JP4805190B2 - シャシーダイナモメータの車両固定装置 - Google Patents

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では、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、その測定を行う必要がある。
そして、このような車両の固定の技術としては、ワイヤロープで、車両の前部と後部とを、それぞれ索引して固定する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
特開平１０-３０７０８２号公報

さて、前述のように車両の前部と後部とをワイヤロープで索引して車両を固定する場合には、安定した状態で車両が固定されるように、各ロープの索引力（張力）を同じ所望の索引力に揃える必要がある。

しかしながら、自動車を位置決めした後に、各ロープの索引力を操作して同じ所望の索引力に揃える作業を行うと、自動車を固定せずに当該作業を行う場合には当該作業の過程で、自動車を固定して当該作業を行う場合には当該固定を解除したときに、自動車の位置が移動してしまうことがある。

そこで、本発明は、簡易に、所望の索引力をもって車両を安定的に所望の位置に固定することのできる、シャシー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車両を固定する車両固定装置を、前記自動車を前方と後方とのうちの一方に索引する第１索引装置と、前記自動車を前方と後方とのうちの前記一方ではない他方に索引する第２索引装置と、前記第２索引装置による前記自動車の索引力を検出する索引力検出装置と、前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれ検出する位置検出装置と、前記第１索引装置と前記第２索引装置の索引量を制御する制御装置とより構成し、前記制御装置において、前記位置検出装置が前記車輪の位置の目標位置からのずれを検出している場合に前記第１索引装置の索引量を、前記車輪の位置が前記目標位置に近づくように制御すると共に、前記索引力検出装置が検出した索引力が目標索引力と異なる場合に前記第２索引装置の索引量を、第２索引装置による前記自動車の索引力が前記目標索引力に近づくように制御するようにしたものである。

このようなシャシーダイナモメータの固定装置によれば、索引力と前記自動車の車輪の位置との双方が所望の値となるように、第１索引装置と第２索引装置による自動車の前方と後方への索引を制御するので、所望の索引力をもって車両を安定的に所望の位置に固定することができるようになる。

なお、このようなシャシーダイナモメータの固定装置は、より具体的には、前記位置検出装置を、前記自動車の車体の、予め定めた参照位置からのずれに応じて、前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれを検出するものとしてもよい。また、前記第１索引装置を、当該第１索引装置が自動車を索引する索引力のうちの前記一方方向への分力によって前記自動車を前記一方に索引するものとし、前記第２索引装置を、当該第１索引装置が自動車を索引する索引力のうちの前記他方方向への分力によって前記自動車を前記他方に索引するものとしてもよい。また、前記第１索引装置と第２索引装置とを、端部に前記自動車と連結するための連結部が設けられた索具と、固定設置された、前記策具の繰り込みを行う索具繰込部とより構成し、前記制御装置において、前記第１索引装置の索引量の制御を、前記第１索引装置の前記索具繰込部の策具の繰り込み量を制御することにより行い、前記第２索引装置の索引量の制御を、前記第２索引装置の前記索具繰込部の策具の繰り込み量を制御することにより行うようにしてもよい。

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車両固定装置において、所望の索引力をもって車両を安定的に所望の位置に固定することの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、自動車の前後左右の４つの車輪に対して各々設けた車輪位置決装置４を用いて前輪を前輪用ローラ２上に位置決めすると共に後輪を後輪用ローラ３上に位置決めした上で、自動車を、駆体１に、二つの前部索引装置６と二つの後部索引装置７で固定し、固定した自動車を走行させながら前輪用ローラ２に連結した動力計や後輪用ローラ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。また、シャシーダイナモメータは、自動車の固定を制御する索引制御装置８と、自動車の前輪位置を検出し索引制御装置８に通知する前輪位置検出装置９とを備えている。

次に、自動車の前後左右の４つの車輪に対して各々設けた４つの車輪位置決装置４は、同様の構成を有しており、各々図２ａに示すように、二つのアーム４１と、各アーム４１毎に設けられた、アーム４１を図２ａに点線と矢印で示したように伸縮させる二つのジャッキ装置４２とを有している。
また、二つのアーム４１は、それぞれ間に、車輪を位置決するローラ（前輪用ローラ２または後輪用ローラ３）を挟むように配置され、アーム４１を縮めた状態において、アーム４１の先端は、ローラの頂上よりも下方となる。したがって、この状態では、アーム４１は、自動車の駆体１上への進行や、自動車の試験を妨げることはない。また、この状態から、アーム４１を伸ばすと、アーム４１は、ローラと駆体１との間の開口を通って、斜め上方に移動する。すると、やがて、二つのアーム４１が車輪の下部に接して前後斜め下方から車輪を挟みこむように力を加え、車輪をローラ上に位置決めする。

次に、二つの前部索引装置６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、二つの後部索引装置７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。
ここで二つの後部索引装置７は同じ構成を有しており、後部索引装置７の上面のようすを図２ｂ１に、後部索引装置７の側面のようすを図２ｂ２に示すように、駆体１に固定されるベース７１と、ベース７１に固定されたモータ部７２と、ベース７１に回動可能に支持されたギヤホイール７３と、ギヤホイール７３に結合された減速装置７４と、ベース７１に回動可能に支持されたベルト巻取シャフト７５とを有している。そして、ギヤホイール７３は、ベルト巻取シャフト７５に連結されると共に、モータのモータ軸と噛み合い、モータ軸の回転運動をベルト巻取シャフト７５の回転運動に変換する。

また、後部索引装置７は、ベルト巻取シャフト７５によって巻き取られるベルト７６、ベルト７６に加わる張力を検出する、ベルト７６の中間に挿入配置されたロードセル７７、ベルト７６の先端に設けられたフック７８とを有している。
そして、このような構成において、モータ部７２を用いてベルト７６を任意量巻き取ったり、任意量送り出したり、減速装置７４を用いて、ベルト７６を任意量巻き取った状態で固定したりすることができるようになっている。
次に、二つの前部索引装置６は後部索引装置７と同様な構成を備えている。
さて、図１に戻り、索引制御装置８は、前部索引装置６と後部索引装置７の各々のモータ部７２と減速装置７４を駆動制御する。また、索引制御装置８は、前部索引装置６と後部索引装置７の各々のロードセル７７と接続し、各ロードセル７７が検出した張力を取得できるようになっている。

以下、このようなシャシーダイナモメータへの自動車の固定の手順を示す。
まず、作業者は、図１に示すように、自動車を、駆体１上に進行させ、４つの車輪位置決装置４のアーム４１を伸ばし、前輪を前輪用ローラ２上に位置決めすると共に後輪を後輪用ローラ３上に位置決めする。
そして、作業者は、二つの前部索引装置６のベルト７６の先端のフック７８を、自動車前部に固着した固定フックに掛け止める。また、同様に、二つの後部索引装置７のベルト７６の先端のフック７８を、自動車後部に固着した固定フックに掛け止める。なお、これらの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。

次に、作業者は、索引制御装置８を操作し、索引制御装置８の固定制御処理を起動し、当該処理を索引制御装置８に実行させる。
図３に、この索引制御装置８が行う索引制御処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、二つの前部索引装置６と二つの後部索引装置７を制御し、各々のベルト７６が予め定めた所定の予備張力で自動車を索引するように制御する（ステップ３０２）。ここで、前部索引装置６と後部索引装置７の各々のベルト７６の張力は、各々のベルト７６に挿入したロードセル７７で検出する。また、予備張力は、当該予備張力によって自動車が移動しない程度に軽く自動車を索引する張力とする。

次に、作業者によって車両の固定が解除されるのを待つ（ステップ３０４）。
ここで、作業者は、ステップ３０２で予備張力で自動車が索引されたならば、４つの車輪位置決装置４のアーム４１を駆体１の天井下に縮め、自動車の各車輪と各ローラ（前輪用ローラ及び後輪用ローラ３）が自由に回動できるように自動車や動力計のブレーキを解除しておく。そして、車両の固定の解除を索引制御装置８に通知する。

一方、索引制御装置８は、車両の固定の解除が通知されたならば（ステップ３０４）、前輪位置検出装置９が検出している前輪の位置が目標とする位置、すなわち、前輪用ローラ２の回転軸と前輪の回転軸が垂直方向に正しく並んだ位置にあるかどうかと（ステップ３０６、３０８）、二つの後部索引装置７のロードセル７７が検出している張力より求まる、自動車の自動車後方への索引力が目標とする値となっているかどうかを（ステップ３１０、３１２）調べる。

そして、前輪の位置が目標とする位置になければ（ステップ３０８）、前輪の位置が目標の位置に移動するように、前部索引装置６にベルト７６の繰り出し/巻き取りを行わせる（ステップ３１６）。すなわち、前輪の位置が目標の位置より後方にあれば、前輪位置と目標の位置との偏差に応じた量、または、偏差が検出されなくなるまで、前部索引装置６にベルト７６を巻き取らせ、前輪の位置が目標の位置より前方にあれば、前輪位置と目標の位置との偏差に応じた量、または、偏差が検出されなくなるまで前部索引装置６にベルト７６を繰り出させる。但し、ベルト７６はある程度の伸縮性を備えているものとする。ここで、前輪位置と目標の位置との偏差に応じた量、ベルト７６の繰り出し/巻き取りを行う場合には、前輪位置と目標の位置との偏差の大きさと、前部索引装置６に行わせるベルト７６の繰り出し/巻き取りの量との対応は、予め定めておくようにする。

また、自動車の自動車後方への索引力が目標とする値となっていなければ（ステップ３１２）、自動車後方への索引力が目標とする値となるように後部索引装置７にベルト７６の繰り出し/巻き取りを行わせる（ステップ３１８）。すなわち、自動車の自動車後方への索引力が目標とする値より小さければ、索引力と目標とする値の偏差の応じた量、後部索引装置７にベルト７６を巻き取らせ、自動車の自動車後方への索引力が目標とする値より大きければ、索引力と目標とする値との偏差に応じた量、後部索引装置７にベルト７６を繰り出させる。ここで、索引力と目標とする値との偏差の大きさと、後部索引装置７に行わせるベルト７６の繰り出し/巻き取りの量との対応は、予め定めておくようにする。

そして、前輪の位置が目標とする位置にあり（ステップ３０８）、かつ、自動車の自動車後方への索引力が目標とする値にある（ステップ３１２）状態となったならば、前部索引装置６と後部索引装置７を制御して、各ベルト７６を固定し処理を終了する。
以上、索引制御装置８が行う索引制御処理について説明した。
ところで、以上の実施形態において、前輪位置検出装置９は、自動車の前輪付近を撮影した画像から前輪の位置を検出するセンサなどとして構成することができる。ただし、この前輪位置検出装置９は、その他の光学的手法や電磁気的手法や機械的手法などによって、前輪の位置を検出するセンサであってもよい。また、前輪位置検出装置９は、索引制御処理開始時の前輪の位置を基準位置として、自動車の前輪の基準位置からの移動方向を検出するセンサとして構成するようにしてもよい。すなわち、前輪位置検出装置９は、たとえば、前輪用ローラ２の回転量より自動車の位置や移動方向を検出するものであってもよい。また、前輪位置検出装置９は、自動車の位置や自動車の位置の基準位置からの移動方向を検出し、検出した自動車の位置や移動から、前輪の位置や基準位置からの移動を算定するものとしてもよい。

なお、前輪位置検出装置９を、自動車の前輪の基準位置からの移動方向を検出するセンサとして構成した場合には、索引制御処理のステップ３１６では、自動車の前輪が基準位置より後方方向に移動している場合に、前輪位置検出装置９において前輪の基準位置からの移動が検出されなくなるまで前部索引装置６にベルト７６を巻き取らせ、動車の前輪が基準位置より前方方向に移動している場合に、前輪位置検出装置９において前輪の基準位置からの移動が検出されなくなるまで、ベルト７６を繰り出させる処理とする。または、自動車の前輪が基準位置より後方方向に移動している場合に、前部索引装置６に予め定めた微少量、ベルト７６を巻き取らせ、動車の前輪が基準位置より前方方向に移動している場合に、前部索引装置６に微少量ベルトを繰り出させる処理とする。

また、以上の本実施形態では、前部索引装置６によって前輪の位置を制御し、後部索引装置７によって自動車の後方への索引力を制御したが、本実施形態は、以上の前後の関係を入れ替えて適用するようにしてもよい。すなわち、前輪位置検出装置９に代えて後輪の位置または基準位置からの移動方向を検出する後輪位置検出を設け、後部索引装置７によって後輪の位置を制御し、前部索引装置６によって自動車の前方への索引力を制御するように構成してもよい。

以上のように本発明によれば、索引力と車輪の位置とが所望の値となるように、前部索引装置６と後部索引装置７による自動車の索引を制御するので、所望の索引力をもって車両を安定的に所望の位置に固定することができるようになる。
なお、本実施形態は、前輪用ローラ２と後輪用ローラ３の一方のみを備えた前輪駆動または後輪駆動の自動車用のシャシーダイナモメータにおける自動車の固定にも同様に適用することができる。

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車輪位置決装置と前部/後部索引装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る索引制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…駆体、２…前輪用ローラ、３…後輪用ローラ、４…車輪位置決装置、６…前部索引装置、７…後部索引装置、８…索引制御装置、９…前輪位置検出装置、４１…アーム、４２…ジャッキ装置、７１…ベース、７２…モータ部、７３…ギヤホイール、７４…減速装置、７５…ベルト巻取シャフト、７６…ベルト、７７…ロードセル、７８…フック。

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車両を固定する車両固定装置であって、
   前記自動車を前方と後方とのうちの一方に索引する第１索引装置と、
   前記自動車を前方と後方とのうちの前記一方ではない他方に索引する第２索引装置と、
   前記第２索引装置による前記自動車の索引力を検出する索引力検出装置と、
   前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれを検出する位置検出装置と、
   前記第１索引装置と前記第２索引装置の索引量を制御する制御装置とを有し、
   前記制御装置は、前記位置検出装置が前記位置の目標位置からのずれを検出している場合に前記第１索引装置の索引量を、前記自動車の車輪の位置が前記目標位置に近づくように制御すると共に、前記索引力検出装置が検出した索引力が目標索引力と異なる場合に前記第２索引装置の索引量を、第２索引装置による前記自動車の索引力が前記目標索引力に近づくように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。
   
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、
   前記位置検出装置は、前記自動車の車体の、予め定めた参照位置からのずれに応じて、前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれを検出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、
   前記第１索引装置は、当該第１索引装置が自動車を索引する索引力のうちの前記一方方向への分力によって前記自動車を前記一方に索引し、
   前記第２索引装置は、当該第１索引装置が自動車を索引する索引力のうちの前記他方方向への分力によって前記自動車を前記他方に索引するもの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、
   前記第１索引装置と第２索引装置とは、端部に前記自動車と連結するための連結部が設けられた索具と、固定設置された、前記策具の繰り込みを行う索具繰込部とを備え、
   前記制御装置は、前記第１索引装置の索引量の制御を、前記第１索引装置の前記索具繰込部の策具の繰り込み量を制御することにより行い、前記第２索引装置の索引量の制御を、前記第２索引装置の前記索具繰込部の策具の繰り込み量を制御することにより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. 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車両を、前記自動車を前方と後方とのうちの一方に索引する第１索引装置と、前記自動車を前方と後方とのうちの前記一方ではない他方に索引する第２索引装置とを用いて固定する車両固定方法であって、
   前記第２索引装置による前記自動車の索引力を検出するステップと、
   前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれを検出するステップと、
   前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれが検出されている場合に前記第１索引装置の索引量を、前記自動車の車輪の前後方向中心の位置が前記目標位置に近づくように制御し、検出した索引力が目標索引力と異なる場合に前記第２索引装置の索引量を、第２索引装置による前記自動車の索引力が前記目標索引力に近づくように制御する処理を、前記自動車の車輪の前後方向中心の位置の目標位置からのずれが検出されず、かつ、検出される前記第２索引装置による前記自動車の索引力が目標索引力となるまで、繰り返し行うステップ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方法。