JP3796980B2

JP3796980B2 - 車両用運転操作装置

Info

Publication number: JP3796980B2
Application number: JP28298498A
Authority: JP
Inventors: 耕一澤田; 国仁佐藤; 章吉塩澤; 耕造藤田; 貴大古平
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2018-10-05
Also published as: JP2000108728A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用運転操作装置、特にアクセルあるいはブレーキ操作量と実際に得られる車両の加減速度との調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両運転者によるアクセルペダル操作量と実際に得られる車両の加速度とを一致させるようにスロットル開度を調整する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特開昭６２−１７８７４８号公報には、アクセルペダルの踏み込み操作で同一加速度の加速要求が与えられているにもかかわらず、エンジン回転数の上昇とともに発生トルクが減少しエンジン回転数維持に必要なトルクが増大することに起因して加速度が減少してしまうことに鑑み、アクセル開度割り増し量を演算して目標開度を増加補正し、スロットル弁を開閉駆動する車両用スロットル制御装置が記載されている。
【０００４】
この技術によれば、スロットル弁の開度が増加補正されるため、アクセルペダルのストローク量と実際に得られる車両の加速度とが１対１に対応し、このため車両運転者は同一加速度を得るためにアクセルペダルを踏み増す操作が不要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両が平坦路を走行している場合には、上記従来技術のように開度割り増し量を演算して目標開度を増加補正することによりアクセルペダルのストローク量と得られる加速度とを一致させることができるが、例えば車両が登坂路を走行する場合、車両が得られる最大加速度（あるいは、発生トルクから登坂路において現在の回転数維持に必要なトルクを差し引いた加速に必要なトルク）の上限値が低下するため、たとえ目標開度を増加補正してもスロットルペダルのストローク量に応じた加速度が得られず（ストローク量に応じた加速度が得られる最大可能加速度以上である場合には、目標開度を補正しても意味がない）、車両運転者は違和感を感じる問題があった。
【０００６】
本願発明は上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、平坦路のみならず勾配のある道路においてもアクセルやブレーキの操作量と実際に得られる加減速度を一致させることができる運転操作装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、アクセル操作手段と、ブレーキ操作手段と、前記アクセル操作手段あるいはブレーキ操作手段のペダル位置に応じ、該ペダル位置と１対１に対応するような車両の目標加減速度を算出する手段と、現在の走行状態において得られる最大加減速度を算出する手段と、前記目標加減速度と前記最大加減速度との大小関係に応じて、前記目標加減速度が前記最大加減速度を超えている場合に前記ペダル位置を強制的に戻すことで前記ペダル位置と前記目標加減速度との間の前記１対１の関係を維持する手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、アクセル操作を例にとり説明する。
【０００９】
図１には本実施形態の構成ブロック図が示されている。アクセルペダルセンサ１０は、アクセルペダルのストローク量を検出するセンサで、検出されたストローク量はＥＣＵ（電子制御装置）１２に供給される。また、車両が走行している道路の勾配を検出する勾配センサ１１が設けられ、検出した勾配データはＥＣＵ１２に供給される。
【００１０】
ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータで構成され、アクセルペダルセンサ１０からのアクセルペダルストローク量に基づき車両の目標加速度を算出する。なお、この目標加速度は、アクセルペダルのストローク量に１対１に対応した加速度であり、線形関係にあることが望ましい。また、ＥＣＵ１２は、勾配センサ１１からの勾配データに基づき、車両が出力しうる最大加速度を算出する。そして、これら目標加速度および最大可能加速度の大小関係に基づき、アクセルペダルのアクチュエータ１４に制御信号を出力してアクセルペダルのストローク量を調整する。
【００１１】
図２には、本実施形態における処理フローチャートが示されている。まず、車両運転者がアクセルペダルを操作すると（Ｓ１０１）、ＥＣＵ１２はこのアクセルペダルストロークに応じた目標加速度を算出する（Ｓ１０２）。
【００１２】
図３には、アクセルペダル位置（ストローク量）と目標加速度の関係が例示されている。アクセルペダル位置と目標加速度は１対１に対応し、例えばアクセルペダル位置がＬ１である場合には、目標加速度はａ１に設定する。なお、直線の傾きその他は、予め決定しておきＥＣＵ１２のメモリに記憶しておけばよい。
【００１３】
目標加速度を算出した後、次にＥＣＵ１２は勾配センサ１１からの勾配データに基づき現在の勾配道路で車両が出しうる最大可能加速度を算出する（Ｓ１０３）。この算出は、あらかじめ勾配度と最大可能加速度との関係をマップとしてＥＣＵ１２内のメモリに記憶しておき、勾配センサ１１で算出された勾配データに対応する最大可能加速度を読み出すことで算出することができる。もちろん、勾配センサ１１を用いることなく、アクセルペダルセンサ１０からのアクセルペダルストローク量やエンジントルク特性、トランスミッションのギア比等から計算により算出することも可能である。
【００１４】
最大可能加速度を算出した後、この目標加速度と最大可能加速度との大小関係に基づきアクセルペダルアクチュエータを駆動する（Ｓ１０４）。具体的には、目標加速度が最大可能加速度以下である場合、すなわち現在のアクセルペダル操作量に対応した目標加速度が実現可能である場合には、上述した特開昭６２−１７８７４８号公報と同様に目標開度を割り増し設定し、目標加速度が得られるようにスロットル開度を増加させる。一方、目標加速度が最大可能加速度を超えている場合、現在のアクセルペダルのストローク量が最大可能加速度以上を要求している場合には、ＥＣＵ１２はペダルアクチュエータ１４を駆動し、最大可能加速度が得られるストローク量までアクセルペダルを戻すような反力をアクセルペダルに加える。アクセルペダルには、通常運転者のペダル踏み込み操作による力が印加されているので、ペダルアクチュエータ１４は運転者の踏み込み力以上の反力を印加する必要がある。そして、最大可能加速度が得られる位置までアクセルペダルを戻した後は、ペダルアクチュエータ１４は反力の印加を停止する。この位置から運転者が再び加速を欲してアクセルペダルを踏み込んだ場合には、再びＥＣＵ１２はペダルアクチュエータ１４に指令し、最大可能加速度が得られる位置までアクセルペダルを戻すように反力を印加する。
【００１５】
このように、本実施形態では、登坂路などでアクセルペダルのストローク量に対応した加速度が得られない場合には、アクセルペダルを強制的に戻しストローク量と加速度との１対１の関係を維持するので、車両運転者はアクセルペダルを踏み込んでも加速が得られないことが容易にわかり、不必要にアクセルペダルを踏み込むことがなくなり不要な操作を軽減することができる。
【００１６】
なお、上記実施形態においてはアクセルペダルを操作する場合について説明したが、ブレーキペダルを操作する場合も、同様にして得られる最大減速度と目標減速度を算出し、これらの大小関係に基づきアクセルペダルのアクチュエータを駆動して減速度とアクセルペダル位置が一致するように調整することができる。但し、ブレーキペダルとブレーキが直結し、かつ、ＡＢＳなどにより車輪ロックが防止されている場合には、ブレーキ操作と実際の減速度は結果としてほぼ一致することになるので本実施形態のような処理は不要であるが、ブレーキペダルとブレーキが直結されない状況下においては本実施形態のような処理を施すことは有効である。
【００１７】
また、本実施形態においては、アクセル操作手段及びブレーキ操作手段としてそれぞれアクセルペダル及びブレーキペダルを例示したが、例えば単一のレバーによりアクセル操作とブレーキ操作をともに行うような操作装置が車両に搭載されている場合にも同様に適用することができる。すなわち、例えば下肢障害者用の車両として手動操作可能なレバーを設け、レバーを手前に倒すことによりブレーキ操作が行われ、同一レバーを反対側に倒すことによりアクセル操作が行われるような操作装置を用いた場合、従来においては減速側は上述したように直結の結果としてブレーキ操作と実際の減速度がほぼ一致しているが、加速側は対応していないので加速側と減速側でその操作感覚に違和感が生じることになるが、本実施形態のような処理を施すことでアクセル操作及びブレーキ操作がともにその操作量と実際に得られる加減速度が一致することになるので、車両運転者はアクセル側、ブレーキ側ともに違和感を感じることなく、円滑に加減速制御を行うことができる効果もある。
【００１８】
さらに、本実施形態においては、登坂路の場合について説明したが、空気圧や路面μによっても可能加速度は変わりうるも、同様に対処することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アクセル操作量あるいはブレーキ操作量と実際に得られる車両の加減速度が一致するため、車両運転者はアクセル操作手段やブレーキ操作手段を用いて容易かつ快適に所望の走行を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の処理フローチャートである。
【図３】本発明の実施形態のアクセルペダル位置（ストローク量）と目標加速度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０アクセルペダルセンサ、１１勾配センサ、１２ＥＣＵ、１４ペダルアクチュエータ。

Claims

アクセル操作手段と、
ブレーキ操作手段と、
前記アクセル操作手段あるいはブレーキ操作手段のペダル位置に応じ、該ペダル位置と１対１に対応するような車両の目標加減速度を算出する手段と、
現在の走行状態において得られる最大加減速度を算出する手段と、
前記目標加減速度と前記最大加減速度との大小関係に応じて、前記目標加減速度が前記最大加減速度を超えている場合に前記ペダル位置を強制的に戻すことで前記ペダル位置と前記目標加減速度との間の前記１対１の関係を維持する手段と、
を有することを特徴とする車両用運転操作装置。
請求項１記載の装置において、
前記維持する手段は、前記目標加減速度が前記最大加減速度以下である場合にスロットル開度を増加調整することを特徴とする車両用運転操作装置。