JPH0599797A - シヤシダイナモメータとその試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低、又は高摩擦路状態を模擬した試験を誤差
少なく実施でき、しかも構造が簡素で廉価なシャシダイ
ナモメータと、その試験方法を提供すること。 【構成】 可動フレーム１７上に、ロードローラ２の受
台７をロードセル１９を介して設置するとともに、フリ
ーローラ３の受台８を並べて設置し、これらロードロー
ラ２とフリーローラ３の間の上に車輪６を転動させて試
験するように構成したシャシダイナモメータと、その可
動フレーム１７をロードセル１９の値を読みながら移動
調整し、車輪に対するみかけの摩擦力を調整するように
した試験方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、低摩擦路走行シュミ
レーション等を行うためのシャシダイナモメータの改良
構成と、その試験方法に関する。

【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、トラン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５乃至図７
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。これは、図５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６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従来のシャシダ
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７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、Ｆ
₂＜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】

【発明が解決しようとする課題】上述のように構成した
従来のシャシダイナモメータのローラ２，３とタイヤ６
との静定モデルの関係原理は、タイヤ６が単体である場
合には、十分に成立する。しかし、実際の車両では前
輪、後輪、及び車体があり、これらが相互に干渉し合っ
て、力のつり合い条件だけでは力が求まらない不静定な
構造となっている。このような不静定構造では、その構
造各部に作用する力は平易に求めることはできないが計
算機で求めた結果によると、タイヤ６とローラ２，３と
の接点の角度を変えてもローラ２の接触力はあまり変化
が見られず、タイヤ６とローラ２との間の摩擦力を十分
に調整できない場合がある。

【０００６】また、従来のものでは、低摩擦路を模擬す
るために、ローラ２とタイヤ６との接する点と、垂直線
との成す角θ₂を大きくし、ローラ３とタイヤ６との接
点と、垂直線との成す角θ₃を小さく設定することにな
り、タイヤ６のわずかな相対水平移動に対してもローラ
２とタイヤ６との間の接触力が大きく変動し、みかけの
摩擦力が大きく変化することになる。このため、従来の
装置でアンチロックブレーキシステムの試験を行う場合
には、ブレーキの制動をパルス的に発生させるので、タ
イヤ６が前後方向に振動することになる。このタイヤ６
の前後方向の動きに対応してローラ２とタイヤ６との間
の接触力が大きく変化し、これら相互間の摩擦力が大き
く変動することになるので、試験結果に大きな誤差を生
ずることになるという問題があった。

【０００７】また、従来の装置では、ローラ３を垂直又
は水平方向に動かすための装置が複雑であり、高価なも
のとなってしまう。さらにローラ３ばかりでなくローラ
２も動かすような構成を取るような場合には、ローラ２
に連結しているダイナモメータ５及びフライホイール４
等も一体に動かすことになり、装置全体が非常に高価に
なってしまうという問題があった。

【０００８】本発明は上述の点に鑑み、摩擦力を安定し
て調整設定でき、低摩擦路を模擬した試験を誤差少なく
実施でき、しかも構造が簡素で廉価なシャシダイナモメ
ータを新たに提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のシャシダイナモ
メータは、被試験車両の前後方向に位置を移動調整可能
な可動フレーム上に、ロードローラを回動自由に支受す
る受台をロードセルを介して設置し、これと並列して可
動フレーム上にフリーローラを回動自由に支受する受台
を設置し、ロードローラとフリーローラの間の上部位に
被試験車両の駆動輪を転動させるよう車両をセットし、
ロードローラに接続したダイナモメータ等を用いて試験
を行うように構成したことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の試験方法は、上述のシャシ
ダイナモメータの可動フレームを移動調整し、ロードロ
ーラに対する被試験車両の車輪との接触力をロードセル
で計測しながら変更調整し、その間のみかけの摩擦力を
所要の値に調整し、通常の摩擦係数の道路状態から、低
摩擦路状態、又は高摩擦路状態まで種々の道路状態を設
定して試験を行えるようにしたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上述のような本発明により、１つのシャシダイ
ナモメータによって、種々の道路の摩擦係数に対応した
試験を連続して実行できるようにするものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のシャシダイナモメータとその
試験方法の実施例を図１ないし図４によって説明する。
なお、この図１ないし図４において、前述した図５ない
し図７に示す従来例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。

【００１３】図１はシャシダイナモメータで車両の試験
をしている状態を示す概略説明線図であり、図で１は自
動車、２はロードローラ、３はフリーローラ、６はタイ
ヤ、７，８は受台である。この自動車１はその前後部
に、それぞれチェーンブロック１６を用いて、シャシダ
イナモメータ上の所定位置に固定してある。

【００１４】自動車１の各タイヤ６は、それぞれロード
ローラ２とフリーローラ３との間に跨がるように載置す
る。各ロードローラ２は、図示しないカップリングを介
してフライホイールとダイナモメータとに接続する。

【００１５】各ロードローラ２はそれぞれ受台７に回転
自在に支受され、各フリーローラはそれぞれ受台８に回
転自在に支受される。

【００１６】また、本例装置では、自動車１の前輪に転
接すべきロードローラ２とフリーローラ３との対を可動
フレーム１７上に設置し、後輪に転接すべきロードロー
ラ２とフリーローラ３との対を固定フレーム１８上に設
置するようにする。このとき、ロードローラ２の各受台
７をロードセル１９を介して各可動フレーム１７又は固
定フレーム１８に配置する。このロードセル１９は、ロ
ードローラ２に加わる垂直荷重を計測するものであっ
て、各受台７，８の軸芯直下と、これを基準とする対象
位置に複数個配置することが望ましい。また、フリーロ
ーラ３の各受台８はそれぞれ可動フレーム１７又は固定
フレーム１８に直接設置する。なお、上述の如くロード
セル１９を複数個配置した場合には、各ロードセル１９
間の距離、及びロードセルを設置した位置から軸受の中
心までの垂直方向の距離との関係から受台７に作用する
水平方向の分力と垂直方向の分力を容易に算出できるも
のである。

【００１７】前述の如きローラ２，３を設置した可動フ
レーム１７は、被試験車１のホイールベース長の相異を
調整するための移動装置であって、床２１に対し、自動
車１の前後方向に移動調整可能に装着する。本例では、
床２１上に一対の図示しないクランプ用レール部を敷設
し、このレール部上を可動フレーム１７に設置した図示
しない車輪で転動し、往復動自在に載置する。

【００１８】また、可動フレーム１７を往復駆動する装
置として、一対のレール部の間に、これと平行に一対の
駆動用部材２０を敷設する。この駆動用部材２０は、レ
ール部と平行に設けた、溝付長尺部材である固定条部材
の上面長溝部分に、ブラケットを介してチェーンを敷設
して成る。また、可動フレーム１７側には、駆動モータ
で回動する図示しないスプロケットを装着する。そし
て、このスプロケットを、前述の駆動用部材２０のチェ
ーンに噛合させ、駆動モータを正転又は逆転させること
により、可動フレーム１７を所要位置に移動操作可能と
するものである。なお、本例では、可動フレーム１７を
チェーンを用いて移動するようにしたが、こればかりで
なく、送りねじ機構等の、その他の手段を用いて移動す
るように構成しても良い。

【００１９】固定フレーム１８は、床２１に対し、基礎
ボルトを用いて固定して設置する。

【００２０】次に上述のように構成した本例のシャシダ
イナモメータによる試験方法とその作用を説明する。ま
ず、試験すべき車１を図１に示す如くシャシダイナモメ
ータ上に設置する。このとき、走行模擬する所定の摩擦
係数を有する路面状態を得るため、ロードローラ２とタ
イヤ６との接触力が所定値となるロードセル１９の読み
値を得るよう、車１のセット位置をチェーンブロック１
６で設定する。次に可動フレーム１７を微動させ、図２
に示す如くロードローラ２とタイヤ６とが設定摩擦値と
なる、ロードセル１９の読み値になるよう調整する。そ
して、通常はこの状態で試験を行う。

【００２１】次に、ロードローラ２とタイヤ６との間の
接触力を変えることにより、見かけの摩擦係数を可変に
するには、タイヤ６のばね定数が比較的小さいことを利
用し、タイヤ６とロードローラ２との水平方向の相対位
置を変更調整することにより行う。これを、可動フレー
ム１７側の状態をモデルとして図２乃至図４によって説
明する。

【００２２】まず、図２に示す通常摩擦路の状態から、
図３に示す低摩擦路の状態に移行する場合には、図２の
中立位置から、可動フレーム１７を車１の前方向に移動
させ、図３に示す状態とする。これにより、タイヤ６
は、ロードローラ２とフリーローラ３との中央部位置か
らフリーローラ３側に相対的に水平移動する。これによ
り、タイヤ６はロードローラ２と比較的軽い接触力で当
接し、その圧接部分の変形量も小さくなり、これらの間
のみかけの摩擦力が小さくなり、低摩擦路状態を実現す
る。さらに、反ロードローラ２側に水平移動すると、つ
いには、ロードローラ２とタイヤ６とが非接触状態とな
り、見かけの摩擦係数は零になったことになる。

【００２３】次に、高摩擦路の状態とするには、可動フ
レーム１７を図２、又は図３の位置から図４の位置に移
動する。すなわち、可動フレーム１７を車１の後方に移
動し、タイヤ６をロードローラ２側に相対的に水平移動
する。これにより、タイヤ６はロードローラ２に強い接
触力で押し付けられ、大きく変形する。これにより、見
かけの摩擦係数が大きくなったことになり、高摩擦路状
態を実現する。

【００２４】前述の如く、本例のシャシダイナモメータ
では、通常の摩擦路状態から、任意の低摩擦路、又は高
摩擦路状態までの幅広い試験状態を連続的に可変調整で
き、種々の走行模擬試験を実行可能とするものである。

【００２５】また、本例装置は、ロードローラ２とタイ
ヤ６の接触点と、タイヤ６の中心位置を通る垂直線との
なす角度を小さく設定することができるので、ブレーキ
試験時の荷重移動が比較的現実に近似するようにできる
ものである。

【００２６】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。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のシャシダイ
ナモメータとその試験方法によれば、被試験車両の前後
方向に位置を移動調整可能な可動フレーム上に、ロード
ローラを回動自由に支受する受台をロードセルを介して
設置し、これと並列して可動フレーム上にフリーローラ
を回動自由に支受する受台を設置し、ロードローラとフ
リーローラの間の上部位に被試験車両の駆動輪を転動さ
せるよう車両をセットし、ロードローラに接続したダイ
ナモメータ等を用いて試験を行うように構成したことを
特徴とし、このシャシダイナモメータの可動フレームを
移動調整し、ロードローラに対する被試験車両の車輪と
の接触力をロードセルで計測しながら変更調整し、その
間のみかけの摩擦力を所要の値に調整し、通常の摩擦係
数の道路状態から、低摩擦路状態、又は高摩擦路状態ま
で種々の道路状態を設定して試験を行えるようにするも
のである。よって、１つのシャシダイナモメータによっ
て、種々の道路の摩擦係数に対応した試験を連続して実
行可能とするという効果がある。

【００２８】また、ロードローラと車輪との間の摩擦係
数を変更するための可動フレームの構成を、被試験車両
のホイールベース長の相異を調整するための構成と共用
できるので、このようにすれば、構成を簡素化し、廉価
な製品を提供でき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の一実施例を示
す概略構成説明線図。

【図２】上記実施例の通常摩擦係数道路の試験状態を例
示する要部概略説明線図。

【図３】上記実施例の低摩擦路の試験状態を例示する要
部概略説明線図。

【図４】上記実施例の高摩擦路の試験状態を例示する要
部概略説明線図。

【図５】従来のシャシダイナモメータの試験状態を示す
概略説明線図。

【図６】上記従来例のタイヤとローラ部分の概略構成線
図。

【図７】上記従来例のタイヤとローラとの転動時の荷重
関係を説明する説明線図。

【符号の説明】

１…自動車、２…ローラ、３…ローラ、６…タイヤ、７
…受台、８…受台、１７…可動フレーム、１８…固定フ
レーム、１９…ロードセル、２０…駆動用部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイナモメータ等を接続するロードロー
   ラと、これと並置された回動自由なフリーローラとの間
   の上部位に、被試験車両の駆動輪を各々転動させて試験
   を行うシャシダイナモメータにおいて、被試験車両の前
   後方向に移動調整可能な可動フレームを装着し、当該可
   動フレーム上に、前記ロードローラを支受する受台をロ
   ードセルを介して設置するとともに、前記フリーローラ
   の受台を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。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシャシダイナモメータを
   用いて試験する場合において、可動フレームをロードセ
   ルの値を読みながら被試験車両の前後に向けて水平に移
   動調整し、ロードローラと被試験車両の車輪との接触力
   を変更調整し、これらの間の摩擦抵抗を調整するように
   したことを特徴とするシャシダイナモメータの試験方
   法。