KR0148520B1 - 차량충돌시뮬레이터 및 차량충돌시뮬레이션 시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 비파괴충돌시험의 시험코스트의 저감 및 시험정밀도의 향상을 도모할 수 있는 차량충돌시뮬레이터 및 차량충돌시뮬레이션시험방법을 제공하는 것을 목적으로한 것이며, 그 구성에 있어서, 차륜이 붙은 공시체(供試體)(1)에는 더미인형이 세트되고, 전기유압서 보작동기(6)의 피스톤(61)의 선단부를 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 접촉하여 배치한다. 피스톤(61)의 스트로크를 수축한 쪽으로 하고, 입력발생기(8)로부터 목표감속도파형을 설정하는 신호를 케이블(11c)를 개재해서 제어기기(7)에 부여한다. 제어기기(7)은 그 입력신호에 따라서 케이블(11a)를 개재하여, 전기유압서보작동기(6)을 작동시켜서 공시체(1)을 떠민다. 피스톤(61)에는 변위센서 및 가속도센서가 장착되어 있으며, 변위를 케이블(11b)로부터 제어기기(7)에 피드백하고, 가속도를 모니터하므로서 목표변위파형을 결정한다. 공시체의 목표속도가 가속도 0 으로되고, 최고속도로되면 피스톤(61)의 작동을 정지하고, 공시체(1)은 거의 등속으로 이동하여, 쇼크어브소버(12)에 손상받는 일없이 받아서 멈추게된다. 이 가속도 0 의 상태는 실제의 차량충돌후의 차속 0 에 상당하고, 시험평가기간의 1부로 된다.

Description

차량충돌시뮬레이터 및 차량충돌시뮬레이션시험방법

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제3도는 본 발명의 제3실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제4도는 공시체(供試體)에 재현해야 할 목표가속도의 제1의 예를 설명하기 위한 도면.

제5도는 공시체에 재현해야할 목표가속도의 제2의 예를 설명하기 위한 도면.

제6도는 본 발명의 제4실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제7도는 본 발명의 제5실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제8도는 본 발명의 제6실시예에 관한 시스템의 전체도면.

제9도는 종래의 시스템의 전체도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,21 : 공시체 6 : 전기유압서보작동기

7 : 제어기기 8 : 입력발생기

9 : 결합지그 10 : 고응답결합절환기구

11a : 제어계측케이블 11b : 제어계측케이블

11c : 제어계측케이블 11d : 제어계측케이블

12 : 쇼크어브소버 22 : 테이블ㆍ카트

61 : 피스톤

본 발명은 자동차의 비파괴충돌시험에 호적한 차량충돌시뮬레이터 및 차량충돌시뮬레이션시험방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 충돌시험은, 파손량이나 잔존공간량을 평가하기 위한 실충돌시험과, 에어백ㆍ시스템이나 시트밸트로 대표되는 탑승자보호구등을 평가하기 위한 비파괴충돌가속시뮬레이션(비파괴충돌G시뮬레이션)으로 대변된다.

본 발명은, 상기 후자(비파괴충돌G시뮬레이션)를 위한 비파괴충돌G시뮬레이션에 관한 것이다. 이 G시뮬레이션에서의 시험은, 강성설계된 자동차의 차륜이 붙은 화이트보디(공시체)의 캐빈부부에 목표로하는 가속도(충돌에 의한 차내부의 감속가속도)를 부여하여, 충돌시에 탑승자보호구나 차내부레이아우트가 속의 더미인형에 주는 영향을 평가하고, 안전한 차량을 영구 개발하기 위하여 실시되는 것이다.

종래, 이런 종류의 시험은, 제9도에 표시한 메카니컬방식에 의해서 실시되어 왔다. 즉, 더미인형이나 탑승자보호구를 세트한 차륜이 붙은 화이트보디등의 공시체(1)을 윈치(2) 등으로 와이어(13)에 의해 끌어당기고, 주행로(3)상에서 목표의 속도로된 부분에서, 목표가속도가 공시체(1)의 캐빈부분에 발생하도록, 벽(4)등에 설치한 납(鉛)패드나 유압댐퍼등의 메카니컬스토퍼(5)에 의해서 공시체(1)을 비파괴로 정지시킨다.

이와 같은 종래의 시험방법에서는, 이하에 열거하는 과제가 있었다.

① 시험조건이 변할 때마다, 메카니컬스토퍼의 조정이 필요하고, 시행착오에 의한 시간손실도 크면, 가속도파형정밀도나 그 재현성도 나쁘다.

② 공시체가 손상하는 일이 있다.

③ 주행로가 길어지며(통상, 약 100m 정도), 광대한 시험용땅을 필요로 한다.

이상의 과제때문에, 종래의 비파괴충돌G시뮬레이터에 의한 시험은, 공시체수의 증가, 시험 시간의 증가 및 광대한 시험용땅등으로 기인하는 시험비용의 문제와, 가속도파형정밀도등에 기인하는 시험평가상의 문제라고하는 2대테마를 안고 있으며, 탑승자보호구가 붙은 자동차의 가격을 내리기 위해서, 상기 과제를 해결하는 새로운 방식의 G시뮬레이션이 세계적으로 간절히 요망되고 있다.

본 발명은, 상기 사정을 고려해서 이루어진 것으로서 그 목적은, 자동차의 비파괴충돌시험의 시험비용의 저감 및 시험정밀도의 향상을 도모할 수 있는 차량충돌시뮬레이터 및 차량충돌시뮬레이션시험방법을 제공하는데 있다.

이를 위하여 본 발명에 관한 차량충돌시뮬레이터는, 차륜이붙은 공시체를 떠밀므로서 당해 공시체에 목표한 감속도를 부여하기 위한 전기유압서보작동기, 이 전기유압식서보작동기를 제어하는 제어수단 및 이 제어수단에 대해서 상기 목표감속도를 결정하기 위한 입력신호를 출력하는 입력발생수단을 포함하는 힘을 부가하는 제어시스템을 구비한 것을 특징으로 한다. 또, 상기한 발명에 부가해서 정속으로 이동하는 상기 공시체를 정지시키기 위한 쇼크어브소버를 설치한 구성, 및 상기 공시체의 내부에는 시트벨트와 좌석, 인스트루먼트패널 및 핸들을 구비하는 동시에 동시트밸브와 좌석에 의해 더미인형을 고정한 것을 특징으로 하는 구성을 가진 시뮬레이터도 제공한다.

이와 같은 구성의 차량충돌시뮬레이터에 의해 공시체를 전기유압서보작동기의 피스톤과 마주보게해서, 피스톤을 수축한 쪽의 스트로크끝으로한 상태에서 공시체의 하드ㆍ포인트와 피스톤을 접촉시킨다. 그리고, 이 상태에서, 공시체에 목표가속도(공시체, 즉 차량에게는 감속도)를 부여하기 위하여, 가속도제어시스템에 의해, 제어수단의 제어에 따른 피스톤의 작동에 의해서 공시체를 떠민다. 목표가속도와 함께 공시체의 가속도가 '0'으로 되고, 최고속도에 도달하면, 피스톤의 작동이 정지된다. 그러나, 공시체는, 피스톤으로부터 떨어져서 관성에 의해서 거의 등속직선운동으로 이행한다. 이 가속도 '0'의 상태(0G의 상태)는, 실제의 차량 충돌후의 차속 '0', 즉 차체정지의 상태에 상당하고, 공시체속(차량의 캐빈속)의 더미인형등이 아직 운동하고 있는 시험평가기간의 일부가 된다. 또, 공시체에는 시험의 목적에 의해, 시트벨트와 좌석, 인스트루먼트패널 및 핸들을 장비시키고, 더미인형을 시트벨트와 좌석에서 고정하고, 또, 필요에 따라서 창유리, 그외의 탑승자 보호구등을 장비하므로서 충돌시에 더미인형에 주는 영향이 실제의 차량에 가까운상태에서 시험을 할 수 있다. 이 공시체(1)은 일반적으로 프레스가공된 얇은 강판패널을 차체의 골격 형상으로 짜고, 도어나 펜더, 등을 장착한 보디본체로 하고, 이것을 밑칠한 화이트보디를 사용하나, 이에 한정하는 일없이, 목적에 따라서 차륜을 붙인 대차위에 좌석을 설치하여, 시트벨트와 더미인형을 고정한 것이라도 된다. 또, 쇼크어브소버를 설치하고, 이 평가후의 공시체는, 쇼크어브소버에 의해, 손상없이 안전하게 정지시키게 된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 차량충돌G시뮬레이션이 가진 주요과제를 해결해서, 시험비용의 저감, 시험시간의 단축, 시험정밀도의 향상, 시험장치(시험용땅)의 콤펙트화, 또 소음의 저감이 도모되고, 따라서 탑승자보호구가 붙은 가격저하를 기대할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예를 설명한다.

[제1실시예]

제1도는, 본 발명의 자동차용 비파괴충돌G시뮬레이터(자동차용비파괴충돌가속도시뮬레이터)의 제1실시예를 표시한 시스템구성도이다. 또한, 제9도와 동일부분에는 동일부호를 부여하고 있다. 제1도에 있어서, (6)은 피스톤(61)을 구비한 전기유압서보작동기이다. 이 서보작동기(6)은 피스톤(61)과 구동하므로서, (더미인형이나 탑승자보호구를 센트한 자동차의 차륜이 붙은 화이트보디등의) 공시체(1)을 클램프하지 않고, 당해 공시체(1)에 목표로 하는 금속도를 부여하는 것이 가능하도록 되어 있다. 이 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)에는, 위치센서 및 가속도센서(도시생략)가 장착되어 있다.

또한, 일반적으로 화이트보디는, 프레스가공된 얇은 강판패널을 차체의 골격형상으로 짜서 쌓아올리고, 도어나 펜더등을 장착해서 보디본체로하고, 이것에 밑칠한 것이나, 본 발명의 공시체(1)은 상기한 바와같이, 이 화이트보디에 한정되는 것이 아니고, 목적에 따라서 화이트 보디를 사용하지 않고, 단순히 대차위에 좌석을 설치해서 시트벨트에 의해 더미인형을 앉게 한 것이라도 된다.

전기유압서보작동기(6)에는, 동작동기(6)을 제어하기 위한 제어기기(7)이 제어계측케이블(11a), (11b)를 개재해서 접속되어 있다. 또, 제어기기(7)에는, 공시체(1)의 캐빈부에 재현해야할 목표감속도파형으로부터 결정되는 당해 제어기기(7)에의 입력신호를 출력하는 입력발생기(8)이, 제어계측케이블(11c)를 개재해서 접속되어 있다.

이상의 전기유압서보작동기(6), 제어기기(7), 입력발생기(8) 및 서보작동기(6)의 피스톤(61)에 장착된 도시생략의 위치센서 및 가속도센서는, 힘을 부가하는 제어시스템을 구성한다. 전기유압서보작동기(6)은 높은 응답, 큰파워에서 신속구동이 가능하고, 기본파+고주파의 임의의 파형의 가속도를 실현할 수 있다. 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)의 선단부의 앞쪽에는 서보작동기(6)에 의해서 떠밀린 후, 정속으로 이동하는 공시체(1)을 손상없이 정지시키기 위한 쇼크어브소버(12)가 설치되어 있다.

다음에, 제1도의 구성의 자동차용 비파괴충돌G시뮬레이터에 의한 비파괴충돌시험(비파괴충돌G시뮬레이션시험)에 대해서 설명한다.

먼저, 공시체(1)을, 당해공시체(1)에 세트된 더미인형이 전기유압서보작동기(6)을 보도록, 이 작동기(6)과 마주보게해서 배치하고, 이 작동기(6)의 피스톤(61)을 수축한 쪽의 스트로크 끝으로 한상태에서, 이피스톤(61)을 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 접촉시킨다. 이 상태에서, 공시체(1)에 목표가속도(공시체(1), 즉차량에게는 감속도)를 부여하기 위하여, 가속도제어시스템에 의해, 즉 입력발생기(8)로부터 목표감속도파형을 설정하기 위한 입력신호를 제어기기(7)에 부여하고, 그 입력신호에 따른 제어기기(7)의 제어에 의해, 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)을 작동시켜서 공시체(1)을 떠민다. 이 입력신호는 목표감속도파형에 대응하는 목표변위파형이다. 이 목표변위파형의 가장 간편한 결정방법은, 목표감속도파형(목표가속도파형)을 2회 적분하는 것이다.

단, 계산만으로 변위파형을 결정하였을 경우, 제어기기(7)의 피드백제어에 의해 이 변위파형이 고정밀도로 재현되었다고해도, 가속도센서에 의해 모니터되는 실제의 가속도파형은 반드시 목표가속도파형에 일치한다고는 할 수 없다. 이와 같은 경우, 목표변위파형을 입력발생기(8)로부터 제어기기(7)에 부여해서, 공시체(1)(을 떠미는 피스톤(61))의 변위가 당해목표변위 파형에 일치하도록, 제어기기(7)에 의해 전기유압서보작동기(6)을 피드백제어시키면서, 동 작동기(6)의 피스톤(61)에 장착된 가속도센서에 의해 검출되는 가속도(응답가속도)를 모니터한다. 그리고, 이 모니터한 가속도(응답가속도)와 목표가속도와의 어긋남으로부터, 보다 목표가속도에 접근시키는 것이 가능한, 실제의 제어계에 적합한 목표변위파형을 결정하고, 입력발생기(8)로부터 출력시킨다. 이 Process를 몇번인가 반복하므로서, 목표가속도파형을 부여하는 최적한 목표변위파형이 결정된다.

그런데, 제어기기(7)은, 공시체(1)의 변위 및 가속도를, 피스톤(61)에 장착된 위치센서 및 가속도센서에 의해 검출하면서, 공시체(1)의 변위가 목표변위파형에 일치하도록, 전기유압서보작동기(6)을 피드백제어한다. 그리고, 제어기기(7)은, 목표가속도와 함께 공시체(1)의 가속도가 '0'으로되고, 최고속도에 도달한 것을 검출하면, 피스톤(61)의 작동을 정지시킨다. 이렇게 하면, 공시체(1)은, 피스톤(61)로부터 떨어져서 관성에 의해서 거의 등속직선운동으로 이행한다. 이 가속도 '0'의 상태(0G의 상태)는, 실제의 차충돌후의 차속 '0', 즉 차체정지의 상태에 상당하고, 공시체(1)속(차의 캐빈속)의 더미인형이 아직운동하고 있는 시험평가기간의 일부이다. 이 평가후의 공시체(1)은, 쇼크어브소버(12)에 의해, 손상없이 안전하게 정지하게 된다.

이상 설명한 제1도의 구성의 자동차용 비파괴충돌G시뮬레이터에서는, 상기 힘을 부가하는 제어시스템과 공시체(1)로 구성되는 제어계의 주파수응답특성이 목표가속도파형의 주요주파수 성분에 비해서 충분히 높은 경우에는, 상기의 힘을 부가하는 제어기능에 의해, 즉 공시체(1)을(더미인형이 전기유압서보작동기(6)을 보도록)서보작동기(6)과 마주보게해서, 동작동기(6)의 피스톤(61)을 수축한 쪽의 스트로크 끝으로 한 상태에서 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 피스톤(61)을 접촉시키고, 이 상태에서 공시체(1)에 목표가속도를 부여하므로서, 소기의 시험목적을 달성할 수 있다.

이에 대해서, 힘을 부가하는 제어시스템과 공시체(1)로 구성되는 제어계의 주파수응답특성이 목표가속도파형의 주요주파수성분에 비해서 충분히 높다고는 할 수 없는 경우에는, 제1도의 구성으로는 불충분하다. 이 경우에는 다음의 제2실시예가 적용된다.

[제2실시예]

그래서, 힘을 부가하는 제어시스템과 공시체(1)로 구성되는 제어계의 주파수응답특성이 목표가속도파형의 주요주파수성분에 비해서 충분히 높다고는 할 수 없는 경우에 호적한, 본 발명의 제2실시예에 대해서, 제2도를 참조해서 설명한다. 또한, 제1도와 동일부분에는 동일부호를 부여해서 상세한 설명을 생략한다.

먼저 본 제2실시예에서는, 제어계의 주파수응답특성이 목표가속도파형의 주요주파수성분에 비해서 충분히 높다고는 할 수 없는 경우, 미리 시가진(試加振)에 의해 파악한 제어계의 주파수응답특성을 사용해서 목표가속도파형을 보상하고, 이것을 입력으로 하는 수법(소위 입력보상수법)을 적응하도록 하고 있다. 이 입력보상수법을 적용할 경우, 시가진시에는, 통상, 적당한 입력파로 공시체(1)을 밀고당기는 직동가진이 행하여진다. 그래서 본 제2실시예에서는, 이 진동가진(試加振)을 위하여, 제2도에 표시한 바와 같이, 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61) 선단부를, 볼트등의 결합지그(9)에 의해서 결합하도록 하고 있다.

그리고, 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61) 선단부를 결합지그(9)에 의해서 결합한 상태에서 이 작동기(6)의 피스톤(61)을 신축해서 공시체(1)을 밀고당기는 진동가진(試加振)을 행하고, 힘을 부가하는 시스템과 공시체(1)로 구성되는 제어계의 주파수응답특성을 추출한 후의 본가진(本加振)(비파괴충돌G시뮬레이션)시에는, 접속지그(9)를 떼어내어 결합을 풀고, 제1도에 표시한 상기 제1실시예와 마찬가지의 시스템상태로 해둔다. 이 상태에서의 본가진시의 기능은, 상기의 시가진에 의해 파악한 제어계의 주파수응답특성을 사용해서 목표가속도파형을 보상하고, 이것을 입력발생기(8)로부터의 입력으로하는 점을 제외하면, 상기 제1실시예와 마찬가지이다. 그런데, 이상의 제1 및 제2실시예가 적용가능하게 되기위해서는, 다음에 설명하는 바와 같이 목표가속도에 조건이 붙는다.

통상, 목표가속도는, 제4도에 표시한 바와 같이, 하프ㆍ사인형상의 기본파상에, 수 100㎐의 고주파가 실리고 있다. 이 제4도의 예와 같이, 목표가속도가 +(플러스)로 되는 시간대가 없거나, 가령 + 로 되는 시간이 있더라도 시험목적에서, 그 시간의 가속도를 '0'에서 커트하거나 해도 될 경우에, 제1 및 제2실시예가 적용가능하게 된다. 이에 대해서, 목표가속도가 상기의 조건을 만족하지 않는 경우, 예를 들면 제5도와 같이 목표속도가 +(플러스)로 되는 시간대가 있는 경우에는, 제1 및 제2실시예에서는 불충분하다. 이와 같은 경우에는 다음의 제3실시예가 적용된다.

[제3실시예]

그래서, 목표가속도가 제5도와 같은 경우에 효적한 본 발명의 제3실시예에 대해서, 제3도를 참조해서 설명한다. 또한, 제1도와 동일부분에는 동일부호를 부여해서 상세한 설명을 생략한다.

먼저 본 실시예에서는, 제3도에 표시한 바와 같이, 공시체(1)의 하드ㆍ포인트와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61) 선단부와의 결합과 결합해제를 가능하게 한다. 유압척이나 전자석등에 의해 구성되는 고응답결합절환기구(10)이 설치된다. 이 고응답결합절환기구(10)은 제어계측케이블(11d)를 개재해서 제어기기(7)로부터 제어된다. 즉, 고응답결합절환기구(10)은, 목표가속도가 + 와 - 로 크게 변동하고 있는 기간은, 공세치(1)의 하드ㆍ포인트와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)선단부를 결합하고, 가속도가 '0' 지속하게 되는 순간에, 제어기기(7)로부터 제어계측케이블(11d)를 개재해서 부여되는 동기신호에 의해 고응답으로 상기의 결합을 해제한다.

이와 같은 구성에 있어서는, 상기 제2실시예에서 설명한 바와 같은 입력보상이 필요한 경우에도, 시가진시에 고응답결합절환기구(10)을 상기 결합상태로 설정해두고, 결합상태 그대로 관련한 주파수특성파악을 실시하고, 이후의 본가진(비파괴충돌G시뮬레이션)에서는, 제어기기(7)로부터의 동기신호에 의해 고응답결합절환기구(10)을 결합상태로부터 해제해서 절환하면 된다.

이상의 제1 내지 제3실시예에 의하면, 이하에 열거하는 실시예 효과를 얻을 수 있다.

① 공시체(1)의 주행거리는, 시험시의 목표속도와 상기 '0G' 시험평가시간과의 적에 의해서 결정되고, 기껏해야 10m 정도 이하의 단거리로 끝난다.

② 가력기(加力機)(6)의 전체스트로크는 목표가속도파형을 2회 적분한 값정도이며, 기껏해야 1m 이하로 끝난다. 이 짧은 스트로크때문에, 예를 들면 전기-유압서보식에서 문제가 되는 작동기의 유압강성의 저하도 없고, 고주파에서의 큰 G가진이 가능하며, 피드백제어방식과 함께 서로 어울려서 가속도파형정밀도와 재현성에 뛰어난 고효율시스템으로 된다.

③ 쇼크어브소버(12)에는, 시험목적에서의 제한은 없고, 얼마라도 가속도를 작게하는 설계가 가능하며, 이때문에, 사실상, 공시체(1)을 하등손상이 없고, 흠없이 안정하게 정지시킬 수 있다.

상기한 실시예효과 ①~③은, 상기한 종래의 시험방법에 있어서 설명한 과제 ①~③에 대응하는 것이고, 본 실시예에 의한 새로운G시뮬레이터는, 종래의 G시뮬레이터가 가진 주요과제를 모두 해결하고 있다.

또한, 이상의 제1내지 제3실시예에 있어서, 공시체(1)의 방향을 도면과는 반대(더미인형이 전기유압서보작동기(6)을 등지는 상태)로해서, 쇼크어브소버(12)를 강한 충돌벽으로 바꿔 놓으면, 종래의 기술란에서 설명한 통상의 파괴충돌시험을 실시할 수 있는 것은 물론이다. 또, 이상의 제1내지 제3실시예에 있어서, 공시체(1)을 차륜이 붙은 화이트보디 등인것으로해서, 제1내지 제3도에 표시한 바와 같이, 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)의 작동에 의해, 공시체(1)을 직접떠밀도록 하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 차량의 단순한 화이트보디를 공시체로서 사용하여, 당해공시체를 탑재ㆍ고정해서 전후로 잘굴러가게 이동가능한 테이블ㆍ카트를 설치하고, 이 테이블ㆍ카트를 전기유압서보작동기에 의해 떠밀므로서, 상기 제1내지 제3실시예와 마찬가지로 소기의 시험목적을 달성 가능하다.

이 테이블ㆍ카트를 사용한(상기 제1내지 제3실시예에 대응하는) 제4내지 제6실시예를,(제1도내지 제3도에 대응하는)제6내지 제8도를 참조해서 설명한다. 또한, 제1도 내지 제3도와 동일부분에는 동일부호를 부여해서 상세한 설명을 생략한다.

[제4실시예]

본 실시예에서는, 제6도에 표시한 바와 같이, 공시체(21)을 답재ㆍ고정해서 전후로 잘 굴러 가게 이동가능한 테이블ㆍ카트(22)가 설치된다. 제6도에 표시한 공시체(21)은 차량의 단순한 화이트보디(차륜없는 화이트보디)이며, 이 점에서, 제1도 내지 제3도에 표시한 바와같은, 차륜이 붙은 화이트보디인 공시체(1)과는 다르다.

제6도의 구성에서는, 공시체(21)을 탑재ㆍ고정한 테이블ㆍ카트(22)를 전기유압서보작동기(6)과 마주보게해서, 동작동기(6)의 피스톤(61)을 수축한 쪽의 스트로크 끝으로 한 상태에서, 이 피스톤(61)을 테이블ㆍ카트(22)와 접촉시킨다. 이 상태에서, 공시체(21)에 목표가속도(공시체(21), 즉 차량에게는 감속도)를 부여하기 위하여, 가속도제어시스템에 의해, 즉 입력발생기(8)로부터 목표감속도파형을 설정하기 위한 입력신호를 제어기기(7)에 부여하고, 그 입력신호에 따른 제어기기(7)의 제어에 의해, 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61)을 작동시켜서 테이블ㆍ카트(22)를 떠민다. 제어기기(7)은, 목표 가속도와 함께 테이블ㆍ카트(22)의 가속도가 '0'으로되고, 최고속도에 도달한 것을 검출하면, 피스톤(61)의 작동을 정지시킨다. 이렇게 하면, 테이블ㆍ카트(22)는, 피스톤(61)로부터 떨어져서 관성에 의해서 거의 등속직선 운동으로 이행한다. 이 가속도 '0' 의 상태(0G의 상태)는, 실제의 차충돌후의 차속 '0', 즉 차체정지의 상태에 상당하고, 공시체(21)속 (차량의 캐빈속)의 더미인형이 아직 운동하고 있는 시험평가기간의 일부이다. 이 평가후의 공시체(21)은, 쇼크어브소버(12)에 의해, 테이블ㆍ카트(22)와 함께 손상없이 안전하게 정지시키게 된다.

이상 설명한 제6도의 구성의 자동차용 비파괴충돌G시뮬레이터에서는, 상기 힘을 부가하는 제어시스템과 공시체(21) 및 테이블ㆍ카트(22)로 구성되는 제어계의 주파수응답특성이 목표가속도파형의 주요 주파수성분에 비해서 충분히 높은 경우에는, 상기의 힘을 부가하는 제어기능에 의해 소기의 시험목적을 달성할 수 있다. 그렇지 않은 경우에는, 제6도의 구성으로는 불충분하며, 다음의 제5실시예를 적용할 필요가 있다.

[제5실시예]

본 실시예는, 상기 제2실시예와 마찬가지로, 입력보상수법을 적용하는 것이고, 시가진시에는, 통상, 적당한 입력파에 의해서 테이블ㆍ카트(22)를 밀고 당기는 진동가진을 행하기 위하여, 제7도에 표시한 바와 같이, 테이블ㆍ카트(22)의 단부와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61) 선단부를, 결합지그(9)에 의해서 결합하도록 하고 있다. 이후의 본가진(비파괴충돌G시뮬레이션)때에는, 결합지그(9)를 떼어내어 결합을 풀어둔다. 이 상태에서의 본가진시의 기능은, 제4실시예와 마찬가지이다.

그런데, 제5도에 표시한 바와 같이, 목표속도가 +(플러스)로 되는 시간대가 있는 경우에는, 제4도 및 제5실시예에서는 불충분하며, 이 경우는 다음의 제6실시예가 적용된다.

[제6실시예]

그래서, 목표가속도가 제5도와 같은 경우에 적용할 수 있도록, 제8도에 표시한 바와 같이 고응답결합절환기구(10)을 사용하여, 목표가속도가 + 와 - 로 크게 변동하고 있는 기간은, 당해 고응답결합절환기구(10)에 의해 테이블ㆍ카트(22)의 단부와 전기유압서보작동기(6)의 피스톤(61) 선단부를 결합하고, 가속도가 '0' 지속하게 되는 순간에, 높은응답에 상기의 결합을 해제하는 구성을 취한다.

이상의 제4내지 제6실시예에 의하면, 이하에 열거하는 실시예 효과를 얻을 수 있다.

① 테이블ㆍ카트(22)의 주행거리는, 시험시의 목표속도가 상기 '0G'의 시험평가시간과의 적으로 결정되며, 기껏해야 10m 정도이하의 단거리로 끝난다.

② 전기유압서보작동기(6)의 전체스트로크는 목표가속도파형을 2회적분한 값 정도이며, 기껏해야 1m 이하로 끝난다. 이 짧은 스트로크때문에, 예를 들면 전기유압서보식에서 문제가되는 유압강성의 저하도 없고, 고주파에서의 큰 G가진이 가능하며, 피드백제어방식과 함께 서로 어울려서 가속도파형정밀도와 재현성에 뛰어난 고효율 시스템으로 된다.

③ 쇼크어브소버(12)에는, 시험목표에서의 제한은 없고, 얼마든지 가속도를 작게하는 설계가 가능하며, 이 때문에, 사실상, 공시체(21)이나 테이블ㆍ카트(22)를 하등손상이 없고, 흠없이 안전하게 정지시킬 수 있다.

상기 실시예 효과 ①~③은, 종래의 시험방법에 있어서 설명한 과제 ①~③에 대응하는 것이고, 본 실시예에 의하면 신규의 G시뮬레이터는, 종래의 G시뮬레이터가 가진 주요과제를 해결하고 있다.

Claims (5)

1. 차륜이 붙은 공시체(供試體)를 떠밀므로서 당해 공시체에 목표한 감속도를 부여하기 위한 전기유압서보작동기, 이 전기유압식서보작동기를 제어하는 제어수단 및 이 제어수단에 대해서 상기 목표감속도를 결정하기 위한 입력신호를 출력하는 입력발생수단을 포함하는 힘을 부가하는 제어시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 차량충돌시뮬레이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기유압서보작동기에 의해서 떠밀린후에 정속으로 이동하는 상기 공시체를 정지시키기 위한 쇼크어브소버를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량충돌시뮬레이터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공시체의 내부에는 시트벨트와 좌석, 인스트루먼트, 패널 및 핸들을 구비하는 동시에 동시트밸트와 좌석에 의해 더미인형을 고정한 것을 특징으로 하는 차량충돌시뮬레이터.
4. 정지한 차륜이 붙은 공시체에 전기유압서보작동기를 당접하고, 동작동기에 의해 동공시체를 떠밀므로서 당해 공시체에 목표한 감속도를 부여하고, 그런 연후에 동서보작동기에 의해 힘을 부가하는 동작을 정지해서 상기 공시체를 정속이동시키므로서, 자동차의 비파괴충돌시뮬레이션을 행하는 것을 특징으로 하는 차량충돌시뮬레이션시험방법.
5. 제4항에 있어서, 정속이동하는 상기 공시체를 쇼크어브소버에 정지시키도록 한 것을 특징으로 하는 차량충돌시뮬레이션시험방법.