JP2021178619A - アクセル信号制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の車両のアクセルとＥＣＵとの間に装着して、アクセル信号を増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵに出力するアクセル開度変換装置は、車両速度に関係なく一定の増幅または減衰しかさせていないため、車両の発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎたり、鈍感になりすぎたりしてしまうため、手動にて切り替え操作をしなくてはいけないことがあった。【解決手段】 アクセル信号制御装置の本体（１）に入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率を、車両の速度に応じて変化するようにして、車両個々に異なる特性に応じて、車両の発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎたり、鈍感になりすぎたりしてしまうことなく、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速を可能とする汎用性、商品性に優れたアクセル信号制御装置を実現させた。【選択図】図４

Description

本発明は、車両のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号を出力するアクセルセンサとエンジン出力制御コンピュータ（以下ＥＣＵ）の間に装着するアクセル信号制御装置に関し、特にアクセル信号に応じて増幅または減衰させるアクセル信号の変化率を、車両の速度に応じて変化するようにしたアクセル信号制御装置に関する。

車両のスロットル開度は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、ＥＣＵでエンジン回転数や速度などの信号と合わせて適正な吸入空気量と燃料噴射量になるようにアクセルセンサ信号を出力して制御している。

従来、車両のアクセルとＥＣＵとの間に装着して、アクセル信号を増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵに出力するアクセル開度変換装置が存在する。このようなアクセル開度変換装置は、増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵに出力することで、例えば、アクセル開度信号とアクセルペダル踏み込み量の比率を１対１から０．８対１になるように減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵに出力した場合は、走行時における通常のアクセルペダル踏み込み量に対して０．８倍の開度のアクセルペダル踏み込み量として疑似アクセル開度が設定される。このようにアクセル信号を減衰させた場合は、いつもと同じようにアクセルペダルを踏み込んだとき、アクセル開度が小さくなることで、エコ運転に適したアクセルペダル操作を容易に行うことができるものである。他方、アクセル開度信号とアクセルペダル踏み込み量の比率を１対１から１．２対１になるように増幅させた疑似アクセル信号をＥＣＵに出力した場合は、走行時における通常のアクセルペダル踏み込み量に対して１．２倍の開度のアクセルペダル踏み込み量として疑似アクセル開度が設定される。このようにアクセル信号を増幅させた場合は、いつもと同じようにアクセルペダルを踏み込んだとき、アクセル開度が大きくなることで、スポーツ走行に適したアクセルペダル操作を容易に行うことができるものである。例えば、特開２０１１−１２１５０２号公報（特許文献１）に開示された「アクセル信号開度変換装置」を参照。

特開２０１１−１２１５０２号公報

上記の従来のアクセル開度変換装置は、車両速度に関係なくアクセル信号を一定の割合で増幅または減衰した疑似アクセル信号しかＥＣＵに出力しないために、車両の発進時や巡航時に、アクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎたり、鈍感になりすぎたりしてしまうため、手動にて切り替え操作をしなくてはいけないことがあった。

そこで本発明のアクセル信号制御装置は、上記課題を解消し、増幅または減衰した疑似アクセル信号によってアクセル開度が制御された状態においても、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速が可能な汎用性、商品性に優れたアクセル信号制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題は本発明の請求項１によれば、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の速度に応じて変化することで解決される。

上記の課題は本発明の請求項２によれば、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の停止時から低速域で増幅または減衰する変化率を最大とし、低速域から高速域へ速度が上昇するほど増幅または減衰する変化率を小さくすることで解決される。

上記の課題は本発明の請求項３によれば、アクセル信号制御装置からＥＣＵへ出力される信号を、アクセル信号または疑似アクセル信号に、切り替え可能な切り替え手段と、アクセルペダルを踏み込んでいない状態と、一杯に踏み込んでいる状態とを学習する初期学習手段を備えることで解決される。

上記の課題は本発明の請求項４によれば、アクセル制御装置に入力されたアクセル信号に対してＥＣＵに出力される疑似アクセル信号は、車画の速度に応じて増幅、減衰するモードのほかに、増幅するモード、減衰するモード、ノーマルモードのいずれか１つ以上を備えていることで解決される。

本発明の請求項１によれば、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の速度に応じて変化するようにしたことで、車両個々に異なる特性に応じて、車両の発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎたり、鈍感になりすぎたりしてしまうことなく、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速が可能となった。

本発明の請求項２によれば、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の停止時から低速域で増幅または減衰する変化率を最大とし、低速域から高速域へ速度が上昇するほど増幅または減衰する変化率を小さくすることで、車両個々に異なる特性に応じて、車両の発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎたり、鈍感になりすぎたりしてしまうことなく、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速が可能となった。

本発明の請求項３によれば、アクセル信号制御装置からＥＣＵへ出力される信号を、アクセル信号または疑似アクセル信号に、切り替え可能な切り替え手段と、アクセルペダルを踏み込んでいない状態と、一杯に踏み込んでいる状態とを学習する初期学習手段を備えたことで汎用性を持たせることが可能となった。

本発明の請求項４によれば、アクセル制御装置に入力されたアクセル信号に対してＥＣＵに出力される疑似アクセル信号は、車両の速度に応じて増幅、減衰するモードのほかに、増幅するモード、減衰するモード、ノーマルモードのいずれか１つ以上を備えているので、前記した効果に加えて、車両個々の特性や、運転者個々の好みの走行フィーリングに応じて適切なモードに切り替えることで商品性の向上が可能となった。

本発明の実施例を示すブロック図である。 固定モードの増幅・減衰量を示すグラフである。 各オートモードで速度における増幅・減衰変化を示すグラフである。 ＳＡ７速度における増幅量を示すグラフである。 ＥＡ５速度における減衰量を示すグラフである。

発明を実施させるための形態

本発明のアクセル信号制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すブロック図である。アクセル信号制御装置本体（１）（以下、本体（１）という）は、車両のＥＣＵ（３）とアクセルセンサ（４）との間に装着され、アクセルセンサ（４）から出力されるアクセルペダル（５）の踏み込み量に応じたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵ（３）へ出力する。

本体（１）は、Ｄ／Ａコンバータ（１ａ）、Ａ／Ｄコンバータ（１ｂ）、マイクロコンピュータ（１ｃ）、操作部（１ｄ）、発光素子（１ｅ）、ＥＥＰＲＯＭ（１ｆ）、リレー（１ｇ）より構成されている。リレー（１ｇ）は、Ｃ接点構成の物を使用してアクセルセンサ（４）の出力をリレー（１ｇ）ノーマルクローズ（以下ＮＣ）１へと、Ａ／Ｄコンバータ（１ｂ）へ接続し、ＥＣＵ（３）への出力をリレー（１ｇ）のコモン（以下ＣＯＭ）へ接続する。ノーマルオープン（以下ＮＯ）１はＤ／Ａコンバータ（１ａ）へ接続することによりリレー（１ｇ）をマイクロコンピュータ（１ｃ）により制御してアクセル信号と疑似アクセル信号の出力の切り替えができる。

車両のアクセルセンサ（４）より出力される電圧（アクセル信号）を本体（１）内部のリレー（１ｇ）、Ａ／Ｄコンバータ（１ｂ）を介してマイクロコンピュータ（１ｃ）に入力される。その後マイクロコンピュータ（１ｃ）にて入力された値に対する処理を行い、増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＤ／Ａコンバータ（１ａ）、リレー（１ｇ）を介してＥＣＵ（３）に出力する。

このように構成された本体（１）を初めて車両に装着する際は、車両個々にアクセルペダル（５）の踏み込み量に応じてアクセルセンサ（４）から出力されるアクセル信号が異なるために初期設定が必要となる。まず、本体（１）をＥＣＵ（３）、アクセルセンサ（５）の間に接続し、イグニッションキーＯＮ（エンジン停止）にして操作部（１ｄ）内のスイッチ１（図示せず）を押して初期学習をおこなうモードにさせ、その後アクセルペダル（５）を踏込んでいない状態（全閉状態）にし、操作部（１ｄ）内のスイッチ２（図示せず）を押す。このときのアクセルセンサ（４）から出力されるアクセルセンサ信号の値を全閉状態（アクセル開度０％）としてＥＥＰＲＯＭ（１ｆ）に記憶させる。次にアクセルペダル（５）を一杯に踏み込んでいる状態（全開状態）にして、もう一度操作部（１ｄ）内のスイッチ３（図示せず）を押す。このときのアクセルセンサ（４）から出力されるアクセルセンサ信号の値を全開状態（アクセル開度１００％）としてＥＥＰＲＯＭ（１ｆ）に記憶させる。これによって本体（１）が装着された車両のアクセルセンサ（４）から出力されるアクセル信号の範囲が設定される。なお、図１ではアクセルセンサ信号を１本しか記載していないが、２本ある場合は各入出力部分（リレー、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ）を２回路用意してもよいことは言うまでもない。なお、図１中の本体（１）のブロック図の構成は、一例を示したものであり同様な処理が可能であれば異なる構成であっても差し支えない。

まず、車速を考慮しない通常の疑似アクセル信号の増幅・減衰する変化率について説明する。図２は、固定モードの増幅・減衰量を示すグラフである。本体（１）から出力された疑似アクセル信号の予め設定された増幅・減衰する変化率の特性の一例を示している。図中左下から右上に引かれた斜め実線直線ｎｏｒがアクセルペダル（４）を全閉（０％）から全開（１００％）まで踏み込んだときの増幅・減衰をしていない純正状態のアクセル信号の実線である。また、擬似アクセル信号として、通常のアクセル信号に対して増幅するモードは、図中のＳＰ１からＳＰ７の破線、減衰するモードは、図中のＥＣ１からＥＣ５の破線で示した。

増幅するモードのＳＰ１からＳＰ７、減衰するモードのＥＣ１からＥＣ５は、運転者の所望する走行スタイルによってＳＰ１からＳＰ７、ＥＣ１からＥＣ５の何れかを本体（１）の操作部（１ｄ）で選択して設定する。例えば、スポーツ走行などでより加速が高くなるようにアクセルレスポンスを上げるには、増幅モードの最小のＳＰ１から最大のＳＰ７の何れかを選択する。他方、エコ運転で極力アクセルペダルの踏み込み量を少なくして燃費を向上させるには、減衰するモードの最小のＥＣ１から最大のＥＣ５の何れかを選択する。

次に、車速を考慮したオートモードの疑似アクセル信号の増幅・減衰の変化率について説明する。図３は、各オートモードで速度における増幅・減衰変化を示すグラフである。図３に示されるように、Ｙ軸のｎｏｒ（アクセル信号または増幅も減衰もしていない疑似アクセル信号）の上方が増幅するモードであるＳＡ１からＳＡ７の増幅の変化率を示す線、下方が減衰するモードであるＥＡ１からＥＡ５の減衰の変化率を示す線である。そこで、増幅するモードのＳＡ７を例にして説明をする。車速が０から１０ｋｍ／ｈの低速域のときは、増幅する変化率が最大とし、そして、１０から６０ｋｍ／ｈにかけて増幅する変化率を徐々に小さくさせ、６０ｋｍ／ｈに到達しそれ以上の高速域では、増幅する変化率を無くして増幅していない疑似アクセル信号となる。

図４は、ＳＡ７速度における増幅量を示すグラフである。一例として、車速を考慮した増幅・減衰の疑似アクセル信号を出力するオートモードのＳＡ７の車速に応じた増幅量の変化率を示すグラフである。図４から、車速が６０ｋｍ／ｈ以上のときは、アクセル入力信号に対して疑似アクセル出力信号は１対１であることが見て取れる。次にアクセル入力信号が５０％のときの各車速における疑似アクセル出力信号を見ると、１０ｋｍ／ｈ以下のときは約８５％（変化率１．７倍）、２０ｋｍ／ｈのときは約７８％（変化率１．５６倍）、３０ｋｍ／ｈのときは約７１％（変化率１．４２倍）、車速が４０ｋｍ／ｈのときは約６４％（変化率１．２８倍）、車速が５０ｋｍ／ｈのときは約５７％（変化率１．１４倍）であることが見て取れ、アクセル踏み込み量に応じて疑似アクセル信号の増幅量を変化させつつ、車速が低速から中速域にかけて車速が高くなるほど疑似アクセル信号の増幅する変化率を緩和し、中速域以上においては疑似アクセル信号の増幅する変化率を無くすことで、発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が過敏になりすぎることなく、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速が可能となる。

図５は、ＥＡ５速度における減衰量を示すグラフである。一例として、車速を考慮した増幅・減衰の疑似アクセル信号を出力するオートモードのＥＡ５の車速に応じた減衰量の変化率を示すグラフである。車速が６０ｋｍ／ｈ以上のときは、アクセル入力信号に対して疑似アクセル出力信号は１対１であることが見て取れる。次にアクセル入力信号が４０％のときの各車速における疑似アクセル出力信号を見ると、１０ｋｍ／ｈ以下のときは約２０％（変化率０．５倍）、２０ｋｍ／ｈのときは約２４％（変化率０．６倍）、３０ｋｍ／ｈのときは約２８％（変化率０．７倍）、４０ｋｍ／ｈのときは約３２％（変化率０．８倍）、車速が５０ｋｍ／ｈのときは約３６％（変化率０．９倍）であることが見て取れ、アクセル踏み込み量に応じて疑似アクセル信号の減衰量を変化させつつ、車両の車速が低速から中速域にかけて車速が高くなるほど疑似アクセル信号の減衰する変化率を緩和し、中速域以上においては疑似アクセル信号の減衰する変化率を無くすことで、発進時や巡航時にアクセルペダルの踏み込み量に対する車両の反応が鈍感になりすぎたりしてしまうことなく、スムーズで快適な発進や、巡航時のスムーズな加減速が可能となる。

本発明の実施例では、車両の停止時から低速では増幅または減衰する変化率を最大とし、低速域から高速域へ速度が上昇するほど変化率を小さくし、ある速度以上で変化率を無くすように説明したが、増幅または減衰する変化率を最大とする速度域や、変化率を小さくする速度域、変化率をなくす速度は、どのように変化させても良く、速度に対応していれば良いことは言うまでもない。また、速度に対応していれば増幅または減衰させる変化率をどのように変化させても良いことは言うまでもない。

また、本実施例においてノーマルモードについては本体１内のリレー（１ｇ）をオフしてアクセル信号をＥＣＵへ出力しても良いし、リレー（１ｇ）をオンにしたまま入力されたアクセル信号をほぼそのまま疑似アクセル信号として出力して良いことは言うまでもない。

さらにまた、本実施例では図示していないが、車両の速度取得については車速パルス、車両との通信、ＧＰＳ情報から取得しても良いことは言うまでもない。

１ アクセルセンサ信号制御装置
１ａ Ｄ／Ａコンバータ
１ｂ Ａ／Ｄコンバータ
１ｃ マイクロコンピュータ
１ｄ 操作部
１ｅ 発光素子
１ｆ ＥＥＰＲＯＭ
１ｇ リレー
２ スロットルボディ
２ａ スロットル開度センサ
２ｂ モータ
３ ＥＣＵ
４ アクセルセンサ
５ アクセルペダル

Claims (4)

1. アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の速度に応じて変化することを特徴とするアクセル信号制御装置。
2. アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号をＥＣＵに出力するアクセルセンサを備えた車両において、アクセルセンサとＥＣＵ間に取り付けられ、入力されたアクセル信号に応じて増幅または減衰させた疑似アクセル信号をＥＣＵへ出力するアクセル信号制御装置であって、入力されたアクセル信号に応じ増幅または減衰させる疑似アクセル信号の変化率は、車両の停止時から低速域で増幅または減衰する変化率を最大とし、低速域から高速域へ速度が上昇するほど増幅または減衰する変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のアクセル信号制御装置。
3. アクセル信号制御装置からＥＣＵへ出力される信号を、アクセル信号または疑似アクセル信号に、切り替え可能な切り替え手段と、アクセルペダルを踏み込んでいない状態と、一杯に踏み込んでいる状態とを学習する初期学習手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載のアクセル信号制御装置。
4. アクセル制御装置に入力されたアクセル信号に対してＥＣＵに出力される疑似アクセル信号は、車両の速度に応じて増幅、減衰するモードのほかに、増幅するモード、減衰するモード、ノーマルモードのいずれか１つ以上を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアクセル信号制御装置。

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