JP2020090916A - アクセルペダルの反力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者へのアクセル操作に対する違和感を低減しつつ、渋滞の発生を抑制することが可能なアクセルペダルの反力制御装置を提供する。【解決手段】車両のアクセルペダルと、アクセルペダルの踏み込み操作に対する反力を発生させる反力付与機構とを備えたアクセルペダルの反力制御装置において、コントローラは、現在の走行路が前記車速を管理する区間であると判断した場合に、現在の踏み込み操作に対する現在反力および目標反力を求め（ステップＳ５）、前記現在反力が前記目標反力より大きい場合に、前記現在反力を低下させ、前記現在反力が前記目標反力より小さい場合に、前記現在反力を増加させるように構成されている（ステップＳ７〜ステップＳ９）。【選択図】図３

Description

この発明は、アクセルペダルの踏力に対する反力を制御するアクセルペダルの反力制御装置に関するものである。

近年、車両における渋滞の発生を抑制もしくは回避させるべく種々の制御が知られている。例えば、人が運転操作することなく自動で走行させる自動運転の制御や先行車両を追従して走行するクルーズ・コントロール制御が知られている。それらの制御により車速や各車両同士の車間距離を所定距離に保つことで渋滞の発生を抑制もしくは回避することが可能となる。一方、上記の自動運転が可能な車両は、未だ少なく、人が運転操作する手動運転の車両が多く混在し、またクルーズ・コントロール制御のシステムを搭載していない車両も多く存在する。さらにクルーズ・コントロール制御が可能な車両であっても、常にその制御が実行されるとも限らない。したがって、手動運転の車両が多く混在する状況で、渋滞を緩和する解決案が望まれる。

特許文献１には、そのような渋滞の発生を回避するために、車速を適正車速に制御するように運転支援する車両が記載されている。具体的には、特許文献１に記載された車両では、交通状況や他の車両の走行状態などを検知して、渋滞を引き起こさない適正車速を算出するように構成されている。そして、その算出した適正車速を運転者に表示して知らせる、あるいは、音声によって知らせるなどの運転支援により、運転者は現在の車速を、その適正車速に近づけるようにアクセルペダルやブレーキペダルを操作する。

なお、特許文献２には、クルーズ・コントロール制御が可能な車両と、そのクルーズ・コントロール制御のシステムを搭載していない車両とが混在する状況で、クルーズ・コントロール制御が可能な車両の走行を制御することで車間距離を変更し、渋滞を抑制するように構成された車両の制御装置が記載されている。

特開２０１８−０１０５５２号公報 特開２０１３−１３６３８１号公報

上述した特許文献１に記載された車両では、運転者に適正車速を知らせるとしても、運転者がその適正車速になるようにアクセルペダルやブレーキペダルを操作して車速を変更しなければならず、その操作に対して煩わしさが発生し、また運転者によっては、車速の変更を行わない、あるいは、上記の適正車速に変更しない場合もある。またこのような車速の変更を促す構成は、従来、車両の制御のみならず、車両の外部から喚起する構成が知られている。例えば下り坂から上り坂にさしかかるいわゆるサグ部など渋滞が発生する箇所において、「速度低下」の注意を喚起する道路標識や看板が存在する。そのような場合であっても、渋滞の解消には到っていない。つまり、僅かな車速の変化は、渋滞を緩和するうえでは大きな課題になるのに対して、運転者が、その僅かな車速の変化に気付かない可能性があり、そのような場合には運転者が自ら車速を適正車速に制御する可能性は低くなる。

その一方で、車両の駆動力などを強制的に制御して、車速を適正車速にコントロールした場合には、運転者のアクセル操作（あるいは意志）に反して車速や駆動力が変化するので、運転者にとってその変化は違和感となるおそれがある。なお、特許文献２に記載された車両の制御装置では、クルーズ・コントロール制御が可能な車両の走行状態をコントロールすることで他車両との車間距離を制御するように構成されているものの、そのクルーズ・コントロール制御のシステムを搭載した車両が多く存在しない状況では、渋滞の発生を抑制するには不十分となるおそれがある。したがって、このような状況下において、手動運転の車両を制御して渋滞の発生を抑制するには未だ改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、運転者へのアクセル操作に対する違和感を低減しつつ、渋滞の発生を抑制することが可能なアクセルペダルの反力制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、運転者により踏み込み操作ならびに踏み戻し操作される車両のアクセルペダルと、前記運転者による前記アクセルペダルの踏み込み操作に対する反力を発生させる反力付与機構とを備えたアクセルペダルの反力制御装置において、前記反力付与機構を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、現在の走行路が前記車両の車速を管理する区間であるか否かを判断し、前記現在の走行路が前記車速を管理する区間であると判断した場合に、現在の踏み込み操作に対する現在反力および予め定められた目標反力を求め、前記現在反力が前記目標反力より大きい場合に、前記現在反力を低下させ、前記現在反力が前記目標反力より小さい場合に、前記現在反力を増加させるように構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記コントローラは、前記現在反力を低下させる制御を実行する際に、前記運転者に違和感を与えることを抑制することが可能な予め定められた所定の変化率で前記現在反力を低下させ、前記現在反力を増加させる制御を実行する際に、前記運転者に違和感を与えることを抑制することが可能な前記所定の変化率で前記現在反力を増加させるように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、前記反力補正量は、現在の車速と予め定められた目標車速との差に基づいて求められ、前記現在の車速が前記目標車速より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、前記現在の車速が前記目標車速より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、前記反力補正量は、前記車両と他車両との現在の車間距離と予め定められた目標車間距離との差に基づいて求められ、前記現在の車間距離が前記目標車間距離より短い場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、前記現在の車間距離が前記目標車間距離より長い場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、前記反力補正量は、現在の加速度と予め定められた目標加速度との差に基づいて求め、前記現在の加速度が前記目標加速度より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、前記現在の加速度が前記目標加速度より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、前記反力補正量は、現在の駆動力と予め定められた目標駆動力との差に基づいて求め、前記現在の駆動力が前記目標駆動力より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、前記現在の駆動力が前記目標駆動力より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されてよい。

そして、この発明では、前記車速を管理する区間は渋滞が発生するおそれがある区間であって、前記コントローラは、前記車速を管理する区間で前記渋滞が発生するおそれがあるか否かの判断を、道路勾配あるいは走行ルートに基づいて判断するように構成されてよい。

この発明のアクセルペダルの反力制御装置によれば、アクセルペダルの踏み込み操作に対する現在の反力と目標反力とを対比し、前記現在反力が目標反力より大きいか否かに応じて、その現在の反力を補正するように構成されている。具体的には、渋滞が発生するおそれがあると判断された区間において、現在の反力と目標反力とを求め、現在の反力の方が目標反力より大きい場合には、現在の反力を低下させるように構成されている。そのため、前記現在の反力が低下することにより、アクセルペダルのストローク量が増加するから、それに応じて発生する駆動力も増加する。そして、そのように発生する駆動力が増加することにより車速が増加するので、車速の低下に伴う交通流の乱れ、ならびに、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。またそれとは反対に現在の反力が目標反力より小さい場合には、現在の反力を増加させるように構成されており、その結果、アクセルペダルのストローク量が低下する。また、アクセルペダルのストローク量が低下することにより発生する駆動力も低下し、さらにその発生する駆動力が低下することにより車速も低下する。したがって、車速の増加に伴う交通流の乱れ、ならびに、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

また、この発明によれば、前記反力を低下させる制御、ならびに、前記反力を増加させる制御は、運転者に違和感を与えることを抑制することが可能な所定の変化率でその反力を低下あるいは増加させるように構成されている。そのため、上述した反力の変化、駆動力の変化、ならびに、車速の変化に対する違和感を運転者に与えることを抑制しつつ、車速を適正車速（渋滞の発生を抑制する車速）に制御することができる。

この発明で対象とすることのできる車両の模式図である。 この発明で対象とするアクセルペダルに関する機構の一例を説明する図である。 この発明の実施形態における制御例を説明するためのフローチャートである。 反力を低下させる場合の反力変化量（反力補正量）のマップを説明する図である。 反力を増加させる場合の反力変化量（反力補正量）のマップを説明する図である。 この発明の実施形態における反力特性を説明する図であって、特に反力を低下させた場合の反力特性を説明する図である。 図６の反力特性におけるアクセルペダルのストローク量と駆動力との関係を説明する図である。 この発明の実施形態における反力特性を説明する図であって、特に反力を増加させた場合の反力特性を説明する図である。 この発明の実施形態における他の制御例を説明するためのフローチャートである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

先ず、この発明の実施形態における車両について説明する。図１はこの発明で対象とすることのできる車両の一例を模式的に示しており、ここに示す例は、駆動力源２の出力トルクによって後輪３を駆動して走行する後輪駆動車の例であり、またこの車両１は、人が運転操作することにより走行する手動運転の車両である。駆動力源２は車両１が走行するための駆動力を出力する装置であり、内燃機関やモータあるいはこれら内燃機関とモータとの両方を備えた駆動装置とすることができる。その駆動力源２はデファレンシャルギヤ４に連結され、そのデファレンシャルギヤ４から駆動輪である左右の後輪３に駆動力を伝達するように構成されている。また、前輪５は操舵輪であって、ステアリングホイール６などのステアリング機構７によって転舵できるように構成されている。後輪３および前輪５にはブレーキ機構８が設けられており、そのブレーキ機構８は油圧式あるいは電気式の制動機構であって、制動操作などに基づく制動信号によって動作して後輪３および前輪５に制動力を与えるように構成されている。

車両１には、通常の車両と同様に、加減速操作を行うためのアクセルペダル９と、車両１を制動するためのブレーキペダル１０とが設けられている。

図２にアクセルペダル９、および、それに関連する機構の一例を模式的に示してある。アクセルペダル９は、運転者１１の踏力を受ける踏面１２と、その踏面１２を支持するペダルアーム１３とを備え、運転者１１がそのアクセルペダル９を踏み込むことにより、ペダルアーム１３が車両の前後方向で回動（回転）するように構成されている。また、回動させたアクセルペダル９を原点位置に戻すように、ならびに、運転者１１の踏力に対する反力を発生させる反力付与機構１４を備えている。

具体的に説明すると、先ずアクセルペダル９は、車両１の駆動力を制御するために運転者１１によって踏み込み操作あるいは踏み戻し操作される操作装置であって、このアクセルペダル９の操作量または踏み込み量（ストローク量）に応じて、駆動力源で発生する駆動力、すなわちエンジントルクあるいはモータトルクを調整する。またこのアクセルペダル９は、上述したように踏面１２とペダルアーム１３とを有しており、具体的には、ペダルアーム１３は、所定の支点（軸）１５を中心に回転するように吊り下げられており、かつ図示しないフロア側に延びている。またそのフロア側に延びたペダルアーム１３の下端部に踏面１２が設けられている。

また、このアクセルペダル９には、アクセルペダル９の操作量（アクセル開度）およびアクセルペダル９の操作速度を検出するためのアクセルポジションセンサ１６が設けられている。アクセルポジションセンサ１６は、例えば運転者１１が踏面１２を踏み込んで、あるいは踏み込み力を減じることにより上記のペダルアーム１３が回転した場合の原点位置からの角度を検出する。あるいは踏面１２に掛かる踏力を検出する踏力センサであってもよく、要は、運転者１１によるアクセル操作量を検出して信号を出力するセンサであればよい。

反力付与機構１４は、運転者１１の踏力に対して反力を発生させる装置であり、また図２に示す例では、その反力の大きさを制御（調整可能）できるように構成されている。具体的には、反力付与機構１４は、アクチュエータ（例えばモータ）を備え、そのアクチュエータを制御することによりアクセルペダル９の操作位置に応じた反力を発生させ、かつその反力の大きさを制御するように構成されている。なお、この反力付与機構１４は、回動したアクセルペダル９を原点位置に復帰させるリターンスプリングを含んでいる。

なお、ブレーキペダル１０は、特には図示しないが、上記のアクセルペダル９と同様に、先端部に踏面が設けられたレバーを備えており、踏面を踏み込むことによりレバーが所定の支点を中心に回動してブレーキ信号を出力するように構成されている。そのブレーキ信号は油圧信号であってもよく、あるいは電気的な信号であってもよく、そのブレーキ信号に基づいてブレーキ機構８が動作するように構成されている。

さらに、各種センサからの信号を受信して上述した駆動力源２や上記の反力付与機構１４などを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１７が設けられている。このＥＣＵ１７は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当し、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータなどの予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に制御指令信号を出力するように構成されている。その入力されるデータは、例えば上述したアクセルポジションセンサ１６で検出したアクセルペダル９の操作量（アクセル開度）ＡＣＣ、車速センサで検出した車速Ｖ、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に出力されるブレーキ信号Ｂｒ、車車間通信で検出した車両１と他の車両との車間距離Ｄ、加速度センサで検出した加速度（あるいは減速度）Ｇ、駆動力Ｆなどの各種検出データである。また、予め記憶されているデータは、例えばアクセルペダル９の反力特性を定めたマップ、車速などの所定のパラメータにおける実測値と目標値との差に基づいて定めた反力補正量を定めたマップなどである。また、出力する制御指令信号は、例えば駆動力源のトルク、上記の反力付与機構１４におけるアクチュエータの制御指令信号である。なお、そのアクチュエータの制御量は、上記のアクセルペダル９の操作量に応じて適宜制御される。

上述したように、運転者１１は、アクセルペダル９やブレーキペダル１０を操作することにより加減速操作を行うものの、例えばサグ部など僅かな道路勾配に気づかず、運転者１１がアクセルペダル９やブレーキペダル１０を操作しない場合には車速が変化し、渋滞が発生するおそれがある。一方、そのような渋滞を抑制するために、強制的に車速をコントロールするなどの制御を介入させると、運転者１１の操作（あるいは意志）に反して車速が変化するので違和感となる。したがって、この発明の実施形態では、運転者１１に与える違和感を抑制もしくは回避しつつ、車速を制御するように構成されている。以下、ＥＣＵ１７によって実行される制御例について説明する。なお、以下に示す制御例は所定の短時間毎に繰り返し実行される。

図３は、その制御の一例を説明するフローチャートであって、運転者１１のアクセルペダル９の踏み込み操作に対する反力（以下、単に反力とも記す）を車速に基づいて制御するように構成されている。具体的には、先ず、現在の走行路、走行位置、走行箇所（場所）あるいは区間が速度管理区間であるか否かを判断する（ステップＳ１）。これは、現在走行している箇所が、例えば高速道路や幹線道路における微小な道路勾配のある箇所、サグ部、あるいは、トンネルの入り口など僅かな車速の変化によって渋滞が発生しやすい区間であるか否かを判断するステップである。なお、この速度管理区間か否かの判断は、現在走行している箇所に限られず、そのような渋滞が発生しやすい所定の区間に近づいた場合に、その速度管理区間か否かを判断するように構成してもよい。また、上述した道路勾配の他、交通管制システムや路車間通信などのインフラストラクチャ（インフラ整備）からの受信に基づいて判断、あるいは、ナビゲーションシステム等によって決定される走行ルートを基に判断してもよい。したがって、このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわち走行している箇所あるいは区間が速度管理区間でないと判断された場合には、これ以降の制御を実行することなくリターンする。

一方、このステップＳ１で肯定的に判断された場合、すなわち走行している箇所が速度管理区間であると判断された場合には、ついで目標車速および現在車速を取得する（ステップＳ２）。目標車速は、要は渋滞の発生を回避することが可能な車速であって、例えば交通管制システムなど車両１の外部からの情報に基づく車速、あるいは、車車間通信等で他の車両と車間距離を算出し、その車間距離に基づく車速、あるいは、ナビゲーションシステムからの情報に基づく車速などであってよい。なお、現在車速は車速センサから求められる。そして、そのように目標車速および現在車速を取得したら、車速差Ｖｄを算出する（ステップＳ３）。つまり、ステップＳ２で取得した目標車速と現在車速とを対比する。

ついで、反力の変化量を取得する（ステップＳ４）。これは、上記のステップＳ３で算出した車速差Ｖｄに基づいて定められる反力の補正量であって、例えば図４および図５のようなマップから求めることができる。図４は、微小な上り坂などでの車速の低下を抑制するためのマップであって、現在車速から目標車速を減算した車速差Ｖｄが負の場合、すなわち現在車速が目標車速を下回る場合には、反力を低下させるように構成されている。一方、図５に示すマップは、微小な下り坂などでの車速の増加を抑制するためのマップであって、車速差Ｖｄが正の場合、すなわち現在車速が目標車速を上回る場合には反力を増大させるように構成されている。なお、図４のマップでは、車速の低下を抑制できればよく、そのため車速差Ｖｄが「０」以上の場合は反力の変化量は「０」とされており、同様に図５のマップでは、車速の増加を抑制できればよく、そのため車速差Ｖｄが「０」以下の場合は反力の変化量は「０」とされている。また、この図４および図５のマップはまとめて一つのマップとして定めてもよい。

ついで、現在の反力と目標反力とを比較すべく、目標反力および現在の反力を取得する（ステップＳ５）。目標反力は、現在の反力に図４および図５で示した反力変化量を加算した値であって、具体的には現在車速が目標車速となる反力を意味する。したがって、図４および図５のマップ以外に、単に目標車速から求める、あるいは、速度管理区間における道路勾配や走行抵抗をも加味して求めてもよい。また現在の反力は現在車速あるいは現在のアクセルペダル９のストローク量から求めることができる。そして、その取得した現在の反力と目標反力とが一致しているか否かを判断する（ステップＳ６）。なお、このステップＳ６における現在の反力と目標反力とが一致するか否かの判断は、完全に一致している場合に限らず、予め定めた所定の誤差を考慮して判断してもよい。

したがって、このステップＳ６で肯定的に判断された場合、すなわち、現在の反力と目標反力とが一致する場合には、リターンする。つまり、現在の反力と目標反力とが一致している場合には、渋滞の発生を回避できると判断できるため、これ以降の制御を実行することなくリターンする。

一方、このステップＳ６で否定的に判断された場合、すなわち現在の反力と目標反力とが一致しない場合には、現在反力が目標反力に対して大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。これは、現在の反力と目標反力との乖離の程度を判断するステップであって、このステップＳ７で肯定的に判断された場合、すなわち現在反力が目標反力より大きい場合には、目標反力に一致させるべく現在の反力を低下させる。具体的には予め定められた所定の変化量ΔＦずつ反力を減算して現在の反力を低下させる（ステップＳ８）。つまり、現在反力が目標反力より大きく、目標車速に対して車速が低下している状況であるから、その車速の低下に伴って交通流に乱れが生じ、ひいては渋滞が発生するおそれがある。そのため、車速を増大させるべく、図４の反力変化量（反力補正量）のマップに沿って、所定の変化率で反力を低下させる。なお、ここでいう所定の変化率とは、運転者１１へ違和感を与えることを抑制することが可能な所定の変化率であって、つまり可及的に現在の反力を目標値に近づけると、反力、ならびに、それに対応したアクセルペダル９のストローク量、駆動力、車速が大きく変化し、その変化による違和感を運転者１１に与えるおそれがあるため徐々に反力を低下させる。

一方、このステップＳ７で否定的に判断された場合、すなわち現在反力が目標反力より小さい場合には、目標反力に一致させるべく現在の反力を増加させる。具体的には所定の変化量ΔＦずつ反力を加算して現在の反力を増加させる（ステップＳ９）。つまり、現在反力が目標反力より小さく、目標車速に対して車速が増加する場合、交通流に乱れが生じ、ひいては渋滞の発生に繋がる可能性がある。そのため、図５の反力の変化量を示すマップに沿って、所定の変化率で反力を増加させる。なお、ステップＳ８と同様、現在の反力を目標反力に可及的に近づけると、駆動力や車速がその反力の変化に応じて変化し、運転者１１に違和感を与えるおそれがあるため、運転者１１への違和感を抑制すべく徐々に反力を増加させる。

このように、この発明の実施形態では、速度管理区間を走行中、あるいは、その速度管理区間を走行することが予測される際に、現在車速と目標車速との車速差Ｖｄを求め、その車速差に基づいて予め定められた反力変化量、すなわち反力補正量分の反力を現在の反力から低減、あるいは、増大させるように構成されている。具体的には、現在の反力が目標反力より大きい場合には、前記ステップＳ８で説明したように、現在の反力を所定の変化率（あるいは変化量）で低減させることにより現在の反力を目標反力に近づけるように構成されている。図６は、現在の反力特性と反力を低下させた後の反力特性とを対比した図であって、実線が現在の反力特性を示し、破線がステップＳ８を実行した場合の反力低下後の反力特性を示している。なお、現在の反力特性は、実験やシミュレーション等によって予め定められた設計値であって、例えば標準的な体格のドライバを基に定めている。この図６から把握できるように、所定の踏力（足の自重＋踏力）でアクセルペダル９を踏み込んだ場合には、設計値では、アクセルペダル９のストローク量がＡ％までのストローク量となるのに対して、ステップＳ８の反力を低減させる制御を実行した場合には、同じ踏力であってもアクセルペダル９のストローク量がＢ％までのストローク量となる。つまり、反力を低減させたことにより、アクセルペダル９のストローク量が増大する。なお、図６に示す反力を低減させた反力特性は、ヒステリシスを考慮して、反力低下の変化量をより大きめに設定してもよい。

また、そのようにアクセルペダル９のストローク量が増大することにより、発生する駆動力も増大する。図７は、その反力特性を変化させる前後での駆動力の変化を説明する図であって、縦軸に駆動力を採り、横軸にアクセルペダル９のストローク量を採って示している。この図７から把握できるように、上述した所定の反力特性（設計値）では、アクセルペダル９のストローク量はＡ％に対応した駆動力となるため比較的小さく、それに対して、ステップＳ８の反力を低減させる制御を実行した場合には、アクセルペダル９のストローク量がＢ％まで増大しているため、発生する駆動力も増大する。

そして、そのように駆動力が増加することにより、車速も増大し、現在の車速が目標車速に近づく、あるいは、目標車速に一致して車速の低下が解消される。そのため、車速の低下によって交通流に乱れが生じ、それによる渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

なお、図７において、アクセルペダル９のストローク量Ａ％を起点として駆動力特性を一点鎖線のように変更した場合には、同じＡ％からＢ％のストロークの変化に対して駆動力の増加量が増大し、車速の低下をより効果的に抑制することができる。つまり、より早く現在の車速を目標車速に近づけることが可能となる。

一方、現在の反力が目標反力より小さい場合には、前記ステップＳ９で説明したように、反力を増大させることにより現在の反力を目標反力に近づけるように構成されている。図８は、設計値における反力特性（すなわち現在の反力特性）と反力を増大させた後の反力特性とを対比して説明する図であって、実線が設計値における反力特性を示し、破線がステップＳ９を実行した場合の反力特性を示している。この図８から把握できるように、所定の踏力でアクセルペダル９を踏み込んだ場合には、設計値では、アクセルペダル９のストローク量がＡ％までのストローク量となるのに対して、ステップＳ８の反力を低減させる制御を実行した場合には、同じ踏力であってもアクセルペダル９のストローク量がＣ％までのストローク量となる。つまり、反力を増大させたことにより、アクセルペダル９のストローク量が低下する。また、そのようにアクセルペダル９のストローク量が低下することにより発生する駆動力も低下する。そして、駆動力が低下することにより、現在の車速が低下し、その車速が目標車速に近づく、あるいは、目標車速に一致して車速の増加が解消される。そのため、車速の増加によって交通流に乱れが生じ、それによる渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

このように、現在の反力と目標反力とを対比して、反力を低下あるいは増加させることにより、車速を目標車速に回復させることが可能となる。また、この発明の実施形態では、運転者１１に違和感を与えることを抑制するように反力を制御している。すなわち現在の反力を目標反力に可及的に近づけるのではなく、所定の変化率で徐々に近づけることにより、急激な車速あるいは駆動力の変化を抑制するように構成されている。言い換えれば、運転者１１が無意識あるいはそれに近い状態で目標車速となるように、反力を変化させるように構成されている。また、上述した制御は、強制的に駆動力を変化させるなどの制御とは異なり、運転者１１のアクセルペダル９の操作を介在させた制御であるから、より運転者１１は違和感を感じにくく、したがって、運転者１１に対して反力の変化、駆動力の変化、ならびに、車速の変化に対する違和感を与えることを抑制しつつ、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

そして、このような反力特性を制御することにより、手動運転車両の車速をコントロールすることができるため、上述した自動運転車両やクルーズ・コントロール制御のシステムを搭載した車両が混在した状況下においても、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。なお、自動運転制御やクルーズ・コントロール制御よりも制御の精度差が生じると考えられる場合には、目標車速として下限車速あるいは上限車速を設定して、それら車速となるように反力を制御することにより、より確実に車速をコントロールすることができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述した例では、現在の車速と目標車速との車速差Ｖｄをパラメータとして図４および図５の反力マップを設定したものの、このパラメータは車速に限られず、車間距離、車両１の加速度（あるいは減速度）、車両１の駆動力をパラメータとしてもよい。図９は、その制御例を示すフローチャートであって、上述した図３のステップＳ２およびステップＳ３をステップＳ１００およびステップＳ２００に書き換えて示している。なお、その他のステップについては、図３の例と同様であるため以下の説明では省略する。

具体的に説明すると、例えば車間距離をパラメータとする場合には、現在の他車両（例えば前後方向の車両）との車間距離と、目標車間距離を取得し、現在の車間距離と目標車間距離との差を算出して、反力変化量のマップを定める。その反力変化量は、現在の車間距離が目標車間距離より短い場合には、反力を増加させ、それとは反対に現在の車間距離が目標車間距離より長い場合には、反力を低下させるように設定される。そして、そのマップに基づいて、反力を制御することにより、アクセルペダル９のストローク量ならびに駆動力が変化するので、現在の車間距離が目標車間距離に一致あるいは近づき、その結果、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

また、例えば加速度をパラメータとする場合には、現在の加速度と目標加速度とを取得し、その現在の加速度と目標加速度との差を算出して、反力変化量のマップを定める。その反力変化量は、現在の加速度が目標加速度より小さい場合には、反力を低下させ、それとは反対に現在の加速度が目標加速度より大きい場合には、反力を増加させるように設定される。そして、そのマップに基づいて、反力を制御することにより、アクセルペダル９のストローク量ならびに駆動力が変化するので、現在の加速度が目標加速度に一致あるいは近づき、その結果、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

また、例えば駆動力をパラメータとする場合には、現在の駆動力と目標駆動力とを取得し、その現在の駆動力と目標駆動力との差を算出して、反力変化量のマップを定める。その反力変化量は、現在の駆動力が目標駆動力より小さい場合には、反力を低下させ、それとは反対に現在の駆動力が目標駆動力より大きい場合には、反力を増加させるように設定される。そして、そのマップに基づいて、反力を制御することにより、アクセルペダル９のストローク量ならびに駆動力が変化するので、現在の駆動力が目標駆動力に一致あるいは近づき、その結果、渋滞の発生を抑制もしくは回避できる。

また、図２で説明したアクセルペダル９は、いわゆる吊り下げ式のアクセルペダル９として説明したものの、これに限られず例えば、従来知られているいわゆるオルガンタイプのアクセルペダルを対象としてもよい。また、この発明で対象とする車両は、図１で説明した後輪駆動車の他、例えば前輪駆動車や四輪駆動車（全輪駆動車）などであってもよい。

１…車両、 ２…駆動力源、 ３…後輪、 ４…デファレンシャルギヤ、 ５…前輪、 ６…ステアリングホイール、 ７…ステアリング機構、 ８…ブレーキ機構、 ９…アクセルペダル、 １０…ブレーキペダル、 １１…運転者、 １２…踏面、 １３…ペダルアーム、 １４…反力付与機構、 １５…支点、 １６…アクセルポジションセンサ、 １７…ＥＣＵ。

Claims (7)

1. 運転者により踏み込み操作ならびに踏み戻し操作される車両のアクセルペダルと、前記運転者による前記アクセルペダルの踏み込み操作に対する反力を発生させる反力付与機構とを備えたアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記反力付与機構を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   現在の走行路が前記車両の車速を管理する区間であるか否かを判断し、
   前記現在の走行路が前記車速を管理する区間であると判断した場合に、現在の踏み込み操作に対する現在反力および予め定められた目標反力を求め、
   前記現在反力が前記目標反力より大きい場合に、前記現在反力を低下させ、
   前記現在反力が前記目標反力より小さい場合に、前記現在反力を増加させるように構成されている
   ことを特徴とするアクセルペダルの反力制御装置。
   
2. 請求項１に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記現在反力を低下させる制御を実行する際に、前記運転者に違和感を与えることを抑制することが可能な予め定められた所定の変化率で前記現在反力を低下させ、
   前記現在反力を増加させる制御を実行する際に、前記運転者に違和感を与えることを抑制することが可能な前記所定の変化率で前記現在反力を増加させるように構成されている
   こと特徴とするアクセルペダルの反力制御装置。
   
3. 請求項１または２に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、
   前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、
   前記反力補正量は、現在の車速と予め定められた目標車速との差に基づいて求められ、
   前記現在の車速が前記目標車速より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、
   前記現在の車速が前記目標車速より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されている
   ことを特徴するアクセルペダルの反力制御装置。
   
4. 請求項１また２に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、
   前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、
   前記反力補正量は、前記車両と他車両との現在の車間距離と予め定められた目標車間距離との差に基づいて求められ、
   前記現在の車間距離が前記目標車間距離より短い場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、
   前記現在の車間距離が前記目標車間距離より長い場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されている
   ことを特徴するアクセルペダルの反力制御装置。
   
5. 請求項１また２に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、
   前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、
   前記反力補正量は、現在の加速度と予め定められた目標加速度との差に基づいて求め、
   前記現在の加速度が前記目標加速度より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、
   前記現在の加速度が前記目標加速度より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されている
   ことを特徴するアクセルペダルの反力制御装置。
   
6. 請求項１また２に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記現在反力を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて求め、
   前記目標反力を、前記現在反力と反力補正量とに基づいて求め、
   前記反力補正量は、現在の駆動力と予め定められた目標駆動力との差に基づいて求め、
   前記現在の駆動力が前記目標駆動力より大きい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を増加させ、
   前記現在の駆動力が前記目標駆動力より小さい場合に、前記現在反力から前記反力補正量の分の反力を低下させるように構成されている
   ことを特徴するアクセルペダルの反力制御装置。
   
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のアクセルペダルの反力制御装置において、
   前記車速を管理する区間は渋滞が発生するおそれがある区間であって、
   前記コントローラは、
   前記車速を管理する区間で前記渋滞が発生するおそれがあるか否かの判断を、道路勾配あるいは走行ルートに基づいて判断するように構成されている
   ことを特徴とするアクセルペダルの反力制御装置。
   

Images