滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201380032229.7	申请日：	2013.06.12
公开号：	CN104412086A	公开日：	2015.03.11
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01L25/00申请日:20130612\|\|\|公开
IPC分类号：	G01L25/00; G01L5/16; G01M17/02	主分类号：	G01L25/00
申请人：	株式会社神户制钢所
发明人：	冈田彻; 福田贵之; 住谷敬志
地址：	日本兵库县
优先权：	2012-138368 2012.06.20 JP
专利代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司11021	代理人：	雒运朴
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内容摘要

本发明提供一种多分力检测器的校正方法，其方便且高精度地校正在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数。本发明的多分力检测器的校正方法是包括供轮胎(T)安装的主轴(5)以及具有供轮胎(T)按压的模拟行驶路面(2)的行驶鼓(3)在内的滚动阻力试验机(1)所具备的多分力检测器的校正方法，其中，使用对由多分力检测器产生的串扰的影响进行修正的串扰修正系数，在进行根据多分力检测器的测量值来计算作用于轮胎的力的处理时，使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎(T)而进行试验，采用由在使用基准轮胎(T)的试验时多分力检测器所测量出的力构成的“滚动试验数据”以及测量所使用的基准轮胎的滚动阻力值来校正串扰修正系数。

权利要求书

权利要求书
1.  一种滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，该滚动阻力试验机具备供轮胎安装的主轴以及具有供所述轮胎按压的模拟行驶路面的行驶鼓，
该滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法的特征在于，
通过使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎来进行试验，求出由在使用所述基准轮胎的试验时所述多分力检测器所测量出的力构成的滚动试验数据，
使用所述滚动试验数据和所述基准轮胎的所述滚动阻力值来对修正由所述多分力检测器产生的串扰的影响的串扰修正系数进行校正。

2.  根据权利要求1所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，
在所述主轴上安装有所述多分力检测器，
当将所述行驶鼓的切线方向设为x轴、将所述主轴的轴芯方向设为y轴、将施加于轮胎的负载方向设为z轴时，所述多分力检测器对作用于x轴方向的力、作用于y轴方向的力、作用于z轴方向的力、以及绕x轴的力矩、绕y轴的力矩、绕z轴的力矩中的、至少包含作用于所述x轴方向的力以及作用于所述z轴方向的力在内的两个以上的值进行测量。

3.  根据权利要求2所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，
在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩进行测量的情况下，
使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述x轴的力矩相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。

4.  根据权利要求2所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，
在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述y轴方向的力进行测量的情况下，
使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述y轴方向的力在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及作用于所述y轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。

5.  根据权利要求2所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，
在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、作用于所述y轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩进行测量的情况下，
使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、作用于所述y轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩在内且至少三种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、作用于所述y轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述x轴的力矩相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。

6.  根据权利要求2至5中任一项所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，
求出从将轮胎以试验负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值减去将轮胎以与试验负载不同的负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值后的差值负载，
将所述差值负载设为所述滚动试验数据，从而进行串扰修正系数的校正。

说明书

说明书滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法
技术领域
本发明涉及滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法。
背景技术
当对卡车、乘用机动车以及其他车辆用轮胎的性质以及性能进行测定时，作为重要的测定项目之一而具有轮胎的滚动阻力。轮胎的滚动阻力是作用于轮胎与地面之间的切线方向的力，在滚动阻力试验机中，测量为在试验用轮胎与鼓等模拟行驶路面之间作用于切线方向的力Fx(使按压负载Fz变化时的滚动阻力Fx的变化)。
作为测定滚动阻力Fx的方法，具有代表性的是基于鼓式的滚动阻力试验机的方法。鼓式的滚动阻力试验机构成为，使轮胎以按压状态与形成于行驶鼓的外周的模拟行驶路面接触，利用在支承该轮胎的主轴上设置的多分力检测器(负荷传感器)来测定按压负载Fz与滚动阻力Fx之间的关系。
具体而言，在测量滚动阻力Fx的情况下，能够利用在主轴上设置的多分力检测器来测量滚动阻力方向上的负载fx，根据“Fx＝fx(L/Rd)”来计算Fx(负载法)。在此，Rd为行驶鼓的半径，L为行驶鼓与轮胎主轴之间的轴心间距离。另外，作为其他方法，还存在如下所述的方法(转矩法)：测量使行驶鼓旋转用的驱动转矩τ，根据“Fx＝τ/Rd”来测量滚动阻力Fx。
然而，在上述的滚动阻力试验机中，当使用试验机时，需要对多分力检测器进行校正。此外，若是在长时间内持续使用多分力检测器的话，检测值有时产生误差，因此需要例如每隔恒定的使用时间就对多分力检测器进行校正。
作为对多分力检测器进行校正的方法而开发有各种方法，如专利文献1所示，有时在使用质量已知的锤沿各方向施加试验负载的基础上进行校正。另外，如专利文献2、专利文献3所示，还公开有借助高精度的负载检定器赋予外力而进行校正的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59-151032号公报
专利文献2：日本特开昭61-116637号公报
专利文献3：日本特开2003-4598号公报
发明要解决的课题
然而，在如多分力检测器那样同时测定多个力(平动负载成分、力矩成分)的测量器中，产生在与原本所施加的负载的方向不同的方向上也测量到负载(假的负载)的现象，这种现象被称作“串扰”。
尤其是在滚动阻力试验机所具备的多分力检测器中，按压负载对滚动负载造成影响等的串扰成为问题。
即，轮胎的按压负载Fz通常是滚动阻力Fx的约100倍的程度(order)，轮胎的横力Fy成为Fx的约10倍的程度的负载。另外，轮胎中心在构造上成为从多分力检测器偏移的位置，因此，由于负载Fz而导致力矩mx也作为比较大的值作用于多分力检测器。因此，串扰的影响无法忽略，多分力检测器的x方向上的输出值fx’受到x方向以外的负载的影响而无法显示准确的值。另外，当赋予轴负载(按压负载)的朝向稍微偏离时，试验条件变化而校正实验本身无法顺利进行。例如，在赋予5000N的轴负载Fz的情况下，若其按压方向存在0.1度的误差，则在x方向上额外施加9N的负载，实验条件本身与所希望的实验条件偏离。当然，在如此无法可靠确定的实验条件下，高精度地校正串扰修正系数也是困难的。
为了调查这些串扰，考虑使用专利文献1的技术，在x方向上赋予已知的负载，并测量该负载对y轴、z轴方向造成的影响。然而，若采用该方法，则需要作为赋予至多分力检测器的值除了Fx以外、还赋予Fy、Fz、Mx、My、Mz的校正实验，变得麻烦，因此不现实。
在所述的专利文献2、3中，虽然有一部分公开了考虑串扰的影响后的多分力检测器的校正方法，但并没有公开具体的方法，很难说是可以在实际的现场采用的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种校正方法，其能够方便且高精度地对在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数进行校正。
解决方案
为了实现所述目的，本发明采用下述技术手段。
即，本发明的滚动阻力试验机所具备的多分力计的校正方法是包括供轮胎安装的主轴以及具有供所述轮胎按压的模拟行驶路面的行驶鼓在内的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，通过使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎来进行试验，求出由在使用所述基准轮胎的试验时所述多分力检测器所测量出的力构成的滚动试验数据，使用所述滚动试验数据和所述基准轮胎的所述滚动阻力值来对修正由所述多分力检测器产生的串扰的影响的串扰修正系数进行校正。
本申请的发明人认为，在多分力检测器的测量值在其轴向上以足够的精度被校正的状况下，在滚动阻力值已知的基准轮胎实验时的多分力检测器的测量结果与基准轮胎的滚动阻力值存在差异时，除此以外的负载进行作用而导致的串扰的影响为主要因素。因而，发现若使两者的滚动阻力变得相等来校正串扰修正系数、则能够进行方便且高精度的校正，从而完成本发明。
需要说明的是，上述的基准轮胎是指，由JIS D4234等所规定的基准试验机测量出滚动阻力值的轮胎。在JIS D4234中，在作为乘用车、卡车以及公共汽车用而设计的充气轮胎中，对在控制好的试验室条件下测定试验用新品轮胎的滚动阻力的方法有所规定。在JIS D4234中，由于能够实现试验机间的比较，因此也规定有根据使用了由基准试验机测量的基准轮胎的匹配化而求出测定结果的相关内容的方法。基准轮胎在日本国内也有销售，本领域技术人员能够容易得到。
优选的是，在所述主轴上安装有所述多分力检测器，当将所述行驶鼓的切线方向设为x轴、将所述主轴的轴芯方向设为y轴、将施加于轮胎的负载方向设为z轴时，所述多分力检测器对作用于x轴方向的力、作用于y轴方向的力、作用于z轴方向的力、以及绕x轴的力矩、绕y轴的力矩、绕z轴的力矩中的、至少包括作用于所述x轴方向的力以及作用于所述z轴方向的力在内的两个以上的值进行测量。
另外，优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述x轴的力矩相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。
作用于所述z轴方向的力fz、以及绕所述x轴的力矩mx在由多分力检测器测量的负载以及力矩之中也容易对绕所述x轴的力矩fx造成串扰的影响。因此，相对于至少能够检测作用于所述x轴方向的力fx、作用于所述z轴方向的力fz、以及绕所述x轴的力矩mx的多分力检测器而言，进行作用于所述z轴方向的力fz以及绕所述x轴的力矩mx相对于作用于所述x轴方向的力fx的串扰修正系数的校正即可。
优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述y轴方向的力进行测量的情况下，使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述y轴方向的力在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及作用于所述y轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。
由多分力检测器测量的绕所述x轴的力矩mx包括轮胎半径r与作用于所述y轴方向的力fy的乘积，与轮胎的横力(作用于所述y轴方向的力)fy的相关度高。因此，相对于测量作用于所述x轴方向的力fx、作用于所述y轴方向的力fy、作用于所述z轴方向的力fz的并进负载的多分力检测器而言，代替绕所述x轴的力矩mx而利用作用于所述y轴方向的力fy，进行作用于所述z轴方向的力fz以及作用于所述z轴方向的力fy相对于作用于所述x轴方向的力fx的串扰修正系数的校正即可。
优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、作用于所述y轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、作用于所述y轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩在内且至少三种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述z轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、作用于所述y轴方向的力相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述x轴的力矩相对于作用于所述x轴方向的力的串扰修正系数进行校正。
相对于能够测量作用于所述x轴方向的力fx、作用于所述z轴方向的力fz、作用于所述y轴方向的力fy、绕所述x轴的力矩mx全部的多分力检测器而言，通过全部校正作用于所述z轴方向的力fz、作用于所述y轴方向的力fy以及绕所述x轴的力矩mx相对于作用于所述x轴方向的力fx的串扰修正系数，由此实现更高精度的多分力检测器的校正。
另外，求出从将轮胎以试验负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值减去将轮胎以与试验负载不同的负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值后的差值负载，将所述差值负载设为所述滚动试验数据，从而进行串扰修正系数的校正。
安装轮胎的主轴、在旋转鼓的旋转轴上设置的轴承存在很大的旋转摩擦的影响。若该旋转摩擦影响到滚动阻力的测量值，则高精度的fx的测量、串扰修正系数的校正变得困难。对此，若使用从施加了试验负载的状态减去施加了与试验负载不同的负载(例如skim负载)的状态后的差值负载来校正串扰修正系数，则能够排除旋转摩擦的影响且进行校正，能够高精度地校正串扰修正系数。
发明效果
根据本发明的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，能够方便且高精度地对在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数进行校正。
附图说明
图1A是设有由本发明的校正方法校正的多分力检测器的滚动阻力试验机的俯视图。
图1B是图1A的滚动阻力试验机的主视图。
图2是主轴的放大图。
图3是表示使用已知质量的锤来校正沿着x方向的负载成分的校正方法的图。
图4是表示沿着z方向赋予负载的校正方法的图。
图5是表示第四实施方式所涉及的校正方法的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图对设有由本发明的校正方法校正的多分力检测器的滚动阻力试验机1进行说明。
本发明的滚动阻力试验机1具备：圆筒状的行驶鼓3，其在外周面具备使轮胎T(试验用轮胎、基准轮胎)行驶的模拟行驶路面2；以及滑架4，其将轮胎T按压于该行驶鼓3的模拟行驶路面2。该滑架4是搭载将轮胎T保持为旋转自如的主轴5的滑动台，且以在水平方向上与行驶鼓3隔开距离的方式配备。
在以下的说明中，将图1B的左侧作为说明滚动阻力试验机1时的左侧，将图1B的右侧作为右侧。
行驶鼓3是以绕沿着与左右方向垂直的水平方向的轴旋转自如的方式进行安装的圆筒体，在其外周面上形成有能够供轮胎T转动的环状的模拟行驶路面2。在行驶鼓3的旋转轴上安装有使行驶鼓3旋转的马达6，行驶鼓3能够由马达6驱动。
另一方面，如图2所示，滑架4是在施加负载时不发生变形的刚性优异的构造的滑动台。在该滑架4上，供主轴5插入的中空的圆筒状的壳体8以使该主轴5的轴芯与行驶鼓3的轴芯处于轴向平行的状态的方式设于滑架4的垂直壁部4a。主轴5借助轴承15旋转自如地插入该壳体8的内周面。
在滑架4的下部配备有使滑架4沿着左右方向进行水平移动的线性引导件9。另外，在滑架4的左侧配备有液压缸10，该液压缸10使滑架4沿着水平方向移动，并且以能够将安装于主轴5的轮胎T按压于行驶鼓3的方式进行按压。
需要说明的是，上述的主轴5是能够在前端保持轮胎T的轴构件，且以绕朝向水平方向的轴旋转自如地插入圆筒状的壳体8的状态安装。该主轴5的旋转轴心配备为在上下方向上位于与行驶鼓3的旋转轴心相同的高度且与行驶鼓3的旋转轴心平行，当使滑架4水平移动时，安装于主轴5的轮胎T自其法线方向按压行驶鼓3的模拟行驶路面2。在将该主轴5支承为旋转自如的壳体8上设有多分力检测器。
多分力检测器(未图示)的外观为圆盘状，由从中央部朝向径向呈放射状地延伸的多个梁构件(应变体)和安装于该梁构件的负荷传感器构成。多分力检测器在其中央部配设有轴承15，且将主轴5支承为旋转自如。多分力检测器的外周部与壳体8的端部连结。
在设定了图1A以及1B所示的坐标轴的情况下，即，在设定了朝向滑架4的移动方向(轴负载的赋予方向)的z轴、与主轴5的轴芯同轴的y轴、与z轴以及y轴正交的方向即朝向行驶鼓3的外周切线方向的x轴的情况下，多分力检测器对沿着这些坐标轴的负载(fx、fy、fz)、以及绕这些坐标轴的力矩(mx、my、mz)中的、至少包括fx以及fz的两者以上进行检测。需要说明的是，在表现作用于轮胎T的力时，使用大写的F。(例如，Fx、Fy、Fz)
由该多分力检测器测量出的负载被输送至控制部11。
如图1A所示，控制部11对将滑架4按压于行驶鼓3侧的液压缸10和驱动行驶鼓3旋转的马达6进行控制。
另外，控制部11具备基于由多分力检测器测量出的测量数据来计算真实的滚动阻力Fx等的测量部12。在该测量部12中，输入由多分力检测器测量出的fx’、fz’、mx’等负载测量值，使用后述的式(1)来计算fx。需要说明的是，式(1)中存在系数a、b等，这些a、b是多分力检测器中的修正串扰的影响的系数。准确地知晓该系数a、b、换言之准确地校正该系数a、b是在测量部12中准确地计算fx所不可或缺的。
然而，即便准确地校正系数a、b等，若长时间地使用滚动阻力试验机1，也会产生fx的值等偏离等而无法求出真实的滚动阻力Fx的状况。作为上述的状况产生的原因，举出各种重要因素，作为该原因之一，认为是系数a、b偏离正确值。
对此，在设于本发明的滚动阻力试验机1的控制部11上设置校正部13，该校正部13能够将修正串扰的影响的系数a、b校正为准确的值而准确地计算fx。
接下来，对由设于控制部11内的该校正部13进行的信号处理、换言之本发明的多分力检测器的校正方法进行说明。
本发明的多分力检测器的校正方法的特征在于，在使用对由多分力检测器产生的串扰的影响进行修正的串扰修正系数a、b来进行根据多分力检测器的测量值计算作用于轮胎T的力的处理时，使用由在基准轮胎的试验中多分力检测器所测量的力构成的“滚动试验数据”和基准轮胎的滚动阻力值来校正串扰修正系数a、b。为了校正而实施的基准轮胎的滚动阻力测量试验通过由JIS D4234规定的方法实施。
具体来说，在本发明的多分力检测器的校正方法中，与由多分力检测器测量的负载、即由多分力检测器获得的“滚动试验数据”的种类相适地，考虑有第一实施方式～第四实施方式。
[第一实施方式]
首先，对第一实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。
第一实施方式的校正方法在使用能够测量fx、fz、mx的多分力检测器的情况下采用。
轴负载fz相对于fx的串扰修正系数a、以及mx的串扰修正系数b的校正以下述顺序进行。
首先，如图3所示，将质量已知的锤安装于主轴5而在x方向上施加负载，利用多分力检测器测量在相同方向上施加的负载，从而进行校正(校准)。这样一来，能够求出多分力检测器的测量值fx’相对于fx的校正系数α。
此外，如图4所示，将高精度的负载检定器14设置在主轴5与行驶鼓3之间，使滑架4朝向行驶鼓3方向移动，由此向主轴5赋予z方向上的按压负载fz(＝Fz，鼓负载)。
在该状态下，根据从多分力检测器输出的负载fz’的测量值和由负载检定器14示出的负载fz的信号，与滚动阻力的情况相同地，求出校正系数等而进行真实的轴负载fz的校正。
需要说明的是，在图4所示的校正试验中，还能够求出串扰修正系数a，但按压负载fz成为远比fx大的值，因此即便液压缸10存在微小的设置误差，也在fx方向上赋予无法忽略的大小的额外的负载。因而，根据在图4所示那样的z方向上赋予负载fz的校正实验，求出fz’相对于fx的串扰修正系数是困难的。
因此，在本实施方式中，关于串扰修正系数的校正，采用以下的方法。
首先，通过使用由图3的做法求出的校正系数α、以及串扰修正系数a、b，fx如式(1)所示。
fx＝α·fx’+a·fz’+b·mx’    (1)
需要说明的是，在式(1)中，系数a是表示以z方向的测量值fz’为起因的串扰的影响程度的系数，是fz’的串扰修正系数。系数b是表示以绕x轴的力矩的测量值mx’为起因的串扰的影响程度的系数，是mx’的串扰修正系数。
另一方面，fx基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数Cr而由式(2)计算。式(2)的Lm是试验负载。
fx＝Cr·Lm    (2)
通过使由上述的式(1)获得的fx和由式(2)获得的fx相等，能够计算串扰修正系数a、b的具体数值。
Cr·Lm＝α·fx’+a·fz’+b·mx’    (1)’
但是，式(1)存在两个未知的系数a、b，因此为了求出两个串扰修正系数a、b，需要获得至少两种成为线性无关的“滚动试验数据”。若获得两种以上成为线性无关的“滚动试验数据”，能够获得基于式(1)’的独立的二次联合方程式，从而能够计算变量a、b。
虽然是获得两种以上线性无关的滚动阻力试验数据的方法，但基准轮胎通常准备两个尺寸不同的轮胎，因此获得各个轮胎的“滚动试验数据”即可。
另外，也可以在将一个基准轮胎安装于主轴5的状态下，采集正转情况的试验数据和反转情况的试验数据。此时，作为基准轮胎的滚动阻力负载而赋予正负反转的值。需要说明的是，对于一个基准轮胎而言，改变其旋转速度条件、或改变按压负载而获得的数据无法成为线性无关，因此不能说是本发明的“滚动试验数据”。
另外，采集多次(3次以上)的包括轮胎的正转·反转在内的滚动试验数据，使用最小平方法对获得的滚动试验数据进行处理，由此能够计算更高精度的串扰修正系数a、b。
根据以上说明的第一实施方式的校正方法，能够不花费精力和时间且高精度地校正在滚动阻力试验机1上设置的多分力检测器的串扰修正系数a、b，进而能够精确地求出fx。
[第二实施方式]
接下来，对第二实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。
第二实施方式的校正方法与第一实施方式不同，使用能够测量fx、fz、fy的多分力检测器，进行fz’相对于fx的串扰修正系数a、以及fy’相对于fx的串扰修正系数c的校正。
第二实施方式的串扰修正系数a以及c的校正以下述顺序进行。
首先，如图3所示，与第一实施方式相同地，求出相对于fx而滚动阻力方向的测量值fx’具有的校正系数α。
接下来，当代替mx'而考虑fy'的串扰的影响时，滚动阻力方向的力fx如式(3)所示。需要说明的是，该式(3)中的c是以y方向上的测量值fy’为起因的串扰修正系数。
fx＝α·fx’+a·fz’+c·fy’    (3)
另一方面，fx基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数Cr并由式(2)计算。因此，通过使式(3)的右边与式(2)的右边相等，能够导出式(3)’。
Cr·Lm＝α·fx’+a·fz’+c·fy’    (3)’
在该式(3)’中，由于存在两个未知的系数a、c，因此为了求出两个串扰修正系数a、c，需要获得至少两种成为线性无关的“滚动试验数据”。若获得两种成为线性无关的“滚动试验数据”，则能够获得基于式(3)’的独立的二次联合方程式，从而能够计算变量a、c。
线性无关的“滚动试验数据”能够通过与第一实施方式相同的方法获得。例如，基准轮胎通常准备两个尺寸不同的轮胎，因此获得各个轮胎的“滚动试验数据”即可。也可以将一个基准轮胎分为表里进行安装而分别采集试验数据。
以上说明的第二实施方式的校正方法起到的作用效果与第一实施方式的校正方法大致相同，故省略说明。
然而，当将从多分力检测器的中心至轮胎T的中心为止的沿着y方向的距离设为Lt、将轮胎T的半径设为Rt时，绕x轴芯的力矩mx由式(4)表示。
mx＝-Lt·Fz-Rt·Fy    (4)
由该式(4)可知，在轮胎半径Rt不发生变化的情况下，mx与Fy处于线形的关系，意味着与轮胎T的横力fy的相关度高。换句话说，即便代替mx而利用fy来进行串扰修正系数的校正，与第一实施方式相同地，也能够求出高精度的串扰修正系数。
需要说明的是，在轮胎半径Rt显著变化的情况下，由于mx与Fy处于线性无关的关系，如第三实施方式那样，有时需要同时考虑mx’相对于fx的串扰修正系数b以及fy’相对于fx的串扰修正系数c这两者。
[第三实施方式]
接下来，对第三实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。
第三实施方式的校正方法与第一以及第二实施方式不同，使用能够测量fx、fz、fy、mx的全部的多分力检测器，对上述的串扰修正系数a、b、c的全部进行校正。
第三实施方式的串扰修正系数a、b、c的校正以下述顺序进行。
首先，与第一实施方式以及第二实施方式相同地，如图3所示，求出滚动阻力方向的测量值fx’相对于fx的校正系数α。
当考虑校正系数α和串扰修正系数a、b、c时，本实施方式中的fx如式(5)所示。
fx＝α·fx’+a·fz’+b·mx’+c·fy’    (5)
另一方面，fx基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数Cr，由式(2)计算。因此，通过使式(5)的右边与式(2)的右边相等，能够导出式(5)’。
Cr·Lm＝α·fx’+a·fz’+b·mx’+c·fy’    (5)’
如此，求出的式(5)’存在三个未知的变量，因此为了解出这些变量 (换言之，求出由校正系数构成的校正矩阵)，需要获得线性无关的三种“滚动试验数据”。
为了获得三种“滚动试验数据”，例如，通过上述的两个基准轮胎的正转·反转的试验来采集4种“滚动试验数据”，使用其中的三种“滚动试验数据”即可。
另外，通过两个基准轮胎的正转·反转的试验来采集4种“滚动试验数据”，使用最小平方法对采集到的滚动试验数据进行处理，从而能够计算更高精度的串扰修正系数a、b、c。多个滚动试验数据是否成为线性无关的数据组，能够通过特异值分解来进行评价。
根据以上的方法，串扰修正系数a、b、c全部被校正，因此能够实现更高精度的fx的测量，进而能够准确地求出真实的滚动阻力Fx。
[第四实施方式]
接下来，对第四实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。
当进行所述的第一实施方式～第三实施方式的校正方法时，安装轮胎T的主轴5、在旋转鼓的旋转轴上设置的轴承存在很大的旋转摩擦的影响。当该旋转摩擦影响到滚动阻力的测量值时，有时难以进行高精度的fx’的测量、串扰修正系数的校正。在那样的情况下，第四实施方式中说明的校正方法变得有效。
即，如图5所示，第四实施方式的校正方法中，并非向在上述的第一实施方式～第三实施方式中获得“滚动试验数据”时使用的fx’、fz’、fy’以及mx’直接输入由多分力检测器测量的测量值，而是作为轴负载(z方向的按压负载)而输入由试验负载获得的测量值减去由skim负载(与试验负载不同的负载)获得的测量值而成的“差值负载”，从而进行校正。
第三实施方式的串扰修正系数的校正以下述顺序进行。
首先，与第一实施方式以及第二实施方式相同地，求出相对于真实的滚动阻力fx而滚动阻力的测量值fx’具有的校正系数α。
然后，在以标准负载(例如，5000N)将轮胎T按压于行驶鼓3的状态下使轮胎T朝向顺时针方向CW(正转方向)旋转，并由多分力检测器来测量fx1、fz1、fy1以及mx1。
接下来，将轮胎T按压于行驶鼓3的负载变更为比标准负载小的skim 负载(例如，100N)，在以skim负载将轮胎T按压于行驶鼓3的状态下使轮胎T朝向顺时针方向CW旋转，并由多分力检测器来测量fsx1、fsz1、fsy1以及msx1。此时，滚动阻力本身成为较小的值。需要说明的是，轴负载以外的条件、轮胎行驶速度相同。
对于该skim负载与标准负载这两者，以在主轴5、行驶鼓3的轴承上产生的旋转摩擦为起因的负载成分、转矩成分作为误差量而重叠，如式(6)所示，通过从由试验负载获得的测量值减去由skim负载获得的测量值，能够求出更高精度的fx1’、fz1’、fy1’以及mx1’。
fx1’＝fx1-fsx1
fz1’＝fz1-fsz1        (6)
fy1’＝fy1-fsy1
mx1’＝mx1-msx1
将以上述方式求出的fx1’、fz1’、fy1’以及mx1’代入式(1)'、式(3)'、式(5)'的fx’、fz’、fy’以及mx’，由此根据第一实施方式～第三实施方式的方法，能够求出校正系数。
需要说明的是，如图5所示，当获得线性无关的多个“滚动试验数据”时，首先在使轮胎T朝向正转方向旋转而进行测量之后，使轮胎T的旋转方向反转，以逆时针方向(CCW)分为试验负载和skim负载两次来测量负载成分、转矩成分，利用式(7)来采集其他滚动试验数据。
fx2’＝fx2-fsx2
fz2’＝fz2-fsz2        (7)
fy2’＝fy2-fsy2
mx2’＝mx2-msx2
将以上述方式求出的fx2’、fz2’、fy2’以及mx2’代入式(1)'、式(3)、式(5)'的fx’、fz’、fy’以及mx’，由此根据第一实施方式～第三实施方式的方法，能够求出校正系数。
以上述方式获得的“滚动试验数据”，成为减去了由在主轴5、行驶鼓3的轴承上产生的旋转摩擦引起的负载成分、转矩成分后的数据，通过使用上述的误差成分少的数据，能够更可靠且高精度地校正串扰修正系数。
需要说明的是，本次公开的实施方式全部皆为例示，而应认为不是限制性的实施方式。尤其是在本次公开的实施方式中未明确公开的事项，例如运转条件、作业条件、各种参数、结构物的尺寸、重量、体积等，采用在不脱离本领域技术人员通常实施的范围内通常的本领域技术人员能够容易想到的值。
例如，作为上述的实施方式以外的做法，还能够仅校正fz’相对于fx的串扰的影响，换言之，仅校正串扰修正系数a。
虽然参照详细或特定的实施方式对本申请进行了说明，但能够在不脱离本发明的主旨与范围的前提下加以各种变更、修正对于本领域技术人员来说是不言自明的。本申请基于在2012年6月20日申请的日本专利申请(日本特愿2012-138368)，并在此援引其内容。
附图标记说明如下：
1  滚动阻力试验机
2  模拟行驶路面
3  行驶鼓
4  滑架
4a 垂直壁部
5  主轴
6  马达
8  壳体
9  线性引导件
10 液压缸
11 控制部
12 测量部
13 校正部
14 负载检定器
15 轴承
T  轮胎

资源描述

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380032229.7 (22)申请日 2013.06.12 2012-138368 2012.06.20 JP G01L 25/00(2006.01) G01L 5/16(2006.01) G01M 17/02(2006.01) (71)申请人株式会社神户制钢所地址日本兵库县 (72)发明人冈田彻福田贵之住谷敬志 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人雒运朴 (54) 发明名称滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法 (57) 摘要本发明提供一种多分力检测器的校正方法，其。

2、方便且高精度地校正在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数。本发明的多分力检测器的校正方法是包括供轮胎 (T) 安装的主轴 (5) 以及具有供轮胎 (T) 按压的模拟行驶路面 (2) 的行驶鼓 (3) 在内的滚动阻力试验机 (1) 所具备的多分力检测器的校正方法，其中，使用对由多分力检测器产生的串扰的影响进行修正的串扰修正系数，在进行根据多分力检测器的测量值来计算作用于轮胎的力的处理时，使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎 (T) 而进行试验，采用由在使用基准轮胎 (T) 的试验时多分力检测器所测量出的力构成的 “滚动试验数据” 以及测量所使用的基准轮。

3、胎的滚动阻力值来校正串扰修正系数。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.18 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/066206 2013.06.12 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/191055 JA 2013.12.27 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图3页 (10)申请公布号 CN 104412086 A (43)申请公布日 2015.03.11 CN 104412086 A 1/2 页 2 1. 一种滚动阻力试验机所具备的多分力。

4、检测器的校正方法，该滚动阻力试验机具备供轮胎安装的主轴以及具有供所述轮胎按压的模拟行驶路面的行驶鼓，该滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法的特征在于，通过使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎来进行试验，求出由在使用所述基准轮胎的试验时所述多分力检测器所测量出的力构成的滚动试验数据，使用所述滚动试验数据和所述基准轮胎的所述滚动阻力值来对修正由所述多分力检测器产生的串扰的影响的串扰修正系数进行校正。 2. 根据权利要求 1 所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，在所述主轴上安装有所述多分力检测器，当将所述行驶鼓的切线方向设为x轴、将所述主。

5、轴的轴芯方向设为y轴、将施加于轮胎的负载方向设为 z 轴时，所述多分力检测器对作用于 x 轴方向的力、作用于 y 轴方向的力、作用于 z 轴方向的力、以及绕 x 轴的力矩、绕 y 轴的力矩、绕 z 轴的力矩中的、至少包含作用于所述 x 轴方向的力以及作用于所述 z 轴方向的力在内的两个以上的值进行测量。 3. 根据权利要求 2 所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴。

6、方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述 x 轴的力矩相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。 4. 根据权利要求 2 所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述 y 轴方向的力进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方向的力、以及作用于所述 y 轴方向的力在内且至少两种成为线性无关。

7、的所述滚动试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及作用于所述 y 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。 5. 根据权利要求 2 所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述x轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、作用于所述 y 轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方向的力、作用于所述 y 轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩在内且至少三种成为线性无关的所述滚动。

8、试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、作用于所述 y 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述 x 轴的力矩相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。权利要求书 CN 104412086 A 2 2/2 页 3 6.根据权利要求2至5中任一项所述的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，求出从将轮胎以试验负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值减去将轮胎以与试验负载不同的负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值后的差值负载，将所述差值负载。

9、设为所述滚动试验数据，从而进行串扰修正系数的校正。权利要求书 CN 104412086 A 3 1/10 页 4 滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法技术领域 0001 本发明涉及滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法。背景技术 0002 当对卡车、乘用机动车以及其他车辆用轮胎的性质以及性能进行测定时，作为重要的测定项目之一而具有轮胎的滚动阻力。轮胎的滚动阻力是作用于轮胎与地面之间的切线方向的力，在滚动阻力试验机中，测量为在试验用轮胎与鼓等模拟行驶路面之间作用于切线方向的力 Fx( 使按压负载 Fz 变化时的滚动阻力 Fx 的变化 )。 0003 。

10、作为测定滚动阻力 Fx 的方法，具有代表性的是基于鼓式的滚动阻力试验机的方法。鼓式的滚动阻力试验机构成为，使轮胎以按压状态与形成于行驶鼓的外周的模拟行驶路面接触，利用在支承该轮胎的主轴上设置的多分力检测器 ( 负荷传感器 ) 来测定按压负载 Fz 与滚动阻力 Fx 之间的关系。 0004 具体而言，在测量滚动阻力 Fx 的情况下，能够利用在主轴上设置的多分力检测器来测量滚动阻力方向上的负载 fx，根据 “Fx fx(L/Rd)” 来计算 Fx( 负载法 )。在此， Rd 为行驶鼓的半径， L 为行驶鼓与轮胎主轴之间的轴心间距离。另外，作为其他方法，还存在如下所述的方。

11、法 ( 转矩法 ) ：测量使行驶鼓旋转用的驱动转矩，根据 “Fx /Rd” 来测量滚动阻力 Fx。 0005 然而，在上述的滚动阻力试验机中，当使用试验机时，需要对多分力检测器进行校正。此外，若是在长时间内持续使用多分力检测器的话，检测值有时产生误差，因此需要例如每隔恒定的使用时间就对多分力检测器进行校正。 0006 作为对多分力检测器进行校正的方法而开发有各种方法，如专利文献 1 所示，有时在使用质量已知的锤沿各方向施加试验负载的基础上进行校正。另外，如专利文献 2、专利文献 3 所示，还公开有借助高精度的负载检定器赋予外力而进行校正的方法。 0007 。

12、在先技术文献 0008 专利文献 0009 专利文献 1 ：日本特开昭 59-151032 号公报 0010 专利文献 2 ：日本特开昭 61-116637 号公报 0011 专利文献 3 ：日本特开 2003-4598 号公报 0012 发明要解决的课题 0013 然而，在如多分力检测器那样同时测定多个力(平动负载成分、力矩成分)的测量器中，产生在与原本所施加的负载的方向不同的方向上也测量到负载(假的负载)的现象，这种现象被称作 “串扰” 。 0014 尤其是在滚动阻力试验机所具备的多分力检测器中，按压负载对滚动负载造成影响等的串扰成为问题。 0015 即，轮胎的按压负。

13、载 Fz 通常是滚动阻力 Fx 的约 100 倍的程度 (order)，轮胎的横力 Fy 成为 Fx 的约 10 倍的程度的负载。另外，轮胎中心在构造上成为从多分力检测器偏移说明书 CN 104412086 A 4 2/10 页 5 的位置，因此，由于负载Fz而导致力矩mx也作为比较大的值作用于多分力检测器。因此，串扰的影响无法忽略，多分力检测器的 x 方向上的输出值 fx 受到 x 方向以外的负载的影响而无法显示准确的值。另外，当赋予轴负载 ( 按压负载 ) 的朝向稍微偏离时，试验条件变化而校正实验本身无法顺利进行。例如，在赋予 5000N 的轴负载 Fz 。

14、的情况下，若其按压方向存在 0.1 度的误差，则在 x 方向上额外施加 9N 的负载，实验条件本身与所希望的实验条件偏离。当然，在如此无法可靠确定的实验条件下，高精度地校正串扰修正系数也是困难的。 0016 为了调查这些串扰，考虑使用专利文献 1 的技术，在 x 方向上赋予已知的负载，并测量该负载对 y 轴、 z 轴方向造成的影响。然而，若采用该方法，则需要作为赋予至多分力检测器的值除了 Fx 以外、还赋予 Fy、 Fz、 Mx、 My、 Mz 的校正实验，变得麻烦，因此不现实。 0017 在所述的专利文献 2、 3 中，虽然有一部分公开了考虑串扰的影响后的。

15、多分力检测器的校正方法，但并没有公开具体的方法，很难说是可以在实际的现场采用的技术。发明内容 0018 本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种校正方法，其能够方便且高精度地对在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数进行校正。 0019 解决方案 0020 为了实现所述目的，本发明采用下述技术手段。 0021 即，本发明的滚动阻力试验机所具备的多分力计的校正方法是包括供轮胎安装的主轴以及具有供所述轮胎按压的模拟行驶路面的行驶鼓在内的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，其特征在于，通过使用至少一个滚动阻力值已知的基准轮胎来进行试验，求出。

16、由在使用所述基准轮胎的试验时所述多分力检测器所测量出的力构成的滚动试验数据，使用所述滚动试验数据和所述基准轮胎的所述滚动阻力值来对修正由所述多分力检测器产生的串扰的影响的串扰修正系数进行校正。 0022 本申请的发明人认为，在多分力检测器的测量值在其轴向上以足够的精度被校正的状况下，在滚动阻力值已知的基准轮胎实验时的多分力检测器的测量结果与基准轮胎的滚动阻力值存在差异时，除此以外的负载进行作用而导致的串扰的影响为主要因素。因而，发现若使两者的滚动阻力变得相等来校正串扰修正系数、则能够进行方便且高精度的校正，从而完成本发明。 0023 需要说明的是，上述的基准轮胎是指。

17、，由JIS D4234等所规定的基准试验机测量出滚动阻力值的轮胎。在 JIS D4234 中，在作为乘用车、卡车以及公共汽车用而设计的充气轮胎中，对在控制好的试验室条件下测定试验用新品轮胎的滚动阻力的方法有所规定。在JIS D4234 中，由于能够实现试验机间的比较，因此也规定有根据使用了由基准试验机测量的基准轮胎的匹配化而求出测定结果的相关内容的方法。基准轮胎在日本国内也有销售，本领域技术人员能够容易得到。 0024 优选的是，在所述主轴上安装有所述多分力检测器，当将所述行驶鼓的切线方向设为 x 轴、将所述主轴的轴芯方向设为 y 轴、将施加于轮胎的负载方向设。

18、为 z 轴时，所述多分力检测器对作用于 x 轴方向的力、作用于 y 轴方向的力、作用于 z 轴方向的力、以及绕 x 轴的力矩、绕 y 轴的力矩、绕 z 轴的力矩中的、至少包括作用于所述 x 轴方向的力以及作用于所述 z 轴方向的力在内的两个以上的值进行测量。说明书 CN 104412086 A 5 3/10 页 6 0025 另外，优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及绕所述x轴的力矩在内且至。

19、少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述 x 轴的力矩相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。 0026 作用于所述z轴方向的力fz、以及绕所述x轴的力矩mx在由多分力检测器测量的负载以及力矩之中也容易对绕所述 x 轴的力矩 fx 造成串扰的影响。因此，相对于至少能够检测作用于所述 x 轴方向的力 fx、作用于所述 z 轴方向的力 fz、以及绕所述 x 轴的力矩 mx 的多分力检测器而言，进行作用于所述 z 轴方向的力 fz 以及绕所述 x 轴的力矩 mx 相对于作用于。

20、所述 x 轴方向的力 fx 的串扰修正系数的校正即可。 0027 优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方向的力、以及作用于所述 y 轴方向的力进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述z轴方向的力、以及作用于所述y轴方向的力在内且至少两种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及作用于所述 y 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。 0028 由多分力检测器测量的绕所述 x 轴的力矩 mx 包括轮胎半径。

21、r 与作用于所述 y 轴方向的力 fy 的乘积，与轮胎的横力 ( 作用于所述 y 轴方向的力 )fy 的相关度高。因此，相对于测量作用于所述 x 轴方向的力 fx、作用于所述 y 轴方向的力 fy、作用于所述 z 轴方向的力 fz 的并进负载的多分力检测器而言，代替绕所述 x 轴的力矩 mx 而利用作用于所述 y 轴方向的力 fy，进行作用于所述 z 轴方向的力 fz 以及作用于所述 z 轴方向的力 fy 相对于作用于所述 x 轴方向的力 fx 的串扰修正系数的校正即可。 0029 优选的是，在所述多分力检测器构成为应对作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方。

22、向的力、作用于所述 y 轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩进行测量的情况下，使用包含作用于所述 x 轴方向的力、作用于所述 z 轴方向的力、作用于所述 y 轴方向的力、以及绕所述 x 轴的力矩在内且至少三种成为线性无关的所述滚动试验数据，对作用于所述 z 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、作用于所述 y 轴方向的力相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数、以及绕所述 x 轴的力矩相对于作用于所述 x 轴方向的力的串扰修正系数进行校正。 0030 相对于能够测量作用于所述 x 轴方向的力 fx、作用于所述 z 轴方向的力 fz、作用于。

23、所述 y 轴方向的力 fy、绕所述 x 轴的力矩 mx 全部的多分力检测器而言，通过全部校正作用于所述 z 轴方向的力 fz、作用于所述 y 轴方向的力 fy 以及绕所述 x 轴的力矩 mx 相对于作用于所述 x 轴方向的力 fx 的串扰修正系数，由此实现更高精度的多分力检测器的校正。 0031 另外，求出从将轮胎以试验负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值减去将轮胎以与试验负载不同的负载按压于所述行驶鼓时获得的多分力检测器的测量值后的差值负载，将所述差值负载设为所述滚动试验数据，从而进行串扰修正系数的校正。 0032 安装轮胎的主轴、在旋转鼓的旋转轴上设置的。

24、轴承存在很大的旋转摩擦的影响。若该旋转摩擦影响到滚动阻力的测量值，则高精度的 fx 的测量、串扰修正系数的校正变说明书 CN 104412086 A 6 4/10 页 7 得困难。对此，若使用从施加了试验负载的状态减去施加了与试验负载不同的负载 ( 例如 skim 负载 ) 的状态后的差值负载来校正串扰修正系数，则能够排除旋转摩擦的影响且进行校正，能够高精度地校正串扰修正系数。 0033 发明效果 0034 根据本发明的滚动阻力试验机所具备的多分力检测器的校正方法，能够方便且高精度地对在滚动阻力试验机上设置的多分力检测器的串扰修正系数进行校正。附图说明 0035 图。

25、1A 是设有由本发明的校正方法校正的多分力检测器的滚动阻力试验机的俯视图。 0036 图 1B 是图 1A 的滚动阻力试验机的主视图。 0037 图 2 是主轴的放大图。 0038 图 3 是表示使用已知质量的锤来校正沿着 x 方向的负载成分的校正方法的图。 0039 图 4 是表示沿着 z 方向赋予负载的校正方法的图。 0040 图 5 是表示第四实施方式所涉及的校正方法的流程图。具体实施方式 0041 以下，基于附图对设有由本发明的校正方法校正的多分力检测器的滚动阻力试验机 1 进行说明。 0042 本发明的滚动阻力试验机 1 具备：圆筒状的行驶鼓 3，其在外周面具备使轮胎。

26、T( 试验用轮胎、基准轮胎 ) 行驶的模拟行驶路面 2 ；以及滑架 4，其将轮胎 T 按压于该行驶鼓 3 的模拟行驶路面 2。该滑架 4 是搭载将轮胎 T 保持为旋转自如的主轴 5 的滑动台，且以在水平方向上与行驶鼓 3 隔开距离的方式配备。 0043 在以下的说明中，将图 1B 的左侧作为说明滚动阻力试验机 1 时的左侧，将图 1B 的右侧作为右侧。 0044 行驶鼓 3 是以绕沿着与左右方向垂直的水平方向的轴旋转自如的方式进行安装的圆筒体，在其外周面上形成有能够供轮胎T转动的环状的模拟行驶路面2。在行驶鼓3的旋转轴上安装有使行驶鼓 3 旋转的马达 6，行驶鼓 3。

27、能够由马达 6 驱动。 0045 另一方面，如图2所示，滑架4是在施加负载时不发生变形的刚性优异的构造的滑动台。在该滑架 4 上，供主轴 5 插入的中空的圆筒状的壳体 8 以使该主轴 5 的轴芯与行驶鼓 3 的轴芯处于轴向平行的状态的方式设于滑架 4 的垂直壁部 4a。主轴 5 借助轴承 15 旋转自如地插入该壳体 8 的内周面。 0046 在滑架 4 的下部配备有使滑架 4 沿着左右方向进行水平移动的线性引导件 9。另外，在滑架4的左侧配备有液压缸10，该液压缸10使滑架4沿着水平方向移动，并且以能够将安装于主轴 5 的轮胎 T 按压于行驶鼓 3 的方式进行按压。 0。

28、047 需要说明的是，上述的主轴5是能够在前端保持轮胎T的轴构件，且以绕朝向水平方向的轴旋转自如地插入圆筒状的壳体 8 的状态安装。该主轴 5 的旋转轴心配备为在上下方向上位于与行驶鼓 3 的旋转轴心相同的高度且与行驶鼓 3 的旋转轴心平行，当使滑架 4 水平移动时，安装于主轴 5 的轮胎 T 自其法线方向按压行驶鼓 3 的模拟行驶路面 2。在将该说明书 CN 104412086 A 7 5/10 页 8 主轴 5 支承为旋转自如的壳体 8 上设有多分力检测器。 0048 多分力检测器 ( 未图示 ) 的外观为圆盘状，由从中央部朝向径向呈放射状地延伸的多个梁构件 ( 应变。

29、体 ) 和安装于该梁构件的负荷传感器构成。多分力检测器在其中央部配设有轴承15，且将主轴5支承为旋转自如。多分力检测器的外周部与壳体8的端部连结。 0049 在设定了图 1A 以及 1B 所示的坐标轴的情况下，即，在设定了朝向滑架 4 的移动方向 ( 轴负载的赋予方向 ) 的 z 轴、与主轴 5 的轴芯同轴的 y 轴、与 z 轴以及 y 轴正交的方向即朝向行驶鼓 3 的外周切线方向的 x 轴的情况下，多分力检测器对沿着这些坐标轴的负载 (fx、 fy、 fz)、以及绕这些坐标轴的力矩 (mx、 my、 mz) 中的、至少包括 fx 以及 fz 的两者以上进行检测。需要。

30、说明的是，在表现作用于轮胎 T 的力时，使用大写的 F。( 例如， Fx、 Fy、 Fz) 0050 由该多分力检测器测量出的负载被输送至控制部 11。 0051 如图 1A 所示，控制部 11 对将滑架 4 按压于行驶鼓 3 侧的液压缸 10 和驱动行驶鼓 3 旋转的马达 6 进行控制。 0052 另外，控制部 11 具备基于由多分力检测器测量出的测量数据来计算真实的滚动阻力 Fx 等的测量部 12。在该测量部 12 中，输入由多分力检测器测量出的 fx 、 fz 、 mx 等负载测量值，使用后述的式 (1) 来计算 fx。需要说明的是，式 (1) 中存在系数 a、 b 等。

31、，这些 a、 b 是多分力检测器中的修正串扰的影响的系数。准确地知晓该系数 a、 b、换言之准确地校正该系数 a、 b 是在测量部 12 中准确地计算 fx 所不可或缺的。 0053 然而，即便准确地校正系数 a、 b 等，若长时间地使用滚动阻力试验机 1，也会产生 fx的值等偏离等而无法求出真实的滚动阻力Fx的状况。作为上述的状况产生的原因，举出各种重要因素，作为该原因之一，认为是系数 a、 b 偏离正确值。 0054 对此，在设于本发明的滚动阻力试验机 1 的控制部 11 上设置校正部 13，该校正部 13 能够将修正串扰的影响的系数 a、 b 校正为准确的值而准。

32、确地计算 fx。 0055 接下来，对由设于控制部11内的该校正部13进行的信号处理、换言之本发明的多分力检测器的校正方法进行说明。 0056 本发明的多分力检测器的校正方法的特征在于，在使用对由多分力检测器产生的串扰的影响进行修正的串扰修正系数 a、 b 来进行根据多分力检测器的测量值计算作用于轮胎 T 的力的处理时，使用由在基准轮胎的试验中多分力检测器所测量的力构成的 “滚动试验数据” 和基准轮胎的滚动阻力值来校正串扰修正系数 a、 b。为了校正而实施的基准轮胎的滚动阻力测量试验通过由 JIS D4234 规定的方法实施。 0057 具体来说，在本发明的多分力检测器的校。

33、正方法中，与由多分力检测器测量的负载、即由多分力检测器获得的 “滚动试验数据” 的种类相适地，考虑有第一实施方式第四实施方式。 0058 第一实施方式 0059 首先，对第一实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。 0060 第一实施方式的校正方法在使用能够测量 fx、 fz、 mx 的多分力检测器的情况下采用。 0061 轴负载 fz 相对于 fx 的串扰修正系数 a、以及 mx 的串扰修正系数 b 的校正以下述顺序进行。 0062 首先，如图 3 所示，将质量已知的锤安装于主轴 5 而在 x 方向上施加负载，利用多说明书 CN 104412086 A 8 6。

34、/10 页 9 分力检测器测量在相同方向上施加的负载，从而进行校正 ( 校准 )。这样一来，能够求出多分力检测器的测量值 fx 相对于 fx 的校正系数。 0063 此外，如图 4 所示，将高精度的负载检定器 14 设置在主轴 5 与行驶鼓 3 之间，使滑架 4 朝向行驶鼓 3 方向移动，由此向主轴 5 赋予 z 方向上的按压负载 fz( Fz，鼓负载 )。 0064 在该状态下，根据从多分力检测器输出的负载 fz 的测量值和由负载检定器 14 示出的负载fz的信号，与滚动阻力的情况相同地，求出校正系数等而进行真实的轴负载fz的校正。 0065 需要说明的是，在。

35、图 4 所示的校正试验中，还能够求出串扰修正系数 a，但按压负载 fz 成为远比 fx 大的值，因此即便液压缸 10 存在微小的设置误差，也在 fx 方向上赋予无法忽略的大小的额外的负载。因而，根据在图 4 所示那样的 z 方向上赋予负载 fz 的校正实验，求出 fz 相对于 fx 的串扰修正系数是困难的。 0066 因此，在本实施方式中，关于串扰修正系数的校正，采用以下的方法。 0067 首先，通过使用由图 3 的做法求出的校正系数、以及串扰修正系数 a、 b， fx 如式 (1) 所示。 0068 fx fx +afz +bmx (1) 0069 需要说明的是。

36、，在式 (1) 中，系数 a 是表示以 z 方向的测量值 fz 为起因的串扰的影响程度的系数，是 fz 的串扰修正系数。系数 b 是表示以绕 x 轴的力矩的测量值 mx 为起因的串扰的影响程度的系数，是 mx 的串扰修正系数。 0070 另一方面， fx基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数Cr而由式(2)计算。式 (2) 的 Lm 是试验负载。 0071 fx CrLm (2) 0072 通过使由上述的式 (1) 获得的 fx 和由式 (2) 获得的 fx 相等，能够计算串扰修正系数 a、 b 的具体数值。 0073 CrLm fx +afz +bmx (1) 007。

37、4 但是，式(1)存在两个未知的系数a、 b，因此为了求出两个串扰修正系数a、 b，需要获得至少两种成为线性无关的 “滚动试验数据” 。若获得两种以上成为线性无关的 “滚动试验数据” ，能够获得基于式 (1) 的独立的二次联合方程式，从而能够计算变量 a、 b。 0075 虽然是获得两种以上线性无关的滚动阻力试验数据的方法，但基准轮胎通常准备两个尺寸不同的轮胎，因此获得各个轮胎的 “滚动试验数据” 即可。 0076 另外，也可以在将一个基准轮胎安装于主轴 5 的状态下，采集正转情况的试验数据和反转情况的试验数据。此时，作为基准轮胎的滚动阻力负载而赋予正负反转的值。需。

38、要说明的是，对于一个基准轮胎而言，改变其旋转速度条件、或改变按压负载而获得的数据无法成为线性无关，因此不能说是本发明的 “滚动试验数据” 。 0077 另外，采集多次 (3 次以上 ) 的包括轮胎的正转反转在内的滚动试验数据，使用最小平方法对获得的滚动试验数据进行处理，由此能够计算更高精度的串扰修正系数 a、 b。 0078 根据以上说明的第一实施方式的校正方法，能够不花费精力和时间且高精度地校正在滚动阻力试验机 1 上设置的多分力检测器的串扰修正系数 a、 b，进而能够精确地求出 fx。 0079 第二实施方式说明书 CN 104412086 A 9 7/10。

39、页 10 0080 接下来，对第二实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。 0081 第二实施方式的校正方法与第一实施方式不同，使用能够测量 fx、 fz、 fy 的多分力检测器，进行 fz 相对于 fx 的串扰修正系数 a、以及 fy 相对于 fx 的串扰修正系数 c 的校正。 0082 第二实施方式的串扰修正系数 a 以及 c 的校正以下述顺序进行。 0083 首先，如图3所示，与第一实施方式相同地，求出相对于fx而滚动阻力方向的测量值 fx 具有的校正系数。 0084 接下来，当代替 mx 而考虑 fy 的串扰的影响时，滚动阻力方向的力 fx 如式 (3) 。

40、所示。需要说明的是，该式 (3) 中的 c 是以 y 方向上的测量值 fy 为起因的串扰修正系数。 0085 fx fx +afz +cfy (3) 0086 另一方面， fx基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数Cr并由式(2)计算。因此，通过使式 (3) 的右边与式 (2) 的右边相等，能够导出式 (3) 。 0087 CrLm fx +afz +cfy (3) 0088 在该式 (3) 中，由于存在两个未知的系数 a、 c，因此为了求出两个串扰修正系数 a、 c，需要获得至少两种成为线性无关的 “滚动试验数据” 。若获得两种成为线性无关的 “滚动试验数据” ，则能。

41、够获得基于式 (3) 的独立的二次联合方程式，从而能够计算变量 a、 c。 0089 线性无关的 “滚动试验数据” 能够通过与第一实施方式相同的方法获得。例如，基准轮胎通常准备两个尺寸不同的轮胎，因此获得各个轮胎的 “滚动试验数据” 即可。也可以将一个基准轮胎分为表里进行安装而分别采集试验数据。 0090 以上说明的第二实施方式的校正方法起到的作用效果与第一实施方式的校正方法大致相同，故省略说明。 0091 然而，当将从多分力检测器的中心至轮胎 T 的中心为止的沿着 y 方向的距离设为 Lt、将轮胎 T 的半径设为 Rt 时，绕 x 轴芯的力矩 mx 由式 (4) 表示。。

42、0092 mx -LtFz-RtFy (4) 0093 由该式 (4) 可知，在轮胎半径 Rt 不发生变化的情况下， mx 与 Fy 处于线形的关系，意味着与轮胎 T 的横力 fy 的相关度高。换句话说，即便代替 mx 而利用 fy 来进行串扰修正系数的校正，与第一实施方式相同地，也能够求出高精度的串扰修正系数。 0094 需要说明的是，在轮胎半径 Rt 显著变化的情况下，由于 mx 与 Fy 处于线性无关的关系，如第三实施方式那样，有时需要同时考虑 mx 相对于 fx 的串扰修正系数 b 以及 fy 相对于 fx 的串扰修正系数 c 这两者。 0095 第三实施方式 0。

43、096 接下来，对第三实施方式的多分力检测器的校正方法进行说明。 0097 第三实施方式的校正方法与第一以及第二实施方式不同，使用能够测量 fx、 fz、 fy、 mx 的全部的多分力检测器，对上述的串扰修正系数 a、 b、 c 的全部进行校正。 0098 第三实施方式的串扰修正系数 a、 b、 c 的校正以下述顺序进行。 0099 首先，与第一实施方式以及第二实施方式相同地，如图 3 所示，求出滚动阻力方向的测量值 fx 相对于 fx 的校正系数。 0100 当考虑校正系数和串扰修正系数 a、 b、 c 时，本实施方式中的 fx 如式 (5) 所示。 0101 fx fx。

44、 +afz +bmx +cfy (5) 说明书 CN 104412086 A 10 8/10 页 11 0102 另一方面， fx 基于由基准试验机求出的基准轮胎的滚动阻力系数 Cr，由式 (2) 计算。因此，通过使式 (5) 的右边与式 (2) 的右边相等，能够导出式 (5) 。 0103 CrLm fx +afz +bmx +cfy (5) 0104 如此，求出的式 (5) 存在三个未知的变量，因此为了解出这些变量 ( 换言之，求出由校正系数构成的校正矩阵 )，需要获得线性无关的三种 “滚动试验数据” 。 0105 为了获得三种 “滚动试验数据” ，例如，通过上述。

45、的两个基准轮胎的正转反转的试验来采集 4 种 “滚动试验数据” ，使用其中的三种 “滚动试验数据” 即可。 0106 另外，通过两个基准轮胎的正转反转的试验来采集 4 种 “滚动试验数据” ，使用最小平方法对采集到的滚动试验数据进行处理，从而能够计算更高精度的串扰修正系数 a、 b、 c。多个滚动试验数据是否成为线性无关的数据组，能够通过特异值分解来进行评价。 0107 根据以上的方法，串扰修正系数 a、 b、 c 全部被校正，因此能够实现更高精度的 fx 的测量，进而能够准确地求出真实的滚动阻力 Fx。 0108 第四实施方式 0109 接下来，对第四实施方式的多分。

46、力检测器的校正方法进行说明。 0110 当进行所述的第一实施方式第三实施方式的校正方法时，安装轮胎 T 的主轴 5、在旋转鼓的旋转轴上设置的轴承存在很大的旋转摩擦的影响。当该旋转摩擦影响到滚动阻力的测量值时，有时难以进行高精度的fx 的测量、串扰修正系数的校正。在那样的情况下，第四实施方式中说明的校正方法变得有效。 0111 即，如图 5 所示，第四实施方式的校正方法中，并非向在上述的第一实施方式第三实施方式中获得 “滚动试验数据” 时使用的 fx 、 fz 、 fy 以及 mx 直接输入由多分力检测器测量的测量值，而是作为轴负载(z方向的按压负载)而输入由试验负载。

47、获得的测量值减去由 skim 负载 ( 与试验负载不同的负载 ) 获得的测量值而成的 “差值负载” ，从而进行校正。 0112 第三实施方式的串扰修正系数的校正以下述顺序进行。 0113 首先，与第一实施方式以及第二实施方式相同地，求出相对于真实的滚动阻力 fx 而滚动阻力的测量值 fx 具有的校正系数。 0114 然后，在以标准负载(例如， 5000N)将轮胎T按压于行驶鼓3的状态下使轮胎T朝向顺时针方向 CW( 正转方向 ) 旋转，并由多分力检测器来测量 fx1、 fz1、 fy1 以及 mx1。 0115 接下来，将轮胎 T 按压于行驶鼓 3 的负载变更为比标准负载小。

48、的 skim 负载 ( 例如， 100N)，在以 skim 负载将轮胎 T 按压于行驶鼓 3 的状态下使轮胎 T 朝向顺时针方向 CW 旋转，并由多分力检测器来测量 fsx1、 fsz1、 fsy1 以及 msx1。此时，滚动阻力本身成为较小的值。需要说明的是，轴负载以外的条件、轮胎行驶速度相同。 0116 对于该skim负载与标准负载这两者，以在主轴5、行驶鼓3的轴承上产生的旋转摩擦为起因的负载成分、转矩成分作为误差量而重叠，如式 (6) 所示，通过从由试验负载获得的测量值减去由skim负载获得的测量值，能够求出更高精度的fx1 、 fz1 、 fy1 以及mx1 。 0117 fx1 fx1-fsx1 0118 fz1 fz1-fsz1 (6) 0119 fy1 fy1-fsy1 0120 mx1 mx1-msx1 说明书 CN 104412086 A 11 9/10 页 12 0121 将以上述方式求出的 fx1 、 fz1 、 fy1 以及 mx1 代入式 (1)、式 (3)、式 (5。

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