JP2019059266A - 車両用操作装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両に定速走行をさせる際における操作部材の操作性を向上させることができる車両用操作装置を提供すること。【解決手段】車両用操作装置20は、中立位置から第1の方向C1及び中立位置から第2の方向C2に変位可能な操作ペダル31と、統合制御装置21とを備える。操作ペダル31は、操作位置を中立位置に近づけるように付勢される。統合制御装置21は、車両操作が行われていない状態の継続時間が規定時間未満である場合、操作位置と中立位置との偏差である操作偏差を基に加減速度指示値を設定し、この加減速度指示値を基に車両の制駆動力の要求値を演算する。統合制御装置21は、継続時間が規定時間以上である場合、操作位置に関係なく加減速度指示値を減速側の値に設定し、この加減速度指示値を基に車両の制駆動力の要求値を演算する。【選択図】図1
Description
本発明は、車両の加減速度を調整すべく運転者に操作される操作部材を備える車両用操作装置に関する。
特許文献1には、操作部材の一例である操作レバーの位置である操作位置を基に車両の車体速度の目標値である目標車体速度を設定し、当該目標車体速度に基づいて車両を制御する装置の一例が記載されている。この装置では、目標車体速度と車両の車体速度との偏差と、目標車体速度とに基づいた付勢力が操作反力として操作レバーに付与されるようになっている。
特許文献1に記載の装置では、車両の車体速度が目標車体速度と等しいときでも、付勢力が操作反力として操作レバーに付与されることとなる。すなわち、車両に定速走行をさせるときでも、操作レバーへの操作力の入力を運転者に継続的に行わせる必要がある。
上記課題を解決するための車両用操作装置は、車両の車体速度を保持するための位置である中立位置から第1の方向、及び、同中立位置から同第1の方向の反対方向である第2の方向に変位可能に構成されている操作部材と、操作部材の位置である操作位置を中立位置に近づけるように操作部材を付勢する付勢力付与部と、操作位置が中立位置よりも第1の方向側に位置するときには、操作位置と中立位置との偏差を基に、車両の加減速度の指示値である加減速度指示値を加速側の値に設定する一方、操作位置が中立位置よりも第2の方向側に位置するときには、上記偏差を基に加減速度指示値を減速側の値に設定する通常時処理を実施する加減速度設定部と、加減速度指示値を基に車両の制駆動力の要求値を演算する制駆動力要求値演算部と、を備える。加減速度設定部は、加減速度指示値を、車両を減速させるための値に設定する減速処理をも実施する。そして、制駆動力要求値演算部は、車両操作が行われていない状態の継続時間が規定時間未満であるときには通常時処理によって設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算する一方、上記継続時間が規定時間以上であるときには減速処理によって設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算する。
上記構成によれば、操作位置が中立位置に位置している場合、操作位置と中立位置との偏差が「0」であるため、付勢力付与部によって操作部材が付勢されることがない。そのため、操作部材に対して操作力を入力させなくても、操作位置を中立位置で保持させることができ、ひいては車両に定速走行をさせることができる。したがって、車両に定速走行をさせる際における操作部材の操作性を向上させることができる。
また、操作部材が操作されている場合、及び、操作部材の操作を含む車両操作が行われていなくても、車両操作が行われていない状態の継続時間が規定時間未満である場合では、通常時処理によって設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が演算され、当該要求値を基に車両制御が行われる。そのため、操作位置が中立位置から第1の方向側に変位するように操作部材が操作されると、加減速度指示値が加速側の値に設定されるため、車両を加速させることができる。このとき、上記偏差を基に加減速度指示値が設定されるため、操作位置が中立位置から離れている場合ほど車両の加速度を大きくすることができる。一方、操作位置が中立位置から第2の方向側に変位するように操作部材が操作されると、加減速度指示値が減速側の値に設定されるため、車両を減速させることができる。このとき、上記偏差を基に加減速度指示値が設定されるため、操作位置が中立位置から離れている場合ほど車両の減速度を大きくすることができる。
なお、上記の車体速度制御装置では、操作位置が中立位置で保持されている場合、運転者が操作部材を操作しなくても、車両に定速走行をさせることができる。言い換えると、居眠りや急な体調不良などによって車両操作を運転者が行うことができなくなっても、車両が走行し続けることとなる。この点、上記構成では、車両操作が行われていない状態の継続時間が規定時間以上であるときには、減速処理によって設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が演算され、当該要求値を基に車両制御が行われる。そのため、車両を減速させることができる。これにより、車両操作を運転者が行うことができなくなったときに、車両が走行し続けることの抑制が可能となる。
上記車体速度制御装置において、付勢力付与部は、減速処理で設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が制駆動力要求値演算部によって演算されているときには、中立位置と目標位置との偏差が減速処理で設定された加減速度指示値に応じた値となるように、当該加減速度指示値に基づいて目標位置を設定し、同目標位置に操作位置を近づけるように操作部材を付勢することが好ましい。
上記構成によれば、減速処理では加減速度指示値が減速側の値に設定される。そのため、減速処理によって設定された加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が演算されているときには、車両が減速するため、目標位置が中立位置よりも第2の方向側に設定される。そして、操作位置が第2の方向側に変位するように、付勢力付与部によって操作部材が付勢される。これにより、操作部材に触れている運転者に対し、車両を意図的に減速させているということを伝えることができるようになる。
また、上記車体速度制御装置の一態様において、加減速度設定部は、加減速度指示値が未操作時加減速度指示値から通常時加減速度指示値に向けて徐々に変化するように、当該加減速度指示値を演算する操作検出時移行処理を実施する。なお、未操作時加減速度指示値とは減速処理によって設定される加減速度指示値のことであり、通常時加減速度指示値とは通常時処理によって設定される加減速度指示値のことである。
この場合、制駆動力要求値演算部は、未操作時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算している状況下で操作部材が操作されていることを検知したときに、操作検出時移行処理によって演算された加減速度指示値に基づいた制駆動力の要求値の演算を開始し、操作検出時移行処理によって演算される加減速度指示値が通常時加減速度指示値と等しいときに、当該通常時加減速度指示値に基づいた制駆動力の要求値の演算を開始することが好ましい。
減速処理によって設定された加減速度指示値、すなわち未操作時加減速度指示値を基に演算された制駆動力の要求値によって車両制御が行われている場合、車両が自動的に減速される。そして、上記構成によれば、このように車両が自動的に減速されているときに運転者によって操作部材が操作されると、運転者による操作部材の操作に応じて車両が加速又は減速するようになる。このとき、制駆動力の要求値の演算に用いられる加減速度指示値が、未操作時加減速度指示値から通常時加減速度指示値に向けて徐々に変更される。そのため、運転者による操作部材の操作開始に起因する車両の急加速又は急減速を抑制することができるようになる。
上記車体速度制御装置の一態様において、付勢力付与部は、操作検出時移行処理によって演算される加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が制駆動力要求値演算部によって演算されているときには、操作部材に付与する付勢力を、未操作時付勢力から通常時付勢力に向けて徐々に変化させる。なお、未操作時付勢力とは、未操作加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が制駆動力要求値演算部によって演算されているときに付勢力付与部が操作部材に付与する付勢力である。また、通常時付勢力とは、通常時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が制駆動力要求値演算部によって演算されているときに付勢力付与部が操作部材に付与する付勢力である。
このように操作検出時移行処理によって演算された加減速度指示値を基に演算された制駆動力の要求値によって車両制御が行われている状況下で、操作部材に付与する付勢力が大きく変わると、例えば付勢力の絶対値が急に小さくなると、操作部材の操作に対する反力が急激に小さくなるため、操作部材が過剰に操作されてしまうおそれがある。
そこで、付勢力付与部は、操作部材に付与する付勢力を、未操作時付勢力から通常時付勢力に向けて徐々に変化させるときには、操作検出時移行処理によって演算される加減速度指示値が通常時加減速度指示値と等しくなった後で操作部材に付与する付勢力が通常時付勢力と等しくなるように、当該付勢力を徐々に変化させることが好ましい。この構成によれば、操作部材に付与する付勢力を緩やかに変化させることができる。このように当該付勢力、すなわち操作反力の急激な変化を抑制することにより、操作部材が過剰に操作されてしまうことを抑制できるようになる。すなわち、操作部材の操作性を向上させることができる。
未操作時加減速度指示値を基に演算された制駆動力の要求値によって車両制御が行われているために車両が減速されている状況下で、操作部材が第2の方向側に操作されることがある、すなわち車両の減速度の増大が運転者に要求されることがある。また、当該状況下で、操作部材が第1の方向側に操作されることがある、すなわち車両の減速度の減少、又は車両の加速が運転者に要求されることがある。当該状況下で操作部材が操作された場合、車両の減速度の増大が運転者に要求されているときには、車両の減速度の減少や車両の加速が運転者に要求されているときよりも、運転者の要求を車両制御に速やかに反映させることが望ましい。
そこで、上記車体速度制御装置の一態様において、加減速度設定部は、操作検出時移行処理で加減速度指示値を未操作時加減速度指示値よりも減速側の値に変更するときには、加減速度指示値が通常時加減速度指示値と等しくなるのに要する時間が、操作検出時移行処理で加減速度指示値を未操作時加減速度指示値よりも加速側の値に変更するときよりも短くなるように、当該加減速度指示値を演算する。
上記構成によれば、運転者の要求によって車両の減速度を大きくするときには、運転者の要求によって車両を加速させたり減速度を低下させたりするときよりも、運転者の意志によって変更された操作位置に応じた車両制御を早期に開始させることができる。すなわち、加減速度指示値を、運転者の要求する値まで早期に変更することができる。したがって、車両の減速度の増大を運転者が要求しているときには、運転者の要望を車両制御に早期に反映させることが可能となる。
なお、減速処理によって設定された加減速度指示値、すなわち未操作時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算することによって車両を自動的に減速させている状況下で操作部材が操作されるようになった場合、そのときの操作速度が大きいときには、運転者が車両の急加速又は急減速を要求している可能性がある。そこで、加減速度設定部は、操作検出時移行処理では、操作位置の変位速度が大きいときには、加減速度指示値が通常時加減速度指示値と等しくなるのに要する時間が、操作位置の変位速度が小さいときよりも短くなるように、当該加減速度指示値を演算するようにしてもよい。
上記構成によれば、操作位置の変位速度が大きいときには、操作位置の変位速度が大きくないときよりも、運転者の意志によって変更された操作位置に応じた車両制御を早期に開始させることができる。すなわち、操作位置の変位速度が大きいときには、車両の加速度又は減速度を、通常時加減速度指示値に応じた値まで速やかに変更することができる。したがって、運転者の要望に従った車両制御を実現することが可能となる。
以下、車両用操作装置の一実施形態を図1〜図9に従って説明する。
図1には、本実施形態の車両用操作装置20を備える車両システムが図示されている。この車両システムは、車両用操作装置20で演算された要求値を基に車両の駆動装置12を制御する駆動制御装置11と、車両用操作装置20で演算された要求値を基に車両の制動装置16を制御する制動制御装置15とを備えている。
図1には、本実施形態の車両用操作装置20を備える車両システムが図示されている。この車両システムは、車両用操作装置20で演算された要求値を基に車両の駆動装置12を制御する駆動制御装置11と、車両用操作装置20で演算された要求値を基に車両の制動装置16を制御する制動制御装置15とを備えている。
図1に示すように、車両用操作装置20は、ペダル装置30と、統合制御装置21とを備えている。ペダル装置30は、車両の運転者の足100によって操作される操作部材の一例である操作ペダル31を備えている。操作ペダル31は、回転軸32を中心として両方向に回転可能な、いわゆるシーソー型のペダルである。具体的には、操作ペダル31は、運転者の足100の指先側で押されると、図中反時計回り方向である第1の方向C1に回転する。操作ペダル31は、運転者の足100のかかと側で押されると、図中時計回り方向である第2の方向C2に回転する。すなわち、第2の方向C2は、第1の方向C1の反対方向である。
また、ペダル装置30には、運転者によって操作ペダル31に入力される操作力に対する反力として、操作ペダル31に付勢力RFを付与する付勢力付与機構33が設けられている。この付勢力付与機構33は、付勢モータ331と、コイルスプリングとを有している。そして、付勢力付与機構33は、付勢モータ331の駆動及びコイルスプリングの伸縮度合いに応じた付勢力RFを操作ペダル31に付与する。
また、ペダル装置30には、付勢モータ331の駆動を制御する操作用制御装置34と、操作ペダル31の操作位置Xを検出する位置センサ35とが設けられている。位置センサ35は、検出した操作ペダル31の操作位置X(具体的には、操作ペダルの回転角)を統合制御装置21に送信する。操作位置Xは、操作ペダル31が最も第2の方向C2側の回転位置するときに「0」となり、当該回転位置から第1の方向C1に操作ペダル31が回転につれて大きくなる。操作用制御装置34は、統合制御装置21から受信した付勢力要求値RFRを基に付勢モータ331の駆動を制御する。すなわち、操作用制御装置34は、付勢力要求値RFRを基に、操作位置Xを中立位置X0に接近させる付勢力RFが操作ペダル31に付与されるように付勢モータ331を駆動させる。本実施形態では、中立位置X0とは、操作位置Xが「0」となる位置よりも第1の方向C1側であり、且つ、操作位置Xが最大となる位置よりも第2の方向C2側に設定されている位置である。この点で、本実施形態では、付勢力付与機構33及び操作用制御装置34が、「付勢力付与部」の一例の構成要素としてそれぞれ機能する。
さらに、ペダル装置30には、操作ペダル31を第1の方向C1に回転させるための操作力が操作ペダル31に入力されているときの操作荷重である第1操作荷重OFtを検出する第1荷重センサ36と、操作ペダル31を第2の方向C2に回転させるための操作力が操作ペダル31に入力されているときの操作荷重である第2操作荷重OFhを検出する第2荷重センサ37とが設けられている。第1荷重センサ36は、操作ペダル31のうち、運転者の足100のつま先側で操作される部分に配置されている。また、第2荷重センサ37は、操作ペダル31のうち、運転者の足100のかかと側で操作される部分に配置されている。そして、第1荷重センサ36は、検出した第1操作荷重OFtを統合制御装置21に送信する。第2荷重センサ37は、検出した操作荷重OFhを統合制御装置21に送信する。
統合制御装置21は、車両の車体速度VSaを検出する車速検出系211、車両のピッチング角θeを検出するピッチ角検出系212、車両の重量Weを検出する車重検出系213、及び、車両のステアリングホイールの操舵角Yを検出する操舵角検出系214と通信可能となっている。また、統合制御装置21には、車両が走行している状況下で車両操作が行われていない未操作状態であると判定したときに、車両の乗員に警告する警告装置250が電気的に接続されている。警告装置250としては、例えば、スピーカなどのように音声や警告音を出力できる装置、及び、警告メッセージを表示できる表示画面を有する装置を挙げることができる。また、警告装置250は、車載装置ではなく、車両装置と通信可能な携帯型の端末(スマートフォンやタブレット端末)であってもよい。
そして、統合制御装置21は、受信した各種の情報、すなわち操作ペダル31の操作位置X、操作ペダル31に入力される操作荷重OFt,OFh、車両の車体速度VSa、ピッチング角θe、重量We、及び操舵角Yを基に各種の処理を実施する。
図2には、統合制御装置21の各種の処理の実施によって実現される、車両の特性、及び、ペダル装置30の操作特性が図示されている。中立位置X0とは、車両の車体速度VSaを保持するための操作ペダル31の位置(回転角)のことである。また、本実施形態では、操作位置Xが中立位置X0よりも第1の方向C1側に位置するときには操作位置Xと中立位置X0との偏差である操作偏差ΔXが正となる一方、操作位置Xが中立位置X0よりも第2の方向C2側に位置するときには操作偏差ΔXが負となるものとする。
図2(a)に示すように、中立位置X0を含む所定の保持領域HR内に操作位置Xが位置するときには、車両の前後方向の加速度である加速度GXが「0」と等しくなる。すなわち、保持領域HRは、車両の車体速度VSaを保持するための操作位置Xの領域である。また、保持領域HRよりも第1の方向C1側には、車両を加速させるための操作位置Xの領域である加速領域HAが設定されている。保持領域HRよりも第2の方向C2側には、車両を減速させるための操作位置Xの領域である減速領域HDが設定されている。そして、操作偏差ΔXが正の値であり、且つ、操作位置Xが加速領域HA内に位置しているときには、加速度GXが正の値となる。しかも、操作偏差ΔXが大きいほど、加速度GXが大きくなる。反対に、操作偏差ΔXが負の値であり、且つ、操作位置Xが減速領域HD内に位置しているときには、加速度GXが負の値となる。すなわち、車両が減速する。しかも、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど、加速度GXが小さくなる、すなわち車両の減速度が大きくなる。
なお、保持領域HRは、その中心に中立位置X0が位置するように設定されている。本実施形態では、保持領域HRと加速領域HAとの境界となる位置のことを「加速側境界位置XA1」といい、保持領域HRと減速領域HDとの境界となる位置のことを「減速側境界位置XD1」という。
図2(b)に示すように、操作位置Xが加速領域HAに位置するときには、操作位置Xを中立位置X0に近づけるように操作ペダル31が付勢される。本実施形態では、操作ペダル31に対して第1の方向C1側に作用する力が正となり、操作ペダル31に対して第2の方向C2側に作用する力が負となるものとする。そのため、操作位置Xが加速領域HAに位置する場合、操作ペダル31に付与される付勢力RFは負の値となる。しかも、操作偏差ΔXが大きいほど付勢力RFの絶対値が大きくなる。
また、操作位置Xが減速領域HDに位置するときには、操作位置Xを中立位置X0に近づけるように操作ペダル31が付勢される。この場合に操作ペダル31に付与される付勢力RFの向きは、操作位置Xが加速領域HAに位置する場合における付勢力RFの向きと反対である。すなわち、付勢力RFは正の値となる。そして、操作位置Xが減速領域HDに位置する場合、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど付勢力RFの絶対値が大きくなる。
保持領域HRは、中立位置X0を含む付勢力非付与領域HR1と、付勢力非付与領域HR1と加速領域HAとの間に位置する加速側付勢力付与領域HR2Aと、付勢力非付与領域HR1と減速領域HDとの間に位置する減速側付勢力付与領域HR2Dとに区分けすることができる。具体的には、中立位置X0と加速側境界位置XA1との間に設定されている加速側規定位置XA2と、中立位置X0と減速側境界位置XD1との間に設定されている減速側規定位置XD2との間が付勢力非付与領域HR1である。加速側境界位置XA1と加速側規定位置XA2との間が、加速側付勢力付与領域HR2Aであり、減速側境界位置XD1と減速側規定位置XD2との間が、減速側付勢力付与領域HR2Dである。
図2(b)に示すように、操作位置Xが付勢力非付与領域HR1に位置する場合、付勢力RFが「0」と等しい。
一方、操作位置Xが加速側付勢力付与領域HR2Aに位置する場合、付勢力RFが負の値となる。このとき、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど、付勢力RFの絶対値が大きくなる。また、操作位置Xが加速側付勢力付与領域HR2Aに位置する場合、操作偏差ΔXの単位変化量に対する付勢力RFの単位変化量の比は、操作位置Xが加速領域HAに位置する場合の当該比よりも大きい。
一方、操作位置Xが加速側付勢力付与領域HR2Aに位置する場合、付勢力RFが負の値となる。このとき、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど、付勢力RFの絶対値が大きくなる。また、操作位置Xが加速側付勢力付与領域HR2Aに位置する場合、操作偏差ΔXの単位変化量に対する付勢力RFの単位変化量の比は、操作位置Xが加速領域HAに位置する場合の当該比よりも大きい。
また、操作位置Xが減速側付勢力付与領域HR2Dに位置する場合、付勢力RFが正の値となる。このとき、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど、付勢力RFの絶対値が大きくなる。また、操作位置Xが減速側付勢力付与領域HR2Dに位置する場合、操作偏差ΔXの単位変化量に対する付勢力RFの単位変化量の比は、操作位置Xが減速領域HDに位置する場合の当該比よりも大きい。
次に、図4を参照し、統合制御装置21の機能構成について説明する。
図4に示すように、統合制御装置21は、図2及び図3に示すように付勢力RF及び車両の加減速度を制御するための各種の機能部を有している。統合制御装置21は、未操作判定部M10、操作開始判定部M20、加減速度設定部M30、制駆動力設定部M40及び付勢力設定部M50を有している。未操作判定部M10は、操作荷重OFt,OFh、操作位置X及び操舵角Yを基に、上記未操作状態であるか否かを判定する。なお、未操作状態であるか否かの具体的な判定方法は、図4を用いて後述する。
図4に示すように、統合制御装置21は、図2及び図3に示すように付勢力RF及び車両の加減速度を制御するための各種の機能部を有している。統合制御装置21は、未操作判定部M10、操作開始判定部M20、加減速度設定部M30、制駆動力設定部M40及び付勢力設定部M50を有している。未操作判定部M10は、操作荷重OFt,OFh、操作位置X及び操舵角Yを基に、上記未操作状態であるか否かを判定する。なお、未操作状態であるか否かの具体的な判定方法は、図4を用いて後述する。
操作開始判定部M20は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定された状況下で、操作ペダル31の操作が開始されたか否かを判定する。操作開始判定部M20は、操作荷重OFt,OFh及び操作位置Xと、後述する付勢力設定部M50によって設定される付勢力要求値RFRとを基に、操作ペダル31の操作が開始されたか否かを判定する。なお、操作ペダル31の操作が開始されたか否かの具体的な判定方法は、図5を用いて後述する。
加減速度設定部M30は、通常時処理部M31、未操作時減速処理部M32、移行処理部M33、加減速度選択部M34及び目標加減速度設定部M35を有している。通常時処理部M31は、操作位置X及び中立位置X0を基に、車両の加減速度の指示値である通常時加減速度指示値GXnmを演算する通常時処理を実施する。例えば、通常時処理部M31は、操作位置Xが保持領域HR内に位置するときには通常時加減速度指示値GXnmを「0」と等しくする。また、通常時処理部M31は、操作位置Xが加速領域HA内に位置するときには、通常時加減速度指示値GXnmを加速側の値(すなわち、正の値)とする。具体的には、通常時処理部M31は、操作偏差ΔXが大きいほど通常時加減速度指示値GXnmが大きくなるように通常時加減速度指示値GXnmを演算する。一方、通常時処理部M31は、操作位置Xが減速領域HD内に位置するときには、通常時加減速度指示値GXnmを減速側の値(すなわち、負の値)とする。具体的には、通常時処理部M31は、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど通常時加減速度指示値GXnmの絶対値が大きくなるように通常時加減速度指示値GXnmを演算する。
未操作時減速処理部M32は、未操作時加減速度指示値GXdmを未操作時加減速度指示値の一例である惰行減速度GXcoastと等しくする。惰行減速度GXcoastは、車両を緩やかに減速させるための値である。つまり、未操作時減速処理部M32は、操作偏差ΔXに関係なく、すなわち操作位置Xに関係なく加減速度指示値を減速側の値(すなわち、負の値)に設定する「減速処理」の一例を実施する。
移行処理部M33は、通常時処理部M31によって演算された通常時加減速度指示値GXnm、及び、未操作時減速処理部M32によって設定された未操作時加減速度指示値GXdmを基に、移行時加減速度指示値GXmmを演算する。移行処理部M33は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定されると、移行時加減速度指示値GXmmを、通常時加減速度指示値GXnm(すなわち、操作偏差ΔXに応じた加減速度指示値)から未操作時加減速度指示値GXdm(=GXcoast)に向けて徐々に変化させる未操作検出時移行処理を実施する。例えば、未操作検出時移行処理では、以下に示す関係式(式1)、(式2)及び(式3)を用いることにより、移行時加減速度指示値GXmmを演算することができる。関係式(式1)〜(式3)において、「GXnmA」は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定された時点における通常時加減速度指示値GXnmのことであり、「α」は加減速度を変更する際の切替変数である。また、「TTαon」は、未操作検出時移行処理の実施によって切替変数αを「0」から「1」にするのに要する必要時間である。また、「Tαon」は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定された時点からの経過時間である。ただし、切替変数αは、経過時間Tαonが必要時間TTαonに達した以降では「1」に保持される。
未操作状態であると判定された時点では、経過時間Tαonが「0」であるとともに切替変数αが「0」であるため、移行時加減速度指示値GXmmは上記通常時加減速度指示値GXnmAと等しい。経過時間Tαonが必要時間TTαonに近づくにつれ、切替変数αが大きくなるため、移行時加減速度指示値GXmmは未操作時加減速度指示値GXdmに近づく。そして、経過時間Tαonが必要時間TTαonと等しくなると、切替変数αが「1」となるため、移行時加減速度指示値GXmmは未操作時加減速度指示値GXdmと等しくなる。
また、移行処理部M33は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定されていた状況下で、操作開始判定部M20によって操作ペダル31の操作が開始されたと判定されると、移行時加減速度指示値GXmmを、未操作時加減速度指示値GXdm(=GXcoast)から通常時加減速度指示値GXnm(すなわち、操作偏差ΔXに応じた加減速度指示値)に向けて徐々に変化させる操作検出時移行処理を実施する。例えば、操作検出時移行処理では、以下に示す関係式(式4)、(式5)及び(式6)を用いることにより、移行時加減速度指示値GXmmを演算することができる。関係式(式4)〜(式6)において、「GXdmA」は操作検出時移行処理の開始直前における未操作時加減速度指示値GXdm(=GXcoast)のことであり、「α」は加減速度を変更する際の切替変数である。また、「TTαoff」は未操作検出時移行処理の実施によって切替変数「α」を「1」から「0」にするのに要する必要時間である。また、「Tαoff」は、操作ペダル31の操作が開始されたと判定された時点からの経過時間である。ただし、切替変数αは、経過時間Tαoffが必要時間TTαoffに達した以降では「0」に保持される。
操作ペダル31の操作が開始されたと判定された時点では、経過時間Tαoffが「0」であるとともに切替変数αが「1」であるため、移行時加減速度指示値GXmmは上記未操作時加減速度指示値GXdmAと等しい。経過時間Tαoffが必要時間TTαoffに近づくにつれ、切替変数αが小さくなるため、移行時加減速度指示値GXmmは通常時加減速度指示値GXnmに近づく。そして、経過時間Tαoffが必要時間TTαoffと等しくなると、切替変数αが「0」となるため、移行時加減速度指示値GXmmは通常時加減速度指示値GXnmと等しくなる。その後、経過時間Tαoffが必要時間TTαoffよりも長くなっても、切替変数αが「0」のままであるため、移行時加減速度指示値GXmmは通常時加減速度指示値GXnmと等しいままとなる。
加減速度選択部M34は、通常時処理部M31によって演算された通常時加減速度指示値GXnm、未操作時減速処理部M32によって設定された未操作時加減速度指示値GXdm、及び、移行処理部M33によって演算された移行時加減速度指示値GXmmを基に、加減速度指示値GXiを設定する。加減速度選択部M34は、通常時には、加減速度指示値GXiを通常時加減速度指示値GXnmと等しくする。加減速度指示値GXiとして通常時加減速度指示値GXnmを選択している状況下で未操作判定部M10によって未操作状態であると判定されると、加減速度選択部M34は、加減速度指示値GXiを未操作検出時移行処理によって演算された移行時加減速度指示値GXmmと等しくする。加減速度指示値GXiとして当該移行時加減速度指示値GXmmを選択している状況下で上記経過時間Tαonが必要時間TTαonと等しくなると、加減速度選択部M34は、加減速度指示値GXiを未操作時加減速度指示値GXdmと等しくする。加減速度指示値GXiとして未操作時加減速度指示値GXdmを選択している状況下で操作開始判定部M20によって操作ペダル31の操作が開始されたと判定されると、加減速度選択部M34は、加減速度指示値GXiを操作検出時移行処理によって演算された移行時加減速度指示値GXmmと等しくする。そして、加減速度指示値GXiとして当該移行時加減速度指示値GXmmを選択している状況下で、上記経過時間Tαoffが必要時間TTαoffに達した以降であって切替変数αが「0」に保持されているときに、加減速度選択部M34は、加減速度指示値GXiを通常時加減速度指示値GXnmと等しくする。
目標加減速度設定部M35は、加減速度選択部M34で設定された加減速度指示値GXiを基に、車両の加減速度の目標値である目標加減速度GXtを演算する。なお、目標加減速度GXtの具体的な演算方法は、図6を用いて後述する。
制駆動力設定部M40は、目標加減速度設定部M35によって設定された目標加減速度GXtを基に、駆動装置12に対する制駆動力の要求値である駆動装置用制駆動力要求値FXptと、制動装置16に対する制駆動力の要求値である制動装置用制駆動力要求値FXbrとを求める。すなわち、本実施形態では、制駆動力設定部M40が、「制駆動力要求値演算部」の一例として機能する。制駆動力の要求値の具体的な演算方法は、図7を用いて後述する。そして、制駆動力設定部M40は、演算した駆動装置用制駆動力要求値FXptを駆動制御装置11に送信する。また、制駆動力設定部M40は、演算した制動装置用制駆動力要求値FXbrを制動制御装置15に送信する。
付勢力設定部M50は、通常時付勢力演算部M51、未操作時付勢力演算部M52、移行時付勢力演算部M53及び付勢力選択部M54を有している。通常時付勢力演算部M51は、操作位置X及び中立位置X0を基に、操作位置Xを中立位置X0に戻すような付勢力である通常時付勢力RFnmを演算する。ここでいう通常時付勢力RFnmとは、通常時処理部M31によって演算された通常時加減速度指示値GXnmが加減速度指示値GXiとして選択されるときに、操作ペダル31に付与する付勢力の要求値である。
例えば、操作偏差ΔXが「0」以上の値である場合、通常時付勢力演算部M51は、以下のようにして通常時付勢力RFnmを演算する。すなわち、通常時付勢力演算部M51は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と加速側規定位置XA2との偏差の絶対値以下であるときには通常時付勢力RFnmを「0」と等しくする。また、通常時付勢力演算部M51は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と加速側規定位置XA2との偏差の絶対値よりも大きいときには、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど通常時付勢力RFnmを小さくする。しかし、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と加速側境界位置XA1との偏差の絶対値以下であるときにおける、操作偏差ΔXの単位変化量に対する通常時付勢力RFnmの単位変化量の比は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と加速側境界位置XA1との偏差の絶対値よりも大きいときにおける当該比よりも大きい。
一方、操作偏差ΔXが「0」未満の値である場合、通常時付勢力演算部M51は、以下のようにして通常時付勢力RFnmを演算する。すなわち、通常時付勢力演算部M51は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と減速側規定位置XD2との偏差の絶対値以下であるときには通常時付勢力RFnmを「0」と等しくする。また、通常時付勢力演算部M51は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と減速側規定位置XD2との偏差の絶対値よりも大きいときには、操作偏差ΔXの絶対値が大きいほど通常時付勢力RFnmを大きくする。しかし、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と減速側境界位置XD1との偏差の絶対値以下であるときにおける、操作偏差ΔXの単位変化量に対する通常時付勢力RFnmの単位変化量の比は、操作偏差ΔXの絶対値が中立位置X0と減速側境界位置XD1との偏差の絶対値よりも大きいときにおける当該比よりも大きい。
未操作時付勢力演算部M52は、未操作時減速処理部M32によって設定された未操作時加減速度指示値GXdmが加減速度指示値GXiとして選択されるときに操作ペダル31に付与する付勢力の要求値に相当する未操作時付勢力RFdmを演算する。なお、未操作時付勢力RFdmの演算方法については図8を用いて後述する。
移行時付勢力演算部M53は、通常時付勢力演算部M51によって演算された通常時付勢力RFnm、及び、未操作時付勢力演算部M52によって演算された未操作時付勢力RFdmを基に、移行時付勢力RFmmを演算する。移行時付勢力演算部M53は、移行処理部M33による未操作検出時移行処理によって演算された移行時加減速度指示値GXmmが加減速度指示値GXiとして加減速度選択部M34で選択されているときには、移行時付勢力RFmmを通常時付勢力RFnmから未操作時付勢力RFdmに向けて徐々に変化させる。例えば、移行時付勢力演算部M53は、以下に示す関係式(式7)、(式8)及び(式9)を用いることにより、移行時付勢力RFmmを演算することができる。関係式(式7)〜(式9)において、「RFnmA」は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定された時点における通常時付勢力RFnmのことであり、「β」は付勢力を変更する際の切替変数である。また、「TTβon」は、切替変数βを「0」から「1」にするのに要する必要時間であり、上記必要時間TTαonと等しい。また、「Tβon」は、未操作判定部M10によって未操作状態であると判定された時点からの経過時間である。ただし、切替変数βは、経過時間Tβonが必要時間TTβonに達した以降では「1」に保持される。
未操作状態であると判定された時点では、経過時間Tβonが「0」であるとともに切替変数βが「0」であるため、移行時付勢力RFmmは上記通常時付勢力RFnmAと等しい。経過時間Tβonが必要時間TTβonに近づくにつれ、切替変数βが大きくなるため、移行時付勢力RFmmは未操作時付勢力RFdmに近づく。そして、経過時間Tβonが必要時間TTβonと等しくなると、切替変数βが「1」となるため、移行時付勢力RFmmは未操作時付勢力RFdmと等しくなる。
また、移行時付勢力演算部M53は、移行処理部M33による操作検出時移行処理によって演算された移行時加減速度指示値GXmmが加減速度指示値GXiとして加減速度選択部M34で選択されているときには、移行時付勢力RFmmを未操作時付勢力RFdmから通常時付勢力RFnmに向けて徐々に変化させる。例えば、移行時付勢力演算部M53は、以下に示す関係式(式10)、(式11)及び(式12)を用いることにより、移行時付勢力RFmmを演算することができる。関係式(式10)〜(式12)において、「RFdmA」は、操作開始判定部M20によって操作ペダル31の操作が開始されたと判定された時点における未操作時付勢力RFdmのことであり、「β」は加減速度を変更する際の切替変数である。また、「TTβoff」は、切替変数βを「1」から「0」にするのに要する必要時間である。また、「Tβoff」は、操作開始判定部M20によって操作ペダル31の操作が開始されたと判定された時点からの経過時間である。なお、本実施形態では、必要時間TTβoffは、上記必要時間TTαoffよりも長い。また、切替変数βは、経過時間Tβoffが必要時間TTβoffに達した以降では「0」に保持される。
操作ペダル31の操作が開始されたと判定された時点では、経過時間Tβoffが「0」であるとともに切替変数βが「1」であるため、移行時付勢力RFmmは上記未操作時付勢力RFdmAと等しい。経過時間Tβoffが必要時間TTβoffに近づくにつれ、切替変数βが小さくなるため、移行時付勢力RFmmは通常時付勢力RFnmに近づく。そして、経過時間Tβoffが必要時間TTβoffと等しくなると、切替変数βが「0」となるため、移行時付勢力RFmmは操作時付勢力RFnmと等しくなる。なお、本実施形態では、必要時間TTβoffが上記必要時間TTαoffよりも長いため、操作検出時移行処理によって演算された移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなった後に、移行時付勢力RFmmが通常時付勢力RFnmと等しくなる。
付勢力選択部M54は、通常時付勢力演算部M51によって演算された通常時付勢力RFnm、未操作時付勢力演算部M52によって設定された未操作時付勢力RFdm、及び、移行時付勢力演算部M53によって演算された移行時付勢力RFmmを基に、付勢力要求値RFRを設定する。付勢力選択部M54は、通常時には、付勢力要求値RFRを通常時付勢力RFnmと等しくする。付勢力要求値RFRとして通常時付勢力RFnmを選択している状況下で未操作判定部M10によって未操作状態であると判定されると、付勢力選択部M54は、付勢力要求値RFRを上記関係式(式7)を用いて演算した移行時付勢力RFmmと等しくする。付勢力要求値RFRとして当該移行時付勢力RFmmを選択している状況下で上記経過時間Tβonが必要時間TTβonと等しくなると、付勢力選択部M54は、付勢力要求値RFRを未操作時付勢力RFdmと等しくする。また、付勢力要求値RFRとして未操作時付勢力RFdmを選択している状況下で操作開始判定部M20によって操作ペダル31の操作が開始されたと判定されると、付勢力選択部M54は、付勢力要求値RFRを上記関係式(式10)を用いて演算した移行時付勢力RFmmと等しくする。付勢力要求値RFRとして当該付勢力要求値RFRを選択している状況下で上記経過時間Tβoffが必要時間TTβoffに達すると、付勢力選択部M54は、付勢力要求値RFRを通常時付勢力RFnmと等しくする。
そして、付勢力選択部M54は、設定した付勢力要求値RFRを操作用制御装置34に送信する。したがって、本実施形態では、付勢力設定部M50は、付勢力付与機構33及び操作用制御装置34とともに「付勢力付与部」の一例を構成している。
次に、図4を参照し、未操作判定部M10が実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、後述する操作開始判定フラグFLG2にオンがセットされているときに、予め設定された演算サイクル毎に実行される。
図4に示すように、本処理ルーチンにおいて、未操作判定部M10は、第1操作荷重OFtと第2操作荷重OFhとのうち大きい方の荷重が未操作荷重判定値OFTh1未満であるか否かを判定する(S11)。未操作荷重判定値OFTh1は、運転者によって操作ペダル31に操作力が入力されているか否かを荷重から判断するための値である。よって、未操作判定部M10は、大きい方の荷重が未操作荷重判定値OFTh1以上であるときには、操作ペダル31が操作されていると判定する。一方、未操作判定部M10は、大きい方の荷重が未操作荷重判定値OFTh1未満であるときには、操作ペダル31が操作されていると判定しない。
大きい方の荷重が未操作荷重判定値OFTh1未満である場合(S11:YES)、未操作判定部M10は、第1タイマTM1を更新し(S12)、その後、その処理を後述するステップS14に移行する。一方、大きい方の荷重が未操作荷重判定値OFTh1以上である場合(S11:NO)、未操作判定部M10は、第1タイマTM1を「0」にリセットし(S13)、その後、その処理を次のステップS14に移行する。すなわち、第1タイマTM1は、操作ペダル31が操作されていると判定されない状態の継続時間に相当する。
ステップS14において、最新の操作位置Xを操作位置X(N)とし、本処理ルーチンが前回実行されたときの操作位置Xを操作位置X(N−1)とした場合、未操作判定部M10は、操作位置X(N)と操作位置X(N−1)との差分が操作位置変化量判定値DXTh未満であるか否かを判定する。操作位置変化量判定値DXThは、操作ペダル31が操作されているか否かを操作位置Xの変化量から判断できるような値に設定されている。よって、未操作判定部M10は、当該差分が操作位置変化量判定値DXTh以上であるときには操作ペダル31が操作されていると判定する。一方、未操作判定部M10は、当該差分が操作位置変化量判定値DXTh未満であるときには操作ペダル31が操作されていると判定しない。
当該差分が操作位置変化量判定値DXTh未満である場合(S14:YES)、未操作判定部M10は、第2タイマTM2を更新し(S15)、その後、その処理を後述するステップS17に移行する。一方、当該差分が操作位置変化量判定値DXTh以上である場合(S14:NO)、未操作判定部M10は、第2タイマTM2を「0」にリセットし(S16)、その後、その処理を次のステップS17に移行する。すなわち、第2タイマTM2は、操作ペダル31が操作されていると判定されない状態の継続時間に相当する。
ステップS17において、最新の操舵角Yを操舵角Y(N)とし、本処理ルーチンが前回実行されたときの操舵角Yを操舵角Y(N−1)とした場合、未操作判定部M10は、操舵角Y(N)と操舵角Y(N−1)との差分が操舵角変化量判定値DYTh未満であるか否かを判定する。操舵角変化量判定値DYThは、ステアリングホイールが操作されているか否かを操舵角Yの変化量から判断できるような値に設定されている。よって、未操作判定部M10は、当該差分が操舵角変化量判定値DYTh以上であるときにはステアリングホイールが操作されていると判定する。一方、未操作判定部M10は、当該差分が操舵角変化量判定値DYTh未満であるときにはステアリングホイールが操作されていると判定しない。
当該差分が操舵角変化量判定値DYTh未満である場合(S17:YES)、未操作判定部M10は、第3タイマTM3を更新し(S18)、その後、その処理を後述するステップS20に移行する。一方、当該差分が操舵角変化量判定値DYTh以上である場合(S17:NO)、未操作判定部M10は、第3タイマTM3を「0」にリセットし(S19)、その後、その処理を次のステップS20に移行する。すなわち、第3タイマTM3は、ステアリングホイールが操作されていると判定されない状態の継続時間に相当する。
ステップS20において、未操作判定部M10は、各タイマTM1,TM2,TM3を基に、未操作状態であるか否かを判定する。本実施形態では、未操作判定部M10は、以下に示す3つの条件のうち、少なくとも1つの条件が成立しているときに未操作状態であると判定する。第1タイマ判定値TM1Thは、第1タイマTM1を基に未操作状態であるか否かを判定するための値である。第2タイマ判定値TM2Thは、第2タイマTM2を基に未操作状態であるか否かを判定するための値である。第3タイマ判定値TM3Thは、第3タイマTM3を基に未操作状態であるか否かを判定するための値である。
(条件1)第1タイマTM1が第1タイマ判定値TM1Th以上であること。
(条件2)第2タイマTM2が第2タイマ判定値TM2Th以上であること。
(条件3)第3タイマTM3が第3タイマ判定値TM3Th以上であること。
(条件1)第1タイマTM1が第1タイマ判定値TM1Th以上であること。
(条件2)第2タイマTM2が第2タイマ判定値TM2Th以上であること。
(条件3)第3タイマTM3が第3タイマ判定値TM3Th以上であること。
なお、本実施形態では、上記3つの条件のうち少なくとも1つの条件が成立したときに未操作状態であると判定するようにしている。しかし、これに限らず、例えば3つの条件の何れもが成立したときに未操作状態であると判定するようにしてもよい。また、3つの条件のうち少なくとも2つの条件が成立したときに未操作状態であると判定するようにしてもよい。
そして、未操作状態であると判定した場合(S20:YES)、未操作判定部M10は、未操作判定フラグFLG1にオンをセットし、且つ、操作開始判定フラグFLG2にオフをセットする(S21)。続いて、未操作判定部M10は、警告装置250による警告処理の実施を開始させ(S22)、その後、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、未操作状態であると判定していない場合(S20:NO)、未操作判定部M10は、未操作判定フラグFLG1にオフをセットし(S23)、その後、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図5を参照し、操作開始判定部M20が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、未操作判定フラグFLG1にオンがセットされている間、予め設定された演算サイクル毎に実行される。
図5に示すように、本処理ルーチンにおいて、操作開始判定部M20は、操作位置Xと目標位置Xtとの差分が操作量判定値DXTh1以上であるか否かを判定する(S31)。目標位置Xtとは、詳しくは後述するが、未操作状態であると判定されているときにおける操作位置Xの目標である。すなわち、未操作状態であると判定されているときには、操作位置Xを目標位置Xtに接近させるような付勢力RFが操作ペダル31に付与される。操作量判定値DXTh1は、操作位置Xと目標位置Xtとの差分を基に操作ペダル31の操作が開始されたか否かを判定するための値である。よって、操作開始判定部M20は、当該差分が操作量判定値DXTh1以上であるときには、操作ペダル31の操作が開始されたと判定する。一方、操作開始判定部M20は、当該差分が操作量判定値DXTh1未満であるときには、操作ペダル31の操作が開始されたと判定しない。
当該差分が操作量判定値DXTh1以上である場合(S31:YES)、操作開始判定部M20は、その処理を後述するステップS34に移行する。一方、当該差分が操作量判定値DXTh1未満である場合(S31:NO)、未操作判定部M10は、第1操作荷重OFtと第2操作荷重OFhとのうち大きい方の荷重が操作荷重判定値OFTh2以上であるか否かを判定する(S32)。操作荷重判定値OFTh2は、操作ペダル31に操作力が運転者によって入力されているか否かを荷重から判断するための値である。よって、操作開始判定部M20は、大きい方の荷重が操作荷重判定値OFTh2以上であるときには、操作ペダル31の操作が開始されたと判定する。一方、操作開始判定部M20は、大きい方の荷重が操作荷重判定値OFTh2未満であるときには、操作ペダル31の操作が開始されたと判定しない。
大きい方の荷重が操作荷重判定値OFTh2以上である場合(S32:YES)、操作開始判定部M20は、その処理を後述するステップS34に移行する。一方、大きい方の荷重が操作荷重判定値OFTh2未満である場合(S32:NO)、操作開始判定部M20は、付勢力選択部M54によって選択された付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh以上であるか否かを判定する(S33)。付勢力要求値の変化量ΔRFRは、操作位置Xが目標位置Xtで保持されるときにおける付勢力要求値RFRからの付勢力の変化量である。そして、変化量判定値ΔRFRThは、操作ペダル31が回転し始めたか否かを付勢力要求値の変化量ΔRFRから判断するための値である。よって、操作開始判定部M20は、付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh以上であるときには、操作ペダル31が回転し始めたと判定する。一方、操作開始判定部M20は、付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh未満であるときには、操作ペダル31が回転し始めたと判定しない。
付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh以上である場合(S33:YES)、操作開始判定部M20は、その処理を次のステップS34に移行する。
ステップS34において、操作開始判定部M20は、未操作判定フラグFLG1にオフをセットし、且つ、操作開始判定フラグFLG2にオンをセットする。また、操作開始判定部M20は、各タイマTM1〜TM3を「0」にリセットする。そして、操作開始判定部M20は、警告装置250による警告処理の実施を終了させ(S35)、その後、本処理ルーチンを終了する。
一方、ステップS33において、付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh未満である場合(NO)、操作開始判定部M20は、操作開始判定フラグFLG2にオフをセットする(S36)。その後、操作開始判定部M20は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図6を参照し、目標加減速度設定部M35が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、予め設定された演算サイクル毎に実行される。
図6に示すように、本処理ルーチンにおいて、目標加減速度設定部M35は、現時点の車体速度VSaを基に、現時点において車両で発生させることのできる制駆動力の最大値である最大制駆動力FXmaxを演算する(S41)。車両を加速させる場合、制駆動力は車両に発生させる駆動力のことを示す。一方、車両を減速させる場合、制駆動力は車両に発生させる制動力のことを示す。そのため、制駆動力は、車両を加速させる場合には正の値に設定される一方、車両を減速させる場合には負の値に設定される。そして、目標加減速度設定部M35は、車体速度VSaが大きいときには車体速度VSaが大きくないときよりも最大制駆動力FXmaxの絶対値が小さくなるように、最大制駆動力FXmaxを演算する。
図6に示すように、本処理ルーチンにおいて、目標加減速度設定部M35は、現時点の車体速度VSaを基に、現時点において車両で発生させることのできる制駆動力の最大値である最大制駆動力FXmaxを演算する(S41)。車両を加速させる場合、制駆動力は車両に発生させる駆動力のことを示す。一方、車両を減速させる場合、制駆動力は車両に発生させる制動力のことを示す。そのため、制駆動力は、車両を加速させる場合には正の値に設定される一方、車両を減速させる場合には負の値に設定される。そして、目標加減速度設定部M35は、車体速度VSaが大きいときには車体速度VSaが大きくないときよりも最大制駆動力FXmaxの絶対値が小さくなるように、最大制駆動力FXmaxを演算する。
続いて、目標加減速度設定部M35は、車両の走行抵抗Reを演算する(S42)。すなわち、目標加減速度設定部M35は、車両の空気抵抗Raと、車輪の転がり抵抗Rrと、車両の走行する路面の勾配に起因する抵抗成分である坂路抵抗Rsとの和を走行抵抗Reとして演算する。例えば、空気抵抗Raは、以下に示す関係式(式13)を用いることにより演算することができる。転がり抵抗Rrは、以下に示す関係式(式14)を用いることにより演算することができる。坂路抵抗Rsは、以下に示す関係式(式15)を用いることにより演算することができる。
関係式(式13)において、「ρ」は空気の密度であり、「Cd」は空気抵抗係数であり、「Ap」は車両の正面投影面積である。空気抵抗Raは、車体速度VSaが大きいほど大きくなる。関係式(式14)において、「Cr」は転がり抵抗係数である。転がり抵抗Rrは、車両の重量Weが大きいほど大きくなる。関係式(式15)において、「g」は重力加速度である。また、ピッチング角θeは、車両が登坂路を走行しているときには負の値となり、車両が降坂路を走行しているときには正の値となる。そのため、坂路抵抗Rsは、車両が登坂路を走行しているときには正の値となる。具体的には、坂路抵抗Rsは、車両の重量Weが大きいほど大きくなるとともに、ピッチング角θeの絶対値が大きいほど大きくなる。一方、坂路抵抗Rsは、車両が降坂路を走行しているときには負の値となる。具体的には、坂路抵抗Rsは、車両の重量Weが大きいほど小さくなるとともに、ピッチング角θeが大きいほど小さくなる。
そして、目標加減速度設定部M35は、車両の前後方向における加減速度に対する制限値である加減速度制限値GXlを演算する(S43)。目標加減速度設定部M35は、演算した最大制駆動力FXmax及び走行抵抗Reと、車両の重量Weとを基に、加減速度制限値GXlを演算する。車両を加速させる場合には加減速度制限値GXlが正の値となる一方、車両を減速させる場合には加減速度制限値GXlが負の値となる。例えば、目標加減速度設定部M35は、以下に示す関係式(式16)を用いることにより、加減速度制限値GXlを演算することができる。すなわち、車両を加速させる場合、加減速度制限値GXlは、最大制駆動力FXmaxが大きいほど大きくなるとともに、走行抵抗Reが小さいほど大きくなり、さらに、車両の重量Weが小さいほど大きくなる。一方、車両を減速させる場合、加減速度制限値GXlの絶対値は、最大制駆動力FXmaxが小さいほど大きくなるとともに、走行抵抗Reが大きいほど大きくなり、さらに、車両の重量Weが小さいほど大きくなる。
続いて、目標加減速度設定部M35は、車両の前後方向における加減速度の目標値である目標加減速度GXtを演算する(S44)。目標加減速度設定部M35は、加減速度選択部M34によって設定された加減速度指示値GXi、及び、自身で演算した加減速度制限値GXlを基に目標加減速度GXtを演算する。具体的には、目標加減速度設定部M35は、加減速度指示値GXiの絶対値が加減速度制限値GXlの絶対値以下であるときには目標加減速度GXtを加減速度指示値GXiと等しくする。一方、目標加減速度設定部M35は、加減速度指示値GXiの絶対値が加減速度制限値GXlの絶対値よりも大きいときには目標加減速度GXtを加減速度制限値GXlと等しくする。その後、目標加減速度設定部M35は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図7を参照し、制駆動力設定部M40が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、予め設定された演算サイクル毎に実行される。
図7に示すように、本処理ルーチンにおいて、制駆動力設定部M40は、制駆動力の目標値である目標制駆動力FXtを演算する(S51)。例えば、制駆動力設定部M40は、以下に示す関係式(式17)を用いることにより、目標制駆動力FXtを演算することができる。すなわち、車両を加速させるべく目標加減速度GXtが正の値であるときには目標制駆動力FXtもまた正の値となる。一方、車両を減速させるべく目標加減速度GXtが負の値であるときには目標制駆動力FXtもまた負の値となる。また、目標制駆動力FXtの絶対値は、目標加減速度GXtの絶対値が大きいほど大きくなるとともに、車両の重量Weが大きいほど大きくなる。
図7に示すように、本処理ルーチンにおいて、制駆動力設定部M40は、制駆動力の目標値である目標制駆動力FXtを演算する(S51)。例えば、制駆動力設定部M40は、以下に示す関係式(式17)を用いることにより、目標制駆動力FXtを演算することができる。すなわち、車両を加速させるべく目標加減速度GXtが正の値であるときには目標制駆動力FXtもまた正の値となる。一方、車両を減速させるべく目標加減速度GXtが負の値であるときには目標制駆動力FXtもまた負の値となる。また、目標制駆動力FXtの絶対値は、目標加減速度GXtの絶対値が大きいほど大きくなるとともに、車両の重量Weが大きいほど大きくなる。
続いて、制駆動力設定部M40は、制駆動力フィードフォワード量(以下、「制駆動力FF量」という。)FXffを演算する(S52)。具体的には、制駆動力設定部M40は、演算した目標制駆動力FXtと走行抵抗Reとの和を制駆動力FF量FXffとして演算する。そして、制駆動力設定部M40は、車両の車体速度VSaの目標値である目標車体速度VStを演算する(S53)。例えば、制駆動力設定部M40は、以下に示す関係式(式18)を用いることにより、目標車体速度VStを演算することができる。関係式(式18)において、「ST」は目標車体速度VStの演算サイクルの時間的な長さのことである。また、「VSt(N)」は今回の演算サイクルで求める目標車体速度VStのことであり、「VSt(N−1)」は前回の演算サイクルで求めた目標車体速度VStのことである。
続いて、制駆動力設定部M40は、制駆動力の補正量である制駆動力補正量FXfbを演算する(S54)。すなわち、制駆動力設定部M40は、目標車体速度VStから車両の車体速度VSaを減じた差を車速偏差ΔVSとして求める。車速偏差ΔVSは、目標車体速度VStが車体速度VSaよりも大きいときには正の値となる一方、目標車体速度VStが車体速度VSaよりも小さいときには負の値となる。制駆動力設定部M40は、演算した車速偏差ΔVSを基に、制駆動力補正量FXfbを演算する。例えば、以下に示す関係式(式19)を用いたフィードバック制御により、制駆動力補正量FXfbを演算することができる。関係式(式19)において、「Kp」は比例制御ゲインであり、「Ki」は積分制御ゲインであり、「Kd」は微分制御ゲインである。
そして、制駆動力設定部M40は、駆動装置12に対する制駆動力の要求値である駆動装置用制駆動力要求値FXptと、制動装置16に対する制駆動力の要求値である制動装置用制駆動力要求値FXbrとを求める(S55)。すなわち、制駆動力設定部M40は、制駆動力FF量FXffと制駆動力補正量FXfbとの和を要求制駆動力FXRとして演算する。そして、制駆動力設定部M40は、この要求制駆動力FXRを基に、駆動装置用制駆動力要求値FXpt及び制動装置用制駆動力要求値FXbrを求める。その後、制駆動力設定部M40は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図8を参照し、未操作時付勢力演算部M52が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、予め設定された演算サイクル毎に実行される。
図8に示すように、本処理ルーチンにおいて、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0及び惰行減速度GXcoastを基に、上記目標位置Xtを演算する(S61)。すなわち、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0と目標位置Xtとの偏差が惰行減速度GXcoastに応じた値となるように、目標位置Xtを設定する。惰行減速度GXcoastは負の値であるため、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0よりも第2の方向C2側に目標位置Xtを設定する。このとき、目標位置Xtは、惰行減速度GXcoastの絶対値が大きいほど、より第2の方向C2側に設定される。
図8に示すように、本処理ルーチンにおいて、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0及び惰行減速度GXcoastを基に、上記目標位置Xtを演算する(S61)。すなわち、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0と目標位置Xtとの偏差が惰行減速度GXcoastに応じた値となるように、目標位置Xtを設定する。惰行減速度GXcoastは負の値であるため、未操作時付勢力演算部M52は、中立位置X0よりも第2の方向C2側に目標位置Xtを設定する。このとき、目標位置Xtは、惰行減速度GXcoastの絶対値が大きいほど、より第2の方向C2側に設定される。
続いて、未操作時付勢力演算部M52は、以下に示す関係式(式20)を用いたフィードバック制御により、未操作時付勢力RFdmを演算する(S62)。関係式(式20)において、「Kp1」は比例制御ゲインであり、「Ki1」は積分制御ゲインであり、「Kd1」は微分制御ゲインである。
その後、未操作時付勢力演算部M52は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図9を参照し、本実施形態の車両用操作装置20を搭載する車両が走行する際の作用を効果とともに説明する。
次に、図9を参照し、本実施形態の車両用操作装置20を搭載する車両が走行する際の作用を効果とともに説明する。
図9(a),(b),(c),(d),(e),(f)に示すように、タイミングt10以前では操作位置Xが中立位置X0で保持されており、車両が停止している。この場合、操作偏差ΔXが「0」であるため、付勢力要求値RFRは「0」である。その結果、操作ペダル31に付勢力RFが付与されない。そのため、操作ペダル31に操作力を入力させなくても、操作位置Xを中立位置X0で保持させることができ、ひいては車両が停止している状態を保持させることができる。したがって、車両を停車させる際における操作部材の操作性を向上させることができる。
図9に示す例では、タイミングt10から車両を発進させるために、運転者による操作によって操作ペダル31が第1の方向C1に回転される。タイミングt11以前では、操作位置Xが加速領域HAまで変位していないため、操作偏差ΔXが「0」よりも大きくなっているものの、車両の停止状態が保持される。また、操作位置Xが中立位置X0から離れるように変位していると、図9(f)に示すように、操作位置Xを中立位置X0に戻すように操作ペダル31が付勢されるようになる。
そして、操作位置Xが加速側境界位置XA1を越えると、タイミングt11以降のように、車両が発進する。すなわち、操作偏差ΔXに基づき、加減速度指示値GXi及び目標加減速度GXtが演算される。この場合、通常時処理によって設定された通常時加減速度指示値GXnmが加減速度指示値GXiとして選択される。そして、加減速度指示値GXiの絶対値が加減速度制限値GXlの絶対値以下であると、目標加減速度GXtは加減速度指示値GXi(=GXnm)と等しくされる。すると、車両の前後方向の加速度GXが加減速度指示値GXi(すなわち、目標加減速度GXt)に追随するように大きくなる。このとき、操作偏差ΔXが大きいほど加減速度指示値GXi及び目標加減速度GXtが大きくなるため、車両の加速度GXを、操作ペダル31の操作によって運転者に調整させることができる。
車両が加速している状態で操作位置Xが中立位置X0に接近するように、すなわち操作偏差ΔXが「0」に近づくように操作ペダル31が操作されると、加減速度指示値GXi(=GXnm)が小さくなるため、目標加減速度GXtが小さくなる。すると、車両の加速度GXが目標加減速度GXtに追随して小さくなる。そして、タイミングt12で操作位置Xが保持領域HR内に位置するようになる。すると、加減速度指示値GXi(=GXnm)が「0」となり、すなわち目標加減速度GXtが「0」となり、車両が定速走行するようになる。なお、タイミングt12の少し後で、操作位置Xが中立位置X0に達する、すなわち操作偏差ΔXが「0」と等しくなる。
すると、図9に示す例では、車両操作、詳しくは操作ペダル31の操作及びステアリングホイールの操作が行われていないと判断されるようになる。その結果、タイマが更新されるようになる。例えば、図9(b)に示すように、第2タイマTM2の更新が開始される。そして、タイミングt12以降のように車両が定速走行をしている場合、タイミングt13で例えば第2タイマTM2が第2タイマ判定値TM2Thに達すると、車両操作が行われていない未操作状態であると判定されるため、操作位置Xが保持されているにも拘わらず、車両が自動的に減速されるようになる。
すなわち、加減速度指示値GXiとして、通常時加減速度GXnmではなく、未操作検出時移行処理で演算された移行時加減速度指示値GXmm、すなわち上記関係式(式1)を用いることで演算された移行時加減速度指示値GXmmが選択されるようになる。すると、加減速度指示値GXiは、通常時加減速度指示値GXnmから未操作時加減速度指示値GXdmに向けて徐々に小さくなる。すなわち、タイミングt13よりも上記必要時間TTαonだけ後のタイミングt14で、移行時加減速度指示値GXmm、すなわち加減速度指示値GXiは、未操作時加減速度指示値GXdmと等しくなる。この場合、加減速度指示値GXiの絶対値が加減速度制限値GXlの絶対値以下であると、目標加減速度GXtが、通常時加減速度指示値GXnmから未操作時加減速度指示値GXdmに向けて徐々に小さくなる。そのため、未操作状態であると判定した際に、車両が急減速されることを抑制できる。
また、本実施形態では、タイミングt13からタイミングt14までの期間のように、加減速度指示値GXiを未操作時加減速度指示値GXdmに向けて減少させている場合、操作位置Xに対する目標値である目標位置Xtが設定される。この目標位置Xtは、未操作時加減速度指示値GXdm(=GXcoast)の絶対値が大きいほど目標位置Xtと中立位置X0との偏差が大きくなるように設定される。そして、当該期間では、操作位置Xを目標位置Xtに接近させるような付勢力RFが操作ペダル31に付与される。その結果、操作位置Xが第2の方向C2側に変位するため、図9(a)に示すように操作偏差ΔXが小さくなる。そして、タイミングt14で操作位置Xが目標位置Xtに達すると、操作位置Xが目標位置Xtに位置する状態を保持すべく、操作ペダル31に付勢力RFが付与される。
本実施形態では、このように未操作状態であると判定したために車両を自動的に減速させる場合、操作位置Xを第2の方向C2側に変位させるように操作ペダル31に付勢力RFが付与される。これにより、操作ペダル31に触れている運転者に対し、未操作状態であると判定しているために車両を意図的に減少させているということを操作ペダル31を通じて伝えることができる。
なお、図9に示す例では、操作位置Xが目標位置Xtに維持されている状態でも一定の操作力が操作ペダル31に入力されている。そのため、タイミングt14以降でも、操作位置Xが目標位置Xtから離間しないように操作ペダル31に付勢力RFが入力されている。このとき、操作ペダル31に対して運転者が操作力を入力していない場合、例えば運転者が操作ペダル31に触れていない場合、操作位置Xが目標位置Xtに達すると、付勢力RFが「0」となる。
このように操作位置Xが目標位置Xtで保持されている状態のタイミングt15から、操作ペダル31に入力される操作力が増大され始める。図9に示す例では、操作ペダル31を第1の方向C1に回転させるべく、操作力が増大される。すると、図9(f)に示すように、操作位置Xが目標位置Xtから第1の方向C1側に変位することを抑制すべく、付勢力RFの絶対値が増大される。すなわち、付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が大きくなる。この付勢力要求値の変化量ΔRFRは、タイミングt15からの付勢力要求値RFRの変化量である。
そして、タイミングt16で、付勢力要求値の変化量ΔRFRの絶対値が変化量判定値ΔRFRTh以上になるなどし、操作ペダル31の操作が開始されたと判定される。すると、加減速度指示値GXiとして、未操作時加減速度指示値GXdmではなく、操作検出時移行処理で演算された移行時加減速度指示値GXmm、すなわち上記関係式(式4)を用いることで演算された移行時加減速度指示値GXmmが選択されるようになる。その結果、加減速度指示値GXiは、未操作時加減速度指示値GXdmから通常時加減速度GXnmに向けて徐々に大きくなる。この場合、タイミングt16よりも上記必要時間TTαoffだけ後のタイミングt17で、移行時加減速度指示値GXmm、すなわち加減速度指示値GXiは、通常時加減速度GXnmと等しくなる。この場合、加減速度指示値GXiの絶対値が加減速度制限値GXlの絶対値以下であると、目標加減速度GXtが、未操作時加減速度指示値GXdmから通常時加減速度GXnmに向けて徐々に大きくなる。そのため、操作ペダル31の操作が開始されたと判定した際に、車両が急加速されることを抑制できる。
なお、このように操作ペダル31の操作が開始されたと判定されると、付勢力要求値RFRとして、未操作時付勢力RFdmではなく、移行時付勢力RFmmが選択されるようになる。この移行時付勢力RFmmは、未操作時付勢力RFdmから通常時付勢力RFnmに向けて徐々に変更される。このとき、図9(c)に示すように、付勢力要求値RFR用の切替変数βは、加減速度指示値GXi用の切替変数αよりも緩やかに「1」から「0」に変更される。そのため、移行時付勢力RFmm、すなわち付勢力要求値RFRは、緩やかに変更される。その結果、タイミングt17よりも後のタイミングt18で、移行時付勢力RFmm、すなわち付勢力要求値RFRは、通常時付勢力RFnmと等しくなる。
例えば、付勢力要求値RFRの未操作時付勢力RFdmから通常時付勢力RFnmへの変更を急速に行った場合、操作ペダル31に付与される付勢力RFの絶対値が急激に小さくなる。すると、こうした付勢力RFの急激な変化によって、操作ペダル31が第1の方向C1に過剰に回転してしまうことがある。この場合、操作偏差ΔXが急激に大きくなるため、車両が急加速することとなる。
この点、本実施形態では、切替変数βを緩やかに変更させることにより、操作ペダル31に付与される付勢力RFの急激な変化を抑制している。その結果、操作ペダル31が過剰に操作されてしまうことを抑制できる。したがって、操作ペダル31の操作性を向上させることができる。
その後、運転者による操作ペダル31の操作によって車両が加速される、すなわち車両の車体速度VSaが大きくなる。そして、タイミングt19で操作位置Xが保持領域HR内に位置するようになる。すると、タイミング19以降では、車両が定速走行するようになる。このように車両走行中であっても、操作位置Xが中立位置X0に位置している場合、操作ペダル31に付与される付勢力RFは「0」である。そのため、操作ペダル31に操作力を入力させなくても、操作位置Xを中立位置X0で保持させることができ、ひいては車両に定速走行をさせることができる。したがって、車両に定速走行をさせる際における操作部材の操作性を向上させることができる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態では、操作検出時移行処理によって移行時加減速度指示値GXmmを未操作時加減速度指示値GXdmから通常時加減速度指示値GXnmまでに変化させるのに要する時間である上記必要時間TTαoffは、操作位置Xの変位速度によらず、所定値で固定されている。しかし、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには、操作位置Xの変位速度の絶対値が小さいときよりも、運転者が車両の急加速又は急減速を要求している可能性がある。そこで、上記必要時間TTαoffを、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには操作位置Xの変位速度の絶対値が小さいときよりも短くするようにしてもよい。これにより、操作検出時移行処理では、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには、移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなるまでに要する時間を、操作位置Xの変位速度が小さいときよりも短くすることができる。その結果、操作ペダル31の回転速度が大きいときには、車両の加速度又は減速度を、通常時加減速度指示値GXnmに応じた値まで速やかに変更することができる。したがって、運転者の要望に従った車両制御を実現することができる。
・上記実施形態では、操作検出時移行処理によって移行時加減速度指示値GXmmを未操作時加減速度指示値GXdmから通常時加減速度指示値GXnmまでに変化させるのに要する時間である上記必要時間TTαoffは、操作位置Xの変位速度によらず、所定値で固定されている。しかし、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには、操作位置Xの変位速度の絶対値が小さいときよりも、運転者が車両の急加速又は急減速を要求している可能性がある。そこで、上記必要時間TTαoffを、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには操作位置Xの変位速度の絶対値が小さいときよりも短くするようにしてもよい。これにより、操作検出時移行処理では、操作位置Xの変位速度の絶対値が大きいときには、移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなるまでに要する時間を、操作位置Xの変位速度が小さいときよりも短くすることができる。その結果、操作ペダル31の回転速度が大きいときには、車両の加速度又は減速度を、通常時加減速度指示値GXnmに応じた値まで速やかに変更することができる。したがって、運転者の要望に従った車両制御を実現することができる。
・上記実施形態では、加減速度指示値GXiとして未操作時加減速度指示値GXdmが選択されている状況下で、操作ペダル31の操作が開始されたと判定されたときには、操作ペダル31が第1の方向C1に回転する場合であっても操作ペダル31が第2の方向C2に回転する場合であっても、切替変数αの減少態様を同じとしている。しかし、操作ペダル31を第2の方向C2に回転させて車両の減速度を大きくする場合における緊急度は、操作ペダル31を第1の方向C1に回転させて車両の減速度を小さくしたり、車両を加速させたりする場合における緊急度よりも高いことが推測される。そのため、操作ペダル31が第2の方向C2に回転される場合における上記必要時間TTαoffを、操作ペダル31が第1の方向C1に回転される場合における上記必要時間TTαoffよりも短くするようにしてもよい。これにより、操作検出時移行処理で移行時加減速度指示値GXmmを未操作時加減速度指示値GXdmよりも減速側の値に変更するときには、移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなるまでに要する時間を、操作検出時移行処理で移行時加減速度指示値GXmmを未操作時加減速度指示値GXdmよりも加速側の値に変更するときよりも短くすることができる。これにより、運転者の要求によって車両の減速度を大きくするときには、運転者の要求によって車両を加速させたり減速度を低下させたりするときよりも、運転者の意志によって変更された操作位置Xに応じた車両制御を早期に開始させることができる。すなわち、加減速度指示値GXiを、運転者の要求する値まで早期に変更することができる。したがって、運転者の要望を車両制御に早期に反映させることができる。
・未操作状態であると判定される場合としては、運転者が居眠りをしている場合を挙げることができる。このような場合、車両の減速度を急激に大きくするほど運転者を覚醒させやすいと推測することができる。そこで、未操作状態であると判定されたときにおいて、自車両の周辺に他の車両が存在しない場合、例えば、自車両の後方に他の車両が存在しない場合には、加減速度指示値GXiを、通常時加減速度指示値GXnmから移行時加減速度指示値GXmmを経由することなく未操作時加減速度指示値GXdmに変更するようにしてもよい。また、未操作時加減速度指示値GXdmの演算に用いる上記必要時間TTαonを短くし、加減速度指示値GXiを急激に減速側に変更させるようにしてもよい。
また、加減速度指示値GXiを、通常時加減速度指示値GXnmから移行時加減速度指示値GXmmを経由することなく未操作時加減速度指示値GXdmに変更する場合、付勢力要求値RFRを、通常時付勢力RFnmから移行時付勢力RFnmを経由することなく未操作時付勢力RFdmに変更するようにしてもよい。この場合、操作ペダル31に触れた状態のまま運転者が居眠りをしていた場合、操作ペダル31に付与する付勢力RFを急激に変化させることによって、運転者の覚醒を促すことができる。
・上記実施形態では、操作ペダル31の操作が開始されたと判定された場合、移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなるタイミングよりも後で、移行時付勢力RFmmが通常時付勢力RFnmと等しくなるようにしている。しかし、これに限らず、移行時加減速度指示値GXmmが通常時加減速度指示値GXnmと等しくなるタイミングで、移行時付勢力RFmmが通常時付勢力RFnmと等しくなるようにしてもよい。例えば、上記必要時間TTβoffを上記必要時間TTαoffと等しくすることで、当該制御構成を実現することができる。
・操作ペダル31の操作が開始されたと判定された場合、加減速度指示値GXiを、未操作時加減速度指示値GXdmから移行時加減速度指示値GXmmを経由することなく通常時加減速度指示値GXnmに変更するようにしてもよい。この場合、付勢力要求値RFRを、未操作時付勢力RFdmから移行時付勢力RFmmを経由することなく通常時付勢力RFnmに変更するようにしてもよい。
・上記実施形態では、切替変数αを上記関係式(式2)及び(式3)を用いて「0」から「1」に変更したり、切替変数αを上記関係式(式5)及び(式6)を用いて「1」から「0」に変更したりするようにしている。しかし、これに限らず、切替変数αを徐々に変更することができるのであれば、例えば切替変数αを一定速度で変更するようにしてもよい。
・上記実施形態では、切替変数βを上記関係式(式8)及び(式9)を用いて「0」から「1」に変更したり、切替変数βを上記関係式(式11)及び(式12)を用いて「1」から「0」に変更したりするようにしている。しかし、これに限らず、切替変数βを徐々に変更することができるのであれば、例えば切替変数βを一定速度で変更するようにしてもよい。
・上記実施形態では、未操作時加減速度指示値GXdmを惰行減速度GXcoastで固定しているが、未操作時加減速度指示値GXdmを可変させるようにしてもよい。例えば、未操作状態であると判定された時点における車体速度VSaに基づいて未操作時加減速度指示値GXdmを可変させるようにしてもよい。
・上記実施形態では、中立位置X0は所定位置で固定されている。しかし、中立位置X0を可変させるようにしてもよい。例えば、目標車体速度VStや車体速度VSaを基に中立位置X0を可変させるようにしてもよい。この場合、目標車体速度VStや車体速度VSaが大きくなっているときには中立位置X0が第1の方向C1側に変位する一方、目標車体速度VStや車体速度VSaが小さくなっているときには中立位置X0が第2の方向C2側に変位することとなる。
・操舵角検出系214の変わりに、ステアリングホイールに入力されるトルクである操舵トルクを基に、ステアリングホイールの操作が行われているか否かを判定するようにしてもよい。
・未操作状態であるか否かの判定には、操作ペダル31及びステアリングホイール以外の他の車載装置が操作されているか否かの判定を含ませるようにしてもよい。他の車載装置としては、例えば、シフト装置やナビゲーション装置などを挙げることができる。
・車両用操作装置を、操作部材を第1の方向及び第2の方向に変位させることができるのであれば、上記ペダル装置30とは異なる他の入力装置を備えた構成であってもよい。こうした入力装置としては、例えば、図10に示すような入力装置を挙げることができる。
図10に示す入力装置30Aは、運転者の手101で操作することのできる装置である。当該入力装置30Aは、速度設定用操作部510と、方向設定用操作部520と、減速度設定用操作部530とを備えている。速度設定用操作部510は、車両前後方向にスライド移動するアームレスト511と、アームレスト511に対して付勢力を付与する付勢力付与部とを有している。例えば、アームレスト511を車両前方にスライド移動させることで、加減速度指示値GXiを加速側に変更することができる一方、アームレスト511を車両後方にスライド移動させることで、加減速度指示値GXiを減速側に変更することができる。すなわち、このアームレスト511が、「操作部材」の一例である。付勢力付与部は、アームレスト511の操作位置から中立位置を減じた差である操作偏差に応じた付勢力をアームレスト511に付与する。
なお、方向設定用操作部520は、運転者の手101で操作することのできる操作レバー521を有している。操作レバー521は、車両前後方向に延びる回転軸線を中心に両方向に回転可能となっている。そして、一方に操作レバー521を回転させることにより、車両を左方に旋回させることができ、他方に操作レバー521を回転させることにより、車両を右方に旋回させることができる。
また、当該入力装置30Aを備える車両用操作装置にあっては、減速度設定用操作部530が操作されているときには、アームレスト511の操作位置に拘わらず、減速度設定用操作部530に応じた減速度を車両に発生させることとなる。
また、上記ペダル装置30とは異なる他の入力装置として、例えば特開2012−128797号公報に開示されているように、運転者の操作によって車両の床面に沿って操作部材を車両前後方向に移動させる装置であってもよい。また、他の入力装置として、例えば特開2014−229162号公報に開示されているように、複数のリンクに摺動可能に支持されている操作部材を回動させる装置であってもよい。
次に、上記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記加減速度設定部は、前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値から前記未操作時加減速度指示値に向けて徐々に変化するように、当該加減速度指示値を演算する未操作検出時移行処理を実施するようになっており、
前記制駆動力要求値演算部は、
前記通常時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算している状況下で前記継続時間が前記規定時間に達したときに、前記未操作検出時移行処理によって演算された前記加減速度指示値に基づいた前記制駆動力の要求値の演算を開始し、
前記未操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値が前記未操作時加減速度指示値と等しいときに、当該未操作時加減速度指示値に基づいた制駆動力の要求値の演算を開始することが好ましい。
(イ)前記加減速度設定部は、前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値から前記未操作時加減速度指示値に向けて徐々に変化するように、当該加減速度指示値を演算する未操作検出時移行処理を実施するようになっており、
前記制駆動力要求値演算部は、
前記通常時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算している状況下で前記継続時間が前記規定時間に達したときに、前記未操作検出時移行処理によって演算された前記加減速度指示値に基づいた前記制駆動力の要求値の演算を開始し、
前記未操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値が前記未操作時加減速度指示値と等しいときに、当該未操作時加減速度指示値に基づいた制駆動力の要求値の演算を開始することが好ましい。
上記構成によれば、上記継続時間が判定時間以上になったために車両を減速させる際には、車両の減速度を徐々に大きくすることができる。すなわち、車両の急減速を抑制することができる。
(ロ)前記付勢力付与部は、前記未操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が前記制駆動力要求値演算部によって演算されているときには、前記操作部材に付与する付勢力を、前記通常時付勢力から前記未操作時付勢力に向けて徐々に変化させることが好ましい。
上記構成によれば、未操作状態であると判定されたことに起因して操作部材に付与する付勢力を変更する際における当該付勢力の急変を抑制することができる。
20…車両用操作装置、33…付勢力付与部の一例を構成する付勢力付与機構、34…付勢力付与部の一例を構成する操作用制御装置、M30…加減速度設定部、M31…通常時処理部、M32…未操作時減速処理部、M33…移行処理部、M34…加減速度選択部、M50…付勢力付与部の一例を構成する付勢力設定部。
Claims (6)
- 車両の車体速度を保持するための位置である中立位置から第1の方向、及び、同中立位置から同第1の方向の反対方向である第2の方向に変位可能に構成されている操作部材と、
前記操作部材の位置である操作位置を前記中立位置に近づけるように前記操作部材を付勢する付勢力付与部と、
前記操作位置が前記中立位置よりも前記第1の方向側に位置するときには、前記操作位置と前記中立位置との偏差を基に、車両の加減速度の指示値である加減速度指示値を加速側の値に設定する一方、前記操作位置が前記中立位置よりも前記第2の方向側に位置するときには、前記偏差を基に前記加減速度指示値を減速側の値に設定する通常時処理を実施する加減速度設定部と、
前記加減速度指示値を基に車両の制駆動力の要求値を演算する制駆動力要求値演算部と、を備え、
前記加減速度設定部は、前記加減速度指示値を、前記操作位置に関係なく車両を減速させるための値に設定する減速処理を実施するようになっており、
前記制駆動力要求値演算部は、車両操作が行われていない状態の継続時間が規定時間未満であるときには前記通常時処理によって設定された前記加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算する一方、前記継続時間が前記規定時間以上であるときには前記減速処理によって設定された前記加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算する
車両用操作装置。 - 前記付勢力付与部は、前記減速処理で設定された前記加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が前記制駆動力要求値演算部によって演算されているときには、前記中立位置と目標位置との偏差が前記減速処理で設定された前記加減速度指示値に応じた値となるように、当該加減速度指示値に基づいて前記目標位置を設定し、同目標位置に前記操作位置を近づけるように前記操作部材を付勢する
請求項1に記載の車両用操作装置。 - 前記減速処理によって設定される前記加減速度指示値を未操作時加減速度指示値とし、前記通常時処理によって設定される前記加減速度指示値を通常時加減速度指示値とした場合、
前記加減速度設定部は、前記加減速度指示値が前記未操作時加減速度指示値から前記通常時加減速度指示値に向けて徐々に変化するように、当該加減速度指示値を演算する操作検出時移行処理を実施するようになっており、
前記制駆動力要求値演算部は、
前記未操作時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値を演算している状況下で前記操作部材が操作されていることを検知したときに、前記操作検出時移行処理によって演算された前記加減速度指示値に基づいた前記制駆動力の要求値の演算を開始し、
前記操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値と等しいときに、当該通常時加減速度指示値に基づいた制駆動力の要求値の演算を開始する
請求項2に記載の車両用操作装置。 - 前記未操作時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が前記制駆動力要求値演算部によって演算されているときに前記付勢力付与部が前記操作部材に付与する付勢力を未操作時付勢力とし、前記通常時加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が前記制駆動力要求値演算部によって演算されているときに前記付勢力付与部が前記操作部材に付与する付勢力を通常時付勢力とした場合、
前記付勢力付与部は、前記操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値を基に制駆動力の要求値が前記制駆動力要求値演算部によって演算されているときには、前記操作部材に付与する付勢力を、前記未操作時付勢力から前記通常時付勢力に向けて徐々に変化させるようになっており、
前記付勢力付与部は、前記操作部材に付与する付勢力を、前記未操作時付勢力から前記通常時付勢力に向けて徐々に変化させるときには、前記操作検出時移行処理によって演算される前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値と等しくなった後で前記操作部材に付与する付勢力が前記通常時付勢力と等しくなるように、当該付勢力を徐々に変化させる
請求項3に記載の車両用操作装置。 - 前記加減速度設定部は、前記操作検出時移行処理で前記加減速度指示値を前記未操作時加減速度指示値よりも減速側の値に変更するときには、前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値と等しくなるのに要する時間が、前記操作検出時移行処理で前記加減速度指示値を前記未操作時加減速度指示値よりも加速側の値に変更するときよりも短くなるように、当該加減速度指示値を演算する
請求項3又は請求項4に記載の車両用操作装置。 - 前記加減速度設定部は、前記操作検出時移行処理では、前記操作位置の変位速度が大きいときには、前記加減速度指示値が前記通常時加減速度指示値と等しくなるのに要する時間が、前記操作位置の変位速度が小さいときよりも短くなるように、当該加減速度指示値を演算する
請求項3〜請求項5のうち何れか一項に記載の車両用操作装置。
Priority Applications (1)
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