。
自動車１の走行試験中においては、上記式（１）を用いて算出される走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用させられる。式（１）から分かるように、このようにして算出された走行抵抗Ｎは、補正値Ｈによって補正された値になる。

式（１）で用いられる走行抵抗ベース値ｆ（Ｖ）は、ステップＳ１０１において、ローラ速度センサ１１によって検出されたローラ３上での自動車１の車速Ｖに基づき算出される。このように算出された走行抵抗ベース値ｆ（Ｖ）においては、上記車速Ｖが大となるほど大きい値になる。

また、式（１）で用いられる補正値Ｈの算出は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の各種処理を通じて行われる。
この一連の処理では、まず上記式（２）を用いた車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈの算出が行われる（Ｓ１０２）。続いて、上記式（３）を用いたローラ３に対する車輪２のスリップ率Ｓの算出（Ｓ１０３）が行われた後、そのスリップ率Ｓに基づくマップまたはモデル式を用いての実路での摩擦係数μｊの算出（Ｓ１０４）が行われる。更に、上述した摩擦係数μｃｈ及び摩擦係数μｊに基づく上記式（４）を用いた補正値Ｈの算出（Ｓ１０５）が行われる。

以上のように走行抵抗ベース値ｆ（Ｖ）及び補正値Ｈが算出されると、それらに基づき上記式（１）を用いて走行抵抗Ｎが算出される（Ｓ１０６）。そして、同走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用するよう負荷モータ６が駆動される（Ｓ１０７）。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）車両走行試験装置での走行試験中においては、車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈと、ローラ３に対する車輪２のスリップ率に基づき算出される摩擦係数μｊとが等しくなるよう、補正値Ｈによる走行抵抗Ｎの補正が行われる。この補正により、補正後の走行抵抗Ｎに相当するトルクがローラ３に対し作用したときにおける自動車１のローラ３側から受ける走行抵抗が、実路での自動車１の走行抵抗に近づけられる。これにより、走行試験中に自動車１が発生する駆動力が実路走行時と異なる値になることを抑制できる。更に、その自動車１の発生する駆動力が実路走行時と異なることに伴い、走行試験の試験結果が不正確になることも抑制できる。

（２）車輪２とローラ３との間の実際の摩擦係数μｃｈは、車両走行試験装置での走行試験中において、駆動力センサ１０によって実測された自動車１の発生する駆動力Ｆｖと、荷重センサ８によって実測されたローラ３に働く車輪２からの荷重Ｆｚとに基づき、上記式（２）を用いて算出される。このため、気温、湿度、ローラ３の外周面の曲率、及びローラ３への車輪２による荷重Ｆｚを含む各種の試験環境による影響も含めて、上記摩擦係数μｃｈを正確に算出することができる。従って、その摩擦係数μｃｈとローラ３に対する車輪２のスリップ率Ｓに基づき求められる摩擦係数μｊとが等しくなるよう、補正値Ｈによる走行抵抗Ｎの補正を行うことで、同走行抵抗Ｎに相当するトルクをローラ３に対し作用させたときの自動車１のローラ３側からの走行抵抗を、より好適に実路での自動車１の走行抵抗に近づけることができる。

（３）車両走行試験装置での走行試験の開始前であって、チェーン４によって自動車１のローラ３上からの移動を規制するとき、荷重センサ８によって検出されるローラ３に働く車輪２からの荷重Ｆｚをモニタしながら、自動車１に対するチェーン４の引張力を調整装置５によって調整することが可能である。このため、自動車１に対するチェーン４の引張力を上記荷重Ｆｚに影響を与えることのない値に調整することができる。従って、自動車１に対するチェーン４の引張力がローラ３に対する車輪２による荷重Ｆｚに影響を及ぼし、ローラ３に対し走行抵抗Ｎ相当分のトルクを作用させたときに自動車１のローラ３側から受ける走行抵抗が上記影響分だけ変化することはない。また、その走行抵抗の変化に伴い走行試験の試験結果が不正確になることもない。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・調整装置５を電子制御装置７により駆動制御されるようにし、調整装置５によるチェーン４の引張力の調整を走行試験の開始時に自動的に行うようにしてもよい。

・荷重センサ８に代えて、チェーン４の引張力を検出する引張力センサを設けてもよい。この場合、チェーン４によって自動車１のローラ３上からの移動を規制するとき、引張力センサによって検出される引張力をモニタしながら、自動車１に対するチェーン４の引張力を調整することにより、当該引張力をローラ３に働く車輪２からの荷重に影響を与えることのない値に調整することができる。従って、上記（３）と同等の効果が得られるようになる。

・図８に示されるように、チェーン４の引張力を調整するための調整装置５をローラ３上の自動車１よりも下方に設け、そのチェーン４の途中に同チェーン４の引張力を検出する引張力センサ１２を設けてもよい。この場合も上記（３）と同等の効果が得られる。なお、この場合に引張力センサ１２に代えて上記実施形態の荷重センサ８を用いることも可能である。

・車両走行試験装置としてローラ３を油圧により回転可能に支持するタイプのものを採用した場合には、ローラ３を支持するための油圧を検出する油圧センサを設け、その油圧センサからの検出信号に基づきローラ３に働く車輪２からの荷重Ｆｚを求めるようにしてもよい。

・ローラ３上からの自動車１の移動を規制する拘束具としてチェーン４を例示したが、これに代えてワイヤ等の拘束具を用いてもよい。
・車輪２とローラ３との間の摩擦係数μｃｈを実測される駆動力Ｆｖ及び荷重Ｆｚに基づき算出したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ローラ３に対する車輪２のスリップ率Ｓと車輪２とローラ３との間の摩擦係数μｃｈとの間には図９に示される関係があるが、このスリップ率Ｓの変化に対する摩擦係数μｃｈの変化特性をマップまたはモデル式に規定しておき、同スリップ率Ｓを実測して当該マップまたはモデル式を用いて摩擦係数μｃｈを算出するようにしてもよい。この場合も上記（１）と同等の効果が得られる。

・上記実施形態では、補正値Ｈを比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」及び微分項「Ｋ２・∫（μｃｈ−μｊ）ｄｔ」を用いて算出し、その補正値Ｈ分の補正を走行抵抗Ｎに加えることで、その走行抵抗Ｎを実路での自動車１の走行抵抗に近づける制御として、いわゆるＰＩ制御を行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、補正値Ｈを比例項「Ｋ１・（μｃｈ−μｊ）」のみを用いて算出し、その補正値Ｈ分の補正を走行抵抗Ｎに加えることで、その走行抵抗Ｎを実路での自動車１の走行抵抗に近づける制御として、いわゆるＰ制御を行うようにしてもよい。

・チェーン４の引張力を調整する調整装置５を必ずしも設ける必要はなく、この調整装置５を省略して車両走行試験装置の簡略化を図ってもよい。
・荷重Ｆｚに関しては自動車１の重量から求められる固定値を用いてもよい。

本実施形態の車両走行試験装置全体を示す略図。 実路での車輪のスリップ率の変化に対する摩擦係数の推移を示すグラフ。 ローラ上と実路とでの車輪のスリップ率の違いを、自動車における各種の走行条件毎に示したグラフ。 ローラ上と実路とでの車輪からの荷重の違いを、自動車における各種の走行条件毎に示したグラフ。 車輪からローラに伝達される駆動力が一定となるよう自動車の駆動力を発生させる条件のもと、車輪のスリップ率及びローラへの車輪による荷重が変化したときに自動車が発生する駆動力の推移を示したグラフ。 自動車の走行試験中にローラに対し実路走行時の走行抵抗に対応するトルクを作用させる際に、電子制御装置を通じて行われる処理の概要を示す制御ブロック図。 自動車の走行試験中にローラに対し実路走行時の走行抵抗に対応するトルクを作用させる手順を示すフローチャート。 自動車のローラ上からの移動規制の他の例を示す略図。 ローラ上での車輪のスリップ率の変化に対する摩擦係数の推移を示すグラフ。

符号の説明

１…自動車、２…車輪、３…ローラ、４…チェーン（拘束具）、５…調整装置、６…負荷モータ（走行抵抗付与手段）、７…電子制御装置（走行抵抗算出手段、走行抵抗付与手段、補正手段）、８…荷重センサ、９…車輪速度センサ、１０…駆動力センサ、１１…ローラ速度センサ、１２…引張力センサ、２１…走行抵抗制御部、２２…摩擦係数演算部、２３…Ｓ−μｊ特性出力部、２４…比較器、２５…μコントローラ。

Claims (5)

1. 車両の車輪が載せられて同車輪の回転に伴い回転させられるローラと、そのローラの回転から求められる車速に基づき実路での車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、前記ローラに対し前記走行抵抗に相当するトルクを作用させる走行抵抗付与手段とを備え、前記ローラに対する前記車輪のスリップ率に基づき実路での前記車輪と路面との間の摩擦係数μｊを算出し、同摩擦係数μｊを前記走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗に反映させる車両走行試験装置において、
   前記ローラ上での前記車輪と当該ローラとの間の摩擦係数μｃｈを算出し、そのローラ上での摩擦係数μｃｈが前記実路での摩擦係数μｊと等しくなるよう、前記走行抵抗算出手段によって算出される走行抵抗を補正する補正手段を備える
   ことを特徴とする車両走行試験装置。
2. 請求項１記載の車両走行試験装置において、
   前記車輪から前記ローラに伝達される駆動力を検出する駆動力センサと、
   前記ローラに働く前記車輪からの荷重を検出する荷重センサとを更に備え、
   前記補正手段は、前記駆動力センサによって検出された駆動力をＦｖとし、前記荷重センサによって検出された荷重をＦｚとすると、前記ローラ上での摩擦係数μｃｈを式「μｃｈ＝Ｆｖ／Ｆｚ」を用いて算出する
   ことを特徴とする車両走行試験装置。
3. 請求項１記載の車両走行試験装置において、
   前記補正手段は、前記車輪の回転速度と前記ローラの回転速度とに基づき前記ローラに対する前記車輪のスリップ率を算出し、そのスリップ率の変化に対する前記ローラ上での摩擦係数μｃｈの変化特性を規定したマップと計算式とのいずれか一方を用いて、前記スリップ率に基づき前記ローラ上での摩擦係数μｃｈを算出する
   ことを特徴とする車両走行試験装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両走行試験装置において、
   前記ローラに働く前記車輪からの荷重を検出する荷重センサと、
   前記車両に一端が固定されるとともに他端が前記車両の周囲に固定されることで前記車両の前記ローラ上からの移動を規制する拘束具と、
   前記車両に対する前記拘束具の引張力を調整する調整装置と、
   を更に備えることを特徴とする車両走行試験装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両走行試験装置において、
   前記車両に一端が固定されるとともに他端が前記車両の周囲に固定されることで前記車両の前記ローラ上からの移動を規制する拘束具と、
   前記車両に対する前記拘束具の引張力を検出する引張力センサと、
   前記車両に対する前記拘束具の引張力を調整する調整装置と、
   を更に備えることを特徴とする車両走行試験装置。

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