JP4121695B2

JP4121695B2 - Tire exterior noise prediction method and recording medium recording tire exterior noise prediction program

Info

Publication number: JP4121695B2
Application number: JP2000286797A
Authority: JP
Inventors: 直之桂
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002090264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加速時のタイヤ車外騒音予測方法に関し、特に、精度良くかつ容易に予測することのできる加速時のタイヤ車外騒音予測方法、および、タイヤ車外騒音予測プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、自動車の加速時車外騒音は、自動車騒音の規制によって、上限が設定され、その試験方法についても、ＪＩＳＤ１０２４やＩＳＯ３６２によって「自動車の加速時車外騒音試験方法」として設定されている。
この試験方法は、図７に示されるように、車両Ｃを進入速度Ｖ_inで位置Ａ−Ａ’を通過させ、位置Ａ−Ａ’から２０ｍ離れた位置Ｂ−Ｂ’において脱出速度Ｖ_outで脱出させる。その際、車両Ｃの前端が位置Ａ−Ａ’を通過した後、車両Ｃの後端が位置Ｂ−Ｂ’を通過するまでの間、位置Ａ−Ａ’と位置Ｂ−Ｂ’との真ん中であって、路面Ｇの中心線から７．５ｍ離れ、路面Ｇから１．２ｍの高さに位置する位置（騒音測定位置）Ｍに配置されたマイクロホンを用いて騒音レベルを計測する。
この試験方法では、タイヤＴから発生するタイヤ騒音も加速時車外騒音の一要素として含まれるため、タイヤＴを音源として発生するタイヤの加速時車外騒音も低いことが望ましい。
【０００３】
現在、このようなタイヤの加速時車外騒音は、車両のエンジン音や吸気音や排気音等を減音加工によって減音したり、タイヤと路面間から発生するタイヤ騒音を排除するために、カーペットを敷いた路面を用いて車両を走行し、その際の騒音を測定することによって、求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような車両を用いた実車試験では、上記「自動車の加速時車外騒音試験方法」で定めた脱出位置における速度が、減音加工を車両に施すことによって、車両の加速性能が低下するために、あるいは、減音のために路面Ｇ上にカーペットを敷いて加速走行を行うために、駆動力が十分に発生せず、規格で定めるＩＳＯ１０８４４路面上を走行する場合よりも脱出速度Ｖ_outが遅い、すなわち、実車試験における加速度が小さい場合が多く、実車試験の計測結果から求まるタイヤの加速時車外騒音の精度は悪いといった問題があった。また、減音加工をする度に車両の騒音レベルも変化するため、計測結果を用いて予測されるタイヤの加速時車外騒音は、減音加工の度に変化し、再現性も悪いといった問題があった。
【０００５】
また、実車試験の測定結果からタイヤの加速時車外騒音を求める場合、車両位置と車両速度と騒音レベルの関係を用い、この関係を用いて煩雑な処理を行わなければならず、測定時間および処理時間が長くなるといった問題もあった。
【０００６】
例えば、上記ＪＩＳＤ１０２４やＩＳＯ３６２で規定される「自動車の加速時車外騒音試験方法」を用いて車両Ｃを加速走行させて騒音を測定し、この測定データから、タイヤＴの加速時車外騒音を求める場合、１回の加速走行に約３分、測定のばらつきを考慮して１０回程度の加速走行を必要とするため、この加速走行試験に約３０分を要する。さらに、路面Ｇにカーペットを敷いたり、タイヤのトレッド部にパタンが施されていないスムーズなタイヤを用意して、上記加速走行試験と同様の走行条件で加速走行試験を行う必要があり、この加速走行試験に約３０分を要する。さらに、上記加速走行試験の走行条件である進入速度Ｖ_inから脱出速度Ｖ_outまでの所定の走行速度で惰性走行時騒音の測定を行う必要があり、この惰性走行時騒音試験に約３０分を要する。つまり、測定だけで合計約９０分を要する。さらに、時系列データとして得られる騒音測定データの騒音レベルと車両Ｃの位置とその時の走行速度との関係を用いて、煩雑な処理を行う必要がある。この処理に約１８０分かかり、測定に要する上記約９０分と合わせて合計約２７０分の時間を要する。騒音レベルと車両Ｃの位置とその時の走行速度との関係が不明な場合には、タイヤの加速時車外騒音を求めることはできない。
たとえ、静音加工をした車両Ｃがある場合でも、１回の加速走行に３分、測定のばらつきを考慮して１０回程度の加速走行が必要であるため、約３０分測定に要する。
このように、実車試験の測定結果からタイヤの加速時車外騒音を求める場合、測定時間および処理時間が長くなるといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を解消し、タイヤの加速時車外騒音のレベルを再現性が高く、精度良く、しかも容易に予測することのできるタイヤ車外騒音予測方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、タイヤの加速時車外騒音を、所定の速度で走行する際に発生するタイヤの惰性走行時騒音と所定の走行速度から加速する際に発生する加速時騒音増加量とを合成することによって予測する、加速時のタイヤ車外騒音予測方法であって、
前記加速時騒音増加量は、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦エネルギー、あるいは、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦仕事率、を用いて求めることを特徴とするタイヤ車外騒音予測方法を提供する。
【０００９】
ここで、前記加速時騒音増加量は、前記摩擦エネルギーあるいは前記摩擦仕事率の多項式を対数変換した関数によって求めるのが好ましく、前記多項式は、前記摩擦エネルギーあるいは前記摩擦仕事率の１次多項式あるいは２次多項式であるのが好ましい。
ここで、前記摩擦エネルギーは、タイヤの回転を加速する際にタイヤに働く駆動力と、タイヤの路面に対するスリップ比とを用いて求めるのが好ましく、前記摩擦エネルギーは、前記駆動力と前記スリップ比を乗算して求めるのが好ましい。
一方、前記摩擦仕事率は、タイヤの回転を加速する際に前記タイヤに働く駆動力と、タイヤの路面に対するスリップ速度とを用いて求められるのが好ましく、前記摩擦エネルギーは、前記駆動力と前記スリップ速度を乗算して求めるのが好ましい。
【００１０】
また、前記駆動力は、タイヤを装着した車両を実際に加速した際に、前記車両に取り付けられたセンサで計測して取得されるのが好ましく、また、前記スリップ比あるいは前記スリップ速度は、タイヤを装着した車両を実際に加速した際に得られる前記車両の走行速度およびタイヤの回転角速度から求めるのが好ましい。
【００１１】
ここで、上記タイヤ車外騒音予測方法において、
タイヤの加速時車外騒音を予測する際、タイヤを装着する車両を想定し、
前記駆動力、および、前記スリップ比あるいは前記スリップ速度が、想定された前記車両の車両諸元情報と前記車両の加速前後の走行速度情報とを用いて算出されるのが好ましい。その際、前記駆動力、および、前記スリップ比あるいは前記スリップ速度を算出する際、前記車両の加速に伴って生ずる回転相当部分重量を、前記車両の空車重量の０．０７倍以上０．１２倍以下とするのが好ましい。さらに、前記タイヤの加速時車外騒音は、タイヤを点音源とする距離減衰を含み、前記タイヤの位置によって騒音測定位置での騒音レベルが変動する騒音レベル変動波形の形式で予測されるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、コンピュータを用いて、所定の速度で走行する際に発生するタイヤの惰性走行時騒音と所定の走行速度から加速する際に発生する加速時騒音増加量とを合成することによって、タイヤの加速時車外騒音を予測するためのプログラムを記録した記録媒体であって、
前記加速時騒音増加量は、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦エネルギー、あるいは、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦仕事率、を用いて求めることを特徴とするタイヤ車外騒音予測プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【００１３】
ここで、上記タイヤ車外騒音予測プログラムを記録した記録媒体において、
タイヤの加速時車外騒音を予測する際、タイヤを装着する車両を想定し、
この車両の車両諸元情報と前記車両の加速前後の走行速度情報とを用いて、タイヤの回転を加速する際にタイヤに働く駆動力と、タイヤの路面に対するスリップ比あるいはタイヤの路面に対するスリップ速度を算出し、
算出された前記駆動力と、前記スリップ比あるいは前記スリップ速度とを用いて、前記摩擦エネルギー、あるいは、前記摩擦仕事率を算出するのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタイヤ車外騒音予測方法およびタイヤ車外騒音予測プログラムを記録した記録媒体について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明のタイヤ車外騒音予測方法を実施するタイヤ車外騒音予測装置１０の構成が示される。
タイヤ車外騒音予測装置１０は、図７に示すようなＪＩＳＤ１０２４で定める「自動車の加速時車外騒音試験方法」を忠実に想定してタイヤＴから発生する加速時車外騒音Ｌ＋δＬを予測、算出するもので、入力部１１、車両特性演算部１２、摩擦エネルギー演算部１４、加速時騒音増加量演算部１６、惰性走行時騒音演算部１８、加速時車外騒音演算部２０および車両諸元情報やタイヤの駆動μ−Ｓ特性等の既知情報を記録保持するメモリ部２２とを有して構成される。
なお、このようなタイヤ車外騒音予測装置１０の構成部位は、コンピュータ内で実行されて機能を発揮するソフトウェアで構成されるものであっても、構成部位が回路基板によって設計されたハードウェアによって構成されるものであってもよい。
【００１６】
入力部１１は、試験条件に従って走行する車両Ｃの加速前後の走行速度情報、すなわち、進入速度Ｖ_in、脱出速度Ｖ_out、さらには、タイヤ車外騒音を予測するために想定される車両Ｃの種類、タイヤＴの種類や路面Ｇの種類がキーボードやマウス等の操作系を用いて入力される部位である。
入力された情報は、車両特性演算部１２、摩擦エネルギー演算部１４および惰性走行時騒音演算部１８に送られる。
【００１７】
車両特性演算部１２は、入力部１１より送られた進入速度Ｖ_inおよび脱出速度Ｖ_outを受け取り、一方、入力部１１より送られた車両Ｃの種類に関する情報から、メモリ部２２に記録保持されている、入力された車両Ｃの車両諸元情報を呼び出し、この車両諸元情報を用いて、加速度αおよび加速抵抗Ｒ_hを介して、一輪当たりのタイヤＴに働く駆動力Ｆ_xおよびタイヤＴの摩擦係数μの算出を行う部位である。算出方法については後述する。
【００１８】
摩擦エネルギー演算部１４は、車両特性演算部１２で算出された駆動力Ｆ_xおよび摩擦係数μを用い、入力部１１から送られたタイヤの種類や路面の種類に関する情報を用いて、所望の駆動μ−Ｓ特性をメモリ部２２から呼び出し、スリップ比Ｓを算出して摩擦エネルギーＥ_dを算出する部位である。算出方法については後述する。
【００１９】
ここで、スリップ比Ｓとは、図２に示すように、タイヤＴの転がり有効半径をＲ、タイヤＴの回転角速度ω、タイヤの前方に進む速度、すなわち車両走行速度Ｖ_vとすると、下記式（１）で定義される比率である。
Ｓ＝（Ｒ×ω −Ｖ_v）／（Ｒ×ω）（１）
【００２０】
また、駆動μ−Ｓ特性とは、タイヤＴの回転角速度ωの加速によって、図２に示すようにタイヤＴと路面Ｇとの間に働く駆動力Ｆ_xと、タイヤＴが路面Ｇを押し付ける荷重Ｆ_Zとの比、すなわち摩擦係数μ（＝Ｆ_X／Ｆ_Z）がスリップ比Ｓに対してどのように変化するかを定めた特性で、図３に示すような特性曲線Ｃを持つ駆動μ−Ｓ特性を得る。すなわち、惰行走行時、駆動力Ｆ_Xは０であるためスリップ比Ｓは０であるが、タイヤＴの回転角速度ωの加速により、タイヤＴは路面Ｇから駆動力Ｆ_xを受け、摩擦係数μは大きくなり、スリップ比Ｓは次第に大きくなる。
しかし、タイヤＴと路面Ｇ間の摩擦係数μには限界があり、摩擦係数μ_pを超えることはない。すなわち、タイヤＴの回転角速度ωの加速によるスリップ比がＳ_pを超えると、タイヤＴは路面Ｇに対して空転を開始し、駆動力Ｆ_xは低下し、摩擦係数μは低下する。
タイヤ車外騒音予測装置１０において行われるタイヤＴの回転角速度の加速は、スリップ比Ｓがスリップ比Ｓ_P以下の範囲で行われる。従って、摩擦係数μ_mが得られると一意的にスリップ比Ｓ_mが求まる。
【００２１】
このような駆動μ−Ｓ特性は、この特性曲線Ｃを近似する近似関数がメモリ部２２に保有されることによって記録保持され、この近似関数が呼び出され、この近似関数に基づいてスリップ比Ｓが算出されるように構成されてもよいし、図３に示すような曲線Ｃ上の複数の離散点を参照テーブルとしてメモリ部２２に保有し、この参照テーブルが呼び出され、スリップ比Ｓが参照テーブルに基づいて算出されてもよい。このような駆動μ−Ｓ特性は、タイヤの種類や路面Ｇの種類によって異なるので、予め種々の駆動μ−Ｓ特性がメモリ部２２に記憶保持される。
【００２２】
一方、摩擦エネルギーＥ_dとは、タイヤＴと路面Ｇとの間の摩擦によって発生するエネルギーを意味する。ここで、摩擦エネルギーＥ_dは、下記式（２）に従って定義される。
Ｅ_d＝Ｆ_x× Ｓ（２）
ここで、摩擦エネルギーＥ_dが式（２）で表されるのは、以下の理由による。
【００２３】
すなわち、本来、摩擦エネルギーＥ_dは、路面Ｇに対するタイヤＴの変位量Ｘ_dispを駆動力Ｆ_xに乗算することによって得られる。ここで、路面Ｇに対するタイヤＴの変位量Ｘ_dispは、回転するタイヤＴが路面Ｇと接し始める踏み込み端Ｅ_Lから蹴り出し端Ｅ_Tの間に、タイヤＴのトレッド部が路面Ｇに対して変位する量であり、これは、タイヤＴの回転角速度ωにタイヤ転がり有効半径Ｒを乗算して得られるタイヤＴの路面Ｇと接する際の速度Ｒ×ωと車両走行速度Ｖ_vの速度差に、タイヤＴのトレッド部が踏み込み端Ｅ_Lから蹴り出し端Ｅ_Tまでの通過時間ｔを乗算することによって求まる。さらに、この通過時間ｔは、踏み込み端Ｅ_Lから蹴り出し端Ｅ_Tまでの距離Ｌを速度Ｒ×ωで除算することによって得られる。すなわち、タイヤＴの変位量Ｘ_dispは、下記式（３）に従って求まるが、踏み込み端Ｅ_Lから蹴り出し端Ｅ_Tまでの距離Ｌの変化が変位量Ｘ_dispの変化に与える寄与は小さく、距離Ｌを略一定として考えることができ、式（２）の形で定義することができる。
Ｘ_disp ＝（Ｒ×ω −Ｖ_v）×（Ｌ／（Ｒ×ω））（３）
なお、上記例は、摩擦エネルギーＥ_dを式（２）のように駆動力Ｆ_Xとスリップ比Ｓの積で定義したが、本発明においては、これに限定されず、下記式（４）に従って、摩擦エネルギーＥ_dを駆動力Ｆ_Xとスリップ比Ｓを用いた関数ｆで表すものであれば、いずれであってもよい。例えば、駆動力Ｆ_Xとスリップ比Ｓの２次や３次の多項式等が例示される。
Ｅ_d ＝ｆ（Ｆ_x，Ｓ）（４）
【００２４】
加速時騒音増加量演算部１６は、摩擦エネルギー演算部１４で得られた摩擦エネルギーＥ_dを用いてタイヤＴの加速時騒音増加量δＬを算出する部位である。ここで、タイヤＴの加速時騒音増加量δＬは、下記式（５）に従って、摩擦エネルギーＥ_dの多項式ｇ（Ｅ_d）を対数変換した関数によって求められる。
δＬ＝１０ × ｌｏｇ｛ｇ（Ｅ_d）／（２πｒ²）｝（５）
ここで、ｒとは、タイヤＴと騒音測定位置Ｍとの距離であり、ｒの自乗に反比例する形で多項式ｇ（Ｅ_d）の値が低下するように、タイヤＴを点音源とした距離減衰が考慮されている。ここで、ｇ（Ｅ_d）は、１次や２次、さらには３次等の多項式である。このような加速時騒音増加量δＬは、式（５）に示されるように、タイヤＴの位置と騒音測定位置Ｍとの距離ｒの関数によって表されるので、ＪＩＳＤ１０２４の「自動車の加速時車外騒音試験方法」で定める距離ｒ₀に変換するために、車両諸元情報の中の車両Ｃの前ボディオーバーハング量Ｌ_hangを用いて距離ｒ₀に変換し、さらに、距離ｒ₀に変換された加速時騒音増加量δＬの式を用いて、距離ｒ₀の値を変化させて、距離ｒ₀に対する加速時騒音増加量δＬを求める。このような加速時騒音増加量δＬは加速時車外騒音演算部２０に送られる。
【００２５】
惰性走行時騒音演算部１８は、入力部１１から送られた進入速度Ｖ_in、脱出速度Ｖ_outの情報を用いて、加速中の各走行速度における惰性走行時騒音Ｌを算出する部位である。ここで惰性走行時騒音Ｌとは、車両走行速度Ｖ_vで走行する際にタイヤＴから発生するタイヤＴの騒音である。一般に、惰性走行時騒音は、車両走行速度Ｖ_vに対して、Ｃ₁×ｌｏｇ（Ｖ_v）＋Ｃ₂（Ｃ₁およびＣ₂は所定の定数）の形で表される。惰性走行時騒音演算部１８においてもこれを用い、さらに、タイヤＴの位置と騒音測定位置Ｍの位置との距離をｒとした際の距離減衰を考慮して、騒音測定位置Ｍにおける加速中の各走行速度における惰性走行時騒音Ｌを算出する。その際、図５に示すように、車両諸元情報の中の車両Ｃの前ボディーオーバーハング量Ｌ_hangを用いて、上記「自動車の加速時車外騒音試験方法」で定める距離ｒ₀に変換し、距離ｒ₀を変化させて、距離ｒ₀に対する惰性走行時騒音Ｌを求める。
こうして算出された惰性走行時騒音Ｌは、加速時車外騒音演算部２０に送られる。
【００２６】
加速時車外騒音演算部２０は、惰性走行時騒音Ｌに加速時騒音増加量δＬが合成される。合成方法は、送られてきた惰性走行時騒音Ｌおよび加速時騒音増加量δＬが、ｄＢＡの単位のデータであるので、一度音圧に戻されて、同じ距離ｒ₀における惰性走行時騒音Ｌと加速時騒音増加量δＬの音圧が線形的に加算された後、対数変換されてｄＢＡの単位に戻される。
こうして、騒音測定位置Ｍにおける、距離ｒ₀に対するタイヤＣの加速時車外騒音Ｌ＋δＬが算出され、図示されないモニタやプリンタ等に送られ、図１に示されるような騒音レベル変動波形Ｗが表示され、あるいは、プリント出力される。
【００２７】
メモリ部２２には、車両諸元情報が車両Ｃの種類に区分けされて記憶保持され、また、タイヤＴの種類および路面Ｇの種類の組み合わせに区分けされて駆動μ−Ｓ特性が記録保持される。
車両諸元情報は、例えば車両全長、乗員・積荷重量、空車重量、前軸重量、車両重心高さ、ホイールベース、ＦＦやＦＲ等の駆動方式および４輪や２輪等の駆動輪数等の情報である。車両の種類とは、車両製造業者の製造販売する車種の型式等をいう。あるいは、乗用車、１トントラック等のように、大まかな車種に区分けされ、それに応じた代表的な車両諸元情報が記憶保持されるものであってもよい。
【００２８】
記録保持される駆動μ−Ｓ特性は、ＭＴＳ社製ＦＴ−III 等のμ−Ｓ特性を測定する室内台上測定によって計測されたものでもよく、あるいは、μ−Ｓ特性を測定する公知のトレーラ等を用いて実路上で測定されたものであってもよく、さらには、公知のタイヤ構造モデル等を用いてシミュレーションされて算出されたものであってもよい。
また、メモリ部２２には、加速時騒音増加量１６で用いられる摩擦エネルギーＥ_dの多項式の関数ｇ（Ｅ_d）の各係数が記録され、操作者の入力によって所望の関数ｇ（Ｅ_d）が設定されるように、メモリ部２２に関数ｇ（Ｅ_d）の係数が記録保持されてもよい。
【００２９】
なお、上記実施例は、タイヤＴの摩擦エネルギーＥ_dを用いて、加速時騒音増加量δＬを求めるものであるが、本発明においては、摩擦エネルギーＥ_dの替わりに、タイヤＴと路面Ｇとの間で行われる摩擦仕事率Ｗ_dを用いてもよい。この場合、摩擦エネルギー演算部１４に替えて、摩擦仕事率演算部を用いる。摩擦仕事演算部では、摩擦エネルギー演算部１４と同様に、車両特性演算部１２から送られた摩擦係数μとメモリ部２２から呼び出された駆動μ−Ｓ特性とを用いてスリップ比Ｓを求め、さらに、求められたスリップ比Ｓと進入速度Ｖ_inおよび脱出速度Ｖ_outとを用いて、スリップ速度（Ｒ×ω−Ｖ_v）（＝ΔＶ）を求め、このスリップ速度（Ｒ×ω−Ｖ_v）に駆動力Ｆ_xを乗算することによって摩擦仕事率Ｗ_dを求める。その際、式（５）の多項式の係数は摩擦エネルギーＥ_dを用いる場合と異なる。
タイヤ車外騒音予測装置１０は、以上のように構成される。
【００３０】
次に、本発明のタイヤ車外騒音予測方法について、図４に示されるタイヤ車外騒音予測装置１０における処理フローに基づいて説明する。
まず、入力部１１に、進入速度Ｖ_in（ｋｍ／ｈ）および脱出速度Ｖ_out（ｋｍ／ｈ）、車両Ｃの種類、タイヤＴの種類および路面Ｇの種類に関する情報が入力される（ステップ１００）。
次に、入力された情報は、車両特性演算部１２に送られ、車両Ｃの種類に関する情報から、メモリ部２２に記録保持された所望の車両諸元情報が呼び出される。この車両諸元情報の中の車両全長Ｌ_totalを用いて、下記式（６）に従って、図７に示す位置Ａ−Ａ’とこの位置から２０ｍ離れた位置Ｂ−Ｂ’間の加速度α（ｍ／ｓ²）が算出される（ステップ１０２）。
α ＝｛（Ｖ_out／３．６）²−（Ｖ_in／３．６）²｝／２／（Ｌ_total＋２０）（６）
ここで、式（２）の分母において（Ｌ_total＋２０）とするのは、上記試験方法が、車両Ｃの前端が位置Ａ−Ａ’を通過した後、車両Ｃの後端が位置Ｂ−Ｂ’を通過する間を測定時間と定めているからである。
【００３１】
求められた加速度αは、車両諸元情報の中の空車重量Ｗ₁および乗員・積荷重量ｗとともに、加速抵抗Ｒ_hを下記式（７）に従って算出する（ステップ１０４）。
Ｒ_h ＝（Ｗ₁＋ ΔＷ＋ｗ）×α／Ｇ（７）
ここで、Ｇは重力加速度であり、ΔＷは回転部分相当重量である。回転部分相当重量は、空車重量Ｗ₁の０．０７倍以上０．１２倍以下であるのが好ましく、例えば車両Ｃが乗用車である場合、空車重量Ｗ₁の約０．０８倍の重量が、車両Ｃがトラックである場合、空車重量Ｗ₁の約０．１１倍の重量が回転部分相当重量として用いられるとよい。
【００３２】
ここで、回転部分相当重量ΔＷとは、車両Ｃを加速する際、タイヤＴや回転シャフト等の回転部分の加速に伴う慣性抵抗を、重量の次元で表したものをいう。また、車両ＣのタイヤＴを含む車輪全体が回転することによって生じる転がり抵抗Ｒ_rは、一般的に、空車重量Ｗ₁および乗員・積荷重量ｗの和の略０．０２倍であることから、下記式（８）に従って転がり抵抗Ｒ_rを求める。
Ｒ_r＝０．０２×（Ｗ₁＋ｗ）（８）
こうして得られた加速抵抗Ｒ_hと転がり抵抗Ｒ_rが加算され、さらに、車両Ｃの種類によって定まる駆動輪数ｎ、例えば、２輪駆動の場合はｎ＝２、４輪駆動の場合はｎ＝４、が考慮され、下記式（９）に従って車両Ｃの一輪に働く駆動力、すなわち、加速するタイヤＴが路面Ｇから受ける一輪当たりの駆動力Ｆ_xが算出される（ステップ１０６）。一般に、車両Ｃの加速走行時、空気抵抗も生じるが、空気抵抗は、加速抵抗Ｒ_hと転がり抵抗Ｒ_rと比較して小さく省略することができる。
Ｆ_x＝（Ｒ_h＋Ｒ_r）／ｎ（９）
【００３３】
このようにして求められるタイヤＴに働く駆動力Ｆ_xは、実車試験で実際に測定される測定駆動力と比較することにより、前述した回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．０７倍以上０．１２倍以下として求めるのが好ましく、また、式（８）に従って求めた転がり抵抗Ｒ_rを含めるのが好ましいことがわかる。
【００３４】
図５には、車両Ｃとして、後輪駆動のＦＲ乗用車を用いた時の、式（７）〜（９）を用いて算出される駆動力Ｆ_xと、実車試験により測定された測定駆動力とが指数表示されている。
ここで、実車試験により測定される測定駆動力は、後輪の車軸に取り付けた分力計によって駆動力が測定される。車両Ｃの走行条件は、図７に示す試験方法に従い、進入速度Ｖ_inを５０ｋｍ／ｈとして、位置Ａ−Ａ’から進入し、位置Ｂ−Ｂ’において脱出速度Ｖ_outで脱出する。図４中のグラフは、速度差（Ｖ_out−５０）に対する駆動力の関係を示し、実際に測定された測定駆動力の結果が◆印でプロットされている。
【００３５】
また、図４には、式（７）、（８）および（９）によって算出される駆動力Ｆ_xについて、転がり抵抗Ｒ_rの有無、および回転部分相当重量ΔＷの程度に関する３条件の結果が△印、□印および＊印の各記号で区別されて記されている。
【００３６】
ここで、図４中の△印は、式（７）中の回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．０８倍とし、式（９）中の転がり抵抗Ｒ_rを式（８）に従って用いた場合の結果であり、□印は、式（７）の回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．０８倍とし、式（９）中の転がり抵抗Ｒ_rを０とした場合の結果であり、＊印は、式（７）中の回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．８倍とし、式（９）中の転がり抵抗Ｒ_rを０とした場合の結果である。
なお、＊印において、式（７）中の回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．８倍としたのは、従来、乗用車の場合、空車重量Ｗ₁の０．８倍、普通トラックの場合、空車重量Ｗ₁の１．１０倍であることが知られている（理工図書株式会社「自動車力学」影山克三、影山一郎著、Ｐ６６）からである。
【００３７】
図５から明らかなように、◆印で表される測定駆動力の結果に最も近いプロットは、回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．０８倍とし、転がり抵抗Ｒ_rを考慮した△印であり、その次に□印である。従来の知見に基づいて回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．８倍とした＊印は、測定駆動力の結果から大きくはずれる。
【００３８】
車両Ｃをトラックとした場合、式（７）〜（９）を用いて算出される駆動力Ｆ_xは、回転部分相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の略０．１１倍とすることにより、測定駆動力と対応する。
以上より、回転相当重量ΔＷを空車重量Ｗ₁の０．０７倍以上０．１２倍以下とするのが好ましい。
【００３９】
次に、ステップ１０２で求めた加速度αを用いて、加速度αに伴う車両Ｃの前後輪の荷重移動ΔＷ_mを下記式（１０）に従って算出する（ステップ１０８）。
ΔＷ_m＝ｈ×（Ｗ₁＋ｗ）×α／Ｌ_w／Ｇ（１０）
ここで、ｈは、車両諸元情報の中の車両重心高さであり、Ｌ_wは、ホイールベースを示す。こうして算出される荷重移動ΔＷ_mは、下記式（１１）あるいは（１２）に従って駆動輪に加わる荷重、すなわち駆動輪のタイヤＴに作用する垂直荷重Ｆ_zが算出される（ステップ１１０）。
ＦＦの場合：Ｆ_z＝（Ｗ_f− ΔＷ_m）／ｎ’ （１１）
ＦＲの場合：Ｆ_z＝（Ｗ_r＋ ΔＷ_m）／ｎ’ （１２）
ここで、Ｗ_fは、車両諸元情報の中の前軸荷重であり、空車重量Ｗ₁に乗員・積算重量ｗを加えた際に前軸に懸かる荷重である。Ｗ_rは後軸重量で、Ｗ_r＝Ｗ₁＋ｗ−Ｗ_fである。ここで、ｎ’は、前軸あるいは後軸の車輪数であり、例えば、乗用車の場合、ｎ’＝２である。
【００４０】
こうして求められた駆動輪荷重、すなわち、駆動輪のタイヤＴに作用する垂直荷重Ｆ_zと、ステップ１０６で算出された駆動力Ｆ_xとを用いて、下記式（１３）に従って駆動輪の摩擦係数μ、すなわち、駆動輪のタイヤＴの摩擦係数μを算出する（ステップ１１２）。
μ ＝Ｆ_x／Ｆ_z （１３）
こうして得られた摩擦エネルギー演算部１４に送られる。
本実施例における、車両特性演算部１２で行われるステップ１０２〜１１２の処理は、解析式を用いて算出されるものであるが、本発明においては、これに限定されず、公知の機構解析プログラムを用い、車両諸元情報に基づいてモデル化された車両モデル等を用いて計算されるものであってもよい。たとえば、機構解析プログラムとして、Mechanical Dynamics. Inc. 社製ＡＤＡＭＳ等が例示される。このように、解析式や機構解析プログラム等で作成された車両モデルを用いることで、容易に垂直荷重Ｆ_zを算出することができる。さらに、ＡＢＡＱＵＳ等の有限要素法プログラムで作成されたタイヤモデルを用いることで、摩擦係数μを算出することができる。
【００４１】
なお、駆動力Ｆ_Xは、解析式や機構解析プログラムで作成された車両モデルを用いて算出される必要は必ずしもなく、本発明においては、タイヤＴを装着した車両Ｃを、所定の速度から実際に加速することによって、車両ＣのタイヤＴの回転車軸に取り付けられた６分力計等のセンサで実際に計測されて取得されたものを採用してもよい。また、スリップ比Ｓあるいはスリップ速度ΔＶについても、タイヤＴを装着した車両Ｃを、所定の速度から加速することによって、車両Ｃの走行速度およびタイヤＴの回転速度を測定することによって求められるものを採用してもよい。
【００４２】
摩擦エネルギー演算部１４では、入力部１１から送られたタイヤＴの種類や路面Ｇの種類に関する情報から、メモリ部２２に記録保持された所望の駆動μ−Ｓ特性が呼び出され、車両特性演算部１２から送られた摩擦係数μに基づいて、図３に示すように、スリップ比Ｓを算出する（ステップ１１４）。駆動μ−Ｓ特性は、摩擦係数μおよびスリップ比Ｓが無次元化されているので、タイヤＴに加わる垂直荷重Ｆ_zが異なる場合や車両走行速度Ｖ_vや回転角速度ωが異なる場合でも、用いることができる。
【００４３】
次に、算出されたスリップ比Ｓと駆動力Ｆ_Xとを用いて、式（２）や式（４）に従って摩擦エネルギーＥ_dを算出する（ステップ１１６）。こうして算出された摩擦エネルギーＥ_dは、加速時騒音増加量演算部１６に送られ、加速時騒音増加量δＬが算出される（ステップ１１８）。算出方法は、式（５）に従って算出される。
ここで、ｇ（Ｅ_d）の関数として、例えば、Ｃ₃×Ｅ_d＋Ｃ₄やＣ₅×Ｅ_d ²−Ｃ₆×Ｅ_d（Ｃ₃〜Ｃ₆は、いずれも所定の係数）等の１次や２次の多項式が例示される。
さらに式（５）中の距離ｒを、図７に示すような、車両諸元情報の中の車両Ｃの前ボディオーバーハング量Ｌ_hangを用いて距離ｒ₀に変換して、距離ｒ₀の値を変化させて、距離ｒ₀に対する加速時騒音増加量δＬを求める。
このような加速時騒音増加量δＬは加速時車外騒音演算部２０に送られる。
【００４４】
一方、惰性走行時騒音演算部１８では、入力部１１から送られた進入速度Ｖ_in、脱出速度Ｖ_outの情報を用いて、加速中の各走行速度における惰性走行時騒音Ｌを算出する（ステップ１２０）。すなわち、惰性走行時騒音ＬをＣ₁×ｌｏｇ（Ｖ_v）＋Ｃ₂（Ｃ₁およびＣ₂は、いずれも所定の係数）の形で算出し、さらに、タイヤＴと騒音測定位置Ｍとの距離ｒとした際の距離減衰を考慮して、距離ｒ₀に対する惰性走行時騒音Ｌを求める。
このような惰性走行時騒音Ｌは、車両Ｃを実際に走行して測定して得てもよく、公知の室内台上測定機を用いて得てもよい。
求められた惰性走行時騒音Ｌは、加速時車外騒音演算部２０に送られる。
【００４５】
加速時車外騒音演算部２０では、送られてきた惰性走行時騒音Ｌと加速時騒音増加量δＬとが合成され、タイヤＴの加速時車外騒音Ｌ＋δＬが算出される（ステップ１２２）。ここで、送られてきた惰性走行時騒音Ｌおよび加速時騒音増加量δＬは、ｄＢＡ表示で得られるため、リニアな音圧に変換されて、同じ距離ｒ₀における音圧が加算された後、対数変換されてｄＢＡ表示とされる。
このような加速時車外騒音Ｌ＋δＬのデータは、タイヤ車外騒音予測装置１０から出力データとして出力され、図示されないモニタやプリンタ等の出力装置に数値データが出力され、あるいは、車両Ｃの位置に応じて騒音レベルが変化する騒音レベル変動波形Ｗが表示される。
【００４６】
図６には、上記方法によって予測されたタイヤＴの加速時車外騒音Ｌ＋δＬのの予測値と、車両Ｃを実際に走行して測定し、タイヤＴの加速時車外騒音を高精度に求めた測定値との比較を、所定の騒音レベルα［ｄＢＡ］を基準にして示している。予測値および測定値は、いずれも、得られた騒音レベル変動波形Ｗのうち任意の車両の位置に対する騒音レベルを示している。
なお、使用したタイヤＴは、いずれも乗車用タイヤであり、２０５／５５Ｒ１６の５仕様のタイヤと、２１５／６０Ｒ１６の３仕様のタイヤと、２２５／４５ＺＲ１７の４仕様のタイヤと、２２５／５０ＺＲ１６の１０仕様のタイヤである。
【００４７】
図６中、■印は、式（５）において、ｇ（Ｅ_d）を、Ｃ₅×Ｅ_d ²−Ｃ₆×Ｅ_d（Ｃ₅およびＣ₆は、いずれも所定の係数）として得られた加速時車外騒音Ｌ＋δＬの予測値と測定値のプロットであり、◆印は、式（５）の摩擦エネルギーＥ_dの替わりに摩擦仕事率Ｗ_dを用い、その時の、ｇ（Ｗ_d）を、Ｃ₃×Ｅ_d＋Ｃ₄（Ｃ₃およびＣ₄は、いずれも所定の係数）として得られた加速時車外騒音Ｌ＋δＬの予測値と測定値のプロットである。
【００４８】
図６より、◆印の予測値と測定値との相関係数は略０．８であり、その時の回帰式も、予測値＝１．０００８×測定値、となり、精度良く、しかも、再現性も高く、予測値が測定値に対応することがわかる。さらに、■印の予測値と測定値との相関係数は略０．９であり、回帰式も、予測値＝０．９９９×測定値、となり、極めて精度良く、しかも、再現性も高く、予測値が測定値に対応することがわかる。
【００４９】
このようなタイヤ車外騒音予測方法を用いることで、惰性走行時騒音Ｌ、および、駆動μ−Ｓ特性が既知である場合、加速時車外騒音Ｌ＋δＬの算出はわずか約１０秒である。惰性走行時騒音Ｌおよび駆動μ−Ｓ特性がわかっておらず、この駆動μ−Ｓ特性の測定を必要とする場合においても、駆動μ−Ｓ特性の測定による取得はわずか１分程度であり、惰性走行時騒音Ｌの測定に要する時間３０分と合わせて、合計３１分程度しかかからない。従来、ＪＩＳＤ１０２４やＩＳＯ３６２で規定される「自動車の加速時車外騒音試験方法」を用いて騒音測定を行い、タイヤの加速時車外騒音を求める場合に比べて、タイヤの加速時車外騒音の算出に要する時間が大幅に短縮される。しかも、図６に示されるように、再現性が高く、精度良く算出することができる。
【００５０】
このようなタイヤ車外騒音の予測方法は、タイヤ車外騒音予測プログラムとしてＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の公知の記録媒体に格納されているのが好ましい。
例えば、加速時騒音増加量演算部１６や、惰性走行時騒音演算部１８や加速時車外騒音演算部２０の各機能を実施するプログラムが記録媒体に格納されてもよいし、さらには、摩擦エネルギーＥ_dや摩擦仕事率Ｗ_dを算出する際に必要とされる駆動力Ｆ_xおよび、摩擦係数μやスリップ速度ΔＶ等を算出する車両特性演算部１２や摩擦エネルギー演算部１４や摩擦仕事率演算部等の各機能を実施するプログラムが記録媒体に格納されてもよく、また、タイヤ車外騒音予測装置１０全体の機能を実施するプログラムが記録媒体に格納されてもよい。
【００５１】
以上、本発明のタイヤ車外騒音予測方法およびタイヤ車外騒音予測プログラムを記録した記録媒体について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００５２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦エネルギー、あるいは、タイヤの回転を加速することによって生じるタイヤと路面間に働く摩擦仕事率、を用いてタイヤの加速時騒音増加量を求めることにより、タイヤの加速時車外騒音のレベルを、再現性が高く、精度良く、しかも容易に短時間に予測することができる。
特に、タイヤに働く駆動力、および、タイヤの路面に対するスリップ比あるいはスリップ速度を、車両の車両諸元情報と車両の加速前後の走行速度情報とを用いて算出し、これを用いて摩擦エネルギーや摩擦仕事率を算出することで、タイヤの加速時騒音増加量を、さらには、タイヤの加速時車外騒音を、容易に短時間に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ車外騒音予測方法を実施するタイヤ車外騒音予測装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明のタイヤ車外騒音予測方法において対象とされるタイヤの加速走行時の速度、駆動力および垂直荷重を説明する説明図である。
【図３】本発明のタイヤ車外騒音予測方法に用いられる駆動μ−Ｓ特性を説明する説明図である。
【図４】本発明のタイヤ車外騒音予測方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明のタイヤ車外騒音予測方法で算出される駆動力と、測定駆動力との比較を示す図である。
【図６】本発明のタイヤ車外騒音予測方法で予測されるタイヤ車外騒音予測値と、測定値との比較を示す図である。
【図７】「自動車の加速時車外騒音試験方法」を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０タイヤ車外騒音予測装置
１１入力部
１２車両特性演算部
１４摩擦エネルギー演算部
１６加速時騒音増加量演算部
１８惰性走行時騒音演算部
２０加速時車外騒音演算部
２２メモリ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire vehicle exterior noise prediction method during acceleration, and more particularly to a tire vehicle exterior noise prediction method that can be accurately and easily predicted, and a recording medium that records a tire vehicle exterior noise prediction program.
[0002]
[Prior art]
Currently, the upper limit of the vehicle exterior noise during acceleration of the vehicle is set by the regulation of the vehicle noise, and the test method is also set as “vehicle exterior acceleration noise test method” by JIS D 1024 and ISO 362.
In this test method, as shown in FIG._inPass through position A-A 'and escape speed V at position B-B' 20 m away from position A-A '._outEscape with. At that time, after the front end of the vehicle C passes the position AA ′ and until the rear end of the vehicle C passes the position BB ′, the center between the position AA ′ and the position BB ′. The noise level is measured using a microphone disposed at a position (noise measurement position) M that is 7.5 m away from the center line of the road surface G and 1.2 m from the road surface G.
In this test method, since the tire noise generated from the tire T is also included as an element of the acceleration outside vehicle noise, it is desirable that the outside acceleration noise of the tire generated using the tire T as a sound source is also low.
[0003]
Currently, the noise outside the vehicle during acceleration of such tires is reduced by reducing the engine noise, intake noise, exhaust noise, etc. of the vehicle by noise reduction processing, and in order to eliminate tire noise generated between the tire and the road surface. It is calculated | required by driving | running | working a vehicle using the road surface laid and measuring the noise in that case.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an actual vehicle test using such a vehicle, the speed at the escape position determined in the above-mentioned “external vehicle exterior noise test method” is subjected to noise reduction processing on the vehicle, thereby reducing the acceleration performance of the vehicle. Therefore, in order to perform acceleration running with a carpet placed on the road surface G for noise reduction, the driving speed is not sufficiently generated, and the escape speed V is higher than when traveling on the ISO 10844 road surface defined by the standard._outHowever, the acceleration in the actual vehicle test is often small, and there is a problem that the accuracy of the outside noise during acceleration of the tire obtained from the measurement result of the actual vehicle test is poor. In addition, the noise level of the vehicle changes each time the noise reduction processing is performed, so that the vehicle exterior noise at the time of acceleration of the tire predicted using the measurement results changes every time the noise reduction processing is performed and the reproducibility is poor. there were.
[0005]
In addition, when calculating the vehicle exterior noise at the time of acceleration of the tire from the measurement result of the actual vehicle test, the relationship between the vehicle position, the vehicle speed, and the noise level must be used, and complicated processing must be performed using this relationship. There was also a problem that the time was long.
[0006]
For example, the vehicle C is accelerated by using the “acceleration vehicle exterior noise test method” defined in JIS D 1024 and ISO 362, and the noise is measured. From this measurement data, the vehicle exterior noise during acceleration of the tire T is measured. In this case, about 3 minutes are required for one acceleration travel, and about 10 acceleration travels are required in consideration of measurement variations. Therefore, this acceleration travel test requires about 30 minutes. Furthermore, it is necessary to prepare a smooth tire without carpeting on the road surface G or with a pattern on the tread portion of the tire, and to perform an accelerated running test under the same running conditions as the above accelerated running test. The running test takes about 30 minutes. Furthermore, the approach speed V which is the running condition of the accelerated running test_inEscape speed V_outIt is necessary to measure the noise during coasting at a predetermined traveling speed until approximately 30 minutes for this coasting noise test. That is, it takes about 90 minutes in total only for the measurement. Furthermore, it is necessary to perform complicated processing using the relationship between the noise level of the noise measurement data obtained as time series data, the position of the vehicle C, and the traveling speed at that time. This process takes about 180 minutes, and it takes about 270 minutes in total, including the above 90 minutes required for measurement. When the relationship between the noise level, the position of the vehicle C, and the traveling speed at that time is unknown, it is not possible to obtain the vehicle exterior noise during tire acceleration.
Even if there is a vehicle C that has been subjected to silent processing, it takes 3 minutes for one acceleration run, and about 10 minutes for acceleration run in consideration of measurement variations, and therefore takes about 30 minutes.
As described above, when the vehicle exterior noise during acceleration of the tire is obtained from the measurement result of the actual vehicle test, there is a problem that the measurement time and the processing time become long.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tire vehicle exterior noise prediction method that solves the above-described problems and that can accurately and easily predict the level of vehicle exterior noise during tire acceleration with high reproducibility.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a tire acceleration noise generated when traveling at a predetermined speed and an acceleration noise generated when accelerating from a predetermined traveling speed. A method for predicting the noise outside a tire vehicle during acceleration, which is predicted by combining the amount of increase in noise,
The amount of increase in noise during acceleration is determined by using frictional energy acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire, or frictional power acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire. The present invention provides a method for predicting noise outside a vehicle, characterized in that it is obtained.
[0009]
Here, the acceleration noise increase amount is preferably obtained by a logarithmically transformed function of the friction energy or the frictional power polynomial, and the polynomial is the first order polynomial or 2 of the frictional energy or the frictional power. A polynomial of the order is preferred.
Here, the friction energy is preferably obtained using a driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and a slip ratio with respect to a road surface of the tire, and the friction energy is calculated using the driving force and the slip ratio. It is preferable to calculate by multiplying.
On the other hand, the frictional power is preferably obtained by using a driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and a slip speed with respect to a road surface of the tire, and the frictional energy is calculated using the driving force and the It is preferable to obtain by multiplying the slip speed.
[0010]
Further, the driving force is preferably obtained by measuring with a sensor attached to the vehicle when the vehicle equipped with the tire is actually accelerated, and the slip ratio or the slip speed is determined by the tire. It is preferable to obtain from the traveling speed of the vehicle and the rotational angular speed of the tire obtained when the vehicle equipped with is actually accelerated.
[0011]
Here, in the tire exterior noise prediction method,
When predicting vehicle exterior noise when accelerating tires, assume a vehicle equipped with tires,
It is preferable that the driving force and the slip ratio or the slip speed are calculated using assumed vehicle specification information and travel speed information before and after acceleration of the vehicle. At this time, when calculating the driving force and the slip ratio or the slip speed, the rotation equivalent partial weight generated with the acceleration of the vehicle is 0.07 to 0.12 times the empty weight of the vehicle. The following is preferable. Further, the vehicle exterior noise during acceleration of the tire preferably includes a distance attenuation using the tire as a point sound source, and is predicted in the form of a noise level fluctuation waveform in which the noise level at the noise measurement position varies depending on the position of the tire. .
[0012]
In addition, the present invention uses a computer to synthesize tire inertia traveling noise generated when traveling at a predetermined speed and acceleration noise increase generated when accelerating from the predetermined traveling speed. , A recording medium on which a program for predicting vehicle exterior noise during acceleration is recorded,
The amount of increase in noise during acceleration is determined by using frictional energy acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire, or frictional power acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire. Provided is a recording medium on which a tire vehicle exterior noise prediction program is recorded.
[0013]
Here, in the recording medium in which the tire exterior noise prediction program is recorded,
When predicting vehicle exterior noise when accelerating tires, assume a vehicle equipped with tires,
Using the vehicle specification information of the vehicle and the traveling speed information before and after the acceleration of the vehicle, the driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and the slip ratio with respect to the tire road surface or the slip speed with respect to the tire road surface To calculate
It is preferable to calculate the frictional energy or the frictional power using the calculated driving force and the slip ratio or the slip speed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the tire vehicle exterior noise prediction method and the tire vehicle exterior noise prediction program according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 shows the configuration of a tire vehicle exterior noise prediction apparatus 10 that implements the tire vehicle exterior noise prediction method of the present invention.
The tire exterior noise prediction device 10 predicts and calculates the acceleration exterior noise L + δL generated from the tire T, faithfully assuming the “acceleration exterior noise test method for automobiles” defined in JIS D 1024 as shown in FIG. The input unit 11, the vehicle characteristic calculation unit 12, the friction energy calculation unit 14, the acceleration noise increase calculation unit 16, the inertia running noise calculation unit 18, the acceleration outside vehicle noise calculation unit 20, and vehicle specification information and tires And a memory unit 22 that records and holds known information such as driving μ-S characteristics.
In addition, even if the component part of such a tire exterior noise prediction apparatus 10 is comprised by the software which is performed in a computer and exhibits a function, the component part is comprised by the hardware designed by the circuit board. It may be done.
[0016]
The input unit 11 is travel speed information before and after acceleration of the vehicle C traveling according to the test conditions, that is, the approach speed V_in, Escape speed V_outIn addition, the type of the vehicle C, the type of the tire T, and the type of the road surface G that are assumed to predict the noise outside the vehicle are input using an operation system such as a keyboard or a mouse.
The input information is sent to the vehicle characteristic calculation unit 12, the friction energy calculation unit 14, and the inertia running noise calculation unit 18.
[0017]
The vehicle characteristic calculation unit 12 receives the approach speed V sent from the input unit 11._inAnd escape speed V_outOn the other hand, from the information on the type of the vehicle C sent from the input unit 11, the vehicle specification information of the input vehicle C recorded and held in the memory unit 22 is called, and this vehicle specification information is used. Acceleration α and acceleration resistance R_hThe driving force F acting on the tire T per wheel via_xAnd a part where the friction coefficient μ of the tire T is calculated. The calculation method will be described later.
[0018]
The friction energy calculation unit 14 is a driving force F calculated by the vehicle characteristic calculation unit 12._xAnd the friction coefficient μ, the information on the tire type and road surface type sent from the input unit 11 is used to call a desired drive μ-S characteristic from the memory unit 22, the slip ratio S is calculated, and the friction energy is calculated. E_dIt is a part which calculates. The calculation method will be described later.
[0019]
Here, the slip ratio S is, as shown in FIG. 2, the rolling effective radius of the tire T is R, the rotational angular velocity ω of the tire T, the speed of traveling forward of the tire, that is, the vehicle traveling speed V_vThen, the ratio is defined by the following formula (1).
S = (R × ω−V_v) / (R × ω) (1)
[0020]
Further, the driving μ-S characteristic is a driving force F acting between the tire T and the road surface G as shown in FIG. 2 by acceleration of the rotational angular velocity ω of the tire T._xAnd the load F with which the tire T presses against the road surface G_ZRatio, that is, friction coefficient μ (= F_X/ F_Z) Is a characteristic that defines how it changes with respect to the slip ratio S, and a driving μ-S characteristic having a characteristic curve C as shown in FIG. 3 is obtained. That is, when coasting, the driving force F_XIs 0, so the slip ratio S is 0, but the tire T is driven from the road surface G by the acceleration of the rotational angular velocity ω of the tire T, and the driving force F_xAs a result, the coefficient of friction μ increases and the slip ratio S gradually increases.
However, the friction coefficient μ between the tire T and the road surface G has a limit, and the friction coefficient μ_pNever exceed. That is, the slip ratio due to acceleration of the rotational angular velocity ω of the tire T is S_pTire T starts to idle with respect to the road surface G, and the driving force F_xDecreases and the coefficient of friction μ decreases.
The acceleration of the rotational angular velocity of the tire T performed in the tire exterior noise prediction device 10 is such that the slip ratio S is the slip ratio S._PIt is performed in the following range. Therefore, friction coefficient μ_mIs uniquely obtained, the slip ratio S_mIs obtained.
[0021]
Such a driving μ-S characteristic is recorded and held by storing an approximate function approximating the characteristic curve C in the memory unit 22, and this approximate function is called, and the slip ratio S is calculated based on the approximate function. The plurality of discrete points on the curve C as shown in FIG. 3 may be stored in the memory unit 22 as a reference table, the reference table is called, and the slip ratio S is calculated as a reference table. May be calculated based on Since such driving μ-S characteristics vary depending on the type of tire and the type of road surface G, various driving μ-S characteristics are stored and held in the memory unit 22 in advance.
[0022]
On the other hand, friction energy E_dThe term “energy” means energy generated by friction between the tire T and the road surface G. Where friction energy E_dIs defined according to the following formula (2).
E_d= F_x× S (2)
Where friction energy E_dIs expressed by the formula (2) for the following reason.
[0023]
That is, originally, the friction energy E_dIs the displacement amount X of the tire T with respect to the road surface G_dispDriving force F_xIs obtained by multiplying by. Here, the displacement amount X of the tire T with respect to the road surface G_dispIs a tread edge E where the rotating tire T begins to contact the road surface G._LKicked out edge E_TIs the amount by which the tread portion of the tire T is displaced with respect to the road surface G. This is when the tire T contacts the road surface G of the tire T obtained by multiplying the rotation angular velocity ω of the tire T by the tire rolling effective radius R. Speed R × ω and vehicle travel speed V_vThe tread part of the tire T_LKicked out edge E_TIt is obtained by multiplying the passing time t until. Further, the passing time t is determined by the depression end E_LKicked out edge E_TIs divided by the speed R × ω. That is, the displacement amount X of the tire T_dispIs obtained according to the following formula (3), but the depression end E_LKicked out edge E_TThe change in the distance L up to_dispThe contribution given to the change in is small, the distance L can be considered as being substantially constant, and can be defined in the form of equation (2).
X_disp  = (R × ω −V_v) × (L / (R × ω)) (3)
In the above example, the friction energy E_dAs shown in equation (2)._XIn the present invention, the friction energy E is defined according to the following formula (4)._dDriving force F_XAs long as it is expressed by the function f using the slip ratio S, any of them may be used. For example, driving force F_XAnd second-order and third-order polynomials of the slip ratio S are exemplified.
E_d  = F (F_x, S) (4)
[0024]
The acceleration noise increase amount calculation unit 16 is configured by the friction energy E obtained by the friction energy calculation unit 14._dIs a part for calculating the acceleration noise increase amount δL of the tire T. Here, the acceleration noise increase amount δL of the tire T is determined by the friction energy E according to the following equation (5)._dPolynomial g (E_d) Is obtained by a logarithmically transformed function.
δL = 10 × log {g (E_d) / (2πr²)} (5)
Here, r is the distance between the tire T and the noise measurement position M, and the polynomial g (E) is inversely proportional to the square of r._d), The distance attenuation using the tire T as a point sound source is taken into consideration. Where g (E_d) Is a first-order, second-order, or third-order polynomial. Such an acceleration noise increase amount δL is expressed by a function of a distance r between the position of the tire T and the noise measurement position M, as shown in the equation (5). Therefore, “acceleration of automobile” in JIS D 1024 Distance r defined by "External vehicle noise test method"₀In order to convert to the vehicle specification information, the front body overhang amount L of the vehicle C in the vehicle specification information_hangUsing the distance r₀And then the distance r₀The distance r is calculated by using the expression of the acceleration noise increase amount δL converted into₀Changing the value of the distance r₀Acceleration noise increase amount δL with respect to is obtained. Such an acceleration noise increase amount δL is sent to the acceleration exterior noise calculation unit 20.
[0025]
The coasting noise calculation unit 18 receives the approach speed V sent from the input unit 11._in, Escape speed V_outThis is a part for calculating inertial traveling noise L at each traveling speed during acceleration. Here, the coasting noise L is the vehicle running speed V_vThis is the noise of the tire T generated from the tire T when traveling at a high speed. In general, coasting noise is the vehicle running speed V_vAgainst C₁Xlog (V_v) + C₂(C₁And C₂Is a predetermined constant). This is also used in the inertial running noise calculation unit 18, and further, in consideration of distance attenuation when the distance between the position of the tire T and the position of the noise measurement position M is r, the acceleration at the noise measurement position M is being accelerated. The coasting noise L at each traveling speed is calculated. At that time, as shown in FIG. 5, the front body overhang amount L of the vehicle C in the vehicle specification information_hangThe distance r determined by the above-mentioned “external vehicle noise test method during acceleration” is used.₀To the distance r₀To change the distance r₀The inertial running noise L with respect to is obtained.
The inertial running noise L thus calculated is sent to the acceleration outside vehicle noise calculation unit 20.
[0026]
The acceleration outside vehicle noise calculation unit 20 synthesizes the acceleration noise increase amount δL with the inertial running noise L. In the synthesizing method, since the inertial running noise L and acceleration noise increase amount δL sent are data in units of dBA, they are once returned to the sound pressure and the same distance r₀After the inertial running noise L and the sound pressure of the acceleration noise increase amount δL are linearly added, logarithmically converted and returned to the unit of dBA.
Thus, the distance r at the noise measurement position M₀The vehicle exterior noise L + δL during acceleration of the tire C is calculated and sent to a monitor or printer (not shown), and a noise level fluctuation waveform W as shown in FIG. 1 is displayed or printed out.
[0027]
In the memory unit 22, the vehicle specification information is classified and stored in the type of the vehicle C, and the driving μ-S characteristic is recorded and held in the combination of the type of the tire T and the type of the road surface G. .
The vehicle specification information includes, for example, the total length of the vehicle, the occupant / load load, the empty weight, the front axle weight, the height of the center of gravity of the vehicle, the wheel base, the driving method such as FF and FR, and the number of driving wheels such as four wheels and two wheels Information. The type of vehicle refers to the type of vehicle manufactured and sold by the vehicle manufacturer. Alternatively, it may be classified into a rough vehicle type such as a passenger car, a one-ton truck, etc., and representative vehicle specification information corresponding to the vehicle type may be stored and held.
[0028]
The drive μ-S characteristic to be recorded and held may be measured by an indoor bench measurement that measures the μ-S characteristic such as FT-III manufactured by MTS, or a known trailer that measures the μ-S characteristic. May be measured on an actual road using the above, or may be calculated by simulation using a known tire structure model or the like.
Further, the memory unit 22 has a friction energy E used for the noise increase amount 16 during acceleration._dPolynomial function g (E_d) Are recorded and the desired function g (E_d) Is set in the memory unit 22 so that the function g (E_d) Coefficient may be recorded and held.
[0029]
In the above embodiment, the friction energy E of the tire T_dIs used to determine the acceleration noise increase amount δL. In the present invention, the friction energy E_dInstead of the friction power W performed between the tire T and the road surface G_dMay be used. In this case, a frictional power calculation unit is used instead of the friction energy calculation unit 14. In the friction work calculation unit, similarly to the friction energy calculation unit 14, the slip ratio S is obtained using the friction coefficient μ sent from the vehicle characteristic calculation unit 12 and the drive μ-S characteristic called from the memory unit 22, Furthermore, the determined slip ratio S and approach speed V_inAnd escape speed V_outAnd the slip speed (R × ω−V_v) (= ΔV), and this slip speed (R × ω−V_v) And driving force F_xFriction power W by multiplying_dAsk for. At that time, the coefficient of the polynomial in equation (5) is the friction energy E_dThis is different from using
The tire exterior noise prediction device 10 is configured as described above.
[0030]
Next, the tire vehicle exterior noise prediction method of the present invention will be described based on the processing flow in the tire vehicle exterior noise prediction apparatus 10 shown in FIG.
First, the input unit 11 has an approach speed V_in(Km / h) and escape speed V_out(Km / h), information on the type of vehicle C, the type of tire T, and the type of road surface G are input (step 100).
Next, the input information is sent to the vehicle characteristic calculation unit 12, and desired vehicle specification information recorded and held in the memory unit 22 is called from the information related to the type of the vehicle C. Total vehicle length L in this vehicle specification information_total, The acceleration α (m / s) between the position A-A ′ shown in FIG. 7 and the position B-B ′ 20 m away from this position according to the following formula (6):²) Is calculated (step 102).
α = {(V_out/3.6)²-(V_in/3.6)²} / 2 / (L_total+20) (6)
Here, in the denominator of equation (2), (L_total+20) because the above test method determines the measurement time from the time when the rear end of the vehicle C passes the position BB ′ after the front end of the vehicle C passes the position AA ′. It is.
[0031]
The obtained acceleration α is the empty vehicle weight W in the vehicle specification information.₁And accelerating resistance R along with occupant and product load w_hIs calculated according to the following equation (7) (step 104).
R_h  = (W₁+ ΔW + w) × α / G (7)
Here, G is the gravitational acceleration, and ΔW is the weight equivalent to the rotating part. Rotating part equivalent weight is empty car weight W₁Is preferably 0.07 times or more and 0.12 times or less, for example, when the vehicle C is a passenger car, the empty vehicle weight W₁If the vehicle C is a truck, the empty weight W₁Is preferably used as the equivalent weight of the rotating part.
[0032]
Here, the rotating portion equivalent weight ΔW refers to the inertial resistance accompanying the acceleration of the rotating portion such as the tire T and the rotating shaft in the weight dimension when the vehicle C is accelerated. Further, rolling resistance R generated when the entire wheel including the tire T of the vehicle C rotates._rIn general, the empty vehicle weight W₁And approximately 0.02 times the sum of the occupant and product load w, the rolling resistance R according to the following formula (8)_rAsk for.
R_r= 0.02 x (W₁+ W) (8)
The acceleration resistance R thus obtained_hAnd rolling resistance R_rIn addition, the number n of driving wheels determined by the type of the vehicle C, for example, n = 2 in the case of two-wheel driving and n = 4 in the case of four-wheel driving, is taken into consideration. Driving force acting on one wheel of C, that is, driving force F per wheel that the accelerating tire T receives from the road surface G_xIs calculated (step 106). In general, when the vehicle C accelerates, air resistance is also generated._hAnd rolling resistance R_rCompared with, it can be omitted.
F_x= (R_h+ R_r) / N (9)
[0033]
Driving force F acting on the tire T required in this way_xIs compared with the measured driving force actually measured in the actual vehicle test to obtain the above-mentioned rotating part equivalent weight ΔW as the empty vehicle weight W.₁It is preferable to obtain 0.07 times or more and 0.12 times or less of the rolling resistance R obtained according to the equation (8)._rIt turns out that it is preferable to include.
[0034]
FIG. 5 shows a driving force F calculated using the equations (7) to (9) when a rear-wheel drive FR passenger car is used as the vehicle C._xAnd the measured driving force measured by the actual vehicle test are displayed as indices.
Here, the measured driving force measured by the actual vehicle test is measured by a force meter attached to the rear wheel axle. The traveling condition of the vehicle C follows the test method shown in FIG._inAt 50 km / h, the vehicle enters from position A-A ′, and escape speed V at position B-B ′_outEscape with. The graph in FIG. 4 shows the speed difference (V_out-50) shows the relationship of the driving force, and the results of the actually measured driving force are plotted with ♦.
[0035]
FIG. 4 shows the driving force F calculated by the equations (7), (8) and (9)._xRolling resistance R_rThe results of the three conditions concerning the presence or absence of the rotating part and the degree of the rotating part equivalent weight ΔW are shown separately by the symbols Δ, □ and *.
[0036]
Here, the Δ mark in FIG. 4 indicates the rotating part equivalent weight ΔW in the equation (7) as the empty weight W.₁0.08 times the rolling resistance R in equation (9)_rIs the result when using the following equation (8), □ indicates the weight equivalent to the rotation part ΔW of the equation (7)₁0.08 times the rolling resistance R in equation (9)_rIs a result when 0 is set to 0, and an asterisk (*) indicates a weight equivalent to the rotation part ΔW in the equation (7).₁0.8 times the rolling resistance R in equation (9)_rThis is the result when 0 is set to 0.
In addition, at * mark, rotating part equivalent weight (DELTA) W in Formula (7) is empty vehicle weight W.₁In the case of a passenger car, the empty weight W₁0.8 times the normal vehicle, empty vehicle weight W₁Is known to be 1.10 times higher than that (Science & Technology Co., Ltd. “Automotive Mechanics” by Kagezo Kageyama and Ichiro Kageyama, P66).
[0037]
As is clear from FIG. 5, the plot closest to the measured driving force result represented by the ♦ symbol shows the rotating part equivalent weight ΔW as the empty weight W₁0.08 times the rolling resistance R_rIs a △ mark in consideration of □, followed by a □ mark. Based on conventional knowledge, the rotating part equivalent weight ΔW is calculated as the empty weight W₁* Marked as 0.8 times is greatly deviated from the measurement driving force result.
[0038]
When the vehicle C is a truck, the driving force F calculated using the equations (7) to (9)_xIs equivalent to the rotating part equivalent weight ΔW and the empty weight W₁It corresponds to the measurement driving force by setting it to be approximately 0.11 times.
From the above, the rotation equivalent weight ΔW is determined as the empty weight W₁It is preferable to be 0.07 times or more and 0.12 times or less.
[0039]
Next, using the acceleration α obtained in step 102, the load movement ΔW of the front and rear wheels of the vehicle C accompanying the acceleration α._mIs calculated according to the following equation (10) (step 108).
ΔW_m= H x (W₁+ W) x α / L_w/ G (10)
Here, h is the height of the center of gravity of the vehicle in the vehicle specification information, and L_wIndicates a wheelbase. Load movement ΔW calculated in this way_mIs a load applied to the driving wheel according to the following formula (11) or (12), that is, a vertical load F acting on the tire T of the driving wheel._zIs calculated (step 110).
For FF: F_z= (W_f− ΔW_m) / N '(11)
For FR: F_z= (W_r+ ΔW_m) / N '(12)
Where W_fIs the front axle load in the vehicle specification information, and the empty weight W₁This is the load that hangs on the front shaft when the occupant / accumulated weight w is added to. W_rIs the rear axle weight, W_r= W₁+ W-W_fIt is. Here, n ′ is the number of wheels on the front axle or rear axle, and for example, in the case of a passenger car, n ′ = 2.
[0040]
The driving wheel load thus determined, that is, the vertical load F acting on the tire T of the driving wheel._zAnd the driving force F calculated in step 106_xIs used to calculate the friction coefficient μ of the drive wheel, that is, the friction coefficient μ of the tire T of the drive wheel (step 112).
μ = F_x/ F_z                              (13)
The friction energy calculation unit 14 thus obtained is sent.
In the present embodiment, the processing in steps 102 to 112 performed by the vehicle characteristic calculation unit 12 is calculated using an analytical expression. However, in the present invention, the present invention is not limited to this, and a well-known mechanism analysis program is used. May be calculated using a vehicle model or the like modeled based on vehicle specification information. For example, ADAMS manufactured by Mechanical Dynamics. Inc. is exemplified as a mechanism analysis program. In this way, the vertical load F can be easily obtained by using a vehicle model created by an analytical expression or a mechanism analysis program._zCan be calculated. Furthermore, the friction coefficient μ can be calculated by using a tire model created by a finite element method program such as ABAQUS.
[0041]
Driving force F_XIs not necessarily calculated using a vehicle model created by an analytical expression or a mechanism analysis program. In the present invention, by actually accelerating the vehicle C equipped with the tire T from a predetermined speed, You may employ | adopt what was actually measured and acquired with sensors, such as a 6 component force meter attached to the rotating axle of the tire T of the vehicle C. FIG. Further, the slip ratio S or the slip speed ΔV is also obtained by measuring the traveling speed of the vehicle C and the rotational speed of the tire T by accelerating the vehicle C equipped with the tire T from a predetermined speed. It may be adopted.
[0042]
In the friction energy calculation unit 14, a desired drive μ-S characteristic recorded and held in the memory unit 22 is called from the information about the type of the tire T and the type of the road surface G sent from the input unit 11, and the vehicle characteristic calculation unit Based on the friction coefficient μ sent from 12, the slip ratio S is calculated as shown in FIG. 3 (step 114). The driving μ-S characteristic is such that the friction coefficient μ and the slip ratio S are dimensionless, so that the vertical load F applied to the tire T_zIs different or vehicle running speed V_vOr even when the rotational angular velocity ω is different.
[0043]
Next, the calculated slip ratio S and driving force F_XAnd the friction energy E according to formula (2) or formula (4)_dIs calculated (step 116). Friction energy E calculated in this way_dIs sent to the acceleration noise increase calculation unit 16 to calculate the acceleration noise increase δL (step 118). The calculation method is calculated according to equation (5).
Where g (E_d) For example, C_Three× E_d+ C_FourOr C_Five× E_d ²-C₆× E_d(C_Three~ C₆Is a first-order or second-order polynomial such as a predetermined coefficient.
Further, the distance r in the equation (5) is set to the front body overhang amount L of the vehicle C in the vehicle specification information as shown in FIG._hangUsing the distance r₀Into the distance r₀Changing the value of the distance r₀Acceleration noise increase amount δL with respect to is obtained.
Such an acceleration noise increase amount δL is sent to the acceleration exterior noise calculation unit 20.
[0044]
On the other hand, the coasting noise calculation unit 18 has an approach speed V sent from the input unit 11._in, Escape speed V_outIs used to calculate inertial running noise L at each running speed during acceleration (step 120). That is, the coasting noise L is C₁Xlog (V_v) + C₂(C₁And C₂Is calculated in the form of a predetermined coefficient), and further, the distance r in consideration of distance attenuation when the distance r between the tire T and the noise measurement position M is taken into account.₀The inertial running noise L with respect to is obtained.
Such inertial running noise L may be obtained by actually running the vehicle C and may be obtained by using a known indoor tabletop measuring machine.
The obtained inertia running noise L is sent to the acceleration outside vehicle noise calculation unit 20.
[0045]
The acceleration outside vehicle noise calculation unit 20 combines the inertial running noise L and the acceleration noise increase amount δL sent to calculate the acceleration T outside noise L + δL of the tire T (step 122). Here, since the inertial running noise L and the acceleration noise increase amount δL sent are obtained in dBA display, they are converted into linear sound pressures, and the same distance r₀After the sound pressure at is added, logarithmic conversion is performed to display dBA.
Such acceleration vehicle exterior noise L + δL data is output as output data from the tire exterior vehicle noise prediction device 10, and numerical data is output to an output device such as a monitor or a printer (not shown), or according to the position of the vehicle C. A noise level fluctuation waveform W in which the noise level changes is displayed.
[0046]
FIG. 6 shows a predicted value of the acceleration noise L + δL of the tire T predicted by the above-described method and a measurement in which the vehicle C is actually traveled and measured and the acceleration noise of the tire T is obtained with high accuracy. Comparison with the values is shown with reference to a predetermined noise level α [dBA]. Both the predicted value and the measured value indicate the noise level for an arbitrary vehicle position in the obtained noise level fluctuation waveform W.
The tires T used are all tires for riding, including 205 / 55R16 tires with 5 specifications, 215 / 60R16 tires with 3 specifications, 225 / 45ZR17 tires with 4 specifications, and 225 / 50ZR16 tires. This is a tire with 10 specifications.
[0047]
In FIG. 6, the ■ marks indicate g (E) in the equation (5)._d), C_Five× E_d ²-C₆× E_d(C_FiveAnd C₆Is a plot of the predicted value and measured value of the acceleration outside-vehicle noise L + δL obtained as a predetermined coefficient), and ◆ represents the frictional energy E in the equation (5)._dFriction work rate W instead of_dAnd g (W_d), C_Three× E_d+ C_Four(C_ThreeAnd C_FourThese are plots of predicted values and measured values of acceleration outside vehicle noise L + δL obtained as a predetermined coefficient.
[0048]
From FIG. 6, the correlation coefficient between the predicted value and the measured value of ◆ is approximately 0.8, and the regression equation at that time is also predicted value = 1.0008 × measured value, which is accurate and repeatable. It can be seen that the predicted value corresponds to the measured value. Furthermore, the correlation coefficient between the predicted value of ■ and the measured value is approximately 0.9, and the regression equation is also predicted value = 0.999 × measured value, which is extremely accurate and highly reproducible. It can be seen that the predicted value corresponds to the measured value.
[0049]
By using such a tire exterior noise prediction method, when the coasting noise L and the driving μ-S characteristic are known, the acceleration exterior noise L + δL is calculated only about 10 seconds. Even when inertial running noise L and driving μ-S characteristics are not known and measurement of the driving μ-S characteristics is required, acquisition by measuring the driving μ-S characteristics is only about one minute, It takes only 31 minutes in total, including the 30 minutes required for measuring the noise L during coasting. Conventionally, noise measurement is performed using the “exterior vehicle noise test method for automobile acceleration” defined in JIS D 1024 and ISO 362, and compared with the case of obtaining the vehicle exterior noise during tire acceleration, The time required for calculation is greatly reduced. In addition, as shown in FIG. 6, the reproducibility is high and the calculation can be performed with high accuracy.
[0050]
Such a tire vehicle exterior noise prediction method is preferably stored in a known recording medium such as a CD-ROM or floppy disk as a tire vehicle exterior noise prediction program.
For example, programs for performing the functions of the acceleration noise increase amount calculation unit 16, the inertia running noise calculation unit 18 and the acceleration outside vehicle noise calculation unit 20 may be stored in the recording medium, and further, the friction energy E_dAnd friction power W_dDriving force F required when calculating_xIn addition, a program for performing each function of the vehicle characteristic calculation unit 12, the friction energy calculation unit 14, the friction power calculation unit, etc. for calculating the friction coefficient μ, the slip speed ΔV, etc. may be stored in the recording medium. A program for executing the functions of the entire tire vehicle exterior noise prediction device 10 may be stored in a recording medium.
[0051]
The tire vehicle exterior noise prediction method and the tire vehicle exterior noise prediction program according to the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and does not depart from the spirit of the present invention. Of course, various improvements and modifications may be made.
[0052]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, friction energy generated by accelerating the rotation of the tire and the frictional energy acting between the tire and the road surface, or acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire. By calculating the amount of increase in noise during acceleration of the tire using the frictional power, the level of vehicle exterior noise during acceleration of the tire can be predicted with high reproducibility, accuracy, and easily in a short time.
In particular, the driving force acting on the tire and the slip ratio or slip speed with respect to the road surface of the tire are calculated by using the vehicle specification information of the vehicle and the traveling speed information before and after the acceleration of the vehicle. By calculating the frictional power, it is possible to easily predict the amount of increase in the noise during acceleration of the tire and further the noise outside the vehicle during acceleration of the tire in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a tire vehicle exterior noise prediction apparatus that implements a tire vehicle exterior noise prediction method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a speed, a driving force, and a vertical load at the time of accelerated traveling of a tire that is a target in the method for predicting a noise outside a vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a driving μ-S characteristic used in a tire exterior noise prediction method according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a flow of a tire exterior noise prediction method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a comparison between a driving force calculated by a tire vehicle exterior noise prediction method of the present invention and a measured driving force.
FIG. 6 is a diagram showing a comparison between a tire exterior noise prediction value predicted by a tire exterior noise prediction method of the present invention and a measured value.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a “vehicle exterior noise test method during acceleration”.
[Explanation of symbols]
10 Tire exterior noise prediction device
11 Input section
12 Vehicle characteristic calculator
14 Friction energy calculator
16 Acceleration noise increase calculation section
18 Inertia running noise calculator
20 Acceleration exterior noise calculation unit
22 Memory part

Claims

Predicting the vehicle exterior noise during acceleration of the tire by combining the tire inertia traveling noise generated when traveling at a predetermined speed and the acceleration noise increase generated when accelerating from the predetermined traveling speed, A method of predicting noise outside a vehicle during acceleration,
The amount of noise increase at the time of acceleration is determined by using frictional energy acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire or frictional power acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire. What is claimed is: 1. A tire exterior noise prediction method, characterized by:

The tire exterior noise prediction method according to claim 1, wherein the acceleration noise increase amount is obtained by a function obtained by logarithmically converting the frictional energy or the frictional power polynomial.

The tire exterior noise prediction method according to claim 2, wherein the polynomial is a first-order polynomial or a second-order polynomial of the friction energy or the frictional power.

The tire vehicle exterior noise prediction method according to any one of claims 1 to 3, wherein the friction energy is obtained using a driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and a slip ratio with respect to the road surface of the tire.

The method according to claim 4, wherein the friction energy is obtained by multiplying the driving force and the slip ratio.

The tire vehicle exterior noise prediction method according to any one of claims 1 to 3, wherein the frictional power is obtained using a driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and a slip speed with respect to a road surface of the tire.

The tire vehicle exterior noise prediction method according to claim 6, wherein the friction energy is obtained by multiplying the driving force and the slip speed.

The tire driving noise prediction method according to any one of claims 4 to 7, wherein the driving force is measured and acquired by a sensor attached to the vehicle when the vehicle equipped with a tire is actually accelerated.

The tire exterior noise prediction according to any one of claims 4 to 8, wherein the slip ratio or the slip speed is obtained from a travel speed of the vehicle and a rotational angular speed of the tire obtained when the vehicle equipped with a tire is actually accelerated. Method.

A tire exterior noise prediction method according to any one of claims 4 to 7,
When predicting vehicle exterior noise when accelerating tires, assume a vehicle equipped with tires,
The driving force and the slip ratio or the slip speed are calculated using assumed vehicle specification information and travel speed information before and after acceleration of the vehicle. Method.

When calculating the driving force and the slip ratio or the slip speed, the rotation equivalent partial weight generated as the vehicle accelerates is set to 0.07 to 0.12 times the empty weight of the vehicle. The tire exterior noise prediction method according to claim 10.

12. The vehicle exterior noise during acceleration of the tire includes distance attenuation using the tire as a point sound source, and is predicted in the form of a noise level fluctuation waveform in which a noise level at a noise measurement position varies depending on the position of the tire. The tire exterior noise prediction method according to any one of the above.

By using a computer to synthesize the tire inertia traveling noise generated when traveling at a predetermined speed and the acceleration noise increase generated when accelerating from the predetermined traveling speed, A recording medium recording a program for predicting noise,
The amount of increase in noise during acceleration is determined by using frictional energy acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire, or frictional power acting between the tire and the road surface generated by accelerating the rotation of the tire. A recording medium on which a tire exterior noise prediction program is recorded.

A recording medium recording the tire vehicle exterior noise prediction program according to claim 13,
When predicting vehicle exterior noise when accelerating tires, assume a vehicle equipped with tires,
Using the vehicle specification information of the vehicle and the traveling speed information before and after the acceleration of the vehicle, the driving force acting on the tire when accelerating the rotation of the tire and the slip ratio with respect to the tire road surface or the slip speed with respect to the tire road surface To calculate
A recording medium storing a tire vehicle exterior noise prediction program, wherein the friction energy or the frictional power is calculated using the calculated driving force and the slip ratio or the slip speed.