JP5020731B2 - シャシーダイナモメータの位置決支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャシーダイナモメータに対して車両車輪を適正に配置するための技術に関するものである。

自動車の駆動輪を、回動可能に設けた円筒形状のローラ上で回転し自動車性能の試験を行うシャシーダイナモメータにおいては、自動車を、その駆動輪が正しくローラの頂上部に接した状態、すなわち、駆動輪の回転中心とローラの回転中心を結ぶ線が垂直となる状態に配置する必要がある。

そして、このような自動車の駆動輪を適正にローラ上に配置する技術としては、ローラ頂上に対して前後に設けた二つのエアシリンダの先端部を、ローラ上に配置された駆動輪周面に斜め下方前後両側から押しつけることにより、駆動輪をローラ頂上に位置合わせする技術が知られている（たとえば、特許文献１）。なお、この技術において、各エアシリンダ先端部は、駆動輪のローラ上への進入時や、試験実施時には、ローラ頂上より下方の位置まで引き込まれる。
特開平６２０１５２５号公報

前記特許文献１記載の技術によれば、前後方向に関しては、駆動輪をローラ頂上に位置合わせできることが期待できる。しかしながら、この技術によっては、左右方向についての駆動輪の所望位置への位置合わせについては、これを行ったり、支援することができない。

そこで、本発明は、左右方向についての駆動輪の所望位置への位置合わせを簡易に行えるようにすることを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車の車輪を載置するローラを備えたシャシーダイナモメータに対する前記自動車の位置決めを支援する車両位置決支援装置として、回転自在に設けられた左ガイドローラと、前記左ガイドローラを左右に移動する左アクチュエータとを備え、前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側に位置するように配置された左ガイド装置と、回転自在に設けられた右ガイドローラと、前記右ガイドローラを左右に移動する右アクチュエータとを備え、前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側に位置するように配置された右ガイド装置と、前記自動車の位置決を行う際に、前記左アクチュエータを制御して、前記左ガイドローラが前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側面に、前記左ガイドローラが左車輪の左右方向の移動に追従して左右方向に移動するように当接させると共に、前記右アクチュエータを制御して、前記右ガイドローラが前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側面に、前記右ガイドローラが右車輪の左右方向の移動に追従して左右方向に移動するように当接させる制御部と、前記左ガイドローラの右方向への移動量と前記右ガイドローラの左方向への移動量とより、自動車の左右方向の位置の所定の規定位置からのずれ、または、当該ずれの方向を検出する検出装置とを備えた位置決支援装置を提供する。

このような位置決支援装置によれば、自動車の左右方向の移動中も、自動車の左右方向の規定位置からのずれ、または、当該ずれの方向を検出することができるので、検出されたずれや当該ずれの方向を参照しながら自動車を左右に移動して、自動車の左右方向の位置を規定位置に適正に位置決めすることができるようになる。

ここで、このような位置決支援装置には、さらに、表示装置と、前記検出装置が検出した、自動車の左右方向の位置の所定の規定位置からのずれ、または、当該ずれの方向を表示する表示処理手段とを備えるようにしてもよい。
このようにすることにより、作業者が自動車を運転して自動車を左右に移動して位置決めを行う場合に、作業者は、表示装置を参照しつつ、前記左ガイドローラの右方向への移動量と前記右ガイドローラの左方向への移動量が一致するように、ステアリング操作を行って、自動車の左右方向の位置決めを行うことができる。

また、このような位置決支援装置は、前記制御部において、前記自動車の試験を行う際に、前記左アクチュエータを制御して、前記左ガイドローラの位置を、前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側の、当該左車輪が左方向に移動したときに当該左車輪が前記ローラから逸脱する前に当該左車輪の左側面に当接して当該左車輪の前記ローラからの逸脱を防止する位置に移動すると共に、前記右アクチュエータを制御して、前記右ガイドローラの位置を、前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側の、当該右車輪が右方向に移動したときに当該右車輪が前記ローラから逸脱する前に当該右車輪の右側面に当接して当該右車輪の前記ローラからの逸脱を防止する位置に移動するように構成してもよい。

このようにすることにより、左ガイド装置と右ガイド装置を、車輪のローラからの逸脱防止装置としても共用することができるようになる。

以上のように、本発明によれば、左右方向についての駆動輪の所望位置への位置合わせを簡易に行う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、前後左右の４つの車輪を各々前後左右の４つのローラ２上に位置決めした上で、自動車を駆体１に対して固定ベルト４で固定し、固定した自動車を走行させながらローラ２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、自動車の前輪のローラ２上からの左右方向への逸脱を防止する左右一対の、駆体１に固定されたガイド装置３と、表示装置５と、センタリング支援装置６とを備えている。
ここで、図２に、ガイド装置３の構成を示す。
図２ａは上方から見たガイド装置３の構造を模式的に示したものであり、図２ｂは車両の前後方向から見たガイド装置３の構造を模式的に示したものである。
図示するように、ガイド装置３は、先端に回転自在に設けたガイドローラ３１が設けられたアーム３２と、アーム３２を伸縮するエアシリンダや油圧シリンダなどのアクチュエータ３３、アーム３２の伸縮量を検出するリニアエンコーダ３４とを備えている。

さて、このような構成において、シャシーダイナモメータにおける車両の位置決めは、たとえば、次のような手順によって行われる。
すなわち、まず、作業者は、自動車を駆体１上に進行させ、４つの車輪をローラ２上に位置させる。
そして、作業者は、センタリング支援装置６のセンタリング支援処理を起動する。
図３に、このセンタリング支援装置６が行うセンタリング支援処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、図４における左方向を自動車の左方向として、図４ａに示すように左右のガイド装置３Ｌ、３Ｒのアクチュエータ３３を制御して、左のガイド装置３Ｌのアーム３２をガイドローラ３１を左前車輪１００Ｌの左側部下部に接するに充分な量伸長させ、右のガイド装置３Ｒのアーム３２をガイドローラ３１を右前車輪１００Ｒの右側部下部に接するに充分な量伸長させる。また、ガイドローラ３１が接した車輪が左右に移動しても、当該移動に追従してアーム３２が伸縮し、ガイドローラ３１と車輪の接触が保たれるように両ガイド装置３のアクチュエータ３３に、車輪方向への弱い力（圧力、付勢力）をアーム３２に与え続けさせる（ステップ３０２）。なお、ガイドローラ３１と車輪の接触をアクチュエータ３３の負荷の変化から検出するようにして、当該検出結果より、両者の接触を確認したり、ガイドローラ３１を車輪に接触させるためのアーム３２の伸長量を制御したりするようにしてもよい。すなわち、この場合には、たとえば、アクチュエータ３３を油圧シリンダやエアシリンダで構成した場合には、アーム３２伸長時の油圧やエア圧の変化パターンの、無負荷時のアーム３２伸長時の変化パターンに対するずれに基づいて、ガイドローラ３１に対するアーム３２方向への負荷の発生、すなわち、ガイドローラ３１と車輪の接触を検出したり、ガイドローラ３１の軸受部やアーム３２に圧力センサやロードセルを設けて、当該圧力センサやロードセルの検出した圧力や負荷の変化から当該ガイドローラ３１と車輪の接触を検出するようにする。

そして、以降は、各ガイド装置３のリニアエンコーダ３４から、アーム３２の伸長量を取得し（ステップ３０４）、左右のアーム３２の伸長量の差を表示装置５に表示させる動作を（ステップ３０６）、センタリング作業終了を指示されるまで（ステップ３０８）繰り返す。

この表示はたとえば、左のガイド装置３Ｌのアーム３２の伸長量が右のガイド装置３Ｒのアーム３２の伸長量より大きければ、図４ａ、ｂに示すように、左方向への矢印を、アーム３２の伸長量の差ｄの大きさに応じた数、表示装置５に表示することにより行う。また、同様に、右のガイド装置３Ｒのアーム３２の伸長量が左のガイド装置３Ｌのアーム３２の伸長量より大きければ、右方向への矢印を、アーム３２の伸長量の差ｄの大きさに応じた数、表示装置５に表示することにより行う。

さて、このように表示装置５に、左右のガイド装置３Ｌ、３Ｒのアーム３２の伸長量の差が表示されたならば、作業者は自動車を運転し、表示装置５の表示を参照しながら、左右のガイド装置３Ｌ、３Ｒのアーム３２の伸長量の差がなくなるようにステアリングを操作して、自動車を左右に移動する。なお、この際には、自動車の車輪の回転に伴ってローラ２が自在に回転するようにしておく。そして、作業者は、たとえば、図４ｃに示すような、表示装置５の表示より、左右のガイド装置３Ｌ、３Ｒのアーム３２の伸長量の差がなくなったことを確認したならば、自動車を停止し、センタリング作業終了をセンタリング装置に指示する。

図３に戻り、センタリング作業終了を指示されたならば（ステップ３０８）、左右のガイド装置３Ｌ、３Ｒのアクチュエータ３３を制御して、図４ｄに示すように、左のガイド装置３Ｌのアーム３２をガイドローラ３１を左前車輪１００Ｌの左側の位置となるまで伸縮させ、右のガイド装置３Ｒのアーム３２をガイドローラ３１を右前車輪１００Ｒの右側の位置まで伸縮させ（ステップ３１０）、処理を終了する。

なお、ステップ３１０でアーム３２を伸縮させて左のガイド装置３Ｌのガイドローラ３１を位置づける位置は、図４ｄに示すように、左前車輪がローラ２を左に逸脱する前に、左のガイド装置３Ｌのガイドローラ３１に当接する位置とし、ステップ３１０でアーム３２を伸縮させて右のガイド装置３Ｒのガイドローラ３１を位置させる位置は、図４ｄに示すように、右前車輪がローラ２を右に逸脱する前に、右のガイド装置３Ｒのガイドローラ３１に当接する位置とする。また、この状態において、各ガイドローラ３１が当接した車輪のアーム３２方向への移動を緩衝しつつ制限するように、各ガイド装置３のアクチュエータ３３はアーム３２を保持する。これは、アクチュエータ３３が油圧シリンダやエアシリンダであれば、油圧室やエア室を閉塞することなどにより実現できる。
なお、アーム３２を伸縮させて各ガイドローラ３１を位置づける位置は、自動車の正常な運転中に車輪に接しない範囲内おいて、できるだけ車輪に近い位置とする。このようにすることにより、試験中に車輪が左右に振れて、ローラ２上から逸脱しようとするとき、車輪の動き始めの、車輪の位置ずれが小さく、また、車輪を受けとめるために必要となる力が小さくて済む段階で、車輪のアーム３２方向への移動をガイド装置３によって緩衝しつつ制限することができる。

さて、このようにして、各車輪の前後左右方向の位置決めが完了したならば、車両の走行を停止し、固定ベルト４で自動車を固定して、自動車の位置決めを完了する。
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、作業者は、自動車を運転し、表示装置５の表示を参照しながら、左右のガイド装置３のアーム３２の伸長量の差がなくなるようにステアリングを操作して、自動車を左右に移動するだけの簡易な作業で、自動車の左右方向位置の適正な位置決めを行うことができる。ただし、自動車の左右方向の移動は他の方法によって、これを行うようにしてもよい。すなわち、たとえば、自動車を走行させながら、伸長量がより大きかった方のガイド装置３のアクチュエータ３３を制御してアーム３２を収縮させると共に、伸長量がより小さかった方のガイド装置３のアクチュエータ３３を制御してアーム３２を左右のガイド装置３のアーム３２の伸長量の差分伸ばすことにより、ガイドローラ３１で自動車を押して移動し、自動車の左右方向位置を適正な位置に移動するようにしてもよい。
また、以上では、前輪に対してのみガイド装置３を設ける場合について示したが、これは後輪に対してガイド装置３を設けるようにしてもよい。または、前輪と共に後輪に対しても同様に左右にガイド装置３を設け、その左右のガイド装置３のアーム３２の伸長量の差を表示装置に表示するようにしてもよい。

また、以上では、４輪駆動の自動車用のシャシーダイナモメータについて説明したが、前輪駆動車や後輪駆動車用の、駆動輪用のローラ２のみを備え、非駆動輪は駆体１上に載せ置かれるシャシーダイナモメータにも本実施形態は応用することができる。
すなわち、この場合には、左右の駆動輪に対してガイド装置３を設ける。そして、非駆動輪を左右の非駆動輪の左右方向中心ができるだけ左右のローラ２の左右方向中心と一致するように位置決めし、左右の非駆動輪に対してさらに設けたガイド装置３またはその他の測定装置で、左右の非駆動輪の左右方向中心の左右のローラ２の左右方向中心からの位置のずれの比率を測定する。また、左右の駆動輪に対して設けたガイド装置３の左右の駆動輪に左右の移動に追従するように当接させたアーム３２の伸長量の差を用いて計測しながら、測定した非駆動輪の位置のずれの比率と、左右の駆動輪の左右方向中心の左右のローラ２の左右方向中心からの位置のずれの比率とが一致するように自動車を運転して、駆動輪の左右位置を調整し、車両が正しく前方を向くように位置決めする。

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ガイド装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンタリング支援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センタリング支援処理の処理例を示す図である。

符号の説明

１…駆体、２…ローラ、３…ガイド装置、４…固定ベルト、５…表示装置、６…センタリング支援装置、３１…ガイドローラ、３２…アーム、３３…アクチュエータ、３４…リニアエンコーダ。

Claims (3)

1. 自動車の車輪を載置するローラを備えたシャシーダイナモメータに対する前記自動車の位置決めを支援する車両位置決支援装置であって、
   回転自在に設けられた左ガイドローラと、前記左ガイドローラを左右に移動する左アクチュエータとを備え、前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側に位置するように配置された左ガイド装置と、
   回転自在に設けられた右ガイドローラと、前記右ガイドローラを左右に移動する右アクチュエータとを備え、前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側に位置するように配置された右ガイド装置と、
   前記自動車の位置決を行う際に、前記左アクチュエータを制御して、前記左ガイドローラが前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側面に、前記左ガイドローラが左車輪の左右方向の移動に追従して左右方向に移動するように当接させると共に、前記右アクチュエータを制御して、前記右ガイドローラが前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側面に、前記右ガイドローラが右車輪の左右方向の移動に追従して左右方向に移動するように当接させる制御部と、
   前記左ガイドローラの右方向への移動量と前記右ガイドローラの左方向への移動量とより、自動車の左右方向の位置の所定の規定位置からのずれ、または、当該ずれの方向を検出する検出装置とを有することを特徴とする位置決支援装置。
2. 前記請求項１記載の位置決支援装置であって、
   表示装置と、
   前記検出装置が検出した、自動車の左右方向の位置の所定の規定位置からのずれ、または、当該ずれの方向を表示する表示処理手段とを有することを特徴とする位置決支援装置。
3. 請求項１または２記載の位置決支援装置であって、
   前記制御部は、前記自動車の試験を行う際に、前記左アクチュエータを制御して、前記左ガイドローラの位置を、前記自動車の前記ローラ上に載置された左車輪の左側の、当該左車輪が左方向に移動したときに当該左車輪が前記ローラから逸脱する前に当該左車輪の左側面に当接して当該左車輪の前記ローラからの逸脱を防止する位置に移動すると共に、前記右アクチュエータを制御して、前記右ガイドローラの位置を、前記自動車の前記ローラ上に載置された右車輪の右側の、当該右車輪が右方向に移動したときに当該右車輪が前記ローラから逸脱する前に当該右車輪の右側面に当接して当該右車輪の前記ローラからの逸脱を防止する位置に移動することを特徴とする位置決支援装置。