KR101365366B1 - Measuring device and method for tire handing performance - Google Patents

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KR101365366B1
KR101365366B1 KR1020120113967A KR20120113967A KR101365366B1 KR 101365366 B1 KR101365366 B1 KR 101365366B1 KR 1020120113967 A KR1020120113967 A KR 1020120113967A KR 20120113967 A KR20120113967 A KR 20120113967A KR 101365366 B1 KR101365366 B1 KR 101365366B1
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최지영
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금호타이어 주식회사
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Abstract

According to the present invention, a device for measuring the handling performance of a tire comprises: a displacement sensor installed in a position separated from an axle to detect the displacement variation of the internal surface of a tire coupled to the axle of a front wheel for a vehicle; a steering sensor for detecting the adjusted angle of a handle for a vehicle; and an calculation unit for calculating and analyzing the handling angle variation of the tire according to time by receiving the detection signals of the steering sensor and the displacement sensor when a vehicle is handled. The present invention can objectively and reliably evaluate the tire handling performance and the riding quality used to be subjectively evaluated by a driver without expensive equipment by numerically calculating the handling angle variation of the tire according to the time.

Description

타이어 핸들링 성능 측정장치 및 측정방법{Measuring device and method for tire handing performance}Measuring device and method for tire handing performance {Measuring device and method for tire handing performance}

본 발명은 타이어 핸들링 성능 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변위센서를 이용하여 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하고, 이로부터 차량의 핸들링 시 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하고 분석함으로써, 타이어 핸들링 성능 및 승차감 성능을 객관적이고 신뢰성 있게 평가할 수 있는 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a tire handling performance measuring apparatus, and more particularly, by using a displacement sensor to detect a change in the displacement of the inner side of the tire coupled to the front wheel axle, from which the handling according to the time of the tire when handling the vehicle The present invention relates to a tire handling performance measuring apparatus and measuring method capable of objectively and reliably evaluating tire handling performance and ride comfort performance by calculating and analyzing an angle change amount.

타이어는 내부에 공기가 들어 있어 외계(外界)의 여러 가지 충격으로부터 차량 및 탑승자를 보호하며, 차바퀴로서의 기능적인 작용을 한다. 또한 타이어는 차량의 주행성능과 승차감에 큰 영향을 미친다. 노면과의 접촉부에서 발생하는 충격, 흔들림과 진동, 소음 등 타이어와 관계되는 요인에 의해 승차감이 좌우된다. 타이어 승차감은 주행 시 핸들에서 운전자의 손으로 전달되는 흔들림과 진동 같은 물리적인 승차감과 타이어가 발생시킨 소음 같은 정서적 승차감을 모두를 포함하는 정숙성을 의미한다.The tire contains air inside to protect the vehicle and the occupant from various impacts from the outside, and functions as a wheel. In addition, the tire has a great influence on the driving performance and ride comfort of the vehicle. The riding comfort is determined by factors related to the tire such as impact, shaking, vibration, and noise generated at the contact portion with the road surface. Tire ride comfort means quietness including both physical ride comfort such as shaking and vibration transmitted from the steering wheel to the driver's hand while driving and emotional ride comfort such as noise generated by the tire.

승차감에 영향을 주는 타이어 진동은 짧은 단파의 흔들림을 의미하며, 진동은 타이어와 휠이 불균형한 상태이거나 노면의 요철로부터 받은 충격으로 발생하게 된다. 모든 타이어는 둥글고 내부 구조가 균일하게 만들어지지만, 제조 과정상 중량 불균일, 치수 불균일, 강성 불균일 등과 같은 유니포미티(uniformity; 지면과 접촉 시 타이어가 변화하는 힘) 요소를 가지게 되며, 휠에는 치수 불균일과 중량 불균일이 존재한다. 그리고 이러한 요소들이 타이어 진동을 유발하게 된다.Tire vibration, which affects riding comfort, means short-wave shaking, which is caused by unbalanced tires and wheels or shocks from unevenness of the road surface. All tires are round and have a uniform internal structure, but during manufacturing, they have elements of uniformity, such as weight unevenness, dimensional unevenness, and stiffness unevenness. There is overweight unevenness. And these factors cause tire vibration.

진동 및 소음 발생을 줄이고 승차감을 향상시킬 수 있는 타이어를 개발하기 위해서는 타이어의 설계 전이나 후에 여러 가지 테스트를 통하여 각종 테스트 데이터를 축적하고, 이로부터 부족한 부분을 수정 보완하여 타이어를 설계해야 한다. 주관적인 동적 승차감 평가는 차량의 동적 승차감을 평가할 목적으로 오래전부터 수행되어 왔다. 그러나 주관적인 평가는 다자간 변동(inter-variability)과 개인적 변동(intra-variability)으로 인하여 신뢰성 있는 평가가 이루어지기 어렵고, 많은 시간과 인적자원의 소모가 불가피하다.In order to develop a tire that can reduce vibration and noise and improve ride comfort, it is necessary to accumulate various test data through various tests before and after the tire design, and to fix the lacking part to design the tire. Subjective dynamic ride comfort evaluation has long been performed for the purpose of evaluating the dynamic ride comfort of a vehicle. However, subjective evaluation is difficult to make a reliable evaluation due to inter-variability and intra-variability, and a lot of time and human resources are inevitable.

현재, 이러한 기존의 주관적인 평가의 문제점을 보완하여 승차감 성능 평가를 객관적인 계측 데이터로서 평가하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일환으로 대한민국 등록특허 제0784280호(2007. 12. 04. 등록)에 개시된 타이어 승차감 성능분석 방법을 그 예로 들 수 있다.
At present, various studies have been conducted to evaluate the riding comfort performance as objective measurement data by supplementing the problems of the existing subjective evaluation. As a part of this study, for example, the tire ride comfort performance analysis method disclosed in Korean Patent Registration No. 0848280 (registered on December 4, 2007) may be used.

상술한 종래 기술은 타이어 휠축에 가해지는 힘의 합을 구하여 각 노면에 따라 적합한 승차감 인자를 도출하고, 타이어의 진동전달 특성을 파악하기 위한 타이어 승차감 평가 인자를 평가 항목과 도로조건에 따라 결정하며, 이때 얻어진 데이터를 이용해 타이어의 승차감 성능을 평가하기 위한 타이어 승차감 성능 지수를 계산하여 타이어 승차감 성능 평가를 하는 것이다. 그런데 이러한 종래 기술은 고가의 장비가 필요하고, 타이어의 핸들링 각도 변화에 따른 성능 평가에는 부족한 점이 있다.In the above-described prior art, the sum of the force applied to the tire wheel shaft is derived to derive an appropriate riding comfort factor according to each road surface, and the tire riding comfort evaluation factor for determining the vibration transmission characteristics of the tire is determined according to the evaluation items and road conditions. The tire ride comfort performance index for evaluating the ride comfort performance of the tire is calculated using the data obtained at this time. However, this conventional technology requires expensive equipment, and there is a lack in performance evaluation according to the change in the handling angle of the tire.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 변위센서를 이용하여 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하고, 이로부터 차량의 핸들링 시 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하고 분석함으로써, 타이어 핸들링 성능 및 승차감 성능을 객관적이고 신뢰성 있게 평가할 수 있는 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to detect the displacement change of the inner surface of the tire coupled to the front wheel axle using a displacement sensor, thereby handling the tire according to the time of handling the vehicle The present invention provides a tire handling performance measuring apparatus and a measuring method capable of objectively and reliably evaluating tire handling performance and ride comfort performance by calculating and analyzing an angle change amount.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치는, 차량의 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하기 위해 상기 차축으로부터 벗어난 위치에 설치되는 변위센서와, 상기 차량의 핸들 조절각을 검출하기 위한 스티어링 센서와, 상기 스티어링 센서의 검출 신호와 상기 변위센서의 검출 신호를 입력받아 상기 차량의 핸들링 시 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하고 분석하는 연산장치를 포함한다.The tire handling performance measuring apparatus according to the present invention for achieving the above object is a displacement sensor which is installed at a position away from the axle to detect a change in the displacement of the inner surface of the tire coupled to the front wheel-side axle of the vehicle, and A steering sensor for detecting a steering wheel adjustment angle, and an arithmetic unit configured to receive a detection signal of the steering sensor and a detection signal of the displacement sensor to calculate and analyze an amount of change in the handling angle according to the time of the tire when the vehicle is handled. do.

상기 연산장치는, 상기 타이어의 각도를 다음의 수학식 1을 이용하여 산출한 후,The calculating device, after calculating the angle of the tire using the following equation 1,

Figure 112012083335469-pat00001
Figure 112012083335469-pat00001

(θ: 타이어의 각도, L1: 차축의 중심으로부터 변위센서까지의 거리, L2: 차축과 수직인 상태의 타이어의 내측면에서 변위센서까지의 거리, La: 변위센서가 측정한 타이어 내측면까지의 거리)(θ: tire angle, L1: distance from the center of the axle to the displacement sensor, L2: distance from the inner surface of the tire to the displacement sensor in a state perpendicular to the axle, La: from the tire inner surface measured by the displacement sensor Street)

상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 다음의 수학식 2 및 수학식 3을 통해 정의할 수 있다.The amount of change in handling angle of the tire over time may be defined through Equations 2 and 3 below.

Figure 112012083335469-pat00002
Figure 112012083335469-pat00002

(ω: 타이어의 각도 변화에 따른 각속도)(ω: Angular speed according to change of tire angle)

Figure 112012083335469-pat00003
Figure 112012083335469-pat00003

(α: 타이어의 각도 변화에 따른 각가속도)(α: angular acceleration according to tire angle change)

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정방법은, (a) 차량의 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하기 위한 변위센서를 상기 차축으로부터 벗어나도록 설치하는 단계와, (b) 상기 차량을 운행하면서 상기 변위센서로 타이어의 내측면까지의 거리를 측정하고, 상기 차량에 설치된 스티어링 센서로 차량의 핸들 조절각을 검출하는 단계와, (c) 상기 변위센서의 검출 신호로부터 상기 차량의 핸들링 시 상기 타이어의 각도를 산출하고, 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하는 단계와, (d) 상기 스티어링 센서가 측정한 상기 차량의 핸들 조절각을 고려하여 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 분석하는 단계를 포함한다.The tire handling performance measuring method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (a) installing a displacement sensor for detecting a displacement change of the inner surface of the tire coupled to the front wheel side axle of the vehicle away from the axle; (b) measuring the distance to the inner surface of the tire with the displacement sensor while driving the vehicle, and detecting a steering wheel adjustment angle of the vehicle with the steering sensor installed in the vehicle; and (c) detecting the displacement sensor. Calculating an angle of the tire when the vehicle is handled from a signal, calculating an amount of change in the handling angle according to the time of the tire, and (d) considering the steering wheel adjustment angle of the vehicle measured by the steering sensor; Analyzing the amount of change in handling angle over time.

상기 (c) 단계에서, 상기 타이어의 각도는 다음의 수학식 1을 통해 산출되고,In the step (c), the angle of the tire is calculated through the following equation 1,

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112012083335469-pat00004
Figure 112012083335469-pat00004

(θ: 타이어의 각도, L1: 차축의 중심으로부터 변위센서까지의 거리, L2: 차축과 수직인 상태의 타이어의 내측면에서 변위센서까지의 거리, La: 변위센서가 측정한 타이어 내측면까지의 거리)(θ: tire angle, L1: distance from the center of the axle to the displacement sensor, L2: distance from the inner surface of the tire to the displacement sensor in a state perpendicular to the axle, La: from the tire inner surface measured by the displacement sensor Street)

상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량은 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 정의될 수 있다.The handling angle change amount of the tire over time may be defined by Equations 2 and 3 below.

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112012083335469-pat00005
Figure 112012083335469-pat00005

(ω: 타이어의 각도 변화에 따른 각속도)(ω: Angular speed according to change of tire angle)

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112012083335469-pat00006
Figure 112012083335469-pat00006

(α: 타이어의 각도 변화에 따른 각가속도)(α: angular acceleration according to tire angle change)

본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정방법은 한 종류의 타이어에 대해 상기 차량의 서스펜션과, 스티어링의 종류를 다르게 하면서 상기 (b) 단계 내지 상기 (d) 단계를 반복 수행하여 그 결과값들로부터 해당 타이어의 핸들링 특성을 정의할 수 있다.
The tire handling performance measuring method according to the present invention performs the steps (b) to (d) by repeating steps (b) to (d) while changing the suspension of the vehicle and the type of steering for one type of tire, and the tires from the resultant tires. You can define the handling characteristics of.

본 발명에 의하면 시간에 따른 타이어의 핸들링 각도 변화량을 수치적으로 산출함으로써, 고가의 장비를 사용하지 않고도 종래의 운전자의 주관적인 평가에만 의존하던 타이어 핸들링 성능 및 승차감 성능을 객관적이고 신뢰성 있게 평가할 수 있다.According to the present invention, by numerically calculating the amount of change in the handling angle of the tire over time, it is possible to objectively and reliably evaluate the tire handling performance and the riding comfort performance that depended only on the subjective evaluation of the conventional driver without using expensive equipment.

또한 본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 측정방법을 이용하면 타이어 핸들링 성능에 대한 객관적인 평가가 가능하므로, 타이어 설계 시 변인에 의한 영향 파악이 용이해지고, 타이어 설계 개선에 도움이 된다.
In addition, when the tire handling performance measuring apparatus and measuring method according to the present invention can be used to objectively evaluate the tire handling performance, it is easy to grasp the influence due to variables in the tire design, and helps improve the tire design.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 이것이 설치된 차량의 일부 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 핸들링 측정방법을 단계별로 나타낸 것이다.1 is a view illustrating a configuration of a tire handling performance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and a vehicle in which the apparatus is installed.
Figure 2 shows step by step the tire handling measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 이것이 설치된 차량의 일부 구성을 나타낸 것이다.1 is a view illustrating a configuration of a tire handling performance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and a vehicle in which the apparatus is installed.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시에에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치는 타이어(10)의 내측면 변위 변화를 검출하기 위한 변위센서(20)와, 차량의 핸들 조절각을 검출하기 위한 스티어링 센서(22)와, 스티어링 센서(22)의 검출 신호와 변위센서(20)의 검출 신호를 입력받아 분석값을 산출하는 연산장치(24)를 포함한다. 이러한 본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치는 차량의 핸들링시 타이어(10)의 내측면 변위 변화를 통하여 시간에 따른 타이어(10)의 각도 변화량을 산출함으로써 타이어(10)의 핸들링 성능을 간단히 측정할 수 있다.As shown in Figure 1, the tire handling performance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is a displacement sensor 20 for detecting a change in the displacement of the inner surface of the tire 10, and to detect the steering wheel adjustment angle of the vehicle A steering sensor 22, and an arithmetic unit 24 that receives the detection signal of the steering sensor 22 and the detection signal of the displacement sensor 20, and calculates an analysis value. The tire handling performance measuring apparatus according to the present invention simply measures the tire 10's handling performance by calculating an angle change amount of the tire 10 with time through the change of the inner surface displacement of the tire 10 when the vehicle is handled. Can be.

변위센서(20)는 차량의 전륜측 차축(12)으로부터 벗어난 위치에 설치된다. 변위센서(20)로는 레이저 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등 타이어(10)로부터 이격되도록 설치되어 비접촉식으로 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정할 수 있는 다양한 종류의 것이 사용될 수 있다. 변위센서(20)는 그 위치에서 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정하고 그 검출 신호를 연산장치(24)에 제공한다. 스티어링 센서(22)는 차량에 내장되어 있는 것이 이용될 수 있다.The displacement sensor 20 is installed at a position away from the front wheel side axle 12 of the vehicle. The displacement sensor 20 may be installed to be spaced apart from the tire 10 such as a laser sensor, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, and may be used in a variety of types capable of measuring the distance to the inner surface of the tire 10 in a non-contact manner. The displacement sensor 20 measures the distance from the position to the inner side of the tire 10 and provides the detection signal to the computing device 24. The steering sensor 22 may be built in the vehicle.

연산장치(24)는 변위센서(20)가 측정한 검출 신호와 함께 차량에 설치된 ECU(14)로부터 스티어링 센서(22)가 검출한 핸들 조절각 검출 신호를 제공받는다. 연산장치(24)는 이러한 변위센서(20)의 검출 신호와 스티어링 센서(22)의 검출 신호로부터 핸들링 시 타이어(10)의 시간에 따른 각도 변화량을 산출한다. 여기에서, 타이어(10)의 시간에 따른 각도 변화량은 타이어(10)의 각도 변화에 따른 각속도(ω)와 각가속도(α)로 정의될 수 있다. 연산장치(24)는 다음과 같은 방법으로 타이어(10)의 각도 변화에 따른 각속도(ω)와 각가속도(α)를 산출한다.The computing device 24 receives the steering wheel adjustment angle detection signal detected by the steering sensor 22 from the ECU 14 installed in the vehicle together with the detection signal measured by the displacement sensor 20. The calculation device 24 calculates an angle change amount according to time of the tire 10 during handling from the detection signal of the displacement sensor 20 and the detection signal of the steering sensor 22. Here, the angle change amount with time of the tire 10 may be defined as the angular velocity ω and the angular acceleration α according to the angular change of the tire 10. The calculating device 24 calculates the angular velocity ω and the angular acceleration α according to the change of the angle of the tire 10 in the following manner.

먼저, 연산장치(24)는 변위센서(20)로부터 측정 신호를 제공받고 다음의 수학식 1을 통해 타이어(10)의 각도(θ)를 산출한다.First, the computing device 24 receives the measurement signal from the displacement sensor 20 and calculates the angle θ of the tire 10 through the following equation (1).

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112012083335469-pat00007
Figure 112012083335469-pat00007

여기에서, L1은 차축(12)의 중심으로부터 변위센서(20)까지의 거리이고, L2는 차축(12)과 수직인 상태의 타이어(10)의 내측면에서 변위센서(20)까지의 거리이며, La는 변위센서(20)가 측정한 타이어(10)의 내측면까지의 거리이다.Here, L1 is the distance from the center of the axle 12 to the displacement sensor 20, L2 is the distance from the inner surface of the tire 10 in the state perpendicular to the axle 12 to the displacement sensor 20 , La is the distance to the inner surface of the tire 10 measured by the displacement sensor 20.

타이어(10)의 각도(θ)를 산출한 후, 연산장치(24)는 이를 이용하여 다음의 수학식 2로부터 타이어(10)의 각도 변화에 따른 각속도(ω)를 산출한다.After calculating the angle θ of the tire 10, the computing device 24 calculates the angular velocity ω according to the change in the angle of the tire 10 from the following equation (2).

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112012083335469-pat00008
Figure 112012083335469-pat00008

계속해서 연산장치(24)는 타이어(10)의 각도 변화에 따른 각속도(ω)를 산출한 후, 다음의 수학식 3을 이용하여 타이어(10)의 각도 변화에 따른 각가속도(α)를 산출한다.Subsequently, the calculating device 24 calculates the angular velocity? According to the change in the angle of the tire 10, and then calculates the angular acceleration α according to the change in the angle of the tire 10 by using Equation 3 below. .

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112012083335469-pat00009
Figure 112012083335469-pat00009

연산장치(24)는 스티어링 센서(22)로부터 제공받은 차량의 핸들 조절각에 대한 검출 신호로부터 핸들링 시의 특정 상황이나 인자의 영향을 보완하여 시간에 따른 타이어(10)의 각도 변화량(ω)(α)을 분석함으로써, 객관적으로 타이어의 핸들링 성능을 측정할 수 있다.The calculation device 24 compensates for the influence of a specific situation or factor during handling from the detection signal for the steering wheel adjustment angle of the vehicle provided from the steering sensor 22, and thus the angle change amount ω of the tire 10 with time ( By analyzing α), the handling performance of the tire can be measured objectively.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 핸들링 측정방법에 대하여 설명한다.Hereinafter will be described a tire handling measuring method according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 핸들링 측정방법은, 변위센서(20)를 설치하는 단계(S10)와, 변위센서(20)로 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정하는 단계(S20)와, 차량에 설치된 스티어링 센서(22)로 차량의 핸들 조절각을 검출하는 단계(S30)와, 변위센서(20)의 검출 신호로부터 타이어(10)의 각도(θ)를 산출하는 단계(S40)와, 타이어(10)의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량(ω)(α)을 산출하는 단계(S50)와, 스티어링 센서(22)가 검출한 차량의 핸들 조절각을 고려하여 타이어(10)의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량(ω)(α)을 분석하는 단계(S60)를 포함한다. 이러한 타이어 핸들링 측정방법에 있어서, 정확한 측정과 분석을 위해 변위센서(20)로 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정하고 스티어링 센서(22)로 차량의 핸들 조절각을 검출하기 전에, 변위센서(20)와 스티어링 센서(22)를 동기화시켜 이들의 신호 시점을 일치시키는 작업이 먼저 수행될 수 있다.As shown in Figure 2, the tire handling measurement method according to an embodiment of the present invention, the step (S10) for installing the displacement sensor 20, the displacement sensor 20 to the inner surface of the tire 10 Measuring the distance (S20), detecting the steering wheel steering angle of the vehicle by the steering sensor 22 installed in the vehicle (S30), and the angle (θ) of the tire 10 from the detection signal of the displacement sensor 20 Step S40 of calculating the steering angle change amount ω (α) with time of the tire 10 and the steering wheel adjustment angle of the vehicle detected by the steering sensor 22 are calculated. In consideration of the step (S60) of analyzing the amount of change (ω) (α) over time of the tire 10 in consideration. In such a tire handling measurement method, the displacement sensor 20 measures the distance to the inner side of the tire 10 for accurate measurement and analysis, and before the steering sensor 22 detects the steering wheel adjustment angle of the vehicle, the displacement Synchronizing the sensor 20 and the steering sensor 22 to match their signal timing may be performed first.

여기에서, 변위센서(20)를 설치한 후 차량에 설치된 스티어링 센서(22)로 차량의 핸들 조절각을 검출하는 단계는 도 2에 나타낸 것과 같이, 변위센서(20)로 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정하는 단계 직후에 수행될 필요는 없다. 즉, 차량의 핸들 조절각의 검출은 차량의 주행 중에 타이어(10)의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량(ω)(α)을 분석하는 단계(S60) 이전의 적절한 때에 수행되면 된다.Here, the step of detecting the steering wheel adjustment angle of the vehicle with the steering sensor 22 installed in the vehicle after the displacement sensor 20 is installed, as shown in FIG. 2, the inside of the tire 10 with the displacement sensor 20. It does not need to be performed immediately after the step of measuring the distance to the side. That is, the detection of the steering wheel adjustment angle of the vehicle may be performed at an appropriate time before the step S60 of analyzing the amount of change of the handling angle ω? Over time of the tire 10 while the vehicle is running.

앞서 설명한 것과 같이 변위센서(20)는 차량의 전륜측 차축(12)으로부터 벗어난 위치에 설치되며, 변위센서(20)가 타이어(10)의 내측면까지의 거리를 측정하면 삼각함수를 이용하여 타이어(10)의 각도(θ)를 산출할 수 있다. 타이어(10)의 각도(θ)는 앞서 설명한 것과 같은 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다. 그리고 타이어(10)의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량(ω)(α)은 앞서 설명한 것과 같이 수학식 2 및 수학식 3을 통해 산출할 수 있다. 마지막으로, 스티어링 센서(22)로부터 제공받은 차량의 핸들 조절각에 대한 검출 신호로부터 핸들링 시의 특정 상황이나 인자의 영향을 보완하여 시간에 따른 타이어(10)의 각도 변화량(ω)(α)을 분석함으로써, 객관적으로 타이어의 핸들링 성능을 측정할 수 있다.As described above, the displacement sensor 20 is installed at a position away from the front wheel axle 12 of the vehicle, and when the displacement sensor 20 measures the distance to the inner surface of the tire 10, the tire is formed using a trigonometric function. The angle θ of (10) can be calculated. The angle θ of the tire 10 may be calculated using Equation 1 as described above. In addition, the handling angle change amount ω (α) according to time of the tire 10 may be calculated through Equations 2 and 3 as described above. Finally, from the detection signal for the steering wheel adjustment angle of the vehicle provided from the steering sensor 22, the influence of a specific situation or factor during handling is compensated for, and the angle change amount? By analyzing, the handling performance of the tire can be measured objectively.

이러한 시간에 따른 타이어(10)의 각도 변화량(ω)(α) 분석을 한 종류의 타이어에 대해 차량의 서스펜션과, 스티어링의 종류를 다르게 하면서 반복 수행하고, 그 결과값들로부터 해당 타이어의 핸들링 특성을 정의할 수 있다. 그리고 이러한 분석된 타이어의 핸들링 특성을 운전자의 평가와 비교·분석함으로서 타이어 핸들링 성능 평가에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.The analysis of the angular change amount ω (α) of the tire 10 according to the time is repeatedly performed with different types of steering and steering of the vehicle with respect to one type of tire, and the handling characteristics of the tire from the resulting values. Can be defined. In addition, by comparing and analyzing the analyzed handling characteristics of the tire with the driver's evaluation, it is possible to increase the reliability of the tire handling performance evaluation.

상술한 것과 같이, 본 발명에 의하면 시간에 따른 타이어(10)의 핸들링 각도 변화량(ω)(α)을 수치적으로 산출함으로써, 종래의 운전자의 주관적인 평가에만 의존하던 타이어 핸들링 성능 및 승차감 성능을 객관적이고 신뢰성 있게 평가할 수 있다.As described above, according to the present invention, by numerically calculating the handling angle change amount ω (α) of the tire 10 over time, the tire handling performance and the riding comfort performance that depended only on the subjective evaluation of the conventional driver can be objectively obtained. And can be reliably evaluated.

또한 본 발명에 의한 타이어 핸들링 성능 측정장치 및 측정방법을 이용하면 타이어 핸들링 성능에 대한 객관적인 평가가 가능하므로, 타이어 설계시 변인에 의한 영향 파악이 용이해진다.
In addition, by using the tire handling performance measuring apparatus and measuring method according to the present invention, an objective evaluation of the tire handling performance is possible, and thus it is easy to grasp the influence due to variables in the tire design.

10 : 타이어 12 : 차축
14 : ECU 20 : 변위센서
22 : 스티어링 센서 24 : 연산장치10 tire 12 axle
14: ECU 20: displacement sensor
22: steering sensor 24: computing device

Claims (5)

삭제delete 차량의 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하기 위해 상기 차축으로부터 벗어난 위치에 설치되는 변위센서;
상기 차량의 핸들 조절각을 검출하기 위한 스티어링 센서; 및
상기 스티어링 센서의 검출 신호와 상기 변위센서의 검출 신호를 입력받아 상기 차량의 핸들링 시 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하고 분석하는 연산장치;를 포함하되,
상기 연산장치는,
상기 타이어의 각도를 다음의 수학식 1을 이용하여 산출한 후,
<수학식 1>
Figure 112014004867587-pat00010

(θ: 타이어의 각도, L1: 차축의 중심으로부터 변위센서까지의 거리, L2: 차축과 수직인 상태의 타이어의 내측면에서 변위센서까지의 거리, La: 변위센서가 측정한 타이어 내측면까지의 거리)
상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 다음의 수학식 2 및 수학식 3을 통해 정의하는 것을 특징으로 하는 타이어 핸들링 성능 측정장치.
<수학식 2>
Figure 112014004867587-pat00011

(ω: 타이어의 각도 변화에 따른 각속도)
<수학식 3>
Figure 112014004867587-pat00012

(α: 타이어의 각도 변화에 따른 각가속도)
A displacement sensor installed at a position away from the axle for detecting a change in the displacement of the inner side of the tire coupled to the front wheel axle of the vehicle;
A steering sensor for detecting a steering wheel steering angle of the vehicle; And
And a calculation device configured to receive a detection signal of the steering sensor and a detection signal of the displacement sensor to calculate and analyze an amount of change in handling angle according to time of the tire when the vehicle is handled.
The computing device includes:
After calculating the angle of the tire using the following equation 1,
&Quot; (1) &quot;
Figure 112014004867587-pat00010

(θ: tire angle, L1: distance from the center of the axle to the displacement sensor, L2: distance from the inner surface of the tire to the displacement sensor in a state perpendicular to the axle, La: from the tire inner surface measured by the displacement sensor Street)
Tire handling performance measurement apparatus, characterized in that the amount of change in the handling angle of the tire by the following equation (2) and (3).
&Quot; (2) &quot;
Figure 112014004867587-pat00011

(ω: Angular speed according to change of tire angle)
&Quot; (3) &quot;
Figure 112014004867587-pat00012

(α: angular acceleration according to tire angle change)
삭제delete (a) 차량의 전륜측 차축에 결합된 타이어의 내측면 변위 변화를 검출하기 위한 변위센서를 상기 차축으로부터 벗어나도록 설치하는 단계;
(b) 상기 차량을 운행하면서 상기 변위센서로 타이어의 내측면까지의 거리를 측정하고, 상기 차량에 설치된 스티어링 센서로 차량의 핸들 조절각을 검출하는 단계;
(c) 상기 변위센서의 검출 신호로부터 상기 차량의 핸들링 시 상기 타이어의 각도를 산출하고, 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 산출하는 단계; 및
(d) 상기 스티어링 센서가 측정한 상기 차량의 핸들 조절각을 고려하여 상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량을 분석하는 단계;를 포함하되,
상기 (c) 단계에서,
상기 타이어의 각도는 다음의 수학식 1을 통해 산출되고,
<수학식 1>
Figure 112014004867587-pat00013

(θ: 타이어의 각도, L1: 차축의 중심으로부터 변위센서까지의 거리, L2: 차축과 수직인 상태의 타이어의 내측면에서 변위센서까지의 거리, La: 변위센서가 측정한 타이어 내측면까지의 거리)
상기 타이어의 시간에 따른 핸들링 각도 변화량은 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 정의되는 것을 특징으로 하는 타이어 핸들링 성능 측정방법.
<수학식 2>
Figure 112014004867587-pat00014

(ω: 타이어의 각도 변화에 따른 각속도)
<수학식 3>
Figure 112014004867587-pat00015

(α: 타이어의 각도 변화에 따른 각가속도)
(a) displacing a displacement sensor away from the axle for detecting a change in the displacement of the inner side of the tire coupled to the front wheel axle of the vehicle;
(b) measuring the distance to the inner surface of the tire with the displacement sensor while driving the vehicle, and detecting a steering wheel adjustment angle of the vehicle with a steering sensor installed in the vehicle;
(c) calculating an angle of the tire when the vehicle is handled from the detection signal of the displacement sensor and calculating an amount of change in the handling angle according to the time of the tire; And
(d) analyzing an amount of change in the handling angle of the tire in consideration of the steering wheel steering angle of the vehicle measured by the steering sensor;
In the step (c)
The angle of the tire is calculated through the following equation 1,
&Quot; (1) &quot;
Figure 112014004867587-pat00013

(θ: tire angle, L1: distance from the center of the axle to the displacement sensor, L2: distance from the inner surface of the tire to the displacement sensor in a state perpendicular to the axle, La: from the tire inner surface measured by the displacement sensor Street)
The handling angle change amount of the tire with time is defined by Equation 2 and Equation 3 below.
&Quot; (2) &quot;
Figure 112014004867587-pat00014

(ω: Angular speed according to change of tire angle)
&Quot; (3) &quot;
Figure 112014004867587-pat00015

(α: angular acceleration according to tire angle change)
제 4 항에 있어서,
한 종류의 타이어에 대해 상기 차량의 서스펜션과, 스티어링의 종류를 다르게 하면서 상기 (b) 단계 내지 상기 (d) 단계를 반복 수행하여 그 결과값들로부터 해당 타이어의 핸들링 특성을 정의하는 것을 특징으로 하는 타이어 핸들링 성능 측정방법.5. The method of claim 4,
Repeating the steps (b) to (d) while varying the suspension of the vehicle and the type of steering for one type of tire, the handling characteristics of the tire are defined from the resulting values. How to measure tire handling performance.
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