JP6420149B2 - 動的本体力を測定および評価するためのテストシステム - Google Patents

動的本体力を測定および評価するためのテストシステム Download PDF

Info

Publication number
JP6420149B2
JP6420149B2 JP2014537267A JP2014537267A JP6420149B2 JP 6420149 B2 JP6420149 B2 JP 6420149B2 JP 2014537267 A JP2014537267 A JP 2014537267A JP 2014537267 A JP2014537267 A JP 2014537267A JP 6420149 B2 JP6420149 B2 JP 6420149B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
coupled
input
actuators
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014537267A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014532857A (ja
Inventor
バイロン ジェイ． サーリ，
バイロン ジェイ． サーリ，
デービッド エム． フリック，
デービッド エム． フリック，
Original Assignee
エムティーエス システムズ コーポレイション
エムティーエス システムズ コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エムティーエス システムズ コーポレイション, エムティーエス システムズ コーポレイション filed Critical エムティーエス システムズ コーポレイション
Publication of JP2014532857A publication Critical patent/JP2014532857A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6420149B2 publication Critical patent/JP6420149B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

（背景）
テスト器具は、種々の動作条件の間にテスト試験体に与えられる動的な力および運動に応答した、テスト試験体の性能をテストするために使用される。そのようなテスト器具は、試験体に力を入力するために種々のアクチュエータおよびデバイスを利用する。典型的に、車両テスト装置に対して、入力された力および運動は、車両サスペンションを通して車両に与えられる道路入力またはステアリング入力に対応する。空気力などの種々の他の力が、動作中、車両に対して作用する。道路力およびステアリング力とは異なり、車両の動作中に与えられた、本体上の空気力を測定および量化することは困難である。
本願は、車両サスペンションとは別の経路を通して本体に与えられる種々の空気力または他の力に対応するとみなされ得る力を評価および測定するためのテストシステムまたは装置を開示する。テストシステムは、テスト試験体に外乱を与え、入力された外乱に応答して本体に与えられた本体運動または変位を測定するように構成される。システムは、測定された運動または変位を利用して、本体外乱の運動または変位を再現するように構成された１つ以上のアクチュエータデバイスを含む。開示されるように、システムは、１つ以上のアクチュエータデバイスの動作を制御するために、測定された運動または変位を利用して制御パラメータを生成するアルゴリズムまたは命令を含む。力外乱がない場合、測定された運動または変位を再現するために１つ以上のアクチュエータデバイスを通じて適用された力は、最初の入力力外乱によって本体に適用された力または負荷を決定するために使用される。開示されたテストシステムは、測定された運動および変位を再現するために、異なる本体運動制御システムを使用して実装され得、上記の概要は、出願人の発明の範囲を制限することも、本願を本明細書中に開示された特定の実施形態に限定することもするべきではない。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
入力力外乱を本体（１０４）に適用することと、
該入力力外乱に応答した、該本体（１０４）の運動または変位を測定することと、
該本体（１０４）に入力負荷を適用することにより、該入力力外乱によって該本体に与えられた測定された運動または変位を再現することと、
該適用された入力負荷を測定すること（１５２）と
を含む、方法。
（項目２）
前記本体（１０４）の前記測定された運動変位を利用することにより、制御パラメータ（１２６）を生成することと、
該制御パラメータ（１２６）を利用することにより、１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）を動作させて、前記入力負荷を該本体に適用することにより、前記測定された運動または変位（１０８）を再現することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記本体は、タイヤまたはホイールハブに結合されており、前記方法は、
前記入力力外乱を適用しながら、該タイヤ（１１７）またはホイールハブ（１１６）に道路入力力または変位を適用することと、
該道路入力力または変位を測定することと、
１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）を動作させることにより、前記入力負荷を該本体（１０４）に適用するために、該本体（１０４）の前記測定された運動または変位、および該測定された道路入力力または変位を利用することにより、制御パラメータ（１２６）を生成することと、
該制御パラメータ（１２６）を利用することにより、該１つ以上のアクチュエータを動作させて、該入力負荷を該本体（１０４）に適用することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記道路入力力または変位を適用するステップは、
駆動命令を利用することにより、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータ（１２０、１６４、１６６、１６８、２１４、２１８、２２６）を動作させ、道路状態をシミュレートすること
を含む、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記道路入力力または変位を測定するステップは、
前記タイヤの接触力（１２４）または前記ホイールハブの運動または力（１２３）のうちの１つまたは両方を測定することと、
該タイヤの接触力（１２４）または該ホイールハブの運動または力（１２３）のうちの１つまたは両方を利用することにより、前記制御パラメータ（１２６）を生成して、前記１つ以上のアクチュエータを動作させることにより、前記入力負荷を前記本体（１０４）に適用することと
を含む、項目３に記載の方法。
（項目６）
前記入力力外乱を適用するステップは、
風洞（１３０）内において、風源（１３２）から、風外乱を前記本体（１０４）に適用すること
を含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記入力負荷は、１つ以上のアクチュエータを通じて前記本体（０１４）に適用され、前記方法は、
該１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）の該適用された負荷を測定することと、
該１つ以上のアクチュエータの該適用された負荷の大きさを出力することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記入力力外乱が前記本体（１０２）に適用されている間、前記入力負荷がゼロであるように前記１つ以上のアクチュエータを制御することを含む、項目２に記載の方法。
（項目９）
テストアセンブリであって、該テストアセンブリは、
本体の運動または変位の大きさを受け取り、１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）を制御するための制御パラメータ（１２６）を出力するように構成された制御パラメータジェネレータ（１２５）と、
該１つ以上のアクチュエータに結合された運動制御器（１２７、３０２）であって、該運動制御器（１２７、３０２）は、該１つ以上のアクチュエータを動作させて、該本体の該測定された運動または変位を再現するために、該制御パラメータ（１２６）を受け取るように構成されている、運動制御器（１２７、３０２）と、
該１つ以上のアクチュエータの適用された負荷を測定するように構成された１つ以上の力測定センサ（１１２）と、
該１つ以上の力測定センサ（１１２）からの力測定値を使用することにより、該本体への入力力外乱を決定するように構成された決定器構成要素（３１２）と
を含む、テストアセンブリ。
（項目１０）
道路入力を供給するために道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、前記本体（１０４）に入力負荷力を提供するように構成された少なくとも１つのアクチュエータとを含む複数のアクチュエータを含み、前記制御パラメータジェネレータ（１２５）は、該本体（１０４）の前記測定された運動または変位を再現するために、タイヤの接触力センサ（１２２）またはホイールハブの運動または力測定デバイス（１２１）からの測定値を利用することにより、該本体に結合された該少なくとも１つのアクチュエータに対する前記制御パラメータ（１２５）を生成する、項目９に記載のテストアセンブリ。
（項目１１）
前記本体（１０４）に前記入力力外乱を与える力外乱ジェネレータ（１０２）と、該本体の前記運動または変位を測定するために該本体に結合された１つ以上の運動センサ（１０６、１３６、１３８）とを含む、項目９に記載のテストアセンブリ。
（項目１２）
本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された少なくとも１つのアクチュエータを含む１つ以上のアクチュエータと、
１つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）から本体の運動または変位の入力測定値（１０８）を受け取り、該本体に結合された該少なくとも１つのアクチュエータを動作させて、該本体取り付け部または支持部に負荷を入力し、該本体（１０４）に該測定された運動または変位を提供するために、制御パラメータ（１２６）を生成するように構成された制御アセンブリ（３００）と、
該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された少なくとも１つのアクチュエータによって適用された該入力された負荷を測定するように構成された１つ以上の測定センサ（１１２）と
を含む、装置。
（項目１３）
前記本体（１０４）に前記運動または変位を与えるように構成された力外乱ジェネレータ（１０２）を含み、前記１つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）は、該力外乱ジェネレータ（１０２）からの入力力に応答して、該本体に与えられた該運動または変位を測定する、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
前記１つ以上のアクチュエータは、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された少なくとも１つのアクチュエータとを含む、項目１２に記載の装置。
（項目１５）
前記制御アセンブリは、制御パラメータジェネレータ（１２５）を含み、該制御パラメータジェネレータ（１２５）は、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させるために、前記本体上の前記１つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）およびホイールハブまたはタイヤ上の１つ以上の運動または変位センサ（１２１、１２２）からの入力を利用することにより、前記制御パラメータ（１２６）を生成する、項目１２に記載の装置。
（項目１６）
前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、ホイールハブまたはタイヤに道路入力力または変位を適用するために、固定フレームまたは構造、および道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータと、該道路入力力または変位と同時に前記本体取り付け部または支持部に前記入力負荷を適用するために、該固定フレームまたは構造、および該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された１つ以上のアクチュエータとを含む、項目１２に記載の装置。
（項目１７）
前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、道路入力力または変位を適用するために、固定フレームまたは構造、および道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータと、該道路入力力または変位と直列に前記本体取り付け部または支持部に前記入力負荷を適用するために、該道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）、および該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された１つ以上のアクチュエータとを含む、項目１２に記載の装置。
（項目１８）
前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された第１の垂直アクチュエータ（２１８）と、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された第２の垂直アクチュエータ（２３０）とを含み、該第１の垂直アクチュエータ（２１８）および第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、ベースプラットフォームに結合され、該ベースプラットフォームは、該ベースプラットフォームに結合された線形アクチュエータ（２１４）によって、第１の方向に固定フレームまたは構造に対して移動可能である、項目１２に記載の装置。
（項目１９）
前記ベースプラットフォームに結合された前記線形アクチュエータ（２１４）は、第１のアクチュエータを形成し、前記第１の垂直アクチュエータ（２１８）は、第１のステージ（２２０）に結合され、該第１のステージ（２２０）は、第２の線形アクチュエータ（２３３）の動作によって前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に該ベースプラットフォーム（２０６）に結合され、前記第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、第３のステージ（２３４）に対して移動可能な第２のステージ（２３２）に結合され、該第３のステージ（２３４）は、該ベースプラットフォーム（２０６）に移動可能に結合され、前記装置は、該第２のステージ（２３２）を該第２の方向に該第１のステージ（２２０）に対して移動させるために、該第１のステージ（２２０）および該第２のステージ（２３２）に結合されたアクチュエータ（２３６）と、該第３のステージ（２３４）を該第１の方向に該第２のステージ（２３２）に対して移動させるために、該第２のステージ（２３２）および第３のステージ（２３４）に結合されたアクチュエータ（２４０）とを含む、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記ベースプラットフォームに結合された前記線形アクチュエータ（２１４）は、第１のアクチュエータを形成し、前記第１の垂直アクチュエータ（２１８）は、該ベースプラットフォームに結合された第１のステージ（２２０）に結合され、該第１のステージ（２２０）は、第２の線形アクチュエータ（２２３）によって前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能であり、前記第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、第３の線形アクチュエータ（２４０）によって該第１の方向に移動可能な第２のステージ（２３４）に結合され、該第２のステージ（２３４）は、第４の線形アクチュエータ（２３６）によって該第２の方向にベースプラットフォームに対して移動可能である第３のステージ（２３２）に結合されている、項目１８に記載の装置。
図１は、風洞のような力外乱ジェネレータから本体に作用する力を決定するためのシステムの実施形態を概略的に図示する。 図２は、車両本体に作用する力を決定または評価するためのテストシステムの実施形態の詳細な例証である。 図３は、図１および図２に図示されたテストシステムの構成要素を概略的に図示する。 図４は、図２に図示されたシステムに従って、本体に作用する力を決定するためのテストプロシージャの実施形態を図示するフローチャートである。 図５は、風洞のような力外乱ジェネレータから本体に作用する力を決定するためのテストシステムの別の実施形態を概略的に図示する。 図６Ａは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図６Ｂは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図７Ａは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の別の実施形態を概略的に図示する。 図７Ｂは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の別の実施形態を概略的に図示する。 図８Ａは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図８Ｂは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図９Ａは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図９Ｂは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図９Ｃは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図９Ｄは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図９Ｅは、図２〜図５に図示されたテストシステムまたはプロシージャを実装するためのテスト装置の実施形態を概略的に図示する。 図１０Ａは、テストプロシージャの異なる段階を実装するテストシステムおよび制御構成要素を概略的に図示する。 図１０Ｂは、テストプロシージャの異なる段階を実装するテストシステムおよび制御構成要素を概略的に図示する。 図１０Ｃは、テストプロシージャの異なる段階を実装するテストシステムおよび制御構成要素を概略的に図示する。 図１１は、開示されたテストシステムの制御構成要素を実装するコンピュータアセンブリの実施形態を概略的に図示する。
（例示的実施形態の詳細な説明）
本願は、テストシステムおよび方法の実施形態を開示し、そのテストシステムおよび方法は、入力力外乱、つまり、例えば風洞によって生成された風力によって本体に作用する力の大きさおよび方向を測定するために使用される。図１は、テストシステムまたはアセンブリの一実施形態を図示し、示されるように、テストシステムまたはアセンブリは、力外乱ジェネレータ１０２を含み、力外乱ジェネレータ１０２は、第１のテスト段階１０５の間、本体１０４またはテスト試験体に力を与える。本体１０４は、典型的に、剛体であるが、剛体である必要はなく、従って、剛体仮定の使用は、限定としてみなされるべきではない。力外乱ジェネレータ１０２に応答した、本体１０４の運動および変位は、運動測定アセンブリ１０６によって検出され、運動測定アセンブリ１０６は、本体１０４またはその部分の検出された運動に対応する運動／変位データ１０８を出力する。力外乱は、第２のテスト段階１０９の間、取り除かれ、出力変位データ１０８が、１つ以上のアクチュエータを含むアクチュエータアセンブリ１１０に、力外乱ジェネレータ１０２による本体１０４への運動または力を与えるか、または再現するように命令するために使用される。
１つ以上のアクチュエータは、運動データ１０８に基づいて、本体１０４を移動または変位させるためにエネルギーを与えられ、それによって、アクチュエータアセンブリは、力外乱ジェネレータ１０２によって与えられた本体１０４の運動または変位を再現する。入力された力またはアクチュエータアセンブリ１１０の力は、力プロファイル１１４を出力する１つ以上の力測定センサまたはトランスデューサ１１２によって測定され、第１の段階１０５の間に力外乱ジェネレータ１０２によって本体１０４に適用された力を量化する。例示的に、力プロファイルは、本体１０４の異なる部分に作用する力および運動の大きさおよび方向を含む。
例示的実施形態において、テストシステムは、図２に概略的に示されているように、車両テスト試験体１１５に対して用いられることができ、車両テスト試験体１１５は、ホイールハブアセンブリ１１６と結合されている本体１０４とタイヤ１１７とを含む。タイヤ１１７は、ホイールハブアセンブリ１１６と回転結合し、道路またはテスト表面（示されず）と接触している。概略的に示されているように、本体１０４は、ばね１１８Ａと減衰アセンブリ１１９Ａとを有するサスペンションを通してホイールハブアセンブリ１１６と結合されている。同様に、タイヤ１１７とホイールハブアセンブリ１１６との間の機械的インターフェースは、ばね構成要素１１８Ｂおよび粘性減衰構成要素１１９Ｂを提供する。力が、力外乱ジェネレータ１０２および道路入力アセンブリ１２０によって本体１０４に与えられる。道路入力アセンブリ１２０によって与えられた力は、図示されているように、タイヤ１１７およびホイールハブアセンブリ１１６を通して本体１０４に伝達される。
図２に図示されている実施形態において、第１のテスト段階１０５の間、力外乱ジェネレータ１０２は、図示されているように、本体１０４に力を与え、道路入力アセンブリ１２０は、ホイールハブ１１６またはタイヤ１１７を通して本体１０４に負荷を与える。図１について既述されたように、本体運動測定アセンブリ１０６は、本体１０４の変位を測定し、検出された本体１０４（またはその部分）の運動に対応する運動／変位データ１０８を出力する。図示されている実施形態において、システムは、また、ホイールハブの運動または力測定アセンブリ１２１とタイヤの接触力測定デバイス１２２とを含み、ホイールハブの運動または力測定アセンブリ１２１とタイヤの接触力測定デバイス１２２とは、ホイールハブの運動または力データ１２３およびタイヤ力データ１２４を出力する。例示的に、ホイールハブの運動は、加速度計によって測定され、力は、力トランスデューサまたはロードセルによって測定される。出力変位データ１０８ならびにホイールハブの運動データ１２３および／またはタイヤ力データ１２４は、力外乱ジェネレータ１０２によって与えられた測定された運動または外乱を第２の段階１０９において再現するために、アクチュエータアセンブリ１１０に本体１０４を移動または変位させるように命令するための制御パラメータ１２６を生成するために、アクチュエータ制御ジェネレータ１２５によって使用される。
図示されているように、制御パラメータ１２６は、制御器アセンブリ１２７に提供され、アクチュエータアセンブリ１１０に制御入力を提供し、第１のテスト段階１０５中に適用された力を再現する。同時に、道路入力が、道路制御器１２８の制御の下で、道路入力アセンブリを介してタイヤ１１７およびホイールハブアセンブリ１１６に与えられる。第２のテスト段階１０９において示されているように、アクチュエータアセンブリ１１０によって本体１０４に適用される入力力（単数または複数）は、以前に説明されたように、段階２ １０９において、力プロファイル１１４を出力するために、１つ以上の力測定センサ１１２または技術によって測定される。
図３において示されているテストシステムにおいて、力外乱ジェネレータ１０２は、風洞１３０であり、風洞１３０は、道路入力アセンブリ１２０からの道路入力と同時に、風源１３２から風力を適用する。以前に説明されたように、アセンブリは、運動測定アセンブリ１０６を含む。図３に示されている実施形態において、運動測定アセンブリ１０６は、センサアレイ１３４を含む。センサアレイ１３４は、車両１１５の本体１０４上の様々な位置に対して位置決めされている複数のセンサを含む。例示的に、センサアレイ１３４のセンサは、光学センサ、レーザ、電荷結合測定素子（ＣＣＤ）、例えば線形可変差動変圧器ＬＶＤＴのような変位センサ、またはストリングポット（ｓｔｒｉｎｇ ｐｏｔ）トランスデューサを含む。図示されている実施形態において、センサは、本体１０４上に配置された光学ターゲット１３６であり、光学読取装置１３８によって検出される。運動は、また、直接的変位の測定の代わりに、加速度計を用いて測定されることができ、用途は、特定の運動センサまたはセンサの特定の組み合わせに限定されない。
センサアレイ１３４からの出力は、出力運動／変位データ１０８を生成するために用いられる。運動／変位データ１０８は、センサアレイ１３４によって測定された本体１０４の運動を再現するために、アセンブリ１１０のアクチュエータに対する基準命令として用いられる。アセンブリ１１０のアクチュエータによって適用される力は、力外乱ジェネレータ１０２を通して本体１０４に作用する力を量化するために、図２に示されている力測定センサ１１２を介して測定される。例示的に、力測定センサ１１２は、アクチュエータアセンブリ１１０のアクチュエータの各々を介して適用される力を測定するために、ロードセルまたは他のトランスデューサデバイスを含む。代替として、圧力トランスデューサが、液圧または気圧作動アセンブリ１１０において適用される負荷を測定するために用いられることができる。図示されている実施形態において、力は、力測定における慣性誤差を低減するために、作動点または本体取り付け部において直接的に測定されるか、または、そのような誤差は、加速度補正を用いて補正されることができる。測定された力は、座標変換を介して本体１０４上の任意の点に変換される。
図４は、図２〜図３において図示されている実施形態のための本体１０４に作用する力を決定するためのステップを例示しているフローチャートである。ステップ１４０に示されているように、段階１ １０５の間、本体力外乱を適用しながら、道路入力が、車両に適用される。例示的に、道路入力が、道路入力アセンブリ１２０の１つ以上のアクチュエータを介して適用され、本体力外乱が、風洞１３０における風源１３２（例えばファン）を介して供給される（すなわち、本体１０４に作用する風の力）。ステップ１４２において示されているように、本体の運動または変位１０８は、センサ１３６を介して本体上の様々な位置において測定される。ステップ１４４において、タイヤの接触力１２４およびホイールハブの運動または力１２３が測定される。測定された本体の運動または変位、タイヤの接触力、およびホイールハブの運動または力は、ステップ１４６において用いられ、本体１０４に対する入力外乱を決定し、そして、ステップ１４８において制御パラメータを出力し、テスト段階１ １０５において測定された入力された本体外乱の影響をテスト段階２ １０９において再現する。
テスト段階２ １０９の間、風源１３２はオフにされ、力が、道路入力アセンブリ１２０を通して負荷入力を適用しながら、アクチュエータアセンブリ１１０を介してステップ１５０において本体１０４に適用される。ステップ１４２において測定された本体１０４の変位、ならびに、ステップ１４４において測定されたタイヤの接触力１２４および／またはホイールハブの運動もしくは力１２３を再現するために、負荷が、様々な位置において本体１０４に適用される。その後、ステップ１５２において、アクチュエータの各々によって適用された力または負荷が、力測定センサ１１２を介して測定される。ステップ１５４において、力外乱ジェネレータ１０２によって与えられた推定負荷または力プロファイル１１４が出力される。記述されたように、測定された負荷または力１１４は、風源１３２によって生成された、本体１０４に対して作用する運動または動的空気力と等価であるか、またはこれと同様である。
図５は、テストシステムまたはアセンブリの別の実施形態を示しており、その別の実施形態は、図２に関して既述されたように本体１０４に対して作用する力を決定するために使用される。先行実施形態において、アクチュエータアセンブリ１１０は、段階１ １０５中に本体１０４から分離され、それによって、アクチュエータアセンブリ１１０は、図２に示されている力外乱ジェネレータ１０２および道路入力アセンブリ１２０によって与えられる力に加えて、力を本体に与えない。図５に示されている実施形態において、アクチュエータアセンブリ１１０は、段階１ １０５中に本体に取り付けられているが、ゼロ力入力を適用するように制御される。図５に示されているように、段階１ １０５中に、力外乱ジェネレータ１０２は、本体１０４に力を与え、アクチュエータアセンブリ１１０は、力測定センサ１１２またはトランスデューサからのフィードバックに基づき、本体１０４にゼロ力を与えるように制御される。以前に説明されたように、運動変位データ１０８は、段階１ １０５において測定され、段階２ １０９においてアクチュエータアセンブリ１１０に本体１０４の運動を再現するように命令するために用いられる。本体の運動を再現するためにアクチュエータアセンブリ１１０によって本体１０４に適用された入力力は、力外乱ジェネレータ１０２によって本体に作用する力を決定するために測定される。
図６Ａ〜図６Ｂは、図２〜図５に示されているテストシステムの実施形態を実行するように構成されているテスト装置の例示的実施形態を示している。図６Ａは、テスト装置の上面概略図であり、図６Ｂは、側面図である。図６Ａ〜図６Ｂに示されている実施形態において、テスト装置は、フロントおよびリアタイヤ、ホイールハブまたはスピンドルの各々を支持するための道路入力支持部またはプラットフォーム１６２を含む。ホイールハブ、タイヤまたはスピンドルは、ストラップ（示されず）または他の接続部を通して、車両試験のための道路入力支持部またはプラットフォームに固定されている。アクチュエータが、支持部またはプラットフォーム１６２と結合され、タイヤまたはホイールハブもしくはスピンドルを通して道路入力を車両１１５に適用するための道路入力アセンブリ１２０を形成する。示されている実施形態において、アセンブリ１２０のアクチュエータは、複数の垂直アクチュエータ１６４を含み、複数の垂直アクチュエータ１６４は、固定であることができるか、または、一端が地面に、別の端が道路入力支持部またはプラットフォーム１６２に移動可能に結合され、負荷入力ＦｚおよびロールＭｘまたはピッチ入力Ｍｙをタイヤ１１７またはホイールハブ１１６を通して車両１１５に提供する。ピッチおよびロールは、複数の垂直アクチュエータ１６４の調整された動作を通して与えられる。
道路入力アセンブリ１２０は、また、複数の横断アクチュエータ１６６であって、その複数の横断アクチュエータ１６６は、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２に接続された一端と、地面またはテスト装置のフレームと移動可能に結合されているか、または、地面またはテスト装置のフレームに固定保持されている別の端とを有し、負荷入力Ｆｙまたはヨー入力Ｍｚを提供する、複数の横断アクチュエータ１６６と、複数の長手方向アクチュエータ１６８であって、その複数の長手方向アクチュエータ１６８は、支持部またはプラットフォーム１６２に接続され、かつ、テスト装置のフレームに固定保持されているか、または、テスト装置のフレームに移動可能に結合され、ｘ軸に沿って負荷入力Ｆｘを提供する、複数の長手方向アクチュエータ１６８とを含む。アクチュエータ１６４、１６６、１６８の各々は、概略的に示されているように、入力力の方向と直交する軸において、フレームまたは地面および道路入力支持部またはプラットフォーム１６２と移動可能に結合されることができ、当該技術分野において知られているように、６自由度に関する道路入力支持部またはプラットフォームの運動に対して、アクチュエータ１６４、１６６、１６８の動作を介して適応する。例示的に、アクチュエータ１６４、１６６、１６８は、スライド可能プラットフォームを介して、および／または、ベアリングアセンブリ（示されず）を通して、フレームまたはプラットフォーム１６２と移動可能に結合され、６ＤＯＦで入力負荷を適用するためのアクチュエータ１６４、１６６、１６８の運動に対して適応する。
以前に説明されたように、テスト装置は、また、複数のアクチュエータを含み、本体１０４に入力負荷を適用するためのアクチュエータアセンブリ１１０を形成する。図示されているように、アクチュエータアセンブリ１１０は、複数の垂直アクチュエータ１７０を含み、複数の垂直アクチュエータ１７０は、一方の端における取り付け部または支持部を通して本体と結合され、他方の端においてフレームまたは地面に固定保持されているか、または、フレームまたは地面と移動可能に結合され、入力ＦｚおよびロールＭｘまたはピッチＭｙ入力を本体１７０に入力する。アクチュエータアセンブリ１１０は、また、複数の横断アクチュエータ１７２であって、複数の横断アクチュエータ１７２は、本体１０４に接続されている一端と、テスト装置に固定保持されているか、またはテスト装置と移動可能に結合されている別の端とを有し、負荷Ｆｙまたはヨー入力を入力する、複数の横断アクチュエータ１７２と、１つ以上の長手方向アクチュエータ１７４であって、１つ以上の長手方向アクチュエータ１７４は、本体に接続され、かつ、フレームまたは地面に固定保持されているか、またはフレームまたは地面と移動可能に結合され、ｘ軸に沿って負荷入力Ｆｘを提供する、１つ以上の長手方向アクチュエータ１７４とを含む。以前に説明されたように、アクチュエータ１７０、１７２、１７４の各々は、概略的に示されているように、テスト装置および本体と移動可能に結合され、６自由度に関する運動に対してアクチュエータ１７０、１７２、１７４の動作を介して適応する。図示された実施形態において、外乱力を再現する、道路入力力および本体への入力力は、同時に適用され、両方の力は、地面または固定フレーム構造に対して別個に適用される。
図７Ａ〜図７Ｂは、以前に説明されたように、道路入力力および車両１１５の本体への入力力を提供するように構成されているテスト装置の代替実施形態を示す。図示されているように、テスト装置は、図６Ａ〜図６Ｂにおいて既述されたように、複数の道路入力支持部またはプラットフォーム１６２を含む。道路アクチュエータは、上述のように、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２と結合され、車両１１５に対して道路入力を適用する。図６Ａ〜図６Ｂと同様に、道路入力アセンブリ１２０は、複数の垂直アクチュエータ１６４を含み、複数の垂直アクチュエータ１６４は、一端において地面と、別の端において道路入力支持部またはプラットフォーム１６２と移動可能に結合されることができ、負荷入力ＦｚおよびロールＭｘまたはピッチＭｙ入力を提供する。道路入力アセンブリ１２０は、また、複数の横断アクチュエータ１６６であって、複数の横断アクチュエータ１６６は、道路支持部またはプラットフォーム１６２と移動可能に結合されている一端と、固定構造またはプラットフォームに固定保持されているか、または固定構造またはプロットフォームと移動可能に結合されている別の端とを有し、横方向における負荷入力ＦｙまたはヨーＭｚ入力を提供する、複数の横断アクチュエータ１６６と、長手方向アクチュエータ１６８とを含み、長手方向アクチュエータ１６８は、タイヤ支持またはプラットフォーム１６２およびフレームに接続され、ｘ軸または長手方向軸に沿って負荷入力Ｆｘを提供する。以前に説明されたように、アクチュエータ１６４、１６６、１６８の各々は、タイヤ支持部またはプラットフォーム１６２およびフレームと移動可能に結合されることができ、６自由度における運動に適応する。
図７Ａ〜図７Ｂに示されている実施形態において、本体アクチュエータアセンブリ１１０は、道路入力アクチュエータと直列に接続されているアクチュエータを含み、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２を通して、車両１１５の本体１０４に入力力を適用する。図示されているように、アクチュエータアセンブリ１１０は、複数の垂直アクチュエータ１７０を含み、複数の垂直アクチュエータ１７０は、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２と結合されている一方の端と、本体取り付け部または支持部を通して本体１０４と結合されている他方の端とを有し、力ＦｚおよびロールＭｘまたはピッチＭｙ入力を本体１０４に入力する。アクチュエータアセンブリ１１０は、また、複数の横断アクチュエータ１７２であって、複数の横断アクチュエータ１７２は、道路支持部またはプラットフォーム１６２に接続されている一端と、本体１０４に接続されている別の一端とを有し、ｙ軸に対して負荷入力ＦｙまたはヨーＭｚを提供する、複数の横断アクチュエータ１７２と、長手方向アクチュエータ１７４とを含み、長手方向アクチュエータ１７４は、本体１０４および道路支持部またはプラットフォーム１６２に接続され、ｘ軸に沿って負荷入力Ｆｘを提供するように配列されている。アクチュエータアセンブリ１１０のアクチュエータ１７０、１７２、１７４は、道路支持部またはプラットフォーム１６２および本体と移動可能に結合されているか、またはこれらと回転結合されており、当該技術分野において知られているように、６自由度に関する道路支持部またはプラットフォーム１６２および本体の運動に対して適応する。図示されている実施形態において、アクチュエータ１７４は、傾斜しており、したがって、ｘとｚとの両方向に入力力成分を提供し、アクチュエータ１７２は、アクチュエータ１７４と同様に傾斜しており（示されず）、ｙとｚとの両方向に入力力成分を提供する。
図８Ａ〜図８Ｂにおけるテスト装置の代替実施形態は、以前に説明されたように、道路入力力および車両の本体への入力力を提供するように構成されている。図示されているように、テスト装置は、以前に説明されたように、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２（例えば、図８Ａにおけるアクチュエータと共に示されている左リアタイヤ支持部１６２）を含み、タイヤまたはホイールハブに道路入力を供給する。図６Ａ〜図６Ｂおよび図７Ａ〜図７Ｂに関して既述されたように、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２の各々は、関連づけられた垂直アクチュエータ１６４、横断アクチュエータ１６６、および長手方向アクチュエータ１６８を含み、６ＤＯＦに関する負荷入力を提供する。示されている実施形態において、本体１０４に負荷入力を適用するように構成されているアクチュエータアセンブリ１１０は、複数のアクチュエータ１８０を備え、複数のアクチュエータ１８０は、６脚を形成して６自由度６ＤＯＦにおいて力を入力するように配列されている。示されている実施形態において、６脚は、本体支持またはプラットフォーム１８２を通して本体に力を入力する。試験のために、車両本体１０４は、本体支持部またはプラットフォーム１８２に支持または取り付けられ、力入力は、プラットフォーム１８２を通して、図６Ａ〜図６Ｂに示されている実施形態と同様に道路入力と同時に本体１０４に供給される。図８Ｂに示されているように、プラットフォーム１８２は、複数のロードセル１８４を含み、複数のロードセル１８４は、力測定センサ１１２を画定し、複数のアクチュエータ１８０によって適用される負荷を測定する。
図９Ａ〜図９Ｅは、以前に説明されたようにテスト段階１ １０５およびテスト段階２ １０９を実行するように構成されているテスト装置２００の実施形態を示している。図９Ａに示されているように、装置２００は、フレーム２０２を含み、フレーム２０２は、本体入力および道路入力アクチュエータ構成要素とを含む複数のテストブロック２０４を支持する。実施形態において、テストブロック２０４は、２つのフロントテストブロック２０４と２つのリアテストブロック（図９Ａでは見えていない）とを含み、フロントおよびリアタイヤまたはホイールハブへの負荷入力、および、本体上の４つの入力位置を提供する。図９Ｂ〜図９Ｃに示されているように、テストブロック２０４の各々は、ベースプラットフォーム２０６と、ベースプラットフォーム２０６より上の高設テストプラットフォーム２０８とを含む。図示されているように、ベースプラットフォーム２０６は、フレーム２０２と結合されている横断レール２１０によって形成されているトラックに沿って移動可能である。ベースプラットフォーム２０６は、ｙ軸に沿って横力Ｆｙをベースプラットフォーム２０６に入力するための線形アクチュエータ２１４の動作を通してトラックに沿って移動する。アクチュエータ２１４は、フレームに固定され、コネクタ２１５を通してベースプラットフォーム２０６に接続されている。位置決め器２１６は、アクチュエータ２１４と結合され、動的試験の前に、ベースプラットフォーム２０６の静止位置を調節する。例示的に、電気スクリュー式線形アクチュエータが、静止位置決めのために用いられることができる。
図９Ｄにより明確に示されているように、装置２００は、ステージ２２０を通してベースプラットフォーム２０６と結合されている垂直道路入力アクチュエータ２１８を含む。ステージ２２０は、ベースプラットフォーム２０６のレール２２２に沿って移動可能である。図示されているように、線形アクチュエータ２２６は、ステージ２２８を通してベースプラットフォーム２０６と結合され、ステージ２２０の移動を通してｘ軸に沿って道路入力支持部またはプラットフォーム１６２（これは、図示されているように、タイヤパッチである）に長手方向力Ｆｘを与え、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２は、垂直道路アクチュエータ２１８と結合されている。動的試験の前にステージ２２６および道路入力支持部またはプラットフォーム１６２の長手方向位置を調節するために、ステージ２２８の静止位置は、長手方向位置決め器２２９の動作を介して調節される。従って、記述されたように、線形アクチュエータ２１４および２２６ならびに垂直アクチュエータ２１８は、試験動作のために道路入力支持部またはプラットフォーム１６２に支持されているタイヤまたはホイールハブに道路入力力または運動ＦｘＦｙＦｚを累積的に与える。アクチュエータ２１４、２１８、２２８の動作は、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２を通してタイヤまたはホイールハブにヨー、ピッチ、およびロールＭｘＭｙＭｚを適用するために、各テストブロック２０４に対して調整されることができる。
図９Ｄに示されているように、本体アクチュエータアセンブリ１１０は、垂直本体アクチュエータ２３０を含み、本体に入力力Ｆｚを供給する。垂直アクチュエータ２３０は、ベースプラットフォーム２０６のレール２２２と結合され、かつ、これに沿って移動可能である第１のステージ２３２、および、（見えてはいないが、ステージ２３２上のレールに沿って）第１のステージ２３２と移動可能に結合されている第２のステージ２３４を通して、ベースプラットフォーム２０６と結合されている。図示されているように、垂直本体アクチュエータ２３０のステムは、垂直アクチュエータ２３０を本体１０４に接続するための取り付け部２３１を含む。例示的に、取り付け部２３１は、本体（１０４）上の協働する取り付けデバイスに接続するクランプもしくはピンまたは他のデバイスを含むことができる。アクチュエータ２３０のステムまたはロッドは、負荷経路におけるロードセル２３５と、車両の本体とアクチュエータ２３０の取り付け部２３１との相対移動を可能にするための球面継手（見えない）とを含む。
ステージ２３２は、ステージ２２０およびステージ２３２と結合されている線形アクチュエータ２３６の動作を介して、ベースプラットフォーム２０６のレール２２２に沿って移動可能である。このように、垂直アクチュエータ２３０は、ステージ２３４と結合され、かつ、これによって支持されている。垂直アクチュエータ２３０および取り付けデバイス２３１は、線形アクチュエータ２２６およびステージ２２０とステージ２３２との間のアクチュエータ２３６との協働で、ｘ軸に沿って、長手方向に作動させられる。第２のステージ２３４は、アクチュエータ２４０を介して、ステージ２３２に対して、ｙ軸に沿って横方向に作動させられる。従って、図示されているように、垂直アクチュエータ２３０は、線形アクチュエータ２１４および２４０を介してベースプラットフォーム２０６およびステージ２３４との協働で横方向に、かつ、アクチュエータ２２６および２３６の動作を介して長手方向に移動させられる。従って、記述されているように、入力力は、図９Ｅに示されているように、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２に道路入力力または運動を供給する２１４、２２６との組み合わせで、アクチュエータ２３６および２４０によって本体１０４に適用される。
例示的に、線形アクチュエータ２１４、２２６、２３６、および２４０は、液圧アクチュエータであるが、しかし、使用は、液圧アクチュエータに限定されず、例えば、電気アクチュエータのような他のアクチュエータが用いられ得る。図９Ａ〜図９Ｃにおいて既に示されたように、アクチュエータ構成要素は、測定構成要素に対する風および乱流の影響を制限するために覆われている。図９Ｂ〜図９Ｃに示されているように、テストプラットフォームは、カバー２５０を含み、乱流の影響を制限する。カバー２５０は、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２、および、垂直本体アクチュエータ２３０のステムに取り付けられている本体取り付け部２３１のための開口部を含む。カバー２５０はローラ部分を含み、そのローラ部分は、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２および本体取り付け部２３１のための開口部の長手方向位置が、アクチュエータ２２６を介して与えられる動作および移動の間における道路入力支持部またはプラットフォーム１６２および本体取り付け部２３１の長手方向移動を補正するように調節することを可能にする。さらに、図示されているように、垂直アクチュエータ２３０の本体取り付け部２３１またはステムのための開口部は、偏心リングアセンブリ２５３によって覆われている。偏心リングアセンブリ２５３は、入れ子プレートを含み、本体取り付け部２３１およびステムのための横方向と長手方向とに調節可能な開口部を提供する。リングアセンブリ２５３の開口部の静止位置は、動的テスト動作の前に静止調節を補正するように調節される。さらに、図９Ａに示されているように、装置２００は、横方向に調節可能なローラカバー２５４を含む。図示されているように、カバー２５４は、ガイド支持部２５６のガイドに沿って支持され、ベースプラットフォーム２０６のフレーム２０２に対する横方向の移動を補正する。
ロードセルまたは他の測定デバイスは、力または運動を測定するために、道路入力アクチュエータおよび本体入力アクチュエータの負荷経路において使用される。図９Ｅに示されるように、熱シールド２４２が、垂直アクチュエータ２１８の負荷経路におけるロードセル（示されず）のまわりに提供されることにより、外力（例えば、測定部における抵抗および曲げモーメント）の影響を制限する。シールド２４２はまた、測定精度に影響し得る風の冷却効果から保護する。以前に説明されたように、アクチュエータ２１４、２１８、２２６、２３０、２３６および２４０の動作は、本体にヨー入力、ピッチ入力、およびロール入力を提供するために調整され得る。種々のテスト装置がテストプロシージャを実装するために開示されているが、用途は、示された実施形態に限定されず、当業者に理解されるように、ダウンフォースアクチュエータ装置またはフラットラックロードウェイシステムのような代替構造が、使用され得る。
図１０Ａ〜図１０Ｃは、図２に概して図示されたシステムの動作制御を図示する。図１０Ａ〜図１０Ｂは、段階１ １０５のための動作制御を図示し、図１０Ｃは、段階２ １０９のための動作制御を図示する。図１０Ａに示されるように、システムは、テスト制御アセンブリ３００を含み、テスト制御アセンブリ３００は、道路入力アセンブリ１２０に結合されているサーボ／運動制御器３０２に駆動入力を提供する。図示されるように、サーボ制御器３０２は、以前に説明されたように、道路入力支持部またはプラットフォーム１６２に結合されている１つ以上のアクチュエータにエネルギーを与えるように、道路入力アセンブリ１２０に入力命令を提供する。サーボ制御器３０２は、アセンブリ１２０からのフィードバックを利用することにより、閉ループ制御またはリアルタイム制御を提供する。力外乱ジェネレータ１０２はまた、例えば、風源１２４をオン／オフにするために、テスト制御アセンブリ３００に結合される。
テストプロシージャの段階１ １０５の間、風源１３２がオンにされ、風速が設定されることにより、道路入力アセンブリ１２０を介した道路入力の適用と同時に風の運動をシミュレートする。道路入力アセンブリ１２０に対する駆動命令は、反復可能な入力力および／または運動を提供することにより、旋回、スラローム事象、または他の運動をシミュレートする。代替として、テスト制御アセンブリ３００は、Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ、ＭｉｎｎｅｓｏｔａのＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐから利用可能なＲＰＣ（登録商標）ソフトウェアおよび機器を使用して、実際の道路状態を再現またはシミュレートするために、駆動命令を生成し得る。示されるように、テスト制御アセンブリ３００は、運動または変位センサ１０６からの入力と、ロードセル３０４からの入力タイヤ力１２４と、ホイールハブの運動または力データ１２３とを受け取り、それは、テストの第２の段階のために、アクチュエータアセンブリ１１０に対する駆動命令を生成するために、制御入力ジェネレータ１２５によって使用される。
図５に関して以前に説明されたように、図１０Ｂに図示された実施形態において、段階１ １０５の間、アクチュエータアセンブリ１１０のアクチュエータは、本体１０４に接続され、力測定センサ１１２からのフィードバックを使用して、本体にゼロ負荷を適用するように制御される。例示的に、力測定センサ１１２は、ロードセルまたはトランスデューサを含み、または、代替として、センサは、当業者に公知のように、気圧または液圧アクチュエータのチャンバ間の圧力差を使用して、力を測定し得る。
図１０Ｃに示されるように、段階２ １０９の間、風源１３２がオフにされるか、または取り外され、テスト制御アセンブリ３００が、制御パラメータ１２６をサーボ制御器３０２に提供することにより、運動変位データ１０８、および運動または力測定デバイス１２１によって測定された運動または力データ１２３、ならびに／またはロードセル３０４によって測定されたタイヤ力１２４によって測定された風によって適用される運動を再現するようにアクチュエータアセンブリ１１０を動作させる。特に、段階１ １０５における力の一部は、本体からサスペンションおよびタイヤ１１７を通して直接伝達され得る。従って、ロードセル３０４によって測定されたタイヤ力１２４を使用することによって、制御アセンブリがサスペンションおよびタイヤ１１７を通して反作用された外乱力の大きさを知るので、システムは、アクチュエータアセンブリ１１０をより正確に制御し、テストの段階１ １０５の間に力外乱ジェネレータ１０２によって導入された力を再現し得る。
示されるように、段階２ １０９の間、テスト制御アセンブリ３００は、アクチュエータアセンブリ１１０を介して本体１０４に与えられた適用された力に対応する力測定データ１１４を受け取る。示されるように、力決定器または推定器３１２が、力外乱ジェネレータ１０２によって適用された外乱力１１４の大きさを提供するために、本体に適用された負荷を使用する。以前に説明されたように、力は、ロードセル（例えば、複軸ロードセル）を介して測定されるか、またはアクチュエータの圧力差または他の力測定デバイスを使用して決定される。適用された力は、各本体入力または取り付け部において、３ＤＯＦで測定され、複数の本体入力は、Ｆｘ、Ｆｙ、ＦｚおよびＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚを含む６ＤＯＦにおける力を測定するために使用される。
図１０Ａ〜図１０Ｃに図示されたテスト制御アセンブリ３００およびサーボ制御機能は、図１１に図示されるようなコンピュータデバイス３１８において実装され得る。示されるように、コンピュータデバイスは、中央制御ユニット（ＣＰＵ）３２０と、メモリ３２２と、データ格納デバイス３２４と、ディスプレイモニター３２６と、１つ以上の入力デバイス３２８と、入力データを受け取り、制御命令を出力するための入力／出力インターフェース３３０とを含む。データ格納デバイス３２４は、ＣＰＵ３２０によって実行可能なプログラム命令および／またはデータを格納するように構成された回転ディスクまたはソリッドステートメモリを含むが、これらに限定されない。
入力／出力インターフェースは、以前に説明されたような、道路入力アセンブリ１２０、アクチュエータアセンブリ１１０、および力外乱ジェネレータ１０２を動作させる制御信号を出力し、運動／変位データ１０８、力データ１１４、およびタイヤ力１２１、ならびに／またはホイールハブの運動データ１２３を受け取る。単一の入力／出力インターフェースが示されているが、複数の入力／出力チャンネルが使用され得る。テスト制御アセンブリ３００の制御入力ジェネレータ１２５、力決定器または推定器３１２、道路入力モデルまたは駆動命令３５０、およびサーボ制御器３０２のアルゴリズムが、メモリ３２２、３２４または他の格納デバイスに格納された命令またはコードを介して実装され得る。代替として、制御機能は、別個の制御器構成要素、回路、またはデバイスによって実装され得、別個の制御器構成要素、回路、またはデバイスは、有線接続または無線接続を介して、バス３３２を通して、またはＩ／Ｏインターフェース３３０を通してコンピュータ３１８の構成要素とインターフェース接続する。
本発明が、車両テストシステムのための好ましい実施形態に関して説明されたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において、変更がなされ得ることを認識する。本明細書中に開示されたテストアセンブリの用途は、説明されたような車両テスト試験体に限定されず、実施形態は、他のテスト試験体に対する外乱力を測定するために使用され得る。

Claims (17)

  1. 入力力外乱を本体（１０４）に適用することであって、該本体（１０４）は、ホイールハブ（１１６）およびタイヤ（１１７）に結合されている、ことと、
    該入力力外乱を適用しながら、該タイヤ（１１７）に道路入力力または変位を適用することと、
    該入力力外乱に応答した該本体（１０４）の運動または変位と、該道路入力力または変位に応答した該タイヤ（１１７）の接触力と、該本体（１０４）に対する該入力力外乱および該タイヤ（１１７）に対する該道路入力力または変位に応答した該ホイールハブ（１１６）の運動または力とを測定することと、
    該本体（１０４）の該測定された運動または変位と、該タイヤ（１１７）の該測定された接触力と、該ホイールハブ（１１６）の該測定された運動または力とを利用することにより、制御パラメータ（１２６）を生成して、１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）を動作させ、該本体（１０４）に入力負荷を適用することにより、該入力力外乱によって該本体に与えられた該測定された運動または変位を再現することと、
    該適用された入力負荷を測定すること（１５２）と
    を含む、方法。
  2. 前記道路入力力または変位を適用するステップは、
    駆動命令を利用することにより、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータ（１２０、１６４、１６６、１６８、２１４、２１８、２２６）を動作させ、道路状態をシミュレートすること
    を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記入力力外乱を適用するステップは、
    風洞（１３０）内において、風源（１３２）から、風外乱を前記本体（１０４）に適用すること
    を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記入力負荷は、１つ以上のアクチュエータを通じて前記本体（１０４）に適用され、前記方法は、
    該１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）の該適用された負荷を測定することと、
    該１つ以上のアクチュエータの該適用された負荷の大きさを出力することと
    を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記入力力外乱が前記本体（１０４）に適用されている間、該本体（１０４）に与えられる力がゼロであるように前記１つ以上のアクチュエータを制御することを含む、請求項１に記載の方法。
  6. テストアセンブリであって、該テストアセンブリは、
    力外乱ジェネレータ（１０２）によって与えられたホイールハブおよびタイヤに結合されている本体に対する入力力外乱に応答した該本体の運動または変位の大きさと、該タイヤに対する道路入力力または変位に応答した該タイヤの接触力の大きさと、該本体に対する該入力力外乱および該タイヤに対する該道路入力力または変位に応答した該ホイールハブの運動または力の大きさとを受け取り、１つ以上のアクチュエータ（１１０、１７０、１７２、１７４、１８０、２１４、２２６、２３０、２３６、２４０）を制御するための制御パラメータ（１２６）を出力するように構成された制御パラメータジェネレータ（１２５）と、
    該１つ以上のアクチュエータに結合された運動制御器（１２７、３０２）であって、該運動制御器（１２７、３０２）は、該１つ以上のアクチュエータを動作させて、該本体の該測定された運動または変位を再現するために、該制御パラメータ（１２６）を受け取るように構成されている、運動制御器（１２７、３０２）と、
    該本体に対する該１つ以上のアクチュエータの適用された負荷を測定するように構成された１つ以上の力測定センサ（１１２）と、
    該本体に対する該１つ以上のアクチュエータの該適用された負荷を使用することにより、該力外乱ジェネレータ（１０２）によって与えられた該本体への該入力力外乱の大きさを提供するように構成された決定器構成要素（３１２）と
    を含む、テストアセンブリ。
  7. 前記タイヤに前記道路入力力または変位を供給するために道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、該タイヤに入力負荷力を提供するように構成された少なくとも１つのアクチュエータとを含む複数のアクチュエータを含み、前記制御パラメータジェネレータ（１２５）は、該本体（１０４）の前記測定された運動または変位を再現するために、タイヤの接触力センサ（１２２）およびホイールハブの運動または力測定デバイス（１２１）からの測定値を利用することにより、該本体に結合された該少なくとも１つのアクチュエータに対する前記制御パラメータ（１２６）を生成する、請求項６に記載のテストアセンブリ。
  8. 前記本体の前記運動または変位を測定するために該本体に結合された１つ以上の運動センサ（１０６、１３６、１３８）を含む、請求項６に記載のテストアセンブリ。
  9. 本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された少なくとも１つのアクチュエータを含む１つ以上のアクチュエータと、
    １つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）からの入力力外乱に応答したタイヤおよびホイールハブに結合された本体の運動または変位の入力測定値（１０８）と、道路入力力または変位に応答した該タイヤの接触力の入力測定値と、該本体の該入力力外乱および該タイヤに対する該道路入力力または変位に応答した該ホイールハブの運動または力の入力測定値とを受け取り、該本体に結合された該少なくとも１つのアクチュエータを動作させて、該本体取り付け部または支持部に負荷を入力し、該本体（１０４）に該測定された運動または変位を提供するために、適宜、制御パラメータ（１２６）を生成するように構成された制御アセンブリ（３００）と、
    該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された該少なくとも１つのアクチュエータによって適用された該入力された負荷を測定するように構成された１つ以上の力測定センサ（１１２）と
    を含む、装置。
  10. 前記本体（１０４）に前記運動または変位を与えるように構成された力外乱ジェネレータ（１０２）を含み、前記１つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）は、該力外乱ジェネレータ（１０２）からの前記入力力外乱に応答して、該本体に与えられた該運動または変位を測定する、請求項９に記載の装置。
  11. 前記１つ以上のアクチュエータは、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された前記少なくとも１つのアクチュエータと、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された少なくとも１つのアクチュエータとを含む複数のアクチュエータを含む、請求項９に記載の装置。
  12. 前記制御アセンブリは、制御パラメータジェネレータ（１２５）を含み、該制御パラメータジェネレータ（１２５）は、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させるために、前記本体上の前記１つ以上の運動または変位センサ（１０６、１３６、１３８）および前記ホイールハブおよびタイヤ上の１つ以上の力または運動センサ（１２１、１２２）からの入力を利用することにより、前記制御パラメータ（１２６）を生成する、請求項９に記載の装置。
  13. 前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、前記ホイールハブまたはタイヤに道路入力力または変位を適用するために、固定フレームまたは構造、および道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータと、該道路入力力または変位と同時に前記本体取り付け部または支持部に前記入力された負荷を適用するために、該固定フレームまたは構造、および該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された１つ以上のアクチュエータとを含む、請求項９に記載の装置。
  14. 前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、前記道路入力力または変位を適用するために、固定フレームまたは構造、および道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された１つ以上のアクチュエータと、該道路入力力または変位と直列に前記本体取り付け部または支持部に前記入力された負荷を適用するために、該道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）、および該本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された１つ以上のアクチュエータとを含む、請求項９に記載の装置。
  15. 前記１つ以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータを含み、該複数のアクチュエータは、道路入力支持部またはプラットフォーム（１６２）に結合された第１の垂直アクチュエータ（２１８）と、前記本体取り付け部または支持部（１８２、２３１）に結合された第２の垂直アクチュエータ（２３０）とを含み、該第１の垂直アクチュエータ（２１８）および第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、間接的にベースプラットフォームに結合され、該ベースプラットフォームは、該ベースプラットフォームに結合された線形アクチュエータ（２１４）によって、第１の方向に固定フレームまたは構造に対して移動可能である、請求項９に記載の装置。
  16. 前記ベースプラットフォーム（２０６）に結合された前記線形アクチュエータ（２１４）は、第１のアクチュエータを形成し、前記第１の垂直アクチュエータ（２１８）は、第１のステージ（２２０）に結合され、該第１のステージ（２２０）は、第２の線形アクチュエータ（２２６）の動作によって前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に該ベースプラットフォーム（２０６）に結合され、前記第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、第３のステージ（２３２）に対して移動可能な第２のステージ（２３４）に結合され、該第３のステージ（２３２）は、該ベースプラットフォーム（２０６）に移動可能に結合され、前記装置は、該第３のステージ（２３２）を該第２の方向に該第１のステージ（２２０）に対して移動させるために、該第１のステージ（２２０）および該第３のステージ（２３２）に結合されたアクチュエータ（２３６）と、該第２のステージ（２３４）を該第１の方向に該第３のステージ（２３２）に対して移動させるために、該第２のステージ（２３４）に結合されたアクチュエータ（２４０）とを含む、請求項１５に記載の装置。
  17. 前記ベースプラットフォームに結合された前記線形アクチュエータ（２１４）は、第１のアクチュエータを形成し、前記第１の垂直アクチュエータ（２１８）は、該ベースプラットフォームに結合された第１のステージ（２２０）に結合され、該第１のステージ（２２０）は、第２の線形アクチュエータ（２２６）によって前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能であり、前記第２の垂直アクチュエータ（２３０）は、第３の線形アクチュエータ（２４０）によって該第１の方向に移動可能な第２のステージ（２３４）に結合され、該第２のステージ（２３４）は、第４の線形アクチュエータ（２３６）によって該第２の方向に該ベースプラットフォームに対して移動可能である第３のステージ（２３２）に結合されている、請求項１５に記載の装置。
JP2014537267A 2011-10-20 2012-10-19 動的本体力を測定および評価するためのテストシステム Active JP6420149B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161549524P 2011-10-20 2011-10-20
US61/549,524 2011-10-20
PCT/US2012/060950 WO2013059547A1 (en) 2011-10-20 2012-10-19 Test system for measuring and evaluating dynamic body forces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014532857A JP2014532857A (ja) 2014-12-08
JP6420149B2 true JP6420149B2 (ja) 2018-11-07

Family

ID=47192108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014537267A Active JP6420149B2 (ja) 2011-10-20 2012-10-19 動的本体力を測定および評価するためのテストシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8955397B2 (ja)
EP (1) EP2769195B1 (ja)
JP (1) JP6420149B2 (ja)
CN (1) CN104024819B (ja)
WO (1) WO2013059547A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6057131B2 (ja) * 2013-04-26 2017-01-11 株式会社ジェイテクト 車両用試験システム
JP6202303B2 (ja) 2013-04-26 2017-09-27 株式会社ジェイテクト 車両用試験装置および車両用試験システム
KR101526775B1 (ko) * 2013-12-31 2015-06-05 현대자동차주식회사 진동 시험 지그
AT515712B1 (de) 2014-04-16 2019-04-15 Seibt Kristl & Co Gmbh Verfahren zur Nachbildung des Fahrzeugverhaltens und Fahrzeugprüfstand
JP6239462B2 (ja) * 2014-07-31 2017-11-29 エスペック株式会社 試験装置
DE102015204020A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Maha-Aip Gmbh & Co. Kg Mehrfachkonfigurationswindkanalwaage und Verfahren zum Umrüsten der Windkanalwaage
CN108760220B (zh) * 2018-05-28 2024-03-26 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于测量六自由度机构干扰的外挂天平尾架支撑装置
US11325133B1 (en) 2018-07-26 2022-05-10 Pearson Incorporated Systems and methods for monitoring the roll diameter and shock loads in a milling apparatus
CN110887672B (zh) * 2019-11-23 2021-09-03 同济大学 一种智能汽车整车在环试验系统
CN114136659B (zh) * 2021-12-02 2022-10-14 北京理工大学 一种道路模拟装置及试验方法
WO2024086497A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Illinois Tool Works Inc. Method and system using pre-qualified reference data in vibration system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111685A (en) 1989-12-20 1992-05-12 Mts Systems Corporation Roadway simulator restraint
US5003819A (en) 1990-01-02 1991-04-02 Bridgestone/Firestone, Inc. Suspension simulator
JPH0943109A (ja) * 1995-05-25 1997-02-14 Hitachi Ltd 車両の試験装置および試験方法
US5942673A (en) * 1996-05-24 1999-08-24 Hitachi, Ltd. Vehicle testing system and testing method
US5610330A (en) * 1996-01-16 1997-03-11 Ford Motor Company Effective road profile control method for a spindle-coupled road simulator
JP3617231B2 (ja) * 1997-02-05 2005-02-02 株式会社日立製作所 車両試験装置及び車両試験方法
US7031949B2 (en) 1998-01-22 2006-04-18 Mts Systems Corporation Method and apparatus for generating input signals in a physical system
JP2003524763A (ja) 1998-11-13 2003-08-19 エムティエス・システムズ・コーポレーション 柔軟なアクチュエータを備えた荷重アッセンブリ
DE19900620A1 (de) * 1999-01-11 2000-07-13 Maha Gmbh & Co Kg Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
JP3716158B2 (ja) * 2000-05-17 2005-11-16 三菱重工業株式会社 車両の風洞試験方法及び装置
US6997049B2 (en) * 2001-08-29 2006-02-14 Aero Systems Engineering, Inc. Wind tunnel and collector configuration therefor
EP1636559A2 (en) * 2003-03-28 2006-03-22 Mts Systems Corporation Vehicle crash simulator with dynamic motion simulation
JP2005265714A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Toyota Motor Corp 路面再現装置及び路面再現方法
DE102005034550A1 (de) * 2005-07-23 2007-02-01 Mb-Technology Gmbh Simulations-Prüfstand sowie Verfahren zur Prüfung von Kraftfahrzeug-Bauteilen
US7401520B2 (en) * 2005-08-26 2008-07-22 Bose Corporation Vehicle testing apparatus for applying vertical force to a wheel
ITTO20060409A1 (it) * 2006-06-05 2007-12-06 Pininfarina Spa "sistema di simulazione dell¿effetto suolo per prove di veicoli o loro simulacri in galleria del vento"
JP4773992B2 (ja) * 2007-02-16 2011-09-14 三菱重工業株式会社 車両の空気力測定装置及び空気力測定方法
DE102007018192A1 (de) * 2007-04-18 2008-10-30 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rad, Prüfstand und Verfahren zur Ermittlung von aerodynamischen Kennwerten eines Testfahrzeugs
KR101567616B1 (ko) * 2008-03-03 2015-11-09 엠티에스 시스템즈 코포레이숀 차량용 구속 시스템
JP2009210317A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Bridgestone Corp タイヤ接地特性測定装置、タイヤ接地特性測定方法、及びタイヤ接地特性測定プログラム
JP5372025B2 (ja) * 2008-03-03 2013-12-18 エムティーエス システムズ コーポレイション 支柱アセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2769195B1 (en) 2019-02-27
EP2769195A1 (en) 2014-08-27
JP2014532857A (ja) 2014-12-08
CN104024819B (zh) 2017-05-03
CN104024819A (zh) 2014-09-03
US8955397B2 (en) 2015-02-17
WO2013059547A1 (en) 2013-04-25
US20130104670A1 (en) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6420149B2 (ja) 動的本体力を測定および評価するためのテストシステム
US4658656A (en) Multiple axis test machine reproducing road excited vehicle vibration
EP2447696B1 (en) Wind tunnel balance calibrator
US8607626B2 (en) Restraint system for restraining a test article in a selected vertical position relative to a movable belt
US8186207B2 (en) Strut assembly for transfering load from a movable belt
KR100967510B1 (ko) 타이어의 제동 특성 시험 장치
US9889878B2 (en) Method of tuning a calibration table for an electric power steering system, and a calibration system therefore
CN104972465A (zh) 根据力而动作的机器人的机器人控制装置及机器人系统
US7080565B2 (en) Dynamic load fixture for rotary mechanical systems
US20180357338A1 (en) Kinematics table generation for steering hardware simulator
CN113465950B (zh) 车辆悬架台架
EP0449954A4 (en) Roadway loading simulator
KR100699673B1 (ko) 능동 현가 샤시모듈용 힐스 시스템
CN104034540B (zh) 轨道车辆转向架回转阻力特性测定试验装置及方法
KR101154514B1 (ko) 6축 로드 시뮬레이터 테스트 장치
US11604118B2 (en) Strut module test machine
KR20160053983A (ko) 컴플라이언트 액추에이터 조립체 및 반복적으로 획득된 구동 신호를 갖는 테스트 시스템
KR20180131713A (ko) 6 자유도의 멀티콥터 지상검증 시험 장치 및 시험 방법
JP2020122745A (ja) タイヤ試験装置のタイヤ駆動制御装置
JP5897947B2 (ja) 空力試験モデル懸架装置
JP7326937B2 (ja) タイヤ試験システム
KR102200118B1 (ko) 다축 동적 하중 시험 장치
JP2000338010A (ja) 加振装置及び加振装置の制御方法
CN101598633A (zh) 丝杠驱动进给系统中支撑点径向刚度和阻尼的测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170517

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170814

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180301

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6420149

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250