JPH07209141A - 車両速度制御装置における車両ブレーキ信号判別回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャーシダイナモメータ上の被試験車両の交
換によつて車両のエンジン特性が変化しても、常に最適
な減速時における両速度制御特性を得るための適切なブ
レーキ信号を得ること。 【構成】 所定の運転パターンを有する車両運転指令装
置からの車両速度指令信号を微分して得られる加減速度
指令信号と車両速度検出装置からの車両速度検出信号を
微分して得られる加減速度検出信号とを比較し、前記加
減速度指令信号が前記加減速度検出信号を上回ったとき
発生する出力信号と、前記加減速度指令信号が減速度指
令信号であるとき発生する出力信号との論理積をとり、
車両のブレーキ信号を判別して導出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャーシダイナモメー
タ上で車両を運転するときの車両速度制御装置における
車両ブレ−キ信号判別回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のシャーシダイナモメータ
上の車両速度制御装置を示すものであって、アクチュエ
ータ制御装置部（Ａ），被試験車両部（Ｂ），シャシー
ダイナモメータ及びダイナモ制御装置部（Ｃ）から構成
されている。

【０００３】この従来の車両速度制御装置は、図４に示
すような車両の運転パターンが格納されている自動運転
指令装置１（以下、「プログラマ」という。）により、
前記運転パターンにおける車両速度指令Ｖs及びブレー
キ信号Ｂrによって、次のように車両の速度を制御する
ものである。

【０００４】（１）．アクチュエータ制御装置部（Ａ）
において、プログラマ１からのブレーキ信号Ｂr の有無
によって、アクセル制御器２とブレーキ制御器２’が投
入あるいは遮断され、それによってアクセル・アクチュ
エータ３とブレ−キ・アクチュエ−タ３’の動作が切り
替わる。

【０００５】アクセル制御器２は車速指令Ｖsと車速検
出Ｖdとを比較した比較誤差信号（Ｖs−Ｖd）に応じて
アクセルアクチュエータ３のアクセルストローク信号θ
を制御する。また、ブレーキ制御器２’は車速指令Ｖs
と車速検出Ｖdとを比較した比較誤差信号（Ｖs−Ｖd）
に応じてブレーキアクチュエータ３’のブレ−キストロ
ーク信号Ｓtを制御する。

【０００６】（２）．被試験車両部（Ｂ）において、 （ａ）．ブレーキ信号Ｂrが無いとき 車速指令Ｖsと車速検出Ｖdとの比較誤差信号（Ｖs−Ｖ
d）に応じたアクセルストローク信号θによって、被試
験車両のアクセル（図示なし）のストロークが制御さ
れ、車両エンジンはエンジン特性４に応じた加速トルク
Ｔe を発生する。そして、加速トルクＴe はＴＭ比とデ
フ比との積算値を積算器（５）により更に積算した車両
タイヤ軸トルクＴt に変換され、更に車両タイヤ半径Ｒ
により除算器（６）で除算することによりシャーシダイ
ナモメータ・ローラ面の駆動力Ｆr に変換される。

【０００７】（ｂ）．ブレーキ信号Ｂrが有るとき 車速指令Ｖsと車速検出Ｖdとの比較誤差信号（Ｖs−Ｖ
d）に応じたブレーキストローク信号Ｓt によって、被
試験車両のブレーキ（図示なし）が制御され、該ブレー
キはブレーキ特性４’に応じたブレーキトルクＴbrを車
両のタイヤ軸に与える。そして、ブレーキトルクＴbrは
車両タイヤ半径Ｒにより除算器（６）で除算することに
よりシャシーダイナモメータ・ローラ面のブレーキ力Ｆ
b に変換される。

【０００８】（３）．シャーシダイナモメータ及びダイ
ナモ制御装置部（ｃ）において、 （ａ）．ブレーキ信号Ｂrが無いとき 車速指令Ｖsと車速検出Ｖdとの比較誤差信号（Ｖs−Ｖ
d）に応じたシャシーダイナモメータ・ローラ面の駆動
力Ｆr は、被試験車両の走行抵抗特性７に従い車速Ｖd
に応じたシャシーダイナモメータ・ローラ面の減速力Ｒ
lだけ減算されて被試験車両の加速に寄与する。そのと
きの車両速度（車速）Ｖd はシャーシダイナモメータ・
ローラ面における加速駆動力（Ｆr−Ｒl）からダイナモ
慣性関数８（１／ＪＳ）を介して検出することができ
る。

【０００９】（ｂ）．ブレーキ信号が有るとき 車速指令Ｖsと車速検出Ｖdとの比較誤差信号（Ｖs−Ｖ
d）に応じたシャシーダイナモメータ・ローラ面のブレ
ーキ力Ｆb は、被試験車両の走行抵抗特性７に従い車速
Ｖd に応じたシャシーダイナモメータ・ローラ面の減速
力Ｒl が加算されて被試験車両の減速に寄与する。その
ときの、車両速度（車速）Ｖd はシャーシダイナモメー
タ・ローラ面における減速駆動力（Ｆb＋Ｒl）からダイ
ナモ慣性関数８（１／ＪＳ）を介して検出することがで
きる。

【００１０】（４）．車両の停止指令時におけるアクチ
ュエータ制御装置部（Ａ）において、ブレーキ信号Ｂr
と、車速Ｖdが零（０）で作動するゼロ回転コンパレー
タ10の出力信号との論理積条件（11）により発生するブ
レーキ指令信号Ｂs により切換器12が切換り停止時ブレ
ーキストローク信号Ｂst によるブレーキストロークＳt
一定の制御に切り替わる。

【００１１】そして、一定のブレーキストロークＳt
は、ブレ−キ特性４’に応じたブレ−キトルクＴbrに変
換されて車両のタイヤ軸に与えられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように動作をす
る従来の車両速度制御装置（図３）においては、アクセ
ル制御器２とブレーキ制御器２’の切り替えが、プログ
ラマ１のブレーキ信号Ｂr の有無によって行われている
ために、以下のような問題点を有している。

【００１３】（１）．図５(a)に示すように、プログラ
マ１からの車速指令Ｖsが急減して減速度指令となり、
ブレーキ信号Ｂr が「ＯＮ」されると、アクセル制御器
２が遮断されアクセルストローク信号θも零（０）に切
り替わるため、エンジンブレーキが働き、そのときの車
速検出Ｖdが車速指令Ｖsより大きい場合、車速検出Ｖd
は車速指令Ｖsより落ち込んでしまい、車速指令Ｖsどお
りの速度制御ができない。この現象は、特に高速からの
減速度指令時に起こり易いものである。

【００１４】なお、車速指令Ｖsが落ち込んでいる期間
（ｘ）においては、車速指令Ｖsと車速検出Ｖdとの比較
誤差信号（Ｖｓ−Ｖｄ）が負値になるので、ブレーキ信
号Ｂrは発生しない。

【００１５】（２）．上記（１）の問題解決のために、
図５(b) に示すようにプログラマ１のブレーキ信号Ｂr
をＯＦＦにすると、エンジンブレーキにより車速検出Ｖ
d が降下して低速になり、エンジンブレ−キが掛からな
くなり車速検出が 車速指令Ｖsより大きくなった時
（ｙ）、当然としてブレーキが掛からなくなり（ブレー
キストロークＳtが零）車速指令Ｖsどおりの速度制御が
できない。

【００１６】（３）．そのために、従来の車両速度制御
装置におけるアクセル・ブレーキ制御の切り換え制御
は、図５(c) に示すように、実運転確認を行って、その
結果からプログラマ１の運転プログラムを変更（タイミ
ング調整）して対応している。

【００１７】しかしながら、前記（３）の方法では、シ
ャーシダイナモメータ上の被試験車両を交換する度に車
両特性、Ｔ／Ｍ比、走行抵抗などの変化が伴うので、そ
の後に運転プログラムの変更（タイミング調整）をしな
ければならない。また、車両の停止時（Ｖd＝０）のブ
レーキ信号Ｂrは、車種（例えば、ＭＴ車，ＡＴ車）に
よって、図６(a),(b) に示すように、プログラマ１の運
転パターン作成時にブレーキ信号ＢrのＯＦＦ／ＯＮを
入力しなければならない。

【００１８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、特に、被試験車両の交換などによつて車両のエ
ンジン特性が変化しても、常に最適な減速時の車速制御
特性を得るための適切なブレーキ信号が得られる車両速
度制御装置における車両ブレ−キ信号判別回路を提供す
るものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段・作用】本発明は、所定の
運転パタ−ンを有する車両運転指令装置からの車両速度
指令信号と車両速度検出装置からの車両速度検出信号と
から自動的に車両のブレーキ信号を判別して導出する車
両ブレーキ信号判別回路であって、前記車両速度指令信
号を微分して得られる加減速度指令信号と前記車両速度
検出信号を微分して得られる加減速度検出信号とを比較
し前記加減速度指令信号が前記加減速度検出信号を上回
ったとき発生する出力信号と、前記加減速度指令信号が
減速度指令信号であるとき発生する出力信号との論理積
をとり、車両のブレーキ信号を判別して導出するように
構成する車両速度制御装置における車両ブレーキ信号判
別回路である。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の車両ブレ−キ信号判別回路
を具備した車両速度制御装置の実施例を示すものであっ
て、図１に示す従来の車両速度制御装置と同様に、アク
チュエータ制御装置部（Ａ），被試験車両部（Ｂ），並
びに、シャーシダイナモおよびダイナモ制御装置部
（Ｃ）から構成されているものであるが、アクチュエ−
タ制御装置部（Ａ）において、車両ブレ−キ信号判別回
路１’を設け、車速指令Ｖs及び車速検出Ｖdからに自動
的にブレ−キ信号Ｂr を判別し、該ブレ−キ信号Ｂr に
よってアクセル制御器２及びブレ−キ制御器２’の切替
制御、並びに停止時ブレ−キ指令切替制御器12の切替制
御を行なうものである。この車両速度制御装置における
アクチュエ−タ制御装置部（Ａ）、被試験車両部（Ｂ）
並びに，シャ−シダイナモ及びダイナモ制御装置部
（Ｃ）の制御動作は、図３に示す従来の車両速度制御装
置と同様の車両速度制御をするものであるから、その説
明は省略する。

【００２１】次に、本発明の「車両ブレ−キ信号判別回
路１’」の実施例を図２によって説明をする。 図２に
おいて、11は車速指令Ｖs を微分演算して加減速度指令
ｇsを求める微分演算器、11’は車速検出Ｖd を微分演
算して加減速度ｇd を求める微分演算器、12は加減速度
指令ｇs を零(０)レベルと比較してｇs ＜０（即ち、減
速指令時）で「１」信号を出力するコンパレ−タ（ＣＰ
１）、12’は加減速度指令ｇsと 加減速度検出ｇdとを
比較して、ｇs＞ｇd で「１」信号を出力（ＯＮ）し、
ｇs∧ｇdで「０」信号となる（ＯＦＦ）ヒステリシス動
作特性を有するコンパレ−タ（ＣＰ２）、13はコンパレ
−タ12,12'の両出力の論理積をとり、加減速中のブレ−
キ信号Ｂr を出力するＡＮＤ回路、14は前記ＡＮＤ回路
13の出力である加減速中のブレ−キ信号Ｂr'と停止中ブ
レ−キ信号との論理和をとりブレ−キ信号Ｂr を出力す
るＯＲ回路、９は前記ブレ−キ信号Ｂr を反転させる反
転器（図１、反転器９）、15は車速指令Ｖsと零（０）
レベルとを比較してＶs＝０（即ち、停止指令時）で
「１」信号を出力するコンパレ−タ（ＣＰ３），15’は
車速検出Ｖd と零（０）レベルとを比較して Ｖd＝０
（即ち、停止時）で「１」信号を出力するコンパレ−タ
（ＣＰ４）、16は前記コンパレ−タ（ＣＰ４）の出力
「１」信号がΔＴ時間（１〜２ sec）継続すると「１」
信号を出力するタイマ、17は車両の種類であるオ−トマ
チック車（ＡＴ）で「１」信号、マニュアル車（ＭＴ）
で「０」信号とする入力と、トランスミッション（Ｔ／
Ｍ）位置がニュ−トラル（Ｎ）位置で「１」信号の反転
入力により、論理積をとるＡＮＤ回路、18は前記タイマ
16の出力信号である入力信号と、ＡＮＤ回路17の出力信
号の反転入力とにより論理積をとるＡＮＤ回路、19は前
記コンパレ−タ15（ＣＰ３）の出力信号とＡＮＤ回路18
の出力信号の反転入力により論理積をとり停止中のブレ
−キ信号Ｂr'（停止時ブレーキ指令切換信号ｂs）を得
るＡＮＤ回路である。

【００２２】以上のように構成されたブレ−キ信号判別
回路の動作について説明をする。

【００２３】（１）．車速指令Ｖsが加速指令の場合
（図４、参照） 車速指令Ｖs を微分する微分演算器11の出力である加減
速度指令ｇsが、ｇs＞０（加速指令）となるから、ｇs
＜０で「１」信号を出力するコンパレ−タ12（ＣＰ１）
は作動せずＯＲ回路14に入力を供給しないのでブレ−キ
信号Ｂrは発生しない。

【００２４】一方、車速指令Ｖsが供給され、Ｖs＝０で
作動するコンパレ−タ15（ＣＰ３）も車速指令Ｖsが加
速指令（Ｖs＞０）であるから作動せずＡＮＤ回路19に
入力を供給しないので停止中のブレ−キ信号Ｂr’も発
生しない。

【００２５】（２）．車速指令Ｖsが定速指令の場合
（図４、参照） 車速指令Ｖs を微分する微分演算器11の出力である加減
速度指令ｇsが、ｇs＝０（定速指令）となるから、ｇs
＜０で「１」信号を出力するコンパレ−タ12（ＣＰ１）
は作動せずＯＲ回路14に入力を供給しないのでブレ−キ
信号Ｂr は発生しない。

【００２６】一方、車速指令Ｖsが供給されＶs＝０で作
動するコンパレ−タ15（ＣＰ３）も車速指令Ｖs が定速
指令であるから作動せずＡＮＤ回路19に入力を供給しな
いので停止中のブレ−キ信号Ｂr も発生しない。したが
って、このブレ−キ信号判別回路１’は反転器９の反転
出力信号によりブレーキ制御器２’のブレーキ制御を遮
断し、アクセル制御器２のアクセル制御による車速指令
Ｖs に応じた定速制御を行なう。（図１、参照） （３）．車速指令Ｖs が減速指令の場合（図４、参照） 車速指令Ｖs を微分する微分演算器11の出力である加減
速度指令ｇsが、ｇs＜０（減速指令）となるから、 ｇs
＜０で「１」信号を出力するコンパレ−タ12（ＣＰ１）
は作動してＡＮＤ回路13に「１」信号を供給する。ま
た、車速検出 Ｖdを微分する微分演算器11’の出力であ
る加減速度検出ｇdと前記加減速度指令ｇsとが、ｇs＞
ｇdで「１」信号を出力するコンパレ−タ12’で比較さ
れ、該コンパレ−タ12’は作動してＡＮＤ回路13に
「１」信号を供給する。ＡＮＤ回路13は両入力が「１」
信号であるので、その出力に「１」信号を出力するから
ＯＲ回路14を介してブレ−キ信号Ｂr が発生する。

【００２７】したがって、このブレ−キ信号Ｂr によ
り、車速制御装置（図１）におけるアクセル制御器２の
アクセル制御を遮断し、ブレ−キ制御器２'による車速
指令Ｖsに応じたブレ−キ制御を行なう。その後、上記
ブレ−キ制御により車速検出Ｖdが低下し、その減速度
検出ｇdが減速度指令ｇsを上回りｇs−ｇd＞０となった
ある時点において、ｇs＞ｇdで「１」信号を出力するコ
ンパレ−タ12’（ＣＰ２）の出力が「０」に転位する
と、ＡＮＤ回路13の入力の一方がＯＦＦになるからブレ
−キ信号ＢrもＯＦＦになる。

【００２８】ブレ−キ信号ｂr のＯＦＦは、反転器９を
介してブレ−キ制御器２’のブレ−キ制御を遮断し、再
び、アクセル制御器２のアクセル制御をＯＮとし、該ア
クセル制御器２のアクセル制御により車速指令Ｖsに応
じた加速度制御を行う。

【００２９】以上のように、ブレ−キ制御と加速度制御
が繰返して行うことにより、車速検出Ｖdは、図５
（Ｃ）に示すように、略々、速度指令Ｖsに沿って減速
される。

【００３０】（４）．車速指令Ｖsが停止指令の場合
（図４、参照） 車速指令Ｖsを微分する微分演算器11の出力である加減
速度指令ｇs，及び車速検出Ｖdを微分する微分演算器1
1’の出力である加減速度ｇdがいずれも零（０）とな
り、コンパレ−タ12，12’も動作しないためブレ−キ信
号Ｂr を発生しない。また、車速指令Ｖs が零（０）で
「１」信号を出力するコンパレ−タ15（ＣＰ３）が動作
すると共に、車速検出Ｖd がΔＴ時間（１〜２ sec程
度）継続したとき「１」信号を出力するタイマ16が動作
しＡＮＤ回路18の一方の入力に「１」信号を供給する。

【００３１】一方、車両のトランスミッション位置及び
車種による停止時のブレ−キ制御は、車種がＭＴ車の場
合、入力が「０」信号となるＡＮＤ回路17の出力は、そ
の反転入力（トランスミッション位置入力）の如何に係
わらず「０」信号となるから、ＡＮＤ回路18の反転入力
が「１」信号となり、このＡＮＤ回路18の他方の入力
「１」信号により、その出力は「１」信号となり、その
結果、ＡＮＤ回路19の出力は「０」となりブレ−キ信号
Ｂr は、常にＯＦＦとなる。

【００３２】そして、車種がＡＴ車の場合、同様に、ト
ランスミッション位置がニュートラル「Ｎ」のとき、Ａ
ＮＤ回路17の出力が「０」信号となり、ＡＮＤ回路18の
出力が「１」信号及びＡＮＤ回路19が「０」となりブレ
−キ信号Ｂr'はＯＦＦとなる。即ち、車種がＡＴ車の場
合はトランスミッション位置はニュートラル「Ｎ」のと
きだけブレ−キ信号Ｂr’は発生しない。

【００３３】したがって、停止状態にあるときは、車種
がＭＴ車の場合は常にブレーキ信号Ｂr'は発生せずブレ
ーキ制御は行なわれないが、ＡＴ車の場合であってトラ
ンスミッション位置がニュートラル「Ｎ」のとき以外
は、ブレ−キ信号Ｂr'が発生しブレ−キ制御を可能と
し、そのブレーキ制御は停止時のブレ−キ指令切替信号
Ｂs により切換器12（図６）を切換え停止時ブレ−キス
トロ−ク信号Ｓt に基いて行なわれる。

【００３４】なお、以上の実施例においては、車両ブレ
−キは車両搭載のペダルアクチュエ−タ方式を採用して
いるが、シャ−シダイナモ側でのダイナモロ−ラデイス
クブレ−キ方式でも同様に制御することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のとおりであるから、本発明によれ
ば、車両速度指令と車両速度検出とから車両ブレーキ信
号を自動的に判別して導出することができるので、以下
のような効果を奏することができる。

【００３６】（１）．被試験車両の交換など、車両のエ
ンジン特性が変化しても、被試験車両に最適な減速時の
車両速度制御特性が得られる。

【００３７】（２）．自動運転指令装置（プログラマ）
にて運転パターン作成時にブレーキ信号の入力が不要と
なる。

【００３８】（３）．実運転によるブレーキ信号のタイ
ミング調整が不要となるので運転確認時間が短縮され
る。

【００３９】（４）．車種によって、停止状態において
ブレーキ制御が行なわれ急発進などを防ぐことができる
ので、実運転にに則した車両速度試験ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両ブレ−キ信号判別回路を具備し
たシャーシダイナモメータ上の車両速度制御装置の実施
例

【図２】 本発明の車両ブレ−キ信号判別回路の実施例

【図３】 従来のシャーシダイナモメータ上の車両速度
制御装置

【図４】 自動運転指令装置（プログラマ）の運転パタ
ーン例

【図５】 車両の減速時における車両速度指令と実速度
との関係図

【図６】 車種による停止時のブレーキ信号波形図

【符号の説明】

Ｖs ： 車速指令信号 Ｖd ： 車速検出信号 ｇs ： 加減速指令信号（dＶs／dt） ｇd ： 加減速検出信号（dＶd／dt） Ｂr ： ブレーキ信号 Ｂr’： ブレーキ信号（停止時） Ｂs ： 停止時ブレーキ指令切換信号 ＣＰ ： 比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両運転指令装置からの車両速度指令信
   号と車両速度検出装置からの車両速度検出信号とから車
   両ブレーキ信号を判別して導出する車両速度制御装置に
   おける車両ブレーキ信号判別回路であって、 前記車両速度指令信号を微分して加減速度指令信号に変
   換する第１の演算手段と、 前記車両速度検出信号を微分して加減速度検出信号に変
   換する第２の演算手段と、 前記加減速度指令信号が減速度指令信号であるとき出力
   信号を発生する第１の比較手段と、 前記加減速度指令信号と前記加減速度検出信号とを比較
   して、加減速度指令信号が加減速度検出信号を上回った
   とき出力信号を発生する第２の比較手段と、 前記第１の比較手段の出力信号と前記第２の比較手段の
   出力信号との論理積をとり、車両のブレーキ信号を判別
   し導出する第１の論理手段と、 を備えることを特徴とした車両速度制御装置における車
   両ブレーキ信号判別回路。
2. 【請求項２】 前記車両速度指令信号が零（停止指令
   時）であるとき出力信号を発生する第３の比較手段と、 前記車両速度検出信号が零（停止時）であるとき出力信
   号を発生する第４の比較手段と、 車種信号とトランスミッション位置信号との論理積をと
   る第２の論理手段と、 前記第４の比較手段の出力信号と、前記第２の論理手段
   の出力信号との論理積をとる第３の論理手段と、 前記第３の比較手段の出力信号と、前記第３の論理積手
   段の反転出力信号との論理積をとり、車両のブレーキ信
   号を判別し導出する第４の論理手段と、 を備えたことを特徴とした請求項１記載の車両速度制御
   装置における車両ブレーキ信号判別回路。
3. 【請求項３】前記第４の比較手段の出力信号が所定時間
   持続したとき出力信号を発生して、前記第３の論理手段
   の入力信号とする時間計測手段を備えたことを特徴とし
   た請求項２記載の車両速度制御装置における車両ブレー
   キ信号判別回路。