JP2000180305A - 車両の走行シミュレータ装置 - Google Patents
車両の走行シミュレータ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の走行シミュレータ装置において、走行
シミュレータ試験の高精度化及び制御の容易化を図る。 【解決手段】 試験車両２１に発生する前部横力Ｆyf及
び後部横力Ｆyrに基づいて試験車両の重心位置に作用す
る車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出し、この車
両横力ＦｙとヨーモーメントＭと車速Ｖに基づいて前輪
スリップ角及び後輪スリップ角に応じた前輪操舵角δＡ
ＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、コントローラ４
４，４５がこの前輪操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４
ＷＳに基づいて前輪補助操舵機構２７及び後輪操舵機構
２８を駆動制御する。
シミュレータ試験の高精度化及び制御の容易化を図る。 【解決手段】 試験車両２１に発生する前部横力Ｆyf及
び後部横力Ｆyrに基づいて試験車両の重心位置に作用す
る車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出し、この車
両横力ＦｙとヨーモーメントＭと車速Ｖに基づいて前輪
スリップ角及び後輪スリップ角に応じた前輪操舵角δＡ
ＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、コントローラ４
４，４５がこの前輪操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４
ＷＳに基づいて前輪補助操舵機構２７及び後輪操舵機構
２８を駆動制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前輪及び後輪がシ
ャシダイナモメータの走行面に乗せられた状態で試験車
両の走行シミュレータ試験を行う車両の走行シミュレー
タ装置に関する。
ャシダイナモメータの走行面に乗せられた状態で試験車
両の走行シミュレータ試験を行う車両の走行シミュレー
タ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走行シミュレータ装置を用いた車両の走
行試験では、一般に、この車両の前輪及び後輪をシャシ
ダイナモメータの走行面に乗せると共に車両自体を拘束
し、この状態で車両を走行させると共にシャシダイナモ
メータを作動する。そして、ハンドルの操舵角と車速に
合わせて、前方のスクリーンに映し出される画像を変え
て走行シミュレーションを行っていた。
行試験では、一般に、この車両の前輪及び後輪をシャシ
ダイナモメータの走行面に乗せると共に車両自体を拘束
し、この状態で車両を走行させると共にシャシダイナモ
メータを作動する。そして、ハンドルの操舵角と車速に
合わせて、前方のスクリーンに映し出される画像を変え
て走行シミュレーションを行っていた。
【０００３】ところが、このような走行シミュレータ装
置では、車両が拘束されているためにハンドル操作によ
り発生した前輪の実際の実舵角はタイヤのスリップ角
（横すべり角）と等しくなってしまう。しかし、道路上
を車両が実走行して旋回するときには、車両自体も横す
べりするので、実舵角とスリップ角は等しくない。従っ
て、車両がほぼ直進走行をしている範囲では走行シミュ
レーションを行うことができるが、ハンドルを大きく切
る情況の走行シミュレーションでは、実際の走行に応じ
た走行シミュレーションを行うことができなかった。
置では、車両が拘束されているためにハンドル操作によ
り発生した前輪の実際の実舵角はタイヤのスリップ角
（横すべり角）と等しくなってしまう。しかし、道路上
を車両が実走行して旋回するときには、車両自体も横す
べりするので、実舵角とスリップ角は等しくない。従っ
て、車両がほぼ直進走行をしている範囲では走行シミュ
レーションを行うことができるが、ハンドルを大きく切
る情況の走行シミュレーションでは、実際の走行に応じ
た走行シミュレーションを行うことができなかった。
【０００４】そこで、このような問題を解決するものと
して、例えば、特開平６−２４９７５５号公報に開示さ
れたものがある。この公報に開示された「走行シミュレ
ータ機構」は、フラットベルトユニット上を走行する車
両に対して、その前輪及び後輪を各アクチュエータによ
ってそれぞれ独立して操舵角を変更できるように構成
し、コンピュータが車両の速度とハンドル角を基に前輪
及び後輪のスリップ角を演算し、前輪及び後輪の実操舵
角がこのスリップ角となるように前輪及び後輪の各アク
チュエータを作動するものである。
して、例えば、特開平６−２４９７５５号公報に開示さ
れたものがある。この公報に開示された「走行シミュレ
ータ機構」は、フラットベルトユニット上を走行する車
両に対して、その前輪及び後輪を各アクチュエータによ
ってそれぞれ独立して操舵角を変更できるように構成
し、コンピュータが車両の速度とハンドル角を基に前輪
及び後輪のスリップ角を演算し、前輪及び後輪の実操舵
角がこのスリップ角となるように前輪及び後輪の各アク
チュエータを作動するものである。
【０００５】従って、フラットベルトユニット上を走行
する車両を、実際の車両の走行状態とほぼ同様にシミュ
レータすることができ、ハンドルを大きく切る情況の走
行シミュレーションであっても、実際の走行に応じた走
行シミュレーションを行うことができる。
する車両を、実際の車両の走行状態とほぼ同様にシミュ
レータすることができ、ハンドルを大きく切る情況の走
行シミュレーションであっても、実際の走行に応じた走
行シミュレーションを行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した「走行シミュ
レータ機構」では、コンピュータが車両の速度とハンド
ル角を基に車体運動モデル方程式を用いてプロジェクタ
を作動すると共に、前輪及び後輪のスリップ角を演算
し、前輪及び後輪の各アクチュエータを作動している。
この場合、車体運動モデル方程式を用いていることか
ら、予め、試験車両のサスペンションやタイヤなどの特
性をコンピュータに入力しておく必要があり、また、正
確な走行シミュレータ行うためには、非常に詳細な車両
モデルが必要であり、制御が複雑化してしまうという問
題がある。
レータ機構」では、コンピュータが車両の速度とハンド
ル角を基に車体運動モデル方程式を用いてプロジェクタ
を作動すると共に、前輪及び後輪のスリップ角を演算
し、前輪及び後輪の各アクチュエータを作動している。
この場合、車体運動モデル方程式を用いていることか
ら、予め、試験車両のサスペンションやタイヤなどの特
性をコンピュータに入力しておく必要があり、また、正
確な走行シミュレータ行うためには、非常に詳細な車両
モデルが必要であり、制御が複雑化してしまうという問
題がある。
【０００７】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、走行シミュレータ試験の高精度化及び制御の容
易化を図った車両の走行シミュレータ装置を提供するこ
とを目的とする。
あって、走行シミュレータ試験の高精度化及び制御の容
易化を図った車両の走行シミュレータ装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの請求項１の発明では、前輪及び後輪をシャシダイナ
モメータの走行面に乗せた状態で拘束すると共に、前輪
の舵角を変える前輪操舵機構と後輪の舵角を変える後輪
操舵機構とを有した試験車両の走行シミュレータ試験を
行う車両の走行シミュレータ装置において、応力演算手
段が試験車両に発生する前部横力及び後部横力に基づい
て試験車両の重心位置に作用する車両横力及びヨーモー
メントを算出し、操舵角演算手段がこの車両横力及びヨ
ーモーメントと試験車両の車速に基づいて前輪スリップ
角及び後輪スリップ角に応じた前輪操舵角及び後輪操舵
角を算出し、操舵制御手段がこの前輪操舵角及び後輪操
舵角に基づいて前輪操舵機構及び後輪操舵機構を駆動制
御するようにしている。
めの請求項１の発明では、前輪及び後輪をシャシダイナ
モメータの走行面に乗せた状態で拘束すると共に、前輪
の舵角を変える前輪操舵機構と後輪の舵角を変える後輪
操舵機構とを有した試験車両の走行シミュレータ試験を
行う車両の走行シミュレータ装置において、応力演算手
段が試験車両に発生する前部横力及び後部横力に基づい
て試験車両の重心位置に作用する車両横力及びヨーモー
メントを算出し、操舵角演算手段がこの車両横力及びヨ
ーモーメントと試験車両の車速に基づいて前輪スリップ
角及び後輪スリップ角に応じた前輪操舵角及び後輪操舵
角を算出し、操舵制御手段がこの前輪操舵角及び後輪操
舵角に基づいて前輪操舵機構及び後輪操舵機構を駆動制
御するようにしている。
【０００９】従って、実際に試験車両に発生する前部横
力、後部横力、車速に基づいて前輪操舵角及び後輪操舵
角を算出して前輪操舵機構及び後輪操舵機構を駆動制御
するため、予め、試験車両のサスペンションやタイヤな
どの特性をコンピュータに入力する必要はなく、且つ、
制御が複雑になることもなく、容易に走行シミュレーシ
ョンを行うことができる。
力、後部横力、車速に基づいて前輪操舵角及び後輪操舵
角を算出して前輪操舵機構及び後輪操舵機構を駆動制御
するため、予め、試験車両のサスペンションやタイヤな
どの特性をコンピュータに入力する必要はなく、且つ、
制御が複雑になることもなく、容易に走行シミュレーシ
ョンを行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施形態に係る車両の走
行シミュレータ装置の概略構成、図２に本実施形態の走
行シミュレータ装置に用いられるフラットベルトユニッ
トの概略、図３に前輪補助操舵機構の概略、図４にコン
ピュータによる制御ブロック、図５に制御ブロックの説
明、図６に制御のフローチャートを示す。
行シミュレータ装置の概略構成、図２に本実施形態の走
行シミュレータ装置に用いられるフラットベルトユニッ
トの概略、図３に前輪補助操舵機構の概略、図４にコン
ピュータによる制御ブロック、図５に制御ブロックの説
明、図６に制御のフローチャートを示す。
【００１２】本実施形態の車両の走行シミュレータ装置
において、図１及び図２に示すように、試験車両２１の
前輪２２及び後輪２３の４つのタイヤは、シャシダイナ
モメータのフラットベルトユニット１１上に乗ってい
る。このフラットベルトユニット１１は一対のローラ１
２にループ状のスチールベルト１３を掛け回すことで、
タイヤを乗せるための平らな走行面１４を有している。
そして、このフラットベルトユニット１１上の試験車両
２１は、前後の拘束部２４，２５にそれぞれ３本ずつの
ワイヤＷの一端が連結され、各ワイヤＷの他端がそれぞ
れ横力検出手段としてのロードセルＬa ，Ｌb ，Ｌc ，
Ｌd ，Ｌe ，Ｌf を介して各ポールＰに連結されること
で、試験車両２１は移動不能に拘束されることとなり、
拘束力は各ロードセルＬa 〜Ｌf によって計測される。
において、図１及び図２に示すように、試験車両２１の
前輪２２及び後輪２３の４つのタイヤは、シャシダイナ
モメータのフラットベルトユニット１１上に乗ってい
る。このフラットベルトユニット１１は一対のローラ１
２にループ状のスチールベルト１３を掛け回すことで、
タイヤを乗せるための平らな走行面１４を有している。
そして、このフラットベルトユニット１１上の試験車両
２１は、前後の拘束部２４，２５にそれぞれ３本ずつの
ワイヤＷの一端が連結され、各ワイヤＷの他端がそれぞ
れ横力検出手段としてのロードセルＬa ，Ｌb ，Ｌc ，
Ｌd ，Ｌe ，Ｌf を介して各ポールＰに連結されること
で、試験車両２１は移動不能に拘束されることとなり、
拘束力は各ロードセルＬa 〜Ｌf によって計測される。
【００１３】また、試験車両２１の左右の前輪２２はス
テアリング２６によって操舵可能であると共に、前輪補
助操舵機構（以下、ＡＦＳと称する。）２７によって補
助操舵可能となっている。一方、左右の後輪２３は後輪
操舵機構（以下、４ＷＳと称する。）２８によって操舵
可能となっている。
テアリング２６によって操舵可能であると共に、前輪補
助操舵機構（以下、ＡＦＳと称する。）２７によって補
助操舵可能となっている。一方、左右の後輪２３は後輪
操舵機構（以下、４ＷＳと称する。）２８によって操舵
可能となっている。
【００１４】このＡＦＳ２７は、図３に示すように、ス
テアリング２６の回転軸３１にサンギヤ３２が固結さ
れ、駆動モータ３３によって回転自在なリングギヤ３４
とサンギヤ３２との間に複数のプラネタリギヤ３５が噛
み合っている。そして、固定されたリングギヤ３６には
各プラネタリギヤ３５と同一軸上にプラネタリギヤ３７
が噛み合い、このプラネタリギヤ３７には操舵軸３８が
固結されたサンギヤ３９が噛み合っている。従って、通
常は、ステアリング２６の回転角度に比例して操舵軸３
８が回転するが、駆動モータ３３を駆動することで、ス
テアリング２６の回転角度に対して操舵軸３８の回転角
度を増減することができる。
テアリング２６の回転軸３１にサンギヤ３２が固結さ
れ、駆動モータ３３によって回転自在なリングギヤ３４
とサンギヤ３２との間に複数のプラネタリギヤ３５が噛
み合っている。そして、固定されたリングギヤ３６には
各プラネタリギヤ３５と同一軸上にプラネタリギヤ３７
が噛み合い、このプラネタリギヤ３７には操舵軸３８が
固結されたサンギヤ３９が噛み合っている。従って、通
常は、ステアリング２６の回転角度に比例して操舵軸３
８が回転するが、駆動モータ３３を駆動することで、ス
テアリング２６の回転角度に対して操舵軸３８の回転角
度を増減することができる。
【００１５】また、コンピュータ４１にはＡ／Ｄ変換器
４２が接続されており、このＡ／Ｄ変換器４２には車速
センサ４３がフラットベルトユニット１１から検出した
車速Ｖが入力されると共に、各ロードセルＬa 〜Ｌf が
検出した試験車両２１に作用する応力Ｆが入力される。
Ａ／Ｄ変換器４２はこの車速Ｖと応力Ｆをデジタル信号
に変換した信号をコンピュータ４１に出力する。する
と、コンピュータ４１は、車速Ｖと応力Ｆに基づいて前
輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを演算
し、前輪コントローラ（操舵制御手段）４４がＡＦＳ２
７を、後輪コントローラ（操舵制御手段）４５が４ＷＳ
２８をそれぞれ作動制御すると共に、プロジェクタ４６
を作動してスクリーン４７上にシミュレート映像を映し
出す。
４２が接続されており、このＡ／Ｄ変換器４２には車速
センサ４３がフラットベルトユニット１１から検出した
車速Ｖが入力されると共に、各ロードセルＬa 〜Ｌf が
検出した試験車両２１に作用する応力Ｆが入力される。
Ａ／Ｄ変換器４２はこの車速Ｖと応力Ｆをデジタル信号
に変換した信号をコンピュータ４１に出力する。する
と、コンピュータ４１は、車速Ｖと応力Ｆに基づいて前
輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを演算
し、前輪コントローラ（操舵制御手段）４４がＡＦＳ２
７を、後輪コントローラ（操舵制御手段）４５が４ＷＳ
２８をそれぞれ作動制御すると共に、プロジェクタ４６
を作動してスクリーン４７上にシミュレート映像を映し
出す。
【００１６】ここで、コンピュータ４１により車速Ｖと
応力Ｆから前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４
ＷＳを演算する演算制御について説明する。
応力Ｆから前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４
ＷＳを演算する演算制御について説明する。
【００１７】図４及び図５に示すように、ステアリング
２６が操舵されたとき、まず、試験車両２１の前部に
て、左右のロードセルＬb ，Ｌc の検出値の減算によっ
て横方向のワイヤ張力Ｆyfが求められると共に、試験車
両２１の後部にて、左右のロードセルＬd ，Ｌe の検出
値の減算によって横方向のワイヤ張力Ｆyrが求められ
る。そして、応力演算手段５１にて、各ワイヤ張力Ｆy
f，Ｆyrに重心から拘束部２４までの距離Ｌfw，Ｌrwを
乗算してから両者を減算することで、試験車両２１の重
心位置に作用するヨーモーメントＭを算出する。一方、
各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrを加算することで、試験車両２
１の重心位置に作用する車両横力Ｆｙを算出する。
２６が操舵されたとき、まず、試験車両２１の前部に
て、左右のロードセルＬb ，Ｌc の検出値の減算によっ
て横方向のワイヤ張力Ｆyfが求められると共に、試験車
両２１の後部にて、左右のロードセルＬd ，Ｌe の検出
値の減算によって横方向のワイヤ張力Ｆyrが求められ
る。そして、応力演算手段５１にて、各ワイヤ張力Ｆy
f，Ｆyrに重心から拘束部２４までの距離Ｌfw，Ｌrwを
乗算してから両者を減算することで、試験車両２１の重
心位置に作用するヨーモーメントＭを算出する。一方、
各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrを加算することで、試験車両２
１の重心位置に作用する車両横力Ｆｙを算出する。
【００１８】次に、操舵角演算手段５２にて、ヨーモー
メントＭを試験車両２１の重心位置でのヨー慣性モーメ
ントＩで除算してから積分（ｓはラプラス演算子）して
ヨーレイトγを求め、更に、重心から車軸までの距離Ｌ
f を乗算してから車速Ｖで除算することで、前輪補助操
舵角δＡＦＳを求める。また、車両横力Ｆｙを車両質量
ｍ及び車速Ｖで除算してヨーレイトγを減算してから積
分して重心スリップ角βＧを求め、これからヨーレイト
γに重心から車軸までの距離Ｌr を乗算し、車速Ｖで除
算したものを減算することで、後輪操舵角δ４ＷＳを求
める。
メントＭを試験車両２１の重心位置でのヨー慣性モーメ
ントＩで除算してから積分（ｓはラプラス演算子）して
ヨーレイトγを求め、更に、重心から車軸までの距離Ｌ
f を乗算してから車速Ｖで除算することで、前輪補助操
舵角δＡＦＳを求める。また、車両横力Ｆｙを車両質量
ｍ及び車速Ｖで除算してヨーレイトγを減算してから積
分して重心スリップ角βＧを求め、これからヨーレイト
γに重心から車軸までの距離Ｌr を乗算し、車速Ｖで除
算したものを減算することで、後輪操舵角δ４ＷＳを求
める。
【００１９】従って、前輪コントローラ４４は前輪補助
操舵角δＡＦＳに基づいてＡＦＳ２７を作動制御し、前
輪２２を操舵する。一方、後輪コントローラ４５は後輪
操舵角δ４ＷＳに基づいて４ＷＳ２８を作動制御し、後
輪２３を操舵する。この場合、後輪２３は後輪操舵角δ
４ＷＳが実操舵角となるが、前輪２２で、前輪補助操舵
角δＡＦＳは補助操舵角であり、ステアリング２６の操
舵による主操舵角βｆに前輪補助操舵角δＡＦＳを加算
したものが実操舵角δｆとなる。
操舵角δＡＦＳに基づいてＡＦＳ２７を作動制御し、前
輪２２を操舵する。一方、後輪コントローラ４５は後輪
操舵角δ４ＷＳに基づいて４ＷＳ２８を作動制御し、後
輪２３を操舵する。この場合、後輪２３は後輪操舵角δ
４ＷＳが実操舵角となるが、前輪２２で、前輪補助操舵
角δＡＦＳは補助操舵角であり、ステアリング２６の操
舵による主操舵角βｆに前輪補助操舵角δＡＦＳを加算
したものが実操舵角δｆとなる。
【００２０】ここで、本実施形態の車両の走行シミュレ
ータ装置による制御について説明する。
ータ装置による制御について説明する。
【００２１】まず、ステップＳ１にて、コンピュータ４
１の初期化を行い、ステップＳ２で、横方向のワイヤ張
力Ｆyf，Ｆyr及び車速Ｖをコンピュータ４１に読み込
む。そして、ステップＳ３で、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyr
及び車速Ｖに基づいて試験車両２１の重心位置に作用す
る車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出する。続い
て、ステップＳ４では、この車両横力Ｆｙ及びヨーモー
メントＭから車両挙動であるヨーレイトγ及び重心スリ
ップ角βＧを算出する。そして、ステップＳ５では、ヨ
ーレイトγ及び重心スリップ角βＧから前輪補助操舵角
δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、ステップＳ
６にて、前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４Ｗ
Ｓを各コントローラ４４，４５へ指令出力し、ステップ
Ｓ７にて試験終了判定をする。
１の初期化を行い、ステップＳ２で、横方向のワイヤ張
力Ｆyf，Ｆyr及び車速Ｖをコンピュータ４１に読み込
む。そして、ステップＳ３で、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyr
及び車速Ｖに基づいて試験車両２１の重心位置に作用す
る車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出する。続い
て、ステップＳ４では、この車両横力Ｆｙ及びヨーモー
メントＭから車両挙動であるヨーレイトγ及び重心スリ
ップ角βＧを算出する。そして、ステップＳ５では、ヨ
ーレイトγ及び重心スリップ角βＧから前輪補助操舵角
δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、ステップＳ
６にて、前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４Ｗ
Ｓを各コントローラ４４，４５へ指令出力し、ステップ
Ｓ７にて試験終了判定をする。
【００２２】上述したように本実施形態の走行シミュレ
ータ装置では、実際に試験車両２１に発生する前部横力
Ｆyfと後部横力Ｆyrを検出し、この各横力Ｆyf，Ｆyrと
車速Ｖに基づいて前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵
角δ４ＷＳを算出し、コントローラ４４，４５がこの前
輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳに基づい
てＡＦＳ２７及び４ＷＳ２８を作動制御するようにして
いる。従って、予め、試験車両２１のサスペンションや
タイヤなどの特性をコンピュータに入力する必要はな
く、且つ、制御が複雑になることもなく、大きくステア
リング操作したときの走行シミュレーションも容易に行
うことができる。
ータ装置では、実際に試験車両２１に発生する前部横力
Ｆyfと後部横力Ｆyrを検出し、この各横力Ｆyf，Ｆyrと
車速Ｖに基づいて前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵
角δ４ＷＳを算出し、コントローラ４４，４５がこの前
輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳに基づい
てＡＦＳ２７及び４ＷＳ２８を作動制御するようにして
いる。従って、予め、試験車両２１のサスペンションや
タイヤなどの特性をコンピュータに入力する必要はな
く、且つ、制御が複雑になることもなく、大きくステア
リング操作したときの走行シミュレーションも容易に行
うことができる。
【００２３】図７に本発明の他の実施形態に係る車両の
走行シミュレータ装置の制御ブロック、図８に制御のフ
ローチャートを示す。なお、前述した実施形態で説明し
たものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付し
て重複する説明は省略する。
走行シミュレータ装置の制御ブロック、図８に制御のフ
ローチャートを示す。なお、前述した実施形態で説明し
たものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付し
て重複する説明は省略する。
【００２４】本実施形態の走行シミュレータ装置に使用
される車両は、図１に示すように、ステアリング２６と
左右の前輪２２とが機械的には連結されずに電気的に連
結され、ステアリング２６の操作に応じて前輪操舵機構
（以下、ＦＳと称する。）２７ａによって操舵可能とな
っている。そして、ハンドル角センサが設けられてい
る。一方、左右の後輪２３は４ＷＳ２８によって操舵可
能となっている。
される車両は、図１に示すように、ステアリング２６と
左右の前輪２２とが機械的には連結されずに電気的に連
結され、ステアリング２６の操作に応じて前輪操舵機構
（以下、ＦＳと称する。）２７ａによって操舵可能とな
っている。そして、ハンドル角センサが設けられてい
る。一方、左右の後輪２３は４ＷＳ２８によって操舵可
能となっている。
【００２５】以下、コンピュータ４１により前輪操舵角
βｆ及び後輪操舵角βｒを演算する演算制御について説
明する。図４及び図５に示すように、まず、前述の実施
形態と同様に、試験車両２１の前部ワイヤ張力Ｆyfと後
部ワイヤ張力Ｆyrが求められ、応力演算手段５１にて、
重心から拘束部２４までの距離Ｌfw，Ｌrwを乗算して減
算することで、試験車両２１の重心位置に作用する車両
横力Ｆｙを算出する。一方、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrを
加算して試験車両２１の重心位置に作用するヨーモーメ
ントＭを算出する。
βｆ及び後輪操舵角βｒを演算する演算制御について説
明する。図４及び図５に示すように、まず、前述の実施
形態と同様に、試験車両２１の前部ワイヤ張力Ｆyfと後
部ワイヤ張力Ｆyrが求められ、応力演算手段５１にて、
重心から拘束部２４までの距離Ｌfw，Ｌrwを乗算して減
算することで、試験車両２１の重心位置に作用する車両
横力Ｆｙを算出する。一方、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrを
加算して試験車両２１の重心位置に作用するヨーモーメ
ントＭを算出する。
【００２６】次に、操舵角演算手段５２にて、ヨーモー
メントＭを試験車両２１の重心位置でのヨー慣性モーメ
ントＩで除算してから積分してヨーレイトγを求め、重
心から車軸までの距離Ｌf を乗算して車速Ｖで除算する
ことで、前輪補助操舵角δＡＦＳを求める。また、車両
横力Ｆｙを車両質量ｍ及び車速Ｖで除算してヨーレイト
γを減算してから積分して重心スリップ角βＧを求め、
ヨーレイトγに重心から車軸までの距離Ｌr を乗算し、
車速Ｖで除算したものを減算することで、後輪操舵角δ
４ＷＳを求める。
メントＭを試験車両２１の重心位置でのヨー慣性モーメ
ントＩで除算してから積分してヨーレイトγを求め、重
心から車軸までの距離Ｌf を乗算して車速Ｖで除算する
ことで、前輪補助操舵角δＡＦＳを求める。また、車両
横力Ｆｙを車両質量ｍ及び車速Ｖで除算してヨーレイト
γを減算してから積分して重心スリップ角βＧを求め、
ヨーレイトγに重心から車軸までの距離Ｌr を乗算し、
車速Ｖで除算したものを減算することで、後輪操舵角δ
４ＷＳを求める。
【００２７】最後に、スリップ角演算手段５３によって
前輪補助操舵角δＡＦＳにハンドル角センサによって検
出されたハンドル角δｆを加減算して前輪スリップ角
（前輪操舵角）βｆを求める一方、後輪操舵角δ４ＷＳ
はそのまま後輪スリップ角βｒとなる。従って、前輪コ
ントローラ４４は前輪スリップ角βｆに基づいてＦＳ２
７ａを作動制御し、前輪２２を操舵する。一方、後輪コ
ントローラ４５は後輪スリップ角βｒに基づいて４ＷＳ
２８を作動制御し、後輪２３を操舵する。
前輪補助操舵角δＡＦＳにハンドル角センサによって検
出されたハンドル角δｆを加減算して前輪スリップ角
（前輪操舵角）βｆを求める一方、後輪操舵角δ４ＷＳ
はそのまま後輪スリップ角βｒとなる。従って、前輪コ
ントローラ４４は前輪スリップ角βｆに基づいてＦＳ２
７ａを作動制御し、前輪２２を操舵する。一方、後輪コ
ントローラ４５は後輪スリップ角βｒに基づいて４ＷＳ
２８を作動制御し、後輪２３を操舵する。
【００２８】ここで、本実施形態の車両の走行シミュレ
ータ装置による制御について説明する。まず、ステップ
Ｓ１１にて、コンピュータ４１の初期化を行い、ステッ
プＳ１２で、横方向のワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrと車速Ｖと
ハンドル角Ｈをコンピュータ４１に読み込む。そして、
ステップＳ１３で、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyr及び車速Ｖ
に基づいて試験車両２１の重心位置に作用する車両横力
Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出する。続いて、ステッ
プＳ１４では、この車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭ
から車両挙動であるヨーレイトγ及び重心スリップ角β
Ｇを算出する。そして、ステップＳ１５では、ヨーレイ
トγ及び重心スリップ角βＧから前輪補助操舵角δＡＦ
Ｓ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、ステップＳ１６に
て、前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳか
ら前輪スリップ角βｆ及び後輪スリップ角βｒを算出
し、ステップＳ１７にて、前輪スリップ角βｆ及び後輪
スリップ角βｒを各コントローラ４４，４５へ指令出力
し、ステップＳ１８にて試験終了判定をする。
ータ装置による制御について説明する。まず、ステップ
Ｓ１１にて、コンピュータ４１の初期化を行い、ステッ
プＳ１２で、横方向のワイヤ張力Ｆyf，Ｆyrと車速Ｖと
ハンドル角Ｈをコンピュータ４１に読み込む。そして、
ステップＳ１３で、各ワイヤ張力Ｆyf，Ｆyr及び車速Ｖ
に基づいて試験車両２１の重心位置に作用する車両横力
Ｆｙ及びヨーモーメントＭを算出する。続いて、ステッ
プＳ１４では、この車両横力Ｆｙ及びヨーモーメントＭ
から車両挙動であるヨーレイトγ及び重心スリップ角β
Ｇを算出する。そして、ステップＳ１５では、ヨーレイ
トγ及び重心スリップ角βＧから前輪補助操舵角δＡＦ
Ｓ及び後輪操舵角δ４ＷＳを算出し、ステップＳ１６に
て、前輪補助操舵角δＡＦＳ及び後輪操舵角δ４ＷＳか
ら前輪スリップ角βｆ及び後輪スリップ角βｒを算出
し、ステップＳ１７にて、前輪スリップ角βｆ及び後輪
スリップ角βｒを各コントローラ４４，４５へ指令出力
し、ステップＳ１８にて試験終了判定をする。
【００２９】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように本発明の車両の走行シミュレータ装置によれば、
実際に試験車両に発生する前部横力、後部横力、車速か
ら、試験車両の前輪スリップ角及び後輪スリップ角に応
じた前輪操舵角及び後輪操舵角を算出し、前輪操舵機構
及び後輪操舵機構を駆動制御するようにしたので、予
め、試験車両のサスペンションやタイヤなどの特性をコ
ンピュータに入力する必要はなく、且つ、制御が複雑に
なることもなく、容易に走行シミュレーションを行うこ
とができる。
ように本発明の車両の走行シミュレータ装置によれば、
実際に試験車両に発生する前部横力、後部横力、車速か
ら、試験車両の前輪スリップ角及び後輪スリップ角に応
じた前輪操舵角及び後輪操舵角を算出し、前輪操舵機構
及び後輪操舵機構を駆動制御するようにしたので、予
め、試験車両のサスペンションやタイヤなどの特性をコ
ンピュータに入力する必要はなく、且つ、制御が複雑に
なることもなく、容易に走行シミュレーションを行うこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の走行シミュレ
ータ装置の概略構成図である。
ータ装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の走行シミュレータ装置に用いられ
るフラットベルトユニットの概略図である。
るフラットベルトユニットの概略図である。
【図３】前輪補助操舵機構の概略図である。
【図４】コンピュータによる制御ブロック図である。
【図５】制御ブロックの説明図である。
【図６】制御のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る車両の走行シミュ
レータ装置の制御ブロック図である。
レータ装置の制御ブロック図である。
【図８】制御のフローチャートである。
１１ フラットベルトユニット ２１ 試験車両 ２２ 前輪 ２３ 後輪 ２６ ステアリング ２７ 前輪補助操舵機構（ＡＦＳ） ２８ 後輪操舵機構（４ＷＳ） ４１ コンピュータ ４２ Ａ／Ｄ変換器 ４３ 車速センサ ４４ 前輪コントローラ ４５ 後輪コントローラ ４６ プロジェクタ ５１ 応力演算手段 ５２ 操舵角演算手段 ５３ スリップ角演算手段 Ｗ ワイヤ Ｌa ，Ｌb ，Ｌc ，Ｌd ，Ｌe ，Ｌf ロードセル
Claims (1)
- 【請求項１】 前輪及び後輪がシャシダイナモメータの
走行面に乗せられた状態で拘束されると共に、前輪の舵
角を変える前輪操舵機構と後輪の舵角を前輪とは独立し
て変える後輪操舵機構とを有した試験車両の走行シミュ
レータ試験を行う車両の走行シミュレータ装置におい
て、前記試験車両の前部及び後部に発生する横力を検出
する横力検出手段と、前記試験車両の速度を検出する車
速検出手段と、前記横力検出手段が検出した前部横力及
び後部横力に基づいて前記試験車両の重心位置に作用す
る車両横力及びヨーモーメントを算出する応力演算手段
と、該応力演算手段が求めた車両横力及びヨーモーメン
トと前記車速検出手段が検出した車速に基づいて前記試
験車両の前輪スリップ角及び後輪スリップ角に応じた前
輪操舵角及び後輪操舵角を算出する操舵角演算手段と、
該操舵角演算手段によって求められた前輪操舵角及び後
輪操舵角に基づいて前記前輪操舵機構及び後輪操舵機構
を駆動制御する操舵制御手段とを具えたことを特徴とす
る車両の走行シミュレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35851198A JP3430945B2 (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 車両の走行シミュレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35851198A JP3430945B2 (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 車両の走行シミュレータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180305A true JP2000180305A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3430945B2 JP3430945B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18459701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35851198A Expired - Fee Related JP3430945B2 (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 車両の走行シミュレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430945B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093212A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Kokusai Keisokki Kk | 走行試験装置 |
| JP2007093211A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Kokusai Keisokki Kk | シャシダイナモメータ |
| JP2007212152A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Ono Sokki Co Ltd | シャシーダイナモメータの車両固定装置 |
| US7413267B2 (en) * | 2004-05-27 | 2008-08-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Driver model and assistance function evaluation apparatus and method for vehicle dynamics control system in which driver model is equipped |
| JP2008215996A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ono Sokki Co Ltd | シャシーダイナモメータの車両固定装置 |
| JP2009186239A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ono Sokki Co Ltd | 車両固定装置 |
| JP2009216421A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 車両の直進性評価方法 |
| CN104062130A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-24 | 中国人民解放军63956部队 | 一种车辆操纵稳定性测试系统及方法 |
| CN104204761A (zh) * | 2012-03-23 | 2014-12-10 | 株式会社明电舍 | 底盘测功机 |
| CN105445016A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 四川航天世东汽车部件有限公司 | 汽车操纵机构耐久性能试验装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103091115A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-05-08 | 南京林业大学 | 一种汽车综合性能测试系统 |
-
1998
- 1998-12-17 JP JP35851198A patent/JP3430945B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413267B2 (en) * | 2004-05-27 | 2008-08-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Driver model and assistance function evaluation apparatus and method for vehicle dynamics control system in which driver model is equipped |
| JP2007093212A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Kokusai Keisokki Kk | 走行試験装置 |
| JP2007093211A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Kokusai Keisokki Kk | シャシダイナモメータ |
| JP2007212152A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Ono Sokki Co Ltd | シャシーダイナモメータの車両固定装置 |
| JP4689485B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2011-05-25 | 株式会社小野測器 | シャシーダイナモメータの車両固定装置 |
| JP2008215996A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ono Sokki Co Ltd | シャシーダイナモメータの車両固定装置 |
| JP2009186239A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ono Sokki Co Ltd | 車両固定装置 |
| JP2009216421A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 車両の直進性評価方法 |
| CN104204761A (zh) * | 2012-03-23 | 2014-12-10 | 株式会社明电舍 | 底盘测功机 |
| CN104204761B (zh) * | 2012-03-23 | 2016-09-28 | 株式会社明电舍 | 底盘测功机和打开和闭合底盘测功机的辊开口的方法 |
| CN104062130A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-24 | 中国人民解放军63956部队 | 一种车辆操纵稳定性测试系统及方法 |
| CN105445016A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 四川航天世东汽车部件有限公司 | 汽车操纵机构耐久性能试验装置 |
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| JP3430945B2 (ja) | 2003-07-28 |
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