JP2719603B2 - 自動車のエンジンパワーを決定する方法及び装置 - Google Patents

自動車のエンジンパワーを決定する方法及び装置

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    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、第1の測定操作に際しローラの制動力を検
出することにより車輪に作用する正味パワー(net powe
r)を決定する、ローラが一定の制動力で減速されるよ
うにしたローラダイナモメータによる自動車のエンジン
パワーの決定方法に関する。
〔従来の技術〕
従来のローラダイナモメータにおいては、車輪に作用
する自動車エンジンの正味パワーを単に測定することの
みが可能であるが、この正味パワーは各々の自動車の内
部パワーロスを含んでいる。基本的に、入力トレーンに
作用する抵抗及び慣性モーメントに基づきこの種のパワ
ーロスの量を計算して、測定された正味パワーと計算さ
れたパワーロスとの加算により自動車エンジンの実際の
総パワー(gross power)を決定しうる。しかしなが
ら、この方法は実用上可能でない。何故なら、パワーロ
スは種々の異なる自動車の型式に応じて変化する多数の
種々の異なるパラメータに依存すると共に、個々の自動
車の状態、例えば入力トレーンにて回転する各部品の摩
耗、、用いる潤滑剤の粘度、ベアリングの状態などに依
存するからである。
他方、自動車エンジンの総パワーの正確な決定は、確
認された数値を製造業者の仕様と比較すればエンジンの
各状態に関する情報を与える。同じことがパワートラン
スミッション(例えば手動トランスミッション)、差動
装置、ベアリングなどの状態に関する推定を可能にする
ようなパワーロスの実用的決定に関しても当てはまる。
最近まで、自動車エンジンの総パワーは、入力トレーン
を連結解除した後にのみエンジン出力軸における直接的
なパワー測定によって充分な精度で決定することができ
た。しかしながら、この種の試験は特殊なエンジン試験
スタンドにおいてのみ行なうことができ、且つ一般に完
全に取外された駆動アセンブリを用いてのみ行なうこと
ができる。一般に、これに要する努力は通常の修理保守
店の能力を越えている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、簡単且つ実用的条件下で各自動車に
おけるパワーロスと総パワー(gross power)との個々
の正確な決定を可能にする自動車のエンジンパワーの試
験方法を提供することである。更に、自動車エンジンの
総パワー並びに各自動車の内部パワーロスを迅速に且つ
エンジンを取外す必要なしに難なく決定しうるような試
験スタンドを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の方法は、上記課題を解決するために、第2の
測定操作に際し速度が非制動状態にて所定値(V1)から
弟2の所定値(V2)まで低下する減速時間(t1)を決定
し、 他の測定操作に際しダイナモメータのローラを一定の
制動力により制動すると共に、速度が上記所定値(V1
から上記第2の値(V2)まで低下する減速時間(t2)を
測定し、次いで 自動車の内部パワーロスを次式: に従って算出し且つ測定された正味パワーに加算すると
いう特徴を有する。
上記式において、 PX:パワーロス V1:自動車の初期速度 FR:ダイナモメータローラにおける一定の制動力 t1:速度インターバルにおける非制動状態のローラに
よる減速時間 t2:速度インターバルにおける制動状態のローラによ
る減速時間 である。
本発明は、内部パワーロスを決定する自動車の駆動ト
レーンにおける抵抗及びモーメントが、例えば潤滑剤の
粘度、選択ギヤなどの自動車の試験条件及びパラメータ
を変化させなければ、ローラの各制動力の大きさとは無
関係にそれぞれ同一の速度範囲につき実際上一定である
という知見に基づいている。例えばブレーキを解除し或
いは制動力を僅少の一定値にしながら第1の試験操作に
おいて種々の異なる制動力レベルを用いると共に第2の
試験操作にて制動力を増大させて試験を反復することに
より、且つ各測定操作の結果をコンピュータで組合せる
ことにより、減速過程に関与し且つ、ドラム半径まで減
少するような全回転質量の影響を排除することができ
る。非制動車輪及び/又はローラによる第1の試験操作
に適用される次の関係式: において、mは減速過程に関与し且つドラム半径まで減
少する全回転質量の合計であり、これは選択された速度
インターバル(V1−v2)の範囲内で試験操作につき実際
上一定であると考えられる。しかしながら、これは手動
トランスミッション、差動装置及びベアリングにおける
潤滑剤の温度が一定であることを前提とする。第1の試
験操作においては、ブレーキを解除した状態にて速度が
初期値V1から設定最終値V2まで低下する減速時間t1のみ
を測定する。上記関係式における因子F1は、自動車に固
有の制動モーメント及び車輪とダイナモメータローラと
の間の回転摩擦を特性化する。
第2の試験操作については、仮想自動車速度V1に達し
且つ/又はこれを僅かに越えるまで、第1の試験操作に
おけると同じギヤにて自動車エンジンを加速させる。そ
の後、ダイナモメータローラをローラダイナモメータの
渦電流ブレーキ手段により一定の制動力F2にて制動する
と共に、「仮想」自動車速度が初期値V1から設定最終値
V2まで低下する時間インターバルt2を測定する。両試験
操作において、速度値V1及びV2は同じである。この試験
操作に関し、次の関係式: が当てはまる。上記2つの関係式を等式で結ぶことによ
り、次式: が得られる。この式において、F1は試験操作の際の回転
半径に沿って作用する全抵抗を示し、これは所定の制動
力F2と測定時間インターバルt1とから計算することがで
きる。自動車の内部パワーロスPXは、上述の式より、次
式: となる。本発明の方法を行なうにはダイナモメータ制御
装置における極く僅かの数値を設定する他に僅か2つの
時間インターバルを測定すればよいので、この方法は未
熟練作業者によっても行なうことができる。得られた測
定値及び演算によって得られた結果は、自動車エンジン
及び駆動トレーンの各状態に関する重要なデータを得る
のに充分正確である。それぞれ異なる速度範囲における
数回の試験を1台の自動車につき行なえば、一層多くの
情報及び向上した精度を得ることができる。
自動車のエンジンパワーを決定するための本発明によ
にローラダイナモメータは、各被駆動車輪のための一対
のローラと、試験操作に際し一定の制動力を生ぜしめ得
るローラ対のためのブレーキと、ローラ及び/又は車輪
の回転速度及びローラに対し作用する制動力を検知する
ためのセンサと、試験操作に際し制動力を設定値に一定
に保つと共に測定時間t1及びt2、設定された一定のロー
ラ制動力F2及び初期速度V1に基づき次の関係式: に従ってパワーロスPXをコンピュータにより算出する制
御ユニットとを備えている。
本発明の利点は、従来不可能であったような自動車エ
ンジンの総パワー(gross power)及び自動車の駆動ト
レーンにおけるパワーロスを測定しうるように極く僅か
の技術的努力により既存のローラダイナモメータを改装
しうることにある。これは特に例えば回転ローラ対、こ
れらを互いに且つブレーキに連結するシヤフト、及び用
いられる渦電流ブレーキの回転部品のようなダイナモメ
ータにおける回転部品及び/又は可動部品の慣性モーメ
ントが大きく且つ測定パワー値に対するその影響が本発
明の方法により除去されるようなトラック及びバスの重
量ローラダイナモメータにつき適用され、本発明のロー
ラダイナモメータで得られる結果は専ら試験下の各自動
車特有のパワー値を反映する。
〔具体例〕
以下、ローラダイナモメータを概略的に示す添付図面
を参照して本発明を詳細に説明する。
ローラダイナモメータにおける2つのローラ対I及び
IIのみが図示され、各対における1個の各ローラ1及び
2は自由支持されると共に、他の各ローラ3及び4は中
間シャフト5を介して互いに連結され且つ可撓性カップ
リング6を介して渦電流ブレーキ7に連結される。試験
すべき自動車を、その被駆動車軸の2個の車輪がそれぞ
れローラ対I及びIIの上に載るようにダイナモメータ中
に入れる。図示したように、2個のローラ1及び3の各
シヤフトには増分タコメータ8及び9を設けて、自動車
速度に比例した周波数信号を周波数−電圧変換器10及び
11に供給する。渦電流ブレーキ7はその上に載置された
制動力センサ12を備えて、出力信号を増幅器13を介しイ
ンターフエース14に供給する。2つの周波数−電圧変換
器10及び11からの出力信号はインターフエース15を介し
速度調整器16へ供給され、この速度調整器は試験速度を
一定に保ってパワー値を変化させると共に、2つの出力
を有する。速度モードから牽引支配モードに切換えるス
イッチ17を設けて、調整器出力の一方をインターフエー
ス14に接続すると共に速度変化に際し負荷を一定に保つ
牽引調整器18を介しドライバ19に接続して渦電流ブレー
キ7に供給する電流を制御する。上記部品10乃至19を共
通の制御ユニットに一体化する。コンピュータ20をタコ
メータ16の一方の出力及びインターフエース15に接続
し、このコンピュータは各試験操作に必要とされる各種
演算を行なって試験下の各自動車のパワーロス及び/又
は自動車エンジンの総パワー(gross power)を算出す
る。このコンピュータは遠隔操作によって制御すること
ができ、その受信器21をコンピュータ20に接続すると共
に、その送信器22をキーボードを備えた手持ち器具とす
ることができる。プリンタ23をコンピュータ20に接続し
て試験シートに印刷する。コンピュータ20は2つの速度
値間の減速時間を測定するタイマ24と、デジタル−アナ
ログ変換器25と、試験速度若しくは索引を予備選択する
ための出力チャンネル27を備えたアナログ回路26とに連
携する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるローラダイナモメータの一具体
例を示す概略図。 1、2……ローラ、3、4……ローラ 5……シヤフト、6……カップリング 12……センサ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の測定操作に際しダイナモメータロー
    ラに加えられた制動力を検知することにより、車輪に作
    用する自動車エンジンの正味パワーを決定するローラダ
    イナモメータによる自動車のエンジンパワーの決定方法
    において、 第2の測定操作に際し仮想速度がダイナモメータローラ
    の非制動状態にて所定値(V1)から第2の所定値(V2
    まで低下する減速時間(t1)を決定し、 第3の測定操作に際しダイナモメータローラを一定の制
    動力(F1)により制動すると共に、速度が初期値(V1
    から所定の最終値(V2)まで低下する減速時間(t2)を
    測定し、 自動車の内部パワーロス(PX)を式: に基づいて計算し、 計算されたパワーロス(PX)を測定された正味パワーに
    加算し、 上記式において、 PX:パワーロス F1:ダイナモメータローラにおける一定の制動力 V1:初期速度 t1:非制動のローラによる減速時間 t2:一定制動のローラによる減速時間 である、ことを特徴とする自動車のエンジンパワーの決
    定方法。
  2. 【請求項2】各被駆動車輪のための一対のローラと、 各ローラ対のためのブレーキと、 回転速度及びローラに作用する制動力を検知するための
    センサと、 ブレーキのための制御ユニットと、 からなる自動車のエンジンパワーを決定するためのロー
    ラダイナモメータにおいて、 制御ユニットはローラ(3、4)に作用する制動力をプ
    リセット値に一定に保つための制動力調整器を備え、こ
    の制御ユニットはコンピュータ(20)と連携して測定さ
    れた減速時間(t1及びt2)と調整されたローラ制動力
    (F2)と初期速度(V1)とに基づき次の関係式: に従ってパワーロス(PX)を計算する、ことを特徴とす
    るローラダイナモメータ。
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