JP2007182196A - Vehicular driving auxiliary device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクセルペダルの踏み込みに対する反力を制御可能な車両用運転補助装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving assistance device capable of controlling a reaction force against depression of an accelerator pedal.
従来から、自動走行時にペダルの踏込み反力を増大させてフットレスト機能を備えるとともに、反力に抗して踏込まれた場合には加速制御を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術は、車両の乗員による操作が無い自動走行の際には、反力によりアクセルペダルを所定の踏込保持位置に保持するものである。
ところで、車両の燃費向上にはドライバーの適切なアクセルペダル操作が寄与することが知られているが、ドライバーはどのようにアクセルペダルを操作すれば燃費が向上するのかを知るすべがなかった。 By the way, although it is known that an appropriate accelerator pedal operation by the driver contributes to an improvement in the fuel efficiency of the vehicle, the driver has no way of knowing how to operate the accelerator pedal to improve the fuel efficiency.
この点、上述の従来技術において、所定の踏込保持位置を燃費が良くなるアクセルペダル位置として設定すればドライバーは燃費が良くなるアクセルペダル位置を認識することができると推測される。しかしながら、自動走行の際にアクセルペダルを所定の踏込保持位置にて反力を付与する上述の従来技術では、自動走行ではなくドライバー自らがアクセルペダルを操作して運転する場合に所定のアクセルペダル位置を保とうとする時には、ドライバーはペダルの踏み込み力を自ら調整しなければならなかった。 In this regard, in the above-described prior art, it is presumed that the driver can recognize the accelerator pedal position where the fuel efficiency is improved if the predetermined depression holding position is set as the accelerator pedal position where the fuel efficiency is improved. However, in the above-described conventional technique in which the reaction force is applied to the accelerator pedal at a predetermined depression holding position during automatic traveling, the predetermined accelerator pedal position is not used when the driver operates the accelerator pedal instead of automatic traveling. When trying to maintain the driver, the driver had to adjust the pedaling force himself.
そこで、本発明は、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル反力を制御することができる車両用運転補助装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle driving assistance device capable of controlling an accelerator pedal reaction force so that a driver can easily operate an accelerator pedal with good fuel efficiency.
上記課題を解決するため、第1の発明として、アクセルペダルと、アクセルペダル操作量に対して略一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有する車両用運転補助装置であって、車両の燃費が所定の燃費基準より良くなるアクセルペダル操作量を定めた燃費向上操作量範囲に、前記略一定の変化率で増加させた反力と異なる値の反力変化点を設定する設定手段を備え、前記反力制御手段は、前記設定手段によって設定された反力変化点に従って前記燃費向上操作量範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, as a first invention, a vehicle driving assistance device having an accelerator pedal and a reaction force control means for increasing a reaction force of the accelerator pedal at a substantially constant rate of change with respect to an accelerator pedal operation amount. A reaction force change point having a value different from the reaction force increased at the substantially constant change rate is within a fuel consumption improvement operation amount range in which an accelerator pedal operation amount at which the fuel consumption of the vehicle is better than a predetermined fuel consumption standard is determined. A vehicle driving assistance device comprising: setting means for setting, wherein the reaction force control means changes a reaction force in the fuel consumption improvement operation amount range according to a reaction force change point set by the setting means. provide.
また、上記課題を解決するため、第2の発明として、アクセルペダルと、アクセルペダル操作量に対して略一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有する車両用運転補助装置であって、車両の燃費が所定の燃費基準より悪くなるアクセルペダル操作量を定めた燃費低下操作量範囲に、前記略一定の変化率で増加させた反力より大きい値の反力変化点を設定する設定手段を備え、前記反力制御手段は、前記設定手段によって設定された反力変化点に従って前記燃費低下操作量範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, as a second invention, a vehicular driving comprising an accelerator pedal and a reaction force control means for increasing the reaction force of the accelerator pedal at a substantially constant rate of change with respect to the accelerator pedal operation amount. A change in reaction force that is larger than the reaction force increased at the substantially constant change rate within the range of the fuel consumption lowering operation amount range in which the accelerator pedal operation amount in which the fuel consumption of the vehicle becomes worse than a predetermined fuel consumption standard is determined. Vehicle driving assistance, characterized by comprising setting means for setting a point, wherein the reaction force control means changes the reaction force in the fuel consumption reduction operation amount range in accordance with the reaction force change point set by the setting means. Providing equipment.
また、第3の発明は、第1または第2の発明に係る車両用運転補助装置において、前記反力制御手段は、車速の時間変化率が略一定且つアクセルペダル操作量の時間変化率が略一定の場合に、前記反力変化点に従った反力変化を開始することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle driving assistance device according to the first or second aspect of the invention, the reaction force control means has a substantially constant time change rate of the vehicle speed and a time change rate of the accelerator pedal operation amount. In a fixed case, the reaction force change according to the reaction force change point is started.
また、第4の発明は、第1から第3の発明のいずれかに係る車両用運転補助装置において、地図情報を記憶する記憶手段を備え、前記反力制御手段は、車両が前記地図情報に基づいて加速が要求される地点に存在する場合には、前記反力変化点に従った反力変化の開始を禁止することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle driving assistance device according to any one of the first to third aspects, the vehicle includes a storage unit that stores map information, and the reaction force control unit includes: On the other hand, when the vehicle is present at a point where acceleration is required, the start of reaction force change according to the reaction force change point is prohibited.
また、第5の発明は、第1から第3の発明のいずれかに係る車両用運転補助装置において、前記反力制御手段は、前記反力変化点に対応するアクセルペダル操作量を超えるアクセルペダル操作量が検出された場合、前記反力変化点に従った反力変化を終了することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicular driving assistance apparatus according to any one of the first to third aspects, the reaction force control means exceeds an accelerator pedal operation amount corresponding to the reaction force change point. When the operation amount is detected, the reaction force change according to the reaction force change point is terminated.
また、第6の発明は、第5の発明に係る車両用運転補助装置において、前記反力制御手段は、前記反力変化点に従った反力変化を終了する前に、前記反力変化点の反力値のアクセルペダル操作量に対する変化率を一時的に変動させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicular driving assistance device according to the fifth aspect of the present invention, the reaction force control means is configured to change the reaction force change point before ending the reaction force change according to the reaction force change point. The rate of change of the reaction force value with respect to the accelerator pedal operation amount is temporarily varied.
また、第7の発明は、第1の発明に係る車両用運転補助装置において、前記反力変化点の反力値は、前記略一定の変化率で増加させた反力より大きい値であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle driving assistance device according to the first aspect, the reaction force value at the reaction force change point is greater than the reaction force increased at the substantially constant rate of change. It is characterized by.
また、第8の発明は、第1の発明に係る車両用運転補助装置において、前記反力変化点の反力値は、前記略一定の変化率で増加させた反力より小さい値であることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicular driving assistance device according to the first aspect, a reaction force value at the reaction force change point is smaller than a reaction force increased at the substantially constant change rate. It is characterized by.
また、第9の発明は、第1の発明に係る車両用運転補助装置において、前記車両は、アクセルペダル操作量が前記燃費向上操作量範囲にある場合に駆動源であるエンジン及びモータが停止するハイブリッド車両であることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle driving assistance device according to the first aspect of the present invention, when the accelerator pedal operation amount is in the fuel consumption improvement operation amount range, the vehicle stops the engine and the motor that are driving sources. It is a hybrid vehicle.
また、第10の発明は、第2の発明に係る車両用運転補助装置において、前記車両は、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両であることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the invention, in the vehicle driving assistance device according to the second aspect of the invention, the vehicle is a hybrid vehicle having an engine and a motor as drive sources.
本発明によれば、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル反力を制御することができる。 According to the present invention, the accelerator pedal reaction force can be controlled so that the driver can easily operate the accelerator pedal with good fuel efficiency.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図10は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両に本発明の車両用運転補助装置の一実施形態を適用したシステムのブロック図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a block diagram of a system in which an embodiment of the vehicle driving assistance device of the present invention is applied to a hybrid vehicle using an engine and a motor as drive sources.
アクセルポジションセンサ11は、アクセルペダル16の操作量であるペダル角(踏み込み量、ペダルストローク、ペダル位置などと同義)を検出する。その検出値に応じてアクセルポジションセンサ11から出力される信号に基づいて、ECU(Electronic Control Unit)10はアクセルペダル操作量を演算する。
The
ペダル反力発生部15は、アクセルペダル16に減速機を介して反力を付与するモータ等を有し、ECU10からの制御信号に基づいてアクセルペダル16に反力を発生させる機構である。ECU10は、アクセルポジションセンサ11によって検出されたアクセルペダル操作量に応じた反力を発生させるようにペダル反力発生部15のモータを制御する。なお、本発明は、アクセルペダル16に反力を発生させる機構について詳細に特定するものではなく、如何なる構成や特徴を有するペダル反力発生機構に対しても適用可能であるため、当業者には明らかであるペダル反力発生機構については詳しい説明を省略する。
The pedal
車速センサ12は、車両の速度を検出する。その検出値に応じて車速センサ12から出力される信号に基づいて、ECU10は車速を演算する。
The
ナビゲーション装置13は、GPS装置と地図DB(データベース)を有している。GPS装置は、GPS受信機によるGPS衛星からの受信情報に基づいて、自車の位置を2次元若しくは3次元の座標データによって特定する装置である。一方、地図DBは、高精度の地図情報を記憶するデータベースである。高精度の地図情報には、コーナーの半径や曲率やカント、路面勾配、道路の車線数や車線幅、減速が必要な交差点や一時停止地点、標高等といった詳細な情報が含まれている。高精度の地図情報には、加速が要求される地点として、三叉路をはじめとする交差点、踏切、有料道路の料金所、ETC(Electronic Toll Collection)レーン、コーナー、合流地点、上り勾配などの情報がその地点の座標データとともに含まれている。これらの地点の出口や立ち上がり地点を、加速が要求される地点として、含めてよい。また、車車間通信や路車間通信や管理センターなど通信を介して、加速が要求される地点をその地図情報に反映してもよい。また、座標データだけでなく、カーブの半径や曲率やカント、路面勾配、道路の車線数や車線幅、右折/左折レーン、標高等といった加速要求地点に関する詳細な数値情報が含まれていてもよい。
The
ナビゲーション装置13は、GPS装置により検出された車両位置に基づいて車両の現在地点に対応する地図情報を地図DBから抽出する。ナビゲーション装置13は、抽出した地図情報や車両位置情報などECU10が必要とする情報をECU10に対して送信する。
The
内燃機関であるエンジン20の運転は、ECU(Electronic Control Unit)10により制御されている。ECU10は、アクセルポジションセンサ11や図示しないシフトポジションセンサ等からのセンサ信号に基づいてトータルトルクを算出する。ECU10は、算出されたトータルトルクに対し、所望の駆動力配分比に従い、エンジン要求回転数やエンジン要求トルクといったエンジン出力要求値などを算出して、必要に応じて、エンジン20や動力分割機構22やインバータ26などの制御を実行する。
The operation of the
動力分割機構22は、エンジン20の出力をディファレンシャル32に伝達して車輪を回転させることができ、また、エンジン20の出力をジェネレータ24に伝達して発電させることができる。動力分割機構22は、エンジン20の出力を、ディファレンシャル32とジェネレータ24に所望の駆動力配分比で振り分ける。つまり、動力分割機構22は、その配分比に応じて、エンジン20のみを駆動源とする「エンジン走行」をさせたり、ジェネレータ24を介して後述するモータ30のみを駆動源とする「モータ走行」をさせたり、エンジン20とモータ30を駆動源とする「エンジン+モータ走行」をさせたりすることができる。
The
ジェネレータ24は、エンジン20の出力やディファレンシャル32の運動エネルギーを使用して発電する。この発電によって、ジェネレータ24は、インバータ26を介してバッテリ28を充電したり、モータ30の駆動用の電力供給を行ったりする。
The
モータ30は、インバータ26内の三相ブリッジ回路等により駆動され、エンジン20とは異なる駆動源として車輪を回転させる。また、回生ブレーキ作動時には、モータ30は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、インバータ26を介してバッテリ28を充電する。
The
なお、ECU10は、エンジン20やモータ30等を制御するハイブリッド制御や後に詳述するアクセルペダル反力制御などの制御プログラムや制御データを記憶するROM、制御プログラムの処理データを一時的に記憶するRAM、制御プログラムを処理するCPU、外部と情報をやり取りするための入出力インターフェースなどの複数の回路要素によって構成されたものである。また、ECU10は一つの制御ユニットとは限らず、制御が分担されるように複数の制御ユニットであってよい。
The
それでは、図を参照しながら、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすくするための本実施例に係るアクセルペダル反力制御の動作フローについて説明する。 Now, an operation flow of accelerator pedal reaction force control according to the present embodiment for facilitating an accelerator pedal operation with good fuel efficiency will be described with reference to the drawings.
[第1の実施例]
ハイブリッド車両において、燃費に良い走行をするためには、惰性走行(惰行)するのが良いと知られている。ハイブリッド車両における惰性走行とは、駆動源であるエンジンとモータがともに停止したまま走行することをいう。エンジンを停止することでエンジンを駆動するために供給される燃料が抑制され、また、モータを停止することでジェネレータ24やバッテリ28からの電力供給が抑制され、結果的にエンジンに供給される燃料も抑制されることになる。ハイブリッド車両を惰性走行させるためには、アクセルペダル16のペダル角θ[%]をある微小な範囲(X1<θ<Y1)にする必要があるので、ドライバーには微妙なアクセル操作が要求される。
[First embodiment]
In a hybrid vehicle, it is known that coasting (coasting) is good for traveling with good fuel efficiency. Inertia traveling in a hybrid vehicle refers to traveling with both the engine and the motor that are driving sources stopped. By stopping the engine, the fuel supplied to drive the engine is suppressed, and by stopping the motor, the power supply from the
図1は、ハイブリッド車両における燃費に良い走行パターンを説明するための図である。図1は、車両が停止状態から走行状態に移行した後に減速して再度停車状態に戻る状況を示している。このような状況では、発進地点から減速地点までアクセルペダル16を踏み込んだまま走行し減速地点に到達したらブレーキを利かせて車両を停止させるという走行態様ではなく、発進地点でアクセルペダル16を踏み込んで加速させた後に惰性走行を行って減速地点に到達したらブレーキを利かせて車両を停止させるという走行態様で走行することが、ハイブリッド車両の燃費向上に貢献すると知られている。すなわち、図1において、t0−t1区間はアクセルペダル16を踏み込んで加速している区間、t1−t2区間は惰性走行している区間、t2−t3区間はブレーキを利かせて減速している区間を示している。
FIG. 1 is a diagram for explaining a driving pattern with good fuel efficiency in a hybrid vehicle. FIG. 1 shows a situation where the vehicle decelerates and returns to the stopped state after the vehicle has shifted from the stopped state to the traveling state. In such a situation, it is not a driving mode in which the vehicle travels with the
t1−t2区間において惰性走行させるためには、車両の仕様にもよるが、アクセルペダル16のペダル角θを0%より大きく10%未満(X1=0,Y1=10)に維持させなければならない。ペダル角が10%以上になると加速による燃料消費が増加する一方、ペダル角が0%になるとモータ30の回生動作による燃料消費が増加する(回生動作をすること自体も燃費低下の要因となる)。つまり、ハイブリッド車両の燃費を所定の燃費基準より向上させるためには、ドライバーはアクセルペダル16を0%より大きく10%未満のペダル角に操作することによって、加速も回生もしない走行状態を維持して車両を惰性走行させる必要がある。このようなアクセルペダル16の微妙な操作を行うことはドライバーにとって難しい。
In order to allow inertial running in the t1-t2 section, the pedal angle θ of the
そこで、本第1の実施例では、図2に示すような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図2は、ハイブリッド車両において惰性走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。一般に、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲(いわゆる「あそび」を除く範囲)においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性を有する。しかしながら、図2に示されるように、本第1の実施例で使用する反力特性は所定のペダル角範囲において平均変化率が他の範囲と異なっている。 Therefore, in the first embodiment, the accelerator pedal reaction force control is executed according to the reaction force characteristics as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a reaction force characteristic that is induced to coasting in a hybrid vehicle. In general, the reaction force characteristic of an accelerator pedal has a characteristic that the reaction force increases at a constant average rate of change with respect to the pedal angle in the effective range of the pedal angle (a range excluding so-called “play”). However, as shown in FIG. 2, the reaction force characteristic used in the first embodiment has an average rate of change in a predetermined pedal angle range different from other ranges.
図2(a)では、a点からb点における平均変化率及びb点からc点における平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっており、a点からb点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より大きく、b点からc点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より小さく負値である。つまり、図2(a)に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より大きい反力値の反力変化点から構成される山1が所定のペダル角範囲に生成されている。 In FIG. 2A, the average rate of change from point a to point b and the average rate of change from point b to point c are different from the average rate of change in other pedal angle ranges, and the average rate of change from point a to point b. Is larger than the average rate of change in the other pedal angle ranges, and the average rate of change from the points b to c is smaller than the average rate of change in the other pedal angle ranges and is a negative value. That is, the reaction force characteristic shown in FIG. 2 (a) is composed of reaction force points defined by the pedal angle on the horizontal axis and the reaction force on the vertical axis, and is based on the basic reaction force increased at a constant rate of change. A mountain 1 composed of reaction force change points having a large reaction force value is generated in a predetermined pedal angle range.
一方、図2(b)では、d点からe点における平均変化率、e点からf点における平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっており、d点からe点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より小さく負値であり、e点からf点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より大きい。つまり、図2(b)に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より小さい反力値の反力変化点から構成される谷2が所定のペダル角範囲に生成されている。
On the other hand, in FIG. 2B, the average rate of change from the point d to the point e and the average rate of change from the point e to the point f are different from the average rate of change in other pedal angle ranges. The rate of change is smaller than the average rate of change in the other pedal angle ranges and is a negative value, and the average rate of change from point e to point f is greater than the average rate of change in the other pedal angle ranges. That is, the reaction force characteristic shown in FIG. 2B is composed of reaction force points defined by the pedal angle on the horizontal axis and the reaction force on the vertical axis, and is based on the basic reaction force increased at a constant rate of change. A
そして、ドライバーのペダル操作を0%より大きく10%未満のペダル角に誘導させて車両を惰性走行させるため、図2(a)における山1若しくは図2(b)における谷2は、惰性走行させるためのペダル角範囲の上限値Y1(=10%)付近に設定されている。例えば、図2(a)におけるa点やb点並びに図2(b)におけるd点やe点は、上限値Y1未満のペダル角に設定される。したがって、図2(a)に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル16を軽く踏むと引っかかり上限値Y1の手前で足を止めておくことができ、感覚的には反力の山1に足を載せた状態で惰性走行させることが可能になる。あるいは、図2(b)に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル16を軽く踏むとアクセルペダル16の操作が軽くなる谷2に足が誘導され上限値Y1の手前で足を止めておくことができ、惰性走行させることが可能になる。
Then, in order to guide the driver's pedal operation to a pedal angle greater than 0% and less than 10% to cause the vehicle to coast, the mountain 1 in FIG. 2A or the
図7は、第1の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。ECU10は、アクセルポジションセンサ11からの信号に基づいてペダル角の所定時間に対する変化量が小さいか否か(すなわち、ペダル角速度が零近傍にあるか否か)を判断する(ステップ10)とともに車速センサ12からの信号に基づいて車速の所定時間に対する変化量が小さいか否か(すなわち、車両の加速度が零近傍にあるか否か)を判断する(ステップ12)。すなわち、以下に記載の[数1]と[数2]のAND条件が成立した場合に、ステップ14に移行し、ECU10は、図2(a)あるいは図2(b)に示される反力特性に従ってペダル角に対する反力を制御する惰行誘導ペダル反力制御を開始する(ステップ14)。一方、[数1]及び[数2]のいずれか一方でも成立しない場合には、ECU10は、惰行誘導ペダル反力制御の動作を停止もしくは開始しない(ステップ16)。
[数1]
−α<(dθ/dt)<α
[数2]
−β<(dV/dt)<β
なお、α,βは、零近傍の所定の正数である。
FIG. 7 is an operation flow of accelerator pedal reaction force control in the first embodiment. The
[Equation 1]
-Α <(dθ / dt) <α
[Equation 2]
−β <(dV / dt) <β
Α and β are predetermined positive numbers near zero.
すなわち、図7の動作フローによれば、発進時や加速をするときには反力の変化はドライバーにとってむしろ煩わしいと考えられるので、定速走行しているとみなせる場合に(すなわち、[数1]と[数2]のAND条件が成立した場合に)、図2(a)あるいは図2(b)に示される反力特性に従ってペダル角に対する反力を制御する惰行誘導ペダル反力制御を実行するようにしている。車速の変位が少なく、且つ、アクセルペダル16の操作が急峻でない場合には、ドライバーに加速の意思が無く定速で走行させたい意思があるとみなすことができる。
That is, according to the operation flow of FIG. 7, when starting or accelerating, the change of the reaction force is considered to be rather troublesome for the driver, so when it can be considered that the vehicle is traveling at a constant speed (ie, [Equation 1] When the AND condition of [Equation 2] is satisfied, coasting induction pedal reaction force control for controlling the reaction force against the pedal angle according to the reaction force characteristic shown in FIG. 2A or 2B is executed. I have to. When the displacement of the vehicle speed is small and the operation of the
[第2の実施例]
上述の第1の実施例では、所定の燃費基準に対し燃費が良くなるペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明した。本第2の実施例では、所定の燃費基準に対し燃費が悪くなるペダル角範囲に踏み込みにくくするようにドライバーのペダル操作を補助するアクセルペダル反力制御について説明する。なお、本第2の実施例は、ハイブリッド車両に限らず、エンジンのみを駆動源とするガソリン車両にも適用可能である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the accelerator pedal reaction force control for guiding the driver's pedal operation to the pedal angle at which the fuel efficiency is improved with respect to the predetermined fuel efficiency standard has been described. In the second embodiment, accelerator pedal reaction force control for assisting the driver in pedal operation so as to make it difficult to step into the pedal angle range where the fuel efficiency becomes worse than a predetermined fuel efficiency standard will be described. The second embodiment can be applied not only to a hybrid vehicle but also to a gasoline vehicle using only an engine as a drive source.
本第2の実施例では、燃費が悪くなるペダル角範囲までアクセルペダル16を踏み込みにくくするため、燃費が悪くなり始めるペダル角に反力による壁感を生成する。その壁感を生成したペダル角にドライバーのペダル操作が達すると、ドライバーはペダルを踏み込みにくくなったと感じることになる。そして、ドライバーがその壁感にかまわずアクセルペダル16を踏み増すと、ドライバーのアクセルペダル16を踏み込みたい意思を優先して、壁感を生成した反力が消えるように制御される。つまり、ドライバーの意図的な踏み込み操作を妨げないようにする。
In the second embodiment, in order to make it difficult for the
そこで、本第2の実施例では、図3に示されるような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図3は、燃費が悪くなるペダル角範囲への踏み込みを抑制する反力特性を説明するための図である。本第2の実施例で使用する反力特性も、図2で示される第1の実施例の反力特性と同様に、所定のペダル角範囲において平均変化率が他の範囲と異なっている。図3(a)に示されるように、g点からl点までの平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっている。つまり、図3(a)に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より大きい反力値の反力変化点から構成される壁3が所定のペダル角範囲に生成されている。 Therefore, in the second embodiment, the accelerator pedal reaction force control is executed according to the reaction force characteristics as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a reaction force characteristic that suppresses the stepping into the pedal angle range in which the fuel efficiency is deteriorated. Similarly to the reaction force characteristic of the first embodiment shown in FIG. 2, the reaction force characteristic used in the second embodiment has an average rate of change different from the other ranges in a predetermined pedal angle range. As shown in FIG. 3A, the average rate of change from the point g to the point l is different from the average rate of change in other pedal angle ranges. That is, the reaction force characteristic shown in FIG. 3A is composed of reaction force points defined by the pedal angle on the horizontal axis and the reaction force on the vertical axis, and is based on the basic reaction force increased at a constant rate of change. A wall 3 composed of reaction force change points having a large reaction force value is generated in a predetermined pedal angle range.
ここで、車両の燃費が悪くなるペダル角範囲の下限値が80%であるならば、例えば図3(a)におけるg点やh点は、その下限値80%近傍のペダル角に設定される。g点やh点を80%未満のペダル角に設定すれば、車両の燃費が悪くなる前に確実にドライバーは反力の壁感を感じることができる。g点やh点を80%以上のペダル角に設定すれば、車両の燃費が少し悪くなり始めてからドライバーは反力の壁感を感じることができる。さらに、図3(a)に示される反力特性は、ドライバーがその壁感を踏み越えることによって壁感を生成した反力が消滅することをドライバーに感覚的に知らせるために、壁感の反力生成を終了するペダル角の直前に、壁3における平均変化率を一時的に変動させた谷4(クリック感)を設けている。壁感の反力生成が終了すると、図3(b)に示されるように、壁感を生成する反力は消え、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性に変更される。
Here, if the lower limit value of the pedal angle range in which the fuel efficiency of the vehicle becomes worse is 80%, for example, the points g and h in FIG. 3A are set to pedal angles in the vicinity of the
図8は、第2の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。ECU10は、車速センサ12からの信号に基づいて現在の実車速を検出する(ステップ20)。ステップ20で検出された実車速に基づきマップ等に応じて車両の燃費が悪くなるペダル角範囲を決定し、図3(a)に示されるような壁感を生成するペダル反力特性を決定する(ステップ22)。そして、ECU10はドライバーが壁3を踏み越えたか否かをアクセルポジションセンサ11からの信号に基づいて判断する(ステップ24)。例えば、ステップ22で決定したペダル反力特性が90%のペダル角で壁感を生成する反力を終了する特性の場合、アクセルポジションセンサ11からの信号に基づいてペダル角が90%を越えるか否かを判断することによって、ドライバーの壁踏み越えについて判断することができる。
FIG. 8 is an operation flow of accelerator pedal reaction force control in the second embodiment. The
壁踏み越えが検出されなければ(ステップ24;No)、ステップ20に戻り、車速に応じたペダル反力特性の決定と壁踏み越え判断が繰り返される。一方、壁踏み越えが検出された場合(ステップ24;Yes)、図3(b)に示されるように、壁感を生成する反力は消え、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性に変更される。(ステップ26)。
If a wall overstep is not detected (
ステップ28以降は、ステップ26で終了した壁感の反力生成を再開するためのステップ群である。ドライバーが壁3の反力に抗して踏み込む場面とは、周囲の交通状況や地形の影響によって一時的に加速が必要なときであると考えられる。例えば、追い越し走行する場面や上り勾配を走行する場面で加速が必要な場合がある。このような場面における一時的な加速操作を終了させた後、燃費が悪くなるペダル角に再度踏み込みにくくするように、壁感の反力生成を自動的に再開すると効果的である。そこで、ECU10は、車速とペダル角の時間微分を用いて、上述の[数1]と[数2]をいずれも成立した場合に、ドライバーが定速で車両を走行させ始めたものとみなし、壁感の反力生成を再開する。
ただし、定速走行中であっても、上り勾配や合流地点など加速が必要な場合には、壁感の反力生成を再開しないようにするため、ECU10は、ナビゲーション装置13から取得される地図情報を取得して、上り勾配や合流地点など加速が必要な地点に関する地物情報が更新された場合に(加速が必要でない地点に車両が移動した場合に)、反力制御を再開する。これにより、追い越しや上り坂走行などで一時的な加速をした後で定速走行に戻ったタイミングで壁感の反力生成を再開できる。
However, the
図8において、ECU10は、壁感の反力生成を再開するために、まず、定速走行しているか否かを判断する(ステップ28)。定速走行中でなければ(ステップ28;No)、まだ加速中もしくは減速中であるとして、壁感の反力生成の再開をしない。一方、定速走行中であれば(ステップ28;Yes)、ナビゲーション装置13から取得される地図情報に基づいて、加速が必要な地点(たとえば、上り勾配や合流地点)を走行しているのか否かを判断する(ステップ30)。加速が必要な地点を走行していると判断した場合には、地物情報の更新確認をする(ステップ32)。地物情報が更新されていなければステップ26以降が繰り返される。ステップ30において加速が必要な地点を走行していないと判断した場合あるいはステップ32において地物情報が更新されている場合には、ステップ20に戻り、壁感の反力生成が再開し、車速に応じたペダル反力特性の決定と壁踏み越え判断が繰り返される。
In FIG. 8, the
[第3の実施例]
上述の第1の実施例では、ハイブリッド車両における、燃費に良いペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明した。本第3の実施例では、ガソリン車両における、燃費に良いペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明する。なお、ガソリン車両に本発明の車両用運転補助装置の一実施形態を適用したシステムのブロック図は、ハイブリッド車両に関する図10を流用し、動力分割機構22を含めそれより先に接続される構成を図10から省いたものとする。
[Third embodiment]
In the first embodiment described above, the accelerator pedal reaction force control for guiding the driver's pedal operation to the pedal angle with good fuel efficiency in the hybrid vehicle has been described. In the third embodiment, accelerator pedal reaction force control for guiding a driver's pedal operation to a pedal angle with good fuel efficiency in a gasoline vehicle will be described. In addition, the block diagram of the system which applied one Embodiment of the driving assistance device for vehicles of this invention to the gasoline vehicle diverts FIG. 10 regarding a hybrid vehicle, and the structure connected before it including the
図4は、ガソリン車両における燃費の良い走行パターンを示す図である。図4に示されるように、ガソリン車両において、燃費に良い走行をするためには、一定速走行するのが良いと知られている。特に高速域(例えば、60km/h以上)の車速で一定速走行するのが良い。ガソリン車両を一定速に走行させる場合、路面状態や風速などによって走行抵抗が変化するために一定速に車両を走行させるには、アクセルペダル16のペダル角θをある微小な範囲A<θ<B(A,Bは車速やロードトルク等に応じて変化)にする必要があるので、ドライバーには微妙なアクセル操作が要求される。つまり、走行抵抗は一様ではないため、燃費に良いペダル角範囲は変動し、このペダル角範囲になるようにアクセルペダル16の微妙な操作を行うことはドライバーにとって難しい。
FIG. 4 is a diagram showing a traveling pattern with good fuel consumption in a gasoline vehicle. As shown in FIG. 4, it is known that a gasoline vehicle should travel at a constant speed in order to travel with good fuel efficiency. In particular, it is preferable to drive at a constant speed at a vehicle speed in a high speed range (for example, 60 km / h or more). When the gasoline vehicle is driven at a constant speed, the travel resistance varies depending on the road surface condition, the wind speed, etc., so that the vehicle is driven at a constant speed, the pedal angle θ of the
そこで、本第3の実施例では、図5に示すような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図5は、ガソリン車両において一定速走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。アクセルペダルの反力特性は、図5からも明らかなように、図1と同様である。したがって、図5(a)に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル16を軽く踏むと引っかかり上限値Bの手前で足を止めておくことができ、感覚的には反力の山5に足を載せた状態で一定速走行させることが可能になる。あるいは、図5(b)に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル16を軽く踏むとアクセルペダル16の操作が軽くなる谷6に足が誘導され上限値Bの手前で足を止めておくことができ、一定速走行させることが可能になる。
Therefore, in the third embodiment, accelerator pedal reaction force control is executed in accordance with the reaction force characteristics as shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a reaction force characteristic that is induced to travel at a constant speed in a gasoline vehicle. The reaction force characteristic of the accelerator pedal is the same as in FIG. 1 as is apparent from FIG. Therefore, when the accelerator pedal reaction force control is executed according to the reaction force characteristics shown in FIG. 5A, the
なお、ナビゲーション装置13からの取得できる地図情報を用いて、道路環境の影響により加減速する分を考慮して、燃費に良いペダル角範囲の下限値Aと上限値Bを補正してもよい。これにより正確な一定速走行をすることが可能になる。図6は、燃費に良いペダル角範囲の限界値の補正を説明するための図である。例えば、上り勾配の場合には、燃費に良いペダル角範囲の上限値BをB’の位置に変更することにより、山7を山8の位置に移動させる。上り勾配で一定速走行をするためには、下り勾配や無勾配で一定速走行をする場合に比べアクセルペダル16を踏み増してペダル角を大きくしなければならないからである。逆に、下り勾配の場合には、ペダル角が小さくなる方向に山7の位置をずらせばよい。なお、上述の上限値Bの変更と同様の考えで、下限値Aの位置を変更してもよい。
Note that the map information that can be acquired from the
図9は、第3の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。第3の実施例におけるアクセルペダル反力制御の停止や開始をするための動作フローは、図7と同様にすればよいので、省略する。図9は、燃費に良いペダル角範囲を補正するための動作フローを表す。ECU10は、車速センサ12からの信号に基づいて現在の実車速を検出する(ステップ40)。ステップ40で検出された実車速に基づきマップ等に応じて車両の燃費が良いペダル角範囲を決定し、図5に示されるようなペダル反力特性を決定する(ステップ42)。そして、ステップ42で決定したペダル反力特性を補正するために、ECU10はナビゲーション装置13から地図情報を取得する(ステップ44)。ECU10は、その取得した地図情報に基づいて、上り勾配を走行している場合には燃費に良いペダル角範囲の上限値Bを大きくなる方向に補正し、下り勾配を走行している場合には燃費に良いペダル角範囲の上限値Bを小さくなる方向に補正する(ステップ46)。
FIG. 9 is an operation flow of accelerator pedal reaction force control in the third embodiment. The operation flow for stopping or starting the accelerator pedal reaction force control in the third embodiment may be the same as in FIG. FIG. 9 shows an operation flow for correcting a pedal angle range that is good for fuel consumption. The
したがって、上述の本発明の車両用運転補助装置の実施形態によれば、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル16の反力を制御することによって、燃費に良いペダル角をドライバーに対し容易に認識させることができる。また、燃費に悪いペダル角をドライバーに対し容易に認識させることもできる。
Therefore, according to the above-described embodiment of the vehicle driving assistance device of the present invention, by controlling the reaction force of the
また、上述の本発明の車両用運転補助装置の実施形態によれば、反力を変化させることによって燃費に良い適切なペダル角をドライバーは維持することができるとともに、その維持状態を超えてアクセルペダルが踏み込まれた場合にはその反力の変化を終了させることによってドライバーは違和感のないアクセルペダル操作を行うことができる。 Further, according to the above-described embodiment of the vehicle driving assistance device of the present invention, the driver can maintain an appropriate pedal angle that is good in fuel consumption by changing the reaction force, and the accelerator is exceeded beyond the maintained state. When the pedal is depressed, the driver can operate the accelerator pedal without feeling uncomfortable by ending the change of the reaction force.
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の第1の実施例において、第2の実施例と同様に、ドライバーが山1や谷2にかまわずアクセルペダル16を踏み増すと、ドライバーのアクセルペダル16を踏み込みたい意思を優先して、山1や谷2を生成した反力が消えるようにECU10によって制御されてもよい。
For example, in the first embodiment, as in the second embodiment, when the driver depresses the
また、本発明の車両用運転補助装置は、内燃機関の種類を問わず、ガソリンエンジンだけでなくディーゼルエンジンやそれ以外のエンジンを搭載する車両にも適用可能である。 Further, the vehicle driving assistance device of the present invention can be applied not only to a gasoline engine but also to a vehicle equipped with a diesel engine or other engines, regardless of the type of the internal combustion engine.
10 ECU
11 アクセルポジションセンサ
12 車速センサ
13 ナビゲーション装置
15 ペダル反力発生部
16 アクセルペダル
20 エンジン
30 モータ
10 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (10)
アクセルペダル操作量に対して略一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有する車両用運転補助装置であって、
車両の燃費が所定の燃費基準より良くなるアクセルペダル操作量を定めた燃費向上操作量範囲に、前記略一定の変化率で増加させた反力と異なる値の反力変化点を設定する設定手段を備え、
前記反力制御手段は、前記設定手段によって設定された反力変化点に従って前記燃費向上操作量範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置。 An accelerator pedal,
A driving assistance device for a vehicle having reaction force control means for increasing a reaction force of the accelerator pedal at a substantially constant rate of change with respect to an accelerator pedal operation amount,
Setting means for setting a reaction force change point having a value different from the reaction force increased at the substantially constant change rate in a fuel consumption improvement operation amount range in which an accelerator pedal operation amount at which the fuel consumption of the vehicle is better than a predetermined fuel consumption standard is determined. With
The vehicle driving assistance device according to claim 1, wherein the reaction force control means changes a reaction force in the fuel consumption improvement operation amount range according to a reaction force change point set by the setting means.
アクセルペダル操作量に対して略一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有する車両用運転補助装置であって、
車両の燃費が所定の燃費基準より悪くなるアクセルペダル操作量を定めた燃費低下操作量範囲に、前記略一定の変化率で増加させた反力より大きい値の反力変化点を設定する設定手段を備え、
前記反力制御手段は、前記設定手段によって設定された反力変化点に従って前記燃費低下操作量範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置。 An accelerator pedal,
A driving assistance device for a vehicle having reaction force control means for increasing a reaction force of the accelerator pedal at a substantially constant rate of change with respect to an accelerator pedal operation amount,
Setting means for setting a reaction force change point having a value larger than the reaction force increased at the substantially constant change rate in a fuel consumption lowering operation amount range in which an accelerator pedal operation amount at which the fuel consumption of the vehicle becomes worse than a predetermined fuel consumption standard is determined. With
The vehicle driving assistance device according to claim 1, wherein the reaction force control means changes a reaction force in the fuel consumption reduction operation amount range in accordance with a reaction force change point set by the setting means.
前記反力制御手段は、車両が前記地図情報に基づいて加速が要求される地点に存在する場合には、前記反力変化点に従った反力変化の開始を禁止する、請求項1から3のいずれかに記載の車両用運転補助装置。 Comprising storage means for storing map information;
The said reaction force control means prohibits the start of the reaction force change according to the said reaction force change point, when a vehicle exists in the point where acceleration is requested | required based on the said map information. The driving assistance device for a vehicle according to any one of the above.
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