JPH102842A - 車両シミュレーションシステム - Google Patents
車両シミュレーションシステムInfo
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- JPH102842A JPH102842A JP8152689A JP15268996A JPH102842A JP H102842 A JPH102842 A JP H102842A JP 8152689 A JP8152689 A JP 8152689A JP 15268996 A JP15268996 A JP 15268996A JP H102842 A JPH102842 A JP H102842A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
入力に基づく車両運動まで考慮されておらず、車両が実
際に走行しているときの車両挙動をシミュレートするこ
とは困難であった。 【解決手段】 被試験車両M1の車体の変位量と、各車
輪の変位量及び上下荷重とを検出する検出手段M2と、
各車輪のタイヤ発生力推定値を供給されて車体の挙動を
推定する車体挙動推定手段M3と、検出結果と推定され
た車体の挙動とから各車輪のタイヤ発生力を推定するタ
イヤ発生力推定手段M4と、各車輪のタイヤ発生力推定
値に基づいて被試験車両の各車輪を変位させる車輪変位
手段M5とを有し、被試験車両の実際の操舵に応じた車
両運動のシミュレーションを行う。このため、車両の操
舵による車体及び各車輪の挙動を忠実にシミュレートす
ることが可能となり、被試験車両が走行している場合の
車両挙動を正確にシミュレートできる。
Description
ンシステムに関し、操舵に応じた車両運動のシミュレー
ションを行うシステムに関する。
態で車両の挙動をシミュレートするシミュレーション装
置がある。例えば、特開平5−149833号には、自
動二輪車の後側アクスルを上下方向に加振する加振機
と、前側アクスルを上下方向に加振する加振機と、前側
アクスルを前後方向に加振する加振機とを備え、自動二
輪車の実際の路面走行負荷を忠実に再現するシミュレー
ション装置が開示されている。
ン装置は予め設定された状態に基づいて夫々の加振機を
制御しているが、操舵操作等の入力に基づく車両運動ま
で考慮されておらず、車両が実際に走行しているときの
車両挙動をシミュレートすることは困難であった。
操舵による各車輪及び車体の挙動を検出して、この検出
値から各車輪のタイヤ発生力を推定し、各車輪のタイヤ
発生力に基づいて被試験車両の各車輪を変位させること
により、被試験車両の実際の操舵に応じた車体及び各車
輪の挙動を忠実にシミュレート可能な車体シミュレーシ
ョンシステムを提供することを目的とする。
は、図1に示す如く、被試験車両M1の車体の変位量
と、各車輪の変位量及び上下荷重とを検出する検出手段
M2と、各車輪のタイヤ発生力推定値を供給されて車体
の挙動を推定する車体挙動推定手段M3と、上記検出手
段M2の検出結果と上記車体挙動推定手段M3で推定さ
れた車体の挙動とを供給されて各車輪のタイヤ発生力を
推定するタイヤ発生力推定手段M4と、上記タイヤ発生
力推定手段M4から供給される各車輪のタイヤ発生力推
定値に基づいて上記被試験車両の各車輪を変位させる車
輪変位手段M5とを有し、上記被試験車両の実際の操舵
に応じた車両運動のシミュレーションを行う。
輪及び車体の検出挙動と、タイヤ発生力推定値に基づく
車体挙動の推定値から各車輪のタイヤ発生力を推定し、
このタイヤ発生力に基づいて各車輪を変位させ被試験車
両へのフィードバックを行っているため、車両の操舵に
よる車体及び各車輪の挙動を忠実にシミュレートするこ
とが可能となり、被試験車両が走行している場合の車両
挙動を正確にシミュレートできる。
ションシステムの一実施例の構成図を示す。同図中、本
システムはリアルタイムシミュレータ(RTS)10
と、シャシー動特性試験機(VDS)20と、ステアリ
ングアクチュエータ30とより構成され、被試験車両4
0(M1)のシミュレーションを行う。
持方法を説明するための平面図、正面図を示す。図3
(A),(B)に示す如く、被試験車両40にはワイヤ
41〜46が車体の前後において中央の重心高さ位置に
接続されており、車両40の前後方向、横方向、ヨーイ
ング夫々の運動は固定され、かつ、車両40の上下方向
(矢印AV方向)、ローリング(矢印AR方向)、ピッ
チング夫々の運動は自在とされている。
験機20はコントローラ21とテスタ22とより構成さ
れている。コントローラ21はリアルタイムシミュレー
タ10から動作指令を供給されている。この動作指令は
4輪夫々の横力、前後力、セルフアライニングトルク
(SAT)として与えられる。コントローラ21はこの
動作指令に基づいてテスタ22の4輪夫々のホイールパ
ンを駆動する。
図を示す。同図中、ホイールパン51上には車両40の
タイヤ50が載置される。ホイールパン51には互いに
直交する軸52と53と、54a,54bが設けられて
いる。軸52はホイールパン51を矢印ALO方向、つ
まり車両40の前後方向に駆動する。軸53はホイール
パン51を矢印AV方向、つまり車両40の上下方向に
駆動する。軸54a,54bを共に矢印ALA方向に駆
動するとホイールパン51は車両40の横方向に駆動
し、軸54a,54bを逆方向(例えば矢印A1 ,A2
方向)に駆動するとホイールパン51はタイヤ50を矢
印AS方向にステアするように駆動する。なお、本実施
例では軸53はホイールパン51の駆動を行わず、軸5
3に加わる矢印AV方向の力、つまり上下荷重を測定す
るために用いられる。
は図5に示す如く、レーザ変位計60,61,62が設
けられている。タイヤ50の側面には反射板63が固定
されており、レーザ変位計60〜62は反射板63に対
向して配置され、タイヤ50のステア角及びキャンバ角
を計測する。
部の略重心位置はジャイロ装置65が設けられており、
このジャイロ装置65によって車両40のロール角及び
ピッチ角、つまり車体の水平面に対する傾く挙動が計測
される。このレーザ変位計60〜62及びジャイロ装置
65が検出手段M2に対応する。上記の4輪夫々の上下
荷重及びステア角及びキャンバ角と、車両40のロール
角夫々の計測値はリアルタイムシミュレータ10に供給
される。
を用いて図6に示す被試験車両40のステアリングホイ
ール66を回転駆動する。この回転駆動はサイン波形や
ステップ波形で行うことができると共に、人間の運転に
似せて行うことができる。リアルタイムシミュレータ1
0はコンピュータで構成されている。このリアルタイム
シミュレータ10はタイヤ発生力推定手段M4としての
タイヤモデル11と、車体挙動推定手段M3としての車
両運動モデル12とによりシミュレーションを行う。
す。この処理は4輪夫々について実行される。同図中、
ステップS10ではシミュレーションを行うにあたって
パラメータとして与えられた車速から車輪スリップ率を
算出する。これは例えば車速が100km/hで走行す
るとき車両40に加わる空気抵抗等の抗力から、100
km/hを維持するために駆動輪に必要とされる車輪ス
リップ率が決定される。
モデル12で算出した車体スリップ角と各タイヤのステ
ア角とを加算して得た車輪スリップ角をパラメータと
し、各タイヤの車輪スリップ率を用いて図8に示すマッ
プを参照して各タイヤの前後μ(前後方向摩擦係数)を
算出する。図8では実線Iaは車輪スリップ角が大きな
場合、実線Ibは車輪スリップ角が中程度の場合、実線
Icは車輪スリップ角が小さな場合、夫々のマップを示
している。
ラメータとし、各タイヤの前後μを用いて図9に示すマ
ップを参照して各タイヤの横μ(横方向摩擦係数)を算
出する。図9では実線IIaは車輪スリップ角が大きな場
合、実線IIbは車輪スリップ角が中程度の場合、実線II
cは車輪スリップ角が小さな場合、夫々のマップを示し
ている。次に、ステップS40で各タイヤの上下荷重を
用いて図10に示すマップを参照して各タイヤの接地μ
(接地摩擦係数)を算出する。
パラメータとし、各タイヤのキャンバ角に車両のロール
角を加算して得た各タイヤの対地キャンバ角を用いて図
11に示すマップを参照して各タイヤのキャンバスラス
ト力を算出する。図11では実線 IIIaは上下荷重が大
きな場合、実線 IIIbは上下荷重が中程度の場合、実線
IIIcは上下荷重が小さな場合、夫々を示している。
タイヤの前後力と横力とを算出する。 前後力=前後μ×接地μ …(1) 横力 =横μ×接地μ+キャンバスラスト力 …(2) 次にステップS70では各タイヤの車輪スリップ角を用
いて図12に示すマップを参照し各タイヤのSATμを
算出する。このSATμは上下荷重が3.43kNの場
合の値である。次にステップS80で各タイヤの上下荷
重Wを用いてSATMax(w)を求める。この後、ス
テップS80で次式により各タイヤのセルフアライニン
グトルク(SAT)を算出して処理を終了する。
3.43kNに対応し図13から得られたSATMax
の値である。このようにして得られた4輪夫々の横力、
前後力、セルフアライニングトルク(SAT)がリアル
タイムシミュレータ10からシャシー動特性試験機20
に与えられる。これと共に4輪夫々の横力と前後力はリ
アルタイムシミュレータ10内の車両運動モデル12に
も供給される。
動をシミュレートするもので、4輪夫々の横力と前後力
とから図14に示す前後輪横力FrFY,RrFYと前
後輪前後力FrFX,RrFXを求める。また、車両重
量M、ヨー慣性モーメントI、前輪重心間距離If、後
輪重心間距離Ir夫々はシミュレーションを行うにあた
ってパラメータとして与えられている。車両運動モデル
12は上記の値から次式に示す運動方程式を解いて、重
心位置の前後速度Vx、横速度Vy、ヨーレートγを求
める。
x、横速度Vyから車体スリップ角〔=tan-1(Vy
/Vx)〕を求め、タイヤモデル11に供給する。
各車輪の検出挙動であるステア角及びキャンバ角と、車
体の水平面に対し傾く挙動であるロール角及びピッチ角
と、タイヤ発生力推定値に基づく車体の水平面内挙動あ
る車体スリップ角の推定値から各車輪のタイヤ発生力を
推定し、このタイヤ発生力に基づいて各車輪を変位させ
被試験車両40へのフィードバックを行っているため、
車両の操舵による車体及び各車輪の挙動を忠実にシミュ
レートすることが可能となり、被試験車両が走行してい
る場合の車両挙動を正確にシミュレートできる。
被試験車両の変位量と、各車輪の変位量及び上下荷重と
を検出する検出手段と、各車輪のタイヤ発生力推定値を
供給されて車体の挙動を推定する車体挙動推定手段と、
上記検出手段の検出結果と上記車体挙動推定手段で推定
された車体の挙動とを供給されて各車輪のタイヤ発生力
を推定するタイヤ発生力推定手段と、上記タイヤ発生力
推定手段から供給される各車輪のタイヤ発生力推定値に
基づいて上記被試験車両の各車輪を変位させる車輪変位
手段とを有し、上記被試験車両の実際の操舵に応じた車
両運動のシミュレーションを行う。
輪及び車体の検出挙動と、タイヤ発生力推定値に基づく
車体挙動の推定値から各車輪のタイヤ発生力を推定し、
このタイヤ発生力に基づいて各車輪を変位させ被試験車
両へのフィードバックを行っているため、車両の操舵に
よる車体及び各車輪の挙動を忠実にシミュレートするこ
とが可能となり、被試験車両が走行している場合の車両
挙動を正確にシミュレートできる。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 被試験車両の車体の変位量と、各車輪の
変位量及び上下荷重とを検出する検出手段と、 各車輪のタイヤ発生力推定値を供給されて車体の挙動を
推定する車体挙動推定手段と、 上記検出手段の検出結果と上記車体挙動推定手段で推定
された車体の挙動とを供給されて各車輪のタイヤ発生力
を推定するタイヤ発生力推定手段と、 上記タイヤ発生力推定手段から供給される各車輪のタイ
ヤ発生力推定値に基づいて上記被試験車両の各車輪を変
位させる車輪変位手段とを有し、 上記被試験車両の実際の操舵に応じた車両運動のシミュ
レーションを行う車両シミュレーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15268996A JP3430800B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 車両シミュレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15268996A JP3430800B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 車両シミュレーションシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102842A true JPH102842A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3430800B2 JP3430800B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=15545989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15268996A Expired - Fee Related JP3430800B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 車両シミュレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430800B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543417A (ja) * | 1999-05-04 | 2002-12-17 | エムティエス・システムズ・コーポレーション | 車両の車軸試験装置に使用される荷重付与組立体 |
| US7421890B2 (en) | 2004-10-14 | 2008-09-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Tire HIL simulator |
| JP2010111246A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 路面摩擦係数推定装置 |
| CN103776589A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-07 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 汽车车轮动平衡检测方法及汽车车轮动平衡检测系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7432346B2 (ja) * | 2019-12-04 | 2024-02-16 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ接地特性計測装置、タイヤ接地特性計測システム及びタイヤ接地特性計測方法 |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15268996A patent/JP3430800B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543417A (ja) * | 1999-05-04 | 2002-12-17 | エムティエス・システムズ・コーポレーション | 車両の車軸試験装置に使用される荷重付与組立体 |
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|---|---|
| JP3430800B2 (ja) | 2003-07-28 |
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