JP2011207424A - Suspension specification evaluation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、仕様の異なる複数の前輪と後輪との各サスペンションの組合せから、最適な組みあわせを選択するサスペンション仕様評価装置に関する。 The present invention relates to a suspension specification evaluation apparatus that selects an optimum combination from a combination of suspensions of a plurality of front wheels and rear wheels having different specifications.
自動車等の車両に設けられているサスペンションは、サスペンションスプリングとダンパ(ショックアブソーバ)とを備えており、車輪から車体側に伝達される振動を緩衝させる機能、及び、車輪を路面に対して押し付ける機能を有し、これらの機能により、乗り心地や操舵安定性を確保するようにしている。 A suspension provided in a vehicle such as an automobile includes a suspension spring and a damper (shock absorber), a function of buffering vibration transmitted from the wheel to the vehicle body side, and a function of pressing the wheel against the road surface. With these functions, ride comfort and steering stability are ensured.
ここで、車両がカーブ路を走行する際の一般的な車両挙動について簡単に説明する。車両がカーブ路に進入するに際し、先ず、運転者は、ブレーキングにより減速させる。すると、車両に前のめりのピッチ運動が発生し、前輪側のサスペンションに設けられているサスペンションスプリングに圧縮荷重が印加され、後輪側サスペンションのサスペンションスプリングに引張り荷重が印加される。又、車両がカーブ路を旋回している間は、車両に遠心力に伴う横加速度が発生するため、車両には旋回方向外側へ傾斜するロール運動が発生する。従って、旋回外側のサスペンションスプリングに圧縮荷重が印加され、旋回内側のサスペンションスプリングに引張り荷重が印加される。その後、カーブ路の終了付近で運転者が加速を開始すると、今度は、車両に前上がりのピッチ運動が発生する。そのため、前輪側のサスペンションスプリングに引張り荷重が印加され、後輪側のサスペンションスプリングに圧縮荷重が印加される。従って、連続するカーブ路をステアリングを切り返しながら走行するスラローム走行では、ロール運動とピッチ運動とが複合的に繰り返される車両挙動となる。又、このロール運転とピッチ運動とに伴う振動は、各サスペンションに設けられているダンパの減衰作用より抑制される。 Here, a general vehicle behavior when the vehicle travels on a curved road will be briefly described. When the vehicle enters the curved road, first, the driver decelerates by braking. Then, a forward pitch motion is generated in the vehicle, a compressive load is applied to the suspension spring provided in the suspension on the front wheel side, and a tensile load is applied to the suspension spring of the rear wheel side suspension. Further, while the vehicle is turning on a curved road, a lateral acceleration due to the centrifugal force is generated in the vehicle, and therefore, a rolling motion that is inclined outward in the turning direction is generated in the vehicle. Therefore, a compressive load is applied to the suspension spring outside the turning, and a tensile load is applied to the suspension spring inside the turning. Thereafter, when the driver starts accelerating near the end of the curved road, a pitch motion that rises forward is generated in the vehicle. Therefore, a tensile load is applied to the suspension spring on the front wheel side, and a compressive load is applied to the suspension spring on the rear wheel side. Therefore, in the slalom traveling that travels while turning back the steering on the continuous curved road, the vehicle behavior is such that the roll motion and the pitch motion are repeated in a complex manner. Moreover, the vibration accompanying this roll driving | operation and pitch motion is suppressed by the damping effect | action of the damper provided in each suspension.
この車両挙動は、サスペンションモデルの仕様(サスペンション仕様)に依存する部分が多く、サスペンション仕様を変更することで、操舵安定性を向上させることができる。従来は、このサスペンション仕様を走行試験を行うテストドライバの感性によって決定していた。 This vehicle behavior largely depends on the specifications of the suspension model (suspension specifications), and the steering stability can be improved by changing the suspension specifications. Conventionally, this suspension specification is determined by the sensitivity of a test driver who performs a running test.
しかし、テストドライバが走行試験を行うためには、異なるサスペンション仕様の車両を複数台用意し、全ての車両に対して走行確認を行う必要があり、最終的な仕様が決定するまでに時間がかかり、開発に遅れが生じてしまう不都合がある。 However, in order for a test driver to perform a running test, it is necessary to prepare multiple vehicles with different suspension specifications and check the running of all the vehicles. It takes time to determine the final specifications. There is a disadvantage that development is delayed.
ところで、ロール運動による左右方向の傾斜角度(ロール角)とピッチ運動による前後方向の傾斜角度(ピッチ角)との位相差(ロールモード)をゼロに近づけること、すなわち、ロール運動とピッチ運動との発生タイミングを同期させることで、操舵安定性が改善されることが知られている。従って、設計の段階で、ロールモードをゼロに近づけるようなサスペンション仕様がある程度決定されていれば、サスペンション仕様が絞り込まれるため、走行試験に要する時間が短縮され、開発費を大幅に削減することができる。 By the way, the phase difference (roll mode) between the tilt angle in the horizontal direction (roll angle) due to the roll motion and the tilt angle (pitch angle) in the front-rear direction due to the pitch motion is brought close to zero, that is, the roll motion and the pitch motion It is known that the steering stability is improved by synchronizing the generation timing. Therefore, if suspension specifications that bring the roll mode closer to zero have been determined to some extent at the design stage, the suspension specifications will be narrowed down, reducing the time required for running tests and greatly reducing development costs. it can.
設計の段階でサスペンション仕様をある程度決定する技術として、例えば特許文献1(特開2007−8373号公報)には、設計に際し、ロールモードを考慮した理論式を用いて、このロールモードがゼロになるようなサスペンション仕様を決定する技術が開示されている。 As a technique for determining suspension specifications to some extent at the design stage, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-8373), the roll mode becomes zero by using a theoretical formula in consideration of the roll mode at the time of design. A technique for determining such a suspension specification is disclosed.
ところで、スラローム走行等のように、操舵の切り返しを連続的に行う操舵パターンは、運転者毎に相違しており、同一仕様のサスペンションであっても、その特性は操舵パターン毎に異なっている。理想的には、全ての操舵パターンにおいてロールモードがゼロとなるサスペンション仕様が好ましいが、現実的には難しい。 By the way, the steering pattern for continuously turning the steering, such as in the case of slalom running, is different for each driver, and the characteristics of the suspension of the same specification are different for each steering pattern. Ideally, a suspension specification in which the roll mode is zero in all steering patterns is preferable, but it is difficult in practice.
上述した文献に開示されている技術では、理論式から1台の車両に対して1組のサスペンション仕様を決定しているだけであるため、操舵パターン毎のサスペンション特性が考慮されておらず、従って、走行試験において、操舵パターン毎の走行確認が必要となる。しかし、走行試験において良好な評価が得られない場合は、再度設計をやり直さなければならず、結果として開発時間が増えてしまう不都合がある。 In the technique disclosed in the above-mentioned document, only one set of suspension specifications is determined for one vehicle from the theoretical formula, so the suspension characteristics for each steering pattern are not taken into consideration. In the traveling test, traveling confirmation for each steering pattern is required. However, if a good evaluation cannot be obtained in the running test, the design must be performed again, resulting in an increase in development time.
又、上述した文献に開示されている技術では、1台の車両に対して1組のサスペンション仕様しか決定されないため、例えば、操舵安定性をある程度犠牲にして乗り心地を優先させるようなニーズがある場合、当該ニーズに沿った特性のサスペンション仕様を選択することはできず、実用性に欠ける問題がある。 In addition, in the technology disclosed in the above-mentioned document, only one set of suspension specifications is determined for one vehicle. For example, there is a need to give priority to ride comfort at the expense of steering stability to some extent. In this case, it is not possible to select a suspension specification having characteristics in line with the needs, and there is a problem of lack of practicality.
更に、サスペンション仕様を理論式から導き出しているため、このサスペンション特性が線形特性となってしまう。しかし、実際のサスペンション特性は非線形特性であるため、実際に即した解析を充分に行うことができない。 Furthermore, since the suspension specification is derived from the theoretical formula, this suspension characteristic becomes a linear characteristic. However, since the actual suspension characteristics are non-linear characteristics, it is not possible to sufficiently perform an analysis in line with the actual characteristics.
本発明は、上記事情に鑑み、実際に即した非線形のサスペンション特性に基づいてロールモードを求め、ロールモードがゼロに近い特性のサスペンション仕様は勿論のこと、ユーザのニーズに合う特性のサスペンション仕様をも特定することができて、実用性の高いサスペンション仕様評価装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention obtains a roll mode based on actual non-linear suspension characteristics, and has a suspension specification with characteristics that meet user needs as well as a suspension specification with a roll mode characteristic close to zero. An object of the present invention is to provide a highly practical suspension specification evaluation apparatus.
上記目的を達成するため本発明は、車両モデルのデータと該車両モデルに装備されるサスペンションモデルの仕様データとに基づき、操舵時の該車両モデルに発生するロール角とピッチ角との関係から前記サスペンションモデルの仕様を評価する解析処理手段を備えるサスペンション仕様評価装置において、前記解析処理手段は、前記ロール角とピッチレートとで表わされるリサージュ波形に基づき、該ロール角がゼロのときの前記ピッチレートに基づいて前記サスペンションモデルの仕様を評価することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is based on the relationship between the roll angle and the pitch angle generated in the vehicle model at the time of steering based on the vehicle model data and the specification data of the suspension model installed in the vehicle model. In the suspension specification evaluation apparatus comprising analysis processing means for evaluating the specifications of the suspension model, the analysis processing means is configured to use the pitch rate when the roll angle is zero based on a Lissajous waveform represented by the roll angle and the pitch rate. Based on the above, the specification of the suspension model is evaluated.
本発明によれば、サスペンションモデルに設定されている仕様の評価を、ロール角とピッチレートとで表わされるリサージュ波形に基づき、ロール角がゼロのときのピッチレートに基づいて行うようにしたので、実際に即した非線形のサスペンション特性に基づいてロール角とピッチ角との位相差を比較的容易に求めることができる。又、この位相差がゼロに近い特性を有するサスペンションモデルの仕様を選択することで、今回の車両モデルに対して良好な操舵安定性を得ることのできるサスペンションを特定することができる。 According to the present invention, the specification set for the suspension model is evaluated based on the Lissajous waveform represented by the roll angle and the pitch rate, and based on the pitch rate when the roll angle is zero. The phase difference between the roll angle and the pitch angle can be determined relatively easily on the basis of the actual non-linear suspension characteristics. In addition, by selecting the specifications of a suspension model having a characteristic in which the phase difference is close to zero, it is possible to specify a suspension that can obtain good steering stability for the current vehicle model.
更に、例えばユーザの好みに合う、ロール角がゼロのときのピッチレートを予め設定しておき、この予め設定したピッチレートに近いピッチレートを有する仕様のサスペンションモデルを選択することで、ユーザのニーズに合う特性のサスペンションを設定することができ、高い実用性を得ることができる。 In addition, for example, by setting a pitch rate suitable for the user's preference when the roll angle is zero, and selecting a suspension model having a specification close to the preset pitch rate, the user's needs A suspension having characteristics suitable for the above can be set, and high practicality can be obtained.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1に示すサスペンション仕様評価装置10は、後述するROMに記憶されている処理プログラムに従いサスペンション仕様評価処理を実行するCPU、処理プログラムや中間処理データを一時記憶するRAM及び処理プログラムや固定データ等を記憶するROM等のメモリ、各種データを格納するハードディスク等の大容量メモリを有し、入力される車両モデルデータとサスペンションの仕様データとに基づき、操舵条件毎のロールモードをCAE(Computer Aided Engineering)解析する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A suspension
又、このサスペンション仕様評価装置10の入力側にキーボード、マウス等を含む入力装置2が接続され、出力側にモニタ、プリンタ等の出力装置3が接続されている。このサスペンション仕様評価装置10のメモリには、サスペンション仕様評価プログラムが予め格納されており、CPUは、このサスペンション仕様評価プログラムに従って解析処理を実行する。
An
又、CPUにはサスペンション仕様評価処理を実行する機能として、車両モデル設定処理部11、解析処理手段としてのロールモード解析処理部12、及び演算結果を出力する出力処理部13を有している。更に、サスペンション仕様評価装置10には、車両に関する各種データが格納されているデータベース部14、及び車両モデル設定処理部11、ロールモード解析処理部12で演算したデータが記憶されるメモリ部15が備えられている。このデータベース部14、メモリ部15は、同一の読み書き自在な不揮発性記録媒体に構築されている。この不揮発性記録媒体としては、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等がある。
Further, the CPU has a vehicle model
車両モデル設定処理部11は、図3に示すように、解析対象となるサスペンションが装備される車両モデル1を、当該車両の各種データを用いて構築すると共に、前輪サスペンションと後輪サスペンションの各仕様データを用いて前輪サスペンションモデル21fと後輪サスペンションモデル21rとを構築する。
As shown in FIG. 3, the vehicle model
このサスペンションモデル21f,21rは、ダンパ(ショックアブソーバ)22aとサスペンションスプリング22bとを備えており、図4に示すように、これらが前後に設けられている左右のバネ下部材25L,25Rと、バネ上部材26との間に介装されている。ダンパ22aは、乗り心地と振動減衰性とを両立させるために、伸張側と圧縮側とでは、同じ大きさのダンパストローク速度に対して伸張側の減衰力が圧縮側の減衰力より大きく設定されている。そのため、操舵の切り返しを連続的に行うスラローム走行時において、バネ上部材にロール運動が発生すると、伸張側のバネ下部材(図では左側バネ下部材25L)のダンパ22aの減衰力が圧縮側のバネ下部材(図では右側バネ下部材25R)のダンパ22aの減衰力に比し大きくなる。その結果、バネ上部材26に、このバネ上部材26を押し下げる力(押圧力)が発生し、この押圧力が前後で相違する場合、前のめり、或いは前上がりのピッチ運動が発生する。そのため、スラローム走行時は、このピッチ運動が繰り返し発生することになる。
The
尚、本実施形態では、前輪サスペンションモデル21fと後輪サスペンションモデル21rとは異なる仕様で構築されており、又、左右のサスペンションモデル21f(21r)は同一仕様で構築されている。これらのデータは仕様毎にデータベース部14に予め格納されている。
In this embodiment, the front
この各サスペンションモデル21f,21rは複数の仕様が設定されている。複数のサスペンションモデル21f,21rは、先ず、基本仕様が設定され、この基本仕様に対して、段階的にパラメータチューニングを施して、複数の異なる仕様のサスペンションモデル21f,21rが設定されている。
Each of the
ロールモード解析処理部12は、車両モデル設定処理部11で構築した車両モデル1、及びパラメータチューニングを施した各前輪サスペンションモデル21fと各後輪サスペンションモデル21rとの組合せに基づいて、操舵条件毎のロールモード[deg/sec](ロール角[deg]とピッチ角[deg]との位相差)を解析し、ロール感を評価する。
The roll mode
このロールモードを算出する手段として、時系列データから算出することが考えられる。しかし、ロールモードを時系列データから算出することは、 ピッチ運動とロール運動とが非線形運動であるため膨大な演算が必要となり困難である。一方、図5(a)に示すように、カーブ路走行時の車両に発生するロール角とピッチ角との関係をリサージュ波形で示すと、ロール角とピッチ角とのロールモードがゼロ(位相差無し)の場合、太い実線で示すようにリサージュ波形は放物線となり面積がゼロとなる。又、ロールモード検出(位相差有り)の場合は、細線で示すように面積が表れるので、この面積を計算することでロールモードを求めることができる。しかし、リサージュ波形毎の面積からロールモードを一々算出することは、解析時間が必要以上にかかり、開発時間及び開発工数が嵩んでしまう。 As a means for calculating the roll mode, it is conceivable to calculate from the time series data. However, calculating the roll mode from time series data is difficult because the pitch motion and roll motion are non-linear motions, requiring enormous calculations. On the other hand, as shown in FIG. 5A, when the relationship between the roll angle and the pitch angle generated in the vehicle when traveling on a curved road is represented by a Lissajous waveform, the roll mode between the roll angle and the pitch angle is zero (phase difference). In the case of (none), the Lissajous waveform becomes a parabola as shown by a thick solid line, and the area becomes zero. In the case of roll mode detection (with phase difference), an area appears as shown by a thin line, and the roll mode can be obtained by calculating this area. However, calculating the roll mode one by one from the area for each Lissajous waveform takes more analysis time than necessary, increasing development time and development man-hours.
ところで、図5(b)に示すように、ロール角[deg]とピッチレート[deg/sec]との関係をリサージュ波形で示すと、ロール角とピッチ角との位相差に比例して、収束点Pのピッチレートが移動することが解る。この収束点Pの移動量は、ロールモードにほぼ比例しており、従って、このロールモードがゼロのときの座標を原点(横軸=0,縦軸=0)とし、ロール角が0のときのピッチレートを算出することで、このピッチレートからロールモードを代用的に算出することができる。すなわち、「ロール角とピッチ角との位相差であるロールモード」を「ロール角ゼロにおけるピッチレート」(以下「代用ロールモード」と称する)で算出することができる。尚、図5において、ロール角が+(プラス)は左転舵、−(マイナス)は右転舵を示し、ピッチ角が+(プラス)は前上がり、−(マイナス)は前のめりを示す。 By the way, as shown in FIG. 5B, when the relationship between the roll angle [deg] and the pitch rate [deg / sec] is shown by a Lissajous waveform, the convergence is proportional to the phase difference between the roll angle and the pitch angle. It can be seen that the pitch rate of the point P moves. The amount of movement of the convergence point P is substantially proportional to the roll mode. Therefore, the coordinates when the roll mode is zero are the origin (horizontal axis = 0, vertical axis = 0), and the roll angle is 0. By calculating the pitch rate, the roll mode can be calculated from this pitch rate instead. That is, the “roll mode that is the phase difference between the roll angle and the pitch angle” can be calculated by “pitch rate at zero roll angle” (hereinafter referred to as “substitute roll mode”). In FIG. 5, the roll angle + (plus) indicates left steering, − (minus) indicates right steering, the pitch angle + (plus) rises forward, and − (minus) indicates forward turning.
スラローム走行のような操舵の切り返しを連続的に行う際の運転者の操舵タイミング、及び操舵速度は、運転者毎に様々である。すなわち、操舵タイミングは、早めに転舵操作をおこなった後ゆっくりと戻すタイプから、遅いタイミングで転舵した後に早く戻すタイプまでおり、更に、操舵速度も速い操舵を好むタイプから、ゆっくりとした操舵を好むタイプまで多種多様である。 The driver's steering timing and steering speed when continuously performing steering switching such as slalom running vary from driver to driver. In other words, the steering timing ranges from a type that returns slowly after performing a steering operation early to a type that returns quickly after turning at a slower timing, and further, from a type that prefers steering with a high steering speed to a slow steering. There are a wide variety of types that prefer to.
運転者の好む操舵条件に拘わらず、ほぼ満足できる操舵安定性が得られるサスペンションは、各操舵条件においてロールモードがゼロになる特性(減衰力)を有する仕様であるとされている。 Regardless of the steering conditions preferred by the driver, a suspension that can obtain a substantially satisfactory steering stability is said to have a specification (damping force) that makes the roll mode zero under each steering condition.
本実施形態では、操舵条件毎のロール感を評価する手法として、各操舵条件において、上述した代用ロールモードがゼロに最も近い特性(減衰力)のサスペンション仕様を選択することで、当該車両モデル1に最適な仕様のサスペンションモデル21f,21rを特定する。又、操舵タイミングは、操舵入力の速度(操舵速度)と最大操舵角の位相差で設定する。
In the present embodiment, as a method of evaluating the roll feeling for each steering condition, the
具体的には、図6に示すように、横軸に操舵速度による操舵パターン、縦軸に理想的なサイン波形を示す操舵角度の最大角を基準とした位相差(操舵ピーク位相差)による操舵タイミングを取る格子状ロールモードマップにて、操舵条件を特定し、1つのサスペンション仕様に対する操舵条件毎のロール感(フィーリング)を評価する。 Specifically, as shown in FIG. 6, steering by a phase difference (steering peak phase difference) based on a steering pattern based on a steering speed on the horizontal axis and a maximum steering angle indicating an ideal sine waveform on the vertical axis. A steering condition is specified in a grid-like roll mode map that takes timing, and a roll feeling (feeling) for each steering condition with respect to one suspension specification is evaluated.
この格子状ロールモードマップの横軸には、図7に示すように、横軸に、運転者の代表的な操舵パターンとして、操舵速度の変化特性の異なる (I)台形波形、(II)台形サイン波形、(III)サイン波形、(IV)三角波形の4種が設定されている。又、この格子状ロールモードマップの縦軸には、操舵タイミングとして、操舵ピーク位相差を、位相の速い順から、(a)(b)の基準波形に対して位相が+Δtだけ進んでいる位相進み波形、(b)中立的な基準波形、(c)(b)の基準波形に対して位相が−Δtだけ遅れている位相遅れ波形の3種が設定されている。例えば、基準波形が図7の(III)に示すサイン波形である場合、図6における格子点(III,a)、(III,b)、(III,c)に対応する波形はそれぞれ図8(a)(b)(c)に示されるようになる。尚、図7、図8において、+(プラス)側が左転舵、−(マイナス)側が右転舵である。 As shown in FIG. 7, the horizontal axis of the grid-like roll mode map is different in the change characteristic of the steering speed as a typical steering pattern of the driver. (I) Trapezoid waveform, (II) Trapezoid Four types are set: sine waveform, (III) sine waveform, and (IV) triangular waveform. Further, on the vertical axis of this grid-like roll mode map, the phase at which the phase of the steering peak phase difference is advanced by + Δt with respect to the reference waveforms (a) and (b) from the fastest phase as the steering timing. Three types are set: a lead waveform, (b) a neutral reference waveform, and (c) a phase delay waveform whose phase is delayed by −Δt with respect to the reference waveform of (b). For example, when the reference waveform is the sine waveform shown in (III) of FIG. 7, the waveforms corresponding to the lattice points (III, a), (III, b), (III, c) in FIG. a) As shown in (b) and (c). In FIGS. 7 and 8, the + (plus) side is the left turning, and the − (minus) side is the right turning.
運転者の操舵条件は、操舵タイミングとしての操舵ピーク位相差と操舵速度との組合せによって表現することができるから、おおよそ、図6に示すロールモードマップで表わされる縦軸に係る操舵速度の代表パターン3種と、横軸に係る操舵ピーク位相差の代表パターン4種との組合せ、すなわち、12種類の格子点に係る何れかのパターンによって代表的な運転者の操舵条件を特定することができる。そして特定された操舵条件の全てにおいて、代用ロールモードがゼロに最も近い特性を示すサスペンション仕様を選択することで、当該車両モデル1に合う最適なサスペンションモデル21f,21rを特定することができる。尚、格子点間の代用ロールモードは補間計算により求められる。又、本実施形態では、代用ロールモードを、領域毎に設定した表示パターン(或いは色味)によって区分けして、視覚的に容易に認識できるようにしている。
Since the driver's steering condition can be expressed by a combination of the steering peak phase difference as the steering timing and the steering speed, the representative pattern of the steering speed on the vertical axis represented by the roll mode map shown in FIG. A typical driver's steering condition can be specified by a combination of the three types and four types of representative patterns of the steering peak phase difference on the horizontal axis, that is, any of the patterns related to 12 types of lattice points. In all of the specified steering conditions, the
図9には、左上に、車両モデル1に取付ける前輪サスペンションモデル21fと後輪サスペンションモデル21rの基本仕様F1,R1を設定し、この基本仕様F1,R1の各サスペンションモデル21f,21rに係るパラメータ(例えば、ダンパ22aの減衰率)を段階的にチューニングして、前輪サスペンションモデル21fの仕様が、基本仕様F1を含めて、F1〜F10の10候補の仕様が評価対象として設定され、又、後輪サスペンションモデル21rの仕様が、基本仕様R1を含めて、R1〜F7の7候補の仕様が評価対象として設定されている。そして、この70候補の組合せの中から、当該車両モデル1に適合する最適な仕様のサスペンションモデル21f,21rの組合せを特定する。
In FIG. 9, basic specifications F1 and R1 of the front
上述したロールモード解析処理部12で実行されるサスペンションモデル評価処理は、具体的には、図2に示すサスペンションモデル評価ルーチンに従う。
Specifically, the suspension model evaluation process executed by the roll mode
このルーチンでは、先ず、ステップS1で、車両モデル1の走行時の挙動を表わす車両モデルデータ(車両諸元等)、及びタイヤデータ(タイヤ諸元等)等の車両データを入力する。
In this routine, vehicle data such as vehicle model data (vehicle specifications, etc.) and tire data (tire specifications, etc.) representing the behavior of the
次いで、ステップS2へ進み、候補別に設定されているサスペンションモデルの仕様データを入力する。この仕様データは、予め設定されているサスペンションの仕様毎に入力する。 Next, the process proceeds to step S2, and the specification data of the suspension model set for each candidate is input. This specification data is input for each suspension specification set in advance.
次いで、ステップS3へ進み、次の候補があるか否かが判定される。このとき、サスペンション仕様評価装置10の出力装置に設けられているモニタ上には、次の候補が有るか否かのメッセージが表示されると共に、YESとNOの選択ボタンが表示される。そして、次候補がある場合、オペレータがYESボタンをクリックすると、プログラムはステップS2へ戻り、新たな候補の仕様データを入力する画面が表示される。
Subsequently, it progresses to step S3 and it is determined whether there exists the next candidate. At this time, a message indicating whether or not there is a next candidate is displayed on the monitor provided in the output device of the suspension
又、ステップS3で、今回、解析する全ての仕様データの入力が終了した場合、すなわち、図9に示す前輪サスペンションモデル21fに対する10候補の仕様F1〜F10、及び後輪サスペンションモデル21rに対する7候補の仕様R1〜R7の全ての入力が終了した場合、オペレータはモニタ上に表示されている選択ボタンのNOをクリックする。すると、プログラムは、ステップS4へ進み、候補別にロールモードの解析を実行し、上述したロールモードマップを作成する。この各ロールモードマップには、上述した12種類の操舵条件毎に求めた代用ロールモードが表示されている。
Further, in step S3, when all the specification data to be analyzed are input at this time, that is, 10 candidate specifications F1 to F10 for the front
その後、ステップS5へ進み、各ロールモードマップを集合させて、図9に示すようなロールモードチューニングマップを作成し、ステップS6で、このロールモードチューニングマップをメモリ部15に記憶して、ルーチンを終了する。このメモリ部15に記憶されているロールモードチューニングマップは、出力処理部13を介してモニタやプリンタなどの出力装置3から出力させることができる。
Thereafter, the process proceeds to step S5, where the roll mode maps are assembled to create a roll mode tuning map as shown in FIG. 9. In step S6, the roll mode tuning map is stored in the
上述したように、代用ロールモードがゼロに近い特性ほど、当該自動車モデル1のサスペンションモデル21f,21rとしては最適な組合せとなる。本実施形態では、この範囲の代用ロールモードを0±0.025に設定している。従って、ロールモードマップ全体に占める代用ロールモード(0±0.025)の面積が広いほど、評価値が高くなる。尚、この評価値は、例えばロールモードマップ全体の面積に対する前記代用ロールモード(0±0.025)に示す割合で表わすようにしても良い([代用ロールモード(0±0.025)面積/ロールモードマップ全体の面積]×100[%])。
又、評価対象となるサスペンションが搭載される車両が特定のニーズに沿った特性となるようにしたい場合には、ロードマップ内を一律の重みで評価するのではなく、特定の操舵条件下における代用ロールモード(0±0.025)の面積については、他の操舵条件下における代用ロールモード(0±0.025)の面積についてよりも相対的に高く評価するように重み付けをしても良い。若しくは、ニーズに沿った特定の操舵条件のみでロードマップを作成して評価しても良い。
As described above, as the substitute roll mode is closer to zero, the
In addition, when it is desired that the vehicle on which the suspension to be evaluated is mounted have characteristics that meet specific needs, the road map is not evaluated with uniform weights, but is substituted under specific steering conditions. The area of the roll mode (0 ± 0.025) may be weighted so as to be evaluated relatively higher than the area of the substitute roll mode (0 ± 0.025) under other steering conditions. Alternatively, a road map may be created and evaluated only with specific steering conditions that meet the needs.
因みに、図9では、前輪サスペンションモデル21f側が仕様F6〜F10で、後輪サスペンションモデル21r側が仕様R7の組合せの評価値が85〜95{%}となり、今回のサスペンションモデル21f,21rに設定されている複数の仕様の中では、良好な操舵安定性を得ることのできる最適な組合せであると云える。但し、前輪サスペンションモデル21f側が仕様F6〜F9で、後輪サスペンションモデル21r側が仕様R2,R3の組合せであっても、評価値が85〜95[%]の範囲であるため、良好な操舵安定性が得られると考えられる。
Incidentally, in FIG. 9, the front
従って、このロールモードチューニングマップを参酌して、良好な操舵安定性を得られると考えられる仕様のサスペンションモデル21f,21rを、1つ或いは複数選択し、それらを装備する車両を実車走行し、微調整することで、最終的な仕様を決定する。
Therefore, in consideration of this roll mode tuning map, one or a plurality of
このように、本実施形態では、ロール角とピッチレートとで構成されたリサージュ波形からロール角ゼロにおけるピッチレート(代用ロールモード)を、ロールモード(ロール角[deg]とピッチ角[deg]との位相差)の代用として用いるようにしたので、実際に即した非線形のサスペンション特性に基づく仕様を、比較的容易に求めることができる。 As described above, in this embodiment, the pitch rate (substitute roll mode) at the roll angle zero from the Lissajous waveform constituted by the roll angle and the pitch rate is changed to the roll mode (roll angle [deg] and pitch angle [deg]. Therefore, it is possible to obtain a specification based on the actual non-linear suspension characteristics relatively easily.
又、この代用ロールモードに基づき、代用ロールモードがゼロに最も近い特性のサスペンション仕様を選択することで、良好な操舵安定性を得ることのできるサスペンションモデル21f,21rの組合せを特定することができる。
Further, based on the substitute roll mode, the combination of the
更に、1つの車種に装備する前輪サスペンションモデル21f、及び後輪サスペンションモデル21rの仕様を決定するに際し、仕様毎のロールモードマップを用い、このロールモードマップに表わされている代用ロールモードに基づいて、1つの車両モデル1に適合する最適なサスペンション仕様を選択するようにしたので、全ての種類の組合せを実車走行する必要がなくなり、開発に要する時間及び走行試験に要する時間を短縮することができ、開発コストを大幅に低減することができる。
Further, when determining the specifications of the front
又、ロールモードチューニングマップを参照することで、前輪及び後輪の各サスペンション仕様の組合せによって得られる特性を、大まかに把握することができる。従って、例えば、操舵安定性をある程度犠牲にして、乗り心地を優先するサスペンション仕様の組合せを選択することも可能である。その結果、本実施形態によるサスペンション仕様評価装置10を用いることで、ユーザのニーズに合う特性のサスペンション仕様を設計段階で選択することができ、高い実用性を得ることができる。
Further, by referring to the roll mode tuning map, it is possible to roughly grasp the characteristics obtained by combining the suspension specifications of the front wheels and the rear wheels. Therefore, for example, it is possible to select a combination of suspension specifications that gives priority to ride comfort at the expense of steering stability to some extent. As a result, by using the suspension
又、図9のロールモードチューニングマップにおいて、例えば、前輪サスペンションモデル21fの仕様F1〜F5と後輪サスペンションモデル21rの仕様R1〜R7の組合せでは、良好な操舵安定性を得ることができないと経験上解っている場合は、当該仕様を除き、仕様F6〜F10と仕様R1〜R7の仕様を用い、更に、これらを細分化したチューニングを行って、図10に示すように、新たな前輪サスペンションモデル21fの仕様Fa〜Ffと後輪サスペンションモデル21rの仕様Ra〜Rgの組合せからなるロールモードマップを作成し、この各ロールモードマップを集合させてロールモードチューニングマップを作成するようにしても良い。その結果、解析に要する時間の無駄が削減されるばかりでなく、サスペンション仕様をより細密に設定することができる。
Further, in the roll mode tuning map of FIG. 9, for example, it is found from experience that good steering stability cannot be obtained by combining the specifications F1 to F5 of the front
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば前輪サスペンションモデル21fの仕様と後輪サスペンションモデル21rの仕様との組合せを、ロールモードチューニングマップとして包括的に表示するようにしたが、仕様毎に求めたロールモードマップを個別に表示するようにしても良い。又、求めた代用ロールモードをロールモードマップに対して3次元表示するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the combination of the specification of the front
更に、上述した実施形態では、ダンパ仕様(ダンパ22aの減衰率)を変更することで、代用ロールモードの特性を変えるようにしたが、前後のロールセンタ高を変更し、或いはサスペンションスプリングの仕様を変更し、或いはダンパとサスペンションスプリングとの双方の仕様を変更することで、代用ロールモードの特性を変えるようにしても良い。更に、ロールモードマップを構成する操舵条件も、12種類よりも多くても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the characteristics of the substitute roll mode are changed by changing the damper specifications (damping rate of the
1…車両モデル、
10…サスペンション仕様評価装置、
11…車両モデル設定処理部、
12…ロールモード解析処理部、
13…出力処理部、
14…データベース部、
15…メモリ部、
21f…前輪サスペンションモデル、
21r…後輪サスペンションモデル、
22a…ダンパ、
22b…サスペンションスプリング、
25L…左側バネ下部材、
25R…右側バネ下部材、
26…バネ上部材、
F1〜F10,R1〜R7,Ra〜Rg,Fa〜Ff…サスペンション仕様、
P…収束点
1 ... Vehicle model,
10: Suspension specification evaluation device,
11 ... Vehicle model setting processing unit,
12 ... Roll mode analysis processing unit,
13 ... Output processing unit,
14 ... Database section
15 ... Memory part,
21f ... Front wheel suspension model,
21r ... rear wheel suspension model,
22a ... Damper,
22b ... suspension spring,
25L ... Left unsprung member,
25R ... right unsprung member,
26 ... sprung member,
F1-F10, R1-R7, Ra-Rg, Fa-Ff ... suspension specifications,
P: Convergence point
Claims (6)
前記解析処理手段は、前記ロール角とピッチレートとで表わされるリサージュ波形に基づき、該ロール角がゼロのときの前記ピッチレートに基づいて前記サスペンションモデルの仕様を評価することを特徴とするサスペンション仕様評価装置。 Analysis processing means for evaluating the specifications of the suspension model based on the relationship between the roll angle and the pitch angle generated in the vehicle model at the time of steering based on the data of the vehicle model and the specification data of the suspension model installed in the vehicle model In the suspension specification evaluation apparatus comprising
The analysis processing means evaluates the specifications of the suspension model based on the pitch rate when the roll angle is zero based on a Lissajous waveform represented by the roll angle and the pitch rate. Evaluation device.
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