(57)【要約】【課題】精度良くかつ定量的に車両のロール感を評価する。【解決手段】車両１を旋回させて、車両のロール感を評価する。車両１の中立状態から一方側に実舵角α°で旋回させた後、他方側に実舵角−α°で旋回させ、さらに前記中立状態まで旋回する旋回工程と、前記旋回工程中の車両のロール量の時間変化を示すロール波形を求める計測工程と、前記ロール波形からロール感を評価する評価工程とを含む。前記評価工程は、前記ロール波形から、一方側の最大ロール位置Ｒ１、他方側の最大ロール位置Ｒ２、及び、前記ロール波形を２回微分したときの解が０であるロール変曲点Ｒ３を求める。一方側の最大ロール位置Ｒ１からロール変曲点Ｒ３までの走行時間ｔ１と、ロール変曲点Ｒ３から他方側の最大ロール位置Ｒ２までの走行時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２に基づいてロール感を評価する。【選択図】図１
2013044608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を旋回させて、車両のロール感を評価するロール感評価方法であって、
車両の前輪の実舵角が０°である中立状態から左または右の一方側に実舵角α°（α≠０）で旋回させた後、前記一方側とは逆向きの他方側に実舵角−α°で旋回させ、さらに前記中立状態まで旋回させる旋回工程と、
前記旋回工程中の車両のロール量の時間変化を示すロール波形を求める計測工程と、
前記ロール波形からロール感を評価する評価工程とを含み、
前記評価工程は、前記ロール波形から、前記実舵角α°で旋回させたことによって前記一方側へのロール量が最大となる一方側の最大ロール位置、
前記実舵角−α°で旋回させることによって前記他方側へのロール量が最大となる他方側の最大ロール位置、及び、
前記ロール波形を２回微分したときの解が０かつ前記一方側の最大ロール位置と前記他方側の最大ロール位置との間に位置するロール変曲点を求め、
前記一方側の最大ロール位置から前記ロール変曲点までの走行時間ｔ１と、前記ロール変曲点から前記他方側の最大ロール位置までの走行時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２に基づいてロール感を評価することを特徴とするロール感評価方法。
【請求項２】
前記評価工程は、前記比ｔ１／ｔ２が１．８以上であるときに良と評価する請求項１記載のロール感評価方法
【請求項３】
前記旋回工程において、前記実舵角の時間変化を示す実舵波形は、正弦波との相関係数が０．９５以上であり、
前記実舵角α°は、０．０５°〜１．５５°であり、
前記実舵角の角速度が、０．１０〜３．１０ｄｅｇ／秒である請求項１又は２記載のロール感評価方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精度良くかつ定量的に車両のロール感を評価するロール感評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを含めた車両の操縦安定性の指標の一つとして、旋回時の車両のロール感が挙げられる。従来、車両のロール感を評価する方法として、屋外のテストコースを実車で旋回走行させ、ドライバーによる官能によってロール感を評価する評価方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、上述の手法では、個々のドライバーの感性によりロール感の評価が行われているため、評価結果が定量的でないという問題があった。関連する技術としては、下記の技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、車両を一方側及び他方側へ旋回させる旋回工程中の車両のロール波形から、一方側へのロール量が最大となる一方側の最大ロール位置、他方側へのロール量が最大となる他方側の最大ロール位置、及び、前記ロール波形を２回微分したときの解が０かつ一方側の最大ロール位置と他方側の最大ロール位置との間に位置するロール変曲点を求め、一方側の最大ロール位置からロール変曲点までの走行時間ｔ１と、ロール変曲点から他方側の最大ロール位置までの走行時間ｔ２との比に基づいてロール感を評価することを基本として、精度良くかつ定量的に車両のロール感を評価するロール感評価方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のうち請求項１記載の発明は、車両を旋回させて、車両のロール感を評価するロール感評価方法であって、車両の前輪の実舵角が０°である中立状態から左または右の一方側に実舵角α°（α≠０）で旋回させた後、前記一方側とは逆向きの他方側に実舵角−α°で旋回させ、さらに前記中立状態まで旋回させる旋回工程と、前記旋回工程中の車両のロール量の時間変化を示すロール波形を求める計測工程と、前記ロール波形からロール感を評価する評価工程とを含み、前記評価工程は、前記ロール波形から、前記実舵角α°で旋回させたことによって前記一方側へのロール量が最大となる一方側の最大ロール位置、前記実舵角−α°で旋回させることによって前記他方側へのロール量が最大となる他方側の最大ロール位置、及び、前記ロール波形を２回微分したときの解が０かつ前記一方側の最大ロール位置と前記他方側の最大ロール位置との間に位置するロール変曲点を求め、前記一方側の最大ロール位置から前記ロール変曲点までの走行時間ｔ１と、前記ロール変曲点から前記他方側の最大ロール位置までの走行時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２に基づいてロール感を評価することを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記評価工程は、前記比ｔ１／ｔ２が１．８以上であるときに良と評価する請求項１記載のロール感評価方法
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記旋回工程において、前記実舵角の時間変化を示す実舵波形は、正弦波との相関係数が０．９５以上であり、前記実舵角α°は、０．０５°〜１．５５°であり、前記実舵角の角速度が、０．１０〜３．１０ｄｅｇ／秒である請求項１又は２記載のロール感評価方法
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両のロール感を評価するロール感評価方法では、車両の前輪の実舵角が０°である中立状態から左または右の一方側に実舵角α°（α≠０）で旋回させた後、前記一方側とは逆向きの他方側に実舵角−α°で旋回させ、さらに前記中立状態まで旋回させる旋回工程と、前記旋回工程中の車両のロール量の時間変化を示すロール波形を求める計測工程と、前記ロール波形からロール感を評価する評価工程とを含む。即ち、本発明のロール感評価方法は、車両を走行させることにより求められたロール波形を用いるため、精度良くロール感を評価出来る。
【００１０】
また、前記評価工程は、前記ロール波形から、前記実舵角α°で旋回させたことによって前記一方側へのロール量が最大となる一方側の最大ロール位置、前記実舵角−α°で旋回させることによって前記他方側へのロール量が最大となる他方側の最大ロール位置、及び、前記ロール波形を２回微分したときの解が０かつ前記一方側の最大ロール位置と前記他方側の最大ロール位置との間に位置するロール変曲点を求め、前記一方側の最大ロール位置から前記ロール変曲点までの走行時間ｔ１と、前記ロール変曲点から前記他方側の最大ロール位置までの走行時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２に基づいてロール感を評価する。このように、本発明のロール感評価方法は、ロール波形を解析して得られる走行時間の比に基づいてロール感を評価するため、定量的な評価が可能となる。また、ロール変曲点は、ロールの加速度が０になる点であって、ロール変曲点を境にロールの加速度の符号が変化する。従って、本発明の評価値となる前記比ｔ１／ｔ２は、車両のロールの収束状況を表す指標となるため、ロール感の評価に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態のロール感評価方法を説明するための車両の斜視図である。
【図２】操舵角センサの斜視図である。
【図３】ロール感が良い車両のロール波形、ロール感が悪い車両のロール波形及び実舵波形を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態の車両のロール感を評価するロール感評価方法は、車両を旋回させてロール感を評価する方法であって、車両を一方側及び他方側へ旋回させる旋回工程と、前記旋回工程中のロール波形を求める計測工程と、前記ロール波形からロール感を評価する評価工程とを含んで構成される。このように、本発明のロール感評価方法は、車両を旋回させて求められたロール波形を用いるため、精度良くロール感を評価出来る。
【００１３】
本発明において、ロール感の評価対象となる車両には、例えば、乗用車、トラック・バスなど自動二輪車を除く種々のカテゴリーの車両１が含まれ、これらの車両１には、夫々のカテゴリーの空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）２が装着される。
【００１４】
前記旋回工程は、車両の操舵輪である前輪の実舵角が０°である中立状態から左または右の一方側に実舵角α°（α≠０）で車両を旋回させた後、前記一方側とは逆向きの他方側に実舵角−α°で車両を旋回させ、さらに前記中立状態まで旋回させる。即ち、本実施形態の旋回工程では、車両を、一方側への実舵角と他方側への実舵角とを等しい角度でＳ字旋回させている。なお、前記「実舵角」とは、の右前輪の実舵角であってもよいし、左前輪の実舵角であってもよいが、本明細書においては、左右輪の実舵角の平均値とする。
【００１５】
また、本実施形態の旋回工程では、車両のロール感を適正に評価するため、前記実舵角α°は、０．０５〜１．５５°に設定されるのが望ましい。即ち、実舵角α°が小さくなると、車両のロール量が小さくなり、ロール感を適正に評価できないおそれがる。逆に、実舵角α°が大きくなると、車両の旋回角度が大きくなり、タイヤのグリップ力が悪化して、実舵角を制御できなくなるおそれがある。このため、実舵角α°は、より好ましくは０．６°以上が望ましく、またより好ましくは１．０°以下が望ましい。
【００１６】
このような実舵角を測定する方法としては、例えば、車両に装着されているステアリングホイールの操舵角を計測し、この操舵角に、予め求めておいたステアリングの操舵角と車両の実舵角との比率を乗じることが挙げられる。
【００１７】
また、操舵角を測定する装置としては、例えば、図２に示されるような、ステアリングホイールｈに取り付けるタイプの周知の操舵角センサ４などが好適である。本実施形態の操舵角センサ４は、ステアリングホイールｈに固定されるリング状の固定板ｂと、ステアリングホイールｈの操舵角を検出する角度検出器（図示せず）と、該固定板ｂに接続されたセンサ用のステアリングホイールｃとから構成される。
【００１８】
また、旋回工程での走行条件として、図３に示されるように、実舵角の時間変化を示す実舵波形が、正弦波との相関係数が０．９５以上となる正弦波状となるのが望ましい。即ち、旋回工程において、実舵波形と正弦波との相関性を高めることにより、ロール感を評価するロール波形の基準を統一し得る。この際、実舵角は、好ましくは０．１０〜３．１０ｄｅｇ／秒の角速度で変化されるのが望ましい。
【００１９】
また、旋回工程の走行条件として、車両の速度は、安全性の確保と、実舵角の角速度を上述の範囲に容易に確保する観点より、１３０〜１５０ｋｍ／ｈの範囲に限定されるのが望ましく、さらに好ましくは、１３８ｋｍ／ｈ以上が望ましく、また、さらに好ましくは１４２ｋｍ／ｈ以下が望ましい。
【００２０】
前記計測工程では、図３に示されるように、上記旋回工程中の車両１のロール量の時間変化を示すロール波形が求められる。本実施形態のロール波形は、縦軸にロール量が、横軸に旋回時間（秒）が示される。なお、ロール量は、本実施形態では車両の前輪位置でのロール角（ｄｅｇ）で表される。
【００２１】
ロール量（ロール角）を計測するロール量計測装置としては、例えば、前輪の車軸と路面との間の距離を計測する周知の車高センサ３と、該車高センサ３の信号をロール角に変換するロール角変換装置（図示せず）とからなるものが採用される。車高センサ３の配設位置は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示されるように、前輪に近い位置であって、車両の左右対称かつ路面からの高さが統一された位置に２個設けられるのが望ましい。そして、ロール角変換装置は、予めインプットされた車高センサ間３、３の水平距離を用いて、ロール角を演算しかつ出力しうる。なお、このような車高センサ３として、例えば、半導体式や超音波式などの車高センサ３が好適である。
【００２２】
また、図３に示されるように、前記評価工程では、計測工程で求められたロール波形から、実舵角α°で旋回させたことによって一方側へのロール量が最大となる一方側の最大ロール位置Ｒ１、実舵角−α°で旋回させることによって他方側へのロール量が最大となる他方側の最大ロール位置Ｒ２、及び、ロール波形を２回微分したときの解が０かつ一方側の最大ロール位置Ｒ１と他方側の最大ロール位置Ｒ２との間に位置するロール変曲点Ｒ３が求められる。なお、前記最大ロール位置Ｒ１、Ｒ２は、ロール波形から直接的に得られる位置が採用される。また、ロール変曲点Ｒ３は、ロール波形を例えば、正弦関数で近似した近似関数から求められる。
【００２３】
そして、一方側の最大ロール位置Ｒ１からロール変曲点Ｒ３までの走行時間ｔ１と、前記ロール変曲点Ｒ３から他方側の最大ロール位置Ｒ２までの走行時間ｔ２との比ｔ１／ｔ２が求められ、これに基づいてロール感が評価される。即ち、ロール変曲点Ｒ３は、ロールの加速度が０になる点であって、ロール変曲点Ｒ３を境にロールの加速度の符号が変化する。従って、本発明の走行時間の比ｔ１／ｔ２は、車両のロールの収束状況を表す指標となる。即ち、前記比ｔ１／ｔ２が小さくなると、ロールの収束が遅く感じられるため、ロール感が不良と判断される。逆に、前記比ｔ１／ｔ２が大きくなると、ロールの収束が早く感じられ、ロール感が良と判断される。従って、この比ｔ１／ｔ２を求めることでロール感の評価を定量的に行ない得る。
【００２４】
発明者らは、タイヤの仕様を種々異ならせて、ロール感の評価テストを行った。その結果、前記比ｔ１／ｔ２が１．８０以上であるときにロール感が良であることが知見された。なお、旋回工程での車両の走行条件を上述の範囲に規定した場合、前記比ｔ１／ｔ２が過度に大きくなることはなく、概ね３．０以下で収束することも知見した。なお、発明者らは、上述の評価テストから、前記比ｔ１／ｔ２が１．０以下であるときにロール感が不良であることを知見した。
【００２５】
なお、図３には、ロール感の良いタイヤＡとロール感の悪いタイヤＢのロール波形が示される。タイヤＡの走行時間の比ｔ１’／ｔ２’は、２．５、また、タイヤＢの走行時間比ｔ１／ｔ２は、１．２である。
【００２６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００２７】
本発明の効果を確認するために、横剛性が異なるサイズ１７５／６５Ｒ１５の１２種類の各試供タイヤを、リムサイズ１５×５ＪＪのリムにリム組し、内圧２００ｋＰａで、排気量１３００ｃｃの前輪駆動車（トヨタ自動車株式会社  ＶＩＴＺ）の全輪に夫々装着して、車両のロール感が評価された（実施例１〜１２）。評価方法は、ロール感に関する官能評価経験が１０年以上のベテランドライバー１０人によるロール感の官能評価がなされた。評価内容は、各人が、良又は不良を判断した。また、このとき旋回中のロール波形が求められ、該ロール波形から走行時間の比ｔ１／ｔ２が算出された。なお、車両の走行条件は以下の通りである。
前輪の操舵角：０．６〜１．０ｄｅｇ
操舵波形と正弦関数との相関係数：０．９６〜０．９８
走行速度：１３８〜１４２ｋｍ／ｈ
実舵角の角速度：１．１〜１．９ｄｅｇ／秒
テストの結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2013044608.tif 000003
【００２９】
テストの結果、走行速度の比ｔ１／ｔ２が１．８以上のとき、全てのドライバーがロール感を良と判定したことが確認できる。また、走行速度の比ｔ１／ｔ２が１．０以下のとき、全てのドライバーがロール感を不良と判定したことが確認できる。なお、車両やタイヤサイズを変更させて同様のテストを行ったが、上記と同じ効果が確認された。
【符号の説明】
【００３０】
１    車両
Ｒ１  一方側の最大ロール位置
Ｒ２  他方側の最大ロール位置
Ｒ３  ロール変曲点
【図１】
2013044608.tif 000004
【図２】
2013044608.tif 000005
【図３】
2013044608.tif 000006