JP2019119406A - 路面摩擦係数の推定方法、推定システム及び推定プログラム - Google Patents
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Description
[1] タイヤのサイドウォール部のビード部に近い領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの平均値(εA_1(ave))、または、タイヤのサイドウォール部のもっとも側方に張り出した中央領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する工程と、同タイヤの前記領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の半径方向の測定ひずみの最小値(εA_2(min))、または、同タイヤの前記領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の半径方向の測定ひずみの最大値(εB_2(max))を算出する工程と、前記算出した中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave)またはεB_1(ave))を下記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める工程と、前記算出した半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を下記式(2)に代入するか、または前記算出した半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを下記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める工程と、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める工程と、を備えることを特徴とする路面摩擦係数の推定方法。
算出した中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave))を前記式(1)に代入してタイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求め、
算出した半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を前記式(2)に代入してタイヤ回転時の鉛直荷重Wを求めてなる[1]記載の路面摩擦係数の推定方法。
前記摩擦係数算出装置が、前記測定された領域RBの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する手段、前記測定された領域RBの所定の位置における半径方向のひずみの最大値(εB_2(max))を算出する手段、前記算出された中間方向ひずみの平均値(εB_1(ave))を前記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める手段、前記算出された半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを前記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める手段、ならびに、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める手段を有する[6]記載の路面摩擦係数の推定システム。
実験装置7を図6及び図7に示す。実験で用いるタイヤ9は、ダンロップ社製 DSX-2 155/80R13 79Qを用いた。図1に示すように、タイヤ9の表側面に2枚の3軸ひずみゲージ(共和電業社製 KFG-2-120-D17-23 L3M2S)を貼付した。ひずみゲージは、タイヤ表側面のホイールに接している部分から半径方向に15mmの位置(図2の領域RA内となる位置)、55mmの位置(図2の領域RB内となる位置)にそれぞれ貼付し、ホイールに近いほうからひずみゲージA、ひずみゲージBとした。ひずみゲージ(A/B)の各軸方向のひずみは、それぞれ中間方向ひずみをεi_1、半径方向ひずみεi_2、円周方向ひずみεi_3(i=A,B)とする。
ット70により脚部72を前後同じ方向へ同じ量だけ移動させることで実現される。FXとFYの大きさを調整することで、これらの合力である摩擦力Fを任意の方向に負荷可能である。
向から支持する支持台72側のロードセル761、762、763によって測定される。
タイヤ側面に生ずるひずみと接地面に作用するFYおよびWの関係について、タイヤに作用させるFYとWをそれぞれ変化させる実験を行った。FYを変化させる実験は、表1に示すように、Wを2500Nとし、摩擦面を摩擦係数の異なるゴムシート、模様付アクリル板、PTFE板の3路面とすることで3段階のFYを作用させた。また、Wを変化させる実験は、表2に示すように、上記の各摩擦面(3路面)において、FYが1150Nとなるように鉛直荷重をそれぞれ調整し、3段階のWを作用させた。
ひずみゲージA,Bの中間方向ひずみ、半径方向ひずみ、および式(1)〜(3)を用いて、FYおよびW、さらに摩擦係数μを求めるべく、表3に示すように、W=2000、2500Nとし、摩擦係数の異なるゴムシート、模様付きアクリル板、PTFE板、アルミ板、平滑アクリル板、油を塗布した平滑アクリル板を接地面として、スリップ模擬実験を行った。式(1)〜(3)の実験定数は、上記検証時のグラフから求めた値を用いた。
2 演算処理装置
3 記憶手段
4 ひずみゲージ
5 受信装置
7 実験装置
8 ホイール
9 タイヤ
10 車輌
11 ひずみ測定装置
20 測定ひずみ受信処理部
21 測定ひずみ読み込み処理部
22 中間方向平均ひずみ算出処理部
23 半径方向最大又は最小ひずみ算出処理部
24 摩擦力算出処理部
25 鉛直荷重算出処理部
26 摩擦係数算出処理部
30 ひずみデータ記憶部
31 平均ひずみデータ記憶部
32 最大又は最小ひずみデータ記憶部
33 摩擦力データ記憶部
34 鉛直荷重データ記憶部
35 摩擦係数データ記憶部
70 パラレル式負荷ユニット
72 支持台
72 脚部
72 支持台
73 フォースプレート
74 タイヤ駆動ユニット
75 押圧ブロック
90 ビード部
91 サイドウォール部
761−763 ロードセル
RA,RB 領域
S 推定システム
Claims (9)
- タイヤのサイドウォール部のビード部に近い領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの平均値(εA_1(ave))、または、タイヤのサイドウォール部のもっとも側方に張り出した中央領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する工程と、
同タイヤの前記領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の半径方向の測定ひずみの最小値(εA_2(min))、または、同タイヤの前記領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の半径方向の測定ひずみの最大値(εB_2(max))を算出する工程と、
前記算出した中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave)またはεB_1(ave))を下記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める工程と、
前記算出した半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を下記式(2)に代入するか、または前記算出した半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを下記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める工程と、
前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める工程と、
を備えることを特徴とする路面摩擦係数の推定方法。
- タイヤのサイドウォール部のビード部に近い領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの1回転あたりの平均値(εA_1(ave))、およびタイヤ回転時の半径方向の測定ひずみのタイヤ1回転あたりの最小値(εA_2(min))をそれぞれ算出し、
算出した中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave))を前記式(1)に代入してタイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求め、
算出した半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を前記式(2)に代入してタイヤ回転時の鉛直荷重Wを求めてなる請求項1記載の路面摩擦係数の推定方法。 - 前記タイヤの前記領域RAの所定の位置に、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみ、および半径方向のひずみの、少なくとも2方向のひずみを測定できるひずみゲージを設けてなる請求項2記載の路面摩擦係数の推定方法。
- タイヤのサイドウォール部のもっとも側方に張り出した中央領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向の測定ひずみの平均値(εB_1(ave))、およびタイヤ回転時の半径方向の測定ひずみの最大値(εB_2(max))をそれぞれ算出し、
算出した中間方向ひずみの平均値(εB_1(ave))を前記式(1)に代入してタイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求め、
算出した半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを前記式(3)に代入してタイヤ回転時の鉛直荷重Wを求めてなる請求項1記載の路面摩擦係数の推定方法。 - 前記タイヤの前記領域RBの所定の位置に、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみ、および半径方向のひずみの、少なくとも2方向のひずみを測定できるひずみゲージを設けてなる請求項4記載の路面摩擦係数の推定方法。
- タイヤのサイドウォール部のビード部に近い領域RAの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみ、またはタイヤのサイドウォール部のもっとも側方に張り出した中央領域RBの所定の位置における、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみを測定する手段、
ならびに、同タイヤの前記領域RAの所定の位置におけるタイヤ回転時の半径方向のひずみ、または同タイヤの前記領域RBの所定の位置におけるタイヤ回転時の半径方向のひずみを測定する手段を有するひずみ測定装置と、
前記ひずみ測定装置により測定された前記中間方向のひずみ、および半径方向のひずみのデータを、内部または外部の記憶手段から読み込む手段、
前記測定された領域RAの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εA_1(ave))、または、領域RBの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する手段、
前記測定された領域RAの所定の位置における半径方向のひずみの最小値(εA_2(min))、または、領域RBの所定の位置における半径方向のひずみの最大値(εB_2(max))を算出する手段、
前記算出された中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave)またはεB_1(ave))を下記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める手段、
前記算出された半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を下記式(2)に代入するか、または前記算出された半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを下記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める手段、
ならびに、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める手段を有する摩擦係数算出装置と、
を備える路面摩擦係数の推定システム。
- 前記ひずみ測定装置が、前記タイヤの前記領域RAの所定の位置に設けられ、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみ、および半径方向のひずみの、少なくとも2方向のひずみを測定できるひずみゲージであり、
前記摩擦係数算出装置が、前記測定された領域RAの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εA_1(ave))を算出する手段、前記測定された領域RAの所定の位置における半径方向のひずみの最小値(εA_2(min))を算出する手段、前記算出された中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave))を前記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める手段、前記算出された半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を前記式(2)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める手段、ならびに、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める手段を有する請求項6記載の路面摩擦係数の推定システム。 - 前記ひずみ測定装置が、前記タイヤの前記領域RBの所定の位置に設けられ、タイヤ回転時の円周方向と半径方向の間の中間方向のひずみ、および半径方向のひずみの、少なくとも2方向のひずみを測定できるひずみゲージであり、
前記摩擦係数算出装置が、前記測定された領域RBの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する手段、前記測定された領域RBの所定の位置における半径方向のひずみの最大値(εB_2(max))を算出する手段、前記算出された中間方向ひずみの平均値(εB_1(ave))を前記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める手段、前記算出された半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを前記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める手段、ならびに、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める手段を有する請求項6記載の路面摩擦係数の推定システム。 - コンピュータを、請求項6〜8のいずれか1項に記載の摩擦係数算出装置として機能させるプログラムであって、
前記ひずみ測定装置により測定された前記中間方向のひずみ、および半径方向のひずみのデータを、内部または外部の記憶手段から読み込む手段、
前記測定された領域RAの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εA_1(ave))、または、領域RBの所定の位置における中間方向のひずみの平均値(εB_1(ave))を算出する手段、
前記測定された領域RAの所定の位置における半径方向のひずみの最小値(εA_2(min))、または、領域RBの所定の位置における半径方向のひずみの最大値(εB_2(max))を算出する手段、
前記算出された中間方向ひずみの平均値(εA_1(ave)またはεB_1(ave))を下記式(1)に代入し、タイヤ回転時のタイヤ周方向の摩擦力(FY)を求める手段、
前記算出された半径方向ひずみの最小値(εA_2(min))を下記式(2)に代入するか、または前記算出された半径方向ひずみの最大値(εB_2(max))と前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)とを下記式(3)に代入し、タイヤ回転時の鉛直荷重Wを求める手段、
ならびに、前記タイヤ周方向の摩擦力(FY)と前記鉛直荷重(W)とから路面摩擦係数の推測値(μ)を求める手段としてコンピュータを機能させるための路面摩擦係数の推定プログラム。
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JPH10318862A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Nippon Denshi Kogyo Kk | 構造体の作用力計測方法および装置 |
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JP2012232645A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤに作用する力の推定方法、及びそれに用いる空気入りタイヤ |
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