(57)【要約】シャシダイナモメータによる車両の高地環境試験は、高地では空気密度が薄いため走行抵抗に占める空気抵抗が小さく、車両走行に影響することから実路走行とこと異なる結果となる。走行抵抗指令を発生する走行抵抗指令発生部の入力側に環境補正演算部を設ける。この補正演算部に、検出された環境試験室内の気温信号と気圧信号を入力して転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値を算出すると共に、各環境補正値から目標走行抵抗を求める。走行抵抗指令発生部において、求めた目標走行抵抗とシャシダイナモメータの速度検出信号に基づいて走行抵抗指令を発生してシャシダイナモメータを制御する。
2011099436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境試験室内に設置されたシャシダイナモメータのローラ上に被試験車両を設置し、路上走行と同等の環境条件と走行抵抗をシャシダイナモメータに負荷しながら環境試験を行うものにおいて
前記走行抵抗指令を発生する走行抵抗指令発生部の入力側に環境補正演算部を設け、前記環境試験室内の気温、気圧を検出して環境補正演算部に入力して転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値を算出し、且つ各環境補正値から目標走行抵抗を求め、前記走行抵抗指令発生部で、前記求めた目標走行抵抗と前記シャシダイナモメータの速度検出信号との関係から走行抵抗指令を発生してシャシダイナモメータを制御するよう構成したことを特徴としたシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
【請求項２】
前記転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値は、設定される標準大気状態により任意に可変された値を用いて目標走行抵抗値を求めることを特徴とした請求項１記載のシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
【請求項３】
前記環境補正演算部における転がり抵抗の環境補正値ａ１と空気抵抗の環境補正値ｃ１は次式で求めることを特徴とした請求項１又は２記載のシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
ａ１＝（ａ−ｃｖ2）×（１＋０．００８６４×（Ｔｅ−（ｔ＋２７３）））
ｃ１＝（ｐ÷（ｔ＋２７３））×ｃ×Ｔｅ÷Ｐ
ただし、ａ［Ｎ］：転がり抵抗に相当する値
ｃ［Ｎ／（ｋｍ／ｈ）2］：空気抵抗係数に相当する値
Ｐ［ｋＰａ］：惰行時間測定時の試験路の平均大気
ｖ［ｋｍ／ｈ］：惰行時間測定時の試験路に平行な風速成分の平均値
Ｔｅ［Ｋ］：惰行時間測定時の試験路の平均気温
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャシダイナモメータにおける走行抵抗制御装置に係り、特に試験室内の環境変化に対応する走行抵抗制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
完成車両を路上走行させて評価テストを行う代わりに、シャシダイナモメータのローラ上に車両の駆動輪を載置し、路上走行での走行抵抗負荷をシャシダイナモメータの吸収負荷トルクの設定により再現し、評価している。その際の走行抵抗は、予めテストコース等の実路上で車両を惰行走行させて取得するが、データ取得時の風速、気温、気圧、湿度などの環境がその時々で異なることから、気温２０℃、気圧１０１．３ＫＰａ、無風という標準大気状態に修正して目標走行抵抗を決めている。【０００３】
しかし、実路上の走行抵抗は環境，特に気圧の影響を受ける、例えば、海抜３０００ｍの高地では空気密度が薄いため走行抵抗に占める空気抵抗が小さくなり、車両走行に影響する。よって、高地走行する車両を想定した環境試験装置としては、特許文献１が公知となっている。この特許文献１には、低圧環境試験室の気圧を、吸気用ブロアや減圧用ブロアを用いて制御することが記載されている。【０００４】
【特許文献１】日本国の公告特許である特公平４−６８５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載される特殊な環境試験室を除き、通常、シャシダイナモメータが設置される環境試験室は一定の環境状態に保たれることが多く、走行抵抗への環境変化の影響を考慮することなく試験を実施している。
また、環境試験室の室内環境を変化させる場合でも、走行抵抗については、従来では標準大気状態と同じ走行抵抗で設定し、環境変化には対応してない。したがって、高地走行する車両については実路と異なる走行抵抗での試験となるため、実路走行と異なった結果となっている。【０００６】
本発明が目的とするとこは、リアルタイムで気温、気圧の変化に対応できる環境試験における走行抵抗制御装置を提供することにある。【０００７】
本発明は、環境試験室内に設置されたシャシダイナモメータのローラ上に被試験車両を設置し、路上走行と同等の環境条件と走行抵抗をシャシダイナモメータに負荷しながら環境試験を行うものにおいて
前記走行抵抗指令を発生する走行抵抗指令発生部の入力側に環境補正演算部を設け、前記環境試験室内の気温、気圧を検出して環境補正演算部に入力して転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値を算出し、且つ各環境補正値から目標走行抵抗値を求め、前記走行抵抗指令発生部で、前記求めた目標走行抵抗と前記シャシダイナモメータの速度検出信号との関係から走行抵抗指令を発生してシャシダイナモメータを制御するよう構成したことを特徴としたものである。【０００８】
本発明による転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値は、それぞれ設定される標準大気状態により任意に可変された値を用いて目標走行抵抗値を求めることを特徴としたものである。【０００９】
また、本発明は、前記環境補正演算部における転がり抵抗の環境補正値ａ１と空気抵抗の環境補正値ｃ１は次式で求めることを特徴としたものである。
ａ１＝（ａ−ｃｖ2）×（１＋０．００８６４×（Ｔｅ−（ｔ＋２７３）））
ｃ１＝（ｐ÷（ｔ＋２７３））×ｃ×Ｔｅ÷Ｐ
ただし、ａ［Ｎ］：転がり抵抗に相当する値
ｃ［Ｎ／（ｋｍ／ｈ）2］：空気抵抗係数に相当する値
Ｐ［ｋＰａ］：惰行時間測定時の試験路の平均大気
ｐ［ｋＰａ］：試験室内の気圧
ｖ［ｋｍ／ｈ］：惰行時間測定時の試験路に平行な風速成分の平均値
Ｔｅ［Ｋ］：惰行時間測定時の試験路の平均気温
ｔ［℃］：温度
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示す環境試験システムの概略構成図
【図２】本発明の走行抵抗制御装置の構成図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施例を示すシャシダイナモメータシステムの概略構成図を示したものである。１は環境試験室、２はダイナモメータ、３はローラで、被試験車両４の駆動輪が載置される。５は空調設備で、この空調設備５によって環境室内の気温、気圧を制御すると共に、風洞６を介して被試験車両４の前面に風（空気抵抗相当）を吹き付ける。７はシャシダイナモメータの操作盤で、パソコンなどより構成されて車速、距離、高度などの実路データＲＤや走行抵抗＋勾配指令ＲＩ、及び環境シミュレーション指令ＥＤ（気温、気圧、湿度）が設定される。環境シミュレーション指令を生成するための温度計の設置位置は、風洞６の被試験車両４に対する風の吹き出し口近辺が好ましく、また、気圧計の設置位置は風の当たらない
被試験車両４の背面位置などに設置される。【００１２】
８はダイナモメータの制御盤で、操作盤７により設定された信号と検出信号に基づいてダイナモメータ２を制御する。９は空調制御盤で、操作盤７によって設定された環境シミュレーション指令に基づいて空調設備５を制御し、環境試験室１内の環境条件を制御する。【００１３】
図２は走行抵抗を制御するためのシャシダイナモメータ制御部の構成図である。  １０はインバータ制御装置で、インバータとそれを制御するための制御部を有し、入力されたトルク指令とロードセル１１により検出したトルクからダイナモメータ２で吸収するトルクを求めてインバータの電流制御信号とし、インバータを介してダイナモメータ２を電流制御する。１２は速度検出部で、検出した速度信号は電気慣性制御部１３と走行抵抗指令発生部１４に入力される。電気慣性制御部１３は車体重量データから被試験車両の慣性分を求め、ダイナモメータ２が発生する電気慣性とする。走行抵抗指令発生部１４は縦軸に走行抵抗を、横軸に車速をとったテーブルよりなって、車速に対応した走行抵抗指令を発生する。この走行抵抗指令と電気慣性制御部１３からの慣性分の和がトルク指令としてインバータ制御装置１０に入力される。【００１４】
本発明は、上記のような走行抵抗の制御ループ内に環境補正演算部１５を設けたものである。環境補正演算部１５は、環境試験室１内の気温ｔと気圧ｐを入力して目標値Ｆを算出する。【００１５】
目標走行抵抗値Ｆ＝ａ１＋ｃ１ｖ2
ここで、ａ１は環境の変化に対応した転がり抵抗の環境補正値（標準大気状態の転がり抵抗に相当する値）、ｃ１は空気抵抗の環境補正値（標準大気状態の空気抵抗係数に相当する値）で、１式、及び２式に基づいて演算する。【００１６】
ａ１＝（ａ−ｃｖ2）×（１＋０．００８６４×（Ｔｅ−（ｔ＋２７３）））
…１式        
ｃ１＝（ｐ÷（ｔ＋２７３））×ｃ×Ｔｅ÷Ｐ                …２式
ただし、ａ［Ｎ］：転がり抵抗に相当する値
ｃ［Ｎ／（ｋｍ／ｈ）2］：空気抵抗係数に相当する値
Ｐ［ｋＰａ］：惰行時間測定時の試験路の平均大気
ｐ［ｋＰａ］：試験室内の気圧
ｖ［ｋｍ／ｈ］：惰行時間測定時の試験路に平行な風速成分の平均値
Ｔｅ［Ｋ］：惰行時間測定時の試験路の平均気温
ｔ［℃］：環境試験室内温度【００１７】
すなわち、環境試験時において、空調制御盤９を介して制御される空調設備５は、環境シミュレーション指令に基づいて時々刻々変化する。その変化分である環境試験室１内の気温、気圧で検出して環境補正演算部１５に入力し、この演算部１５で転がり抵抗の環境補正値ａ１と空気抵抗の環境補正値ｃ１を演算した後、
ａ１＋ｃ１ｖ2を演算して走行抵抗指令発生部１４に入力する。走行抵抗指令発生部１４は、環境補正された目標走行抵抗値Ｆと速度検出器１２により検出されたシャシダイナモメータの速度信号に対応した走行抵抗値を発生し、電気慣性制御部１３からの慣性分と和算され、トルク指令としてインバータ制御装置１０に入力される。したがって、このトルク指令は環境試験室１内の環境とリアルタイムで対応し、実路走行に忠実な試験が可能となる。【００１８】
なお、転がり抵抗の環境補正値ａ１は標準大気状態の転がり抵抗に相当する値であり、空気抵抗の環境補正値ｃ１は標準大気状態の空気抵抗係数に相当する値であることから標準大気状態の設定値に基づいて可変され、日本では前述のように、気温２０℃、気圧１０１．３ＫＰａ、無風を標準大気としている。したがって、国や自治体等の相違によって標準大気が異なる場合には、修正するための環境補正値ａ１、環境補正値ｃ１値が異なることから目標走行抵抗値Ｆの補正算出式も異なってくる。
日本の国土交通省による新・道路運送車両の保安基準書  標準試験設備・試験方法中の標準大気補正式によると目標走行抵抗Ｆ0は次のように規定されている。【００１９】
目標走行抵抗Ｆ0＝ａ0＋ｃ0ｖ2
ａ0＝（ａ−ｃｖ2）×（１＋０．００８６４×（Ｔｅ−２９３））
ｃ0＝０．３４６×ｃ×Ｔｅ÷Ｐ
となり、補正は固定となっている。【００２０】
以上本発明によれば、走行抵抗に環境変化を反映することが可能となり、正確な車両性能評価が可能となるものである。また、通常の環境試験室で、特別な装置を付加することなくシャシダイナモメータ上で実施可能となるため、試験コストの低減と試験の再現性が実現できるものである。
【図１】
2011099436.tif 000003
【図２】
2011099436.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月26日(2013.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境試験室内に空調設備、シャシダイナモメータを配置し、環境試験室外に、環境試験室内の環境シミュレーションを実行する空調制御盤と、シャシダイナモメータの操作盤、およびダイナモメータの制御盤を配置すると共に、ダイナモメータの制御盤に、走行抵抗指令を生成する走行抵抗指令発生部を有したダイナモメータ制御部を設け、前記環境試験室内に設置されたシャシダイナモメータのローラ上に被試験車両を設置して路上走行と同等の環境条件と走行抵抗をシャシダイナモメータに負荷しながら環境試験を行うものにおいて
前記環境試験室内に気圧計と温度計を配置し、且つ前記走行抵抗指令発生部の前段に環境補正演算部を設け、気圧計と温度計により計測された前記環境試験室内の気温ｔ、気圧ｐを検出して環境補正演算部に入力して転がり抵抗の環境補正値ａ１と空気抵抗の環境補正値ｃ１を算出して各環境補正値から目標走行抵抗Ｆを求め、前記走行抵抗指令発生部で、前記求めた目標走行抵抗と前記シャシダイナモメータの速度検出信号との関係から走行抵抗指令を発生してシャシダイナモメータを制御するよう構成したことを特徴としたシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
【請求項２】
前記転がり抵抗の環境補正値と空気抵抗の環境補正値は、設定される標準大気状態により任意に可変された値を用いて目標走行抵抗を求めることを特徴とした請求項１記載のシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
【請求項３】
前記環境補正演算部における転がり抵抗の環境補正値ａ１と空気抵抗の環境補正値ｃ１は次式で求めることを特徴とした請求項１又は２記載のシャシダイナモメータの走行抵抗装置。
ａ１＝（ａ−ｃｖ２）×（１＋０．００８６４×（Ｔｅ−（ｔ＋２７３）））
ｃ１＝（ｐ÷（ｔ＋２７３））×ｃ×Ｔｅ÷Ｐ
ただし、ａ：転がり抵抗に相当する値
ｃ：空気抵抗係数に相当する値
Ｐ：惰行時間測定時の試験路の平均大気
ｖ：惰行時間測定時の試験路に平行な風速成分の平均値
Ｔｅ：惰行時間測定時の試験路の平均気温
【国際調査報告】
2011099436.tif 000005
2011099436.tif 000006