JP2019143539A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が意図的にアクセルペダルを強く踏み込んだ時に運転者に爽快感を与えることができる車両を提供する。【解決手段】車両は、アクセルペダルの踏込量（アクセルペダル開度）を検出するアクセルペダルセンサと、アクセルペダルセンサにより検出された踏込量に基づいて、踏込量が大きいほど大きな駆動力を発生するように車両の駆動源を制御する駆動源制御装置と、インストルメントパネル１７に設けられた発光可能なインジケーター（４２ｂ、４６、４７）と、インジケーター（４２ｂ、４６、４７）の発光を制御する制御装置と、を備え、駆動源制御装置は、踏込量が所定の閾値（例えば、８７．５％）以上の時に、閾値以下の時に比べて踏込量に対する駆動力の増大比を増加させ、制御装置は、踏込量が前記閾値以上の時に、インジケーター（４２ｂ、４６、４７）を発光させる。【選択図】図８

Description

本開示は、車両に関し、詳しくは、運転者が意図的にアクセルペダルを強く踏み込んだ時に運転者に爽快感を与えることができる車両に関する。

車両の駆動軸を駆動するエンジンと、電気エネルギーにより駆動軸の駆動補助を行うモータとを備えたハイブリッド車両において、登坂走行などの高負荷走行の際に、運転者の前方に配置されたシフトダウン指示ランプを点灯させてシフトダウンを行うよう報知するシフトダウン推奨手段を備えたものが公知である（特許文献１）。

アクセルペダルの誤操作に起因した問題を解消する急発進防止装置として、アクセルペダルが急激に踏み込まれた際又は一杯までベタ踏みされた際に、エンジン出力の上昇を制限するようにアクセル信号と異なる疑似アクセル信号をＥＣＵに出力する制御モードを実行し、緑インジケーターを点灯すると共に赤インジケーターを滅して制御モードへ移行したことを表示するものが公知である（特許文献２）。

特開２００１−０２７３２１号公報 特開２０１０−０９５１６２号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術は、車両が高負荷走行状態である時にシフトダウンをするものの、通常走行時にはシフトアップ指示を行うことにより燃費の向上を図ることを前提とし、高負荷運転を避けるためのものである。

また、特許文献１記載の技術は、アクセルの誤操作による急発進を防止することはできるが、運転者が意図的に急発進したい場合にも急発進が防止されてしまう。従って、アクセルを全開にした際の急加速による爽快感を得ることはできず、スポーツカーのように運転の楽しみを味わうことを目的とした自動車には適さない。

本発明は、このような背景に鑑み、運転者が意図的にアクセルペダルを強く踏み込んだ時に運転者に爽快感を与えることができる車両を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態に係る車両（１）は、アクセルペダル（１１）の踏込量（ＡＰ）を検出するアクセルペダルセンサ（２１）と、前記アクセルペダルセンサにより検出された前記踏込量に基づいて、当該踏込量が大きいほど大きな駆動力を発生するように車両の駆動源（２、３）を制御する駆動源制御装置（１０）と、インストルメントパネル（１７）に設けられた発光可能なインジケーター（４２ｂ、４６、４７）と、前記インジケーターの発光を制御する制御装置（２０）と、を備え、前記駆動源制御装置は、前記踏込量が所定の閾値（例えば、８７．５％）以上の時に、前記閾値以下の時に比べて前記踏込量に対する駆動力の増大比を増加させ、前記制御装置は、前記踏込量が前記閾値以上の時に、前記インジケーターを発光させることを特徴とする。

この構成によれば、運転者によって踏込量が閾値を越えるようにアクセルペダルが強く操作されると、駆動力の増大比が増加することによって運転者に加速を体感させ、インジケーターが発光し、駆動力が増大していることを視覚の変化によって運転者に感じさせることができる。これらにより、運転者に爽快感を与えることができる。

また、上記構成において、前記駆動源は電動機（３）を含み、前記インストルメントパネル（１７）に前記電動機の出力及び負荷を示すパワーメーター（４２）が設けられ、前記インジケーターは前記パワーメーターの指針（４２ｂ）を含み、前記制御装置（２０）は、前記踏込量（ＡＰ）が前記閾値以上の時に、前記指針の発光色の彩度を高くするとよい。

この構成によれば、運転者によって踏込量が閾値を越えるようにアクセルペダルが強く操作されると、車両の駆動力に関連するパワーメーターの指針の発光色の彩度を高くして、駆動力が増大していることを視覚の変化によって運転者に感じさせることができる。また、パワーメーターは視認性がよいため、視覚の変化を確実に運転者に感じさせることができる。

また、上記構成において、前記駆動源制御装置（１０）は、前記駆動源の制御モードとしてノーマルモード及びスポーツモードを備え、前記インジケーターは、前記インストルメントパネル（１７）の周縁部に帯状に設けられ、前記駆動源制御装置によって前記スポーツモードが実行されている時に発光されるアンビエント発光部（４７）を含み、前記制御装置（２０）は、前記踏込量（ＡＰ）が前記閾値以上の時に、前記アンビエント発光部の彩度及び明度の少なくとも一方を高くするか、前記アンビエント発光部を点滅させるとよい。

この構成によれば、運転者によって踏込量が閾値を越えるようにアクセルペダルが強く操作されると、駆動力の高さと関連するスポーツモードの実行時に発光するアンビエント発光部が視覚の変化を運転者に与えるため、運転者は駆動力が増大していることを直感的に感じることができる。また、アンビエント発光部はインストルメントパネルの周縁部の広い領域に設けられるため、視認性がよく、視覚の変化を確実に運転者に感じさせることができる。

また、上記構成において、前記アクセルペダル（１１）に付与する踏込反力（Ｆｒ）を発生する踏込反力発生装置（３０）を更に備え、前記踏込反力発生装置は、前記踏込量（ＡＰ）が０側から前記閾値に達する直前に、前記踏込反力の増大量を増加させるとよい。

この構成によれば、運転者は踏込量が閾値に達するようにアクセルペダルを踏み込む際に、踏込反力の増大を足に感じ、踏込量が閾値に達した時に踏み抜き感を体感する。そのため、駆動力の増大比増加による加速感やインジケーターによる視覚変化を、踏込反力の増大に関連付けることでより明確に運転者に感じさせることができる。

このように本発明によれば、運転者が意図的にアクセルペダルを強く踏み込んだ時に運転者に爽快感を与えることができる車両を提供することができる。

実施形態に係る車両の概略構成図 図１に示す車両の運転席周辺の概略斜視図 アクセル踏込量とモータの制駆動力との相関を示すグラフ 図１に示すアクセルペダル反力制御装置の概略構成図 アクセル踏込量と付勢力との相関を示すグラフ 図２に示すインストルメントパネルの（Ａ）ノーマルモード、（Ｂ）スポーツモードの正面図 キックダウン時のインストルメントパネルの一例の正面図 キックダウン時のインストルメントパネルの他の例の正面図

以下、図面を参照して、本発明に係る車両１の実施形態について詳細に説明する。本発明に係る車両１は、駆動源としてエンジン２（内燃機関）及びモータ３（電動機）を備えたハイブリッド自動車である。エンジン２の駆動力及びモータ３の駆動力は、オートマティックトランスミッション（以下、単にトランスミッション４と記す。）、ディファレンシャル機構５及び、左右のドライブシャフト６を介して駆動輪である左右の前輪７Ｆに伝達される。トランスミッション４は、多段式であっても連続可変式（ＣＶＴ）であってもよい。また、エンジン２の駆動力及びモータ３の駆動力は後輪７Ｒに伝達されてもよい。

モータ３は、走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものであり、二次電池であるバッテリ８からの電力供給とバッテリ８に対する電力供給（充電）とをインバータ９によって制御される。モータ３は、エンジン２とモータ３との協働走行やモータ３のみの単独走行の際に、バッテリ８の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための駆動力を発生する駆動モータとして機能すると共に、車両１の減速時に、モータ３の回生により電力を発生する発電機（ジェネレータ）として機能する。モータ３の回生時には、バッテリ８は、モータ３により発電された電力（回生エネルギー）により充電され、モータ３との間で電力の授受を行う。

車両１には、エンジン２、モータ３、トランスミッション４、ディファレンシャル機構５、バッテリ８及びインバータ９を制御するための駆動源制御装置１０が搭載されている。駆動源制御装置１０は、１つのユニットとして構成されてもよく、例えばエンジン２を制御するためのエンジン制御ユニット、モータ３やインバータ９を制御するためのモータジェネレータ制御ユニット、バッテリ８を制御するためのバッテリ制御ユニット、トランスミッション４を制御するためのＡＴ制御ユニットなど複数の制御ユニットから構成されてもよい。

図２に併せて示すように、車両１には、着席した運転者の右足元近傍に左右に並んだ位置にそれぞれ踏み込み操作可能に設けられたアクセルペダル１１及びブレーキペダル１２や、ステアリングホイール１３、車両１の走行モードを選択するためのモード選択部材１４、トランスミッション４の変速モードの変更操作に供されるシフト操作部材１６などの各種操作部材が運転席周りに設けられている。モード選択部材１４の操作により、運転者はノーマルモードとスポーツモードとのいずれかを選択することができる。また、運転席の正面にはインストルメントパネル１７が配置され、車両１の通電状態や操作状態、走行状態、走行モードなどの各種情報が表示されるようになっている。インストルメントパネル１７は、駆動源制御装置１０に信号線を介して接続された制御装置２０によって制御される。

駆動源制御装置１０には、複数の制御パラメータの制御信号が入力されるようになっている。制御信号としては、例えば、アクセルペダル１１の踏込量を検出するアクセルペダルセンサ２１からの踏込量（以下、アクセルペダル開度ＡＰという）、ブレーキペダル１２の踏込量を検出するブレーキペダルセンサ２２からの踏込量、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ２３からのシフト位置、車速Ｖを検出する車速センサ２４からの車速Ｖ、バッテリ８の蓄電量（ＳＯＣ：State of Charge）を測定する蓄電量センサ２５からの蓄電量などである。駆動源制御装置１０は、これらのセンサからの情報に基づいて、運転者によって選択された制御モード（ノーマルモード又はスポーツモード）にてエンジン２及びモータ３を制御すると共に、バッテリ８に対する充放電、トランスミッション４の変速動作を制御する。

両制御モードにおいて、駆動源制御装置１０は、発進時や街中でのクルーズ時には、バッテリ８からの電力でモータ３を回転駆動し、エンジン２を駆動しないＥＶドライブモードでモータ３を制御する。アクセルペダル開度ＡＰが比較的大きく、力強い加速が必要とされる時は、駆動源制御装置１０は、エンジン２を低燃費で運転して電気を作り出し、モータ３を回して走行するハイブリッドドライブモードでエンジン２及びモータ３を制御する。高速クルーズ時には、駆動源制御装置１０は、エンジン２の出力軸をドライブシャフト６に直結するようにクラッチを繋ぐエンジンドライブモードでエンジン２を制御する。

モータ３を制御するにあたり、駆動源制御装置１０は、図３に示すようにアクセルペダル開度ＡＰに応じてモータ３の駆動力及び制動力（以下、制駆動力という）を制御する。ノーマルモードでは、駆動源制御装置１０は、アクセルペダル開度ＡＰが所定値以下のときに制動力を発揮し、所定値を超えると、緩やかに駆動力が増えるようにモータ３を制御する。スポーツモードでは、駆動源制御装置１０は、ノーマルモードよりも小さな所定値以下のときに制動力を発揮し、所定値を超えると、ノーマルモードよりも急激に駆動力が増えるように、即ちアクセルペダル開度ＡＰの増大量に対する駆動力の増大量（図３のグラフにおける傾き）が大きくなるようにモータ３を制御する。

また、ノーマルモード及びスポーツモードの両方において、アクセルペダル開度ＡＰが所定値（例えば、８７．５％）を超えると、アクセルペダル開度ＡＰが所定値以下の時に比べて急激に駆動力が増えるように駆動源制御装置１０はモータ３を制御する。この際、駆動源制御装置１０は、ハイブリッドドライブモードでエンジン２及びモータ３を制御するため、モータ３の出力を上げるだけでなく、エンジン２の回転数（回転速度）を高めてエンジントルクも上げる。

車両１では、アクセルペダル１１と出力制御機器（スロットルバルブや燃料噴射装置）とがケーブル等によって接続されないドライブ・バイ・ワイヤ式とされている。アクセルペダル１１には、アクセルペダル１１に対して踏み力に抵抗する所望の踏込反力Ｆｒを付与する踏込反力発生装置３０（図４）が付設されている。

図４に示すように、踏込反力発生装置３０は、アクセルペダル１１に付与する踏込反力Ｆｒを発生する反力アクチュエータ３１と、反力アクチュエータ３１に発生させる踏込反力Ｆｒを制御する反力制御ユニット３２とを備える。アクセルペダル１１は、下端が車体に回動自在に連結されると共に、上部にペダルアーム３３が連結されており、図示しないリターンスプリングにより付勢されたペダルアーム３３によって原位置側（起立側）へ常時付勢されている。反力アクチュエータ３１は、回転運動型の反力モータ３４と、反力モータ３４の出力軸に連結された旋回アーム３５とを備えており、反力モータ３４が旋回アーム３５に回転トルクを加えることにより、旋回アーム３５をペダルアーム３３に摺接させてアクセルペダル１１に踏込反力Ｆｒを付与する。

反力制御ユニット３２は、アクセルペダル１１に対し、図５に実線で示すように、アクセルペダル１１を踏み込む方向に動作させる時は大きく、戻す方向に動作させる時は小さくなるヒステリシス特性をもって踏込反力Ｆｒを与える。アクセルペダル開度ＡＰは、全開（所謂ベタ踏み）とされた時を１００％とする。アクセルペダル１１を踏み込む方向に動作させる時（０から大きくなる時）、反力制御ユニット３２は、上記所定値である８７．５％の直前に踏込反力Ｆｒの増大量を増加させる。これにより運転者は、アクセルペダル１１を強く操作した際に、アクセルペダル開度ＡＰが所定値に達する前に踏込反力Ｆｒの壁を感じ、所定値に達した時にクリックのように軽くなる感触を覚える。

このように運転者は、アクセルペダル１１の踏み込みによってアクセルペダル開度ＡＰが所定値（例えば、８７．５％）に達すると、壁を越えたクリック感を足で覚えた後、図３に示すように駆動力が急激に増えることによって加速を体で感じると共に、エンジン２の回転数の高まり（エンジン音の増大）を聴覚で感じることで、自らの運転による車両１の加速を楽しむことができる。

図６は、インストルメントパネル１７の（Ａ）ノーマルモード、（Ｂ）スポーツモードの状態を示す正面図である。図６（Ａ）に示すように、ノーマルモードのインストルメントパネル１７には、車両１の状態を示す各種メーターからなるコンビネーションメーターが表示されている。具体的には、車速Ｖを示すスピードメーター４１がインストルメントパネル１７の右側に配置され、モータ３の出力（駆動力）及び負荷（制動力、即ち充填量）からなるモータパワーを示すパワーメーター４２がインストルメントパネル１７の左側に配置されている。スピードメーター４１の右側にはエンジン２に供給される燃料タンク内の燃料量を示す燃料計４３が配置され、パワーメーター４２の左側にはバッテリ８の蓄電量を示すバッテリ残量計４４が配置されている。スピードメーター４１とパワーメーター４２との間には、アダプティブオートクルーズやレーンキープアシストの作動状態、走行路の最高速度、平均車速、減速度Ｄ、外気温表示、オドメーター、トリップメーター等を選択的に表示するマルチインフォメーションディスプレイ４５が配置されている。

スピードメーター４１及びパワーメーター４２は、それぞれ円弧状をなす目盛部４１ａ、４２ａと、円弧の中心を回転中心とする指針４１ｂ、４２ｂとをそれぞれ有している。これらの指針４１ｂ、４２ｂは白色に発光している。パワーメーター４２の目盛は、円弧の中心を通る水平線上の左側が０（出力及び負荷が０）とされ、０の下側が負荷、０の上側が出力とされ、水平線上の右側が最大出力となっている。パワーメーター４２の出力表示部は、目盛部４２ａによって８つの領域に分けられている。出力の最大値の下側には、図５のアクセルペダル開度ＡＰが８７．５％に達し、図３に示すモータ３の出力が急激に増える領域に入ったことを意味するキックダウンクリックを示す「ＫＤ Ｃｌｉｃｋ」の文字が表示された発光可能なＫＤ表示部４６が設けられている。これらの各種メーター類や文字表示部は、運転者に対して情報を表示するインジケーターとして機能する。

図６（Ｂ）に示すように、スポーツモードのインストルメントパネル１７には、ノーマルモードで表示された各種メーター類等が表示されることに加え、各種メーター類を取り囲むようにインストルメントパネル１７の周縁部に帯状に発光するアンビエント発光部４７が表示されている。アンビエント発光部４７は発光・消灯可能であり、発光時にインストルメントパネル１７に表示され、消灯時には見えなく、或いは見え難くなる。スポーツモード選択時、アンビエント発光部４７は全体的に同一の明度をもって白色に発光する。

図７に示すように、運転者がアクセルペダル１１を踏み込んでアクセルペダル開度ＡＰが８７．５％を超え、パワーメーター４２が７／８の目盛を超えると（キックダウン時）、パワーメーター４２の指針４２ｂが白色から、白色よりも彩度が高い赤色に変わると共に、ＫＤ表示部４６が赤色に発光して「ＫＤ Ｃｌｉｃｋ」の文字を強調する。これにより運転者は、上記のように加速を体感し且つエンジン音の増大を触覚で感じることに加え、視覚によっても車両１の加速を感じることができ、運転の爽快感を得ることができる。

この際、制御装置２０がパワーメーター４２の指針４２ｂの発光色の彩度を高くすることにより、駆動力が増大していることを視覚変化によって運転者は感じることができる。また、パワーメーター４２は視認性がよい位置に配置されているため、運転者は視覚の変化を確実に感じ取るとこができる。

また、アクセルペダル開度ＡＰが０側から８７．５％の閾値に達する直前に、踏込反力発生装置３０が踏込反力Ｆｒの増大量を増加させ、アクセルペダル開度ＡＰが閾値に達した時に踏み抜き感を運転者に体感させることにより、運転者は、駆動力の増大比の増加による加速感や、指針４２ｂやＫＤ表示部４６等のインジケーターによる視覚変化を、踏込反力Ｆｒの増大に関連付けてより明確に感じ取ることができる。

他の例では、図８に示すように、アクセルペダル開度ＡＰが８７．５％を超え、パワーメーター４２が７／８の目盛を超えると（キックダウン時）、ＫＤ表示部４６が赤色に発光すると共に、アンビエント発光部４７のうち、運転者の視界に入り易い上側の左右の側部４７ａが赤色に変わって点滅する。制御装置２０がこのような制御を行うことによっても、運転者は、上記の加速を体感し且つエンジン音の増大を触覚で感じることに加え、視覚によっても車両１が加速していることを感じることができ、運転の爽快感を得られる。

また、アンビエント発光部４７は駆動源制御装置１０がスポーツモードを実行している時に発光させる部分であることから、アンビエント発光部４７が点滅することによって運転者は駆動力の増大を直感的に感じることができる。更に、アンビエント発光部４７はインストルメントパネル１７の周縁部の広い領域に設けられるため、視認性がよく、運転者が視覚の変化を確実に感じる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、図７を参照して説明したように、パワーメーター４２が７／８の目盛を超えると、パワーメーター４２の指針４２ｂが白色から赤色に変わるが、制御装置２０が彩度や色を変えずに明度を高くすることで指針４２ｂを際立たせてもよく、点滅させることによって指針４２ｂを更に際立たせてもよい。また、上記実施形態では、図８を参照して説明したように、パワーメーター４２が７／８の目盛を超えると、アンビエント発光部４７の左右の側部４７ａが赤色に変わって点滅するが、制御装置２０が彩度を変えることなく明度を高くすることでアンビエント発光部４７を際立たせてもよい。或いは、制御装置２０がアンビエント発光部４７の彩度及び明度の少なくとも一方を高くし、アンビエント発光部４７を点滅させなくてもよい。更に、制御装置２０が図７の表示と図８の表示とを組み合わせた制御を行ってもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度、配色など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
３ モータ（駆動源）
１０ 駆動源制御装置
１１ アクセルペダル
１７ インストルメントパネル
２０ 制御装置
２１ アクセルペダルセンサ
３０ 踏込反力発生装置
４２ パワーメーター
４２ｂ 指針
４６ ＫＤ表示部
４７ アンビエント発光部
ＡＰ アクセルペダル開度（踏込量）
Ｆｒ 踏込反力

Claims (4)

1. アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサと、
   前記アクセルペダルセンサにより検出された前記踏込量に基づいて、当該踏込量が大きいほど大きな駆動力を発生するように車両の駆動源を制御する駆動源制御装置と、
   インストルメントパネルに設けられた発光可能なインジケーターと、
   前記インジケーターの発光を制御する制御装置と、を備え、
   前記駆動源制御装置は、前記踏込量が所定の閾値以上の時に、前記閾値以下の時に比べて駆動力の増大量を増加させ、
   前記制御装置は、前記踏込量が前記閾値以上の時に、前記インジケーターを発光させることを特徴とする車両。
2. 前記駆動源は電動機を含み、前記インストルメントパネルに前記電動機の出力及び負荷を示すパワーメーターが設けられ、
   前記インジケーターは前記パワーメーターの指針を含み、
   前記制御装置は、前記踏込量が前記閾値以上の時に、前記指針の発光色の彩度を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記駆動源制御装置は、前記駆動源の制御モードとしてノーマルモード及びスポーツモードを備え、
   前記インジケーターは、前記インストルメントパネルの周縁部に帯状に設けられ、前記駆動源制御装置によって前記スポーツモードが実行されている時に発光されるアンビエント発光部を含み、
   前記制御装置は、前記踏込量が前記閾値以上の時に、前記アンビエント発光部の彩度及び明度の少なくとも一方を高くするか、前記アンビエント発光部を点滅させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
4. 前記アクセルペダルに付与する踏込反力を発生する踏込反力発生装置を更に備え、
   前記踏込反力発生装置は、前記踏込量が０側から前記閾値に達する直前に、前記踏込反力の増大量を増加させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両。

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