JPH0362215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用シヤシダイナモ、特に四輪駆動
車用シヤシダイナモの改良に関する。

［従来の技術］ シヤシダイナモは、車両の走行状態における動
力特性を模擬計測するために用いられ、例えば四
輪駆動車の動力測定を計測する場合には、四輪駆
動車の前後駆動輪をそれぞれメインローラ及びサ
ブローラに接触させ、これら各ローラに車両の走
行状態に応じた回転負荷を与える。

このようにして、四輪駆動車の実走行をシヤシ
ダイナモ上においてシユミレートし、その動力計
測を車両を停止した状態で良好に行うことができ
る。

従来、このようなシヤシダイナモにおいては、
メインローラ及びサブローラの回転負荷の制御
を、前輪及び後輪用ローラの回転負荷の総和が四
輪駆動車の実際の走行状態における走行負荷と等
しくなるように制御し、かつ四輪駆動車の前輪と
後輪との間に差速が発しないよう両ローラの回転
数を等しくするようフイードバツク制御してい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ 従つて、このような従来のシヤシダイナモは、
前輪と後輪の駆動力分担比が等しい場合には、そ
の動力計測を実走行に近似した状態で正確に行う
ことができる。

しかし、四輪駆動車の前輪及び後輪の駆動力の
分担比は必ずしも等しくなく、車両に求められる
性能及び使用目的等に応じて前輪又は後輪の一方
の駆動力分担比を他方に比べて大きく設定するこ
とも多い。

このような場合、従来の差速０制御を行うシヤ
シダイナモでは、四輪駆動車の動力計測を実走行
をシユミレートとして正確に行うことができず、
その有効な対策が望まれていた。

発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑み為され
たものであり、その目的は、四輪駆動車の駆動輪
の駆動力分担比を考慮して実走行状態を正確に再
現し、良好な動力計測を行うことが可能な四輪駆
動車用シヤシダイナモを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のシヤシダイナモは、供試四輪駆動の主
駆動輪及び従駆動輪に対応してメインローラ及び
サブローラを設け、前記メインローラ及びサブロ
ーラの回転負荷をメイン動力計及びサブ動力計を
用い電気的に制御することにより、四輪駆動車の
動力計測を行う。

ここにおいて、前記主駆動輪としては、必要に
応じ四輪駆動車の前輪又は後輪のいずれも指定す
ることができ、例えば前輪を主駆動輪として指定
した場合には、後輪は自動的に従駆動輪となる。

本発明の特徴的事項は、 四輪駆動車の走行速度及び駆動力分担比に基づ
き主駆動輪の走行抵抗負荷を演算する第１の負荷
演算手段と、 四輪駆動車の加速度及び慣性負荷に基づき四輪
駆動車の主駆動輪の電気慣性負荷を演算する第２
の負荷演算手段と、 前記第１及び第２の負荷演算手段の出力を加算
し主駆動輪の分担抵抗負荷を演算し、この演算値
に基づきメイン動力計の回転負荷を制御する主駆
動輪用負荷制御回路と、 四輪駆動車の主駆動輪及び従駆動輪の差速を検
出する差速検出手段と、 検出される車速を０とするようサブ動力計の回
転負荷を制御する従駆動輪用負荷制御手段と、 を含むことにある。

ここにおいて、前記駆動力分担比は、主駆動輪
と従駆動輪の駆動力比であり、本発明においては
主駆動輪の駆動力分担比を第１の負荷演算手段に
対し設定すれば十分である。

また、前記四輪駆動車の慣性負荷としては、第
２の負荷演算手段の構成に応じて、車両重量と等
価な基準慣性負荷あるいは、この基準慣性負荷か
ら各ローラの固定慣性負荷を減算した基準電気慣
性負荷を用いることが好まれる。

［作用］ 以上の構成とすることにより、本発明のシヤシ
ダイナモを用いた四輪駆動車の動力計測を行う
と、第１の負荷演算手段は、駆動力分担比に基づ
き四輪駆動車の定速走行時における主駆動輪の走
行抵抗負荷を演算し、また第２の負荷演算手段
は、四輪駆動車の加速度に応じた主駆動輪の電気
慣性負荷を演算する。

そして、主駆動輪用負荷制御手段は、このよう
にして演算された走行抵抗負荷と電気慣性負荷と
を加算して、主駆動輪に対応する分担抵抗負荷を
演算し、この演算値に基づきメイン動力計の回転
負荷をリアルタイム制御する。

このようにすることにより、四輪駆動車の主駆
動輪には、その駆動力分担比に応じた走行負荷が
メインローラを介して与えられることになる。

これと同時に差速検出手段は、、四輪駆動車の
主駆動輪に対する従駆動輪の差速を検出し、従駆
動輪用負荷制御手段は、検出される差速が０とな
るようサブ動力計の回転負荷を制御する。

このように、四輪駆動車の従駆動輪、主駆動輪
と回転数が等しくなるよう追従制御することによ
り、従駆動輪には実走行時と同様に、その駆動力
分担比に応じた走行負荷が与えられることにな
る。

このようにして、本発明のシヤシダイナモは、
実際の走行時にその駆動力分担比に応じて主駆動
輪及び従駆動輪に加わる走行負荷を、メインロー
ラ及びサブローラ上において正確に再現し、四輪
駆動車の動力計測を正確に行うことが可能とな
る。

特に、本発明によれば、主駆動輪に対し従駆動
輪を追従制御しているため、実際の走行時に主駆
動輪と従駆動輪との間に発生する位相差、差速等
を正確に再現して、極めて精度の高い動力計測を
行うことができる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。

第２図には本発明にかかる四輪駆動車用シヤシ
ダイナモの好適な実施例が示されており、実施例
のシヤシダイナモは、四輪駆動車１００の主駆動
輪１１０及び従駆動輪１２０をメインローラ１０
ａ及びサブローラ１０ｂに当接載置し、これら各
ローラ１０ａ，１０ｂの回転負荷を動力計１２
ａ，１２ｂを用いそれぞれ個別に電気的に制御し
ている。

そして、四輪駆動車１００の動力計測を行う場
合には、駆動輪１１０及び１２０の回転により移
動することがないよう四輪駆動車１００を所定の
固定手段により固定し、ローラ１０ａ及び１０ｂ
上において模擬走行させる。このとき、回転する
各ローラ１０ａ，１０ｂは実際の路面に代え無限
端平端路として機能し、四輪駆動車の動力計測を
実際の走行路と同様に行うことができる。

なお、この場合に実走行に近似した模擬走行状
態は、実際の走行時において、四輪駆動車１００
の主駆動輪１１０及び従駆動輪１２０に加わる負
荷と等しい回転負荷をメインローラ１０ａ及びサ
ブローラ１０ｂに加えることにより形成される。

ここにおいて、実際の走行時に四輪駆動車１０
０の主駆動輪１１０及び従駆動輪１２０に加わる
走行負荷について検討すると、この走行負荷は走
行抵抗負荷と慣性負荷とを含む。

前記走行抵抗負荷は、車両を所定速度で走行し
た際に発生するころがり抵抗、風損及び勾配抵抗
の総和をもつて表され、また前記慣性負荷は車両
を加速または減速した際に加わる負荷である。

第１図には、四輪駆動車１００の実走行に近似
した回転負荷をローラ１０ａ，１０ｂを介して与
える制御回路が示されており、ローラ１０ａ，１
０ｂ上を模擬走行する四輪駆動車１００の走行速
度及び加速度は走行状態検出手段２０にて検出さ
れ、この検出速度は四輪駆動車１００の主駆動輪
１１０の走行抵抗負荷を演算する第１の負荷演算
手段２２に供給され、また前記検出加速度は主駆
動輪１１０の電気慣性負荷を演算する第２の負荷
演算手段２４に向け供給される。

実施例において、前記走行状態検出手段２０
は、各ローラ１０ａ，１０ｂの回転数na，nbを
検出する一対のピツクアツプ２６ａ，２６ｂ、検
出回転数na，nbに基づき四輪駆動車１００の各
駆動輪１１０及び１２０の速度va及びvbをそれ
ぞれ検出する一対の速度検出器２８ａ，２８ｂ、
検出速度va及びvbの平均値ｖを演算する平均値
演算器３０、平均速度ｖに基づき四輪駆動車１０
０の平均加速度αを演算する加速度演算器３２含
む。

そして、平均値演算器３０の演算する四輪駆動
車１００の平均速度ｖを第１の負荷演算手段２２
に向け供給し、加速度演算器３２の演算する平均
加速度αを第２の負荷演算手段２４に向け入力し
ている。

本発明の特徴的事項は、シヤシダイナモ上にお
いて、四輪駆動車の主駆動輪及び従駆動輪の駆動
力分担比を考慮して実走行状態を正確に再現する
ことにある。

このため、本発明においては、分担比設定器３
４により四輪駆動車１００の主駆動輪１１０の駆
動力分担比ａが設定され、この分担比設定器３４
の出力ａはＤ／Ａ変換器３６を介して第１の負荷
演算手段２２及び第２の負荷演算手段２４に向け
てそれぞれ入力される。

第１の負荷演算手段２２は、四輪駆動車１００
の走行速度ｖ及び主駆動輪１１０の分担比ａに基
づき、主駆動輪１１０の走行抵抗負荷Ｗを演算す
る。

実施例において、この第１の負荷演算手段２２
は、平均値演算値３０の出力する平均速度ｖをロ
ードロード設定器３８に入力し、ここで、四輪駆
動車１００が当該速度ｖで定速走行した際発生す
る走行抵抗負荷、すなわち速度ｖにおける車両全
体のころがり抵抗、風損及び勾配抵抗の総和を演
算し、その演算値を走行抵抗負荷演算器４０に入
力する。

前記ロードロード設定器３８としては、定数項
設定方式、折れ線近似方式又は実数値設定方式等
の各種の方式を採用したものが周知であり、本実
施例においては、実数値設定方式を採用したもの
を用いている。

第３図には、実施例のロードロード設定器３８
に予め設定された速度−走行低抗負荷特性のデー
タが示されており、予め各車速における走行抵抗
負荷をサンプリングして設定しておき、このサン
プリング間の値は直線補間して折れ線近似してい
る。

そして、ロードロード設定器３８は、この第３
図に示すデータに基づき、検出速度に対応したト
ルクを走行抵抗負荷として演算出力している。

前記走行抵抗演算器４０は、ロードロード設定
器３８から出力される四輪駆動車１００全体の走
行抵抗負荷に主駆動輪１１０の駆動力分担比ａを
乗じて主駆動輪１１０の分担する走行抵抗負荷Ｗ
を演算している。

このようにして、本実施例の第１の負荷演算手
段２２は、駆動力分担比に基づいた主駆動輪１１
０の走行抵抗負荷Ｗを演算出力することができ
る。

また、前述したように、四輪駆動車１００の駆
動輪１１０及び１２０の走行負荷を求めるために
は、このような走行抵抗負荷Ｗ以外に車両の加減
速走行時における慣性負荷も演算することが必要
である。ところで、このようなシヤシダイナモで
は、ローラ１０及びこれに直結された動力計１２
自体が機械的な固定慣性負荷を有するため、ロー
ラ１０を介して駆動輪１１０及び１２０に与えら
れる慣性負荷はこのような固定慣性負荷と動力計
１２を介して与えられる電気慣性負荷との合計値
となる。

このことは、とりも直さず動力計１２の電気慣
性負荷を、実際の走行時に四輪駆動車１００の駆
動輪１１０に加わる慣性負荷からメインローラ１
０ａの固定慣性負荷を減算した値に制御しなけれ
ばならないことを意味する。

一般にこのような加減速時における電気慣性負
荷は、車両重量そのものを表す基準慣性負荷から
固定慣性負荷を減算して基準電気慣性負荷を求
め、この値に車両の加速度を含む制御関数を乗算
することにより与えられる。

このため、本実施例の装置は、慣性負荷設定器
４８を用い、四輪駆動車１００の全重量に対応し
た値を車両全体の基準慣性負荷として設定し、こ
の値をＤ／Ａ変換器５０を介して第２の負荷演算
手段２４に入力している。

第２の負荷演算手段２４は、このようにして設
定された基準慣性負荷及び主駆動輪１１０の駆動
力分担比ａに基づき、検出加速度αに応じた主駆
動輪１１０の電気慣性負荷Ｙを演算出力する。

実施例において、この第２の負荷演算手段２４
は、基準慣性負荷演算器５２、減算器５４、固定
慣性負荷設定器５６及び電気慣性負荷演算器５８
を含む。

そして、負荷演算器５２は、入力される車両全
体の基準慣性負荷及び主駆動輪１１０の駆動力分
担比ａに基づき主駆動輪１１０の基準慣性負荷を
演算し、その演算結果を減算器５４に向け入力す
る。また、固定慣性負荷設定器５６には、予め固
定慣性負荷が設定されており、この設定値は減算
器５４に向け入力される。減算器５４は、このよ
うにして入力される主駆動輪１１０の基準慣性負
荷からその固定慣性負荷を減算し、主駆動輪１０
０の基準電気慣性負荷Ｙを演算する。

そして、電気慣性負荷演算器５８は、このよう
にして、演算される基準電気慣性負荷及び検出加
速度αに基づき、その検出加速度αにおける主駆
動輪１１０の電気慣性負荷Ｙを演算し、主駆動輪
用の負荷演算手段４４に向け出力する。

この主駆動輪用の負荷演算手段４４は、前記第
１及び第２の負荷演算手段２２及び２４の出力Ｗ
及びＹを加算して主駆動輪１１０の分担抵抗負荷
Ｚを演算し、この演算値Ｚに基づきメイン動力計
１２ａの回転負荷制御を行う。

実施例において、この負荷演算手段４４は、演
算器４０及び５８の出力を加算し主駆動輪１１０
の分担抵抗負荷Ｚを演算する加算器６０と、この
分担抵抗負荷Ｚに基づきメイン動力計１２ａを制
御する負荷制御部６２と、を含む。

そして、負荷制御部６２は、動力計１２ａの吸
収する回転トルクを検出するロードセル６４と、
アンプ６６を介して入力されるロードセル６４の
検出トルクと加算器６０から入力される分担抵抗
負荷Ｚとを照合する照合器６８と、を含み、両照
合データ一致するよう、トルク制御回路７０によ
りゲートパルスジエネレータ７２を介してサイリ
スタスニツト７４を制御している。

このとき、動力計１２ａを発電機として制御す
る場合、発電された電力はサイリスタユニツト７
４を介して電源７６側へフイードバツクされる。

このようにして、本発明のシヤシダイナモで
は、メインローラ１２ａを介し、四輪駆動車１０
０の主駆動輪１１０に、この駆動力分担比ａに応
じた分担抵抗負荷を与え、主駆動輪１１０を実際
の走行状態を正確にシユミレートして駆動するこ
とができる。

また、本発明のシヤシダイナモは、主駆動輪１
１０と回転数が等しくなるよう従駆動輪１２０の
走行分担抵抗負荷を追従制御し、これにより従駆
動輪１１０にもその駆動力分担比（１−ａ）に応
じた走行負荷を与えている。

このため、本発明の装置は、差速検出手段８０
を用い、四輪駆動車１００の主駆動輪１１０に対
する従駆動輪１２０の差速を検出している。

実施例において、この差速検出手段８０は、速
度検出器２８ａ，２８ｂの各検出速度va及びvb
を照合する照合器８２を用いて形成され、この検
出出力を従駆動輪用の負荷制御手段８４へ入力し
ている。

この従駆動輪用負荷制御手段８４は、検出した
主駆動輪１１０及び従駆動輪１２０の差速を０と
するようサブ動力計１２ｂの回転負荷を制御す
る。

実施例において、この負荷制御手段８４は、定
速度制御回路８６、ゲートパルスジエネレータ８
８及びサイリスタユニツト９０を含む。そして、
定速度制御回路８６は、照合器８２の両照合デー
タ、すなわち主駆動輪１１０に対する従駆動輪１
２０の差速が０となるようゲートパルスジエネレ
ータ８８を介してサイリスタユニツト９０を制御
している。このとき、動力計１２ｂを発電機とし
て制御する場合には、ここで発電された電力はサ
イリスタユニツト９０を介して電源７６側へフイ
ードバツクされる。

このようにして、本発明のシヤシダイナモで
は、従駆動輪１２０の速度が主駆動輪１１０の速
度と等しくなるようその走行負荷が制御され、こ
の結果、従駆動輪１２０にはその駆動力分担比
（１−ａ）に応じた分担抵抗負荷が与えられる。
この結果、従駆動輪１２０は実走行を正確にシユ
ミレーシヨンして駆動されることになる。

本発明のシヤシダイナモは、以上の構成からな
り、次にその作用を説明する。

まず、四輪駆動車１００の動力計測を行う場合
には、その主駆動輪１１０及び従駆動輪１２０を
メインローラ１０ａ及びサブローラ１０ｂ上にそ
れぞれ当接載置する。

そして、分担比設定器３４により、四輪駆動車
１００の主駆動輪１１０の分担比ａを設定する。

ここにおいて、このような駆動力分担比ａはど
のような基準に基づき設定するかが問題となる。
従来このような駆動力分担比は、四輪駆動車の主
駆動輪１１０及び従駆動輪１２０の軸重分担比と
対応するものと考えられていたが、実験によれ
ば、この駆動力分担比は主駆動輪と従駆動輪との
間のセンターデフアレンシヤルギアの駆動力比と
正確に対応することが判明した。このため、本実
施例のシヤシダイナモにおいては、四輪駆動車の
センターデフアレンシヤルギアに与えられる駆動
力分担比に基づき主駆動輪１００の分担比ａを設
定する。なお、ここにおいて主駆動輪１１０は四
輪駆動車の前輪又は後輪のいずれとすることも可
能であるが、実施例においては、前輪を主駆動
輪、後輪を従駆動輪として選択している。

また、これと同時に慣性負荷設定器４８により
四輪駆動車の車両重量を基準慣性負荷として設定
する。そして、四輪駆動車１００をその駆動輪１
１０及び１２０の回転により車体が移動すること
がないよう所定の固定手段により固定しておき、
ローラ１０ａ及び１０ｂ上において模擬走行させ
る。

このようにして模擬走行が開始されると、第１
の負荷演算手段２２により、設定された駆動力分
担比ａに基づき車両の主駆動輪１１０の走行抵抗
負荷Ｗが求められ、同様にして第２の負荷演算手
段２４により車両の加速度αに対応した主駆動輪
１１０の電気慣性負荷Ｙが演算される。そして、
このようにして求められた前輪用駆動輪１１０の
走行抵抗負荷Ｗ及び電気慣性負荷Ｙは加算器６０
にて加算され、メイン動力計１２ａの分担抵抗負
荷Ｚとして出力される。

そして、メイン動力計１２ａの回転負荷はこの
ようにして演算出力される分担抵抗負荷Ｚと等し
くなるよう制御される。

このようして、本発明においては、メインロー
ラ１０ａ上において、四輪駆動車１００の主駆動
輪１１０にその駆動力分担比ａに応じた走行負荷
を与えることができる。

また、これと同時に、サブローラ１０ｂを介し
て従駆動輪１２０に与えられる走行負荷は、従駆
動輪１２０の走行速度vbが主駆動輪１０の走行
速度vaと等しくなるよう追従制御され、これに
より従駆動輪１２０にはその駆動力分担比（１−
ａ）に応じた走行負荷が与えられることになる。

このように、本発明においては、メインローラ
１０ａ及びサブローラ１０ｂ上において、四輪駆
動車１００の主駆動輪１１０及び従駆動輪１２０
に、その駆動力分担比ａ：（１−ａ）に応じた最
適な走行負荷を与え、四輪駆動車１００が実走行
する場合に生じる主駆動輪１１０及び従駆動輪１
２０の走行負荷を正確に再現し良好な動力計測を
行うことが可能となる。

特に、本発明によれば、主駆動輪１１０に対し
従駆動輪１２０の走行負荷を追従制御しているた
め、車両が実走行する場合に発生する主駆動輪１
１０と従駆動輪１２０との位相差、差速等を高精
度で再現し、前記動力計測を更に正確に行うこと
が可能となる。

なお、本実施例の装置では、回路全体をアナロ
グ回路を基調として作成しているため、加速及び
減速を多く含む試験パターンをに基づきその動力
計測を行う場合でも、タイムラグが生ずることな
く実際の走行を正確に再現し正確な走行性能試験
を行うことができる。

また、前記実施例においては、第２の負荷演算
手段２４に固定負荷設定器５６が含まれているた
め、慣性負荷設定器４８を用い車両の基準慣性負
荷を設定する場合を例にとり説明したが、本発明
はこれに限らず、例えば２の負荷演算手段２４に
固定負荷設定器５６等が含まれていない場合に
は、車両の基準慣性負荷から固定慣性負荷を減算
した基準電気慣性負荷を直接設定することも可能
である。

［発明の説明］ 以上説明したように、本発明によれば、実際の
走行時にその駆動力分担比に応じて四輪駆動車の
主駆動輪及び従駆動輪に加わる走行負荷、主駆動
輪及び従駆動輪の間に発生する位相差、差速を、
メインローラ及びサブローラ上において正確に再
現することができる。この結果、本発明によれ
ば、主駆動輪及び従駆動輪の駆動力分担比が異な
る各種四輪駆動車に対してもその駆動力計測を正
確に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる四輪駆動車用シヤシダ
イナモの好適な実施例を示す電気回路図、第２図
は本発明のシヤシダイナモの外観説明図、第３図
はロードロード設定器の速度−走行抵抗負荷の特
性図である。 １０ａ……メインローラ、１０ｂ……サブロー
ラ、１２ａ……メイン動力計、１２ｂ……サブ動
力計、２２……第１の負荷演算手段、２４……第
２の負荷演算手段、４４……主駆動輪用の負荷制
御手段、８０……差速検出手段、８４……従駆動
輪用の負荷制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供試四輪駆動車の主駆動輪及び従駆動輪に対
   応して設けられたメインローラ及びサブローラ
   と、 前記各ローラの回転軸に接続されたメイン動力
   計及びサブ動力計と、 を含み、前記各動力計の回転負荷を電気的に制御
   することにより四輪駆動車の動力計測を行うシヤ
   シダイナモにおいて、 四輪駆動車の走行速度及び駆動力分担比に基づ
   き主駆動輪の走行抵抗負荷を演算する第１の負荷
   演算手段と、 四輪駆動車の加速度及び慣性負荷に基づき主駆
   動輪の電気慣性負荷を演算する第２の負荷演算手
   段と、 前記第１及び第２の負荷演算手段の出力を加算
   し主駆動輪の分担抵抗負荷を演算し、この演算値
   に基づきメイン動力計の回転負荷を制御する主駆
   動輪用負荷制御手段と、 四輪駆動車の主駆動輪及び従駆動輪の差速を検
   出する差速検出手段、 検出される差速を０とするようサブ動力計の回
   転負荷を制御する従駆動輪負荷制御手段と、 を含むことを特徴とする四輪駆動車用シヤシダイ
   ナモ。