JP6090403B1 - 車両拘束装置 - Google Patents

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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。
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)

Claims (6)

  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、
    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
    を備えた車両拘束装置。
  2. 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と
    を備えた車両拘束装置。
  3. 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または2に記載の車両拘束装置。
  4. 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と
    を備えた車両拘束装置。
  5. 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から4のいずれか1項に記載の車両拘束装置。
  6. 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から5のいずれか1項に記載の車両拘束装置。
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