JP4842001B2 - 操縦安定性の設計支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、開発車の操縦安定性が目標性能となるようにサスペンション系、ステアリング系の設計支援を行う操縦安定性の設計支援装置に関する。

一般に、新型車（開発車）の開発段階においては、試作車の走行試験を行い、そのときの運転フィーリングから車両の操縦安定性を評価し、この評価結果に基づいて、新型車の各システム要素（サスペンション系やステアリング系のコンプライアンス等）を設定し、目標とする操縦安定性が得られるようにチューニングする。

ところで、試作車による走行試験はコストがかかるため、新型車の設計検討段階において、操縦安定性能をコンピュータ上で評価することのできる設計支援装置が種々提案されている。

例えば特許文献１（特許第３０９２４４７号公報）には、先ず、操縦安定性の目標車両性能（ヨーイング固有振動数、定常スリップゲイン、スタビリティファクタ、ヨーイング減衰比）を入力し、この目標車両性能に対応した目標等価コーナリングパワーを計算し、次いで、開発車の暫定サスペンション特性（ロールステア係数、ロールセンター高さ、サスペンション横剛性、横力コンプライアンスステア係数）を入力し、この暫定サスペンション特性に対応した暫定等価コーナリングパワーを計算する。そして、両等価コーナリングパワーの差に応じたサスペンション特性の偏差を計算し、この偏差に応じて開発車のサスペンション特性をチューニングすることで、操縦安定性の目標性能を得るようにした技術が開示されている。
特許第３０９２４４７号公報

このように、上述した公報に開示されている技術では、単に目標車両性能から算出した目標等価コーナリングパワーと、開発車の暫定サスペンション特性から算出した暫定等価コーナリングパワーとの差に応じて、開発車のサスペンション特性をチューニングするようにしている。

しかし、計算上で求めた操縦安定性の目標性能と、実際にチューニングして得られた操縦安定性能とは常に一致するとは限らず、実際に製造された開発車の操縦安定性能が目標性能から、大きくかけ離れる場合もある。実際に製造された開発車の操縦安定性能が目標性能から大きくかけ離れた場合は、再計算が必要となるため最終的な開発車が完成するまでの期間が長期化し、開発コストが嵩んでしまう問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、開発車の操縦安定性能が目標性能から大きくかけ離れることがなく、当該開発車の操縦安定性の目標性能を設計検討段階において高い精度で設定することができ、その分、開発車の試作回数が減少し、開発期間が短縮されるばかりでなく、開発コストの低減を図ることのできる操縦安定性の設計支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、開発車の操縦安定性が目標性能となるように該開発車の設計支援を行う操縦安定性の設計支援装置において、開発車の操縦安定性が目標性能となるように該開発車の設計支援を行う操縦安定性の設計支援装置において、上記開発車の応答パラメータの目標値と車両諸元とに基づき横方向運動に関する操縦安定性の目標特性値を設定する目標特性値設定処理部と、上記開発車の暫定設計パラメータと上記車両諸元とに基づき横方向運動に関する操縦安定性の暫定特性値を設定する暫定特性値設定処理部と、上記開発車の基礎となるベース車の試験結果から得られた横方向運動に関する操縦安定性の推定特性値と該ベース車の設計パラメータから計算された横方向運動に関する操縦安定性の設計特性値との差分から算出した、上記暫定特性値に対応する補正値を記憶する記憶手段と、上記暫定特性値設定処理部で設定した上記暫定特性値を上記記憶手段に記憶されている補正値で補正して正規暫定特性値を設定する正規暫定特性値設定処理部と、
上記目標特性値設定処理部で設定した目標特性値と上記正規暫定特性値設定処理部で設定した正規暫定特性値とを比較して、該正規暫定特性値が上記目標特性値に対して許容範囲内にあるか否かを解析する解析処理部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、開発車の暫定設計パラメータと車両諸元とに基づき設定した暫定特性値が目標特性値を満足させる値を示しているか否かを評価するに際し、記憶手段に記憶されている、開発車の基礎となるベース車の試験結果から得られた推定特性値と設計特性値との差に基づいて設定した補正値を読込み、この補正値で暫定特性値を補正して正規暫定特性値を設定し、この正規暫定特性値が目標特性値に対して許容範囲内にあるか否かを解析するようにしたので、実際に製造される開発車から得られる推定特性値と当該開発車の設計特性値との誤差が予め修正され、従って、開発車の操縦安定性能が目標性能から大きくかけ離れることがなく、当該開発車の操縦安定性の目標性能を設計検討段階において高い精度で設定することができる。又、その分、開発車の試作回数が減少し、開発期間が短縮されるばかりでなく、開発コストの低減を図ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図１に操縦安定性の設計を支援する設計支援装置の機能ブロック図を示す。

操縦安定性の設計を支援する設計支援装置（以下、単に「設計支援装置」と称する）１は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ及びＣＰＵを有するマイクロコンピュータを主体に構成されていると共に、ＨＤＤを代表とする不揮発性記憶手段が設けられており、後述する各処理部１１,１２，１４，１５，１６の機能を実現するためのプログラムをメモリからロードして実行することにより、車両の横方向運動に関する操縦安定性の設計支援処理が行われる。尚、本形態では、車両の横方向運動に関する操縦安定性を評価する指標に、前後輪複素コーナリングコンプライアンス（以下、「複素Ｃ．Ｃ」と称する）を特性値として用いる。
図１に示すように、設計支援装置１は、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、プリンタ等で構成された出力装置３が接続されている。又、設計支援装置１は、複素Ｃ.Ｃ目標特性値設定処理部１１、複素Ｃ．Ｃ暫定特性値設定処理部１２、複素Ｃ.Ｃ補正値データベース１３、複素Ｃ.Ｃ正規暫定特性値設定処理部１４、解析処理部１５、及び出力処理部１６の各機能を備えている。

複素Ｃ.Ｃ目標特性値設定処理部１１は、設計者等の操作者が入力装置２から入力した車両の目標応答バラメータ、及び基本的な車両諸元（基本諸元）に基づいて前後輪の複素Ｃ.Ｃの目標特性値を設定する。複素Ｃ.Ｃは、ロール方向の運動の影響を含んだ車両の操舵に対するヨー及び横運動の伝達関数を特定すると共に、各システム要素毎に、前輪及び後輪に発生する力に関する特性値と力の発生タイミングとをモデル化するものであり、一次遅れ系等価コーナリングパワーＫｆ^＊，Ｋｒ^＊を軸重で除算した値の逆数Ｄｆ，Ｄｒ、及び時定数Ｔｆ，Ｔｒとして表される。

又、図４の２輪モデルに示すように、複素Ｃ.Ｃは、前軸、及び後軸に作用する過渡的なコーナリングフォースＦf(Ｓ)，Ｆr(Ｓ)に対する横滑り角を、それぞれβｆ(Ｓ)，βｒ(Ｓ)とし、前軸と後軸とがそれぞれ分担する車両質量で除算して横加速度１ｍ／ｓ^２当たりの横力が作用した際の静的な横滑り角である等価横滑り角Ｄｆ，Ｄｒと、単位横加速度当たりの前後輪の横力の時間増分に対する横滑り角増分の微係数である微分時間Ｔｆ，Ｔrとの４つのパラメータで表すことができる。以後、Ｄｆ，Ｄｒを、「等価Ｃ．Ｃ」と称する。又、Ｔｆ，Ｔｒを時定数と称する。尚、同図において、Ｖは車速、βは車体重心の横滑り角、γはヨー角速度、δは実舵角である。

この場合、前軸側の等価横滑り角Ｄｆと応答時間Ｔｆとの関係は、
Ｆf(Ｓ)／βｆ(Ｓ)＝Ｋｆ^＊(Ｓ)＝Ｋｆ^＊／（１＋Ｔf・Ｓ） …（１）
ｍ・（Ｌr／Ｌ）・βｆ(Ｓ)／Ｆf(Ｓ)＝Ｄf(Ｓ)＝Ｄf（１＋Ｔf・Ｓ） …（２）
で表され、又、後軸側の等価横滑り角Ｄｒと応答時間Ｔｒとの関係は、
Ｆｒ(Ｓ)／βｒ(Ｓ)＝Ｋｒ^＊(Ｓ)＝Ｋｒ^＊／（１＋Ｔｒ・Ｓ） …（３）
ｍ・（Ｌf／Ｌ）・βｒ(Ｓ)／Ｆr(Ｓ)＝Ｄr(Ｓ)＝Ｄr（１＋Ｔr・Ｓ） …（４）
で表すことができる。ここで、Ｓはラプラス演算子である。

この各複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊を求めるために、操作者が入力装置２から、ハンドル角に対するヨー角速度の伝達関数の係数である応答パラメータ、及び応答パラメータの関数目標値である４つの目標値、及び演算に必要な基本車両諸元、すなわち、車両質量ｍ、ホイールベースＬ、車体重心から前軸までの距離Ｌf、車体重心から後軸までの距離Ｌｒ、正規ヨーイング慣性モーメントIn、ステアリングギヤ比Ｎ、車速Ｖを入力する。

尚、ハンドル角に対するヨー角速度並びにヨー角速度の伝達関数は（５），（６）式で表わされる。
入力装置２から入力する目標応答パラメータとして、本形態では、車両のハンドル角θｈ（θｈ＝δ・Ｎ）に対するヨー角速度の定常ゲインＧ^γ _θh(0)、ヨー角速度γの応答時間ｔｅ、ヨーイング減衰係数比ζ、ヨーイング固有振動数ωｎにヨーイング減衰係数比（ζ）を乗算した値ζωｎの４つとしている。 ここで、Ｇ^γ _θh(0)は（７）式で表される。

又、車両のヨー角速度の応答時間ｔｅは、次の（８）〜（１０）式で求められる。

又、車両のヨー、横方向の固有振動数ωｎは、次の（１１）式で表される。

又、車両の固有振動数にヨーイング減衰係数比を乗算した値ζωｎは、次の（１２）式で表される。

（７）〜（１１）式において、車速Ｖ、及び基本車両諸元ｍ，Ｌ，Ｌｆ，Ｌｒ，In，Ｎ、及び目標応答パラメータＧ^γ _θh(0)，ｔｅ，ζ，ζωｎを代入することで、未知数として残されている複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊がそれぞれ算出できる。

尚、目標応答パラメータは、上述した組み合わせ以外に、ハンドル角θｈに対する横加速度の定常ゲインＧ^ｙ” _θh(0)、横加速度に対する重心横滑り角の定常ゲインＧ^β _ｙ”(0)、車両の固有振動数ωｎ、及び固有振動数（ωｎ）にヨーイング減衰係数比（ζ）を乗算した値ζωｎの４つであっても良い。

この場合、各定常ゲインＧ^ｙ” _θh(0)，Ｇ^β _ｙ”(0)は、次の（１３），（１４）式で表される。又、上述した２つのケース以外にも種々の組み合わせが考えられる。
更に、目標応答パラメータはヨー角速度／ハンドル角のボード線図において、定常ゲイン、1Ｈｚでの位相、共振周波数及び減衰レベルの４つの値としても良い。

複素Ｃ．Ｃ暫定特性値設定処理部１２は、操作者が入力装置２から入力した開発車の前軸側及び後軸側の暫定設計パラメータと車両諸元ｍ，Ｌｆ，Ｌｒ，In，Ｎに基づき、予め設定されているプログラム等を用いて、上述した複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対応する複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを設定する。

この暫定設計パラメータは設計上の値であり、代表的なものとしては、今後チューニングされる車両の暫定サスペンション特性がある。この暫定サスペンション特性を表すパラメータとしては、ロールステア係数、前後輪用サスペンションの横力トレッド剛性、横力コンプライアンスステア係数等があり、又、タイヤコーナリングパワー（タイヤＣＰ）も含まれる。

又、複素Ｃ.Ｃ補正値データベース１３は不揮発性記憶手段に設けられており、複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒに対応する補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒが格納されている。この補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒは、今回の開発車を開発する際の基礎となる現行量産車や試作車等の試験車（これらを「ベース車」と称する）の、周期的な操舵に対する周波数応答の実車試験結果から複素Ｃ.Ｃの推定値（実際に計測して得られたデータに基づいて算出した値）を求め、この推定値と、コンピュータ上で演算された複素Ｃ.Ｃの計算値（設計上の値）との差で表される。

尚、複素Ｃ.Ｃの実験推定値は、ハンドル角θｈに対するヨー角速度γのボード線図、又はハンドル角θｈに対する横加速度ｙ“のボード線図から求める。或いは、ハンドル角θｈに対するヨー角速度γのボード線図とハンドル角θｈに対する横加速度ｙ“のボード線図とを共に考慮して求めても良い。

例えば量産車或いは開発段階で製造された試作車を計測して実験推定値を求めると、当初の設計値との間に、ある誤差が生じる。従って、設計上得られた暫定設計パラメータに基づいて複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを設定し、この暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒと複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊とを比較し、その差が許容範囲に収まっている場合であっても、実際に製造した場合、実験推定値と設計値との間に大きな誤差の生じる懸念が有る。
そのため、本形態では、複素Ｃ.Ｃ補正値データベース１３に、この推定値と設計値との差を補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒとして車種毎に蓄積しておき、後述する正規暫定特性値設定処理部１４で、複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを、この補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒで補正することで、実際に製造される開発車の複素Ｃ.Ｃを高精度に予測するようにしている。

正規暫定特性値設定処理部１４は、複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを、当該開発車の基礎となる試験車の補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒで補正して、正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'を算出する（｛Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'｝←｛Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒ｝＋｛ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒ｝）。

又、解析処理部１５は、複素Ｃ.Ｃ目標特性値設定処理部１１で設定した目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊と、正規暫定特性値設定処理部１４で算出した複素Ｃ.Ｃの正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'を比較し、正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'が目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して、許容範囲に収まっているか否かを解析し、その結果を出力処理部１６へ出力する。

すなわち、例えば目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊と正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'との差分の絶対値｜Ｄf^＊−Ｄf'｜，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜と許容値α１，α２，α３，α４とをそれぞれ比較し、全てが許容値以内のとき（｜Ｄf^＊−Ｄf'｜≦α１，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜≦α２，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜≦α３，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜≦α４）、暫定設計パラメータを今回の設計値として設定する。一方、1つでも許容範囲から外れている場合は、暫定設計パラメータの入力変更を決定する。

尚、この解析に際し、モニタ上に、前後輪の複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊と暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒとを積み重ね棒グラフ等で分析表示し、暫定設計パラメータの影響度合いを視覚的に認識でできるようにしても良い。更に、これに同級の比較対象車両の実験推定値や比較対象車両の設計パラメータを調査分析の上、各システム毎の設計値として積み重ねて表示させることで、他車種との比較を視覚的に認識できるようにしても良い。

出力処理部１６では、解析処理部１５で解析した結果を、モニタ、プリンタ等の出力装置３へ出力する。すなわち、目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'が許容範囲に収まっているときは、暫定設計パラメータを今回の設計値として登録する旨のメッセージを表示し、又、1つでも許容範囲から外れているときは、暫定設計パラメータの入力変更を促す旨のメッセージを表示する。

モニタに暫定設計パラメータの入力変更を促す旨のメッセージが表示された場合、操作者は、変更した設計暫定バラメータを入力装置２を介して複素Ｃ．Ｃ暫定特性値設定処理部１２に入力し、再演算を行う。

尚、上述した各処理部１１，１２，１４，１５での演算は、コンピュータにより処理される必要はなく、それぞれ専用のハードウエアにより実現されるものであっても良い。

以上、設計支援装置１での処理内容を機能ブロック毎に説明したが、以下においては、設計支援装置１で行われる処理内容を、図２に示す設計支援処理ルーチンを参照して説明する。

先ず、設計支援装置１に接続されているモニタには、初期画面として、４つの目標応答パラメータＧ^γθｈ(0)，ｔｅ，ζ，ζωｎ、及び車両諸元ｍ，Ｌｆ，Ｌｒ，In，Ｎ，ｈの入力を促す画面が表示される。そして、先ず、ステップＳ１で、操作者がキーボード、マウス等の入力装置２を用いて、４つの目標応答パラメータＧ^γθｈ(0)，１／Ｔ_γωn²，ζ，ζωｎを入力し、続く、ステップＳ２で車両諸元ｍ，Ｌｆ，Ｌｒ，In，Ｎを入力する。

次いで、ステップＳ３において上述した（７）〜（１２）式に基づき、複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊を算出する。
次いで、モニタ上に暫定設計パラメータの入力を促す画面が表示され、ステップＳ４において、操作者がキーボード、マウス等の入力装置２を用いて、ロールステア係数、前後輪用サスペンションの各サスペンション横剛性、横力コンプライアンスステア係数等、開発車の設計上の暫定サスペンション特性を示す、開発車の前軸側及び後軸側の暫定設計パラメータを入力する。

次いで、ステップＳ５へ進み、暫定設計パラメータと車両諸元ｍ，Ｌｆ，Ｌｒ，In，Ｎ，とに基づき、予め設定されたプログラムを用いて、複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対応する複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを計算する。又、ステップＳ６で、複素Ｃ.Ｃ補正値データベース１３に格納されている当該開発車の基礎となる現行量産車等のベース車の設計値と実験推定値との差分に基づいて設定した補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒを読込む。

そして、ステップＳ７で、複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒを補正値ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴｒで補正して、正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'を設定する（｛Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'｝←｛Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔr｝＋｛ΔＤｆ，ΔＴｆ，ΔＤｒ，ΔＴr｝）。

その後、ステップＳ８で、複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊と正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'との差分の絶対値｜Ｄf^＊−Ｄf'｜，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜を算出する。

次いで、ステップＳ９へ進み、各差分の絶対値｜Ｄf^＊−Ｄf'｜，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜が予め設定した許容値α１，α２，α３，α４よりも小さいか否か、すなわち、正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'が目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して許容値α１，α２，α３，α４内か否かを調べる。

そして、全ての正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'が目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して許容値α１，α２，α３，α４内のときは（｜Ｄf^＊−Ｄf'｜≦α１，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜≦α２，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜≦α３，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜≦α４）、ステップＳ１０へ進み、暫定設計パラメータを、今回の開発車の設計値として設定し、ルーチンを終了する。

一方、正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'の内の少なくとも１つが、目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して許容値α１，α２，α３，α４から外れているときは（｜Ｄf^＊−Ｄf'｜＞α１，｜Ｔf^＊−Ｔｆ'｜＞α２，｜Ｄr^＊−Ｄr'｜＞α３，｜Ｔr^＊−Ｔr'｜＞α４）、ステップＳ４へ戻り、操作者が入力装置２を用いて新たな暫定設計パラメータを入力するまで待機する。

このように、本形態では、暫定設計パラメータと車両諸元とに基づいて設定した複素Ｃ.Ｃの暫定特性値Ｄｆ，Ｔｆ，Ｄｒ，Ｔｒが、複素Ｃ.Ｃの目標特性値Ｄf^＊，Ｔｆ^＊，Ｄr^＊，Ｔr^＊に対して許容範囲に収まっているか否かを判断するに際し、先ず、この暫定特性値Ｄf，Ｔｆ，Ｄr，Ｔrを、試験車の設計値と推定値との差に基づいて設定した補正値ΔＤｆ，ΔＴf，ΔＤr，ΔＴrで補正することで正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'を設定したので、この正規暫定特性値Ｄf'，Ｔｆ'，Ｄr'，Ｔr'には、当該開発車の基礎となる現行量産車等のベース車から得られたデータが加味されている。

従って、開発車の推定値と設計値との誤差が過去のデータによって修正されているので、開発段階で製造する試作車の横方向運動に関する操縦安定性が目標性能から大きくかけ離れることがなくなり、当該開発車の操縦安定性の目標性能を設計検討段階において高い精度で設定することができる。その結果、開発車の試作回数が減少し、開発期間が短縮されるばかりでなく、開発コストの低減を図ることができる。

尚、設計支援装置１では、図１の機能ブロック図には明示されていないが、今回の暫定設計パラメータが開発車の設計値として設定された場合、この暫定設計パラメータに基づいて製造する開発車は、量産性に適しているか否か、及び、乗り心地、騒音、振動は問題ないか等を総合的に評価する機能を備えている。そして、ここで量産性に適していると評価された場合、当該設計値が最終的な量産車に適用される。

この最終評価の判定処理について、図３に示す最終評価判定ルーチンに従って簡単に説明する。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ２１で、上述した図２に示す設計支援処理ルーチンのステップＳ１０で設定した設計値データを読込む。次いで、ステップＳ２２で、この設計値データに基づき、当該開発車の量産性、乗り心地、騒音、振動等から実施可能か否かの条件を総合的に評価する。

そして、ステップＳ２３で、全ての評価が満足されているか否か、すなわち当該開発車が実施可能か否かを判定する。そして、全ての評価が満足されて実施可能と判定したときは、ステップＳ２４へ進み、今回の暫定設定パラメータを有効として設定し、ＨＤＤ等の不揮発性記憶手段に記憶させて、ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２３で、評価の１つでも満足されていないときは実施不可と判定されて、ステップＳ２５へ分岐し、暫定設計パラメータの変更をモニタ上等で要求して、ルーチンを終了する。

暫定設計パラメータの変更要求があった場合、操作者は、上述した図２の設計支援処理ルーチンにおいて、新たな暫定設計パラメータを入力して、再度演算を行う。

尚、本発明は上述した形態に限るものではなく、例えば、開発車の基礎となる試験車の試験結果から得られた補正値は、開発車の応答パラメータの目標特性値と車両諸元とに基づき設定した複素Ｃ.Ｃの目標特性値を補正するものであっても良く、この場合、目標特性値を補正値で補正した値と、複素Ｃ.Ｃの暫定特性値とを比較することで、暫定特性値が目標特性値に対して満足された値を示しているか否かを判定する。又、車両の横方向運動の操縦安定性を特定する要素として、本形態では複素Ｃ.Ｃを採用しているが、これに代えて複素コーナリングパワー（Ｃ.Ｐ）を適用しても良い。

設計支援装置の機能ブロック図 設計支援処理ルーチンを示すフローチャート 最終評価判定ルーチンを示すフローチャート ２輪モデルを示す説明図

符号の説明

１…設計支援装置、
２…入力装置、
３…出力装置、
１１…目標特性値設定処理部、
１２…暫定特性値設定処理部、
１３…補正値データベース、
１４…正規暫定特性値設定処理部、
１５…解析処理部、
１６…出力処理部

Claims (4)

1. 開発車の操縦安定性が目標性能となるように該開発車の設計支援を行う操縦安定性の設計支援装置において、
   上記開発車の応答パラメータの目標値と車両諸元とに基づき横方向運動に関する操縦安定性の目標特性値を設定する目標特性値設定処理部と、
   上記開発車の暫定設計パラメータと上記車両諸元とに基づき横方向運動に関する操縦安定性の暫定特性値を設定する暫定特性値設定処理部と、
   上記開発車の基礎となるベース車の試験結果から得られた横方向運動に関する操縦安定性の推定特性値と該ベース車の設計パラメータから計算された横方向運動に関する操縦安定性の設計特性値との差分から算出した、上記暫定特性値に対応する補正値を記憶する記憶手段と、
   上記暫定特性値設定処理部で設定した上記暫定特性値を上記記憶手段に記憶されている補正値で補正して正規暫定特性値を設定する正規暫定特性値設定処理部と、
   上記目標特性値設定処理部で設定した目標特性値と上記正規暫定特性値設定処理部で設定した正規暫定特性値とを比較して、該正規暫定特性値が上記目標特性値に対して許容範囲内にあるか否かを解析する解析処理部と
   を備えることを特徴とする操縦安定性の設計支援装置。
2. 上記応答パラメータの目標値は、ハンドル角に対するヨー角速度の定常ゲインと、該ヨー角速度の応答時間と、減衰係数比と、該減衰係数比に固有振動数を乗算した値との４つである
   ことを特徴とする請求項１記載の操縦安定性の設計支援装置。
3. 上記応答パラメータの目標値は、ハンドル角に対する横加速度の定常ゲインと、該横加速度に対する重心横滑り角の定常ゲインと、固有振動数と、該固有振動数に減衰係数比を乗算した値との４つである
   ことを特徴とする請求項１記載の操縦安定性の設計支援装置。
4. 上記応答パラメータの目標値は、ハンドル角に対するヨー角速度の周波数応答特性において、定常ゲインと1Hzでの位相と共振周波数と減衰レベルとの４つである
   ことを特徴とする請求項１記載の操縦安定性の設計支援装置。

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