JP6822428B2 - 自動車車体の特性試験方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を備えてなるものである。
本発明で試験対象とする自動車車体21(図2〜図4参照)は、シャシー、足回り部品、駆動系部品、内装部品などを含まない、いわゆるホワイトボディー(ボディーイン・ホワイト)が対象であり、サイドシル部やルーフヘッダー部、ルーフレール部などの車体骨格部品や、車体フロア部やサスペンションを締結するサスペンションマウント部、バンパーリンフォースなどを有する。
特性試験装置1は、図2に示すように、自動車車体21を固定できるスライド機構付きテーブル3と、スライド機構付きテーブル3を所定の加速度パターンで水平1軸方向に加振及び制動させるように制御できる振動装置5を備えてなるものである。
動電式振動装置13は、励磁コイルにより発生した磁界中においてドライブコイルに所定の電流を流して発生する力により、該ドライブコイルを図5に示す動作方向に駆動するものである。
図2に示す振動装置5として動電式振動装置13を用いた場合、ドライブコイルを有する可動部11をスライド機構付きテーブル3と連結することで、動電式振動装置13の駆動に伴ってスライド機構付きテーブル3を振動させる。
本実施の形態に係る自動車車体の特性試験方法は、図2に示す特性試験装置1を用いたものであって、図1に示すように、加振工程S1と、制動工程S3と、振動減衰挙動取得工程S5と、評価指標取得工程S7と、を備えたものである。以下、上記の各工程について特性試験装置1の動作とともに説明する。
加振工程S1は、振動装置5を用いて自動車車体21を固定したスライド機構付きテーブル3を一定の加速度パターンで加振させる工程であり、自動車車体21においては、スライド機構付きテーブル3と固定される部位を介して車体幅方向に力が伝達され、自動車車体21の車体幅方向に慣性力が作用して弾性変形が生じる。
上記のように生成された制御プログラムで動電式振動装置13を駆動することにより(S17)、シングルパルス波となる一定の加速度パターンでスライド機構付きテーブル3を加振させることができる。
制動工程S3は、加振工程S1の後、加振したスライド機構付きテーブル3を制動する工程である。
動電式振動装置13を用いてスライド機構付きテーブル3を制動させる場合、制動工程S3は、スライド機構付きテーブル3の振動と逆位相で動電式振動装置13を駆動し、スライド機構付きテーブル3を制動する。
振動減衰挙動取得工程S5は、制動工程S3における前記加振する方向と直交する方向の前記自動車車体の加速度を測定し、該測定した加速度の振動減衰挙動を取得する工程である。本実施の形態では、加振工程S1において自動車車体21を車体幅方向に加振するため、振動減衰挙動取得工程S5は、制動工程S3における車体幅方向に直交する車体前後方向の加速度を測定し、該測定した加速度の時間応答曲線を振動減衰挙動として取得する。
評価指標取得工程S7は、振動減衰挙動取得工程S5で取得した振動減衰挙動に基づいて自動車車体21の車体特性の評価指標を求める工程である。
よって、図11及び図12の結果から、加振方向に直交する方向における振動減衰挙動に基づいて求めた減衰速度を車体特性の評価指標とすることが妥当であるといえる。
振動減衰挙動の周波数分析に基づく車体特性の評価指標については、後述する実施例において説明する。
本実施の形態に係る自動車車体の特性試験方法により、操縦安定性や乗り心地などの官能評価と相関のある車体特性に関する物理的な評価指標を取得することができる理由を以下に説明する。
さらに、本実施の形態に係る自動車車体の特性試験方法によれば、自動車車体の重心を作用点とした慣性力により発生する振動を測定することができるため、車両の操縦安定性に係る自動車車体の動的な車体特性として精度の高い評価指標を得ることができる。
実験では、図2に示す特性試験装置1を用い、振動装置5として動電式振動装置13(図5)により自動車車体21の車体幅方向に加振及び制動させたときの自動車車体21の振動減衰挙動を取得し、該取得した振動減衰挙動に基づいて車体特性の評価指標を求めた。
まず、車体特性の評価指標として求めた減衰速度の結果について説明する。
図14及び図15に、補剛部品を装着していない自動車車体21のリアヘッダー部(ルーフエンド)に設置した加速度計23(図3および図4のA5)により測定した加速度の時間応答曲線を示す。ここで、図14は、加振方向と直交する方向における加速度の時間応答曲線、図15は、加振方向における加速度の時間応答曲線である。なお、図14及び図15は、t=6.0s時に加速度パルスが作用した加速度の時間応答曲線である。
次に、図14および図15に示す加速度の時間応答曲線の周波数分析を行い、該周波数分析により求めた周波数スペクトルの最大ピーク値と該最大ピーク値に対応する周波数であるピーク周波数について説明する。
3 スライド機構付きテーブル
5 振動装置
7 振動テーブル
9 リニアガイド
11 可動部
13 動電式振動装置
21 自動車車体
23 加速度計
Claims (5)
- 自動車車体を固定できるスライド機構付きテーブルと、該スライド機構付きテーブルを水平1軸方向に加振し加速させてその後制動する振動装置と、を用いた自動車車体の特性試験方法であって、
加速度計を設置した自動車車体を前記スライド機構付きテーブルに固定し、該スライド機構付きテーブルを所定の加速度パターンで水平1軸方向に加振する加振工程と、
該加振した前記スライド機構付きテーブルを制動する制動工程と、
該制動工程において、自動車車体に発生した慣性力に起因し、前記水平1軸方向と直交する方向であって加振方向の振動波形に重畳しているスライド機構付きテーブルを制動するための制御波形によるノイズ成分が極めて少ない方向の前記自動車車体の加速度を測定し、該測定した加速度の振動減衰挙動を取得する振動減衰挙動取得工程と、
該取得した振動減衰挙動に基づいて前記自動車車体の車体特性の評価指標を取得する評価指標取得工程と、を備えることを特徴とする自動車車体の特性試験方法。 - 前記加振工程は、前記水平1軸方向を前記自動車車体の車体幅方向とすることを特徴とする請求項1記載の自動車車体の特性試験方法。
- 前記評価指標取得工程は、前記取得した振動減衰挙動より減衰速度を求め、該求めた減衰速度を前記評価指標とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車車体の特性試験方法。
- 前記評価指標取得工程は、前記取得した振動減衰挙動の周波数分析を行って周波数スペクトルを求め、該求めた周波数スペクトルの最大ピーク値を評価指標とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車車体の特性試験方法。
- 前記評価指標取得工程は、前記取得した振動減衰挙動の周波数分析を行って周波数スペクトルを求め、該求めた周波数スペクトルの最大ピーク値に対応する周波数をピーク周波数として評価指標とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車車体の特性試験方法。
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