JP2014080100A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つのペダルで車両の加減速を制御する技術において、所望の減速度が得られるようにする。
【解決手段】コントローラ７は、ペダルストロークが車両を減速させるストローク範囲である減速領域にある場合はペダルストロークと減速度指令との関係を規定したベーステーブルを参照して、ペダルストロークが小さいほど車両の減速度を大きくする減速度指令を設定し、減速領域においてペダルが操作された場合は、車両の減速度変化によって運転者の足が動いてペダルのストロークが変化することによる減速度指令の変化が抑制される方向にベーステーブルをオフセットさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の加減速を制御する車両用走行制御装置に関する。

特許文献１は、ペダルストロークが所定値よりも大きい領域を加速領域、所定値よりも小さい領域を減速領域に設定し、一つのペダルで車両の加減速を制御する技術を開示している。

当該技術では、加速領域においてはペダルストロークが大きくなるほど車両の加速度が大きくなるように、また、減速領域においてはペダルストロークが小さくなるほど車両の減速度が大きくなるように、ペダルストロークと加減速度との関係を設定している。

特開２００６−１６８４９７号公報

しかしながら、上記技術では、減速領域においてペダルが操作された場合に、ペダルストロークが安定せず、所望の減速度が得られないという問題があった。

これは、車両の減速度変化によって足（足首よりも下の部分）に作用する慣性力が変化すると、運転者の意図に反して足が動いてペダルストロークが変化し、余計な加減速変化が生じてしまうからである。特に、ペダルストロークが小さいほどペダル反力が小さくなるようにペダル反力を設定した場合は、減速領域において運転者が足に入れる力が小さくなって足の剛性が低下するので、この問題が顕著となる。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、一つのペダルで車両の加減速を制御する技術において、所望の減速度が得られるようにすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、一つのペダルのペダルストロークに応じて車両の加減速を制御する車両用走行制御装置が提供される。当該装置は、ペダルストロークが前記車両を減速させるストローク範囲である減速領域にある場合はペダルストロークと減速度指令との関係を規定したベーステーブルを参照して、ペダルストロークが小さいほど前記車両の減速度を大きくする減速度指令を設定する減速度指令設定手段を備える。また、当該装置は、前記減速領域において前記ペダルが操作された場合は、前記車両の減速度変化によって運転者の足が動いて前記ペダルのストロークが変化することによる前記減速度指令の変化が抑制される方向に前記ベーステーブルをオフセットさせるテーブルオフセット手段を備える。また、当該装置は、前記減速度指令が実現されるように前記車両の制動力を制御する制動力制御手段を備える。

上記態様によれば、減速度変化による慣性力変化によって足が動いてペダルストロークが変化したとしても、ベーステーブルがオフセットされて減速度指令の変化が抑えられるので、運転者の意図しない減速度変化を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置の概略構成図である。 ペダルストロークに対する加減速度指令及びペダル反力の関係を規定したテーブルである。 コントローラの制御内容を示したフローチャートである。 オフセット量を設定するためのテーブルである。 本発明の実施形態の作用効果を説明するための図である。 本発明の実施形態の作用効果を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、足首よりも下の部位を「足」と定義する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置１の概略構成を示している。車両用走行制御装置１は、ペダル２、バネ部材３、アクチュエータ４、ストロークセンサ５、車速センサ６、及び、コントローラ７を備える。

ペダル２は、車両の加減速度を制御するための足踏み式の操作部である。運転者がペダル２に足を置き、踏力を調整すれば、ペダルストローク（ペダル２の操作量、具体的には、足が載置されている部分の変位量）が変化し、ペダルストロークに応じて車両が加速又は減速する。

バネ部材３は、ペダル２と床面８との間に設けられる。バネ部材３は、ペダル２が踏み込まれた場合にペダルストロークに応じたペダル反力（ペダル２から足に作用する力）を発生させる。

アクチュエータ４は、バネ部材３と並列にペダル２と床面８との間に設けられる。アクチュエータ４は、ペダル反力を増大させる方向及びペダル反力を減少させる方向のいずれの方向にも力を発生することができ、ペダル反力の調整機構として機能する。

ストロークセンサ５は、ペダル２のペダルストロークを検出するセンサである。

車速センサ６は、車速を検出するセンサであり、例えば、車輪速センサである。

コントローラ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等で構成される。コントローラ７は、ストロークセンサ５の検出値に基づき、図２上段に示すペダルストロークと車両加減速度との関係を規定したＳ−Ｇベーステーブルを参照して加減速度指令を設定する。

Ｓ−Ｇベーステーブルによれば、ペダルストロークが０からＳ０までの減速領域にある場合は、加減速度指令が減速度となり、ペダルストロークが小さくなるほど車両の減速度が大きくなる。これに対し、ペダルストロークがＳ０から最大ストロークＳｍａｘまでの加速領域にある場合は、加減速度指令が加速度となり、ペダルストロークが大きくなるほど車両の加速度が大きくなる。

そして、加減速度指令が加速度である場合は、コントローラ７は、当該加速度が実現されるよう駆動部１１の駆動力を制御する。駆動部１１は、エンジン車であればエンジン及びその制御部、ＨＥＶであればエンジン、モータ及びこれらの制御部、ＥＶであればモータ及びその制御部である。これに対し、加減速度指令が減速度である場合は、コントローラ７は、当該減速度が実現されるよう制動部１２の制動力を制御する。制動部１２は、エンジン車であればブレーキ及びその制御部、モータの回生トルクで制動が可能なＨＥＶ及びＥＶである場合はブレーキ、モータ及びこれらの制御部である。

また、コントローラ７は、ストロークセンサ５の検出値に基づき、図２下段に示すペダルストロークとペダル反力との関係を規定したテーブル（Ｓ−Ｆテーブル）を参照して、ペダル反力を設定する。Ｓ−Ｆテーブルによれば、ペダルストロークが小さくなるほど小さなペダル反力が設定され、コントローラ７は、設定されたペダル反力が実現されるようにアクチュエータ４を制御する。

ところで、ペダルストロークが既に減速領域にある状態おいてペダル２が操作されると、減速度変化による慣性力変化によって運転者の足が動き、ペダルストロークが変化する。このペダルストローク変化に対して何も手当をしないと、加減速度指令が変化し、運転者の意図しない減速度変化が生じる。

そこで、本実施形態では、減速領域においては、ペダル操作（ペダルストローク及びその変化量）に応じてＳ−Ｇベーステーブルをオフセットさせ、減速度変化による慣性力変化によって足が動いても加減速度指令が変化しないようにする。

図３は、コントローラ７の制御内容を示したフローチャートである。以下、これを参照しながらコントローラ７の制御内容について説明する。

まず、コントローラ７は、ストロークセンサ５で検出されるペダルストロークを読み込み（Ｓ１１）、図２に示したＳ−Ｇベーステーブルを参照して加減速度指令を設定する（Ｓ１２）。

次に、コントローラ７は、加減速度指令が加速度か減速度かを判断する（Ｓ１３）。加減速度指令が加速度である場合は処理がＳ１４に進み、コントローラ７は、加減速度指令の加速度が実現されるように、駆動部１１を制御する。

これに対し、加減速度指令が減速度である場合は処理がＳ１５に進み、コントローラ７は、加減速度指令の減速度が実現されるように、制動部１２を制御する。さらに、コントローラ７は、減速領域においてペダル２が操作されて車両の減速度が変化し、これによる慣性力変化を受けて足が動いたとしても、車両の減速度が変化しないように、さらに以下のベーステーブルオフセット処理（Ｓ１６〜Ｓ２１）を行う。

ベーステーブルオフセット処理においては、コントローラ７は、ペダル２がペダルストローク減少方向に操作されているか、ペダルストローク増大方向に操作されているか、又は、そのいずれでも無いかを判断する（Ｓ１６、Ｓ１７）。

ペダル２がペダルストローク減少方向に操作されている場合は、処理がＳ１６からＳ１８に進み、コントローラ７は図４のテーブルを参照してオフセット量を設定する。オフセット量は、ペダルストロークの変化量（ペダルストロークの前回値と今回値との差）が大きいほど、また、ペダルストロークが小さくなるほど、大きな値が設定される。

これは、ペダルストローク減少方向操作時に生じる運転者の意図しない足の動きに対応させており、ペダルストロークの変化量が大きいほど減速度変化、すなわち慣性力変化が大きく、足の動きも大きくなるからである。また、ペダルストロークが小さくペダル反力が小さいほど、運転者が足に入れる力が小さくなって足の剛性が低下し、減速度変化による慣性力変化を受けた時の足の動きが大きくなるからである。

そして、コントローラ７は、Ｓ１８で設定したオフセット量だけＳ−Ｇベーステーブルをペダルストローク大側にオフセットさせる（Ｓ１９）。

「ペダルストローク大側にオフセットさせる」とは、Ｓ−Ｇベーステーブルを表す線をペダルストローク大側にずらすことを意味する。オフセット後のテーブルを用いた場合、ペダルストロークがオフセット前と比較してオフセット量だけ増えたとしても、加減速度指令は同じ値となる。

図５は、Ｓ−Ｇベーステーブルがオフセットされる様子を示している。これを参照しながらＳ−Ｇベーステーブルをペダルストローク大側にオフセットすることによる作用効果について説明する。

減速領域においてペダル２がペダルストローク減少方向に操作されると、加減速度指令が減速度増大方向に変化し、車両の減速度が増大するので、慣性力変化によって足がペダルストローク増大方向に動き、ペダルストロークが増大する（図５中、Ｓ１→Ｓ２）。このため、次回Ｓ１２で加減速度指令を設定する際にＳ−Ｇベーステーブルをそのまま用いた場合は、加減速度指令がＡ１からＡ１’に変化し、運転者の意図しない減速度変化が生じる。

しかしながら、本実施形態では、Ｓ１９でＳ−Ｇベーステーブルがペダルストローク大側にオフセットされるので、ペダルストロークがＳ１からＳ２に変化したとしても、次回Ｓ１２で設定される加減速度指令はＡ１のままであり、車両の減速度変化は抑制される。

これに対し、ペダル２がペダルストローク増大方向に操作されている場合は、処理がＳ１７からＳ２０に進む。そして、コントローラ７は、図４のテーブルを参照してオフセット量を設定し（Ｓ２０）、設定したオフセット量だけＳ−Ｇベーステーブルをペダルストローク小側にオフセットさせる（Ｓ２１）。

「ペダルストローク小側にオフセットさせる」とは、Ｓ−Ｇベーステーブルを表す線をペダルストローク小側にずらすことを意味する。オフセット後のテーブルを用いた場合、ペダルストロークがオフセット前と比較してオフセット量だけ減ったとしても、加減速度指令は同じ値となる。

図６は、Ｓ−Ｇベーステーブルがオフセットされる様子を示している。これを参照しながらＳ−Ｇベーステーブルをペダルストローク小側にオフセットすることによる作用効果について説明する。

減速領域においてペダル２がペダルストローク増大方向に操作されると、加減速度指令が減速度減少方向に変化し、車両の減速度が減少するので、それによる慣性力変化によって足がペダルストローク減少方向に動き、ペダルストロークが減少する（図６中、Ｓ１→Ｓ３）。このため、次回Ｓ１２で加減速度指令を設定する際にＳ−Ｇベーステーブルをそのまま用いた場合は、加減速度指令がＡ２からＡ２’に変化し、運転者の意図しない減速度変化が生じる。

しかしながら、本実施形態では、Ｓ２１でＳ−Ｇベーステーブルがペダルストローク小側にオフセットされるので、ペダルストロークがＳ１からＳ３に変化したとしても、次回Ｓ１２で設定される加減速度指令はＡ２のままであり、車両の減速度変化は抑制される。

なお、Ｓ１６、Ｓ１７で、ペダル２がペダルストローク減少方向、ペダルストローク増大方向いずれにも操作されていない場合はＳ−Ｇベーステーブルのオフセットは行わない。これは、ペダル２が操作されていなければ車両の減速度変化による慣性力変化はなく、したがって、ペダルストロークが変化することもなく上記問題が生じることがないからである。

以上説明したように、本実施形態によれば、減速度領域でペダル２が操作された場合は、減速度変化によって運転者の足が動いてペダルストロークが変化することによる減速度指令の変化が抑制される方向に、Ｓ−Ｇベーステーブルがオフセットされる（図５、図６）。これにより、減速度変化による慣性力変化によって足が動き、ペダルストロークが変化したとしても、加減速度指令の変化が抑えられ、運転者の意図しない減速度変化を抑えることができる。

減速度変化による慣性力変化によって足がどれだけ動き、それによってペダルストロークがどれだけ変化するかは、ペダルストロークの変化量（＝車両の減速度変化）、及び、ペダル反力（＝ペダルストローク）による。本実施形態では、上記の通り、これらに基づきオフセット量を設定するので（図４、Ｓ１８、Ｓ２０）、運転者の意図しない減速度変化を抑えるためのオフセット量を運転状態によらず適切に設定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、減速領域におけるペダルストロークの変化量が大きいほどＳ−Ｇベーステーブルのオフセット量を大きくしているが（図４）、ペダルストロークの変化量（ペダルストロークの前回値と今回値との差）と変化速度との間には相関関係があるので、Ｓ１８、Ｓ１９において、ペダルストロークの変化速度が大きいほどＳ−Ｇベーステーブルのオフセット量を大きくするようにしてもよい。このようにしても、運転者の意図しない減速度変化を抑えるためのオフセット量を運転状態によらず適切に設定することができる。

２ ペダル
７ コントローラ（減速度指令設定手段、テーブルオフセット手段、制動力制御手段）

Claims (6)

1. 一つのペダルのペダルストロークに応じて車両の加減速を制御する車両用走行制御装置であって、
   ペダルストロークが前記車両を減速させるストローク範囲である減速領域にある場合はペダルストロークと減速度指令との関係を規定したベーステーブルを参照して、ペダルストロークが小さいほど前記車両の減速度を大きくする減速度指令を設定する減速度指令設定手段と、
   前記減速領域において前記ペダルが操作された場合は、前記車両の減速度変化によって運転者の足が動いて前記ペダルのストロークが変化することによる前記減速度指令の変化が抑制される方向に前記ベーステーブルをオフセットさせるテーブルオフセット手段と、
   前記減速度指令が実現されるように前記車両の制動力を制御する制動力制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用走行制御装置であって、
   前記テーブルオフセット手段は、前記減速領域においてペダルストロークが減少する方向に前記ペダルが操作された場合は、前記ベーステーブルをペダルストローク大側にオフセットさせる、
   ことを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用走行制御装置であって、
   前記テーブルオフセット手段は、前記減速領域においてペダルストロークが増大する方向に前記ペダルが操作された場合は、前記ベーステーブルをペダルストローク小側にオフセットさせる、
   ことを特徴とする車両用走行制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用走行制御装置であって、
   前記ペダルはペダルストロークに応じてペダル反力が変化するペダルであり、
   前記テーブルオフセット手段は、前記ペダルの反力が小さいほど前記ベーステーブルのオフセット量を大きくする、
   ことを特徴とする車両用走行制御装置。
5. 請求項４に記載の車両用走行制御装置であって、
   前記ペダルストロークの変化量が大きいほど前記オフセット量を大きくする、
   ことを特徴とする車両用走行制御装置。
6. 請求項４に記載の車両用走行制御装置であって、
   前記ペダルストロークの変化速度が大きいほど前記オフセット量を大きくする、
   ことを特徴とする車両用走行制御装置。

Images