(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部と、
前記部品を試験する際に、当該部品に接続される部品試験デバイスと、
前記作用条件算出部の算出した作用条件が、前記所定部品に与えられるように、前記部品試験デバイスを動作させる部品試験デバイス制御部と、
前記アクチュエータの動作特性に関する情報を記憶しているアクチュエータモデルと、
前記作用条件算出部の算出した作用条件に基づいて同定された前記部品の動作特性に関する情報を記憶している部品モデルと、
前記アクチュエータ制御部から出力された指令信号を受信してこれを前記アクチュエータモデルにあてはめ、アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力するアクチュエータシミュレータと、
前記アクチュエータシミュレータから出力された模擬動作信号を受信して前記部品モデルにあてはめ、該部品に作用する模擬作用条件を出力する車両シミュレータと
を具備し、
前記部品試験デバイス制御部が、前記模擬作用条件を前記所定部品に与えるべく前記部品試験デバイスを動作させるものであることを特徴とする車両試験システム。
【請求項２】
前記作用条件算出部が、前記運転アルゴリズムでのアクチュエータによる運転において、アクチュエータ制御部からアクチュエータに与えられる作用条件である指令信号の値と、それに応じたアクチュエータの動作計測値とに基づいて、アクチュエータの動作特性を同定し、これを前記アクチュエータモデルに格納するものであることを特徴とする請求項１記載の車両試験システム。
【請求項３】
前記アクチュエータが、シャシダイナモメータ上で車両を前記運転アルゴリズムで運転するものであることを特徴とする請求項１記載の車両試験システム。
【請求項４】
車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部と、前記アクチュエータの動作特性に関する情報を記憶しているアクチュエータモデルと、前記作用条件算出部の算出した作用条件に基づいて同定された前記部品の動作特性に関する情報を記憶している部品モデルとを具備した車両試験装置とともに用いられるものであって、
前記部品に接続される部品試験デバイスと、
前記作用条件算出部の算出した作用条件が、前記所定部品に与えられるように、前記部品試験デバイスを動作させる部品試験デバイス制御部と、
前記アクチュエータ制御部から出力された指令信号を受信してこれを前記アクチュエータモデルにあてはめ、アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力するアクチュエータシミュレータと、
前記アクチュエータシミュレータから出力された模擬動作信号を受信して前記部品モデルにあてはめ、該部品に作用する模擬作用条件を出力する車両シミュレータとを具備し、
前記部品試験デバイス制御部が、前記模擬作用条件を前記所定部品に与えるべく前記部品試験デバイスを動作させることを特徴とする車両部品試験装置。
【請求項５】
車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する各部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部と、
前記アクチュエータの動作特性に関する情報を記憶しているアクチュエータモデルと、
前記作用条件算出部の算出した作用条件に基づいて同定された前記各部品の動作特性に関する情報を格納している車両モデルと、
前記アクチュエータ制御部から出力された指令信号を受信してこれを前記アクチュエータモデルにあてはめ、アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力するアクチュエータシミュレータと、
前記アクチュエータシミュレータから出力された模擬動作信号を受信して前記車両モデルにあてはめ、前記各部品に作用する模擬作用条件を出力する車両シミュレータと、
を具備し、
前記車両シミュレータが、前記各部品のうちの一部を別部品に置き換えたときに、該別部品に作用する模擬作用条件を、前記車両モデル及び前記模擬動作信号に基づいて算出することを特徴とする車両試験システム。
【請求項６】
車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するとともに、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する所定部品に与えられる作用条件を算出し、
前記所定部品を試験する際に、該所定部品に接続される部品試験デバイスを制御して、前記作用条件算出ステップで算出した作用条件を前記所定部品に与える車両試験方法であって、
前記アクチュエータを制御する指令信号を、前記アクチュエータの動作特性に関する情報を記憶しているアクチュエータモデルにあてはめ、前記アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力し、
出力した前記模擬動作信号を、前記算出した作用条件に基づいて同定された前記所定部品の動作特性に関する情報を記憶している部品モデルにあてはめ、前記所定部品に作用する模擬作用条件を出力し、
出力した前記模擬作用条件を前記所定部品に与えるべく前記部品試験デバイスを動作させることを特徴とする車両試験方法。
【請求項７】
車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するとともに、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する各部品に与えられる作用条件を算出し、
前記アクチュエータの動作特性に関する情報を、メモリの所定領域に設定された記憶しているアクチュエータモデルに格納し、
前記作用条件に基づいて同定された前記各部品の動作特性に関する情報をメモリの所定領域に設定された車両モデルに格納し、
前記アクチュエータを制御する指令信号を前記アクチュエータモデルにあてはめ、前記アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力し、
出力した模擬動作信号を前記車両モデルにあてはめ、前記各部品に作用する模擬作用条件を出力し、
前記各部品のうちの一部を別部品に置き換えたときに、該別部品に作用する模擬作用条件を、前記車両モデル及び前記模擬動作信号に基づいて算出することを特徴とする車両試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両またはその一部を試験するための車両試験システム等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両の試験ベンチとして、例えば、特許文献１に示すように、完成車両を試験するためのシャシダイナモメータや、特許文献２に示すように、エンジン単体を検査するためのエンジンダイナモメータなどが知られている。
【０００３】
シャシダイナモメータでは、自動運転ロボット（自動アクチュエータ）が操縦する完成車両をローラ上に載せて、実走行を模擬した所定の走行パターンでの運転試験が行われる。このとき、車両の走行性能などはもちろんのこと、試験ベンチに設けられている排ガス測定装置などをシャシダイナモメータと連動させて、燃費、排ガスの成分などが測定される。
【０００４】
一方、エンジンダイナモメータでは、エンジンにかかる負荷が模擬されてエンジン単体での試験が行われる。このときもエンジン出力性能の他、燃費、排ガスの成分などが測定される。
【０００５】
しかしながら現状では、エンジンダイナモメータでの試験のときにエンジンに与えられる条件と、シャシダイナモメータでの試験のときにエンジンに与えられる条件とが異なるため、例えばエンジンダイナモメータでエンジンの試験をし、所定の性能が発揮されることを確認できたとしても、このエンジンを車両に搭載し、シャシダイナモメータで試験をしたときに、エンジンに不測の負荷が生じるなどして、予測どおりの性能を発揮できないことがある。
【０００６】
そのため、エンジンダイナモメータで試験し、得られた結果に基づいて開発や改良を加えても、シャシダイナモメータで試験した結果によっては、エンジンの再改良や設計の見直しなどが必要となって、エンジンの開発や改良を速やかに行うことができないという問題が生じ得る。
上述した問題は、エンジンのみならず、トランスミッションやパワートレイン等の車両各部品の試験においても共通する問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４９９２１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３４１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、完成車両やその一部の試験と車両各部品の試験とを可及的同一条件にすることにより、開発や不具合の是正等を速やかに行えるようにすることを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明に係る車両試験システムは、車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する所定部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部と、前記所定部品を試験する際に、該所定部品に接続される部品試験用デバイスとを具備し、前記作用条件算出部が算出した作用条件が前記所定部品に与えられるように前記部品試験デバイスを動作させる部品試験デバイス制御部とを具備するものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するとともに、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する所定部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出ステップと、前記所定部品を試験する際に、該所定部品に接続される部品試験デバイスを制御して、前記作用条件算出ステップで算出した作用条件を前記所定部品に与える作用条件付与ステップとを行う車両試験方法であってよい。
【００１１】
このような車両試験システムであれば、作用条件算出部で算出された作用条件を再現すべく部品試験デバイスが動作して、完成車両又はその一部で行った実際の試験と同様の作用条件で、その部品を試験することができるので、部品試験を行って所定の性能を確認できれば、その部品を含む完成車両またはその一部の試験において、当該部品に不測の不備等が発生することを可及的に防止できる。
【００１２】
ここでいう、アクチュエータ制御部とは物理的に存在するアクチュエータを制御する場合と、シミュレーション上で再現されたアクチュエータを制御する場合、もしくはアクチュエータシミュレータを介さずアクチュエータ制御部から直接ＥＣＵなどにアクセル開度などの車両制御指令を入力するものである。
【００１３】
より望ましくは、前記アクチュエータの動作特性に関する情報を記憶しているアクチュエータモデルと、前記作用条件算出部の算出した作用条件に基づいて同定された前記部品の動作特性に関する情報を記憶している部品モデルと、前記アクチュエータ制御部から出力された指令信号を受信してこれを前記アクチュエータモデルにあてはめ、アクチュエータの動作に対応する模擬動作信号を出力するアクチュエータシミュレータと、前記アクチュエータシミュレータから出力された模擬動作信号を受信して前記部品モデルにあてはめ、該部品に作用する模擬作用条件を出力する車両シミュレータとをさらに具備し、前記部品試験デバイス制御部が、前記模擬作用条件を前記所定部品に与えるべく前記部品試験デバイスを動作させるものを挙げることができる。
【００１４】
このようなものであれば、部品試験において、コンピュータ上で仮想的に動作するアクチュエータシミュレータが介在するので、完成車両を運転する実際のアクチュエータを設けることなく、簡便な構成で部品試験を行うことができる。
【００１５】
しかも、その部品試験の際に、車両又はその一部を試験する場合と共通の運転アルゴリズムをアクチュエータシミュレータに与えればよいので、車両又はその一部を試験する場合と部品試験する場合とで、アクチュエータ制御部やユーザインターフェースを共通化可能なので、この点からも構成の簡素化を図れるし、双方、共通する操作で試験できるのでユーザに好ましいものとなる。
【００１６】
具体的な実施態様としては、前記運転アルゴリズムでのアクチュエータによる運転において、前記作用条件算出部がアクチュエータ制御部からアクチュエータに与えられる作用条件である指令信号の値とそれに応じたアクチュエータの動作計測値とに基づいて、アクチュエータの動作特性を同定し、これを前記アクチュエータモデルに格納するものを挙げることができる。
前記アクチュエータの具体的な実施態様としては、シャシダイナモメータ上で車両を前記所定の運転アルゴリズムで運転するものを挙げることができる。
【００１７】
また、本発明に係る車両部品試験装置は、車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部とを具備した車両試験装置とともに用いられるものであって、前記部品に接続される部品試験デバイスと、前記作用条件算出部の算出した作用条件が、前記所定部品に与えられるように、前記部品試験デバイスを動作させる部品試験デバイス制御部とを具備するものである。
上述した車両試験装置及び車両部品試験装置によれば、本発明に係る車両試験システムと同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る車両試験システムは、車両又はその一部を所定の運転アルゴリズムで運転すべく、当該車両又はその一部を動作させるアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、前記アクチュエータによる運転において、前記車両又はその一部を構成する各部品に与えられる作用条件を算出する作用条件算出部と、前記作用条件算出部の算出した作用条件に基づいて同定された前記各部品の動作特性に関する情報を格納している車両モデルと、前記各部品のうちの一部を別部品に置き換えたときに、該別部品に作用する作用条件を車両モデルに基づいて算出する車両シミュレータとを具備することを特徴とする。
【００１９】
このようなものであれば、車両の各部品モデルが同定されているので、それら部品のうちの一部の部品を種類の異なる別部品に置き換えたとき、所定の運転アルゴリズムで運転した場合の当該別部品に作用する作用条件を算出することができる。このことによって、例えば、新たに開発したパワートレイン等の別部品を、既存部品に置き換える場合にその新規別部品の単体試験において、これを車両に搭載して完成車両試験をした場合の仮想的な結果を得ることができる。そして、このことによりいわばボトムアップ的な開発の促進を図れる。
要は、車両又は車両モデルと、車両の部品又は部品モデルと、を共通（同一）の運転アルゴリズムで運転する車両試験システム又は車両試験方法であればよい。
【発明の効果】
【００２０】
このように構成した本発明によれば、完成車両の試験と車両各部品の試験とを可及的同一条件にすることにより、開発や不具合の是正等を速やかに行うことができ、重複試験を可及的に防止することもできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の車両試験システムを模式的に示す全体図。
【図２】同実施形態の完成車両試験装置に用いられる管理装置を機能的に示す機能ブロック図。
【図３】同実施形態の車両部品試験装置に用いられる管理装置を機能的に示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態に係る車両試験システム１００は、図１に示すように、完成車両Ｖを試験する完成車両試験装置１０と、車両部品を試験する車両部品試験装置２０とを具備するものである。
まず完成車両試験装置１０を図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
この完成車両試験装置１０は、例えば、シャシダイナモメータ１１と、シャシダイナモメータ１１上で完成車両Ｖを運転試験する運転ロボット１３と、前記シャシダイナモメータ１１及び運転ロボット１３の動作を管理する管理装置１５とを具備したものであり、この運転ロボット１３が、管理装置１３からの指令にしたがって所定の走行パターンで完成車両Ｖを運転することにより、当該完成車両Ｖの模擬的な性能試験をすることができるようにしてある。
【００２５】
各部についてより具体的に説明する。
シャシダイナモメータ１１は、例えば、車両Ｖの車輪が載置されるローラ１１１とこのローラ１１１に接続された発電機／電動機１１２と、該発電機／電動機１１２を制御してローラ１１１の回転負荷等を制御する図示しないローカルコンピュータとを具備したものである。
【００２６】
運転ロボット１３は、例えば車両Ｖの運転席に設置されるものであり、車両Ｖのアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル（ＭＴのみ）、シフトレバー、イグニッションキーなどをそれぞれ操作するための複数の個別アクチュエータと、これらアクチュエータの動きを制御する図示しないローカルコンピュータ（このローカルコンピュータは、汎用パソコンなどでもよいし、専用の搭載型コンピュータなどでもかまわない）とを具備したものである。
【００２７】
管理装置１５は、ＣＰＵ、メモリ、通信ポート、マウスやタッチパネルなどの入力手段、ディスプレイなどを備えたコンピュータ装置であり、前述したように、車両Ｖが所定の走行パターンに追随して走行するように、前記運転ロボット１３に指令をだすとともに、その走行パターンでの車両Ｖに作用する負荷が実走行での負荷に可及的に合致するように、シャシダイナモメータ１１に指令を出すものである。
【００２８】
より具体的に説明すると、この管理装置１５は、そのメモリに記憶させた所定のプログラムにしたがって動作することによって、図２に示すように、車両Ｖの運転試験に係る走行パターン（例えば、ＪＣ０８、ＥＰＡ７５などの走行モードを含む。）の指定をユーザ入力によって、あるいは他の上位コンピュータから受け付ける走行パターン受付部４１と、前記走行パターン受付部４１が受け付けた走行パターンに追随するように前記運転ロボット１３に指令を出すロボット制御部１４（請求項でいうアクチュエータ制御部）と、その走行パターンでの車両に作用する負荷等が実走行での負荷等に可及的に合致するように、シャシダイナモメータ１１に指令を出すシャシダイナモ制御部１２としての機能を発揮するものである。
【００２９】
この管理装置１５には、さらに、試験対象となっている車両Ｖの種類（トラック、乗用車など）、重量、トランスミッション種別（ＭＴ、ＡＴ、ＣＶＴなど）、タイヤ径、変速比、エンジン特性（スロットル開度及び回転数と出力トルクとの関係等）、ＥＣＵの制御特性（アクセル開度とスロットル開度との関係など）、ＴＣＵの制御特性（変速比の変更条件やそのタイミングなど）、ＢＣＵの制御特性（各車輪に対するブレーキ力の分配など）等の初期車両情報からなる初期車両モデルが、メモリの所定領域に設定された車両モデル格納部Ｄに格納されている。なお、この車両モデル格納部Ｄはテンポラリー記憶領域に設定されていてもよい。
【００３０】
前記ロボット制御部１４は、前記走行パターンが与えられると、例えば、当該走行パターンの示す目標車速を実現するアクセル開度、ブレーキ踏度、クラッチ踏度、シフトレバー位置などを、前記初期車両情報を参照してフィードフォワード的に中間算出する。ただし、これは初期設計値ないし理論ベースの値であり、そのままでは実車速と目標車速との偏差が生じる場合があるので、それを打ち消すため、完成車両のＥＣＵやシャシダイナモメータのセンサ等から得られる実測値と比較してフィードバック制御するなどして、最終的にそれらの値を決定し、ロボット指令信号として運転ロボット１３に出力する。
【００３１】
このようにして、所定の走行パターン（すなわち、目標車速及び／または目標ギア）が入力されたときに、その走行パターンに実車速を追随させるべく、ロボット制御部１４はアクセル開度、ブレーキ踏度、クラッチ踏度、シフトレバー位置などについてのロボット指令信号を出力するが、その入力と出力との関係が運転アルゴリズムである。
【００３２】
したがって、例えば、エンジン、車重、ミッション、タイヤ径など車両の諸元が異なれば、入力と出力との関係が変わるから、当然に運転アルゴリズムは変わることになる。この運転アルゴリズムが変わるとは、例えば入力と出力との関係を示す関係式そのものが変わる場合の他、運転アルゴリズムに設定されるパラメータ（例えば入力と出力との関係を示す関係式の係数部分）が変わることも含む。
【００３３】
前記運転ロボット１３は、この運転アルゴリズムによって定まったアクセル開度、ブレーキ踏度、クラッチ踏度、シフトレバー位置などについての指令信号であるロボット指令信号を前記ロボット制御部から受信し、その運転アルゴリズムで車両Ｖを走行させるべく、各個別アクチュエータを動作させて、車両Ｖを運転操作する。
【００３４】
前記シャシダイナモ制御部１２は、運転ロボット１３の動作により車両Ｖが運転され、車速が発生したり、前記走行スケジュールにその他の条件、例えば風速や路上勾配が設定されていたりすると、その車速や風速あるいは路上勾配等から車両に作用する走行負荷を算出し、その走行負荷を実現するダイナモ指令信号をシャシダイナモメータ１１に出力するものである。前記シャシダイナモメータ１１は、そのダイナモ指令信号を受信して、発電機／電動機１１２を流れる電流等を制御することにより、前記ローラ１１１の回転抵抗や慣性負荷を制御し、ダイナモ指令信号の示す走行負荷を車両Ｖに与える。
【００３５】
しかして、この実施形態での管理装置１５は、前記シャシダイナモメータ１１上での運転ロボット１３による完成車両Ｖの運転試験によって、各部品（ここでいう部品とは、単一部品の他、複数種の部品の連結体も含む。）に作用する作用条件を算出する作用条件算出部４３としての機能を発揮するように構成してある。
次に、この作用条件算出部４３についての詳細を、特に図２を参照して説明する。
【００３６】
作用条件算出部４３は、前記運転アルゴリズムでの運転試験中に車両Ｖに与えられた操作情報や、当該運転試験での車両の状態に係る情報である車両状態情報を外部センサやＥＣＵ、ＴＣＵ、ＢＣＵ等から取得し、それらから、車両Ｖの各部品に与えられた実際の負荷や操作量、電気信号等を算出するものである。作用条件とは、前記負荷や操作量、電気信号の値等のことである。
より具体的に、この作用条件算出部４３の動作を、車両Ｖの部品である例えばエンジンＥＧに着目して説明する。
【００３７】
エンジンＥＧに与えられる作用条件としては、エンジンＥＧに作用する負荷（又はエンジン出力トルク）、スロットル開度、エンジン回転数を挙げることができるところ、前記作用条件算出部４３は、それらを以下のようにして算出する。
【００３８】
エンジンＥＧに作用する負荷（又はエンジンＥＧの出力トルク）については、前記作用条件算出部４３は、シャシダイナモメータ１１に作用している負荷、エンジンＥＧからタイヤまでの駆動系における摩擦等による損失、タイヤとローラ１１１との間の摩擦による損失及びトランスミッションＴＭの変速比（ギヤ比）に少なくとも基づいて算出する。このうち、シャシダイナモメータ１１に作用している負荷の値は、シャシダイナモメータが有する負荷センサ（図示しない）などが計測したデータから取得する。エンジンＥＧからタイヤまでの駆動系における摩擦等による損失、タイヤとローラ１１１との間の摩擦による損失については、タイヤ回転数や変速比をパラメータとする既知の算出式が車両モデル格納部Ｄに予め記憶させてあり、この算出式に基づいてそれら損失を求める。ギヤ比は、ＡＴ車やＣＶＴ車であれば車両ＶのＴＣＵからＣＡＮを介するなどして、またＭＴ車であれば、運転ロボット１３によるシフトレバー位置情報から取得する。
【００３９】
エンジン回転数やスロットル開度については、例えば、車両のＥＣＵからＣＡＮを介するもしくは、既存のセンサ（電圧、振動、エンコーダなど）などして取得する。
このようにして、前記作用条件算出部４３は、当該運転アルゴリズムでのエンジンＥＧに与えられる作用条件を算出する。
【００４０】
さらにこの作用条件算出部４３は、前記作用条件をパラメータとして、エンジンＥＧの仮想的なモデル（いわば仮想エンジン）を生成し、前記車両モデル格納部Ｄに格納する。
【００４１】
エンジンＥＧのモデルとは、主として、スロットル開度、エンジン回転数、出力トルクの３つのパラメータの関係を表す数式ないしマップで表されるものである。この初期値は、前記車両モデル格納部Ｄに初期車両情報として予め格納されているところ、この作用条件算出部４３は、例えばその数式の係数やマップの数値を、実際のシャシダイナモメータ１１での運転試験で得られた作用条件（スロットル開度、出力トルク、エンジン回転数）に合致させるべく同定し、その同定した数式またはマップを部品モデルの１つであるエンジンモデルとして、前記車両モデル格納部Ｄに格納する。なお、作用条件として、その他に吸排気圧やエンジンオイル温度等を含め、より高精度なエンジンモデルを生成しても構わない。
【００４２】
また、例えば、トランスミッションＴＭに対する作用条件は、その入出力軸の負荷、回転数、損失トルク、変速比、変速タイミング、温度などであるが、作用条件算出部４３は、これらをシャシダイナモでの運転試験中に計測、算出するなどして取得するとともに、その結果と合致するように、初期車両情報において予め定められた数式の係数またはマップの数値を同定して、部品モデルの１つであるトランスミッションモデルを生成する。
【００４３】
同様な手順によって、前記作用条件算出部４３は、パワートレイン、車輪、ブレーキなど、その他の車両Ｖの走行に係る各部品の作用条件を算出して各部品モデルを生成し、前記車両モデル格納部Ｄに格納する。なお、車両部品には、機械部品のみならず電気部品、すなわち、ＥＣＵ、ＴＣＵ、ＢＣＵなども含まれる。
【００４４】
加えてこの実施形態では、作用条件算出部４３が、運転ロボット１３の仮想的なモデル（以下、アクチュエータモデルともいう。）をも生成するようにしてある。
【００４５】
前述したように、運転ロボットに作用する作用条件は、ロボット制御部１４が出力するロボット指令信号の値、すなわち、アクセル開度、ブレーキ踏度、クラッチ踏度、シフトレバー位置の指令値である。運転ロボット１３は、このロボット指令信号を受信して各個別アクチュエータを動作させるわけであるが、応答遅れや誤差のために、ロボット指令信号の値と、実際の個別アクチュエータによる操作値との間には、ずれが生じる。作用条件算出部４３は、その操作値をセンサやＥＣＵ等から取得し、前記ずれを計測することによって運転ロボット１３の動作特性をシミュレートするためのアクチュエータモデルを同定し、メモリの所定領域に設定されたアクチュエータモデル格納部Ｄ１に格納する。
次に車両部品試験装置２０について、図１及び図３を参照して説明する。
【００４６】
この車両部品試験装置２０は、車両Ｖを構成する部品に接続された部品試験用デバイス２１と、当該部品が車両Ｖに搭載された場合と同じ条件で試験できるようにするために、前記部品試験デバイス２１の動作を制御する部品試験デバイス制御部２２と、前記運転ロボット１３及び車両Ｖの動作をコンピュータ上で仮想的に模擬するアクチュエータシミュレータ２３及び車両シミュレータ２４を具備したものである。
【００４７】
なお、この実施形態では、これら部品試験デバイス制御部２２、アクチュエータシミュレータ２３及び車両シミュレータ２４としての機能を、前記管理装置１５が発揮するように構成してあるが、これを前記管理装置とは別のコンピュータ装置で構成しても構わない。
【００４８】
また、この車両部品試験装置２０は、その他に、走行パターン受付部４１、ロボット制御部１４及び車両モデル格納部Ｄを、完成車両試験装置１０と共有している。なお、部品とは、単体のものに限らず、複数種類が連結した集合体をも含む。
【００４９】
この実施形態では、例えば、エンジンＥＧ、トランスミッションＴＭ、パワートレインＰＴなどの部品を試験すべく、それぞれに対応する異なる種類の部品試験デバイス２１を設けている。
【００５０】
例えば、エンジン試験のためのエンジン試験用デバイス２１ａは、エンジンＥＧの出力軸に接続されたダイナモメータ２１１ａと、エンジンＥＧのスロットルバルブＳＶを動かすスロットルバルブアクチュエータ２１２ａとを有するものであり、スロットルバルブＳＶを動かしてエンジンＥＧを動作させながら、エンジンＥＧの出力軸に模擬負荷を与え、該エンジンＥＧの単体での性能等を試験することができるようにしてある。
【００５１】
トランスミッション試験のためのトランスミッション試験用デバイス２１ｂは、トランスミッションＴＭの入力軸及び出力軸にそれぞれ接続されたＴＭダイナモメータ２１１ｂ、２１２ｂと、トランスミッションＴＭのギヤチェンジレバーを動かすギヤ操作アクチュエータ２１３ｂとを有するものであり、ギヤ比を変えながらトランスミッションＴＭの入出力軸に模擬負荷を与え、該トランスミッションＴＭの単体での性能等を試験することができるようにしてある。
【００５２】
パワートレイン試験のためのパワートレイン試験用デバイス２１ｃは、パワートレインＰＴの入力軸（トランスミッションＴＭに接続される軸）に接続されたＰＴダイナモメータ２１２ｃと、出力軸（車輪に接続される軸）にそれぞれ接続された複数のＰＴダイナモメータ２１１ｃとを具備するものであり、パワートレインＰＴの入出力軸に模擬負荷を与え、該パワートレインＰＴ単体での性能等を試験することができるようにしてある。
【００５３】
アクチュエータシミュレータ２３は、運転ロボット１３と同様の入力信号、すなわちロボット指令信号を前記ロボット制御部１４から受け付け、運転ロボット１３の動作を電気信号の値に置き換えた模擬動作信号を、前記アクチュエータモデルを参照して生成し、出力するものである。例えばアクセル開度に係る指令信号を受け付けると、運転ロボット１３の有する応答遅れや誤差等を模擬して、アクセルアクチュエータの動作量に対応する値を有した模擬動作信号を出力する。この模擬動作信号としては、ソフト内部間での通信を用いる場合もある。
【００５４】
車両シミュレータ２４は、前記アクチュエータシミュレータ２３からの模擬動作信号を受け付け、前記部品モデルを参照して、その模擬動作信号に応じた車両Ｖの動作をシミュレートするとともに、互いに連結された車両各部品に作用する作用条件を算出するものである。
【００５５】
部品試験デバイス制御部２２は、前記車両シミュレータ２４から、試験対象となる部品に作用する作用条件を受け付け、その作用条件と同様の作用条件が当該部品に与えられるように、対応する部品試験デバイス２１に制御信号を出力するように構成したものである。
以上に述べたこのこ車両部品試験装置２０の動作は以下のとおりである。
【００５６】
例えば、ユーザが、シャシダイナモメータ１１での完成車両Ｖの運転試験と同様に走行パターンを入力すると、ロボット制御部１４が、その走行パターンを実現すべくロボット指令信号を出力する。なお、この実施形態でのロボット制御部１４は、このロボット指令信号を、シャシダイナモメータ１１での試験同様、初期車両情報に基づいたフィードフォワード的に設定方法に加え、完成車両からの情報の代わりに車両シミュレータ２４の動作情報を取得し、フィードバック制御的な設定方法を加味して生成している。
次に、このロボット指令信号をアクチュエータシミュレータ２３が受け付け、前述したようにアクチュエータモデルを参照して、模擬動作信号を出力する。
【００５７】
そして、この模擬動作信号に基づいて、車両シミュレータ２４がその模擬動作信号に応じた車両Ｖの動作をシミュレートするとともに、車両各部品に作用する作用条件を算出する。
【００５８】
最後に、部品試験デバイス制御部２２が、この作用条件を受け付け、その作用条件と同様の作用条件が当該部品に与えられるように、対応する部品試験デバイス２１に制御信号を出力する。
【００５９】
例えば、前記部品試験デバイス制御部２２は、エンジン試験用デバイス２１ａに対し、前記作用条件に定められた負荷値を示す指令信号をＥＧダイナモメータ２１１ａに送出する一方で、同作用条件に定められたスロットル開度を示す指令信号をスロットルバルブアクチュエータ２１２ａに送出する。
【００６０】
また、該部品試験デバイス制御部２２は、トランスミッション試験用デバイス２１ｂに対して前記作用条件に定められた負荷や回転数がトランスミッションＴＭに与えられるように、ＴＭダイナモメータ２１１ｂ、２１２ｂに負荷値、回転数を示す指令信号を送出する一方で、同作用条件に定められたギヤチェンジレバーの位置、タイミングを示す指令信号をギヤ操作アクチュエータ２１３ｂに送出する。
【００６１】
また、前記制御部本体は、パワートレイン試験用デバイス２１ｃに対して前記作用条件に定められた負荷や回転数がパワートレインＰＴに与えられるように、各ＰＴダイナモメータ２１１ｃ、２１２ｃに、負荷値や回転数を示す指令信号を送出する。
【００６２】
しかして、このように構成された本実施形態に係る車両試験システム１００によれば、完成車両Ｖの運転試験で実際に測定し、算出した作用条件に基づいて、車両モデル（部品モデル）及びアクチュエータモデルを生成するとともに、部品試験においては、それらモデルを参照したアクチュエータシミュレータ２３及び車両シミュレータ２４の仮想動作に基づいて、部品に対する負荷等の作用条件が定められるので、当該作用条件を完成車両試験でのそれと極めて近しいものにすることができる。特に走行パターンが同じであれば、この効果は特に顕著となる。
【００６３】
これにより、運転アルゴリズムが同じである場合、完成車両Ｖでの試験と同等の条件で車両各部品の試験を行うことができるようになり、車両各部品の開発効率の向上や、車両各部品の不具合解決是正の迅速化等を促進することができるようになる。
【００６４】
さらに、オペレータは部品試験においても、前記完成車両試験で入力した同じ形式のデータ（例えば前記実施形態では、同じ形式の走行パターン）を共通して与えるだけで、後はロボット制御部による運転ロボット１３のシミュレート動作や、ダイナモ制御部による部品への擬似負荷の発生などに係る同様の運転アルゴリズムが実現されるので、データ入力等に係るユーザ操作を共通化でき、操作性に極めて優れたシステムを提供できる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００６５】
例えば、アクチュエータモデルやアクチュエータシミュレータを必ずしも使用する必要はなく、アクチュエータの実機を用いて構わない。例えばトランスミッションの単体試験において、シフトレバーから変速アクチュエータまでを車両に元来付随する機構を用い、このシフトレバーを運転ロボットのシフトレバー操作アクチュエータで操作するようにしてもよい。
【００６６】
また、例えば、管理装置の各機能を物理的に別々のコンピュータに担わせてもよい。この場合、作用条件を示す作用条件データを通信によって送信したり、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介して授受し、その他の各機能と通信することにより管理装置を構成してよい。
【００６７】
これにより、完成車両の試験と車両各部品の試験とを異なる場所で行う場合であっても、完成車両Ｖと車両各部品とを極めて近しい条件で試験することが可能になる。
【００６８】
また、完成車両による運転試験を基準とする必要は必ずしもなく、車両の一部、例えば、エンジンとトランスミッションとの連結体を運転試験の基準としてよい。その場合、その部品であるエンジンやトランスミッション、あるいはその構成部品などが部品試験対象ととなる。
【００６９】
試験対象となる部品としては、その他にブレーキや、ＥＣＵ、ＴＣＵ、ＢＣＵなどを挙げることができるし、部品単体のみならず、複数の部品の集合体、例えば、エンジンを除く他の部品全てを試験対象にしてもよい。
【００７０】
また、本発明によれば、車両の各部品モデルが同定されているので、それら部品のうちの一部の部品を種類の異なる別部品に置き換えたとき、所定の運転アルゴリズムで運転した場合の当該別部品に作用する作用条件を算出することができる。このことによって、例えば、新たに開発したパワートレインを、他の部品を換えることなく、従来のパワートレインに置き換える場合にその新規パワートレインの単体試験において、これを車両に搭載して完成車両試験をした場合の仮想的な結果を得ることができる。このとき、オペレータは管理装置に対して前記実施形態同様、同じ形式のデータを与えるだけで、同様の運転アルゴリズムが実現されるようにしておけばなおよい。
【００７１】
完成車両試験装置において用いた運転ロボットは、必ずしも必要なく、例えば、車両にスロットルバルブやブレーキを操作するアクチュエータが設けられている場合であれば、管理装置から車両のＥＣＵやＴＣＵに信号を出力して、前記アクチュエータを操作するようにしてもよい。
作用条件算出部などで求めた、初期車両モデル、アクチュエータモデル、部品モデル、走行パターンなどをサーバーシステムで管理することで、種類が異なる複数の試験装置 (異なるシステム構成の試験装置)でも、容易にデータを共通に利用できる。
その他、本発明は前記各実施形態に限られない。その各部分構成を組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００・・・車両試験システム
１０  ・・・完成車両試験装置
１１  ・・・シャシダイナモメータ
１２  ・・・シャシダイナモ制御部
１３  ・・・運転ロボット
１４  ・・・ロボット制御部
１５  ・・・管理装置
２０  ・・・車両部品試験装置
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）  ・・・部品試験デバイス
２２  ・・・部品試験デバイス制御部
２３  ・・・アクチュエータシミュレータ
２２  ・・・車両シミュレータ
４１  ・・・走行パターン受付部
４３  ・・・作用条件算出部
【図１】
0006509631.tif 000002
【図２】
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【図３】
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