JPS62148831A - 速度制御装置 - 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、シヤシダイナモ上の車両又は動力吸収装置
に接続されたエンジンを無人で運転するための自動運転
装置である速度（車速又はエンジン回転速度）制御装置
の改良技術に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置としては５例えば実公昭６０−１４
０９号公報に記載さ才しているような車速制御装置があ
る。

この車速制御装置は、指令車速信号発生装置の出力に疑
似指令車速を付加せしめ、これによって運転者が実際に
運転する路上走行時に発生するスロットル開度及び車速
の変動を等価的に与えるようにした装置である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この車速制御装置は、基本的に・は指令
車速と現在車速との偏差に対応した車速制御を行なって
いるため１次のような問題があった。

すなわち、車両には一般にその搭載エンジン及び動力伝
達系に係る時定数（−次遅れ）要素があり、例えば定常
走行から加速走行に移行する際、その時定数要素によっ
て常に制御遅れが生ずる。

そのため、従来の装置による車速制御でもこの制御遅れ
を免れ得なかった。

この問題の解決策として直ちに考えられるのは、上記制
御遅れ分だけ早く追従させるために、指令車速と現在車
速との偏差に対する制御感度を向上させる便法であるが
、これでは制御がオーバシュート（制御目標値を大きく
越える現象）し易くなり、このオーバシュートによって
制御目標値に車速が収まるまでに時間が掛るため、結果
的に制御車速の追従性が低下するばかりか、実際の運転
者による運転とは異なった好ましくない運転をしてしま
うという問題が生ずる。

そして、この問題は、車両の車速制御を行なう前述の装
置ばかりか、所要の動力吸収装置に接続されたエンジン
自体の回転速度制御を行なう装置にもあてはまる問題で
あった。

この発明は、このような問題を解決するためになされた
ものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 そのため、この発明による速度制御装置は、予め決めら
れた時系列の運転パターンの指令値を記憶した記憶部と
、この記憶部に記憶された指令値と現在車速又は現在エ
ンジン回転速度との実偏差値を演算する実偏差演算部と
を備え、この実偏差演算部の出力に応じてエンジンのス
ロットルの操作量を決定して車速又はエンジン回転速度
を制御する速度制御装置において、時系列の運転パター
ンの指令値を記憶した記憶部から現時点で実偏差演算部
が実偏差値演算に供する指令値より所定時間だけ時間的
に先行した指令値を読み出す先行指令発生部と、この先
行指令発生部が出力する先行指令値と現在車速又は現在
エンジン回転速度あるいは両速度の何れかの履歴に基づ
く値との先行偏差値を演算する先行偏差演算部と、この
先行偏差演算部と前述の実偏差演算部との両出力に基づ
いてスロットルの操作量を演算して出力する出力演算部
とを備えている。

〔作　用〕

このように構成すると、先行偏差演算部が演算する先行
偏差演算値によって実偏差演算部が演算する実偏差値を
最適に補正修正することが出来るようになり、常に所定
時間だけ時間的に先行した運転パターンを認識しながら
スロットルの操作量を決定して制御することができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明の一実施例を示すシステム構成図で
ある。

車両ＣＲの駆動軸ＷＨを載置したシヤシダイナモローラ
１からの駆動軸ＷＨの回転に基づく信号を車速検出器２
によって処理して得る現在車速を示す車速信号Ｒと、予
め決められた時系列の運転パターンである走行パターン
の指令値ＣＭ　（時系列データ）が記憶されている指令
記憶部３からの指令値ＣＭとに基づいて、実偏差演算部
４は、指令車速と現在車速との偏差を示す実偏差値Δε
（ΔＦ＝ＣＭ−Ｒ）を演算する。

一方、指令記憶部３から現時点で実偏差演算部４が実偏
差値Δεの演算に供する指令値より前もって所定時間だ
け時間的に先行した指令値ＣＭＯを読み出す先行指令発
生部１２からの先行指令値ＣＭｏと、車速検出器２から
の車速信号Ｒとに基づいて、先行偏差演算部１３が先行
指令卓速度と現在車速との偏差を示す先行偏差値Δε０
をΔＥＯ＝ＣＭＯＲにより演算する。

そして、この両側差値Δと、Δε０を各々制御演算部５
，１４に入力して夫々アクチェータ出力値ΔＥ、ΔＥ、
に変換した後、両アクチェータ出力値ΔＥ、ΔＥｏを出
力演算部１５にて合成（ΔＥ＋ΔＥｏ）して車載エンジ
ンのスロットルの操作量を示す最終的なアクチェータ出
力値ΔＥｘを得る。

そして、アクチェータ制御部６は、出力演算部１５から
のアクチェータ出力値ΔＥｘと、アクチェータ位置検出
器９からのアクチェータ現在位置ＡＮとを比較演算し、
その結果をアクチェータ８を駆動するドライバ７に出力
して、車載エンジンのスロットルを開閉操作するアクセ
ルペダル１０の踏角量をフィードバック制御する。

この実施例によれば、時系列の走行パターンの指令値Ｃ
Ｍを記憶した指令記憶部３から、現時点より車両時定数
に係る時間だけ時間的に先行した指令値ＣＭｏを読み出
す先行指令発生部１２により１例えば１秒先の先行指令
値ＣＭｏを得る。この先行指令値ＣＭｏと現在車速を示
す車速信号Ｒとの差ΔＥを先行偏差演算部１３によって
求め。

この差Δε０の大きさに基づくアクチェータ出力値ΔＥ
、を制御演算部１４によって求める。

一方、現時点での指令車速を示す指令値ＣＭと、現在車
速を示す車速信号Ｒとの差Δεを実偏差演算部４によっ
て演算し、その差Δεに基づくアクチェータ出力値ΔＥ
を制御演算部５によって求める。

そして、この出力値ΔＥと、制御演算部１４のの出力値
ΔＥｏとを出力演算部１５によって合成して最終的なア
クチェータ出力値ΔＥｘを求め。

アクチェータ制御部６がその出力値ΔＥｘとアクチェー
タ位置検出器９からのアクチェータ現在位ＲＡＭとの偏
差によってドライバ７をフィードバック制御して、アク
チェータ８を駆動する。

こうすることにより、アクセルペダル１０の操作を制御
遅れなく早め、車速の立上り遅れを防ぐことができる。

この作用を第２図を用いて説明すると、この実施例の装
置によれば、第２図（、）に示すように定常走行から加
速走行に移行する走行パターンにおいて、指令値Ｃ，Ｍ
に対応する指令車速ｖｂより所定時間だけ時間的に先行
した先行指令値ＣＭｏに対応する先行指令車速Ｖａによ
って、加速開始点ａに対応する時点ｔ１より前の時点ｔ
ｏからアクセル操作を開始することができる。

そして、このアクセル操作開始を車両の時定数分だけ早
めることによって、加速指令に遅れることなく車速を立
上がらせることができるばかりか、遅れなく車速追従す
ることによって、加速中も車速追従のための第２図（ｂ
）に１点鎖線で示すような余分なアクセル操作がなくな
り、実線で示すように極めて安定したアクセルワークが
実現される。

また、加速から定常走行に移る際も、加速開始と同様に
先行指令車速Ｖａによって所定時間早く加速終了点す点
を認識して速やかに定常走行に移行することができる。

つまり、まだ加速途中の例えばＣ点であるのに。

先行偏差値へεに対応する値が時点ｔ２のＶ。から既に
時点ｔ３のｖｌに減少するようになり、その分アクセル
操作量（指令量）は減少される訳である。

このように、従来は指令車速ｖｂによって１点鎖線で示
すような車速パターンになっていたのに対し、本装置に
よれば先行指令車速Ｖａと指令車速ｖｂとに基づく合成
指令車速（図示せず）によって実線で示すような略指令
車速ｖｂに合った車速パターンを実現でき１例えば国内
１０モ一ド走行パターンや米国ＬＡ−４モード走行パタ
ーンでも十分追従する車速制御が可能となる。

第３図はこの発明の他の実施例を示す。

なお、同図中、第１図と対応する部分及び信号には同一
符号を付してあり、それ等の説明は省略する。

この実施例は、車速検出器２からの現在車速を示す車速
信号Ｒを入力して、現在車速と共に所定時間前の車速を
記憶でき、しかもそれ等の両車速から所定時間後の予測
車速を求める予測車速演算部１１を設けて、その予測車
速信号Ｒｏを車速信号Ｒの代りに先行偏差演算部１３に
入力しているところに大きな特徴がある。

この予測車速演算部１１の機能の詳細を第４図を用いて
説明すると、時点ｔ１での現在車速Ｖｘと所定時間前の
時点１（、での車速Ｖｘ−４とを逐次前ることができる
予測車速演算部１１によって（Ｖｘ−Ｖｘ−１）／ΔＬ
　〔Δし”４＋　　ｔｏ）　を演算して、現在車速Ｖｘ
の履歴に基づく所定時間後の時点ｔ２における車速Ｖｘ
す１を、 Ｖｌ４−１　＝　（（Ｖｘ−Ｖｘ−１）、／Δｈ）　Ｘ
（ｔ２　　ｔｌ　）＋Ｖｘの演算によってを予測する。

そして、この予測車速Ｖｘ＋１を示す予測車速信号Ｒｏ
と所定時間後の指令値ＣＭｏ　（Ｖｏ　）との差、即ち
予測偏差Δｔｏ’（Ｖｌ）を先行偏差演算部１３にて求
め、その差に応じて指令量を決定する。

なお、第４図中Ｖは指令車速である。

このようにすれば、例えば第５回に示すように。

指令車速Ｖが急変する一方、実車速がその逆の状態にな
っている最悪の場合でも、予測偏差ΔＥｏ′（ｖｌ）が
実車速を修正する方向に大きくなるため、指令車速が急
変する前に修正され、それによってオーバシュー１−を
完全に防止することができ、車速追従性もさらに良くな
る。

なお、上記各実施例では車両ＣＲの車速を制御する場合
に就て述べたが、この発明は所要の動力吸収装置に接続
されたエンジン自体の回転速度を制御する装置にも同様
に適用でき、同様の効果が得られるものである。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、先行指令
値と現在速度値とに基づく先行偏差値と従来の実偏差値
とに基づいてエンジンのスロットル操作量を演算するよ
うにしたため、例えば車速制御を行なう場合、定常走行
から加速又は減速するような過渡走行パターン、例えば
国内１０モ一ド走行パターンでも遅れなく車速追従性を
格段に向上することができる。

また、スロットル操作も実際の運転者の操作に近い制御
ができるため、元来再現性に偏れる自動運転装置を排気
性能試験などの評価試験にも使用することができるとい
う効果が得られる。

さらに、先行偏差値演算に供する現在速度を第３図に示
す実施例に示す如く予測速度にすれば、オーバシュート
を完全に防止できるばかりか、車速追従性もさらに向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図、 第２図は第１図の作用効果の説明に供する線図、第３図
はこの発明の他の実施例を示すシステム（５成図。 第４図及び第５図は夫々第３図の作用効果の説明に供す
る線図である。 １・・・シヤシダイナモローラ　　２・・・車速検出器
３・・・指令記憶部　　　４・・・実偏差演算部５・・
・制御演算部　　　６・・・アクチェータ制御部７・・
・ドライバ　　　　８・・・アクチェータＳ・・・アク
チェータ位置検出器 １０・・・アクセルペダル　　１１・・・予測車速演算
部１２・・・先行指令発生部　　１３・・・先行偏差演
算部１４・・・制御演算部　　　　１５・・・出力演算
部ＣＲ・・・車両　　　　　　　ＷＨ・・・駆動輸第２
図 ｔｏ　ｔ＋　　　！ｚｔｘ 経過時間　　　　　〔秒〕 第４図 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　シヤシダイナモ上の車両又は動力吸収装置に接続さ
   れたエンジンを無人で運転するための自動運転装置であ
   つて、予め決められた時系列の運転パターンの指令値を
   記憶した記憶部と、該記憶部に記憶された指令値と現在
   車速又は現在エンジン回転速度との実偏差値を演算する
   実偏差演算部とを備え、該実偏差演算部の出力に応じて
   前記エンジンのスロットルの操作量を決定して車速又は
   エンジン回転速度を制御する速度制御装置において、前
   記時系列の運転パターンの指令値を記憶した記憶部から
   現時点で前記実偏差演算部が実偏差値演算に供する指令
   値より所定時間だけ時間的に先行した指令値を読み出す
   先行指令発生部と、該先行指令発生部が出力する先行指
   令値と現在車速又は現在エンジン回転速度あるいは両速
   度の何れかの履歴に基づく値との先行偏差値を演算する
   先行偏差演算部と、該先行偏差演算部と前記実偏差演算
   部との両出力に基づいて前記スロットルの操作量を演算
   して出力する出力演算部とを備え、所定時間だけ時間的
   に先行した運転パターンを認識しながら前記スロットル
   の操作量を決定して制御するようにしたことを特徴とす
   る速度制御装置。 ２　前記先行偏差演算部が、現在車速又は現在エンジン
   回転速度の履歴に基づく値であつて、所定時間前の車速
   又はエンジン回転速度と現在車速又は現在エンジン回転
   速度とによつて求めた予測速度と、前記先行指令発生部
   が出力する先行指令値との先行偏差を演算する演算部で
   ある特許請求の範囲第１項記載の速度制御装置。