JP2006300685A - シャシーダイナモメータ - Google Patents

Abstract

【課題】供試車両のブレーキを使用した減速制御の開始から終了までの全範囲に亙って応答性および精度を高め、しかも減速制御にトルクショックやハンチングを防止したブレーキ踏力（制動力）制御を得る。
【解決手段】遊び量補償部１１は、ブレーキペダル１Ｃの踏力制御の開始時に、ブレーキペダルの「遊び量」に相当する分のバイアスをブレーキ踏力制御アンプ９Ａに印加する。ストローク検出器１３はブレーキペダルの回動角からそのストローク量を検出する。ゲイン関数発生器１２はブレーキペダルのストローク量に対するブレーキ踏力の特性とは逆の関数特性を有してブレーキ踏力制御アンプのゲインを制御する。微分演算部１０は車速指令の変化率に比例した値を該車速指令に加算して車速指令とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、供試車両の実ブレーキを使用して減速車速制御を行うシャシーダイナモメータに係り、特にブレーキペダルの踏力制御に関する。

この種のシャシーダイナモメータの構成例を図３に示す。供試車両１の駆動輪（図示では後輪）によってローラ２を駆動し、ローラ２に軸結合されたダイナモメータ３はコントローラ４によってトルク制御される。このトルク制御は、車速指令を基にした供試車両の走行抵抗に相当する吸収トルク制御とされる。

車速制御系は、車速指令と速度検出器５の検出速度との偏差を基に加減速度制御指令を得る速度制御部６と、この出力の正負で加速制御指令と減速制御指令として切り替える切替部７と、加速制御指令に応じて供試車両１のエンジン１Ａのスロットル１Ｂの開度を制御するスロットル制御部８と、減速制御指令に応じて供試車両１のブレーキペダル１Ｃの踏力を制御するブレーキ踏力制御部９によって構成される。

ブレーキ踏力制御は、ブレーキペダルに小型のロードセルを取付け、ＰＩ（比例積分）演算するブレーキ踏力制御アンプ９Ａと、油圧（または空気圧）でブレーキペダル１Ｃをストローク操作するアクチェータ９Ｂにより、ブレーキ踏力（ロータやドラムにブレーキパッドを押圧する力）を検出し、そのフィードバック制御で行う（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３３０５３６号公報

前記のブレーキ踏力制御において、ブレーキペダル１Ｃにはその踏み込み開始位置から「遊び量」を有して実際のブレーキ踏力を発生する。このため、減速制御開始時にブレーキ踏力が「零」の状態（制動開始時の不感帯）が介在し、減速制御に遅れを伴うし、その後にブレーキ踏力（つまり制動力）が急激に発生してしまう。

また、ブレーキストロークとブレーキ踏力（ブレーキ油圧）の関係は比例しない。具体的には、減速制御指令の上昇に対して制動力が二次関数的に上昇し、ブレーキ踏力が急激に上昇してしまう。

これらの関係から、減速制御指令の変化に対して不感帯領域と非直線領域をもつブレーキ踏力制御となり、減速制御の応答性を高めるためにブレーキ踏力制御アンプ９Ａのゲインを高くすると制動トルクショックやハンチング（振動や鳴き）などを起こしてしまう。逆に、ブレーキ踏力制御アンプ９Ａのゲインを低くすると、これでは減速制御系の応答性および精度を低下させ、さらには速度制御系の応答性を低下させてしまう。

本発明の目的は、減速制御の開始から終了までの全範囲に亙って応答性および精度を高め、しかも減速制御にトルクショックやハンチングを防止したブレーキ踏力（制動力）制御ができるシャシーダイナモメータを提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、ブレーキ踏力制御の開始時に、ブレーキペダルの「遊び量」に相当する分のバイアスをブレーキ踏力制御アンプに印加することでブレーキペダルの「遊び量」の介在による制動力の不感帯をなくし、ブレーキペダルのストローク量に対するブレーキ油圧（制動力）の非直線特性の逆特性を有してブレーキ踏力制御アンプのゲインを制御することで制動トルクの急変を防止するもので、以下の構成を特徴とする。

（１）供試車両の車速指令と車速検出値により加速制御指令または減速制御指令を得る速度制御系と、前記加速制御指令に応じて供試車両の加速制御を行う加速制御系と、前記減速制御指令に応じて供試車両のブレーキペダルの踏力制御によって減速制御を行う減速制御系とを備えたシャシーダイナモメータにおいて、
前記ブレーキペダルの踏力制御の開始時に、ブレーキペダルの「遊び量」に相当する分のバイアスをブレーキ踏力制御アンプに印加する遊び量補償手段と、
ブレーキペダルのストローク量に対するブレーキ油圧の非直線特性の逆特性を有して前記ブレーキ踏力制御アンプのゲインを制御するゲイン制御手段とを備えたことを特徴とする。

（２）前記速度制御系は、車速指令の変化率に比例した値を該車速指令に加算して車速指令とする微分演算手段を備えたことを特徴とする。

以上のとおり、本発明によれば、ブレーキ踏力制御の開始時に、ブレーキペダルの「遊び量」に相当する分のバイアスをブレーキ踏力制御アンプに印加することでブレーキペダルの「遊び量」の介在による制動力の不感帯をなくし、ブレーキペダルのストローク量に対するブレーキ油圧（制動力）の非直線特性の逆特性を有してブレーキ踏力制御アンプのゲインを制御することで制動トルクの急変を防止するようにしたため、減速制御の開始から終了までの全範囲に亙って応答性および精度を高め、しかも減速制御にトルクショックやハンチングを防止したブレーキ踏力制御ができる。

さらに、応答性よく、減速制御にトルクショックやハンチングを防止したブレーキ踏力制御によって、速度制御系の応答性を高めた試験が可能になる。

図１は、本発明の実施形態を示す速度制御と減速制御の要部構成図であり、図３と同等の部分は同一符号で示す。

微分（Ｄ）演算部１０は、車速指令を微分したもの（変化率に比例した値）を車速指令に加算し、これを車速制御部６の車速指令とする。この微分項を含めた車速制御とすることで、加速時と減速時において、車速指令値に対する検出値の一次遅れによる応答性の低下を補償する。

遊び量補償部１１は、減速制御時に、ブレーキペダル１Ｃがもつ「遊び量」に相当するブレーキ空走距離分のバイアス信号を発生し、これをブレーキ踏力指令にバイアス加算したものをブレーキ踏力制御アンプ９Ａのブレーキ踏力指令とする。これにより、減速制御開始時に、ブレーキペダル１Ｃがもつ「遊び量」に相当するストロークだけブレーキペダルを操作しておき、この状態（不感帯なし）からブレーキ踏力指令に応じた踏力制御を開始することができ、減速開始時のトルクショックを小さくすると共に応答遅れを無くすことができる。

ゲイン関数発生器１２とストローク検出器１３は、ブレーキ踏力制御アンプ９Ａのゲイン制御手段を構成する。このうち、ゲイン関数発生器１２は、ブレーキペダル１Ｃのストローク量に対するブレーキ踏力（ブレーキ油圧）の特性とは逆の関数特性を有するゲイン制御出力を得る。ストローク検出器１３は、ブレーキペダル１Ｃの回動角からそのストローク量を検出し、この検出値をゲイン関数発生器１２の入力とする。ブレーキ踏力制御アンプ９Ａは、可変ゲイン構成とし、そのゲインをゲイン関数発生器１２の出力で制御される。

一般に、ブレーキペダル１Ｃのストローク量の増加に従ってブレーキ油圧（制動力）が二乗特性を有して増加する。ここで、ブレーキペダルのストローク量の増加に対して、ゲイン関数発生器１２はブレーキ踏力制御アンプ９Ａのゲインを高い値から逆二乗特性で低下させる。これにより、ブレーキペダルのストローク量が増加するほど、ブレーキ踏力制御系のループゲインを下げることができ、減速制御指令の変化に対する制動力の急激な上昇を抑え、ハンチングなどを防止しながら制動の応答性および精度を高める。

すなわち、ブレーキ踏力制御アンプ９Ａは、ブレーキペダルのストローク量が小さい領域ではそのゲインを十分に高くしてブレーキ踏力制御の応答性および精度を高め、ストローク量が大きくなるほどゲインを小さくしてハンチングなどを防止することができる。

したがって、遊び量補償部１１による不感帯なしの制動力発生、およびゲイン関数発生器１２による制動トルクの急変防止により、減速制御開始から終了までの全範囲に亙って応答性および精度を高め、しかもトルクショックやハンチングを防止したブレーキ踏力制御ができ、これにより速度制御系を微分演算部１０によって減速制御指令の応答性を高めるも減速制御が適正になされ、速度制御系および加速、減速制御系を含めたシステムの試験性能も高めることができる。

なお、ブレーキペダルの「遊び量」やゲイン関数は、供試車両に搭載するブレーキの構造および特性によって適宜変更されるものであり、例えばゲイン関数特性をテーブルデータとして内蔵しておき、テーブルデータを外部の設定器から読み込む構成とすることで特性変更が容易になる。図２は、「遊び量」やストロークーゲイン特性を外部設定する設定器の画面構成例を示し、試験に先立って、供試車両の「排気量」の設定やブレーキペダルの「遊び量」設定や「ストローク量」設定を行い、これら設定値に応じて実際のブレーキストロークに対するゲインを数値設定する。

本発明の実施形態を示す速度制御と減速制御の要部構成図。 実施形態における「遊び量」やストロークーゲイン特性を外部設定する設定器の画面構成例。 シャシーダイナモメータの構成例。

符号の説明

１ 供試車両
１Ａ エンジン
１Ｂ スロットルバルブ
１Ｃ ブレーキペダル
６ 速度制御部
８ スロットル制御部
９ ブレーキ踏力制御部
９Ａ ブレーキ踏力制御アンプ
９Ｂ アクチェータ
１０ 微分演算部
１１ 遊び量補償部
１２ ゲイン関数発生器
１３ ストローク検出器

Claims (2)

1. 供試車両の車速指令と車速検出値により加速制御指令または減速制御指令を得る速度制御系と、前記加速制御指令に応じて供試車両の加速制御を行う加速制御系と、前記減速制御指令に応じて供試車両のブレーキペダルの踏力制御によって減速制御を行う減速制御系とを備えたシャシーダイナモメータにおいて、
   前記ブレーキペダルの踏力制御の開始時に、ブレーキペダルの「遊び量」に相当する分のバイアスをブレーキ踏力制御アンプに印加する遊び量補償手段と、
   ブレーキペダルのストローク量に対するブレーキ油圧の非直線特性の逆特性を有して前記ブレーキ踏力制御アンプのゲインを制御するゲイン制御手段とを備えたことを特徴とするシャシーダイナモメータ。
2. 前記速度制御系は、車速指令の変化率に比例した値を該車速指令に加算して車速指令とする微分演算手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシャシーダイナモメータ。
   

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