JPH08159906A - Tire-balance measuring apparatus - Google Patents

Tire-balance measuring apparatus

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JPH08159906A
JPH08159906A JP30080594A JP30080594A JPH08159906A JP H08159906 A JPH08159906 A JP H08159906A JP 30080594 A JP30080594 A JP 30080594A JP 30080594 A JP30080594 A JP 30080594A JP H08159906 A JPH08159906 A JP H08159906A
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JP
Japan
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rotation
vector
vibration
tire
state
Prior art date
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Pending
Application number
JP30080594A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanobu Kaneko
貴信 金子
Kesao Sugano
今朝雄 菅野
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a tire-balance measuring apparatus by which a drop in a shake and that in a shimmy can be realized simultaneously. CONSTITUTION: The rotation of a tire is detected by optical fiber sensors 10, 10'. The up-and-down vibration and the front and rear vibration of the tire are detected by accelerometers 7A, 7B, 7'A, 7'B. On the basis of values of their detection signals, the correction vector of an imbalance is operated by an analytical-device body 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤのアンバランス
を測定するタイヤバランス測定装置に関し、特にタイヤ
を車両に装着した実車状態でアンバランスを測定する装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tire balance measuring device for measuring a tire imbalance, and more particularly to a device for measuring an unbalance of a tire mounted on a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のタイヤバランス測定装置として
は、特開昭62−20307号公報、特開昭62−51
42号公報に開示されている技術がある。上記従来技術
の前者は、タイヤのユニフォーミティ(主としてRF
V)を測定し最大値を示す位置の180°反対側にバラ
ンスを修正するウェイトを取付けてユニフォーミティを
相殺するものである。また上記従来技術の後者は、タイ
ヤの上下振動、前後振動を測定して前後振動に対しては
重量バランスを修正し、上下振動についてはタイヤのリ
ムに対する取付け位置を変更してユニフォーミティを修
正するものである。
2. Description of the Related Art As conventional tire balance measuring devices, there are Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-20307 and 62-51.
There is a technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 42-42. The former of the above-mentioned prior art is tire uniformity (mainly RF).
V) is measured and a weight that corrects the balance is attached to the opposite side of the position showing the maximum value by 180 ° to cancel the uniformity. In the latter of the above-mentioned conventional techniques, vertical vibration and longitudinal vibration of the tire are measured, and the weight balance is corrected with respect to the longitudinal vibration, and with respect to vertical vibration, the mounting position with respect to the rim of the tire is changed to correct the uniformity. It is a thing.

【0003】一般的に、タイヤの前後振動はタイヤの重
量のアンバランスによる加振力により、またタイヤの上
下振動は重量バランスとユニフォーミティとの合成力に
起因して発生するものである。すなわち、図4におい
て、上下振動アンバランスベクトルVVは、前後振動ア
ンバランスベクトルVHとユニフォーミティによる振動
ベクトルVUの合成ベクトルで表わされるが、ユニフォ
ーミティによるベクトルVUを低減するために、上下振
動アンバランスベクトルVVに対して180°反対側に
同ベクトルVVの大きさと同じウェイトを取付けて修正
ベクトルVV′とすると、元来、タイヤの重量アンバラ
ンスベクトルVHが存在するため、結果的にタイヤの重
量アンバランスベクトルは、修正ベクトルVV′と前後
振動アンバランスベクトルVHとの合成ベクトルVHV′
で表される。これはユニフォーミティによるベクトルV
Uと大きさが等しく方向が反対のベクトルであるため、
ユニフォーミティによるベクトルVUは相殺される。す
なわち、図8に示すように、タイヤの上下振動は同図の
bからdに低減される。車体の上下振動、すなわちシェ
イクは、一般にタイヤの不均質による力の変動が原因の
共振現象であるが、上下方向に修正することによって修
正前より低減が図られ快適な走行が可能となる。
Generally, the longitudinal vibration of the tire is caused by an exciting force due to the imbalance of the weight of the tire, and the vertical vibration of the tire is caused by the combined force of the weight balance and the uniformity. That is, in FIG. 4, the vertical vibration unbalance vector V V is represented by a composite vector of the longitudinal vibration unbalance vector V H and the vibration vector V U due to the uniformity, but in order to reduce the vector V U due to the uniformity, When a weight equal to the magnitude of the vector V V is attached on the opposite side of the vertical vibration unbalance vector V V to make a modified vector V V ′ , the tire weight unbalance vector V H originally exists. As a result, the tire weight imbalance vector is a composite vector V HV ' of the modified vector V V'and the longitudinal vibration imbalance vector V H.
It is represented by. This is the vector V by Uniformity
Since it is a vector of equal magnitude and opposite direction to U ,
The vector V U due to uniformity is offset. That is, as shown in FIG. 8, the vertical vibration of the tire is reduced from b to d in FIG. Vertical vibration of the vehicle body, that is, shake, is generally a resonance phenomenon caused by a change in force due to inhomogeneity of tires. However, by correcting the vibration in the vertical direction, the vibration can be reduced from before the correction and comfortable driving is possible.

【0004】ところが、修正ベクトルVV′の大きさに
相当するウェイトを付加したことにより、重量アンバラ
ンスの合成ベクトルVHV′は、元来の重量アンバランス
ベクトルVHよりも増加し、タイヤの前後加振力が増加
するため前後振動は増加する。図7に示すように、重量
アンバランスの増加により、操縦輪のキングピン回りの
自動励振現象であるシミー、すなわち、ステアリング左
右振動は、修正前より上下方向の修正を行なったことに
より、同図のbからaに増加し運転の快適性が損なわれ
る。またシミーの低減を図るべく、図5に示す重量アン
バランスベクトルVHを低減するため、180°反対側
に同ベクトルVHと大きさが等しいウェイトにより修正
ベクトルVH′を付加すると、図7に示したように、タ
イヤの前後振動が低減するため、ステアリングシミーが
前後修正によって同図のdに低減し運転の快適性が図ら
れる。しかし前後の重量アンバランスが相殺されるた
め、図5に示すようにユニフォーミティによるベクトル
Uが残留しこれが上下振動をもたらすことになる。す
なわち、上下振動アンバランスベクトルVVがユニフォ
ーミティベクトルVとなり、タイヤ上下振動の増加を
もたらす。つまり、図8におけるaに示すように、前後
修正によって修正前より車体シェイクは増加して快適性
を損なわれてしまう。
However, by adding a weight corresponding to the magnitude of the correction vector V V ′ , the weight unbalance composite vector V HV ′ becomes larger than the original weight unbalance vector V H , and the tire The longitudinal vibration increases because the longitudinal excitation force increases. As shown in FIG. 7, shimmy, which is an automatic excitation phenomenon around the kingpin of the control wheel due to an increase in weight imbalance, that is, steering left / right vibration is corrected in the vertical direction from before correction. It increases from b to a and the driving comfort is impaired. Also to reduce the shimmy, to reduce the weight unbalance vector V H shown in FIG. 5, adding a correction vector V H 'by weight the vector V H and size equals 180 ° opposite side, FIG. 7 As shown in FIG. 5, since the front-rear vibration of the tire is reduced, the steering shimmy is reduced to d in the same figure by the front-rear correction, and driving comfort is achieved. However, since the front and rear weight imbalances are canceled out, the vector V U due to the uniformity remains as shown in FIG. 5, and this causes vertical vibration. That is, the vertical vibration unbalance vector V V becomes the uniformity vector V U , which causes an increase in tire vertical vibration. That is, as shown by a in FIG. 8, the front-back correction causes more body shake than before the correction, and the comfort is deteriorated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
タイヤバランス測定装置においては、前後振動から重量
アンバランスを修正すると、シミーは低下するがシェイ
クが増加し、上下振動からユニフォーミティを修正する
と、シェイクは低下するがシミーが増加してしまうとい
う二律背反的現象が生じ問題点となっていた。本発明
は、上記従来技術の問題を解決し、シミー低下とシェイ
ク低下の両立を図ることが可能なタイヤバランス測定装
置を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional tire balance measuring device, when the weight imbalance is corrected from the longitudinal vibration, the shimmy is decreased but the shake is increased, and the uniformity is corrected from the vertical vibration. Then, a trade-off phenomenon occurs in which the shake decreases but the shimmy increases, which is a problem. An object of the present invention is to provide a tire balance measuring device that solves the above-mentioned problems of the prior art and can achieve both shimmy reduction and shake reduction.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段を、本発明の実施例のブロック図によって説明
する。図1は、本発明の構成と機能を示すブロック図で
ある。図1において、回転状態検出手段100は、車両
に装着された左右両タイヤの少なくとも一方の回転数の
検出を行なう機能を有し、例えば、後記の図2に示す実
施例における反射テープ8、8′および光ファイバセン
サ10、10′に相当しており、タイヤの回転に伴う回
転信号と回転数値(r.p.m.)を出力する機能を有
する。また、上下振動検出手段101、前後振動検出手
段102は、上記左右タイヤの回転支持部に取付けら
れ、この回転支持部の上下及び前後方向の振動を検出す
る。この上下振動検出手段101、前後振動検出手段1
02は、例えば、後記図2に示す実施例における上下加
速度センサ7A、7′A、及び、前後加速度センサ7
B、7′Bに相当する。また、回転パワースペクトル演
算手段103は、回転状態検出手段100により検出し
た回転信号からタイヤの回転信号のパワースペクトルを
演算する。
Means for solving the above problems will be described with reference to a block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and function of the present invention. In FIG. 1, the rotational state detecting means 100 has a function of detecting the rotational speed of at least one of the left and right tires mounted on the vehicle. For example, the reflective tapes 8, 8 in the embodiment shown in FIG. ′ And the optical fiber sensors 10 and 10 ′, and has a function of outputting a rotation signal and a rotation value (r.p.m.) associated with the rotation of the tire. The vertical vibration detecting means 101 and the longitudinal vibration detecting means 102 are attached to the rotation supporting portions of the left and right tires and detect the vibrations of the rotation supporting portions in the vertical and longitudinal directions. The vertical vibration detecting means 101 and the longitudinal vibration detecting means 1
Reference numeral 02 denotes, for example, the vertical acceleration sensors 7A and 7'A and the longitudinal acceleration sensor 7 in the embodiment shown in FIG.
B, 7'B. Further, the rotation power spectrum calculation means 103 calculates the power spectrum of the tire rotation signal from the rotation signal detected by the rotation state detection means 100.

【0007】第1の回転1次振動スペクトル演算手段1
04は、回転状態検出手段100により検出された回転
周波数と、第1の振動検出手段101からタイヤの回転
1次における上下振動のパワースペクトルを演算する。
第2の回転1次振動スペクトル演算手段102は、回転
状態検出手段100により検出した回転周波数と第2の
振動検出手段102からタイヤの回転1次における前後
振動のパワースペクトルを演算する。第1の位相差演算
手段106は、上記回転周波数における回転信号と、第
1の回転1次振動スペクトル演算手段104による上下
振動信号から上下振動の位相差を演算する。第2の位相
差演算手段107は、上記回転周波数における回転信号
と、第2の回転1次振動スペクトル演算手段105から
の前後振動信号から前後振動の位相差を演算する。第1
のベクトル演算手段108は、第1の位相差演算手段1
06と第1の回転1次振動スペクトル演算手段104か
ら上下アンバランスベクトルを演算する。第2のベクト
ル演算手段109は、第2の位相差演算手段107と第
2の回転1次振動スペクトル演算手段105から前後ア
ンバランスベクトルを演算する。
First rotation primary vibration spectrum calculation means 1
Reference numeral 04 calculates the rotation frequency detected by the rotation state detecting means 100 and the power spectrum of the vertical vibration in the primary rotation of the tire from the first vibration detecting means 101.
The second rotation primary vibration spectrum calculation means 102 calculates the rotation frequency detected by the rotation state detection means 100 and the power spectrum of the front-rear vibration in the rotation primary of the tire from the second vibration detection means 102. The first phase difference calculation means 106 calculates the phase difference between the vertical vibrations from the rotation signal at the above rotation frequency and the vertical vibration signal from the first rotation primary vibration spectrum calculation means 104. The second phase difference calculation means 107 calculates the phase difference between the front and rear vibrations from the rotation signal at the rotation frequency and the front and rear vibration signals from the second rotation primary vibration spectrum calculation means 105. First
The vector calculation means 108 of the first phase difference calculation means 1
06 and the first rotational primary vibration spectrum calculation means 104 calculates the vertical unbalance vector. The second vector calculation means 109 calculates the front-back unbalance vector from the second phase difference calculation means 107 and the second rotation primary vibration spectrum calculation means 105.

【0008】ベクトル合成手段110は、第1のベクト
ル演算手段108及び第2のベクトル演算手段109か
ら修正ベクトルを合成する。また、上下振動を演算する
第1のベクトル演算手段108と、前後振動ベクトルを
演算する第2のベクトル演算手段109は、上下振動ベ
クトルと前後振動ベクトルとの合成ベクトルからアンバ
ランス修正ベクトルを合成する。2点法、すなわちダミ
ーウエイトを付加しない現状と、0°及び180°にダ
ミーウエイトを付けた状態のそれぞれにつき修正ベクト
ルの演算が行なわれる。修正ベクトル演算手段111に
より、上記合成ベクトルに対応すべきベクトルの修正
量、修正位置が演算され、上記修正量、修正位置は表示
手段112によって表示される。回転パワースペクトル
演算手段103、第1の回転1次振動スペクトル演算手
段104、第2の回転1次振動スペクトル演算手段10
5、第1の位相差演算手段106、第2の位相差演算手
段107、第1のベクトル演算手段108、第2のベク
トル演算手段109、ベクトル合成手段110、修正ベ
クトル演算手段111、表示手段112は、実施例にお
ける解析装置本体13の部分に相当する。
The vector synthesizing means 110 synthesizes the modified vector from the first vector computing means 108 and the second vector computing means 109. Further, the first vector calculation means 108 for calculating the vertical vibration and the second vector calculation means 109 for calculating the longitudinal vibration vector combine the unbalance correction vector from the combined vector of the vertical vibration vector and the longitudinal vibration vector. . The correction vector is calculated for each of the two-point method, that is, the present condition in which no dummy weight is added and the state in which the dummy weight is added to 0 ° and 180 °. The correction vector calculation means 111 calculates the correction amount and the correction position of the vector that should correspond to the combined vector, and the correction amount and the correction position are displayed by the display means 112. Rotational power spectrum calculation means 103, first rotation primary vibration spectrum calculation means 104, second rotation primary vibration spectrum calculation means 10
5, first phase difference calculating means 106, second phase difference calculating means 107, first vector calculating means 108, second vector calculating means 109, vector synthesizing means 110, modified vector calculating means 111, display means 112 Corresponds to the part of the analysis apparatus main body 13 in the embodiment.

【0009】[0009]

【作用】図6は、実施例のタイヤ振動アンバランス、ユ
ニフォーミティによるベクトルを示すベクトル図であ
る。本実施例においては、タイヤの前後振動及び上下振
動から前後振動アンバランスベクトルVHと上下振動ア
ンバランスベクトルVVを求め、これら両ベクトルVH
Vの合成ベクトルVHVを演算し、この合成ベクトルV
HVに対して方向が反対で所定の大きさを有する修正ベク
トルが形成されるように、適正なバランス量を付加する
構成を有するものである。図6に示すように、VHVは前
後振動アンバランスベクトルVHと上下振動アンバラン
スベクトルVVの合成ベクトル、VSは合成ベクトルVHV
に対して方向が反対で、所定の大きさを有する修正ベク
トルを示している。これにより、修正後の重量アンバラ
ンスベクトルVHSと修正後のユニフォーミティによるベ
クトル(VU−VHS)の減少を図ることができる。
FIG. 6 is a vector diagram showing a vector based on the tire vibration imbalance and uniformity of the embodiment. In the present embodiment, the longitudinal vibration unbalance vector V H and the vertical vibration unbalance vector V V are obtained from the tire longitudinal vibration and vertical vibration, and these two vectors V H ,
Calculates the resultant vector V HV of V V, the resultant vector V
The configuration is such that an appropriate balance amount is added so that a correction vector having a predetermined magnitude and a direction opposite to that of the HV is formed. As shown in FIG. 6, V HV is a combined vector of the longitudinal vibration unbalance vector V H and the vertical vibration unbalance vector V V , and V S is a combined vector V HV
And has a direction opposite to that of the correction vector having a predetermined magnitude. As a result, it is possible to reduce the weight unbalance vector V HS after the correction and the vector (V U −V HS ) due to the uniformity after the correction.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

〈第1実施例〉図2、図3は、本発明の基準実施例を示
し、図2は本実施例の機構部分の斜視図、図3は同解析
装置13のブロック図である。以下、図2における構成
は、主として左輪側を示しているが、右輪側(タイヤは
図示せず)は「′」を付して示される。図2において、
タイヤ1を取付けたホイール2は、スピンドル6に取付
けられたハブ3にボルト・ナットを用いて締結されてい
る。また、スピンドル6はストラット4およびサスペン
ションロアアーム5に連結支持されている。7、7′は
加速度センサでスピンドル6に接着等によって取付けら
れており、この加速度センサ7、7′はタイヤ1のアン
バランスによって生じる振動を検出し、その検出値に相
当する加速度検出信号を出力する。2軸共通に各センサ
1個でもよいが、図2では、上下方向の振動を検出する
上下加速度センサ7A、7′A、前後方向の振動を検出
する前後加速度センサ7B、7′Bとして、左右に2個
ずつ配設されていて、その検出値に相当する振動検出信
号を出力する。また、上記タイヤ1またはホイール2に
は反射テープ8が貼り付けられ、この反射テープ8から
の反射光が反射テープ8に対向して配設された光ファイ
バセンサ10に入射され、この光ファイバセンサ10か
ら車輪の一回転につき1パルスのON/OFF電気信号
(回転信号)が出力される。11A、11′Aは上下加
速度センサアンプ、11B、11′Bは前後加速度セン
サアンプで、それぞれの出力信号は解析装置本体13に
入力される。また、上記光ファイバセンサ10、10′
からの回転信号は、光ファイバセンサアンプ12、1
2′によって増幅され、上記解析装置本体13に入力さ
れる。また、解析装置本体13には複数のスイッチ群と
表示ランプからなるリモートスイッチ9が接続されてい
る。
<First Embodiment> FIGS. 2 and 3 show a reference embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a mechanical portion of the present embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of the analyzer 13. In the following, the configuration in FIG. 2 mainly shows the left wheel side, but the right wheel side (the tire is not shown) is shown by adding “′”. In FIG.
The wheel 2 to which the tire 1 is attached is fastened to the hub 3 attached to the spindle 6 using bolts and nuts. The spindle 6 is connected to and supported by the strut 4 and the suspension lower arm 5. Reference numerals 7 and 7'represent acceleration sensors which are attached to the spindle 6 by adhesion or the like. The acceleration sensors 7 and 7'detect vibrations caused by the imbalance of the tire 1 and output acceleration detection signals corresponding to the detected values. To do. Although it is possible to use one sensor for each of the two axes, in FIG. 2, the vertical acceleration sensors 7A, 7'A for detecting vertical vibrations and the longitudinal acceleration sensors 7B, 7'B for detecting longitudinal vibrations are shown as left and right. Two of them are arranged at each of which the vibration detection signal corresponding to the detected value is output. Further, a reflection tape 8 is attached to the tire 1 or the wheel 2, and the reflected light from the reflection tape 8 is incident on an optical fiber sensor 10 arranged so as to face the reflection tape 8, and this optical fiber sensor An ON / OFF electric signal (rotation signal) of one pulse is output from 10 per one rotation of the wheel. Reference numerals 11A and 11'A are vertical acceleration sensor amplifiers, 11B and 11'B are longitudinal acceleration sensor amplifiers, and their output signals are input to the analyzer body 13. In addition, the optical fiber sensors 10, 10 '
The rotation signal from the optical fiber sensor amplifiers 12, 1
It is amplified by 2'and input to the analyzer body 13. A remote switch 9 composed of a plurality of switch groups and display lamps is connected to the analyzer body 13.

【0011】図3において、解析装置本体13内には、
主要な演算、記録、読み込みを行なうマイクロコンピュ
ータ201、該マイクロコンピュータ201に入力され
る信号をA/D変換するA/Dコンバータ202、上下
加速度センサ7A、7′Aからの上下振動検出信号、前
後加速度センサ7B、7′Bからの前後振動検出信号及
び光ファイバセンサ10、10′からの回転信号の高周
波成分をカットするアンチエリアシングフィルタ20
3、リモートスイッチ9と、上記マイクロコンピュータ
201との間で波形整形等を行なうインターフェース回
路204、演算情報や演算結果等を表示する液晶表示器
205、プリンタ206等が備えられている。光ファイ
バセンサ10、10′、上下加速度センサ7A、7′
A、前後加速度センサ7B、7′Bからの信号は、それ
ぞれ、アンプ11、12を経てフィルタ203に入力さ
れ、さらにA/Dコンバータ202によってA/D変換
される。
In FIG. 3, inside the analyzer body 13,
A microcomputer 201 for performing main operations, recording, and reading, an A / D converter 202 for A / D converting a signal input to the microcomputer 201, vertical vibration detection signals from the vertical acceleration sensors 7A, 7'A, front and rear An anti-aliasing filter 20 that cuts high-frequency components of the longitudinal vibration detection signals from the acceleration sensors 7B and 7'B and the rotation signal from the optical fiber sensors 10 and 10 '.
3, an interface circuit 204 for performing waveform shaping and the like between the remote switch 9 and the microcomputer 201, a liquid crystal display 205 for displaying calculation information and calculation results, a printer 206 and the like. Optical fiber sensors 10, 10 ', vertical acceleration sensors 7A, 7'
The signals from A and the longitudinal acceleration sensors 7B and 7'B are input to the filter 203 via the amplifiers 11 and 12, respectively, and further A / D converted by the A / D converter 202.

【0012】また上記リモートスイッチ9には、サンプ
リング開始を指示するスタートスイッチ22、サンプリ
ングや演算をキャンセルするキャンセルスイッチ23、
解析プログラムを初期状態にするリセットスイッチ2
4、測定の終了時に点灯するランプ25等が備えられて
いる。
The remote switch 9 includes a start switch 22 for instructing the start of sampling, a cancel switch 23 for canceling sampling and calculation,
Reset switch 2 for initializing the analysis program
4. A lamp 25 and the like which are turned on at the end of the measurement are provided.

【0013】以下、上記装置の作用をダミーウェイトを
2回付加する2点法(ダミーウエイトを付加しない状
態、および、0°、180°にダミーウエイトを付けた
状態でそれぞれ測定する方法)について説明する。図9
および図10は、2点法における演算内容を示すフロー
チャートである。なお、このプログラムにおいては左輪
についてのみ表示しているが、右輪についても同様に測
定と処理を行なう。図9において、先ず、ダミーウェイ
トを付加しないときの振動状態を測定するため、装置の
電源を入れるとスタートスイッチ22の入力待ちの状態
になる。シャシダイナモやローラ上で所定の車速、また
は、所定の回転数例えば100kn/h(15Hz)以上にな
り安定状態になった後、スタートスイッチ22をONす
る。現状、すなわち、ダミーウエイトなしの状態におけ
る振動と位相の測定が開始される。まず、左輪の回転信
号と上下加速度センサ信号、前後加速度センサ信号など
のアナログ信号が、A/Dコンバータ202により、例
えば4msec毎にデジタル値に変換され、メモリ所定のア
ドレスにデータが記憶される。この動作は所定のサンプ
リング数、例えば256個に達するまで繰り返し行なわ
れる。サンプリング数256個になったときA/D変換
は終了する(ステップS1〜S5)。左輪の、サンプリ
ングされた256個の回転信号値がメモリから読み出さ
れ、高速フーリエ変換(以下、FFT変換と記す)によ
り周波数分析され(ステップS6)、そのパワースペク
トルから回転1次成分の周波数f1(以下、回転1次周
波数f1と略記する)を検出し(ステップS7)周波数
1での回転パワースペクトル値を求める(ステップS
8)。同様に、左輪の上下振動信号をFFT変換し、回
転1次周波数f1での上下振動パワースペクトルの値PV
を計算する(ステップS9〜S10)。次に、回転信号
の回転1次周波数f1でのパワースペクトル値と、上下
振動信号の回転1次周波数f1でのパワースペクトル値
から両者の位相差θVを計算する(ステップS11)。
前後加速度センサ信号も同様にFFT変換し、回転1次
周波数f1でのパワースペクトル値と、前後振動パワー
スペクトル値から両者のPHを計算し、次に回転1次周
波数f1でのパワースペクトル値と、前後振動信号回転
1次周波数f1でのパワースペクトル値から両者の位相
差θHを計算する(ステップS12〜S14)。上記ま
でのステップによりダミーウェイトを付加しないときの
振動状態の測定が終了し、測定終了ランプの点灯により
作業者にその旨を報知し、測定カウンタC1に1を加算
する(ステップS15、S16)。このカウンタC1
ダミーウェイトを付加しない状態(C1=1)での測定
か、回転検出手段として貼付した反射テープの位置、す
なわち0°の位置にダミーウェイトを取付けた状態(C
1=2)での測定か、ダミーウェイトを反射テープの反
対側の位置、すなわち、180°の位置に取付けた状態
(C1=3)での測定かを判断するカウンタである。
The operation of the above apparatus will be described below with reference to a two-point method in which a dummy weight is added twice (a method in which no dummy weight is added and a measurement is performed with 0 ° and 180 ° with dummy weight). To do. Figure 9
And FIG. 10 is a flowchart showing the contents of calculation in the two-point method. In this program, only the left wheel is displayed, but the right wheel is also measured and processed in the same manner. In FIG. 9, first, in order to measure the vibration state when the dummy weight is not added, when the power of the device is turned on, the start switch 22 waits for input. The start switch 22 is turned on after the vehicle is in a stable state at a predetermined vehicle speed on the chassis dynamo or roller or at a predetermined rotation speed, for example, 100 kn / h (15 Hz) or more. At present, that is, in the state without dummy weights, measurement of vibration and phase is started. First, the analog signal such as the rotation signal of the left wheel and the vertical acceleration sensor signal and the longitudinal acceleration sensor signal is converted into a digital value by the A / D converter 202, for example, every 4 msec, and the data is stored in a predetermined address of the memory. This operation is repeated until a predetermined sampling number, for example, 256 is reached. When the number of samplings reaches 256, the A / D conversion ends (steps S1 to S5). The 256 sampled rotation signal values of the left wheel are read from the memory and subjected to frequency analysis by fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT transform) (step S6). From the power spectrum, the frequency f of the rotation primary component is calculated. 1 (hereinafter abbreviated as the primary rotation frequency f 1 ) is detected (step S 7) and the rotational power spectrum value at the frequency f 1 is obtained (step S 7).
8). Similarly, the vertical vibration signal of the left wheel is subjected to FFT conversion and the value P V of the vertical vibration power spectrum at the primary rotation frequency f 1
Is calculated (steps S9 to S10). Next, the phase difference θ V between the two is calculated from the power spectrum value of the rotation signal at the primary rotation frequency f 1 and the power spectrum value of the vertical vibration signal at the primary rotation frequency f 1 (step S11).
Longitudinal acceleration sensor signal similarly to the FFT, the power spectrum values of a rotational primary frequency f 1, to calculate both the P H from longitudinal vibrations power spectrum value, then the power spectrum at a rotational primary frequency f 1 The phase difference θ H between the two is calculated from the value and the power spectrum value at the primary vibration frequency f 1 of the front-back vibration signal (steps S 12 to S 14). The measurement of the vibration state when the dummy weight is not added is completed by the above steps, the operator is notified of that by the lighting of the measurement end lamp, and 1 is added to the measurement counter C 1 (steps S15 and S16). . This counter C 1 is measured in a state where a dummy weight is not added (C 1 = 1) or a state where the dummy weight is attached at the position of the reflection tape attached as the rotation detecting means, that is, the position of 0 ° (C
This is a counter for determining whether the measurement is 1 = 2) or the dummy weight is attached at a position on the opposite side of the reflection tape, that is, at a position of 180 ° (C 1 = 3).

【0014】なお、上記の位相差の演算は一般に次のよ
うにして行なう。すなわち、光ファイバセンサから出力
された回転信号をFFT変換すると、一定回転速度なら
ば、所定の周波数fpにパワースペクトルの1つのピー
クが生じる。同様に、加速度センサの出力をFFT変換
した結果についても、所定の周波数fpにパワースペク
トルのピークを示すようになる。上記FFT変換された
回転信号のパワースペクトル値は、下記(数1)式、振
動加速度センサ信号のパワースペクトル値は、下記(数
2)式で示され、回転信号と振動信号の間の位相差θは
下記(数3)式で求めることができる。 Fx(ω)=a+jb |Fx(ω)|=√(a2+b2) …(数1) Fy(ω)=c+jd |Fy(ω)|=√(c2+d2) …(数2)
The above phase difference calculation is generally performed as follows. That is, when the rotation signal output from the optical fiber sensor is FFT-converted, one peak of the power spectrum occurs at a predetermined frequency fp at a constant rotation speed. Similarly, the result of the FFT conversion of the output of the acceleration sensor also shows the peak of the power spectrum at the predetermined frequency fp. The power spectrum value of the FFT-converted rotation signal is expressed by the following equation (1), and the power spectrum value of the vibration acceleration sensor signal is expressed by the following equation (2). The phase difference between the rotation signal and the vibration signal is θ can be calculated by the following equation (3). Fx (ω) = a + jb | Fx (ω) | = √ (a 2 + b 2 ) ... (Equation 1) Fy (ω) = c + jd | Fy (ω) | = √ (c 2 + d 2 ) (Equation 2)

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】これらの計算式に基づいて、上記のように
回転1次周波数f1での上下振動のパワースペクトルの
値PV、回転と上下振動の位相差θV、回転1次周波数f
1での前後振動のパワースペクトルの値PH、回転と前後
振動の位相差θHを求めることができる。
Based on these calculation formulas, the value P V of the power spectrum of the vertical vibration at the primary rotation frequency f 1 , the phase difference θ V between the vertical rotation and the vertical vibration, and the primary frequency f of the rotation as described above.
The value P H of the power spectrum of the longitudinal vibrations in 1, it is possible to obtain the phase difference theta H rotation and longitudinal vibrations.

【0017】前記フローチャートに戻り、図9から図1
0に移行し、C1=1のときは、ダミーウェイトを付加
しない状態での測定に基づくPV、θV、PH、θHの各値
を定められたメモリPV1、θV1、PH1、θH1に記憶した
後、図9のスタート待ち状態となる(ステップS1
7)。次に、回転検出手段として貼付した反射テープの
位置を0°として、この位置に測定用のダミーウェイト
例えば20グラムを付加して走行し、ダミーウェイトを
付加しない状態で測定したときの車速と同一の車速にな
り、安定状態となった後にスタートスイッチ22を押
す。ダミーウェイトを付加しないときと同様の処理がな
され、カウンタはC1=2となり、所定のメモリPV0
θV0、PH0、θH0にデータPV、θV、PH、θHの各値が
記憶され、再びのスタート待ちの状態になる(ステッ
プS20)。次に、反射テープの反対側180°にダミ
ーウェイトを付け替え、同一車速で測定し、カウンタは
1=3となり、所定のメモリPV180、θV180
H180、θH 180にデータPV、θV、PH、θHの各値が記
憶される(ステップS21)。以後ダミーウェイトを付
加しない状態、反射テープの位置にダミーウェイトを付
加した場合、反射テープの反対側180°の位置にダミ
ーウェイトを付加した場合の各メモリから読出したデー
タから、それぞれの場合についてアンバランス量、アン
バランスベクトルを計算する。
Returning to the flow chart, FIG. 9 to FIG.
When C 1 = 1, the memory P V1 , θ V1 , P is set to each value of P V , θ V , P H , and θ H based on the measurement without adding the dummy weight. After the values are stored in H1 and θ H1 , the start waiting state shown in FIG. 9 is entered (step S1).
7). Next, the position of the reflection tape attached as the rotation detecting means is set to 0 °, a dummy weight for measurement, for example, 20 grams is added to the position, the vehicle is run, and the vehicle speed is the same as when the measurement is performed without adding the dummy weight. After the vehicle speed reaches the stable state and the stable state is achieved, the start switch 22 is pushed. The same processing as when the dummy weight is not added is performed, the counter becomes C 1 = 2, and the predetermined memory P V0 ,
The respective values of the data P V , θ V , P H , and θ H are stored in θ V0 , P H0 , and θ H0, and the state of waiting for start again is obtained (step S20). Next, a dummy weight is replaced at 180 ° on the opposite side of the reflection tape, the measurement is performed at the same vehicle speed, the counter becomes C 1 = 3, and the predetermined memories P V180 , θ V180 ,
The respective values of the data P V , θ V , P H , and θ H are stored in P H180 and θ H 180 (step S21). After that, when the dummy weight is not added in the state where the dummy weight is added, and when the dummy weight is added at the position of 180 ° on the opposite side of the reflection tape, the data read from each memory is used. Calculate the balance amount and unbalance vector.

【0018】図11は、本発明に係るアンバランスベク
トルを示すベクトル図であって、 ダミーウェイトを付加しない状態:PVの大きさをもち
位相がθVのベクトルVV 0°にダミーウェイト:PV0の大きさ、位相がθV0のベ
クトルVV0 180°にダミーウェイト:PV180の大きさ、位相がθ
V180のベクトルVV180 の3つのベクトルからアンバランス量は計算され、VV0
とVV180のベクトルの先端を結ぶ線の大きさをdとする
と、dは、上記のベクトルを0°←→180°軸方向に
分解して得られる。ダミーウェイトの重量をWとすれ
ば、アンバランス量UBは下記(数4)式で示される。
FIG. 11 is a vector diagram showing an unbalance vector according to the present invention, in which no dummy weight is added: a dummy weight is added to a vector V V 0 ° having a magnitude of P V and a phase of θ V : The size and phase of P V0 is θ V0 and the vector V V0 is 180 °. The dummy weight is P V180 and the phase is θ.
Unbalance amount of three Vector V V180 of V180 is calculated, V V0
When the size of the line connecting the ends of the vector of V V180 and V V180 is d, d is obtained by decomposing the above vector in the axial direction of 0 ° ← → 180 °. If the weight of the dummy weight is W, the unbalance amount U B is expressed by the following equation (4).

【0019】[0019]

【数4】 [Equation 4]

【0020】また、位相は、図11では伝達系の遅れを
省略してあるため、θVがアンバランス方向、修正方向
は180°反対側、すなわちθVB=θV+180°とな
る。続いて、前後アンバランスベクトルVHも、上記上
下アンバランスベクトルVVと同様の手順により計算さ
れる(ステップS21〜S23)。次に、上下アンバラ
ンスベクトルVV、前後アンバランスベクトルVHを合成
した合成ベクトルVHVを求め、その180°反対側に合
成ベクトルVHVの大きさの概ね1/2の大きさを有する
修正ベクトルVSを求める。これにより、重量アンバラ
ンスベクトルVH、ユニフォーミティベクトルVUの低減
が図られる。VSに大きさに応じたバランスウェイト量
と設定すべき位置を演算し、これらの結果を表示器20
5を用いて出力し全測定を終了する。測定実施作業者
は、このバランスウェイト量に応じた重量をタイヤホイ
ールの所定位置に打ち込む(ステップS24〜S2
7)。
In FIG. 11, since the delay of the transmission system is omitted in FIG. 11, θ V is in the unbalanced direction and the correction direction is on the opposite side of 180 °, that is, θ VB = θ V + 180 °. Subsequently, the front-rear unbalance vector V H is also calculated by the same procedure as that of the upper-lower unbalance vector V V (steps S21 to S23). Next, a synthetic vector V HV obtained by synthesizing the upper and lower unbalanced vectors V V and the front and rear unbalanced vectors V H is obtained, and a correction having a size of approximately ½ of the size of the combined vector V HV is provided on the opposite side of 180 °. Find the vector V S. As a result, the weight imbalance vector V H and the uniformity vector V U can be reduced. It calculates the position to be set as the balance weight amount corresponding to the magnitude of the V S, display 20 these results
Output using 5 and complete all measurements. The measurement operator drives the weight corresponding to the balance weight amount into a predetermined position of the tire wheel (steps S24 to S2).
7).

【0021】下記表1は、修正ベクトルVSの大きさ
を、合成ベクトルVHVの大きさの変化割合に対応する重
量アンバランスベクトルVHの変化割合とユニフォーミ
ティベクトルVUの変化割合を示した表である。表1に
より明らかなように合成ベクトルVHVの大きさの1/2
のとき、修正ベクトルVSは、重量アンバランスベクト
ルが0.83、ユニフォーミティベクトルが0.56を
示し、共に最も減少していることが分かる。例えば図6
では、VHVの1/2のウェイトとすることにより、重量
アンバランスベクトルVH、ユニフォーミティベクトル
Uの低減が図られていることを示している。これによ
り、上記従来技術の問題を解決し、シミー低下とシェイ
ク低下の両立を図ることができる。
Table 1 below shows the magnitude of the correction vector V S , the rate of change of the weight imbalance vector V H and the rate of change of the uniformity vector V U corresponding to the rate of change of the magnitude of the composite vector V HV. It is a table. As is clear from Table 1, 1/2 of the size of the composite vector V HV
At this time, the correction vector V S has a weight imbalance vector of 0.83 and a uniformity vector of 0.56, and it can be seen that both are the smallest. For example, in FIG.
Shows that the weight unbalance vector V H and the uniformity vector V U are reduced by setting the weight to 1/2 of V HV . As a result, it is possible to solve the above-mentioned problems of the conventional technique and achieve both a decrease in shimmy and a decrease in shake.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】上記の説明の通り、本実施例は、タイヤの
回転数、タイヤの上下振動及び前後振動を検出する手段
と、周波数分析手段を有し、タイヤ回転1次の振動パワ
ースペクトルを演算し、位相差を演算し、上下アンバラ
ンスベクトル並びに前後アンバランスベクトルを演算
し、これに基づいて修正ベクトル演算し、表示する手段
を備えるタイヤバランス測定装置であって、これを用い
て重量アンバランスの低減を図ることにより、ステアリ
ングシミーの低下とユニフォーミティベクトルの低下に
より、車体シェイクを低減することができ、表1に示し
た修正を行うことによって図7、図8に示したように車
体シェイクの両方を低減することが可能になった。図示
しないが、シミーを重点的に低減したい場合には前後振
動アンバランスベクトル、シェイクを低減したい場合に
は上下振動アンバランスベクトルのそれぞれに重み付け
して合成ベクトルを計算することも可能である。データ
的にも、また運転のフィーリングからもシミーが問題で
あることから、シミーに対して重点的に低減を図ろうと
する場合に、前後、上下のアンバランスに重み付けを行
ない合成ベクトルを求めることができる。すなわち、 V*HV=αV*H+βV*V …(数5) ただしα,βは重みである。
As described above, this embodiment has means for detecting the rotational speed of the tire, vertical vibration and longitudinal vibration of the tire, and frequency analysis means, and calculates the vibration power spectrum of the primary tire rotation. A tire balance measuring device having means for calculating a phase difference, calculating an up-down unbalance vector and a front-rear unbalance vector, and performing a correction vector operation based on the vector to display a weight unbalance By reducing the vehicle body shake by reducing the steering shimmy and the uniformity vector, it is possible to reduce the vehicle body shake by making the corrections shown in Table 1 as shown in FIGS. 7 and 8. It has become possible to reduce both. Although not shown, it is also possible to calculate the combined vector by weighting the longitudinal vibration unbalance vector when the shimmy is to be reduced and the vertical vibration unbalance vector when the shake is to be reduced. Since shimmy is a problem both in terms of data and driving feeling, when trying to focus on reducing shimmy, the imbalance between front, rear, and top and bottom should be weighted to obtain a composite vector. You can That is, V * HV = αV * H + βV * V (Equation 5) where α and β are weights.

【0024】〈第2実施例〉第2実施例として例えば、
α=1,β=0.5の場合のベクトル図を図12に示
す。ベクトルVHとベクトルVVの大きさが1/2のベク
トルで合成ベクトルVHVを求め、VHVを求め、VHVの反
対側に大きさがVHVと同じベクトルVSを求める。この
場合、図6のように1/2の修正ベクトルでなくてもよ
い。このVSに応じたウェイトを付加することによっ
て、前後アンバランスベクトルVHSとなって著しく減少
し、ユニフォーミティベクトルVUも若干の減少があ
る。また、シェイクを重点的に低減したい場合もこれに
準じて実施することが可能である。重みα,βは、例え
ば、ポテンショ(図示せず)などのボリュームを設けて
電圧を変え、図3におけるマイコン201のA/Dコン
バータ202に入力し、A/D変換値に応じて重み付け
することが可能である。また、他のスイッチ等を用いて
切換えてもよい。
<Second Embodiment> As a second embodiment, for example,
FIG. 12 shows a vector diagram when α = 1 and β = 0.5. The magnitude of the vector V H and the vector V V is calculated synthetic vector V HV vector of 1/2, seeking V HV, the size on the opposite side of the V HV ask the same vector V S and V HV. In this case, the correction vector may not be 1/2 as in FIG. By adding a weight according to this V S , the front-back unbalance vector V HS is significantly reduced, and the uniformity vector V U is also slightly reduced. Also, when it is desired to reduce the shake intensively, it is possible to carry out according to this. The weights α and β are, for example, provided with a potentiometer (not shown) or the like to change the voltage, input to the A / D converter 202 of the microcomputer 201 in FIG. 3, and weighted according to the A / D converted value. Is possible. Moreover, you may switch using another switch etc.

【0025】また、上下アンバランスベクトルと前後ア
ンバランスベクトルの差からユニフォーミティベクトル
を求めて修正することも可能である。すなわち、重み
α,βを例えば、α=−1,β=1とした場合、合成ベ
クトルVHVは V*HV=−V*H+V*V …(数6) となり、これはユニフォーミティベクトルVUを表わ
す。このように、α,βの値の設定によって、ユニフォ
ーミティベクトルを修正することも可能である。
It is also possible to obtain and correct the uniformity vector from the difference between the vertical unbalance vector and the front and rear unbalance vector. That is, when the weights α and β are set to α = −1 and β = 1, the combined vector V HV becomes V * HV = −V * H + V * V (Equation 6), which is a uniformity vector V Represents U. In this way, it is possible to correct the uniformity vector by setting the values of α and β.

【0026】さらに、本実施例では、ダミーウェイトを
2回付加してアンバランスベクトルを求めているが、条
件設定によっては、ダミーウェイトを付加しないときの
アンバランスベクトルのみから計算して、簡易に修正を
行なうことが可能である。
Further, in the present embodiment, the dummy weight is added twice to obtain the unbalance vector. However, depending on the condition setting, the unbalance vector is calculated only from the unbalance vector when the dummy weight is not added, and the unbalance vector is simplified. Modifications are possible.

【0027】さらにまた、実施例に示した回転パワース
ペクトル演算手段102、回転1次振動スペクトル演算
手段103、位相差演算手段104などに替えて、バン
ドパスフィルタ等FFT変換以外の手段を利用すること
も可能である。
Furthermore, in place of the rotation power spectrum calculation means 102, the first-order rotation vibration spectrum calculation means 103, the phase difference calculation means 104 and the like shown in the embodiment, a means other than FFT conversion such as a band pass filter may be used. Is also possible.

【0028】〈第3実施例〉第3実施例は、アナログ処
理による実施例である。図13において、300はタイ
ヤの回転状態を検出し、1回転に1パルスの信号を出力
する回転状態検出手段、301、302はタイヤの上
下、前後振動を検出し、加速度に比例した電圧信号を出
力する振動検出手段、303、303′は回転状態検出
手段300の出力に応じて、フィルタのカットオフ周波
数が変化するバンドパスフィルタ回路であって、回転信
号と振動信号を入力すると、タイヤの回転1次周波数の
振動成分のみを抽出し、概ねsin波の電圧信号を出力
する。304、304′は位相差検出回路であり、回転
状態検出手段300のパルス信号とフィルタ回路30
3、303′を通過したタイヤの回転1次周波数の振動
信号を入力すると、例えば、図14に示すように、回転
パルス信号の立上りをトリガとして、振動波形がピーク
値を示すまでの時間T1をカウントし、同時に回転のパ
ルス信号の周期T0もカウントすると位相θは、θ=3
60°×T1/T0によって求められ、このθに比例した
電圧を出力する。
<Third Embodiment> The third embodiment is an embodiment based on analog processing. In FIG. 13, reference numeral 300 denotes a rotation state detecting means for detecting the rotation state of the tire and outputting a signal of 1 pulse per one rotation, and 301 and 302 for detecting the vertical and longitudinal vibrations of the tire, and outputting a voltage signal proportional to the acceleration. The output vibration detecting means 303 and 303 ′ are bandpass filter circuits in which the cutoff frequency of the filter changes according to the output of the rotation state detecting means 300. When a rotation signal and a vibration signal are input, the tire rotation Only the vibration component of the primary frequency is extracted and a sin wave voltage signal is output. Reference numerals 304 and 304 'denote phase difference detecting circuits, which are pulse signals of the rotation state detecting means 300 and the filter circuit 30.
When the vibration signal of the primary rotation frequency of the tire that has passed 3, 303 'is input, for example, as shown in FIG. 14, the time T 1 until the vibration waveform shows the peak value is triggered by the rising of the rotation pulse signal. When the period T 0 of the rotation pulse signal is also counted at the same time, the phase θ becomes θ = 3
The voltage obtained by 60 ° × T 1 / T 0 and proportional to θ is output.

【0029】305、305′は前記フィルタ回路30
3、303′を通過したタイヤの回転1次周波数の信号
振動の振幅を検出する回路である。例えばピークホール
ドなどの回路によって振動波形のピーク値を検出して振
幅としてもよく、振幅に比例した電圧を出力する。30
6は演算回路であってマイクロコンピュータ、パソコン
などによって構成されており、位相差検出回路304、
304′からの出力、及び振幅検出回路305、30
5′からの電圧出力をA/Dコンバータ307でディジ
タル値に変換し、振幅を大きさとし位相差を方向とする
アンバランスベクトルを308、309で演算し、これ
を310において合成することにより、合成アンバラン
スベクトル、及び、修正ベクトルが演算される。これら
をA/D変換し、修正ベクトル305、305′の振幅
検出についても、演算回路306内でプログラムを作成
して演算により求めることも可能である。
Reference numerals 305 and 305 'denote the filter circuit 30.
This circuit detects the amplitude of the signal vibration of the primary rotational frequency of the tire that has passed 3, 303 '. For example, the peak value of the vibration waveform may be detected by a circuit such as a peak hold and used as the amplitude, and a voltage proportional to the amplitude is output. 30
Reference numeral 6 denotes an arithmetic circuit, which is composed of a microcomputer, a personal computer, etc., and has a phase difference detection circuit 304,
Output from 304 'and amplitude detection circuits 305, 30
The voltage output from 5'is converted into a digital value by the A / D converter 307, the unbalance vector having the amplitude as the magnitude and the phase difference as the direction is calculated by 308 and 309, and the unbalanced vector is combined by 310 to combine. The unbalanced vector and the modified vector are calculated. It is also possible to A / D convert these and detect the amplitudes of the correction vectors 305 and 305 ′ by creating a program in the arithmetic circuit 306 and calculating it.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の実施により、前後振動から重量
アンバランスを修正すると、シミーは低下するがシェイ
クが増加し、上下振動からユニフォーミティを修正する
と、シェイクは低下するがシミーが増加するという従来
技術にみられた問題点は解決され、シミーとシェイクの
低下を同時に実現することが可能なタイヤバランス測定
装置を提供することができた。
According to the present invention, when the weight imbalance is corrected from the longitudinal vibration, the shimmy decreases but the shake increases. When the uniformity is corrected from the vertical vibration, the shake decreases but the shimmy increases. The problems found in the prior art have been solved, and a tire balance measuring device capable of simultaneously achieving shimmy and shake reduction can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の機能を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing functions of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の機構部分を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a mechanical portion of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の解析装置のブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of an analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明のタイヤ振動アンバランス、ユニフォー
ミティのベクトルを示すベクトル図である。
FIG. 4 is a vector diagram showing vectors of tire vibration unbalance and uniformity according to the present invention.

【図5】本発明のタイヤ振動アンバランス、ユニフォー
ミティのベクトルを示すベクトル図である。
FIG. 5 is a vector diagram showing vectors of tire vibration unbalance and uniformity according to the present invention.

【図6】本発明のタイヤ振動アンバランス、ユニフォー
ミティのベクトルを示すベクトル図である。
FIG. 6 is a vector diagram showing vectors of tire vibration unbalance and uniformity according to the present invention.

【図7】本発明のタイヤ回転とステアリングシミーの関
係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between tire rotation and steering shimmy according to the present invention.

【図8】本発明のタイヤ回転とシェイクの関係を示す特
性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between tire rotation and shake according to the present invention.

【図9】本発明の演算内容を示す実施例のフローチャー
トの一部である。
FIG. 9 is a part of a flowchart of an embodiment showing the contents of calculation of the present invention.

【図10】本発明の演算内容を示す実施例のフローチャ
ートの一部である。
FIG. 10 is a part of a flowchart of an embodiment showing the content of calculation of the present invention.

【図11】本発明のアンバランスベクトルを示すベクト
ル図である。
FIG. 11 is a vector diagram showing an unbalance vector of the present invention.

【図12】本発明の第2実施例のタイヤ振動アンバラン
ス、ユニフォーミティのベクトルを示すベクトル図であ
る。
FIG. 12 is a vector diagram showing tire vibration unbalance and uniformity vectors of the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3実施例の機能を示すブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram showing functions of a third embodiment of the present invention.

【図14】第3実施例の回転信号と振動信号の位相差を
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a phase difference between a rotation signal and a vibration signal according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…タイヤ 2…ホ
イール 3…ハブ 4…ス
トラット 5…サスペンションロアアーム 7、7′…加
速度センサ 7A、7′A…上下加速度センサ 7B、7′B…前
後加速度センサ 8、8′…反射テープ 9…リ
モートスイッチ 10、10′…光ファイバセンサ 11、11′…
増幅器 12、12′…光ファイバセンサアンプ 13…
解析装置本体 22…スタートスイッチ 23…
キャンセルスイッチ 24…リセットスイッチ 25…
ランプ 100…回転状態検出手段 101…上下振
動検出手段 102…前後振動検出手段 103…回転パ
ワースペクトル演算手段 104…第1の回転1次スペクトル演算手段 105…第1の回転1次スペクトル演算手段 106…第1の位相差演算手段 107…第2の位
相差演算手段 108…第1のベクトル演算手段 109…第2のベ
クトル演算手段 110…ベクトル合成手段 111…修正ベク
トル演算手段 112…表示手段 201…マイクロコンピュータ 202…A
/Dコンバータ 203…アンチエリアシングフィルタ 204…イ
ンターフェース回路 205…液晶表示器 206…プ
リンタ 300…回転状態検出手段 301…上
下振動検出手段 302…前後振動検出手段 303、303′…周波数
可変バンドパスフィルタ 304、304′…位相差検出回路 305、30
5′…振幅検出回路 306…マイクロコンピュータ 307…A
/D変換回路 308…上下アンバランス演算回路 309…前
後アンバランス演算回路 310…合成ベクトル演算回路 S1〜S27…処理ステップ
1 ... Tire 2 ... Wheel 3 ... Hub 4 ... Strut 5 ... Suspension lower arm 7, 7 '... Acceleration sensor 7A, 7'A ... Vertical acceleration sensor 7B, 7'B ... Longitudinal acceleration sensor 8, 8' ... Reflective tape 9 ... Remote switch 10, 10 '... Optical fiber sensor 11, 11' ...
Amplifier 12, 12 '... Optical fiber sensor amplifier 13 ...
Analysis device main body 22 ... Start switch 23 ...
Cancel switch 24 ... Reset switch 25 ...
Lamp 100 ... Rotational state detecting means 101 ... Vertical vibration detecting means 102 ... Longitudinal vibration detecting means 103 ... Rotational power spectrum calculation means 104 ... First rotation primary spectrum calculation means 105 ... First rotation primary spectrum calculation means 106 ... 1st phase difference calculating means 107 ... 2nd phase difference calculating means 108 ... 1st vector calculating means 109 ... 2nd vector calculating means 110 ... Vector combining means 111 ... Correction vector calculating means 112 ... Display means 201 ... Micro Computer 202 ... A
/ D converter 203 ... Anti-aliasing filter 204 ... Interface circuit 205 ... Liquid crystal display 206 ... Printer 300 ... Rotation state detecting means 301 ... Vertical vibration detecting means 302 ... Front-rear vibration detecting means 303, 303 '... Frequency variable bandpass filter 304 , 304 '... Phase difference detection circuit 305, 30
5 '... Amplitude detection circuit 306 ... Microcomputer 307 ... A
/ D conversion circuit 308 ... Upper / lower unbalance arithmetic circuit 309 ... Front / rear unbalance arithmetic circuit 310 ... Composite vector arithmetic circuit S1 to S27 ... Processing steps

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両に装着された左右タイヤの少なくとも
一方の回転信号を検出する回転状態検出手段と、 前記回転信号から回転1次の状態を表わす回転信号を出
力する回転パワースペクトル演算手段と、 前記回転状態を検出するタイヤの回転支持部材に取り付
けられ、当該タイヤの上下方向の振動状態を検出し、該
状態を表わす上下振動信号を出力する第1の振動検出手
段と、 前記回転状態を検出するタイヤの回転支持部材に取り付
けられ、当該タイヤの前後方向の振動状態を検出し、該
状態を表わす前後振動信号を出力する第2の振動検出手
段と、 前記回転信号及び前記上下振動信号に基づき、回転1次
における上下振動信号を出力する第1の回転1次スペク
トル演算手段と、 前記回転信号及び前記前後振動信号に基づき、回転1次
における前後振動信号を出力する第2の回転1次スペク
トル演算手段と、 前記回転状態検出手段により検出された回転1次の状態
を表わす回転信号及び前記第1の回転1次スペクトル演
算手段により検出された回転1次における上下振動信号
に基づき、位相差を演算する第1の位相差演算手段と、 前記回転状態検出手段により検出された回転1次の状態
を表わす回転信号及び前記第2の回転1次スペクトル演
算手段により検出された回転1次における前後振動信号
に基づき、位相差を演算する第2の位相差演算手段と、 前記第1の位相差演算手段により演算された位相差及び
前記第1の回転1次スペクトル演算手段により検出され
た上下振動信号の振動レベルに基づき、上下アンバラン
スベクトルを演算する第1のベクトル演算手段と、 前記第2の位相差演算手段により演算された位相差及び
前記第2の回転1次スペクトル演算手段により検出され
た前後振動信号の振動レベルに基づき、前後アンバラン
スベクトルを演算する第2のベクトル演算手段と、 前記上下アンバランスベクトル及び前記前後アンバラン
スベクトルを合成するベクトル合成手段と、 前記合成ベクトルに対応すべきベクトルの修正量及び修
正位置を演算する修正ベクトル演算手段と、を備えたこ
とを特徴とするタイヤバランス測定装置。
1. A rotation state detecting means for detecting a rotation signal of at least one of left and right tires mounted on a vehicle, and a rotation power spectrum calculating means for outputting a rotation signal representing a primary rotation state from the rotation signal. A first vibration detecting means which is attached to a rotation supporting member of the tire for detecting the rotation state, detects a vertical vibration state of the tire, and outputs a vertical vibration signal representing the state; and detects the rotation state. Second vibration detecting means attached to the rotation supporting member of the tire for detecting the longitudinal vibration state of the tire and outputting a longitudinal vibration signal representing the state, based on the rotation signal and the vertical vibration signal. A first rotation primary spectrum calculation means for outputting a vertical vibration signal in the first rotation, and a first rotation spectrum based on the rotation signal and the front-back vibration signal. Second rotation primary spectrum calculation means for outputting a longitudinal vibration signal, a rotation signal indicating the rotation primary state detected by the rotation state detection means, and the first rotation primary spectrum calculation means. The first phase difference calculating means for calculating the phase difference based on the vertical vibration signal in the first rotation, the rotation signal indicating the first rotation state detected by the rotation state detecting means, and the second rotation 1 Second phase difference calculating means for calculating a phase difference based on the longitudinal vibration signal in the first rotation detected by the next spectrum calculating means, the phase difference calculated by the first phase difference calculating means, and the first phase difference calculating means. First vector calculation means for calculating a vertical unbalance vector based on the vibration level of the vertical vibration signal detected by the rotation primary spectrum calculation means of Second vector calculation means for calculating the front-rear unbalance vector based on the phase difference calculated by the second phase difference calculation means and the vibration level of the front-rear vibration signal detected by the second rotation primary spectrum calculation means. A vector synthesizing means for synthesizing the upper and lower unbalanced vectors and the front and rear unbalanced vectors, and a correction vector computing means for computing a correction amount and a correction position of a vector that should correspond to the synthesized vector. Tire balance measuring device.
【請求項2】前記アンバランスベクトル合成手段は、上
下アンバランスベクトルまたは前後アンバランスベクト
ルにそれぞれに重み付けして演算する付加演算機能を備
えることを特徴とする請求項1記載のタイヤバランス測
定装置。
2. The tire balance measuring device according to claim 1, wherein the unbalance vector synthesizing means has an additional arithmetic function for performing arithmetic operation by weighting the upper and lower unbalance vectors or the front and rear unbalance vectors respectively.
【請求項3】前記修正ベクトル演算手段は、前記第1の
ベクトル演算手段から求めた上下アンバランスベクトル
と、前記第2のベクトル演算手段から求めた前後アンバ
ランスベクトルとの差から、ユニフォーミティベクトル
を演算する手段を含むことを特徴とする請求項1記載の
タイヤバランス測定装置。
3. The uniformity vector is calculated from the difference between the upper and lower unbalance vectors calculated by the first vector calculation means and the front and rear imbalance vectors calculated by the second vector calculation means. The tire balance measuring device according to claim 1, further comprising means for calculating
【請求項4】上記の各演算処理は、ダミーウエイトを付
加しない状態時のアンバランスベクトルによる演算値に
基づくものであることを特徴とする請求項1記載のタイ
ヤバランス測定装置。
4. The tire balance measuring device according to claim 1, wherein each of the arithmetic processes is based on an arithmetic value by an unbalance vector in a state where no dummy weight is added.
【請求項5】車両に装着された左右タイヤの少なくとも
一方の回転信号を検出する回転状態検出手段と、 前記回転状態を検出するタイヤの回転支持部材に取り付
けられ、当該タイヤの上下方向の振動状態を検出し、該
状態を表わす上下振動信号を出力する第1の振動検出手
段と、 前記回転状態を検出するタイヤの回転支持部材に取り付
けられ、当該タイヤの前後方向の振動状態を検出し、該
状態を表わす前後振動信号を出力する第2の振動検出手
段と、 前記回転状態検出手段からの回転信号と、前記第1、第
2の振動検出手段からの振動信号の入力により、タイヤ
の回転1次周波数の振動信号をそれぞれ出力する周波数
可変フィルタ回路と、 前記周波数可変フィルタ回路からタイヤの回転1次周波
数の振動信号の振幅を検出する回路と、 前記回転信号及び前記周波数可変フィルタ回路の出力か
ら前記回転信号と前記振動信号の位相差を検出する回路
と、 前記振幅を検出する回路及び位相差を検出する回路から
の出力をA/D変換すする回路を含み、上下アンバラン
スベクトルと前後アンバランスベクトルの演算並びにそ
の合成ベクトルの演算を行なう演算回路を有することを
特徴とするタイヤバランス測定装置。
5. A rotational state detecting means for detecting a rotational signal of at least one of left and right tires mounted on a vehicle, and a vertical vibration state of the tire mounted on a rotation supporting member of the tire for detecting the rotational state. Is attached to the rotation supporting member of the tire for detecting the rotation state, the first vibration detecting means for outputting a vertical vibration signal indicating the state, and detecting the vibration state in the front-rear direction of the tire, Rotation of the tire 1 by inputting the second vibration detecting means for outputting the longitudinal vibration signal indicating the state, the rotation signal from the rotation state detecting means, and the vibration signals from the first and second vibration detecting means. A variable frequency filter circuit that outputs a vibration signal of a next frequency; and a circuit that detects the amplitude of the vibration signal of the primary rotation frequency of the tire from the variable frequency filter circuit. A circuit that detects the phase difference between the rotation signal and the vibration signal from the rotation signal and the output of the frequency variable filter circuit, and an output from the circuit that detects the amplitude and the circuit that detects the phase difference is A / D converted. And a circuit for performing the calculation of a vertical unbalance vector, a front-rear unbalance vector, and a combined vector thereof, the tire balance measuring device.
JP30080594A 1994-12-05 1994-12-05 Tire-balance measuring apparatus Pending JPH08159906A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100350880B1 (en) * 1999-12-11 2002-09-10 기아자동차주식회사 a tire balance inspecting device
JP2016532123A (en) * 2013-09-24 2016-10-13 ルノー エス.ア.エス. Method for detecting vehicle wheel unbalance while the vehicle is running

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KR100350880B1 (en) * 1999-12-11 2002-09-10 기아자동차주식회사 a tire balance inspecting device
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