JP2003065866A - 車輪の横力測定方法 - Google Patents
車輪の横力測定方法Info
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- JP2003065866A JP2003065866A JP2001258176A JP2001258176A JP2003065866A JP 2003065866 A JP2003065866 A JP 2003065866A JP 2001258176 A JP2001258176 A JP 2001258176A JP 2001258176 A JP2001258176 A JP 2001258176A JP 2003065866 A JP2003065866 A JP 2003065866A
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- axial
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軸方向に移動自在に支持されるローラ１Ｆ上で
車輪ＷＦを回転させ、ロードセル５で検出されるローラ
の軸方向移動力に基づいて車輪の横力を測定する方法に
おいて、ローラ１Ｆとそのガイド部材４との間に働く摩
擦力のばらつきの影響を排除して、車輪の横力を正確に
測定できるようにする。 【解決手段】車輪１Ｆの回転速度が所定の一定速度にな
ったとき、シリンダ９によりローラ１Ｆを軸方向一方と
他方とに強制的に押動させ、軸方向一方への押動停止時
に検出したローラの軸方向移動力と軸方向他方への押動
停止時に検出したローラの軸方向移動力との平均値から
車輪の横力を求める。
車輪ＷＦを回転させ、ロードセル５で検出されるローラ
の軸方向移動力に基づいて車輪の横力を測定する方法に
おいて、ローラ１Ｆとそのガイド部材４との間に働く摩
擦力のばらつきの影響を排除して、車輪の横力を正確に
測定できるようにする。 【解決手段】車輪１Ｆの回転速度が所定の一定速度にな
ったとき、シリンダ９によりローラ１Ｆを軸方向一方と
他方とに強制的に押動させ、軸方向一方への押動停止時
に検出したローラの軸方向移動力と軸方向他方への押動
停止時に検出したローラの軸方向移動力との平均値から
車輪の横力を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の直進中に発
生する車輪の横力を台上試験機を用いて測定する方法に
関する。
生する車輪の横力を台上試験機を用いて測定する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開２００１−５０８３４号公報
により、車両の車輪を乗せるローラを軸方向に移動自在
に支持して成る台上試験機を用い、ローラ上で車輪を回
転させたときにローラに作用する軸方向移動力から車輪
の横力を測定する方法が知られている。尚、このもので
は、ローラと一体に軸方向に移動するドグに当接するロ
ードセルによりローラの軸方向移動力を検出している。
により、車両の車輪を乗せるローラを軸方向に移動自在
に支持して成る台上試験機を用い、ローラ上で車輪を回
転させたときにローラに作用する軸方向移動力から車輪
の横力を測定する方法が知られている。尚、このもので
は、ローラと一体に軸方向に移動するドグに当接するロ
ードセルによりローラの軸方向移動力を検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ローラ上で車輪を回転
させると、車輪の横力を受けてローラがローラ用のガイ
ド部材に沿って軸方向に移動しようとするが、ロードセ
ルによりローラの移動が規制され、ローラはロードセル
の弾性圧縮量分しか移動しない。従って、ローラはガイ
ド部材に対しほぼ静止した状態になり、ロードセルで検
出される力はローラの軸方向移動力からローラとガイド
部材との間の静摩擦力を減じた値になる。ここで、静摩
擦力は時々の状況で変動し易く、同一の車両を繰り返し
台上試験機上に乗り入れて測定を行うと、測定の度にロ
ードセルの検出値がばらつく。そのため、横力の測定精
度を充分に確保するには至っていない。
させると、車輪の横力を受けてローラがローラ用のガイ
ド部材に沿って軸方向に移動しようとするが、ロードセ
ルによりローラの移動が規制され、ローラはロードセル
の弾性圧縮量分しか移動しない。従って、ローラはガイ
ド部材に対しほぼ静止した状態になり、ロードセルで検
出される力はローラの軸方向移動力からローラとガイド
部材との間の静摩擦力を減じた値になる。ここで、静摩
擦力は時々の状況で変動し易く、同一の車両を繰り返し
台上試験機上に乗り入れて測定を行うと、測定の度にロ
ードセルの検出値がばらつく。そのため、横力の測定精
度を充分に確保するには至っていない。
【０００４】そこで本発明は、以上の点に鑑み、車輪の
横力を台上試験機上で正確に測定できるようにした方法
を提供することを課題としている。
横力を台上試験機上で正確に測定できるようにした方法
を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、車両の車輪を乗せるローラを軸方向に移動
自在に支持すると共に、ローラに作用する軸方向移動力
を検出するロードセルを設けて成る台上試験機を用い、
ローラ上で車輪を回転させたときにローラに作用する軸
方向移動力から車輪の横力を測定する方法において、ロ
ーラ上で車輪を所定の一定速度で回転させ、この状態で
ローラを軸方向に強制的に押動させ、押動停止時にロー
ドセルで検出されたローラの軸方向移動力に基づいて車
輪の横力を求めるようにしている。
に本発明は、車両の車輪を乗せるローラを軸方向に移動
自在に支持すると共に、ローラに作用する軸方向移動力
を検出するロードセルを設けて成る台上試験機を用い、
ローラ上で車輪を回転させたときにローラに作用する軸
方向移動力から車輪の横力を測定する方法において、ロ
ーラ上で車輪を所定の一定速度で回転させ、この状態で
ローラを軸方向に強制的に押動させ、押動停止時にロー
ドセルで検出されたローラの軸方向移動力に基づいて車
輪の横力を求めるようにしている。
【０００６】ローラを軸方向に強制的に押動させると、
ローラとローラ用のガイド部材との間に動摩擦力が働
き、ローラの押動を停止させた状態においてローラには
押動方向と逆方向に動摩擦力分の移動復元力が作用す
る。そのため、押動停止時にロードセルで検出される軸
方向移動力は車輪の横力と移動復元力とのベクトル和に
なる。ここで、移動復元力は動摩擦力に等しくて安定し
ており、車輪の横力を正確に測定できる。
ローラとローラ用のガイド部材との間に動摩擦力が働
き、ローラの押動を停止させた状態においてローラには
押動方向と逆方向に動摩擦力分の移動復元力が作用す
る。そのため、押動停止時にロードセルで検出される軸
方向移動力は車輪の横力と移動復元力とのベクトル和に
なる。ここで、移動復元力は動摩擦力に等しくて安定し
ており、車輪の横力を正確に測定できる。
【０００７】尚、動摩擦力を予め計測しておき、ロード
セルの検出値と動摩擦力とから車輪の横力を求めること
も考えられるが、ローラを軸方向一方と他方とに押動さ
せ、軸方向一方への押動停止時に検出したローラの軸方
向移動力と、軸方向他方への押動停止時に検出したロー
ラの軸方向移動力との平均値から車輪の横力を求めるよ
うにすれば、動摩擦力を予め計測する必要がなく、有利
である。即ち、軸方向一方への押動停止時における移動
復元力と軸方向他方への押動停止時における移動復元力
とは方向が逆であるため、軸方向一方への押動停止時に
検出したローラの軸方向移動力と軸方向他方への押動停
止時に検出したローラの軸方向移動力とを加算すると、
前者の軸方向移動力に含まれる移動復元力と後者の軸方
向移動力に含まれる移動復元力とが相殺され、両軸方向
移動力の平均値は車輪の横力に等しくなる。
セルの検出値と動摩擦力とから車輪の横力を求めること
も考えられるが、ローラを軸方向一方と他方とに押動さ
せ、軸方向一方への押動停止時に検出したローラの軸方
向移動力と、軸方向他方への押動停止時に検出したロー
ラの軸方向移動力との平均値から車輪の横力を求めるよ
うにすれば、動摩擦力を予め計測する必要がなく、有利
である。即ち、軸方向一方への押動停止時における移動
復元力と軸方向他方への押動停止時における移動復元力
とは方向が逆であるため、軸方向一方への押動停止時に
検出したローラの軸方向移動力と軸方向他方への押動停
止時に検出したローラの軸方向移動力とを加算すると、
前者の軸方向移動力に含まれる移動復元力と後者の軸方
向移動力に含まれる移動復元力とが相殺され、両軸方向
移動力の平均値は車輪の横力に等しくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、車両Ａの左右の前輪ＷＦ
を乗せる左右１対の前輪用ローラ１Ｆ，１Ｆと、車両Ａ
の左右の後輪ＷＲを乗せる左右１対の後輪用ローラ１
Ｒ，１Ｒとを備える台上試験機を示している。前輪用と
後輪用の各ローラ１Ｆ，１Ｒは、夫々、各ローラ支持枠
２Ｆ，２Ｒに軸支した前後２個の分割ローラ１ａ，１ａ
で構成されている。各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒはガイド
部材たる基台３上のガイドレール４に沿って各ローラ１
Ｆ，１Ｒの軸方向たる左右方向に移動自在に支持されて
いる。そして、各ローラ１Ｆ，１Ｒに作用する左右方向
の力、即ち、軸方向移動力を各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒ
を介して検出するロードセル５を設けている。更に、各
ローラ１Ｆ，１Ｒの回転速度を検出する速度計６と、従
動輪たる後輪ＷＲ用のローラ１Ｒを駆動するモータ７
と、ロードセル５や速度計６からの信号を入力する図外
のコンピュータと、各車輪ＷＦ、ＷＲが各ローラ１Ｆ，
１Ｒ上で左右方向に動かないように拘束する拘束手段８
とが設けられている。
を乗せる左右１対の前輪用ローラ１Ｆ，１Ｆと、車両Ａ
の左右の後輪ＷＲを乗せる左右１対の後輪用ローラ１
Ｒ，１Ｒとを備える台上試験機を示している。前輪用と
後輪用の各ローラ１Ｆ，１Ｒは、夫々、各ローラ支持枠
２Ｆ，２Ｒに軸支した前後２個の分割ローラ１ａ，１ａ
で構成されている。各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒはガイド
部材たる基台３上のガイドレール４に沿って各ローラ１
Ｆ，１Ｒの軸方向たる左右方向に移動自在に支持されて
いる。そして、各ローラ１Ｆ，１Ｒに作用する左右方向
の力、即ち、軸方向移動力を各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒ
を介して検出するロードセル５を設けている。更に、各
ローラ１Ｆ，１Ｒの回転速度を検出する速度計６と、従
動輪たる後輪ＷＲ用のローラ１Ｒを駆動するモータ７
と、ロードセル５や速度計６からの信号を入力する図外
のコンピュータと、各車輪ＷＦ、ＷＲが各ローラ１Ｆ，
１Ｒ上で左右方向に動かないように拘束する拘束手段８
とが設けられている。
【０００９】拘束手段８は、図２に示す如く、各車輪Ｗ
Ｆ，ＷＲに横方向外方から当接する上下１対のサイドロ
ーラ８ａ，８ａと、両サイドローラ８ａ，８ａを各車輪
ＷＦ，ＷＲに向けて横方向に進退させるシリンダ８ｂと
で構成されており、シリンダ８ｂは基台３に立設した支
柱８ｃに取り付けられている。
Ｆ，ＷＲに横方向外方から当接する上下１対のサイドロ
ーラ８ａ，８ａと、両サイドローラ８ａ，８ａを各車輪
ＷＦ，ＷＲに向けて横方向に進退させるシリンダ８ｂと
で構成されており、シリンダ８ｂは基台３に立設した支
柱８ｃに取り付けられている。
【００１０】ロードセル５は、各ローラ支持枠２Ｆ，２
Ｒの左右両端に当接するように左右１対に設けられてい
る。そして、図２に示す如く、左右のロードセル５，５
を基台３上に各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを挟むようにし
て取り付けた左右１対のシリンダ９，９に連結し、両シ
リンダ９，９により各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを左右に
押動自在としている。
Ｒの左右両端に当接するように左右１対に設けられてい
る。そして、図２に示す如く、左右のロードセル５，５
を基台３上に各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを挟むようにし
て取り付けた左右１対のシリンダ９，９に連結し、両シ
リンダ９，９により各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを左右に
押動自在としている。
【００１１】上記台上試験機は車両の直進性を評価する
ためのパラメータとなる車輪の横力を測定するものであ
る。測定に際しては、車両Ａの各車輪ＷＦ，ＷＲを対応
する各ローラ１Ｆ，１Ｒに乗せ、拘束手段８により車両
Ａが横ずれしないように各車輪ＷＦ，ＷＲを拘束し、且
つ、車両Ａのハンドルを直進位置にした状態で、駆動輪
たる前輪ＷＦを車載エンジンにより回転させると共に、
従動輪たる後輪ＷＲをモータ７によりローラ１Ｒを介し
て前輪ＷＦと等速度で回転させる。そして、前輪ＷＦと
後輪ＷＲの回転速度が所定の一定速度になったか否かを
速度計６の信号に基づいて判別し、一定速度になったと
ころで各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒの左右一方、例えば左
側のシリンダ９の押圧力を右側のシリンダ９の押圧力よ
り大きくする。これによれば、各ローラ支持枠２Ｆ，２
Ｒが強制的に右方に押動される。この押動はシリンダ９
のストローク端で停止され、押動停止時に検出された各
ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒの左右のロードセル５，５の検
出値の差から各ローラ１Ｆ，１Ｒに作用する軸方向移動
力を求める。
ためのパラメータとなる車輪の横力を測定するものであ
る。測定に際しては、車両Ａの各車輪ＷＦ，ＷＲを対応
する各ローラ１Ｆ，１Ｒに乗せ、拘束手段８により車両
Ａが横ずれしないように各車輪ＷＦ，ＷＲを拘束し、且
つ、車両Ａのハンドルを直進位置にした状態で、駆動輪
たる前輪ＷＦを車載エンジンにより回転させると共に、
従動輪たる後輪ＷＲをモータ７によりローラ１Ｒを介し
て前輪ＷＦと等速度で回転させる。そして、前輪ＷＦと
後輪ＷＲの回転速度が所定の一定速度になったか否かを
速度計６の信号に基づいて判別し、一定速度になったと
ころで各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒの左右一方、例えば左
側のシリンダ９の押圧力を右側のシリンダ９の押圧力よ
り大きくする。これによれば、各ローラ支持枠２Ｆ，２
Ｒが強制的に右方に押動される。この押動はシリンダ９
のストローク端で停止され、押動停止時に検出された各
ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒの左右のロードセル５，５の検
出値の差から各ローラ１Ｆ，１Ｒに作用する軸方向移動
力を求める。
【００１２】ここで、ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動さ
せると、ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒとガイドレール４との
間に動摩擦力が働く。そして、ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒ
との接触部においてガイドレール４が押動方向に微小で
はあるが弾性変形する。これを図３を参照して詳述する
に、ガイドレール４のローラ支持枠２Ｆ，２Ｒに対する
接触部ａは、ガイドレール４の本体部ｂに対しガイドレ
ール４のヤング率に相当するばね定数を持つばねｃ，ｃ
を介して弾性的に支持されていると考えられ、ローラ支
持枠２Ｆ，２Ｒの押動でローラ支持枠２Ｆ，２Ｒとガイ
ドレール４との間に動摩擦力が働くと、接触部ａが仮想
線で示す中立位置から押動方向に弾性的に変位し、押動
停止時に接触部ａが中立位置に復帰しようとして、ロー
ラ支持枠２Ｆ，２Ｒに押動方向とは逆方向の移動復元力
が作用する。従って、押動停止時に検出されるローラの
軸方向移動力は、車輪の横力と移動復元力とのベクトル
和になる。移動復元力の大きさは動摩擦力に等しくて安
定しており、ローラの軸方向移動力から車輪の横力を精
度良く求めることができる。
せると、ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒとガイドレール４との
間に動摩擦力が働く。そして、ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒ
との接触部においてガイドレール４が押動方向に微小で
はあるが弾性変形する。これを図３を参照して詳述する
に、ガイドレール４のローラ支持枠２Ｆ，２Ｒに対する
接触部ａは、ガイドレール４の本体部ｂに対しガイドレ
ール４のヤング率に相当するばね定数を持つばねｃ，ｃ
を介して弾性的に支持されていると考えられ、ローラ支
持枠２Ｆ，２Ｒの押動でローラ支持枠２Ｆ，２Ｒとガイ
ドレール４との間に動摩擦力が働くと、接触部ａが仮想
線で示す中立位置から押動方向に弾性的に変位し、押動
停止時に接触部ａが中立位置に復帰しようとして、ロー
ラ支持枠２Ｆ，２Ｒに押動方向とは逆方向の移動復元力
が作用する。従って、押動停止時に検出されるローラの
軸方向移動力は、車輪の横力と移動復元力とのベクトル
和になる。移動復元力の大きさは動摩擦力に等しくて安
定しており、ローラの軸方向移動力から車輪の横力を精
度良く求めることができる。
【００１３】尚、動摩擦力が既知であれば、ローラの軸
方向移動力から動摩擦力を減算して車輪の横力を求めら
れるが、動摩擦力はローラ１Ｆ，１Ｒに作用する重量
や、ローラ１Ｆ，１Ｒの回転によるローラ支持枠２Ｆ，
２Ｒの振動によって変化するため、動摩擦力の計測には
手間がかかる。そこで、本実施形態では、各ローラ支持
枠２Ｆ，２Ｒを上記の如く強制的に右方に押動させて、
押動停止時における各ローラ１Ｆ，１Ｒの軸方向移動力
を検出した後、各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを強制的に左
方に押動させて、押動停止時における各ローラ１Ｆ，１
Ｒの軸方向移動力を検出し、右方への押動停止時の軸方
向移動力と左方への押動停止時の軸方向移動力との平均
値を車輪の横力としている。即ち、右方への押動停止時
の軸方向移動力に含まれる左方への移動復元力と左方へ
の押動停止時の軸方向移動力に含まれる右方への移動復
元力とが両軸方向移動力を加算することで相殺され、両
軸方向移動力の加算値の１／２、即ち、両軸方向移動力
の平均値は車輪の横力に等しくなる。
方向移動力から動摩擦力を減算して車輪の横力を求めら
れるが、動摩擦力はローラ１Ｆ，１Ｒに作用する重量
や、ローラ１Ｆ，１Ｒの回転によるローラ支持枠２Ｆ，
２Ｒの振動によって変化するため、動摩擦力の計測には
手間がかかる。そこで、本実施形態では、各ローラ支持
枠２Ｆ，２Ｒを上記の如く強制的に右方に押動させて、
押動停止時における各ローラ１Ｆ，１Ｒの軸方向移動力
を検出した後、各ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを強制的に左
方に押動させて、押動停止時における各ローラ１Ｆ，１
Ｒの軸方向移動力を検出し、右方への押動停止時の軸方
向移動力と左方への押動停止時の軸方向移動力との平均
値を車輪の横力としている。即ち、右方への押動停止時
の軸方向移動力に含まれる左方への移動復元力と左方へ
の押動停止時の軸方向移動力に含まれる右方への移動復
元力とが両軸方向移動力を加算することで相殺され、両
軸方向移動力の加算値の１／２、即ち、両軸方向移動力
の平均値は車輪の横力に等しくなる。
【００１４】図４は、同一の車両を台上試験機に繰り返
し乗り入れて行った車輪の横力の測定結果を示してお
り、図中▲印は上記実施形態の方法による測定結果、△
印はローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動せずに行った測定結
果である。ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動せずに測定す
ると、横力の測定値は毎回ばらつくが、上記実施形態の
ようにローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動させて測定する
と、横力の測定値は殆どばらつかず、測定精度が向上す
る。
し乗り入れて行った車輪の横力の測定結果を示してお
り、図中▲印は上記実施形態の方法による測定結果、△
印はローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動せずに行った測定結
果である。ローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動せずに測定す
ると、横力の測定値は毎回ばらつくが、上記実施形態の
ようにローラ支持枠２Ｆ，２Ｒを押動させて測定する
と、横力の測定値は殆どばらつかず、測定精度が向上す
る。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ローラとそのガイド部材との間に働く摩擦力
のばらつきの影響を排除して、車輪の横力の測定精度を
向上できる。
によれば、ローラとそのガイド部材との間に働く摩擦力
のばらつきの影響を排除して、車輪の横力の測定精度を
向上できる。
【図１】本発明方法の実施に用いる台上試験機の一例を
示す斜視図
示す斜視図
【図２】台上試験機の要部の拡大正面図
【図３】ローラ押動停止時に働く移動復元力の発生原理
を示す図
を示す図
【図４】車輪の横力を繰り返し測定した結果を示すグラ
フ
フ
Ａ…車両 ＷＦ、ＷＲ…車輪 １Ｆ、１Ｒ…ローラ
５…ロードセル ９…ローラの押動用シリンダ
５…ロードセル ９…ローラの押動用シリンダ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原 清信
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン
ダエンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 2F051 AA02 AB09 AC09
Claims (2)
- 【請求項１】 車両の車輪を乗せるローラを軸方向に
移動自在に支持すると共に、ローラに作用する軸方向移
動力を検出するロードセルを設けて成る台上試験機を用
い、ローラ上で車輪を回転させたときにローラに作用す
る軸方向移動力から車輪の横力を測定する方法におい
て、 ローラ上で車輪を所定の一定速度で回転させ、この状態
でローラを軸方向に強制的に押動させ、押動停止時にロ
ードセルで検出されたローラの軸方向移動力に基づいて
車輪の横力を求めることを特徴とする車輪の横力測定方
法。 - 【請求項２】 ローラを軸方向一方と他方とに押動さ
せ、軸方向一方への押動停止時に検出したローラの軸方
向移動力と、軸方向他方への押動停止時に検出したロー
ラの軸方向移動力との平均値から車輪の横力を求めるこ
とを特徴とする請求項１に記載の車輪の横力測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258176A JP4653359B2 (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 車輪の横力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258176A JP4653359B2 (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 車輪の横力測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065866A true JP2003065866A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4653359B2 JP4653359B2 (ja) | 2011-03-16 |
Family
ID=19085744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001258176A Expired - Fee Related JP4653359B2 (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 車輪の横力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4653359B2 (ja) |
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