KR20180066238A - 차량 시험 장치 및 차량 시험 장치의 차속 편차 산출 방법 - Google Patents

차량 시험 장치 및 차량 시험 장치의 차속 편차 산출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 기준 모드의 경사에 의해 적절하게 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환을 위한 차속 편차 데이터를 얻는 것이다. 기준 모드로부터 사전 결정되 차속 편차 및 시간 편차의 범위 내에서 시간 및 차속에 의해 한정된 차량 운전 패턴의 기준 모드(목표 차속)를 따라서 차량을 운전하는데 있어서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 차속 편차를 산출하는 기술에 있어서, 기준 모드의 경사(AB)는 기준 모드에서 현재 시각의 판정 기준점(A)에 있는 차속의 근사 미분에 의해 산출되고, 제1 경사(AB)는 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 시간 편차 설정값(Δt-1)만큼 승산되며, 현재 시각에서 전환을 위하여 판정 기준점(A)으로부터 전환 판정점(E)까지의 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 차속 편차는 상기 곱셈과 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 차속 편차 사전 설정값(ΔV-1)의 가산에 의해 산출된다.

Description

차량 시험 장치 및 차량 시험 장치의 차속 편차 산출 방법
본 발명은 섀시 다이너모미터(chassis dynamometer) 상에서 주행하는 차량을 시험하기 위한 차량 시험 장치 또는 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차속 추종 제어(vehicle speed following control)시에 액셀러레이터 작동과 브레이크 작동 사이의 전환을 위한 전환 판정점(changeover judgment point)을 결정하기 위한 차속 편차를 산출하는 기술에 관한 것이다.
연비 향상 및 배기 배출물을 위한 시험과 같은 다양한 성능 시험은 통상적으로 섀시 다이너모미터 상에서 시험 차량을 작동시키는 것에 의해 수행된다. 이러한 성능 시험에서, 차량은 예를 들어 도 9에 도시된 연료 소비 시험(JC08 mode)처럼 시간과 차속에 의해 정의된 운전 패턴에 따라서 적절하게 액셀러레이터 작동, 브레이크 작동, 및 시프트 작동(수동 변속 차량의 경우에 클러치 작동)을 수행하는 것에 의해 운전된다.
주행 작동에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 예로서, 차량은 시각(time instant) 및 차속에 의해 결정되는 기준 모드(기준 주행 모드)의 기준점에 의해, 그리고 ±2.0 km/h(일본 및 유럽에서 ±2.0 km/h, 미국에서 ±2.0 mile/h) 및 ±1.0 sec의 허용치 및 허용 에러에 의해 결정된 직사각형(rectangle)에 의해 결정되는 상한 허용선(upper limit allowance line) 및 하한 허용선(lower limit allowance line) 사이의 내측 구역에서 주행하도록 요구된다.
도 10에서, 상한 허용선은, 상이한 시각들의 상한점들을 연결하는 것에 의해 얻어지는 선이다. 각각의 상한점은 주어진 시각에서 기준 모드의 기준점으로부터 + 2.0 km/h 및 + 1.0 sec만큼 벗어난 점이다. 하한 허용선은, 상이한 시각들의 하한점들을 연결하는 것에 의해 얻어지는 선이다. 각각의 하한점은 주어진 시각에서 기준 모드의 기준점으로부터 -2.0 km/h 및 -1.0 sec만큼 벗어난 점이다.
이러한 경우에, 시험 차량의 차속은 시험 차량의 액셀러레이터 작동 및 브레이크 작동에 의해 차속 추종 제어 또는 추종 제어(follow-up control)로 제어되며, 섀시 다이너모미터는 시험 차량의 타이어(들)과 접촉하는 롤러(들)에 의해 가상 노면 저항(road surface resistance)(부하)를 생성하도록 차속에 의존하는 부하 운전 패턴(load drive pattern)에 따른 운전 제어로 제어된다.
액셀러레이터 구동 및 브레이크 작동은 인간 운전자에 의해 수행되거나 또는 운전 작동 로봇에 의해 수행될 수 있다.
차속의 상기된 제어를 위해, 예를 들어, 차속 데이터는 사전 결정된 운전 패턴에 따라서 기준 모드를 따르는 운전 제어에 의해 얻어지고, 이와 같이 얻어진 차속 데이터는 축적된다. 시험시에, 이와 같이 축적된 차속 데이터는 차속 명령으로서 사용되며, 차속 추종 제어는 차속 명령과 감지된 실제 차속 사이의 차속 편차에 따라서 수행된다.
특허문헌 1은, 상기 차속 편차에 따라서 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환을 위한 브레이크 작동 타이밍 자동 판정 회로를 개시한다.
특허문헌 1: JP4349187B2
특허문헌 1을 포함하는 선행 기술의 차속 제어는, 기준 명령과 감지된 차속 사이의 차이인 차속 편차에 주로 주목하여 기준 차속을 추종하는 성능을 향상시키도록 설계된다.
그러나, 기준(주행) 모드의 경사가 증가함에 따라서, 차속 편차는 전환기에서 추종 성능이 필요하기 때문에 크게 되는 경향이 있고, 시스템은 가속 및 제동 사이의 전환을 수행하기 쉽다. 그러므로, 종래 기술은 기준 모드의 경사에 따라서 적절하게 차속 편차에 기초하여 차속 제어를 수행하는데 불충분하다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위해 고안되었다. 본 발명의 목적은 기준 모드의 경사에 따라서 적절하게 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환을 위한 차속 편차 데이터를 얻는데 적합한 차속 시험 장치 및 차속 편차 산출 방법을 제공하는 것이다.
상기된 문제점(들)을 해결하도록, 섀시 다이너모미터 상에서 주행하도록 차량을 작동시키는 것에 의해 차량 시험을 수행하기 위한 청구항 제1항에 한정된 본 발명의 제1 양태에 따른 차량 시험 장치는, 기준 모드로부터 사전 결정된 차속의 편차 및 사전 결정된 시간의 편차에 의해 한정된 범위 또는 허용 가능한 범위 내에서 시간 또는 시각 및 차속에 의해 한정된 차량 운전 패턴의, 목표로서 기준 모드를 따라서 차량을 운전하는 차속 추종 제어시에, 액셀러레이터 또는 액셀러레이터 작동으로부터 브레이크 또는 브레이크 작동으로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차 및 브레이크 또는 브레이크 작동으로부터 액셀러레이터 또는 액셀러레이터 작동으로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차 중 적어도 하나를 산출하는 차속 편차 산출 섹션을 포함한다.
차속 편차 산출 섹션은 제1 및 제2 산출 처리 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다.
제1 산출 처리는, 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제1 경사를 산출하고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 시간 편차의 사전 설정값인 제1 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 상기 기준 모드의 제1 경사를 승산하고, 상기 제1 경사와 상기 제1 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값(product)과 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제1 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 판정 기준점으로부터, 현재 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 판정점 또는 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점까지의 제1 전환 차속 편차를 산출하는 산출 처리이다.
제2 산출 처리는 상기 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제2 경사를 산출하고, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 시간 편차의 사전 설정값인 제2 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 기준 모드의 제2 경사를 승산하고, 상기 제2 경사와 상기 제2 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제2 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 판정 기준점으로부터, 현재 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 판정점 또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점까지의 제2 전환 차속 편차를 산출하는 산출 처리이다.
청구항 제5항에서 한정된 본 발명의 다른 양태에 따른 차속 편차 산출 또는 산출 방법은, 섀시 다이너모미터 상에서 차량을 작동시키는 것에 의해 차량 시험을 수행하기 위한 차량 시험 장치에서, 기준 모드로부터 사전 결정된 차속 편차 및 사전 결정된 시간의 편차에 의해 한정된 범위 또는 허용 가능한 범위 내에서 시간 및 차속에 의해 한정된 차량 운전 패턴의 기준 모드를 따라서 차량을 운전하는 차속 추종 제어시에, 액셀러레이터 또는 액셀러레이터 작동으로부터 브레이크 또는 브레이크 작동으로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차 및 브레이크 또는 브레이크 작동으로부터 액셀러레이터 또는 액셀러레이터 작동으로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차 중 적어도 하나를 산출한다.
차속 편차 산출 방법은 제1 및 제2 산출 처리 중 적어도 하나를 수행한다.
제1 산출 처리는, 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제1 경사를 산출하고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 시간 편차의 설정값인 제1 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 상기 기준 모드의 제1 경사를 승산하고, 상기 제1 경사와 상기 제1 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제1 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 전환 판정점으로부터, 현재 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 전환 판정점 또는 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점까지의 제1 전환 차속 편차를 산출하는 산출 처리이다.
제2 산출 처리는 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제2 경사를 산출하고, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 시간 편차의 사전 설정값인 제2 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 상기 기준 모드의 제2 경사를 승산하고, 상기 제2 경사와 상기 제2 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제2 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 전환 판정점으로부터, 현재 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 전환 판정점 또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점까지의 제2 전환 차속 편차를 산출하는 산출 처리이다.
상기 구성에 따라서, 현재 또는 현재 시각에서 기준 모드의 경사에 의존하여 액셀러레이터와 브레이크 사이의 작동을 적절하게 전환하도록 차속 편차(액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차 및/또는 전환을 위한 제2 전환 차속 편차)의 데이터를 얻는 것이 가능하다. 그러므로, 이와 같이 얻어진 차속 편차 데이터의 사용에 의해 액셀러레이터와 브레이크를 작동시키는 것에 의해 차속 추종 또는 추종 제어시에 목표를 추종하는 성능을 개선하는 것이 가능하다.
청구항 제2항에서 한정된 바와 같은 본 발명의 제2 양태에 따른 차량 시험 장치에서, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선 중 적어도 하나는 제1 양태에서의 제1 또는 제2 전환 시간 편차 사전 설정값 및 제1 또는 제2 전환 차속 편차 사전 설정값 중 적어도 하나를 청구항 제1항의 구성에서의 작은 값으로 감소시키거나 또는 설정하는 것에 의해 기준 모드를 향해 시프팅된다. 상기 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선은 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점들을 연결하는 선이며, 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 상기 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점들을 연결하는 선이다.
상기 구성에 따라서, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및/또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 기준 모드에 더욱 가깝게 설정하는 것이 가능하다. 그러므로, 기준 모드에 가깝게 주행 작동을 달성하는 것이 가능하다.
청구항 제3항에서 한정된 바와 같은 본 발명의 제3 양태에 따른 차량 시험 장치에서, 상기 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선 중 적어도 하나는 제1 양태에서의 제1 또는 제2 전환 시간 편차 사전 설정값 및 제1 또는 제2 전환 차속 편차 사전 설정값 중 적어도 하나를 큰 값으로 증가시키는 것에 의해 상한 허용선 및 하한 허용선의 범위 내에서 기준 모드로부터 멀어지게 시프팅되고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선은 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점들을 연결하는 선이며, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점들을 연결하는 선이다.
상기 구성에 따라서, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및/또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 기준 모드로부터 더욱 멀리 설정하는 것이 가능하다. 그러므로, 상한 허용선 및 하한 허용선들을 넘지 않고 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 빈도를 감소시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 차속의 허용 범위 내에서 연료 소비 및 배기 가스에 유익한 운전 작동을 수행하는 것이 가능하다.
청구항 제4항에 한정된 바와 같은 본 발명의 제4 양태에 따른 차량 시험 장치에서, 제1, 제2 및 제3 양태 중 하나에 따른 차량 시험 장치는 각각의 판정 기준점의 시각에서 감지된 실제 차속이 제1 전환선보다 높게 될 때 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 수행하고, 각각의 판정 기준점의 시각에서 감지된 실제 차속이 제2 전환선보다 낮게 될 때 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 수행하도록 구성된 전환 제어 섹션을 추가로 포함하며, 상기 제1 전환선은 기준 모드에서의 주행 작동 중의 연속적인 시각에서 복수의 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점을 연결하는 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선이며, 제2 전환선은 기준 모드에서의 주행 작동 중의 연속적인 시각에서 복수의 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점을 연결하는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선이다.
상기 구성에 따라서, 상한 허용선 및 하한 허용선을 넘지 않고 기준 모드를 따르는 운전 제어를 수행하는 것이 가능하다.
(1) 청구항 제1항 내지 제5항의 양태에 따라서, 현재 또는 현재 시각에서 기준 모드의 경사에 의존하여 액셀러레이터와 브레이크 사이의 작동을 충분히 전환하도록 차속 편차(액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차 및/또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차)의 데이터를 얻는 것이 가능하다. 그러므로, 얻어진 차속 편차 데이터의 사용에 의해 액셀러레이터와 브레이크를 작동시키는 것에 의해 차속 추종 또는 추종 제어시에 목표 차속을 추종하는 성능을 개선하는 것이 가능하다.
(2) 청구항 제2항의 양태에 의하면, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및/또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 기준 모드에 가깝게 설정하는 것이 가능하다. 그러므로 기준 모드를 따르는 주행 작동을 달성하는 것이 가능하다.
(3) 청구항 제3항의 양태에 따라서, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및/또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 기준 모드로부터 더욱 멀리 설정하는 것이 가능하다. 그러므로, 상한 허용선 및 하한 허용선을 넘지 않고 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 빈도를 감소시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 차속의 허용 범위 내에서 연료 소비 및 배기 가스에 유익한 운전 작동을 수행하는 것이 가능하다.
(4) 청구항 제4항의 양태에 따라서, 상한 허용선 및 하한 허용선을 넘지 않고 기준 모드를 따르는 운전 제어를 실현하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 운전 패턴의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예의 연산에서 사용하는 파라미터, 기준 모드, 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환선들 사이의 관계를 도시하는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 차속 편차의 산출하는 방법을 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환시의 동작을 도시하는 설명도.
도 5는 실시예에 있어서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차의 산출하는 방법을 도시하는 설명도.
도 6은 실시예에 따른 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환시의 동작을 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명의 실시예 연산에서 사용되는 파라미터, 기준 모드, 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환선, 및 전환 판정점 사이의 관계를 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량 시험 장치의 구성을 도시한 도면.
도 9는 시험 주행 모드(JC08 모드)를 도시하는 특성도.
도 10은 종래의 주행 모드의 기준 모드, 상한 허용선, 하한 허용선의 관계를 도시하는 설명도.
본 발명의 실시예(들)이 도면을 참조하여 다음에 설명될지라도, 본 발명은 다음의 실시예(들)로 한정되지 않는다. 도 1은 본 발명에 따라서 얻어진 하나 이상의 전환 차속 편차의 데이터를 사용하여 시험 차량의 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 제어를 갖는 시험 차량을 구동하기 위한 운전 패턴의 하나의 예를 도시한다.
도 1의 상한 허용선 및 하한 허용선 또는 허용 오차선은 도 10을 참조하여 설명되는 바와 같이 기준 모드의 기준점에 의해, 그리고 ±2.0 km/h 및 ±1.0 sec의 허용치 또는 허용 에러에 의해 결정된 직사각형에 의해 결정되며, 일본의 기준은 시험 차량이 상한 허용선과 하한 허용선 사이의 내측 영역에서 주행되도록 규정한다.
실시예의 이러한 실제 예에서, 차량은 다음 정책 또는 계획에 따라서 상한 허용선과 하한 허용선들 사이에서 주행하도록 운전된다.
(1) 기준 모드를 추종하는 가속의 경우
(1a) 기준 모드의 상한 허용선으로부터 먼 위치에서, 차량은 액셀러레이터 개방 또는 액셀러레이터의 누름을 증가 또는 감소시키도록 액셀러레이터를 작동(제어)시키는 것에 의해 기준 모드에 접근하도록 조작된다.
(1b) 기준 모드의 상한 허용선 근처의 위치에서, 차량은 액셀러레이터를 해제하고 브레이크 또는 브레이크 페달을 밟는 것에 의해 작동된다.
(2) 기준 모드를 추종하는 제동의 경우
(2a) 기준 모드의 하한 허용선으로부터 먼 위치에서, 차량은 브레이크의 누름 정도를 증가 또는 감소시키도록 브레이크를 작동(제어)시키는 것에 의해 기준 모드에 접근하도록 작동된다.
(2b) 기준 모드의 하한 허용선 근처의 위치에서, 차량은 브레이크를 해제하고 액셀러레이터를 누르는 것에 의해 작동된다.
상술된 (1b) 및 (2b)의 단계에서 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 작동(changeover operation)의 경우에, 상한 허용선 또는 하한 허용선의 내측에서 전환 작동을 수행하는 것이 요구된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 액셀러레이터-브레이크 전환을 위한 일점쇄선의 직사각형은 실선의 직사각형 내부에 설정된다. 도 2에서, 동일한 부호 및 용어들은 도 10에서 보이는 동일한 부분에 대해 사용된다.
도 2에서, 전환을 위한 일점쇄선 직사각형의 각각의 긴 변은, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 사전 설정 또는 사전 결정된 차속 편차(액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환시의 사전 설정된 편차인 제1 전환 차속 편차 사전 설정값) 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 사전 설정 또는 사전 결정된 차속 편차(브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환시의 설정된 편차인 제2 전환 차속 편차 사전 설정값)으로 만들어진다.
전환을 위한 일점쇄선 직사각형의 각각의 짧은 변은, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 사전 설정 또는 사전 결정된 시간 편차(액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환시의 사전 설정된 편차인 제1 전환 시간 편차 사전 설정값) 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 사전 설정 또는 사전 결정된 시간 편차(브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환시의 사전 설정된 편차인 제2 전환 시간 편차 사전 설정값)으로 만들어진다.
도 3 내지 도 7은 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 전환 차속 편차(제1 전환 차속 편차)를 산출하고, 산출된 전환 차속 편차에 따라서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선을 결정하는 방법, 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 전환 차속 편차(제2 전환 차속 편차)를 산출하고, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위해 산출된 전환 차속 편차에 따라서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 결정하는 방법을 도시하기 위한 도면이다. 또한, 도 3 내지 도 6에서, "AC"는 액셀러레이터, "BR"은 브레이크를 각각 나타낸다.
실시예의 이러한 예에서, 시간 편차 또는 시간 편차들은 기준 모드의 경사 또는 기울기에 응답하도록 제1 전환 차속 편차 및 제2 전환 차속 편차의 산출시에 고려된다.
(1) 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 차속 편차의 산출 방법 및 전환 작동
도 3에서 실선으로 도시된 운전 목표 차속은, 도 1에서의 선의 굴곡 또는 각도를 평활화하기 위한 작동, 및/또는 도 2의 운전 패턴의 기준 모드처럼, 운전 패턴의 증가 또는 상승시키기 위한 작동과 같은 작동을 위하여 기준 차속을 처리하거나 또는 변경하는 것에 의해 얻어진, 차속 제어 디바이스에 대한 참조 입력(reference input)이다(일부 경우에, 기준 차속 자체는 변경없이 사용된다).
운전 목표 차속의 점(A)은 주어진 시각에서 전환의 판정을 위한 기준점 또는 참조점(reference point)으로서 사용된다. 판정 기준점(A)으로부터 시간축 방향의 방향으로, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 시간 편차는 액셀러레이터→브레이크 전환 시간 편차(Δt-1)로서 설정된다. 판정 기준점(A)으로부터 차속축의 방향으로, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환시의 차속 편차는 액셀러레이터→브레이크 전환 차속 편차(ΔV-1)로서 설정된다. 점(B)은 Δt-1 및 ΔV-1만큼 점(A)으로부터 이격된 점으로서 설정된다.
그런 다음, 경사(AB)(제1 경사 또는 기울기:가속도)는 차분법(difference method)과 같은 근사 미분에 의해 판정 기준점(A)에서의 운전 목표 차속을 미분하는 것에 의해 산출되고, 점(C 및 D)들은 Δv-1의 동등한 길이만큼 차속축의 증속 방향으로 경사(AB)의 평행 이동(parallel translation 또는 parallel displacement)에 의해 결정된다.
그런 다음, 차속 편차((CE)(=ΔVt-1))는 상기된 액셀러레이터→브레이크 전환 시간 편차((Δt-1)(=CB))만큼 경사(CD)(제1 경사(AB)와 동일한 의미를 가지는)를 승산하는 것에 의해 산출된다.
그런 다음, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 차속 편차(AE의 길이; 제1 전환 차속 편차)는 액셀러레이터→브레이크 전환 차속 편차(설정값)(ΔV-1(AC))과, 상기 승산에 의해 얻어진 상기 차속 편차(△Vt-1(CE))의 가산에 의해 결정된다.
점(E)은 주어진 시각에 엑셀레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 전환 판정점이다. 그러므로, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 전환선(일점쇄선 : 도 2에 도시된 실선의 상한 허용선의 내측의 일점쇄선)은 각각의 시각에서 각각 얻어진 전환 판정점(E)들을 연결하여 결정된다.
실제 시험 운전에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 작동은 굵은 실선으로 도시된 감지된 차속(값)이 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선을 초과할 때, 전환 판정 기준점(A)의 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로 전환된다. 도 4에서, 동일한 부호들이 도 3에서의 동일한 부분에 대해 사용된다.
(2) 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 차속 편차의 산출 방법 및 전환 작동
도 5에서 실선으로 도시된 운전 목표 차속은 도 1에서의 선의 굴곡 또는 각도를 평활화하기 위한 작동, 및/또는 도 2의 운전 패턴의 기준 모드처럼, 운전 패턴의 증가를 위한 작동과 같은 작동을 처리하는 것에 의해 얻어진, 차속 제어 디바이스에 대한 참조 입력이다(일부 경우에, 기준 차속 자체가 대신 사용된다).
운전 목표 차속의 점(A)은 주어진 시각에서 전환 판정을 위한 기준의 참조점 또는 기준점으로서 설정된다. 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환시의 판정 기준점(A)으로부터 시간축 방향으로의 시간 편차는 브레이크→액셀러레이터 전환 시간 편차(Δt-2)로서 설정된다. 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환시의 판정 기준점(A)으로부터 차속축의 방향으로의 차속 편차는 브레이크→액셀러레이터 전환 차속 편차(ΔV-2)로서 설정된다. 점(B)은 Δt-2 및 ΔV-2만큼 점(A)으로부터 이격된 점이다.
그런 다음, 경사(AB)(제2 경사 또는 기울기: 감속)는 차분법과 같은 근사 미분에 의해 판정 기준점(A)에서의 운전 목표 차속을 미분하는 것에 의해 산출되고, 점(C 및 D)은 동등한 길이(ΔV- 2)만큼 차속축의 감속 방향으로의 경사(AB)의 평행 이동에 의해 결정된다.
그런 다음, 차속 편차((CE)(=ΔVt-2))는 상기된 브레이크→액셀러레이터 전환 시간 편차((Δt-2)(=CB))만큼 경사(CD)(제2 경사(AB)와 동일한 의미를 가지는)를 승산하는 것에 의해 산출된다.
그런 다음, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차(AE의 길이; 제2 전환 차속 편차)는 브레이크→액셀러레이터 전환 차속 편차(설정값)(ΔV-2(AC))과, 승산에 의해 얻어진 상기 차속 편차(△Vt-2(CE))의 가산에 의해 결정된다.
점(E)은 주어진 시각에 브레이크로부터 엑셀레이터로의 전환을 위한 전환 판정점이다. 그러므로, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 전환선(일점쇄선 : 도 2에 도시된 실선의 상한 하한 허용선 내측의 일점쇄선)은 각각의 시각에 각각 얻어진 전환 판정점(E)들을 연결함에 의해 결정된다.
실제의 시험 운전에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 작동은 굵은 실선으로 도시된 감지된 차속(값)이 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선보다 낮아질 때, 전환 판정 기준점(A)의 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로 전환된다. 도 6에서, 동일한 부호가 도 5에서와 동일한 부분에 대해 사용된다.
주행 작동 동안 현재 시간 또는 현재 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 또는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환에 대한 판정을 만드는 것이 요구된다. 도 7은 전환을 결정하거나 또는 판정하는 점(전환 판정을 위한 점(E))을 도시한다.
도 7에서, 도 3 및 도 5의 점(A~E)들은 도 2의 도면과 중첩된다. 동일한 부호들 및 용어들이 동일한 부분에 대하여 도 2, 도 3 및 도 5에서와 같이 사용된다. 그러나, 차속 편차 및 시간 편차와 관련하여, 도 7은 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 측에서의 편차(ΔVt, ΔV 및 Δt)만을 도시한다.
설정 파라미터 또는 사전 설정 파라미터들은 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 차속 편차(ΔV-1)(제1 전환 차속 편차 사전 설정값), 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 차속 편차(ΔV-2)(제2 전환 차속 편차 사전 설정값), 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 시간 편차(Δt-1)(제1 전환 시간 편차 사전 설정값), 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 시간 편차(Δt-2)(제2 전환 시간 편차 사전 설정값)이다. 이러한 설정 파라미터(ΔV-1, ΔV-2, Δt-1, 및 Δt-2)들의 각각이 비교적 작은 값으로 설정되면, 전환을 위한 일점쇄선으로 도 2 및 도 7에 도시된 직사각형은 더욱 작게 되고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 기준 모드에 가깝게 설정된다. 그러므로, 차량은 이러한 설정을 사용하여 산출된 데이터에 기초하여 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 제어를 수행하는 것에 의해 기준 모드에 가깝게(기준 모드를 따라서) 주행하도록 작동된다.
반대로, 이러한 설정 파라미터(ΔV-1, ΔV-2, Δt-1, 및 Δt-2)들의 각각이 기준에 의해 결정된 ±2.0 km/h 및 ±1.0 sec의 범위의 제한보다 작은 비교적 큰 값으로 설정되면, 도 2 및 도 7에 도시된 일점쇄선 직사각형은 더욱 크게 만들어지며, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 기준 모드로부터 더욱 멀게 설정된다. 그러므로, 이러한 설정을 사용하여 산출된 데이터에 기초하여 액셀러레이터와 브레이크 사이에서 전환 제어를 수행하는 것에 의해, 기준 모드의 상한 허용선 및 하한 허용선을 넘지 않고 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환 빈도를 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 차속의 허용 범위 내에서 연비 향상 및 배기에 양호한 방식으로 차량을 운전하는 것이 가능하다.
그러므로, 차량 시험 장치는 기준 모드의 경사 또는 기울기에 따라서 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환을 위한 차속 편차를 산출하고 산출된 차속 편차에 따라서 액셀러레이터 작동과 액셀러레이터 작동 사이의 시험 차량의 작동을 전환하도록 배열된다. 예를 들어, 이러한 차량 시험 장치는 도 8에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 8의 시스템에서, 시험 차량(110)은 섀시 다이너모미터(100) 상에 장착되고, 시험 차량(110)의 차속은 섀시 다이너모미터(100)의 롤러에 제공된 펄스 센서(도시되지 않음)에 의해 검출된다. 차속 편차 산출 섹션(120)은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같은 운전 목표 차속(기준 모드)에 대한 정보를 수신하고, 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명된 산출(ΔVt-1 + ΔV-1, ΔVt-2 + ΔV- 2)을 수행하는 것에 의해, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차(도 3에서 AE의 길이) 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차(도 5에서 AE의 길이)를 산출하도록 설치된다.
전환 제어 섹션(130)은, 차속 편차 산출 섹션(120)에 의해 결정된 제1 전환 차속 편차에 따라서, 도 3의 설명에서 설명된 방법에 의해 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선을 한정(형성)하고, 시험 차량의 감지된 차속이 도 4에 도시된 바와 같이 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선을 초과하거나 이보다 클 때 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 수행하고, 제2 전환 차속 편차에 따라서 도 5의 설명에서 설명된 방법에 의해 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선을 한정(형성)하고, 시험 차량의 감지된 차속이 도 6에 도시된 바와 같이 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선보다 낮게 될 때 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 수행하도록 설치된다.
상기된 바와 같이, 이러한 실시예에 따른 시스템은 현재 시각에서 기준 모드의 현재 경사에 따라서 적절하게 액셀러레이터와 브레이크 사이의 전환을 위한 차속 편차(액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차)의 데이터를 얻을 수 있다. 그러므로, 시스템은 이에 따라 얻어진 전환 차속 편차 데이터에 따라서 액셀러레이터와 브레이크를 작동시키는 것에 의해 차속 추종 제어시에 차속을 추종하는 성능을 개선할 수 있다.

Claims (5)

  1. 섀시 다이너모미터 상에서 주행하도록 차량을 작동시키는 것에 의해 차량 시험을 수행하기 위한 차량 시험 장치로서,
    기준 모드로부터 사전 결정된 속도의 편차 및 사전 결정된 시간 편차의 범위 내에서 시간 및 차속에 의해 한정된 차량 운전 패턴의 상기 기준 모드를 따라서 차량을 운전하는 차속 추종 제어시에, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차, 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차 중 적어도 하나를 산출하도록 구성된 차속 편차 산출 섹션을 포함하며,
    상기 차속 편차 산출 섹션은,
    상기 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 상기 차속의 근사 미분에 의해 상기 기준 모드의 제1 경사를 산출하고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 시간 편차의 설정값인 제1 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 상기 기준 모드의 제1 경사를 승산하고, 상기 제1 경사와 상기 제1 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 상기 차속 편차의 사전 설정값인 상기 제1 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 판정 기준점으로부터, 현재 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점(accelerator-to-brake changeover judgment point)까지의 제1 전환 차속 편차를 산출하는 제1 산출 처리, 및
    차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제2 경사를 산출하고, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 시간 편차의 사전 설정값인 제2 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 기준 모드의 제2 경사를 승산하고, 제2 경사와 제2 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제2 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 전환 판정점으로부터, 현재 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점(brake-to-accelerator changeover judgment point)까지의 제2 전환 차속 편차를 산출하는 제2 산출 처리 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는, 차량 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선 중 적어도 하나는 상기 제1 또는 제2 전환 시간 편차 사전 설정값 및 상기 제1 또는 제2 전환 차속 편차 사전 설정값 중 적어도 하나를 작은 값으로 설정하는 것에 의해 상기 기준 모드를 향해 시프팅되고, 상기 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선은 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점들을 연결하는 선이며, 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 상기 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점들을 연결하는 선인, 차량 시험 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선 및 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선 중 적어도 하나는 상기 제1 또는 제2 전환 시간 편차 사전 설정값 및 상기 제1 또는 제2 전환 차속 편차 사전 설정값 중 적어도 하나를 큰 값으로 설정하는 것에 의해 상한 허용선 및 하한 허용선의 범위 내에서 상기 기준 모드로부터 멀어지게 시프팅되고, 상기 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선은 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점들을 연결하는 선이며, 상기 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선은 상기 기준 모드 주행 작동 중의 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점들을 연결하는 선인, 차량 시험 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 차량 시험 장치는, 판정 기준점의 시각에서 감지된 차속이 제1 전환선보다 높게 될 때 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 수행하고 각각의 판정 기준점의 시각에서 감지된 차속이 제2 전환선보다 낮게 될 때 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 수행하도록 구성된 전환 제어 섹션을 추가로 포함하며, 상기 제1 전환선은 상기 기준 모드에서의 주행 작동 중의 연속적인 시각들에서 복수의 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점을 연결하는 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환선이며, 상기 제2 전환선은 상기 기준 모드에서의 주행 작동 중의 연속적인 시각들에서 복수의 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점을 연결하는 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환선인, 차량 시험 장치.
  5. 섀시 다이너모미터 상에서 차량을 작동시키는 것에 의해 차량 시험을 수행하기 위한 차량 시험 장치에서, 기준 모드로부터 사전 결정된 차속 편차 및 사전 결정된 시간 편차의 범위 내에서 시간 및 차속에 의해 한정된 차량 운전 패턴의 기준 모드를 따라서 상기 차량을 운전하는 차속 추종 제어시에, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 제1 전환 차속 편차 및 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 제2 전환 차속 편차 중 적어도 하나를 산출하는 차속 편차 산출 방법으로서,
    상기 차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 상기 차속의 근사 미분에 의해 상기 기준 모드의 제1 경사를 산출하고, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 시간 편차의 설정값인 제1 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 상기 기준 모드의 제1 경사를 승산하고, 상기 제1 경사와 상기 제1 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과, 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 상기 차속 편차의 사전 설정값인 상기 제1 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 판정 기준점으로부터, 현재 시각에서 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환을 위한 액셀러레이터로부터 브레이크로의 전환 판정점까지의 제1 전환 차속 편차를 산출하는 제1 산출 처리, 및
    차량 운전 패턴의 기준 모드에서의 현재 시각의 판정 기준점에서의 차속의 근사 미분에 의해 기준 모드의 제2 경사를 산출하고, 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 시간 편차의 사전 설정값인 제2 전환 시간 편차 사전 설정값만큼 기준 모드의 제2 경사를 승산하고, 제2 경사와 제2 전환 시간 편차 사전 설정값의 승산에 의해 결정된 승산값과 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 차속 편차의 사전 설정값인 제2 전환 차속 편차 사전 설정값을 가산하는 것에 의해, 상기 전환 판정점으로부터, 현재 시각에서 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환을 위한 브레이크로부터 액셀러레이터로의 전환 판정점까지의 제2 전환 차속 편차를 산출하는 제2 산출 처리 중 적어도 하나를 수행하는, 차속 편차 산출 방법.
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