JP5231156B2 - 急発進防止装置 - Google Patents

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本発明は、車両の急発進を防止する急発進防止装置に関する。
従来、運転席の足元には、アクセルペダルとブレーキペダルとが設けられており、アクセルペダルを踏み込むことによって車両を加速する一方、ブレーキペダルを踏み込むことによって車両を減速し停車できるように構成されている。
しかしながら、近年にあっては、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏み込んでしまう事例が増加している。
この場合、減速しようという意志に反して、車両を加速させてしまうという状態が発生してしまう。
これを解決するために、自動車の走行制御装置が案出されている(例えば、特許文献1参照。)。
この自動車の走行制御装置では、アクセルペダルの旋回角度が所定量より大きくなった際に作動するエンジン停止スイッチを備えており、該エンジン停止スイッチがオン作動した際に、エンジン制御コンピュータ、点火装置、燃料インジェクタ、または燃料ポンプ等に信号を出力してエンジンを停止できるように構成されている。
特開2008−110744号公報
しかしながら、このような従来の装置にあっては、アクセルペダルの旋回角度を検出する為にエンジン停止スイッチを増設しなければならなかった。
また、このエンジン停止スイッチは、アクセルペダルの旋回角度が所定角度になった際に作動する位置に設けなければならず、その調整作業に苦労を要する。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、アクセルペダルの旋回角度を検出する為のスイッチを設けることなく、アクセルペダルの誤操作に起因した問題を解消することができる急発進防止装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために本発明の急発進防止装置にあっては、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号を出力するアクセルユニットと、該アクセルユニットから出力されたアクセル信号を入力し該アクセル信号に応じたエンジン出力が得られるようにエンジンを制御するECUとを備えた車両において、前記アクセルユニットと前記ECUとの間に取り付けられ、前記アクセルユニットから入力したアクセル信号に相当する疑似アクセル信号を前記ECUに出力する急発進防止装置であって、前記アクセルユニットから入力する前記アクセル信号の異常と定義した変化を検出した際に、前記ECUによる前記エンジン出力の上昇を制限するように前記アクセル信号と異なる疑似アクセル信号を前記ECUに出力するセーフティーモード実行手段と、前記アクセルユニットからのアクセル信号に応じた疑似アクセル信号を前記ECUに出力するノーマルモード実行手段又は前記セーフティーモード実行手段に切り替えるモードスイッチと、前記アクセルペダルを一杯まで踏み込んだフルアクセル状態での前記アクセル信号を入力して、前記フルアクセル状態で入力されるアクセル信号を記憶し、メーカー毎に異なる前記アクセルペダルの踏み込み量に対する前記アクセル信号の違いに対応する為の学習を行う学習モード実行手段と、を備え、前記セーフティーモード実行手段では、車速が所定値以下の状態で前記アクセル信号が所定値以上であることを条件として前記アクセル信号の変化が異常であると判断する。
すなわち、通常走行時には、アクセルユニットから入力したアクセル信号に相当する疑似アクセル信号が前記ECUに出力されることによって、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号に相当する疑似アクセル信号をECUに出力することができ、アクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン出力が得られる。
一方、ブレーキペダルと間違えて前記アクセルペダルが踏み込まれた場合、強い踏力でアクセルペダルが踏み込まれることとなる。
このとき、前記アクセルユニットから入力される前記アクセル信号は異常変化するため、この異常変化検出時には、前記ECUによる前記エンジン出力の上昇を制限するように前記アクセル信号と異なる疑似アクセル信号が前記ECUに出力される。
これにより、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルが強く踏み込まれた場合であっても、急発進が防止される。
また、車速が所定値以下の状態で前記アクセル信号が所定値以上であることを条件として前記アクセル信号の変化が異常であると判断するように構成されており、例えば車両が8km/h以下で走行中にアクセルペダルが強く踏み込まれ、前記アクセル信号が例えば最大値の80%以上となった場合、アクセルペダルの踏み間違えと判断することができる。
これにより、低速運転時において、アクセルペダルが強く踏み込まれた際には、前記ECUによるエンジン出力の上昇を制限することができ、急発進が防止される。
さらに、高速道路走行時等では、低速走行から加速することがある。このような場合、モードスイッチを切り替えることによって、アクセルペダル踏み込み時での急発進の防止機能が停止される。
また、アクセルペダルの踏み込み量に対するアクセル信号は、メーカー毎に異なる。
このため、車両取付時において、前記アクセルペダルを一杯まで踏み込んだフルアクセル状態での前記アクセル信号を入力し、フロア電圧とシーリング電圧とを記憶することによりメーカー毎にアクセルペダルの踏み込み量に対するアクセル信号の大きさが異なる場合であっても、内部処理が一定に保たれる。
以上説明したように本発明の急発進防止装置にあっては、アクセルユニットから入力されるアクセル信号が異常変化したことを検出することで、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルが強く踏み込まれたことを検出することができる。
このため、アクセルペダルの旋回角度をエンジン停止スイッチで検出していた従来と比較して、前記エンジン停止スイッチが不要となる。これに伴って、当該エンジン停止スイッチの設置位置の調整作業も不要となり、取付作業性が向上する。
そして、前記アクセル信号の異常変化の検出に基づいて、前記ECUによる前記エンジン出力の上昇を制限することにより、急発進を防止することができる。
これにより、減速しようという意志に反して、車両を加速させてしまうといった事態を回避することができ、アクセルペダルの誤操作に起因した問題を解消することができる。
また、低速運転時において、アクセルペダルが強く踏み込まれた場合に、前記ECUによるエンジン出力の上昇を制限することが可能となり、車庫入れ等の低速走行状態からの急発進を防止することができる。
さらに、低速走行から急加速したい場合など、利用形態に応じて、前記モードスイッチを切り替えることにより、アクセルペダル踏み込み時での急発進防止機能を停止することができる。
これにより、高速道路走行時など急加速を要する場面では、適切な加速走行を行うことができる。
加えて、車両取付時において、前記アクセルペダルを一杯まで踏み込んだフルアクセル状態での前記アクセル信号を入力し、アイドリング(フロア電圧)とフルアクセル(シーリング電圧)を記憶することにより、アクセルペダルの踏み込み量に対するアクセル信号の大きさが異なる場合であっても、内部処理を一定に保持することができる。
このため、メーカーによってアクセルペダルの踏み込み量に対して出力されるアクセル信号の大きさが異なる場合であっても、内部処理を変更することなく、異なるメーカーに対応することができる。
以下、本発明の第一の実施の形態を図に従って説明する。
図1は、本実施の形態にかかる急発進防止装置1を示すブロック図であり、該急発進防止装置1が車両2に取り付けられた状態が示されている。
この車両2の運転席の足元には、アクセルペダル11とブレーキペダルとが設けられており(アクセルペダル11のみ図示)、アクセルペダル11を踏み込むことによって車両2を加速する一方、ブレーキペダルを踏み込むことによって車両2を減速し、停車できるように構成されている。
前記アクセルペダル11は、アクセルユニット21に設けられており、電子コントロール式アクセルが構成されている。このアクセルユニット21は、ハーネス22を介して車載ECU(エンジンコントロールユニット)23に接続されており、前記アクセルペダル11の踏み込み量に応じた電圧のアクセル信号24を前記車載ECU23に出力するように構成されている。
該車載ECU23は、マイコンを中心に構成されており、前記アクセルユニット21から入力したアクセル信号24の電圧の大きさから前記アクセルペダル11の踏み込み量を検出できるように構成されている。この車載ECU23は、前記踏み込み量を示した前記アクセル信号24の大きさに応じたコントロール信号を、エンジン25に設けられたスロットルバルブ制御装置や燃料噴射装置に出力するように構成されており、前記スロットルバルブ制御装置でスロットルバルブを開閉制御したり前記燃料噴射装置での燃料噴射量を制御することによって、前記アクセル信号24に応じたエンジン出力を前記エンジン25から出力できるように構成されている。
また、この車両2には、車速センサ31が設けられおり、車速に応じたパルス数の車速信号32を、この車速センサ31から取得できるように構成されている。
一方、前記急発進防止装置1は、このような車両2に後付けされる装置であり、前記アクセルユニット21と前記車載ECU23との間に取り付けられるように構成されている。
この急発進防止装置1を搭載する際には、前記アクセルユニット21と前記車載ECU23とを接続する前記ハーネス22を取り外し、アクセルユニット21とハーネス22との間にコネクタ41,41’を設けるとともに、前記アクセルユニット21から延出したハーネス22を、前記コネクタ41に接続されたアクセル信号用ハーネス42を介して当該急発進防止装置1に接続する。この急発進防止装置1からは、疑似アクセル信号用ハーネス43が延出しており、該疑似アクセル信号用ハーネス43は、前記コネクタ41’を介して前記車載ECU23から延出したハーネス22に接続されるように構成されている。
これにより、前記アクセルユニット21からのアクセル信号24を当該急発進防止装置1に入力する一方、入力した前記アクセル信号24に相当する疑似アクセル信号51を前記疑似アクセル信号用ハーネス43を介して前記車載ECU23に出力できるように構成されている。
また、この急発進防止装置1からは、車速センサ用ハーネス61が延出しており、該車速センサ用ハーネス61には、前記車速センサ31又は前記診断コネクター62を接続できるように構成されている。これにより、前記車速センサ用ハーネス61に前記車速センサ31を接続することによって、当該車両2の車速を入力できるように構成されている。
このとき、前記車速センサ31からの車速信号32は、車速に応じたパルス数が車両メーカーによっては異なる値に設定されており、当該急発進防止装置1を取り付ける車両2のメーカーに応じたデータをデップスイッチ等によりマイコンに設定することで、入力される車速信号32から車速を算出できるように構成されている。
前記急発進防止装置1は、ROM及びRAMを内蔵したマイコン71を中心に構成されており、該マイコン71の入力ポートには、インターフェイス回路72を介して、前記車速信号32が入力されるように構成されている。また、前記アクセル信号24及び前記疑似アクセル信号51は、リレー73及び前記インターフェイス回路72を介して、前記マイコン71に入力されるように構成されており、該マイコン71の入力ポートには、前記インターフェイス回路72を介して、モードスイッチ74や学習スイッチ75も接続されている。また、前記マイコン71の出力ポートには、前記インターフェイス回路72を介して例えば赤インジケーター76(以下赤インジケータ76の場合を一例として説明する)及び例えば緑インジケーター77(以下緑インジケータ77の場合を一例として説明する)が接続されており、各インジケーター76,77の点灯状態によって、当該急発進防止装置1の作動状態が解るように構成されている。
ここで、本実施の形態では、前記赤インジケータ76及び前記緑インジケーター77を例に挙げて以下を説明するが、これに限定されるものではない。例えば前記各インジケータ76,77は他の色であっても良い。
そして、この急発進防止装置1には、バッテリーに接続された電源回路81が設けられており、該電源回路81からの電源供給を受けて前記マイコン71、前記インターフェイス回路72、前記リレー73、及び前記アクセルユニット21が作動するように構成されている。
図2は、前記マイコン71の各状態を示す状態遷移図であり、リセット信号が入力される又は低電圧を検出してマイコンがリセットされると(S1)、マイコン71に接続された図外のEEPROMから学習済みであるか否かを示す学習フラグと、搭載された車両2のメーカーの指定状態等を入力した後(S2)、前記赤インジケーター76を点灯してノーマルモードであることを示す(S3)。
この状態から前記学習スイッチ75が例えば三秒間長押しされると、学習モードへ移行して学習モードを開始する(S4)。
この学習モードS4では、前記緑インジケーター77を数秒毎に点滅してアクセルペダル11を一杯まで踏み込むアクセル急踏み待ちに移行する(S5)。この状態において、アクセルペダル11が一杯まで踏み込まれた際には、その時のアクセル信号24に電位が安定するまで待機して、このアクセル信号24の電圧値を入力する。
次に、前記緑インジケーター77を数秒毎に点滅して、アクセルペダル11の踏み込みが解放されるまでアクセル急離し待ちで待機し(S6)、アクセルペダル11の踏み込みが解放された際には、前記EEPROMの前記学習フラグをセットする等して学習済みであることを記録して、前記ステップS5へ戻る。
そして、このアクセルの急踏み込み待ち(S5)と、アクセル急離し待ち(S6)との学習を繰り返す間に、前記学習スイッチ75が押された際には、前記赤インジケーター76を点灯して前記ノーマルモードの待機状態へ移行する(S3)。
このノーマルモードの待機状態において、前記モードスイッチ74がセイフティーモードに切り替えられた際には、前記学習フラグを参照して学習済みであるか否かを判断し(S7)、未学習の場合には、前記緑インジケーター77と前記赤インジケーター76とを数秒毎に点滅して未学習で有ることを示すエラー処理へ移行する(S8)。このエラー処理は、前記学習モードにおいて、学習に失敗した場合にも実行され、前記学習スイッチ75が押されることによって前記ノーマルモードへ移行する(S3)。
前記学習フラグの判断において(S7)、学習済みで無いと判断された場合には、入力したアクセル信号24を、そのまま前記疑似アクセル信号51として出力するノーマルモードを実行する一方、学習済みと判断された際には、前記緑インジケーター77を点灯してセーフティーモードであることを示す(S9)。このセーフティーモードは、前記学習モードにおいて前記モードスイッチ74がセーフティーモードへ切り替えられた際にも、学習済みであるならば実行される。
このセーフティーモードで走行中、当該車両2の車速が例えば8km/h以下において、前記アクセルペダル11が急激に踏み込まれる又は一杯までベタ踏みされた際には、前記緑インジケーター77を点灯するとともに前記赤インジケーター76を数秒毎に点滅して制御モードへ移行したことを表示する(S10)。
この制御モードでは、前記車載ECU23による前記エンジン出力の上昇を制限するように、入力した前記アクセル信号24と異なる電圧の疑似アクセル信号51を前記車載ECU23に出力することで、前記エンジン25を強制的に停止又はアイドリング回転数まで低下する。これにより、急発進を防止する。
このとき、車速が例えば1km/h以下となり、前記アクセルペダル11の踏み込みが解除された際には、前記セーフティーモード(S9)の待機状態に移行するように構成されている。
以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図3に示すフローチャートに従って説明する。
すなわち、前記マイコン71がリセットされた際には(SB1)、メイン処理において初期設定を行い(SB2)、マイコン71内蔵のRAMのクリア、割り込みの初期化、ポートI/Oの設定、前記EEPROMからのデータ読込、前記学習フラグがセットされていた場合には、前記EEPROMに記憶された前記入力倍率信号103及び前記出力倍率信号142の出力を両チャンネルで行う。
すると、図4に示すように、例えば1msおきに呼び出されるタイマー割り込み処理が開始され、当該タイマー割り込み処理において、例えば5ms周期を作成するとともに(SC1)、車速信号32のパルス数を測定して(SC2)、リターンする。
また、前記車速信号32が入力されるポートの入力が変化する毎に発生するポート割り込み処理も開始され、該ポート割込処理において車速を算出して(SD1)、リターンする。
一方、前記メイン処理では、図3に示したように、低電圧検出処理(SB3)において、バッテリーが低電圧であることが検出された際には、消費電力を抑える為に、マイコン71をスタンバイモードに移行するとともに、前記リレー73をオフして、前記アクセルユニット21から入力したアクセル信号24を、そのまま疑似アクセル信号51として前記車載ECU23に出力する。
そして、例えば5msが経過したか否かを判断し(SB4)、経過していない場合には、前記ステップSB3へ移行する一方、経過していた場合には、スイッチ入力処理において、前記EEPROMから車速信号32のパルス数から車速を演算する為に記憶された当該車両メーカーの設定データを読み込みと、前記モードスイッチ74の状態読み込みと、学習フラグの状態読み込みとを行う(SB5)。
次に、リレー出力処理において、前記モードスイッチ74と前記学習フラグの状態からモードスイッチ74がノーマルモードに設定されている、又は前記学習フラグがクリアされ学習が行われていない場合には、前記リレー73をオフして、入力したアクセル信号24を、そのまま疑似アクセル信号51として前記車載ECU23に出力し(SB6)、メインのアクセル信号24の値を入力するとともに(SB7)、サブのアクセル信号24の値を入力して(SB8)、前記学習スイッチ75によって学習モードに切り替えられているか否かを判断する(SB9)。
このとき、前記学習スイッチ75が例えば三秒間長押しされ、学習モードへ切替が行われている場合には、学習処理を開始する(SB10)。
この学習処理では、前述したように前記緑インジケーター77を数秒毎に点滅してアクセルペダル11を一杯まで踏み込むアクセル急踏み待ちに移行し、アクセルペダル11が一杯まで踏み込まれた際には、その時のアクセル信号24に電位が安定するまで待機して、このアクセル信号24の電圧値を入力する。次に、前記緑インジケーター77を数秒毎に点滅して、アクセルペダル11の踏み込みが解放されるまでアクセル急離し待ちで待機し、アクセルペダル11の踏み込みが解放された際には、その時のアクセル信号24に電位が安定するまで待機して、このアクセル信号24の電圧値を入力する。
アイドリング時とフルアクセル時の電圧と車速パルス数をディップSWの設定を読み込み、ROMに記憶するとともに、前記学習フラグをセットして学習済みであることを記録する。
なお、この図5では、メインのアクセル信号24が信号1、サブのアクセル信号24が信号2として各車両メーカーでのアクセル信号24の変化例が示されている。
これにより、当該急発進防止装置1を、どのメーカーの車両2に搭載した場合であっても、この学習処理(SB10)を行うことによって、アクセルペダル11を一杯まで踏み込んだフルアクセル状態において、前記アクセル信号24の電圧と一致する前記疑似アクセル信号51を出力できるように構成されている。
一方、前記ステップSB9において、学習モードに切り替えられていいなかった場合には、前記EEPROMに設定された学習フラグの状態を参照して、学習済みであるか否かを判断し(SB11)、学習済みで無い場合には、ステップSB15へ移行し、学習済みの場合には、急発進検出処理を行う(SB12)。
この急発進検出処理では、前記アクセルユニット21から入力する前記アクセル信号24の異常変化を検出した際に、前記車載ECU23によるエンジン出力の上昇を制限するように前記アクセル信号24と異なる前記疑似アクセル信号51を前記車載ECU23に出力するようにする(SB12)。
具体的な例を挙げて説明すると、当該車両2の車速が例えば8km/h以下において、前記アクセルペダル11が急激に踏み込まれる又は一杯までベタ踏みされ、例えば入力されるアクセル信号24の電圧がフルアクセル状態の80%以上となった場合には、前記車載ECU23による前記エンジン出力の上昇を制限するように、入力した前記アクセル信号24より小さな電圧の疑似アクセル信号51を前記車載ECU23に出力して、前記エンジン25を強制的に停止又はアイドリング回転数まで低下する。これにより、急発進を防止する。
この状態で、メインのアクセル信号24の値を入力するとともに(SB13)、サブのアクセル信号24の値を入力し(SB14)、車速が例えば1km/h以下であって、前記アクセルペダル11の踏み込みが解除されたことを確認した際には、待機状態へ移行する。
そして、EEPROM書込処理において、前記学習済みフラグや学習情報やエラー情報などの前記EEPROMへの書き込みを実施した後(SB15)、LED出力処理において、現在の状態に従って前記各インジケーター76,77を制御し(SB16)、ヘルスチェック出力を実施するのであれば、ヘルスチェック出力処理にてヘルス出力を実施し、一定周期でパルスを出力し、途切れた場合には回路でECUスルーさせた後(SB17)、前記ステップSB3へ移行する。
このように、通常走行時には、前記アクセルユニット21から入力した前記アクセル信号24に相当する前記疑似アクセル信号51が前記車載ECU23に出力されることによって、前記アクセルペダル11の踏み込み量に応じた前記アクセル信号24の電圧と一致する前記疑似アクセル信号51を前記車載ECU23に出力することができ、前記アクセルペダル11の踏み込み量に応じたエンジン出力を得ることができる。
一方、ブレーキペダルと間違えて前記アクセルペダル11が踏み込まれた場合、強い踏力でアクセルペダル11が踏み込まれることとなる。
このとき、前記アクセルユニット21から入力される前記アクセル信号24は異常変化する。このため、このアクセル信号24の異常変化を検出することによって、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダル11が強く踏み込まれたことを検出することができる。
したがって、アクセルペダルの旋回角度をエンジン停止スイッチで検出しなければならなかった従来と比較して、当該エンジン停止スイッチが不要となる。これに伴って、このエンジン停止スイッチの設置位置の調整作業も不要となり、取付作業性が向上する。
そして、前記アクセル信号24の異常変化を検出した際には、前記車載ECU23によるエンジン出力の上昇を制限するように、前記アクセル信号24より小さな疑似アクセル信号51が前記車載ECU23に出力される。
これにより、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダル11が強く踏み込まれた場合であっても、前記車載ECU23によるエンジン出力の上昇を制限することによって、急発進を防止することができる。
したがって、減速しようという意志に反して、車両2を加速させてしまうといった事態を回避することができ、アクセルペダル11の誤操作に起因した問題を解消することができる。
また、車速が所定値以下の状態で前記アクセル信号24が所定値以上であることを条件として前記アクセル信号24の変化が異常であると判断するように構成されており、具体的には車両2が8km/h以下で走行中にアクセルペダル11が強く踏み込まれ、前記アクセル信号24が例えば最大値の80%以上となった場合、アクセルペダル11の踏み間違えと判断することができる。
これにより、低速運転時において、アクセルペダル11が強く踏み込まれた際には、前記車載ECU23によるエンジン出力の上昇を制限することができ、車庫入れ等の低速走行状態からの急発進を防止することができる。
一方、高速道路走行時等では、低速走行から加速することがある。このような場合、モードスイッチ74を切り替えることによって、アクセルペダル11踏み込み時での急発進の防止機能を停止することができる。
このように、低速走行から加速したい場合など、例えば8km/h以上になっていれば、通常の加速が可能であるが、利用形態に応じて、前記モードスイッチ74を切り替えることにより、アクセルペダル11踏み込み時での急発進防止機能を停止することができる。
本発明の一の実施の形態を示すブロック図である。 同実施の形態の動作を示す状態遷移図である。 同実施の形態の動作を示すフローチャートである。 同実施の形態の割り込み動作を示すフローチャートである。 同実施の形態で入力されるアクセル信号を示す説明図である。
符号の説明
1 急発進防止装置
2 車両
11 アクセルペダル
21 アクセルユニット
23 車載ECU
24 アクセル信号
25 エンジン
51 疑似アクセル信号
71 マイコン
74 モードスイッチ

Claims (1)

  1. アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル信号を出力するアクセルユニットと、該アクセルユニットから出力されたアクセル信号を入力し該アクセル信号に応じたエンジン出力が得られるようにエンジンを制御するECUとを備えた車両において、
    前記アクセルユニットと前記ECUとの間に取り付けられ、前記アクセルユニットから入力したアクセル信号に相当する疑似アクセル信号を前記ECUに出力する急発進防止装置であって、
    前記アクセルユニットから入力する前記アクセル信号の異常と定義した変化を検出した際に、前記ECUによる前記エンジン出力の上昇を制限するように前記アクセル信号と異なる疑似アクセル信号を前記ECUに出力するセーフティーモード実行手段と、
    前記アクセルユニットからのアクセル信号に応じた疑似アクセル信号を前記ECUに出力するノーマルモード実行手段又は前記セーフティーモード実行手段に切り替えるモードスイッチと、
    前記アクセルペダルを一杯まで踏み込んだフルアクセル状態での前記アクセル信号を入力して、前記フルアクセル状態で入力されるアクセル信号を記憶し、メーカー毎に異なる前記アクセルペダルの踏み込み量に対する前記アクセル信号の違いに対応する為の学習を行う学習モード実行手段と、
    を備え、
    前記セーフティーモード実行手段では、車速が所定値以下の状態で前記アクセル信号が所定値以上であることを条件として前記アクセル信号の変化が異常であると判断することを特徴とした急発進防止装置。
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