JPS62287128A - 車両用振動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の所定部位（例えばステアリング、エン
ジンなど）で生じた振動の分析装置に関する。

（発明の背理） 車両の振動分析に関しては、自動車工学全書（３、自動
車の性能と試験５４年１２月　山海堂発行　１９３頁）
か知られており、第２図には従来にお（）るこの種の装
置の一例が示されている。

同図のデータレコーダ１０は試験車両に搭載され、振Ｕ
Ｊ検出？！ｉ１２の検出信号ＶＳおよび回転検出器１４
の検出信号Ｐｓがデータレコーダ１０の記録媒体（例え
ば磁気テープ、半導体メ［す）に記録される。

それら振動検出器１２と回転検出器］４とにより試験車
両の車体フロア、ステアリング系などで生じた振動と車
輪の回転数とが各々検出されており、記録が完了すると
、データレコーダ１０が車両から取外され、１騒動分析
装置１６に接続される。

（してデータレコーダ１０が起動されて記録再生が行な
われると、振動検出信号ＶＳはトラッキングフィルタ１
８へ、車輪回転数検出信号Ｐｓはレシオシンセサイザー
２０へ各々供給される。

それらのうらレシオシンセサイザー２０では車輪回転数
検出信号Ｐｓの逓倍により分析周波数信号Ｆｓが得られ
ており、その逓倍数は車体フロアの振動分析時には１倍
、ステアリング系の振動分析時には２倍とされる。

またトラッキングフィルタ１８ではその分析周波数信号
Ｆｓの周波数にその帯域通過周波数が設定され、振動検
出信号ＶＳのうち車両乗員に不快感を与えるその周波数
成分Ｃ５のみが抽出される。

この抽出成分Ｃｓはログコンバータ２２を介してＸＹレ
コーダ２４のＹ軸駆動系に供給され、そのＸ軸駆動系に
はレシオシンセサイザー２０から車輪回転数検出信号Ｐ
ｓに対応した周波数の回転信号Ｒｓが供給される。

その結果、ＸＹレコーダ２４では例えば第３図の特性２
００が記録紙北に描かれる。

したがってその記録紙上の特性２００から車輪回転数（
すなわら車速〉に応じて変化する体感振動レベル（すな
わち乗員が不快感を感する振動成分のレベル）が視認さ
れ、試験車両の振動分析が行なわれる。

しかしながら車両乗員に不快感を与えるとして抽出され
た振動周波数成分Ｃ３の対数変換レベルが車輪回転数に
対しフラットであるので、車両乗員にはそのまま体感さ
れず、このため従来においては、車両乗員の体感と振動
分析結果との間に差異が生じ、車両乗員の体感に一致す
る振動分析結果が得られないという問題がおった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたものであり、
その目的は、車両乗員の体感に対し正確に一致した信号
分析結果の得られる車両用振動分析装置を提供すること
にある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明は、 車両の所定部位で生じた振動を検出する振動検出信号と
、 車輪の回転数を検出する回転数検出手段と、車両の所定
部位で生じた振動の検出信号から車輪の検出回転数に比
例した成分を抽出する抽出手段と、 抽出成分のレベルを検出回転数に対応した車両乗員実体
感レベルへ設定特性に従って変換するレベル変換手段と
、 前記実体感レベルを表示する表示手段と、を有すること
を特徴とする。

（実施例の説明） 以下、図面に塁づいて本発明に係る装置の好適な実施例
を説明り−る。

第１図に示された振動分析装置１６は車両に搭載されて
おり、その分析結果は車両試験中において指示計２６に
よりリアルタイムで表示されている。

そして本実施例ではステアリングの上上方向振ＷＪにつ
いての分析が行なわれてｄ′３す、その］辰初動検出信
号Ｓはチャージアンプ２８に供給されている。

このチャージアンプ２８はＦＥＴ３０．３２、演算増幅
器３４．３６を用いて構成されており、（初動検出信号
ＶＳの増幅が行なわれている。

その増幅率は振動加速度１Ｇのときに出力電圧が１■と
なるように設定されており、この設定は可変抵抗３８の
操作により行なわれている。

ざらにチャージアンプ２８の増幅信号は状態変数型フィ
ルタ３８に供給されている。

この状態変数型フィルタ３８は演師増幅器４０による増
幅回路、演算増幅器４２．４４による各積分回路で構成
されており、そのフィルタ遮断周波数ｆｏはコンデンサ
４６．４８の容量および電圧可変抵抗５０．５２の抵抗
値により決定されている。

それら電圧可変抵抗５０．５２の抵抗（直は［／Ｖコン
バータ５４の出力電圧により制御されている。

このＦ／Ｖコンバータ５４には車輪回転数検出信号Ｐｓ
が供給されており、Ｆ／Ｖコンバータ５４ではパルス状
の車輪回転数検出信号Ｐｓが直流電圧に変換されている
。

このためＦ／Ｖコンバータ５４にはＦＥＴ５６による増
幅回路、モノマルチｔｃ５８、トランジスタ６０、演算
増幅器６２による単安定回路、演算増幅器６４による平
均回路が設けられており、演算増幅器６４の出力電圧に
より前記状態変数型フィルタ３８に設けられた電圧可変
抵抗５０．５２の抵抗値が制御されている。

また前記状態変数型フィルタ３８のフィルタ出力はログ
コンバータ６６に供給されている。

そのログコンバータ６６は演算増幅器６８．７０．７２
．７４およびコンプリメンタリトランジスタ７６により
構成されてあり、ログコンバータ６６では状態変数型フ
ィルタ３８から与えられたフィルタ出力の整流とその対
数変換とが行なわれている。

ざらにログコンバータ６６の対数変換出力は電圧制御増
幅器７８に供給されており、その電圧制御増幅器７８は
演算増幅器８０により構成されている。

この電圧制御増幅器７８の増幅率は電圧可変抵抗８３の
抵抗値により決定されており、その抵抗値はＦ／Ｖコン
バータ５４の出力電圧により制御されている。

このためＦ／Ｖコンバータ５４には演算増幅器８２で構
成された増幅回路が設けられてａ３す、その増幅回路に
は演篇増幅器６４の出力電圧が供給されている。

また電圧制御増幅器７８の増幅電圧は出力端子８４と切
替器８６に与えられている。

この切替器８６には前記Ｆ／Ｖ−１ンバータ５４に設け
られた：ｌｊ算増算器幅器６４力電圧がＬうえられてお
り、その１台出力は演算増幅器８８で構成された増幅回
路を介して電流δ１９０に供給されている。

このため、切８Ｚ８６の切替操作により、車輪回転数ま
たはその回転数におけるステアリングの振動レベルが指
示訓２６で指ｒ１表示されている。

なＪ−３本実施例の１騒動分析菰置１６には車代バッテ
リ９２がその電源として使用されており、その出力電圧
（）−１２Ｖ）はＤＣ−ＤＣコンバータ９４により構成
された安定化電源回路９６で±１５Ｖ　Ｌ　背圧された
後に各部へ供給されている。

ここで、本実施例の振動分析装置１６は振動分析の基準
とされた試験中肉にまず搭載され、その際には電圧制御
増幅器７８の増幅率が固定されている。

そして車両試験が開始され、その試験中には車両乗ｄか
不快と感する振動成分が状態変数フィルム３８で１■ら
れるとともにログコンバータ６６により対数変換され、
その対数変換出力は切替器８６に与えられる。

この切替器８Ｇには車輪回転数相当電圧がＦ／■］ンバ
ータ５４から与えられており、このため車両乗ｄが不快
と感する振動の対数変換レベルとこれに対応づ−る車輪
回転数（屯速）とか切替器８６の切替操作により得られ
る。

そしてこの切替操作が所定の１工速範囲で繰り返される
と、例えば第４図の特性２０２が従来と同様にして１ｑ
られる。

また、Ｆ２ｆｔの車両が予め試験走行され、それらの試
験走行中にお（プる実際の体感結果に基づいて第５図（
Ａ＞の特性２０４．２０６．２０８．２１０．２１２．
２１４がそれら試験車両について各々求められる。

この第５図（Ａ＞に示された特性２０４では非常に不快
、＋−１性２０６では不快、特性２０８ではやや不快、
特性２１０でははっきり振動を感するが不快ではない、
特性２０２では振動をやや感する、そして１シ［・ｔ’
ｔ　２１　／Ｉでは気にならないとの判断が車両乗員に
より各々行なわれている。

それらから埋Ｉｆｆ（されるように、車両東のか実際に
体感する振動レベルは車速（車輪回転数）に対して一定
ではなく、屯速か低くなるほど振動か大きく体感される
。

そこで、これら特性２０４．２０６．２０８．２１０．
２１２．２１４から１初動分析試験屯に適合するものが
選択され、その選択特性に基づいて例えば第５図（Ｂ）
に示されるように車速の傾きと逆の傾きとされた電圧制
御増幅器７８の増幅（感度）特性２１５か設定される。

以上のように演算増幅器８２の出力電圧に応じて電圧制
御増幅器７８の増幅器の増幅率か可変低抗８３により特
性２１５に従い１制御される状態とされると、その後に
次回の車両試験が行なわれる。

その際には第４図において特性２１５に従い特性２０２
が特性２１６へ変換され、その特性２１６は車両乗員の
体感に合致したものとなる。

このため他の車両についての振動分析が本実施例の振動
分析装置１６を用いて行なわれた場合には、その車両に
適合する選択特性に基づいて電圧増幅器７８の増幅特性
が予め設定されることにより、例えば第６図の特性２１
８で示されるように車両乗員の実体感レベルに合致した
分析結果が得られる。

以上説明したように本実施例によれば、車両乗員の不快
撮Ｕ」成分レベルがその実体感レベルに変換されるので
、ステアリングの上下振動にλ１して車両乗員の実体感
に合致した正しい評価を下すことが可能となる。

また本実施例によれば、車両試験中にその車上で分析結
果が得られるので、その場で車両振動に対して評価を与
えることが可能となり、効率的に車両試験を行なえる。

ざらに本実施例によれば、電源として申戟バッテリ９２
が利用されるとともに表示に指示計２６が採用されたの
で、１騒動分析装置１６の省電力化および小型化が図ら
れ、このため振動分析装置１６の車両搭載が極めて容易
化されている。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、検出（騒動のうら
小輪の検出回転数に基づいて抽出された車両乗員の不快
振動成分レベルがその車両乗員の実体感レベルに合せて
変換されるので、振動分析結果から車両振動に対して正
しい評価を下すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の好適な実施例を示す回路図
、第２図は従来装置の構成説明図、第３図は従来装置に
おける分析結果説明図、第４図は振動レベル変換作用説
明用の特性図、第５図は振Ｖ〕レベル変換特性を説明す
るグラフ、第６図は第１図実施例の分析結果説明用１２
ｆ性図でおる。 １２・・・振動検出器 １４・・・回転検出器 １６・・・振動分析装置 ２６・・・指示計 ２８・・・チャージアンプ ３８・・・状態変数型フィルタ ５４・・・Ｆ／Ｖコンバータ ６６・・・ログコンバータ ７Ｂ・・・電圧制御増幅器 ９６・・・定電圧電源回路 第４図 Ｔ反　１ 中　　速　θ６γビｈノ 第５図 暴 困敏収ＩＨｚ　ｌ ４Ｑ７Ｑ１００１４０ 申ＬｔＫｍ／ｈ。 第６図 ↑ 奉　　ｔ　　（Ｋｍ／ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の所定部位で生じた振動を検出する振動検出
   手段と、 車輪の回転数を検出する回転数検出手段と、車両の所定
   部位で生じた振動の検出信号から車輪の検出回転数に比
   例した成分を抽出する抽出手段と、 抽出成分のレベルを検出回転数に対応した車両乗員実体
   感レベルへ設定特性に従って変換するレベル変換手段と
   、 前記実体感レベルを表示する表示手段と、 を有する、ことを特徴とする車両用振動分析装置。