(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試ブレーキに応じた試験条件を設定し、ダイナモメータによって供試ブレーキのロータまたはドラムを設定速度まで加速し、油圧制御系の油圧一定制御によって供試ブレーキのロータまたはドラムにパッドを押圧することで制動試験を行う車両用ブレーキの試験システムにおいて、
供試ブレーキの制動動作で発生するトルクの計測は、複数のトルクレンジの内の適当なレンジを設定操作しておき、供試ブレーキのブレーキ効力係数ＢＥＦを基にして次の演算、
【数１】
0004161523.tif 000002
から供試ブレーキが発生するトルクＴを予測し、この予測トルクが最も好ましい範囲内になるトルクレンジに自動で切り替える手段を備えたことを特徴とする車両用ブレーキの試験システム。
【請求項２】
供試ブレーキに応じた試験条件を設定し、ダイナモメータによって供試ブレーキのロータまたはドラムを設定速度まで加速し、油圧制御系の油圧制御には供試ブレーキが発生するトルクを一定に制御して供試ブレーキのロータまたはドラムにパッドを押圧することで制動試験を行う車両用ブレーキの試験システムにおいて、
供試ブレーキの制動動作で発生するトルクの計測は、複数のトルクレンジの内の適当なレンジを設定操作しておき、供試ブレーキの減速度設定値Ｇを基にして以下の演算、
【数２】
0004161523.tif 000003
から供試ブレーキが発生するトルクＴを予測し、この予測トルクが最も好ましい範囲内になるトルクレンジに自動で切り替える手段を備えたことを特徴とする車両用ブレーキの試験システム。
【請求項３】
前記供試ブレーキが発生する実トルクが前記トルクレンジ範囲を越えたときのデータを除去して計測データを得ることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ブレーキの試験システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ブレーキの試験システムに係り、特にブレーキ試験における計測トルクのレンジ切り替えに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ブレーキは、タイヤと共に回転するロータやドラムにパッドを押圧することでその間に摩擦力を発生させ、車両を減速および停止させることができる。しかし、一方では摩擦力によってパッドに取り付けられた摩擦材やロータが摩耗したり、鳴き音を発生し、さらにはブレーキ振動を招くという問題も起きる。
【０００３】
ブレーキ試験は、このよなブレーキを取り巻く現象を把握するために実施される。このブレーキ試験には、さまざまな試験パターンにおける「ブレーキの効き具合」、「部品劣化（摩耗）度合い」、「鳴き音や異音および振動の発生状況」などについて定量的評価を行う。
【０００４】
図３は、ブレーキ試験システムの構成例を示す。デュアル供試ブレーキ１Ｒ．１Ｌのロータ（またはドラム）には車両慣性分に合わせたフライホイール２と、試験速度に制御される駆動用モータ３が機械結合される。また、ブレーキ１Ｒ．１Ｌのパッドにはロータへの押圧力を調整できる油圧制御系が設けられる。動力制御盤４は、インバータ等の電力変換器等を内蔵してモータ３と共にダイナモメータを構成し、供試ブレーキを試験速度まで加速して定速駆動する。
【０００５】
なお、試験装置および試験方式としては、単体の供試ブレーキの試験方式や、フライホイール２に代えてモータ３自体に慣性力分に相当するトルクを発生させる試験装置など、種々のものがある。
【０００６】
操作盤５は、試験条件、すなわち試験に際してダイナモメータの試験速度や供試ブレーキ１Ｒ．１Ｌでの油圧やトルク、試験回数などの信号変換とその出力を行う。また、試験中は、供試ブレーキ等からの各種計測データをサンプリングでディジタル量に変換して取り込む。
【０００７】
計測制御部は、その計測・制御ＰＣ（コンピュータ）６によって操作盤５を通して試験に必要な制御出力を発生し、逆に操作盤５を通した計測データを収集する。また、鳴き計測ＰＣ７では、操作盤５を通したブレーキの鳴き音を波形データとして収集する。鳴き再生ＰＣ８では、収集した鳴き音の波形データを音としてスピーカで再生することができる。
【０００８】
管理部９は、計測・制御部と操作部１０の間のネットーワーク接続および試験情報の送受信を行う。ホストコンピュータ構成の操作部１０では、管理部９を通して、試験者による各種試験条件の設定と試験開始操作及び試験結果情報の収集を行う。
【０００９】
上記のような試験システムによるブレーキ試験には、図４に試験パターンを示すように、時刻ｔ1でダイナモメータによる加速を行い、一定速度にした後、時刻ｔ2で油圧制御系によりパッドをロータに押圧して制動させるという制御を１サイクル期間に多数回繰り返し、その都度計測データを収集して供試ブレーキの性能評価を行う。制動力は、試験開始に際してＢ1やＢ2に設定される。また、試験パターンは、制動力Ｂ3のように、１サイクル内で異なる制動力に自動で切り替える場合もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムにおいて、供試ブレーキにブレーキ動作を得るための油圧制御には、油圧を一定にする油圧一定制御方法と、ブレーキトルクを一定にするトルク一定制御方法が採られる。このうち、トルク一定制御方法では、トルクが一定になるようトルクフィードバック制御を行う。
【００１１】
一方、油圧一定制御方法では、油圧のフィードバック制御でロータとパッドの押圧力制御を得る。この油圧一定制御方法では、ロータとパッドの間に発生するトルクは不明であるため、トルクの計測には油圧設定値から予想されるトルク領域をもつトルクレンジに設定している。
【００１２】
このような事情から、油圧一定制御方法では、供試ブレーキの効き具合によっては予想したトルクレンジを越えた実トルクが発生し、試験データの取得に失敗することがある。特に、ロータとパッドの摩擦係数を高くした試験では、ブレーキ効力係数（ブレーキの効き具合）ＢＥＦの変化が敏感になって発生トルクが大きく変化し、トルクレンジの適正な設定が難しくなる。
【００１３】
ブレーキ試験は、試験を開始すると、ほとんど無人で行われるため、試験中に実トルクがトルクレンジをオーバしたまま試験を続行してしまい、試験終了時に試験結果からトルクレンジオーバに気づくのでは試験の失敗、試験時間のロスになる。
【００１４】
また、多数回の繰り返し試験で、その途中にトルクレンジオーバに気づいてレンジ切り替えを行うと、それまでと同一条件での再現ができなくなる。また、余裕度を十分に高くしたトルクレンジ設定ではトルク計測精度が悪くなる。
【００１５】
なお、トルク一定制御方法によるブレーキ試験では、トルク設定値に応じてトルクレンジを適当に切り替えておけばトルクレンジオーバを起こすことはないはずであるが、供試ブレーキの性能によってはハンチング等でトルクレンジオーバを起こす恐れがあり、油圧一定制御方法と同様の問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、油圧一定制御方法またはトルク一定制御方法によるブレーキ試験に、実トルクに対して常に適正なトルクレンジに自動設定した試験ができるブレーキ試験システムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、油圧一定制御ではブレーキ効力係数ＢＥＦから発生する実トルクを予測し、トルク一定制御では減速度設定値Ｇから実トルクを予測し、試験に際して予測トルクに応じてトルクレンジを自動的に切り替えるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１８】
（油圧一定制御の場合）
供試ブレーキに応じた試験条件を設定し、ダイナモメータによって供試ブレーキのロータまたはドラムを設定速度まで加速し、油圧制御系の油圧一定制御によって供試ブレーキのロータまたはドラムにパッドを押圧することで制動試験を行う車両用ブレーキの試験システムにおいて、
供試ブレーキの制動動作で発生するトルクの計測は、複数のトルクレンジの内の適当なレンジを設定操作しておき、供試ブレーキのブレーキ効力係数ＢＥＦを基にして次の演算、
【００１９】
【数３】
Ｔ（Ｎｍ）＝ＢＥＦ×Ｓ（ｃｍ2）×Ｐ（ＭＰａ）×ｒ（ｍ）×１００
ＢＥＦ：ブレーキ効力係数
Ｓ：ホイールシリンダ面積
Ｐ：油圧設定値
ｒ：制動有効半径
から供試ブレーキが発生するトルクＴを予測し、この予測トルクが最も好ましい範囲内になるトルクレンジに自動で切り替える手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
（トルク一定制御の場合）
供試ブレーキに応じた試験条件を設定し、ダイナモメータによって供試ブレーキのロータまたはドラムを設定速度まで加速し、油圧制御系の油圧制御には供試ブレーキが発生するトルクを一定に制御して供試ブレーキのロータまたはドラムにパッドを押圧することで制動試験を行う車両用ブレーキの試験システムにおいて、
供試ブレーキの制動動作で発生するトルクの計測は、複数のトルクレンジの内の適当なレンジを設定操作しておき、供試ブレーキの減速度設定値Ｇを基にして以下の演算、
【００２１】
【数４】
Ｔ（Ｎｍ）＝Ｇ×Ｗ（ｋｇ）×Ｒ（ｍ）×９.８（ｍ／ｓ2）×Ｈ（％）÷１００
Ｗ：車重
Ｒ：タイヤ有効半径
Ｈ：制動力配分（予測）の高い方の値。単体試験では１００％
から供試ブレーキが発生するトルクＴを予測し、この予測トルクが最も好ましい範囲内になるトルクレンジに自動で切り替える手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
なお、前記供試ブレーキが発生する実トルクが前記トルクレンジ範囲を越えたときのデータを除去して計測データを得ることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す油圧一定制御の試験手順であり、図３の操作部１０に搭載するソフトウェアの基に計測・制御部等が制御及び計測する。
【００２４】
まず、試験開始には、各種の設定操作を行う（Ｓ１，Ｓ２）。例えば、供試ブレーキがディスク式キかドラム式かの違い、供試ブレーキの制動有効半径ｒ、ホイールシリンダ面積Ｓなどの定数設定と、トルクレンジ設定、油圧Ｐの設定、試験パターン（制動開始速度と制動の繰り返し周期など）等の設定を行う。
【００２５】
これら各種設定から、供試ブレーキが制動動作時に発生するトルクを予測し、この予測値に応じてトルクレンジの自動切り替えを行う（Ｓ３）。この予測トルクＴは、以下の式の演算で求めることができる。
【００２６】
【数５】
Ｔ（Ｎｍ）＝ＢＥＦ×Ｓ（ｃｍ2）×Ｐ（ＭＰａ）×ｒ（ｍ）×１００
ＢＥＦ：ブレーキ効力係数
また、トルクレンジは、予測トルクが最も好ましい範囲内になるトルクレンジに切り替え、例えば、予測トルクが当該レンジの８０％以上になる場合に１つ上のレンジに切り替え、２０％以下になる場合に１つ下のレンジに切り替える。
【００２７】
上記のトルクレンジの切り替えによって、以後の試験における実トルクは、設定トルクレンジ範囲内、例えば５０％程度になり、トルク測定範囲を適正にしてレンジオーバや測定精度低下を起こすのを防止できる。また、試験者によるトルクレンジ設定（Ｓ２）では、油圧設定値から予測される適当な値に設定することで済む。
【００２８】
レンジ切り替え後にダイナモメータの運転を開始し、試験パターンとして設定される一定速度までの加速制御（Ｓ４）、一定速度からの油圧制御系の制御による制動制御（Ｓ５）を行う。この制動において、実トルクがトルクレンジを越えたか否かをチェックしておき（Ｓ６）、レンジオーバでない場合は制動試験回数ｎをインクリメント（＝ｎ＋１）して（Ｓ７）、この試験での各種計測データを取得する（Ｓ８）。また、万一、レンジオーバが発生したときは、試験回数に入れることなく、計測データの取得もやめる。
【００２９】
計測データの取得後、試験回数ｎと設定回数Ｎを比較し（Ｓ９）、ｎ＜Ｎの場合には次回の加速とその後の制動試験を開始し、ｎ＝Ｎになるまで試験を繰り返す。これら繰り返し試験では１サイクル終了（Ｎ回の試験）までトルクレンジの切り替えは行わない。
【００３０】
１サイクルの試験完了のとき（Ｓ１０）、次ぎのサイクル試験を行う場合には、トルク予測によるレンジ切り替えを行った後に試験開始する。
【００３１】
なお、１サイクル内で異なる油圧切り替えを行う試験パターンの場合、処理Ｓ９における試験回数ｎに応じてレンジ切り替え処理Ｓ３に戻る手順にされる。
【００３２】
また、デュアルの供試ブレーキ試験を行う場合、両ブレーキに個別のレンジ切り替えを行い、片方がレンジオーバになったときに当該ブレーキのレンジ切り替えを行う手順にされる。
【００３３】
図２は、本発明の他の実施形態を示し、トルク一定制御の試験手順である。同図が図１と異なる処理部分は、処理Ｓ１Ａではタイヤ動的半径Ｒ、車重Ｗを設定し、処理Ｓ２Ａでは油圧設定に代えて減速度Ｇを設定し、処理Ｓ３Ａでは試験パターンの減速度設定値からトルク予測する点にある。
【００３４】
車重Ｗは、試験車に軽積した場合と定積した場合に分けて、そのときのイナーシャ／試験車質量とし、両輪の合計として設定する。また、デュアルや８輪など使用輪の条件設定も行う。
【００３５】
トルク予測値Ｔは、試験パターンの減速度から以下の式の演算で求める。
【００３６】
【数６】
Ｔ（Ｎｍ）＝Ｇ×Ｗ（ｋｇ）×Ｒ（ｍ）×９.８（ｍ／ｓ2）×Ｈ（％）÷１００
Ｈ：制動力配分（予測）の高い方の値。単体試験では１００％
本実施形態においても、１サイクル終了（Ｎ回の試験）までトルクレンジの切り替えは行われず、次ぎのサイクル試験を行う場合にはトルク予測によるレンジ切り替えを行う。また、デュアルの供試ブレーキ試験を行う場合、両ブレーキに個別のレンジ切り替えを行い、片方がレンジオーバになったときに当該ブレーキのレンジ切り替えを行う。
【００３７】
そして、トルクレンジの切り替えによって、実トルクを設定トルクレンジ範囲内にしてレンジオーバや測定精度低下を起こすのを防止できる。また、試験者によるトルクレンジ設定では、減速度Ｇの設定値から予測される適当な値に設定することで済む。
【００３８】
なお、各実施形態では、試験は、１サイクル試験は、複数回の制動制御を行う場合を示すが、１サイクル当たり１回の制動制御を行う試験に適用して同等の作用効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、油圧一定制御ではブレーキ効力係数ＢＥＦから発生する実トルクを予測し、トルク一定制御では減速度設定値Ｇから実トルクを予測し、試験に際して予測トルクに応じてトルクレンジを自動的に切り替えるようにしたため、実トルクに対して常に適正なトルクレンジに自動設定した試験ができ、試験者は適当なトルクレンジに設定することで、試験を確実にすると共に試験精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す油圧一定制御の試験手順。
【図２】本発明の実施形態を示すトルク一定制御の試験手順。
【図３】ブレーキ試験システムの構成例。
【図４】ブレーキ試験パターンの説明図。
【符号の説明】
１Ｒ，１Ｌ…供試ブレーキ
２…フライホイール
３…モータ
４…動力制御盤
５…操作盤
６…計測・制御ＰＣ
７…鳴き計測ＰＣ
８…鳴き再生ＰＣ
９…管理部
１０…操作部
【図１】
0004161523.tif 000004
【図２】
0004161523.tif 000005
【図３】
0004161523.tif 000006
【図４】
0004161523.tif 000007