【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャシダイナモメータのローラ上に駆動輪を載せて自動車を走行させて、自動車の動的な走行性能試験を室内で行う実車走行シミュレート運転において、自動車を自動運転する自動車自動運転ロボットの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の動的な走行性能試験のため、シャシダイナモメータによって実車走行シミュレート運転が行われており、近時、この実車走行シミュレート運転に、油圧や空気圧あるいはＤＣモータなどによって複数のアクチュエータを個々に駆動し、このアクチュエータによってアクセルペダル，ブレーキペダル，
クラッチペダルなどの踏込み操作や、シフトレバーの切換えを行えるようにした自動車自動運転ロボット（以下、ロボットと云う）が用いられるようになってきている。

【０００３】ところで、上記ロボットによって、予め決められた走行パターンで自動車をシミュレート運転させるためには、アクセル制御系のゲイン（以下、アクセルゲインと云う）を適性に決める必要がある。 このアクセルゲインを高く設定すると、制御系における信号に発振が生じ、安定な運転が行われず、また、アクセルゲインが低いと、走行パターンによって定められた目標に達しないといった不都合がある。

【０００４】そして、従来においては、加速運転、減速運転を繰り返し行い、アクセルゲインを変えた場合における応答特性の安定性を観察し、試行錯誤によって、各変速位置（例えば１st、２ndなど）毎に最適なアクセルゲインを決定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の制御方法によれば、アクセルゲインを決定するのに熟練を要するところから、最適なアクセルゲインを得るまでにかなりに時間がかかると共に、得られるアクセルゲインに個人差が生ずると云った不都合があった。

【０００６】本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、ロボット運転におけるアクセルゲインを自動的かつ精度よく決めることができ、これによって、試験自動車のシミュレート運転を確実に行なえるようにしたロボットの制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明に係るロボットの制御方法は、同一変速位置において相異なる走行状態で自動車を走行させたときのスロットル開度と加速度とに基づいてＰゲインを求め、
これに変速比に基づいた係数を乗じたものをアクセルゲインとして用いている。

【０００８】この場合、Ｐゲインを、同一変速位置において定常走行に必要なアクセルの操作量と一定の加速度を発生するのに必要なアクセルの操作量との差に基づいてＰゲインを求めるようにしたり、また、同一変速位置において相異なるスロットル開度で自動車を走行したときの加速度をそれぞれ求め、スロットルの開度差と加速度差とに基づいて求めるようにしてもよい。

【０００９】

【作用】上記制御方法によれば、アクセルゲインを熟練を要することなく自動的かつ短時間に求めることができる。 そして、アクセルゲインが変速比と関連性をもたせて決められるので、試験自動車のシミュレート運転を確実に行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例に係るアクセル制御系の構成を概略的に示すブロック図で、この図において、１は目標速度パターン発生器で、試験対象である自動車（図外）をシミュレート運転させるための走行パターン（速度および加速度の変化）を発する。 ２はスロットル制御系で、目標速度パターン発生器１からの目標速度と、車速計９によって測定された自動車の実速度との差に、ある大きさのゲイン（アクセルゲイン）を乗じた制御信号を出力する。 すなわち、このスロットル制御系２は所謂Ｐ（比例）制御を行う。

【００１２】３はスロットル制御系２からの制御信号に基づいてスロットル（図外）の開度を調節するスロットルアクチュエータ、４はスロットル開度計、５はエンジン、６はエンジン回転計、７は変速機パワーレイン、８
はシャシダイナモメータのローラ、９は車速計、10は車速計９の出力である速度を微分して加速度を算出する微分器である。 11は演算回路で、目標速度パターン発生器１からの目標速度、目標加速度、スロットル開度計４からのスロットル開度、エンジン回転計６からのエンジン回転数、車速計９からの実速度、微分器10からの加速度をそれぞれ表す信号が入力される。

【００１３】12は自動車を所定の定速度で走行させた（クルーズ走行）ときのスロットル開度θ _Cを記憶するクルーズ走行開度メモリ、13は自動車を加速走行したときのスロットル開度θ _Aを記憶する加速走行開度メモリ、14は自動車をクルーズ走行させたときの加速度Ａ _C
（この場合、ゼロ）を記憶するクルーズ走行加速度メモリ、15は自動車を加速走行したときの加速度Ａ _Aを記憶する加速走行加速度メモリである。

【００１４】そして、16は変速比メモリで、各変速位置における変速比を記憶すると共に、基準となるギヤの変速比と他のギヤの変速比との比である比変速比ｋ _Gをメモリしている。 例えば各ギヤ毎の変速比を、１stから順次、ｒ ₁ ，ｒ ₂ ，ｒ ₃ ，ｒ ₄ ，ｒ ₅とし、基準となるギヤを２ndとすると、ｋ ₁ ＝ｒ ₁ ／ｒ ₂ 、ｋ ₂ ＝１、ｋ ₃
＝ｒ ₃ ／ｒ ₂ 、ｋ ₄ ＝ｒ ₄ ／ｒ ₂ 、ｋ ₅ ＝ｒ ₅ ／ｒ ₂となる。

【００１５】17はＰ（比例）ゲイン発生器で、加速走行開度メモリ13から出力されるスロットル開度θ _Aとクルーズ走行開度メモリ12から出力されるスロットル開度θ
_Cとの差（クルーズ走行時のスロットル開度と加速走行時のスロットル開度との差）θ _ACと、加速走行加速度メモリ15から出力される加速度Ａ _Aとクルーズ走行加速度メモリ14から出力される加速度Ａ _Cとの差Ａ _AC 〔クルーズ走行時の加速度（この場合、ゼロ）と加速走行時の加速度との差〕とが入力され、θ _ACおよびＡ _ACを用いて所定の演算を行ってＰゲインＧ _thを得るものである。

【００１６】18は変速位置別ゲイン発生器で、変速比メモリ16から出力される比変速比ｋ _Gと、Ｐゲイン発生器1
7から出力されるＰゲインＧ _thとに基づいて、ｋ _G・Ｇ
_thなる信号（これがアクセルゲイン）を出力するように構成されている。 このアクセルゲインｋ _G・Ｇ _thは、スロットル制御系２に入力される。 なお、19, 20, 21は突き合わせ点を示す。

【００１７】次に、上述のように構成されたアクセル制御系の動作について説明する。 目標速度パターン発生器１によって、一定速度および一定加速度の目標速度を発生し、スロットル制御系２において目標速度を実現するように制御する。 そして、同一変速位置において、一定の速度を維持しながら自動車をクルーズ走行させたときのスロットル開度θ _Cと加速度Ａ _C （＝０）とを、クルーズ走行開度メモリ12とクルーズ走行加速度メモリ14にそれぞれ記憶する。 また、前記クルーズ走行させたときと同じ変速位置において、一定の加速度で自動車を走行させたときのスロットル開度θ _Aと加速度Ａ _Aとを、加速走行開度メモリ13と加速走行加速度メモリ15にそれぞれ記憶する。

【００１８】そして、クルーズ走行時のスロットル開度と加速走行時のスロットル開度との差θ _ACが得られ、一方、加速度Ａ _AとＡ _Cとに基づいて、クルーズ走行時の加速度と加速走行時の加速度との差Ａ _ACが得られる。 これらの差θ _AC ，Ａ _ACはＰゲイン発生器17に入力される。
このＰゲイン発生器17においては、所定の演算が行われ、Ｋ ₁ ×θ _AC ／Ａ _AC ＋Ｋ ₂ （但し、Ｋ _{1 ,} Ｋ ₂は定数）なる量で表されるＰゲインＧ _thが出力される。 そして、このＰゲインＧ _thは、変速位置別ゲイン発生器18に入力される。

【００１９】一方、一定速度で走行しているときのエンジン回転数とローラ８の回転速度とから各変速位置における各ギヤ毎の変速比を求めることができるから、これが変速比メモリ16に記憶されており、この変速比メモリ
16から比変速比ｋ _Gが出力され、これが変速位置別ゲイン発生器18に入力される。 従って、変速位置別ゲイン発生器18において、前記ＰゲインＧ _thと比変速比ｋ _Gとが乗算されて、ある変速位置におけるアクセルゲインｋ _G
・Ｇ _thが得られる。 このアクセルゲインｋ _G・Ｇ _thは、
スロットル制御系２に入力され、目標速度パターン発生器１からの目標速度と、車速計９によって測定された自動車の実速度との差に乗ぜられ、所定の制御に供せられる。

【００２０】上記実施例においては、同一変速位置において、クルーズ走行および加速走行したときのスロットル開度θ _Cと加速走行時のスロットル開度θ _Aとの差θ
_ACと、クルーズ走行時の加速度Ａ _C （＝０）と加速走行時の加速度Ａ _Aとの差Ａ _ACとに基づいて、ＰゲインＧ _th
を求めるようにしていたが、同一変速位置において、２
つの異なる加速度で加速走行したときにおけるスロットル開度の差と加速度の差とに基づいて求めるようにしてもよい。

【００２１】すなわち、図２において、22は目標開度パターン発生器、23は第１加速走行におけるスロットル開度θ ₁を記憶する第１加速走行開度メモリ、24は第２加速走行におけるスロットル開度θ ₂を記憶する第１加速走行開度メモリ、25は第１加速走行における加速度Ａ ₁
を記憶する第１加速走行加速度メモリ、26は第２加速走行における加速度Ａ ₂を記憶する第２加速走行加速度メモリである。 他の構成部材は、前記図１に示したものと同様である。

【００２２】この実施例におけるＰゲインＧ _thは、Ｋ ₃
×θ ₂₁ ／Ａ ₂₁ ＋Ｋ ₄ （但し、Ｋ _{3 ,} Ｋ ₄は定数）となる。 このＰゲインＧ _thに比変速比ｋ _Gを乗算したものがある変速位置におけるアクセルゲインｋ _G・Ｇ _thとなることは、前記実施例と同じである。 そして、この実施例によれば、より現実の運転に則した制御を行うことができる。

【００２３】上記図１および図２に示した実施例においては、何れもＰゲインＧ _thに比変速比ｋ _Gを乗算するようにしたものであったが、本発明は、これに限られるものではなく、各ギア毎にアクセルゲインを個別に求めるようにしてもよい。

【００２４】すなわち、図３はこのような場合における構成例を示し、この図は、前記図１に示した構成の一部を変形したもので、図１における変速比メモリ１に示した符号と同一のものは同一部材であるので、その説明は省略する。 図３に示した実施例においては、Ｐゲイン発生器17の出力側にＰゲイン設定器27を設けると共に、このＰゲイン設定器27に対して変速位置信号を入力するようにしている。 このようにした場合、前記実施例と同様に、変速位置毎のアクセルゲインを求めることができる。

【００２５】なお、図２に示した実施例のものにも、上述のように、Ｐゲイン発生器17の出力側にＰゲイン設定器27を設けると共に、このＰゲイン設定器27を対して変速位置信号を入力するように構成してもよいことは云うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロボット運転におけるアクセルゲインを個人差なく、誰にでも簡単に、自動的かつ精度よく決めることができる。 従って、制御系を適切に調整できるので、試験自動車のシミュレート運転を確実に行なうことができる。 そして、ロボットに対して、クルーズ走行時のスロットル開度や加速走行時のスロットル開度を自動的に学習させることができる。 また、前記各スロットル開度をを用いることにより、ＰＩ制御のみならず、フィードフォーワード制御をも用いることができ、自動車自動運転ロボットの制御方法を種々の手法によって行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車自動運転ロボットの制御方法を説明するためのアクセル制御系の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の他の実施例に係るアクセル制御系の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明のさらに他の実施例に係るアクセル制御系の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

Ｇ _th …Ｐゲイン、ｋ _G・Ｇ _th …アクセル制御系のゲイン。