(57)【要約】【課題】シャシーダイナモメータにおいて、ローラ回転軸の軸受における摩擦力の補正を不要とする。【構成】ベース５に設けた油圧浮揚機構６によって、ダイナモメータ２はベース５に揺動可能に支持されている。また、シャフト７は、ダイナモメータ２のフレーム８に設けられたベアリング９によって、ダイナモメータ２に回動可能に支持されている。そして、シャフト７の左右の両端には、車両駆動輪を載置するためのロータ１０が固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動輪を載置するローラと、ローラに連結したシャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータであって、
前記ダイナモメータを、揺動可能に支持するベースを有し、
前記シャフトは、前記ダイナモメータに対して回動可能に、前記ダイナモメータによってのみ支持されていることを特徴とするシャシーダイナモメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行特性の測定等を行うために用いられる、車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータの測定精度向上の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両駆動輪に対して路面を模擬するローラを備えたシャシーダイナモメータの、従来の典型的な構成を図４に示す。
図中、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、シャシーダイナモメータの軸受構造を模式的に表した図である。ただし、図中ｂの右側面図ではローラ１０５（波線で示す）透視した形態を示している。
【０００３】
図示するように、この構成では、ベース１０１に固定された軸受柱１０２によって、ベアリング１０３を介してシャフト１０４が回動可能に支持されており、シャフト１０４の左右両端にローラ１０５がシャフト１０４と共に回転するよう連結されている。そして、ダイナモメータ１０６のフレーム１０７は、シャフト１０４によって、ベアリング１０８を介して回動可能に支持されている。また、ダイナモメータ１０６内においてシャフト１０４はロータ１０９に固定されており、ロータ１０９は、ロータ１０９との間にギャップを形成するようにフレーム１０７に固定されたステータ１１０と相互に作用し、フレーム１０７に対するトルクを得る。
【０００４】
このロータ１０９のフレーム１０７に対するトルクによって、ロータ１０９及びシャフト１０４及びローラ１０５がベース１０１の系に対して回転すると共に、ローラ１０５に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じてステータ１１０及びフレーム１０７がベース１０１の系に対して揺動する。したがって、フレーム１０７に固定されたアーム１１１に加わる荷重を計測することにより、ローラ１０５と車両駆動輪間の作用が計測できるようになっている。
【０００５】
さて、以上のように、この構成では、軸受柱１０２に設けられたベアリング１０３がローラ１０５の回転軸受となっており、ダイナモメータ１０６に設けられたベアリング１０８がダイナモメータ１０６の揺動軸受となっている。
なお、このようなダイナモメータの揺動とローラの回転の軸受構造を備えたシャシーダイナモメータに関する文献としては、特開平０９−２５７６５６号公報がある。
一方で、ダイナモメータの揺動軸受の機構としては、ダイナモメータを油圧によって浮揚させることによりダイナモメータを揺動可能に支持する油圧浮揚式の機構も知られている（たとえば、特開平１０−０１９６９７号公報）。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−２５７６５６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−０１９６９７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した従来のシャシーダイナモメータの構造によれば、アーム１１１の荷重より計測したトルクには、軸受柱１０２に設けられたベアリング１０３とシャフト１０４間に生じる摩擦力分の誤差が含まれる。そして、一般にこのような摩擦力は、一定ではなく、シャフト１０４の回転速度やベアリング１０３の温度などに依存して変化する。
【０００９】
したがって、従来のシャシーダイナモメータによれば、ローラの回転及びトルク制御やトルクの計測において、ローラの回転軸受で生じる摩擦分を補正等する煩雑な作業を行う必要があった。また、このような補正の必要性がシャシーダイナモメータの制御、計測精度を劣化させる要因の一つともなっていた。
【００１０】
そこで、本発明は、ローラの回転軸受で生じる摩擦分の補正の必要がないシャシーダイナモメータを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、車両駆動輪を載置するローラと、ローラに連結したシャフトと、前記シャフトを回転駆動するダイナモメータとを備えたシャシーダイナモメータに、前記ダイナモメータを揺動可能に支持するベースを備え、前記シャフトを、前記ダイナモメータに対して回動可能に、前記ダイナモメータによってのみ支持するようにしたものである。
【００１２】
このようなシャシーダイナモメータによれば、ローラの回転軸受で生じる摩擦は、シャフトとダイナモメータ間で生じる摩擦のみとなる。そして、ダイナモメータが駆動方向に力を発生している場合、このシャフトとダイナモメータ間で生じる摩擦によってダイナモメータに加わるシャフトの回転方向の力は、ダイナモメータがシャフトを回転させようとする力と反対方向の力として作用する。また、ダイナモメータが吸収方向に力を発生している場合、シャフトとダイナモメータ間で生じる摩擦と、ダイナモメータがシャフトを制動しようとする力は同一方向の力として作用する。そして、いづれの場合も、ダイナモメータのフレームにかかる力はローラの回転軸受で生じる力を含んだ値となっている。したがって、このフレームにかかる力を制御することにより、シャシーダイナモメータの制御や、シャシーダイナモメータを用いた計測などにおいて、ローラの回転軸受で生じる摩擦を補正等する必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に、本実施形態に係るシャシーダイナモメータを備えた試験設備の全体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、シャシーダイナモメータは、自動車駆動輪をローラ１の上に配置して走行させ、ダイナモメータ２のアーム３を介して負荷計４（ロードセル）に加わる負荷を計測しながら、ダイナモメータ２でローラ１にトルクを与え、自動車に所定の抵抗を与えたり、自動車の各種特性を試験したりするものである。
【００１４】
図２に、このようなシャシーダイナモメータの構成を示す。
図中、ａはシャシーダイナモメータの正面図、ｂはシャシーダイナモメータの右側面図、ｃはシャシーダイナモメータの上面図を表している。また、図中ｄは、シャシーダイナモメータの軸受構造を模式的に表した図である。ただし、図中ｂの右側面図ではローラ１（波線で示す）透視した形態を示している。
【００１５】
図示するように、この構成では、ベース５に設けた油圧浮揚機構６によって、ダイナモメータ２がベース５に揺動可能に支持されている。また、シャフト７は、ダイナモメータ２のフレーム８に設けられたベアリング９によって回動可能に支持されている。そして、シャフト７の左右両端には、ローラ１が固定されている。
【００１６】
また、ダイナモメータ２の内部において、シャフト７にはロータ１０が固定されており、このロータ１０は、ロータ１０との間にギャップを形成するようにフレーム８に固定されたステータ１１と相互に作用し、フレーム８に対するトルクを得る。
【００１７】
そして、このロータ１０のフレーム８に対するトルクによって、ロータ１０及びシャフト７及びローラ１がベース５の系に対して回転すると共に、ローラ１に車両駆動輪によって加えられたトルクに応じてステータ１１及びフレーム８がベース５の系に対して揺動する。したがって、フレーム８に固定されたアーム３に加わる荷重を負荷計４で計測することにより、ローラ１と車両駆動輪間で作用する力を計測できるようになっている。
【００１８】
さて、以上のように、本実施形態に係る構成では、フレーム８に設けたベアリング９がローラ１の回転軸受となっており、ベース５に設けた油圧浮揚機構６がダイナモメータ２の揺動軸受となっている。なお、図中１３は油圧ポンプ、１４は油通路である。
【００１９】
そして、シャフト７とフレーム８に設けたベアリング９の間に生じる摩擦力が負荷計４の計測値に含まれて出力される。ここで、負荷計４の計測値をフィードバックとしてトルク制御を行えば、実際にローラ１と車両駆動軸にかかる力と計測値がローラなどの風損を除いて等しくなる。
【００２０】
したがって、本実施形態では、シャフト７とフレーム８に設けたベアリング９の間に生じる摩擦力は、その補正を考慮する必要がない。
さて、このようなシャシーダイナモメータの、動作制御と計測を統括するのが図２ｂに示した制御装置１２である。
制御装置１２は、ダイナモメータ２の回転速度や負荷計４の測定値を入力し、入力値と所定の試験パターンに従って、ダイナモメータ２が発生するトルクの制御を行うことにより、車両の試験を行う。
図３は、このような車両の試験の一例を示したものであり、この試験は、路面抵抗を模擬するために、車両駆動輪に車両走行速度に対して予め設定したトルクを加えるものである。すなわち、車両側で車両走行速度を制御しながら、負荷計４で計測されるトルクが、当該車両速度に対して予め設定したトルクとなるように、ダイナモメータ２の発生トルクの制御を行うものである。
【００２１】
さて、図中において、Ｔが車両駆動輪に与えるトルクの目標値を示しており、Ｗはローラ１などの風損分の力を示している。また、Ｒは図４に示した従来のシャシーダイナモメータにおけるローラ１の回転軸受で生じる摩擦分の力を示している。
【００２２】
この場合、図４に示した従来のシャシーダイナモメータでは、実際の車両駆動輪に加えるトルクを目標値Ｔとするためには、ダイナモメータ２のトルク制御は、目標値Ｔから風損Ｗと摩擦Ｒを減算したトルクＣ１となるように行わなければならない。一方、本実施形態によれば、前述のようにローラ１の回転軸受で生じる摩擦は考慮する必要がないので、ダイナモメータ２のトルク制御は、車両駆動輪に加えるトルクＴから風損Ｗのみを減算したトルクＣとなるように行えば足りる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、以上では、ダイナモメータ２の揺動の軸受に油圧浮揚機構６を用いたが、これはベアリング９を用いた軸受など他の機構による軸受を用いるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ローラの回転軸受で生じる摩擦分の補正の必要がないシャシーダイナモメータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータを備えた試験設備の全体構成を示す図である。
【図２】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。
【図３】本発明の実施形態に係るシャシーダイナモメータの制御例を示す図である。
【図４】従来のシャシーダイナモメータの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…ローラ、２…ダイナモメータ、３…アーム、４…負荷計、５…ベース、６…油圧浮揚機構、７…シャフト、８…フレーム、９…ベアリング、１０…ロータ、１１…ステータ、１２…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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