JP3486996B2 - 四輪駆動車の機械損失測定方法 - Google Patents

四輪駆動車の機械損失測定方法

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、シャシーダイナモメ
ータを使用した四輪駆動車の機械損失測定方法に関する
ものである。 【0002】 【従来の技術】自動車の性能試験(走行抵抗、登降板、
車重など)に使用されるシャシーダイナモメータは、車
両が実路上での走行に相当する実験を室内で容易に再現
性良く実施できることから、燃料消費計測試験、排気ガ
ス特性試験あるいは一般の高速、加減速ないし耐久試験
のような試験などに広く利用されている。この場合、シ
ャシーダイナモメータの利用にあたっては車両の走行抵
抗値をはじめ、管理しなければならない事項が多く、こ
の管理が不適当であると、満足なシミュレーションがで
きなくなる。この要因の一つに例えば走行抵抗値の設定
がある。そして、この走行抵抗値の設定時にはシャシー
ダイナモメータの暖機および機械損失(メカロス)が関
係するので、まず、シャシーダイナモメータの暖機運転
を行った後にメカロスの測定を行っていた。 【0003】ところで、近年、四輪駆動車(以下、「4
WD車」と称する。)のブームであり、メーカーではシ
ャシーダイナモメータ上で可能な限り、路上と同一状態
になるように、高精度の再現性を望んでいる。ここで、
シャシーダイナモメータ上で路上と同一の走行状態にす
るためには、車両のタイヤ面に対して路上と同一の負荷
設定をすることが必要になる。 【0004】ところで、シャシーダイナモメータ上に試
験車両を乗せた状態においては、すでにダイナモの機械
損失(以下MLPLと称する。)と車両のメカロス(ML
TL)があることから、シャシーダイナモメータの動力計
に表示される制動力は、路上で測定した制動力の値(R
L)から、このメカロスを差し引いた値となる。よっ
て、シャシーダイナモメータ上での試験を高精度で再現
するには、これらRL、MLPL、MLTLの値をいかに高
精度で測定するかが問題となる。 【0005】従来、4WD車において、これらのメカロ
スMLPL、MLTLの値を測定する場合には、通常4WD
車はパートタイムのものが多いことから、例えば図3に
おいて、前輪ローラR1上に前輪r1を載置し、後輪ロ
ーラR2上に後輪r2を載置して、トランスファーTF
の部分で前輪r1と後輪r2とを切り離した状態で、前
輪のメカロスFMLTL、後輪のメカロスBMLTLを別々
に計測して、これらの計測値に基づいて前後輪にそれぞ
れ負荷設定をする構成としていた。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところで、4WD車と
しては上記のように前後輪の切り離しができるパートタ
イムのものの他に、前後輪を切り離すことができないフ
ルタイムのものがある。そして、フルタイムの4WD車
の場合には車両の前後輪を切り離すことは不可能である
ため、車両をシャシーダイナモメータに乗せて、例えば
惰行法により上記のような測定した場合には、1回の測
定で車両のトータルのメカロスMLTLが求められる。し
かし、フルタイムの4WD車は前後輪を切り離すことが
できないため、車両の前輪のメカロスFMLTLと後輪の
メカロスBMLTLが別々に測定できない。このために、
車両のトータルのメカロスMLTLを50:50で再度前
後輪に分割入力して負荷設定するしか方法がなかった。 【0007】このため、正確な前輪のメカロスFMLTL
と後輪のメカロスBMLTLを負荷設定できなくなり、例
えばシャシーダイナモメータ上で路上の再現性の検証を
した時において、路上の走行抵抗とシャシーダイナモメ
ータ上の制動力との間に誤差が生じる原因となってしま
う。 【0008】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、フルタイム4WD車における前輪のメカロスと後
輪のメカロスを正確に測定することができるようにする
とともに、シャシーダイナモメータ上で路上の再現性の
精度を向上させることができるようにした四輪駆動車の
機械損失測定方法を提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、シャシーダイナモメータによる四輪駆
動車の機械損失測定の際に速度制御モードで加速する時
に、惰行車速毎に定常速度で四輪駆動車の前輪と後輪の
ダイナモ駆動力をそれぞれ測定するとともに、前記測定
したダイナモ駆動力と惰行時間から算出した機械損失
四輪駆動車の前輪における測定したダイナモ駆動力と四
輪駆動車の後輪における測定したダイナモ駆動力の比で
分配することで、前記前輪の機械損失と前記後輪の機械
損失をそれぞれ算出することを特徴とするものである。 【0010】 【0011】 【作用】上記方法によるこの発明によれば、フルタイム
4WD車における前輪と後輪のメカロスを正確に測定し
て、シャシーダイナモメータ上で実路上における再現性
の精度を著しく向上させるようにするとともに、機械損
失操作手順の簡易化を図るようにした。 【0012】 【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1はこの発明のメカロス測定方法に用いられ
るシャシーダイナモメータの制御ブロックの構成で、こ
の制御ブロックは、トルク/勾配抵抗設定器1、走行抵
抗設定器2、トルク制御装置3、電流制御部4、PAU
5、パルス発生器(PG)6、パルス整形器7、周波数
/電圧(F/V)変換器8、増幅器9、ロードセル10
および増幅器11、12から構成される。なお、PAU
5はシャシーダイナモメータを意味する。 【0013】トルク/勾配抵抗設定器1により設定され
たトルク/勾配抵抗値は偏差処理部Aのプラス入力端に
入力される。走行抵抗設定器2により設定された値RL
は、スイッチSWを介して偏差処理部Aのプラス入力端
に入力される。偏差処理部Aの偏差出力はトルク制御装
置3に入力される。ここで、トルク制御装置3には界磁
特性の補正が適宜なされ、トルク制御装置3の出力は電
流制御部4を介してPAU5に入力され、これによりP
AU5の制御が行われる。 【0014】PAU5の出力は、ロードセル10および
パルス発生器6により検知される。ロードセル10によ
り検知された出力は、増幅器11および増幅器12を介
して加算処理部Bの第1加算入力端に入力される。この
第1加算入力端にはダイナモメータ(DY)の制動力も
入力される。加算処理部Bの第2加算入力端には走行抵
抗設定器2からの走行抵抗値Mが入力される。加算処理
部Bの出力は上記偏差処理部Aのマイナス入力端に入力
される。また、パルス発生器6の出力はパルス整形器7
により整形された後、周波数/電圧変換器8により電圧
変換されて走行抵抗設定器2に入力され、所定の制御が
なされる。 【0015】更に、加算処理部Cには、シャシーダイナ
モメータのローラ制動力が加算入力される。加算処理部
Cにはまた、係数器14を介して微分回路13の出力が
加算入力され、加算出力としてローラ駆動力が送出され
る。ここで、微分回路13にはシャシーダイナモメータ
上の試験車の車速が入力される。そして、この微分出力
と試験車の加速度とが係数器14に入力される。係数器
14にはシャシーダイナモメータの機械慣性量が入力さ
れている。 【0016】次に、上記の制御ブロックを有するシャシ
ーダイナモメータを用いた、この発明によるフルタイム
4WD車のメカロスMLTLをそれぞれ正確に測定する方
法を図4のフローチャートを用いて説明する。まず図3
のように、試験車両の前輪r1後輪r2をシャシー
ダイナモメータの前輪ローラR1と後輪ローラR2上に
それぞれセットする(ステップS1)。次に、惰行法に
より、速度制御モードで加速する際に、惰行車速毎に定
常速度でダイナモ駆動力を前後輪で別々に測定する(ス
テップS2)。この場合における前輪のダイナモ駆動力
をML'F、同じく後輪のダイナモ駆動力をML'Rとす
る。なお、惰行法については、例えば、自動車技術のV
ol.36,No.2,1982の第160頁〜第16
7頁の「惰行法によるシャシーダイナモメータへのロー
ド設定法」に詳しく記載されている。 【0017】次に、例えば、図2に示すように、20k
m/hから70km/hまでの10km/h毎の各惰行
車速に対して、前輪のダイナモ駆動力ML'Fと、後輪の
ダイナモ駆動力ML'Rをそれぞれ別々に測定する。な
お、この測定の際には同時に、ダイナモ駆動力の安定判
別を行う。このような安定判別は、例えば、5秒間の平
均駆動力をとって前回と今回の差が定格制動力の±0.
1%以内の場合には安定であると判別することで行う。 【0018】そして、ステップS3で惰行を開始し、ス
テップS4で惰行を終了する。このステップS3からス
テップS4までの惰行時間から、ステップS5によりメ
カロスMLを次式から算出する。 【0019】ML={(WF+WV+W0*K2)/
(9.8×3.6)}*{dV/dt} ここで、WFは固定慣性、WVは移動慣性、WOは試験
車空車重量、K2は回転部慣性係数、dVは惰行速度間
隔(図3の例では10km/h)、dtは惰行時間
(秒)である。 【0020】最後に、上記のようにして算出したメカロ
スMLTLを、ステップS6で惰行車速毎の前後輪におけ
るダイナモ駆動力を各惰行車速毎に前輪のダイナモ駆動
力ML'Fと後輪のダイナモ駆動力ML'Rの比で次式のよ
うに分配する。 【0021】前輪のメカロスFMLTL=ML×{(M
L'F)/(ML'F+ML'R)} 後輪のメカロスBMLTL=ML×{(ML'R)/(M
L'F+ML'R)} 【0022】 【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ビスカスカップリングやトルクスプリット方式などの機
構の如何に拘らず、フルタイム4WD車における前輪と
後輪のメカロスを正確に測定することが可能となる。そ
して、この結果、シャシーダイナモメータ上におけるフ
ルタイム4WD車の路上の再現性精度が高くなる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明のメカロス測定方法に用いられるシャ
シ−ダイナモメータの制御ブロックの構成例を示した説
明図。 【図2】実施例のメカロス測定方法における測定例を説
明するための特性図。 【図3】試験車両をシャシーダイナモメータ上にセット
した状態の説明図。 【図4】測定法のフローチャート。 【符号の説明】 1…トルク/勾配抵抗設定器 2…走行抵抗設定器 3…トルク制御装置 4…電流制御部 5…PAU 6…パルス発生器 7…パルス整形器 8…周波数/電圧変換器 9、11、12…増幅器 10…ロードセル 13…微分回路 14…係数器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−285838(JP,A) 特開 平5−5676(JP,A) 特開 平6−258193(JP,A) 特開 平6−265441(JP,A) 特開 昭61−231430(JP,A) 実開 平2−88141(JP,U) 実開 平6−37742(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 17/007 B60K 17/34

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 シャシーダイナモメータによる四輪駆動
    車の機械損失測定の際に速度制御モードで加速する時
    に、惰行車速毎に定常速度で四輪駆動車の前輪と後輪の
    ダイナモ駆動力をそれぞれ測定するとともに、前記測定
    したダイナモ駆動力と惰行時間から算出した機械損失
    四輪駆動車の前輪における測定したダイナモ駆動力と四
    輪駆動車の後輪における測定したダイナモ駆動力の比で
    分配することで、前記前輪の機械損失と前記後輪の機械
    損失をそれぞれ算出することを特徴とする四輪駆動車の
    機械損失測定方法。
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