JPS61202138A - 四輪駆動車用シヤシダイナモ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

［従来の技術］ シャシダナ干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［１−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、シャシダイナモ上において四輪駆動車
の実走行をシュミレートし四輪駆動車の動力測定を停止
状態で良好に行うことができる。

このようなシャシダイナ七において、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どの間に差速が発生しない
Ｊ：う両１］−ラの回転数を等しくするようフィードバ
ック制御していた。

［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Ｏ制御を行う従来のシャシダ
イナ七は、四輪駆動車の前輪と後輪との間に差速が発生
ずると、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） の力が働ぎ、差速がＯとなるよう制御される。

しかし、このように差速をＯ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局な
るものであり、従って、従来の四輪駆動車用シャシダイ
ナモでは、四輪駆動車の動力π１８ｉＩＩを実走行をシ
ュミレートして必ずしも正確に行うことができないとい
う問題があった。

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Ｏ制御を
行うと、差速をＯ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 −　　３　一 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ノ
Ｊ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ャシダイナ七
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明のシＶ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うと、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副側を行う。

本発明はの特徴的事項は、前記ローラ上を模擬走行する
四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、四輪駆動車の前後駆動輪の駆動力分担比を設定す
る分担比設定手段と、四輪駆動車の走行速度及び駆動力
分担比にＬ↓づき四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、四輪駆動車の
前輪及び後輪の各基準電気慣性負荷をそれぞれ設定する
慣性負荷設定手段と、設定された各基準電気慣性負荷及
び検出加速度に基づき検出加速度に対応した前輪及び後
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出
力する第３の負荷演算手段と、を含み、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用及び後
輪用の各動力計の回転負荷を電気的に制御し、実走行に
近似した状態で四輪駆動車の動）〕計測を行うことにあ
る。

［作用１ 以上の構成とすることにより、本発明のシャシダイナ七
を用い四輪駆動車の動）〕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
車の前輪及び後輪の各基準電気慣性負荷をそれぞれ設定
する。

ここにおいて前記基準電気慣性負荷は、車両静止時に前
輪・後輪に加わる車両重量と等価の慣性負荷から、対応
するローラの固定慣性負荷を減算した値として与えられ
る。

このにうにして駆動力分担比及び基準電気ｔｆ’ｌ　ｔ
ａ負負荷設定すると、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前輪及び後輪
の各雷気慣↑１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、前輪用動ノＪＲ１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を行う。

このようにすることにより、本発明のシャシダイナモは
、単に四輪駆動車の前輪及び後輪の駆動ノＪ分担比及び
基準電気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Ａ・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
に行うことが可能どなる。

［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ャシダイナモの
好適な実施例が示されており、実施例のシャシダイナモ
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を当接載置づる前輪用ローラ１
０ａ及び後輪用ローラ１０ｂを含み、これら各ローラ１
０ａ、１０ｂに動力計１２８．１２ｂ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。

ぞして、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１２０を−７一 対応する前輪用ローラ１０ａ及び後輪用１０ｂ上に接触
さμ°、四輪駆動車１００を駆動輪１１０．１２０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、［１−ラ１０ａ、１０ｂ上で模擬走行させる。

このとぎ、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
動力副側、すなわち動的な各種走行性能試験を実際の走
行路ど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１００の前輪
１１０及び後輪１２０に加わる走行負荷について検問す
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
ｉＶするころがり抵抗、風損及び勾配抵抗の総和をもっ
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ｌＱ
ａ、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１０００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に向番プ供給される。

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
ピックアップ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成検出器
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■に基づき四輪駆
動車１００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に向番ノ供給し
、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【ノ供給している。

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１０
０の実際の走行状態と等しくなるにう演算し、ローラ１
０ａ、１０ｂの回転負荷を制御可能としたことにある。

このため、本発明の装冒では、四輪駆動車の前後駆動輪
の駆動力分担比ａ：ｂを設定器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ににり設定された前輪の分担化ａはＤ／Ａ変換
器３６を介して第１の負荷演算手段２２に向は入力され
ている。

また、この分担比ａはインバータ４４を介して（１−ａ
）に変換され後輪用駆動力分担比すとして出力される。

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１０
０の前輪１１０及び後輪１２０の各走行抵抗負荷Ｗａ及
びｗｂを演算１−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■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■
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としては、常数項設定方式
、折れ線近似方式又は実数値設定方式等〜　　１１　− 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
された速麿−走行抵抗負荷の特性データが示されており
、予め各車速にお番プる走行抵抗負荷をザンブリングし
て設定しておぎ、このリンブ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１ヘルクを走行抵
抗負荷ど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
の前輪側駆動ツノ分担比ａは一方の走行抵抗負荷演算器
／ＩＯに入力されるとどもに、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４２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十
ｂ）を演算し第３の負荷演算手段４６に入ツノする。

また、後輪用走行抵抗負荷演算器４２は、入力信号に基
づぎ後輪側走行抵抗負荷Ｗｂ−ｂＷ／（ａ十ｂ）を演算
し第３の負荷演算手段４６に向り入力している。

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及び後輪側駆動力分担
比に基づいた前輪及び後輪の各走行抵抗負荷Ｗａ及びｗ
ｂ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１１０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双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、このようなシャシダイナモでは、ローラ１０
ａ、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１Ｎ２ａ、１２ｂを介して与えられる電
気１ｆ、１４１１負荷どの合計となる。

このことは、とりもなおさず、−・対の動力訓１２ａ、
１２ｂの電気慣＋！［負荷を、実際の走行時に四輪駆Ｏ
Ｊ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りる電気慣性負荷は、車
両重量その・ｂのを表わ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りえられる
。

このため、本発明の装量は、Ｗ１性負荷設定手段４８を
用い、前輪用ローラ１０ａ及び後輪用［１−ラ１０ｂに
それぞれ加わる車両重量と等価の慣性負荷から前輪側及
び後輪側の固定慣性負荷をそれぞれ減算した値を前輪側
の基準雷気悄＋！１角荷及び後輪側の基準電気慣性負荷
として設定している。

実施例においてこの慣性負荷設定手段４８は前輪側慣性
負荷設定器５０ａ及び後輪側慣性負荷設定器５８ｂから
なり、その設定値を対応するＤ／Ａ変換器５２ａ、５２
ｂ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、設定された各基準電気慣性
負荷及び検出加速度に基づき該検出加速度に応じた前輪
及び後輪の各電気慣性負荷を演算する。実施例において
この第２の負荷演算手段２４は、加速度演算器３２の出
力ＶどＤ／Ａ変換器５２ａから出力される基準電気慣性
負荷とに基づき、検出加速度αにおける前輪側の電気慣
性負荷Ｙａを出力する前輪用慣性負荷演算器５８と、同
様にして加速度演算器３２の出力α及びＤ／Ａ変換器５
２ｂの出力に基づき後輪側電気慣性負荷Ｙｂを演算出力
する後輪用慣性負荷演算器６０と、からなる。

そして、前記各慣性負荷演算器５８．６０の出力は第３
の負荷演算手段４６に向は供給される。

この第３の負荷演算手段４６は、第１及び第２の負荷演
算手段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
７ｂをそれぞれ前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１
０ｂの各負荷制御回路７０ａ及び７０ｂに供給する。

これら各負荷制御回路７０ａ、７０ｂは、このにうな分
担回転負荷Ｚａ及びｚｂの入力に基づぎ、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の吸収づる回転１−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ｉ〜シルク第３の負荷演算手段４Ｇか
ら入力される分担回転負＝　　１６　− 荷Ｚとを照合する照合器７６と、を含み、再照合データ
が一致するにう、トルク制御回路７８にＪ：り動力泪１
２の電流制御用サイリスタユニット８０を制御している
。

このどき、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ザイリスタユニット８０を介し
て電源８２側へフィードバックされる。

本発明のシャ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４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ど考えられていたが、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
ンタデファレンシャルギアの駆動力比と正確に対応Ｊる
ことが判明した。

このため、本実施例のシャシダイナモにおいては、四輪
駆動車のセンタデフアレンジセルギアにより与えられる
駆動力分担比に基づき前１！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５０ａ、５０ｂによ
り、車両１００の前輪１１０及び後輪１２０に対応する
基準電気慣性負荷を設定する。

そして、四輪駆動車１００をその駆動輪１１０及び１２
０の回転により車体が移動することがないにう所定の固
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Ｊ：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１２０の走行抵抗負荷
Ｗ　ａ及びｗｂが求められ、同様にして第２の負荷演算
手段２７１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７ａ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７ｂどして演算出
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７ｂに基づき前輪用動力
計１２８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１２０の差速をも正確に再現し良好な
各種動力副側を行うことが可能となる。

また、本実施例のシャシダイナモにおいては、設定器３
４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すは前記設定値ａに基づ
き自動的に設定されるＪ：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。

また、本実施例においては、慣性負荷設定器５０ににす
、直接に基ｔ＄電気慣性負荷の設定を行っているため、
第２の負荷演算手段２４内において、検出加速度αにお
（プる電気慣性負荷Ｙの演算を単に一段の演算器５８．
６０を使用するのみで行うことができ、その演算スピー
ドが大幅に短縮される。

特に、このようなシャシダイプモにより車両の実走行状
態を再現する場合には、慣性負荷を加速度の変動に合せ
て数ミリ秒の単位で正確に制御することが好ましく、本
実施例のように電気慣性負荷の演算を短時間で行うこと
により更に正確な実走行状態を再現することが可能とな
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ャシダイナモの好
適な実施例を示す電気回路図、第２図は本発明のシャシ
ダイナモの外観説明図、第３図は［］−ド［１−ド設定
器の速度−走ｔ−１抵抗負？１１ｆのｔ！ｊ　ｔ’１図
である。 １０Ｆ１　・・・　前輪用１］−ラ、 １０１）　・・・　後輪用［１−ラ、 １２ａ　　・・・　前輪用動力口、 １２ｂ　　・・・　後輪用動力旧、 ２０　・・・　走行状態検出手段、 ２２　・・・　第１の負荷演算手段、 ２／Ｉ　　・・・　第２の負荷演算手段、３／ｌ　　・
・・　分担比設定手段、 ４６　・・・　第３の負荷演算手段、 ４８　・・・　慣性負イ１１設定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）供試四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
   とにより四輪駆動車の動力計測を行うシャシダイナモに
   おいて、 前記ローラ上を模擬走行する四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、四輪駆動車の前後駆
   動輪の駆動力分担比を設定する分担比設定手段と、 四輪駆動車の走行速度及び駆動力分担比に基づき四輪駆
   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、 四輪駆動車の前輪及び後輪の各基準電気慣性負荷をそれ
   ぞれ設定する慣性負荷設定手段と、設定された各基準電
   気慣性負荷及び検出加速度に基づき検出加速度に対応し
   た前輪及び後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
   算し前輪用動力計及び後輪用動力計の分担づる分担抵抗
   負荷を演算出力する第３の負荷演算手段と、を含み、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
   前輪用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四輪駆動車の動力計測を行
   うことを特徴とする四輪駆動車用シャシダイナモ。