JP2005233668A - 車両性能試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両試験の全自動化に対応可能な試験装置を提供する。
【解決手段】１軸ドラム２上に載せた車輪Wを回転させ車両１の性能試験を行うためのものであって、ドラム２の軸線を通る鉛直線の前後に配置した一対の位置決め部材と、前記各位置決め部材を少なくとも前後方向に移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構５と、 前記位置決め部材と車輪Wとが所定力で押圧接触した場合にその旨を示す接触信号を出力する接触センサと、前記位置決め部材の位置を検出し位置情報として出力する位置センサと、前記駆動機構を制御し、前記各位置決め部材を、車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構６とを備え、前記制御機構６が、前記接触信号が出力された時点での位置センサから得られる位置を前記作動位置として設定するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、１軸シャシダイナモメータや１軸ドラムテスタなどのように、１軸ドラム上に車輪を載せて回転させ車両の性能試験を行うための車両性能試験装置に関するものである。

１軸シャシダイナモメータには、車輪をドラムの直上に正確にかつ円滑に載置する必要があり、そのために従来、特許文献１に示されるようなセンタリング装置が用いられている。このセンタリング装置は、床面に設けたドラムを臨む開口部の前後端部から一対のローラ（位置決め部材）を斜めに突没し得るようにしたものである。そしてこのような構成により床面下から前記１対のローラが突出することによって開口部に嵌り込んだ車輪をドラムの直上に持ち上げ、前後から支えて車輪の軸線をドラムの軸線の直上に設定するとともに、その状態で車両固定具によって車両を固定した後は、前記１対のローラが車輪から離れて床面下に退くように構成してある。

ところで、このローラの進退駆動機構には、従来からエアシリンダが用いられてきたが、エアシリンダはストローク量が固定であるため、車輪の直径に応じてローラの突出量を変えたいという要請に応じることができない。もちろん、ストローク量の異なる複数のエアシリンダを並べ、それらを選択的に作動させることにより、ローラの突出量を可変にすることもできるが、構造が複雑になる上、ローラの突出量を段階的にしか変えることができないという欠点がある。そこで近時では電動シリンダを用いてローラを進退駆動するようにしたものも開発されてきている。この電動シリンダを用いたものにおいて、ローラの突出量をコントロールする場合には、例えばオペレータが車両毎にローラの突出状態を目で確認しつつ、車輪の前後からそれらローラが接触した時点で手動によりシリンダの動作を停止させるようにしている。
特開２００１−１１６６６０公報

しかしながら、最近の車両性能試験においては、走行試験のみならず、車両のシャシダイナモメータへの搬送、設置をも含めた無人化乃至全自動化への要請が高まっており、その点を考慮すると、前述したセンタリング装置ではその要請を満足させることができない。すなわち、エアシリンダを用いたものでは、車両が変わった場合（車輪径が変わった場合）に対応できないという欠点があり、電動シリンダを用いたものであってもセンタリング時にオペレータが必要であるという不具合がある。

そこで本発明は、前述した不具合を一挙に解決すべく、１軸ドラムの直上に車輪を自動で設置することが可能であり、車両性能試験における全自動化にも容易に対応可能な車両性能試験装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。

すなわち、本発明に係る車両性能試験装置は、１軸ドラム上に載せた車輪を回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、

ドラムの軸線を通る鉛直線の前後に配置した一対の位置決め部材と、

前記各位置決め部材を少なくとも前後方向成分を含む方向に移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、

前記位置決め部材と車輪とが所定力で押圧接触した場合にその旨を示す接触信号を出力する図示しない接触センサと、

前記位置決め部材の位置を検出し位置情報として出力する図示しない位置センサと、

前記駆動機構を制御し、前記各位置決め部材を、車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構とを備え、

前記制御機構が、前記接触信号が出力された時点での位置センサから得られる位置を前記作動位置として設定するものであることを特徴とする。

ここで「少なくとも前後方向に」とは、例えば前斜め上方や後ろ斜め下方といった移動も含む。前後とは車両を設置したときの前後方向のことである。

このようなものであれば、接触センサからの接触信号により自動的に作動位置が設定されるため、オペレータの操作によることなく任意の径の車輪をもつ車両に対して自動センタリングを行うことができる。また、自動化する場合には、不測の問題が生じたときにそれを知らせる機能が不可欠なものとなるが、位置センサにより位置決め部材の位置情報を得ることができるので、例えば同一車両（同一形式の車両も含む）において過去に設定した作動位置情報を記憶しておき、その過去の作動位置情報と現在のものとを比較することにより、車輪空気圧の異常や試験車両の未設置や間違い等を検出することができるようになる。

具体的に上述した異常や間違い等を好適に検出するためには、試験対象となる車両によって予め定められている既定作動位置を示す既定作動位置情報と、前記作動位置調整機構で定められた作動位置を示す作動位置情報とを比較し、前記作動位置と前記既定作動位置との差分値又はその差分値が所定以上異なっている旨を示す情報である位置差分情報を出力する位置差分情報出力部をさらに備えていればよい。

既定作動位置情報を得るための好適な構成としては、車両毎の既定作動位置情報を、車両を識別するための車両識別子と対にして記憶している既定作動位置情報記憶部と、試験を行う車両の車両識別子を受け付ける車両識別子受付部と、前記車両識別子受付部で受け付けた車両識別子に基づいてその車両に対応する既定作動位置情報を前記既定作動位置情報記憶部から取得する既定作動位置情報取得部とをさらに備えているものを挙げることができる。ここで車両識別子受付部は、例えば車両の形状や車両に取り付けられたマーク、バーコード等を読み取って試験車両を自動判別する車両判別センサからの車両識別子を受け付けるものであってもよいし、オペレータが入力した車両識別子を受け付けるものであってもよい。

位置決め部材の作動位置を自在に設定できる駆動機構を簡単に実現するためには、前記駆動機構が、前記位置決め部材を作動位置と非作動位置との間で直線駆動する電動シリンダを備えていることが望ましい。またその場合には、前記接触センサが、電動シリンダを構成するモータへの供給電流の変化から接触を検知するものであり、前記位置センサが、電動シリンダを構成するモータの基準位置からの回転量を検出するエンコーダであることが好ましい。無理なく構成できるからである。

車両を設置したままドラムの調整や暖気等を行えるようにするには、前記作動位置より上方であって車輪をドラムから上方に離間させて持ち上げ得る位置である持ち上げ位置にまで前記各位置決め部材を駆動し得るように構成しておくことが望ましい。

一方、本発明に係る車両性能試験装置は、１軸ドラム上に載せた車輪を回転させ、車両の性能試験を行うためのものであって、以下の構成要素を備えたものでもよい。

すなわち、ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ前後方向成分を含む方向へ移動可能に配置して、車輪を押圧できるように構成した一対の位置決め部材と、

前記各位置決め部材を、車輪の軸線を前記鉛直線上に位置決め可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構とを備え、制御機構が作動位置を試験対象となる車両によって予め定められている既定作動位置に設定するものである。

このようなものであれば、制御機構により、車両に応じて予め設定した作動位置に各位置決め部材を制御することができることから、オペレータを用いず、試験車両の車輪のセンタリングを自動で行うことが可能になる。

また、本発明に係る車両性能試験装置は、互いの離間距離を調整可能に設置した一対の１軸ドラム上に、前後の車輪をそれぞれ載置して回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、

各ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ配置した各一対の位置決め部材と、

前記一対の位置決め部材を少なくとも前後方向成分を含む方向にそれぞれ移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、

前記駆動機構を制御し、前記一対の位置決め部材を、前記鉛直線を中心とする前後対称な位置であって車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構と、

各位置決め部材と車輪との接触押圧力をそれぞれ検出する押圧力検知センサとを備え、

前記制御機構が、全ての位置決め部材を前記作動位置に位置付けた状態において、各車輪に対応する一対の押圧力検知センサから得られる押圧力の差分値又はその差分値が、所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を出力する押圧力差分情報出力部を備えていることを特徴とするものでもよい。

このようなものであれば、例えば４ＷＤ等の試験車両において、前後の車輪の位置決めを自動化できるうえ、試験車両のホイールベースと前後のドラム間距離が異なっている場合に、押圧力検知センサから出力される出力が異なったものとなるため、これを押圧力差分情報出力部が自動検知して出力できることとなる。

さらに、本発明に係る車両性能試験装置は、互いの離間距離を調整可能に設置した一対の１軸ドラム上に、前後の車輪をそれぞれ載置して回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、

各ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ前後方向成分を含む方向に移動可能に配置して、車輪を押圧できるように構成した各一対の位置決め部材と、

前記一対の位置決め部材を、前記鉛直線を中心とする前後対称な位置であって車輪をドラムから上方に離間させて持ち上げ得る位置である持ち上げ位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で駆動する制御機構と、

前記一対の位置決め部材と車輪との接触押圧力をそれぞれ検出する一対の押圧力検知センサとを備えているものでもよい。

このようなものであっても、車両を持ち上げた際の前記一対の押圧力検知センサから得られる各接触押圧力を比較することで、ドラム間の距離と車両のホイルベースとが一致しているか否かを判断することができる。

より具体的には、全ての位置決め部材を持ち上げ位置に位置付け、車両を各ドラムから上方に離間させた状態において、前記一対の押圧力検知センサからそれぞれ得られる押圧力の差分値又はその差分値が所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を出力する押圧力差分情報出力部をさらに備えているものが望ましい。

さらに言えば、前記押圧力差分情報に基づいて、少なくとも一方のドラムを移動させ、ドラム間の距離を調整するドラム間距離調整機構を設けておけば、なお好適である。このようなものであれば、試験車両のホイルベース長に自動的にドラム間距離を合致させることができ、全自動化をより促進させることが可能になる。

このように構成した本発明によれば、１軸ドラムの直上に車輪を自動で設置することが可能になり、車両のドラム上への搬送、設置をも含めた完全無人化乃至全自動化に対応可能な車両性能試験装置を提供することができるようになる。

＜第１実施形態＞

以下に本発明の第１の実施形態について図１〜図７を参照して説明する。

図１に示すように本実施形態にかかる車両性能試験装置は、車両１の燃費や排気ガス成分等に係る性能を実際に路上を走行するのと略同等の条件で測定するためのシャシダイナモメータであり、ピット内に設置されたダイナモ本体（図示省略）とそのダイナモ本体に取り付けられたセンタリング装置３とを備えている。

各部を説明する。ダイナモ本体は、車両１の車輪Ｗを頂上部に載置させて回転する１軸ドラム２と、そのドラム２を回転可能に支持するとともに当該ドラム２への負荷を変更可能に制御する図示しない負荷装置と、床板Ｆを頂上部に有する枠体（図示しない）とを備えている。床板Ｆには、矩形状をなす開口部１２がドラム２に対応する部位に唯一設けてあり、その開口部１２からドラム２の頂上部を含む一定領域を下方に臨ませている。ドラム２の頂上部は前記床板Ｆと略同一高さに設定してある。

センタリング装置３は、ドラム２の軸線を通る鉛直線を中心として前後に対称に配置された一対の位置決め部材であるローラ４と、各ローラ４を前記開口部１２の前後端部１３に形成された床板Ｆとドラム２との隙間を通じて斜めに突没させる駆動機構５と、その駆動機構５を制御する制御機構６と、前記ローラ４と車輪Ｗとが所定力で押圧接触したことを検知しその旨を示す接触信号を出力する図示しない接触センサと、前記ローラ４の位置を検出し位置情報として出力する図示しない位置センサとを備えている。

ローラ４は、円柱状をなし、その長さが前記開口部１２の奥行き幅よりわずかに小さいもので、その軸線がドラム２の軸線と平行になるように配置される。

駆動機構５は、前記枠体に取り付けられた基体５１と、その基体５１に取り付けられた電動シリンダ５２と、電動シリンダ５２の両側方に配置した一対のスライド部材５３と、前記電動シリンダ５２のロッド５２１の先端部及び前記スライド部材５３の先端部に保持されたローラ支持体５４とを備えている。基体５１は板材を折り曲げて形成したチャネル状をなすもので、電動シリンダ５２はその基体５１の幅方向中央に取り付けてある。側方からみると、この電動シリンダ５２はドラム２の斜め上方に位置するとともに、そのロッド５２１が前記鉛直線に向かって斜め上方に延伸し得るような姿勢で固定してある。前記一対のスライド部材５３は、前記電動シリンダ５２の伸縮方向と平行にスライドし得るように基体５１に支持させてある。ローラ支持体５４は、例えば帯状をなす中間板５４１とその両端部に一体に形成した軸受板５４２とからなるコの字型のもので、前記各軸受板５４２にローラ４の両端を回転可能に支持させている。前記中間板５４１の中央部には、電動シリンダ５２のロッド５２１先端部が取り付けてあり、中間板５４１の両端部にはそれぞれ前記スライド部材５３の先端部が取り付けてある。このような構成において、電動シリンダ５２が伸縮することにより、前記ローラ４は、上述したように床板Ｆを境にして斜め上下（斜め前後）に突没する。

制御機構６は、図２に示すように、前記電動シリンダ５２の動きを制御するもので、例えばＣＰＵ１０１、メモリ１０２、入出力インタフェース１０５、入力手段１０７、ディスプレイ１０６、ＡＤコンバータ１０３、ＤＡコンバータ１０４、図示しない増幅器等を備えたものである。もちろん、ＣＰＵを利用せず、ディスクリート回路で構成したものや、シーケンサ等のスイッチで構成したものでも構わない。また一体である必要はなく、例えば汎用コンピュータと専用の回路を組み合わせて構成してもよい。

前記接触センサは、図示しないが例えば各電動シリンダ５２を構成するモータへの供給電流の変化から、所定以上の押圧力で車輪Ｗとローラ４とが接触した場合に接触信号を出力するものであり、より具体的には、モータへ電流を供給する回路中に組み込まれ、供給電流の電流値が所定以上になった場合に接触信号を出力するコンパレータ等を利用して構成してある。もちろん、その他に電動シリンダ５２のロッド５２１に貼り付けた歪みゲージや、圧電センサ等の押圧力検知センサを用い、押圧力そのものセンシングしてソフトウェアにより所定以上の押圧力か否かを判断するようにしてもよいし、例えば、図３に示すように、駆動機構５とローラ４との間に緩衝機構５４３（この図では弾性体であるバネ）を介在させている場合には、ローラ４と駆動機構５とが一定距離まで接近した場合に接触信号を出力する近接センサでもよい。

前記位置センサは、図示しないが例えば各電動シリンダ５２を構成するモータの基準位置からの回転量を検出するエンコーダである。その他にロッド５２１の突出量を直接検知するようなものでも構わない。

しかして本実施形態では、図２及び図４に示すように、制御機構６に所定のプログラムをインストールし、そのプログラムに基づいてＣＰＵや周辺機器を共働させることにより、この制御機構が接触情報受付部６１、位置情報受付部６２、作動位置設定部６３、位置差分情報出力部６４、車両識別子受付部６５、既定作動位置情報記憶部６６、既定作動位置情報取得部６７等として機能するようにしている。

以下にこの制御機構６の各部を詳細に説明する。

接触情報受付部６１は、車輪Ｗの前後に配置された一対のローラ４に対応してそれぞれ設けられた前記一対の接触センサからの接触信号を受け付けるものである。

位置情報受付部６２は、同じく一対のローラ４に対応して設けられた前記一対の位置センサからの位置情報を受け付けるものである。

作動位置設定部６３は、前記各接触センサの両方から接触信号が出力された時点で、各位置センサから得られるローラ４の位置情報を作動位置情報として図示しない作動位置情報記憶部へ記憶させるものである。

車両識別子受付部６５は、試験対象とする車両１を特定する情報でありバーコード、ＩＣタグ又はその他の手段により定まる車両識別子を、バーコードリーダ等の車両判別センサ又は、オペレータの入力によりキーボード等の入力手段を介して受け付けるものである。

既定作動位置情報記憶部６６は車両１毎又は車種毎に予め定められている既定作動位置情報を車両識別子と対にして記憶している例えばデータベース等である。

既定作動位置情報取得部６７は車両識別子に基づいてその車両１に対応する既定作動位置情報を前記既定作動位置情報記憶部６６から取得するものである。

位置差分情報出力部６４は、車両識別子に基づいて既定作動位置情報取得部６７に既定作動位置情報の問い合わせを行い、得られた既定作動位置情報と作動位置情報とに基づいた演算を行うことで作動位置と既定作動位置との差分値を出力する。具体的には例えば、入出力インターフェース１０５を用いて他の装置へ差分値情報を送出といったことや、その差分値が所定の範囲に含まれる場合には標準色、含まれない場合には警告色を用いてディスプレイ１０６に差分値情報を表示するといったことである。

なお、制御機構６には図示しない出力部を設けている。出力部は前記各情報や信号、あるいはオペレータの指示等に基づいて駆動機構５の動作を制御するための駆動信号を出力し、ロッド５２１の伸縮方向の選択、動作速度の設定及び動作の開始／停止等を定めるものである。

次にこの実施形態に係る車両性能試験装置を用いて車両性能試験を行う際の動作の一例を示す。

まず、オペレータが試験対象とする車両１を識別し、図示しないキーボードよりその車両識別子の入力を行う。そして車両識別子受付部６５は車両識別子を受け付ける。

次に、図５に示すように、ドラム２周面と床面とに接するように車両１の車輪Ｗを位置させ、センタリング動作の前段階を完了する。そして、オペレータの指示に基づき、前記出力部が前記一対の駆動機構５を同期させて対称作動させ、床下の非作動位置にある各ローラ４をドラム２の頂上部の向きへスライドさせ始めることでセンタリング動作を開始する。

エンコーダは、電動シリンダのモータ軸の回転に伴い位置情報を出力する。又、車輪Ｗに近い側のローラ４が車輪Ｗの周面に接すれば、このモータの負荷が増大することで、モータへの供給電流が増加する。接触センサはこの電流が所定以上となったことを関知することで接触を感知し、接触信号を出力する。

車輪Ｗに接するローラ４のスライドに伴って車輪Ｗはドラム２の頂上部方向へ移動する。図６に示すようにこの車輪Ｗがドラム２の頂上部へ達すると他方のローラ４も車輪Ｗの他側周面に接して車輪Ｗを支持する。

このとき、他側の接触センサも接触を感知し接触信号を出力する。出力部は、各接触センサの両方から接触信号が出力された時点でスライド動作を停止させる。このことでセンタリング動作は完了する。

また、上記実施形態では、一対の位置決め部材の両方に接触センサが設けられた場合を示したが、これに限られず、一対の位置決め部材のどちらか片方のみに接触センサを設けても良い。

この場合、例えば、図５に示すように、ドラム２周面と床面とに接する車両１の車輪Ｗを位置させた状態であって、車輪Ｗにより近い位置決め部材にのみ、荷重を検知できる接触センサ（後述する押圧力検知センサでもよい）を設ける場合、上述のように床下の非作動位置にある、接触センサが設けられたローラ４と、他方の接触センサが設けられていないローラ４を、ドラム２の頂上部の向きへスライドさせると、作動位置に到達するまでは、接触センサが設けられたローラ４（つまり、車輪Ｗを押圧しているローラ４）にかかる荷重は徐々に小さくなり、作動位置に到達した時点で最小となる。作動位置をすぎても電動シリンダ５２を作動させると、再び接触センサが設けられたローラ４にかかる荷重は増加する。この接触センサが設けられたローラ４にかかる最小の荷重を、接触センサにより感知することで、作動位置と定め、作動位置でスライド動作を停止させることでセンタリング動作は完了する。

また、図５に示すように、ドラム２周面と床板Ｆとに接するように車両１の車輪Ｗを位置させた状態であって、車輪Ｗからより離れた位置決め部材にのみに接触センサを設ける場合、両ローラ４をドラム２の頂上部の向きへスライドさせると、車輪Ｗと接触センサが設けられたローラ４とが接触した時点で接触信号が出力され、スライド動作を停止させる。

このことでセンタリング動作は完了する。

一方、図４に示す作動位置設定部６３はその時点での一対の位置センサから得られる一対の位置情報を作動位置情報として作動位置情報記憶部へ記憶させる。

既定作動位置情報取得部６７は、入力された車両識別子に基づいて既定作動位置情報記憶部６６より、対応する既定作動位置情報を抽出する。位置差分情報出力部６４は前記既定作動位置情報取得部６７へ問い合わせた結果として得た既定作動位置情報と作動位置情報との演算を行い、その差分値を出力する。具体的には例えば、入出力インターフェース１０５を介してネットワークへ送出するか、又はディスプレイ１０６に表示することでオペレータへ通知するといったことである。

オペレータはディスプレイ１０６より作動位置に異常がないことを確認できた場合には、車体などを床その他に車両固定具で固定した後に一対のローラ４を非作動位置へスライドさせることで車輪Ｗからローラ４を分離させ、車両試験を開始する。

このようなものであれば、接触センサの接触信号により自動的に作動位置でローラ４が停止するため、任意の径の車輪Ｗをもつ車両１に対して自動センタリングを行い車両性能試験を開始することができる。また、位置センサより位置情報を得ることができるので、車両識別子を用いて例えば同一又は同一の種類の車両１において過去に設定した既定作動位置情報と現在の作動位置情報とを比較することにより、違いがあること、すなわちシリンダのストロークに違いが生じていることを自動検知し、車輪空気圧の異常や試験をおこなうべき車両１の未設置や間違い等を自動で検出することができるようになる。

次にこの実施形態の変形例を以下に述べる。

この変形例では、図７に示すように、ローラ４によって、車輪Wをドラム２の直上に離間する持ち上げ位置Ｐにまで持ち上げることができるように構成している。

まず、車輪Ｗがドラム２上方に載置された後、オペレータが持ち上げ位置Ｐにまで持ち上げるよう出力部に指示する。出力部が、オペレータの指示等に基づきローラ４をスライドを開始させ、ローラ４は、車輪Ｗに接した後ドラム２上方へ離間させる。

そして、例えば図７の状態となった場合には、制御機構６が、作動位置情報と予め定めた持ち上げ位置Ｐを示す持ち上げ位置情報とに基づき、ローラ４が持ち上げ位置Ｐに至ったことを判断してスライドを停止させる。

このようなものであれば、ドラム２上に車輪Ｗを位置させた状態で、ローラ４のスライドだけで容易にドラム２から車輪Ｗを離間させ、暖機運転を行うことができる。

＜第２実施形態＞

次に、図８を参照しながら第２の実施形態を説明する。なお、この図中、前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。

ダイナモ本体は前記実施形態と同様である。

センタリング装置３のローラ４、駆動機構５、位置センサ及び制御機構６のハードウェア構成も前記実施形態と同様であるが、接触センサは備えていなくても構わない。

制御機構６の機能ブロックは図８に示すように構成してあり、その車両識別子受付部６５、位置情報受付部６２、既定作動位置情報取得部６７、既定作動位置情報記憶部６６及び図示しない出力部は前記実施形態と同様である。

図８に示す作動位置設定部６３は、既定作動位置情報取得部６７で取得した試験対象となる車両１の既定作動位置情報を、図示しない作動位置記憶部へ作動位置情報として記憶させるものである。

同図に示す比較部６８は、位置情報と前記作動位置情報との差分を算出し、その値が零又は所定値以内となった場合に各ローラ４のスライド停止を出力部に要求するスライド停止信号を出力するものである。

以下に、本実施形態を用いて車両性能試験を行う際の動作の一例を示す。

まず、オペレータが試験対象となる車両１を識別し、図示しないキーボードよりその車両識別子の入力を行い、車両識別子受付部６５は車両識別子を受け付ける。

作動位置設定部６３は車両識別子に基づいて既定作動位置情報取得部６７に問い合わせを行い、問い合わせの結果として得た既定作動位置情報を取得し、作動位置情報として図示しない作動位置情報記憶部へ記憶させる。そして、図５に示すようにドラム２周面と床面とに接するように車両１の車輪Ｗを位置させることでセンタリング動作の前段階を完了する。

次に、オペレータの指示に基づき、図示しない出力部が、前記各駆動機構５を同期させて対称に作動させて、床下の非作動位置にある各ローラ４をドラム２の頂上部の向きへスライドさせ始めることでセンタリング動作を開始する。

エンコーダは、電動シリンダのモータ軸の回転を検出して位置情報を出力する。この位置情報を位置情報受付部６２が受け付け、比較部６８が作動位置情報と実測した位置情報との差分を各位置情報毎に算出する。

ローラ４のスライドに伴って車輪Ｗはドラム２の頂上部方向へ移動し、図６に示すようにこの車輪Ｗがドラム２の頂上部へ達すると他方のローラ４が車輪Ｗの他側周面に接して車輪Ｗを支持する。

このとき、作動位置情報と実際の位置情報との差分が零又は所定値以内になれば、比較部６８はスライド停止信号を出力する。出力部はスライド停止信号に基づいて各ローラ４のスライドを停止させることでセンタリング動作は完了する。

その後、車体１などを床その他に図示しない車両固定具で固定した後に一対のローラ４を車輪Ｗ解放位置へスライドさせて、車輪Ｗからローラ４を分離さ、車両試験を開始する。

このようなものであれば、制御機構６により、車両１に応じて予め設定した作動位置に各位置決め部材を制御することができることから、オペレータを用いず、試験車両の車輪Ｗのセンタリングを自動で行うことが可能になる。

なお、第１の実施形態同様、予め定めた持ち上げ位置Ｐまでスライド停止信号を出力しない構成とすることで、図７に示すように、センタリング後に暖機運転などを行う際に便宜がはかれる。

＜第３実施形態＞

この実施形態に係る車両性能試験装置は、図示しないが、互いの離間距離を調整可能に設置した一対の１軸ドラム２上に、前後の車輪をそれぞれ載置して回転させ車両の性能試験を行うためのものであり、４ＷＤ車両の試験に用いられる。なお、前記各実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。このものは、第１実施形態と略同様の構成で、各ドラム２に対応させて、ローラ４や駆動機構５等をそれぞれ設けている。なお、第１実施形態のような接触センサを押圧力検知センサとして用い（もちろん専用のセンサにしても構わない）、車輪Ｗとローラ４との押圧接触力を検出できるように構成している。

さらにこの実施形態では、図９に示すように、前記制御機構が、押圧力情報受付部７１、押圧力差分情報出力部７２、比較部６８を有するように構成している。

押圧力情報受付部７１は、各押圧力検知センサからの押圧力情報を受け付けるものである。

押圧力差分情報出力部７２は、全てのローラ４を作動位置に位置付けた状態において、各車輪Ｗに対応する一対の押圧力検知センサから得られる押圧力の差分値又はその差分値が、所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を出力するものである。

比較部６８は、位置情報と作動位置情報とに基づいて差分を算出するものであり、一対の差分を算出し、その値が零又は所定値以内となった場合に、図示しない出力部が各ローラ４のスライド停止を要求するスライド停止信号を出力するように設定してある。

動作は以下の通りである。まずいずれか一方の車輪Ｗのセンタリングを行う。これに関しては第１実施形態通りである。このとき、第１実施形態同様、車輪空気圧の異常等を検出することができる。このとき試験車両１の前後方向をローラ４の延伸方向に対して垂直になるようにする。

次に、他の車輪Ｗに対し、対応するローラ４をそれぞれ作動位置に設定する。

そしてそれら一対のローラ４と車輪Ｗとの押圧力を自動センシングする。このとき、各押圧力が所定以上異なれば、前記押圧力差分情報出力部７２が、ホイールベース異常の警告メッセージを表示する。

これに対して、例えば異常メッセージが消えるまで、ドラムの離間距離を調整するか、あるいは車両が間違っている場合には車両を代えればよい。

このようなものであれば、例えば４ＷＤ等の試験車両において、前後の車輪の位置決めを自動化できるうえ、試験車両のホイールベースと前後のドラム間距離が異なっている場合に、押圧力検知センサから出力される出力が異なったものとなるため、これを押圧力差分情報出力部が自動検知して出力できることとなる。

＜第４実施形態＞

次に、図１０〜図１４を参照しながら第３の実施形態を説明する。なお、この図中、前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。

本実施形態の車両試験装置は、前輪ＷＦ用及び後輪ＷＲ用に計２つのダイナモ本体及びセンタリング装置３を備えている。

ダイナモ本体は前記実施形態と同様である。

センタリング装置３のローラ４、駆動機構５、位置センサ、及び制御機構６のハードウェア構成も前記実施形態と同様であるが、接触センサは備えていなくても構わない。また、センタリング装置３は、ローラ４が車輪Ｗを押圧する力を検出する図示しない押圧力検知センサを備えている。

押圧力検知センサは、ローラ４と、車輪Ｗとの接触押圧力をそれぞれ検出し、押圧力情報として出力するものであり、ここでは電動シリンダ５２を構成するモータに供給される電流を計測する電流計である。

制御機構６の機能ブロックは図１０に示すように構成してあり、その車両識別子受付部６５、位置情報受付部６２及び図示しない出力部は前記実施形態と同様である。

図１０に示す持ち上げ位置設定部６３Ｍは、車両識別子に基づいて既定持ち上げ位置情報取得部６７Ｍへ既定持ち上げ位置情報の問い合わせを行い、図示しない持ち上げ位置情報記憶部へ、一対の既定持ち上げ位置情報を持ち上げ位置情報として記憶させるものである。

同図に示す比較部６８は、位置情報と持ち上げ位置情報とに基づいて差分を算出するものであり、一対の差分を算出し、その値が零又は所定値以内となった場合に各ローラ４のスライド停止を要求するスライド停止信号を出力するように設定してある。

同図に示す既定持ち上げ位置情報記憶部６６Ｍは予め存在している持ち上げ位置情報である既定持ち上げ位置情報又は持ち上げ位置を算出可能とする情報と、その関連する車両識別子とを対にして記憶している例えばデータベース等である。

既定持ち上げ位置情報取得部６７Ｍは車両識別子に基づいて対象となる既定持ち上げ位置情報を抽出又は検索し、必要な演算を行いその結果を返す。

同図に示す押圧力情報受付部７１は、車輪Ｗの前後に配置された一対のローラ４に対応してそれぞれ設けられた一対の押圧力検知センサが出力する押圧力情報を受け付けるものである。

同図に示す押圧力差分情報出力部７２は、押圧力情報より、押圧力の差分値又はその差分値が所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を算出し、出力するものである。

以下に、本実施形態での車両性能試験を行う際の動作の一例を示す。

まず、図１１に示すように、車輪Ｗがドラム２の周面と床面とに接するように予め試験対象となる車両１を配置する。

そして、オペレータが車両１を識別し、図示しないキーボードから入力した車両識別子を入力し、車両識別子受付部６５が、車両識別子を受け付ける。

次に、持ち上げ位置設定部６３Ｍが、車両識別子に基づいて既定持ち上げ位置情報取得部６７Ｍに問い合わせを行い、問い合わせの結果として得た既定持ち上げ位置情報を取得し、持ち上げ位置情報として図示しない持ち上げ位置情報記憶部へ記憶させ、持ち上げ動作の前段階を完了する。

この状態で、オペレータの指示に基づき、図示しない出力部が、前記各駆動機構５を同時に作動させて、前輪ＷＦ又は後輪ＷＲに接する各ローラ４をドラム２の上方へ等しい速度で同期して対称にスライドさせ始めることで持ち上げ動作を開始する。

このとき、もし、ホイールベース長とドラム間距離が一致している場合であれば、車両は図１２に示す各ドラムの直上に各車輪が乗った状態となる。

スライドが開始すると、エンコーダが、電動シリンダのモータ軸の回転に伴い位置情報を出力する。また、位置情報受付部６２が一対の位置情報を受け付け、比較部６８が作動位置情報と位置情報との差分を各位置情報毎に算出する。

ローラ４のスライドに伴って前輪ＷＦ及び後輪ＷＲはドラム２から離間し上方へ移動する。図１３に示すようにこの車輪Ｗがドラム２の持ち上げ位置Ｐへ達すると、比較部６８の算出する持ち上げ位置情報と位置情報との差分が零又は所定値以内となり、比較部６８はスライド停止信号を出力する。出力部はスライド停止信号に基づいてスライドを停止させることで持ち上げ動作を完了する

このとき、前輪ＷＦ及び後輪ＷＲにかかるそれぞれの重量は、それぞれ一対のローラ４に均等に分散される。このため、前輪ＷＦ用の一対の各押圧力検知センサは等しい接触押圧力を示す押圧力信号を出力し、それぞれの押圧力情報受付部７１が押圧力情報を受け付け、押圧力差分情報出力部７２の出力する押圧力差分情報は所定値以内の値を算出する。具体的には例えば、入出力インターフェース１０５を介してネットワークへ送出するか、又ディスプレイ１０６に表示することでオペレータへ通知する等といったことである。

後輪ＷＲ用のものについても同様の動作を行う。

しかし、ドラム２間の距離と試験をおこなう車両１のホイールベース長とが一致していない場合であれば、例えば図１４に示すような、例えば車輪Ｗの一部がドラムの直上へ位置しない状態となり、前輪ＷＦ又は後輪ＷＲを支持する少なくとも一方の一対のローラ４について、各ローラ４に分散される重量が異なるため、前輪ＷＦ用又は後輪ＷＲ用の押圧力検知センサの少なくとも一方は、互いに異なる接触押圧力を示す押圧力信号を出力しているため、少なくとも一方の押圧力差分情報出力部７２は所定以上の値を示す押圧力差分情報を出力する。具体的には例えば、入出力インターフェース１０５を介してネットワークへ送出するか、又ディスプレイ１０６に表示することでオペレータへ通知する等といったことである。

このような構成であれば、試験を行う車両１をドラム２から離間させた際に、押圧力差分情報より、ドラム２間の距離と車両１のホイールベースとが一致しているか否かを判断できる。

なお、本発明は上記実施形態に限られない。

駆動機構はシリンダのように位置決め部材を直進させる物に限られず、アーム式のように回転駆動するものでもよいし、本実施形態では、車輪を斜め下方から押圧できるように駆動する駆動機構を設けたが、車輪を前後方向から真横に押圧できるようにしてもよい。

各センサや位置決め部材も前記実施形態のものに限られない、その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本発明の第１の実施形態における車両性能試験装置の概略を示す模式図。 同実施形態における制御機構のハードウェア構成を示すハードウェア構成図。 同実施形態とは別の実施形態における、駆動機構とローラとの間の緩衝機構を示す部分拡大図。 本発明の第１の実施形態における制御機構の機能ブロックを示す機能ブロック図。 同実施形態のセンタリング動作の前段階完了後の車輪と車両試験装置の状態を示す部分拡大図。 同実施形態のセンタリング動作完了後の車輪と車両試験装置の状態を示す部分拡大図。 同実施形態の車両試験装置が車輪を持ち上げ位置まで持ち上げた状態を示す部分拡大図。 本発明の第２の実施形態における制御機構の機能ブロックを示す機能ブロック図。 本発明の第３の実施形態における制御機構の機能ブロックを示す機能ブロック図。 本発明の第４の実施形態における制御機構の機能ブロックを示す機能ブロック図。 同実施形態における車両と車両性能試験装置のセンタリング前の配置状態の一例を示す図。 同実施形態における車両と車両性能試験装置のセンタリング後の配置状態の一例を示す図。 同実施形態における持ち上げ位置にまで持ち上げた車両と車両性能試験装置の配置状態の一例を示す図。 同実施形態における持ち上げ位置にまで持ち上げた車両と車両性能試験装置の配置状態の一例を示す図。

符号の説明

２・・・ドラム
４・・・ローラ
５・・・駆動機構
５２・・・電動シリンダ
６・・・制御機構
６３・・・作動位置設定部
６４・・・位置差分情報出力部
６５・・・車両識別子受付部
６６・・・既定作動情報記憶部
６７・・・既定作動位置情報取得部
７１・・・押圧力情報受付部
７２・・・押圧力差分情報出力部
Ｗ・・・車輪
Ｐ・・・持ち上げ位置

Claims (10)

1. １軸ドラム上に載せた車輪を回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、
   ドラムの軸線を通る鉛直線の前後に配置した一対の位置決め部材と、
   前記各位置決め部材を少なくとも前後方向に移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、
   前記位置決め部材と車輪とが所定力で押圧接触した場合にその旨を示す接触信号を出力する接触センサと、
   前記位置決め部材の位置を検出する位置センサと、
   前記駆動機構を制御し、前記各位置決め部材を、車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構とを備え、
   前記制御機構が、前記接触信号が出力された時点での位置センサから得られる位置を前記作動位置として設定するものであることを特徴とする車両性能試験装置。
2. 前記制御機構が、試験対象となる車両によって予め定められている既定作動位置を示す既定作動位置情報と、実際に定められた作動位置を示す作動位置情報とを比較し、前記作動位置と前記既定作動位置との差分値又はその差分値が所定以上異なっている旨を示す情報である位置差分情報を出力する位置差分情報出力部を備えている請求項１記載の車両性能試験装置。
3. 前記制御機構が、
   車両毎の既定作動位置情報を、車両を識別するための車両識別子と対にして記憶している既定作動位置情報記憶部と、
   試験を行う車両の車両識別子を受け付ける車両識別子受付部と、
   前記車両識別子受付部で受け付けた車両識別子に基づいてその車両に対応する既定作動位置情報を前記既定作動位置情報記憶部から取得する既定作動位置情報取得部とを備えている請求項２記載の車両性能試験装置。
4. 前記駆動機構が、前記位置決め部材を作動位置と非作動位置との間で直線駆動する電動シリンダを備えたものであり、
   前記接触センサが、電動シリンダを構成するモータへの供給電流の変化から接触を検知するものであり、
   前記位置センサが、電動シリンダを構成するモータの基準位置からの回転量を検出するエンコーダである請求項１、２又は３記載の車両性能試験装置。
5. 前記駆動機構が、各位置決め部材を、前記作動位置より上方であって車輪をドラムから上方に離間させて持ち上げ得る位置である持ち上げ位置にまで駆動し得るものである請求項１、２、３又は４記載の車両性能試験装置。
6. １軸ドラム上に載せた車輪を回転させ、車両の性能試験を行うためのものであって、
   ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ配置した一対の位置決め部材と、
   前記各位置決め部材を少なくとも前後方向成分を含む方向に移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構を制御し、前記各位置決め部材を、車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構とを備え、
   前記制御機構が、前記作動位置を試験対象となる車両によって予め定められている既定作動位置に設定するものであることを特徴とする車両性能試験装置。
7. 前記制御機構が、
   前記既定作動位置を示す既定作動位置情報を、車両を識別するための車両識別子と対にして記憶している既定作動位置情報記憶部と、
   試験を行う車両の車両識別子を受け付ける車両識別子受付部と、
   前記車両識別子受付部で受け付けた車両識別子に基づいてその車両に対応する既定作動位置情報を前記既定作動位置情報記憶部から取得する既定作動位置情報取得部と、
   前記既定作動位置情報取得部で取得した既定作動位置情報の示す位置を作動位置として設定する作動位置設定部とを備えている請求項６記載の車両性能試験装置。
8. 互いの離間距離を調整可能に設置した一対の１軸ドラム上に、前後の車輪をそれぞれ載置して回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、
   各ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ配置した各一対の位置決め部材と、
   前記一対の位置決め部材を少なくとも前後方向成分を含む方向にそれぞれ移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構を制御し、前記一対の位置決め部材を、前記鉛直線を中心とする前後対称な位置であって車輪の軸線を前記鉛直線上に位置付け可能な作動位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構と、
   各位置決め部材と車輪との接触押圧力をそれぞれ検出する押圧力検知センサとを備え、
   前記制御機構が、全ての位置決め部材を前記作動位置に位置付けた状態において、各車輪に対応する一対の押圧力検知センサから得られる押圧力の差分値又はその差分値が、所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を出力する押圧力差分情報出力部を備えていることを特徴とする車両性能試験装置。
9. 互いの離間距離を調整可能に設置した一対の１軸ドラム上に、前後の車輪をそれぞれ載置して回転させ車両の性能試験を行うためのものであって、
   各ドラムの軸線を通る鉛直線の前後にそれぞれ配置した各一対の位置決め部材と、
   前記一対の位置決め部材を少なくとも前後方向成分を含む方向にそれぞれ移動させ、車輪を押圧できるように駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構を制御し、前記一対の位置決め部材を、前記鉛直線を中心とする前後対称な位置であって車輪をドラムから上方に離間させ得る位置である持ち上げ位置と、車輪に接触しない非作動位置との間で移動させる制御機構と、
   前記一対の位置決め部材と車輪との接触押圧力をそれぞれ検出する一対の押圧力検知センサとを備えていることを特徴とする車両性能試験装置。
10. 前記制御機構が、全ての位置決め部材を持ち上げ位置に位置付け、車両を各ドラムから上方に離間させた状態において、前記一対の押圧力検知センサからそれぞれ得られる押圧力の差分値又はその差分値が所定以上異なっている旨を示す情報である押圧力差分情報を出力する押圧力差分情報出力部を備えていることを特徴とする請求項９記載の車両性能試験装置。
    

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