JP7431145B2 - 自動車試験システム及び実路走行シミュレータ - Google Patents
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Description
また、以上の自動車試験システムには、設定された試験条件が示す条件で前記自動車が実走行したときに前記ドライブシャフトに加わる負荷と同じ負荷が前記ドライブシャフトに加わるように前記トルク負荷装置が発生するトルクを制御すると共に、前記試験条件が示す条件で前記自動車が実走行したときに前記車輪からステアリングラックに加わる力が当該ステアリングラックに加わるようにステアリング負荷装置が発生する力を制御する制御部を備えることが好ましい。
図1a、bに、本実施形態に係る自動車試験システムの構成を、試験対象の自動車が前輪操舵、前輪駆動の自動車である場合を例にとり示す。
図示するように、自動車試験システムは、試験制御システム1、センサ2、ダイナモメータ3、模擬車輪4、ステアリング負荷装置5を備えている。
試験制御システム1は、センサ2や自動車6のECUや自動車6が備える各種の車載センサから、エンジンの回転速度やギヤシフト状態やアクセル開度や操舵角や操舵トルクなどの自動車6の各種状態や、自動車6の周囲の温度などの環境の各種状態を取得しながら、自動車試験システム全体の動作の制御や、試験対象の自動車6に関わる各種計測を行う。
図2aは、標準状態の自動車6の駆動輪(前輪)のハブベアリングの周辺のようすを表したものである。なお、標準状態とは、自動車6が実走可能な本来の状態を指す。
図示するように、標準状態において、ハブベアリング71の外輪はナックル72に固定され、ナックル72を介して車体に対して連結されている。また、ハブベアリング71の外輪はハブシャフト(内輪)を回転可能に軸支しており、このハブシャフトに自動車6のドライブシャフト73が共に回動するように挿入されている。また、ハブシャフトの車体外側に設けられているフランジに固定されているハブボルトを用いて、車輪のホイールが、ハブベアリング71のハブシャフトに固定されており、車輪は、ドライブシャフト73、ハブベアリング71のハブシャフトと共に回動する。
図示するように、模擬車輪4は、模擬ホイール41と、模擬ホイール41の外周側に装着したタイヤ42と、模擬ホイール41の中央部に回転可能に軸支した連結シャフト43とを有する。
このような模擬車輪4によれば、自動車6のハブベアリング71を床面に対して支持しつつ、ハブベアリング71のハブシャフトやドライブシャフト73を回転させながら、ダイナモメータ3から所要の負荷をドライブシャフト73に与えることができる。
ここで、ステアリング負荷装置5の構成を図3を用いて説明する。
図3a1は、上方より見た標準状態における自動車6のハブベアリング71とタイロッド74の周辺のようすを表しており、図3a2は、自動車6前方より見た標準状態における自動車6のハブベアリング71とタイロッド74周辺のようすを表している。
アクチュエータ51は、当該アクチュエータ51が備える直動可能なシャフト/ロッドに力を加える装置であり、このようなアクチュエータ51としては、油圧シリンダやエアシリンダや電動シリンダ等のリニアアクチュエータを用いることができる。
図6a1は、このようなアクチュエータ51の例を、上方から見たものあり、このアクチュエータ51は、回転運動するロータリアクチュエータ91と、原動リンク92と2つの中間リンク93と従動リンク94よりなるリンク機構を備えており、図6a2、a3に示すように、従動リンク94の運動方向がおおよそ図の左右方向に規制されている場合には、ロータリアクチュエータ91によって原動リンク92が回転すると、従動リンク94がおおよそ図の左右方向に直線運動を行う。
図示するように、試験制御システム1は、シミュレーション制御部11と、計測部12とを有する。
シミュレーション制御部11は、試験条件設定部111、車両モデル112、ダイナモメータ制御部113、ステアリング負荷制御部114を備えている。
試験条件設定部111は、路面の状態や傾斜や気温や風速などの試験条件を車両モデル112に設定する。
車両モデル112は、試験対象の自動車6をモデル化したものであり、試験条件が示す各条件と、センサ2や自動車6から取得したエンジンの回転速度やギヤシフト状態やアクセル開度や操舵角や操舵トルクなどの自動車6の各種状態を入力として、自動車6の挙動や自動車6に加わる外力をシミュレーションし、試験条件が示す条件下において、自動車6の各種状態やその変化に対して自動車6の各前輪から各ドライブシャフト73に加わる負荷と、自動車6の各後輪の回転状態と、自動車6の各前輪からステアリングシステムに加わる力を算出する。
たとえば、自動運転特性試験のように、車両が駆動された状態でのステアリング反力を考慮することができることから、目標値への追従・応答性から制御ロジックの検証(EPS等の検証も含む)やドラビリの検証、燃費/電費/排出ガスなどを、再現性良くより実路走行と近い状態で試験できるようになる。
以上では、試験対象の自動車6が前輪操舵の自動車6である場合について示したが、試験対象の自動車6が後輪操舵の自動車6である場合には、ステアリング負荷装置5を後輪に対して設け、試験対象の自動車6が四輪操舵の自動車6である場合にはステアリング負荷装置5を前輪に加え後輪に対しても設ける。
Claims (7)
- 自動車の試験に用いられる自動車試験システムであって、
前記自動車の車輪もしくはハブベアリングのハブシャフトにトルクを加えることによりドライブシャフトに負荷を加えるトルク負荷装置と、
前記自動車のハブベアリングを支持する当該自動車のナックルのナックルアームとの連結を解除した当該自動車のタイロッドまたはステアリングラックを連結対象物として、当該連結対象物に連結され、当該連結対象物に力を加えることにより当該自動車のステアリングラックに力を加えるステアリング負荷装置とを備えたことを特徴とする自動車試験システム。 - 請求項1記載の自動車試験システムであって、
前記トルク負荷装置は、回転可能に支持された自動車のハブベアリングのハブシャフトに連結され、当該ハブシャフトにトルクを加えることによりドライブシャフトに負荷を加えるダイナモメータであることを特徴とする自動車試験システム。 - 請求項2記載の自動車試験システムであって、
前記ダイナモメータは、少なくとも前記自動車の駆動輪である車輪の各々に対応して複数設けられており、各ダイナモメータは、対応する車輪のハブベアリングのハブシャフトに連結され、当該ハブシャフトにトルクを加えることによりドライブシャフトに負荷を加え、
前記ステアリング負荷装置は、前記自動車の操舵対象の車輪の各々に対応して設けられており、各ステアリング負荷装置は、対応する車輪のハブベアリングを支持する当該自動車のナックルのナックルアームとの連結を解除した当該自動車のタイロッドまたはステアリングラックを連結対象物として、当該連結対象物に連結され、当該連結対象物に力を加えることにより当該自動車のステアリングラックに力を加えることを特徴とする自動車試験システム。 - 請求項1、2または3記載の自動車試験システムであって、
前記ステアリング負荷装置は、前記連結対象物に連結する連結部と、当該連結部を少なくとも前記自動車の左右方向に移動するアクチュエータとを有することを特徴とする自動車試験システム。 - 請求項1、2、3または4記載の自動車試験システムであって、
前記連結対象物は、タイロッドエンドを取り外した状態のタイロッドであることを特徴とする自動車試験システム。 - 請求項1、2、3、4または5記載の自動車試験システムであって、
設定された試験条件が示す条件で前記自動車が実走行したときに前記ドライブシャフトに加わる負荷と同じ負荷が前記ドライブシャフトに加わるように前記トルク負荷装置が発生するトルクを制御すると共に、前記試験条件が示す条件で前記自動車が実走行したときに前記車輪からステアリングラックに加わる力が当該ステアリングラックに加わるようにステアリング負荷装置が発生する力を制御する制御部を有することを特徴とする自動車試験システム。 - 自動車の実走行状態を模擬する実路走行シミュレータであって、
前記自動車の車輪もしくはハブベアリングのハブシャフトにトルクを加えることによりドライブシャフトに負荷を加えるトルク負荷装置と、
前記自動車のハブベアリングを支持する当該自動車のナックルのナックルアームとの連結を解除した当該自動車のタイロッドまたはステアリングラックを連結対象物として、当該連結対象物に連結され、当該連結対象物に力を加えることにより当該自動車のステアリングラックに力を加えるステアリング負荷装置と、
前記トルク負荷装置が発生するトルクと前記ステアリング負荷装置が発生する力を、前記自動車の状態に応じて制御する制御部とを備えたことを特徴とする実路走行シミュレータ。
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