KR19990008219A - 차량의 얼라인먼트중 양측 이동 롤러 조립체를 이용하는섀시 동력계 - Google Patents

차량의 얼라인먼트중 양측 이동 롤러 조립체를 이용하는섀시 동력계 Download PDF

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안젤로세베리노
Original Assignee
데이비드 제이. 리치텔
스냅-온테크놀러지즈인코포레이티드
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Abstract

차량의 도로 부하와 관성을 시뮬레이션하기 위한 섀시 동력계는 축방향으로 이동가능한 2개의 롤러 조립체(1, 2)와 축방향 이동을 안내하는 트랙(3)으로 구성된다. 2개의 독립적인 롤러 조립체(1, 2)는 실제 테스팅에서 실행되는 차량 얼라인먼트 상태중 랩 플로어(4)에 고정된 트랙(3)을 따라 좌우측으로 자유로이 미끄러질 수 있다. 상기 각각의 독립적인 롤러 조립체는 차량의 구동 타이어와 결합하기 위한 하나이상의 롤러(6)를 포함한다. 상기 롤러는 차량의 관성과 도로 부하를 시뮬레이션하기 위하여 플라이휘일과 동력 흡수기에 기계적으로 연결된다. 토오크 분기 제어 방법을 이용하여 속도와 토오크 센서로부터의 신호에 응답하는 제어 시스템(2)은 선택된 도로 부하와 차량의 관성을 시뮬레이션할 동안 분리된 2개의 조립체의 속도를 전기적으로 동기화시킨다.

Description

차량의 얼라인먼트중 양측 이동 롤러 조립체를 이용하는 섀시 동력계
1990년에 제정된 청정 공기 장전의 요구사항에 부응하기 위하여, 작동중인 차량의 배출은 실질적인 방법으로 측정된다. 그 결과는 배출 테스팅에서 섀시 동력계의 통상적인 사용의 증가를 요구하고 있다. 동력계는 실제 작동 조건의 보다 나은 시뮬레이션을 제공하며, 그 결과 차량은 엔진이 로딩되지 않은 테스트보다 실질적인 레벨의 배출을 발생하게 된다.
일반적으로, 배출 테스팅에 사용되는 섀시 동력계는 차량용 도로 에뮬레이터이다. 이들은 도로 부하와 차량 관성 또는 테스팅 처리에 요구되는 바와 같이 다른 부하를 시뮬레이션할 수 있다. 테스트 차량은 그 동력을 차량 구동 휘일하에서 회전하는 한세트의 롤러를 통하여 전송한다. 역으로, 상기 롤러는 컴퓨터 제어에 의해 희망의 부하를 인가하는 동력 흡수기에 기계적으로 연결된다. 통상적으로, 동력 흡수기는 직류 또는 교류 모터와, 유압 브레이크 또는 와류 전류 브레이크로 구성되어 있다. 관성 시뮬레이션은 전형적으로 고정된 또는 분리연결가능한 복합 플라이휘일에 의해 이루어지면, 동력 흡수기에 의해 자주 보완된다. 순환중인 차량의 배출 테스팅은 전통적으로 개인 수리소(garage)와 차량 엔진의 부하를 포함하지 않는 절차를 이용하는 차량 기구에 의해 실행된다. 새로운 제한에 부응하기 위하여, 수리소는 먼저 섀시 동력계의 구입이 요구되며, 기구는 이를 사용할 것이 요구된다. 이러한 정황에 맞추어, 안정적이고 설치가 용이하며 유지보수가 용이하고 가격이 저렴한 장치를 개발하는 것이 유리하다.
정부의 제어된 배출 테스팅에 있어서, 섀시 동력계는 전형적으로 차량을 전체 폭 100 인치까지 테스트할 수 있어야 한다. 종래의 섀시 동력계(예를 들어, 미국 특허 제 4.825.690 호와 5.445.013 호)는 긴 롤러 조립체를 제공하므로써 이러한 요구사항에 부응하여야 한다. 또한, 롤러 자체에 요구되는 100 인치와 함께, 외부 베어링과 풀리와 플라이휘일 및/또는 동력 흡수기를 위한 공간을 필요로 하고 있으며, 그 결과 동력계는 전체 폭이 110 내지 200 인치일 수도 있다. 이러한 장치를 그 롤러 스팬과 다른 부품을 지지하기 위하여 강력한 프레임을 필요로 한다. 이것은 장치를 크고 무겁게 하며, 수리소 소유자와 이러한 장치를 사용해야만 하는 차량 소유자에게 여러가지 문제점을 초래하게 한다.
1. 대형 동력계를 수용하기에는 수리소가 소형이기 때문에 공간이 불충분하다.
2. 차량 테스팅중 회전하는 긴 롤의 노출부에 의해 초래되는 위험.
3. 롤러를 따라 전방 휘일 드라이드 차량의 측부 이동에 따른 위험.
4. 무겁고 부피가 큰 동력계 조립체의 설치 및 이송에 따른 고비용.
5. 대형 동력계의 제조에 따른 고비용.
종래기술은 비용을 감수하면서 다양한 부가적인 장치를 제공하므로써 이러한 문제의 일부를 해결한다. 예를 들어, 노출된 회전 롤과 측부 차량 이동에 대한 안전은 수동 또는 자동 롤러 커버와 차량 저지 시스템을 이용하므로써 직면하게 된다. 이러한 이송과 설치 문제는 동력계를 포터블하게 제조하므로써(예를 들어, 미국 특허 제 3.491.587 호와 3.861.204 호)직면하게 된다. 그러나, 포터블 동력계 또한 얼라인먼트중 차량 이동을 위한 공간을 제공하기 위해 상대적으로 긴 롤러를 요구하게 된다. 노출된 롤러와 전방 휘일 구동 차량의 측부 이동은 동력계에 수동 또는 자동 롤러 커버와 차량 저지 시스템을 부가하므로써 고정된 동력계와 동일한 방법으로 포터블 동력계에 의해 접근될 수 있다. 본 발명은 소형 경량의 저렴한 동력계로 상술의 문제를 해결할 수 있다. 이것은 (a) 2개의 독립적인 롤러 조립체를 트랙상에 위치시키고 이들을 차량 얼라인먼트 처리중 측부에서 측부로 미끄러지게 하며, 또한 (b)측부에서 측부로 정확한 대응 속도 동기화를 생성하는 제어 시스템을 제공하므로써 달성된다.
비포터블식 종래 섀시 동력계에 있어서, 프레임은 오목부(pit) 또는 플로어에 고정된다. 이들은 축방향으로 이동될 수 없기 때문에, 이러한 동력계의 롤러는 다양한 트랙폭을 갖는 차량뿐만 아니라 초기에 오정렬된 차량의 타이어 이동을 위한 충분한 공간을 제공하기 위하여 구동 타이어보다 상당히 넓어야 한다. 종래의 포터블식 섀시 동력계에 있어서, 프레임은 동력계 자체를 이송하기 위하여 이동가능하지만, 그러나 비포터블식 동력계에 있어서 프레임은 차량이 롤러에 장착되어 차량의 얼라인먼트중 고정된 상태로 지지되기 전에 고정된다. 따라서, 종래 기술의 동력계의 롤러는 포터블이지만, 그러나 정위치의 차량에 대해서는 축방향으로 이동가능하지 않다.
본 기술분야의 숙련자라면 차량의 중량을 지지하는 롤러가 자유롭게 수평으로 이동하는(예를 들어 미국 특허 제 4.912.970 호) 여러종류의 자동 진단 및 테스팅 장치가 있음을 인식해야 한다. 그러나, 이들은 섀시 동력계로 혼란되지 않아야 하며, 이들은 도로 부하와 관성력을 시뮬레이션할 수 없다. 또한, 이러한 장치의 작동은 그동 테스팅중 상기 수평 이동성에 의존한다. 본 발명에 있어서, 수평 이동성은 구동 테스팅중 결코 사용되지 않는다. 이동성은 매우 낮은 속도로 롤러 조립체가 플로어에 고정된 트랙에 의해 안내될 동안 테스팅전에 차량의 위치조정중에만 이용된다.
본 발명은 배출 측정과 차량 성능 테스트 및 진단을 위해 도로 시뮬레이션과 기타 제어된 엔진 부하를 위한 섀시 동력계에 관한 것으로서, 특히 동력계에 익숙하지 않은 작업자가 한정된 공간에 사용하기 적합한 소형의 경량 섀시 동력계에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량이 동력계에 위치되기 전에 테스팅이 진행되는 차량 얼라인먼트 상태중 고정된 트랙을 따라 좌우측으로 미끄러질 수 있는 2개의 독립적인 롤러 조립체로 구성된다.
도 1 은 단일 트랙상에 장착된 좌우측 롤러 조립체를 가지며 그 위에서 자유로이 이동가능한, 지상에 설치된 본 발명의 양호한 실시예의 개략도.
도 2 는 이러한 장치에 고정된 긴 롤러를 도시하는, 종래 섀시 동력계의 개략적인 평면도.
도 3 은 축방향으로 이동가능한 작은 휘일의 위치를 도시하는, 하나의 이동 조립체(우측 조립체)를 위한 프레임 디자인과 정위치에 로킹된 핀 조립체를 도시하는 도면.
도 4 는 본 발명의 양호한 실시예의 주요 부품의 상대적 위치를 도시하는 롤러 조립체의 정면도.
도 5 는 도 4 에 도시된 롤러 조립체의 평면도.
도 6 은 양호한 실시예의 벨트와 풀리의 위치를 도시하는, 도 4 및 도 5 에 도시된 롤러 조립체를 축방향으로 도시한 도면.
차량의 구동 타이어가 롤러상에 있을 동안 차량을 위한 관성과 도로 부하를 시뮬레이션하는 롤러 조립체가 차량을 축방향으로 미끄러지게 하는 쪽으로 즉, 독립적으로 좌우측으로 자유로이 이동시키는 쪽으로 장착되는 신규한 것에 관한 것이다. 그 이동은 어떠한 다른 방향으로 제한된다. 롤러 조립체기 자유로이 미끄러질 동안, 차량은 매우 낮은 속도로 한정된다. 실제 테스팅중, 측부 이동은 자동 로킹에 의해 방지된다. 차량 얼라인먼트중 허용된 축방향 이동의 결과, 각각의 구동 타이어 아래의 롤러는 2.5 내지 3 피트 길이(예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같은 종래기술에서처럼)을 갖지 않으며, 100 인치의 긴 롤러가 요구되지도 않는다. 각각의 롤러는 약 1 내지 1.5 피트로 테스팅되리라고 예견되는 가장 넓은 타이어보다 약간 커질 수 있다. 작은 길이의 롤러에 의한 여러가지 장점에 대해서는 하기의 서술에 의해 보다 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
종래기술에 대한 본 발명의 장점은 소형이면서도 안정성이 개선되며 이러한 장점을 감소된 비용으로 달성될 수 있다는 것이다. 다시 말하면, 작은 크기는 장치를 보다 용이하게 제조 및 이송될 수 있게 하며, 설치된 후에도 공간의 점유가 적다. 이러한 장점은 하기에 상세히 서술될 것이다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 기계적인 조립체는 3개의 기본적인 부품 즉, 좌측 롤러 조립체와, 우측 롤러 조립체와, 장착 트랙(도 1)으로 구성된다. 상기 장착 트랙은 플로어(지상위 설치의 경우)나 또는 오목부(오목부 설치의 경우)의 바닥에 부착된다. 롤러 조립체는 트랙에 의해 안내되며, 조립체의 중량은 그 프레임의 하부측상에서 작은 롤러에 의해 지지된다. 상기 작은 롤러는 플로어와 접촉된다. 필요할 경우, 지상위 설치의 트랙은 좌우측으로 더욱 연장되어 사용되지 않을 때 조립체를 완전히 가압할 수도 있다.
본 발명의 양호한 실시예(도 4 내지 도 6)에 있어서, 롤러 조립체는 롤러와, 동력 흡수기(플럭스 벡터 동력 컨버터에 의해 제어되는 전기 모터)와, 토오크 측정 장치와, 속도 측정장치와, 관성을 시뮬레이션하는 플라이휘일을 포함한다. 상기 플라이휘일과 모터는 벨트와 풀리를 통하여 롤러에 연결되므로써 그 회전 속도는 롤러의 회전속도보다 몇배나 빠르다. 이것은 동력계를 상대적으로 낮은 토오크 모터와 작은 플라이휘일을 이용하는 롤러 표면에서 큰 힘을 인가할 수 있게 한다. 안전에 있어서, 본 발명의 종래기술에 대한 장점은 짧은 롤러로부터 파생된다. 동력계 주위로의 보행은 차량이 테스팅중일 때 노출된 스피닝 롤러상에 스테핑(stepping)을 초래하지는 않는다. 또한, 본 발명이 오목부에 설치되는 경우에, 롤러 조립체에 의해 덮이지 않은 어떠한 오목부 영역도 롤러 조립체에 따라 좌우측으로 이동하는 경량의 판에 의해 보호된다. 따라서, 짧은 롤러에도 불구하고, 불의로 오목부에 떨어질 염려가 없다.
상대적으로 짧은 롤러가 제공하는 두번째 장점은 사용될 수 있는 휘일 억제부가 단순하다는 점이다. 양호한 실시예에서의 휘일 억제부는 각 타이어의 외측에 2개, 내측에 2개인 전체 4개의 작은 롤러로 구성된다. 이러한 롤러는 차량의 스티어링 휘일이 부주의하게 회전하는 경우 타이어를 이동시킨다. 전방 롤러는 타이어가 동력계로부터 벗어나 전방으로 구동되게 한다. 롤러는 동력계의 일부이며, 후자는 이들없이는 연속적으로 작동될 수 없다. 따라서, 경험이 없는 수리소에서 타이어 저지 시스템을 정위치에 갖추지 않고 동력계상에서 구동되는 것은 불가능하다.
본 발명의 기타 다른 장점은 등가로 구동되는 섀시 동력계보다 작은 크기에 기인한다. 각각의 롤러 조립체의 중량은 그 동력 비율에 따라 약 200 내지 500 1bs 이다. 이와는 달리, 등가의 종래장치의 중량은 약 3,000 내지 6,000 1bs 이다. 종래기술의 동력계는 설치에 필요한 조립체의 양을 최소화하기 위하여 전형적으로 단일의 대형 유니트로 장착된다. 이들은 이송 및 설치를 위하여 무거운 상승 설비 및 이동 설비를 필요로 한다. 본 발명의 롤러 조립체는 독립적으로 장착될 수 있으며 경량이고 용이하며 취급이 안전하면서도 설치가 간단하다.
동력계는 동일한 속도로 2개의 분리된 조립체를 지지하면서 차량의 부하를 제어하고 도로 부하와 관성을 시뮬레이션하기 위한 컴퓨터 시스템을 포함한다. 컴퓨터는 양 롤러 조립체로부터 토오크 신호 입력과 속도를 처리하며 2개의 흡수기에 독립적인 부하 지령을 발생시키기 위하여 토오크 분기 소프트웨어 알고리즘을 사용한다. 상기 토오크 분기 알고리즘은 본 발명자에 의해 개발되었으며, 이와 동시에 2가지 목표를 달성하게 되었다. 첫째로, 좌우측 롤러의 조합된 지연력은 차량의 관성과 도로 부하를 시뮬레이션하는데 요구되는 전체 지연력과 동일하여야 한다. 둘째로, 좌우측 롤러의 회전 속도는 좌우측에 인가되는 힘이 다름에도 불구하고 항상 동일해야 한다. 하기의 식은 좌우측 롤러 조립체 사이에 전체 지연력을 정확하게 분배하기 위한 토오크 분기 방법을 설명하고 있다. 토오크 분기를 제어하기 위한 다른 알고리즘도 본 발명자에 의해 개발되었다. 이러한 방법들은 실질적으로 동일한 값으로 나타나며, 다른 방법에 대해서는 여기서 서술하지 않기로 한다. 우측 동력 흡수기로의 비제어력 지령은 다음과 같다.
FR-PAU= FL·IV-IL/IR+IL+(FRL-FPLR-FR)·IL/IR+IL
좌측 동력 흡수기로의 비제어력 지령은 다음과 같다.
FL-PAU= FR·IV-IR/IR+IL+(FRL-FPLL-FL)·IR/IR+IL
이러한 식에 사용된 부호들은 다음과 같다(모든 힘과 속도와 관성은 각각의 롤러의 표면을 기준한 것임을 인식해야 한다).
FR-PAU: 우측 동력 흡수기로의 힘 지령.
FL: 실시간으로 연산되는 차량에 의해 좌측 롤러에 인가되는 접촉력
(FL= FML-FPLL+ dVL/dt)
FML: 동력 흡수기의 로드셀에 의해 측정된 힘.
FPLL: 좌측 롤러 조립체의 기생 손실.
IL: 좌측 롤러 조립체의 기계적 관성.
VL: 좌측 롤러 조립체의 속도.
IV: 테스팅될 차량을 위해 세팅되는 관성.
IR: 우측 롤러 조립체의 기계적 관성.
FRL: 동력계에 의해 시뮬레이션되는 전체 도로 부하.
FPLR: 우측 롤러 조립체의 기생 손실.
FR: 실시간으로 연산되는, 차량에 의해 우측 롤러에 인가되는 접촉력.
FR= FMR- FPLR+ IRdVR/dt
FMR: 우측 동력 흡수기의 로드셀에 의해 측정되는 힘.
VR: 우측 롤러 조립체의 속도.
FL-PAU: 좌측 동력 흡수기로의 힘 지령.
좌우측 미끄럼 롤러 조립체가 단일의 흡수기와 단이의 플라이휘일에 의해 기계적으로 회전가능하게 연결 및 제어되는 본 발명의 실시예에 있어서, 컴퓨터는 단지 단일의 토오크 신호 및 속도 신호 입력을 필요로 하며, 단일의 흡수기에 부하 지령을 발생시킨다. 간단한 섀시 동력계 알고리즘(예를 들어, 디안젤로 앤 게포드, 1981)은 단일의 흡수기 형태에 적용될 수 있다.
양호한 실시예의 경우 2개의 교류 모터와 그 플럭스 벡터 모터 구동부에 의해 구성된동력 흡수 시스템에 의해 유도된 에러를 보정하기 위하여, 그 힘 지령은 피드백 제어를 통하여 연속적으로 조정되어야 한다. 피드백은 좌우측 롤러 조립체(FMR, FML, VR, VL)의 힘과 속도의 실시간 관찰에 의해 가능해진다.
양호한 실시예에 사용된 방법은 고전적인 PID 제어기로부터 변형되었으며, 각각의 좌우측 흡수기를 위한 3개의 텀으로 구성되어 있다. 우측 흡수기를 제어하는데 사용되는 3개의 피드백 텀은 다음과 같다.
좌측 흡수기를 제어하는데 사용되는 3개의 피드백 텀은 다음과 같다.
제어기(CR1및 CL1)의 제 1 텀은 비례력 보정이다. 제 2 텀(CR2및 CL2)은 적분형이며, 속도를 보정한다. 제 3 텀(CR3및 CL3)은 이중 적분형이며, 거리를 보정한다.
본 발명의 차량을 설치하는 절차는 고정된 롤러를 이용하는 종래장치의 그것과는 상이하다. 모든 섀시 동력계에 있어서, 차량의 구동 타이어 및 비구동 타이어는 테스트가 시작되기 전에 롤러 축선에 수직으로 위치되어야 한다. 이러한 위치조정은 차량 얼라인먼트로 언급된다. 본 발명에 있어서, 얼라인먼트 절차에서의 제 1 단계는 이동가능한 롤러 조립체를 차량 휘일의 전방으로 미끄러지게 하고, 이들을 정위치에 로킹하고, 그후 차량을 롤러상에 구동하거나 가압하는 것이다. 차량을 얼라인먼트하고 작은 측부 롤러 사이의 타이어 위치를 보정하기 위하여, 작업자는 이동가능한 롤러 조립체를 언로킹하고, 구동 휘일을 전방 또는 역방향으로, 이어서 전방 및 역방향으로 서서히 회전시킨다. 조립체의 위치조정이 만족스러운 지점에서, 작업자는 조립체를 정위치에 로킹한다. 제 2 롤러 조립체가 만족스럽게 위치되었을 때, 이것은 정위치에 로킹된다. 상기 조립체는 차량이 구동 휘일을 측부 저지 롤러와 접촉시키지 않고 롤러상에서 전방으로 또는 반대방향으로 구동될 수 있을 때 정확하게 위치된다. 로킹은 솔레노이드나 다른 로킹 장치를 사용하여 원격으로 이루어지므로, 홀로 작업하는 구동자는 차량을 탈출시킬 필요가 없다. 선택적으로, 로킹은 타이어 위치 센서에 의해 자동으로 이루어진다. 차량이 정확하게 위치된 때를 결정하는데 도움을 주는 거울이 일부의 구동자에게는 양호하게 사용될 수도 있다. 양 슬라이더 조립체가 정위치에 위치되고 로킹되었을 때, 구동 테스팅중 본 발명의 동작은 종래기술의 섀시 동력계의 동작과는 그다지 상이하지 않다. 따라서, 본 발명의 신규한 특징은 얼라인먼트 처리중 롤러 조립체의 자유롭게 이동가능한 특성과 소프트웨어 알고리즘을 이용하는 좌우측 흡수기 사이의 정확한 토오크 분기에 있다. 이러한 이동성은 종래의 실제 차량 테스팅전에 이용되며, 공간 절약과 안정과 선적의 용이성과 제조경비의 절감이라는 장점을 제공한다.
도 1 에 있어서, 좌측 롤러 조립체(1)와 우측 롤러 조립체(2)는 트랙(3)상에 장착된다. 상기 트랙은 본 실시예에서는 플로어(4)에 장착되며, 전체 장치는 지상형이다. 선택적으로, 트랙과 조립체는 오목부상에 장착된다. 차량을 동력계상에서 구동하기 전에, 2개의 롤러 조립체와 그 각각의 램프(5)는 타이어의 전방에 인접한 쪽으로 위치된다. 장치가 오목부에 설치될 때, 램프는 필요없다. 그후, 조립체는 정위치에 고정되어 차량이 롤러에 장착될 동안 움직일 수 없게 된다. 전륜구동 차량(front-wheel drive vehicle)은 구동계상에서 전방으로 구동되며, 후륜구동 차량은 롤러상에서 반대방향으로 구동된다. 전방 저지 롤러(7)와 측부 저지 롤러(8)는 차량의 타이어를 롤러상에 지지한다.
차량의 구동 타이어가 롤러상에 위치된 후, 조립체상의 로킹 메카니즘(9)은 측부로 자유롭게 이동할 수 있도록 해제되며, 얼라인먼트 절차가 시작된다. 차량이 정렬되고 구동 타이어가 롤러상에 중심이 잡혀서 측부 저지 롤러와 접촉되지 않은 후, 상기 조립체는 다시 정위치에 로킹되며, 테스팅이 시작될 수 있다.
도 1 에 도시된 다른 주요 부품은 벨트와, 플라이휘일과, 흡수기를 커버하는 보호 외피(10)이다. 테스트를 받는 차량의 제거를 도와주기 위해, 공압 리프트(11)가 제공된다. 리프트 플랫포옴은 각각의 타이어 아래에서 롤러 사이에 위치된다.
도 2 는, 롤러가 베어링(13)을 통하여 프레임(14)에 고정되며 측방향으로 자유롭게 이동될 수 없는 종래기술의 섀시 동력계를 도시하고 있다. 플라이휘일(15)은 전기 모터(16)의 축상에 장착되며, 벨트(17)에 의해 롤러에 연결된다. 본 발명의 롤러와는 달리, 이러한 종래장치는 테스트 차량의 구동 타이어보다 상당히 넓다. 이것은 고정된 롤러에서 필요하다. 이것은 차량이 정렬중일 때 다양한 트랙 폭과 좌우측으로의 타이어 이동을 허용하기 위해 고정된 롤러 디자인에 필요하다.
도 3 은 이동가능한 롤러 조립체중 하나의 롤러 조립체의 프레임(18)과 고정된 트랙(3)을 도시하고 있다. 2개의 롤러(6)와 플라이휘일(19)은 점선으로 도시되었다. 조립체 프레임의 이동은 플로어와 접촉하는 6개의 롤러(20)에 의해 촉진된다. 이러한 롤러는 조립체의 중량을 지지하면서, 테스트 차량의 중량을 지지한다. 조립체는 고정된 트랙(3)의 측부와 결합하는 4개의 롤러에 의해 안내된다. 모든 롤러는 베어링을 갖고 있으며, 조정가능하다.
도 4 는 흡수기에 의해 점유되는 영역이 투시되는 우측 롤러 조립체의 정면도이다. 풀리(22)는 각각의 롤러 축(6)에 장착된다. 이러한 풀리는 벨트(24)에 의해 흡수기/플라이휘일상에서 작은 풀리(213)에 연결된다. 양호한 실시예에서의 흡수기는 전기 교류 모터(25)이다. 상기 모터는 테스트중 차량의 구동 타이어에 비스듬하게 인가되는 부하를 제어한다. 이러한 부하의 힘은 롤러 조립체의 프레임(18)과 모토 고정자 사이에 장착된 로드 셀(26)에 의해 측정된다. 리프트(11)는 그 바로 아래에 위치된 공압 작동기(12)에 의해 작동된다. 전방 저지 롤러(7)와 4개의 측부 저지 롤러(8)중 2개의 저지 롤러가 도 3 에 도시되어 있다. 서술한 바와 같이, 전체 조립체는 트랙(3)을 따라 이동될 때 작은 롤러(20)에 의해 지지된다. 보호 외피(27)는 풀리와, 벨트와, 모터와, 플라이휘일을 커버한다.
도 5 는 그 이동하는 트랙(3)위에 장착되는 우측 롤러 조립체의 평면도이다. 상기 조립체는 스프링하중형 핀(28)을 트랙(3)의 상부에 있는 구멍내로 해제하므로써 위치에 로킹된다. 4개의 작은 측부 롤러(8)와 전방 롤러(7)의 위치는 리프트(11)와 마찬가지로 명확하게 도시되어 있다. 외피(27)는 베어링(29)에 의해 지지된 단일의 축상에서 모터 흡수기(25)와 풀리(23)와 플라이휘일(19)의 위치를 나타내기 위해 단면도시되었다.
도 6 에는 벨트(24)와, 이와 결합되는 풀리가 도시되어 있다. 커다란 아이들러 풀리(30)는 벨트의 정확한 텐셔닝과 제거를 허용하기 위하여 조정가능하다. 작은 아이들러 풀리(31)는 롤러를 가능한한 플로어에 가깝게 하기 위하여 벨트를 트랙 위로 상승시키는데 사용된다. 또한, 도 6 에 도시된 것은 램프 휘일(32)과 마찬가지로 동력계 조립체를 지지하는 휘일(20)이 도시되어 있다. 수평 롤러(21)는 조립체를 트랙(3)상에 위치시킨다. 측부 롤러(8)는 그 회전축선이 타이어 측벽과의 접촉점에서 전형적인 타이어의 반경과 평행하도록 위치된다.
요약하면, 본 발명의 양호한 실시예는 동력 흡수기로서 플럭스 벡터 동력 컨버터에 의해 제어되는 교류 모터와, 동력을 전송하는 벨트와, 단일의 플라이휘일과, 차량의 각각의 구동 타이어와 접촉하고 있는 2개의 롤러를 이용한다. 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명은 다른 종류의 섀시 동력계에도 이용될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 교류 모터는 와류 전류 브레이크나 직류 모터나 마찰 브레이크 등으로 대체되거나 교환될 수 있다. 풀리와 벨트 시스템은 각각의 구동 타이어에 인가되는 2개의 롤러 대신에 기어로 대체될 수 있으며, 롤러 대신에 단일의 롤러도 가능하며, 트레드밀(treadmill)벨트도 가능하다. 마찬가지로, 각각의 이동 조립체는 양호한 실시에에서 롤러와, 흡수기와, 플라이휘일과, 센서로 구성될 수도 있으며, 한쪽 또는 양쪽의 이동 조립체는 롤러와, 직접적인 프레임과, 베어링으로 구성되며, 흡수기와 플라이휘일은 영구적으로 고정된다. 또 다른 실시예에서, 흡수기는 스플라인형 축이나 이와 유사한 수단에 의해 이동 롤러 조립체와 회전가능하게 연결된다. 마찬가지로, 이동 조립체를 최소한의 마찰력으로 이송하는데는 몇가지 방법이 있다. 예를 들어, 캐스터와 안내 롤러 대신에, 조립체는 하나가 아닌 2개 또는 3개인 선형 베어링상에 장착될 수도 있다. 트랙은 플로어 표면에 부착되는 대신에 플로어내로 오목하게 될 수도 있다. 선택적으로, 조립체 전체와 트랙은 오목부에 설치될 수도 있다. 양호한 실시예에 있어서, 차량의 얼라인먼트는 롤러상에서 구동 타이어를 전방이나 역방향으로 서서히 회전시키기 위하여 차량 동력이나 동력계 동력을 이용하므로써 촉진될 수 있으며, 롤러 조립체의 측부 이동은 수동적 회전의 결과로 발생된다. 선택적으로, 얼라인먼트는 구동 타이어 및 롤러가 회전할 동안 외부 측부힘의 적용에 의해 촉진될 수 있다. 이러한 관련의 변화는 본 발명의 범주내에 속하는 다른 실시예로서 본 발명자에 의해 해결되었으며, 그 신규성은 차량의 얼라인먼트와 좌우측 조립체 사이에 전기 수단에 의한 토오크의 분기중 롤러 조립체의 측부 이동성에 있다.

Claims (20)

  1. 축선 주위로 회전가능한 좌우측 구동 타이어를 갖는 차량의 관성이나 도로 부하를 시뮬레이션하기 위한 섀시 동력계에 있어서,
    차량의 좌우측 구동 타이어와 각각 결합하는 2개의 롤러 조립체와,
    관련의 차량 구동 타이어의 축방향으로 서로에 대해 독립적으로 이동하기 위해 상기 2개의 롤러 조립체를 지지하는 안내 메카니즘과,
    그 동작을 동기화시키고 시뮬레이션 조립체를 제어하므로써 도로 부하와 차량의 관성력을 시뮬레이션하기 위하여 상기 각각의 롤러 조립체에 연결되는 제어 수단을 포함하며,
    상기 각각의 롤러 조립체는 지지 프레임과, 차량의 구동 타이어와 결합하기 위하여 상기 프레임상에 회전가능하게 장착되는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 롤러 세트와, 도로 부하 및 관성을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이션 조립체와, 상기 시뮬레이션 조립체에 연결되어 토오크와 속도를 측정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 2개의 롤러 조립체의 속도를 동기화시키기 위하여 기계적인 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기계적인 연결수단은 길이가변형 스플라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 롤러 조립체의 수단을 동기화하기 위한 전기 동기화수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  5. 제 1 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 플라이휘일을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  6. 제 1 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 와류 전류 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  7. 제 1 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 안내 메카니즘은 차량 타이어의 축방향으로 연장되는 하나이상의 트랙을 포함하며, 상기 롤러 조립체는 상기 트랙을 따라 이동가능한 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 조립체는 축상에 회전가능하게 장착되는 플라이휘일을 갖는 강자성 로터를 구비하는 와류 전류 브레이크를 포함하며, 상기 토오크 측정 수단은 와류 전류 브레이크에 연결되는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  11. 축선 주위로 회전가능한 좌우측 구동 타이어를 갖는 차량의 관성이나 도로 부하를 시뮬레이션하기 위한 섀시 동력계에 있어서,
    차량의 좌우측 구동 타이어와 각각 결합하는 2개의 트레드밀 조립체와,
    관련의 차량 구동 타이어의 축방향으로 서로에 대해 독립적으로 이동하기 위해 상기 2개의 트레드밀 조립체를 지지하는 안내 메카니즘과,
    그 동작을 동기화시키고 시뮬레이션 조립체를 제어하므로써 도로 부하와 차량의 관성력을 시뮬레이션하기 위하여 상기 각각의 트레드밀 조립체에 연결되는 제어 수단을 포함하며,
    상기 각각의 트레드밀 조립체는 지지 프레임과, 차량의 구동 타이어와 결합하기 위해 배치된 무한 통로를 따라 상기 벨트를 구동가능하게 지지하고 안내하기 위하여 상기 프레임상에 회전가능하게 장착된 2개 이상의 롤러와 평탄한 무한 벨트를 포함하는 트레드밀 세트와, 도로 부하와 관성을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이션 조립체와, 상기 트레드밀 세트를 시뮬레이션 조립체와 기계적으로 연결하기 위한 수단과, 상기 시뮬레이션 조립체에 연결되어 토오크와 속도를 측정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어 수단은 2개의 롤러 조립체의 속도를 동기화시키기 위하여 기계적인 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 기계적인 연결수단은 길이가변형 스플라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제어 수단은 롤러 조립체의 수단을 동기화하기 위한 전기 동기화수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  15. 제 11 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 플라이휘일을 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  16. 제 11 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 와류 전류 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  17. 제 11 항에 있어서, 각각의 시뮬레이션 조립체는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 모터는 전기 모터인 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 안내 메카니즘은 차량 타이어의 축방향으로 연장되는 하나이상의 트랙을 포함하며, 상기 롤러 조립체는 상기 트랙을 따라 이동가능한 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 조립체는 축상에 회전가능하게 장착되는 플라이휘일을 갖는 강자성 로터를 구비하는 와류 전류 브레이크를 포함하며, 상기 토오크 측정 수단은 와류 전류 브레이크에 연결되는 것을 특징으로 하는 섀시 동력계.
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