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轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统

摘要

本发明的轮胎接地特性测量方法包括以下步骤:再现步骤,将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎;应力测定步骤,埋设于能够旋转的旋转转鼓上的应力测定单元测定施加到与被进行旋转驱动的所述旋转转鼓抵接的所述轮胎的应力;以及计算步骤,基于通过所述应力测定单元测定出的应力,来计算轮胎接地特性,该轮胎接地特性是所述轮胎的胎面表面中的与所述旋转转鼓接触的接地区域的特性,其中,在所述计算步骤中计算的轮胎接地特性是与在发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的所述轮胎的轮胎接地特性。

著录项

  • 公开/公告号CN113167686A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社普利司通;

    申请/专利号CN201980079688.8

  • 发明设计人 神藏贵久;

    申请日2019-07-11

  • 分类号G01M17/02(20060101);B60C19/00(20060101);

  • 代理机构11277 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 11:55:48

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统。

本申请要求以2018年12月4日在日本申请的日本特愿2018-227656号为基础的优先权,在本申请中引用其内容。

背景技术

在专利文献1中记载了用于获得轮胎的胎面表面的各部位的接地特性的、轮胎的接地特性的测定方法以及测定装置。在专利文献1所记载的技术中,使赋予了所需要的外倾角和侧偏角的作为测定对象的轮胎与能够旋转驱动的旋转转鼓抵接,该旋转转鼓埋设有能够测定轮胎的接地比压、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力的三分力传感器。另外,使旋转转鼓和轮胎一同旋转,使轮胎多次在三分力传感器上通过,三分力传感器多次测定轮胎的接地比压、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力。另外,对各个测定点的轮胎周向位置进行确定。并且,一边使轮胎在旋转转鼓的旋转轴方向上进行位移,一边重复进行轮胎的接地比压、宽度方向剪切应力及周向剪切应力的测定、以及测定点的轮胎周向位置的确定。其结果是,能够获得轮胎与旋转转鼓接触的区域即接触区域的接地比压分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布。

另外,在专利文献1所记载的技术中,在用于获得规定时间点的轮胎的接地比压、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力的测定从开始到结束的期间,所赋予的外倾角和侧偏角被维持为恒定值。因此,通过专利文献1所记载的技术,无法获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中(例如,从车道变换(lane change)开始时到结束时的期间中)的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性(接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-021012号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述问题点,本发明的目的在于提供一种能够获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性的轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法包括以下步骤:再现步骤,将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎;应力测定步骤,埋设于能够旋转的旋转转鼓上的应力测定单元测定施加到与被进行旋转驱动的所述旋转转鼓抵接的所述轮胎的应力;以及计算步骤,基于通过所述应力测定单元测定出的应力,来计算轮胎接地特性,该轮胎接地特性是所述轮胎的胎面表面中的与所述旋转转鼓接触的接地区域的特性,其中,在所述计算步骤中计算的轮胎接地特性是与在发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的所述轮胎的轮胎接地特性。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种能够获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性的轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统。

在本申请中,轮胎的接地特性是指从上述传感器获得的测量值、以及根据测量值计算的各种应力及磨损能量、滑移量等,是指包含接地压力分布、各种应力分布、滑移分布等的特性。

在所述运动状态和车辆特性中能够包含以车辆位置、转向角、绕俯仰(pitch)轴、侧倾(roll)轴及横摆轴(yaw)的力矩、车辆速度、车辆的惯性参数、接地压力、轮胎的轴向力等为代表的各种参数,作为轮胎的轴向力,能够至少包含作用于轮胎的旋转轴的六分力。六分力是指作用于轮胎的固定轴的沿着X轴、Y轴、Z轴方向的力、绕X轴作用的力矩、绕Y轴作用的力矩以及绕Z轴的作用的力矩。

另外,在向所述电子控制部件发送的基于所预测出的车辆特性的指令中包含轮辋速度、偏航率、车辆加速度、轮胎的轴上的加速度、代替前方雷达和摄像机等各种车载的传感器的模拟信号。

附图说明

图1是第一实施方式的轮胎接地特性测量装置的一例的结构图。

图2是用于说明对轮胎赋予的外倾角等的图。

图3是用于说明轮胎的胎面表面中的与旋转转鼓接触的接地区域等的图。

图4是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算出的轮胎接地特性的一例的图。

图5是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算图4所示那样的轮胎接地特性的方法的一例的图。

图6是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置再现于轮胎的实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化的一例等的图。

图7是以使测定开始时的旋转转鼓位置偏移180°的方式在图6所示的例子中追加测量位置的图。

图8是在图7所示的例子中进一步追加测量点时的图。

图9是示出第二实施方式的轮胎接地特性测量装置的轮胎角度控制单元对轮胎赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化的图。

图10是示出通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算出的宽度方向剪切应力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的宽度方向剪切应力分布之间的差异的图。

图11是示出通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算出的接地压力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的接地压力分布之间的差异的图。

图12是用于说明第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中执行的处理的一例的流程图。

图13是第三实施方式的轮胎接地特性测量系统的一例的结构图。

图14是用于说明第二实施方式的轮胎接地特性测量系统中执行的处理的一例的序列图。

具体实施方式

下面,参照附图来说明本发明的轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统的实施方式。

[第一实施方式]

图1是第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的一例的结构图。图2是用于说明对轮胎T赋予的外倾角CA等的图。图3是用于说明轮胎T的胎面表面T1中的与旋转转鼓1接触的接地区域T1A等的图。

在图1~图3所示的例子中,第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100进行轮胎T的接地特性的测量。轮胎接地特性测量装置100具备旋转转鼓1、转鼓用驱动单元2、应力测定单元3、处理装置4、轮胎位置控制单元5、轮胎用驱动单元6、轮胎角度控制单元7以及轮胎空气压力变更单元10。

旋转转鼓1是构成为能够旋转的大致圆柱形状的转鼓。如图2和图3所示,使轮胎T的胎面表面T1与旋转转鼓1的外周面抵接。

转鼓用驱动单元2是对旋转转鼓1进行旋转驱动的例如马达等。转鼓用驱动单元2具备转鼓轴2A。转鼓轴2A与旋转转鼓1连结。转鼓用驱动单元2能够对旋转转鼓1向正转和反转的任意方向进行旋转驱动,还能够调整旋转转鼓1的旋转速度。

在图1~图3所示的例子中,旋转转鼓1为外鼓(outside drum)型,但是在其它例子中,旋转转鼓1也可以为内鼓(inside drum)型。

在图1~图3所示的例子中,应力测定单元3被埋设于旋转转鼓1上,用于测定施加到与旋转转鼓1抵接的轮胎T的应力。应力测定单元3例如是能够测定施加到轮胎T的接地压力、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力的三分力传感器。

在图1~图3所示的例子中,应力测定单元3为三分力传感器,但是在其它例子中,应力测定单元3也可以是将测定接地压力的传感器与测定宽度方向剪切应力及周向剪切应力的双轴传感器组合而成的。

在图1~图3所示的例子中,处理装置4基于由应力测定单元3测定出的应力,来计算轮胎接地特性,该轮胎接地特性是轮胎T的胎面表面T1中的与旋转转鼓1接触的接地区域T1A(参照图3)的特性。详细地说,处理装置4计算接地区域T1A处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布、周向剪切应力分布等来作为轮胎接地特性。

处理装置4例如是具备CPU(中央运算处理装置)、存储器等的微计算机。在处理装置4的存储器中保存用于对测定结果进行解析的数据解析程序。作为数据解析程序,例如能够使用通用数值解析程序。

处理装置4能够将计算出的接地区域T1A处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布、周向剪切应力分布等进行可视化处理后显示于监视器(未图示),通过将轮胎的接地特性反映于车辆模型,由此能够模拟车辆行为。

在图1~图3所示的例子中,处理装置4具备上述的数据解析程序,但是在其它例子中,处理装置4也可以具备与上述的数据解析程序不同的数据解析程序。

在图1~图3所示的例子中,轮胎位置控制单元5对轮胎T相对于旋转转鼓1的位置进行控制。详细地说,轮胎位置控制单元5能够在旋转转鼓1的旋转轴方向和/或径向上调整轮胎T相对于旋转转鼓1的位置。

在图1~图3所示的例子中,轮胎位置控制单元5对轮胎T相对于旋转转鼓1的位置进行调整,但是在其它例子中,也可以对旋转转鼓1相对于轮胎T的位置进行调整。

在图1~图3所示的例子中,轮胎位置控制单元5具备与轮胎T连结的主轴5A、轮胎用驱动单元6以及轮胎角度控制单元7。

轮胎用驱动单元6是对轮胎T进行旋转驱动的例如马达等。轮胎用驱动单元6能够对轮胎T向正转和反转的任意方向进行旋转驱动,还能够调整轮胎T的旋转速度。

轮胎角度控制单元7对轮胎T相对于旋转转鼓1的角度进行控制。详细地说,轮胎角度控制单元7能够对轮胎T赋予外倾角CA。另外,轮胎角度控制单元7能够对轮胎T赋予侧偏角SA。另外,轮胎角度控制单元7能够通过使轮胎T与旋转转鼓1抵接,来对轮胎T赋予接地压力。也就是说,轮胎角度控制单元7通过调整轮胎T的外倾角CA、侧偏角SA和/或接地压力,能够将实车转弯时等的轮胎姿势再现于轮胎T。

也能够将对轮胎T赋予的外倾角CA和侧偏角SA中的任一方或两方调整为0°。在对轮胎T赋予的外倾角CA和侧偏角SA两方被调整为0°的情况下,实车直行时的轮胎姿势被再现于轮胎T。

通过使模拟器(例如图13所示的车辆行为模拟装置300)反映出上述所获得的轮胎的接地特性,能够更准确地再现实车的行为。

本发明人通过专心研究,利用第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100将在图9所示的期间中执行图6的(B)所示的车道变换的情况下的实车的轮胎姿势的瞬态变化再现到图1~图3所示的轮胎T。

本发明人通过专心研究发现:通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的在时刻A、B、C、D、E(参照图9)的轮胎接地特性与通过以往的轮胎接地特性测量装置计算出的在时刻A、B、C、D、E的轮胎接地特性不同。

图10是示出通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的宽度方向剪切应力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的宽度方向剪切应力分布之间的差异的图。

详细地说,图10的(A)的上侧示出了通过以往的轮胎接地特性测量装置计算出的在时刻A的宽度方向剪切应力分布,图10的(A)的下侧示出了通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的在时刻A的宽度方向剪切应力分布。

在第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中,为了将图6的(B)所示的车道变换过程中的实车的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎T,转鼓用驱动单元2、轮胎位置控制单元5、轮胎用驱动单元6以及轮胎角度控制单元7在从时刻t10到时刻t70的期间进行了动作。并且,处理装置4计算出与再现了在发生瞬态变化的期间(时刻t10~时刻t70)中的时刻A的实车行为的瞬态轮胎姿势对应的宽度方向剪切应力分布。

另一方面,在作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置中,在轮胎角度控制单元7对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]被维持为时刻A的时间点的值的状态下,处理装置4计算出在时刻A的宽度方向剪切应力分布。

同样地,对于时刻B、C、D、E,也计算出与再现了实车行为的瞬态轮胎姿势对应的宽度方向剪切应力分布(第一实施方式)以及固定为各时刻的轮胎姿势得到的宽度方向剪切应力分布(比较例)。

如图10所示,第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的时刻A、B、C、D、E的宽度方向剪切应力分布与作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的时刻A、B、C、D、E的宽度方向剪切应力分布是不同的。

图11是示出通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的接地压力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的接地压力分布之间的差异的图。

详细地说,图11的(A)的上侧示出了通过以往的轮胎接地特性测量装置计算出的在时刻A的接地压力分布,图11的(A)的下侧示出了通过第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的在时刻A的接地压力分布。

与上述的宽度方向的剪切应力分布同样地,对于时刻B、C、D、E也计算出与再现了实车行为的瞬态轮胎姿势对应的接地压力分布(第一实施方式)以及固定为各时刻的轮胎姿势得到的接地压力分布(比较例)。如图11所示,第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的各时刻的接地压力分布(接地面积)与作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的时刻的接地压力分布(接地面积)是不同的。

图12是用于说明第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中执行的处理的一例的流程图。

在图12所示的例子中,在步骤S11中,处理装置4将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎T。关于轮胎姿势的瞬态变化,可以是从将实车进行了模型化的驾驶(driving)模拟器(例如图13所示的车辆行为模拟装置300)输入的,也可以设为,通过使所述驾驶模拟器反映出轮胎接地特性,从而能够在驾驶模拟器中再现出接近实车的行为,由此能够获得更准确的轮胎姿势。

详细地说,在步骤S11中,通过转鼓用驱动单元2来调整旋转转鼓1的旋转速度。另外,通过轮胎位置控制单元5来在旋转转鼓1的旋转轴方向和/或径向上调整轮胎T相对于旋转转鼓1的位置。另外,通过轮胎用驱动单元6来调整轮胎T的旋转速度。另外,通过轮胎角度控制单元7来调整轮胎T的外倾角、侧偏角和/或接地压力。另外,通过轮胎空气压力变更单元10来调整轮胎T的空气压力。

接着,在步骤S12中,应力测定单元3测定施加到与旋转转鼓1抵接的轮胎T的应力。详细地说,应力测定单元3测定施加到轮胎T的接地压力、宽度方向剪切应力、周向剪切应力等。

详细地说,在步骤S12中,通过转鼓用驱动单元2对旋转转鼓1进行旋转驱动并且轮胎用驱动单元6对轮胎T进行旋转驱动,来使应力测定单元3与轮胎T的胎面表面T1的周向上的多个部位接触。应力测定单元3测定在轮胎T的胎面表面T1的周向上的多个部位处施加到轮胎T的应力。

接着,在步骤S13中,处理装置4基于由应力测定单元3测定出的应力,来计算轮胎接地特性,该轮胎接地特性是轮胎T的胎面表面T1中的与旋转转鼓1接触的接地区域T1A的特性。

在步骤S13中计算出的轮胎接地特性是与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点(例如时刻A、B等)的实车的轮胎姿势对应的轮胎T的轮胎接地特性。

换言之,在实车试验中,难以控制路面的状态、温度、气温、气压等环境条件的变化,并且需要成本、精力以及时间,但是通过重复进行第一实施方式中的步骤S11~S13,在轮胎接地特性测量装置100中,能够通过使轮胎的姿势角瞬态地变动来测量在以往的转鼓试验中所无法测量的瞬态轮胎力。因此,在第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中,能够动态地(瞬态地)进行实车行驶时的轮胎评价。

第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4也能够通过使应力测定单元3的测定结果相互关联,来计算轮胎T的接地区域T1A的任意位置处的摩擦系数μ等,获得轮胎T的接地区域T1A内的摩擦系数μ的分布、也就是滑移分布。

另外,在第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中,例如,在测定时通过应力测定单元3与轮胎T的接地区域T1A的同一位置相向而针对轮胎T的同一位置获得了多个测定结果的情况下,将这些测定结果进行平均所得到的测定结果被用作测定结果。

[第二实施方式]

是在第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100中追加轮胎角度控制单元7和转鼓侧旋转位置检测单元8而得到的,能够设为能够测量轮胎T的胎面表面T1中的特定的接地区域T1A处的轮胎的接地特性。与第一实施方式的不同之处在于,能够测量详细地反映出胎面图案的轮胎的接地特性。在图1~图3所示的例子中,转鼓侧旋转位置检测单元8检测旋转转鼓1的旋转位置。详细地说,转鼓侧旋转位置检测单元8检测被埋设于旋转转鼓1上的应力测定单元3的旋转位置。

在图1~图3所示的例子中,将旋转转鼓1与轮胎T接触的负荷正下方位置设定为基准位置B(参照图3)。转鼓侧旋转位置检测单元8检测应力测定单元3相对于基准位置B的旋转位置。

转鼓侧旋转位置检测单元8例如是配置于转鼓用驱动单元2的转鼓轴2A的旋转编码器等。

在图1~图3所示的例子中,轮胎侧旋转位置检测单元9检测轮胎T的旋转位置。详细地说,轮胎侧旋转位置检测单元检测轮胎T相对于基准位置B的旋转位置。轮胎侧旋转位置检测单元例如是配置于轮胎位置控制单元5的主轴5A的旋转编码器等。

通过转鼓侧旋转位置检测单元8检测出的应力测定单元3相对于基准位置B的旋转位置以及通过轮胎侧旋转位置检测单元9检测出的轮胎T相对于基准位置B的旋转位置被输入到处理装置4。处理装置4基于应力测定单元3相对于基准位置B的旋转位置以及轮胎T相对于基准位置B的旋转位置,来计算轮胎T的被应力测定单元3抵接的周向位置。

在图1~图3所示的例子中,轮胎空气压力变更单元10例如具有在轮胎角度控制单元7变更轮胎T的外倾角、侧偏角和/或接地压力的期间中等变更轮胎T的空气压力的功能,能够掌握所谓的刺破(puncture)发生时的行为等。

图4是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的轮胎接地特性(轮胎T的胎面表面T1中的与旋转转鼓1接触的接地区域T1A的特性)的一例的图。详细地说,图4是用于说明通过处理装置4进行计算并进行可视化处理而得到的轮胎接地特性的一例的图。

图4的(A)和图4的(B)的横轴表示轮胎T的宽度方向,图4的(A)和图4的(B)的纵轴表示轮胎T的周向。图4的(A)和图4的(B)的上侧表示轮胎T的蹬出侧,图4的(A)和图4的(B)的下侧表示轮胎T的踏入侧。

在图4的(A)所示的例子中,通过轮胎角度控制单元7将实车直行时的轮胎姿势再现于轮胎T,从而示出了当时的接地区域T1A内的接地压力分布。在图4的(A)所示的例子中,实车的车速被设定为60[kph],侧偏角SA被设定为0[°]。在图4的(A)所示的例子中,接地区域T1A中的、旋转转鼓1与轮胎T接触的负荷正下方位置处的接地压力大于其它位置处的接地压力。

在图4的(B)所示的例子中,通过轮胎角度控制单元7将实车转弯时的轮胎姿势再现于轮胎T,从而示出了当时的接地区域T1A内的接地压力分布。在图4的(B)所示的例子中,实车的车速被设定为60[kph],侧偏角SA被设定为6[°]。在图4的(B)所示的例子中,接地区域T1A中的、转弯外侧(图4的(B)的左侧)的接地压力大于转弯内侧(图4的(B)的右侧)的接地压力。

图5是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算如图4所示的轮胎接地特性的方法的一例的图。

详细地说,图5的(A)是用于说明轮胎T的胎面表面T1的接地区域T1A的踏入侧端部(Leading edge)和蹬出侧端部(Trailing edge)的图。图5的(B)是用于概念性地说明在轮胎T的胎面表面T1的在周向上为“5deg”的位置与应力测定单元3抵接的情况下通过应力测定单元3测定出的“5deg”位置处的应力的图。图5的(C)是用于概念性地说明在轮胎T的胎面表面T1的在周向上为“-5deg”的位置与应力测定单元3抵接的情况下通过应力测定单元3测定出的“-5deg”位置处的应力的图。图5的(D)是用于概念性地说明将通过应力测定单元3测定出的轮胎T的胎面表面T1的周向上的多个位置处的应力数据进行合成的处理的图。图5的(E)是示出通过处理装置4进行可视化而得到的接地区域T1A的接地压力分布的一例的图。

在图5所示的例子中,处理装置4记录轮胎T的胎面表面T1中的踏上应力测定单元3的位置(与应力测定单元3抵接的周向位置)。应力测定单元3不只是在基准位置B(负荷正下方位置)处与轮胎T的胎面表面T1抵接,在基准位置B以外的位置处也与轮胎T的胎面表面T1抵接。也就是说,应力测定单元3在与接地区域T1A的踏入侧端部(Leading edge)抵接起直到与接地区域T1A的蹬出侧端部(Trailing edge)抵接为止的期间中,持续与轮胎T的胎面表面T1抵接。因此,应力测定单元3能够获取从踏入侧端部到蹬出侧端部之间的应力的变化。

详细地说,不只是通过应力测定单元3测定“Tire Angle(轮胎角度)=0deg”(参照图5的(A))的位置处的应力,通过应力测定单元3还测定与图5的(A)中的“5deg”的位置相当的“Tire Posi(轮胎位置)=5deg”(参照图5的(B))的位置处的应力。另外,通过应力测定单元3还测定与图5的(A)中的“-5deg”的位置相当的“Tire Posi=-5deg”(参照图5的(C))的位置处的应力。

并且,通过应力测定单元3来测定轮胎T的胎面表面T1的周向上的所有位置处的应力。处理装置4持续进行记录直到一系列的行驶行为中的轮胎T的胎面表面T1的周向上的所有位置与应力测定单元3抵接为止。

详细地说,也能够将应力测定单元配置为能够覆盖旋转转鼓的整个圆周,还能够为了使发生瞬态变化的期间中的轮胎T的胎面表面T1的所有的接地位置与应力测定单元3抵接,而例如对轮胎T赋予制动力。由此,能够使轮胎T的圆周速度与旋转转鼓1的圆周速度不同,从而也能够使轮胎T的胎面表面T1的周向上的所有的位置与应力测定单元3相向。无论采用哪种方法进行测量,在转鼓的宽度方向上在转鼓的接地部位的多个部位处配置应力测定单元都能够更高效地进行测定。此外,通过设置多列在宽度方向上被设置为一列的多个传感器且使多列交错,由此能够缩短测量时间,除此以外还能够提高应力分布等的分辨率。另外,通过减少应力测定单元的配置位置,能够使测定装置本身简单化。

图6是用于说明通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100再现于轮胎T的实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化的一例等的图。

详细地说,图6的(A)是示出第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的轮胎角度控制单元7对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化的图。在图6的(A)中,横轴表示时间(时刻)[sec],纵轴表示接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]。

图6的(B)示出与图6的(A)所示的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化相当的实车的行驶状态。

在图6所示的例子中,在从图6的(A)的横轴所示的0[sec](时刻t10)到5[sec](时刻t70)的5秒内,实车执行图6的(B)的从左侧车道向右侧车道的车道变换。

也就是说,在图6所示的例子中,为了将图6的(B)所示的车道变换过程中的实车的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎T,而轮胎角度控制单元7如图6的(A)所示那样与时间的经过相应地变更对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]。即,通过轮胎角度控制单元7变更轮胎T的外倾角CA[deg]、侧偏角SA[deg]和/或接地压力Fz[N],再现出实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化。

详细地说,在图6所示的例子中,例示在旋转转鼓1的圆周上表面的宽度方向上配置有一个应力测定单元的情况下的测定方法。为了通过应力测定单元3测定在时刻t10、时刻t30、时刻t50以及时刻t70的轮胎T的胎面表面T1的应力,而在时刻t10将应力测定单元3配置于基准位置B(负荷正下方位置)。接着,旋转转鼓1旋转1周,在时刻t30,应力测定单元3位于基准位置B。接着,旋转转鼓1旋转1周,在时刻t50,应力测定单元3位于基准位置B。接着,旋转转鼓1旋转1周,在时刻t70,应力测定单元3位于基准位置B。其结果,能够通过应力测定单元3测定在时刻t10、时刻t30、时刻t50以及时刻t70的轮胎T的胎面表面T1的应力。

图7是以使测定开始时的旋转转鼓位置偏移180°的方式在图6所示的例子中追加测量位置的图。详细地说,图7的(A)与图6的(A)同样地示出了第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的轮胎角度控制单元7对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化。图7的(B)与图6的(B)同样地示出与图7的(A)所示的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化相当的实车的行驶状态。

在图7中,时刻t20是旋转转鼓1从时刻t10的状态旋转180°后的时刻。时刻t40是旋转转鼓1从时刻t30的状态旋转180°后的时刻。时刻t60是旋转转鼓1从时刻t50的状态旋转180°后的时刻。

在图7所示的例子中,为了通过应力测定单元3测定在时刻t20、时刻t40以及时刻t60的轮胎T的胎面表面T1的应力,而在时刻t10将应力测定单元3配置于隔着旋转转鼓1的中心且与基准位置B(负荷正下方位置)相反的一侧。接着,旋转转鼓1旋转0.5周,在时刻t20,应力测定单元3位于基准位置B。接着,旋转转鼓1旋转1周,在时刻t40,应力测定单元3位于基准位置B。接着,旋转转鼓1旋转1周,在时刻t60,应力测定单元3位于基准位置B。其结果,能够通过应力测定单元3测定在时刻t20、时刻t40以及时刻t60的轮胎T的胎面表面T1的应力。

图8是在图7所示的例子中进一步追加测量点时的图。详细地说,图8的(A)与图6的(A)及图7的(A)同样示出了第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100的轮胎角度控制单元7对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化。图8的(B)与图6的(B)及图7的(B)同样地示出与图8的(A)所示的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以侧偏角SA[deg]的时间变化相当的实车的行驶状态。

在如上述那样测定出伴有瞬态变化的所有的接地位置处的轮胎的接地特性后,在图5所示的例子中,如图5的(D)所示那样通过处理装置4将由应力测定单元3测定出的轮胎T的胎面表面T1的周向上的多个位置处的应力数据进行合成。接着,如图5的(E)所示,处理装置4能够生成进行可视化而得到的接地区域T1A的例如接地压力分布。另外,在第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100中,通过转鼓侧旋转位置检测单元8和轮胎侧旋转位置检测单元9使旋转转鼓1的旋转位置与轮胎T的旋转位置同步来进行测量,能够实现带图案的轮胎印痕测量(包括横向花纹沟等的接地区域T1A的轮胎接地特性的计算)。

图9是示出第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的轮胎角度控制单元7对轮胎T赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化的图。

在图9中,时刻A相当于图8所示的时刻t23。时刻B相当于图6~图8所示的时刻t30。时刻C相当于图8所示的时刻t32。时刻D相当于图8所示的时刻t36。时刻E相当于图8所示的时刻t44。

通过本发明人的专心研究,为了将图6的(B)所示的车道变换过程中的实车的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎T,第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的轮胎角度控制单元7如图9所示那样使接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]变化地赋予给轮胎T。

本发明人通过专心研究发现:通过第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的在时刻A、B、C、D、E的轮胎接地特性也与通过以往的轮胎接地特性测量装置计算出的在时刻A、B、C、D、E的轮胎接地特性不同。

在第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100中,与第一实施方式的轮胎接地特性测量装置100同样地执行图12所示的处理,但是作为再现轮胎姿势的瞬态变化的前提条件,通过使用驱动单元、制动单元等在各个测量点调整转鼓的旋转位置和轮胎的旋转位置,使得要测量的基准位置B与应力测定单元一致。

[第三实施方式]

下面,说明本发明的轮胎接地特性测量装置100的第三实施方式。

第三实施方式的轮胎接地特性测量系统400所具备的轮胎接地特性测量装置100与上述的第一实施方式或者第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100同样构成,但后述的点除外。因而,根据第三实施方式的轮胎接地特性测量系统400,能够起到与上述的第一实施方式或者第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100同样的效果,但后述的点除外。

图13是第三实施方式的轮胎接地特性测量系统400的一例的结构图。

在图13所示的例子中,轮胎接地特性测量系统400具备轮胎接地特性测量装置100、车辆特性测量装置200以及车辆行为模拟装置300。

如上所述,图13所示的轮胎接地特性测量装置100与第二实施方式的轮胎接地特性测量装置100同样地构成。

车辆特性测量装置200具备台架装置(悬架特性测量装置)210、控制器(计算机)220、以及具有车体203、车轮202及方向盘(steering wheel)205的试验用车辆201。

台架装置210具备测量器215以及用于载置试验用车辆201的支承部214。

支承部214能够使车体203和车轮202独立地进行位移。详细地说,支承部214能够使车体203和车轮202在试验用车辆201的前后方向、左右方向、上下方向、俯仰方向以及侧倾方向上独立地进行位移。

可以是,支承部214能够相对于车轮202进行滑动,以能够实现在车辆行驶的过程中在轮胎能够产生的纵向力、横向力、侧偏力(cornering force)、侧偏率、侧偏角的产生。

测量器215测量车体203的位移量和/或作用力、以及车轮202的位移量和/或作用力。详细地说,测量器215测量作用于支承部214的作用力。另外,测量器215测量车轮202的外倾角、前束角、转轮角等。另外,测量器215测量作用于车轴(未图示)的力或者扭矩。另外,测量器215测量悬架的行程、作用力。

控制器220控制由支承部214对车体203赋予的位移量以及由支承部214对车轮202赋予的位移量。

在图13所示的例子中,设置有驱动方向盘205来控制车轮202的转轮角的机构,但是在其它的例子中,也可以不具备方向盘205。

在图13所示的例子中,车辆行为模拟装置300基于由轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的轮胎接地特性、以及由车辆特性测量装置200的测量器215测量出的车体203的位移量和/或作用力及车轮202的位移量和/或作用力,来预测实车行驶时的行为。

车辆行为模拟装置300是模拟实车行驶时的行为的计算机,包括作为运算处理单元的CPU、作为存储单元的ROM、RAM及HDD、作为通信单元的接口,该车辆行为模拟装置300基于存储单元中保存的程序进行动作。另外,在车辆行为模拟装置300中包括键盘、鼠标等输入单元、监视器等显示单元。输入单元也能够包括方向盘(handle)、加速器以及制动器等且再现驾驶状态。输入单元由操作员操作来输入预测实车行驶时的行为所需要的参数等。在显示单元显示所估计出的实车行驶时的行为等。

在图13所示的例子中,车辆行为模拟装置300通过使用测量器215的测量数据来预测实车行驶时的运动状态。轮胎接地特性测量装置100的处理装置4和轮胎角度控制单元7基于预测出的运动状态,来将轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎T。

并且,在图13所示的例子中,车辆特性测量装置200也能够将根据由轮胎接地特性测量装置100的处理装置4计算出的轮胎接地特性预测的车辆特性反映于试验用车辆201。具体地说,通过向车辆行为模拟装置300输入各时间点的轮胎接地特性,能够更忠实地再现车辆行为。测量器215测量反映了由处理装置4计算出的轮胎接地特性的试验用车辆201的车体203及车轮202的位移量和/或作用力。

另外,在轮胎接地特性测量装置100中,基于反映了根据由处理装置4计算出的轮胎接地特性预测的车辆特性的测量器215的测量数据,进行转鼓用驱动单元2对旋转转鼓1的旋转速度的变更、轮胎位置控制单元5对轮胎T相对于旋转转鼓1的位置的变更、轮胎用驱动单元6对轮胎T的旋转速度的变更、以及轮胎角度控制单元7对轮胎T的角度的变更中的至少任一个变更。

另外,在图13所示的例子中,通过反映出根据如下的轮胎接地特性预测的车辆特性,车辆特性测量装置200的控制器220能够控制由支承部214对车体203赋予的位移量以及由支承部214对车轮202赋予的位移量,其中,该轮胎接地特性是在进行转鼓用驱动单元2对旋转转鼓1的旋转速度的变更、轮胎位置控制单元5对轮胎T相对于旋转转鼓1的位置的变更、轮胎用驱动单元6对轮胎T的旋转速度的变更以及轮胎角度控制单元7对轮胎T的角度的变更中的至少任一个变更后由处理装置4计算出的。

图14是用于说明第三实施方式的轮胎接地特性测量系统400中执行的处理的一例的序列图。

在图14所示的例子中,在步骤S51中,车辆行为模拟装置300开始模拟的预处理。

接着,在步骤S52中,轮胎接地特性测量装置100移动到待机位置。

另外,在步骤S53中,车辆特性测量装置200移动到待机位置。

接着,在步骤S54中,轮胎接地特性测量装置100向车辆行为模拟装置300发送移动完成标识。

另外,在步骤S55中,车辆特性测量装置200向车辆行为模拟装置300发送移动完成标识。

接着,在步骤S56中,车辆行为模拟装置300对从轮胎接地特性测量装置100发送的移动完成标识和从车辆特性测量装置200发送的移动完成标识进行确认。

接着,在步骤S57中,车辆行为模拟装置300重置模拟的车辆状态。

接着,在步骤S58中,车辆行为模拟装置300确认模拟的车辆的稳定。

接着,在步骤S59中,车辆行为模拟装置300以初始状态等待进行模拟。

接着,在步骤S60中,车辆行为模拟装置300向轮胎接地特性测量装置100发送移动到初始状态的移动指示,并且向车辆特性测量装置200发送移动到初始状态的移动指示。

接着,在步骤S61中,轮胎接地特性测量装置100响应于来自车辆行为模拟装置300的指示而进行移动。

另外,在步骤S62中,车辆特性测量装置200响应于来自车辆行为模拟装置300的指示而进行移动。

接着,在步骤S63中,轮胎接地特性测量装置100转变为与车辆行为模拟装置300同步地进行动作的模拟同步模式。

另外,在步骤S64中,车辆特性测量装置200转变为与车辆行为模拟装置300同步地进行动作的模拟同步模式。

接着,在步骤S65中,轮胎接地特性测量装置100向车辆行为模拟装置300发送表示向模拟同步模式转变完成的转变完成标识。

另外,在步骤S66中,车辆特性测量装置200向车辆行为模拟装置300发送表示向模拟同步模式转变完成的转变完成标识。

接着,在步骤S67中,车辆行为模拟装置300对从轮胎接地特性测量装置100发送的转变完成标识和从车辆特性测量装置200发送的转变完成标识进行确认,从而开始进行模拟。

接着,在步骤S67A中,车辆行为模拟装置300计算模拟的车辆运动。

接着,在步骤S68中,车辆行为模拟装置300向轮胎接地特性测量装置100和车辆特性测量装置200的控制器220发送指令值。同样能够向ECU(电子控制部件)(未图示)发送指令值。ECU能够使用搭载于车辆特性测量装置200的试验用车辆201上的ECU。通常,能够将基于预测出的所述车辆特性的指令值用作模拟信号,该模拟信号代替从用于掌握车辆的行驶状态的各种传感器向ECU输入的信号。

作为从车辆模型向ECU发送的指令值,包含轮辋速度、偏航率、车辆加速度、轮胎的轴上的加速度、用于针对前方雷达及摄像机等各种传感器补充车辆特性的信息。通过将这些信息反映给ECU,并使试验用车辆识别行驶状态,能够进行精密地再现出行驶状态的模拟。

另外,在步骤S69中,轮胎接地特性测量装置100根据从车辆行为模拟装置300发送的指令值(也就是说,与车辆行为模拟装置300同步地)进行动作。详细地说,轮胎接地特性测量装置100反映出从车辆行为模拟装置300获得的车辆特性(特别是轮胎的轴向力)地进行动作。另外,轮胎接地特性测量装置100向车辆行为模拟装置300发送轮胎接地特性的数据。

另外,在步骤S70中,车辆特性测量装置200根据从车辆行为模拟装置300发送的指令值(也就是说,与车辆行为模拟装置300同步地)进行动作。详细地说,车辆特性测量装置200反映出从车辆行为模拟装置300获得的车辆特性(特别是轮胎的轴向力)地进行动作。另外,将从车辆行为模拟装置300发送的指令值输入到搭载于试验用车辆201的ECU。另外,车辆特性测量装置200向车辆行为模拟装置300发送测量数据。

也就是说,步骤S68、S69、S70被并行地执行,轮胎接地特性测量装置100、车辆特性测量装置200以及车辆行为模拟装置300同步地进行动作。

接着,在步骤S70A中,车辆行为模拟装置300从轮胎接地特性测量装置100和车辆特性测量装置200接收数据(轮胎接地特性的数据和测量数据)。

接着,在步骤S70B中,车辆行为模拟装置300判定是否为模拟的结束时间、以及模拟的车辆的行驶距离是否到达了行驶预定距离。

在不是模拟的结束时间的情况下、或者在模拟的车辆的行驶距离未到达行驶预定距离的情况下,进入步骤S71。另一方面,在是模拟的结束时间的情况下且在模拟的车辆的行驶距离到达了行驶预定距离的情况下,返回到步骤S67A。

在步骤S71中,车辆行为模拟装置300结束模拟。

与此同时,在步骤S72中,轮胎接地特性测量装置100的动作切换为与内部指令相应的动作。

另外,在步骤S73中,车辆特性测量装置200的动作切换为与内部指令相应的动作。

接着,在步骤S74中,轮胎接地特性测量装置100移动到待机位置。

另外,在步骤S75中,车辆特性测量装置200移动到待机位置。

也就是说,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,在计算步骤中计算与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎的轮胎接地特性。

因此,根据本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法,能够获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,在所述应力测定步骤中,通过转鼓用驱动单元来调整所述旋转转鼓的旋转速度,通过轮胎位置控制单元来在所述旋转转鼓的旋转轴方向和/或径向上调整所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置,通过轮胎用驱动单元来调整所述轮胎的旋转速度,通过轮胎角度控制单元来调整所述轮胎的外倾角、侧偏角和/或接地压力。

在应力测定步骤中进行这种调整的情况下,与在应力测定步骤中不进行这种调整的情况相比,能够更准确地将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,在所述应力测定步骤中,作为所述应力测定单元的三分力传感器测定施加到所述轮胎的接地压力、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力。

在应力测定步骤中,在三分力传感器测定施加到轮胎的接地压力、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力的情况下,能够计算接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布来作为轮胎接地特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,通过转鼓用驱动单元对所述旋转转鼓进行旋转驱动并且轮胎用驱动单元对所述轮胎进行旋转驱动,来使所述应力测定单元与所述轮胎的所述胎面表面的周向上的多个部位接触,所述应力测定单元测定在所述多个部位处施加到所述轮胎的应力,轮胎侧旋转位置检测单元检测与所述多个部位分别对应的所述轮胎的旋转位置,一边由轮胎位置控制单元使所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置在所述旋转转鼓的旋转轴方向上变化,一边由所述应力测定单元重复测定施加到所述轮胎的应力并且由所述轮胎侧旋转位置检测单元重复检测所述轮胎的旋转位置,由此处理装置计算所述接地区域的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布,所述处理装置通过将所述接地区域内的各部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布进行合成,来计算在发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的所述轮胎接地特性。

像这样,使应力测定单元与轮胎的胎面表面的周向上的多个部位接触,应力测定单元重复测定施加到轮胎的应力,处理装置计算接地区域的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布,处理装置将接地区域内的各部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布进行合成,在这样的情况下,能够获得轮胎的胎面表面的周向上的多个部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,在将所述瞬态变化再现于所述轮胎的所述再现步骤中,车辆特性测量装置的台架装置的支承部使所述车辆特性测量装置所具备的试验用车辆的车体和车轮独立地进行位移,所述台架装置的测量器测量所述车体的位移量和/或作用力以及所述车轮的位移量和/或作用力,所述车辆特性测量装置所具备的控制器控制由所述支承部对所述车体赋予的位移量和由所述支承部对所述车轮赋予的位移量,处理装置通过使用所述测量器的测量数据来预测实车行驶时的运动状态,处理装置基于预测出的所述运动状态,来将轮胎姿势的所述瞬态变化再现于所述轮胎。

在处理装置通过使用测量器的测量数据来预测实车行驶时的运动状态并基于该运动状态来将轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎的情况下,与不使用测量器的测量数据的情况不同,例如能够获得反映了悬架等车辆特性的轮胎接地特性,因此能够以更接近实车的条件测量轮胎的接地特性。

在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,通过将测量出的应力和接地负荷反映于模拟实车行为的车辆模型中,能够预测轮胎的轴向力等车辆特性。也可以是,车辆特性测量装置将预测出的轮胎的轴向力等车辆特性反映于试验用车辆,测量器测量反映了所述车辆特性的所述试验用车辆的车体和车轮的位移量和/或作用力,基于反映了车辆特性的所述测量器的测量数据,来进行所述转鼓用驱动单元对所述旋转转鼓的旋转速度的变更、轮胎位置控制单元对所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置的变更、轮胎用驱动单元对所述轮胎的旋转速度的变更、以及轮胎角度控制单元对所述轮胎的角度的变更中的至少任一个变更。

在通过所述实车行为模拟器预测出的轮胎的轴向力等车辆特性被反映于试验用车辆的情况下,与车辆特性不被反映于试验用车辆的情况相比,车辆特性测量装置能够测量更高精度的车辆特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量方法中,通过向所述试验用车辆的电子控制部件发送基于预测出的所述车辆特性的指令,来使所述试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态。

在通过向试验用车辆的电子控制部件发送基于预测出的车辆特性的指令来使试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态的情况下,与不使试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态的情况相比,能够获得更高精度的轮胎接地特性。

本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置具备:能够旋转的旋转转鼓;转鼓用驱动单元,其对所述旋转转鼓进行旋转驱动;应力测定单元,其被埋设于所述旋转转鼓上,测定施加到与所述旋转转鼓抵接的轮胎的应力;轮胎位置控制单元,其对所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置进行控制;轮胎用驱动单元,其对所述轮胎进行旋转驱动;轮胎角度控制单元,其对所述轮胎相对于所述旋转转鼓的角度进行控制;以及处理装置,其基于由所述应力测定单元测定出的应力,来计算轮胎接地特性,该轮胎接地特性是所述轮胎的胎面表面中的与所述旋转转鼓接触的接地区域的特性,其中,所述转鼓用驱动单元、所述轮胎位置控制单元、所述轮胎用驱动单元以及所述轮胎角度控制单元进行动作,以将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于所述轮胎,所述处理装置计算与在发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的所述轮胎接地特性。

也就是说,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置中,通过处理装置来计算与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎的轮胎接地特性。

因此,根据本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置,能够获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置中,所述转鼓用驱动单元能够调整所述旋转转鼓的旋转速度,所述轮胎位置控制单元能够在所述旋转转鼓的旋转轴方向和/或径向上调整所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置,所述轮胎用驱动单元能够调整所述轮胎的旋转速度,所述轮胎角度控制单元能够调整所述轮胎的外倾角、侧偏角和/或接地压力。

在能够调整旋转转鼓的旋转速度、能够在旋转转鼓的旋转轴方向和/或径向上调整轮胎相对于旋转转鼓的位置、能够调整轮胎的旋转速度、能够调整轮胎的外倾角、侧偏角和/或接地压力的情况下,与无法进行这些调整中的任一调整的情况相比,能够更准确地将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置中,所述应力测定单元是能够测定施加到所述轮胎的接地压力、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力的三分力传感器。

在应力测定单元为三分力传感器的情况下,处理装置能够计算接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布来作为轮胎接地特性。

也可以是,本发明的一个方式的轮胎接地特性测量装置还具备轮胎侧旋转位置检测单元,该轮胎侧旋转位置检测单元检测所述轮胎的旋转位置,通过所述转鼓用驱动单元对所述旋转转鼓进行旋转驱动并且所述轮胎用驱动单元对所述轮胎进行旋转驱动,来使所述应力测定单元与所述轮胎的所述胎面表面的周向上的多个部位接触,所述应力测定单元测定在所述多个部位处施加到所述轮胎的应力,所述轮胎侧旋转位置检测单元检测与所述多个部位分别对应的所述轮胎的旋转位置,一边由所述轮胎位置控制单元使所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置在所述旋转转鼓的旋转轴方向上变化,一边由所述应力测定单元重复测定施加到所述轮胎的应力并且由所述轮胎侧旋转位置检测单元重复检测所述轮胎的旋转位置,由此所述处理装置计算所述接地区域的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布,所述处理装置通过将所述接地区域内的各部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布进行合成,来计算在发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的所述轮胎接地特性。

像这样,使应力测定单元与轮胎的胎面表面的周向上的多个部位接触,应力测定单元重复测定施加到轮胎的应力,处理装置计算接地区域的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布,处理装置将接地区域内的各部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布进行合成,在这样的情况下,能够获得轮胎的胎面表面的周向上的多个部位处的接地压力分布、宽度方向剪切应力分布和/或周向剪切应力分布。

本发明的一个方式的轮胎接地特性测量系统是具备所述轮胎接地特性测量装置、车辆特性测量装置以及实车行为的模拟器的轮胎接地特性测量系统,所述车辆特性测量装置具备台架装置、控制器以及具有车体及车轮的试验用车辆,所述台架装置具备测量器以及用于载置所述试验用车辆的支承部,所述支承部能够使所述车体和所述车轮独立地进行位移,所述测量器测量所述车体的位移量和/或作用力以及所述车轮的位移量和/或作用力,所述控制器控制由所述支承部对所述车体赋予的位移量以及由所述支承部对所述车轮赋予的位移量,所述处理装置通过使用所述测量器的测量数据来预测实车行驶时的运动状态,所述处理装置基于预测出的所述运动状态,来将轮胎姿势的所述瞬态变化再现于所述轮胎。

也就是说,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量系统中,处理装置通过使用测量器的测量数据来预测实车行驶时的运动状态,基于该运动状态,来将轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎。

因此,根据本发明的一个方式的轮胎接地特性测量系统,与不使用测量器的测量数据的情况不同,例如能够获得反映了悬架等的车辆特性的轮胎接地特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量系统中,所述车辆特性测量装置将根据由所述处理装置计算出的所述轮胎接地特性预测的车辆特性反映于所述试验用车辆,所述测量器测量反映了所述车辆特性的所述试验用车辆的所述车体及所述车轮的位移量和/或作用力,基于反映了所述车辆特性的所述测量器的测量数据,来进行所述转鼓用驱动单元对所述旋转转鼓的旋转速度的变更、所述轮胎位置控制单元对所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置的变更、所述轮胎用驱动单元对所述轮胎的旋转速度的变更以及所述轮胎角度控制单元对所述轮胎的角度的变更中的至少任一个变更。

在将根据由处理装置计算出的轮胎接地特性预测的车辆特性反映于试验用车辆的情况下,与不将根据由处理装置计算出的轮胎接地特性预测的车辆特性反映于试验用车辆的情况相比,车辆特性测量装置能够测量更高精度的车辆特性。

也可以是,在本发明的一个方式的轮胎接地特性测量系统中,通过向所述试验用车辆的电子控制部件发送基于预测出的所述车辆特性的指令,来使所述试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态。

在通过向试验用车辆的电子控制部件发送基于预测出的车辆特性的指令来使试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态的情况下,与不使试验用车辆的电子控制部件识别行驶状态的情况相比,能够获得更高精度的轮胎接地特性。

此外,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当地将上述的实施方式中的构成要素置换为周知的构成要素,还可以将上述的实施方式、各例适当地进行组合。

产业上的可利用性

通过将本发明的轮胎接地特性测量方法、轮胎接地特性测量装置以及轮胎接地特性测量系统应用于相关领域,能够获得与在实车行驶时发生轮胎姿势的瞬态变化的期间中的各时间点的实车的轮胎姿势对应的轮胎接地特性。

附图标记说明

1:旋转转鼓;2:转鼓用驱动单元;2A:转鼓轴;3:应力测定单元;4:处理装置;5:轮胎位置控制单元;5A:主轴;6:轮胎用驱动单元;7:轮胎角度控制单元;8:转鼓侧旋转位置检测单元;9:轮胎侧旋转位置检测单元;10:轮胎空气压力变更单元;100:轮胎接地特性测量装置;200:车辆特性测量装置;201:试验用车辆;202:车轮;203:车体;205:方向盘;210:台架装置;214:支承部;215:测量器;220:控制器;300:车辆行为模拟装置;T:轮胎;T1:胎面表面;T1A:接地区域。

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