JP2006062453A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の操作性を向上させた車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】 車両の速度を検出する車速センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、アクセルペダルの踏込みに対して反力を発生する反力発生手段と、を備える車両用制御装置であって、反力発生手段は、車速センサからの車速およびアクセル検出手段からのアクセルペダルの踏込み量に基づいて、アクセルペダルの反力を発生する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、操作性を向上させた車両用制御装置に関する。

従来、運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、車両に減速度を付加する減速度付加手段と、アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて減速度付加手段により付加する減速度を調整する制御部とを備え、減速度付加手段は車速及び機関回転数に基づいて、減速度の付加を調整する車両用減速度制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３１５６２５号公報

しかしながら、上記従来の車両用減速度制御装置においては、車速および機関回転数に基づいて、減速度の付加を調整するのみで、車速及びアクセルペダルの踏込み量に応じてアクセルペダルの反力を調整していない。これにより、車両の操作性を十分考慮した車両用制御装置とは言い難い。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両の操作性を向上させた車両用制御装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の速度を検出する車速センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、上記アクセルペダルの踏込みに対して反力を発生する反力発生手段と、を備える車両用制御装置であって、上記反力発生手段は、上記車速センサからの車速および上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記アクセルペダルの反力を発生することを特徴とする車両用制御装置である。

この一態様によれば、上記反力発生手段は、上記車速センサからの車速および上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記アクセルペダルの反力を発生する。これにより、上記車速及び上記アクセルペダルの踏込み量に応じた上記アクセルペダルの反力を発生させることができ、車両の操作性が向上する。

また、この一態様において、上記車速センサからの車速が０であるとき、上記反力発生手段は上記アクセルペダルの反力を上記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で増加させるのが好ましい。これにより、運転者が上記アクセルペダルを踏込んだとき、操作上の違和感がなくなり車両の操作性が向上する。

さらに、この一態様において、上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記車両に駆動力を発生させる駆動力発生手段を更に備え、上記車速センサからの車速が０より大きく、上記駆動力発生手段により上記車両に駆動力が発生しているとき、上記反力発生手段は上記アクセルペダルの反力を上記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で増加させるのが好ましい。

この一態様において、上記駆動力発生手段により上記車両に駆動力が発生しているとき、上記車速が０のときと上記車速が０より大きいときの、上記アクセルペダルの踏込み量と上記アクセルペダルの反力との関係が同一であるのが好ましい。これにより、車両停止状態と車両走行状態において車両操作上の違和感を排除して、車両操作性を向上させ、安全性も確保される。

なお、この一態様において、例えば上記駆動力発生手段は上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量が所定値以上のとき、上記車両に駆動力を発生する。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の速度を検出する車速センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、上記車速センサからの車速及び上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記車両に制動力を付加する制動力付加手段と、を備える車両用制御装置であって、上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記車両に駆動力を発生させる駆動力発生手段を更に備え、上記車速センサからの車速が０より大きく、上記駆動力発生手段により上記車両に駆動力が発生しているとき、上記制動力付加手段は上記制動力を上記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で減少させて、付加することを特徴とする車両用制御装置である。

この一態様によれば、上記車速センサからの車速が０より大きく、上記駆動力発生手段により上記車両に駆動力が発生しているとき、上記制動力付加手段は上記制動力を上記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で減少させて、付加する。これにより、車両走行状態において上記車両には上記制動力が付加されるが、上記車両に上記駆動力が発生しているときには上記制動力が付加されない。したがって、車両走行中のブレーキの応答性を向上させつつ、アクセルの応答性を確保できる。すなわち、車両の操作性を向上させることができる。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の速度を検出する車速センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、上記車速センサからの車速および上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、上記車両に制動力を付加する制動力付加手段と、を備える車両用制御装置であって、上記車速センサからの車速が０で、かつ上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量が０の状態で、上記制動力付加手段は上記車両がクリープ状態で停止するような上記制動力を付加することを特徴とする車両用制御装置である。

この一態様によれば、上記車速センサからの車速が０で、かつ上記アクセル検出手段からの上記アクセルペダルの踏込み量が０の状態で、上記制動力付加手段は上記車両がクリープ状態で停止するような上記制動力を付加することを特徴とする車両用制御装置である。これにより、車両のクリープ状態において、例えばブレーキペダルを踏込む又は、パーキングブレーキを使用することなく、簡易に車両を停止させることができる。すなわち、車両の操作性が向上する。なお、この一態様において、上記クリープ状態とは、例えば、オートマッチ車両において、シフトレバーがＤレンジ切り替えられ、上記アクセルペダルを踏込まなくとも、車輪に駆動力が生じている状態をいう。

本発明によれば、車両の操作性を向上させた車両用制御装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用制御装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用制御装置のブロック図である。図２は、本実施例に係る車両用制御装置のシステム構成図である。図１及び図２に示すように、本実施例に係る車両用制御装置２は、車両の速度を検出する車速センサ４と、アクセルペダル１２の踏込み量を検出するアクセル検出手段５とを備えている。車速センサ４およびアクセル検出手段５には、車速センサ４からの車速およびアクセル検出手段５からのアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、車両に制動力を付加する制動力付加手段６が接続されている。また、車速センサ４およびアクセル検出手段５には、アクセルペダル１２の踏込みに対して反力を発生する反力発生手段８が接続されている。さらに、アクセル検出手段５に接続され、アクセル検出手段５からのアクセルペダルの踏込み量に基づいて、車両に駆動力を発生させるエンジン等の駆動力発生手段１０が、制動力付加手段６および反力発生手段８に接続されている。ここで、車両に駆動力が発生しているとは、車輪に回転力が加わっている状態をいう。

アクセル検出手段５はアクセルペダル１２の踏込み量を検出するアクセルストロークセンサ１４を有している。エンジン１０はアクセルストロークセンサ１４により検出されたアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、車両に駆動力を発生させる。エンジン１０はアクセルストロークセンサ１４により検出されたアクセルペダル１２の踏込み量が所定値θ１以上である場合、車両に駆動力を発生させる。なお、エンジン１０は、アクセルストロークセンサ１４により検出されたアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、車両に駆動力を発生させるが、エンジン１０は車速センサ４等の車両に搭載された他のセンサからの情報に基づいて、車両に駆動力を発生させてもよい。また、エンジン１０はアクセルストロークセンサ１４からのアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、前輪１８（ＦＲおよびＦＬ）、後輪２０（ＲＲおよびＲＬ）の夫々に駆動力を与える。

反力発生手段８は、傾動自在に取り付けられたアクセルペダル１２の踏込みに対して反力を発生させる荷重コントローラ１６を有している。

荷重コントローラ１６は車速センサ４からの車速およびアクセルストロークセンサ１４からのアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、アクセルペダル１２の踏込みに対して反力を発生させる。

制動力付加手段６は、前輪１８および後輪２０の夫々に制動力を付加するブレーキ機構２２と、ブレーキ機構２２の制動力を制御するブレーキ制御部２４とを有している。ブレーキ機構２２は、前輪１８及び後輪２０の夫々に設けられた制動用のホイルシリンダと、各ホイルシリンダに油圧を供給し、モータにより駆動されるポンプと、各ホイルシリンダとポンプとを接続する作動液ラインに設けられたソレノイドバルブとから構成される。また、各ホイルシリンダの油液はソレノイドバルブが設けられた作動液ラインを介して、リザーバタンクに戻される。さらに、マスタシリンダのピストン軸に接続されたブレーキペダルには、ブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキストロークセンサが取り付けられ、ブレーキストロークセンサはブレーキ制御部２４に接続されている。ブレーキ制御部２４はブレーキストロークセンサからのブレーキペダルの踏込み量に基づいて、ポンプおよびソレノイドバルブ等を制御し、さらに各ホイルシリンダの油圧を制御して、ブレーキ機構２２の制動力を制御する。

通常、ブレーキストロークセンサからのブレーキペダルの踏込み量に基づいて、ブレーキ制御部２４は車両の制動力を制御しているが、車両の操作性向上、いわゆるイージードライブを目的として、ブレーキ制御部２４は車速センサ４からの車速、及びアクセルストロークセンサ１４からのアクセルペダル１２の踏込み量に基づいて、自動的に車両に制動力を付加している。

次に荷重コントローラ１６がアクセルペダル１２の踏込みに対して反力を発生させる作用について説明する。

図３（ａ）は、車両停止状態におけるアクセルペダル１２の踏込み量とアクセルペダル１２の反力、ブレーキ機構２２の制動力、及びエンジン１０の駆動力との関係を示す図である。図３（ｂ）は、車両走行状態おけるアクセルペダル１２の踏込み量とアクセルペダル１２の反力、ブレーキ機構２２の制動力、及びエンジン１０の駆動力との関係を示す図である。なお、図３（ａ）及び（ｂ）において、横軸はアクセルペダル１２の踏込み量（ｄｅｇ）を示し、縦軸はアクセルペダル１２の反力、ブレーキ機構２２の制動力、及びエンジン１０の駆動力を示している。

図３（ａ）に示すように、車速センサ４からの車速が０で、車両停止状態にあるとき、荷重コントローラ１６はアクセルペダル１２の反力をアクセルペダル１２の踏込み量に正比例関係で増加させる。これにより、運転者がアクセルペダル１２を踏込んだときの違和感を低減でき、車両の操作性が向上する。また、運転者により車両停止状態からアクセルペダル１２が踏込まれるとき、アクセルペダル１２は通常ゆっくり踏込まれる為、荷重コントローラ１６は運転者の足の自重に負けない適度なアクセルペダル１２の反力を発生させる。さらに、図３（ｂ）に示すように、車両走行状態にあり車速センサ４からの車速が０より大きく、アクセルストロークセンサ１４からのアクセルペダル１２の踏込み量が所定値θ１より小さいとき（エンジン１０の駆動力が発生していないとき）、荷重コントローラ１６は運転者の足の重さでアクセルペダル１２の踏込み量が所定値θ１に到達するようなアクセルペダル１２の反力を発生する。例えば、図３（ｂ）に示す如く、アクセルペダル１２の踏込み量が０からθ１の間において、アクセルペダル１２の踏込み量とアクセルペダル１２の反力との関係式は、関係式の傾きが最初は小さく、途中から大きくなるような２段折れの直線を描く。

なお、アクセルペダル１２の踏込み量が所定値θ１以上の状態（エンジン１０の駆動力が発生している状態）で、荷重コントローラ１６は車両停止状態と車両走行状態とにおいて、アクセルペダル１２の踏込み量に対し同一のアクセルペダル１２の反力を発生させる。これにより、車両停止状態と車両走行状態において車両操作上の違和感を排除して、車両操作性を向上させ、安全性も確保される。

次にブレーキ制御部２４がブレーキ機構２２の制動力を制御し、車両が制動される作用について説明する。

図３（ａ）に示すように、車速センサ４からの車速が０で車両停止状態にあるとき、ブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２が約０．２Ｇ（Ｇは重力加速度とする。）の制動力を前輪１８及び後輪２０に付加するように制御する。ここで、約０．２Ｇの制動力とは、車両がクリープ状態および車両が登坂（例えば、登坂角度５°〜１５°）にあるときに、車両を停止させることができるブレーキ機構２２の制動力である。なお、車両停止状態にあるとき、ブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２が約０．２Ｇの制動力を前輪１８及び後輪２０に付加するように制御しているが、ブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２が約０．１〜０．４Ｇの制動力を前輪１８及び後輪２０に付加するように制御してもよい。これにより、車両がクリープ状態にあるときでも、運転者がブレーキペダルを踏み込むことなく車両を停止させることができ、車両操作性が向上する。また、車両が登坂に停車され坂道発進される場合に、車両が登坂において停止できる制動力が予め付加されている。したがって、運転者がアクセルペダル１２を踏込むことにより車両を違和感なくスムーズに発進させることができ、操作性が向上する。さらに、クリープ状態及び車両が登坂にある状態で、車両を停止させることができることから、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）の機能又はパーキングブレーキの補助機能を有する。

なお、車両停止状態でアクセルペダル１２の踏込み量θ１（エンジン１０の駆動力が発生）から踏込み量θ２（エンジン１０の制動力が０）までの間において、アクセルペダル１２の踏込み量が増加した場合のブレーキ機構２２の制動力の減少量と、エンジン１０の駆動力の増加量とは等しくなっている。

図３（ｂ）に示すように車速センサ４からの車速が０より大きく、車両走行状態にあるとき、ブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２が約０．０５Ｇの制動力を前輪１８及び後輪２０に付加するように制御する。車両走行中に、ブレーキ機構２２の制動力を約０．０５Ｇに維持することにより、運転者によりブレーキペダルが踏込まれたときのブレーキの応答性を向上させることができる。なお、約０．０５Ｇの制動力はアクセルペダル１２を解除したとき、運転者に違和感を与えないような制動力であり、ブレーキペダルのアイドルストロークから僅かに踏込まれたときに生じるブレーキ機構２２の制動力と同等になっている。

また、車両走行状態において、ブレーキ機構２２の制動力はアクセルペダル１２が踏込まれるにしたがって減少し、エンジン１０の駆動力が発生する前に０となる。すなわち、車両走行状態において、エンジン１０の駆動力が発生しているとき、ブレーキ機構２２の制動力が０となるようにブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２を制御している。これにより、エンジン１０の駆動力発生後のアクセルの応答性が維持される。すなわち、車両走行状態において、運転者によりブレーキペダルが踏込まれたときのブレーキ応答性を向上させつつ、エンジン１０の駆動力発生後のアクセル応答性を維持している。

上述したように、ブレーキ制御部２４はブレーキ機構２２が約０．０５Ｇの制動力を前輪１８及び後輪２０に付加するように制御する。これにより、マスタシリンダ及びホイルシリンダのクリアランスを詰めることなくブレーキ応答性を向上させることができる。したがって、例えばマスタシリンダ及びホイルシリンダのクリアランスを詰める加工をした場合に、マスタシリンダ、ホイルシリンダ及びピストン等の部品の加工精度のバラツキが生じる。このバラツキに起因した作動液ライン等の閉塞およびリザーバタンクへの油液が戻らなくなる等の不具合が生じるおそれがない。すなわち、車両用制御装置２の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明は、車両用制御装置において採用される制動力付加装置及びストロークシュミレータ等のアクセルペダル反力発生装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る車両用制御装置のブロック図である。 本発明の一実施例に係る車両用制御装置のシステム構成図である。 （ａ）車両停止状態におけるアクセルペダルの踏込み量とアクセルペダルの反力、ブレーキ機構の制動力、及びエンジンの駆動力との関係を示す図である。（ｂ）車両走行状態おけるアクセルペダルの踏込み量とアクセルペダルの反力、ブレーキ機構の制動力、及びエンジンの駆動力との関係を示す図である。

符号の説明

２ 車両用制御装置
４ 車速センサ
５ アクセル検出手段
６ 制動力付加手段
８ 反力発生手段
１０ 駆動力発生手段（エンジン）
１２ アクセルペダル
１４ アクセルストロークセンサ
１６ 荷重コントローラ
１８ 前輪
２０ 後輪
２２ ブレーキ機構
２４ ブレーキ制御部

Claims (7)

1. 車両の速度を検出する車速センサと、
   アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、
   前記アクセルペダルの踏込みに対して反力を発生する反力発生手段と、を備える車両用制御装置であって、
   前記反力発生手段は、前記車速センサからの車速および前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、前記アクセルペダルの反力を発生することを特徴とする車両用制御装置。
2. 請求項１記載の車両用制御装置であって、
   前記車速センサからの車速が０であるとき、前記反力発生手段は前記アクセルペダルの反力を前記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で増加させることを特徴とする車両用制御装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用制御装置であって、
   前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、前記車両に駆動力を発生させる駆動力発生手段を更に備え、
   前記車速センサからの車速が０より大きく、前記駆動力発生手段により前記車両に駆動力が発生しているとき、前記反力発生手段は前記アクセルペダルの反力を前記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で増加させることを特徴とする車両用制御装置。
4. 請求項３記載の車両用制御装置であって、
   前記駆動力発生手段により前記車両に駆動力が発生しているとき、前記車速が０のときと前記車速が０より大きいときの、前記アクセルペダルの踏込み量と前記アクセルペダルの反力との関係が同一であることを特徴とする車両用制御装置。
5. 請求項３又は４記載の車両用制御装置であって、
   前記駆動力発生手段は前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量が所定値以上のとき、前記車両に駆動力を発生させることを特徴とする車両用制御装置。
6. 車両の速度を検出する車速センサと、
   アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、
   前記車速センサからの車速及び前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、前記車両に制動力を付加する制動力付加手段と、を備える車両用制御装置であって、
   前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、前記車両に駆動力を発生させる駆動力発生手段を更に備え、
   前記車速センサからの車速が０より大きく、前記駆動力発生手段により前記車両に駆動力が発生しているとき、前記制動力付加手段は前記制動力を前記アクセルペダルの踏込み量に正比例関係で減少させて、付加することを特徴とする車両用制御装置。
7. 車両の速度を検出する車速センサと、
   アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル検出手段と、
   前記車速センサからの車速および前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量に基づいて、前記車両に制動力を付加する制動力付加手段と、を備える車両用制御装置であって、
   前記車速センサからの車速が０で、かつ前記アクセル検出手段からの前記アクセルペダルの踏込み量が０の状態で、前記制動力付加手段は前記車両がクリープ状態で停止するような前記制動力を付加することを特徴とする車両用制御装置。

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