JP4039296B2

JP4039296B2 - Verification method of inertia load of chassis dynamometer

Info

Publication number: JP4039296B2
Application number: JP2003102654A
Authority: JP
Inventors: 正喜村上
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: JP2004309290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車排ガス測定試験などを屋内で実施するためのシャシーダイナモメータに係り、特に電気慣性制御における慣性負荷の検証方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車排ガス測定試験システムの概略を図５に示す。供試車両１は車体を固定し、その駆動輪１Ａを動力伝達用ローラ２に載せる。ダイナモメータは、ローラ２と動力吸収用電動機になるダイナモメータ３および機械慣性設定用フライホイール４を結合し、ダイナモコントローラ５によるダイナモメータ３のトルク制御によって供試車両１の実走行を模擬した負荷を与える。排ガス測定装置６は、供試車両１の排気ガス中に含まれる各種成分を測定する。試験用コンピュータ７は、図６に示すような試験条件や試験モードデータが入力され、また、速度やトルクなどの測定データが入力され、コントローラ５や排ガス測定装置６等を統括した排ガス試験のためのデータ処理を行う。
【０００３】
ここで、供試車両１自体がもつ慣性の模擬は、フライホイール４に持たせる慣性として調整しており、自動車の形式登録の認証試験にも法規上でフライホイールで機械設定すると定められる。
【０００４】
この慣性を模擬する他の手段として、ダイナモメータ３の電気的制御で慣性負荷を実現する方式がある。この方式は、慣性負荷の制御応答性も良く、外国では条件付きでシャシーダイナモメータに利用することが認められている。この条件は、機械式フライホイール設定を除くシャシーダイナモメータについて、その慣性設定による制御が作動していることの検証方法をダイナモメータのメーカで準備するものと記述されている。
【０００５】
シャシーダイナモメータにおける電気慣性制御の検証は、研究開発用の性能試験に用いるシャシーダイナモメータで実施および提案されている（例えば、特許文献１参照）。この検証方法は、シャシーダイナモメータを試験速度範囲で暖機運転した後、シャシーダイナモメータ単体の機械摩擦損失を各速度毎に測定する。この測定した機械摩擦を速度の関数として、この後のシャシーダイナモメータの機械摩擦測損失の補正データとして求めておく。これらの準備が終了した後、シャシーダイナモメータをトルク制御モードとし、そのモードでの所要の慣性値を設定し、シャシーダイナモメータを上記の機械摩擦損失で補正しながら加速（または減速）させ、このときのシャシーダイナモメータの速度Ｖ₁，Ｖ₂と、このときの速度変化ｄＶ（Ｖ₁−Ｖ₂）に要した時間ｄＴより、設定慣性Ｉｓと測定慣性Ｉｍが許容誤差範囲内に入っているか否かで検証している。この検証に使用するデータは以下の通りである。
【０００６】
【数１】
測定慣性：Ｉｍ〔ｋｇ〕、設定慣性：Ｉｓ〔ｋｇ〕、駆動力：Ｆ〔Ｎ〕、速度変化量：ｄＶ＝（Ｖ₁−Ｖ₂）〔ｍ／ｓ〕、速度変化時間：ｄＴ〔ｓｅｃ〕、慣性相対誤差：ε〔％〕、走行速度：Ｖ₁，Ｖ₂〔ｍ／ｓｅｃ〕、走行抵抗（制動力）：Ｆ_RL〔Ｎ〕、
Ｉｍ＝（Ｆ−Ｆ_RL）／（ｄｖ／ｄｔ） …（１）
ε＝（Ｉｍ−Ｉｓ）／Ｉｓ …（２）
上記の（１）式は、シャシーダイナモメータが単体の場合、つまり供試車両をローラ上に載せていない場合には、式中のＦ_RLがゼロとなる。
【０００７】
上記の方法で、設定慣性Ｉｓおよび駆動力Ｆの値を２〜４通りに変えて測定し、いずれの組み合わせでも慣性相対誤差εが許容値内に入っているか否かで検証する。この検証方法は、シャシーダイナモメータ単体での検証となる。
【０００８】
【非特許文献１】
特許だい３１５８４６１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、日本国内では、自動車認証試験には機械式フライホイールをもつシャシーダイナモメータで実施する指導であったため、欧州の法規にマッチした電気慣性制御での慣性検証法がなかった。
【００１０】
改正された欧州の法規の定めは、フライホイール式慣性設定以外のシャシーダイナモメータにおいて、シャシーダイナモメータに搭載した供試車両を定められた運転モードで走行運転し、その走行ステップ（加速ステップ、定速ステップ、減速ステップ）毎に慣性負荷が作動しているかの検証が要求されている。
【００１１】
この検証には、運転モードの各ステップに合わせた慣性設定の検証レポートの提出が要求されており、新しいデータ処理が必要となる。この検証レポートの作成には、シャシーダイナモメータ上の供試車両にテストドライバが乗り、定められた運転モードのステップで、ステップ時間、ステップ走行速度の許容範囲内で運転し、図７に示すような運転データを収録する。
【００１２】
この運転モードでの目標は、タイミングのズレや速度のズレも±１ . ０秒以内、±２ｋｍ／ｈ以内が許容されている。しかし、このズレが検証データの処理時に、ステップ境界点で検証評価を悪くする要因になっていた。
【００１３】
他の課題として、図７の収録データの例は、速度、加速度、駆動力、制動力の信号を同時サンプリングで５０ミリ秒周期で入力し、２０個の時系列データの平均値で１秒間の各信号としているが、センサー特性や応答の遅れを考慮してデータ処理する必要があり、現在の入力データのままでは良好な検証結果が得られなかった。
【００１４】
本発明の目的は、上記の課題を解決したシャシーダイナモメータにおける慣性負荷の検証方式を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、供試車両を搭載したシャシーダイナモメータの運転で収集する駆動力や制動力のデータから電気慣性負荷を容易にかつ精度良く求める証方式とするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１６】
（１）供試車両の慣性負荷をダイナモメータの電気慣性制御で与え、供試車両を定められた運転モードで走行運転し、この運転モードでの加速ステップ、定常走行ステップ、減速ステップ毎に設定した電気慣性負荷が作動していることを検証するシャシーダイナモメータの慣性負荷の検証方式であって、
前記加速、定常走行、減速の各走行ステップ毎の運転収録データで前記シャシーダイナモメータを運転したときの車速、加速度、駆動力、制動力などのサンプルデータを収集するデータ収集装置と、
前記データ収集装置が収集した前記駆動力と制動力の差分から測定慣性Ｉｍを表計算で求め、この測定慣性Ｉｍと運転モードで設定する設定慣性Ｉｓから慣性相対誤差εを表計算で求める演算処理装置とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
（２）前記データ収集装置は、収集する車速から想定される変曲点の前後のサンプルデータｍ個を抽出し、それぞれ一次回帰してその回帰直線の勾配量の差分を求め、この変曲点を１個ずつシフトして差分を繰り返し求め、速度が最っとも大きくなる変曲点の時刻を前記各ステップの境界点とする境界点探索手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
（３）前記データ収集装置は、各ステップでの計測信号間の遅れの違いを、速度信号を基準にして、数サンプル進み／遅れ処理で補正する補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による慣性負荷の検証方式を示す全体流れ図である。シャシーダイナモメータシステムは、図５におけるフライホイールに代えて、電動機を電気慣性制御するシステム構成とし、シャシーダイナモメータ１１に供試車両１２を搭載し、ダイナモメータ制御用コンピュータ１３による路上走行等価試験を可能とする。この走行試験として、自動車の形式認証試験には、ドライバーズエイド（ＤＡＤ）１４により図７と同様の運転データ収録（加速、定速、減速の各走行ステップ毎のデータ）に必要な運転モードを保存しておき、ドライバーズエイド（ＤＡＤ）１４がこのデータを読み込み、このデータに従って供試車両１２をテストドライバが運転する。このとき、ダイナモメータ制御用コンピュータ１３がダイナモメータ１１の吸収トルク制御をする。
【００２０】
本実施形態では、上記の形式認証試験に際して、シャシーダイナモメータの慣性負荷の検証（モード走行試験の各ステップ毎に設定した慣性負荷が作動していることの検証）を可能とする。
【００２１】
この検証は、形式認証試験中でのシャシーダイナモメータ制御からの各種の計測信号（車速、加速度、駆動力、制動力など）をＤＡＤスタート信号をトリガーとして、データ収集装置１５に収集する。データ収集装置１５は、収集したデータをＣＳＶ形式の収録データファイルとして管理し、この収録データファイルをエクセル（登録商標）等の表計算ソフトウェアを搭載するパソコン１６に取り込み、パソコン１６で慣性負荷が作動していることの検証データを表計算で求め、この計算結果をプリンタ１７に検証結果表として出力する。１８は排ガス測定装置である。
【００２２】
以上のようにしてなされる検証方式を以下に詳細に説明する。
【００２３】
（１）慣性負荷検証の原理的な説明
自動車の運動方程式は、下記の式で表せる。
【００２４】
【数２】
Ｆ＝Ｒ_r＋Ｒ_aＶ²＋Ｉ_s（ｄＶ／ｄＴ）＋Ｉ_s・ｓｉｎθ …（３）
Ｆ_RL＝Ｒ_r＋Ｒ_aＶ² …（４）
Ｆ＝Ｆ_RL＋Ｉ_s（ｄＶ／ｄＴ）＋Ｉ_s・ｓｉｎθ …（５）
ただし、Ｉｓは試験車両の慣性質量［ｋｇ］、ｓｉｎθは勾配量（平坦地走行ではゼロ）、Ｆ_RLは走行抵抗（制動力）［Ｎ］、Ｒ_aは車両の空気抵抗係数［Ｎ／（ｍ／ｓｅｃ） ²］、Ｒ_rは車両のころがり抵抗［Ｎ］である。
【００２５】
上記の式（５）のおける駆動力Ｆは、制動力Ｆ_RLと慣性力Ｉ_s（ｄＶ／ｄＴ）と勾配抵抗Ｉ_s・ｓｉｎθの和になり、平坦路での検証では制動力Ｆ_RLと慣性力Ｉ_s（ｄＶ／ｄＴ）の和になる。この関係から、図７の運転収録データのように、加速、定常走行、減速の各走行ステップ毎の速度、加速度、駆動力と制動力等をデータ収録装置１５で収集し、この駆動力と制動力の差分をパソコン１６の表計算ソフトウェアで求めることで、慣性力（測定慣性Ｉｍ）を計算できる。さらに、求めた測定慣性Ｉｍと設定慣性Ｉｓから、前記（２）式の演算で慣性相対誤差εを求めることができ、この慣性相対誤差εから「モード走行試験の各ステップ毎に設定した慣性負荷が作動していること」の検証が可能となる。
【００２６】
図２は、検証データ処理結果表を示し、図６に示す走行運転モードでの、アイドリング期間Ｓ１、加速期間Ｓ２、定常走行期間Ｓ３、減速期間Ｓ４，Ｓ５およびアイドリング期間Ｓ６の各走行ステップ毎に、速度［ｋｍ／ｈ］、駆動力Ｆ〔Ｎ〕、走行抵抗（制動力）Ｆ_RL〔Ｎ〕、設定慣性Ｉｓ〔ｋｇ〕、測定慣性Ｉｍ〔ｋｇ〕、慣性差分Ｉｍ−Ｉｓ［Ｎ］、慣性相対誤差：ε〔％〕等を表データとして得ている。
【００２７】
なお、図２中には、各ステップＳ１〜Ｓ６でのハッチ部は１秒毎のデータからの平均値（Ａｖｅｒａｇｅ）を示す。
【００２８】
（２）収集データのステップ境界点の自動探索
前記のように、走行モード運転のステップＳ１〜Ｓ６は、定められた時刻で区切られ、このステップの境界点は、速度カーブの変曲点と一致するが、データ収集装置１５で収集する測定データ（図７参照）からは、速度信号のみから境界点を特定するのでは、テストドライバの操作タイミングのズレやセンサの応答遅れ等による誤差が含まれる。
【００２９】
本実施形態では、データ収集装置１５で収集する測定データから、走行モード運転のステップＳ１〜Ｓ６の境界点を自動的に探索することで、検証誤差を最小限にする。
【００３０】
このステップ境界点の探索は、速度データから想定される変曲点（ｋ点）の前後のサンプルデータｍ個を抽出し、それぞれ一次回帰してその回帰直線の勾配量の差分を求め、このｋ点を１個ずつシフトして差分を繰り返し求める。このことを式で表すと、次のようになる。
【００３１】
【数３】

【００３２】
ただし、ｔ_iはサンプルｉの時刻［秒］、Ｖ_iはサンプルｉの速度［ｋｍ／ｈ］、Ｋは想定する変曲点（ｋ＝ｍ〜（ｎ−（ｍ−１)））、ｍは一次回帰時のデータ個数、ａ₁，ｂ₁はｋ点を含めた前半ｍ個の一次回帰の結果、ａ₂，ｂ₂はｋ点を含めた後半ｍ個の一次回帰の結果、ｎは収集した総サンプル数である。
【００３３】
式（６）、（７）より、ａ₁，ｂ₁を、また式（８）、（９）よりａ₂，ｂ₂を一次回帰で求める。このとき、ｋをｍから（ｎ−（ｍ−１)）に変化させて（ｎ−２（ｍ−１)）回だけ計算する。
【００３４】
さらに、上記のｋ回の計算で求めた各ａ₁，ａ₂の差分の絶対値Ａ_kを下記式から求め、
【００３５】
【数４】
Ａ_k＝｜ａ_1k−ａ_2k｜ …（１０）
ただし、ｋ＝ｍ〜（ｎ−（ｍ−１)）
このＡ_kの値の大きい順にその時刻ｔ_kと共に並べ換える。
【００３６】
【数５】
Ｂ_k＝Ｆ（Ａ_k）_sort …（１１）
Ｔ_k＝Ｆ（ｔ_k）_sort …（１２）
ただし、ｋ＝ｍ〜（ｎ−（ｍ−１)）
上記のＢ_kは、連続する測定速度が各ｋ点で変化の大きい順にテーブル内に並べられることを意味し、変化の最も大きいｋ点をステップ境界点として求めることができる。
【００３７】
図３は、モード運転のステップ数が２５の例を示し、表の左側からステップ＃、開始時刻、開始時刻＊、開始時刻＊２、…となっていいて、開始時刻の列の数値が規定されている各ステップの開始時刻である。開始時刻＊２の列は、上記の変化率の大きい順を基に求めた各ステップの開始時刻である。
【００３８】
この開始時刻＊２の求め方を説明する。まず、Ｓ_sjをモードで規定されるｊステップの開始時刻、Ｓ_2jを自動探索したｊステップの開始時刻とすると、
【００３９】
【数６】
Ｓ_2j＝０ …（１３）
ただし、ｊ＝１〜Ｌステップ
となる時刻Ｓ_2jの時刻Ｔ_kが、
【００４０】
【数７】
｜Ｓ_sj−Ｔ_k｜≦０.５ …（１４）
になるＳ₂ｊとする。この式（１４）の意味は、変化率の大きい順より、ステップ開始時刻を探すため、モードの規定時刻Ｓ_sjの±０.５秒以内で、かつステップ開始時刻＊２の欄が空き（データはゼロ）の条件で、最も大きい変曲点をモードステップの境界とする。
【００４１】
（３）収集データの遅れ補正
データ収集装置１５で収集する計測信号は、同時サンプリングしたものを取り込むが、計測センサからの信号の応答遅れや変換処理時間によって信号の種類毎に遅れが異なる。
【００４２】
例えば、速度信号は、パルス信号で入力し、これをＦ／Ｖ変換してアナログ信号として収集する。また、駆動力信号、制動力信号、加速度信号等もそれぞれのセンサから信号変換したものを収集する。
【００４３】
ここで、速度信号を基準にして、駆動、制動力信号を数サンプルシフト（進み／遅れ処理）してデータ処理を実行することで、慣性検証評価を向上させることができる。この例では、５０ミリ秒のサンプリングであるが、必ずしもサンプリング周期の整数倍でなく、１２０ミリ秒シフトするように直線補間を交えた信号の進み／遅れ処理を行うことができる。
【００４４】
上記の信号の進み／遅れ補正処理は、Ｔ_shiftを信号の進み／遅れ時間［ｓｅｃ］、ｔ_iをサンプルｉの時刻［ｓｅｃ］、Δｔをサンプリングタイム、Ｖ_iをサンプルｉの計測値、Ｖ_i’を進み／遅れ補正後のサンプル値とすると、下記の演算で求めることができる。なお、Ｉ_nt（）は演算結果の少数部を切り捨てる関数である。
【００４５】
【数８】
Ｔ_shift＜０（進み補正の場合）
ｉ₂＝Ｉ_nt（−Ｔ_shift／Δｔ） …（１５）
ｄｔ＝（Δｔ−（−Ｔ_shift）−ｉ₂＊Δｔ）／Δｔ …（１６）
Ｖ'_i＝Ｖ_i-i2-1＋（Ｖ_i-i2−Ｖ_i-i2-1）＊ｄｔ …（１７）
【００４６】
【数９】
Ｔ_shift＞０（遅れ補正の場合）
ｉ₂＝Ｉ_nt（Ｔ_shift／Δｔ） …（１８）
ｄｔ＝（Ｔ_shift−ｉ₂＊Δｔ）／Δｔ …（１９）
Ｖ'_i＝Ｖ_i+i2＋（Ｖ_i+i2+1−Ｖ_i+i2）＊ｄｔ …（２０）
以上のまでに説明した境界点探索と補正を施した検証データ処理結果を図４に示す。同図と図２と比較すると、ステップ区切り部分のエラー数値が改善されている。この処理により、テストドライバのタイミングのズレやセンサの特性を補正することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、シャシーダイナモメータの運転で収集する駆動力や制動力のデータから電気慣性負荷を求めるようにしたため、慣性負荷の検証が容易になる。
【００４８】
また、速度データの最大変曲点を自動的に探索し、各ステップ区切りも精度良く補正することができ、センサ等の特性上の応答遅れが存在する場合にも高い検証評価を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体流れ図。
【図２】本発明の実施形態における検証データ処理結果（通常処理）。
【図３】本発明の実施形態における規定モードのステップ開始時間表。
【図４】本発明の実施形態における検証データ処理結果（境界点探索と補正）。
【図５】自動車の排ガス測定試験システム。
【図６】シャシーダイナモメータにおける走行運転モードの目標値の例。
【図７】シャシーダイナモメータでの運転収録データの例。
【符号の説明】
１１…ダイナモメータ
１２…供試車両
１３…ダイナモメータ制御用コンピュータ
１４…ドライバーエイド
１５…データ収集装置
１６…パソコン
１７…プリンタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chassis dynamometer for performing an automobile exhaust gas measurement test or the like indoors, and more particularly to an inertia load verification method in electric inertia control.
[0002]
[Prior art]
An outline of the automobile exhaust gas measurement test system is shown in FIG. The test vehicle 1 fixes the vehicle body, and the driving wheel 1A is placed on the power transmission roller 2. The dynamometer combines a roller 2, a dynamometer 3 serving as a power absorption motor and a mechanical inertia setting flywheel 4, and a load simulating actual driving of the test vehicle 1 by torque control of the dynamometer 3 by a dynamometer controller 5. give. The exhaust gas measuring device 6 measures various components contained in the exhaust gas of the test vehicle 1. The test computer 7 is inputted with test conditions and test mode data as shown in FIG. 6, and is inputted with measurement data such as speed and torque, for the exhaust gas test integrated with the controller 5, the exhaust gas measuring device 6 and the like. Data processing is performed.
[0003]
Here, the simulation of the inertia of the test vehicle 1 itself is adjusted as the inertia to be given to the flywheel 4, and it is determined that the machine setting with the flywheel is also in accordance with the regulations in the certification test of the automobile type registration.
[0004]
As another means for simulating this inertia, there is a method of realizing an inertia load by electrical control of the dynamometer 3. This method has good control response of the inertia load, and it is recognized that it can be used for chassis dynamometers under certain conditions in foreign countries. This condition is described in that the dynamometer manufacturer prepares a method for verifying that the control based on the inertia setting is operating for the chassis dynamometer excluding the mechanical flywheel setting.
[0005]
Verification of electric inertia control in a chassis dynamometer has been carried out and proposed in a chassis dynamometer used for a performance test for research and development (for example, see Patent Document 1). In this verification method, after the chassis dynamometer is warmed up in a test speed range, the mechanical friction loss of the chassis dynamometer alone is measured for each speed. The measured mechanical friction is obtained as a function of speed as correction data for subsequent mechanical friction measurement loss of the chassis dynamometer. After completing these preparations, set the chassis dynamometer to torque control mode, set the required inertia value in that mode, and accelerate (or decelerate) while correcting the chassis dynamometer with the mechanical friction loss described above. Whether the set inertia Is and the measured inertia Im are within the allowable error range from the speeds V ₁ and V ₂ of the current chassis dynamometer and the time dT required for the speed change dV (V ₁ −V ₂ ) at this time It is verified with no. The data used for this verification is as follows.
[0006]
[Expression 1]
Measurement inertia: Im [kg], set inertia: Is [kg], driving force: F [N], speed change amount: dV = (V ₁ −V ₂ ) [m / s], speed change time: dT [sec] ], Inertial relative error: ε [%], travel speed: V ₁ , V ₂ [m / sec], travel resistance (braking force): F _RL [N],
Im = (F−F _RL ) / (dv / dt) (1)
ε = (Im−Is) / Is (2)
In the above equation (1), when the chassis dynamometer is a single unit, that is, when the test vehicle is not placed on the roller, F _{RL in} the equation becomes zero.
[0007]
With the above method, the measured values of the set inertia Is and the driving force F are changed in 2 to 4 ways, and the verification is made based on whether the inertial relative error ε is within the allowable value in any combination. This verification method is verification with the chassis dynamometer alone.
[0008]
[Non-Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3158461 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in Japan, there was no inertia verification method in electric inertia control that matched European regulations because the automobile certification test was conducted using a chassis dynamometer having a mechanical flywheel.
[0010]
The revised European legislation stipulates that chassis dynamometers other than flywheel inertia setting operate the test vehicle mounted on the chassis dynamometer in the specified operation mode, and the travel steps (acceleration step, constant It is required to verify that the inertial load is operating at every speed step and deceleration step).
[0011]
This verification requires submission of an inertia setting verification report for each step of the operation mode, which requires new data processing. To create this verification report, a test driver rides a test vehicle on the chassis dynamometer, and operates within the allowable range of step time and step traveling speed in the steps of the determined operation mode, as shown in FIG. To record accurate driving data.
[0012]
The goal in operating mode, the time lag of displacement and speed ± 1. Within 0 seconds, within ± 2km / h is allowed. However, this misalignment has become a factor that deteriorates the verification evaluation at the step boundary point when the verification data is processed.
[0013]
Another example of the recorded data in FIG. 7 is that the velocity, acceleration, driving force, and braking force signals are input at the same sampling rate in a cycle of 50 milliseconds, and the average value of 20 time-series data is 1 second. Although each signal is used, it is necessary to process data in consideration of sensor characteristics and response delay, and a good verification result cannot be obtained with the current input data.
[0014]
An object of the present invention is to provide an inertial load verification method in a chassis dynamometer that solves the above problems.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a proof method for easily and accurately obtaining an electric inertia load from driving force and braking force data collected during operation of a chassis dynamometer equipped with a test vehicle. The following configuration is characterized.
[0016]
(1) The inertia load of the test vehicle is given by the electric inertia control of the dynamometer, and the test vehicle is driven in a predetermined operation mode, and set for each acceleration step, steady travel step, and deceleration step in this operation mode. A verification method for the inertial load of the chassis dynamometer that verifies that the electric inertial load
A data collection device for collecting sample data such as vehicle speed, acceleration, driving force, braking force when driving the chassis dynamometer with driving recording data for each of the acceleration, steady driving, and deceleration driving steps;
A calculation process for obtaining a measured inertia Im from a difference between the driving force and the braking force collected by the data collecting device by a table calculation, and obtaining an inertia relative error ε by a table calculation from the measured inertia Im and a set inertia Is set in an operation mode. And an apparatus.
[0017]
(2) The data collection device extracts m pieces of sample data before and after the inflection point assumed from the vehicle speed to be collected, and performs a primary regression to obtain a difference in the gradient amount of the regression line, and this inflection point. It is characterized in that there is provided a boundary point search means that shifts each of them one by one and repeatedly obtains the difference and uses the time of the inflection point at which the speed becomes the highest as the boundary point of each step.
[0018]
(3) The data collection device includes a correction unit that corrects a difference in delay between measurement signals in each step by a several sample advance / delay process with reference to a speed signal.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an overall flowchart showing an inertial load verification method according to the present invention. The chassis dynamometer system replaces the flywheel in FIG. 5 with a system configuration for controlling the electric inertia of the electric motor. The chassis dynamometer 11 is equipped with a test vehicle 12, and a road running equivalent test is performed by the computer 13 for dynamometer control. Make it possible. As this driving test, the driving mode required for the driving type data recording (data for each driving step of acceleration, constant speed, and deceleration) similar to FIG. The driver's aid (DAD) 14 reads this data, and the test driver drives the test vehicle 12 according to this data. At this time, the dynamometer control computer 13 controls the absorption torque of the dynamometer 11.
[0020]
In the present embodiment, it is possible to verify the inertia load of the chassis dynamometer (verification that the inertia load set for each step of the mode running test is operating) in the above-described type authentication test.
[0021]
In this verification, various measurement signals (vehicle speed, acceleration, driving force, braking force, etc.) from the chassis dynamometer control during the type certification test are collected in the data collecting device 15 using the DAD start signal as a trigger. The data collection device 15 manages the collected data as a recorded data file in CSV format, imports this recorded data file into a personal computer 16 equipped with spreadsheet software such as Excel (registered trademark), and an inertial load is activated on the personal computer 16. The verification data indicating that the operation is performed is obtained by a spreadsheet, and the calculation result is output to the printer 17 as a verification result table. Reference numeral 18 denotes an exhaust gas measuring device.
[0022]
The verification method performed as described above will be described in detail below.
[0023]
(1) Basic explanation of inertial load verification The equation of motion of an automobile can be expressed by the following equation.
[0024]
[Expression 2]
F = R _r + R _a V ² + I _s (dV / dT) + I _s · sin θ (3)
F _RL = R _r + R _a V ² (4)
F = F _RL + I _s (dV / dT) + I _s · sin θ (5)
Where Is is the inertial mass [kg] of the test vehicle, sin θ is the amount of gradient (zero when running on flat ground), F _RL is the running resistance (braking force) [N], and R _a is the air resistance coefficient of the vehicle [N / ( m / sec) ² ], R _r is rolling resistance [N] of the vehicle.
[0025]
The driving force F in the above equation (5) is the sum of the braking force F _RL , the inertial force I _s (dV / dT), and the gradient resistance I _s · sin θ. In the verification on a flat road, the braking force F _RL This is the sum of the inertial force I _s (dV / dT). From this relationship, as in the driving recording data of FIG. 7, the speed, acceleration, driving force, braking force, and the like for each driving step of acceleration, steady driving, and deceleration are collected by the data recording device 15, and this driving force and braking force are collected. The inertial force (measurement inertia Im) can be calculated by obtaining the power difference with the spreadsheet software of the personal computer 16. Further, from the measured inertia Im and the set inertia Is, the inertia relative error ε can be obtained by the calculation of the equation (2). From the inertia relative error ε, the inertia load set for each step of the mode running test can be obtained. Can be verified.
[0026]
FIG. 2 shows a verification data processing result table, and for each traveling step of the idling period S1, the acceleration period S2, the steady traveling period S3, the deceleration periods S4, S5 and the idling period S6 in the traveling operation mode shown in FIG. , Speed [km / h], driving force F [N], running resistance (braking force) F _RL [N], set inertia Is [kg], measured inertia Im [kg], inertia difference Im-Is [N], Inertial relative error: ε [%] etc. are obtained as tabular data.
[0027]
In FIG. 2, the hatched portion in each of steps S <b> 1 to S <b> 6 indicates an average value (Average) from data every second.
[0028]
(2) Automatic search of step boundary points of collected data As described above, steps S1 to S6 of the driving mode operation are divided at a predetermined time, and the boundary points of this step coincide with the inflection points of the speed curve. However, from the measurement data collected by the data collection device 15 (see FIG. 7), specifying the boundary point only from the speed signal includes errors due to deviations in the operation timing of the test driver, response delay of the sensor, and the like. .
[0029]
In the present embodiment, the verification error is minimized by automatically searching for the boundary points of steps S1 to S6 of the driving mode operation from the measurement data collected by the data collection device 15.
[0030]
In this step boundary point search, m pieces of sample data before and after the inflection point (k point) assumed from the velocity data are extracted, each is subjected to linear regression, and the difference of the gradient amount of the regression line is obtained. The points are shifted one by one and the difference is repeatedly obtained. This can be expressed as follows.
[0031]
[Equation 3]

[0032]
Where t _i is the time [seconds] of sample i, V _i is the speed [km / h] of sample i, K is the inflection point (k = m to (n− (m−1))), m Is the number of data at the time of linear regression, a ₁ and b ₁ are the results of m linear regression in the first half including k points, a ₂ and b ₂ are the results of m linear regression in the latter half including k points, and n is The total number of samples collected.
[0033]
From equations (6) and (7), a ₁ and b ₁ are obtained, and from equations (8) and (9), a ₂ and b ₂ are obtained by linear regression. At this time, k is changed from m to (n− (m−1)) and is calculated only (n−2 (m−1)) times.
[0034]
Further, the absolute value A _k of the difference between the a _1, a ₂ obtained in the above k computations from the following equation,
[0035]
[Expression 4]
A _k = | a _1k −a _2k | (10)
However, k = m- (n- (m-1))
The values are rearranged along with the time t _{k in} descending order of the value of A _k .
[0036]
[Equation 5]
B _k = F (A _k ) _sort (11)
T _k = F (t _k ) _sort (12)
However, k = m- (n- (m-1))
The above B _k means that the continuous measurement speeds are arranged in the table in the descending order of the change at each k point, and the k point having the largest change can be obtained as the step boundary point.
[0037]
FIG. 3 shows an example in which the number of steps of the mode operation is 25. Step #, start time, start time *, start time * 2,... Are defined from the left side of the table, and the numerical values in the start time column are defined. It is the start time of each step. The column of the start time * 2 is the start time of each step determined based on the order of the above change rate.
[0038]
A method for obtaining the start time * 2 will be described. First, if S _sj is the start time of the j step specified in the mode, and S _2j is the start time of the j step that is automatically searched,
[0039]
[Formula 6]
S _2j = 0 (13)
However, the time T _{k of the} time S _2j where j = 1 to L steps is
[0040]
[Expression 7]
| S _sj −T _k | ≦ 0.5 (14)
Let S ₂ j be The meaning of this equation (14) is that the step start time is searched in descending order of the rate of change, so that the mode start time S _sj is within ± 0.5 seconds and the step start time * 2 column is empty (data The largest inflection point is set as the boundary of the mode step under the condition of zero).
[0041]
(3) Collected Data Delay Correction The measurement signal collected by the data collection device 15 is taken at the same time, but the delay differs depending on the signal type depending on the response delay of the signal from the measurement sensor and the conversion processing time.
[0042]
For example, the speed signal is input as a pulse signal, and this is F / V converted and collected as an analog signal. In addition, the driving force signal, the braking force signal, the acceleration signal, and the like are collected from the signal converted from each sensor.
[0043]
Here, the inertia verification evaluation can be improved by executing data processing by shifting the driving and braking force signals by several samples (advance / delay processing) with reference to the speed signal. In this example, sampling is performed for 50 milliseconds, but it is not necessarily an integer multiple of the sampling period, and signal advance / delay processing using linear interpolation can be performed so as to shift by 120 milliseconds.
[0044]
In the signal advance / delay correction process, T _shift is the signal advance / delay time [sec], t _i is the time of sample i [sec], Δt is the sampling time, V _i is the measured value of sample i, V _{If i} ′ is the sample value after the advance / delay correction, it can be obtained by the following calculation. Note that I _nt () is a function that truncates the decimal part of the operation result.
[0045]
[Equation 8]
T _shift <0 (for lead correction)
i ₂ = I _nt (−T _shift / Δt) (15)
dt = (Δt − (− T _shift ) −i ₂ * Δt) / Δt (16)
V ′ _i = V _i−i2-1 + (V _i−i2 −V _i−i2-1 ) * dt (17)
[0046]
[Equation 9]
T _shift > 0 (for delay correction)
i ₂ = I _nt (T _shift / Δt) (18)
dt = (T _shift −i ₂ * Δt) / Δt (19)
V ′ _i = V _{i + i 2} + (V _{i + i 2 + 1} −V _{i + i 2} ) * dt (20)
FIG. 4 shows the verification data processing result after the boundary point search and correction described above. Compared to FIG. 2 and FIG. 2, the error numerical value at the step delimiter is improved. By this processing, it is possible to correct the timing deviation of the test driver and the sensor characteristics.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the electric inertial load is obtained from the driving force and braking force data collected by the operation of the chassis dynamometer, the inertial load can be easily verified.
[0048]
In addition, the maximum inflection point of the speed data is automatically searched, each step break can be corrected with high accuracy, and a high verification evaluation can be obtained even when there is a response delay due to the characteristics of the sensor or the like. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall flowchart of the present invention.
FIG. 2 shows a verification data processing result (normal processing) in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a step start time table for a prescribed mode according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows verification data processing results (boundary point search and correction) in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows an exhaust gas measurement test system for automobiles.
FIG. 6 shows an example of a target value of a traveling operation mode in the chassis dynamometer.
FIG. 7 shows an example of operation recording data with a chassis dynamometer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Dynamometer 12 ... Test vehicle 13 ... Dynamometer control computer 14 ... Driver aid 15 ... Data collection device 16 ... Personal computer 17 ... Printer

Claims

The inertial load of the test vehicle is given by the electric inertia control of the dynamometer, and the test vehicle is driven in the specified operation mode, and the electric inertia set for each acceleration step, steady travel step, and deceleration step in this operation mode A method for verifying the inertial load of a chassis dynamometer that verifies that the load is operating.
A data collection device for collecting sample data such as vehicle speed, acceleration, driving force, braking force when driving the chassis dynamometer with driving recording data for each of the acceleration, steady driving, and deceleration driving steps;
A calculation process for obtaining a measured inertia Im from a difference between the driving force and the braking force collected by the data collecting device by a table calculation, and obtaining an inertia relative error ε by a table calculation from the measured inertia Im and a set inertia Is set in an operation mode. A method for verifying the inertial load of a chassis dynamometer characterized by comprising an apparatus.

The data collection device extracts m pieces of sample data before and after the inflection point assumed from the vehicle speed to be collected, and performs a linear regression to obtain a difference in the gradient amount of the regression line, and obtains one inflection point. 2. The chassis dynamo according to claim 1, further comprising boundary point search means for determining the difference repeatedly by shifting each time and using the time of the inflection point at which the speed is greatest as the boundary point of each step. Verification method of inertia load of meter.

3. The data collection device according to claim 1, further comprising correction means for correcting a difference in delay between measurement signals at each step by a several sample advance / delay process based on a speed signal. Verification method for the inertial load of the chassis dynamometer described in 1.