(57)【要約】【課題】簡易な装置にて、より高精度にタイヤの特性を計測することができるタイヤ試験装置を提供すること。【解決手段】タイヤを軸支し、車両に搭載可能なサスペンションと、タイヤに接触する路面形成部を有し、当該路面形成部を転動駆動する転動手段と、この転動手段を支持すると共に、タイヤに接触する路面状態が変化するよう転動手段を可動する路面支持手段と、タイヤの特性を表すタイヤ特性値を検出する検出手段と、タイヤ試験装置全体の動作を制御する制御手段と、を備え、制御手段が、タイヤが車両に対して所定の姿勢となるよう少なくとも路面支持手段の動作を制御するタイヤ姿勢制御手段と、検出手段にて検出されたタイヤ特性値を検出時におけるタイヤ姿勢制御手段によるタイヤの姿勢を表すタイヤ姿勢情報に対応付けて記憶する計測制御手段と、を備えた。【選択図】図１
2008215958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを軸支し、車両に搭載可能なサスペンションと、
前記タイヤに接触する路面形成部を有し、当該路面形成部を転動駆動する転動手段と、
この転動手段を支持すると共に、前記タイヤに接触する路面状態が変化するよう前記転動手段を可動する路面支持手段と、
前記タイヤの特性を表すタイヤ特性値を検出する検出手段と、
タイヤ試験装置全体の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記タイヤが車両に対して所定の姿勢となるよう少なくとも前記路面支持手段の動作を制御するタイヤ姿勢制御手段と、前記検出手段にて検出された前記タイヤ特性値を検出時における前記タイヤ姿勢制御手段による前記タイヤの姿勢を表すタイヤ姿勢情報に対応付けて記憶する計測制御手段と、を備えた、
ことを特徴とするタイヤ試験装置。
【請求項２】
前記タイヤ姿勢制御手段は、前記タイヤに所定の接地荷重がかかるよう少なくとも前記路面支持手段の動作を制御すると共に、
前記計測制御手段は、前記検出手段にて検出された前記タイヤ特性値を検出時における前記タイヤにかかる接地荷重値に対応付けて記憶する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ試験装置。
【請求項３】
前記サスペンションに基づく前記タイヤの姿勢の特性を表すタイヤ姿勢特性情報を予め記憶するタイヤ姿勢特性情報記憶手段を備え、
前記タイヤ姿勢制御手段は、前記タイヤ姿勢特性情報に基づいて前記タイヤを所定の姿勢に制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ試験装置。
【請求項４】
前記サスペンションに基づく前記タイヤの姿勢の特性を表すタイヤ姿勢特性情報を予め記憶するタイヤ姿勢特性情報記憶手段を備え、
前記計測制御手段は、前記タイヤ姿勢特性情報に基づいて前記タイヤ姿勢情報を補正し、当該補正されたタイヤ姿勢情報に前記検出手段にて検出された前記タイヤ特性値を対応付けて記憶する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ試験装置。
【請求項５】
前記タイヤ姿勢制御手段にて制御される前記タイヤの姿勢は、キャンバ角、トー角、キャスター角のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のタイヤ試験装置。
【請求項６】
前記検出手段にて検出するタイヤ特性値は、前記タイヤに付勢される所定方向の荷重である、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載のタイヤ試験装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記転動装置及び／又は前記路面支持手段にかかる荷重を計測する荷重計測手段である、
ことを特徴とする請求項６記載のタイヤ試験装置。
【請求項８】
前記サスペンションが連結される車両のモデルデータを予め記憶する車両モデルデータ記憶手段を備える共に、
前記制御手段が、前記検出手段にて計測されたタイヤ特性値と前記車両モデルデータとに基づいて前記サスペンションが連結される車両の状態を表す車両状態情報を算出する車両状態算出手段を備え、
前記タイヤ姿勢制御手段が、前記算出された車両状態情報に基づいて前記支持手段の動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のタイヤ試験装置。
【請求項９】
前記車両状態情報は、前記サスペンションが連結される車両の姿勢角、上下動変位、慣性力のうち少なくとも１つを表す情報である、
ことを特徴とする請求項８記載のタイヤ試験装置。
【請求項１０】
前記サスペンションに荷重を付勢する荷重付勢手段を備えると共に、
前記制御手段が、前記車両状態情報に基づいて前記荷重付勢手段にて前記サスペンションに付勢する荷重を制御する荷重制御手段を備えた、
ことを特徴とする請求項８又は９記載のタイヤ試験装置。
【請求項１１】
前記計測制御手段は、前記検出手段にて検出された前記タイヤ特性値を検出時における前記車両状態情報に対応付けて記憶する、
ことを特徴とする請求項８，９又は１０記載のタイヤ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ試験装置にかかり、特に、タイヤの動的特性を計測するタイヤ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に装備されるタイヤは、車両の構成要素において唯一路面と接触する部分であり、タイヤにおいて発生するコーナリングフォースは、車両運動の直接的な要因である。このため、車両運動研究においてタイヤ特性を把握することは極めて重要である。
【０００３】
しかし、タイヤは、ゴムによって形成されているため、他のシャシ構成部品に比べて自身の変形が大きく、また、ゴム自身が持つ材料特性等から非線形性が強いため、その特性を正確に把握することは容易ではない。これに対して、今日では、タイヤ特性を評価するためにフラットベルト式タイヤ試験機など室内タイヤ試験機が広く用いられ、有効に活用されている。
【０００４】
ここで、コーナリングフォースは、タイヤの接地性に大きく依存することが知られている。車両が不均一路面を走行する際にタイヤに生じる接地荷重の変動は、コーナリングフォースの変化をもたらすこととなり、旋回時の車両安定性を損なう大きな要因となる。このタイヤに生じる接地荷重変動やコーナリングフォースは、車体の運動と連動して発生する。このため、車両運動研究においてタイヤと車体の連成運動を含めてタイヤ特性を評価することが必要となる。しかし、既存の室内タイヤ試験機では、荷重条件を動的に変化させることは可能となっているが、タイヤの運動と車体運動の連成を評価することはできない。
【０００５】
一方で、特許文献１には、シミュレーション用のタイヤモデルを作成するために、タイヤ特性を計測するタイヤテストスタンドが開示されている。このタイヤテストスタンドは、テストタイヤを支持する支持構造と、テストタイヤと接触する路面を実現するローラベルトと、を備えており、このローラベルトは、６本のシリンダーから成る６自由度系の可動装置にて支持されている。これにより、テストタイヤに対する種々の路面状況を実現するというものである。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、モデルタイヤを単に支持軸にて構成された支持構造にて支持しているだけであるため、ローラベルトにて種々の路面状況を実現できたとしても、実際のサスペンションの状態を考慮したタイヤ特性を計測することはできない。このため、実際にタイヤに生じるスリップ角やキャンバ角などのタイヤのアライアンス変化に対応したタイヤ特性を計測することができず、依然としてタイヤの運動と車体運動の連成を的確に評価することはできない、という問題が生じる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０８８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、本発明では、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、簡易な装置にて、より高精度にタイヤの特性を計測することができるタイヤ試験装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明の一形態であるタイヤ試験装置は、
タイヤを軸支し、車両に搭載可能なサスペンションと、
タイヤに接触する路面形成部を有し、当該路面形成部を転動駆動する転動手段と、
この転動手段を支持すると共に、タイヤに接触する路面状態が変化するよう転動手段を可動する路面支持手段と、
タイヤの特性を表すタイヤ特性値を検出する検出手段と、
タイヤ試験装置全体の動作を制御する制御手段と、を備え、
制御手段が、タイヤが車両に対して所定の姿勢となるよう少なくとも路面支持手段の動作を制御するタイヤ姿勢制御手段と、検出手段にて検出されたタイヤ特性値を検出時におけるタイヤ姿勢制御手段によるタイヤの姿勢を表すタイヤ姿勢情報に対応付けて記憶する計測制御手段と、を備えた、
ことを特徴としている。
【００１０】
なお、タイヤ姿勢制御手段にて制御されるタイヤの姿勢は、例えば、キャンバ角、トー角、キャスター角のうちの少なくとも１つである。
【００１１】
上記発明によると、まず、制御手段にて転動手段の動作が制御され、路面形成部が転動駆動されることで、当該路面形成部に接触するタイヤが回転される。そして、タイヤが所定の姿勢となるよう制御手段にて路面支持手段の動作が制御されると、路面形成部による路面状態つまり路面の位置や角度等が変化し、これに伴い接触しているタイヤの姿勢が変化する。このときのタイヤ特性を検出手段にて検出し、この検出されたタイヤ特性値が制御手段にてそのときのタイヤ姿勢情報に対応付けて記憶される。これにより、所定のタイヤ姿勢に対するタイヤ特性値を計測することができ、より有益な試験を実現することができる。特に、タイヤを支持するサスペンションを実車両に搭載可能な構造としているため、タイヤの姿勢変化をより実際の車両搭載時に近い状況で再現してタイヤ特性値を計測することができ、タイヤ試験の信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、タイヤ姿勢制御手段は、タイヤに所定の接地荷重がかかるよう少なくとも路面支持手段の動作を制御すると共に、計測制御手段は、検出手段にて検出されたタイヤ特性値を検出時におけるタイヤにかかる接地荷重値に対応付けて記憶する、ことを特徴としている。
【００１３】
これにより、まず、タイヤに所定の接地荷重がかかるよう制御手段にて路面支持手段の動作が制御されると、路面形成部に対するタイヤの設置荷重が変化する。このときのタイヤ特性を検出手段にて検出し、この検出されたタイヤ特性値が、制御手段にてそのときのタイヤの接地荷重値に対応付けて記憶される。これにより、所定のタイヤの接地荷重に対するタイヤ特性値を計測することができ、より有益なタイヤ試験を実現することができる。
【００１４】
また、サスペンションに基づくタイヤの姿勢の特性を表すタイヤ姿勢特性情報を予め記憶するタイヤ姿勢特性情報記憶手段を備え、タイヤ姿勢制御手段は、タイヤ姿勢特性情報に基づいてタイヤを所定の姿勢に制御する、ことを特徴としている。あるいは、サスペンションに基づくタイヤの姿勢の特性を表すタイヤ姿勢特性情報を予め記憶するタイヤ姿勢特性情報記憶手段を備え、計測制御手段は、タイヤ姿勢特性情報に基づいてタイヤ姿勢情報を補正し、当該補正されたタイヤ姿勢情報に検出手段にて検出されたタイヤ特性値を対応付けて記憶する、ことを特徴としている。
【００１５】
これにより、予めサスペンションの構造やタイヤ支持状態などに基づくタイヤの姿勢特性を表す情報が記憶されており、この情報に基づいてタイヤの姿勢が補正される。例えば、予め姿勢特性を考慮して路面支持手段の動作を制御しタイヤ姿勢を制御したり、あるいは、ある姿勢に制御したタイヤのタイヤ姿勢情報を後に補正する。従って、タイヤに生じうるより適切なタイヤ姿勢におけるタイヤ特性値を計測することができ、さらなる試験の信頼性の向上を図ることができる。
【００１６】
また、検出手段にて検出するタイヤ特性値は、タイヤに付勢される所定方向の荷重である。そして、検出手段は、転動装置及び／又は路面支持手段にかかる荷重を計測する荷重計測手段である、ことを特徴としている。
【００１７】
これにより、サスペンションなどにかかる荷重を計測することで、タイヤ特性値であるタイヤに付勢される荷重を容易に計測することができる。特に、転動装置や路面支持手段にかかる荷重を計測して、その値からタイヤにかかる荷重を計測することで、車両側（サスペンション側）に検出手段を取り付ける必要が無く、試験装置の構成の簡素化、コスト低減等を図ることができる。
【００１８】
ここで、上記支持手段は、転動手段を前後方向、左右方向、上下方向の各並進運動、及び、ヨー、ロール、ピッチの各回転運動、といった６自由度に可動する、ことを特徴としており、例えば、転動装置を支持して６自由度に可動する６本のアクチュエータを備えて構成されている。これにより、６本のアクチュエータを用いるなど、簡易な構成で６自由度に路面状況を変化させることができ、種々の路面に対するタイヤ姿勢を再現することができる。
【００１９】
また、本発明の一形態であるタイヤ試験装置は、さらに、サスペンションが連結される車両のモデルデータを予め記憶する車両モデルデータ記憶手段を備える共に、制御手段が、検出手段にて計測されたタイヤ特性値と車両モデルデータとに基づいてサスペンションが連結される車両の状態を表す車両状態情報を算出する車両状態算出手段を備え、タイヤ姿勢制御手段が、算出された車両状態情報に基づいて支持手段の動作を制御する、ことを特徴としている。このとき、車両状態情報は、例えば、サスペンションが連結される車両の姿勢角、上下動変位、慣性力のうち少なくとも１つを表す情報である、ことを特徴としている。また、サスペンションに荷重を付勢する荷重付勢手段を備えると共に、制御手段が、車両状態情報に基づいて荷重付勢手段にてサスペンションに付勢する荷重を制御する荷重制御手段を備えた、ことを特徴としている。そして、計測制御手段は、検出手段にて検出されたタイヤ特性値を検出時における車両状態情報に対応付けて記憶する、ことを特徴としている。
【００２０】
これにより、サスペンションが搭載される車両の状態を車両モデルデータを用いて算出して、タイヤやサスペンションに反映させることができる。従って、タイヤが実際の車両に搭載されている状況をより精度よく再現してタイヤ特性値を計測することができ、さらなるタイヤ試験の信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、実車両に搭載可能なサスペンションにてタイヤを支持し、所定のタイヤ姿勢を再現してそのときのタイヤ特性値を計測するため、より実際の車両搭載時に近い状況でタイヤ特性値を計測することができ、タイヤ試験の信頼性の向上を図ることができる、という従来にない優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明におけるタイヤ試験装置は、車両に搭載可能なタイヤを支持するサスペンションと、種々の路面状況を実現する転動装置及び路面支持装置と、を備えており、これにより、所定のタイヤ姿勢を再現してそのときのタイヤ特性値を計測する、という構成を採っている。以下、タイヤ試験装置の具体的な構成及び動作を、実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１の実施例を、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、タイヤ試験装置の構成を示す簡略図であり、図２は、タイヤ試験装置の写真を示す。図３乃至図４は、タイヤ試験装置のブロック構成図を示す。図５乃至図６は、タイヤの姿勢を示す説明図である。図７は、タイヤ試験装置の動作を示すフローチャートであり、図８は、タイヤ試験結果を示す図である。
【００２４】
［構成］
まず、図１乃至図３を参照して、本実施例におけるタイヤ試験装置の構成を説明する。なお、図１（ａ）は、タイヤ試験装置を正面から見た簡略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）を右側方から見た簡略図である。また、図２（ａ）は、タイヤ試験装置の構成の一例を示す写真であり、図２（ｂ）は、サスペンションの一例を示す写真である。
【００２５】
これらの図に示すように、タイヤ試験装置は、壁面２０に固定装備されたサスペンション２を備えており、このサスペンション２に試験対象となるタイヤ１が軸支されて装備されている。なお、具体的には、タイヤ１はホイール１１に装着されており、かかるホイール１１がサスペンション２に装着されている。そして、サスペンション２は、実際の車両に搭載可能な一般的な構成を採っている。本実施例では、サスペンション２は、例えば、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すようにダブルウィッシュボーン形式にて構成されており、スプリング、ダンパ、サスペンションアーム、タイロッド、ナックルを備えている。これにより、タイヤ１が装着された車体の運動がより正確に再現される。なお、サスペンション２の構造は上記構造に限定されず、他の構造であってもよい。
【００２６】
また、上記ホイール１１には、図３に示すように、パルスエンコーダ１２が設けられており、タイヤ試験装置を構成すると共に、当該タイヤ試験装置の動作を制御するコンピュータ５（制御手段）に接続されている。そして、後述するように、コンピュータ５にてパルスエンコーダ１２の出力値が検出され、タイヤ１の回転速度つまり車速が計測される。さらに、サスペンション２のタイロッド２１のラックエンド部には、ひずみゲージ２２（検出手段）が取り付けられており、コンピュータ５に接続されている。そして、後述するように、コンピュータ５にてラックエンド部のひずみ量が検出され、タイヤ１に付勢される荷重であるタイヤ特性値が検出される。
【００２７】
なお、本実施例では、上述したラックエンド部のひずみ量を計測することで、タイヤ１に付勢される所定方向の荷重をタイヤ特性値としているが、いかなる方向の荷重をタイヤ特性値として計測してもよく、また、複数方向の荷重をタイヤ特性値として計測してもよい。さらに、タイヤ１やサスペンション２などの構成に他のセンサ（検出手段）を設けて、タイヤ特性を表す他の値を検出してもよい。
【００２８】
また、タイヤ試験装置は、図１、図２に示すように、タイヤ１に接触して当該タイヤ１を転動させるローラコンベア３（転動手段）を備えている。具体的に、ローラコンベア３は、タイヤ１に接触して路面を形成する複数本（例えば８本）のローラ（路面形成部）と、これを回転駆動するモータと、ローラの回転速度を計測するパルスエンコーダ３１と、を備えている。そして、モータとパルスエンコーダ３１はコンピュータ５に接続されており、当該コンピュータ５にて、パルスエンコーダ３１の出力値に応じてモータの回転速度が制御されることで、タイヤ１の回転速度つまり車速が制御される。なお、上述したように複数本のローラにて路面を形成した構成のローラコンベア３にて、タイヤ１を回転させる転動装置を構成することで、装置構成が簡易かつ低コストとなる。但し、タイヤ１を転動させる装置は、上述したローラコンベア３の構造に限定されず、他の構成であってもよい。
【００２９】
さらに、タイヤ試験装置は、図１、図２に示すように、上記ローラコンベア３を支持するモーション装置４（路面支持手段）を備えている。このモーション装置４は、下面に基台４０を、上面にテーブル４２を備えており、これらの間に６本の電動シリンダ４１（アクチュエータ）を備えている。これら各電動シリンダ４１は、コンピュータ５にて制御されることで伸縮可能なアクチュエータを装備して構成されており、一端が基台４０に、他端がテーブル４２にそれぞれ連結されている。具体的には、６本の電動シリンダ４１には、図３に示すように、エンコーダ４３が装備されており、このエンコーダ４３からの出力値に基づいてコンピュータ５にてそれぞれの長さが所定の長さに制御される。これにより、基台４０に対してテーブル４２の高さや角度を任意に変化させることができ、このテーブル４２に支持されているローラコンベア３にて形成される路面状態を変化させることができる。特に、本実施例では、６本の電動シリンダ４１にて、ローラコンベア３による路面を、前後方向、左右方向、上下方向の各並進運動（３自由度）、及び、ヨー、ロール、ピッチの各回転運動（３自由度）と、合計６自由度に可動することができる。
【００３０】
続いて、タイヤ試験装置の動作を制御するコンピュータ５の構成について、図４を参照して説明する。コンピュータ５のＣＰＵといった演算装置５Ａには、所定のプログラムが組み込まれることにより、アライメント制御処理部５１と、タイヤ特性検出処理部５２と、が構築されている。また、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどの記憶装置５Ｂには、アライメント設定情報記憶部５３と、アライメント補正情報記憶部５４と、タイヤ特性値記憶部５５と、が形成されている。以下、各処理部５１，５２及び各記憶部５３〜５５についてさらに詳述する。
【００３１】
アライメント制御処理部５１（タイヤ姿勢制御手段）は、まず、ホイール１１及びローラコンベア３の各パルスエンコーダ３１からの出力値を読み取り、これに基づいてローラコンベア３のモータの回転速度を制御して、ローラコンベア３の転動速度、つまり、タイヤ１の回転速度を制御する。また、アライメント制御処理部５１は、タイヤが車両に対して所定の姿勢となるよう、モーション装置４の動作を制御する。具体的には、上述したように、モーション装置４の各電動シリンダ４１を伸縮制御して、テーブル４２の高さや角度を変化させて路面状況を変化させ、タイヤ１のアライメント、つまり、キャンバ角、トー角、キャスター角を変化させる。なお、キャンバ角とは、図５（ｂ）に示すように、車両を正面から見て垂直線に対するタイヤ１の中心線の角度を示す。また、トー角とは、図５（ａ）に示すように、進行方向に対してタイヤ１の中心軸の角度を示す。また、キャスター角とは、図５（ｃ）に示すように、車両側面からみたときの操舵軸が鉛直線となす角度を示す。
【００３２】
ここで、上記アライメント制御処理部５１は、所定のアライメントつまり所定の値のキャンバ角、トー角、キャスター角をタイヤ１に実現するようモーション装置４を制御するが、上述したアライメント設定情報記憶部５３に記憶されているアライメント設定情報に基づいてモーション装置４を駆動制御する。つまり、アライメント設定情報記憶部５３には、所定のアライメント値つまり所定の値のキャンバ角、トー角、キャスター角毎に対応したモーション装置４の制御値が記憶されている。従って、あるキャンバ角値にタイヤ姿勢を設定したい場合には、当該キャンバ角値に対応して予め設定されたモーション装置４の制御値を読み取って制御する。これにより、モーション装置４のテーブル４２が上下動し、及び／又は、所定角度に傾き、これに支持されているローラコンベア３の路面状態が変化する。すると、路面に接触しているタイヤ１には、所望のキャンバ角が生じる。他の姿勢においても同様である。
【００３３】
また、アライメント制御処理部５１は、タイヤ１を上下動させるなどによって、タイヤ１に路面に対する所望の接地荷重がかかるよう、モーション装置４の動作を制御する機能も有する。このとき、アライメント設定情報記憶部５３には、タイヤ１にかかる接地荷重毎に対応するモーション装置４の制御値が予め記憶されており、かかる情報に基づいて制御することで、タイヤ１に所望の接地荷重を発生させることができる。
【００３４】
なお、アライメント設定情報記憶部５３に記憶されているアライメント設定情報は、タイヤ１に各アライメント値や接地荷重値が発生するよう、サスペンション２の構造や路面状況等に基づいて予め実験や論理的に算出されたモーション装置４の制御値が設定されている。
【００３５】
そして、タイヤ特性検出処理部５２（計測制御手段）は、上述したようにモーション装置４を制御して路面状況を変化させることで、タイヤ１のアライメント値（タイヤ１の姿勢を表すキャンバ角、トー角、キャスター角の値（タイヤ姿勢情報））及びタイヤの接地荷重値を設定した状態で、サスペンション２のタイロッド２１に取り付けられているひずみゲージ２２のひずみ量を検出する。そして、検出したひずみ量をタイヤ特性値として、検出時に上述したようにアライメント制御処理部にて設定したアライメント値及びタイヤ接地荷重値に対応付けて、タイヤ特性値記憶部５５に記憶する。
【００３６】
なお、アライメント補正情報記憶部５４（タイヤ姿勢特性情報記憶手段）には、サスペンション３の構成に応じて、モーション装置４の制御値に対応するアライメント値の補正値（タイヤ姿勢特性情報）が記憶されている。これは、サスペンション３（タイヤ１）の上下動に伴い実際のモーション装置４の駆動によるアライメント値とは異なり、タイヤ１にはトー角やキャンバ角などのさらなるアライメント変化が生じる場合があるため、サスペンション３の変位（モーション装置４の変位）に応じてアライメント値を実際に生じる値に修正する必要がある。その修正する値となる補正値（タイヤ姿勢特性情報）が、実際に行った実験などに基づいて計測され、アライメント補正情報記憶部５４に予め記憶されている。例えば、タイヤ１にキャンバ角の変化が生じないようモーション装置４を制御した場合であっても、図６に示すように、タイヤ１の上下動に伴ってキャンバ角が発生する場合がある。かかる場合にはキャンバ角を補正する必要があり、このような状態に対応するために上記補正値は用いられる。ここで、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）には、それぞれ構造が異なるサスペンション３による上下動変化に応じたキャンバ角の変化の相違を示している。
【００３７】
従って、タイヤ特性検出処理部５２は、アライメント制御処理部５１にて制御したモーション装置４の制御値に対応するアライメント値の補正値がアライメント補正情報記憶部５４に記憶されている場合には、設定したアライメント値を補正して、補正したアライメント変化値に、検出したひずみ量を対応付けて記憶する。
【００３８】
［動作］
次に、上述したタイヤ試験装置の動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。まず、走行制御が開始されると、コンピュータ５にてローラコンベア３が所定の回転速度に制御され、タイヤ１が所定の速度で走行している状態となる（ステップＳ１）。そして、コンピュータ５がモーション装置４の６本の電動シリンダ４１をそれぞれ駆動してテーブル４２の姿勢（上下位置や角度）を制御すると、これに支持されているローラコンベア３による路面が変位し、これに接触しているタイヤ１の姿勢が変化する。つまり、アライメント値を変化させる（ステップＳ２）。このとき、所定のキャンバ角、トー角、キャスター角といったアライメント値となるよう、各アライメント値に対応する予め設定されたモーション装置４の制御値をアライメント設定情報記憶部５３から読み取り、読み取った値に基づいて制御する。同様に、所定の接地荷重をタイヤ１に付勢したい場合には、かかる接地荷重に対応するモーション装置４の制御値をアライメント設定情報記憶部５３から読み取って、かかる制御値に制御する。
【００３９】
続いて、コンピュータ５は、タイヤ１が所定のアライメント値（姿勢）となり、タイヤ１に所定の接地荷重が付加された状態で、サスペンション３に取り付けられたひずみゲージ２２からひずみ量を検出する（ステップＳ３）。このとき、モーション装置４の制御量に対応するアライメント値の補正値がアライメント補正情報記憶部５４に存在する場合には（ステップＳ４にてイエス）、かかる補正値を読み取って、設定したアライメント値を補正してアライメント変化値を算出する（ステップＳ５）。一方、補正値が存在しなければ（ステップＳ４にてノー）、アライメント値は設定したときの値のままである。そして、検出したひずみ量をタイヤ特性値として、検出時のアライメント値、あるいは、補正したアライメント変化値に対応付けて記憶する（ステップＳ６）。このとき、タイヤ１にかかる接地荷重値も併せて記憶する。
【００４０】
以上により、モーション装置４を制御することで、所定のタイヤ姿勢（アライメント値）やタイヤへの接地荷重を設定することができ、かかる状態におけるタイヤ特性値を計測することができる。特に、タイヤを支持するサスペンションを実車両に搭載可能な構造としているため、タイヤの姿勢変化をより実際の車両搭載時に近い状況で再現してタイヤ特性値を計測することができ、タイヤ試験の信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、サスペンション３の特性によってアライメント変化が異なる場合であっても、実際にタイヤに生じているアライメント変化を補正して算出するため、より精度よくタイヤ特性値を計測することができ、さらなる試験の信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、上記では、アライメント値を後に補正する場合を例示したが、予め上述した補正値を考慮してモーション装置４を駆動制御してもよい。つまり、所定のアライメント値（キャンバ角、トー角、キャスター角）が発生するよう、アライメント設定情報記憶部５３に記憶されたモーション装置４の制御値から補正値を差し引き、かかる制御値にて制御することで所望のアライメント値に制御し、タイヤ特性値を計測してもよい。
【００４３】
［タイヤ試験］
上述したタイヤ試験装置を用いたタイヤ試験結果の一例を図８に示す。ここでは、−３ｄｅｇから＋３ｄｅｇの範囲で０．５ｄｅｇ毎にタイヤ１にスリップ角（トー角）を付加するようモーション装置４を制御し、サスペンション３のラックエンドに取り付けたひずみゲージからひずみ量を計測した。なお、本試験では、１ゲージ法を採用し、スリップ角０ｄｅｇでのひずみを０μｍとして、引張りひずみと曲げひずみを合わせた複合ひずみを計測した。また、車速を１５ｋｍ／ｓとし、タイヤ接地荷重は４３０Ｎとして、４回試験を行った。
【００４４】
そして、図８にスリップ角とひずみ量の関係を示す。この図より、スリップ角に応じてひずみが変化することを確認することができる。また、４回の試験を比較すると、ばらつきは見られなかった。以上より、上述した構成のタイヤ試験装置を用いて、タイヤ姿勢に応じたタイヤ特性を計測することができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例を、図９を参照して説明する。本実施例では、上述したタイヤ試験装置とほぼ同様の構成を採っており、特に、タイヤ特性値を計測する検出手段の取り付け箇所に特徴を有する。つまり、上記実施例１では、サスペンション３のラックエンドにひずみゲージを取り付け、サスペンション３にかかる荷重を検出してタイヤ特性値を計測したが、本実施例では、サスペンション以外に検出手段を取り付けている。
【００４６】
まず、図９（ａ）の例では、ローラコンベア３とモーション装置４の間（矢印の起点部分）に、ロードセルなどの荷重計測装置（荷重計測手段）を１つ又は複数装備している。そして、この荷重計測装置にて、例えば、図の矢印に示すように、ローラコンベア３にかかる垂直方向（Ｚ方向）、水平Ｘ−Ｙ方向の荷重を計測する。これにより、タイヤに付勢される荷重を計測でき、タイヤ特性値を計測することができる。
【００４７】
また、図９（ｂ）の例では、モーション装置４の下部、つまり、モーション装置４を支持する土台などに（矢印の起点部分）、ロードセルなどの荷重計測装置（荷重計測手段）を１つ又は複数装備している。そして、この荷重計測装置にて、例えば、モーション装置４にかかる垂直方向（Ｚ方向）、水平Ｘ−Ｙ方向の荷重を計測する。これにより、タイヤに付勢される荷重を計測でき、タイヤ特性値を計測することができる。
【００４８】
さらに、図９（ｃ）の例では、モーション装置４を構成する６本の電動シリンダ４１に、それぞれ電動シリンダ４１の状態を検出する検出手段（図示せず）を設けている。例えば、矢印にて示すように、各電動シリンダ４１の長さを計測するエンコーダを装備し、各電動シリンダの長さからモーション装置４の位置や姿勢を算出する。そして、電動シリンダの両端の座標値を利用して、電動シリンダの力の方向をベクトルとして求め、全ての電動シリンダの力をベクトルとして重ね合わせることによって、モーション装置４に発生している力を求めることができる。これにより、タイヤに付勢される荷重を計測でき、タイヤ特性値を計測することができる。
【００４９】
以上の構成にすることにより、車両側（サスペンション側）に検出手段を取り付ける必要が無く、タイヤ特性値を計測することができ、試験装置の構成の簡素化、コスト低減等を図ることができる。
【実施例３】
【００５０】
次に、本発明の第３の実施例を、図１０乃至図１２を参照して説明する。図１０は、本実施例におけるタイヤ試験装置の構成を示す機能ブロック図である。図１１は、タイヤ試験装置の特徴を説明する説明図であり、図１２は、フローチャートである。なお、本実施例におけるタイヤ試験装置は、上述した実施例１に示すものとほぼ同様の構成を採っているため、同一の構成に関する説明は省略する。
【００５１】
本実施例では、上述した実施例１，２のタイヤ試験装置に加えて、まず、サスペンション２に荷重を付勢する荷重付加装置６（荷重付勢手段）を備えている。この荷重付加装置６は、後述するように、コンピュータ５にて、サスペンション２が図１１（ａ）に示すように車両１００に搭載されているものとして当該車両１００の姿勢や慣性力に応じてサスペンション２にかかる荷重を付勢する装置である。
【００５２】
また、本実施例では、コンピュータ５の記憶装置５Ｂに車両モデルデータ記憶部５７（車両モデルデータ記憶手段）が形成されており、タイヤ試験装置に用いているサスペンション２を連結可能な車両１００全体のモデルデータ（車両モデルデータ）が予め記憶されている。
【００５３】
さらに、本実施例におけるコンピュータ５の演算装置５Ａには、所定のプログラムが組み込まれることによって車両状態算出処理部５６（車両状態算出手段、荷重制御手段）が構築されている。この車両状態算出処理部５６は、上述したようにタイヤ特性検出処理部５２にて計測されたタイヤにかかる所定方向の荷重値などのタイヤ特性値と、車両モデルデータ記憶部５７に記憶されている車両モデルデータと、に基づいて、車両の姿勢角、上下動変化、慣性力といった車両の状態を表す車両状態情報を算出する（ステップＳ１１，ステップＳ１２）。例えば、図１１（ａ）に示すように、実際に計測したタイヤ１の特性値つまりタイヤにかかる所定方向の荷重値から、車両のモデルデータに基づいて、車両１００に右方向に遠心力が働き、全体が右側にロールしていることを算出することができる。
【００５４】
そして、車両状態算出処理部５６は、算出した車両状態情報をアライメント制御処理部５１に通知する。これに応じて、本実施例におけるアライメント制御処理部５１は、モーション装置４の状態を制御する。例えば、上述した図１１（ａ）の例の場合には、車両１００が右側にロールしているため、図１１（ｂ）に示すように、このロール角分だけさらにモーション装置４のテーブル４２が傾くよう６本の電動シリンダ４１を駆動制御する（ステップＳ１３）。なお、図１１（ｂ）にはロールコンベア３の図示を省略しているが、モーション装置４とタイヤ１の間に装備される。
【００５５】
また、車両状態算出処理部５６は、上述したように算出した車両状態情報、特に、車両１００にかかる慣性力に基づいて、荷重付加装置６の動作を制御して、サスペンション２に適切な荷重がかかるよう設定する（ステップＳ１３）。
【００５６】
そして、このように実際の車両１００の特性を反映した路面状況つまりタイヤ姿勢を再現した上で、タイヤ特性検出処理部５２にてタイヤ特性値を検出する（ステップＳ１４）。そして、このタイヤ特性値を、上述した車両状態を反映した検出時におけるアライメント値や接触荷重値などに関連付けて、タイヤ特性値記憶部５５に記憶する（ステップＳ１５）。
【００５７】
以上より、本実施例によると、タイヤが実際の車両に搭載されている状況をより精度よく再現してタイヤ特性値を計測することができ、さらなるタイヤ試験の信頼性の向上を図ることができる。
【００５８】
なお、上記では、車両１００の姿勢変化の一例としてロールを挙げたが、ピッチ方向の姿勢角やバウンシング運動などの上下移動といった他の姿勢を車両状態情報として算出することももちろんありうる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、タイヤ製造業者によるタイヤ開発時や研究機関にて、タイヤの特性を計測するために利用することができ、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、実施例１におけるタイヤ試験装置の構成を示す簡略図であり、図１（ａ）は正面図を、図１（ｂ）は側面図を示す。
【図２】図２（ａ）は、タイヤ試験装置の一例を示す写真であり、図２（ｂ）はサスペンションを示す写真である。
【図３】実施例１におけるタイヤ試験装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１におけるタイヤ試験装置の構成を示す図であり、特に、コンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】タイヤの姿勢変化を示す説明図である。
【図６】タイヤの姿勢変化を示す説明図である。
【図７】実施例１におけるタイヤ試験装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】タイヤ試験装置を用いたタイヤ試験の結果の一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ実施例２におけるタイヤ試験装置の構成を示す簡略図である。
【図１０】実施例３におけるタイヤ試験装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、実施例３におけるタイヤ試験装置による動作を説明する説明図である。
【図１２】実施例３におけるタイヤ試験装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  タイヤ
２  サスペンション
３  ローラコンベア
４  モーション装置
５  コンピュータ
６  荷重付加装置
２０  壁面
４０  基台
４１  電動シリンダ
４２  テーブル
５１  アライメント制御処理部
５２  タイヤ特性検出処理部
５３  アライメント設定情報記憶部
５４  アライメント補正情報記憶部
５５  タイヤ特性値記憶部
５６  車両状態算出処理部
５７  車両モデルデータ記憶部
１００  車両
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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