JP2024081334A - Noise prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は騒音予測方法に関する。 The present invention relates to a noise prediction method.
車両の内部(車内)で聞こえるタイヤ由来の騒音を評価する方法として、人による官能評価が行われている。しかし、官能評価のためには、実際の車両を走行させる必要がある、評価対象のタイヤを製造する必要がある、タイヤを製造するための金型を製作する必要がある、等の問題がある。 Human sensory evaluation is used as a method for evaluating tire-induced noise heard inside a vehicle (car). However, sensory evaluation has problems such as the need to run an actual vehicle, the need to manufacture the tires to be evaluated, and the need to create a mold to manufacture the tires.
そこで特許文献1に記載のように、有限要素解析により予測したタイヤ車軸力と、選択した伝達特性とからタイヤ車軸力に基づく車内騒音を予測するとともに、境界要素解析により予測した車外騒音と、選択した車体遮音特性とから車外騒音に基づく車内騒音を予測することが提案されている。 Therefore, as described in Patent Document 1, it is proposed to predict interior noise based on tire axle force from tire axle force predicted by finite element analysis and selected transfer characteristics, and to predict interior noise based on exterior noise from exterior noise predicted by boundary element analysis and selected vehicle body sound insulation characteristics.
有限要素解析や境界要素解析を利用した方法により騒音を精度良く予測するためには、正確な伝達特性等を利用する必要がある。しかし、正確な伝達特性等を利用した具体的な騒音予測方法は、これまで提案されていなかった。 In order to accurately predict noise using methods that use finite element analysis or boundary element analysis, it is necessary to use accurate transfer characteristics, etc. However, a specific noise prediction method that uses accurate transfer characteristics, etc. has not been proposed until now.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、タイヤ由来の車内騒音を精度良く予測する方法を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a method for accurately predicting interior noise caused by tires.
本発明は以下に示される実施形態を含む。 The present invention includes the following embodiments:
[1]タイヤ由来の車内騒音を予測する騒音予測方法において、タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す第1伝達関数と、タイヤ周囲のタイヤ音と車内騒音との関係を示す第2伝達関数を試験により求め、数値解析により求まったタイヤ軸振動と前記第1伝達関数とから構造伝播による車内騒音を算出し、数値解析により求まったタイヤ周囲のタイヤ音と前記第2伝達関数とから空気伝播による車内騒音を算出し、構造伝播による車内騒音と空気伝播による車内騒音とからタイヤ由来の車内騒音を算出する、騒音予測方法。 [1] A noise prediction method for predicting tire-induced interior noise, which involves determining by testing a first transfer function that indicates the relationship between tire axle vibration and interior noise, and a second transfer function that indicates the relationship between tire sound around the tire and interior noise, calculating interior noise due to structure propagation from the tire axle vibration determined by numerical analysis and the first transfer function, calculating interior noise due to air propagation from the tire sound around the tire determined by numerical analysis and the second transfer function, and calculating interior noise due to tire propagation from the interior noise due to structure propagation and the interior noise due to air propagation.
[2]タイヤ軸を振動させて車内の音を測定したときの、タイヤ軸振動の測定データと車内の音の測定データとから前記第1伝達関数を求める、[1]に記載の騒音予測方法。 [2] The noise prediction method described in [1], in which the first transfer function is calculated from tire axle vibration measurement data and vehicle interior sound measurement data when the tire axle is vibrated and the vehicle interior sound is measured.
[3]車内で音を発したときの、車内の音のデータとタイヤ軸振動の測定データとから前記第1伝達関数を求める、[1]に記載の騒音予測方法。 [3] The noise prediction method described in [1], in which the first transfer function is calculated from data on sound inside the vehicle and measurement data on tire axle vibration when sound is generated inside the vehicle.
[4]前記第1伝達関数として、車両前後方向に延びるX軸、タイヤ軸と一致するY軸、上下方向に延びるZ軸の3つの軸のそれぞれの延長方向と、前記X軸及び前記Z軸をそれぞれ中心として回転する2つの方向との、5方向について前記第1伝達関数を求める、[1]~[3]のいずれかに記載の騒音予測方法。 [4] A noise prediction method according to any one of [1] to [3], in which the first transfer function is calculated for five directions, including the extension directions of three axes: an X-axis extending in the vehicle's longitudinal direction, a Y-axis coinciding with the tire axis, and a Z-axis extending in the vertical direction, and two directions rotating around the X-axis and the Z-axis, respectively.
[5]車両におけるタイヤ取り付け面に、タイヤ軸方向に延びる軸部材と前記軸部材に垂直な加振面とを有する加振治具を取り付け、前記軸部材及び前記加振面をそれぞれ加振することにより前記5方向へのタイヤ軸振動をそれぞれ生じさせ、それぞれの加振時のタイヤ軸振動の測定データと、それぞれの加振時の車内の音の測定データとから、前記5方向について前記第1伝達関数を求める、[4]に記載の騒音予測方法。 [5] The noise prediction method described in [4], in which a vibration jig having an axial member extending in the tire axial direction and a vibration surface perpendicular to the axial member is attached to a tire mounting surface of a vehicle, and tire axial vibrations are generated in each of the five directions by vibrating the axial member and the vibration surface, respectively, and the first transfer function is obtained for each of the five directions from measurement data of the tire axial vibration at each vibration and measurement data of the sound inside the vehicle at each vibration.
[6]前記第2伝達関数として、タイヤ周囲の複数位置におけるタイヤ音についての伝達関数をそれぞれ求める、[1]~[5]のいずれかに記載の騒音予測方法。 [6] A noise prediction method according to any one of [1] to [5], in which transfer functions for tire sound at multiple positions around the tire are calculated as the second transfer function.
[7]前記複数位置として、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側、車両横方向外側の3つの位置が含まれる、[6]に記載の騒音予測方法。 [7] The noise prediction method described in [6], in which the multiple positions include three positions: the leading side of the tire, the trailing side, and the outer lateral side of the vehicle.
[8]前記複数位置として、さらに車両横方向内側の位置が含まれる、[7]に記載の騒音予測方法。 [8] The noise prediction method described in [7], wherein the multiple positions further include a position on the inside of the vehicle in the lateral direction.
本実施形態によれば、タイヤ由来の車内騒音を精度良く予測することができる。 This embodiment makes it possible to accurately predict interior noise caused by tires.
実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。 The embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and any modifications that do not deviate from the spirit of the present invention are considered to be within the scope of the present invention.
本実施形態においては、空気入りタイヤ(以下単に「タイヤ」とする)が路面を転動することに由来する車内騒音を予測する。以下において、車内騒音とは、車内における搭乗者の耳の位置における騒音のことを意味する。 In this embodiment, we predict the interior noise caused by a pneumatic tire (hereinafter simply referred to as "tire") rolling on the road surface. In the following, interior noise refers to noise at the position of the passenger's ears inside the vehicle.
まず、タイヤから車内への音の伝達経路について、図1に基づき説明する。タイヤが路面上で転動すると、そのことに起因するタイヤの振動(以下「タイヤ振動」とする)として、タイヤパターン振動及びタイヤボディ振動の2種類の振動が生じる。タイヤパターン振動とは、タイヤのトレッドのうち路面と接している部分の振動のことである。また、タイヤボディ振動とは、タイヤにおける路面と接していない部分(サイドウォールや、トレッドのうち路面と接していない部分等を含む部分)の振動のことである。タイヤパターン振動及びタイヤボディ振動は、車体に伝わって車体振動となる。車体振動は、騒音となって車内の搭乗者の耳に伝わる。 First, the transmission path of sound from the tire to the interior of the vehicle will be explained with reference to Figure 1. When a tire rolls on the road surface, two types of tire vibrations (hereinafter referred to as "tire vibrations") occur as a result of this: tire pattern vibrations and tire body vibrations. Tire pattern vibrations are vibrations of the parts of the tire tread that are in contact with the road surface. Tire body vibrations are vibrations of the parts of the tire that are not in contact with the road surface (including the sidewalls and parts of the tread that are not in contact with the road surface). Tire pattern vibrations and tire body vibrations are transmitted to the vehicle body and become vehicle body vibrations. Vehicle body vibrations are transmitted to the ears of passengers inside the vehicle as noise.
また、タイヤが路面上で転動すると、そのことに起因する車外のタイヤ周囲のタイヤ音(「タイヤ音」とは、タイヤの転動に起因してタイヤから生じる音のことである)として、タイヤパターン音及びタイヤボディ音の2種類の音が生じる。タイヤパターン音とは、タイヤのトレッドのうち路面と接している部分が振動することにより生じる音のことである。また、タイヤボディ音とは、タイヤにおける路面と接していない部分(サイドウォールや、トレッドのうち路面と接していない部分等を含む部分)が振動することにより生じる音のことである。タイヤパターン音及びタイヤボディ音は、空気中を伝わって車内に浸透し、騒音となって車内の搭乗者の耳に伝わる。 When a tire rolls on the road surface, two types of tire noise ("tire noise" refers to noise generated from the tire as a result of the tire rolling) are generated around the tire outside the vehicle: tire pattern noise and tire body noise. Tire pattern noise is noise generated when the parts of the tire tread that are in contact with the road surface vibrate. Tire body noise is noise generated when the parts of the tire that are not in contact with the road surface (including the sidewall and parts of the tread that are not in contact with the road surface) vibrate. Tire pattern noise and tire body noise penetrate the air into the vehicle and are transmitted to the ears of passengers inside the vehicle as noise.
タイヤパターン振動及びタイヤボディ振動が、騒音として車内における搭乗者の耳にまで伝わることを構造伝播という。また、タイヤパターン音及びタイヤボディ音が、騒音として車内における搭乗者の耳にまで伝わることを空気伝播という。車内における搭乗者の耳に伝わる騒音は、構造伝播の騒音(「構造伝播騒音」とする)と空気伝播の騒音(「空気伝播騒音」とする)を合わせたものとなる。 When tire pattern vibrations and tire body vibrations are transmitted as noise to the ears of passengers inside the vehicle, this is called structure-borne noise. When tire pattern sound and tire body sound are transmitted as noise to the ears of passengers inside the vehicle, this is called air-borne noise. The noise that reaches the ears of passengers inside the vehicle is a combination of structure-borne noise (referred to as "structure-borne noise") and air-borne noise (referred to as "air-borne noise").
本実施形態の騒音予測方法は、図2のフローチャートに従い実施される。まず、構造伝播の伝達関数である第1伝達関数が、試験により取得される(ステップS1)。ここで、タイヤパターン振動及びタイヤボディ振動は、タイヤの回転軸(以下「タイヤ軸」ともいう)に伝わるので、タイヤの回転軸の振動(以下「タイヤ軸振動」とする)の振動として測定することができる。そのため、本実施形態における構造伝播の伝達関数とは、タイヤ軸振動と、車内における搭乗者の耳の位置における騒音との関係を示す関数である。また、試験により取得するとは、実際のタイヤ及び車両を使用し実際の音等を測定することを通して取得することを意味する。 The noise prediction method of this embodiment is carried out according to the flowchart of FIG. 2. First, a first transfer function, which is a transfer function of structure propagation, is obtained by testing (step S1). Here, the tire pattern vibration and tire body vibration are transmitted to the tire rotation axis (hereinafter also referred to as the "tire axis"), and can be measured as the vibration of the tire rotation axis (hereinafter referred to as the "tire axis vibration"). Therefore, the transfer function of structure propagation in this embodiment is a function that indicates the relationship between the tire axis vibration and the noise at the position of the passenger's ears in the vehicle. Also, obtaining by testing means obtaining by measuring actual sounds, etc. using actual tires and vehicles.
次に、空気伝播の伝達関数である第2伝達関数が、試験により取得される(ステップS2)。ここで、空気伝播の伝達関数とは、車外におけるタイヤ周囲のタイヤ音と、車内における搭乗者の耳の位置における騒音との関係を示す関数である。 Next, a second transfer function, which is a transfer function of air propagation, is obtained by testing (step S2). Here, the transfer function of air propagation is a function that indicates the relationship between the tire sound around the tire outside the vehicle and the noise at the position of the passenger's ears inside the vehicle.
次に、タイヤが路面上で転動するときのタイヤ軸振動が、数値解析により取得される(ステップS3)。本実施形態においては、タイヤ軸振動として、タイヤボディ振動由来の振動とタイヤパターン振動由来の振動がそれぞれ取得される。また、タイヤ軸振動を取得するための数値解析として、有限要素解析が実行される。 Next, the tire axle vibration when the tire rolls on the road surface is obtained by numerical analysis (step S3). In this embodiment, the tire axle vibration is obtained by vibration due to tire body vibration and vibration due to tire pattern vibration. In addition, finite element analysis is performed as the numerical analysis to obtain the tire axle vibration.
次に、タイヤが路面上で転動するときの、車外におけるタイヤ周囲のタイヤ音が、数値解析により取得される(ステップS4)。本実施形態においては、タイヤ音として、タイヤボディ音とタイヤパターン音がそれぞれ取得される。また、タイヤ音を取得するための数値解析として、有限要素解析及び境界要素解析が実行される。 Next, tire sounds around the tire outside the vehicle when the tire rolls on the road surface are acquired by numerical analysis (step S4). In this embodiment, tire body sounds and tire pattern sounds are acquired as tire sounds. In addition, finite element analysis and boundary element analysis are performed as numerical analyses to acquire tire sounds.
次に、ステップS3にて取得されたタイヤ軸振動と、ステップS1にて取得された第1伝達関数を乗じて、構造伝播騒音が算出される(ステップS5)。ここで上記の通り、ステップS3において、タイヤ軸振動としてタイヤボディ振動とタイヤパターン振動がそれぞれ取得される。それらを利用して、構造伝播騒音として、タイヤボディ振動から生じる車内騒音とタイヤパターン振動から生じる車内騒音とがそれぞれ算出され、それらの車内騒音が加算されることにより、構造伝播騒音が算出される。 Next, the structure-borne noise is calculated by multiplying the tire axle vibration acquired in step S3 by the first transfer function acquired in step S1 (step S5). As described above, in step S3, the tire body vibration and the tire pattern vibration are acquired as the tire axle vibration. Using these, the interior noise caused by the tire body vibration and the interior noise caused by the tire pattern vibration are calculated as the structure-borne noise, and the structure-borne noise is calculated by adding these interior noises.
次に、ステップS4にて取得されたタイヤ音と、ステップS2にて取得された第2伝達関数を乗じて、空気伝播騒音が算出される(ステップS6)。ここで上記の通り、ステップS4において、タイヤ音としてタイヤボディ音とタイヤパターン音がそれぞれ取得された。それらを利用して、空気伝播騒音として、タイヤボディ音から生じる車内騒音とタイヤパターン音から生じる車内騒音とがそれぞれ算出され、それらの車内騒音が加算されることにより、空気伝播騒音が算出される。 Next, the tire sound acquired in step S4 is multiplied by the second transfer function acquired in step S2 to calculate airborne noise (step S6). As described above, in step S4, the tire body sound and the tire pattern sound were acquired as tire sounds. Using these, the interior noise resulting from the tire body sound and the interior noise resulting from the tire pattern sound are calculated as airborne noise, and the airborne noise is calculated by adding these interior noises.
次に、ステップS5にて算出された構造伝播騒音と、ステップS6にて算出された空気伝播騒音とを足して、タイヤ由来の車内騒音が算出される(ステップS7)。 Next, the structure-borne noise calculated in step S5 is added to the air-borne noise calculated in step S6 to calculate the interior noise caused by the tires (step S7).
以上ステップS1~S7それぞれのステップの詳細について順に説明する。 The details of each of steps S1 to S7 will now be explained in order.
ステップS1では、上記の通り、タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す伝達関数であり、構造伝播の伝達関数である第1伝達関数が、試験により取得される。 In step S1, as described above, a first transfer function, which is a transfer function indicating the relationship between tire axle vibration and interior noise and is a structure-propagated transfer function, is obtained by testing.
図3に示すように、この試験では、乗用車等の車両10と、車両10におけるタイヤ取り付け面(ホイール取り付け面ともいう)に取り付けられる加振治具11と、車両10の内部における搭乗者の耳の位置に配置されるマイク12と、収録されたデータに基づき伝達関数を求めるための解析装置(不図示)とが準備される。 As shown in FIG. 3, this test involves preparing a vehicle 10 such as a passenger car, a vibration jig 11 attached to the tire mounting surface (also called the wheel mounting surface) of the vehicle 10, a microphone 12 placed at the position of the passenger's ear inside the vehicle 10, and an analysis device (not shown) for determining a transfer function based on the recorded data.
車両10は、評価対象のタイヤが実際に取り付けられる予定の車両、又はそのような車両と構造的に近い車両であることが好ましい。車両10には図4(a)に示すタイヤ取り付け面15が存在する。走行時の車両10においては、図4(b)に示すように、このタイヤ取り付け面15にタイヤ16及びホイール17が取り付けられる。また、図3に示すように、車両10の内部には、ヘッドレスト19を備える複数のシート18が配置されている。 The vehicle 10 is preferably a vehicle on which the tire to be evaluated is actually to be mounted, or a vehicle structurally similar to such a vehicle. The vehicle 10 has a tire mounting surface 15 as shown in FIG. 4(a). When the vehicle 10 is moving, a tire 16 and a wheel 17 are mounted on this tire mounting surface 15 as shown in FIG. 4(b). In addition, as shown in FIG. 3, multiple seats 18 equipped with headrests 19 are arranged inside the vehicle 10.
図5に示すように、加振治具11は、円盤11aと、円盤11aの片面において円盤11aの中心から突出した軸部材11bとからなる。軸部材11bは、円盤11aの表面(後述する加振面)に対して垂直に延びている。円盤11aには、軸部材11bを中心に配置された複数の孔11cが形成されている。 As shown in FIG. 5, the vibration jig 11 is composed of a disk 11a and a shaft member 11b that protrudes from the center of the disk 11a on one side of the disk 11a. The shaft member 11b extends perpendicular to the surface of the disk 11a (the vibration surface described below). The disk 11a has a number of holes 11c formed around the shaft member 11b.
加振治具11は、車両10からタイヤ16及びホイール17を取り外したときに現れるタイヤ取り付け面15に、タイヤ16及びホイール17の代わりに取り付けられる。詳細には、車両10のタイヤ取り付け面15に、円盤11aにおける軸部材11bのない方の面が接触し、かつ、車両10のタイヤ取り付け面15から突出するボルト15a(ハブの周りのボルト)が円盤11aの孔11cに入るように、加振治具11が設けられる。そして、円盤11aを押さえるように前記ボルト15aにナットが締められることにより、加振治具11がタイヤ取り付け面15に固定される。 The vibration jig 11 is attached in place of the tire 16 and wheel 17 to the tire mounting surface 15 that appears when the tire 16 and wheel 17 are removed from the vehicle 10. In detail, the vibration jig 11 is provided so that the surface of the disk 11a without the shaft member 11b contacts the tire mounting surface 15 of the vehicle 10, and the bolt 15a (the bolt around the hub) protruding from the tire mounting surface 15 of the vehicle 10 enters the hole 11c of the disk 11a. Then, the vibration jig 11 is fixed to the tire mounting surface 15 by tightening a nut on the bolt 15a to hold down the disk 11a.
タイヤ取り付け面15に固定された加振治具11において、円盤11a及び軸部材11bは試験者がハンマー等の加振器具で叩く加振部分となる。円盤11aについては、軸部材11bが設けられている方の面が、試験者がハンマー等の加振器具で叩く加振面となる。試験者が加振治具11を叩いて加振を行うことにより、タイヤ軸振動を生じさせることになる。 In the vibration jig 11 fixed to the tire mounting surface 15, the disk 11a and the shaft member 11b are the vibration parts that the tester hits with a vibration tool such as a hammer. For the disk 11a, the surface on which the shaft member 11b is provided is the vibration surface that the tester hits with a vibration tool such as a hammer. When the tester hits the vibration jig 11 to generate vibration, tire axle vibration is generated.
タイヤ軸振動は、並進の自由度が3、回転の自由度が2の、5自由度を持つ。ここで、図4及び図5に示すように、車両10の前後方向をX方向、車両10の横方向(すなわちタイヤ軸方向)をY方向、上下方向をZ方向とする。そして、X方向に延びるX軸、Y方向に延びるY軸及びZ方向に延びるZ軸が、円盤11aと軸部材11bの接触位置において、互いに直交に交わることとする。 Tire axle vibration has five degrees of freedom: three translational degrees of freedom and two rotational degrees of freedom. Here, as shown in Figures 4 and 5, the longitudinal direction of the vehicle 10 is the X direction, the lateral direction of the vehicle 10 (i.e., the tire axial direction) is the Y direction, and the vertical direction is the Z direction. The X axis extending in the X direction, the Y axis extending in the Y direction, and the Z axis extending in the Z direction intersect perpendicularly with each other at the contact position between the disk 11a and the shaft member 11b.
試験者が、図5(a)に矢印で示すように軸部材11bをX、Y、Zそれぞれの方向に叩くことにより、X、Y、Zそれぞれの方向への加振を行うことができる。これらの加振により、3自由度のタイヤ軸振動として、X、Y、Zそれぞれの方向への並進のタイヤ軸振動が生じる。 The tester can apply vibrations in the X, Y, and Z directions by tapping the shaft member 11b in each of the X, Y, and Z directions as shown by the arrows in Figure 5(a). These vibrations generate translational tire axle vibrations in the X, Y, and Z directions as tire axle vibrations with three degrees of freedom.
また、試験者が、図5(b)に矢印で示すように、円盤11aにおける上下の部分をそれぞれ叩くことにより、X軸を中心とする回転を生じさせるモーメントの方向の加振を行うことができる。また、試験者が、図5(c)に矢印で示すように、円盤11aにおける前後の部分をそれぞれ叩くことにより、Z軸を中心とする回転を生じさせるモーメントの方向の加振を行うことができる。これらの加振により、2自由度のタイヤ軸振動として、X軸、Z軸それぞれを中心とする回転のタイヤ軸振動が生じる。 Also, by the tester hitting the top and bottom parts of the disk 11a as shown by the arrows in FIG. 5(b), vibration can be applied in the direction of a moment that causes rotation around the X-axis. Also, by the tester hitting the front and back parts of the disk 11a as shown by the arrows in FIG. 5(c), vibration can be applied in the direction of a moment that causes rotation around the Z-axis. These vibrations generate tire axle vibrations with two degrees of freedom, namely, tire axle vibrations with rotation around the X-axis and Z-axis.
なお、本実施形態では、車両10が一定速度で直進走行したときの車内騒音を評価する。車両10が一定速度で直進走行するとき、タイヤ回転方向の入力、つまりY軸を中心とした回転モーメントは一定と仮定できる。そのため、Y軸を中心とする回転を生じさせるモーメントについては、第1伝達関数を求めたり構造伝播騒音を求めたりするにあたり考慮する必要がない。 In this embodiment, the interior noise is evaluated when the vehicle 10 runs straight at a constant speed. When the vehicle 10 runs straight at a constant speed, the input in the tire rotation direction, i.e., the rotational moment around the Y axis, can be assumed to be constant. Therefore, the moment that causes rotation around the Y axis does not need to be taken into account when calculating the first transfer function or structure-borne noise.
マイク12は、音を検出する検出部(より詳細には、音により振動する部分)を有している。マイク12は、その検出部の位置が搭乗者の耳の位置になるように配置され、固定される。例えば、マイク12は、車両10のシート18のヘッドレスト19に対して固定される。 The microphone 12 has a detection section that detects sound (more specifically, a section that vibrates in response to sound). The microphone 12 is positioned and fixed so that the detection section is at the position of the passenger's ear. For example, the microphone 12 is fixed to the headrest 19 of the seat 18 of the vehicle 10.
マイク12の数は1つでも2つでも良い。マイク12の数が1つの場合は、そのマイク12の位置が搭乗者の左右の耳のうち窓側の耳の位置になるように、ヘッドレスト19の左右方向中央よりも窓側にマイク12が配置されることが好ましい。また、マイク12の数が2つの場合は、それらのマイク12の位置が搭乗者の左右の耳の位置になるように、ヘッドレスト19の左右方向中央よりも左右両側に同じ高さで2つのマイク12が配置されることが好ましい。 The number of microphones 12 may be one or two. When there is one microphone 12, it is preferable that the microphone 12 is placed closer to the window than the center of the headrest 19 in the left-right direction so that the microphone 12 is positioned at the position of the passenger's left or right ear, whichever is closer to the window. When there are two microphones 12, it is preferable that the two microphones 12 are placed at the same height on both sides of the center of the headrest 19 in the left-right direction so that the microphones 12 are positioned at the position of the passenger's left or right ear.
解析装置は、入力のデータ(例えば本試験においては振動計により収録されたタイヤ軸振動のデータ)と出力のデータ(例えば本試験においてはマイク12により収録された音のデータ)に基づき、入力と出力の間の伝達関数を求めることのできる装置である。詳細には、解析装置は、入力のデータ及び出力のデータを高速フーリエ変換(Fast Fourier Transformation:FFT)により周波数成分に分解し、入力と出力の間の伝達関数を、周波数を独立変数とする関数として求める。 The analysis device is a device that can determine the transfer function between input and output based on input data (for example, tire axle vibration data recorded by a vibration meter in this test) and output data (for example, sound data recorded by microphone 12 in this test). In detail, the analysis device breaks down the input data and output data into frequency components using a Fast Fourier Transformation (FFT), and determines the transfer function between the input and output as a function with frequency as an independent variable.
試験者は、以上の準備を行ったうえで、5自由度のタイヤ軸振動(すなわち、3自由度を有する並進のタイヤ軸振動と、2自由度を有する回転のタイヤ軸振動)をそれぞれ生じさせる加振を行う。そして、1自由度の加振を行うたびに、タイヤ軸振動の収録と、マイク12による音の収録(録音)とが行われる。ここで、加振時のタイヤ軸振動の収録は、加振器具の振動を、加振器具に取り付けられた振動計(力センサ等)で測定することにより行われる。 After completing the above preparations, the tester applies vibrations that generate five degrees of freedom of tire axle vibrations (i.e., translational tire axle vibrations with three degrees of freedom and rotational tire axle vibrations with two degrees of freedom). Then, every time one degree of freedom of vibration is applied, the tire axle vibrations are recorded and the sound is recorded (sounded) by microphone 12. Here, the tire axle vibrations during vibration are recorded by measuring the vibration of the vibration device with a vibration meter (force sensor, etc.) attached to the vibration device.
収録されたデータは解析装置に送られる。解析装置は、振動計により収録されたタイヤ軸振動のデータを入力、マイク12により収録された音のデータを出力として、入力と出力の間の伝達関数を求める。このとき、解析装置は、上記の通り入力のデータ及び出力のデータをFFT(Fast Fourier Transformation)により周波数成分に分解し、入力と出力の間の伝達関数を、周波数を独立変数とする関数として求める。このようにして求まるのが、タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す第1伝達関数である。 The recorded data is sent to an analysis device. The analysis device inputs the tire axle vibration data recorded by the vibration meter and outputs the sound data recorded by the microphone 12, and determines the transfer function between the input and output. At this time, the analysis device breaks down the input data and output data into frequency components using FFT (Fast Fourier Transformation) as described above, and determines the transfer function between the input and output as a function with frequency as an independent variable. In this way, the first transfer function is determined, which indicates the relationship between tire axle vibration and interior noise.
第1伝達関数はタイヤ軸振動の1自由度ごとに求まるので、1つのタイヤ取り付け面15につき5つの第1伝達関数が求まる。5つの第1伝達関数とは、並進の第1伝達関数が3つと、回転の第1伝達関数が2つである。また、車両10には4つのタイヤ取り付け面15があり、試験者はそれら全てのタイヤ取り付け面15について第1伝達関数を取得する試験を行うので、合計で20の第1伝達関数が求まる。 Since the first transfer function is obtained for each degree of freedom of the tire axial vibration, five first transfer functions are obtained for one tire mounting surface 15. The five first transfer functions are three translational first transfer functions and two rotational first transfer functions. In addition, the vehicle 10 has four tire mounting surfaces 15, and the tester performs tests to obtain first transfer functions for all of these tire mounting surfaces 15, so a total of 20 first transfer functions are obtained.
ステップS2では、上記の通り、車外におけるタイヤ周囲のタイヤ音と車内騒音との関係を示す伝達関数であり、空気伝播の伝達関数である第2伝達関数が、試験により取得される。 In step S2, as described above, a second transfer function, which is a transfer function indicating the relationship between the tire sound around the tire outside the vehicle and the noise inside the vehicle, and is an air-propagated transfer function, is obtained by testing.
図6に示すように、この試験では、乗用車等の車両10と、車両10のタイヤ周囲に配置された音源13と、車両10の内部における搭乗者の耳の位置に配置されたマイク12と、収録されたデータに基づき伝達関数を求めるための解析装置(不図示)とが準備される。 As shown in FIG. 6, this test involves preparing a vehicle 10 such as a passenger car, a sound source 13 placed around the tires of the vehicle 10, a microphone 12 placed inside the vehicle 10 at the position of the passenger's ear, and an analysis device (not shown) for determining a transfer function based on the recorded data.
音源13は、所定の周波数の音を発するものであり、例えば体積速度音源である。音源13はタイヤ周囲に配置される。タイヤ周囲とは、車外におけるタイヤの接地部分の周りのことである。 The sound source 13 emits a sound of a predetermined frequency, for example a volume velocity sound source. The sound source 13 is arranged around the tire. The surroundings of the tire means the area around the tire that is in contact with the ground outside the vehicle.
音源13の具体的な位置(以下「音源位置」とする)は、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの位置である。図7に示すように、踏み込み側は車両10の前進方向、蹴り出し側は踏み込み側の反対側、正面側は車両横方向外側、背面側は車両横方向内側(車両10の左右方向の中心線側)のことである。 The specific positions of the sound source 13 (hereinafter referred to as "sound source positions") are four positions on the tire's leading side, trailing side, front side, and rear side. As shown in FIG. 7, the leading side is the forward direction of the vehicle 10, the trailing side is the opposite side of the leading side, the front side is the outer side in the lateral direction of the vehicle, and the rear side is the inner side in the lateral direction of the vehicle (the side of the center line in the left-right direction of the vehicle 10).
4つの音源位置はいずれも、タイヤ接地端からの最短距離がタイヤ半径(すなわちタイヤの外径の半分)以下であり、かつタイヤの接地面と同一面上である路面上にある。4つの詳細な音源位置を、車両10の進行方向をX方向(前進方向が+、後退方向が-)、タイヤ軸方向をY方向(車両横方向外側が+、車両横方向内側が-)、上下方向をZ方向(上が+、下が-)として説明する。 All four sound source positions are located on the road surface where the shortest distance from the tire contact edge is less than the tire radius (i.e. half the tire's outer diameter) and is on the same plane as the tire's contact surface. The four detailed sound source positions are explained by considering the traveling direction of the vehicle 10 as the X direction (forward direction is +, backward direction is -), the tire axial direction as the Y direction (the outer side of the vehicle in the lateral direction is +, the inner side of the vehicle in the lateral direction is -), and the vertical direction as the Z direction (upper is +, lower is -).
まず、タイヤの踏み込み側の音源位置は、タイヤの踏み込み側の接地端からX方向(ただし+方向)へ所定距離離れた位置である。所定距離は、タイヤ半径(タイヤの外径の半分)以下の長さである。また、タイヤの踏み込み側の音源位置は、Y方向についてはタイヤ接地部分の中心で、Z方向へは0である。 First, the sound source position on the leading side of the tire is a position that is a predetermined distance away in the X direction (but in the positive direction) from the ground contact edge of the leading side of the tire. The predetermined distance is a length that is equal to or less than the tire radius (half the outer diameter of the tire). In addition, the sound source position on the leading side of the tire is the center of the tire ground contact part in the Y direction, and is 0 in the Z direction.
また、タイヤの蹴り出し側の音源位置は、タイヤの蹴り出し側の接地端からX方向(ただし-方向)へ所定距離離れた位置である。所定距離は、タイヤ半径(タイヤの外径の半分)以下の長さである。また、タイヤの蹴り出し側の音源位置は、Y方向についてはタイヤ接地部分の中心で、Z方向については0である。 The sound source position on the trailing edge of the tire is a position a predetermined distance away in the X direction (but in the negative direction) from the ground contact edge of the trailing edge of the tire. The predetermined distance is a length equal to or less than the tire radius (half the outer diameter of the tire). The sound source position on the trailing edge of the tire is the center of the tire ground contact part in the Y direction and 0 in the Z direction.
また、タイヤの正面側の音源位置は、タイヤの正面側の接地端からY方向(ただし+方向)へ所定距離離れた位置である。所定距離は、タイヤ半径(タイヤの外径の半分)以下の長さである。また、タイヤの正面側の音源位置は、X方向についてはタイヤ接地部分の中心で、Z方向については0である。 The sound source position on the front side of the tire is a position that is a predetermined distance away in the Y direction (but in the positive direction) from the tire's front side ground contact edge. The predetermined distance is a length that is equal to or less than the tire radius (half the tire's outer diameter). The sound source position on the front side of the tire is the center of the tire ground contact part in the X direction and 0 in the Z direction.
また、タイヤの背面側の音源位置は、タイヤの背面側の接地端からY方向(ただし-方向)へ所定距離離れた位置である。所定距離は、タイヤ半径(タイヤの外径の半分)以下の長さである。また、タイヤの背面側の音源位置は、X方向についてはタイヤ接地部分の中心で、Z方向については0である。 The sound source position on the rear side of the tire is a position a predetermined distance away in the Y direction (but in the negative direction) from the ground contact edge on the rear side of the tire. The predetermined distance is a length equal to or less than the tire radius (half the outer diameter of the tire). The sound source position on the rear side of the tire is the center of the tire ground contact part in the X direction and 0 in the Z direction.
第2伝達関数を取得する試験においては、上記4つの音源位置から順に音が発せられる。そして、音源位置から音が発せられるたびにマイク12による音の収録(録音)が行われる。 In the test to obtain the second transfer function, sounds are emitted from the four sound source positions in order. Then, each time a sound is emitted from a sound source position, the sound is recorded by the microphone 12.
収録されたデータは解析装置に送られる。ステップS2において使用される解析装置は、ステップS1において使用された解析装置と同じである。解析装置は、音源13から発せられた音のデータを入力、マイク12により収録された音のデータを出力として、入力と出力の間の伝達関数を求める。このとき、解析装置は、入力のデータ及び出力のデータをFFTにより周波数成分に分解し、入力と出力の間の伝達関数を、周波数を独立変数とする関数として求める。このようにして求まるのが、タイヤ周囲のタイヤ音と車内騒音との関係を示す第2伝達関数である。 The recorded data is sent to an analysis device. The analysis device used in step S2 is the same as that used in step S1. The analysis device inputs sound data emitted from the sound source 13 and outputs sound data recorded by the microphone 12, and determines the transfer function between the input and output. At this time, the analysis device decomposes the input data and output data into frequency components using FFT, and determines the transfer function between the input and output as a function with frequency as an independent variable. In this way, the second transfer function is determined, which indicates the relationship between the tire sound around the tire and the noise inside the vehicle.
第2伝達関数は音源位置ごとに求まるので、1つのタイヤにつき4つの第2伝達関数が求まる。また、車両10には4つのタイヤがあり、試験者はそれら全てのタイヤについて第2伝達関数を取得する試験を行うので、合計で16の第2伝達関数が求まる。 Since the second transfer function is obtained for each sound source position, four second transfer functions are obtained for each tire. In addition, the vehicle 10 has four tires, and the tester performs tests to obtain the second transfer functions for all of these tires, so a total of 16 second transfer functions are obtained.
ステップS3では、上記の通り、タイヤが路面上で転動するときのタイヤ軸振動が数値解析により取得される。 In step S3, as described above, tire axle vibrations as the tire rolls on the road surface are obtained by numerical analysis.
そのために、まず、シミュレーション装置が準備される。シミュレーション装置は、処理部、記憶部、入力部及び表示部を含むコンピュータにより実現される。記憶部として、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等が設けられている。記憶部には、有限要素解析を実行するプログラム、境界要素解析を実行するプログラム、伝達関数を利用して車内騒音を予測するプログラム、解析等の対象となるタイヤモデル等が記憶される。 For this purpose, first, a simulation device is prepared. The simulation device is realized by a computer including a processing unit, a storage unit, an input unit, and a display unit. As the storage unit, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), etc. are provided. The storage unit stores a program for performing finite element analysis, a program for performing boundary element analysis, a program for predicting interior noise using a transfer function, a tire model to be analyzed, etc.
処理部はCPU(Central Processing Unit)等で構成されている。処理部は、ROM等に記憶されているプログラムをRAM上に読み出して実行することにより、有限要素解析や境界要素解析等を実行する。入力部は、例えばマウス及びキーボードであり、解析者からの入力を受け付ける。表示部は、例えばディスプレイであり、入力画面や解析結果等を表示する。 The processing unit is composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like. The processing unit reads out a program stored in a ROM or the like onto a RAM and executes it to perform finite element analysis, boundary element analysis, and the like. The input unit is, for example, a mouse and keyboard, and accepts input from the analyst. The display unit is, for example, a display, and displays the input screen, analysis results, and the like.
このシミュレーション装置に、パターン付きタイヤモデルと、ノンパターンタイヤモデルが取得される。パターン付きタイヤモデルは、多数の溝等からなるトレッドパターンが設けられたタイヤモデルである。また、ノンパターンタイヤモデルは、トレッドパターンが省略されたタイヤモデルである。ノンパターンタイヤモデルの外径面は1つの曲面である。 A patterned tire model and a non-patterned tire model are acquired by this simulation device. The patterned tire model is a tire model with a tread pattern consisting of numerous grooves, etc. The non-patterned tire model is a tire model in which the tread pattern is omitted. The outer diameter surface of the non-patterned tire model is a single curved surface.
パターン付きタイヤモデル及びノンパターンタイヤモデルは、有限要素法による解析の対象となる有限要素モデルであり、複数の要素にメッシュ分割されそれらの要素の頂点に節点を有するモデルである。各要素や各節点には、要素番号、節点番号、節点座標、物性値(例えば密度、ヤング率、ポアソン比、剛性等)等が設定されている。 The patterned tire model and non-patterned tire model are finite element models that are the subject of analysis using the finite element method, and are models that are divided into multiple mesh elements and have nodes at the vertices of these elements. Each element and node is assigned an element number, node number, node coordinates, physical property values (e.g. density, Young's modulus, Poisson's ratio, rigidity, etc.).
パターン付きタイヤモデル及びノンパターンタイヤモデルそれぞれにおいて、車両10におけるタイヤ取り付け面15の回転中心にあたる位置が、タイヤ軸振動を算出する位置として定義される。 For both the patterned tire model and the non-patterned tire model, the position at the center of rotation of the tire mounting surface 15 on the vehicle 10 is defined as the position at which the tire axle vibration is calculated.
次に、シミュレーション装置における有限要素解析により、パターン付きタイヤモデルを路面上で転動させるシミュレーションが実行される。それにより、転動中のタイヤパターン振動と、そのタイヤパターン振動がタイヤ軸に伝わって生じるタイヤ軸振動が算出される。このとき算出されるタイヤ軸振動は、試験のときと同じ5自由度の振動である。これにより、タイヤパターン振動由来の5自由度のタイヤ軸振動が取得される。車両10には4つのタイヤが付いており、それぞれのタイヤについて、タイヤパターン振動由来のタイヤ軸振動が取得される。 Next, a simulation is performed by finite element analysis in the simulation device to simulate the rolling of the patterned tire model on the road surface. This calculates the tire pattern vibration during rolling and the tire axle vibration caused by the tire pattern vibration being transmitted to the tire axle. The tire axle vibration calculated at this time is the same five degrees of freedom as in the test. This allows the five degrees of freedom tire axle vibration derived from the tire pattern vibration to be obtained. The vehicle 10 is fitted with four tires, and the tire axle vibration derived from the tire pattern vibration is obtained for each tire.
さらに、シミュレーション装置における有限要素解析により、ノンパターンタイヤモデルを路面上で転動させるシミュレーションが実行される。そして、転動中のタイヤボディ振動と、そのタイヤボディ振動がタイヤ軸に伝わって生じるタイヤ軸振動が算出される。このとき算出されるタイヤ軸振動は、試験のときと同じ5自由度の振動である。これにより、タイヤボディ振動由来の5自由度のタイヤ軸振動が取得される。車両10には4つのタイヤが付いており、それぞれのタイヤについて、タイヤボディ振動由来のタイヤ軸振動が取得される。 Furthermore, a simulation is performed by finite element analysis in the simulation device, in which the non-pattern tire model is rolled on a road surface. Then, the tire body vibration during rolling and the tire axle vibration caused by the tire body vibration being transmitted to the tire axle are calculated. The tire axle vibration calculated at this time is the same five degrees of freedom as in the test. In this way, the five degrees of freedom tire axle vibration derived from the tire body vibration is obtained. The vehicle 10 is fitted with four tires, and the tire axle vibration derived from the tire body vibration is obtained for each tire.
このようにして取得されたタイヤパターン振動由来及びタイヤボディ振動由来のタイヤ軸振動は、第1伝達関数との計算に利用するために、シミュレーション装置においてFFTにより周波数成分に分解される。 The tire axle vibrations resulting from tire pattern vibrations and tire body vibrations obtained in this manner are decomposed into frequency components by FFT in the simulation device for use in calculating the first transfer function.
ステップS4では、上記の通り、タイヤが路面上で転動するときの、車外におけるタイヤ周囲のタイヤ音が、数値解析により取得される。 In step S4, as described above, tire noise around the tire outside the vehicle as the tire rolls on the road surface is obtained by numerical analysis.
ステップS4では、まず、ステップS3において使用されたものと同じシミュレーション装置が準備される。そして、ステップS3で使用されたものと同じパターン付きタイヤモデル及びノンパターンタイヤモデルがシミュレーション装置により取得される。また、第2伝達関数を取得するステップS2の試験のときのそれぞれの音源位置に、ステップS4のシミュレーションにおける仮想音源位置が設定される。 In step S4, first, the same simulation device as that used in step S3 is prepared. Then, the same patterned tire model and non-patterned tire model as those used in step S3 are acquired by the simulation device. In addition, the virtual sound source positions in the simulation in step S4 are set to the respective sound source positions during the test in step S2 to acquire the second transfer function.
次に、シミュレーション装置における有限要素解析により、パターン付きタイヤモデルを路面上で転動させるシミュレーションが実行される。それにより、転動中のパターン付きタイヤにおける、踏み込み側接地端(図7(b)における符号1の位置から符号2の位置までの線)、蹴り出し側接地端(図7(b)における符号3の位置から符号4の位置までの線)、正面側接地端(図7(b)における符号4の位置から符号1の位置までの線)及び背面側接地端(図7(b)における符号2の位置から符号3の位置までの線)の4つの接地端それぞれの振動が算出される。 Next, a simulation is performed by finite element analysis in the simulation device, in which the patterned tire model is rolled on a road surface. This calculates the vibration of each of the four ground contact ends of the rolling patterned tire: the leading end (the line from position 1 to position 2 in FIG. 7(b)), the trailing end (the line from position 3 to position 4 in FIG. 7(b)), the front end (the line from position 4 to position 1 in FIG. 7(b)), and the rear end (the line from position 2 to position 3 in FIG. 7(b)).
次に、シミュレーション装置における境界要素解析により、タイヤ周囲の踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの仮想音源位置での音が算出される。上記の通り、4つの仮想音源位置は、第2伝達関数を取得するステップS2の試験のときの音源位置と同じである。 Next, the simulation device performs boundary element analysis to calculate the sound at four virtual sound source positions on the leading edge, trailing edge, front side, and rear side around the tire. As described above, the four virtual sound source positions are the same as the sound source positions during the test in step S2 to obtain the second transfer function.
具体的には、有限要素解析により算出された踏み込み側接地端の振動に起因する空気の振動が境界要素解析により計算され、踏み込み側の仮想音源位置での音が算出される。同様に、蹴り出し側接地端の振動に起因する蹴り出し側の仮想音源位置での音、正面側接地端の振動に起因する正面側の仮想音源位置での音、及び、背面側接地端の振動に起因する背面側の仮想音源位置での音が、それぞれ算出される。 Specifically, the air vibration caused by the vibration of the leading-side ground end calculated by finite element analysis is calculated by boundary element analysis, and the sound at the leading-side virtual sound source position is calculated. Similarly, the sound at the trailing-side virtual sound source position caused by the vibration of the trailing-side ground end, the sound at the front-side virtual sound source position caused by the vibration of the front-side ground end, and the sound at the rear-side virtual sound source position caused by the vibration of the rear-side ground end are each calculated.
これにより、パターン付きタイヤモデルが転動したときの、4つの仮想音源位置での音がそれぞれ算出される。このとき算出される音が、4つの仮想音源位置におけるそれぞれのタイヤパターン音である。 This allows the sound at each of the four virtual sound source positions to be calculated when the patterned tire model rolls. The sounds calculated at this time are the tire pattern sounds at each of the four virtual sound source positions.
また、シミュレーション装置における有限要素解析により、ノンパターンタイヤモデルを路面上で転動させるシミュレーションも実行される。そして、転動中のノンパターンタイヤにおける、接地部分を除く全表面の振動が算出される。すなわち、転動中のノンパターンタイヤにおける接地部分より上の全表面の振動が算出される。 Finite element analysis in the simulation device is also used to perform a simulation of the rolling of the non-pattern tire model on a road surface. The vibration of the entire surface of the rolling non-pattern tire, excluding the contact area, is then calculated. In other words, the vibration of the entire surface above the contact area of the rolling non-pattern tire is calculated.
次に、シミュレーション装置における境界要素解析により、タイヤ周囲の踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの仮想音源位置での音が算出される。上記の通り、4つの仮想音源位置は、第2伝達関数を取得するステップS2の試験のときの音源位置と同じである。 Next, the simulation device performs boundary element analysis to calculate the sound at four virtual sound source positions on the leading edge, trailing edge, front side, and rear side around the tire. As described above, the four virtual sound source positions are the same as the sound source positions during the test in step S2 to obtain the second transfer function.
具体的には、有限要素解析により算出された、ノンパターンタイヤにおける接地部分以外の全表面の振動に起因する、ノンパターンタイヤの周囲の空気の振動が計算される。そして、その空気の振動による踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの仮想音源位置での音が、それぞれ算出される。これにより、ノンパターンタイヤモデルが転動したときの、4つの仮想音源位置での音がそれぞれ算出される。このとき算出される音が、4つの仮想音源位置におけるそれぞれのタイヤボディ音である。 Specifically, the vibration of the air around the non-pattern tire caused by the vibration of the entire surface of the non-pattern tire other than the contact area, calculated by finite element analysis, is calculated. Then, the sound at four virtual sound source positions on the leading-in side, trailing-out side, front side, and rear side caused by the air vibration is calculated. In this way, the sound at each of the four virtual sound source positions when the non-pattern tire model rolls is calculated. The sounds calculated at this time are the tire body sounds at each of the four virtual sound source positions.
このようにして取得されたタイヤパターン音及びタイヤボディ音は、第2伝達関数との計算に利用するために、シミュレーション装置においてFFTにより周波数成分に分解される。 The tire pattern sound and tire body sound obtained in this manner are decomposed into frequency components by FFT in the simulation device for use in calculations with the second transfer function.
ステップS5では、シミュレーション装置において、ステップS3にて取得されたタイヤ軸振動と、ステップS1にて取得された第1伝達関数とを乗じて、構造伝播により生じる車内騒音(構造伝播騒音)が算出される。ここで、ステップS3において取得されたタイヤ軸振動としてタイヤパターン振動とタイヤボディ振動があるため、それぞれに第1伝達関数を乗じる計算が行われる。すなわち、ステップS3において取得されたタイヤ軸振動のうち、タイヤパターン振動をXvp、タイヤボディ振動をXvbとすると、構造伝播騒音Qvは、第1伝達関数Hvを用いて次の[数1]の式により算出される。 In step S5, the simulation device multiplies the tire axle vibration acquired in step S3 by the first transfer function acquired in step S1 to calculate the vehicle interior noise caused by structure propagation (structure-borne noise). Here, the tire axle vibration acquired in step S3 includes tire pattern vibration and tire body vibration, and a calculation is performed to multiply each by the first transfer function. In other words, if the tire pattern vibration and tire body vibration of the tire axle vibration acquired in step S3 are Xvp and Xvb, respectively, the structure-borne noise Qv is calculated using the first transfer function Hv according to the following formula [Equation 1].
すなわち、5自由度の第1伝達関数をそれぞれHvx、Hvy、Hvz、Hvmx、Hvmzと表し(Hvx、Hvy、HvzはX、Y、Z方向への並進の第1伝達関数、Hvmx、HvmzはX、Z軸周りの回転の第1伝達関数)、5自由度のタイヤパターン振動をXvpx、Xvpy、Xvpz、Xvpmx、Xvpmz(Xvpx、Xvpy、XvpzはX、Y、Z方向への並進のタイヤパターン振動、Xvpmx、XvpmzはX、Z軸周りの回転のタイヤパターン振動)、5自由度のタイヤボディ振動をXvbx、Xvby、Xvbz、Xvbmx、Xvbmz(Xvbx、Xvby、XvbzはX、Y、Z方向への並進のタイヤボディ振動、Xvbmx、XvbmzはX、Z軸周りの回転のタイヤボディ振動)とすると、構造伝播騒音のうちタイヤパターン振動に由来する成分は次の[数2]の式により算出される。 That is, the first transfer functions of the five degrees of freedom are represented as Hvx, Hvy, Hvz, Hvmx, and Hvmz (Hvx, Hvy, and Hvz are the first transfer functions of translation in the X, Y, and Z directions, and Hvmx and Hvmz are the first transfer functions of rotation around the X and Z axes), and the tire pattern vibration of the five degrees of freedom is represented as Xvpx, Xvpy, Xvpz, Xvpmx, and Xvpmz (Xvpx, Xvpy, and Xvpz are the tire pattern vibration of translation in the X, Y, and Z directions, and Xvp mx, Xvpmz are tire pattern vibrations of rotation around the X and Z axes), and the five degrees of freedom of the tire body vibrations are Xvbx, Xvby, Xvbz, Xvbmx, Xvbmz (Xvbx, Xvby, Xvbz are tire body vibrations of translation in the X, Y, and Z directions, and Xvbmx, Xvbmz are tire body vibrations of rotation around the X and Z axes), the components of the structure-borne noise originating from the tire pattern vibrations are calculated using the following formula [Mathematical Equation 2].
また、1つの車両10に取り付けられた4つのタイヤそれぞれのタイヤ軸振動に由来する車内騒音の合計は、4つのタイヤそれぞれについて[数1]~[数3]の計算を行い、算出されたそれぞれの車内騒音Qvを合計することにより算出される。すなわち、4つのタイヤそれぞれのタイヤ軸振動に由来する車内騒音をQv1、Qv2、Qv3、Qv4とすると、それらの合計Qvtotalは次の式[数4]により算出される。 The total interior noise caused by the tire axle vibration of each of the four tires mounted on one vehicle 10 is calculated by performing the calculations of [Equation 1] to [Equation 3] for each of the four tires and adding up the calculated interior noises Qv for each tire. In other words, if the interior noises caused by the tire axle vibration of each of the four tires are Qv1, Qv2, Qv3, and Qv4, the sum Qvtotal is calculated by the following equation [Equation 4].
すなわち、踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側のそれぞれの第2伝達関数をそれぞれHns、Hnk、Hnf、Hnbと表し、踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側のそれぞれのタイヤパターン音をXnps、Xnpk、Xnpf、Xnpbと表し、踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側のそれぞれのタイヤボディ音Xnbs、Xnbk、Xnbf、Xnbbと表すと、空気伝播騒音のうちタイヤパターン音に由来する成分は次の[数6]の式により算出される。 In other words, if the second transfer functions of the leading side, trailing side, front side and rear side are respectively expressed as Hns, Hnk, Hnf and Hnb, the tire pattern sounds of the leading side, trailing side, front side and rear side are respectively expressed as Xnps, Xnpk, Xnpf and Xnpb, and the tire body sounds of the leading side, trailing side, front side and rear side are respectively expressed as Xnbs, Xnbk, Xnbf and Xnbb, the components of the airborne noise originating from the tire pattern sound are calculated by the following formula [Mathematical Expression 6].
また、1つの車両10に取り付けられた4つのタイヤそれぞれのタイヤ音に由来する車内騒音の合計は、4つのタイヤそれぞれについて[数5]~[数7]の計算を行い、算出されたそれぞれの車内騒音Qnを合計することにより算出される。すなわち、4つのタイヤそれぞれのタイヤ音に由来する車内騒音をQn1、Qn2、Qn3、Qn4とすると、それらの合計Qntotalは次の式[数8]により算出される。 The total interior noise caused by the tire sound of each of the four tires attached to one vehicle 10 is calculated by performing the calculations of [Equation 5] to [Equation 7] for each of the four tires and adding up the calculated interior noises Qn for each tire. In other words, if the interior noises caused by the tire sound of each of the four tires are Qn1, Qn2, Qn3, and Qn4, the sum Qntotal is calculated by the following equation [Equation 8].
以上で説明した本実施形態の方法によれば、タイヤ由来の車内騒音を精度良く予測することができる。詳細には、タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す第1伝達関数と、タイヤ周囲のタイヤ音と車内騒音との関係を示す第2伝達関数とが、試験により取得されるため、第1伝達関数及び第2伝達関数として現実に近い伝達関数を取得することができる。そして、現実に近い伝達関数と数値解析の結果(具体的には数値解析により求まったタイヤ軸振動及びタイヤ周囲の音)とから構造伝播騒音及び空気伝播騒音をそれぞれ算出し、構造伝播騒音と空気伝播騒音とからタイヤ由来の車内騒音を算出するため、タイヤ由来の車内騒音を精度良く予測することができる。 According to the method of the present embodiment described above, tire-derived interior noise can be predicted with high accuracy. In detail, a first transfer function showing the relationship between tire axial vibration and interior noise, and a second transfer function showing the relationship between tire sound around the tire and interior noise are obtained by testing, so that transfer functions close to reality can be obtained as the first transfer function and the second transfer function. Then, structure-borne noise and air-borne noise are calculated from the realistic transfer function and the results of the numerical analysis (specifically, the tire axial vibration and sound around the tire obtained by the numerical analysis), and tire-derived interior noise is calculated from the structure-borne noise and air-borne noise, so that tire-derived interior noise can be predicted with high accuracy.
また、上記の通り、第1伝達関数を取得する試験において、車両10のタイヤ取り付け面15に、タイヤ軸方向に延びる軸部材11bと、軸部材11bに垂直な加振面とを有する加振治具11が取り付けられる。そして、軸部材11b及び加振面をそれぞれ叩くことで加振する。これにより、上記の5方向へのタイヤ軸振動を容易に生じさせることができ、第1伝達関数を容易に取得することができる。 As described above, in the test to obtain the first transfer function, a vibration jig 11 having an axial member 11b extending in the tire axial direction and a vibration surface perpendicular to the axial member 11b is attached to the tire mounting surface 15 of the vehicle 10. Vibration is then applied by striking the axial member 11b and the vibration surface. This makes it easy to generate tire axial vibration in the above five directions, and makes it easy to obtain the first transfer function.
また、上記の通り、第2伝達関数を取得する試験において、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側、正面側(車両横方向外側)及び背面側(車両横方向内側)の4つの位置におけるタイヤ音の伝達関数がそれぞれ取得される。さらに、これら4つの位置と同位置の仮想音源位置におけるタイヤ音が数値解析で算出される。そして、4つの位置それぞれについての第2伝達関数及びタイヤ音から空気伝播騒音が算出される。これにより、空気伝播騒音を精度良く予測することができる。 As described above, in the test to obtain the second transfer function, the transfer functions of the tire sound at four positions, the leading side, trailing side, front side (lateral outer side of the vehicle) and rear side (lateral inner side of the vehicle) of the tire, are obtained. Furthermore, the tire sound at a virtual sound source position that is in the same position as these four positions is calculated by numerical analysis. Then, airborne noise is calculated from the second transfer function and tire sound for each of the four positions. This makes it possible to predict airborne noise with high accuracy.
また、タイヤ軸振動及びタイヤ音の数値解析において、タイヤボディ音及びタイヤボディ振動はノンパターンタイヤモデルを用いて算出されるため、タイヤボディ音及びタイヤボディ振動の算出を短時間で行うことができる。一方、タイヤパターン音及びタイヤパターン振動はパターン付きタイヤモデルを用いて算出されるため、精度良く算出することができる。 In addition, in the numerical analysis of tire axle vibration and tire sound, tire body sound and tire body vibration are calculated using a non-pattern tire model, so the calculation of tire body sound and tire body vibration can be performed in a short time. On the other hand, tire pattern sound and tire pattern vibration are calculated using a patterned tire model, so they can be calculated with high accuracy.
以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。以下で説明する変更例のいずれか1つを上記実施形態に適用しても良いし、いずれか2つ以上を組み合わせて上記実施形態に適用しても良い。 Various modifications can be made to the above embodiment. Any one of the modifications described below may be applied to the above embodiment, or any two or more of them may be combined and applied to the above embodiment.
<変更例1>
第1伝達関数及び第2伝達関数が取得されるのは、車両10の左右いずれか一方の前輪及び後輪についてのみでも良い。その場合、伝達関数が取得された左右いずれか一方のタイヤについてのみ、タイヤ軸振動及びタイヤ音が数値解析により取得される。
<Modification 1>
The first transfer function and the second transfer function may be acquired only for the front wheels and the rear wheels on either the left or right side of the vehicle 10. In this case, the tire axle vibration and tire sound are acquired by numerical analysis only for the tire on either the left or right side for which the transfer function has been acquired.
そして、左右の他方のタイヤについての第1伝達関数、第2伝達関数、タイヤ軸振動及びタイヤ音は、前記一方のタイヤについて試験及び計算により取得された第1伝達関数、第2伝達関数、タイヤ軸振動及びタイヤ音と同じであると仮定して、構造伝播による車内騒音及び空気伝播による車内騒音が算出される。 Then, assuming that the first transfer function, second transfer function, tire axle vibration, and tire sound for the other left or right tire are the same as the first transfer function, second transfer function, tire axle vibration, and tire sound obtained by testing and calculation for the one tire, the structure-borne noise and air-borne noise in the vehicle are calculated.
車両10の左右で伝達関数等はほぼ同じであると推定されるため、この変更例の方法でも車内騒音を推定することができる。 The transfer functions, etc. are assumed to be approximately the same on the left and right sides of the vehicle 10, so the interior noise can also be estimated using this modified method.
<変更例2>
ステップS3において、車両10の有する前後2輪ずつのタイヤのうち前輪1つと後輪1つについてのみ、有限要素解析によりタイヤ軸振動が取得されても良い。その場合、残りの2つのタイヤについては、有限要素解析により取得されたデータが流用される。
<Modification 2>
In step S3, tire axle vibrations may be obtained by finite element analysis only for one front wheel and one rear wheel among the two front and two rear tires of the vehicle 10. In this case, the data obtained by finite element analysis is used for the remaining two tires.
<変更例3>
第1伝達関数の取得方法の変更例について説明する。
<Modification 3>
A modified example of the method of obtaining the first transfer function will be described.
図8に示すように、この変更例では、車両10の内部に音源14が配置される。音源14は、所定の周波数の音を発するものであり、例えば体積速度音源である。また、音源14の位置は、上記実施形態においてマイク12が配置される位置と同じである。 As shown in FIG. 8, in this modified example, a sound source 14 is disposed inside the vehicle 10. The sound source 14 emits a sound of a predetermined frequency, and is, for example, a volume velocity sound source. The position of the sound source 14 is the same as the position where the microphone 12 is disposed in the above embodiment.
また、車両10のタイヤ取り付け面15には加振治具11が取り付けられ、加振治具11に振動計が取り付けられる。振動計は、上記実施形態におけるタイヤ軸振動と同じ5自由度の振動をそれぞれ測定する。そのために、X、Y、Zそれぞれの方向への並進のタイヤ軸振動を測定するための1つの振動計が、加振治具11の軸部材11bに取り付けられる。また、X軸、Z軸それぞれを中心とする回転のタイヤ軸振動を測定するための複数の振動計が、加振治具11の円盤11aに取り付けられる。 A vibration jig 11 is attached to the tire mounting surface 15 of the vehicle 10, and a vibrometer is attached to the vibration jig 11. The vibrometer measures the same five degrees of freedom vibration as the tire axle vibration in the above embodiment. To this end, one vibrometer for measuring translational tire axle vibration in each of the X, Y, and Z directions is attached to the shaft member 11b of the vibration jig 11. In addition, multiple vibrometers for measuring rotational tire axle vibration about the X-axis and Z-axis are attached to the disk 11a of the vibration jig 11.
ここで、X軸を中心とする回転のタイヤ軸振動を測定するためには、円盤11aの中心に対して上下2ヶ所(又は円盤11aの中心とそれより上又は下の2ヶ所)に振動計が設けられることが好ましい。また、Z軸を中心とする回転のタイヤ軸振動を測定するためには、円盤11aの中心に対して前後2ヶ所(又は円盤11aの中心とそれより前又は後ろの2ヶ所)に振動計が設けられることが好ましい。そのために、2つの振動計が、X軸を中心とする回転のタイヤ軸振動を測定するときと、Z軸を中心とする回転のタイヤ軸振動を測定するときとで位置を変えて設けられても良い。また、円盤11aの中心に対して上下及び前後の合計4か所にそれぞれ振動計が設けられても良い。また、円盤11aの中心及びその上下及び前後の合計5か所にそれぞれ振動計が設けられても良い。このように、円盤11aに取り付けられる振動計の数は2~5個が好ましい。 Here, in order to measure the tire shaft vibration of rotation around the X-axis, it is preferable to provide two vibrometers, one above and one below the center of the disk 11a (or the center of the disk 11a and two above or below it). In addition, in order to measure the tire shaft vibration of rotation around the Z-axis, it is preferable to provide two vibrometers in front and behind the center of the disk 11a (or the center of the disk 11a and two before or after it). For this purpose, two vibrometers may be provided at different positions when measuring the tire shaft vibration of rotation around the X-axis and when measuring the tire shaft vibration of rotation around the Z-axis. Also, a vibrometer may be provided at four positions, above and below and before and after the center of the disk 11a. Also, a vibrometer may be provided at the center of the disk 11a and five positions above and below and before and after it. In this way, it is preferable that the number of vibrometers attached to the disk 11a is 2 to 5.
このように音源14及び振動計が設けられた状態で、音源14から音が発せられ、そのときの5自由度のタイヤ軸振動がそれぞれ測定される。そして、解析装置が、音源14から発せられた音のデータと、振動計により収録されたタイヤ軸振動のデータとから、タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す第1伝達関数を求める。 With the sound source 14 and the vibration meter thus installed, sound is emitted from the sound source 14, and the tire axle vibrations with five degrees of freedom at that time are measured. Then, the analysis device calculates a first transfer function that indicates the relationship between the tire axle vibration and the interior noise from the sound data emitted from the sound source 14 and the tire axle vibration data recorded by the vibration meter.
<変更例4>
タイヤの背面側(車両横方向内側)で発生する音は、車内にあまり届かず、車内騒音への寄与が小さい。そこで、空気伝播により生じる車内騒音を、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側及び正面側から発生する音に基づき算出しても良い。
<Modification 4>
Since sound generated on the rear side of the tire (the inner side in the vehicle lateral direction) does not reach the vehicle interior very much and contributes little to vehicle interior noise, the airborne noise generated inside the vehicle may be calculated based on the sound generated on the leading side, trailing side, and front side of the tire.
この変更例では、まず、第2伝達関数として、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側及び正面側のそれぞれの音源13から車内のマイク12への伝達関数がそれぞれ取得される。 In this modified example, first, the transfer functions from the sound sources 13 on the leading side, trailing side, and front side of the tire to the microphone 12 inside the vehicle are obtained as the second transfer functions.
次に、タイヤパターン音として、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側及び正面側の3つの仮想音源位置におけるそれぞれのタイヤパターン音が算出される。また、タイヤボディ音として、タイヤの踏み込み側、蹴り出し側及び正面側の3つの仮想音源位置におけるそれぞれのタイヤボディ音が算出される。そして、このようにして算出されたタイヤパターン音、タイヤボディ音及び第2伝達関数から、空気伝播により生じる車内騒音が算出される。 Next, tire pattern sounds at three virtual sound source positions on the leading side, trailing side, and front side of the tire are calculated as tire pattern sounds. Also, tire body sounds at three virtual sound source positions on the leading side, trailing side, and front side of the tire are calculated as tire body sounds. Then, from the tire pattern sound, tire body sound, and second transfer function calculated in this way, the interior noise caused by air propagation is calculated.
この変更例によれば、タイヤの背面側の仮想音源位置でのタイヤ音の算出等を省略することができるので、空気伝播により生じる車内騒音を効率良く算出することができる。 This modified example makes it possible to omit the calculation of tire noise at the virtual sound source position on the rear side of the tire, thereby making it possible to efficiently calculate interior noise caused by air propagation.
<変更例5>
タイヤ軸振動を算出するために、上記実施形態では、ノンパターンタイヤモデルを使用してタイヤボディ振動が算出され、パターン付きタイヤモデルを使用してタイヤパターン振動が算出された。
<Modification 5>
To calculate the tire axle vibration, in the above embodiment, a non-pattern tire model is used to calculate the tire body vibration, and a patterned tire model is used to calculate the tire pattern vibration.
しかし、1つのパターン付きタイヤモデルを使用して、タイヤボディ振動とタイヤパターン振動がそれぞれ算出されても良い。このとき、タイヤボディ振動の算出とタイヤパターン振動の算出が同時に行われても良いし、別々に行われても良い。 However, a single patterned tire model may be used to calculate both the tire body vibration and the tire pattern vibration. In this case, the tire body vibration and the tire pattern vibration may be calculated simultaneously or separately.
この変更例の場合、トレッドパターンを考慮しなくて良いはずのタイヤボディ振動の算出においてパターン付きタイヤモデルを使用するため、ノンパターンタイヤモデルを使用する場合よりも、タイヤボディ振動の算出に時間がかかる。しかし、タイヤボディ振動の算出のためにノンパターンタイヤモデルを準備する必要がなくなる利点がある。 In this modified example, a patterned tire model is used to calculate tire body vibrations, which does not require consideration of the tread pattern, so it takes longer to calculate tire body vibrations than when a non-patterned tire model is used. However, this has the advantage that it is no longer necessary to prepare a non-patterned tire model to calculate tire body vibrations.
<変更例6>
タイヤ音を算出するために、上記実施形態では、ノンパターンタイヤモデルを使用してタイヤボディ音が算出され、パターン付きタイヤモデルを使用してタイヤパターン音が算出された。
<Modification 6>
In order to calculate the tire sound, in the above embodiment, the tire body sound is calculated using a non-pattern tire model, and the tire pattern sound is calculated using a patterned tire model.
しかし、1つのパターン付きタイヤモデルを使用して、タイヤボディ音とタイヤパターン音がそれぞれ算出されても良い。このとき、タイヤボディ音の算出とタイヤパターン音の算出が同時に行われても良いし、別々に行われても良い。 However, the tire body sound and the tire pattern sound may each be calculated using a single patterned tire model. In this case, the tire body sound and the tire pattern sound may be calculated simultaneously or separately.
この変更例の場合、トレッドパターンを考慮しなくて良いはずのタイヤボディ音の算出においてパターン付きタイヤモデルを使用するため、ノンパターンタイヤモデルを使用する場合よりも、タイヤボディ音の算出に時間がかかる。しかし、タイヤボディ音の算出のためにノンパターンタイヤモデルを準備する必要がなくなる利点がある。 In this modified example, a patterned tire model is used to calculate tire body noise, which does not require consideration of the tread pattern, so it takes longer to calculate the tire body noise than if a non-pattern tire model were used. However, this has the advantage that it is no longer necessary to prepare a non-pattern tire model to calculate tire body noise.
<変更例7>
上記実施形態では、パターン付きタイヤモデルが転動したときの仮想音源位置でのタイヤパターン音は、タイヤ接地端のうちその仮想音源位置に近い部分の振動に基づき算出された。例えば、踏み込み側の仮想音源位置でのタイヤパターン音は、踏み込み側接地端の振動に基づき算出された。
<Modification 7>
In the above embodiment, the tire pattern sound at the virtual sound source position when the patterned tire model rolls is calculated based on the vibration of the portion of the tire ground edge close to the virtual sound source position. For example, the tire pattern sound at the leading-side virtual sound source position is calculated based on the vibration of the leading-side ground edge.
しかし、4つの仮想音源位置でのタイヤパターン音が、それぞれ、タイヤ接地端全体の振動に基づき算出されても良い。 However, the tire pattern sounds at the four virtual sound source positions may each be calculated based on the vibration of the entire tire contact edge.
具体的には、まず、シミュレーション装置における有限要素解析により、パターン付きタイヤモデルを路面上で転動させるシミュレーションが実行される。そして、転動中のパターン付きタイヤモデルにおける踏み込み側接地端、蹴り出し側接地端、正面側接地端及び背面側接地端の振動が算出される。 Specifically, first, a simulation is performed by finite element analysis in the simulation device to simulate the rolling of a patterned tire model on a road surface. Then, the vibrations of the leading edge, trailing edge, front edge, and rear edge of the rolling patterned tire model are calculated.
次に、シミュレーション装置における境界要素解析により、タイヤ周囲の踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの仮想音源位置でのタイヤパターン音が算出される。 Next, the tire pattern sound is calculated at four virtual sound source positions around the tire: the leading edge, trailing edge, front side, and rear side, using boundary element analysis in the simulation device.
具体的には、有限要素解析により算出されたタイヤ接地端全体(タイヤ接地端は、踏み込み側接地端、蹴り出し側接地端、正面側接地端及び背面側接地端からなる)の振動に起因する、タイヤ周囲の空気の振動が境界要素解析により算出される。そして、タイヤ周囲の空気の振動に起因する、踏み込み側、蹴り出し側、正面側及び背面側の4つの仮想音源位置でのタイヤパターン音が、それぞれ算出される。 Specifically, the vibration of the air around the tire caused by the vibration of the entire tire contact edge (the tire contact edge consists of the leading edge, trailing edge, front edge and rear edge) calculated by finite element analysis is calculated by boundary element analysis. Then, tire pattern sounds at four virtual sound source positions on the leading edge, trailing edge, front edge and rear edge caused by the vibration of the air around the tire are calculated.
このように、この変更例では、4つの仮想音源位置でのタイヤパターン音を、それぞれ、タイヤ接地端全体の振動に基づき算出する。そのため、例えば、踏み込み側の仮想音源位置でのタイヤパターン音は、踏み込み側接地端だけでなく正面側接地端等の振動の影響も受けたものとなる。それにより、算出されるタイヤパターン音の精度が上がる。 In this way, in this modified example, the tire pattern sound at each of the four virtual sound source positions is calculated based on the vibration of the entire tire contact edge. Therefore, for example, the tire pattern sound at the leading-side virtual sound source position is influenced by the vibration of not only the leading-side contact edge but also the front-side contact edge, etc. This improves the accuracy of the calculated tire pattern sound.
<変更例8>
[数9]により算出される車内騒音は、[数2]及び[数3]に記載のような振動の種類ごとかつ振動の方向ごとの騒音成分である構造伝播騒音成分と、[数6]及び[数7]に記載のようなタイヤ音の種類ごとかつ仮想音源位置ごとの騒音成分である空気伝播騒音成分とがそのまま加算されたものであり、実際に搭乗者に聞こえると予測される車内騒音である。
<Modification 8>
The interior noise calculated using [Equation 9] is the direct addition of structure-borne noise components, which are noise components for each type of vibration and each direction of vibration as described in [Equation 2] and [Equation 3], and air-borne noise components, which are noise components for each type of tire sound and each virtual sound source position as described in [Equation 6] and [Equation 7], and is the interior noise that is predicted to actually be heard by passengers.
しかし、選択した騒音成分について消去又は強弱の処理を行いつつ、複数の騒音成分(消去した騒音成分を除く全ての騒音成分)を足すことにより、車内騒音が算出されても良い。 However, the interior noise may be calculated by adding multiple noise components (all noise components excluding the eliminated noise components) while eliminating or adjusting the intensity of selected noise components.
例えば、一部の騒音成分のみから車内騒音を算出する(例えば、一部のタイヤの騒音成分のみを加算して車内騒音を算出する、タイヤパターン音、タイヤボディ音、タイヤパターン振動及びタイヤボディ振動のいずれか一部のみに起因する騒音成分のみを加算して車内騒音を算出する等)、一部の騒音成分を大きく又は小さくして車内騒音を算出する、といった方法が実行されても良い。 For example, methods may be implemented in which the interior noise is calculated from only some of the noise components (for example, the interior noise is calculated by adding only some of the noise components of the tires, or the interior noise is calculated by adding only some of the noise components caused by the tire pattern sound, the tire body sound, the tire pattern vibration, and the tire body vibration), or the interior noise is calculated by increasing or decreasing some of the noise components.
これらの方法により、特定の騒音成分がないとき、大きいとき又は小さいときの車内騒音を精度良く予測することができ、その予測に基づき様々な検討等を行うことができる。例えば、ある特定の騒音成分のみを除いて車内騒音を算出し再生したところ、騒音が許容できるものであった場合は、その「ある特定の騒音成分」が小さくなるようにタイヤを設計することが好ましいことがわかる。 These methods make it possible to accurately predict interior noise when a particular noise component is absent, high, or low, and various considerations can be carried out based on the predictions. For example, if the interior noise is calculated and reproduced excluding only a particular noise component, and the noise is tolerable, it is clear that it is preferable to design tires so that the "certain noise component" is reduced.
10…車両、11…加振治具、11a…円盤、11b…軸部材、11c…孔、12…マイク、13…音源、14…音源、15…タイヤ取り付け面、16…タイヤ、17…ホイール、18…シート、19…ヘッドレスト
10: vehicle, 11: vibration jig, 11a: disk, 11b: shaft member, 11c: hole, 12: microphone, 13: sound source, 14: sound source, 15: tire mounting surface, 16: tire, 17: wheel, 18: seat, 19: headrest
Claims (8)
タイヤ軸振動と車内騒音との関係を示す第1伝達関数と、タイヤ周囲のタイヤ音と車内騒音との関係を示す第2伝達関数を試験により求め、
数値解析により求まったタイヤ軸振動と前記第1伝達関数とから構造伝播による車内騒音を算出し、
数値解析により求まったタイヤ周囲のタイヤ音と前記第2伝達関数とから空気伝播による車内騒音を算出し、
構造伝播による車内騒音と空気伝播による車内騒音とからタイヤ由来の車内騒音を算出する、
騒音予測方法。 A noise prediction method for predicting interior noise caused by tires, comprising:
A first transfer function indicating the relationship between the tire axle vibration and the vehicle interior noise, and a second transfer function indicating the relationship between the tire sound around the tire and the vehicle interior noise are obtained by testing;
calculating interior noise caused by structure propagation from the tire axle vibration obtained by the numerical analysis and the first transfer function;
Calculating interior noise due to air propagation from the tire sound around the tire obtained by the numerical analysis and the second transfer function;
Calculate the tire-induced interior noise from the structure-borne noise and air-borne noise.
Noise prediction methods.
前記軸部材及び前記加振面をそれぞれ加振することにより前記5方向へのタイヤ軸振動をそれぞれ生じさせ、
それぞれの加振時のタイヤ軸振動の測定データと、それぞれの加振時の車内の音の測定データとから、前記5方向について前記第1伝達関数を求める、請求項4に記載の騒音予測方法。 A vibration jig having a shaft member extending in the tire axial direction and a vibration surface perpendicular to the shaft member is attached to a tire mounting surface of a vehicle,
The shaft member and the vibration surface are respectively excited to generate tire shaft vibrations in the five directions,
5. The noise prediction method according to claim 4, wherein the first transfer functions are calculated for the five directions from measurement data of tire axle vibrations at the time of each excitation and measurement data of sound inside the vehicle at the time of each excitation.
The noise prediction method according to claim 7 , wherein the plurality of positions further includes a position on an inner side in a lateral direction of the vehicle.
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