JP2009292288A - アクセルペダル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者毎の加速意思を車両の走行挙動に適切に反映させる。
【解決手段】アクセルペダル制御装置は、運転者の踏み込み操作によって所定の設定最大閾位置Ｐｔｍａｘよりも浅く、かつ、設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎよりも深い一定のペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、このペダルストローク位置をフットレスト位置Ｐｒとして設定し、アクセルペダルのペダルストローク開放位置からフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力を所定の通常ペダルストローク特性に応じた通常ペダル反力より低減させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、アクセルペダル制御装置に関する。

従来、例えば車両の自動走行制御時に運転者によりアクセルペダルが踏み込まれ、予めアクセルペダルに付与されている踏み込み反力を超える踏力によってアクセルペダル操作がおこなわれた場合に、運転者が加速意思を有していると判断する制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−５４８６０号公報

ところで、上記従来技術に係る制御装置によれば、予め設定された所定ストローク位置で予め設定された所定反力をアクセルペダルに付与するだけであるから、運転者の加速意思を車両挙動に適切に反映させることができない虞がある。
つまり、加速意思が存在する状態あるいは存在しない状態でのアクセルペダルの踏み込み操作は運転者毎に異なることから、アクセルペダルをフットレストとして機能させるための所定ストローク位置および所定反力が固定値であると、加速意思が存在しない状態であるのに所定ストローク位置を超えてアクセルペダルが容易に踏み込み可能となってしまったり、加速意思が存在する状態であるのに所定ストローク位置を超えてアクセルペダルを踏み込むために要する踏力が過大となって運転者の加速意思を車両の走行挙動に適切に反映させることができないという問題が生じる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、運転者毎の加速意思を車両の走行挙動に適切に反映させることが可能なアクセルペダル制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係るアクセルペダル制御装置は、自動走行可能な車両に搭載され、アクセルペダルに反力を付与するアクセルペダル制御装置であって、運転者の踏み込み操作によって所定ペダルストローク位置（例えば、実施の形態での設定最大閾位置Ｐｔｍａｘ）よりも浅いペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、このペダルストローク位置をフットレスト位置（例えば、実施の形態でのフットレスト位置Ｐｒ）として設定するフットレスト位置設定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０４、ステップＳ１４）と、前記フットレスト位置を超える運転者の踏み込み操作が検知された場合に運転者による車両の加速を許可する加速制御手段（例えば、実施の形態での速度制御装置１４）とを備える。

さらに、本発明の第２態様に係るアクセルペダル制御装置は、前記アクセルペダルのペダルストローク開放位置から前記フットレスト位置での前記反力を通常反力より低減させるアクセルペダル反力低減手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０５）を備える。

さらに、本発明の第３態様に係るアクセルペダル制御装置は、前記アクセルペダルの前記フットレスト位置での前記反力を通常反力より増大させるアクセルペダル反力増大手段（例えば、実施の形態でのステップＳ１５、ステップＳ１８）を備える。

さらに、本発明の第４態様に係るアクセルペダル制御装置は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作による踏力を検出する踏力検出手段（例えば、実施の形態でのアクセルペダル踏力センサ）と、前記フットレスト位置での前記アクセルペダルに対して前記踏力検出手段により検出される前記踏力の増大が検出された場合に運転者の加速意思が存在するか否かを判定する加速意思判定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ１６）とを備え、前記アクセルペダル反力増大手段は、前記加速意思判定手段により運転者の加速意思が存在しないと判定された場合に前記踏力検出手段により検出される前記踏力を、新たに前記アクセルペダルの前記フットレスト位置での前記反力として設定する。

本発明の第１態様に係るアクセルペダル制御装置によれば、運転者の踏み込み操作に応じてフットレスト位置を設定することから、運転者毎に異なるアクセルペダル操作に応じて運転者の加速意思を車両挙動に適切に反映させることができる。

さらに、本発明の第２態様に係るアクセルペダル制御装置によれば、車両の加速が可能となるペダルストローク位置を運転者に的確に体感させることができると共に、加速時の滑らかなアクセルペダル操作を促すことができる。

さらに、本発明の第３態様に係るアクセルペダル制御装置によれば、運転者の踏み込み操作に応じてアクセルペダルをフットレストとして適切に機能させることができる。

さらに、本発明の第４態様に係るアクセルペダル制御装置によれば、加速意思が存在しない状態でフットレスト位置を超えてアクセルペダルが容易に踏み込み可能となってしまうことを防止し、加速意思が存在する状態でフットレスト位置を超えてアクセルペダルを踏み込むために要する踏力が過大となることを防止し、運転者の加速意思を車両の走行挙動に適切に反映させることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るアクセルペダル制御装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるアクセルペダル制御装置１０は、例えば図１に示すように、内燃機関（Ｅ）の駆動力をトランスミッション（Ｔ／Ｍ）を介して車両の駆動輪（図示略）に伝達する車両に搭載され、外界センサ１１と、車両状態センサ１２と、操作スイッチ１３と、速度制御装置１４と、変速制御装置１５と、内燃機関制御装置１６と、モータ制御装置１７と、ペダル反力モータ１８とを備えて構成されている。

外界センサ１１は、例えばミリ波などの電磁波によるビームスキャン型のレーダ２１およびレーダ制御部２２を備えて構成されている。
例えばレーダ制御部２２は、例えば自車両の進行方向前方に設定された検出対象領域を角度方向に複数の領域に分割し、各領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信すると共に、各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、先行車両など）によって反射されることで生じた反射信号を受信して速度制御装置１４に出力する。

車両状態センサ１２は、自車両の車両情報として、例えば、自車両の速度（車速）を検出する速度センサ３１と、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作の有無および操作量を検出するブレーキペダルセンサ３２と、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセルペダル開度センサ３３と、運転者の踏み込みによりアクセルペダルＡＰに作用するトルクを検出するトルクセンサ３５とを備えて構成されている。

なお、アクセルペダルＡＰは、例えば図２に示すように、アクセルペダルＡＰの下部が車体の底部に回動可能に取り付けられており、運転者の足によって押圧される表面に対してアクセルペダルＡＰの裏面にはアクセルロッドＡＲの一端が接続され、アクセルペダルＡＰの上部が傾動可能とされている。アクセルロッドＡＲはペダル反力モータ１８の回転軸に固定されており、アクセルロッドＡＲの他端にはアクセルワイヤＡＷが接続されている。
運転者のアクセルペダルＡＰの踏み込みによってアクセルペダルＡＰの上部が傾動して、アクセルロッドＡＲの一端および他端が回転軸周りに回転すると、アクセルワイヤＡＷがワイヤ保持部（図示略）から引き出され、内燃機関（Ｅ）のスロットルバルブ（図示略）の開度が操作されるようになっている。
また、ペダル反力モータ１８の回転駆動によってアクセルロッドＡＲに回転駆動力が伝達されることで、運転者のアクセルペダルＡＰの踏み込みに抗うペダル反力がアクセルロッドＡＲを介してアクセルペダルＡＰに付与されるようになっている。

なお、ここでは、スロットルバルブはアクセルワイヤＡＷによって操作される実施例を示したが、これに限定されず、スロットルバルブのバルブ開度（スロットル開度）はＤＢＷ（Drive By Wire）により電子制御されてもよい。このＤＢＷでは、アクセルペダルＡＰの回転角またはストローク量がセンサ（図示略）などにより電気的に検出され、この検出結果の電気信号が処理装置（図示略）に入力されると、処理装置はスロットルバルブを駆動する電磁アクチュエータ（例えば、スロットルバルブ駆動モータ）に制御電流を通電して、アクセルペダルＡＰの回転角またはストローク量に応じたバルブ開度となるようにスロットルバルブを電子制御する。

操作スイッチ１３は、車両の自動走行として先行車両に追従する追従走行または目標速度での定速走行の何れか一方の実行および停止を指示する指令信号を操作者の入力操作に応じて出力する。

速度制御装置１４は、操作スイッチ１３から出力される指令信号と、外界センサ１１から出力される信号と、車両状態センサか１２から出力される信号とに応じて、追従走行または定速走行の何れか一方による自動走行での速度を制御するために変速制御装置１５および内燃機関制御装置１６に指令信号を出力する。
変速制御装置１５は、速度制御装置１４から出力される指令信号に応じてトランスミッション（Ｔ／Ｍ）の変速動作を制御する。
内燃機関制御装置１６は、速度制御装置１４から出力される指令信号に応じて内燃機関（Ｅ）の運転制御をおこなう。

モータ制御装置１７は、車両状態センサ１２から出力される信号と、操作スイッチ１３から出力される指令信号（つまり、追従走行または定速走行の何れか一方の実行を指示する指令信号）とに応じて、運転者のアクセルペダルの踏み込みに抗うペダル反力をアクセルペダルに付与するペダル反力モータ１８の駆動制御をおこなう。
モータ制御装置１７は、予めアクセルペダルの所定ペダルストローク位置を設定最大閾位置Ｐｔｍａｘおよび設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎとして、運転者の踏み込み操作によって設定最大閾位置Ｐｔｍａｘよりも浅く、かつ、設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎよりも深い一定のペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、この一定のペダルストローク位置をフットレスト位置Ｐｒとして設定する。
なお、設定最大閾位置Ｐｔｍａｘは、運転者が車両の加速を意図するときにアクセルペダルの踏み込みに十分なストローク位置（例えば、スロットル開度の全開に対して１／４開度程度となるストローク位置など）である。設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎは、例えばアクセルペダルの不感帯領域の閾位置に相当するストローク位置である。
そして、ペダルストローク開放位置（つまりペダルストロークがゼロとなる位置）からフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力を、所定の通常ペダルストローク特性に応じた通常ペダル反力よりも低減させることで、フットレスト位置Ｐｒにおいてアクセルペダルをフットレストとして機能させる。例えば図３においては、ペダルストローク開放位置からフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力は、通常ペダルストローク特性に応じたフットレスト位置Ｐｒでの通常ペダル反力βよりも小さな所定ペダル反力α以下の値に設定される。

これにより、車両の自動走行時にペダルストローク開放位置からフットレスト位置Ｐｒまでのペダルストローク位置は、スロットル開度の変化には寄与しない、いわば不感帯領域となり、通常ペダルストローク特性に応じたフットレスト位置Ｐｒでの通常ペダル反力βを超える踏力が運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作によって入力されることで、アクセルペダルのペダルストローク位置がフットレスト位置Ｐｒから全開位置Ｐｆに向かい変化を開始し、車両の加速（マニュアル加速）がおこなわれる。
なお、所定の設定最大閾位置Ｐｔｍａｘは、上述したように運転者による所望のマニュアル加速に必要とされるペダルストロークを確保するようにして設定されている。

本実施の形態によるアクセルペダル制御装置１０は上記構成を備えており、次に、このアクセルペダル制御装置１０の動作について説明する。

先ず、例えば図４に示すステップＳ０１においては、操作スイッチ１３から出力される指令信号によって車両の自動走行の実行が指示されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進み、処理は進行しない。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、アクセルペダルのペダルストローク位置を取得する。
そして、ステップＳ０３においては、ペダルストローク位置が所定時間に亘って変化せずに維持されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
そして、ステップＳ０４においては、現在のペダルストローク位置をフットレスト位置Ｐｒとして設定する。
そして、ステップＳ０５においては、ペダルストローク開放位置からフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力を、所定の通常ペダルストローク特性に応じた通常ペダル反力よりも低減させ、エンドに進み、処理を終了する。

上述したように、本実施の形態によるアクセルペダル制御装置１０によれば、運転者の踏み込み操作に応じてフットレスト位置Ｐｒを設定することから、運転者毎に異なるアクセルペダル操作に応じて運転者の加速意思を車両挙動に適切に反映させることができる。
さらに、車両のマニュアル加速が可能となるペダルストローク位置（つまり、フットレスト位置Ｐｒから全開位置Ｐｆまでのペダルストローク位置）を運転者に的確に体感させることができると共に、加速時の滑らかなアクセルペダル操作を促すことができる。

なお、上述した実施の形態においては、運転者の踏み込み操作に応じてフットレスト位置Ｐｒを設定するが、これに限定されず、さらに、運転者の踏み込み操作に応じてフットレスト位置Ｐｒでのフットレスト反力を設定してもよい。
この変形例では、アクセルペダル制御装置１０は運転者の踏み込みによりアクセルペダルに作用する踏力を検出するアクセルペダル踏力センサを備え、例えば図５に示すように、モータ制御装置１７は、予めアクセルペダルの所定ペダルストローク位置を設定最大閾位置Ｐｔｍａｘおよび設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎとして、運転者の踏み込み操作によって設定最大閾位置Ｐｔｍａｘよりも浅く、かつ、設定最小閾位置Ｐｔｍｉｎよりも深い一定のペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、この一定のペダルストローク位置をフットレスト位置Ｐｒとして設定する。
そして、フットレスト位置Ｐｒでのペダル反力を所定の通常ペダルストローク特性に応じた通常ペダル反力よりも増大させる。このフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力（つまりフットレスト反力）には、フットレスト位置Ｐｒでの運転者による加速意思の無いアクセルペダルの踏み込み操作が検知された場合の踏力が設定される。例えば図５においては、ペダルストローク開放位置からフットレスト位置Ｐｒでのペダル反力は通常ペダルストローク特性に応じたペダル反力とされ、フットレスト位置Ｐｒでのペダル反力は、運転者による加速意思の無いアクセルペダルの踏み込み操作に応じて設定された通常ペダル反力β０よりも大きなフットレスト反力β１とされている。
なお、運転者による加速意思の無いアクセルペダルの踏み込み操作とは、例えばアクセルペダルの踏み込みにより一時的に踏力が増大したものの車両が実際に加速を開始するより以前にアクセルペダルの踏み込みによる踏力が低減される一連の動作が繰り返し実行される操作などとされている。

この変形例では、先ず、例えば図６に示すステップＳ１１において、操作スイッチ１３から出力される指令信号によって車両の自動走行の実行が指示されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進み、処理は進行しない。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
そして、ステップＳ１２においては、アクセルペダルのペダルストローク位置を取得する。
そして、ステップＳ１３においては、ペダルストローク位置が所定時間に亘って変化せずに維持されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進む。
そして、ステップＳ１４においては、現在のペダルストローク位置をフットレスト位置Ｐｒとして設定する。

そして、ステップＳ１５においては、フットレスト位置Ｐｒでのペダル反力を、所定の通常ペダルストローク特性に応じた通常ペダル反力よりも増大させる。
そして、ステップＳ１６においては、運転者による加速意思の無いアクセルペダルの踏み込み操作がおこなわれたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進む。
そして、ステップＳ１７においては、運転者による加速意思の無いアクセルペダルの踏み込み操作での踏力を取得する。
そして、ステップＳ１８においては、取得した踏力をフットレスト位置Ｐｒでのフットレスト反力として設定し、エンドに進み、処理を終了する。

この変形例によれば、運転者が加速意思を有していない状態でフットレスト位置Ｐｒを超えてアクセルペダルが容易に踏み込み可能となってしまうことを防止し、加速意思を有している状態でフットレスト位置Ｐｒを超えてアクセルペダルを踏み込むために要する踏力が過大となることを防止し、運転者の加速意思を車両の走行挙動に適切に反映させることができる。

なお、上述した実施の形態においては、アクセルペダルの踏み込み操作量を検出するアクセルペダルスイッチを備え、このアクセルペダルスイッチから出力される信号に基づき、運転者の加速意思の有無を判定してもよい。

本発明の実施の形態に係るアクセルペダル制御装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係るアクセルペダルおよびペダル反力モータの構成図である。 本発明の実施の形態に係るペダルストローク位置とペダル反力との対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態に係るアクセルペダル制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例に係るペダルストローク位置とペダル反力との対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態の変形例に係るアクセルペダル制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ アクセルペダル制御装置
１４ 速度制御装置（加速制御手段）
ステップＳ０４、ステップＳ１４ フットレスト位置設定手段
ステップＳ０５ アクセルペダル反力低減手段
ステップＳ１５、ステップＳ１８ アクセルペダル反力増大手段
ステップＳ１６ 加速意思判定手段

Claims (4)

1. 自動走行可能な車両に搭載され、アクセルペダルに反力を付与するアクセルペダル制御装置であって、
   運転者の踏み込み操作によって所定ペダルストローク位置よりも浅いペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、このペダルストローク位置をフットレスト位置として設定するフットレスト位置設定手段と、
   前記フットレスト位置を超える運転者の踏み込み操作が検知された場合に運転者による車両の加速を許可する加速制御手段と
   を備えることを特徴とするアクセルペダル制御装置。
2. 前記アクセルペダルのペダルストローク開放位置から前記フットレスト位置での前記反力を通常反力より低減させるアクセルペダル反力低減手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル制御装置。
3. 前記アクセルペダルの前記フットレスト位置での前記反力を通常反力より増大させるアクセルペダル反力増大手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル制御装置。
4. 運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作による踏力を検出する踏力検出手段と、
   前記フットレスト位置での前記アクセルペダルに対して前記踏力検出手段により検出される前記踏力の増大が検出された場合に運転者の加速意思が存在するか否かを判定する加速意思判定手段とを備え、
   前記アクセルペダル反力増大手段は、前記加速意思判定手段により運転者の加速意思が存在しないと判定された場合に前記踏力検出手段により検出される前記踏力を、新たに前記アクセルペダルの前記フットレスト位置での前記反力として設定することを特徴とする請求項３に記載のアクセルペダル制御装置。

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