KR101905219B1 - 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본원 발명에 따르면, 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법에 있어서, 샘플 도로 루트를 따라 차량을 운전하는 단계와; 샘플 도로 루트를 따른 그 주행 중에 차량의 길이 방향 속도 및 위치의 변화를 측정하는 단계와; 차량의 길이 방향 속도 및 위치의 변화를 기초로 하여 샘플 도로 루트를 따른 그 주행 중에 차량에 작용하는 관성력을 계산하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법{METHOD OF DETERMINING THE STRESS THAT SHOULD BE APPLIED TO A TYRE DURING AN INDOOR ENDURANCE BENCH TEST}

본 발명은 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법에 관한 것이다.

벤치 테스팅(bench testing)이 매우 낮은 비용으로(실제의 차량 및 운전자의 사용이 필요하지 않고) 극히 높은 반복성을 제공하므로(타이어에 가해지는 응력 그리고 노면의 온도 및 특성 등의 경계 조건이 알려져 있어 용이하게 조정되므로), 다양한 테스트가 테스트 벤치(test bench)를 사용하여 실내에서 수행된다. 테스트 벤치는 광범위한 응력을 타이어에 가하면서도 벤치 테스트를 최대한 현실적으로(즉, 도로 상에서 일어나는 것과 최대한 유사하게) 만들고 실내 벤치 테스트를 공도 상에서의 실외 테스트와 비슷하게 할 수 있으므로, 테스트 벤치에서 응력을 재현하기 위해서는 도로 사용 중에 타이어에 적용되는 응력을 정밀하게 인식할 필요가 있다. 이러한 목적을 위해, 실외 테스트는 타이어 상에 작용하는 힘을 측정 및 기록하는 측정 유닛이 구비된 차량을 사용하여 공도 상에서 수행되고; 이러한 형태의 실외 테스트의 종료 시에, 측정 유닛은 타이어 상에 작용된 힘의 시간에 따른 경로를 기록하고, 이러한 시간에 따른 경로가 실내 벤치 테스팅 중에 충실하게 재현될 수 있도록 벤치 작동기에 제공된다.

(많은 시간 동안 지속되고 수 백 ㎞에 걸쳐 계획되는) 실외 테스트의 전체 기간을 감소시키고 실외 테스트가 반복 가능한 조건 하에서(분명하게, 가능하면 공중에게 개방된 도로 상에서) 수행되는 것을 보증하기 위해, 차량은 실외 테스트 중에 교통 법규에 의해 허용된 최대 속도로 항상 운전되어야 한다. 그러나, 주로 공중에게 개방된 도로 상에서의 교통으로 인해, 교통 법규에 의해 허용된 최대 속도로 차량을 운전하는 것이 항상 가능하지는 않다는 것은 명확하다. 결국, 또한 공도 상에서의 실외 테스트 중에 타이어 상에 작용되는 힘의 시간에 따른 경로는 교통 법규에 의해 허용된 최대 속도로 항상 운전되지는 않는다는 사실에 의해 영향을 받는다.

본 발명의 목적은 위에서 설명된 결점을 갖지 않고 특히 실시가 용이하고 비싸지 않게 실시되는, 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 첨부된 특허청구범위에서 설정된 것과 같이 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법이 제공된다.

본 발명은 이제부터 비제한 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 타이어 상에 작용하는 힘을 후속적으로 평가하는 데 필요한 물리량을 측정하는 측정 유닛이 구비된 차량을 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 차량이 주행한 샘플 도로 루트의 섹션을 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 타이어에 실내 내구성 테스트를 적용하는 테스트 벤치를 개략적으로 도시하고 있다.

도 1에서, 도면 부호 1은 전체적으로 4개의 타이어(2)가 구비된 차량을 표시하고 있다.

차량(1)은 타이어(2) 상에 작용하는 힘을 후속적으로 평가하는 데 필요한 물리량을 측정하는 측정 유닛(3)을 갖는 장치이다. 측정 유닛(3)에 의해 기록된 정보 덕분에, 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력(힘)을 결정하여, 차량 교통에 개방된 도로 상에서 수행되는 유사한 실외 내구성 테스트를 높은 정확도로써 모의하는 것이 가능하다. 바꿔 말하면, 측정 유닛(3)에 의해 기록된 정보를 처리함으로써, 추가로 설명되는 것과 같이, 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력(힘)의 시간에 따른 경로를 결정하여, 차량 교통에 개방된 도로 상에서 수행되는 유사한 실외 내구성 테스트에서 일어날 수 있는 동일한 마모를 타이어에 적용하는 것이 가능하다.

측정 유닛(3)은 GPS 표준을 사용하여 실시간으로 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x) 그리고 차량(1)의 위치(P)를 측정하는 위성 위치 결정 장치(4)를 포함한다. 차량(1)의 위치(P)는 3개의 서로 직교하는 축을 갖는 3차원 기준 시스템의 3개의 좌표 X, Y, Z에 의해 정의되고; X 및 Y 좌표는 위도 및 경도에 대응하여 평면을 정의하고, 한편 Z는 기준 평면(전형적으로, 해수면)에 대한 고도를 제공한다.

추가로, 측정 유닛(3)은 차량(1) 전방의 도로를 포착하도록 차량 내부측에 배열되는 카메라(5)를 포함한다[예컨대, 카메라(5)는 차량(1)의 윈드스크린과 대면하여 위치될 수 있다].

마지막으로, 측정 유닛(3)은 위성 위치 결정 장치(4) 및 카메라(5)에 의해 공급된 데이터를 저장할 수 있는 (하드 디스크 및/또는 RAM 메모리로 구성되는) 대량 저장 장치(6) 그리고 저장 장치(6)를 내부적으로 합체할 수 있는 전형적으로 개인용 컴퓨터에 의해 구성되는 처리 장치(7)를 포함한다.

차량 교통에 개방된 도로 상에서 수행되는 유사한 실외 내구성 테스트를 높은 정확도로써 모의하기 위해 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력(힘)을 결정하는 데 사용되는 방법이 이제부터 설명될 것이다.

측정 유닛(3)이 구비된 차량(1)은 실외 테스트를 수행하는 데 사용되지만, 실내에서 모의해야 한다면, 테스팅을 차량 교통에 개방된 도로 위 실외에서 수행한 샘플 도로 루트를 따라 운전한다.

차량(1)의 질량(M)은 미리, 즉 도로 테스트를 시작하기 전에 결정되고; 하나의 가능한 실시예에 따르면, 차량(1)의 질량(M)은 (전자 엔진 제어 유닛에 의해 제공되는 정보로부터 평가하기 용이한) 연료 소모로 인한 감소를 고려하여 점진적으로 갱신(즉, 감소)될 수 있다.

차량(1)이 운전되는 동안에, 위성 위치 결정 장치(4)는 X, Y, Z 세트의 좌표에 의해 구성되는 샘플 도로 루트를 따른 차량(1)의 위치(P) 그리고 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x)를 실시간으로 그리고 비교적 높은 샘플링 빈도(전형적으로, 적어도 수 ㎐)로써 제공하고; 이러한 데이터는 위성 위치 결정 장치(4)의 샘플링 빈도와 대개 동일하고 위성 위치 결정 장치(4)의 샘플링 빈도와 동기화되는 저장 빈도로써 저장 장치(6) 내에 주기적으로 저장된다.

추가로, 차량(1)이 운전 중인 동안에, 카메라(5)는 실시간으로 차량(1) 전방의 도로의 화상을 제공하고; 이들 화상 중 적어도 일부가 위성 위치 결정 장치(4)의 샘플링 빈도와 대개 동일하고 위성 위치 결정 장치(4)의 샘플링 빈도와 동기화되는 저장 빈도로써 저장 장치(6) 내에 주기적으로 저장된다[이러한 방식으로, 각각의 저장된 화상은 화상이 촬영된 때의 차량(1)의 대응 위치(P)와 관련된다].

실외 테스트가 종료되면(또는 샘플 도로 루트를 따른 주행이 완료되면), 샘플 도로 루트를 따라 주행하면서 측정 유닛(3)에 의해 저장된 정보는 처리되어, 높은 정확도로써 실외 내구성 테스트를 모의하기 위해 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력(힘)을 결정한다.

양호한 실시예에 따르면, 이동 평균 필터가 (특히 시간 미분에서, 매우 번거로운) 임의의 높은 빈도 노이즈를 제거하도록 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 공급된 측정치[특히, 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x)]에 가해진다.

수행되는 제1 작업은 최대 허용 속도(V_{x - max})(즉, 교통 법규에 의해 허용된 최대 속도)와 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x) 사이의 임의의 실질적인(상당한) 차이를 제거하기 위한 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x)의 수정이다.

길이 방향 속도(V_x)를 수정하기 위해, 전체의 샘플 도로 루트는 바람직하게는 단일의 최대 허용 속도(V_{x - max})(즉, 최대 허용 속도(V_{x - max})는 전체 섹션을 따라 동일함)를 각각 특징으로 하는 일련의 섹션으로 분할된다. 루트가 분할되는 섹션의 크기(또는 길이)는 일반적으로 상이한 크기로써 다양한 테스트를 수행하고 최종 결과를 평가함으로써 실험적인 방식으로 결정된다.

샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해, 최대 허용 속도(V_{x - max})(즉, 교통 법규에 의해 허용된 최대 속도)가 결정되고 그 다음에 최대 허용 속도(V_{x - max})가 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 비교된다. 이러한 비교의 결과에 따라, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 동일한 길이 방향 속도(V_x) 또는 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 상이한 길이 방향 속도(V_x)가 (다음에서 설명되는) 후속의 처리에 사용될 수 있다. 특히, 측정된 길이 방향 속도(V_x)가 최대 허용 속도(V_{x - max})와 상당히 상이하지 않을 때에, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 동일한 길이 방향 속도(V_x)가 (다음에서 설명되는) 후속의 처리에 사용되고; 그 대신에, 측정된 길이 방향 속도(V_x)가 최대 허용 속도(V_{x - max})와 상당히 상이하면, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 상이한 (통상적으로 최대 허용 속도(V_{x - max})와 동일한) 길이 방향 속도(V_x)가 (다음에서 설명되는) 후속의 처리에 사용된다.

샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_{x - max}) 사이의 비교는 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)의 단일의 수치가 최대 허용 속도(V_{x - max})와 개별적으로 비교되는(그 다음에 상당한 차이인 경우에 개별적으로 수정되는) 점대점 방식(point-to-point manner)으로 수행될 수 있다. 바꿔 말하면, 측정된 길이 방향 속도(V_x)의 단일의 수치와 최대 허용 속도(V_{x - max}) 사이의 차이의 절댓값이 (일반적으로 실험적으로 그리고 수 ㎞/h의 정도로 결정되는) 임계 수치보다 크면, 측정된 길이 방향 속도(V_x)의 단일의 수치가 "제거"되고, 통상적으로 최대 허용 속도(V_{x - max})와 동일한 "수정된" 수치로 대체된다.

대체예에서, 샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_{x - max}) 사이의 비교는 일련의 수치(예컨대, 고려 중인 샘플 도로 루트의 섹션의 모든 수치)가 최대 허용 속도(V_{x - max})와 모두 함께 비교되는(그에 따라 고려된 모든 수치가 상당한 차이인 경우에 함께 수정되는) 집합 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 고려 중인 섹션의 모든 수치는 그 다음에 (일반적으로 실험적으로 결정되는) 임계 수치와 비교되는 유사 지수(I_CR)의 수치를 계산하는 데 함께 사용된다. 유사 지수(I_CR)가 임계 수치보다 작으면, 고려 중인 루트 섹션을 따라 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)는 보관되었다가 (다음에서 설명되는) 후속의 처리에 사용되고, 한편 유사 지수(I_CR)가 임계 수치보다 크면, 고려 중인 루트 섹션을 따라 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 모든 길이 방향 속도(V_x)가 제거되고 통상적으로 최대 허용 속도(V_{x - max})와 동일한 "수정된" 수치로 대체된다. 바꿔 말하면, 유사 지수(I_CR)가 임계 수치보다 작으면, 고려 중인 루트 섹션을 따른 길이 방향 속도(V_x)를 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 동일한 것으로 가정하고, 한편 유사 지수(I_CR)가 임계 수치보다 크면, 고려 중인 루트 섹션을 따른 길이 방향 속도(V_x)를 최대 허용 속도(V_{x - max})와 동일한 것으로 가정한다[그에 따라 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)가 폐기된다].

가능한 실시예에서, 유사 지수(I_CR)는 다음의 수학식에서 설명되는 것과 같이 평균 제곱 편차를 사용하여 계산된다(제1 수학식은 아날로그 신호의 경우에 적용 가능하고, 한편 제2 수학식은 디지털 신호의 경우에 적용 가능하다).

위에서 설명된 것으로부터, 전방 주행의 길이 방향 속도(V_x)를 수정하는 목적은 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)를 수정하여, 길이 방향 속도(V_x)가 대응하는 최대 허용 속도(V_{x - max})의 부근에 항상 있는 것을 보증하기 위한 것이라는 것이 분명하다. 결국, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정된 길이 방향 속도(V_x)가 최대 허용 속도(V_{x - max})와 상당히 상이하면, 최대 허용 속도(V_{x - max})와 동일한 길이 방향 속도(V_x)가 (다음에서 설명되는) 후속의 처리에 항상 사용된다.

샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해, 대응하는 최대 허용 속도(V_{x - max})는 차량(1)의 위치(P)를 기초로 하여 그리고 교통 법규 속도 제한 정보를 제공하는 로드맵을 사용함으로써 결정될 수 있다. 바꿔 말하면, 샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해, 대응하는 최대 허용 속도(V_{x - max})는 교통 법규 속도 제한 정보를 제공하는 로드맵에 의해 제공된다. 대체예에서 또는 로드맵의 사용과 조합하여, 카메라(5)에 의해 촬영된 차량(1) 전방의 도로의 화상 내에 포함된 정보를 이용함으로써 샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대해 대응하는 최대 허용 속도(V_{x - max})를 결정하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 차량(1) 전방의 도로의 각각의 화상은 교통 법규 속도 제한 표지를 인식하도록 분석 소프트웨어에 의해 처리되고; 그에 따라, 샘플 도로 루트의 각각의 섹션에 대한 대응하는 최대 허용 속도(V_{x - max})는 카메라(5)에 의해 촬영된 차량(1) 전방의 도로의 화상 내에 있는 교통 법규 속도 제한 표지에 의해 제공되는 정보를 기초로 하여 결정된다. 양호한 실시예에 따르면, 로드맵이 실시간으로 갱신되지 않을 수 있고 어느 경우에나 부정확성을 포함할 수 있으므로, 도로 표지에 의해 제공되는 정보가 로드맵 내에 포함된 정보보다 우선권을 갖는다. 전형적으로, 카메라(5)에 의해 촬영된 차량(1) 전방의 도로의 화상 내에 포함된 정보만을 사용하여 최대 허용 속도(V_{x - max})를 결정하는 것이 항상 시도되고, 로드맵은 차량(1) 전방의 도로의 화상 내에 포함된 정보가 불충분하거나 판독 불가능할 때에만(예컨대, 도로 표지가 없거나 읽기 어려울 때에만) 사용된다.

전방 주행의 길이 방향 속도(V_x)의 위에서 설명된 수정이 수행되면, 실외 내구성 테스트를 높은 정확도로써 모의하기 위해 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력(또는 힘)이 계산된다.

이전에 설명된 것과 같이 수정된 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x) 데이터를 사용하여, 처리 장치(7)가 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x)의 변화율(제1차 시간 미분)을 결정함으로써 차량(1)의 길이 방향 가속도 A_x를 계산한다.

추가로, 저장 장치(6) 내에 저장된 차량(1)의 위치(P) 데이터를 사용하여, 처리 장치(7)가 (위도 및 경도에 대응하는) 2개의 좌표 X 및 Y에 의해 정의되는 평면 내에서 차량(1)의 궤적 T를 결정하고; 바꿔 말하면, 차량(1)의 궤적 T는 X 및 Y 좌표에 의해 정의되는 평면 내에서 차량(1)의 위치(P)의 전개 상황에 의해 제공된다. 연속하여, 처리 장치(7)는 간단한 기하학적 계산을 통해 차량(1)의 궤적 T의 곡률 반경 R을 계산하고, 그 다음에 (이전에 설명된 것과 같이 수정된) 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x) 그리고 다음의 수학식에 의해 설명되는 간단한 수학적 연산을 통한 궤적 T의 곡률 반경 R을 기초로 하여 차량(1)의 횡방향 가속도 A_y를 계산한다.

A_y = V_x ² / R

처리 장치(7)는, 다음의 수학식에 의해 설명된 것과 같이, 차량(1)의 질량(M)에 차량(1)의 길이 방향 가속도(A_x)를 곱함으로써 차량(1)에 작용하는 길이 방향 관성력(FI_x)을 계산하고, 차량(1)의 질량(M)에 차량(1)의 길이 방향 가속도(A_x)를 곱함으로써 차량(1)에 작용하는 횡방향 관성력(FI_y)을 계산한다.

FI_x = M * A_x

FI_y = M * A_y

양호한 실시예에 따르면, 처리 장치(7)는 제3 좌표 Z를 기초로 하여 차량(1)의 고도를 결정하고, 간단한 기하학적 계산을 통한 차량(1)의 고도의 전개 상황을 기초로 하여 차량(1)이 주행하는 도로의 경사도를 결정하고, 마지막으로, 간단한 기하학적 계산을 통해 차량(1)이 주행하는 도로의 경사도를 기초로 하여 차량(1)에 작용하는 중력(FG)을 결정한다. 바꿔 말하면, 차량(1)에 작용하는 중력(FG)은 차량(1)에 작용하는 전체 하중력[질량(M)×중력 가속도(G)와 동일]에 차량(1)이 주행하는 도로의 경사도 각도의 사인(sine)을 곱함으로써 계산된다.

양호한 실시예에 따르면, 처리 장치(7)는 또한 차량(1)의 전방 이동의 길이 방향 속도(V_x)의 함수로서 차량(1)에 작용하는 공기력(FA)을 결정하고; 공기력(FA)은 실험적으로 결정된 파라미터를 갖는 이론적으로 결정된 수학식을 사용함으로써 계산될 수 있거나, 실험적으로 결정된 표를 사용하여[전형적으로, 표의 지점들 사이의 내삽법을 사용하여] 계산될 수 있다.

마지막으로, 처리 장치(7)는 다음의 수학식에 의해 설명되는 것과 같이 (감속 또는 가속에 대응하여 양 또는 음의 부호를 갖는) 길이 방향 관성력(FI_x), (하강 또는 상승에 대응하여 양 또는 음의 부호를 갖는) 중력(FG) 그리고 (음의 부호를 항상 갖는) 공기력(FA)을 대수적으로 가산함으로써(즉, 양 및 음의 부호를 고려함으로써) 차량(1)에 작용하는 전체의 길이 방향 힘(F_x)을 결정한다.

F_x = FI_x + FG + FA

그 대신에, 차량(1)에 작용하는 전체의 횡방향 힘(F_y)은 횡방향 힘(FI_y)과 동일한 것으로 가정하고, 즉 횡방향 관성력(FI_y) 이외의 기여 요소가 고려되지 않는다.

차량(1)에 작용하는 전체의 힘 F_x 및 F_y는 타이어(2) 사이에서 분할되고, 즉 차량(1)에 작용하는 전체의 힘 F_x 및 F_y의 부분 할당량이 차량(1)의 기하학적 특성[즉, 차량(1) 내에서의 질량의 분포] 그리고 차량(1) 상의 서스펜션의 종류를 기초로 하여 각각의 타이어(2)에 대해 결정된다.

실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 위에서 설명된 방법은 많은 장점을 갖는다.

우선, 위에서 설명된 방법은 비교적 비싸지 않고 설치하기 용이하고 임의의 사전 설정을 요구하지 않는 2개의 측정 기구[위성 위치 결정 장치(4) 및 카메라(5)]의 사용이 고려되므로 간단하고 비싸지 않게 실시된다.

위에서 설명된 방법은 위성 위치 결정 장치(4)가 낮은 노이즈 수준을 갖고 높은 정밀도를 제공하고 (구성 요소 에이징 또는 열적 효과 중 어느 한쪽으로 인한) 시간 드리프트(time drift)에 의해 영향을 받지 않으므로 그리고 가속도계와 달리 측정치를 취할 때에 물리적으로 관련되는 민감한 요소를 갖지 않으므로 극히 정밀하고 특히 시간 드리프트에 의해 영향을 받지 않는다.

위성 위치 결정 장치(4)는 차량(1)의 차체의 이동에 의해 영향을 받지 않고, 그에 따라 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 제공된 측정치는 서스펜션 상에서의 차량(1)의 차체의 이동에 의해 아무런 영향을 받지 않는다.

차량(1)의 고도에 대해 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 제공된 정보 덕분에, 차량(1)이 주행 중인 도로의 경사도를 기초로 하여 정밀하게 차량(1)에 작용하는 중력(FG)을 결정하는 것이 또한 가능하다.

마지막으로, 길이 방향 속도(V_x)를 수정하는 위에서 설명된 작업 덕분에, 유효 길이 방향 속도(V_x)[즉, 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정되는 속도]와 요구 속도(교통 법규에 따른 최대 허용 속도(V_{x - max})) 사이의 불가피한 차이가 완전히 제거되고, 그에 따라 실내 내구성 테스트 중에 타이어에 가해질 응력(또는 힘)이 실제와 매우 가깝고(즉, 공도 상에서의 실제의 실외 테스트를 거의 완벽하게 모의하고) 통상의 조건 하에서, 즉 요구 속도와 (실질적으로) 동일한 길이 방향 속도(V_x)로써 또한 가해진다.

Claims (15)

1. 실내 내구성 벤치 테스트 중에 타이어에 가해져야 되는 응력을 결정하는 방법으로서,
   샘플 도로 루트를 따라 차량(1)을 운전하는 단계와;
   샘플 도로 루트를 따라 주행할 때에 차량(1)의 길이 방향 속도(V_x) 및 위치(P)의 변화를 측정하는 단계와;
   차량(1)의 길이 방향 속도(V_x) 및 위치(P)의 변화를 기초로 하여 샘플 도로 루트를 따라 주행할 때에 차량(1)에 작용하는 관성력(FI_x, FI_y)을 계산하는 단계
   를 포함하고,
   샘플 도로 루트의 적어도 1개의 섹션을 따른 최대 허용 속도(V_x-max)를 결정하는 단계와;
   측정된 길이 방향 속도(V_x)를 최대 허용 속도(V_x-max)와 비교하는 단계와;
   측정된 길이 방향 속도(V_x)가 최대 허용 속도(V_x-max)와 상이하면, 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 상이한 길이 방향 속도(V_x)를 사용하여 차량(1)에 작용하는 관성력(FI_x, FI_y)을 계산하는 단계
   를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 전체의 샘플 도로 루트를 일련의 섹션 - 각각의 섹션은 하나의 최대 허용 속도(V_{x - max})를 가짐 - 으로 분할하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)가 최대 허용 속도(V_x-max)와 상이하면, 최대 허용 속도(V_x-max)와 동일한 길이 방향 속도(V_x)를 사용하여 차량(1)에 작용하는 관성력(FI_x, FI_y)을 계산하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_x-max) 사이의 절대 차이가 소정의 제1 임계 수치보다 크면, 각 점에서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)를 최대 허용 속도(V_x-max)와 상이한 것으로 간주하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_x-max) 사이의 절대 차이가 소정의 제1 임계 수치보다 크면, 각 점에서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)를 수정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_x-max) 사이의 전체 섹션을 따라 계산된 평균 제곱 편차가 소정의 제2 임계 수치보다 크면, 샘플 도로 루트의 전체 섹션을 따라, 측정된 길이 방향 속도(V_x)를 최대 허용 속도(V_x-max)와 상이한 것으로 간주하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 측정된 길이 방향 속도(V_x)와 최대 허용 속도(V_x-max) 사이의 전체 섹션을 따라 계산된 평균 제곱 편차가 소정의 제2 임계 수치보다 크면, 샘플 도로 루트의 전체 섹션을 따라, 측정된 길이 방향 속도(V_x)를 수정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 차량(1)의 위치(P)를 기초로 하여 그리고 교통 법규 제한 속도를 표시하는 로드 맵을 사용하여 샘플 도로 루트의 각각의 섹션의 최대 허용 속도(V_x-max)를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플 도로 루트를 따라 주행하면서 차량(1) 전방의 도로의 화상을 획득하는 단계와;
   차량(1) 전방의 도로의 화상 내의 교통 법규 속도 제한 표지를 인식하는 단계와;
   교통 법규 속도 제한 표지를 기초로 하여 샘플 도로 루트의 각각의 섹션의 최대 허용 속도(V_x-max)를 결정하는 단계
   를 추가로 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상충되는 경우, 속도 제한 표지가 로드 맵 내의 속도 제한 정보보다 우선권을 갖는 방법.
11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 차량(1)의 길이 방향 속도(V_x)의 변화율을 계산함으로써 차량(1)의 길이 방향 가속도(A_x)를 결정하는 단계와;
    차량(1)의 위치(P)의 변화를 기초로 하여 차량(1)의 궤적(T)을 결정하는 단계와;
    차량(1)의 궤적(T)의 곡률 반경(R)을 결정하는 단계와;
    길이 방향 속도(V_x) 그리고 궤적(T)의 곡률 반경(R)을 기초로 하여 차량(1)의 횡방향 가속도(A_y)를 계산하는 단계와;
    차량(1)의 질량(M)에 차량(1)의 길이 방향 가속도(A_x)를 곱함으로써 차량(1)에 작용하는 길이 방향 관성력(FI_x)을 계산하는 단계와;
    차량(1)의 질량(M)에 차량(1)의 길이 방향 가속도(A_x)를 곱함으로써 차량(1)에 작용하는 횡방향 관성력(FI_y)을 계산하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 차량(1)의 위치(P)는 3개의 좌표(X, Y, Z)에 의해 정의되고, 차량(1)의 궤적(T)은 위도 및 경도에 대응하는 2개의 좌표(X, Y)에 의해 정의되는 평면 내에서 결정되는 방법.
13. 제12항에 있어서, 제3 좌표(Z)를 기초로 하여 차량(1)의 고도를 결정하는 단계와;
    차량(1)의 고도의 변화를 기초로 하여 차량(1)이 주행 중인 도로의 경사도를 결정하는 단계와;
    차량(1)이 주행 중인 도로의 경사도를 기초로 하여 차량(1)에 작용하는 중력(FG)을 결정하는 단계와;
    중력(FG) 및 길이 방향 관성력(FI_x)을 대수적으로 가산하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
14. 제11항에 있어서, 차량(1)의 길이 방향 속도(V_x)를 기초로 하여 차량(1)에 작용하는 공기력(FA)을 결정하는 단계와;
    공기력(FA) 및 길이 방향 관성력(FI_x)을 대수적으로 가산하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
15. 제11항에 있어서, 차량(1)의 길이 방향 속도(V_x) 및 위치(P)가 위성 위치 결정 장치(4)에 의해 측정되는 방법.

Images