JP2022505076A - 自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法および自動車用特性曲線変更装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法を提案する。この方法は次のステップを含み、すなわち前記自動車のブレーキ倍力装置が機能不良を有していること、特に前記自動車のブレーキ倍力装置が機能していないことを確認するステップと、前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記アクセルペダルの非操作時で且つ前記自動車のブレーキペダルの非操作時に前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更するステップとを含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法および自動車用特性曲線変更装置に関するものである。

電気機械式ブレーキ倍力装置と電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）とは、自動車においてブレーキシステムの一部分を形成している。電気機械式ブレーキ倍力装置とＥＳＰシステムとの間には、ＣＡＮバスを介して設けられている標準インターフェースがある。このインターフェースには、とりわけ、電気機械式ブレーキ倍力装置からＥＳＰシステムへ伝送される次の信号、すなわちＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔが含まれている。この信号は、電気機械式ブレーキ倍力装置がその機能を履行できるかどうか、或いは、自動車を制動するための圧力生成をＥＳＰシステムが行わなければならないかどうかを知らせる。

従来公知の方法またはシステムの欠点は、ブレーキ倍力装置がその機能をもはや果たしていないことと、電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰ）によるブレーキ圧の生成が実施されることとを、場合によっては自動車のドライバーが走行中に把握しないことである。

これを背景にして、ここに示したアプローチを用いて、独立請求項に記載の、自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法および自動車用特性曲線変更装置が提示される。ここに示したアプローチの有利な更なる構成および改善事項は本明細書から明らかであり、従属請求項に記載されている。

本発明の実施態様は、ブレーキ倍力装置がその機能をもはや完全に果たしていないことについての情報をドライバーに技術的に簡単に知らせることを有利な態様で可能にさせることができる。

本発明の第１の観点によれば、自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法が提案され、その際この方法は次のステップを含んでおり、すなわち前記自動車のブレーキ倍力装置が機能不良を有していること、特に前記自動車のブレーキ倍力装置が機能していないことを確認するステップと、前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記アクセルペダルの非操作時で且つ前記自動車のブレーキペダルの非操作時に前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更するステップとを含んでいる。

この点で有利なのは、ブレーキ倍力装置がその機能をもはや完全に果たしていないこと、または、不良機能を有していることについての情報を、ドライバーが技術的に簡単に触覚的に得ることができることである。アクセルペダルのシフトさせた特性曲線により、ドライバーは、ブレーキペダルを操作しなくても車両が制動または減速される（たとえば約０．２５ｇの減速度で）ことに気づく。加えて、これによって安全性が向上する。

アクセルペダルのニュートラルな位置で車両を減速することにより、ドライバーは、自動車に問題が発生したことについての情報を得る。このときドライバーはより正確な情報を、たとえばインストルメントパネル内の表示器および／もしくはディスプレイから、ならびに／またはアナウンスから取り出すことができる。ブレーキ倍力装置の機能不良は、たとえば信号ＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔが設定されることによって知ることができる。しかしながら、通信不能なブレーキ倍力装置の事例では、ブレーキ倍力装置との通信が可能でないことを電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）が確認すること、その結果ブレーキ倍力装置が（完全に）機能していないこと、または、機能不良を有していることを確認することも可能である。加えて、他の制御器内で信号ＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔがないことでブレーキ倍力装置の機能不良を知ることが可能である。ブレーキ倍力装置の機能不良とは、特に、ブレーキ倍力装置が自動車を制動するためにブレーキ液内に圧力を生成できない、または必要な圧力を生成できないということである。さらに、制動作用を得るためにドライバーに必要な力はわずかである。というのは、すでにアクセルペダルがニュートラルな位置にあるというだけでブレーキ液内に圧力が生成されているからであり、または、生成されるからである。

本発明の第２の観点によれば、自動車のための特性曲線変更装置が提案され、その際この特性曲線変更装置が前記自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するために形成されており、前記特性曲線変更装置が次のものを有し、すなわち、前記自動車のブレーキ倍力装置が機能不良を有していること、特に前記自動車のブレーキ倍力装置が機能していないことを確認するための確認装置と、前記確認装置が前記ブレーキ倍力装置の機能不良を確認した場合、前記アクセルペダルの非操作時で且つ前記自動車のブレーキの非操作時に前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの特性曲線を変更するための変更機構とを有している。

これの利点は、ブレーキ倍力装置がその機能をもはや完全に果たしていないこと、または、不良機能を有していることについての情報を、ドライバーが技術的に簡単に触覚的に得ることができることである。特性曲線変更装置によってシフトさせたアクセルペダルの特性曲線により、ドライバーは、ブレーキペダルを操作しなくても車両が制動または減速される（たとえば約０．２５ｇの減速度で）ことに気づく。加えて、これによって安全性が向上する。アクセルペダルのニュートラルな位置で車両を減速することにより、ドライバーは、自動車に問題が発生したことについての情報を得る。このときドライバーはより正確な情報を、たとえばインストルメントパネル内の表示器および／もしくはディスプレイから、ならびに／またはアナウンスから取り出すことができる。ブレーキ倍力装置の機能不良は、たとえば信号ＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔが設定されることによって、確認装置によって検知することができる。しかしながら、通信不能なブレーキ倍力装置の事例では、ブレーキ倍力装置との通信が可能でないことを電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）が確認すること、その結果ブレーキ倍力装置が（完全に）機能していないこと、または、機能不良を有していることを確認することも可能である。加えて、他の制御器内で信号ＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔがないことでブレーキ倍力装置の機能不良を知ることが可能である。ブレーキ倍力装置の機能不良とは、特に、ブレーキ倍力装置が自動車を制動するためにブレーキ液内に圧力を生成できない、または必要な圧力を生成できないということである。さらに、制動作用を得るためにドライバーに必要な力はわずかである。というのは、すでにアクセルペダルがニュートラルな位置にあるというだけでブレーキ液内に圧力が生成されているからであり、または、生成されるからである。

本発明の実施態様に対する理念は、とりわけ、以下に説明する思想および認識に依拠していると見なすことができる。

本発明は、とりわけ、自動車の電気機械式ブレーキ倍力装置の機能不良時にアクセルペダルの特性曲線を次のように変化させるという理念に基づいており、すなわちドライバーの非活動時（すなわちドライバーがブレーキを踏んでおらず且つアクセルペダルを踏んでいない時）、自動車をアクティブに制動することにより、自動車に問題が発生したことについての情報がドライバーに与えられるように前記特性曲線を変化させるという理念に基づいている。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、自動車のブレーキの非操作時で且つアクセルペダルを第１の範囲にあるニュートラルな位置から操作したときに自動車が減速されるようにアクセルペダルの特性曲線を変更する。この点で有利なのは、アクセルペダルを軽く押しても自動車が加速されないことである。これは、自動車に問題が発生したこと、または、電気機械式ブレーキ倍力装置が機能不良を有していることをドライバーに知らせる他の種類の態様である。したがって、これにより、アクセルペダルを軽く押している間にブレーキ倍力装置の機能不良が発生しても、ドライバーには電気機械式ブレーキ倍力装置が機能不良を有していることが触覚的に知らされる。

１つの実施態様によれば、第１の範囲での自動車の減速は、アクセルペダルをニュートラルな位置からさらに移動させればさせるほど小さくなる。これの利点は、アクセルペダルをニュートラル位置またはニュートラルな位置から操作したときに、すなわち非操作位置から操作したときに、自動車の減速度が小さくなることである。したがって、アクセルペダルをさらに操作すると、自動車の減速は急激に終了せずに、アクセルペダルをさらに操作すればするほど、自動車の減速は徐々に値ゼロへ降下する。これは、とりわけ自動車の減速の突然の終了が阻止されるので、自動車の操作の安全性を向上させる。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、ニュートラルな位置に同じでないアクセルペダルの１つの所定位置で自動車を加速も減速もさせないようにアクセルペダルの特性曲線を変更する。この点で有利なのは、減速から加速への移行が点状であること、または、車両が減速されず且つ加速されないようなアクセルペダルのただ１つの位置またはポジションしか存在しないことである。したがって、アクセルペダルの位置のわずかな変化によって車両を減速または加速させることができる。これは交通安全性を向上させる。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、アクセルペダルのポジションの第２の範囲で自動車を加速も減速もさせないようにアクセルペダルの特性曲線を変更する。したがって、自動車が加速も減速もされないようなアクセルペダル位置の範囲が存在する。したがってアクセルペダルの特性曲線には、「滑走する」（すなわちアクセルペダルを操作しているにもかかわらず、車両が加速も減速もされない）点ばかりでなく、範囲が存在する。これにより、自動車を加速も減速もさせないためにドライバーは所定のアクセルペダル位置を正確に保持する必要はなく、ドライバーはアクセルペダル位置を所定の範囲で変化させることができる。これは、自動車が加速も減速もされないようにアクセルペダルを操作することをドライバーに容易にさせる。したがって、交通安全性が向上する。

１つの実施態様によれば、自動車の減速を、電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）の圧力生成により実施する。これにより、ブレーキ倍力装置の機能不良の場合、制動または減速に必要な圧力をブレーキ液内に技術的に簡単に生成させることができる。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、アクセルペダルの標準特性曲線から変更特性曲線への滑らかな移行が実施されるように特性曲線を変更する。この点で有利なのは、ブレーキ倍力装置の機能不良の発生時、ブレーキ倍力装置が機能不良を有していない時に存在するアクセルペダルの標準的な特性曲線（標準特性曲線）から、アクセルペダルの変更特性曲線への急激な移行が行われるのではなく、緩やかな、または、滑らかな移行が行われることである。これにより、たとえば追い越し過程の間に、アクセルペダルの変更特性曲線による自動車の急激な減速またはこれ以上加速されない事態が発生することが確実に阻止される。これは交通安全性を向上させる。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、所定の最小値よりも上にある、アクセルペダルのニュートラルな位置への運動速度を検知したときに、所定のブレーキ圧を生成させる。これの利点は、アクセルペダルを素早く解除したとき、または、アクセルペダルを素早く離したとき、自動車を制動するためのブレーキ圧が生成されることである。特に、アクセルペダルを突然または素早く解除したとき、ＥＳＰシステムを介して適合した圧力生成を提供することができる。

１つの実施態様によれば、ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、ドライバーにブレーキ倍力装置の機能不良を触覚的に、たとえばアクセルペダルの振動によって知らせる。この点で有利なのは、自動車の減速以外に、ブレーキペダルの非操作時にも、自動車が問題を有していることについての情報を付加的にドライバーが得られることである。

ここでは、本発明の可能な構成要件および利点のいくつかが、自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法または自動車用特性曲線変更装置の異なる実施態様に関して説明されていることを指摘しておく。当業者であれば、本発明の更なる実施態様を得るためにこれら構成要件を適当に組み合わせることができること、適合させることができること、または交換できることを承知している。

アクセルペダルの特性曲線は、特に、アクセルペダルのどのポジションまたは位置に依存して自動車の減速または加速がどの程度行われるか、または、実施されるかを表すことができる。特性曲線は、たとえば自動車のエンジン制御器内に設けられていてよい。

次に、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。なお、図面も明細書も本発明を限定するものとして解釈するべきでない。

ＥＳＰ圧力に対してプロットしたアクセルペダルポジションを、アクセルペダルの変更特性曲線とともに示すグラフである。 自動車の加速度に対してプロットしたアクセルペダルポジションを、アクセルペダルの標準特性曲線および変更特性曲線とともに示すグラフである。

図は単に概略であり、縮尺どおりではない。図において、同じ参照符号は同じ特徴または同作用の特徴を表している。

図１は、電子スタビリティプログラムシステムによって生成されたブレーキ液の圧力に対してプロットしたアクセルペダルポジションを、アクセルペダルの変更特性曲線とともに記したグラフである。図２は、自動車の加速度に対してプロットしたアクセルペダルポジションを、アクセルペダルの標準特性曲線および変更特性曲線とともに記したグラフである。

図１では、ｘ軸にアクセルペダルのポジションがプロットされ、その際値ｘ＝０は、アクセルペダルが操作されていないアクセルペダルのニュートラル位置またはニュートラルな位置に対応している。図１のｙ軸には、電子スタビリティプログラムシステムによって生成される圧力がプロットされている。図１の破線は、自動車の駆動トルクを示している。

図２では、ｘ軸にアクセルペダルのポジションがプロットされ、その際値ｘ＝０は、アクセルペダルが操作されていないアクセルペダルのニュートラル位置またはニュートラルな位置に対応している。ｙ軸には、自動車の加速度（正のｙ軸）または自動車の減速度（負のｙ軸）がプロットされている。

自動車は、通常、電気機械式ブレーキ倍力装置と電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）とを含んでいる。電気機械式ブレーキ倍力装置とＥＳＰシステムとは、自動車を制動するために自動車のブレーキ液内にその都度圧力を生成させることができる。すなわち、電気機械式ブレーキ倍力装置の機能不良の場合、電気機械式ブレーキ倍力装置はブレーキ液内に圧力を生成させることができず、または、十分高い圧力を生成させることができず、ＥＳＰシステムはフォールバックシステムとしてブレーキ液内での圧力生成を受け持つことができ、すなわちＥＳＰシステムはブレーキ倍力装置の代わりに圧力をブレーキ液内に生成させる。

自動車は、さらに、自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための特性曲線変更装置を含んでいる。特性曲線変更装置は、自動車の電気機械式ブレーキ倍力装置が機能不良を有していること、特に自動車の電気機械式ブレーキ倍力装置が機能していないことを確認するための確認装置と、電気機械式ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、または、確認された場合に、アクセルペダルの非操作時で且つ自動車のブレーキの非操作時に自動車が減速されるようにアクセルペダルの特性曲線を変更するための変更機構とを有している。

アクセルペダルの標準特性曲線（名目上の特性曲線とも呼ばれる）は、電気機械式ブレーキ倍力装置の機能不良がない場合、または、このようなことが検知されなかった場合に与えられており、または、使用される。図２に示したように、標準特性曲線（破線で示した）では、アクセルペダルが操作されない場合（ｘ＝０）（且つブレーキペタルも操作されない場合）、自動車は加速もされないし減速もされない。アクセルペダルを極めて軽く操作した場合、まだ加速は行われない。アクセルペダルをより大きく操作すると、アクセルペダルがどの程度操作されたかに依存して自動車の加速が始まる。

電気機械式ブレーキ倍力装置が機能不良を有していることが確認されると、特性曲線変更装置によってアクセルペダルの特性曲線が変更される。特に、図２の特性曲線は右方へまたは下方へシフトされる。ブレーキ倍力装置の機能不良は、たとえば、信号ＨＢＣｒｅｑｕｅｓｔがセットされることによって検知することができる。ブレーキ倍力装置の機能不良の場合、ブレーキ倍力装置は自動車を制動するためにブレーキ液内に圧力を生成させることができず、または、十分に圧力を生成させることができない。ブレーキ倍力装置の機能不良の場合、ブレーキ液内での圧力生成はＥＳＰシステムによって生じさせる。

ブレーキ倍力装置の機能不良が確認された場合に適用されるシフト特性曲線は、図２では実線として図示されている。シフト特性曲線では、アクセルペダルが標準位置または基本位置（ｘ＝０）またはニュートラルな位置にあるときは、車両はＥＳＰシステムを用いて減速される。アクセルペダルを軽く操作すると、減速度はアクセルペダルの非操作時にあるレベルで維持される。アクセルペダルをさらに操作すると、減速度を、減速度のこの第１の範囲１０の終了時に減速度が値ゼロに到達し、且つ加速度が同様に値ゼロになるまで、減少させる。対応的に、ＥＳＰシステムによって生成されたブレーキ液内の圧力は、第１の範囲の終了時に値ゼロまで直線的に低下する（図１を参照）。

図１では、アクセルペダルをさらに操作すると、この時点で第２の範囲２０が続き、他方図２では点２０のみが続く。この範囲２０では、または、点２０では、車両は加速されず、減速もされない（いわゆる滑走する）。ここでは、ブレーキ液内の圧力は値ゼロを有する（図１を参照）。

アクセルペダルをさらに操作すると（すなわちアクセルペダルポジションの第３の範囲３０で、いわゆる加速度の範囲３０で）、自動車は図１でも（ブレーキ液の圧力はゼロである）、図２でも加速される。図１では、破線で駆動トルクが図示されている。その結果、アクセルペダルが強く操作されればされるほど、自動車はそれだけ強く加速される。

アクセルペダルを離した後、ブレーキペダルを操作すると、ブレーキ液内の圧力は、ＥＳＰシステムにより、図１でｘ＝０（アクセルペダルのニュートラルな位置）で示された圧力を越えて上昇する。

標準特性曲線からアクセルペダルのシフト特性曲線または変更特性曲線へ急激に交替させることができ、或いは、滑らかな移行を行うことができる。たとえば、ブレーキ倍力装置が機能不良を有していることを確認してから所定の時間（たとえば１０秒または３０秒）以内に、標準特性曲線からアクセルペダルの変更特性曲線へ交替させることができる。

ブレーキ倍力装置が機能不良を有している場合、このことはドライバーに光学的指示（故障ランプもしくはディスプレイでの表示）により、および／または、音響的指示（故障のアナウンス）により通知される。さらに、ブレーキ倍力装置が機能不良を有している場合、特性曲線の変更またはシフトに加えて、ドライバーに更なる触覚的フィードバックを与えることができる。これは、たとえばアクセルペダルの振動によって実施することができる。

アクセルペダルを離している場合、または、操作していない場合には、動的圧力生成または適用可能な圧力生成を実現させることができる。これによって、交通安全性がさらに改善される。

最後に指摘しておくと、「有している」、「含んでいる」などの概念は他の構成要素またはステップを除外せず、「１つ」のような概念は複数を除外しない。特許請求の範囲内の参照符号は限定的なものと見なすべきではない。

１０ 第１の範囲（減速度の範囲）
２０ 第２の範囲または点（減速も加速もされない範囲または点）
３０ 第３の範囲（加速度の範囲）

Claims (10)

1. 自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するための方法において、この方法が次のステップを含み、
   前記自動車のブレーキ倍力装置が機能不良を有していることを確認するステップと、
   前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記アクセルペダルの非操作時で且つ前記自動車のブレーキペダルの非操作時に前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更するステップと、
   を含んでいる方法。
2. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記自動車のブレーキの非操作時で且つ前記アクセルペダルを第１の範囲（１０）にあるニュートラルな位置から操作したときに前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の範囲（１０）での前記自動車の減速は、前記アクセルペダルを前記ニュートラルな位置から遠くへ移動させればさせるほど小さくなる、請求項２に記載の方法。
4. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記ニュートラルな位置に同じでない前記アクセルペダルの１つの所定位置で前記自動車を加速も減速もさせないように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更する、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記アクセルペダルのポジションの第２の範囲（２０）で前記自動車を加速も減速もさせないように前記アクセルペダルの前記特性曲線を変更する、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記自動車の前記減速を、電子スタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）の圧力生成により実施する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、前記アクセルペダルの標準特性曲線から前記変更特性曲線への滑らかな移行が実施されるように前記特性曲線を変更する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、所定の最小値よりも上にある、前記アクセルペダルの前記ニュートラルな位置への運動速度を検知したときに、所定のブレーキ圧を生成させる、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記ブレーキ倍力装置の機能不良が確認される場合、ドライバーに前記ブレーキ倍力装置の前記機能不良を触覚的に、たとえば前記アクセルペダルの振動によって知らせる、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 自動車のための特性曲線変更装置において、この特性曲線変更装置が前記自動車のアクセルペダルの特性曲線を変更するために形成されており、前記特性曲線変更装置が次のものを有し、すなわち、
    前記自動車のブレーキ倍力装置が機能不良を有していることを確認するための確認装置と、
    前記確認装置が前記ブレーキ倍力装置の機能不良を確認した場合、前記アクセルペダルの非操作時で且つ前記自動車のブレーキの非操作時に前記自動車が減速されるように前記アクセルペダルの特性曲線を変更するための変更機構と、
    を有している特性曲線変更装置。

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