JP5414565B2 - Tire testing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの各種特性の試験に用いられるタイヤ試験装置に関するものである。 The present invention relates to a tire testing apparatus used for testing various characteristics of a tire.
タイヤ試験装置としては、モータによって回転するローラと、回転可能に軸受されたスピンドルと、スピンドルに加わるトルクを検出するロードセルとを備え、スピンドルに固定したタイヤをローラの周面に圧接させてローラと共に回転させながらロードセルで検出したトルクに基づいて、タイヤの転がり抵抗を計測する装置が知られている（たとえば、特許文献１）。 The tire test apparatus includes a roller that is rotated by a motor, a spindle that is rotatably supported by a bearing, and a load cell that detects torque applied to the spindle, and a tire fixed to the spindle is pressed against the circumferential surface of the roller together with the roller. An apparatus for measuring the rolling resistance of a tire based on torque detected by a load cell while rotating is known (for example, Patent Document 1).
また、油圧サーボシリンダにタイヤ軸を連結すると共に、油圧サーボシリンダでタイヤ軸にローラ周面方向に所望の圧力を加えることにより、実車におけるタイヤの路面への圧接を模擬する技術も知られている（たとえば、特許文献２）。 There is also known a technique for simulating the pressure contact with the road surface of a tire in an actual vehicle by connecting a tire shaft to the hydraulic servo cylinder and applying a desired pressure to the tire shaft in the circumferential direction of the roller with the hydraulic servo cylinder. (For example, patent document 2).
上述した、油圧サーボシリンダを用いて自動車のサスペンションを模擬する技術によれば、油圧サーボシリンダによってタイヤ等の重量を支持/移動しつつ、タイヤのローラ周面への荷重を制御する必要があったため、当該荷重の高速な変化を精度良く制御することが困難であった。 According to the above-described technology for simulating an automobile suspension using a hydraulic servo cylinder, it is necessary to control the load on the circumferential surface of the tire roller while supporting / moving the weight of the tire or the like by the hydraulic servo cylinder. Therefore, it has been difficult to accurately control a high-speed change in the load.
そこで、本発明は、タイヤ試験装置において、荷重の高速な変化を精度良く制御することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to accurately control a high-speed change in load in a tire testing apparatus.
前記課題達成のために、本発明は、タイヤの試験に用いられる、周面に前記タイヤが圧接されるローラを備えたタイヤ試験装置に、ベースと、ベースに対して所定の揺動軸回りに揺動可能に設けられた揺動部と、前記揺動部に対して、前記揺動軸回りの力を加える加力機構と、前記加力機構を制御する制御部とを設けたものである。ここで、前記揺動部は、前記ベースに前記揺動軸で軸支されたステージと、前記ステージに搭載された、前記タイヤに連結したタイヤモータとを含むものであり、前記揺動軸は、前記タイヤと前記ローラとの接点における前記ローラの周の接線上にあるものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a tire testing apparatus including a roller, which is used for testing a tire and in which the tire is pressed against a peripheral surface, around a base and a predetermined swing axis with respect to the base. A swinging portion provided so as to be swingable, a force applying mechanism that applies a force around the swing shaft to the swinging portion, and a control unit that controls the force applying mechanism are provided. . The swing unit includes a stage pivotally supported on the base by the swing shaft, and a tire motor mounted on the stage and connected to the tire, The tire is on the tangent of the circumference of the roller at the contact point between the tire and the roller.
このようなタイヤ試験装置によれば、加力機構が揺動部に加える力を変化させると、揺動部に揺動軸回りの力が加わり、この力は、タイヤのローラとの接点において、ローラの周面と垂直な方向の力となる。よって、制御部によって加力機構の力制御することにより、タイヤのローラへの荷重/圧接力を任意に制御することができる。また、このように揺動によって、タイヤのローラへの荷重/圧接力を制御すれば、タイヤ等の重量の支持/移動に要する力は少なくてすむ。よって、タイヤのローラへの荷重/圧接力の制御を高速に行えるようになる。 According to such a tire testing device, when the force applied by the force applying mechanism to the swinging portion is changed, a force around the swinging shaft is applied to the swinging portion, and this force is applied at the contact point with the roller of the tire. The force is in a direction perpendicular to the peripheral surface of the roller. Therefore, the load / pressure contact force to the tire roller can be arbitrarily controlled by controlling the force of the force application mechanism by the control unit. Further, if the load / pressure contact force on the tire roller is controlled by swinging in this way, the force required to support / move the weight of the tire or the like can be reduced. Therefore, the load / pressure contact force on the tire roller can be controlled at high speed.
ここで、このようなタイヤ試験装置は、前記揺動部の重心位置を、前記ステージの前記揺動軸の鉛直線上の位置とすることが好ましい。
このようにすることにより、加力機構の力が、揺動部の移動や支持のために浪費されることなく、そのほとんどが、タイヤのローラへの荷重/圧接力として働くようになり、タイヤのローラへの荷重/圧接力の制御をより高速に行えるようになる。
また、以上のようなタイヤ試験装置は、前記制御部において、仮想した車両の所定の運動モデルに前記ローラの周速度の加速度を前記仮想した車両の加速度として適用して、仮想した車両における前記タイヤの軸重を算出し、算出した軸重相当分の力が前記タイヤに加わるように前記加力機構が前記揺動部に加える力を制御するようにしてもよい。
Here, in such a tire testing apparatus, it is preferable that the position of the center of gravity of the swinging portion is a position on the vertical line of the swinging shaft of the stage.
By doing so, the force of the force applying mechanism is not wasted for the movement and support of the swinging part, and most of the force works as a load / pressure contact force on the tire roller. The load / pressure contact force on the roller can be controlled at higher speed.
In the tire testing apparatus as described above, the control unit applies the acceleration of the circumferential speed of the roller as the acceleration of the virtual vehicle to a predetermined motion model of the virtual vehicle, and the tire in the virtual vehicle The force applied by the force applying mechanism to the swinging portion may be controlled so that a force corresponding to the calculated shaft weight is applied to the tire.
また、このようなタイヤ試験装置において、前記加力機構は、前記ステージに対して、前記揺動軸回りの力を加えるエアシリンダであってよい。
また、このようなタイヤ試験装置は、前記加力機構を、前記ステージに対して、前記揺動軸回りの力を加えるエアシリンダとし、前記制御部において、前記タイヤの軸重と前記タイヤに当該軸重相当分の力が加わる前記エアシリンダの空気圧との関係を表すテーブルを用いて、前記エアシリンダの空気圧が、前記算出した軸重相当分の力を前記タイヤに加える空気圧となるように、前記エアシリンダを制御するように構成してもよい。
Moreover, in such a tire testing apparatus, the force applying mechanism may be an air cylinder that applies a force around the swing axis to the stage.
Further, in such a tire testing apparatus, the force applying mechanism is an air cylinder that applies a force around the swing axis to the stage, and the control unit applies the tire weight to the tire and the tire weight. Using a table representing the relationship with the air pressure of the air cylinder to which a force corresponding to the axle load is applied, so that the air pressure of the air cylinder becomes an air pressure that applies the calculated force corresponding to the axle weight to the tire. You may comprise so that the said air cylinder may be controlled.
以上のように本発明によれば、タイヤ試験器において、荷重の高速な変化を精度良く制御することができる。 As described above, according to the present invention, a high-speed change in load can be accurately controlled in a tire tester.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａ１-ａ３に、本実施形態に係るタイヤ試験装置の構成を示す。
ここで、図中に示すように上下前後左右を定義するものとして、図１ａ１はタイヤ試験装置を右方より見たようすを、図１ａ２はタイヤ試験装置を上方より見たようすを、図１ａ３はタイヤ試験装置を左方より見たようすを表している。
図示するように、タイヤ試験装置は、ベース１、ローラ２、ローラ２に連結されたローラシャフト３、ローラシャフト３を回動可能に支持する、ベース１に固定されたローラシャフト軸受４、ローラシャフト３に加わる軸回り（捻れ方向）のトルクを検出するローラ軸トルク計５、ローラシャフト３の回転速度を検出するローラ回転計６、ローラシャフト３に固定されたローラ用プーリ７、ベース１に固定されたローラモータ８、ローラモータ８の回転軸に固定されたローラモータプーリ９とローラ用プーリ７とに巻回されたローラ用ベルト１０とを備えている。そして、このような構成によって、ローラモータ８の発生トルクがローラ２に伝達され、ローラモータ８の回転に伴いローラ２が回転するようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
1a1-a3 shows the configuration of the tire testing apparatus according to the present embodiment.
Here, as shown in the figure, as defining up, down, front, back, left, and right, FIG. 1a1 shows the tire testing apparatus viewed from the right, FIG. 1a2 shows the tire testing apparatus viewed from above, and FIG. The tire test device is viewed from the left.
As shown in the figure, the tire test apparatus includes a base 1, a roller 2, a roller shaft 3 connected to the roller 2, a roller shaft bearing 4 fixed to the base 1, and a roller shaft. 3, a roller shaft torque meter 5 for detecting the torque around the axis (twist direction) applied to the roller 3, a roller tachometer 6 for detecting the rotation speed of the roller shaft 3, a roller pulley 7 fixed to the roller shaft 3, and a base 1. A roller motor pulley 9 fixed to a rotating shaft of the roller motor 8 and a roller belt 10 wound around the roller pulley 7. With this configuration, the torque generated by the roller motor 8 is transmitted to the roller 2, and the roller 2 rotates as the roller motor 8 rotates.
また、タイヤ試験装置は、ベース１に対して揺動可能に支持されたステージ１２を備えている。
そして、ステージ１２上には、被試験体であるタイヤ５０が一端に固定されるタイヤシャフト１３、タイヤシャフト１３を回動可能に支持する、ステージ１２に固定されたタイヤシャフト軸受１４、タイヤシャフト１３に加わる軸回り（捻れ方向）のトルクを検出するタイヤ軸トルク計１５、タイヤシャフト１３の回転速度を検出するタイヤ回転計１６、タイヤシャフト１３に固定されたタイヤ用プーリ１７、ステージ１２に固定されたタイヤモータ１８、タイヤモータ１８の回転軸に固定されたタイヤモータプーリ１９とタイヤ用プーリ１７とに巻回されたタイヤ用ベルト２０とを備えている。そして、このような構成によって、タイヤモータ１８の発生トルクがタイヤ５０に伝達され、タイヤモータ１８の回転に伴いタイヤ５０が回転するようになっている。
In addition, the tire testing apparatus includes a stage 12 that is swingably supported with respect to the base 1.
On the stage 12, a tire shaft 13 as a test object is fixed to one end of a tire shaft 13, the tire shaft 13 is rotatably supported, a tire shaft bearing 14 fixed to the stage 12, and the tire shaft 13. The tire shaft torque meter 15 detects the torque around the axis (torsion direction) applied to the tire, the tire tachometer 16 detects the rotational speed of the tire shaft 13, the tire pulley 17 fixed to the tire shaft 13, and the stage 12. A tire motor 18, a tire motor pulley 19 fixed to the rotation shaft of the tire motor 18, and a tire belt 20 wound around the tire pulley 17. With such a configuration, the torque generated by the tire motor 18 is transmitted to the tire 50, and the tire 50 rotates as the tire motor 18 rotates.
また、タイヤ試験装置は、図１ａ３に示すように、エアシリンダである荷重シリンダ３１を備えている。
そして、荷重シリンダ３１の先端は、ステージ１２の下部に回転可能に連結され、荷重シリンダ３１の本体は、ベース１に回転可能に連結されている。
そして、このような構成において、図２に示すように、ステージ１２のベース１との連結点である揺動軸Ｐは、タイヤ５０のローラ２との接点の揺動軸Ｐ回りの回転方向が、当該接点付近においてローラ２の周面と垂直となるように、ローラ２とタイヤ５０との接点におけるローラ２の周の接線上（図では接点の真下）にある。なお、図中の点線１２０は、タイヤ５０のローラ２との接点の揺動軸Ｐの回転方向を示している。
Further, as shown in FIG. 1a3, the tire testing apparatus includes a load cylinder 31 that is an air cylinder.
The tip of the load cylinder 31 is rotatably connected to the lower portion of the stage 12, and the main body of the load cylinder 31 is rotatably connected to the base 1.
In such a configuration, as shown in FIG. 2, the swing shaft P that is a connection point of the stage 12 with the base 1 has a rotational direction around the swing shaft P of the contact point with the roller 2 of the tire 50. In the vicinity of the contact point, the contact point between the roller 2 and the tire 50 is on the tangent line of the periphery of the roller 2 (below the contact point in the drawing) so as to be perpendicular to the peripheral surface of the roller 2. A dotted line 120 in the drawing indicates the rotation direction of the swing shaft P of the contact point between the tire 50 and the roller 2.
そして、図２に示すように、荷重シリンダ３１の圧力（出力）を増減すると、ステージ１２に対して、揺動軸Ｐ回りの力が加わり、この力は、タイヤ５０のローラ２との接点において、ローラ２の周面と垂直な方向と力となる。
よって、荷重シリンダ３１の圧力を制御することにより、タイヤ５０のローラ２への荷重/圧接力を任意に制御することができる。
また、荷重シリンダ３１の力が、搭載物を含めたステージ１２の移動や支持のために浪費されることなく、できるだけタイヤ５０のローラ２への荷重/圧接力として働くように、搭載物を含めたステージ１２の重心は、揺動軸Ｐの鉛直線上（図では真上）となるように設定されている。そして、これにより、タイヤ５０のローラ２への荷重/圧接力の制御がより高速に行えるようになる。
As shown in FIG. 2, when the pressure (output) of the load cylinder 31 is increased or decreased, a force around the swing axis P is applied to the stage 12, and this force is applied to the contact of the tire 50 with the roller 2. The direction and force are perpendicular to the circumferential surface of the roller 2.
Therefore, by controlling the pressure of the load cylinder 31, the load / pressure contact force of the tire 50 on the roller 2 can be arbitrarily controlled.
In addition, the load is included so that the force of the load cylinder 31 works as a load / pressure contact force to the roller 2 of the tire 50 as much as possible without being wasted for the movement and support of the stage 12 including the load. The center of gravity of the stage 12 is set to be on the vertical line of the swing axis P (directly above in the figure). As a result, the load / pressure contact force of the tire 50 to the roller 2 can be controlled at a higher speed.
以上、このような構成によれば、荷重シリンダ３１によって、タイヤ５０の周面をローラ２の周面に任意の力で圧接した状態で、タイヤモータ１８とローラモータ８との発生トルクを制御することにより、タイヤ５０を所望の回転速度で、所望の負荷を与えながら回転することができるようになる。 As described above, according to such a configuration, the torque generated by the tire motor 18 and the roller motor 8 is controlled by the load cylinder 31 while the circumferential surface of the tire 50 is pressed against the circumferential surface of the roller 2 with an arbitrary force. Thus, the tire 50 can be rotated at a desired rotation speed while applying a desired load.
さて、このようなローラモータ８やタイヤモータ１８や静荷重シリンダや動荷重シリンダの制御や、タイヤ５０の各種特性の測定を行うために、図１においては図示を省略した制御部を備えている。また、静荷重シリンダや動荷重シリンダを駆動するための、図１においては図示を省略したシリンダ駆動部３００も備えている。 In order to control the roller motor 8, the tire motor 18, the static load cylinder and the dynamic load cylinder, and measure various characteristics of the tire 50, a control unit (not shown in FIG. 1) is provided. . Moreover, the cylinder drive part 300 which abbreviate | omitted illustration in FIG. 1 for driving a static load cylinder and a dynamic load cylinder is also provided.
図３に、この制御部の構成を示す。
図示するように、制御部２００は、タイヤ回転速度換算部２０１、第１加算器２０２、タイヤＰＩＤ制御部２０３、駆動力算出部２０４、走行抵抗算出部２０５、ローラＰＩＤ制御部２０６、仮想駆動力算出部２０７、軸重算出部２０８、荷重圧力制御部２０９、測定部２２０とを備えている。
FIG. 3 shows the configuration of this control unit.
As shown in the figure, the control unit 200 includes a tire rotation speed conversion unit 201, a first adder 202, a tire PID control unit 203, a driving force calculation unit 204, a running resistance calculation unit 205, a roller PID control unit 206, a virtual driving force. A calculation unit 207, a shaft weight calculation unit 208, a load pressure control unit 209, and a measurement unit 220 are provided.
このような構成において、測定部２２０は、ローラ回転計６が出力するローラ２の回転速度や、タイヤ回転計１６が出力するタイヤ５０の回転速度や、ローラ軸トルク計５が出力するローラシャフト３の軸トルクや、タイヤ軸トルク計１５が出力するタイヤシャフト１３の軸トルクに応じてタイヤ５０のタイヤ損失その他の各種特性を測定する。 In such a configuration, the measurement unit 220 includes the rotation speed of the roller 2 output from the roller tachometer 6, the rotation speed of the tire 50 output from the tire tachometer 16, and the roller shaft 3 output from the roller shaft torque meter 5. The tire loss of the tire 50 and other various characteristics are measured according to the shaft torque of the tire 50 and the shaft torque of the tire shaft 13 output from the tire shaft torque meter 15.
一方、タイヤ回転速度換算部２０１は、各時点において、予め定めた車速スケジュール２５０が規定する現時点の目標車速を求めると共に、求めた目標車速をタイヤ５０の回転速度に換算しタイヤ目標回転速度として出力する。第１加算器２０２は、タイヤ目標回転速度とタイヤ回転計１６が出力するタイヤ５０の回転速度との差分を求めて出力し、タイヤＰＩＤ制御部２０３は、ＰＩＤ制御によって、第１加算器２０２が出力する差分が大きいほどタイヤモータ１８の発生トルクを大きくするための、タイヤモータ１８の制御量を算出し、算出した制御量でタイヤモータ１８の発生トルクを制御する。 On the other hand, the tire rotational speed conversion unit 201 obtains the current target vehicle speed defined by the predetermined vehicle speed schedule 250 at each time point, converts the obtained target vehicle speed into the rotational speed of the tire 50, and outputs it as the tire target rotational speed. To do. The first adder 202 obtains and outputs the difference between the tire target rotational speed and the rotational speed of the tire 50 output from the tire tachometer 16, and the tire PID control unit 203 performs the PID control so that the first adder 202 The control amount of the tire motor 18 for increasing the generated torque of the tire motor 18 as the difference to be output is calculated, and the generated torque of the tire motor 18 is controlled with the calculated control amount.
次に、タイヤ５０が装着されると想定した自動車を仮想車両として、走行抵抗算出部２０５は、ローラ回転計６が出力するローラ２の回転速度から算出されるローラ２の周速度を、仮想車両の車速として、当該車速における仮想車両の空気抵抗相当分の負荷を走行抵抗として算出する。
また、仮想車両の、仮想車両の重量をM、仮想車両の加速度をａ、仮想車両の走行抵抗（空気抵抗）をRa、仮想車両のタイヤの駆動力をＦとする仮想車両のF=Ma+Raのモデルに運動モデル基づいて、駆動力算出部２０４は、ローラ回転計６が出力するローラ２の回転速度から算出されるローラ２の角加速度から算出されるローラ２の周速度の加速度として求まる仮想車両の加速度に仮想車両の重量Ｍを乗じた値に、走行抵抗算出部２０５が算出した走行抵抗を加算して、当該仮想車両のタイヤの駆動力を算出し、目標吸収力とする。
Next, assuming that the vehicle on which the tire 50 is mounted is a virtual vehicle, the running resistance calculation unit 205 determines the peripheral speed of the roller 2 calculated from the rotation speed of the roller 2 output from the roller tachometer 6 as the virtual vehicle. As the vehicle speed, a load corresponding to the air resistance of the virtual vehicle at the vehicle speed is calculated as the running resistance.
Further, F = Ma + of the virtual vehicle, where M is the weight of the virtual vehicle, a is the acceleration of the virtual vehicle, Ra is the running resistance (air resistance) of the virtual vehicle, and F is the driving force of the tire of the virtual vehicle. Based on the motion model based on the Ra model, the driving force calculation unit 204 is obtained as the acceleration of the peripheral speed of the roller 2 calculated from the angular acceleration of the roller 2 calculated from the rotational speed of the roller 2 output from the roller tachometer 6. The running resistance calculated by the running resistance calculation unit 205 is added to the value obtained by multiplying the acceleration of the virtual vehicle by the weight M of the virtual vehicle, and the driving force of the tire of the virtual vehicle is calculated to obtain the target absorption force.
そして、ローラＰＩＤ制御部２０６は、目標吸収力相当のトルクを発生するようにローラモータ８の発生トルクを制御する。
一方、仮想駆動力算出部２０７は、仮想車両の重量をM、仮想車両の加速度をａ、仮想車両の走行抵抗（空気抵抗）をRa、仮想車両のタイヤの駆動力をＦとする仮想車両のF=Ma+Raの運動モデルに基づいて、予め定めた車速スケジュール２５０が規定する現時点の目標車速の加速度を仮想車両の加速度として、当該加速度に仮想車両の重量Ｍを乗じた値に、走行抵抗算出部２０５が算出した走行抵抗を加算して、当該仮想車両のタイヤの仮想駆動力として、軸重算出部２０８に出力する。
Then, the roller PID control unit 206 controls the generated torque of the roller motor 8 so as to generate a torque corresponding to the target absorption force.
On the other hand, the virtual driving force calculation unit 207 has a virtual vehicle weight M, a virtual vehicle acceleration a, a virtual vehicle running resistance (air resistance) Ra, and a virtual vehicle tire driving force F. Based on the motion model of F = Ma + Ra, the current resistance of the target vehicle speed defined by a predetermined vehicle speed schedule 250 is used as the acceleration of the virtual vehicle, and the value obtained by multiplying the acceleration by the weight M of the virtual vehicle is used as the running resistance. The running resistance calculated by the calculation unit 205 is added and output to the axle load calculation unit 208 as the virtual driving force of the tire of the virtual vehicle.
軸重算出部２０８は、予め用意した仮想車両の運動モデルに基づいて、タイヤ５０の軸重を求め、荷重圧力制御部２０９に出力する。
すなわち、たとえば、仮想車両が前輪駆動の自動車であるとして、軸重は、大川進、本田昭監修、「自動車のモーションコントロール技術入門」、山海堂2006年PP.88-89に記載されているような車両の運動モデルを利用して求めることができる。
すなわち、図４に示すように、Ｍが仮想車両の重量、Ｇが重心、ａが前輪中心から重心までの前後方向距離、ｂが後輪中心から重心までの前後方向距離、重力をg、ｈを重心の高さ、Zを重心の高さ方向座標、θを重心回りのピッチング方向の回転角とし、仮想駆動力算出部２０７が出力した仮想駆動力を前輪の駆動力F、Iyを仮想車両の車体のピッチング慣性モーメント、Kfを前輪サスペンションのバネ定数、Cfを前輪サスペンションのアブソーバ減衰定数、Krを後輪サスペンションのバネ定数、Crを後輪サスペンションのアブソーバ減衰定数として、前輪の軸重Fsfと、後輪の軸重Fsrを下式による運動モデルによって求める。
The axle load calculation unit 208 calculates the axle load of the tire 50 based on a virtual vehicle motion model prepared in advance, and outputs it to the load pressure control unit 209.
That is, for example, assuming that the virtual vehicle is a front-wheel drive car, the axle load is supervised by Susumu Okawa and Akira Honda, “Introduction to Motion Control Technology for Automobiles”, Sankaido 2006 PP.88-89 It can be obtained by using a vehicle motion model.
That is, as shown in FIG. 4, M is the weight of the virtual vehicle, G is the center of gravity, a is the longitudinal distance from the center of the front wheel to the center of gravity, b is the longitudinal distance from the center of the rear wheel to the center of gravity, and gravity is g, h Is the height of the center of gravity, Z is the coordinate in the height direction of the center of gravity, θ is the rotation angle in the pitching direction around the center of gravity, and the virtual driving force output by the virtual driving force calculation unit 207 is the driving force F, Iy of the front wheels. The front wheel suspension spring constant, Kf the front wheel suspension absorber damping constant, Kr the rear wheel suspension spring constant, Cr the rear wheel suspension absorber damping constant, and the front wheel axle weight Fsf. Then, the axle load Fsr of the rear wheel is obtained by a motion model according to the following equation.
そして、前輪としてのタイヤ５０の特性を試験している場合にはFsfを軸重として荷重圧力制御部２０９に出力し、後輪としてのタイヤ５０の特性を試験している場合にはFsrを軸重として荷重圧力制御部２０９に出力する。
荷重圧力制御部２０９は、軸重算出部２０８が出力した軸重に一致する、ローラ２方向への荷重が、荷重シリンダ３１によるステージ１２の揺動によってタイヤ５０に加わるように、シリンダ駆動部３００を介して、荷重シリンダ３１の圧力を制御する。
ここで、荷重圧力制御部２０９は、荷重と当該荷重をローラ２方向にタイヤ５０に加わる荷重シリンダ３１の圧力との関係を予め記述したテーブル２０９ａを備えており、当該テーブル２０９ａに従って、荷重シリンダ３１の圧力の制御値を算定する。
次に、シリンダ駆動部３００の構成を図５に示す。
図示するように、シリンダ駆動部３００は、メインコンプレッサ５００からのエアを清浄化するエアフィルタ３０１と、エアフィルタ３０１で清浄化されたエアを増圧する増圧弁３０２、増圧弁３０２で増圧されたエアを蓄える増圧タンク３０３、増圧タンク３０３からのエアを多少減圧して流量を増加して出力するシリンダ用レギュレータ３０４、シリンダ用レギュレータ３０４が出力するエアを増減圧して、荷重シリンダ３１に出力し、荷重シリンダ３１のエア圧力を荷重圧力制御部２０９から制御された圧力とする電空レギュレータ３０５を備えている。
Then, when testing the characteristics of the tire 50 as the front wheel, Fsf is output to the load pressure control unit 209 as the axial weight, and when testing the characteristics of the tire 50 as the rear wheel, Fsr is used as the axis. The weight is output to the load pressure control unit 209.
The load pressure control unit 209 has a cylinder driving unit 300 so that a load in the roller 2 direction, which coincides with the axial load output by the axial load calculation unit 208, is applied to the tire 50 by the swing of the stage 12 by the load cylinder 31. The pressure of the load cylinder 31 is controlled via
Here, the load pressure control unit 209 includes a table 209a in which the relationship between the load and the pressure of the load cylinder 31 that applies the load to the tire 50 in the direction of the roller 2 is described in advance, and the load cylinder 31 according to the table 209a. Calculate the pressure control value.
Next, the configuration of the cylinder driving unit 300 is shown in FIG.
As shown in the figure, the cylinder driving unit 300 was pressurized by an air filter 301 for cleaning air from the main compressor 500, a pressure increasing valve 302 for increasing the pressure of air cleaned by the air filter 301, and a pressure increasing valve 302. The pressure increasing tank 303 for storing air, the air from the pressure increasing tank 303 is slightly depressurized and the flow rate is increased to output the cylinder regulator 304, and the air output from the cylinder regulator 304 is increased and decreased and output to the load cylinder 31. And an electropneumatic regulator 305 that sets the air pressure of the load cylinder 31 to a pressure controlled by the load pressure control unit 209.
ここで、このように、増圧タンク３０３に蓄えた増圧されたエアを用いて荷重シリンダ３１を駆動することにより、荷重シリンダ３１、より高速な動作を実現できる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
Here, the load cylinder 31 can be driven at a higher speed by driving the load cylinder 31 using the increased pressure air stored in the pressure increase tank 303 in this way.
The embodiment of the present invention has been described above.
１…ベース、２…ローラ、３…ローラシャフト、４…ローラシャフト軸受、５…ローラ軸トルク計、６…ローラ回転計、７…ローラ用プーリ、８…ローラモータ、９…ローラモータプーリ、１０…ローラ用ベルト、１１…ガイドシャフト、１２…ステージ、１３…タイヤシャフト、１４…タイヤシャフト軸受、１５…タイヤ軸トルク計、１６…タイヤ回転計、１７…タイヤ用プーリ、１８…タイヤモータ、１９…タイヤモータプーリ、２０…タイヤ用ベルト、５０…タイヤ、３１…荷重シリンダ、２００…制御部、２０１…タイヤ回転速度換算部、２０２…第１加算器、２０３…タイヤＰＩＤ制御部、２０４…駆動力算出部、２０５…走行抵抗算出部、２０６…ローラＰＩＤ制御部、２０７…仮想駆動力算出部、２０８…軸重算出部、２０９…荷重圧力制御部、２２０…測定部、２５０…車速スケジュール、３００…シリンダ駆動部、３０１…エアフィルタ、３０２…増圧弁、３０３…増圧タンク、３０４…シリンダ用レギュレータ、３０５…電空レギュレータ、５００…メインコンプレッサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Roller, 3 ... Roller shaft, 4 ... Roller shaft bearing, 5 ... Roller shaft torque meter, 6 ... Roller tachometer, 7 ... Roller pulley, 8 ... Roller motor, 9 ... Roller motor pulley, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Roller belt, 11 ... Guide shaft, 12 ... Stage, 13 ... Tire shaft, 14 ... Tire shaft bearing, 15 ... Tire shaft torque meter, 16 ... Tire tachometer, 17 ... Tire pulley, 18 ... Tire motor, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Tire motor pulley, 20 ... Tire belt, 50 ... Tire, 31 ... Load cylinder, 200 ... Control part, 201 ... Tire rotational speed conversion part, 202 ... 1st adder, 203 ... Tire PID control part, 204 ... Drive Force calculation unit 205 ... Running resistance calculation unit 206 206 Roller PID control unit 207 Virtual drive force calculation unit 208 ... Axle load calculation unit 209 Load pressure control unit, 220 ... measurement unit, 250 ... vehicle speed schedule, 300 ... cylinder drive unit, 301 ... air filter, 302 ... pressure increase valve, 303 ... pressure increase tank, 304 ... regulator for cylinder, 305 ... electropneumatic regulator, 500 ... Main compressor.
Claims (5)
ベースと、
ベースに対して所定の揺動軸回りに揺動可能に設けられた揺動部と、
前記揺動部に対して、前記揺動軸回りの力を加える加力機構と、
前記加力機構を制御する制御部とを備え、
前記揺動部は、前記ベースに前記揺動軸で軸支されたステージと、当該ステージに搭載された、前記タイヤに連結したタイヤモータとを含み、
前記揺動軸は、前記タイヤと前記ローラとの接点における前記ローラの周の接線上にあることを特徴とするタイヤ試験装置。
A tire test apparatus including a roller used for testing a tire, the roller being pressed against the peripheral surface,
Base and
A swing portion provided so as to be swingable about a predetermined swing axis with respect to the base;
A force applying mechanism that applies a force around the swing axis to the swing portion;
A control unit for controlling the force applying mechanism,
The swing unit includes a stage pivotally supported on the base by the swing shaft, and a tire motor connected to the tire mounted on the stage,
The tire testing device according to claim 1, wherein the swing shaft is on a tangent to a circumference of the roller at a contact point between the tire and the roller.
前記揺動部の重心位置は、前記ステージの前記揺動軸の鉛直線上にあることを特徴とするタイヤ試験装置。
The tire testing device according to claim 1,
The tire testing apparatus according to claim 1, wherein the position of the center of gravity of the swinging portion is on a vertical line of the swinging shaft of the stage.
前記制御部は、仮想した車両の所定の運動モデルに、前記ローラの周速度の加速度を前記仮想した車両の加速度として適用して、前記仮想した車両における前記タイヤの軸重を算出し、算出した軸重相当分の力が前記タイヤに加わるように前記加力機構が前記揺動部に加える力を制御することを特徴とするタイヤ試験装置。
The tire testing device according to claim 1 or 2,
The control unit calculates the axial weight of the tire in the virtual vehicle by applying acceleration of the peripheral speed of the roller as the acceleration of the virtual vehicle to a predetermined motion model of the virtual vehicle. A tire testing apparatus, wherein the force applied by the force applying mechanism to the swinging portion is controlled so that a force corresponding to an axle load is applied to the tire.
前記加力機構は、前記ステージに対して、前記揺動軸回りの力を加えるエアシリンダであることを特徴とするタイヤ試験装置。
The tire testing device according to claim 1, 2, or 3,
The tire testing apparatus, wherein the force applying mechanism is an air cylinder that applies a force around the swing axis to the stage.
前記加力機構は、前記ステージに対して、前記揺動軸回りの力を加えるエアシリンダであり、
前記制御部は、前記タイヤの軸重と前記タイヤに当該軸重相当分の力が加わる前記エアシリンダの空気圧との関係を表すテーブルを用いて、前記エアシリンダの空気圧が、前記算出した軸重相当分の力を前記タイヤに加える空気圧となるように、前記エアシリンダを制御することを特徴とするタイヤ試験装置。 The tire testing device according to claim 3,
The force applying mechanism is an air cylinder that applies a force around the swing axis to the stage;
The control unit uses a table representing a relationship between the axle weight of the tire and the air pressure of the air cylinder to which a force corresponding to the axle weight is applied to the tire, and the air pressure of the air cylinder is calculated as the calculated axle weight. A tire testing apparatus, wherein the air cylinder is controlled so as to obtain an air pressure that applies a considerable amount of force to the tire.
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