JPH07181111A - 台上試験における自動運転ロボットのスロットル予測制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 台上試験における自動運転ロボットのスロッ
トル予測制御において、スロットル開度のマップの作成
は、カタログデータの入力のみで、車種毎の学習運転を
不要にする。 【構成】 スロットル予測制御装置は、設定した運転パ
ターンに基づく設定車速及びエンジンの回転数とダイナ
モメータの回転数との回転数比から算出したエンジン回
転数設定値を出力するエンジン回転数設定値演算部、前
記車速設定値、走行車速に応じた走行抵抗設定値及び前
記回転数比から算出した車両慣性値を含む設定値信号を
出力するエンジントルク設定値演算部、予めデータ入力
されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
ロットル開度マップに従って求めた前記エンジン回転数
設定値と前記エンジントルク設定値とに対応する予測ス
ロットル開度信号を出力するスロットル予測開度演算部
及び自動車のスロットル開度をスロットル予測開度信号
を基に開閉作動するスロットル・アクチュエータを具備
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、台上試験における自
動運転ロボットのスロットル予測制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術における台上試験における自
動運転ロボットのスロットル予測制御装置は、例えば、
特開平３−９２３８号公報に示されているものがある。
そのエンジン試験装置におけるスロットル予測制御装置
は、運転パターン発生部と、スロットル予測開度演算
部、加速度相当スロットル開度演算部及び加算器から成
る演算処理部と、車速変換部と、偏差補正制御部及び加
算器から成るスロットル・アンプと、チェンジコントロ
ーラと、スロットル・アクチュエータと、チェンジアク
チュエータと、回転ピックアップとから構成されてい
る。

【０００３】そして、運転パターン発生器は、設定車速
信号をスロットル予測開度演算部、及び加速度相当スロ
ットル開度演算部に入力するように接続され、且つ設定
チェンジ位置信号をスロットル予測開度演算部及びチェ
ンジコントローラに入力するように接続されており、チ
ェンジコントローラは、運転パターン発生器からの設定
チェンジ位置信号に基づいてチェンジアクチュエータを
制御するように接続され、チェンジアクチュエータは、
被試験自動車の変速機に結合され、チェンジコントロー
ラに制御されて変速機を作動し、回転ピックアップは、
被試験自動車の車速を検出し、その車速パルス信号を車
速変換部に、車速変換部は、車速パルス信号に基づく車
速信号をスロットル予測開度演算部に入力するように夫
々接続されている。

【０００４】又、演算処理部においては、スロットル予
測開度演算部で設定車速及び設定チェンジ位置から演算
されたスロットル開度に基づいてマップが作成記憶さ
れ、更にマップから算出されたスロットル開度と加速度
相当スロットル開度演算部で設定車速変化分から演算さ
れたスロットル開度とが加算され、その加算されたスロ
ットル開度信号をスロットル・アンプに入力するように
接続されており、スロットル・アンプは、入力されたス
ロットル開度信号をスロットル・アクチュエータに入力
するように接続され、スロットル・アクチュエータは、
入力されたスロットル開度信号に基づく開度に被試験自
動車のスロットルを作動するようスロットルに結合され
ている。

【０００５】更に上記のスロットル予測制御装置におけ
るスロットル・アンプには、実車速信号が入力され、設
定車速と実車速との差の偏差補正制御をする偏差補正制
御部及び加算器が備えられ、偏差補正制御部からの補正
スロットル開度がマップ算出のスロットル開度と加速度
相当スロットル開度との加算値に更に加算される。

【０００６】制御に先立ち、被試験自動車の各変速機チ
ェンジ位置毎の車速−スロットル開度マップが作成され
る。それには、運転パターン発生器からの設定チェンジ
位置信号に基づいてチェンジコントローラにより制御さ
れてチェンジアクチュエータが被試験自動車の変速機を
作動する。そのように被試験自動車の変速機のチェンジ
位置が任意設定位置に設定された上で、スロットル開度
が任意値に維持された上で被試験自動車が運転走行さ
れ、車速が安定した時点での車速が求められ、その時点
のスロットル開度及び車速は、設定チェンジ位置と共に
サンプルされる。そのようなサンプリングが、同一チェ
ンジ位置のもとにおいて、種々に変化された数点乃至数
十点のスロットル開度とそれにおける各車速とについて
繰り返される。

【０００７】上記のサンプリングが全チェンジ位置につ
いて行われ、夫々のサンプルデータは、夫々車速変換
部、スロットル・アンプ及び運転パターン発生器から演
算処理部のスロットル予測開度演算部に入力される。ス
ロットル予測開度演算部では、入力されたそれらのサン
プルデータに基づいて最小自乗近似曲線等により計算さ
れた車速−スロットル開度線図が各チェンジ位置毎に画
き重ねられ、チェンジ位置−車速−スロットル開度のマ
ップが作成されると共に、そのマップが記憶される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
る台上試験における自動運転ロボットのスロットル予測
制御装置においては、スロットル予測開度演算部におけ
るＶ−θマップを作成するに際し、学習運転が必要であ
り、車種が変更される度に学習運転を行ってマップを作
成する手数が掛る。

【０００９】更に自動的に変速が行われるオートマチッ
ク車に対しては、手動切換変速と異なり、適用すること
ができない上、道路勾配が判らない場合には、実走行を
再現できない。この発明は、上記の従来の技術による台
上試験における自動運転ロボットのスロットル予測制御
装置の諸問題を解消するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の台上試験にお
ける自動運転ロボットのスロットル予測制御装置は、運
転パターン発生器、走行抵抗発生器、エンジン回転数検
出器、ダイナモメータ回転数検出器、エンジン吸気圧検
出器、回転数比演算部、エンジン回転数設定値演算部、
エンジントルク設定値演算部、スロットル予測開度演算
部、車速制御偏差補正演算部、吸気圧制御偏差補正演算
部、スロットル開度演算部、及びスロットル・アクチュ
エータを具備している。

【００１１】そして、運転パターン発生器は、運転パタ
ーンに従って順次、設定車速信号をエンジン回転数設定
値演算部、エンジントルク設定値演算部及び車速制御偏
差補正演算部に入力するように接続され、同じく設定吸
気圧信号を吸気圧制御偏差補正演算部に入力するように
接続されている。走行抵抗発生器は、走行車速に応じた
設定走行抵抗値信号をエンジントルク設定値演算部に入
力するように接続されている。

【００１２】エンジン回転数検出器は、被試験自動車の
エンジン回転数を検出し、検出回転数信号を回転数比演
算部に入力するように接続されている。ダイナモメータ
回転数検出器は、被試験自動車の走行車速をダイナモメ
ータの回転数として検出し、検出回転数信号を回転数比
演算部に入力すると共に、車速信号として車速制御偏差
補正演算部にも入力するように接続されている。エンジ
ン吸気圧検出器は、被試検自動車の走行時のエンジン吸
気圧を検出し、エンジン吸気圧信号を吸気圧制御偏差補
正演算部に入力するように接続されている。

【００１３】回転数比演算部は、入力されたエンジン検
出回転数とダイナモメータ検出回転数とから算出した回
転数比信号をエンジン回転数設定値演算部及びエンジン
トルク設定値演算部に入力するように接続されている。
エンジン回転数設定値演算部は、入力された設定車速及
びエンジン検出回転数とダイナモメータ検出回転数との
回転数比から算出したエンジン回転数設定値をスロット
ル予測開度演算部に入力するように接続されている。

【００１４】エンジントルク設定値演算部は、入力され
た車速設定値、走行抵抗設定値及びエンジン検出回転数
とダイナモメータ検出回転数との回転数比から算出した
車両慣性値を含むエンジントルク設定値信号をスロット
ル予測開度演算部に入力するように接続されている。ス
ロットル予測開度演算部は、入力されたエンジン回転数
設定値とエンジントルク設定値とに対応するスロットル
予測開度を、予めデータ入力されて作成されたエンジン
回転数−エンジントルク−スロットル開度マップに従っ
て求め、そのスロットル予測開度信号をスロットル開度
演算部に入力するように接続されている。

【００１５】車速制御偏差補正演算部は、入力されたダ
イナモ検出回転数から算出された車速検出値と車速設定
値との偏差に基づく演算で求められた偏差補正スロット
ル開度をスロットル開度演算部に入力するように接続さ
れている。吸気圧制御偏差補正演算部は、入力された吸
気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基づく演算により
求められた偏差補正スロットル開度をスロットル開度演
算部に入力するように接続されている。

【００１６】スロットル開度演算部は、車速制御偏差補
正演算部又は吸気圧制御偏差補正演算部から入力された
偏差補正スロットル開度をスロットル予測開度に加算し
て補正したスロットル開度信号をスロットル・アクチュ
エータに入力するように接続されている。スロットル・
アクチュエータは、被試験自動車のスロットルの開度を
スロットル開度演算部で補正されたスロットル開度に基
づく開度にするよう被試験自動車のスロットルに結合さ
れている。

【００１７】そして、手動切換変速の場合には、上記と
は別に次のような構成のスロットル予測制御装置でもよ
い。そのスロットル予測制御装置は、チェンジコントロ
ーラ及びチェンジアクチュエータが具備され、運転パタ
ーン発生器が上記の装置の場合に加えて更に設定チェン
ジポジション位置信号をエンジン回転数設定値演算部、
エンジントルク設定値演算部及びチェンジコントローラ
に入力するように接続されている。そして、チェンジコ
ントローラは、運転パターン発生器からの設定チェンジ
ポジション位置信号に基づいてチェンジアクチュエータ
を制御し、チェンジアクチュエータは、チェンジコント
ローラに制御されて被試験自動車の手動変速機を作動す
るよう手動変速機に結合されている。

【００１８】そしてエンジン回転数設定値演算部及びエ
ンジントルク設定値演算部は、エンジン検出回転数とダ
イナモメータ検出回転数とから算出した回転数比信号の
代りに運転パターン発生器からの設定チェンジポジショ
ン位置信号が入力され、それに基づいて変速比信号が得
られるようになっている。

【００１９】

【作用】先ず被試験自動車が自動変速車の場合の上記の
スロットル予測制御装置の操作・作用について述べる
と、 （１）予測演算制御に先立ち、被試験自動車のエンジン
回転数（ＮE ）−エンジントルク（Ｔq ）−スロットル
開度（θ）マップが作成される。それには、カタログデ
ータが操作盤におけるキー操作によりスロットル予測開
度演算部に入力されて、性能曲線が作成される。

【００２０】（２）被試験自動車Ｍは、台上試験用のシ
ャシダイナモメータ上に載置され、手動又は運転パター
ン発生器からの指令により適宜アイドリング運転状態に
される。 （３）エンジン回転数設定値演算部に対しては、運転パ
ターン発生器から運転パターンに従って順次、所定の車
速設定値信号が入力される。

【００２１】その際、エンジン回転数がエンジン回転数
検出器により、ダイナモ回転数がダイナモメータ回転数
検出器により夫れ夫れ検出されて、それらの検出信号が
回転数比演算部に入力され、回転数比演算部において
は、それらの入力信号に基づいて両回転数の回転数比が
算出され回転数比信号がエンジン回転数設定値演算部に
入力される。エンジン回転数設定値演算部においては、
車速設定値と回転数比とから適宜エンジン回転数設定値
が演算される。

【００２２】（４）エンジントルク設定値演算部に対し
ては、（３）の場合と同様に運転パターン発生器から所
望の車速設定値信号が、更に走行抵抗発生器から走行抵
抗設定値信号が、回転数比演算部から回転数比信号が夫
れ夫れ入力される。そして、エンジントルク設定値演算
部においてそれらに基づいて車両慣性値を含むエンジン
トルク設定値が演算される。

【００２３】（５）スロットル予測開度演算部に対し
て、エンジン回転数設定値演算部からエンジン回転数設
定値が、エンジントルク設定値演算部からエンジントル
ク設定値が夫れ夫れ入力される。スロットル予測開度演
算部においては、既述のように予めデータ入力されて作
成されたＮE −Ｔq −θマップに従ってエンジン回転数
設定値及びエンジントルク設定値に対応するスロットル
予測開度が求められる。

【００２４】（６）スロットル開度演算部に対して、ス
ロットル予測開度演算部からスロットル予測開度信号が
入力されると共に、予測制御のみでは残る偏差を除くべ
く下記のように求められた偏差補正値信号が入力され
る。

【００２５】（７）偏差補正において、スロットルが車
速制御の場合には、車速制御偏差補正演算部に対して、
運転パターン発生器から運転パターンに従って順次、所
望の車速設定値信号が入力されると共に、ダイナモメー
タ回転数検出器からの検出ダイナモ回転数信号が入力さ
れる。そして、車速制御偏差補正演算部において検出ダ
イナモ回転数から車速検出値が算出され、車速設定値と
車速検出値との偏差に基づく演算により偏差補正スロッ
トル開度が求められる。

【００２６】又、スロットルが吸気圧制御の場合には、
吸気圧制御偏差補正演算部に対して、運転パターン発生
器から運転パターンに従って順次、所望の吸気圧設定値
信号が入力されると共に、吸気圧検出器からの検出吸気
圧信号が入力される。そして、吸気圧制御偏差補正演算
部において、吸気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基
づく演算により偏差補正スロットル開度が求められる。

【００２７】（８）スロットル開度演算部において、ス
ロットル予測開度演算部からのスロットル予測開度に対
し、車速制御偏差補正演算部からの偏差補正スロットル
開度又は吸気圧制御偏差補正演算部からの偏差補正スロ
ットル開度のいずれかが選択的に加算され、スロットル
開度が算出される。

【００２８】（９）スロットル・アクチュエータに対し
て、スロットル開度演算部からのスロットル開度信号が
入力され、それにより、スロットル・アクチュエータ
は、被試験自動車のスロットルが入力されたスロットル
開度になるように作動する。

【００２９】上記の作動は、自動変速車の場合である
が、手動変速車の場合の作動で自動変速車の場合と異な
る部分のみを述べると下記のとおりである。 （１’）予測演算制御に先立ち、被試験自動車Ｍのエン
ジン回転数（ＮE ）−エンジントルク（Ｔq ）−スロッ
トル開度（θ）マップが作成される。

【００３０】（２’）回転数比を回転数比演算部で求め
てもよいが、エンジンの検出器及び回転数比演算部が省
略され、運転パターン発生器から運転パターンに従って
順次、所望の設定チェンジポジション位置信号が入力さ
れ、それに基づいて変速比（前記回転数比に相当する）
がエンジン回転数設定値演算部において求められる。

【００３１】（３’）エンジントルク設定値演算部にお
ける変速比も、（２’）の場合と同様にして求められ
る。 （４’）チェンジコントローラに対しては、運転パター
ン発生器から運転パターンに従って順次、所望の設定チ
ェンジポジション位置信号が入力され、チェンジコント
ローラは、設定チェンジポジション位置信号に応じてチ
ェンジアクチュエータを制御するので、チェンジアクチ
ュエータは、被試験自動車の手動変速機が設定チェンジ
ポジション位置になるように作動する。

【００３２】

【実施例】この発明の実施例の台上試験における自動運
転ロボットのスロットル予測制御装置を図面に従って説
明する。図１に示すスロットル予測制御装置は、シャー
シダイナモ上自動運転装置形式のエンジン試験装置に適
用される形式のものであり、エンジン回転数設定値演算
部１、車両慣性値を含むエンジントルク設定値演算部
２、スロットル予測開度演算部３、スロットル開度演算
部４、車速制御偏差補正演算部５、吸気圧制御偏差補正
演算部６及び回転数比演算部７から成る制御演算処理部
８と、運転パターン発生器10と、走行抵抗発生器11と、
道路勾配発生器12と、チェンジコントローラ14と、スロ
ットル・アクチュエータ15と、チェンジアクチュエータ
16と、ダイナモメータ回転数検出器17と、エンジン回転
数検出器18と、エンジン吸気圧検出器19とから構成され
ている。

【００３３】運転パターン発生器10は、運転パターンに
従って順次、設定車速信号をエンジン回転数設定値演算
部１、エンジントルク設定値演算部２及び車速制御偏差
補正演算部５に入力するように接続され、同じく設定吸
気圧信号を吸気圧制御偏差補正演算部６に入力するよう
に接続されている。

【００３４】手動変速車の場合には、それに加えて、運
転パターン発生器10は、運転パターンに従って順次、設
定チェンジポジション位置信号をチェンジコントローラ
14に入力するように接続され、更に場合によっては、エ
ンジン回転数設定値演算部１及びエンジントルク設定値
演算部２にも同じく入力するように接続されている。

【００３５】走行抵抗発生器11は、走行車速に応じた設
定走行抵抗値信号をエンジントルク設定値演算部２に入
力するように接続されている。道路勾配発生器12は、走
行状態における設定道路勾配信号をエンジントルク設定
値演算部２に入力するように接続されている。

【００３６】被試験自動車Ｍが手動変速車の場合は、チ
ェンジコントローラ14は、運転パターン発生器10からの
設定チェンジポジション位置信号に基づいてチェンジア
クチュエータ16を制御するように接続され、チェンジア
クチュエータ16は、チェンジコントローラ14に制御され
て被試験自動車Ｍの手動変速機を作動するよう手動変速
機に結合されている。

【００３７】ダイナモメータ回転数検出器17は、被試験
自動車Ｍの走行車速をダイナモメータの回転数として検
出し、エンジン回転数検出器18は、被試験自動車Ｍのエ
ンジン回転数を検出し、両者は、夫々の検出回転数信号
を回転数比演算部７に入力するように接続されており、
更に、ダイナモメータ回転数検出器17は、検出回転数信
号を車速信号として車速制御偏差補正演算部５にも入力
するように接続されている。そして、エンジン吸気圧検
出器19は、エンジン吸気圧を検出し、エンジン吸気圧信
号を６に入力するように接続されている。

【００３８】制御演算部８においては、回転数比演算部
７は、入力されたエンジン検出回転数とダイナモメータ
検出回転数とから算出した回転数比信号をエンジン回転
数設定値演算部１及びエンジントルク設定値演算部２に
入力するように接続されており、エンジン回転数設定値
演算部１は、入力された設定車速及びエンジン検出回転
数とダイナモメータ検出回転数との回転数比から算出し
たエンジン回転数設定値をスロットル予測開度演算部３
に入力するように接続されていると共に、エンジントル
ク設定値演算部２は、入力された車速設定値、走行抵抗
設定値、道路勾配設定値及びエンジン検出回転数とダイ
ナモメータ検出回転数との回転数比並びに設定されてい
るタイヤ有効径から算出したエンジントルク設定値信号
をスロットル予測開度演算部３に入力するように接続さ
れている。

【００３９】被試験自動車Ｍが手動変速車の場合は、回
転数比演算部７からのエンジン検出回転数とダイナモメ
ータ検出回転数との回転数比が入力されるように接続さ
れる代りに、運転パターン発生器10からの設定チェンジ
ポジション位置信号が入力され、それに基づく変速比、
即ち回転数比が求められるようにされていてもよい。

【００４０】スロットル予測開度演算部３は、データ、
例えばカタログデータが予め入力されて作成されたＮｅ
−Ｔｑ−θマップに従って求めたエンジン回転数設定値
とエンジントルク設定値とに対応するスロットル予測開
度信号をスロットル開度演算部４に入力するように接続
されている。又、車速制御偏差補正演算部５及び吸気圧
制御偏差補正演算部６は、車速制御偏差補正演算部５に
おいて検出ダイナモ回転数から算出された車速検出値と
車速設定値との偏差に基づく演算で求められた偏差補正
スロットル開度と、吸気圧制御偏差補正演算部６におい
て吸気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基づく演算に
より求められた偏差補正スロットル開度とを択一的にス
ロットル開度演算部４に入力するように接続されてい
る。

【００４１】スロットル開度演算部４は、入力されたい
ずれかの偏差補正スロットル開度が加算されて補正され
たスロットル開度信号をスロットル・アクチュエータ15
に入力するように接続され、スロットル・アクチュエー
タ15は、被試験自動車Ｍのエンジンのスロットルを入力
されたスロットル開度に基づく開度にするようスロット
ルに結合されている。

【００４２】上記のスロットル予測制御装置の操作・作
用について説明する。先ず被試験自動車Ｍが自動変速車
の場合について述べる。 （１）予測演算制御に先立ち、被試験自動車Ｍのエンジ
ン回転数（ＮE ）−エンジントルク（Ｔq ）−スロット
ル開度（θ）マップが作成される。それには、カタログ
データを操作盤におけるキー操作によりスロットル予測
開度演算部３に入力する。例えば、スロットル開度１０
０％時と０％時とにおける最低エンジン回転数と最高エ
ンジン回転数との間を１０分割にプロットした回転数値
に対応したエンジントルク値が入力されて、性能曲線が
作成される。

【００４３】（２）被試験自動車Ｍは、シャシダイナモ
メータ上に載置され、手動又は運転パターン発生器10か
らの指令により適宜アイドリング運転状態にされる。エ
ンジン回転数設定値演算部１に対しては、運転パターン
発生器10から運転パターンに従って順次、所望の車速設
定値Ｖset 信号が入力される。

【００４４】（３）エンジン回転数設定値演算部１に対
しては、運転パターン発生器10から運転パターンに従っ
て順次、所定の車速設定値Ｖset 信号が入力される。そ
の際、エンジン回転数ＮE がエンジン回転数検出器18に
より、ダイナモ回転数ＮD がダイナモメータ回転数検出
器17により夫れ夫れ検出されて、それらの検出信号が回
転数比演算部７に入力され、回転数比演算部７において
は、それらの入力信号に基づいて回転数比γ＝ＮE ／Ｎ
D が算出され、回転数比γ信号がエンジン回転数設定値
演算部１に入力される。エンジン回転数設定値演算部１
においては、 エンジン回転数設定値ＮEset＝ｋ₁ ×Ｖset ×γ ｋ₁ ：単位変換係数 が演算される。

【００４５】（４）エンジントルク設定値演算部２に対
しては、（３）の場合と同様に運転パターン発生器10か
ら（３）の場合と同様に所望の車速設定値Ｖset 信号
が、更に走行抵抗発生器11から走行抵抗設定値Ｆset 信
号が、道路勾配発生器12から道路勾配設定値Ｗｓｉｎθ
が、回転数比演算部７から回転数比γ信号が夫れ夫れ入
力される。

【００４６】そして、エンジントルク設定値演算部２に
おいて 車両慣性値を含むエンジントルク設定値ＴＱset＝ｋ₂
×｛Ｆset ＋Ｗｓｉｎθ＋（Ｗ＋ΔＷ）×α｝／γ が演算される。 ｋ₂ ：単位変換係数 Ｗ ：車両重量 ｇ ：重力加速度 ΔＷ＝０．１×Ｗ×γ：回転部分相当重量 α＝ｋ₃ ×（Ｖset （ｉ）−Ｖset （ｉ−１））／ｔ ｋ₃ ：単位変換係数 Ｖset （ｉ）：各ステップの車速設定値 Ｖset （ｉ−１）：各ステップより１ステップ前の車速
設定値 ｔ：ステップ間隔 タイヤの有効径によるトルク単位演算は、ｋ₂ の算入と
して表わされる。

【００４７】（５）スロットル予測開度演算部３に対し
て、エンジン回転数設定値演算部１からエンジン回転数
設定値ＮEsetが、エンジントルク設定値演算部２からエ
ンジントルク設定値ＴＱset が夫れ夫れ入力される。ス
ロットル予測開度演算部３においては、既述のように予
めデータ入力されて作成されたＮE −Ｔq −θマップに
従ってエンジン回転数設定値ＮEset及びエンジントルク
設定値ＴＱset に対応するスロットル予測開度θset が
求められる。（図２参照）

【００４８】ＮE −Ｔq −θマップにおいて、入力され
たエンジン回転数設定値ＮEsetを挟む隣接のエンジン回
転数のプロット値Ｎa ，Ｎb に対応したスロットル開度
１００％時と０％時とにおけるエンジントルク値ＴＱa
₁₀₀，ＴＱa₀；ＴＱb₁₀₀，ＴＱb₀が求められ、それらに
基づいて下式によりエンジン回転数のプロット値Ｎa ，
Ｎb とエンジントルク設定値ＴＱset とに対応したスロ
ットル予測開度θa ，θb が求められる。 θa ＝１００×（ＴＱset −ＴＱa₀）／（ＴＱa₁₀₀−ＴＱa₀） θb ＝１００×（ＴＱset −ＴＱb₀）／（ＴＱb₁₀₀−ＴＱb₀）

【００４９】そして、スロットル予測開度θa ，θb に
基づいて下式によりエンジン回転数設定値ＮEsetとエン
ジントルク設定値ＴＱset とに対応するスロットル予測
開度θset が求められる。 θset ＝θa ＋（θb −θa ）×（ＮEset−Ｎa ）／（Ｎb −Ｎa ）

【００５０】（６）スロットル開度演算部４に対して、
スロットル予測開度演算部３からスロットル予測開度θ
set 信号が入力されると共に、予測制御のみでは残る偏
差を除くべく下記のように求められた偏差補正値信号が
入力される。

【００５１】（７）偏差補正において、スロットルが車
速制御の場合には、車速制御偏差補正演算部５に対し
て、運転パターン発生器10から運転パターンに従って順
次、所望の車速設定値Ｖset 信号が入力されると共に、
ダイナモメータ回転数検出器17からの検出ダイナモ回転
数ＮD 信号が入力される。そして、車速制御偏差補正演
算部５において検出ダイナモ回転数ＮD から車速検出値
Ｖが算出され、車速設定値Ｖset と車速検出値Ｖとの偏
差に基づく演算により偏差補正スロットル開度θ₂ が求
められる。

【００５２】又、スロットルが吸気圧制御の場合には、
吸気圧制御偏差補正演算部６に対して、運転パターン発
生器10から運転パターンに従って順次、所望の吸気圧設
定値Ｐbset信号が入力されると共に、吸気圧検出器19か
らの検出吸気圧Ｐb 信号が入力される。そして、吸気圧
制御偏差補正演算部６において、吸気圧設定値Ｖset と
吸気圧検出値Ｐb との偏差に基づく演算により偏差補正
スロットル開度θ₃ が求められる。

【００５３】（８）スロットル開度演算部４において、
スロットル予測開度演算部３からのスロットル予測開度
θset に対し、車速制御偏差補正演算部５からの偏差補
正スロットル開度θ₂ 又は吸気圧制御偏差補正演算部６
からの偏差補正スロットル開度θ₃ のいずれかが選択的
に加算され、スロットル開度θが算出される。

【００５４】（９）スロットル・アクチュエータ15に対
して、スロットル開度演算部４からのスロットル開度θ
信号がスロットル・アクチュエータ15に入力され、それ
により、スロットル・アクチュエータ15は、被試験自動
車Ｍのエンジンのスロットルがスロットル開度θになる
ように作動する。

【００５５】上記の作動は、自動変速車の場合である
が、手動変速車の場合の作動で自動変速車の場合と異な
る部分のみを述べると下記のとおりである。 （１’）予測演算制御に先立ち、被試験自動車Ｍのエン
ジン回転数（ＮE ）−エンジントルク（Ｔq ）−スロッ
トル開度（θ）マップが作成される。

【００５６】（２’）回転数比γを回転数比演算部７で
求めてもよいが、エンジンの検出器18及び回転数比演算
部７が省略され、運転パターン発生器10から運転パター
ンに従って順次、所望の設定チェンジポジション位置Ｃ
Ｈset 信号が入力され、それに基づいて回転数比γがエ
ンジン回転数設定値演算部１において求められる。

【００５７】（３’）エンジントルク設定値演算部２に
おける回転数比γも、（２’）の場合と同様にして求め
られる。 （４’）チェンジコントローラ14に対しては、運転パタ
ーン発生器10から運転パターンに従って順次、所望の設
定チェンジポジション位置ＣＨset 信号が入力され、チ
ェンジコントローラ14は、設定チェンジポジション位置
ＣＨset 信号に応じてチェンジアクチュエータ16を制御
するので、チェンジアクチュエータ16は、被試験自動車
Ｍの手動変速機が設定チェンジポジション位置になるよ
うに作動する。

【００５８】

【発明の効果】この発明の台上試験における自動運転ロ
ボットのスロットル予測制御装置によれば、各種運転条
件に対応し得るようにスロットル開度のマップが作成記
憶され、それに基づく予測制御を行うので、運転条件変
動に対する応答性が速く、且つ過渡運転時における遅れ
及びオーバーシュートが少ない。しかも、そのスロット
ル開度のマップの作成は、被試験エンジンのカタログデ
ータをキー入力するだけでよく、被試験自動車車種毎の
学習運転が不要となり、簡単である。

【００５９】加えて、車速の設定値と実際値との差又は
エンジン吸気圧の設定値と実際値との差の偏差補正制御
分の補正スロットル開度も考慮されるので、制御精度
は、更に向上する。しかも、吸気圧制御では、道路勾配
が判らない場合でも、実走行を再現できる。

【００６０】従って、スロットル制御性能は、非常に高
精度であり、過渡運転においても好性能である。その結
果、エンジン乃至自動車の排気ガス、燃費等の性能試験
も高精度に行える。そしてこのスロットル予測制御装置
は、手動変速の自動車のみならず、自動的に変速が行わ
れるオートマチック車にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における台上試験における自
動運転ロボットのスロットル予測制御装置の構成ブロッ
ク図である。

【図２】この発明の実施例におけるスロットル予測制御
装置のエンジン回転数設定値とエンジントルク設定値と
に対応するスロットル予測開度の算出の説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン回転数設定値演算部 ２ エンジントルク設定値演算部 ３ スロットル予測開度演算部 ４ スロットル開度演算部 ５ 車速制御偏差補正演算部 ６ 吸気圧制御偏差補正演算部 ７ 回転数比演算部 ８ 制御演算処理部 10 運転パターン発生器 11 走行抵抗発生器 12 道路勾配発生器 14 チェンジコントローラ 15 スロットル・アクチュエータ 16 チェンジアクチュエータ 17 ダイナモメータ回転数検出器 18 エンジン回転数検出器 19 吸気圧検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部、エンジントルク設定
   値演算部及び車速制御偏差補正演算部に入力するように
   接続されている運転パターン発生器、 走行車速に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試験自動車のエンジン回転数を検出し、検出回転数信
   号を回転数比演算部に入力するように接続されているエ
   ンジン回転数検出器、 被試験自動車の走行車速をダイナモメータの回転数とし
   て検出し、検出回転数信号を回転数比演算部に入力する
   と共に、車速信号として車速制御偏差補正演算部にも入
   力するように接続されているダイナモメータ回転数検出
   器、 入力されたエンジン検出回転数とダイナモメータ検出回
   転数とから算出した回転数比信号をエンジン回転数設定
   値演算部及びエンジントルク設定値演算部に入力するよ
   うに接続されている回転数比演算部、 入力された設定車速及びエンジン検出回転数とダイナモ
   メータ検出回転数との回転数比から算出したエンジン回
   転数設定値をスロットル予測開度演算部に入力するよう
   に接続されているエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値及びエンジン検
   出回転数とダイナモメータ検出回転数との回転数比から
   算出した設定値信号をスロットル予測開度演算部に入力
   するように接続されている車両慣性値を含むエンジント
   ルク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力されたダイナモ検出回転数から算出された車速検出
   値と車速設定値との偏差に基づく演算で求められた偏差
   補正スロットル開度をスロットル開度演算部に入力する
   ように接続されている車速制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度をスロットル予測開
   度に加算して補正したスロットル開度信号をスロットル
   ・アクチュエータに入力するように接続されているスロ
   ットル開度演算部、 並びに被試験自動車のスロットルの開度をスロットル開
   度演算部で補正されたスロットル開度に基づく開度にす
   るよう被試験自動車のスロットルに結合されているスロ
   ットル・アクチュエータ、 を具備している台上試験における自動運転ロボットのス
   ロットル予測制御装置。
2. 【請求項２】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部及びエンジントルク設
   定値演算部に入力するように接続され、同じく設定吸気
   圧信号を吸気圧速制御偏差補正演算部に入力するように
   接続されている運転パターン発生器、 走行速度に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試検自動車の走行時のエンジン吸気圧を検出し、エン
   ジン吸気圧信号を吸気圧制御偏差補正演算部に入力する
   ように接続されているエンジン吸気圧検出器、 被試験自動車の走行車速をエンジン回転数として検出
   し、検出回転数信号を回転数比演算部に入力するように
   接続されているエンジン回転数検出器、 被試験自動車の走行車速をダイナモメータの回転数とし
   て検出し、検出回転数信号を回転数比演算部に入力する
   ように接続されているダイナモメータ回転数検出器、 入力されたエンジン検出回転数とダイナモメータ検出回
   転数とから算出した回転数比信号をエンジン回転数設定
   値演算部及びエンジントルク設定値演算部に入力するよ
   うに接続されている回転数比演算部、 入力された設定車速及びエンジン検出回転数とダイナモ
   メータ検出回転数との回転数比から算出したエンジン回
   転数設定値をスロットル予測開度演算部に入力するよう
   に接続されているエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値及びエンジン検
   出回転数とダイナモメータ検出回転数との回転数比から
   算出した車両慣性値を含むエンジントルク設定値信号を
   スロットル予測開度演算部に入力するように接続されて
   いるエンジントルク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力された吸気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基づ
   く演算により求められた偏差補正スロットル開度をスロ
   ットル開度演算部に入力するように接続されている吸気
   圧制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度をスロットル予測開
   度に加算して補正したスロットル開度信号をスロットル
   ・アクチュエータに入力するように接続されているスロ
   ットル開度演算部、 並びに被試験自動車のスロットルの開度をスロットル開
   度演算部で補正されたスロットル開度に基づく開度にす
   るよう被試験自動車のスロットルに結合されているスロ
   ットル・アクチュエータを具備している台上試験におけ
   る自動運転ロボットのスロットル予測制御装置。
3. 【請求項３】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部、エンジントルク設定
   値演算部及び車速制御偏差補正演算部に入力するように
   接続され、更に設定チェンジポジション位置信号をエン
   ジン回転数設定値演算部、エンジントルク設定値演算部
   及びチェンジコントローラに入力するように接続されて
   いる運転パターン発生器、 走行車速に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試験自動車の走行車速をダイナモメータの回転数とし
   て検出し、検出回転数信号を車速信号として車速制御偏
   差補正演算部に入力するように接続されているダイナモ
   メータ回転数検出器、 入力された設定車速及び設定チェンジポジション位置信
   号による変速比から算出したエンジン回転数設定値をス
   ロットル予測開度演算部に入力するように接続されてい
   るエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値、設定チェンジ
   ポジション位置信号による変速比から算出した車両慣性
   値を含むエンジントルク設定値信号をスロットル予測開
   度演算部に入力するように接続されているエンジントル
   ク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力されたダイナモ検出回転数から算出された車速検出
   値と車速設定値との偏差に基づく演算で求められた偏差
   補正スロットル開度をスロットル開度演算部に入力する
   ように接続されている車速制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度とスロットル予測開
   度とを加算して補正したスロットル開度信号をスロット
   ル・アクチュエータに入力するように接続されているス
   ロットル開度演算部、 運転パターン発生器からの設定チェンジポジション位置
   信号に基づいてチェンジアクチュエータを制御するよう
   に接続されているチェンジコントローラ、 チェンジコントローラに制御されて被試験自動車の手動
   変速機を作動するよう手動変速機に結合されているチェ
   ンジアクチュエータ、 並びにスロットル開度演算部で補正されたスロットル開
   度に基づく開度にするよう被試験自動車のスロットルに
   結合されているスロットル・アクチュエータを具備して
   いる台上試験における自動運転ロボットのスロットル予
   測制御装置。
4. 【請求項４】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部、エンジントルク設定
   値演算部及び車速制御偏差補正演算部に入力するように
   接続され、更に設定チェンジポジション位置信号をチェ
   ンジコントローラに入力するように接続されている運転
   パターン発生器、 走行車速に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試験自動車の走行車速をダイナモメータの回転数とし
   て検出し、検出回転数信号を車速信号として車速制御偏
   差補正演算部及び回転数比演算部に入力するように接続
   されているダイナモメータ回転数検出器、 被試験自動車の走行車速をエンジン回転数として検出
   し、検出回転数信号を回転数比演算部に入力するように
   接続されているエンジン回転数検出器、 入力されたエンジン検出回転数とダイナモメータ検出回
   転数とから算出した回転数比信号をエンジン回転数設定
   値演算部及びエンジントルク設定値演算部に入力するよ
   うに接続されている回転数比演算部、 入力された設定車速及びエンジン検出回転数とダイナモ
   メータ検出回転数との回転数比から算出したエンジン回
   転数設定値をスロットル予測開度演算部に入力するよう
   に接続されているエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値、エンジン検出
   回転数とダイナモメータ検出回転数との回転数比から算
   出した車両慣性値を含むエンジントルク設定値信号をス
   ロットル予測開度演算部に入力するように接続されてい
   るエンジントルク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力されたダイナモ検出回転数から算出された車速検出
   値と車速設定値との偏差に基づく演算で求められた偏差
   補正スロットル開度をスロットル開度演算部に入力する
   ように接続されている車速制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度とスロットル予測開
   度とを加算して補正したスロットル開度信号をスロット
   ル・アクチュエータに入力するように接続されているス
   ロットル開度演算部、 運転パターン発生器からの設定チェンジポジション位置
   信号に基づいてチェンジアクチュエータを制御するよう
   に接続されているチェンジコントローラ、 チェンジコントローラに制御されて被試験自動車の手動
   変速機を作動するよう手動変速機に結合されているチェ
   ンジアクチュエータ、 並びにスロットル開度演算部で補正されたスロットル開
   度に基づく開度にするよう被試験自動車のスロットルに
   結合されているスロットル・アクチュエータを具備して
   いる台上試験における自動運転ロボットのスロットル予
   測制御装置。
5. 【請求項５】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部及びエンジントルク設
   定値演算部に入力するように接続され、設定吸気圧信号
   を吸気圧制御偏差補正演算部に入力するように接続さ
   れ、更に設定チェンジポジション位置信号をエンジン回
   転数設定値演算部、エンジントルク設定値演算部及びチ
   ェンジコントローラに入力するように接続されている運
   転パターン発生器、 走行車速に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試検自動車の走行時のエンジン吸気圧を検出し、エン
   ジン吸気圧信号を吸気圧制御偏差補正演算部に入力する
   ように接続されているエンジン吸気圧検出器、 入力された設定車速及び設定チェンジポジション位置信
   号による変速比から算出したエンジン回転数設定値をス
   ロットル予測開度演算部に入力するように接続されてい
   るエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値及び設定チェン
   ジポジション位置信号による変速比から算出した車両慣
   性値を含むエンジントルク設定値信号をスロットル予測
   開度演算部に入力するように接続されているエンジント
   ルク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力された吸気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基づ
   く演算により求められた偏差補正スロットル開度をスロ
   ットル開度演算部に入力するように接続されている吸気
   圧制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度をスロットル予測開
   度に加算して補正したスロットル開度信号をスロットル
   ・アクチュエータに入力するように接続されているスロ
   ットル開度演算部、 運転パターン発生器からの設定チェンジポジション位置
   信号に基づいてチェンジアクチュエータを制御するよう
   に接続されているチェンジコントローラ、 チェンジコントローラに制御されて被試験自動車の手動
   変速機を作動するよう手動変速機に結合されているチェ
   ンジアクチュエータ、 並びにスロットル開度演算部で補正されたスロットル開
   度に基づく開度にするよう被試験自動車のスロットルに
   結合されているスロットル・アクチュエータを具備して
   いる台上試験における自動運転ロボットのスロットル予
   測制御装置。
6. 【請求項６】 運転パターンに従って順次、設定車速信
   号をエンジン回転数設定値演算部及びエンジントルク設
   定値演算部に入力するように接続され、設定吸気圧信号
   を吸気圧制御偏差補正演算部に入力するように接続さ
   れ、更に設定チェンジポジション位置信号をチェンジコ
   ントローラに入力するように接続されている運転パター
   ン発生器、 走行車速に応じた設定走行抵抗値信号をエンジントルク
   設定値演算部に入力するように接続されている走行抵抗
   発生器、 被試検自動車の走行時のエンジン吸気圧を検出し、エン
   ジン吸気圧信号を吸気圧制御偏差補正演算部に入力する
   ように接続されているエンジン吸気圧検出器、 被試験自動車の走行車速をダイナモメータの回転数とし
   て検出し、検出回転数信号を車速信号として回転数比演
   算部に入力するように接続されているダイナモメータ回
   転数検出器、 被試験自動車の走行車速をエンジン回転数として検出
   し、検出回転数信号を回転数比演算部に入力するように
   接続されているエンジン回転数検出器、 入力されたエンジン検出回転数とダイナモメータ検出回
   転数とから算出した回転数比信号をエンジン回転数設定
   値演算部及びエンジントルク設定値演算部に入力するよ
   うに接続されている回転数比演算部、 入力された設定車速及びエンジン検出回転数とダイナモ
   メータ検出回転数との回転数比から算出したエンジン回
   転数設定値をスロットル予測開度演算部に入力するよう
   に接続されているエンジン回転数設定値演算部、 入力された車速設定値、走行抵抗設定値及びエンジン検
   出回転数とダイナモメータ検出回転数との回転数比から
   算出した車両慣性値を含むエンジントルク設定値信号を
   スロットル予測開度演算部に入力するように接続されて
   いるエンジントルク設定値演算部、 入力されたエンジン回転数設定値とエンジントルク設定
   値とに対応するスロットル予測開度が、予めデータ入力
   されて作成されたエンジン回転数−エンジントルク−ス
   ロットル開度マップに従って求められ、そのスロットル
   予測開度信号をスロットル開度演算部に入力するように
   接続されているスロットル予測開度演算部、 入力された吸気圧設定値と吸気圧検出値との偏差に基づ
   く演算により求められた偏差補正スロットル開度をスロ
   ットル開度演算部に入力するように接続されている吸気
   圧制御偏差補正演算部、 入力された偏差補正スロットル開度をスロットル予測開
   度に加算して補正したスロットル開度信号をスロットル
   ・アクチュエータに入力するように接続されているスロ
   ットル開度演算部、 運転パターン発生器からの設定チェンジポジション位置
   信号に基づいてチェンジアクチュエータを制御するよう
   に接続されているチェンジコントローラ、 チェンジコントローラに制御されて被試験自動車の手動
   変速機を作動するよう手動変速機に結合されているチェ
   ンジアクチュエータ、 並びにスロットル開度演算部で補正されたスロットル開
   度に基づく開度にするよう被試験自動車のスロットルに
   結合されているスロットル・アクチュエータを具備して
   いる台上試験における自動運転ロボットのスロットル予
   測制御装置。