JP2798906B2 - 距離−時間データに基づく短距離慣性走行試験を用いた車両の諸運動の抵抗測定方法 - Google Patents
距離−時間データに基づく短距離慣性走行試験を用いた車両の諸運動の抵抗測定方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
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- G—PHYSICS
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M17/00—Testing of vehicles
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- G—PHYSICS
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の慣性走行試験
の方法を用いて車両の諸運動抵抗を容易に測定する方法
に関するものであり、より詳細には車両の初期慣性走行
速度を低速領域及び高速領域に分離して各１回ずつ試験
し、それぞれの速度領域で物理的な意味を持つ試験変数
のみを求め、これらを組み合わせることにより既存の慣
性走行試験方法で必要であった試験道路の長さを顕著に
短縮させることができるのみならず、より正確に車両の
諸運動抵抗を測定、分析することができる新規な方法に
関するものである。
の方法を用いて車両の諸運動抵抗を容易に測定する方法
に関するものであり、より詳細には車両の初期慣性走行
速度を低速領域及び高速領域に分離して各１回ずつ試験
し、それぞれの速度領域で物理的な意味を持つ試験変数
のみを求め、これらを組み合わせることにより既存の慣
性走行試験方法で必要であった試験道路の長さを顕著に
短縮させることができるのみならず、より正確に車両の
諸運動抵抗を測定、分析することができる新規な方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の運動抵抗は、車両の各機械部分の
動力伝達運動によって発生される損失（以下、「駆動軸
損失」という）、車両の実際走行時、各タイヤと路面と
の摩擦により発生される転がり抵抗損失、及び実車走行
時の際、車両に作用する空気流動による空気抗力損失等
から構成されるとの事実は周知のことである。かかる各
抵抗（又は損失）を分析することにより、車両の基礎設
計の際、又は改良設計の際、車両の燃料消費量及び各駆
動部品の重量及び特性の改善に所要される多くの努力を
軽減させることができ、非常に効果的に対処できる上で
これに関する多用な研究が遂行されてきた。
動力伝達運動によって発生される損失（以下、「駆動軸
損失」という）、車両の実際走行時、各タイヤと路面と
の摩擦により発生される転がり抵抗損失、及び実車走行
時の際、車両に作用する空気流動による空気抗力損失等
から構成されるとの事実は周知のことである。かかる各
抵抗（又は損失）を分析することにより、車両の基礎設
計の際、又は改良設計の際、車両の燃料消費量及び各駆
動部品の重量及び特性の改善に所要される多くの努力を
軽減させることができ、非常に効果的に対処できる上で
これに関する多用な研究が遂行されてきた。
【０００３】かかる研究の一環として、最初は主に空気
抗力損失による抵抗を測定するために風洞試験室での模
擬実験及び解析的方法を並行したが、以後車両に作用す
る空気抗力及び転がり抗力及び転がり抵抗力の相互関係
に対する研究が遂行し始め、最近には空気抗力による抵
抗及び転がり抵抗を得るために必要なデータを実験的に
収集し、これを慣性走行運動する車両の動力学的理論式
を用いて解析する段階に発展してきた。かかる従来の解
析方法では通常慣性走行時に測定されるデータが速度−
時間の形態で得られるが、これは測定装備等の精密度が
これを追従することができないため非現実で、前記デー
タを距離−時間の形態としてこれを解析の基礎資料とし
て使用して車両の諸運動抵抗を求める段階に進歩した。
抗力損失による抵抗を測定するために風洞試験室での模
擬実験及び解析的方法を並行したが、以後車両に作用す
る空気抗力及び転がり抗力及び転がり抵抗力の相互関係
に対する研究が遂行し始め、最近には空気抗力による抵
抗及び転がり抵抗を得るために必要なデータを実験的に
収集し、これを慣性走行運動する車両の動力学的理論式
を用いて解析する段階に発展してきた。かかる従来の解
析方法では通常慣性走行時に測定されるデータが速度−
時間の形態で得られるが、これは測定装備等の精密度が
これを追従することができないため非現実で、前記デー
タを距離−時間の形態としてこれを解析の基礎資料とし
て使用して車両の諸運動抵抗を求める段階に進歩した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる距離−
時間慣性走行試験方法は車両が慣性走行試験の方法は車
両が慣性走行して完全に停止する時までの非常に長い距
離を試験区間として使用しているため、車両の種類に従
い、必要な試験距離が異なる場合はあるが、通常１．０
km乃至２．５km程度の長い試験走行路を備えて初めて前
記方法を適用することができる。しかも、前記方法では
車両の停止瞬間を試験者が直接に判断することになって
いて、車両が停止する時の距離−時間データの計測に相
当の誤差が生ずることができ、試験車両の空気抗力係数
が車両速度とは無関係に一定であるとの仮定が成立され
ない略３０km/h以下が低速領域を測定に含まれているの
で、相当の誤差が生ずるとの問題点を有している。
時間慣性走行試験方法は車両が慣性走行試験の方法は車
両が慣性走行して完全に停止する時までの非常に長い距
離を試験区間として使用しているため、車両の種類に従
い、必要な試験距離が異なる場合はあるが、通常１．０
km乃至２．５km程度の長い試験走行路を備えて初めて前
記方法を適用することができる。しかも、前記方法では
車両の停止瞬間を試験者が直接に判断することになって
いて、車両が停止する時の距離−時間データの計測に相
当の誤差が生ずることができ、試験車両の空気抗力係数
が車両速度とは無関係に一定であるとの仮定が成立され
ない略３０km/h以下が低速領域を測定に含まれているの
で、相当の誤差が生ずるとの問題点を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は解析に必要なデ
ータの収集において電気的な計測装置を使用して試験デ
ータを自動的に収集できるようにし、車両の空気抗力係
数が車両速度に関係なく一定であるとの基本的な仮定が
成立されない速度領域は除いて、より正確な測定が可能
であるように初期慣性走行速度を低速と高速とに分離し
てデータを収集し、これを組み合わせ処理することによ
り、前記問題点等を解決する新規な方法を提供する。前
記の目的を達成するために、第１図に示された通り、本
発明では車両の空気抗力係数に殆ど影響を及ばさないサ
イズの超小型赤外線センサを車両に付着し、車両が通過
する試験区間上の一定な地点に前記センサの光信号を反
射することができる反射テープを付けて車両が各反射テ
ープを通過する時の距離−時間データを、自動化された
計測装備を用いて計測することができる。
ータの収集において電気的な計測装置を使用して試験デ
ータを自動的に収集できるようにし、車両の空気抗力係
数が車両速度に関係なく一定であるとの基本的な仮定が
成立されない速度領域は除いて、より正確な測定が可能
であるように初期慣性走行速度を低速と高速とに分離し
てデータを収集し、これを組み合わせ処理することによ
り、前記問題点等を解決する新規な方法を提供する。前
記の目的を達成するために、第１図に示された通り、本
発明では車両の空気抗力係数に殆ど影響を及ばさないサ
イズの超小型赤外線センサを車両に付着し、車両が通過
する試験区間上の一定な地点に前記センサの光信号を反
射することができる反射テープを付けて車両が各反射テ
ープを通過する時の距離−時間データを、自動化された
計測装備を用いて計測することができる。
【０００６】
【実施例】添付された図面を参考として本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００７】走行する車両で駆動軸を通じて車輪、例え
ばタイヤへ伝達される走行動力源、例えばエンジンの動
力を断切し、車両がエンジンの動力を受けずに慣性走行
するようにした時、前述のようなタイヤの転がり抵抗損
失、駆動軸損失及び空気抗力損失等の各種損失によって
車両の速度が減らされて、結局車両は停止することにな
る。かかる損失を求めるために次のような解析的方法を
使用することになる。
ばタイヤへ伝達される走行動力源、例えばエンジンの動
力を断切し、車両がエンジンの動力を受けずに慣性走行
するようにした時、前述のようなタイヤの転がり抵抗損
失、駆動軸損失及び空気抗力損失等の各種損失によって
車両の速度が減らされて、結局車両は停止することにな
る。かかる損失を求めるために次のような解析的方法を
使用することになる。
【０００８】距離−時間データを効率的に使用するため
に一般的に知られている慣性走行関係式を数学的に処理
する過程を先ず説明する。車両が慣性走行する場合には
ニュートンの第２法則により次のような慣性走行関係式
(Coast-down Equation) を得ることができる。
に一般的に知られている慣性走行関係式を数学的に処理
する過程を先ず説明する。車両が慣性走行する場合には
ニュートンの第２法則により次のような慣性走行関係式
(Coast-down Equation) を得ることができる。
【０００９】
【数３】
【００１０】ここで、ＤT 、ＤR 及びＤa はそれぞれ駆
動軸損失、転がり抵抗損失及び空気抗力損失を示すもの
であり、以下細部的な常数及び変数の定義は次の通りで
ある。
動軸損失、転がり抵抗損失及び空気抗力損失を示すもの
であり、以下細部的な常数及び変数の定義は次の通りで
ある。
【００１１】
【数４】
【００１２】τ0 ：駆動軸損失の常数項の係数 ｄ：駆動軸損失の速度比例項の係数 ｆ0 ：転がり抵抗損失の常数項の係数 ｋ：転がり抵抗損失の速度の二乗比例項の係数 ｎ：タイヤの総数 Ｉw ：一つのタイヤの慣性モーメント(kg-m2) Ｉd ：タイヤを除いた動力伝達部の慣性モーメント(kg-
m2) Ｒ：タイヤの動荷重半径(m) Ｗ：車両の重量（単位：kg重） Ｖ：車両速度(m/sec) Ｆ：車両の前面面積(m2) ρ：空気密度(kg/m3) Ｃd ：抗力係数 ｇ：重力加速度(m/sec2)
m2) Ｒ：タイヤの動荷重半径(m) Ｗ：車両の重量（単位：kg重） Ｖ：車両速度(m/sec) Ｆ：車両の前面面積(m2) ρ：空気密度(kg/m3) Ｃd ：抗力係数 ｇ：重力加速度(m/sec2)
【００１３】前記式（１）を整理すると、下記のような
慣性走行関係式を得ることになる。
慣性走行関係式を得ることになる。
【００１４】
【数５】
【００１５】ここで、δ＝１＋ｆ、ａ＝τ0 ＋ｆ0 及び
ｃ＝ｋ＋（ρＣd Ｆ）／（２ｇＷ）で整理することがで
きる。変数分離方法により、前記式（２−１）を一度積
分すれば、次のような速度に対する式を求めることがで
きる。
ｃ＝ｋ＋（ρＣd Ｆ）／（２ｇＷ）で整理することがで
きる。変数分離方法により、前記式（２−１）を一度積
分すれば、次のような速度に対する式を求めることがで
きる。
【００１６】
【数６】
【００１７】ここで、Ｓ（ｔ）は車両が時間ゼロから時
間ｔまで動いた距離、Ｖ（ｔ）は時間ｔでの車両の速
度、ｔは任意の時間、Ｔは任意の時間ｔから車両が完全
に停止する時までの時間になり、
間ｔまで動いた距離、Ｖ（ｔ）は時間ｔでの車両の速
度、ｔは任意の時間、Ｔは任意の時間ｔから車両が完全
に停止する時までの時間になり、
【数７】
【００１８】で定義することができる。同様な方法とし
て、式（３）を更に一度積分すれば、次のような距離に
対する式を求めることができる。
て、式（３）を更に一度積分すれば、次のような距離に
対する式を求めることができる。
【００１９】
【数８】
【００２０】次いで、前記式（４）にｔ＝Ｔの関係を代
入することにより、必要とする次の式を得ることができ
る。
入することにより、必要とする次の式を得ることができ
る。
【００２１】
【数９】
【００２２】ここで、Ｓ（ｔ）は車両が停止する時間Ｔ
の前から完全に停止する時までの慣性走行した距離を意
味する。測定された距離−時間データを式（５）に代入
して数値解析方法（例えば、カーブピッティング方法）
で式（２−１）の未定係数ａ、ｂ及びｃを求めることが
できるようになり、これによって求められた前記係数か
ら車両の性能試験に必ず必要なデータである車両の慣性
走行時間を逆に得ることもできる。
の前から完全に停止する時までの慣性走行した距離を意
味する。測定された距離−時間データを式（５）に代入
して数値解析方法（例えば、カーブピッティング方法）
で式（２−１）の未定係数ａ、ｂ及びｃを求めることが
できるようになり、これによって求められた前記係数か
ら車両の性能試験に必ず必要なデータである車両の慣性
走行時間を逆に得ることもできる。
【００２３】前述した通り、車両の慣性走行抵抗は通常
駆動軸損失、転がり抵抗損失及び空気抗力損失で大別さ
れ、第２図によれば車両の駆動軸損失は全体の速度区間
に亙って他の抵抗に比べて小さいため他の損失と分離し
て試験してのみ精密な測定を期待することができる。こ
のために、車両のジャッキ(jack)等を用いて車両の駆動
タイヤを地上から隔離させた後、慣性走行試験を実施す
ることにより、駆動軸損失を他の損失と分離して測定す
ることができるようになる。
駆動軸損失、転がり抵抗損失及び空気抗力損失で大別さ
れ、第２図によれば車両の駆動軸損失は全体の速度区間
に亙って他の抵抗に比べて小さいため他の損失と分離し
て試験してのみ精密な測定を期待することができる。こ
のために、車両のジャッキ(jack)等を用いて車両の駆動
タイヤを地上から隔離させた後、慣性走行試験を実施す
ることにより、駆動軸損失を他の損失と分離して測定す
ることができるようになる。
【００２４】方程式（２−１）に戻って、駆動軸損失と
関連された因子等のみで慣性走行関係式を再構成すれば
次の通りになる。
関連された因子等のみで慣性走行関係式を再構成すれば
次の通りになる。
【００２５】
【数１０】
【００２６】ここで、回転部の有効質量はδ0 ＝ｇ（ｍ
Ｉｗ＋Ｉｄ）／（ＷＲ2 ）であり、ｍは駆動タイヤの個
数である。前と同様に変数分離方法により式（２−２）
を２回連続して積分すれば、慣性走行速度及び距離に対
する式（６）及び式（７）をそれぞれ求めることができ
る。
Ｉｗ＋Ｉｄ）／（ＷＲ2 ）であり、ｍは駆動タイヤの個
数である。前と同様に変数分離方法により式（２−２）
を２回連続して積分すれば、慣性走行速度及び距離に対
する式（６）及び式（７）をそれぞれ求めることができ
る。
【００２７】
【数１１】
【００２８】ここで、ｔ＝Ｔの関係を前記式（７）に代
入すれば、次の式（８）を得る。
入すれば、次の式（８）を得る。
【００２９】
【数１２】
【００３０】ここで、第３図で定義した本発明により短
距離時間−距離慣性走行試験関係式を適用するための距
離−時間の関係式、即ち、車両が完全に停止する瞬間を
測定区間から排除することのできる関係式を適用して本
発明で必要とする改善された関係式を求めることができ
る。
距離時間−距離慣性走行試験関係式を適用するための距
離−時間の関係式、即ち、車両が完全に停止する瞬間を
測定区間から排除することのできる関係式を適用して本
発明で必要とする改善された関係式を求めることができ
る。
【００３１】前述の通り、先ず駆動軸損失のみを分離し
て測定するのがより正確な結果を得ることになるので、
駆動軸損失に関する前記式（８）に第３図で定義された
距離−時間関係を適用すれば次のような関係式を得る。
て測定するのがより正確な結果を得ることになるので、
駆動軸損失に関する前記式（８）に第３図で定義された
距離−時間関係を適用すれば次のような関係式を得る。
【００３２】
【数１３】
【００３３】ここでのＴi はｉ番目反射テープ付着地点
から最後の反射テープ区間までかかった時間であり、Ｔ
r は最後の反射テープから車両が停止する時までかかっ
た仮想の時間であり、ｈ0 とδ0 は次の式で示されるこ
とができる。
から最後の反射テープ区間までかかった時間であり、Ｔ
r は最後の反射テープから車両が停止する時までかかっ
た仮想の時間であり、ｈ0 とδ0 は次の式で示されるこ
とができる。
【００３４】
【数１４】
【００３５】タイヤに反射テープを付けて、予め指定さ
れた一定な回転数間隔毎に通過することに所要された時
間と前記タイヤの最終通過時間を測定する。慣性走行距
離は指定された回転数とタイヤの有効直径から容易に求
めることができる。測定された距離−時間データを式
（９）に代入すれば下の方程式になる。
れた一定な回転数間隔毎に通過することに所要された時
間と前記タイヤの最終通過時間を測定する。慣性走行距
離は指定された回転数とタイヤの有効直径から容易に求
めることができる。測定された距離−時間データを式
（９）に代入すれば下の方程式になる。
【００３６】
【数１５】
【００３７】前記の三つの式（１０−１、１０−２、１
０−３）から三つの未知数τ0 、ｂ、Ｔr を求めること
ができるようになる。ここで得られた未定係数ｂの値は
実車慣性走行試験で車両の速度に関係なく一定であると
の仮定の下で、以下で駆動抵抗損失を求めることに常数
として使用される。
０−３）から三つの未知数τ0 、ｂ、Ｔr を求めること
ができるようになる。ここで得られた未定係数ｂの値は
実車慣性走行試験で車両の速度に関係なく一定であると
の仮定の下で、以下で駆動抵抗損失を求めることに常数
として使用される。
【００３８】駆動軸損失は他の抵抗に比べて相当に少な
いため、これを正確に測定しようとする場合には低速領
域を多く含めると初めてよい測定結果が得られるとのこ
とを知っておきたい。既存の実験方法も本発明による方
法と同様に車両が停止する時までの時間を測定するよう
にしているが、本発明は既存の試験方法とは異なってタ
イヤの回転数及び時間のデータを自動処理しているた
め、より正確で、信頼性のある測定が可能になる。
いため、これを正確に測定しようとする場合には低速領
域を多く含めると初めてよい測定結果が得られるとのこ
とを知っておきたい。既存の実験方法も本発明による方
法と同様に車両が停止する時までの時間を測定するよう
にしているが、本発明は既存の試験方法とは異なってタ
イヤの回転数及び時間のデータを自動処理しているた
め、より正確で、信頼性のある測定が可能になる。
【００３９】前記試験に基づいて車両の駆動抵抗及び空
気抗力について説明する。前記式（５）に停止瞬間を測
定区間に含ませない第３図に定義された距離−時間関係
式を適用させると、次のように改善された短距離−時間
慣性走行式を得ることができる。
気抗力について説明する。前記式（５）に停止瞬間を測
定区間に含ませない第３図に定義された距離−時間関係
式を適用させると、次のように改善された短距離−時間
慣性走行式を得ることができる。
【００４０】
【数１６】
【００４１】ここで、Ｔi は路面上のｉ番目反射テープ
付着地点から最終反射テープ間での時間、Ｔr は路面の
最終反射テープから車両が停止する時までの仮想の時間
であり、またｈ、Ｂ及びＡは下記の式で示すことができ
る。
付着地点から最終反射テープ間での時間、Ｔr は路面の
最終反射テープから車両が停止する時までの仮想の時間
であり、またｈ、Ｂ及びＡは下記の式で示すことができ
る。
【００４２】
【数１７】
【００４３】ここで、本発明の最も重要な概念中一つを
なおさら追加しなければならない。第２図を更に参照す
れば、車両の速度が６０km/h以下の低速である場合には
空気抵抗力に比べて転がり抵抗が相対的に大きく、反面
に車両の速度が８０km/h以上の高速では空気抗力による
抵抗が転がり抵抗に比べて相対的に大きくなることとが
分かる。したがって、本発明では前記概念を反映して車
両の初期慣性走行速度が低速（第１の初期慣性走行速
度）時及び高速（第２の初期慣性走行速度）時とに対し
て各々慣性走行試験を実施し、初期慣性走行速度が低速
の時には転がり抵抗が相対的に優れるため、空気抗力に
よる抵抗と密接な関係がある未定係数ｃは殆ど物理的意
味を有しないため、考慮せずに転がり抵抗と密接な関連
がある未定係数ａのみを取り、次いで遂行される高速慣
性走行試験では低速試験とは反対に物理的に意味のある
空気抗力による抵抗と密接な関係がある未定係数ｃのみ
を取ることにより、より正確な車両の諸運動抵抗を測定
することになる。
なおさら追加しなければならない。第２図を更に参照す
れば、車両の速度が６０km/h以下の低速である場合には
空気抵抗力に比べて転がり抵抗が相対的に大きく、反面
に車両の速度が８０km/h以上の高速では空気抗力による
抵抗が転がり抵抗に比べて相対的に大きくなることとが
分かる。したがって、本発明では前記概念を反映して車
両の初期慣性走行速度が低速（第１の初期慣性走行速
度）時及び高速（第２の初期慣性走行速度）時とに対し
て各々慣性走行試験を実施し、初期慣性走行速度が低速
の時には転がり抵抗が相対的に優れるため、空気抗力に
よる抵抗と密接な関係がある未定係数ｃは殆ど物理的意
味を有しないため、考慮せずに転がり抵抗と密接な関連
がある未定係数ａのみを取り、次いで遂行される高速慣
性走行試験では低速試験とは反対に物理的に意味のある
空気抗力による抵抗と密接な関係がある未定係数ｃのみ
を取ることにより、より正確な車両の諸運動抵抗を測定
することになる。
【００４４】前記過程をより詳細に説明すれば次の通り
である。ここで低速慣性走行速度とは車両が６００ｍ慣
性走行した後の速度が３５km/h程度になる大略６０km/h
の初期慣性走行速度を意味する。係数ｂは駆動軸損失試
験から得られるため、先ず低速慣性走行試験を実施し、
第１図に示された地点での距離−時間データを測定し、
前記式（１１）に代入すれば次のような三つの方程式を
得ることができる。
である。ここで低速慣性走行速度とは車両が６００ｍ慣
性走行した後の速度が３５km/h程度になる大略６０km/h
の初期慣性走行速度を意味する。係数ｂは駆動軸損失試
験から得られるため、先ず低速慣性走行試験を実施し、
第１図に示された地点での距離−時間データを測定し、
前記式（１１）に代入すれば次のような三つの方程式を
得ることができる。
【００４５】
【数１８】
【００４６】したがって、前記式（１２−１、１２−
２、１２−３）の三つの式を解して未知数ａ、ｃ、Ｔr
を求めることができる。前述した通り、計算された未定
係数の値等中でａ値のみが意味を有するので、ａ値のみ
を取って、以後の手続きで使用することになる。
２、１２−３）の三つの式を解して未知数ａ、ｃ、Ｔr
を求めることができる。前述した通り、計算された未定
係数の値等中でａ値のみが意味を有するので、ａ値のみ
を取って、以後の手続きで使用することになる。
【００４７】もう、求めようとする未定係数中でｃの値
を求めなければならないので、高速慣性走行試験を実施
して距離−時間データを得て、同様に慣性走行式（１
１）に適用することにより次のような式を得ることがで
きる。
を求めなければならないので、高速慣性走行試験を実施
して距離−時間データを得て、同様に慣性走行式（１
１）に適用することにより次のような式を得ることがで
きる。
【００４８】
【数１９】
【００４９】前記式（１３−１、１３−２）から未定係
数ｃとＴr とを求めることができ、したがって車両の諸
運動抵抗と関連された全ての未定係数を求めることがで
きるようになる。
数ｃとＴr とを求めることができ、したがって車両の諸
運動抵抗と関連された全ての未定係数を求めることがで
きるようになる。
【００５０】本発明による方法の妥当性を検証するため
に走行試験用レーザ測定装備で乗用車の慣性走行距離−
時間データを測定した結果を表１に示した。このデータ
を本発明により改善された慣性走行式（１１）に適用す
るために区間Ｓ（Ｔ１）、Ｓ（Ｔ２）及びＳ（Ｔ３）が
それぞれ６００ｍ、４００ｍ及び２００ｍになるように
第３図のように定義して整理すれば、表２の通り５つの
データグループになることができる。
に走行試験用レーザ測定装備で乗用車の慣性走行距離−
時間データを測定した結果を表１に示した。このデータ
を本発明により改善された慣性走行式（１１）に適用す
るために区間Ｓ（Ｔ１）、Ｓ（Ｔ２）及びＳ（Ｔ３）が
それぞれ６００ｍ、４００ｍ及び２００ｍになるように
第３図のように定義して整理すれば、表２の通り５つの
データグループになることができる。
【００５１】一方、前記データを低速領域と高速領域と
に分離せずに本発明による距離−時間短距離慣性走行関
係式（１１）で単に処理すれば第４図に示されたような
結果が得られる。第４図によれば、相対的に長い測定区
間、例えば１，０００ｍ乃至８００ｍ区間で取ったデー
タは集中分析されている反面、相対的に短い測定区間、
例えば６００ｍの区間で測定されたデータは試験結果が
多少離散されるため、慣性走行試験の測定区間をそれ以
上減らし難くなることが分かる。
に分離せずに本発明による距離−時間短距離慣性走行関
係式（１１）で単に処理すれば第４図に示されたような
結果が得られる。第４図によれば、相対的に長い測定区
間、例えば１，０００ｍ乃至８００ｍ区間で取ったデー
タは集中分析されている反面、相対的に短い測定区間、
例えば６００ｍの区間で測定されたデータは試験結果が
多少離散されるため、慣性走行試験の測定区間をそれ以
上減らし難くなることが分かる。
【００５２】しかし、転がり抵抗が優れる低速領域で転
がり抵抗と関連された係数ａを求め、空気抗力の係数が
優れる高速領域で空気抗力と関連された係数ｃを求める
ようにする本発明の概念を利用する前記式（１２−１、
１２−２、１２−３）等と前記式（１３−１、１３−
２）等を用いた結果が第５図に示されているが、全ての
試験データが一つの曲線上に集中分析されることが分か
る。したがって、前記比較解析により、低速及び高速領
域でそれぞれ遂行された試験結果を組み合わせる本発明
により改善された方法が妥当であることを意味する。
がり抵抗と関連された係数ａを求め、空気抗力の係数が
優れる高速領域で空気抗力と関連された係数ｃを求める
ようにする本発明の概念を利用する前記式（１２−１、
１２−２、１２−３）等と前記式（１３−１、１３−
２）等を用いた結果が第５図に示されているが、全ての
試験データが一つの曲線上に集中分析されることが分か
る。したがって、前記比較解析により、低速及び高速領
域でそれぞれ遂行された試験結果を組み合わせる本発明
により改善された方法が妥当であることを意味する。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】終わりに、本発明に使用される測定装備と
慣性走行試験で得られたデータを処理する装置について
簡単に説明する。
慣性走行試験で得られたデータを処理する装置について
簡単に説明する。
【００５６】測定せんとする地点の路面上に、赤外線セ
ンサに感応する反射テープを付けて車両番号板に小型の
赤外線センサを装着し、車両が通過するごとに電気パル
ス信号が発生されるようにする（第１図参照）。第６図
に前記信号を処理するためのシステムの構成が概略的に
示されている。この電気信号をマイクロプロセッサを用
いて反射板間の時間を測定し、測定装備内の記憶素子に
貯蔵してから、パソコンへ伝送する。この伝送されたデ
ータは車両関連データ、即ち車両の前面面積、車両重量
及び各種慣性モーメント等のデータが入力されると、直
ちに計算されて試験結果が見られるように構成される。
時間測定はマイクロプロセッサ内に内蔵されたクロック
（clock)を所定の時間ごとにインタラプト（interrupt)
するようにしてインタラプトの数を計数（counting）、
又は外部クロックのパルス数を計数機（counter)が読め
るようにし、これをマイクロプロセッサが読めるように
して時間を測定する。
ンサに感応する反射テープを付けて車両番号板に小型の
赤外線センサを装着し、車両が通過するごとに電気パル
ス信号が発生されるようにする（第１図参照）。第６図
に前記信号を処理するためのシステムの構成が概略的に
示されている。この電気信号をマイクロプロセッサを用
いて反射板間の時間を測定し、測定装備内の記憶素子に
貯蔵してから、パソコンへ伝送する。この伝送されたデ
ータは車両関連データ、即ち車両の前面面積、車両重量
及び各種慣性モーメント等のデータが入力されると、直
ちに計算されて試験結果が見られるように構成される。
時間測定はマイクロプロセッサ内に内蔵されたクロック
（clock)を所定の時間ごとにインタラプト（interrupt)
するようにしてインタラプトの数を計数（counting）、
又は外部クロックのパルス数を計数機（counter)が読め
るようにし、これをマイクロプロセッサが読めるように
して時間を測定する。
【００５７】
【発明の効果】車両の慣性走行試験において、既存の慣
性走行試験方法で必要であった試験道路の長さを顕著に
短縮させることができるのみならず、より正確に車両の
諸運動抵抗を測定、分析することができる。
性走行試験方法で必要であった試験道路の長さを顕著に
短縮させることができるのみならず、より正確に車両の
諸運動抵抗を測定、分析することができる。
【図１】短距離慣性走行試験方法を説明するための概略
図。
図。
【図２】一般的な乗用車における車両速度に対する諸抵
抗の比率を百分率で示した図表。
抗の比率を百分率で示した図表。
【図３】短距離慣性走行試験方法での慣性走行距離及び
時間を定義した図。
時間を定義した図。
【図４】本発明の方法による測定処理結果を示した図
表。
表。
【図５】本発明の他の方法による測定処理結果を示した
図表。
図表。
【図６】本発明の測定方法の実施に使用される測定装備
の機能的ブロック線図。
の機能的ブロック線図。
１ センサ ２ 測定装置 ３ 反射テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 17/00 - 17/007
Claims (2)
- 【請求項１】 慣性走行中の所定支点における距離−時
間データと（δ／ｇ）（ｄＶ／ｄｔ）＝ａ＋ｂＶ＋ｃＶ
2 の一般式で示される慣性走行式を用いて駆動軸損失、
転がり抵抗損失及び空気抗力損失からなる車両の諸運動
抵抗を測定する方法において、 （ｉ）試験車両を路面から離隔させた状態に前記車両の
駆動輪を回転させながら前記車両の距離−時間データを
獲得し、下記の方程式（Ａ）として前記の得られた距離
−時間データを数学的に処理して車両の運動抵抗に関す
る未定係数ｂを求める段階と、 （ii）試験道路上で車両を慣性走行させながら車両の距
離−時間データを獲得し、下記の方程式（Ｂ）として前
記の得られた距離−時間データを数学的に処理して車両
の運動抵抗に関する未定係数ａ及びｃを求める段階から
構成されたことを特徴とする車両の諸運動抵抗測定方
法。 【数１】 ただし、Ｔi は路面上のｉ番目の測定地点から最終測定
地点までの時間であり、Ｔr は路面の最終測定地点で車
両が停止するまでの仮想の時間であり、Ｓ（Ｔi)は路面
上のｉ番目の測定地点から最終測定地点までの距離であ
り、 【数２】 δ0 ＝（ｍＩw ＋Ｉd)ｇ／ＷＲ3 ｈ0 ＝ｇｂ／δ0 δ＝１＋ｆ＝１＋〔（ｎＩw ＋Ｉd)ｇ／ＷＲ2 〕 ａ＝τ0 ＋ｆ0 ｃ＝ｋ＋（ρＣd Ｆ）／（２ｇＷ）；であり、 ここで、τ0 は駆動軸損失の常数項、ｂは駆動軸損失の
速度比例項、ｆ0 は転がり抵抗損失の常数項、ｋは転が
り抵抗損失の速度二乗比例項、ｎはタイヤの総数、ｍは
駆動タイヤの個数であり、Ｉw は一つのタイヤの慣性モ
ーメント、Ｉdはタイヤを除いた動力伝達部の慣性モー
メント、Ｒはタイヤの動荷重半径、Ｗは車両の重量、Ｖ
は車両速度、Ｆは車両の前面面積、ρは空気密度、Ｃd
は抗力係数、ｇは重力加速度である。 - 【請求項２】 前記の段階（ii）を遂行する時、前記車
両を各々第１の初期慣性走行速度と第１の初期慣性走行
速度より高い第２の初期慣性走行速度で慣性走行させ、
第１の初期慣性走行速度で遂行された慣性走行試験によ
り得られた未定係数ａ及びｃの中でａのみを取り、第２
の初期慣性走行速度で遂行された慣性走行試験により得
られた未定係数ａ及びｃの中でｃのみを取ることを特徴
とする請求項１に記載の車両の諸運動抵抗測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2399/1995 | 1995-02-10 | ||
| KR1019950002399A KR0157738B1 (ko) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 거리-시간 단거리 관성 주행 시험을 이용한 차량의 제운동 저항 측정 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247903A JPH08247903A (ja) | 1996-09-27 |
| JP2798906B2 true JP2798906B2 (ja) | 1998-09-17 |
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ID=19407910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8023497A Expired - Fee Related JP2798906B2 (ja) | 1995-02-10 | 1996-02-09 | 距離−時間データに基づく短距離慣性走行試験を用いた車両の諸運動の抵抗測定方法 |
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| JP (1) | JP2798906B2 (ja) |
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| US7440877B2 (en) * | 2004-03-12 | 2008-10-21 | General Motors Corporation | System and method for morphable model design space definition |
| US7131319B2 (en) * | 2004-09-10 | 2006-11-07 | Chip Ganassi Racing Teams, Inc. | Method and apparatus for testing a moving vehicle |
| WO2006031219A1 (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Chip Ganassi Racing Teams, Inc. | Method and apparatus for testing a moving vehicle |
| US7379801B2 (en) * | 2004-11-01 | 2008-05-27 | Hypertech, Inc. | Programmable automotive computer system |
| US7643912B2 (en) * | 2004-11-01 | 2010-01-05 | Hypertech, Inc. | Programmable automotive computer method and apparatus with accelerometer input |
| CN100516802C (zh) * | 2005-12-16 | 2009-07-22 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车惯量的测定方法 |
| DE102007022332A1 (de) | 2007-05-12 | 2008-11-13 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Verfahren zur Ermittlung der Verlustleistung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens |
| CN102323206B (zh) * | 2011-08-05 | 2013-05-01 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆滚动阻力系数的测量方法 |
| CN102506890B (zh) * | 2011-10-28 | 2013-11-06 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆滑行距离的测量方法 |
| DE102011119007A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, Steuereinrichtung und Fahrzeug |
| DE102012006177A1 (de) | 2012-03-27 | 2012-11-08 | Daimler Ag | Verfahren zum Ermitteln eines einen Luftwiderstand eines Kraftwagens charakterisierenden Werts sowie Fahhrzeugrad |
| CN103376211B (zh) * | 2012-04-25 | 2016-02-24 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆滑行时空气阻力系数的测量方法 |
| RU2561647C1 (ru) * | 2014-06-03 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению для категорирования испытательных дорог |
| CN105510628B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-06-08 | 安徽农业大学 | 一种基于大风速下汽车道路滑行试验的风速风向测试装置及其测试方法 |
| CN105466659B (zh) * | 2016-01-31 | 2018-03-16 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种用于车轮模拟实况冲击试验的方法 |
| CN205808663U (zh) * | 2016-01-31 | 2016-12-14 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种用于车轮模拟实况冲击试验的车辆及系统 |
| CN105651529A (zh) * | 2016-01-31 | 2016-06-08 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种用于车轮模拟实况冲击试验的车辆及系统 |
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| CN107764630B (zh) * | 2017-10-19 | 2020-04-14 | 长安大学 | 一种测试沥青路面剪切破坏的试验装置 |
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| CN111304983A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种智能网联汽车试验场道路长度需求预估方法 |
| CN112284756B (zh) * | 2020-09-30 | 2021-11-02 | 东风汽车集团有限公司 | 一种整车传动系统动态阻力测试方法 |
| CN113654809A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-16 | 河南德力新能源汽车有限公司 | 一种运用vbox设备测量电动汽车实际滑行阻力系数的方法 |
| CN114117255A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 车辆道路滑行阻力的测试方法、设备及存储介质 |
| CN115683654B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-01-12 | 太原艾逖汽车检测设备有限公司 | 一种基于人工智能的汽车测试平台 |
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|---|---|---|---|---|
| US4003241A (en) * | 1974-07-19 | 1977-01-18 | General Electric Company | Accelerometer method of indicating rolling resistance of a vehicle |
| US5101660A (en) * | 1991-04-05 | 1992-04-07 | Clayton Industries | Method and apparatus for enabling two or four wheel drive vehicles to be tested under simulated road conditions |
| DE4226749C2 (de) * | 1992-08-13 | 1996-02-08 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung das Fahrverhalten charakterisierender Größen |
| DE4228413A1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-03-03 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Fahrzeugmasse und Fahrwiderstand |
| DE4325413C2 (de) * | 1993-07-29 | 1995-05-18 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung des Fahrverhalten charakterisierender Größen |
-
1995
- 1995-02-10 KR KR1019950002399A patent/KR0157738B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-02-06 US US08/597,173 patent/US5686651A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-09 JP JP8023497A patent/JP2798906B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-09 DE DE19604811A patent/DE19604811C2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |