車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法
【課題】コスト面の無駄を抑制した、車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法を提供する。
【解決手段】テスト車両Ｘを走行させる走行路１と、駆動力を発生する駆動源３と、テスト車両Ｘの連結時には前記駆動源３から伝達された駆動力によりテスト車両Ｘを牽引する牽引部４と、前記牽引部４から解放されたテスト車両Ｘを衝突させる衝突対象物２と、前記駆動源３を制御することで、前記牽引部４が牽引するテスト車両Ｘを設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部５とを備えた車両衝突試験装置Ｓを用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両Ｘの前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部５における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、前記駆動源３に、前記牽引部４が牽引するテスト車両Ｘが当該駆動源３に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源３の挙動に応じ制御パラメータを設定する。
【解決手段】テスト車両Ｘを走行させる走行路１と、駆動力を発生する駆動源３と、テスト車両Ｘの連結時には前記駆動源３から伝達された駆動力によりテスト車両Ｘを牽引する牽引部４と、前記牽引部４から解放されたテスト車両Ｘを衝突させる衝突対象物２と、前記駆動源３を制御することで、前記牽引部４が牽引するテスト車両Ｘを設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部５とを備えた車両衝突試験装置Ｓを用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両Ｘの前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部５における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、前記駆動源３に、前記牽引部４が牽引するテスト車両Ｘが当該駆動源３に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源３の挙動に応じ制御パラメータを設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行路上にて牽引走行させたテスト車両を衝突対象物に衝突させて行う、衝突試験のために用いられる車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車メーカーにおいては、車両（自動車等）の衝突事故を想定し、車両を実際に衝突させて車体の強度及び衝突の影響を評価する試験（衝突試験）が行われてきた。この衝突試験には車両衝突試験装置が用いられている。一例として、本願出願人による特許文献１に記載された車両衝突試験装置がある。
【０００３】
この車両衝突試験装置は、テスト車両を走行させる走行路と、駆動力を発生する駆動源と、前記走行路に対応して備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物とを備える。前記駆動源は駆動モータと変速機とを備える。また、前記牽引部は、クラッチ装置とワイヤロープとを備える。そして、この車両衝突試験装置は、前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達した後に前記牽引部からテスト車両を解放する制御部を備える。
【０００４】
前記駆動源は１台以上設けられており、この駆動源に対し、走行路の数に対応する台数の牽引部が、各牽引部のワイヤロープに駆動力を伝達できるように接続されている。より詳細には、ワイヤロープはエンドレスであり、走行路に沿って循環移動する。また、クラッチ装置は、駆動源からの駆動力がワイヤロープに伝達される伝達状態と、伝達されない遮断状態とを切り替え可能に構成されている。
【０００５】
この車両衝突試験装置を用いた衝突試験の実施時には、クラッチ装置の切り替えにより、テスト車両を牽引走行させるために用いられる牽引部のみに駆動力が伝達される。そして、駆動源から駆動力が伝達されたワイヤロープがテスト車両を牽引する。これにより、当該テスト車両を走行路上で加速させつつ牽引走行させ、当該テスト車両が設定速度に達した時点でテスト車両をワイヤロープから切り離し、当該テスト車両を空走状態で衝突対象物（壁面等の固定物または他のテスト車両）に衝突させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６９２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、衝突試験の評価を正確に行うためには、テスト車両の速度が前記設定条件に係る速度に一致していることが重要である。つまり、テスト車両は、スタート地点から前記設定条件で牽引走行されて設定速度に達し、速度が安定した状態（加速度が０で、加速や減速のない均衡した速度となった状態）でワイヤロープから切り離されて衝突対象物に衝突するようにされることが、正確な試験結果を得るために望ましい。なお、切り離し後のテスト車両は空走状態となるため、走行路の路面抵抗等によりテスト車両は減速する。このため、切り離し時の設定速度は、前記空走状態での減速を見込んで、衝突時設定速度よりも高目に設定されている。
【０００８】
テスト車両の速度制御は、例えば図５に示す実線上を推移するようになされる（図５では切り離し後の実線を水平線に描いているが、厳密には、前記空走状態での減速により若干右下がりの線となる）。なお、牽引開始時点及び切り離し時点にて駆動源等に発生するショックを抑制するために、スタート地点から加速されて切り離されるまでの全経過にて速度制御が行われる。また、この速度制御は、設定条件で（図５に示す実線に乗るように）テスト車両を牽引走行させ、当該設定条件に係る速度に対するずれを抑制した状態、例えば、テスト車両の切り離し時点においてオーバーシュート及びアンダーシュート（図５に示す破線）が極力ない状態とすることを目標としてなされる。具体的には、テスト車両が牽引走行のスタートから切り離されるまでの全経過において、駆動モータの回転がフィードバック制御される。これは、駆動モータの回転とテスト車両の速度とは比例する関係にあるからである。
【０００９】
前記フィードバック制御とは、具体的には、駆動モータに取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ、レゾルバ等）により駆動モータの回転速度が検出され、この検出された値を回転速度の目標値に近づける制御である。駆動モータの回転は、当該駆動モータに入力される電流や周波数を変化させることにより制御される。
【００１０】
このように駆動モータの回転をフィードバック制御するため、評価対象となる衝突試験の実施に先立ち、車両衝突試験装置の事前調整がなされる。この事前調整により、車両衝突試験装置における、駆動モータの回転速度を制御するための制御パラメータ（具体的にはＰＩ定数（比例定数及び積分定数））が最適値に設定される。
【００１１】
ところが、従来では、この事前調整の際にも、衝突試験に用いるテスト車両と同一形式のテスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させてデータ取りを行い、試行錯誤的に制御パラメータが設定されていた。前記データとは、テスト車両のスタートから切り離しまでの全経過にて、前記駆動モータに取り付けられたセンサにより得られた駆動モータの回転速度データである。
【００１２】
ここで、車重の大きく異なる複数のテスト車両の衝突試験を実施する場合には、それぞれのテスト車両に合わせてＰＩ定数を設定する必要があったため、各テスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させていた。また、衝突時の設定速度が大きく異なる場合にも、設定すべきＰＩ定数が異なるため、速度を種々に変更してテスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させていた。
【００１３】
このため、評価対象となる衝突試験の実施に先立ち、複数台のテスト車両（事前調整用）を破壊せねばならず、コスト面の無駄が大きいという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、コスト面の無駄を抑制した、車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、テスト車両を走行させる走行路と、駆動力を発生する駆動源と、前記走行路に対応した台数が備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物と、前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部と、を備えた車両衝突試験装置、を用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両の前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、前記駆動源に、前記牽引部が牽引するテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源の挙動に応じ制御パラメータを設定する車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法である。
【００１６】
前記方法によると、駆動源に、牽引部により牽引走行されるテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけることにより制御パラメータを設定できる。よって、車両を実際に牽引走行させることなく、制御パラメータの設定を行うことができる。
【００１７】
そして、前記車両衝突試験装置は走行路を複数備え、当該複数の走行路は、衝突試験の実施の際に使用される走行路と使用されない走行路とからなり、前記車両衝突試験装置の牽引部は、前記駆動源からの駆動力を伝達及び切断できるクラッチ装置を備え、衝突試験の実施の際に使用される走行路に対応して備えられた前記牽引部に加え、衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部を用いて行われ、前記擬似負荷は、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部に前記クラッチ装置を介して前記駆動源の駆動力を伝達させた際、前記駆動源にかかる負荷であることが好ましい。
【００１８】
これによると、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部を用いて制御パラメータの設定を行うことができ、これにより車両衝突試験装置の遊休部分の有効利用ができる。また、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部のクラッチ装置を操作することで、駆動力の伝達及び切断を容易に行うことができ、これにより制御パラメータの設定を容易に行うことができる。
【００１９】
更に、前記車両衝突試験装置は、前記使用されない走行路を複数備え、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部のクラッチ装置のうち、前記駆動源からの駆動力が伝達されるクラッチ装置の台数を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整することが好ましい。
【００２０】
これによると、駆動源に対して接続したクラッチ装置の台数を変更することで、擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。
【００２１】
更に、前記車両衝突試験装置の駆動源は、前記駆動力として回転力を発生する駆動モータと、前記回転力が入力され、選択可能な複数の変速比に応じて変換された回転力を出力する変速機とを備え、前記変速機の変速比を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整することが好ましい。
【００２２】
これによると、変速機の変速比を選択することで、擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、車両を実際に牽引走行させることなく制御パラメータの設定を行うことができるため、コスト面の無駄を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の方法に用いる車両衝突試験及び実験要領を示す、側面視の概略図である。
【図２】本発明の方法に用いる車両衝突試験装置の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明の方法に用いる車両衝突試験装置の一例における牽引部を示す概略図である。
【図４】車両衝突試験装置の事前調整の要領を示す概略図であり、（Ａ）は従来、（Ｂ）は本発明を示す。
【図５】衝突試験の際のテスト車両の速度変化の一例を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法につき、実施態様の一例を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。まず、本例の方法の対象である車両衝突試験装置の構成について説明する。
【００２６】
本例の車両衝突試験装置Ｓは、図１に示すように、走行路１、衝突対象物２、駆動源３、牽引部４、制御部５を備える。
【００２７】
走行路１は、テスト車両Ｘが牽引走行される部分であり、平坦な直線状の路面を有している。本例の車両衝突試験装置Ｓは、図２に示すように、第１走行路１１〜第８走行路１８の８本の走行路を備えている。各走行路１１〜１８には、延長方向に沿ってガイドレールが設けられており（図示しない）、ドーリー装置４４（後述）がガイドレールに沿って移動できるように設けられている。なお、図２において、Ｆ１１〜Ｆ１８は、各走行路１１〜１８におけるテスト車両Ｘのスタート位置の一例を示す。
【００２８】
走行路１の本数は、１本であっても良いが、複数である方が多種の試験条件（異速度衝突、種々の衝突角度）にて衝突試験を行うことができるため好ましい。本例では、各走行路１１〜１８が、一点から広がるように放射状に設けられており、テスト車両Ｘは各走行路１１〜１８の集合する位置に向け牽引走行される。つまり、各走行路１１〜１８の集合する位置付近がテスト車両Ｘの衝突位置となる。この衝突位置の直下であり、テスト車両Ｘが走行する路面よりも低い位置にはピットＰが形成されている。このピットＰに後述の駆動源３及び牽引部４（クラッチ装置４１）が設けられている。
【００２９】
本例では、第１走行路１１と第８走行路１８とは１８０°反対方向の位置関係にある。また、第１走行路１１に対して第２走行路１２は９０°の位置関係にある。そして、第３走行路１３〜第７走行路１７は、第２走行路１２と第８走行路１８との間にて周方向等間隔に設けられている。
【００３０】
衝突位置にはコンクリート壁等の衝突対象物２を固定でき、この衝突対象物２にテスト車両Ｘを衝突させることができる。また、例えば、第１走行路１１〜第８走行路１８のうち任意に選択された２本の走行路を用い、これら２本の走行路を走行するテスト車両Ｘ，Ｘ同士を衝突させることもできる。この場合、テスト車両Ｘは衝突対象物２を兼ねる。各走行路１１〜１８が放射状に設けられているため、このように２台のテスト車両Ｘ，Ｘを用いて、正面衝突、斜め衝突、側方衝突の評価が可能である。また、２台のうち１台のテスト車両Ｘを走行路上に静止させておくことにより、追突の評価が可能である。そして、２本の走行路を用いる場合には、一方のテスト車両Ｘと他方のテスト車両Ｘとの異速度衝突の評価が可能である。また、例えば、第１走行路１１と第８走行路１８とでテスト車両Ｘ，Ｘを同一方向に牽引走行可能なように各走行路を構成しておくことで、異速度追突の評価も可能である。
【００３１】
駆動源３は、図３に示すように、駆動モータ３１と、当該駆動モータ３１のモータ軸Ｓ１に継手Ｊを介して入力軸Ｓ２が接続された変速機３２とを備える。本例の車両衝突試験装置Ｓに備えられている駆動源３は１台であるが、複数台であっても良い。複数台の駆動源３を備えた場合には、複数台分の駆動力を合わせて牽引部４に伝達させるように構成しても良いし、個々の駆動源３の駆動力が各々に接続された牽引部４に伝達させるように構成しても良い。なお、駆動源３は、変速機を備えないものでも良い。
【００３２】
牽引部４は、図１及び図３に示すように、クラッチ装置４１、ワイヤロープ４２及びこれを支持する滑車、張力調整装置４３、ドーリー装置４４を備える。本例の車両衝突試験装置Ｓは、各走行路１１〜１８に対応する台数（本例では８台）の牽引部４を備えている。つまり、１台の駆動源３に対して複数の牽引部４を備えている。
【００３３】
クラッチ装置４１は、駆動源３から伝達された駆動力をテスト車両Ｘへと伝達する。より具体的に、このクラッチ装置４１は、駆動源３からの駆動力がワイヤロープ４２に伝達される伝達状態と、伝達されない遮断状態とを切り替え可能に構成されている。本例の車両衝突試験装置Ｓは、図３に示すように、各走行路１１〜１８に対応する８台のクラッチ装置４１…４１である第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８を備える。これら第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８が、変速機３２の第１及び第２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２からの駆動力を伝達できるように接続されている。
【００３４】
各クラッチ装置４１１〜４１８は同一の構成とされており、変速機３２の第１及び第２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２の間隔と同一間隔を有する第１及び第２の各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２と、各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２と同心で、各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２に対してフリー回転するように設けられた各ドラムＤと、第１及び第２の各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２の駆動力を各ドラムＤに対して伝達及び切断するための一対のクラッチ部Ｃとを備えている。クラッチ部Ｃは、テスト車両Ｘの牽引走行時、またはＰＩ定数の設定時には伝達状態とされ、一方、テスト車両Ｘの牽引走行、またはＰＩ定数の設定に使用されない走行路のワイヤロープ４２には駆動力が伝達されないよう、遮断状態とされる。
【００３５】
また、クラッチ装置４１の第１入出力軸Ｓ４１及び第２入出力軸Ｓ４２は、変速機３２の第１出力軸Ｓ３１及び第２出力軸Ｓ３２に継手Ｊを介して連結され、第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８の第１入出力軸Ｓ４１同士、及び第２入出力軸Ｓ４２同士も継手Ｊを介して連結されている。これにより、変速機３２に対して各クラッチ装置４１１〜４１８が直列に接続されている。なお、本例の構成のほか、変速機３２に対してクラッチ装置４１が並列に接続された構成であっても良い。
【００３６】
ワイヤロープ４２…４２は、各クラッチ装置４１１〜４１８の前後に設けられた一対のドラムＤ，Ｄに巻き掛けられている。これらのワイヤロープ４２…４２は、各クラッチ装置４１１〜４１８から、ピットＰの内壁面等に取付けられた複数の滑車（図示しない）を介して方向を変換され、各走行路１１〜１８に沿って往復するように延び、ドラムＤ，Ｄに戻るように設けられている。
【００３７】
例えば、図２に示す第１走行路１１及び第８走行路１８を使用して、２台のテスト車両Ｘ，Ｘを正面衝突させるには、第１クラッチ装置４１１は、第１入出力軸Ｓ４１から駆動力が伝達されるように、第１入出力軸Ｓ４１に対応したクラッチ部Ｃが伝達状態にされ、第２入出力軸Ｓ４２に対応したクラッチ部Ｃが遮断状態にされる。これと共に、第８クラッチ装置４１８は、第２入出力軸Ｓ４２から駆動力が伝達されるように、第１入出力軸Ｓ４１に対応したクラッチ部Ｃが遮断状態にされ、第２入出力軸Ｓ４２に対応したクラッチ部Ｃが伝達状態にされる。そして、残りのクラッチ装置４１２〜４１７の各クラッチ部Ｃは全て遮断状態にされる。これにより、第１クラッチ装置４１１は、第１入出力軸Ｓ４１に連結されたドラムＤからワイヤロープ４２に、第８クラッチ装置４１８は、第２入出力軸Ｓ４２に連結されたドラムＤからワイヤロープ４２に、それぞれ駆動力が伝達されて各ワイヤロープ４２，４２が各テスト車両Ｘ，Ｘを牽引する。
【００３８】
ワイヤロープ４２は、図１に示すように、ドーリー装置４４を介してテスト車両Ｘに連結可能とされている。本例のワイヤロープ４２は環状（エンドレス）に形成されており、走行路１に滑車等を介して支持されている。そして、このワイヤロープ４２は、ドラムＤに支持されることでクラッチ装置４１に取り付けられている。このワイヤロープ４２は、クラッチ装置４１から駆動力が伝達されて循環移動する。これにより、走行路１上でテスト車両Ｘを牽引走行できる。そして、このワイヤロープ４２は、図１に示す（図３では省略）張力調整装置４３により一定の張力が保たれる。
【００３９】
このワイヤロープ４２として、本例では鋼製ワイヤロープが用いられているが、鋼製ワイヤロープ以外にチェーン等の索体が用いられても良い。要するに、テスト車両Ｘを走行路１上で設定速度になるまで牽引走行させるために必要な牽引力よりも高い強度を有する索体であれば種々のものをワイヤロープとして使用することができる。
【００４０】
ドーリー装置４４は、詳細は図示していないが、端部にフック等を備えた連結用ワイヤ４４１によりテスト車両Ｘに連結される。そして、クランプ装置（図示しない）により、ワイヤロープ４２に対して連結及び解放できるようにされている。これにより、クランプ装置の連結時には、駆動源３の駆動力がワイヤロープ４２からドーリー装置４４に伝達され、更にドーリー装置４４からテスト車両Ｘに伝達され、テスト車両Ｘの牽引走行がなされる。
【００４１】
制御部５は、駆動源３及び牽引部４を制御することで、牽引部４が牽引するテスト車両Ｘを設定条件で設定速度に達するように走行させ、設定速度に達した後に前記牽引部４からテスト車両Ｘを解放するために設けられている。具体的に、制御部５は、駆動モータ３１の回転、変速機３２の変速比、クラッチ装置４１の切り替え、ドーリー装置４４の操作を制御する。この制御部５において、駆動源３における駆動モータ３１の回転をフィードバック制御している。このフィードバック制御は、従来と同様、駆動モータ３に取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ、レゾルバ等）により駆動モータ３の回転速度が検出され、この検出された値を目標値に近づける制御である。駆動モータ３の回転は、前記センサの検出結果に応じて、制御部５が当該駆動モータ３に入力される電流や周波数を変化させることにより制御される。
【００４２】
次に、前記構成を有する車両衝突試験装置Ｓについての制御パラメータであるＰＩ定数の設定方法について説明する。
【００４３】
この設定方法を行うには、まず、実際に牽引走行を行う予定であるテスト車両Ｘに相当する負荷を生じる台数の牽引部４を、クラッチ装置４１を伝達状態として駆動源３に接続する。そして、ドーリー装置４４のクランプ装置をワイヤロープ４２から解放する。これにより、ワイヤロープ４２にテスト車両Ｘが連結されない状態で駆動源３を駆動させ、その際の当該駆動源３の挙動に応じ、制御部５における駆動源３を制御するためのＰＩ定数を設定する。
【００４４】
ここで、従来の事前調整の要領では、図４（Ａ）に斜線表記したクラッチ装置４１１に、駆動源３から駆動力が伝達され、テスト車両Ｘを牽引走行させていた。一方、テスト車両Ｘを連結しないクラッチ装置４１２〜４１８は、駆動源３からの駆動力の伝達が切断されて「遊んだ状態」とされていた。これに対し、本例は、車両衝突試験装置Ｓの遊休部分である前記「遊んだ状態」となっていた複数のクラッチ装置等を活用してＰＩ定数の設定を行う。
【００４５】
テスト車両Ｘを実際に牽引走行させる際に駆動源３にかかる負荷の内訳としては、
（１）テスト車両Ｘをスタート位置（Ｆ１１〜Ｆ１８）からワイヤロープ４２から切り離される位置における設定速度まで設定条件で牽引走行させるのに必要な加速トルク（下記走行抵抗トルクを除いた分）、
（２）テスト車両Ｘを走行路１上で牽引走行させる際の、路面抵抗及び空気抵抗に由来する走行抵抗トルク、
（３）駆動源３自体の加速トルク及びメカロス、
（４）牽引部４におけるクラッチ装置４１、ワイヤロープ４２、ワイヤロープ４２を支持するための滑車、張力調整装置４３等の加速トルク及びメカロス、
が挙げられる。
【００４６】
もし、テスト車両Ｘを牽引走行させない場合には、前記列挙した負荷の内訳のうち、テスト車両Ｘの実際の牽引走行に関係する分である、（１）テスト車両Ｘを加速させるのに必要な加速トルク、及び、（２）テスト車両Ｘを走行路１上で牽引走行させる際の走行抵抗トルクに相当する負荷が駆動源３にかからなくなる。そこで、この分の負荷を擬似負荷で代替させることにより、テスト車両Ｘを牽引走行させなくても、実際に牽引する際の負荷に相当する負荷を駆動源３にかけることができる。そして、この擬似負荷をかけた駆動源３の挙動データを得ることで、ＰＩ定数を設定することができる。
【００４７】
なお、本例では、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させないため、「切り離し」という概念がない。そのため、駆動モータ３の運転開始からの経過時間が、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させた場合の切り離し時までの経過時間と一致する時刻までの駆動源３の挙動データ（具体的にはセンサにより得られた駆動モータ３の回転速度の検出結果）に応じてＰＩ定数を設定する。
【００４８】
前記（１）の、テスト車両Ｘを実際に加速させるのに必要な加速トルクは、テスト車両Ｘの車重と牽引走行時の加速度とから算出できる。また、前記（２）の、テスト車両Ｘを牽引走行させる際の走行抵抗トルクは、テスト車両の前面投影面積と速度とから求められる風損トルクと、路面抵抗から求められる転がり抵抗トルクとの和として算出できる。
【００４９】
一方、牽引部４の加速トルクは、前記のように、牽引部４を構成する各要素（クラッチ装置４１等）の慣性モーメント、駆動モータ３１の回転数、変速機３２の変速比を基に算出できる。なお、加速トルクは、慣性モーメント及び回転数に比例する。更に、慣性モーメントは変速比の２乗に比例し、回転数は変速比に比例する。そこで、駆動源３に対する牽引部４の接続台数、及び、変速比を調整することで、テスト車両Ｘを実際に牽引走行させる際の負荷に相当する負荷を擬似負荷として、テスト車両Ｘを全く牽引走行させることなく駆動源３にかけることができる。
【００５０】
例えば、走行路一つ分の牽引部４の加速トルクが、車重５００ｋｇの車両を牽引走行させた場合の前記加速トルク及び走行抵抗トルクに相当する場合、図４（Ｂ）に斜線表記したように、駆動源３に牽引部４を２台（２走行路分）接続することで、車重５００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。この場合、負荷の観点からは、２台のうちで実際にテスト車両を牽引走行させる走行路１に対応する１台の牽引部４（例えば図示斜線表記の右側）がテスト車両Ｘを牽引する牽引部４に相当する。そして、衝突試験の実施の際にテスト車両Ｘを走行させない走行路１に対応する、他の１台の牽引部４（例えば図示斜線表記の左側）がテスト車両Ｘのダミーに相当する。つまり、テスト車両Ｘに代わる擬似負荷は前記他の１台分の牽引部４の負荷である。
【００５１】
前記と同じ要領で、駆動源３に牽引部４を３台（３走行路分）接続すると、車重１０００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。また、駆動源３に牽引部４を８台（８走行路分）接続することで、車重３５００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。つまり、牽引部４の台数により、擬似負荷の大きさを調整できる。
【００５２】
更に、変速機３２の変速比を選択することにより、擬似負荷の大きさを更に細かく調整することができる。例えば、駆動モータ３１の回転速度に対して変速機３２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２の回転速度の方が小さくなるように変速機３２の変速比が選択された場合、前記各回転速度の比が一対一である場合に比べて擬似負荷を小さくすることができる。
【００５３】
このように、擬似負荷の大きさをあらかじめ算出しておくことで、実際に牽引走行を行う予定であるテスト車両Ｘの代わりとして、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部４（言い換えると、前記「遊んだ状態」の牽引部４）をＰＩ定数の設定のために用いることができる。これにより、実際の車両を破壊することなくＰＩ定数の設定が可能である。
【００５４】
また、クラッチ装置４１を操作することで、駆動源３からの駆動力の伝達及び切断を容易に行うことができる。そして、駆動源３に対して接続したクラッチ装置４１の台数を変更して擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。このようにクラッチ装置４１が構成されたことで、ＰＩ定数を容易に設定できる。
【００５５】
このようにしてＰＩ定数の設定を行うことにより、事前調整におけるテスト車両Ｘの牽引走行が不要となる。このため、車両調達コストを削減できる（０にできる）。また、事前調整の際にテスト車両Ｘを牽引走行させる準備及び後片付けの工数を削減できるため、人件費を削減できる。また、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させて事前調整を行う際には、作業員がテスト車両Ｘに接触したり及び衝突時に飛散する破片に当たったりする事故の危険があったが、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させる回数を減らせるため、このような危険も抑制できる。また、事前調整は車両衝突試験装置Ｓの客先引渡し前に行われるので、事前調整に要する期間を短縮することで車両衝突試験装置Ｓの納期も短縮できる。このように、本例のＰＩ定数の設定方法は、絶大な効果を奏する。
【００５６】
なお、本例においては、前記の方法でＰＩ定数を完全に設定可能である。本例では、前記メカロス等、負荷に与える割合が小さい要素までは算出していないが、これらの要素は、ＰＩ定数の設定値に影響を与えるものではない。なお本例では、前記ＰＩ定数の設定を行った後に、確認のためにテスト車両Ｘを実際に牽引走行させることで車両衝突試験装置Ｓの事前調整を完了させているが、このテスト車両Ｘの牽引走行はＰＩ定数の設定のために必須ではない。
【００５７】
以上、本発明につき実施態様の一例を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
例えば、前記擬似負荷は、牽引部４とは別に設けられていても良い。このように擬似負荷を別に設ける場合では、駆動源３に対して着脱可能に構成されていても良く、また、常時、車両衝突試験装置に備えられていても良い。
【００５９】
また、擬似負荷としてフライホイールを用いても良い。特に走行路１が１本の車両衝突試験装置では、牽引部４が１台しか存在しないため、前記のように使用されない牽引部４（「遊んだ状態」の牽引部４）が無い。よって、駆動源３に対してこのフライホイールの慣性力が擬似負荷として有効に働く。また、慣性力が可変なフライホイールを用いることが望ましい。擬似負荷としては、フライホイールの他、ブレーキ装置、ダイナモが挙げられるが、これ以外に駆動源３に対する負荷となり得る種々の装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１、１１〜１８…走行路、２…衝突対象物、３…駆動源、４…牽引部、５…制御部、Ｓ…車両衝突試験装置、Ｘ…テスト車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行路上にて牽引走行させたテスト車両を衝突対象物に衝突させて行う、衝突試験のために用いられる車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車メーカーにおいては、車両（自動車等）の衝突事故を想定し、車両を実際に衝突させて車体の強度及び衝突の影響を評価する試験（衝突試験）が行われてきた。この衝突試験には車両衝突試験装置が用いられている。一例として、本願出願人による特許文献１に記載された車両衝突試験装置がある。
【０００３】
この車両衝突試験装置は、テスト車両を走行させる走行路と、駆動力を発生する駆動源と、前記走行路に対応して備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物とを備える。前記駆動源は駆動モータと変速機とを備える。また、前記牽引部は、クラッチ装置とワイヤロープとを備える。そして、この車両衝突試験装置は、前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達した後に前記牽引部からテスト車両を解放する制御部を備える。
【０００４】
前記駆動源は１台以上設けられており、この駆動源に対し、走行路の数に対応する台数の牽引部が、各牽引部のワイヤロープに駆動力を伝達できるように接続されている。より詳細には、ワイヤロープはエンドレスであり、走行路に沿って循環移動する。また、クラッチ装置は、駆動源からの駆動力がワイヤロープに伝達される伝達状態と、伝達されない遮断状態とを切り替え可能に構成されている。
【０００５】
この車両衝突試験装置を用いた衝突試験の実施時には、クラッチ装置の切り替えにより、テスト車両を牽引走行させるために用いられる牽引部のみに駆動力が伝達される。そして、駆動源から駆動力が伝達されたワイヤロープがテスト車両を牽引する。これにより、当該テスト車両を走行路上で加速させつつ牽引走行させ、当該テスト車両が設定速度に達した時点でテスト車両をワイヤロープから切り離し、当該テスト車両を空走状態で衝突対象物（壁面等の固定物または他のテスト車両）に衝突させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６９２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、衝突試験の評価を正確に行うためには、テスト車両の速度が前記設定条件に係る速度に一致していることが重要である。つまり、テスト車両は、スタート地点から前記設定条件で牽引走行されて設定速度に達し、速度が安定した状態（加速度が０で、加速や減速のない均衡した速度となった状態）でワイヤロープから切り離されて衝突対象物に衝突するようにされることが、正確な試験結果を得るために望ましい。なお、切り離し後のテスト車両は空走状態となるため、走行路の路面抵抗等によりテスト車両は減速する。このため、切り離し時の設定速度は、前記空走状態での減速を見込んで、衝突時設定速度よりも高目に設定されている。
【０００８】
テスト車両の速度制御は、例えば図５に示す実線上を推移するようになされる（図５では切り離し後の実線を水平線に描いているが、厳密には、前記空走状態での減速により若干右下がりの線となる）。なお、牽引開始時点及び切り離し時点にて駆動源等に発生するショックを抑制するために、スタート地点から加速されて切り離されるまでの全経過にて速度制御が行われる。また、この速度制御は、設定条件で（図５に示す実線に乗るように）テスト車両を牽引走行させ、当該設定条件に係る速度に対するずれを抑制した状態、例えば、テスト車両の切り離し時点においてオーバーシュート及びアンダーシュート（図５に示す破線）が極力ない状態とすることを目標としてなされる。具体的には、テスト車両が牽引走行のスタートから切り離されるまでの全経過において、駆動モータの回転がフィードバック制御される。これは、駆動モータの回転とテスト車両の速度とは比例する関係にあるからである。
【０００９】
前記フィードバック制御とは、具体的には、駆動モータに取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ、レゾルバ等）により駆動モータの回転速度が検出され、この検出された値を回転速度の目標値に近づける制御である。駆動モータの回転は、当該駆動モータに入力される電流や周波数を変化させることにより制御される。
【００１０】
このように駆動モータの回転をフィードバック制御するため、評価対象となる衝突試験の実施に先立ち、車両衝突試験装置の事前調整がなされる。この事前調整により、車両衝突試験装置における、駆動モータの回転速度を制御するための制御パラメータ（具体的にはＰＩ定数（比例定数及び積分定数））が最適値に設定される。
【００１１】
ところが、従来では、この事前調整の際にも、衝突試験に用いるテスト車両と同一形式のテスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させてデータ取りを行い、試行錯誤的に制御パラメータが設定されていた。前記データとは、テスト車両のスタートから切り離しまでの全経過にて、前記駆動モータに取り付けられたセンサにより得られた駆動モータの回転速度データである。
【００１２】
ここで、車重の大きく異なる複数のテスト車両の衝突試験を実施する場合には、それぞれのテスト車両に合わせてＰＩ定数を設定する必要があったため、各テスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させていた。また、衝突時の設定速度が大きく異なる場合にも、設定すべきＰＩ定数が異なるため、速度を種々に変更してテスト車両（事前調整用）を実際に牽引走行させ、衝突対象物に衝突させていた。
【００１３】
このため、評価対象となる衝突試験の実施に先立ち、複数台のテスト車両（事前調整用）を破壊せねばならず、コスト面の無駄が大きいという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、コスト面の無駄を抑制した、車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、テスト車両を走行させる走行路と、駆動力を発生する駆動源と、前記走行路に対応した台数が備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物と、前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部と、を備えた車両衝突試験装置、を用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両の前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、前記駆動源に、前記牽引部が牽引するテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源の挙動に応じ制御パラメータを設定する車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法である。
【００１６】
前記方法によると、駆動源に、牽引部により牽引走行されるテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけることにより制御パラメータを設定できる。よって、車両を実際に牽引走行させることなく、制御パラメータの設定を行うことができる。
【００１７】
そして、前記車両衝突試験装置は走行路を複数備え、当該複数の走行路は、衝突試験の実施の際に使用される走行路と使用されない走行路とからなり、前記車両衝突試験装置の牽引部は、前記駆動源からの駆動力を伝達及び切断できるクラッチ装置を備え、衝突試験の実施の際に使用される走行路に対応して備えられた前記牽引部に加え、衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部を用いて行われ、前記擬似負荷は、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部に前記クラッチ装置を介して前記駆動源の駆動力を伝達させた際、前記駆動源にかかる負荷であることが好ましい。
【００１８】
これによると、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部を用いて制御パラメータの設定を行うことができ、これにより車両衝突試験装置の遊休部分の有効利用ができる。また、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部のクラッチ装置を操作することで、駆動力の伝達及び切断を容易に行うことができ、これにより制御パラメータの設定を容易に行うことができる。
【００１９】
更に、前記車両衝突試験装置は、前記使用されない走行路を複数備え、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部のクラッチ装置のうち、前記駆動源からの駆動力が伝達されるクラッチ装置の台数を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整することが好ましい。
【００２０】
これによると、駆動源に対して接続したクラッチ装置の台数を変更することで、擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。
【００２１】
更に、前記車両衝突試験装置の駆動源は、前記駆動力として回転力を発生する駆動モータと、前記回転力が入力され、選択可能な複数の変速比に応じて変換された回転力を出力する変速機とを備え、前記変速機の変速比を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整することが好ましい。
【００２２】
これによると、変速機の変速比を選択することで、擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、車両を実際に牽引走行させることなく制御パラメータの設定を行うことができるため、コスト面の無駄を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の方法に用いる車両衝突試験及び実験要領を示す、側面視の概略図である。
【図２】本発明の方法に用いる車両衝突試験装置の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明の方法に用いる車両衝突試験装置の一例における牽引部を示す概略図である。
【図４】車両衝突試験装置の事前調整の要領を示す概略図であり、（Ａ）は従来、（Ｂ）は本発明を示す。
【図５】衝突試験の際のテスト車両の速度変化の一例を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法につき、実施態様の一例を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。まず、本例の方法の対象である車両衝突試験装置の構成について説明する。
【００２６】
本例の車両衝突試験装置Ｓは、図１に示すように、走行路１、衝突対象物２、駆動源３、牽引部４、制御部５を備える。
【００２７】
走行路１は、テスト車両Ｘが牽引走行される部分であり、平坦な直線状の路面を有している。本例の車両衝突試験装置Ｓは、図２に示すように、第１走行路１１〜第８走行路１８の８本の走行路を備えている。各走行路１１〜１８には、延長方向に沿ってガイドレールが設けられており（図示しない）、ドーリー装置４４（後述）がガイドレールに沿って移動できるように設けられている。なお、図２において、Ｆ１１〜Ｆ１８は、各走行路１１〜１８におけるテスト車両Ｘのスタート位置の一例を示す。
【００２８】
走行路１の本数は、１本であっても良いが、複数である方が多種の試験条件（異速度衝突、種々の衝突角度）にて衝突試験を行うことができるため好ましい。本例では、各走行路１１〜１８が、一点から広がるように放射状に設けられており、テスト車両Ｘは各走行路１１〜１８の集合する位置に向け牽引走行される。つまり、各走行路１１〜１８の集合する位置付近がテスト車両Ｘの衝突位置となる。この衝突位置の直下であり、テスト車両Ｘが走行する路面よりも低い位置にはピットＰが形成されている。このピットＰに後述の駆動源３及び牽引部４（クラッチ装置４１）が設けられている。
【００２９】
本例では、第１走行路１１と第８走行路１８とは１８０°反対方向の位置関係にある。また、第１走行路１１に対して第２走行路１２は９０°の位置関係にある。そして、第３走行路１３〜第７走行路１７は、第２走行路１２と第８走行路１８との間にて周方向等間隔に設けられている。
【００３０】
衝突位置にはコンクリート壁等の衝突対象物２を固定でき、この衝突対象物２にテスト車両Ｘを衝突させることができる。また、例えば、第１走行路１１〜第８走行路１８のうち任意に選択された２本の走行路を用い、これら２本の走行路を走行するテスト車両Ｘ，Ｘ同士を衝突させることもできる。この場合、テスト車両Ｘは衝突対象物２を兼ねる。各走行路１１〜１８が放射状に設けられているため、このように２台のテスト車両Ｘ，Ｘを用いて、正面衝突、斜め衝突、側方衝突の評価が可能である。また、２台のうち１台のテスト車両Ｘを走行路上に静止させておくことにより、追突の評価が可能である。そして、２本の走行路を用いる場合には、一方のテスト車両Ｘと他方のテスト車両Ｘとの異速度衝突の評価が可能である。また、例えば、第１走行路１１と第８走行路１８とでテスト車両Ｘ，Ｘを同一方向に牽引走行可能なように各走行路を構成しておくことで、異速度追突の評価も可能である。
【００３１】
駆動源３は、図３に示すように、駆動モータ３１と、当該駆動モータ３１のモータ軸Ｓ１に継手Ｊを介して入力軸Ｓ２が接続された変速機３２とを備える。本例の車両衝突試験装置Ｓに備えられている駆動源３は１台であるが、複数台であっても良い。複数台の駆動源３を備えた場合には、複数台分の駆動力を合わせて牽引部４に伝達させるように構成しても良いし、個々の駆動源３の駆動力が各々に接続された牽引部４に伝達させるように構成しても良い。なお、駆動源３は、変速機を備えないものでも良い。
【００３２】
牽引部４は、図１及び図３に示すように、クラッチ装置４１、ワイヤロープ４２及びこれを支持する滑車、張力調整装置４３、ドーリー装置４４を備える。本例の車両衝突試験装置Ｓは、各走行路１１〜１８に対応する台数（本例では８台）の牽引部４を備えている。つまり、１台の駆動源３に対して複数の牽引部４を備えている。
【００３３】
クラッチ装置４１は、駆動源３から伝達された駆動力をテスト車両Ｘへと伝達する。より具体的に、このクラッチ装置４１は、駆動源３からの駆動力がワイヤロープ４２に伝達される伝達状態と、伝達されない遮断状態とを切り替え可能に構成されている。本例の車両衝突試験装置Ｓは、図３に示すように、各走行路１１〜１８に対応する８台のクラッチ装置４１…４１である第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８を備える。これら第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８が、変速機３２の第１及び第２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２からの駆動力を伝達できるように接続されている。
【００３４】
各クラッチ装置４１１〜４１８は同一の構成とされており、変速機３２の第１及び第２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２の間隔と同一間隔を有する第１及び第２の各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２と、各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２と同心で、各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２に対してフリー回転するように設けられた各ドラムＤと、第１及び第２の各入出力軸Ｓ４１，Ｓ４２の駆動力を各ドラムＤに対して伝達及び切断するための一対のクラッチ部Ｃとを備えている。クラッチ部Ｃは、テスト車両Ｘの牽引走行時、またはＰＩ定数の設定時には伝達状態とされ、一方、テスト車両Ｘの牽引走行、またはＰＩ定数の設定に使用されない走行路のワイヤロープ４２には駆動力が伝達されないよう、遮断状態とされる。
【００３５】
また、クラッチ装置４１の第１入出力軸Ｓ４１及び第２入出力軸Ｓ４２は、変速機３２の第１出力軸Ｓ３１及び第２出力軸Ｓ３２に継手Ｊを介して連結され、第１クラッチ装置４１１〜第８クラッチ装置４１８の第１入出力軸Ｓ４１同士、及び第２入出力軸Ｓ４２同士も継手Ｊを介して連結されている。これにより、変速機３２に対して各クラッチ装置４１１〜４１８が直列に接続されている。なお、本例の構成のほか、変速機３２に対してクラッチ装置４１が並列に接続された構成であっても良い。
【００３６】
ワイヤロープ４２…４２は、各クラッチ装置４１１〜４１８の前後に設けられた一対のドラムＤ，Ｄに巻き掛けられている。これらのワイヤロープ４２…４２は、各クラッチ装置４１１〜４１８から、ピットＰの内壁面等に取付けられた複数の滑車（図示しない）を介して方向を変換され、各走行路１１〜１８に沿って往復するように延び、ドラムＤ，Ｄに戻るように設けられている。
【００３７】
例えば、図２に示す第１走行路１１及び第８走行路１８を使用して、２台のテスト車両Ｘ，Ｘを正面衝突させるには、第１クラッチ装置４１１は、第１入出力軸Ｓ４１から駆動力が伝達されるように、第１入出力軸Ｓ４１に対応したクラッチ部Ｃが伝達状態にされ、第２入出力軸Ｓ４２に対応したクラッチ部Ｃが遮断状態にされる。これと共に、第８クラッチ装置４１８は、第２入出力軸Ｓ４２から駆動力が伝達されるように、第１入出力軸Ｓ４１に対応したクラッチ部Ｃが遮断状態にされ、第２入出力軸Ｓ４２に対応したクラッチ部Ｃが伝達状態にされる。そして、残りのクラッチ装置４１２〜４１７の各クラッチ部Ｃは全て遮断状態にされる。これにより、第１クラッチ装置４１１は、第１入出力軸Ｓ４１に連結されたドラムＤからワイヤロープ４２に、第８クラッチ装置４１８は、第２入出力軸Ｓ４２に連結されたドラムＤからワイヤロープ４２に、それぞれ駆動力が伝達されて各ワイヤロープ４２，４２が各テスト車両Ｘ，Ｘを牽引する。
【００３８】
ワイヤロープ４２は、図１に示すように、ドーリー装置４４を介してテスト車両Ｘに連結可能とされている。本例のワイヤロープ４２は環状（エンドレス）に形成されており、走行路１に滑車等を介して支持されている。そして、このワイヤロープ４２は、ドラムＤに支持されることでクラッチ装置４１に取り付けられている。このワイヤロープ４２は、クラッチ装置４１から駆動力が伝達されて循環移動する。これにより、走行路１上でテスト車両Ｘを牽引走行できる。そして、このワイヤロープ４２は、図１に示す（図３では省略）張力調整装置４３により一定の張力が保たれる。
【００３９】
このワイヤロープ４２として、本例では鋼製ワイヤロープが用いられているが、鋼製ワイヤロープ以外にチェーン等の索体が用いられても良い。要するに、テスト車両Ｘを走行路１上で設定速度になるまで牽引走行させるために必要な牽引力よりも高い強度を有する索体であれば種々のものをワイヤロープとして使用することができる。
【００４０】
ドーリー装置４４は、詳細は図示していないが、端部にフック等を備えた連結用ワイヤ４４１によりテスト車両Ｘに連結される。そして、クランプ装置（図示しない）により、ワイヤロープ４２に対して連結及び解放できるようにされている。これにより、クランプ装置の連結時には、駆動源３の駆動力がワイヤロープ４２からドーリー装置４４に伝達され、更にドーリー装置４４からテスト車両Ｘに伝達され、テスト車両Ｘの牽引走行がなされる。
【００４１】
制御部５は、駆動源３及び牽引部４を制御することで、牽引部４が牽引するテスト車両Ｘを設定条件で設定速度に達するように走行させ、設定速度に達した後に前記牽引部４からテスト車両Ｘを解放するために設けられている。具体的に、制御部５は、駆動モータ３１の回転、変速機３２の変速比、クラッチ装置４１の切り替え、ドーリー装置４４の操作を制御する。この制御部５において、駆動源３における駆動モータ３１の回転をフィードバック制御している。このフィードバック制御は、従来と同様、駆動モータ３に取り付けられたセンサ（パルスエンコーダ、レゾルバ等）により駆動モータ３の回転速度が検出され、この検出された値を目標値に近づける制御である。駆動モータ３の回転は、前記センサの検出結果に応じて、制御部５が当該駆動モータ３に入力される電流や周波数を変化させることにより制御される。
【００４２】
次に、前記構成を有する車両衝突試験装置Ｓについての制御パラメータであるＰＩ定数の設定方法について説明する。
【００４３】
この設定方法を行うには、まず、実際に牽引走行を行う予定であるテスト車両Ｘに相当する負荷を生じる台数の牽引部４を、クラッチ装置４１を伝達状態として駆動源３に接続する。そして、ドーリー装置４４のクランプ装置をワイヤロープ４２から解放する。これにより、ワイヤロープ４２にテスト車両Ｘが連結されない状態で駆動源３を駆動させ、その際の当該駆動源３の挙動に応じ、制御部５における駆動源３を制御するためのＰＩ定数を設定する。
【００４４】
ここで、従来の事前調整の要領では、図４（Ａ）に斜線表記したクラッチ装置４１１に、駆動源３から駆動力が伝達され、テスト車両Ｘを牽引走行させていた。一方、テスト車両Ｘを連結しないクラッチ装置４１２〜４１８は、駆動源３からの駆動力の伝達が切断されて「遊んだ状態」とされていた。これに対し、本例は、車両衝突試験装置Ｓの遊休部分である前記「遊んだ状態」となっていた複数のクラッチ装置等を活用してＰＩ定数の設定を行う。
【００４５】
テスト車両Ｘを実際に牽引走行させる際に駆動源３にかかる負荷の内訳としては、
（１）テスト車両Ｘをスタート位置（Ｆ１１〜Ｆ１８）からワイヤロープ４２から切り離される位置における設定速度まで設定条件で牽引走行させるのに必要な加速トルク（下記走行抵抗トルクを除いた分）、
（２）テスト車両Ｘを走行路１上で牽引走行させる際の、路面抵抗及び空気抵抗に由来する走行抵抗トルク、
（３）駆動源３自体の加速トルク及びメカロス、
（４）牽引部４におけるクラッチ装置４１、ワイヤロープ４２、ワイヤロープ４２を支持するための滑車、張力調整装置４３等の加速トルク及びメカロス、
が挙げられる。
【００４６】
もし、テスト車両Ｘを牽引走行させない場合には、前記列挙した負荷の内訳のうち、テスト車両Ｘの実際の牽引走行に関係する分である、（１）テスト車両Ｘを加速させるのに必要な加速トルク、及び、（２）テスト車両Ｘを走行路１上で牽引走行させる際の走行抵抗トルクに相当する負荷が駆動源３にかからなくなる。そこで、この分の負荷を擬似負荷で代替させることにより、テスト車両Ｘを牽引走行させなくても、実際に牽引する際の負荷に相当する負荷を駆動源３にかけることができる。そして、この擬似負荷をかけた駆動源３の挙動データを得ることで、ＰＩ定数を設定することができる。
【００４７】
なお、本例では、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させないため、「切り離し」という概念がない。そのため、駆動モータ３の運転開始からの経過時間が、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させた場合の切り離し時までの経過時間と一致する時刻までの駆動源３の挙動データ（具体的にはセンサにより得られた駆動モータ３の回転速度の検出結果）に応じてＰＩ定数を設定する。
【００４８】
前記（１）の、テスト車両Ｘを実際に加速させるのに必要な加速トルクは、テスト車両Ｘの車重と牽引走行時の加速度とから算出できる。また、前記（２）の、テスト車両Ｘを牽引走行させる際の走行抵抗トルクは、テスト車両の前面投影面積と速度とから求められる風損トルクと、路面抵抗から求められる転がり抵抗トルクとの和として算出できる。
【００４９】
一方、牽引部４の加速トルクは、前記のように、牽引部４を構成する各要素（クラッチ装置４１等）の慣性モーメント、駆動モータ３１の回転数、変速機３２の変速比を基に算出できる。なお、加速トルクは、慣性モーメント及び回転数に比例する。更に、慣性モーメントは変速比の２乗に比例し、回転数は変速比に比例する。そこで、駆動源３に対する牽引部４の接続台数、及び、変速比を調整することで、テスト車両Ｘを実際に牽引走行させる際の負荷に相当する負荷を擬似負荷として、テスト車両Ｘを全く牽引走行させることなく駆動源３にかけることができる。
【００５０】
例えば、走行路一つ分の牽引部４の加速トルクが、車重５００ｋｇの車両を牽引走行させた場合の前記加速トルク及び走行抵抗トルクに相当する場合、図４（Ｂ）に斜線表記したように、駆動源３に牽引部４を２台（２走行路分）接続することで、車重５００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。この場合、負荷の観点からは、２台のうちで実際にテスト車両を牽引走行させる走行路１に対応する１台の牽引部４（例えば図示斜線表記の右側）がテスト車両Ｘを牽引する牽引部４に相当する。そして、衝突試験の実施の際にテスト車両Ｘを走行させない走行路１に対応する、他の１台の牽引部４（例えば図示斜線表記の左側）がテスト車両Ｘのダミーに相当する。つまり、テスト車両Ｘに代わる擬似負荷は前記他の１台分の牽引部４の負荷である。
【００５１】
前記と同じ要領で、駆動源３に牽引部４を３台（３走行路分）接続すると、車重１０００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。また、駆動源３に牽引部４を８台（８走行路分）接続することで、車重３５００ｋｇ相当の擬似負荷を実現できる。つまり、牽引部４の台数により、擬似負荷の大きさを調整できる。
【００５２】
更に、変速機３２の変速比を選択することにより、擬似負荷の大きさを更に細かく調整することができる。例えば、駆動モータ３１の回転速度に対して変速機３２の各出力軸Ｓ３１，Ｓ３２の回転速度の方が小さくなるように変速機３２の変速比が選択された場合、前記各回転速度の比が一対一である場合に比べて擬似負荷を小さくすることができる。
【００５３】
このように、擬似負荷の大きさをあらかじめ算出しておくことで、実際に牽引走行を行う予定であるテスト車両Ｘの代わりとして、衝突試験の実施の際に使用されない牽引部４（言い換えると、前記「遊んだ状態」の牽引部４）をＰＩ定数の設定のために用いることができる。これにより、実際の車両を破壊することなくＰＩ定数の設定が可能である。
【００５４】
また、クラッチ装置４１を操作することで、駆動源３からの駆動力の伝達及び切断を容易に行うことができる。そして、駆動源３に対して接続したクラッチ装置４１の台数を変更して擬似負荷の大きさを増減させることが容易である。このようにクラッチ装置４１が構成されたことで、ＰＩ定数を容易に設定できる。
【００５５】
このようにしてＰＩ定数の設定を行うことにより、事前調整におけるテスト車両Ｘの牽引走行が不要となる。このため、車両調達コストを削減できる（０にできる）。また、事前調整の際にテスト車両Ｘを牽引走行させる準備及び後片付けの工数を削減できるため、人件費を削減できる。また、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させて事前調整を行う際には、作業員がテスト車両Ｘに接触したり及び衝突時に飛散する破片に当たったりする事故の危険があったが、実際にテスト車両Ｘを牽引走行させる回数を減らせるため、このような危険も抑制できる。また、事前調整は車両衝突試験装置Ｓの客先引渡し前に行われるので、事前調整に要する期間を短縮することで車両衝突試験装置Ｓの納期も短縮できる。このように、本例のＰＩ定数の設定方法は、絶大な効果を奏する。
【００５６】
なお、本例においては、前記の方法でＰＩ定数を完全に設定可能である。本例では、前記メカロス等、負荷に与える割合が小さい要素までは算出していないが、これらの要素は、ＰＩ定数の設定値に影響を与えるものではない。なお本例では、前記ＰＩ定数の設定を行った後に、確認のためにテスト車両Ｘを実際に牽引走行させることで車両衝突試験装置Ｓの事前調整を完了させているが、このテスト車両Ｘの牽引走行はＰＩ定数の設定のために必須ではない。
【００５７】
以上、本発明につき実施態様の一例を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
例えば、前記擬似負荷は、牽引部４とは別に設けられていても良い。このように擬似負荷を別に設ける場合では、駆動源３に対して着脱可能に構成されていても良く、また、常時、車両衝突試験装置に備えられていても良い。
【００５９】
また、擬似負荷としてフライホイールを用いても良い。特に走行路１が１本の車両衝突試験装置では、牽引部４が１台しか存在しないため、前記のように使用されない牽引部４（「遊んだ状態」の牽引部４）が無い。よって、駆動源３に対してこのフライホイールの慣性力が擬似負荷として有効に働く。また、慣性力が可変なフライホイールを用いることが望ましい。擬似負荷としては、フライホイールの他、ブレーキ装置、ダイナモが挙げられるが、これ以外に駆動源３に対する負荷となり得る種々の装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１、１１〜１８…走行路、２…衝突対象物、３…駆動源、４…牽引部、５…制御部、Ｓ…車両衝突試験装置、Ｘ…テスト車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスト車両を走行させる走行路と、
駆動力を発生する駆動源と、
前記走行路に対応した台数が備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、
前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物と、
前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部と、を備えた車両衝突試験装置、
を用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両の前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、
前記駆動源に、前記牽引部が牽引するテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源の挙動に応じ制御パラメータを設定する車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項２】
前記車両衝突試験装置は走行路を複数備え、当該複数の走行路は、衝突試験の実施の際に使用される走行路と使用されない走行路とからなり、
前記車両衝突試験装置の牽引部は、前記駆動源からの駆動力を伝達及び切断できるクラッチ装置を備え、
衝突試験の実施の際に使用される走行路に対応して備えられた前記牽引部に加え、衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部を用いて行われ、
前記擬似負荷は、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部に前記クラッチ装置を介して前記駆動源の駆動力を伝達させた際、前記駆動源にかかる負荷である請求項１に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項３】
前記車両衝突試験装置は、前記使用されない走行路を複数備え、
前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部のクラッチ装置のうち、前記駆動源からの駆動力が伝達されるクラッチ装置の台数を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整する請求項２に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項４】
前記車両衝突試験装置の駆動源は、前記駆動力として回転力を発生する駆動モータと、前記回転力が入力され、選択可能な複数の変速比に応じて変換された回転力を出力する変速機とを備え、
前記変速機の変速比を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整する請求項２または３に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項１】
テスト車両を走行させる走行路と、
駆動力を発生する駆動源と、
前記走行路に対応した台数が備えられ、テスト車両を連結及び解放でき、前記連結時には前記駆動源から伝達された駆動力によりテスト車両を牽引する牽引部と、
前記牽引部から解放されたテスト車両を衝突させる衝突対象物と、
前記駆動源及び牽引部を制御することで、前記牽引部が牽引するテスト車両を設定条件で走行させ、設定速度に達するように制御する制御部と、を備えた車両衝突試験装置、
を用いた衝突試験の実施に先立ち行われる、テスト車両の前記設定条件に係る速度に対する速度のずれを抑制するように、前記制御部における駆動源制御の制御パラメータを設定する方法であり、
前記駆動源に、前記牽引部が牽引するテスト車両が当該駆動源に与える負荷に相当する擬似負荷をかけ、その際の当該駆動源の挙動に応じ制御パラメータを設定する車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項２】
前記車両衝突試験装置は走行路を複数備え、当該複数の走行路は、衝突試験の実施の際に使用される走行路と使用されない走行路とからなり、
前記車両衝突試験装置の牽引部は、前記駆動源からの駆動力を伝達及び切断できるクラッチ装置を備え、
衝突試験の実施の際に使用される走行路に対応して備えられた前記牽引部に加え、衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部を用いて行われ、
前記擬似負荷は、前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部に前記クラッチ装置を介して前記駆動源の駆動力を伝達させた際、前記駆動源にかかる負荷である請求項１に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項３】
前記車両衝突試験装置は、前記使用されない走行路を複数備え、
前記衝突試験の実施の際に使用されない走行路に対応して備えられた前記牽引部のクラッチ装置のうち、前記駆動源からの駆動力が伝達されるクラッチ装置の台数を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整する請求項２に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【請求項４】
前記車両衝突試験装置の駆動源は、前記駆動力として回転力を発生する駆動モータと、前記回転力が入力され、選択可能な複数の変速比に応じて変換された回転力を出力する変速機とを備え、
前記変速機の変速比を選択することにより前記擬似負荷の大きさを調整する請求項２または３に記載の車両衝突試験装置の制御パラメータ設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７９８７４（Ｐ２０１３−７９８７４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０２１３（Ｐ２０１１−２２０２１３）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
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