JPS61204538A - ４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）Ｘ（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、四輪駆動車の動力計測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。

及」Ｊとｌ飽 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］ 本発明のシャシダイナモは、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、本発明のシャシダイナモ
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、慣性負荷設窓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、このようにして演健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、本発明のシャシダイナモは
、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ャシダイナモ上
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を当接載置する前輪用ローラ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１２０を対応する前輪
用ローラ１０ａ及び後輪用１０ｂ上に接触させ、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、ローラ
１０ａ、１Ｏｂ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１００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１０
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に向は供給される。

実施例において、前記走行状態検出手段２０は、各ロー
ラｉｏａ、ｉｏｂの回転数ｎ　ａ　、　”ｎ　ｂを検出
する一対のピックアップ２６ａ、２６ｂ、検出回転数ｎ
ａ、ｎｂに基づき四輪駆動車１００の前輪１１０及び後
輪１２０の速度ｖ’ａ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■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１００の平均
加速度αを演算する加速度演Ｉｌ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に向は供給し
、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に向は供給している。

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よう演算し、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■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■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Ｗ１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Ｏ−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４
０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に変換された俊他方の走
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＋
ｂ）を演算し第３の負荷演算手段４６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に向は入力している
。

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ＷＷａ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罰である。

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１２８．１２ｂ
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１２ａ、１
２ｂの電気慣性負荷を、実際の走行時に四輪駆動車１０
０の前輪１１０及び後輪１２０に加わる慣性負荷から前
輪用ロー５１０ａ側及び後輪用ロー５１０ｂ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＠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４８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５６ａ、５６ｂ及び電気
慣性負荷演算器５８ａ、５８ｂ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１０ｂ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に向は出力される。

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５８
ａ、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に向は出力する。

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
ｚｂ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７
８により動力計１２の電流制御用サイリスタユニット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
ンタデファレンシャ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、本実施例のシャシダイナモにおいては、四輪
駆動車のセンタデファレンシャ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ｍｓ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１２
０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
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、ｉｏｂ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Ｏ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
各種動力計測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０−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)

【特許請求の範囲】
1. （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ャシダイナモに
   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輪駆動車用シャシダイナモ。