(57)【要約】【課題】拘束装置によって拘束された車両をシャシダイナモメータ上で試験する場合、タイヤに加わる垂直荷重が変化する。【解決手段】ローラ上に載置された車両の車輪前後と車両の重心点付近の左右にそれぞれアクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂを配置する。試験装置に、予め走行シミュレーションによって得られた路上走行時の時間に対する路面と車軸間の垂直力を記憶する垂直力記憶部６と制御装置１０を設ける。この制御装置１０は、垂直力記憶部６に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで制御器１３ａ〜１３ｄにより車両４輪分の制御信号を各別に演算して非干渉化演算部１４に入力する。非干渉化演算部１４は、非干渉化演算を行って各アクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂに対する力指令を生成して各アクチュエータを垂直方向に力制御するよう構成した。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャシダイナモメータ上で被試験の車両を拘束装置によって拘束しつつ試験する車両特性試験装置において、
前記試験装置の床面と車両間であって、車両左右の中心線近傍で車両の前側と後ろ側、および前後輪の略中間位置で車両の左右側にそれぞれアクチュエータを配置すると共に、
前記試験装置に、予め走行シミュレーションによって得られた路上走行時の時刻毎の車速に対する路面と車軸間の垂直力を記憶する垂直力記憶部と、アクチュエータを制御する制御装置を設け、
前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで制御器により車両４輪分の制御信号を各別に演算して非干渉化演算部に入力し、非干渉化演算部は、非干渉化演算を行って前記各アクチュエータに対する力指令を生成して各アクチュエータを垂直方向に力制御するよう構成したことを特徴とした車両特性試験装置。
【請求項２】
非干渉化演算部は、非干渉化演算を行って前記各アクチュエータに対する位置指令を生成して各アクチュエータの高さ方向への位置制御するよう構成したことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで車両４輪分の垂直力を各別に出力する垂直力指令発生部と、
前記垂直力指令発生部による４輪分の垂直力と、路面と車軸間の垂直力を測定する垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分をそれぞれ演算し、各差分を各別に入力してそれぞれの制御信号を各別に演算する制御器と、
前記各制御器による制御信号を入力して非干渉化演算を行い、前記各アクチュエータに対する力指令を生成する非干渉化演算部を備えたことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【請求項４】
前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（１−１）乃至（１−７）の演算を行って各アクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【数１０６】
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【数１０７】
2015222249.tif 000109
【数１０８】
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【数１０９】
2015222249.tif 000111
【数１１０】
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【数１１１】
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【数１１２】
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ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、ｘAA，ｙAA：車両の重心点付近の右側アクチュエータ位置、ｘAB，ｙAB：車両の重心点付近の左側アクチュエータ位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨAX：前後アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＨAY：車両の右側と左側アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【請求項５】
前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と垂直力の測定値との差分で制御信号を生成するよう構成したことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【請求項６】
前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と垂直力の測定値との差分で制御信号を生成するものであり、
前記垂直力の測定値は、前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力と前記初期状態の垂直力の初期値との差分であることを特徴とした請求項３記載の車両特性試験装置。
【請求項７】
前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（２−１）乃至（２−７）の演算を行ってアクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【数１１３】
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【数１１４】
2015222249.tif 000116
【数１１５】
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【数１１６】
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【数１１７】
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【数１１８】
2015222249.tif 000120
【数１１９】
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ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、ｘAA，ｙAA：車両の重心点付近の右側アクチュエータ位置、ｘAB，ｙAB：車両の重心点付近の左側アクチュエータ位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨAX：前後アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＨAY：車両の右側と左側アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【請求項８】
前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号をもとに各アクチュエータの位置指令を生成して各アクチュエータの位置を制御するよう構成したことを特徴とした請求項１記載の車両特性試験装置。
【請求項９】
前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、次式（３−１）乃至（３−４）の演算を行って各アクチュエータの位置指令ＺrF，ＺrR，ＺrA，ＺrBを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１又は２記載の車両特性試験装置。
【数１２０】
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【数１２１】
2015222249.tif 000123
【数１２２】
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【数１２３】
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ただし、ＺF0，ＺR0，ＺA0，ＺB0，：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL，：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性、ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、Ｈ：前後輪車軸間の距離、Ｗ：左右車軸間の幅。
【請求項１０】
シャシダイナモメータ上で被試験の車両を拘束装置によって拘束しつつ試験する車両特性試験装置において、
前記試験装置の床面と車両間であって、左右前後の車輪近傍か、又は左右前輪の後方近傍と車両先端間、左右後輪の前方近傍と車両後端間にそれぞれアクチュエータを配置し、
走行シミュレーションによって得られた路上走行時の時刻毎の車速に対する路面と車軸間の垂直力を予め算出して記憶する垂直力記憶部と、路面と車軸間の垂直力を測定する垂直力測定手段と、前記アクチュエータを制御する制御装置を設け、
被試験車両の試験時に、垂直力記憶部に記憶された垂直力信号を制御装置に読み込んで垂直力の指令値とし、制御装置に設けた制御器により、前記指令値と前記垂直力測定手段によって測定された測定信号との差分が０となるよう制御信号を生成して前記各アクチュエータの垂直力を制御することを特徴とした車両特性試験装置。
【請求項１１】
前記制御装置に非干渉化演算部を設け、前記各アクチュエータ間相互の干渉を防止するための非干渉化演算を行うことを特徴とした請求項１０記載の車両特性試験装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで車両４輪分の垂直力を各別に出力する垂直力指令発生部と、
前記垂直力指令発生部による４輪分の垂直力と前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分をそれぞれ演算し、各差分を各別に入力してそれぞれの制御信号を各別に演算する制御器と、
前記各制御器による制御信号を入力して非干渉化演算を行い、前記各アクチュエータに対する力指令を生成する非干渉化演算部を備えたことを特徴とした請求項１０又は１１記載の車両特性試験装置。
【請求項１３】
前記制御器により算出された４輪分の垂直力の制御信号をｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLとしたとき、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（４−１）乃至（４−４）の演算を行って各アクチュエータの力指令ＦrFR，ＦrFL，ＦrRR，ＦrRLを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１１又は１２記載の車両特性試験装置。
【数１２４】
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【数１２５】
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【数１２６】
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【数１２７】
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ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨRL，ＨLR：アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＷRL，ＷLR：アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【請求項１４】
前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ、前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分で制御信号を生成するよう構成したことを特徴とした請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の車両特性試験装置。
【請求項１５】
前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（５−１）乃至（５−４）の演算を行ってアクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１１又は１２記載の車両特性試験装置。
【数１２８】
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【数１２９】
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【数１３０】
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【数１３１】
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ただし、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ＨRL，ＨLR：アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＷRL，ＷLR：アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【請求項１６】
前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号をもとに各アクチュエータの位置指令を生成して各アクチュエータの位置を制御するよう構成したことを特徴とした請求項１１又は１２記載の車両特性試験装置。
【請求項１７】
前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、次式（６−１）乃至（６−４）式の演算を行って各アクチュエータの位置指令ＺrF，ＺrR，ＺrA，ＺrBを生成するよう構成したことを特徴とした請求項１５に記載の車両特性試験装置。
【数１３２】
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【数１３３】
2015222249.tif 000135
【数１３４】
2015222249.tif 000136
【数１３５】
2015222249.tif 000137
ただし、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ＺFR0，ＺFL0，ＺRR0，ＺRL0：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両特性試験装置に係わり、特に性能試験でタイヤに加わる垂直荷重変化に伴う悪影響を防止するようにした車両特性試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１はシャシダイナモメータを用いて車両試験を行う場合の概略構成図を示したもので、被試験機である車両１の車輪をローラ２上に載置し、一般には車輪をローラ２上に拘束するために車両１の前後をワイヤ３などの車両拘束装置によって拘束している。試験にあたっては、予め実路走行によって取得したデータをシャシダイナモメータ４の制御装置に記憶させ、このシャシダイナモメータ４によってローラ２を介して車両１に対し路上走行を模擬しながら制御し、その結果における車両性能の計測が行われる。
【０００３】
したがって、車両の状態を実路走行時と同じ状態に模擬しながら試験を行うことが試験精度の向上に重要となる。しかし、図１１で示すように車両はワイヤによって拘束されていることから、車両のピッチングやローリングなどの姿勢変化を抑制してしまって実路走行時と同じ状態での試験ができない。例えば、路上を走行する車両では加減速に応じて車体前後が上下動に変化する向きに重心点回りのモーメントが発生してピッチング運動が発生し、タイヤに加わる垂直荷重が変化する。
【０００４】
このような姿勢変化を制御するために、試験装置に車体姿勢制御装置を設けるもが特許文献１として公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７１０２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、サスペンションの制御のために、車両の前後左右に4個の拘束装置を取り付け、4個の拘束装置はそれぞれ上下方向と左右方向に伸縮可能に構成されて、伸縮量を姿勢制御装置により制御するように構成したものである。したがって、この特許文献１では特殊な拘束装置を必要としているものである。
【０００７】
本発明が目的とするところは、車両の加減速に応じて車体の前後方向が上下動に変化するピッチング運動と、車両のカーブ走行時に発生するローリング運動の走行状態を一致させることのできる車両特性計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は、シャシダイナモメータ上で被試験の車両を拘束装置によって拘束しつつ試験する試験装置において、
前記試験装置の床面と車両間であって、車両左右の中心線近傍で車両の前側と後側、および前後輪の略中間位置で車両の左右側にそれぞれアクチュエータを配置すると共に、
前記試験装置に、予め走行シミュレーションによって得られた路上走行時の時間に対する路面と車軸間の垂直力を記憶する垂直力記憶部と制御装置を設け、
前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に
同期した時間信号で読み込んで制御器により車両４輪分の制御信号を各別に演算して非干渉化演算部に入力し、非干渉化演算部は、非干渉化演算を行って前記各アクチュエータに対する力指令を生成して各アクチュエータを垂直方向に力制御するよう構成したことを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の請求項２の非干渉化演算部は、非干渉化演算を行って前記各アクチュエータに対する位置指令を生成して各アクチュエータの高さ方向への位置制御するよう構成したことを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の請求項３の前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで車両４輪分の垂直力を各別に出力する垂直力指令発生部と、
前記垂直力指令発生部による４輪分の垂直力と、路面と車軸間の垂直力を測定する垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分をそれぞれ演算し、各差分を各別に入力してそれぞれの制御信号を各別に演算する制御器と、
前記各制御器による制御信号を入力して非干渉化演算を行い、前記各アクチュエータに対する力指令を生成する非干渉化演算部を備えたことを特徴としたものである。
【００１１】
本発明の請求項４は、前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（１−１）乃至（１−７）の演算を行って各アクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００１２】
【数１】
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【００１３】
【数２】
2015222249.tif 000004
【００１４】
【数３】
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【００１５】
【数４】
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【００１６】
【数５】
2015222249.tif 000007
【００１７】
【数６】
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【００１８】
【数７】
2015222249.tif 000009
【００１９】
ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、ｘAA，ｙAA：車両の重心点付近の右側アクチュエータ位置、ｘAB，ｙAB：車両の重心点付近の左側アクチュエータ位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨAX：前後アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＨAY：車両の右側と左側アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【００２０】
本発明の請求項５の前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と垂直力の測定値との差分で制御信号を生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００２１】
本発明の請求項６の前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と垂直力の測定値との差分で制御信号を生成するものであり、
前記垂直力の測定値は、前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力と前記初期状態の垂直力の初期値との差分であることを特徴としたものである。
【００２２】
本発明の請求項７は、前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（２−１）乃至（２−７）の演算を行ってアクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００２３】
【数８】
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【００２４】
【数９】
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【００２５】
【数１０】
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【００２６】
【数１１】
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【００２７】
【数１２】
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【００２８】
【数１３】
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【００２９】
【数１４】
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【００３０】
ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、ｘAA，ｙAA：車両の重心点付近の右側アクチュエータ位置、ｘAB，ｙAB：車両の重心点付近の左側アクチュエータ位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨAX：前後アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＨAY：車両の右側と左側アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【００３１】
本発明の請求項８の前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号をもとに各アクチュエータの位置指令を生成して各アクチュエータの位置を制御するよう構成したことを特徴としたものである。
【００３２】
本発明の請求項９の前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪の平均及び後輪の平均垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、次式（３−１）乃至（３−４）の演算を行って各アクチュエータの位置指令ＺrF，ＺrR，ＺrA，ＺrBを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００３３】
【数１５】
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【００３４】
【数１６】
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【００３５】
【数１７】
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【００３６】
【数１８】
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【００３７】
ただし、ＺF0，ＺR0，ＺA0，ＺB0，：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL，：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性、
ｘAF，ｙAF：車輪前方のアクチュエータ位置、ｘAR，ｙAR：車輪後方のアクチュエータ位置、Ｈ：前後輪車軸間の距離、Ｗ：左右車軸間の幅。
【００３８】
本発明の請求項１０は、シャシダイナモメータ上で被試験の車両を拘束装置によって拘束しつつ試験する試験装置において、
前記試験装置の床面と車両間であって、左右前後の車輪近傍か、又は左右前輪の後方近傍と車両先端間、左右後輪の前方近傍と車両後端間にそれぞれアクチュエータを配置し、
走行シミュレーションによって得られた路上走行時の時刻毎の車速に対する路面と車軸間の垂直力を予め算出して記憶する垂直力記憶部と、路面と車軸間の垂直力を測定する垂直力測定手段と、前記アクチュエータを制御する制御装置を設け、
被試験車両の試験時に垂直力記憶部に記憶された垂直力信号を制御装置に読み込んで垂直力の指令値とし、制御装置に設けた制御器により、前記指令値と前記垂直力測定手段によって測定された測定信号との差分が０となるよう制御信号を生成して前記各アクチュエータの垂直力を制御することを特徴とした車両特性試験装置。
【００３９】
本発明の請求項１１は、前記制御装置に非干渉化演算部を設け、前記各アクチュエータ間相互の干渉を防止するための非干渉化演算を行うことを特徴としたものである。
【００４０】
本発明の請求項１２は、前記制御装置は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力を車速指令発生信号に同期した時間信号で読み込んで車両４輪分の垂直力を各別に出力する垂直力指令発生部と、
前記垂直力指令発生部による４輪分の垂直力と前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分をそれぞれ演算し、各差分を各別に入力してそれぞれの制御信号を各別に演算する制御器と、
前記各制御器による制御信号を入力して非干渉化演算を行い、前記各アクチュエータに対する力指令を生成する非干渉化演算部を備えたことを特徴としたものである。
【００４１】
本発明の請求項１３は、前記制御器により算出された４輪分の垂直力の制御信号をｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLとしたとき、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（４−１）乃至（４−４）の演算を行って各アクチュエータの力指令ＦrFR，ＦrFL，ＦrRR，ＦrRLを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００４２】
【数１９】
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【００４３】
【数２０】
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【００４４】
【数２１】
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【００４５】
【数２２】
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【００４６】
ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ｘG，ｙG：車両重心の位置、ＨRL，ＨLR：アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＷRL，ＷLR：アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【００４７】
本発明の請求項１４は、前記垂直力記憶部に記憶される垂直力は、前記ローラ上に車両を載せ、前記各アクチュエータにより力を加えてない初期状態の垂直力からの変動分とし、前記制御器は初期状態の垂直力と前記垂直力測定手段によって測定された測定垂直力との差分で制御信号を生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００４８】
本発明の請求項１５は、前記制御器により算出された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、前記非干渉化演算部は調整変数ａ，ｂとし、ａ＋ｂ＝１を満足するよう次式（５−１）乃至（５−４）の演算を行ってアクチュエータの力指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００４９】
【数２３】
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【００５０】
【数２４】
2015222249.tif 000026
【００５１】
【数２５】
2015222249.tif 000027
【００５２】
【数２６】
2015222249.tif 000028
【００５３】
ただし、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ＨRL，ＨLR：アクチュエータのｘ軸に関する距離、ＷRL，ＷLR：アクチュエータのｙ軸に関する距離。
【００５４】
本発明の請求項１６は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が算出した制御信号をもとに各アクチュエータの位置指令を生成して各アクチュエータの位置を制御するよう構成したことを特徴としたものである。
【００５５】
本発明の請求項１７は、前記垂直力記憶部に記憶された垂直力は、路上走行シミュレーションに基づき試験を行う走行パターンでの前輪及び後輪の垂直力を算出して時間に対する垂直力として記憶し、前記非干渉化演算部は、前記制御器が
算出した制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、次式（６−１）乃至（６−４）の演算を行って各アクチュエータの位置指令ＺrF，ＺrR，ＺrA，ＺrBを生成するよう構成したことを特徴としたものである。
【００５６】
【数２７】
2015222249.tif 000029
【００５７】
【数２８】
2015222249.tif 000030
【００５８】
【数２９】
2015222249.tif 000031
【００５９】
【数３０】
2015222249.tif 000032
【００６０】
ただし、ｘAFR，ｙAFR，ｘAFL，ｙAFL，ｘARR，ｙARR，ｘARL，ｙARL：アクチュエータの位置、ＺFR0，ＺFL0，ＺRR0，ＺRL0：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性。
【発明の効果】
【００６１】
以上のとおり、本発明によれば、次のような効果が得られるものである。
（１）路上走行時の車両の加減速に応じて発生する上下方向の変動を、路上走行時の車両の上下変動に倣って制御することにより、４輪に加わる垂直力を、加速状態までを含めて走行状態と一致させることができるので、モード運転による燃費、排ガス試験の試験精度が向上するものである。
（２）また、４輪に加わる垂直力を各々独立に制御できるため、曲線走行時の垂直力の再現が可能となるものである。
（３）前後左右のアクチュエータの配設位置は車両重心を通過する線上位置に配設することが望ましいが、非干渉化演算部を設けたことにより、車両重心を通過する線上位置からずれた場合でも対応が可能なため、アクチュエータの車両重心位置を通過する線上への取付が困難な場合にも対応できるものである。
（４）非干渉化演算部における演算は、単純なＰＩ演算で４輪の各垂直力を独立に制御可能となるものである。
（５）また、初期状態の垂直方向の力をゼロとして変化分のみを補正することによって、アクチュエータが常時力を発生することがないので、アクチュエータの負荷が軽くなる利点を有するものである。
（６）タイヤの剛性をパラメータとした場合、剛性を等しいとすれば非干渉化演算が簡単になるものである。
（７）アクチュエータの配設位置が４輪に近い場所に設置できるので、より正確な垂直力制御が可能となるものである。
（８）アクチュエータの配設位置に対する自由度が増すものである。
（９）アクチュエータの配設位置を、アクチュエータ設置エリアに配置することにより、アクチュエータの負荷が均等になり、同じアクチュエータの利用が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態を示す車両特性計測装置の構成図。
【図２】本発明のアクチュエータ配置の説明図。
【図３】本発明の制御装置の構成図。
【図４】本発明の他の制御装置の構成図。
【図５】本発明の他の制御装置の構成図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す車両特性計測装置の構成図。
【図７】本発明の他の実施形態におけるアクチュエータ配置の説明図。
【図８】本発明の他の制御装置の構成図。
【図９】本発明の他の制御装置の構成図。
【図１０】本発明の他の制御装置の構成図。
【図１１】従来の車両特性計測装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
車両特性計測装置では、ダイナモメータ制御装置からの制御信号に基づいて路上走行シミュレーションによる試験が行われる。その際、本発明の車両特性計測装置は、予め試験走行パターンでの路上走行時に測定された垂直力か垂直位置の測定データ、またはコンピュータシミュレーションから得られた垂直力か垂直位置のデータを用いてシャシダイナモメータ上で再現運転を行うものである。
【００６４】
尚、本発明において、シャシダイナモメータの床面を路面と称して説明を行うものとする。
以下図に基づいて詳述する。
【実施例１】
【００６５】
図１は、本発明の第１の実施例を示す構成図で、図１１と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。５（５Ａ，５Ｂ及び５Ｆ，５Ｒ）は床面に立設されるアクチュエータで、このアクチュエータ５は試験装置の床面と車両１間に配設され、その配設位置は、車両左右の中心線近傍で車両の前側と後側、および前後輪の略中間位置で車両の左右側にそれぞれアクチュエータを配置している。すなわち、図２に示すように、車両の中心線近傍に沿った前輪側，後輪側と、車両の重心点近傍の左右線上に略十字状に配設される。各アクチュエータに対する上下位置の制御は、制御装置１０からの出力によって制御される。
【００６６】
６は垂直力記憶部で、路上走行シミュレーションによって試験を行う走行パターンでの前２輪の垂直力（垂直荷重）Ｆz（ＦZFR，ＦZFL）と後２輪の垂直力Ｆz（ＦZRR，ＦZRL）を算出し、走行時間の時刻毎の車速に対応した垂直力Ｆzを予め記憶している。７はダイナモメータ制御装置であり、８は垂直力測定手段の一例としての計測器であり、シャシダイナモメータによる試験を実施するとき、路上走行でモード運転を行った時の走行時間若しくは速度に対する路面と車軸間の垂直方向の変化信号に基づいて測定垂直力を検出するものである。また、垂直力測定手段の他の例としては、前記アクチュエータ５から検出された検出信号に基づいて測定垂直力を求めるようにしても良い。
【００６７】
なお、各記号は次の通りである。
ＦF：アクチュエータ５Ｆの発生する力、ＦR：アクチュエータ５Ｒの発生する力、
ＦA：アクチュエータ５Ａの発生する力、ＦB：アクチュエータ５Ｂの発生する力、
ＦZFR：前右輪の垂直力ＦZ、ＦZFL：前左輪の垂直力ＦZ、ＦZRR：後右輪の垂直力ＦZ、ＦZRL：後左輪の垂直力ＦZ、アクチュエータの発生する力は下方向を正、ＦZの発生する力は上方向を正とする。
【００６８】
図２は、車両１を上から見た図でタイヤの中間点Ｏ（０，０）を原点とする。
ＰF（ｘAF，ｙAF）：アクチュエータ５Ｆの位置
ＰR（ｘAR，ｙAR）：アクチュエータ５Ｒの位置
ＰA（ｘAA，ｙAA）：アクチュエータ５Ａの位置
ＰB（ｘAB，ｙAB）：アクチュエータ５Ｂの位置
ＱFR（ｘFR，ｙFR）：タイヤＦＲの位置（Ｈ／２，Ｗ／２）
ＱFL（ｘFL，ｙFL）：タイヤＦＬの位置（Ｈ／２，−Ｗ／２）
ＱRR（ｘRR，ｙRR）：タイヤＲＲの位置（−Ｈ／２，Ｗ／２）
ＱRL（ｘRL，ｙRL）：タイヤＲＬの位置（−Ｈ／２，−Ｗ／２）
Ｇ（ｘG，ｙG）：車両重心の位置
ＨAX：アクチュエータ５Ｆ，５Ｒのｘ軸に関する距離（ＨAX＝ｘAF−ｘAR）
ＨAY：アクチュエータ５Ｆ，５Ｒのｙ軸に関する距離（ＨAX＝ｙAF−ｙAR）
ＷAX：アクチュエータ５Ａ，５Ｂのｘ軸に関する距離（ＷAX＝ｘAA−ｘAB）
ＷAY：アクチュエータ５Ａ，５Ｂのｙ軸に関する距離（ＷAY＝ｙAA−ｙAB）
図３は制御装置１０の構成図を示したものである。１１は垂直力指令発生部で、図示省略されている車速指令発生器による車速指令に同期した時間信号で、垂直力記憶部６に記憶されている垂直力を読み込み、指令値ＦrzFR，ＦrzFL，ＦrzRR，ＦrzRLを生成して減算部１２ａ〜１２ｄに出力する。減算部１２ａでは前右輪の指令値ＦrzFRと前右輪の測定した垂直力ＦzFRとの差分を求めて前右輪の制御器１３ａに出力し、この制御器１３ａで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFRを出力する。
【００６９】
減算部１２ｂでは前左輪の指令値ＦrzFLと前左輪の測定した垂直力ＦZFLとの差分を求めて前左輪の制御器１３ｂに出力し、この制御器１３ｂで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFLを出力する。以下同様にして後右輪の指令値ＦrzRRとＦzRR，及び後左輪の指令値ＦrzRLとＦzRLとの各差分を求めて後右輪の制御器１３ｃ、及び後左輪の制御器１３ｄに出力して制御信号（操作量）を演算し、ｕRR，ｕRLを出力する。
【００７０】
１４は非干渉化演算部で、この非干渉化演算部１４は、前後左右の４輪各々の垂直力制御において他輪の垂直力制御による干渉を避けるために設けられたもので、演算された制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対して後述の非干渉化演算を行ってアクチュエータ位置指令（力指令）ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成してアクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂへ各別に出力し、各アクチュエータに対して垂直方向の力制御を行う。
【００７１】
以上のように構成された車両特性試験装置において、車両１の前後に配設されたアクチュエータ５Ｆ，５Ｒの垂直方向の力をＦF，ＦRとし、車両１の左右に配設されたアクチュエータ５Ａ，５Ｂの垂直方向の力をＦA，ＦBとすると、車両１に加速度、角加速度が生じない条件は以下のようになる。
【００７２】
車両に加速度が発生しない条件
ＦzFR＋ＦzFL＋ＦzRR＋ＦzRL＝ＦF＋ＦR＋ＦA＋ＦB＋Ｍｇ  ……    （１）
ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度
ｘ軸に関して角加速度を発生しない条件
ＦFｘAF＋ＦRｘAR＋ＦAｘAA＋ＦBｘAB−ＦzFRｘFR−ＦzFLｘFL−ＦzRRｘRR−
ＦzRLｘRL＋ＭｇｘG＝０                                ……    （２）
ｙ軸に関して角加速度を発生しない条件
ＦFｙAF＋ＦRｙAR＋ＦAｙAA＋ＦBｙAB−ＦzFRｙFR−ＦzFLｙFL−ＦzRRｙRR−
ＦzRLｙRL  ＋ＭｇyG＝０                              ……    （３）
ここで、
ＦzT＝ＦzFR＋ＦzFL＋ＦzRR＋ＦzRL−Ｍｇ＝ＦF＋ＦR＋ＦA＋ＦB  ……（４）
【００７３】
【数３１】
2015222249.tif 000033
【００７４】
として、（２），（３）及び（５）式より、（６）〜（９）式を用いてＦF，ＦR，ＦA，ＦBを求める。
【００７５】
【数３２】
2015222249.tif 000034
【００７６】
【数３３】
2015222249.tif 000035
【００７７】
【数３４】
2015222249.tif 000036
【００７８】
【数３５】
2015222249.tif 000037
【００７９】
ただし、ｄＦzFR＝ＦzFR＋ＦzFL−ＦzRR−ＦzRL
ｄＦzRF＝ＦzFR−ＦzFL＋ＦzRR−ＦzRL
また、（１）式の条件より
ａ＋ｂ＝１                                          ……      （１０）
を満足するように変数ａ，ｂ（以下調整変数という）を決定する。
【００８０】
調整変数ａ，ｂは回転には関与せず、車両前後のアクチュエータ５Ｆ，５Ｒと左右のアクチュエータ５Ａ，５Ｂの分担を変えることができ、非干渉化演算部１４で次の（１１）〜（１７）式の演算を行うことにより４輪の垂直力Ｆzを独立に制御することが可能となる。
【００８１】
【数３６】
2015222249.tif 000038
【００８２】
【数３７】
2015222249.tif 000039
【００８３】
【数３８】
2015222249.tif 000040
【００８４】
【数３９】
2015222249.tif 000041
【００８５】
【数４０】
2015222249.tif 000042
【００８６】
【数４１】
2015222249.tif 000043
【００８７】
【数４２】
2015222249.tif 000044
【００８８】
４輪各々の垂直力Ｆz制御において、他輪の垂直力Ｆz制御からの干渉を避けるために、非干渉化演算部１４は各輪の制御器１３（１３ａ〜１３ｄ）による制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対し、（１１）〜（１７）式の非干渉化演算を行ってアクチュエータ位置指令ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成する。
なお、非干渉化演算はａ＝ｂ＝０．５とした場合である。
【００８９】
以上により、単純なＰＩ制御により４輪の垂直力を独立に制御することが可能になる。したがって、この実施例によれば、以下のような効果が生じるものである。
（１）路上走行時の車両の加減速に応じて発生する上下方向の変動を、路上走行時の車両の上下変動に倣って制御することにより、４輪に加わる垂直力を、加速状態までを含めて走行状態と一致させることができるので、モード運転による燃費、排ガス試験の試験精度が向上するものである。
（２）また、４輪に加わる垂直力を各々独立に制御できるため、曲線走行時の垂直力の再現が可能となるものである。
（３）非干渉化演算部を設けたことにより、アクチュエータの取付位置に対する制約が減少するものである。
（４）非干渉化演算部における演算は、単純なＰＩ演算で４輪の各垂直力を独立に制御可能とするものである。
【実施例２】
【００９０】
図４は第２の実施例を示した構成図である。第２の実施例では初期状態（試験装置のローラ２に車両１を載せ、アクチュエータにより力を加えない状態）での垂直力ＦZを基準とし、その値からの変動を制御する。そのため、垂直力記憶部６ａには４輪の各初期値からの変動△ＦZに対応する指令値△ＦrzFR，△ＦrzFL，△ＦrzRR，△ＦrzRLが記憶される。
【００９１】
また、制御装置１０ａには減算部１５（１５ａ〜１５ｄ）が設けられ、この減算部１５ａ〜１５ｄにおいて、計測器８又はアクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂによって測定された４輪の垂直力ＦzFR，ＦzFL，ＦzRR，ＦzRLとそれぞれの初期値ＦzFR0，ＦzFL0，ＦzRR0，ＦzRL0との差分が算出される。差分は垂直力の測定値△ＦzFR，△ＦzFL，△ＦzRR，△ＦzRLとして減算部１２ａ〜１２ｄに出力され、この減算部において各測定値と指令値△ＦrzFR，△ＦrzFL，△ＦrzRR，△ＦrzRLとの差分を各別に算出して前後左右輪の各制御器１３ａ〜１３ｃにそれぞれ入力して差分が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFR〜ｕRLを非干渉化演算部１４に出力する。
【００９２】
前後左右の４輪各々の垂直力制御において他輪の垂直力制御による干渉を避けるための演算を実行する非干渉化演算部１４は、制御信号ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対して後述の非干渉化演算を行ってアクチュエータ位置指令（力指令）
ＦrF，ＦrR，ＦrA，ＦrBを生成してアクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂへ各別に出力し、各アクチュエータに対する垂直方向への力制御を行う。
【００９３】
この実施例２では、初期状態での垂直力Ｆzを基準として変動分を制御することから、ＦzFR＝ＦzFR0＋△ＦzFRのように、初期値を０，変動を△で現すと、実施例１に倣って以下の（１８）〜（２３）式の関係が成り立つ。ただし、アクチュエータに発生する力に関しては初期状態が０である。
【００９４】
【数４３】
2015222249.tif 000045
【００９５】
【数４４】
2015222249.tif 000046
【００９６】
として、以下のようになる。
【００９７】
【数４５】
2015222249.tif 000047
【００９８】
【数４６】
2015222249.tif 000048
【００９９】
【数４７】
2015222249.tif 000049
【０１００】
【数４８】
2015222249.tif 000050
【０１０１】
ただし、δＦzFR＝△ＦzFR＋△ＦzFL−△ＦzRR−△ＦzRL
δＦzRL＝△ＦzFR−△ＦzFL＋△ＦzRR−△ＦzRL
したがって、非干渉化演算部１４は（２４）〜（３０）式の演算を行う。
【０１０２】
【数４９】
2015222249.tif 000051
【０１０３】
【数５０】
2015222249.tif 000052
【０１０４】
【数５１】
2015222249.tif 000053
【０１０５】
【数５２】
2015222249.tif 000054
【０１０６】
【数５３】
2015222249.tif 000055
【０１０７】
【数５４】
2015222249.tif 000056
【０１０８】
【数５５】
2015222249.tif 000057
【０１０９】
したがって、この実施例によれば、実施例１の効果に加えて次のような効果を奏するものである。
路上走行状態をシミュレーションして垂直力を求め、この車両をシャシダイナモメータ上に載置して車両拘束装置によって固定することによって垂直方向の力がシミュレーションの場合と異なってくる。また、シャシダイナモメータ上ではドライバーが運転するが、その際、路上走行でのシミュレーション時のドライバーの体重を想定してもシャシダイナモメータ上でのドライバーとの体重が一致するとは限らない。
【０１１０】
よって、この実施例では初期状態の垂直方向の力をゼロとして変化分のみを補正している。すなわち、初期状態で記憶された垂直力と実際の車両の垂直力に差がある場合、アクチュエータが常時力を発生することがないので、アクチュエータの負荷が軽くなる利点を有するものである。
【実施例３】
【０１１１】
図５は第３の実施例を示す構成図で、この実施例の制御装置１０ｂにより出力される制御信号は位置指令ＺrF，ＺrR，ＺrA，ＺrBとなっている。垂直力記憶部６は、路上走行シミュレーションによって試験を行う走行パターンでの前２輪の垂直力Ｆz（ＦZFR，ＦZFL）と後２輪垂直力Ｆz（ＦZRR，ＦZRL）を算出し、走行時間に対する垂直力Ｆzを予め記憶している。
【０１１２】
垂直力指令発生部１１は、図示省略されている車速指令発生器に同期した時間信号で、垂直力記憶部６に記憶されている走行時間の時刻毎の車速に対応した垂直力を読み込み、指令値ＦrzFR，ＦrzFL，ＦrzRR，ＦrzRLを生成して減算部１２ａ〜１２ｄに出力する。減算部１２ａでは前２輪の指令値ＦrzFRと前右輪の測定した垂直力ＦzFRとの差分を求めて前右輪の制御器１３ａに出力し、この制御器１３ａで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFRを出力する。
【０１１３】
減算部１２ｂでは前２輪の指令値ＦrzFLと前左輪の測定した垂直力ＦZFLとの差分を求めて前左輪の制御器１３ｂに出力し、この制御器１３ｂで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFLを出力する。以下同様にして後２輪の指令値ＦrzRRとＦzRR，及び後２輪の指令値ＦrzRLとＦzRLとの各差分を求めて後右輪の制御器１３ｃ、及び後左輪の制御器１３ｄに出力して制御信号を演算し、ｕRR，ｕRLを出力する。
【０１１４】
非干渉化演算部１４は、入力されたｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対して（３１）〜（３４）式の非干渉化演算を行い、生成した位置指令ｚRF，ｚRR，ｚRA，ｚRBによりアクチュエータ５Ｆ，５Ｒ，５Ａ，５Ｂの高さ方向への位置制御を行う。
【０１１５】
【数５６】
2015222249.tif 000058
【０１１６】
【数５７】
2015222249.tif 000059
【０１１７】
【数５８】
2015222249.tif 000060
【０１１８】
【数５９】
2015222249.tif 000061
【０１１９】
ただし、ｚF0，ｚR0，ｚA0，ｚB0：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL，：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性。
【０１２０】
この実施例は次のような考えに基づくものである。
停止状態で、アクチュエータから車両に力を加えていないときの車軸の高さをｚzFR0，ｚzFL0，ｚzRR0，ｚzRL0、試験時の車軸の高さをｚzFR，ｚzFL，ｚzRR，ｚzRL、アクチュエータの高さをｚFR，ｚFL，ｚRR，ｚRL、初期状態での高さｚF0，ｚR0，ｚA0，ｚB0には以下の関係式（Ａ１），（Ａ２）が成り立つ。
【０１２１】
【数６０】
2015222249.tif 000062
【０１２２】
【数６１】
2015222249.tif 000063
【０１２３】
車両のサスペンションとの接続部を含む平面の方程式を
ｚ＝α・ｘ＋β・ｙ＋γ                                ……    （Ａ３）
とすると、
【０１２４】
【数６２】
2015222249.tif 000064
【０１２５】
変形して
【０１２６】
【数６３】
2015222249.tif 000065
【０１２７】
となるので、Π´を最小二乗法で求める。
【０１２８】
【数６４】
2015222249.tif 000066
【０１２９】
式（Ａ２）より
【０１３０】
【数６５】
2015222249.tif 000067
【０１３１】
であり、したがって、アクチュエータは（Ａ３）と平行な面上に取付けられるとして、高さは以下のようになる。
【０１３２】
【数６６】
2015222249.tif 000068
【０１３３】
垂直力Ｆzとアクチュエータの高さとの関係は以下のようになる。
【０１３４】
【数６７】
2015222249.tif 000069
【０１３５】
【数６８】
2015222249.tif 000070
【０１３６】
とすることにより、非干渉化された高さ指令に変換できる。
【０１３７】
【数６９】
2015222249.tif 000071
【０１３８】
したがって、
【０１３９】
【数７０】
2015222249.tif 000072
【０１４０】
【数７１】
2015222249.tif 000073
【０１４１】
【数７２】
2015222249.tif 000074
【０１４２】
【数７３】
2015222249.tif 000075
【０１４３】
となる。
【０１４４】
この実施例によれば、タイヤの剛性がパラメータとして必要になるが、剛性を等しいとすれば非干渉化演算が簡単になる。他は実施例１，２と同様の効果が得られるものである。
【実施例４】
【０１４５】
図６は、第４の実施例を示す構成図で、図１と同一部分若しくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略する。この実施例におけるアクチュエータは、車両の前後左右輪の各近辺に設置エリアを設けてそのエリア内に設置される。アクチュエータの設置エリアは、左右前後の車輪近傍か、又は左右前輪の後方近傍と車両先端間、左右後輪の前方近傍と車両後端間で、走行試験においてアクチュエータが発する力に耐えられる強度を持つ車両の設置可能な場所である。
図７は設置エリア内でのアクチュエータの配置例を示したもので、この例では各前輪の前側と各後輪の後側にそれぞれアクチュエータ５ＦＲ，５ＦＬ，５ＲＲ，５ＲＬが設置されている。
【０１４６】
図６，図７で示す各記号は次の通りである。
ＦFR：アクチュエータ５ＦＲの発生する力、ＦFL：アクチュエータ５ＦＬの発生する力、ＦRR：アクチュエータ５ＲＲの発生する力、ＦRL：アクチュエータ５ＲＬの発生する力、
ＦZFR：前右輪の垂直力、ＦZFL：前左輪の垂直力、ＦZRR：後右輪の垂直力、ＦZRL：後左輪の垂直力、アクチュエータの発生する力は下方向を正、垂直力の発生する力は上方向を正とする。
【０１４７】
図７は、車両１を上から見た図でタイヤの中間点Ｏ（０，０）を原点とする。
ＰFR（ｘAFR，ｙAFR）：アクチュエータ５ＦＲの位置
ＰFL（ｘAFL，ｙAFL）：アクチュエータ５ＦＬの位置
ＰRR（ｘARR，ｙARR）：アクチュエータ５ＲＲの位置
ＰRL（ｘARL，ｙARL）：アクチュエータ５ＲＬの位置
ＱFR（ｘFR，ｙFR）：タイヤＦＲの位置（Ｈ／２，Ｗ／２）
ＱFL（ｘFL，ｙFL）：タイヤＦＬの位置（Ｈ／２，−Ｗ／２）
ＱRR（ｘRR，ｙRR）：タイヤＲＲの位置（−Ｈ／２，Ｗ／２）
ＱRL（ｘRL，ｙRL）：タイヤＲＬの位置（−Ｈ／２，−Ｗ／２）
Ｇ（ｘG，ｙG）：車両重心の位置
ＨRL：アクチュエータ５ＦＲ，５ＲＬのｘ軸に関する距離（ＨRL＝ｘAFR−ｘARL）
ＨLR：アクチュエータ５ＦＬ，５ＲＲのｘ軸に関する距離（ＨLR＝ｘAFL−ｘARR）
ＷRL：アクチュエータ５ＦＲ，５ＲＬのｙ軸に関する距離（ＷRL＝ｙAFR−ｙARL）
ＷLR：アクチュエータ５ＦＬ，５ＲＲのｙ軸に関する距離（ＷLR＝−ｙAFL＋ｙARR）
図８は、この実施例の制御装置１０ｃの構成図を示したもので、図３との同一部分若しくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
路上走行シミュレーションにより、試験を行うパターンでの前２輪の垂直力（ＦZFR，ＦZFL）及び後２輪の垂直力（ＦZRR，ＦZRL）を算出し、走行時間の時刻毎の車速に対応した垂直力が垂直力記憶部６に記憶されている。
【０１４８】
ダイナモメータにより試験を実施するとき、垂直力指令発生部１１は、垂直力記憶部６で走行パターンに同期して記憶されている垂直力を読み込み、指令値ＦrzFR，ＦrzFL，ＦrzRR，ＦrzRLを減算部１２ａ〜１２ｄに出力する。減算部１２ａでは前右輪の指令値ＦrzFRと例えば計測器８で測定した前右輪の垂直力ＦzFRとの差分を求めて前右輪の制御器１３ａに出力し、この制御器１３ａで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFRを出力する。
【０１４９】
減算部１２ｂでは前左輪の指令値ＦrzFLと例えば計測器８で測定した前左輪の垂直力ＦZFLとの差分を求めて前左輪の制御器１３ｂに出力し、この制御器１３ｂで両者の差が０となるような演算を行って制御信号（操作量）ｕFLを出力する。以下同様にして後右輪の指令値ＦrzRRとＦzRR，及び後左輪の指令値ＦrzRLとＦzRLとの各差分を求めて後右輪の制御器１３ｃ、及び後左輪の制御器１３ｄに出力して制御信号（操作量）を演算し、ｕRR，ｕRLを出力する。
【０１５０】
非干渉化演算部１４は、前後左右の４輪各々の垂直力制御において他輪の垂直力制御による干渉を避けるため演算を実行し、各アクチュエータの力指令ＦrFR，ＦrFL，ＦrRR，ＦrRLを生成して各アクチュエータへ各別に出力し、各アクチュエータに対して垂直方向の力制御を行う。
車両１の前後左右に配設されたアクチュエータ５ＦＲ，５ＦＬ，５ＲＲ，５ＲＬの垂直方向の力をＦFR，ＦFL，ＦRR，ＦRLとすると、車両１に加速度、角加速度が生じない条件は以下のようになる。
【０１５１】
車両に加速度が発生しない条件
ＦzFR＋ＦzFL＋ＦzRR＋ＦzRL＝ＦFR＋ＦFL＋ＦRL＋ＦRL＋Ｍ・ｇ  ……  （３５）
ただし、Ｍ：車体質量、ｇ：重力加速度
ｘ軸に関して角加速度を発生しない条件
ＦFRｘAFR＋ＦFLｘAFL＋ＦRRｘARR＋ＦRLｘARL−ＦzFRｘFR−ＦzFLｘFL+
ＦzRRｘRR+ＦzRLｘRL＋ＭｇｘG＝０                        ……    （３６）
ｙ軸に関して角加速度を発生しない条件
ＦFRｙAFR＋ＦFLｙAFL＋ＦRRｙARR＋ＦRLｙARL−ＦzFRｙFR−ＦzFLｙFL+
ＦzRRｙRR+ＦzRLｙRL＋ＭｇyG＝０                        ……    （３７）
ここで、
【０１５２】
【数７４】
2015222249.tif 000076
【０１５３】
【数７５】
2015222249.tif 000077
【０１５４】
として、（３６），（３７），（３９）式より（４０）式に基づいて垂直力ＦFR，ＦFL，ＦRR，ＦRLを求める。なお、（３９）式の部分が実施例１とアクチュエータの配置位置を異にしている部分で、各アクチュエータを４輪近くへの配置を可能とし、これにより、より正確な垂直制御を可能としている。
【０１５５】
【数７６】
2015222249.tif 000078
【０１５６】
また、（３５）式の条件より
ａ＋ｂ＝１                                            ……    （４１）
を満たす必要がある。例えば、ａ＝ｂ＝１／２とすると（４２）式となる。
【０１５７】
【数７７】
2015222249.tif 000079
【０１５８】
したがって、非干渉化演算部１４は４輪各々の垂直力の制御において、制御演算出力ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対して以下の（４３）〜（４６）式による非干渉化演算を行い、アクチュエータ力指令ＦrFR，ＦrFL，ＦrRR，ＦrRLを生成することにより、他輪の垂直力制御からの干渉を避けることが出来る。
【０１５９】
【数７８】
2015222249.tif 000080
【０１６０】
【数７９】
2015222249.tif 000081
【０１６１】
【数８０】
2015222249.tif 000082
【０１６２】
【数８１】
2015222249.tif 000083
【０１６３】
ただし、ａ＋ｂ＝１
以上により、単純なＰＩ制御により４輪の垂直力を独立に制御することが可能になる。
【０１６４】
この実施例によれば、車両左右の各前後輪のタイヤと平行した線上で、車両先端と前輪間、及び車両後尾と後輪間にアクチュエータを取り付けることによってアクチュエータの取付け位置が４輪に近くなり、実施例１と比較して車両剛性の影響が受け難くなるため、より正確な垂直力制御が可能となって、モード運転による燃費、排ガス試験の精度が向上するものである。また、アクチュエータの設置位置に対する自由度が増すと共に、アクチュエータの負荷が均等になり、同じアクチュエータの使用が可能となる。他は、実施例１と同様な効果を有するものである。
【実施例５】
【０１６５】
第５の実施例は、初期状態（シャシダイナモメータのローラに車両を載せ、アクチュエータにより力を加えない状態）での垂直力を基準とし、その値からの変動を制御するものである。図９に制御装置１０ｄの構成図を示す。
【０１６６】
垂直力記憶部６には、路上走行シミュレーションにより、試験を行う走行パターンでの前後左右輪の各垂直値を算出し、各々の時間に対する垂直力ＦzFR，ＦzFL，ＦzRR，ＦzRLと初期値ＦzFR0，ＦzFL0，ＦzRR0，ＦzRL0との偏差垂直値△ＦrzFR，△ＦrzFL，△ＦrzRR，△ＦrzRLが垂直力記憶部６に記憶される。垂直力指令発生部１１は、垂直力記憶部６で走行パターンに同期して記憶されている垂直力を読み込み、指令値△ＦrzFR，△ＦrzFL，△ＦrzRR，△ＦrzRLを減算部１２ａ〜１２ｄに出力する。
【０１６７】
１５ａ〜１５ｄは減算部で、各減算部１５ａ〜１５ｄには、例えば計測器８により計測された計測値ＦzFR，ＦzFL，ＦzRR，ＦzRLと初期値ＦzFR0，ＦzFL0，ＦzRR0，ＦzRL0とが入力されて両者の偏差垂直値△ＦzFR，△ＦzFL，△ＦzRR，△ＦzRLが求められる。各偏差垂直値は各別に減算部１２ａ〜１２ｄに入力されて読み出された指令値△ＦrzFR，△ＦrzFL，△ＦrzRR，△ＦrzRLとの差分が求められ、その差分が制御器１３ａ〜１３ｄに入力されて操作量ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLを演算し、出力する。
【０１６８】
非干渉化演算部１４は、前後左右の４輪各々の垂直力制御において他輪の垂直力制御による干渉を避けるための演算を実行し、各アクチュエータの力指令ＦrFR，ＦrFL，ＦrRR，ＦrRLを生成して各アクチュエータに対して垂直方向の力制御を行う。
【０１６９】
ここで、ＦzFR＝ＦzFR0＋△ＦzFRのように、初期値を０，変動を△で表すと、実施例４に倣って以下の（４７）式，（４８）式の関係が成り立つ。
ただし、アクチュエータの発生する力に関しては初期状態が０である。
【０１７０】
【数８２】
2015222249.tif 000084
【０１７１】
【数８３】
2015222249.tif 000085
【０１７２】
したがって、非干渉化演算部１４による非干渉化演算は以下の（４９）〜（５２）式のように行う。
【０１７３】
【数８４】
2015222249.tif 000086
【０１７４】
【数８５】
2015222249.tif 000087
【０１７５】
【数８６】
2015222249.tif 000088
【０１７６】
【数８７】
2015222249.tif 000089
【０１７７】
したがって、この実施例も実施例４と同様な効果を有するものである。
【実施例６】
【０１７８】
図１０は第６の実施例を示す制御装置１０ｂの構成図で、図５で示す第３の実施例と同様に制御装置１０ｂから出力される制御信号は位置指令ＺrFR，ＺrFL，ＺrRR，ＺrRLとなっている。したがって、非干渉化演算部１４は、制御器１３の出力ｕFR，ｕFL，ｕRR，ｕRLに対して以下の（５３）〜（５６）式に基づく非干渉化演算を行って生成した位置指令ＺrFR，ＺrFL，ＺrRR，ＺrRLによりアクチュエータの高さ方向に対する位置制御を行う。
【０１７９】
【数８８】
2015222249.tif 000090
【０１８０】
【数８９】
2015222249.tif 000091
【０１８１】
【数９０】
2015222249.tif 000092
【０１８２】
【数９１】
2015222249.tif 000093
【０１８３】
ここで、ＺFR0，ＺFL0，ＺRR0，ＺRL0：初期状態でのアクチュエータの高さ、ＫFR，ＫFL，ＫRR，ＫRL：垂直方向の前後輪タイヤとサスペンションを合成した剛性。
【０１８４】
したがって、この実施例も、実施例４と同様な効果を有するものである。
【０１８５】
なお、この実施例は次のような考えに基づくものである。
停止状態でアクチュエータから車両に力を加えていないときの車軸の高さＺZFR0，ＺZFL0，ＺZRR0，ＺZRL0，試験時の車軸の高さをＺZFR，ＺZFL，ＺZRR，ＺZRL，アクチュエータの高さＺFR，ＺFL，ＺRR，ＺRL，初期状態での高さＺFR0，ＺFL0，ＺRR0，ＺRL0には以下の（Ａ１６）式，（Ａ１７）式の関係が成り立つ。
【０１８６】
【数９２】
2015222249.tif 000094
【０１８７】
【数９３】
2015222249.tif 000095
【０１８８】
車体のサスペンションとの接続部を含む平面の方程式を
ｚ＝α・ｘ＋β・ｙ＋γ                                ……    （Ａ１８）
とすると、
【０１８９】
【数９４】
2015222249.tif 000096
【０１９０】
【数９５】
2015222249.tif 000097
【０１９１】
【数９６】
2015222249.tif 000098
【０１９２】
【数９７】
2015222249.tif 000099
【０１９３】
であり、したがって、アクチュエータは（Ａ１８）式と平行な面上に取り付けられるとして、高さは（Ａ２３）式のようになる。
【０１９４】
【数９８】
2015222249.tif 000100
【０１９５】
垂直力Ｆzとアクチュエータの高さとの関係は（Ａ２４）式のようになる。
【０１９６】
【数９９】
2015222249.tif 000101
【０１９７】
【数１００】
2015222249.tif 000102
【０１９８】
とすることにより非干渉化された高さ指令に変換できる。
【０１９９】
【数１０１】
2015222249.tif 000103
【０２００】
したがって、
【０２０１】
【数１０２】
2015222249.tif 000104
【０２０２】
【数１０３】
2015222249.tif 000105
【０２０３】
【数１０４】
2015222249.tif 000106
【０２０４】
として、
【０２０５】
【数１０５】
2015222249.tif 000107
【０２０６】
となる。
【符号の説明】
【０２０７】
１…  被試験車両
２…  ローラ
３…  拘束装置
４…  ダイナモメータ
５…  アクチュエータ
６（６ａ）…  垂直力記憶部
７…  ダイナモメータ制御装置
８…  計測器
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）…  制御装置
１１…  垂直力指令発生部
１２（１２ａ〜１２ｄ）…  減算部
１３（１３ａ〜１３ｄ）…  制御器
１４…  非干渉化演算部
１５（１５ａ〜１５ｄ）…  減算部
【図１】
2015222249.tif 000138
【図２】
2015222249.tif 000139
【図３】
2015222249.tif 000140
【図４】
2015222249.tif 000141
【図５】
2015222249.tif 000142
【図６】
2015222249.tif 000143
【図７】
2015222249.tif 000144
【図８】
2015222249.tif 000145
【図９】
2015222249.tif 000146
【図１０】
2015222249.tif 000147
【図１１】
2015222249.tif 000148