JPS5826563B2 - シユドウヘンソクキツキシヤリヨウノ ジドウウンテンソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車、特に手動変速機付車をプログラム制御
特により無人路上運転したり、或いはこの自動車をシャ
シダイナモ上等で自動運転して耐久試験や性能試検をす
るのに用いる自動運転装置に関するものである。

この種自動運転装置は通常第１図に示す如くに構成され
、第２図のタイムチャートに沿い車輛の発進を行なうよ
う作用するものであった。

即ち、発進開始信号により先ずエンジン回転速度設定器
１が働らいてエンジン回転速度制御指令が発せられ（第
２図瞬時ｔ１）、エンジン回転速度制御系Ａが作動を開
始する。

この制御系はエンジン回転速度制御増幅器２、スロット
ル開度制御増幅器３、空圧又は液圧式のアクチュエータ
４、アクセルペダル５、スロットル開度検出器６、及び
エンジン回転速度検出部７に関連させて設けたエンジン
回転速度検出器８よりなり、スロットル開度制御増幅器
３とエンジン回転速度制御増幅器２との間には切換器９
を介挿し、エンジン回転速度制御系Ａで用いていたスロ
ットル開度制御ブロック３〜６を車速制御系Ｂに接続切
換えをするこの切換器９は発進開始信号が発せられる度
にリセットし、スロットル開度制御ブロック３〜６をエ
ンジン回転速度制御系Ａに切換接続するものとする。

従って、エンジン回転速度設定器１からの指令はエンジ
ン回転速度制御増幅器２を通りスロットル開度制御増幅
器３を経てアクチュエータ４に伝達され、アクチュエー
タ４の作動によりアクセルペダル５が踏込まれると同じ
動作をし、エンジン回転速度は上昇する。

一方、アクチュエータ４の実際のストロークは検出器６
により検出され、スロットル開度制御増幅器３の入力側
に負帰還してエンジン回転速度設定器１の設定値に対応
するようアクセルペダル５の踏込制御がなされる。

他方、検出器８は実際のエンジン回転速度を増幅器２の
入力側に負帰還し、設定器１の設定エンジン回転速度と
つき合せ、両者が一致するよう増幅器２は出力し、スロ
ットル開度を補正制御する。

かくて、エンジン回転速度はエンジン回転速度設定器１
の設定値に維持される。

発進開始信号は同時にタイマー１０．１１にも入力され
、タイマー１０が先ずホールドアツプ（設定時間ｔＣ）
し、次でタイマー１１がホールドアツプ（設定時間ｉｓ
）する。

タイマー１０がホールドアツプする瞬時ｔ２よ（ロ）挽
回路１２はクラツチ断接パターン発生器１３に関数設定
器１４からの出力に応じ発進用クラッチ接続パターンを
発するよう指令する。

このパターンに沿ってクラッチ接続ストローク制御系Ｃ
は以下の如くにり、ラッチの接続を行なう。

即ち、クラッチ断接パターン発生器１３からのパターン
信号がクラッチストローク制御増幅器１５を通りクラッ
チアクチュエータ１６に伝達され、このパターン信号に
沿うようクラッチペダル１７が接続操作される。

アクチュエータ１６のストロークは検出器１８により検
出されて増幅器１５の入力側に負帰還され、上記パター
ン信号と比較され、これに適合するようクラッチペダル
１７の接続制御がなされる。

かかるクラッチ接続操作中、クラッチが接続を開始する
瞬時ｔ３より実車速Ｓ１が立上がり、エンジン回転速度
に応じた車速変化をする。

その後タイマー１１（設定時間ｔｓ）がホールドアツプ
する瞬時ｔ４において、車速制御指令が指令車速発生回
路１９に人力され、この回路１９は指令車速Ｓ２を発す
る。

この間、車速検出部２０において車速検出器２１は実車
速を検知し、この実車速Ｓ１ と回路１９からの指令車
速との偏差を絶対値変換器２２を経て任意に設定可能な
車速偏差設定器２３の偏差レベルと比較された出力が信
号発生器２４に入る。

この結果、例えば実車速Ｓ１と指令車速Ｓ２との偏差が
車速偏差設定器２３の偏差レベルより小さくなる瞬時ｔ
５において、比較器２４は切換器９を切換動作し、スロ
ットル開度制御ブロック３〜６をエンジン回転速度制御
系Ａから車速制御系Ｂに接続切換えする。

かくて、瞬時ｔ５以後は指令車速発生回路１９からの指
令に基づき車速制御増幅器２５を経てアクセルペダル５
の踏込制御により車速制御系Ｂが動作する。

従来の自動運転装置は以上の動作により発進を行なうが
、この時指令車速Ｓ２の立上がり瞬時ｔ４が実車速Ｓ１
の立上がり瞬時ｔ３より早い場合、エンジン回転速度制
御系Ａから車速制御系Ｂへの切換えが不能になり、発進
失敗を惹起し、かと言って瞬時１３−１４間の時間が長
いと、エンジン回転速度制御から車速制御へのスムーズ
な切換えが行なわれないだけでなく、発進時の実車速が
指令車速から大きくはずれ、目的とする実験を行ない得
なくなる。

しかして、従来の自動運転装置では、実車速Ｓ１及び指
令車速Ｓ２の立上がり瞬時ｔ３゜ｔ４の決めてになるタ
イマー１０．１１の設定時間を各々独立して決めるため
、又実車速Ｓ１ がクラッチ接続ストロークの途中にお
けるクラッチ接続開始位置より立上がるため、タイマー
１０．１１の設定に当って実際の自動運転結果を人間が
判断しつつ、その試行錯誤により時間設定するしかなく
、作業が面倒であると共に、兎角正確さに欠ける難点を
免れなかった。

本発明は以上の観点から、クラッチ接続ストローク制御
系に車速制御系を相関させ、実車速と指令車速とを間違
いなく同期させるようにして指令に一層適合した態様で
発進を行なえる手動変速機付車の自動運転装置を開発し
たものである。

以下、図示の実施例によって本発明を詳述するに、第３
図は本発明装置の一例構成で、図中第１図におけると同
様の部分を同一符号により示す。

本発明においては、クラッチ接続開始位置ストローク及
びクラッチ接続子位置ストロークを検知する比較器２６
．２７を夫々クラッチ断接パターン発生器１３に関連さ
せて設け、これら比較器は夫夫、クラッチ操作量を負帰
還するクラッチストローク検出器１８からの出力と、ク
ラッチ接続開始位置ストローク設定器２８及びクラッチ
接続終了位置ストローク設定器２９からの出力とを比較
して、クラッチ接続開始及びクラッチ接続終了の信号を
パターン発生器１３に入力するものとする。

かくて、クラッチ断接パターン発生器１３は、切換回路
により発進用クラッチ接続の指令信号を人力されると、
第４図に示すような３段折りラッチ接続パターンを発す
る。

即ち、タイマー１０の設定時間ｔ。

のホールドアツプ瞬時ｔ２より、比較器２６からクラッ
チ接続開始の信号がパターン発生器１３に入力される瞬
時１３（１４）までは急速に立上がるクラッチ接続スト
ロークの経時変化を指令し、その後比較器２７よりクラ
ッチ接続終了の信号がパターン発生器１３に入力される
瞬時ｔ６までは緩やかなりラッチ接続ストロークの経時
変化を指令し、更にその後クラッチの操作を全て完了す
るまで再び急に立上がるクラッチ接続ストロークの経時
変化を指令するようなりラッチ接続パターンを発する。

このクラッチ接続パターンは瞬時ｔａ（ｔ４）〜ｔ６間
でゆるやかなりラッチ接続を指令し、クラッチ継がリシ
ョックを抑えると同時に、その前後でクラッチ接続方向
操作を速くし、全体としてクラッチの操作時間を短縮で
きる。

本発明においては、タイマー１１を比較器２６の出力側
に接続して車速制御系Ｂをクラッチ接続ストローク制御
系Ｃに相関させる。

この場合、比較器２６からのクラッチ接続開始信号がタ
イマー１１に車速制御指令として入力され、タイマー１
１の設定時間を零にすることにより、実車速Ｓ１の立上
がり瞬時ｔ３と、指令車速Ｓ２の立上がり瞬時ｔ４とを
同じにすることができ、発進を指令に一層適合した態様
で行なうことができる。

又、所要に応じタイマー１１に適切な設定時間を与えて
、瞬時ｔ４に遅れを持たせる場合も、前記した従来装置
のように試行錯誤を繰り返すことなく、所望する時間遅
れ分だけタイマー１１に設定時間を与えてやればよく、
容易に目的に合ったプログラム運転を忠実に再現するこ
とができる。

なお、本発明においてはタイマー１０を省略してクラッ
チ接続ストローク制御系Ｃをエンジン回転速度によって
動作制御することもできる。

この場合、第５図に示すように比較器３０を設け、その
出力側を切換回路１２を接続する。

比較器３０は、エンジン回転速度設定器１からの設定エ
ンジン回転速度出力とエンジン回転速度検出器６からの
実エンジン回転速度との偏差を、絶対値変換器３１を経
てエンジン回転速度偏差設定器３２の設定偏差と比較し
、実エンジン回転速度が設定エンジン回転速度に成る程
度近付いた時点で切換回路１２にクラッチ接続動作開始
の信号を入力するものとする。

又、エンジン回転速度制御と車速制御との切換を行なう
回路（第１図Ｄ）の他の実施例を第６図示す。

第１図と同符号は同一物を示す。第６図において、エン
ジン回転速度設定器１とエンジン回転速度検出器８の比
較出力と、指令車速発生回路１９と車速検出器２１の比
較出力はそれぞれ増幅器２，２５で増幅される。

この各増幅出力は切換器９に供給される。

切換器９の接点は信号発生器２４の出力がないときは図
示のように接続されており、信号発生器２４から出力を
生ずると接点は図示とは異なる接点側に切換わる。

一方増幅器２゜２５の増幅出力の比較結果が信号発生器
２４に供給される。

すなわち、信号発生器２４が出力を送出するのは増幅器
２５が増幅器２の出力より大きくなったときである。

前記切換器９の出力は増幅器３を介してアクセルペダル
アクチュエータ４に供給されてスロットルの開度が制御
される。

次に上記実施例の作用を述べる。

前述したように、発進スタート指令が与えられると、エ
ンジン回転速度設定器１が働き、この設定器１の出力は
エンジン回転速度検出器の出力と比較され増幅器２で増
幅される。

増幅器２の出力は、切換器９及ヒ増幅器３を介してアク
セルペダルマルチユニークに与えられ、エンジン回転速
度が徐々に上昇する。

このエンジン回路速度が所定の値になると変速機と第１
シフトに変換させ、クラッチを徐々にオン状態にして行
き、車両は１駆動状態となる。

スロットルの開度がさらに大きくなり実車速が増し、第
２図に示す指令車速Ｓ２が実車速Ｓ、より大きくなると
増幅器２５から出力が生じ、この増幅出力が前記した増
幅器２の増幅出力と同じ値になると信号発生器２４は作
動される。

この信号発生器２４の出力で切換器９の接点が図示とは
逆の接点に接続されるようになる。

このため、車速制御系の制御となり増幅器２５の出力で
アクセルペダルアクチュエータが制御される。

このときのスロットルは円滑な車速制御系の開度となる
。

これは、両港幅器２，２５を比較し同じ値になった時信
号発生器２４を作動させて、切換器９に切換信号を送出
したため、切換時にアクセルペダルアクチュエータに円
滑な制御信号が送出されるためである。

本例では、クラッチの接続がエンジン回転速度により支
配されるようになり、前述した如くクラッチ接続開始位
置ストロークの信号を車速制御指令として用いることか
ら、エンジン回転速度制御系Ａ、車速制御系Ｂ及びクラ
ッチ接続ストローク制御系Ｃが全て関連し合い、これら
制御系を個々に調整する面倒な作業を例等要せず、正確
なプログラム制御による自動発進が可能である。

なお、前記本発明の例ではエンジン回転速度設定器１か
らのエンジン回転速度制御指令をステップ信号（第４図
参照）としたが、実際にはこの信号を与えても実エンジ
ン回転速度は若干の時間遅れをもって徐々に立上がり、
指令に正確に追従し得ないばかりでなく、エンジン回転
速度制御の過程で指令車速を越えるオーバーシュート現
象を生ずる等の不都合を伴なう。

そこで本発明においては、エンジン回転速度制御指令を
、第４図の仮想線で示すように実エンジン回転速度が追
従し得る程度に傾斜してリニアに立上がる信号とするの
が良い。

この場合、実エンジン回転速度は指令にほぼ正確に沿っ
て制御され、この指令からオーバーシュートする不都合
を回避することができる。

又、指令信号はリニアに立上がるものだけでなく、二次
曲線的に立上がるものであっても良いことは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形自動運転装置のフロック線図、第２図は
同じくその発進用タイムチャート、第３図は本発明自動
運転装置のブロック線図、第４図は同じくその発進用タ
イムチャート、第５図は本発明装置の他の例を示すブロ
ック線図、第６図はエンジン回転速度制御と車速制御と
の切換を行なう回路の他の実施例である。 １・・・・・・エンジン回転速度設定器、２・・・・・
・エンジン回転速度制御増幅器、３・・・・・・スロッ
トル開度制御増幅器、４・・・・・・アクセルペダルア
クチュエータ、５・・・・・・アクセルペダル、６・・
・・・・スロットル開度検出器、７・・・・・・エンジ
ン回転速度検出部、８・・・・・・エンジン回転速度検
出器、９・・・・・・切換器、ｉｏ、１ｉ・・・・・・
タイマー １，２・・・・・・切換回路、１３・・・・
・・クラッチ断接パターン発生回路、１４・・・・・・
関数発生器、１５・・・・・・クラッチストローク制御
増幅器、１６・・・・・・クラッチアクチュエータ、１
７・・・・・・クラッチペダル、１８・・・・・・クラ
ッチストローク検出器、１９・・・・・・指令車速発生
回路、２０・・・・・・車速検出部、２１・・・・・・
車速検出器、２２・・・・・・絶対値変換器、２３・・
・・・・車速偏差設定器、２４・・・・・・信号発生器
、２５・・・・・・車速制御増幅器、２６．２７・・・
・・・比較器、２８・・・・・・クラッチ接続開始位置
ストローク設定器、２９・・・・・・クラッチ接続終了
位置ストローク設定器、３０・・・・・・比較器、３１
・・・・・・絶対値変換器、３２・・・・・・エンジン
回転速度偏差設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発進開始信号を受けてエンジン回転速度を設定値ま
   で上昇させるエンジン回転速度制御系と、発進用クラッ
   チ接続パターンに沿いクラッチの接続を遂行して実車速
   を立上がらせるクラッチ接続ストローク制御系と、車速
   制御指令を受けて指令車速を発すると共に、実車速と指
   令車速との偏差が予め定められた値より小さくなった時
   から前記指令車速に沿って実車速を制御するようにした
   車速制御系とを具備し、前記３制御系の順次動作により
   車輛の発進を行なうようにした手動変速機付車両の自動
   運転装置において、前記クラッチ接続ストローク制御系
   からのクラッチ接続開始位置ストローク信号を前記車速
   制御系への車速制御指令として用いるようこれら両制御
   系を相関させたことを特徴とする手動変速機付車両の自
   動運転装置。