(57)【要約】【課題】急速に変換する走行条件の再現により、動的な走行条件での車両試験が可能な手段を提供する。【解決手段】負荷モータ２を駆動輪１１に直結する。外部の機械的負荷における慣性成分が負荷モータ２の回転子に係るものに限られ、従来のように負荷モータを接輪ローラ３に直結する場合に比して接輪ローラ３の慣性力の影響を排除でき、応答性の高い擬似的負荷を車両１０に与えることができる。接輪ローラ３に直結された補償モータ４の出力を駆動輪１１の速度に基づいて制御し、接輪ローラ３の慣性力を相殺し、接輪ローラ３で車両１０の重量を支持しつつ、駆動輪１１に対する接輪ローラ３の慣性力の影響を減少させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動輪に負荷モータを直結したことを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシャシダイナモ装置であって、
負荷モータに電気的に接続される可変負荷手段と、
可変負荷手段の電気負荷値を制御する負荷制御手段と、
を更に備えたシャシダイナモ装置。
【請求項３】
車両の駆動輪の運動を示す物理量を取得する物理量取得手段と、
前記駆動輪に周面を接する接輪ローラと、
接輪ローラに直結される補償モータと、
補償モータの運動を制御する補償制御手段と、
を備え、前記補償制御手段は、前記物理量に基づいて補償モータを駆動し接輪ローラの慣性力を減少させることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記駆動輪に周面を接する接輪ローラと、
接輪ローラに直結される補償モータと、
補償モータの運動を制御する補償制御手段と、
を更に備え、前記補償制御手段は、前記負荷モータから取得される駆動輪の運動を示す物理量に基づいて補償モータを駆動し接輪ローラの慣性力を減少させることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記駆動輪に周面を接するフリーローラを更に備えたシャシダイナモ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記駆動輪の周面を浮上させる保持機構を更に備えたシャシダイナモ装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載のシャシダイナモ装置であって、
車両や路面に係る試験条件を示すパラメータを予め記憶させた記憶手段を更に備え、
前記負荷制御手段が、記憶手段に記憶されている前記パラメータに応じて可変負荷手段の電気負荷値を制御することを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記負荷制御手段が、前記車両の運転中の状態の計測値をも考慮して前記電気負荷値を制御することを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記試験条件が、路面の摩擦条件であることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１０】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記試験条件が、路面の勾配であることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１１】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記試験条件が、路面の曲率であることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１２】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記試験条件が、路面の凹凸条件であることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１３】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、前記車両の条件が、動力伝達系のパラメータであることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１４】
請求項７または８に記載のシャシダイナモ装置であって、
前記試験条件が、所定の走行経路における現実の走行試験によって取得されたものであることを特徴とするシャシダイナモ装置。
【請求項１５】
シャシダイナモ装置を用いた車両試験方法であって、
車両や路面に係る試験条件を示すパラメータを記憶するステップと、
運転中の車両の状態を計測するステップと、
記憶された前記パラメータと前記計測による計測値とに基づいて電気負荷値を算出するステップと、
算出された電気負荷値に基づいて可変負荷手段の電気負荷値を制御するステップと、
を含む車両試験方法。
【請求項１６】
請求項１ないし８のいずれか１に記載のシャシダイナモ装置を用いた車両試験方法であって、
負荷モータの駆動により駆動輪に振動を印加することを特徴とする車両試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、車両の性能試験を行うためのシャシダイナモ装置および車両試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシャシダイナモ装置は、図１１に示すように、例えば回転可能に支持された接輪ローラ５３の回転軸に負荷モータ５２のロータ軸を固定し、接輪ローラ５３の上に車両１０の駆動輪（前輪駆動車の場合には前輪）１１を載置するものがある。そして車両１０を駆動し、この駆動力を接輪ローラ５３を介して負荷モータ５２により吸収することで、車両１０が道路上を実際に走行する場合の走行抵抗と同等の機械的負荷を擬似的に作り出し、燃費測定や排ガス測定など各種の試験を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合における車両１０の駆動系に対する機械的負荷は、負荷モータ５２の端子間に接続した電気的負荷としての可変インピーダンス素子のインピーダンス値によって定まる。したがって、そのインピーダンス値を調整することで、任意の機械的負荷を作り出すことを考えることができる。
【０００４】
ところで、駆動輪１１の接地面積、すなわち駆動輪１１と接輪ローラ５３との接触面積は走行抵抗に大きく影響するため、接輪ローラ５３の周面はできるだけ平坦にする必要があり、このため接輪ローラ５３としては、直径が例えば１１００ｍｍや１７００ｍｍといった大径のものが用いられている。
【０００５】
しかし、このように大径の接輪ローラ５３は、その回転により大きな慣性力を生じさせるため、電気的負荷を急速に変更した場合には接輪ローラ５３の回転の追従に遅れが生じてしまい、車両１０に対する機械的負荷を急速に変更できない。したがって従来のシャシダイナモ装置では、急速に変化する動的な走行条件を再現することはできず、車速一定・路面傾斜角一定、予め決められた負荷パターンでの走行などの準静的な走行条件での試験に主として利用されていた。
【０００６】
そこで本発明の目的は、急速に変化する走行条件の再現により、動的な走行条件での車両試験が可能な手段を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、車両の駆動輪に負荷モータを直結したことを特徴とするシャシダイナモ装置である。
【０００８】
第１の本発明では、負荷モータが車両の駆動輪に直結されているので、従来のように負荷モータを接輪ローラに結合する場合に比して接輪ローラの慣性力の影響を格段に小さくすることができ、応答性の高い擬似的負荷を車両に与えることができる。
【０００９】
第２の本発明は、第１の本発明のシャシダイナモ装置であって、負荷モータに電気的に接続される可変負荷手段と、可変負荷手段の電気負荷値を制御する負荷制御手段と、を更に備えたシャシダイナモ装置である。
【００１０】
第２の本発明では、負荷モータに電気的に接続される可変負荷手段の電気負荷値を、負荷制御手段が制御するので、第１の本発明による効果を簡易な構成で実現できる。
【００１１】
第３の本発明は、車両の駆動輪の運動を示す物理量を取得する物理量取得手段と、前記駆動輪に周面を接する接輪ローラと、接輪ローラに直結される補償モータと、補償モータの運動を制御する補償制御手段と、を備え、前記補償制御手段は、前記物理量に基づいて補償モータを駆動し接輪ローラの慣性力を減少させることを特徴とするシャシダイナモ装置である。
【００１２】
第３の本発明では、駆動輪に周面を接する接輪ローラに、補償モータが結合されており、この補償モータの運動を補償制御手段が駆動輪の運動を示す物理量に基づいて制御して、接輪ローラの慣性力を減少させる。したがって第３の本発明では、接輪ローラで車両の重量の少なくとも一部を支持しつつ、駆動輪に対する接輪ローラの慣性力の影響を減少させることができる。なお、駆動輪の運動を示す物理量としては、駆動輪の速度、トルク、速度変化またはトルク変化などを用いるのが好適である。
【００１３】
第４の本発明は、第１または第２の本発明のシャシダイナモ装置であって、前記駆動輪に周面を接する接輪ローラと、接輪ローラに直結される補償モータと、補償モータの運動を制御する補償制御手段と、を更に備え、前記補償制御手段は、前記負荷モータから取得される駆動輪の運動を示す物理量に基づいて補償モータを駆動し接輪ローラの慣性力を減少させることを特徴とするシャシダイナモ装置である。
【００１４】
第４の本発明では、接輪ローラを駆動する補償モータを、負荷モータから取得される駆動輪の運動を示す物理量に基づいて駆動するので、負荷モータによって車両に与えられる機械的負荷の変動と、接輪ローラの慣性力の変動とに同期などの関連を与えることができ、走行条件の急激な変化を忠実に再現できる。また、負荷モータのフィードバック出力を補償モータの同期運転に利用することも可能となる。
【００１５】
第５の本発明は、第１または第２の本発明のシャシダイナモ装置であって、前記駆動輪に周面を接するフリーローラを更に備えたシャシダイナモ装置である。
【００１６】
第５の本発明では、駆動輪に周面を接するフリーローラ、すなわち遊転自在に支持され負荷手段を設けられていないローラを更に備えたので、このフリーローラの小径化により装置を小型に設計できる。
【００１７】
第６の本発明は、第１ないし第５のいずれか１の本発明のシャシダイナモ装置であって、前記駆動輪の周面を浮上させる保持機構を更に備えたシャシダイナモ装置である。
【００１８】
第６の本発明では、保持機構により駆動輪の周面を浮上させることによって、駆動輪への接地面からの影響を排除できる。
【００１９】
第７の本発明は、第１ないし第６のいずれか１の本発明のシャシダイナモ装置であって、両や路面に係る試験条件を示すパラメータを予め記憶させた記憶手段を更に備え、前記負荷制御手段が、記憶手段に記憶されている前記パラメータに応じて可変負荷手段の電気負荷値を制御することを特徴とするシャシダイナモ装置である。
【００２０】
第７の本発明では、負荷制御手段が、車両や路面に係る試験条件を示すパラメータに応じて、可変負荷手段の電気負荷値を制御することにより、試験条件に応じた車両への機械的負荷を実現できる。
【００２１】
第８の本発明は、第７の本発明のシャシダイナモ装置であって、前記負荷制御手段が、前記車両の運転中の状態の計測値をも考慮して前記電気負荷値を制御することを特徴とするシャシダイナモ装置である。
【００２２】
第８の本発明では、車両の状態に係る計測値を、車両への機械的負荷にリアルタイムに反映でき、更に忠実な試験を実現できる。
【００２３】
第７または第８の本発明における車両の条件は、第９の本発明のように路面の摩擦条件としたり、第１０の本発明のように路面の勾配としたり、第１１の本発明のように路面の曲率としたり、第１２の本発明のように路面の凹凸条件とするなど、路面の物性や地形、および外気温・湿度や気圧などの気象条件を表す各種の物理量をパラメータとして表現できる。また試験条件は、第１３の本発明のように動力伝達系のパラメータとするなど、車両自体の条件であってもよい。
【００２４】
また、試験条件は、第１４の本発明のように所定の走行経路における現実の走行試験によって取得してもよく、現実の走行における車両の条件を精度よく再現できる。
【００２５】
第１５の本発明は、シャシダイナモ装置を用いた車両試験方法であって、車両や路面に係る試験条件を示すパラメータを記憶するステップと、運転中の車両の状態を計測するステップと、記憶された前記パラメータと前記計測による計測値とに基づいて電気負荷値を算出するステップと、算出された電気負荷値に基づいて可変負荷手段の電気負荷値を制御するステップと、を含む車両試験方法である。
【００２６】
第１５の本発明では、試験条件を示すパラメータと、車両の計測による計測値とに基づいて可変負荷手段の電気負荷値が制御されるので、運転中の車両の状態をリアルタイムに反映した忠実な試験を実現できる。
【００２７】
第１６の本発明は、第１ないし第８のいずれか１の本発明のシャシダイナモ装置を用いた車両試験方法であって、負荷モータの駆動により駆動輪に振動を印加することを特徴とする試験方法である。
【００２８】
第１５の本発明では、負荷モータの駆動により駆動輪に振動を印加するので、本発明を駆動輪の近傍の振動の影響の測定に利用できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき図面を用いて詳細に説明する。図１において、本発明の第１実施形態のシャシダイナモ装置１は、車両１０の駆動輪１１にロータ軸を相対回転不能に結合される負荷モータ２と、図示しない機枠に回転自在に支持された接輪ローラ３と、接輪ローラ３の回転軸にロータ軸を相対回転不能に固定された補償モータ４と、を含んで構成されている。接輪ローラ３の直径は、例えば１１００ｍｍとする。負荷モータ２および補償モータ４は、いずれも低慣性な交流電動機（例えば、永久磁石式誘導電動機）であり、試験の際には、負荷モータ２は動力駆動または動力吸収として動作し、補償モータ４は動力駆動として動作する。
【００３０】
負荷モータ２のロータ軸の先端には、トルクメータ５を介して中間軸６が固定されており、図２に示すように、中間軸６の先端のフランジ部６ａは、試験の際にはボルト７によりスペーサ８を介して駆動輪１１のホイールハブ１１ａに固定される。トルクメータ５には回転数検出用の電磁ピックアップが付設される。
【００３１】
図３は制御系の構成例を示すブロック図である。図において制御系は、負荷モータ２に対する負荷指令・位置指令やトルク指令、および補償モータ４に対する位置指令・トルク指令などを算出する演算部２０を中心に構成されている。演算部２０の出力側には、負荷モータ２への負荷を正逆かつ無段階で与えられる負荷モータ制御部２２が接続されており、負荷モータ２への電流や周波数を可変することにより、可変な実負荷すなわち機械的負荷を与えることができる。補償モータ４へは同様に補償モータ制御部２４が接続されており、負荷モータ２と同様の制御を行うことが可能である。これら負荷モータ制御部２２および補償モータ制御部２４は、いずれも周知の三相ブリッジインバータ回路を含んで構成され、これによる制御は例えばＰＷＭ（パルス幅変調）方式により行われる。
【００３２】
負荷モータ２・補償モータ４に設けられた電磁ピックアップ２ａ，４ａからの位置出力は演算部２０に入力されており、補償モータ４は演算部２０の位置指令によって、負荷モータ２の回転角と同期して動作するように制御される。また演算部２０には、図示しない車両測定装置（例えば、車両１０の適宜箇所に設置されたロータリエンコーダ・レゾルバ・圧力センサ・加速度センサなど）によって検出される車速信号・前後荷重変化・トルク変化・重心移動量などの各値が、リアルタイムで入力される。
【００３３】
また演算部２０には記憶部２５が接続されており、記憶部２５には、制御系自体の動作プログラムのほか、後述する各種の関数マップ形式のデータまたはモデル構造とパラメータが予め格納されている。このようなパラメータには、例えばショックアブソーバの減衰力、ショックアブソーバのバネ定数、ディファレンシャルのギヤ比、などの車両の諸元に係るもの、および路面の勾配や摩擦係数μなどの路面の地形・物性に係るものがある。
【００３４】
本実施形態では、後述する各種の試験条件に応じて、車両１０や路面のモデルが演算部２０で演算され、その結果である負荷指令が制御値として負荷モータ制御部２２に出力されることにより、負荷モータ２の負荷トルクが制御される。負荷モータ２の負荷トルクは擬似的な走行抵抗として車両１０に作用するから、車両１０では実路を走行する場合と同様の条件で各種の物理量を測定することができる。
【００３５】
このとき、補償モータ４は、駆動輪１１に対する接輪ローラ３の影響を遮断して駆動輪１１を接輪ローラ３側に関して無負荷とするように制御される。この補償モータ４の制御は、速度制御とトルク制御の両者によって行われる。
【００３６】
このうち速度制御は、駆動輪１１と接輪ローラ３の接点における両者の速度が常に等しくなるように行われるものである。具体的には、駆動輪１１と接輪ローラ３との両者の径で決まる速度比を利用して、駆動輪１１と接輪ローラ３とが滑りを生じずに転がり接触するような負荷モータ２の速度と補償モータ４の速度との対応関係を示す速度マップが予め作成され、記憶部２５に格納されており、この速度マップが速度制御に利用される。または、モデル構造から算出された値が速度制御に利用される。
【００３７】
動作中には、負荷モータ２の速度値（電磁ピックアップ２ａから検出される負荷モータ２の実際の速度、または演算部２０が保持している負荷モータ２への速度指令値）から、この速度マップが参照され、対応する補償モータ４の速度値が取得される。そして、取得された速度値と一致するように補償モータ４に対する速度指令値が補償モータ制御部２４に出力され、これにより補償モータ４が負荷モータ２と回転同期制御され、駆動輪１１と接輪ローラ３の接点における両者の速度が等しくなる。
【００３８】
またトルク制御は、接輪ローラ３の慣性力と上記装置ロスとの合計（すなわち、接輪ローラ３から補償モータ４までの間の引き摺り損失）に大きさが等しく向きが逆のトルクが補償モータ４で生じるように実行され、これによって接輪ローラ３の慣性力が相殺（キャンセル）される。具体的には、上述の速度制御の結果として得られる補償モータ４の加速度（速度指令の微分値、または電磁ピックアップ４ａから検出される補償モータ４の実際の速度の微分値）から、所定の加速度−慣性力マップの参照により接輪ローラ３の慣性力が得られ、求められた慣性力と釣り合うようにトルク指令が生成されて、補償モータ４がトルク制御される。
【００３９】
例えば、図４において駆動輪１１がＡ方向に、接輪ローラ３がＣ方向に回転している定常走行状態から、駆動輪１１が加速されると、演算部２０の出力により接輪ローラ３への出力には正方向（Ｃ方向）のトルクが加えられる。また逆に、駆動輪１１が減速されると、演算部２０の出力により接輪ローラ３への出力には逆方向（Ｄ方向）のトルクが加えられる。したがって、接輪ローラ３が車重の多くの部分を支持している状態でありながら、接点Ｅを経由した駆動輪１１に対する接輪ローラ３の影響は遮断され、駆動輪１１は接輪ローラ３側の走行抵抗に関して、空転している場合と同様の無負荷の状態となる。
【００４０】
本実施形態では、車両１０から実際に取得（測定）される車速信号を利用して、予め作成され記憶部２５に記憶された車速−走行抵抗マップ（図５参照）の参照により、走行抵抗が算出される。そして、算出された走行抵抗に応じて負荷モータ制御部２２の負荷値が制動側に制御され、負荷モータ２の負荷トルクによって駆動輪１１に擬似的な走行抵抗が与えられる。
【００４１】
以上のとおり、本実施形態では、負荷モータ２が車両１０の駆動輪１１に直結されているので、外部の機械的負荷における慣性成分が負荷モータ２の回転子に係るものに限られ、従来のように負荷モータを接輪ローラに直結する場合に比して接輪ローラ３の慣性力の影響を排除でき、応答性の高い擬似的負荷を車両１０に与えることができる。
【００４２】
また本実施形態では、負荷モータ２に電気的に接続される可変負荷手段としての負荷モータ制御部２２の制御値（電流、周波数）を、演算部２０により制御することとしたので、本発明による効果を簡易な構成で実現できる。
【００４３】
また本実施形態では、駆動輪１１に周面を接する接輪ローラ３に、補償モータ４が結合されており、この補償モータ４の出力を補償モータ制御部２４が駆動輪１１の速度に基づいて制御して、接輪ローラ３の慣性力を減少させる。したがって本実施形態では、接輪ローラ３で車両１０の重量を支持しつつ、駆動輪１１に対する接輪ローラ３の慣性力の影響を減少させることができる。
【００４４】
また本実施形態では、接輪ローラ３を駆動する補償モータ４を、負荷モータ２から取得される駆動輪１１の速度に基づいて駆動するので、負荷モータ２によって車両１０に与えられる機械的負荷の変動と、接輪ローラ３の慣性力の変動を同期させることができ、機械的ロスである慣性力のキャンセルにより走行条件の急激な変化を忠実に再現できる。また、負荷モータ２のフィードバック出力である電磁ピックアップ２ａの出力を補償モータ４の同期運転に利用でき好適である。
【００４５】
次に、第２実施形態について説明する。上記第１実施形態においては、接輪ローラ３および補償モータ４を用いたため、大径の接輪ローラ３の利用により駆動輪１１などの車輪との接触面積を拡大し、接地条件に起因する走行抵抗などの負荷特性を実路に近いものにすることができるが、補償モータ４の設けられた接輪ローラ３の利用は本発明において必須ではなく、これを用いない第２実施形態のような構成とすることもできる。
【００４６】
すなわち、図６に示すように、駆動輪１１に周面を接するように、図示しない機枠に遊転自在に支持されるフリーローラ３１を配設する。フリーローラ３１の直径は、例えば１００ｍｍとする。フリーローラ３１には、上述した負荷モータ２やその他の負荷手段は設けないものとする。第２実施形態の残余の構成は第１実施形態のものと同様である。この第２実施形態では、このフリーローラ３１の小径化により装置を小型に設計できるという利点がある。
【００４７】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、駆動輪１１の周面に当接してこれを支持するような部材を設けないこととしたものであり、図７に示すように、負荷モータ２を昇降させる保持機構としての油圧ジャッキ機構３３を備え、この油圧ジャッキ機構３３の動作により駆動輪１１の周面が接地しないように車両１０を浮上させることとしたものである。負荷モータ２が固定された昇降台３４には、図示しないベアリングを介して中間軸６の中間部を回転自在に支持する支持腕３５が設けられている。第３実施形態の残余の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
この第３実施形態では、実走行時の場合や上記第１・第２実施形態の場合とは異なり車輪の所謂バネ下部分の動作の自由度は制約されるが、接地面からの駆動輪１１への影響を排除できる。なお、第３実施形態のように負荷モータ２を昇降させる構成に代えて、車両１０が載置される床部３６、特に駆動輪１１その他の車輪に対応する部分が図中下向きに沈み込むように、適宜の昇降機構（図示せず）を設けてもよい。また、中間軸６と負荷モータ２のロータ軸との間に自在継手を介装すると共に、車両１の車体の適宜箇所を保持して駆動輪１１を床部３６から浮上させる構成としてもよい。
【００４９】
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、走行抵抗の算出について他の各種の関数マップを利用し、駆動輪−路面間の摩擦係数μの仮想的変更を実現するものである。なお、以下の各実施形態における機械的構成は、上記第１ないし第３の各実施形態におけるものをそのまま適用できる。また、以下の各実施形態においては、予め記憶部２５に記憶されている各種の関数マップを利用することとしているが、関数マップを利用する構成に代えて、同様の特性を実験近似したモデル式を利用してもよい。
【００５０】
駆動輪と路面との間のスリップ率（すなわち、駆動輪の周面速度と路面速度との差が駆動輪の周面速度に対してなす割合）と、摩擦係数μとの間には、一般に図８のような関係が成立する。また、この関係は車速依存性があり、車速に応じて異なるスリップ率−摩擦係数特性（以下スリップ特性という）が成立する。この実施形態では、このようなスリップ特性を車速ごとに関数マップ化した三次元のスリップ特性マップを予め作成して、記憶部２５に記憶させておく。
【００５１】
試験の際には、車速をモニタすると共に、車速に応じたスリップ特性を演算（仮想的にμを可変）して、負荷モータ２の走行抵抗を制御することで、乾燥路、濡れ路面、氷雪路のスリップ特性をシミュレートする。
【００５２】
具体的には、車両測定装置から入力される車速を演算部２０に読み込み、加速・減速などの運転操作による加速度（車速の微分値により導出する）からスリップ率を連続的に算出し、このスリップ率を用いてその時の車速におけるスリップ特性マップを参照することにより、摩擦係数μを算出する。そして、上述した車速−走行抵抗マップにおける転がり抵抗の値に、算出された摩擦係数μを所定の関数で反映させることにより、負荷モータ２によって生じる走行抵抗が擬似的に変更され、路面の状態と運転操作状態とに応じたスリップ状態を再現することができる。
【００５３】
次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態は、ステア角と路面勾配の実データの利用による実路の仮想的再現を実現するものである。
【００５４】
コーナリング時のスリップ角（すなわち、駆動輪１１の進行方向と駆動輪１１の縦断面とがなす角ｘ。図９（ａ）参照）に応じて、駆動輪１１の抗力係数および横力係数は図９（ｂ）のような特性（以下ステア特性という）を示す。この実施形態では、このステア特性を関数マップ化したステア特性マップを予め作成して、記憶部２５に記憶させておく。
【００５５】
また、試験の対象となる所定区間の実路（テストコースでも公道でもよい）の走行により、ステア角（操舵角）、左右それぞれの駆動輪１１の車輪速、エンジン回転数、変速段（または変速比）、および路面勾配の実データを検出し、これを時系列の実路ログとして記録し、記憶部２５に予め記憶させておく。
【００５６】
また、シャシダイナモ装置１にセットされた車両１０のアクセルペダルおよび変速レバーに電動アクチュエータを設置し、あるいは車両１０に既に設けられているスロットルアクチュエータや変速アクチュエータへの入力端子を外部のコントローラに接続することにより、実路ログのデータどおりに車両１０が加減速操作・変速操作されるように装置を準備する。
【００５７】
試験の際には、実路ログのデータどおりに車両１０を運転（加減速操作・変速操作）しながら、実路ログに記録されているステア角（操舵角）に応じて定まるスリップ角ｘ、および左右それぞれの駆動輪１１の車輪速のデータを演算部２０に読み込み、このスリップ角ｘと車輪速を用いて、上述したステア特性マップを参照することにより、駆動輪１１の抗力係数および横力係数を連続的に算出する。また、実路ログから路面勾配を逐次に演算部２０に読み込み、走行抵抗への路面勾配の影響度である勾配係数Ｗｓｉｎθ（Ｗは車重、θは路面勾配）を算出する。
【００５８】
そして、車両１０から入力される速度信号から積算された走行距離に応じて、上記のとおり算出された抗力係数および横力係数を、上述した車速−走行抵抗マップにおける転がり抵抗の値に所定の関数で反映させ、また勾配係数を走行抵抗に乗ずることにより、負荷モータ２によって生じる走行抵抗が擬似的に変更され、負荷モータ２に出力される。したがってこの実施形態によれば、実路ログに応じた道路状態および運転状態、とくに実路の勾配とコーナー半径とを自在に再現した試験（例えば、燃費評価試験）を実現することができる。
【００５９】
なお、エンジン回転数一定・変速比一定で走行する条件で試験を行う場合には、試験の際に車両１０のエンジン回転数や変速比を実路ログに従って変更する必要はない。また、この実施形態では実路ログを利用したが、実路ログに対応するデータメンバを持つ仮想経路ログを予め作成し、これを利用して試験を行ってもよい。
【００６０】
次に、第６実施形態について説明する。第６実施形態は、車両パラメータの仮想的変更による影響評価を実現するものである。
【００６１】
本実施形態では、動力伝達系の特性の変更など車両１０自体の特性の変更を、走行抵抗に換算して車両に与えることによって、車両１０自体のパラメータの変更を仮想的に実現し、その車両への影響を評価することができる。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、実供試車両におけるエンジン、トランスミッション、プロペラシャフト、ディファレンシャル、ドライブシャフト、駆動輪、サスペンション、ボデー等のモデル式を予め作成し、記憶部２５に記憶させておく。例えば、部材ａ（例えばトランスミッション）、と部材ｂ（例えば車輪）とを直列に接続した２自由度系モデル式を考えた場合、モデル式は数１のとおりである。
【００６３】
【数１】
ｆ（Ｍａ，Ｋａ，Ｃａ，Ｊａ，θａ，Ｍｂ，Ｋｂ，Ｃｂ，Ｊｂ，θｂ）＝Ｔｌｏａｄ
【００６４】
ここでＴは車両側トルク、θは軸のねじれ角、Ｍは質量、Ｋはバネ定数、Ｃは粘性係数、Ｊは慣性モーメント、添字ａは部材ａ、添字ｂは部材ｂ、Ｔｌｏａｄは負荷モータ２による負荷トルクを示す。
【００６５】
このモデル式をもとに、モデル式中のパラメータの値を仮想的に可変したときの走行抵抗の値を演算して、負荷モータ２によって車両に負荷する。例えば部材ａを、それと各パラメータがＭａ’，Ｋａ’，Ｃａ’，Ｊａ’だけ異なる部材ａ’に交換することを仮定する場合、負荷モータ２によって負荷される負荷トルクＴｌｏａｄ’は、次の数２で表される。
【００６６】
【数２】
ｆ（Ｍａ＋Ｍａ’，Ｋａ＋Ｋａ’，Ｃａ＋Ｃａ’，Ｊａ＋Ｊａ’，θａ＋θａ’，Ｍｂ，Ｋｂ，Ｃｂ，Ｊｂ，θｂ）＝Ｔｌｏａｄ’
【００６７】
このようにして得られた負荷トルクＴｌｏａｄ’の値を目標負荷トルクとして、演算部２０により負荷モータ制御部２２を制御し、負荷モータ２によって車両１０に負荷しながら、車両１０の特性の変化を測定する。
【００６８】
この実施形態では、パラメータの変更を負荷モータ２による擬似的な走行抵抗としての負荷トルクに換算し、仮想的なパラメータ変更として車両１０に作用させるので、動力伝達系を構成する各部材の各パラメータの個別かつ任意な変更が車両に与える影響ないし特性の変化、例えば個々の諸元パラメータが燃費に与える影響を評価することができる。
【００６９】
なお、この実施形態において変更できるパラメータは他の種類のものであってもよく、例えばトランスミッションやディファレンシャル等の内部の引き摺り損失や攪拌抵抗、伝達効率、さらにはエンジン水温や暖機状態をパラメータとして利用することができる。
【００７０】
また、この実施形態を、トランスミッションパラメータ変化が駆動力および燃費特性に与える影響の評価に利用することもできる。すなわち、トルクコンバータのマップ定数やトランスミッションの変速点等のトランスミッションパラメータをモデル式において仮想的に変化させたときと等価の走行抵抗を演算して、負荷モータ２で車両に負荷することによって、変化させたパラメータが駆動力や燃費に与える影響を評価することができる。
【００７１】
次に、第７実施形態について説明する。第７実施形態は、振動の仮想的再現による振動伝達特性の評価を実現するものである。
【００７２】
この実施形態では、負荷モータ制御部２２（図３）の制御切り換えにより、負荷モータ２を動力吸収としてではなく動力駆動として動作させるものであって、負荷モータ２から、振動強制力を模擬したトルク変動を駆動輪１１に入力し、車室内に設けた圧力センサで振動を検出することで、車両１０の振動伝達特性を評価する。なお、この実施形態の場合には、負荷モータ２に直結される車輪は駆動輪１１でなく従動輪でもよい。
【００７３】
模擬する対象となる振動強制力は、車輪およびその近傍から車室側に向けて生じる振動ないし衝撃、例えばタイヤのアンバランス、ノンユニフォミティロードノイズ（路面の凹凸に起因する振動）、ブレーキロータの振れやアンバランス等である。他方、車両１０における車室内の設備であるブレーキペダルおよびステアリングホイルには、それぞれ図示しない圧力センサを設置する。車室内における測定点は、運転時に乗員が直接接触しうる部材とするのが好適である。
【００７４】
例えば、ブレーキロータの振れに起因する振動伝達特性（すなわち、ブレーキロータの振れに起因する振動が車室内に伝達される度合い）を測定する場合、図１０（ａ）のようにブレーキロータの振れに相当する回転一次のトルク変動を、強制力一定の規格入力値として、演算部２０により負荷モータ２への脈動トルクとして与え、その際のブレーキペダルおよびステアリングホイルの振動を計測する。
【００７５】
この実施形態によれば、異なる複数種類の車両について同一の条件で試験を行うことにより、車種間の振動感度（振動伝達特性）を比較したり、模擬する振動強制力におけるアンバランス量に相当する強制振動力波形における振幅・位相・周波数などのパラメータを個別に変えることによって、強制力に対する振動伝達特性、とくに非線形性のものを評価することも可能となる。
【００７６】
なお、上記各実施形態では、駆動輪１１に負荷モータ２を直結することとしたが、負荷モータ２は駆動輪１１以外の車輪すなわち従動輪に直結してもよい。また、駆動輪１１と負荷モータ２との直結にはホイールハブ１１ａを利用したが、他の部分ないし部材を利用してもよい。
【００７７】
また、本発明においてパラメータとして用いられる試験条件は、上記各実施形態に挙げられた車両自体の機械的特性や路面の地形上・物性上の特性のほか、外気温・湿度や気圧などの気象条件を表す物理量をも広く選択することができる。また、上記第４ないし第７実施形態では各種の関数マップやモデル式を個別に利用する例について説明したが、本発明では複数種類の関数マップやモデル式を同時に使用してもよい。また本発明に係る装置および方法は、上記各実施形態に示された種類の試験に限らず、他の各種の車両試験に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の概略を示す正面図である。
【図２】第１実施形態における駆動輪を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明における接輪ローラおよび補償モータの作用を示す説明図である。
【図５】走行抵抗マップを示すグラフである。
【図６】第２実施形態の要部を示す側面図である。
【図７】第３実施形態の概略を示す正面図である。
【図８】スリップ特性マップを示すグラフである。
【図９】（ａ）はスリップ角と横力の関係を示す説明図、（ｂ）はステア特性マップを示すグラフである。
【図１０】（ａ）は第７実施形態における入力トルク変動を示すグラフ、（ｂ）は異なる複数の車両における振幅の周波数分布を示すグラフである。
【図１１】本発明による改良前のシャシダイナモ装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１　シャシダイナモ装置、２　負荷モータ、３　接輪ローラ、４　補償モータ、１０　車両、１１　駆動輪、２０　演算部、２２　負荷モータ制御部、２４　補償モータ制御部、２５　記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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