JP2017075856A - 車両拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両試験の際に路上に近い車両の挙動の周波数を再現する。
【解決手段】シャシダイナモメータ２に供される車両３を拘束する車両拘束装置１であって、車両３の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材４と、車両３の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部５と、この支柱部５に取り付けられる第二取り付け部材６と、第一取り付け部材４と第二取り付け部材６との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は車両をローラに載せて燃費や排ガスなどの試験を行なうシャシダイナモメータ等の車両試験装置において車両を拘束する車両拘束装置に関するものである。

シャシダイナモメータ等の車両試験装置に車両が試験に供される際、車両の前側並びに後側の左右端部に車両拘束用の索状部材が連結されることにより、車両が試験車両装置に拘束される（特許文献１等）。

特開昭６２−２０９３３４号公報

しかしながら、索状部材による車両拘束方式は、チップインショックなどの車両運動による挙動を再現させる際、車両拘束装置と車両の剛性からなる機械共振特性が車両運動による振動特性と近くなり、路上に近い車両の挙動の周波数を再現することが困難となる。

本発明は、上記の事情に鑑み、車両試験の際に路上に近い車両の挙動の周波数を再現することを課題とする。

そこで、本発明の態様としては、車両試験装置に供される車両を拘束する車両拘束装置であって、前記車両の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材と、前記車両の左右前方近辺並びに左右後方近辺に立設される支柱部と、この支柱部に取り付けられる第二取り付け部材と、前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部とを備える。

以上の発明によれば、車両拘束装置の共振周波数がチップインショックの挙動周波数との干渉が回避されるので、車両試験の際に路上に近い車両の挙動の周波数を再現できる。

本発明の一実施形態である車両拘束装置を備えた車両試験装置の概略側面図。 第二取り付け部材の内部を示した同実施形態の車両拘束装置の概略側面図。 同実施形態の車両試験装置に供された試験車両のチップインショック時の前後加速度の波形を示した特性図。 前記前後加速度と前記チップインショックの周波数との関係を示した特性図。 バンドパスフィルタによって前記車両拘束装置の共振周波数が除去された前記前後加速度の波形を示した特性図。 バンドパスフィルタによって前記車両拘束装置の共振周波数が除去された前記前後加速度と前記チップインショックの周波数との関係を示した特性図。 前記車両拘束装置に具備される空気圧制御装置を例示したブロック構成図。 本発明の他の態様である車両拘束装置を例示した概略平面図。 前記他の態様の車両拘束装置を適用した場合の前記前後加速度と前記チップインショックの周波数との関係を示した特性図。

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［第一実施形態］
図１，２に示された車両拘束装置１は、車両試験装置の一態様であるローラ型のシャシダイナモメータ（車両試験装置）２に試験車両として供される車両３を拘束する車両拘束装置である。

車両拘束装置１は、図１に示したように、シャシダイナモメータ２の試験台２１に搭載される車両３の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材４と、車両３の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部５と、この支柱部５に取り付けられる第二取り付け部材６と、第一取り付け部材４と第二取り付け部材６との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部７とを備える。

第一取り付け部材４は、図２に示したように、四角筒状の鋼材から成る。この第一取り付け部材４の一つの側面部４１は車両３の前後左右のサイドメンバー３１の一端にボルトとナットとから成る締結具によって固定される一方で当該一つの側面部４１と反対する他方の側面部４１は緩衝部７の一端側に前記締結具によって固定される。

第二取り付け部材６は、緩衝部７に空気を供給する空気供給部８を有する取り付け本体部６１を備える。取り付け本体部６１は空気供給部８を収容する四角筒状の鋼材から成り、その一つの側面部６２は緩衝部７の取り付け面部７２に取り付けられる一方で当該一つの側面部６２と反対する他方の側面部６２は後述の拘束力測定器９を介して支柱部５に連結される。また、取り付け本体部６１の前記一方の側面部６２には、空気供給部８が接続されて緩衝部７の取り付け面部７２の連通孔７３と空気供給部８とを連通させる接続孔６３が形成されている。

緩衝部７は、前記空気が充填される収縮自在の弾性部材からなるタイヤ形状の空気充填部７１と、この空気充填部７１の両面に取り付けられる一対の円板状の取り付け面部７２とを備える。一方の取り付け面部７２は第一取り付け部材４の前記他方の側面部４１に前記締結具によって連結され、他方の取り付け面部７２は第二取り付け部材６の取り付け本体部６１に前記締結具によって連結される。尚、前記他方の取り付け面部７２の中央部には、空気供給部８が接続されて空気充填部７１と空気供給部８とを連通させる連通孔７３が形成されている。

空気供給部８には、コンプレッサ（空気供給装置）１０から供給された空気を導入する空気供給管１１が接続される。空気供給管１１には、緩衝部７の空気圧を所定の範囲に調整する圧力調整弁１２と、前記空気の供給とその停止を行うバルブＶとが具備される。

支柱部５は、車両３の車幅方向、車長方向、車高方向のいずれかまたは全てに調整可能となっている。すなわち、支柱部５は、試験台２１上に前記車長方向に調整可能に配置される台座部５１と、この台座部５１上に前記車幅方向に調整可能に設置される支柱本体部５２とを備える。そして、支柱本体部５２は前記車高方向に長さ調整可能となっている。

支柱部５と第二取り付け部材６との間には車両３の拘束力を測定する拘束力測定器９が具備される。拘束力測定器９は第二取り付け部材６と対向する支柱部５の支柱本体部５２の側面部に第三取り付け部材５３を介して取り付けられる。そして、第二取り付け部材６と拘束力測定器９はボルトとナットから成る連結具１３によって連結される。

図１，２を参照しながら本実施形態の車両拘束装置１の使用例を説明する。

先ず、左右のサイドメンバー３１の前端部並びに後端部を露出させた車両３が、その車輪３２をローラ２２に載置させた状態で、シャシダイナモメータ２の試験台２１に搭載される。次いで、車両３のサイドメンバー３１の前端部並びに後端部に対して、車両拘束装置１の第一取り付け部材４の一方の側面部４１が締結具によって固着される。次いで、第一取り付け部材４の他方の側面部４１には、緩衝部７の一方の取り付け面部７２が締結具によって固着される。一方、緩衝部７の他方の取り付け面部７２には、第二取り付け部材６の一方の側面部６２が締結具によって固着される。次いで、第二取り付け部材６の他方の側面部６２は試験台２１に設置された支柱部５に取り付けられた拘束力測定器９に対して連結具１３によって連結される。次いで、第二取り付け部材６の取り付け本体部６1内に空気供給部８が収容されて側面部６２の接続孔６３に接続されると、空気供給部８は接続孔６３，連通孔７３を介して緩衝部７の空気充填部７１と連通した状態となる。そして、この空気供給部８には、圧力調整弁１２，バルブＶを備えると共にコンプレッサ１０に繋がれた空気供給管１１が接続される。以上のように車両３はシャシダイナモメータ２において車両拘束装置１によって拘束される。

車両３の試験に際し、予め、コンプレッサ１０から空気が車両拘束装置１の緩衝部７に供給され、さらに圧力調整弁１２によって緩衝部７の空気圧が所定の圧力範囲に調整される。そして、シャシダイナモメータ２のローラ２２を回転させて車両３の各種試験が実施される。

本実施形態の車両拘束装置１は、緩衝部７の空気圧が所定の範囲に維持されると共に空気充填部７１は収縮自在であるので、車両３と支柱部５との間の剛性を従来の車両拘束装置による剛性よりも低減させることが可能となる。

したがって、路上を想定した車両の挙動を再現させる際、車両拘束装置１と車両３の剛性からなる機械共振特性が車両３の振動特性と乖離とする。よって、路上に近い車両挙動、例えば、発進，車両前後運動，加速，減速若しくは変速した際の車両挙動や、しゃくり現象時またはジャダー現象時などの車両挙動を再現できる。

例えば、チップインショックなどの車両挙動の周波数との干渉を避けることができ、実路に近い挙動周波数の再現を可能にする。より具体的には、従来の車両拘束装置の剛性による共振特性とチップインショックなどの挙動周波数特性が近いことに依る車両挙動の再現性の精度低下を排除できる。

図３はシャシダイナモメータ２にて車両拘束装置１によって拘束された車両３のチップインショック時の前後加速度の波形を示す。Ａは実路の車両３の前後加速度波形を示し、Ｂは車両拘束装置１によって拘束された車両３の前後加速度波形を示す。

図４は前記前後加速度と前記チップインショックの周波数との関係を示す。Ａは実路の車両３の挙動周波数波形を示し、Ｂは車両拘束装置１によって拘束された車両３の挙動周波数波形を示す。

図３，４の特性図によれば、車両拘束装置１の共振周波数が車両３のチップインショックの挙動周波数から乖離した実路波形に近づいていることから、車両拘束装置１によれば従来の車両拘束装置と比べて実路再現性が高まることが確認できる。

図５はバンドパスフィルタ（３〜３０Ｈｚ）によって車両拘束装置１の共振周波数が除去された前記前後加速度の波形を示す。Ａは実路の車両３の前後加速度波形を示し、Ｂは車両拘束装置１によって拘束された車両３の前後加速度波形を示す。

図６は同バンドパスフィルタによって車両拘束装置１の共振周波数が除去された前記前後加速度と前記チップインショックの周波数との関係を示す。Ａは実路の車両３の挙動周波数波形を示し、Ｂは車両拘束装置１によって拘束された車両３の挙動周波数波形を示す。

車両拘束装置１の共振周波数（この例は約２Ｈｚ）がバンドパスフィルタで除去した波形を示す図５，６の特性図によると、車両拘束装置１によって拘束された車両３の実路再現性の精度高さが明確に示されている。

また、車両拘束装置１において、支柱部５は、車両３の車幅方向、車長方向、車高方向のいずれかまたは全てに調整可能に設置されているので、様々な車種の車両に対して緩衝部７の連結が可能となるので、車両の車種に応じた試験が行える。

さらに、支柱部５と第二取り付け部材６との間には、車両３の拘束力を測定する拘束力測定器９が具備されたことにより、車両３の拘束力を検出できるので、上記の効果に加えて、車両３の前後方向の力計測とその解析評価が可能となる。

そして、第一取り付け部材４及び第二取り付け部材６が四角筒状に形成されたことにより、車両拘束装置１の軽量化に加えて、車両３と支柱部５との間で緩衝部７を安定的に介在させることができ、上述の車両３の挙動の再現性の効果を安定維持できる。

［第二実施形態］
また、車両拘束装置１においては、圧力調整弁１２の代わりに図７に例示した空気圧制御装置１４を備えるとよい。空気圧制御装置１４は、シャシダイナモメータ２による車両３の試験時に検出された車両拘束装置１の挙動共振点と予め計測された実路の車両３の挙動共振点とを比較し、この二つの挙動共振点が干渉しないように緩衝部７の空気圧を制御する。

空気圧制御装置１４は、図７に示したように、周波数分析部１４１，共振点探索部１４２，共振点比較部１４３，空気圧調整部１４４を備える。

周波数分析部１４１は、車両３の運転によってシャシダイナモメータ２の加速度センサ２３にて検出された車両３の前後加速度の経時的変化に基づき車両３のチップインショック時の車両拘束装置１の挙動周波数を算出する。

共振点探索部１４２は、前記算出された車両拘束装置１の挙動周波数に基づき車両拘束装置１の挙動共振点を算出する。

共振点比較部１４３は、前記算出された車両拘束装置１の挙動共振点と実路の車両３の挙動共振点との比較を行う。

空気圧調整部１４４は、前記比較に基づき車両拘束装置１の挙動共振周波数と実路の車両３の挙動共振周波数とが乖離する緩衝部７の圧力値を算出する。

コンプレッサ１０は、前記算出された圧力値の空気を緩衝部７に供給する。

以上の空気圧制御装置１４を有する車両拘束装置１によれば、車両拘束装置１の挙動共振周波数と車両３の挙動共振周波数とが干渉しないように緩衝部７の空気圧が制御される。そして、この緩衝部７の空気圧の制御により、車両拘束装置１の剛性が調整されるので、路上走行を想定する車両３の挙動周波数の再現性がより一層向上する。

［第三実施形態］
さらに、車両拘束装置１においては、図８に例示したように、第一取り付け部材４と第二取り付け部材６との間にダンパー（振動減衰装置）１５を緩衝部７と並列に配置するとよい。ダンパー１５としては例えば機械振動を減衰させる周知のバンパーを適用すればよい。ダンパー１５は連結部材１６を介して第一取り付け部材４と第二取り付け部材６とに連結される。

ダンパー１５を備えた本態様の車両拘束装置１によれば、車両３の試験時に車両拘束装置１の共振ゲインがダンパー１５によって減衰するので、図９に示したように車両３の振動波形の再現性、特にチップインショック時における車両３の振動波形の再現性が高まる。

図９は車両拘束装置１にダンパー１５を備えた場合と備えない場合の車両３の前後加速度と車両３のチップインショックの周波数との関係を示す。本特性図によるとダンパー１５を有する車両拘束装置１によればダンパー１５を有しない車両拘束装置１と比べて実路に近い車両３の挙動の振動波形を把握できる。

以上のように車両拘束装置１においてダンパー１５を備えることにより、路上を想定した車両３の挙動波形の再現性を確認するためのバンドパスフィルタ処理が必要でなくなる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

例えば、本発明の車両拘束装置１はフラットベルト型のシャシダイナモメータに適用しても上述の実施形態の同様の効果が得られ、当該シャシダイナモメータにおいて路上を想定した車両３の前後加速度を実現できる。したがって、車両の前後振動現象の実路再現性、例えば、発進，車両前後運動，加速，減速若しくは変速した際、または、しゃくり現象時若しくはジャダー現象時などの車両挙動の再現性の効果が高まり、ドライバビリティーの評価試験を行える。そして、当該適用例もこの本発明の技術思想の範囲に属する。

１…車両拘束装置
２…シャシダイナモメータ（車両試験装置）
３…車両
４…第一取り付け部材
５…支柱部
６…第二取り付け部材、６１…取り付け本体部
７…緩衝部
８…空気供給部
９…拘束力測定器
１０…コンプレッサ（空気供給装置）
１４…空気圧制御装置
１５…ダンパー（振動減衰装置）

そこで、本発明の一態様は、車両試験装置に供される車両を拘束する車両拘束装置であって、前記車両の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材と、前記車両の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部と、この支柱部に取り付けられる第二取り付け部材と、前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部と、前記支柱部と前記第二取り付け部材との間に具備され、前記車両の拘束力を測定する拘束力測定器とを備える。
本発明の一態様は、車両試験装置に供される車両を拘束する車両拘束装置であって、前記車両の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材と、前記車両の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部と、この支柱部に取り付けられる第二取り付け部材と、前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部と、前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材の間にて前記緩衝部と並列に配置され、前記車両の試験時に生じる当該緩衝部の振動を減衰させる振動減衰装置を備える。
本発明の一態様は、前記緩衝部に供給される空気の圧力を制御する空気圧制御装置をさらに備える。
本発明の一態様は、車両試験装置に供される車両を拘束する車両拘束装置であって、前記車両の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材と、前記車両の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部と、この支柱部に取り付けられる第二取り付け部材と、前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部と、前記車両試験装置による前記車両の試験時に検出された前記車両拘束装置の挙動共振点と予め計測された実路の当該車両の挙動共振点とを比較し、この二つの挙動共振点が干渉しないように前記緩衝部に供給される空気の圧力を制御する空気圧制御装置を備える。
前記第二取り付け部材の一態様は、前記支柱部と前記緩衝部とに連結される取り付け本体部を備え、この取り付け本体部は前記空気を前記緩衝部に供給する空気供給部を有する。
前記支柱部の一態様は、前記車両の車幅方向、車長方向、車高方向のいずれかに調整可能に設置される。

Claims (7)

1. 車両試験装置に供される車両を拘束する車両拘束装置であって、
   前記車両の左右の前端部並びに後端部に取り付けられる第一取り付け部材と、
   前記車両の左右の前端部近辺並びに後端部近辺に立設される支柱部と、
   この支柱部に取り付けられる第二取り付け部材と、
   前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材との間に具備され、空気が充填された収縮自在の緩衝部と
   を備えた車両拘束装置。
2. 前記第二取り付け部材は、
   前記支柱部と前記緩衝部とに連結される取り付け本体部を備え、
   この取り付け本体部は、前記空気を前記緩衝部に供給する空気供給部を有する
   請求項１に記載の車両拘束装置。
3. 前記支柱部は、前記車両の車幅方向、車長方向、車高方向のいずれかに調整可能に設置された請求項１または２に記載の車両拘束装置。
4. 前記支柱部と前記第二取り付け部材との間には、前記車両の拘束力を測定する拘束力測定器が具備された
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車両拘束装置。
5. 前記緩衝部に供給される空気の圧力を制御する空気圧制御装置をさらに備えた
   請求項１から４のいずれか１項に記載の車両拘束装置。
6. 前記空気圧制御装置は、前記車両試験装置による前記車両の試験時に検出された前記車両拘束装置の挙動共振点と予め計測された実路の当該車両の挙動共振点とを比較し、この二つの挙動共振点が干渉しないように前記空気の圧力を制御する
   請求項５に記載の車両拘束装置。
7. 前記第一取り付け部材と前記第二取り付け部材の間にて前記緩衝部と並列に配置され、前記車両の試験時に生じる当該緩衝部の振動を減衰させる振動減衰装置をさらに備えた
   請求項１から６のいずれか１項に記載の車両拘束装置。