(57)【要約】【課題】車両の性能検査において、波状路を想定した車両走行の模擬を実現できる走行状態模擬装置を提供する。【解決手段】実際の車両に搭載されるブレーキシステムを搭載せずに、ドライブシャフト４０に直結した負荷吸収モータ５０ａ,５０ｂがエンジン１０やモータ・ジェネレータ２０の駆動出力を吸収することで車両走行状態を模擬する試験システムにおいて、走行模擬装置６０が、車両の仮想的な走行距離と、運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出し、その波状路走行トルクを含めて、運転条件に応じた負荷トルクを算出する。そして、算出された負荷トルクに応じて負荷吸収モータ５０ａ,５０ｂを制御する。【選択図】図１
2006177899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項２】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸の両端にそれぞれ連結され、その出力軸の各端にそれぞれ負荷トルクを発生させる各負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令をそれぞれ出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記運転条件に前記負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、前記負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した各波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを前記負荷装置ごとに算出する負荷トルク算出手段と、
算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記各負荷装置に対して出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項３】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記車両の所定位置からの走行距離と関連づけて波状路走行トルクが登録されたテーブルを記憶する記憶手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離に応じた波状路走行トルクを前記テーブルから取得する波状路走行トルク取得手段と、
前記波状路走行トルク取得手段で取得した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項４】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記走行速度算出手段で算出した走行速度と、前記運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項５】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な加速度を算出する加速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記加速度算出手段で算出した加速度と、前記運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項６】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な加速度を算出する加速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記走行速度算出手段で算出した走行速度と、前記加速度算出手段で算出した加速度と、前記運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項７】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸の両端にそれぞれ連結され、その出力軸の各端にそれぞれ負荷トルクを発生させる各負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令をそれぞれ出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記走行速度算出手段で算出した走行速度と、前記運転条件に前記負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、前記負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した各波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを前記負荷装置ごとに算出する負荷トルク算出手段と、
算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記各負荷装置に対して出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項８】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸の両端にそれぞれ連結され、その出力軸の各端にそれぞれ負荷トルクを発生させる各負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令をそれぞれ出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な加速度を算出する加速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記加速度算出手段で算出した加速度と、前記運転条件に前記負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、前記負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した各波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを前記負荷装置ごとに算出する負荷トルク算出手段と、
算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記各負荷装置に対して出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【請求項９】
車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸の両端にそれぞれ連結され、その出力軸の各端にそれぞれ負荷トルクを発生させる各負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令をそれぞれ出力する走行状態模擬装置であって、
前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記運転条件に基づいて、前記車両の仮想的な加速度を算出する加速度算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記走行速度算出手段で算出した走行速度と、前記加速度算出手段で算出した加速度と、前記運転条件に前記負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとに応じて、前記負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、
前記波状路走行トルク算出手段で算出した各波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを前記負荷装置ごとに算出する負荷トルク算出手段と、
算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記各負荷装置に対して出力する指令出力手段と、
を備えることを特徴とする走行状態模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の性能検査において、指定された運転条件に応じて仮想的に制動トルクや走行抵抗トルクなどの負荷トルクを、車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結された負荷装置に発生させることで、車両の走行状態を模擬する走行状態模擬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の性能試験を行う走行状態試験システムとして、例えば特許文献１に開示されたシステムがある。特許文献１に示すようなシステムでは、実際の車両に搭載されるブレーキシステムを搭載せずに、ドライブシャフトに直結した負荷吸収モータがドライブシャフトに負荷トルクを発生させることで駆動出力を吸収し車両走行状態を模擬し、各々の性能試験を実施する。また、負荷吸収モータに発生させる負荷トルクは、車両重量などの各種車両諸元や車速の時間変化、勾配抵抗やスリップ率などの道路条件が示された運転条件に基づいて算出される。特許文献１に示すようなシステムによれば、実際の車両に搭載されるブレーキシステムを搭載することなく、模擬的に車両走行状態を作り出し、車両の各種性能試験を行うことができる。
【０００３】
しかしながら、従来のシステムでは、実際の車両において行われる図１０に示すような、波形状を有する波状路１の走行試験を実現することはできなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２５５８３号公報
【特許文献２】特開平０８−３３４４３９号公報
【特許文献３】特開２０００−３５３８０号公報
【特許文献４】特開２０００−９７８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、車両の性能検査において、波状路を想定した車両走行の模擬を実現できる走行状態模擬装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る走行状態模擬装置は、車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と、波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、前記波状路走行トルク算出手段で算出した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、車両の走行距離と、運転条件に示された波状路を構成する波形状の波状路波長と、波状路高さとに応じて、波状路走行トルクを算出し、その波状路走行トルクを含めて、負荷装置に発生させるべき負荷トルクを算出する。これにより、波状路走行時に車輪と路面との接点で発生する路面に対して垂直方向の力を考慮して、負荷装置に対して負荷トルクを発生させることができる。よって、波状路走行時における車両の走行をより忠実に再現し、各種性能試験を行うことができる。
【０００８】
本発明に係る走行状態模擬装置は、車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸の両端にそれぞれ連結され、その出力軸の各端にそれぞれ負荷トルクを発生させる各負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令をそれぞれ出力する走行状態模擬装置であって、前記走行距離算出手段で算出した走行距離と、前記運転条件に前記負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と、波状路高さとに応じて、前記負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出する波状路走行トルク算出手段と、前記波状路走行トルク算出手段で算出した各波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを前記負荷装置ごとに算出する負荷トルク算出手段と、算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記各負荷装置に対して出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両の走行距離と、運転条件に負荷装置ごとに示された波状路を構成する波形状の波状路波長と、波状路高さとに応じて、負荷装置ごとに波状路走行トルクを算出し、各波状路走行トルクを用いて、負荷装置ごとに負荷トルクを算出する。そして、算出された各負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を各負荷装置に対して出力する。これにより、左右駆動輪で異なる形状の波状路の走行模擬を実現することができる。
【００１０】
本発明に係る走行状態模擬装置は、車両の波状路走行状態を模擬するために、前記車両の駆動源からの出力を伝える出力軸に連結され、その出力軸に負荷トルクを発生させる負荷装置に対して、指定された運転条件に応じた負荷トルク発生指令を出力する走行状態模擬装置であって、前記車両の所定位置からの走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記車両の所定位置からの走行距離と関連づけて波状路走行トルクが登録されたテーブルを記憶する記憶手段と、前記走行距離算出手段で算出した走行距離に応じた波状路走行トルクを前記テーブルから取得する波状路走行トルク取得手段と、前記波状路走行トルク取得手段で取得した波状路走行トルクを含めて、前記運転条件に応じた負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を前記負荷装置に出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、車両の所定位置からの走行距離と関連づけて波状路走行トルクが登録されたテーブルから、走行距離に応じた波状路走行トルクを取得して、その波状路走行トルクを用いて、負荷装置に対する負荷トルクを算出する。そして、算出された負荷トルクに基づく負荷トルク発生指令を負荷装置に対して出力する。これにより、例えば、実際の車両に波状路を走行させ、その際に測定した値を用いてテーブルを作成しておき、そのテーブルに登録された波状路走行トルクを用いて負荷トルクを算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態（以下、実施形態とする）について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるハイブリッド車用試験装置である。なお、本実施形態では、試験対象の車両として、ハイブリッド車を例に説明するが、一般的な内燃機関の車両の性能試験を行う場合にも適用可能である。
【００１３】
ハイブリッド車用試験装置では、試供体として、エンジン１０、モータ・ジェネレータ２０、動力分配機構３０、ドライブシャフト４０が接続されている。そして、ＥＣＵ９０の制御のもと、エンジン１０やモータ・ジェネレータ２０から出力された駆動出力は、動力分配機構３０を介してドライブシャフト４０に伝えられる。さらに、ドライブシャフト４０の両端には負荷装置として負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂが接続されている。負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂは、車両走行状態を模擬するために、ドライブシャフト４０に対して仮想的に制動トルクや走行抵抗トルクを発生させる負荷装置である。このように、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂにおいて、仮想的に制動トルクや走行抵抗トルクを発生させることで、実際に車両を走らせることなく、さらに、実際の車両に搭載されるブレーキシステムを搭載することなく、模擬的に車両走行状態を作り出し、車両の各種性能試験を行うことができる。
【００１４】
走行模擬装置６０は、指定された運転条件に基づいて、仮想的に発生させる制動トルクや走行抵抗トルクといった負荷トルクの値を算出し、その負荷トルクを負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂに発生させるように制御する装置である。さらに、走行模擬装置６０は、指定された運転条件に応じた動作を各試供体がするように、ＥＣＵ９０に対して制御指令を出力する。ＥＣＵ９０は、この制御指令に基づいて、エンジン１０やモータ・ジェネレータ２０を制御して駆動トルクを発生させたり、モータ・ジェネレータ２０を制御して回生トルクを発生させる。
【００１５】
センサ７０ａ，７０ｂは、それぞれドライブシャフト４０の片端の回転数とトルクを測定する検出器である。センサ７０ａ，７０ｂで測定された測定値は、走行模擬装置６０へ出力される。走行模擬装置６０は、センサ７０ａ，７０ｂで測定された値をもとに、指定された運転条件に応じて試供体が動作しているか否かを判定して、必要に応じて、負荷吸収モータを補正制御したり、ＥＣＵ９０に対して補正制御指令を出力する。ＥＣＵ９０はこの補正制御指令を受けて、エンジン１０やモータ・ジェネレータ２０を補正制御する。操作端末８０は、車両の性能検査の検査項目に応じて運転条件を指定して、その指定した運転条件を走行模擬装置６０に提供する装置である。本実施形態において、運転条件とは、車速の時間変化またはアクセル開度とブレーキ開度の時間変化、波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さ（振幅）などの道路条件、車両重量などの車両諸元、ころがり抵抗などの各種走行抵抗などである。
【００１６】
本実施形態では、このように構成されたハイブリッド車用試験装置において、道路条件として、波状路走行を想定した車両の模擬走行を行う。実際の車両の場合、波状路を走行すると、波状路を構成する波形状の振幅の２倍、つまり路面底面から路面頂点までの高さに応じて路面に対して垂直方向の力Ｆ1fが前輪と路面との接点に作用し、この力が車両の前輪荷重Ｗｆに影響を与える。したがって、波状路走行の場合、前輪荷重Ｗｆの関数として求まる走行抵抗Ｆｒにも影響を及ぼす。
【００１７】
そこで、ハイブリッド車用試験装置において波状路走行を模擬する場合、波状路走行時に発生する垂直方向の力Ｆ1fを考慮して、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂに発生させるべき負荷トルクを算出する必要がある。そのため、本実施形態では、走行模擬装置６０が運転条件に応じて算出する負荷トルクに、波状路走行時に発生する特有のトルク（以下、波状路走行トルクとする）を加算することで波状路走行を模擬する。
【００１８】
本実施形態では、この波状路走行トルクＦｗを、走行距離Ｄ、波状路を構成する波形状の波長である波状路波長ｐ、波状路を構成する波形状の振幅の２倍に相当する波状路高さｈr、車速Ｖ、車両加速度αとして、式１に示すＳＩＮ波の関数として定める。
【００１９】
Ｆｗ＝ｓｉｎ（２×π×Ｄ／ｐ）×ｆ（ｈr）×ｇ（Ｖ）×ｋ（α）  ・・・（１）
【００２０】
ここで、ｆ（ｈr），ｇ（Ｖ），ｋ（α）は、それぞれｈr，Ｖ，αの関数である。そして、図２Ａに示すような波状路を構成する波形状の波状路波長ｐ及び波状路高さｈrを予め定めておき、走行距離Ｄ、車速Ｖ、車両加速度αに応じて、波状路走行トルクＦｗを算出し、そのＦｗを、波状路走行を考慮せずに算出した走行トルクＦｒに加算した負荷トルクＦｒ＋Ｆｗに基づき、走行模擬装置６０は、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂを制御する。これにより、波状路走行時における車両の走行模擬を行うことができる。また、本実施形態における試験装置を用いて仮想的に波状路走行の模擬を実現することができるため、実際に波状路を作成して実車両を用いた性能検査を行う必要がなく、波状路作成にかかる費用の削減等を図ることができる。
【００２１】
このように式１を用いてＦｗを算出するためには、走行距離Ｄや車両速度Ｖを算出する必要がある。そこで、以下、走行距離Ｄや車両速度Ｖの算出方法について説明する。
【００２２】
まず、車両速度Ｖは、車両前後力Ｆｄ、車体重量Ｍとして、式２により算出することができる。
【００２３】
Ｖ＝∫(Ｆｄ／Ｍ)dt      ・・・  （２）
【００２４】
そして、走行距離Ｄは、式３により算出することができる。
【００２５】
Ｄ＝∫Ｖdt            ・・・  （３）
【００２６】
ここで、上記式２における車両前後力Ｆｄは、サスペンション前後力Ｆｓ、走行抵抗トルクＦｒ、粘性抵抗係数Ｃｆとを用いて、式４により算出することができる。
【００２７】
Ｆｄ＝Ｆｓ−Ｆｒ−Ｃｆ×Ｖ  ・・・（４）
【００２８】
また、サスペンション前後力Ｆｓは、前輪駆動車の場合、式５に示すとおり、タイヤスリップ率λの関数である摩擦係数μ(λ)と前輪荷重Ｗｆとの積で求めることができる。
【００２９】
Ｆｓ＝Ｗｆ×μ(λ)          ・・・（５）
【００３０】
さらに、前輪荷重Ｗｆは、静止時前輪荷重Ｗ、車両加速度α、重力加速度ｇ、車両重心高さｈ、車両ホイールベースＬとして、式６により算出することができる。
【００３１】
Ｗｆ＝Ｗ−Ｍ×（α／ｇ）×（ｈ／Ｌ）・・・（６）
【００３２】
スリップ率λと摩擦係数μとは、例えば図３に示すような関係をもち、運転条件に応じて、摩擦係数μを設定する。
【００３３】
また、スリップ率λは、式７に基づき算出することができる。
【００３４】
λ＝（Ｖ−Ｖｗ）／Ｖｗ    （駆動時）    ・・・（７−１）
＝（Ｖ−Ｖｗ）／Ｖ      （制動時）    ・・・（７−２）
【００３５】
ここで、式７で必要な車輪速度Ｖｗは、ドライブシャフトトルクＴｄｓ、タイヤグリップトルクＴｔ、ブレーキトルクＴｂｋ、ホイール慣性モーメントＪｗを用いて、式８により算出することができる。
【００３６】
Ｖｗ＝∫[（Ｔｄｓ−Ｔｔ＋Ｔｂｋ）／Ｊｗ]ｄｔ    ・・・（８）
【００３７】
なお、ドライブシャフトトルクＴｄｓは、センサ７０ａ，７０ｂで測定した測定値、タイヤグリップトルクＴｔは、サスペンション前後力Ｆｓの左駆動輪および右駆動輪発生分、ブレーキトルクＴｂｋは、運転条件で指定された車速指令値やブレーキ開度（指令値）から求めることができる演算値、ホイール慣性モーメントＪｗは、初期設定値を使用し、左右輪ごとに車輪速Ｖｗを算出する。
【００３８】
続いて、図４に示すフローチャートを用いて、走行模擬装置６０の処理プロセスについて説明する。
【００３９】
まず、走行模擬装置６０は、運転条件に示された道路条件が波状路か否かを判定する（Ｓ１０１）。判定の結果、道路条件が波状路の場合、所定位置（例えば、試験開始時点における仮想的な車両位置）からの走行距離Ｄ、車速Ｖ、車両加速度αを算出し（Ｓ１０２）、その算出結果に基づいて、式１により波状路走行トルクＦｗを算出する（Ｓ１０３）。さらに、指定された運転条件に応じた走行抵抗トルクＦｒを算出する（Ｓ１０４）。そして、算出したＦｗとＦｒとを加算した負荷トルクＦｗ＋Ｆｒに基づいて負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂを制御する（Ｓ１０５）。
【００４０】
一方、Ｓ１０１での判定の結果、道路条件が波状路でない場合は、指定された運転条件に応じた走行抵抗トルクＦｒを算出し（Ｓ１０６）、その走行抵抗トルクＦｒを負荷トルクとして、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂを制御する（Ｓ１０７）。
【００４１】
以上、本実施形態では、運転条件に示された道路条件が波状路の場合、波状路走行時に前輪と路面との接点で発生する路面に対して垂直方向の力Ｆ1fを考慮して、走行模擬装置６０は、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂに負荷トルクを発生させる。よって、本実施形態によれば、波状路走行時における車両の走行模擬を行うことができる。また、本実施形態よれば、波状路波長ｐ、波状路高さｈrの異なる波状路や左右駆動輪で異なる波形状の波状路に対する性能試験を、実際に波状路を作成して実車両を用いて行う必要がなく、波状路作成にかかる費用の削減等を図ることができる。
【００４２】
なお、左右駆動輪で異なる形状の波状路に対する性能試験を本実施形態のハイブリッド車用試験装置を用いて行う場合には、まず、左右駆動輪ごとに波状路を構成する波形状の波状路波長と波状路高さとをそれぞれ定めおく。そして、走行模擬装置６０は、走行距離Ｄ、車速Ｖ、車両加速度αを算出したのち、例えば式１に駆動輪ごとに指定された波状路波長及び波状路高さを代入して、駆動輪ごとの波状路走行トルクを算出する。そして、駆動輪ごとに求めた走行抵抗トルクにそれぞれ、先ほど算出した波状路走行トルクを加算し、駆動輪ごとの負荷トルクを求める。次いで、駆動輪ごとに求めた負荷トルクに基づき負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂをそれぞれ制御する。
【００４３】
さらに、本実施形態では、波状路走行トルクを式１に示すＳＩＮ波を用いて設定する例を示した。しかし、図２Ｂに示すように、所定の間隔で板状の凸部が並列された波状路の場合も適用可能である。また、ＳＩＮ波として設定する以外にも、例えば、実際の車両に波状路を走行させ、その際に測定した値を用いて波状路走行トルクを設定してもよい。この場合、まず、実際に車両が波状路を走行した際に測定した測定値を元に、波状路走行トルクを算出し、その波状路走行トルクを走行距離と対応付けたテーブルを作成する。そして、作成したテーブルを走行模擬装置６０のメモリ上に記憶しておき、そのテーブルを参照することで走行距離に応じた波状路走行トルクを求める。走行抵抗トルクにここで求めた波状路走行トルクを加算することで、負荷吸収モータ５０ａ，５０ｂに発生させるべき負荷トルクを算出する。これにより、実際の車両で測定した値を元に波状路走行トルクを設定し、波状路走行を模擬することができる。
【００４４】
図５は、実際に車両が波状路を走行した際に測定した測定値の一例であり、波状路定速走行時における前輪（駆動輪）の車輪速ピークゲインの測定結果を示す図である。図５からわかるように、波状路走行中はバネ下共振により一般車両の場合、３５〜４５ｋｍ／ｈ付近に共振ピークが現れる。このように、車両速度に応じて車輪速ピークゲインは変化することから、車両速度に応じて波状路走行トルクも変動する。よって、走行距離だけでなく、走行速度にも応じた波状路走行トルクを求めて、それらを関連づけて作成したテーブルを走行模擬装置６０のメモリ上に登録しておき、走行距離と車両速度に応じた波状路走行トルクを求めてもよい。
【００４５】
図６は、実際に車両が波状路を走行した際に測定した測定値の別の一例であり、波状路走行時の加速中および定速中における駆動輪の一方である右前輪車輪速の時間変化の測定結果を示す図である。図６からわかるように、波状路走行時の加速中および定速中における駆動輪の車輪速度変動はそれぞれ異なり、加速中の車輪速の変動幅は、定速中の車輪速の変動幅より大きい。よって、加速中と定速中とでは波状路走行トルクも変動するため、走行距離だけでなく、加速度にも応じた波状路走行トルクを求めて、それらを関連づけて作成したテーブルを走行模擬装置６０のメモリ上に登録しておき、走行距離と加速度に応じた、もしくは走行距離と加速度と車両速度とに応じた波状路走行トルクを求めてもよい。
【００４６】
図７は、運転条件として、アクセル開度５０％、ブレーキ開度０％、車両重量１５００ｋｇ、波状路波長０．７ｍ、波状路高さ５０ｍｍとして、式１に示したＳＩＮ波を波状路走行トルクとして与えた場合の、車速Ｖと、センサ７０ａ，７０ｂで測定された回転数ωから求めた車輪速度Ｖｗとの測定結果を示す図である。この結果は、実際に車両が波状路を走行した場合の車速と車輪速度との測定結果と実質的に同様であり、図７に示す測定結果からも本実施形態の有効性を確認することができる。
【００４７】
以上、本実施形態における波状路走行を模擬する方法として、波状路高さに応じて負荷トルクを変動させる方法について説明した。以下、この方法が物理的に正しいものかどうかを検証するために図８に示す物理モデルを用いて行った、シミュレーションの検証結果を示す。
【００４８】
図８は、タイヤモデルとして、前後輪のバネ下質量Ｍ1、タイヤバネ係数Ｋ1、減衰係数Ｃ1を加味した車両モデルを示す図である。この車両モデルにおいて、フロントタイヤ、バネ下、サスペンションが、それぞれ並進運動すなわち垂直方向への自由度に対して与える影響は、式９〜１１で表される。
【００４９】
【数１】
2006177899.tif 000003
【００５０】
ここで、Ｆ1f（Ｎ）は、フロントタイヤからバネ下に作用する上向きの力、Ｆ2f（Ｎ）は、フロントサスペンションから車体に作用する上向きの力、Ｋ1f（Ｎ／ｍ）とＣ1f（Ｎ・ｓ／ｍ）は、フロントタイヤのバネ定数と減衰係数、Ｋ2f（Ｎ／ｍ）とＣ2f（Ｎ・ｓ／ｍ）は、各車輪のサスペンションのバネ定数と減衰係数、Ｍ1f（ｋｇ）は、フロント部分のバネ下質量を示す。さらに、
2006177899.tif 000004
は、それぞれ、並進（垂直）方向変位、速度、加速度を示す。
【００５１】
リアについても同様で、式１２〜１４と表される。
【００５２】
【数２】
2006177899.tif 000005
【００５３】
ここで、Ｆ1r（Ｎ）は、リヤタイヤからバネ下に作用する上向きの力、Ｆ2r（Ｎ）は、リヤサスペンションから車体に作用する上向きの力、Ｋ1r（Ｎ／ｍ）とＣ1r（Ｎ・ｓ／ｍ）は、リヤタイヤのバネ定数と減衰係数、Ｋ2r（Ｎ／ｍ）とＣ2r（Ｎ・ｓ／ｍ）は、各車輪のサスペンションのバネ定数と減衰係数、Ｍ1f（ｋｇ）は、リヤ部分のバネ下質量をそれぞれ示す。
【００５４】
これらの力により、ニュートンの法則に従い車両は運動することから、下記に示す式１５〜１６の関係が成り立つ。
【００５５】
【数３】
2006177899.tif 000006
【００５６】
ここで、Ｍ2（ｋｇ）は車体質量、Ｊ2（ｋｇｍ2）は車体重心回りの完成モーメントを示す。さらに、
2006177899.tif 000007
は車体ピッチ（回転）角の加速度を示し、Ｌ2f（ｍ）は車体先端からのフロントサスペンションまでの水平距離、Ｌ2（ｍ）は車体先端から車体の中心までの水平距離、Ｌ2r（ｍ）は車体先端からのリアサスペンションまでの水平距離を示す。
【００５７】
上記各式に基づいて、波状路走行時の挙動をシミュレーションした結果を図９に示す。図９から、タイヤと路面との接点には、路面の高低、つまり波状路高さと波状路波長とに応じた垂直方向の力Ｆ1fが作用していることがわかる。このことから、波状路高さや波状路波長に応じて負荷トルクを変動させる方法が物理現象に即した方法であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態におけるハイブリッド車用試験装置のシステム構成を示す図である。
【図２Ａ】本実施形態において用いる波状路の波状路波長ｐ、波状路高さｈrについて説明するための図である。
【図２Ｂ】本実施形態において用いることができる波状路の一例を示す図である。
【図３】摩擦係数μとスリップ率λとの関係を示す図である。
【図４】本実施形態における走行模擬装置の処理プロセスを示すフローチャート図である。
【図５】実際に車両が波状路を走行した際に測定した測定値の一例であり、波状路定速走行時における前輪（駆動輪）の車輪速ピークゲインの測定結果を示す図である。
【図６】実際に車両が波状路を走行した際に測定した測定値の別の一例であり、波状路走行時の加速中および定速中における駆動輪の一方である右前輪車輪速の時間変化の測定結果を示す図である。
【図７】ＳＩＮ波を波状路走行トルクとして与えた場合の、車速Ｖと、センサ７０ａ，７０ｂで測定された回転数ωから求めた車輪速度Ｖｗとの測定結果を示す図である。
【図８】タイヤ・サスペンションの車両モデルの構成図である。
【図９】車両モデルを用いて行ったシミュレーションの結果として得られた、路面高さ（波状路高さ）および波状路波長と、垂直方向力Ｆ1f（作用力）との関係を示す図である。
【図１０】実際の車両において行われる一定の波長と振幅で構成された波形状を有する波状路の走行試験の模様を示すイメージ図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  波状路、１０  エンジン、２０  モータ・ジェネレータ、３０  動力分配機構、４０  ドライブシャフト、５０ａ，５０ｂ  負荷吸収モータ、６０  走行模擬装置、７０ａ，７０ｂ  センサ、８０  操作端末、９０  ＥＣＵ。
【図１】
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【図２Ａ】
2006177899.tif 000009
【図２Ｂ】
2006177899.tif 000010
【図３】
2006177899.tif 000011
【図４】
2006177899.tif 000012
【図５】
2006177899.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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