JP5082243B2 - 車両用運転補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクセルペダルの踏み込みに対する反力を制御可能な車両用運転補助装置に関する。

従来から、自動走行時にペダルの踏込み反力を増大させてフットレスト機能を備えるとともに、反力に抗して踏込まれた場合には加速制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、車両の乗員による操作が無い自動走行の際には、反力によりアクセルペダルを所定の踏込保持位置に保持するものである。
特開２０００−５４８６０号公報

ところで、車両の燃費向上にはドライバーの適切なアクセルペダル操作が寄与することが知られているが、ドライバーはどのようにアクセルペダルを操作すれば燃費が向上するのかを知るすべがなかった。

この点、上述の従来技術において、所定の踏込保持位置を燃費が良くなるアクセルペダル位置として設定すればドライバーは燃費が良くなるアクセルペダル位置を認識することができると推測される。しかしながら、自動走行の際にアクセルペダルを所定の踏込保持位置にて反力を付与する上述の従来技術では、自動走行ではなくドライバー自らがアクセルペダルを操作して運転する場合に所定のアクセルペダル位置を保とうとする時には、ドライバーはペダルの踏み込み力を自ら調整しなければならなかった。

そこで、本発明は、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル反力を制御することができる車両用運転補助装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明として、
アクセルペダルと、
アクセルペダル操作量に対して一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有し、
アクセルペダル操作量を燃費向上範囲に誘導する車両用運転補助装置であって、
前記一定の変化率で増加させた反力と異なる値の反力変化点を前記燃費向上範囲に設定する設定手段を備え、
前記反力制御手段は、前記設定手段によって前記燃費向上範囲に極値が設定された反力変化点に従って前記燃費向上範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置を提供する。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記反力制御手段は、車速の時間変化率が一定且つアクセルペダル操作量の時間変化率が一定の場合に、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を開始することを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
地図情報を記憶する記憶手段を備え、
前記反力制御手段は、車両が前記地図情報に基づいて加速が要求される地点に存在する場合には、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化の開始を禁止することを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記反力制御手段は、前記極値が設定された反力変化点に対応するアクセルペダル操作量を超えるアクセルペダル操作量が検出された場合、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を終了することを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記反力制御手段は、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を終了する前に、前記極値が設定された反力変化点の反力値のアクセルペダル操作量に対する変化率を一時的に変動させることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記極値における反力変化点の反力値は、前記一定の変化率で増加させた反力より大きい値であることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記極値における反力変化点の反力値は、前記一定の変化率で増加させた反力より小さい値であることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記車両は、アクセルペダル操作量が前記燃費向上範囲にある場合に駆動源であるエンジン及びモータが停止するハイブリッド車両であることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用運転補助装置において、
前記車両は、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両であることを特徴とする。

本発明によれば、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル反力を制御することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１０は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両に本発明の車両用運転補助装置の一実施形態を適用したシステムのブロック図である。

アクセルポジションセンサ１１は、アクセルペダル１６の操作量であるペダル角（踏み込み量、ペダルストローク、ペダル位置などと同義）を検出する。その検出値に応じてアクセルポジションセンサ１１から出力される信号に基づいて、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０はアクセルペダル操作量を演算する。

ペダル反力発生部１５は、アクセルペダル１６に減速機を介して反力を付与するモータ等を有し、ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいてアクセルペダル１６に反力を発生させる機構である。ＥＣＵ１０は、アクセルポジションセンサ１１によって検出されたアクセルペダル操作量に応じた反力を発生させるようにペダル反力発生部１５のモータを制御する。なお、本発明は、アクセルペダル１６に反力を発生させる機構について詳細に特定するものではなく、如何なる構成や特徴を有するペダル反力発生機構に対しても適用可能であるため、当業者には明らかであるペダル反力発生機構については詳しい説明を省略する。

車速センサ１２は、車両の速度を検出する。その検出値に応じて車速センサ１２から出力される信号に基づいて、ＥＣＵ１０は車速を演算する。

ナビゲーション装置１３は、ＧＰＳ装置と地図ＤＢ（データベース）を有している。ＧＰＳ装置は、ＧＰＳ受信機によるＧＰＳ衛星からの受信情報に基づいて、自車の位置を２次元若しくは３次元の座標データによって特定する装置である。一方、地図ＤＢは、高精度の地図情報を記憶するデータベースである。高精度の地図情報には、コーナーの半径や曲率やカント、路面勾配、道路の車線数や車線幅、減速が必要な交差点や一時停止地点、標高等といった詳細な情報が含まれている。高精度の地図情報には、加速が要求される地点として、三叉路をはじめとする交差点、踏切、有料道路の料金所、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）レーン、コーナー、合流地点、上り勾配などの情報がその地点の座標データとともに含まれている。これらの地点の出口や立ち上がり地点を、加速が要求される地点として、含めてよい。また、車車間通信や路車間通信や管理センターなど通信を介して、加速が要求される地点をその地図情報に反映してもよい。また、座標データだけでなく、カーブの半径や曲率やカント、路面勾配、道路の車線数や車線幅、右折／左折レーン、標高等といった加速要求地点に関する詳細な数値情報が含まれていてもよい。

ナビゲーション装置１３は、ＧＰＳ装置により検出された車両位置に基づいて車両の現在地点に対応する地図情報を地図ＤＢから抽出する。ナビゲーション装置１３は、抽出した地図情報や車両位置情報などＥＣＵ１０が必要とする情報をＥＣＵ１０に対して送信する。

内燃機関であるエンジン２０の運転は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０により制御されている。ＥＣＵ１０は、アクセルポジションセンサ１１や図示しないシフトポジションセンサ等からのセンサ信号に基づいてトータルトルクを算出する。ＥＣＵ１０は、算出されたトータルトルクに対し、所望の駆動力配分比に従い、エンジン要求回転数やエンジン要求トルクといったエンジン出力要求値などを算出して、必要に応じて、エンジン２０や動力分割機構２２やインバータ２６などの制御を実行する。

動力分割機構２２は、エンジン２０の出力をディファレンシャル３２に伝達して車輪を回転させることができ、また、エンジン２０の出力をジェネレータ２４に伝達して発電させることができる。動力分割機構２２は、エンジン２０の出力を、ディファレンシャル３２とジェネレータ２４に所望の駆動力配分比で振り分ける。つまり、動力分割機構２２は、その配分比に応じて、エンジン２０のみを駆動源とする「エンジン走行」をさせたり、ジェネレータ２４を介して後述するモータ３０のみを駆動源とする「モータ走行」をさせたり、エンジン２０とモータ３０を駆動源とする「エンジン＋モータ走行」をさせたりすることができる。

ジェネレータ２４は、エンジン２０の出力やディファレンシャル３２の運動エネルギーを使用して発電する。この発電によって、ジェネレータ２４は、インバータ２６を介してバッテリ２８を充電したり、モータ３０の駆動用の電力供給を行ったりする。

モータ３０は、インバータ２６内の三相ブリッジ回路等により駆動され、エンジン２０とは異なる駆動源として車輪を回転させる。また、回生ブレーキ作動時には、モータ３０は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、インバータ２６を介してバッテリ２８を充電する。

なお、ＥＣＵ１０は、エンジン２０やモータ３０等を制御するハイブリッド制御や後に詳述するアクセルペダル反力制御などの制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ、制御プログラムの処理データを一時的に記憶するＲＡＭ、制御プログラムを処理するＣＰＵ、外部と情報をやり取りするための入出力インターフェースなどの複数の回路要素によって構成されたものである。また、ＥＣＵ１０は一つの制御ユニットとは限らず、制御が分担されるように複数の制御ユニットであってよい。

それでは、図を参照しながら、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすくするための本実施例に係るアクセルペダル反力制御の動作フローについて説明する。

［第１の実施例］
ハイブリッド車両において、燃費に良い走行をするためには、惰性走行（惰行）するのが良いと知られている。ハイブリッド車両における惰性走行とは、駆動源であるエンジンとモータがともに停止したまま走行することをいう。エンジンを停止することでエンジンを駆動するために供給される燃料が抑制され、また、モータを停止することでジェネレータ２４やバッテリ２８からの電力供給が抑制され、結果的にエンジンに供給される燃料も抑制されることになる。ハイブリッド車両を惰性走行させるためには、アクセルペダル１６のペダル角θ［％］をある微小な範囲（Ｘ１＜θ＜Ｙ１）にする必要があるので、ドライバーには微妙なアクセル操作が要求される。

図１は、ハイブリッド車両における燃費に良い走行パターンを説明するための図である。図１は、車両が停止状態から走行状態に移行した後に減速して再度停車状態に戻る状況を示している。このような状況では、発進地点から減速地点までアクセルペダル１６を踏み込んだまま走行し減速地点に到達したらブレーキを利かせて車両を停止させるという走行態様ではなく、発進地点でアクセルペダル１６を踏み込んで加速させた後に惰性走行を行って減速地点に到達したらブレーキを利かせて車両を停止させるという走行態様で走行することが、ハイブリッド車両の燃費向上に貢献すると知られている。すなわち、図１において、ｔ０−ｔ１区間はアクセルペダル１６を踏み込んで加速している区間、ｔ１−ｔ２区間は惰性走行している区間、ｔ２−ｔ３区間はブレーキを利かせて減速している区間を示している。

ｔ１−ｔ２区間において惰性走行させるためには、車両の仕様にもよるが、アクセルペダル１６のペダル角θを０％より大きく１０％未満（Ｘ１＝０，Ｙ１＝１０）に維持させなければならない。ペダル角が１０％以上になると加速による燃料消費が増加する一方、ペダル角が０％になるとモータ３０の回生動作による燃料消費が増加する（回生動作をすること自体も燃費低下の要因となる）。つまり、ハイブリッド車両の燃費を所定の燃費基準より向上させるためには、ドライバーはアクセルペダル１６を０％より大きく１０％未満のペダル角に操作することによって、加速も回生もしない走行状態を維持して車両を惰性走行させる必要がある。このようなアクセルペダル１６の微妙な操作を行うことはドライバーにとって難しい。

そこで、本第１の実施例では、図２に示すような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図２は、ハイブリッド車両において惰性走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。一般に、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲（いわゆる「あそび」を除く範囲）においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性を有する。しかしながら、図２に示されるように、本第１の実施例で使用する反力特性は所定のペダル角範囲において平均変化率が他の範囲と異なっている。

図２（ａ）では、ａ点からｂ点における平均変化率及びｂ点からｃ点における平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっており、ａ点からｂ点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より大きく、ｂ点からｃ点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より小さく負値である。つまり、図２（ａ）に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より大きい反力値の反力変化点から構成される山１が所定のペダル角範囲に生成されている。

一方、図２（ｂ）では、ｄ点からｅ点における平均変化率、ｅ点からｆ点における平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっており、ｄ点からｅ点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より小さく負値であり、ｅ点からｆ点における平均変化率は他のペダル角範囲における平均変化率より大きい。つまり、図２（ｂ）に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より小さい反力値の反力変化点から構成される谷２が所定のペダル角範囲に生成されている。

そして、ドライバーのペダル操作を０％より大きく１０％未満のペダル角に誘導させて車両を惰性走行させるため、図２（ａ）における山１若しくは図２（ｂ）における谷２は、惰性走行させるためのペダル角範囲の上限値Ｙ１（＝１０％）付近に設定されている。例えば、図２（ａ）におけるａ点やｂ点並びに図２（ｂ）におけるｄ点やｅ点は、上限値Ｙ１未満のペダル角に設定される。したがって、図２（ａ）に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル１６を軽く踏むと引っかかり上限値Ｙ１の手前で足を止めておくことができ、感覚的には反力の山１に足を載せた状態で惰性走行させることが可能になる。あるいは、図２（ｂ）に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル１６を軽く踏むとアクセルペダル１６の操作が軽くなる谷２に足が誘導され上限値Ｙ１の手前で足を止めておくことができ、惰性走行させることが可能になる。

図７は、第１の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。ＥＣＵ１０は、アクセルポジションセンサ１１からの信号に基づいてペダル角の所定時間に対する変化量が小さいか否か（すなわち、ペダル角速度が零近傍にあるか否か）を判断する（ステップ１０）とともに車速センサ１２からの信号に基づいて車速の所定時間に対する変化量が小さいか否か（すなわち、車両の加速度が零近傍にあるか否か）を判断する（ステップ１２）。すなわち、以下に記載の［数１］と［数２］のＡＮＤ条件が成立した場合に、ステップ１４に移行し、ＥＣＵ１０は、図２（ａ）あるいは図２（ｂ）に示される反力特性に従ってペダル角に対する反力を制御する惰行誘導ペダル反力制御を開始する（ステップ１４）。一方、［数１］及び［数２］のいずれか一方でも成立しない場合には、ＥＣＵ１０は、惰行誘導ペダル反力制御の動作を停止もしくは開始しない（ステップ１６）。
［数１］
−α＜（ｄθ／ｄｔ）＜α
［数２］
−β＜（ｄＶ／ｄｔ）＜β
なお、α，βは、零近傍の所定の正数である。

すなわち、図７の動作フローによれば、発進時や加速をするときには反力の変化はドライバーにとってむしろ煩わしいと考えられるので、定速走行しているとみなせる場合に（すなわち、［数１］と［数２］のＡＮＤ条件が成立した場合に）、図２（ａ）あるいは図２（ｂ）に示される反力特性に従ってペダル角に対する反力を制御する惰行誘導ペダル反力制御を実行するようにしている。車速の変位が少なく、且つ、アクセルペダル１６の操作が急峻でない場合には、ドライバーに加速の意思が無く定速で走行させたい意思があるとみなすことができる。

［本発明に係る参考例］
上述の第１の実施例では、所定の燃費基準に対し燃費が良くなるペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明した。本参考例では、所定の燃費基準に対し燃費が悪くなるペダル角範囲に踏み込みにくくするようにドライバーのペダル操作を補助するアクセルペダル反力制御について説明する。なお、本参考例は、ハイブリッド車両に限らず、エンジンのみを駆動源とするガソリン車両にも適用可能である。

本参考例では、燃費が悪くなるペダル角範囲までアクセルペダル１６を踏み込みにくくするため、燃費が悪くなり始めるペダル角に反力による壁感を生成する。その壁感を生成したペダル角にドライバーのペダル操作が達すると、ドライバーはペダルを踏み込みにくくなったと感じることになる。そして、ドライバーがその壁感にかまわずアクセルペダル１６を踏み増すと、ドライバーのアクセルペダル１６を踏み込みたい意思を優先して、壁感を生成した反力が消えるように制御される。つまり、ドライバーの意図的な踏み込み操作を妨げないようにする。

そこで、本参考例では、図３に示されるような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図３は、燃費が悪くなるペダル角範囲への踏み込みを抑制する反力特性を説明するための図である。本参考例で使用する反力特性も、図２で示される第１の実施例の反力特性と同様に、所定のペダル角範囲において平均変化率が他の範囲と異なっている。図３（ａ）に示されるように、ｇ点からｌ点までの平均変化率が他のペダル角範囲における平均変化率と異なっている。つまり、図３（ａ）に示される反力特性は、横軸のペダル角と縦軸の反力で規定された反力点から構成されており、一定の変化率で増加させた基本反力より大きい反力値の反力変化点から構成される壁３が所定のペダル角範囲に生成されている。

ここで、車両の燃費が悪くなるペダル角範囲の下限値が８０％であるならば、例えば図３（ａ）におけるｇ点やｈ点は、その下限値８０％近傍のペダル角に設定される。ｇ点やｈ点を８０％未満のペダル角に設定すれば、車両の燃費が悪くなる前に確実にドライバーは反力の壁感を感じることができる。ｇ点やｈ点を８０％以上のペダル角に設定すれば、車両の燃費が少し悪くなり始めてからドライバーは反力の壁感を感じることができる。さらに、図３（ａ）に示される反力特性は、ドライバーがその壁感を踏み越えることによって壁感を生成した反力が消滅することをドライバーに感覚的に知らせるために、壁感の反力生成を終了するペダル角の直前に、壁３における平均変化率を一時的に変動させた谷４（クリック感）を設けている。壁感の反力生成が終了すると、図３（ｂ）に示されるように、壁感を生成する反力は消え、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性に変更される。

図８は、本発明に係る参考例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。ＥＣＵ１０は、車速センサ１２からの信号に基づいて現在の実車速を検出する（ステップ２０）。ステップ２０で検出された実車速に基づきマップ等に応じて車両の燃費が悪くなるペダル角範囲を決定し、図３（ａ）に示されるような壁感を生成するペダル反力特性を決定する（ステップ２２）。そして、ＥＣＵ１０はドライバーが壁３を踏み越えたか否かをアクセルポジションセンサ１１からの信号に基づいて判断する（ステップ２４）。例えば、ステップ２２で決定したペダル反力特性が９０％のペダル角で壁感を生成する反力を終了する特性の場合、アクセルポジションセンサ１１からの信号に基づいてペダル角が９０％を越えるか否かを判断することによって、ドライバーの壁踏み越えについて判断することができる。

壁踏み越えが検出されなければ（ステップ２４；Ｎｏ）、ステップ２０に戻り、車速に応じたペダル反力特性の決定と壁踏み越え判断が繰り返される。一方、壁踏み越えが検出された場合（ステップ２４；Ｙｅｓ）、図３（ｂ）に示されるように、壁感を生成する反力は消え、アクセルペダルの反力特性は、ペダル角の有効範囲においては、ペダル角に対して一定の平均変化率で反力が増加する特性に変更される。（ステップ２６）。

ステップ２８以降は、ステップ２６で終了した壁感の反力生成を再開するためのステップ群である。ドライバーが壁３の反力に抗して踏み込む場面とは、周囲の交通状況や地形の影響によって一時的に加速が必要なときであると考えられる。例えば、追い越し走行する場面や上り勾配を走行する場面で加速が必要な場合がある。このような場面における一時的な加速操作を終了させた後、燃費が悪くなるペダル角に再度踏み込みにくくするように、壁感の反力生成を自動的に再開すると効果的である。そこで、ＥＣＵ１０は、車速とペダル角の時間微分を用いて、上述の［数１］と［数２］をいずれも成立した場合に、ドライバーが定速で車両を走行させ始めたものとみなし、壁感の反力生成を再開する。

ただし、定速走行中であっても、上り勾配や合流地点など加速が必要な場合には、壁感の反力生成を再開しないようにするため、ＥＣＵ１０は、ナビゲーション装置１３から取得される地図情報を取得して、上り勾配や合流地点など加速が必要な地点に関する地物情報が更新された場合に（加速が必要でない地点に車両が移動した場合に）、反力制御を再開する。これにより、追い越しや上り坂走行などで一時的な加速をした後で定速走行に戻ったタイミングで壁感の反力生成を再開できる。

図８において、ＥＣＵ１０は、壁感の反力生成を再開するために、まず、定速走行しているか否かを判断する（ステップ２８）。定速走行中でなければ（ステップ２８；Ｎｏ）、まだ加速中もしくは減速中であるとして、壁感の反力生成の再開をしない。一方、定速走行中であれば（ステップ２８；Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置１３から取得される地図情報に基づいて、加速が必要な地点（たとえば、上り勾配や合流地点）を走行しているのか否かを判断する（ステップ３０）。加速が必要な地点を走行していると判断した場合には、地物情報の更新確認をする（ステップ３２）。地物情報が更新されていなければステップ２６以降が繰り返される。ステップ３０において加速が必要な地点を走行していないと判断した場合あるいはステップ３２において地物情報が更新されている場合には、ステップ２０に戻り、壁感の反力生成が再開し、車速に応じたペダル反力特性の決定と壁踏み越え判断が繰り返される。

［第２の実施例］
上述の第１の実施例では、ハイブリッド車両における、燃費に良いペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明した。本第２の実施例では、ガソリン車両における、燃費に良いペダル角にドライバーのペダル操作を誘導するアクセルペダル反力制御について説明する。なお、ガソリン車両に本発明の車両用運転補助装置の一実施形態を適用したシステムのブロック図は、ハイブリッド車両に関する図１０を流用し、動力分割機構２２を含めそれより先に接続される構成を図１０から省いたものとする。

図４は、ガソリン車両における燃費の良い走行パターンを示す図である。図４に示されるように、ガソリン車両において、燃費に良い走行をするためには、一定速走行するのが良いと知られている。特に高速域（例えば、６０ｋｍ／ｈ以上）の車速で一定速走行するのが良い。ガソリン車両を一定速に走行させる場合、路面状態や風速などによって走行抵抗が変化するために一定速に車両を走行させるには、アクセルペダル１６のペダル角θをある微小な範囲Ａ＜θ＜Ｂ（Ａ，Ｂは車速やロードトルク等に応じて変化）にする必要があるので、ドライバーには微妙なアクセル操作が要求される。つまり、走行抵抗は一様ではないため、燃費に良いペダル角範囲は変動し、このペダル角範囲になるようにアクセルペダル１６の微妙な操作を行うことはドライバーにとって難しい。

そこで、本第２の実施例では、図５に示すような反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行する。図５は、ガソリン車両において一定速走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。アクセルペダルの反力特性は、図５からも明らかなように、図２と同様である。したがって、図５（ａ）に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル１６を軽く踏むと引っかかり上限値Ｂの手前で足を止めておくことができ、感覚的には反力の山５に足を載せた状態で一定速走行させることが可能になる。あるいは、図５（ｂ）に示される反力特性に従ってアクセルペダル反力制御を実行すると、アクセルペダル１６を軽く踏むとアクセルペダル１６の操作が軽くなる谷６に足が誘導され上限値Ｂの手前で足を止めておくことができ、一定速走行させることが可能になる。

なお、ナビゲーション装置１３からの取得できる地図情報を用いて、道路環境の影響により加減速する分を考慮して、燃費に良いペダル角範囲の下限値Ａと上限値Ｂを補正してもよい。これにより正確な一定速走行をすることが可能になる。図６は、燃費に良いペダル角範囲の限界値の補正を説明するための図である。例えば、上り勾配の場合には、燃費に良いペダル角範囲の上限値ＢをＢ’の位置に変更することにより、山７を山８の位置に移動させる。上り勾配で一定速走行をするためには、下り勾配や無勾配で一定速走行をする場合に比べアクセルペダル１６を踏み増してペダル角を大きくしなければならないからである。逆に、下り勾配の場合には、ペダル角が小さくなる方向に山７の位置をずらせばよい。なお、上述の上限値Ｂの変更と同様の考えで、下限値Ａの位置を変更してもよい。

図９は、第２の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。第２の実施例におけるアクセルペダル反力制御の停止や開始をするための動作フローは、図７と同様にすればよいので、省略する。図９は、燃費に良いペダル角範囲を補正するための動作フローを表す。ＥＣＵ１０は、車速センサ１２からの信号に基づいて現在の実車速を検出する（ステップ４０）。ステップ４０で検出された実車速に基づきマップ等に応じて車両の燃費が良いペダル角範囲を決定し、図５に示されるようなペダル反力特性を決定する（ステップ４２）。そして、ステップ４２で決定したペダル反力特性を補正するために、ＥＣＵ１０はナビゲーション装置１３から地図情報を取得する（ステップ４４）。ＥＣＵ１０は、その取得した地図情報に基づいて、上り勾配を走行している場合には燃費に良いペダル角範囲の上限値Ｂを大きくなる方向に補正し、下り勾配を走行している場合には燃費に良いペダル角範囲の上限値Ｂを小さくなる方向に補正する（ステップ４６）。

したがって、上述の本発明の車両用運転補助装置の実施形態によれば、ドライバーが燃費に良いアクセルペダル操作をしやすいようにアクセルペダル１６の反力を制御することによって、燃費に良いペダル角をドライバーに対し容易に認識させることができる。また、燃費に悪いペダル角をドライバーに対し容易に認識させることもできる。

また、上述の本発明の車両用運転補助装置の実施形態によれば、反力を変化させることによって燃費に良い適切なペダル角をドライバーは維持することができるとともに、その維持状態を超えてアクセルペダルが踏み込まれた場合にはその反力の変化を終了させることによってドライバーは違和感のないアクセルペダル操作を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の第１の実施例において、本発明に係る参考例と同様に、ドライバーが山１や谷２にかまわずアクセルペダル１６を踏み増すと、ドライバーのアクセルペダル１６を踏み込みたい意思を優先して、山１や谷２を生成した反力が消えるようにＥＣＵ１０によって制御されてもよい。

また、本発明の車両用運転補助装置は、内燃機関の種類を問わず、ガソリンエンジンだけでなくディーゼルエンジンやそれ以外のエンジンを搭載する車両にも適用可能である。

ハイブリッド車両における燃費に良い走行パターンを説明するための図である。 ハイブリッド車両において惰性走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。 燃費が悪くなるペダル角範囲への踏み込みを抑制する反力特性を説明するための図である。 ガソリン車両における燃費の良い走行パターンを示す図である。 ガソリン車両において一定速走行に誘導する反力特性の一例を示す図である。 燃費に良いペダル角範囲の限界値の補正を説明するための図である。 第１の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。 本発明に係る参考例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。 第２の実施例におけるアクセルペダル反力制御の動作フローである。 エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両に本発明の車両用運転補助装置の一実施形態を適用したシステムのブロック図である。

符号の説明

１０ ＥＣＵ
１１ アクセルポジションセンサ
１２ 車速センサ
１３ ナビゲーション装置
１５ ペダル反力発生部
１６ アクセルペダル
２０ エンジン
３０ モータ

Claims (9)

1. アクセルペダルと、
   アクセルペダル操作量に対して一定の変化率でアクセルペダルの反力を増加させる反力制御手段とを有し、
   アクセルペダル操作量を燃費向上範囲に誘導する車両用運転補助装置であって、
   前記一定の変化率で増加させた反力と異なる値の反力変化点を前記燃費向上範囲に設定する設定手段を備え、
   前記反力制御手段は、前記設定手段によって前記燃費向上範囲に極値が設定された反力変化点に従って前記燃費向上範囲における反力を変化させることを特徴とする、車両用運転補助装置。
2. 前記反力制御手段は、車速の時間変化率が一定且つアクセルペダル操作量の時間変化率が一定の場合に、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を開始する、請求項１記載の車両用運転補助装置。
3. 地図情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記反力制御手段は、車両が前記地図情報に基づいて加速が要求される地点に存在する場合には、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化の開始を禁止する、請求項１又は２に記載の車両用運転補助装置。
4. 前記反力制御手段は、前記極値が設定された反力変化点に対応するアクセルペダル操作量を超えるアクセルペダル操作量が検出された場合、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を終了する、請求項１又は２に記載の車両用運転補助装置。
5. 前記反力制御手段は、前記極値が設定された反力変化点に従った反力変化を終了する前に、前記極値が設定された反力変化点の反力値のアクセルペダル操作量に対する変化率を一時的に変動させる、請求項４記載の車両用運転補助装置。
6. 前記極値における反力変化点の反力値は、前記一定の変化率で増加させた反力より大きい値である、請求項１記載の車両用運転補助装置。
7. 前記極値における反力変化点の反力値は、前記一定の変化率で増加させた反力より小さい値である、請求項１記載の車両用運転補助装置。
8. 前記車両は、アクセルペダル操作量が前記燃費向上範囲にある場合に駆動源であるエンジン及びモータが停止するハイブリッド車両である、請求項１記載の車両用運転補助装置。
9. 前記車両は、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両である、請求項１記載の車両用運転補助装置。

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