JPS63180531A - Control system for driving speed in vehicle - Google Patents
Control system for driving speed in vehicleInfo
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- JPS63180531A JPS63180531A JP62012032A JP1203287A JPS63180531A JP S63180531 A JPS63180531 A JP S63180531A JP 62012032 A JP62012032 A JP 62012032A JP 1203287 A JP1203287 A JP 1203287A JP S63180531 A JPS63180531 A JP S63180531A
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Abstract
Description
【産業上の利用分野】
この発明は、ガバナ制御手段と、ブレーキ制御手段と、
トランスミッション制御手段とを必要によってその全部
又は一部を制御して、車輌の発進から停止までの走行速
度を自動制御する車輌の走行速度制御システムに関する
。[Industrial Application Field] This invention includes a governor control means, a brake control means,
The present invention relates to a vehicle travel speed control system that automatically controls the travel speed of the vehicle from start to stop by controlling all or part of the transmission control means as necessary.
従来から、車輌の走行速度を自動制御する構成は種々の
ものが知られているが、これらは一般道路を走行する通
常の自動車を制御するもので、エンジン駆動のオフハイ
ウェイトランク等の如き大型車輌については未だ信頼性
の高いものは提案されていない。
自動車等の一般車輌は均一な一般道路を走行し、また車
体の重量は数トンで且つ、空車時と積載時とでその重量
変化が少ない等、略均−な状況下で使用されるものであ
って速度制御が比較的容易である。
通常のタル−にコントローラでは、有人運転を前提にし
て、目的の車速に到達するまでドライバーかマニュアル
制御を行い、その後、その車速を自動制御により維持し
ているので、完全な無人化は行われていない。
これに対して、オフハイウェイトラック等の土工車輌で
は、走路が均一でなく （路面に凹凸が多り）、且つ空
車時と積載時とでその重量が大幅に（２倍以上）変化す
る。
これにより使用状態が太き（変化するため、多種の使用
状況を想定して速度制御を行う必要があり、速度制御が
困難となっている。
更に、完全な無人化を達成するためには、発進から停止
までの制御を全て無人で行う必要がある。
このため、従来からエンジン駆動のオフハイウェイトラ
ックの如き車輌の走行速度を自動制御しうる速度制御シ
ステムの開発が望まれていた。Various configurations have been known for automatically controlling the running speed of a vehicle, but these are designed to control ordinary cars running on general roads, and are not suitable for large vehicles such as engine-driven off-highway trunks. No highly reliable method has been proposed yet. General vehicles such as automobiles drive on uniform public roads, and the weight of the vehicle body is several tons, and the weight changes little between empty and loaded, and is used under approximately uniform conditions. Therefore, speed control is relatively easy. Normally, with a controller, the driver performs manual control until the target vehicle speed is reached, assuming manned operation, and then maintains that speed through automatic control, so complete unmanned operation is not possible. Not yet. On the other hand, with earthmoving vehicles such as off-highway trucks, the running path is not uniform (the road surface is often uneven), and the weight changes significantly (more than twice) between when the vehicle is empty and when it is loaded. This makes it difficult to control the speed because the usage conditions vary widely, making it difficult to control the speed by assuming a wide variety of usage conditions.Furthermore, in order to achieve complete unmanned operation, It is necessary to perform all control from start to stop unmanned.For this reason, there has been a desire for the development of a speed control system that can automatically control the traveling speed of vehicles such as engine-driven off-highway trucks.
この発明は、上記課題を解決するために、第１図の機能
ブロック図に示す如く、
ガバナ制御手段Ｄ１と、ブレーキ制御手段り、２と、ト
ランスミッション制御手段Ｄ３とを必要によってその全
部又は一部を制御して、車輌の発進から停止までの走行
を制御するスピードコントローラ１と、該スピードコン
トローラ１に予め設定された車輌の走行条件を指示する
コースコントローラ１２とを設けた車輌の走行速度制御
システムにおいて、
スピードコントローラ１に、
（ａ）０発進時にコースコントローラ１２から指示され
た目標車速に加速する際に、速度検出センサＳ１で検出
された車速データと、時計機能Ｔによる時間データとに
より所定車速までの平均加速度を実平均加速度として演
算する加速度演算手段２を設け、
（ｂ）、予め設定された多種の平均加速度毎の所定間隔
毎の車速に対応するガバナ開度値を記憶したメモリＭを
設け、
（Ｃ）、該メモリＭから上記実平均加速度に対応する平
均加速度で指示目標車速にするためのガバナ開度値を呼
び出してガバナ制御手段Ｄ１に出力するガバナ開度値決
定手段３を設け、
（ｄ）、現在の車輌位置と、停止予定位置と、前記速度
検出センサＳ１で検出された車速とを基に、停止のため
に減速するに際してのブレーキ開始位置及び減速度合を
指示する目標減速・加速度を演算し決定するブレーキ条
件決定手段４を設け、（ｅ）、上記目標減速・加速度を
基に前記実平均加速度をパラメータとしてブレーキ油圧
値を算出してブレーキ制御手段Ｄ２に出力するブレーキ
油圧値決定手段５を設け、
（ｒｌ、 ｔｒｆｔ示目標車速に基づいてトランスミッ
ションのシフトレバ−の前後進又は速度段の切替えを決
定し、トランスミッション制御手段Ｄ３に出力するシフ
ト切替決定手段６を設ける、
という技術的手段を講じている。In order to solve the above problems, the present invention, as shown in the functional block diagram of FIG. A vehicle running speed control system comprising a speed controller 1 that controls the running of the vehicle from start to stop by controlling the speed controller 1, and a course controller 12 that instructs the speed controller 1 to run conditions of the vehicle set in advance. In the speed controller 1, (a) when accelerating to the target vehicle speed instructed by the course controller 12 at the time of zero start, the predetermined vehicle speed is determined based on the vehicle speed data detected by the speed detection sensor S1 and the time data from the clock function T; (b) a memory M storing governor opening values corresponding to vehicle speeds at predetermined intervals for each of various types of average accelerations set in advance; (C) A governor opening value determining means 3 is provided for reading from the memory M a governor opening value for achieving the indicated target vehicle speed with an average acceleration corresponding to the actual average acceleration and outputting it to the governor control means D1. (d) Target deceleration for instructing the braking start position and deceleration rate when decelerating to stop, based on the current vehicle position, the scheduled stop position, and the vehicle speed detected by the speed detection sensor S1. - A brake condition determining means 4 is provided to calculate and determine acceleration, and (e) brake oil pressure is calculated based on the target deceleration/acceleration, using the actual average acceleration as a parameter, and outputs the value to the brake control means D2. A technology in which a value determining means 5 is provided, and a shift change determining means 6 is provided which determines whether to move the transmission shift lever forward or backward or change the speed gear based on the indicated target vehicle speed (rl, trft), and outputs the determined result to the transmission control means D3. We are taking appropriate measures.
【実施例］
以下に、この発明に係る車輌の走行速度制御システムを
オフハイウェイトラック（以下、ダンブトラックとする
）に用いた場合の好適実施例を第２図以降の図面に基づ
いて説明する。
第２図はダンプトラック９が走行する運搬路の一例とし
ての採掘場の走路を示す。
ダンプトラック９は、切羽にでローダ９″から積載物（
原石）を積み込んだ状態でローダ９゛のオペレータがリ
モートコントロールする無線操縦装置２０により無人運
転開始位置Ｘ１まで走行する。
積載物を積込んだダンプトラック９は、該無人運転開始
位置Ｘ１で一旦停止してから無人操縦装置１０により発
進しダンプトラック９を往路Ｃ１に沿ってホッパＨまで
運搬し、ホフパダンブ路Ｃ２で後進してダンプ位ＥＸ２
で停止し積載物をダンプする。
次いで空車となったダンプトラックは上記ダンプ位置Ｘ
２から発進し復路Ｃ３に沿って無人運転終了位置ｘ３ま
で走行する。
従って、発進から停止までの走行予定コースとして実車
での走路となるＸｌ−Ｃ１−Ｃ２−Ｘ２の往路と、空車
での走路となるＸ２−Ｃ２−Ｃ３−Ｘ３の復路の２つの
コースに分かれる。
尚、無人運転終了位置×３で一旦停止したダンプトラッ
ク９は、前記ローダ９°のオペレータがリモートコント
ロールする無線操縦装置２０によりローダ９°に接近し
積載物の積み込みが行われ、前述の如（無人運転開始位
置Ｘ１まで遠隔制御される。
ここで無人操縦装置１０は、第３図で示す如く速度検出
センサＳ１と方位角検出センサＳ２と、赤外線センサＳ
３と、これらの検出信号を入力してダンプトラック９の
現在位置を座標として演算するロケーションコントロー
ラ１１と、走行予定コース及び走行条件を記憶したメモ
リＭから走行予定コース（走行中の区間コース）を呼出
し、該区間コースとダンプトラック９の現在位置座標と
のずれ量を演算して、ダンプトラック９を区間コースの
連続からなる走行予定コースに沿って走行させるべく誘
導制御を行うコースコントローラ１２を存し通信手段１
００を介してスピードコントローラ１に制御信号を出力
している。
即ち、ロケーションコントローラ１１では、速度検出セ
ンサＳ１と方位角検出センサＳ２から車速と方位角を検
出し、スタート地点（起算初期位置座標）からの相対的
な位置座標を演算すると共に、走行予定コースの所定位
置（座標）に設置されたゲートに設けられた反射鏡Ｒに
赤外線センサＳ３から赤外線を発受信し、上記反射鏡Ｒ
との距離を求めてダンプトラック９の絶対的な位置座標
を演算し、上記相対的な位置座標を補正しながらより正
確な位置座標を求める構成からなっている。
またコースコントローラ１２では、予め２点間の座標が
定められた直線の区間コースの連続する組合せとして走
行予定コースを設計し、その各区間コースの始点と終点
の位置座標、区間コース間の車速、発進乃至停止位置座
標（前記ＸＩ、Ｘ２．Ｘ３）等のデータをメモリＭに記
憶しておき、前記ロケーションコントローラ１１から入
力されたダンプトラック９の現在位置座標を基に、区間
コースに追従するために走行条件を決定し、通信手段１
００を介してスピードコントローラ１に指示信号を出力
する構成からなっている。
また無線操縦装置２０は、ローダ９゛に搭載された発信
器２１とダンプトラック９に搭載された受信器２２及び
リモートコントローラ２３とを有し、前記通信手段１０
０を介してスピードコントローラｌその他に指示信号を
出力している。
尚、図中２００は障害物検出装置であって、検出距離の
異なる数種の障害物センサＳ４とこれののセンサＳ４か
らの検出信号に基づいて障害物の判定及び障害物の測地
を演算する障害物コントローラ２１０を有し、通信手１
１１００を介してスピードコントローラ１に指示信号を
出力し、或いは直接にスピードコントローラ１に緊急停
止信号を出力として緊急停止できる構成となっている。
このようなダンプトラック９の無人操縦装置１０による
無人操縦時において、ダンプトラック９の発進から停止
までの走行速度制御は、第４図で示す如く、スタート時
から目標車速まで所定ガバナ開度で加速して走行する発
進加速パターン制御Ｐ１と、前記目標車速を維持して走
行する定速走行パターン制御Ｐ２と、目標車速を変更（
加速又は減速）する車速変更パターン制御Ｐ３と、通常
停止パターン制御Ｐ４又は緊急停止パターン制御Ｐ５と
に分解することができる。
そしてスピードコントローラ１は内部メモリＭと時計機
能Ｔを有するマイクロコンピュータ構成からなっており
、第５図で示す如く、その演算処理部にパターン制御判
定手段８と、加速度演算手段２と、ガバナ開度値決定手
段３と、ブレーキ条件決定手段４と、ブレーキ油圧値決
定手段５と、シフト切替決定手段６とを備えている。
そして、通信手段１００を介してコースコントローラ１
２から、スピードコントローラ１にダンプトラック９の
位置データ及び走行予定コースとして集合した各区間コ
ースの位置データ、停止予定位置データ、及び区間コー
スを走行する際の車速データ（目標車速等）等が入力さ
れ、また走行速度センサＳ１から現在の車速データが入
力される。
尚、更に本実施例では、上記車速データと共に、速度段
検出センサＳｌｌで検出されたトランスミッションの速
度段データと、エンジン回転数センサＳ１２で検出され
たエンジン回転数データとが車速要素データとしてフィ
ードバックされてよりスムーズ乃至正確な速度制御を可
能にしている。
次ぎに、これによりパターン制御判定手段８でダンプト
ラック９の走行速度がどのパターン制御に属するか判定
される。
ここで、車速０から目標車速■へ加速する場合は、発進
加速パターン制御Ｐ１と判定され、第６図で示す如く、
予め設定しである発進ガバナ開度（本実施例ではダンプ
トラック９が必要な加速をする範囲内で最適なガバナ開
度ＦＰ）で加速する（第６図（ｂｌ参照）。
そして、加速度演算手段２で指示目標車速Ｖの所定車速
（本実施例では５０％車速）達成迄の平均加速度を実平
均加速度αとして計測する（第６図（ａｌ参照）。
α＝０．５Ｖ／ｌ ・・・ （１）
〔ｔは、実測値が目標車速（Ｖ）の５０％に達するまで
の時間である。〕
ここで、図中Ａは空車時、Ｂは積載時の発進加速時の車
速の変化を示すもので、ダンプトラック９の積載重量、
路面の抵抗係数、走行負荷の違い等によって上記Ａ、Ｂ
の如く加速パターンが異なる。
本発明では、この加速中の実平均加速度αを積載荷重、
路面状況等の総ての要因を含んだ走行負荷を示すパラメ
ーターとして用いる。
そこでスピードコントローラ１のメモリＭには予め作業
現場で想定される走行条件の組合せ代表例（路面表面の
粗さ、表面の凹凸度、作業時の気象条件・・例えば雨や
雪や氷等、走路の含水量、積載荷重等の組合せ）を多数
設定しておき、それぞれの組合せ例における平均加速度
αを実験的に求めておき、第７図に示す如く、その各々
の平均加速度αにおける各目標車速（本実施例ではＯ〜
２５ｋｍ／ｈの間を２．５ｋｍ／ｈ間隔で刻んだ速度）
に対応するガバナ開度を定めた平均加速皮表を作成して
おき、実平均加速度αΦ値にしたがって平均加速皮表の
目標車速Ｖに対応するガバナ開度を検索（呼び出し）自
在とする構成としている。
また、前記加速度演算手段２では、前記実平均加速度α
と共に、随時に車速の変化率（実加速度Δα）を算出し
サンプリングしている。
従って、発進加速により加速された車速か、目標車速（
Ｖ）に近づ（と、本実施例では、上記実加速度Δαとエ
ンジンの応答特性データとを基に前記発進加速時のガバ
ナ開度ＦＰから前記平均加速皮表のもとで対応するガバ
ナ開度Ｐｉに変更するのに最適な時期、即ち車速値を目
標値切替領域として演算し、フィードバックされた車速
要素データが上記目標値切換領域内に入ったとパターン
制御判定手段８で判定されると、目標車速■に対応する
平均加速皮表でのガバナ開度Ｐｉに変更される。
尚、上記目標値切換領域は、目標車速■の予め設定して
おいた固定範囲（例えばエンジンガバナの制御遅れ時間
とその直前の加速度とによる誤差を一般化して目標車速
の９０％〜１１０％の範囲とする等）としてもよいが、
走行条件が太き（変更するような場合に実際的な車輌の
走行抵抗の変化やエンジンの応答特性との間に誤差が生
じて目標車速Ｖまで時間がかかりすぎたり、逆に目標車
速をオーバーする等の円滑な車速制御が行えない場合が
あるので、固定とせず前述の如く可変とすることが好ま
しい。
目標車速Ｖが設定されている区間コースを走行する場合
はパターン制御判定手段８で判定されて定速走行パター
ン制御Ｐ２になる。
本実施例では、上記目標車速■の領域を３段階に分けて
車速のコントロールが行われる。
即ち、ガバナ開度値決定手段３に設けられた目標速度判
定手段３１で、第８図で示す如く、フィードバックされ
た車速要素データが、指示目標車速Ｖの９０％から９５
％までの微加速調整領域（３）か、９５％から１０５％
までの速度維持領域（１）か、或いは１０５％から１１
０％までの微減速調整領域（２）か否かを判定する。
尚、検出された車速要素データが上記管理速度領域外と
判定されると、車輌制御不良と判断され異常検出信号が
図示しないモニターディスプレイ等に出力される。
目標速度判定手段３１で、速度維持領域（１）と判定さ
れた場合は、現状のガバナ開度（ガバナ制御圧）Ｐを維
持するよう指示信号が出力される。
このガバナ開度Ｐは実平均加速度αをもとに、前述のメ
モリＭに予め定めてあって実平均加速度αとマツチする
平均加速皮表αにおける目標車速に対応するガバナ開度
値が読み取られて、ガバナ開度決定手段３で決定された
ものである。
次ぎに、微減速調整領域（２）と判定された場合は、ガ
バナ開度補正手段３２で予め現場条件に合わせて定めで
ある微調整用のガバナストロークΔＳｔ分だけガバナ開
度を減少する指示信号を出力し、所定時間経過後に車速
要素データをフィードバックして再度、前記速度維持領
域（１）に入るか否か判定し、否の場合は上記手順を繰
り返えし、２×ΔＳｔ。
３×ΔＳｔ、４ＸΔ５ｊ、＝ｎＸΔＳｔの如く、Ｐ（Ｓ
ｔ）からの減量を（Ｓｔ −２ｎ ｘΔＳｔ）≦ｄにな
るまで徐々に増加させる。
そして（Ｓｔ −２ｎ ＸΔＳｔ＞ ≦０になった後は
ブレーキ油圧値決定手段５に対し、ΔＢｒ、２ＸΔＢｒ
。
４×ΔＢｒ、 ・・・２ｎ×ΔＢｒの如く前記と同様
の手順でブレーキ油圧値を微増して指示し、設定目標車
速Ｖに近づける。
ここで、上記ΔＢｒはエンジンの応答特性に応じて定め
られる微少なブレーキ油圧変動量をいう。
次ぎに、微加速調整領域（３）と判定された場合は、フ
ィードバックされた車速要素データが目標速度■より遅
いので所定の微調整用のガバナストロークΔＳｔ分だけ
ガバナ開度値を増大する指示信号が出力され、所定時間
経過後のフィードバックされた車速要素データが未だ速
度維持領域（１）に入らない場合は、前記と同様に２×
ΔＳｔ、３ＸΔＳｔ、 ４×ΔＳｔ、・・・ｎ×ΔＳ
ｔというように段階的に増大させ速度維持領域（１）に
入るまで指示信号を出力する。
次ぎに、入力された区間コースの終点が停止位置く車速
＝０）である場合は、パターン判定手段８で通常停止パ
ターン制御Ｐ４と判定される。
また、障害物コントローラ２１０から障害物までの地点
が所定距離以上あって通常停止で回避できる場合には障
害物通常停止信号が出力され通常停止パターン制御Ｐ４
と判定される構成としてもよい。
前記コースコントローラ１２で現在のダンプトラック９
の位置データと目標停止位置データとから停止位置まで
の距離を算出する。
また前記障害物検出装置２００の場合は障害物コントロ
ーラ２１０で障害物までの距離が算出される。
これら停止位置までの距離データは、ブレーキ条件決定
手段４に入力されてブレーキング開始位置が決定される
（第１０図参照）。
叩ち、ダンプトラックが走行中の車速から安全に且つ無
理なく円滑に停止するための平均減速・加速度、即ち目
標減速・加速度をαｔとし、これと共に、ブレーキング
時に即時停止可能な所定速度Ｖｓと、この即時停止速度
Ｖｓで正確に目標位置で停止するまでの余裕の距離１０
をそれぞれ実車テスト等により実験的に求めメモリＭに
記憶しておく。
尚、ここで「減速・加速度」とは減速するための負加速
度を意味する。
そしてダンプトラックの初速■０から目標減速・加速度
αｔで即時停止速度Ｖｓに減速するまでの距離をｌとす
ると、ブレーキング開始位置しは、以下の式で表される
。
Ｌ、＝Ｉｌ＋（ｔｏ ・・・・（１）
０−Ｖｏ２＝２ｊ２αｔ
２αｔ
〔ここでｔはブレーキング開始時から目標減速・加速度
で停止するまでの時間である〕そこでブレーキ条件決定
手段４では、このようにしてブレーキング開始位置りを
算出すると共に、コースコントローラー２から入力した
現在位置データが上記ブレーキング開始位置しに入った
か否かを判定し、その瞬間にブレーキング開始信号をブ
レーキ制御手段Ｄ２に出力する。
この際のブレーキ油圧値Ｐと目標減速・加速度αＬとの
間には、次のような関係が成り立つ。
即ち、ダンプトラックの質量をｍ、ブレーキディスクと
プレート間の摩擦係数をμ、上記目標減速・加速度αｔ
で減速するためのブレーキ力をＦＴ、この時の上記ブレ
ーキ油圧をＰＴ、ブレーキシリンダの受圧面積をＳＢと
すれば、
ＦＴ ＝ｍ ・ αｔ
ＦＴ ＝μ・ＰＴ−３Ｂ
故に
ここで、μ、ＳＢは一定で既知であるのでｌ／μ・５Ｂ
＝Ｃとすれぽ
ＰＴ＝Ｃ−ｍ・αｔとなる。
〔但し、ブレーキ力はすべて使われ車輌にはブレーキ以
外の力は加わらないとする〕
即ち、目標減速・加速度αｔが決まればブレーキ油圧Ｐ
Ｔは、車輌質量ｍに比例する。
そして、車輌の質量ｍは発進加速時に求めておいた前記
平均加速度αをパラメータとして次の式で近似する。
ｍ＝Ｋｎ・１／α 但し、Ｋｎは比例定数。
これにより、ブレーキ油圧ＰＴは次の式で求まる。
ＰＴ＝Ｃ−Ｋｎ・１／α・αｔ
この式により求めたブレーキ油圧値ＰＴを上記目標減速
・加速度αもの制御のための標準油圧値としてブレーキ
油圧値決定手段５で算出し、ブレーキ制御手段Ｄ２に出
力する。
減速判定手段５１では、時計機能Ｔの時間データをもと
に一定時間経過後に速度検出センサＳ１から車速要素デ
ータをフィードバックし、その時間内の実減速・加速度
αｒを計算し、前記目標減速・加速度αｔと比較し、そ
の差Δα”を求める。
Δα９ ＝α ｔ −αｒ
この差Δα“は、上記ブレーキ油圧値ＰＴの算出時に近
似や単純化した為、又路面の傾斜等の条件を考慮してい
ない為に生じるものである。
Δα゛が生じた場合は、ブレーキ油圧補正手段５２で以
下の様にブレーキ油圧値の補正量を算出し、補正信号を
ブレーキ制御手段Ｄ２に出力する。
ブレーキ油圧の補正量をΔＰとすれば、八Ｐ＝ｋｐ
・Δα゛
（但し、ｋｐは実験で求める補正係数である。）という
式で求められる。
該補正量ΔＰを上記ブレーキ油圧値ＰＴに加えて補正す
る。
即ち、一定時間経過後ブレーキ制御手段Ｄ２に出力する
ブレーキ油圧Ｐは、
Ｐ＝ＰＴ＋ΔＰ
ΔＰ＝ｋｐ ・Δα°であるから
ＰＩ ＝ＰＴ ＋ｋｐ ・Δα′ となる。
そして所定時間経過後に、速度検出センサＳ１から車速
要素データをフィードバックし、即時停止速度Ｖｓにな
るまで前記手順を繰り返し続ける。
フィードバックされた車速が、即時停止速度ＶＳになる
と、前記定速パターン制御と同一の制御に移り、ダンプ
トラックは即時停止速度Ｖｓで停止子定位置（又は障害
物）に近づいていく。
入力された車輌位置データからダンプトラックが停止予
定位置に到達したと判定した瞬間にブレーキ条件決定手
段４はブレーキ油圧値決定手段５に最大油圧値（フルブ
レーキ）を指示してブレーキ制御手段Ｄ２を制御し即時
停止させる。
ダンプトラックが停止すると、シフト切替決定手段６は
、トランスミッション制御手段Ｄ３に中立指示を出力し
、ガバナ開度値決定手段３はガバナ制御手段ＤＩにガバ
ナローアイドルの指示を出力する。
次ぎに、パターン制御判定手段８は、コースコントロー
ラ１２からの連続する区間コースの目標車速Ｖｉ−ｅＶ
ｉ＋１の異なる場合に車速変更パターン制御Ｐ３と判定
する（第９図ｆａ） （ｂ）参照・・・図中ａの部分が
車速変更パターン制御、ｂの場合が定速走行パターン制
御）。
この場合、現在の車速Ｖｉから、次の目標車速ｖ１ ＋
１の管理速度領域に入るまでの加減速のためのガバナ開
度は、次の目標車速Ｖｉ ＋１にするために平均加速皮
表から求められたガバナ開度値と加減速の変化量を基に
求める。
即ち、車速変化用のガバナ開度は、現在の車速Ｖｉと次
の目標車速■ｉ＋ｌとの変化量を算出し、該変化量に対
応する分のガバナ開度Ｘを次の目標車速Ｖｉ ＋ｌのガ
バナ開度Ｓｔ （ｉ＋１）に、加速の場合は加算し減速
の場合は減算して求める例えば、第９図に示す如く、現
在の目標車速Ｖｉから次ぎの目標車速Ｖｉ＋ｌに減速し
、更にその次ぎの目標車速Ｖｉ＋２に加速する場合は、
現在のガバナ開度５ｔ（ｉ）から車速変更パターン制御
Ｐ３となって、車速変更用のガバナ開度Ｓｔ＜ｉ＋１）
−ｘに切換えられ、次いで管理速度領域内で次の目標車
速のガバナ開度Ｓｔ （ｔ＋１）に切り替わり定速走行
パターン制御Ｐ２に移行する。
更に目標車速がＶｉ＋１から■ｉ＋２に加速する場合は
、ガバナ開度Ｓ ｔ （ｉ ＋ １）から車速変更パタ
ーン制御Ｐ３となって、車速変更用のガバナ開度Ｓｔ
（ｔ＋２）＋ｘに切換えられ、次いで管理速度領域内で
次の目標車速のガバナ開度５ｔ（ｉ＋２）に切り替わり
定速走行パターン制御Ｐ２に移行する。
そしてそれぞれの管理速度領域に入る時点は、前記発進
加速パターン制御Ｐ２から定速走行パターン制御に移行
する場合と同様に、減速又は加速された車速か、次の目
標車速に近づくと、前記加速度演算手段２で算出された
随時の車速の変化率（実加速度Δα）とエンジンの応答
特性データとを基に次の目標車速に変更するのに最適な
時期、即ち車速値の範囲を示す変更車速領域を演算し、
フィードバックされた車速要素データが上記変更車速領
域内に入ったとパターン制御判定手段８で判定されると
、前記車速変化用のガバナ開度から次の目標車速に対応
する平均加速皮表でのガバナ開度に変更される。
次ぎに、パターン制御判定手段８に緊急停止信号が入力
された場合には、緊急停止パターン制御Ｐ５と判定され
る。
この緊急停止信号は無線操縦装置２０の発信機２１に設
けられた緊急停止スイッチのマニュアル投入や障害物検
出装置２００等から通信手段１００を介して入力される
ものである。
障害物検出装置２００の場合は、ダンプトラック９に障
害物が接近してきたため、検出時に障害物（停止予定位
置）までの距離がブレーキング開始位置しより小さい場
合等、前記通常停止パターン制御では間に合わない時に
、ダンプトラックを可及的に早く （短距離で）緊急停
止させるべ（作動させるものである。
この場合、ブレーキ条件決定手段４は緊急停止信号を入
力すると、ブレーキ油圧値決定手段５で最大油圧値を指
示し、またガバナ開度値決定手段３はローアイドルの指
示を出力する。
また減速判定手段５１で速度検出センサＳ１からフィー
ドバンクされた車速データを基に、ホイールロックがあ
るか否かを判定し、有りの場合はホイールロック解除ま
でブレーキ油圧値を下げる指示信号を出力し、ホイール
ロックなしく解除）と判定された後に、最大のブレーキ
油圧値をブレーキ制御手段Ｄ２に指示する。
パターン制御判定手段８では、フィードバックされた車
速データが０になると制御完了信号をブレーキ油圧値決
定手段５及びシフト切替決定手段６に出力し、ブレーキ
油圧値決定手段５はブレーキ制御手段Ｄ２に最大油圧値
を指示し、またシフト切替決定手段６は中立指示を出力
する。
これによりブレーキは所謂アンチロックブレーキの制御
が行われダンプトラック９が停止する。
上記演算処理部における構成は、本実施例ではスピード
コントローラ１にのみ設けたが、コースコントローラ１
２とスピードコントローラ１とに分散して設けたもので
あってもよい。
次に、上記実施例の作用を第１１図に示すフローチャー
トに基づいて説明する。
ダンプトラックが発進すると、ステップ１で発進加速パ
ターン制御となり、目標車速となるまでガバナを最適（
所定）開度で一定に保つ。
ステップ２で所定車速までの実平均加速度αを演算する
。
ステップ３で随時算出される実加速度Δαとエンジンの
応答特性を基に変更車速領域が算出され、ステップ４で
、フィードバックされた車速要素データが上記変更車速
領域に入ったか否かを判定する。
変更車速領域内と判定された場合は、ステップ５で目標
車速を維持するよう平均加速表のガバナの開度値Ｐに変
更される。
ステップ６で車速が車速管理領域である９０〜１１０％
の範囲外となった場合は、ステップ７で車速制御不良と
して異常検出信号が出力される。
また９０〜１１０％の範囲内の場合は、更にそれが９５
〜１０５％の範囲内か（ステップ８）否か判定し、範囲
内の場合は現状のガバナ開度が維持される（ステップ９
）。
また、９０〜９５％の範囲内の場合（ステップ１０）は
所定ストロークだけガバナ開度を微増しくステップ１１
）、それにより９５〜１０５％の範囲内に入ったか否か
を判定しくステップ１２）、範囲内の場合はステップ９
に進み、範囲外の場合はステップ１１へ戻る。
同様に１０５〜１１０％の範囲内の場合（ステップ１３
）は所定ストロークだけガバナ開度を微減しくステップ
１４）、それにより９５〜１０５％の範囲内に入ったか
否かを判定しくステップ１５）、範囲内の場合はステッ
プ９に進み、範囲外の場合はステップ１４に戻る。
次に、（Ｃ）通常停止パターン制御の場合（ステップ１
６及び１７でＹＥＳの場合）、ステップ１日で現在位置
とコース上の停止位置との距離を演算し、現在の車速を
基にブレーキング開始位置りを算出する。
ステップ１９でブレーキング開始位置してブレーキ圧が
制御され、ステップ２０で車速か即時停止速度になった
か否か判定する。
ＹＥＳの場合は最大ブレーキ圧力が出力され（ステップ
２１） 、）ランスミッションはニュートラルに、ガバ
ナはローアイドルに変更され（ステップ２２）てダンプ
トラックは停止する（ステップ２３）。
次にＣｄｌ車速変更パターン制御の場合（ステップ１６
がＮＯでステップ２４がＹＥＳの場合）に、ステップ２
５で次の目標車速に変更するための車速変更用のガバナ
開度を速度の変化量を基に算出（Ｓｔ±×）して制御を
行い、またステップ２６で実加速度Δαとエンジンの応
答特性とを基に次の目標車速に対応するガバナ開度に変
更する時点としての変更車速領域を算出する。
ステップ２７でフィードバックされた車速要素データが
変更車速領域内と判定されると前記ステップ５に戻る。
次に＋Ｉｌり緊急停止パターン制御の場合（ステップ１
６でＹＥＳ 、ステップ１７でＮＯの場合）、ステップ
２８で緊急停止信号が入力されると、ステップ２９でブ
レーキ制御用に最大圧力が出力される。
ステップ３０でホイールロックがあるか否か判定され、
ある場合はブレーキ圧をホイールロックが解除されるま
で下げ（ステップ３１）、ホイールを回転させる。 （
ステップ３２）。
そして再びブレーキの制御用に最大の圧力を出力する（
ステップ３３）。
ステップ３４で車速がＯか否か判定し、Ｎｏの場合には
ステップ３０に戻り、ＹＥＳの場合はステップ３５で最
大ブレーキ圧力を出力しトランスミッションのシフトを
ニュートラルにし、車輌が停止する（ステップ２３）。
尚、本発明においてガバナ制御手段、ブレーキ制御手段
、及びトランスミッション制御手段は、それぞれスピー
ドコントローラからの制御信号によってエンジンガバナ
、ブレーキ及びトランスミッションを制御するアクチュ
エータであればよく、その構成は特に限定されるもので
はない。
−例を挙げるならば、ガバナ制御手段として、エンジン
ガバナの空圧回路にマニュアル用制御弁と切り換え可能
に電磁比例制御弁を設けて、該電磁比例制御弁の制御端
子にスピードコントローラから入力された制御信号（電
流又は電圧）に比例した空圧を出力しガバナ開度を制御
する構成としてもよい。
またブレーキ制御手段の場合も同様に（サービス）ブレ
ーキバルブに空圧を送る回路にマニュアル用制御弁と切
り換え可能に電磁比例制御弁を設け、その制御端子にス
ピードコントローラから入力された制御信号（電流又は
電圧）に比例した空圧を出力しブレーキ圧を制御する構
成及び、パーキングブレーキバルブに空圧を送る回路に
マニュアル用制御弁と切り換え可能に電磁切換弁を設け
て、スピードコントローラから入力された０Ｎ−ＯＦＦ
の制御信号により作動又は解除の切換を行う構成として
もよい。
尚、ブレーキバルブが油圧で作動する場合もこれに準じ
た構成となる。
次ぎにトランスミッション制御手段として、トランスミ
ッションのシフトレバ−にスピードコントローラからの
制御信号により作動するシリンダを設けて、上記シフト
レバ−を自動的に切り換える等の構成としてもよい。
【発明の効果】
この発明は上記構成からなるので、凹凸の多い作業現場
で、車輌自体の重量も稍載時か否かで大き（変動する状
況下で、発進時に平均加速度を演算し走行条件のパラメ
ータとして用いることにより、様々な条件下においても
、エンジンガバナ、ブレーキ、トランスミッションを相
互に関連して制御し、最適な走行制御を遂行しうる。
また、停止予定位置に停止する場合には、ブレーキング
開始距離を算出して、一定の減速・加速度で減速走行し
、即時停止速度まで減速した状態で停止予定位置まで走
行し、フルブレーキをかけるので車体に無理をかけるこ
となく停止予定位置で正確に車輌を停止制御することが
できる。[Embodiment] A preferred embodiment in which the vehicle speed control system according to the present invention is applied to an off-highway truck (hereinafter referred to as dump truck) will be described below with reference to FIG. 2 and subsequent drawings. FIG. 2 shows a running route at a mining site as an example of a transport route on which the dump truck 9 travels. The dump truck 9 carries the load (
Loader 9' is loaded with raw stones and moved to the unmanned operation start position X1 by the radio control device 20 remotely controlled by the operator of the loader 9'. The loaded dump truck 9 temporarily stops at the unmanned operation start position X1, then starts using the unmanned operation device 10, transports the dump truck 9 along the outbound route C1 to the hopper H, and reverses on the Hofpadanbu route C2. Then dump position EX2
Stop and dump the load. The empty dump truck then moves to the above dump position
2 and travels along the return route C3 to the unmanned operation end position x3. Therefore, the planned running course from start to stop is divided into two courses: an outbound route Xl-C1-C2-X2, which is a route for actual vehicles, and a return route, X2-C2-C3-X3, which is a route for empty vehicles. Incidentally, the dump truck 9, which has once stopped at the unmanned operation end position x3, approaches the loader 9° and loads the cargo using the radio control device 20 remotely controlled by the operator of the loader 9°. The unmanned operation start position X1 is remotely controlled.Here, the unmanned operation device 10 is equipped with a speed detection sensor S1, an azimuth detection sensor S2, and an infrared sensor S, as shown in FIG.
3, a location controller 11 which inputs these detection signals and calculates the current position of the dump truck 9 as coordinates, and a memory M that stores the planned driving course and driving conditions. There is a course controller 12 that performs guidance control to make the dump truck 9 travel along a scheduled travel course consisting of a series of section courses by calling the section course and calculating the amount of deviation between the current position coordinates of the dump truck 9 and the section course. Communication means 1
A control signal is output to the speed controller 1 via 00. That is, the location controller 11 detects the vehicle speed and azimuth from the speed detection sensor S1 and the azimuth detection sensor S2, calculates the relative position coordinates from the start point (initial position coordinates), and calculates the relative position coordinates of the planned course. The infrared sensor S3 emits and receives infrared rays from the infrared sensor S3 to and from the reflecting mirror R provided at the gate installed at a predetermined position (coordinates), and the reflecting mirror R
The absolute positional coordinates of the dump truck 9 are calculated by determining the distance from the dump truck 9, and more accurate positional coordinates are determined while correcting the relative positional coordinates. In addition, the course controller 12 designs a planned running course as a continuous combination of straight section courses in which the coordinates between two points are determined in advance, and the position coordinates of the starting point and end point of each section course, the vehicle speed between the section courses, Data such as start and stop position coordinates (XI, X2, and X3) are stored in the memory M, and the section course is followed based on the current position coordinates of the dump truck 9 input from the location controller 11. The driving conditions are determined and the communication means 1
00 to output an instruction signal to the speed controller 1. The radio control device 20 also includes a transmitter 21 mounted on the loader 9', a receiver 22 and a remote controller 23 mounted on the dump truck 9,
0 to the speed controller l and others. In the figure, reference numeral 200 denotes an obstacle detection device, which determines the obstacle and calculates the geodetic position of the obstacle based on several types of obstacle sensors S4 having different detection distances and the detection signals from these sensors S4. It has an obstacle controller 210, and a communication hand 1
The configuration is such that an instruction signal is output to the speed controller 1 via the speed controller 1100, or an emergency stop signal is output directly to the speed controller 1 to perform an emergency stop. During such unmanned operation of the dump truck 9 by the unmanned control device 10, the running speed control of the dump truck 9 from start to stop is performed by accelerating at a predetermined governor opening from the start to the target vehicle speed, as shown in FIG. A start acceleration pattern control P1 in which the vehicle travels while maintaining the target vehicle speed, a constant speed travel pattern control P2 in which the target vehicle speed is maintained and the target vehicle speed is changed (
The vehicle speed change pattern control P3 can be divided into a normal stop pattern control P4 or an emergency stop pattern control P5. The speed controller 1 is composed of a microcomputer having an internal memory M and a clock function T, and as shown in FIG. It includes a value determining means 3, a brake condition determining means 4, a brake oil pressure value determining means 5, and a shift switching determining means 6. Then, the course controller 1 via the communication means 100
2, the position data of the dump truck 9, the position data of each section course collected as the planned travel course, the planned stop position data, the vehicle speed data (target vehicle speed, etc.) when traveling on the section course, etc. are input to the speed controller 1 from 2. Also, current vehicle speed data is input from the traveling speed sensor S1. Furthermore, in this embodiment, in addition to the vehicle speed data, transmission speed data detected by the speed detection sensor Sll and engine speed data detected by the engine speed sensor S12 are fed back as vehicle speed element data. This enables smoother and more accurate speed control. Next, based on this, the pattern control determining means 8 determines which pattern control the running speed of the dump truck 9 belongs to. Here, when accelerating from vehicle speed 0 to target vehicle speed ■, it is determined that the start acceleration pattern control is P1, and as shown in FIG.
Accelerate at a preset starting governor opening (in this embodiment, the optimum governor opening FP within the range in which the dump truck 9 can perform the necessary acceleration) (see FIG. 6 (bl). Then, the acceleration calculation means 2, the average acceleration until the specified target vehicle speed V reaches a predetermined vehicle speed (in this example, 50% vehicle speed) is measured as the actual average acceleration α (see Fig. 6 (al). α=0.5V/l... (1) [t is the time it takes for the actual measured value to reach 50% of the target vehicle speed (V).] Here, in the figure, A represents the change in vehicle speed when the vehicle is empty, and B represents the change in vehicle speed during start acceleration when the vehicle is loaded. As shown, the loading weight of the dump truck 9,
The above A and B may differ depending on the road surface resistance coefficient, running load, etc.
The acceleration patterns are different. In the present invention, the actual average acceleration α during this acceleration is defined as the live load,
It is used as a parameter indicating the running load, which includes all factors such as road surface conditions. Therefore, the memory M of the speed controller 1 is stored in advance in a representative example of combinations of driving conditions expected at the work site (road surface roughness, surface unevenness, weather conditions during work, etc., such as rain, snow, ice, etc.). A large number of combinations of water content, live load, etc.) are set, and the average acceleration α for each combination is experimentally determined, and as shown in Figure 7, each target vehicle speed at each average acceleration α is determined. (In this example, O~
25km/h in 2.5km/h intervals)
An average acceleration skin table is created that defines the governor opening corresponding to the target vehicle speed V, and the governor opening corresponding to the target vehicle speed V in the average acceleration skin can be searched (recalled) according to the actual average acceleration αΦ value. There is. Further, the acceleration calculation means 2 calculates the actual average acceleration α
At the same time, the rate of change in vehicle speed (actual acceleration Δα) is calculated and sampled at any time. Therefore, either the vehicle speed accelerated by starting acceleration or the target vehicle speed (
V) (and in this embodiment, based on the actual acceleration Δα and the engine response characteristic data, the corresponding governor opening is determined from the governor opening FP at the time of the start acceleration under the average acceleration skin). When the pattern control determining means 8 determines the optimum time to change to the degree Pi, that is, the vehicle speed value is calculated as the target value switching region, and the feedback vehicle speed element data falls within the target value switching region. The governor opening degree Pi is changed to the average acceleration surface corresponding to the target vehicle speed ■.The above target value switching area is a preset fixed range of the target vehicle speed ■ (for example, the control delay time of the engine governor). It is also possible to generalize the error caused by
If the driving conditions are too thick (if you change them, there will be an error between the actual changes in the vehicle's running resistance and the response characteristics of the engine, and it will take too long to reach the target vehicle speed V, or conversely, the target vehicle speed will be exceeded). Therefore, it is preferable to set the target vehicle speed V to be variable as described above instead of setting it to a fixed value.When traveling on a section course where the target vehicle speed V is set, the pattern control determination means 8 determines the target vehicle speed V. In this embodiment, the vehicle speed is controlled by dividing the region of the target vehicle speed (■) into three stages. That is, the target speed provided in the governor opening value determining means 3 As shown in FIG.
Fine acceleration adjustment area (3) up to % or 95% to 105%
Speed maintenance area (1) up to or from 105% to 11
It is determined whether or not the fine deceleration adjustment region (2) is up to 0%. Incidentally, if it is determined that the detected vehicle speed element data is outside the above-mentioned management speed range, it is determined that the vehicle control is defective, and an abnormality detection signal is output to a monitor display or the like (not shown). When the target speed determining means 31 determines that the speed is in the speed maintenance region (1), an instruction signal is outputted to maintain the current governor opening (governor control pressure) P. This governor opening degree P is predetermined in the aforementioned memory M based on the actual average acceleration α, and the governor opening value corresponding to the target vehicle speed at the average acceleration surface α that matches the actual average acceleration α is read. This is determined by the governor opening determining means 3. Next, if it is determined to be in the fine deceleration adjustment region (2), the governor opening correction means 32 sends an instruction signal to reduce the governor opening by the governor stroke ΔSt for fine adjustment, which is predetermined according to the site conditions. is output, and after a predetermined time has elapsed, the vehicle speed element data is fed back to determine whether or not the vehicle enters the speed maintenance region (1). If not, the above procedure is repeated to obtain 2×ΔSt. P(S
t) is gradually increased until (St −2n xΔSt)≦d. After (St -2n
. 4×ΔBr, . . . 2n×ΔBr, the brake oil pressure value is slightly increased and instructed in the same manner as described above to bring it closer to the set target vehicle speed V. Here, the above-mentioned ΔBr refers to a minute amount of brake oil pressure fluctuation determined according to the response characteristics of the engine. Next, if it is determined to be in the fine acceleration adjustment region (3), since the feedback vehicle speed element data is slower than the target speed ■, an instruction signal is sent to increase the governor opening value by a predetermined fine adjustment governor stroke ΔSt. is output, and if the feedback vehicle speed element data after a predetermined time has not yet entered the speed maintenance area (1), 2×
ΔSt, 3XΔSt, 4×ΔSt,...n×ΔS
The instruction signal is increased stepwise such as t and outputs the instruction signal until it enters the speed maintenance region (1). Next, if the end point of the input section course is the stop position (vehicle speed = 0), the pattern determining means 8 determines that the normal stop pattern control is P4. Further, if the point from the obstacle controller 210 to the obstacle is a predetermined distance or more and it can be avoided by a normal stop, an obstacle normal stop signal is output and the normal stop pattern control P4
It is also possible to adopt a configuration in which it is determined that The course controller 12 determines the current dump truck 9.
The distance to the stop position is calculated from the position data and the target stop position data. In the case of the obstacle detection device 200, the distance to the obstacle is calculated by the obstacle controller 210. These distance data to the stop position are input to the braking condition determining means 4 to determine the braking start position (see FIG. 10). αt is the average deceleration/acceleration, that is, the target deceleration/acceleration, for the dump truck to stop safely and smoothly from the running vehicle speed, and together with this, the predetermined speed Vs that allows immediate stopping when braking. , with this immediate stop speed Vs, there is a margin of distance 10 to stop accurately at the target position.
are determined experimentally through actual vehicle tests and stored in the memory M. Note that "deceleration/acceleration" here means negative acceleration for decelerating. If the distance from the initial speed (1) of the dump truck to 0 until it is decelerated to the immediate stop speed Vs at the target deceleration/acceleration αt is l, then the braking start position is expressed by the following equation. L,=Il+(to...(1)
0-Vo2=2j2αt 2αt [Here, t is the time from the start of braking until the vehicle stops at the target deceleration/acceleration] Therefore, the brake condition determining means 4 calculates the braking start position in this way, and , it is determined whether the current position data inputted from the course controller 2 has entered the braking start position, and at that moment a braking start signal is output to the brake control means D2. The following relationship holds between the brake oil pressure value P and the target deceleration/acceleration αL at this time. That is, the mass of the dump truck is m, the friction coefficient between the brake disc and the plate is μ, and the above target deceleration/acceleration αt
If the braking force to decelerate is FT, the above brake oil pressure at this time is PT, and the pressure receiving area of the brake cylinder is SB, then FT = m ・ αt FT = μ・PT−3B Therefore, here, μ, SB are Since it is constant and known, l/μ・5B
= C and Slepo PT = C - m · αt. [However, it is assumed that all the brake force is used and no force other than the brake is applied to the vehicle] In other words, once the target deceleration/acceleration αt is determined, the brake oil pressure P
T is proportional to vehicle mass m. Then, the mass m of the vehicle is approximated by the following formula using the average acceleration α obtained at the time of start acceleration as a parameter. m=Kn・1/α However, Kn is a constant of proportionality. As a result, the brake oil pressure PT is determined by the following formula. PT=C-Kn・1/α・αt The brake oil pressure value PT obtained by this formula is calculated by the brake oil pressure value determination means 5 as the standard oil pressure value for controlling the target deceleration/acceleration α, and the brake oil pressure value determining means 5 calculates the brake oil pressure value PT obtained by this formula. Output to. The deceleration determining means 51 feeds back the vehicle speed element data from the speed detection sensor S1 after a certain period of time has passed based on the time data of the clock function T, calculates the actual deceleration/acceleration αr within that time, and calculates the actual deceleration/acceleration αr within that time. αt and find the difference Δα”. Δα9 = α t − αr This difference Δα” is approximated or simplified when calculating the brake oil pressure value PT, and takes into account conditions such as the slope of the road surface. This occurs because there is no such thing. When Δα′ occurs, the brake oil pressure correction means 52 calculates the correction amount of the brake oil pressure value as follows, and outputs a correction signal to the brake control means D2. If the correction amount of brake oil pressure is ΔP, 8P=kp
・Δα゛ (where kp is a correction coefficient determined by experiment). The correction amount ΔP is added to the brake oil pressure value PT for correction. That is, the brake hydraulic pressure P output to the brake control means D2 after a certain period of time is as follows: P=PT+ΔP ΔP=kp·Δα°, so PI=PT+kp·Δα′. After a predetermined period of time has elapsed, the vehicle speed element data is fed back from the speed detection sensor S1, and the above procedure is repeated until the immediate stop speed Vs is reached. When the feedback vehicle speed reaches the immediate stop speed VS, the same control as the constant speed pattern control is performed, and the dump truck approaches the stopper fixed position (or obstacle) at the immediate stop speed Vs. At the moment when it is determined from the input vehicle position data that the dump truck has reached the scheduled stop position, the brake condition determining means 4 instructs the brake oil pressure value determining means 5 to specify the maximum oil pressure value (full brake) and controls the brake control means D2. Control and stop immediately. When the dump truck stops, the shift change determining means 6 outputs a neutral instruction to the transmission control means D3, and the governor opening value determining means 3 outputs a governor low idle instruction to the governor control means DI. Next, the pattern control determining means 8 determines the target vehicle speed Vi-eV of the continuous section course from the course controller 12.
If i+1 is different, the vehicle speed change pattern control is determined to be P3 (see FIG. 9 fa) (b)...the part a in the figure is the vehicle speed change pattern control, and the part b is the constant speed running pattern control). In this case, from the current vehicle speed Vi, the next target vehicle speed v1 +
The governor opening for acceleration/deceleration until entering the control speed area of 1 is based on the governor opening value calculated from the average acceleration surface and the amount of change in acceleration/deceleration in order to achieve the next target vehicle speed Vi +1. demand. That is, the governor opening degree for changing the vehicle speed is determined by calculating the amount of change between the current vehicle speed Vi and the next target vehicle speed ■i+l, and then changing the governor opening degree X corresponding to the amount of change to the next target vehicle speed Vi +l. For example, as shown in Fig. 9, the current target vehicle speed Vi is decelerated to the next target vehicle speed Vi+l, and then the next target vehicle speed is decelerated to the governor opening St (i+1). When accelerating to the target vehicle speed Vi+2,
The vehicle speed change pattern control P3 is performed from the current governor opening degree 5t(i), and the governor opening degree for changing the vehicle speed St<i+1)
-x, and then changes to the governor opening degree St (t+1) of the next target vehicle speed within the management speed region, and shifts to constant speed driving pattern control P2. When the target vehicle speed further accelerates from Vi+1 to ■i+2, the vehicle speed change pattern control P3 is performed from the governor opening degree S t (i + 1), and the governor opening degree St for changing the vehicle speed is changed.
(t+2)+x, and then changes to the governor opening degree 5t(i+2) of the next target vehicle speed within the management speed range, and shifts to constant speed driving pattern control P2. Then, when entering each managed speed region, as in the case of transitioning from the start acceleration pattern control P2 to the constant speed driving pattern control, when the vehicle speed approaches the decelerated or accelerated vehicle speed or the next target vehicle speed, the acceleration calculation is performed. A change vehicle speed range indicating the optimal time to change to the next target vehicle speed based on the rate of change in vehicle speed (actual acceleration Δα) calculated in means 2 (actual acceleration Δα) and engine response characteristic data, that is, the range of vehicle speed values. Calculate,
When the pattern control determining means 8 determines that the fed back vehicle speed element data has entered the changed vehicle speed region, the governor opening is changed from the governor opening for vehicle speed change to the average acceleration skin corresponding to the next target vehicle speed. changed from time to time. Next, when an emergency stop signal is input to the pattern control determining means 8, it is determined that the emergency stop pattern control is P5. This emergency stop signal is input by manually turning on an emergency stop switch provided in the transmitter 21 of the radio control device 20 or input from the obstacle detection device 200 or the like via the communication means 100. In the case of the obstacle detection device 200, if an obstacle approaches the dump truck 9 and the distance to the obstacle (planned stop position) is smaller than the braking start position at the time of detection, the normal stop pattern control may not be enough. In this case, when the brake condition determining means 4 receives an emergency stop signal, the brake hydraulic pressure value determining means 5 The maximum oil pressure value is instructed, and the governor opening value determining means 3 outputs a low idle instruction.Furthermore, the deceleration determining means 51 determines whether there is a wheel lock based on the vehicle speed data fed from the speed detection sensor S1. If yes, it outputs an instruction signal to lower the brake oil pressure value until the wheel lock is released, and after it is determined that the wheel lock is released (released without wheel lock), it instructs the brake control means D2 to set the maximum brake oil pressure value. . In the pattern control determination means 8, when the fed-back vehicle speed data becomes 0, a control completion signal is output to the brake oil pressure value determination means 5 and the shift switching determination means 6, and the brake oil pressure value determination means 5 sets the maximum oil pressure to the brake control means D2. The shift switching determining means 6 outputs a neutral instruction. As a result, the brake is controlled as a so-called anti-lock brake, and the dump truck 9 is stopped. In this embodiment, the configuration of the arithmetic processing section described above is provided only in the speed controller 1, but the configuration in the course controller 1 is
2 and the speed controller 1 may be provided separately. Next, the operation of the above embodiment will be explained based on the flowchart shown in FIG. When the dump truck starts, the start acceleration pattern is controlled in step 1, and the governor is optimized (
Maintain a constant opening degree (predetermined). In step 2, the actual average acceleration α up to a predetermined vehicle speed is calculated. In step 3, a changed vehicle speed range is calculated based on the actual acceleration Δα and the response characteristics of the engine, which are calculated from time to time, and in step 4, it is determined whether the fed-back vehicle speed element data falls within the changed vehicle speed range. If it is determined that the vehicle speed is within the changed vehicle speed range, the governor opening value P is changed to the governor opening value P in the average acceleration table so as to maintain the target vehicle speed in step 5. In step 6, the vehicle speed is within the vehicle speed management range of 90-110%.
If it is out of the range, an abnormality detection signal is output in step 7 indicating that the vehicle speed control is defective. Also, if it is within the range of 90 to 110%, it is further increased to 95%.
It is determined whether or not it is within the range of ~105% (Step 8), and if it is within the range, the current governor opening is maintained (Step 9).
). In addition, if it is within the range of 90 to 95% (step 10), step 11 of slightly increasing the governor opening by a predetermined stroke.
), it is determined whether it is within the range of 95 to 105% or not (Step 12), and if it is within the range, Step 9
If the value is outside the range, the process returns to step 11. Similarly, if it is within the range of 105 to 110% (step 13
), the governor opening degree is slightly decreased by a predetermined stroke (step 14), and it is determined whether or not it is within the range of 95 to 105% (step 15); if it is within the range, proceed to step 9; if it is outside the range, proceed to step 9). returns to step 14. Next, (C) In the case of normal stop pattern control (step 1
6 and 17), in step 1, the distance between the current position and the stopping position on the course is calculated, and the braking start position is calculated based on the current vehicle speed. In step 19, the brake pressure is controlled at the braking start position, and in step 20, it is determined whether the vehicle speed has reached an immediate stop speed. If YES, the maximum brake pressure is output (step 21), the transmission is changed to neutral, the governor is changed to low idle (step 22), and the dump truck is stopped (step 23). Next, in the case of Cdl vehicle speed change pattern control (step 16
is NO and step 24 is YES), step 2
In Step 5, the governor opening degree for changing the vehicle speed to change to the next target vehicle speed is calculated (St±×) based on the amount of change in speed and controlled, and in Step 26, the actual acceleration Δα and the response characteristics of the engine are calculated. Based on this, a change vehicle speed range is calculated as the time point at which the governor opening degree is changed to correspond to the next target vehicle speed. If it is determined in step 27 that the vehicle speed element data fed back is within the changed vehicle speed region, the process returns to step 5. Next, in the case of +Il emergency stop pattern control (step 1
If YES in Step 6 and NO in Step 17), when an emergency stop signal is input in Step 28, the maximum pressure is output for brake control in Step 29. In step 30, it is determined whether or not there is a wheel lock;
If so, reduce the brake pressure until the wheel lock is released (step 31) and rotate the wheel. (
Step 32). Then outputs the maximum pressure again for brake control (
Step 33). In step 34, it is determined whether the vehicle speed is O or not. If NO, the process returns to step 30. If YES, the maximum brake pressure is output in step 35, the transmission is shifted to neutral, and the vehicle is stopped (step 23). . In the present invention, the governor control means, brake control means, and transmission control means may be actuators that control the engine governor, brake, and transmission, respectively, by control signals from the speed controller, and their configurations are not particularly limited. isn't it. - For example, as a governor control means, an electromagnetic proportional control valve is provided in the pneumatic circuit of the engine governor so that it can be switched with a manual control valve, and input from the speed controller is input to the control terminal of the electromagnetic proportional control valve. A configuration may also be adopted in which the governor opening degree is controlled by outputting pneumatic pressure proportional to a control signal (current or voltage). Similarly, in the case of brake control means, an electromagnetic proportional control valve is provided in the circuit that sends air pressure to the (service) brake valve so that it can be switched between a manual control valve and a control signal (current The configuration controls the brake pressure by outputting air pressure proportional to the air pressure (or voltage), and the circuit that sends air pressure to the parking brake valve is equipped with an electromagnetic switching valve that can be switched between the manual control valve and the air pressure input from the speed controller. 0N-OFF
The configuration may be such that switching between activation and cancellation is performed using a control signal. Incidentally, when the brake valve is operated by hydraulic pressure, the configuration is similar to this. Next, as the transmission control means, a cylinder which is operated by a control signal from a speed controller may be provided in the shift lever of the transmission, and the shift lever may be automatically switched. [Effects of the Invention] Since the present invention has the above configuration, it can be used at work sites with many uneven surfaces, and the weight of the vehicle itself is large depending on whether it is loaded or not. By using this as a parameter, the engine governor, brakes, and transmission can be controlled in relation to each other under various conditions to achieve optimal driving control.Also, when stopping at the planned stop position, The braking start distance is calculated, the vehicle decelerates at a constant rate of deceleration/acceleration, decelerates to the immediate stopping speed, travels to the planned stopping position, and applies full brakes, so the vehicle reaches the planned stopping position without putting any strain on the vehicle. Vehicles can be stopped and controlled accurately.
第１図はこの発明の車輌の走行速度制御システムの機能
プロ・ツク図、第２図はこの発明の実施例における走行
路を説明する図、第３図は実施例のシステム全体を示す
ブロック図、第４図は発進から停止までの速度変化をパ
ターン制御制御する際の説明図、第５図はスピードコン
トローラを示すブロック図、第６図（ａｌ （ｂｌは平
均加速度の算出例を示すグラフ、第７図は予め実験的に
求めた平均加速度において各車速に対応するガバナ開度
示す表、第８図は車速管理領域を示すグラフ、第９図は
定速制御と車速変更制御を示すグラフで、（ａ）は速度
変化を示し、（ｂｌは車速変更時のガバナ開度を示すグ
ラフ、第１０図は通常停止パターン制御の制御を示すグ
ラフで（ａ）は速度変化と距離の関係を示し、（ｂ）は
速度変化と時間の関係を示すグラフ、第１１図はこの実
施例の作用を示すフローチャートである。
１゛・・・・スピードコントローラ
２・・・・平均加速度演算手段
３・・・・ガバナ開度値決定手段
４・・・・ブレーキ条件決定手段
５・・・・ブレーキ油圧値決定手段
６・・・・シフト切替決定手段
１２・・・コースコントローラ
Ｄｌ・・・ガバナ制御手段
Ｄ２・・・ブレーキ制御手段
Ｄ３・・・トランスミッション制御手段Ｍ・・・・メモ
リ
Ｓｌ・・・速度検出センサ
Ｔ・・・・時計機能
出願人 キャタピラ−三菱株式会社
第４図
第８図
第９図
（α）
第１０図
（ａ）Fig. 1 is a functional block diagram of a vehicle running speed control system of the present invention, Fig. 2 is a diagram illustrating a running route in an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a block diagram showing the entire system of the embodiment. , Fig. 4 is an explanatory diagram for pattern control of speed changes from start to stop, Fig. 5 is a block diagram showing the speed controller, Fig. 6 (al (bl is a graph showing an example of calculating the average acceleration, Figure 7 is a table showing the governor opening corresponding to each vehicle speed at the average acceleration determined experimentally in advance, Figure 8 is a graph showing the vehicle speed management area, and Figure 9 is a graph showing constant speed control and vehicle speed change control. , (a) shows the speed change, (bl is a graph showing the governor opening degree when changing the vehicle speed, Fig. 10 is a graph showing the normal stop pattern control, and (a) shows the relationship between speed change and distance. , (b) is a graph showing the relationship between speed change and time, and Fig. 11 is a flowchart showing the operation of this embodiment.1゛...Speed controller 2...Average acceleration calculation means 3... ...Governor opening value determining means 4...Brake condition determining means 5...Brake oil pressure value determining means 6...Shift switching determining means 12...Course controller Dl...Governor control means D2 ... Brake control means D3 ... Transmission control means M ... Memory Sl ... Speed detection sensor T ... Clock function Applicant Caterpillar - Mitsubishi Corporation Fig. 4 Fig. 8 Fig. 9 ( α) Figure 10(a)
Claims (8)
ンスミッション制御手段とを制御して、これら手段を必
要によってその全部又は一部を用い車輌の発進から停止
までの走行を制御するスピードコントローラと、該スピ
ードコントローラに予め設定された車輌の目標車速、停
止位置等の走行条件を指示するコースコントローラとを
設けた車輌の走行速度制御システムにおいて、 スピードコントローラに、 発進時にコースコントローラから指示された目標車速に
加速する際に、速度検出センサで検出された車速と、時
計機能による時間データとにより所定車速までの平均加
速度を実平均加速度として演算する加速度演算手段と、 予め設定された多種の平均加速度毎にそれぞれの目標車
速に対応するガバナ開度値を記憶したメモリと、 該メモリから上記実平均加速度に対応する平均加速度で
目標車速にするためのガバナ開度値を呼び出してガバナ
制御手段に出力するガバナ開度値決定手段と、 コースコントローラから入力した現在の車輌位置及び停
止予定位置と、前記速度検出センサで検出された車速と
を基に、停止のために減速するに際してのブレーキング
開始位置及び減速度合を示す目標減速・加速度を演算し
決定するブレーキ条件決定手段と、 上記目標減速・加速度を基に前記実平均加速度をパラメ
ータとしてブレーキ油圧値を算出してブレーキ制御手段
に出力するブレーキ油圧値決定手段と、 前記コースコントローラからの指示目標車速に基づいて
トランスミッションのシフトレバーの前後進又は速度段
の切替えを決定し、トランスミッション制御手段に出力
するシフト切替決定手段とを有してなることを特徴とす
る車輌の走行速度制御システム。(1) A speed controller that controls the governor control means, the brake control means, and the transmission control means, and uses all or part of these means as necessary to control the running of the vehicle from start to stop; In a vehicle running speed control system in which the speed controller is provided with a course controller that instructs running conditions such as a preset target vehicle speed of the vehicle and a stop position, the speed controller is provided with a target vehicle speed instructed by the course controller at the time of starting. acceleration calculation means for calculating the average acceleration up to a predetermined vehicle speed as an actual average acceleration based on the vehicle speed detected by the speed detection sensor and time data from a clock function; a memory storing governor opening values corresponding to each target vehicle speed, and reading from the memory a governor opening value for achieving the target vehicle speed at an average acceleration corresponding to the actual average acceleration and outputting it to the governor control means. The governor opening value determination means determines the braking start position and the braking start position when decelerating to stop, based on the current vehicle position and scheduled stop position input from the course controller, and the vehicle speed detected by the speed detection sensor. a brake condition determining means that calculates and determines a target deceleration/acceleration indicating the amount of deceleration; and a brake oil pressure value that calculates a brake hydraulic pressure value based on the target deceleration/acceleration using the actual average acceleration as a parameter and outputs it to the brake control means. The present invention is characterized by comprising a determining means, and a shift switching determining means for determining whether to move the shift lever of the transmission forward or backward or switching the speed gear based on the indicated target vehicle speed from the course controller, and outputting the determined result to the transmission control means. A traveling speed control system for vehicles.
から入力された走行条件及び車輌の現在位置を基に、車
輌の発進から停止までの走行速度制御を、発進加速パタ
ーン制御と、定速走行パターン制御と、通常停止パター
ン制御と、車速変更パターン制御とに分けるパターン制
御判定手段を設け、発進加速パターン制御と判定された
場合は加速度演算手段で実平均加速度を演算して、メモ
リから予め記憶された所定平均加速度の各目標車速毎の
ガバナ開度データを呼出可能とし、 定速走行パターン制御と判定された場合は、上記平均加
速度のガバナ開度値を呼出してガバナ制御手段に制御信
号を出力し、 車速変更パターン制御と判定された場合には、ガナバ開
度値決定手段で上記変更後の目標速度でのガバナ開度値
を呼出してガバナ制御手段に制御信号を出力し、 通常停止パターン制御と判定された場合には、ブレーキ
条件決定手段で、ブレーキング開始位置及び減速度合を
示す目標減速・加速度を演算し、ブレーキ油圧値決定手
段で決定された油圧値をブレーキ制御手段に出力して所
定位置で即時停止可能な速度まで減速させ、且つその即
時停止速度で定速走行すると共に、停止予定位置でブレ
ーキ油圧値決定手段で最大油圧値をブレーキ制御手段に
出力し停止することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の車輌の走行速度制御システム。(2) The speed controller performs running speed control from start to stop of the vehicle based on the running conditions input from the course controller and the current position of the vehicle, including start acceleration pattern control and constant speed running pattern control; A pattern control determination means is provided that divides the control into normal stop pattern control and vehicle speed change pattern control, and when it is determined that the start acceleration pattern control is selected, the acceleration calculation means calculates the actual average acceleration, and calculates the actual average acceleration from the memory to a predetermined average stored in advance. The governor opening data for each target vehicle speed of acceleration can be called up, and when it is determined that constant speed driving pattern control is required, the governor opening value for the above average acceleration is called up and a control signal is output to the governor control means, and the vehicle speed is If it is determined that the changed pattern control is being performed, the governor opening value determination means calls the governor opening value at the changed target speed and outputs a control signal to the governor control means, and the control is determined to be the normal stop pattern control. In this case, the brake condition determining means calculates the braking start position and the target deceleration/acceleration indicating the deceleration rate, and outputs the hydraulic pressure value determined by the brake oil pressure value determining means to the brake control means, so that the braking condition is set at a predetermined position. A patent claim characterized in that the vehicle is decelerated to a speed that can be stopped immediately, and is driven at a constant speed at that instantaneous stop speed, and at the scheduled stopping position, the brake oil pressure value determining means outputs the maximum oil pressure value to the brake control means and the vehicle stops. A traveling speed control system for a vehicle according to item 1.
データが、速度検出センサで検出される車速データと共
に、速度段検出センサで検出されたトランスミッション
の速度段データと、エンジン回転数センサで検出された
エンジン回転数データとが入力されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の車輌の走行速度制御システ
ム。(3) The data fed back to the speed controller includes vehicle speed data detected by the speed detection sensor, transmission speed data detected by the speed detection sensor, and engine rotation speed detected by the engine rotation speed sensor. 2. A vehicle running speed control system according to claim 1, wherein data is input.
キ油圧値決定手段でブレーキ油圧を最大値に決定し、ブ
レーキ制御手段に制御信号を出力して最短距離で車輌を
停止させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の車輌の走行速度制御システム。(4) The brake condition determining means is characterized in that the brake oil pressure value determining means determines the brake oil pressure to a maximum value at the time of an emergency stop, and outputs a control signal to the brake control means to stop the vehicle in the shortest distance. A vehicle running speed control system according to claim 1.
値をガバナ制御手段に出力すると共に、速度検出センサ
でフィードバックした車速が目標車速の所定範囲内にあ
るか否かを判定する目標速度判定手段を有し、領域外の
場合は予め設定された微少ストローク分づづ段階的にガ
バナ開度を増減するガバナ開度補正手段を有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輌の走行
速度制御システム。(5) A goal in which the governor opening value determination means outputs the calculated governor opening value to the governor control means and determines whether the vehicle speed fed back by the speed detection sensor is within a predetermined range of the target vehicle speed. Claim 1, characterized in that it has a speed determination means, and a governor opening correction means that increases or decreases the governor opening step by step by a preset minute stroke when the speed is outside the range. The traveling speed control system for the vehicle described in Section 1.
油圧値をブレーキ制御手段に出力すると共に、速度検出
センサでフィードバックした車速及び時計機能からの時
間を基に実減速・加速度を演算し、該実減速・加速度が
目標減速・加速度との差を比較する減速判定手段と、該
目標減速・加速度との差を基に補正ブレーキ油圧値を演
算するブレーキ油圧補正手段とを有していることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の車輌の走行速度制御
システム。(6) The brake oil pressure value determination means outputs the calculated brake oil pressure value to the brake control means, and calculates the actual deceleration/acceleration based on the vehicle speed fed back by the speed detection sensor and the time from the clock function, and The present invention includes deceleration determining means for comparing the difference between actual deceleration and acceleration and target deceleration and acceleration, and brake oil pressure correction means for calculating a corrected brake oil pressure value based on the difference from the target deceleration and acceleration. A traveling speed control system for a vehicle as claimed in claim 1.
及び走行条件を予め記憶しており速度検出センサからの
車速と方位角検出センサからの方位角とを基に車輌の現
在位置を演算するロケーションコントローラから入力さ
れた現在位置データを基に走行予定コースからのズレ量
を演算し走行予定コース追従のための走行条件を決定す
ると共に、コースコントローラから通信手段を介してス
ピードコントローラに目標車速データ、車輌位置データ
、停止予定位置データを出力することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の車輌の走行速度制御システム。(7) The course controller is a location controller that stores the vehicle's scheduled travel course and travel conditions in advance and calculates the vehicle's current position based on the vehicle speed from the speed detection sensor and the azimuth from the azimuth detection sensor. Based on the current position data input from the controller, the amount of deviation from the planned course is calculated to determine the driving conditions for following the planned course, and the course controller sends the target vehicle speed data and the vehicle to the speed controller via communication means. 2. A vehicle running speed control system according to claim 1, which outputs position data and scheduled stop position data.
線操縦装置及び障害物検出装置が接続されていることを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の車輌の走行速度
制御システム。(8) A vehicle running speed control system according to claim 5, wherein a radio control device and an obstacle detection device are connected to the speed controller via a communication means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012032A JPH0679885B2 (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Vehicle speed control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012032A JPH0679885B2 (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Vehicle speed control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180531A true JPS63180531A (en) | 1988-07-25 |
| JPH0679885B2 JPH0679885B2 (en) | 1994-10-12 |
Family
ID=11794266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012032A Expired - Lifetime JPH0679885B2 (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Vehicle speed control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679885B2 (en) |
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| JPH0679885B2 (en) | 1994-10-12 |
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