(57)【要約】  本発明は、第１のホイールシャフトに接続されたホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるための操舵機構を有する車両（１００）のダイナモメータ試験に使用される方法に関する。本方法は、−使用中、ホイールハブ（２０３）に剛結合された車両ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）の第１の制御可能なダイナモメータ動力源（２０１）を使用してトルクを前記第１のホイールシャフトに付与するステップを含み、−前記ホイールハブ（２０３）の舵角変化は、前記剛結合された第１のダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を回転させる。本方法は、前記ホイールハブ（２０３）の舵角変化時に、‐前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるために車両操舵機構が必要とする力に影響を及ぼすために、ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に作用する外力を付与するステップ、を含むことを特徴とする。
2020520457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のホイールシャフトに接続されたホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるための操舵機構を有する車両（１００）のダイナモメータ試験に使用される方法であって、
−使用中、前記ホイールハブ（２０３）に剛結合された車両ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）の第１の制御可能なダイナモメータ動力源（２０１）を使用してトルクを前記第１のホイールシャフトに付与するステップを含み、
−前記ホイールハブ（２０３）の舵角変化が前記剛結合された第１のダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を回転させる、方法において、前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるときに、
−前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるために前記車両操舵機構が必要とする力に影響を及ぼすために、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に作用する外力を付与するステップ、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
−前記付与された外力は、前記ホイールハブ（２０３）の旋回によって前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）が回転される移動方向に前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるときに、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を回転させるために作用する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−前記付与された外力は、前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるために前記車両操舵機構が必要とする前記力を減らす、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
−試験中にシミュレートされる車速に基づき、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に付与される前記外力を決定するステップ、
を更に含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
−第１のシミュレートされた車速の場合は、前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるために前記車両操舵機構が必要とする前記力が第２のシミュレートされた車速の場合より小さいように、前記第１のシミュレートされた車速の場合は、前記第１のシミュレートされた車速より低速の前記第２のシミュレートされた車速の場合より大きな外力を前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に付与するステップ、
を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
−前記ホイールハブ（２０３）の第１の舵角変化速度の場合は、前記第１の舵角変化速度より低速の第２の舵角変化速度の場合に付与される外力に比べ、より大きな外力を付与するステップ、
を更に含む、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
−試験対象の前記ホイールシャフトの取り付けられたホイールと前記車両の実走行中に前記ホイールが載っている前記表面との間に作用する力の数式表現に基づき、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に付与される前記力を決定するステップ、
を更に含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
−前記ホイールハブの回転中心に中心を有する円の周囲にほぼ位置付けられるように前記ダイナモメータ試験ユニットの、一対のホイール（２１１）などの、一対の支持手段の位置を調整するステップであって、前記ダイナモメータ試験ユニットが舵角変化によって回転されるときに、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）の前記支持手段が前記円の前記周囲にほぼ沿って移動するように、前記一対の支持手段は、前記ホイールハブの回転中心を通る前記円の直径の両端にほぼ位置合わせされるように調整される、ステップ、
を更に含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
車両のダイナモメータ試験時に、
−車両および／またはダイナモメータ試験ユニットが載っている支持体に前記車両を固着せずに、前記ダイナモメータ試験を実施するステップ、
を更に含む、請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも２つの被操舵ホイールシャフトのホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるための操舵機構を備えた車両の試験時に、且つダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）が前記少なくとも２つの被操舵ホイールハブに接続されている場合に、
‐前記分力の合力がほぼゼロであるように、外力を前記ダイナモメータ試験ユニットに付与するステップ、
を更に含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
−前記ホイールハブの舵角変化によって回転されるときに、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）が受けるトルクを測定するステップと、
−前記測定されたトルクに基づき、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に作用する前記外力を制御するステップと、
を更に含む、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
−前記ダイナモメータ試験ユニットの動きを判定することによって、前記ホイールハブ（２０３）の舵角および／または舵角変化を求めるステップ、
を更に含む、請求項１〜１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
−前記力付与手段の動きを判定することによって、前記ダイナモメータ試験ユニットの前記動きを判定するステップ、
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
−前記ダイナモメータ試験ユニット上に配置された動き検出手段を使用して前記ダイナモメータ試験ユニットの前記動きを判定するステップ、
を更に含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
プログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記プログラムコードは、コンピュータにおいて実行されると、請求項１〜１４の何れか１項に記載の方法を前記コンピュータに実施させる、コンピュータプログラム。
【請求項１６】
コンピュータ可読媒体と請求項１５に記載のコンピュータプログラムとを備えたコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムは前記コンピュータ可読媒体に含まれている、コンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
第１のホイールシャフトに接続されたホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるための操舵機構を有する車両（１００）のダイナモメータ試験のための車両ダイナモメータシステムであって、
−試験対象の前記車両（１００）のホイールハブ（２０３）に剛結合される第１の制御可能なダイナモメータ動力源を有するダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）であって、前記第１の制御可能なダイナモメータ動力源（２０１）は、試験中、トルクを前記ホイールハブ（２０３）に付与するように構成される、ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を備え、
−試験中、前記ダイナモメータ動力源の出力シャフトが車両のホイールハブに剛結合されているときに、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を水平面において前記ホイールハブの回転ジョイントを中心に回転させるために、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に作用する力を付与するように構成される力付与手段であることを特徴とする車両ダイナモメータシステム。
【請求項１８】
前記力付与手段は、前記ダイナモメータ試験ユニットがホイールハブ（２０３）に剛結合されているとき、前記ホイールハブ（２０３）の舵角を変化させるために車両操舵機構が必要とする力に影響を及ぼすために、前記力を付与するように構成される、請求項１７に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項１９】
−前記力付与手段は、少なくとも１つのリニアアクチュエータ（３０１）を備え、前記リニアアクチュエータ（３０１）の一端は、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に接続されるように構成され、前記リニアアクチュエータ（３０１）を起動することによって前記力は前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に付与される、
請求項１７または１８に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２０】
前記リニアアクチュエータは、引き込み力および／または押し出し力を前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に付与するように構成された複動式リニアアクチュエータである、請求項１９に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２１】
回転力を前記第１および第２のダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）にそれぞれ同時に付与するように、前記リニアアクチュエータ（３０１）の一方の端部が、使用中、第１のダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に接続されるように構成され、前記リニアアクチュエータの反対側の端部は第２のダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）に接続されるように構成され、前記第２のダイナモメータ試験ユニットは、使用中、前記試験対象車両の第２の被操舵ホイールシャフトに接続されるように構成される、請求項２０に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２２】
−前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）は少なくとも１つのホイール（２１１Ａ、２１１Ｂ）を備え、前記力付与手段は前記ホイール（２１１Ａ、２１１Ｂ）を推進するように構成されたモータを備え、前記力付与手段は、前記ホイール（２１１Ａ、２１１Ｂ）を推進させることによって、前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）を水平面において前記ジョイントを中心に回転させるように構成される、
ことを特徴とする、請求項１７〜２１の何れか１項に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２３】
前記ダイナモメータ試験ユニット（１１０、１１１）は表面上で自立するように配置され、前記ホイールシャフトへの剛結合によって前記車両に接続される一方で、前記剛結合によって前記車両の前記重量を支持する、ことを特徴とする、請求項１７〜２２の何れか１項に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２４】
−前記力付与手段は、少なくとも２つのダイナモメータ試験ユニットに分力を供給するように構成され、前記力付与手段は、前記分力の合力がほぼゼロになるように、第１分力を第１のダイナモメータ試験ユニットに供給し、第２分力を第２のダイナモメータ試験ユニットに供給するように構成される、
ことを特徴とする、請求項１７〜２３の何れか１項に記載の車両ダイナモメータシステム。
【請求項２５】
−前記力付与手段は、第１分力を第１のダイナモメータ試験ユニットに付与するように構成された第１の力付与手段と、第２分力を第２のダイナモメータ試験ユニットに付与するように構成された第２の力付与手段とを備える、
ことを特徴とする、請求項１７〜２４の何れか１項に記載の車両ダイナモメータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のダイナモメータ試験に関し、特に、少なくとも１つのホイールシャフトと前記第１のホイールシャフトに動力を付与するための動力源とを有する車両のダイナモメータ試験時に使用される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のダイナモメータ試験は、それ自体は公知であり、例えば、車両ホイールを支持し、制動トルクを車両の駆動ホイールに付与するために使用される大型ローラを備えたローラ型（道路転動）ダイナモメータによって実施可能である。ただし、このようなシステムは、必ずしも所望の測定精度および／または測定の自由を提供できるとは限らない。
【０００３】
車両のダイナモメータ試験のための別の種類の車両ダイナモメータシステムが特許文献１（オンクシュトレム）に開示されている。この特許文献は、車両のダイナモメータ試験のための装置に関する。この装置においては、静液圧ポンプ組立体の形態の負荷吸収手段が試験対象車両の駆動シャフトとの係合用の入力軸を有する。各駆動シャフトはこの種の個別装置に固定的に接続されており、それによって車両からの総実効トルクを精確に測定できる。
【０００４】
特許文献１に開示されている種類のダイナモメータ試験システムを使用して、二輪駆動システムおよび四輪駆動システムの両方について、より複雑な試験の実施も可能である。このようなより複雑な試験は、例えば、特許文献２（エンクシュトレム）に開示されている。
【０００５】
車両の変速装置はますます複雑化しており、動力を車両のホイールシャフトに供給するためのさまざまな種類の動力源を含み得る。これら動力源は、推進力を供給するために、および、例えば回生制動のために使用されるときは、制動力も供給するために、配置可能である。車両の変速装置の複雑度の上昇は、ダイナモメータ試験システムに対して対応する課題をもたらす。加えて、運転手支援システムを具備している車両が増えている。このようなシステムは、さまざまな状況において運転手を支援するために利用され得る。ただし、このようなシステムの試験は、所望される機能を保証するために、極めて多数の実走行状況における試験を必要とし得る。例えば車両のエンジンに関する、更なる情報を得ることができる試験に対する要求も存在する。上記は、車両の動力伝達装置の構成要素のダイナモメータ試験にも当てはまる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４６６９３１８号
【特許文献２】国際公開第２００７／１３３１５４Ａ１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一目的は、実走行状況以外では試験が困難または不可能であり得る車両機能の試験を可能にする、車両のダイナモメータ試験に使用される方法を提供することである。
【０００８】
本発明によると、第１のホイールシャフトに接続されたホイールハブの舵角を変化させるための操舵機構を有する車両のダイナモメータ試験に使用される方法が提供される。本方法は、
−使用中、前記ホイールハブに剛結合された車両ダイナモメータ試験ユニットの第１の制御可能なダイナモメータ動力源を使用してトルクを前記第１のホイールシャフトに付与するステップを含み、
−前記ホイールハブの舵角変化が前記剛結合された第１のダイナモメータ試験ユニットを回転させる。本方法は、前記ホイールハブの舵角を変化させるときに、
−前記ホイールハブの舵角変化のために車両操舵機構が必要とする力に影響を及ぼすために、ダイナモメータ試験ユニットに作用する外力を付与するステップ、を含む。
【０００９】
上記のように、車両変速装置は、ますます複雑化している。加えて、運転手支援システムを具備している車両が増えている。運転手支援システムは、例えば、安全性および／または快適性を高めるために、さまざまな車両システムを自動化、適合化、および／または強化するように設計され得る。例えば、運転手支援システムは、潜在的な問題に運転手の注意を喚起する、および／または車両の制御に影響を及ぼす、または車両の制御を引き継ぐ、技術を提供することによって、衝突および／または事故の発生の危険性を減らすように働き得る。
【００１０】
このような運転手支援システムは、自動車用エレクトロニクスにおける成長分野を構成し、この種のシステムの機能の精確な試験の実施の必要性も生じさせる。特に、道路上の実走行中ばかりでなく、車両ダイナモメータシステムを使用した試験の実施も望ましいであろう。
【００１１】
ただし、車両変速装置の増大する複雑度は、ダイナモメータ試験システムに対して対応する課題をもたらす。運転手支援システムは、さまざまな状況において運転手を支援するために利用され得るので、所望の機能を保証するために極めて多数の実走行状況における試験を含む課題をこのようなシステムの試験に与え得る。運転手支援システムは、例えば、車両操舵に関する変化に少なくとも部分的に作用する、および／または反作用する、ように設計されたシステムを含み得る。例えば、このようなシステムは、操舵に追従する旋回カーブライト、旋回補助装置、アンチスキッド制動システム、等々を含み得る。
【００１２】
特に操舵の動的変化が発生するときは、車両操舵がシステムへの入力パラメータである、これらの、および他の、種類のシステムも試験することが望ましいであろう。本発明は、この種の車両ダイナモメータシステムに関する。この種の車両ダイナモメータシステムにおいては、使用中、車両ダイナモメータ試験ユニットの第１の制御可能なダイナモメータ動力源を使用することによって、試験対象車両のホイールシャフトにトルクが付与される。この場合、ダイナモメータ試験ユニットは、ホイールハブに剛結合されている。
【００１３】
この種の車両ダイナモメータを使用して試験されている車両が、例えば、車両のステアリングホイールの転舵によって、または舵角変化をホイールハブに別様に引き起こすことによって、舵角変化、すなわち、操舵方向の変化、を受けると、これは、車両が道路上を走行していた場合は、車両の移動方向を変化させるために、車両ホイールの舵角変化を引き起こすことになる。試験中は、ホイールではなく、ダイナモメータ試験ユニットが代わりにホイールハブに剛結合されている。これは、ホイールハブの角度変化がダイナモメータ試験ユニットを回転（旋回）させることを意味する。すなわち、ダイナモメータ試験ユニットは、それが載っている表面上の水平面において、且つホイールハブの枢支点に位置するほぼ鉛直の回転軸線を中心に、回転されることになる。したがって、ダイナモメータ試験ユニットは水平面において移動されることになる。
【００１４】
ダイナモメータ試験ユニットは、例えば、少なくとも部分的に、ダイナモメータ試験ユニットによって担持されている１つ以上の動力源の結果として、大きな重量を有し得る。この１つ以上の動力源は、電気機械および／または液圧ポンプ組立体を備え得る。この重量が、ホイールハブに取り付けられたときのホイールの重心までの距離とは大幅に異なり得る、ホイールハブからダイナモメータ試験ユニットの重心までの距離と組み合されることによって、ダイナモメータ試験ユニットは、舵角変化時にホイールハブの旋回に抗する力／トルクを付与することになる。この力／トルクは、例えば道路上の走行時など、ホイールが取り付けられているときにホイールハブが受けるトルクとは大幅に異なる。このトルクの差は、例えば運転手支援システムの、所望される試験に影響を及ぼし得る、更にはこの試験を妨害し得る。例えば、車両操舵機構によって感知される舵角変化に抗する力は、ホイールの旋回時より大幅に大きくなり得る。車両操舵機構は、例えば、パワーステアリング機構であり得る。
【００１５】
本発明によると、車両の舵角変化時に車両操舵機構が受ける力／トルクの差は、ダイナモメータ試験ユニットがホイールハブに剛結合されているときは、車両の舵角変化のためにホイールハブを旋回させるために必要な力に影響を及ぼすことによって、軽減され得る。これは、ダイナモメータ試験ユニットに作用する車両外力を付与することによって実現される。このようにして、例えば、ダイナモメータ試験ユニットが載っている表面上でダイナモメータ試験ユニットを回転させようとする力を付与することによって、ダイナモメータ試験ユニットによって課せられる旋回に抗する力／トルクを変化させることができる。これにより、ホイールハブの実際の旋回を実現するために、ひいてはダイナモメータ試験ユニットを回転させるために、車両操舵機構が必要とする力は、車両ホイールが取り付けられているときに必要とされる力により類似し得る。
【００１６】
付与された外力は、前記ホイールハブの舵角をホイールハブによって回転されているダイナモメータ試験ユニットの移動方向に変化させるときに、ダイナモメータ試験ユニットを回転させるために作用し得るので、車両の操舵方向の所望の変化を実現するために車両の操舵機構が必要とする力を減らし得る。これにより、付与された外力は、前記ホイールハブの舵角を変化させるために車両操舵機構が必要とする力を減らし得る。このようにして、車両ホイールが取り付けられているときに比べ、ダイナモメータ試験ユニットが課す旋回に抗するより大きな力を相殺できる。これにより、例えば、ダイナモメータ試験中のステアリングホイールの転舵が道路上の走行時と同様に感じられ得る。特に、ステアリングホイールを使用した舵角変化の高速要求時など、舵角の動的／高速変化が本発明により付与された外力を使用して実施され得る。
【００１７】
ダイナモメータ試験ユニットに付与される外力は、ダイナモメータ試験中にシミュレートされる車速に応じて決定され得る。一般に、車両ホイールが車両操舵機構に課す転舵に対する抵抗は、さまざまな車速に応じて異なり、シミュレートされたさまざまな車速のためにそれぞれ異なる力を付与することによって相殺可能である。
【００１８】
ダイナモメータ試験ユニットは、更に、ホイールハブの舵角変化によって旋回／移動されるときにダイナモメータ試験ユニットが受けるトルクを測定する手段を具備し得る。これは、このトルクを測定するための何れか適切な手段を使用して実施され得る。例えば、ダイナモメータ試験ユニットの出力シャフトが受けるトルクを測定することによって実現され得る。これは、さまざまな方法で、例えば、ダイナモメータ試験ユニットの出力シャフトが複数の軸受に載置されている軸受ハウジング上で複数の歪みゲージを使用することによって、求められ得る。
【００１９】
測定されたトルクは、その後、外力付与時に利用され得るので、ダイナモメータ試験ユニットが入力信号として受けるこのトルクによって外力の制御が可能であり、車両用操舵システムが受ける移動に対する抵抗の基本的にリアルタイムの精確な制御が可能である。
【００２０】
このトルクは、例えば力付与手段上に配置された複数のセンサを使用して、測定された力によっても表され得る。この場合、力付与手段は、感知された力と同じ方向の力、例えば、感知された力に応じた大きさを有する、感知された力に最も相当する力、をもたらすように、配置可能である。
【００２１】
このように、例えば、相対的に低速での車両の走行のシミュレート時は、ホイールの転舵に対して極めて低い抵抗をもたらすことが望まれ得る。ダイナモメータ試験ユニットが受けるトルクを測定することによって、外力を付与する手段は、例えば、ダイナモメータ試験ユニットが示すトルクを大幅に減らす、または基本的に完全に相殺する、ように制御され得るので、車両の操舵機構が示すトルクは基本的に皆無である。
【００２２】
本発明の複数の実施形態によると、第１のシミュレートされた車速の場合は、ダイナモメータ試験ユニットに付与され得る外力が、前記第１のシミュレートされた車速より低速の第２のシミュレートされた車速の場合より、大きいので、前記ホイールハブの舵角を変化させるために車両操舵機構が必要とする力は、前記第１のシミュレートされた車速の場合は、前記第２のシミュレートされた低速の車速の場合より、小さい。実走行中の転舵に抗する力は、通常、車速が低速であるほど大きく、停止時に最大であり得る。このような差は、シミュレートされた車速の実際の実操舵抵抗により相当する操舵抵抗を得るために、車両のダイナモメータ試験において相殺可能である。
【００２３】
本発明の複数の実施形態によると、ホイールハブの第１の舵角変化速度の場合に付与される外力は、前記第１の舵角変化速度より低速の第２の舵角変化速度の場合に付与される外力に比べ、より大きい。ダイナモメータ試験ユニットの重量の故に、これらは、高速回転時にかなりの慣性モーメントを生じさせ得る。これにより、例えば車両のステアリングホイールの高速転舵時に、車両操舵は更に高い反力を受け得る。これは、舵角の高速変化時に付与される外力を増大することによって、相殺可能である。
【００２４】
本発明の複数の実施形態によると、第１のダイナモメータ試験ユニットがステアリングの第１のホイールシャフトに配置され、第２のダイナモメータ試験ユニットがステアリングの第２のホイールシャフト、例えば車両の前車軸、に配置される。前記力付与手段は、力を両ダイナモメータ試験ユニットに同時に付与するように構成されるので、両ホイールシャフトは、車両操舵機構が示す舵角変化に対する抵抗に影響を及ぼす力によって同時に影響される。
【００２５】
力付与手段によって付与される力は、例えば、ホイールが取り付けられているときは、ホイールシャフトのホイールと、車両がその上で操作されている表面、例えば道路、との間に作用する力の数式表現を使用して求められ得るので、試験中は、車両ダイナモメータによってシミュレートされた力ではなく、車両がその速度で道路上を走行している場合に示される力に相当する、車両が示す操舵抵抗をもたらす力を付与できる。
【００２６】
この力は、車両の試験中、ダイナモメータ試験ユニットを旋回させるために作用する力を付与できる、ひいては、舵角変化時に車両の操舵機構が示す抵抗に影響を及ぼすことができる、何れか適切な種類の力付与機構によって付与され得る。
【００２７】
例えば、この力は、例えば、空気圧式、液圧式、または電気式シリンダなどの、リニアアクチュエータによって付与可能である。代わりに、または加えて、この力は、ダイナモメータ試験ユニットの１つ以上のホイールを推進することによって、付与され得る。
【００２８】
更に、試験中に、例えば車両のステアリングホイールの転舵の結果として、車両ホイールが実際に旋回した度合いを知りたいという要望が存在し得る。これは、車両のステアリングホイールの転舵の判定から求めることは困難であり得る。
【００２９】
本発明の複数の実施形態によると、ダイナモメータ試験ユニットの旋回運動を判定することによって、ホイールハブの舵角および／または舵角変化、ひいては試験対象車両の車両ホイールの表現、が求められる。このようにして、車両の舵角の精確な測定が求められ得る。
【００３０】
ダイナモメータ試験ユニットの動きの判定は、例えば、力付与手段の動きの判定によって、行われ得る。この動きは、対応する旋回角度に直接変換され得る。
【００３１】
ダイナモメータ試験ユニットの動きの判定は、代わりに、または加えて、例えば、ダイナモメータ試験ユニット上に配置された動き検出手段を使用して、行われ得る。また、舵角変化の判定は、レーザを使用して行われ得る。この場合、例えば、測距用レーザがダイナモメータ試験ユニット上に配置され得る。例えば、車両までの、または他の何れか適切な表面までの、距離を測定するように配置され得る。ダイナモメータ試験ユニットの旋回時に生じる距離の差は、その後、舵角変化の算出に使用され得る。また、例えば車両ホイールのホイールアライメント調整時に、使用されるレーザ測定技術が使用され得る。
【００３２】
本方法は、ダイナモメータ試験ユニットが電気機械を動力源として有する種類である車両ダイナモメータシステムにおいて実施可能である。ダイナモメータ試験ユニットは、試験工程中に自動車のホイールシャフトに制動トルクを付与するように、制御された制動のための制御可能な液圧ポンプを更に有し得る。
【００３３】
ダイナモメータ試験ユニットが載っている表面に接触する支持手段は、例えば自在ホイールなどの、ホイールを備え得るが、本発明によると、ダイナモメータ試験ユニットが載っている表面上でのダイナモメータ試験ユニットの移動を可能にする他の何れか適切な手段も備え得る。この支持手段は、本発明によると、移動を容易にするために、この支持手段がもたらすダイナモメータ試験ユニットの移動に抗する摩擦が相対的に低いように設計され得る。
【００３４】
本発明の複数の実施形態によると、車両の試験は、車両をその上で試験する表面に車両を固着せずに、行われ得る。これが当てはまり得るのは、例えば、車両に付与される合力が基本的に皆無であるように、本発明によるダイナモメータ試験ユニットに付与される力成分の和が車両の横方向および／または長手方向に基本的にゼロである場合である。これが当てはまり得るのは、例えば、同様の、しかし反対の、力成分が同時に、例えば、左側および右側のダイナモメータ試験ユニットに、それぞれ付与される場合である。
【００３５】
本発明の複数の実施形態によると、車両の試験は、車両の実質的な横移動を低減または防止するために、車両が載っている表面に対して車両を固着して行われ得る。これは、例えば、車両の牽引フックおよび／または牽引稈と、ラチェットストラップなどの適切なストラップとを使用して車両を固着することによって、行われ得る。車両の固着が必要であり得るのは、例えば、ダイナモメータ試験ユニットに付与される力が、例えば横方向に、生じる力成分をもたらす場合である。これが当てはまり得るのは、例えば、車両の外力が一方のダイナモメータ試験ユニットにのみ付与される場合である。
【００３６】
更に、車両は、ステアリングホイールを具備した車軸を複数備え得る。例えば、車両は、四輪操舵機構を備え得る。本発明の複数の実施形態によると、ダイナモメータ試験ユニットは複数の被操舵車軸に接続され、本発明の複数の実施形態により制御される。例えば、車両の前車軸の１つ以上のホイールおよび後車軸の１つ以上のホイールが被操舵ホイールを含む、車両の試験が、例えば、前車軸および後車軸の両方に接続されたダイナモメータ試験ユニットを使用して、行われ得る。この場合、これらダイナモメータ試験ユニットは、本発明により制御される。例えば、四輪操舵車両の試験は、本発明により制御される４つのダイナモメータ試験ユニットを使用して、行われ得る。
【００３７】
ダイナモメータ試験ユニットは、例えば、車両の、ハーフシャフトなど、同じホイールシャフトに動力を供給するためのダイナモメータ動力源を２つ（またはそれ以上）有する種類でもあり得る。この場合、前記動力源のうちの１つは電気機械とすることができる。
【００３８】
本発明の更なる特徴およびそれらの利点が複数の例示的実施形態の以下の詳細な説明から、および添付の図面から、明らかになるであろう。
【００３９】
次に、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による例示的車両ダイナモメータシステムを示す。
【図２Ａ】図１に開示されているシステムのダイナモメータ試験ユニットをより詳細に示す。
【図２Ｂ】図１に開示されているシステムのダイナモメータ試験ユニットをより詳細に示す。
【図２Ｃ】ダイナモメータ試験ユニットの旋回を示す。
【図３】本発明の複数の実施形態による例示的車両ダイナモメータ試験システムを示す。
【図４】本発明の複数の実施形態による別の例示的車両ダイナモメータ試験システムを示す。
【図５】本発明の複数の実施形態による別の例示的車両ダイナモメータ試験システムを示す。
【図６】本発明の複数の実施形態による別の例示的車両ダイナモメータ試験システムを示す。
【図７】本発明の複数の実施形態による一例示的方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明による車両ダイナモメータシステムによる試験のためにセットアップされている車両１００を開示している。
【００４２】
車両１００は、二輪（前輪）駆動車両であり、前車軸ホイールシャフト、またはハーフシャフト、１０３、１０４、と後車軸ホイールシャフト１０５、１０６とを含む。
【００４３】
開示される車両１００は、ギアボックス１０２に接続された燃焼機関１０１を含む動力伝達装置を含む。ギアボックス１０２は、何れか適切な種類にでき、例えば、手動変速機または自動変速機で構成可能である。ハーフシャフトなどの前車軸ホイール（駆動）シャフト１０３、１０４は、ギアボックスから車両１００の前車軸ホイールまで延在する。図１は、後車軸ホイール１０７、１０８のみを開示している。以下によると、ホイールの代わりに、ハーフシャフト１０３、１０４へのダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の接続を可能にするために、前車軸ホイールは取り外されている。
【００４４】
車両ダイナモメータシステムが車両１００に接続される。車両ダイナモメータシステムは、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１を含む。ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、例えば、対応付けられたディスプレイ１１５を有するコンピュータなどの測定および制御システム１１４に接続される。測定および制御システム１１４によって試験が制御される。測定および制御システム１１４によって、システムの操作者が試験を開始し、ダイナモメータ試験を実施するために必要な情報を供給し得る。
【００４５】
試験中、測定および制御システム１１４は、所望の負荷（トルク）と回転速度とを要求するために、制御信号をダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１に送信する。トルクおよび回転速度は、例えば、本出願の譲受人の先行出願によると、複数の異なる方法で測定可能である。ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、ほぼ同一の試験ユニットで構成され得る。図２Ａ〜図２Ｂを参照して、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１を多少より詳細に説明する。
【００４６】
図２Ａは、上記から分かるように、１つのハーフシャフトのためのセットアップの一例をより詳細に示している。各ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、動力源組立体、例えば１つ以上の電気機械２０１、の形態のダイナモメータを含む。動力源組立体は、試験ユニット１１１の出力シャフト２０２に付与されたトルクを測定するための手段を更に具備する。ダイナモメータにおける動力吸収手段としての電気機械の使用は、単なる例示である。本発明は、他の種類の動力吸収手段を使用しても実現され得る。トルクを車両のホイールシャフト１０４に付与するために、例えば、静液圧ポンプ組立体が試験ユニット１１１の動力源として利用され得る。複数の動力源の組み合わせも各試験ユニットにおいて利用され得る。すなわち、トルクをホイールシャフトに付与するために、複数の動力源が利用され得る。例えば、ダイナモメータ試験ユニットは、単一のホイールシャフトに接続された１つ以上の静液圧ポンプ組立体および／または１つ以上の電気機械の何れの組み合わせも備え得る。このような解決策の複数の例が本出願と同じ出願者および／または発明者（単数または複数）を有する先行出願にも記載されている。
【００４７】
ダイナモメータは、支持脚部または腕部２０６を更に備える。支持脚部または腕部２０６は、それらによって支持された試験ユニットの複数の要素の重量ならびに試験対象車両の重量の一部を担持する。支持脚部は、駆動された車両シャフト１０４によってダイナモメータに付与されるトルクを更に担持し、ホイールシャフトおよびダイナモメータ試験ユニットの出力シャフトの回転軸線Ａを中心とした試験ユニットの回転を防止する。ダイナモメータ試験ユニットおよび車両ダイナモメータシステムの複数の例示的設計が本出願の出願者および／または発明者らからの先行出願に見出される。図２Ｂには、一例示的設計が側面から模式的に示されている。この図は、車両ホイール操舵機構の一部も示している。
【００４８】
試験中、試験ユニット１１１の出力シャフト２０２は、車両１００のホイールシャフト１０４に剛結合されるように配置される（同様に、試験ユニット１１０の出力シャフトは、ホイールシャフト１０３に剛結合されるように配置される）。この剛結合は、車両ホイールを取り外してダイナモメータ試験ユニットの出力シャフト２０２をホイールハブ２０３に直接取り付けることによって、または、本例のように、アダプタ板２０４を使用することによって、実現されるので、車両１００とダイナモメータ試験ユニット１１１との間の剛結合が簡単な方法で得られる。アダプタ板２０４は、自動車１００のハーフシャフト１０４のホイール担持端にフィットするように、および、ホイールのリムの代わりに、締結具によって固着されるように、適合化され得る。
【００４９】
アダプタ板２０４は、更に、ダイナモメータ試験ユニット１１１の出力シャフト２０２に固定的に接続される。これは、例えば環状結合フランジ２０５を使用して、実現可能である。環状結合フランジ２０５は、例えば、出力シャフト２０２に締め付けられたカラーに溶接可能である。アダプタ板２０４は、ボルトなどの締結具によって結合フランジ２０５に強固に、しかし解放可能に、固着される。アダプタ板２０４は、更に、結合フランジ２０５に軸線方向に位置合わせされるように配置される。これにより、ハーフシャフト１０４も出力シャフト２０２に位置合わせされる、またはほぼ位置合わせされる。これにより、出力シャフト２０２とハーフシャフト１０４とは互いに回転可能に係止される。この剛結合は、とりわけ、電気機械２０１の出力シャフト２０２の回転速度を測定する適切なセンサによってホイールシャフトの回転速度を測定できるという利点を有する。図２Ａおよび図２Ｂの両図において、ホイールハブ２０３、アダプタ板２０４、および結合フランジ２０５が識別される。
【００５０】
したがって、例えば床２１０上に自立可能な、ダイナモメータ試験ユニット１１１、１１２は、ホイールシャフト（ホイールハブ）への（剛）結合（および、おそらく、車両制御システムとの通信用のある種の電線接続）によってのみ車両に接続され、更には、取り外されたホイールの代わりに、車両の重量を支持、すなわち担持、している。
【００５１】
図２Ｂから分かるように、ダイナモメータ試験ユニット１１１、１１２は、ダイナモメータ試験ユニット１１１、１１２の操作を容易にするために、例えば、試験対象の車両／ホイールシャフトに対してそれらを位置決めするために、更に、支持手段、この例においてはホイール２１０、２１１（例えば図１および図２Ａにも模式的に示されているホイール２１１）、を介して床２１０上に載っている。車両の試験は、車両の舵角を変化させずに実施され得るが、上記のように、試験中に舵角変化の実施が望ましい状況が存在し得る。多くの場合、車両は、例えば、アンチスキッドシステムまたは同様の機能、および／または自動駐車機能、および／またはホイールの舵角に少なくとも或る程度まで追従する旋回カーブライト、および／または動作中に車両舵角の影響を受ける、または車両舵角に影響を及ぼす、他のさまざまな可能な種類のシステムを具備している。
【００５２】
例えば車両１００のステアリングホイールの転舵によって、舵角変化が前側ホイールシャフトに付与されると、ホイールハブ２０３を、ホイールが取り付けられている場合は更にホイールを、旋回させる。この場合、ダイナモメータ試験ユニット１１１とホイールシャフト１０４との間の剛結合は、ホイールハブの舵角変化に追従するために、ダイナモメータ試験ユニット１１１を回転運動させる。
【００５３】
この旋回運動は、図２Ｂに「Ｂ」で示されている相対的に鉛直の軸線を中心に発生する。この鉛直軸線は、例えば、ホイールハブ２０３の旋回を可能にするキングピン／ステアリングナックル／ステアリングスピンドルのスプリングストラットおよびジョイント２４１の上側支持部２４０の中心を通る軸線によって規定される。このジョイントは、図１に参照符号２２０によって、上から模式的に示されている。したがって、試験ユニット１１１は、軸線Ｂによって規定された回転中心を中心に回転されるので、例えば舵角変化をシミュレートするための、ホイールハブの旋回運動は、ダイナモメータ試験ユニット１１１が載っている床上でのダイナモメータ試験ユニット１１１の再配置をもたらす。ホイールハブの旋回に追従する回転によって引き起こされたダイナモメータ試験ユニット１１１の例示的再配置（回転）が図２Ｃに示されている。この図において、ダイナモメータ試験ユニット１１１は、回転中心２２０を中心に、軸線Ａによって表されている位置から軸線Ａと軸線Ａ’との間の角度によって表される角度だけ回転されている。
【００５４】
したがって、このようにしてダイナモメータ試験ユニットの操作性を可能にする可能性は、車両の舵角によって影響される車両システムも試験され得るので、車両の試験時に追加の可能性を提供し得る。ただし、舵角変化時に、ホイールの代わりにダイナモメータ試験ユニットが旋回されるときに、車両操舵機構が受ける操舵抵抗は、車両ホイールが所定位置にあるときに受ける操舵抵抗とは大幅に異なり得る。これは、一般に、ホイールの質量に比べ大幅に大きいダイナモメータ試験ユニットの質量、更にはダイナモメータ試験ユニットの重心３０５（図３を参照）までの距離、およびジョイント２２０からこの重心までの距離３０６の故である。車両操舵機構が受ける操舵抵抗は、特に舵角の高速変化時に大幅に異なり得る。その理由は、このような場合、ダイナモメータ試験ユニットは、重量およびジョイント２２０から重心３０５までの距離３０６の故に、旋回運動に抗する高い慣性モーメントを示すからである。重心３０５は、ホイールが取り付けられたときの重心より、一般にホイールハブから大幅に長い距離にある。また、ダイナモメータの各ホイールとこれらが載っている表面との間の摩擦も影響を及ぼす。その結果、舵角の特に動的（高速）変化中、道路上の走行時に同様の操舵操作を行っているときとは、操舵操作の感触が異なる。
【００５５】
本発明の複数の実施形態によると、舵角変化を含む車両機能の試験は、ダイナモメータ試験ユニットを旋回させるために車両操舵機構が必要とする作用力を変化させるために、ダイナモメータ試験ユニットに作用する外力を使用して行うことができるので、必要とされる作用力は、車両が道路上を移動しているときの車両の実挙動により類似する。これは、舵角変化時にダイナモメータ試験ユニットに作用する外力を付与することによって達成される。この外力は、舵角変化時にダイナモメータ試験ユニットを旋回させるためにホイールハブによって付与する必要がある力に影響を及ぼす。このようにして、車両操舵機構が示す操舵に対する抵抗は、試験中に操舵機構が別様に受ける力より、実走行中にホイールによって付与される力により類似し得る。特に、ゼロ以外の車速での走行のシミュレート時、および／または舵角の高速変化の付与時、「ホイール」の旋回に抗する力は、上記の慣性モーメントの故に、実走行中に受ける力とは大幅に異なり得る。更に、車両ダイナモメータユニットによって付与される旋回に対する抵抗は、所望される旋回運動の実現が不可能である故に、所望される試験も不可能にし得る。
【００５６】
上記のように、本発明の複数の実施形態によると、このような差を少なくとも部分的に補償するために外力が付与される。これを可能にする本発明の複数の実施形態によるシステムの第１の例が図３に開示されている。
【００５７】
図３は、図１に示されているようにセットアップされた同様の車両ダイナモメータ、すなわち、前輪駆動車両１００のダイナモメータ試験用にセットアップされたシステム、を示す。より明瞭にするために、動力伝達装置の構成要素は省かれている。前述のように、車両のステアリングスピンドル、またはステアリングナックル、すなわちジョイント２２０、は、道路上の走行中に旋回される車両ホイールの代わりに、ジョイント２２０を中心としたホイールハブ、ひいては、この場合はダイナモメータ試験ユニット、の旋回を可能にする。円３１０および３１１はそれぞれの中心をステアリングナックル内にそれぞれ有し、図３から分かるように、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１のホイール２１１が基本的に位置する円の中心がジョイント２２０内にあるように、ダイナモメータ試験ユニット３１０、３１１の支持脚部２０６（図２Ａ）および／または支持手段、本例によるとホイール２１１、は調整されている。
【００５８】
ダイナモメータ試験ユニットは、ホイール２１１が図２Ａの軸線Ａにほぼ垂直な方向に変位され得るように、長さの調整が可能な支持脚部２０６を具備し得る。代わりに、または加えて、ホイール２１１は、例えば支持脚部の調整可能部分２０６Ａによって、軸線Ａに平行な方向に調整可能であり得る。したがって、ダイナモメータ試験ユニットのホイールを基本的に、その中心が車両の操舵中心に一致する円の上に確実に載せることができる。加えて、ホイール２１１は、ホイール２１１が車両１００の操舵中心を通る軸線、すなわち、図２Ｂの軸線Ｂ、にほぼ位置付けられるように位置合わせされ得ると有利である。これは、図２Ｃの軸線Ｄおよび図６の軸線Ｅによって示されている。これは、図２Ｂにも側方から模式的に示されている。この例においては回転軸線が完全には鉛直ではないので、ホイール２１１は、例えば図２Ｃの軸線Ｄおよび図６の軸線Ｅが床レベル、すなわち、ダイナモメータ試験ユニットの旋回時に車両の横移動を最小化するためにホイール２１１が床２３０に接触する位置、において回転軸線Ｂに交差するように、回転軸線Ｂに位置合わせされることが好ましい。
【００５９】
このようにしてダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１が車両の旋回中心も構成する点を中心に回転されると、舵角変化時に車両の横移動が皆無または僅かになる。すなわち、この横移動は、ダイナモメータ試験ユニットの代わりにホイールが車両に取り付けられているときの横移動に基本的に相当することになる。ダイナモメータ試験ユニットのホイールが上記によるアライメントから大きく逸れるほど、ダイナモメータ試験ユニットの旋回時の車両の横移動がより大きくなる。ダイナモメータ試験ユニットのホイールを前述のように位置付ける必要はないが、これは上記のように有利であり得る。
【００６０】
実走行に比べ、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の故に操舵機構が示す力に対する影響の差は、シミュレートされる状況に応じて程度が異なり得る。例えば、舵角変化速度が極めて緩速である場合、舵角にかかる慣性モーメントは、車両ホイールがホイールハブに取り付けられている場合に比べ、高速の舵角変化が存在する状況に比べ、差が小さくなり得る。その理由は、後者の場合、ダイナモメータ試験ユニットによって操舵機構にかかる慣性モーメントがかなり大きくなり得るからである。
【００６１】
特に舵角の動的／高速変化に関して、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の影響を緩和するために、図３に開示されているシステムは、リニアアクチュエータ３０１を備えたロッド組立体３００を備える。リニアアクチュエータ３０１は、液圧、空気圧、および／または電気で作動されるシリンダなど、何れか適切なアクチュエータ手段で構成され得る。ロッド組立体は、その一方の端部がダイナモメータ試験ユニット１１０に取り付けられ、反対側の端部がジョイントによってダイナモメータ試験ユニット１１１に取り付けられる。
【００６２】
本例によると、リニアアクチュエータ３０１は、矢印３０２で示されている方向への制御可能な押し出し動作および制御可能な引き込み動作の両方をもたらすことができる。これは、例えば、複動シリンダ、および／または反対方向に動く２つのシリンダ、によって達成され得る。図３に示されている状況を仮定すると、例えばピストンを付勢してリニアアクチュエータ３０１のシリンダ内に引き込むことによって、ロッド組立体３００の長さを縮小する引き込み動作は、ホイール２１１を円３１０、３１１に沿って時計回りに移動させ、これにより、ジョイント２２０を中心としたダイナモメータ試験ユニット１１０の時計回り方向の回転が得られる。逆に、押し出し動作は、例えばピストンをリニアアクチュエータ３０１のシリンダから押し出すことによって、ロッド組立体３００の長さを増大させ、ホイール２１１を円３１０、３１１に沿って反時計回りに移動させ、これにより、ジョイント２２０を中心としたダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の反時計回り方向の旋回運動、例えば図２Ｃに示されている移動、が得られる。
【００６３】
したがって、車両の試験中、例えば車両のステアリングホイールを制御している人間によって、または、これも当てはまり得るが、例えばダイナモメータ試験システムによって、要求される、および例えばステアリングレバー上に位置するアクチュエータ手段によって実行される、操舵指令によって、舵角変化が要求されると、リニアアクチュエータ３０１は、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の旋回に影響を及ぼす、ひいては車両が示す操舵抵抗に影響を及ぼす、力を付与し得る。例えば、特に、動的／高速操舵指令に関する場合が多いが、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１がもたらす、要求された舵角変化に抗する力／抵抗が実走行中の場合より大きい場合、リニアアクチュエータ３０１は、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１を所望の方向に回転させようとする力をもたらし得る。これにより、車両が示すように、ダイナモメータ試験ユニットによって車両に付与される力が低減され得る。このようにして、例えば、操舵方向の過渡的または高速変化が実挙動により類似する方法で実施され得る。そうでなければ、このような変化は、ダイナモメータ試験ユニットの重量の故に、完全に実走行のようには機能しないであろう。このようにして、車両ダイナモメータシステムを使用した車両の更なる試験が実施され得る。
【００６４】
図３に示されている例示的実施形態に関して、両ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、リニアアクチュエータ３０１によって影響される。これが意味するのは、試験の実施を可能にするために車両ステアリングリンケージの接続が不要であることである。すなわち、車両ステアリングリンケージは、左右のホイールハブを接続する必要がないが、試験の観点から望ましい場合は、このリンケージを切り離し得る。例えば、所望の舵角変化を実現するために、車両のステアリングホイールを使用する代わりに、ダイナモメータ試験システムの使用による、例えば、ロッド組立体３００の使用など、本発明による力付与手段を使用して、舵角制御を行うために、車両ステアリングリンケージは切り離され得る。
【００６５】
更に、図３の実施形態によると、両ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、同様の、しかし反対の、分力によって影響されるので、リニアアクチュエータによって付与される分力の合力ベクトルは、基本的にゼロであり、したがって車両移動への影響は皆無か、または小さい。すなわち、このような力は基本的に付与されないので、車両は、例えば横移動に対して固着されずに、試験され得る。
【００６６】
図４は、本発明の複数の実施形態による別の例示的車両ダイナモメータシステムを示す。この例では、ダイナモメータ試験ユニット１１１のみがリニアアクチュエータ４０１によって影響される。リニアアクチュエータ４０１の第１端が、例えばダイナモメータ試験ユニット１１１の支持体２０６に接続され、他端は、例えば試験が実施される建物の床、または他の何れか適切且つ利用可能な固定点、に固着される。リニアアクチュエータ４０１は、リニアアクチュエータ３０１と同様に動作し得る。したがって、リニアアクチュエータ４０１は、上記と同様に舵角変化時に車両が示す力に影響を及ぼすために、引き込み力および押し出し力の両方をダイナモメータ試験ユニット１１１にもたらす複動シリンダを備える。この開示例によると、一方のダイナモメータ試験ユニット１１１のみに影響が及ぼされる。これは、リニアアクチュエータ４０１が車両ステアリングリンケージ４０２を介してダイナモメータ試験ユニット１１０にも影響を及ぼし得るように、車両ステアリングリンケージ４０２を接続する必要があることを意味する。
【００６７】
図４に開示されている実施形態に関して、試験中、望ましくない横移動を回避するために車両１００を横移動に対して固着するための、例えば、車両を地面に固着するための、牽引稈および／または牽引フック４０３と、ラチェットストラップなどのストラップとを使用して、横移動に対して固着する必要が有り得る。このような移動が発生し得るか否かは、車両の移動に関連してダイナモメータ試験ユニットを移動させるために必要な摩擦、ひいては力、に依存し得る。図４に開示されている実施形態によると、この力は押し出し力か引き込み力のどちらかであり、ひいては、車両の横移動を引き起こし得る横方向に生じる力ベクトルを自動的に有する。
【００６８】
図５は、図４に開示されている実施形態と同様の実施形態を開示している。ただし、この実施形態は、両ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の各々がリニアアクチュエータ５０１Ａ、５０１Ｂによって影響される点が異なる。この実施形態は、図３と同じ特徴を提供するが、加えて、両ダイナモメータ試験ユニットが力付与手段によって影響されるので、車両ステアリングリンケージの切り離しが望ましい場合は、切り離され得る。これは、図３に示されている実施形態にも当てはまる。
【００６９】
図５の車両１００も、試験中の望ましくない横移動を回避するために、上記に従って、横移動に対して固着される必要があり得る。図５に開示されている実施形態によると、リニアアクチュエータ５０１Ｂは押し出し力をもたらし得るが、リニアアクチュエータ５０１Ａは引き込み力をもたらし得る。これにより、横方向に生じる力ベクトルは非ゼロとなるので、試験中、横移動に対して車両を固着する必要があり得る。代わりに、例えば、例えば図５に示されているリニアアクチュエータ５０１Ａ〜Ｄなど、４つのリニアアクチュエータが使用される場合、結果として基本的にゼロの力ベクトルが得られ得る。これは、例えば、力をもたらすためにリニアアクチュエータ５０１Ｂ、Ｃが使用される場合にも当てはまる。これは、５０１Ａ、５０１Ｄの対にも当てはまる。
【００７０】
図６は、本発明の複数の実施形態によるダイナモメータ試験ユニットの別の例を示す。開示されている実施形態によると、例えば、推進力をダイナモメータ試験ユニット１１１のホイール２１１Ａおよび２１１Ｂにそれぞれもたらすために、電気モータ６０１、６０２が配置される。例えば、図２Ｃに示されている回転を得るために、電気モータ６０１はホイール２１１Ａを矢印６０３の方向に推進し得る一方で、電気モータ６０２はホイール２１２Ａを矢印６０４の方向に推進し得る。図６の実施形態は、両ホイールが反対方向に推進されるので、生じる力が横方向に基本的にゼロである力成分を付与する。したがって、車両の試験は、車両を横移動に対して固着せずに、行われ得る。
【００７１】
図７は、本発明による車両の試験方法を示す。図３の実施形態を参照して、本方法を例示する。ステップ７０１において、力付与手段、本例においてはリニアアクチュエータ３０１、を使用して外力をダイナモメータ試験ユニットに付与すべきかどうかが決定される。付与される場合、付与する力を決定するために、本方法はステップ７０２に進む。
【００７２】
リニアアクチュエータ３０１によって付与される力に関して、これは、さまざまな方法で決定され得る。例えば、リニアアクチュエータ３０１は、ダイナモメータ試験ユニットによって付与される力を感知する設計であり得る。これが起こり得るのは、操舵指令への応答として、ダイナモメータ試験ユニットが旋回し始め、これにより、リニアアクチュエータに対して引き込みまたは押し出し動作を生じさせる場合である。これ（力）がリニアアクチュエータによって、例えばリニアアクチュエータ上に配置された適切な感知手段によって、感知されると、これに対する応答として、リニアアクチュエータ３０１は、感知された力を増幅するように構成された力を付与することによって、したがって、感知された力に応じた大きさを有する力をもたらすことによって、応答し得る。すなわち、押し出し力が感知されると、ダイナモメータ試験ユニットの回転を容易にするために、この力を増幅できる。リニアアクチュエータ３０１は、例えば、感知された力に対応する力をもたらすようにも構成され得る。感知される力は、旋回移動によって引き起こされる。感知される力と同じ方向に力を付与することによって、ホイールハブは、ダイナモメータ試験ユニットによって課せられる回転に対する抵抗から、例えば基本的に完全に、解放される。
【００７３】
上記のように、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１は、加えて、または代わりに、ホイールハブの舵角変化によって旋回／移動されるときにダイナモメータ試験ユニットが受けるトルクを測定する手段を具備し得る。すなわち、図２Ｂの軸線Ｂを中心とした旋回運動、すなわち、図２Ｃの矢印２３１に沿った移動、である。トルクの測定は、例えば、ダイナモメータ試験ユニットの出力シャフトが複数の軸受に載置されている軸受ハウジング２３２上で複数の歪みゲージを使用することによって、行われ得る。
【００７４】
この測定されたトルクは、その後、リニアアクチュエータ３０１によって外力を付与するときに、利用され得るので、リニアアクチュエータ３０１によって付与される力は、ダイナモメータ試験ユニット２１０、２１１が受けるトルクを入力信号として使用して、制御可能である。
【００７５】
このようにして、車両操舵機構が示すトルクを基本的に所望される何れのトルクにも制御できる。
【００７６】
したがって、例えば、前進方向に移動している実走行中の車両を右旋回させる、すなわち、ジョイント２２０を中心とした時計回りの回転をもたらす、操舵指令が要求されると、ダイナモメータ試験ユニット１１０、１１１の時計回りの回転は、リニアアクチュエータ２１０によって感知される力をもたらすことになる。この場合、リニアアクチュエータは、進行中の旋回方向へのダイナモメータ試験ユニットの回転を容易にする引き込み力をもたらし得る。
【００７７】
逆に、操舵指令が反対方向への、すなわち反時計回り方向への、ステアリングホイールの角度変化を要求すると、リニアアクチュエータ３０１は、代わりに、ロッド組立体３００の長さを延長させるために、押し出し力をもたらし得る。
【００７８】
付与される力は、舵角の変化速度にも依存し得るので、例えば、リニアアクチュエータ３０１は、より高速の舵角変化の場合、すなわち、リニアアクチュエータによって感知される力の変化がより高速である場合、より大きな力を加え得る。
【００７９】
力付与手段は、更に、例えば、要求された舵角変化を表す信号に基づき、制御され得る。この信号は、例えば、センサをステアリングコラム上に、または他の何れか適切な位置に、配置することによって得ることができる。
【００８０】
リニアアクチュエータ３０１によって付与される力の算出も可能である。これは、例えば、車両の操作時にタイヤが接触する表面、例えば道路、に対して作用する力を記述するタイヤモデルを使用して、実現され得る。このようなタイヤモデルは、例えばタイヤの製造者によって、入手可能であり得る、または別様に決定され得る。更に、このようなタイヤモデルは、旋回中にホイールが受ける力のモデルを提供することも提供しないこともあり得るが、これらタイヤモデルを使用して少なくとも車速の関数としての力が求められ得るので、少なくともシミュレートされた車速が考慮され得る。タイヤモデルを使用して得られた力は、その後、適切な力を付与するために力付与手段の制御に利用され得る。ホイールと表面との間で作用する力のモデルも、例えば実験的測定の使用によって、決定され得る。この場合、生じる力は、さまざまな速度および舵角変化について推定され得る。これら測定値は、その後、適切な力を付与するために力付与手段の制御に利用され得る。
【００８１】
本発明の複数の実施形態によると、車速に依存する操舵抵抗の変化が補償される。これは、例えば、シミュレートされたより低速の車速の場合より、シミュレートされたより高速の車速の場合は、ダイナモメータ試験ユニットの回転を支援するより大きな力を付与することによって達成され得る。これは、例えば、タイヤと表面全般と間の摩擦は、車両のより高速の移動時より、車両の停止時の方が大きいからである。その結果、停止時において操舵機構が示す抵抗はより高い。
【００８２】
付与される力がステップ７０２で決定されると、この力は、ステップ７０３において、力付与手段によって付与される。その後、ステップ７０４において、力を付与し続けるかどうかが決定され得る。付与し続ける場合は、付与する力を再び決定するために、本方法はステップ７０２に戻るので、例えば舵角変化速度の変化を考慮できる。力がもはや付与されないとき、本方法はステップ７０５で終了する。あるいは、次回に力を付与するための準備として、本方法はステップ７０１に戻り得る。
【００８３】
更に、試験中に、例えば車両のステアリングホイールの転舵の結果として、車両ホイールが実際に旋回される程度を知りたいという要望が存在し得る。特に、これは、車両の試験に使用される車両モデルへの入力として使用され得る。
【００８４】
測定の実施時に車両へのダイナモメータ試験ユニット以外の追加の各種測定デバイスの取り付けをできる限り回避したいというのは一般的な要望である。各種測定手段の接続には時間がかかり、測定結果が十分に精確ではないという危険も存在する。
【００８５】
例えば、車両のステアリングホイールの転舵の判定から車両ホイールの現在の舵角を求めることは困難であり得る。多くの場合、ステアリングホイールと車両ホイールとの間に歯車装置が存在する。この場合、ギア比は固定されず、例えば操舵サーボシステムの使用によって、変化され得る。したがって、ステアリングホイールの動きの測定は、実際のホイール舵角の測定精度を低下させ得る。
【００８６】
車両は、多くの場合、旋回半径および相対ホイール速度などの入力パラメータに作用する車両モデルを備える。ホイール舵角の測定誤差は、例えば、大きな旋回運動を実施するとき、すなわち、小さな旋回半径に沿った（例えば、最大舵角での）旋回時、車両モデルに大きな影響を有し得る。この場合、車両ホイールの回転速度の差は、ホイールが追従する旋回直径の大きな相対差の故に、相当なものになる。この場合、ホイールの回転速度の差が旋回半径に対応しない場合、車両安定化システムは車両ホイールに係合し得るので、例えば、制動力を車両ホイールに付与し得る。例えば、実際の舵角が十分な精度で既知でない場合、駐車操作の試験が困難になり得る。その理由は、例えば、実施中の操作を車両安定化システムが抑制し得るので、実挙動が正確に反映され得ないからである。
【００８７】
本発明の複数の実施形態によると、車両ホイール（ホイールハブ）の実際の旋回運動を本発明による方法およびシステムを使用して精確に推定できる。車両ホイールの実際の旋回は、力付与手段によって引き起こされたダイナモメータ試験ユニットの移動を判定することによって、求められ得る。例えば、例えば１つ以上のリニアアクチュエータの形態の、力付与手段の動きが求められ得る。これは、対応するホイールの舵角変化をこの動きから算出するために利用され得る。
【００８８】
図６に開示されている実施形態に関して、ダイナモメータ試験ユニットのホイールはモータによって推進される。例えば、モータの動き、ひいてはダイナモメータ試験ユニットのホイールの動き、を推定するために、これらホイールを推進する各モータシャフト上にエンコーダが配置され、その後、ダイナモメータ試験ユニットの、ひいては車両ホイールの、角度旋回運動の算出が可能である。あるいは、例えば、回転数を数えるために、ダイナモメータ試験ユニットのホイールの動きを検出するエンコーダも利用され得る。この回転数から車両ホイールの旋回運動が算出され得る。
【００８９】
本発明の複数の実施形態によると、ダイナモメータ試験ユニット上に配置された別個のエンコーダが利用され得る。このエンコーダは、例えば、ダイナモメータ試験ユニットが載っている表面に接触するホイールを備え得る。このエンコーダのホイールは、ダイナモメータ試験ユニットの旋回運動と共に回転し、これにより、ダイナモメータ試験ユニットの移動の直接測定をもたらすように構成され得る。この測定値は、その後、車両ホイールの舵角変化に変換され得る。
【００９０】
対応するホイールの舵角変化の算出値は、直接的に、例えば、車両ホイールの回転中心から測定用ホイールまでの距離の知識によって、求めることができる。測定用ホイールは、例えば、ダイナモメータ試験ユニットが載っている表面に対して相対的に高い摩擦度をもたらす、ひいては、ホイールのスリップを防止できる、ゴムまたは他の何れか適切な材料で構成され得る。ホイールのスリップは、旋回運動の測定精度にマイナスの影響を及ぼし得る。
【００９１】
このようにして車両ホイールの舵角、ひいては現在の車両旋回半径、が求められると、ダイナモメータ試験ユニットを使用して車両ホイールの速度が正確に設定され得るので、例えば、車両安定化システムの連係が不要な状況では、車両安定化システムは連係しない。
【００９２】
その結果、車両が実走行で使用された場合に優勢な条件とホイールの舵角およびホイール速度との対応関係に関して試験の精度が向上され得る。
【００９３】
最後に、上記の例によると、各ダイナモメータ試験ユニットは、電気機械で構成された単一の動力源を備える。１つの実施形態によると、ダイナモメータ試験ユニットは、個々に制御可能な２つ以上の動力源を備える。これら動力源は、電気機械、液圧ポンプ、またはこれらの何れか適切な組み合わせ、とすることができる。２つ以上の動力源が単一のダイナモメータ試験ユニットのために使用される場合、これら動力源について慣性モーメントを個別に求めることができるので、結果の補償時は、測定に現在関与している慣性モーメント（動力源）のみが使用される。
【００９４】
上では、特定の種類の車両の試験に関連付けて本発明を例示してきた。勿論、本発明は、試験されたホイールシャフトのうちの少なくとも１つが車両の操舵方向を変化させるために使用される場合に限り、従来の二輪または四輪駆動式燃焼機関車両、または上で開示した以外の他の何れかの種類のハイブリッド車両、など、如何なる種類の車両の試験にも適用可能である。その結果、２より多い数のホイールに接続するために、２より多い数のダイナモメータ試験ユニットの使用が可能である。単一のホイールシャフトがダイナモメータ試験ユニットに接続されることも考えられる。
【００９５】
例えば、ステアリングホイールを具備する複数の車軸を備えた車両が試験され得る。車両の前車軸の１つ以上のホイールおよび後車軸の１つ以上のホイールが被操舵ホイールを含み得る。本発明により制御される複数のダイナモメータ試験ユニットを使用して、前車軸および後車軸のホイールが同時に試験され得る。例えば、上記の実施形態の何れも、例えば車両の後車軸ならびに車両の前車軸に対して利用され得る。例えば、車両は、四輪操舵機構を具備し得る。その場合、例えば、上記の何れかの実施形態により、例えば、全ての被操舵ホイールが試験され得る。その場合、例えば前車軸および後車軸のために、それぞれ異なる実施形態が利用され得る。
【００９６】
上記から明らかなように、動力源という用語は、ホイールシャフトに動力（トルク）を、それが推進（正）トルクまたは制動（負）トルク、あるいはこれらの組み合わせ、であろうと、付与できる動力源を意味する。
【００９７】
本発明は、例えば、測定および制御システム１１４において実現可能である。本方法は、更に、複数のプログラム命令の使用によって実現可能である。これらプログラム命令は、一般に、コンピュータプログラムから成る。このコンピュータプログラムは、コンピュータまたは制御ユニットにおいて実行されると、本発明による方法ステップなど、所望の制御をコンピュータ／制御ユニットに行わせる。
【００９８】
コンピュータプログラムは、通常、コンピュータプログラム製品の一部である。この場合、コンピュータプログラム製品は、適切な記憶媒体を備え、コンピュータプログラムは前記記憶媒体に記憶されている。前記記憶媒体は、非一時的記憶媒体とすることができる。
【００９９】
最後に、本発明は上記の実施形態に限定されず、添付の独立請求項の範囲内の全ての実施形態に関し、これらを組み込むことを理解されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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