JP2010019578A - Actual vehicle normalized cornering power measurement method during rectilinear propagation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直進走行している車両の実車正規化コーナリングパワーを測定するための測定方法に関する。 The present invention relates to a measurement method for measuring actual vehicle normalized cornering power of a vehicle traveling straight ahead.
従来より、タイヤ特性であるコーナリングパワー（ＣＰ）は、室内ドラム、またはフラットベルト試験機にて計測している。
しかしながら、タイヤを実車に装着した状態においては各種車両要因が入り込むため、実車で計測した特性と、室内で計測した特性とは必ずしも対応していないことがあった。
そこで、車両要因を含んでいる実車にて算出したコーナリングパワーを用い、実状に近い性能の評価メジャーとして、等価コーナリングパワーを算出する要望がある。
実車における従来手法は、定常円旋回で速度を段階的に増加させて算出する方法、及び旋回時の車体横滑り角が速度によって変わることを利用した簡易方法が提唱されているが、何れも旋回時を想定しており、直進時を想定しているものでは無かった。
車両を路面で旋回させてコーナリング特性を測定する手法は、例えば特許文献１に開示されている。
タイヤのコーナリングパワーは、ある荷重においてスリップ角を段階的に付与していった場合の発生コーナリングフォースの傾きを言うが、スリップ角を段階的に付与するということは、実車ではコーナリングに相当し、その際の踏面発生力を測定することは非常に困難である。
従来、旋回中の発生横力は、軸力としてホイール６分力計を用いて計測しているが、６分力計、及びそのアンプ類の質量が大きいことで実状と異なること、また、その際のタイヤ姿勢を正確に計測できる装置がないことから、コーナリングパワーを算出する手段としては適当ではなかった。
一方、車両の基礎的な能力として直進時の状態を知ることが、官能評価の操舵応答にも関連していると考えられているため、直進回りの等価コーナリングパワーは、メジャーとなり得る可能性があり、その算出に実車正規化コーナリングパワーが必要となる。
However, since various vehicle factors enter when the tire is mounted on the actual vehicle, the characteristics measured with the actual vehicle may not always correspond to the characteristics measured indoors.
Therefore, there is a demand for calculating the equivalent cornering power as an evaluation measure of performance close to the actual condition by using the cornering power calculated in the actual vehicle including the vehicle factors.
The conventional methods for actual vehicles have been proposed as a method of calculating by gradually increasing the speed in steady circle turning, and a simple method using the fact that the side slip angle of the vehicle during turning changes depending on the speed. It was not assumed to be when driving straight.
A method for measuring cornering characteristics by turning a vehicle on a road surface is disclosed in Patent Document 1, for example.
The cornering power of a tire refers to the slope of the cornering force generated when a slip angle is given stepwise at a certain load, but giving a stepping angle stepwise corresponds to cornering in an actual vehicle, It is very difficult to measure the tread generation force at that time.
Conventionally, the generated lateral force during turning is measured using a wheel 6-component force meter as an axial force. However, the mass of the 6-component force meter and its amplifiers is different from the actual state, and the Since there is no device that can accurately measure the tire posture at the time, it is not suitable as a means for calculating cornering power.
On the other hand, as it is considered that knowing the straight running state as the basic ability of the vehicle is also related to the steering response of the sensory evaluation, the equivalent cornering power for straight running may be a major measure. Yes, the actual vehicle normalized cornering power is required for the calculation.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、直進走行している車両に装着されたタイヤの実車正規化コーナリングパワーを測定するための測定方法を提供することが目的である。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to provide a measurement method for measuring the actual vehicle normalized cornering power of a tire mounted on a vehicle traveling straight ahead.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、請求項１に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法は、車両に装着されているホイールの回転軸に対して直交する方向の計測面を有する姿勢角計測部材を備えた計測冶具を、前記ホイールに取り付ける冶具取り付け工程と、直進走行する前記車両における前記計測面のスリップ角を路面側に設けられた姿勢角計測装置で計測する姿勢角計測工程と、前記姿勢角計測装置で前記計測面の向きを計測する際の、前記タイヤに作用する横力、及び荷重を路面に設けた力センサーで計測する踏面力測定工程と、前記姿勢角計測工程で得られたデータ、及び前記踏面力測定工程で得られたデータに基いて直進時の実車正規化コーナリングパワーを算出する演算工程と、を有する。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and the actual vehicle normalized cornering power measurement method according to claim 1 in a direction orthogonal to the rotation axis of the wheel mounted on the vehicle. A measuring jig provided with an attitude angle measuring member having a measuring surface is measured by a jig attaching step for attaching to the wheel, and an attitude angle measuring device provided on the road surface side for a slip angle of the measuring surface in the vehicle traveling straight ahead. A posture angle measurement step, and a tread force measurement step of measuring a lateral force acting on the tire and a load with a force sensor provided on a road surface when measuring the orientation of the measurement surface with the posture angle measurement device; And a calculation step of calculating an actual vehicle normalized cornering power when going straight on the basis of the data obtained in the attitude angle measurement step and the data obtained in the tread force measurement step.
請求項１に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法では、先ず最初に、冶具取り付け工程にて計測冶具をホイールに取り付ける。
その後、姿勢角計測工程にて、直進走行する車両における計測面のスリップ角を路面側に設けられた姿勢角計測装置で計測する。なお、車両を直進走行させているので、直進走行時のタイヤ（計測面）のスリップ角は、トー角と同じになる。
In the actual vehicle normalized cornering power measuring method according to claim 1, first, the measuring jig is attached to the wheel in the jig attaching step.
Thereafter, in the attitude angle measurement step, the slip angle of the measurement surface in the vehicle traveling straight ahead is measured by an attitude angle measurement device provided on the road surface side. Since the vehicle is traveling straight ahead, the slip angle of the tire (measurement surface) during straight traveling is the same as the toe angle.
踏面力測定工程では、姿勢角計測装置で計測面の向きを計測する際の、直進走行する実際の車両のタイヤに作用する横力、及び荷重を路面に設けた力センサーで計測する。即ち、姿勢角計測工程と踏面力測定工程は同時に行われる。 In the tread force measurement process, the lateral force acting on the tire of the actual vehicle traveling straight and the load when the orientation of the measurement surface is measured by the attitude angle measurement device are measured by a force sensor provided on the road surface. That is, the posture angle measurement process and the tread force measurement process are performed simultaneously.
演算工程では、姿勢角計測工程で得られたデータ、及び踏面力測定工程で得られたデータに基いて直進時の実車正規化コーナリングパワーを算出する。よリ具体的には、スリップ角と横力を測定し、傾きを算出することで実車におけるコーナリングパワーが得られ、得られたコーナリングパワーを荷重で除して直進時の実車正規化コーナリングパワーが得られる。
なお、実車正規化コーナリングパワーは、車両の操縦安定性、特にステアリングホイールを僅かに操作したときの車両の応答性を評価するメジャーとして用いることができ、実車正規化コーナリングパワーが大きいほど応答性が良いという関係にある。
In the calculation process, the actual vehicle normalization cornering power during straight traveling is calculated based on the data obtained in the attitude angle measurement process and the data obtained in the tread force measurement process. More specifically, the cornering power in the actual vehicle can be obtained by measuring the slip angle and lateral force and calculating the inclination, and the cornering power obtained by dividing the obtained cornering power by the load is can get.
The actual vehicle cornering power can be used as a measure for evaluating the vehicle handling stability, especially the vehicle response when the steering wheel is slightly operated. It is in a good relationship.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法において、前記計測冶具は、前記計測面の向きを調整する調整部を備え、前記姿勢角計測工程、及び前記踏面力測定工程の前に、ホイール回転時の前記計測面の回転軸方向の振れが小さくなるように、前記調整部で前記計測面の向きを調整する調整工程を有する。
The invention according to
請求項２に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法では、姿勢角計測工程、及び踏面力測定工程の前に、調整部で計測面の向きを調整する調整工程を行う。調整工程では、ホイール回転時の計測面の振れが小さくなるように調整部によって計測面の向きを調整する。 In the actual vehicle normalization cornering power measurement method when traveling straight, according to the second aspect, the adjustment unit adjusts the orientation of the measurement surface before the posture angle measurement step and the tread force measurement step. In the adjustment process, the orientation of the measurement surface is adjusted by the adjustment unit so that the deflection of the measurement surface during wheel rotation is reduced.
その後の姿勢角計測工程では、振れが抑えられている計測面を用いてタイヤのスリップ角の計測を行うことができるので、走行中の車両のタイヤのスリップ角を正確に計測することができる。なお、ホイール回転時に計測面が軸方向に振れていると、振れの分だけ姿勢角計測装置と計測面との距離が変動するため、スリップ角の計測精度が低下することになる（スリップ角の計測値に誤差が生ずる）。
このようにして正確なスリップ角が得られるので、より正確な実車正規化コーナリングパワーを算出することができるようになる。
In the subsequent attitude angle measurement process, the tire slip angle can be measured using the measurement surface in which the deflection is suppressed, so that the tire slip angle of the running vehicle can be accurately measured. Note that if the measurement surface is swung in the axial direction during wheel rotation, the distance between the posture angle measurement device and the measurement surface fluctuates by the amount of the shake, so the slip angle measurement accuracy decreases (the slip angle An error occurs in the measured value).
Since an accurate slip angle can be obtained in this way, a more accurate actual vehicle normalized cornering power can be calculated.
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法において、前記姿勢角計測工程ではスリップ角が０．６°以下の横力を測定し、前記演算工程ではスリップ角が０．６°以下の横力を用いて実車正規化コーナリングパワーを算出する。 According to a third aspect of the present invention, in the method for measuring an actual vehicle normalized cornering power during straight traveling according to the first or second aspect, the lateral force having a slip angle of 0.6 ° or less is measured in the posture angle measuring step. In the calculation step, the actual vehicle normalized cornering power is calculated using a lateral force having a slip angle of 0.6 ° or less.
コーナリングパワーは、スリップ角に依存して非線形になることが知られている。請求項３に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法では、スリップ角が０．６°以下の場合の横力を用いて正確なコーナリングパワーを得て、正確な実車正規化コーナリングパワーを得ることができる。 It is known that the cornering power becomes nonlinear depending on the slip angle. In the method for measuring actual vehicle normalization cornering power when traveling straight ahead according to claim 3, the accurate cornering power is obtained using the lateral force when the slip angle is 0.6 ° or less, and the accurate actual vehicle normalization cornering power is obtained. Obtainable.
以上説明したように本発明の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法によれば、直進時の実車正規化コーナリングパワーを正確に計測することができる、という優れた効果がある。 As described above, according to the actual vehicle normalization cornering power measurement method of the present invention when traveling straight, there is an excellent effect that the actual vehicle normalized cornering power when traveling straight can be accurately measured.
以下に本発明のタイヤ姿勢角計測方法、及びタイヤ姿勢角計測用冶具の一実施形態を図面にしたがって説明する。
（タイヤ姿勢角計測用冶具）
先ず最初に、図１、及び図２にしたがって、タイヤ姿勢角計測用冶具１０を説明する。
図１に示すように、タイヤ姿勢角計測用冶具１０は、冶具本体１２、冶具本体１２を、車両のハブに設けられたハブボルト（図示省略）に連結するための冶具取付ナット１６、及び冶具取付ボルト１８を供えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a tire attitude angle measuring method and a tire attitude angle measuring jig according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Tire attitude angle measurement jig)
First, the tire attitude
As shown in FIG. 1, a tire attitude
冶具取付ナット１６は、ホイール２０をハブに固定するための所謂ホイールナットよりも長く形成されており、一端側はホイールナットと同様にホイール２０をハブに固定可能な形状とされており、他端側の端面は軸線に対して直角に形成されている。
The
冶具本体１２は、各々円板状に形成され、ホイール側にホイール２０と同軸的に配置される第１のプレート２２、第１のプレート２２の車両幅方向外側に間隔を開けて同じくホイール２０と同軸的に配置される第２のプレート２４、第２のプレート２４の車両幅方向外側に間隔を開けてホイール２０と同軸的に配置される第３のプレート２６を備えている。なお、第３のプレート２６の車両幅方向外側面が、後述する計測面２６Ａとなっており、平面状に形成され、かつレーザービームを反射するようになっている。
The
第１のプレート２２、第２のプレート２４、及び第３のプレート２６は、例えば、アルミニューム板等で形成されている。
第１のプレート２２には、ハブボルトに対応する位置にボルト孔２８が形成されている。
The
Bolt holes 28 are formed in the
第１のプレート２２と第２のプレート２４の間には中央部分に円柱部材３０が配置されており、第１のプレート２２及び第２のプレート２４は、各々複数のボルト３２で円柱部材３０の端面に固定されている。
A
なお、円柱部材３０の中心部には後述するボルト３４が螺合する雌ネジ（図２の符号３６）が加工されており、第２のプレート２４の中心部には、該ボルト３４が貫通するボルト孔（図示せず）が形成されている。
Note that a female screw (
第２のプレート２４と第３のプレート２６の間には中央部分に厚肉の円筒部材４０が配置されている。
第３のプレート２６の中心には、ボルト３４が貫通するボルト孔（図示せず）が形成されており、第３のプレート２６の車両幅方向外側からボルト３４を、第３のプレート２６、及び円筒部材４０を貫通させて円柱部材３０の雌ネジに締め込むことで、第３のプレート２６及び円筒部材４０が第２のプレート２４に固定されている。
Between the
A bolt hole (not shown) through which the
図１、及び図２に示すように、第３のプレート２６には、第２のプレートに向かって延びる複数本（本実施形態では８本）の調整ボルト３８が、軸芯周りに等間隔で固定されている。
一方、第２のプレート２４には、第３のプレート２６の調整ボルト３８が貫通されるボルト孔（図示せず）が複数形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
On the other hand, the
調整ボルト３８には、第２のプレート２４の第３のプレート側に第１のナット４２が螺合しており、第２のプレート２４の第１のプレート側に第２のナット４４が螺合している。本実施形態の第１のナット４２は六角ナットであり、第２のナット４４は外周に滑り止めのローレット加工が施されて手で摘まんで回せるタイプのナットである。
A first nut 42 is screwed to the
（タイヤ姿勢角計測用冶具の取付方法：本発明の冶具取り付け工程）
タイヤ姿勢角計測用冶具１０を取り付けるには、先ず、ホイール２０を固定しているホイールナットの幾つか（本実施形態では３個）を取り除き、その代わりに冶具取付ナット１６を取り付ける。
(Attaching method of jig for measuring tire attitude angle: jig attaching process of the present invention)
In order to attach the tire attitude
次に、第１のプレート２２のボルト孔が冶具取付ナット１６に対向するようにタイヤ姿勢角計測用冶具１０をホイール２０の表面側に配置し、第１のプレート２２のボルト孔を挿通させたボルト１８を冶具取付ナット１６に締め込む。これによってタイヤ姿勢角計測用冶具１０がホイール２０に取り付けられる。
なお、タイヤ姿勢角計測用冶具１０は、姿勢角を計測したいホイール２０に取り付ければ良い。
Next, the tire attitude
The tire attitude
（計測面の振れ修正方法：本発明の調整工程）
先ず、図１に示すように、タイヤ姿勢角計測用冶具１０の取り付けられた車輪（ホイール２０）を路面から浮かせ、ホイール２０の表面側（軸方向外側）の路面（床）４８等に、ダイヤルゲージ５０を取り付けたスタンド５２を固定する。
そして、ダイヤルゲージ５０は、スピンドル５０Ａを第３のプレート２６の計測面２６Ａの外周付近に対して直角に向け、計測子５０Ｂを計測面２６Ａに接触させる。
(Measurement correction method of measurement surface: adjustment process of the present invention)
First, as shown in FIG. 1, the wheel (wheel 20) to which the tire attitude
Then, the
車輪を手等でゆっくり回転させながらダイヤルゲージ５０の針５０Ｃを見て、針５０Ｃが振れなければ、計測面２６Ａは軸方向に振れていないことになる。
しかしながら、ホイール２０の回転に伴いダイヤルゲージ５０の針５０Ｃが振れる場合には、計測面２６Ａが軸方向に振れていることになるので、計測面２６Ａの向きの修正が必要となる。
If the
However, when the
修正は、例えば、ホイール２０を回転させ、計測面２６Ａを正面（軸方向）から見て、軸心とダイヤルゲージ５０の計測子５０Ｂとを結ぶ仮想線上に調整ボルト３８を順に配置し、調整ボルト毎（８箇所）にダイヤルゲージ５０の針５０Ｃの示す値を読み取って記録する。
For example, the adjustment is performed by rotating the
その後、何れかの調整ボルト３８における値を基準として、その他の各調整ボルト３８における値が、該基準での値と同じになるようにその他の各調整ボルト３８の第１のナット４２、及び第２のナット４４を回して調整ボルト３８における第１のナット４２、及び第２のナット４４の軸方向の位置を動かして第３のプレート２６を撓ませることで、計測面２６Ａの軸方向の振れを小さくすること（無くすこと）ができる。
このように調整された計測面２６Ａの姿勢を計測することは、タイヤの姿勢を計測することと同じになる。
なお、本実施形態では、第３のプレート２６は、円筒部材４０を固定端として図１の２点差線で示す様に撓むことになる。
Thereafter, with reference to the value in any of the
Measuring the posture of the
In the present embodiment, the
（タイヤ姿勢角計測用冶具を用いたタイヤ姿勢角計測方法の一例：姿勢角計測工程、踏面力測定工程）
図３には、計測システム５８の概略が示されている。
路面５６の左側（矢印Ｌ方向側）には、車両左側の計測面２６Ａまでの距離を計測する第１の左下側レーザー変位計６０、及び第２の左下側レーザー変位計６２が路面進行方向（矢印Ｆ方向）に間隔を開けて配置され、路面５６の右側には車両右側の計測面２６Ａまでの距離を計測する第１の右下側レーザー変位計６４、第２の右下側レーザー変位計６６、及び第３の右下側レーザー変位計６８が路面進行方向に間隔を開けて配置されている。
各レーザー変位計は、水平方向、かつ路面進行方向に対して直角方向で、かつ路面幅方向中心側にレーザービームが出射するように路面５６の側方に配置されている。
(An example of a tire attitude angle measurement method using a tire attitude angle measurement tool: attitude angle measurement process, tread force measurement process)
FIG. 3 shows an outline of the
On the left side of the road surface 56 (arrow L direction side), a first lower left
Each laser displacement meter is disposed on the side of the
なお、第１の左下側レーザー変位計６０のレーザービームと、第２の左下側レーザー変位計６２のレーザービームとは、路面進行方向に距離Ｌ２離間している。同様に、第１の右下側レーザー変位計６４のレーザービームと、第２の右下側レーザー変位計６６のレーザービームとは、路面進行方向に距離Ｌ２離間している。さらに、第１の右下側レーザー変位計６４のレーザービームと、第３の右下側レーザー変位計６８のレーザービーム６８Ｌとは、路面進行方向に距離Ｌ３離間している。
The laser beam of the first lower left
さらに、第１の左下側レーザー変位計６０の真上には、第１の左上側レーザー変位計７０が配置されている。第１の左上側レーザー変位計７０は、第１の左下側レーザー変位計６０と同様に、水平方向、かつ路面進行方向に対して直角にレーザービームを路面幅方向中心側へ出射する。第１の右下側レーザー変位計６４の真上には、第１の右上側レーザー変位計７２が配置されている。第１の右上側レーザー変位計７２は、第１の右下側レーザー変位計６４と同様に、水平方向、かつ路面進行方向に対して直角にレーザービームを路面側へ出射する。
Further, a first upper left
また、路面５６のタイヤ通過経路上には、第１の左下側レーザー変位計６０のレーザービーム出射側に左側踏面力測定センサー７３が配置され、第１の右下側レーザー変位計６４のレーザービーム出射側に右側踏面力測定センサー７５が配置されている。各踏面力測定センサーは、矩形のプレートを各々備え、各々のプレートの四隅にはフォースセンサーが配置されており、３分力（路面進行方向、路面幅方向、鉛直方向）と３モーメントを測定可能となっている。踏面力測定センサーとしては、例えば、日本キスラー株式会社製のフォースプレートを用いることができる。
Further, a left tread surface
各レーザー変位計、及びフォースセンサーは、図示しないコンピュータに接続されており、コンピュータは、各レーザー変位計からの距離計測値、各レーザービームの離間距離、フォースセンサーからの荷重の方向と計測値等に基いて車輪（タイヤ）の姿勢角、車両の姿勢角、車両の進行方向、コーナリングパワー等を演算することができる。 Each laser displacement meter and force sensor are connected to a computer (not shown). The computer measures the distance measured from each laser displacement meter, the separation distance of each laser beam, the direction and measured value of the load from the force sensor, etc. Can be used to calculate the wheel (tire) posture angle, vehicle posture angle, vehicle traveling direction, cornering power, and the like.
例えば、左側のタイヤの左右の姿勢角（トー角）を計測する場合には、図４に示すように、第１の左下側レーザー変位計６０、及び第２の左下側レーザー変位計６２から各々レーザービームを計測面２６Ａに向けて出射して計測面２６Ａまでの距離を計測し、距離の差Ｌｙを演算し、２本のレーザービームの間隔Ｌと距離の差Ｌｙに基いて演算（θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｌｙ／Ｌ））を行うことで、計測面２６Ａの姿勢角、即ち、タイヤの姿勢角を得ることができる。
For example, when measuring the left and right posture angles (toe angles) of the left tire, as shown in FIG. 4, the first left lower
（計測システムの初期較正）
先ず、タイヤ姿勢の計測に先立って計測システム５８の初期較正を行う。
図５に示すように、直線状の路面５６に対し、路面左側に路面進行方向（矢印Ｆ方向）に沿って直線状に延びる左側基準面８０Ｌを路面５６に対して垂直に配置し、路面右側に路面進行方向に沿って直線状に延びる右側基準面８０Ｒを路面５６に対して垂直に配置する。
(Initial calibration of measurement system)
First, the initial calibration of the
As shown in FIG. 5, with respect to the
そして、第１の左下側レーザー変位計６０、及び第２の左下側レーザー変位計６２から各々レーザービームを出射して左側基準面８０Ｌに照射し、第１の左下側レーザー変位計６０から左側基準面８０Ｌまでの距離を計測すると共に第２の左下側レーザー変位計６２から左側基準面８０Ｌまでの距離を計測し、計測した結果を初期較正値としてコンピュータ７４に記憶する。
Then, laser beams are emitted from the first lower left
同様に、第１の右下側レーザー変位計６４からレーザービーム、第２の右下側レーザー変位計６６からレーザービーム、及び第３の右下側レーザー変位計６８からレーザービーム６８Ｌを出射して右側基準面８０Ｒに照射し、第１の右下側レーザー変位計６４から右側基準面８０Ｒまでの距離、第２の右下側レーザー変位計６６から右側基準面８０Ｒまでの距離、及び第３の右下側レーザー変位計６８から右側基準面８０Ｒまでの距離を計測し、夫々のレーザー変位計で計測した結果を初期較正値としてコンピュータ７４に記憶する。
Similarly, a laser beam is emitted from the first lower right
ここで、本実施形態において、各レーザー変位計の距離計測精度は０．００１％であり、路面進行方向に対して左側基準面８０Ｌ、及び右側基準面８０Ｒの向き（傾斜）は±０．００６ｄｅｇの精度を有している。
Here, in this embodiment, the distance measurement accuracy of each laser displacement meter is 0.001%, and the directions (inclinations) of the
（静的車体位置較正）
次に、静的車体位置較正を行う。
先ず、図６（Ａ）に示すように、車両５４の全長をＬ１、車両５４の幅方向中心線である車体中心線ＢＣＬと、車両５４の中心点ＢＰを通る路面進行方向に沿った仮想線ＦＬ１との成す角度をθ１、車両前端における車体中心線ＢＣＬと仮想線ＦＬ１との路面進行方向に対して直角方向に計測するずれ量Ｙｆ、車両後端における車体中心線ＢＣＬと仮想線ＦＬ１との路面進行方向に対して直角方向に計測するずれ量Ｙｒ、車両５４の右側面に車体中心線ＢＣＬと平行、かつ路面に対して垂直に取り付けた車体スリップアングル参照板８２と路面進行方向とのなす角度をθ２、第１の右下側レーザー変位計６４から車体スリップアングル参照板８２までの距離Ｌｙ１（較正値を加算した値）、第２の右下側レーザー変位計６６から車体スリップアングル参照板８２までの距離Ｌｙ２（較正値を加算した値）、第１の右下側レーザー変位計６４と第２の右下側レーザー変位計６６のビーム間距離をＬ２、真の静止時の車体スリップアングル参照板８２の角度をθＺＥＲＯ、と定義する。
(Static body position calibration)
Next, static vehicle body position calibration is performed.
First, as shown in FIG. 6A, the total length of the
車体中心線ＢＣＬと路面進行方向に沿った仮想線ＦＬ１とのズレの角度θ１は、ａｒｃｓｉｎ（（Ｙｆ−Ｙｒ）／Ｌ１）で表される（なお、値がプラスの場合は右向き、値がマイナスの場合は左向きとなる。）。
θ２は、ａｒｃｔａｎ（（Ｌｙ１−Ｌｙ２）／Ｌ２）で表される（なお、値がプラスの場合は右向き、値がマイナスの場合は左向きとなる。
The deviation angle θ1 between the vehicle body center line BCL and the imaginary line FL1 along the road surface traveling direction is expressed by arcsin ((Yf−Yr) / L1). In the case of left.)
θ2 is expressed as arctan ((Ly1−Ly2) / L2) (note that the value is right when the value is positive, and is left when the value is negative.
なお、Ｌｙ１、Ｌｙ２は、較正値を加算した値とする。レーザー計測値大は近く、小は遠いことを表す。）。
車体中心線ＢＣＬに対する真の静止時の車体スリップアングル参照板８２の角度θＺＥＲＯは、θ２−θ１で表される（なお、値がプラスの場合は右向き、値がマイナスの場合は左向きを表す。）。
Ly1 and Ly2 are values obtained by adding calibration values. Large laser measurement values indicate closeness, and small values indicate distantness. ).
The true angle θ ZERO of the vehicle body slip
（車両進行方向算出例）
車両５４の進行方向は、図６（Ｂ）に示すように車両５４を走行させ（実線から２点鎖線まで移動）、車両５４の車体スリップアングル参照板８２までの距離を第１の右下側レーザー変位計６４と第３の右下側レーザー変位計６８で計測して算出する。なお、図６（Ｂ）において、Ｌｙ１は第１の右下側レーザー変位計６４による距離計測値、Ｌｙ３は第３の右下側レーザー変位計６８による距離計測値、Ｌ３は第１の右下側レーザー変位計６４と第３の右下側レーザー変位計６８のビーム間距離である。
(Vehicle traveling direction calculation example)
As for the traveling direction of the
車両５４の進行方向θｓは、ａｒｃｔａｎ（（Ｌｙ３−Ｌｙ１）／Ｌ３）で表される。なお、値がプラスは右向き、値がマイナスは左向きを表す。また、Ｌｙ３−Ｌｙ１は、較正値を加算した値とする。レーザー計測値大は近く、小は遠いことを表す。
The traveling direction θs of the
（車体スリップアングルの算出例）
図７に示すように、車両５４の車体スリップアングル参照板８２までの距離を第１の右下側レーザー変位計６４と第２の右下側レーザー変位計６６で計測して算出する。
路面進行方向（矢印Ｆ方向）に対する車体のスリップアングルθａは、ａｒｃｔａｎ（（Ｌｙ２−Ｌｙ１）／Ｌ２）−θＺＥＲＯで表される。なお、値がプラスの場合は右向き、値がマイナスの場合は左向きを表す。また、Ｌｙ２、Ｌｙ１は較正値を加算した値である。レーザー計測値大は近く、小は遠いことを表す。
路面進行方向を考慮した真の車体スリップアングルθＳＡは、θＳＡ＝θａ−θｓで表される。
(Example of calculating vehicle body slip angle)
As shown in FIG. 7, the distance from the
Vehicle body slip angle θa with respect to the road surface moving direction (arrow F direction), arctan ((Ly2-Ly1) / L2) is represented by - [theta] ZERO. When the value is positive, the direction is right. When the value is negative, the direction is left. Ly2 and Ly1 are values obtained by adding calibration values. Large laser measurement values indicate closeness, and small values indicate distantness.
The true vehicle body slip angle θ SA in consideration of the road surface traveling direction is represented by θ SA = θa−θs.
（トー角、及びキャンバー角の算出例）
図８（Ａ）に示すように、路面進行方向（矢印Ｆ方向）に対するタイヤのスリップアングルＳＡ’（実側値）は、Ｌｙ１の時系列データ（計測面２６Ａの進行方向前側端で計測した距離Ｌｙ１（時刻ｔ１の時）と、所定時間経過した後の計測面２６Ａの進行方向後側端で計測した距離Ｌｙ１（時刻ｔ２の時））、及び車速から算出することができる。
なお、路面進行方向に対する車両５４のスリップアングルを加味したタイヤのトー角ＴＯＥは、ＴＯＥ＝ＳＡ’−θａで表すことができる。
また、車体進行方向に対するタイヤのスリップアングルＳＡは、ＳＡ＝ＳＡ’−θｓ（ＳＡの値がプラスの場合は右、マイナスの場合は左）で表すことができる。
(Example of toe angle and camber angle calculation)
As shown in FIG. 8A, the tire slip angle SA ′ (actual side value) relative to the road surface traveling direction (arrow F direction) is Ly1 time-series data (distance measured at the front end in the traveling direction of the
Note that the toe angle TOE of the tire in consideration of the slip angle of the
The slip angle SA of the tire with respect to the vehicle body traveling direction can be expressed as SA = SA′−θs (right when the SA value is positive, and left when the SA value is negative).
また、図８（Ｂ）に示すように、キャンバー角ＣＡは、第１の右下側レーザー変位計６４と第１の右上側レーザー変位計７２を用いて第１の右下側レーザー変位計６４、及び第１の右上側レーザー変位計７２から計測面２６Ａまでの距離を計測して算出することができる。
ＣＡ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｌｙ３−Ｌｙ２））／Ｌ３）
なお、キャンバー角ＣＡは、値がプラスの場合はポジティブキャンバ、値がマイナスの場合はネガティブキャンバであることを表す。また、Ｌｙ３、Ｌｙ２は較正値を加算した値である。レーザー計測値大は近く、小は遠いことを表す。
Further, as shown in FIG. 8B, the camber angle CA is determined by using the first lower right
CA = arctan ((Ly3-Ly2)) / L3)
The camber angle CA indicates a positive camber when the value is positive, and a negative camber when the value is negative. Ly3 and Ly2 are values obtained by adding calibration values. Large laser measurement values indicate closeness, and small values indicate distantness.
（試験結果の一例）
なお、図９（Ａ）には、実車走行時のタイヤ姿勢計測結果例が示されている。
また、図９（Ｂ）には、真の車両５４のスリップアングルθｓａを算出する方法が示されている。
(Example of test results)
Note that FIG. 9A shows an example of a tire attitude measurement result during actual vehicle travel.
FIG. 9B shows a method for calculating the slip angle θsa of the
（直進時の実車正規化コーナリングパワーの算出）
図１０には、タイヤ姿勢角計測用冶具１０、及び計測システム５８を用い、直進車両のフロント及びリアタイヤについてトー角と横力を同時に測定し、回帰によりコーナリングパワーＣｐを算出した例が示されている。
ＦＦｙはフロントタイヤの横力、ＲＦｙはリアタイヤの横力を示している。なお、試験では、車両のサスペンションの調整により、タイヤのスリップ角（トー角）を任意に変更し（０°付近、０．２５°付近、及び０．５°付近に設定）、フロントタイヤ及びリアタイヤにおいてトー角（左右の平均値）、及び横力（左右の平均値）を同時に測定した。なお、スリップ角が０．６°以下の場合の横力を用いることが正確なコーナリングパワーを得ることができる。
また、回帰式より算出したコーナリングパワーＣｐを荷重で除して正規化コーナリングパワーＣｐを求めることができる（図１１参照）。
なお、以下の表１には実車の結果と室内の試験機で得た結果との差異が示されている。実車における正規化コーナリングパワーＣｐは、室内結果とやや異なる傾向を示していた。フロント、リアの傾向が異なることから、等価コーナリングパワーを算出するには、実車正規化コーナリングパワーＣｐを用いた方が、より実状に近いことが伺える。
(Calculation of normal vehicle cornering power when driving straight)
FIG. 10 shows an example in which the toe angle and the lateral force are simultaneously measured for the front and rear tires of a straight vehicle using the tire attitude
FFy indicates the lateral force of the front tire, and RFy indicates the lateral force of the rear tire. In the test, the tire slip angle (toe angle) was arbitrarily changed by adjusting the vehicle suspension (set to around 0 °, around 0.25 °, and around 0.5 °), and the front tire and rear tire The toe angle (left and right average value) and lateral force (left and right average value) were measured simultaneously. In addition, accurate cornering power can be obtained by using the lateral force when the slip angle is 0.6 ° or less.
Further, the normalized cornering power Cp can be obtained by dividing the cornering power Cp calculated from the regression equation by the load (see FIG. 11).
Table 1 below shows the difference between the actual vehicle results and the results obtained with the indoor testing machine. The normalized cornering power Cp in the actual vehicle showed a tendency slightly different from the indoor results. Since the front and rear tendencies are different, it can be seen that using the actual vehicle normalized cornering power Cp is more realistic in calculating the equivalent cornering power.
計測時の車速：６０ｋｍ／ｈ
タイヤサイズ：ＰＳＲ２０５／５５Ｒ１６
荷重：１名乗車
空気圧：２３０ｋＰａ
リム：６．５Ｊ×１６
Tire size: PSR205 / 55R16
Load: 1 person ride Air pressure: 230kPa
Rims: 6.5
１０ タイヤ姿勢角計測用冶具（計測冶具）
２６ 第３のプレート（姿勢角計測部材）
２６Ａ 計測面
３０ 円柱部材（ベース部材）
３８ 調整ボルト（調整部材）
４２ 第１のナット（調整部材）
４４ 第２のナット（調整部材）
10 Tire posture angle measurement jig (measurement jig)
26 Third plate (attitude angle measuring member)
38 Adjustment bolt (Adjustment member)
42 First nut (adjustment member)
44 Second nut (adjustment member)
Claims (3)
直進走行する前記車両における前記計測面のスリップ角を路面側に設けられた姿勢角計測装置で計測する姿勢角計測工程と、
前記姿勢角計測装置で前記計測面の向きを計測する際の、前記タイヤに作用する横力、及び荷重を路面に設けた力センサーで計測する踏面力測定工程と、
前記姿勢角計測工程で得られたデータ、及び前記踏面力測定工程で得られたデータに基いて直進時の実車正規化コーナリングパワーを算出する演算工程と、
を有する直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法。 A jig attaching step for attaching a measuring jig having a posture angle measuring member having a measuring surface in a direction orthogonal to a rotation axis of a wheel mounted on a vehicle to the wheel;
A posture angle measuring step of measuring a slip angle of the measurement surface in the vehicle traveling straight ahead by a posture angle measuring device provided on the road surface side;
When measuring the orientation of the measurement surface with the posture angle measurement device, a lateral force acting on the tire, and a tread force measurement step of measuring a load with a force sensor provided on a road surface,
A calculation step of calculating an actual vehicle normalized cornering power when going straight based on the data obtained in the posture angle measurement step and the data obtained in the tread force measurement step;
An actual vehicle normalization cornering power measuring method when traveling straight.
前記姿勢角計測工程、及び前記踏面力測定工程の前に、ホイール回転時の前記計測面の回転軸方向の振れが小さくなるように、前記調整部で前記計測面の向きを調整する調整工程を有する請求項１に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法。 The measurement jig includes an adjustment unit that adjusts the orientation of the measurement surface,
Before the posture angle measurement step and the tread force measurement step, an adjustment step of adjusting the orientation of the measurement surface by the adjustment unit so that a shake in the rotation axis direction of the measurement surface during wheel rotation is reduced. The actual vehicle normalization cornering power measurement method of the straight vehicle of Claim 1 which has.
前記演算工程ではスリップ角が０．６°以下の場合における横力を用いて実車正規化コーナリングパワーを算出する請求項１または請求項２に記載の直進時の実車正規化コーナリングパワー測定方法。 In the posture angle measurement step, a lateral force with a slip angle of 0.6 ° or less is measured,
The actual vehicle normalized cornering power measurement method for straight traveling according to claim 1 or 2, wherein in the calculation step, the actual vehicle normalized cornering power is calculated using a lateral force when the slip angle is 0.6 ° or less.
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