底盘测功机中的轮胎冷却控制装置的制作方法

本发明涉及底盘测功机中的轮胎冷却控制装置，特别是涉及用于进行轮胎的温度管理的轮胎冷却风扇的控制装置。

背景技术：

在进行车辆的油耗测试时，根据通过在实际路面的惰力运行而取得的数据，设定行驶阻力和等价惯性质量而提供给底盘测功机。底盘测功机依照所设定的参数对车辆提供负载，进行JC08等模式行驶，从而进行油耗测量。在该油耗测试中，为了与实际路面等同地在底盘测功机再现行驶阻力和等价惯性质量，在将车辆搭载于底盘测功机上的状态下进行惰力运行，以使惰力运行时间与实际路面等同的方式进行负载调整。

近年来，由非专利文献报告了：在该油耗测试中，在恰当地提供负载条件方面，轮胎的温度管理和车况的管理都很重要。在进行负载调整时，如果由于轮胎的温度状态而产生影响，则对车辆提供的负载有可能会变动，并且，在模式行驶时也有可能会由于轮胎的温度状态，轮胎损耗产生变化而成为油耗的偏差主要原因。

此外，由专利文献1公开了：在底盘测功机中，对引擎或者轮胎等提供风速。但是，在专利文献1中，没有公开为了提高油耗评价精度进行轮胎的温度管理的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-24126号公报

非专利文献1：井上他，「タイヤの温度特性が転がり抵抗に及ぼす影響について」2011年自動車技術会春季学術講演会、20115241(《论轮胎的温度特性对滚动阻力造成的影响》，2011年日本汽车技术学会春季学术研讨会，20115241)

技术实现要素：

申请人进行了轮胎的温度管理状态是否成为在进行油耗测试时的负载调整时向车辆提供的负载的变动、以及轮胎损耗所致的油耗的偏差的主要原因的验证测试。

通过验证测试结果，验证有无轮胎的温度管理方法对向底盘测功机设定行驶阻力时的惰力运行行驶、模式行驶时的轮胎损耗(阻力)、行驶作功量造成的影响度等，根据其结果完成本发明，所以本发明的目的在于提供一种用于提高油耗评价精度的底盘测功机中的轮胎冷却控制装置。

本发明的方案1是在滚筒上搭载被测试车辆，一边由测功机控制装置经由轮胎冷却风扇对被测试车辆的轮胎和滚筒接触部分送出冷却风，一边进行测试的底盘测功机中，其特征在于，构成为：

设置有控制所述被测试车辆的轮胎冷却风扇的逆变器以及设定相对于车速的风速特性的比值设定部，

将通过比值设定部所设定的比值设定值和车速设定值相乘来生成速度信号，并

根据所生成的速度信号，经由所述逆变器来控制轮胎冷却风扇。

本发明的方案2是在滚筒上搭载被测试车辆，一边由测功机控制装置经由轮胎冷却风扇对被测试车辆的轮胎和滚筒接触部分送出冷却风，一边进行测试的底盘测功机中，其特征在于，构成为：

设置有检测所述被测试车辆的轮胎温度的温度计和控制所述轮胎冷却风扇的逆变器，

根据通过所述温度计检测到的检测温度信号和温度设定值的差分来生成温度信号，并根据该温度信号经由所述逆变器来控制轮胎冷却风扇。

本发明的方案3的特征在于，构成为：根据检测轮胎温度的温度计、以及通过温度计检测到的检测温度信号和温度设定的差分，生成温度信号，并且

设置有用于切换所生成的温度信号和所述速度信号的切换器，通过切换器能够切换温度信号和速度信号。

本发明的方案4的特征在于，通过所述比值设定部所设定的风速相对于车速的比值设定值设定为使得相对于设置于所述被测试车辆的前轮侧的轮胎冷却风扇，从设置于后轮侧的轮胎冷却风扇送出的风力变弱。

本发明的方案5的特征在于，通过所述比值设定部所设定的风速相对于车速的比值设定是能够针对设置于所述被测试车辆的前后左右的各轮的轮胎冷却风扇而分别各自任意设定的。

如上所述，根据本发明，通过利用针对各个轮胎的风速控制进行温度管理，抑制在底盘测功机上进行负载调整时的与实际路面的不同所伴随的轮胎损耗(阻力)的变化，由此能够在测试时恰当地提供负载条件，能够进行与实际路面近似的油耗测试，能够提高评价精度。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的轮胎冷却控制装置的结构图。

图2是基于底盘测功机的测试装置的概要图。

图3是基于比值设定的车速-风速特性图。

图4是基于测试结果的前轮轮胎周边的车速-风速特性图。

图5是基于测试结果的后轮轮胎周边的车速-风速特性图。

图6是基于轮胎冷却条件的温度比较图。

具体实施方式

图2是示出底盘测功机的油耗测试装置的概要结构图的图。1是被测试车辆，车辆1的各轮搭载于底盘测功机的滚筒2上，车辆自身通过图示省略的约束装置被固定。另外，根据在路上惰力运行时所取得的数据，经由测功机控制装置来控制滚筒2。3是从被测试车辆1的前面侧送出风力的车辆冷却风扇，11是对四轮的各轮胎与滚筒2的接触面送出风力的轮胎冷却风扇，5是台面。此外，虽然图示省略，但用于测量轮胎温度的非接触温度计和用于测量轮胎周边风速的热线式风速计被安装于车身主体等。

在说明本发明之前，对验证测试进行说明。

在将被测试车辆1搭载于底盘测功机上的状态下进行惰力运行，为了与实际路面等同地再现行驶阻力和等价惯性质量，进行负载调整以使惰力运行时间与在路上等同。在测试时，对实际路面和底盘测功机上的轮胎周边风速的比较、以及底盘测功机行驶时的轮胎温度管理对模式行驶造成的影响进行了测试。

(1)关于实际路面和底盘测功机上的轮胎周边风速的比较

图4、图5是取纵轴为轮胎周边的风速并取横轴为车速的图，示出实际路面和底盘测功机上的轮胎冷却条件的差异所致的轮胎周边风速的比较结果。图4示出前轮轮胎周边的情况，图5示出后轮轮胎周边的情况。

在前轮轮胎周边风速的比较图即图4中，线A表示在实际路面的相对于车速的风速，线B表示使轮胎冷却风扇11的风速追随了滚筒2(车速)的速度的情况(以下将其称为轮胎冷却风扇车速追随方式)。在前轮轮胎周边风速下，轮胎冷却风扇车速追随方式相比于其它冷却方式，成为近似于实际路面的相对于车速的风速结果。

另外，在图5所示的后轮轮胎周边风速的比较中，在实际路面(线A)的风速成为线B所示的轮胎冷却风扇车速追随方式的大约一半。这被认为是受到车身的影响的结果。

另一方面，在底盘测功机上，在前轮侧近似的轮胎冷却风扇车速追随方式也由于在后轮侧输出与车速比例相当的风速，所以成为不与实际路面近似的结果。

(2)关于轮胎冷却条件对模式行驶时的轮胎温度造成的影响

图6是模式行驶时的轮胎冷却条件的差异所致的轮胎温度的最高值、最低值以及平均值的比较结果。在图6中，轮胎冷却风扇车速追随方式成为比其它方式更低的结果。这被认为是，在轮胎冷却风扇车速追随方式的情况下，相比于其它方式，冷却风扇追随直至车速的高速域，所以相比于其它方式进一步进行冷却。另外，JC08模式的最初的300秒的轮胎温度的瞬时值也在设为轮胎冷却风扇车速追随方式的情况下通过模式成为与其它方式相比较低的结果。

此外，轮胎温度的影响对与车辆驱动力(行驶阻力式)的a项相当的轮胎单体的滚动阻力起到作用。附带地，相比于轮胎温度低的情况，在轮胎温度高时，轮胎损耗减少。在底盘测功机中模式运转之前，需要进行底盘测功机的负载调整，但在模式运转时的轮胎温度比负载调整时的轮胎温度高的情况下，轮胎损耗减少，所以处于油耗好转的倾向。

除了上述(1)、(2)以外，进行了轮胎冷却条件对模式行驶时的车辆总作功量造成的影响、以及针对轮胎冷却条件的JC08模式行驶作功量的推算的比较的结果，得到了如下的A～D的见识。

A.关于底盘测功机上的轮胎周边的风速，轮胎冷却风扇的车速追随方式近似于实际路面的风速状况。但是，在实际路面中，由于车身的影响，后轮侧相比于前轮侧，轮胎周边风速减半。因此，为了接近实际路面行驶，需要能够与前轮独立地设定后轮的风速设定。

B.轮胎温度在以轮胎冷却风扇车速追随方式运转的情况下变得最低。其原因为，由于轮胎冷却风扇追随直至高速域，所以相比于其它方式，对轮胎施加的风量更多，冷却效果更高。

C.能够使用轮胎RRC(滚动阻力系数)来求出轮胎损耗量，进行滚动阻力中的车辆内部传递损失的估算。

D.在轮胎温度所影响的滚动阻力作功量中，轮胎周边风速相当于实际路面且轮胎温度倾向于低的轮胎冷却风扇车速追随方式相比于其它方式变大，能够掌握底盘测功机测试中的轮胎温度管理的必要性。

因此，为了通过底盘测功机高精度地进行油耗评价，在恰当地提供负载条件方面，轮胎的温度管理与车况的管理都变得重要，据此完成了本发明。

图1是示出基于轮胎冷却风扇车速追随方式的实施例的图。图1图示了将被测试车辆设为4WD车时的前后轮的仅各左侧的轮胎冷却风扇的控制装置10(10F_L、10R_L)的结构图，但关于右侧的轮胎冷却风扇的控制装置10(10F_R、10R_R)也同样地构成。因此，以左前轮侧的轮胎冷却风扇的控制装置10F_L作为代表进行说明。

在图1中，11是轮胎冷却风扇，配设于针对滚筒2与被测试车辆的轮胎的接触面送出冷却风的位置。12是非接触的温度计，安装于轮胎附近的车身。13是减法部，计算检测温度与温度设定Tset的差分。14是PI运算部，针对计算出的温度差分进行比例·积分运算，输出为规定的温度信号。15是切换器，进行PI运算部17的输出信号和温度信号(PI运算部14的输出信号)的切换。

16是乘法部，被输入来自测功机控制装置6的模式行驶时的车速设定值，在该乘法部16中，进行车速设定值和比值设定部7的比值设定值的乘法运算，输入到PI运算部17，生成速度信号。18是速度检测部，通过脉冲拾取器等检测器，检测轮胎冷却风扇11的速度，在减法部19中，求出与在PI运算部14所生成的温度信号或者在PI运算部17所生成的速度信号的差分。

20是逆变器，生成与来自减法部19的差分对应的控制信号，按照根据该控制信号调制而得的频率来控制轮胎冷却风扇11的转速，送出风力。另外，通过这些11～20来构成轮胎冷却风扇的控制装置10(10F_L、10R_L、10F_R、10R_R)。

此外，在比值设定部7中，根据图4、图5的测试结果，进行风速相对于车速的比值设定以使风速设定成为图3所示那样的车速-风速特性，进行向前轮侧的轮胎冷却风扇的控制装置10F_L和后轮侧的轮胎冷却风扇的控制装置10R_L的比值分配。例如，以使在将前轮侧设为0.7时后轮侧为0.3的方式，成为分别个别地设定针对前后左右的各轮胎的风速设定的函数型的特性。能够通过该比值设定部7的风速设定，利用针对各个轮胎的风速控制来进行温度管理。

对如以上那样构成的本发明的工作进行说明。

在前后轮侧的各测功机控制装置6中，预先存储有通过在实际路面的惰力运行所取得的数据，根据该存储数据，经由测功机4驱动滚筒2来进行油耗测试。不一定每次油耗测试时都针对被测试车辆掌握轮胎的温度条件。在未掌握轮胎的温度条件时，将切换器15预先切换到端子a侧。

对切换器15被切换到端子a侧的情况进行说明。

关于在比值设定部7所设定的比值，设为例如前轮侧的轮胎冷却风扇的控制装置10F_L为0.7，后轮侧的轮胎冷却风扇的控制装置10R_L为0.3。在各乘法部16，进行比值设定值和来自各测功机控制装置6的车速设定值的乘法运算，在各PI运算部17生成规定的速度信号。将速度信号经由切换器15的端子a分别输入到减法部19。

在减法部19，计算经由速度检测部18而检测到的轮胎冷却风扇11的检测速度与速度信号的差分，以使该差分成为0的方式由逆变器20控制轮胎冷却风扇11，通过该控制，按照相对前轮侧0.7使后轮侧成为0.3的比值来送出风速。即，在如图3所示车速设定值是n时，通过前轮侧的风速成为w1、后轮侧风速成为w2的轮胎冷却风扇车速追随方式进行控制，进行与实际路面的惰力运行行驶时等同的轮胎冷却控制。

接下来，对掌握了被测试车辆的温度条件的情况进行说明。在该情况下，切换器15被切换到端子b侧。

关于运转时的轮胎温度，通过各温度计12分别检测，在减法部13中求出检测温度与温度设定Tset的差分即温度检测值，将由PI运算部14所生成的温度信号经由端子b输入到各减法部19。能够针对各个轮胎冷却风扇设定该温度设定Tset。在各减法部19，计算经由速度检测部18检测到的轮胎冷却风扇11的检测速度与温度信号的差分，以使该差分成为0的方式，由逆变器20控制轮胎冷却风扇11。

此外，以上将轮胎冷却风扇的风速的比值设定仅在被测试车辆的前后侧设为不同的设定值，但能够在四轮的各轮，分别针对车速设为各自的比值设定，或者在左右设为相对车速的比值设定值。

因此，根据本发明，通过利用针对各个轮胎的风速控制进行温度管理，在底盘测功机上进行负载调整时，抑制与实际路面不同所伴随的轮胎损耗(阻力)的变化，因此能够恰当地提供测试时的负载条件，能够进行与实际路面近似的油耗测试，能够提高评价精度。