JP4548250B2 - Vehicle stand test device and rotation control pad for vehicle stand test device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に路面反力を模擬した振動を入力して台上試験を行う装置に関し、詳細には、車輪が装着されるホイールハブに力やトルクを入力して試験車両を加振する台上試験装置の改良に関する。 The present invention relates to an apparatus for performing a bench test by inputting a vibration simulating a road reaction force to a vehicle, and more specifically, inputs a force or torque to a wheel hub to which a wheel is mounted to vibrate the test vehicle. It relates to the improvement of the bench test equipment.
従来から、車両構成部品の耐久性等を評価するために、台上において実際の車両走行状態(以下、実走行と記す)を模擬した振動を車両に入力して試験を行う台上試験装置がある。試験の対象となる車両(以下、試験車両と記す)は、ホイールハブから車輪が外された状態で台上試験装置に固定される。台上試験装置は、試験車両にある全てのホイールハブに対して、それぞれ独立して多軸振動、すなわち車両左右方向、車両前後方向、車両上下方向の振動を入力することができる。これら振動を細かく制御して入力することで、台上試験装置は、実走行で車輪が路面から受ける反力(以下、路面反力と記す)を、台上で精度良く再現して入力することができる。 Conventionally, in order to evaluate the durability and the like of vehicle components, a bench test apparatus that performs a test by inputting vibrations simulating an actual vehicle running state (hereinafter referred to as actual running) on the bench to the vehicle. is there. A vehicle to be tested (hereinafter referred to as a test vehicle) is fixed to the bench test apparatus with the wheels removed from the wheel hub. The bench test apparatus can independently input multiaxial vibrations, that is, vibrations in the vehicle left-right direction, vehicle front-rear direction, and vehicle vertical direction, to all wheel hubs in the test vehicle. By finely controlling and inputting these vibrations, the bench testing device can accurately reproduce and input the reaction force that the wheels receive from the road surface during actual driving (hereinafter referred to as road reaction force). Can do.
また、台上試験装置は、車軸まわりのモーメントであるトルクを、ホイールハブから車両に入力することもできる。従来例では、試験車両のブレーキを常にロックさせた状態とし、台上試験装置から実走行の車両制動時を模擬したトルクを、試験車両のホイールハブに入力することで、車両制動時におけるホイールハブから懸架系への制動トルクの伝達を再現している。これにより、懸架系の構成部品について、耐久性等の評価を行うことができる。 Further, the bench test apparatus can also input torque, which is a moment around the axle, from the wheel hub to the vehicle. In the conventional example, the brake of the test vehicle is always locked, and the torque that simulates the actual vehicle braking is input from the bench test device to the wheel hub of the test vehicle. It reproduces the transmission of braking torque from to the suspension system. Thereby, durability etc. can be evaluated about the structural component of a suspension system.
しかし、従来の台上試験装置においては、ホイールハブに係合している動力伝達系や、エンジン、及びエンジンマウント等の評価を行うことができなかった。実走行の車両駆動時においては、ドライブシャフト等の動力伝達系には、自らの駆動力の反力を路面より受ける。一方、台上試験においては、この路面反力により生じるトルクを再現してホイールハブから入力することにより、動力伝達系にトルクを伝達させて評価を行うことができる。しかしながら、従来の台上試験装置では、常にブレーキをロックさせた状態で試験を行っているため、ホイールハブに入力されたトルクを、懸架系が受けてしまい、動力伝達系には、トルクをほとんど伝達させることができなかった。当然、動力伝達系に係合するエンジンにもトルクを伝達させることはできず、トルクの伝達によりエンジンが揺動する力を、エンジンマウントに伝達させることができなかった。実走行の車両駆動時においては、動力伝達系に車両駆動方向のトルクが作用しているが、従来の台上試験装置においては、これを再現することができなかった。 However, in the conventional bench test apparatus, it was not possible to evaluate the power transmission system engaged with the wheel hub, the engine, the engine mount, and the like. During actual driving of the vehicle, a power transmission system such as a drive shaft receives a reaction force of its own driving force from the road surface. On the other hand, in the bench test, the torque generated by the road surface reaction force is reproduced and input from the wheel hub, whereby the torque can be transmitted to the power transmission system for evaluation. However, in the conventional bench test device, the test is always performed with the brake locked, so the torque input to the wheel hub is received by the suspension system, and almost no torque is applied to the power transmission system. Could not be transmitted. Naturally, torque cannot be transmitted even to the engine engaged with the power transmission system, and the force by which the engine swings due to the torque transmission cannot be transmitted to the engine mount. During actual vehicle driving, torque in the vehicle driving direction acts on the power transmission system, but this cannot be reproduced by the conventional bench test apparatus.
そこで本発明は、より実走行に近いトルク伝達を再現可能な車両台上試験装置を提供する。 Therefore, the present invention provides an on-vehicle test apparatus capable of reproducing torque transmission closer to actual driving.
本発明の車両台上試験装置は、ホイールハブに固定されたブレーキロータに対し、ホイールハブに車両を駆動する方向のトルクが入力された際のブレーキロータの回転である車両駆動方向の回転は許し、ホイールハブに車両を制動する方向のトルクが入力された際のブレーキロータの回転である車両制動方向の回転は止める回転制限手段を備える。ブレーキロータの車両駆動方向の回転の際にはブレーキロータの回転を許すことで、ホイールハブに入力された駆動トルクは、これと係合する動力伝達系に伝達される。一方、ブレーキロータの車両制動方向の回転の際にはブレーキロータの回転を止めることで、ホイールハブに入力された制動トルクは、保持部に伝達される。
Vehicle bench testing apparatus of the present invention, with respect to a brake rotor fixed to the wheel hub, the rotation of the vehicle drive direction is a rotation of the brake rotor when the torque in a direction for driving the vehicle wheel hub is input forgiveness , rotation of the vehicle braking direction is a rotation of the brake rotor when the torque in the direction to brake the vehicle wheel hub is input comprises a rotation limiting means for stopping. Upon rotation of the vehicle driving direction Bed Rekirota than allowing the rotation of the brake rotor, the drive torque inputted to the wheel hub, is transmitted to the power transmission system engaged therewith. On the other hand, when the brake rotor rotates in the vehicle braking direction , the braking torque input to the wheel hub is transmitted to the holding portion by stopping the rotation of the brake rotor.
ここで、試験車両のブレーキ機構は、ディスク式であり、回転制限手段は、保持部に固定されたブレーキキャリパに装着され、ブレーキロータの摺接面を押圧してブレーキロータの回転を止める回転制限パッドであることが好ましい。 Here, the brake mechanism of the test vehicle is a disc type, and the rotation limiting means is mounted on a brake caliper fixed to the holding portion, and the rotation limitation that stops the rotation of the brake rotor by pressing the sliding surface of the brake rotor. A pad is preferred.
また、回転制限パッドは、ブレーキロータの摺接面に対向して底面が形成されたキャビティと、ブレーキロータの摺接面と、キャビティ底面との間に設けられた移動体とを備え、キャビティは、前記摺接面からキャビティ底面までの距離が、移動体より小さい浅底部を有することが好ましい。ブレーキロータが車両制動方向に回転すると、移動体は、浅底部に向けて移動し、浅底部底面と摺接面との間に挟まれて摺接面を押圧することで、ブレーキロータの回転を止めることができる。一方、ブレーキロータが車両駆動方向に回転すると、移動体は、浅底部から抜け出て、摺接面を押圧することなく、ブレーキロータを回転自在にすることができる。 The rotation limiting pad includes a cavity having a bottom surface facing the sliding surface of the brake rotor, and a moving body provided between the sliding surface of the brake rotor and the bottom surface of the cavity. It is preferable that the distance from the sliding contact surface to the bottom surface of the cavity has a shallow bottom portion smaller than the moving body. When the brake rotor rotates in the vehicle braking direction, the moving body moves toward the shallow bottom portion and is sandwiched between the bottom surface of the shallow bottom portion and the sliding contact surface to press the sliding contact surface, thereby rotating the brake rotor. Can be stopped. On the other hand, when the brake rotor rotates in the vehicle driving direction, the moving body can escape from the shallow bottom portion and make the brake rotor rotatable without pressing the sliding contact surface.
さらに、前記移動体は、ブレーキロータの摺接面及びキャビティ底面のうち少なくとも一方に接して転動する転動体であり、キャビティは、前記摺接面とキャビティ底面の距離が、転動体の直径より小さい浅底部を有することが好ましい。 Furthermore, the moving body is a rolling element that rolls in contact with at least one of the sliding contact surface and the cavity bottom surface of the brake rotor, and the cavity has a distance between the sliding contact surface and the cavity bottom surface that is greater than the diameter of the rolling element. It is preferable to have a small shallow bottom.
また、回転制限手段は、ハブの回転方向に応じて試験車両のブレーキペダルを操作する、アクチュエータであることも好ましい。 The rotation limiting means is preferably an actuator that operates the brake pedal of the test vehicle in accordance with the rotation direction of the hub.
また、本発明の車両台上試験装置用回転制御パッドは、ブレーキロータの摺接面に対向して底面が形成されたキャビティと、ブレーキロータの摺接面と、キャビティ底面との間に設けられた移動体とを備え、キャビティは、前記摺接面からキャビティ底面までの距離が、移動体より小さい浅底部を有する。ブレーキロータが車両制動方向に回転すると、移動体は、浅底部に向けて移動し、浅底部底面と摺接面との間に挟まれて摺接面を押圧することで、ブレーキロータの回転を止める。一方、ブレーキロータが車両駆動方向に回転すると、移動体は、浅底部から抜け出て、摺接面を押圧することなく、ブレーキロータを回転自在にする。 In addition, the rotation control pad for the on-vehicle test apparatus according to the present invention is provided between a cavity having a bottom surface facing the sliding surface of the brake rotor, a sliding surface of the brake rotor, and the bottom surface of the cavity. The cavity has a shallow bottom portion whose distance from the sliding contact surface to the bottom surface of the cavity is smaller than that of the moving body. When the brake rotor rotates in the vehicle braking direction, the moving body moves toward the shallow bottom portion and is sandwiched between the bottom surface of the shallow bottom portion and the sliding contact surface to press the sliding contact surface, thereby rotating the brake rotor. stop. On the other hand, when the brake rotor rotates in the vehicle driving direction, the moving body escapes from the shallow bottom and makes the brake rotor rotatable without pressing the sliding contact surface.
ここで、移動体は、ブレーキロータの摺接面及びキャビティ底面のうち少なくとも一方に接して転動する転動体であり、キャビティは、前記摺接面とキャビティ底面の距離が、転動体の直径より小さい浅底部を有することが好ましい。 Here, the moving body is a rolling element that rolls in contact with at least one of the sliding contact surface and the cavity bottom surface of the brake rotor, and the cavity has a distance between the sliding contact surface and the cavity bottom surface from the diameter of the rolling element. It is preferable to have a small shallow bottom.
本発明の台上試験装置によれば、ホイールハブに入力された車両駆動方向のトルクを、動力伝達系に伝達させて、より実走行に近いトルクの伝達を再現することができる。 According to the bench test apparatus of the present invention, the torque in the vehicle driving direction inputted to the wheel hub can be transmitted to the power transmission system, and the transmission of torque closer to actual running can be reproduced.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。例として、6自由度の多軸振動(車両前後方向、車両左右方向、車両上下方向)を、試験車両1に入力して試験を行う台上試験装置10について説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、台上試験装置10から、試験車両1のホイールハブに車軸まわりのトルクを入力できる台上試験装置10であれば、本発明を適用することができる。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As an example, a
〔第1実施形態〕
本実施形態の車両台上試験について、図1〜図4を用いて説明する。図1には、試験車両が搭載された台上試験装置の側面を模式的に示し、図2には、試験車両の懸架装置の一例として、マクファーソン・ストラット式懸架装置の構成を示し、図3には、台上試験装置がホイールハブにトルクを入力する様子を模式的に示し、図4には、試験車両1の部品構成の一例を模式的に示す。
[First Embodiment]
The on-vehicle test of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically illustrates a side surface of a bench test apparatus on which a test vehicle is mounted, and FIG. 2 illustrates a configuration of a McPherson strut suspension system as an example of a suspension apparatus for a test vehicle. Fig. 4 schematically shows how the bench test apparatus inputs torque to the wheel hub, and Fig. 4 schematically shows an example of the component configuration of the
本実施形態の台上試験において、試験車両1(試験の対象となる車両)は、図1に示すように、実際の路面を走行する車両から、通常タイヤとホイールで構成される車輪が外された状態で試験装置10に搭載される。
In the bench test of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the test vehicle 1 (vehicle to be tested) removes the wheels composed of normal tires and wheels from the vehicle traveling on the actual road surface. It is mounted on the
まず、試験車両1の懸架装置22について、図2及び図4を用いて説明する。懸架装置22は、車輪が装着されるホイールハブ12と、これを回転可能に保持する保持部24と、車体30に対して保持部24を支持する懸架アーム32及び緩衝器34と、ホイールハブ12と係合するブレーキロータ28と、ブレーキロータ28を挟むように保持部24に固定されるブレーキキャリパ26とを有しており、以下に詳細を説明する。
First, the
ホイールハブ12は、植え込みボルトであるハブボルト12aを有しており、このハブボルト12aを用いて、ブレーキロータ28と、実走行においては車輪が、台上試験においてはアダプタ14が、それぞれホイールハブ12と一体に回転するよう、これに固定される。さらに、ホイールハブ12は、車両1の駆動軸であるドライブシャフト36と係合しており、ホイールハブ12とドライブシャフト36は、一体に回転する。
The
保持部24は、このホイールハブ12を回転可能に保持する部品であり、且つ懸架アーム32、緩衝器34、及びブレーキキャリパ26が固定される部品である。保持部24は、一般的にホイールハブ12と併せて、アクスルハブと呼ばれる。前輪の場合は、ナックルと一体に形成されており、後輪の場合は、緩衝器34と共にストラットの一部を構成する。図2に示す例では、保持部24の車両上方側には、緩衝器34が固定され、一方、車両下方側は懸架アーム32に固定されている。
The
懸架アーム32は、その一端がブッシュを介して車体30に装着されており、もう一端は、ボールジョイント33を介して保持部24に装着されている。この構造により、懸架アーム32は、車体30に対して保持部24を車両上下方向に移動可能に支持している。緩衝器34は、車両上方側が車体30に固定され、一方、車両下方側が保持部24に固定されている。緩衝器34は、ホイールハブ12から保持部24に伝達された車両上下方向の路面反力について車体30への入力を緩衝する。
One end of the
さらに、保持部24には、内部にブレーキパッド27(図4を参照)を有するブレーキキャリパ26が固定されている。実際の車両においては、ブレーキキャリパ26は、車室内にあるブレーキペダル(図示せず)と連動しており、ブレーキペダルを操作すると、ブレーキパッド27がブレーキロータ28の摺接面を押圧し、ブレーキロータ28の回転を止めることができる。本実施形態の台上試験装置10においては、ブレーキキャリパ26に、当該試験装置10の構成部品である試験用ブレーキパッドが装着されている。この試験用ブレーキパッドは、ブレーキペダルの操作にかかわらず、ブレーキロータ28の所定方向(車両駆動方向)の回転を止めることができる回転制限パッドであり、以下、この試験用パッドを回転制限パッド50と記す。回転制限パッド50の構成については、後述する。
Furthermore, a
ブレーキロータ28は、ホイールハブ12と係合しており、ドライブシャフト36や、車輪又はアダプタ14と一体に回転する。ブレーキパッド27や、本実施形態の台上試験で用いられる回転制限パッド50が、ブレーキロータ28の両側にある摺接面29を押圧し、ブレーキロータ28の回転を止めることで、ブレーキロータ28に係合するホイールハブ12、ドライブシャフト36、車輪又はアダプタ14の回転が止まることとなる。
The
次に、本実施形態の台上試験装置10の構成について、図1及び図4を用いて説明する。台上試験装置10は、図1に示すように、試験車両1のホイールハブ12に装着されるアダプタ14と、アダプタ14に接続され、所定方向の加振力をアダプタ14に伝達させるロッド16と、このロッド16を駆動するアクチュエータ18と、アクチュエータ18を制御する制御装置20とを有している。なお、試験車両1の左右前後輪のホイールハブ12には、アダプタ14、ロッド16、及びアクチュエータ18が、それぞれ同様に接続されており、右後輪を例として、以下に詳細を説明する。
Next, the configuration of the
アダプタ14は、図4に示すように、ホイールを模した形状を呈しており、試験車両1のホイールハブ12に、ハブボルト12aを介してブレーキロータ28を中に挟んで固定される。図1に示すようにアダプタ14の車両前側と車両後側には、それぞれジョイント15a,15bを介して車両上下方向に延びるロッド16a,16bが接続されている。これらロッド16a,16bには、図示しないアクチュエータの一端に接続されており、アクチュエータの他端は、台上試験装置10に固定されている。アクチュエータが収縮・伸長を断続的に繰り返すよう駆動し、ロッド16a,16bを車両上下方向に加振することで、ロッド16a,16bからアダプタ14を介してホイールハブ12に、車両上下方向の振動を入力することができる。
As shown in FIG. 4, the
さらに、ロッド16aとロッド16bには、車両前後方向に延びるロッド16dがジョイント15c,15dを介して接続されており、ロッド16aには、ジョイント15eを介して車両前後方向に延びるロッド16cが接続されている。ロッド16cのもう一端(車両後側)は、ジョイント15fを介して、部材17aに接続されている。部材17aには、ジョイント15f以外にも、その頂点に、ジョイント15g,15hが設けられている。ジョイント15gは、台上試験装置10に固定されており、一方ジョイント15hは、アクチュエータ18aの一端に固定されている。アクチュエータ18aのもう一端は、ジョイント15iで台上試験装置10に固定されている。
Further, a
アクチュエータ18aを伸長させると、部材17は、ジョイント15gを支点として回動し、ジョイント15fは、車両後方(矢印Yで示す)に移動する。すると、ジョイント15fに接続しているロッド16cが車両後方に引かれ、さらに車両上下方向に延びるロッド16a、16bが、それぞれジョイント15j,15kを支点として車両後方に回動する。ロッド16a、16bに接続されたアダプタ14には、車両後方への力が入力される。
When the
このようにアクチュエータ18aを伸長させることで、アダプタ14を介してホイールハブ12に車両後方への力を入力することができ、一方、アクチュエータ18aを収縮させることで、ホイールハブ12に車両前方への力を入力することができる。よって、アクチュエータ18aを、伸長・収縮を断続的に繰り返すよう駆動することで、ホイールハブ12に車両前後方向の振動を入力することができる。
By extending the
台上試験装置10には、上述のようなアクチュエータ18、及びロッド16が、車両上下方向、車両前後方向だけでなく、車両左右方向にも設けられている。これにより、台上試験装置10は、試験車両1のホイールハブ12ごとに6自由度の多軸振動を入力することができる。さらに、これら各方向の振動を入力するアクチュエータ18、ロッド16、及びアダプタ14は、左右前後輪のホイールハブ12ごとに設けられている。
The
以上に説明したアクチュエータ18は、全て制御装置20に電気的に接続されている。制御装置20には、各方向の振動データが予め入力されており、上述のアクチュエータ18の駆動を、それぞれ協調して制御する。制御装置20で各ホイールハブ12に加える多軸振動の全てを制御することにより、台上試験装置10は、実走行を再現した路面反力を、台上で精度良く再現して、試験車両1の各ホイールハブ12に入力することができる。
All the
また、台上試験装置10は、上述の加振力だけでなく、車軸まわりのトルクを、ホイールハブ12に対して入力することもできる。例えば、図3に示すように、アクチュエータ18bを矢印Aで示すように伸長させることで、部材17bのジョイント15lに車両後方への力が作用し、部材17bは、ジョイント15mを支点として回動する。部材17bにジョイント15jで接続されたロッド16aは、車両上方(矢印Zで示す)に駆動され、一方、部材17bにジョイント15kで接続されたロッド16bは、車両下方に駆動される。
Further, the
ロッド16aは、ジョイント15aで、アダプタ14を車両上方に押し上げ、一方ロッド16bは、ジョイント15bで、アダプタ14を車両下方に引き下げる。ここで、ジョイント15aとジョイント15bは、図3に点Cで示す車軸を中心に、それぞれ車両後方、車両前方に等しい距離をもってアダプタ14に設定されている。
The
したがって、アダプタ14には、図に点Cで示す車軸まわりに、矢印Bで示すように車両1を前進させる車輪回転方向(以下、車両駆動方向と記す)に回転させようとするモーメントが作用することとなり、このモーメントは、アダプタ14が固定されるホイールハブ12に、車軸Cまわりのトルクとして伝達される。以上のようにして、台上試験装置10は、ホイールハブ12にトルクを入力することができる。
Therefore, a moment to rotate the
ここで、上述の方法で、台上試験装置10がホイールハブ12からトルクを入力し、試験車両1に作用させるためには、試験車両1側で、入力されたトルクの反力を受ける必要がある。そして、トルクが入力されるホイールハブ12から、反力を受ける部位に到るまでのトルク伝達経路は、試験車両1のブレーキの作動状態に依存する。例えば、試験車両1のブレーキをロックさせた状態とブレーキをかけていない状態とでは、トルク伝達経路は全く異なり、以下、これらトルク伝達係路について図4を用いて説明する。図4には、ホイールハブ12に、台上試験装置10のアダプタ14が装着された状態を示している。なお、本図においては、前輪及び左側後輪を省略して記載し、記載を明瞭にするため、車体と、ホイールハブ12については斜線で示している。
Here, in order for the
ブレーキをロックさせた状態、すなわち、ブレーキロータ28の回転が止められた状態においては、アダプタ14からホイールハブ12に入力されたトルクは、ホイールハブ12に係合するブレーキロータ28に、さらにブレーキロータ28を押圧し回転を止めているブレーキパッド27を介してブレーキキャリパ26に伝達される。さらに、ブレーキキャリパ26から、これを固定している保持部24に伝達される。
In a state where the brake is locked, that is, in a state where the rotation of the
保持部24に伝達されたトルクは、保持部24に接続されている懸架系部品である懸架アーム32や緩衝器34に作用する力に分解される。この分解された力は、それぞれ懸架アーム32や緩衝器34を介して車体30d,30eに伝達される。このようにブレーキロータ28の回転を止めることで、ホイールハブ12から入力されたトルクが保持部24に伝達されることで、このトルクを分解した力が、懸架アーム32や緩衝器34等の懸架系に作用することとなる。
The torque transmitted to the holding
一方、ブレーキをかけていない状態、すなわち、ブレーキロータ28の回転が許された状態においては、ホイールハブ12に入力されたトルクは、ブレーキキャリパ26とブレーキロータ28との間で力の伝達が行われないため、保持部24にトルクは伝達されず、ホイールハブ12に係合するドライブシャフト36に伝達される。さらに、ドライブシャフト36に伝達されたトルクは、これに係合している終減速装置40や、変速機44等を介してエンジン46に伝達される。
On the other hand, in a state where the brake is not applied, that is, in a state where the rotation of the
エンジン46に伝達されたトルクは、車体30bに対してエンジン46を支持するエンジンマウント48に作用する力に分解される。この分解された力は、エンジンマウント48を介して車体30bに伝達される。このようにブレーキロータ28の回転を許すことで、ホイールハブ12から入力されたトルクが、エンジン46を含む動力伝達系に伝達されて、このトルクを分解した力が、エンジンマウント48に作用することとなる。
The torque transmitted to the
以上に説明したように、台上試験装置10がホイールハブ12に入力したトルクと、これが分解された力は、ブレーキロータ28の回転を止めた場合、保持部24を含む懸架系に作用し、一方、回転を許した場合は、エンジン46を含む動力伝達系や、エンジンマウント48に作用する。
As described above, the torque input to the
ここで、台上試験装置10に再現が求められている、実走行における車輪と車両(車体30)との間に作用するトルク伝達経路は、車両制動時と車両駆動時で異なる。
Here, the torque transmission path acting between the wheel and the vehicle (vehicle body 30) in actual traveling, which is required to be reproduced by the
実走行において車両を減速させる場合、すなわち車両制動時においては、ブレーキのロックを含めブレーキが作用している状態であるため、主に、車輪とホイールハブ12の保持部24との間に、車両制動方向(車両駆動方向と逆の回転方向)のモーメントである制動トルクが作用し、さらに、制動トルクが分解された力が緩衝器34やアーム等の懸架系に作用している。
When the vehicle is decelerated during actual driving, that is, when the vehicle is braked, since the brake is applied including the brake lock, the vehicle is mainly disposed between the wheel and the holding
一方、実走行において車両を加速させる場合、すなわち車両駆動時においては、当然ブレーキはかけていない状態であるため、車輪とエンジン46を含む動力伝達系との間に、車両駆動方向のモーメントである駆動トルクが作用し、さらに、駆動トルクが分解された力によりエンジン46が揺動し、このエンジン46を揺動させる力がエンジンマウント48に作用している。車両駆動時において、保持部24を含む懸架系には、駆動トルクや、駆動トルクが分解された力は作用しない。
On the other hand, when the vehicle is accelerated in actual driving, that is, when the vehicle is driven, the brake is naturally not applied, so the moment in the vehicle driving direction is between the wheels and the power transmission system including the
したがって、台上試験装置10は、実走行の車両駆動時を再現する場合には、ホイールハブ12に車両駆動方向のトルクを入力し、且つこのトルクをドライブシャフト36に伝達させる必要がある。
Therefore, the
しかし、従来の台上試験においては、図5にブレーキ機構100を示すように、試験車両1の車室内にあるブレーキペダル120をジャッキ124により固定し、ブレーキ122を常にロックさせた状態で試験を行っている。このため、従来の台上試験が図3に示すようにロッド16a,16bを駆動し、ホイールハブ12に車両駆動方向のトルクを入力しても、ブレーキロータ28の回転は止められた状態であるため、ホイールハブ12に入力されたトルクは、保持部24から懸架系へと伝達されてしまい、エンジン46を含む動力伝達系に伝達させることができなかった。このため、従来の台上試験では、実走行の車両駆動時における動力伝達系部品やエンジンマウント48へのトルクや力の作用を再現することができず、これら部品について耐久性等の評価を行うことができなかった。
However, in the conventional bench test, as shown in FIG. 5, the
そこで、本発明に係る車両台上試験装置10は、ホイールハブ12に固定されたブレーキロータ28に対し、ホイールハブ12に車両を駆動する方向のトルクが入力された際のブレーキロータ28の回転である車両駆動方向の回転は許し、ホイールハブ12に車両を制動する方向のトルクが入力された際にブレーキロータ28の回転である車両制動方向の回転は止める回転制限手段を備える。本実施形態においては、試験車両1のブレーキ機構100はディスク式であり、回転制限手段は、試験車両1の保持部24に固定されるブレーキキャリパ26に装着された、回転制限機能を有する試験用ブレーキパッド(以下、回転制限パッド50と記す)である。回転制限パッド50は、車両駆動方向にはブレーキロータ28の回転を許し、車両制動方向にはブレーキロータ28の摺接面29を押圧して回転を止める。
Therefore, the on-
本実施形態の回転制限パッド50について、図6及び図7を用いて説明する。図6には、ブレーキロータ28を挟んで装着された回転制限パッド50の断面であり、図4にE−E線で示す断面を示す。図7には、図6に二点鎖線Fで囲う拡大図を示し、図7(a)には、ブレーキロータ28が車両制動方向に回転しようとして止められた様子を、図7(b)には、ブレーキロータ28が車両駆動方向に回転する様子を示す。なお、図6及び図7において、ブレーキロータ28の車両駆動方向(車両が前進する車輪の回転方向)を矢印Jで、これと反対方向である車両制動方向を矢印Kで示す。
The
回転制限パッド50は、図6に示すように、ブレーキロータ28の両側に形成された摺接面29を挟みこむように設けられている。これら2つの回転制限パッド50は、一点鎖線Gで示すブレーキロータ28の中心面に対して対象な形状に構成されている。回転制限パッド50には、パッド本体51に対して、複数のキャビティ52が形成されており、各キャビティ52の底面54は、ロータの摺接面29に対向するよう形成されている。パッド本体51とロータの摺接面29とが接触しないよう所定の隙間をあけた状態で、2つの回転制限パッド50は、ブレーキキャリパ26に固定されている。
As shown in FIG. 6, the
各キャビティ52内において、ロータの摺接面29とキャビティ底面54との間には、転動体60と、これを回転可能に保持し、車両制動方向Kに転動体に力を加えるバネ62が設けられている。バネ62のもう一端は、キャビティ52の側面56に装着されており、転動体60は、バネ62を伸縮させながら、キャビティ52内を転動することができる。なお、転動体60は、転動することが可能であれば、ころ形状でも、球状でも構わない。
Within each
また、キャビティ52は、摺接面29からキャビティ底面54までの距離が、転動体60の直径(図6に寸法Hで示す)より小さい浅底部52aと、摺接面29からキャビティ底面54までの距離が転動体60の直径より大きい深底部52bから構成されている。浅底部52aの底面54aと深底部52bの底面54bは、なだらかに連続しており、浅底部52aは、矢印Kで示す車両制動方向ほど、浅くなるよう形成されている。
The
試験車両1のホイールハブ12に制動トルクが入力されると、ハブ12に係合するブレーキロータ28が車両制動方向Kに回転する。このとき転動体60は、バネ62の伸長する力により浅底部52aに移動し、図7(a)に示すように、ロータの摺接面29とは接触部位64で、浅底部底面54aとは接触部位66で接する。
When braking torque is input to the
この状態から、さらにブレーキロータ28が車両制動方向Kに回転すると、転動体60は、図に矢印Lで示す方向に極僅かに回転し、ロータの摺接面29と浅底部底面54aとの間に、さらにしっかりと挟まれる。すると転動体60は、ロータの摺接面29を、ロータ摺接面29に垂直な方向に接触部位64で押圧する。これにより、接触部位64には、強い摩擦力が生じることとなり、回転制限パッド50は、この摩擦力をもってブレーキロータ28の車両制動方向の回転を止めることができる。
From this state, when the
そして、試験車両1のホイールハブ12に駆動トルクが入力されると、ブレーキロータ28が車両駆動方向Jに回転する。このとき、図7(b)に破線で示す位置にある転動体60は、接触部位64で摺接面29との間に作用する摩擦力により、破線矢印Mに示す方向に回転させられる。これにより、転動体60は、バネ62を収縮させながら回転し、浅底部52aから抜け出て深底部52bに移動する。
When a driving torque is input to the
深底部52bに移動した転動体60(図中、実線で示す)と、ロータの摺接面29との間には、僅かに隙間が生じる。この状態において、転動体60は、ロータの摺接面29を押圧することがなく、回転制限パッド50は、ブレーキロータ28を、車両駆動方向の回転を許すこととなる。
A slight gap is generated between the rolling element 60 (shown by a solid line in the figure) that has moved to the
以上のようにして、本実施形態の車両台上試験装置10は、回転制限手段として、試験車両1のブレーキキャリパ26に、台上試験装置10の構成部品であり、試験車両1のブレーキロータ28を車両駆動方向には回転を許し車両制動方向には回転を止める、回転制限パッド50が装着される。
As described above, the vehicle
回転制限パッド50が、車両駆動方向にはブレーキロータ28の回転を許すことで、台上試験装置10がホイールハブ12に入力した駆動トルクは、ホイールハブ12に係合するドライブシャフト36から動力伝達系に伝達され、さらにエンジンマウント48にも力が作用する。したがって、台上試験においても、エンジン46を含む動力伝達系部品やエンジンマウント48等についても耐久性等の評価を行うことができる。
The
一方、回転制限パッド50が、車両制動方向にはブレーキロータ28の回転を止めることで、台上試験装置10がホイールハブ12に入力した制動トルクは、回転制限パッド50からブレーキを介して保持部24に伝達され、さらに保持部24に接続された懸架系に力が作用する。
On the other hand, the
したがって、従来の台上試験と異なり、台上試験装置10が再現した駆動トルクによる力を懸架系に作用させることなく、制動トルクによる力のみを懸架系に作用させることができる。これにより、本来、実走行ではほとんど生じない駆動トルクによる懸架系への力の作用をなくすことができ、台上試験において、懸架系が、実走行に比べて過剰に厳しく評価されてしまうことを防止することができる。
Therefore, unlike the conventional bench test, only the force due to the braking torque can be applied to the suspension system without applying the force due to the driving torque reproduced by the
以上から、本実施形態の車両台上試験装置10は、実走行における、駆動トルク及び制動トルクの車両への伝達を、より忠実に再現し、エンジンを含む動力伝達系部品やエンジンマウント、及び懸架系部品について、より高い精度で評価することができる。
From the above, the on-
なお、本実施形態の回転制限パッド50は、そのキャビティ52内に、バネ62を伸縮させながら回転して移動する転動体60を設ける構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、転動体60に替えて楔形をした移動体を設ける構成としても良い。移動体が、キャビティ52内を摺動しながら浅底部52aに移動し、キャビティ52の浅底部底面54aとロータの摺接面29との間に挟まれて、摺接面29を押圧し、ブレーキロータ28の回転を止める回転制限パッド50を実現することができる。
In addition, although the
〔第2実施形態〕
本実施形態の車両台上試験装置70の構成について、図8を用いて説明する。図8には、試験車両1が搭載された台上試験装置70を模式的に示す。本実施形態では、回転制限手段として、ホールハブの回転方向に応じて試験車両1のブレーキペダル120を操作するアクチュエータ72を、台上試験装置70に備える点で、第1実施形態と異なり以下に詳細を説明する。なお、第1実施形態の台上試験装置10と略共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
The configuration of the on-vehicle test apparatus 70 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 schematically shows the bench test apparatus 70 on which the
台上試験装置70は、試験車両1のブレーキペダル120を操作するペダル用アクチュエータ72を有している。このペダル用アクチュエータ72は、制御装置20bに電気的に接続されている。この制御装置20bは、ペダル用アクチュエータ72と、ロッド16aを駆動してホイールハブ12にトルクを入力するロッド用アクチュエータ18bとを連動させて制御することができる。
The bench test apparatus 70 includes a
具体的には、制御装置20bは、ホイールハブ12にトルクを入力するアクチュエータ18bを制御すると同時に、ペダル用アクチュエータ72を制御して、試験車両1のブレーキを操作することができる。なお、本実施形態の台上試験装置70では、ブレーキの作動の有無だけでなく、ブレーキの効き具合、すなわちブレーキの強弱をも制御することができる。
Specifically, the
次に、本実施形態の車両台上試験装置70の動作について、車両駆動時のトルクを再現する場合と、車両制動時のトルクを再現する場合に分けて説明する。 Next, the operation of the on-vehicle test apparatus 70 according to the present embodiment will be described separately for the case of reproducing the torque during driving of the vehicle and the case of reproducing the torque during braking of the vehicle.
台上試験装置70が車両駆動時を再現する場合、制御装置20bは、ペダル用アクチュエータ72を、ブレーキを解除する方向に制御する。ペダル用アクチュエータ72は、ブレーキパッド27がブレーキロータ28の摺接面29を押圧しないようにブレーキペダル120を操作する。これにより、ブレーキロータ28は、回転自在な状態となり、ブレーキロータ28に係合するホイールハブ12は、保持部24に対して回転することができる。
When the bench test apparatus 70 reproduces the time when the vehicle is driven, the
これと同時又は直後に、制御装置20bは、ロッド用アクチュエータ18bを制御し、ロッド用アクチュエータ18bは、ロッド16a,16bを駆動して、車両駆動方向のトルク(駆動トルク)を、試験車両1のホイールハブ12に入力する。
At the same time or immediately after this, the
ブレーキロータ28が回転自在な状態にあるため、台上試験装置70がホイールハブ12に入力した駆動トルクは、ほとんどホイールハブ12に係合するドライブシャフト36から動力伝達系に伝達され、さらにエンジンマウント48に力が作用する。
Since the
一方、車両制動時を再現する場合、制御装置20bは、ペダル用アクチュエータ72を、ブレーキを作動させる方向に制御する。ペダル用アクチュエータ72は、ブレーキパッド27がブレーキロータ28の摺接面29を所望の力で押圧するように、ブレーキペダル120を操作する。このようにして、制御装置20bは、所望の制動力をもって、ブレーキロータ28を制動することができる。
On the other hand, when reproducing the vehicle braking time, the
これと同時又は直後に、制御装置20bは、ロッド用アクチュエータ18bを制御して、車両制動方向のトルク(制動トルク)をホイールハブ12に入力する。
At the same time or immediately after this, the
ブレーキロータ28には、所望の制動力が作用した状態であるため、台上試験装置70がホイールハブ12に入力した制動トルクは、ブレーキキャリパ26を介して保持部24に伝達され、懸架系に力が作用するだけでなく、ドライブシャフト36から動力伝達系にも伝達される。台上試験装置70からホイールハブ12に入力された制動トルクは、ブレーキロータ28を制動する制動力が大きいほど、保持部24に伝達され、懸架系に作用する割合が高くなり、一方、ブレーキロータ28の制動力が小さいほど、動力伝達系に伝達される割合が高くなる。
Since a desired braking force is applied to the
以上のように本実施形態の台上試験装置70においては、ホイールハブに入力された車両駆動方向のトルクを、動力伝達系に伝達させることができるだけでなく、車両制動方向のトルクを、ブレーキロータに作用する制動力に応じて、懸架系が接続される保持部と動力伝達系とに、それぞれ分担させて入力することができる。これにより、本実施形態の台上試験装置70は、第1実施形態の台上試験装置10に比べて、より実走行に近い車両制動時のトルク伝達を再現することができる。
As described above, in the bench test apparatus 70 of the present embodiment, not only the vehicle driving direction torque input to the wheel hub can be transmitted to the power transmission system, but also the vehicle braking direction torque is transmitted to the brake rotor. Depending on the braking force acting on the power transmission system, it can be divided and input to the holding unit to which the suspension system is connected and the power transmission system. Thereby, the bench test apparatus 70 of this embodiment can reproduce the torque transmission at the time of vehicle braking which is closer to actual running, compared to the
1 試験車両、10,70 車両台上試験装置、12 ホイールハブ、14 アダプタ、16 ロッド、18 アクチュエータ、20 制御装置、22 懸架装置、24 保持部、26 ブレーキキャリパ、27 ブレーキパッド、28 ブレーキロータ、29 摺接面、30 車体、50 回転制限パッド、52 キャビティ、54 キャビティ底面、60 転動体、62 バネ、64 ブレーキロータとの接触部位、66 キャビティ底面との接触部位、72 ペダル用アクチュエータ、120 ブレーキペダル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ホイールハブに固定されたブレーキロータに対し、ホイールハブに車両を駆動する方向のトルクが入力された際のブレーキロータの回転である車両駆動方向の回転は許し、ホイールハブに車両を制動する方向のトルクが入力された際のブレーキロータの回転である車両制動方向の回転は止める回転制限手段を備える車両台上試験装置。 A test apparatus on a vehicle stand for testing by inputting torque, which is a moment around an axle, from a wheel hub rotatably held by a holding portion to a test vehicle,
The brake rotor fixed to the wheel hub is allowed to rotate in the vehicle drive direction , which is the rotation of the brake rotor when the torque in the direction of driving the vehicle is input to the wheel hub, and the wheel hub is allowed to rotate in the direction of braking the vehicle. vehicle bench testing apparatus comprising a rotating limiting means rotation stop of the vehicle braking direction is a rotation of the brake rotor when the torque is inputted.
試験車両のブレーキ機構は、ディスク式であり、
回転制限手段は、前記保持部に固定されたブレーキキャリパに装着され、ブレーキロータの摺接面を押圧してブレーキロータの回転を止める、回転制限パッドである、
車両台上試験装置。 The vehicle stand test apparatus according to claim 1,
The brake mechanism of the test vehicle is a disc type,
The rotation limiting means is a rotation limiting pad that is mounted on a brake caliper fixed to the holding portion and presses the sliding contact surface of the brake rotor to stop the rotation of the brake rotor.
Vehicle stand test equipment.
回転制限パッドは、
ブレーキロータの摺接面に対向して底面が形成されたキャビティと、
ブレーキロータの摺接面と、キャビティ底面との間に設けられた移動体と、
を備え、
キャビティは、前記摺接面からキャビティ底面までの距離が、移動体より小さい浅底部を有し、
ブレーキロータが車両制動方向に回転すると、移動体は、浅底部に向けて移動し、浅底部底面と摺接面との間に挟まれて摺接面を押圧することで、ブレーキロータの回転を止め、
ブレーキロータが車両駆動方向に回転すると、移動体は、浅底部から抜け出て、摺接面を押圧することなく、ブレーキロータを回転自在にする、
車両台上試験装置。 A vehicle stand test apparatus according to claim 2,
The rotation limit pad
A cavity having a bottom surface facing the sliding surface of the brake rotor;
A moving body provided between the sliding surface of the brake rotor and the bottom surface of the cavity;
With
The cavity has a shallow bottom portion whose distance from the sliding contact surface to the cavity bottom surface is smaller than the moving body,
When the brake rotor rotates in the vehicle braking direction, the moving body moves toward the shallow bottom portion and is sandwiched between the bottom surface of the shallow bottom portion and the sliding contact surface to press the sliding contact surface, thereby rotating the brake rotor. Stop,
When the brake rotor rotates in the vehicle driving direction, the moving body comes out of the shallow bottom and makes the brake rotor rotatable without pressing the sliding contact surface.
Vehicle stand test equipment.
前記移動体は、ブレーキロータの摺接面及びキャビティ底面のうち少なくとも一方に接して転動する転動体であり、
キャビティは、前記摺接面とキャビティ底面の距離が、転動体の直径より小さい浅底部を有する、
車両台上試験装置。 A vehicle stand test apparatus according to claim 3,
The moving body is a rolling element that rolls in contact with at least one of a sliding contact surface and a cavity bottom surface of the brake rotor,
The cavity has a shallow bottom portion in which the distance between the sliding contact surface and the cavity bottom surface is smaller than the diameter of the rolling element,
Vehicle stand test equipment.
回転制限手段は、ホイールハブの回転方向に応じて試験車両のブレーキペダルを操作する、アクチュエータである、
車両台上試験装置。 The vehicle stand test apparatus according to claim 1,
The rotation limiting means is an actuator that operates the brake pedal of the test vehicle according to the rotation direction of the wheel hub.
Vehicle stand test equipment.
ブレーキロータの摺接面に対向して底面が形成されたキャビティと、
ブレーキロータの摺接面と、キャビティ底面との間に設けられた移動体と、
を備え、
キャビティは、前記摺接面からキャビティ底面までの距離が、移動体より小さい浅底部を有し、
ブレーキロータが車両制動方向に回転すると、移動体は、浅底部に向けて移動し、浅底部底面と摺接面との間に挟まれて摺接面を押圧することで、ブレーキロータの回転を止め、
ブレーキロータが車両駆動方向に回転すると、移動体は、浅底部から抜け出て、摺接面を押圧することなく、ブレーキロータを回転自在にする、
車両台上試験装置用回転制御パッド。 It is mounted on a brake caliper that is fixed to the holding part that rotatably holds the wheel hub, and presses the sliding surface of the brake rotor. A rotation control pad for an on-vehicle test apparatus that stops rotation,
A cavity having a bottom surface facing the sliding surface of the brake rotor;
A moving body provided between the sliding surface of the brake rotor and the bottom surface of the cavity;
With
The cavity has a shallow bottom portion whose distance from the sliding contact surface to the cavity bottom surface is smaller than the moving body,
When the brake rotor rotates in the vehicle braking direction, the moving body moves toward the shallow bottom portion and is sandwiched between the bottom surface of the shallow bottom portion and the sliding contact surface to press the sliding contact surface, thereby rotating the brake rotor. Stop,
When the brake rotor rotates in the vehicle driving direction, the moving body comes out of the shallow bottom and makes the brake rotor rotatable without pressing the sliding contact surface.
Rotation control pad for on-vehicle testing equipment.
前記移動体は、ブレーキロータの摺接面及びキャビティ底面のうち少なくとも一方に接して転動する転動体であり、
キャビティは、前記摺接面とキャビティ底面の距離が、転動体の直径より小さい浅底部を有する、
車両台上試験装置用回転制御パッド。 A rotation control pad for a vehicle stand test apparatus according to claim 6,
The moving body is a rolling element that rolls in contact with at least one of a sliding contact surface and a cavity bottom surface of the brake rotor,
The cavity has a shallow bottom portion in which the distance between the sliding contact surface and the cavity bottom surface is smaller than the diameter of the rolling element,
Rotation control pad for on-vehicle testing equipment.
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