TW201418684A - 滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法 - Google Patents

Abstract

為了簡便且精度佳地校正設置於滾動阻力試驗機的多分力檢測器之串擾修正係數。本發明的多分力檢測器之校正方法，係滾動阻力試驗機(1)所具備之多分力檢測器之校正方法，該滾動阻力試驗機(1)具有：裝設有輪胎(T)之主軸(5)、以及設有供輪胎(T)緊壓之模擬行走路面(2)的行走鼓輪(3)，當其使用修正在多分力檢測器產生的串擾之影響的串擾修正係數，進行從多分力檢測器之計測值算出作用於輪胎之力的處理時，係使用至少1條以上之滾動阻力值已知的基準輪胎(T)來進行試驗，且使用：在使用基準輪胎(T)之試驗時以多分力檢測器計測之力所構成的「滾動試驗資料」、以及用於計測的基準輪胎之滾動阻力值，來校正串擾修正係數。

Description

滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法

本發明係關於一種滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法。

在測定卡車、小客車(passenger car)及其他車輛用輪胎之性質及性能時，作為重要的測定項目之一乃輪胎之滾動阻力。輪胎之滾動阻力，係作用於輪胎與地面之間的切線方向之力，且在滾動阻力試驗機中，以朝向切線方向作用於試驗用輪胎與鼓輪(drum)等模擬行走路面之間之力Fx(使緊壓荷重Fz變化時的滾動阻力Fx之變化)的形式進行計測。

作為測定滾動阻力Fx之方法，係以鼓輪式之滾動阻力試驗機的方法為代表。滾輪式之滾動阻力試驗機係構成為：使輪胎以緊壓狀態接觸到形成於行走鼓輪之外周的模擬行走路面，且藉由設置於支撐該輪胎的主軸之多分力檢測器(測力計(load cell))來測定緊壓荷重Fz與滾動阻力Fx之關係。

具體而言在計測滾動阻力Fx的情況，係藉由 設置於主軸的多分力檢測器來計測滾動阻力方向之荷重fx，並可以藉由「Fx=fx(L/Rd)」來算出Fx(荷重法)。在此，Rd為行走鼓輪之半徑，L為行走鼓輪與輪胎主軸之軸心間距離。又，作為其他的方法，亦有計測用以使行走滾輪旋轉的驅動轉矩τ，並藉由「Fx=τ/Rd」來計測滾動阻力Fx的方法(轉矩法)。

可是，在如此的滾動阻力試驗機中，必須在 使用試驗機時進行多分力檢測器之校正。此外，當長時間持續使用多分力檢測器時檢測值就會發生誤差，故必須例如每隔一定之使用時間進行多分力檢測器之校正。

作為校正多分力檢測器的方法已有開發出各式各樣的，有如專利文獻1所示般地在使用質量已知之砝碼對各方向施加試驗荷重之後才進行校正者。又，如專利文獻2或專利文獻3所示，亦有揭示透過高精度之荷重檢定器賦予外力藉此進行校正的方法。

〔專利文獻〕

(專利文獻1)日本特開昭59-151032號公報

(專利文獻2)日本特開昭61-116637號公報

(專利文獻3)日本特開2003-4598號公報

可是，在如多分力檢測器般地同時測定複數 個力(平移(translation)荷重成分、力矩(moment)成分)的計測器中，會發生即便是在與本來施加的荷重之方向不同的方向亦計測荷重(假的荷重)之所謂「串擾(crosstalk)」的現象。

尤其是，在滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器中，緊壓荷重影響到滾動荷重等之串擾將造成問題。

亦即，輪胎之緊壓荷重Fz，通常為滾動阻力 Fx之約100倍的等級，而輪胎之橫向力Fy，係成為Fx之約10倍的等級之荷重。又，因輪胎中心，係在構造上，成為從多分力檢測器偏置(offset)的位置，故藉由荷重Fz會使力矩mx以比較大的值作用於多分力檢測器。故而，串擾之影響無法忽視，而多分力檢測器之x方向的輸出值fx’，因受到x方向以外之荷重的影響而無法呈現正確的值。又，當賦予軸荷重(緊壓荷重)的方向有少許偏移時，亦會因試驗條件變動而使得校正實驗本身無法滿足地進行。例如，在賦予5000N之軸荷重Fz的情況，若在其緊壓方向只要有0.1度之誤差，就會在x方向額外施加9N之荷重，使得實驗條件本身偏離所期望值。當然，在如此未好好地決定的實驗條件下，亦是難以精度佳地校正串擾修正係數。

為了調查此等串擾，可考慮使用專利文獻1 之技術，在x方向賦予已知的荷重，且計測該荷重帶給y軸、z軸方向的影響。然而，當援用此方法時，因作為賦予多分力檢測器之值，除了Fx以外，亦需要賦予Fy、Fz 或Mx、My、Mz的校正實驗，很費事故而不切實際。

在前述專利文獻2、3中，雖然有揭示考慮串擾之影響的多分力檢測器之校正方法的一部份，但是並未揭示具體的手法，難謂可供實際現場採用的技術。

本發明係有鑑於上述之問題而開發完成者， 其目的係在於提供一種簡便且精度佳地校正設置於滾動阻力試驗機的多分力檢測器之串擾修正係數的校正方法。

為了達成前述目的，本發明係採用以下的技 術手段。

亦即，本發明的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，該滾動阻力試驗機具有：裝設有輪胎之主軸、以及設有供前述輪胎緊壓之模擬行走路面的行走鼓輪，其特徵為：使用至少1條以上之滾動阻力值已知的基準輪胎來進行試驗，藉此求出在使用前述基準輪胎之試驗時以前述多分力檢測器計測之力所構成的滾動試驗資料，使用前述滾動試驗資料、與前述基準輪胎之前述滾動阻力值，來校正用以修正在前述多分力檢測器產生的串擾之影響的串擾修正係數。

本發明人，係在多分力檢測器之計測值能在 其軸向以充分之精度校正的狀況下，考慮到：能在滾動阻力值之已知的基準輪胎實驗時之多分力檢測器的計測結果、與基準輪胎之滾動阻力值中看到差異的情況，主要原 因是除此以外之荷重作用所帶來的串擾之影響。因而，發現只要校正串擾修正係數使得兩者之滾動阻力值成為相等的話，就能夠進行簡便且高精度之校正而完成本發明。

另外，上述之所謂基準輪胎，係指可藉由JIS D4234等所規定的基準試驗機計測滾動阻力值的輪胎。JIS D4234，係在設計作為轎車、卡車及公共汽車用途的充氣輪胎(pneumatic tire)中，就在可控制試驗用新品輪胎之滾動阻力的試驗室條件下測定之方法加以規定。JIS D4234，係為了能夠進行試驗機間之比較，而規定了依使用藉由基準試驗機所計測之基準輪胎的整合化而求出測定結果之相關的方法。基準輪胎，亦已在日本國內販賣，且為該發明所屬技術領域中具有通常知識者所能夠輕易取得。

較佳是亦可為：在前述主軸安裝有前述多分 力檢測器，當將前述行走鼓輪之切線方向設為x軸、將前述主軸之軸心方向設為y軸、將施加於輪胎之荷重方向設為z軸時，前述多分力檢測器，係計測：作用於x軸方向之力、作用於y軸方向之力、作用於z軸方向之力、以及繞x軸之力矩、繞y軸之力矩、繞z軸之力矩當中，至少包含前述作用於x軸方向之力、及前述作用於z軸方向之力的二個以上。

又較佳是亦可為：當前述多分力檢測器，係 為了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩而構成的情況，使用包含前 述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩且成為至少二種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述繞x軸之力矩對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。

前述作用於z軸方向之力fz、以及前述繞x軸之力矩mx，係即便在以多分力檢測器計測之荷重及力矩當中亦容易對前述繞x軸之力矩fx帶來串擾的影響。故而，較佳是至少對能夠檢測前述作用於x軸方向之力fx、前述作用於z軸方向之力fz、以及前述繞x軸之力矩mx的多分力檢測器，進行前述作用於z軸方向之力fz及前述繞x軸之力矩mx對前述作用於x軸方向之力fx的串擾修正係數之校正。

較佳是亦可為：當前述多分力檢測器，係為 了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述作用於y軸方向之力而構成的情況，使用包含前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述作用於y軸方向之力且成為至少二種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述作用於y軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。

以多分力檢測器計測的前述繞x軸之力矩mx，係包含輪胎半徑r與前述作用於y軸方向之力fy的積，且與 輪胎之橫向力(前述作用於y軸方向之力)fy的相關較高。故而，亦可對計測前述作用於x軸方向之力fx、前述作用於y軸方向之力fy、前述作用於z軸方向之力fz之平移荷重的多分力檢測器，利用前述作用於y軸方向之力fy來取代前述繞x軸支力矩mx，而進行前述作用於z軸方向之力fz及前述作用於y軸之力fy對前述作用於x軸方向之力fx的串擾修正係數之校正。

較佳是亦可為：當前述多分力檢測器，係為 了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、前述作用於y軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩而構成的情況，使用包含前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、前述作用於y軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩且成為至少三種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、前述作用於y軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述繞x軸之力矩對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。

對能夠進行前述作用於x軸方向之力fx、前述作用於z軸方向之力fz、前述作用於y軸方向之力fy、前述繞x軸之力矩mx之全部計測的多分力檢測器，全部校正前述作用於z軸方向之力fz、前述作用於y軸方向之力fy及前述繞x軸方向之力矩mx對前述作用於x軸方向之力fx的串擾修正係數，藉此能夠進行精度更高的多分力檢測器之校正。

又，亦可求出差分荷重，該差分荷重係從將 輪胎以試驗荷重壓抵於前述行走鼓輪時所得的多分力檢測器之計測值，扣除掉將輪胎以與試驗荷重不同之荷重壓抵於前述行走鼓輪時所得的多分力檢測器之計測值後所得，將前述差分荷重當作前述滾動試驗資料，進行串擾修正係數之校正。

在安裝輪胎的主軸或設置於旋轉鼓輪之旋轉軸的軸承，係存在不少旋轉摩擦之影響。當該旋轉摩擦附加於滾動阻力之計測值時，就難以進行精度佳之fx的計測或串擾修正係數的校正。因此，若使用從施加有試驗荷重之狀態扣除掉施加有與試驗荷重不同的荷重(例如分離(skim)荷重)之狀態後所得的差分荷重來校正串擾修正係數的話，則可以一邊排除旋轉摩擦之影響同時一邊進行校正，且能夠精度佳地校正串擾修正係數。

依據本發明的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，可以簡便且精度佳地校正設置於滾動阻力試驗機的多分力檢測器之串擾修正係數。

1‧‧‧滾動阻力試驗機

2‧‧‧模擬行走路面

3‧‧‧行走鼓輪

4‧‧‧載具

4a‧‧‧垂直壁部

5‧‧‧主軸

6‧‧‧馬達

8‧‧‧殼體

9‧‧‧線性導件

10‧‧‧油壓缸

11‧‧‧控制部

12‧‧‧計測部

13‧‧‧校正部

14‧‧‧荷重檢定器

15‧‧‧軸承

a、b、c‧‧‧串擾修正係數

Cr‧‧‧滾動阻力係數

fx‧‧‧作用於x軸方向之力

fz‧‧‧作用於z軸方向之力

fy‧‧‧作用於y軸方向之力

Fx‧‧‧滾動阻力

Lm‧‧‧試驗荷重

mx‧‧‧繞x軸之力矩

my‧‧‧繞y軸之力矩

mz‧‧‧繞z軸之力矩

T‧‧‧輪胎

α‧‧‧校正係數

第1A圖係以本發明之校正方法校正之設有多分力檢測器的滾動阻力試驗機之俯視圖。

第1B圖係第1A圖之滾動阻力試驗機的前視圖。

第2圖係主軸的放大圖。

第3圖係顯示使用已知質量之砝碼來校正沿著x方向之荷重成分的校正方法之示意圖。

第4圖係顯示沿著z方向賦予荷重的校正方法之示意圖。

第5圖係顯示第4實施形態之校正方法的流程圖。

以下，基於圖式說明設置有以本發明之校正方法校正之多分力檢測器的滾動阻力試驗機1。

本發明之滾動阻力試驗機1，係具備：外周面具備有供輪胎T(試驗用輪胎、基準輪胎)行走之模擬行走路面2的圓筒狀之行走鼓輪3；以及將輪胎T緊壓於該行走鼓輪3之模擬行走路面2的載具(carriage)4。該載具4，係搭載有可旋轉自如地保持輪胎T之主軸5的滑動台，且配置成與行走鼓輪3於水平方向隔著距離。

在以下之說明中，將第1B圖之左側設為說明滾動阻力試驗機1時的左側，將第1B圖之右側設為右側。

行走鼓輪3，係繞沿著與左右方向呈垂直之水平方向的軸而旋轉自如地安裝的圓筒體，且在其外周面形成有能夠轉動輪胎T的環狀之模擬行走路面2。在行走鼓輪3之旋轉軸係安裝有使行走鼓輪3旋轉的馬達6，而行走鼓輪 3係能夠由馬達6所驅動。

另一方面，如第2圖所示，載具4係施加有 荷重時不變形之具有優異剛性之構造的滑動台。在該載具4，係設置有可供主軸5插入的中空圓筒狀的殼體8，該殼體8係以成為與行走鼓輪3之軸芯呈軸平行的狀態之方式設置於載具4之垂直壁部4a。在該殼體8之內周面係可供主軸5透過軸承15而旋轉自如地插入。

在載具4之下部，係配置有將載具4沿著左 右方向水平移動的線性導件(linear guide)9。又，在載具4之左側，係配備有油壓缸10，其使載具4朝向水平方向移動，並且以能夠將安裝於主軸5的輪胎T緊壓於行走鼓輪3的方式按壓。

另外，上述的主軸5，係能夠將輪胎T保持於前端的軸構件，且以繞轉向水平方向之軸而旋轉自如地插入的狀態安裝於圓筒狀之殼體8。該主軸5之旋轉軸心係以與行走鼓輪3之旋轉軸心在上下方向成為相同的高度且成為平行的方式所配備，當使載具4水平移動時安裝於主軸5的輪胎T就會對行走鼓輪3之模擬行走路面2從其法線方向壓抵。在可旋轉自如地支撐該主軸5的殼體8係設置有多分力檢測器。

多分力檢測器(未圖示)之外觀為圓盤狀， 且由從中央部朝向徑向呈輻射狀延伸的複數個樑構件(應變體)與安裝於該樑構件的測力計所構成。多分力檢測器，係在其中央部配設有軸承15，且旋轉自如地支撐主 軸5。多分力檢測器之外周部，係與殼體8之端部連結。

在設定如第1A圖及第1B圖所示的座標軸、即轉向載具4之移動方向(軸荷重之賦予方向)的z軸、與主軸5之軸芯同軸的y軸、轉向與z軸及y軸正交之方向且為轉向行走鼓輪3之外周切線方向的x軸之情況，多分力檢測器，係檢測：在沿著此等座標軸的荷重(fx、fy、fz)、及繞此等座標軸的力矩(mx、my、mz)當中，至少包含fx及fz的二個以上。另外，在表示作用於輪胎T之力時係使用大寫的F。(例如，Fx、Fy、Fz)

以該多分力檢測器計測的荷重係送至控制部11。

如第1A圖所示，控制部11，係控制將載具4緊壓於行走鼓輪3側的油壓缸10或使行走鼓輪3驅動旋轉的馬達6者。

又，控制部11，係具備計測部12，其基於以多分力檢測器計測之計測資料，來算出真正的滾動阻力Fx等。在該計測部12中，係輸入有以多分力檢測器計測之fx’、fz’、mx’等的荷重計測值，且使用後述之數式(1)，算出fx。另外，在數式(1)中，雖然存在係數a、b，但是此等a、b，係修正多分力檢測器中的串擾之影響的係數。在計測部12中正確地算出fx，不可或缺的是正確地知道該係數a、b，換言之，事先正確地校正。

可是，即便事先正確地校正係數a、b等，當長時間使用滾動阻力試驗機1時，亦會發生因fx之值等偏移而無法求出真正的滾動阻力Fx的狀況。在發生如此 的狀況之原因中雖然可列舉各式各樣的要因，但是作為其原因之一可考慮係數a、b已從正確之值偏移。

因此，在設置於本發明之滾動阻力試驗機1的控制部11，係設置校正部13，以便可以將修正串擾之影響的係數a、b校正成正確之值以正確地算出fx。

其次，說明以設置於控制部11內之該校正部13進行的信號處理、換言之本發明的多分力檢測器之校正方法。

本發明的多分力檢測器之校正方法，其特徵在於當進行：使用修正在多分力檢測器發生的串擾之影響的串擾修正係數a、b，並根據多分力檢測值而算出作用於輪胎T之力的處理時，使用在基準輪胎之試驗中以多分力檢測器計測之力所構成的「滾動試驗資料」、與基準輪胎之滾動阻力值，來校正串擾修正係數a、b。為了校正而實施的基準輪胎之滾動阻力計測試驗，係以JIS D4234所規定的方法來實施。

具體而言，本發明的多分力檢測器之校正方法，係可配合以多分力檢測器計測的荷重、例如從多分力檢測器所得的「滾動試驗資料」之種類，而考慮第1實施形態至第4實施形態。

〔第1實施形態〕

首先，就第1實施形態的多分力檢測器之校正方法加以說明。

第1實施形態之校正方法，係在使用能夠進 行fx、fz、mx之計測的多分力檢測器之情況所採用。

軸荷重fz對fx之串擾修正係數a、以及mx之串擾修正係數b的校正，係以如下的順序所進行。

首先，如第3圖所示將質量已知之砝碼安裝於主軸5並在x方向施加荷重，且以多分力檢測器來計測施加於同方向的荷重，而進行校正(calibration)。當如此地進行時，就可以求出多分力檢測器之計測值fx’對fx的校正係數α。

再者，如第4圖所示，將精度高的荷重檢定 器14設置於主軸5與行走鼓輪3之間，且使載具4朝向行走鼓輪3方向移動，藉此對主軸5提供z方向之緊壓荷重fz(=Fz，且為鼓輪荷重)。

在該狀態下，根據從多分力檢測器輸出的荷重fz’之計測值與在荷重檢定器14所示的荷重fz之信號，與滾動阻力之情況同樣地求出校正係數等以進行真正的軸荷重fz之校正。

另外，在第4圖所示之校正試驗，雖然亦能 夠求出串擾修正係數a，但是因緊壓荷重fz係成為比fx大非常多的值，即便在油壓缸10僅有些微的設置誤差，亦能對fx方向賦予無法忽視之大小之多餘的荷重。因而，很難根據對如第4圖所示之z方向賦予荷重fz的校正實驗，求出fz’對fx之串擾修正係數。

故而，在本實施形態中，係就串擾修正係數 之校正，採用以下的方法。

首先，藉由使用以第3圖之作法所求出的校正係數α、及串擾修正係數a、b，fx係能以如下之數式(1)來表示。

fx=α×fx’+a×fz’+b×mx’ (1)

另外，在數式(1)中，係數a，係表示因z方向之計測值fz’所引起的串擾之影響程度的係數，且為fz’之串擾修正係數。係數b，係表示因繞x軸之力矩的計測值mx’所引起的串擾之影響程度的係數，且為mx’之串擾修正係數。

另一方面，fx，係以在基準試驗機求得的基準輪胎之滾動阻力係數Cr為基礎，而藉由數式(2)算出。數式(2)之Lm，為試驗荷重。

fx=Cr×Lm (2)

事先將上述之數式(1)求得的fx、與數式(2)求得的fx設為相等，藉此可以算出串擾修正係數a、b之具體的數值。

Cr×Lm=α×fx’+a×fz’+b×mx’ (1)’

惟，因在數式(1)中，具有二個未知的係數a、b，故而為了求出二個串擾修正係數a、b，至少有必要獲得成為二種類之線性獨立的「滾動試驗資料」。只要獲得成為二種類之線性獨立的「滾動試驗資料」，就可以獲得以數式(1)’為基礎的線性獨立之二次聯立方程式，且能夠算出變數a、b。

雖然是獲得二種類以上之線性獨立的滾動阻 力試驗資料之方法，但是一般而言因基準輪胎，係準備有尺寸不同的2條輪胎，故而可獲得各自的輪胎之「滾動試驗資料」。

又，亦可在將1條基準輪胎安裝於主軸5的狀態下，直接採集使其正轉的情況之試驗資料、與使其逆轉的情況之試驗資料。此時係提供使其正負反轉之值作為基準輪胎之滾動阻力荷重。另外，就1條基準輪胎改變其旋轉速度條件、或改變緊壓荷重而獲得的資料，由於並未成為線性獨立，所以不是本發明之「滾動試驗資料」。

又，採集複數次(三次以上)包含輪胎之正 轉及反轉的滾動試驗資料，且使用最小平方法來處理所得的滾動試驗資料，藉此亦能夠算出精度更高的串擾修正係數a、b。

依據以上所述的第1實施形態之校正方法，不用費事或費時就可以精度佳地校正設置於滾動阻力試驗機1的多分力檢測器之串擾修正係數a、b，甚至可以精確地求出fx。

〔第2實施形態〕

其次，就第2實施形態的多分力檢測器之校正方法加以說明。

第2實施形態之校正方法，係與第1實施形 態不同而是使用能夠進行fx、fz、fy之計測的多分力檢測器，且fz’對fx之串擾修正係數a、以及fy’對fx之串擾 修正係數c的校正。

第2實施形態之串擾修正係數a及c的校正，係以如下之順序所進行。

首先，如第3圖所示，與第1實施形態同樣，對fx求出具有滾動阻力方向之計測值fx’的校正係數α。

其次，當考慮fy’之串擾的影響取代mx’時， 滾動阻力方向之力fx就如數式(3)所示。另外，在此數式(3)中之c，係因y方向之計測值fy’所引起的串擾修正係數。

fx=α×fx’+a×fz’+c×fy’ (3)

另一方面，fx，係以在基準試驗機所求得的基準輪胎之滾動阻力係數Cr為基礎，而藉由數式(2)所算出。故而，藉由事先將數式(3)之右邊與數式(2)之右邊設為相等，就可以導出數式(3)’。

Cr×Lm=α×fx’+a×fz’+c×fy’ (3)’

即便是在該數式(3)’中，因具有二個未知的係數a、c，故而為了求出二個串擾修正係數a、c，至少有必要獲得成為二種類之線性獨立的「滾動試驗資料」。只要獲得成為二種類之線性獨立的「滾動試驗資料」，就可以獲得以數式(3)’為基礎的線性獨立之二次聯立方程式，且能夠算出變數a、c。

線性獨立的「滾動試驗資料」，係可以用與第1實施形態同樣的手法取得。例如，一般而言因基準輪胎，係準備有尺寸不同的2條輪胎，故而可獲得各自的輪 胎之「滾動試驗資料」。亦可將1條基準輪胎分開成向外與向內來安裝以分別採集試驗資料。

以上所述的第2實施形態之校正方法所達成的作用效果，因與第1實施形態之校正方法大致同樣，故而省略說明。

而且，繞x軸芯之力矩mx，係當事先將沿著 從多分力檢測器之中心至輪胎T之中心的y方向之距離設為Lt，將輪胎T之半徑設為Rt時，就能以數式(4)來顯示。

mx=-Lt×Fz-Rt×Fz (4)

根據該數式(4)可明白，當輪胎半徑Rt不改變的情況，mx與Fy係處於線性的關係，且意味著與輪胎T之橫向力fy的相關較高。換句話說，即便利用fy取代mx而進行串擾修正係數之校正，亦可以與第1實施形態同樣地求出精度高的串擾修正係數。

另外，當如輪胎半徑Rt大幅變化的情況，因 mx與Fy係處於線性獨立的關係，故而如第3實施形態所示般，有必要同時考慮mx’對fx之串擾修正係數b及fy’對fx之串擾修正係數c的雙方。

〔第3實施形態〕

其次，就第3實施形態的多分力檢測器之校正方法加以說明。

第3實施形態之校正方法，係與第1及第2 實施形態不同而是使用能夠計測fx、fz、fy、mx之全部的多分力檢測器，且就上述的串擾修正係數a、b、c之全部進行校正。

第3實施形態之串擾修正係數a、b、c的校正，係以如下之順序所進行。

首先，如第3圖所示，與第1及第2實施形態同樣，求出滾動阻力方向之計測值fx’對fx的校正係數α。

當考慮校正係數α或串擾修正係數a、b、c 時，本實施形態之fx就可以數式(5)所表示。

fx=α×fx’+a×fz’+b×mx’+c×fy’ (5)

另一方面，fx，係以在基準試驗機所求得的基準輪胎之滾動阻力係數Cr為基礎，而藉由數式(2)所算出。故而，藉由事先將數式(5)之右邊與數式(2)之右邊設為相等，就可以導出數式(5)’。

Cr×Lm=α×fx’+a×fz’+b×mx’+c×fy’ (5)’

如此所求出的數式(5)’，因具有三個未知的變數，故而為了解開此等變數(換言之，求出由校正係數所構成的校正矩陣)，而有必要獲得成為線性獨立之三種類的「滾動試驗資料」。

為了獲得三種類之線性獨立的「滾動試驗資 料」，例如可藉由上述的2條基準輪胎之正轉及逆轉的試驗來採集四種類之「滾動試驗資料」，且使用當作的三種類之「滾動試驗資料」。

又，亦能夠藉由2條基準輪胎之正轉及逆轉的試驗來 採集四種類之「滾動試驗資料」，且使用最小平方法來處理所採集的滾動試驗資料以算出精度更高的串擾修正係數a、b、c。複數個滾動試驗資料是否成為線性獨立之資料群，係可以藉奇異值分解法(singular value decomposition)來評估。

因藉由以上之方法，可全部校正串擾修正係 數a、b、c，故而能夠進行精度更高的fx之計測，甚至可以正確地求出真正的滾動阻力Fx。

〔第4實施形態〕

其次，就第4實施形態的多分力檢測器之校正方法加以說明。

當進行前述的第1實施形態至第3實施形態 之校正方法時，在安裝輪胎T的主軸5或設置於旋轉鼓輪之旋轉軸的軸承，係存在不少旋轉摩擦之影響。當該旋轉摩擦附加於滾動阻力之計測值時，就有難以進行精度佳之fx’的計測或串擾修正係數的校正之情況。在如此的情況下，第4實施形態中所述的校正方法是有效的。

亦即，如第5圖所示，第4實施形態之校正 方法，並非是對上述的第1實施形態至第3實施形態中獲得「滾動試驗資料」時所用的fx’、fz’、fy’及mx’，直接輸入以多分力檢測器計測的計測值，而是輸入從軸荷重(z方向之緊壓荷重)以試驗荷重獲得的計測值扣除掉以「分離荷重」(與試驗荷重不同的荷重)獲得的計測值後 所得的差分荷重，以進行校正。

第3實施形態的串擾修正係數之校正，係依 如下之順序進行。

首先，與第1實施形態及第2實施形態同樣，事先對真正的滾動阻力fx求出具有滾動阻力之計測值fx’的校正係數α。

然後，在以標準荷重(例如，5000N)將輪胎T緊壓於行走滾輪3的狀態下使輪胎T進行順時針方向CW(正轉方向)旋轉，且以多分力檢測器來計測fx1、fz1、fy1及mx1。

其次，將輪胎T緊壓於行走鼓輪3的荷重變 更為比標準荷重更小的分離荷重(例如，100N)，且在以分離荷重將輪胎T緊壓於行走鼓輪3的狀態下使輪胎T順時針方向CW旋轉，進而以多分力檢測器來計測fsx1、fsz1、fsy1及msx1。此時，滾動阻力本身係成為較小的值。另外，軸荷重以外之條件、輪胎行走速度係設為相同。

在該分離荷重與標準荷重之雙方，係重疊有 因發生於主軸5或行走鼓輪3之軸承的旋轉摩擦而產生的荷重成分或轉矩成分作為誤差成分，且如數式(6)所示從以試驗荷重獲得的計測值扣除掉以分離荷重獲得的計測值，藉此可以求出精度更高的fx1’、fz1’、fy1’及mx1’。

fx1’=fx1-fsx1

fz1’=fz1-fsz1 (6)

fy1’=fy1-fsy1

mx1’=mx1-msx1

藉由將如上述求出之fx1’、fz1’、fy1’及mx1’，代入於數式(1)’、數式(3)’、數式(5)’之fx’、fz’、fy’及mx’，就能夠藉由第1實施形態至第3實施形態之手法，來求出校正係數。

另外，如第5圖所示，當獲得線性獨立之複 數個「滾動試驗資料」時，首先，可在使輪胎T朝向正轉方向旋轉並進行計測之後，使輪胎T之旋轉方向逆轉，並以逆時針方向(CCW)，分開成試驗荷重與分離荷重之二次來計測荷重成分或轉矩成分，而在數式(7)，採取其他的滾動試驗資料。

fx2’=fx2-fsx2

fz2’=fz2-fsz2

fy2’=fy2-fsy2

mx2’=mx2-msx2 (7)

藉由將如上述求出之fx2’、fz2’、fy2’及mx2’，代入於數式(1)’、數式(3)’、數式(5)’之fx’、fz’、fy’及mx’，就能夠藉由第1實施形態至第3實施形態之手法，來求出校正係數。

如此所獲得的「滾動試驗資料」，係成為因 發生於主軸5或行走鼓輪3之軸承的旋轉摩擦而產生的荷重成分或轉矩成分被扣除掉後的資料，且藉由使用如此誤差成分較少的資料，就可以更確實且精度佳地校正串擾修 正係數。

另外，此次揭示的實施形態係應視為所有點的例示而非限制。尤其是，在此次揭示的實施形態中，未被明示地揭示的事項、例如運轉條件或操作條件、各種參數、構成物之尺寸、重量、體積等，並非脫離該發明所屬技術領域中具有通常知識者所通常實施的範圍，係採用該發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠輕易思及的值。

例如，作為上述的實施形態以外之作法，亦 可僅校正fz’對fx之串擾的影響、換言之串擾修正係數a。

雖然已詳細又參照特定之實施形態說明本申 請案，但是對該發明所屬技術領域中具有通常知識者而言可明白只要未脫離本發明之精神與範圍仍可以施加各種的變更或修正。本申請案係基於2012年6月20日所提出之日本申請案(日本特願2012-138368)而作成，且該內容以參照的方式併入本說明書。

1‧‧‧滾動阻力試驗機

2‧‧‧模擬行走路面

3‧‧‧行走鼓輪

4‧‧‧載具

4a‧‧‧垂直壁部

5‧‧‧主軸

6‧‧‧馬達

8‧‧‧殼體

10‧‧‧油壓缸

11‧‧‧控制部

12‧‧‧計測部

13‧‧‧校正部

fz‧‧‧作用於z軸方向之力

fy‧‧‧作用於y軸方向之力

T‧‧‧輪胎

Claims (6)

1. 一種滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，該滾動阻力試驗機具有：裝設有輪胎之主軸、以及設有供前述輪胎緊壓之模擬行走路面的行走鼓輪，其特徵為：使用至少1條以上之滾動阻力值已知的基準輪胎來進行試驗，藉此求出在使用前述基準輪胎之試驗時以前述多分力檢測器計測之力所構成的滾動試驗資料，使用前述滾動試驗資料、與前述基準輪胎之前述滾動阻力值，來校正用以修正在前述多分力檢測器產生的串擾之影響的串擾修正係數。
2. 如申請專利範圍第1項所述的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，其中，在前述主軸安裝有前述多分力檢測器，當將前述行走鼓輪之切線方向設為x軸、將前述主軸之軸心方向設為y軸、將施加於輪胎之荷重方向設為z軸時，前述多分力檢測器，係計測：作用於x軸方向之力、作用於y軸方向之力、作用於z軸方向之力、以及繞x軸之力矩、繞y軸之力矩、繞z軸之力矩當中，至少包含前述作用於x軸方向之力、及前述作用於z軸方向之力的二個以上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，其中，當前述多分力檢測器，係為了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於 z軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩而構成的情況，使用包含前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩且成為至少二種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述繞x軸之力矩對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。
4. 如申請專利範圍第2項所述的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，其中，當前述多分力檢測器，係為了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述作用於y軸方向之力而構成的情況，使用包含前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、以及前述作用於y軸方向之力且成為至少二種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述作用於y軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。
5. 如申請專利範圍第2項所述的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，其中，當前述多分力檢測器，係為了計測前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸方向之力、前述作用於y軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩而構成的情況，使用包含前述作用於x軸方向之力、前述作用於z軸 方向之力、前述作用於y軸方向之力、以及前述繞x軸之力矩且成為至少三種類之線性獨立的前述滾動試驗資料，來校正前述作用於z軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、前述作用於y軸方向之力對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數、以及前述繞x軸之力矩對前述作用於x軸方向之力的串擾修正係數。
6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項所述的滾動阻力試驗機所具備之多分力檢測器之校正方法，其中，求出差分荷重，該差分荷重係從將輪胎以試驗荷重壓抵於前述行走鼓輪時所得的多分力檢測器之計測值，扣除掉將輪胎以與試驗荷重不同之荷重壓抵於前述行走鼓輪時所得的多分力檢測器之計測值後所得，將前述差分荷重當作前述滾動試驗資料，進行串擾修正係數之校正。