JP2008094137A - Spoke angle adjusting method of steering wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の直進状態におけるステアリングホイールのスポーク角を中立位置に調整するスポーク角調整方法に関する。 The present invention relates to a spoke angle adjusting method for adjusting a spoke angle of a steering wheel to a neutral position when a vehicle is traveling straight.
従来、車両の直進時におけるステアリングホイールのスポーク角が中立位置でないときには、スポーク角を中立位置に対する許容範囲内となるように、車両のトー角を調節することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when the spoke angle of the steering wheel when the vehicle is traveling straight is not the neutral position, the toe angle of the vehicle is adjusted so that the spoke angle is within an allowable range with respect to the neutral position (for example, Patent Documents). 1).
車両の直進時におけるステアリングホイールのスポーク角は、作業者が直線路に沿って実際に車両を直進走行させ、ステアリングホイールに取り付けた気泡水準器等が示すスポーク角を作業者が読み取ることで測定される。このときのスポーク角は中立位置からのずれ角として測定されるので、測定されたスポーク角に基づいて直進時のステアリングホイールのスポーク角が中立位置に対して許容範囲内となるように車両のトー角調整が行われる。 The spoke angle of the steering wheel when the vehicle is traveling straight is measured by the operator reading the spoke angle indicated by the bubble level attached to the steering wheel while the vehicle is actually traveling straight along the straight road. The Since the spoke angle at this time is measured as a deviation angle from the neutral position, based on the measured spoke angle, the toe of the vehicle is adjusted so that the spoke angle of the steering wheel when traveling straight is within an allowable range with respect to the neutral position. Corner adjustment is performed.
しかし、この種のスポーク角の調整方法では、作業者が実際に車両を直進走行させるので、走行路面の僅かな凹凸や僅かな傾斜から測定誤差が生じるおそれがある。また、測定のバラツキを低減するためには直線路を十分に長くする必要があり、設備が大掛かりとなる。特に、直線路を屋外に設けた場合には風や雨等の気象の影響を受けて正確な測定が行えない。更に、実際に車両を直進走行させる操作は作業者の運転技術に熟練が必要であり、気泡水準器等から読み取られるスポーク角の測定値も作業者によるバラツキが生じるおそれがある。 However, in this type of method for adjusting the spoke angle, since the operator actually drives the vehicle straight, there is a possibility that a measurement error may occur due to slight unevenness or slight inclination of the traveling road surface. Moreover, in order to reduce the variation in measurement, it is necessary to make the straight path sufficiently long, which increases the equipment. In particular, when a straight road is provided outdoors, accurate measurement cannot be performed due to the influence of weather such as wind and rain. Furthermore, the operation of actually running the vehicle straight requires a skill of the operator's driving technique, and the measured value of the spoke angle read from the bubble level or the like may vary by the operator.
そこで、台上試験機を用いることで、直線路に沿って実際に車両を直進走行させることなく直進状態でのステアリングホイールのスポーク角の測定を行う方法が提案されている(特許文献2参照)。この方法では、ステアリングホイールに車両の高さ方向と車幅方向の加速度を測定する加速度センサを取り付け、加速度センサから出力される加速度データを測定制御装置に取り込んで車両の直進状態でのステアリングホイールのスポーク角を算出することが行われる。これによれば、作業員による読み取り評価によらずステアリングホイールのスポーク角の測定を行うことができるため、高い測定精度を得ることができる。また、台上試験機を用い、更に加速度センサをステアリングホイールに取り付けるだけでよいので、装置構成を簡単とすることができる。 Thus, a method has been proposed in which a spoke angle of the steering wheel is measured in a straight traveling state by using a bench test machine without actually traveling the vehicle straight along a straight road (see Patent Document 2). . In this method, an acceleration sensor for measuring the acceleration in the vehicle height direction and the vehicle width direction is attached to the steering wheel, and the acceleration data output from the acceleration sensor is taken into the measurement control device, so that the steering wheel in a straight traveling state of the vehicle is obtained. A spoke angle is calculated. According to this, since it is possible to measure the spoke angle of the steering wheel regardless of the reading evaluation by the worker, high measurement accuracy can be obtained. In addition, since it is only necessary to use a bench testing machine and attach an acceleration sensor to the steering wheel, the apparatus configuration can be simplified.
しかし、この方法では、ステアリングに取り付けられた加速度センサの測定データのみによって車両自体の車幅水平方向の加速度を算出し、その算出結果が直進状態を示したときにスポーク角を算出するので、直進状態を示す算出結果が出るまでスポーク角を算出することができない。そのため、作業者は、車両自体の車幅水平方向の加速度算出結果が直進状態を示すようにステアリング操作によって車両の直進状態を形成する作業が必要となり、作業者の熟練度によっては長い測定時間を要して作業者の負担となるおそれがある。
かかる不都合を解消して、本発明は、大掛かりな設備を必要とせず、作業者の負担を確実に軽減することができ、しかも効率よく精度の高いスポーク角の調整を行うことができるステアリングホイールのスポーク角調整方法を提供することを目的とする。 The present invention eliminates such inconvenience, and the present invention eliminates the need for large-scale equipment, can reliably reduce the burden on the operator, and can efficiently adjust the spoke angle with high accuracy. An object of the present invention is to provide a method for adjusting the spoke angle.
かかる目的を達成するために、本発明は、車両の直進状態におけるステアリングホイールのスポーク角を中立位置に調整するスポーク角調整方法であって、その第1の態様は、車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機に測定対象車両を載せた後、前輪及び後輪を回転させて該車両の走行状態を擬似的に再現する工程と、擬似的走行状態の前記車両のステアリングホイールを操作して少なくとも2つの切り角を順次測定すると共に、夫々の切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する工程と、前記車両から測定された各切り角及び各横力に基づいて、ステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化と後輪側の横力変化とを示す夫々の関係式を求め、夫々の関係式から前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する工程と、算出されたスポーク角が所定範囲外であるとき、スポーク角が所定範囲内となるトー角の調整量を求める工程と、求められたトー角の調整量に基づいて、停止状態の車両のトー角を調節する工程とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a spoke angle adjustment method for adjusting a spoke angle of a steering wheel to a neutral position in a straight traveling state of a vehicle. The first aspect of the present invention is such that a front wheel of a vehicle can be rotated. After the vehicle to be measured is placed on a bench test machine having a front wheel placement portion to be placed and a rear wheel placement portion for placing a rear wheel of the vehicle in a rotatable manner, the vehicle is rotated by rotating the front wheels and the rear wheels. Simulating the driving state of the vehicle, and operating the steering wheel of the vehicle in the pseudo driving state to measure at least two turning angles sequentially, and the lateral force and rear wheel on the front wheel side at each turning angle A lateral force change on the front wheel side and a change in the lateral force on the rear wheel side with respect to a change in the turning angle of the steering wheel, based on each turning angle and each lateral force measured from the vehicle. Each relational expression showing Therefore, from each relational expression, the step of calculating the spoke angle when the relationship between the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side indicates the straight traveling state of the vehicle, and the calculated spoke angle is outside the predetermined range. A step of obtaining a toe angle adjustment amount in which the spoke angle is within a predetermined range, and a step of adjusting the toe angle of the vehicle in a stopped state based on the obtained toe angle adjustment amount. To do.
本発明の第1の態様においては、台上試験機に搭載して擬似的走行状態とした車両のステアリングホイールを操作し、少なくとも2つの切り角を順次測定する。このとき、夫々の切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する。 In the first aspect of the present invention, the steering wheel of a vehicle that is mounted on a bench test machine and put in a simulated running state is operated, and at least two cutting angles are sequentially measured. At this time, the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side at each cutting angle are measured.
台上試験機により擬似的に走行状態とされている車両は、ステアリングホイールの切り角に応じて、前輪側の横力と後輪側の横力とが車両の車幅方向に生じる。ここで例えば、車両の右方向に生じる横力を正とし、車両の左方向に生じる横力を負とした場合、ステアリングホイールを正方向である右に切る(時計回りに回す)と、右方切り角の増加に従って横力が増加し、ステアリングホイールを逆方向である左に切る(反時計回りに回す)と、左方切り角の増加(右方切り角に対する減少)に従って横力が減少する。これに基づき、本発明者は、各種試験によりステアリングホイールの切り角の変化量と横力の変化量とが比例関係にあることを知見した。 In a vehicle that is in a simulated running state by the bench tester, a lateral force on the front wheel side and a lateral force on the rear wheel side are generated in the vehicle width direction of the vehicle according to the turning angle of the steering wheel. Here, for example, when the lateral force generated in the right direction of the vehicle is positive and the lateral force generated in the left direction of the vehicle is negative, turning the steering wheel to the right (turning clockwise) to the right Lateral force increases as the turning angle increases, and when the steering wheel is turned counterclockwise (turned counterclockwise), the lateral force decreases as the left turning angle increases (decreases relative to the right turning angle). . Based on this, the present inventor has found through various tests that the amount of change in the turning angle of the steering wheel and the amount of change in the lateral force are in a proportional relationship.
そこで、測定されたステアリングホイールの各切り角と測定された各横力との関係から、切り角変化と各横力変化との関係を示す関係式を求める。このとき、具体的には前輪側の横力変化と切り角変化との関係を示す関係式と、後輪側の横力変化と切り角変化との関係を示す関係式とが夫々求められる。これらの関係式は、切り角の変化量と横力の変化量とが比例関係にあることによって、ステアリングホイールの2つの切り角と、その夫々に対応する前輪側の横力及び後輪側の横力を測定するだけで容易に求めることができる。そして、このとき求められた夫々の関係式に基づいて、前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する。 Therefore, a relational expression indicating the relationship between the change in the turning angle and the change in each lateral force is obtained from the relationship between each measured turning angle of the steering wheel and each measured lateral force. At this time, specifically, a relational expression indicating the relationship between the change in the lateral force on the front wheel side and the change in the turning angle, and a relational expression indicating the relationship between the change in the lateral force on the rear wheel side and the change in the turning angle are obtained. These relational expressions show that the change amount of the turning angle and the change amount of the lateral force are in a proportional relationship, so that the two turning angles of the steering wheel, the lateral force on the front wheel side and the rear wheel side corresponding to the respective turning angles. It can be easily obtained simply by measuring the lateral force. Then, based on the respective relational expressions obtained at this time, a spoke angle is calculated when the relationship between the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side indicates the straight traveling state of the vehicle.
車両の直進状態は、車両の重心回りの前輪側のモーメントと後輪側のモーメントとがつり合った状態である。ここで、例えば、車両の重量配分が前輪側と後輪側とで約2:1とされているものでは、前輪側の横力が後輪側の横力の約2倍であるときに車両が直進状態となる。従って、前輪側の横力が後輪側の横力の約2倍となるときのスポーク角を容易に算出することができる。このとき算出されたスポーク角は、中立位置からのずれ角に相当するものである。そこで、算出されたスポーク角が所定範囲外であるときには、中立位置からのずれ角が大きいため、スポーク角を所定範囲内とする(即ち、ずれ角を許容範囲内とする)ために必要なトー角の調整量を求める。なお、トー角の調整量は、算出されたスポーク角を中立位置(例えば0°)とするために必要なトーイン、トーアウト角であり、予め設定されたトー角変化量とスポーク角変化量との関係に基づいて求めることができる。そして、求められたトー角の調整量に基づいて、停止状態の車両のトー角を調整することにより、スポーク角を所定範囲内として、中立位置からのずれ角を小とする。 The straight traveling state of the vehicle is a state in which the moment on the front wheel side and the moment on the rear wheel side around the center of gravity of the vehicle are balanced. Here, for example, when the weight distribution of the vehicle is about 2: 1 between the front wheel side and the rear wheel side, the vehicle is used when the lateral force on the front wheel side is about twice the lateral force on the rear wheel side. Will go straight ahead. Accordingly, the spoke angle when the lateral force on the front wheel side is approximately twice the lateral force on the rear wheel side can be easily calculated. The spoke angle calculated at this time corresponds to a deviation angle from the neutral position. Therefore, when the calculated spoke angle is outside the predetermined range, the deviation angle from the neutral position is large, and therefore the toe required for setting the spoke angle within the predetermined range (that is, making the deviation angle within the allowable range). Find the amount of corner adjustment. The adjustment amount of the toe angle is a toe-in and toe-out angle necessary for setting the calculated spoke angle to a neutral position (for example, 0 °), and the toe angle change amount and the spoke angle change amount are set in advance. It can be determined based on the relationship. Then, by adjusting the toe angle of the vehicle in a stopped state based on the obtained adjustment amount of the toe angle, the spoke angle is within a predetermined range, and the deviation angle from the neutral position is made small.
このように、本発明によれば、台上試験機により擬似的に走行状態とされている車両で、作業者が少なくとも2つの切り角にステアリングを操作するだけで、スポーク角が算出されるので、直線路を用いて車両を実際に走行させることなくスポーク角を測定することができる。これによって、直線路等の大掛かりな設備を必要とせず、スポーク角の測定にかかる作業者の負担を飛躍的に軽減することができ、効率よくスポーク角の調整を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the spoke angle is calculated only by the operator operating the steering at at least two turning angles in a vehicle that is in a simulated running state by the bench tester. The spoke angle can be measured using a straight road without actually driving the vehicle. This eliminates the need for large-scale equipment such as a straight road, can dramatically reduce the burden on the worker for measuring the spoke angle, and allows the spoke angle to be adjusted efficiently.
また、本発明の第2の態様は、車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機に測定対象車両を載せた後、前輪及び後輪を回転させて該車両の走行状態を擬似的に再現する工程と、擬似的走行状態の前記車両のステアリングホイールを操作して少なくとも1つの切り角を測定すると共に、当該切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する工程と、擬似的走行させた車両と同一車種の他の車両から予め採取されたステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化係数及び後輪側の横力変化係数と、擬似的走行させた車両から測定された切り角及び各横力とに基づいて、擬似的走行させた車両におけるステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化と後輪側の横力変化とを示す夫々の関係式を求め、夫々の関係式から前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する工程と、算出されたスポーク角が所定範囲外であるとき、スポーク角が所定範囲内となるトー角の調整量を求める工程と、求められたトー角の調整量に基づいて、停止状態の車両のトー角を調節する工程とを備えることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is a bench test machine comprising a front wheel mounting portion for rotatably mounting a front wheel of a vehicle and a rear wheel mounting portion for rotatably mounting a rear wheel of the vehicle. After placing the vehicle to be measured, rotating the front wheels and the rear wheels to simulate the driving state of the vehicle, and operating the steering wheel of the vehicle in the pseudo driving state to set at least one turning angle And measuring the front wheel side lateral force and the rear wheel side lateral force at the turning angle, and the steering wheel turning angle collected in advance from another vehicle of the same vehicle type as the simulated vehicle. Steering wheel in a pseudo-running vehicle based on the lateral force change coefficient on the front wheel side and the lateral force change coefficient on the rear wheel side with respect to the change, and the turning angle and each lateral force measured from the pseudo-running vehicle Front wheel side with respect to change of cutting angle The respective relational expressions indicating the lateral force change and the rear wheel side lateral force change are obtained, and the relation between the front wheel side lateral force and the rear wheel side lateral force indicates the straight traveling state of the vehicle from each relational expression. A step of calculating the spoke angle, a step of obtaining an adjustment amount of a toe angle that causes the spoke angle to be within a predetermined range when the calculated spoke angle is outside the predetermined range, and a basis of the obtained adjustment amount of the toe angle And a step of adjusting a toe angle of the vehicle in a stopped state.
本発明の第2の態様においては、先ず、台上試験機に搭載して擬似的走行状態とした車両のステアリングホイールを操作し、少なくとも1つの切り角を測定する。このとき、当該切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する。 In the second aspect of the present invention, first, a steering wheel of a vehicle that is mounted on a bench test machine and put in a simulated running state is operated to measure at least one cutting angle. At this time, the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side at the turning angle are measured.
また、本発明の第2の態様においては、ステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化係数と後輪側の横力変化係数とが予め用意されている。前輪側の横力変化係数と後輪側の横力変化係数とは、擬似的に走行される車両と同一車種の他の車両を用いて採取されたステアリングホイールの複数の切り角測定値と、各切り角毎に測定された複数の前輪側の横力及び後輪側の横力とから求められたものである。即ち、前輪側の横力変化係数は、ステアリングホイールの切り角と前輪側の横力との比例関係を示す直線の傾きであり、後輪側の横力変化係数は、ステアリングホイールの切り角と後輪側の横力との比例関係を示す直線の傾きである。 In the second aspect of the present invention, a lateral force change coefficient on the front wheel side and a lateral force change coefficient on the rear wheel side with respect to the change in the turning angle of the steering wheel are prepared in advance. The front wheel side lateral force change coefficient and the rear wheel side lateral force change coefficient are a plurality of turning angle measurement values of the steering wheel collected using other vehicles of the same vehicle type as the vehicle that is being simulated. It is obtained from a plurality of lateral forces on the front wheel side and lateral forces on the rear wheel side measured for each cutting angle. That is, the lateral force change coefficient on the front wheel side is a slope of a straight line indicating a proportional relationship between the turning angle of the steering wheel and the lateral force on the front wheel side, and the lateral force change coefficient on the rear wheel side is equal to the turning angle of the steering wheel. It is the slope of a straight line indicating a proportional relationship with the lateral force on the rear wheel side.
次いで、前輪側の横力変化係数及び後輪側の横力変化係数を用い、擬似的走行状態とした車両の切り角変化に対する前輪側の横力変化と後輪側の横力変化とを示す夫々の関係式を求める。前輪側の横力変化係数と後輪側の横力変化係数とを採取した他の車両と擬似的走行状態の車両とは、同一車種であるので同等の性質を備えている。従って、擬似的走行状態とした車両においても、前輪側の横力変化係数及び後輪側の横力変化係数は共通であるといえる。そこで、擬似的走行状態とした車両におけるステアリングの切り角変化と各横力変化との関係を示す関係式には、前輪側の横力変化係数及び後輪側の横力変化係数を用いることができ、擬似的走行状態とした車両からはステアリングホイールの1つの切り角と、その切り角に対応する前輪側の横力及び後輪側の横力を測定するだけで夫々の関係式を極めて容易に求めることができる。そして、求められた関係式に基づいて、前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する。 Next, using the lateral force change coefficient on the front wheel side and the lateral force change coefficient on the rear wheel side, the change in the lateral force on the front wheel side and the change in the lateral force on the rear wheel side with respect to the change in the turning angle of the vehicle in a pseudo driving state will be shown. Find each relational expression. The other vehicles from which the front wheel side lateral force change coefficient and the rear wheel side lateral force change coefficient are sampled and the vehicle in the pseudo driving state are of the same vehicle type, and therefore have the same properties. Therefore, it can be said that the front wheel side lateral force change coefficient and the rear wheel side lateral force change coefficient are common even in a vehicle in a pseudo driving state. Therefore, the relationship between the change in steering angle and the change in each lateral force in a vehicle that is in a pseudo driving state uses the lateral force change coefficient on the front wheel side and the lateral force change coefficient on the rear wheel side. It is possible to easily make each relational expression from a vehicle in a pseudo driving state by measuring only one turning angle of the steering wheel and the lateral force on the front wheel side and the rear wheel side corresponding to the turning angle. Can be requested. Then, based on the obtained relational expression, a spoke angle is calculated when the relationship between the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side indicates the straight traveling state of the vehicle.
このように、本発明によれば、擬似的走行状態とした車両と同一車種の他の車両から予め採取されたステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化係数と後輪側の横力変化係数とを用いることによって、台上試験機により擬似的走行状態とされている車両から1つの切り角とその切り角に対応する前輪側の横力と後輪側の横力とを測定するだけで、スポーク角を算出して容易にトー角の調整量を求めることができ、直線路等の大掛かりな設備を必要とせず、効率よくスポーク角の調整を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the lateral force change coefficient on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side with respect to the change in the turning angle of the steering wheel collected in advance from another vehicle of the same vehicle type as the vehicle in the pseudo driving state. By using the coefficient of change, one cutting angle and a front wheel side lateral force and a rear wheel side lateral force corresponding to the cutting angle are measured from a vehicle that is in a pseudo driving state by the bench test machine. By simply calculating the spoke angle, the adjustment amount of the toe angle can be easily obtained, and the spoke angle can be adjusted efficiently without requiring a large facility such as a straight road.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1において、1は測定対象車両(以下、車両という)であり、2は台上試験機である。台上試験機2は、車両1の左右の前輪3を載せる前輪載置部としての左右1対の前輪用ローラ4と、車両1の左右の後輪5を載せる後輪載置部としての左右1対の後輪用ローラ6とを備えている。前輪用ローラ4と後輪用ローラ6とは、夫々ローラ支持枠7,8に軸支した前後2個の分割ローラ4a,4b,6a,6bにより構成されている。各ローラ支持枠7,8は、スライドレール9に沿って左右方向に移動自在に支持され、各ローラ4,6に作用する左右方向の移動力を各ローラ支持枠7,8を介して検出するロードセル等の検出器10が設けられている。なお、図示しないが、各ローラ支持枠7,8がスライドレール9に沿って左右方向に移動するとき、各ローラ支持枠7,8とスライドレール9との間に生じる摺動摩擦を相殺して検出器10の検出精度を向上させる機構が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a vehicle to be measured (hereinafter referred to as a vehicle), and 2 is a bench test machine. The bench test machine 2 includes a pair of left and right
また、各ローラ4,6の回転速度を検出する速度計11と、各ローラ4,6を駆動するモータ12と、検出器10や速度計11からの信号を入力する図示しないコンピュータ等の演算手段とが設けられている。
Further, a
更に、車両1に備えるステアリングホイール13の所定位置には、切り角を検出する角度検出手段14が取り付けられている。該角度検出手段14は、ステアリングホイール13が中立位置にあるときを0°とし、右方向の切り角をプラス角、左方向の切り角をマイナス角として検出する。
Further, angle detection means 14 for detecting a turning angle is attached to a predetermined position of the
次に、第1の実施形態における、車両1のスポーク角の調整方法について説明する。先ず、車両1の左右の前輪3を、左右夫々の前輪用ローラ4に載せ、車両1の左右の後輪5を、左右夫々の後輪用ローラ6に載せる。
Next, a method for adjusting the spoke angle of the vehicle 1 in the first embodiment will be described. First, the left and right
次いで、測定工程が開始され、図2に示すように、STEP1においてモータ12により各ローラ4,6を介して前輪3及び後輪5を回転させる。これにより、車両1は擬似的に走行状態となる。STEP2に進み、各ローラ4,6の回転から速度計11が検出する平均速度が予め設定された範囲内となったとき(例えば30Km/h)、STEP3において車両1のセンタリングを行い、車両1を横ずれしないように拘束する。
Next, the measurement process is started, and as shown in FIG. 2, the
続いて、STEP4においては、作業者がステアリングホイール13を操作し、そのときの切り角と横力(車幅方向の移動力)とが測定される。そして、STEP5に進み、車両1の直進状態におけるスポーク角が算出される。
Subsequently, in
次いで、STEP6においては、STEP5により算出されたスポーク角が基準値(例えば±3°)内にあるか否かにより良否判定し、スポーク角が基準値内にあればSTEP7に進んでモータ12による各ローラ4,6の駆動を停止し、ルーチンが終了する。
Next, in STEP 6, it is determined whether the spoke angle calculated in
一方、STEP6においてスポーク角が基準値内にない場合にはSTEP8及びSTEP9に進み、トー角調整量の算出及びトー角調整量の表示が行われる。STEP8におけるトー角調整量の算出は、トー角変化量とスポーク角変化量との関係に基づいて予め定められたデータにより求められる。即ち、STEP5により算出されたスポーク角をずれ角として、予め定められたデータからずれ角が0°となるトー角が割り出される。STEP9においてトー角調整量の表示が行われた後には、STEP10に進んでモータ12による各ローラ4,6の駆動を停止する。その後、STEP11に進んで、作業者が、STEP9において表示されたトー角調整量に従って停止した車両1に対してトー角の調整を行う。
On the other hand, if the spoke angle is not within the reference value in STEP 6, the process proceeds to STEP 8 and
ここで、図2の前記STEP5におけるスポーク角を算出する工程の一例を詳しく説明する。このスポーク角算出工程においては、図2示の前記STEP4において、作業者は、先ず、図3(a)に示すように、ステアリングホイール13を右方向に切り(時計回りに回し)、その第1の切り角を角度検出手段14により測定し、同時に、前記検出器10が検出した前記各ローラ4,6に作用する移動力から車両1の第1の前輪側の横力と第1の後輪側の横力とを測定する。次いで、図3(b)に示すように、ステアリングホイール13を左方向に切り(反時計回りに回し)、その第2の切り角を角度検出手段14により測定し、同時に、前記検出器10が検出した前記各ローラ4,6に作用する左右方向の力から車両1の第2の前輪側の横力と第2の後輪側の横力とを測定する。
Here, an example of the process of calculating the spoke angle in
そして、図2示の前記STEP5においては前記STEP4で採取された測定値に基づいて関係式を求める。即ち、ステアリングホイール13の切り角の変化量と各横力の変化量とが比例関係にあるとの本発明者の知見に基づき、図4に示すように、車両1における切り角の変化と前輪側の横力変化との関係は、第1の切り角及び第1の前輪側の横力による座標cと、第2の切り角及び第2の前輪側の横力による座標dとを通る直線eとなり、これによってスポーク角xと前輪側の横力y1との関係式y1=a1x+b1が求められる。
Then, in
同じように、車両1における切り角の変化と後輪側の横力変化との関係も、第1の切り角及び第1の後輪側の横力による座標fと、第2の切り角及び第2の後輪側の横力による座標gとを通る直線hとなり、これによってスポーク角xと後輪側の横力y2との関係式y2=a2x+b2が求められる。 Similarly, the relationship between the change in the turning angle and the change in lateral force on the rear wheel side in the vehicle 1 is the same as the coordinate f by the first turning angle and the lateral force on the first rear wheel side, the second turning angle, A straight line h passing through the coordinate g by the lateral force on the second rear wheel side is obtained, whereby a relational expression y 2 = a 2 x + b 2 between the spoke angle x and the lateral force y 2 on the rear wheel side is obtained.
そして、車両1の前輪側と後輪側との重量配分が例えばv:1である場合に、車両1の重心回りのモーメントがつり合って直進状態となるときa1x+b1=v(a2x+b2)となり、この関係が成り立つとき(図4における座標iと座標j)、車両1が直進状態にあるときのスポーク角xが算出される。 Then, when the weight distribution between the front wheel side and the rear wheel side of the vehicle 1 is, for example, v: 1, when moments around the center of gravity of the vehicle 1 are balanced and go straight, a 1 x + b 1 = v (a 2 x + b 2 ), and when this relationship is established (coordinate i and coordinate j in FIG. 4), the spoke angle x when the vehicle 1 is in the straight traveling state is calculated.
このように、第1の実施形態の車両1のスポーク角調整方法によれば、作業者は、図2示のSTEP4においてステアリングホイール13を左右に切るだけの簡単な操作を行うだけで、車両1が直進状態にあるときのスポーク角が算出され、その算出されたスポーク角からトー角の調整量を割り出すので、スポーク角測定に係る作業者の負担を軽減することができ、効率よくスポーク角の調整を行うことができる。しかも、台上試験機2を用いて車両1を擬似的走行状態とすることにより精度の高いスポーク角の算出が行えるので、車両1を実際に走行させる場合に比して長い直線路等の大掛かりな設備を必要とせず、設備コストを低減することができる。
Thus, according to the method for adjusting the spoke angle of the vehicle 1 according to the first embodiment, the operator simply performs the simple operation of turning the
次に、第2の実施形態における、該台上試験機2を用いた車両1のスポーク角調整方法について説明する。第2の実施形態においては、前述した第1の実施形態と同様に図2に示すルーチンによりスポーク角の調整が行なわれる。その際、第2の実施形態においては、STEP4における作業内容と、STEP5におけるスポーク角算出工程のみが第1の実施形態と異なり、それ以外は第1の実施形態と同様である。
Next, a method for adjusting the spoke angle of the vehicle 1 using the bench testing machine 2 in the second embodiment will be described. In the second embodiment, the spoke angle is adjusted by the routine shown in FIG. 2 as in the first embodiment described above. At this time, in the second embodiment, only the work content in
そこで、第2の実施形態におけるSTEP4とSTEP5との内容について説明する。第2の実施形態のスポーク角算出工程は、図2示の前記STEP4において、作業者は、図3(a)に示すように、ステアリングホイール13を右方向に切り(時計回りに回し)、その切り角を角度検出手段14により測定し、同時に、前記検出器10が検出した前記各ローラ4,6に作用する移動力から車両1の前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する。なお、このときのステアリングホイール13の切り方向は左方向(反時計回り)であってもよい。
Therefore, the contents of STEP4 and STEP5 in the second embodiment will be described. In the
そして、図2示の前記STEP5においては前記STEP4で採取された測定値に基づいて関係式を求める。ここで、第2の実施形態においては、測定対象車両1と同一車種の他の車両から採取した測定データに基づいて、図5に示すように、切り角の変化と前輪側の横力変化との比例関係を示す直線kと、切り角の変化と後輪側の横力変化との比例関係を示す直線mとが予め設定されている。
Then, in
そして、測定対象車両1と同一車種の他の車両とは、同等の性質を有するものであることから、図5において、同一車種の他の車両から得られた切り角の変化と前輪側の横力変化との比例関係を示す直線kの傾きである前輪側の横力変化係数a1を用いて、測定対象車両1から測定された切り角及び前輪側の横力による座標nを通る直線pを求める。測定対象車両1の直線pと他の車両の直線kとはその傾きである前輪側の横力変化係数a1を同じくすることにより平行となり、測定対象車両1におけるスポーク角xと前輪側の横力y1との関係式y1=a1x+b1が得られる。 And since the measurement object vehicle 1 and other vehicles of the same vehicle type have the same properties, in FIG. 5, the change in the cutting angle obtained from the other vehicle of the same vehicle type and the side of the front wheel side. Using the front wheel side lateral force change coefficient a 1 which is the inclination of the straight line k indicating a proportional relationship with the force change, the straight line p passing through the coordinate n by the turning angle measured from the vehicle 1 to be measured and the front wheel side lateral force. Ask for. The straight line p of the vehicle 1 to be measured and the straight line k of the other vehicle are parallel to each other by making the front wheel side lateral force change coefficient a 1 , which is the inclination, the same, and the spoke angle x of the vehicle 1 to be measured is equation y 1 = a 1 x + b 1 of a force y 1 is obtained.
同じようにして、図5において、同一車種の他の車両から得られた切り角の変化と後輪側の横力変化との比例関係を示す直線mの傾きである後輪側の横力変化係数a2を用いて、測定対象車両1から測定された切り角及び後輪側の横力による座標qを通る直線rを求める。測定対象車両1の直線rと他の車両の直線mとはその傾きである後輪側の横力変化係数a2を同じくすることにより平行となり、測定対象車両1におけるスポーク角xと後輪側の横力y2との関係式y2=a2x+b2が得られる。 Similarly, in FIG. 5, the rear wheel side lateral force change, which is the slope of the straight line m indicating the proportional relationship between the change in the turning angle obtained from another vehicle of the same vehicle type and the rear wheel side lateral force change. Using the coefficient a 2 , a straight line r passing through the coordinate q based on the turning angle measured from the vehicle 1 to be measured and the lateral force on the rear wheel side is obtained. The straight line r of the vehicle 1 to be measured and the straight line m of the other vehicle are parallel to each other by making the lateral force change coefficient a 2 on the rear wheel side, which is the inclination of the vehicle, the spoke angle x and the rear wheel side in the vehicle 1 to be measured. lateral force equation y 2 = a 2 x + b 2 and y 2 are obtained.
そして、車両1の前輪側と後輪側との重量配分が例えばv:1である場合に、車両1の重心回りのモーメントがつり合って直進状態となるときa1x+b1=v(a2x+b2)となり、この関係が成り立つとき(図5における座標sと座標t)、即ち、車両1が直進状態にあるときのスポーク角xが算出される。 Then, when the weight distribution between the front wheel side and the rear wheel side of the vehicle 1 is, for example, v: 1, when moments around the center of gravity of the vehicle 1 are balanced and go straight, a 1 x + b 1 = v (a 2 x + b 2 ), and when this relationship is established (coordinate s and coordinate t in FIG. 5), that is, the spoke angle x when the vehicle 1 is in the straight traveling state is calculated.
このように、第2の実施形態の車両1のスポーク角調整方法によれば、予め用意されている他の車両の前輪側の横力変化係数a1及び後輪側の横力変化係数a2を用いてスポーク角算出を行うので、作業者は、図2示のSTEP4においてステアリングホイール13を左右の何れか一方にだけ(即ち、一回だけ)切る操作を行えばよく、極めて効率よくスポーク角の調整を行うことができる。
Thus, according to the spoke angle adjustment method of the vehicle 1 of the second embodiment, the lateral force change coefficient a 1 on the front wheel side and the lateral force change coefficient a 2 on the rear wheel side of other vehicles prepared in advance. 2 is used to calculate the spoke angle, so that the operator has only to turn the
なお、上記の各実施形態においては、前輪載置部として前輪用ローラ4を備え、後輪載置部として後輪用ローラ6を備えた台上試験機2を採用してスポーク角の測定を行った例を示したが、台上試験機の構成はこれに限るものではない。他の例を挙げれば、図6に示すように、前輪載置部として前輪載置ベルト15を備え、後輪載置部として後輪載置ベルト16を備えた他の台上試験機17を採用してもよい。前輪載置ベルト15は、ギア支持枠18に支持された駆動ギア19と従動ギア20とに掛け渡されて無端回動する。同じく、後輪載置ベルト16は、ギア支持枠21に支持された駆動ギア22と従動ギア23とに掛け渡されて無端回動する。符号24,25で示すものは、車両1の荷重を受ける補助ローラである。そして、前述した台上試験機2と同様のものには同一符号を付すが、各ギア支持枠18,21は、スライドレール9に沿って左右方向に移動自在に支持され、各ベルト15,16に作用する左右方向の移動力を各ギア支持枠18,21を介して検出するロードセル等の検出器10が設けられている。また、図示しないが、各ギア支持枠18,21がスライドレール9に沿って左右方向に移動するとき、各ギア支持枠18,21とスライドレール9との間に生じる摺動摩擦を相殺して検出器10の検出精度を向上させる機構が設けられている。そして、各ベルト15,16の回動速度を検出する速度計11と、各駆動ギア19,22を駆動するモータ12と、検出器10や速度計11からの信号を入力する図示しないコンピュータ等の演算手段とが設けられている。
In each of the above embodiments, the spoke angle is measured by using the bench test machine 2 provided with the
この台上試験機17を採用することによって、前述の台上試験機2を採用した場合と同様にして車両1を擬似的走行状態とし、精度の高いスポーク角の測定が行える。しかも、各車輪3,5からの横力は各ベルト15,16を介して均等にギア支持枠18,21に伝達されるので、検出器10の検出精度を一層向上させることができる点で有利である。
By adopting the bench test machine 17, the vehicle 1 can be put in a pseudo running state and the spoke angle can be measured with high accuracy in the same manner as when the bench test machine 2 is adopted. In addition, the lateral force from the
1…測定対象車両、2,17…台上試験機、4…前輪用ローラ(前輪載置部)、6…後輪用ローラ(後輪載置部)、13…ステアリングホイール、15…前輪載置ベルト(前輪載置部)、16…後輪載置ベルト(後輪載置部)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring object vehicle, 2, 17 ... Bench test machine, 4 ... Front wheel roller (front wheel mounting part), 6 ... Rear wheel roller (rear wheel mounting part), 13 ... Steering wheel, 15 ... Front wheel mounting Placement belt (front wheel placement part), 16... Rear wheel placement belt (rear wheel placement part).
Claims (2)
車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機に測定対象車両を載せた後、前輪及び後輪を回転させて該車両の走行状態を擬似的に再現する工程と、
擬似的走行状態の前記車両のステアリングホイールを操作して少なくとも2つの切り角を順次測定すると共に、夫々の切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する工程と、
前記車両から測定された各切り角及び各横力に基づいて、ステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化と後輪側の横力変化とを示す夫々の関係式を求め、夫々の関係式から前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する工程と、
算出されたスポーク角が所定範囲外であるとき、スポーク角が所定範囲内となるトー角の調整量を求める工程と、
求められたトー角の調整量に基づいて、停止状態の車両のトー角を調節する工程とを備えることを特徴とするステアリングホイールのスポーク角調整方法。 A spoke angle adjustment method for adjusting a spoke angle of a steering wheel in a straight traveling state of a vehicle to a neutral position,
After the vehicle to be measured is mounted on a bench tester having a front wheel mounting portion for rotatably mounting a front wheel of the vehicle and a rear wheel mounting portion for rotatably mounting a rear wheel of the vehicle, the front wheel and the rear Rotating the wheel to simulate the running state of the vehicle;
Operating the steering wheel of the vehicle in a pseudo driving state to measure at least two turning angles sequentially, and measuring the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side at each turning angle;
Based on each turning angle and each lateral force measured from the vehicle, a respective relational expression indicating a change in the lateral force on the front wheel side and a change in the lateral force on the rear wheel side with respect to the change in the turning angle of the steering wheel is obtained. Calculating the spoke angle when the relationship between the lateral force on the front wheel side and the lateral force on the rear wheel side indicates a straight traveling state of the vehicle from the relational expression;
When the calculated spoke angle is outside the predetermined range, obtaining a toe angle adjustment amount so that the spoke angle is within the predetermined range;
And a step of adjusting a toe angle of a vehicle in a stopped state based on the obtained adjustment amount of the toe angle.
車両の前輪を回転可能に載置する前輪載置部と車両の後輪を回転可能に載置する後輪載置部とを備える台上試験機に測定対象車両を載せた後、前輪及び後輪を回転させて該車両の走行状態を擬似的に再現する工程と、
擬似的走行状態の前記車両のステアリングホイールを操作して少なくとも1つの切り角を測定すると共に、当該切り角における前輪側の横力と後輪側の横力とを測定する工程と、
擬似的走行させた車両と同一車種の他の車両から予め採取されたステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化係数及び後輪側の横力変化係数と、擬似的走行させた車両から測定された切り角及び各横力とに基づいて、擬似的走行させた車両におけるステアリングホイールの切り角変化に対する前輪側の横力変化と後輪側の横力変化とを示す夫々の関係式を求め、夫々の関係式から前輪側の横力と後輪側の横力との関係が車両の直進状態を示すときのスポーク角を算出する工程と、
算出されたスポーク角が所定範囲外であるとき、スポーク角が所定範囲内となるトー角の調整量を求める工程と、
求められたトー角の調整量に基づいて、停止状態の車両のトー角を調節する工程とを備えることを特徴とするステアリングホイールのスポーク角調整方法。 A spoke angle adjustment method for adjusting a spoke angle of a steering wheel in a straight traveling state of a vehicle to a neutral position,
After the vehicle to be measured is mounted on a bench tester having a front wheel mounting portion for rotatably mounting a front wheel of the vehicle and a rear wheel mounting portion for rotatably mounting a rear wheel of the vehicle, the front wheel and the rear Rotating the wheel to simulate the running state of the vehicle;
Measuring at least one turning angle by operating a steering wheel of the vehicle in a pseudo driving state, and measuring a front wheel side lateral force and a rear wheel side lateral force at the turning angle;
The front wheel side lateral force change coefficient and the rear wheel side lateral force change coefficient with respect to the steering wheel turning angle previously collected from other vehicles of the same vehicle type as the pseudo-running vehicle, and the pseudo-running vehicle Based on the measured turning angle and each lateral force, the respective relational expressions indicating the change in the lateral force on the front wheel side and the change in the lateral force on the rear wheel side with respect to the change in the turning angle of the steering wheel in a pseudo-running vehicle are shown. A step of calculating a spoke angle when a relationship between a lateral force on the front wheel side and a lateral force on the rear wheel side indicates a straight traveling state of the vehicle from each relational expression;
When the calculated spoke angle is outside the predetermined range, obtaining a toe angle adjustment amount so that the spoke angle is within the predetermined range;
And a step of adjusting a toe angle of a vehicle in a stopped state based on the obtained adjustment amount of the toe angle.
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