JP4928419B2 - 氷点下の路面水膜再現装置 - Google Patents

Description

本発明は、雨水等で濡れた路面状況を運動体上に正確に再現できる氷点下の路面水膜再現装置に関し、特に所定の速度で運動する仮想路面となる運動体上に氷点下の環境で水膜を形成し、該水膜を形成した前記運動体上に被試験車両の車輪を載置して回転走行させ、車両の走行状態を再現する氷点下の路面水膜再現装置に関するものである。

従来、雨水により路面上が濡れている状態等の環境を再現して、自動車におけるタイヤのスリップやハイドロプレーニング現象の試験が色々と行われている。また、雨水により路面上が濡れている状態の環境を再現する方法としては、屋外に所定の水膜の路面を作り、実際に自動車を走行させてテストをする方法や、屋内に車両走行試験装置を設置し、屋内でテストを行う方法とがある。現在では、年間を通して実施できる屋内型の車両走行試験装置が主として実施されている(例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照)。

上記特許文献１に記載の装置は、１対の回転ローラに架け渡されて回転するとともに、その上部上面に回転するタイヤが設置される無端ベルトと、タイヤの幅方向に間隔をあけて配置され、かつ、タイヤの直前における無端ベルトの上部上面に水を撒布する複数個の散水ノズルとを備えている。そして、各散水ノズルから無端ベルトの上部上面に散水してタイヤの直前に水膜を作り、この水膜を設けた無端ベルト上でタイヤを回転させる構造になっている。

上記特許文献２に記載の装置は、１対の回転ローラに架け渡されて回転するとともに、その上部上面に回転するタイヤが設置される無端ベルトと、該無端ベルトの下部をくぐらせる水が収容される水槽とを備えている。そして、無端ベルトが回転するとき、水の粘性により無端ベルトの上部上面に水を汲み上げて水膜を形成し、この水膜を設けた無端ベルト上でタイヤを回転させる構造になっている。

上記特許文献３に記載の装置は、１対の回転ローラに架け渡されて回転するとともに、その上部上面に回転するタイヤが設置される無端状のスチールベルトと、該スチールベルト上に水を供給する水スプレーノズルを複数並べてなる供給ヘッダーと、スチールベルト上の水膜の厚さを調整する水膜調整器とを備えている。そして、水スプレーノズルで噴出した水でスチールベルト上に水膜を形成するとともに、水膜調整器で均一な水膜を作り、この水膜を設けた無端ベルト上でタイヤを回転させる構造になっている。
特開２００２−３９９１９号公報。 特開２００６−１５３７０８号公報。 特開２００６−２０８２６５号公報。

しかしながら、上記特許文献１に記載の装置は、各散水ノズルから無端ベルトの上部上面に散水してタイヤの直前に水膜を作り、この水膜上においてタイヤを回転させる構造になっているが、散水ノズルがある間隔をあけて設置されているので、無端ベルト上の水膜の厚みは均一になりづらいという問題があった。

上記特許文献２に記載の装置は、無端ベルトが回転するとき、水の粘性により無端ベルトの上部上面に水を汲み上げて水膜を形成し、この水膜上でタイヤを回転させる構造になっているが、この構造では１対のローラに架け渡された無端ベルト上に車速相当の水膜を得ることが困難であった。

上記特許文献３に記載の装置は、水膜調整器により、スチールベルト上に水を滞留させて水膜の厚さを調整しているが、この構造では高速域での水膜スピードが再現されていない可能性があった。

また、このような路面水膜再現装置は、例えばマイナス３０℃に及ぶ氷点下の環境で使用されることもあるが、上記特許文献１〜３に記載の装置では、氷点下の環境で再現させようとすると、仮想路面を形成しているベルト表面に着氷してしまい、氷点下の環境で車両の走行状態を再現するのは難しいという問題があった。

そこで、氷点下の環境において、被試験車両の所望する速度と同じ速度を有する所定厚さの水膜を仮想路面上に安定的に形成し、該仮想路面上で被試験車両の走行状態を再現できる氷点下の路面水膜再現装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、車速相当の速度で移動する運動体の仮想路面上に氷点下の環境で水膜を形成し、該仮想路面上に被試験車両の車輪を載置して回転走行させ、車両の走行状態を再現する氷点下の路面水膜再現装置において、前記運動体が所望する車速相当で運動するための運動力を付与する運動体駆動手段と、前記運動体の仮想路面上に前記水膜を形成する水を噴射するスリットを有した水膜形成用ノズルと、前記水膜形成用ノズルに水を供給する水供給手段と、供給する水量を車速相当の水膜スピードに制御調整可能な水量調整手段と、前記運動体の仮想路面上を加熱する加熱手段により、前記車速相当の水膜を形成し、かつ、前記運動体の仮想路面の凍結を防止した氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、氷点下の環境であっても、運動体の仮想路面上を加熱手段により加熱し、温度管理を行うことができる。したがって、氷点下の環境であっても、運動体の仮想路面上に仮想水膜形成用ノズルから水を噴射し、該運動体の仮想路面上に車速相当に応じた水膜を安定的に形成することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、上記運動体は、少なくとも１対のローラに架け渡された無端ベルトで構成され、かつ、前記１対のローラのうち、少なくとも一方のローラが上記運動体駆動手段と動力連結されている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、運動体駆動手段の駆動力で走行運動する無端ベルト上に仮想路面が形成される。

請求項３に記載の発明は、請求項１において、上記運動体駆動手段の駆動力で回転運動するターンテーブルで構成されている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、運動体駆動手段の駆動力で回転運動するターンテーブル上に仮想路面が形成される。

請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３において、上記水膜形成用ノズルは、給水口よりも管径を太くした管路を有するヘッダー部と、該ヘッダー部内の水を外部に噴射させるための上記スリットを有するノズル部とを備えている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、水をいったんヘッダー部で受けて、水の速度圧を小さくした後、この水をスリット内に送るので、スリットの幅方向における水噴出スピードの差をなくすことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、上記水膜形成用ノズルは、上記ヘッダー部内に収容される水容量よりも前記スリットを通して流出される水量の方が小さくなるように該スリットの開口面積を形成して、前記スリットの入口側に通水抵抗を設けている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、スリットの入口側に通水抵抗を設けることにより、水の速度圧がさらに小さくなり、スリットの幅方向における水噴出スピードの差をより少なくすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４または５において、上記ノズル部は、上記スリットが前記水膜の厚みを形成する方向における隙間幅の少なくとも１０倍以上の水路長を有して形成されている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、ノズル部の水路長をスリットの１０倍以上の長さとすることによりスリットから噴射される水に方向性が得られる。

請求項７に記載の発明は、請求項１，２，３，４，５または６において、上記ノズル部は、上記スリット内の上記水膜の幅方向を形成している隙間幅方向を、上記水膜の厚みを形成している方向の隙間幅と同等か、それ以上の幅で区切る区画壁が設けられている氷点下の路面水膜再現装置を提供する。

この構成によれば、スリット内の区画壁で、該スリット内に細かい流路が形成され、スリット内を通る水に方向性を持たせることができ、その後、スリット部から噴射される水は直進する。

請求項１に記載の発明は、氷点下の環境であっても、運動体の仮想路面上に車速相当に応じた水膜を安定的に形成して、車両の走行状態を正確に再現することができる。

請求項２に記載の発明は、走行運動する無端ベルト上に仮想路面を形成することができるので、請求項１に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、仮想路面を簡単、かつ、コンパクトに形成することができる。

請求項３に記載の発明は、運動体駆動手段の駆動力で回転運動するターンテーブル上に仮想路面を形成することができるので、請求項１に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、仮想路面を簡単、かつ、コンパクトに形成することができる。

請求項４に記載の発明は、水の速度圧を小さくしてスリットの幅方向における水噴出スピードの差をなくすことができるので、請求項１，２または３に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、厚みが均一な水膜を正確に形成することができる。

請求項５に記載の発明は、スリットの幅方向における水噴出スピードの差をより少なくすることができるので、請求項１，２，３または４に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、さらに厚みが均一な水膜を正確に形成することができる。

請求項６に記載の発明は、スリットから噴射される水に方向性が得られるので、請求項１，２，３，４または５に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、安定した水膜厚さとスピードを再現することができる。

請求項７に記載の発明は、該スリット内の水に方向性を持たせることができるので、請求項１，２，３，４または５に記載の発明における氷点下の路面水膜再現装置の効果に加えて、さらに安定した水膜厚さとスピードを再現することができる。

氷点下の環境において、被試験車両の所望する速度と同じ速度を有する所定厚さの水膜を仮想路面上に安定的に形成し、該仮想路面上で被試験車両の走行状態を再現できる氷点下の路面水膜再現装置を提供するという目的を達成するために、車速相当の速度で移動する運動体の仮想路面上に氷点下の環境で水膜を形成し、該仮想路面上に被試験車両の車輪を載置して回転走行させ、車両の走行状態を再現する氷点下の路面水膜再現装置において、前記運動体が所望する車速相当で運動するための運動力を付与する運動体駆動手段と、前記運動体の仮想路面上に前記水膜を形成する水を噴射するスリットを有した水膜形成用ノズルと、前記水膜形成用ノズルに水を供給する水供給手段と、供給する水量を車速相当の水膜スピードに制御調整可能な水量調整手段と、前記運動体の仮想路面上を加熱する加熱手段により、前記車速相当の水膜を形成し、かつ、前記運動体の仮想路面の凍結を防止した氷点下の路面水膜再現装置を提供することにより実現した。

以下、本発明の氷点下の路面水膜再現装置について、好適な実施例をあげて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る氷点下の路面水膜再現装置の概略構成を示す全体構成配置図、図２は該装置の要部上面図である。図１及び図２において、この氷点下の路面水膜再現装置１は、タンク２と、運動体３と、運動体駆動手段４と、水膜形成用ノズル５と、水供給手段６と、コントローラ７と、により構成されている。この路面水膜再現装置１は、例えば気流を再現する風洞中に設置される。

前記タンク２は、運動体３上に水膜を形成するための水を貯留しておく水槽として形成されている。該タンク２内の水は、水循環用ポンプ２８の駆動により水温制御用ヒータＨ１内を通って循環され、所定の温度に保持可能になっている。なお、該タンク２内の水温は温度センサＴＥ１により知ることができる。

また、タンク２内の上部には、運動体３を収容配置している。該運動体３の前側部分に対応しているタンク２の上部開口は蓋体８ａで塞がれ、該運動体３の後側部分におけるタンク２の上部開口は、該運動体３上で跳ね上げられて飛ばされてくる水をタンク２内に戻す複数の孔を設けた格子状の蓋体８ｂで塞がれている。これにより、タンク２の上部開口は運動体３だけが露呈されていて、その運動体３上には被試験車両９を載置できるようになっている。なお、図２は、蓋体８ａ及び蓋体８ｂの左右方向片側部分を破断し、タンク２内が見える状態を示す。

また、後側の蓋体８ｂの下面には、運動体３による水の跳ね上げを防ぐための水切り板１０を設けている。該水切り板１０は、左右幅方向(図１の紙面方向)に細長く延び、かつ、蓋体８ｂの前部、すなわち運動体３の直後において、該蓋体８ｂの下面から垂下されている。

前記運動体３は、前後方向に延びる左右１対の樹脂製無端ベルト１１，１１を有している。各無端ベルト１１，１１は、後端部側に配置された駆動ローラ１２ａ，１２ａと前端部側に配置されたテンションローラ(従動ローラ)１２ｂ，１２ｂとで前後部を回転可能に支持し、さらに中間部分を支持ローラ(アイドローラ)１２ｃ，１２ｃと被試験車両９の車重を受ける複数の支持ローラ(アイドローラ)１２ｄ，１２ｄ及び複数のアイドローラ１２ｅ，１２ｅ…で回転可能に支持した構成になっている。

なお、図１に示すように、駆動ローラ１２ａ，１２ａと支持ローラ１２ｃ，１２ｃ及び支持ローラ１２ｄ，１２ｄ…は、駆動ローラ１２ａ，１２ａと支持ローラ１２ｃ，１２ｃとの間における無端ベルト１１，１１の上部上面に水平な仮想路面となる平面１１ａ(以下、「仮想路面１１ａ」という)が作られるように配置されている。一方、テンションローラ１２ｂ，１２ｂは、支持ローラ１２ｃ，１２ｃよりも下側に設けられ、無端ベルト１１，１１に所定のテンションを常に付与している。そして、テンションローラ１２ｂ，１２ｂを支持ローラ１２ｃ，１２ｃの位置よりも下側に設けることにより、支持ローラ１２ｂ，１２ｂと支持ローラ１２ｃ，１２ｃとの間における無端ベルト１１，１１の上部上面に、前側から後側に向かって緩やかに上る傾斜面１１ｂを形成している。

さらに、前記仮想路面１１ａを形成している左右の各無端ベルト１１，１１は、被試験車両９の前後・左右に設けられている４つのタイヤ(車輪)１３，１３，１３，１３のうち、左右片側ずつのタイヤ１３，１３すなわち前後のタイヤ１３，１３を載置可能な大きさ及び間隔を有して配置されている。また、各無端ベルト１１，１１の左右の幅は、少なくともタイヤ１３の幅よりも大きな幅を有している。

そして、運動体３は、駆動ローラ１２ａ，１２ａが回転されると、無端ベルト１１，１１が駆動ローラ１２ａ，１２ａの回転力を受けてテンションローラ１２ｂ，１２ｂ，支持ローラ１２ｃ，１２ｃ，及び１２ｄ，１２ｄ並びにアイドローラ１２ｅ，１２ｅ…と共に回転する。また、無端ベルト１１，１１上に被試験車両９が載置されている時には、無端ベルト１１，１１上、すなわち仮想路面１１ａ上で無端ベルト１１，１１の回転と同じ速さでタイヤ１３，１３，１３，１３を回転させて疑似走行を行わせることができる。なお、この無端ベルト１１，１１の回転速度は速度センサ１４で検出される。該速度センサ１４は、本実施の形態では非接触の光センサであるが、勿論、これ以外のセンサであってもよい。

また、運動体３には、無端ベルト１１，１１の下部下面に対応して、路面温度制御ヒータＨ３を設けている。該路面温度制御ヒータＨ３は、該路面温度制御ヒータＨ３の上側を通過する無端ベルト１１，１１の仮想路面１１ａを非接触の状態で順次加熱して温め、氷点下であっても仮想路面に着氷するのを防止する。なお、無端ベルト１１，１１の仮想路面１１ａの温度は、温度センサＴＥ３で検出される。

なお、加熱手段はベルト面を加熱する目的であり、非接触での加熱に限るものではない。非接触だと赤外線ヒータなどの形態になるが、接触による加熱では１２ａ，１２ｂの駆動・テンションローラ内に仕込んだ電気ヒータなどによる方法も確実に加熱することができる方法である。

前記運動体駆動手段４は、駆動源として速度可変型の回転モータを有し、前記駆動ローラ１２ａ，１２ａに回転力を付与する。したがって、駆動ローラ１２ａ，１２ａは、該運動体駆動手段４の速度に対応した速度で回転される。

前記水膜形成用ノズル５は、無端ベルト１１，１１に各々対応して左右１対設けられている。各水膜形成用ノズル５は、各無端ベルト１１，１１の前端部側において、無端ベルト１１の傾斜している上部上面(傾斜面１１ｂ)と蓋体８ａの下面との間で、かつ、水噴射用スリット１５(図４参照)の口から噴射されて傾斜面１１ｂに向かう水Ｗ０が、テンションローラ１２ｂ側から支持ローラ１２ｃ側に向けて吹き付けられるようにして配置されている。そして、水噴射用スリット１５の口から噴射された水Ｗ０は、水噴射用スリット１５の断面形とほぼ同じ形の断面形をした水の帯として傾斜面１１ｂ上に吹き付けられ、また無端ベルト１１，１１が回転することにとしてより、該無端ベルト１１，１１上に均一な厚みを有する水膜Ｗ１が形成されるようになっている。

また、各水膜形成用ノズル５は、図３及び図４に示すように、無端ベルト１１，１１の左右幅を横切るようにして横長の状態で配置されているヘッダー部５ａと、該ヘッダー部５ａに供給された水を無端ベルト１１の傾斜面１１ｂに向けて噴射する前記水噴射用スリット１５を設けたノズル部５ｂとを有している。

なお、ヘッダー部５ａには、水供給手段６から送られて来る水を受け入れる給水口５ｃから管路１６内に流入される水の速度を低速にして、ノズル部５ｂの水噴射用スリット１５からの噴射流量を均一にさせるために、給水口５ｃよりも管径を太くした管路１６を設け、該管路１６を通った水がノズル部５ｂ内の水噴射用スリット１５に供給される構造になっている。すなわち、この構造では、水供給手段６から送られて来る水を管路１６でいったん受け、該ヘッダー部５ａで水の持っている速度圧を小さくした後、水噴射用スリット１５を通すことにより、水噴射用スリット１５の幅方向における水噴出スピードの差をなくして水量分布が均一になるようにしている。これによって、均一な厚みを有した水膜Ｗ１が正確に形成できる。

また、ノズル部５ｂには、水噴射用スリット１５の入口側の開口を通って噴出される水量がヘッダー部５ａ内のスペース内に収容される水量よりも小さくなるように水噴射用スリットの開口面積を設定して、水噴射用スリット１５の入口側に通水抵抗を設けている。したがって、これによっても水量分布の均一性が得られるようになっている。

さらに、ノズル部５ｂは、水噴射用スリット１５内の速度分布及び噴射方向の安定化を図って安定した水膜Ｗ１を再現するために、図４に示すように、流路の長さＬ１を少なくとも水噴射用スリット１５の厚さ方向の寸法Ｓ１の１０倍以上の長さにして形成している。また、本実施の形態例では、図５に示すように、水噴射用スリット１５の幅方向に区画壁１７を複数設けて水Ｗ０の細かい流路を形成し、この細かい流路を作ることにより水Ｗ０に方向性を持たせ、水膜Ｗ１の均一性がさらに向上するように形成されている。

前記水供給手段６は、加圧水タンク１８と、水供給用ポンプ１９と、逆止弁２０と、水温制御ヒータＨ２と、水循環用ポンプ２１と、空気圧縮機２２と、水圧調整弁２３と、電磁弁２４と、により構成されている。

前記加圧水タンク１８は、水供給用ポンプ１９によりタンク２内から汲み上げられた水を一時貯えておくタンクである。該加圧水タンク１８内に貯えられた水は、空気圧縮機２２及び水圧調整弁２３により加圧された後、電磁弁２４を介して水膜形成用ノズル５に供給される。

なお、水供給手段としての構成は一例として示したものである。所定の路面速度相当の水量を出せればよいので、この方式に限定するものではない。例えば、加圧水タンク部分を省いて、ポンプから直接水膜形成用ノズルに水量供給しても良い。

前記水温制御ヒータＨ２は、加圧水タンク１８内の水の温度を調整するヒータである。該水温制御ヒータＨ２には、加圧水タンク１８内の水が水循環用ポンプ２１の駆動で循環される。また、加圧水タンク１８内の水温は、温度センサＴＥ２により検出可能になっている。

前記コントローラ７は、この氷点下の路面水膜再現装置１の全体を制御するもので、マイクロコンピュータを主体として構成されている。該コントローラ７には、例えば外部情報を入力するキーボード２５と情報表示手段としてのディスプレイ２６とが接続されている以外に、前記運動体駆動手段４，水供給用ポンプ１９，水循環用ポンプ２１，水圧調整弁２３，電磁弁２４，水温制御ヒータＨ１，水温制御ヒータＨ２，ヘッド温度制御ヒータＨ３が接続されている。また、コントローラ７には、温度センサＴＥ１，温度センサＴＥ２，温度センサＴＥ３で検出された温度情報及び速度センサ１４で検出された速度情報が入力される。

次に、無端ベルト１１，１１の上部上面(平面１１ａ)上に水膜を形成する場合におけるコントローラ７による制御の一例を説明する。まず、水膜を再現するのに先立って、コントローラ７に設定水膜速度、すなわち路面速度を作る無端ベルト１１の車速及び該無端ベルト１１上に作られる水膜の水温等の情報の他に、使用する環境に応じて個々に設定する路面温度制御ヒータＨ３の設定温度情報を、キーボード２５を操作して入力しておく。これにより、コントローラ７は、水槽水温制御用ヒータＨ１及び水温制御ヒータＨ２を制御し、タンク２内の水温及び加圧水タンク１８内の水温を設定された温度に調整するとともに、路面温度制御ヒータＨ３の温度を制御可能になる。

図６は、路面水膜再現装置１を氷点下の環境で使用するときにおける路面温度制御ヒータＨ３の制御のフローを示す。図６において、このフローを図１を参照して説明する。コントローラ７には、キーボード２５で設定した温度設定信号と、路面温度検出手段である温度センサＴＥ３で検出された温度信号が入力され、キーボード２５で入力された該温度設定信号と温度センサＴＥ３で検出された温度信号とを、コントローラ７内の路面温度制御手段で比較する。ここでの比較で、温度差が生じている場合は、温度センサＴＥ３で検出された温度がキーボード２５で入力された温度となるように、路面温度制御ヒータＨ３の温度を増減して仮想路面１１ａ上の温度を設定温度に保ち、仮想路面１１ａ上に噴射された水膜Ｗ１が該仮想路面１１ａ上に着氷しない状態にする。以下、この環境下で仮想路面１１ａ上に水膜Ｗ１を形成することにより、氷点下の環境であっても着氷することなく安定的に水膜Ｗ１を形成することができる。

次に、図７は、水膜スピードを制御する場合のフローを示す。このフローを図１を参照して説明する。氷点下の路面水膜再現装置１が駆動されると、コントローラ７には、仮想路面１１ａを形成している無端ベルト１１の車速信号が速度センサ１４から入力される。コントローラ７は、この車速信号とキーボード２５で予め入力設定されている設定水膜速度を参照して運動体駆動手段４を制御し、無端ベルト１１が所定の設定車速となるように制御する。

同時に、コントローラ７は、水圧調整弁２３を制御し、空気圧源である空気圧縮機２２から加圧水タンク１８内に圧縮空気を送り、加圧水タンク１８内の圧力を設定水膜速度に応じた圧力に設定し、かつ、電磁弁２４を開にする。これにより、水膜形成用ノズル５から無端ベルト１１の傾斜面１１ｂ上に向かって水Ｗ０が噴き出され、これが仮想路面１１ａ上に所定の水膜厚さ及び水膜スピードを発生させる。この結果、水膜形成ノズル５から所定の水温での水膜厚さ及びスピードを有する水膜Ｗ１が仮想路面１１ａ上に安定的に再現される。

図８は、水膜形成用ノズル５の水膜スピードと水量(もしくは水圧)路面速度を作る無端ベルト１１の車速信号の関係を示した特性図である。図８において、前記コントローラ７は路面水膜スピード(m/s)に応じて水量(もしくは水圧)が増加するように制御する。

なお、水膜Ｗ１を作る方法は、連続しないで、経時的に断続した水膜Ｗ１を再現したいような場合は、例えば図９に示すように、路面速度を作る無端ベルト１１の回転数を一定とした状態で、水供給手段６における電磁弁２４を所定時間間隔で開閉制御すると、その状態を簡単に再現できる。図９の例では、無端ベルト１１の回転速度を６０km／hで固定し、３ミリ厚の水膜が所定の時間(sec)間隔で形成されるように、水膜形成用ノズル５による水の噴射を制御している。

一方、路面速度を変化させながら水膜を再現し、仮想路面１１ａ上における水膜Ｗ１の影響をテストするような場合は、図１０に示す制御手順によって実施することができる。この制御手順を図１を参照して説明する。図１０において、氷点下の路面水膜再現装置１が駆動されると、コントローラ７には、路面速度を作る無端ベルト１１の車速信号出力が路面速度検出手段である速度センサ１４から入力され、この車速信号に応じて運動体駆動手段４を制御し、無端ベルト１１が所定の車速となるように制御する。

同時に、コントローラ７は、車速に応じた水圧及び水量設定信号を出力し、この設定信号と別の水圧及び水量検出手段としての図示しないセンサから送られてくる加圧水タンク１８内の水圧及び水量信号出力を基に、水圧及び水量制御器である水圧調整弁２３を制御する。そして、空気圧源である空気圧縮機２３から加圧水タンク１８内に圧縮空気を送り、該加圧水タンク１８内の圧力を設定水膜速度に応じた圧力に設定し、かつ、電磁弁２４を開にする。これにより、水膜形成用ノズル５から無端ベルト１１の傾斜面１１ｂ上に向かって水Ｗ０が噴き出され、これが仮想路面１１ａに所定の水膜厚さ及び水膜スピードを発生させる。この結果、路面速度を変化させながら、所定の水温での水膜厚さ及びスピードを有する水膜Ｗ１を安定的に再現させることができる。

上記実施例の形態では、回転運動する無端ベルト１１を使用し、該無端ベルト１１の上部上面を仮想路面１１ａとした構造を開示したが、例えば図１１及び図１２に示すように運動体駆動手段４により回転されるターンテーブル２７を使用し、該ターンテーブル２７上を仮想路面とした構造にしてもよい。この場合、水膜形成用ノズル５は、ターンテーブル２７上に水Ｗ０を噴出させて、該ターンテーブル２７上に水膜Ｗ１を作ることになる。

このように、ターンテーブル２７を用いた場合では、ターンテーブル２７上にアスファルト舗装等も可能で、実際の路面に近い構造をした路面を作って走行テスト等を行うことが可能になる。

なお、図１１に示す形態では、被試験車両９の前後及び左右の各タイヤ１３，１３，１３，１３毎にターンテーブル２７を用意し、４つのターンテーブル２７，２７，２７，２７を用いた構造を採用している。他方、図１２に示す形態では、１つのターンテーブル３７を用意し、該１つのターンテーブル３７上に被試験車両９の前後及び左右における４つのタイヤ１３，１３，１３，１３を全て乗せた状態で使用する構造を採用している。

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

例えば上記実施例の構造では、水膜形成用ノズル５に供給する水を、加圧水タンク１８に一時貯え、加圧水タンク１８から水膜形成用ノズル５に供給する構造を開示したが、水供給用ポンプ１９から水膜形成用ノズル５へ直接供給するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係る氷点下の路面水膜再現装置の概略全体構成配置図。 同上装置の要部上面図。 同上装置の水膜形成用ノズルの側面図。 同上水膜形成用ノズルの一部を破断して図３のＡ−Ａ線方向より見た側面図。 同上水膜形成用ノズルにおけるノズル部を開口方向側から見た図。 同上装置の路面温度制御ヒータをコントローラが制御する手順の一例を示す図。 同上装置における水膜形成をコントローラが制御する手順の一例を示す図。 同上装置の水膜形成用ノズルの水膜スピードと水量の関係を示す特性図。 水膜形成用ノズルによる水噴射パターンの一例を示す図。 同上装置における水膜スピードをコントローラが制御する手順の一例を示す図。 同上装置における運動体の一変形例を示す模式図。 同上装置における運動体の他の変形例を示す模式図。

符号の説明

１ 氷点下の路面水膜再現装置
２ タンク
３ 運動体
４ 運動体駆動手段
５ 水膜形成用ノズル
５ａ ヘッダー部
５ｂ ノズル部
６ 水供給手段
７ コントローラ
Ｈ１ 水槽水温制御用ヒータ
ＴＥ１ 温度センサ
９ 被試験車両
１１ 無端ベルト
１１ａ 平面(仮想路面)
１１ｂ 傾斜面
１２ａ 駆動ローラ
１２ｂ テンションローラ(従動ローラ)
１２ｃ 支持ローラ (アイドローラ)
１２ｄ 支持ローラ (アイドローラ)
１３ タイヤ(車輪)
１４ 速度センサ
１５ 水噴射用スリット
１６ 管路
１７ 区画壁
１８ 加圧水タンク
１９ 水供給用ポンプ
Ｈ２ 水温制御ヒータ
ＴＥ２ 温度センサ
２１ 水循環用ポンプ
２２ 空気圧縮機
２３ 水圧調整弁(水量調整手段)
２４ 電磁弁
２５ キーボード
２６ ディスプレイ２７ ターンテーブル
３７ ターンテーブル
Ｗ０ 水
Ｗ１ 水膜
Ｈ３ 路面温度制御ヒータ
ＴＥ３ 温度センサ(路面温度検出手段)
Ｌ１ ノズル長
Ｓ１ スリットの厚み方向幅

Claims (7)

1. 車速相当の速度で移動する運動体の仮想路面上に氷点下の環境で水膜を形成し、該仮想路面上に被試験車両の車輪を載置して回転走行させ、車両の走行状態を再現する氷点下の路面水膜再現装置において、
   前記運動体が所望する車速相当で運動するための運動力を付与する運動体駆動手段と、
   前記運動体の仮想路面上に前記水膜を形成する水を噴射するスリットを有した水膜形成用ノズルと、
   前記水膜形成用ノズルに水を供給する水供給手段と、
   供給する水量を車速相当の水膜スピードに制御調整可能な水量調整手段と、
   前記運動体の仮想路面上を加熱する加熱手段により、
   前記車速相当の水膜を形成し、かつ、前記運動体の仮想路面の凍結を防止したことを特徴とする氷点下の路面水膜再現装置。
2. 上記運動体は、少なくとも１対のローラに架け渡された無端ベルトで構成され、かつ、前記１対のローラのうち、少なくとも一方のローラが上記運動体駆動手段と動力連結されていることを特徴とする請求項１に記載の氷点下の路面水膜再現装置。
3. 上記運動体は、上記運動体駆動手段の駆動力で回転運動するターンテーブルで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の氷点下の路面水膜再現装置。
4. 上記水膜形成用ノズルは、給水口よりも管径を太くした管路を有するヘッダー部と、該ヘッダー部内と連通している上記スリットを有するノズル部とを備えることを特徴とする請求項１，２または３に記載の氷点下の路面水膜再現装置。
5. 上記水膜形成用ノズルは、上記ヘッダー部内に収容される水容量よりも前記スリットを通して流出される水量の方が小さくなるように該スリットの開口面積を形成して、前記スリットの入口側に通水抵抗を設けていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の氷点下の路面水膜再現装置。
6. 上記ノズル部は、上記スリットが前記水膜の厚みを形成する方向における隙間幅の少なくとも１０倍以上の水路長を有して形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の氷点下の路面水膜再現装置。
7. 上記ノズル部は、上記スリット内の上記水膜の幅方向を形成している隙間幅方向を、上記水膜の厚みを形成している方向の隙間幅と同等か、それ以上の幅で区切る区画壁が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６に記載の氷点下の路面水膜再現装置。

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