JP2010145336A - 自動車用走行検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車を載置させるローラの回転運動エネルギの有効利用を図ると共に、ドラムテスタとブレーキテスタとを一体化して完成検査ラインの設置スペースを縮小させる。
【解決手段】検査車両２を載置するフロントローラ３ａ、３ｂ及びリヤローラ４ａ、４ｂと、負荷ローラ４ａを回転するモータＭ１と、モータを駆動するための商用電源１０が電線Ｌ１によって給電され、制動力検査器６で検査車両の制動力を検査するためにモータの回転速度を制御して負荷ローラに当接する検査車両の駆動輪２２を所定の回転数で回転させる主制御回路１２ａ、及び動力性能検査器５で検査車両の動力性能を検査するために検査車両の駆動輪で負荷ローラを転動させることで当該モータが回生動作すると、回生電力を直流電力に変換する副制御回路１２ｂを有する速度制御部１２と、速度制御部から出力された直流電力を交流電力に変換して電線に給電する回生制御部１３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用走行検査装置に係り、特に自動車の加速試験等の動力性能の検査と共に制動力の検査を行うことができる自動車用走行検査装置に関する。

従来から、自動車製造工場で組立が完了した完成車両は、運輸支局、自動車検査登録事務所、あるいは形式指定を受けた新車の場合には自動車メーカーにおいて、新規検査が行われている。この新規検査を行う完成検査ラインには種々の検査機器が設置されている。例えば、自動車の加速試験等の動力性能の検査はドラムテスタ（例えば、特許文献１参照。）、制動力の検査はブレーキテスタ（例えば、特許文献２参照。）によって実施されている。

ドラムテスタは図２（Ａ）に示すように、検査車両２００を載置するフロントローラ１０１ａ、１０１ｂ及びリヤローラ１０２ａ、１０２ｂと、検査車両２００の駆動輪２０１によって回転しているリヤローラ１０２ｂを停止させる機械的ブレーキ１１０とを備えている。機械的ブレーキ１１０は、例えばドラムブレーキであり、ブレーキシュー１１１を機械的装置あるいは油空圧的装置であるアクチュエータ１１２によってリヤローラ１０２ｂの外周に押し付けて当該リヤローラ１０２ｂの回転を停止させることができる。また、ドラムテスタ１００は、リヤローラ１０２ａ、１０２ｂに検査車両２００の走行状態に応じた回転負荷をかける負荷装置（図示せず）を備えている。なお、負荷装置及び機械的ブレーキ１１０はリヤローラに限らず、車両の駆動方式等によりフロントローラあるいは両方のローラに備えられる。

このように構成されたドラムテスタ１００で検査車両２００の動力性能を検査するにあたり、検査車両２００をフロントローラ１０１ａ、１０１ｂ及びリヤローラ１０２ａ、１０２ｂに載置後、検査中に検査車両２００がローラ１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂ上から移動しないようにチェーン（図示せず）によって固定する。この状態で、検査車両２００の駆動輪２０１を駆動させると、その駆動輪２０１による回転エネルギはリヤローラ１０２ａ、１０２ｂに伝動されるので、負荷装置によって加速時等の路上走行中の種々の走行状態を模擬する回転負荷をかけることができる。したがって、その回転負荷の測定結果により検査車両２００の駆動特性を測定することができる。なお、検査後は、機械的ブレーキ１１０によってリヤローラ１０２ｂを制動することで、検査車両２００の回転している駆動輪２０１を停止させることができる。

また、ブレーキテスタは図２（Ｂ）に示すように、検査車両２００を載置するフロントローラ３０１ａ、３０１ｂ及びリヤローラ３０２ａ、３０２ｂと、リヤローラ３０２ａを駆動可能なローラ駆動モータＭ１０と、検査車両２００の駆動輪２０１の制動力を検査する制動力検査器３１０とを備えている。ローラ駆動モータＭ１０は、商用電源３２０に接続されている速度制御部３２１によって回転速度が制御されている。制動力検査器３１０は、リヤローラ３０２ａの回転速度を検出するエンコーダ３１１と、リヤローラ３０２ｂに加わる荷重を検出するロードセル３１２とを備えている。エンコーダ３１１で得られた検出データである制動距離測定値、及びロードセル３１２で得られた検出データである制動力測定値は、判定回路（図示せず。）でそれぞれの基準値と比較することで、制動力の良否判定を行っている。

このように構成されたブレーキテスタ３００で検査車両２００の制動力を検査するにあたり、ドラムテスタ１００と同様に、検査車両２００をフロントローラ３０１ａ、３０１ｂ及びリヤローラ３０２ａ、３０２ｂに載置後、検査中に検査車両２００がローラ３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂ上から移動しないようにチェーン（図示せず）によって固定する。この状態で、速度制御部３２１は商用電源３２０からの電力をローラ駆動モータＭ１０に供給してリヤローラ３０２ａを回転させて検査車両２００の駆動輪２０１を回転させる。

検査車両２００の駆動輪２０１の回転速度が制動力の検査に必要な数値に到達したのちに、検査車両２００のブレーキペダルを踏み込むと、駆動輪２０１の回転速度が低下すると共に、リヤローラ３０２ａ、３０２ｂには荷重が加わるので、その事象を制動力検査器３１０で検出して判定回路で制動力の良否判定を行うことができる。

特開昭６１−１２５７４０号公報 特開平６−４３０７１号公報

しかしながら、背景技術に記載した特許文献１のドラムテスタとしての車両運転性検査装置では、動力性能の検査後に機械的ブレーキ１１０によって検査車両２００の駆動輪２０１を停止させているので、検査車両２００の駆動輪２０１からリヤローラ１０２ａ、１０２ｂに伝達された回転による運動エネルギは、機械的ブレーキ１１０の摩擦による熱エネルギに変換されるだけであった。また、その熱エネルギは大気に放散されるので、車両運転性検査装置の周囲はその熱エネルギにより暑くなり環境悪化の一因となっていた。

また、背景技術に記載した特許文献２のブレーキテスタとしての車両の制動力検査方法及び装置では、商用電源からの電力によって駆動されたローラ駆動モータＭ１０によって回転するリヤローラ３０２ａ、３０２ｂの運動エネルギが、リヤローラ３０２ａ、３０２ｂと検査車両２００の駆動輪２０１との間に発生する熱エネルギに変換されるだけであった。

さらに、これらテスタは別個に配置されるので、完成検査ラインの設置スペースが大きくなる難点があった。

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、自動車を載置させるローラの回転による運動エネルギの有効利用を図ると共に、ドラムテスタとブレーキテスタとを一体化して完成検査ラインの設置スペースを縮小させる自動車用走行検査装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成する第１の態様である自動車用走行検査装置は、検査車両を載置するフロントローラ及びリヤローラと、検査車両の加速試験等の動力性能を検査する動力性能検査器と、検査車両の制動力を検査する制動力検査器とを備えた自動車用走行検査装置であって、フロントローラ及びリヤローラの少なくとも何れか一方のローラに設けられ当該ローラを回転するモータと、モータを駆動するための商用電源が工場内に配線された電線によって給電され、制動力検査器で検査車両の制動力を検査するためにモータの回転速度を制御してモータが設けられたローラに当接する検査車両の車輪を所定の回転数で回転させる主制御回路、及び動力性能検査器で検査車両の動力性能を検査するために車輪の駆動輪でモータが設けられたローラを転動させることで当該モータが回生動作すると、その回生動作で得られた回生電力を直流電力に変換する副制御回路を有する速度制御部と、モータに速度制御部を介して電気的に接続され、速度制御部から出力された直流電力を交流電力に変換して電線に給電する回生制御部とを備えているものである。

このような第１の態様である自動車用走行検査装置によれば、ドラムテスタとして機能させた場合、検査車両の駆動輪からリヤローラに伝動された回転による運動エネルギは、モータが電力供給されていないことから発電状態になるので電気エネルギに変換させることができ、また、電力が供給されていないモータの回生制動によって駆動輪に負荷を与えることで、動力性能の検査後に検査車両の駆動輪を停止させることができる。このモータの回生制動によってもリヤローラの転動による運動エネルギを電気エネルギに変換することができる。この商用電源で動作するモータの回生動作によって得られた電気エネルギは交流電力なので、速度制御部の副制御回路によって直流電力に変換されて回生制御部に送出され、回生制御部は直流電力を交流電力に変換して電線に戻すことができる。したがって、工場内に配線された電線に電気的に接続されている照明灯やエアコン等で利用できるので、工場内の節電に寄与させることができる。

また、第２の態様は第１の態様である自動車用走行検査装置において、速度制御部は、主制御回路がインバータ、副制御回路がコンバータである。このような第２の態様である自動車用走行検査装置によれば、速度制御部の主制御回路をモータ制御系のインバータにすることでモータの回転速度調整や出力トルクの調整を容易にすることができ、速度制御部の副制御回路をインバータに組み込み可能なコンバータにすることができる。

また、第３の態様は第２の態様である自動車用走行検査装置において、回生制御部は電源回生コンバータである。このような第３の態様である自動車用走行検査装置によれば、速度制御部の主制御回路をインバータ、副制御回路をコンバータとしたことで、電源回生に好適な電源回生コンバータを用いることができる。速度制御部の主制御回路であるインバータに回生電力をそのまま入力させるとインバータ内部が過電圧になるので、従来は負荷抵抗を接続し、熱エネルギに変換させて検査装置の周囲に放散させていた。そこで、第３の態様である自動車用走行検査装置では、抵抗ではなく電源回生コンバータを介在させることで効率的に電力に変換させている。

本発明の自動車用走行検査装置によれば、自動車を載置させるローラの回転による運動エネルギを電気エネルギに変換できるので、工場内の節電に寄与させることができ、また、電力が供給されていないモータの回生制動によって駆動輪に負荷を与えて検査車両の駆動輪を停止させることができるので、熱エネルギの放散を低減させて装置の周囲環境を向上させることができる。

また、本発明の自動車用走行検査装置によれば、ドラムテスタとブレーキテスタとを一体化して完成検査ラインに設置できるので、設置スペースを縮小できると共に装置の設備費の低減が可能になる。

以下、本発明の自動車用走行検査装置を実施するための最良の形態例について図面に基き説明する。

本発明の自動車用走行検査装置は図１に示すように、検査車両２を載置するフロントローラ３ａ、３ｂ及びリヤローラ４ａ、４ｂと、検査車両２の加速試験等の動力性能を検査する動力性能検査器５と、検査車両２の制動力を検査する制動力検査器６とを備えている。

リヤローラ４ａ、４ｂは、負荷ローラ４ａを回転するためのローラ駆動モータＭ１が設けられ、この負荷ローラ４ａに軸心方向が平行状態で隣接する補助ローラ４ｂが回動自在に設けられている。フロントローラ３ａ、３ｂは、回動自在の状態で２つのローラの軸心方向が平行状態で隣接して設けられている。このフロントローラ３ａ、３ｂには検査車両２の前輪２１が両ローラに当接した状態で載置され、リヤローラ４ａ、４ｂには駆動輪２２が両ローラに当接した状態で載置される。なお、フロントローラ及びリヤローラはそれぞれ一対のローラで構成されていなくともよく、検査車両２の車輪２１、２２を安定した状態で載置できるようなローラ直径ならばそれぞれ１つのローラでもよい。

また、この自動車用走行検査装置１は、ローラ駆動モータＭ１を駆動するための商用電源１０が工場内に配線された電線（交流接続線）Ｌ１によって給電される速度制御部１２と、ローラ駆動モータＭ１に速度制御部１２を介して電気的に接続される回生制御部１３とを備えている。

速度制御部１２は、後述する動力性能検査器５で検査車両２の制動力を検査するためにローラ駆動モータＭ１の回転速度を制御してリヤローラ４ａ、４ｂの負荷ローラ４ａに当接する検査車両２の駆動輪２２を所定の回転数で回転させる主制御回路１２ａと、動力性能検査器５で検査車両２の動力性能を検査するために駆動輪２２でリヤローラ４ａ、４ｂの負荷ローラ４ａを転動させることで当該ローラ駆動モータＭ１が回生動作すると、その回生動作で得られた回生電力を直流電力に変換する副制御回路１２ｂとを有している。

このような制御機能を有する速度制御部１２は、主制御回路１２ａがインバータ、副制御回路１２ｂがコンバータを採用することが好ましい。このような機器を採用することが好ましいのは、速度制御部１２の主制御回路１２ａをモータ制御系のインバータにすることでローラ駆動モータＭ１の回転速度調整や出力トルクの調整を容易にすることができ、速度制御部１２の副制御回路１２ｂをインバータに組み込み可能なコンバータにすることができるからである。したがって、ローラ駆動モータＭ１には、動力用として好適な三相誘導電動機を可変速運転可能に用いることができる。

回生制御部１３は、速度制御部１２から出力された直流電力を交流電力に変換して電線１１に給電する回生制御機能を有し、この回生制御機能を有する機器として電源回生コンバータを採用することが好ましい。これは、速度制御部１２の主制御回路１２ａをインバータ、副制御回路１２ｂをコンバータとしたことで、電源回生に好適な電源回生コンバータを用いることができるからである。速度制御部１２の主制御回路１２ａであるインバータに回生電力をそのまま入力させるとインバータ内部が過電圧になるので、従来は負荷抵抗を接続し、熱エネルギに変換させて検査装置の周囲に放散させていた。そこで、本発明の自動車用走行検査装置１では、抵抗ではなく電源回生コンバータを介在させることにより効率的に電力に変換しているので、検査装置１の周囲への熱エネルギの放散を低減でき、また、有限なエネルギを節約できる。

動力性能検査器５は従来のドラムテスタと同様に、検査車両２の加速試験等の動力性能を検査するために、走行状態に応じて変化する回転負荷を、リヤローラ４ａ、４ｂを介して検査車両２の駆動輪２２に加える負荷装置（図示せず。）が組み込まれ、この負荷装置の動作による発進時、加減速時等の路上走行状態を測定して検査車両の動力性能を評価する検査装置（図示せず。）も組み込まれている。

制動力検査器６は従来のブレーキテスタと同様に、リヤローラ４ａ、４ｂの負荷ローラ４ａの回転速度を検出するエンコーダ６１で得られた回転速度検出データと、リヤローラ４ａ、４ｂの補助ローラ４ｂに加わる荷重を検出するロードセル６２で得られた荷重検出データが入力され、エンコーダ６１で得られた回転速度検出データである制動距離測定値、及びロードセル６２で得られた荷重検出データである制動力測定値は、判定回路（図示せず。）でそれぞれの基準値と比較することで、検査車両２の駆動輪２２の制動力の良否判定を行うものである。

このような自動車用走行検査装置１は、ローラ駆動モータＭ１に速度制御部１２の主制御回路１２ａが交流接続線Ｌ２で電気的に接続され、速度制御部１２の主制御回路１２に交流接続線Ｌ３で電磁接触器１４が電気的に接続され、電磁接触器１４が交流接続線Ｌ４で配線用遮断器１５に電気的に接続され、配線用遮断器１５が工場内に配線されている交流接続線Ｌ１に電気的に接続されている。電磁接触器１４はローラ駆動モータＭ１の始動、停止を行うと共に自動運転を行うために設けられ、配線用遮断器１５は短絡保護のために設けられている。なお、電磁接触器１４は、ローラ駆動モータＭ１が過負荷になった場合にそのローラ駆動モータＭ１を損傷から保護するために電磁開閉器を用いてもよい。電磁開閉器は、電磁接触器にモータの過負荷保護を行うサーマルリレーを組み合わせたものである。

さらに、速度制御部１２の副制御回路１２ｂは直流接続線Ｌ５で回生制御部１３に電気的に接続され、この回生制御部１３は交流接続線Ｌ６で交流接続線Ｌ３に電気的に接続されている。したがって、回生制御部１３は回生電力を電線１１に給電することできる。

このように構成された自動車用走行検査装置１について、以下、具体的な動作について説明する。

まず、ドラムテスタとして検査車両２の動力性能を検査するために、従来のドラムテスタやブレーキテスタと同様に、検査車両２をフロントローラ３ａ、３ｂ及びリヤローラ４ａ、４ｂに載置後、検査中に検査車両２がローラ３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ上から移動しないようにチェーン（図示せず。）によって固定する。この状態で検査車両２の駆動輪２２を駆動させると、その駆動輪２２による回転エネルギはリヤローラ４ａ、４ｂに伝動されるので、動力性能検査器５の負荷装置によって発進時、加減速時等の路上走行中の種々の走行状態を模擬する回転負荷をかけることができる。この負荷装置の動作による発進時、加減速時等の路上走行状態を動力性能検査器５の検査装置で測定して、検査車両２の動力性能を評価する。

この際、検査車両２の駆動輪２１からリヤローラ４ａ、４ｂに伝動された回転による運動エネルギは、ローラ駆動モータＭ１が電力供給されていないことから発電状態になるので電気エネルギに変換させることができる。この商用電源１０で動作するローラ駆動モータＭ１の回生動作によって得られた電気エネルギは交流電力なので、速度制御部１２の副制御回路１２ｂによって直流電力に変換されて回生制御部１３に送出される。回生制御部１３は直流電力を交流電力に変換して電磁接触器１４に送出するので、電磁接触器１４は配線用遮断器１５を介して電線Ｌ１に戻すことができる。この電磁接触器１４は、回生制御部１３で変換した交流電力に直流電力が混在していた場合に送出を停止するためにも使用され、その際には配線用遮断器１５も同時に遮断され系統を保護する役目を果たすことができる。したがって、電磁接触器１４は、直流電力がない場合には系統に悪影響を与えないので、ローラ駆動モータＭ１の回生動作によって得られた電気エネルギを、配線用遮断器１５を介して電線Ｌ１に戻すことができる。

動力性能検査器５による動力性能の検査後は、検査車両２の駆動輪２１への動力伝達を遮断させると、電力が供給されていないローラ駆動モータＭ１の回生制動によって駆動輪２１に負荷を与えることができるので、検査車両２の駆動輪２１を停止させることができる。したがって、検査車両２の駆動輪２１の運動エネルギを熱エネルギに変換して大気に放散させる機械的ブレーキは不要になり、而もローラ駆動モータＭ１の回生制動によってリヤローラ４ａ、４ｂの転動による運動エネルギを電気エネルギに変換することができるようになる。

このように、動力性能検査器５による動力性能の検査中、検査後の何れの場合においても、ローラ駆動モータＭ１による回生電力を工場内に配線された電線Ｌ１に電気的に接続されている照明灯やエアコン等で利用できるので、工場内の節電に寄与させることができる。

次に、ブレーキテスタとして検査車両２の制動力を検査するために、速度制御部１２は、商用電源１０からの電力を、交流接続線Ｌ１→配線用遮断器１５→交流接続線Ｌ４→電磁接触器１４→交流接続線Ｌ３を介してローラ駆動モータＭ１に供給するので、ローラ駆動モータＭ１はリヤローラ４ａ、４ｂの負荷ローラ４ａを回転させて検査車両２の駆動輪２２を回転させる。この際、速度制御部１２は商用電源１０からの電力の供給量を制御することで、検査車両２の駆動輪２２の回転速度を制動力の検査に必要な数値に設定することができる。

検査車両２の駆動輪２２の回転速度が制動力の検査に必要な数値に到達したのちに、ローラ駆動モータＭ１への電力供給を停止して検査車両２のブレーキペダルを踏み込むと、駆動輪２２の回転速度が低下すると共に、リヤローラ４ａ、４ｂには荷重が加わるので、負荷ローラ４ａの回転速度を検出するエンコーダ６１で得られた回転速度検出データと、補助ローラ４ｂに加わる荷重を検出するロードセル６２で得られた荷重検出データが制動力検査器６に入力する。制動力検査器６は、エンコーダ６１で得られた回転速度検出データである制動距離測定値、及びロードセル６２で得られた荷重検出データである制動力測定値を、それぞれの基準値と比較することで、検査車両２の駆動輪２２の制動力の良否判定を行うことができる。

この際、電力が供給されていないローラ駆動モータＭ１の回生動作によってリヤローラ４ａ、４ｂの転動による運動エネルギを電気エネルギに変換することができるので、検査車両２の制動力を検査においても、ローラ駆動モータＭ１による回生電力を工場内に配線された電線Ｌ１に電気的に接続されている照明灯やエアコン等で利用できる。

このように、完成検査ラインの自動車用走行検査装置１から検査車両２を移動させることなく、検査車両２の動力性能及び制動力の検査を行うことができるので、完成検査ラインの設置スペースを縮小できると共に設備費の低減が可能となる。

なお、上述した実施例においては、速度制御部１２によって速度制御されるモータＭ１はリヤローラ４ａ、４ｂの負荷ローラ４ａに設けられていたが、これに限らず、検査車両２の駆動方式等によって、フロントローラあるいは両方のローラに設けられていてもよい。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明の自動車用走行検査装置による好ましい実施の形態例を示す説明図である。 従来の自動車用走行検査装置を示す図で、（Ａ）はドラムテスタの説明図、（Ｂ）はブレーキテスタの説明図である。

符号の説明

１……自動車用走行検査装置
２……検査車両
２１……前輪（車輪）
２２……駆動輪（車輪）
３ａ、３ｂ……フロントローラ
４ａ、４ｂ……リヤローラ
５……動力性能検査器
６……制動力検査器
１０……商用電源
１２……速度制御部
１２ａ……主制御回路
１２ｂ……副制御回路
１３……回生制御部
Ｍ１……ローラ駆動モータ

Claims (3)

1. 検査車両を載置するフロントローラ及びリヤローラと、前記検査車両の加速試験等の動力性能を検査する動力性能検査器と、前記検査車両の制動力を検査する制動力検査器とを備えた自動車用走行検査装置であって、
   前記フロントローラ及び前記リヤローラの少なくとも何れか一方のローラに設けられ当該ローラを回転するモータと、
   前記モータを駆動するための商用電源が工場内に配線された電線によって給電され、前記制動力検査器で前記検査車両の制動力を検査するために前記モータの回転速度を制御して前記モータが設けられた前記ローラに当接する前記検査車両の車輪を所定の回転数で回転させる主制御回路、及び前記動力性能検査器で前記検査車両の動力性能を検査するために前記車輪の駆動輪で前記モータが設けられた前記ローラを転動させることで当該モータが回生動作すると、その回生動作で得られた回生電力を直流電力に変換する副制御回路を有する速度制御部と、
   前記モータに前記速度制御部を介して電気的に接続され、前記速度制御部から出力された前記直流電力を交流電力に変換して前記電線に給電する回生制御部とを備えていることを特徴とする自動車用走行検査装置。
2. 前記速度制御部は、前記主制御回路がインバータ、前記副制御回路がコンバータであることを特徴とする請求項１記載の自動車用走行検査装置。
3. 前記回生制御部は、電源回生コンバータであることを特徴とする請求項２記載の自動車用走行検査装置。

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