WO2023042697A1 - マップ構築方法 - Google Patents

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WO2023042697A1
WO2023042697A1 PCT/JP2022/033244 JP2022033244W WO2023042697A1 WO 2023042697 A1 WO2023042697 A1 WO 2023042697A1 JP 2022033244 W JP2022033244 W JP 2022033244W WO 2023042697 A1 WO2023042697 A1 WO 2023042697A1
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brake
accelerator
pedal
operation amount
vehicle speed
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PCT/JP2022/033244
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Inventor
崇 山口
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株式会社明電舎
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a map construction method. More specifically, the present invention relates to a map constructing method for constructing a map that associates vehicle driving force, vehicle speed, and pedal operation amount.
  • Vehicle tests such as endurance tests, exhaust purification performance evaluation tests, and fuel consumption measurement tests are conducted by actually running the actual vehicle on the rollers of a chassis dynamometer, for example.
  • the vehicle speed control device generates operation amount commands for the accelerator pedal, brake pedal, etc. based on the vehicle speed command, which is time-series data of the vehicle speed to be realized in the vehicle, and the drive robot drives the actuators according to these operation amount commands. By doing so, the accelerator pedal and brake pedal of the vehicle are operated.
  • Patent Document 1 discloses an accelerator control map that associates an engine output torque corresponding to the driving force of a vehicle, an engine speed corresponding to a vehicle speed, and an accelerator pedal operation amount, and an engine output torque, an engine speed, and a brake pedal operation amount. is provided with a brake control map associating with the accelerator control map and the brake control map to generate an operation amount command for the accelerator pedal and the brake pedal.
  • the vehicle speed control device disclosed in Patent Document 1 needs to construct an accelerator control map and a brake control map according to the characteristics of the test vehicle before testing the test vehicle using the drive robot.
  • the map construction method disclosed in Patent Document 2 by the applicant of the present application when the opening of the accelerator pedal is kept constant at a predetermined set opening, changes in vehicle speed and driving force are repeatedly measured while changing the set opening. By doing so, measurement data of driving force, vehicle speed, and accelerator pedal opening are acquired, and an accelerator control map is constructed by subjecting the measurement data to predetermined interpolation and extrapolation processing.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an accelerator control map constructed by a conventional map construction method.
  • a plurality of lines L are lines obtained by plotting measurement data
  • a plane S is a 3D map obtained by performing interpolation and extrapolation processing on these measurement data.
  • the distribution of measurement data acquired by the conventional map construction method is dense in the driving force axis direction, but sparse in the velocity axis direction. Therefore, the interpolation accuracy of the 3D map obtained from the measurement data is sufficient in the direction of the driving force axis, but low in the direction of the vehicle speed axis.
  • An object of the present invention is to provide a map construction method capable of accurately constructing a map that associates vehicle driving force, vehicle speed, and pedal operation amount.
  • a map construction method is a method for constructing a map that associates a driving force, a vehicle speed, and a pedal operation amount of a vehicle. obtaining measurement data of the driving force, the vehicle speed, the accelerator pedal operation amount, and the brake pedal operation amount; and an accelerator map that associates the driving force, the vehicle speed, and the accelerator pedal operation amount based on the measurement data. and building a brake map that associates the driving force, the vehicle speed, and the brake pedal operation amount, wherein the step of acquiring the measurement data includes alternately operating the accelerator pedal and the brake pedal a predetermined set number of times. It is characterized by including a main action measurement section in which the measurement data is acquired while repeatedly performing on/off operations over a period of time and gradually changing the maximum accelerator pedal operation amount and the maximum brake pedal operation amount during the on operation.
  • the brake pedal is turned off while the accelerator pedal is being turned on, and the accelerator pedal is turned off while the brake pedal is being turned on. is preferred.
  • the brake pedal is switched from the off operation to the on operation after a predetermined first waiting time has elapsed after the accelerator pedal is switched from the on operation to the off operation, and the brake pedal is released. It is preferable that the accelerator pedal is switched from the off operation to the on operation after a predetermined second waiting time elapses after switching from the on operation to the off operation.
  • the accelerator pedal operation amount is increased to the accelerator pedal maximum operation amount, a predetermined accelerator depression time elapses or the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed upper limit. Accordingly, the accelerator pedal operation amount is decreased toward 0, and the brake pedal operation amount is increased to the maximum brake pedal operation amount. is less than the lower limit of the vehicle speed, the brake pedal operation amount is preferably decreased toward zero.
  • the accelerator pedal maximum operation amount and the brake pedal maximum operation amount in the main motion measurement section are set to larger values as the number of repetitions increases, and the accelerator pedal maximum operation amount and the brake pedal maximum operation amount It is preferable that the amount of increase in the maximum manipulated variable from the previous time to the current time is set to a larger value as the number of repetitions increases.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are provided with a command generating device for generating an accelerator command value corresponding to the accelerator pedal operation amount and a brake command value corresponding to the brake pedal operation amount;
  • the on/off operation is preferably performed by using a drive robot that operates the accelerator pedal and the brake pedal according to the values.
  • the command generation device includes an accelerator step input generation unit that generates a step-like accelerator input, and attenuates high-frequency components from the accelerator input both when the accelerator input rises and falls. an accelerator low-pass filter that generates the accelerator command value by
  • the command generating device includes a brake step input generating unit that generates a step-like brake input, and a brake command that attenuates a high-frequency component from the brake input when the brake input rises. and a braking low-pass filter generating a value.
  • the step of acquiring the measurement data includes maintaining the accelerator pedal operation amount at a coasting start accelerator operation amount larger than 0, thereby increasing the vehicle speed to the set maximum speed, and increasing the speed of the accelerator pedal. It is preferable that a coasting measurement section is included in which the measurement data is acquired while the vehicle speed is reduced from the set maximum speed to a predetermined speed near 0 while the pedal operation amount is changed to 0.
  • the vehicle is an automatic transmission vehicle that does not require operation of the clutch pedal when shifting gears in a power transmission mechanism that transmits the driving force generated by the driving force generation source to the driving wheels
  • the step of acquiring data includes changing the brake pedal operation amount from a state in which the vehicle speed is set to 0 by maintaining the brake pedal operation amount at an initial brake operation amount larger than 0, and changing the brake pedal operation amount to 0. It is preferable to include an initial motion measurement interval for acquiring the measurement data during the time when the speed is increased from 1 to a predetermined speed.
  • measurement data of driving force, vehicle speed, accelerator pedal operation amount, and brake pedal operation amount are acquired, and based on the acquired measurement data build the accelerator map and brake map.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are alternately turned on and off for a predetermined set number of times, and the maximum accelerator pedal operation amount and the maximum brake pedal operation amount during the on operation are changed stepwise.
  • the measurement data obtained when the accelerator pedal is turned on and the measurement data obtained when the brake pedal is turned on are measured along the pedal operation amount axis orthogonal to the driving force axis and the vehicle speed axis.
  • the brake pedal is turned off while the accelerator pedal is being turned on, and the accelerator pedal is turned off while the brake pedal is being turned on. That is, in the main motion measurement section, the accelerator pedal and the brake pedal are complementarily turned on/off.
  • the measurement data used when constructing the accelerator map hereinafter referred to as “acceleration map measurement data”
  • the measurement data used when constructing the brake map hereinafter referred to as “brake map measurement data”
  • the accelerator pedal operation amount is increased to the accelerator pedal maximum operation amount
  • the accelerator is accelerated when a predetermined accelerator depression time elapses or when the vehicle speed exceeds the vehicle speed upper limit.
  • the brake pedal is operated when a predetermined brake depression time elapses or when the vehicle speed falls below the vehicle speed lower limit. Decrease the manipulated variable toward zero. This makes it possible to efficiently acquire both the acceleration map measurement data and the brake map measurement data.
  • the maximum accelerator pedal operation amount and the maximum brake pedal operation amount in the main motion measurement section are set to larger values as the number of repetitions increases, and these maximum operation amounts increase from the previous time to the current time. Set the width to a larger value as the number of iterations increases. According to the present invention, the measurement data in the low driving force and low vehicle speed region, which requires relatively high accuracy in the accelerator map and the brake map, can be made dense.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are composed of a command generation device that generates an accelerator command value corresponding to the accelerator pedal operation amount and a brake command value corresponding to the brake pedal operation amount, and an accelerator pedal according to the accelerator command value and the brake command value.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are turned on/off by using a drive robot that operates the pedal and the brake pedal. Therefore, according to the present invention, stable measurement data can be obtained regardless of the skill of the driver operating the vehicle.
  • the command generating device generates an accelerator command value by attenuating high-frequency components from the accelerator input both at the time of rising and falling of the step-like accelerator input.
  • the command generation device generates a brake command value by attenuating high frequency components from the brake input when the step-like brake input rises. As a result, it is possible to smoothen the rise of the brake pedal operation amount while the brake pedal is being operated, so that only the static and quasi-static states of the vehicle characteristics can be reflected in the brake map.
  • the accelerator pedal operation amount is changed to 0 from a state in which the vehicle speed is increased to the set maximum speed by maintaining the accelerator pedal operation amount at the coasting start accelerator operation amount, and Measurement data is acquired while the vehicle speed is decreasing from the set maximum speed to a predetermined speed. This makes it possible to acquire measurement data during coasting.
  • the brake pedal operation amount is maintained at an initial brake operation amount larger than 0 to change the vehicle speed from 0 to 0, and the vehicle speed increases. Measured data is acquired while the speed is rising from 0 to a predetermined speed. As a result, it is possible to acquire the measurement data when the automatic transmission vehicle creeps.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system of a vehicle test system including a vehicle speed control device on which an accelerator control map and a brake control map are implemented;
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a vehicle speed control device;
  • FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of a map construction method according to the present embodiment;
  • FIG. 5 is a diagram for explaining operation patterns of an accelerator pedal and a brake pedal when acquiring measurement data; 5 is a time chart showing an example of vehicle speed, accelerator pedal opening, and brake pedal opening in a main motion measurement section;
  • 1 is a diagram showing the configuration of a drive robot and a command generation device for building a map;
  • FIG. It is a figure which shows an example of the measurement data for accelerator maps, and an accelerator control map.
  • It is a figure which shows an example of the measurement data for brake maps, and a brake control map.
  • It is a figure which shows an example of the accelerator control map constructed
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system of a vehicle test system S including a vehicle speed control device 2 constructed using a map construction method according to this embodiment.
  • the vehicle speed control device 2 is equipped with an accelerator control map and a brake control map constructed using a map construction method to be described later.
  • the vehicle test system S includes a vehicle 6 to be tested, a vehicle speed command generator 1 that generates a vehicle speed command to be realized in the vehicle 6, a drive robot 3 mounted in the driver's seat of the vehicle 6, and the drive robot. 3, a chassis dynamometer 4 on which a vehicle 6 is mounted, and a running resistance control device 5 that controls the chassis dynamometer 4.
  • the vehicle 6 includes an automatic transmission (AT), a continuously variable transmission (CVT), and a A description will be given of the case of an automatic transmission vehicle equipped with a dual clutch transmission (DCT) or the like that does not require the driver to operate the clutch pedal when performing a gear shifting operation, but the present invention is not limited to this.
  • the map construction method according to this embodiment can also be applied to a vehicle equipped with a manual transmission (MT) by partially modifying it.
  • the drive robot 3 includes a plurality of actuators that operate devices necessary for driving the vehicle 6, such as the accelerator pedal, brake pedal, shift lever, and ignition switch of the vehicle 6.
  • FIG. 1 shows only the accelerator actuator 31 for operating the accelerator pedal and the brake actuator 32 for operating the brake pedal among the plurality of actuators provided in the drive robot 3 .
  • the accelerator actuator 31 changes the accelerator pedal opening AC to the opening command AC_cmd. Adjust the size accordingly.
  • the brake actuator 32 changes the brake pedal opening BK to the opening degree BK.
  • the size is adjusted according to the command BK_cmd.
  • the unit of the accelerator pedal or brake pedal opening BK is expressed in percentage, but the unit of the opening may be the angle of the pedal.
  • the chassis dynamometer 4 performs control based on running resistance calculated by the running resistance control device 5 according to the actual vehicle speed V [km/h] of the vehicle 6 and the like.
  • the chassis dynamometer 4 is provided with an encoder (not shown) for detecting the number of rotations of the rollers with which the tires of the vehicle 6 are in contact. Calculated by
  • the running resistance control device 5 calculates running resistance according to the actual vehicle speed V of the vehicle 6 .
  • This running resistance simulates external forces that can act on the vehicle 6 during actual running, such as air resistance, rolling resistance, gradient resistance, and inertia corresponding to the weight of the vehicle.
  • This running resistance is set to increase as the actual vehicle speed V of the vehicle 6 increases, as schematically shown in FIG. 1, for example.
  • the vehicle speed control device 2 calculates an opening degree command AC_cmd for the accelerator actuator 31 and an opening degree command BK_cmd for the brake actuator 32 based on the actual vehicle speed V and the vehicle speed command Vcmd for this actual vehicle speed V, and calculates these opening degree commands AC_cmd and BK_cmd.
  • the drive robot 3 is driven so that the actual vehicle speed V becomes the vehicle speed command Vcmd.
  • the vehicle speed control device 2 selectively inputs opening degree commands AC_cmd and BK_cmd to the drive robot 3 as described below in order to simulate a human's operation of switching between the accelerator pedal and the brake pedal.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the vehicle speed control device 2. As shown in FIG.
  • the vehicle speed control device 2 includes a driving force command generation section 20 , an accelerator control section 22 , a brake control section 24 and a step change control section 26 .
  • the driving force command generation unit 20 generates a driving force command Fcmd [N] corresponding to a target for the driving force generated in the vehicle 6 based on the actual vehicle speed V of the vehicle 6 and the vehicle speed command Vcmd corresponding to the actual vehicle speed V, and accelerates the acceleration. It is input to the control section 22 , the brake control section 24 and the step change control section 26 . More specifically, the driving force command generating unit 20 includes a vehicle speed deviation calculating unit 200, a basic driving force calculating unit 201, a feedback control unit 202, and an adding unit 203. The driving force command Fcmd is generated by correcting the calculated basic driving force Fbs [N] with the corrected driving force Ffb [N] calculated by the feedback control unit 202 .
  • Basic driving force calculation unit 201 calculates basic driving force Fbs according to the following equation (1) based on vehicle speed command Vcmd and vehicle weight M [kg], which is the predetermined weight of vehicle 6 . More specifically, the basic driving force calculation unit 201 multiplies the vehicle speed command Vcmd differentiated with respect to time by the vehicle weight M, and further divides by a coefficient “3.6” for matching dimensions to obtain the basic driving force. Calculate Fbs. Note that the basic driving force Fbs calculated according to formula (1) in this way corresponds to the force that must be applied to the vehicle in order to accelerate the vehicle having the weight M at the acceleration dVcmd/dt.
  • the vehicle speed deviation calculation unit 200 calculates the vehicle speed deviation e by subtracting the actual vehicle speed V from the vehicle speed command Vcmd, and inputs the vehicle speed deviation e to the feedback control unit 202 .
  • the feedback control unit 202 calculates the correction driving force Ffb based on the vehicle speed deviation e. More specifically, feedback control unit 202 calculates correction driving force Ffb according to a feedback control law characterized by at least one control parameter so that vehicle speed deviation e becomes zero. In the present embodiment, the feedback control unit 202 calculates the correction driving force Ffb according to the PI control rule using the proportional gain Kp and the integral gain Ki as control parameters, but the present invention is not limited to this.
  • the addition unit 203 outputs the sum of the basic driving force Fbs and the correction driving force Ffb to the accelerator control unit 22, the brake control unit 24, and the step change control unit 26 as the driving force command Fcmd.
  • the accelerator control unit 22 generates an opening degree command AC_cmd for the accelerator pedal based on the accelerator ON signal ACOn input from the step change control unit 26, the driving force command Fcmd, and the actual vehicle speed V, and transmits the command to the drive robot 3. input.
  • the accelerator control unit 22 has a three-dimensional accelerator control map Mac that associates the accelerator pedal opening and the driving force of the vehicle 6 at each vehicle speed.
  • An opening degree command AC_cmd is generated by inputting it to the accelerator control map Mac, and is input to the drive robot 3 .
  • the accelerator control map Mac that associates the three parameters of the driving force, vehicle speed, and accelerator pedal opening in the vehicle 6 is constructed by the map construction method using the vehicle 6, which will be described later.
  • the accelerator control unit 22 generates an opening command AC_cmd based on the accelerator control map Mac and inputs it to the drive robot 3 only when the accelerator ON signal ACOn is ON.
  • the brake control unit 24 generates an opening command BK_cmd for the brake pedal based on the brake-on signal BKON input from the step change control unit 26, the driving force command Fcmd, and the actual vehicle speed V, and sends it to the drive robot 3. input.
  • the brake control unit 24 has a three-dimensional brake control map Mbk that associates the brake pedal opening and the driving force of the vehicle 6 at each vehicle speed, and the actual vehicle speed V and the driving force command Fcmd are obtained from this map.
  • An opening degree command BK_cmd is generated by inputting it to the brake control map Mbk and is input to the drive robot 3 .
  • the brake control map Mbk that associates the three parameters of the driving force, vehicle speed, and brake pedal opening of the vehicle 6 is constructed by the map construction method using the vehicle 6, which will be described later.
  • the brake control unit 24 generates the opening command BK_cmd based on the brake control map Mbk and inputs it to the drive robot 3 only when the brake-on signal BKON is ON.
  • the vehicle speed control device 2 has an accelerator control mode in which the accelerator controller 22 generates the opening command AC_cmd and inputs it to the drive robot 3 , and the brake controller 24 generates the opening command BK_cmd and inputs it to the drive robot 3 . It is possible to control the drive robot 3 under at least two control modes: a brake control mode to
  • the step change control unit 26 selects either the accelerator control mode or the brake control mode by turning on or off the accelerator-on signal ACOn and the brake-on signal BKOn based on the driving force command Fcmd and the actual vehicle speed V. do.
  • the accelerator-on signal ACOn and the brake-on signal BKOn are binary signals, and the step change control section 26 complementarily switches between these signals ACOn and BKOn. That is, when the accelerator-on signal ACOn is on, the brake-on signal BKOn is off, and when the accelerator-on signal ACOn is off, the brake-on signal BKOn is on.
  • the step change control unit 26 turns on the accelerator-on signal ACOn and turns off the brake-on signal BKOn, and when the brake control mode is selected as the control mode, the accelerator-on signal ACOn is turned off and the brake-on signal BKOn is turned on.
  • the step change control unit 26 selects the accelerator control mode when the driving force command Fcmd is greater than a predetermined acceleration/deceleration determination value Fac [N], and when the driving force command Fcmd is equal to or less than the acceleration/deceleration determination value Fac. select the brake control mode.
  • the step change control unit 26 when the driving force command Fcmd falls below a first step change threshold value Fth1 set to a value smaller than the acceleration/deceleration determination value Fac while the accelerator control mode is selected as the control mode, the step change control unit 26 , the control mode is switched from the accelerator control mode to the brake control mode, and the driving force command value Fcmd is set to a value larger than the acceleration/deceleration determination value Fac while the brake control mode is selected as the control mode.
  • the switching threshold Fth2 is exceeded, the control mode is switched from the brake control mode to the accelerator control mode.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the procedure of the map construction method.
  • step ST1 the operator mounts the vehicle 6 on the chassis dynamometer 4 described with reference to FIG.
  • a command generation device 7 for map construction (see FIG. 6 described later) is connected.
  • step ST2 the operator inputs the opening degree commands AC_cmd and BK_cmd generated by the command generating device 7 to the drive robot 3, thereby controlling the accelerator pedal and the brake pedal of the vehicle 6 for map construction via the drive robot 3.
  • measurement data of the driving force generated in the vehicle 6, the vehicle speed, the accelerator pedal opening degree, and the brake pedal opening degree are acquired while operating in the operation pattern determined in .
  • the command generation device 7 and the drive robot 3 are used to operate the accelerator pedal and the brake pedal of the vehicle 6 when acquiring the measurement data, but the present invention is not limited to this.
  • the accelerator pedal and the brake pedal may be operated by a human operator according to a predetermined operation pattern. The details of the operation pattern for constructing this map will be described in detail later with reference to FIG. 4 and the like.
  • step ST3 based on the measurement data acquired in step ST2, the operator selects an accelerator control map that associates the driving force, vehicle speed, and accelerator pedal opening, and a brake map that associates the driving force, vehicle speed, and brake pedal opening.
  • Build a control map More specifically, the operator performs interpolation/extrapolation processing based on a known interpolation algorithm on the measurement data acquired in step ST2 (see FIGS. 7 and 8 described later) by a computer to obtain the measurement data.
  • An accelerator control map and a brake control map are generated as three-dimensional curved surfaces that smoothly compensate for .
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation patterns of the accelerator pedal and the brake pedal when acquiring measurement data.
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in the accelerator pedal opening AC, the brake pedal opening BK, and the vehicle speed V realized by the pedal operation pattern when the measurement data is acquired.
  • the process of acquiring measurement data consists of three sections: an initial motion measurement section, a main motion measurement section, and a coasting motion measurement section.
  • an initial motion measurement section a main motion measurement section
  • a coasting motion measurement section a main motion measurement section
  • operation patterns of the accelerator pedal and the brake pedal defined for each section will be described in order.
  • the operator maintains the brake pedal opening BK at an initial brake opening set to a value greater than 0 (for example, the maximum opening BKmax that can be achieved with the brake pedal), thereby increasing the vehicle speed V.
  • the brake pedal opening degree BK is changed stepwise from 0 to 0, and measurement data is acquired while the vehicle speed V increases from 0 to an initial speed V0 set slightly lower than the creep speed Vc.
  • the accelerator pedal opening degree AC is maintained at 0 in this initial movement measurement section. Therefore, both the accelerator pedal opening AC and the brake pedal opening BK are zero at the end of the initial motion measurement interval.
  • the measurement data at the time of creep start is acquired.
  • the operator alternately turns on and off the accelerator pedal and the brake pedal repeatedly for a predetermined number of times Nset to obtain measurement data.
  • FIG. 4 illustrates a case where the set number of times Nset is "10", but the present invention is not limited to this.
  • the set number of times Nset may be a value other than "10" as long as it is an integer equal to or greater than "2".
  • the "on operation” refers to a pedal operation that sets the pedal openings AC and BK to a value greater than 0
  • the "off operation” refers to a pedal operation that sets the pedal openings AC and BK to 0. To tell.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are complementarily turned on/off. That is, the brake pedal is turned off while the accelerator pedal is being turned on, and the accelerator pedal is turned off while the brake pedal is being turned on, so that the accelerator pedal and the brake pedal are not turned on at the same time. It is preferable to have
  • the accelerator pedal maximum opening ACset (Cnt) and the brake pedal maximum opening BKset (Cnt) are set for each repetition count Cnt (Cnt is an integer between 1 and Nset).
  • the accelerator pedal maximum opening ACset (Cnt) and the brake pedal maximum opening BKset (Cnt) during the ON operation are changed stepwise according to the increase in the number of repetitions Cnt.
  • both the maximum opening ACset(Cnt) and BKset(Cnt) are set to larger values as the number of repetitions Cnt increases.
  • the amount of increase (ACset (Cnt) - ACset (Cnt - 1)) from the current time to the current time and the increase range (BKset (Cnt) - BKset (Cnt - 1)) of the maximum opening of the brake pedal from the previous time to the current time is set to a larger value as the number of repetitions Cnt increases.
  • the maximum openings ACset(Cnt) and BKset(Cnt) are exponentially increased with respect to the number of repetitions Cnt.
  • FIG. 5 is a time chart showing an example of vehicle speed V (upper stage), accelerator pedal opening degree AC (middle stage), and brake pedal opening degree BK (lower stage) in the main motion measurement section.
  • V upper stage
  • accelerator pedal opening degree AC lower stage
  • BK brake pedal opening degree
  • FIG. 5 shows an example of vehicle speed V (upper stage), accelerator pedal opening degree AC (middle stage), and brake pedal opening degree BK (lower stage) in the main motion measurement section.
  • the accelerator pedal opening AC is increased to the maximum opening ACset (Cnt) determined for each repetition count Cnt, and then the repetition count Cn is increased.
  • the brake pedal opening BK is increased to the maximum opening BKset (Cnt) determined for each repetition number Cnt, and then the brake pedal determined for each repetition number Cnt is applied.
  • the brake pedal opening BK is decreased toward 0 when the depression time tbkset (Cnt) elapses or when the vehicle speed lower limit Vlset (Cnt) determined for each repetition number Cnt is exceeded.
  • the accelerator pedal opening AC is converged from 0 to the maximum opening ACset (Cnt) over a predetermined delay time, and the accelerator pedal is turned off from the on operation.
  • the accelerator pedal opening AC is converged from the maximum opening ACset (Cnt) to 0 over a predetermined delay time, and when switching the brake pedal from off to on, the brake pedal is turned on.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the drive robot 3 and the command generation device 7 for map construction connected to the drive robot 3. As shown in FIG.
  • the command generating device 7 includes an accelerator command generating unit 71 that generates an opening command AC_cmd for the accelerator pedal opening AC, and a brake command generating unit 72 that generates an opening command BK_cmd for the brake pedal opening BK.
  • the drive robot 3 operates an accelerator pedal to adjust the accelerator pedal opening AC to a magnitude corresponding to the opening command AC_cmd.
  • a brake actuator 32 that operates the brake pedal and adjusts the brake pedal opening degree BK to a magnitude corresponding to the opening degree command BK_cmd when the command BK_cmd is input from the command generation device 7 .
  • Accelerator command generation unit 71 includes accelerator step input generation unit 711 that generates a step-like accelerator input AC_step as indicated by the thick dashed line in FIG. 5, and accelerator pedal opening degree AC and an accelerator low-pass filter 712 that generates an opening command AC_cmd for .
  • the accelerator step input generation unit 711 generates, at a predetermined timing, a stepped accelerator input AC_step whose height is the maximum opening degree ACset (Cnt) determined for each repetition number Cnt.
  • Accelerator low-pass filter 712 is provided both when the accelerator input AC_step rises (when it changes from 0 to the maximum opening ACset (Cnt)) and when it falls (when it changes from the maximum opening ACset (Cnt) to 0). , attenuates the high-frequency component from the accelerator input AC_step to generate an opening command AC_cmd for the accelerator pedal opening AC.
  • the accelerator command generator 71 passes the stepped accelerator input AC_step through an accelerator low-pass filter 712 to generate an opening command AC_cmd having substantially the same waveform as the accelerator pedal opening AC indicated by the solid line in the middle of FIG. be able to.
  • the brake command generation unit 72 includes a brake step input generation unit 721 that generates a step-like brake input BK_step as indicated by the thick dashed line in FIG. and a brake low-pass filter 722 that generates an opening command BK_cmd for .
  • the brake step input generation unit 721 generates a step-like brake input BK_step whose height is the maximum opening BKset (Cnt) determined for each repetition number Cnt at a predetermined timing.
  • the brake low-pass filter 722 attenuates high-frequency components from the brake input BK_step, thereby obtaining an opening command for the brake pedal opening BK.
  • BK_cmd A fourth-order low-pass filter with a time constant of about 0.1 [seconds], for example, is used for such a brake low-pass filter 722 .
  • the brake command generator 72 passes the stepped brake input BK_step through the brake low-pass filter 722 to generate an opening command BK_cmd having substantially the same waveform as the brake pedal opening BK indicated by the solid line in the lower part of FIG. be able to.
  • the operator maintains the accelerator pedal opening AC at a coasting start opening larger than 0 (for example, the maximum opening ACmax that can be realized with the accelerator pedal) to reduce the vehicle speed V.
  • Measured data is acquired while the accelerator pedal opening degree AC is changed from the maximum set speed Vmax to 0 and the vehicle speed V decreases from the set maximum speed Vmax to the creep speed Vc close to 0.
  • the operator changes the brake pedal opening BK to a final brake opening (for example, the maximum opening BKmax) set to a value larger than 0, and measures. End data acquisition.
  • the rise and fall of the accelerator pedal opening and the rise of the brake pedal opening in the coasting motion measurement interval are preferably changed smoothly by the same method as in the main motion measurement interval.
  • FIG. 7 the measurement data acquired through the initial motion measurement section, the main motion measurement section, and the coasting measurement section as described above will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 the measurement data acquired through the initial motion measurement section, the main motion measurement section, and the coasting measurement section as described above will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of accelerator map measurement data and an accelerator control map constructed using this accelerator map measurement data.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of brake map measurement data and a brake control map constructed using the brake map measurement data.
  • the acceleration map measurement data is the portion of the entire measurement data acquired in step ST2 of FIG. 3 that is used when constructing the acceleration control map. More specifically, the accelerator map measurement data refers to a portion of the entire measurement data in which the driving force is positive.
  • the brake map measurement data is a portion of the entire measurement data acquired in step ST2 of FIG. 3, which is used when constructing the brake control map. More specifically, the brake map measurement data refers to a portion of the entire measurement data in which the driving force is negative.
  • a plurality of lines Lac are lines obtained by plotting the acceleration map measurement data.
  • 4 shows a generated accelerator control map;
  • the plurality of lines Lbk are lines obtained by plotting the brake map measurement data, and the surface Sbk is obtained by subjecting the brake map measurement data to the interpolation/extrapolation process shown in step ST3. shows a brake control map generated by
  • the acceleration map measurement data and the brake map measurement data are measured through a main motion measurement section in which the accelerator pedal and the brake pedal are complementarily and repeatedly operated on and off.
  • the measurement data By acquiring the measurement data, when these measurement data are viewed along the accelerator pedal opening axis or the brake pedal opening axis, they form a spiral with respect to the plane formed by the driving force axis and the vehicle speed axis. Therefore, according to the map construction method according to the present embodiment, compared with the measurement data (see FIG. 9 described above) acquired based on the conventional map construction method, the Dense measurement data can be obtained.
  • the distance between the lines Lac and the distance between the lines Lbk and Lbk in both the driving force axis direction and the vehicle speed axis direction are: Shorter than the measurement data obtained based on conventional map construction methods. Therefore, according to the map construction method according to the present embodiment, it is possible to construct a highly accurate accelerator control map and brake control map.
  • the map construction method has the following effects.
  • (1) while operating the accelerator pedal and the brake pedal of the vehicle 6 in a predetermined pattern, the measurement data of the driving force, the vehicle speed, the accelerator pedal opening, and the brake pedal opening are acquired, and the acquired measurement data build an accelerator control map and a brake control map based on
  • the accelerator pedal and the brake pedal are alternately and repeatedly operated on and off for a predetermined set number of times Nset, and the accelerator pedal maximum opening ACset (Cnt) and the brake pedal maximum opening at the time of the on operation Measurement data is acquired while changing BKset(Cnt) step by step according to the increase in the number of repetitions Cnt.
  • the measurement data obtained when the accelerator pedal is turned on and the measurement data obtained when the brake pedal is turned on are measured along the pedal opening axis orthogonal to the driving force axis and the vehicle speed axis. When viewed from above, it forms a spiral with respect to the plane formed by the driving force axis and the vehicle speed axis. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain more detailed measurement data in both the driving force axis direction and the vehicle speed axis direction than in the conventional map construction method, so that the accelerator control map and the brake control map are highly accurate. can be constructed.
  • the brake pedal is turned off while the accelerator pedal is turned on, and the accelerator pedal is turned off while the brake pedal is turned on. That is, in the main motion measurement section, the accelerator pedal and the brake pedal are complementarily turned on/off. As a result, it is possible to easily separate the acceleration map measurement data used when constructing the accelerator map and the brake map measurement data used when constructing the brake map.
  • the brake pedal is switched from off to on after a predetermined first waiting time tw1 has elapsed after switching the accelerator pedal from on to off, and the brake pedal is switched from on to off. After a predetermined second waiting time tw2 has elapsed after switching, the accelerator pedal is switched from OFF operation to ON operation. This makes it possible to efficiently acquire both the acceleration map measurement data and the brake map measurement data.
  • the maximum accelerator pedal opening ACset (Cnt) and the maximum brake pedal opening BKset (Cnt) in the main motion measurement section are set to larger values as the number of repetitions Cnt increases.
  • the amount of increase in the opening degrees ACset(Cnt) and BKset(Cnt) from the previous time to the current time is set to a larger value as the number of repetitions Cnt increases.
  • the measurement data in the region of low driving force and low vehicle speed which requires relatively high accuracy, can be made dense in the accelerator control map and the brake control map.
  • the accelerator pedal and the brake pedal are controlled by the command generating device 7 for generating the opening command AC_cmd for the accelerator pedal opening AC and the opening command BK_cmd for the brake pedal opening BK, the opening commands AC_cmd,
  • the accelerator pedal and the brake pedal are turned on/off by using a drive robot 3 that operates the accelerator pedal and the brake pedal according to BK_cmd. Therefore, according to this embodiment, stable measurement data can be obtained regardless of the skill of the driver who operates the vehicle 6 .
  • the command generating device 7 generates the opening degree command AC_cmd by attenuating the high frequency component from the accelerator input AC_step both when the stepped accelerator input AC_step rises and falls. As a result, it is possible to smoothen the rise and fall of the accelerator pedal opening AC while the accelerator pedal is being operated, so that only the static and quasi-static states of the vehicle characteristics can be reflected in the accelerator control map. can.
  • the command generation device 7 generates the opening degree command BK_cmd by attenuating the high frequency component from the brake input BK_step when the stepped brake input BK_step rises.
  • the brake pedal opening degree BK rises smoothly while the brake pedal is being turned on, so that only static and quasi-static vehicle characteristics can be reflected in the brake control map.
  • the brake pedal opening BK is maintained at an initial brake opening greater than 0 to change the vehicle speed V from 0 to 0, and the vehicle speed V increases. Measured data are acquired while the speed is rising from 0 to the initial speed V0. As a result, it is possible to obtain the measurement data when the automatic transmission vehicle creeps off.
  • the accelerator control map and the brake control map constructed using the map construction method are implemented in the vehicle speed control device 2 in the vehicle testing system S in which the vehicle 6 is the test object.
  • the invention is not limited to this.
  • the acceleration control map and the brake control map are used in a simulation that simulates actual running of a virtual vehicle equipped with vehicle components (for example, a vehicle engine, transmission, tires, etc.) in a test system. may be implemented in a controller for performing

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Abstract

マップ構築方法は、アクセルペダル及びブレーキペダルを所定パターンで操作しながら、駆動力、車速、アクセルペダル開度、及びブレーキペダル開度の計測データを取得する工程と、計測データに基づいて、駆動力と車速とアクセルペダル開度とを関連付けるアクセル制御マップ及び駆動力と車速とブレーキペダル開度とを関連付けるブレーキ制御マップを構築する工程と、を備える。計測データを取得する工程は、アクセルペダル及びブレーキペダルを交互に所定の設定回数にわたり繰り返しオン/オフ操作するとともに、オン操作時におけるアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)及びブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)を段階的に変化させながら計測データを取得する主動作計測区間を含む。

Description

マップ構築方法
 本発明は、マップ構築方法に関する。より詳しくは、車両の駆動力と車速とペダル操作量とを関連付けるマップを構築するマップ構築方法に関する。
 耐久試験、排気浄化性能評価試験及び燃費計測試験等の車両試験は、例えばシャシダイナモメータのローラ上に実車両を実際に走行させることによって行われる。車両の開発段階では、実車両の運転は、人に代わってドライブロボットが行う場合がある。車速制御装置は、車両において実現すべき車速の時系列データである車速指令に基づいてアクセルペダルやブレーキペダル等の操作量指令を生成し、ドライブロボットは、これら操作量指令に応じてアクチュエータを駆動することにより、車両のアクセルペダルやブレーキペダルを操作する。
 例えば特許文献1には、車両の駆動力に相当するエンジン出力トルクと車速に相当するエンジン回転数とアクセルペダル操作量とを関連付けるアクセル制御マップ及びエンジン出力トルクとエンジン回転数とブレーキペダル操作量とを関連付けるブレーキ制御マップを備え、これらアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを用いることによってアクセルペダル及びブレーキペダルの操作量指令を生成する車速制御装置が示されている。
特許第6090153号 特開2009-68929号公報
 ところで特許文献1に示された車速制御装置は、ドライブロボットを用いて試験対象車両の試験を行う前に、この試験対象車両の特性に応じたアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを構築する必要がある。例えば本願出願人による特許文献2に示されたマップ構築方法では、アクセルペダルの開度を所定の設定開度で一定にしたときにおける車速及び駆動力の変化を、設定開度を変えながら繰り返し計測することによって駆動力、車速、及びアクセルペダル開度の計測データを取得し、この計測データに対し所定の内挿及び外挿処理を施すことによってアクセル制御マップを構築する。
 図9は、従来のマップ構築方法によって構築されたアクセル制御マップの一例を示す図である。図9において、複数の線Lは、計測データをプロットして得られる線であり、面Sは、これら計測データに内挿及び外挿処理を施すことによって得られる3Dマップである。
 図9に示すように、従来のマップ構築方法によって取得される計測データの分布は、駆動力軸方向に対しては密であるが、速度軸方向に対しては疎である。このため計測データから得られる3Dマップの補間精度は、駆動力軸方向に対しては十分であるが車速軸方向に対しては低い。
 本発明は、車両の駆動力と車速とペダル操作量とを関連付けるマップを精度良く構築できるマップ構築方法を提供することを目的とする。
 (1)本発明に係るマップ構築方法は、車両の駆動力と車速とペダル操作量とを関連付けるマップを構築する方法であって、前記車両のアクセルペダル及びブレーキペダルを所定パターンで操作しながら、前記駆動力、前記車速、アクセルペダル操作量、及びブレーキペダル操作量の計測データを取得する工程と、前記計測データに基づいて、前記駆動力と前記車速と前記アクセルペダル操作量とを関連付けるアクセルマップ及び前記駆動力と前記車速と前記ブレーキペダル操作量とを関連付けるブレーキマップを構築する工程と、を備え、前記計測データを取得する工程は、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルを交互に所定の設定回数にわたり繰り返しオン/オフ操作するとともに、オン操作時におけるアクセルペダル最大操作量及びブレーキペダル最大操作量を段階的に変化させながら前記計測データを取得する主動作計測区間を含むことを特徴とする。
 (2)この場合、前記主動作計測区間では、前記アクセルペダルをオン操作している間は前記ブレーキペダルをオフ操作し、前記ブレーキペダルをオン操作している間は前記アクセルペダルをオフ操作することが好ましい。
 (3)この場合、前記主動作計測区間では、前記アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第1待ち時間経過後に前記ブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替え、前記ブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第2待ち時間経過後に前記アクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替えることが好ましい。
 (4)この場合、前記主動作計測区間では、前記アクセルペダル操作量を前記アクセルペダル最大操作量まで増加させてから、所定のアクセル踏込み時間が経過するか又は前記車速が所定の車速上限を超えたことに応じて前記アクセルペダル操作量を0へ向けて減少させ、前記ブレーキペダル操作量を前記ブレーキペダル最大操作量まで増加させてから、所定のブレーキ踏込み時間が経過するか又は前記車速が所定の車速下限を下回ったことに応じて前記ブレーキペダル操作量を0へ向けて減少させることが好ましい。
 (5)この場合、前記主動作計測区間における前記アクセルペダル最大操作量及び前記ブレーキペダル最大操作量は、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定するとともに、前記アクセルペダル最大操作量及び前記ブレーキペダル最大操作量の前回時から今回時の増加幅は、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定することが好ましい。
 (6)この場合、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルは、前記アクセルペダル操作量に対するアクセル指令値及び前記ブレーキペダル操作量に対するブレーキ指令値を生成する指令生成装置と、前記アクセル指令値及び前記ブレーキ指令値に応じて前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルを操作するドライブロボットと、を用いることによってオン/オフ操作することが好ましい。
 (7)この場合、前記指令生成装置は、ステップ状のアクセル入力を生成するアクセル用ステップ入力生成部と、前記アクセル入力の立ち上がり時及び立ち下がり時の両方において、前記アクセル入力から高周波成分を減衰させることにより前記アクセル指令値を生成するアクセル用ローパスフィルタと、を備えることが好ましい。
 (8)この場合、前記指令生成装置は、ステップ状のブレーキ入力を生成するブレーキ用ステップ入力生成部と、前記ブレーキ入力の立ち上がり時において、前記ブレーキ入力から高周波成分を減衰させることにより前記ブレーキ指令値を生成するブレーキ用ローパスフィルタと、を備えることが好ましい。
 (9)この場合、前記計測データを取得する工程は、前記アクセルペダル操作量を0より大きな惰行開始時アクセル操作量で維持することにより前記車速を設定最高速度まで上昇させた状態から、前記アクセルペダル操作量を0へ変化させるとともに、前記車速が前記設定最高速度から0近傍の所定速度まで低下する間における前記計測データを取得する惰行計測区間を含むことが好ましい。
 (10)この場合、前記車両は、駆動力発生源で発生した駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構において変速動作を行う際にクラッチペダルの操作が不要な自動変速車両であり、前記計測データを取得する工程は、前記ブレーキペダル操作量を0より大きな初期ブレーキ操作量で維持することにより前記車速を0にした状態から、前記ブレーキペダル操作量を0へ変化させるとともに、前記車速が0から所定速度まで上昇する間における前記計測データを取得する初動計測区間を含むことが好ましい。
 (1)本発明では、車両のアクセルペダル及びブレーキペダルを所定パターンで操作しながら、駆動力、車速、アクセルペダル操作量、及びブレーキペダル操作量の計測データを取得し、取得した計測データに基づいてアクセルマップ及びブレーキマップを構築する。ここで計測データを取得する工程では、アクセルペダル及びブレーキペダルを交互に所定の設定回数にわたり繰り返しオン/オフ操作するとともにオン操作時におけるアクセルペダル最大操作量及びブレーキペダル最大操作量を段階的に変化させながら計測データを取得する。本発明によれば、アクセルペダルをオン操作したときに得られる計測データ及びブレーキペダルをオン操作したときに得られる計測データは、駆動力軸及び車速軸に対し直交するペダル操作量軸に沿って視ると、駆動力軸及び車速軸によって形成される平面に対し渦巻き状となる。よって本発明によれば、従来のマップ構築方法と比較して駆動力軸方向及び車速軸方向の両方に対し密な計測データを得ることができるので、精度の高いアクセルマップ及びブレーキマップを構築することができる。
 (2)本発明における主動作計測区間では、アクセルペダルをオン操作している間はブレーキペダルをオフ操作し、ブレーキペダルをオン操作している間はアクセルペダルをオフ操作する。すなわち主動作計測区間では、アクセルペダル及びブレーキペダルを相補的にオン/オフ操作する。これにより、アクセルマップを構築する際に利用する計測データ(以下、「アクセルマップ用計測データ」ともいう)と、ブレーキマップを構築する際に利用する計測データ(以下、「ブレーキマップ用計測データ」ともいう)とを容易に切り分けることができる。
 (3)本発明における主動作計測区間では、アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第1待ち時間経過後にブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替え、ブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第2待ち時間経過後にアクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替える。これによりアクセルマップ用計測データとブレーキマップ用計測データとの両方を効率的に取得することができる。
 (4)本発明における主動作計測区間では、アクセルペダル操作量をアクセルペダル最大操作量まで増加させてから、所定のアクセル踏込み時間が経過するか又は車速が車速上限を超えたことに応じてアクセルペダル操作量を0へ向けて減少させ、ブレーキペダル操作量をブレーキペダル最大操作量まで増加させてから、所定のブレーキ踏込み時間が経過するか又は車速が車速下限を下回ったことに応じてブレーキペダル操作量を0へ向けて減少させる。これにより、アクセルマップ用計測データとブレーキマップ用計測データとの両方を効率的に取得することができる。
 (5)本発明では、主動作計測区間におけるアクセルペダル最大操作量及びブレーキペダル最大操作量を、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定するとともに、これら最大操作量の前回時から今回時の増加幅を、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定する。本発明によれば、アクセルマップ及びブレーキマップにおいて比較的高い精度が要求される低駆動力かつ低車速の領域における計測データを密にすることができる。
 (6)本発明では、アクセルペダル及びブレーキペダルは、アクセルペダル操作量に対するアクセル指令値及びブレーキペダル操作量に対するブレーキ指令値を生成する指令生成装置と、アクセル指令値及びブレーキ指令値に応じてアクセルペダル及びブレーキペダルを操作するドライブロボットと、を用いることによってアクセルペダル及びブレーキペダルをオン/オフ操作する。よって本発明によれば、車両を操作するドライバーのスキルによらない安定した計測データを得ることができる。
 (7)本発明において、指令生成装置は、ステップ状のアクセル入力の立ち上がり時及び立ち下がり時の両方において、アクセル入力から高周波成分を減衰させることによりアクセル指令値を生成する。これにより、アクセルペダルをオン操作している間におけるアクセルペダル操作量の立ち上がり及び立ち下がりを滑らかにできるので、車両特性の静的及び準静的な状態のみをアクセルマップに反映させることができる。
 (8)本発明において、指令生成装置は、ステップ状のブレーキ入力の立ち上がり時において、ブレーキ入力から高周波成分を減衰させることによりブレーキ指令値を生成する。これにより、ブレーキペダルをオン操作している間におけるブレーキペダル操作量の立ち上がりを滑らかにできるので、車両特性の静的及び準静的な状態のみをブレーキマップに反映させることができる。
 (9)本発明における惰行計測区間では、アクセルペダル操作量を惰行開始時アクセル操作量で維持することにより車速を設定最高速度まで上昇させた状態から、アクセルペダル操作量を0へ変化させるとともに、車速が設定最高速度から所定速度まで低下する間における計測データを取得する。これにより惰行運転時における計測データを取得することができる。
 (10)本発明における初動計測区間では、ブレーキペダル操作量を0より大きな初期ブレーキ操作量で維持することにより車速を0にした状態から、前記ブレーキペダル操作量を0へ変化させるとともに、車速が0から所定速度まで上昇する間における計測データを取得する。これにより、自動変速車両のクリープ発進時における計測データを取得することができる。
アクセル制御マップ及びブレーキ制御マップが実装された車速制御装置を備える車両試験システムの制御系の構成を示す図である。 車速制御装置の具体的な構成を示す図である。 本実施形態に係るマップ構築方法の手順を示すフローチャートである。 計測データを取得する際におけるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作パターンを説明するための図である。 主動作計測区間における車速、アクセルペダル開度、及びブレーキペダル開度の一例を示すタイムチャートである。 ドライブロボット及びマップ構築用の指令生成装置の構成を示す図である。 アクセルマップ用計測データ及びアクセル制御マップの一例を示す図である。 ブレーキマップ用計測データ及びブレーキ制御マップの一例を示す図である。 従来のマップ構築方法によって構築されたアクセル制御マップの一例を示す図である。
 以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
 図1は、本実施形態に係るマップ構築方法を利用して構築された車速制御装置2を備える車両試験システムSの制御系の構成を示す図である。この車速制御装置2には、後述のマップ構築方法を利用して構築されたアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップが実装されている。
 車両試験システムSは、試験対象である車両6と、この車両6において実現すべき車速指令を生成する車速指令生成装置1と、車両6の運転席に搭載されたドライブロボット3と、このドライブロボット3を駆動することにより車速を制御する車速制御装置2と、車両6が搭載されたシャシダイナモメータ4と、このシャシダイナモメータ4を制御する走行抵抗力制御装置5と、を備える。
 なお本実施形態では、車両6は、駆動力発生源(例えば、エンジン)で発生した駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構として、オートマチックトランスミッション(AT)、無段階変速機(CVT)、及びデュアルクラッチトランスミッション(DCT)等、変速動作を行う際に運転者によるクラッチペダルの操作が不要なものを備える自動変速車両である場合について説明するが、本発明はこれに限らない。本実施形態に係るマップ構築方法は、一部を変更することにより、マニュアルトランスミッション(MT)を備える車両にも適用することができる。
 ドライブロボット3は、車両6のアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、及びイグニッションスイッチ等、車両6を走行させるために必要な装置を操作する複数のアクチュエータを備える。図1には、ドライブロボット3が備える複数のアクチュエータのうち、アクセルペダルを操作するアクセルアクチュエータ31、及びブレーキペダルを操作するブレーキアクチュエータ32のみを図示する。
 アクセルアクチュエータ31は、アクセルペダル開度(アクセルペダル操作量)AC[%]に対する指令に相当する開度指令AC_cmdが車速制御装置2から入力されると、アクセルペダル開度ACを開度指令AC_cmdに応じた大きさに調整する。
 ブレーキアクチュエータ32は、ブレーキペダル開度(ブレーキペダル操作量)BK[%]に対する指令に相当する開度指令BK_cmd[%]が車速制御装置2から入力されると、ブレーキペダル開度BKを開度指令BK_cmdに応じた大きさに調整する。なお本実施形態では、アクセルペダルやブレーキペダル開度BKの単位を百分率で表した場合について説明するが、開度の単位はペダルの角度としてもよい。
 車両6は、上述のようなアクチュエータ31,32を備えるドライブロボット3によってアクセルペダルやブレーキペダル等が操作されると、これらペダルの操作量に応じた駆動力を発生する。シャシダイナモメータ4は、車両6の実車速V[km/h]等に応じて走行抵抗力制御装置5によって演算された走行抵抗による制御を行う。なおシャシダイナモメータ4には、車両6のタイヤが接するローラの回転数を検出するエンコーダ(図示せず)が設けられており、実車速Vは、このエンコーダの出力やローラの半径等を用いることによって算出される。
 走行抵抗力制御装置5は、車両6の実車速Vに応じた走行抵抗を演算する。この走行抵抗力は、空気抵抗、ころがり抵抗力、勾配抵抗力、及び車重相当の慣性等の実走行中の車両6に作用し得る外力を模したものである。この走行抵抗力は、例えば図1に模式的に示すように車両6の実車速Vが大きくなるほど大きくなるように設定される。
 車速制御装置2は、実車速V及びこの実車速Vに対する車速指令Vcmdに基づいてアクセルアクチュエータ31に対する開度指令AC_cmd及びブレーキアクチュエータ32に対する開度指令BK_cmdを算出し、これら開度指令AC_cmd,BK_cmdをドライブロボット3へ入力することにより、実車速Vが車速指令Vcmdになるようにドライブロボット3を駆動する。ここで多くの人は、アクセルペダル及びブレーキペダルを同時に踏み込むことは無く、共通の足で踏み替えて操作する場合が多い。このため車速制御装置2は、人によるアクセルペダルとブレーキペダルの踏み替え操作を模擬するべく、以下で説明するように開度指令AC_cmd,BK_cmdを選択的にドライブロボット3へ入力する。
 図2は、車速制御装置2の具体的な構成を示す図である。車速制御装置2は、駆動力指令生成部20と、アクセル制御部22と、ブレーキ制御部24と、踏み替え制御部26と、を備える。
 駆動力指令生成部20は、車両6の実車速V及びこの実車速Vに対する車速指令Vcmdに基づいて、車両6における発生駆動力に対する目標に相当する駆動力指令Fcmd[N]を生成し、アクセル制御部22、ブレーキ制御部24、及び踏み替え制御部26へ入力する。より具体的には、駆動力指令生成部20は、車速偏差算出部200と、基本駆動力算出部201と、フィードバック制御部202と、加算部203と、を備え、基本駆動力算出部201によって算出しうた基本駆動力Fbs[N]をフィードバック制御部202によって算出される補正駆動力Ffb[N]によって補正することによって駆動力指令Fcmdを生成する。
 基本駆動力算出部201は、車速指令Vcmd及び予め定められた車両6の重量である車両重量M[kg]に基づいて、下記式(1)に従って基本駆動力Fbsを算出する。より具体的には、基本駆動力算出部201は、車速指令Vcmdを時間で微分したものに車両重量Mを乗じ、さらに次元を合わせるための係数“3.6”で除算することによって基本駆動力Fbsを算出する。なおこのように式(1)に従って算出される基本駆動力Fbsは、重量Mの車両を加速度dVcmd/dtで加速させるために、車両に加える必要のある力に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 車速偏差算出部200は、車速指令Vcmdから実車速Vを減算することによって車速偏差eを算出し、この車速偏差eをフィードバック制御部202へ入力する。
 フィードバック制御部202は、車速偏差eに基づいて補正駆動力Ffbを算出する。より具体的には、フィードバック制御部202は、車速偏差eが0になるように、少なくとも1つの制御パラメータによって特徴付けられるフィードバック制御則に従って補正駆動力Ffbを算出する。なお本実施形態では、フィードバック制御部202は、比例ゲインKp及び積分ゲインKiを制御パラメータとするPI制御則に従って補正駆動力Ffbを算出する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
 加算部203は、基本駆動力Fbsと補正駆動力Ffbとの和を駆動力指令Fcmdとして、アクセル制御部22、ブレーキ制御部24、及び踏み替え制御部26へ出力する。
 アクセル制御部22は、踏み替え制御部26から入力されるアクセルオン信号ACоnと、駆動力指令Fcmdと、実車速Vと、に基づいてアクセルペダルに対する開度指令AC_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。
 より具体的には、アクセル制御部22は、各車速におけるアクセルペダル開度と車両6の駆動力とを関連付ける3次元のアクセル制御マップMacを備えており、実車速V及び駆動力指令Fcmdをこのアクセル制御マップMacへ入力することによって開度指令AC_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。なおこのように、車両6における駆動力と車速とアクセルペダル開度との3つのパラメータを関連付けるアクセル制御マップMacは、車両6を用いた後述のマップ構築方法によって構築されたものが用いられる。アクセル制御部22は、アクセルオン信号ACоnがオンである場合のみアクセル制御マップMacに基づいて開度指令AC_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。
 ブレーキ制御部24は、踏み替え制御部26から入力されるブレーキオン信号BKоnと、駆動力指令Fcmdと、実車速Vと、に基づいてブレーキペダルに対する開度指令BK_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。
 より具体的には、ブレーキ制御部24は、各車速におけるブレーキペダル開度と車両6の駆動力とを関連付ける3次元のブレーキ制御マップMbkを備えており、実車速V及び駆動力指令Fcmdをこのブレーキ制御マップMbkへ入力することによって開度指令BK_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。なおこのように、車両6における駆動力と車速とブレーキペダル開度との3つのパラメータを関連付けるブレーキ制御マップMbkは、車両6を用いた後述のマップ構築方法によって構築されたものが用いられる。ブレーキ制御部24は、ブレーキオン信号BKоnがオンである場合のみブレーキ制御マップMbkに基づいて開度指令BK_cmdを生成し、ドライブロボット3へ入力する。
 以上のように車速制御装置2は、アクセル制御部22によって開度指令AC_cmdを生成しドライブロボット3へ入力するアクセル制御モードと、ブレーキ制御部24によって開度指令BK_cmdを生成しドライブロボット3へ入力するブレーキ制御モードと、の少なくとも2つの制御モードの下でドライブロボット3を制御することが可能となっている。
 踏み替え制御部26は、駆動力指令Fcmd及び実車速Vに基づいてアクセルオン信号ACоn及びブレーキオン信号BKоnをオン又はオフにすることにより、上述のアクセル制御モード及びブレーキ制御モードの何れかを選択する。アクセルオン信号ACоn及びブレーキオン信号BKоnは2値信号であり、踏み替え制御部26は、これら信号ACоn,BKоnを相補的に切り替える。すなわち、アクセルオン信号ACоnがオンである場合、ブレーキオン信号BKоnはオフであり、アクセルオン信号ACоnがオフである場合、ブレーキオン信号BKоnはオンである。したがって踏み替え制御部26は、制御モードとしてアクセル制御モードを選択する場合、アクセルオン信号ACоnをオンにするとともにブレーキオン信号BKоnをオフにし、制御モードとしてブレーキ制御モードを選択する場合、アクセルオン信号ACоnをオフにするとともにブレーキオン信号BKоnをオンにする。
 踏み替え制御部26は、例えば、駆動力指令Fcmdが所定の加減速判定値Fac[N]より大きい場合にはアクセル制御モードを選択し、駆動力指令Fcmdが加減速判定値Fac以下である場合にはブレーキ制御モードを選択する。また踏み替え制御部26は、制御モードとしてアクセル制御モードを選択している間に駆動力指令Fcmdが加減速判定値Facよりも小さな値に設定された第1踏み替え閾値Fth1を下回った場合には、制御モードをアクセル制御モードからブレーキ制御モードに切り替え、制御モードとしてブレーキ制御モードを選択している間に駆動力指令値Fcmdが加減速判定値Facよりも大きな値に設定された第2踏み替え閾値Fth2を上回った場合には、制御モードをブレーキ制御モードからアクセル制御モードに切り替える。
 次に、以上のような車速制御装置2で用いられるアクセル制御マップMac及びブレーキ制御マップMbkを構築するためのマップ構築方法について、図面を参照しながら説明する。
 図3は、マップ構築方法の手順を示すフローチャートである。
 始めにステップST1では、オペレータは、図1を参照して説明したシャシダイナモメータ4に車両6を搭載し、この車両6の運転席にドライブロボット3を搭載し、さらにこのドライブロボット3に後述のマップ構築用の指令生成装置7(後述の図6参照)を接続する。
 次にステップST2では、オペレータは、指令生成装置7によって生成した開度指令AC_cmd,BK_cmdをドライブロボット3に入力することにより、ドライブロボット3を介して車両6のアクセルペダル及びブレーキペダルをマップ構築用に定められた操作パターンで操作しながら、車両6で発生する駆動力、車速、アクセルペダル開度、及びブレーキペダル開度の計測データを取得する。なお本実施形態では、計測データを取得する際、指令生成装置7及びドライブロボット3を用いることによって車両6のアクセルペダル及びブレーキペダルを操作する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。アクセルペダル及びブレーキペダルは、人であるオペレータが予め定められた操作パターンに従って操作してもよい。なおこのマップ構築用の操作パターンの詳細については、後に図4等を参照しながら詳細に説明する。
 次にステップST3では、オペレータは、ステップST2で取得した計測データに基づいて、駆動力と車速とアクセルペダル開度とを関連付けるアクセル制御マップ、及び駆動力と車速とブレーキペダル開度とを関連付けるブレーキ制御マップを構築する。より具体的には、オペレータは、ステップST2において取得した計測データ(後述の図7及び図8参照)に対し、既知の補間アルゴリズムに基づく内挿/外挿処理をコンピュータによって施すことにより、計測データを滑らかに補う3次元曲面としてアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを生成する。
 図4は、計測データを取得する際におけるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作パターンを説明するための図である。図4には、計測データ取得時におけるペダルの操作パターンによって実現されるアクセルペダル開度AC、ブレーキペダル開度BK、及び車速Vの変化を示す図である。
 図4に示すように、計測データを取得する工程は、初動計測区間と、主動作計測区間と、惰行動作計測区間と、の3つの区間によって構成される。以下では、区間毎に定義されるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作パターンについて順に説明する。
 始めに初動計測区間では、オペレータは、ブレーキペダル開度BKを0より大きな値に定められた初期ブレーキ開度(例えば、ブレーキペダルで実現可能な最大開度BKmax)で維持することによって車速Vを0にした状態から、ブレーキペダル開度BKをステップ状に0へ変化させるとともに、車速Vが0から、クリープ速度Vcよりやや低く設定された初動速度V0まで上昇する間における計測データを取得する。なおこの初動計測区間では、アクセルペダル開度ACは0で維持する。従って初動計測区間が終了した時点では、アクセルペダル開度AC及びブレーキペダル開度BKは何れも0である。以上のように初動計測区間では、クリープ発進時における計測データが取得される。
 次に主動作計測区間では、オペレータは、アクセルペダル及びブレーキペダルを交互に、所定の設定回数Nsetにわたり繰り返しオン/オフ操作しながら計測データを取得する。なお図4には、設定回数Nsetを“10”とした場合について説明するが、本発明はこれに限らない。設定回数Nsetは、“2”以上の整数であれば“10”以外の値でもよい。本実施形態において、「オン操作」とは、ペダル開度AC,BKを0より大きな値にするペダル操作を言い、「オフ操作」とは、ペダル開度AC,BKを0とするペダル操作を言う。
 また主動作計測区間では、図4に示すようにアクセルペダルとブレーキペダルとを相補的にオン/オフ操作する。すなわち、アクセルペダルをオン操作している間はブレーキペダルをオフ操作し、ブレーキペダルをオン操作している間はアクセルペダルをオフ操作することにより、アクセルペダルとブレーキペダルとを同時にオン操作しないようにすることが好ましい。
 また主動作計測区間では、繰り返し回数Cnt(Cntは、1からNsetの間の整数)毎に、オン操作時におけるアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)及びブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)を設定するとともに、これらオン操作時におけるアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)及びブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)を、繰り返し回数Cntの増加に応じて段階的に変化させる。
 より具体的には、図4に示すように、最大開度ACset(Cnt),BKset(Cnt)を、何れも繰り返し回数Cntが増加するほど大きな値に設定するとともに、アクセルペダル最大開度の前回時から今回時の増加幅(ACset(Cnt)-ACset(Cnt-1))及びブレーキペダル最大開度の前回時から今回時の増加幅(BKset(Cnt)-BKset(Cnt-1))を何れも繰り返し回数Cntが増加するほど大きな値に設定する。換言すれば、最大開度ACset(Cnt),BKset(Cnt)を、繰り返し回数Cntに対し指数関数的に増加させる。
 図5は、主動作計測区間における車速V(上段)、アクセルペダル開度AC(中段)、及びブレーキペダル開度BK(下段)の一例を示すタイムチャートである。図5に示すように、主動作計測区間におけるアクセルペダルのオン操作時には、アクセルペダル開度ACを、繰り返し回数Cnt毎に定められた最大開度ACset(Cnt)まで増加させてから、繰り返し回数Cnと毎に定められたアクセル踏込み時間tacset(Cnt)が経過するか又は繰り返し回数Cnt毎に定められた車速上限Vuset(Cnt)を超えたことに応じてアクセルペダル開度ACを0へ向けて減少させる。
 また主動作計測区間におけるブレーキペダルのオン操作時には、ブレーキペダル開度BKを、繰り返し回数Cnt毎に定められた最大開度BKset(Cnt)まで増加させてから、繰り返し回数Cnt毎に定められたブレーキ踏込み時間tbkset(Cnt)が経過するか又は繰り返し回数Cnt毎に定められた車速下限Vlset(Cnt)を下回ったことに応じてブレーキペダル開度BKを0へ向けて減少させる。
 なお図5に示すように、主動作計測区間では、アクセルペダルとブレーキペダルとを同時にオン操作にしないようにするため、アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから第1待ち時間tw1経過後にブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替え、またブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから第2待ち時間tw2経過後にアクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替えることが好ましい。なおこれら待ち時間tw1,tw2は、例えば、車速がほとんど変化しない程度の時間(例えば、0.1秒程度)に設定される。
 また図5に示すように主動作計測区間では、アクセルペダル開度については立ち上がり及び立ち下がりの両方を滑らかに変化させ、ブレーキペダル開度については立ち上がりのみを滑らかに変化させることが好ましい。すなわち、アクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替える際には、アクセルペダル開度ACを0から最大開度ACset(Cnt)へ向けて所定の遅れ時間かけて収束させ、アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替える際には、アクセルペダル開度ACを最大開度ACset(Cnt)から0へ向けて所定の遅れ時間かけて収束させ、またブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替える際には、ブレーキペダル開度BKを0から最大開度BKset(Cnt)へ向けて所定の遅れ時間かけて収束させることが好ましい。なおブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替える際には、図5に示すようにブレーキペダル開度BKを最大開度BKset(Cnt)から0へ向けてステップ状に変化させることが好ましい。なおこのようなペダル開度AC,BKの変化は、以下で説明するマップ構築用の指令生成装置7及びドライブロボット3を用いることにより、容易に実現することができる。
 図6は、ドライブロボット3及びこのドライブロボット3に接続されたマップ構築用の指令生成装置7の構成を示す図である。
 指令生成装置7は、アクセルペダル開度ACに対する開度指令AC_cmdを生成するアクセル指令生成部71と、ブレーキペダル開度BKに対する開度指令BK_cmdを生成するブレーキ指令生成部72と、を備える。ドライブロボット3は、開度指令AC_cmdが指令生成装置7から入力されると、アクセルペダルを操作しアクセルペダル開度ACを開度指令AC_cmdに応じた大きさに調整するアクセルアクチュエータ31と、開度指令BK_cmdが指令生成装置7から入力されると、ブレーキペダルを操作しブレーキペダル開度BKを開度指令BK_cmdに応じた大きさに調整するブレーキアクチュエータ32と、を備える。
 アクセル指令生成部71は、図5において太破線で示すようなステップ状のアクセル入力AC_stepを生成するアクセル用ステップ入力生成部711と、アクセル入力AC_stepから高周波成分を減衰させることによってアクセルペダル開度ACに対する開度指令AC_cmdを生成するアクセル用ローパスフィルタ712と、を備える。
 アクセル用ステップ入力生成部711は、図5に示すように高さが繰り返し回数Cnt毎に定められた最大開度ACset(Cnt)となるようなステップ状のアクセル入力AC_stepを所定のタイミングで生成する。アクセル用ローパスフィルタ712は、アクセル入力AC_stepの立ち上がり時(0から最大開度ACset(Cnt)への変化時)及び立ち下がり時(最大開度ACset(Cnt)から0への変化時)の両方において、アクセル入力AC_stepから高周波成分を減衰させることによりアクセルペダル開度ACに対する開度指令AC_cmdを生成する。このようなアクセル用ローパスフィルタ712には、例えば時定数が0.1[秒]程度の4次のローパスフィルタが用いられる。アクセル指令生成部71では、ステップ状のアクセル入力AC_stepをアクセル用ローパスフィルタ712に通過させることにより、図5の中段において実線で示すアクセルペダル開度ACとほぼ同じ波形の開度指令AC_cmdを生成することができる。
 ブレーキ指令生成部72は、図5において太破線で示すようなステップ状のブレーキ入力BK_stepを生成するブレーキ用ステップ入力生成部721と、ブレーキ入力BK_stepから高周波成分を減衰させることによってブレーキペダル開度BKに対する開度指令BK_cmdを生成するブレーキ用ローパスフィルタ722と、を備える。
 ブレーキ用ステップ入力生成部721は、図5に示すように高さが繰り返し回数Cnt毎に定められた最大開度BKset(Cnt)となるようなステップ状のブレーキ入力BK_stepを所定のタイミングで生成する。ブレーキ用ローパスフィルタ722は、ブレーキ入力BK_stepの立ち上がり時(0から最大開度BKset(Cnt)への変化時)において、ブレーキ入力BK_stepから高周波成分を減衰させることによりブレーキペダル開度BKに対する開度指令BK_cmdを生成する。このようなブレーキ用ローパスフィルタ722には、例えば時定数0.1[秒]程度の4次のローパスフィルタが用いられる。ブレーキ指令生成部72では、ステップ状のブレーキ入力BK_stepをブレーキ用ローパスフィルタ722に通過させることにより、図5の下段において実線で示すブレーキペダル開度BKとほぼ同じ波形の開度指令BK_cmdを生成することができる。
 図4に戻り、惰行動作計測区間では、オペレータは、アクセルペダル開度ACを0より大きな惰行開始時開度(例えば、アクセルペダルで実現可能な最大開度ACmax)で維持することによって車速Vを設定最高速度Vmaxまで上昇させた状態から、アクセルペダル開度ACを0へ変化させるとともに、車速Vが設定最高速度Vmaxから0近傍のクリープ速度Vcまで低下する間における計測データを取得する。またオペレータは、車速Vがクリープ速度Vcまで低下したことに応じて、ブレーキペダル開度BKを0より大きな値に定められた終了時ブレーキ開度(例えば、最大開度BKmax)へ変化させ、計測データの取得を終了する。
 なお惰行動作計測区間におけるアクセルペダル開度の立ち上がり及び立ち下がり並びにブレーキペダル開度の立ち上がりは、主動作計測区間と同じ方法により、滑らかに変化させることが好ましい。
 次に、以上のような初動計測区間、主動作計測区間、及び惰行計測区間を経て取得される計測データについて、図7及び図8を参照しながら説明する。
 図7は、アクセルマップ用計測データ及びこのアクセルマップ用計測データを用いて構築されたアクセル制御マップの一例を示す図である。図8は、ブレーキマップ用計測データ及びこのブレーキマップ用計測データを用いて構築されたブレーキ制御マップの一例を示す図である。
 ここでアクセルマップ用計測データとは、図3のステップST2において取得される計測データ全体のうち、アクセル制御マップを構築する際に利用する部分である。より具体的には、アクセルマップ用計測データとは、計測データ全体のうち、駆動力が正となる部分をいう。またブレーキマップ用計測データとは、図3のステップST2において取得される計測データ全体のうち、ブレーキ制御マップを構築する際に利用する部分である。より具体的には、ブレーキマップ用計測データとは、計測データ全体のうち、駆動力が負となる部分をいう。
 図7において、複数の線Lacは、アクセルマップ用計測データをプロットして得られる線であり、面Sacは、アクセルマップ用計測データに対しステップST3に示す内挿/外挿処理を施すことによって生成されるアクセル制御マップを示す。また図8において、複数の線Lbkは、ブレーキマップ用計測データをプロットして得られる線であり、面Sbkは、ブレーキマップ用計測データに対しステップST3に示す内挿/外挿処理を施すことによって生成されるブレーキ制御マップを示す。
 図7及び図8に示すように、本実施形態に係るマップ構築方法では、アクセルペダルとブレーキペダルを相補的に繰り返しオン/オフ操作する主動作計測区間を経てアクセルマップ用計測データ及びブレーキマップ用計測データを取得することにより、これら計測データをアクセルペダル開度軸又はブレーキペダル開度軸に沿って視た場合、駆動力軸及び車速軸によって形成される平面に対し渦巻き状となる。よって本実施形態に係るマップ構築方法によれば、従来のマップ構築方法に基づいて取得される計測データ(上述の図9参照)と比較して、駆動力軸方向及び車速軸方向の両方に対し密な計測データを得ることができる。すなわち、本実施形態に係るマップ構築方法によって取得される計測データでは、線Lac,Lacの間の距離、及び線Lbk,Lbkの間の距離は、駆動力軸方向及び車速軸方向の両方において、従来のマップ構築方法に基づいて取得される計測データよりも短い。従って本実施形態に係るマップ構築方法によれば、精度の高いアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを構築することができる。
 本実施形態に係るマップ構築方法によれば、以下の効果を奏する。
 (1)本実施形態では、車両6のアクセルペダル及びブレーキペダルを所定パターンで操作しながら、駆動力、車速、アクセルペダル開度、及びブレーキペダル開度の計測データを取得し、取得した計測データに基づいてアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを構築する。ここで計測データを取得する工程では、アクセルペダル及びブレーキペダルを交互に所定の設定回数Nsetにわたり繰り返しオン/オフ操作するとともにオン操作時におけるアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)及びブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)を、繰り返し回数Cntの増加に応じて段階的に変化させながら計測データを取得する。本実施形態によれば、アクセルペダルをオン操作したときに得られる計測データ及びブレーキペダルをオン操作したときに得られる計測データは、駆動力軸及び車速軸に対し直交するペダル開度軸に沿って視ると、駆動力軸及び車速軸によって形成される平面に対し渦巻き状となる。よって本実施形態によれば、従来のマップ構築方法と比較して駆動力軸方向及び車速軸方向の両方に対し密な計測データを得ることができるので、精度の高いアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを構築することができる。
 (2)主動作計測区間では、アクセルペダルをオン操作している間はブレーキペダルをオフ操作し、ブレーキペダルをオン操作している間はアクセルペダルをオフ操作する。すなわち主動作計測区間では、アクセルペダル及びブレーキペダルを相補的にオン/オフ操作する。これにより、アクセルマップを構築する際に利用するアクセルマップ用計測データと、ブレーキマップを構築する際に利用するブレーキマップ用計測データとを容易に切り分けることができる。
 (3)主動作計測区間では、アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第1待ち時間tw1経過後にブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替え、ブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第2待ち時間tw2経過後にアクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替える。これによりアクセルマップ用計測データとブレーキマップ用計測データとの両方を効率的に取得することができる。
 (4)主動作計測区間では、アクセルペダル開度ACをアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)まで増加させてから、所定のアクセル踏込み時間tacset(Cnt)が経過するか又は車速Vが車速上限Vuset(Cnt)を超えたことに応じてアクセルペダル開度ACを0へ向けて減少させ、ブレーキペダル開度BKをブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)まで増加させてから、所定のブレーキ踏込み時間tbkset(Cnt)が経過するか又は車速Vが車速下限Vlset(Cnt)を下回ったことに応じてブレーキペダル開度BKを0へ向けて減少させる。これにより、アクセルマップ用計測データとブレーキマップ用計測データとの両方を効率的に取得することができる。
 (5)本実施形態では、主動作計測区間におけるアクセルペダル最大開度ACset(Cnt)及びブレーキペダル最大開度BKset(Cnt)を、繰り返し回数Cntが増加するほど大きな値に設定するとともに、これら最大開度ACset(Cnt),BKset(Cnt)の前回時から今回時の増加幅を、繰り返し回数Cntが増加するほど大きな値に設定する。本実施形態によれば、アクセル制御マップ及びブレーキ制御マップにおいて比較的高い精度が要求される低駆動力かつ低車速の領域における計測データを密にすることができる。
 (6)本実施形態では、アクセルペダル及びブレーキペダルは、アクセルペダル開度ACに対する開度指令AC_cmd及びブレーキペダル開度BKに対する開度指令BK_cmdを生成する指令生成装置7と、開度指令AC_cmd,BK_cmdに応じてアクセルペダル及びブレーキペダルを操作するドライブロボット3と、を用いることによってアクセルペダル及びブレーキペダルをオン/オフ操作する。よって本実施形態によれば、車両6を操作するドライバーのスキルによらない安定した計測データを得ることができる。
 (7)本実施形態において、指令生成装置7は、ステップ状のアクセル入力AC_stepの立ち上がり時及び立ち下がり時の両方において、アクセル入力AC_stepから高周波成分を減衰させることにより開度指令AC_cmdを生成する。これにより、アクセルペダルをオン操作している間におけるアクセルペダル開度ACの立ち上がり及び立ち下がりを滑らかにできるので、車両特性の静的及び準静的な状態のみをアクセル制御マップに反映させることができる。
 (8)本実施形態において、指令生成装置7は、ステップ状のブレーキ入力BK_stepの立ち上がり時において、ブレーキ入力BK_stepから高周波成分を減衰させることにより開度指令BK_cmdを生成する。これにより、ブレーキペダルをオン操作している間におけるブレーキペダル開度BKの立ち上がりを滑らかにできるので、車両特性の静的及び準静的な状態のみをブレーキ制御マップに反映させることができる。
 (9)惰行計測区間では、アクセルペダルACを惰行開始時開度で維持することにより車速Vを設定最高速度Vmaxまで上昇させた状態から、アクセルペダル開度ACを0へ変化させるとともに、車速Vが設定最高速度Vmaxからクリープ速度Vcまで低下する間における計測データを取得する。これにより惰行運転時における計測データを取得することができる。
 (10)初動計測区間では、ブレーキペダル開度BKを0より大きな初期ブレーキ開度で維持することにより車速Vを0にした状態から、ブレーキペダル開度BKを0へ変化させるとともに、車速Vが0から初動速度V0まで上昇する間における計測データを取得する。これにより、自動変速車両のクリープ発進時における計測データを取得することができる。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
 例えば上記実施形態では、マップ構築方法を利用して構築したアクセル制御マップ及びブレーキ制御マップを、車両6を試験対象とする車両試験システムSにおける車速制御装置2に実装した場合について説明したが、本発明はこれに限らない。アクセル制御マップ及びブレーキ制御マップは、車両の構成部品(例えば、車両のエンジン、トランスミッション、及びタイヤ等)を試験対象とする試験システムにおいて、この構成部品を備える仮想車両の実走行を模擬するシミュレーションを行うための制御装置に実装してもよい。
 S…車両試験システム
 2…車速制御装置
 22…アクセル制御部
 Mac…アクセル制御マップ
 24…ブレーキ制御部
 Mbk…ブレーキ制御マップ
 3…ドライブロボット
 31…アクセルアクチュエータ
 32…ブレーキアクチュエータ
 6…車両
 7…指令生成装置
 71…アクセル指令生成部
 711…アクセル用ステップ入力生成部
 712…アクセル用ローパスフィルタ
 72…ブレーキ指令生成部
 721…ブレーキ用ステップ入力生成部
 722…ブレーキ用ローパスフィルタ

Claims (10)

  1.  車両の駆動力と車速とペダル操作量とを関連付けるマップを構築するマップ構築方法であって、
     前記車両のアクセルペダル及びブレーキペダルを所定パターンで操作しながら、前記駆動力、前記車速、アクセルペダル操作量、及びブレーキペダル操作量の計測データを取得する工程と、
     前記計測データに基づいて、前記駆動力と前記車速と前記アクセルペダル操作量とを関連付けるアクセルマップ及び前記駆動力と前記車速と前記ブレーキペダル操作量とを関連付けるブレーキマップを構築する工程と、を備え、
     前記計測データを取得する工程は、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルを交互に所定の設定回数にわたり繰り返しオン/オフ操作するとともに、オン操作時におけるアクセルペダル最大操作量及びブレーキペダル最大操作量を段階的に変化させながら前記計測データを取得する主動作計測区間を含むことを特徴とするマップ構築方法。
  2.  前記主動作計測区間では、前記アクセルペダルをオン操作している間は前記ブレーキペダルをオフ操作し、前記ブレーキペダルをオン操作している間は前記アクセルペダルをオフ操作することを特徴とする請求項1に記載のマップ構築方法。
  3.  前記主動作計測区間では、前記アクセルペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第1待ち時間経過後に前記ブレーキペダルをオフ操作からオン操作に切り替え、前記ブレーキペダルをオン操作からオフ操作に切り替えてから所定の第2待ち時間経過後に前記アクセルペダルをオフ操作からオン操作に切り替えることを特徴とする請求項2に記載のマップ構築方法。
  4.  前記主動作計測区間では、前記アクセルペダル操作量を前記アクセルペダル最大操作量まで増加させてから、所定のアクセル踏込み時間が経過するか又は前記車速が所定の車速上限を超えたことに応じて前記アクセルペダル操作量を0へ向けて減少させ、前記ブレーキペダル操作量を前記ブレーキペダル最大操作量まで増加させてから、所定のブレーキ踏込み時間が経過するか又は前記車速が所定の車速下限を下回ったことに応じて前記ブレーキペダル操作量を0へ向けて減少させることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のマップ構築方法。
  5.  前記主動作計測区間における前記アクセルペダル最大操作量及び前記ブレーキペダル最大操作量は、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定するとともに、前記アクセルペダル最大操作量及び前記ブレーキペダル最大操作量の前回時から今回時の増加幅は、繰り返し回数が増加するほど大きな値に設定することを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のマップ構築方法。
  6.  前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルは、前記アクセルペダル操作量に対するアクセル指令値及び前記ブレーキペダル操作量に対するブレーキ指令値を生成する指令生成装置と、前記アクセル指令値及び前記ブレーキ指令値に応じて前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルを操作するドライブロボットと、を用いることによってオン/オフ操作することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のマップ構築方法。
  7.  前記指令生成装置は、ステップ状のアクセル入力を生成するアクセル用ステップ入力生成部と、前記アクセル入力の立ち上がり時及び立ち下がり時の両方において、前記アクセル入力から高周波成分を減衰させることにより前記アクセル指令値を生成するアクセル用ローパスフィルタと、を備えることを特徴とする請求項6に記載のマップ構築方法。
  8.  前記指令生成装置は、ステップ状のブレーキ入力を生成するブレーキ用ステップ入力生成部と、前記ブレーキ入力の立ち上がり時において、前記ブレーキ入力から高周波成分を減衰させることにより前記ブレーキ指令値を生成するブレーキ用ローパスフィルタと、を備えることを特徴とする請求項6又は7に記載のマップ構築方法。
  9.  前記計測データを取得する工程は、前記アクセルペダル操作量を0より大きな惰行開始時アクセル操作量で維持することにより前記車速を設定最高速度まで上昇させた状態から、前記アクセルペダル操作量を0へ変化させるとともに、前記車速が前記設定最高速度から0近傍の所定速度まで低下する間における前記計測データを取得する惰行計測区間を含むことを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のマップ構築方法。
  10.  前記車両は、駆動力発生源で発生した駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構において変速動作を行う際にクラッチペダルの操作が不要な自動変速車両であり、
     前記計測データを取得する工程は、前記ブレーキペダル操作量を0より大きな初期ブレーキ操作量で維持することにより前記車速を0にした状態から、前記ブレーキペダル操作量を0へ変化させるとともに、前記車速が0から所定速度まで上昇する間における前記計測データを取得する初動計測区間を含むことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のマップ構築方法。
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MIZUTANI MIZUTANI NAOTO NAOTO, MATSUI HIROKAZU, YANO KEN'ICHI, TAKAHASHI TOSHIMICHI: "Vehicle Speed Control by a Robotic Driver Using an Internal Model Control Considering Parametric Variations of a Vehicle", NIHON ROBOTTO GAKKAISHI - JOURNAL OF THE ROBOTICS SOCIETY OF JAPAN, ROBOTICS SOCIETY OF JAPAN, TOKYO, JP, vol. 33, no. 10, 1 January 2015 (2015-01-01), JP , pages 818 - 825, XP093048264, ISSN: 0289-1824, DOI: 10.7210/jrsj.33.818 *

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