專利名稱：行進阻力控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于底盤測力計的行進阻力控制裝置，特別涉及適于響應測試實驗室內的環境變化的行進阻力控制裝置。
背景技術：
近年來，作為通過在道路上驅動(組裝)成品車輛而進行評價測試的替代，將成品車輛的(一個或多個)驅動輪設置在底盤測力計的輥(roller)上以供評價。在這種情況下，通過設定底盤測力計的吸收負載扭矩來模擬由于車輛的道路行進而產生的行進阻力負載。在這種情況下，事先通過使車輛在諸如測試車道(course)的實際道路上滑行(coast)來獲得行進阻力。當獲得這種行進阻力數據時，諸如風速、氣溫、氣壓和濕度的環境具有寬的變化范圍。由此，為了確定目標行進阻力，將獲得的數據視為標準大氣條件(氣溫20° C，氣 壓101. 3kPa,無風)下的數據。但是，在實際的道路上獲得的行進阻力受其環境影響，特別是受氣壓影響。例如，由于空氣密度在海平面以上3000m的高海拔處較低，因此，空氣阻力在行進阻力中所占的百分比較低，使得車輛行進在高地上受到影響并且不同。因此，作為被設計用于在高海拔處行進的車輛的環境測試裝置，專利文獻I是已知的。專利文獻I公開了通過使用吸氣鼓風機或降壓鼓風機控制低壓環境測試實驗室的氣壓。專利文獻I :日本專利No. 4-068578。
發明內容
技術問題除了在專利文獻I中公開的特殊的環境測試實驗室以外，一般地，在許多情況下，其中設置有底盤測力計的環境測試實驗室保持在恒定的環境條件下。由此，在不考慮環境變化對行進阻力的影響的情況下執行測試。并且，即使在環境測試實驗室的房間環境改變的情況下，常規上，行進阻力以與在標準大氣條件下相同的方式被設定，并且不響應環境變化。因此，通過使用與在實際道路上實現的行進阻力值不同的行進阻力值來測試在高地上行進的車輛。因此，在環境測試實驗室內獲得與實際道路行進不同的測試結果。本發明的目的是在環境測試中提供能夠實時響應氣溫和氣壓的變化的行進阻力控制裝置。根據本發明，提供一種用于底盤測力計的行進阻力裝置，該底盤測力計被設置在環境測試實驗室中，并具有上面放置有被測試車輛的輥，其中，行進阻力裝置被配置為在向底盤測力計施加與道路行進類似的行進阻力和環境條件的同時執行環境測試，行進阻力裝置包括被配置為產生行進阻力命令的行進阻力命令產生部；和被設置在行進阻力命令產生部的輸入側的環境校正計算部，其被配置為接收在環境測試實驗室內檢測的氣溫和氣壓，并計算滾動阻力的環境校正值和空氣阻力的環境校正值并從環境校正值計算目標行進阻力，其中，行進阻力命令產生部被配置為通過從目標行進阻力和底盤測力計的速度的檢測信號之間的關系產生行進阻力命令來控制底盤測力計。根據本發明，滾動阻力的環境校正值和空氣阻力的環境校正值是通過參照預定的標準大氣條件進行改變而被計算的，并且，目標行進阻力是通過使用環境校正值被計算的。此外，根據本發明，環境校正計算部被配置為通過下式計算滾動阻力的環境校正值al和空氣阻力的環境校正值Cl al= (a-cv2) X (1+0. 00864 X (Te- (t+273)))cl=(p+(t+273)) XcXTe + P其中，a[N]表示與滾動阻力對應的值，c[N/(km/h)2]表示與空氣阻力系數對應的值，P[kPa]表示測量滑行時間時測試車道中的平均大氣壓，p[kPa]表示測試實驗室中的氣壓，V[km/h]表示測量滑行時間時與測試車道平行的風速分量的平均值，Te[K]表示測量滑行時間時測試車道中的平均氣溫，并且t[° C]表示溫度值。
圖I是表示根據本發明的實施例的環境測試系統的示意性配置圖。圖2是根據本發明的行進阻力控制裝置的配置圖。
具體實施例方式圖I是表示根據本發明的實施例的底盤測力計系統的示意性配置圖。附圖標記I表示環境測試實驗室。附圖標記2表示測力計。附圖標記3表示放置或保持被測試車輛4的驅動輪的輥。附圖標記5表示空調設備。空調設備5控制環境實驗室內的氣溫和氣壓，并且通過風道6向被測試車輛4的前方吹風(與空氣阻力相對應)。附圖標記7表示用于底盤測力計的操作面板。操作面板7由個人計算機等構成。操作面板7設定諸如車輛速度、距離和高度的真實道路數據(實際道路數據)RD,并且設定行進阻力和斜度(梯度)命令RI以及環境模擬命令ED (關于氣溫、氣壓、濕度)。優選在被設定成朝向被測試車輛4的風道6的風口附近的位置處設置用于產生環境模擬命令ED的溫度計。此外，在風吹不到的位置處，例如，在被測試車輛4的后側，設置用于產生環境模擬命令ED的氣壓計。附圖標記8表示用于測力計2的控制面板。控制面板8基于由操作面板7設定的信號和檢測信號控制測力計2。附圖標記9表示空調控制面板。空調控制面板9基于由操作面板7設定的環境模擬命令ED控制空調設備5，并由此控制環境測試實驗室I內的環境條件。圖2是用于控制行進阻力的底盤測力計控制部的配置圖。附圖標記10表示逆變器控制單元。逆變器控制單元10包含逆變器和用于控制逆變器的控制部。該逆變器控制部從輸入的扭矩命令和由負載單元11檢測的扭矩值計算要被測力計2吸收的扭矩值(即，應被測力計2吸收的扭矩)。然后，逆變器控制部使用計算的扭矩值作為用于逆變器的電流控制信號，并由此借助電流控制通過逆變器控制測力計2。附圖標記12表示速度檢測部。由速度檢測部12檢測的速度信號被輸入到電氣慣性控制部13和行進阻力命令產生部14。電氣慣性控制部13從車輛體重量數據計算被測試車輛的慣性部分，然后使用該計算的結果作為由測力計2產生的電氣慣性。行進阻力命令產生部14具有縱軸表示行進阻力而橫軸表示車輛速度的表格。行進阻力命令產生部14根據車輛速度產生行進阻力命令。該行進阻力命令和從電氣慣性控制部13得到的慣性部分之和作為扭矩命令被輸入到逆變器控制單元10。根據本發明，在上述的用于行進阻力的控制環路內設置環境校正計算部15。環境校正計算部15通過接收環境測試實驗室I內的氣溫t和環境測試實驗室I內的氣壓p來計算目標值F。目標行進阻力值F = al+cl V2，其中，附圖標記al表示依賴于環境變化(即，與在標準大氣條件下的滾動阻力值不同)的滾動阻力的環境校正值。附圖標記Cl表示依賴于環境變化(即，與在標準大氣條件下的空氣阻力系數值不同)的空氣阻力的環境校正值。基于下式①和②計算這些校正值。al= (a-cv2) X (1+0. 00864 X (Te- (t+273)))…①cl=(p+(t+273)) XcXTe + P …② 其中，a[N]:與滾動阻力對應的值c[N/(km/h)2]:與空氣阻力系數對應的值P[kPa]:測量滑行時間時的測試車道中的平均大氣壓p[kPa]:環境測試實驗室中的氣壓V[km/h]:測量滑行時間時與測試車道平行的風速分量的平均值Te [K]:測量滑行時間時測試車道中的平均氣溫t[° C]:環境測試實驗室中的溫度即，當執行環境測試時，通過空氣調節控制面板9控制的空調設備5基于環境模擬命令時刻改變。由空調設備5的變化導致的環境測試實驗室I內的氣溫和氣壓被檢測，然后被輸入到環境校正計算部15。然后，環境校正計算部15計算用于滾動阻力的環境校正值al和用于空氣阻力的環境校正值Cl，并由此計算“al+clv2”。該計算的結果被輸入到行進阻力命令產生部14。行進阻力命令產生部14根據通過環境校正獲得的目標行進阻力F(al+clv2)和由速度檢測器12檢測的底盤測力計的速度信號產生行進阻力值。然后，由行進阻力命令產生部14計算的值被加到從電氣慣性控制部13得到的慣性部分。即，行進阻力命令產生部14和電氣慣性控制部13的這些計算結果的和值作為扭矩命令被輸入到逆變器控制單元10。因此，該扭矩命令實時響應(符合)環境測試實驗室I的環境。作為結果，變得能夠執行忠實于實際道路行進的測試。用于滾動阻力的環境校正值al與標準大氣條件下的滾動阻力值有關，并且用于空氣阻力的環境校正值Cl與標準大氣條件下的空氣阻力系數值有關。由此，這些環境校正值al和Cl可通過基于在標準大氣條件下設定的相應值進行改變而被計算。在日本，如上所述，標準大氣條件由等于20° C的氣溫值、等于101. 3kPa的氣壓值和無風來定義。因此，在標準大氣條件在各國家政府或各地方政府等之間具有差別的情況下，環境校正值al和Cl中的每一個在各國家政府或各地方政府之間具有其差別，使得用于計算目標行進阻力值F的校正式具有其差別。根據由日本國土交通省(Ministry ofLand, Infrastructure, Transport and Tourism of Japan)發布的“用于道路運輸車輛的新安全標準(New Safety Standards for Road Transport Vehicles)” 中的“標準測試設備 / 方法的標準大氣校正公式(Standard-Atmosphere Correcting Formula of StandardTest Equipment/Method)”，目標行進阻力Ftl被規定如下。目標行進阻力F。= aQ+c0v2a0= (a-cv2) X (1+0. 00864 X (Te-293))cQ=0. 346XcXTe + PS卩，校正被固定。根據本發明，環境變化可反映在行進阻力中，使得車輛性能的精確評價變得可能。并且，這種評估可在普通環境測試實驗室中的底盤測力計上執行，即無需向環境測試實驗 室添加特殊裝置。因此，可以實現測試成本的降低和測試的可重復性。
權利要求
1.一種用于底盤測カ計的行進阻カ裝置，該底盤測カ計被設置在環境測試實驗室中，并具有上面放置有被測試車輛的輥，其中，行進阻カ裝置被配置為在向底盤測カ計施加行進阻カ和與道路行進類似的環境條件的同時執行環境測試，該行進阻力裝置包括 行進阻カ命令產生部，被配置為產生行進阻カ命令；和 環境校正計算部，被設置在行進阻カ命令產生部的輸入側并被配置為 接收在環境測試實驗室內檢測的氣溫和氣壓；和 計算滾動阻カ的環境校正值和空氣阻カ的環境校正值，并從上述環境校正值計算目標行進阻力， 其中，行進阻カ命令產生部被配置為通過從目標行進阻カ和底盤測カ計的速度的檢測信號之間的關系產生行進阻カ命令來控制底盤測カ計。
2.根據權利要求I的行進阻カ裝置，其中，滾動阻力的環境校正值和空氣阻カ的環境校正值是通過參照預定的標準大氣條件進行改變而被計算的，并且， 目標行進阻力是通過使用環境校正值而被計算的。
3.根據權利要求I或2的行進阻カ裝置，其中， 環境校正計算部被配置為通過下式計算滾動阻カ的環境校正值al和空氣阻カ的環境校正值cl al=(a-cv2) X (1+0. 00864 X (Te-(t+273)))cl=(p+ (t+273)) XcXTe + P 其中，a[N]表示與滾動阻カ對應的值，c[N/(km/h)2]表示與空氣阻カ系數對應的值，PtkPa]表示測量滑行時間時測試車道中的平均大氣壓力，V[km/h]表示測量滑行時間時與測試車道平行的風速分量的平均值，Te[K]表示測量滑行時間時測試車道中的平均氣溫。
全文摘要
由于在高地上空氣密度較低，因此行進阻力中的空氣阻力的比例較低，并且低空氣阻力影響車輛的行進，從而使用底盤測力計的在高地環境中的車輛測試的結果與在道路上行駛的不同。為了避免這種情況，在產生行進阻力命令的行進阻力命令產生部的上游設置環境校正計算部。該校正計算部使用在環境實驗室內檢測的氣溫和氣壓的輸入信號，計算滾動阻力的環境校正值和空氣阻力的環境校正值，并且從環境校正值確定目標行進阻力。行進阻力命令產生部基于確定的目標行進阻力和底盤測力計的檢測的速度信號產生用于控制底盤測力計的行進阻力命令。
文檔編號G01M17/007GK102762970SQ20118000896
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月7日 優先權日2010年2月10日
發明者成見靖昌 申請人:株式會社明電舍