JP4505165B2 - サスペンションシステムを備えた車両の快適性能を予測する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、幾つかの障害物を有する路面または所与の粒表面組織をもつ路面上を走行する車両内部の音響レベルおよび振動レベルを予測する方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
単一または多数の障害物（例えば、マンホール、アスファルトの継目、種々の継手、砂利等）上を走行する車両の運転者および乗客が感じる不快感には２つの異なる特徴がある。第１の特徴は振動性のものであり、車両の床、シートおよびステアリングホイールの振動として表れる。第２の特徴は音響的なものであり、車両の種々の部品の振動により車両内部で発生される騒音として表れる。車両のに乗っている人が感じる不快レベルは、車両のボディ、路面と接している機械システム、走行速度、およびもちろん路面の障害物の種類によって大きく異なる。
【０００３】
本願明細書で使用する用語の定義は次の通りである。
用語「快適性能（comfort performance）」は、所与の寸法の少なくとも１つの障害物を有する路面（または試験床）上で走行する車両内部で測定される音響レベルおよび／または振動レベルをいう。
用語「サスペンションシステム」は、車両と路面との一つ以上の接触面間のリンクを形成する一群の車両要素および車両の位置をいい、全ての場合において、サスペンションシステムには、少なくとも１つのタイヤおよび該タイヤが装着されるホイールが含まれる。
用語「ボディ」は、サスペンションシステムを補完する車両要素の群をいう。
「取付け位置（attachment points）」は、サスペンションシステムとボディとを連結する位置をいう。
「全伝達関数（overall transfer function）」は、２つの部分、すなわち車両のキャビン内の騒音に関する第１部分と、前記キャビン内の或る所定位置での振動に関する第２部分とからなる関数をいう。
「基準サスペンションシステム（reference suspension system）」は、車両に取り付けられておりかつ全伝達関数を得るのに利用できるサスペンションシステムをいう。
「プロトタイプサスペンションシステム（prototype suspension system）」は、前記車両を利用することなく、基準サスペンションシステムの代わりにプロトタイプサスペンションシステムが取り付けられた同一車両の快適性能に関する効果を予測するのに求められるサスペンションシステムをいう。
【０００４】
例えば、サスペンションシステムは、タイヤと、該タイヤが装着されるホイールとからなるものと考えることができ、この場合には、取付け位置はハブである。全伝達関数は、ハブで測定した力から、車両のボディ内の振動レベルを再現することを可能にする。
【０００５】
所与の車両の新しいサスペンションシステムの快適性能を評価する分野の当業者には、サスペンションシステムを最適化できる幾つかの方法が知られており、このような最適化として、顕著に改善された快適性レベルをもたらす接触システムの特性を得るものがある。
【０００６】
例えば、新しいサスペンションシステムが設けられた車両の快適性能を評価しかつ最適化するため、当業者は、車両内に幾分かの振動的および／または音響的不快感を生じさせる路面またはトラックのセクション（該セクションは、その表面上に１つ以上の障害物を有している）上を走行する車両のキャビン内の騒音および振動の測定を含む実験的方法を使用できる。しかしながら、この方法は、種々のサスペンションシステムを評価するのに、必然的に車両の使用を伴うものである上、適当な天候条件下でのみ行なわれるものである。このことは、車両が一定時間（この時間は、過度に長くなることがある）不動にされ、従って、何回かの反復を必要とするため、サスペンションシステムの開発段階で過剰コストを招くことを意味する。またこの方法は、長時間を要しかつオペレータにとって面倒であり、かつ測定値に大きなばらつきを有する。
【０００７】
また、欧州特許出願第８８６１３０号には、多数の凹凸を有する不均一路面上を走行するタイヤ装着車両のキャビン内の騒音レベルを予測する方法が開示されている。この方法によれば、停止している車両の各車軸（ハブの位置）に、所定方向を向いた力（衝撃形態の力）を直接加えることにより、タイヤを装着した車両の伝達関数が決定される。各衝撃について、車両内部での音の記録が行なわれ、この作業は、車両の前後および両側の各位置について連続的に反復される。他の段階では、これと同じタイヤが、凹凸路面を模擬化した多数の凹凸部が転動面上に設けられたローラトラック上で転動する。この試験では、タイヤは固定車軸に装着され、かつハブに作用する合力が記録される。最後に、これらの測定された合力が、上記のように決定された伝達関数を含むモデルの入力として使用され、車両内部の合成騒音レベルを得る。この方法は確かに関心が得られるものであるが限界がある。この限界とは、例えば同サイズであるが構造が異なるタイヤを使用した場合には、これらの異なる構造のタイヤが装着された同じ車両を使用して凹凸路面上を走行する試験から得られる騒音レベルとは異なる騒音レベルとなってしまうことである。
【０００８】
より詳しくは、車両の伝達関数は休止時に行なわれる試験から確立されるので、一般に休止時の特性とは明らかに異なる走行時のタイヤの機械的特性について全く考慮されないのは明白である。特に、動的荷重を受けたときの休止時の垂直剛性は、タイヤの転動時に動的荷重を受けたときの垂直剛性より大きいことは知られている。
【０００９】
その上、車軸のレベルで力を加えるにはホイールの外側に付加固定部品を設ける必要があり、この部品は例えばハンマーからの一撃を受けるように設計されている。また、この部品のマスはアンスプラング重量（un-sprung weight）に付加され、従って行なわれる測定を乱すことは明白である。また、各ハンマー打撃の騒音は、これを減衰させる手段が採用されているとはいえ、空気を介してキャビン内に伝達され、車両内部の記録を試みる騒音に付加されてしまうことも指摘しておく必要がある。
【００１０】
（発明の開示）
本発明の目的は、上記方法の欠点を受けることがない、サスペンションシステムが取り付けられた車両の快適性能を予測する方法を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するため、プロトタイプサスペンションシステムが取り付けられた車両が所定サイズの少なくとも１つの障害物を有する路面上を所与の速度Ｖで走行するときの、車両のキャビン内の騒音および振動を予測する方法が提供される。
【００１２】
ここに提案する方法は、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両について全伝達関数を決定する第１段階と、ボディとプロトタイプサスペンションシステムとの間の取付け位置で力を測定する第２段階とを有する。次に、プロトタイプサスペンションシステムが、その路面との接触面上に、同じ障害物（単一または複数）が設けられた同じ路面上で車両が走行するときに測定されるのと同じ荷重を支持するときには、本発明の方法は、第１段階で得られた車両のこの全伝達関数に、ボディとプロトタイプサスペンションシステムとの間の取付け位置に作用する合力を掛ける段階を有する。
【００１３】
全伝達関数は、ボディ取付け位置でフレームに取り付けられ、従って車両に取り付けられた基準サスペンションシステムでの一連の測定値と結合された、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両での一連の測定値を用いることにより決定される。サスペンションシステムがタイヤとホイールとに簡単化された場合には、フレームには、ハブに作用する力の測定を可能にする手段が設けられる。
【００１４】
車両での測定は、次の段階すなわち、
ａ）取付け位置で車両に基準サスペンションシステムを取り付ける段階と、
ｂ）キャビン内の所定位置での騒音および振動を記録できる手段を車両内に配置する段階と、
ｃ）基準サスペンションシステムが、該システムの各タイヤを介して、単一または複数の転動表面上に設けられた転動手段と接触するように車両を配置する段階と、
ｄ）転動手段上に置かれた各タイヤを速度Ｖで回転させて、キャビン内の騒音信号および振動信号を記録する段階とを有している。
【００１５】
次に、下記段階を実行することにより、この基準サスペンションシステムについて、前記取付け位置に作用する合力を得ることができる。
ｅ）基準サスペンションシステムが同じ取付け位置でフレームに機械的に固定される。フレームには、これらの取付け位置で、３直交方向に合力を測定できる手段が設けられる。
ｆ）基準サスペンションシステムは、その単一または複数の接触面上で、考察位置において車両に支持される荷重に等しい路面荷重を支持するように、基準サスペンションシステムを、単一または複数の同じ障害物が設けられた段階ｃ）の転動手段に対して押し付ける。
ｇ）転動手段上に置かれた各タイヤが速度Ｖで回転され、取付け位置での合力が記録される。
【００１６】
フレームに取り付けられたとき、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両と基準サスペンションシステムとの両者で測定された値を組み合せることにより、前記測定に使用されるものと同じ単一または複数の障害物が設けられた路面上を走行する車両について全伝達関数を得ることができる。
【００１７】
サスペンションシステムが、タイヤと該タイヤが取り付けられるホイールとに簡単化される場合には、段階ｅ）およびｇ）が、同じ車両の他の車軸に適した条件下で再び実行され、かつ未だ測定されていない車両の前方位置および後方位置について段階ｃ）およびｄ）が反復される。
【００１８】
基準サスペンションシステムについて行なわれた測定（段階ｅ、ｆ、ｇ）を、前記システムを表す関数モデルを用いて数値シミュレーションで置換することを考えることができ、これにより、障害物上を走行するのと同様な形態でボディ取付け位置に作用する力を得ることができる。
【００１９】
全伝達関数の決定後に、基準サスペンションシステムの代わりにプロトタイプサスペンションシステムが取り付けられた同じ車両のボディ取付け位置に作用する力が測定され、同じフレームに固定されたプロトタイプサスペンションシステムと同様にかつ前に試験した基準サスペンションシステムと同様にして段階ｅ）、ｆ）およびｇ）を再現する。
【００２０】
プロトタイプサスペンションシステムのボディ取付け位置で測定されたこれらの力は、次に、車両の全伝達関数が掛けられてキャビン内部の騒音レベルおよび振動レベルが得られ、これにより、プロトタイプサスペンションシステムが取り付けられた車両の快適性能を特徴付けることができる。
【００２１】
基準サスペンションシステムについて説明したように、プロトタイプサスペンションシステムシステムについての測定（段階ｅ、ｆ、ｇ）を、同じ関数モデルを用いて、数値シミュレーションで置換することを考えることができ、これにより、障害物上を走行するのと同様な形態でフレームへのプロトタイプサスペンションシステムの取付け位置に作用する力を得ることができる。
【００２２】
本発明の方法によれば、最初に既知のサスペンションシステム（基準サスペンションシステム）が設けられた車両に取り付けられた新しいサスペンションシステム（プロトタイプサスペンションシステム）の快適性能を評価できる。また、転動手段に前記基準システムを使用して車両の全伝達関数がひとたび確立され、かつフレームに取り付けられたときにプロトタイプサスペンションシステムの取付け位置に作用する力の測定または数値シミュレーションに同じ転動手段が使用されるならば、基準サスペンションシステムとは異なる新しいサスペンションシステムを評価するのに、もはや車両を使用する必要はない。
【００２３】
選択された速度Ｖでの車両の挙動をより良く表す伝達関数を得るには、速度Ｖを除く少なくとも２つの異なる速度で、車両について段階ｄ）を、およびサスペンションシステム単独について段階ｅ）、ｆ）、ｇ）を反復するのが有効である。好ましくは、２つの速度は速度Ｖの両側、すなわち速度Ｖの±約１０〜３５％の範囲内に選択される。これにより、選択された速度値Ｖの関数として車両の非線形性を考慮に入れることができる。これにより、各速度について確立された伝達関数の平均を計算することにより全伝達関数が得られる。
【００２４】
考察されるサスペンションシステムが、タイヤと該タイヤが装着されるホイールとに簡単化される場合には、驚くべきことに、所与の車両について、タイヤサイズが重要ではないことが判明している。このことは、種々のサイズのタイヤ（例えば、種々のＨ／Ｓ比をもつタイヤ。ここで、Ｈはタイヤの幅、Ｓはタイヤ断面の高さである）が取り付けられるように設計された所与の車両については、車両により受け入れられる全てのタイヤサイズに適用できる全伝達関数が決定される。このためには、基準タイヤが装着された車両については段階ａ）〜ｄ）の後に上記手順が続けられ、かつ同じ基準タイヤについて段階ｅ）〜ｇ）が行なわれるが、少なくとも２つの他のタイヤの膨張圧力で全ての測定が行なわれる。使用される圧力は基準タイヤの使用圧力より１０〜２０％高いか、１０〜２０％低いことが好ましい。この手順は、タイヤのサイズに関連する剛性の任意の変化を考慮に入れることができる。この場合、全伝達関数は、各タイヤ圧力および各速度について決定された伝達関数の平均を計算することにより得られる。
【００２５】
本発明の方法によれば、所望の多くのプロトタイプサスペンションシステムの快適性能を予測することは容易である。各サスペンションシステムについて、この予測のコストは、前記サスペンションシステムのボディ取付け位置での力を測定するコストまたは該力の数値シミュレーションのコストである。
【００２６】
この態様での続行を選択することにより、例えば、短時間で利用できるようにするプロトタイプ車両用サスペンションシステムを開発する方法により得られるあらゆる長所が理解されよう。本発明の方法により、サスペンションシステム製造業者が車両へのアクセスをもつことを可能にすることなく、サスペンションシステムの製造業者と車両製造業者との間のデータ交換の可能性を長時間かけて考えることができる。なぜならば、車両製造業者は車両の試験に着手し、次に、全伝達関数が得られる条件を特定化して、前記車両の全伝達関数をサスペンションシステム製造業者に提供できるからである。
【００２７】
本発明による方法の他の長所は、伝達関数が事実上、単一または複数の障害物上でのタイヤの実際の衝撃から生じる騒音成分を集合することおよび衝撃騒音が実際に振動の騒音となることである。
【００２８】
他の長所は、それが、全伝達関数を決定しかつ新しいサスペンションシステムを評価しかつ最適化すべく後で使用するときに考慮に入れられる、取付け位置に作用する事実上真の力となることである。
【００２９】
云うまでもないことであるが、本発明の方法はあらゆる種類の車両、特に、快適性能が重要視される乗用車、バンまたは重量物品搬送車にも適用できる。
【００３０】
本発明による予測方法は、種々の路面をシミュレートするのに、転動手段上の障害物のサイズおよび個数を容易に適合させることができる。
【００３１】
最後に、本発明の方法により決定される伝達関数により得られる情報が、サスペンションシステムの快適性能を有効に改善できることを指摘すべきである。なぜならば、実際に、サスペンションシステムを介しての振動の伝達と、ボディを介しての振動の伝達とは異なるものであるからである。
【００３２】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、添付図面を参照して本発明の方法を説明する。
図１は、乗用車の左側・後方タイヤ２が、微粒表面材で覆われた直径１．６ｍのローラトラック３上に置かれているところを示すものである。幅２０ｍｍ、高さ１０ｍｍの長方形断面寸法をもつストリップ４が、ローラトラック３の表面を横切るように（すなわち、その回転軸線に対して平行に）配置されている。また、ローラトラック３を回転駆動する手段（図示せず）が設けられている。
【００３３】
図１、図２および図３に示す第１例では、サスペンションシステムは次の要素、すなわち、ホイール５に装着された左側・後方タイヤ２と、ハブ支持体／ハブ組立体と、左側・後方ブレーキシステム６と、左側・後方ショックアブソーバ７と、該左側・後方ショックアブソーバ７の上方アタッチメント８と、左側・後方スプリング９と、該左側・後方スプリング９のフィルタリング部品１０と、左側・後方の長手方向アーム１１と、該左側・後方の長手方向アーム１１をボディ５０に連結する弾性継手１２と、左側・後方ロワ・アーム１３と、該左側・後方ロワ・アーム１３をボディ５０に連結する弾性継手１４と、左側・後方アッパ・アーム１５と、該左側・後方アッパ・アーム１５をボディ５０に連結する弾性継手１６と、左側・後方のクロー・トラッキングロッド（claw tracking rod）２８と、該トラッキングロッド２８をボディ５０に連結する回り継手と、図示されていない種々の２次部品（ねじ、ボルト、回り継手、ベアリング、弾性継手等）とを有している。
【００３４】
車両１のキャビンの内部には、次のもの、すなわち、
車両の運転者の右耳のレベルに配置された、騒音を記録するためのマイクロフォンと、
車両のステアリングホイール１９に配置された３方向加速度計１８と、
運転者の座席の一方のスライドに配置された３方向加速度計２０とが設けられている。
【００３５】
選択された速度Ｖおよび障害物４が設けられたローラトラック３上での転動条件下で、本発明の方法は、車両１の快適性能を予測しかつ上記サスペンションシステムの性能に与える効果を分析することができる。第１に、この位置において、基準速度Ｖを除くローラトラックの幾つかの回転速度での音響圧力および振動の測定が行なわれる。例えば、基準速度Ｖの±２０％に等しい速度が提案される。
得られた騒音および振動の値は、基準サスペンションシステムが設けられた車両の全伝達関数の決定を可能にするシステムの出力である。
【００３６】
システムの入力（全伝達関数が掛けられたこれらの入力は、前に記録されたデータを得るためのものである）を得るために採用される手順は、図２および図３に示すように、前記要素からなる基準サスペンションシステムのボディへの取付け位置で力を測定することである。前記システムはその取付け位置でフレーム２１に取り付けられ、タイヤ２は、同じ障害物４が設けられた同じローラトラック３上で転動する。
【００３７】
図２および図３には取付け位置でフレーム２１に固定された基準サスペンションシステムが示されており、該基準サスペンションシステムは、該基準システムが図１に示すように車両１に取り付けられたときに該基準システムにより支持される荷重を、タイヤ２とローラトラックとの間の接触面上で支持する。
【００３８】
図２の平面は、符号ＸおよびＹで示す方向を含んでいる（方向Ｙは、図２の紙面に垂直でかつローラトラック３の回転軸線の方向に平行な方向である）。図３の平面は、直角方向ＹおよびＺを含んでいる。
【００３９】
フレーム２１は、その第１共振周波数が、測定が行なわれる周波数範囲内に存在しないように設計される。
フレーム２１への基準サスペンションシステムの６つの取付け位置の各々に、これらの位置で３直交方向に作用する力を記録する力センサ２２、２３、２４、２５、２６、２７が配置されている。
基準システム単独の測定が、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両１での測定に使用される速度値と同じ速度値で行なわれる。
【００４０】
次に、基準サスペンションシステムが設けられた車両について決定された値および基準システム単独について決定された値を用いて、速度Ｖを除く各速度について、ボディ取付け位置での力を考慮に入れてキャビン内の音響圧力を決定する第１伝達関数と、ボディ取付け位置での同じ力を考慮に入れて車両内のステアリングホイールおよび床レベルでの振動レベルを与える第２伝達関数とからなる全伝達関数（これから、車両の特性が計算される）を計算する。
【００４１】
最後に、各速度について得られた種々の全伝達関数を平均化することにより、速度Ｖでの車両の全伝達関数が確立される。
【００４２】
基準サスペンションシステムが取り付けられた車両の全伝達関数が得られたならば、同じ車両について、基準システムとは異なるプロトタイプシステムにより与えられる快適性能レベルを予測することは容易である。このためには、図２に示すような測定フレームに取り付けられた基準システムについて前述した作業を反復して、例えば測定により、車両での性能レベルを特徴付けるべきプロトタイプシステムが取り付けられたフレームへの取付け位置に作用する力を決定するだけで充分である。これらの力は、基準システムについて得られた力と同様に処理され、次に、前に決定された車両の全伝達関数が掛けられる。
【００４３】
本発明の方法を使用すれば、車両のサスペンションシステムを形成する１つまたは他の要素を変更することおよび前記車両の快適性能に関するこの変更の効果を予測することは容易である。
【００４４】
本発明による方法の第１適用例は、特に、サイズ１９５／６５ Ｒ １５ ＸＨ １のタイヤが基準車両に装着された、図２および図３に示す基準サスペンションシステムに関する。
【００４５】
最初に、６０ｋｍ／ｈに等しい基準速度Ｖを除く幾つかの速度（この場合には、４０、５０、７０、８０ｋｍ／ｈ）で音響圧力および振動の測定が行なわれる。各測定はローラトラックの２０回転の平均値であり、トラックの１回転当り４０９６箇所の空間サンプリングにより記録が行なわれる。
【００４６】
次に、全ての速度について均等化するため、再サンプリングの前に、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を用いて周波数範囲が調節される。
得られた騒音値および振動値はシステムの出力であり、これらから、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両についての全伝達関数が決定される。
【００４７】
システムの入力（全伝達関数が掛けられたこれらの入力は、前に記録された出力を得るためのものである）を得るため、同じ表面および同じ障害物が設けられた同じローラトラック上で転動する同じ基準サスペンションシステムの取付け位置での力の測定が行なわれる。
【００４８】
全ての測定は、基準車両での条件と同じ２．１バールの圧力および２７５ｄａＮの支持荷重について行なわれる。
測定は、基準速度（６０ｋｍ／ｈ）を除く同じ速度（４０、５０、７０、８０ｋｍ／ｈ）で行なわれる。各測定値は、ローラトラックの２０回転の平均値である。記録は、トラックの１回転当り４０９６箇所の空間サンプリングにより行なわれる。
【００４９】
最後に、選択された全ての速度について均等化するため、フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して、再サンプリングの前に周波数範囲を調節する。
２．１バールの使用圧力を除く他の２つのタイヤ圧力（１．８および２．４バール）について、車両についておよび基準サスペンションシステム単独について全ての測定を行なった。
【００５０】
各速度に対し、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両について決定された値および基準サスペンションシステム単独について決定された値を用いて、車両を特徴付ける全伝達関数が計算され、この全伝達関数は、ボディ取付け位置での力を考慮に入れてキャビン内の音響圧力を決定できる第１伝達関数と、取付け位置での同じ力を考慮に入れて、車両のステアリングホイールおよび床レベルでの振動レベルを得ることができる第２伝達関数とからなる。最後に、各速度および各タイヤ圧力について得られた種々の全伝達関数を平均化することにより、速度Ｖでの車両の全伝達関数が確立される。
【００５１】
基準サスペンションシステムが取り付けられた車両の全伝達関数が得られたならば、同じ車両について、基準サスペンションシステムとは異なるプロトタイプサスペンションシステムの快適性能レベルを予測できる。このために、基準システムについて使用されたものと同じ条件下で、プロトタイプシステムの取付け位置での測定が反復される。
【００５２】
図５〜図７に示す例は、使用されるタイヤと該タイヤが装着される対応ホイールのサイズの点のみが基準サスペンションシステムとは異なっているプロトタイプサスペンションシステムに相当する。
【００５３】
図５は、プロトタイプサスペンションシステムが設けられた乗用車が突出部上を通るときに乗用車のキャビン内で記録された音響圧力（破線）と、同速度Ｖ（６０ｋｍ／ｈ）で本発明による方法で予測された騒音（実線）とを比較したものである。横軸には０〜１７５Ｈｚの周波数がプロットされており、縦軸にはデシベル（０〜６０ｄＢＡ）が目盛られている。
【００５４】
図６および図７は、突出部を備えたトラック上を転動する間にステアリングホイールのレベルおよび床レベルに誘起された振動について、車両内で測定された値と、本発明によるモデルにより予測された値とを比較したものである。図６は、本発明のモデルにより予測された車両のステアリングホイールに対する接線方向の加速度（実線）と、実験的に得られた同じ加速度（破線）とを示す。図７は、車両の床レベルで本発明のモデルにより予測された垂直方向の加速度と、実験的に得られた同じ加速度（破線）とを示す。
【００５５】
本発明による方法の第２適用例では、研究したサスペンションシステムは、サイズ２０５／６５ Ｒ １５ ＭＸＴのタイヤ２′および該タイヤが装着される対応ホイール５′のみからなる。
【００５６】
最初に、６０ｋｍ／ｈに等しい基準速度Ｖを除く幾つかの速度（この場合には４０、５０、７０、８０ｋｍ／ｈ）で、音響圧力および振動の測定が行なわれる。各測定値はローラトラック２０回転の平均値であり、トラック１回転当り１０２４個の位置の空間サンプリングにより記録がなされる。
【００５７】
次に、全ての速度について均等化するため、サンプリングの前にフーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて周波数範囲を調節する。
【００５８】
後車軸の左側で行なわれたこれらの測定の後、後車軸の右側で同形式の測定が行なわれ、次に、前車軸の両側で同形式の測定が行なわれる。
得られた騒音および振動の値はシステムの出力であり、これから、これらの基準タイヤが装着された車両について、全伝達関数が決定される。
【００５９】
システムの入力（全伝達関数が掛けられたこれらの入力は、前に記録された出力を得るためのものである）を得るため、同じホイールに装着されかつ同じ表面および同じ障害物が設けられた同じローラトラック上で転動する同じ種類の基準タイヤのハブに作用する力の測定が行なわれる。図４は、ホイール５′に装着されかつ車両の左側・後方ホイールと同じ使用条件に相当する使用条件（２バール）に膨張された基準タイヤ２′を示し、該タイヤ２′は、転がり表面上に障害物４′が設けられたローラトラック３′に押し付けられている。ここでも、タイヤに加えられる荷重すなわち２８４ｄａＮは、車両の左側・後方に装着されたときにタイヤにより支持される実荷重に等しく、従って選択された転動条件は現実的なものである。装着ホイール５′は、該ホイールの中心で３直交方向（これらの方向のうち、２つの方向Ｘ、Ｚは図面の紙面内にあり、第３の方向は、タイヤが転動するトラックの回転軸線に対して平行である）に作用する力の記録を可能にする動力計ハブ９′に保持される。
【００６０】
測定は、基準速度Ｖ（６０ｋｍ／ｈ）を除く同じ速度（４０、５０、７０、８０ｋｍ／ｈ）で動力計ハブ９′を用いて行なわれる。各測定は、トラック２０回転の平均値であり、トラック１回転当り１０２４個の位置での空間サンプリングにより記録がなされる。
【００６１】
次に、同じ車両の前車軸のタイヤの使用条件と同じ使用条件（２バールに等しい圧力、４８３ｄａＮに等しい荷重）を用いて、同じ基準タイヤについて同じ測定が反復される。最後に、選択された全ての速度について均等化するため、再サンプリングの前に、フーリエ変換（ＦＦＴ）により周波数範囲が調節される。
２バールの使用圧力を除く他の２つの圧力（１．７および２．３バール）に対し、車両についておよび基準タイヤ単独について全ての測定が行なわれる。
【００６２】
各速度に対し、基準タイヤが取り付けられた車両について決定された値および基準タイヤ単独について決定された値を用いて、車両を特徴付ける全伝達関数が計算され、この全伝達関数は、ハブでの力を考慮に入れてキャビン内の音響圧力を決定できる第１伝達関数と、同じハブ力を考慮に入れて、車両のステアリングホイールおよび床レベルでの振動レベルを得ることができる第２伝達関数とからなる。最後に、各速度および各膨張圧力について得られた種々の全伝達関数を平均化することにより、速度Ｖでの車両の全伝達関数が確立される。
【００６３】
サイズ２０５／６５ Ｒ １５ ＭＸＴの基準タイヤが装着された車両の全伝達関数が得られたならば、同じ車両について、基準タイヤとは異なる試験タイヤにより与えられる快適性能レベルを予測できる。このためには、図４の支持体を用いて前述の作業を反復するだけで、タイヤが装着されるホイールに作用するハブ力を充分に決定でき、当該車両でのその性能レベルが特徴付けられる。これらの力は、基準タイヤを用いて得られたものと同様に処理され、次に、前に決定された車両の全伝達関数が掛けられる。
【００６４】
図８は、サイズ２０５／６０ Ｒ １５ Ｍ＋Ｓ３３０の試験タイヤが装着された乗用車が突出部上を通るときに乗用車のキャビン内で記録された音響圧力（破線）と、６０ｋｍ／ｈに等しい同速度Ｖで本発明による方法で予測された騒音（実線）とを比較したものである。横軸には０〜１７５Ｈｚの周波数がプロットされており、一方、縦軸にはデシベル（０〜５０ｄＢＡ）が目盛られている。
【００６５】
図９および図１０は、車両で測定された値と、本発明によるモデルにより予測された値（この場合には、突出部が設けられたトラック上での転動中にステアリングホイールおよび床レベルで誘起される振動の値）とを比較したものである。図９は、本発明のモデルにより予測されたステアリングホイールに対する接線方向の加速度（実線）と、実験的に得られた同じ加速度（破線）とを示す。図１０は、車両の床レベルで本発明のモデルにより予測された垂直方向の加速度（実線）と、実験的に得られた同じ加速度（破線）とを示す。
【００６６】
ここに示す２つの例により得られた結果は、車両が新しい試験タイヤによる測定値を反復させることを永久的に利用できないとき、本発明による方法が、車両に取り付けられた新しいサスペンションシステムまたは新しいタイヤにより与えられる快適性能レベルの非常に優れた予測ができることを充分明瞭に証明できるものである。
【００６７】
云うまでもないことであるが、ローラトラック形転動手段に関連して上述したことは、平路面を近似する転動条件を再現する転動マシン（特に、「平ストリップ」マシン）を使用する場合にも等しく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 左側・後方のタイヤがローラトラック上に配置されている状態の乗用車を示す側面図である。
【図２】 フレームに取り付けられておりかつ図１のローラトラック上に同一条件で押し付けられた図１のタイヤを備えたサスペンションシステムを示す図面である。
【図３】 図２の組立体を別の角度から見た図面である。
【図４】 ホイールに装着されたタイヤが、本発明による方法の幾つかの段階を実施するためローラトラックに押し付けられているところを示す図面である。
【図５】 プロトタイプサスペンションシステムについての、突出部上を通るときの乗用車のキャビン内の騒音と、本発明の方法により予測された騒音とを比較した図面である。
【図６】 図５のプロトタイプサスペンションシステムについての、突出部上を通るときの車両のステアリングホイールに対する接線方向において記録された振動と、本発明の方法により得られた振動とを比較した図面である。
【図７】 キャビンの床レベルでの振動と、垂直方向の加速度とを比較した図面である。
【図８】 サスペンションシステムがタイヤと該タイヤが装着されたホイールとに簡単化された場合において、乗用車が突出部上を通るときに乗用車のキャビン内で記録された騒音と、本発明による方法で予測された騒音とを比較した図面である。
【図９】 サスペンションシステムがタイヤと該タイヤが装着されたホイールとに簡単化された場合において、乗用車が突出部上を通るときに車両のステアリングホイールに対する接線方向で記録された振動と、本発明による方法で得られた振動とを比較した図面である。
【図１０】 キャビンの床レベルでの図８の騒音と、垂直方向の加速度とを比較した図面である。

Claims (7)

1. プロトタイプサスペンションシステムが取り付けられた車両（１）が、表面上に所定サイズの少なくとも１つの障害物（４、４′）が設けられた転動手段（３、３′）上で所与の速度Ｖで転動するときに、車両（１）のキャビン内の快適性能を予測する方法において、
   第１に、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両が、単一または複数の障害物が設けられた転動手段上で速度Ｖで転動するときに車両内部の騒音レベルおよび／または振動レベルを測定し、かつ同じ転動手段上で同じ速度Ｖで転動する間に、同じ基準サスペンションシステムのボディへの取付け位置に作用する力を、関数数値モデルを用いて測定または計算することにより、基準サスペンションシステムが取り付けられた車両の全伝達関数を得る段階と、
   第２に、基準サスペンションシステムについて前に使用したものと同じ転動条件下で、プロトタイプサスペンションシステムのボディへの取付け位置に作用する力を関数数値モデルを用いて測定または計算する段階と、
   最後に、車両の全伝達関数に、プロトタイプサスペンションシステムのボディへの取付け位置に作用する力を掛けることにより車両内の騒音出力および／または振動出力を計算する段階とを有することを特徴とする方法。
2. 前記全伝達関数を決定するため、次の段階すなわち、
   ａ）車両に基準サスペンションシステムを取り付ける段階と、
   ｂ）キャビン内の所定位置での騒音および振動を記録できる手段（１７、１８、２０）を車両内に配置する段階と、
   ｃ）転動表面上に単一または複数の障害物（４）が設けられた転動手段（３）上に前記基準サスペンションシステムを置く段階と、
   ｄ）転動手段（３）上に置かれた各タイヤを速度Ｖで回転させて、キャビン内の騒音信号および振動信号を記録する段階とに従って車両（１）についての測定を行い、かつ次の段階すなわち、
   ｅ）前記基準サスペンションシステムのボディへの取付け位置において、基準サスペンションシステムを、３直交方向に作用する力を測定する手段が設けられたフレームに取り付ける段階と、
   ｆ）基準サスペンションシステムが、その単一または複数の接触面上で、考察位置において車両に支持される荷重に等しい路面荷重を支持するように、基準サスペンションシステムを、単一または複数の同じ障害物が設けられた段階ｃ）の転動手段に対して押し付ける段階と、
   ｇ）転動手段上に置かれた各タイヤを速度Ｖで回転させて、フレームへの基準サスペンションシステムの取付け位置に作用する力を記録する段階とに従って、基準サスペンションシステムを用いて測定を行なうことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記速度Ｖを除く少なくとも２つの他の速度について、前記段階ａ）〜ｇ）の測定を反復しかつこれらの全速度について得られた伝達関数を平均化することにより全伝達関数を得ることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 選択される付加速度は、前記速度Ｖの±１０〜３５％の範囲内にあることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記サスペンションシステムが、タイヤと該タイヤが装着されるホイールとに限定され、前記段階ｃ）およびｄ）が車両上の他の全ての前方位置および後方位置について反復され、前記フレームには、ホイールの中心に作用する力を決定可能にするハブが設けられていることを特徴とする請求項２記載の方法。
6. 分析される前記サスペンションシステムが、タイヤと該タイヤが装着されるホイールとに限定され、基準タイヤが装着された車両についての測定段階ａ）〜ｄ）およびタイヤ単独（基準および試験）についての測定段階ｅ）〜ｇ）が、使用圧力を除く少なくとも２つの付加膨張圧力値で行なわれることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 前記付加圧力は、基準タイヤの使用圧力の±１０〜２０％の範囲内にあることを特徴とする請求項６記載の方法。

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