JPH03233339A - 車両の自動運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シャシダイナモメータ上の車両を自動運転
する装置、特にアクセルアクチュエータの制御に関する
。

（従来の技（ｌり 試Ｗｉ車両がしばしば変わる排気・燃費評価実験のため
、エアシリングを用い小型・軽量・着脱容易な自動運転
装置が開発されている（昭和６１午１０月自動車技術会
発行、学術講演会前刷集８６２〉。

これを説明すると、この装置は、第１２図に示すように
、試験車両４１のアクセルペダル４２゜ブレーキペダル
４３．クラツチペダル４４およびシフトレバ−４５を指
令ストロークに応じて駆動する複動式の各エアシリング
４６からなるアクチエエータと、電磁弁ユニット４８．
＠記エアシリング４６の数と同数だけ設けられる電磁弁
駆動回路４つ、８ビツト１チツプマイクロコンピユータ
５０からなるアクチュエータ制御部と、汎用１６ビツト
パーソナルコンピユータ５５からなる主制御部とから構
成される。

エンジンの回転数Ｎｅ、＄１速、エアシリング４６の現
在位置（ポテンシヨメータ４７にて検出される）のほか
外部指令の入力されるパーソナルコンピュータ５５では
、そのキーボードにより第１３図に示した「ティーチン
グ（自動計測のこと）」、「自動走行」、「手動走行」
、「終了」の各操作を選択することができ、選択された
動作をコンピュータ内のＣＰＵが実行する。

このうち、「ティーチング」には、変速機のギアチェン
ノ位置と各ペダル位置の２つのティーチングがあり、前
者では、試験者が手動で変速機のシフトレバ−４５を操
作してギアチヱンノを行うことにより各ギア位置がティ
ーチングデータとしてコンピュータ内のメモリに記憶さ
れる。後者では装置がプログラムに基づいて自動的に各
ペダル４２〜４４を踏み込むことにより、アクセルペダ
ル４２の遊び代、ブレーキペダル４３の効き始め位置、
クラッチのつながり位置などを記憶する。

「自動走行」が選択されると、シャシダイナモメータか
らの実車速とメモリから要求される指令車速をつき合わ
せ、実車速か指令車速と一致するように、アクセルペダ
ル４２とブレーキペダル４３のいずれを操作すべきかを
判別するとともに、各エアシリング４６に指令するタイ
ミングと位置を決定する。エアシリング４６の指令値ｊ
ｌ　Ｌ　ｓはその現在位置Ｌｉとともに、マイクロコン
ピュータ５０に出力される。

エアシリング４６の現在位置Ｌｉが指令位置Ｌｓと一致
するように制御を行うマイクロコンピュータ５０では、
指令位置Ｌｓと現在位置Ｌｉの差ΔＬを求め、このΔＬ
に応じた開弁時間をテーブルデータを参照して決定する
。かつΔＬに付される正負の符号に応じて、エアシリン
グ４６を駆動させるための電磁弁（第１４図でＡ、Ａ’
あるいはＢ、Ｂ′）を選択して開かせる。

たとえば、第１４図において、アクセルペダル４２を踏
み増すためにエアシリング４６のピストン４６Ａを現在
位置Ｌｉより指令位置Ｌｓに移動させるには、電磁弁Ａ
、Ａ’の側を選択し、これら電磁弁Ａ、Ａ’をΔＬに応
じた開弁時開だけ開く。電磁弁Ｂ、Ｂ’の側は閉じてい
る。

なお、電磁弁Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’は実際には１個ずつで
はなく、第１５図で示すように、５ｋｇｆ／ａｍ２の空
気圧が導入される入口５８Ａと大気圧に解放される出口
５８Ｂを設けたエアギヤラリ５８に、２つの電磁弁が並
列に接続されたものである。これは、エアシリング４６
のピストン４６Ａに作用する負荷と空×流量が同じなら
ば、電磁弁の数が増すほどピストン速度が速くなるから
である。クラッチベグル用のエアシリンダには、変速時
間を短縮するため３つの電磁弁を対で用いている。

上記電磁弁Ａ、Ａ’の開弁により、５に、童／ｃ−２の
空気圧が電磁弁Ａを経てエアシリング４６の右室４６Ｂ
に加わる一方、左室４６Ｃの空スが電磁弁Ａ′を経て大
スに放出されると、ピストン４６Ａが指令位置Ｌｓまで
移動する。このピストン４６Ａの移動により、ワイヤ５
６とリンク機構５７を介してアクセルペダル４２が踏み
増しされる。

こうしたエアシリング４６の位置制御にて、各ペダル４
２〜４４とシフトレバ−４５が動作し自動走行が行なわ
れる。

（発明が解決しようとする課Ｍ） ところで、このような装置では、実車速と指令車速を比
較し、実車速が指令車速と一致するように、エアシリン
グ４６の位置制御を行う＄ｌｌ戊であるたため、試験車
両に最適な制御ゲイン（指令車速と実車速の偏差をエア
シリングの操作ｔ（以下「ストローク」というに変換す
る際の定数）を設定する必要がある。

この場合、車両が変わると、最適な制御デインの値も変
わるので、試験車両ごとに制御ゲインを変更しなければ
ならない、このことは、ンヤシダイナモメータの負荷条
件が変更されたときも同様である。つまり、最適な制御
ゲインは車両ごとおよびメモリに記憶させる指令車速の
データに応じで異なるため、その１Ｉ１１！Ｉが煩雑で
ありかつ大変な時間がかかるのである。

この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、自動走行に先立って、ティーチングによりアクセ
ルペダル用エアシリンダ（アクセルアクチュエータ）に
指令するストロークとエンジン出力トルクの関係やエン
ノン摩擦馬力とエンジン回転数の関係を数表にしておき
、自動走行に入ると、加速時や定常時には前記ストロー
ク−トルクの数表を用いてアクセルアクチュエータに指
令するストロークを決定することにより、車両のセツテ
ィングに要する調整暗闇の短縮化を図り、減速時には前
記摩擦馬力−回転数の数表を用いエンジンブレーキにて
減速可能かどうかを判定させることにより、無用なブレ
ーキングの防止を図る装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、第１図で示すように、アクセルペブル１
を指令ストロークに応じて駆動するアクセルアクチュエ
ータ２と、車速を検出するセンサ３と、この車速の変化
速度を計算する手段４と、エンジンの回転数Ｎｅを検出
するセンサ５と、ティーチングにより前記車速、その変
化速度およびそのときのエンジン回転数Ｎｅを用いてエ
ンジンの出力トルクとこのトルクを発生させる前記アク
セル７クチユエータストロークの関係を数表にする手段
６と、このストローク−トルクの数表を記憶する手段７
と、指令車速のデータをあらかじめ記憶する手段８と、
この指令車速の変化速度を計算する手段９と、これら指
令車速およびその変化速度で車両が走行するに必要な馬
力を演算する手段１０と、この必要馬力ＰＳから加速を
すべきかまたは定常でよいかどうかを判定する手段１１
と、加速をすべきかまたは定常でよい場合に前記必要馬
力ＰＳをそのときのエンノン回転数Ｎｅにてエンジン出
力トルクＴに換算する手段１２と、このトルクＴを発生
させるアクセルアクチュエータストロークを前記ストロ
ーク−トルクの数表を用いて演算する手段１３と、この
ストロークを前記アクセルアクチュエータ２に指令する
手段１４とを備える。

第２の発明では、第２図に示すように、アクセルペダル
１を指令ストロークに応じて駆動するアクセルアクチュ
エータ２と、ブレーキペブル２１を指令ストロークに応
じて駆動するブレーキアクチュエータ２２と、車速を検
出するセンサ３と、この車速の変化速度を計算する手段
４と、工ンジンの回転数Ｎｅを検出するセンサ５と、テ
ィーチングにより前記車速、その変化速度およびそのと
きのエンジン回転ｌｉ　Ｎ　ｅを用いてエンジンの摩擦
馬力Ｆとエンノン回転数Ｎｅの関係を数表にする手段２
３と、この馬力−回転数の数表を記憶する手段２４と、
そのときのエンジン回転数Ｎｅに対する摩擦馬力Ｆを前
記馬力−回転数の数表を用いて演算する手ｆｉ２５と、
指令車速のデータをあらかじめ記憶する手段８と、この
指令車速の変化速度を計算する手＃′ｉ９と、これら指
令車速およびその変化速度で車両が走行するのに必要な
馬力ＰＳを演算する手段１０と、この必要馬力ＰＳから
減速をすべきかどうかを判定する手段２６と、減速をす
べｉ１場今にこの必要馬力ＰＳと前記摩擦馬力Ｆの和Ｐ
Ｓ＋Ｆを計算する手段２７と、この和ＰＳ＋Ｆの値より
エンジンブレーキだけで減速できる場合であるかまたは
エンジンブレーキだけでは減速できない場合であるかを
判定する手段２８と、エンジンブレーキだけで減速でき
る場合に前記アクセルアクチュエータ２に対する所定の
ストロークを演算する手段２９と、このストロークを前
記アクセルアクチュエータ２に指令する手段１４と、エ
ンジンブレーキでは減速できない場合に前記ブレーキア
クチュエータ２２に対する所定のス）（７−りを演算す
る手段３０と、このストロークを前記ブレーキアクチュ
エータ２２に指令する手段３１とを備える。

（作用） 第１の発明では、シャシダイナモメータ上での試ＷＩＳ
両を自動走行させるのに先立って、ティーチングにより
車速、その変化速度およびそのときのエンジン回転数を
用いて、試＊＊両ごとにエンジン出力トルクとそのトル
クを発生させるアクセルアクチュエータストロークの関
係が数表にされて記憶される。

走行モードなどの指令１ｉＬ速データにしたがう自動走
行に入ると、そのデータにより指定されている指令車速
とその変化速度にて車両が走行するのに必要な馬力ＰＳ
が求められ、この馬力ＰＳから加速すべきかまたは定常
でよいかが判定される。

７Ｊ７Ｘ１１すべさかまたは定常でよい場合は前記必要
馬力がそのときのエンノン回転数にてエンジン出力トル
クＴに換算され、このトルクＴを発生させるアクセルア
クチエエータストロークが前記ストローク−トルクのテ
ーブルを用いて演算される。

このストロークがアクセル７クチユエータ２に指令され
、その指令ストロークに応じてアクセルペダル１が踏み
増しされると、加速しなければならないとか定常でよい
とかいった、要求に応じたトルクが発生する。

第２の発明では、減速しなければならない場合において
、エンジンブレーキだけで減速可能か、それではだめで
ブレーキペダル２２により制動しなければならないかが
区別され、エンジンブレーキだけで減速できる場合はア
クセルペダル１が戻され、エンジンブレーキだけでは減
速できない場合はブレーキペダル２１による制動が行な
われる。

（実施例） 全体構成図は＃１２図と同じであり、パーソナルコンピ
ュータ５５には、エンジン回転数Ｎｅ（点火信号パルス
の入力またはそのパルスの電圧変換入力より得られる）
とフィードバック信号としての実車速（タフジヱネレー
タの電圧入力またはパルスノエネレータによるパルス入
力から得られる）が入力されるほか、パーソナルコンピ
ュータ５５のメモリには指＋＊速のデータ（たとえば１
０モ一ド走行に必要となる経過暗闇と指令車速の関係を
表すテーブル）があらかじめ記憶されている。

ただし、バーンナルコンピュータ５５では、在米と相違
して、次の（１）〜（３）の動作が実行される。この場
合、（１）と（２）が自動走行に先立って実行する事項
、（３）が自動走行にて実行する事項である。以下この
順に説明する。

（１）動力性能のティーチングによるテーブルの作成 これは、第１図のストローク−トルク数表化手段６の機
能を果たす部分で、所定のプログラムにしたがって実行
する。

所定の車速またはエンジン回転数（たとえば、低速、中
速、高速の３種）にある定常走行または定常状態からア
クセルアクチュエータ（アクセルベグル用のエアシリン
グ）に異なるストロークを順次与え、その各ストローク
ごとに車速の変化速度を測定し、その変化速度と車速が
らエンノン出力トルクＴを算出する。

たとえば、バーンナルフンピユータ５５がらの指令によ
り、第３図で示すように、ストロークをＢ点よりＡ点へ
と所定量だけ大きくすると、車速はＶｌより若干の遅れ
をもってΔを秒後にΔ■だけ上昇する。

このときのエンジン出力馬力ＰＳは、次式で計算される
。

ＰＳ＝ＫＡＺｒＷＶ 十に２μＣ（ρ／（２ｇＸ３．６２　）ｌＡＶ３十Ｋ　
３（（Ｗ　＋Ｗｅ）／　ｇ）　Ｖ　Ｃ！・・・■ ただし、■式の符号の意味は下記の通りであり、車速お
よびその変化速度α（＝ΔＶ／Δｔ）以外の値は車両ご
とにパーソナルフンピユータ５５のメモリに入力してお
く。

ＰＳ；必要馬力［Ｐ　ｓ］ Ｋ　Ｉｔ　Ｋ　２ｙ　Ｋ　３；定数 μｒ；タイヤのころがり抵抗係数 Ｗ；車重［ｋｇｆｌ ■；阜車速ｋｍ／ｈｌ μＣ；空ス抵抗係数 Ａ；車両の前面投影面積［−２１ ρ；空スス密度ｋｇ／＋”　］ ８；重力の加速度［ｍ／ｓ２］ Ｗｅ；回転部分の慣性相当重量［ｋｇｆｌａ：加速度［
−／ｓ２］ ■式のＰＳは車速Ｖと加速度αで車両が走行するのに必
要な馬力であり、右辺の第１項はころがり抵抗馬力、第
２項は風損抵抗馬力、Ｉｌ／Ｓ３項は加速抵抗馬力と呼
ばれている。

一方、シャシダイナモメータ上で車両を走行させる場合
は、ころがり抵抗馬力と風損抵抗馬力の合計は定常走行
馬力と呼ばれ、シャシダイナモメータの動力吸収馬力に
等しい。このため、シャシダイナモメータを使用する場
合には、■式を用いなくとも、動力吸収馬力を車速ごと
に測定して求めたほうがより現実的である。

動力吸収馬力を測定するには、シャシダイナモメータ上
で車両を所定の車速まで上昇させた後、ギヤをニュート
ラルにし、第４図で示すように、アクセルアクチュエー
タに指令するストロークを所定量小さくした場合の減速
度を測定する。この減速度と車速を■式の第３項でＷｅ
＝０とした式に入れると、動力吸収馬力が計算される。

ここで求められる動力吸収馬力には、機械損失やタイヤ
損失等の損失馬力が含まれているため、この動力吸収馬
力は定常走行馬力そのものである。こうして求めた動力
吸収馬力（定常走行馬力）と車速の関係を第５図に示す
。

なお、シャシダイナモメータの動力吸収特性が■式にし
たがわない場合の定常走行馬力は、第５図を内容とする
テーブルを参照して補間計算により求め、この値と■式
の第３項のみを計算した加速損失馬力との和をこの場合
の必要馬力ＰＳとして計算すればよい。

こうして得られた定常走行または加速走行時の必要馬力
ＰＳ［Ｐｓｌはそのときのエンジン回転数Ｎ　ｅ［ｒｐ
園］を用いて次式 ％式％ によりエンジン出力トルクＴ　［ｋｇｆｌに換算し、こ
の出力トルクＴとこのトルクを発生させるアクセルアク
チュエータストロークの関係を数表（テーブル）にする
。

第６図にこのテーブルの内容を示す。エンノン回転数が
相違すると同一ストロークでもエンジン出力トルクが変
化するため、この例では、３種類のエンジン回転数（低
回転数、中回転数および高回転数）に対してテーブルを
作成している。ただし、車速が相違してもエンジン回転
数が大きく変化しない場合は、１つのエンジン回転数に
対するテーブルだけで足りる。

なお、自動変速機のように、エンノンと駆動軸とが剛体
でつながっていない場合は、キックダウンが発生するの
で、複数の一定エンジン回転数に対して測定できない場
合がある。この場合には、測定可能なエンノン回転数（
一般に高回転側）により求めたストローク−トルクの特
性を、無負荷時のエンジン回転数に対するストロークに
より移動・補正して、低中回転数でのストローク−トル
クの特性を作成する。第７図にその例を示す。

上記の無負荷時のエンジン回転数とストロークの関係は
、ストロークをゆっくり増していきつつ、そのときのエ
ンジン回転数を読み込むことで容易に得られる。得られ
た結果はテーブルにする。第８図にこのテーブルの内容
を示す。

（２）摩擦馬力のティーチングによるテーブル作成 これは、第２図の馬力−回転数数表化手段２３の機能を
果たす部分で、上記（１）と同様に所定のプログラムに
したがって実行する。

所定の車速からアクセルアクチュエータをアイドリング
位置まで戻して、所定のギヤ位置のまま放置し、そのと
きの減速度と車速から■式の右辺第３項でＷｅ＝０とし
た式を用いて減速馬力ＰＳα［Ｐ　ｓｌを計算する。こ
の減速馬力ＰＳαには定常走行馬力Ｐ　Ｓ　Ｒ／Ｌ［Ｐ
　Ｓ］（■式の第１項と第２項の和）がｔ′！Ａれるた
め、次式 ％式％ によりこれを差し引いた値をエンノン摩擦馬力Ｆ［Ｐ　
ｓｌとする。そして、この摩擦馬力Ｆとエンジン回転数
Ｎｅの関係をテーブルにする。ただし、この場合の減速
馬力ＰＳαは、減速度の符号（−）を正に置き換え、正
の値として計算する。

こうして求めた摩擦馬力−回転数のテーブルの内容を第
９図に示す。なお、エンジン回転がフィトリングまで達
するとアイドル走行になり、この場合の馬力が最小の値
となる。この値はエンジン摩擦馬力とは符号が反対のア
イドル走行馬力でもある。■式で摩擦馬力Ｆを計算する
場合、右辺の第２項は前述した第５図の特性から読み取
ることもできる。

（３）ティーチングにより得られたテーブルを用いての
ストロークの指令方法 一般に各種のモード走行（たとえば１０モ一ド走行とか
１１モ一ド走行）では、指令車速Ｖと経過時間の関係が
数値化されているので、そのとおり運転すればよい。

このため、この発明では、与えられた指令車速とその変
化速度である加速度よりその指令車速とその変化速度で
車両が走行するに必要な馬力ＰＳを■式を用いて計算し
、得られた必要馬力ＰＳをそのときのエンジン回転数Ｎ
ｅから■式によりエンノン出力トルクＴに換算する。こ
のトルクＴから、すでにティーチングで得ている３種の
エンジン回転数ごとのストローク−トルクのテーブルを
参照して補間計算によりストロークを求め、このストロ
ークをアクセルアクチュエータに指令することを基本と
する。モード走行は加速、定常および減速の各走行から
なっており、定常および加速すべき場合はこの基本どお
りアクセルアクチエエータに指令ストロークを与える。

このようにしてストロークが指令されると、シャシダイ
ナモメータの同一条件で大幅な負荷変動がない限り、ア
クセルアクチュエータに対して指令されたストロークに
誤差の発生することはない。

わずかに発生するとすれば、補間計算の際（３種のエン
ジン回転数に対するテーブル間で補間計算する場合）に
発生する誤差のみである。

これに対して、減速すべき場合は話が異なる。

というのも、アクセルペダルを戻すだけで減速できる場
合と、アクセルペダルを戻すのではだめで、ブレーキペ
ダルを踏み込まないと減速できない場合とがあるからで
ある。このため、減速すべき場合には両者のいずれにあ
るかを判断する必要がある。

詳細には、減速しなければならない場合の必要馬力ＰＳ
は負の値となり、かつ減速走行では摩擦馬力Ｆがエンジ
ンブレーキとして作用するので、この摩擦馬力Ｆ（正の
値として計算する）を必要馬力ＰＳに加算した結果が正
または零となる場合は、エンジンブレーキだけで指令車
速へと減速できることを意味する。この逆に結果が負と
なる場合は、アクセルペダルを戻すだけでは減速するこ
とができず、ブレーキペダルを踏み込んで制動しなけれ
ばならない。つまり、アクセルペダルを戻すだけで減速
可能かどうかを判断するために、上記（２）でティーチ
ングにより摩擦馬力Ｆをテーブルにしておく必要があっ
たのである。

しかも、エンジンブレーキで減速できる領域ではエンノ
ン出力トルクは負であり、負のトルクをティーチングに
より得るのは煩雑であるため、次の方法を用いて、この
領域でのアクセルアクチュエータへの指令ストロークを
決定する。

まず、そのときのエンノン回転数Ｎｅにおける摩擦馬力
Ｆ［Ｐｓｌを、第９図を内容とするテーブルから、また
そのときのエンノン回転数Ｎｅを得る無負荷時のストロ
ークＳＨ［Ｉｌを、Ｓ８図を内容とするテーブルからそ
れぞれ補間計算にて求める。

今、指令車速とその変化速度である減速度から計算され
る必要馬力Ｐ　Ｓ　［Ｐ　ｓ］が負で、かつその絶対値
（ＩＰ　Ｓ　ｌ）が摩擦馬力Ｆより小さい場合、ＦＰＳ
Ｉに相当する馬力分だけアクセルペダルを戻さなければ
ならないので、ｐｓ＝ｏのときストローク（このストロ
ークをＳＮとする）が最大となる。これに対して、Ｆ＝
ｌＰＳｌのときはアイドリング状！！（ただし、アクセ
ルペグルとアクセルアクチュエータ間の遊び代を含まな
い）つまり摩擦馬力Ｆが必要馬力ＰＳとバランスしてい
る状態であるから、最小のストロークである。

したがって、この最大と最小のストローク間を直線近似
し、その間にあるＦ−ＩＰｓＩに対するストロークＳ　
ｘ［問］を補間計算により求めるとすれば、Ｆ　　ＩＰ
ｓＩ：Ｆ”ＳＸ：ＳＮより次式にてＳＸが計ＩＫ、され
ることになる。

Ｓ　ｘ＝Ｓ　Ｎ・（Ｆ　−ＩＰ　Ｓ　ｌ）／Ｆ・・・■
第１０図はこの■式を図解したものである。図中の点Ａ
が最大ストローク、点Ｂが最小ストロークを与える。な
お、アクセルアクチュエータを設置する際に変化するア
クセルベグル〜アクセルアクチュエータ間の遊び代Ｓ１
は、全体を通して差し引いて考え、アクセルアクチュエ
ータに指令するときに加算する方式をとっている。この
遊び代Ｓｉは、ティーチング（こよりエンジンをフィト
リング状態としてストロークを徐々に増した場合に、エ
ンジン回転数が上昇を開始する直前のストロークの値に
相当する。この値は遊び代Ｓｉとして記憶しておく。

第１１図はあらかじめ定められたモード走行にしたがっ
て自動走行させる場合の制御動作を示すルーチンで、パ
ーソナルコンピュータ５５のＣＰＵに与えるものである
。

Ｓｌでは、エンノン回転数Ｎｅとともに、フィードバッ
クデータとしての実車速を読み込む。

Ｓ２ではメモリに入っている指令車速のデータを参照し
て、モード走行に入ってからの経過暗闇に応じた指令車
速Ｖを読み込むとともに、この指令車速Ｖの変化速度（
加速度または減速度）αを計算する。この変化速度ａを
計算する部分は第１図と第２図の変化速度計算手段９の
機能を果たす部分である。

Ｓ３と８４は第１図と第２図の必要馬力演算手段１０の
機能を果たす部分である。まずＳ３では指令車速Ｖに対
する定常走行馬力を第５図を内容とする車速一定常走行
馬力のテーブルを参照して補間計算により求める。

Ｓ４ではこの定常走行馬力と０式の第３項から計算した
加速損失馬力との和から必要馬力ＰＳを求める。

Ｓ５は第２図の摩擦馬力演算手段２５の機能を果たす部
分で、ここではそのときのエンジン回転数Ｎｅに対する
摩擦馬力Ｆを第９図を内容とする馬力−回転数のテーブ
ルを参照して補間計算により求める。このテーブルにて
第２図の馬力−回転数の数表記憶手段２４の機能が果た
される。

Ｓ６は第２図の和計算手段２７の機能を果たす部分で、
ここでは摩擦馬力Ｆと８４″Ｃ得た必要馬力ＰＳの和Ｐ
Ｓ＋Ｆを計算する。

Ｓ７は第２図の判定手段２８の機能を果たす部分で、こ
こではＰＳ＋Ｆの値をみてＰＳ十Ｆ≧Ｏであれば、エン
ジンブレーキだけで減速できると判断してＳ８に進み、
この逆にＰＳ＋Ｆ＜０ならエンジンブレーキだ（すでは
だめでブレーキペダルを踏み込んで制動しなけば減速で
きないと判断してＳ１５に進む。

Ｓ８は第１図の加速・定常判定手段１１と第２図の減速
判定手段２６の機能を果たす１分で、ここでは必要馬力
ＰＳの値をみて、ＰＳ≧０なら加速しなければならない
か定常のままでよいとｆ（断してＳ９に進み、この逆に
ｐｓ＜ｏなら減速しなければならないと判断してＳ１２
に進む。

Ｓ９は第１図のトルク換算手段１２の機能を果たす部分
で、ここではそのときの回転数Ｎｅから０式を用いて、
Ｓ４で得た必要馬力ＰＳをエンジン出力トルクＴに換算
する。

ＳｊＯは第１図のストローク演算手段１３の機能を果た
す部分で、ここでは同じくそのときの回転数Ｎｅと８９
で得たトルクＴから第６図（または第７図）を内容とす
るストローク−トルクのテーブルを参照して補間計算に
より、このトルクを発生させるアクセルアクチュエータ
ストロークを求める。このテーブルにより第１図のスト
ローク−トルク数表記憶手段７の機能が果たされる。

Ｓｌｌは第１図と第２図のストローク指令手段１４の機
能を果たす部分で、ここでは指令ストロ−りをアクセル
アクチュエータに出力する。

３１２〜Ｓ１４は第２図のストローク演算手段２９の機
能を果たす部分である。

まず、Ｓ１２では無負荷時のエンノン回転数に対するス
トロークＳＮを、第８図を内容とする回転数−ストロー
クのテーブルを参照して補間計算により求める。

Ｓ１３では■式を用いて、減速しなければならない場合
の指令ストロークＳｘを直線近似の補間計算により求め
る。

Ｓ１４ではＳ１３で得た指令ストロークＳ、を次式によ
り、指令車速Ｖと実車速とのずれΔＶで補正する。

５＝ＳＸ十にΔ■・・・■ ただし、■式でＫは定数である。

これは、ＳＸに直線近似に基づく若干のずれを補償する
ためである。

一方、Ｓ７でＰＳ＋Ｆ＜Ｏの場合は、アクセルペダルを
戻しただけでは、減速できないと判断して、Ｓ１５に進
む。

Ｓ１５は第２図のストローク演算手段３０とストローク
指令手段３１の機能を果たす部分である。

ここではブレーキアクチュエータ（ブレーキペダル用の
エフシリング）に所定のストロークを与えることにより
減速させる。この場合、同時にアクセルペダルを所定量
だけ戻すようにすることもできる。

ミニで、この例の作用を説明する。

この例では、シャシダイナモメータ上での試験車両を自
動走行させるのに先立って、ティーチングにより実車速
、その変化速度およびそのときのエンノン回転数を用い
て、その単連およびその変化速度で車両が走行するのに
必要なエンジン出力トルクとこのトルクを発生させるア
クセルアクチュエータストロークの関係が、試験車両ご
とにテーブルにされてメモリに記憶される。

「自動走行」に入ると、走行モードにより指定されてい
る指令ＩＩｉ速とその変化速度より、加速しなければな
らないかまたは定常走行に必要とされるエンジン出力ト
ルクＴが求められ、その出力トルクＴを発生させるアク
セルアクチュエータストロークが前記ストローク−トル
クのテーブルを参照して求められる。

このストロークがアクセルアクチュエータに指令され、
その指令ストロークに応じてアクセルペダルが踏み増し
されると、加速しなければならないとか定常でよいとい
った、要求に応じたトルクが発生する。

この場合の車速制御はテーブルデータに基づくオープン
ループ制御であり、実車速に基づくフィードバック制御
ではない。このため、試験車両ごとに、制御ゲインを合
わせる作業は不要となる。

モード走行の違いに伴うシャシグイナモ〆一夕の条件（
慣性相当重量等）の変更についても、この条件をパーソ
ナルコンピュータのキーボードにて打ち込めるようにし
ておくことにより、各種のモード走行に合わせてシャシ
ダイナモメータの条件を打ち込むだけで対応することが
できる。

言い替えると、試験車両と各種のモード走行ごとに試験
者が制御ゲインをＩＩ！ｕなければならない作業を、テ
ィーチングによるテーブル作成作業に置き換え、このテ
ーブル作成作業をパーソナルフンピユータに行わせるこ
とにより、試験走行を行う際の工数を大幅に低減したの
である。

なお、始動時の暖機システムが装置ｉ！されているエン
ノンでは、暖機中はアクセルペダルが同じアイドリング
位置にあっても、回転数が所定値（たとえば１５００ｒ
ｐ１１）までアップするように出力が増加されるので、
このシステムの作動中は、ｗＬｌｆｌ後にティーチング
により得たストローク−トルクのテーブルを用いて指令
ストロークを求めたのでは、指令車速への追随性が悪く
なる。

しかしながら、こうした場合でも次のようにすれば極め
て容易に暖機補正を行うことができる。

すなわち、暖機中のエンノン状態で走行し、そのときの
車速から第５図を内容とするテーブルを用いて補間計算
により発生馬力ＰＳＤ［Ｐｓｌを求め、この発生馬力Ｐ
ＳＤを、始動からの経過時間ｔとともにテーブルにする
。このＰＳＤを時間ｔの関数としてＰ　Ｓ　Ｄ　（ｔ）
とおけば、次式ｉミニり始動からｔ＃＋後の馬力のずれ
分ＰＳＨ［Ｐｓｌが計算される。

ＰＳＨ＝ＰＳ−ＰＳＤ（ｔ）・・・■ したがって、エンジンの始動から始まる走行モードの場
合には、このずれ分ＰＳＨを第１１図の８９において必
要馬力ＰＳに加算することで暖機補正を行えば良い。た
だ、０式のＰ　Ｓ　Ｄ　（ｔ）は走行条件によっても変
わるため、個々のモードで変化させるほうが実用的では
ある。

一方、走行モードが減速すべき場合においては、エンジ
ンブレーキだけで減速可能か、それではだめでブレーキ
ペダルにより制動しなければならなイカが区別され、エ
ンジンブレーキだけでは減速できない場合に限って、ブ
レーキペダルによる制動が行なわれる。これにより、エ
ンジンブレーキだけで減速できる場合にもブレーキペダ
ルが使用されることのあった従来例と相違して、無駄な
ブレーキングを防いで、制動機構を摩耗させる機会が少
なくされる。

また、エンジンブレーキだけで減速可能であるといって
も、負の値を有する必要馬力から面倒な計算をして負の
エンノン出力トルクを求めることは応答性を悪くしたり
装置を複雑化してしまうことになるが、この例のように
■式を用いた近似計算にて減速時の指令ストロークが求
められると、面倒な計算が不要となり、これにて装置の
応答性を良好に保つとともに装置を簡素にすることがで
きる。

実施例では、モード走行の場合で説明したが、モード走
行以外にも、車載状態での車両の各種動力性能を比較す
ることなども、これに合わせて指令車速データを変更す
ることにより容易に行うことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、第１の発明ではティーチングによ
りエンノン出力トルクとこのトルクを発生させるアクセ
ル７クチユエータストロークの関係を数表にしておき、
指令車速のデータにしたがう自動走行に入ると、加速す
べきが定常でよい場合には前記ストローク−トルクの数
表を用いて指令ストロークを決定するため、試験走行を
行う際の工数が大幅に低減される。

第２の発明では、ティーチングによりエンノンの摩擦馬
力とエンノン回転数の関係を数表にしておき、減速すべ
き場合にこの数表を用いてエンジンブレーキだけで減速
可能かどうかを判定させることにより、エンジンブレー
キだけでは減速できない場合に限って、ブレーキペダル
により制動するため、不要なブレーキングを防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図と＄２図は各発明のクレーム対応図、第３図と第
４図は一実施例のアクセルアクチュエータストロークを
変化させた場合の車速変化を示す波形図、第５図はこの
実施例の車速に対する動力吸収馬力のテーブル内容を示
す特性図、第６図と第７図はこの実施例のアクセルアク
チュエータストロークに対するエンジン出力トルクのテ
ーブル内容を示す特性図、第８図はこの実施例の無負荷
時エンジン回転数に対するアクセルアクチュエータスト
ロークのテーブル内容を示す特性図、第９図はこの実施
例のエンジン回転数に対する摩擦馬力のテーブル内容を
示す特性図、第１０図はこの実施例の減速すべき場合の
アクセルアクチュエータストロークを求める方法を説明
するための特性図、第１１図はこの実施例の制御動作を
説明するための流れ図である。 第１２図は従来例の全体構成図、第１３図は従来例の主
制御部の流れ図、第１４図は従来例のニアシリングの位
置制御を説明するための模式図、第１５図は従来例の電
磁弁ユニットの詳細図である。 １・・・アクセルペダル、２・・・アクセルアクチュエ
ータ、３・・・車速センサ、４・・・変化速度計算手段
、５・・・エンノン回転数センサ、６・・・ストローク
−トルク数表化手段、７・・・ストローク−トルク数表
記憶手段、８・・・指令車速データ記憶手段、９・・・
変化速度計算手段、１０・・・必要馬力演算手段、１１
・・・加速・定常判定手段、１２・・・トルク換算手段
、１３・・・ストローク演算手段、１４・・・ストロー
ク指令手段、２１・・・ブレーキペダル、２２・・・ブ
レーキアクチュエータ、２３・・・馬力−回転数数表化
手段、２４・・・馬力−回転数数表記憶手段、２５・・
・摩擦馬力演算手段、２６・・・減速判定手段、２７・
・・和計算手段、２８・・・判定手段、２９・・・スト
ローク演算手段、３０・・・ストローク演算手段、３１
・・・ストローク指令手段、４２・・・アクセルペダル
、４３・・・ブレーキペダル、４６・・・エフシリンダ
、４８・・・電磁弁ユニット、４つ・・・電磁弁駆動回
路、５０・・・マイクロコンピュータ、５５・・・パー
ソナルコンピュータ。 第３ 図 第４図 経過時間 第８ 図 アクセルアクチュエ タスト口 り （ｍｍ） 犬 第１０図 馬 力 （Ｆ−ＩＰＳＩ ） 第１２図 第１３図 第１４図 ７ １？ 空気圧 第１５図 ４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクセルペダルを指令ストロークに応じて駆動する
   アクセルアクチュエータと、車速を検出するセンサと、
   この車速の変化速度を計算する手段と、エンジンの回転
   数を検出するセンサと、ティーチングにより前記車速、
   その変化速度およびそのときのエンジン回転数を用いて
   エンジンの出力トルクとこのトルクを発生させる前記ア
   クセルアクチュエータストロークの関係を数表にする手
   段と、このストローク−トルクの数表を記憶する手段と
   、指令車速のデータをあらかじめ記憶する手段と、この
   指令車速の変化速度を計算する手段と、これら指令車速
   およびその変化速度で車両が走行するに必要な馬力を演
   算する手段と、この必要馬力から加速をすべきかまたは
   定常でよいかどうかを判定する手段と、加速をすべきか
   または定常でよい場合に前記必要馬力をそのときのエン
   ジン回転数にてエンジン出力トルクに換算する手段と、
   このトルクを発生させるアクセルアクチュエータストロ
   ークを前記ストローク−トルクの数表を用いて演算する
   手段と、このストロークを前記アクセルアクチュエータ
   に指令する手段とを備えることを特徴とする車両の自動
   運転装置。 ２、アクセルペダルを指令ストロークに応じて駆動する
   アクセルアクチュエータと、ブレーキペダルを指令スト
   ロークに応じて駆動するブレーキアクチュエータと、車
   速を検出するセンサと、この車速の変化速度を計算する
   手段と、エンジンの回転数を検出するセンサと、ティー
   チングにより前記車速、その変化速度およびそのときの
   エンジン回転数を用いてエンジンの摩擦馬力とエンジン
   回転数の関係を数表にする手段と、この馬力−回転数の
   数表を記憶する手段と、そのときのエンジン回転数に対
   する摩擦馬力を前記馬力−回転数の数表を用いて演算す
   る手段と、指令車速のデータをあらかじめ記憶する手段
   と、この指令車速の変化速度を計算する手段と、これら
   指令車速およびその変化速度で車両が走行するのに必要
   な馬力を演算する手段と、この必要馬力から減速をすべ
   きかどうかを判定する手段と、減速をすべき場合にこの
   必要馬力と前記摩擦馬力の和を計算する手段と、この和
   の値よりエンジンブレーキだけで減速できる場合である
   かまたはエンジンブレーキだけでは減速できない場合で
   あるかを判定する手段と、エンジンブレーキだけで減速
   できる場合に前記アクセルアクチュエータに対する所定
   のストロークを演算する手段と、このストロークを前記
   アクセルアクチュエータに指令する手段と、エンジンブ
   レーキでは減速できない場合に前記ブレーキアクチュエ
   ータに対する所定のストロークを演算する手段と、この
   ストロークを前記ブレーキアクチュエータに指令する手
   段とを備えることを特徴とする車両の自動運転装置。