JPH0679036B2 - 加速度試験機 - Google Patents
加速度試験機Info
- Publication number
- JPH0679036B2 JPH0679036B2 JP1178983A JP17898389A JPH0679036B2 JP H0679036 B2 JPH0679036 B2 JP H0679036B2 JP 1178983 A JP1178983 A JP 1178983A JP 17898389 A JP17898389 A JP 17898389A JP H0679036 B2 JPH0679036 B2 JP H0679036B2
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- Japan
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- acceleration
- mover
- command
- acceleration command
- power supply
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばエアバック用センサの試験等を行う
のに使用される加速度試験機に関する。
のに使用される加速度試験機に関する。
自動車等に搭載されて車両衝突時の人命救助に用いられ
るエアバックユニットにおいて、エアバッグの動作タイ
ミングを検知するための加速度センサの動作確認試験を
行うための加速度試験機の１つに、供試体をのせた供試
台を有する可動子側を電磁力で急速駆動して試験用の所
望の衝突加速度を得る電磁ソレノイド形のものがある。
るエアバックユニットにおいて、エアバッグの動作タイ
ミングを検知するための加速度センサの動作確認試験を
行うための加速度試験機の１つに、供試体をのせた供試
台を有する可動子側を電磁力で急速駆動して試験用の所
望の衝突加速度を得る電磁ソレノイド形のものがある。
第４図はこの電磁ソレノイド形試験機を示したもので、
図において、１はＥ字形をなす固定子（フイールドヨー
ク）であって、磁性体で構成されており、フイールドコ
イル２が装着されている。フイールドコイル２内を貫通
して伸びる中央脚1Aからは軌道３が水平に伸び、この軌
道３の他端は中央脚1Aから所定距離隔てた位置にある受
け部４で支持されている。５は両端開口の筒状をなす空
心の可動子（アルミ製のアーマチュアコイル）であっ
て、一端側の内周上部と内周下部に自由輪6U、6Dが取着
されており、他方端からは供試体（加速度センサ）８や
センサ類を搭載するための供試台７が伸び，この供試台
７の下側に自由輪6Cが取着されている。この可動子５は
自由輪6Uと6Dを中央脚1Aの上面と下面に係合して中央脚
1Aに外嵌され、供試台７の自由輪6Cは軌道３の上面に係
合する。９はフイールドコイル２に電力を供給する電源
装置、10、11は給電線、12は界磁電源装置である。
図において、１はＥ字形をなす固定子（フイールドヨー
ク）であって、磁性体で構成されており、フイールドコ
イル２が装着されている。フイールドコイル２内を貫通
して伸びる中央脚1Aからは軌道３が水平に伸び、この軌
道３の他端は中央脚1Aから所定距離隔てた位置にある受
け部４で支持されている。５は両端開口の筒状をなす空
心の可動子（アルミ製のアーマチュアコイル）であっ
て、一端側の内周上部と内周下部に自由輪6U、6Dが取着
されており、他方端からは供試体（加速度センサ）８や
センサ類を搭載するための供試台７が伸び，この供試台
７の下側に自由輪6Cが取着されている。この可動子５は
自由輪6Uと6Dを中央脚1Aの上面と下面に係合して中央脚
1Aに外嵌され、供試台７の自由輪6Cは軌道３の上面に係
合する。９はフイールドコイル２に電力を供給する電源
装置、10、11は給電線、12は界磁電源装置である。
この構成において、供試体８の試験を行う際しては、フ
イールドコイル２に界磁電流を流しておき、電源装置９
に第３図（ａ）に示すようなハーバーサインカーブにの
った加速度指令Pgを与えて、包絡波形が同図の包絡波形
と相似する電力を給電線10を通して可動子５に供給させ
る。これにより、可動子５に対し、図示実線矢印方向に
向く推力が作用する。この推力を受けて可動子５が急速
加速され、中央脚1Aと軌道３上を走行し、所定の試験用
衝突加速度まで加速される。
イールドコイル２に界磁電流を流しておき、電源装置９
に第３図（ａ）に示すようなハーバーサインカーブにの
った加速度指令Pgを与えて、包絡波形が同図の包絡波形
と相似する電力を給電線10を通して可動子５に供給させ
る。これにより、可動子５に対し、図示実線矢印方向に
向く推力が作用する。この推力を受けて可動子５が急速
加速され、中央脚1Aと軌道３上を走行し、所定の試験用
衝突加速度まで加速される。
ところで、試験機には、可動子５の走行摩擦に起因する
固定機械損失LCと速度関数である動的機械損失LM（両者
ともに第３図（ａ）に示す）とがあるので、上記ハーバ
ーサインカーブにのった加速度指令Pgを精密に演算して
与えても、可動子５に実際に加わる加速度は加速度指令
Pgとは異なったものとなる。第３図（ｂ）は可動子５の
速度を示したもので、上記動的損失LMはこの速度の関数
となる。
固定機械損失LCと速度関数である動的機械損失LM（両者
ともに第３図（ａ）に示す）とがあるので、上記ハーバ
ーサインカーブにのった加速度指令Pgを精密に演算して
与えても、可動子５に実際に加わる加速度は加速度指令
Pgとは異なったものとなる。第３図（ｂ）は可動子５の
速度を示したもので、上記動的損失LMはこの速度の関数
となる。
そして、上記供試体８の型式が変わるとその重量が異な
ってくるので、上記損失も異なり、供試体８の型式が変
わる毎に、加速度指令の調整を行う必要がある。
ってくるので、上記損失も異なり、供試体８の型式が変
わる毎に、加速度指令の調整を行う必要がある。
従って、供試体が変わると、加速度指令を設定し直さな
くてはならず、また、この加速度指令は上記各種損失を
考慮して補正する必要があり、面倒な作業となってい
た。
くてはならず、また、この加速度指令は上記各種損失を
考慮して補正する必要があり、面倒な作業となってい
た。
この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
加速度指令の設定および補正を自動的に行う加速度試験
機を提供することを目的とする。
加速度指令の設定および補正を自動的に行う加速度試験
機を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、請求項１では、入
力装置を通して与えられた諸定数に基づき複数種類のサ
イン波状の加速度指令を演算する演算処理装置が、被駆
動側の重量Ｍを与えられると、所定波形を有する単位加
速度パターンα、界磁磁束密度Ｂ、可動子のコイル１タ
ーンの長さＬとターン数Ｎおよび機械損FMをプリセット
値として、所定の演算式、例えば、下記式、に基づき上
記加速度指令Pg を演算する構成とし、請求項２では、電源装置に送出し
た加速度指令と該指令に対応する実加速度の波形値を比
較して両者の比が許容範囲内にあるか否かにより加速度
指令の適否を判定し、不的確である場合には、学習制御
により補正する構成とし、請求項３では、電源装置に送
出した加速度指令と該指令に対応する実加速度の波形値
を比較して両者の差が許容範囲内にあるか否かにより加
速度指令の適否を判定し、不的確である場合には、学習
制御により補正する構成としたものてある。
力装置を通して与えられた諸定数に基づき複数種類のサ
イン波状の加速度指令を演算する演算処理装置が、被駆
動側の重量Ｍを与えられると、所定波形を有する単位加
速度パターンα、界磁磁束密度Ｂ、可動子のコイル１タ
ーンの長さＬとターン数Ｎおよび機械損FMをプリセット
値として、所定の演算式、例えば、下記式、に基づき上
記加速度指令Pg を演算する構成とし、請求項２では、電源装置に送出し
た加速度指令と該指令に対応する実加速度の波形値を比
較して両者の比が許容範囲内にあるか否かにより加速度
指令の適否を判定し、不的確である場合には、学習制御
により補正する構成とし、請求項３では、電源装置に送
出した加速度指令と該指令に対応する実加速度の波形値
を比較して両者の差が許容範囲内にあるか否かにより加
速度指令の適否を判定し、不的確である場合には、学習
制御により補正する構成としたものてある。
この発明では、被可動側の重量を与えるだけで、加速度
指令を得ることができ、この加速度指令の機械損失分を
考慮した補正も自動的に行われる。
指令を得ることができ、この加速度指令の機械損失分を
考慮した補正も自動的に行われる。
以下、この考案の１実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、21は入力装置、22は演算処理装置（マ
イクロコンピュータCPU）、23は入出力インターフエー
ス、24は加速度センサであって、前記第３図の供試台７
上に搭載され、その検出信号PFgは上記入出力インター
フエース23を通してCPU22にフイードバック入力され
る。25は電源装置（PWM制御方式のインバータ）であ
る。この電源装置25は電力増幅器として機能するPWM制
御のインバータであって、第２図に示すように、４個の
パワートランジスタTR1、TR2、TR3、TR4をブリッジ接続
してなり、その交流出力端子ＡとＢ間に可動子（アーマ
チュアコイル）５が接続される。Ｄはフライホイルダイ
ードである。26は電解コンデンサ、27は整流器、28はイ
ンバータ25の制御器、29はPWM信号発生回路、30はベー
ス駆動回路、31は単相交流電源である。界磁電源装置12
は、可制御整流素子Shを有し、ゲート制御装置32からゲ
ート信号を受けてONする。33は交流電源である。
イクロコンピュータCPU）、23は入出力インターフエー
ス、24は加速度センサであって、前記第３図の供試台７
上に搭載され、その検出信号PFgは上記入出力インター
フエース23を通してCPU22にフイードバック入力され
る。25は電源装置（PWM制御方式のインバータ）であ
る。この電源装置25は電力増幅器として機能するPWM制
御のインバータであって、第２図に示すように、４個の
パワートランジスタTR1、TR2、TR3、TR4をブリッジ接続
してなり、その交流出力端子ＡとＢ間に可動子（アーマ
チュアコイル）５が接続される。Ｄはフライホイルダイ
ードである。26は電解コンデンサ、27は整流器、28はイ
ンバータ25の制御器、29はPWM信号発生回路、30はベー
ス駆動回路、31は単相交流電源である。界磁電源装置12
は、可制御整流素子Shを有し、ゲート制御装置32からゲ
ート信号を受けてONする。33は交流電源である。
CPU22には、入力装置21を通して、オペレータにより、
ハーバーサイン波形を有する単位加速度パターンα、界
磁磁束密度Ｂ、可動子５のコイル１ターンの長さＬとタ
ーン数Ｎおよび機械損FM（＝LC＋LM）がプリセット値と
して与えられ内部メモリ（図示しない）に格納してい
る。ここで、単位加速度パターンαは前記したハーバー
サイン波形を有する最大値「１」の単位波形である。CP
U22は供試体８を含む可動側の重量（既知の値である可
動体５、供試台７等の重量M1をプリセットした場合は、
供試体８の重量M2）を与えられると、下記（１）式に基
づき、加速度指令Pgを演算する。
ハーバーサイン波形を有する単位加速度パターンα、界
磁磁束密度Ｂ、可動子５のコイル１ターンの長さＬとタ
ーン数Ｎおよび機械損FM（＝LC＋LM）がプリセット値と
して与えられ内部メモリ（図示しない）に格納してい
る。ここで、単位加速度パターンαは前記したハーバー
サイン波形を有する最大値「１」の単位波形である。CP
U22は供試体８を含む可動側の重量（既知の値である可
動体５、供試台７等の重量M1をプリセットした場合は、
供試体８の重量M2）を与えられると、下記（１）式に基
づき、加速度指令Pgを演算する。
指令波形の適否試験が開始されると、CPU22内の内部メ
モリから加速度指令Pgの上記加速度指令値が所定サンプ
リング間隔TS毎に電源装置25のPWM信号発生回路29に送
出される。PWM信号発生回路25はこれを搬送波（例えば
キャリア周波数6KHz）と比較してPWM信号を作成する。
ベース駆動回路30はこのPWM信号に基づきベース駆動信
号を発生してトランジスタTR1とTR4のベースに供給す
る。これにより両トランジスタTR1とTR4がON/OFFスイッ
チング動作を開始して可動子５には包絡波形が加速度指
令Pg1の包絡波形と相似した波形の電流（最大値例えば3
00アンペア）Iaが供給され、可動子５は急速加速されて
所定の衝突加速度ｇに達する。そしてこの加速度指令Pg
に対する加速度センサ24の出力PFgが入出力インタフエ
ース23を通してCPU22に入力される。CCPU22はこの実加
速度PFgを加速度指令Pgと比較して、その適否を判定す
る。なお、トランジスタTR2、TR3は制動電流（Iaとは逆
極性）を可動子５に流す時にON/OFF駆動される。
モリから加速度指令Pgの上記加速度指令値が所定サンプ
リング間隔TS毎に電源装置25のPWM信号発生回路29に送
出される。PWM信号発生回路25はこれを搬送波（例えば
キャリア周波数6KHz）と比較してPWM信号を作成する。
ベース駆動回路30はこのPWM信号に基づきベース駆動信
号を発生してトランジスタTR1とTR4のベースに供給す
る。これにより両トランジスタTR1とTR4がON/OFFスイッ
チング動作を開始して可動子５には包絡波形が加速度指
令Pg1の包絡波形と相似した波形の電流（最大値例えば3
00アンペア）Iaが供給され、可動子５は急速加速されて
所定の衝突加速度ｇに達する。そしてこの加速度指令Pg
に対する加速度センサ24の出力PFgが入出力インタフエ
ース23を通してCPU22に入力される。CCPU22はこの実加
速度PFgを加速度指令Pgと比較して、その適否を判定す
る。なお、トランジスタTR2、TR3は制動電流（Iaとは逆
極性）を可動子５に流す時にON/OFF駆動される。
この判定は、CPU22において、加速度指令Pg1積分値と実
測値PFgの積分値とを比較して、両積分値の比Ｐが許容
範囲内にある場合には合格と判定する。もし不合格であ
る場合には第３図（ａ）に鎖線で示すように修正して、
修正した加速度指令値Pg′で内部メモリの対応するアド
レスの内容を書き替える。この修正により、前記した動
的損失LM分が大きく補正され、実加速度PFgが左右対称
のハーパーサイン波形を有するようになる。
測値PFgの積分値とを比較して、両積分値の比Ｐが許容
範囲内にある場合には合格と判定する。もし不合格であ
る場合には第３図（ａ）に鎖線で示すように修正して、
修正した加速度指令値Pg′で内部メモリの対応するアド
レスの内容を書き替える。この修正により、前記した動
的損失LM分が大きく補正され、実加速度PFgが左右対称
のハーパーサイン波形を有するようになる。
次いで、供試体８の形式が変更された場合には、同様し
て、新たな重量値Ｍを入力装置21を通して与えれば、上
記（１）式の演算が自動的に実行されて、加速度指令を
得ることができる。
て、新たな重量値Ｍを入力装置21を通して与えれば、上
記（１）式の演算が自動的に実行されて、加速度指令を
得ることができる。
なお、上記判定は、CPU22において、加速度指令Pgの波
形値と実測値PFgの波形値とを比較し、両波形値の差が
許容範囲内に無い場合は、学習制御により補正して、補
正した加速度指令Pg′で内部メモリの対応するアドレス
の内容を書き替えるようにしてもよい。
形値と実測値PFgの波形値とを比較し、両波形値の差が
許容範囲内に無い場合は、学習制御により補正して、補
正した加速度指令Pg′で内部メモリの対応するアドレス
の内容を書き替えるようにしてもよい。
また、本実施例では、PWM制御のインバータ25を電力増
幅器として使用しているので、高い分解能を得ることが
でき、高精度で所望波形の加速度エネルギーを可動子５
に与えることができる。
幅器として使用しているので、高い分解能を得ることが
でき、高精度で所望波形の加速度エネルギーを可動子５
に与えることができる。
この発明は以上説明した通り、供試体の形式が変更され
ても、被駆動側の重量もしくは供試体の重量を入力する
だけで、加速度指令を自動的に得ることができるので、
加速度指令を得るための手間を従来に比して低減するこ
とができ、また，加速度指令の補正は、実加速度のフイ
ードバック値との面積比較または波形値比較により行う
ので、適正な加速度指令を容易に、かつ簡単に得ること
ができる。
ても、被駆動側の重量もしくは供試体の重量を入力する
だけで、加速度指令を自動的に得ることができるので、
加速度指令を得るための手間を従来に比して低減するこ
とができ、また，加速度指令の補正は、実加速度のフイ
ードバック値との面積比較または波形値比較により行う
ので、適正な加速度指令を容易に、かつ簡単に得ること
ができる。
第１図はこの発明を実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例における電源装置のブロック図、第３図は上
記実施例における加速度指令の波形図、第４図は上記実
施例を適用する加速度試験機の１例を示す一部断面側面
図である。 １……固定子、５……可動子、12……界磁電源装置、21
……入力装置、22……演算処理装置、23……入出力イン
ターフエース、24……加速度センサ、25……電源装置で
あるインバータ。
上記実施例における電源装置のブロック図、第３図は上
記実施例における加速度指令の波形図、第４図は上記実
施例を適用する加速度試験機の１例を示す一部断面側面
図である。 １……固定子、５……可動子、12……界磁電源装置、21
……入力装置、22……演算処理装置、23……入出力イン
ターフエース、24……加速度センサ、25……電源装置で
あるインバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 江成 克己
Claims (4)
- 【請求項１】界磁電源に接続されるフイールドコイルを
装着した固定子、空心コイルである可動子、該可動子に
一体的に設けられた供試台、所定の波形を有する加速度
指令を増幅して上記可動子に供給する電源装置、入力装
置を通して与えられた諸定数に基づきサイン波状の加速
度指令を演算する演算処理装置を備える加速度試験機に
おいて、上記演算処理装置は、被駆動側の重量を与えら
れると、所定波形を有する単位加速度パターン、界磁磁
束密度、可動子のコイル１ターンの長さとターン数およ
び機械損をプリセット値として、所定の演算式に基づき
上記加速度指令Pgを演算することを特徴とする加速度試
験機。 - 【請求項２】界磁電源に接続されるフイールドコイルを
装着した固定子、空心コイルである可動子、該可動子に
一体的に設けられた供試台、所定の波形を有する加速度
指令を増幅して上記可動子に供給する電源装置、入力装
置を通して与えられた諸定数に基づきサイン波状の加速
度指令を演算して出力メモリに格納する演算処理装置を
備える加速度試験機において、上記演算処理装置は、上
記可動子の実加速度をフイードバック入力され、上記電
源装置に送出した加速度指令と該指令に対応する実加速
度の積分値を比較して両者の差が許容範囲内にあるか否
がにより加速度指令の適否を判定し、不的確である場合
には、加速度指令を演算により補正することを特徴とす
る加速度試験機。 - 【請求項３】界磁電源に接続されるフイールドコイルを
装着した固定子、空心コイルである可動子、該可動子に
一体的に設けられた供試台、所定の波形を有する加速度
指令を増幅して上記可動子に供給する電源装置、入力装
置を通して与えられた諸定数に基づきサイン波状の加速
度指令を演算して出力メモリに格納する演算処理装置を
備える加速度試験機において、上記演算処理装置は、上
記可動子の実加速度をフイードバック入力され、上記電
源装置に送出した加速度指令と該指令に対応する実加速
度の波形値を比較して両者の比が許容範囲内にあるか否
かにより加速度指令の適否を判定し、不的確である場合
には、学習制御により補正することを特徴とする加速度
試験機。 - 【請求項４】電源装置は加速度指令を電力増幅するPWM
制御方式の単相インバータであるこどを特徴とする請求
項１〜３記載の加速度試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178983A JPH0679036B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 加速度試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178983A JPH0679036B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 加速度試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344559A JPH0344559A (ja) | 1991-02-26 |
| JPH0679036B2 true JPH0679036B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16058065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178983A Expired - Lifetime JPH0679036B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 加速度試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679036B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1618994B1 (en) * | 2001-01-16 | 2010-06-16 | Nikon Corporation | Process for producing an optical element using a whetstone |
| JP6212686B2 (ja) * | 2014-02-05 | 2017-10-18 | 多摩川精機株式会社 | 慣性センサの性能評価方法 |
| CN109406082A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-01 | 西人马（厦门）科技有限公司 | 一种振动台 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1178983A patent/JPH0679036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0344559A (ja) | 1991-02-26 |
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