JP2001330536A - 車両用ブレーキの試験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実試験には制御値と検出値を一致させる準備
作業を必要とするし、試験途中に温度ドリフト等で再調
整を必要とする。 【解決手段】 実試験前になるモードＭ１では、ロータ
停止したまま油圧ストローク制御し、パッドがロータに
接触したとき（ｔ₁）のストローク０点および効き始め
油圧のデータを収集する。また、モードＭ２では、ロー
タを一定回転にし、この速度から惰行させたとき
（ｔ₂）の惰行トルクデータを収集する。実試験になる
モードＭ３では、収集したデータで制御値を補正して実
試験を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ブレーキの
試験システムに係り、特にブレーキ試験における計測制
御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ブレーキは、タイヤと共に回転す
るロータやドラムにパッドを押圧することでその間に摩
擦力を発生させ、車両を減速および停止させることがで
きる。しかし、一方では摩擦力によってパッドに取り付
けられた摩擦材やロータが摩耗したり、鳴き音を発生
し、さらにはブレーキ振動を招くという問題も起きる。

【０００３】ブレーキ試験は、このよなブレーキを取り
巻く現象を把握するために実施される。このブレーキ試
験には、さまざまな試験パターンにおける「ブレーキの
効き具合」、「部品劣化（摩耗）度合い」、「鳴き音や
異音および振動の発生状況」などについて定量的評価を
行う。

【０００４】図３は、ブレーキ試験システムの構成例を
示す。供試ブレーキ１のロータ（またはドラム）には車
両慣性分に合わせたフライホイール２と、試験速度に制
御される駆動用モータ３が機械結合される。また、ブレ
ーキ１のパッドにはロータへの押圧力を調整できる油圧
制御系が設けられる。動力制御盤４は、インバータ等の
電力変換器等を内蔵してモータ３と共にダイナモメータ
を構成し、供試ブレーキを試験速度まで加速して定速駆
動する。

【０００５】なお、試験装置および試験方式としては、
デュアルブレーキの試験方式や、フライホイール２に代
えてモータ３自体に慣性力分に相当するトルクを発生さ
せる試験装置など、種々のものがある。

【０００６】操作盤５は、試験条件、すなわち試験に際
してダイナモメータの試験速度や供試ブレーキ１での油
圧やトルク、試験回数などの信号変換とその出力を行
う。また、試験中は、供試ブレーキ等からの各種計測信
号をサンプリングしてディジタル量に変換して取り込
む。

【０００７】計測制御部は、その計測・制御ＰＣ（コン
ピュータ）６によって操作盤５を通して試験に必要な制
御出力を発生し、逆に操作盤５を通した計測データを収
集する。また、鳴き計測ＰＣ７では、操作盤５を通した
ブレーキの鳴き音を波形データとして収集する。鳴き再
生ＰＣ８では、収集した鳴き音の波形データを音として
スピーカで再生することができる。

【０００８】管理部９は、計測・制御部と操作部１０の
間のネットーワーク接続および試験情報の送受信を行
う。ホストコンピュータ構成の操作部１０では、管理部
９を通して、試験者による各種試験条件の設定と試験開
始操作及び試験結果情報の収集を行う。

【０００９】上記のような試験システムによるブレーキ
試験には、図４に試験パターン例を示すように、実試験
前に供試ブレーキのロータとパッドをなじませるための
摺り合わせを行い、この後に、供試ブレーキの鳴き試験
と一定時間の放置と鳴き試験を繰り返し、鳴き試験には
パッドの押し圧力を変えるなどの複数のモードで行う。
１つのモードでは、制動パターンを複数回繰り返したサ
イクルを設定し、各制動パターンは、加速と制動を複数
回繰り返す。この試験パターンに従って、試験システム
では操作盤５や制御盤４等にロータの回転数などの各種
の制御指令を発生し、この試験条件による計測信号を収
集する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来システムによるブ
レーキ試験には、供試ブレーキを試験台に装着し、ロー
タとパッドの間隙（あそび量）等を調整したのち、各部
の制御値と検出値を一致させる試験準備作業を行う。

【００１１】制御値と検出値との一致には、検出表示値
を検出アナログ電圧値に一致させるための検出入力段ア
ンプ調整、制御設定値をアナログ制御電圧に一致させる
ための制御盤の出力段アンプ調整を行い、これら調整に
より制御設定値が検出値に一致したことを確認する。

【００１２】これら各部の調整・設定は、必要とする調
整・設定箇所の点数に比例して調整・設定時間が増加
し、結果的に試験時間を長くしてしまう。

【００１３】また、ブレーキの耐久試験など、１つの試
験が数日にわたる場合があり、この長時間試験では、初
期調整で制御値と検出値を一致させても、試験途中に、
アンプの温度ドリフト、供試ブレーキの特性変化等に因
り、制御値と検出値が一致しなくなり、再調整を必要と
する場合もある。

【００１４】本発明の目的は、各部の調整・設定作業を
不要にし、しかも試験中のアンプの温度ドリフトや供試
ブレーキの特性変化にも常に制御値と検出値を一致させ
ることができるブレーキ試験システムを提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、実試験に先立って、ブレーキ操作での油圧
やトルクの補正用データを収集および一定回転から惰行
させて惰行トルクデータを収集しておき、これらデータ
により補正した制御値で実試験を行うようにしたもの
で、以下の構成を特徴とする。

【００１６】計測・制御手段により供試ブレーキの試験
条件に応じた各種の制御値を発生し、この各制御値に応
じて動力制御手段が供試ブレーキのロータまたはドラム
の設定速度までの加速制御と、供試ブレーキのパッドを
ロータまたはドラムに押圧する油圧ストローク制御とに
よって実試験を行う車両用ブレーキの試験システムにお
いて、前記計測・制御手段は、前記実試験に先立って油
圧ストローク制御し、パッドがロータまたはドラムに接
触したときのストローク０点および効き始め油圧のデー
タを収集する手段と、前記実試験に先立ってロータまた
はドラムを一定回転にし、この速度から惰行させたとき
の惰行トルクデータを収集する手段と、前記収集したデ
ータで前記制御値を補正して実試験を行う手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１７】また、前記効き始め油圧は、検出トルクの
サンプリング値の移動平均を取り、この平均値が前記惰
行トルクよりも一定量大きくなったときの油圧として検
出することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
ブレーキ試験のタイムチャートである。同図のモードＭ
１は、実試験前の検出値と制御値を一致させるためのデ
ータを検出・収集するものであり、このデータ収集によ
り制御値の補正値を記憶しておく。モードＭ２は、メカ
ロス等の惰行データを収集するものであり、パッドの押
し圧力を０にしたままロータを一定回転数から惰行制御
し、トルク検出でメカロスを求めるものであり、このと
きのデータも制御値の補正値として記憶しておく。モー
ドＭ３は、これらモードＭ１，Ｍ２の実行で得る補正値
を使って制御値を補正し、制御値と検出値を常に一致さ
せながら制動試験を行う。

【００１９】モードＭ１では、供試ブレーキのロータを
停止させたまま、供試ブレーキのパッドを操作する。こ
の操作は、ブレーキＯＮでパッドのストローク操作量を
ブレーキ設定値に従って油圧制御し、パッドがロータに
接触してトルクが検出されたとき（時刻ｔ₁）でのパッ
ド操作ストロークをその０点として記憶し、またブレー
キの効き始め油圧として記憶する。これら検出値（油圧
効き始め圧力、パッドのストローク０点位置）は、実試
験時のそれらの制御値の補正値として使用する。

【００２０】モードＭ２では、供試ブレーキロータを最
大回転数の１／２などの一定回転にしておき、ブレーキ
ＯＮ（ブレーキ設定は０）タイミングで駆動電動機３の
駆動を止め、この時点（時刻ｔ₂）からのロータ回転速
度と検出トルクを求め、供試ブレーキ１、フライホイー
ル２、駆動電動機３がもつ惰行トルク（メカロス）を求
めておく。これら検出値は、実試験時のメカロス補正デ
ータとして使用する。

【００２１】モードＭ３では、ロータ回転速度をその設
定値に速度制御したブレーキ実試験を行い、このモード
では図４に示すように、多数回繰り返し行い、この繰り
返し制御での鳴き計測などを行う。

【００２２】ここで、モードＭ３では、ブレーキの効き
始めでのトルクや油圧データがモードＭ１で取得してお
いた検出値に一致するよう補正制御する。すなわち、モ
ードＭ１では図２の（ａ）に示すように、トルクの検出
で油圧立ち上がり判定値および効き始めストロークの０
点として記憶しておき、モードＭ３では同図の（ｂ）に
示すように、効き初めストロークの０点を効き始め油圧
としてトルク検出する。なお、油圧検出トルクは、例え
ば、５０Ｈ_Zのサンプリング周期での５点移動平均値と
して検出し、モードＭ２で計測済みの惰行トルクよりも
２０Ｎｍ大きくなったときを効き始め油圧として検出す
る。

【００２３】計測・制御ＰＣ６は、下記の演算により、
油圧効き始めでの油圧とストローク０点での油圧判定値
の差分を０点補正値として油圧制御出力を発生し、制御
値と検出値の誤差を無くした試験を可能にする。

【００２４】

【数１】制御出力＝制動制御指令値＋効き始め油圧−０
点補正測定値例えば、０点補正測定値が−０.０４ＭＰ
ａ、効き始め油圧が＋０．３ＭＰａのとき、制動パター
ン制御指令の各値に対して制御値の各値を下記の表のよ
うに補正することで制御値と検出値の誤差を無くすこと
ができる。

【００２５】

【表１】

【００２６】以上までの処理は、油圧の制御値と検出値
を一致させる場合を示すが、トルクやブレーキ設定値な
ど他の制御要素についても同様の自動補正制御機能を持
たせることにより、試験途中でのブレーキ各制御要素に
ついてアンプの温度ドリフト、ブレーキの特性変化にも
常に制御値と検出値を一致させることができる。また、
これら補正制御は、試験パターンのサイクル毎に自動的
になされ、従来の調整の手間を省くと共に、試験時間を
短縮することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、実試験
に先立って、ブレーキ操作での油圧やトルクの補正用デ
ータを収集および一定回転から惰行させて惰行トルクデ
ータを収集しておき、これらデータにより補正した制御
値で実試験を行うようにしたため、各部の調整・設定作
業を不要にし、しかも試験中のアンプの温度ドリフトや
供試ブレーキの特性変化にも常に制御値と検出値を一致
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す試験タイムチャート。

【図２】実施形態における効き始め油圧制御を説明する
波形図。

【図３】ブレーキ試験システムの構成例。

【図４】ブレーキ試験パターンの波形図。

【符号の説明】

１…供試ブレーキ ２…フライホイール ３…電動機 ４…動力制御盤 ５…操作盤 ６…計測・制御ＰＣ ７…鳴き計測ＰＣ ８…鳴き再生ＰＣ ９…管理部 １０…操作部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測・制御手段により供試ブレーキの試
   験条件に応じた各種の制御値を発生し、この各制御値に
   応じて動力制御手段が供試ブレーキのロータまたはドラ
   ムの設定速度までの加速制御と、供試ブレーキのパッド
   をロータまたはドラムに押圧する油圧ストローク制御と
   によって実試験を行う車両用ブレーキの試験システムに
   おいて、 前記計測・制御手段は、 前記実試験に先立って油圧ストローク制御し、パッドが
   ロータまたはドラムに接触したときのストローク０点お
   よび効き始め油圧のデータを収集する手段と、 前記実試験に先立ってロータまたはドラムを一定回転に
   し、この速度から惰行させたときの惰行トルクデータを
   収集する手段と、 前記収集したデータで前記制御値を補正して実試験を行
   う手段とを備えたことを特徴とする車両用ブレーキの試
   験システム。
2. 【請求項２】 前記効き始め油圧は、検出トルクのサン
   プリング値の移動平均を取り、この平均値が前記惰行ト
   ルクよりも一定量大きくなったときの油圧として検出す
   ることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキの
   試験システム。