JP3184917B2 - 走行特性分析方法および走行特性評価装置 - Google Patents
走行特性分析方法および走行特性評価装置Info
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
- B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
- B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
の走行特性分析方法および走行特性評価装置に関する。
の走行特性分析方法および走行特性評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の駆動システムを開発する場合、
あるいは駆動システムの最適化を図る場合における目標
値は、有害物質放出特性、燃費、出力および走行性つま
り操縦性（なおこの明細書では走行性つまり操縦性を表
す語句として車両運転性も用いられている）が重要な要
素として関連する。一般に、操縦性は、特に一時的な運
転状態における車の特性と関連するドライバーの主観的
な感覚であると理解される。アクセルを急激に踏み込ん
だとき、加速が急速に衝撃なしに起これば快適と感じら
れる。同様なことは、他の一時的な運転状態、例えば、
オーバーランへの突然の変化またはオーバーランの中止
にも当てはまる。ドライバーが起こす変化に車が反応す
るときの遅れ、不規則性または変動の大部分は、不快と
感じられる。その例としては、衝撃変動、応答の遅れ、
回転数の変動または引張り力変動などである。良好な加
速、また適切な引張り力や、静かで且つ安定したアイド
リングは、肯定的に感じられる。走行性はエンジン管理
によって大きく影響されるが、エンジンのサスペンショ
ン及び駆動装置全体の形状によっても影響される。エン
ジン管理に影響し、低燃費と有利な排ガス放出特性を得
ようとするので、追加目標としては走行性の維持または
向上を考慮しなければならない。
あるいは駆動システムの最適化を図る場合における目標
値は、有害物質放出特性、燃費、出力および走行性つま
り操縦性（なおこの明細書では走行性つまり操縦性を表
す語句として車両運転性も用いられている）が重要な要
素として関連する。一般に、操縦性は、特に一時的な運
転状態における車の特性と関連するドライバーの主観的
な感覚であると理解される。アクセルを急激に踏み込ん
だとき、加速が急速に衝撃なしに起これば快適と感じら
れる。同様なことは、他の一時的な運転状態、例えば、
オーバーランへの突然の変化またはオーバーランの中止
にも当てはまる。ドライバーが起こす変化に車が反応す
るときの遅れ、不規則性または変動の大部分は、不快と
感じられる。その例としては、衝撃変動、応答の遅れ、
回転数の変動または引張り力変動などである。良好な加
速、また適切な引張り力や、静かで且つ安定したアイド
リングは、肯定的に感じられる。走行性はエンジン管理
によって大きく影響されるが、エンジンのサスペンショ
ン及び駆動装置全体の形状によっても影響される。エン
ジン管理に影響し、低燃費と有利な排ガス放出特性を得
ようとするので、追加目標としては走行性の維持または
向上を考慮しなければならない。
【０００３】しかし、その場合に問題なのは、実際上、
走行性の客観的で再現性の高い確定が、燃費や有害物質
の放出量の確定よりも相当困難なことである。更に、自
動車開発の初期の段階ではテスト車を通常利用できない
ので、一時的なエンジン管理機能を動的エンジンテスト
ベンチで最適化しなければならないため、困難が加わ
る。その場合、これまで、走行性に関する信頼できるデ
ータを入手できなかった。周知の方法では、エンジン管
理の所定の調整位置で実際の車を使用した試運転で判断
できる。しかし、実際上、多数の異なるエンジン位置を
この方法で調査することはできない。更に、現在のとこ
ろ、走行性についての信頼できるデータを得るようにテ
ストベンチにおいて車両の駆動装置を未だ正確にシミュ
レートできないので、テストベンチでこの方法を応用す
るのは困難である。従って、これまで、後の自動車開発
段階で初めて、経験のあるテストドライバーの主観を基
礎にして走行性を評価できる。その場合、時間のかかる
測定ルーチンで、連続した走行性に関連した運転状態で
運転し、書き込み用紙を利用して車両特性が評価され
た。もちろん、主観的特性に基づくので、このような評
価の再現性は制限がある。
走行性の客観的で再現性の高い確定が、燃費や有害物質
の放出量の確定よりも相当困難なことである。更に、自
動車開発の初期の段階ではテスト車を通常利用できない
ので、一時的なエンジン管理機能を動的エンジンテスト
ベンチで最適化しなければならないため、困難が加わ
る。その場合、これまで、走行性に関する信頼できるデ
ータを入手できなかった。周知の方法では、エンジン管
理の所定の調整位置で実際の車を使用した試運転で判断
できる。しかし、実際上、多数の異なるエンジン位置を
この方法で調査することはできない。更に、現在のとこ
ろ、走行性についての信頼できるデータを得るようにテ
ストベンチにおいて車両の駆動装置を未だ正確にシミュ
レートできないので、テストベンチでこの方法を応用す
るのは困難である。従って、これまで、後の自動車開発
段階で初めて、経験のあるテストドライバーの主観を基
礎にして走行性を評価できる。その場合、時間のかかる
測定ルーチンで、連続した走行性に関連した運転状態で
運転し、書き込み用紙を利用して車両特性が評価され
た。もちろん、主観的特性に基づくので、このような評
価の再現性は制限がある。
【０００４】米国特許（ＵＳ ４１６９３７０Ａ）明細
書から、自動車における振動の周波数選択的検出法およ
び検出装置が知られる。この装置は、主に加速度センサ
ー、約４Ｈｚの平均周波数に固定設定された帯域フィル
タ及び平方平均値を形成する分析装置からなる。確か
に、約４Ｈｚの周波数で主観的な人の振動感を近似的に
シミュレートできる、しかし、走行性に対する他の周波
数や他の影響値の作用は考慮されていない。従って、走
行性については十分に判断できない。この理由は、とり
わけ、特定の振動の発生がドライバーの瞬間的な走行状
況に応じて完全に違ったものとして判断されることにあ
る。他の制限は、装置を含めた周知の方法がテスト車で
利用するように限定されていることである。従って、テ
ストベンチでのテストは可能ではない。
書から、自動車における振動の周波数選択的検出法およ
び検出装置が知られる。この装置は、主に加速度センサ
ー、約４Ｈｚの平均周波数に固定設定された帯域フィル
タ及び平方平均値を形成する分析装置からなる。確か
に、約４Ｈｚの周波数で主観的な人の振動感を近似的に
シミュレートできる、しかし、走行性に対する他の周波
数や他の影響値の作用は考慮されていない。従って、走
行性については十分に判断できない。この理由は、とり
わけ、特定の振動の発生がドライバーの瞬間的な走行状
況に応じて完全に違ったものとして判断されることにあ
る。他の制限は、装置を含めた周知の方法がテスト車で
利用するように限定されていることである。従って、テ
ストベンチでのテストは可能ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、実際
の車両で全てのテストを実施することなく、走行性（操
縦性）を高信頼性かつ高再現性で確定できる、走行特性
および特に走行振動の分析方法を提供することにある。
の車両で全てのテストを実施することなく、走行性（操
縦性）を高信頼性かつ高再現性で確定できる、走行特性
および特に走行振動の分析方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は請求項記載の
発明により達成される。即ち、本発明の自動車の走行特
性分析方法の特徴構成は、次のステップを有する。走行
特性について測定値を取得するための実際の車における
測定を実行し、所定のトリガー条件、すなわち、特定の
測定値の構成が満足されているかどうかを常時点検し、
このトリガー条件を満足している場合の、所定の関数に
基づく１以上の測定値から車両の走行性を表現する少な
くとも１の評価値（Ｄｒ）を計算し、この評価値（Ｄ
ｒ）を出力する。第１のステップで、テストドライバー
は実際の車両でテスト運転を行う。そこでは、所定の走
行サイクルを正確に順守する必要はない。しかし、テス
トで実施した走行サイクルは、主に標準ドライブに一致
しなければならない。その場合、エンジン関連および車
両関連データは、ドライブ中の時系列として記憶され
る。エンジン関連データとして、特にエンジン回転数、
スロットルバルブ又はアクセル位置、吸気マニホールド
負圧、冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガ
ス還流率および排ガス温度が該当する。車両関連値とし
て、車両速度および車両縦加速度を挙げることができ
る。第２のステップでは、事前に定義されたトリガー条
件により、種々の走行状態が確認される。例えば、「チ
ップ・イン（Ｔｉｐ−Ｉｎ）」で、低い回転数および低
い負荷の状態からスロットルバルブが突然開放される走
行状態が定義されている。他の走行状態は、例えば、ア
イドリング、変速行程などである。これらの走行状態の
各々に対して、トリガー条件、すなわち、種々の測定値
の構成が与えられ、この構成が発生すれば、該当の走行
状態があると結論される。従って、記録された測定デー
タの分析では、個々の時点を特定の運転状態の存在に対
応させることができる。例えば、チップ・イン行程がテ
スト走行のどの時点で起こったかを確定できる。次に、
各時点毎に、１以上の測定値を基準にして評価値を定義
できる。その場合、特に、ドライバーの主観的な感覚
に、この評価値を最良な状態で適応できるように、車両
の走行性についてのテスト員の報告は統計的手段で分析
されると見込まれている。その場合、テスト員は、個々
の運転状態における車両の特性について詳細に尋ねられ
る。次に、テスト員による評価をできるだけ良好に反映
するように、評価値が選ばれる。その時々の以前に支配
的な運転状態も車両特性に影響するおそれがあるので、
各運転状態で以前の運転状態も考慮して、運転状態を細
分してさらに精密にもできる。これによって、可能な状
態の数も増加する。第３のステップでは、評価値は、１
以上の測定値の関数からリアルタイムで計算される。例
えば、本発明の好適実施形態によると、特徴のある衝撃
周波数での車両縦加速度の振動振幅が、このような評価
値として利用される。このような振動振幅をどのように
導くことができるかは、以下で詳細に説明される。最後
に、計算された評価値が出力される。走行性または操縦
性を確定するため、利用できる測定値がその時々の走行
状態に応じて種々に判断されることが、本発明では重要
である。これによって、テスト員による主観的判断と極
めて良好に一致する評価結果を得ることができる。
発明により達成される。即ち、本発明の自動車の走行特
性分析方法の特徴構成は、次のステップを有する。走行
特性について測定値を取得するための実際の車における
測定を実行し、所定のトリガー条件、すなわち、特定の
測定値の構成が満足されているかどうかを常時点検し、
このトリガー条件を満足している場合の、所定の関数に
基づく１以上の測定値から車両の走行性を表現する少な
くとも１の評価値（Ｄｒ）を計算し、この評価値（Ｄ
ｒ）を出力する。第１のステップで、テストドライバー
は実際の車両でテスト運転を行う。そこでは、所定の走
行サイクルを正確に順守する必要はない。しかし、テス
トで実施した走行サイクルは、主に標準ドライブに一致
しなければならない。その場合、エンジン関連および車
両関連データは、ドライブ中の時系列として記憶され
る。エンジン関連データとして、特にエンジン回転数、
スロットルバルブ又はアクセル位置、吸気マニホールド
負圧、冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガ
ス還流率および排ガス温度が該当する。車両関連値とし
て、車両速度および車両縦加速度を挙げることができ
る。第２のステップでは、事前に定義されたトリガー条
件により、種々の走行状態が確認される。例えば、「チ
ップ・イン（Ｔｉｐ−Ｉｎ）」で、低い回転数および低
い負荷の状態からスロットルバルブが突然開放される走
行状態が定義されている。他の走行状態は、例えば、ア
イドリング、変速行程などである。これらの走行状態の
各々に対して、トリガー条件、すなわち、種々の測定値
の構成が与えられ、この構成が発生すれば、該当の走行
状態があると結論される。従って、記録された測定デー
タの分析では、個々の時点を特定の運転状態の存在に対
応させることができる。例えば、チップ・イン行程がテ
スト走行のどの時点で起こったかを確定できる。次に、
各時点毎に、１以上の測定値を基準にして評価値を定義
できる。その場合、特に、ドライバーの主観的な感覚
に、この評価値を最良な状態で適応できるように、車両
の走行性についてのテスト員の報告は統計的手段で分析
されると見込まれている。その場合、テスト員は、個々
の運転状態における車両の特性について詳細に尋ねられ
る。次に、テスト員による評価をできるだけ良好に反映
するように、評価値が選ばれる。その時々の以前に支配
的な運転状態も車両特性に影響するおそれがあるので、
各運転状態で以前の運転状態も考慮して、運転状態を細
分してさらに精密にもできる。これによって、可能な状
態の数も増加する。第３のステップでは、評価値は、１
以上の測定値の関数からリアルタイムで計算される。例
えば、本発明の好適実施形態によると、特徴のある衝撃
周波数での車両縦加速度の振動振幅が、このような評価
値として利用される。このような振動振幅をどのように
導くことができるかは、以下で詳細に説明される。最後
に、計算された評価値が出力される。走行性または操縦
性を確定するため、利用できる測定値がその時々の走行
状態に応じて種々に判断されることが、本発明では重要
である。これによって、テスト員による主観的判断と極
めて良好に一致する評価結果を得ることができる。
【０００７】本発明の方法の特に好適な実施形態は、実
際の車両とテストベンチでも確定できる個々の測定値間
の依存性を表現し、特に１組の所定の測定値から評価値
を計算するためのシミュレーションモデルの作成、且つ
シミュレーションモデルによる動的テストベンチの較正
を特徴とする。このようなシミュレーションモデルとし
て、例えば、パラメーターが特定の車両または同様な車
両のグループに適応される多重振動子を使用できる。特
に好適な方法では、実際の車両とテストベンチでも確定
できる個々の測定値間の依存性を表現し、また特に事前
定義した１組の測定値から評価値を計算するためにシミ
ュレーションモデルを作成し、且つこのシミュレーショ
ンモデルにより動的テストベンチが較正されることを特
徴としている。つまり、テストベンチでは、通常、評価
値の計算に必要な全ての測定値が入手できない。従っ
て、テストベンチで測定できる値から車両でのみ測定で
きる値を逆推論する必要がある。その場合、シミュレー
ションモデルは、シミュレーションモデルにより計算さ
れた値が実際に測定された値に十分一致するまで、精密
化される。最後のステップでは、好適実施形態でのシミ
ュレーションモデルが、動的テストベンチを較正するた
めに使用される。
際の車両とテストベンチでも確定できる個々の測定値間
の依存性を表現し、特に１組の所定の測定値から評価値
を計算するためのシミュレーションモデルの作成、且つ
シミュレーションモデルによる動的テストベンチの較正
を特徴とする。このようなシミュレーションモデルとし
て、例えば、パラメーターが特定の車両または同様な車
両のグループに適応される多重振動子を使用できる。特
に好適な方法では、実際の車両とテストベンチでも確定
できる個々の測定値間の依存性を表現し、また特に事前
定義した１組の測定値から評価値を計算するためにシミ
ュレーションモデルを作成し、且つこのシミュレーショ
ンモデルにより動的テストベンチが較正されることを特
徴としている。つまり、テストベンチでは、通常、評価
値の計算に必要な全ての測定値が入手できない。従っ
て、テストベンチで測定できる値から車両でのみ測定で
きる値を逆推論する必要がある。その場合、シミュレー
ションモデルは、シミュレーションモデルにより計算さ
れた値が実際に測定された値に十分一致するまで、精密
化される。最後のステップでは、好適実施形態でのシミ
ュレーションモデルが、動的テストベンチを較正するた
めに使用される。
【０００８】本発明の他の好適実施形態では、評価値と
して特徴的な衝撃周波数での車両縦加速度の振動振幅が
使用される。その場合、衝撃周波数は、エンジンの一時
的な運転状態により発生する車両縦加速度の周波数であ
る。特別なバージョンでは、本発明は次のステップを有
する車両振動の分析方法に関する。つまり、特徴のある
測定値、例えば縦加速度、による実際の車両の走行中の
衝撃周波数を確定し、衝撃領域間の車両運転状態を検出
し、衝撃領域の第１の測定領域とそれに続く第２の測定
領域へ分割し、特徴のある測定値の周波数スペクトルを
作成し、第２の測定領域に対する第１の測定領域の周波
数スペクトルにおける最大の差がある所定の周波数領域
内の周波数を確定し、車両運転状態についてのデータを
含めて、特徴のある衝撃周波数として前述のステップで
得られた周波数を記憶し、車両、特に車両駆動装置用の
シミュレーションモデルを作成し、テストベンチでの測
定の実施、そこにおいて、前記のステップのシミュレー
ションモデルを基準とし、種々の車両運転状態をシミュ
レートし、且つ各々の車両運転状態での各々の特徴的な
衝撃周波数毎に１の適切な減衰値を確定し、且つ運転状
態に応じたその時々の減衰値（機械振動学では減衰係数
と呼ばれることが多い）を記憶する。ドライブ中には、
衝撃が見込まれる特別な過渡状態がある。このような過
渡状態は、例えば、急にアクセルを踏み込むことにより
起こる。適切な分析電子機器はこのような臨界状態を衝
撃領域として確認する。基本的には、測定走行中、関連
車両運転状態が記録される。走行性の判断に関連する信
号は車両ボデーの縦加速度である。第２のステップで
は、各々の衝撃領域内に他の関連運転状態、特にエンジ
ン回転数、負荷（スロットルバルブの位置）及びその時
々に選ばれているギヤ段も記録される。
して特徴的な衝撃周波数での車両縦加速度の振動振幅が
使用される。その場合、衝撃周波数は、エンジンの一時
的な運転状態により発生する車両縦加速度の周波数であ
る。特別なバージョンでは、本発明は次のステップを有
する車両振動の分析方法に関する。つまり、特徴のある
測定値、例えば縦加速度、による実際の車両の走行中の
衝撃周波数を確定し、衝撃領域間の車両運転状態を検出
し、衝撃領域の第１の測定領域とそれに続く第２の測定
領域へ分割し、特徴のある測定値の周波数スペクトルを
作成し、第２の測定領域に対する第１の測定領域の周波
数スペクトルにおける最大の差がある所定の周波数領域
内の周波数を確定し、車両運転状態についてのデータを
含めて、特徴のある衝撃周波数として前述のステップで
得られた周波数を記憶し、車両、特に車両駆動装置用の
シミュレーションモデルを作成し、テストベンチでの測
定の実施、そこにおいて、前記のステップのシミュレー
ションモデルを基準とし、種々の車両運転状態をシミュ
レートし、且つ各々の車両運転状態での各々の特徴的な
衝撃周波数毎に１の適切な減衰値を確定し、且つ運転状
態に応じたその時々の減衰値（機械振動学では減衰係数
と呼ばれることが多い）を記憶する。ドライブ中には、
衝撃が見込まれる特別な過渡状態がある。このような過
渡状態は、例えば、急にアクセルを踏み込むことにより
起こる。適切な分析電子機器はこのような臨界状態を衝
撃領域として確認する。基本的には、測定走行中、関連
車両運転状態が記録される。走行性の判断に関連する信
号は車両ボデーの縦加速度である。第２のステップで
は、各々の衝撃領域内に他の関連運転状態、特にエンジ
ン回転数、負荷（スロットルバルブの位置）及びその時
々に選ばれているギヤ段も記録される。
【０００９】本発明バージョンで重要なのは、測定デー
タから衝撃に実際に関連する信号をフィルタにより適切
に取り出すことである。その場合、本発明は、第１の時
間部分内の衝撃領域内で主にエンジンに依存する攪乱成
分があるが、この成分が特定の時間後消滅すると言う確
認事項に基づいている。従って、第３のステップで２つ
のステップに分割され、その場合、第１の測定領域では
衝撃に関連する信号があることから出発し、第２の測定
領域では該当する信号がない。衝撃はその時々の変化に
よるが、約０. ８〜２. ５秒で消滅することから出発で
きる。大部分のケースでは、消滅時間は１〜２秒であ
る。第４ステップでは、第１の測定領域に関して１つの
周波数スペクトル及び第２の測定領域に関して１の周波
数スペクトルが得られる。特に、高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）によりこの周波数スペクトルが得られる。経験に
よれば、特定の周波数領域内の特徴のある衝撃周波数
は、およそ２〜７Ｈｚである。次に、両方の測定領域の
周波数スペクトルを相互に控除して、他の作用要因、例
えば、タイヤ、エンジン、シャシー、風、道路などの振
動により起こる信号のノイズ成分を、十分にフィルタで
除去できる。振幅の最大値により、第５のステップで、
特徴のある衝撃周波数を確定できる。特徴のある衝撃周
波数は、車両のその時々の運転状態で決まる。従って、
第６のステップでは、この周波数は運転状態についての
データに応じた特性範囲として記憶される。上記の通
り、これらのデータは典型的には、回転数、エンジン負
荷およびギヤ段である。特徴のある衝撃周波数での振幅
も記憶される。周知の方法では、テストベンチでテスト
できるように、車両に関して１のシミュレーションモデ
ルが作成される。その場合、テストベンチは、車両の重
量、始動装置の剛性およびタイヤの伝達特性を再現する
ため、２又は多重振動子をシミュレートする。しかし、
テストベンチでも走行性に関するデータが得られるよう
に、最適な方法によりテストベンチで減衰もシミュレー
トしなければならない。ここでも、減衰値は車両の運転
状態に左右され、直接の方法で車両に関するデータから
確定できない。それどころか、テストベンチで、事前に
実際の車両における測定点として記憶されている個々の
車両運転状態がシミュレート走行され、その際、テスト
ベンチでその時々の特定の衝撃周波数が設定される。
タから衝撃に実際に関連する信号をフィルタにより適切
に取り出すことである。その場合、本発明は、第１の時
間部分内の衝撃領域内で主にエンジンに依存する攪乱成
分があるが、この成分が特定の時間後消滅すると言う確
認事項に基づいている。従って、第３のステップで２つ
のステップに分割され、その場合、第１の測定領域では
衝撃に関連する信号があることから出発し、第２の測定
領域では該当する信号がない。衝撃はその時々の変化に
よるが、約０. ８〜２. ５秒で消滅することから出発で
きる。大部分のケースでは、消滅時間は１〜２秒であ
る。第４ステップでは、第１の測定領域に関して１つの
周波数スペクトル及び第２の測定領域に関して１の周波
数スペクトルが得られる。特に、高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）によりこの周波数スペクトルが得られる。経験に
よれば、特定の周波数領域内の特徴のある衝撃周波数
は、およそ２〜７Ｈｚである。次に、両方の測定領域の
周波数スペクトルを相互に控除して、他の作用要因、例
えば、タイヤ、エンジン、シャシー、風、道路などの振
動により起こる信号のノイズ成分を、十分にフィルタで
除去できる。振幅の最大値により、第５のステップで、
特徴のある衝撃周波数を確定できる。特徴のある衝撃周
波数は、車両のその時々の運転状態で決まる。従って、
第６のステップでは、この周波数は運転状態についての
データに応じた特性範囲として記憶される。上記の通
り、これらのデータは典型的には、回転数、エンジン負
荷およびギヤ段である。特徴のある衝撃周波数での振幅
も記憶される。周知の方法では、テストベンチでテスト
できるように、車両に関して１のシミュレーションモデ
ルが作成される。その場合、テストベンチは、車両の重
量、始動装置の剛性およびタイヤの伝達特性を再現する
ため、２又は多重振動子をシミュレートする。しかし、
テストベンチでも走行性に関するデータが得られるよう
に、最適な方法によりテストベンチで減衰もシミュレー
トしなければならない。ここでも、減衰値は車両の運転
状態に左右され、直接の方法で車両に関するデータから
確定できない。それどころか、テストベンチで、事前に
実際の車両における測定点として記憶されている個々の
車両運転状態がシミュレート走行され、その際、テスト
ベンチでその時々の特定の衝撃周波数が設定される。
【００１０】それから、減衰量は、テストベンチで測定
された振動振幅が実際の車両で測定された振動振幅と一
致するまで、減衰値を変化させることによって確定でき
る。この方法で、テストベンチは減衰特性領域を確定し
て較正され、それによって、対応する実際の車両の運転
性指数と実際に一致するテストベンチでの指数も確定で
きる。次に、テストベンチのこのような較正後、エンジ
ン管理のパラメータを変更できる。特徴のある衝撃周波
数がエンジン設定位置から十分独立しているので、この
周波数はこのような変更後でも、テストベンチで維持さ
れる。従って、テストベンチで、信頼できる方法で、種
々のエンジン設定位置に対する操縦性に関するデータを
入手できる。車両テストベンチにおけるシミュレーショ
ンが実際の車両よりも相当短く、相当少ない費用で自動
化されるので、本発明でエンジン管理の最適化を相当単
純化できる。従って、適切なテストベンチ作業で、操縦
性を燃費と排ガス特性の他の追加目的値として最適化に
含めることができる。
された振動振幅が実際の車両で測定された振動振幅と一
致するまで、減衰値を変化させることによって確定でき
る。この方法で、テストベンチは減衰特性領域を確定し
て較正され、それによって、対応する実際の車両の運転
性指数と実際に一致するテストベンチでの指数も確定で
きる。次に、テストベンチのこのような較正後、エンジ
ン管理のパラメータを変更できる。特徴のある衝撃周波
数がエンジン設定位置から十分独立しているので、この
周波数はこのような変更後でも、テストベンチで維持さ
れる。従って、テストベンチで、信頼できる方法で、種
々のエンジン設定位置に対する操縦性に関するデータを
入手できる。車両テストベンチにおけるシミュレーショ
ンが実際の車両よりも相当短く、相当少ない費用で自動
化されるので、本発明でエンジン管理の最適化を相当単
純化できる。従って、適切なテストベンチ作業で、操縦
性を燃費と排ガス特性の他の追加目的値として最適化に
含めることができる。
【００１１】操縦性を判断するため、特に、動的テスト
ベンチでなく、車両においてのみ入手できる測定値が基
準になる。１つの例は車両縦加速度である。システムト
レーニング段階において、テストベンチにないこの測定
値が車両内で測定され、計算される。測定値と計算値間
の差形成に関する誤差も確定される。システムトレーニ
ング段階では、誤差が最小になるまで、値の計算方法が
修正される。次に、トレーニングされたシステムが動的
テストベンチに取り付けられる。従って、特殊な車両タ
イプもシミュレートできる。車両を利用できない早い時
点の開発段階では、同様な車両タイプの同等なデータに
依拠できる。これによって、この方法は既に早い時点
で、動的テストベンチ、すなわちエンジン及び駆動装置
テストベンチで使用できる。
ベンチでなく、車両においてのみ入手できる測定値が基
準になる。１つの例は車両縦加速度である。システムト
レーニング段階において、テストベンチにないこの測定
値が車両内で測定され、計算される。測定値と計算値間
の差形成に関する誤差も確定される。システムトレーニ
ング段階では、誤差が最小になるまで、値の計算方法が
修正される。次に、トレーニングされたシステムが動的
テストベンチに取り付けられる。従って、特殊な車両タ
イプもシミュレートできる。車両を利用できない早い時
点の開発段階では、同様な車両タイプの同等なデータに
依拠できる。これによって、この方法は既に早い時点
で、動的テストベンチ、すなわちエンジン及び駆動装置
テストベンチで使用できる。
【００１２】更に、各国特有の対応システムにより評価
値を確定できる。これによって、リンクアームの各国特
有の要件および必要性を考慮できる。例えば、幾つかの
国では快適な走行方式、また他の国ではスポーティーな
走行方式が推奨される。これは、例えば、反復式の計算
パラメータの調整または加重係数により考慮できる。種
々の走行状態の多数の個別判断となる計算結果は、記憶
された対応トリガー条件−エンジン及び／又は車両の事
前定義運転状態と組み合わせて保存されている。全ての
個別判断から、走行性全体に関連する確定値が計算され
る。
値を確定できる。これによって、リンクアームの各国特
有の要件および必要性を考慮できる。例えば、幾つかの
国では快適な走行方式、また他の国ではスポーティーな
走行方式が推奨される。これは、例えば、反復式の計算
パラメータの調整または加重係数により考慮できる。種
々の走行状態の多数の個別判断となる計算結果は、記憶
された対応トリガー条件−エンジン及び／又は車両の事
前定義運転状態と組み合わせて保存されている。全ての
個別判断から、走行性全体に関連する確定値が計算され
る。
【００１３】車両の走行性を判断にするための本発明に
よる走行特性評価装置は、次の特徴構成を有する。エン
ジン回転数、スロットルバルブ設定位置、アクセル位
置、車両速度、車両縦加速度、吸気マニホールド負圧、
冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガス還流
率および排ガス温度グループからなる少なくとも走行性
に関連するエンジン及び／又は車両固有の測定値を検出
するための、検出電子機器を含む測定値検出器を有する
測定システムと、エンジン及び／又は車両運転状態に関
するデータを含み、また走行性に相関する評価値のデー
タ保存システムと、エンジン及び／又は車両の運転状態
に関するデータに対して車両の走行性に関する評価値を
対応させる対応システムと、測定データと保存データと
の比較、また対応システムを利用した走行性に関する評
価値の確定用分析装置。データ保存システムには、判断
に必要なトリガー条件、また計算結果が保存されてい
る。分析論理の必要なルーチンはプログラムに保存する
のが望ましい。トリガー条件として保存されている走行
性に関連する記憶走行状態と計算操縦性結果は、その時
々の１セットをなす。上記装置は、この装置を組み込ん
だ車両の走行性を判断する測定装置として設計できる。
このような測定装置を使用して、走行性に関して種々の
車両タイプを比較できる。しかし、サービス目的で特定
の車両を、走行性に影響するエージング現象または可能
な欠陥に関して調べることができる。車両製造分野にお
いて、このような装置は車両製品の検査に使用できる。
よる走行特性評価装置は、次の特徴構成を有する。エン
ジン回転数、スロットルバルブ設定位置、アクセル位
置、車両速度、車両縦加速度、吸気マニホールド負圧、
冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガス還流
率および排ガス温度グループからなる少なくとも走行性
に関連するエンジン及び／又は車両固有の測定値を検出
するための、検出電子機器を含む測定値検出器を有する
測定システムと、エンジン及び／又は車両運転状態に関
するデータを含み、また走行性に相関する評価値のデー
タ保存システムと、エンジン及び／又は車両の運転状態
に関するデータに対して車両の走行性に関する評価値を
対応させる対応システムと、測定データと保存データと
の比較、また対応システムを利用した走行性に関する評
価値の確定用分析装置。データ保存システムには、判断
に必要なトリガー条件、また計算結果が保存されてい
る。分析論理の必要なルーチンはプログラムに保存する
のが望ましい。トリガー条件として保存されている走行
性に関連する記憶走行状態と計算操縦性結果は、その時
々の１セットをなす。上記装置は、この装置を組み込ん
だ車両の走行性を判断する測定装置として設計できる。
このような測定装置を使用して、走行性に関して種々の
車両タイプを比較できる。しかし、サービス目的で特定
の車両を、走行性に影響するエージング現象または可能
な欠陥に関して調べることができる。車両製造分野にお
いて、このような装置は車両製品の検査に使用できる。
【００１４】これに代わる方法として、車両の状態に関
する情報をドライバーにフィードバックする装置も車内
に固定取付けできる。走行性測定をモニターし、なお必
要な測定継続時間を予測するため、この装置は、データ
保存システムの事前に定義された運転状態のグループか
ら、既に検出された運転状態の数を確定するカウンター
を装備することが見込まれている。原則的には、車両の
縦方向に発生する全ての振動が、多かれ少なかれ不快と
感じられる。例外は、周波数が殆ど０. ５Ｈｚ未満であ
る実際の車両加速度である。衝撃振動と全く関係ない、
約６Ｈｚ以上の周波数に達する、エンジンにより発生す
る振動も殆どが受け入れられる。従って、０. ５Ｈｚ未
満および約８Ｈｚ以上、特に６Ｈｚ以上の周波数が測定
データ検出または測定データ分析から除外される。これ
は例えば、帯域ロック又は帯域フィルタにより行える。
後の車両走行性に関する情報は、本発明により、既に自
動車の非常に早い開発段階で入手でき、燃費、有害物質
放出量および走行性に関する基準に従ってエンジン管理
パラメータを調整できる。これによって、開発時間が短
縮され、調整質が改善される。更に、調整時に有害物質
放出特性も改善できる。このシステムは、オンライン動
作とオフライン動作で利用できる。
する情報をドライバーにフィードバックする装置も車内
に固定取付けできる。走行性測定をモニターし、なお必
要な測定継続時間を予測するため、この装置は、データ
保存システムの事前に定義された運転状態のグループか
ら、既に検出された運転状態の数を確定するカウンター
を装備することが見込まれている。原則的には、車両の
縦方向に発生する全ての振動が、多かれ少なかれ不快と
感じられる。例外は、周波数が殆ど０. ５Ｈｚ未満であ
る実際の車両加速度である。衝撃振動と全く関係ない、
約６Ｈｚ以上の周波数に達する、エンジンにより発生す
る振動も殆どが受け入れられる。従って、０. ５Ｈｚ未
満および約８Ｈｚ以上、特に６Ｈｚ以上の周波数が測定
データ検出または測定データ分析から除外される。これ
は例えば、帯域ロック又は帯域フィルタにより行える。
後の車両走行性に関する情報は、本発明により、既に自
動車の非常に早い開発段階で入手でき、燃費、有害物質
放出量および走行性に関する基準に従ってエンジン管理
パラメータを調整できる。これによって、開発時間が短
縮され、調整質が改善される。更に、調整時に有害物質
放出特性も改善できる。このシステムは、オンライン動
作とオフライン動作で利用できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。このシステム１は、テスト対象車
両内に取り付けられ、エンジンＡ及び／又は車両Ｂの運
転状態の走行性関連測定値２、３、例えば、エンジン回
転数、スロットルバルブ設定位置またはアクセル位置、
車両速度、車両縦加速度、吸気マニホールド負圧、冷却
剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガス還流率お
よび排ガス温度を、その時々に操作する手間なしに自動
的に測定する。測定データ２、３は、データ保存装置４
のメモリーセル４ｂにより永続的に記録されている。こ
れらの測定データの走行性に関連する、静的および動的
状態、いわゆるトリガー条件４ａもデータ保存装置４に
同様に保存されている。測定データ２、３が記憶トリガ
ー条件４ａと一致すれば、分析装置５によって事前に定
義された数学的および統計分析が分析ユニット５ａにお
いて開始される。この分析は、瞬間的走行状態のドライ
バー感覚の完全で客観的な、高再現性のシミュレーショ
ンを含む。計算経過、さらに瞬間的測定データと主観的
走行性感覚間の関連は、多数の測定結果、並びに主観的
判断と客観的測定値間の相関性として、対応システム６
に保存されている。計算結果は、データ保存装置４の前
記メモリーセル４ｃに全自動で記録される。
して詳細に説明する。このシステム１は、テスト対象車
両内に取り付けられ、エンジンＡ及び／又は車両Ｂの運
転状態の走行性関連測定値２、３、例えば、エンジン回
転数、スロットルバルブ設定位置またはアクセル位置、
車両速度、車両縦加速度、吸気マニホールド負圧、冷却
剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガス還流率お
よび排ガス温度を、その時々に操作する手間なしに自動
的に測定する。測定データ２、３は、データ保存装置４
のメモリーセル４ｂにより永続的に記録されている。こ
れらの測定データの走行性に関連する、静的および動的
状態、いわゆるトリガー条件４ａもデータ保存装置４に
同様に保存されている。測定データ２、３が記憶トリガ
ー条件４ａと一致すれば、分析装置５によって事前に定
義された数学的および統計分析が分析ユニット５ａにお
いて開始される。この分析は、瞬間的走行状態のドライ
バー感覚の完全で客観的な、高再現性のシミュレーショ
ンを含む。計算経過、さらに瞬間的測定データと主観的
走行性感覚間の関連は、多数の測定結果、並びに主観的
判断と客観的測定値間の相関性として、対応システム６
に保存されている。計算結果は、データ保存装置４の前
記メモリーセル４ｃに全自動で記録される。
【００１６】本システム１は、実際のドライブで永続的
に動作させて使用できる。その場合、ドライバーはシス
テム１に全く注意する必要がなく、そのため、他の目的
にもドライブを利用できる。ドライバー、車両および道
路に関連する走行状態の経過を検出するため、多数の走
行トリガー条件４ａが分析され、記憶される。特に、こ
れらの結果は、実際にしばしば走行される状態を開発お
よび較正段階で正確に調整するために利用できる。カウ
ンター７は、事前に定義されたトリガー条件のどれだけ
が既に検出されているかを計算し、必要分析精度で決ま
る必要な測定時間に関する情報を供給する。その場合、
何回も検出されたトリガー条件４ａは、統計的手段、例
えば計算結果の平均値を形成したり、あるいは逸脱する
結果をフィルタで除去して分析される。車両分析全体に
必要な測定時間は数時間である。その後、走行性判断に
関する完全なデータセットを利用できる。統計的評価の
方法で、データセット全体から走行性評価の予備数を形
成できる。場合によっては、例えば、較正のための選択
走行性状態、例えば、アイドリング、全負荷または同様
なものの測定と分析を実施できる。その場合、個々の結
果のみが利用される。
に動作させて使用できる。その場合、ドライバーはシス
テム１に全く注意する必要がなく、そのため、他の目的
にもドライブを利用できる。ドライバー、車両および道
路に関連する走行状態の経過を検出するため、多数の走
行トリガー条件４ａが分析され、記憶される。特に、こ
れらの結果は、実際にしばしば走行される状態を開発お
よび較正段階で正確に調整するために利用できる。カウ
ンター７は、事前に定義されたトリガー条件のどれだけ
が既に検出されているかを計算し、必要分析精度で決ま
る必要な測定時間に関する情報を供給する。その場合、
何回も検出されたトリガー条件４ａは、統計的手段、例
えば計算結果の平均値を形成したり、あるいは逸脱する
結果をフィルタで除去して分析される。車両分析全体に
必要な測定時間は数時間である。その後、走行性判断に
関する完全なデータセットを利用できる。統計的評価の
方法で、データセット全体から走行性評価の予備数を形
成できる。場合によっては、例えば、較正のための選択
走行性状態、例えば、アイドリング、全負荷または同様
なものの測定と分析を実施できる。その場合、個々の結
果のみが利用される。
【００１７】オンライン動作では、システム１は自己学
習システムとしても設計できる。計算装置でトリガー条
件４ａに関して事前に定義されていないが、その分析で
非常に劣悪か又は非常に良好な走行性の判断が得られる
走行状態が発生すれば、この状態は結果と組み合わせて
把握され、分析のため目印が付けられる。次の測定で
は、このようにして学習されたトリガー条件４ａが既に
事前定義されている。オフライン動作では、分析結果は
表とグラフで表示できる。限界の結果を事前に入力する
ことによって、例えば、限界値よりも劣悪な分析結果も
強調できる。場合によっては、学習されたトリガー条件
４ａは別々に表示できる。オフライン動作では、実際の
測定と先行する測定間の簡単な比較も可能であり、その
場合、変化の影響を直ぐに点検できる。更に、この結果
は同様な構造の他の車両の測定結果とも比較できる。
習システムとしても設計できる。計算装置でトリガー条
件４ａに関して事前に定義されていないが、その分析で
非常に劣悪か又は非常に良好な走行性の判断が得られる
走行状態が発生すれば、この状態は結果と組み合わせて
把握され、分析のため目印が付けられる。次の測定で
は、このようにして学習されたトリガー条件４ａが既に
事前定義されている。オフライン動作では、分析結果は
表とグラフで表示できる。限界の結果を事前に入力する
ことによって、例えば、限界値よりも劣悪な分析結果も
強調できる。場合によっては、学習されたトリガー条件
４ａは別々に表示できる。オフライン動作では、実際の
測定と先行する測定間の簡単な比較も可能であり、その
場合、変化の影響を直ぐに点検できる。更に、この結果
は同様な構造の他の車両の測定結果とも比較できる。
【００１８】本発明の特別な利点は、既に動的エンジン
テストベンチで走行性を判断できることである。そのた
め、本発明の実施形態では、図１に破線で示した装置８
が使用され、この装置は、動的エンジンテストベンチで
入手できない走行性に関連した車両測定データ３、例え
ば、車両の縦加速度、をエンジン関連予備測定データ２
ａ、例えば、エンジン振動、支持力などからシミュレー
トする。本発明の特に好適な実施形態では、システム１
は、図１で点線で示した自己学習車両シミュレーション
装置９と結合して使用される。例えばニューロンネット
ワークから構成される自己学習車両シミュレーション装
置９は、車両特性を確実にシミュレートする。この車両
シミュレーション装置９は、実際に車両で使用して訓練
や較正をすることができる。その場合、エンジン関連予
備測定データ２ａによりシミュレートされた種々の運転
点毎の車両データ３ａは、例えば、反復法で実際の車両
測定データ３ｂと比較され計算されて、且つ車両測定デ
ータのシミュレーションのため装置８に差ｄが送られ
る。この差ｄに基づき、使用したシミュレーション・ア
ルゴリズムのパラメータが補正され、現実化される。車
両測定データの十分正確なシミュレーションの後、訓練
された車両シミュレーション装置９を動的エンジンテス
トベンチで走行性判断のため使用できる。従って、動的
テストベンチで正確な車両シミュレーションを利用でき
る。車両シミュレーション装置９は、システム１にドッ
キングできるモジュールよりも有利な形で設計されてい
る。それにより、迅速に、トレーニングとテストベンチ
を交代に使用したり、改善できる。
テストベンチで走行性を判断できることである。そのた
め、本発明の実施形態では、図１に破線で示した装置８
が使用され、この装置は、動的エンジンテストベンチで
入手できない走行性に関連した車両測定データ３、例え
ば、車両の縦加速度、をエンジン関連予備測定データ２
ａ、例えば、エンジン振動、支持力などからシミュレー
トする。本発明の特に好適な実施形態では、システム１
は、図１で点線で示した自己学習車両シミュレーション
装置９と結合して使用される。例えばニューロンネット
ワークから構成される自己学習車両シミュレーション装
置９は、車両特性を確実にシミュレートする。この車両
シミュレーション装置９は、実際に車両で使用して訓練
や較正をすることができる。その場合、エンジン関連予
備測定データ２ａによりシミュレートされた種々の運転
点毎の車両データ３ａは、例えば、反復法で実際の車両
測定データ３ｂと比較され計算されて、且つ車両測定デ
ータのシミュレーションのため装置８に差ｄが送られ
る。この差ｄに基づき、使用したシミュレーション・ア
ルゴリズムのパラメータが補正され、現実化される。車
両測定データの十分正確なシミュレーションの後、訓練
された車両シミュレーション装置９を動的エンジンテス
トベンチで走行性判断のため使用できる。従って、動的
テストベンチで正確な車両シミュレーションを利用でき
る。車両シミュレーション装置９は、システム１にドッ
キングできるモジュールよりも有利な形で設計されてい
る。それにより、迅速に、トレーニングとテストベンチ
を交代に使用したり、改善できる。
【００１９】更に、このシステム１は、エンジン管理シ
ステムのパラメータ確定のため、自動較正プログラムに
連結できる。その場合、この連結により、迅速な静的お
よび動的較正をするため、走行性情報を含めることがで
きる。この評価法は、以下では、具体例、即ち、第２ギ
ヤにおけるいわゆる「チップ・イン」行程、つまり、ス
ロットルバルブの開度を増加した加速行程により説明さ
れる。チップ・インケースの場合、最初に、実際のドラ
イブで、時間に対するスロットルバルブ位置ＤＫ、エン
ジン回転数Ｎと縦加速度ａが測定される（図２を参
照）。これと並行して、テスト員の主観的感覚が検出さ
れる。その場合、評価基準として、優秀＝１０〜最悪＝
１の１０段階の尺度が利用される。その後、回転数Ｎと
縦加速度ａが分析される。その場合、図３に示すよう
な、回転数Ｎと縦加速度ａのＦＦＴ（高速フーリエ変換
値）が計算される。最大振幅値が具体的なケースで３〜
４Ｈｚの領域内に発生することは、明らかに確認でき
る。その場合、２〜８Ｈｚの周波数領域の衝撃振動の最
大値および最大値が発生する周波数は、次式で計算でき
る。
ステムのパラメータ確定のため、自動較正プログラムに
連結できる。その場合、この連結により、迅速な静的お
よび動的較正をするため、走行性情報を含めることがで
きる。この評価法は、以下では、具体例、即ち、第２ギ
ヤにおけるいわゆる「チップ・イン」行程、つまり、ス
ロットルバルブの開度を増加した加速行程により説明さ
れる。チップ・インケースの場合、最初に、実際のドラ
イブで、時間に対するスロットルバルブ位置ＤＫ、エン
ジン回転数Ｎと縦加速度ａが測定される（図２を参
照）。これと並行して、テスト員の主観的感覚が検出さ
れる。その場合、評価基準として、優秀＝１０〜最悪＝
１の１０段階の尺度が利用される。その後、回転数Ｎと
縦加速度ａが分析される。その場合、図３に示すよう
な、回転数Ｎと縦加速度ａのＦＦＴ（高速フーリエ変換
値）が計算される。最大振幅値が具体的なケースで３〜
４Ｈｚの領域内に発生することは、明らかに確認でき
る。その場合、２〜８Ｈｚの周波数領域の衝撃振動の最
大値および最大値が発生する周波数は、次式で計算でき
る。
【００２０】
【数２】
【００２１】ここに、ｓｔは複素数部分で、ａ（ｔ）は
加速度ａの時間的経過を表す。第２のステップで、縦加
速度の主観的感覚つまり車両運転性を表現する評価値と
ＦＦＴ振幅は次式で関係付けられる。
加速度ａの時間的経過を表す。第２のステップで、縦加
速度の主観的感覚つまり車両運転性を表現する評価値と
ＦＦＴ振幅は次式で関係付けられる。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここに、ｃ１、ｃ２及びｃ３は調整パラメ
ータであり、ａoscは２〜８Ｈｚの領域における衝撃振
動の最大振幅を表し、且つＤｒは評価値として計算され
た操縦性指数である。係数ｃ１、ｃ２及びｃ３は、自己
学習システムで自動的に発見できる。例えば、そのた
め、反復ループを使用できる。そこでは、計算値Ｄｒと
主観的な判断Ｄｒsubj間の違いが最小になるまで係数を
変化する。これは、次式によって行われる。
ータであり、ａoscは２〜８Ｈｚの領域における衝撃振
動の最大振幅を表し、且つＤｒは評価値として計算され
た操縦性指数である。係数ｃ１、ｃ２及びｃ３は、自己
学習システムで自動的に発見できる。例えば、そのた
め、反復ループを使用できる。そこでは、計算値Ｄｒと
主観的な判断Ｄｒsubj間の違いが最小になるまで係数を
変化する。これは、次式によって行われる。
【００２４】
【数４】
【００２５】
【数５】
【００２６】
【数６】
【００２７】この場合、ｐi、qi及びriの表現は変化段
階幅を示す。計算操縦性指数Ｄｒと主観的操縦性指数Ｄ
ｒsubj間の差が事前定義限界値よりも小さくなるまで、
ｃ１、ｃ２及びｃ３を変化する。十分なシステムの訓練
後、車両内の主観的判断は衝撃振動の振幅ａoscから確
実にシミュレートできる。発見された係数ｃ１、ｃ２、
ｃ３は、この主観的判断をシミュレートしている。従っ
て、各国特有の特性も正確に検出できる。傾向として応
答時間が大きい快適な走行特性が推奨される諸国では、
どちらかと言えばスポーティな走行方式を採用する諸国
と違った評価が行われる。明らかに、このシステムはド
ライバーの運転方法の判断にも利用できる。上記の計算
方法は、評価を実施する多数の可能性の１つにすぎな
い。反復は例えば、数学および統計学から判明する他の
方法でも実施できる。動的テストベンチでは、測定値と
して縦加速度を入手できない。このケースでは、加速信
号ａは回転数Ｎとエンジントルクの既存の信号からシミ
ュレートされる。その場合、トルクの測定に比較的大き
な費用がかかるので、回転数Ｎが動的テストベンチと車
両内でも直ぐに入手できる唯一の信号である。回転数Ｎ
から縦加速度ａをシミュレートするため、ここでも、自
己学習システムが使用される。第１ステップでは、回転
数信号Ｎと縦加速度ａ間の相関が、例えば反復法で形成
される。第２ステップでは、縦加速度ａが動的テストベ
ンチの回転数Ｎから得られる。
階幅を示す。計算操縦性指数Ｄｒと主観的操縦性指数Ｄ
ｒsubj間の差が事前定義限界値よりも小さくなるまで、
ｃ１、ｃ２及びｃ３を変化する。十分なシステムの訓練
後、車両内の主観的判断は衝撃振動の振幅ａoscから確
実にシミュレートできる。発見された係数ｃ１、ｃ２、
ｃ３は、この主観的判断をシミュレートしている。従っ
て、各国特有の特性も正確に検出できる。傾向として応
答時間が大きい快適な走行特性が推奨される諸国では、
どちらかと言えばスポーティな走行方式を採用する諸国
と違った評価が行われる。明らかに、このシステムはド
ライバーの運転方法の判断にも利用できる。上記の計算
方法は、評価を実施する多数の可能性の１つにすぎな
い。反復は例えば、数学および統計学から判明する他の
方法でも実施できる。動的テストベンチでは、測定値と
して縦加速度を入手できない。このケースでは、加速信
号ａは回転数Ｎとエンジントルクの既存の信号からシミ
ュレートされる。その場合、トルクの測定に比較的大き
な費用がかかるので、回転数Ｎが動的テストベンチと車
両内でも直ぐに入手できる唯一の信号である。回転数Ｎ
から縦加速度ａをシミュレートするため、ここでも、自
己学習システムが使用される。第１ステップでは、回転
数信号Ｎと縦加速度ａ間の相関が、例えば反復法で形成
される。第２ステップでは、縦加速度ａが動的テストベ
ンチの回転数Ｎから得られる。
【００２８】例で証明されたチップ・イン評価と同様な
方法で、他の関連値、例えば、アイドリング質、定数走
行、全負荷加速度、ギヤ数、ウォームアップ特性、始動
行程などが分析される。更に、評価に重要な時間、例え
ば、遅延時間も考慮できる。このような遅延時間は、例
えば、加速の遅れ又はスロットルバルブの閉鎖後のエン
ジン制動作用の遅れである。ここでの他の例は、シフト
時の回転数の過大なバラツキであり、その場合、回転数
は、スロットルバルブを同時に閉鎖したにも拘わらず、
クラッチを外した後、減少せずに増加する。
方法で、他の関連値、例えば、アイドリング質、定数走
行、全負荷加速度、ギヤ数、ウォームアップ特性、始動
行程などが分析される。更に、評価に重要な時間、例え
ば、遅延時間も考慮できる。このような遅延時間は、例
えば、加速の遅れ又はスロットルバルブの閉鎖後のエン
ジン制動作用の遅れである。ここでの他の例は、シフト
時の回転数の過大なバラツキであり、その場合、回転数
は、スロットルバルブを同時に閉鎖したにも拘わらず、
クラッチを外した後、減少せずに増加する。
【００２９】図４及び５は、チップ・イン行程中の回転
数Ｎと最大スロットルバルブ位置により表現した、チッ
プ・インケースで発生する回転数Ｎと縦加速度ａの衝撃
振動の最大振幅Ｎoscとａoscを示す。「チップ・イン」
ケースに関する判断結果は特性領域であり、その領域
は、走行性評価Ｄｒが回転数Ｎとスロットルバルブ位置
ＤＫに対して記載されている図６に示されている。その
場合、特性領域における走行性評価値Ｄｒは次のような
尺度で示される。
数Ｎと最大スロットルバルブ位置により表現した、チッ
プ・インケースで発生する回転数Ｎと縦加速度ａの衝撃
振動の最大振幅Ｎoscとａoscを示す。「チップ・イン」
ケースに関する判断結果は特性領域であり、その領域
は、走行性評価Ｄｒが回転数Ｎとスロットルバルブ位置
ＤＫに対して記載されている図６に示されている。その
場合、特性領域における走行性評価値Ｄｒは次のような
尺度で示される。
【００３０】 １０ ... 特に経験豊かなテストドライバーにとって不
快でない ９ ... 特に経験豊かなテストドライバーにとって不快 ８ ... 評価の厳しいドライバーにとって不快 ７ ... 何人かのテストドライバーにとって不快 ６ ... 全てのドライバーにとって不快 ５ ... 全てのドライバーにとって非常に不快
快でない ９ ... 特に経験豊かなテストドライバーにとって不快 ８ ... 評価の厳しいドライバーにとって不快 ７ ... 何人かのテストドライバーにとって不快 ６ ... 全てのドライバーにとって不快 ５ ... 全てのドライバーにとって非常に不快
【００３１】図７には、時間により変化する種々の測定
値が記載されている。１０１で、スロットルバルブの位
置を示す。ｍ／ｓ2表示のそこから得られた加速度は、
１０２で示されている。更に、フィルタをかけた加速度
１０３とエンジン回転数１０４が記載されている。この
ダイヤグラムでは、典型的な衝撃領域は、８１秒直後に
スロットルバルブの位置がゼロから６０％を超えて上昇
することによって発生する。ほぼ８３. ５秒で、スロッ
トルバルブは再度、確実に閉鎖される。適切な分析電子
機器によって、衝撃領域はＴ０とＴ２の時点間の時間区
分として確定される。Ｔ０〜Ｔ２のこの衝撃領域は、再
度、第１の測定領域ＭＢ１と第２の測定領域ＭＢ２に分
割される。第１の測定領域ＭＢ１は時点Ｔ０と時点Ｔ１
間におよび、第２の測定領域ＭＢ２は時点Ｔ１と時点Ｔ
２間に選ばれている。本ケースで、第１の測定領域ＭＢ
１の継続時間は秒で示されている。
値が記載されている。１０１で、スロットルバルブの位
置を示す。ｍ／ｓ2表示のそこから得られた加速度は、
１０２で示されている。更に、フィルタをかけた加速度
１０３とエンジン回転数１０４が記載されている。この
ダイヤグラムでは、典型的な衝撃領域は、８１秒直後に
スロットルバルブの位置がゼロから６０％を超えて上昇
することによって発生する。ほぼ８３. ５秒で、スロッ
トルバルブは再度、確実に閉鎖される。適切な分析電子
機器によって、衝撃領域はＴ０とＴ２の時点間の時間区
分として確定される。Ｔ０〜Ｔ２のこの衝撃領域は、再
度、第１の測定領域ＭＢ１と第２の測定領域ＭＢ２に分
割される。第１の測定領域ＭＢ１は時点Ｔ０と時点Ｔ１
間におよび、第２の測定領域ＭＢ２は時点Ｔ１と時点Ｔ
２間に選ばれている。本ケースで、第１の測定領域ＭＢ
１の継続時間は秒で示されている。
【００３２】図８のダイヤグラムでは、水平軸にＨｚ表
示の周波数が記載されている。垂直軸には、その時々の
周波数における加速度変動の振幅が記載され、従って、
図８は加速度の周波数スペクトルを示している。その場
合、１１で第１の測定領域から得られたスペクトルが示
され、１２で第２の測定領域からのスペクトルが示され
ている。両方のスペクトルの差は、１３で示されてい
る。２〜７Ｈｚの期待領域内のスペクトルの差に、明ら
かに目立った最大値があることが判る。図８では、この
最大値は４. ７Ｈｚの周波数である。実際の車両のドラ
イブ中における測定値の記録シリーズでは、エンジン回
転数、スロットルバルブ位置およびその時々に投入され
たギヤの種々の値での多数の測定点が得られる。
示の周波数が記載されている。垂直軸には、その時々の
周波数における加速度変動の振幅が記載され、従って、
図８は加速度の周波数スペクトルを示している。その場
合、１１で第１の測定領域から得られたスペクトルが示
され、１２で第２の測定領域からのスペクトルが示され
ている。両方のスペクトルの差は、１３で示されてい
る。２〜７Ｈｚの期待領域内のスペクトルの差に、明ら
かに目立った最大値があることが判る。図８では、この
最大値は４. ７Ｈｚの周波数である。実際の車両のドラ
イブ中における測定値の記録シリーズでは、エンジン回
転数、スロットルバルブ位置およびその時々に投入され
たギヤの種々の値での多数の測定点が得られる。
【００３３】図９には、このテストから得られた特定の
ギヤ段に関する特性領域が示されている。水平軸には１
／ｍｉｎ表示のエンジン回転数が記載され、垂直軸には
パーセント表示のスロットルバルブの位置が示されてい
る。領域２１は、特徴のある衝撃周波数が３. ５〜４Ｈ
ｚに位置する領域を示す。領域２２は、４〜４. ５Ｈｚ
間に特徴のある衝撃周波数を有し、これに対して領域２
３は４. ５Ｈｚを超える特徴のある衝撃周波数を有す
る。
ギヤ段に関する特性領域が示されている。水平軸には１
／ｍｉｎ表示のエンジン回転数が記載され、垂直軸には
パーセント表示のスロットルバルブの位置が示されてい
る。領域２１は、特徴のある衝撃周波数が３. ５〜４Ｈ
ｚに位置する領域を示す。領域２２は、４〜４. ５Ｈｚ
間に特徴のある衝撃周波数を有し、これに対して領域２
３は４. ５Ｈｚを超える特徴のある衝撃周波数を有す
る。
【００３４】図１０に、３次元表示で、エンジン回転数
とスロットルバルブの位置に対する特徴のある衝撃周波
数における振幅が記載されている。その場合、エンジン
回転数は０〜６０００の１／ｍｉｎ表示で、スロットル
バルブの位置は０〜１００のパーセント表示で記載され
ている。垂直軸では、衝撃振幅がｍ／ｓ2で表示されて
いる。
とスロットルバルブの位置に対する特徴のある衝撃周波
数における振幅が記載されている。その場合、エンジン
回転数は０〜６０００の１／ｍｉｎ表示で、スロットル
バルブの位置は０〜１００のパーセント表示で記載され
ている。垂直軸では、衝撃振幅がｍ／ｓ2で表示されて
いる。
【００３５】図１１には、動的テストベンチで設定する
減衰値が記載された特性領域が示されている。再度、水
平軸には１／ｍｉｎ表示のエンジン回転数が、且つ垂直
軸にはパーセント表示のスロットルバルブの位置が記載
されている。次の表１には、図５の領域表示と並べた確
定された減衰値が示されている。
減衰値が記載された特性領域が示されている。再度、水
平軸には１／ｍｉｎ表示のエンジン回転数が、且つ垂直
軸にはパーセント表示のスロットルバルブの位置が記載
されている。次の表１には、図５の領域表示と並べた確
定された減衰値が示されている。
【００３６】
【表１】基準領域 減衰値 ４１ < ０. ４ ４２ ０. ４〜０. ４５ ４３ ０. ４５〜０. ５ ４４ ０. ５〜０. ５５ ４５ ０. ５５〜０. ６ ４６ > ０. ６
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、走行性に関する車両特
性をシミュレートできるように、車両エンジン用動的テ
ストベンチを設定し、較正できる。この方法で、走行特
性をテストベンチで非常に正確な方法で表示できる。そ
れにより、アイドリング、チップ・イン（突然の加
速）、レット・オフ（突然の原則）、定速走行、加速、
ギヤチェンジ又はオーバーランのような個々の運転作業
を相互に別々に調べることができた。
性をシミュレートできるように、車両エンジン用動的テ
ストベンチを設定し、較正できる。この方法で、走行特
性をテストベンチで非常に正確な方法で表示できる。そ
れにより、アイドリング、チップ・イン（突然の加
速）、レット・オフ（突然の原則）、定速走行、加速、
ギヤチェンジ又はオーバーランのような個々の運転作業
を相互に別々に調べることができた。
【００３８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図１】本発明の装置のブロック図
【図２】スロットルバルブ位置、加速度および回転数の
測定データ
測定データ
【図３】ＦＦＴによる加速度および回転数の測定データ
【図４】衝撃現象が記載されているスロットルバルブ位
置・回転数を示す図
置・回転数を示す図
【図５】衝撃現象が記載されているスロットルバルブ位
置・回転数を示す図
置・回転数を示す図
【図６】計算走行性評価を含む３次元図
【図７】時間領域内の種々の測定データ
【図８】図領域内に車両の縦加速度の変動を示す図
【図９】エンジン回転数と負荷に対する特徴のある衝撃
周波数を示す特性領域を示す図
周波数を示す特性領域を示す図
【図１０】エンジン回転数と負荷に対する衝撃強度を示
す特性領域を示す図
す特性領域を示す図
【図１１】エンジン回転数と負荷に対する特性領域内の
減衰値を示す図
減衰値を示す図
２，３ 運転状態に関するデータ ４ データ保存システム ４ａ 評価値に関するデータ ５ 分析装置 ６ 対応システム ａ 車両縦加速度 Ａ エンジン Ｂ 車両 ＤＫ スロットルバルブ又はアクセル位置 Ｄｒ 評価値 Ｎ エンジン回転数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 597083976 ＨＡＮＳ−ＬＩＳＴ−ＰＬＡＴＺ １, Ａ−8020 ＧＲＡＺ，ＡＵＳＴＲＩＡ (56)参考文献 特開 昭54−682（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116428（ＪＰ，Ａ) 特開2000−74791（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104126（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−125740（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 17/00 - 17/10 G01H 17/00
Claims (16)
- 【請求項１】 走行特性に関する測定値の取得のために
実際の車両での測定を実行するステップと、特定の測定値の状態から構成されているトリガー条件 が
満足されているかどうかを常時チェックするステップ
と、 このトリガー条件を満足した場合、前記測定値から得ら
れる周波数特性をパラメータとする所定の関数に基づき
車両運転性を表現する少なくとも１つの評価値（Ｄｒ）
を計算するステップと、 この評価値（Ｄｒ）を出力するステップと、 からなる 走行特性分析方法。 - 【請求項２】 前記評価値（Ｄｒ）を導出するための関
数が、その関数値が車両運転性に関するテスト員からの
主観的判断と一致するように、統計的手法を用いて作り
出される請求項１記載の走行特性分析方法。 - 【請求項３】 前記測定値として、エンジン回転数
（Ｎ）、スロットルバルブ又はアクセル位置（ＤＫ）、
車両速度、車両縦加速度（ａ）、吸気マニホールド負
圧、冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排ガス
還流率および排ガス温度の各測定値からなるグループか
ら選択された測定値を使用する請求項１又は２記載の走
行特性分析方法。 - 【請求項４】 走行車両を再現するためにこの車両のシ
ミュレーションモデルを動的テストベンチ上に構築する
ステップと、 前記テストベンチでの測定を実行してシミュレートされ
た 車両の走行特性に関する測定値を取得するステップ
と、 特定の測定値の状態から構成されているトリガー条件が
満足されているかどうかを常時チェックするステップ
と、 このトリガー条件を満足した場合、前記測定値から得ら
れる周波数特性をパラメータとする所定の関数に基づき
シミュレートされた車両運転性を表現する少なくとも１
つの評価値（Ｄｒ）を計算するステップと、 この評価値（Ｄｒ）を出力するステップと、 からなる走行特性分析方法。 - 【請求項５】 前記個々の測定値の間の従属性を表現す
るためと、実際の車両と前記テストベンチとで取得され
る１セットの測定値から前記評価値（Ｄｒ）を求めるた
めのシミュレーションモデルが構築され、このシミュレ
ーションモデルを用いて動的テストベンチが較正される
請求項４記載の走行特性分析方法。 - 【請求項６】 前記シミュレーションモデルが、車両に
関するデータを基礎にして、車両関連測定値のための計
算値をエンジン関連測定値から導出する請求項４又は５
記載の走行特性分析方法。 - 【請求項７】 前記評価値（Ｄｒ）を求めるための関数
のパラメータとして、車両縦加速度の周波数特性におけ
る特徴のある衝撃周波数での振動振幅を使用する請求項
１〜６のいずれか１項記載の走行特性分析方法。 - 【請求項８】 動的テストベンチの較正時にこのテスト
ベンチが適切な減衰係数に調整される請求項４〜６のい
ずれか１項記載の走行特性分析方法。 - 【請求項９】 前記評価値（Ｄｒ）を導出するための関
数に用いられる係数を、数学的反復ルーチン、比較計
算、ニューラルネットワークを駆使して求める請求項１
〜８のいずれか１項記載の走行特性分析方法。 - 【請求項１０】 全ての検知された運転状態における車
両運転性に関する評価値（Ｄｒ）の総データ量から統計
的手法を使用して車両運転性評価に関する総指数を計算
し、その際総指数に対するそれぞれの運転状態での影響
の重み付けをドライバーのタイプに応じて決める請求項
１〜８のいずれか１項記載の走行特性分析方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかによる走行
特性分析方法によって求められた車両運転性に関する評
価値（Ｄｒ）に関するデータ（４ａ）、及びエンジン
（Ａ）又は車両（Ｂ）あるいはその両方の運転状態に関
するデータ（２，３）を記憶したデータ保存システム
（４）と、 エンジン回転数（Ｎ）、スロットルバルブ設定位置（Ｄ
Ｋ）、車両速度、車両縦加速度（ａ）、吸気マニホール
ド負圧、冷却剤温度、点火時期、噴射量、ラムダ値、排
ガス還流率および排ガス温度の測定値グループから選ば
れた、エンジン（Ａ）又は車両（Ｂ）あるいはその両方
に関するとともに前記車両運転性に影響を与える少なく
とも１つの測定値（２、３）を検出するための検出器を
有する測定システムと、前記 運転状態に関するデータ（２、３）に対して前記車
両運転性に関する評価値（Ｄｒ）を対応付ける対応シス
テム（６）と、前記 測定値と前記記憶されたデータを比較し、前記対応
システム（６）を用いて車両運転性に関する評価値（Ｄ
ｒ）を確定するための分析装置（５）と、 を有する走行特性評価装置。 - 【請求項１２】 ０. ５Ｈｚ未満および８Ｈｚ以 上の
車両縦加速度の周波数を測定値または測定値分析から排
除するため、帯域フィルタ又は帯域ロックが備えられて
いるされている請求項１１記載の走行特性評価装置。 - 【請求項１３】 エンジンに関する測定値（２ａ）から
車両運転性に関連する車両データ（３）を作り出すため
の装置（８）が備えられている請求項１４又は１２記載
の走行特性評価装置。 - 【請求項１４】 前記関数のパラメータとして測定され
た車両縦加速度の時間変化:a(t)をフーリエ変換するこ
とによって得られた周波数特性から最大振幅値:ａoscを
求め、この最大振幅値が前記所定の関数のパラメータと
して評価値（Ｄｒ）の計算に用いられる請求項１又は４
項記載の走行特性分析方法。 - 【請求項１５】 前記関数が以下の式によって表される 【数１】 請求項１４記載の走行特性分析方法。
- 【請求項１６】 前記係数ｃ１、ｃ２、ｃ３は車両運転
性に関するテスト員からの報告を用いた学習アルゴリズ
ムによって決定される請求項１５項記載の走行特性分析
方法。
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|---|---|---|---|
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| AT41197U AT2223U1 (de) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Verfahren zur analyse von fahrzeugschwingungen |
| AT411/97 | 1997-07-03 | ||
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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