JP4958239B2 - 車両用サスペンションの設計支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＡＤシステムを利用してサスペンションのシミュレーションを行い、車両用サスペンションの設計支援を行う車両用サスペンションの設計支援装置に関する。

従来、設計対象物を構成する構成要素のレイアウトに関する妥当性を確認するために、設計対象物を実際に試作する前に、その三次元モデル（シミュレーションモデル）をコンピュータ上で仮想的に組み上げ、各構成要素の相互間の干渉の有無を検出することで設計者の便宜を計る設計支援システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

従来の設計支援システムを車両用サスペンションの設計に適用する場合を考えると、車両用のサスペンションには、良く知られるように、二輪車用および四輪車用があり、さらにストラット型、（ダブル）ウィッシュボーン型、トレーリングアーム型あるいはマルチリンク型といった複数の型式があり、さらに型式が同一であっても、駆動輪に適用する場合と従動輪に適用する場合とでは機構が異なり、操舵輪に適用されるか否かによっても機構が異なるため、特に一旦基本設計が終了した車両用サスペンションの設計変更を行うような場合には、設計者への負担が大きくなってしまう可能性があった。
特開２００４−２１３１９８号公報

ところで、車両用のサスペンションの設計においては、操舵量に余裕を持った設計を行う必要があるが、実際の操舵量は、いわゆるクッションストローク位置が異なると異なるため、実走行時の様々なクッションストローク位置を考慮した設計を行うのが望まれる。

そこで、本発明の目的は、車両用サスペンションの設計時に、車両のクッションに係る荷重の状態に基づいて、ステアリングの操舵限界を容易に算出することが可能な車両用サスペンションの設計支援装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明の第１の態様は、収束演算法などを用いた演算を行って、車両用サスペンションの設計支援を行う車両用サスペンションの設計支援装置であって、前記サスペンションを構成するクッションに印加される荷重の状態をパラメータとして前記演算を行い前記操舵限界を算出することを特徴としている。
上記構成によれば、サスペンションを構成するクッションに印加される荷重の状態をパラメータとして収束演算法などの演算を行い操舵限界を算出するので、様々な荷重状態における操舵限界を容易に算出して把握することができ、車両用サスペンションの設計時における設計者の負担を軽減することができる。
第２の態様は、第１の態様において、前記クッションに印加される荷重の状態は、前記車両に前記サスペンションを組み込んだ状態において、前記クッションのクッション長が最大となる状態、予め設定した標準的な搭乗者が乗車した状態、通常状態、前記クッションのクッション長が最小となる状態の少なくともいずれかであることを特徴としている。
上記構成によれば、車両において、クッションに印加される荷重の代表的な状態における操舵限界を容易に把握することができる。

本発明によれば、設計対象のサスペンションを構成するクッションに印加される荷重の状態をパラメータとして収束演算などの演算を行い操舵限界を算出するので、様々な荷重状態を反映した操舵限界を迅速かつ容易に把握することができ、操舵量に余裕を持たせた車両用サスペンションを設計者の負担を増すことなく設計することができる。
また、クッションに印加される荷重の状態は、車両に前記サスペンションを組み込んだ状態において、クッションのクッション長が最大となる状態、予め設定した標準的な搭乗者が乗車した状態、通常状態、クッションのクッション長が最小となる状態の少なくともいずれかについて算出されるので、クッションに印加される荷重の代表的な状態における操舵限界を容易に把握することができ、設計対象の車両用サスペンションの操舵特性の概略を迅速に把握することができる。

次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の車両用サスペンションの設計支援装置を適用したＣＡＤシステムのブロック図である。
ＣＡＤシステム１０は、ＣＰＵ１１と、マン／マシンインターフェースとしてのキーボードやマウスを備えた入力操作部１２および表示部１３と、ＣＡＤシステムのメインプログラムや三次元モデルの画像データが格納された内部記憶装置（ＨＤＤ）１４と、基準データ等を記憶するＲＯＭ１５と、ＣＰＵ１１のワークエリアとして機能するＲＡＭ１６と、外部インターフェース１７と、当該外部インターフェース１７を介して接続された外部記憶装置２０と、を備えている。

入力操作部１２においては、キーボードから設計対象サスペンションを指定するパラメータや、サスペンションの形状を特定するための諸元値が入力され、あるいは、マウスから操作対象の選択や、指示が入力される。
内部記憶装置１４には、サスペンションの型式や機構ごとに、その代表的は三次元モデルが予め複数格納されている。
なお、内部記憶装置１４および外部記憶装置２０の利用形態は上記に限定されず、プログラムやデータの格納先としていずれの記憶装置を選択するかは任意に設定、変更可能である。

図２は、ＣＡＤシステムの処理フローチャートである。
まず、ＣＡＤシステム１０のＣＰＵ１１は、ＣＡＤプログラムを内部記憶装置１４から読み出して、起動し、オペレータが設計しようとするサスペンションの型式、機構、適用車両の駆動方式等を指定するための諸元値入力ウィンドウＷｉｎを表示部１３の表示画面に表示する（ステップＳ１）。

ここで、諸元値入力ウィンドウについて説明する。
図３は、諸元値入力ウィンドウの一例を示した図である。
諸元値入力ウィンドウＷｉｎは、大別すると、サスペンションの型式等を指定するためのセレクトタイプ領域３０と、三次元モデルの所定の定義点に空間（三次元）座標を諸元値として入力するキネマティックコーディネート領域３１と、各機構部の長さや角度等を諸元値として入力するジオメトリ領域３２と、を備えている。

セレクトタイプ領域３０には、複数の駆動方式（ＰＯＷＥＲ ＴＲＡＩＮ）から一つを選択するアイコンボタン３０１と、複数のサスペンションの型式（ＳＵＳ−ＴＹＰＥ）から一つを選択するアイコンボタン３０２と、複数のステアリングのリンク機構（ＳＴＲＧ．−ＴＹＰＥ）から一つを選択するアイコンボタン３０３と、複数のクッションスプリングの取り付け位置（ＣＵＳＨ．−ＭＯＵＮＴ）から一つを選択するアイコンボタン３０４とが配置されている。

キネマティックコーディネート領域３１には、設計対象のサスペンションの三次元モデルを生成するに際して、当該設計対象のサスペンションに固有の各定義点に対する諸元値（座標値）を入力する複数の入力欄が設けられている。
次にオペレータは、各アイコンボタン３０１〜３０４を操作して設計対象のサスペンションを指定する（ステップＳ２）。これにより、ＣＰＵ１１は、今回の選択条件を満足するサスペンションの代表的な干渉等解析モデル（第１解析モデル）を内部記憶装置１４から選択的に読み出し、表示部１３に干渉等解析ウィンドウを表示する（ステップＳ３）。

図４は、干渉等解析モデルの表示例の説明図である。
干渉等解析ウィンドウＷｋｃは、諸元値入力ウィンドウＷｉｎとは別に新たに開かれて表示される。この干渉等解析ウィンドウＷｋｃに表示される干渉等解析モデル６０では、各部の干渉の有無をはじめとして、様々な解析が行われる。

図３の例においては、アイコンボタン３０１、３０２で四輪駆動車（４ＷＤ）に適用されるダブル・ウィッシュボーン（ＤＯＵＢＬＥ Ｗ．Ｂ．）が選択されているので、干渉等解析モデル６０として、下方にアッパ・アーム６１およびロア・アーム６２の二つのサスペンペンションアームを備え、さらに、タイロッド６４とドライブシャフト６５とを備えた解析モデルが表示されている。この干渉等解析モデル６０は、さらに、アイコンボタン３０３でステアリング機構としてアーム形式（ＡＲＭ）が選択され、アイコンボタン３０４でコイルスプリング６３の取り付けアームとしてアッパ・アーム（ＵＰＰＥＲ）が選択されているので、コイルスプリング６３がアッパ・アーム６１に連結されている。

ロア・アーム６２の揺動端は定義点Ａであり、その２つの揺動支点は定義点Ｂ，Ｃである。同様に、アッパ・アーム６１の揺動端は定義点Ｅであり、その２つの揺動支点は定義点Ｆ，Ｇである。コイルスプリング６３の上端は定義点Ｔ，コイルスプリング６３とアッパ・アーム６１との連結点は定義点Ｕ、ステアリングシャフト６６とタイロッド６４との連結点は定義点Ｒ、ドライブシャフト６５の両端は定義点Ｐ，Ｗである。定義点θはステアリングシャフトの取り付け角度を表している。
次に、ＣＰＵ１１は、諸元値入力ウィンドウＷｉｎを更新し、空間座標の入力が不要な定義点の諸元値入力ボックスの表示が濃色から淡色に変化させ、その入力が不要である旨が視覚的に表現し、その諸元値の入力が不能化する（ステップＳ４）。これによりオペレータは入力すべき諸元値を容易に把握することができる。

そして、ＣＰＵ１１は、図４に示した干渉等解析モデル６０の各定義点Ａ，Ｂ，Ｃ…の諸元値（座標値）が、諸元値入力ウィンドウＷｉｎの対応する各諸元値入力ボックスに暫定的に自動登録（図示省略）する（ステップＳ５）。
そして、ＣＰＵ１１は、指定条件を満足するサスペンションの代表的な動特性解析モデル（第２解析モデル）を内部記憶装置１４から選択的に読み出し、図示を省略するが、その三次元モデルを表示部１３に表示する（ステップＳ６）。
続いて、ＣＰＵ１１は、ステップ６で選択的に読み出した動特性解析モデルの各定義点の諸元値（座標値）が、諸元値入力ウィンドウＷｉｎの対応する各諸元値入力ボックスに暫定的に自動登録される。

以上のようにして、設計対象サスペンションを指定し、その諸元値入力ウィンドウＷｉｎ、干渉等解析ウィンドウＷｋｃおよび図示しない動特性解析ウィンドウＷｇｅが表示部１３に表示されると、ＣＰＵ１１は、オペレータに諸元値の入力方法の選択を促す（ステップＳ８）。すなわち、ＣＰＵ１１は、諸元値入力ウィンドウＷｉｎから数値入力を手入力で行うか、あるいは、干渉等解析ウィンドウＷｋｃ（または、動特性解析ウィンドウＷｇｅ）に表示されている３次元モデル上で指示することにより３次元座標を読み取らせるかを選択させる。
ＣＰＵ１１は、ステップＳ８において、諸元値入力ウィンドウＷｉｎからの数値の手入力が選択されると、諸元値入力ウィンドウＷｉｎと共に干渉等解析ウィンドウＷｋｃおよび動特性解析ウィンドウＷｇｅを同一画面上に適宜に表示する。これに伴い、オペレータは、各ウィンドウ上で定義点の位置を確認し、各解析ウィンドウ上の各定義点に付された符号と同一の符号が付された諸元値入力ウィンドウＷｉｎ上のレイアウトモード入力タブ３１Ａ内で所望の諸元値を入力操作部１２を介して入力する。これにより、ステップＳ５、７において暫定登録されていた諸元値（座標値）が、所望のサスペンション形状に応じて更新される。
続いて、ＣＰＵ１１は、入力、変更された諸元値を定義点に対応付けて外部記憶装置２０に記憶する（ステップＳ１２）。

一方、諸元値を干渉等解析ウィンドウＷｋｃ（または、動特性解析ウィンドウ）に表示されている３次元モデル上で指示する場合には、干渉等解析ウィンドウＷｋｃ上の干渉等解析モデルの各定義点をドラッグし、その空間座標を適宜に移動させてモデル形状を変形させ（ステップＳ１０）、移動後の各定義点の諸元値（座標値）が新たな諸元値として読み取られる（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ１１は、定義点の移動後の新たな諸元値を、当該定義点と対応付けて外部記憶装置２０に記憶する（ステップＳ１２）。

続いて、ＣＰＵ１１は、更新された諸元値等を他のウィンドウに反映させる（ステップＳ１３）。すなわち、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１８において入力、更新された諸元値が干渉等解析ウィンドウＷｋｃおよび動特性解析ウィンドウに反映させ、そのモデル形状を諸元値に応じて変形する。また、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０、Ｓ１１において、諸元値が入力、更新された場合には、その内容を諸元値入力ウィンドウＷｉｎに反映し、対応する諸元値入力ボックス内の数値を更新後の空間座標に応じて変化させる。このように、本実施形態によれば、諸元値入力ウィンドウＷｉｎ、干渉等解析ウィンドウＷｋｃおよび動特性解析ウィンドウＷｇｅのいずれかで各定義点が入力または更新されると、当該入力または更新内容が他のウィンドウにも反映されるので、定義点への諸元値の入力や更新はいずれかのウィンドウ上でのみ行えば良い。
続いてＣＰＵ１１は、入力操作部１２の操作状態に基づいて、オペレータが全ての定義点について諸元値の入力、更新を完了させたか否かがを判別し（ステップＳ１４）、更新が完了していない場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ８に移行し、以下、同様の処理を繰り返す。

図５は、三次元シミュレーションモデルの表示例の説明図である。
一方、ステップＳ１４の判別において、更新が完了した場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、定義点について諸元値の更新を行い、各定義点の諸元値が外部記憶装置２０に登録され、図５に示すような三次元のシミュレーションモデルが生成される（ステップＳ１５）。
続いて、オペレータは、生成されたシミュレーションモデルを利用して、動作や干渉の有無等を従来と同様にチェックする（ステップＳ１６）。
続いて、ステップＳ１６の動作・干渉チェックにおいて、当該シミュレーションモデルに基づいて、干渉箇所が存在する場合のように、定義点などの修正が必要か否かがオペレータにより判定され、その結果が入力されると、ＣＰＵ１１は、修正が必要か否かを判別する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１７の判定において、修正が必要であると判別された場合には（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ８に移行し、所定の定義点を修正するために、以下、同様の処理を行うこととなる。
一方、ステップＳ１７の判定において、修正が必要ないと判別された場合には（ステップＳ１７；Ｎｏ）、処理を終了する。
次に上述の処理において、設計対象の車両のサスペンションの定義点が全て入力されると、限界操舵量の算出が可能となる。

まず、限界操舵量の算出の原理について説明する。
図６は、限界操舵量の算出原理の説明図である。図６において、図４と同一の部分には同一の符号を付すものとする。
図６（ａ）は、操舵前の車両の左前タイヤのサスペンションを車両上方から見た場合の、バーモデル（機構モデル；干渉等解析モデル）の説明図である。また、図６（ｂ）は、所定角度操舵後の車両のサスペンションを車両上方から見た場合の、バーモデル（機構モデル；干渉等解析モデル）の説明図である。
図６（ａ）に矢印ＡＲで示すようにステアリングを左に転舵した場合、タイヤ６７が左側を向くとともに、タイロッド６４と、タイロッド６４の先端側に揺動可能に取り付けられたナックルアーム６８と、のなす角θは、図６（ｂ）に示すように、操舵前と比較して大きくなる。

図６（ｃ）は、限界操舵量までステアリングを左に転舵した場合の説明図である。
そして、さらにステアリングを左に転舵し、タイロッド６４と、タイロッド６４の先端側に揺動可能に取り付けられたナックルアーム６８と、のなす角θが１８０度を超えたとすると、ナックルアーム６８が反対側に折れ曲がることとなり、図６（ａ）に示すような状態に切り返すことができなくなる。そこで、本実施形態の車両用サスペンションの設計支援装置であるＣＡＤシステム１０においては、図６（ｃ）に示すように、タイロッド６４と、タイロッド６４の先端側に揺動可能に取り付けられたナックルアーム６８と、のなす角θがシミュレーション上ほぼ１８０度となる操舵量を限界操舵量として、角θがこの角度となった時点で、操舵量の演算を中止するようにしている。

図７は、限界操舵量・限界ストローク量算出画面の説明図である。
図７（ａ）は、限界操舵量・限界ストローク量算出指示画面の説明図である。
この限界操舵量・限界ストローク量算出指示画面７０は、現在設定されているクッション位置におけるステアリングの限界操舵量あるいは現在設定されているステアリング位置からクッションの限界ストロークを算出するための指示を行うための画面である。
限界操舵量・限界ストローク量算出指示画面７０は、図７（ａ）に示すように、画面上側には、ステアリング位置を入力するためのボタン７１〜７３、７５〜７７と、入力表示欄１０１と、限界操舵量算出ボタン７４と、が配置されている。
また、画面下側には、クッション長を入力するためのボタン８１〜８４、８６〜８８と、入力表示欄１０２と、クッション限界ストローク量算出ボタン８５と、が配置され、さらに当該限界操舵量・限界ストローク量算出指示画面７０を閉じるためのクローズボタン８９が配置されている。

ステアリング位置を入力するためのボタンとしては、ステアリングを左側に最大となるまできった場合のステアリング角（＞０゜）を入力するための左最大ボタン７１と、ステアリングを中央（ｃｅｎｔｅｒ）位置とした場合のステアリング角（＝０゜）を入力するためのセンタボタン７２と、ステアリングを右側に最大（ステアリング角としては最小値）となるまできった場合のステアリング角（＜０゜）を入力するための右最大ボタン７３と、現在設定されているステアリング角をステアリングを左側にきる側に、所定ステップ角度ずつ大きくするための左ステップボタン７５と、現在設定されているステアリング角をステアリングを右側にきる側に、所定ステップ角度ずつ大きく（ステアリング角としては小さく）するための右ステップボタン７６と、ステアリング角を左右にかかわらず、アナログ的に変化させて入力可能なスライドバーボタン７７と、が設けられている。
入力表示欄１０１は、ステアリング位置をダイレクトに入力するとともに、各ボタンにより入力され、あるいは、入力表示欄１０１において直接入力されたステアリング位置を表示するための欄である。

クッション長を入力するためのボタンとしては、クッション長を車両にクッションを装着した状態における最大長とするための最大長設定ボタン８１と、クッション長を車両を水平に置いた場合に車両の自重によりクッションが縮んだ状態のクッション長（通常クッション長）とするための通常長設定ボタン８２と、クッション長を車両を水平に置いた場合に、車両に標準的と想定しているドライバー（搭乗者）が搭乗した場合のクッション長（通常搭乗時クッション長）とするための通常搭乗時長設定ボタン８３と、クッション長を車両にクッションを装着した状態における最小長とするための最小長設定ボタン８４と、現在設定されているクッション長を最大長側に、所定ステップ長ずつ長くするための最大長側ステップボタン８６と、現在設定されているクッション長を最小長側に所定ステップ長ずつ短くするための最小長側ステップボタン８７と、クッション長を最大長側、最小長側にかかわらず、アナログ的に変化させて入力可能なスライドバーボタン８８と、が設けられている。

ここで、車両にサスペンションを組み込んだ状態において、最大長設定ボタン８１は、クッションのクッション長が最大となる状態に相当し、通常長設定ボタン８２は、予め設定した標準的な搭乗者が乗車した状態に相当し、通常搭乗時長設定ボタン８３は、通常状態に相当し、最小長設定ボタン８４はクッションのクッション長が最小となる状態に相当するクッションの荷重状態を設定するものである。

入力表示欄１０２は、クッション長をダイレクトに入力するとともに、各ボタンにより入力され、あるいは、入力表示欄１０２において直接入力されたクッション長を表示するための欄である。
限界操舵量算出ボタン７４は、入力表示欄１０２に表示されているクッション長における限界操舵量の算出指示をオペレータが行うためのボタンである。
この限界操舵量算出ボタン７４をクリックすることにより、限界操舵量の算出がなされ、その結果として図７（ｂ）に示すような限界操舵量表示画面９０が表示されることとなる。

限界操舵量表示画面９０には、現在設定されているクッション長を表示する設定クッション長表示領域９１と、現在設定されているクッション長に対応する限界操舵量の最大値（本実施形態では、ステアリングを左側にきった場合）および最小値（本実施形態では、ステアリングを右側にきった場合）を表示する限界操舵量表示領域９２と、限界操舵量表示画面９０を閉じるためのＯＫボタン９３と、が表示されている。
クッション限界ストローク量算出ボタン８５は、入力表示欄１０１に表示されているステアリング位置におけるクッション限界ストローク量の算出指示をオペレータが行うためのボタンである。

このクッション限界ストローク量算出ボタン８５をクリックすることにより、クッション限界ストローク量の算出がなされ、その結果として図７（ｃ）に示すようなクッション限界ストローク量表示画面９５が表示されることとなる。
クッション限界ストローク量表示画面９５には、現在設定されているステアリング角を表示する設定ステアリング角表示領域９６と、現在設定されているステアリング角に対応するクッション限界ストローク量の最大値（本実施形態では、クッション長が長くなる場合）および最小値（本実施形態では、クッション長が短くなる場合）を表示するクッション限界ストローク量表示領域９７と、クッション限界ストローク量表示画面９５を閉じるためのＯＫボタン９８と、が表示されている。

次に限界操舵量の算出処理について説明する。
この場合において、限界操舵量は、クッションに印加されている荷重の状態、すなわち、荷重の印加に伴うクッション長により変化する。
したがって、本実施形態においては、オペレータにより指示されたクッション長、ひいては、クッションに印加されている荷重の状態をパラメータとして、収束演算等を行って、サスペンションを構成する部材の姿勢シミュレーションを行うことにより限界操舵量を算出している。

図８は、限界操舵量（最大操舵量側）の算出処理の処理フローチャートである。
図９は、限界操舵量の算出手順の説明図である。
まず、ＣＡＤシステム１０のＣＰＵ１１は、限界操舵量の算出処理の初期化処理を行う（ステップＳ２１）。
具体的には、操舵角データθｒ＝０とし、操舵角基準データθｐ＝−１とする。この操舵角基準データθｐは、シミュレーションモデル上で得られる操舵角で更新される。
次にＣＰＵ１１は、操舵角データθｒに１（＝操舵角１［゜］に相当）を加算する（ステップＳ２２）。
続いてＣＰＵ１１は、シミュレーションモデルにおける操舵角θが操舵角データθｒに対応する値（初期値は、１［゜］）となるように指示し、シミュレーションモデル上の操舵角θを取得する（ステップＳ２３）。

この場合において、シミュレーションモデル上では、操舵角をθとした場合に、図６で示したナックルアーム６８とタイロッド６４とのなす角θ１が１８０［゜］よりも手前の所定角度になった場合には、以降、操舵角データθｒとしてそれ以上の値を入力しても、操舵角θは同一の値をとり、それ以上変更されることはない。
具体的には、図９に示した例、すなわち、限界操舵量（角）が５０．３２３゜の場合、操舵角θｒとして５１゜以上の値を指定したとしてもシミュレーションモデル上の操舵角θは５０゜のままとなり、ロック状態となる。
すなわち、今回取得した操舵角θが、前回取得した操舵角＝θｐと等しければ、シミュレーションモデル上で、限界操舵角に至ったと判断することができるのである。

そこで、ＣＰＵ１１は、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しいか否かを判別する（ステップＳ２４）。
ステップＳ２４の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しくない場合には（ステップＳ２４；Ｎｏ）、θｐ＝θｒとし、再び処理をステップＳ２２に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ２４の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しい場合には（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、１［゜］単位の処理では、限界操舵角に至ったと判断して、操舵角データθｒ＝θとする（ステップＳ２６）。

次にＣＰＵ１１は、操舵角データθｒに０．１（＝操舵角０．１［゜］に相当）を加算する（ステップＳ２７）。
続いてＣＰＵ１１は、シミュレーションモデルにおける操舵角θが操舵角データθｒに対応する値となるように指示し、シミュレーションモデル上の操舵角θを取得する（ステップＳ２８）。
次に、ＣＰＵ１１は、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しいか否かを判別する（ステップＳ２９）。

ステップＳ２９の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しくない場合には（ステップＳ２４；Ｎｏ）、θｐ＝θｒとし（ステップＳ３０）、再び処理をステップＳ２７に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ２９の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しい場合には（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、０．１［゜］単位の処理では、限界操舵角に至ったと判断して、操舵角データθｒ＝θとする（ステップＳ３１）。
具体的には、図９に示した限界操舵量（角）が５０．３２３゜の場合、操舵角θｒとして５０．４゜以上の値を指定したとしてもシミュレーションモデル上の操舵角θは５０．３゜のままとなり、ロック状態となるので、操舵角データθｒ＝５０．３゜（＝θ）となる。

次にＣＰＵ１１は、操舵角データθｒに０．０１（＝操舵角０．０１［゜］に相当）を加算する（ステップＳ３２）。
続いてＣＰＵ１１は、シミュレーションモデルにおける操舵角θが操舵角データθｒに対応する値となるように指示し、シミュレーションモデル上の操舵角θを取得する（ステップＳ３３）。
次に、ＣＰＵ１１は、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しいか否かを判別する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しくない場合には（ステップＳ３４；Ｎｏ）、θｐ＝θｒとし（ステップＳ３５）、再び処理をステップＳ３２に移行し、以下、同様の処理を行う。

ステップＳ３４の判別において、取得した操舵角θが操舵角基準データθｐと等しい場合には（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、０．０１［゜］単位の処理でも、限界操舵角に至ったと判断して、限界操舵角データθｍａｘ＝θとして処理を終了する（ステップＳ３６）。
具体的には、図９に示した限界操舵量（角）が５０．３２３゜の場合、操舵角θｒとして５０．３３゜以上の値を指定したとしてもシミュレーションモデル上の操舵角θは５０．３２゜のままとなり、ロック状態となるので、操舵角データθｒ＝５０．３２゜（＝θ）となる。

以上の手順により得られた限界操舵角データθｍａｘが図７（ｂ）に示した限界操舵量表示領域９２に表示されることとなる。
以上の説明は、ステアリングを左側に切った場合、すなわち、最大操舵量側の限界操舵量の算出手順であったが、ステアリングを右側に切った場合、すなわち、最小操舵量側の限界操舵量の算出も同様になされる。
また、以上の説明は、クッション長から限界操舵量を算出する場合のものであったが、同様に、操舵量（＝ステアリング角）をパラメータとして、収束演算等を行って、サスペンションを構成する部材の姿勢シミュレーションを行うことにより当該クッションのクッション長範囲を算出し、図７（ｃ）に示したクッション限界ストローク量表示領域９７に表示することが可能となっている。

本発明の車両用サスペンションの設計支援装置を適用したＣＡＤシステムのブロック図である。 ＣＡＤシステムの処理フローチャートである。 諸元値入力ウィンドウの一例を示した図である。 干渉等解析モデルの表示例の説明図である。 三次元シミュレーションモデルの表示例の説明図である。 限界操舵量の算出原理の説明図である。図６において、図４と同一の部分には同一の符号を付すものとする。 限界操舵量・限界ストローク量算出画面の説明図である。 限界操舵量（最大操舵量側）の算出処理の処理フローチャートである。 限界操舵量の算出手順の説明図である。

符号の説明

１０ ＣＡＤシステム
１１ ＣＰＵ
１２ 入力操作部
１３ 表示部
１４ 内部記憶装置
１５ ＲＯＭ
１６ ＲＡＭ
１７ 外部インターフェース
２０ 外部記憶装置
３０ セレクトタイプ領域
３１ キネマティックコーディネート領域
３１Ａ レイアウトモード入力タブ
３２ ジオメトリ領域
７１ 左最大ボタン
７２ センタボタン
７３ 右最大ボタン
７４ 限界操舵量算出ボタン
７５ 左ステップボタン
７６ 右ステップボタン
７７ スライドバーボタン
８１ 最大長設定ボタン
８２ 通常長設定ボタン
８３ 通常搭乗時長設定ボタン
８４ 最小長設定ボタン
８５ クッション限界ストローク量算出ボタン
８６ 最大長側ステップボタン
８７ 最小長側ステップボタン
８８ スライドバーボタン
８９ クローズボタン
９０ 限界操舵量表示画面
９１ 設定クッション長表示領域
９２ 限界操舵量表示領域
９３ ＯＫボタン
９５ クッション限界ストローク量表示画面
９６ 設定ステアリング角表示領域
９７ クッション限界ストローク量表示領域
９８ ＯＫボタン
１０１ 入力表示欄
１０２ 入力表示欄
θｍａｘ 限界操舵角データ（限界操舵量）

Claims (2)

1. 収束演算法などを用いた演算を行って、車両用サスペンションの設計支援を行う車両用サスペンションの設計支援装置であって、
   前記サスペンションを構成するクッションに印加される荷重の状態をパラメータとして前記演算を行い操舵限界を算出することを特徴とする車両用サスペンションの設計支援装置。
2. 請求項１記載の車両用サスペンションの設計支援装置において、
   前記クッションに印加される荷重の状態は、前記車両に前記サスペンションを組み込んだ状態において、前記クッションのクッション長が最大となる状態、予め設定した標準的な搭乗者が乗車した状態、通常状態、前記クッションのクッション長が最小となる状態の少なくともいずれかであることを特徴とする車両用サスペンションの設計支援装置。

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