JP2010019563A - Method for testing vehicle handling stability - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両操縦安定性試験方法に関し、更に詳細には、特に空気入りタイヤを装着して高速走行試験を行うのに最適な車両操縦安定性試験方法に関する。 The present invention relates to a vehicle handling stability test method, and more particularly to a vehicle handling stability test method that is most suitable for performing a high-speed running test with a pneumatic tire attached thereto.
空気入りタイヤの開発では、開発したタイヤの諸性能の評価が重要である。この性能評価を行うにあたり、台上試験でタイヤを回転させて性能評価を行うのみでなく、開発したタイヤを車両に装着して所定のコースを実車走行して評価することが従来から行われている。 In the development of pneumatic tires, it is important to evaluate the performance of the developed tires. In performing this performance evaluation, not only the performance evaluation is performed by rotating the tire in the bench test, but it is conventionally performed that the developed tire is mounted on the vehicle and evaluated by running on a predetermined course. Yes.
ところで、上記の実車走行をして操縦安定性能を評価する場合、ドライバーが操舵して車両の変化を体感しながら官能評価を行うため、タイヤ開発者は操舵に対する車両の変化を体感することができず、ドライバーの官能評価に頼る割合が大きかった。 By the way, when evaluating the steering stability performance by running the vehicle as described above, the tire developer can feel the change of the vehicle and experience the change of the vehicle, so the tire developer can experience the change of the vehicle with respect to the steering. The percentage of reliance on driver sensory evaluation was high.
この対策として、特許文献1に、計測データとタイヤ挙動を撮影した動画とを定量的に結びつけることが開示されている。
しかし、車両の操縦安定性を定量的に十分に評価するまでには至っていない。
However, it has not yet reached a sufficient quantitative evaluation of vehicle handling stability.
本発明は、上記事実を考慮して、車両の操縦安定性を定量的に評価する車両操縦安定性試験方法を提供することを課題とする。 In view of the above fact, an object of the present invention is to provide a vehicle handling stability test method for quantitatively evaluating the handling stability of a vehicle.
本発明者は、車両の操縦安定性(コントロール性)を定義すべく、一般ユーザーやテストドライバーにヒアリングを実施し、以下のa)、b)である場合に、コントロール性が良い、すなわち操縦安定性が良いと定義した。
a)グリップ限界以降の特性変化が穏やかに起こり、変化代が小さいこと。
b)車両の置かれている運動状態を修正操舵少なく容易に維持できること。
The present inventor conducted interviews with general users and test drivers in order to define the steering stability (controllability) of the vehicle, and in the following cases a) and b), the controllability is good, that is, the steering stability. Defined as good.
a) The characteristic change after the grip limit occurs gently and the change margin is small.
b) The movement state where the vehicle is placed can be easily maintained with little correction steering.
この定義を定量化するために、ステアリング操舵量(St操舵量)に着目し、更に実験及び検討を重ね、ステアリング操舵角速度の平均値が小さいと車両の操縦安定性が良いという相関関係を導き出し、本発明を完成するに至った。 In order to quantify this definition, paying attention to the steering amount (St steering amount), further experiments and examinations are conducted, and a correlation is derived that the steering stability of the vehicle is good if the average value of the steering steering angular velocity is small, The present invention has been completed.
請求項1に記載の発明は、一定のコースを規定の速度で車両を走行させ、車両の操縦安定性能を比較して評価する車両操縦安定性試験方法であって、ステアリングホイールの操舵角を一定時間毎に測定し、ステアリングホイールの操舵角速度の平均値が小さいほど操縦安定性が良好であるとする。
The invention according to
ステアリングホイールの操舵角速度の平均値と操縦安定性とには相関関係がある。従って、請求項1に記載の発明により、操縦安定性を定量的に評価することができる。
There is a correlation between the average value of the steering wheel angular velocity and the steering stability. Therefore, according to the invention described in
請求項2に記載の発明は、前記一定のコースがステアリングホイールを左右に切り返す必要がある連続したコーナーを含むコースである。
これにより、車両の操縦安定性をより正確に評価することができる。
The invention according to
Thereby, the steering stability of the vehicle can be more accurately evaluated.
請求項3に記載の発明は、前記一定時間が0.02秒以上で0.1秒より短い時間であって、ステアリングホイールの操舵角速度の平均値を、前記一定時間毎のステアリングホイールの操舵角の変化量の総和を前記一定のコースを走行した時間で除して求める。 According to a third aspect of the present invention, the predetermined time is 0.02 second or more and shorter than 0.1 second, and an average value of the steering angular velocity of the steering wheel is calculated as the steering angle of the steering wheel at the predetermined time. Is obtained by dividing the total amount of change by the time traveled on the predetermined course.
上記一定時間が0.02秒(1/50Hz)よりも短いと、装置が大掛かりになる。また、0.1秒(10Hz)以上であると、車両のスピードが速いときに測定間隔が長くなり過ぎる。なお、上記一定時間が10〜30Hzの周期となるように測定すると、ステアリングホイールの操舵角速度を正確に測定し易い。 If the fixed time is shorter than 0.02 seconds (1/50 Hz), the apparatus becomes large. Moreover, when it is 0.1 second (10 Hz) or more, the measurement interval becomes too long when the speed of the vehicle is high. In addition, if it measures so that the said fixed time may become a period of 10-30 Hz, it will be easy to measure the steering angular velocity of a steering wheel correctly.
請求項3に記載の発明により、簡易なデータ処理によって車両の操縦安定性を更に正確に評価することができる。 According to the third aspect of the present invention, the steering stability of the vehicle can be more accurately evaluated by simple data processing.
請求項4に記載の発明は、車両に装着するタイヤ種を変更して比較評価する。
タイヤ種は特に限定しない。
The invention according to
The tire type is not particularly limited.
本発明によれば、操縦安定性を定量的に評価する車両操縦安定性試験方法とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as the vehicle steering stability test method which evaluates steering stability quantitatively.
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図1、図2に示すように、本発明の一実施形態では、角度目盛りを付けた円盤10を車両のハンドルのボス部に固定しておき、ステアリングホイールの操舵角を計測する操舵角計12(例えばミューテック社製)を取付ける。
Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, in one embodiment of the present invention, a
本実施形態では、一定のコースを規定の速度で車両を走行させる。走行の際、操舵角計12は、図3に示すように、ステアリングホイール14の操舵角θ(St操舵角)を一定時間毎に測定し(例えば0.05秒毎、すなわち20Hzで測定し)、測定したSt操舵角を電気信号で送信する。送信された電気信号は、以下の方法によりデータ処理されてSt操舵角として算出される。
In the present embodiment, the vehicle is driven at a specified speed on a certain course. When traveling, the
ミューテック社製Amp.を用いる場合には、ミューテック社製の解析ソフト「μ−Logger」にてエクセル用のデータに変換する。RaceLogic社製VBOXを用いる場合には、RaceLogic社製の解析ソフト「VBOX」でエクセル用のデータに変換する。何れの場合であっても、エクセル上で総操舵角、すなわちSt操舵角を算出し、更に、ステアリングホイールの操舵角速度(後述の説明を参照)の平均値を求める。St操舵角速度の平均値と操縦安定性とには相関関係があり、この平均値が小さいほど操縦安定性が良好であると判断する。
これにより、試験対象のタイヤが取付けられた車両の操縦安定性を定量的に評価することができる。
Amp. Is used, it is converted into data for Excel using analysis software “μ-Logger” manufactured by Mutech. When using VBOX made by RaceLogic, it is converted into data for Excel using analysis software “VBOX” made by RaceLogic. In any case, the total steering angle, that is, the St steering angle is calculated on Excel, and an average value of steering angular velocities (refer to the description below) of the steering wheel is obtained. There is a correlation between the average value of the St steering angular velocity and the steering stability, and it is determined that the steering stability is better as the average value is smaller.
Thereby, it is possible to quantitatively evaluate the steering stability of the vehicle to which the tire to be tested is attached.
<試験例>
本試験例では、図4に示すように、サーキットのような屈曲が大きいテストコース20を用い、実車走行で試験を行った。このテストコース20には、S字状路が形成されており、左右に切り返すような連続したコーナーや途中で戻したり切り増ししたりする複合コーナーで、ハンドルの操舵角が大きくなって限界走行が生じ得るコースとしている。なお、本試験例では、カーブ22、24は何れも60R(半径60m)の円弧状とされている。
<Test example>
In this test example, as shown in FIG. 4, a
荷重条件としては、フロント側のタイヤに走行時で7.50kNの荷重をかけた。テストコース20での速度条件としては、80km/hの速度で進入し、緩やかに加速して100km/hで脱出することとした。
なお、従来では、フロント側のタイヤに静的に4.66kNの荷重をかけ、フラットベルトマシン(路面が平らなマシン)を用い室内での台上試験を行っていた。
As a load condition, a load of 7.50 kN was applied to the tire on the front side during traveling. The speed condition on the
In the past, a load of 4.66 kN was statically applied to the front tire, and an indoor bench test was performed using a flat belt machine (a machine with a flat road surface).
本試験例では、タイヤ種A、B、Cの3種について試験を行った。タイヤサイズは全て235/45R17とした。各タイヤを装着する車両としては一般的な乗用車を用いた。 In this test example, a test was performed on three types of tire types A, B, and C. The tire sizes were all 235 / 45R17. A general passenger car was used as a vehicle on which each tire was mounted.
本試験例を行うにあたり、本発明者は、タイヤ種A、B、Cの3種のタイヤについて、CF(コーナーリングフォース)変化傾向を求めた。ここで、本試験例におけるCF変化傾向とは、上記S字状路の通過時での輪重とスリップアングル(SA)を考慮した台上試験のCF−SA線図(図5、図6参照)で単位SA毎のCF変化量を総和し(図7参照)、その長さを単位SAで除算した値を表現したものである。CF変化傾向の指数が小さいほど操縦安定性が良い。本試験例では、図9に示すように、タイヤ種Cでの値を指数100とし、他のタイヤについては相対指数を算出した(図9の(a)、(b)、(c)参照)。
なお、フロント側に静的に荷重をかけた従来の車両操縦安定性試験方法でのCF−SA線図も図5、図6に併せて示す。
In performing this test example, the present inventor obtained a CF (cornering force) change tendency for three types of tires, tire types A, B, and C. Here, the CF change tendency in this test example is the CF-SA diagram of the bench test in consideration of the wheel load and slip angle (SA) when passing through the S-shaped road (see FIGS. 5 and 6). ) Represents the sum of the amount of CF change for each unit SA (see FIG. 7) and the length divided by the unit SA. The smaller the CF change index, the better the steering stability. In this test example, as shown in FIG. 9, the value for tire type C was taken as
A CF-SA diagram in a conventional vehicle handling stability test method in which a load is statically applied to the front side is also shown in FIGS.
また、本発明者は、タイヤ種A、B、Cの3種のタイヤについて、テストコース20の上りのS字状路で走行試験を行い、ステアリング操舵角(St操舵角)を求めた。各タイヤのSt操舵角を図8に示す。
In addition, the inventor conducted a running test on an S-shaped road up the
そして、本発明者は、各タイヤについてステアリング操舵量(St操舵量)を求めた。ここで、St操舵量は、図7に示すような考え方で、S字状路を通過中の単位時間毎のステアリング操舵角変化量(St操舵角変化量)を総和して長さで表現したものである。各タイヤのSt操舵量は、ドライバーのフィーリングによる操縦安定性の評価結果(図10に示した「コーナーリング性」での評価を参照)と同じ傾向を示した。 And this inventor calculated | required the steering steering amount (St steering amount) about each tire. Here, the St steering amount is expressed as a length by summing up the steering steering angle change amount (St steering angle change amount) per unit time while passing through the S-shaped road in the concept as shown in FIG. Is. The St steering amount of each tire showed the same tendency as the evaluation result of the steering stability by the feeling of the driver (see the evaluation in “cornering property” shown in FIG. 10).
更に、本発明者は、ステアリング操舵角速度(St操舵角速度。長さで示したSt操舵量を、S字状路を通過するのにかかった時間で除算した値)を求め、タイヤ種Cでの値を指数100として他のタイヤについて相対指数を算出した。算出結果を図9に併せて示す(図9の(a)、(d)、(e)参照)。
タイヤ種A、B、Cのタイヤ間では、St操舵角速度の指数差は、CF変化傾向の指数差と同じ傾向を示した。従って、タイヤのSt操舵角速度を求めることにより、タイヤのコントロール性(操縦安定性)を定量化できることが確認された。
Further, the present inventor obtains the steering steering angular velocity (St steering angular velocity, a value obtained by dividing the St steering amount represented by the length by the time taken to pass the S-shaped road), and the tire type C The relative index was calculated for the other tires with the value being 100. The calculation results are also shown in FIG. 9 (see (a), (d), and (e) of FIG. 9).
Between tires of tire types A, B, and C, the St difference in the St steering angular velocity showed the same tendency as the difference in the CF change tendency. Therefore, it was confirmed that the controllability (steering stability) of the tire can be quantified by obtaining the St steering angular velocity of the tire.
また、本試験例により、実車での走行データから台上試験条件(荷重条件)を見直し、SA領域を絞り込むことで、より正確にタイヤ特性(限界コントロール性)を可視化できることがわかった。 In addition, it was found from this test example that the tire characteristics (limit controllability) can be visualized more accurately by reviewing the bench test conditions (load conditions) from the actual vehicle running data and narrowing down the SA region.
以上、試験例も含めて実施形態を挙げ本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiment of the present invention has been described above by including the embodiment including the test example. However, the above embodiment is an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.
14 ステアリングホイール
20 テストコース(コース)
14
Claims (4)
ステアリングホイールの操舵角を一定時間毎に測定し、ステアリングホイールの操舵角速度の平均値が小さいほど操縦安定性が良好であるとする、車両操縦安定性試験方法。 A vehicle maneuvering stability test method for evaluating a vehicle by comparing a maneuvering stability performance of a vehicle by running a vehicle on a predetermined course at a specified speed,
A vehicle steering stability test method in which the steering angle of the steering wheel is measured at regular intervals, and the steering stability is better as the average value of the steering wheel angular velocity is smaller.
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