JP4689484B2 - シャシーダイナモメータの検証装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャシーダイナモメータの校正などのために行われる、シャシーダイナモメータの検証に用いられるシャシーダイナモメータの検証装置に関するものである。

シャシーダイナモメータの検証装置としては、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれるタイヤ付きの車輪と、当該車輪を回転駆動するモータと、モータの回転速度を計測する回転速度計と、モータと車輪の間に働くトルクを検出する軸トルク計と、回転速度計が計測した回転速度と軸トルク計が計測したトルクとに基づいて、シャシーダイナモメータの各種特性を測定する測定装置とを備えた検証装置が知られている（たとえば、特許文献１）。

ここで、この検証装置では、測定装置において、回転速度計が計測した回転速度から車輪の周速（自動車試験時の車速に相当）を算定すると共に、軸トルク計が計測したトルクからローラと車輪との間に働くローラの接線方向の力を算定している。そして、このようにして算定した速度や力に基づいてシャシーダイナモメータの各種特性を計測している。
特開平７-６３６５３号公報

前述したシャシーダイナモメータの検証装置では、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置くタイヤ付きの車輪は、タイヤ部分が可撓性または弾性を有するために、測定中にその径が僅かながら変化する。
また、回転速度計が計測した回転速度と車輪の周速との関係や、軸トルク計が計測したトルクとローラと車輪との間に働くローラの接線方向の力との関係は、車輪の径の変化に伴い変化する。
したがって、このように測定中に車輪の径が変化する場合には、測定装置において、車輪の周速の算定や、ローラと車輪との間に働くローラの接線方向の力の算定を正しく行うことができない。そして、このことが、シャシーダイナモメータの各種特性の計測の精度を劣化させる要因となっていた。

そこで、本発明は、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置く車輪の径の変化にかかわらず、より精度よく、シャシーダイナモメータの各種特性を測定することのできる、シャシーダイナモメータの検証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、シャシーダイナモメータの各種特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置を、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、当該車輪を回転駆動するモータと、当該モータの回転速度を計測する回転速度計と、前記モータと車輪の間に働くトルクを計測するトルク計と、前記車輪の径長の変動量を計測する径長変動計測部と、前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記回転速度計が計測した回転速度とより求まる車輪の周速と、トルク計が計測したトルクとに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定する測定装置とより構成したものである。

このようなシャシーダイナモメータの検証装置によれば、車輪の静的状態にあるときの径長ではなく、径長変動計測部が計測した径長の変動量に従って求まる各時点における車輪の現実の径長に基づいて車輪の周速を算出すると共に、算出した周速に基づいてシャシーダイナモメータの各種特性を測定することができるので、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置く車輪の径の変化にかかわらず、より精度よく、シャシーダイナモメータの各種特性を測定することができるようになる。

また、前記課題達成のために、本発明は、シャシーダイナモメータの各種特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置を、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、当該車輪を回転駆動するモータと、当該モータの回転速度を計測する回転速度計と、前記モータと車輪の間に働くトルクを計測するトルク計と、前記車輪の径長の変動量を計測する径長変動計測部と、前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記トルク計が計測したトルクとより求まる前記ローラと車輪との間に働く前記ローラの接線方向の力と、前記回転速度計が計測した回転速度とに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定する測定装置とより構成したものである。

このようなシャシーダイナモメータの検証装置によれば、車輪の静的状態にあるときの径長ではなく、径長変動計測部が計測した径長の変動量に従って求まる各時点における車輪の現実の径長に基づいて前記ローラと車輪との間に働く前記ローラの接線方向の力を算出すると共に、算出した力に基づいてシャシーダイナモメータの各種特性を測定することができるので、シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置く車輪の径の変化にかかわらず、より精度よく、シャシーダイナモメータの各種特性を評価することができるようになる。

なお、以上の二つのシャシーダイナモメータの検証装置の構成は、組み合わせて適用するようにしても良い。すなわち、前記測定装置において、前記車輪の径長の変動量を計測する径長変動計測部と、前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記回転速度計が計測した回転速度とより求まる車輪の周速と、前記トルク計が計測したトルクと前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長とより求まる前記ローラと車輪との間に働く前記ローラの接線方向の力とに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定するようにしてもよい。

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ローラ上に載せ置く車輪の径の変化にかかわらず、より精度よく、シャシーダイナモメータの各種特性を測定することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係るシャシーダイナモメータシステムの構成を模式的に示す。
ここで、図１ａ１はシャシーダイナモメータシステムの上面模式図を、図１ａ２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システムは、ピットカバー１と、車両駆動輪に各々対応してピット６内に設けられた二つのシャシーダイナモメータ２を有している。また、シャシーダイナモメータ２は、ベース２１、ベース２１に回動可能に支持されたローラ２２、ベース２１に対して揺動可能に支持された、ローラ２２を回転駆動するダイナモメータ２３、ダイナモメータ２３のフレームの両側に各々連結した２つのアーム２４、ロードセル２５を有する。

そして、シャシーダイナモメータ２は、ピットカバー１上に進めた自動車の自動車駆動輪を、ピットカバー１の自動車走行面に設けた開口から天頂部を露出させたローラ２２の上に配置して走行させながら、ダイナモメータ２３でローラ２２を介して自動車駆動輪にトルクを加えたり吸収したり、自動車駆動輪よりローラ２２に加わる力を、当該力によって揺動するダイナモメータ２３のアーム２４から加わる荷重としてロードセル２５で計測したりするものである。

次に、このようなシャシーダイナモメータシステムに用いられる検証装置の配置を図１ｂに示す。
ここで、図１ｂ１検証装置を配置したシャシーダイナモメータシステムの上面模式図を、図１ｂ２は検証装置を配置したシャシーダイナモメータ２の側面模式図を示している。ただし、図１ｂは、図１ｂ１に示される二つのシャシーダイナモメータ２の内の図中における下側のシャシーダイナモメータ２（前輪駆動の自動車の右前輪用のシャシーダイナモメータ２）の検証を行う場合の配置を示したものである。

図示するように、検証装置３は、ピットカバー１上に固定される計測装置４と、検証処理装置５とより構成される。
以下、この検証装置３の詳細について説明する。
まず、図２ａを用いて、計測装置４の構成について説明する。
ここで、図２ａ１は図１ｂ１のように配置した場合における計測装置４の上面を、図２ａ２は図１ｂ１のように配置した場合における計測装置４の左側面を、図２ａ３は図１ｂ１のように配置した場合における計測装置４の正面を、図２ａ４は図１ｂ１のように配置した場合における計測装置４の右側面を表している。

図示するように、計測装置４は、ピットカバー１上にボルトなどにより固定される固定ベース４１、固定ベース４１の上に固定設置された梁支持部４２、梁支持部４２によって図２ｂに破線と矢印示すように揺動可能に支持された揺動梁４３、揺動梁４３に固定されたモータ支持台４４、モータ支持台４４に固定されたモータ４５、モータ４５によって回転駆動される車輪４６、モータ４５の回転速度を計測する回転速度計４７、モータ４５と車輪４６との間に働くトルクを計測する軸トルクセンサなどであるトルク計４８、車輪４６の中心軸と固定ベース４１上面との間の距離の変動量を計測する、固定ベース４１上に固定設置された距離センサ４９とを有している。

ここで、梁支持部４２は、下方に揺動する方向に任意の力で付勢しつつ揺動梁４３を揺動可能に支持する。また、距離センサ４９は、図２ｃの拡大模式図に示すように車輪４６の中心軸から下方に伸ばした指針４９１の変動Δｄを計測することにより、車輪４６の中心軸と固定ベース４１上面との間の距離の変動量を計測する。なお、このような距離センサ４９としては、非接触で距離を計測する光学式の距離センサ４９などを用いることが好ましい。

さて、このような計測装置４に構成において、固定ベース４１は、車輪４６が検証するシャシーダイナモローラ上に位置するようにピットカバー１上面に固定される。
そして、梁支持部４２によって揺動梁４３を下方に揺動する方向に所定の力で付勢しつつ、モータ４５を制御することにより、自動車を模擬する荷重を車輪４６に与えつつ車輪４６を回転させると共に、車輪４６の周速に応じた値をとる、モータ４５の回転速度を回転速度計４７で計測することができる。また、この際に車輪４６とローラ２２との間に接線方向の働く力に応じた値をとる、車輪４６とモータ４５の間に働くトルクをトルク計４８で計測することができる。

次に、図３に、検証処理装置５の内部構成を含む、検証装置３の信号処理系統の構成を示す。
図示するように、検証処理装置５は、操作部５１、表示部５２、検証制御部５３、車速算出部５４、作用力算出部５５を有している。また、検証制御部５３は、検証シーケンス制御部５３１、検証部５３２、検証結果データ保持部５４３を備えている。
このような構成において、検証シーケンス制御部５３１は、操作部５１を介してオペレータより検証処理の実行を指示されると、予め定められたテストシーケンスに従って、計測装置４のモータ４５の動作を制御する。
一方、テストシーケンスに従った制御が開始されると、車速算出部５４は、予め設定された車輪４６の静的状態にあるときの直径を距離センサ４９が計測した変動量で補正して、車輪４６の当該時点の現実の直径を算出し、算出した直径と、回転速度計４７が計測した車輪４６の回転速度とより、車輪４６の周速を車速として算出する。また、作用力算出部５５は、予め設定された車輪４６の静的状態にあるときの直径を距離センサ４９が計測した変動量で補正して、車輪４６の当該時点の現実の直径を算出し、算出した直径と、トルク計４８が算出した車輪４６とモータ４５との間のトルクに基づいて、車輪４６とローラ２２の接触箇所で車輪４６とローラ２２との間に働くローラ２２の接線方向の力を作用力として算出する。

そして、検証部５３２は、車速算出部５４が算出した車速や作用力算出部５５が算出した作用力より、シャシーダイナモメータ２の各種特性/性能を測定/検証する。また、検証部５３２は、検証結果を表す検証結果データ保持部５４３に保存したり、表示部５２に表示する処理なども行う。

以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態に係る検証装置３によれば、車輪４６の静的状態にあるときの径長ではなく、距離センサ４９が計測した車輪４６の径の変動量に従って求まる各時点における車輪４６の現実の直径に基づいて車輪４６の周速や車輪４６とローラ２２の接触箇所で車輪４６とローラ２２との間に働くローラ２２の接線方向の力を算出すると共に、算出した周速に基づいてシャシーダイナモメータ２の各種特性/性能を測定/検証するので、シャシーダイナモメータ２のローラ２２上に載せ置く車輪４６の径の変化にかかわらず、より精度よく、シャシーダイナモメータ２の各種特性を種特性/性能を測定/検証することができるようになる。

本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置の計測装置の配置を示す図である。 本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置の計測装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの検証装置の信号処理系統の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…ピットカバー、２…シャシーダイナモメータ、３…検証装置、４…計測装置、５…検証処理装置、６…ピット、２１…ベース、２２…ローラ、２３…ダイナモメータ、２４…アーム、２５…ロードセル、４１…固定ベース、４２…梁支持部、４３…揺動梁、４４…モータ支持台、４５…モータ、４６…車輪、４７…回転速度計、４８…トルク計、４９…距離センサ、５１…操作部、５２…表示部、５３…検証制御部、５４…車速算出部、５５…作用力算出部、４９１…指針、５３１…検証シーケンス制御部、５３２…検証部、５４３…検証結果データ保持部。

Claims (3)

1. シャシーダイナモメータの各種特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置であって、
   シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、
   当該車輪を回転駆動するモータと、
   当該モータの回転速度を計測する回転速度計と、
   前記モータと車輪の間に働くトルクを計測するトルク計と、
   前記車輪の径長の変動量を計測する径長変動計測部と、
   前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記回転速度計が計測した回転速度とより求まる車輪の周速と、トルク計が計測したトルクとに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定する測定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検証装置。
   
2. シャシーダイナモメータの各種特性を検証するためのシャシーダイナモメータの検証装置であって、
   シャシーダイナモメータのローラ上に載せ置かれる車輪と、
   当該車輪を回転駆動するモータと、
   当該モータの回転速度を計測する回転速度計と、
   前記モータと車輪の間に働くトルクを計測するトルク計と、
   前記車輪の径長の変動量を計測する径長変動計測部と、
   前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記トルク計が計測したトルクとより求まる前記ローラと車輪との間に働く前記ローラの接線方向の力と、前記回転速度計が計測した回転速度とに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定する測定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検証装置。
   
3. 請求項１記載のシャシーダイナモメータの検証装置であって、
   前記測定装置は、前記車輪の周速と、前記径長変動計測部が計測した変動量に従って求まる車輪の径長と前記トルク計が計測したトルクとより求まる前記ローラと車輪との間に働く前記ローラの接線方向の力とに基づいて、シャシーダイナモメータの特性を測定することを特徴とするシャシーダイナモメータの検証装置。