CN115320373A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆的控制装置,其不使车辆的驾驶性降低就能够减轻驾驶员在加速器操作时的负担。车辆的控制装置推定加速器操作时的驾驶员的脚踝负荷,在脚踝负荷小的情况下,设定标准的第1驱动力特性,在脚踝负荷大的情况下,设定目标驱动力比第1驱动力特性小而能够减轻脚踝负荷的第2驱动力特性,基于目标驱动力来对车辆的驱动力进行控制,在该控制装置中,与设定了第1驱动力特性的情况下的目标驱动力相比,减小设定了第2驱动力特性的情况下的目标驱动力,减少设定了第1驱动力特性的情况下的与踏力对应地产生的车辆加速度相对于该踏力的比率和设定了第2驱动力特性的情况下的与踏力对应地产生的车辆加速度相对于该踏力的比率的差异。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置,其设定与驾驶员的加速踏板的踩踏操作对应的目标驱动力,基于所设定的目标驱动力来控制车辆的驱动力。
背景技术
专利文献1记载了一种车辆的动力传动系控制装置,其目的在于不使车辆构造复杂化就减轻驾驶员在加速踏板操作时的负担。该专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置基于驱动力特性来控制行驶时的驱动力,该驱动力特性表示与加速器开度(加速踏板的操作量)相应的目标驱动力。进一步,专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置具备检测驾驶员的驾驶姿势的传感器,基于该传感器的检测结果,推定驾驶员在加速踏板操作时的脚踝负担的大小。并且,在推定为驾驶员的脚踝负担比较小的情况下,将驱动力特性设定为“标准特性”。在推定为驾驶员的脚踝负担比较大的情况下,将驱动力特性变更为“修正特性”,该“修正特性”下的目标驱动力比“标准特性”下的目标驱动力小。
此外,在专利文献2中记载了一种汽车的踏板装置,其目的在于容易地调整加速踏板的初始角度、空转角度(play angle)。该专利文献2所记载的汽车的踏板装置具备电动致动器,该电动致动器对加速踏板位于初始位置时相对于地板的初始角度进行调整。构成为能够通过由该电动致动器进行加速踏板的初始角度、空转角度的调整,从而根据驾驶员的喜好来任意地设定加速踏板的踩踏角度与反作用力的关系。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-209791号公报
专利文献2:日本特开2005-301441号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述,在专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置中,推定驾驶员在加速踏板操作时的脚踝负担的大小。一般而言,在驾驶员将脚后跟放在地板上来对加速踏板进行操作的情况下,在低加速器开度(加速踏板的踩踏量少)的区域中,由驾驶员的脚掌和胫部所成的角度(脚踝角度)小。该脚踝角度小的状态下对于脚踝和腿部的肌肉的负荷比脚踝角度大的状态下的该负荷大。即,脚踝负担大。对此,在专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置中,在推定为驾驶员的脚踝负担比较大的情况下,对与加速器开度相应的目标驱动力进行规定的车辆的驱动力特性被从“标准特性”变更为“修正特性”。在“修正特性”下,与加速器开度区域相应的目标驱动力变为比“标准特性”下的目标驱动力小。当在“修正特性”下使目标驱动力变小时,驾驶员在为了得到驱动力而对加速踏板进行踩踏操作时,与在“标准特性”下进行操作的情况相比,会变为更多地踩踏加速踏板。其结果,在脚踝负担大的低加速器开度区域中对加速踏板进行操作的机会、频度减少。因此,通过将驱动力特性从如上述那样的“标准特性”向“修正特性”进行变更,驾驶员在加速踏板操作时的负担被减轻。
另外,在专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置中,如图1所示,加速器开度被设定为第1开度阈值(APO01)~第2开度阈值(APO02)的常用加速器开度区域中的“修正特性”的特性变化速度(驱动力特性线图的斜率B)与“标准特性”中的特性变化速度(驱动力特性线图的斜率A)相等。由此,将“标准特性”与“修正特性”的差异抑制为最小限度。另外,被认为即使是在基于“修正特性”来设定目标驱动力的情况下,也能够尽量加长能在常用加速器开度区域中使用的加速踏板行程。
然而,在专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置中,在将车辆的驱动力特性从“标准特性”变更为“修正特性”的情况下,会给驾驶员带来驱动力的不足感,其结果,有可能会使车辆的驾驶性降低。如上所述,专利文献1所记载的车辆的动力传动系控制装置在将驱动力特性从“标准特性”向“修正特性”变更的情况下,不改变特性变化速度地变更为目标驱动力变小的“修正特性”。其结果,常用加速器开度区域如图2中由朝右的箭头所示那样向加速器开度变高的方向(图2的右方)移动。因此,与“标准特性”相比,驾驶员会在“修正特性”下如图2中由向上的箭头所示那样在加速踏板的踏板载荷(踏力)更大的区域中进行加速踏板的操作。即,当驱动力特性从“标准特性”向“修正特性”变更时,驾驶员为了得到预定的驱动力,会以更大的加速器开度、且更大的踏力进行加速踏板操作。其结果,与加速器开度对应的特性变化速度保持不变,而加速踏板操作所需要的操作量和踏力会增大,因此,驾驶员会感觉车辆的驱动力好像不足。
本发明是着眼于上述的技术问题而想出的,目的在于提供一种车辆的控制装置,其不使车辆的驾驶性降低就能够减轻驾驶员在加速踏板操作时的负担。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述的目的,本发明为一种车辆的控制装置,所述车辆具备与车辆的驾驶员的踩踏操作的操作量对应的加速器开度越大、则对抗所述踩踏操作时的踏力的反作用力(踏板载荷)越增大的加速踏板,所述控制装置设定对与所述加速器开度相应的目标驱动力进行规定的驱动力特性,并且,根据就座于驾驶席的所述驾驶员的体态(日文:体勢)(例如驾驶姿势、体格、就座位置、座椅位置、脚的大小等),推定在所述踩踏操作时作用于所述驾驶员的脚踝和腿部的脚踝负荷,在推定出的所述脚踝负荷比预先确定的修正判定阈值小的情况下(在为标准的脚踝负荷的情况下),设定作为标准的(成为基准的)所述驱动力特性的第1驱动力特性,在推定出的所述脚踝负荷为所述修正判定阈值以上的情况下,设定作为能够减轻所述脚踝负荷的所述驱动力特性的第2驱动力特性,基于所设定的所述第1驱动力特性或者所述第2驱动力特性和所述加速器开度来算出所述目标驱动力,基于算出的所述目标驱动力来对所述车辆的驱动力进行控制,至少在常用加速器开度区域中,所述第2驱动力特性的所述目标驱动力比所述第1驱动力特性的所述目标驱动力小,所述常用加速器开度区域被确定为在从全闭到全开的所述加速器开度的全部开度区域中的经常使用的一部分区域,所述控制装置的特征在于,具备控制器,所述控制器推定所述脚踝负荷,设定所述第1驱动力特性或者所述第2驱动力特性,并且,算出所述目标驱动力,对所述车辆的驱动力进行控制,所述控制器具有加速感保持单元,所述加速感保持单元与在设定了所述第1驱动力特性的情况下根据所述加速器开度而算出的所述目标驱动力相比,减小在设定了所述第2驱动力特性的情况下根据所述加速器开度而算出的所述目标驱动力,并且,减少与所述踏力对应地产生的所述车辆的加速度(前后加速度)相对于所述踏力的比率在下述两种情况下的差异,即,设定了所述第1驱动力特性的情况,和设定了所述第2驱动力特性的情况。
另外,本发明中的所述加速感保持单元也可以构成为:通过在所述常用加速器开度区域中使所述第2驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率大于所述第1驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率(加速器开度-目标驱动力的曲线图上的斜率),从而减少所述差异。
另外,本发明中的所述加速感保持单元也可以构成为:基于推定出的所述脚踝负荷的大小,设定所述第2驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率。
另外,本发明中的所述车辆也可以具有能够变更并控制所述加速踏板的所述反作用力的反作用力致动器,所述加速感保持单元也可以构成为通过对所述反作用力致动器进行控制来使所述反作用力降低,从而减少所述差异。
并且,本发明中的所述加速感保持单元也可以构成为:基于推定出的所述脚踝负荷的大小,设定由所述反作用力致动器实现的所述反作用力的降低量。
发明的效果
在本发明的车辆的控制装置中,为了减轻驾驶员在加速踏板操作时的负担,特别是为了减轻对驾驶员的脚踝和腿部的肌肉的负荷,推定驾驶员在加速踏板操作时的脚踝负荷,根据该推定出的脚踝负荷的大小,设定车辆的驱动力特性。在推定出的脚踝负荷的大小为比修正判定阈值小的标准的脚踝负荷的情况下,设定规定标准的目标驱动力的第1驱动力特性。在推定出的脚踝负荷的大小成为修正判定阈值以上的情况下,设定规定比第1驱动力特性小的目标驱动力的第2驱动力特性。即,在推定为作用有修正判定阈值以上的大的脚踝负荷的情况下,驱动力特性被修正为使所规定的目标驱动力变小。通过设定目标驱动力变小的第2驱动力特性,驾驶员在为了得到驱动力而对加速踏板进行踩踏操作时,与在第1驱动力特性下进行操作的情况相比,会更多地踩踏加速踏板。其结果,在因脚踝角度小而脚踝负荷变大的低加速器开度(加速踏板踩踏量少)的区域中对加速踏板进行操作的机会、频度减少。因此,驾驶员在加速踏板操作时的负担被减轻。
如上所述,通过在推定为驾驶员的脚踝负荷大的情况下设定第2驱动力特性,与通常相比减小目标驱动力,从而能够减轻驾驶员的脚踝负荷。但是,当在第2驱动力特性下仅目标驱动力变小时,有可能会给驾驶员带来驱动力的不足感或者对加速感的违和感等,有可能使车辆的驾驶性降低。于是,在本发明的车辆的控制装置中,在设定第2驱动力特性的情况下,即,在对驱动力特性进行修正以使得规定的目标驱动力变小的情况下,减少在第1驱动力特性下与驾驶员的加速踏板操作时的踏力对应地产生的车辆的加速度(具体而言为前后加速度)相对于踏力的比率和在第2驱动力特性下与驾驶员的加速踏板操作时的踏力对应地产生的车辆的加速度(具体而言为前后加速度)相对于踏力的比率的差异。即,被控制成如上述那样的车辆的加速度相对于踏力的比率在设定了第1驱动力特性的情况下和设定了第2驱动力特性的情况下不会较大地不同。例如,通过使第2驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率大于第1驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率(具体而言为加速器开度-目标驱动力的曲线图上的斜率),从而如上述那样的差异被减少。或者,通过设置反作用力致动器,对反作用力致动器进行控制来使对驾驶员的踏力的反作用力降低,从而如上述那样的差异被减少。其结果,在为了减轻驾驶员的脚踝负荷而设定第2驱动力特性的情况下,在与通常相比而减小目标驱动力的同时,与未应用由本发明的车辆的控制装置实现的控制的情况相比,与驾驶员的踏力对应地产生的车辆的驱动力(或者加速度)的比率变大。即,设定了第1驱动力特性的情况下的车辆的加速度相对于驾驶员的踏力的比率与设定了第2驱动力特性的情况下的车辆的加速度相对于驾驶员的踏力的比率的差异变小。因此,即使是在设定如上述那样的第2驱动力特性的情况下,也能够防止给驾驶员带来驱动力的不足感、对加速感的违和感等。因此,根据本发明的车辆的控制装置,不使车辆的驾驶性降低就能够适当地减轻驾驶员在加速踏板操作时的负担。
附图说明
图1是用于对现有技术的控制内容和问题进行说明的图,是表示设定了标准特性(相当于本发明中的第1驱动力特性)的情况下的车辆的驱动力特性(加速器开度与目标驱动力的关系)、设定了修正特性(相当于本发明中的第2驱动力特性)的情况下的车辆的驱动力特性以及常用加速器开度区域等的图。
图2是用于对现有技术的控制内容和问题进行说明的图,是表示从标准特性变更为修正特性的情况下的常用加速器开度区域的变化和驾驶员操作的加速踏板的反作用力(踏板载荷)的变化的图。
图3是表示在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的结构和控制系统的一个例子的图。
图4是用于对在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的加速踏板和反作用力致动器的结构进行说明的图,是表示分开地形成了风琴式的加速踏板主体及传感器部和反作用力致动器的反作用力产生部的分体型的反作用力致动器的图。
图5是用于对在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的加速踏板和反作用力致动器的结构进行说明的图,是表示风琴式的加速踏板的传感器部和反作用力致动器的反作用力产生部形成为一体、分开地形成了风琴式的加速踏板主体和反作用力致动器的反作用力产生部的分体型的反作用力致动器的图。
图6是用于对在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的加速踏板和反作用力致动器的结构进行说明的图,是表示风琴式的加速踏板主体及传感器部和反作用力致动器的反作用力产生部形成为一体、兼用了加速踏板的杆和反作用力致动器的杆的一体型的反作用力致动器的图。
图7是用于对在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的加速踏板和反作用力致动器的结构进行说明的图,是风琴式的加速踏板主体及传感器部和反作用力致动器的反作用力产生部形成为一体、分开地设置了加速踏板的杆和反作用力致动器的杆的一体型的反作用力致动器的图。
图8是用于对在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的加速踏板和反作用力致动器的结构进行说明的图,是表示吊挂式(悬吊式)的加速踏板的传感器部和反作用力致动器的反作用力产生部形成为一体的一体型的反作用力致动器的图。
图9是用于对由本发明的车辆的控制装置执行的控制的一个例子(通过在第2驱动力特性下增大目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率来减少设定第1驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率与设定第2驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率的差异的例子)进行说明的流程图。
图10是用于说明在执行由图9的流程图所示的控制的情况下对车辆的驱动力特性(加速器开度与目标驱动力的关系)的修正(驱动力特性修正控制)的图。
图11是用于说明在执行了由图9的流程图所示的控制的情况下的常用加速器开度区域的变化、加速踏板的载荷变化量、常用加速器开度区域中的车辆加速度以及车辆加速度的变化梯度(加加速度)等的时间图。
图12是用于说明与驾驶员对加速踏板的踩踏操作的操作速度对应的车辆加速度、车辆加速度的变化梯度(加加速度)以及车辆加速度的变化梯度与加速踏板的反作用力(踏板载荷)的关系的时间图。
图13是用于对由体格(脚的大小)的差异导致的驾驶员感受的加速踏板的反作用力(踏板载荷)的变化进行说明的图。
图14是表示使用反作用力致动器来使加速踏板的反作用力(踏板载荷)变化的图像的图。
图15是用于对由本发明的车辆的控制装置执行的控制的其他例子(通过使用“反作用力致动器”使加速踏板的反作用力降低来减少设定了“第1驱动力特性”的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率与设定了“第2驱动力特性”的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率的差异的例子)进行说明的流程图。
图16是用于说明执行了由图15的流程图所示的控制的情况下的对车辆的驱动力特性(加速器开度与目标驱动力的关系)的修正的图。
图17是用于对执行了由图15的流程图所示的控制的情况下的常用加速器开度区域中的车辆加速度和车辆加速度的变化梯度(加加速度)进行说明的时间图。
图18是作为比较例来表示未执行本发明的驱动力特性修正控制的情况(执行了现有技术中的控制内容的控制的情况)下的常用加速器开度区域中的车辆加速度和车辆加速度的变化梯度(加加速度)等的时间图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,以下所示的实施方式不过是对本发明进行了具体化的情况下的一个例子,并不限定本发明。
在图3中示出在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve的驱动系统和控制系统的一个例子。图3所示的车辆Ve代表性地具备驱动力源(PWR)1、驱动轮2、加速踏板3、座椅(SEAT)4、检测部5以及控制器(ECU)6。
驱动力源1例如为汽油发动机、柴油发动机等内燃机,构成为输出的调整和启动以及停止等工作状态被以电的方式控制。若驱动力源1为汽油发动机,则节流阀的开度、燃料的供给量或喷射量、点火的执行及停止以及点火正时等被以电的方式控制。另外,若驱动力源1为柴油发动机,则燃料的喷射量、燃料的喷射正时或者例如EGR系统中的节流阀的开度等被以电的方式控制。或者,本发明的实施方式中的驱动力源1例如也可以是永磁体式的同步马达或者感应马达等电动马达。该情况下的电动马达例如也可以是所谓的电动发电机,该电动发电机兼具通过被供给电力来被驱动而输出马达转矩的作为原动机的功能、和通过接受来自外部的转矩而被驱动来产生电的作为发电机的功能。若为电动发电机,则转速、转矩或者作为原动机的功能与作为发电机的功能的切换等被以电的方式控制。
驱动轮2通过被传递驱动力源1输出的驱动转矩,产生车辆Ve的驱动力。在图3所示的实施方式中,驱动轮2经由变速器7、差速器8以及驱动轴9而连结于驱动力源1。此外,本发明的实施方式中的车辆Ve也可以是如图3所示的实施方式那样向前轮传递驱动转矩、在前轮产生驱动力的前轮驱动车。或者,车辆Ve也可以是例如经由传动轴(未图示)等向后轮传递驱动转矩、在后轮产生驱动力的后轮驱动车。或者,车辆Ve也可以是设置传动机构(未图示)、向前轮和后轮这两方传递驱动转矩、在前轮和后轮这两方产生驱动力的四轮驱动车。
在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve为以往一般的结构,具备用于驾驶员调整驱动力进行车辆Ve的加速操作的加速踏板3。通过加速踏板3被踩踏,与该加速踏板3的操作量(踩踏量或者加速器开度或加速器位置)对应地,节气门位置(例如汽油发动机的节流阀的开度或者柴油发动机的燃料喷射量)增大。其结果,驱动转矩增大,车辆Ve的驱动力增大。相反地,通过加速踏板3的踩踏返回(操作量减少或者加速器开度或加速器位置降低),节气门位置与该加速踏板3的操作量对应地降低。其结果,驱动转矩减少,车辆Ve的驱动力减少。另外,伴随着驱动力减少,车辆Ve的制动力增大。即,通过加速踏板3的踩踏返回,所谓的发动机制动起作用,车辆Ve的制动力增大。例如,内燃机的摩擦转矩、泵送损失成为对抗驱动转矩的阻力(制动转矩),在车辆Ve产生制动力。或者,在搭载电动马达来作为驱动力源1的情况下,电动马达作为再生制动器发挥功能,在车辆Ve产生再生制动力。
如上述的那样,加速踏板3通过驾驶员的操作来对车辆Ve的驱动力和制动力进行调整。如后述的那样,在该加速踏板3设置有用于检测驾驶员对加速踏板3的踩踏操作中的操作量、操作速度的加速器位置传感器5a。能够通过加速器位置传感器5a来检测加速踏板3的操作量或者踩踏量(即加速器开度、加速器位置)。另外,通过根据由加速器位置传感器5a检测到的加速踏板3的操作量检测加速踏板3的操作速度,能够判断驾驶员对加速踏板3的操作状态和操作方向。即,能够判断是处于由驾驶员踩踏加速踏板3的状态、还是处于由驾驶员返回加速踏板3的踩踏的状态。另外,本发明的实施方式中的加速踏板3也可以如后述的那样设置踏力传感器5b、表面压力传感器5g等。
进一步,在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve也可以对于加速踏板3设置反作用力致动器10。反作用力致动器10是用于变更并控制加速踏板3的反作用力的装置。该情况下的加速踏板3的反作用力是对抗驾驶员踩踏加速踏板3时的踏力的踏板载荷。例如如图4所示,反作用力致动器10具有反作用力产生部10a和杆10b。反作用力产生部10a安装于前围板(dash panel)11。反作用力产生部10a例如由电动致动器(未图示)或者液压致动器(未图示)等构成,经由杆10b向加速踏板3传递反作用力(踏板载荷)。该图4所示的加速踏板3是所谓的风琴式的加速踏板3,安装于地板面板12。加速踏板3具有踏板主体3a、传感器部3b以及杆3c。在传感器部3b例如设置有上述的加速器位置传感器5a、踏力传感器5b。另外,在传感器部3b设置有产生加速踏板3的反作用力的复位弹簧(未图示)等。例如构成为复位弹簧的作用力被作为加速踏板3的反作用力而经由杆3c传递至踏板主体3a。并且,该图4所示的反作用力致动器10为分开地形成加速踏板3的踏板主体3a以及传感器部3b和反作用力致动器10的反作用力产生部10a的、分体型的反作用力致动器10。
此外,反作用力致动器10不限定于如上述的图4所示那样的结构。例如如图5所示,也可以是风琴式的加速踏板3的传感器部3b和反作用力致动器10的反作用力产生部10a形成为一体或者一体地容纳于壳体(未图示)、分开地形成了加速踏板3的踏板主体3a和反作用力致动器10的反作用力产生部10a的分体型的反作用力致动器10。在该图5所示的实施方式中,加速踏板3的杆3c和反作用力致动器10的杆10b是兼用的。
另外,例如如图6所示,也可以是风琴式的加速踏板3的踏板主体3a以及传感器部3b和反作用力致动器10的反作用力产生部10a形成为一体或者一体地容纳于壳体(未图示)、兼用了加速踏板3的杆3c和反作用力致动器10的杆10b的一体型的反作用力致动器10。在该图6所示的实施方式中,反作用力致动器10安装于地板面板12。
另外,例如如图7所示,也可以是风琴式的加速踏板3的踏板主体3a以及传感器部3b和反作用力致动器10的反作用力产生部10a形成为一体或者一体地容纳于壳体(未图示)、分开地设置了加速踏板3的杆3c和反作用力致动器10的杆10b的一体型的反作用力致动器10。在该图7所示的实施方式中,反作用力致动器10安装于地板面板12。
并且,例如如图8所示,也可以是所谓的吊挂式(或者悬吊式)的加速踏板3的传感器部3b和反作用力致动器10的反作用力产生部10a形成为一体或者一体地容纳于壳体(未图示)的一体型的反作用力致动器10。在该图8所示的实施方式中,反作用力致动器10与加速踏板3的传感器部3b一起安装于地板面板12。这样,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,只要是设置有反作用力致动器10并能够控制加速踏板3的反作用力(踏板载荷)的结构,则无关加速踏板3的形式。即,无论是所谓的风琴式的加速踏板3、还是所谓的吊挂式(悬吊式)的加速踏板3,都能够作为本发明的实施方式中的车辆的控制装置的控制对象。
座椅4是驾驶员就座的驾驶席,配置在方向盘(未图示)和加速踏板3的正后方。如后述的那样,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,根据就座于驾驶席即座椅4的驾驶员的体态,推定作用于驾驶员的脚踝和腿部的脚踝负荷。为此,如后述的那样,在座椅4设置有座椅位置传感器5c和就座传感器5d。
检测部5是用于取得对车辆Ve进行控制时所需要的各种数据、信息的设备或者装置,例如包括电源部、微型计算机、传感器以及输入输出接口等。特别是,检测部5具有检测加速踏板3的操作量(即加速器位置或者加速器开度)的加速器位置传感器5a、和检测驾驶员对加速踏板3的踏力(踩踏载荷)的踏力传感器5b。另外,检测部5具有检测驾驶席(座椅4)中的可动部分的位置和状态(即座椅位置)的座椅位置传感器5c、和检测驾驶席(座椅4)上有无驾驶员、驾驶员的就座位置或者就座状态的就座传感器5d。除此之外,检测部5例如具有分别检测各车轮的转速的车轮转速传感器5e、和检测车辆Ve的加速度(特别是前后加速度)的加速度传感器5f。另外,也可以具有上述的踏力传感器5b以及用于推定驾驶员的加速踏板3的踩踏状态、脚的大小或者脚的尺寸等的表面压力传感器5g,或者具有上述的座椅位置传感器5c、就座传感器5d以及用于推定驾驶席上的驾驶员的体格和驾驶姿势等的图像识别摄像头5h。进一步,也可以具有利用红外线、可见光或者超声波等的人感传感器(未图示)、热成像摄像头(未图示)等。并且,检测部5与后述的控制器6电连接,将与如上述那样的各种传感器、设备、装置等的检测值或者算出值相应的电信号作为检测数据来输出给控制器6。
控制器6例如是将微型计算机作为主体而构成的电子控制装置,例如,本发明的实施方式中的控制器6主要分别对驱动力源1和变速器7的动作进行控制。另外,在设置如上述那样的反作用力致动器10的情况下,控制器6对反作用力致动器10的动作进行控制。由上述的检测部5检测或者算出的各种数据被输入到控制器6。控制器6使用所输入的各种数据以及预先存储的数据、计算式等来进行运算。与此同时,控制器6构成为输出其运算结果来作为控制指令信号,分别对如上述那样的驱动力源1和变速器7以及反作用力致动器10等的动作进行控制。
例如,控制器6基于由加速器位置传感器5a检测到的加速踏板3的操作量以及根据车轮转速传感器5e的检测值算出的车速,算出驱动力源1的目标驱动力(或者目标驱动转矩)。并且,基于该目标驱动力对驱动力源1的输出进行控制。另外,控制器6对由变速器7设定的变速比(或者变速挡)进行控制。进一步,控制器6例如基于踏力传感器5b、座椅位置传感器5c等的检测值或者检测结果,推定驾驶席上的驾驶员的体态或者姿势,根据该驾驶员的体态或者姿势推定驾驶员的脚踝负荷。并且,控制器6基于所推定的驾驶员的脚踝负荷,如后述的那样选择性地将第1驱动力特性和第2驱动力特性设定为规定车辆Ve的目标驱动力的驱动力特性。此外,在图3中示出设置有一个控制器6的例子,但控制器6例如也可以按进行控制的装置、设备或者按控制内容而设置有多个。
如前述的那样,本发明的实施方式中的车辆的控制装置的目的在于不使车辆Ve的驾驶性降低就减轻驾驶员在加速踏板3的踩踏操作中的负担。将为了实现这样的目的而由控制器6执行的控制的一个例子表示于图9的流程图。
图9的流程图所示的控制内容是由本发明的实施方式中的“加速感保持单元”执行的控制的一个例子,表示了如下的控制例:通过在第2驱动力特性下增大目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率,减少设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率与设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率的差异。
在图9的流程图中,首先,在步骤S1中,检测就座于驾驶席、即座椅4的驾驶员的体态(驾驶员驾驶姿势)。例如,检测或者检知驾驶员的驾驶姿势、体格、就座位置、座椅位置、脚的大小等。
在步骤S2中,推定驾驶员的脚踝负荷的大小。脚踝负荷是在驾驶员进行加速踏板3的踩踏操作时作用于驾驶员的脚踝和腿部的负荷。更具体而言,在本发明的实施方式中,将脚踝负荷定义为对驾驶员的脚踝和腿部的肌肉的负荷。如前述的那样,通常,驾驶员在操作加速踏板3的情况下,在将脚后跟放在地板上、将脚掌放在加速踏板3上的状态下踩踏加速踏板3。那时,驾驶员的脚掌与胫部之间的脚踝角度小的状态下对脚踝和腿部的肌肉的负荷比脚踝角度大的状态下的该负荷大。因此,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,例如根据在步骤S1中检测的驾驶员的体格、脚的大小、驾驶姿势等算出如上述那样的驾驶员的脚踝角度。然后,基于该脚踝角度的大小,推定脚踝负荷的大小。例如根据算出的脚踝角度的大小,定量地评定脚踝负荷的大小。脚踝角度越小,则脚踝负荷被推定为越大。
在步骤S3中,进行驱动力修正需要与否判定。具体而言,判断在步骤S2中推定的脚踝负荷是否为修正判定阈值以上。修正判定阈值是被作为用于判断是否需要对驱动力特性的修正(驱动力特性修正控制)的阈值而预先设定的,该驱动力特性规定与加速踏板3的操作量(以下记载为加速器开度)相应的目标驱动力。另外,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,第1驱动力特性和第2驱动力特性被选择性地设定为车辆Ve的驱动力特性,第1驱动力特性是标准的或者成为基准的驱动力特性,第2驱动力特性所规定的目标驱动力比该第1驱动力特性所规定的目标驱动力小。通常或者控制的开始当初,标准的第1驱动力特性被选择而设定为车辆Ve的驱动力特性。通过对该标准的第1驱动力特性进行修正,选择而设定第2驱动力特性。因此,在所推定的脚踝负荷比修正判定阈值小的情况下,判断为脚踝负荷为标准的大小、不需要修正驱动力特性。即,第1驱动力特性被设定为车辆Ve的驱动力特性。在所推定的脚踝负荷成为了修正判定阈值以上的情况下,判断为需要修正驱动力特性。即,作为车辆Ve的驱动力特性,判断为需要从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性。
上述的第1驱动力特性被设定为标准的驱动力特性,而第2驱动力特性被设定成为能够减轻驾驶员的脚踝负荷的驱动力特性。另外,在常用加速器开度区域设定第2驱动力特性。如图10所示,常用加速器开度区域被确定为在全闭(0)~全开的加速器开度的全部开度区域中的至少经常使用的一部分区域。在图10所示的实施方式中,从加速器开度APO1到比该加速器开度APO1大的加速器开度APO2为止的一部分的加速器开度的区域被设定为常用加速器开度区域。此外,在图10中,由特性线DC1(点划线)表示的驱动力特性为第1驱动力特性,由特性线DC2(实线)表示的驱动力特性为第2驱动力特性。特性线DC0(虚线)表示不执行本发明的实施方式中的驱动力特性修正控制的情况下(现有技术)的驱动力特性。
在由于推定出的“脚踝负荷”比修正判定阈值小而在该步骤S3中作出了否定性的判断的情况下,即,在判断为不需要修正驱动力特性的情况下,不执行以后的控制而暂时结束该图9的流程图所示的例程。而在由于推定出的“脚踝负荷”为修正判定阈值以上而在步骤S3中作出了肯定性的判断的情况下,即,在判断为需要修正驱动力特性的情况下,进入步骤S4。
在步骤S4中,算出加速器开度APO1下的目标驱动力。如图10所示,加速器开度APO1是成为常用加速器开度区域的起点(或者下限)的加速器开度。即,加速器开度APO1下的目标驱动力是由第2驱动力特性规定的目标驱动力,是能够减轻驾驶员的脚踝负荷的最小的目标驱动力。因此,该情况下的加速器开度APO1下的目标驱动力变为比在设定了第1驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力小。这样的能够减轻驾驶员的脚踝负荷的最小的目标驱动力,例如能够通过与以往同样的方法来求出。或者,也可以通过实车来基于行驶实验的结果、由模拟得到的解析结果等而预先进行设定。如后述的那样,在本发明的实施方式的驱动力特性修正控制中,将该加速器开度APO1下的目标驱动力作为起点,设定第2驱动力特性。
在步骤S5中,算出加速踏板3的载荷变化量。该情况下的加速踏板3的载荷变化量是伴随着车辆Ve的驱动力特性从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性而驾驶员感受的加速踏板3的反作用力(以下记载为踏板载荷)的变化量。具体而言,如图11的时间图所示,踏板载荷在时刻t1开始增大,在时刻t2以后,继续增大到加速器开度成为全开的时刻t5。另外,通过使车辆Ve的驱动力特性从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性,从加速器开度APO1到加速器开度APO2为止的范围的加速器开度被设定为常用加速器开度区域。即,当第2驱动力特性被设定为车辆Ve的驱动力特性时,如图11中由向上的虚线的箭头所示,常用的加速器开度的区域向加速器开度变大的方向变化。伴随于此,如图11中由向上的实线的箭头所示,与预定的常用的加速器开度对应的踏板载荷向增大的方向变化。该增大前的踏板载荷和与增大后的加速器开度APO1对应的踏板载荷的差值是在该步骤S5中算出的加速踏板3的载荷变化量。因此,能够在从成为预定的常用的加速器开度的时刻t2到成为加速器开度APO1的时刻t3为止的期间中通过算出踏板载荷的增加量来求出该加速踏板3的载荷变化量,。
然后,在步骤S6中算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量,修正车辆Ve的驱动力特性。即,执行驱动力特性修正控制,车辆Ve的驱动力特性被从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性。具体而言,如前述的那样,与在设定了第1驱动力特性的情况下根据加速器开度算出的目标驱动力相比,在设定了第2驱动力特性的情况下根据加速器开度算出的目标驱动力降低。与此同时,设定第2驱动力特性以使得设定了第1驱动力特性的情况下的与驾驶员的踏力对应地产生的车辆加速度相对于踏力的比率和设定了第2驱动力特性的情况下的与驾驶员的踏力对应地产生的车辆加速度相对于踏力的比率的差异减少。即,算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量。
更具体而言,在常用加速器开度区域中,设定第2驱动力特性,以使得第2驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率(即图10所示的特性线DC1的斜率D)变为比第1驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率(即图10所示的特性线DC1的斜率C)大。
上述的常用加速器开度区域中的驱动力修正量,是例如活用与驾驶员的加速踏板3的踩踏操作对应地变化的车辆加速度(车辆Ve的前后加速度)的变化梯度即车辆Ve的加加速度(jerk)来算出的。在驾驶员对加速踏板3进行踩踏操作的情况下,车辆加速度与该踩踏操作相应地变化。另外,产生与踩踏操作的操作速度对应的车辆Ve的加加速度。驾驶员不觉得违和感地感觉为自然的车辆Ve的加加速度,根据驾驶员感受的踏板载荷而变化。例如,在驾驶员感受的踏板载荷为标准的(中等程度的)大小的情况下驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度,在图12的时间图中被表示为表示车辆加速度的变化的加速度线AL1(实线)的时刻t11~时刻t12的期间中的斜率。而在驾驶员感受的踏板载荷比标准的踏板载荷大的情况下驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度,在图12的时间图中被表示为表示车辆加速度的变化的加速度线AL2(点划线)的时刻t11~时刻t12的期间中的斜率。另外,在驾驶员感受的踏板载荷比标准的踏板载荷小的情况下驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度,在图12的时间图中被表示为表示车辆加速度的变化的加速度线AL3(双点划线)的时刻t11~时刻t12的期间中的斜率。驾驶员感受的踏板载荷越大,驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度越大。因此,在驾驶员感受的踏板载荷比标准大的情况下,通过设定车辆Ve的驱动力特性(或者加速度特性)以成为比标准大的加加速度,能够不给驾驶员带来违和感地使之感受到自然的加速感。另外,在驾驶员感受的踏板载荷比标准小的情况下,通过设定车辆Ve的驱动力特性(或者加速度特性)以成为比标准小的加加速度,能够不给驾驶员带来违和感而使之感受到自然的加速感。
因此,在步骤S6中,考虑驾驶员感受的踏板载荷,算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量,以成为驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度。另外,驾驶员感受的踏板载荷根据驾驶员的体格、脚的尺寸而变化。例如如图13中由点划线所示,在驾驶员的体格小、脚的尺寸也小的情况下,驾驶员感受的踏板载荷与加速器开度即驾驶员操作加速踏板时的操作量对应地变大。在驾驶员的体格小、脚的尺寸比标准的尺寸小的情况下,在驾驶员将脚后跟作为支点来用脚掌踩踏加速踏板3时,与标准的尺寸相比,踏力的作用点更靠近脚后跟侧的支点。因此,踏力的作用点与支点之间的距离变短,相应地,驾驶员感受的踏板载荷变大。因此,在本发明的实施方式的驱动力特性修正控制中,也考虑与驾驶员的体格、脚的尺寸相应地变化的踏板载荷,算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量,以成为驾驶员感觉为自然的车辆Ve的加加速度。
通过如上述那样算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量,将第2驱动力特性设定为车辆Ve的驱动力特性,在常用加速器开度区域中产生的车辆Ve的加加速度变化。如图11的时间图所示,在时刻t3~时刻t4的期间中加速器开度增大的常用加速器开度区域中,由点划线表示的车辆加速度的斜率E表示将第1驱动力特性设定为驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度。而由实线表示的车辆加速度的斜率F表示将第2驱动力特性设定为驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度。在该图11的时间图中,车辆加速度的斜率F变为比车辆加速度的斜率E大。即,设定了第2驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度变为比设定了第1驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度大。
此外,图11的时间图中的时刻t3是加速器开度成为加速器开度APO1的点,该加速器开度APO1为常用加速器开度区域的起点。如前述的那样,在设定了第2驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力比在设定了第1驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力低。因此,如图11的时间图所示,时刻t3的设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度比设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度小。即,在常用加速器开度区域中,设定目标驱动力比第1驱动力特性小的第2驱动力特性。通过在常用加速器开度区域中设定这样的第2驱动力特性,驾驶员会为了得到驱动力而比以第1驱动力特性进行操作的情况下大或强地踩踏加速踏板3。其结果,在脚踝角度小的状态下操作加速踏板3的机会、频度减少。因此,驾驶员对加速踏板3进行踩踏操作时的驾驶员的脚踝负荷被减轻。
另外,如图11的时间图所示,在第2驱动力特性中,通过在加速器开度成为加速器开度APO1的时刻t3使目标驱动力比第1驱动力特性下的目标驱动力小,所产生的车辆加速度也变小。然后,通过使加加速度比第1驱动力特性下的加加速度大,在常用加速器开度区域的时刻t3~时刻t4的期间中,设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度与设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度之差逐渐变小。然后,在常用加速器开度区域结束的时刻t4~加速器开度成为全开或者成为比加速器开度APO2大的预定的加速器开度的时刻t5,设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度与设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度一致。因此,在设定了第2驱动力特性的情况下,虽然在时刻t5的前后,加加速度的大小变化,但与例如如现有技术那样加加速度的大小在第1驱动力特性和第2驱动力特性中不变化的情况相比,该时刻t5前后的加加速度之差变小。因此,在加速器开度偏离常用加速器开度区域时,车辆Ve的驱动力、加速度的变化因加加速度变化的增大而增大所导致的给驾驶员带来违和感这一状况得到抑制。
在步骤S6中算出常用加速器开度区域中的驱动力修正量并基于该驱动力修正量来修正车辆Ve的驱动力特性时,即,当第2驱动力特性被设定为车辆Ve的驱动力特性时,然后暂时结束图9的流程图所示的例程。
在图14~图17中示出由本发明的实施方式中的车辆的控制装置执行的驱动力特性修正控制的其他实施方式。如前述的那样,在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve也可以具有能够对于加速踏板3变更并控制踏板载荷的反作用力致动器10。如图14所示,通过使用反作用力致动器10,能够使驾驶员操作加速踏板3时的踏板载荷即加速踏板3的反作用力任意地变化。
在图15的流程图中示出如下控制例,该控制例是由本发明的实施方式中的“加速感保持单元”执行的控制的其他例子,该控制例为:通过使用反作用力致动器10使加速踏板3的踏板载荷降低,从而减少设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率与设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于踏力的比率的差异。此外,图15的流程图中的步骤S11~步骤S15是与前述的图9的流程图中的步骤S1~步骤S5相同的控制内容。
在图15的流程图中,当与前述的图9的流程图所示的实施方式同样地执行步骤S11~步骤S15的控制后,在步骤S16中,通过对反作用力致动器10进行控制,从而变更加速踏板3的踏板载荷。具体而言,与在设定了第1驱动力特性的情况下根据加速器开度算出的目标驱动力相比,在设定了第2驱动力特性的情况下根据加速器开度算出的目标驱动力降低。与此同时,加速踏板3的踏板载荷降低,以使得设定了第1驱动力特性的情况下的与驾驶员的踏力对应地产生的车辆加速度相对于踏力的比率和设定了第2驱动力特性的情况下的与驾驶员的踏力对应地产生的车辆加速度相对于踏力的比率的差异减少。
更具体而言,在常用加速器开度区域中设定使根据加速器开度算出的目标驱动力降低的第2驱动力特性。在该情况下,首先,算出加速器开度APO1下的目标驱动力。与前述的图9的流程图所示的实施方式同样地,加速器开度APO1下的目标驱动力是由第2驱动力特性规定且能够减轻驾驶员的脚踝负荷的最小的目标驱动力。因此,加速器开度APO1下的目标驱动力比在设定了第1驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力小。如前述的那样,能够减轻驾驶员的脚踝负荷的最小的目标驱动力例如能够通过与以往同样的方法来求出。或者,也可以通过实车来基于行驶实验的结果、由模拟实现的解析结果等而预先设定。并且,如图16所示,将加速器开度APO1下的目标驱动力作为起点,设定特性线的斜率与第1驱动力特性相等的第2驱动力特性。在图16中,由特性线DC11(点划线)表示的驱动力特性是第1驱动力特性,由特性线DC12(实线)表示的驱动力特性是第2驱动力特性。
通过上述的反作用力致动器10实现的踏板载荷的降低量,例如基于在步骤S15中算出的加速踏板3的载荷变化量来设定。如图17的时间图所示,驾驶员对加速踏板3进行踩踏操作时的踏板载荷在时刻t11开始增大,在时刻t12以后,继续增大到加速器开度成为全开或者成为比加速器开度APO2大的预定的加速器开度的时刻t15。另外,通过车辆Ve的驱动力特性从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性,从加速器开度APO1到加速器开度APO2为止的范围的加速器开度被设定为常用加速器开度区域。即,当第2驱动力特性被设定为车辆Ve的驱动力特性时,如图17中由向上的虚线的箭头所示,常用的加速器开度的区域向加速器开度变大的方向变化。与此相伴,如图17中由向上的实线的箭头所示,与预定的常用的加速器开度对应的踏板载荷向增大的方向变化。该增大前的踏板载荷和与增大后的加速器开度APO1对应的踏板载荷的差值为在步骤S15中算出的加速踏板3的载荷变化量。在该图17的时间图所示的实施方式中,设定由反作用力致动器10实现的踏板载荷的降低量,以成为与加速踏板3的载荷变化量即因车辆Ve的驱动力特性从第1驱动力特性变更为第2驱动力特性而增大的踏板载荷的变化量同等的变化量。
另外,对于由反作用力致动器10实现的踏板载荷的降低量,也可以基于推定出的驾驶员的脚踝负荷的大小来适当地设定。例如在步骤S12中推定的驾驶员的脚踝负荷的大小越大,则越增多由反作用力致动器10实现的踏板载荷的降低量。如前述的那样,驾驶员感受的踏板载荷根据驾驶员的体格、脚的尺寸而变化。因此,驾驶员操作加速踏板3时的驾驶员的脚踝负荷也根据驾驶员的体格、脚的尺寸而变化。因此,通过基于在步骤S12中推定的驾驶员的脚踝负荷的大小来设定由反作用力致动器10实现的踏板载荷的降低量,能够执行考虑了驾驶员的体格、脚的尺寸的适当的反作用力致动器10的控制。
如上所述,在使由反作用力致动器10实现的踏板载荷降低而将第2驱动力特性设定为车辆Ve的驱动力特性的情况下,在常用加速器开度区域中产生的车辆Ve的加加速度,相对于在将第1驱动力特性设定为车辆Ve的驱动力特性的情况下产生的车辆Ve的加加速度不变化。即,如图17的时间图所示,在时刻t13~时刻t14的期间中加速器开度增大的常用加速器开度区域中,由点划线表示的车辆加速度的斜率G表示将第1驱动力特性设定为驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度。而由实线表示的车辆加速度的斜率H表示将第2驱动力特性设定为驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度。在该图17的时间图中,车辆加速度的斜率G与车辆加速度的斜率H彼此相等。即,设定了第2驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度与设定了第1驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度相等。
此外,图17的时间图中的时刻t13是加速器开度成为加速器开度APO1的点,该加速器开度APO1为常用加速器开度区域的起点。如前述的那样,在设定了第2驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力比在设定了第1驱动力特性的情况下与加速器开度APO1对应地算出的目标驱动力低。因此,如图17的时间图所示,时刻t13的设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度比设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度小。
当在步骤S16中,使所规定的目标驱动力低于第1驱动力特性下的目标驱动力的第2驱动力特性被设定为车辆Ve的驱动力特性,与此同时,加速踏板3的踏板载荷降低时,然后,暂时结束由该图15的流程图表示的例程。
如上所述,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,为了在驾驶员对加速踏板3进行踩踏操作时减轻作用于驾驶员的负担,特别是为了减轻对驾驶员的脚踝和腿部的肌肉的负荷,推定驾驶员在加速踏板操作时的脚踝负荷。并且,根据该推定出的脚踝负荷的大小,设定车辆Ve的驱动力特性。在推定出的脚踝负荷的大小为比修正判定阈值小的、标准的脚踝负荷的情况下,设定规定标准的目标驱动力的第1驱动力特性。在推定出的脚踝负荷的大小成为修正判定阈值以上的情况下,设定规定比第1驱动力特性小的目标驱动力的第2驱动力特性。即,在推定为作用有修正判定阈值以上的大的脚踝负荷的情况下,驱动力特性被修正以使得规定的目标驱动力变小。在上述的本发明的实施方式中,通过设定第2驱动力特性,至少与成为常用加速器开度区域的起点的加速器开度APO1对应的目标驱动力比通常低。通过这样设定目标驱动力变小的第2驱动力特性,驾驶员在为了得到驱动力而对加速踏板3进行踩踏操作时,会与以第1驱动力特性进行操作的情况相比更多地踩踏加速踏板3。其结果,在因脚踝角度小而脚踝负荷变大的加速器开度的区域(加速踏板3的踩踏量少的区域)中对加速踏板3进行操作的机会、频度减少。因此,根据本发明的实施方式中的车辆的控制装置,能够减轻驾驶员对加速踏板3进行踩踏操作时的驾驶员的脚踝负荷。
此外,作为比较例,在图18的时间图中示出不执行本发明的实施方式中的驱动力特性修正控制的情况下(例如执行了如前述的专利文献1所记载那样的现有技术的控制的情况下)的常用加速器开度区域中的车辆加速度和车辆加速度的变化梯度(加加速度)等。在不执行本发明的实施方式的驱动力特性修正控制的现有技术中,在图18的时间图中,在时刻t23~时刻t24的期间,由点划线表示的车辆加速度的斜率I表示设定了标准的驱动力特性(本发明的实施方式中的第1驱动力特性或者现有技术中的标准特性)的情况下的车辆Ve的加加速度。而由实线表示的车辆加速度的斜率J表示为了减轻驾驶员的脚踝负荷而修正了驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度。在不执行本发明的实施方式中的驱动力特性修正控制的情况下,如图18的时间图所示,车辆加速度的斜率J与车辆加速度的斜率I相等。即,即使是在修正了驱动力特性的情况下,车辆Ve的加加速度也相对于设定了修正前的标准的驱动力特性的情况下的车辆Ve的加加速度不变化。因此,在不执行本发明的实施方式中的驱动力特性修正控制的情况下,虽然通过修正驱动力特性来减小目标驱动力能够减轻驾驶员的脚踝负荷,但有可能给驾驶员带来驱动力的不足感、对加速感的违和感等。即,如前述的那样,与加速器开度对应的车辆Ve的加加速度(即,驱动力特性的变化速度或者加速度特性的变化速度)保持不变,加速踏板3的踩踏操作所需要的操作量和踏力增大,因此,有可能会给驾驶员带来驱动力的不足感、违和感。
与此相对,在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,在设定第2驱动力特性的情况下,即,在修正驱动力特性以使得所规定的目标驱动力变小的情况下,在第1驱动力特性下与驾驶员操作加速踏板3时的踏力对应地产生的车辆加速度(具体而言为车辆Ve的前后加速度)相对于踏力的比率和在第2驱动力特性下与驾驶员操作加速踏板3时的踏力对应地产生的车辆加速度相对于踏力的比率的差异减少。即,被控制成如上述那样的车辆加速度相对于踏力的比率在设定了第1驱动力特性的情况下和设定了第2驱动力特性的情况下不会较大地不同。例如,如由图9的流程图所示的实施方式那样,通过使第2驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率(即由前述的图10所示的特性线DC2的斜率D)比第1驱动力特性下的目标驱动力的增加量相对于加速器开度的增加量的比率(即由前述的图10所示的特性线DC1的斜率C)大,由此减少如上述那样的差异。或者,通过如由图15的流程图所示的实施方式那样,对加速踏板3设置反作用力致动器10,对该反作用力致动器10进行控制来降低对驾驶员的踏力的反作用力,从而减少如上述那样的差异。
因此,在为了减轻驾驶员的脚踝负荷而设定第2驱动力特性的情况下,使目标驱动力比通常小,并且与不执行本发明的实施方式中的驱动力特性修正控制的情况相比,与驾驶员的踏力对应地产生的车辆Ve的驱动力(或者加速度)的比率变大。即,设定了第1驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于驾驶员的踏力的比率与设定了第2驱动力特性的情况下的车辆加速度相对于驾驶员的踏力的比率的差异变小。因此,即使是在设定如上述那样的第2驱动力特性的情况下,也能够防止给驾驶员带来驱动力的不足感、对加速感的违和感等。因此,根据本发明的实施方式中的车辆的控制装置,不使车辆Ve的驾驶性降低就能够适当地减轻驾驶员在操作加速踏板3时的负担。
附图标记的说明
1 驱动力源(PWR)
2 驱动轮
3 加速踏板
3a (加速踏板的)踏板主体
3b (加速踏板的)传感器部
3c (加速踏板的)杆
4 驾驶席(SEAT)
5 检测部
5a (检测部的)加速器位置传感器
5b (检测部的)踏力传感器
5c (检测部的)座椅位置传感器
5d (检测部的)就座传感器
5e (检测部的)车轮转速传感器
5f (检测部的)加速度传感器
5g (检测部的)表面压力传感器
5h (检测部的)图像识别摄像头
6 控制器(ECU)
7 变速器
8 差速器
9 驱动轴
10 反作用力致动器
10a (反作用力致动器的)反作用力产生部
10b (反作用力致动器的)杆
11 前围板
12 地板面板
Ve 车辆。
Claims (5)
1.一种车辆的控制装置,所述车辆具备加速踏板,与车辆的驾驶员的踩踏操作的操作量对应的加速器开度越大,所述加速踏板对抗所述踩踏操作时的踏力的反作用力越增大,所述控制装置设定对与所述加速器开度相应的目标驱动力进行规定的驱动力特性,并且,根据就座于驾驶席的所述驾驶员的体态,推定在所述踩踏操作时作用于所述驾驶员的脚踝和腿部的脚踝负荷,在推定出的所述脚踝负荷比预先确定的修正判定阈值小的情况下,设定作为标准的所述驱动力特性的第1驱动力特性,在推定出的所述脚踝负荷为所述修正判定阈值以上的情况下,设定作为能够减轻所述脚踝负荷的所述驱动力特性的第2驱动力特性,基于所设定的所述第1驱动力特性或者所述第2驱动力特性和所述加速器开度来算出所述目标驱动力,基于算出的所述目标驱动力来对所述车辆的驱动力进行控制,在常用加速器开度区域中,所述第2驱动力特性的所述目标驱动力比所述第1驱动力特性的所述目标驱动力小,所述常用加速器开度区域被确定为在从全闭到全开的所述加速器开度的全部开度区域中的至少经常使用的一部分区域,
所述控制装置的特征在于,
所述控制装置具备控制器,所述控制器推定所述脚踝负荷,设定所述第1驱动力特性或者所述第2驱动力特性,并且,算出所述目标驱动力,对所述车辆的驱动力进行控制,
所述控制器具有加速感保持单元,所述加速感保持单元与在设定了所述第1驱动力特性的情况下根据所述加速器开度而算出的所述目标驱动力相比,减小在设定了所述第2驱动力特性的情况下根据所述加速器开度而算出的所述目标驱动力,并且,减少设定了所述第1驱动力特性的情况下的与所述踏力对应地产生的所述车辆的加速度相对于所述踏力的比率和设定了所述第2驱动力特性的情况下的与所述踏力对应地产生的所述加速度相对于所述踏力的比率的差异。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述加速感保持单元通过在所述常用加速器开度区域中使所述第2驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率大于所述第1驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率,从而减少所述差异。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述加速感保持单元基于推定出的所述脚踝负荷的大小,设定所述第2驱动力特性下的所述目标驱动力的增加量相对于所述加速器开度的增加量的比率。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述车辆具有能够变更并控制所述加速踏板的所述反作用力的反作用力致动器,
所述加速感保持单元通过对所述反作用力致动器进行控制来使所述反作用力降低,从而减少所述差异。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置,其特征在于,
所述加速感保持单元基于推定出的所述脚踝负荷的大小,设定由所述反作用力致动器实现的所述反作用力的降低量。
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