JP2021133834A - Pedal reaction force control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の加減速操作や制動操作などを行うペダルに付与する反力を制御する装置に関し、特にペダルを所定の踏み込み位置に保持するように、踏力に対抗する反力を増大させる制御を行う装置に関するものである。 The present invention relates to a device for controlling a reaction force applied to a pedal that performs acceleration / deceleration operation or braking operation of a vehicle, and in particular, a control that increases a reaction force that opposes the pedal force so as to hold the pedal at a predetermined depression position. It is related to the device that performs the above.
特許文献１には、アクセルペダルをフットレストとして機能させるように構成された装置が記載されている。その装置は、ペダルストローク位置が所定時間に亘って維持された場合に、そのペダルストローク位置をフットレスト位置として設定し、運転者による踏み込みの意図がない状態でペダルに掛かる踏力に対応した反力を発生させることにより、ペダルストローク位置をフットレスト位置に維持するように構成されている。また、特許文献１に記載された装置では、ペダルがフットレスト位置より深く踏み込まれた場合には、運転者が加速を意図しているとして加速を許可することとしている。
運転者が踏み込みの意図でなく足をペダルに載せている際にペダルに掛かる荷重（踏力）は、運転者毎に異なるだけではなく、着座姿勢やその日の体調、シートポジションなどによって異なる。したがって、ペダルストローク位置を一定に維持するためのペダル反力は、踏み込みの意図でなくペダルに掛かる踏力に釣り合っていることが好ましい。そのために、例えば特許文献２に記載されている装置は、踏み込みの意図でなくペダルに掛かる荷重である足載せ荷重を検出し、検出された足載せ荷重の下でのペダルストローク位置が従前の足載せ荷重の下でのペダルストローク位置と異なっていれば、ペダルストローク位置を足載せ位置に維持するための反力に、そのペダルストローク位置の偏差に応じた反力を加算もしくは減算するように構成されている。
The load (treading force) applied to the pedals when the driver puts his foot on the pedals without the intention of stepping on the pedals differs not only for each driver but also for the sitting posture, physical condition of the day, seat position, and the like. Therefore, it is preferable that the pedal reaction force for maintaining the pedal stroke position constant is balanced with the pedaling force applied to the pedal, not the intention of stepping on the pedal. Therefore, for example, the device described in
また、いわゆるフットレスト反力の調整に運転者の意思を的確かつ迅速に反映させるために、フットレスト反力を所定の最小反力から徐々に増大させるように変化させる装置が特許文献３に記載されている。 Further, Patent Document 3 describes a device that changes the footrest reaction force so as to gradually increase from a predetermined minimum reaction force in order to accurately and quickly reflect the driver's intention in adjusting the so-called footrest reaction force. There is.
特許文献１に記載されているようにペダルをフットレスト化する場合、フットレスト化しないいわゆる通常状態でのペダル反力に予め定めた付加反力を加算した反力を設定している。その付加反力は、標準的な体型もしくは体格や標準的な着座姿勢などの標準状態を想定し、その標準状態で踏み込みの意図なく足をペダルに載せた場合にペダルに掛かる踏力もしくは荷重（いわゆる足載せ荷重）に基づいて設定する。そのため、体型もしくは体格あるいは着座姿勢などが標準状態とは大きく異なっていると、足載せ荷重とペダル反力とがバランスしなくなり、その結果、踏み込みの意図がないにも拘わらず、ペダルが踏み込まれたようにその開度もしくはストローク位置が増大してしまう可能性がある。
When the pedal is made into a footrest as described in
特許文献２に記載された装置では、足載せ荷重に基づいて設定したペダルストローク位置からのズレ（位置の偏差）が生じた場合にその偏差に対応して反力を変更することとしているが、反力の変更のために付加もしくは減算する反力が一定値であれば、その一定値を求めた条件と異なる条件の搭乗者（運転者）の場合には、変更後においても足載せ荷重とペダル反力とがバランスしない事態が生じ、再度、位置の偏差に基づく反力の変更を行うことになる。特に特許文献２に記載された装置では、位置の偏差が生じる都度、ペダル反力を変更するとすれば、ペダル反力が頻繁に変化して違和感を生じたり、あるいは実質的なフットレスト化を行い得ない場合が生じ、さらにはペダル反力の制御でハンチングが生じる可能性がある。また、特許文献３に記載された装置は、フットレスト化した後のペダル反力を徐々に増大させるので、走行中にペダル反力がいわゆる足載せ荷重に対してバランスしなくなった状態を修正するようには機能しない。
In the device described in
なお、ペダル反力を、踏み込みの意図に基づかない踏力にバランスする大きさよりも大きくすれば、意図しないペダルの踏み込みに対してペダル反力が対抗するので、意図せずにペダルストロークが増大したり、それに伴って加速したりすることを防止もしくは抑制できる。しかしながら、加速のためにペダルを踏み込もうとした場合には、その踏力に対してペダル反力が大きく抵抗し、ペダルの踏み込みに遅れが生じ、ひいては加速に遅れが生じてしまう可能性がある。さらには、加速操作性が悪化する可能性がある。 If the pedal reaction force is made larger than the size that balances the pedaling force that is not based on the intention of depression, the pedal reaction force opposes the unintended depression of the pedal, so that the pedal stroke may increase unintentionally. , Acceleration can be prevented or suppressed accordingly. However, if you try to step on the pedal for acceleration, the pedal reaction force will greatly resist the pedaling force, causing a delay in pedal depression, which in turn may cause a delay in acceleration. .. Furthermore, the acceleration operability may deteriorate.
上述したフットレスト化のためのペダル反力のアンバランス、あるいは加速の遅れなどの不都合は、ペダルのフットレスト化のため以外に、ペダルのストローク位置を所定の位置に維持するべくペダル反力を制御する場合にも生じる。 Inconveniences such as the imbalance of the pedal reaction force for footresting or the delay in acceleration described above are controlled for pedal reaction force to maintain the stroke position of the pedal at a predetermined position other than for footresting the pedal. It also happens in some cases.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ペダルストローク位置を所定の位置に維持するためのペダル反力を安定して適正化することのできるペダル反力制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made by paying attention to the above technical problems, and is a pedal reaction force control device capable of stably optimizing a pedal reaction force for maintaining a pedal stroke position at a predetermined position. It is intended to be provided.
上記の目的を達成するために、この発明は、車両の駆動もしくは制動を制御するペダルと、前記ペダルの踏力に対するペダル反力を発生しかつ前記ペダル反力を変化させる反力機構とを有し、前記反力機構は、予め定めた所定の条件が成立することによって前記ペダルに掛かる踏力に対抗する反力を発生して前記ペダルの踏み込み位置を所定の保持位置に維持するように構成されたペダル反力制御装置において、前記反力機構を制御するコントローラを有し、前記コントローラは、前記ペダルの踏み込み位置を前記保持位置に維持するように前記反力を制御している状態で、予め定めた時間の間における、前記ペダルの踏み込み位置の前記保持位置からのズレを複数回検出し、検出された前記ズレの回数もしくは量に基づく判断指標を求め、前記判断指標が予め定めた基準値を超えている場合に前記反力を増大させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a pedal that controls driving or braking of a vehicle, and a reaction force mechanism that generates a pedal reaction force with respect to the pedaling force of the pedal and changes the pedal reaction force. The reaction force mechanism is configured to generate a reaction force against the pedaling force applied to the pedal when a predetermined predetermined condition is satisfied, and maintain the pedal depression position at a predetermined holding position. The pedal reaction force control device has a controller that controls the reaction force mechanism, and the controller is predetermined in a state of controlling the reaction force so as to maintain the pedal depression position at the holding position. The deviation of the pedal depression position from the holding position during the above time is detected a plurality of times, a judgment index based on the number or amount of the detected deviations is obtained, and the judgment index sets a predetermined reference value. It is characterized in that the reaction force is increased when it exceeds the limit.
この発明によれば、ペダルのフットレスト化などのためにペダルの踏み込み位置を所定の保持位置に維持するように反力機構による反力を制御している状態で、ペダルの踏み込み位置の前記保持位置からのズレが、所定時間に亘って検出される。所定時間に亘って繰り返し検出されるズレは、ペダルの踏み込み位置が保持位置から所定寸法もしくは角度を超えて外れたことであってよい。このようなズレの回数もしくは量に基づいて判断指標が求められる。その判断指標は、一例として、ペダル踏み込み量の分散であってよい。その判断指標が所定の基準値を超えた場合に、ペダルの踏み込み位置を前記保持位置に維持するための反力が増大させられる。その結果、運転者による踏力とペダル踏み込み位置を保持位置に維持する反力との乖離が是正され、運転者が踏み込みの意図なくペダルに踏力をかけていても、ペダルの踏み込み位置を前記保持位置に正確に維持することができる。また、前記踏力と反力とがいわゆるバランスしているので、運転者がペダルを意図的に踏み込む場合、ペダル反力が過度に大きくはなっていないので、遅れを特には生じることなくペダルを踏み込むことができる。 According to the present invention, the holding position of the pedal depression position is controlled while the reaction force is controlled by the reaction force mechanism so as to maintain the pedal depression position at a predetermined holding position in order to make the pedal a footrest. The deviation from the above is detected over a predetermined time. The deviation that is repeatedly detected over a predetermined time may be that the pedal depression position deviates from the holding position by a predetermined dimension or angle. A judgment index is obtained based on the number or amount of such deviations. As an example, the determination index may be the dispersion of the pedal depression amount. When the determination index exceeds a predetermined reference value, the reaction force for maintaining the pedal depression position at the holding position is increased. As a result, the discrepancy between the pedaling force by the driver and the reaction force that maintains the pedal depression position at the holding position is corrected, and even if the driver applies the pedaling force to the pedal unintentionally, the pedal depression position is held at the holding position. Can be maintained accurately. Further, since the pedaling force and the reaction force are so-called balanced, when the driver intentionally depresses the pedal, the pedal reaction force is not excessively large, so that the pedal is depressed without causing any delay. be able to.
この発明の実施形態で対象とするペダルは、車両に設けられているアクセルペダルやブレーキペダルなどのペダルであってよく、それらのペダルが踏み込まれたり、踏み戻されたりすることにより加減速や制動などの操作が行われる。その車両の一例を図１に模式的に示してある。ここに示す車両１は、モータ（ＭＧ）２を駆動力源とした電気自動車であり、そのモータ２は例えば永久磁石式の同期電動機であってよい。したがって、モータ２は、電力が供給されることにより駆動トルクを発生し、また車両１の走行慣性力などによって強制的に回転させられることにより発電する。その発電に伴う負のトルクが車両１の制動力（制動トルク）となる。
The pedal targeted in the embodiment of the present invention may be a pedal such as an accelerator pedal or a brake pedal provided in the vehicle, and acceleration / deceleration or braking is performed by depressing or depressing these pedals. Etc. are performed. An example of the vehicle is schematically shown in FIG. The
モータ２は電源装置３に接続されている。この電源装置３は、モータ２に電力を供給し、またモータ２で発電した電力を蓄える蓄電装置や、電圧あるいは周波数を変換するインバータなどを有している。
The
モータ２の出力軸（ロータ軸）が終減速機であるデファレンシャルギヤ（差動機構）４に連結されている。そのデファレンシャルギヤ４から左右の車輪（駆動輪）５に走行のための駆動トルクを出力するように構成されている。なお、図１に示す例では、左右の車輪５は後輪である。一方、左右の前輪６は操舵輪となっており、操舵機構７が連結されている。
The output shaft (rotor shaft) of the
前後の各車輪５，６のそれぞれにブレーキ８，９が設けられている。これらのブレーキ８，９は、従来知られているブレーキ機構と同様のブレーキであって、ディスクブレーキやドラムブレーキあるいはパウダーブレーキなどの摩擦ブレーキであってよい。すなわち、各ブレーキ８，９は、油圧や電磁力などによって摩擦力を生じて各車輪５，６の回転を止める方向の制動力を生じさせるように構成されている。
加減速などの駆動状態の操作のためのペダル１０が設けられている。ペダル１０は、アクセルペダルとブレーキペダルとの二つのペダルであってもよいが、図１に示す例はいわゆるワンペダル式の加減速操作装置であってアクセルペダルによって加速操作および制動操作を行うように構成されている。この種のワンペダル式の加減速操作装置は従来知られている構造のものと同様の装置であってよい。
A
車両１の加速や減速（制動）などの走行状態は、ペダル１０の操作量（踏み込み量もしくは開度）に基づいて電気的に制御するように構成されており、その制御のための電子制御装置（ＥＣＵ）１１が設けられている。このＥＣＵ１１はマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびに演算プログラムに従って演算を行い、その演算の結果（例えば加速度や減速度、そのための駆動トルクや制動トルクなど）を制御指令信号として出力するように構成されている。
The running state such as acceleration and deceleration (braking) of the
上記のブレーキ８，９が操作されることに伴って制動力を制御する電子制御装置（Ｂ−ＥＣＵ）１２が設けられている。このＢ−ＥＣＵ１２は、上記のＥＣＵ１１と同様にマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびに演算プログラムに従って演算を行い、その演算の結果（例えば制動のための油圧や電磁力）を制御指令信号として前記ブレーキ８，９に出力するように構成されている。そして、ＥＣＵ１１とＢ−ＥＣＵ１２とは、データを相互に伝送できるように接続されている。
An electronic control unit (B-ECU) 12 that controls the braking force as the
上記の車両１は、駆動力や制動力をペダル操作に依らずに制御できる機能を備えていてもよい。この種の制御は、追従走行制御（オートクルーズコントロール：ＡＣＣ）や自動運転制御であり、自車両の前方もしくは周囲の他車両などの状況に応じて駆動力や制動力あるいは操舵角や操舵トルクを制御するように構成されている。これらの制御は、例えば上記のＥＣＵ１１によって実行される。そのために、ＥＣＵ１１には、ペダル１０の踏み込み量（アクセル開度あるいはペダル開度もしくはペダルストローク）、踏力、追従走行制御の実行および解除の信号、目標車速、前方車両との車間距離などのデータが入力され、またモータ２の駆動や回生のための制御指令信号やブレーキ８，９を動作させる制動要求信号などを出力するように構成されている。
The
ここで、ペダル１０について更に説明すると、ペダル１０には、操作感を生じさせるため、また踏力を減じた場合に復帰させるために、反力が与えられている。また、踏み込み量を一定に維持し、あるいは踏み込みを制限するなどのための所定の条件が成立した場合には、その条件が成立していない場合に比較して、反力を増大させるように構成されている。このような反力の増大制御の一例は、ペダル１０のフットレスト化のための増大制御である。上記の所定の条件が成立していない場合に、上記の操作感を与えたり復帰動作させるための、通常の走行時における反力を、以下の説明では第１反力とし、所定の条件が成立したことによる増大制御で増大させた反力を第２反力とする。したがって、第２反力から第１反力を減じた力が、反力の付加分であっていわゆる付加反力となる。
Here, further explaining the
ペダル１０に作用する反力（もしくは付加反力）を制御できるように構成したペダル１０の一例を図２に模式的に示してある。ペダル１０自体の形状は、従来一般に知られているものと同様であって、運転者が足を載せるパッド１３がレバー１４の下端部に設けられている。そのレバー１４が所定の支点１５を中心に回転するように車体（図示せず）の所定位置に取り付けられている。パッド１３に掛けられた踏力に対する反力を、電磁力や弾性力あるいは流体圧などによって生じさせるこの発明の実施形態における反力機構に相当する反力発生装置１６が設けられている。この反力発生装置１６は、前述したＢ−ＥＣＵ１２からの制御指令信号に基づいて電気的に制御されて反力を発生させるように構成された公知の構成のものであってよい。そして、ペダル１０の踏み込み量を検出するストロークセンサ１７や踏力を検出する踏力センサ１８が設けられている。これらのセンサ１７，１８は検出信号（検出したデータ）を上述したＥＣＵ１１に伝送するように構成されている。
FIG. 2 schematically shows an example of the pedal 10 configured so that the reaction force (or the additional reaction force) acting on the pedal 10 can be controlled. The shape of the pedal 10 itself is the same as that conventionally known, and a
上記の反力発生装置１６による反力（付加反力）を制御するための制御系統を図３にブロック図で示してある。ペダル１０に付与する反力は、ＥＣＵ１１もしくはＢ−ＥＣＵ１２によって制御するように構成されている。ペダル１０の反力（ペダル反力）は、上述したように通常走行時の第１反力とこれに付加反力を加えた第２反力とに選択的に設定されるので、その選択などのために、車速を維持するオートクルーズ制御（ＡＣＣ）システム１９からの信号や、路面の摩擦係数μあるいは凹凸の状態などの路面状態を検出する路面検出手段２０からの信号、自動運転を制御する自動運転ＥＣＵ２１からの信号などが入力されている。
A control system for controlling the reaction force (additional reaction force) by the
ＥＣＵ１１あるいはＢ−ＥＣＵ１２は、これらの入力されたデータに基づいて反力を求める反力演算部２２と、求められた反力を制御指令信号として反力発生装置１６に出力する反力出力部２３とを備えている。したがって、これらＥＣＵ１１とＢ−ＥＣＵ１２とのいずれかもしくは両方が、この発明の実施形態におけるコントローラに相当している。
The
ここで、第１反力と第２反力とを図４を参照して説明すると、図４で太い実線が第１反力を示しており、第１反力はペダル１０の踏み込み量（例えばペダルストローク）に応じて増大する力として設定されている。この第１反力は、前述した反力発生装置１６を電気的に制御して発生させることができ、あるいは反力発生装置１６にスプリングなどの弾性体を内蔵させ、その弾性体によって発生させることができる。図４で破線が第２反力を示しており、この第２反力は、前述した反力発生装置１６を電気的に制御して発生させることができ、あるいは上記の弾性体とは別に、電気的に制御されて力を生じるアクチュエータを設けておき、所定のペダルストローク以上の範囲で、そのアクチュエータによって前述した付加反力を発生させることにより、第２反力をペダル１０の反力とすることができる。
Here, when the first reaction force and the second reaction force are explained with reference to FIG. 4, the thick solid line in FIG. 4 indicates the first reaction force, and the first reaction force is the amount of depression of the pedal 10 (for example,). It is set as a force that increases according to the pedal stroke). The first reaction force can be generated by electrically controlling the
第２反力は、ペダル１０を踏み込みにくくするための反力であるから、通常の走行時は第１反力をペダル１０に作用させ、予め定めた所定の条件が成立することにより、言い換えれば、反力を増大させるニーズが生じることにより第２反力を設定する。したがってまた、そのような条件が成立しなくなり、あるいはニーズがなくなることにより、ペダル反力を第２反力に増大させる制御を解除し、第１反力を設定する。
Since the second reaction force is a reaction force that makes it difficult to step on the
このような第２反力の設定およびその解除による第１反力の設定の制御を図５のタイムチャートを参照して説明する。ペダル１０はアクセルペダルとして機能し、発進などの際に踏み込まれる。そのペダル１０の踏み込み量を、以下、「アクセル開度」として説明する。図５は、オートクルーズ制御が実行されていることにより、設定された車速（設定車速）を維持するように駆動力が保持されている状態でペダル１０が踏み込まれた場合の例を示しており、ｔ1時点にペダル１０の踏み込みが開始されてアクセル開度が次第に増大する。アクセル開度に応じて決まる駆動力が、オートクルーズ制御で設定されている駆動力により小さい状態では、駆動力はオートクルーズ制御による従前の駆動力に維持される。したがって、オートクルーズ制御が実行されていること、およびアクセル開度がオートクルーズ制御による駆動力に相当するアクセル開度に比較して小さいことが、この発明の実施形態における「予め定めた所定の条件」に相当する。
The control of the setting of the second reaction force and the setting of the first reaction force by the release thereof will be described with reference to the time chart of FIG. The pedal 10 functions as an accelerator pedal and is depressed when starting or the like. The amount of depression of the pedal 10 will be described below as "accelerator opening degree". FIG. 5 shows an example in which the
アクセル開度が、所定の反力保持領域の下限開度に達すると（ｔ2時点）、その時点の踏力に相当する反力となるように指示反力として第２反力が出力される。その反力保持領域とは、アクセル開度を一定開度に維持するために増大させた反力を保持する領域であって、設計上、予め定めてあり、アクセル開度がこの領域内で変化しても、指示反力が保持される。第２反力が出力されることにより、図５に実線で示すように、アクセル開度が一定開度に保持される。 When the accelerator opening reaches the lower limit opening of the predetermined reaction force holding region (at the time of t2), the second reaction force is output as an instruction reaction force so that the reaction force corresponds to the pedaling force at that time. The reaction force holding region is a region for holding an increased reaction force in order to maintain the accelerator opening at a constant opening, which is predetermined in design and the accelerator opening changes within this region. Even so, the indicated reaction force is retained. By outputting the second reaction force, the accelerator opening is maintained at a constant opening as shown by the solid line in FIG.
その状態で、車両１を加速するべく、運転者（図示せず）がペダル１０を踏み込むと（ｔ3時点）、アクセル開度が次第に増大し、ｔ4時点にアクセル開度が反力保持領域の上限開度に達すると、駆動力が徐々に増大させられる。アクセル開度の増大が運転者の加速意図に基づくものと判断されるからである。 In that state, when the driver (not shown) depresses the pedal 10 in order to accelerate the vehicle 1 (at t3), the accelerator opening gradually increases, and the accelerator opening becomes the upper limit of the reaction force holding region at t4. When the opening is reached, the driving force is gradually increased. This is because it is determined that the increase in the accelerator opening is based on the driver's intention to accelerate.
図５に示す例では、反力保持領域より高開度側に反力徐変領域が設定されている。この反力徐変領域は、第２反力から第１反力に低下させる際の低下勾配を、運転者に違和感を生じさせないように、予め定めた所定値に設定する領域であり、設計上、予め定めておくことができる。したがって、アクセル開度が反力保持領域を規定している上限開度すなわち反力徐変領域を規定している下限開度に達すると、指示反力が第２反力から第１反力に向けて徐々に低下させられる。すなわち、ペダル反力を増大させる制御が解除される。指示反力を徐変させてペダル反力が第２反力から第１反力に低下すると（ｔ5時点）、ペダル反力が小さくなったことによりペダル１０が更に踏み込まれ、それに応じて駆動力が増大する。そして、アクセル開度が所定開度に維持され、駆動力はそのアクセル開度に応じた駆動力に設定される。
In the example shown in FIG. 5, the reaction force gradual change region is set on the higher opening side than the reaction force holding region. This reaction force gradual change region is a region in which the lowering gradient when the second reaction force is reduced to the first reaction force is set to a predetermined predetermined value so as not to cause a sense of discomfort to the driver. , Can be determined in advance. Therefore, when the accelerator opening reaches the upper limit opening that defines the reaction force holding region, that is, the lower limit opening that defines the reaction force gradual change region, the indicated reaction force changes from the second reaction force to the first reaction force. It is gradually lowered toward. That is, the control for increasing the pedal reaction force is released. When the indicated reaction force is gradually changed and the pedal reaction force decreases from the second reaction force to the first reaction force (at t5), the pedal reaction force becomes smaller and the
一方、ｔ1時点に開始されたペダル１０の踏み込みが、ペダル１０に単に足を載せるだけであるにも拘わらず、反力が足載せ荷重に対して不足していると、アクセル開度は図５に破線で示すように、上述した反力保持領域を超えて増大する。特に、アクセル開度が反力保持領域を規定している上限の開度に達すると（ｔ21時点）、指示反力が図５に破線で示すように徐々に低下させられてしまう。それに伴ってペダル１０の踏み込みが更に誘発され、その結果、単に足載せしただけであるにも拘わらず、駆動力が図５に破線で示すように増大し、車両が加速してしまう。
On the other hand, if the depressing of the pedal 10 started at t1 simply puts the foot on the
図５は、フットレスト化などのペダルストローク位置を所定の位置に維持する制御を原理的に示しており、したがって図５の実線は、第２反力とペダル１０の踏力とがバランスしている理想状態を示している。しかしながら、現実的には、図５に破線で示すように、第２反力と踏み込みの意図のない踏力とが正確にはバランスしない場合や、踏み込みの意図がないものの踏力が変化してしまうなどの場合が生じる。このような第２反力と踏力とのアンバランスによるアクセル開度の変化量（増大量）が上述した反力保持領域に入っていれば、指示反力を低下させたり、駆動力を増大させたりする制御は開始されない。しかしながら、加速のために踏み込んだ場合の応答性を向上させるために反力保持領域を狭くすると、アクセル開度の増大が、足載せによるものか、加速の意図に基づくものかの判定が困難になり、あるいは誤判定が生じ、その誤判定により反力を低下させたり、そのためにペダル１０の踏み込みが促進されたりする可能性が高くなる。この発明の制御装置は、このような不都合を解消するために、指示反力と踏力とのバランス・アンバランスを判定して第２反力を調整するように構成されている。その制御の一例を図６のフローチャートを参照して説明する。
FIG. 5 shows in principle control for maintaining the pedal stroke position at a predetermined position, such as footresting. Therefore, the solid line in FIG. 5 is an ideal balance between the second reaction force and the pedaling force of the
図６に示す制御は、車両１が走行している際に実行され、先ず、反力制御中か否かが判断される（ステップＳ１）。この判断は、この発明の実施形態における「所定の条件」が成立しているか否かの判断に相当する判断ステップであり、したがってステップＳ１では、一例として、オートクルーズ制御が実行され、かつアクセル開度がそのオートクルーズ制御で発生している駆動力に相当する開度以下であり、したがって指示反力が第２反力となっていることなどを判断するステップであってよい。このステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図６に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対にステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ドライバー（運転者）が足を引き上げているか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２の判断は、要は、運転者が踏み込みの意図なくペダル１０に足を載せている状態での踏力（すなわち足載せ荷重）に対して、指示されて設定されている第２反力が小さい（不足している）か否かの判断である。
The control shown in FIG. 6 is executed when the
いわゆる足載せ荷重（踏力）に対して第２反力が小さい場合には、運転者が意図せずにペダル１０が踏み込まれるから、これに気付いた運転者はペダル１０から足を引き上げて元に戻す。その後、運転者は踏み込みの意図がなく足をペダル１０に載せるので、その荷重に対して第２反力が不足してれば、再度、ペダル１０の踏み込み量（アクセル開度）が増大し、それに気付いた運転者は足をペダル１０から引き上げる。このようにペダル１０の踏み込み量（アクセル開度）やパッド１３に掛かる荷重（あるいは面圧）が、僅かながら繰り返し変化する。このような変化を検出し、検出された変化の量あるいは回数などは、足載せ荷重と第２反力とがバランスしていないことに応じて増大するので、ステップＳ２の判断は、上記の検出された変化の量や回数などに基づいて判断指標を求め、その判断指標が予め設定した基準値を超えたか否かを判断するものであってよい。より具体的には、指示反力を第２反力に設定した後の予め定めた所定時間の間、アクセル開度が予め定めた範囲内で変化した回数やその変化の量に基づいてアクセル開度の分散を求め、その分散と予め定めた閾値とを比較すればよい。なお、「分散」は、一例として、ｎ個のデータの相加平均との差の自乗をｎ個累積し、その累積値をｎで除算して求めたものであってよい。
When the second reaction force is small with respect to the so-called foot load (treading force), the
判断指標が基準値を超えていないなどのことによってステップＳ２で否定的に判断された場合には、図６のルーチンを終了して、従前の制御状態を継続する。これとは反対にステップＳ２で肯定的に判断された場合には、反力を増大させる（ステップＳ３）。すなわち、前述した反力発生装置１６で発生させる反力を増大させる。その増大量は予め定めておくことができ、上記のステップＳ２で肯定的に判断される都度、予め定めた一定値を指示反力に加算し、その加算された反力を第２反力とすればよい。
If a negative judgment is made in step S2 because the judgment index does not exceed the reference value, the routine of FIG. 6 is terminated and the previous control state is continued. On the contrary, if a positive judgment is made in step S2, the reaction force is increased (step S3). That is, the reaction force generated by the
ついで、足載せ荷重と第２反力とが釣り合っているか否かが判断される（ステップＳ４）。この判断は、反力を増大させた後の所定時間の間のアクセル開度の変化量が、足載せ荷重と第２反力とが釣り合っている場合の変化量以下となっているか否かを検出して行うことができる。そして、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、上述したステップＳ１に戻る。これとは反対にステップＳ４で肯定的に判断された場合には、足載せ荷重に対して第２反力がバランスするように指示反力を調整できたので、図６のルーチンを終了する。なお、この発明の実施形態では、このステップＳ４の判断を行うことなく、ステップＳ２に戻ってその制御を繰り返すこととしてもよい。 Then, it is determined whether or not the footrest load and the second reaction force are balanced (step S4). This judgment is whether or not the amount of change in the accelerator opening during a predetermined time after increasing the reaction force is less than or equal to the amount of change when the footrest load and the second reaction force are balanced. It can be detected and performed. Then, if a negative determination is made in step S4, the process returns to step S1 described above. On the contrary, when a positive judgment is made in step S4, the indicated reaction force can be adjusted so that the second reaction force is balanced with respect to the footrest load, so the routine of FIG. 6 is terminated. In the embodiment of the present invention, the control may be repeated by returning to step S2 without making the determination in step S4.
上述した図６を参照して説明した制御を図７のタイムチャートを参照して更に具体的に説明する。図７は、アクセル開度の分散に基づいて反力を増大させる例におけるアクセル開度および分散ならびに反力の変化を模式的に示すタイムチャートである。ペダル１０が踏み込まれずにいわゆる解放している状態（アクセル開度がゼロの状態）からペダル１０が踏み込まれ（ｔ11時点）、アクセル開度が反力を調整する制御を実行する範囲（制御実施アクセル開度範囲）の下限値に達する（ｔ12時点）ことにより制御が開始される。すなわち、反力が予め定めた大きさ（プリセット値）に増大させられて維持され、また、アクセル開度の分散を検出するバッファのための時間（バッファ時間）Ｔのカウントが開始される。
The control described with reference to FIG. 6 described above will be described more specifically with reference to the time chart of FIG. FIG. 7 is a time chart schematically showing changes in accelerator opening and dispersion and reaction force in an example in which the reaction force is increased based on the dispersion of the accelerator opening. The range in which the
アクセル開度が更に増大して反力制御解除アクセル開度を超えると（ｔ13時点）、反力が低下させられるが、ドライバーが足を引き上げ、アクセル開度が低下し、反力保持領域（反力制御解除アクセル開度以下の領域）に入れば、反力はプリセット値に戻されて維持される（ｔ14時点）。アクセル開度が再度増大（ｔ15時点）した後に低下するアクセル開度の変動が繰り返すｔ16時点までの間も上記のｔ13時点からｔ14時点までの間と同様の挙動を示す。 When the accelerator opening further increases and the reaction force control release exceeds the accelerator opening (at t13), the reaction force is reduced, but the driver pulls up his foot, the accelerator opening decreases, and the reaction force holding region (reaction). When the force control release (region below the accelerator opening) is entered, the reaction force is returned to the preset value and maintained (at t14). The same behavior as the above-mentioned period from t13 to t14 is exhibited until t16 when the fluctuation of the accelerator opening that decreases after the accelerator opening increases again (at t15) repeats.
その間に実際のアクセル開度は、ペダル１０を運転者が引き上げるなどのことによって変動しており、所定の保持開度からのズレが生じる。このようなズレは、バッファ時間Ｔの間（ｔ12時点からｔ17時点までの間）、継続して検出かつ測定されている。そのバッファ時間Ｔの間に得られたズレの回数や量に基づいて判断指標が算出される。その判断指標の一例は、前述したように、アクセル開度の分散であってよい。 During that time, the actual accelerator opening fluctuates due to the driver pulling up the pedal 10 or the like, and a deviation from the predetermined holding opening degree occurs. Such deviations are continuously detected and measured during the buffer time T (between t12 and t17). The judgment index is calculated based on the number and amount of deviations obtained during the buffer time T. As described above, an example of the determination index may be the dispersion of the accelerator opening degree.
求められた判断指標（分散）が予め定めた判断閾値を超えている場合、反力が予め定めた所定値ΔＦ、増大させられる（ｔ18時点）。その場合、反力の急激な増大による違和感が生じないように、所定の勾配で反力を増大させる。 When the obtained judgment index (variance) exceeds a predetermined judgment threshold value, the reaction force is increased by a predetermined value ΔF (at t18). In that case, the reaction force is increased with a predetermined gradient so as not to cause a sense of discomfort due to the sudden increase in the reaction force.
反力が上記の所定値ΔＦを加えた大きさになるのとほぼ同時（ｔ19時点）に前述したバッファ時間Ｔを開始し、検出されたアクセル開度の保持開度からのズレの回数や量をバッファ時間Ｔの間、継続的に検出かつ測定する。その場合、反力は既に調整されているので、所定値ΔＦを加えた反力に維持される。図７に示す例では、反力を所定値ΔＦ、増大させたことにより、いわゆる足載せ荷重と反力とがバランスしてアクセル開度が所定の保持開度に維持されるので、判断指標（アクセル開度の分散）はほぼ「０」など判断閾値より小さくなる。すなわち、前回のバッファ時間Ｔの間での運転者によるペダル１０の引き上げに基づく反力の調整が効果的に行われたことになる。その結果、バッファ時間Ｔが経過したｔ20時点以降において、反力は所定値ΔＦを加えた調整後の大きさに維持される。 The buffer time T described above is started almost at the same time (at t19) when the reaction force becomes a magnitude obtained by adding the above-mentioned predetermined value ΔF, and the number and amount of deviations of the detected accelerator opening from the holding opening. Is continuously detected and measured during the buffer time T. In that case, since the reaction force has already been adjusted, the reaction force is maintained by adding a predetermined value ΔF. In the example shown in FIG. 7, by increasing the reaction force by a predetermined value ΔF, the so-called footrest load and the reaction force are balanced and the accelerator opening is maintained at the predetermined holding opening. (Dispersion of accelerator opening) is almost smaller than the judgment threshold such as "0". That is, the reaction force is effectively adjusted based on the pulling up of the pedal 10 by the driver during the previous buffer time T. As a result, after t20 when the buffer time T has elapsed, the reaction force is maintained at the adjusted magnitude by adding the predetermined value ΔF.
上述したこの発明の実施形態では、実際のアクセル開度の保持開度からのズレが生じる都度、反力を調整するのではなく、所定の時間の間におけるズレの回数や量などに基づく判断指標によって反力の調整を行うので、アクセル開度を保持開度に維持するための反力を、反力制御のハンチングなどの異常を生じさせることなく、安定して適正化することができる。また、反力を過度に大きくすることがないので、加速などのためにペダル１０を踏み込む場合に、踏み込みを阻害することがなく、車両においては加速操作性が悪化することがない。
In the above-described embodiment of the present invention, the reaction force is not adjusted each time a deviation from the holding opening of the actual accelerator opening occurs, but a determination index based on the number and amount of deviations during a predetermined time. Since the reaction force is adjusted by the above, the reaction force for maintaining the accelerator opening degree at the holding opening degree can be stably optimized without causing an abnormality such as hunting of the reaction force control. Further, since the reaction force is not excessively increased, when the
なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、ペダルは「アクセルペダル」と称されるペダル以外のペダルであってもよい。また、この発明における判断指標は、上述した分散に限らず、ズレ量の累積値やズレの回数あるいはこれらを所定の係数で補正した指標であってもよい。さらに、この発明では、アクセル開度のズレを検出かつ測定するバッファ時間は、ペダルの開度（踏み込み位置）を保持開度（保持位置）に維持する制御を実行中に複数回設けてもよい。またさらに、この発明は、制御開始の当初設定した反力が大き過ぎたことにより反力を小さくする方向に調整する場合に適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the pedal may be a pedal other than a pedal called an "accelerator pedal". Further, the determination index in the present invention is not limited to the above-mentioned variance, and may be an index obtained by correcting the cumulative value of the amount of deviation, the number of deviations, or these with a predetermined coefficient. Further, in the present invention, the buffer time for detecting and measuring the deviation of the accelerator opening may be set a plurality of times during the control for maintaining the pedal opening (depressing position) at the holding opening (holding position). .. Further, the present invention may be applied to the case where the reaction force initially set at the start of control is adjusted to be smaller because the reaction force is too large.
１ 車両
１０ ペダル
１１ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１２ 電子制御装置（Ｂ−ＥＣＵ）
１３ パッド
１４ レバー
１５ 支点
１６ 反力発生装置
１７ ストロークセンサ
１８ 踏力センサ
２２ 反力演算部
２３ 反力出力部
1
12 Electronic control unit (B-ECU)
13
Claims (1)
前記反力機構を制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
前記ペダルの踏み込み位置を前記保持位置に維持するように前記反力を制御している状態で、予め定めた時間の間における、前記ペダルの踏み込み位置の前記保持位置からのズレを複数回検出し、
検出された前記ズレの回数もしくは量に基づく判断指標を求め、
前記判断指標が予め定めた基準値を超えている場合に前記反力を増大させる
ことを特徴とするペダル反力制御装置。 It has a pedal that controls the driving or braking of the vehicle, and a reaction force mechanism that generates a pedal reaction force with respect to the pedaling force of the pedal and changes the pedal reaction force, and the reaction force mechanism has predetermined predetermined conditions. In a pedal reaction force control device configured to generate a reaction force against the pedaling force applied to the pedal and maintain the pedal depression position at a predetermined holding position.
It has a controller that controls the reaction force mechanism, and has
The controller
While the reaction force is controlled so as to maintain the pedal depression position at the holding position, the deviation of the pedal depression position from the holding position during a predetermined time is detected a plurality of times. ,
Obtain a judgment index based on the number or amount of the detected deviations,
A pedal reaction force control device characterized in that the reaction force is increased when the determination index exceeds a predetermined reference value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020032110A JP2021133834A (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Pedal reaction force control device |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| JP2020032110A Pending JP2021133834A (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Pedal reaction force control device |
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2020
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