JPH05118961A - シヤシダイナモメータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両のタイヤとロードローラ間の等価摩擦係
数を調整可能とした、構造が簡素で廉価なシャシダイナ
モメータ装置を提供すること。 【構成】 前輪６の後部と、後輪６の前部とにロードロ
ーラ２を配置し、前輪６の前部と後輪６の後部にフリー
ローラ３を配置し、前輪６又は後輪６を支持するロード
ローラ３とフリーローラ２の対を移動台２１上に設置
し、この移動台２１を移動装置２２で移動調整可能と
し、フリーローラ３を移動装置２３で移動調整可能とし
たこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のアンチロック
ブレーキシステム、及びトラクションコントロール機能
を完成車の状態で試験可能とするシャシダイナモメータ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両の走行状態での試験を行う
装置としてシャシダイナモメータが用いられている。こ
れは、高速，低速等の各種走行状態や登降板走行等の各
種状態をローラ上でシュミレーションして試験を行うこ
とができるものである。また、近年においては、シャシ
ダイナモメータにおいて、氷上や雪上の低摩擦路面状態
を模擬した試験や、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシス
テム）を装備した車両、トラクションコントロールを装
備した車両の試験を行うことが要求されてきている。こ
のため従来より、被試験車両のタイヤと、シャシダイナ
モメータのローラとの間の摩擦係数を変更する代わり
に、ローラに加わる輪重を調整することにより、任意の
摩擦係数の路面を模擬できるようにした、図７乃至図１
２に例示する如きシャシダイナモメータが提案されてい
る。まず、第１の従来例では、図７に示す如く自動車１
の前後輪をそれぞれ２個のローラ２，３に載置し、その
ローラ２にフライホイール４及びダイナモメータ５を連
結し、自動車１の特性をシャシ上で測定するように構成
したものである。また、自動車１のタイヤ６を支受する
ローラ２，３部分は、図８に示す如く構成するもので、
前方のローラ２は受台７に、後方のローラ３は受台８に
それぞれ回転自在に支受されている。前方の受台７は、
固定基台９に固定支持する。後方の受台８は垂直移動台
１０上に設置する。垂直移動台１０は、水平移動台１３
上に配置したねじ送り機構１１により、ガイド１２に沿
って垂直方向に移動調整可能とする。水平移動台１３
は、固定基台９に配置したねじ送り機構１４により、ガ
イド１５に沿って水平方向に移動調整可能に構成したも
のである。

【０００３】次に、上述の如く構成した第１の従来例の
シャシダイナモメータでタイヤ６とローラ２との間でみ
かけの摩擦係数を変更し、滑りを発生させるときの原理
を図９に示した静定モデルによって説明する。まず、タ
イヤ６部分がローラ２，３に加える力は、θ₂＞θ₃とす
ると、Ｆ₂＜Ｆ₃となる。ここで、θ₃を０に近づける
と、Ｆ₂は０に近づく。定常運転後、車１にブレーキを
かけると、タイヤ６部分は回転速度を減少させようとす
るが、ローラ２はフライホイールとダイナモメータの回
転慣性により回転し続けようとする。このため、Ｆ₂が
大きいとタイヤ６とローラ２の間に滑りは生じないが、
Ｆ₂を小さくすると、タイヤ６とローラ２間の摩擦力が
小さくなって、双方間で滑りが発生する。

【０００４】上述の如くしてローラ２とローラ３の相対
的距離と高さ位置を調整することにより任意の径のタイ
ヤ６でもローラ２との間に滑りを発生させ、低摩擦路面
状態でのアンチロックブレーキシステム等の試験を可能
とするものである。

【０００５】次にシャシダイナモメータの第２の従来例
を図１０乃至図１２によって説明する。この従来例で
は、被試験自動車のタイヤ６を２つのローラ２，３の上
に同時に転接せしめるようセットする。

【０００６】この２つのローラ２，３は、移動台１６に
装着する。一方のローラ２には、図示しないが、ダイナ
モメータとフライホイールとを可とう接手を介して連結
する。移動台１６は、転動体１７を介して固定台１８の
揺動受面１８ａ上に置く。揺動受面１８ａは図に示した
タイヤ６の中心近傍を中心とする円弧面に形成し、その
前後の端部にそれぞれストッパ１９，２０を設けて構成
したものである。

【０００７】次に上述のように構成した本第２従来例装
置の動作原理を説明する。まず通常走行試験時には、被
試験車両の駆動力は、タイヤ６からローラ２，３に伝達
される。ここでローラ２は、ダイナモメータ、フライホ
イールに連結し、これらにより吸収負荷を与えられるこ
とになる。このため、タイヤ６はローラ２を後方に押し
やる力を加えることになり、移動台１６は図１０に示す
如く後方ストッパ１９に受け止められた状態となる。

【０００８】この状態から被試験車両でブレーキをかけ
ると、タイヤ６の回転が遅くなろうとする。そして、ロ
ーラ２には、連結されたフライホイールとダイナモメー
タの回転慣性によりタイヤ６の回転を維持させようとす
る力が働き、移動台１６を前へ押し出す。このため、図
１１に例示する如く、移動台１６は、車両の前方向であ
るＡ方向へ移動する。このブレーキ時の状態では、図１
２に示す如く、車両の重量の分力Ｆ₂はローラ２で受
け、その分力Ｆ₃はローラ３で受ける。そして、ローラ
２，３が前へ押されるとθ₂＞θ₃となり、Ｆ₂＜Ｆ₃とな
りθ₃を０に近づけると、Ｆ₂は０に近づくことになる。

【０００９】これにより、定常運転後、車１のブレーキ
をかけると、タイヤ６の回転速度を低下させようとする
が、ローラ２はフライホイール４とダイナモメータ５の
回転慣性により回転し続けようとする。ここでＦ₂が大
きければ滑りは生じないが、Ｆ₂が小さいとタイヤ６と
ローラ２との間で滑りが発生することになる。

【００１０】よって、ローラ２，３を移動させ、ローラ
２に加わる荷重を軽減することにより、タイヤ６とロー
ラ２間で滑りを発生させ、アンチスキッドの試験を自動
的に可能とするものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述した第１の従来例
では、被試験車両の任意のタイヤ６の径に合わせ、所要
の摩擦係数に設定するため、ローラ３を上下、及び水平
方向に移動させる機構が必要となる。さらに被試験車両
の任意のホイールベース長に合わせるため、ローラ２と
ローラ３との全体を水平方向に移動させる機構が必要と
なり、全体として３種類の移動機構を設置せねばならず
構造が複雑になるという問題があった。

【００１２】また、前述した第２の従来例では、タイヤ
６に転接するローラ２が移動する構成である。このた
め、ローラ２にフライホイールやダイナモメータを接続
するジョイントは、ローラ２の動きに追従して偏角挙動
をするものでなければならず、ジョイントの構造が複雑
であり、その製作が困難であるという問題があった。ま
た、この第２従来例の装置では、ローラ２，３を設置し
た移動台が揺動受面の上を、車両の加減速運転試験中に
自動的に揺動し、ローラ２とタイヤ６との間のみかけの
摩擦力が自動的に変化し、アンチロックブレーキシステ
ムの試験を行うものである。よって、この第２従来例で
は、ローラ２とタイヤとの間のみかけの摩擦係数を所要
の値に設定できないという問題があった。

【００１３】本発明は、上述の点に鑑み、構造が簡素で
製造が容易であり、しかも、タイヤと試験機に接続する
ローラとの間の摩擦力を所要の値に設定可能としたシャ
シダイナモメータ装置を新たに提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のシャシダイナモ
メータ装置は、被試験車両における前輪の後部に配置す
るロードローラと、前輪の前部に配置するフリーローラ
との対を左右輪で同一、又は左右輪で各独立した移動台
に設置し、後輪の前部に配置するロードローラと、後輪
の後部に配置するフリーローラとの対を左右輪で同一、
又は左右輪で各独立した移動台に設置し、各移動台を移
動装置でそれぞれ独自に車両の前後方向に移動調整可能
に構成し、各フリーローラを移動装置でそれぞれ独自に
車両の前後方向に移動調整可能に構成したことを特徴と
する。

【００１５】

【作用】上述のように構成することにより、シャシダイ
ナモメータ装置上に固定した車両に対し、移動装置で各
移動台を移動調整することにより、車両のホイールベー
ス長の相異に対応させるとともに、車輪をロードローラ
側、又はフリーローラ側のいずれかに押し付けるように
してロードローラに作用する輪重分力を調整し、その部
分での等価摩擦係数を調整し、あらゆる路面の摩擦係数
を再現するようにする。さらに、フリーローラを移動装
置で移動調整して車輪の直径の相異に対応させるように
するものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のシャシダイナモメータ装置の
一実施例を図１ないし図６によって説明する。なお、こ
の図１ないし図６において、前述した図７ないし図１２
に示す従来に対応する部分には同一符号を付すことと
し、その詳細な説明を省略する。図１は本例装置の概略
平面図、図２はその概略側面図であり、図で１は自動
車、２はロードローラ、３はフリーローラである。各ロ
ードローラ２と各フリーローラ３とはそれぞれ対にして
４つの移動台２１上に設置する。本例装置では、前輪の
後部にロードローラ２を、前部にフリーローラ３を配置
し、後輪の前部にロードローラ２を、後部にフリーロー
ラ３を配置する。

【００１７】移動台２１は、移動装置２２によって、自
動車の前後方向にホイルベース調整のため移動可能に構
成する。また、移動台２１上には、ロードローラ２に接
続する慣性負荷装置であるフライホイール４と負荷吸収
装置であるダイナモメータ５とを設置する。前輪、又は
後輪用の左右のロードローラは、それぞれクラッチ２５
によって接続切離し可能に構成する。

【００１８】各フリーローラ３は、それぞれ移動装置２
３によって自動車の前後方向にタイヤ６の直径の相異調
整等のため移動可能に構成する。

【００１９】また、前輪側、後輪側の総計４組のロード
ローラ２とフリーローラ３との対をそれぞれ独立して各
自対応する移動台１６上に構成したので、全体として相
対的に操作することにより、各タイヤ６に対するロード
ローラ２のみかけの摩擦係数を調整変更できるものであ
る。

【００２０】シャシダイナモメータ上に自動車１を固定
して載置するため、４つの移動台２１の前後部所定４個
所位置には、けん引ばね（スプリングロッド）付き車両
固定装置２４を設置する。この車両固定装置２４は、４
輪駆動車用のシャシダイナモメータ装置に一般に用いら
れるもので、自動車１を前後方向に一定の張力で引張っ
て拘束するよう構成する。

【００２１】次に、上述の如く構成した本例装置の使用
法及び作用原理を説明する。本例装置では、自動車１を
装置上の所定位置に車両固定装置２４で固定し、タイヤ
６をロードローラ２とフリーローラ３との間上に支受
し、２つの移動装置２２，２３を操作する作業によりロ
ードローラ２に作用する有効タイヤ荷重を変化させ、タ
イヤ６に対する等価摩擦係数を、所要の値に調整するも
のである。

【００２２】まず、各移動装置２２を操作して各移動台
２１を前後方向に移動し、自動車１のホイールベース長
に対応した所定位置で位置決め固定する。次に各移動装
置２３を操作して各フリーローラ３を自動車１の前後方
向に移動し、所定位置で位置決め固定する。

【００２３】上述の如き移動操作により、通常の試験状
態である自動車のホイールベースと前後輪ローラ間隔を
同一状態にすると、そのときの輪重分布は図３に示す如
くなる。この状態では、タイヤ６の輪重Ｗ₁が、相等し
いロードローラ２に作用する分力Ｗ₂とフリーローラ３
に作用する分力Ｗ₃とに分割されて力のバランスがとら
れることになる。

【００２４】次に、ロードローラ２に対するみかけの摩
擦係数を小さくする場合には、各移動装置２２を操作し
て前輪用の移動台２１と後輪用の移動台２１との間隔を
広げるようにする。このときの輪重分布は図４に示す如
くなり、輪重Ｗ₁と、タイヤ６をフリーローラ３に押付
けたときの押付力Ｆ₄との合成荷重Ｗ₄が、ロードローラ
２に作用する分力Ｗ₅とフリーローラ３に作用する分力
Ｗ₆とに分割される。図示する結果からも明らかなよう
に、ロードローラ２に作用する分力Ｗ₅は小さくなり、
タイヤ６とロードローラ２間に働く、いわゆるみかけの
摩擦係数を小さくするものである。

【００２５】次に、ロードローラ２に対するみかけの摩
擦係数を大きくする場合には、各移動装置２２を操作し
て、前輪用の移動台２１と後輪用の移動台２１との間隔
を狭めるようにし、タイヤ６をロードローラ２側に多く
載せるようにする。このときの輪重分布は図５に示す如
くなり、輪重Ｗ₁と、タイヤ６をロードローラ２に押付
けたときの押付力Ｆ₄との合成荷重Ｗ₇が、ロードローラ
２に作用する分力Ｗ₈とフリーローラ３に作用する分力
Ｗ₉とに分割される。このとき図示の結果から明らかな
ように、ロードローラ２に作用する分力Ｗ₈は大きくな
り、タイヤ６とロードローラ２間に働く、いわゆるみか
けの摩擦係数を大きくするものである。

【００２６】次に、被試験用の自動車１のタイヤ６の直
径が変わったときには、各移動装置２３を操作して、各
フリーローラ３を自動車１の前後方向に移動調整するこ
とにより対応する。例えば、タイヤ６の直径が大きくな
った場合には、図６に示す如く、フリーローラ３をロー
ドローラ２から引き離すように移動する。そして、タイ
ヤ６とロードローラ２との間のみかけの摩擦力を増大し
た状態にする場合には、図５に示したのと同様にタイヤ
６をロードローラ２に押し付け、そのときの輪重Ｗ₁と
押付力Ｆ₄との合成荷重Ｗ₇がロードローラ２に作用する
分力Ｗ₈と、フリーローラ３に作用する分力Ｗ₉とに分割
され、その分力Ｗ₈が大きくなるようにして、タイヤ６
とロードローラ２間に働くいわゆるみかけの摩擦係数を
大きくするものである。

【００２７】また、本例装置では、４つの移動装置２２
を各々独自に移動調整することにより、被試験自動車１
の４輪をそれぞれ別個、又は左右それぞれ別個のみかけ
の摩擦係数に設定して、あらゆる路面の摩擦係数の状態
に対応した走行シミュレートを実行可能とするものであ
る。

【００２８】上述の図示する実施例では、タイヤ６とロ
ードローラ２との間のスリップを小さくさせるため、ロ
ードローラ２の直径を大きくし、フリーローラ３は慣性
を小さくしなければならないため直径を小さくし、ロー
ドローラ２とフリーローラ３の直径を異なるように構成
している。しかし、シャシダイナモメータ装置のロード
ローラ２とフリーローラ３との直径は、その使用目的に
より同一でも異なっても良い。例えば、装置全体をコン
パクトにしたい場合は、ロードローラ２とフリーローラ
３との直径を同一にし、かつ両者を小形化して構成して
も良い。

【００２９】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のシャシダイ
ナモメータ装置によれば、被試験車両における前輪の後
部に配置するロードローラと、前輪の前部に配置するフ
リーローラとの対を左右輪で同一、又は左右輪で各独立
した移動台に設置し、後輪の前部に配置するロードロー
ラと、後輪の後部に配置するフリーローラとの対を左右
輪で同一、又は左右輪で各独立した移動台に設置し、各
移動台を移動装置でそれぞれ独自に車両の前後方向に移
動調整可能に構成し、各フリーローラを移動装置でそれ
ぞれ独自に車両の前後方向に移動調整可能に構成したの
で、シャシダイナモメータ装置上に固定した車両に対
し、移動装置で各移動台を移動調整することにより、車
両のホイールベース長の相異に対応させるとともに、車
輪をロードローラ側、又はフリーローラ側のいずれかに
押し付けるようにしてロードローラに作用する輪重分力
を調整し、その部分での等価摩擦係数を調整し、あらゆ
る路面の摩擦係数を再現するようにする。さらに、フリ
ーローラを移動装置で移動調整して車輪の直径の相異に
対応させるようにするものである。よって、従来装置の
如く、フリーローラの軸高可変装置が不要であり、構造
を簡素にできるので、製作コストを低減でき、装置の耐
久性を向上できるという効果がある。また、車両の制
動、駆動時の慣性移動による前後輪の制動力分担、駆動
力分担の変化を特にコントロールを加えなくても、実車
走行時と同じようにシミュレーションできるという効果
がある。さらに、アンチロックブレーキシステム、及び
トラクションコントロール機能の試験を、同一のシャシ
ダイナモメータ装置上で連続して行えるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシャシダイナモメータ装置の一実施例
を示す概略平面図。

【図２】上記実施例の概略側面図。

【図３】上記実施例の要部における動作原理説明線図。

【図４】上記実施例の要部における低摩擦係数設定時の
動作原理説明線図。

【図５】上記実施例の要部における高摩擦係数設定時の
動作原理説明線図。

【図６】上記実施例の要部におけるタイヤ寸法を変更し
たときの動作原理説明線図。

【図７】従来のシャシダイナモメータ装置を例示する概
略説明線図。

【図８】上記従来装置の要部正面図。

【図９】上記従来装置の動作原理説明線図。

【図１０】従来のシャシダイナモメータ装置の他の例を
示す要部概略図。

【図１１】上記従来例の要部斜視図。

【図１２】上記従来装置の動作原理説明線図。

【符号の説明】

１…自動車、２…ロードローラ、３…フリーローラ、６
…タイヤ、２１…移動台、２２，２３…移動装置、２４
…車両固定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験車両における前輪に対し、その後
   部に配置するロードローラとその前部に配置するフリー
   ローラとの対を、左右輪の両方のもので同一、又は左右
   輪で別に独立した、移動台に設置し、後輪の前部に配置
   するロードローラと、後輪の後部に配置するフリーロー
   ラとの対を左右輪の両方のもので同一、又は左右輪で別
   に独立した移動台に設置し、前記車両の前後方向に移動
   調整可能とする移動装置を、前記各移動台に設置し、前
   記車両の前後方向に移動調整可能とする移動装置を前記
   各フリーローラに設置して構成したことを特徴とするシ
   ャシダイナモメータ装置。