KR101483578B1 - 섀시다이나모미터시스템용 관성 검증 장치 - Google Patents

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Abstract

설정창과 측정결과창이 서로 다르다는 사실로 관성 검증 수행시 조작성에 문제가 있었다.
측정을 위한 설정치를 설정하기 위한 설정표시기능영역과 설정치를 근거로 측정된 결과를 나타내는 측정결과표시기능영역이 관성검증장치의 하나의 표시화면의 하나의 창에 제공된다. 설정표시기능영역은 기계적 관성을 표시하는 설정치표시영역, 운전조건설정영역, 진행표시영역을 가진다. 측정결과표시기능영역은 모니터창표시영역과 측정결과표시영역을 가진다.

Description

섀시다이나모미터시스템용 관성 검증 장치{inertia verification device for chassis dynamometer system}
본 발명은 섀시다이나모미터의 주행 저항을 제어할 때 사용되는 관성치 검증 장치에 관한 것이다.
섀시다이나모미터 제어 장치로서 특허자료 1 (도4)에 개시된 구성은 주지되어 있다. 도5는 섀시다이나모미터의 주행저항제어장치의 블럭도이다. 피시험 차량(1)의 구동륜은 섀시다이나모미터의 롤러(2)에 놓여 있고, 다이나모미터(3)에 의해 만들어진 토오크가 롤러(2)를 통해 피시험 차량(1)에 부하로서 주어진다. 피시험차량(1)이 섀시다이나모미터 위에서 도로 위에서의 조건과 같은 조건으로 주행하도록 하기 위해 도로 위에서 주행할 때와 같은 부하를 차량 (타이어 표면)에 제공하는 것이 필요하다. 섀시다이나모미터의 롤러 표면에 놓인 피시험차량1의 구동륜에 타이어 표면에 대한 도로 위에서의 저항과 동등한 주행 저항을 부가하기 위해 차량 기계적 손실(Fs)과 섀시다이나모 기계적 손실(FML)을 고려하여 얻어진 주행 저항이 타이어 표면에 주어진다. 주행저항설정영역(4)은 피시험차량(1)의 차속에 따른 주행저항설정치(Fs)를 산출한다. 기계적손실설정영역(섀시다이나모 기계적손실 설정영역: 5)은 피시험 차량(1)의 차속에 따른 섀시다이나모 기계적손실(FML)을 산출한다. 제어기영역(6)의 출력(동력)제어명령 주행저항설정치(Fs)로부터 섀시다이나모 기계적손실(FML)을 감산하여 설정되고, 제어기영역(6)은 롤러(2)에 기계적으로 접속된 다이나모미터(3)의 출력흡수제어를 수행한다. 특히, 속도 감지기(7)에 의해 검출되는 피시험차량(1)의 차속신호는 주행저항설정영역(4)과 기계적손실설정영역 (섀시다이나모 기계적손실설정영역: 5)에 투입되고, 차속에 따른 주행저항설정치(Fs)와 차속에 따른 기계적 손실(FML)이 계산된다. 주행저항설정치(Fs)와 기계적 손실(FML) 양자의 사이의 차이 신호는 감산 영역에서 결정되고, 그러면 다이나모미터(3)의 출력흡수제어는 섀시다이나모미터의 제어기(6)를 통해 수행된다. 이런 제어를 수행할 때, 속도검출기(7)에 의해 검출된 차속과 부하 셀(cell:8)에 의해 검출된 토크는 제어기(6)로 각각 환류된다.
한편, 피시험차량에 대응하는 관성이 측정된 기계적 손실 등의 결과를 사용하여 근접하게 모의(simulation)되는 지의 여부를 검증하는 기술에 관하여, 특허자료2에 개시된 기술이 알려져 있다. 섀시다이나모미터 내의 관성 제어의 검증방법으로서, 섀시다이나모미터의 예열(warm-up:준비) 운전이 시험 속도범위 내에서 수행된 후 섀시다이나모미터 개체(unit)의 기계적 손실이 각각의 속도에 대해 측정된다. 이 측정된 기계적 손실은 향후 섀시다이나모미터의 기계적 손실 측정에서 데이타 수정을 위해 속도의 함수로서 결정된다. 이들 준비가 완료된 후, 섀시다이나모미터는 토크 제어 모드로 설정되고, 이 모드에 요구되는 관성치가 설정되고, 섀시다이나모미터가 위에서 언급한 기계적 손실에 의한 수정을 거치면서 가속 혹은 감속된다. 이때, 섀시다이나모미터의 가속으로부터, 허용가능한 오류 한계 내에 모의된 관성치가 들어가느냐에 대한 사실에 의해 검증이 이루어진다.
특허자료1: 일본국 특허출원 공개번호 JP2008-224403호 특허자표2: 일본국 특허등록번호 JP4039296호
특허자료1에서, 기계적 손실의 측정을 위해, 타성진행법(coasting method)에 의한 기계적 손실 측정과 모터링 방법(motoring method)에 의한 기계적 손실 측정을 전환하면서, 각각의 기계적 손실 측정치가 측정된다. 그리고, 타성진행법 혹은 모터링 방법의 기계적 손실 측정결과의 합치에 의한 검증에 의해 주행 저항의 정밀도가 향상된다. 측정과 검증에 관하여, 다양한 측정 데이타가 검사 위치로부터 이격된 운전실로 전달되고, 적재 컴퓨터에 의해 형성된 조작창의 화면에 표시된다. 가령, 특허자료1 내의 기계적 손실의 측정 동안의 화면의 표시로서 특허자료1의 도4에 도시된 바와 같이 설정 항목들이 표시되고, 측정된 기계적 손실은 특허자료1의 도5에 나타난 서로 다른 창 위에 그래프 형태로 표시된다. 따라서, 기계적 손실 측정 동안 복수의 표시창이 요청된다. 더욱이, 현재 측정에서 설정된 차량 중량 등은 알려지지 않는다.
반면에 관성 검증 방식의 특허자료2에서도 특허자료2의 도6에 나타나듯이, 비록 그래프 형태로 운전의 목표치를 나타내는 창이 나타나지만, 특허자료1의 위에서 언급된 것과 같은 문제들이 발생한다.
따라서, 본 발명은, 표시 화면 위의 하나의 창에 측정 과정 동안 시각적으로 인식하거나 상태와 조건을 파악할 수 있는 섀시다이나모시스템용 관성 검증 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 피시험 차량이 롤러 위에 놓이고 상기 차량의 주행저항제어가 조작테이블로부터의 제어 명령에 따라 수행되는 섀시다이나모미터시스템의 주행저항제어에 사용되는 설정 관성을 검증하는 관성검증장치로서; 이 관성검증장치는 설정치를 근거로 측정된 결과를 나타내는 측정결과표시기능영역과 측정을 위한 설정치를 설정하기 위한 설정표시기능영역을 구비하고, 측정결과표시기능영역과 설정표시기능영역 모두가 조작테이블의 하나의 표시 화면의 하나의 창에 표시된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 설정표시기능영역에는 운전(operation)조건설정영역이 제공되고, 운전조건설정영역은 차량의 구동 유형을 선택하는 차량유형선택기능과 이 차량유형선택기능에 의해 선택된 차량에 대응되는 운전 롤러의 측정 상태를 시각적으로 표시하는 시각적 표시 영역을 가진다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 관성검증장치는 조작테이블의 표시 화면 위의 창에, 가속, 정속, 감속이 하나의 주기를 이루는 패턴으로 관성 검증의 각 단계의 측정 패턴을 표시하는 진행표시영역을 구비한다.
본 발명의 여전히 다른 측면에 따르면, 진행표시영역은 현재 진행되는 측정 위치를 인식할 수 있도록 나타낸다.
본 발명의 여전히 다른 측면에 따르면, 측정결과표시기능영역은 그래프 형태로 측정 차속과 측정 가속을 나타내는 모니터창표시영역과 측정결과표시영역을 가지고, 측정결과표시영역은 각각의 운전 패턴에서 설정된, 구동 토크의 목표치와 측정치, 제동력 및 계산된 관성치를 나타내는 각각의 표시 구역을 가진다.
도1은 본 발명의 실시예를 나타내는, 조작표시부의 상부 창의 개략적 시스템도이다.
도2는 본 발명에 따른 관성검증창의 시스템도이다.
도3은 설명을 위한 관성검증창의 예를 나타내는 도면이다.
도4는 설명을 위한 관성검증창 (기계적 관성)의 예를 나타내는 도면이다.
도5는 섀시다이나모미터의 주행저항제어장치의 개략적인 블럭도이다.
도1은 본 발명의 섀시다이나모미터 시스템의 조작테이블(컴퓨터)에 구성된 조작표시부의 개략적 시스템도이며, 이는 조작표시부의 상부 창의 형태나 모양의 예를 나타내고 있다. 도1에서, 조작표시부의 상부 창에는 메뉴기능영역(10), 섀시다이나모미터 상태표시기능영역(20), 조작잠금기능영역(30), 모드설정기능버튼그룹(40) 및 기기 온/오프 전환기능버튼그룹(50)이 주어진다.
메뉴기능영역(10)은 차량ID 호출영역, 경보표시창호출영역, 메인테난스메뉴호출영역, 웜업(warm-up)창호출영역, 모니터창호출영역 및 측정창호출영역 (각각은 도시되지 않음)을 가진다. 각 호출 영역은 메뉴기능영역(10)을 클릭함에 의해 화면 창에 모두 함께 표시된다. 섀시다이나모미터 상태표시기능영역(20)은 현재 섀시다이나모미터의 설정상태를 표시하는 영역 내에 전, 후 로울러 사용/비상용 표시영역, 차속표시영역, 냉각팬 사용/비사용 표시영역을 가진다. 전력이 인가되고 도1과 같은 상부 창이 표시되면 섀시다이나모미터 상태 표시기능영역(20)에 현재 설정된 섀시다이나모미터의 설정 상태가 표시된다. 가령, 지난번 피시험차량의 유형이 전륜구동차량이고 섀시다이나모미터의 롤러가 전륜구동으로 설정되었던 경우, 상태표시기능영역(20)의 전, 후방 롤러의 전륜 롤러의 휘도는 밝게 되거나 높게 되고 (도면에서는 사선으로 나타남), 전륜 롤러가 후륜 롤러의 그것과 다른 자체 표지에 의해 표시된다.
상태표시기능영역(20)의 냉각팬 사용/비사용 표시구역(23)에 관련하여, 로울러(차량)의 전방에 위치한 냉각팬이 켜진 상태이면, 냉각팬을 모사한 모양이 이 표시구역(23)에 밝게 표시되고 그에 따라 시각적으로 냉각팬의 켜진 상태를 인식하게 된다. 또한, 측정된 차속은 차속표시구역(22) 내에 디지털 방식으로 표시된다. 여기서, 기기 온/오프 변환기능버튼그룹(50) 내에 제공된 냉각팬의 온/오프 선택 버튼을 클릭하여 오프상태로 설정함으로써 냉각팬이 꺼진 상태로의 전환을 시도하면, 냉각팬은 꺼지고 냉각팬 사용/비사용 표시구역(23) 내의 밝은 냉각팬 모사 표지는 즉시로 사라진다.
따라서, 조작표시부의 상부 창에 섀시다이나모미터 상태표시기능영역(20)을 제공함으로써 시스템의 운전 개시에 관한 시험 중에 속도와 기기의 현재의 시스템 조건을 시각적으로 파악하는 것이 가능하게 된다. 부가적으로, 냉각팬의 온/오프 상태 변화도 즉각적으로 반영될 수 있다. 모드설정기능버튼그룹(40)은 차량유형선택창호출기능영역, 수동조작창호출기능영역 및 냉각팬조작모드선택기능영역을 가진다. 기기 온/오프 변환기능버튼그룹(50)은 시험 기기의 각각의 장치를 직접 제어하기 위하여 냉각팬 온/오프 선택기능, 롤러 잠금/풀림 선택기능, 부가기기 온/오프 선택기능 및 다이나모미터 출력 온/오프 선택기능 등의 선택 기능을 가진다.
관성 검증을 하면서, 상부의 메뉴 기능영역(10)을 선택하고 이 메뉴 기능 영역(10) 내의 측정창호출영역을 선택하면, 도2에서 보이는 것과 같은 관성검증창이 호출된다. 호출된 관성검증창에는 그 왼쪽 측부에 설정표시기능영역이 제공되고, 관성검증창의 오른쪽 측부에는 측정결과표시기능영역이 제공된다. 이들 영역들은 하나의 표시 화면의 하나의 창에 표시된다. 창 왼쪽 측부의 설정표시기능영역은 설정치표시영역(11), 운전조건설정영역(12) 및 진행표시영역(13) 각각의 표시 영역을 가진다. 설정치표시영역(11)은 개별적으로 표시된 전륜측 및 후륜측 각각의 관성치로 현재 설정된 섀시다이나모미터의 관성치를 표시한다. 운전조건설정영역(12)은 설정 관성으로 기계적 관성이나 전기적 관성을 선택하기 위한 관성 선택 버튼(12a), 차량의 구동 유형을 선택하기 위한 차량 유형 선택 버튼(12b), 차량 관성치 설정 영역(12c), 측정 상태를 시각적으로 표시하는 시각적 표시 영역(12d)을 가진다. 도2에 나타난 시각적 표시 영역(12d)에서, 측정 차량의 구동유형으로서 전륜 구동이 선택된다. 전륜측 롤러가 선택됨을 표시하기 위해 전륜측 롤러는 전륜측 롤러의 휘도가 후륜측 롤러의 휘도와 다르게 하여 표시된다. 또한, 차량에 표시된 설정 관성치를 가진 화면이나 그래픽 창에 의해 설정 상태를 쉽게 시각적으로 인식할 수 있도록, 표시 구역이 마련된다.
진행표시영역(13)은 관성 검증을 위한 각각의 단계를 위한 측정 패턴을 표시한다. 여기서 그 설정 토크가 서로 다른 명령 패턴들이, 하나의 사이클을 형성하는 가속/정속/감속의 패턴으로 세 단계로 표시된다. 스탭1에서는 다이나모미터에 대한 구동 토크가 500N으로 설정되고 롤러 가속이 ±1.0m/s2으로 설정된 하나의 패턴이 표시된다. 이와 유사하게, 그 구동 토크가 스탭1의 그것과 서로 다른 스탭2 및 스탭3의 패턴들도 표시된다. 더욱이, 진행표시영역(13)은 진행 기능을 가진다. 패턴에 대한 색깔이나 휘도가 각 스탭에서의 가속/등속/감속의 측정 패턴에 따라 현재 측정 진행 위치와 동시적으로 변하고, 그에 따라 측정 진행 위치를 시각적으로 파악한다.
호출된 관성 검증창의 오른쪽 측부에 있는 측정결과표시기능영역은 모니터창표시영역(14), 측정결과표시영역(15), 차속/제동 모니터영역(16) 및 측정관성을 표시하는 최종관성표시영역(17)을 가진다. 모니터창 표시영역(14)은 그래프 형태로, 측정 진행과 동기화된 가운데 운전조건설정영역(12) 내에서 설정된 관성의 측정 동안에 목표 차속 및 검출된 가속을 표시한다. 측정결과표시영역(15)은 각 단계 가속/감속 목표치 표시부(15a), 가속 측정치 표시부(15b), 제동력 측정치 표시부(15c) 및 계산된 관성치 표시부(15d)의 각각의 표시 구역을 가진다.
다음으로, 본 발명에 따른 관성 검증의 측정이 설명된다. 측정된 차량 유형에 따른 각각의 설정치가 도2에 나타난 것과 같은 관성 검증창 내의 설정표시기능영역 내에 설정되면, 측정의 실행을 위한 상태와 조건들이 운전조건설정영역(12)과 그래픽창이나 화면에 의한 진행 표시영역(13) 각각에 표시된다. 이 그래픽창 및 설정치를 파악하고 차량 유형에 따른 운전 롤러의 선택에 있어서 실수가 없는지를 확인한 뒤, 시작버튼(A)가 선택되고 측정이 스탭1로부터 시작된다. 이런 조작(운전)에서 패턴에 대한 색깔이나 휘도가 스탭1의 진행 정도에 따라 변화하고 현재의 측정진행위치가 표시된다.
도3은 전기적 관성을 선택할 때, 스탭1의 측정 완료 후 스탭2에 대한 측정을 진행시킬 때에 측정 시점을 나타내어 주는 관성 검증창의 도면이다. 측정 진행은 진행표시영역(13) 내의 스탭2 및 스탭3의 그것과 다른 스탭1의 색깔이나 휘도로 표시된다. 동시에, 모니터창 표시영역(14)에서, 가령 빨강으로 표시되는 설정 토크 및 녹색으로 표시되는 가속도로부터 계산되는 속도가 측정 진행에 따라 그래프 형태로 표시된다. 또한, 측정 동안 이 시점에서의 차속 및 제동력이 차속/제동 모니터영역(16) 내에 디지틀 방식으로 표시된다. 또한, 스탭1에서 설정된 목표 가속도(15a), 측정 가속도(15b), 측정 토크(15c) 및 관성(15d)이 측정결과표시영역(15) 내에 표시된다. 후속적으로, 스탭2 및 스탭3의 측정도 같은 방법으로 이루어지며 스탭1에서 스탭3까지의 평균 관성이 최종관성표시영역(17)에 표시된다. 또한, 버튼 B를 선택하여 관성 검증은 측정을 통해 강제적으로 지연될 수 있다. 관성의 설정치와 관성 검증의 측정 결과 사이에 큰 불일치가 있는 경우, 시스템 천이 버튼D를 선택하여 최종관성표시영역(17) 내에 표시된 관성치는 도3에 나타난 섀시다이나모미터 시스템의 관성치의 초기값으로서 시스템에 반영된다. 더욱이, 구동 토크나 가속도 등의 목표치의 변화와 관련하여, 이는 목표치변화버튼 C를 클릭함으로써 가능하게 된다. 버튼 E는 측정 결과 등을 저장하는 저장 버튼이고, 버튼 F는 종료 버튼이다. 도4는 기계적 관성을 선택할 때의 관성 검증창 도면이다. 기계적 관성의 경우, 섀시다이나모시스템에 플라이휠이 있다면, "섀시다이나모미터"+"플라이휠"을 포함하는 검증이 수행된다. 플라이휠이 없다면, 관성 검증은 섀시다이나모미터의 오직 하나의 몸체의 기계적 관성 검증이다. 기계적 관성을 선택하면, 관성 선택버튼(12a)의 양측 선택 버튼, 차량관성치설정영역(12c) 및 시각적 표시영역(12d) 내의 차량 표시가 사라지고, 섀시다이나모미터의 오직 롤러의 시각적 표지만 남게 된다. 또한, 도4와 같이, 표시된 롤러와 관련하여, 설정치표시영역(11)에 의해 설정된 평가모델이 전륜구동시스템일 때, 시각적 표시영역(12d)은 그 휘도 변화만으로 전방 롤러가 선택된 것을 시각적으로 나타낸다. 다른 표시들과 표지들은 전기적 관성의 검증에서의 그것과 동일하다.
위에서 설명되듯이 본 발명에 따르면, 관성 검증 동안 표시 화면의 호출된 한 창 내에 설정표시기능영역과 측정결과표시기능영역을 제공함에 의해, 측정될 대상물의 차량 유형과 측정 동안의 가속도와 같은 설정 패턴을 오류 없이 체크하고 확인하는 것이 가능하다. 또한, 시각적으로 끊임없이 이번 설정에 근거한 측정치를 파악하는 것이 가능하므로, 관성 검증 수행시 조작성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 설정치의 입력 오류로 인하여 섀시다이나모미터 시스템에 대해 입력될 검증치 설정에서의 오류가 회피될 수 있고, 높은 정밀도의 차량 연비 검사와 배기가스 검사가 이루어질 수 있다.

Claims (5)

  1. 피시험 차량이 롤러 위에 놓이고 상기 차량의 주행저항제어가 조작테이블로부터의 제어 명령에 따라 수행되는 섀시다이나모미터 시스템의 주행저항제어에 사용되는 설정 관성을 검증하는 관성검증장치로서:
    측정을 위한 설정치를 설정하기 위한 설정표시기능영역;
    상기 설정치를 근거로 측정된 결과를 나타내는 측정결과표시기능영역을 구비하고,
    상기 측정결과표시기능영역과 상기 설정표시기능영역 모두가 상기 조작테이블의 하나의 표시 화면 위의 하나의 창에 표시되는 관성검증장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정표시기능영역에는 운전조건설정영역이 제공되고,
    상기 운전조건설정영역은
    상기 차량의 구동 유형을 선택하는 차량유형선택기능과
    상기 차량유형선택기능에 의해 선택된 차량에 대응되는 운전 롤러의 측정 상태를 시각적으로 표시하는 시각적 표시 영역을 가지는 관성검증장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작테이블의 상기 표시 화면 위의 상기 창에 가속, 정속, 감속이 하나의 주기를 이루는 패턴으로 관성 검증의 각 단계에 대한 측정 패턴을 표시하는 진행표시영역을 더 구비하는 관성검증장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진행표시영역은 현재 진행되는 측정 위치를 인식할 수 있도록 나타내는 것인 관성검증장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정결과표시기능영역은
    그래프 형태로 측정 차속과 측정 가속도를 나타내는 모니터창표시영역과
    각각의 운전 패턴 내에 설정된, 구동 토크의 목표치와 측정치, 제동력 및 계산된 관성치를 표시하는 각각의 표시 구역을 가지는 측정결과표시영역을 가지는 관성검증장치.
KR1020137023690A 2011-03-04 2012-03-02 섀시다이나모미터시스템용 관성 검증 장치 KR101483578B1 (ko)

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PCT/JP2012/055454 WO2012121171A1 (ja) 2011-03-04 2012-03-02 シャシーダイナモメータシステムの慣性検証装置

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