JP5308052B2 - Steering stability evaluation method - Google Patents
Steering stability evaluation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5308052B2 JP5308052B2 JP2008098481A JP2008098481A JP5308052B2 JP 5308052 B2 JP5308052 B2 JP 5308052B2 JP 2008098481 A JP2008098481 A JP 2008098481A JP 2008098481 A JP2008098481 A JP 2008098481A JP 5308052 B2 JP5308052 B2 JP 5308052B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- steering stability
- gradient
- stability evaluation
- lateral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
本発明は、操舵時における操縦安定性を、操縦安定性評価用の操舵入力パターンに従って車両を走行させたときに生じる横加加速度勾配、及び/又はヨーレートのオーバシュート量を用いて評価する操縦安定性評価方法に関する。 The present invention evaluates steering stability during steering using the lateral jerk gradient generated when the vehicle is driven according to the steering input pattern for steering stability evaluation and / or the amount of yaw rate overshoot. It relates to the evaluation method.
ドライバーの操作に対する車両の過渡応答性能の向上を論議する際、ヨー運動、横運動、ロール運動などの車体運動そのものに着目するのは当然のことながら、それらの運動をドライバーがどのように認知し評価しているのか、いわゆる運動感受特性を含めた検討が必要である。人間特性から見た操縦安定性の指標は、ヨー角速度のゲイン、応答時間と車両の制御のしやすさや、スリップ角とヨーの応答時間など、従来から多くの研究がなされている。 When discussing the improvement of the vehicle's transient response performance to the driver's operation, it is natural to focus on the body movement itself such as yaw movement, lateral movement, roll movement, etc., and how the driver recognizes these movements. It is necessary to consider whether it is being evaluated or so-called motor sensation characteristics. Many studies have been made on the maneuvering stability index from the viewpoint of human characteristics, such as gain of yaw angular velocity, response time and ease of vehicle control, and slip angle and yaw response time.
そして、例えば下記の非特許文献1には、車両の横加加速度(横ジャーク)のピーク値と、この横加加速度がピーク値に達するまでの所要時間との2つの車両の物性量を指標として用いることにより、操縦安定性感を評価しうることが記載されている。
Then, for example, in the following
しかし前記非特許文献1では、種々の異なる車両に対して実験が行われ、その車両の操縦安定性の感応評価と、前記車両の物性量(横加加速度のピーク値と、ピーク値に達するまでの所要時間)との関係が論じられているもの、異なる特性のタイヤを装着したタイヤ違いの車両における実験が含まれていない。
However, in
そこで本発明者は、一つの車体に対して、異なる特性の種々のタイヤを順次交換して装着し、タイヤ違いの車両に対する操縦安定性の感応評価実験を行うとともに、その実験結果の一例を図11に示す。同図には、特性の異なるサイズ225/55R17の8種類タイヤA1〜A8を準備し、各タイヤA1〜A8を、スポーツ系乗用車(国産FR車、3.5L)に順次装着して、レーンチェンジ用の操舵入力パターン(図2に示す)にて走行したときの操縦安定性の感応評価と、車両の物性量(横加加速度のピーク値と、ピーク値に達するまでの所要時間)との関係が示されている。括弧内の数字は、操縦安定性の感応評価値である。同図の実験結果からは、非特許文献1にて論じられた如き傾向、即ち、ピーク値が大きく、又ピーク値に達するまでの所要時間が短いほど操縦安定性の官能評価に優れるという傾向を捉えることができず、タイヤ違いの車両に対しては、前記車両の物性量(横加加速度のピーク値と、ピーク値に達するまでの所要時間)から、操縦安定性を感応評価することはできないということが判明した。これは、タイヤ違いの車両の場合、タイヤのトレッドゴム等により横加加速度のピーク値が大きく変化してしまうからと推測される。
Therefore, the present inventor sequentially replaces and mounts various tires having different characteristics on one vehicle body, conducts a sensitivity evaluation experiment on steering stability for a vehicle having different tires, and shows an example of the experimental results. 11 shows. In the figure, eight types of tires A1 to A8 of size 225 / 55R17 with different characteristics are prepared, and each tire A1 to A8 is sequentially mounted on a sports passenger car (domestic FR car, 3.5L) to change the lane. The relationship between the sensitivity evaluation of steering stability when driving with the steering input pattern (shown in FIG. 2) and the amount of physical properties of the vehicle (the peak value of lateral jerk and the time required to reach the peak value) It is shown. The numbers in parentheses are the sensitivity evaluation values for steering stability. From the experimental results shown in the figure, the tendency as discussed in
そこで本発明は、前記横加加速度のピーク値、及びピーク値に達するまでの所要時間に代えて、横加加速度勾配Y”及び/又はヨーレートのオーバシュート量を用いることを基本として、タイヤ違いの車両に対しても、操舵時における操縦安定性をより精度良く評価しうる操縦安定性評価方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is based on the use of the lateral jerk gradient Y ″ and / or the yaw rate overshoot amount instead of the peak value of the lateral jerk and the time required to reach the peak value. On the other hand, it aims at providing the steering stability evaluation method which can evaluate the steering stability at the time of steering more accurately.
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、操縦安定性評価用の操舵入力パターンを設定する操舵入力設定ステップと、
前記操舵入力パターンに従って車両を走行させたときに生じる車両の横加速度Yを測定し、この横加速度Yの経時的な横加速度データDy(t、Y)を得る横加速度測定ステップと、
前記横加速度データDy(t、Y)を回帰分析して、該横加速度データDy(t、Y)の2次回帰式を求めるとともに、この2次回帰式を時間tで微分してなる横加加速度Y’を、さらに時間tで微分することにより前記2次回帰式の2次導関数である横加加速度勾配Y”を求める演算ステップと、
前記横加加速度勾配Y”に基づき、操舵時における操縦安定性を評価する評価ステップとを具えることを特徴としている。
In order to achieve the object, the invention of
A lateral acceleration measuring step of measuring lateral acceleration Y of the vehicle generated when the vehicle is driven according to the steering input pattern and obtaining lateral acceleration data Dy (t, Y) of the lateral acceleration Y over time;
The lateral acceleration data Dy (t, Y) is subjected to regression analysis to obtain a quadratic regression equation of the lateral acceleration data Dy (t, Y), and the lateral jerk obtained by differentiating the quadratic regression equation with time t. A step of calculating a lateral jerk gradient Y ″ that is a second derivative of the second regression equation by differentiating Y ′ by time t;
And an evaluation step for evaluating steering stability during steering based on the lateral jerk gradient Y ″.
又請求項2の発明では、前記操舵入力パターンは、操舵角θが0°から最大角θAまで略S字状にのびる変化曲線部と、操舵角θが最大角θAで一定の直線部とを含むとともに、
前記横加速度データDy(t、Y)は、この横加速度データDy(t、Y)からなるt−Y曲線の勾配が最大となる最大勾配位置を含む領域範囲において回帰分析され前記2次回帰式が求められることを特徴としている。
In the invention of
The lateral acceleration data Dy (t, Y) is subjected to regression analysis in a region range including the maximum gradient position where the gradient of the tY curve composed of the lateral acceleration data Dy (t, Y) is maximum, and the quadratic regression equation. Is required.
又請求項3の発明では、前記評価ステップは、前記横加加速度勾配Y”の大小により操縦安定性を評価することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the evaluation step, the steering stability is evaluated based on the magnitude of the lateral jerk gradient Y ″.
又請求項4の発明では、前記評価ステップは、前記操舵入力パターンを用いた事前の操縦安定性評価テストにより、操縦安定性評価値の事前データDkと、そのときの横加加速度勾配Y”の事前データDy”とを求め、かつこの事前データDk、Dy”から横加加速度勾配Y”による操縦安定性評価値Kの推定式K=f(Y”)を導くとともに、
該推定式K=f(Y”)を用いて、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”から操縦安定性評価値を推定して評価することを特徴としている。
According to the invention of
Using the estimation formula K = f (Y ″), a steering stability evaluation value is estimated and evaluated from the lateral jerk gradient Y ″ obtained by the calculation step.
又請求項5の発明では、前記横加速度測定ステップは、前記操舵入力パターンに従って車両を走行させたときに生じる車両のヨーレートZを測定し、操舵角θが最大角θAに到達した時のヨーレートZのオーバシュート量ΔZを得るヨーレート測定ステップを含むとともに、
前記評価ステップは、前記横加加速度勾配Y”と、前記ヨーレートZのオーバシュート量ΔZとに基づき、操舵時における操縦安定性を評価することを特徴としている。
In the invention according to
The evaluation step is characterized in that steering stability during steering is evaluated based on the lateral jerk gradient Y ″ and the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z.
又請求項6の発明では、前記評価ステップは、前記操舵入力パターンを用いた事前の操縦安定性評価テストにより、操縦安定性評価値の事前データDkと、そのときの横加加速度勾配Y”の事前データDy”と、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZの事前データDzとを求め、かつこの事前データDk、Dy”、Dzから横加加速度勾配Y”とオーバシュート量ΔZとによる操縦安定性評価値Kの推定式K=g(Y”、Z)を導くとともに、
該推定式K=g(Y”、Z)を用いて、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”とオーバシュート量ΔZとから操縦安定性評価値Kを推定して評価することを特徴としている。
According to the invention of
Using the estimation formula K = g (Y ″, Z), the steering stability evaluation value K is estimated and evaluated from the lateral jerk gradient Y ″ obtained by the calculation step and the overshoot amount ΔZ. It is said.
又請求項7の発明では、前記推定式K=g(Y”、Z)は、次式で表されることを特徴としている。式中、a1、a2、a3は係数である。
K=a1・Y”+a2・ΔZ+a3
The invention according to claim 7 is characterized in that the estimation equation K = g (Y ″, Z) is expressed by the following equation: a1, a2, and a3 are coefficients.
K = a1 · Y ″ + a2 · ΔZ + a3
又請求項8の発明では、前記推定式K=g(Y”、Z)は、前記係数a1、a2、a3を重回帰分析により求めた重回帰式であることを特徴としている。
The invention of
本発明の操縦安定性評価方法によれば、操舵時における操縦安定性に対して、横加加速度勾配Y”、及び/又はヨーレートのオーバシュート量は相関があり、車両が所定の操舵入力パターンに従って走行する際の横加加速度勾配Y”、及び/又はヨーレートのオーバシュート量を測定することで、タイヤ違いの車両に対しても、この横加加速度勾配Y”、及び/又はヨーレートのオーバシュート量を用いて、操舵時における操縦安定性を評価することができる。 According to the steering stability evaluation method of the present invention, the lateral jerk gradient Y ″ and / or the overshoot amount of the yaw rate are correlated with the steering stability during steering, and the vehicle travels according to a predetermined steering input pattern. By measuring the lateral jerk gradient Y ″ and / or the yaw rate overshoot amount, the lateral jerk gradient Y ″ and / or the yaw rate overshoot amount can be used for vehicles with different tires. The steering stability during steering can be evaluated.
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は、第1の発明の操縦安定性評価方法を示すフローチャートであって、操舵入力設定ステップと、横加速度測定ステップと、演算ステップと、評価ステップとを含んで構成される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a steering stability evaluation method according to the first aspect of the invention, and includes a steering input setting step, a lateral acceleration measurement step, a calculation step, and an evaluation step.
前記操舵入力設定ステップは、操縦安定性評価用の操舵入力パターン1を設定するステップであって、この操舵入力パターン1として、レーンチェンジを行う際の操舵に近いパターンが好ましく採用される。具体的には、図2に示すように、操舵入力パターン1は、操舵角θが0°から最大角θAまで略S字状にのびる変化曲線部j1と、操舵角θが前記最大角θAで一定の直線部j2とを含むものが好ましい。なお同図には、0°の操舵角θのままで走行する直線部j3と、この直線部j3に連なりかつ操舵角θが最大角θAとなるまで一方の操舵方向(例えば右きり)に操舵しながら走行する前記変化曲線部j1と、この変化曲線部j1に連なり前記最大角θA の操舵角θのままで走行を行う前記直線部j2と、この直線部j2に連なりかつ操舵角θが他方の操舵側の最大角θB となるまで他方の操舵方向(例えば左側)に操舵しながら走行する変化曲線部j4と、この変化曲線部j4に連なりかつ操舵角θを前記最大角θBから0°まで戻す変化曲線部j5とを含むものが示されている。
The steering input setting step is a step of setting a
次に、横加速度測定ステップでは、前記操舵入力パターン1に従って車両を走行させ、そのときに生じる車両の横加速度Yを測定することにより、この横加速度Yの経時的なデータである横加速度データDy(t、Y)を得る。具体的には、自動操舵装置を用い、前記操舵入力パターン1に沿って車両を自動操縦するとともに、車両に取り付けた横加速度センサを用いて横加速度Yを測定することにより、前記横加速度データDy(t、Y)を得ることができる。なお測定時の走行速度は、一定であれば特に規制されないが、例えば40〜120km/hの範囲とすることが、横加速度Yの変化をより明確に得る上で好ましい。なお図3には、図2の操舵入力パターン1に従い、速度80km/hにて走行した時に測定した横加速度データDy(t、Y)の一部をプロットした散布図の一例が示されている。
Next, in the lateral acceleration measurement step, the vehicle is driven in accordance with the
次に、前記演算ステップでは、まず前記横加速度測定ステップで得た横加速度データDy(t、Y)を回帰分析することにより、該横加速度データDy(t、Y)の2次回帰式(1)を求める。即ち2次回帰式(1)における回帰係数c0、c1、c2を、周知の回帰分析法(例えば最小2乗法等)を用いて求める。
Y=c0・t2+c1・t+c2 −−−(1)
Next, in the calculation step, first, by performing regression analysis on the lateral acceleration data Dy (t, Y) obtained in the lateral acceleration measuring step, a quadratic regression equation (1) of the lateral acceleration data Dy (t, Y) is obtained. ) That is, the regression coefficients c0, c1, and c2 in the quadratic regression equation (1) are obtained using a known regression analysis method (for example, the least square method).
Y = c0 · t 2 + c1 · t + c2 --- (1)
このとき、前記横加速度データDy(t、Y)からなるt−Y曲線の勾配が最大となる最大勾配位置Q0を含む領域範囲Qにおいて、前記横加速度データDy(t、Y)を回帰分析して2次回帰式を求めることが重要である。 At this time, the lateral acceleration data Dy (t, Y) is subjected to regression analysis in the region range Q including the maximum gradient position Q0 where the gradient of the tY curve composed of the lateral acceleration data Dy (t, Y) is maximum. It is important to obtain a quadratic regression equation.
例えば図4に、横加速度データDy(t、Y)からなるt−Y曲線の一例を誇張して示すように、操舵入力パターン1に沿って走行したとき、操舵角θが0°から最大角θAに至る変化曲線部j1において、t−Y曲線の勾配(時間tに対する横加速度Yの変化の割合ΔY/Δt)は、時間の経過とともに次第に増加し、該勾配が最大となる最大勾配位置Q0となった後は、時間の経過とともに次第に減少している。そして、この最大勾配位置Q0を含む領域範囲Qは、勾配が最も大きくかつ勾配変化が最も少ない安定した領域であり、この領域範囲Qにて2次回帰式(1)を求めることが、操縦安定性の官能評価の差を明確かつ正確に表す上で重要となる。なお前記領域範囲Qとしては、前記最大勾配位置Q0を中心とし、かつ操舵角θにおいて±5°の範囲が好ましい。
For example, as shown in FIG. 4 exaggeratingly an example of a tY curve composed of the lateral acceleration data Dy (t, Y), when traveling along the
又前記演算ステップでは、前記2次回帰式(1)を時間tで微分してなる横加加速度Y’を、さらに時間tで微分することにより前記2次回帰式(1)の2次導関数である横加加速度勾配Y”を求める。
Y’=c0・2・t+c1 −−−(2)
Y”=c0・2 −−−(3)
In the calculating step, the lateral jerk Y ′ obtained by differentiating the quadratic regression equation (1) with time t is further differentiated with time t to obtain the second derivative of the quadratic regression equation (1). A certain lateral jerk gradient Y ″ is obtained.
Y ′ = c0 · 2 · t + c1 (2)
Y ″ = c0 · 2 −−− (3)
図3には、領域範囲Qを4.61〜5.07secとした場合の、該領域範囲Qの横加速度データDy(t、Y)から得られた2次回帰式(1)(Y=1.6831・t2−14.393t+30.776)が例示されており、この2次回帰式(1)の横加速度データDy(t、Y)に対する寄与率R2は、0.9978であった。又この2次回帰式(1)から、その2次導関数である横加加速度勾配Y”として、3.36を得ることができる。なお前記領域範囲Qが広すぎると、2次回帰式(1)の寄与率R2が低下して相関性が下がり、逆に領域範囲Qが狭すぎると信頼性が低下するなど、何れも横加加速度勾配Y”を精度良く得ることが難しくなる。従って前記寄与率R2が0.9以上となるように、前記領域範囲Qを設定することがさらに好ましい。 FIG. 3 shows a quadratic regression equation (1) (Y = 1) obtained from the lateral acceleration data Dy (t, Y) of the region range Q when the region range Q is 4.61 to 5.07 sec. .6831 · t2-14.393t + 30.767), and the contribution rate R 2 of the quadratic regression equation (1) to the lateral acceleration data Dy (t, Y) was 0.9978. Further, from this quadratic regression equation (1), it is possible to obtain 3.36 as the lateral jerk gradient Y ″ that is the second derivative thereof. If the region range Q is too wide, the quadratic regression equation (1 ) contribution R 2 is correlated and downward lowering of such a reliability Conversely area range Q is too small decreases, both the lateral jerk gradient Y "be obtained accurately becomes difficult. Thus the As contribution R 2 is 0.9 or more, and more preferable to set the area range Q.
次に、前記評価ステップでは、演算ステップによって求めた前記横加加速度勾配Y”に基づいて、操舵時における操縦安定性を評価する。 Next, in the evaluation step, the steering stability during steering is evaluated based on the lateral jerk gradient Y ″ obtained in the calculation step.
ここで、図5に本発明者が実施した実車走行実験に基づく、横加加速度勾配Y”と、操縦安定性の感応評価との散布図を示す。この実車走行実験は、前述の図11に示す実車走行実験と同一であり、特性の異なるサイズ225/55R17の8種類タイヤA1〜A8を準備し、各タイヤA1〜A8を、スポーツ系乗用車(国産FR車、3.5L)に順次装着して、図2に示す操舵入力パターン1に従って走行する。そしてそのときのタイヤ違いの各車両の操縦安定性を、ドライバーの官能評価によって10点法の評価値Kにて評価したものである。なおタイヤ内圧は230kPa、リムは17×7.5J、走行速度は80km/hで全て同一である。
Here, FIG. 5 shows a scatter diagram of the lateral jerk gradient Y ″ based on the actual vehicle running experiment conducted by the present inventor and the sensitivity evaluation of steering stability. This actual vehicle running experiment is shown in FIG. 11 described above. Prepare the 8 types of tires A1 to A8 of size 225 / 55R17 with the same characteristics as the actual vehicle running experiment, and install each tire A1 to A8 on a sports passenger car (domestic FR car, 3.5L) in sequence. 2, the vehicle is driven according to the
又前記走行時に横加速度Yを経時的に測定し、前記横加速度測定ステップと演算ステップとを用いて、タイヤ違いの各前記車両における横加加速度勾配Y”を求めるととともに、その横加加速度勾配Y”と、操縦安定性の評価値Kとのデータ(Y”、K)を図5に記載している。この図5のデータ(Y”、K)を用いて評価値Kを従属変数とした1次回帰式を求めたところ、前記データ(Y”、K)との相関係数rは0.7787、有意確率pは0.0228であった。即ち、横加加速度勾配Y”と操縦安定性の評価値Kとには、相関があり、p=0.0228のレベルにおいては、横加加速度勾配Y”を用いて操縦安定性を評価しうることが確認できた。 Further, the lateral acceleration Y is measured over time during the travel, and the lateral jerk gradient Y "in each vehicle with different tires is obtained using the lateral acceleration measuring step and the calculating step, and the lateral jerk gradient Y" 5 and the data (Y ″, K) of the steering stability evaluation value K are shown in FIG. 5. Using the data (Y ″, K) of FIG. When the next regression equation was obtained, the correlation coefficient r with the data (Y ″, K) was 0.7787, and the significance probability p was 0.0228. That is, the lateral jerk gradient Y ″ and the steering stability There was a correlation with the evaluation value K, and it was confirmed that the steering stability could be evaluated using the lateral jerk gradient Y ″ at the level of p = 0.0228.
なお前記評価ステップの一つの方法としては、前記演算ステップから得られる横加加速度勾配Y”の大小を比較する。これにより操縦安定性の順位付けを行うことができる。 As one method of the evaluation step, the magnitude of the lateral jerk gradient Y ″ obtained from the calculation step is compared. Thereby, the steering stability can be ranked.
又評価ステップの他の方法としては、前記操舵入力パターン1を用いた事前の操縦安定性評価テストを行い、操縦安定性の評価値Kの事前データDkと、そのときの横加加速度勾配Y”の事前データDy”とを求めるとともに、この事前データDk、Dy”から、横加加速度勾配Y”による操縦安定性の評価値Kの推定式K=f(Y”)を、予め導いておく。そして、この推定式K=f(Y”)を用いることで、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”から、操縦安定性の評価値Kを推定し、この推定値を用いて操縦安定性を評価するのである。なお前記推定式K=f(Y”)としては、図5の前記1次回帰式の如く、事前データDk、Dy”を回帰分析することで得ることができる。
As another method of the evaluation step, a preliminary steering stability evaluation test using the
次に、本発明の操縦安定性評価方法では、横加加速度勾配Y”と、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZとを併用することで、操縦安定性をより高精度に評価することができる。具体的には、まず前記横加速度測定ステップとして、前記操舵入力パターン1に従って車両を走行させたときに生じる車両のヨーレートZを測定し、操舵角θが最大角θmax に到達した時のヨーレートZのオーバシュート量ΔZを得るヨーレート測定ステップを含ませる。そして、前記評価ステップとして、前記横加加速度勾配Y”と、前記ヨーレートZのオーバシュート量ΔZとに基づき、操舵時における操縦安定性を評価するのである。
Next, in the steering stability evaluation method of the present invention, the steering stability can be evaluated with higher accuracy by using the lateral jerk gradient Y ″ and the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z in combination. First, as the lateral acceleration measuring step, the yaw rate Z of the vehicle generated when the vehicle is driven according to the
前記ヨーレート測定ステップでは、前記横加速度Yを測定する際に、車両に取り付けたヨーレートセンサを用いて横加速度Yと同時にヨーレートZを経時的に測定する。図6に、ヨーレートZの測定データの一例を、前記操舵入力パターン1と対比させて示している。図のように、操舵角θが最大角θAに到達した直後に、ヨーレートZは最大値Zmax となる。しかし、操舵入力パターン1では、最大角θAに到達した後に前記直線部j2となって操舵角θに変動がないのにも係わらず、ヨーレートZはいったん減少し、しかる後やや増加して安定値ZAに到達することとなる。そこで本明細書では、ヨーレートZがオーバシュートして前記安定値ZAから越える量、即ち、前記安定値ZAと最大値Zmax との差(Zmax −ZA)で示される量を、オーバシュート量ΔZとして定義する。
In the yaw rate measurement step, when measuring the lateral acceleration Y, the yaw rate Z is measured over time simultaneously with the lateral acceleration Y using a yaw rate sensor attached to the vehicle. FIG. 6 shows an example of measurement data of the yaw rate Z in comparison with the
ここで、前記図5、11における本発明者の実車走行実験に基づいて測定したタイヤ違いの各前記車両のオーバシュート量ΔZと、横加加速度勾配Y”との分散図を図7に示す。図中の括弧内の数字は、操縦安定性の評価値Kの値を示す。この分散図をから、オーバシュート量ΔZを従属変数、横加加速度勾配Y”を独立変数とした1次回帰式を求めたところ、相関係数rは−0.3340、有意確率pは0.4188であった。即ち、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZと横加加速度勾配Y”とは、相関係数rが非常に低く、互いに独立していると見なすことができる。従って、このオーバシュート量ΔZと横加加速度勾配Y”とをそれぞれ独立変数とし、かつ操縦安定性の評価値Kを従属変数とした重回帰式(4)を得ることができる。なお係数a1、a2、a3は重回帰分析にて計算、算出することができる。
K=a1・Y”+a2・ΔZ+a3 −−−(4)
Here, FIG. 7 shows a dispersion diagram of the overshoot amount ΔZ and the lateral jerk gradient Y ″ of each vehicle with different tires measured based on the inventor's actual vehicle running experiment in FIGS. The numbers in parentheses indicate the steering stability evaluation value K. From this scatter diagram, the primary regression equation is obtained with the overshoot amount ΔZ as the dependent variable and the lateral jerk gradient Y ″ as the independent variable. As a result, the correlation coefficient r was −0.3340, and the significance probability p was 0.4188. That is, the overshoot amount ΔZ and the lateral jerk gradient Y ″ of the yaw rate Z have a very low correlation coefficient r and can be regarded as being independent of each other. Can be obtained as an independent variable, and a multiple regression equation (4) can be obtained with a steering stability evaluation value K as a dependent variable. The coefficients a1, a2, and a3 can be calculated and calculated by multiple regression analysis.
K = a1 · Y ″ + a2 · ΔZ + a3 (4)
前記図7のデータを重回帰分析したところ、a1=0.50、a2=−3.2、a3=6.3とした、下記の重回帰式(4a)をうることができた。
K=0.50・Y”−3.2・ΔZ+6.3 −−−(4a)
When the data of FIG. 7 was subjected to multiple regression analysis, the following multiple regression equation (4a) with a1 = 0.50, a2 = -3.2, and a3 = 6.3 could be obtained.
K = 0.50 · Y ″ −3.2 · ΔZ + 6.3 −−− (4a)
この重回帰式(4a)を用いてオーバシュート量ΔZと横加加速度勾配Y”とから算出される評価値K(推定値)と、実際に測定された評価値K(実測値)とを比較し、その結果を図8に示す。同図の如く、この重回帰式(4a)の寄与率R2は0.9242、有意確率pは0.0001であり、推定値と実測値との相関性は高く、前記横加加速度勾配Y”とヨーレートZのオーバシュート量ΔZとから、操縦安定性をより高精度で評価しうることが確認できる。 Using this multiple regression equation (4a), the evaluation value K (estimated value) calculated from the overshoot amount ΔZ and the lateral jerk gradient Y ″ is compared with the actually measured evaluation value K (actual value). the results are shown in Figure 8. as the figure, the contribution rate R 2 of the multiple regression equation (4a) is 0.9242, significant probability p is 0.0001, correlation between the actual measurement value and the estimated value From the lateral jerk gradient Y ″ and the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z, it can be confirmed that the steering stability can be evaluated with higher accuracy.
前記評価ステップの一つの方法としては、前記操舵入力パターン1を用いた事前の操縦安定性評価テストを行い、操縦安定性の評価値Kの事前データDkと、そのときの横加加速度勾配Y”の事前データDy”と、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZの事前データDzとを求めるともに、この事前データDk、Dy”、Dzから、横加加速度勾配Y”とオーバシュート量ΔZとによる操縦安定性評価値Kの推定式K=g(Y”、Z)を、予め導いておく。そして、この推定式K=g(Y”、Z)を用いることで、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”とオーバシュート量ΔZとから操縦安定性の評価値Kを推定し、この推定値を用いて操縦安定性を評価する。
As one method of the evaluation step, a preliminary steering stability evaluation test using the
このとき、推定式K=f(Y”)として、次式を用いることができ、又係数a1、a2、a3は、例えば、事前データDk、Dy”、Dzを重回帰分析することで求めることができる。なお係数a1、a2、a3は、前記重回帰分析以外に、例えば順次蓄積されたデータから経験的に導き出すこともできる。 At this time, the following equation can be used as the estimation equation K = f (Y ″), and the coefficients a1, a2, and a3 are obtained, for example, by performing multiple regression analysis on the prior data Dk, Dy ″, and Dz. Can do. The coefficients a1, a2, and a3 can be derived empirically from, for example, sequentially accumulated data, in addition to the multiple regression analysis.
又前記評価ステップの他の方法としては、前記図7の如く、横加加速度勾配Y”を例えば縦軸、オーバシュート量ΔZを例えば横軸として、データをマッピングする。図7の如く、横加加速度勾配Y”が大、かつオーバシュート量ΔZが小になるに従い、操縦安定性は良好となる傾向があり、従って、前記図7の如きマップ図から、操縦安定性の順位付けを行うことができる。係る場合には、事前の操縦安定性評価テストを省略することができるというメリットがある。 As another method of the evaluation step, as shown in FIG. 7, data is mapped with the horizontal jerk gradient Y ″ as the vertical axis and the overshoot amount ΔZ as the horizontal axis, for example. As shown in FIG. As Y ″ increases and the overshoot amount ΔZ decreases, the steering stability tends to become better. Therefore, the steering stability can be ranked from the map diagram as shown in FIG. In such a case, there is an advantage that the preliminary steering stability evaluation test can be omitted.
次に、第2の発明の操縦安定性評価方法を説明する。この第2の発明の操縦安定性評価方法は、前記横加加速度勾配Y”に代えて、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZのみを用いて、操縦安定性を評価する物であり、図9のフローチャートに示すように、操舵入力設定ステップと、ヨーレート測定ステップと、評価ステップとを含んで構成される。 Next, the steering stability evaluation method of the second invention will be described. The steering stability evaluation method according to the second aspect of the invention evaluates the steering stability using only the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z instead of the lateral jerk gradient Y ″. As shown, the steering input setting step, the yaw rate measurement step, and the evaluation step are configured.
なお操舵入力設定ステップは、第1の発明の操舵入力設定ステップと実質的に同一であり、図2に示す如き操舵入力パターン1を設定する。又前記ヨーレート測定ステップも第1の発明のヨーレート測定ステップと実質的に同一であり、操舵入力パターン1に従って走行する車両のヨーレートZを経時的に測定するとともに、その測定データから図6の如きヨーレートZのオーバシュート量ΔZを求める。
The steering input setting step is substantially the same as the steering input setting step of the first invention, and sets a
そして評価ステップでは、前記ヨーレート測定ステップで得たオーバシュート量ΔZに基づき、操舵時における操縦安定性を評価する。 In the evaluation step, the steering stability during steering is evaluated based on the overshoot amount ΔZ obtained in the yaw rate measurement step.
ここで、前述の図5、11に示す実車走行実験と同一の実車走行実験に基づいて測定したタイヤ違いの各前記車両のヨーレートZのオーバシュート量ΔZと、操縦安定性の感応評価との散布図を図10に示す。この分散図をから、操縦安定性の感応評価を従属変数、オーバシュート量ΔZを独立変数とした1次回帰式を求めたところ、相関係数rは0.7914、有意確率pは0.0193であった。即ち、ヨーレートZのオーバシュート量ΔZと操縦安定性の評価値Kとには、相関があり、p=0.0193のレベルにおいては、オーバシュート量ΔZを用いて操縦安定性を評価しうることが確認できた。 Here, the dispersion of the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z of each vehicle with different tires measured based on the same actual vehicle traveling experiment as the actual vehicle traveling experiment shown in FIGS. The figure is shown in FIG. From this scatter diagram, a linear regression equation was obtained with the sensitivity evaluation of steering stability as a dependent variable and the overshoot amount ΔZ as an independent variable. As a result, the correlation coefficient r was 0.7914, and the significance probability p was 0.0193. Met. That is, there is a correlation between the overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z and the steering stability evaluation value K, and at the level of p = 0.0193, the steering stability can be evaluated using the overshoot amount ΔZ. Was confirmed.
なおオーバシュート量ΔZを用いた評価ステップの一つの方法としては、前記ヨーレート測定ステップから得られるオーバシュート量ΔZの大小を比較する。これにより操縦安定性の順位付けを行う。 As one method of the evaluation step using the overshoot amount ΔZ, the magnitude of the overshoot amount ΔZ obtained from the yaw rate measurement step is compared. In this way, the steering stability is ranked.
又評価ステップの他の方法としては、前記操舵入力パターン1を用いた事前の操縦安定性評価テストを行い、操縦安定性の評価値Kの事前データDkと、そのときのオーバシュート量ΔZの事前データDzとを求めるとともに、この事前データDk、Dzから、オーバシュート量ΔZによる操縦安定性の評価値Kの推定式Z=h(ΔZ)を、予め導いておく。そして、この推定式Z=h(ΔZ)を用いることで、ヨーレート測定ステップにより得られたオーバシュート量ΔZから、操縦安定性の評価値Kを推定し、この推定値を用いて操縦安定性を評価するのである。なお前記推定式Z=h(ΔZ)としては、図10の前記1次回帰式の如く、事前データDk、Dzを回帰分析することで得ることができる。
As another method of the evaluation step, a preliminary steering stability evaluation test using the
このように、車両の物性量としての横加加速度勾配、及び/又はヨーレートのオーバシュート量を用いることにより、操縦安定性の官能評価を定量化でき、その良し悪しを数値によって明確に判断することが可能となる。なお横加加速度勾配、及び/又はヨーレートのオーバシュート量は、実車走行以外に、コンピュータを用いた設計モデルのタイヤにおけるシュミレーション走行によって求めても良く、係る場合には、シュミレーション内で、設計モデルの操縦安定性の官能評価を行うことができる。 As described above, by using the lateral jerk gradient and / or the yaw rate overshoot amount as the physical property amount of the vehicle, the sensory evaluation of the steering stability can be quantified, and the good or bad can be clearly determined by the numerical value. It becomes possible. The lateral jerk gradient and / or the yaw rate overshoot amount may be obtained by simulation running on the tire of the design model using a computer in addition to the actual vehicle running. In such a case, the design model is controlled within the simulation. Sensory evaluation of stability can be performed.
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
1 操舵入力パターン
j1 変化曲線部
j2 直線部
Q0 最大勾配位置
Q 領域範囲
1 Steering input pattern j1 Change curve part j2 Straight line part Q0 Maximum gradient position Q Area range
Claims (8)
前記操舵入力パターンに従って車両を走行させたときに生じる車両の横加速度Yを測定し、この横加速度Yの経時的な横加速度データDy(t、Y)を得る横加速度測定ステップと、
前記横加速度データDy(t、Y)を回帰分析して、該横加速度データDy(t、Y)の2次回帰式を求めるとともに、この2次回帰式を時間tで微分してなる横加加速度Y’を、さらに時間tで微分することにより前記2次回帰式の2次導関数である横加加速度勾配Y”を求める演算ステップと、
前記横加加速度勾配Y”に基づき、操舵時における操縦安定性を評価する評価ステップとを具えることを特徴とする操舵時における操縦安定性評価方法。 A steering input setting step for setting a steering input pattern for steering stability evaluation;
A lateral acceleration measuring step of measuring lateral acceleration Y of the vehicle generated when the vehicle is driven according to the steering input pattern and obtaining lateral acceleration data Dy (t, Y) of the lateral acceleration Y over time;
The lateral acceleration data Dy (t, Y) is subjected to regression analysis to obtain a quadratic regression equation of the lateral acceleration data Dy (t, Y), and the lateral jerk obtained by differentiating the quadratic regression equation with time t. A step of calculating a lateral jerk gradient Y ″ that is a second derivative of the second regression equation by differentiating Y ′ by time t;
A steering stability evaluation method during steering, comprising: an evaluation step for evaluating steering stability during steering based on the lateral jerk gradient Y ″.
前記横加速度データDy(t、Y)は、この横加速度データDy(t、Y)からなるt−Y曲線の勾配が最大となる最大勾配位置を含む領域範囲において回帰分析され前記2次回帰式が求められることを特徴とする請求項1記載の操縦安定性評価方法。 The steering input pattern includes a change curve portion in which the steering angle θ extends in a substantially S shape from 0 ° to the maximum angle θA, and a linear portion in which the steering angle θ is constant at the maximum angle θA.
The lateral acceleration data Dy (t, Y) is subjected to regression analysis in a region range including the maximum gradient position where the gradient of the tY curve composed of the lateral acceleration data Dy (t, Y) is maximum, and the quadratic regression equation. The steering stability evaluation method according to claim 1, wherein:
該推定式K=f(Y”)を用いて、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”から操縦安定性評価値を推定して評価することを特徴とする請求項2記載の操縦安定性評価方法。 The evaluation step obtains the preliminary data Dk of the steering stability evaluation value and the preliminary data Dy ″ of the lateral jerk gradient Y ″ at that time by a preliminary steering stability evaluation test using the steering input pattern, and From this preliminary data Dk, Dy ″, an estimation formula K = f (Y ″) of the steering stability evaluation value K based on the lateral jerk gradient Y ″ is derived,
3. The steering stability evaluation according to claim 2, wherein the steering stability evaluation value is estimated and evaluated from the lateral jerk gradient Y ″ obtained by the calculation step using the estimation formula K = f (Y ″). Sex assessment method.
前記評価ステップは、前記横加加速度勾配Y”と、前記ヨーレートZのオーバシュート量ΔZとに基づき、操舵時における操縦安定性を評価することを特徴とする請求項2記載の操縦安定性評価方法。 The lateral acceleration measuring step measures a yaw rate Z of the vehicle that is generated when the vehicle is driven according to the steering input pattern, and obtains an overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z when the steering angle θ reaches the maximum angle θA. Including measurement steps,
The steering stability evaluation method according to claim 2, wherein the evaluation step evaluates steering stability during steering based on the lateral jerk gradient Y ″ and an overshoot amount ΔZ of the yaw rate Z.
該推定式K=g(Y”、Z)を用いて、前記演算ステップにより得られた横加加速度勾配Y”とオーバシュート量ΔZとから操縦安定性評価値Kを推定して評価することを特徴とする請求項5記載の操縦安定性評価方法。 In the evaluation step, the preliminary data Dk of the steering stability evaluation value, the preliminary data Dy ″ of the lateral jerk gradient Y ″ at that time, and the yaw rate Z are obtained by a preliminary steering stability evaluation test using the steering input pattern. Preliminary data Dz of the overshoot amount ΔZ is obtained, and an estimation formula K = g (Y ″) of the steering stability evaluation value K based on the lateral jerk gradient Y ″ and the overshoot amount ΔZ from the prior data Dk, Dy ″, Dz. , Z)
Using the estimation formula K = g (Y ″, Z), the steering stability evaluation value K is estimated and evaluated from the lateral jerk gradient Y ″ obtained by the calculation step and the overshoot amount ΔZ. The steering stability evaluation method according to claim 5.
K=a1・Y”+a2・ΔZ+a3
(a1、a2、a3は係数である) The steering stability evaluation method according to claim 6, wherein the estimation formula K = g (Y ″, Z) is expressed by the following formula.
K = a1 · Y ″ + a2 · ΔZ + a3
(A1, a2, and a3 are coefficients)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008098481A JP5308052B2 (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Steering stability evaluation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008098481A JP5308052B2 (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Steering stability evaluation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009250766A JP2009250766A (en) | 2009-10-29 |
JP5308052B2 true JP5308052B2 (en) | 2013-10-09 |
Family
ID=41311644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008098481A Expired - Fee Related JP5308052B2 (en) | 2008-04-04 | 2008-04-04 | Steering stability evaluation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5308052B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8676464B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control system |
CN102519739A (en) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 林建辉 | Train comfort level and stability detector and detection method thereof |
JP2015017876A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | 住友ゴム工業株式会社 | Tire steering stability evaluation method |
JP7095285B2 (en) * | 2018-01-10 | 2022-07-05 | 住友ゴム工業株式会社 | Evaluation method of tire vibration characteristics |
CN112666996A (en) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 广州极飞科技有限公司 | Method, device and system for controlling motion state and non-volatile storage medium |
CN113624520B (en) * | 2021-07-29 | 2023-05-16 | 东风汽车集团股份有限公司 | System, method and medium for calculating vehicle understeer gradient coefficient in real time based on machine vision technology |
CN116698457B (en) * | 2023-08-07 | 2023-10-20 | 合肥威艾尔智能技术有限公司 | Driving operation stability evaluation method based on big data |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001080538A (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-27 | Honda Motor Co Ltd | Steering device for vehicle |
JP4301859B2 (en) * | 2003-05-12 | 2009-07-22 | 横浜ゴム株式会社 | Method for evaluating vehicle performance and method for evaluating tire performance |
JP2006145517A (en) * | 2004-10-21 | 2006-06-08 | Toyota Motor Corp | Evaluation method of steering characteristics |
JP4821185B2 (en) * | 2005-06-29 | 2011-11-24 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device |
-
2008
- 2008-04-04 JP JP2008098481A patent/JP5308052B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009250766A (en) | 2009-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5308052B2 (en) | Steering stability evaluation method | |
EP2927066B1 (en) | Model-based longitudinal stiffness estimation system and method | |
US20200108839A1 (en) | Method and system for vehicle esc system using map data | |
JP4720107B2 (en) | Driver model and vehicle function control system assist function evaluation device equipped with the model | |
CN101405176B (en) | Driver-specific vehicle subsystem control method and apparatus | |
CN108944943B (en) | Bend following model based on risk dynamic balance theory | |
JP4119887B2 (en) | Quantitative analysis method of steering characteristics for vehicle / tire handling stability | |
JP5691237B2 (en) | Driving assistance device | |
JP5234224B1 (en) | Vehicle control device | |
CN107408344B (en) | Driving assistance apparatus | |
CN101949704A (en) | Reliability evaluating apparatus, reliability evaluation method and reliability assessment process | |
US9561803B2 (en) | Method for calculating a desired yaw rate for a vehicle | |
CN114265411B (en) | Method for solving problem that performance of vehicle prediction model is limited by perceived data performance | |
JP2022541951A (en) | Adaptive cruise control methods and systems | |
JP4941659B2 (en) | Vehicle reaction reaction force control device | |
JP2016173234A (en) | Evaluation method of impact on tire | |
Ramezani-Khansari et al. | [Retracted] Estimating Lane Change Duration for Overtaking in Nonlane‐Based Driving Behavior by Local Linear Model Trees (LOLIMOT) | |
CN113771884B (en) | Intelligent automobile anthropomorphic track planning method based on lateral quantitative balance index | |
CN115158361A (en) | Free flow state vehicle autonomous control method based on artificial potential field | |
Albinsson | Online and offline identification of Tyre model parameters | |
Das | Vehicle Dynamics Modelling: Lateral and Longitudinal | |
JP6558203B2 (en) | Steering performance evaluation method | |
CN111547044B (en) | Truck curve automatic driving training method and system | |
Xiong et al. | Assessment of brush model based friction estimator using lateral vehicle dynamics | |
Schwarz et al. | Digital map enhancements of electronic stability control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130321 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130326 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130618 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5308052 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |