(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車と障害物との衝突をシミュレートするために、キャリッジを用いてクラッシュテストを行うための方法であって、実際の衝突における減速度力が、実際の減速度曲線にしたがってクラッシュテスト用キャリッジ（９）を加速することによってシミュレートされる、前記方法において、
テスト中に、クラッシュテスト用キャリッジ（９）に対して加速度（ＩＩ）の方向に力がかけられ、この力は実際の減速度曲線にしたがって加速するのに要する力より大きいものであり、
一方、所望の加速度曲線を達成するために、クラッシュテスト用キャリッジ（９）またはこれを駆動する機器（７）に対して加速度方向（ＩＩ）と反対方向のブレーキ力がかけられ、このブレーキ力は、結果として得られる力がキャリッジ（９）を所望の加速度曲線にしたがって加速させるのに十分な大きさを有し、
クラッシュテストの終わりに、クラッシュテスト用キャリッジ（９）は上記機器（７）から離れることを特徴とするキャリッジを用いてクラッシュテストを行うための方法。
【請求項２】
ブレーキ力はクラッシュテスト用キャリッジの現実の加速度に依存して調整される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
加速度（ＩＩ）の方向に作用する力が圧力室（２）において空圧的に発生される、ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
所要の圧力が、圧力室（２）に接続された圧力センサ（４）を介して、コンピュータによって制御されることにより発生することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
ブレーキ力は、クラッシュテスト用キャリッジ（９）またはこれを駆動する機器（７）に対して液圧的に伝達される、ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
終了は、クラッシュテスト用キャリッジ（９）の移動距離、時間、および／またはクラッシュテスト用キャリッジ（９）の速度によって決定される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法を行うための機器であって、
該機器は、圧力室（２）を備え、
該圧力室の容積（Ｖ）はピストン（８）によって規制され、
該ピストンはスラストロッド（７）を介してクラッシュテスト用キャリッジ（９）に作用するところの圧力室（２）内で気密に案内され、
圧力室（２）内に所要圧力を発生させる圧縮機（１）と、クラッシュテスト用キャリッジ（９）またはスラストロッド（７）に対して作用するブレーキ装置（１３）を有し、
クラッシュテスト用キャリッジ（９）は、スラストロッド（７）によって移動され、クラッシュテストの終わりに、スラストロッド（７）から離れることを特徴とする機器。
【請求項８】
圧力室（２）は、最大圧力を制限するための安全バルブ（３）を有する、ことを特徴とする請求項７記載の機器。
【請求項９】
圧力センサ（４）は、圧力室（２）に接続されており、その出力信号が圧力発生を制御する制御装置に伝達される、ことを特徴とする請求項７または８記載の機器。
【請求項１０】
圧力スイッチ（５）は、圧力室（２）に接続されており、その応答圧力が安全バルブ（３）の応答圧力より若干低く、それによって圧縮機（１）のスイッチが切られる、ことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の機器。
【請求項１１】
クラッシュテスト用キャリッジ（９）またはスラストロッド（７）に対して作用するブレーキ装置（１３）が液圧的に作動され得る、ことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の機器。
【請求項１２】
ブレーキ力は油圧バルブ（１４）によって調整され得る、ことを特徴とする請求項１１記載の機器。
【請求項１３】
ブレーキ力は、クラッシュテスト用キャリッジ（９）の加速度に依存して調整され得る、ことを特徴とする請求項１２記載の機器。
【請求項１４】
ブレーキ力は、ブレーキ装置（１３）の所望の圧力に依存して調整され得る、ことを特徴とする請求項１１または１２記載の機器。
【請求項１５】
加速度力を発生するために圧縮機（１）および圧力室（２）からなる複数のユニットを具備することを特徴とする、請求項７から１４のいずれかに記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車と障害物との衝突をシミュレートするために、キャリッジを用いてクラッシュテストを行う方法であって、実際の衝突における減速度力は、クラッシュテスト用キャリッジを実際の衝突における減速度曲線にしたがって加速することによってシミュレートされる方法に関する。本発明はさらにこの方法を実施するための機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
自動車が、事故に際して、例えば他の自動車などの抵抗物と衝突するとき、自動車は、自動車および抵抗物の変形性能に応じて減速される。この減速度は自動車の可動物体に加速度を起こさせる。このような加速度力を調査することができるように、自動車を所望の速度まで加速して障害物と衝突させる、実地クラッシュテストを行うことが知られている。しかしながら、自動車はこれによって破壊され、それ以上クラッシュテストに用いられることは不可能である。
【０００３】
自動車全体を破壊することを要せずに事故の際の加速度力を調査することができるように、いわゆるキャリッジを用いたクラッシュテストが行われる。この場合キャリッジは、例えば予め張力を与えた弾性ケーブルによって所望の速度まで加速される。次いでキャリッジはこの速度で変形可能な障害物と衝突する。しかしながら、この種のテストによって、実地クラッシュテストからの減速度曲線を再現することは困難である。
【０００４】
そこで、テスト対象物を加速することによって実地クラッシュテストの減速度をシュミレートすることも知られている。これは、障害物と衝突する時に自動車の可動物体に作用する加速度力を、クラッシュテスト用キャリッジを加速することによって直接にテスト対象物に対して働かせることを意味する。このようにすれば、実際の減速度曲線はかなりよく再現される。
【０００５】
公知の方法によれば、このようなテストを実施するために、キャリッジは、実際の減速度曲線にしたがってシリンダーチューブから液圧（油圧）によって押し出されるスラストロッドによって加速される。実際の減速度曲線を再現するために、スラストロッドに働く油圧は油圧バルブによって制御される。要求される大きな加速度を考慮すれば、このバルブは、非常に大きな流量を有し、また非常に素早く反応することができなくてはならない。実際の減速度曲線に合致させるには数多くの較正テストを行わなければならない。なぜならばこのようなバルブを最大１００ミリ秒というテスト時間の中で調整することは不可能だからである。したがって、この工程には比較的費用と時間がかかる。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の基本的な目的は、実際の減速度曲線を非常に正確に再現することができ、なおかつ費用が安く、時間を浪費しないような、キャリッジを用いてクラッシュテストを行う方法を提供することである。さらに、このような方法を実施するための機器が説明される。
【０００７】
この目的は、テスト中に、一方ではクラッシュテスト用キャリッジに対して、実際の減速度曲線にしたがって加速するのに要する各々の力よりも大きな力を加速度の方向にかけ、他方では、所望の加速度曲線を達成するために、加速度の方向とは逆方向のブレーキ力を、クラッシュテスト用キャリッジまたはそれを駆動する機器に対してかけることによって満足される。前記ブレーキ力は、結果として生じる力がキャリッジを所望の加速度曲線にしたがって加速するのに十分な大きさを有する。
【０００８】
一方でクラッシュテスト用滑走体に加速度力をかけ、他方でブレーキ力をかけることによって、加速度の発生と所望の曲線への加速度の合致が、互いに都合よく分離される。このようにすれば合致は比較的小さな労力で可能である。特に、調整を実施することが可能になる。これによって時間を浪費する較正テストは余計なものとなり、したがって、この方法は全体として前述の方法よりもはるかに小さな労力しか要しないにも係わらず、所望の加速度曲線に対する非常に正確な合致を可能にする。
【０００９】
本発明の実施例によれば、加速度の方向に作用する力は空圧的に発生される。これは簡単な方法で行うことができ、同様に簡単な方法で、キャリッジを用いるクラッシュテストを繰り返し行うことを可能にする。
【００１０】
本発明の他の実施例によれば、最大ブレーキ力において一定の圧力が圧力容器に発生し、前記圧力は少なくとも所要最大加速度に対応しており、次いで加速度曲線にしたがってブレーキが徐々に開かれる。このようにして、加速度曲線への加速度の合致は、制御された、あるいは調整されたブレーキの開放のみによって達成される。このことは特にリアルタイム調整を行うときに有利である。
【００１１】
本発明の他の実施例によれば、所要圧力の発生は圧力容器に配置された圧力センサによって、特にコンピュータを用いて制御される。このようにして、圧力容器中に正確な圧力を発生させることが、巧妙に保証される。
【００１２】
本発明の他の実施例によれば、ブレーキ力はブレーキキャリッジまたはそれを駆動する機器に対して、液圧（油圧）的に伝達される。このようにして特に簡単な方法で、正確な制御および調整が可能になる。必要な作動油の量は比較的小さいので、比較的低流量のバルブを、特に標準の油圧バルブを用いることができ、これはまたリアルタイムで調整することが可能である。
【００１３】
本発明の他の実施例によれば、キャリッジを用いるクラッシュテストの終了時に、クラッシュテスト用キャリッジを駆動し、かつこれと緩く係合している機器に対して緊急ブレーキがかけられる。この場合キャリッジを用いるクラッシュテストの終了はクラッシュテスト用キャリッジの移動距離、時間、および／または速度で決定される。このようにして、テストの終了後にクラッシュテスト用キャリッジに対して制御されない力がかかることが防止される。
【００１４】
本方法を行うための機器は、本発明によれば、圧力室であり、該圧力室の容積はピストンによって規制され、該ピストンはスラストロッドを介してクラッシュテスト用キャリッジに作用するところの圧力室と、圧力室内に所要圧力を発生させる圧縮機と、クラッシュテスト用キャリッジまたはスラストロッドに対して作用するブレーキ装置と、を有する。本発明による、キャリッジを用いるクラッシュテストはこのようにして空圧的な加速を用いた有利な方法で行われる。
【００１５】
本発明の他の実施例によれば、圧力室は最大圧力を制限するための安全バルブを有する。これによって超過圧力によるシステムへの損害が防止される。
本発明の他の実施例によれば、圧力室には圧力センサがあり、その出力信号は圧力発生を制御する制御ユニットへ伝達される。このようにして圧力室の所要圧力が確実に達成される。
【００１６】
本発明の他の実施例によれば、圧力室には圧力スイッチが設けられ、該スイッチの応答圧力は安全バルブの圧力より若干低く、それは圧縮機によってスイッチオフされる。このように圧縮機は最高許容圧力に到達する前に自動的にスイッチが切られるので、過剰な圧力が発生することが避けられる。
【００１７】
本発明の他の実施例によれば、クラッシュテスト用キャリッジまたはスラストロッドに対して作用するブレーキ装置は液圧（油圧）的に駆動されてもよい。これは構造的に有利であり、またブレーキ力の制御、および特に調整を可能にする。好ましくは標準の油圧バルブがこの目的のために具備される。
【００１８】
本発明の他の実施例によれば、ブレーキ力はクラッシュテスト用キャリッジの加速度に依存（依拠）して調整されてもよい。このために加速度センサが備わっており、クラッシュテスト用キャリッジの加速度を計測している。もう一つの可能性は油圧ブレーキの所望圧力に依存（依拠）してブレーキ力を調整することである。
【００１９】
本発明の他の実施例によれば、クラッシュテスト用キャリッジはキャリッジと緩く係合したスラストロッドによって移動されてもよく、この場合ブレーキ装置はスラストロッドに対して作用することが好ましい。これは構造的に有利であり、またテストの終了時にクラッシュテスト用キャリッジを自走させることが可能になる。
【００２０】
本発明の他の実施例によれば、加速度力を発生するために複数のユニットが具備されている。これによってクラッシュテスト用キャリッジを加速させるのに要する力をより簡単に発生することができる。
【００２１】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の実施例を図面に図示し、以下において説明する。
キャリッジを用いるクラッシュテストを行うのに必要な空気圧は、圧縮機１によって圧縮空気チューブ２中に発生する。安全バルブ３は、圧縮空気チューブ２中の空気圧が最大圧力を超えないことを保証する。
【００２２】
圧力センサ４が圧縮空気チューブ２に接続されており、これが圧縮空気チューブ２中の実際の圧力を計測して、ここには図示されていない制御コンピュータに送る。所望の圧力に到達したならば、制御コンピュータは圧縮機１のスイッチオフを指示する。さらに、圧力スイッチ５を圧縮空気チューブ２に接続してもよく、この場合その応答圧力は安全バルブ３の応答圧力よりも若干低いところにある。圧力スイッチ５が応答したならば、圧縮機１のスイッチが切られる。最後に、ロータリーバルブ６が圧縮空気チューブ２に接続されており、これによって圧縮空気チューブ２中の圧力を大気圧まで低めることができる。
【００２３】
スラストロッド７が圧縮空気チューブ２に挿入されており、スラストロッド７はその内部端部にピストン８を有し、該ピストンは圧縮空気チューブ２内で気密に案内されており、かくして圧縮空気チューブ２内の圧縮空気の容積Ｖを規制している。スラストロッド７の反対側の端部はクラッシュテスト用キャリッジ９と係合しており、該キャリッジはレール１０上をスラストロッド７の長手軸Iの方向に移動することができる。クラッシュテスト用キャリッジ９の出発位置はストップ１１によって決定される。さらに、クラッシュテスト用キャリッジ９には加速度センサ１２が具備されており、これによってクラッシュテスト用キャリッジ９の矢印ＩＩ方向の加速度を測定され、ここには図示されない制御コンピュータに伝達される。
【００２４】
油圧作動ブレーキ装置１３がスラストロッド７と係合している。油圧ユニット１５からの作動油のブレーキ装置１３への流れはサーボバルブ１４によって調整されている。さらに、ブレーキ装置１３には圧力センサ１６があり、これがブレーキ圧力を測定して、ここには図示されない制御装置に伝達している。
【００２５】
キャリッジを用いるクラッシュテストを行うには、最初サーボバルブ１４が全開され、これによってブレーキ装置１３が閉じられて、スラストロッド７はその出発位置に保持され、クラッシュテスト用キャリッジ９はストップ１１に接触している。今や必要な圧力が圧縮機１によって圧縮空気チューブ２内に溜まっている。テストがスタートすると、サーボバルブ１４が所望の加速度曲線にしたがってスラストロッド７にかかるブレーキ力を調整し始める。クラッシュテスト用キャリッジ９の実際の加速度は加速度センサ１２によって直接測定され、制御コンピュータによってブレーキ力の調整に用いられる。別法として、ブレーキ力はブレーキ圧力センサ１６によって測定され、ブレーキ圧力に依存（依拠）してブレーキ力が調整されてもよい。
【００２６】
終了判断基準−移動距離、時間および／またはクラッシュテスト用キャリッジ９の速度−のうちの少なくとも一つが満足されたならば、サーボバルブ１４は再び全開され、スラストロッド７の緊急ブレーキが開始される。これによってクラッシュテスト用キャリッジ９はスラストロッド７を離れ、レール１０上で自走する。次のテストのために、キャリッジ９およびスラストロッド７は出発位置に押し戻され、その位置でキャリッジ９はストップ１１に接触する。
【００２７】
このような構成によってキャリッジを用いるクラッシュテストを特に適切に行うことができる。加速度力の発生と、ブレーキ装置１３による所望の加速度曲線への加速度の合致とが分離されていることによって、実際の加速度への非常に正確な合致が達成される。この点で、空気力による加速度力の発生と油圧ブレーキ装置とは、特にキャリッジを用いるクラッシュテストを繰り返し行うのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のクラッシュテスト用キャリッジシステムの側面図である。
【符号の説明】
１    圧縮機
２    圧縮空気チューブ
３    安全バルブ
４    圧力センサ
５    圧力スイッチ
６    ロータリーバルブ
７    スラストロッド
８    ピストン
９    クラッシュテスト用キャリッジ
１０  レール
１１  ストップ
１２  加速度センサ
１３  ブレーキ装置
１４  サーボバルブ
１５  油圧ユニット
１６  ブレーキ圧力センサ
I    ７の長手軸
II    加速度の方向
V    圧縮空気の容積
【図１】
0004451584.tif 000002