(57)【要約】  現実に近い試験をテストベンチ上で実行することを可能にするため、前記内燃機関エンジン１１の少なくとも１つのアイドリング運転時間ｔＬ及び／又は前記内燃機関エンジン１１の少なくとも１つの惰性運転の運転時間ｔＳが、自動車速度ｖの時間推移とアクセルペダル位置αの時間推移とから算出され、前記テストベンチ自動化装置１３内では、前記試験を実行するため、アイドリング運転時間ｔＬ中には、予め設定されているアイドリング制御モードＲＬが、運転制御モードＲＢの代わりに設定され、及び／又は、惰性運転の運転時間ｔＳ中には、予め設定されている惰性運転制御モードＲＳが、運転制御モードＲＢの代わりに設定されることによって、当該試験が、走行区間２に沿った自動車１の試乗運転から実行される。
2021505863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行区間（２）に沿って自動車（１）の試乗運転をシミュレートするためにテストベンチ（１０）上で試験を実行するための方法であって、内燃機関エンジン（１１）が、前記試験を実行するために前記テストベンチ（１０）で負荷機械（１２）に接続され、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）との双方が、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）とのための試験運転の目標値（ＳＷ）を予め設定することによって、設定された運転制御モード（ＲＢ）にしたがって、テストベンチ自動化装置（１３）によって制御される当該方法において、
前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つのアイドリング運転時間（ｔＬ）及び／又は前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つの惰性運転の運転時間（ｔＳ）が、自動車速度（ｖ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出され、
前記テストベンチ自動化装置（１３）内では、前記試験を実行するため、アイドリング運転時間（ｔＬ）中には、予め設定されているアイドリング制御モード（ＲＬ）が、運転制御モード（ＲＢ）の代わりに設定され、及び／又は、惰性運転の運転時間（ｔＳ）中には、予め設定されている惰性運転制御モード（ＲＳ）が、運転制御モード（ＲＢ）の代わりに設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
アイドリング制御モード（ＲＬ）中に、零のトルク（Ｔ）が、目標値（ＳＷ）として前記負荷機械（１２）に予め設定され、零のアクセルペダル位置（α）が、目標値（ＳＷ）として前記内燃機関エンジン（１１）に予め設定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】
Ｎ／α制御が、惰性運転制御モード（ＲＳ）として設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｎ／Ｔ制御、Ｎ／α制御、Ｎ／ｘ制御、Ｔ／ｎ制御、Ｔ／α制御又はＴ／ｘ制御が、運転制御モード（ＲＢ）として設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記自動車速度（ｖ）と前記アクセルペダル位置（α）との双方が零である時間範囲が、アイドリング運転時間（ｔＬ）として前記自動車速度（ｖ）の時間推移中と前記アクセルペダル位置（α）の時間推移中とに検出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記内燃機関エンジン（１１）のアイドリン回転数（ＮＬ）が、前記アイドリング運転時間（ｔＬ）中のエンジン回転数（Ｎ）として算出されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エンジン回転数（Ｎ）が前記アイドリン回転数（ＮＬ）に相当する時間範囲が、少なくとも１つの別のアイドリング運転時間（ｔＬ）としてエンジン回転数（Ｎ）の時間推移中に検出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
アクセルペダル位置（α）が零であり、エンジン回転数（Ｎ）が予め設定されているアイドリン回転数（ＮＬ）よりも大きい時間範囲が、惰性運転の運転時間（ｔＳ）として前記エンジン回転数（Ｎ）の時間推移中と前記アクセルペダル位置（α）の時間推移中とに検出されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
走行区間（２）に沿って自動車（１）の試乗運転をシミュレートするために試験を実行するためのテストベンチであって、内燃機関エンジン（１１）が、前記試験を実行するために前記テストベンチ（１０）で負荷機械（１２）に接続されていて、テストベンチ自動化装置（１３）が設けられていて、このテストベンチ自動化装置（１３）は、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）とのための試験運転の目標値（ＳＷ）を予め設定することによって、設定された運転制御モード（ＲＢ）にしたがって、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）との双方を制御する当該テストベンチにおいて、
評価装置（４）が、前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つのアイドリング運転時間（ｔＬ）及び／又は前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つの惰性運転の運転時間（ｔＳ）を自動車速度（ｖ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出すること、及び
前記テストベンチ自動化装置（１３）は、アイドリング運転時間（ｔＬ）中は前記運転制御モード（ＲＢ）の代わりにアイドリング制御モード（ＲＬ）によって前記試験を実行し、及び／又は惰性運転の運転時間（ｔＳ）中は前記運転制御モード（ＲＢ）の代わりに惰性運転制御モード（ＲＳ）によって前記試験を実行することを特徴とするテストベンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行区間に沿って自動車の試乗運転をシミュレートするためにテストベンチ上で試験を実行するための方法であって、内燃機関エンジンが、当該試験を実行するために当該テストベンチで負荷機械に接続され、当該内燃機関エンジンと当該負荷機械との双方が、当該内燃機関エンジンと当該負荷機械とのための試験運転の目標値を予め設定することによって、設定された運転制御モードにしたがって、テストベンチ自動化装置によって制御される当該方法に関し、対応するテストベンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関エンジン、内燃機関エンジンを有するパワートレイン、及び内燃機関エンジンを有する自動車の開発において、排気挙動及び燃焼挙動の試験は、重要な役割を果たす。エンジンテストベンチ、パワートレインテストベンチ又はローラテストベンチのようなテストベンチ上の内燃機関エンジンの排気挙動及び燃焼挙動の試験が、全ての開発段階において実行される。しかし、この試験に対する法律上の限界条件は、今日では非常に頻繁に改正される。例えば新欧州ドライビングサイクルのような、特に早期に標準化された走行サイクルは、この試験のために適用された一方で、今日では、実際の走行条件の下での試験がさらに要求される。このため、いわゆる実路走行排気（ＲＤＥ）が、当該排気挙動のために使用される。当該実路走行排気の場合、所定の走行サイクルが予め設定されるのではなくて、規定された特定の限界条件だけに適合するほぼ任意の走行区間が提供される。
【０００３】
それ故に、内燃機関エンジン、パワートレイン又は自動車をテストベンチ上で開発するためには、テストベッドでの試験をこのような実際の試験によって実行することも望ましい。
【０００４】
それ故に、一方では、例えばＧＰＳデータ、エンジン回転数、アクセルペダル位置、自動車速度等のような、実際の道路上での自動車による実際の試乗運転から、当該試乗運転の測定値を取得することが必要である。このとき、他方では、当該試乗運転にとって典型的なテストベンチ用の試験運転が、当該取得された測定値から作成されなければならない。このとき、例えば、当該内燃機関エンジンの排気挙動又は燃焼挙動を検出し評価するため、当該試験運転の全体又は一部が、当該テストベンチで実行され得る。これに対する例が、独国特許出願公開第１０２０１２０１８３５９号明細書又は国際公開第２０１５／１６６０６９号明細書から読み取られ得る。
【０００５】
内燃機関エンジンが、単独で（エンジンテストベンチ）又は他の構成要素（パワートレインテストベンチ、ローラテストベンチ）と組み合わせて、テストベンチの仕様にしたがってこのテストベッドで運転される。試験を実行するため、当該テストベンチにある内燃機関エンジンが、負荷機械（ダイナモメータ）に直接又は間接に接続され、当該負荷機械及び当該内燃機関エンジンが、当該テストベンチの仕様にしたがって制御される。
【０００６】
当該負荷機械は、例えば、テストベンチ軸を介して内燃機関エンジンに直接に接続され得る。当該負荷機械は、例えば、パワートレインのハーフシャフトの駆動されるホイールハブを介して間接に接続され得る。この場合、通常は、負荷機械が、パワートレインテストベンチの駆動されるホイールハブの両側に接続される。当該負荷機械は、ローラテストベンチ上でローラを稼働させる。自動車の車輪が、このローラ上で転動する。したがって、ローラテストベンチ上でも、当該負荷機械は、（当該ローラを介して）当該内燃機関エンジンに間接に接続されている。この場合、一般に、当該内燃機関エンジン（又はパワートレイン）の回転数が、当該内燃機関エンジンのための負荷トルクを生成することによって、この回転数が、当該負荷機械によって調整される。一般に、エンジントルクが、当該内燃機関エンジンによって調整される。このため、運転者の要求又はトルクの要求が、通常はアクセルペダル位置によってエンジン制御装置に予め設定される。当該エンジン制御装置は、当該アクセルペダル位置をエンジン制御信号（噴射量、噴射時点、ＥＧＲ調整、点火時点等）に変換する。したがって、試験運転をテストベンチで実行できるようにするためには、  例えばアクセルペダル位置、パワートレインの回転数等のような、エンジン回転数及びエンジントルク又はこれらと等価な変数が、試験として必要になる。これらの目標値、実際にはこれらの目標値の（場合によっては、時間離散推移としての）時間推移が、実際の試乗運転から生成される必要がある。
【０００７】
試験を実行するための様々な制御モードが、テストベンチに又はテストベンチ自動化装置内に実装されてもよい。直接にアクセルペダル位置が、目標値として予め設定される場合、通常はＮ／α制御（Ｎは、回転数、αは、アクセルペダル位置）が実行される。これに対して、トルクが予め設定される場合、通常はＮ／Ｔ制御（Ｎは、回転数、Ｔは、トルク）が実行される。この制御モードでは、予め設定されているトルクからの実際のトルクの偏差からアクセルペダル位置を算出するため、内燃機関エンジンの当該実際のトルクも検出される必要がある。当該アクセルペダル位置は、当該偏差を相殺するために必要になり、また、当該偏差は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）に予め設定され得る。このため、一般に、当該事項を実行する適切な制御器も、当該テストベンチ自動化装置内に実装されている。さらに、試験運転を実行するために適しているさらに別の目標値が予め設定されてもよい。この場合、このような別の目標値は、特に、トルク又はアクセルペダル位置と等価な変数であるか、又は、トルク又はアクセルペダル位置が、当該別の目標値から導き出され得る。当該別の目標値の例は、噴射量、シリンダの平均実効圧力又はＥＣＵのトルクである。この場合、通常は、Ｎ／ｘ制御（Ｎは、回転数、別の制御変数）が実行される。同様に、Ｔ／Ｎ制御、Ｔ／α制御又はＴ／ｘ制御が、テストベンチで実行されてもよい。この場合、当該トルクが、負荷機械によって調整される。当該試験を当該テストベンチで実行するため、使用すべき制御モードが、テストベンチのドライバによって予め設定されるか又は選択される。
【０００８】
テストベンチの試験時間は長く、テストベンチの収容能力は一般に制限されていて、テストベンチの試験は面倒であるので、一般的な目的は、当該試験の実行を簡略化することである。しかし、この場合、当該簡略化にもかかわらず、試験は、例えば法律上の予め設定された値又は限界条件に非常に適合して実行されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１２０１８３５９号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１５／１６６０６９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それ故に、本発明の課題は、走行区間に沿って自動車の試乗運転をシミュレートするために試験を実行するためのテストベンチ及び方法によってこの課題を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、当該内燃機関エンジンの少なくとも１つのアイドリング運転時間及び／又は当該内燃機関エンジンの少なくとも１つの惰性運転の運転時間が、自動車速度の時間推移とアクセルペダル位置の時間推移とから算出され、当該テストベンチ自動化装置内では、当該試験を実行するため、アイドリング運転時間中には、予め設定されているアイドリング制御モードが、運転制御モードの代わりに設定され、及び／又は、惰性運転の運転時間中には、予め設定されている惰性運転制御モードが、運転制御モードの代わりに設定されることによって解決される。したがって、現実により近い試験が、アイドリング運転時間及び／又は惰性運転時間中に当該テストベンチで簡単に達成され得る。これにより、特に、当該内燃機関エンジンの排気挙動又は燃焼が、このような運転時間中に当該テストベンチで実現により近くシミュレートされる。
【００１２】
特に、アイドリング制御モード中に、零のトルクが、目標値として当該負荷機械に予め設定され、零のアクセルペダル位置が、目標値として当該内燃機関エンジンに予め設定される。
【００１３】
特に、Ｎ／α制御が、惰性運転制御モードとして惰性運転の運転時間中に設定される。何故なら、内燃機関エンジンのエンジン制御装置が、当該内燃機関エンジンのトルクだけを制御することが保証され得るからである。
【００１４】
自動車速度の時間推移中とアクセルペダル位置の時間推移中とに、当該自動車速度と当該アクセルペダル位置との双方が零である時間範囲として、アイドリング運転時間が、試乗運転の測定値から検出される場合、試験の簡単で自動化された実行が可能になる。内燃機関エンジンのアイドリン回転数も、当該アイドリング運転時間中のエンジン回転数として算出され得る。この場合、温間アイドリング回転数と冷間アイドリング回転数とが区別されてもよい。
【００１５】
エンジン回転数が、アイドリング回転数に相当する時間範囲として、別のアイドリング運転時間が簡単に見つけ出され得る。
【００１６】
エンジン回転数とアクセルペダル位置との時間推移中に、当該アクセルペダル位置が零であり、当該エンジン回転数が、予め設定されているアイドリング運転時間よりも大きい時間範囲として、惰性運転の運転時間が、試乗運転の測定値から検出される場合、試験の簡単で自動化された実行が可能になる。
【００１７】
以下に、本発明を、例示的に、概略的に且つ限定しないで本発明の好適な構成を示す図１〜７を参照して詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】走行区間に沿った自動車による試乗運転を示す。
【図２】走行区間に沿った自動車による試乗運転のシミュレーションを示す。
【図３】内燃機関エンジンのアイドリング運転時間の算出を示す。
【図４】内燃機関エンジンの惰性運転の運転時間の算出を示す。
【図５】試験の実行中のテストベンチ自動化装置の異なる複数の制御モードを示す。
【図６】テストベンチでのＮ／α制御を示す。
【図７】テストベンチでのＮ／Ｔ制御を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の基礎となるものは、予め設定されている走行区間２に沿った自動車１による試乗運転である（図１）。この場合、実際の自動車１が、ドライバによって実際の道路上で（試験場の区間でも）移動される。しかし、道路に沿った試乗運転がシミュレートされること（図２）も考えられ、又は、ローラテストベンチ上での自動車１による試乗運転が考えられる。当該シミュレーションは、例えば、適切なソフトウェアを有する適切なハードウェア（コンピュータ）上で実行される。当該シミュレーションのため、例えばデジタル地図３内で、走行区間２が選択され得て、この走行区間２に沿った自動車１の走行がシミュレートされ得る。当該シミュレーションは、例えば周知の方法で、道路状況（高度、上り坂、カーブ半径、路面等）を示す道路モデルＭＳを、ドライバの特性（シフト挙動、走行挙動等）を示すドライバモデルＭＦ及び自動車の動特性を示す自動車モデルＭＶがと組み合わせることによって実行される。このため、当然に、さらに別のモデルが、実装され、例えばタイヤモデルのようなモデルが、当該シミュレーションに組み込まれてもよい。このようなシミュレーションでは、例えば交通標識、信号、その他の道路利用者、道路交通等のようなイベントが考慮されてもよい。このために必要なシミュレーションモデルは、公知であり且つ入手可能であるので、ここではこれに関してより詳しく説明する必要はない。希望した試乗運転が、この試乗運転をローラテストベンチ上で実行するために予め設定される。
【００２０】
したがって、自動車による試乗運転に関して言及すると、実際の道路上の走行区間２での実際の自動車１による実際の走行が当然に含まれ、仮想走行区間２に沿った仮想自動車１によるシミュレート走行も含まれ、ローラテストベンチ上での試乗運転も含まれる。
【００２１】
測定値ＭＷが、当該試乗運転中に検出される。したがって、測定値ＭＷは、走行区間２に沿った自動車１による試乗運転を表す。当該測定値ＭＷは、適切なセンサＳ、特に自動車１内に必ず存在するセンサによって検出され得る。このような自動車センサＳの測定値ＭＷは、例えばオン・ボード・ダイアグノーシス（ＯＢＤ）・インターフェースを介して直接に読み取られ得る。しかし、当然に、当該試乗運転用の自動車１は、別の測定値ＭＷ、例えば排ガス値（ＮＯｘ、ＨＣ（ＣＯ、ＣＯ２等））を検出するためにシリアル式の自動車センサを装備してもよい。当該シミュレーションでは、任意のシミュレーション変数が、実装された様々なシミュレーションモデルの「測定値」ＭＷとして使用され得る。このため、追加のシミュレーションモデル、例えば排気値のシミュレーションのための排気モデルが、所定の変数をシミュレートするために実装されてもよい。
【００２２】
同様に、別の測定値ＭＷを、検出された他の測定値ＭＷから算出することが可能である。当該算出は、試乗運転中に実行され得るか又は試乗運転後に初めて実行されてもよい。当該算出のための一例は、内燃機関エンジンのトルク、又は多くの場合に実際の試乗運転中に測定され得ないか若しくは簡単に測定されないギヤ段シフト時点、場合によってはクラッチシフト時点を有するギヤ段情報である。このとき、当該トルクは、例えば既知の特性図（例えば、回転数、アクセルペダル位置、トルク用の特性図）から取り出され得るか、又はモデル若しくは物理的な関係から算出されてもよい。例えば当該トルクは、道路の勾配と自動車の重量と抵抗係数（転がり抵抗、空気抵抗）と自動車の動特性（速度、加速度）とから算出され得る。エンジン出力が、当該自動車の速度と自動車の抵抗力（道路の勾配、転がり抵抗、空気抵抗等）とから算出され得る。このとき、当該トルクは、当該回転数を用いて当該エンジン出力から算出され得る。直接に測定されない変数を算定するための多くの可能性があることは明らかである。
【００２３】
しかし、測定値ＭＷは、例えば、以前に実行された試乗運転若しくはシミュレーションから、又は走行区間２に沿った自動車１による試乗運転を表す任意に作成された測定値として簡単に入手できる。
【００２４】
それ故に、以下で測定値ＭＷと記される場合、直接に測定される変数と、シミュレーションからの変数と、（測定又はシミュレートされた）既知の別の複数の変数から算出される変数と、別の方法で入手可能な測定値とが含まれている。
【００２５】
本発明の方法を実行するためには、試乗運転の自動車１の少なくとも自動車速度ｖ、アクセルペダル位置α及びエンジン回転数Ｎの時間推移（又は等価な変位に基づく推移）が必要になる。当該時間推移（又は等価な変位に基づく推移）は、測定値ＭＷとして予め設定されるか又は上記のような測定値ＭＷとして取得される。当然に、測定値ＭＷに対して等価な変数が使用されてもよい。例えば、パワートレインの任意の回転数が、エンジン回転数Ｎとして使用され得る。時間推移と記される場合、通常の時間連続的な推移と時間離散的な推移との双方が含まれる。
【００２６】
テストベンチ１０での試験の目的は、テストベンチ１０での試乗運転の可能な限り現実に近いシミュレーションである。一般に、自動車１は、試乗運転中に様々な運転状況の影響下にある。自動車１の停止フェーズでは、内燃機関エンジンが、アイドリング状態にある。この場合、自動車速度ｖが零であり、アクセルペダルが操作されない。この運転は、実際の自動車１では通常はエンジン制御装置ＥＣＵの固有のアイドリングモードによって制御される。惰性運転では、アクセルペダルが操作されず、内燃機関エンジンが制動作用する（エンジンブレーキ）。すなわち、当該内燃機関エンジンは、負のトルクを生成する。多くの場合、これらの運転状況は、非常に高い排気又は燃焼値を生成する。当該非常に高い排気又は燃焼値は、法律上の高まる要求を考慮した試験にとって非常に重要である。それ故に、現実に非常に近い結果を当該試験によって取得できるようにするためには、内燃機関エンジン１１を有する試験対象物、例えば自動車又は自動車構成要素（内燃機関エンジン、パワートレイン）によるテストベンチ１０での試験は、特にこれらの運転状況も反映させなければならない。
【００２７】
当該運転状況の反映を可能にするため、まず、試乗運転中に取得された測定値ＭＷが、評価装置４内で分析されて、当該試乗運転中のアイドリング及び／又は惰性運転を認識する。当該事項を図３に基づいて説明する。
【００２８】
図３は、測定値ＭＷとして入手できる自動車速度ｖ、アクセルペダル位置α及びエンジン回転数Ｎの時間推移を示す。アイドリングフェーズを試乗運転中に、すなわち測定値ＭＷにおいて検出するため、自動車速度ｖ及びアクセルペダル位置αの時間推移が検査されて、アクセルペダル位置αが零であり、自動車速度ｖが零である時間範囲を見つけ出す。実際に実現するためには、特にほぼ零の窓が予め設定される。例えば、自動車速度ｖ＜０．５ｍ／ｓが、「零」とみなされる。この場合、当然に、測定値変動及び不正確さを考慮して、それぞれの状況を表す時間範囲だけが取得されるように、１つの窓が狭く選択される。両条件が合致すると、アイドリング運転とみなされ得る。したがって、全てのアイドリング運転時間ｔＬが、試乗運転中に算出され得る。
【００２９】
アイドリング回転数ＮＬを算出するため、アイドリング運転時間ｔＬ中のエンジン回転数Ｎが、特にアイドリング運転時間ｔＬにわたる平均値として算出されてもよい。この場合、温間アイドリング回転数ＮＬと冷間アイドリング回転数ＮＬ′とが区別されてもよい。アイドリング回転数ＮＬ，ＮＬ′が算出されると、これらの回転数を成す（場合によっては、同様に、ほぼこの回転数の予め設定されている窓内の）エンジン回転数Ｎの全ての時間範囲が、アイドリング運転時間ｔＬとして確認され得る。したがって、同様に、全ての時間範囲ｔＬが、アイドリング運転による試乗運転中に算出され得る。
【００３０】
惰性運転による惰性運転時間ｔＳを算定するためには、内燃機関エンジンの、場合によっては温間及び冷間に対するアイドリング回転数ＮＬの知得から開始される。この場合、アイドリング回転数ＮＬは、当該内燃機関エンジンの既知のパラメータであるか、又は上記のように試乗運転の測定値ＭＷから算出され得る。したがって、アクセルペダル位置αが（場合によっては、同様にほぼ零の窓内で）零であるか又はほぼ零である惰性運転時間ｔＳが確認され得て、エンジン回転数Ｎは、アイドリング回転数ＮＬよりも大きい。当該事項は、図４に示されている。
【００３１】
特に好ましくは、まず、（場合によっては、温間及び冷間に対する）アイドリング回転数ＮＬが、上記のように算出され、アイドリングによるアイドリング運転時間ｔＬと、惰性運転による惰性運転時間ｔＳとが、当該算出されたアイドリング回転数ＮＬから導き出される。当該事項は、評価装置４内での測定値ＭＷの全自動処理を可能にする。
【００３２】
当然に、アイドリング運転時間ｔＬ又は惰性運転の運転時間ｔＳだけを試験のために確認することも可能である。
【００３３】
テストベンチ１０での試験を実行するためには、図５に基づいて説明されるように、テストベンチ１０に対する制御モードＲが、惰性運転に対する確認された惰性運転時間ｔＳ及び／又はアイドリングに対するアイドリング運転時間ｔＬに基づいて変更される。
【００３４】
アイドリング運転に対しては、固有のアイドリング制御モードＲＬが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されている。この制御モードＲＬの場合、零のトルクが、目標値として負荷機械１２に対して予め設定される。アクセルペダル位置αに対する目標値は、同様に零である。したがって、任意のアイドリング回転数が、テストベンチ１０で発生する。
【００３５】
惰性運転に対しては、エンジン制御装置ＥＣＵが、内燃機関エンジンのトルクＴだけを制御すること、及び、テストベンチ自動化装置１３が、エンジン制御装置ＥＣＵの当該制御に介入しないことが、試験をテストベンチ１０で実行するために重要である。それ故に、Ｎ／α制御が、惰性運転制御モードＲＳとしてテストベンチ自動化装置１３内に設定される。当該Ｎ／α制御の場合、アクセルペダル位置α＝零が、制御変数ＳＴＶとしてエンジン制御装置ＥＣＵに渡される。したがって、惰性運転中の試乗運転の燃焼値及び排気値が現実に近くなり、最適にシミュレートされることが、テストベンチ１０で保証され得る。
【００３６】
アイドリング運転も惰性運転も存在しない期間では、任意の制御モードＲ、例えばＮ／Ｔ制御、Ｎ／ｘ制御、Ｎ／α制御又はＴ／ｎ制御、Ｔ／α制御若しくはＴ／ｘ制御が、テストベンチ自動化装置１３内に設定され得る。
【００３７】
試験を実行するためには、当該設定された制御モードＲにしたがう複数の目標値ＳＷが必要になる。上記のように、これらの目標値ＳＷは、試乗運転から取得される。このため、当該試乗運転の所定の測定値ＭＷ、例えばアクセルペダル位置α又はエンジン回転数Ｎが、目標値ＳＷとして使用され得る。しかし、同様に上記のように、目標値ＳＷが、測定値ＭＷ、例えばトルクＴ又はギヤ段情報から取得されてもよい。
【００３８】
テストベンチ１０には、内燃機関エンジン１１が、例えばテストベンチ軸１４を介して負荷機械１２に接続されている。テストベンチ自動化装置１３が、制御すべき変数に対する所定の目標値ＳＷとしての試験の予め設定された値と制御モードＲとにしたがって、内燃機関エンジン１１と負荷機械１２との双方を制御する。テストベンチ自動化装置１３は、予め設定されている目標値ＳＷから制御変数を算出する。内燃機関エンジン１１及び負荷機械１２は、当該制御変数によって制御される。負荷機械１２の場合、制御変数ＳＴＢは、（特にＮ／Ｔ制御、Ｎ／ｘ制御又はＮ／α制御の場合は）例えば回転数である。内燃機関エンジン１１のエンジン回転数Ｎが、制御変数ＳＴＢによって制御される。このため、適切な回転数制御器ＲＮが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されてもよい。当該回転数制御器ＲＮは、例えば負荷機械１２にある回転数センサ１５によって検出される回転数Ｎｉｓｔの実際値を含んでもよい。内燃機関エンジン１１は、適切な制御変数ＳＴＶ、例えば上記のようにアクセルペダル位置αに基づいて制御される。
【００３９】
テストベンチ自動化装置１３は、試験を実行するために目標値ＳＷに対応する目標値ＳＷの時間推移を（場合によっては時間離散な推移として）例えば評価装置４から受け取る。この場合、当該時間推移の全体が、試験運転を実行するために受け渡されるのか否か、又は、制御すべきそれぞれの目標値ＳＷが、制御のそれぞれの時間ステップに対して受け渡されるのか否かは重要でない。同様に、制御モードＲが、例えば評価装置４によってテストベンチ自動化装置１３に予め設定される。試験をテストベンチ１０で実行するため、希望した運転制御モードＲＢが、例えばテストベンチのドライバによって構築され得る。図５にしめされているように、この運転制御モードＲＢは、アイドリング運転及び／又は惰性運転を制御するための制御モードＲを予め設定することによって断続的に変更され得る。ここでは、制御モードＲは、アイドリング運転中は予め設定されているアイドリング制御モードＲＬに変更され、惰性運転中は予め設定されている惰性運転制御モードＲＳ（Ｎ／α制御）に変更される。そうでなければ、希望して構築した運転制御モードＲＢ（例えば、Ｎ／Ｔ制御、Ｎ／α制御、Ｎ／ｘ制御又はＴ／ｎ制御、Ｔ／α制御若しくはＴ／ｘ制御）が使用される。
【００４０】
図６には、Ｎ／α制御が示されている。このため、テストベンチ自動化装置１３が、目標値ＳＷとしてエンジン回転数Ｎ及びアクセルペダル位置α（エンジン回転数Ｎ及びアクセルペダル位置αの実際の時間推移）を受け取る。アクセルペダル位置αは、制御変数ＳＴＶとしてテストベンチ自動化装置１３からエンジン制御装置ＥＣＵに受け渡され得る。
【００４１】
Ｎ／Ｔ制御（図７）に対しては、トルクＴの時間推移及びエンジン回転数Ｎの時間推移が、試験を実行するための目標値ＳＷとして例えば評価装置４からテストベンチ自動化装置１３に受け渡される。例えばトルク制御器ＲＴが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されている。このトルク制御器ＲＴは、例えばテストベンチ軸１４にあるトルクセンサ１６によって測定され得るか又は測定される別の変数から（監視装置によって）評価され得るトルクＴｉｓｔの実際値と予め設定されている目標値ＳＷとからアクセルペダル位置αと算出する。このアクセルペダル位置αは、内燃機関エンジン１１を制御するためにエンジン制御装置ＥＣＵに受け渡される。図７には、負荷機械１２を制御するための回転数制御器ＲＮも示されている。
【００４２】
当然に、評価装置４は、アクセルペダル位置αの時間推移と内燃機関エンジン１１のトルクＴの時間推移との双方を常時算出でき、エンジン回転数Ｎ及び制御モードＲと一緒にテストベンチ自動化装置１３に受け渡しできる。評価装置４は、ハードウェア及び／又はソフトウェアとしてテストベンチ自動化装置１３内に実装され得る。
【符号の説明】
【００４３】
１      自動車
２      走行区間
３      デジタル地図
４      評価装置
１０    テストベンチ
１１    内燃機関エンジン
１２    負荷機械
１３    テストベンチ自動化装置
１４    テストベンチ軸
１５    回転数センサ
１６    トルクセンサ
Ｓ      センサ
ｖ      自動車速度
Ｎ      エンジン回転数
ＭＷ    測定値
α      アクセルペダル位置
ＳＷ    目標値
Ｔ      トルク
ＳＴ    制御変数
ＲＮ    回転数制御器
ＲＴ    トルク制御器
ＥＣＵ  エンジン制御装置
【図１】
2021505863.tif 000003
【図２】
2021505863.tif 000004
【図３】
2021505863.tif 000005
【図４】
2021505863.tif 000006
【図５】
2021505863.tif 000007
【図６】
2021505863.tif 000008
【図７】
2021505863.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月4日(2020.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行区間に沿って自動車の試乗運転をシミュレートするためにテストベンチ上で試験を実行するための方法であって、内燃機関エンジンが、当該試験を実行するために当該テストベンチで負荷機械に接続され、当該内燃機関エンジンと当該負荷機械との双方が、当該内燃機関エンジンと当該負荷機械とのための試験運転の目標値を予め設定することによって、設定された運転制御モードにしたがって、テストベンチ自動化装置によって制御される当該方法に関し、対応するテストベンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関エンジン、内燃機関エンジンを有するパワートレイン、及び内燃機関エンジンを有する自動車の開発において、排気挙動及び燃焼挙動の試験は、重要な役割を果たす。エンジンテストベンチ、パワートレインテストベンチ又はローラテストベンチのようなテストベンチ上の内燃機関エンジンの排気挙動及び燃焼挙動の試験が、全ての開発段階において実行される。しかし、この試験に対する法律上の限界条件は、今日では非常に頻繁に改正される。例えば新欧州ドライビングサイクルのような、特に早期に標準化された走行サイクルは、この試験のために適用された一方で、今日では、実際の走行条件の下での試験がさらに要求される。このため、いわゆる実路走行排気（ＲＤＥ）が、当該排気挙動のために使用される。当該実路走行排気の場合、所定の走行サイクルが予め設定されるのではなくて、規定された特定の限界条件だけに適合するほぼ任意の走行区間が提供される。
【０００３】
それ故に、内燃機関エンジン、パワートレイン又は自動車をテストベンチ上で開発するためには、テストベッドでの試験をこのような実際の試験によって実行することも望ましい。
【０００４】
それ故に、一方では、例えばＧＰＳデータ、エンジン回転数、アクセルペダル位置、自動車速度等のような、実際の道路上での自動車による実際の試乗運転から、当該試乗運転の測定値を取得することが必要である。このとき、他方では、当該試乗運転にとって典型的なテストベンチ用の試験運転が、当該取得された測定値から作成されなければならない。このとき、例えば、当該内燃機関エンジンの排気挙動又は燃焼挙動を検出し評価するため、当該試験運転の全体又は一部が、当該テストベンチで実行され得る。これに対する例が、独国特許出願公開第１０２０１２０１８３５９号明細書又は国際公開第２０１５／１６６０６９号明細書から読み取られ得る。
【０００５】
内燃機関エンジンが、単独で（エンジンテストベンチ）又は他の構成要素（パワートレインテストベンチ、ローラテストベンチ）と組み合わせて、テストベンチの仕様にしたがってこのテストベッドで運転される。試験を実行するため、当該テストベンチにある内燃機関エンジンが、負荷機械（ダイナモメータ）に直接又は間接に接続され、当該負荷機械及び当該内燃機関エンジンが、当該テストベンチの仕様にしたがって制御される。
【０００６】
当該負荷機械は、例えば、テストベンチ軸を介して内燃機関エンジンに直接に接続され得る。当該負荷機械は、例えば、パワートレインのハーフシャフトの駆動されるホイールハブを介して間接に接続され得る。この場合、通常は、負荷機械が、パワートレインテストベンチの駆動されるホイールハブの両側に接続される。当該負荷機械は、ローラテストベンチ上でローラを稼働させる。自動車の車輪が、このローラ上で転動する。したがって、ローラテストベンチ上でも、当該負荷機械は、（当該ローラを介して）当該内燃機関エンジンに間接に接続されている。この場合、一般に、当該内燃機関エンジン（又はパワートレイン）の回転数が、当該内燃機関エンジンのための負荷トルクを生成することによって、この回転数が、当該負荷機械によって調整される。一般に、エンジントルクが、当該内燃機関エンジンによって調整される。このため、運転者の要求又はトルクの要求が、通常はアクセルペダル位置によってエンジン制御装置に予め設定される。当該エンジン制御装置は、当該アクセルペダル位置をエンジン制御信号（噴射量、噴射時点、ＥＧＲ調整、点火時点等）に変換する。したがって、試験運転をテストベンチで実行できるようにするためには、  例えばアクセルペダル位置、パワートレインの回転数等のような、エンジン回転数及びエンジントルク又はこれらと等価な変数が、試験として必要になる。これらの目標値、実際にはこれらの目標値の（場合によっては、時間離散推移としての）時間推移が、実際の試乗運転から生成される必要がある。
【０００７】
試験を実行するための様々な制御モードが、テストベンチに又はテストベンチ自動化装置内に実装されてもよい。直接にアクセルペダル位置が、目標値として予め設定される場合、通常はＮ／α制御（Ｎは、回転数、αは、アクセルペダル位置）が実行される。これに対して、トルクが予め設定される場合、通常はＮ／Ｔ制御（Ｎは、回転数、Ｔは、トルク）が実行される。この制御モードでは、予め設定されているトルクからの実際のトルクの偏差からアクセルペダル位置を算出するため、内燃機関エンジンの当該実際のトルクも検出される必要がある。当該アクセルペダル位置は、当該偏差を相殺するために必要になり、また、当該偏差は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）に予め設定され得る。このため、一般に、当該事項を実行する適切な制御器も、当該テストベンチ自動化装置内に実装されている。さらに、試験運転を実行するために適しているさらに別の目標値が予め設定されてもよい。この場合、このような別の目標値は、特に、トルク又はアクセルペダル位置と等価な変数であるか、又は、トルク又はアクセルペダル位置が、当該別の目標値から導き出され得る。当該別の目標値の例は、噴射量、シリンダの平均実効圧力又はＥＣＵのトルクである。この場合、通常は、Ｎ／ｘ制御（Ｎは、回転数、別の制御変数）が実行される。同様に、Ｔ／Ｎ制御、Ｔ／α制御又はＴ／ｘ制御が、テストベンチで実行されてもよい。この場合、当該トルクが、負荷機械によって調整される。当該試験を当該テストベンチで実行するため、使用すべき制御モードが、テストベンチのドライバによって予め設定されるか又は選択される。
【０００８】
テストベンチの試験時間は長く、テストベンチの収容能力は一般に制限されていて、テストベンチの試験は面倒であるので、一般的な目的は、当該試験の実行を簡略化することである。しかし、この場合、当該簡略化にもかかわらず、試験は、例えば法律上の予め設定された値又は限界条件に非常に適合して実行されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１２０１８３５９号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１５／１６６０６９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それ故に、本発明の課題は、走行区間に沿って自動車の試乗運転をシミュレートするために試験を実行するためのテストベンチ及び方法によってこの課題を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、当該内燃機関エンジンの少なくとも１つのアイドリング運転時間及び／又は当該内燃機関エンジンの少なくとも１つの惰性運転の運転時間が、自動車速度の時間推移とアクセルペダル位置の時間推移とから算出され、当該テストベンチ自動化装置内では、当該試験を実行するため、アイドリング運転時間中には、予め設定されているアイドリング制御モードが、運転制御モードの代わりに設定され、及び／又は、惰性運転の運転時間中には、予め設定されている惰性運転制御モードが、運転制御モードの代わりに設定されることによって解決される。したがって、現実により近い試験が、アイドリング運転時間及び／又は惰性運転の運転時間中に当該テストベンチで簡単に達成され得る。これにより、特に、当該内燃機関エンジンの排気挙動又は燃焼が、このような運転時間中に当該テストベンチで実現により近くシミュレートされる。
【００１２】
特に、アイドリング制御モード中に、零のトルクが、目標値として当該負荷機械に予め設定され、零のアクセルペダル位置が、目標値として当該内燃機関エンジンに予め設定される。
【００１３】
特に、Ｎ／α制御が、惰性運転制御モードとして惰性運転の運転時間中に設定される。何故なら、内燃機関エンジンのエンジン制御装置が、当該内燃機関エンジンのトルクだけを制御することが保証され得るからである。
【００１４】
自動車速度の時間推移中とアクセルペダル位置の時間推移中とに、当該自動車速度と当該アクセルペダル位置との双方が零である時間範囲として、アイドリング運転時間が、試乗運転の測定値から検出される場合、試験の簡単で自動化された実行が可能になる。内燃機関エンジンのアイドリン回転数も、当該アイドリング運転時間中のエンジン回転数として算出され得る。この場合、温間アイドリング回転数と冷間アイドリング回転数とが区別されてもよい。
【００１５】
エンジン回転数が、アイドリング回転数に相当する時間範囲として、別のアイドリング運転時間が簡単に見つけ出され得る。
【００１６】
エンジン回転数とアクセルペダル位置との時間推移中に、当該アクセルペダル位置が零であり、当該エンジン回転数が、予め設定されているアイドリング運転時間よりも大きい時間範囲として、惰性運転の運転時間が、試乗運転の測定値から検出される場合、試験の簡単で自動化された実行が可能になる。
【００１７】
以下に、本発明を、例示的に、概略的に且つ限定しないで本発明の好適な構成を示す図１〜７を参照して詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】走行区間に沿った自動車による試乗運転を示す。
【図２】走行区間に沿った自動車による試乗運転のシミュレーションを示す。
【図３】内燃機関エンジンのアイドリング運転時間の算出を示す。
【図４】内燃機関エンジンの惰性運転の運転時間の算出を示す。
【図５】試験の実行中のテストベンチ自動化装置の異なる複数の制御モードを示す。
【図６】テストベンチでのＮ／α制御を示す。
【図７】テストベンチでのＮ／Ｔ制御を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の基礎となるものは、予め設定されている走行区間２に沿った自動車１による試乗運転である（図１）。この場合、実際の自動車１が、ドライバによって実際の道路上で（試験場の区間でも）移動される。しかし、道路に沿った試乗運転がシミュレートされること（図２）も考えられ、又は、ローラテストベンチ上での自動車１による試乗運転が考えられる。当該シミュレーションは、例えば、適切なソフトウェアを有する適切なハードウェア（コンピュータ）上で実行される。当該シミュレーションのため、例えばデジタル地図３内で、走行区間２が選択され得て、この走行区間２に沿った自動車１の走行がシミュレートされ得る。当該シミュレーションは、例えば周知の方法で、道路状況（高度、上り坂、カーブ半径、路面等）を示す道路モデルＭＳを、ドライバの特性（シフト挙動、走行挙動等）を示すドライバモデルＭＦ及び自動車の動特性を示す自動車モデルＭＶがと組み合わせることによって実行される。このため、当然に、さらに別のモデルが、実装され、例えばタイヤモデルのようなモデルが、当該シミュレーションに組み込まれてもよい。このようなシミュレーションでは、例えば交通標識、信号、その他の道路利用者、道路交通等のようなイベントが考慮されてもよい。このために必要なシミュレーションモデルは、公知であり且つ入手可能であるので、ここではこれに関してより詳しく説明する必要はない。希望した試乗運転が、この試乗運転をローラテストベンチ上で実行するために予め設定される。
【００２０】
したがって、自動車による試乗運転に関して言及すると、実際の道路上の走行区間２での実際の自動車１による実際の走行が当然に含まれ、仮想走行区間２に沿った仮想自動車１によるシミュレート走行も含まれ、ローラテストベンチ上での試乗運転も含まれる。
【００２１】
測定値ＭＷが、当該試乗運転中に検出される。したがって、測定値ＭＷは、走行区間２に沿った自動車１による試乗運転を表す。当該測定値ＭＷは、適切なセンサＳ、特に自動車１内に必ず存在するセンサによって検出され得る。このような自動車センサＳの測定値ＭＷは、例えばオン・ボード・ダイアグノーシス（ＯＢＤ）・インターフェースを介して直接に読み取られ得る。しかし、当然に、当該試乗運転用の自動車１は、別の測定値ＭＷ、例えば排ガス値（ＮＯｘ、ＨＣ（ＣＯ、ＣＯ２等））を検出するためにシリアル式の自動車センサを装備してもよい。当該シミュレーションでは、任意のシミュレーション変数が、実装された様々なシミュレーションモデルの「測定値」ＭＷとして使用され得る。このため、追加のシミュレーションモデル、例えば排気値のシミュレーションのための排気モデルが、所定の変数をシミュレートするために実装されてもよい。
【００２２】
同様に、別の測定値ＭＷを、検出された他の測定値ＭＷから算出することが可能である。当該算出は、試乗運転中に実行され得るか又は試乗運転後に初めて実行されてもよい。当該算出のための一例は、内燃機関エンジンのトルク、又は多くの場合に実際の試乗運転中に測定され得ないか若しくは簡単に測定されないギヤ段シフト時点、場合によってはクラッチシフト時点を有するギヤ段情報である。このとき、当該トルクは、例えば既知の特性図（例えば、回転数、アクセルペダル位置、トルク用の特性図）から取り出され得るか、又はモデル若しくは物理的な関係から算出されてもよい。例えば当該トルクは、道路の勾配と自動車の重量と抵抗係数（転がり抵抗、空気抵抗）と自動車の動特性（速度、加速度）とから算出され得る。エンジン出力が、当該自動車の速度と自動車の抵抗力（道路の勾配、転がり抵抗、空気抵抗等）とから算出され得る。このとき、当該トルクは、当該回転数を用いて当該エンジン出力から算出され得る。直接に測定されない変数を算定するための多くの可能性があることは明らかである。
【００２３】
しかし、測定値ＭＷは、例えば、以前に実行された試乗運転若しくはシミュレーションから、又は走行区間２に沿った自動車１による試乗運転を表す任意に作成された測定値として簡単に入手できる。
【００２４】
それ故に、以下で測定値ＭＷと記される場合、直接に測定される変数と、シミュレーションからの変数と、（測定又はシミュレートされた）既知の別の複数の変数から算出される変数と、別の方法で入手可能な測定値とが含まれている。
【００２５】
本発明の方法を実行するためには、試乗運転の自動車１の少なくとも自動車速度ｖ、アクセルペダル位置α及びエンジン回転数Ｎの時間推移（又は等価な変位に基づく推移）が必要になる。当該時間推移（又は等価な変位に基づく推移）は、測定値ＭＷとして予め設定されるか又は上記のような測定値ＭＷとして取得される。当然に、測定値ＭＷに対して等価な変数が使用されてもよい。例えば、パワートレインの任意の回転数が、エンジン回転数Ｎとして使用され得る。時間推移と記される場合、通常の時間連続的な推移と時間離散的な推移との双方が含まれる。
【００２６】
テストベンチ１０での試験の目的は、テストベンチ１０での試乗運転の可能な限り現実に近いシミュレーションである。一般に、自動車１は、試乗運転中に様々な運転状況の影響下にある。自動車１の停止フェーズでは、内燃機関エンジンが、アイドリング状態にある。この場合、自動車速度ｖが零であり、アクセルペダルが操作されない。この運転は、実際の自動車１では通常はエンジン制御装置ＥＣＵの固有のアイドリングモードによって制御される。惰性運転では、アクセルペダルが操作されず、内燃機関エンジンが制動作用する（エンジンブレーキ）。すなわち、当該内燃機関エンジンは、負のトルクを生成する。多くの場合、これらの運転状況は、非常に高い排気又は燃焼値を生成する。当該非常に高い排気又は燃焼値は、法律上の高まる要求を考慮した試験にとって非常に重要である。それ故に、現実に非常に近い結果を当該試験によって取得できるようにするためには、内燃機関エンジン１１を有する試験対象物、例えば自動車又は自動車構成要素（内燃機関エンジン、パワートレイン）によるテストベンチ１０での試験は、特にこれらの運転状況も反映させなければならない。
【００２７】
当該運転状況の反映を可能にするため、まず、試乗運転中に取得された測定値ＭＷが、評価装置４内で分析されて、当該試乗運転中のアイドリング及び／又は惰性運転を認識する。当該事項を図３に基づいて説明する。
【００２８】
図３は、測定値ＭＷとして入手できる自動車速度ｖ、アクセルペダル位置α及びエンジン回転数Ｎの時間推移を示す。アイドリングフェーズを試乗運転中に、すなわち測定値ＭＷにおいて検出するため、自動車速度ｖ及びアクセルペダル位置αの時間推移が検査されて、アクセルペダル位置αが零であり、自動車速度ｖが零である時間範囲を見つけ出す。実際に実現するためには、特にほぼ零の窓が予め設定される。例えば、自動車速度ｖ＜０．５ｍ／ｓが、「零」とみなされる。この場合、当然に、測定値変動及び不正確さを考慮して、それぞれの状況を表す時間範囲だけが取得されるように、１つの窓が狭く選択される。両条件が合致すると、アイドリング運転とみなされ得る。したがって、全てのアイドリング運転時間ｔＬが、試乗運転中に算出され得る。
【００２９】
アイドリング回転数ＮＬを算出するため、アイドリング運転時間ｔＬ中のエンジン回転数Ｎが、特にアイドリング運転時間ｔＬにわたる平均値として算出されてもよい。この場合、温間アイドリング回転数ＮＬと冷間アイドリング回転数ＮＬ′とが区別されてもよい。アイドリング回転数ＮＬ，ＮＬ′が算出されると、これらの回転数を成す（場合によっては、同様に、ほぼこの回転数の予め設定されている窓内の）エンジン回転数Ｎの全ての時間範囲が、アイドリング運転時間ｔＬとして確認され得る。したがって、同様に、全ての時間範囲ｔＬが、アイドリング運転による試乗運転中に算出され得る。
【００３０】
惰性運転による惰性運転の運転時間ｔＳを算定するためには、内燃機関エンジンの、場合によっては温間及び冷間に対するアイドリング回転数ＮＬの知得から開始される。この場合、アイドリング回転数ＮＬは、当該内燃機関エンジンの既知のパラメータであるか、又は上記のように試乗運転の測定値ＭＷから算出され得る。したがって、アクセルペダル位置αが（場合によっては、同様にほぼ零の窓内で）零であるか又はほぼ零である惰性運転の運転時間ｔＳが確認され得て、エンジン回転数Ｎは、アイドリング回転数ＮＬよりも大きい。当該事項は、図４に示されている。
【００３１】
特に好ましくは、まず、（場合によっては、温間及び冷間に対する）アイドリング回転数ＮＬが、上記のように算出され、アイドリングによるアイドリング運転時間ｔＬと、惰性運転による惰性運転の運転時間ｔＳとが、当該算出されたアイドリング回転数ＮＬから導き出される。当該事項は、評価装置４内での測定値ＭＷの全自動処理を可能にする。
【００３２】
当然に、アイドリング運転時間ｔＬ又は惰性運転の運転時間ｔＳだけを試験のために確認することも可能である。
【００３３】
テストベンチ１０での試験を実行するためには、図５に基づいて説明されるように、テストベンチ１０に対する制御モードＲが、惰性運転に対する確認された惰性運転の運転時間ｔＳ及び／又はアイドリングに対するアイドリング運転時間ｔＬに基づいて変更される。
【００３４】
アイドリング運転に対しては、固有のアイドリング制御モードＲＬが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されている。この制御モードＲＬの場合、零のトルクが、目標値として負荷機械１２に対して予め設定される。アクセルペダル位置αに対する目標値は、同様に零である。したがって、任意のアイドリング回転数が、テストベンチ１０で発生する。
【００３５】
惰性運転に対しては、エンジン制御装置ＥＣＵが、内燃機関エンジンのトルクＴだけを制御すること、及び、テストベンチ自動化装置１３が、エンジン制御装置ＥＣＵの当該制御に介入しないことが、試験をテストベンチ１０で実行するために重要である。それ故に、Ｎ／α制御が、惰性運転制御モードＲＳとしてテストベンチ自動化装置１３内に設定される。当該Ｎ／α制御の場合、アクセルペダル位置α＝零が、制御変数ＳＴＶとしてエンジン制御装置ＥＣＵに渡される。したがって、惰性運転中の試乗運転の燃焼値及び排気値が現実に近くなり、最適にシミュレートされることが、テストベンチ１０で保証され得る。
【００３６】
アイドリング運転も惰性運転も存在しない期間では、任意の制御モードＲ、例えばＮ／Ｔ制御、Ｎ／ｘ制御、Ｎ／α制御又はＴ／ｎ制御、Ｔ／α制御若しくはＴ／ｘ制御が、テストベンチ自動化装置１３内に設定され得る。
【００３７】
試験を実行するためには、当該設定された制御モードＲにしたがう複数の目標値ＳＷが必要になる。上記のように、これらの目標値ＳＷは、試乗運転から取得される。このため、当該試乗運転の所定の測定値ＭＷ、例えばアクセルペダル位置α又はエンジン回転数Ｎが、目標値ＳＷとして使用され得る。しかし、同様に上記のように、目標値ＳＷが、測定値ＭＷ、例えばトルクＴ又はギヤ段情報から取得されてもよい。
【００３８】
テストベンチ１０には、内燃機関エンジン１１が、例えばテストベンチ軸１４を介して負荷機械１２に接続されている。テストベンチ自動化装置１３が、制御すべき変数に対する所定の目標値ＳＷとしての試験の予め設定された値と制御モードＲとにしたがって内燃機関エンジン１１と負荷機械１２との双方を制御する。テストベンチ自動化装置１３は、予め設定されている目標値ＳＷから制御変数を算出する。内燃機関エンジン１１及び負荷機械１２は、当該制御変数によって制御される。負荷機械１２の場合、制御変数ＳＴＢは、（特にＮ／Ｔ制御、Ｎ／ｘ制御又はＮ／α制御の場合は）例えば回転数である。内燃機関エンジン１１のエンジン回転数Ｎが、制御変数ＳＴＢによって制御される。このため、適切な回転数制御器ＲＮが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されてもよい。当該回転数制御器ＲＮは、例えば負荷機械１２にある回転数センサ１５によって検出される回転数Ｎｉｓｔの実際値を含んでもよい。内燃機関エンジン１１は、適切な制御変数ＳＴＶ、例えば上記のようにアクセルペダル位置αに基づいて制御される。
【００３９】
テストベンチ自動化装置１３は、試験を実行するために目標値ＳＷに対応する目標値ＳＷの時間推移を（場合によっては時間離散な推移として）例えば評価装置４から受け取る。この場合、当該時間推移の全体が、試験運転を実行するために受け渡されるのか否か、又は、制御すべきそれぞれの目標値ＳＷが、制御のそれぞれの時間ステップに対して受け渡されるのか否かは重要でない。同様に、制御モードＲが、例えば評価装置４によってテストベンチ自動化装置１３に予め設定される。試験をテストベンチ１０で実行するため、希望した運転制御モードＲＢが、例えばテストベンチのドライバによって構築され得る。図５にしめされているように、この運転制御モードＲＢは、アイドリング運転及び／又は惰性運転を制御するための制御モードＲの予め設定された値によって断続的に変更され得る。ここでは、制御モードＲは、アイドリング運転中は予め設定されているアイドリング制御モードＲＬに変更され、惰性運転中は予め設定されている惰性運転制御モードＲＳ（Ｎ／α制御）に変更される。そうでなければ、希望して構築した運転制御モードＲＢ（例えば、Ｎ／Ｔ制御、Ｎ／α制御、Ｎ／ｘ制御又はＴ／ｎ制御、Ｔ／α制御若しくはＴ／ｘ制御）が使用される。
【００４０】
図６には、Ｎ／α制御が示されている。このため、テストベンチ自動化装置１３が、目標値ＳＷとしてエンジン回転数Ｎ及びアクセルペダル位置α（エンジン回転数Ｎ及びアクセルペダル位置αの実際の時間推移）を受け取る。アクセルペダル位置αは、制御変数ＳＴＶとしてテストベンチ自動化装置１３からエンジン制御装置ＥＣＵに受け渡され得る。
【００４１】
Ｎ／Ｔ制御（図７）に対しては、トルクＴの時間推移及びエンジン回転数Ｎの時間推移が、試験を実行するための目標値ＳＷとして例えば評価装置４からテストベンチ自動化装置１３に受け渡される。例えばトルク制御器ＲＴが、テストベンチ自動化装置１３内に実装されている。このトルク制御器ＲＴは、例えばテストベンチ軸１４にあるトルクセンサ１６によって測定され得るか又は測定される別の変数から（監視装置によって）評価され得るトルクＴｉｓｔの実際値と予め設定されている目標値ＳＷとからアクセルペダル位置αと算出する。このアクセルペダル位置αは、内燃機関エンジン１１を制御するためにエンジン制御装置ＥＣＵに受け渡される。図７には、負荷機械１２を制御するための回転数制御器ＲＮも示されている。
【００４２】
当然に、評価装置４は、アクセルペダル位置αの時間推移と内燃機関エンジン１１のトルクＴの時間推移との双方を常時算出でき、エンジン回転数Ｎ及び制御モードＲと一緒にテストベンチ自動化装置１３に受け渡しできる。評価装置４は、ハードウェア及び／又はソフトウェアとしてテストベンチ自動化装置１３内に実装され得る。
【符号の説明】
【００４３】
１      自動車
２      走行区間
３      デジタル地図
４      評価装置
１０    テストベンチ
１１    内燃機関エンジン
１２    負荷機械
１３    テストベンチ自動化装置
１４    テストベンチ軸
１５    回転数センサ
１６    トルクセンサ
Ｓ      センサ
ｖ      自動車速度
Ｎ      エンジン回転数
ＭＷ    測定値
α      アクセルペダル位置
ＳＷ    目標値
Ｔ      トルク
ＳＴ    制御変数
ＲＮ      回転数制御器
ＲＴ      トルク制御器
ＥＣＵ  エンジン制御装置
【手続補正２】
【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】
走行区間（２）に沿って自動車（１）の試乗運転をシミュレートするためにテストベンチ（１０）上で試験を実行するための方法であって、内燃機関エンジン（１１）が、前記試験を実行するために前記テストベンチ（１０）で負荷機械（１２）に接続され、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）との双方が、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）とのための試験運転の目標値（ＳＷ）を予め設定することによって、設定された運転制御モード（ＲＢ）にしたがって、テストベンチ自動化装置（１３）によって制御される当該方法において、
前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つのアイドリング運転時間（ｔＬ）が、自動車速度（ｖ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出され、及び／又は、前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つの惰性運転の運転時間（ｔＳ）が、エンジン回転数（Ｎ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出され、
前記テストベンチ自動化装置（１３）内では、前記試験を実行するため、アイドリング運転時間（ｔＬ）中には、予め設定されているアイドリング制御モード（ＲＬ）が、運転制御モード（ＲＢ）の代わりに設定され、及び／又は、惰性運転の運転時間（ｔＳ）中には、予め設定されている惰性運転制御モード（ＲＳ）が、運転制御モード（ＲＢ）の代わりに設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
アイドリング制御モード（ＲＬ）中に、零のトルク（Ｔ）が、目標値（ＳＷ）として前記負荷機械（１２）に予め設定され、零のアクセルペダル位置（α）が、目標値（ＳＷ）として前記内燃機関エンジン（１１）に予め設定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】
Ｎ／α制御が、惰性運転制御モード（ＲＳ）として設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｎ／Ｔ制御、Ｎ／α制御、Ｎ／ｘ制御、Ｔ／ｎ制御、Ｔ／α制御又はＴ／ｘ制御が、運転制御モード（ＲＢ）として設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記自動車速度（ｖ）と前記アクセルペダル位置（α）との双方が零である時間範囲が、アイドリング運転時間（ｔＬ）として前記自動車速度（ｖ）の時間推移中と前記アクセルペダル位置（α）の時間推移中とに検出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記内燃機関エンジン（１１）のアイドリン回転数（ＮＬ）が、前記アイドリング運転時間（ｔＬ）中のエンジン回転数（Ｎ）として算出されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エンジン回転数（Ｎ）が前記アイドリン回転数（ＮＬ）に相当する時間範囲が、少なくとも１つの別のアイドリング運転時間（ｔＬ）としてエンジン回転数（Ｎ）の時間推移中に検出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
アクセルペダル位置（α）が零であり、エンジン回転数（Ｎ）が予め設定されているアイドリン回転数（ＮＬ）よりも大きい時間範囲が、惰性運転の運転時間（ｔＳ）として前記エンジン回転数（Ｎ）の時間推移中と前記アクセルペダル位置（α）の時間推移中とに検出されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
走行区間（２）に沿って自動車（１）の試乗運転をシミュレートするために試験を実行するためのテストベンチであって、内燃機関エンジン（１１）が、前記試験を実行するために前記テストベンチ（１０）で負荷機械（１２）に接続されていて、テストベンチ自動化装置（１３）が設けられていて、このテストベンチ自動化装置（１３）は、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）とのための試験運転の目標値（ＳＷ）を予め設定することによって、設定された運転制御モード（ＲＢ）にしたがって、前記内燃機関エンジン（１１）と前記負荷機械（１２）との双方を制御する当該テストベンチにおいて、
評価装置（４）が、前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つのアイドリング運転時間（ｔＬ）を自動車速度（ｖ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出し、及び／又は前記内燃機関エンジン（１１）の少なくとも１つの惰性運転の運転時間（ｔＳ）をエンジン回転数（Ｎ）の時間推移とアクセルペダル位置（α）の時間推移とから算出すること、及び
前記テストベンチ自動化装置（１３）は、アイドリング運転時間（ｔＬ）中は前記運転制御モード（ＲＢ）の代わりにアイドリング制御モード（ＲＬ）によって前記試験を実行し、及び／又は惰性運転の運転時間（ｔＳ）中は前記運転制御モード（ＲＢ）の代わりに惰性運転制御モード（ＲＳ）によって前記試験を実行することを特徴とするテストベンチ。
【国際調査報告】
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