JP2007076468A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control apparatus.
従来、アクセルペダルの踏込量とアクセルペダルの踏込反力とは概ね比例関係を有しており、運転者は、自分がどの程度アクセルペダルを踏込んだかということを、アクセルペダルの踏込反力の大きさによって理解するのが一般的であった。ところで近年、あるアクセルペダルの踏込量に対してアクセルペダルの踏込反力を明示的に変化させ、運転者によるアクセルペダルの踏込操作を誘導するような反力制御装置が提案されている。例えば特許文献1には、アクセルペダルの踏込反力を増加させることにより、内燃機関の機関運転状態が燃料消費率の低い運転方式になり難いようにすることで燃料消費率の向上を図るようにした反力制御装置が開示されている。この反力制御装置では、機関運転状態を低回転低負荷側の運転方式から高回転高負荷側の運転方式に切り換えるときに、高回転高負荷側の運転方式へ切り換わる直前の機関運転領域においてアクセルペダルの踏込反力を急激に増大させることにより、燃料消費率の高い低回転低負荷側の運転方式での運転機会を増加させるようにしている。
ところで、このような反力制御装置にあっては、内燃機関単体の燃料消費率のみに着目をし、機関回転数と機関負荷状態とによって燃料消費率が高い運転方式を設定しているため、燃料消費率に影響のある要素が十分に考慮されていないものとなっている。すなわち、機関運転状態のみから求められる燃料消費率が最適となる走行方式は、実際の車両走行において燃料消費率が最適となる走行方式とは異なる場合があり、燃料消費率を向上させるという効果を発揮できない虞がある。 By the way, in such a reaction force control device, attention is paid only to the fuel consumption rate of the internal combustion engine alone, and an operation method with a high fuel consumption rate is set according to the engine speed and the engine load state. Factors that affect the fuel consumption rate are not fully considered. That is, the driving method in which the fuel consumption rate obtained only from the engine operating state is optimal may be different from the driving method in which the fuel consumption rate is optimal in actual vehicle driving, and the effect of improving the fuel consumption rate is obtained. There is a possibility that it cannot be demonstrated.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アクセルペダルの踏込反力を制御することにより、燃料消費率の向上を図ることができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of improving the fuel consumption rate by controlling the depression reaction force of an accelerator pedal. It is in.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、運転者が動力源の出力を操作するための出力操作部材と、同出力操作部材の操作量に対する操作反力を可変とする反力可変機構とを備えた車両の制御装置において、車両の走行環境についての情報を取得する走行環境取得手段と、前記取得された情報を用いて最適な燃料消費率となる前記出力操作部材の操作量を演算する最適走行パターン演算手段と、前記出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、前記演算された操作量の近傍において前記出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるように前記反力可変機構を制御する制御手段とを備えることをその要旨としている。
In order to achieve the above object, an invention according to
実際の車両走行においては、走行路における平均走行速度、路面勾配、信号タイミング等の走行場面に応じて変化する走行環境により、燃料消費率が大きく影響を受ける。この点、同構成によれば、車両の走行環境についての情報を用いて最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量を演算するため、燃料消費率が最適となる走行パターンを、適宜実際の車両走行に即した形で演算することができる。また、出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、演算された操作量の近傍において出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるため、最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量を運転者に認識させることができ、車両の加速操作時に最適な出力操作部材の操作量となるように運転者を誘導することができる。また、最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量で操作反力が増加することから、運転者がその操作量を超えて出力操作部材を操作することを行い難くすることができるため、燃料消費率が悪化してしまうことを極力抑制することができる。なお、同構成に係る車両は、内燃機関を搭載した車両だけでなく、モータ等の電動機を搭載した車両であってもよい。 In actual vehicle travel, the fuel consumption rate is greatly affected by the travel environment that varies depending on the travel scene, such as the average travel speed, road gradient, and signal timing on the travel path. In this regard, according to this configuration, since the operation amount of the output operation member that achieves the optimum fuel consumption rate is calculated using the information about the traveling environment of the vehicle, the traveling pattern that optimizes the fuel consumption rate is appropriately It is possible to calculate in a form suitable for the vehicle running. Also, when the output operation member is operated in the direction in which the operation amount increases, the output reaction force of the output operation member is flexibly increased in the vicinity of the calculated operation amount, so that the output operation with an optimum fuel consumption rate is achieved. The amount of operation of the member can be recognized by the driver, and the driver can be guided so that the amount of operation of the output operation member is optimal during the acceleration operation of the vehicle. In addition, since the reaction force increases with the operation amount of the output operation member at an optimal fuel consumption rate, it is difficult for the driver to operate the output operation member beyond the operation amount. It is possible to suppress the deterioration of the fuel consumption rate as much as possible. In addition, the vehicle which concerns on the structure may be not only a vehicle equipped with an internal combustion engine but also a vehicle equipped with an electric motor such as a motor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の制御装置において、前記最適走行パターン演算手段は、前記走行環境取得手段により車両前方の走行路の形態が特定の形態である旨の情報が取得されたときには、演算される前記出力操作部材の操作量の値を前記走行路の形態に応じて補正することをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first aspect, the optimum travel pattern calculating means is characterized in that the form of the travel path ahead of the vehicle is a specific form by the travel environment acquisition means. When the information is acquired, the gist is to correct the calculated value of the operation amount of the output operation member in accordance with the form of the travel path.
同構成によれば、車両前方の走行路の形態が特定の形態である旨の情報が取得されたときには、演算される出力操作部材の操作量の値をその走行路の形態に応じて補正し、走行路の形態に応じて最適な燃料消費率となるような出力操作部材の操作量を設定することができる。 According to this configuration, when information indicating that the form of the traveling road ahead of the vehicle is a specific form is acquired, the calculated operation amount value of the output operation member is corrected according to the form of the traveling road. The operation amount of the output operation member can be set so as to achieve an optimum fuel consumption rate according to the form of the travel path.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両の制御装置において、前記最適走行パターン演算手段は、前記取得される走行路の形態が降坂路であるときには、前記演算される前記出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正することをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the second aspect, the optimum traveling pattern calculation means is configured to calculate the output when the acquired traveling road form is a downhill road. The gist is to correct the operation amount of the operation member to be small.
同構成によれば、車両前方の走行路の形態が降坂路であるときには、演算される出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正するため、降坂路への進入速度を低減させるように運転者を誘導することができる。このため、降坂路で車両走行速度が増加し、その後にブレーキ操作が行われるといった状況を回避することができ、不要なブレーキ操作を抑制して燃料消費率の悪化を抑えることができる。このように走行路の形態を考慮することにより、燃料消費率が最適となる走行パターンを実行することができる。 According to this configuration, when the form of the traveling road ahead of the vehicle is a downhill road, the calculated operation amount of the output operation member is corrected so as to decrease, so that the approach speed to the downhill road is reduced. The driver can be guided to. For this reason, it is possible to avoid a situation in which the vehicle traveling speed increases on a downhill road and thereafter a brake operation is performed, and an unnecessary brake operation can be suppressed and deterioration of the fuel consumption rate can be suppressed. Thus, by considering the form of the travel path, it is possible to execute a travel pattern in which the fuel consumption rate is optimal.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の車両の制御装置において、前記最適走行パターン演算手段は、前記取得される走行路の形態が湾曲路であるときには、前記演算される前記出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正することをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus according to the second or third aspect, the optimal travel pattern calculation means is calculated when the acquired travel path form is a curved road. The gist of the correction is to reduce the value of the operation amount of the output operation member.
同構成によれば、車両前方の走行路の形態が湾曲路であるときには、演算される出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正するため、湾曲路への進入速度を低減させるように運転者を誘導することができる。このため、湾曲路への進入時にブレーキ操作が行われることを回避することができ、不要なブレーキ操作を抑制して燃料消費率の悪化を抑えることができる。このように走行路の形態を考慮することにより、燃料消費率が最適となる走行パターンを実行することができる。 According to this configuration, when the form of the traveling road ahead of the vehicle is a curved road, the calculated operation amount of the output operation member is corrected so as to be reduced, so that the approach speed to the curved road is reduced. The driver can be guided to. For this reason, it is possible to avoid the brake operation being performed when entering the curved road, and it is possible to suppress the unnecessary brake operation and suppress the deterioration of the fuel consumption rate. Thus, by considering the form of the travel path, it is possible to execute a travel pattern in which the fuel consumption rate is optimal.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、運転者による前記出力操作部材の操作速度を検出する操作速度検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出される操作速度が増加するほど、前記最適走行パターン演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量を小さくするように制御することをその要旨としている。 Invention of Claim 5 is a vehicle control apparatus as described in any one of Claims 1-4. WHEREIN: The operation speed detection means which detects the operation speed of the said output operation member by a driver | operator is further provided, The gist of the control means is that control increases so as to decrease the increase amount of the operation reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the optimum travel pattern calculation means as the detected operation speed increases.
同構成によれば、運転者により操作される出力操作部材の操作速度が増加するほど、出力操作部材の操作反力の増加量を小さくするため、運転者が早期に車両を加速しようとするほど、出力操作部材の操作反力の屈曲的な変化を小さくすることができる。このため、運転者が早期に車両を加速しようとするときの出力操作部材の操作に対する違和感を極力抑えることができる。 According to this configuration, as the operation speed of the output operation member operated by the driver increases, the amount of increase in the operation reaction force of the output operation member decreases, so that the driver tries to accelerate the vehicle earlier. The bending change in the operation reaction force of the output operation member can be reduced. For this reason, the uncomfortable feeling with respect to operation of the output operation member when the driver tries to accelerate the vehicle early can be suppressed as much as possible.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記車両は前記動力源の出力が伝達される自動変速機を更に備え、前記最適走行パターン演算手段は最適な燃料消費率となる前記自動変速機の変速比と前記出力操作部材の操作量とを演算し、前記制御手段は前記自動変速機を前記演算された変速比に設定するように制御することをその要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to any one of the first to fifth aspects, the vehicle further includes an automatic transmission to which an output of the power source is transmitted, and the optimum running The pattern calculation means calculates the gear ratio of the automatic transmission and the operation amount of the output operation member that provide the optimum fuel consumption rate, and the control means sets the automatic transmission to the calculated gear ratio. The gist is to control it.
同構成によれば、自動変速機を備えた車両において、最適な燃料消費率となる自動変速機の変速比と出力操作部材の操作量とを演算し、自動変速機が演算された変速比になるように制御されるため、変速比の設定を自動的に行いつつ、最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量を運転者に認識させることができる。 According to this configuration, in a vehicle equipped with an automatic transmission, the automatic transmission gear ratio and the operation amount of the output operation member that calculate the optimum fuel consumption rate are calculated, and the automatic transmission is calculated to the calculated gear ratio. Therefore, it is possible to make the driver recognize the operation amount of the output operation member that provides the optimum fuel consumption rate while automatically setting the speed ratio.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の車両の制御装置において、前記自動変速機がキックダウンを実行する前記出力操作部材の操作量を、前記出力操作部材の操作状態に基づいて演算するキックダウン操作量演算手段を更に備え、前記制御手段は、前記出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、前記キックダウン操作量演算手段により演算された操作量の近傍において前記出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるように制御することをその要旨としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus according to the sixth aspect, the operation amount of the output operation member that the automatic transmission performs kickdown is based on the operation state of the output operation member. The control unit further includes a kick-down operation amount calculating means for calculating, and when the control means operates the output operation member in a direction in which the operation amount increases, in the vicinity of the operation amount calculated by the kick-down operation amount calculating means. The gist is to control the output reaction force of the output operation member to flexibly increase.
同構成によれば、出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、自動変速機がキックダウンを実行する出力操作部材の操作量の近傍において出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるため、運転者に対して自動変速機がシフトダウンを行う旨を認識させることができる。なお、キックダウンが実行される出力操作部材の操作量は、キックダウンスイッチにより検出するようにしてもよい。 According to this configuration, when the output operation member is operated in the direction in which the operation amount increases, the operation reaction force of the output operation member is flexibly changed in the vicinity of the operation amount of the output operation member in which the automatic transmission performs kickdown. Therefore, the driver can recognize that the automatic transmission is downshifting. Note that the operation amount of the output operation member for which the kick down is executed may be detected by a kick down switch.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の車両の制御装置において、前記最適走行パターン演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量は、前記キックダウン操作量演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量よりも小さく設定されることをその要旨としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the seventh aspect, the increase amount of the operational reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the optimum travel pattern calculating means is calculated by the kickdown operation amount calculation. The gist is that it is set smaller than the increase amount of the operation reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the means.
同構成によれば、最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量の近傍における操作反力の増加量は、自動変速機がキックダウンを実行する出力操作部材の操作量の近傍における操作反力の増加量よりも小さく設定される。このため、最適な燃料消費率となる出力操作部材の操作量であるときに、自動変速機がキックダウンを実行する操作量であると運転者が誤認してしまうことを抑制することができる。 According to this configuration, the amount of increase in the operation reaction force in the vicinity of the operation amount of the output operation member that achieves the optimum fuel consumption rate is the operation reaction in the vicinity of the operation amount of the output operation member for which the automatic transmission performs kickdown. It is set smaller than the amount of increase in force. For this reason, when it is the operation amount of the output operation member which becomes an optimal fuel consumption rate, it can suppress that a driver | operator misidentifies that it is the operation amount which an automatic transmission performs kickdown.
以下、図1〜7を参照して、本発明を具体化した一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の車両の制御装置1の概略構成図である。制御装置1の制御を司るECU(電子制御装置)11には、出力操作系12の各装置と、駆動系13の各装置と、走行環境取得装置14とが接続されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
出力操作系12は、運転者が動力源の出力を操作するためのアクセルペダル21と、アクセルペダル21の操作量を検出する操作量検出センサ22と、アクセルペダル21の操作速度を検出する操作速度検出センサ23と、アクセルペダル21の操作反力を可変に設定することができる反力可変機構24とを備えている。
The
出力操作部材としてのアクセルペダル21は、車体に対して回転可能に保持され、その踏込み操作によって運転者による動力源出力の増減意図が入力される。操作量検出センサ22は、アクセルペダル21の回転軸に設けられ、その回転量からアクセルペダル21の操作量を検出する。操作量検出センサ22で検出されたアクセルペダル21の操作量は、ECU11に入力される。操作速度検出手段としての操作速度検出センサ23は、アクセルペダル21の回転軸に設けられ、その回転速度からアクセルペダル21の操作速度を検出する。操作速度検出センサ23で検出されたアクセルペダル21の操作速度はECU11に入力される。反力可変機構24は、アクチュエータを備えており、そのアクチュエータがECU11により駆動制御されることにより、アクセルペダル21の操作量に対する操作反力を可変に設定する。
The
駆動系13は、車両を駆動するための動力源31と、動力源31の出力を減速する自動変速機32と、自動変速機32で減速された出力を駆動輪に回転伝達するドライブシャフト33と、ドライブシャフト33の回転速度を検出する回転速度検出センサ34とを備えている。
The
動力源31は、内燃機関、モータ等により構成され、アクセルペダル21の操作量等に基づいて、その出力がECU11により制御される。自動変速機32は、ECU11により車両走行状態と動力源31の運転状態とに応じて最も適切な変速比が選択されるように変速制御される。自動変速機32に伝達された動力源31の出力は、選択された変速比で減速される。ドライブシャフト33は、自動変速機32で減速された出力をタイヤ等の駆動輪に回転伝達することで車両を走行させる。回転速度検出センサ34は、ドライブシャフト33の回転軸に設けられ、ドライブシャフト33の回転速度を検出する。回転速度検出センサ34で検出されたドライブシャフト33の回転速度はECU11に入力され、その回転速度に基づいて車両の走行速度が算出される。
The
走行環境取得手段としての走行環境取得装置14は、ナビゲーションシステム、車両の周囲を観察するカメラ、車両と対象物との距離を測定するレーザー等によって構成され、外部情報機関及び自車に搭載した周囲情報監視装置により車両の走行環境についての情報を取得する。走行環境取得装置14で取得される情報としては、走行路における平均走行速度、平均発進加速度、信号タイミング、車間距離、路面勾配等が挙げられる。また、ECU11は記憶装置15を備えており、蓄積された運転者の走行パターンデータから、運転者の走行パターンについての学習値が記憶されている。
The driving
次に、ECU11が反力可変機構24を制御する方法について説明する。図2は、アクセルペダル21の作動モデルであり、ECU11はこの作動モデルに基づいてアクセルペダル21の操作量に対する操作反力を設定し、反力可変機構24を制御する。図2に示すように、アクセルペダル21は平板41上を左右方向に移動できるように配置され、側板42に対して圧縮ばね43を介して固定される。この作動モデルにおいて、アクセルペダル21を図2の右方向に移動させるときを運転者がアクセルペダル21を踏込み方向に操作するときとし、図2の左方向に移動させるときを運転者がアクセルペダル21を戻し方向に操作するときとする。
Next, a method in which the
運転者がアクセルペダル21を踏込み方向に操作するときは、圧縮ばね43のばね力Faと、アクセルペダル21と平板41との間で発生する摩擦力Fbとの和が操作反力Fとなる。一方、運転者がアクセルペダル21を戻し方向に操作するときは、圧縮ばね43のばね力Faと、アクセルペダル21と平板41との間で発生する摩擦力Fbとの差が操作反力Fとなる。
When the driver operates the
図3に、アクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図を示す。図3中の実線は、図2の作動モデルに基づいて制御される操作量と操作反力との関係線図である。すなわち、作動モデルのばね力Faはアクセルペダル21の踏込み操作量が大きくなるほど大きくなるため、アクセルペダル21を踏込み側に操作するときの操作反力51及び戻し側に操作するときの操作反力52は、操作量が大きくなるほど大きくなる。また、作動モデルの摩擦力Fbはアクセルペダル21が踏込み側に操作されるときにも戻し側に操作されるときにも抵抗として作用するため、操作反力51と操作反力52との間にはヒステリシスHが生じる。このヒステリシスHは、アクセルペダル21を一定の操作量に維持し易くするために設けられるものである。
FIG. 3 shows a relationship diagram between the operation amount of the
ECU11は、このように想定された作動モデルのばね力Faと摩擦力Fbとを変更することで、アクセルペダル21の操作量に対する操作反力を可変に設定する。すなわち、作動モデルにおける圧縮ばね43のばね定数kと、アクセルペダル21と平板41との摩擦係数μとをパラメータとして適宜変更することで、アクセルペダル21の操作反力を所望の態様に設定する。例えば、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、操作量Bの位置において作動モデルの摩擦係数μを大きくすると、アクセルペダル21の操作反力53を図3中の破線に示すように設定することができる。また、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、操作量Cの位置において作動モデルのばね定数kを大きくすると、アクセルペダル21の操作反力54を図3中の一点鎖線に示すように設定することができる。また、アクセルペダル21を戻し側に操作するときについても、同様の手法によって操作反力を設定することができる。ECU11は、上記の作動モデルに基づいて設定した操作反力を発生させるように、反力可変機構24を駆動制御する。
The
次に、アクセルペダル21と反力可変機構24との構成について説明する。図4(a)は、アクセルペダル21と反力可変機構24との概略構成図である。アクセルペダル21が固定されるアクセル回転軸61は、車体62に設けられた軸受部62a,62bによって回転可能に保持されている。反力可変機構24は、アクセル回転軸61に設けられ、直流モータ等で構成されるアクチュエータ63と、アクチュエータ63の出力を減速する減速部64とを備えている。アクセルペダル21に操作反力を与えるためのリターンスプリング65は、捻りコイルばねからなり、その一端のフック65aがアクセルペダル21の基端部に固定され、他端のフック65bが減速部64内の構成部品に固定されている。
Next, the configuration of the
図4(b)は、図4(a)の減速部64のA−A線に沿う断面図である。減速部64は、アクセル回転軸61に対して回転可能に保持されるとともにリターンスプリング65のフック65bが固定される回転部材66と、回転部材66の歯部66aと噛合うことにより回転部材66を回転駆動させる減速ギア67とを備えている。
FIG.4 (b) is sectional drawing which follows the AA line of the
そして、アクセルペダル21の操作反力を変更するときは、アクチュエータ63の作動によって減速ギア67を回転駆動させる。減速ギア67は、回転部材66をアクセル回転軸61に対して回転させることでリターンスプリング65のフック65bの位置を図4(b)中の矢印方向に移動させる。これにより、リターンスプリング65からフック65aを介してアクセルペダル21に与えられる操作反力を可変とする。なおこの場合は、リターンスプリング65のばね力を変更することでアクセルペダル21の操作反力を可変としたが、アクチュエータ63の作動によってアクセル回転軸61に摩擦力等の負荷を与えるように構成することでアクセルペダル21の操作反力を可変とするようにしてもよい。
When the reaction force of the
次に、ECU11が、走行環境取得装置14等から入力された情報を用いて、最適な燃料消費率となる走行パターンを演算し、反力可変機構24と自動変速機32とを制御する方法について説明する。図5は、ECU11の制御ブロック図である。最適走行パターン演算手段としての最適走行パターン演算部71には、走行環境取得装置14で取得される走行環境情報72と、記憶装置15に記憶されている記憶情報73と、車両の走行状態を表す車両走行情報74とが入力される。最適走行パターン演算部71は、走行路における平均走行速度、平均発進加速度、信号タイミング、車間距離、路面勾配等の走行環境情報72と、運転者の走行パターンについての学習値等の記憶情報73と、車両の走行速度等の車両走行情報74とを用いて、最適な燃料消費率となる走行パターンを演算する。すなわち、最適な燃料消費率となる走行パターンの演算には、動力源31の出力特性に加えて、走行環境情報72や記憶情報73の情報も考慮される。その演算によって設定される目標速度と目標加速度とは、走行路における平均走行速度、平均発進加速度、信号タイミング、前車との車間距離等により得られる交通の流れによって変化し、走行路における路面勾配や、運転者による走行パターンの癖等の影響を受けるからである。そして、最適走行パターン演算部71は、設定される目標速度と目標加速度とに対応したアクセルペダル21の最適操作量及び自動変速機32の変速比を演算する。
Next, a method in which the
キックダウン操作量演算手段としてのキックダウン操作量演算部75には、出力操作系12の操作量検出センサ22及び操作速度検出センサ23からアクセルペダル入力情報76が入力される。キックダウン操作量演算部75は、アクセルペダル21の操作量、操作速度等の操作状態に基づいて、自動変速機32がキックダウンを実行するアクセルペダル21のキックダウン操作量を演算する。
Accelerator
変速比制御部77は、自動変速機32を最適走行パターン演算部71で演算された変速比に設定するように制御する。反力特性制御部78は、最適走行パターン演算部71で演算されたアクセルペダル21の最適操作量及びキックダウン操作量演算部75で演算されたアクセルペダル21のキックダウン操作量と、アクセルペダル入力情報76から入力されるアクセルペダル21の操作速度とから、アクセルペダル21の操作反力を設定して反力可変機構24を制御する。ここで、変速比制御部77と反力特性制御部78とは制御手段に相当する。
The gear
次に、上記のように構成されたECU11が、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、アクセルペダル21の操作反力の態様を設定して制御する手順について説明する。図6に、ECU11で処理するアクセルペダル21の操作反力制御ルーチンのフローチャートを示す。このルーチンは、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときの操作反力の態様を適宜変更することにより、最適な燃料消費率となるアクセルペダル21の操作量を運転者に認識させ、車両の加速操作時に最適なアクセルペダル21の操作量となるように運転者を誘導するものである。
Next, a description will be given of a procedure in which the
この操作反力制御ルーチンは、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、所定タイミングごとに繰り返して行われる。操作反力制御ルーチンが開始されると、ECU11の最適走行パターン演算部71は、走行環境情報72と記憶情報73と車両走行情報74とを取得する(ステップS110)。次いで、最適走行パターン演算部71は、走行環境情報72と記憶情報73と車両走行情報74との情報を用いて動力源31の出力特性から最適な燃料消費率となる走行パターンを演算し、その走行パターンにおけるアクセルペダル21の最適操作量を算出する(ステップS120)。
The operation reaction force control routine is repeatedly performed at predetermined timings when the
次いで、最適走行パターン演算部71は、走行環境取得装置14から取得された走行環境情報72に基づいて、車両前方の走行路の形態が降坂路であるか否かを判定する(ステップS130)。車両前方の走行路の形態が降坂路でないときはステップS150に進む。車両前方の走行路の形態が降坂路であるときは、ステップS120で算出したアクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正する(ステップS140)。車両前方の走行路が降坂路であるときは、降坂路で車両走行速度が増加し、前車との車間距離が小さくなる等の理由から、その後にブレーキ操作が行われる場合が多い。このような不要なブレーキ操作は、結果として燃料消費率の悪化を招く虞がある。そこで、車両前方の走行路が降坂路であるときは、アクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正して降坂路への進入速度を低減し、燃料消費率の悪化を抑制する。最適操作量の補正量は、降坂路の勾配の大きさ、車両の走行速度、運転者の走行パターンについての学習値等に基づいて設定され、例えば、降坂路の勾配の大きさが大きくなるほど、又は車両の走行速度が高速であるほど補正量の値は大きくなる。
Next, based on the
次いで、最適走行パターン演算部71は、走行環境取得装置14から取得された走行環境情報72に基づいて、車両前方の走行路の形態が湾曲路であるか否かを判定する(ステップS150)。車両前方の走行路の形態が湾曲路でないときはステップS170に進む。車両前方の走行路の形態が湾曲路であるときは、ステップS120で算出したアクセルペダル21の最適操作量の値、若しくはステップS140で補正したアクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正する(ステップS160)。車両前方の走行路が湾曲路であるときは、車両のコントロールが困難になる等の理由から、湾曲路への進入時にブレーキ操作が行われる場合が多い。このような不要なブレーキ操作は、結果として燃料消費率の悪化を招く虞がある。そこで、車両前方の走行路が湾曲路であるときは、車両前方の走行路が降坂路であるときと同様に、アクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正して湾曲路への進入速度を低減し、燃料消費率の悪化を抑制する。最適操作量の補正量は、湾曲路のコーナーRの大きさ、車両の走行速度、運転者の走行パターンについての学習値等に基づいて設定され、例えば、湾曲路のコーナーRが小さくなるほど、又は車両の走行速度が高速であるほど補正量の値は大きくなる。
Next, the optimum travel
そして、最適走行パターン演算部71は、上記のように演算又は補正されたアクセルペダル21の最適操作量を反力特性制御部78に出力する(ステップS170)。反力特性制御部78は、最適走行パターン演算部71で演算されたアクセルペダル21の最適操作量とキックダウン操作量演算部75で演算されたアクセルペダル21のキックダウン操作量とを取得し、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときの操作量と操作反力との関係線図を設定する(ステップS180)。図7中の実線は、ステップS180で設定されるアクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図である。図7に示すように、アクセルペダル21の操作反力81は、アクセルペダル21の最適操作量Dにおいて、ステップ状に屈曲的に増加するように設定される。このため、アクセルペダル21の踏込み時に、最適な燃料消費率となるアクセルペダル21の最適操作量Dを運転者に対して認識させることができる。また、アクセルペダル21の最適操作量Dにおいて操作反力81が屈曲的に増加することから、運転者が最適操作量Dを超えてアクセルペダル21を踏込むことを抑制することができる。
Then, the optimal travel
また、図7に示すように、アクセルペダル21の操作反力81は、アクセルペダル21のキックダウン操作量Eにおいても、ステップ状に屈曲的に増加するように設定される。このため、自動変速機32がシフトダウンを行うキックダウン操作量Eを運転者に対して認識させることができる。このとき、最適操作量Dにおける操作反力81の増加量Pは、キックダウン操作量Eにおける操作反力81の増加量Qより小さく設定される。これにより、運転者が最適操作量Dとキックダウン操作量Eとを誤認してしまうことを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
次いで、反力特性制御部78は、アクセルペダル入力情報76から入力されるアクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるか否かを判定する(ステップS190)。アクセルペダル21の操作速度が所定速度未満のときはステップS210に進む。アクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるときは、ステップS180で設定したアクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図を修正する(ステップS200)。アクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるときは、運転者が早期に車両を加速しようとしていると推定されるため、アクセルペダル21の踏込み操作時に最適操作量Dにおいて操作反力が屈曲的に増加すると、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。このため、アクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるときは、図7中の破線に示すように、アクセルペダル21の最適操作量Dにおける操作反力82の増加量Pを小さくする。なおこのときに、最適操作量Dにおける操作反力82の増加量Pをなくすように関係線図を修正してもよい。
Next, the reaction force
そして、反力特性制御部78は、ステップS180で設定されたアクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図、若しくはステップS200で修正されたアクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図に基づいて、反力可変機構24を駆動制御する(ステップS210)。
Then, the reaction force
このようにして、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときの操作反力の態様を適宜変更し、最適な燃料消費率となるアクセルペダル21の操作量を運転者に認識させるような制御を行うことができる。そして、反力可変機構24は、アクセルペダル21の操作量と操作反力との関係線図に沿って操作反力を生じさせる。
In this way, the control reaction force when the
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、最適走行パターン演算部71は、走行路における平均走行速度、平均発進加速度、信号タイミング、車間距離、路面勾配等の走行環境情報72と、運転者の走行パターンについての学習値等の記憶情報73と、車両の走行速度等の車両走行情報74とを用いて、最適な燃料消費率となる走行パターンを演算する。このため、実際の車両走行に即した形で最適な燃料消費率となる走行パターンを演算し、その走行パターンを実行する目標速度と目標加速度とから、アクセルペダル21の最適操作量及び自動変速機32の変速比を設定することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the optimum travel
(2)上記実施形態では、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、最適な燃料消費率となるアクセルペダル21の最適操作量Dにおいて、アクセルペダル21の操作反力を屈曲的に増加させる。このため、アクセルペダル21の最適操作量Dを運転者に認識させることができ、車両の加速操作時に最適なアクセルペダル21の操作量となるように運転者を誘導することができる。また、最適操作量Dにおいて操作反力が屈曲的に増加するため、運転者が最適操作量D以上の踏込み動作を行い難くすることができ、燃料消費率の悪化を抑制することができる。
(2) In the above-described embodiment, when the
(3)上記実施形態では、車両前方の走行路の形態が降坂路であるときには、アクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正するため、降坂路への進入速度を低減させるように運転者を誘導することができる。このため、降坂路で車両走行速度が増加し、その後にブレーキ操作が行われるといった状況を回避することができ、不要なブレーキ操作を抑制して燃料消費率の悪化を抑えることができる。
(3) In the above embodiment, when the traveling road in front of the vehicle is a downhill road, the value of the optimum operation amount of the
(4)上記実施形態では、車両前方の走行路の形態が湾曲路であるときには、アクセルペダル21の最適操作量の値が小さくなるように補正するため、湾曲路への進入速度を低減させるように運転者を誘導することができる。このため、湾曲路への進入時にブレーキ操作が行われることを回避することができ、不要なブレーキ操作を抑制して燃料消費率の悪化を抑えることができる。
(4) In the above embodiment, when the form of the traveling road ahead of the vehicle is a curved road, the value of the optimum operation amount of the
(5)上記実施形態では、反力特性制御部78は、アクセルペダル入力情報76から入力されるアクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるときは、アクセルペダル21の最適操作量Dにおける操作反力82の増加量Pを小さくする。このため、運転者が早期に車両を加速しようとするときに、最適操作量Dにおける操作反力82の増加によって運転者に違和感を与えてしまうことを極力抑えることができる。
(5) In the above embodiment, the reaction force
(6)上記実施形態では、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときに、自動変速機32がキックダウンを実行するアクセルペダル21のキックダウン操作量Eにおいて、アクセルペダル21の操作反力を屈曲的に増加させる。このため、自動変速機32がシフトダウンを行うキックダウン操作量Eを運転者に対して認識させることができる。
(6) In the above-described embodiment, when the
(7)上記実施形態では、アクセルペダル21の最適操作量Dにおける操作反力81の増加量Pは、アクセルペダル21のキックダウン操作量Eにおける操作反力81の増加量Qより小さく設定される。このため、運転者が最適操作量Dとキックダウン操作量Eとを誤認してしまうことを抑制することができる。
(7) In the above embodiment, the increase amount P of the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、最適走行パターン演算部71は、走行環境情報72と記憶情報73と車両走行情報74とを用いて、最適な燃料消費率となる走行パターンを演算しているが、これらの情報の中から任意の情報を用いて最適な燃料消費率となる走行パターンを演算するようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the optimal travel
・上記実施形態では、アクセルペダル21の操作反力81は、アクセルペダル21の最適操作量D及びキックダウン操作量Eにおいて、ステップ状に屈曲的に増加するように設定されるが、最適操作量D及びキックダウン操作量Eから操作反力81の操作量に対する増加比率を大きくすることで操作反力81が屈曲的に増加するように設定してもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、アクセルペダル21の操作反力81は、アクセルペダル21の最適操作量D及びキックダウン操作量Eにおいて屈曲的に増加するように設定されるが、最適操作量D及びキックダウン操作量Eの近傍で操作反力81を屈曲的に増加させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、車両の加速操作時において運転者に最適操作量Dを認知させるために、アクセルペダル21が踏込み側に操作されるときの操作反力の態様のみを変更しているが、戻し側に操作されるときの操作反力の態様も変化させるようにしてもよい。例えば、アクセルペダル21が戻し側に操作されるときに、最適操作量Dで操作反力を減少させて、運転者が最適操作量Dを探り出せるように操作反力の態様を設定してもよい。
In the above embodiment, in order to make the driver recognize the optimum operation amount D during the acceleration operation of the vehicle, only the mode of the operation reaction force when the
・上記実施形態では、アクセルペダル21の最適操作量Dにおいてアクセルペダル21の操作反力81を屈曲的に増加させているが、最適操作量D以上の操作量において操作反力81の操作量に対する増加比率を大きくし、運転者に対して最適操作量Dをより明確に認知させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、アクセルペダル21の操作速度が所定速度以上であるときは、アクセルペダル21の最適操作量Dにおける操作反力82の増加量Pを小さくしているが、アクセルペダル21の操作速度が増加するほど、増加量Pの値を小さくするようにしてもよい。
In the above embodiment, when the operation speed of the
・上記実施形態では、運転者による動力源出力の増減意図をアクセルペダル21の踏込み操作によって入力するようにしたが、アクセルペダル21に相当する出力操作部材の操作を手で行う等、踏込み操作以外の操作で行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the intention to increase / decrease the power source output by the driver is input by depressing the
1…制御装置、11…ECU、12…出力操作系、13…駆動系、14…走行環境取得装置、21…アクセルペダル、22…操作量検出センサ、23…操作速度検出センサ、24…反力可変機構、31…動力源、32…自動変速機、71…最適走行パターン演算部、72…走行環境情報、73…記憶情報、74…車両走行情報、75…キックダウン操作量演算部、76…アクセルペダル入力情報、77…変速比制御部、78…反力特性制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
車両の走行環境についての情報を取得する走行環境取得手段と、
前記取得された情報を用いて最適な燃料消費率となる前記出力操作部材の操作量を演算する最適走行パターン演算手段と、
前記出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、前記演算された操作量の近傍において前記出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるように前記反力可変機構を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする車両の制御装置。 In a vehicle control device including an output operation member for a driver to operate an output of a power source, and a reaction force variable mechanism that varies an operation reaction force with respect to an operation amount of the output operation member,
Driving environment acquisition means for acquiring information about the driving environment of the vehicle;
Optimal travel pattern calculation means for calculating the amount of operation of the output operation member that achieves an optimal fuel consumption rate using the acquired information;
When the output operation member is operated in the direction in which the operation amount increases, the reaction force variable mechanism is controlled to flexibly increase the operation reaction force of the output operation member in the vicinity of the calculated operation amount. A vehicle control device comprising: a control means.
前記最適走行パターン演算手段は、前記走行環境取得手段により車両前方の走行路の形態が特定の形態である旨の情報が取得されたときには、演算される前記出力操作部材の操作量の値を前記走行路の形態に応じて補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
When the travel environment acquisition unit obtains information indicating that the form of the travel path ahead of the vehicle is a specific form, the optimum travel pattern computation unit calculates the value of the operation amount of the output operation member to be computed. A control apparatus for a vehicle, wherein the correction is made according to the form of the travel path.
前記最適走行パターン演算手段は、前記取得される走行路の形態が降坂路であるときには、前記演算される前記出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
The optimal travel pattern calculation means corrects the calculated operation amount of the output operation member to be small when the acquired travel route is a downhill road. Control device.
前記最適走行パターン演算手段は、前記取得される走行路の形態が湾曲路であるときには、前記演算される前記出力操作部材の操作量の値が小さくなるように補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 2 or 3,
The optimal travel pattern calculation means corrects the calculated operation amount of the output operation member to be small when the acquired travel route is a curved road. Control device.
運転者による前記出力操作部材の操作速度を検出する操作速度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出される操作速度が増加するほど、前記最適走行パターン演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量を小さくするように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
An operation speed detecting means for detecting an operation speed of the output operation member by a driver;
The vehicle is characterized in that the control means controls to decrease the increase amount of the operation reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the optimum travel pattern calculation means as the detected operation speed increases. Control device.
前記車両は前記動力源の出力が伝達される自動変速機を更に備え、
前記最適走行パターン演算手段は最適な燃料消費率となる前記自動変速機の変速比と前記出力操作部材の操作量とを演算し、前記制御手段は前記自動変速機を前記演算された変速比に設定するように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The vehicle further includes an automatic transmission to which the output of the power source is transmitted,
The optimum travel pattern calculating means calculates a speed ratio of the automatic transmission and an operation amount of the output operation member that achieve an optimum fuel consumption rate, and the control means sets the automatic transmission to the calculated speed ratio. A control apparatus for a vehicle, characterized in that control is performed so as to set.
前記自動変速機がキックダウンを実行する前記出力操作部材の操作量を、前記出力操作部材の操作状態に基づいて演算するキックダウン操作量演算手段を更に備え、
前記制御手段は、前記出力操作部材を操作量が増加する方向に操作するときに、前記キックダウン操作量演算手段により演算された操作量の近傍において前記出力操作部材の操作反力を屈曲的に増加させるように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 6,
The automatic transmission further includes kickdown operation amount calculation means for calculating an operation amount of the output operation member for performing kickdown based on an operation state of the output operation member,
The control means flexibly changes an operation reaction force of the output operation member in the vicinity of the operation amount calculated by the kick-down operation amount calculation means when operating the output operation member in a direction in which the operation amount increases. A control apparatus for a vehicle, characterized in that control is performed so as to increase the vehicle.
前記最適走行パターン演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量は、前記キックダウン操作量演算手段により演算された操作量の近傍における操作反力の増加量よりも小さく設定される
ことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 7,
The increase amount of the operation reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the optimum travel pattern calculation means is set smaller than the increase amount of the operation reaction force in the vicinity of the operation amount calculated by the kickdown operation amount calculation means. A vehicle control device.
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