JP2012225233A

JP2012225233A - 車両の出力制御装置

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Publication number: JP2012225233A
Application number: JP2011092886A
Authority: JP
Inventors: Shingo Shigihama; 真悟鴫濱; Tetsushi Hosogai; 徹志細貝; Kenji Tanaka; 健治田中; Toshiyuki Yamaguchi; 俊行山口; Atsunori Tsukuda; 厚典佃; Seiji Numa; 聖司沼
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: JP5742418B2

Abstract

【課題】運転者が予期していない車両の出力制御が実行されることを正確かつ迅速に防止できるようにする。
【解決手段】アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたときにエンジンの出力を低下させるエンジン出力低減手段４を備え、アクセル検出手段１と、ブレーキ検出手段２と、車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別する制動状態判別手段５と、上記アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点から上記エンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させるまでの作動待機時間を上記制動状態判別手段５の判別結果に応じて設定する待機時間設定手段６とを有し、上記制動状態判別手段５により車両を迅速に制動できる状態にないと判別された場合には、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて作動待機時間を短くするように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたときにエンジンの出力を低下させるエンジン出力低減手段を備えた車両の出力制御装置に関するものである。

従来、下記特許文献１に示されるように、運転者のアクセルペダルに対する誤操作を的確に判断し、不用意な自車両の挙動を防止することにより事故を未然に防止することを目的として、アクセルペダルに足が置かれているかどうかを検出するための足位置検出センサを設け、該足位置検出センサとアクセルペダル操作量センサのそれぞれの検出値の時間的な変化の様子に基づいて、アクセルペダルの誤操作が検出されたときには、アクセルペダル操作量センサの検出信号を排除して、不用意な自車両の挙動を防止することが行われている。

また、下記特許文献２に示されるように、ブレーキ検出部によって検出されるブレーキペダルの踏込量、またはブレーキ作動圧力が、意図的なアクセルペダルおよびブレーキペダルの同時踏込に対応した所定値以上であると演算部において判別されたときには、アクセル検出部によって検出されるアクセルペダルの踏込量に基づくエンジン制御信号に関わらずエンジンを強制的にアイドル状態にするエンジン制御信号を出力し、エンジン制御部が該エンジン制御信号に基づき該エンジンを制御することにより、運転者の意図的なアクセルペダルとブレーキペダルの同時踏込による走行を妨げることなく、運転者が間違えてアクセルペダルとブレーキペダルを同時に踏み込むことに起因する車両の暴走を回避するように構成された車両安全装置が知られている。

特開２００６−２３３７６８号公報特開２００５−２９１０３０号公報

上記特許文献１に開示された発明は、例えば車庫入れや渋滞時等のように自車両の速度が低い状態で、アクセルペダルを踏み込んではいないが、直ぐに踏み込み得る状況下において、大きな踏み込み速度を持ってアクセルペダルが踏み込まれた場合に、運転者がブレーキペダルに足を置いているつもりで、アクセルペダルを勢いよく操作する誤操作が行われたと判定し、上記アクセルペダルの操作に応じた加速制御を排除するとともに、ブレーキ装置をスタンバイ状態とするものであり、上記状況下でアクセルペダルの急操作が行われたか否かを正確に検出することができないと、上記誤操作に基づく制御を適正に排除することができない。そして、上記誤操作を適正に検出するためのその判定時間を長くした場合には、迅速な制御を実行できないという問題があり、逆に上記判定時間を短くした場合には、上記誤操作を正確に検出することができず、適正な制御を迅速に行うことが困難であった。

また、上記特許文献２に開示された発明においても、アクセル検出部およびブレーキ検出部の出力信号に応じてアクセルペダルおよびブレーキペダルの同時踏込が検出された場合に、この同時踏込が意図的なものであるか否かを正確に判別するのに所定時間を要するため、車両の出力制御を正確かつ迅速に実行することは困難であり、この点で改良の余地があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、運転者が予期していない車両の出力制御が実行されることを正確かつ迅速に防止できる車両の出力制御装置を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたときにエンジンの出力を低下させるエンジン出力低減手段を備えた車両のエンジン出力制御装置において、アクセル操作が行われたことを検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作が行われたことを検出するブレーキ検出手段と、車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別する制動状態判別手段と、上記アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点から上記エンジン出力低減手段を作動させてエンジン出力を低下させるまでの作動待機時間を上記制動状態判別手段の判別結果に応じて設定する待機時間設定手段とを有し、上記制動状態判別手段により車両を迅速に制動できる状態にないと判別された場合には、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて作動待機時間を短くするように構成したものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両の出力制御装置において、車両のブレーキ系に、吸気負圧を利用して制動力を倍加するマスターバック装置を有し、上記制動状態判別手段は、該マスターバック装置内の負圧値を測定し、該負圧値が大気圧に近いほど、車両を迅速に制動できる状態にないと判別するように構成されたものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の車両の出力制御装置において、上記制動状態判別手段は、車両の駆動力と走行抵抗とに基づいて設定された車両の運動モデルから車両の駆動力と走行抵抗とを演算し、その演算値に基づいて車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別するように構成されたものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の車両の出力制御装置において、上記制動状態判別手段に検出信号を入力する検出手段に故障が発生しているか否かを検出し、該検出手段に故障が発生していると判定された場合には、上記待機時間設定手段により作動待機時間を設定することなく、上記アクセル検出手段およびブレーキ検出手段の検出信号に応じてアクセルおよびブレーキの同時操作が検出されるとともに、ブレーキ操作量が一定値となったことが検出された時点で上記エンジン出力低減手段を作動させるように構成したものである。

請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の出力制御装置において、エンジン始動後の同一運転サイクルで、エンジン出力低減手段を作動させてエンジン出力を低下させる制御が実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された場合には、上記待機時間設定手段により設定される作動待機時間を、上記制動状態判別手段の判別結果の如何に拘わらず最短時間に設定するように構成したものである。

請求項１に係る発明では、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に、上記作動待機時間を長い値に設定するように構成したため、運転者がそのペダル操作足をブレーキペダルに載せた状態でそのままアクセルペダルに踏み換える等の癖を有し、その踏み換え操作が不適切になることに起因してアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われる等の誤操作が生じ易い状態おいて、アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点で直ちにエンジン出力を低下させる制御が実行されるのを防止して運転者が違和感を受けるのを防止することができるとともに、運転者が上記誤操作を行ったことに気付くことなく、上記作動待機時間が経過した場合には、エンジン出力の低下制御を実行することにより運転者に注意を促すことができる。また、車両を迅速に制動できる状態にないと上記制動状態判別手段において推定された場合には、上記作動待機時間を、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて短い値に設定することにより、運転者の意思に反して長時間に亘り車両を早期に停車することができないという事態の発生を効果的に防止し、運転者の制動意図に適合した出力制御を実行できるという利点がある。

請求項２に係る発明では、制動状態判別手段において測定されたマスターバック装置内の負圧値が大気圧に近いほど、車両を迅速に制動できる状態にないと判別するように構成したため、上記マスターバック装置内の負圧値が小さく、運転者のブレーキ操作に応じて迅速に制動力を付与できる状態にない場合に、上記作動待機時間を、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて短い値に設定することにより、運転者の制動意図に適合した出力制御を実行することができないという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。

請求項３に係る発明では、車両の駆動力と走行抵抗とに基づいて設定された車両の運動モデルから車両の駆動力と走行抵抗とを演算し、上記走行抵抗が小さい場合に、該走行抵抗が大きい場合に比べて車両を迅速に制動できる状態にないと判別することにより、車両の走行状態に適合したエンジンの出力制御を正確に実行できるという利点がある。

請求項４に係る発明では、制動状態判別手段により上記検出手段に故障が発生していると判定された場合には、上記待機時間設定手段により作動待機時間を設定することなく、上記アクセル検出手段およびブレーキ検出手段の検出信号に応じてアクセルおよびブレーキの同時操作が検出されるとともに、ブレーキ操作量が一定値となったことが検出された時点で上記エンジン出力低減手段を作動させるように構成したため、故障が生じた検出手段の検出値に基づく不正確な出力制御が実行されるのを防止して、運転者に違和感が与えるのを効果的に防止できるという利点がある。

請求項５に係る発明では、エンジン始動後の同一運転サイクルで、エンジン出力低減手段を作動させてエンジン出力を低下させる制御が実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された場合には、上記待機時間設定手段により設定される作動待機時間を、上記制動状態判別手段の推定値の如何に拘わらず最短時間に設定するように構成したため、運転者にそれ程強い違和感を与えることなく、上記癖に起因した誤操作を行ったことを運転者に対して迅速に認識させることにより、上記誤操作を早期に解消できるという利点がある。

本発明に係る車両の出力制御装置の実施形態を示すブロック図である。マスターバック装置の負圧状態に応じて待機時間を設定する対応テーブルの一例を示すグラフである。上記車両の出力制御装置の制御動作を示すタイムチャートである。上記車両の出力制御装置の制御動作を示すフローチャートである。車両の駆動力と走行抵抗との関係を示す説明図である。車速の演算制御の前半部を示すフローチャートである。車速の演算制御の後半部を示すフローチャートである。

図１は、本発明に係る車両の出力制御装置の実施形態を示している。該車両の出力制御装置は、アクセル操作が行われたことを検出するアクセル検出手段１と、ブレーキ操作が行われたことを検出するブレーキ検出手段２と、エンジンの出力を制御するエンジンコントロールユニット３とを有している。

上記エンジンコントロールユニット３には、後述するようにアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが確認された場合にエンジンの出力を低下させる制御を実行するエンジン出力低減手段４と、車両を迅速に制動できる状態にあるか否か判別する制動状態判別手段５と、上記アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点から上記エンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させる制御の開始時点までの作動待機時間を上記制動状態判別手段５の判別結果に応じて設定する待機時間設定手段６とが設けられている。

上記アクセル検出手段１は、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたことを検出して、その検出信号を上記エンジンコントロールユニット３に出力するように構成されている。また、上記ブレーキ検出手段２は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれたことを検出するとともに、ブレーキペダルの踏込量を検出し、その検出信号を上記エンジンコントロールユニット３に出力するように構成されている。

上記エンジン出力低減手段４は、アクセル検出手段１およびブレーキ検出手段２の出力信号に応じ、運転者によりアクセルとブレーキとが同時操作されたことが検出する機能と、この状態が検出された時点から上記待機時間設定手段６により設定された作動待機時間が経過したか否かを判定する機能とを有している。

そして、上記作動待機時間が経過した時点においても、アクセルおよびブレーキの同時操作状態が未だ解除していないことが上記エンジン出力低減手段４において確認された場合に、ガソリンエンジンのスロットル弁駆動装置７にスロットル弁を強制的に閉止状態とする制御信号を出力することにより、エンジン出力を低減する制御が実行されるようになっている。なお、ディーゼルエンジン車では、上記スロットル弁駆動装置７に代えて燃料ポンプに制御信号を出力し、該燃料ポンプから噴射される燃料の噴射量をアイドル運転時の噴射量に低下させることにより、エンジン出力を低減する制御を実行することが可能である。

上記制動状態判別手段５は、吸気負圧を利用して制動力を倍加するマスターバック装置の負圧状態を直接検出する圧力センサの検出値、またはエンジンの運転状態および走行環境に基づいてマスターバック装置の負圧状態を間接的に測定した測定値に応じ、車両を迅速に制動できる状態にあるか否か判別するよう構成されている。すなわち、上記マスターバック装置内の負圧値が大気圧に近いほど車両を迅速に制動できる状態にないと判別されるとともに、マスターバック装置内の負圧値と大気圧との差が大きいほど車両を迅速に制動できる状態にあると判別され、その判別結果が上記待機時間設定手段６に出力されるようになっている。

上記待機時間設定手段６は、制動状態判別手段５により車両に制動力を迅速に付与できる状態にないと判別された場合に、該制動力を迅速に付与できる状態にあると判別された場合に比べて作動待機時間を短くするように構成されている。当実施形態では、図２に示すグラフのように上記マスターバック装置内の負圧値に応じて上記作動待機時間Ｔがリニアに変化するように設定された対応テーブルと、上記制動状態判別手段５により測定されたマスターバック装置内の負圧値とに基づき、該負圧値に対応した上記作動待機時間Ｔが設定されるようになっている。

また、上記待機時間設定手段６は、エンジン始動後の同一運転サイクル、つまりイグニッションスイッチのＯＮ操作後（詳しくは、イグニッションスイッチをＯＮ操作後にエンジン回転数が所定回転数を超えたエンジンの始動後）から、該イグニッションスイッチをＯＦＦ操作するまでの間に、上記ブレーキペダルおよびブレーキペダルの同時操作が検出されてエンジン出力低減手段４によりエンジンの出力を低下させる制御が実行された場合には、それ以降に設定される作動待機時間Ｔを、上記制動状態判別手段５による判別結果の如何に拘わらず最短時間（例えば０．６秒）とするように構成されている。

次に、上記エンジンコントロールユニット３において実行されるエンジンの出力制御動作を、図３に示すタイムチャートおよび図４に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、上記アクセル検出手段１の出力信号に応じてアクセルペダルが操作状態にあるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＹＥＳと判定された場合には、ブレーキ検出手段２の出力信号に応じてブレーキペダルが操作状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。

上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されてアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが確認された場合には、この状態がエンジンの始動後における同一運転サイクルで二回以上発生したか否か、つまりイグニッションスイッチのＯＮ操作後に該イグニッションスイッチをＯＦＦ操作するまでの間に、上記エンジン出力低減手段４によりエンジンの出力を低下させる制御が既に実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われた状態が発生した状態にあるか否か判定する（ステップＳ３）。

該ステップＳ３でＮＯと判定されて同一の運転サイクルで初めてアクセルおよびブレーキの同時操作が行われたことが確認された場合には、この状態の検出時点ｔ１から上記エンジン出力低減手段４の作動を開始するまでの作動待機時間Ｔを、上記制動状態判別手段５の判別結果に応じて設定する（ステップＳ４）。すなわち、図２に示す対応テーブルと、上記制動状態判別手段５により測定されたマスターバック装置内の負圧値とに基づき、該負圧値に対応した上記作動待機時間Ｔを例えば０．６秒〜１０秒の範囲内で設定することにより、上記制動状態判別手段５により車両を迅速に制動できる状態にないと判別された場合に、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて作動待機時間Ｔを短い値に設定する。

次いで、上記アクセル検出手段１およびブレーキ検出手段２の出力信号に応じて上記アクセルおよびブレーキの同時操作が解消されたか否かを判定し（ステップＳ５）、ＹＥＳと判定された場合には、エンジン出力低減手段４によりエンジンの出力を低下させる制御を実行することなく、そのままリターンする。

上記ステップＳ５でＮＯと判定されてアクセルおよびブレーキの同時操作が継続していることが確認された場合には、上記作動待機時間Ｔが経過したか否かを判定し（ステップＳ６）、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ５に戻って上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップＳ６でＹＥＳと判定されてアクセルおよびブレーキの同時操作が継続した状態で上記作動待機時間Ｔが経過したことが確認された場合には、その時点ｔ２で上記エンジン出力低減手段４においてエンジンの出力を低下させる制御を実行する（ステップＳ７）。例えば、上記時点ｔ２で、図３の破線Ａに示すようにスロットル弁の開度を０に低下させる制御信号を出力することにより、エンジン回転数をアイドル回転数に低下させる制御を実行する。

なお、運転者がその意図に範囲してアクセル操作とブレーキ操作とを同時に行う誤操作を行った後に、上記エンジン出力低減手段４によりエンジンの出力を低下させる制御が実行され、運転者が上記誤操作に気付いてブレーキペダルから足を離した場合には、図３の破線Ｂに示すように、ブレーキスイッチスイッチがＯＦＦ状態となったことが検出された時点ｔ４でスロットル弁の開度Ｔｈをアクセルペダルの操作量に対応した値に復帰させる制御が実行されるようになっている。

また、上記ステップＳ３でＹＥＳと判定されてエンジン始動後の同一の運転サイクルで、エンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させる制御が実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された場合には、その時点６で上記待機時間設定手段６において作動待機時間Ｔを最短時間である０．６秒に設定した後（ステップＳ８）、上記ステップＳ５に移行してアクセルおよびブレーキの同時操作が解消されたか否かを判定する。そして、アクセルおよびブレーキの同時操作が継続した状態で上記作動待機時間Ｔ（０．６秒）が経過したことが確認された時点で、スロットル弁の開度を０に低下させる制御信号を出力することにより、エンジン回転数をアイドル回転数に低下させる制御を実行する。

上記のようにアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたときにエンジンの出力を低下させるエンジン出力低減手段４を備えた車両のエンジン出力制御装置において、アクセル操作が行われたことを検出するアクセル検出手段１と、ブレーキ操作が行われたことを検出するブレーキ検出手段２と、車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別する制動状態判別手段５と、上記アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点から上記エンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させるまでの作動待機時間Ｔを上記制動状態判別手段５の判別結果に応じて設定する待機時間設定手段６とを設け、該待機時間設定手段６において設定される作動待機時間Ｔを、制動状態判別手段５により車両を迅速に制動できる状態にないと判別された場合に、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて短くするように構成したため、運転者が予期していないエンジンの出力制御が実行されることを正確かつ迅速に防止できるという利点がある。

すなわち、上記実施形態では、マスターバック装置内の負圧値が大きいほど上記作動待機時間Ｔが長くなるように設定された対応テーブルと、上記制動状態判別手段５により測定されたマスターバック装置内の負圧値とに基づき、該負圧値に対応した上記作動待機時間Ｔを設定することにより、上記マスターバック装置内の負圧値が充分に大きく、運転者のブレーキ操作に応じて迅速に制動力を付与できる状態にある場合には、上記作動待機時間Ｔを長い時間に設定するように構成している。このため、運転者がそのペダル操作足（右足）をブレーキペダルに載せた状態でそのままアクセルペダルに踏み換える等の癖を有し、その踏み換え操作が不適切になることに起因してアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われる等の誤操作が生じ易い場合には、アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点で直ちに上記エンジン出力低減手段４によりエンジン出力を低下させる制御が実行されることはない。

したがって、運転者が上記誤操作を行ったことに直ぐに気が付いて、ブレーキペダルから足を離したような場合に、上記エンジン出力低減手段４によりエンジン出力の低下制御が実行されるのを防止して運転者が違和感を受けるのを防止することができる。また、運転者が上記誤操作に気付くことなく、上記作動待機時間Ｔが経過した場合には、エンジン出力低下手段４を作動させてエンジン出力を低下させることにより運転者に注意を促すことができる。

一方、長い下り坂の走行時等にブレーキ操作を頻繁に行った場合には、マスターバック装置内の負圧値が次第に減少し、ブレーキペダルを強く踏まないと充分な制動力を得にくい状態となるため、上記マスターバック装置内の負圧値が小さい場合には、上記作動待機時間Ｔを短い時間に設定する。これにより、運転者が制動力を付与しようとしてブレーキペダルとアクセルペダルとを同時に踏み込むという誤操作が生じた場合においても、エンジン出力低減手段４によりエンジン出力の低下制御が長時間に亘り実行されず、かつ上記マスターバック装置内の負圧値が小さいために迅速な制動が困難になるという事態の発生を効果的に防止し、運転者の制動意図に適合した出力制御を実行することができる。

特に、上記実施形態では、マスターバック装置内の負圧値に応じて上記作動待機時間Ｔをリニアに変化させるように構成したため、マスターバック装置内の負圧値がそれ程小さくないにも拘わらず、上記エンジン出力低減手段４によるエンジン出力の低下制御が直ちに実行されたり、マスターバック装置内の負圧値がかなり小さいにも拘わらず、上記エンジン出力の低下制御が長期間に亘って実行されなかったりすることを効果的に防止し、運転者の制動意図度合に応じたエンジン出力の低下制御を、より正確かつ迅速に防止できるという利点がある。

また、上記実施形態では、エンジン始動後の同一運転サイクルで、エンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させる制御が実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された場合に、上記待機時間設定手段６により設定される作動待機時間Ｔを、上記制動状態判別手段５の判別結果の如何に拘わらず最短時間、例えば０．６秒に設定するように構成したため、運転者がそのペダル操作足をブレーキペダルに載せた状態でそのままアクセルペダルに踏み換える等の癖を有していることを運転者に対して迅速かつ適正に認識させることができる。

すなわち、エンジン始動後の同一運転サイクルにおいて、最初にアクセルおよびブレーキの同時操作が行われたことが検出された時点でエンジン出力低減手段４を作動させてエンジン出力を低下させる制御を実行することにより、運転者に注意を促すことができる。したがって、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点で直ちに上記エンジン出力低減手段４によりエンジン出力を低下させる制御を実行するように構成した場合においても、運転者にそれ程強い違和感を与えることなく、上記癖に起因した誤操作を行ったことを運転者に対して迅速に認識させることにより、上記誤操作を早期に解消できるという利点がある。

なお、マスターバック装置の負圧状態を直接測定する圧力センサの測定値、またはエンジンの運転状態および走行環境に基づいてマスターバック装置の負圧状態を間接的に測定した測定値に応じ、車両を迅速に制動できる状態にあるか否か上記制動状態判別手段５において判別するように構成した上記実施形態に代え、車両の駆動力と走行抵抗とに基づいて設定された車両の運動モデルから車両の駆動力と走行抵抗とを上記制動状態判別手段５において演算し、その演算値に基づいて車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別するように構成してもよい。

すなわち、ブレーキ操作を行う前の走行状態では、車両の駆動力と走行抵抗とが釣り合った状態にあり、図５に示すように、該走行抵抗は、車両の転がり抵抗と、空気抵抗と、加速抵抗と、勾配抵抗とを加算した値となる。そして、車体重量をＭ（ｋｇ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ^２）、車両の転がり抵抗係数をμＲ、空気抵抗係数をμ１、前面投影面積をＡ（ｍ^２）、車速をＶ（ｋｍ／ｈ）、等価慣性重量をＭｒ（ｋｇ）、車両の加速度をｄＶ／ｄｔ（ｍ／ｓ^２）、路面の勾配角をθ（ｄｅｇｒｅｅ）とすると、上記車両の転がり抵抗はＭ・ｇ・μＲとなり、空気抵抗はμ１・Ａ・Ｖ^２となり、加速抵抗は（Ｍ＋Ｍｒ）・ｄＶ／ｄｔとなり、勾配抵抗はＭ・ｇ・ｓｉｎθとなり、路面の勾配（ｓｉｎθ）は（駆動力−空気抵抗−加速抵抗）／（Ｍ・ｇ）−Ｕｒとなるため、以下の式が成立する。

駆動力＝走行抵抗
＝車両の転がり抵抗−空気抵抗−加速抵抗−勾配抵抗
＝Ｍ・ｇ・μＲ−μ１・Ａ・Ｖ^２・−（Ｍ＋Ｍｒ）・ｄＶ／ｄｔ−Ｍ・ｇ・ｓｉｎθ
したがって、エンジンから駆動輪に付与される車両の駆動力と、予め分かっている車体重量等からなる車両の特性と、その走行状態とに基づいて設定された上記式からなる車両の運動モデルから、ブレーキ操作を行う際に車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを制動状態判別手段５において判別することができる。例えば、上り坂の走行時には、上記勾配抵抗Ｍ・ｇ・ｓｉｎθが大きくなって車両を迅速に制動できる状態にあると判別され、逆に上り坂の走行時には、上記勾配抵抗Ｍ・ｇ・ｓｉｎθがマイナスの値となって車両を迅速に制動できる状態にあると判別されることになる。

上記のように上り坂の走行時に等において車両の走行抵抗が大きい場合に、車両を迅速に制動できる状態にあると判別して上記作動待機時間Ｔが長い値に設定することにより、車両を迅速に制動できる状態で上記エンジン出力低減手段４によるエンジン出力の低下制御が直ちに実行されたり、逆に下り坂の走行時に等において車両の走行抵抗が小さい場合に、車両を迅速に制動できない状態にあるにも拘わらず、上記作動待機時間Ｔが長く設定されることに起因して、上記エンジン出力の低下制御が長期間に亘って実行されなかったりすることを効果的に防止し、運転者の制動意図に応じたエンジン出力の低下制御を、より正確かつ迅速に防止できるという利点がある。

なお、上記式において、転がり抵抗係数、空気抵抗、係数加速抵抗および車速等には、様々なノイズが存在しており、該ノイズを除去する方法としては、制動力の一次応答遅れによりスパイク信号を除去する方法があるが、確実に精度を上げることができるのは車速信号である。例えば、図６および図７に示すフローチャートに基づいてノイズを除去した車速の演算方法を以下に説明する。

まず、各車輪に設けられた車輪速センサの出力信号に応じて、駆動輪の平均速度ｖｄおよび従動輪の平均速度ｖｆを算出するとともに（ステップＳ２１）、駆動輪の平均加速度ａｄおよび従動輪の平均加速度ａｆを算出する（ステップＳ２２）。その後に、左後輪、右前輪および右後輪からなる三輪の平均速度ｖａ１と、左後輪、左前輪、右後輪からなる三輪の平均速度ｖａ２と、左前輪、右後輪および右前輪からなる三輪の平均速度ｖａ３と、右後輪、左前輪、右前輪からなる三輪の平均速度ｖａ４とを算出する（ステップＳ２３）。

次いで、上記駆動輪の平均速度ｖｄが適正範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、駆動輪の平均速度ｖｄが、従動輪の平均速度ｖｆに１０％を掛け合わせた値よりも大きい場合、または小さい場合に、駆動輪の平均加速度ａｄが適正範囲外にあると判定し、かつ駆動輪の平均加速度ａｄが、予め設定された上限値よりも大きい場合、または予め設定された下限値よりも小さい場合に、駆動輪の平均速度ｖｄが適正範囲外にあると判定する。上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定されて駆動輪の平均速度ｖｄが適正範囲外にあることが確認された場合には、そのことを示す状態値ｘ１を設定する（ステップＳ２５）。

上記ステップＳ２４でＮＯと判定された場合には、従動輪の平均速度ｖｆが適正範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、従動輪の平均速度ｖｆが、駆動輪の平均速度ｖｄに１０％を掛け合わせた値よりも大きい場合、または小さい場合に、従動輪の平均速度ｖｆが適正範囲外にあると判定し、かつ従動輪の平均加速度ａｆが、予め設定された上限値よりも大きい場合、または予め設定された下限値よりも小さい場合に、従動輪の平均速度ｖｆが適正範囲外にあると判定する。上記ステップＳ２６でＹＥＳと判定されて従動輪の平均速度ｖｆが適正範囲外にあることが確認された場合には、そのことを示す状態値ｘ２を設定する（ステップＳ２７）。

上記ステップＳ２６でＮＯと判定された場合には、左前輪の回転速度が適正範囲外であるか否かを判定するとともに（ステップＳ２８）、右前輪の回転速度が適正範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。具体的には、左前輪の回転速度が、上記三輪の平均速度ｖａ１に１０％を掛け合わせた値よりも大きい場合、または小さい場合に、左前輪の回転速度が適正範囲外にあると判定し、かつ右前輪の回転速度が、上記三輪の平均速度ｖａ２に１０％を掛け合わせた値よりも大きい場合、または小さい場合に、右前輪の回転速度が適正範囲外にあると判定する。上記ステップＳ２８またはステップＳ２９でＹＥＳと判定されて左前輪または右前輪の何れか一方の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、そのことを示す状態値ｘ３を設定する（ステップＳ３０）。

同様にして、左後輪の回転速度と上記三輪の平均速度ｖａ３に１０％を掛け合わせた値とを比較することにより、左後輪の回転速度が適正範囲外であるか否かと判定するとともに（ステップＳ３１）、右後輪の回転速度と上記三輪の平均速度ｖａ４に１０％を掛け合わせた値とを比較することにより、右後輪の回転速度が適正範囲外であるか否かと判定する（ステップＳ３２）。上記ステップＳ３１またはステップＳ３２でＹＥＳと判定されて左後輪または右後輪の何れか一方の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、そのことを示す状態値ｘ４を設定する（ステップＳ３３）。

その後、車輪の駆動方式が後輪駆動車ＦＲであるか否かを判定し（ステップＳ３５）、ＹＥＳと判定されて後輪駆動車ＦＲであることが確認された場合には、上記状態値としてｘ１が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３６）、該ステップＳ３５でＹＥＳと判定されて駆動輪（後輪）の平均速度ｖｄが適正範囲外にあることが確認された場合には、前輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する（ステップＳ３７）。

上記ステップＳ３５の判定結果がＮＯであり、駆動輪（後輪）の平均速度ｖｄが適正範囲外にあると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ２が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３８）、該ステップＳ３８でＹＥＳと判定されて従動輪（前輪）の平均速度ｖｆが適正範囲外にあることが確認された場合には、後輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する（ステップＳ３９）。

上記ステップＳ３８の判定結果がＮＯであり、従動輪（前輪）の平均速度ｖｆが適正範囲外にあると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ３が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４０）、該ステップＳ４０でＹＥＳと判定されて左前輪または右前輪の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、上記ステップＳ３９に移行して後輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。

上記ステップＳ４０の判定結果がＮＯであり、左前輪および右前輪の回転速度が適正範囲外であると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ４が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４１）、該ステップＳ４１でＹＥＳと判定されて左後輪または右後輪の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、上記ステップＳ３７に移行して前輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。なお、上記ステップＳ４１の判定結果がＮＯであり、左後輪および右後輪の回転速度が適正範囲外にあると判定されなかった場合には、駆動輪の平均速度Ｖｄに基づいて車速Ｖを算出する（ステップＳ４２）。

一方、上記ステップＳ３５でＮＯと判定されて前輪駆動車ＦＦであることが確認された場合には、上記状態値としてｘ１が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４３）、該ステップＳ４３でＹＥＳと判定されて駆動輪（前輪）の平均速度ｖｄが適正範囲外にあることが確認された場合には、ステップＳ３９に移行して後輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。

上記ステップＳ４３の判定結果がＮＯであり、駆動輪（前輪）の平均速度ｖｄが適正範囲外にあると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ２が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４４）、該ステップＳ４４でＹＥＳと判定されて従動輪（後輪）の平均速度ｖｆが適正範囲外にあることが確認された場合には、ステップＳ３７に移行して前輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。

上記ステップＳ４４の判定結果がＮＯであり、従動輪（後輪）の平均速度ｖｆが適正範囲外にあると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ３が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４５）、該ステップＳ４５でＹＥＳと判定されて左前輪または右前輪の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、上記ステップＳ３９に移行して後輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。

上記ステップＳ４５の判定結果がＮＯであり、左前輪および右前輪の回転速度が適正範囲外にあると判定されなかった場合には、上記状態値としてｘ４が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４６）、該ステップＳ４６でＹＥＳと判定されて左後輪または右後輪の回転速度が適正範囲外にあることが確認された場合には、上記ステップＳ３７に移行して前輪の回転速度に基づいて車速Ｖを算出する。なお、上記ステップＳ４６の判定結果がＮＯであり、左後輪および右後輪の回転速度が適正範囲外にあると判定されなかった場合には、ステップＳ４２に移行して駆動輪の平均速度Ｖｄに基づいて車速Ｖを算出する。

上記構成によれば、車両の走行時に特定の車輪が路面から離間したり、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサの一つに故障が生じたりすることに起因して、当該車輪の回転速度を正確に検出することができなかった場合においても、他の車輪の回転速度等に基づいて車速Ｖを適正に検出することが可能である。したがって、当該車速Ｖに基づいて車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを制動状態判別手段５により適正に判別して、運転者の予期しない車両の出力制御が実行されるのを効果的に防止できるという利点がある。

また、上記制動状態判別手段５の判別結果に基づいたエンジン出力の制御を実行する前に、上記制動状態判別手段５に検出信号を入力する車輪速センサ等からなる検出手段に故障が発生しているか否かを上記制動状態判別手段５において判別し、上記検出手段に故障が発生していると判別された場合には、上記待機時間設定手段６により作動待機時間を設定することなく、上記アクセル検出手段１およびブレーキ検出手段２の検出信号に応じて上記アクセルおよびブレーキの同時操作が検出されるとともに、ブレーキ操作量が一定値となったことが検出された時点で上記エンジン出力低減手段４を作動させることにより、エンジンの出力を低減するように構成してもよい。

上記のように構成した場合には、故障が生じた検出手段の検出値に基づく不正確な出力制御が実行されるのを防止して、運転者に違和感が与えるのを効果的に防止することができる。なお、上記ブレーキ検出手段２に故障が生じることに起因してアクセルペダルを操作した通常の運転時に、運転者の意図に反して上記エンジン出力低減手段４によりエンジンの出力を低減する制御が実行されるのを防止するため、作動状態判別手段５によりブレーキ検出手段２に故障が生じたことが検出された場合には、上記エンジン出力低減手段４によるエンジンの出力制御を禁止するように構成することが望ましい。

１アクセル検出手段
２ブレーキ検出手段
４エンジン出力低減手段
５制動状態判別手段
６待機時間設定手段

Claims

アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたときにエンジンの出力を低下させるエンジン出力低減手段を備えた車両のエンジン出力制御装置において、アクセル操作が行われたことを検出するアクセル検出手段と、ブレーキ操作が行われたことを検出するブレーキ検出手段と、車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別する制動状態判別手段と、上記アクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された時点から上記エンジン出力低減手段を作動させてエンジン出力を低下させるまでの作動待機時間を上記制動状態判別手段の判別結果に応じて設定する待機時間設定手段とを有し、上記制動状態判別手段により車両を迅速に制動できる状態にないと判別された場合には、車両を迅速に制動できる状態にあると判別された場合に比べて作動待機時間を短くするように構成したことを特徴とする車両の出力制御装置。
車両のブレーキ系に、吸気負圧を利用して制動力を倍加するマスターバック装置を有し、上記制動状態判別手段は、該マスターバック装置内の負圧値が大気圧に近いほど、車両を迅速に制動できる状態にないと判別するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の出力制御装置。
上記制動状態判別手段は、車両の駆動力と走行抵抗とに基づいて設定された車両の運動モデルから車両の駆動力と走行抵抗とを演算し、その演算値に基づいて車両を迅速に制動できる状態にあるか否かを判別するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の出力制御装置。
上記制動状態判別手段に検出信号を入力する検出手段に故障が発生しているか否かを検出し、該検出手段に故障が発生していると判定された場合には、上記待機時間設定手段により作動待機時間を設定することなく、上記アクセル検出手段およびブレーキ検出手段の検出信号に応じてアクセルおよびブレーキの同時操作が検出されるとともに、ブレーキ操作量が一定値となったことが検出された時点で上記エンジン出力低減手段を作動させるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の車両の出力制御装置。
エンジン始動後の同一運転サイクルで、エンジン出力低減手段を作動させてエンジン出力を低下させる制御が実行された後に、再びアクセル操作とブレーキ操作とが同時に行われたことが検出された場合には、上記待機時間設定手段により設定される作動待機時間を、上記制動状態判別手段の判別結果の如何に拘わらず最短時間に設定するように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の出力制御装置。