JPH0612313B2 - 四輪駆動車用シヤシダイナモ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は四輪駆動車用シャシダイナモ、特に四輪駆動車
の各駆動輪に実走行と同様な負荷を与え各種動力計測を
行うシャシダイナモの改良に関する。

［従来の技術］ 従来より、四輪駆動車の動力計測を行うシャシダイナモ
が周知であり、四輪駆動車の各駆動輪にローラを介して
実走行状態と同様な回転トルクを与え、実走行状態をシ
ュミレートしている。

通常、車両の走行時に駆動輪に加わる全負荷トルクＴ
は、速度ｖに全基づく走行抵抗トルクＴ_ｖと、加速度α
に基づく慣性トルクＴ_αと換算した値となる。

このため、従来のシャシダイナモは、車両の速度及び加
速度に基づき全負荷トルクＴをリアルタイムで演算し、
この全負荷トルクＴを四等分した回転トルクを各駆動輪
に対して与えていた。

前後輪の駆動力分担比 また、フルタイム４ＷＤ車の登場により、四輪駆動車の
前輪と後輪に加える回転トルスの比率を任意に設定可能
なシャシダイナモの開発も行われている。

これは、第５図に示すように、四輪駆動車、特にフルタ
イム４ＷＤ車の前輪及び後輪に加わる車重Ｗ_Ｆ及びＷ_Ｒ
は常に一定ではなく、車両の設計に応じて異なる場合が
多いことに起因する。

すなわち、四輪駆動車の前後輪に加わる車重Ｗ_Ｆ、Ｗ_Ｒ
が異なると、前輪側駆動輪のスリップ限界と後輪側駆動
輪とのスリップ限界とが異なった値となる。このため、
フルタイム４ＷＤ車では前輪と後輪の駆動力分担比を前
記スリップ限界に対応した値に設定することが好まし
く、このようにすることにより、フルタイム４ＷＤ車で
は、各駆動輪の駆動力を最大限に有効利用し、安定した
走行を行うことが可能となる。

従って、４ＷＤ車の動力計測を行うシャシダイナモで
は、分担比設定器を用いて試験車両の前輪側駆動輪の後
輪側駆動輪との分担比を設定し、前輪側駆動輪と後輪側
駆動輪に対し前記分担比に対応した回転トルクを与える
ことができるよう設計されている。例えば前輪側駆動輪
と後輪側駆動輪の駆動力分担比がそれぞれ0.55，0.45で
あり、全負荷トルクがＴである場合を想定すると、前輪
側駆動輪には0.55Ｔ後輪側駆動輪には0.45Ｔの回転トル
クが印加され、実走行状態をシュミレートすることにな
る。

前後輪の差速 更に、このような四輪駆動車の前輪と後輪との差速が実
走行時と等しくなるように制御するシャシダイナモの提
案も行われており、このようなシャシダイナモでは、前
後輪間の差速が所定の設定値と等しくなるよう前輪側駆
動輪と後輪側駆動輪とに所定の差速トルクを与えてい
る。

特に、通常の四輪駆動車では、実走行時に前輪と後輪と
の間にはほとんど車速が発生しないため、動力計測時に
は、前輪及び後輪との間の差速が０となるよう制御され
る場合が多い。

このようにして、四輪駆動車用シャシダイナモでは、四
輪駆動車の実走行時における全負荷トルクを演算し、前
輪及び後輪の駆動力分担比、差速に対応した回転トルク
を車両の前輪及び後輪にリアルタイムで印加することに
より、シャシダイナモ上において実走行を正確にシュミ
レートし、各種動力計測を行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このようなシャシダイナモは、１個の動力計を
用いて前輪側左右両輪の回転トルクを一括制御し、他の
１個の動力計を用いて後輪側左右後輪の回転トルクを一
括制御している。

このため、四輪駆動車の左右両輪に差速が全く発生しな
い状況しかシュミレートすることができず、四輪駆動車
の左右両輪の間に差速が発生する条件の下での試験、特
に第６図に示すように、車両が所定の回転半径をもって
旋回運動をする場合に発生する左右両輪の差速を考慮し
た動力試験などは到底行うことができないという問題が
あった。

また、このような問題を解決するため、四輪駆動車の各
駆動輪に印加する回転トルクの演算を、前後輪の駆動力
分担比、差速に加えて、更に左右両輪の差速を考慮し各
駆動輪毎に行うことも考えられる。しかし、このように
すると、その演算処理手順が極めて複雑なものとなるこ
とが避けられず、装置全体が複雑かつ高価なものとな
り、しかも各駆動輪の回転トルクをリアルタイム演算す
ることが難しいという問題があった ［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、装置全体の構成を複雑かつ高価なも
のとすることなく、四輪駆動車の各駆動輪に加える回転
トルクを、前後輪の分担比、差速に加えて、左右両輪の
間に発生する差速をも考慮してリアルタイムで制御し、
実走行を正確にシュミレート可能な四輪駆動車用シャシ
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及び作用］ 前記目的を達成するため、本発明の四輪駆動車用シャシ
ダイナモは、四輪駆動車の各駆動輪に１対１に対応して
設けられた複数のローラと、これら各ローラに接続され
た複数の動力計と、前記各動力計の出力トルクを制御
し、ローラ上において四輪駆動車の実走行状態をシュミ
レートする動力計制御手段と、を含み、 前記動力計制御手段は、 四輪駆動車の各駆動輪の速度を検出する速度検出部と、 走行速度及び加速度に基づき四輪駆動車の全負荷トルク
を演算し、四輪駆動車の前後輪分担比に基づき前輪側及
び後輪側の各駆動軸が分担する全負荷分担トルクを演算
する全負荷演算回路と、 前輪側と後輪側の駆動輪の差速が、所望の設定差速と一
致するよう、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる前
輪側差速トルク及び後輪側差速トルクを演算する前後輪
差速トルク演算回路と、 前輪側左右両輪の差速が所望の設定差速と一致するよ
う、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる左前輪差速
トルクと右前輪差速トルクを演算出力する前輪用差速ト
ルク演算回路と、 後輪側左右両輪の差速が所望の設定差速と一致するよ
う、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる左後輪差速
トルク及び右後輪差速トルクを演算出力する後輪用差速
トルク演算回路と、 前輪側の全負荷分担トルク、前輪側差速トルク及び左前
輪左速トルクに基づき左前輪側動力計の出力トルクを制
御する第１の動力計制御回路と、 前輪側の全負荷分担トルク、前輪側差速トルク及び右前
輪差速トルクに基づき、右前輪側動力計の出力トルクを
制御する第２の動力計制御回路と、 後輪側の全負荷分担トルク、後輪側差速トルク及び左後
輪差速トルクに基づき、左後輪側動力計の出力トルクを
制御する第３の動力計制御回路と、 後輪側の全負荷分担トルク、後輪側差速トルク及び右後
輪差速トルクに基づき、右後輪側動力計の出力トルクを
制御する第４の動力計制御回路と、 を含み、四輪駆動車の各駆動輪の差速制御を行うことを
特徴とする。

従って、本発明によれば、四輪駆動車の各駆動輪に印加
される回転トルクの総和を全負荷回転トルクと常に一致
するよう制御し、しかも四輪駆動車の前輪と後輪の駆動
力分担比及び、差速に加え前輪側左右両輪の差速及び後
輪側左右両輪の差速も同時に考慮した回転トルクを各駆
動輪に与えることができるため、実際の路上実行を正確
にシュミレートして各種動力計測を行うことが可能とな
り、特に左右両輪の間に差速が発生する車両旋回時をも
正確にシュミレートして各種動力試験を行うことが可能
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。

実施例 第２図には、四輪駆動車用シャシダイナモの好適な１例
が示されており、実施例のシャシダイナモは、四輪駆動
車１００の前輪側の左右両駆動輪１１０ａ，１１０ｂを
一対のローラ１０ａ，１０ｂ上に当接載置し、後輪側の
左右両駆動輪１００ｃ，１００ｄを一対のローラ１０
ｃ，１０ｄ上に当接載置している。

そして、四輪駆動車１００を、各ローラ１０ａ，…１０
ｄ上において走行させることにより、各ローラ１０は実
際の路面に代え無限端平坦路として機能することとな
る。

従って、各ローラ１０ａ，１０ｂ，…１０ｄの回転軸に
直結された動力計１２ａ，１２ｂ…１２ｄを用いて四輪
駆動車１００の各駆動輪１１０ａ，１１０ｂ…１１０ｄ
に実走行状態と等しい回転トルクを与えることにより、
実走行を正確にシュミレートして四輪駆動車１００の各
種動力試験を行うことができる。

実施例において、実走行ときにおける各駆動輪１１０の
回転トルクは、制御回路１４に用いて演算され、その演
算値に基づき各動力計１２ａ，１２ｂ…１２ｄの出力が
制御されるよう形成されている。

発明の原理 次に、前記制御１４の原理を第３図に基づき説明する。

（ａ）全負荷トルクＴ 第３図（Ａ）には、四輪駆動車１００の各駆動輪１１０
ａ，１１０ｂ…１１０ｄに印加される全負荷トルクの構
成要素が示されており、前述したようにこの全負荷トル
クＴは、車両の速度Ｖに対応して発生する走行抵抗トル
クＴ_Ｖと、車両の加速度αに対応して発生する慣性トル
クＴ_αとからなる。

従って、本発明の装置では、車両の速度Ｖ及び加速度α
に基づきこれら走行抵抗トルクＴ_Ｖ及び慣性トルクＴ_α
を演算により求め、その両者を加算して全負荷トルクＴ
を求める。

ところで、第２図に示すようなシャシダイナモでは、ロ
ーラ１０及び動力計それ自体が固定慣性トルクＴ_Ｂを有
する。

従って、四輪駆動車１００の各駆動輪１１０ａ，１１０
ｂ…１１０ｄに印加する回転トルクの合計が全負荷トル
クＴと一致するよう制御するためには、各動力計１２
ａ，１２ｂ…１２ｄの出力トルクの合計Ｔ_Ｄを次式で示
す値に制御することが必要となる。

Ｔ_Ｄ＝Ｔ−Ｔ_Ｂ ……(1) （ｂ）駆動力分担比 また、通常四輪駆動車はその前輪側と後輪側との駆動力
が所定の分担比Ｘ：（1-x）となるように設計されてい
る。

従って、本発明の装置は、第３図（Ｂ）に示すように、
合計出力トルクＴ_Ｄから次式に基づき前輪側全負荷分担
トルクＴ_Ｆ及び後輪側全負荷分担トルクＴ_Ｒを演算する
ように形成されている。

Ｔ_Ｆ＝Ｘ・Ｔ_Ｄ ……(2) Ｔ_Ｒ＝(1-x)・Ｔ_Ｄ ……(3) 従って、例えば前輪側の分担比が0.55、後輪側の分担比
が0.45である場合には、Ｔ_Ｆ＝0.55Ｔ_Ｄ，Ｔ_Ｒ＝0.45Ｔ
_Ｄの値となる。

（ｃ）前後輪の差速 また、四輪駆動車の実走行状態をシュミレートするため
には、その前輪と後輪との間に発生する差速を所定値に
制御する必要がある。

このため、車両の前輪側左右両輪の平均速度Ｖ_Ｆと後輪
側左右両輪の平均速度Ｖ_Ｒとの間の差速（Ｖ_Ｆ−Ｖ_Ｒ）
を測定し、これが所望の設定値ΔＶ_１となるように前輪
側差速トルクで_１と後輪側差速トルクーτ_１の演算を行
う。ここにおいて前輪側差速トルクτ_１と後輪側差速ト
ルクーτ_１はその絶対値が等しくその符号のみが異なる
値として求められる。

そして、第３図（Ｂ）に示すように、本発明の装置は、
次式に基づき前輪側左右両輪１１０ａ，１１０ｂの分担
トルクＴ_F1及び後輪側左右両輪１１０_ｃ，１１０_ｄの分
担トルクＴ_R1を求める。

Ｔ_F1＝Ｔ_Ｆ＋τ_１ ……(4) Ｔ_R1＝Ｔ_Ｒ−τ_１ ……(5) そして、更に前記Ｔ_F1，Ｔ_R1を次式で示すよう２分割
し、前輪１個辺りの分担トルクＴ_F2、後輪１個辺りの分
担トルクＴ_R2を求める。

Ｔ_F2＝（Ｔ_F1／２） ……(6) Ｔ_R2＝（Ｔ_R1／２） ……(7) 従って、四輪駆動車の前輪側の各駆動輪にＴ_F2の回転ト
ルクを与え、後輪側の各駆動輪にＴ_R2の回転トルクを与
えることにより、四輪駆動車の実走行状態を、前後輪の
駆動力分担比、差速を考慮して正確にシュミレートする
ことが可能となる。

（ｄ）左右両輪の差速 また、四輪駆動車は、例えば第６図に示すように所定の
旋回運動をすると、その旋回半径に応じて前輪側左右両
輪１１０ａ，１１０ｂの間に差速が発生し、同様に後輪
側左右両輪１１０ｃ，１１０ｄの間にも差速が発生す
る。

特に、このような左右両輪の間における差速は、前輪側
と後輪側とでは異なった値となる。

本発明の特徴的事項は、実走行時に発生する前輪側左右
両輪の差速と、後輪側左右両輪の差速を正確にシュミレ
ートした動力計測を可能とすることにある。

このため、本発明の装置は、前輪側の左右両輪の差速
（Ｖａ−Ｖｂ）を検出し、この差速を所定の設定差速Δ
Ｖ_２に制御するために必要な左前輪差速トルクτ_２及び
右前輪差速トルク−τ_２を演算する。

ここにおいて、左前輪差速トルクτ_２及び右前輪差速ト
ルク−τ_２の値は、絶対値が等しく、その符号のみが異
なる値として求められる。

同様にして、後輪側左右両輪の差速（Ｖｃ−Ｖｄ）を検
出し、この差速が所定の設定差速ΔＶ_３となるよう、左
後輪差速トルクτ_３及び右後輪差速トルク−τ_３を求め
る。

ここにおいて、前記左右の差速トルクτ_３及び−τ
_３は、絶対値が等しく、その符号のみが異なる値として
求められる。

そして、第３図（Ｃ）に示すよう、本発明の装置は、次
式に基づき左前輪分担トルクＴａ及び右前輪分担トルク
Ｔｂ求める。

Ｔａ＝Ｔ_F2＋τ_２ ……(8) Ｔｂ＝Ｔ_F2＋τ_２ ……(9) 同様にして、本発明の装置は次式に基づき左後輪分担ト
ルクＴｃ及び右後輪分担トルクＴｄを求める。

Ｔｃ＝Ｔ_R2＋τ_３ ……(10) Ｔｄ＝Ｔ_R2＋τ_３ ……(11) そして、このようにして求めた各トルクＴａ，Ｔb,Ｔc,
Ｔｄに基づき各動力計１２a,１２b,１２c,１２ｄの出力
トルクを制御すれば、前輪側左右両輪１１０a,１１０ｂ
間に差速△Ｖ_２を発生させ、後輪側左右両輪１１０ｃ，
１１０ｄ間に差速△Ｖ_３を発生させ、四輪駆動車１００
の各種動力計測を行うことができる。

特に、本発明によれば、四輪駆動車の各駆動輪の間に発
生する差速を、前輪側左右両輪の平均速度_Ｆと後輪側
左右両輪の平均速度_Ｒとの差速（_Ｆ−_Ｒ）と、前
輪側左右両輪の間に発生する差速（_ａ−_ｂ）と、後
輪側左右両輪の間に発生する差速と、の３つの要素に分
解し、発生する差速を体系づけて解析している。

従って、各駆動輪に所定の差速を発生させるための回転
トルクを簡単な演算により求めることができ、四輪駆動
車の各駆動輪の差速制御を、簡単な装置でしかもリアル
タイムで行うことが可能となる。

制御回路の構成 第１図には、前記制御回路１４の好適な１例が示されて
いる。

（ａ）速度検出 実施例の制御回路１４は、四輪駆動車１００の各駆動輪
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｄの速度を検出する複数セ
ンサ２０ａ，２０ｂ，…２０ｄが設けられている。

実施例において、これら各センサ２０ａ，２０ｂ，…２
０ｄは、対応するローラ１０ａ，１０ｂ，…１０ｄ又は
動力計１２ａ，１２ｂ，…１２ｄの回転数に基づき対応
する駆動輪１１０の速度検出を行うよう形成されてい
る。

そして、全輪平均速度演算回路２２は、前記各センサ２
０ａ，２１ｂ，…２０ｄの検出する速度の平均値を演
算し、これを全負荷演算回路２８へ入力している。

また、前輪平均速度演算回路２４は、センサ２０ａ，２
０ｂの検出する前輪側左右両輪の速度Ｖａ及びＶｂの平
均速度_Ｆを演算し、これを前後輪差速トルク演算回路
３０へ入力している。

同様に、後輪平均速度演算回路２６は、センサ２０ｃ，
２０ｄの検出する後輪側左右両輪の速度Ｖｃ及びＶｄの
平均速度_Ｒを演算し、これを前後輪差速トルク演算回
路３０へ入力している。

（ｂ）全負荷トルクＴ また、実施例の装置は、分担比設定比器３２を用いて、
四輪駆動車１００の前輪１１０ａ，１１０ｂと、後輪１
１０ｃ，１１０ｄとの駆動力分担比x；(1-x)を設定し、
これを全負荷演算回路２８へ入力している。

全負荷演算回路２８は、四輪駆動車１００の平均速度Ｖ
に基づき加速度αを求める。そして、これら速度Ｖ及び
加速度αに基づき第３図（Ａ）に示す全負荷トルクＴを
演算する。

（ｃ）前後輪の駆動力分担比 ここにおいて、全負荷トルクＴを構成する慣性トルクＴ
_αは、固定慣性トルクＴ_Ｂと電気慣性トルクＴ_Ｅとから
成るが、固定慣性トルクＴ_Ｂは、シャシダイナモを構成
するローラー１０及び動力計１２の機械的な慣性負荷と
して自動的に与えられる。

従って、駆動輪１１０ａ，１１０ｂ，…１１０ｄに加え
る回転トルクの総和を全負荷トルクＴと一致させるため
には、各動力計１２の合計出力トルクを、電気慣性トル
クＴ_Ｅと走行抵抗トルクＴ_Ｖとを加算した値Ｔ_Ｄとなる
よう制御すれば良いことが理解される。

このため、実施例の全負荷演算隘路２８は、前記平均速
度Ｖ_１及び加速度αに基づき、全負荷トルクＴを求め、
この全負荷トルクＴから固定慣性トルクＴ_Ｂを減算した
値を、全動力計の合計出力トルクＴ_Ｄとして求める。

そして、この合計出力トルクＴ_Ｄを分担比設定器３２の
出力する分担比ｘ：(1-x)に基づき前輪側全負荷分担ト
ルクＴ_Ｆ＝ｘ・Ｔ_Ｄ及び後輪側全負荷分担トルクＴ_Ｒ＝
(1-x)Ｔ_Ｄとして求め、対応する各加算器３４ａ，３４
ｂへ向け出力する。

（ｄ）前後輪の差速△Ｖ_１ また、実施例の装置は、四輪駆動車１００の前輪１１０
ａ，１１０ｂと後輪１１０ｃ，１１０ｄとの差速△Ｖ_１
を設定する前後輪差速設定器３８を有し、その設定差速
△Ｖ_１を前後輪差速トルク演算回路３０へ入力してい
る。

そして、この前後輪差速トルク演算回路３０は、四輪駆
動車１００の前後輪の差速（Ｖ_Ｆ−Ｖ_Ｒ）が前記設定差
速△Ｖ_１と一致するよう、前輪側差速トルクτ_１を演算
し加算器３４−１へ入力するとともに、このτ_１をイン
バータ４０を用いて反転し、後輪側差速トルク−τ_１と
して加算器３４−２へ入力する。

この結果、加算器３４−１，３４−２からは第（４）
式、第（５）式で表すように、四輪駆動車１００の前後
輪の分担x：(1-x)及び差速△Ｖ_１を考慮した前輪側の全
負荷分担トルクＴ_F1及び後輪側の全負荷分担トルクＴ_R1
が出力されることになる。

そして、各加算器３４−１，３４−２の出力Ｔ_F1，Ｔ_R1
は更に除算器３６−１，３６−２へ入力され、ここで前
記第（６）式、第（７）式に基づきそ値は1/2に除算さ
れ、前輪側一輪当りの分担トルクＴ_F2及び後輪側一輪当
りの分担トルクＴ_R2として出力される。

（ｅ）左右両輪の差速△Ｖ_２，△Ｖ_３ また、実施例の装置は、四輪駆動車１００の前輪側左右
両輪１１０ａ及び１１０ｂの間に発生する差速△Ｖ_２を
前輪用差速設定器４０を用いて設定し、その設定値を前
輪用差速トルク演算回路４２へ入力している。

同様にして、四輪駆動車１００の後輪側左右両輪１１０
ｃ及び１１０ｄの差速△Ｖ_３を後輪用差速設定器４４を
用いて設定し、その設定値を後輪用差速トルク演算回路
４６へ入力している。

そして、前記前輪用差速トルク演算回路４２は、センサ
２０ａ，２０ｂを用いて検出される前輪側左右両輪１１
０ａ及び１１０ｂの差速（Ｖ_Ｆ−Ｖ_Ｒ）と前記設定差速
△Ｖ_２とが一致するよう左前輪差速トルクτ_２を演算し
加算器４８ａへ入力する。これと同時に、この差速トル
クτ_２をインバータ５０を介して反転し右前輪差速トル
ク−τ_２を求め、これを加算器４８ｂへ入力している。

従って、前記各加算器４６ａ，４６ｂからは前記第
（８）式、第（９）式に基づき、前輪側左右両輪１１０
ａ及び１１０ｂの差速△Ｖ_２を考慮した左前輪分担トル
クＴａ及び右前輪分担トルクＴｂが出力されることにな
る。

同様にして、後輪用車速トルク演算回路４６は、センサ
２０ｃ及び２０ｄを用いて検出された後輪側左右両輪１
１０ｃ及び１１０ｄの差速（Ｖｃ−Ｖｄ）と設定差速△
Ｖ３とが一致するよう、左後輪差速トルクτ_３を演算し
加算器４８ｃへ入力するとともに、該演算トルクτ_３を
インバータ５２を用いて反転し右後輪差速トルク−τ_３
を求めこれを加算器４８ｄへ入力している。

そして、前記各加算器４８ｃ及び４８ｄは、四輪駆動車
１００の左右後輪に所定の差速△Ｖ_３を発生させるため
に必要な左後輪分担トルクＴｃ及び右後輪分担トルクＴ
ｄを前記第（１０）式、第（１１）式に基づき演算出力
する。

（ｇ）動力計の出力制御 このようにして、各加算器４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４
８ｄは前記第８式〜第１１式に示すように、四輪駆動車
１００の前後輪の分担比ｘ：(1-x)，差速△Ｖ_お及び前
輪側左右両輪の差速△Ｖ_２及び後輪側左右両輪の差速△
Ｖ_３を考慮して、四輪駆動車１００の左前輪分担トルク
Ｔａ，右前輪分担トルクＴｂ，左後輪回転トルクＴｃ，
右後輪分担トルクＴｄを演算出力することができる。

そして、これら各演算値に基づき、各動力計制御回路５
４ａ，５４ｂ，…５４ｄは対応する動力計１２ａ，１２
ｂ，…１２ｄの出力トルクを制御している。

従って、四輪駆動車１００の各駆動輪１１０ａ，１１０
ｂ，…１１０ｄには、ローラ１０ａ，１０ｂ，…１０ｄ
を介して、これら各動力計１２ａ．１２ｂ．…１２ｄの
出力する回転トルクＴa,Ｔb,Ｔｄと、ローラ１０及び動
力計１２の有する固有の固定慣性トルクとを合計した値
が回転トルクとして印加されることなる。

ここにおいて、各ローラ１０ａ，１０ｂ，…１０ｄを介
して対応する駆動輪１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｄに与
えられる各固定慣性トルクの総和がＴ_Ｂであるとする
と、ローラ１０ａ，１０ｂ，…１０ｄを介して各駆動輪
１１０ａ，１１０ｂ，…１１０ｄに与えられ回転トルク
の総和は、次式で表されるように、全負荷トルクＴと一
致することが理解される。

（Ｔａ＋Ｔｂ＋ＴＣ＋Ｔｄ）＋Ｔ_Ｂ ＝｛（Ｔ_F2＋τ_２）＋（Ｔ_F2−τ_２）＋（Ｔ_R2＋τ_３）
＋（Ｔ_R2−τ_３）＋Ｔ_Ｂ｝ ＝２Ｔ_F2＋２Ｔ_R2＋Ｔ_Ｂ ＝Ｔ_F1＋Ｔ_R1＋Ｔ_Ｂ ＝Ｔ_Ｖ＋Ｔ_α＋Ｔ_Ｂ ＝Ｔ_Ｆ＋Ｔ_Ｒ＋Ｔ_Ｂ ＝Ｔ_Ｄ＋Ｔ_Ｂ ＝Ｔ ……(12) 以上説明したように、実施例の四輪駆動車用シャシダイ
ナモでは、四輪駆動車１００の前輪１１０ａ及び１１０
ｂと後輪１１０ｃ，１１０ｄに、分担比設定器３２で設
定された分担比x：(1-x)に応じた回転トルクを与えるこ
とができる。

しかも、これら前輪側駆動輪１１０ａ，１１０ｂと後輪
側駆動輪１１０ｃ，１１０ｄとの差速（ＶＦ−ＶＲ）が
設定器３８より設定された差速△Ｖ_１となるよう差速制
御を行うことができる。

これに加えて、本発明によれば、四輪駆動車１１０の左
右両輪１１０ａ及び１１０ｂの間に、設定器４０で設定
された差速△Ｖ_２を発生させることができ、また後輪側
左右両輪１１０ｃ及び１１０ｄの間に、前輪側と全く独
立して、設定器４４で設定された差速△Ｖ_３を発生する
ことができる。

特に、本発明によれば、前記第１２式で示すように、四
輪駆動車１００の各駆動輪１１ａ，１１０ｂ，…１１０
ｄに加える回転トルクの総和が実走行時における全負荷
トルクＴと一致するように制御しながら、前記差速制御
を行うため、四輪駆動車１００の実走行状態をシャシダ
イナモ上において極めて正確にシュミレートすることが
でき、特に四輪駆動車１００の旋回運動する際に発生す
る左右両輪を差速をも正確にシュミレートしてその動力
計測を行うことが可能となる。

更に、本発明によれば四輪駆動車１００の４つの駆動輪
１０ａ，１０ｂ，…１０ｄ間に発生する差速を、前述し
たように前後輪の間に発生する差速と、前輪側左右両輪
の間に発生する差速と、後輪側左右両輪の間に発生する
差速の３つの要素に分解して解析しその設定を行ってい
る。このために、駆動輪１０ａ，１０ｂ…１０ｄの間に
所定の差速を発生させるためのトルク演算を、これら各
駆動輪毎に個別に行うものに比し簡単かつ迅速に行うこ
とができる。

従って、本発明によれば、装置全体の構成を簡単かつ安
価なものとすることができ、しかも動力計１２の出力を
リアムタイム演算することができるため、四輪駆動車１
００の実走行状態をリアルタイムで正確にシュミレート
して各種動力計測を行うことが可能となる。

更に、本発明によれば、前述したように、四輪駆動車１
００の各駆動輪１１０ａ，１１０ｂ，…１１０ｄの差
速、前後輪の差速△Ｖ_１，前輪側左右両輪の差速△Ｖ_２
及び後輪側左右両輪の差速△Ｖ_３の３つの要素に別けて
設定するため、オペレータは、その差速の設定を容易に
行うことができ、またこのような差速を、例えば電子計
算機等を用いて自動的に演算設定する場合でも、その差
速設定プログラムを簡単なものとすることが可能とな
る。

具体的な実施例 第４図には、前記第１図に示すブロック図の具体的な回
路構成が示されている。

実施例において、各センサ２０は、ピックアップ２０−
１を用いて対応するローラ１０の回転数を検出し、その
検出回転数を検出器２０−２を用いて走行速度に変換出
力している。

また、実施例の分担設定器３２は、前輪の分担比ｘを設
定する設定器３２ａと、この設定値に基づき後輪側分担
比（１−ｘ）を演算出力する演算器３２ｂから構成さ
れ、これら各分担比を全負荷演算回路２８へ入力してい
る。

また、この全負荷演算回路２８は、走行抵抗演算部６０
と慣性抵抗演算部６２とを含み、車両走行速度に基づ
いた走行抵抗トルクＴｖ及び加速度αに基づいた慣性ト
ルクＴαの演算を行っている。

すなわち、前記走行抵抗演算部６０は、ロードロード設
定器６４と一対の積算器６６，６８から構成されてい
る。

前記ロードロード設定器６４は、全輪平均速度演算回路
２２の出力する平均速度に基づき該速度における走
行抵抗トルクＴｖを演算出力する。このようなロードロ
ード設定器６４としては、各種方式を採用したものが周
知であり、本実施例においては、予め車速ｖと走行抵抗
トルクとの関係を設定しておき、速度ｖに対応したトル
クを走行抵抗トルクＴｖとして出力するよう形成されて
いる。

そして、一方の積算器６６は、このロードロード設定器
６４から出力される四輪駆動車全体の走行抵抗トルクＴ
ｖに前輪側駆動輪の分担比ｘを乗算し前輪側駆動輪１１
０ａ１１０ｂに加わる走行抵抗分担トルク（ＸＴｖ）を
演算出力している。

また、他方の積算器６８は、前記走行抵抗トルクＴｖ
に、後輪側駆動輪１１０ｃ及び１１０ｄの駆動力分担比
（１−ｘ）を乗じて、これら後輪側駆動輪１１０ｃ，１
１０ｄに加わる走行抵抗分担トルク（１−ｘ）Ｔｖを演
算出力する。

また、前記慣性抵抗演算部６２は、四輪駆動車１００の
車重Ｗを設定する車両重量設定器７０を含み、設定器Ｗ
を積算器７４及び７６へ入力している。

積算器７４は、該重量Ｗを前輪側分担比ｘとを積算し、
前輪側駆動輪１１０ａ及び１１０ｂの慣性負荷Ｗｘを演
算し、これを減算器７８へ入力している。

同様にして、他方の積算器７６は、車重Ｗを後輪側分担
比（１−ｘ）とを積算し、後輪側駆動同輪１１０ｃ，１
１０ｄの分担する慣性負荷Ｗ（１−ｘ）を演算し、これ
を減算器８０へ入力している。

また、この慣性抵抗演算部６２は、前輪側ローラ及び動
力計の固定慣性負荷Ｗ_BFを設定する設定器８２と、後輪
側ローラ及び動力計の固定慣性Ｗ_BRを設定する設定器８
４とを含み、これら設定値を対応する減算器７８及び８
０へ入力している。

そして、一方の減算器７８は、前輪側の慣性負荷Ｗｘか
ら固定慣性負荷ＷBFを減算し、その減算値（Ｗ_ｘ−
Ｗ_BF）を前輪側の電気慣性負荷Ｗ_EFとして積算器８４へ
向け出力する。

同様にして、他方の減算器８０は前段の積算器７６の出
力から設定器８４の出力を減算し、その減算値｛Ｗ(1-
x)−Ｗ_BF）を後輪側の電気慣性負荷Ｗ_ERとして積算器８
８へ向け出力する。

そして、この慣性抵抗演算部６２は、このようにして求
めた電気慣性負荷を加速度αに対応した電気慣性トルク
に演算するため、加速度センサ７２を用いて加速度αを
検出している。

実施例において、この加速度センサ７２は、車両平均速
度を微分することにより加速度αを演算出力してい
る。

そして、各積算器８４及び８８は、次式に基づき前輪側
の電気慣性分担トルクＴEF及び後輪側の電気慣性分担ト
ルクＴERを求め、これを対応する加算器９０及び９２へ
それぞれ入力している。

Ｔ_EF＝α・Ｗ_EF＝ｘＴ_Ｅ ……(13) Ｔ_ER＝α・Ｗ_ER＝(1-x)Ｔ_Ｅ ……(14) そして、一方の加算器９０は、積算器６６及び８６の出
力する前輪側の走行抵抗分担トルク及び電気慣性分担ト
ルクを次式で示すように加算し、その加算値を前輪側駆
動輪の全負荷分担トルクＴ_Ｆとして出力する。

Ｔ_ＦｘＴｖ＋ｘＴ_Ｅ＝ｘ・（Ｔｖ＋Ｔ_Ｅ） ……(15) 同様にして、他方の加算器９２には、積算器６８及び８
８の出力する後輪側駆動輪の走行抵抗分担トルク及び電
気慣性分担トルクを次式で示すように加算し、その加算
値Ｔ_Ｒ後輪側駆動輪１１０ｃ及び１１０ｄの全負荷分担
トルクＴＲとして出力する。

Ｔ_Ｒ＝(1-x)Ｔｖ＋(1-x)Ｔ_Ｅ ＝(1-x)（Ｔｖ＋Ｔ_Ｅ） ……(16) また、実施例の前後輪差速トルク演算回路３０は、前輪
側左右両輪の平均速度_Ｆと後輪側左右両輪の平均速度
_Ｒとの差速を検出する減算器３０ａと、検出差速と設
定差速△Ｖ１との偏差を検出する減算器３０ｂとを含
み、トルク減算器３０ｂを用いて前記検出偏差が０とな
るよう、前輪側左右両輪１１０ａ，１１０ｂの差速トル
クτ_１を演算出力している。

また、同様にして前輪用差速トルク演算回路４２も、減
算器４２ａ，４２ｂ及びトルク演算値４２ｃからなり、
前輪側左右両輪の差速（Ｖａ−Ｖｂ）と設定差速△Ｖ_２
との偏差が０となるよう左前輪１１０ａの差速トルクτ
_２を演算出力している。

また、後輪用差速トルク演算回路４６も同様に、演算器
４６ａ，４６ｂ及びトルク演算器４６ｃからなり、後輪
側左右両輪の差速（Ｖｃ−Ｖｄ）と設定差速△Ｖ_３との
偏差が０となるよう、左後輪の差速トルクτ_３を演算出
力している。

また、実施例の動力計制御回路５４は、それぞれ対応す
る動力計１２の揺動トルクを検出しアンプ５４−２を介
して出力するロードセル５４−１と、揺動トルクと加算
器４８の出力とを照合する照合器５２−３を含み、照合
値が一致するよう、トルク制御回路５４−４によりゲー
トパルスジェネレータ５４−５、サイリスタユニット５
４−６を介して動力計１２の出力を制御している。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、四輪駆動車の各
駆動輪の間に発生する差速を、前後輪の間に発生する差
速と、前輪側左右両輪の間に発生する差速と、後輪側左
右両輪の間に発生する差速の３つの要素に分解し、発生
する差速を体系づけて解析している。このため、４輪駆
動車が各駆動輪の間に所定の差速をもって実走行してい
る際にこれら各駆動輪に加わる回転トルクの演算を簡単
にしかも迅速に行うことができ、四輪駆動車の各駆動輪
の差速制御を簡単な装置で、しかもリアルタイムで行う
ことができる。

特に、本発明によれば、これら各駆動輪に加わる回転ト
ルクの総和が、実走行時に四輪駆動車に加わる全負荷ト
ルクと常に等しい値となるよう制御されるため、シャシ
ダイナモ上において、四輪駆動車の各種動力試験、特に
四輪駆動車が左右両輪の間に所定の差速をもって実走行
している状態を正確にシュミレートして動力計測するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明にかかる四輪駆動車用シャ
シダイナモの好適な実施例を示すブロック図、 第３図は本発明の原理を示す説明図、 第４図は第１図に示すブロック図の具体的な回路構成の
説明図、 第５図は四輪駆動車の前輪及び後輪に印加される車重の
説明図、 第６図は四輪駆動車が旋回運動する場合の説明図であ
る。 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……ローラ １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ……動力計 １４……制御回路 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ……速度センサ ２２……全輪平均速度演算回路 ２４……前輪平均速度演算回路 ２６……後輪平均速度演算回路 ２８……全負荷演算回路 ３２……前後輪差速トルク演算回路 ４２……前輪差速トルク演算回路 ４６……後輪差速トルク演算回路 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ……動力計制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四輪駆動車の各駆動輪に１対１に対応して
   設けられた複数のローラと、これら各ローラに接続され
   た複数の動力計と、前記各動力計の出力トルクを制御
   し、ローラ上において四輪駆動車の実走行状態をシュミ
   レートする動力計制御手段と、を含み、 前記動力計制御手段は、 四輪駆動車の各駆動輪の速度を検出する速度検出部と、 走行速度及び加速度に基づき四輪駆動車の全負荷トルク
   を演算し、四輪駆動車の前後輪分担比に基づき前輪側及
   び後輪側の各駆動軸が分担する全負荷分担トルクを演算
   する全負荷演算回路と、 前輪側と後輪側と駆動輪の差速が、所望の設定差速と一
   致するよう、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる前
   輪側差速トルク及び後輪側差速トルクを演算する前後輪
   差速トルク演算回路と、 前輪側左右両輪の差速が所望の設定差速と一致するよ
   う、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる左前輪差速
   トルクと右前輪差速トルクを演算出力する前輪用差速ト
   ルク演算回路と、 後輪側左右両輪の差速が所望の設定差速と一致するよ
   う、絶対値が等しく正負の符号のみが異なる左後輪差速
   トルク及び右後輪差速トルクを演算出力する後輪用差速
   トルク演算回路と、 前輪側の全負荷分担トルク、前輪側差速トルク及び左前
   輪差速トルクに基づき左前輪側動力計の出力トルクを制
   御する第１の動力計制御回路と、 前輪側の全負荷分担トルク、前輪側差速トルク及び右前
   輪差速トルクに基づき、右前輪側動力計の出力トルクを
   制御する第２の動力計制御回路と、 後輪側の全負荷分担トルク、後輪側差速トルク及び左後
   輪差速トルクに基づき、左後輪側動力計の出力トルクを
   制御する第３の動力計制御回路と、 後輪側の全負荷分担トルク、後輪側差速トルク及び右後
   輪差速トルクに基づき、右後輪側動力計の出力トルクを
   制御する第４の動力計制御回路と、 を含み、各駆動輪に与えられる回転トルクの総和が全負
   荷トルクと常に等しくなるように、四輪駆動車の各駆動
   輪の差速制御を行うことを特徴とする四輪駆動車用シャ
   シダイナモ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲（１）記載の装置におい
   て、 各差速トルク演算回路は、検出される差速と、設定器か
   ら入力される設定差速とが一致するよう差速トルクを演
   算出力することを特徴とする四輪駆動車用シャシダイナ
   モ。