(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が搭載されるシャシダイナモおよびこのシャシダイナモからの車速パルス信号に基づいてモード走行パターンを表示画面上に表示するドライバーズエイドを備えてなる車両のモード運転試験装置において、前記ドライバーズエイドに、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えさせ、モード走行パターン上においてスロットル開度が所定値以上である時間の累計が所定値以上になったとき、前記負荷低減計算による計算結果をｓｉｎθに変換して、その変換出力をアナログ電圧信号として前記シャシダイナモの制御部に出力し、もって、シャシダイナモが車両に与える負荷を軽減するようにしたことを特徴とする車両のモード運転試験装置。
【請求項２】
車両が搭載されるシャシダイナモおよびこのシャシダイナモからの車速パルス信号に基づいてモード走行パターンを表示画面上に表示するドライバーズエイドを備えてなる車両のモード運転試験装置において、装置全体を制御するコンピュータに、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えさせ、モード走行パターン上においてスロットル開度が所定値以上である時間の累計が所定値以上になったとき、前記負荷低減計算による計算結果をｓｉｎθに変換して、その変換出力をアナログ電圧信号として前記シャシダイナモの制御部に出力し、もって、シャシダイナモが車両に与える負荷を軽減するようにしたことを特徴とする車両のモード運転試験装置。
【請求項３】
車両が搭載されるシャシダイナモおよびこのシャシダイナモからの車速パルス信号に基づいてモード走行パターンを表示画面上に表示するドライバーズエイドを備えてなる車両のモード運転試験装置において、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えた負荷低減装置を設け、モード走行パターン上においてスロットル開度が所定値以上である時間の累計が所定値以上になったとき、前記負荷低減計算による計算結果をｓｉｎθに変換して、その変換出力をアナログ電圧信号として前記シャシダイナモの制御部に出力し、もって、シャシダイナモが車両に与える負荷を軽減するようにしたことを特徴とする車両のモード運転試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車など車両をモード運転試験する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のモード運転試験は、試験に供される車両をシャシダイナモに搭載し、この車両にテストドライバーが搭乗して、シャシダイナモから与えられる走行抵抗負荷に対し、車速パルスに基づいてドライバーズエイド（運転走行パターン表示器）の表示画面に表示されるモード走行パターンに追随するように車両を運転し、そのとき車両のエンジンから排出されるガスを排ガス分析装置で分析し、この分析結果をモード走行パターンと組み合わせていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両重量に比べて、出力（馬力）が小さい車両は、米国のＵＳ０６モードなどの厳しい高速・高負荷のモード走行パターンに対しては追従した走行を実行できないことがある。このように、モード走行パターンに追従できない走行を行った車両から採取される排ガスデータには試験データとして意義がなく、このような場合、シャシダイナモが車両に与える負荷を軽減することが認められている。一般的には、走行抵抗Ｆは下記の式（１）で表される。
Ｆ＝Ａ＋ＢＶ＋ＣＶ2 ＋ｇＷｓｉｎθ                  ……（１）
ここに、Ｖは走行速度、Ａ，Ｂ，Ｃは定数、Ｗは車両の等価慣性重量である。
【０００４】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、低馬力車が高加速部分においてモードトレースできない場合、シャシダイナモが車両に与える負荷を合理的な手法で軽減できるようにした車両のモード運転試験装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、車両が搭載されるシャシダイナモおよびこのシャシダイナモからの車速パルス信号に基づいてモード走行パターンを表示画面上に表示するドライバーズエイドを備えてなる車両のモード運転試験装置において、前記ドライバーズエイドに、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えさせ、モード走行パターン上においてスロットル開度が所定値以上である時間の累計が所定値以上になったとき、前記負荷低減計算による計算結果をｓｉｎθに変換して、その変換出力をアナログ電圧信号として前記シャシダイナモの制御部に出力し、もって、シャシダイナモが車両に与える負荷を軽減するようにしている（請求項１）。
【０００６】
上記構成の車両のモード運転試験装置によれば、シャシダイナモが車両に与える負荷を合理的な手法で低減できるようになり、低馬力車であっても高加速部分においてモードトレースを容易に行うことができ、したがって、所望のモード運転試験を行うことができる。
【０００７】
そして、前記車両のモード運転試験装置において、前記各機能を装置全体を制御するコンピュータに備えさせるようにしてもよい（請求項２）。
【０００８】
また、前記車両のモード運転試験装置において、前記各機能を備えた負荷低減装置を設けてもよい（請求項３）。
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１および図２は、この発明の一つの実施の形態を示すもので、まず、図１は、この発明の車両のモード運転試験装置（以下、試験装置という）１の構成を概略的に示すもので、この試験装置１は、シャシダイナモ２とドライバーズエイド３とからなる。そして、シャシダイナモ２は、装置１全体を制御するコンピュータ４とシャシダイナモ本体５とからなり、さらに、シャシダイナモ本体５は、パワーコントロールユニット６とダイナモメカニカルユニット７とから構成される。
【００１１】
まず、シャシダイナモ２の構成について説明する。このシャシダイナモ２に設けられるコンピュータ４は、各種の演算や制御を行うとともに、シャシダイナモ本体５の各モード（暖機運転、コーストダウン、実走行シミュレーションモード等）の条件となる種々の車両データや負荷値の設定、登坂抵抗値（登坂傾斜度）の入力設定を行うことができ、また、排ガス分析装置（図示していない）からのデータに基づく演算および演算結果の表示、保存、データベース化などの機能を有し、さらに、車速やトルクのリアルタイム表示、アラームなどの装置全体の状態表示などを行う。
【００１２】
前記パワーコントロールユニット６は、ダイナモメカニカルユニット７におけるモータ１５を制御したり、モータ１４およびシャシダイナモローラ１５に設けられた各種のセンサからの信号を適宜処理する機能を有するもので、コントロールＣＰＵ８、プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣと略称する）９、ＩＧＢＴモータドライバ１０などを備えている。
【００１３】
前記コントロールＣＰＵ８は、シャシダイナモ本体５全体の制御部として機能を有するもので、前記コンピュータ４と例えばイーサネットで接続されて、相互に信号を授受できるように構成されており、ダイナモメカニカルユニット７におけるモータ１４に設けられているロードセル１７から送られてくるトルク信号をＡＤ変換して換算し、コンピュータ４にトルク信号として送出する機能や、シャシダイナモローラ１６のエンコーダ部１８から送られてくるローラ回転パルス信号に基づいて車速や加速度を演算し、これをコンピュータ４に送出する機能や、コンピュータ４で計算された結果に基づく各モードごとの設定指令計算値をＰＬＣ９やＩＧＢＴモータドライバ１０に送出する機能を備えている。
【００１４】
そして、前記ＰＬＣ９は、予めプログラムされたシーケンスロジックを実行するシーケンサであり、シャシダイナモローラ１６に取り付けられている圧力スイッチ（図示していない）や電磁弁（図示していない）の制御や軸受け部（図示していない）の温度制御、アラーム制御、非常停止動作等の制御を行う。なお、アラーム信号やリセット信号等は、コントロールＣＰＵ８を介して、コンピュータ４と双方向に授受を行う。
【００１５】
また、前記ＩＧＢＴモータドライバ１０は、ダイナモメカニカルユニット７におけるモータ１４をドライブするドライブアンプで、インバータ、コンバータおよびＣＰＵを備えた制御部からなり、コントロールＣＰＵ８およびＰＬＣ９と接続され、指令電圧を受けてモータをドライブする。
【００１６】
なお、１１はＩＧＢＴモータドライバ１０とモータ１４との間に設けられる電磁開閉器で、ＰＬＣ９によって開閉制御される。また、１２はインタフェース部で、コントロールＣＰＵ８と接続されている。さらに、１３はコントロールＣＰＵ８に接続されるリモコンで、コンピュータ４の一部の機能を備えている。
【００１７】
前記ダイナモメカニカルユニット７は、モータ１４と、このモータ１４の両側に延設される出力軸１５に取り付けられる２個１対のダイナモローラ１６とから主として構成され、試験に供される車両（図示していない）の駆動輪がダイナモローラ１６上に載置される。１７はモータ１４に設けられたロードセル、１８は出力軸１５に設けられたエンコーダ部である。
【００１８】
そして、前記ドライバーズエイド３は、内部にコントロールコンピュータ１９を備えるとともに、カラーディスプレイを備えてなり、前記車両の前方で、テストドライバーが見やすい位置に設けられる。そして、このドライバーズエイド３は、シャシダイナモ本体５のコントロールＣＰＵ８からインタフェース部１２を介して供給される車速パルス信号を前記コントロールコンピュータ１９で処理して、モード走行パターンを表示画面上に表示させる。
【００１９】
ここまでの構成は、従来の試験装置と変わるところはない。この発明の試験装置が、従来のそれと大きく異なる点は、前記ドライバーズエイド３のコントロールコンピュータ１９に、スロットル開度を読み込む機能と、内蔵した演算制御部に負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えさせ、モード走行パターン上においてスロットル開度が所定値以上である状態が所定時間以上継続したとき、前記負荷低減計算による計算結果をｓｉｎθに変換して、その変換出力をアナログ電圧信号として、シャシダイナモ本体５の制御部であるコントロールＣＰＵ８に出力するようにして、シャシダイナモ２が車両に与える負荷を軽減するようにしたことである。
【００２０】
そして、図１において、２０は車両から与えられるスロットル開度（ＷＯＴ，Ｗｉｄｅ  Ｏｐｅｎ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）を表す信号である。
【００２１】
図２は、前記ドライバーズエイド３における表示画面２１の一例を示し、モード走行パターン２２を表示するためのウィンドウ（表示部）２３と、汎用データを表示するためのウィンドウ（表示部）２４とを有している。これらのウィンドウ２３，２４は固定的なものではなく、ウィンドウのドラッグ操作とドロップ操作によって、それらの配置関係や大きさ（面積）をユーザが適宜設定でき、ウィンドウ２３に表示する表示項目（内容）も詳細設定により自在に選択できる。なお、２４ａ〜２４ｄは、各種の汎用データを表示するウィンドウである。
【００２２】
この実施の形態においては、前記ウィンドウ２３には、表示内容として、モード走行パターン２２の他に、ウィンドウ２４ａにも表示しているＷＯＴを別途表示するウィンドウ２５を重ねている。このＷＯＴウィンドウ２５はＷＯＴの測定値Ｄｗを表示する部分２５ａと、このＷＯＴデータＤｗが規定値を超えた時間の累計を表示する超過時間の部分２５ｂとを有している。
【００２３】
ＷＯＴデータＤｗを表示する部分２５ａの背景は、ＷＯＴが例えば規定値８５％を超えた時に赤色で表示される。また、この超過時間にしたがって前記超過時間の表示部分２５ｂを左側から順に点灯する。前記超過時間の表示部分２５ｂは左側から例えば緑色で表示される４秒間の部分ａと、黄色で表示される２秒間の部分ｂと、赤色で表示される２秒間の部分ｃとからなっており、全体として例えば８秒間の超過時間を表示できるように構成している。
【００２４】
なお、図２において、２６はマーカである。
【００２５】
上記構成の車両のモード運転試験装置においては、供試車両をシャシダイナモ２のシャシダイナモ本体５に搭載し、前記車両の運転席にテストドライバーが座る。そして、モータ１４を駆動してダイナモローラ１６を回転させ、その状態で、テストドライバーがドライバーズエイド３の表示画面２１に表示されるモード走行パターン２２にしたがって車両を走行させる。そして、この発明の車両のモード運転試験装置においては、ドライバーズエイド３がスロットル開度を読む込む機能を有しているので、前記表示画面２１内において、スロットル開度ＷＯＴがモード走行パターン２２や汎用データなどとともに表示される。
【００２６】
そして、スロットル開度ＷＯＴが所定値以上である時間の累計が所定値以上になったとき、例えば、スロットル開度ＷＯＴが８５％〜１００％に達した時間の累計が例えば８秒以上になると、ドライバーズエイド３に内蔵されているコントロールコンピュータ１９においては、負荷低減計算が行われ、公知である下記（２）式を用いて、ｓｉｎθが求められる。
ｓｉｎθ＝０．０４５５５×（Ａadj1−Ａmeas×ＴＲ）    ……（２）
ここに、Ａadj1は基準加速度（ｍｐｈ）であり、これは負荷軽減初期段階における加速度を用いることができる。そして、Ａmeasは実測加速度（ｍｐｈ）であり、負荷軽減が始まる前の加速をシャシダイナモ本体５における車速変化により算出することができる。また、ＴＲはスロットル開度比率で、任意に設定できるが、例えば０．５とする。０．０４５５５はｍｐｈとｋｍ／ｈとの換算係数である。
【００２７】
前記（２）式で求められたｓｉｎθがアナログ電圧信号としてシャシダイナモ２におけるシャシダイナモ本体５の制御部であるコントロールＣＰＵ８に出力される。このコントロールＣＰＵ８においては、下記（１）式で与えられる走行抵抗Ｆを求める式のｓｉｎθに、前記アナログ電圧信号を入力し、所定の走行抵抗Ｆが求められ、これがモータドライバ１０に送られ、モータ１４が制御される。
Ｆ＝Ａ＋ＢＶ＋ＣＶ2 ＋ｇＷｓｉｎθ                  ……（１）
【００２８】
このようにして、シャシダイナモ２によって車両に与えられる走行抵抗Ｆが低減されることにより、車両は所定のモード走行パターン２２を実行することができ、低馬力車であっても高加速部分において所定のモードトレースを行うことができ、所望のモード運転試験を行うことができる。
【００２９】
そして、上述の実施の形態においては、モード走行パターン２２を表示するためのドライバーズエイド３に、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを備えさせているので、テストドライバーによる確認を確実に行うことができる。
【００３０】
この発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能を、装置全体を制御するコンピュータ、すなわち、コンピュータ４に備えさせるようにしてもよい。このようにした場合、ドライバーズエイド３に余分な機能を備えさせる必要はない。
【００３１】
また、前記スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能とを、別のコントロールコンピュータに設けるようにしてもよい。図３は、このように構成した試験装置の一例を概略的に示すもので、この図において、３１はシャシダイナモで、図１に示したシャシダイナモ２と同様に構成されている。そして、３２は負荷軽減装置としてのコントロールコンピュータで、スロットル開度を読み込む機能と、負荷低減計算を行うための計算機能と、負荷低減計算によって得られた結果をｓｉｎθに変換する機能を備えている。３３はドライバーズエイドで、内部にモード走行パターン用のコンピュータ（図示していない）を備えており、負荷軽減装置３２を介して送られるシャシダイナモ３１からの車速パルス信号を前記コンピュータで処理して、モード走行パターンを表示画面（図示していない）上に表示させるものである。このように構成した場合、ドライバーズエイド３３としては既存のものを用いることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、シャシダイナモが車両に与える負荷を合理的な手法で低減できるようになり、低馬力車であっても高加速部分においてモードトレースを容易に行うことができ、したがって、所望のモード運転試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の車両のモード運転試験装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【図２】  前記装置で用いるドライバーズエイドの表示画面の一例を示す図である。
【図３】  この発明の車両のモード運転試験装置の構成の他の例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
２…シャシダイナモ、３…ドライバーズエイド、４…装置全体を制御するコンピュータ、８…シャシダイナモの制御部、２１…表示画面、２２…モード走行パターン、３１…シャシダイナモ、３２…負荷低減装置、３３…ドライバーズエイド。
【図１】
0003688168.tif 000002
【図２】
0003688168.tif 000003
【図３】
0003688168.tif 000004