JP3979129B2 - 車両の運転制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者によって操作される操作部材の変位量に応じて車両の走行動作を制御する車両の運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置は、例えば特開平１１−２９６２４６号公報に示されているように、前後左右に変位可能な操作レバーを備え、運転者の操作による操作レバーの前後への変位に応じて車両を加速および減速制御するとともに、操作レバーの左右への変位に応じて車両を旋回制御するようにしている。また、特開平８−３４３５３号公報には、操作レバーに反力付与機構を付設しておいて、車両を旋回させるために操作レバーを左右へ操作すると、同操作に対して適度な反力を付与することが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置において、操作レバーの前後方向の操作により車両を加速および制動制御するとともに、左右方向の操作により車両を旋回制御するものにおいては、操作レバーの前後位置を所定位置に保ちながら、すなわち所定の車速を保ちながら車両を旋回させようとすると、操作レバーの左右への操作時に同操作レバーを斜め方向に変位させてしまいがちである。この操作レバーの斜め方向の変位は、車両の旋回制御に加えて車両を加速または制動制御することを意味するので、車両が運転者の意に反して急加速したり、急制動されることがある。
【０００４】
【本発明の概要】
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、運転者の意に反して車両の走行動作が制御されることなく、操作部材の操作により車両の走行動作が適切に制御されるようにした車両の運転制御装置を提供することにある。
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の特徴は、左右方向及び前後方向に変位可能な操作部材と、操作部材の左右方向及び前後方向への変位量をそれぞれ検出する第１および第２変位量センサと、第１変位量センサによって検出された左右方向への変位量に応じて、車両の旋回動作を制御する第１の走行動作制御手段と、第２変位量センサによって検出された前後方向への変位量に応じて、車両の加速または制動動作を制御する第２の走行動作制御手段と、操作部材が左右方向に操作されたとき、操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、第２の走行動作制御手段による制御を補正する補正手段とを備えたことにある。
【００１０】
このように構成した本発明の特徴においては、操作部材を左右方向に操作する際に、この操作に伴って操作部材が前後方向に操作されてしまっても、補正手段が、第１変位量センサによって検出された操作部材の左右方向への変位量の変化時に、操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、車両の加速または制動動作の制御を補正する。
【００１１】
また、前記構成に、さらに、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を設け、補正手段は、ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨーレートが増加するに従って増加する補正量で、操作部材の前後方向への変位量に対する加速または制動動作の変化が少なくなるように、第２の走行動作制御手段による制御を補正するようにするとよい。
【００１２】
したがって、運転者の意に反して車両の加速または制動動作が制御されることがなくなり、車両の加速または制動動作が操作部材の操作に応じて適切に制御されるようになる。そして、例えば、旋回中における急加速、急制動を回避することができる。また、補正手段による第２走行動作制御の補正にヨーレートを用いることにより、左右方向の操作部材の操作が大きくても、第２走行動作制御手段による車両の加速または制動動作が運転者の意に反することを回避できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による車両の運転制御装置の一実施形態について説明する。この運転制御装置は、図１および図２に示した操作部材としての操作レバー（ジョイスティック）１０を備えている。操作レバー１０は、車両の運転席近傍に設けられ、図１に矢印で示したように、運転者により全体を車体に対して前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に傾動（回動）させられるようになっている。
【００１４】
図２は、上記操作レバー１０を含む操作レバー装置の概略斜視図を示している。上記操作レバー１０は、円柱棒状のロッド１０ａと、同ロッド１０ａの上部外周上に固定された円柱状の把持部１０ｂとを備えている。ロッド１０ａは略中央部に球状部１０ｃを備えていて、同球状部１０ｃにて車体に対して左右および前後方向に回動可能に支持されている。なお、ロッド１０ａの軸方向が鉛直上下方向に沿う場合、操作レバー１０の回動位置はその回動方向中央位置である中立位置にあるものと定義される。
【００１５】
また、操作レバー装置は、操作レバー１０の車体前後方向（Ｘ方向）の回動に対する反力（中立位置から車体前後方向に回動させようとする運転者の操作力に対抗する力）を発生する前後方向反力発生機構２０を備えている。この前後方向反力発生機構２０は、ガイドプレート２１、回転軸２２、第１歯車２３、第２歯車２４および電動モータ（前後反力用モータ）２５を備えている。
【００１６】
ガイドプレート２１は、Ｌ字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸２２が固定された面は鉛直面内に存在するように配置され、水平方向に存在するように配置される面に前記ロッド１０ａの直径より若干だけ大きい幅を有して車体左右方向に長手方向を有する溝２１ａが設けられ、同溝２１ａ内をロッド１０ａが貫通するように構成されている。回転軸２２は、その軸線が車体左右方向に沿うとともに、前記操作レバー１０の球状部１０ｃの中心を通るように車体に対して回転可能に支持されていて、中央部に第１歯車２３を一体的に備えている。この第１歯車２３は電動モータ２５の回転軸に固定された第２歯車２４に噛合している。
【００１７】
このような構成により、操作レバー１０は車体に対して前後方向（Ｘ方向）に回動可能に支持されるとともに、電動モータ２５の回転により（電動モータ２５の発生トルクにより）ガイドプレート２１が回転軸２２回りに回動し、これにより、操作レバー１０が前後方向に回動するようになっている。
【００１８】
回転軸２２の端部位置においては、変位量センサ２６が車体に固定されている。変位量センサ２６は、回転角センサによって構成されていて、回転軸２２の回転角を操作レバー１０の前後方向の変位量Ｘとして検出するようになっている。なお、操作レバー１０が前後方向の中立位置にあるとき変位量Ｘは「０」となり、前方に変位するに従って変位量Ｘは負にて減少（負の絶対値が増加）するとともに、後方に変位するに従って変位量Ｘは正にて増加するように、変位量センサ２６の出力が調整されている。また、電動モータ２５には、同電動モータ２５の回転制御に用いられるエンコーダ２７が組み付けられている。エンコーダ２７は、電動モータ２５の回転軸の回転を検出して同回転軸の回転を表す回転信号、具体的には、少なくとも回転軸が所定角度だけ回転するごとにローレベルおよびハイレベルを繰り返す２相のパルス列信号からなる回転信号を出力する。なお、この２相のパルス列信号の各位相は、電動モータ２５の回転方向を検出可能とするために、互いにπ／２だけずれている。
【００１９】
さらに、操作レバー装置は、操作レバー１０の車体左右方向（Ｙ方向）の回動に対する反力（中立位置から車体左右方向に回動させようとする運転者の操作力に対抗する力）を発生する左右方向反力発生機構３０を備えている。この左右方向反力発生機構３０は、ガイドプレート３１、回転軸３２、第３歯車３３、第４歯車３４および電動モータ（左右反力用モータ）３５を備えている。
【００２０】
ガイドプレート３１は、Ｌ字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸３２が固定された面は鉛直面内に存在するように配置され、水平方向に存在するように配置される面に前記ロッド１０ａの直径より若干だけ大きい幅を有して車体前後方向に長手方向を有する溝３１ａが設けられ、同溝３１ａ内をロッド１０ａが貫通するように構成されている。回転軸３２は、その軸線が車体前後方向に沿うとともに、前記操作レバー１０の球状部１０ｃの中心を通るように車体に対して回転可能に支持されていて、中央部に第３歯車３３を一体的に備えている。この第３歯車３３は電動モータ３５の回転軸に固定された第４歯車３４に噛合している。
【００２１】
このような構成により、操作レバー１０は車体に対して左右方向（Ｙ方向）に回動可能に支持されるとともに、電動モータ３５の回転により（電動モータ３５の発生トルクにより）ガイドプレート３１が回転軸３２回りに回動し、これにより、操作レバー１０が左右方向に回動するようになっている。
【００２２】
回転軸３２の端部位置においては、変位量センサ３６が車体に固定されている。変位量センサ３６は、回転角センサによって構成されていて、回転軸３２の回転角を操作レバー１０の左右方向の変位量Ｙとして検出するようになっている。なお、操作レバー１０が左右方向の中立位置にあるとき変位量Ｙは「０」となり、右方に変位するに従って変位量Ｙは正にて増加するとともに、左方に変位するに従って変位量Ｙは負にて減少（負の絶対値が増加）するように、変位量センサ３６の出力が調整されている。また、電動モータ３５には、同電動モータ３５の回転制御に用いられるエンコーダ３７が組み付けられている。エンコーダ３７は、電動モータ３５の回転軸の回転を検出して同回転軸の回転を表す回転信号、具体的には、少なくとも回転軸が所定角度だけ回転するごとにローレベルおよびハイレベルを繰り返す２相のパルス列信号からなる回転信号を出力する。なお、この２相のパルス列信号の各位相は、電動モータ３５の回転方向を検出可能とするために、互いにπ／２だけずれている。
【００２３】
次に、この車両の運転制御装置の電気制御部について図３を用いて説明する。電気制御部は、前述した変位量センサ２６，３６およびエンコーダ２７，３７に加えて、車速センサ４１、ヨーレートセンサ４２および操舵角センサ４３を備えている。
【００２４】
車速センサ４１は、車速Ｖを検出して、車速Ｖを表す検出信号を出力する。ヨーレートセンサ４２は車両に作用するヨーレートγを検出して、ヨーレートγを表す検出信号を出力する。なお、このヨーレートγは、車両にヨーレートが作用していないとき「０」となり、右回りのヨーレートを正で表すとともに左回りのヨーレートを負で表す。操舵角センサ４３は、操舵用の左右輪（本実施形態の場合、左右前輪）ＦＷ，ＦＷの実操舵角θを検出して、実操舵角θを表す検出信号を出力する。なお、この実操舵角θは、左右輪ＦＷ，ＦＷが中立状態にあるとき「０」となり、左右輪ＦＷ，ＦＷの右方向の操舵角を正で表すとともに、左右輪ＦＷ，ＦＷの左方向の操舵角を負で表す。
【００２５】
これらの各センサ２６，３６，４１〜４３およびエンコーダ２７，３７は、電気制御装置５０に接続されている。電気制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースなどを有するマイクロコンピュータによって構成され、図４，５のプログラムを実行することにより、前記各センサ２６，３６，４１〜４３およびエンコーダ２７，３７からの各種信号を入力して、ドライブ回路６１，６２、エンジン制御装置６３、ブレーキ制御装置６４およびステアリング制御装置６５を制御する。
【００２６】
ドライブ回路６１，６２は、前後方向反力発生機構２０の電動モータ２５および左右方向反力発生機構３０の電動モータ３５をそれぞれ駆動制御する。エンジン制御装置６３は、スロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ７１を制御する。特に、本実施形態においては、このスロットルアクチュエータ７１は、車両を加速制御（アクセル制御）するために利用されている。ブレーキ制御装置６４は、車両に制動力を付与するためのブレーキアクチュエータ７２を制御する。ステアリング制御装置６５は、左右輪ＦＷ，ＦＷの操舵用のアクチュエータとしての電動モータ７３を駆動制御する。電動モータ７３は、左右輪ＦＷ，ＦＷを操舵するための操舵機構に組み込まれて、その回転方向により同操舵機構を駆動して左右輪ＦＷ，ＦＷを左右に操舵する。
【００２７】
これらのエンジン制御装置６３、ブレーキ制御装置６４およびステアリング制御装置６５も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを主な構成部品とし、図示しない各種制御プログラム処理により各アクチュエータ７１〜７３をそれぞれ制御する。
【００２８】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を図４，５のフローチャートを参照しながら説明する。運転者がイグニッションスイッチ（図示しない）をオンすると、電気制御装置は、図４のアクセル・ブレーキ制御プログラムおよび図５の操舵制御プログラムをそれぞれ所定の短時間ごとに繰返し実行し始める。
【００２９】
アクセル・ブレーキ制御プログラムの実行はステップ１００にて開始され、電気制御装置５０は、ステップ１０２にて変位量センサ２６から操作レバー１０の現在の変位量Ｘを入力する。そして、ステップ１０４にてこの変位量Ｘが「０」以上であるかを判定する。変位量Ｘが「０」以上であれば、すなわち操作レバー１０が後方に操作されていれば、ステップ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０６以降に進む。一方、変位量Ｘが「０」未満（すなわち負）であれば、ステップ１０４にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２２以降に進む。
【００３０】
まず、操作レバー１０が中立位置から後方へ操作された場合について説明する。この場合、前述のようにステップ１０６以降の処理が実行される。ステップ１０６においては、ブレーキ制御装置６４に制動制御の停止を指示する制御信号を出力する。この制御信号に応答して、ブレーキ制御装置６４は、ブレーキアクチュエータ７２を車両の制動を停止するように制御する。したがって、この場合には、ブレーキアクチュエータ７２による車両の制動動作は解除される。
【００３１】
次に、電気制御装置５０は、ステップ１０８にて変位量Ｘに応じて目標アクセル開度Ａを決定する。この目標アクセル開度Ａの決定においては、ＲＯＭに設けたアクセル開度テーブルが参照される。このアクセル開度テーブルは、図６(Ａ)に示すように、変位量Ｘ（Ｘ≧０）の増加に従って増加する目標アクセル開度Ａを記憶している。前記目標アクセル開度Ａの決定後、ステップ１１０にて、操作レバー１０がＸ方向に操作されたことを検出するために、今回の変位量Ｘnが前回の変位量Ｘn-1から予め決められた小さな所定値ΔＸ以上変化したかを判定する。なお、今回の変位量Ｘnとは今回のアクセル・ブレーキ制御プログラムのステップ１０２の処理により入力した変位量Ｘであり、前回の変位量Ｘn-1とは前回のアクセル・ブレーキ制御プログラムのステップ１０２の処理により入力した変位量Ｘである。ここで、今回の変位量Ｘnが前回の変位量Ｘn-1から所定値ΔＸ以上変化していれば、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１１２〜１１８の処理後、ステップ１２０に進む。なお、ステップ１１２〜１１８の処理については後述する。一方、今回の変位量Ｘnが前回の変位量Ｘn-1から所定値ΔＸ以上変化していなければ、ステップ１１０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１２０に直接進む。
【００３２】
ステップ１２０においては、電気制御装置５０が、前記決定した目標アクセル開度Ａを表す制御信号をエンジン制御装置６３に出力する。エンジン制御装置６３は、この制御信号に応答して、スロットルアクチュエータ７１を駆動制御して、エンジンにおけるスロットル開度を前記決定した目標アクセル開度Ａに対応した開度に設定する。したがって、車両は前記設定されたスロットル開度に応じた加速度で加速制御される。これにより、運転者が操作レバー１０をその中立位置から後方へ変位させることにより、操作レバー１０の変位位置が後方に向かうに従って加速度が大きくなるように、車両は加速制御される。
【００３３】
前記ステップ１２０の処理後、ステップ１３８にて変位量Ｘに応じて目標前後方向反力Ｆxを決定する。この目標前後方向反力Ｆxの決定においては、ＲＯＭに設けた前後方向反力テーブルが参照される。この前後方向反力テーブルは、図６(Ｂ)に示すように、変位量Ｘの増加に従って増加する目標前後方向反力Ｆxを記憶している。次に、ステップ１４０にて、電気制御装置５０は、前記決定した目標前後方向反力Ｆxを表す制御信号をドライブ回路６１に出力する。ドライブ回路６１は、電動モータ２５に目標前後方向反力Ｆxに応じた駆動電流を流すことにより、電動モータ２５を駆動制御する。これにより、運転者による操作レバー１０の後方への操作に対して、同操作レバー１０の変位量Ｘが増加するに従って増加する反力が付与される。前記ステップ１４０の処理後、ステップ１４２にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【００３４】
次に、操作レバー１０が中立位置から前方へ操作された場合について説明する。この場合、前述のようにステップ１２２以降の処理が実行される。ステップ１２２においては、エンジン制御装置６３にスロットル開度制御の停止を指示する制御信号を出力する。この制御信号に応答して、エンジン制御装置６３は、エンジンのスロットル開度が小さな所定値（初期値）になるように、スロットルアクチュエータ７１を制御する。したがって、この場合には、スロットルアクチュエータ７１による車両の加速制御は停止する。
【００３５】
次に、電気制御装置５０は、ステップ１２４にて変位量Ｘに応じて目標制動力Ｂを決定する。この目標制動力Ｂの決定においては、ＲＯＭに設けた制動力テーブルが参照される。この制動力テーブルは、図６(Ａ)に示すように、変位量Ｘ（Ｘ＜０）の減少（負の変位量Ｘの絶対値｜Ｘ｜の増加）に従って増加する目標制動力Ｂを記憶している。前記目標制動力Ｂの決定後、ステップ１２６にて、前述したステップ１１０の判定処理と同様に、今回の変位量Ｘnが前回の変位量Ｘn-1から予め決められた小さな所定値ΔＸ以上変化したかを判定する。ここで、前回の変位量Ｘn-1から今回の変位量Ｘnへの変化が所定値ΔＸ以上あれば、ステップ１２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１２８〜１３４の処理後、ステップ１３６に進む。なお、ステップ１２８〜１３４の処理については後述する。一方、前回の変位量Ｘn-1から今回の変位量Ｘnへの変化が所定値ΔＸ未満であれば、ステップ１２６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１３６に直接進む。
【００３６】
ステップ１３６においては、電気制御装置５０が、前記決定した目標制動力Ｂを表す制御信号をブレーキ制御装置６４に出力する。ブレーキ制御装置６４は、この制御信号に応答してブレーキアクチュエータ７２を駆動制御し、車両の制動力を目標制動力Ｂに設定する。したがって、車両は前記設定された目標制動力Ｂに応じた制動力で制動制御される。これにより、運転者が操作レバー１０をその中立位置から前方へ変位させることにより、操作レバー１０の変位位置が前方に向かうに従って制動力が大きくなるように、車両は制動制御される。
【００３７】
前記ステップ１２０の処理後、前述したステップ１３８，１４０の処理により、運転者による操作レバー１０の前方への操作に対して、目標前後方向反力Ｆxに等しい反力が付与される。なお、この場合、電動モータ２５には、前記場合とは逆方向の駆動電流が流される。そして、ステップ１４２にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【００３８】
次に、操舵制御プログラムについて説明すると、同操舵制御プログラムの実行は図５のステップ１５０にて開始される。この開始後、電気制御装置５０は、ステップ１５２にて変位量センサ３６から操作レバー１０の現在の変位量Ｙを入力する。次に、ステップ１５４にて、操舵角センサ４３から実操舵角θを入力するとともに、車速センサ４１から車速Ｖを入力する。
【００３９】
次に、電気制御装置５０は、ステップ１５６にて変位量Ｙに応じて目標操舵角Ｓを決定する。この目標操舵角Ｓの決定においては、ＲＯＭに設けた操舵角テーブルが参照される。この操舵角テーブルは、図７(Ａ)に示すように、変位量Ｙの増加に従って増加する目標操舵角Ｓを記憶している。
【００４０】
前記ステップ１５６の処理後、ステップ１５８にて、目標操舵角Ｓから前記入力した実操舵角θを減算した減算値Ｓ−θを表す制御信号をステアリング制御装置６５に出力する。ステアリング制御装置６５は、この制御信号に応じて電動モータ７３をフィードバック制御することにより、左右輪ＦＷ，ＦＷを目標操舵角Ｓに操舵制御する。これにより、運転者が操作レバー１０をその中立位置から左右へ変位させることにより、操作レバー１０の変位位置が中立位置から遠ざかるに従って操舵角が大きくなるように、左右輪ＦＷ，ＦＷは左右に操舵される。
【００４１】
前記ステップ１５８の処理後、ステップ１６０にて変位量Ｙに応じて目標左右方向反力Ｆyを決定する。この目標左右方向反力Ｆyの決定においては、ＲＯＭに設けた左右方向反力テーブルが参照される。この左右方向反力テーブルは、図７(Ｂ)に示すように、変位量Ｙの増加に従って増加する目標左右方向反力Ｆyを記憶している。
【００４２】
次に、ステップ１６２にて、実操舵角θの絶対値｜θ｜が比較的小さな所定操舵角Δθ以上であるかを判定する。この判定は、車両が旋回中であるかを判定するものである。ここで、実操舵角θの絶対値｜θ｜が所定操舵角Δθ以上であれば、ステップ１６２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１６４，１６６の処理後、ステップ１６８に進む。なお、ステップ１６４，１６６の処理については後述する。一方、実操舵角θの絶対値｜θ｜が所定操舵角Δθ未満であれば、ステップ１６２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１６８に直接進む。
【００４３】
ステップ１６８においては、電気制御装置５０は、前記決定した目標左右方向反力Ｆyを表す制御信号をドライブ回路６２に出力する。ドライブ回路６２は、電動モータ３５に目標左右方向反力Ｆyに応じた駆動電流を流すことにより、電動モータ３５を駆動制御する。これにより、運転者による操作レバー１０の左右方向への操作に対して、同操作レバー１０の変位量Ｙの絶対値｜Ｙ｜が増加するに従って増加する反力が付与される。前記ステップ１６８の処理後、ステップ１７０にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【００４４】
なお、操作レバー１０に対する運転者の操作が解除された場合には、同操作レバー１０は前後および左右方向において中立位置に復帰制御される。この場合、電気制御装置５０は、図示しないプログラムを実行し、エンコーダ２７，３７からの信号を用いてドライブ回路６１，６２を制御することにより、電動モータ２５，３５の回転を制御して、操作レバー１０を前記中立位置に復帰させる。
【００４５】
次に、前記ステップ１６４，１６６の処理について説明する。ステップ１６４においては、実操舵角θおよび車速Ｖに応じて左右方向反力Ｆyの減算量δを決定する。この減算量δの決定においては、ＲＯＭに設けた反力減算量テーブルが参照される。この反力減算量テーブルは、図７(Ｃ)に示すように、実操舵角θが正の領域（車両の右旋回中）においては、実操舵角θおよび車速Ｖのそれぞれの増加に従って正の領域にて増加する減算量δを記憶している。また、実操舵角θが負の領域（車両の左旋回中）においては、実操舵角θの絶対値｜θ｜および車速Ｖのそれぞれの増加に従って負の領域にて減少する減算量δすなわち負にて絶対値の増加する減算量δを記憶している。この場合、この減算量δは、旋回中に車両に作用する遠心力に対応するものである。なお、前記実操舵角θに代えて、変位量Ｙを用いてもよい。
【００４６】
前記ステップ１６６においては、前記ステップ１６０にて決定した目標左右方向反力Ｆyから減算量δを減算する。したがって、車両の旋回中にあっては、前述したステップ１６８の処理により、操作レバー１０の左右方向への操作に対しては、目標左右方向反力Ｆyから減算量δだけ減算した反力Ｆy−δが付与されることになる。
【００４７】
このように、ステップ１５６，１５８の処理により、操作レバー１０の左右への操作により左右輪ＦＷ，ＦＷは左右に操舵されて、車両は左右に旋回する。この状態では、図８に示すように、操作レバー１０には目標左右方向反力Ｆyのほかに外力である遠心力が作用するが、車両旋回中には、前記ステップ１６２〜１６６の処理により、ステップ１６０にて変位量Ｙに応じて決定された目標左右方向反力Ｆyから遠心力に対応した減算量δが減算された反力Ｆy−δが操作レバー１０に付与される。
【００４８】
したがって、操作レバー１０に外力である遠心力が作用しても、運転者は常に同じ条件で操作レバー１０を操作でき、車両の旋回動作が運転者の意に反したものとなることはなく、車両の旋回動作が操作レバー１０の操作に応じて適切に制御されるようになる。例えば、実操舵角θまたは車速Ｖが変化しても、すなわち車両に作用する遠心力が変化しても、操作レバー１０の左右方向への操作位置を維持し易くなり、車両を一定旋回半径で容易に旋回させ続けることもできる。また、Ｓ字カーブなどのように、車両の左右交互の旋回を頻繁に繰り返す場合でも、運転者は一定の反力を感じながら操作レバー１０を操作できるので、車両の運転操作が簡単になる。
【００４９】
なお、前記反力減算量テーブルにおいて、実操舵角θ（変位量Ｙでも同じ）の正負の値に対する減算量δの特性については同じであってもよい。また、運転者が操作レバー１０を所定位置に保持操作する際には、体の外側に向けて傾けた操作レバー１０の保持に比べて、体側に向けて傾けた操作レバー１０の保持の方が操作し易いことを考慮して、実操舵角θ（変位量Ｙでも同じ）の正負の値に対して減算量δの大きさを異ならせるようにしてもよい。例えば、操作レバー１０を体の外側に向けて傾けた場合に比べて、操作レバー１０を体側に向けて傾けた場合の方が減算量δを小さくするようにする。
【００５０】
また、前記ステップ１６２において、車両が旋回中であることを判定するために、実操舵角θの絶対値｜θ｜が所定操舵角Δθ以上であるかを判定するようにした。しかし、この実舵角θは操作レバー１０の左右方向の変位量Ｙに対応するものであるので、同変位量Ｙの絶対値｜Ｙ｜が所定値ΔＹ以上であるかにより、車両が旋回中であることを判定するようにしてもよい。
【００５１】
次に、ステップ１１２〜１１８およびステップ１２８〜１３４の処理について説明する。これらのステップ１１２〜１１６の処理は、前述のようにステップ１１０にて「Ｙｅｓ」すなわち操作レバー１０が中立位置から後方にある状態で変位したときに実行されるものである。ステップ１１２においては、ヨーレートセンサ４２からヨーレートγを入力する。そして、ステップ１１４にて入力したヨーレートγが予め決められた所定値γo以上であるか否かを判定する。入力したヨーレートγが所定値γo未満であれば、ステップ１１４にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップ１２０以降処理を実行する。
【００５２】
一方、入力したヨーレートγが所定値γo以上であれば、ステップ１１４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に進む。ステップ１１６においては、ヨーレートγに応じて減算量αを決定する。この減算量αの決定においては、ＲＯＭに設けた加減速減算量テーブルが参照される。この加減速減算量テーブルは、図６(Ｃ)に示すように、ヨーレートγの絶対値｜γ｜が所定値γo以上の領域において、同ヨーレートγの増加に従って増加する減算量αを記憶している。
【００５３】
この減算量αの決定後、ステップ１１８にて目標アクセル開度Ａから減算量αを減算する。そして、ステップ１０８の処理によって決定された目標アクセル開度Ａから減算量αだけ減算された目標アクセル開度Ａ−αがエンジン制御装置６３に出力されて、スロットル開度が前記目標アクセル開度Ａ-αに対応した開度に設定される。したがって、車両が旋回中であってヨーレートγがある程度大きな状態では、図６(Ａ)に示すように、操作レバー１０の操作量に対するスロットル開度の変化量が小さく制限される。
【００５４】
その結果、図９に示すように、所定速度で車両を走行させている運転者が車両を旋回させるために操作レバー１０を左右に操作する際、この左右への操作に伴って操作レバー１０を斜め下方に操作してしまうような事態が発生しても、スロットル開度が大きく変更されることが回避される。したがって、車両旋回のための操作レバー１０の操作時に、運転者の意に反して車両が急加速されるような事態を回避でき、車両の走行動作が操作レバー１０の操作に応じて適切に制御されるようになる。特に、ヨーレートγが大きくなるに従って、目標アクセル開度Ａに対する減算量αを大きくするようにしたので、車両の意図しない急加速を適切に回避できる。
【００５５】
また、ステップ１２８〜１３４の処理は、前述のようにステップ１２６にて「Ｙｅｓ」すなわち操作レバー１０が中立位置から前方にある状態で変位したときに実行されるものである。この場合、前記ステップ１１２，１１４と同様なステップ１２８，１３０の処理により、入力したヨーレートγが所定値γo未満であれば、前述したステップ１３６以降処理が実行される。
【００５６】
一方、入力したヨーレートγが所定値γo以上であれば、ステップ１３０の「Ｙｅｓ」との判定処理により、ステップ１３２にてヨーレートγに応じて減算量βを決定する。この減算量βの決定においては、前記と同様なＲＯＭに設けた加減速減算量テーブルが参照される。この減算量βの決定後、ステップ１３４にて目標制動力Ｂから減算量βを減算する。そして、ステップ１２４の処理によって決定された目標制動力Ｂから減算量βだけ減算された目標制動力Ｂ−βがブレーキ制御装置６４に出力されて、車両の制動力が前記目標制動力Ｂ-βに設定される。したがって、この制動力制御の場合も、車両が旋回中であってヨーレートγがある程度大きな状態では、操作レバー１０の操作量に対する制動力の変化量が小さく制限される。
【００５７】
その結果、この場合も、運転者が車両を制動させようと操作レバー１０を操作しながら、車両を旋回させるために操作レバー１０を左右に操作して、この左右への操作に伴って操作レバー１０を斜め上方に操作してしまうような事態が発生しても、制動力が大きく変更されることが回避される。したがって、車両旋回のための操作レバー１０の操作時に、運転者の意に反して車両が急制動されるような事態を回避でき、車両の走行動作が操作レバー１０の操作に応じて適切に制御されるようになる。特に、ヨーレートγが大きくなるに従って、目標制動力Ｂに対する減算量βを大きくするようにしたので、車両の意図しない急制動を適切に回避できる。
【００５８】
なお、本実施形態では、前記ステップ１１６，１３２の処理によってヨーレートγの絶対値｜γ｜に応じて減算量α，βを計算するとともに、ステップ１１８，１３４の処理によって目標アクセル開度Ａおよび目標制動力Ｂから各減算量α，βを減算するようにした。しかし、この減算は、操作レバー１０の左右方向への操作に伴い、同操作レバー１０が前後方向にも誤って操作されてしまった影響をなくすことを目的とするので、ヨーレートγに代えて、操作レバー１０の左右方向への変位量Ｙの絶対値｜Ｙ｜または変位量Ｙの変化速度dＹ/dt（微小時間に対する変化量）の絶対値｜dＹ/dt｜を用いるようにしてもよい。この場合も、変位量Ｙの絶対値｜Ｙ｜または変位量Ｙの変化速度dＹ/dtの絶対値｜dＹ/dt｜の増加に従って減算量α，βをそれぞれ増加させるようにするとよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、操作レバー１０の変位量Ｘ，Ｙを検出するための回転角センサで構成した変位量センサ２６，３６を設けるとともに、電動モータ２５，３５の回転を検出するためのエンコーダ２７，３７を設けた。しかし、電動モータ２５，３５の回転位置と操作レバー１０の変位量Ｘ，Ｙは対応関係にあるので、エンコーダ２７，３７からの回転信号を用いて電動モータ２５，３５の回転位置すなわち操作レバー１０の変位量Ｘ，Ｙを計算して、同計算した変位量Ｘ，Ｙを用いて車両の加速制御、制動制御および操舵制御を行うようにしてもよい。これによれば、操作レバー１０の変位位置を検出する検出手段としてエンコーダ２７，３７が用いられることになり、変位量センサ２６，３６を省略することもできる。また、この場合には、電動モータ２５，３５が基準回転位置にあるときにエンコーダ２７，３７から基準位置信号が発生されるようにし、同基準位置信号と上述した２相のパルス列信号を用いて電動モータ２５，３５の回転位置および操作レバー１０の変位量Ｘ、Ｙを計算するようにすればよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、車両に作用するヨーレートγをヨーレートセンサ４２によって検出するようにした。しかし、これに代えて、車速センサ４１によって検出される車速Ｖと操舵角センサ４３によって検出される実操舵角θを用いて、下記数１の演算の実行により、ヨーレートγを推定するようにしてもよい。ただし、下記数１中、Ｌは車両のホイールベースを表す予め与えられた定数であり、Ａは車両のスタビリティファクタを表す予め決められた定数である。
【００６１】
【数１】
γ＝Ｖ・θ／Ｌ・(１＋Ａ・Ｖ²)
【００６２】
さらに、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る運転制御装置の操作レバーの概略図である。
【図２】 図１の操作レバーを含む操作レバー装置の概略斜視図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係る運転制御装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図４】 図３の電気制御装置によって実行されるアクセル・ブレーキ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】 図３の電気制御装置によって実行される操舵制御プログラムを示すフローチャートである。
【図６】 (Ａ)は操作レバーの前後方向の変位量に対する目標アクセル開度および目標制動力の特性を示すグラフであり、(Ｂ)は操作レバーの前後方向の変位量に対する目標前後方向反力の特性を示すグラフであり、(Ｃ)はヨーレートに対する減算量の特性を示すグラフである。
【図７】 (Ａ)は操作レバーの左右方向の変位量に対する目標操舵角の特性を示すグラフであり、(Ｂ)は操作レバーの左右方向の変位量に対する目標左右方向反力の特性を示すグラフであり、(Ｃ)は車速および実操舵角に対する減算量の特性を示すグラフである。
【図８】 遠心力が作用している車両および操作レバーの状態を示す概略図である。
【図９】 車両を旋回させるために操作レバーを斜め方向に操作した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…操作レバー、２０…前後方向反力発生機構、３０…左右方向反力発生機構、２５，３５，７３…電動モータ、２６，３６…変位量センサ、４１…車速センサ、４２…ヨーレートセンサ、４３…操舵角センサ、５０…電気制御装置（マイクロコンピュータ）、６３…エンジン制御装置、６４…ブレーキ制御装置、６５…ステアリング制御装置、７１…スロットルアクチュエータ、７２…ブレーキアクチュエータ。

Claims (2)

1. 左右方向及び前後方向に変位可能な操作部材と、
   前記操作部材の左右方向及び前後方向への変位量をそれぞれ検出する第１および第２変位量センサと、
   前記第１変位量センサによって検出された左右方向への変位量に応じて、車両の旋回動作を制御する第１の走行動作制御手段と、
   前記第２変位量センサによって検出された前後方向への変位量に応じて、車両の加速または制動動作を制御する第２の走行動作制御手段と、
   前記操作部材が左右方向に操作されたとき、前記操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、前記第２の走行動作制御手段による制御を補正する補正手段と
   を備えたことを特徴とする車両の運転制御装置。
2. 前記請求項１に記載した車両の運転制御装置において、さらに、
   車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を設け、
   前記補正手段は、前記ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨーレートが増加するに従って増加する補正量で、前記操作部材の前後方向への変位量に対する加速または制動動作の変化が少なくなるように、前記第２の走行動作制御手段による制御を補正するものである車両の運転制御装置。

Images