Aim Evo4　テストその１（上下Ｇ測定）

今日は、予定どおり先週末に購入したデータロガーのテストをしました。
サスストロークセンサは今日届いたので、取り付けとテストは冬休みです。

テストをするにあたり、今回注目したのは、本体内蔵の上下Ｇセンサです。
このセンサもサンプリング周波数１００Ｈｚで録れるので、車体の上下振動を解析することができると思い、測定してみました。
本体は室内のシフトレバーの後ろ側にガムテープで貼り付けました。
なので、測定されている上下Ｇは、車輌中央付近の上下Ｇです。

テストは最寄の１００ｋｍ／ｈまで出せる道路で行いました。
青は速度（ｋｍ／ｈ）
ピンクは上下加速度（Ｇ）です。
横軸は時間（ｓｅｃ）です。



このテストは地球上で行っているため、停止中の上下Ｇは１Ｇになります。
上下Ｇが１より大きいときは上方向に加速している状態です。
クルマの水平を保ったまま、上から落下させると０Ｇになります。

この波形をじ～っと見ていると、大きな波と小さな波が重なってできていることに気がつきます。
それぞれの周波数を知りたくなるのが人情なので、エクセルのフーリエ解析というツールを使って、フーリエ変換をします。



すると、２．３５Ｈｚと１３Ｈｚのところが大きいことがわかりました。
（※速度が低い４０ｋｍ／ｈくらいでは違った周波数分布になります）
僕のＳ２０００は１８ｋｇｆ／ｍｍ２のバネを入れているのでバネ上固有振動数は、計算上２．７Ｈｚくらいなのですが、レバー比とかダンパの取り付け傾きとかを正確に測定、計算すると、２．３５Ｈｚくらいなのかもしれません。
ここのところは、測定含めてもう少し確認する必要がありそうです。

もう一つの１３Ｈｚは、よくわからないのですが、バネ下の固有振動数のような気がします。
バネ下質量ｍを４０ｋｇとして、タイヤのバネレートを２２ｋｇｆ／ｍｍと仮定します。
（タイヤは１Ｇで１５ｍｍくらい撓んでいるように見えるので、３３０／１５＝２２ｋｇｆ／ｍｍ＝２１５７３２Ｎ／ｍ）

この条件で固有振動数を計算すると

ｆ＝（ｋ／ｍ）＾０．５／（２×π）

ここで、ｋはタイヤとホイール端のスプリングの合成バネレートで

バネ上固有振動数の実測値からホイール端バネレートｋｗを逆算すると、
ｋｗ＝（２×π×２．３５）＾２×２９０
　＝６３２２６　（Ｎ／ｍ）
　
ｋ＝２１５７３２＋６３２２６＝２７８９５８　（Ｎ／ｍ）を代入すると

ｆ＝（２７８９５８／４０）＾０．５／（２×π）
　＝１３．３　（Ｈｚ）

タイヤのバネレートの算出方法など無理のあるところもありますが、そんなに外していないようにも思います。

今回は、固有振動数という観点で上下振動を解析してみましたが、今度は段差乗り越し時の上下振動を見てみたいと思います。

本日のまとめ
上下Ｇセンサと１００Ｈｚのサンプリング周波数は使える。　と思う。