(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストベンチ（１１）の上でのテスト運転の実施のための方法であって、
被試験体（１０）が負荷機械（１７）、即ちダイナモメータによって負荷され、且つ、
この負荷機械（１７）が、駆動制御ユニット（３４）によって制御され、且つ、
前記負荷機械（１７）の制御のための前記駆動制御ユニット（３４）が、少なくとも１つのダイノ目標値（ＳＤ）を使用し、
前記少なくとも１つのダイノ目標値（ＳＤ）が、シミュレーションから計算される様式の前記方法において、
第１のシミュレーションユニット（３０）内において、第１のシミュレーションモデル（３１）でもって、タイヤ（１）の少なくとも１つの前後速度（ｖｘ）が計算され、且つ、前記前後速度（ｖｘ）が、第２のシミュレーションユニット（３５）に引き渡されること、
この第２のシミュレーションユニット（３５）内において、前記前後速度（ｖｘ）に基づいて、第２のシミュレーションモデル（３６）でもって、前記タイヤ（１）の前後力（Ｆｘ）、及び／または、転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）が計算されること、および、
前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）でもって、前記駆動制御ユニット（３４）のための前記少なくとも１つのダイノ目標値（ＳＤ）が算出されること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のシミュレーションユニット（３０）内において、更に、前記タイヤ（１）の接地荷重（Ｆｚ）、横力（Ｆｙ）、セルフアライニングトルク（Ｍｚ）、オーバターニングモーメント（Ｍｘ）の内の少なくとも１つの量が計算され、且つ、前記第２のシミュレーションユニット（３５）に、前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）の計算のために引き渡されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のシミュレーションユニット（３５）内において、前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）から、前記駆動制御ユニット（３４）のための少なくとも１つのダイノ目標値（ＳＤ）が計算されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前後速度（ｖｘ）、接地荷重（Ｆｚ）、横力（Ｆｙ）、セルフアライニングトルク（Ｍｚ）、または、オーバターニングモーメント（Ｍｘ）の内の少なくとも１つの量は、前記第１のシミュレーションユニット（３０）内において、第１の周波数でもって計算され、および、
前記量から、前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）が、前記第２のシミュレーションユニット（３５）内において、第２の周波数でもって計算されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
第１の周波数は、第２の周波数より低いことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のシミュレーションモデル（３６）は、前記駆動制御ユニット（３４）内において実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）の量は、前記タイヤ（１）の現在のキャンバ角、及び／または、現在の傾斜走行に依存して補正されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のシミュレーションモデル（３１）、及び／または、前記第２のシミュレーションモデル（３６）において、このシミュレーションの際に、前記前後力（Ｆｘ）が依存するタイヤのスリップが、顧慮されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記テストベンチ（１１）として、ローラーテストベンチが使用され、且つ、少なくとも１つのタイヤ（１）が、前記負荷機械（１７）によって駆動されるローラー（４１）との摩擦結合的な結合の状態にあることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記ローラー（４１）のローラートルク（ＭＲ）が測定され、且つ、前記第２のシミュレーションユニット（３５）内において、
前記第２のシミュレーションモデル（３６）から、前記前後力（Ｆｘ）および前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）の量の内の一方の量が計算されると、前記前後力および前記転がり抵抗モーメントの量の内のそれぞれに他方の量が運動方程式から計算される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ダイノ目標値ＳＤとして、接地面速度が計算され、この接地面速度を、摩擦ローラー伝動機構としての前記ローラー（４１）が、摩擦結合的な結合を介して制御することを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
テスト運転の実施のための、テストベンチ（１１）の制御のための装置であって、
前記テストベンチ（１１）において、被試験体（１０）が構成されており、且つ、前記被試験体（１０）が、負荷機械（１７）、即ちダイナモメータと結合されており、および、
ダイノ目標値（ＳＤ）の制御のために、前記負荷機械（１７）に駆動制御ユニット（３４）が備えられており、且つ、シミュレーションが、このダイノ目標値（ＳＤ）を計算する様式の前記装置において、
第１のシミュレーションユニット（３０）が第１のシミュレーションモデル（３１）を、および、第２のシミュレーションユニット（３５）が、第２のシミュレーションモデル（３６）を備えており、前記第１のシミュレーションモデル（３１）が、タイヤ（１）の少なくとも１つの前後速度（ｖｘ）を計算し、且つ、前記第２のシミュレーションユニット（３５）に引き渡すこと、
前記第２のシミュレーションユニット（３５）が、前記前後速度（ｖｘ）に基づいて、前記タイヤ（１）の前後力（Ｆｘ）、または、転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）を計算し、且つ、この前後力または転がり抵抗モーメントから、前記少なくとも１つのダイノ目標値（ＳＤ）を前記駆動制御ユニット（３４）のために算出することを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記第１のシミュレーションユニット（３０）は、更に、前記タイヤ（１）の接地荷重（Ｆｚ）、横力（Ｆｙ）、セルフアライニングトルク（Ｍｚ）、オーバターニングモーメント（Ｍｘ）の内の少なくとも１つの量を計算し、且つ、前記第２のシミュレーションユニット（３５）に、前記駆動制御ユニット（３４）のための前記ダイノ目標値（ＳＤ）の計算のために引き渡すことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のシミュレーションユニット（３０）は、前記タイヤ（１）の、前後速度（ｖｘ）、接地荷重（Ｆｚ）、横力（Ｆｙ）、セルフアライニングトルク（Ｍｚ）、および、オーバターニングモーメント（Ｍｘ）の内の少なくとも１つの量を、第１の周波数でもって計算し、且つ、
前記第２のシミュレーションユニット（３５）が、前記量から、前記前後力（Ｆｘ）、及び／または、前記転がり抵抗モーメント（Ｍｙ）を、第２の周波数でもって計算することを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
第１の周波数は、第２の周波数より低いことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２のシミュレーションユニット（３５）として、前記駆動制御ユニット（３４）が備えられており、且つ、前記第２のシミュレーションモデル（３６）が、前記駆動制御ユニット（３４）内において実行されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストベンチの上でのテスト運転の実施のための方法に関し、
その際、被試験体が負荷機械、即ちダイナモメータによって負荷され、且つ、
この負荷機械が、駆動制御ユニットによって制御され、且つ、
前記負荷機械の制御のための前記駆動制御ユニットが、少なくとも１つのダイノ目標値を使用し、前記少なくとも１つのダイノ目標値が、シミュレーションから計算され、
並びに、テスト運転の実施のための、テストベンチの制御のための、所属する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
諸車両、または、例えば、車両、パワートレイン、燃焼エンジン、トランスミッション、トラクションバッテリ、等のような、車両構成要素（被試験体）のテストのためのテストベンチ上での、現実に即したテスト運転の実施のために、最近時において、いっそう多く、車両、テストトラック、車両周囲環境、車両と走行路との間の相互作用、および、適当なシミュレーションモデルに基づいての運転者の、シミュレーションの助けは、
このシミュレーションから、テストベンチにおける被試験体のために、および、この被試験体と結合された負荷機械のための、目標基準値、例えば、回転数、回転トルク、電流、電圧、等を計算するために、求められている。
このことは、テストベンチにおける被試験体が、物的に（ｐｈｙｓｉｓｃｈ）構成されており、且つ、負荷機械によって、例えば、回転トルク、または、回転数によって負荷されることを意味する。
車両、または、その内において被試験体が使用されるこの車両の一部は、その際、シミュレーションモデルによってシミュレーションされ、且つ、このシミュレーションが、テスト運転のために、テストベンチにおいて物的に構成された被試験体を補充する。テスト運転という語でもって、一般的に、被試験体を、インターフェース（Ｓｃｈｎｉｔｔｓｔｅｌｌｅ）を介して、例えば、回転トルク−時間−ダイヤグラム、または、回転数−時間−ダイヤグラムの様式における、時系列的な負荷経過でもって負荷することが理解される。その際、この目的は、例えば、被試験体でもっての、走行トラックの移動であり、その際、この被試験体が、テストベンチに設けられており、この被試験体が、即ち、このテストベンチにおいて、この被試験体が実際的な車両内において実際的に走行トラックの上で走行中である場合と同じ負荷を受けるべきである。
【０００３】
テスト運転のための、シミュレーションモデルの使用において、これらシミュレーションモデルから、例えば１ｋＨｚの周波数でもっての、通常は一定の時間ステップにおいて、リアルタイムに、目標値が、テスト運転のために計算され、且つ、テストベンチにおいて、被試験体、および、負荷機械によって制御される。この目的のために、このテストベンチにおいて、同様に、回転トルク、および、回転数のような、所定の測定量も測定技術的に検出され、且つ、シミュレーション内において処理される。
より高い動力学的な制御過程、例えば、ブレーキ操作、または、迅速な加速のために、しかしながら、比較的に短い時間ステップが所望され、もしくは、現実的なテスト運転のために必要である。一般的に、その際、使用可能な演算性能に基づいて、極めて速く限界に突き当たる。何故ならば、目標値が、迅速に、十分に算出され得ないからである。
高動力学的な、現実に即した使用のために、１０ｋＨｚに至るまで、または、それ以上の制御のサイクル時間が必要であり、このことは、現在、十分な精度でもって、経済的に置換可能ではない。
使用可能な演算性能で十分であるために、この目的のために、シミュレーションモデルが簡略化されなければならないか、それとも、より長い時間ステップで満足されなければならない。両方のことは、しかしながら、実際上は、高動力学的な過程のために、あまり満足させる状態にない。
【０００４】
特に、タイヤと走行路との間の特性、例えばタイヤのスリップ、の現実に即した顧慮は、シミュレーションに対する高い要件を課す。
特許文献１が、この目的のために、１つの方法を示しており、この方法は、走行路の上での車両の特性を、可能な限り現実に即して、シミュレーションすることを許容している。その際、タイヤのスリップ特性は、タイヤモデルに基づいて、シミュレーションユニット内において計算される。
このタイヤモデルは、タイヤをテストベンチにおいてシミュレーションする負荷機械に目標値として予め設定されており且つこのテストベンチにおいて制御される、回転トルクと、車両モデルにおいて車両速度の計算のために処理される、このタイヤから走行路に伝達される前後力とを提供する。ここで、タイヤ特性は、従って、シミュレーションコンピュータで完全にシミュレーションされる。可能な動力学的な動態は、これに伴って、このシミュレーションコンピュータの能力によって、及び／または、このシミュレーションモデルの複雑性から、規定される。
この方法でもって、典型的に１〜３ｋＨｚの、制御のためのサイクル時間が可能であり、このことは、現実に即した、高動力学的なテスト運転のために、しかしながら、十分ではない。
【０００５】
特許文献１内におけるような、タイヤモデルのメンテナンスは、ただし、比較的に手間暇がかかる。何故ならば、全タイヤモデルが、全く複雑になり得るからである。
それは別として、これらの理由から、同様にこのタイヤモデルの変化または適合も、同様にただその一部だけも困難である。特に、このタイヤモデルは、同様に、非自在的でもある。何故ならば、実施されるタイヤモデルが、文書に書き記されているからである。例えば、横力またはタイヤのスリップの計算のために、他のタイヤモデル、または、このタイヤモデルの他の一部分を使用することが意図される場合、全てのタイヤモデルが交換、または、適応されねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第１  ０３７  ０３０  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の課題は、テストベンチの上でのテスト運転の制御のためのタイヤモデルの取扱い性を、より容易に、および、より自在的に、およびこれに伴って、より実用的にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明に従い、冒頭に記載した様式の方法と共に、
第１のシミュレーションユニット内において、第１のシミュレーションモデルでもって、タイヤの少なくとも１つの前後速度が計算され、且つ、前記前後速度が、第２のシミュレーションユニットに引き渡されること、
この第２のシミュレーションユニット内において、前記前後速度に基づいて、第２のシミュレーションモデルでもって、前記タイヤの前後力、及び／または、転がり抵抗モーメントが計算されること、および、
前記前後力、及び／または、前記転がり抵抗モーメントでもって、前記駆動制御ユニットのための前記少なくとも１つのダイノ目標値が算出されること、
によって解決される。
別個の第１のシミュレーションモデル、および、第２のシミュレーションモデルへの、シミュレーションモデルの分割によって、機能的な抽象化およびモジュール化（Ｍｏｄｕｌａｒｉｓｉｅｒｕｎｇ）が達成され、この分割が、個別のシミュレーションモデル、もしくは、部分モデルを、相互に依存せずに、パラメータ化すること、メンテナンスすること、または、適応させることを可能にする。
このことは、ここで、明確に、見通し可能に行われ得る。何故ならば、個別のシミュレーションモデルが、相互に分離され、且つ、それぞれに、タイヤのシミュレーションのただある程度の部分観点だけをカバーするからである。これらシミュレーションモデルの間の、インターフェースによって、一方のシミュレーションモデルは、他方のシミュレーションモデルのどんな種類の知識も有する必要はない。
このことは、他方また、異なる製造者のシミュレーションモデルを使用すること、または、所定のシミュレーションモデルを、異なる、他のシミュレーションモデルと組み合わせることを可能にする。
これらシミュレーションモデルの製造者は、更に、同様に、如何なる専門知識に裏付けられた能力も、負荷機械、または、テストベンチの機械動力学の事項において帯同する必要がなく、且つ、このテーマに関わる必要がない。何故ならば、これに伴って、ただ１つのインターフェースが使用に供され、このインターフェースが、テストベンチにおいて利用され得るからである。従って、課題に適合されたインターフェースが与えられる。複雑なシミュレーションモデル、および、テストベンチ内におけるシミュレーション周囲環境の一体化は、このことによって、同様に簡略化される。
【０００９】
同じ様に、この課題は、テスト運転の実施のための、テストベンチの制御のための装置でもって解決され、この装置の場合、
第１のシミュレーションユニットが第１のシミュレーションモデルを、および、第２のシミュレーションユニットが、第２のシミュレーションモデルを備えており、
その際、前記第１のシミュレーションモデルが、タイヤの少なくとも１つの前後速度を計算し、且つ、前記第２のシミュレーションユニットに引き渡すことのために設備され、および、
前記第２のシミュレーションユニットが、前記前後速度に基づいて、前記タイヤの前後力、または、転がり抵抗モーメントを計算し、且つ、この前後力または転がり抵抗モーメントから、前記少なくとも１つのダイノ目標値を前記駆動制御ユニットのために算出することのために設備されている。
【００１０】
１つのシミュレーションモデルが、本発明に従う試みでもって、同様に、適宜に、複合的であることは可能である。特に、第１のシミュレーションユニット内において、同様に、例えば、タイヤの接地荷重（Ｖｅｒｔｉｋａｌｋｒａｆｔ）、横力、セルフアライニングトルク（Ｂｏｈｒｍｏｍｅｎｔ）、または、オーバターニングモーメント（Ｋｉｐｐｍｏｍｅｎｔ）のような、他の量も計算可能である。これら量は、設けられたインターフェースを介して、第２のシミュレーションユニットに、駆動制御ユニットのための前後力、及び／または、転がり抵抗モーメント、もしくは、ダイノ目標値の計算のために、引き渡され得る。
【００１１】
第２のシミュレーションユニット内において、前後力、及び／または、転がり抵抗モーメントから、駆動制御ユニットのための少なくとも１つのダイノ目標値が計算される場合、この駆動制御ユニットは、直接的に、目標負荷トルク、または、目標ダイノ回転数を予め与えられ得る。従って、同様に、この駆動制御ユニットは、シミュレーションモデルのどんな種類の知識も有する必要はない。
このことは、テストベンチに存在する適宜の駆動制御ユニットを使用することを、特に同様にこれら駆動制御ユニットを適応させること無しに可能にする。
【００１２】
本発明の更に別の課題は、テストベンチの上での、シミュレーションモデルでもっての、テスト運転の実施の際に、制限された、可能な動力学的な動態の問題を改善することにある。
この課題は、本発明に従い、
前後速度、接地荷重、横力、セルフアライニングトルク、または、オーバターニングモーメントの内の少なくとも１つの量は、第１のシミュレーションユニット内において、第１の周波数でもって計算され、および、
前記量から、前後力、及び／または、転がり抵抗モーメントが、第２のシミュレーションユニット内において、第２の周波数でもって計算されることによって解決される。有利には、その際、第１の周波数は、第２の周波数より低い。
従って、高いテストベンチの動力学的な動態の達成のために必要な、タイヤのクラフトワインダ（Ｋｒａｆｔｗｉｎｄｅｒ）の量は、前後速度として、もしくは、このクラフトワインダの残りの量として、算出される。これらシミュレーションモデルの分割に基づいて、この目的のために、第２のシミュレーションユニット内における、使用可能な演算容量は十分である。
第１のシミュレーションユニット内において計算された量は、シミュレーションの品質の制限無しに、あまり頻繁にではなく、実現化、即ち、計算され得る。このことは、特に、テストベンチの上での、高動力学的なテスト運転の実施を可能にし、これらテストベンチにおいて、被試験体が、駆動制御ユニットによって制御される負荷機械と結合されている。
【発明の効果】
【００１３】
第２のシミュレーションモデルが、駆動制御ユニット３４内において実行される場合、第２のシミュレーションユニットと駆動制御ユニットとの間の量のデータ技術的な伝達のための、場合によってはありうる無駄時間は減少され得る。この第２のシミュレーションモデルの、変換器に近い実行によって、ダイノ目標値を更に、より迅速に算出することは可能である。
【００１４】
シミュレーションモデルの精度は、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙの量を、現在のキャンバ角、及び／または、現在の傾斜走行に依存して補正する、補正項が、定義される場合に向上され得る。
テストベンチにおいて、曲線走行をシミュレーションすることは、同様に可能である。
同様に、第１のシミュレーションモデル、及び／または、第２のシミュレーションモデルにおいて、シミュレーションの際に、前後力が依存するタイヤのスリップが顧慮される場合、シミュレーション精度の向上が誘起される。
【００１５】
本発明に従う方法は、その際、有利には、同様に、ローラーテストベンチでも使用され得、このローラーテストベンチにおいて、少なくとも１つのタイヤが、負荷機械によって駆動されるローラーとの摩擦結合的な結合の状態にあることは可能である。
この場合、有利には、ローラーのローラートルクが測定される。何故ならば、この測定量が、通常の場合、ローラーテストベンチで使用可能であるからである。
第２のシミュレーションユニット内において、その場合に、第２のシミュレーションモデルから、前後力および転がり抵抗モーメントの量の内の一方の量が計算されると、前後力および転がり抵抗モーメントの量の内のそれぞれに他方の量が運動方程式（例えば、オイラーの運動方程式）から計算される。
従って、前後力、または、転がり抵抗モーメントの計算は、簡略化され得る。
【００１６】
ローラーテストベンチは、有利には、同様に、摩擦ローラー伝動機構としてのローラーの摩擦結合的な結合を、ダイノ目標値として計算された接地面速度、即ち、トレッド面もしくはトレッドバンドの所定の周速を用いて制御することのためにも利用され得る。
【００１７】
本発明を、以下で、例示的に、概略的に、且つ、限定すること無く、本発明の有利な実施形態を示している、図１から５までを参照して、詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】タイヤに関する座標系を有する、湾曲された走行路２の上でのタイヤの図である。
【図２】パワートレインテストベンチの１つの例の図である。
【図３】テストベンチの、本発明に従う制御コンセプトの図である。
【図４】制御コンセプトの有利な更なる発展の図である。
【図５】ローラーテストベンチの１つの例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１内において、概略的に、一般的に湾曲された走行路２の上のタイヤ１が図示されている。
このタイヤ１は、走行路２の上のホイール接地点Ｐにおいて起立し（図１は、ホイール接地点Ｐにおける、湾曲された走行路２に対する、接面３を示している）、且つ、このタイヤ１が、ホイール中心点Ｃを中心として、回転軸線ｙｃの周りを回転する。このタイヤ１は、その際、ホイール接地点Ｐにおいて、走行路２の上に起立しているのではなく、むしろタイヤの接地面の上に起立しており、このタイヤの接地面が、一般に、ラッチＬと称される。
以下の考察のために、図１内において図示されているように、右手座標系が前提とされる。ｘ軸は、タイヤ１の進路に相応する。ｙ軸は、ホイール接地点Ｐを通る、回転軸線ｙｃの平行線であり、ｚ軸が、ホイール接地点Ｐとホイール中心点Ｃとを通る、接続直線である。
このホイール接地点Ｐは、従って、湾曲された走行路２とホイール中心点Ｃとの間の間隔を最低限に抑える、当該の点である。
従って、湾曲された座標系に従うタイヤ１において、接地荷重Ｆｚ、進路の方向における前後力Ｆｘ、および、横力Ｆｙ、転がり抵抗モーメントＭｙ、セルフアライニングトルクＭｚ、および、オーバターニングモーメントＭｘが与えられる。
これら力およびモーメントは、統合した状態で、同様に、タイヤ−クラフトワインダ（Ｒｅｉｆｅｎ−  Ｋｒａｆｔｗｉｎｄｅｒ）（＝第２タイプスクリュー（Ｓｃｈｒａｕｂｅ  ｚｗｅｉｔｅｒ  Ａｒｔ）、または、ダイナーメ（Ｄｙｎａｍｅ））とも称される。
このタイヤ−クラフトワインダは、内在的な物理的な大きさとして、所定の座標系内への分解に依存しない。仮想の車両のホイール接地点Ｐの走行路に固定状態の座標系内において観測される速度は、ｖ（Ｐ）でもって参照符号を付けられている。進路上へのこの速度ｖ（Ｐ）の投影は、前後速度と称され、且つ、ｖｘでもって略語化されている。
【００２０】
図２内において、例示的に、テストベンチ１１、ここでパワートレインテストベンチの上での、被試験体１０、ここでパワートレインの配設が図示されている。
この被試験体１０は、その際、実際的なハードウェアとして、物的に、テストベンチ１１に構成されている。このパワートレインは、ここで、例えば、燃焼エンジン、または、電気モータような、駆動ユニット１２を備えており、これが、伝動機構１３を駆動する。駆動軸１５が、伝動機構１３をディファレンシャル１４と結合し、このディファレンシャルが、公知の様式で、２つのサイドシャフト１６を駆動する。このサイドシャフト１６に、通常の場合には、ホイールキャリア１８においてタイヤ１を有する車両ホイールが、設けられている。
本発明のテストベンチ１１において、この車両ホイールは、通常は、電気モータ、同様にダイナモメータ、または、短く、ダイノとも称される、負荷機械１７に置換されており、この電気モータが、適当なやり方で、例えば、結合フランジ１９、および、ダイノシャフト２０によって形状的に係合して、これらホイールキャリア１８と結合されている。このパワートレインテストベンチは、従って、このパワートレインテストベンチが、被試験体と負荷機械１７との間の、形状的に係合した結合を実現していることによって特徴付けられている。同様に、通常は、ブレーキシステム２１が、ブレーキのためにブレーキトルクＭＢをこのパワートレインに与えるために設けられている。
同様に、このパワートレイン内において、同様に、更に別の回転トルク、例えば、ホイールハブモータ、または、電気モータの回転トルクも、更に別の駆動トルクを発生するハイブリッドパワートレイン内において作用可能である。
【００２１】
本発明に関して、タイヤ−クラフトワインダの力およびモーメントから、ただ一部だけが、回転軸線ｙｃを中心とするタイヤ１の回転運動に影響を与え、このことが、他方また、直接的にパワートレイン、もしくは、被試験体１０に影響を与え、且つ、タイヤ−クラフトワインダの、スクリュー理論の意味でこれに対して直交する他の部分が、このパワートレインが（シミュレーションによって）仮想にまたは現実的に組み込まれている車両の走行動力学に、影響を与えることの認識は、重要である。
このタイヤ−クラフトワインダから、ただ前後力Ｆｘ、および、転がり抵抗モーメントＭｙだけが、回転軸線ｙｃを中心とするタイヤ１の回転運動に影響を与える。タイヤ−クラフトワインダの全ての他の量は、スクリュー理論の意味で、第１タイプスクリューに対して直交であり、且つ、如何なる直接的な影響も、タイヤ１の回転運動に対して有してなく、むしろ、これらタイヤ−クラフトワインダの全ての他の量が、ホイール懸架に対して、および、従って、車両に対して影響を有している。
【００２２】
図３に基づいて、以下で、テストベンチ１１のシミュレーション−および制御コンセプトを詳細に説明する。
このテストベンチ１１に、被試験体１０、例えば、図２内において示されているようなパワートレインが、物的に設けられている。この被試験体１０は、幾つかの負荷機械１７と結合されており、且つ、これら負荷機械によって、例えば、負荷トルクＭＤによって負荷されている。単純化のために、以下で、しかしながら、ただ１つの負荷機械１７が前提とされる。
この被試験体１０は、テストベンチ１１の自動化ユニット３７によって、実施されるべきテスト運転の初期設定に従い制御され得、この自動化ユニット３７によって、この自動化ユニット３７が被試験体目標値Ｓｐを、例えば回転数及び／または回転トルクをこの被試験体１０のために計算するというやり方で、例えば、燃焼エンジン１２のスロットルバルブが制御され得る。この自動化ユニット３７は、この目的のために、同様に、シミュレーションユニット３０内において計算された、以下で更に説明されるようなシミュレーション量Ｇも与えられる。
【００２３】
負荷機械１７は、テストベンチ１１において、駆動制御ユニット３４によって制御される。この目的のために、この駆動制御ユニット３４は、目標負荷トルクＭＤ，ｓｏｌｌ、または、等価に、目標ダイノ回転数ｎＤ，ｓｏｌｌ（一般的に、ダイノ目標値ＳＤ）を予め与えられ、この目標負荷トルクが、駆動制御ユニット３４によって制御されるべきである。この目的のために、同様に、駆動制御ユニット３４が、負荷機械１７、及び／または、被試験体１０の制御のために、例えば、実際の回転数、または、実際の回転トルクのような測定値ＭＷが与えられ、これら測定値が、適当なセンサーを用いて、被試験体１０、または、負荷機械１７において検出され得ることも行われ得る。
このダイノ目標値ＳＤは、この目的のために、以下で説明されるように、シミュレーションにおいて算出される。
【００２４】
第１のシミュレーションユニット３０、例えば、シミュレーションハードウェアおよびシミュレーションソフトウェアーを有するシミュレーションコンピュータ内において、ここで例えば車両モデル３２および第１のタイヤモデル３３の様式に部分モデルを有する、第１のシミュレーションモデル３１が実行される。
この第１のシミュレーションモデル３１、ここで特に第１のタイヤモデル３３でもって、タイヤ−クラフトワインダの力およびモーメントが計算され、これら力およびモーメント、即ち、接地荷重Ｆｚ、横力Ｆｙ、オーバターニングモーメントＭｘ、および、セルフアライニングトルクＭｚの量の内の少なくとも１つの量は、回転軸線ｙｃを中心とするタイヤ１の回転運動に、前記で説明されているように、直接的には影響を与えない。それによって、タイヤ１の横方向の動力学的な動態に影響を及ぼす量、即ち、特に、横力Ｆｙ、及び／または、セルフアライニングトルクＭｚの量は、同様に、車両モデル３２にもフィードバックされ得、この車両モデルが、これら量を、図３内において示唆されているように、仮想の車両のシミュレーションのために処理する。
【００２５】
車両モデル３２は、現在の車両速度ｖ（Ｐ）を、個別の車両ホイールのために、（または、全車両のための簡略化の場合において）計算可能であり、且つ、第１のタイヤモデル３３に、更に別の処理のために引き渡す。
【００２６】
第１のシミュレーションモデル３１において、特に、タイヤ１のホイール接地点Ｐの前後速度ｖｘが計算される。このことは、車両モデル３２、または、第１のタイヤモデル３３において行われ得る。このシミュレーションモデル３１が、車両モデル３２、または、第１のタイヤモデル３３の様式の、如何なる部分モデルも備えていないことは、しかしながら、同様に可能である。この場合には、前後速度ｖｘは、直接的に、第１のシミュレーションモデル３１によって計算される。
このホイール接地点Ｐの計算された前後速度ｖｘは、第２のシミュレーションユニット３５に、更に別の処理のために引き渡される。それに加えて、場合によっては、更に別の、第１のシミュレーションユニット３０内において計算された、クラフトワインダの量（接地荷重Ｆｚ、横力Ｆｙ、オーバターニングモーメントＭｘ、セルフアライニングトルクＭｚ）、または、更に別の量（例えば、幾何学的、運動学的な量、または、（例えば、摩擦係数のような）走行路性状値）が、第２のシミュレーションユニット３５に、更に別の処理のために引き渡され得る。
【００２７】
第２のシミュレーションユニット３５、例えば、シミュレーションハードウェアおよびシミュレーションソフトウェアーを有する第２のシミュレーションコンピュータ内において、ここで、第２のシミュレーションモデル３６、特に、第２のタイヤモデルが実行され、この第２のシミュレーションモデルが、タイヤ−クラフトワインダの力およびモーメントを計算し、これら力およびモーメント、即ち、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙが、回転軸線ｙｃを中心とするタイヤ１の回転運動に、直接的に影響を及ぼす。
この目的のために、第２のシミュレーションユニット３５は、少なくとも、第１のシミュレーションユニット３０から与えられた前後速度ｖｘと、および、場合によっては、同様に、接地荷重Ｆｚ、横力Ｆｙ、オーバターニングモーメントＭｘ、または、セルフアライニングトルクＭｚ、（例えば、傾斜走行角度、または、横速度のような）幾何学的または運動学的な量、または、走行路性状に関係する量のような、更に別の与えられた量をも使用する。
この前後力Ｆｘは、例えば、タイヤ物理学から公知のように、基本的に、ホイール接地点Ｐの前後速度ｖｘの運動学的な量に依存し、しかしながら、場合によっては、同様に、接地荷重Ｆｚのような、クラフトワインダの量にも依存し、このことから、簡単なモデルが、前後力Ｆｘの算出のために導き出し可能である。この前後速度ｖｘから、および、場合によっては、例えば、クラフトワインダの量、または、傾斜走行角度、または、タイヤ１のキャンバ角のような、車両モデル３２において計算され得る他の必要な量から、駆動制御ユニット３４のためのダイノ目標値ＳＤが、ここで、例えば、目標負荷トルクＭＤ，ｓｏｌｌ、または、目標ダイノ回転数ｎＤ，ｓｏｌｌが算出される。
【００２８】
このことは、
【数１】
0006552624.tif 000002
の様式における、例えば、オイラーの運動方程式のような、運動方程式でもって行われ、その際、以下の量を有する：
車両ホイールの慣性モーメント  ＪＷ、
（測定され得る）回転角度αでもっての、回転加速度
【数２】
0006552624.tif 000003
、
転がり抵抗モーメント  Ｍｙ、
前後力  Ｆｘ、
車両ホイールの半径  ｒ、
ブレーキトルク  ＭＢ、
例えば燃焼エンジン１２からパワートレインに与えられる、駆動トルク  ＭＡ、および、例えば摩擦トルク、空気抵抗トルク、等のような、付加トルク  Ｍａｕｘ
回転トルクは、代数の量として、場合によっては、正負符号を伴う。
ブレーキトルクＭＢ、および、駆動トルクＭＡの量は、測定され、または、テスト運転から公知であり、または、テストベンチ１１において測定された他の量から計算、または、見積もられる。
【００２９】
図３に従う、示された実施例において、第１のタイヤモデル３３において、前後速度ｖｘ、および、接地荷重Ｆｚが計算され、第２のシミュレーションユニット３５に引き渡される。
横力Ｆｙ、および、セルフアライニングトルクＭｚは、同様に、第１のタイヤモデル３３において計算され、且つ、車両モデル３２に返還される。それは別として、同様に、第２のシミュレーションユニット３５内において計算された、例えば、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙのような、クラフトワインダの量も、第１のシミュレーションモデル３１に、図３内において示唆されているように、フィードバックされ得る。
【００３０】
ダイノ目標値ＳＤの算出のために、近似において、計算は、ただ前後力Ｆｘ、または、オーバターニングモーメントＭｘの両方の量の内の１つの量だけで十分である。例えば、転がり抵抗モーメントＭｙ＝０が仮定され得、または、ただこの転がり抵抗モーメントＭｙだけが、顧慮され得る。前記の運動方程式は、その際、相応して適合される。
【００３１】
第１のシミュレーションユニット３０、及び／または、第２のシミュレーションユニット３５は、この目的のために、シミュレーションのための、同様に、必要なパラメータｐ、例えば、走行路パラメータ、周囲環境パラメータ、または、タイヤパラメータも、実施されるべきテスト運転に従い、自動化ユニット３７から与えられる。
【００３２】
同様に、第１のシミュレーションユニット、及び／または、第２のシミュレーションユニットは、シミュレーションのために、測定値ＭＷ、例えば、回転数および回転トルクを、テストベンチ１１から、図３内において示唆されているように、与えられ得る。
【００３３】
別個の第１のシミュレーションモデル３３、および、第２のシミュレーションモデル３６への、ダイノ目標値ＳＤの計算のための、シミュレーションモデルの分割の重要な利点は、機能的な抽象化およびモジュール化の原理の点にある。
同様に異なっていることも可能であり、且つ、通常は、如何なる専門知識に裏付けられた能力も、負荷機械１７、または、テストベンチ１１の機械動力学の事項において帯同しない、第１および第２のシミュレーションユニット３０、３５、もしくは、これらでもって実行されたシミュレーションモデル３１、３６の製造者は、このテーマに関わる必要がない。何故ならば、これに伴って、ただ１つのインターフェースが使用に供され、このインターフェースが、テストベンチ１１において利用され得るからである。
従って、課題に適合されたインターフェースが与えられる。複雑なシミュレーションモデル３１、３６、および、テストベンチ１１内におけるシミュレーション周囲環境の一体化は、このことによって、同様に簡略化される。
それは別として、テストベンチ１１の上で、第２のシミュレーションユニット３５は、たびたび、既に仕上げられた状態に実行され、且つ、存在する。従って、この存在するインターフェースは、容易に、異なる提供者の第１のシミュレーションユニット３０と組み合わせ可能である。このことは、多くの使用者に要求される、シミュレーションシステム、および、テストベンチシステムの開放性に関して、価値の高い寄与である。
【００３４】
同様に、異なるシミュレーションユニット３０、３５でもって実行される、第１のシミュレーションモデル３３、および、第２のシミュレーションモデル３６への、シミュレーションモデルの分割の、更に別の重要な利点は、タイヤ１の回転運動の、および、従って、動力学的な動態に対して責任を負っている、タイヤ−クラフトワインダの量が、他の量よりも短い時間ステップでもって計算され得ることにある。
例えば、タイヤ１の回転運動に対して責任を負っているタイヤ−クラフトワインダの量、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙは、第２のシミュレーションユニット３５内において１０ｋＨｚの周波数でもって計算され、これに対して、前後速度ｖｘの計算が、第１のシミュレーションユニット３０内において、１ｋＨｚの周波数でもって行われる。従って、負荷機械１７の制御のために必要なダイノ目標値ＳＤは、（比較的に高い周波数の）比較的に短い時間ステップにおいて存在し、このことは、この負荷機械１７の時系列的に比較的に細かく分離された制御を、および、従って、同様に、高動力学的な制御過程の制御を可能にする。
更に、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙが、駆動制御ユニット３４において計算されるという事態になり、このことによって、同様に、この駆動制御ユニット３４に対する、ダイノ目標値ＳＤの伝達のための無駄時間も減少され得、このことは、高動力学的な計算のために、同様に有利である。第１のシミュレーションユニット３０内において計算された量は、比較的に長い時間ステップにおいて、例えば、１ｋＨｚの周波数でもって計算される。第２のシミュレーションユニット３５のために、第１のシミュレーションユニット３０から与えられた量、特に、前後速度ｖｘおよび場合によってはクラフトワインダの量は、第２のシミュレーションユニット３５がダイノ目標値ＳＤを計算するより長い（低い周波数の）時間ステップでもって現実化される。テスト運転の実施のために、このことは、しかしながら、如何なる問題も具現しない。
第２のシミュレーションユニット３５は、一般的に、計算された量、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙ、および、場合によっては、更に別の量を、第１のシミュレーションユニット３０にフィードバックする。
【００３５】
特に有利な実施形態において、第２のシミュレーションモデル３６は、その場合には同様に第２のシミュレーションユニット３５としての機能も果たす、駆動制御ユニット３４内において、図４内において図示されているように実行される。従って、ダイノ目標値ＳＤは、直接的に、駆動制御ユニット３４内において計算され得、このことは、特に、同様に、第２のシミュレーションユニット３５と駆動制御ユニット３４との間で必要なデータ伝達による、場合によってはありうる無駄時間も、更にそれ以上に減少される。従って、テストベンチ１１に存在する駆動制御ユニット３４が、第２のシミュレーションモデル３６によって補充されるというやり方で、既存のテストベンチ解決策を、簡単な方法でシステムアップすることは、同様に可能である。
タイヤ１の回転運動に対して責任を負っている、タイヤ−クラフトワインダの量、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙのための計算のために、存在する駆動制御ユニット３４の使用可能な演算容量は、通常は十分である。
【００３６】
前後速度ｖｘ、および、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙの、分離された算出の、本発明に従う処置は、しかしながら、必ず、図１のパワートレインにおいてのように、単にタイヤ１が設けられていない、テストベンチ１１における被試験体１０を必要とする。
本発明は、言うまでも無く、同様に、他の被試験体１０においても使用され得る。
被試験体が、例えば、負荷機械１７と結合されているエンジンテストベンチの上のただ１つの燃焼エンジン１２である場合、それにも拘らず、現実に即した試験が実施され得る。この目的のために、前記されているように、第１のシミュレーションモデル３１を有する第１のシミュレーションユニット３０内において、前後速度ｖｘ、および、場合によっては、タイヤ１の回転運動に影響を及ぼさない、タイヤ−クラフトワインダの量が計算され得る。第２のシミュレーションユニット３５、もしくは、駆動制御ユニット３４内において、第２のシミュレーションモデル３６でもって、タイヤの回転運動に影響を及ぼす、タイヤ−クラフトワインダの量、即ち、前後力Ｆｘ及び／または転がり抵抗モーメントＭｙが計算され得る。この場合に、負荷機械１７のためのダイノ目標値ＳＤを、算出するために、燃焼エンジン１２とタイヤ１との間のパワートレインの構成要素は、同様に、有利には、第２のシミュレーションユニット３５、または、駆動制御ユニット３４内において、シミュレーションされ得る。
【００３７】
一方で、タイヤ−クラフトワインダの量の計算の、本発明に従う分割は、即ち、タイヤ１がテストベンチ１１において実際的に存在する場合、以下で、図５を参照して説明されているように、同様にローラーテストベンチ内においても使用され得る。
【００３８】
図５内において、図２内において記載されているような、パワートレインが、テストベンチ１１の上で、ローラーテストベンチの様式において設けられている。
ここで、被試験体１０において、タイヤ１を有する実際的な車両ホイール４０がホイールキャリア１８に設けられている。このテストベンチ１１において、ローラー４１が設けられており、これらローラーの上に、車両ホイール４０が、タイヤ１のラッチＬ（図１を参照）を介して、載置されている。示された実施例において、それぞれの車両ホイール４０のために、独自のローラー４１が備えられているにもかかわらず、しかしながら、言うまでも無く、同様にただ１つのローラー４１が、特に１つの軸の、複数の車両ホイール４０のために、設けられていることも可能である。
全輪駆動−パワートレインのために、同様に、４つのローラー４１、または、軸当たりそれぞれに１つのローラー４１が設けられていることも可能である。それぞれのローラー４１は、所属して設けられた負荷機械１７によって駆動される。
ローラーテストベンチは、摩擦ローラー伝動機構であり、且つ、従って、摩擦結合的な伝動機構の構造様式の１つの例である。その際、タイヤ１は、摩擦結合的にローラー４１を介して転動し、且つ、この場合、負荷機械１７を用いて負荷される。この負荷は、この場合、負荷トルクＭＤによって、または、タイヤ１に摩擦結合的に目標回転数ｎを与えるというやり方で行われる。摩擦ローラー伝動機構の理論から良く知られているように、ラッチＬ内における、力およびモーメントは、タイヤ１とローラー４１との間の接触ゾーン内におけるタイヤのスリップを誘起する。
そのようなローラーテストベンチ、および、摩擦ローラー伝動機構は、良く知られており、その理由で、ここで、それらについては詳細に説明しない。
このローラー４１は、従って、タイヤ１に、摩擦結合的な結合を介して、所定の接地面速度、もしくは、トレッドバンドまたはトレッド面の速度を与えるための、１つの手段である。この接地面速度は、車両速度と、力の法則を介して、しかしながら、純粋に運動学的に連結されない。この車両速度は、この場合、ローラー表面の接線方向速度と等しくない：例えば、タイヤ１のトレッド面、もしくは、ラッチ（接地面）Ｌは、氷板の上で空転可能であり、それに対して、車両が、１００％のタイヤのスリップの場合、静止状態にある。ローラー４１は、この走行操作のシミュレーションの場合、静止状態にない。
【００３９】
被試験体１０、例えば、燃焼エンジン１２の制御は、他方また、既に図３に関して説明されているように、テストベンチ１１の自動化ユニット３７を介して行われ、他方また、この自動化ユニットが、測定値ＭＷをテストベンチから与えられ得る（図５内において、見通しの理由から記入されていない）。
駆動制御ユニット３４は、測定値ＭＷとして、例えば、テストベンチ１１において適当な回転数検出器を介して検出され得る、ロール速度ｎＲＬ、ｎＲＲ、または、ローラートルクＭＲＬ、ＭＲＲの目標値を供給され得る。ダイノ目標値ＳＤＬ、ＳＤＲは、他方また、シミュレーションにおいて算出される。
このシミュレーションは、この場合、有利には、ローラー４１が摩擦ローラー伝動機構であること、および、このローラー４１およびタイヤ１のラッチＬが全システムの動力学的な動態に依存する相対的な速度（タイヤのスリップ）を有していることの、ローラーテストベンチに内在する特性を顧慮する。このローラーテストベンチは、従って、接地面速度を制御可能である。これに伴って、両方のテストベンチタイプ、ローラーテストベンチおよびパワートレインテストベンチにおいて、現実に適宜の走行路の上に存在するタイヤのスリップが、実行され得る。
【００４０】
ローラーテストベンチにおいて、通常は、テストベンチ１１において適当なセンサーを用いて検出される、ローラートルクＭＲ（もしくは、２つのローラー４１の場合、ＭＲＬ、ＭＲＲ）の目標値が、使用に供せられる。
タイヤ−クラフトワインダのただ所定の量だけが回転運動に影響を及ぼすことの本発明に従う基本思想から、特に、前後力Ｆｘ、および、転がり抵抗モーメントＭｙは、オイラーの運動方程式に基づいて、ローラー４１のために直接的に与えられる：
【数３】
0006552624.tif 000004
その際：
公知のローラー半径  ＲＲ、
ローラーの慣性モーメント  ＪＲ、および、
静止している状態の関連システムに対する、ローラーの回転加速度
【数４】
0006552624.tif 000005
、および、
例えば空気動力学上の、ローラーの摩擦損失、等のような、適宜の付加トルク  Ｍａｕｘ
【００４１】
第１のシミュレーションユニット３０内において、他方また、第１のシミュレーションモデル３１が、車両モデル３２、および、第１のタイヤモデル３３（または、図５内において示唆されているように、複数のタイヤ１の場合に、同様に複数の第１のタイヤモデル３３）でもって実行される。
この第１のシミュレーションモデル３１でもって、他方また、ホイール接地点Ｐの前後速度ｖｘ、および、場合によっては、タイヤ１の回転運動に直接的に影響を及ぼさない、タイヤ−クラフトワインダの量が計算される。
【００４２】
第２のシミュレーションユニット３５内において実行された第２のシミュレーションモデル３６（または、図５内において示唆されているように、複数のタイヤ１の場合に、同様に複数の第２のシミュレーションモデル３６）でもって、有利には、他方また、タイヤモデルでもって、ここで、他方また、タイヤ１の回転運動に直接的に影響を及ぼす、タイヤ−クラフトワインダの量、即ち、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙ、が計算される。この目的のために、第２のシミュレーションモデル３６でもって、既に図３に関して説明されているように、両方の量は、シミュレーションから得られ得る。選択的に、これら両方の量は、同様に、前記のオイラーの運動方程式からも計算され得る。このシミュレーションが、ここで、両方の量、前後力Ｆｘ、および、転がり抵抗モーメントＭｙ、の内の１つの量を計算、もしくは、見積もった場合、シミュレーションとして、ローラートルクＭＲ、および、ローラー４１の回転加速度
【数５】
0006552624.tif 000006
の測定値、および、前記の運動方程式から、直接的に、その都度欠けている第２の量が計算され得る。
既に、前記で説明されているように、ダイノ目標値ＳＤの算出のために、両方の量、前後力Ｆｘ、および、転がり抵抗モーメントＭｙ、の内のただ１つの量の計算で十分であることは可能である。
【００４３】
そのように測定され、または、見積もられた量は、一般的に、第１のシミュレーションユニット３０にフィードバックされる。
【００４４】
ローラーテストベンチにおいて、付加的に、同様に、更に、車両ホイール４０のキャンバ角、および、傾斜走行から与えられる、二次効果（Ｅｆｆｅｋｔｅ  ｚｗｅｉｔｅｒ  Ｏｒｄｎｕｎｇ）も顧慮され得る。
この目的のために、補正項が定義され得、これら補正項が、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙの量−これら前後力及び／または転がり抵抗モーメントは、測定され得、または、テスト運転からもしくは車両のシミュレーションモデルから同様に周知され得る−を、現在のキャンバ角、及び／または、現在の傾斜走行に依存して補正する。これら補正項は、周知の、および、予め与えられた、モデル、特性曲線、または、特性マップから算出され得る。
そのような補正は、原則的に、例えば、キャンバ角、および、傾斜走行が、例えば、車両ホイールの適当なシミュレーションモデルを介して、第１のシミュレーションモデル３１において顧慮される場合、同様に、図２による配設において考えられ得る。
【００４５】
ローラー４１、および、タイヤラッチＬは、全システム動力学に依存し関連する、相対的な速度、いわゆるタイヤのスリップを有している。車両の、この、または、これらタイヤ１の算出されたタイヤ−クラフトワインダから、第２のシミュレーションユニット３５内において、自体で公知の方法で、逆のタイヤモデルから、ローラー４１の目標接地面速度が計算され得る。
タイヤ１の目標接地面速度およびローラー／タイヤ接地面の摩擦ローラー伝動機構の摩擦物理学を顧慮する、接地面モデルから、ローラー４１の目標接地面速度が与えられ、この目標接地面速度が、駆動制御ユニット３４に、ダイノ目標値ＳＤとして、予め与えられ得る。接地面モデルとして、例えば、公知の滑り曲線が援用され得、この滑り曲線は、キャンバ角、トーイン、接地荷重Ｆｚ、および、温度の影響を顧慮する。ホイール回転数が直接的に測定されない場合、ローラーテストベンチは、従って、同様に、接地面速度も、モデルに基づいて制御可能である。
【００４６】
本発明の更に別の観点は、同様に、タイヤ損失も顧慮され得ることにある。例えば、タイヤのスリップに基づく、このタイヤ１における出力損失は、転がり抵抗モーメントＭｙ、および、前後力Ｆｘに依存する。
この出力損失は、シミュレーション内において、しかも、同様に、ローラーテストベンチの摩擦ローラー伝動機構内における実際的な損失が、仮想的にシミュレーションされた走行周囲環境内においてと異なる場合にも、顧慮され得る。この目的のために、例えば、シミュレーションユニット３０内における、第１のシミュレーションモデル３１において、または、車両の車両モデル３２において、この出力損失は、車両の推進出力の計算のために顧慮されることが行われ得る。
この目的のために、第２のシミュレーションユニット３５内において、出力損失が計算され得、および、第１のシミュレーションユニット３０に引き渡され得、または、この目的のために、直接的に、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙが引き渡される。
【００４７】
この関連において、これに伴って、同様に、ローラーテストベンチが、曲線走行において、または、非平滑な走行路に基づいて、誘起されるタイヤ損失も顧慮され得ることは、極めて有利である。曲線走行は、例えば、車両ホイール４０の傾斜走行角度を誘起し、この傾斜走行角度が、第１のシミュレーションユニット３０内において顧慮される。出力損失がこの傾斜走行角度でもって増大し、その際、この関係は周知されており、且つ、公式、または、モデルによって模倣され得る。
第１のシミュレーションモデル３１において、曲線走行によって誘起されるタイヤ損失を、（場合によっては、他方また、補正項によって）顧慮することは可能であり、それによって、テストベンチ１１において、同様に、曲線走行を伴う現実に即したテスト運転も、実施され得る。
【００４８】
もちろん、前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙは、直接的に、ダイノ目標値ＳＤとして、駆動制御ユニット３４に引き渡され得る。従って、この駆動制御ユニット３４は、直接的に、この前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙを、負荷機械１７の制御のために利用可能である。
この前後力Ｆｘ、及び／または、転がり抵抗モーメントＭｙの計算と共に、この場合には、同時に、同様に、ダイノ目標値ＳＤも算出される。
【００４９】
前記実施形態から、第１のシミュレーションユニット３０内において、第１のシミュレーションモデル３１、もしくは、第１のタイヤモデル３３でもって、タイヤ１のために、前後速度ｖｘが計算され、且つ、第２のシミュレーションユニット３５に引き渡されることは明瞭である。もちろん、しかしながら、同様に、他の等価値の量も計算され得、これら量から、この前後速度ｖｘは、直接的に導き出し可能である。同様に、このことは、本発明の趣旨において、前後速度ｖｘの計算と理解される。
例示として、ここで、第１のシミュレーションユニット３０内において、前後速度ｖｘに代えて、車両前後軸および車両横軸上への速度ｖ（Ｐ）の投影、並びに、トーインが計算され、且つ、第２のシミュレーションユニット３５に引き渡され、この第２のシミュレーションユニットが、直接的に、前記車両前後軸および車両横軸上への速度の投影、並びに、トーインから、前後速度ｖｘを導き出し得ることの状況が、引き合いに出される。
【００５０】
前記実施形態から、第１のシミュレーションユニット３０内において、第１のシミュレーションモデル３１、もしくは、第１のタイヤモデル３３でもって、タイヤ１のために、同様に、接地荷重Ｆｚも計算され得ることは明瞭である。もちろん、しかしながら、同様に、他の等価値の量も計算され得、これら量から、この接地荷重Ｆｚは、直接的に導き出し可能である。同様に、このことは、本発明の趣旨において、接地荷重Ｆｚの計算と理解される。
例示として、ここで、
【数６】
0006552624.tif 000007
の様式における、タイヤ１の線形の力の法則が引き合いに出される。その際、ｚが、所定の時点に対するタイヤ弾性収縮を、および、ｃが、タイヤ１のばね定数を示している。選択的に、その際、同様に、更に、減衰係数ｄの減衰項が顧慮され得る。
従って、第１のシミュレーションユニット３０内において、等価値に、接地荷重Ｆｚのために、タイヤ弾性収縮ｚが計算され、且つ、第２のシミュレーションユニット３５に引き渡され、この第２のシミュレーションユニットが、このタイヤ弾性収縮ｚから、直接的に、接地荷重Ｆｚを導き出し可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１    タイヤ
２    走行路
３    接面
１０  被試験体
１１  テストベンチ
１２  駆動ユニット、燃焼エンジン
１３  伝動機構
１４  ディファレンシャル
１５  駆動軸
１６  サイドシャフト
１７  負荷機械
１８  ホイールキャリア
１９  結合フランジ
２０  ダイノシャフト
２１  ブレーキシステム
３０  第１のシミュレーションユニット、シミュレーションユニット
３１  第１のシミュレーションモデル
３２  車両モデル
３３  第１のタイヤモデル、別個の第１のシミュレーションモデル
３４  駆動制御ユニット
３５  第２のシミュレーションユニット
３６  第２のシミュレーションモデル
３７  自動化ユニット
４０  車両ホイール
４１  ローラー
Ｃ  ホイール中心点
Ｆｘ  前後力
Ｆｙ  横力
Ｆｚ  接地荷重
Ｇ    シミュレーション量
Ｌ    ラッチ、タイヤ接地面
ＭＢ  ブレーキトルク
ＭＤ  負荷トルク
ＭＤ，ｓｏｌｌ  目標負荷トルク
ＭＲ  ローラートルク
ＭＲＬ、ＭＲＲ  ローラートルク
ＭＷ  測定値
Ｍｘ  オーバターニングモーメント
Ｍｙ  転がり抵抗モーメント
Ｍｚ  セルフアライニングトルク
ｎＤ，ｓｏｌｌ  目標ダイノ回転数
ｎＲＬ、ｎＲＲ  ロール速度
ｐ    パラメータ
Ｐ    ホイール接地点
ＳＤ  ダイノ目標値
ＳＤＬ、ＳＤＲ  ダイノ目標値
Ｓｐ  試験体目標値
ｖ（Ｐ）  速度、車両速度
ｖｘ  前後速度
ｙｃ  回転軸線
ｘ    タイヤ１の軌道
ｙ    ホイール接地点Ｐを通る、回転軸線ｙｃの平行線
ｚ    ホイール接地点Ｐとホイール中心点Ｃとを通る、接続直線
【図１】
0006552624.tif 000008
【図２】
0006552624.tif 000009
【図３】
0006552624.tif 000010
【図４】
0006552624.tif 000011
【図５】
0006552624.tif 000012