JP2015072172A - Tire steering stability evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライバーの官能評価に近づけることができるタイヤの操縦安定性能の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating steering stability performance of a tire that can be approximated to sensory evaluation of a driver.
従来、タイヤの操縦安定性能を評価するための方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。この評価方法では、先ず、評価対象のタイヤを装着した四輪自動車を走行させる。次に、四輪自動車のハンドルを、例えば、中立状態から左に操舵した後、中立状態を経て右に操舵し、再び中立状態に戻す操舵パターンを1周期とする操舵が行われる。この操舵は、例えば、前記周期を一定に維持、即ち、一定の周波数(速度)を維持して行われる。
Conventionally, a method for evaluating the steering stability performance of a tire has been proposed (see, for example,
次に、前記操舵パターンによって発生した横加速度等の物理量が測定され、該物理量の時系列データが取得される。そして、この時系列データに基づいて、タイヤの操縦安定性能が評価される。 Next, a physical quantity such as a lateral acceleration generated by the steering pattern is measured, and time-series data of the physical quantity is acquired. Based on the time series data, the steering stability performance of the tire is evaluated.
四輪自動車を運転するドライバーは、走行速度やカーブの曲率等に基づいて、ハンドルの操舵速度を変化させている。従って、ドライバーによるタイヤの操縦安定性能の官能評価により近づけるためには、ある範囲を持ったハンドルの操舵速度について、タイヤの操縦安定性能が評価されるべきである。 A driver driving a four-wheeled vehicle changes the steering speed of the steering wheel based on the traveling speed, the curvature of the curve, and the like. Therefore, in order to be closer to the sensory evaluation of the steering stability performance of the tire by the driver, the steering stability performance of the tire should be evaluated with respect to the steering speed of the steering wheel having a certain range.
しかしながら、上記特許文献1の方法では、ハンドルを操舵する速度(周波数)が一定であるため、タイヤの操縦安定性能を正しく評価できないおそれがある。
However, in the method of
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ドライバーの官能評価により近づけることができるタイヤの操縦安定性能の評価方法を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and has as its main object to provide a method for evaluating the steering stability of a tire that can be made closer to the sensory evaluation of the driver.
本発明に係るタイヤの操縦安定性能の評価方法は、タイヤの操縦安定性能を評価する方法であって、前記タイヤが装着された四輪自動車を走行させ、前記四輪自動車のハンドルを、中立状態から左及び右の一方に操舵した後、中立状態を経て、左及び右の他方に操舵し、再び中立状態に戻す操舵を1周期とする左右連続操舵を、前記周期を変化させながら連続的に行い、前記ハンドルの操舵角の時系列データを取得する工程と、前記ハンドルに加えられた操舵トルクを連続的に測定し、前記操舵トルクの時系列データを取得する工程と、前記2つの時系列データに基づいて、前記操舵トルク当たりの前記操舵角の周波数データを取得する工程と、前記操舵トルク当たりの操舵角の周波数データを周波数分析し、周波数応答特性のゲインを取得する工程と、予め設定された周波数領域での前記ゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能を評価する評価工程とを含むことを特徴とする。 The method for evaluating the steering stability performance of a tire according to the present invention is a method for evaluating the steering stability performance of a tire, wherein the four-wheeled vehicle on which the tire is mounted is caused to travel, and the handle of the four-wheeled vehicle is set in a neutral state. Steering from left to right after steering from left to right, then steering to the other left and right through the neutral state, and the left and right continuous steering with one cycle to return to the neutral state again while continuously changing the cycle Obtaining time series data of the steering angle of the steering wheel, continuously measuring the steering torque applied to the steering wheel, obtaining time series data of the steering torque, and the two time series Obtaining the frequency data of the steering angle per the steering torque based on the data, and analyzing the frequency data of the steering angle per the steering torque to obtain the gain of the frequency response characteristic And that step, based on the gain in the predetermined frequency region, characterized in that it comprises an evaluation step of evaluating the steering stability of the tire.
本発明に係る前記タイヤの操縦安定性能の評価方法は、前記周波数領域は、0.2〜1.0Hzであるのが望ましい。 In the method for evaluating steering stability performance of the tire according to the present invention, the frequency region is preferably 0.2 to 1.0 Hz.
本発明に係る前記タイヤの操縦安定性能の評価方法は、前記評価工程は、前記周波数領域から選択される第1の周波数での前記ゲインと、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数での前記ゲインとの差の絶対値に基づいて、前記操縦安定性能を評価するのが望ましい。 In the method for evaluating the steering stability performance of the tire according to the present invention, the evaluation step uses the gain at a first frequency selected from the frequency domain and a second frequency different from the first frequency. It is desirable to evaluate the steering stability performance based on the absolute value of the difference from the gain.
本発明に係る前記タイヤの操縦安定性能の評価方法は、前記ハンドルを中立状態から右に操舵したときのタイヤのスリップ角を正、かつ、中立状態から左に操舵したときのスリップ角を負としたときに、前記左右連続操舵は、前記タイヤに−1.5〜1.5度のスリップ角を与えるのが望ましい。 In the method for evaluating the steering stability performance of the tire according to the present invention, the slip angle of the tire when the steering wheel is steered to the right from the neutral state is positive, and the slip angle when the steering wheel is steered to the left from the neutral state is negative. In this case, it is desirable that the left and right continuous steering give the tire a slip angle of -1.5 to 1.5 degrees.
本発明に係る前記タイヤの操縦安定性能の評価方法は、前記左右連続操舵は、前記四輪自動車の走行速度が60〜120km/hで行われるのが望ましい。 In the method for evaluating the steering stability performance of the tire according to the present invention, it is preferable that the left-right continuous steering is performed at a traveling speed of the four-wheeled vehicle of 60 to 120 km / h.
本発明のタイヤの操縦安定性の評価方法は、タイヤが装着された四輪自動車を走行させ、四輪自動車のハンドルを、中立状態から左及び右の一方に操舵した後、中立状態を経て、左及び右の他方に操舵し、再び中立状態に戻す操舵を1周期とする左右連続操舵を、周期を変化させながら連続的に行い、ハンドルの操舵角の時系列データが取得される。また、本発明の評価方法では、ハンドルに加えられた操舵トルクを連続的に測定し、操舵トルクの時系列データが取得される。 The method for evaluating the steering stability of the tire according to the present invention is to drive a four-wheeled vehicle equipped with a tire, steer the handle of the four-wheeled vehicle from the neutral state to one of the left and right, and then pass through the neutral state. Steering to the other of the left and right and steering to return to the neutral state again is continuously performed with the left and right continuous steering while changing the cycle, and time-series data of the steering angle of the steering wheel is acquired. In the evaluation method of the present invention, the steering torque applied to the steering wheel is continuously measured, and time series data of the steering torque is acquired.
さらに、本発明では、上記2つの時系列データに基づいて、操舵トルク当たりの操舵角の時系列データを取得する工程と、操舵トルク当たりの操舵角の時系列データを周波数分析し、周波数応答特性のゲインを取得する工程と、予め設定された周波数領域でのゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能を評価する評価工程を含む。 Furthermore, in the present invention, based on the two time series data, the step of obtaining the time series data of the steering angle per steering torque, the frequency analysis of the time series data of the steering angle per steering torque, and the frequency response characteristics And a step of evaluating the steering stability performance of the tire based on a gain in a preset frequency region.
このように、本発明の評価方法では、単一のハンドルの操舵速度ではなく、予め設定された周波数領域でゲインが取得される。この周波数領域は、例えば、実走行で頻繁に使用される操舵速度(周波数)範囲に設定されることにより、ドライバーの官能評価により近づけたタイヤの操縦安定性能の評価が可能になる。 As described above, in the evaluation method of the present invention, the gain is acquired not in the steering speed of the single steering wheel but in the preset frequency region. For example, by setting the frequency range to a steering speed (frequency) range that is frequently used in actual driving, it is possible to evaluate the steering stability performance of the tire closer to the sensory evaluation of the driver.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のタイヤの操縦安定性能の評価方法(以下、単に「評価方法」ということがある)は、評価対象のタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある)の操縦安定性能を、ドライバーの官能評価に近づけて評価するための方法である。本実施形態の評価方法では、評価対象のタイヤが四輪自動車に装着されて、操縦安定性能が評価される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The method for evaluating the steering stability of the tire according to the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “evaluation method”) is the same as that for the tire to be evaluated (hereinafter simply referred to as “tire”). This is a method for evaluating close to the sensory evaluation. In the evaluation method of the present embodiment, the evaluation target tire is mounted on a four-wheeled vehicle, and the steering stability performance is evaluated.
図1には、本実施形態の評価方法の具体的な処理手順が示される。本実施形態の評価方法では、先ず、タイヤが装着された四輪自動車を走行させて、ハンドルの操舵角の時系列データが取得される(操舵角取得工程S1)。 FIG. 1 shows a specific processing procedure of the evaluation method of the present embodiment. In the evaluation method of the present embodiment, first, a four-wheeled vehicle equipped with tires is run to acquire time-series data of the steering angle of the steering wheel (steering angle acquisition step S1).
図2には、本実施形態の操舵角取得工程S1の具体的な処理手順が示される。本実施形態の操舵角取得工程S1では、先ず、評価対象のタイヤが四輪自動車に装着される(工程S11)。本実施形態では、評価対象のタイヤを、正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填して、四輪自動車の全輪に装着される。また、タイヤには、例えば、正規荷重の45〜70%程度の荷重が負荷されている。 FIG. 2 shows a specific processing procedure of the steering angle acquisition step S1 of the present embodiment. In the steering angle acquisition step S1 of the present embodiment, first, a tire to be evaluated is mounted on a four-wheeled vehicle (step S11). In the present embodiment, the evaluation target tire is mounted on all wheels of a four-wheeled vehicle by assembling the rim on a regular rim and filling the regular internal pressure. Further, for example, a load of about 45 to 70% of the normal load is applied to the tire.
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim" を意味する。 The “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For example, the standard rim for JATMA, “Design Rim” for TRA, or ETRTO If present, it means "Measuring Rim".
「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。 “Regular internal pressure” is the air pressure defined by the standard for each tire. The maximum air pressure for JATMA and the maximum value described in the table “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” for TRA, If there is, “INFLATION PRESSURE” is set, but in the case of passenger car tires, it is set to 180 kPa.
「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" とする。 “Regular load” is the load specified by the standard for each tire. If JATMA, maximum load capacity, if TRA, maximum value described in table “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”, ETRTO If so, use "LOAD CAPACITY".
次に、ハンドルの操舵パターンが、自動操舵装置に入力される(工程S12)。自動操舵装置は、予め入力された操舵パターンに従って、四輪自動車のハンドルを自動的に操舵するものである。 Next, the steering pattern of the steering wheel is input to the automatic steering device (step S12). The automatic steering device automatically steers the steering wheel of a four-wheeled vehicle according to a steering pattern inputted in advance.
操舵パターンとしては、例えば、ハンドルを、中立状態から左に操舵した後、中立状態を経て、右に操舵し、再び中立状態に戻す操舵を1周期とする左右連続操舵が設定される。なお、左右連続操舵は、ハンドルを、中立状態から右に操舵した後、中立状態を経て、左に操舵し、再び中立状態に戻す操舵を1周期としてもよい。また、操舵パターンは、左右連続操舵が、周期(操舵速度)を変化させながら連続的に行われている。本実施形態の操舵パターンは、時間の経過とともに、周期を漸減(本実施形態では、0.3Hz〜2.0Hzの範囲で操舵の周波数を漸増)させている。 As the steering pattern, for example, left and right continuous steering is set, in which the steering wheel is steered to the left from the neutral state, then steered to the right through the neutral state, and then returned to the neutral state for one cycle. In the left-right continuous steering, the steering wheel may be steered to the right from the neutral state, then steered to the left through the neutral state, and returned to the neutral state again for one cycle. In the steering pattern, the left and right continuous steering is continuously performed while changing the cycle (steering speed). In the steering pattern of the present embodiment, the period is gradually decreased with the passage of time (in this embodiment, the steering frequency is gradually increased in the range of 0.3 Hz to 2.0 Hz).
次に、四輪自動車を走行させ、左右連続操舵が、周期を変化させながら連続的に行われ、ハンドルの操舵角の時系列データが取得される(工程S13)。工程S13では、先ず、四輪自動車を、所定の走行速度になるまで加速させる。次に、操舵入力パターンに従って、自動操舵装置により、左右連続操舵が自動的に行われる。そして、左右連続操舵が行われている間、ハンドルの操舵角が連続的に測定される。この操舵角の測定結果に基づいて、図3に示す操舵角Asと時間との関係を示したグラフ(操舵角Asの時系列データ)が取得される。 Next, the four-wheeled vehicle is driven, and left and right continuous steering is continuously performed while changing the cycle, and time-series data of the steering angle of the steering wheel is acquired (step S13). In step S13, first, the four-wheeled vehicle is accelerated until a predetermined traveling speed is reached. Next, the left and right continuous steering is automatically performed by the automatic steering device according to the steering input pattern. While the left and right continuous steering is performed, the steering angle of the steering wheel is continuously measured. Based on the measurement result of the steering angle, a graph (time series data of the steering angle As) showing the relationship between the steering angle As and time shown in FIG. 3 is acquired.
図3に示した操舵角Asの時系列データでは、操舵角Asが正弦波曲線に沿って連続的に変化している。操舵角0度は、中立状態のハンドルの位置を示している。また、正の操舵角は、中立状態から右に操舵した状態を示している。さらに、負の操舵角は、中立状態から左に操舵した状態を示している。なお、操舵角Asの測定は、ハンドルの操舵角及びハンドルに加えられる操舵トルクを測定できる操舵力角計が用いられるのが望ましい。また、本実施形態では、自動操舵装置によって、左右連続操舵が自動的に行われるものが例示されたが、ドライバーによって操舵されてもよい。 In the time-series data of the steering angle As shown in FIG. 3, the steering angle As continuously changes along a sine wave curve. A steering angle of 0 degrees indicates the position of the neutral steering wheel. Moreover, the positive steering angle has shown the state steered to the right from the neutral state. Further, the negative steering angle indicates a state in which the steering is steered to the left from the neutral state. The steering angle As is preferably measured using a steering force angle meter that can measure the steering angle of the steering wheel and the steering torque applied to the steering wheel. Further, in the present embodiment, the automatic steering device is exemplified in which the left and right continuous steering is automatically performed, but may be steered by the driver.
次に、ハンドルに加えられた操舵トルクが測定され、操舵トルクの時系列データが取得される(工程S2)。本実施形態の工程S2では、先ず、ハンドルが自動操舵されている間、ハンドルに加えられた操舵トルクが、操舵力角計によって連続的に測定される。そして、操舵トルクの測定結果に基づいて、図4に示す操舵トルクTsと時間との関係を示したグラフ(操舵トルクTsの時系列データ)が取得される。この操舵トルクTsの時系列データにおいて、正の操舵トルクTsは、中立状態から右に操舵した際のトルクの大きさを示している。また、負の操舵トルクTsは、中立状態から左に操舵した際のトルクの大きさを示している。なお、操舵角Asの時系列データ及び操舵トルクTsの時系列データの取得の際には、パワーステアリングをオフにしている。 Next, the steering torque applied to the steering wheel is measured, and time-series data of the steering torque is acquired (step S2). In step S2 of this embodiment, first, while the steering wheel is being automatically steered, the steering torque applied to the steering wheel is continuously measured by a steering force angle meter. Based on the measurement result of the steering torque, a graph (time series data of the steering torque Ts) showing the relationship between the steering torque Ts and time shown in FIG. 4 is acquired. In the time series data of the steering torque Ts, the positive steering torque Ts indicates the magnitude of the torque when steering from the neutral state to the right. The negative steering torque Ts indicates the magnitude of torque when steering from the neutral state to the left. Note that the power steering is turned off when acquiring the time-series data of the steering angle As and the time-series data of the steering torque Ts.
次に、2つの時系列データに基づいて、操舵トルク当たりの操舵角の周波数データが取得される(工程S3)。この工程S3では、先ず、操舵角Asの時系列データ(図3に示す)、及び、操舵トルクTsの時系列データ(図4に示す)をフーリエ変換し、それらの周波数毎に計算されたパワースペクトルを割り算することにより、図5に示す操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)と、操舵角Asの周波数との関係を示したグラフ(操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)の周波数データ)が取得される。 Next, frequency data of the steering angle per steering torque is acquired based on the two time series data (step S3). In this step S3, first, time-series data of the steering angle As (shown in FIG. 3) and time-series data of the steering torque Ts (shown in FIG. 4) are Fourier-transformed, and the power calculated for each frequency. A graph showing the relationship between the steering angle (As / Ts) per steering torque shown in FIG. 5 and the frequency of the steering angle As shown in FIG. 5 (frequency of the steering angle (As / Ts) per steering torque) by dividing the spectrum. Data) is acquired.
本実施形態の操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)の周波数データでは、操舵角Asの周波数が0.3Hz〜1.35Hzにおいて、操舵角Asの周波数が大きくなるにしたがい、操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)が漸増する傾向がある。これは、操舵角Asの周波数が大きくなるほど、ドライバーが、ハンドルの操舵が軽いと感じる傾向があることを示している。一方、操舵角Asの周波数が1.35Hz〜2.0Hzにおいて、操舵角Asの周波数が大きくなるにしたがい、操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)が漸減する傾向がある。これは、操舵角Asの周波数が大きくなるほど、ドライバーが、ハンドルの操舵が重いと感じる傾向があることを示している。 In the frequency data of the steering angle (As / Ts) per steering torque according to the present embodiment, when the steering angle As frequency is 0.3 Hz to 1.35 Hz, the steering angle As frequency increases as the steering angle As frequency increases. There is a tendency that the steering angle (As / Ts) gradually increases. This indicates that the driver tends to feel that steering of the steering wheel is lighter as the frequency of the steering angle As increases. On the other hand, when the frequency of the steering angle As is 1.35 Hz to 2.0 Hz, the steering angle per steering torque (As / Ts) tends to gradually decrease as the frequency of the steering angle As increases. This indicates that the driver tends to feel that the steering of the steering wheel is heavier as the frequency of the steering angle As increases.
次に、操舵トルク当たりの操舵角の周波数応答特性のゲインが取得される(工程S4)。この工程S4では、図5に示した操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)の周波数データが、操舵角Asの各周波数に基づいて、周波数分析(FFT処理)が実施される。これにより、図6に示す操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)の周波数応答特性のゲインが求められる。 Next, the gain of the frequency response characteristic of the steering angle per steering torque is acquired (step S4). In step S4, frequency analysis (FFT processing) is performed on the frequency data of the steering angle (As / Ts) per steering torque shown in FIG. 5 based on each frequency of the steering angle As. Thereby, the gain of the frequency response characteristic of the steering angle (As / Ts) per steering torque shown in FIG. 6 is obtained.
なお、工程S4では、図5に示した操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)の周波数データに対して、窓関数を2秒刻みでずらしてFFT処理を複数回実施し、複数の処理結果から、各周波数のパワースペクトルの最大値を、各周波数の操舵トルク当たりの操舵角(As/Ts)のゲインGとするのが望ましい。これは、例えば、広い周波数領域を一度の窓関数をかけてFFT処理する場合に比べて、特定の周波数に含まれるノイズの影響を低減することができ、計算精度を高めることができるためである。 In step S4, the FFT processing is performed a plurality of times by shifting the window function in units of 2 seconds with respect to the frequency data of the steering angle per steering torque (As / Ts) shown in FIG. Therefore, it is desirable that the maximum value of the power spectrum of each frequency is the gain G of the steering angle (As / Ts) per steering torque of each frequency. This is because, for example, the influence of noise included in a specific frequency can be reduced and the calculation accuracy can be improved as compared with the case where FFT processing is performed on a wide frequency region by applying a single window function. .
次に、予め設定された周波数領域でのゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能が評価される(評価工程S5)。 Next, the steering stability performance of the tire is evaluated based on a gain in a preset frequency region (evaluation step S5).
図6に示す周波数応答特性のゲインでは、例えば、複数の周波数を含む周波数領域において、各周波数のゲインの変化が小さいほど、操舵トルクに対する操舵角(As/Ts)の線形性が高いことを示している。この場合、ドライバーがハンドルの操舵速度を変えても、ハンドルの重さが急に重くなったり、又は軽くなったりすることがない。このため、ドライバーの官能評価では、ハンドルの手応えが良好であり、タイヤの操縦安定性能が優れると判断される傾向がある。従って、本実施形態の評価工程S5では、周波数領域において、各周波数のゲインの変化が小さいほど、タイヤの操縦安定性能が良好と判断される。 In the frequency response characteristic gain shown in FIG. 6, for example, in a frequency region including a plurality of frequencies, the smaller the gain change of each frequency, the higher the linearity of the steering angle (As / Ts) with respect to the steering torque. ing. In this case, even if the driver changes the steering speed of the steering wheel, the weight of the steering wheel does not suddenly increase or decrease. For this reason, in the sensory evaluation of the driver, there is a tendency that the response of the steering wheel is good and the steering stability performance of the tire is excellent. Therefore, in the evaluation step S5 of the present embodiment, it is determined that the steering stability performance of the tire is better as the change in the gain of each frequency is smaller in the frequency domain.
一方、周波数応答特性のゲインでは、例えば、周波数領域において、各周波数のゲインの変化が大きいほど、操舵トルクに対する操舵角(As/Ts)の線形性が低いことを示している。この場合、ドライバーがハンドルの操舵速度を変えると、ハンドルの重さが急に重くなったり、又は軽くなったりする。このため、ドライバーの官能評価では、ハンドルの手応えが不良であり、タイヤの操縦安定性能が劣ると判断される傾向がある。従って、本実施形態の評価工程S5では、周波数領域において、各周波数のゲインの変化が大きいほど、タイヤの操縦安定性能が不良と判断される。 On the other hand, in the gain of the frequency response characteristic, for example, in the frequency domain, the greater the change in the gain of each frequency, the lower the linearity of the steering angle (As / Ts) with respect to the steering torque. In this case, when the driver changes the steering speed of the steering wheel, the weight of the steering wheel suddenly increases or decreases. For this reason, in the sensory evaluation of the driver, there is a tendency that the response of the steering wheel is poor and the steering stability performance of the tire is inferior. Therefore, in the evaluation step S5 of the present embodiment, it is determined that the steering stability performance of the tire is poorer as the gain change of each frequency is larger in the frequency domain.
このように、評価工程S5では、周波数応答特性のゲインが求められることにより、ドライバーの官能評価に近づけて、タイヤの操縦安定性能を評価することができる。従って、本発明の評価方法では、周波数領域が、例えば、実走行で頻繁に使用される操舵速度(周波数)範囲に設定されることにより、ドライバーの官能評価により近づけたタイヤの操縦安定性能の評価が可能になる。 As described above, in the evaluation step S5, the gain of the frequency response characteristic is obtained, so that the steering stability performance of the tire can be evaluated in a manner close to the sensory evaluation of the driver. Therefore, in the evaluation method of the present invention, the evaluation of the steering stability performance of the tire closer to the sensory evaluation of the driver by setting the frequency region to a steering speed (frequency) range that is frequently used in actual driving, for example. Is possible.
図7には、実走行でのドライバーの操舵速度(周波数)とその頻度との関係を示すグラフが示されている。このグラフから明らかなように、実走行で頻繁に使用される操舵速度(周波数)範囲は、0.2Hz〜1.0Hzである。このため、本実施形態のタイヤの操縦安定性能が評価される周波数領域は、0.2Hz〜1.0Hzが望ましい。これにより、評価工程S5では、実走行で頻繁に使用される周波数領域でのゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能が評価される。従って、評価工程S5では、ドライバーの官能評価に効果的に近づけて、タイヤの操縦安定性能を評価することができる。 FIG. 7 shows a graph showing the relationship between the driver's steering speed (frequency) and the frequency in actual driving. As is clear from this graph, the steering speed (frequency) range frequently used in actual traveling is 0.2 Hz to 1.0 Hz. For this reason, the frequency region in which the steering stability performance of the tire of this embodiment is evaluated is preferably 0.2 Hz to 1.0 Hz. Thereby, in the evaluation step S5, the steering stability performance of the tire is evaluated based on the gain in the frequency region that is frequently used in actual driving. Therefore, in the evaluation step S5, the steering stability performance of the tire can be evaluated effectively close to the sensory evaluation of the driver.
なお、周波数領域の下限値が、0.2未満であると、実走行で頻繁に使用される周波数領域から外れるため、タイヤの操縦安定性能を精度良く評価できないおそれがある。また、周波数領域の上限値が、1.0を超えても、実走行で頻繁に使用される周波数領域から外れるおそれがある。このため、周波数領域は、より好ましくは0.3Hz以上が望ましく、また、より好ましくは0.8Hz以下が望ましい。 Note that if the lower limit value of the frequency region is less than 0.2, the steering stability performance of the tire may not be accurately evaluated because the frequency region is out of the frequency region that is frequently used in actual driving. Moreover, even if the upper limit value of the frequency domain exceeds 1.0, there is a risk that the frequency domain will be out of the frequency domain frequently used in actual driving. For this reason, the frequency region is more preferably 0.3 Hz or more, and more preferably 0.8 Hz or less.
また、評価工程S5は、周波数領域から選択される第1の周波数でのゲインGaと、第1の周波数とは異なる第2の周波数でのゲインGbとの差(Ga−Gb)の絶対値に基づいて、操縦安定性能が評価されるのが望ましい。これにより、評価工程S5では、周波数領域において、ゲインの変化を定量的に求められるため、タイヤの操縦安定性能の評価のバラツキを防ぐことができる。 In addition, the evaluation step S5 determines the absolute value of the difference (Ga−Gb) between the gain Ga at the first frequency selected from the frequency domain and the gain Gb at the second frequency different from the first frequency. Based on this, it is desirable to evaluate the steering stability performance. Thereby, in the evaluation step S5, since a change in gain is quantitatively obtained in the frequency domain, it is possible to prevent variation in evaluation of the steering stability performance of the tire.
また、第1の周波数は、前記周波数領域のうち、最小の周波数が望ましく、また、第2の周波数は、周波数領域のうち、最大の周波数が望ましい。これにより、評価工程S5では、周波数領域の全範囲での差(Ga−Gb)に基づいて、タイヤの操縦安定性能が評価される。 The first frequency is preferably the minimum frequency in the frequency domain, and the second frequency is preferably the maximum frequency in the frequency domain. Thereby, in evaluation process S5, the steering stability performance of a tire is evaluated based on the difference (Ga-Gb) in the whole range of a frequency domain.
また、評価工程S5では、差(Ga−Gb)の絶対値が0.002dB以下のときに、操縦安定性能が良好であると判断されるのが望ましい。なお、差(Ga−Gb)の絶対値が0.002dBを超えると、ゲインの変化が大きくなり、ドライバーの官能評価において、タイヤの操縦安定性能が劣ると判断される傾向がある。このため、差(Ga−Gb)の絶対値は、より好ましくは、0.001dB以下である。 In the evaluation step S5, it is desirable to determine that the steering stability performance is good when the absolute value of the difference (Ga−Gb) is 0.002 dB or less. When the absolute value of the difference (Ga−Gb) exceeds 0.002 dB, the gain change tends to increase, and the driver's sensory evaluation tends to be judged to have poor tire steering stability performance. For this reason, the absolute value of the difference (Ga−Gb) is more preferably 0.001 dB or less.
左右連続操舵は、四輪自動車の走行速度が60〜120km/hで行われるのが望ましい。なお、四輪自動車の走行速度が60km/h未満であると、ハンドルに加えられた操舵トルクが小さくなり、評価対象の複数のタイヤ1間において、操縦安定性能の差を明確に評価することが難しくなるおそれがある。逆に、四輪自動車の走行速度が100km/hを超えると、ドライバーが通常走行する速度を超えてしまい、ドライバーの官能評価により近づけたタイヤの操縦安定性能の評価が難しくなるおそれがある。さらに、四輪自動車の走行速度が100km/hを超えると、タイヤ1のグリップ限界を迎えて、操舵トルクを測定できなくなるおそれがある。このような観点より、四輪自動車の走行速度は、より好ましくは、80〜100km/hである。
The left and right continuous steering is desirably performed at a traveling speed of the four-wheeled vehicle of 60 to 120 km / h. If the traveling speed of the four-wheeled vehicle is less than 60 km / h, the steering torque applied to the steering wheel becomes small, and the difference in steering stability performance among the plurality of
また、左右連続操舵は、ハンドルを中立状態から右に操舵したときのタイヤのスリップ角を正、かつ、中立状態から左に操舵したときのスリップ角を負としたときに、タイヤに−1.5〜1.5度の範囲でスリップ角を与えるのが望ましい。これにより、本実施形態では、例えば、高速走行時において、ドライバーが通常行う操舵の範囲内で、周波数応答特性のゲインが取得されるため、ドライバーの官能評価に近づけて、操縦安定性を評価しうる。 Further, the left and right continuous steering is performed when the tire slip angle when the steering wheel is steered to the right from the neutral state is positive and the slip angle when the steering wheel is steered from the neutral state to the left is negative. It is desirable to provide a slip angle in the range of 5 to 1.5 degrees. As a result, in this embodiment, for example, during high-speed driving, the gain of the frequency response characteristic is acquired within the range of steering normally performed by the driver, so the steering stability is evaluated close to the sensory evaluation of the driver. sell.
さらに、本実施形態の評価方法では、アンダーステアの四輪自動車で実施されるのが望ましい。なお、オーバーステアの四輪自動車で実施されると、ハンドルを操舵方向と車両が動く方向とが異なるため、ハンドルの手応えに基づく操縦安定性能の十分に評価できなくなるおそれがある。 Furthermore, in the evaluation method of the present embodiment, it is desirable that the evaluation method be performed on an understeered four-wheeled vehicle. When implemented in an oversteered four-wheeled vehicle, the steering direction of the steering wheel differs from the direction in which the vehicle moves, and therefore there is a possibility that the steering stability performance based on the response of the steering wheel cannot be fully evaluated.
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
図1及び図2に示した処理手順に従って、左右連続操舵を、周期を変化させながら連続的に行い、周波数応答特性のゲインが取得された。そして、周波数応答特性のゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能が評価された(実施例1〜11)。 In accordance with the processing procedure shown in FIGS. 1 and 2, the left and right continuous steering is continuously performed while changing the cycle, and the gain of the frequency response characteristic is acquired. And the steering stability performance of the tire was evaluated based on the gain of the frequency response characteristic (Examples 1 to 11).
また、比較のために、左右連続操舵を、一定の周波数(0.3Hz)を維持して行い、タイヤの物理量(操舵角及び操舵トルク等)が測定された。そして、これらの物理量から、タイヤの操縦安定性能が評価された(比較例1、2)。なお、共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ:175/65R14
リムサイズ:14×5J
内圧:230kPa
荷重:
前輪:2.75kN、後輪:2.25kN(正規荷重:4.66kN)
四輪自動車:本田技研工業株式会社製のフィット(排気量1300cc)
操舵入力:ドライバーによる操舵
操舵力角計:共和電業株式会社製の操舵力角計(SFA-E-SA20)
For comparison, the left and right continuous steering was performed while maintaining a constant frequency (0.3 Hz), and the physical quantities (steering angle, steering torque, etc.) of the tire were measured. And the steering stability performance of the tire was evaluated from these physical quantities (Comparative Examples 1 and 2). The common specifications are as follows.
Tire size: 175 / 65R14
Rim size: 14 × 5J
Internal pressure: 230 kPa
load:
Front wheel: 2.75kN, rear wheel: 2.25kN (regular load: 4.66kN)
Automobile: Fit made by Honda Motor Co., Ltd. (displacement 1300cc)
Steering input: Steering by driver Steering force angle meter: Steering force angle meter (SFA-E-SA20) manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.
そして、10人のドライバー(評価経験:1〜10年)による官能評価(タイヤの操縦安定性能)が行われ、該官能評価と、実施例1〜11、及び、比較例1、2の評価結果との合致率が求められた。合致率が高いほど、評価方法が、ドライバーの官能評価に近づけうることを示している。テストの結果を表1に示す。 And sensory evaluation (steering stability performance of a tire) by 10 drivers (evaluation experience: 1 to 10 years) is performed, and the sensory evaluation and evaluation results of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 The match rate was calculated. The higher the match rate, the closer the evaluation method can be to the driver's sensory evaluation. The test results are shown in Table 1.
テストの結果、実施例の評価方法は、ドライバーの官能評価との合致率が高く、ドライバーの官能評価に近づけうることが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the evaluation method of the example had a high matching rate with the sensory evaluation of the driver and could be close to the sensory evaluation of the driver.
S1 ハンドルの操舵角の時系列データを取得する工程
S2 操舵トルクの時系列データを取得する工程
S3 操舵トルク当たりの操舵角の時系列データを取得する工程
S4 タイヤの操縦安定性能を評価する評価工程
S1 Step of acquiring time series data of steering angle of steering wheel S2 Step of acquiring time series data of steering torque S3 Step of acquiring time series data of steering angle per steering torque S4 Evaluation step of evaluating steering stability performance of tire
Claims (5)
前記タイヤが装着された四輪自動車を走行させ、前記四輪自動車のハンドルを、中立状態から左及び右の一方に操舵した後、中立状態を経て、左及び右の他方に操舵し、再び中立状態に戻す操舵を1周期とする左右連続操舵を、前記周期を変化させながら連続的に行い、前記ハンドルの操舵角の時系列データを取得する工程と、
前記ハンドルに加えられた操舵トルクを連続的に測定し、前記操舵トルクの時系列データを取得する工程と、
前記2つの時系列データに基づいて、前記操舵トルク当たりの前記操舵角の周波数データを取得する工程と、
前記操舵トルク当たりの操舵角の周波数データを周波数分析し、周波数応答特性のゲインを取得する工程と、
予め設定された周波数領域での前記ゲインに基づいて、タイヤの操縦安定性能を評価する評価工程とを含むことを特徴とするタイヤの操縦安定性能の評価方法。 A method for evaluating the steering stability performance of a tire,
A four-wheeled vehicle equipped with the tire is run, and the steering wheel of the four-wheeled vehicle is steered from the neutral state to one of the left and right, and then through the neutral state, steered to the other of the left and right, and again neutral. Continuously performing left and right continuous steering with one cycle of returning to the state while changing the cycle, and obtaining time-series data of the steering angle of the steering wheel;
Continuously measuring the steering torque applied to the steering wheel, and obtaining time series data of the steering torque;
Obtaining frequency data of the steering angle per steering torque based on the two time-series data;
Analyzing the frequency data of the steering angle per steering torque to obtain a gain of frequency response characteristics;
An evaluation step of evaluating the steering stability performance of the tire based on the gain in a preset frequency region.
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