JP2007212154A - シャシーダイナモメータの車両固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャシーダイナモメータの稼働中も自動車を安定的に固定する。
【解決手段】前後左右に配置した４つのリフトアップ装置５のアーム部を油圧式のジャッキ装置で上昇することにより車両をリフトアップした状態で、複数のベルト固定装置４の固定ベルト４１の先端を、それぞれ自動車前部及び後部に固着した固定フックに連結し車両を固定する。シャシーダイナモメータの稼働中、固定制御装置７は、自動車の車体の前後左右の４角に各々連結した荷重計６から取得した荷重と、予め設定した目標荷重との差分に応じて、当該差分が減じる方向に、自動車の車体の上下方向の位置や傾きが変化するように、当該差分に応じた量、各リフトアップ装置５のジャッキ装置を制御するフィードバック制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、シャシーダイナモメータに対して車両を固定するための技術に関するものである。

自動車の駆動輪をローラ上で回転し自動車の各種特性の測定を行うシャシーダイナモメータにおいては、自動車を、その駆動輪を正しくローラ上に位置決めした上で、車体を固定し、その試験、測定を行う必要がある。
そして、このようなシャシダイナモメータにおける車両の固定の技術としては、車両の遊動輪を、遊動輪に巻き回したベルトで固定する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
また、このようなシャシダイナモメータにおける車両の固定の技術としては、車両の前方（または後方）に設置したポールと、車両前部（または後部）とを、チェーンで連結する技術も知られている（たとえば、特許文献２）。
特開平１０-２６７７９８号公報 特開平１０-３０７０８２号公報

さて、前述した車両の遊動輪を、遊動輪に巻き回したベルトで固定する技術は、４輪の全てが駆動輪となる４輪駆動車の固定には適用することができない。
一方、前述した車両の前部や後部と車両の前方や後方に設置したポールとをチェーンで連結して車両を固定する技術は、４輪駆動車の固定にも適用することができるが、このような固定法は、垂直方向の力に対して車両の位置を安定させる作用が小さく、ローラを回転駆動するシャシーダイナモメータの稼働中には、ローラと自動車の駆動輪との間に作用する力によって、車両を安定的に固定できなくなってしまう場合がある。

そこで、本発明は、シャシーダイナモメータの稼働中にも、自動車を安定的に固定することのできる、シャシダイナモメータの車両固定装置を提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車の駆動輪を載置するローラを備えたシャシーダイナモメータの、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車を固定する車両固定装置を、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の車体の異なる複数のリフトアップポイント毎に各々に対応して設けられた、対応するリフトアップポイントをリフトアップする複数のリフトアップ装置と、前記複数のリフトアップ装置によってリフトアップされた自動車の車体の上下方向の位置と傾きを計測する自動車固定状態計測部と、前記ローラを駆動して行われる前記シャシーダイナモメータの稼働中に、前記自動車固定状態計測部が計測した前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きを取得し、取得した前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きとに応じて、前記自動車固定状態計測部で計測される前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きが、予め設定された前記自動車の車体の上下方向の適正位置と適正傾きとに各々一致するように、前記複数のリフトアップ装置各々の、当該リフトアップ装置に対応するリフトアップポイントのリフトアップ動作を制御する固定制御装置とを含めて構成したものである。

ここで、このようなシャシーダイナモメータの車両固定装置は、より具体的には、前記自動車固定状態計測部を、前記自動車の車体の異なる複数の計測ポイント毎に各々に対応して設けられた、対応する計測ポイントに連結し、対応する計測ポイントから加えられる荷重を計測する、複数の荷重計とし、前記固定制御装置において、前記各荷重計について、当該荷重計で計測される荷重が、当該荷重計に対して予め設定された適正荷重と一致するように、前記複数のリフトアップ装置各々の、当該リフトアップ装置に対応するリフトアップポイントのリフトアップ動作を制御するようにしてもよい。

また、このようなシャシーダイナモメータの車両固定装置は、より具体的には、前記複数のリフトアップ装置を、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の車体下部に設けられている前後左右４つのジャッキアップポイントの各々に対応して設けられた、対応するジャッキアップポイントを前記対応するリフトアップポイントとする４つのリフトアップ装置としてよい。

また、このようなシャシーダイナモメータの車両固定装置は、より具体的には、前記リフトアップ装置を、前記自動車の車体のジャッキアップポイントに当接させる当接ブロックと、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の前後左右方向に前記当接ブロックを移動可能かつ任意移動位置において固定可能に支持する案内部と、前記案内部を油圧を用いて上下に移動するリフト機構部とを備えたものとし、前記固定制御装置において、前記リフト機構部の油圧を制御することにより、前記各リフトアップ装置の前記リフトアップ動作の制御を行うようにしてもよい。

これらのようなシャシーダイナモメータの車両固定装置によれば、ローラと車輪との間の抵抗が充分に確保できる範囲内において自動車をリフトアップ装置を用いてリフトアップして車両の試験を行うことができる。そして、このようにすることにより、ローラが回転駆動して行う車両の試験中に、車輪から車体部に加わる衝撃を、サスペンションによってより吸収できるようになり、車両をより安定的に固定できるようになる。

また、これらのようなシャシーダイナモメータの車両固定装置では、自動車の車体をリフトアップするリフトアップ装置を複数設けて、各リフトアップ装置で自動車の車体の異なるリフトアップポイントをリフトアップすることにより、自動車の車体の上下方向の位置に加え上下方向の傾きも各リフトアップ装置のリフトアップ量の組み合わせによって制御できるようにしている。そして、ローラが回転駆動されるシャシーダイナモの稼働中には、自動車の車体の上下方向の位置や傾きを監視すると共に、自動車の車体の上下方向の位置や傾きが適正値からずれた場合には、自動車の車体の上下方向の位置と傾きが適正値に復帰するように、各リフトアップ装置のリフトアップ動作を制御する。したがって、シャシーダイナモメータの稼働中にも、ローラと自動車の車輪との間で働く力による自動車の車体の上下方向の位置変化や傾きを抑制し、安定的に自動車を固定することができるようになり、この結果、シャシーダイナモメータによる精度の良い計測を行えるようになる。

ところで、以上のシャシーダイナモメータの車両固定装置には、さらに、複数のベルト固定装置を設けることも好ましい。ここで、前記各ベルト固定装置は、前記リフトアップ装置によってリフトアップされた自動車の車体に一端が連結するベルトと、固定設置された前記ベルトの他端を固定するベルト固定部とを備えたものである。

このようなベルト固定装置を設けることにより、水平方向に関しても、より安定した車両の固定を行うことができるようになる。

以上のように、本発明によれば、シャシーダイナモメータの稼働中も車両を安定的に固定することができるようになる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を模式的に示す。
ここで、図１ａはシャシーダイナモメータの上面模式図を、図１ｂはシャシーダイナモメータの側面模式図を示している。
図示するように、このシャシーダイナモメータは、４輪駆動の自動車用のシャシーダイナモメータであり、駆体１上に自動車を進行させ、前輪を前輪用のローラ２上に位置決めすると共に後輪を後輪用のローラ３上に位置決めした上で、自動車を駆体１に対して固定し、固定した自動車を走行させながら前輪用のローラ２に連結した動力計や後輪用のローラ３に連結した動力計で自動車の各種特性を測定するものである。

ここで、この自動車の駆体１に対する固定は、４つのベルト固定装置４と、駆体１の前後にそれぞれ設けた、左右に一対のリフトアップ装置５と、４つの荷重計６と、固定制御装置７とを用いて行う。
以下、このベルト固定装置４の構成について説明する。
ここで、固定する自動車の前後左右方向を用いて前後左右方向を示すものとして、４つのベルト固定装置４のうち二つのベルト固定装置４は、位置決めした自動車がおよそ占める領域の前方に左右方向に間隔を設けて配置されており、残りの二つのベルト固定装置４は、位置決めした自動車がおよそ占める領域の後方に左右方向に間隔を設けて配置されている。

そして、位置決めした自動車がおよそ占める領域の前方に配置された二つのベルト固定装置４の各々は、自動車前部に固着した固定フックと連結する固定ベルト４１と、駆体１に固定された巻取装置４２を備えている。ここで、この巻き取り装置は、当該固定ベルト４１を任意量巻き取ったり、任意量送り出したり、固定ベルト４１を任意量巻き取った状態で固定する装置である。

また、位置決めした自動車がおよそ占める領域の後方に配置された二つのベルト固定装置４の各々も同様に、自動車前部に固着した固定フックと連結する固定ベルト４１と、巻取装置４２とを備えている。なお、車両に固着した固定フックとしては、それが可能な場合は、自動車の牽引フックを流用してもよい。

以上、ベルト固定装置４の構成について説明した。
次に、リフトアップ装置５について説明する。
ここで、駆体１の前後にそれぞれ１対ずつ設けた、左右に配置したリフトアップ装置５の各対は同じ構成を有している。図２に、この左右１対のリフトアップ装置５の構成を示す。図中、ａはリフトアップ装置５の上面のようすを、ｂ１、ｂ２は、リフトアップ装置５の自動車後方に向かって左の側面のようすを、ｃ１、ｃ２は、リフトアップ装置５の自動車後方に向かって正面のようすを表している。

さて、図示するように駆体１の左右に設けられたリフトアップ装置５は、相互に左右対称な構造を有しており、それぞれ、ジャッキ装置５１、アーム部５２、アーム部５２の上部に配置された調整バー５３、調整バー５３の上部に配置された当接ブロック５４とを有している。

そして、各リフトアップ装置５のジャッキ装置５１は、駆体１に固定されており、駆体１の上面上に延びたアーム部５２を、図２ｂ２、ｃ２に破線と矢印で示すように上下に移動する。なお、このようなジャッキ装置５１のアーム部５２の移動機構としては、油圧を用いたジャッキ機構を用いる。

次に、各リフトアップ装置５の調整バー５３は、図２ａ、ｃ１に破線と矢印で示すように、自動車の左右方向に移動可能かつ左右方向の任意位置において固定可能に、アーム部５２に支持されている。
また、当接ブロック５４は、図２ａ、ｂ１に破線と矢印で示すように自動車の前後方向に移動可能かつ前後方向の任意位置において固定可能に、調整バー５３に支持されている。
さて、図１に戻り、４つの荷重計６は、自動車の前後左右の四角に連結され、自動車との荷重計６との連結部の上下動、すなわち、自動車の車体の上下方向の移動や傾きにより荷重計６に加わる荷重を計測する。
そして、固定制御装置７は、以上のような荷重計６に接続しており、その出力を取得する。また、固定制御装置７は、以上のような各リフトアップ装置５のジャッキ装置５１に接続しており、ジャッキ装置５１がアーム部５２の移動に用いる油圧を制御することにより、ジャッキ装置５１によるアーム部５２の移動を制御する。

以下、このようなシャシーダイナモメータにおける車両の固定動作を示す。
まず、作業者は、ジャッキ装置５１を操作して、各リフトアップ装置５のアーム部５２を最下端の位置まで移動した上で、自動車を、駆体１上に進行させ、図１に示すように、前輪を前輪用のローラ２上に位置決めすると共に後輪を後輪用のローラ３上に位置決めする。

そして、各リフトアップ装置５の調整バー５３をアーム部５２に対して移動すると共に、各リフトアップ装置５の当接ブロック５４を調整バー５３に対して移動して、計４つの当接ブロック５４を、それぞれ自動車の車体の左右前後の４つのジャッキアップポイントの真下に位置決めする。そして、その状態で、各当接ブロック５４を調整バー５３に対して固定し、各調整バー５３をアーム部５２に対して固定する。

次に、各リフトアップ装置５のジャッキ装置５１を操作して各リフトアップ装置５のアーム部５２を、計４つの当接ブロック５４が、それぞれ自動車の車体の前後左右４つのジャッキアップポイントに当接し、さらに、数ｃｍ程度、車体をリフトアップするまで、上方に移動する。なお、このように車体を数ｃｍ程度リフットアップしても、自動車のサスペンションが数ｃｍ延びるだけで、車両の各車輪は、前輪用のローラ２や後輪用のローラ３上に一定の荷重を持って接したままとなる。

次に、作業者は、４つのベルト固定装置４の固定ベルト４１の先端を、それぞれ自動車前部及び後部に固着した固定フックに連結し、巻取装置４２で、固定ベルト４１を、固定ベルト４１が張力を持って張られるように巻き取って固定し、車両の固定を完了する。
そして、車両の固定が完了したならば、４つの荷重計６を、それぞれ自動車の車体の４角に連結する。
そして、この状態において、作業者は、固定制御装置７の車両位置拘束処理を起動し、当該処理を固定制御装置７に実行させる。
図３に、この固定制御装置７が行う車拘束処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、各荷重計６から各荷重計６が検出している荷重を取得し（ステップ３０２）、取得した各荷重を、当該荷重を取得した荷重計６についての基準荷重として設定する（ステップ３０４）。
そして、この状態において、作業者は、シャシーダイナモメータの稼働の開始する場合には、その旨を固定制御装置７に入力する。そして、作業者からシャシーダイナモメータの稼働の開始が通知されたならば（ステップ３０８）、固定制御装置７は、以下の処理を繰り返す。

すなわち、固定制御装置７は、各荷重計６の計測値を取得し（ステップ３１０）、各荷重計６の計測値の表す荷重と、当該荷重計６に設定されている基準荷重との差分に応じて、荷重計６から取得される計測値の表す荷重が、当該荷重計６の基準荷重と一致するように各リフトアップ装置５のジャッキ装置５１を制御する（ステップ３１２）処理を繰り返す。

ここで、より具体的には、ステップ３１２では、各荷重計６について、当該荷重計６から取得した計測値が当該荷重計６の基準荷重より大きかった場合には、当該荷重計６が設置されている自動車の車体の角側に配置されているリフトアップ装置５ジャッキ装置５１においてアーム部５２を上昇させる油圧を、計測値と基準荷重との差分に所定のゲインを乗じた量増加させてアーム部５２を上昇させる制御を行う。また、各荷重計６について、当該荷重計６から取得した計測値が当該荷重計６の基準荷重より小さかった場合には、当該荷重計６が設置されている自動車の車体の角側に配置されているリフトアップ装置５ジャッキ装置５１においてアーム部５２を上昇させる油圧を、計測値と基準荷重との差分に所定のゲインを乗じた量減少させてアーム部５２を下降させる制御を行う。

以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、自動車をリフトアップ装置５を用いてローラ２/３と車輪との間の抵抗が充分に確保できる範囲内においてリフトアップして車両の試験を行うことができるので、ローラ２/３が回転駆動して行う車両の試験中に、車輪から車体部に加わる衝撃を、自動車のサスペンションによってより吸収でき、車両をより安定的に固定できるようになる。

また、ローラ２/３が回転駆動されるシャシーダイナモの稼働中には、自動車の車体の上下方向位置や傾きを、自動車の車体の四角に配置した荷重計６に自動車の車体より加わる荷重として監視すると共に、自動車の車体の上下方向位置や傾きが所定値からずれた場合には、当該所定値に自動車の車体の上下方向位置や傾きが復帰するように、リフトアップ装置５を制御するフィードバック制御を行う。したがって、本実施形態によれば、シャシーダイナモメータの稼働中に、ローラ２/３と自動車の車輪との間で働く力による自動車の車体の上下方向の位置や傾きの変化を抑制して、安定的に自動車を固定することができ、この結果、シャシーダイナモメータによる精度の良い計測を行えるようになる。

ところで、以上の実施形態では、自動車の車体の上下方向の位置や傾きを、自動車の車体の四角に配置した荷重計６に自動車より加わる荷重として計測するようにしたが、自動車の車体の上下方向の位置や傾きは、荷重計以外の手段によって計測するようにしてもよい。

すなわち、たとえば、図４ａ、ｂに示すように、自動車を撮影する複数のカメラ８を設け、カメラで撮影した画像に対して適当な画像認識処理を施すことにより、自動車下方向の位置や傾きを計測したり、リフトアップ装置５のアーム部５２の上下方向位置を計測するリニアエンコーダや自動車の車体の四角の上下方向位置を計測するリニアエンコーダを設け、リニアエンコードの計測値に基づいて自動車の車体の上下方向の位置や傾きを計測するようにしてもよい。

なお、これらの場合には、計測した自動車の車体の上下方向の位置や傾きに応じて、適正位置より下方に移動した自動車の車体の角を当該角側に配置されているリフトアップ装置５によって上方に移動し、適正位置より上方に移動した自動車の車体の角を当該角側に配置されているリフトアップ装置５によって下方に移動するフィードバック制御を行うことになる。

本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るリフトアップ装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る車両拘束処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１…駆体、２…前輪用のローラ、３…後輪用のローラ、４…ベルト固定装置、５…リフトアップ装置、６…荷重計、７…固定制御装置、８…カメラ、４１…固定ベルト、４２…巻取装置、５１…ジャッキ装置、５２…アーム部、５３…調整バー、５４…当接ブロック。

Claims (5)

1. 自動車の駆動輪を載置するローラを備えたシャシーダイナモメータの、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車を固定する車両固定装置であって、
   前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の車体の異なる複数のリフトアップポイント毎に各々に対応して設けられた、対応するリフトアップポイントをリフトアップする複数のリフトアップ装置と、
   前記複数のリフトアップ装置によってリフトアップされた自動車の車体の上下方向の位置と傾きを計測する自動車固定状態計測部と、
   前記ローラを駆動して行われる前記シャシーダイナモメータの稼働中に、前記自動車固定状態計測部が計測した前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きを取得し、取得した前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きとに応じて、前記自動車固定状態計測部で計測される前記自動車の車体の上下方向の位置と傾きが、予め設定された前記自動車の車体の上下方向の適正位置と適正傾きとに各々一致するように、前記複数のリフトアップ装置各々の、当該リフトアップ装置に対応するリフトアップポイントのリフトアップ動作を制御する固定制御装置とを有することを特徴とするシャシーダイナモメータの車両固定装置。
   
2. 請求項１記載のシャシーダイナモメータの車両固定装置であって、
   前記自動車固定状態計測部は、前記自動車の車体の異なる複数の計測ポイント毎に各々に対応して設けられた、対応する計測ポイントに連結し、対応する計測ポイントから加えられる荷重を計測する、複数の荷重計であって、
   前記固定制御装置は、前記各荷重計について、当該荷重計で計測される荷重が、当該荷重計に対して予め設定された適正荷重と一致するように、前記複数のリフトアップ装置各々の、当該リフトアップ装置に対応するリフトアップポイントのリフトアップ動作を制御することを特徴とするシャシーダイナモメータの車両固定装置。
   
3. 請求項１または２記載のシャシーダイナモメータの車両固定装置であって、
   前記複数のリフトアップ装置は、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の車体下部に設けられている前後左右４つのジャッキアップポイントの各々に対応して設けられた、対応するジャッキアップポイントを前記対応するリフトアップポイントとする４つのリフトアップ装置であることを特徴とするシャシーダイナモメータの車両固定装置
   
4. 請求項１、２または３記載のシャシーダイナモメータの車両固定装置であって、
   前記リフトアップ装置は、前記自動車の車体のジャッキアップポイントに当接させる当接ブロックと、前記ローラ上に駆動輪を載置した自動車の前後左右方向に前記当接ブロックを移動可能かつ任意移動位置において固定可能に支持する案内部と、前記案内部を油圧を用いて上下に移動するリフト機構部とを有し、
   前記固定制御装置は、前記リフト機構部の油圧を制御することにより、前記各リフトアップ装置の前記リフトアップ動作の制御を行うことを特徴とするシャシーダイナモメータの車両固定装置。
   
5. 請求項１、２、３または４記載のシャシーダイナモメータの車両固定装置であって、
   複数のベルト固定装置を有し、
   前記各ベルト固定装置は、
   前記リフトアップ装置によってリフトアップされた自動車の車体に一端が連結するベルトと、
   固定設置された前記ベルトの他端を固定するベルト固定部とを備えていることを特徴とするシャシーダイナモメータの車両固定装置。