JPH0633397Y2 - シャシダイナモにおける自動運転装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、シャシダイナモを用いて車両の自動運転す
る装置に関する。

（従来の技術） 車両の性能試験を行うために、車両をシャシダイナモを
用いて自動運転させる装置がある（実開昭59-113804,52
-60001，特開昭52-13202,52-13201号公報等参照）。

この自動運転装置を第７図に基づいて説明すると、１は
車両、２はそのアクセルペダル、３はその駆動輪４とと
もに回転するシャシダイナモのローラで、５はアクセル
ペダル２を駆動するアクセルアクチュエータである。

このアクセルアクチュエータ５は、アクセルアクチュエ
ータ５に設けたストロークセンサ６からの信号がフィー
ドバックされるサーボコントローラ７により、演算器８
から指令されるストローク信号に応じて駆動回路９を介
し駆動される。

一方、10はローラ３の所定の回転角毎にパルス信号を出
力するローラ回転ピックアップ、11はそのパルス信号か
ら車速を計測するＦ／Ｖ（周波数／電圧）コンバータ、
12は指令車速を設定する走行モード指令部で、この指令
車速信号とＦ／Ｖコンバータ11からの車速信号とは比較
器13にて比較され、その差に応じたストローク信号が演
算器８からサーボコントローラ７に指令される。

したがって、走行モード指令部12から所定の指令車速が
与えられると、アクセルアクチュエータ５は指令車速と
Ｆ／Ｖコンバータ11からの現在車速との差に応じたアク
セルストローク（踏み込み量）を得るように駆動され、
これにより指令車速に制御されるようになっている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の自動運転装置にあって
は、目標車速に到達させる際のアクセルストロークの正
確な基準はなく、指令車速と現在車速の差に応じた所定
のストロークをアクセルアクチュエータ５に与えること
で、指令車速となるように制御しているため、指令車速
に速やかに設定することが難しく、良好な車速追従精度
が得られないという問題があった。また、試験車両が変
わったときには、アクセルストロークの演算数値等を変
えないと、車速追従精度がより悪化するという問題があ
った。

この考案は、このような問題点を解決した自動運転装置
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この考案は、第１図に示すように、シャシダイナモＡを
用いて車両Ｂを自動運転する装置において、車速を検出
する手段Ｃと、アクセルアクチュエータＤの基準アクセ
ルストロークに対する車速と駆動馬力または駆動トルク
の特性値を測定し学習する手段Ｅとを設けると共に、指
令車速を設定する走行モード指令手段Ｆと、指令車速と
現在車速とから指令車速に対する加速度を得るのに必要
な走行抵抗馬力または走行抵抗を演算する手段Ｇと、こ
の走行抵抗馬力または走行抵抗と前記学習値とから現在
車速に相当するアクセルストロークを演算するストロー
ク演算手段Ｈと、この演算ストロークに応じてアクセル
アクチュエータＤを駆動制御するアクチュエータ制御手
段Ｉとを設ける。

（作用） したがって、予めアクセルアクチュエータＤの基準アク
セルストロークに対する車速と、駆動馬力または駆動ト
ルクの特性値を測定、学習すると共に、車速制御時には
指令車速と現在車速とから指令車速に対する加速度を得
るための走行抵抗馬力または走行抵抗を演算し、この演
算値と前記学習値とからアクセルストロークを求め、こ
のアクセルストロークに応じてアクセルアクチュエータ
を駆動するので、車速は指令車速に応答良く追従し、正
確に制御される。また、駆動馬力または駆動トルクの特
性値を学習すると共に、指令車速を得るのに必要な走行
抵抗馬力または走行抵抗をパラメータとしてアクセルス
トロークを設定するため、車両Ｂが変わった場合でも、
学習値を変更することなく、良好な車速制御、車速追従
精度が得られる。

（実施例） 第２図は本考案の実施例を示すもので、20は車両、21は
シャシダイナモのローラ、22はローラ21の所定の回転角
毎にパルス信号を出力するローラ回転ピックアップ、23
は指令車速を設定する走行モード指令部である。

また、24は車両20のアクセルペダル、25はアクセルペダ
ル24を駆動するアクセルアクチュエータ、26はそのスト
ロークセンサ、27は駆動回路、28はアクセルアクチュエ
ータ25のサーボコントローラである。

ローラ回転ピックアップ22のパルス信号は、制御部29に
入力され、時間計測によりローラ回転角加速度信号に変
換されると共に、Ｆ／Ｖコンバータ30により車速信号に
変換され、同じく制御部29に入力される。

制御部29は、サーボコントローラ28を介してアクセルア
クチュエータ25を駆動すると共に、後述する各特性値を
測定、学習する機能と、走行モード指令部23からの指令
車速の出力時に車速を制御する機能とを備えたもので、
まず学習時には第３図（ａ），（ｂ）のフローチャート
に示すように、所定の車速（例えば20km／ｈ）で定常走
行を行わせ、このときのアクセルアクチュエータ25のア
クセルストロークLs_０から基準ストロークLsaまでアク
セルアクチュエータ25を駆動し（ステップ50,51）、同
時にローラ回転角加速度信号と車速信号とから各車速に
対する駆動馬力Ps（駆動トルクは馬力に対応するため、
以下馬力にて説明する）を次式（１）により演算する
（ステップ52〜56）。

Ps＝Ip・＋fFs（Ｖ）……（１） Ip:シャシダイナモ慣性相当重量 ：ローラ回転角加速度 fFs（Ｖ）：シャシダイナモの車速Ｖに対するフリクシ
ョン馬力 そして、制御部29はこれを順に各基準ストロークLs_１,L
s_２，…Ls_ｎまで繰り返し（ステップ57,58→50〜56）、
これらの特性値を記憶部31に記憶させる（ステップ5
9）。

次に、制御部29は各車速にて定常走行を行わせ（ステッ
プ60〜63）、各定常車速に対するアクセルストロークLm
の特性値を記憶部31に記憶させる（ステップ64）。

第４図に基準ストロークに対する車速と駆動馬力の記憶
データ例を、第５図に定常車速に対するアクセルストロ
ークの記憶データ例を示す。

そして、走行モード指令部23からの指令車速による車速
制御時には、制御部29は車両発進後、第６図のフローチ
ャートにしたがってアクセルストロークLsを演算し、ア
クセルアクチュエータ25を駆動制御する。

具体的には、まず記憶部31の記憶データ（第５図参照）
から指令車速相当のアクセルストローク（定常車速スト
ローク）LsRを補間演算する（ステップ72）。

次に、指令車速と現在車速（車速信号による）の時間当
たりの速度変化（例えば１秒先）から、指令車速に対す
る加速度を得るのに必要な走行抵抗馬力Pmを次式（２）
により演算し、そのときの車速相当の加速走行抵抗馬力
を得るのに必要なアクセルストロークを記憶部31の記憶
データ（第４図参照）から演算し、さらに指令車速の定
常車速ストロークを差し引いてアクセルストロークLsα
を求める（ステップ73）。

Pm＝ｋ・Ip／ｇ・Ｖα……（２） K:定数 Ip:シャシダイナモ慣性相当重量 V:現在車速 α：加速度 そして、このLsとＲとLsαに指令車速と現在車速との偏
差に基づくPI（比例積分）制御等による所定のストロー
ク分ＬΔＶを加算して制御ストロークLs＝LsR＋Lsα＋
ＬΔＶを求め（ステップ74）、このストロークLsを与え
るようにアクセルアクチュエータ25を駆動する。

なお、モード走行時は運転条件により変速比（ギヤ比）
が変わるため、記憶データはそのままでは使えないが、
この場合には変速比を学習時の変速比に補正して記憶デ
ータを読み取れば良い。

このように、アクセルアクチュエータ25のアクセルスト
ロークに対する車速と駆動馬力の特性値を測定、学習す
るため、車速制御に必要なアクセルストロークの基準デ
ータが得られると共に、走行モード指令部23からの指令
車速による車速制御時には、指令車速と現在車速とから
指令車速を得る走行抵抗馬力を演算し、この演算値と学
習値とから求めたアクセルストロークに応じてアクセル
アクチュエータ25を駆動するため、車速は指令車速に正
確に速やかに到達される。

この場合、アクセルストロークは定常車速分のストロー
クLsRと、走行馬力分のストロークLsαと、PI制御等に
よるストロークＬΔＶとで与えられるが、基準データを
学習した車両では、LsRとLsαとがそのエンジン出力に
ほぼマッチングしているため、LsRとLsαだけでも車速
は指令車速に追従良く制御され、ＬΔＶは小さな値とな
る。

また、指令車速を得るのに必要な走行抵抗馬力をパラメ
ータとしてストロークLsαを設定しているため、車両が
変わった場合でも、記憶データから求めるLsαの誤差は
小さく、このため先の車両での学習値を変更せずとも、
良好な車速制御、車速追従精度を得ることが可能であ
る。

（考案の効果） 以上のように本考案は、アクセルアクチュエータのスト
ローク毎に車速、駆動馬力または駆動トルクを測定、学
習すると共に、モード走行による車速制御時には、指令
車速を得る走行抵抗馬力と前記学習値とからアクセルス
トロークを演算し、この演算ストロークに応じてアクセ
ルアクチュエータを駆動するので、良好な車速制御、車
速追従精度が得られると共に、車両が変わった場合でも
学習値を変更せずに対応でき、試験装置としての優れた
機能が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成図、第２図は本考案の実施例を示
す構成図、第３図（ａ），（ｂ）は学習時のフローチャ
ート、第４図，第５図は記憶データを示すグラフ、第６
図は車速制御時のフローチャート、第７図は従来例の構
成図である。 20……車両、22……ローラ回転ピックアップ、23……走
行モード指令部、24……アクセルペダル、25……アクセ
ルアクチュエータ、29……制御部、30……Ｆ／Ｖコンバ
ータ、31……記憶部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シャシダイナモを用いて車両を自動運転す
   る装置において、車速を検出する手段と、アクセルアク
   チュエータの基準アクセルストロークに対する車速と駆
   動馬力または駆動トルクの特性値を測定し学習する手段
   とを設けると共に、指令車速を設定する走行モード指令
   手段と、指令車速と現在車速とから指令車速に対する加
   速度を得るのに必要な走行抵抗馬力または走行抵抗を演
   算する手段と、この走行抵抗馬力または走行抵抗と前記
   学習値とから現在車速に相当するアクセルストロークを
   演算するストローク演算手段と、この演算ストロークに
   応じてアクセルアクチュエータを駆動制御するアクチュ
   エータ制御手段とを設けたことを特徴とするシャシダイ
   ナモにおける自動運転装置。