JPS61734A - ４輪駆動車用シヤシダイナモメ−タ - 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］ 本発明は車両用のシャシダイナモメータ、特に四輪駆動
車用シャシダイナモメータの改良に関する。

［背景技術］ 従来より、自動車の各種走行性能試験１例えば１０モー
ド試験等のパターン走行試験を行うシャシダイナモメー
タが周知であり、該シャシダイナモメータは、例えば台
上又はシャシダイナモメータ室に固定された供試自動車
の駆動輪を、負荷特性が任意に制御されるローラ上に当
接し実走行に近似した状態で供試自動車の各種試験を行
っている。

そして、このようなシャシダイナモメータを用いた四輪
駆動車の走行性能試験は、該四輪駆動車の駆動輪、すな
わち前輪及び後輪をそれぞれ前輪用ローラ及び後輪用ロ
ーラと当接し、これら各ローラに車両の走行状態に応じ
た負荷を与えることにより行われる。

ところで、このような四輪駆動車は、その前輪と後輪の
負荷分担比が異なり、従ってこのような四輪駆動車用の
シャシダイナモメータにおいては前後輪の負荷分担比に
応じて前輪用ローラ及び後輪ローラの負荷特性を制御す
ることが必要となる。

このため、従来の四輪駆動用シャシダイナモメータにお
いては前輪用ローラ及び後輪ローラの負荷分担比を常に
Φ両の定速走行状態に合せてに制御する分担比制御を行
っている。

しかし、このような分担比制御を用いた四輪駆動車用シ
ャシダイナモメータは、四輪駆動車が定速走行を行って
いる場合には忠実にその実走行状態を再現し良好な試験
結果を得ることができるが、車両が所定の加速度をもっ
て加速又は減速されている場合には車両の実走行状態を
再現することはできず正確な試験結果を冑ることができ
ないという欠点があった。

ずなわら、四輪駆動車の前輪及び後輪の負荷分担比は、
定速走行時においては常に一定であるが、車両が加速す
る場合には車体後方が沈込み後輪の分担比が増加し、ま
た減速時には重体前方が沈込み前輪の負荷分担比が増加
する。

しかし、従来の四輪駆動車用シャシダイナモメータにお
いては、このような車両の加減速時における前輪及び後
輪の負荷分担比の変動を再現することができず、この結
果加減速時における正確な走行性能試験を行うことがで
きないという欠点があった。

また、このような加減速時における実走行状態を擬似す
るためにアーム等を用い車体の前方もしくは後方を強制
的に沈込み制御する方法も考えられるが、このような方
法を用いたシャシダイナモメータにおいては、アームに
より車体の沈込み深さが一律に固定されてしまい、例え
ば加速時もしくは減速時に発生する車体の上下方向への
振動を擬似することができず、振動活性を考虚した正確
な走行性能試験を行うことができないという欠点があっ
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、四輪駆動車の定速走行時及び加減速
走行時を正確に再現し良好な走行性能試験を行うことが
可能な四輪駆動車用シャシダイナモメータを提供するこ
とにある。

［発明の描成］ 前記目的を達成するために本発明は、 供試４輪駆動重の前後駆動輪に当接し、該駆動輪に所定
負荷を与えながら４輪駆動車を擬似走行させる前輪用ロ
ーラ及び後輪用ローラと、該ローラ上を擬似走行する４
輪駆動車の走行速度に基づき４輪駆動車の実走行におけ
る全走行抵抗負荷を演算する負荷演算回路と、 ４輪駆動車の加速度に対応した負荷分担比データが予め
設定されローラ上を擬似走行する４輪駆動車の加速度に
基づき前輪用ローラ及び後輪用ローラの負荷分担比を演
算する分担比設定回路と、４輪駆動車の前輪と後輪との
間に差速が生じない負荷分担比のリミット値が予め設定
され、分担比設定回路の演算する負荷分担比を該リミツ
］〜値を限度として出ノ〕するリミット回路と、前記負
荷演算回路から出力される全走行抵抗負荷及びリミット
回路から出力される負荷分担比に基づき前輪用ローラ及
び後輪用ローラの分担する分担抵抗負荷を演算出力する
分担抵抗設定回路と、を含む。そして、該分担抵抗設定
回路から出力される分担抵抗負荷に基づき前輪用ローラ
及び後輪用ローラの負荷特性を制御し、４輪駆動車の試
験を前輪及び後輪に差速を発生させることなく実走行に
近似した状態で行うことを特徴とする。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明瓦る・ 第１図には本発明に係る四輪駆動車用シャシダイナモメ
ータの好適な実施例が示されており、実施例のシャシダ
イナモメータは、動的な走行性能試験を行う供試四輪駆
動車の各駆動輪、すなわち前輪及び後輪を当接載置する
前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０ｂと、これら
各ローラ１０ａ、１０ｂに直結され各ローラ１０ａ。

１０ｂの回転抵抗負荷を制御する直流発電機１２ａ、１
２ｂと、を含む。

そして、走行性能試験を行う供試四輪駆動車の前輪及び
後輪を対応する前輪用ローラ１０ａ、後輪用ローラ１０
ｂ上に当接載置し、該四輪駆動車を駆動輪の回転により
移動することないよう所定の固定手段により固定し、ロ
ーラ１０ａ、１０ｂ上で擬・似走行さゼる。これにより
、回転する各ローラ１０ａ、１０’ｂを実際の路面にか
え無限端平坦路として機能させ、四輪駆動車の動的な走
行性能試験を実際の走行路と同一の条件の下で行うもの
である。

ここにおいて、実走行に近似した擬似走行状態は、四輪
駆動車の実際の走行時において前輪及び後輪に加わる抵
抗負荷と等しい抵抗負荷を直流発電機１２ａ、１２ｂに
より前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０ｂに印加
することにより形成される。

このような抵抗負荷制御を行うため、実施例の装置にお
いては、回転数検出器１３により直流モータ１２ａの回
転数を検出し、速度検出器１４により該検出回転数に基
づきローラ１０ａ、１０ｂ上における車両の走行速度を
検出している。

そして、このようにして検出された走行速度は、負荷演
算回路１６に供給され、この負荷演算回路１６により当
該走行速度において車両の前輪及び後輪に加わる全走行
抵抗負荷り。を演算する。。

実施例において、この負荷演算回路１６は、ロードロー
ド設定器１８とエレクトリックフライホイール２０とを
含む。そして、ロードロード設定器１８は、車両の走行
速度に基づき、車両が該検出速度で定速走行した際の抵
抗負荷を求める。また、エレクトリックフライホイール
２０は、前記検出速度を微分し車両の加速度を演算し、
該加速度時における慣性抵抗負荷を求める。そして、こ
のようにして求めた定速走行抵抗負荷及び慣性抵抗負荷
を加算器２２により加算し全走行抵抗負荷Ｌｏとして出
力している。このようにして出力されるり。は、四輪駆
動車の現在の速度及び加速度の下において、各駆動輪す
なわち前輪及び後輪に加わる全走行抵抗負荷を表すもの
となる。

ところで四輪駆動車の前輪及び後輪によるこのような全
走行抵抗負荷の分担比は、その走行条件、特に加速度の
変化に基づき随時変化する。

本発明の特徴的事項は、このような加速度の変化に伴う
４輪駆動車の前輪及び後輪の変動を正確に再現し、前輪
用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０ｂに実走行時と同
様な分担抵抗負荷を与えることにより実走行に近似した
状態で４輪駆動車の各種動的な走行性能試験を行うこと
を可能とすることにある。

このため、本発明の装置においては、４輪駆動車の前輪
及び後輪の負荷分担比を演算する分担比設定回路２４が
設けられている。そして、この分担比設定回路２４は、
予め４輪駆動車の加速度αに対応した前輪及び後輪の負
荷分担比データを有し、ローラ１０ａ、１０ｂ上を擬似
走行する４輪駆動車の加速度に対応する負荷分担比を出
力する。

実施例におい刃、この分担比設定回路２４は、速度検出
器１４の出力を微分し加速度αを演算する加速度検出回
路を含み、この検出加速度αに対応する負荷分担比を出
力している。

第２図には、本実施例の分担比設定回路２４内に設定さ
れる分担比データが示されており、実施例のデータは、
４輪駆動車を実際の走行路上を実走行させることにより
得られた加速度αと負荷分担比との相間関係を示してい
る。

このような負荷分担比データの設定は、該データが例え
ば第２図に示すような直線特性を有する場合には、該直
線を特定する加速度走行時における負荷分担比及びこの
直線の傾きを与えることにより行っても良く、またこれ
以外にも該直線を特定する任意の２点例えば定速時にお
ける負荷分担比と加速度α−０，１ｇの際の負荷分担比
を与えることによって行っても良い。また、このような
負荷分担比データが車両の加速時と減速時においてその
傾きを事にする場合には、前述と同様にして車両の加速
時及び減速時の負荷分担持性直線をそれぞれ設定すれば
良い。

従って、例えば加速度検出回路の検出加速度αが減速方
向に０．３ｑであると仮定すれば、第２図から明らかな
ように分担比設定回路２４からはこの検出加速度０．３
Ｑに対応して前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０
ｂの負荷分担比ａ：ｂ　＝６：４が出力されることにな
る。

ところで、４輪駆動車が実際の路面を走行する場合には
、その前輪速度と後輪速度とはほぼ同速度となり、両者
の間に差速は発生しない。従って、シャシダイナモメー
タを用いて４輪駆動車を擬似走行させる場合には、この
前輪と後輪との間に差速を発生することがないよう各ロ
ーラｉｏａ。

１０ｂの負荷特性を制御ｌする必要がある。

一般にシャシダイナモ’ｉｏａ、ｉ、ｏｂの負荷特性を
制御し４輪駆動車を擬似走行させる場合に、前輪用ロー
ラ１０ａと後輪用ローラ１０ｂの抵抗負荷の差、すなわ
ちトルク差が一定の範囲内であれば前輪と後輪との間に
差速を発生することはないが、各ローラ１０．ａ、１０
ｂの抵抗負荷の差が一定の範囲、すなわちリミット値を
越えると前輪及び後輪の間に差速が発生する。

第３図には、４輪駆動車の前輪及び後°輪の差速とロー
ラ１０ａ、１０ｂから前輪及び後輪に与えられる抵抗負
荷の差の関係が示されている。実験によれば、このよう
な差速の発生は、４輪駆動車のデファレンシャルギアの
特性によって定まり、一般にデファレンシャルギアの特
性に応じて、前輪と後輪のいずれか一方の負荷分担比が
全走行抵抗負荷し。の１０−、．４０％の範囲内の所定
のリミット値に達した場合に発生することが確認されて
いる。

本発明の特徴的事項は、このようなシャシダイナモメー
タ上にて擬似走行する４輪駆動車の前輪及び後輪の間に
差速か発生することがないよ、うその負荷分担比を設定
可能とすることにあり、このため、本発明のシャシダイ
ナモメータにおいては、分担比設定回路２４の出力をリ
ミット回路２６に供給している。

本発明において、このリミット回路２６には、４輪駆動
車の前輪と後輪との間に差速か生じない負荷分担比のリ
ミット値が予め設定され、分担比設定回路２４の出力す
る負荷分担比を該リミット値を限度として出力している
。

実施例において、前記リミット回路２６は、リミット値
設定部２６ａと、リミット部２６ｂと、を含む。そして
、リミット値設定部２６ａは、所望の値が負荷分担比リ
ミット値として設定可能に形成され、設定された負荷分
担比リミット値をリミッ１〜部２６ｂに供給している。

また、リミット部２６ｂは、分担比設定回路２４の演算
出力する負荷分担比が負荷分担比リミット値の範囲内に
あるか否かを判別し、範囲内にある場合には演算された
負荷分担比を出力し、範囲外にある場合には設定された
リミット値を負荷分担比として出力している。このよう
にして、実施例のリミット回路２６は、４輪駆動車の前
輪と後輪との間に差速が発生しないようその負荷分担比
の制御を行っている。

このようにして、リミット回路２６から前輪と後輪の負
荷分担比ａ：ｂが出力されると、分担抵抗設定回路２８
は次式に基づき前輪用ローラー０ａの分担抵抗負荷ＬＡ
及び後輪用ローラー０ｂの分担抵抗負荷り、を次式に基
づき演算し、ＬＢ−ＬＯ ａ　→−す このようにして求めた分担抵抗負荷Ｌ　及びＬＢをそれ
ぞれ前輪用ローラー０ａ及び後輪用ローラー０ｂの各負
荷制御回路３０ａ、３０ｂに供給する。

そして、各負荷制御回路３０ａ　、３０ｂは、このよう
な分担抵抗設定回路２８からの入力に基づき、対応する
直流発電１１１２ａ、１２ｂを制御し、前輪用ローラー
０ａ、後輪用ローラー０ｂに対し分担抵抗負荷り、Ｌ、
に対応する回転抵抗負荷を与える。

実施例の負荷制御回路３０はこのような負荷制御を行う
ため、直流発電機１２の吸収する回転トルクを検出する
ロードセル３２と、アンプ３４を介して入力される該ロ
ードセル３２の検出トルクと分割回路２８から供給され
る分担抵抗負荷とを照合する照合器３６と、を含み、両
照合データが一致するよう、トルク制御回路３８により
直流発電機１２の電流制御用サイリスクユニット４０を
制御している。

本発明のシャシダイナモメータ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４輪駆動車の走行性能試験を行う場合には、該
４輪駆動車の前輪及び後輪を前輪用ローラー０ａ及び後
輪用ローラーＯｂ上にそれぞれ当接載置する。そして、
リミット値設定部２６ａを操作し、該設定部２６ａに４
輪駆動車の前輪及び後輪の間に差速か生じない範囲を表
す負荷分担比のりミツト値を設定する。その後、該４輪
駆動車の駆動輪の回転により、車両が実際の移動するこ
とがないよう所定の固定手段で車体を固定し、該ローラ
ー０ａ、１０ｂ上において、４輪駆動車の擬似走行を開
始する。

このようにして、擬似走行が開始されると、負荷演算回
路１６により該擬似走行と同様な実走行においで４輪駆
動車の前輪及び後輪に加わる全走行抵抗負荷り。が演算
され、これと同時に分担比設定回路２４により車両の加
速度αに対応した前輪及び後輪の負荷分担比ａ：ｂが出
力される。

そして、このようにして出力される全走行抵抗負荷り。

及び負荷分担比ａ：ｂに基づき、前輪用ローラ１０ａ、
後輪用ローラー０ｂの分担抵抗負荷り、Ｌ８が演算され
、直流発電機１２ａ。

八 １２ｂにより前輪用ローラー０ａ及び後輪用ローラ１０
ｂに分担抵抗負荷ＬＡ、Ｌ、が与えられる。

従って、本発明においては、例えば加速度α＝０の場合
には、第２図からも明らかなように、前輪用ローラ１０
ａ及び後輪用ローラ１０ｂの負荷分担比が５．５：　　
４．５に設定され、また例えば加速度αがα−０，３ｇ
の場合には、前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０
ｂの負荷分担比が５＝５に設定される。

このように、本発明の装置によれば、各ローラ１０ａ、
１０ｂ上を４輪駆動車が擬似走行している場合に、その
加速度αに応じた分担抵抗負荷ＬＡ、ＬＢを以て各ロー
ラ１０ａ、１０ｂが回転されることになる。

また、このようなシャシダイナモメータにおいては、こ
れら各制御系の瞬時的なアンバランス又は分担比設定回
路２４の演算値のオーバーシュート現象及びその他の原
因で、分担比設定回路゛２４から出力される負荷分担比
ａ：ｂが、４輪駆動車の前輪と後輪との間に差速を引起
こす負荷分担比リミット値以上の値となる場合がある。

このような場合に、本発明の装置によれば、リミット回
路２６が自動的に作動し、リミット値段足部２６ａに設
定された負荷分担比リミット値を出力覆る。

従って、本発明の装置によれば、分担比設定回路２４か
らリミット値を上回り差速を発生させる負荷分担比ａ：
ｂが出力された場合には、リミット値設定部２６ａ内に
設定されているリミット値が負荷分担比として分担抵抗
設定回路２８に入力されることになり、この結果、各ロ
ーラー０ａ。

１０ｂは４輪駆動車の前輪及び後輪に差速か発生するこ
とがないようその負荷特性が制御されることになる。

このように、本発明の装置によれば、４輪駆動車がロー
ラー０ａ、１０ｂ上を擬似走行する際に、４輪駆動車の
前輪及び後輪に差速を発生させることな（、実際の加速
度走行時と同様な分担比抵抗負荷り、Ｌ８が前輪及び後
輪に与えられること八 となり、実走行と同一の条件の元で該供試４輪駆動車の
動的な走行性能の試験を行うことが可能となる。この結
果、本発明のシャシダイナモメータでは、ローラー０ａ
、１０ｂ上において４輪駆動車の各種動的走行性能試験
、例えば０〜４００ｍ加速特性試験等を正確におこなこ
とが可能となる。

なお、前記実施例の速度検出器１４では、前輪用ローラ
１０ａの回転に基づき車速の検出を行っているが、これ
以外にも前輪用ローラ１０ａ及び後輪用ローラ１０ｈの
平均値から車速を求めることも可能である。

また、本発明の装置によれば、例えば４輪駆動重のデフ
アレンシヤルギア等の特性に合わせて差速の生じない負
荷分担比のリミット値を設定するため、４輪駆動車の全
走行抵抗負荷し。の変動に応じて前輪用ローラ１０ａ及
び後輪用ローラ１０ｂの分担抵抗負荷ＬＡ、Ｌ、のりミ
ツト値を動的に制御することが可能となる。従って、例
えば前輪用ローラ１０ａ、後輪用ローラ１０ｂ間の分担
抵抗負荷の差を一律に所定の値に設定してしまう固定式
のリミット方式を採用する場合に比し、極めて使い易い
ものとなる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、前輪用ローラ及
び後輪用ローラ上において４輪駆動車を前輪と後輪の間
に差速を発生させることなく実際の走行条件と等しい状
態で擬似走行させることができ、４輪駆動車の各種動的
な走行性能試験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４輪駆動車用シャシダイナモメー
タの好適な実施例を示す電気回路図、第２図は第１図の
分担比設定回路内に設定される分担比データの測定部、 第３図は４輪駆動車の前輪と後輪との間に生ずる抵抗負
荷の差と前輪及び後輪の差速との関係を示す特性図であ
る。 １０ａ　　・・・　前輪用ローラ １２ｂ　　・・・　後輪用ローラ １６　・・・　負荷演算回路 ２４　・・・　分担比設定回路 ２６　・・・　リミット回路 ２６ｂ　　・・・　リミット値設定部 ２６ｂ　　・・・　リミット部 ２８　・・・　分担比抵抗設定回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）供試４輪駆動車の前後駆動輪に当接し、該駆動輪
   に所定負荷を与えながら４輪駆動車を擬似走行させる前
   輪用ローラ及び後輪用ローラと、該ローラ上を擬似走行
   する４輪駆動車の走行速度に基づき４輪駆動車の実走行
   における全走行抵抗負荷を演算する負荷演算回路と、 ４輪駆動車の加速度に対応した負荷分担比データが予め
   設定されローラ上を擬似走行する４輪駆動車の加速度に
   基づき前輪用ローラ及び後輪用ローラの負荷分担比を演
   算する分担比設定回路と、４輪駆動車の前輪と後輪との
   間に差速が生じない負荷分担比のリミット値が予め設定
   され、分担比設定回路の演算する負荷分担比を該リミッ
   ト値を限度として出力するリミット回路と、 前記負荷演算回路から出力される全走行抵抗負荷及びリ
   ミット回路から出力される負荷分担比に基づき前輪用ロ
   ーラ及び後輪用ローラの分担する分担抵抗負荷を演算出
   力する分担抵抗設定回路と、を含み、該分担抵抗設定回
   路から出力される分担抵抗負荷に基づき前輪用ローラ及
   び後輪用ローラの負荷特性を制御し、４輪駆動車の試験
   を前輪及び後輪に差速を発生させることなく実走行に近
   似した状態で行うことを特徴とする４輪駆動車用シャシ
   ダイナモメータ。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載のシャシダイナモメー
   タにおいて、 リミット回路は、４輪駆動車の前輪と後輪との間に差速
   が生じない負荷分担比のリミット値が予め設定されるリ
   ミット値設定部と、分担比設定回路の演算する負荷分担
   比が前記リミット値の範囲内にあるか否かを判別し範囲
   内にある場合には該負荷分担比をそのまま出力し範囲外
   にある場合には設定リミット値を負荷分担比として出力
   するリミット部と、を含むことを特徴とする４輪駆動車
   用シャシダイナモメータ。
3. （３）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
   のシャシダイナモメータにおいて、分担比設定回路は、
   ローラ上を擬似走行する４輪駆動車の走行速度に基づき
   走行加速度を演算する加速度検出回路を有することを特
   徴とする４輪駆動車用シャシダナモメータ。