JPH037894B2 - - 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
駆動車の動力特性を模擬計測する場合には、四輪
駆動車の前後駆動輪をそれぞれ対応する前輪用ロ
ーラ及び後輪用ローラに接触させ、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、シヤシダイナモ上において四
輪駆動車の実走行をシユミレートし四輪駆動車の
動力計測を停止状態で良好に行うことができる。

このようなシヤシダイナモにおいて、従来前輪
用ローラ及び後輪用ローラの回転負荷の制御は、
前輪用ローラ及び後輪用ローラの回転負荷の総和
を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生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］ ところで、このような差速０制御を行う従来の
シヤシダイナモは、四輪駆動車の前輪と後輪との
間に差速が発生すると、これを０にするため、前
輪用ローラ又は後輪用ローラから対応する前輪又
は後輪に向け、 （ローラの慣性）×（加速度） の力が働き、差速が０となるよう制御される。

しかし、このように差速を０にするために加わ
る力は、四輪駆動車の実走行時に前輪及び後輪に
加わる力と異なるものであり、従つて、従来の四
輪駆動車用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して必ずしも正確
に行うことができないという問題であつた。

特に、今日四輪駆動車の前輪及び後輪の駆動力
分担比は必ずしも等しくなく、その車両に求めら
れる性能及び使用目的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。

このような四輪駆動車に対し従来のように差速
０制御を行うと、差速を０にする際に車両の前輪
及び後輪に加わる負荷が実走行時と大幅に異な
り、その動力計測を正確に行うことができず、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、四輪駆動車の前輪及
び後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、四輪駆動車の前後
駆動輪を当接載置する前輪用ローラ及び後輪用ロ
ーラと、これら各ローラの回転負荷を電気的に制
御する前輪用動力計及び後輪用動力計と、を含
み、四輪駆動車を前記ローラ上において模擬走行
させその動力計測を行う。

本発明の特徴的事項は、前記ローラ上を模擬走
行する４輪駆動車の速度及び加速度を検出する走
行状態検出手段と、４輪駆動車の前後駆動輪の駆
動力分担比を入力する分担比設定手段と、４輪駆
動車の基準慣性負荷を入力する慣性負荷設定手段
と、４輪駆動車の走行速度及び駆動力分担比に基
づき４輪駆動車の前輪及び後輪の各走行抵抗負荷
を演算する第１の負荷演算手段と、入力された基
準慣性負荷、駆動力分担比、予め設定された前輪
用ローラ及び後輪用ローラの各固定慣性負荷に基
づき検出加速度に対応する前輪及び後輪の電気慣
性負荷を演算出力する第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前
輪用動力計及び後輪用動力計の分担する分担抵抗
負荷を演算する第３の負荷演算手段と、を含み、
前記第３の負荷演算手段から出力される分担抵抗
負荷に基づき前輪及び後輪用の各動力計の回転負
荷を電気的に制御し、実走行に近似した状態で４
輪駆動車の動力計測を行うことにある。

［作用］ 以上の構成とすることにより、本発明のシヤシ
ダイナモを用い四輪駆動車の動力計測を行う場合
には、分担比設定手段により四輪駆動車の前後駆
動輪の駆動力分担比を設定するとともに、慣性負
荷設定手段により四輪駆動車の基準慣性負荷をそ
れぞれ設定する。

ここにおいて前記基準慣性負荷は、車両重量そ
のものの値として与えられる。

このようにして、駆動力分担比及び基準慣性負
荷を設定すると、第１の負荷演算手段は、設定さ
れた駆動力分担比に基づき四輪駆動車の定速走行
時における前輪及び後輪の各走行抵抗負荷を演算
出力する。

また、第２の負荷演算手段は、このようにして
設定された駆動力分担比、基準慣性負荷及び予め
設定された前輪用及び後輪用の各ローラの固定慣
性負荷に基づき検出加速度に対応する前輪及び後
輪の電気慣性負荷を演算する。

そして、このようにして演算された前輪及び後
輪の各走行抵抗負荷及び電気慣性負荷は第３の負
荷演算手段でそれぞれ加算されて、前輪用動力計
及び後輪用動力計の分担する分担抵抗負荷として
演算出力され、このようにして出力された分担抵
抗負荷に基づき前輪及び後輪用の各動力計の負荷
制御が行われる。

このようにすることにより、本発明のシヤシダ
イナモは、単に四輪駆動車の前輪及び後輪の駆動
力分担比及び基準慣性負荷を設定するのみで、実
際の走行時に四輪駆動車の前輪及び後輪に加わる
走行負荷をシヤシダイナモ上において再現し、四
輪駆動車の動力計測を正確に行うことが可能とな
る。

［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図には本発明に係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、動的な走行性能試験を行う四
輪駆動車１００の前後駆動輪１１０及び１２０を
当接載置する前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ロー
ラ１０ｂを含み、これら各ローラ１０ａ，１０ｂ
に動力計１２ａ，１２ｂの回転軸を直結し、ロー
ラ１０ａ，１０ｂの回転負荷をそれぞれ個別に電
気的に制御している。

そして、四輪駆動車の動力計測を行う場合に
は、四輪駆動車１００の前輪１１０及び後輪１２
０を対応する前輪用ローラ１０ａ及び後輪用１０
ｂ上に接触させ、四輪駆動車１００を駆動輪１１
０，１２０の回転により移動することがないよう
所定の固定手段により固定し、ローラ１０ａ，１
０ｂ上で模擬走行させる。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
平坦路として機能し、供試四輪駆動車の動力計
測、すなわち動的な各種走行性能試験を実際の走
行路と同一の条件の下で行うことができる。

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の前輪１１０及び後
輪１２０に加わる負荷と等しい回転負荷を前輪用
ローラ１０ａ及び後輪用ローラ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の前輪１１０及び後輪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
の総和をもつて表わされ、また前記慣性負荷は車
両を加速又は減速走行した際に加わる負荷であ
る。

第１図には動力計１２ａ及び１２ｂを用いてロ
ーラ１０ａ，１０ｂに四輪駆動車１００の実走行
に近似した回転負荷を与える制御回路が示されて
おり、ローラ１０ａ，１０ｂ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、その検出速度は四輪
駆動車１００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
は四輪駆動車１００の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の前
輪１１０及び後輪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及び平均速度ｖに基づき四輪駆動車１
００の平均加速度αを演算する加速度演算器３２
を含む。

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に向け供給し
ている。

本発明の特徴的事項は、これら第１の負荷演算
手段２２及び第２の負荷演算手段２４により演算
される前輪及び後輪の各走行抵抗負荷及び慣性負
荷を、四輪駆動車１００の実際の走行状態と等し
くなるよう演算し、ローラ１０ａ，１０ｂの回転
負荷を制御可能としたことにある。

このため、本発明の装置では、四輪駆動車の前
後駆動輪の駆動力分担比ａ：ｂを設定する分担比
設定手段を含み、実施例においてこの分担比設定
手段は、四輪駆動車の前輪１１０の分担比ａのみ
を設定する前輪用分担比設定器３４を用いて形成
されている。そして、この分担比設定器３４によ
り設定された前輪の分担比ａはＤ／Ａ変換器３６
を介して出力され、この分担比ａはインバータ４
４を介して（１−ａ）に変換され後輪用駆動力分
担比ｂとして出力される。

第１の負荷演算手段２２は、四輪駆動車１００
の走行速度ｖ及び前記設定分担比ａ：ｂに基づき
四輪駆動車１００の前輪１１０及び後輪１２０の
各走行抵抗負荷Wa及びWbを演算する。

実施例において、この第１の負荷演算手段３０
は、平均値演算器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で定速走行した際の走行抵
抗負荷Ｗ、すなわち車両が速度ｖで定速走行した
際における車両のころがり抵抗、風損及び勾配抵
抗の総和Ｗを演算し、その演算値を前輪用走行抵
抗負荷演算器４０及び後輪用走行抵抗負荷演算器
４２に向けそれぞれ入力している。

前記ロードロード設定器３８は、常数項設定方
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−走行抵抗負荷の特性データ
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。

また、Ｄ／Ａ変換器３６を介して出力される設
定器３４の前輪側駆動力分担比ａは一方の走行抵
抗負荷演算器４０に入力されるとともに、インバ
ータ４４を介して後輪側駆動力分担比（１−ａ）
＝ｂに変換された後他方の走行抵抗負荷演算器４
２に入力されている。

そして、前記走行抵抗負荷演算器４０は、入力
される信号に基づき前輪側の走行抵抗負荷Wa＝
aW／（ａ＋ｂ）を演算し第３の負荷演算手段４
６に入力する。

また、後輪用走行抵抗負荷演算器４２は、入力
信号に基づき後輪側走行抵抗負荷Wb＝bW／
（ａ＋ｂ）を演算し第３の負荷演算手段４６に向
け入力している。

このようにして、本実施例の第１の負荷演算手
段２２は、四輪駆動車１００の前輪１１０及び後
輪野駆動力分担比に基づいた前輪及び後輪の各走
行抵抗負荷Wa及びWbを演算することができる。

前述したように、四輪駆動車１００の前輪１１
０及び後輪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Wa及びWb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１０ａ，１０ｂ及びこれに直結された動力計
１２ａ，１２ｂ自体、機械的な固定慣性負荷があ
るため、これらローラ１０ａ，１０ｂを介して四
輪駆動車１００の前輪１１０及び後輪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１２ａ，１２ｂを介して与えられる電気慣性
負荷との合計となる。

このことは、とりもなおさず、一対の動力計１
２ａ，１２ｂの電気慣性負荷を、実際の走行時に
四輪駆動車１００の前輪１１０及び後輪１２０に
加わる慣性負荷から前輪用ローラ１０ａ側及び後
輪用ローラ１０ｂ側の各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、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求められる。

このため、本発明の装置は、慣性負荷設定器４
８を用い、四輪駆動車１００の全重量に対応した
値を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の負荷演算器手段２４は、このようにして
設定された基準慣性負荷及び前記駆動力分担比に
基づき、検出加速度に応じた前輪１１０及び後輪
１２０の各電気慣性負荷を自動的に演算出力する
ものである。

実施例において、この第２の負荷演算手段２４
は、一対の基準慣性負荷演算器５２ａ，５２ｂ、
加算器５４ａ，５４ｂ、固定慣性負荷設定器５６
ａ，５６ｂ及び電気慣性負荷演算器５８ａ，５８
ｂを含む。

そして、負荷演算器５２ａ，５２ｂは、入力さ
れる基準慣性負荷及び駆動力分担比ａ、ｂに基づ
き前輪側基準慣性負荷及び後輪側基準慣性負荷を
演算し、その演算結果を対応する加算器５４ａ，
５４ｂに向けそれぞれ出力する。

また、固定慣性負荷設定器５６ａ，５６ｂに
は、予め前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１
０ｂの各固定慣性負荷がそれぞれ設定されてお
り、この設定値は対応する減算器５４ａ，５４ｂ
に向け出力される。

減算器５４ａ，５４ｂはこのようにして入力さ
れる前輪用及び後輪用の各基準慣性負荷から前輪
用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０ｂの固定慣
性負荷を減算し、前輪側及び後輪側の各基準電気
慣性負荷を演算出力する。

そして、前輪用及び後輪用の各電気慣性負荷演
算器５８ａ，５８ｂはこのようにして入力される
前輪側及び後輪側の各基準慣性負荷及び検出加速
度に基づき、この検出加速度αにおける前輪側の
電気慣性負荷Ya及びYbを演算し、第３の負荷演
算手段４６に向け出力する。

この第３の負荷演算手段４６は、第１及び第２
の負荷演算出力２２，２４の出力を加算し前輪用
動力計１２ａ及び後輪用動力計１２ｂの分担する
分担回転負荷Za及びZbを演算出力するものであ
り、実施例においては演算器４０及び５８の出力
を加算し前輪用分担回転負荷Zaを出力する前輪
用加算器６２と、演算器４２及び６０の出力を加
算し後輪用分担回転負荷を演算出力する後輪用加
算器６４と、からなる。

そして、このようにして求めた各分担回転負荷
Za及びZbをそれぞれ前輪用ローラ１０ａ及び後
輪用ローラ１０ｂの各負荷制御回路７０ａ及び７
０ｂに供給する。

これら各負荷制御回路７０ａ，７０ｂは、この
ような分担回転負荷Za及びZbの入力に基づき、
対応する動力計１２ａ，１２ｂを制御し分担負荷
Za及びZbに対応する回転負荷を与える。

実施例の負荷制御回路７０は、このような負荷
制御を行うため、動力計１２の吸収する回転トル
クを検出するロードセル７２と、アンプ７４を介
して入力されるロードセル７２の検出トルクと第
３の負荷演算手段４６から入力される分担回転負
荷Ｚとを照合する照合器７６と、を含み、両照合
データが一致するよう、トルク制御回路７８によ
り動力計１２の電流制御用サイリスタユニツト８
０を制御している。

このとき、動力計１２を発電機として制御する
場合にはそこで発電された電力はサイリスタユニ
ツト８０を介して電源８２側へフイードバツクさ
れる。

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。

まず供試四輪駆動車１００の動力計測を行う場
合には、該四輪駆動車１００の前輪１１０及び後
輪１２０を対応する前輪用ローラ１０ａ及び後輪
用ローラ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の前輪１１０の分担比ａを設定する。

ここにおいて、このような前記駆動力分担比
ａ：ｂ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
駆動車の前輪及び後輪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ａ：ｂは前輪及び後輪の間のセンタデフア
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デフアレンシヤルギアに
より与えられる駆動力分担比に基づき前輪１１０
の分担比ａを設定する。

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１１０
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：ｂに基づき車両の前輪１１０及び後輪１
２０の走行抵抗負荷Wa及びWb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
速度に対応した前輪１１０及び後輪１２０の電気
慣性負荷Ya及びYbが演算される。

そして、このようにして求められた前輪用の走
行抵抗負荷Wa及び電気慣性負荷Yaは前輪用加算
器６２にて加算され、前輪用動力計１２ａの分担
負荷Zaとして出力される。同様にして、演算さ
れた後輪用の走行抵抗負荷Wb及び電気慣性負荷
Ybは後輪用加算器６４にて加算され、後輪用動
力計１２ｂの分担負荷Zbとして演算出力される。

本発明においては、このようにして出力される
前輪用及び後輪用の各分担負荷Za及びZbに基づ
き前輪用動力計１２ａ及び後輪用動力計１２ｂの
回転負荷を電気的に制御することにより、ローラ
１０ａ，１０ｂ上において四輪駆動車１００を実
際の走行路と同一の条件の下で模擬走行させるこ
とができる。

特に、本発明によれば、ローラ１０ａ，１０ｂ
に四輪駆動車１００の駆動力分担比ａ：ｂに応じ
た最適な回転負荷を与え、従来のごとく両回転数
の差速を０制御することがないため、四輪駆動車
が実走行する場合に生じる前輪１１０及び後輪１
２０の差速をも正確に再現し良好な各動力計測を
行うことが可能となる。

また、本実施例のシヤシダイナモにおいては、
設定器３４により前輪側の駆動力分担比ａのみを
設定するように形成し、後輪側の駆動力分担比ｂ
は前記設定値ａに基づき自動的に設定されるよう
形成されているため、駆動力分担比ａ：ｂの設定
を簡単かつ正確に行うことが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、四輪駆
動車の前後駆動輪の駆動力分担比を設定し、設定
された分担比に基づき前輪用ローラ及び後輪用ロ
ーラの分担負荷を制御することができるため、前
輪用ローラ及び後輪用ローラ上において四輪駆動
車を実際の走行条件と等しい状態の下で模擬走行
させることができ、特に前輪及び後輪の間に発生
する差速をも忠実に再現することができる。この
結果、本発明によれば前輪及び後輪の駆動力分担
比の異なる各種四輪駆動車の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図は本発明に係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……前輪用ローラ、１０ｂ……後輪用ロ
ーラ、１２ａ……前輪用動力計、１２ｂ……後輪
用動力計、２０……走行状態検出手段、２２……
第１の負荷演算手段、２４……第２の負荷演算手
段、３４……分担比設定手段、４６……第３の負
荷演算手段、４８……慣性負荷設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４輪駆動車の前後駆動輪に対応して設けられ
   た前輪用ローラ及び後輪用ローラと、 前記各ローラの回転軸に接続された前輪用動力
   計及び後輪用動力計と、 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４輪駆動車の動力計測を行うシヤ
   シダイナモにおいて、 前記ローラ上を模擬走行する４輪駆動車の速度
   及び加速度を検出する走行状態検出手段と、 ４輪駆動車の前後駆動輪の駆動力分担比を入力
   する分担比設定手段と、 ４輪駆動車の基準慣性負荷を入力する慣性負荷
   設定手段と、 ４輪駆動車の走行速度及び駆動力分担比に基づ
   き４輪駆動車の前輪及び後輪の各走行抵抗負荷を
   演算する第１の負荷演算手段と、 入力された基準慣性負荷、駆動力分担比、予め
   設定された前輪用ローラ及び後輪用ローラの各固
   定慣性負荷に基づき検出加速度に対応する前輪及
   び後輪の電気慣性負荷を演算出力する第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
   し前輪用動力計及び後輪用動力計の分担する分担
   抵抗負荷を演算する第３の負荷演算手段と、 を含み、前記第３の負荷演算手段から出力される
   分担抵抗負荷に基づき前輪及び後輪用の各動力計
   の回転負荷を電気的に制御し、実走行に近似した
   状態で４輪駆動車の動力計測を行うことを特徴と
   する４輪駆動車用シヤシダイナモ。