JP2021181290A

JP2021181290A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2021181290A
Application number: JP2020088288A
Authority: JP
Inventors: 孝典青木; Takanori Aoki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-11-25

Abstract

【課題】通常モードからワンペダルモードへの切り替え時に意図しない減速が発生することを抑制できる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両１の制御装置５は、アクセルペダルによる加速制御とブレーキペダルによる減速制御とを行う通常モードと、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルのうち一方のペダルで加減速を制御するワンペダルモードとを実施可能であり、通常モードからワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力され、かつ、アクセル踏み込み量が所定まで減少している場合に、通常モードからワンペダルモードに切り替える。【選択図】図３

Description

本開示は、車両制御装置に関する。

従来、１つのペダル（例えばアクセルペダル）の操作により車両の加速制御と減速制御の両方を実現できる制御手法、所謂ワンペダルモードが知られている。例えば特許文献１には、ワンペダルモードの一例として、アクセルペダル操作量の小さい領域では減速制御を行う一方、アクセルペダル操作量の大きい領域では加速制御を行う加減速度制御装置が開示されている。

特開２００６−１３８２６６号公報

しかしワンペダルモードでは、通常モード（アクセルペダルで加速制御、ブレーキペダルで減速制御を行う制御手法）と比較して、アクセル開度０％から１００％までの駆動力領域が広がる。このため、アクセル開度に対するエンジンブレーキの領域が拡大して減速駆動力が相対的に深く（大きく）なる。これにより、通常モードからワンペダルモードへの移行時に、意図しない減速が発生してしまう虞がある。

本開示は、通常モードからワンペダルモードへの切り替え時に意図しない減速が発生することを抑制できる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係る車両制御装置は、アクセルペダルによる加速制御とブレーキペダルによる減速制御とを行う通常モードと、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルのうち一方のペダルで加減速を制御するワンペダルモードとを実施可能であり、前記通常モードから前記ワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力され、かつ、アクセル踏み込み量が所定まで減少している場合に、前記通常モードから前記ワンペダルモードに切り替える。

本開示によれば、通常モードからワンペダルモードへの切り替え時に意図しない減速が発生することを抑制できる車両制御装置を提供することができる。

実施形態に係る車両のうち加減速制御に係る部分のブロック図通常モードとワンペダルモードの駆動力マップを示す図本実施形態における通常モードとワンペダルモードとの切替制御のタイミングチャートシステム異常による通常モード移行時の処理のフローチャート

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１は、実施形態に係る車両のうち加減速制御に係る部分のブロック図である。図１に示すように、車両１は、アクセル開度センサ２と、ブレーキ操作検出部３と、モード切替スイッチ４と、制御装置５（車両制御装置）と、エンジン６と、モータジェネレータ７と、ブレーキ装置８とを備える。

エンジン６及びモータジェネレータ７は、車両１の動力源である。本実施形態の車両１は、動力減としてエンジン６とモータジェネレータ７とを備えるハイブリッド車両である。または、車両１は、動力源としてエンジン６のみを備えるガソリン車両やディーゼル車両でもよいし、例えば電気自動車など動力源としてモータジェネレータ７のみを備える車両でもよい。ブレーキ装置８は、車両１を制動するための制動力を発生させる。

アクセル開度センサ２は、アクセルペダルの操作量を検出する。ブレーキ操作検出部３は、ブレーキペダルの操作を検出する。モード切替スイッチ４は、車両１の乗員による運転モードの切り替えの指令を受け付ける。

制御装置５は、運転者による車両１の加減速制御の操作モードとして通常モードとワンペダルモードとを実施可能である。通常モードは、アクセルペダルの操作により車両１の加速制御を行い、ブレーキペダルの操作により車両１の減速制御を行う制御手法である。ワンペダルモードは、１つのペダル（例えばアクセルペダル）の操作により車両１の加速制御と減速制御の両方を実現できる制御手法である。制御装置５は、アクセル開度センサ２、ブレーキ操作検出部３、モード切替スイッチ４から入力される各種情報に基づき、車両１の操作モードを通常モードとワンペダルモードに切り替える。

制御装置５の各機能は、ハイブリッド車両に搭載され車両の各部の駆動を制御する単数または複数のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）により実現することができる。ＥＣＵは、物理的には、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄａｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びインタフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。上記の制御装置５の各機能は、ＥＣＵにおいて、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

特に本実施形態では、制御装置５は、通常モードからワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力され、かつ、アクセル踏み込み量が所定まで減少している場合に、通常モードからワンペダルモードに切り替える。つまり、制御装置５は、モード切替スイッチ４から通常モードからワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力された場合でも、アクセル開度センサ２の検出値に基づき、アクセル踏み込み量が所定まで減少していないと判断できる場合には、実際には通常モードからワンペダルモードへの切り替えは行わない。このような制御を行う理由を図２、図３を参照して説明する。

図２は、通常モードとワンペダルモードの駆動力マップを示す図である。図２の横軸はエンジン回転数Ｎｐを表し、縦軸は駆動力（トルク）Ｔｐを表す。図２では、複数のアクセル開度における駆動力マップが図示され、左下から右上に向かうほどアクセル開度の大きいマップとなっている。最も左下のマップがアクセル開度０％のものであり、最も右上のマップがアクセル開度１００％（ＷＯＴ：ｗｉｄｅ−ｏｐｅｎｔｈｒｏｔｔｌｅ（スロットル全開））のものである。また、通常モードの各アクセル開度の駆動力マップが実線で示され、ワンペダルモードの駆動力マップが点線で示されている。

図２に示すように、ワンペダルモードでは、従来のシフトレバーのドライブレンジ（Ｄレンジ）やブレーキレンジ（Ｂレンジ）より深い減速度を実現するため、通常モードよりも深い（駆動力領域を負方向側に拡大する）駆動力マップが設定される。矢印Ａで示すように、特にアクセル開度０％のマップでは、エンジンブレーキ拡大により減速駆動力が深くなる。すなわち駆動力Ｔｐが負となる部分の負方向への遷移量が特に大きくなる。これにより、ワンペダルモードでは、アクセルペダルの操作量を０に近づけるほど車両１の減速度を増やす減速制御を実施できる。

また、ワンペダルモードでは、上述のようにアクセル開度０％から１００％（ＷＯＴ）までの駆動力領域が広がるため、パーシャル域の駆動力割り付けが変わり、ＲレンジやＬレンジでの開度が異なる（深くなる）。つまり、図２に矢印Ｂで示すように、パーシャル域の駆動力が全体的に下がる。

このような通常モードとワンペダルモードの駆動力マップの差異によって、通常モードからワンペダルモードへの移行時に、意図しない減速が発生してしまう虞がある。また、駆動力変化によるショックや減速度抜けの虞もある。

これらの問題に対する本実施形態の解決策について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態における通常モードとワンペダルモードとの切替制御のタイミングチャートである。図３には、「モードＳＷ（モード切替スイッチ４により選択されているモード）」と、「アクセル（アクセル開度センサ２による検出されるアクセル開度）」と、「駆動力（エンジン６から出力される駆動力）」の時間推移が示されている。

本実施形態では、図３に示すように、時刻ｔ１において通常モードからワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力されても、即座にモード切替は行われず、アクセル開度（踏み込み量）が所定まで減少するまで待機する。

そして、時刻ｔ１の切替指令入力後の時刻ｔ２において、アクセル開度が所定の閾値まで減少したときに（点線領域（１））、実際に通常モードからワンペダルモードへの切り替えが実行される。これにより、アクセル踏み込み量の減少に基づいてモード切替をすることで、ユーザの減速意志があるときにモードを切り替えられるため、通常モードからワンペダルモードへの切り替え時に意図しない減速が発生することを抑制できる。

モード切替後にアクセル開度０％になると、通常モードのエンジンブレーキに対して、より大きい負の駆動力で車両が減速される。その後、再度アクセルが所定のアクセル開度まで踏み込まれると、駆動力が正方向に転じて加速制御が行われる。時刻ｔ３において、この加速制御の間にワンペダルモードから通常モードに切り替える旨の指令が入力されると、モード切替が行われると共に、滑らかに通常状態へ移行させることを意図とし、駆動力レート（ｌａｔｅ）にて（すなわち駆動力の増加を遅延させ、増加率を抑えて緩やかに増加させながら）ベース駆動力へ移行させる。

図４は、システム異常による通常モード移行時の処理のフローチャートである。図４に示すように、ワンペダルモード中にシステム異常が発生した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）にもノーマルモード（上記の通常モード）に移行するケースもある（モードキャンセルともいう）。この場合、減速度抜けを考慮して、減速が緩和する旨を表示し、かつ、ブザーを鳴らしてユーザ（運転者）へ通知する（ステップＳ２）。

一方、ワンペダルモード中にシステム異常が発生していない場合（または、現在通常モードを実行中の場合）（ステップＳ１のＮｏ）には、現在実行中のモードが維持され、運転者への報知も行わずに本制御フローを終了する。

このように本実施形態では、通常モードとワンペダルモードとの間のモード移行時の駆動力変化によるショックや減速度抜けに対して下記の３点の対策を実施する。
（１）通常モードからワンペダルモードへの移行開始時はユーザの減速意図と共に減速度を反映すべく、アクセル抜き操作をもとにモード切替のタイミングを判定（図３の点線領域（１）参照）。
（２）解除時（ワンペダルモードから通常モードへの移行時）は滑らかに通常状態に移行させることを意図とし、駆動力レートにてベース駆動力へ移行させる（図３の点線領域（２）参照）。
（３）システム異常による通常モードへの移行時には、減速度抜けを考慮し注意メッセージ表示およびブザーでユーザへ通知する（図４参照）。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１車両
２アクセル開度センサ
３ブレーキ操作検出部
４モード切替スイッチ
５制御装置（車両制御装置）
６エンジン
７モータジェネレータ
８ブレーキ装置

Claims

アクセルペダルによる加速制御とブレーキペダルによる減速制御とを行う通常モードと、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルのうち一方のペダルで加減速を制御するワンペダルモードとを実施可能であり、
前記通常モードから前記ワンペダルモードに切り替える旨の指令が入力され、かつ、アクセル踏み込み量が所定まで減少している場合に、前記通常モードから前記ワンペダルモードに切り替える、
車両制御装置。