JP5550629B2

JP5550629B2 - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP5550629B2
Application number: JP2011285334A
Authority: JP
Inventors: 宏一浅野; 基増田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP2013133770A

Description

この発明は、車両の駆動トルクを制限する機能を備えた車両用制御装置に関する。

従来、ドライバの意に反した車両の急発進を防止するため、自車両と進行方向の障害物との距離が所定の範囲内にあるときに、アクセルペダルの急な踏み込みがあった場合は、エンジンの回転速度を抑制する技術が提案されている（特許文献１）。このようにすることで、車両の急激な加速が防止されるため、ドライバに障害物との衝突を回避する機会を提供することができる。

ところで、踏み切りに閉じ込められた場合など、障害物を認識した上でドライバが前進したいと思う場合があるが、上記した特許文献１の発明では、このような場合であっても、エンジンの回転速度が抑制されるため、早急な危機回避ができなかったり、意図的に障害物を乗り越えようとしたときに、トルク不足でできないおそれがある。そこで、障害物が所定距離内にある場合に車両の急速移動を禁止する制御を行いつつ、所定条件の成立により、その制御を解除する技術が提案されている（特許文献２）。

特開平５−１２４４５３号（段落００２０〜００３５、図４等参照）特開２０１１−１２２６０７号（段落００３２〜００３４、図４等参照）

しかしながら、上記した特許文献２の発明では、車両と障害物との距離が所定範囲内にあるときに、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度が大きくなるとエンジンの出力トルクが抑制され、車両の急発進を防止するが、一旦アクセルを緩め、再び踏み込んだ場合には、エンジンの出力トルクの抑制が解除される。そのため、例えば、車両が渋滞道路を走行している場合など、アクセル開度が頻繁に増減する状況では、アクセルペダルの踏み間違いによる車両の急発進を回避できず、車両進行方向の障害物と衝突するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ドライバの意に反した車両の急発進を防止しつつ、ドライバの意図に基づいて、車両の発進ならびに所要のエンジンの出力トルクを得ることができる車両用制御装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両用制御装置では、自車両進行方向の障害物との距離を検出する障害物検出手段と、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記障害物検出手段により検出された前記障害物との距離が所定距離内であるときに、前記アクセル開度検出手段によりアクセル開度の増大が検出されれば、エンジンの出力トルクの抑制制御を開始して前記自車両の急速移動を禁止制御する急速移動禁止手段と、前記障害物検出手段により検出された前記障害物との距離が、前記所定距離内、かつ、一定の場合であって、前記車速検出手段により検出された車速が０の状態で、前記アクセル開度が所定量以上である状態が、所定時間経過するアクセル操作、または、所定頻度以上でアクセルペダルを繰り返し踏み込むアクセル操作が前記アクセル開度検出手段により検出された場合に、その操作がドライバの意図した操作であると判定する判定手段とを備え、前記急速移動禁止手段は、前記判定手段により、前記アクセル操作がドライバの意図した操作と判定されたときに、前記自車両の急速移動の禁止制御を解除することを特徴としている（請求項１）。

請求項１にかかる発明によれば、自車両と障害物との距離が所定距離内であるときに、アクセル開度の増大がアクセル開度検出手段により検出されれば、急速移動禁止手段により自車両の急速移動が禁止制御されるため、自車両が障害物と接近した状態で、ドライバが誤ってアクセルペダルを踏み込んだ場合でも、自車両が急速移動することがなく、障害物との衝突を回避することができる。

また、判定手段は、自車両の急速移動が禁止制御された場合であっても、障害物検出手段により検出された障害物との距離が、所定距離内、かつ、一定の場合であって、車速検出手段により検出された車速が０の状態で、アクセル開度が所定量以上である状態が、所定時間経過したときに、そのアクセル操作がドライバの意図した操作と判定する。自車両の急速移動が禁止制御中に、自車両と障害物との距離が一定で車速が０の状態とは、例えば、障害物が踏み切りの遮断機であるときに、自車両が遮断機を乗り越えるだけのエンジンの出力トルクが得られず止まっている状態が挙げられる。このような状況でのドライバの行動として、アクセルペダルを踏み続けることで、危機回避を図ろうとすることが考えられるが、判定手段は、アクセル開度が所定量以上の状態が所定時間経過した場合に、そのアクセル操作がドライバの意図する操作と判定し、急速移動禁止手段が自車両の急速移動の禁止制御を解除するため、ドライバの意図にもとづいて急速移動の禁止制御を解除することができる。

さらに、判定手段は所定頻度以上でアクセルペダルを繰り返し踏み込むアクセル操作がある場合に、そのアクセル操作がドライバの意図した操作と判定する。上記した自車両が踏み切りに閉じ込められた状況下でドライバが採り得る別の行動として、アクセルペダルの踏み込みを何度か行うことが考えられるが、判定手段は、所定頻度以上でアクセルペダルを繰り返し踏み込むアクセル操作がある場合に、その操作がドライバの意図する操作であると判定し、急速移動禁止手段が自車両の急速移動の禁止制御を解除するため、ドライバの意図にもとづいて急速移動の禁止制御を解除することができる。

また、従来、自車両の急速移動の禁止制御がなされたあとに、アクセル開度の増減が所定量以上あると、その禁止制御が解除されるため、例えば、車両が渋滞道路を走行中の場合など、アクセル開度の増減が頻繁に発生する場合にアクセルペダルの誤操作（踏み間違い）に対応できないおそれがあるが、本発明では、自車両の車速が０の状態であることが、急速移動禁止手段による急速移動の禁止制御の解除の前提条件となっているため、渋滞道路走行中のような、急速移動の禁止制御が行われた状態で自車両の速度が０でない状況では、急速移動の禁止制御は解除されず、アクセルペダルの誤操作に対応することができる。

本発明の一実施形態にかかる車両用制御装置のブロック図である。図１の車両用制御装置の動作説明図である。図１の車両用制御装置の動作説明用のフローチャートである。

本発明の一実施形態にかかる車両用制御装置について、図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は本発明の一実施形態の車両用制御装置のブロック図、図２は動作説明図であり、急速移動禁止手段の車両急速移動の禁止制御の解除タイミングを示し、図３は動作説明用のフローチャートである。

本発明にかかる一実施形態の車両用制御装置は、自車両１内に設けられた自車両進行方向の障害物を検出するレーダセンサ２と、ドライバのアクセル操作にもとづいてアクセルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ３と、自車両１の速度を検出する車輪速センサ４と、電子スロットルの開閉量を制御することにより自車両１の急速移動の禁止制御を行なうＥＦＩＥＣＵ５（電子制御燃料噴射ＥＣＵ）と、アクセル操作がドライバの意図した操作であるか否かを判定する判定手段６とを備え、ドライバのアクセルペダルの踏み間違いによる自車両１の急速移動を禁止する制御を行なうとともに、ドライバの意図にもとづき、その禁止制御を解除する車両用制御装置である。

レーザセンサ２（本発明における障害物検出手段に相当）は、自車両１の進行方向の障害物と自車両１との距離を検出するセンサであり、レーザセンサ２により照射された光が障害物に当たって反射する反射光を同じくレーザセンサ２の受光素子が検知し、光を照射してから反射光を受光するまでの時間を障害物との距離に換算するものである。この実施形態では、自車両１の前後の進行方向の障害物との距離を検出するために、自車両１の前後それぞれに設けられる。

アクセルセンサ３は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するセンサである（本発明におけるアクセル開度検出手段に相当）。

車輪速センサ４は、自車両１の各車輪それぞれに設置されており、各車輪の回転速度を検出することにより、自車両１の車速を検出する（本発明における車速検出手段に相当）。

ＥＦＩＥＣＵ５は、マイクロコンピュータを備え、アクセルセンサ３により検出されたアクセル開度にもとづいて要求トルクを算出し、この要求トルクを出力するためにエンジンの燃料噴射量、吸入空気量、点火時期などを制御する。なお、ＥＦＩＥＣＵ５は、アクセルセンサ３により検出されたアクセル開度とレーザセンサ２により検出された自車両１と障害物との距離にもとづいて、電子スロットル７の開閉量を調整し、エンジンの出力トルクを抑制する制御も行なう。

この場合、ＥＦＩＥＣＵ５は、例えば、レーザセンサ２により検出された自車両１と障害物との距離が２〜３ｍ以内である場合に、アクセルセンサ３によりアクセル開度の増大が検出されときに、電子スロットルの開閉量を、例えば、最大５０％に制御することにより、エンジンの出力トルクを抑制制御する。なお、このとき、自車両１に設置されたスピーカなどにより警報をならすなどして、ドライバに対して、エンジンの出力トルクの抑制制御が行なわれていることを通知する。

そして、ＥＦＩＥＣＵ５は、アクセルセンサ３により検出されたアクセル開度が０となったとき、すなわち、ドライバがアクセルペダルから足をはずしたとき、あるいは、レーザセンサ２により検出された自車両１と障害物との距離が２〜３ｍ以上になったときに、上記したエンジンの出力トルクの抑制制御を解除する。

また、上記した条件の成立に加えて、後述する判定手段６により出力されたエンジンの出力トルクの抑制制御の解除要求信号を受信した場合も、ＥＦＩＥＣＵ５は、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除する。

判定手段６は、マイクロコンピュータを備え、ＥＦＩＥＣＵ５によりエンジンの出力トルク抑制制御中に、レーザセンサ２により検出された自車両１と障害物との距離が所定範囲内（例えば、２〜３ｍ）、かつ、一定の場合であって、車輪速センサ４により検出された自車両１の車速が０の状態で、アクセルセンサ３によりアクセル開度の増大が検出された場合（アクセル操作があった場合）に、その操作がドライバの意図した操作であるか否かを判定する。そして、アクセル操作がドライバの意図した操作と判定した場合は、エンジンの出力トルクの抑制制御の解除要求信号をＥＦＩＥＣＵ５に出力する。

エンジンの出力トルク抑制制御中に、自車両１と障害物との距離が一定であって、自車両１の車速が０である状態とは、例えば、障害物が踏み切りの遮断機であって、自車両１が踏み切りに閉じ込められた状態で、自車両１がＥＦＩＥＣＵ５によるトルク抑制制御（急速移動禁止制御）により踏み切りから脱出できない場合であったり、立体駐車場に駐車する際、トルク抑制により後進（または前進）途中にある自車両１が輪留めを乗り越えられない場合である。

このような状況を回避するためにドライバが咄嗟に採る行動としては、アクセルペダルを踏み続けて踏み切りなどから脱出したり、また、何度もアクセルペダルの踏み込みを行なって、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除することなどが考えられる。

そこで、判定手段６は、図２（ａ）に示すように、自車両１の急速移動の禁止制御中に、アクセルセンサ３により検出されたアクセル開度が所定量以上である状態が所定時間（Ａ秒：例えば、８秒）経過したときに、アクセル操作がドライバの意図した操作と判定する。

また、判定手段６は、図２（ｂ）に示すように、エンジンの出力トルク抑制制御中であって、所定時間（Ｂ秒：例えば、２〜３秒）以内にアクセルセンサ３により検出されたアクセル開度に所定量以上の増減が、例えば、３回以上あった場合にそのアクセル操作がドライバの意図した操作と判定する。

そして、ＥＦＩＥＣＵ５は、判定手段６によりアクセル操作がドライバの意図する操作と判定されたときに、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除する。つまり、図２（ａ）に示すように、アクセルペダルの踏込みに伴うアクセル開度の変化がアクセルセンサ３により検出されてから８秒後（Ａ秒後）、図２（ｂ）に示すように、アクセルペダルの踏み込みが繰り返される場合に、３回目のアクセルペダルの踏み込みがあったとき（Ｃ秒後）にエンジンの出力トルクの抑制制御を解除する。

次に、ＥＦＩＥＣＵ５によるエンジンの出力トルクの抑制処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、ＥＦＩＥＣＵ５は、レーザセンサ２により検出された自車両１の進行方向の障害物との距離が２〜３ｍ以内になるまで（ステップＳ１をＮＯで通過）、アクセル開度に応じたエンジンの出力トルクが得られるように、燃料噴射量や電子スロットル７の開閉量を調整する。

障害物との距離が２〜３ｍ以内である場合、ステップＳ１をＹＥＳで通過し、アクセルセンサ３によりアクセル開度の増大が検出されれば（アクセルペダルの踏み込みがあれば）、ステップＳ２をＹＥＳで通過し、ＥＦＩＥＣＵ５は、電子スロットル７の開閉量を制御することによりエンジンの出力トルクの抑制制御を開始する（ステップＳ３）。これにより、自車両１の急速移動が禁止される。

また、エンジンの出力トルクの抑制制御中（急速移動の禁止制御中）に、アクセルセンサ３により検出されたアクセル開度が所定量以下（ドライバがアクセルペダルから足を離す）である場合、ステップＳ４をＹＥＳで通過して、ＥＦＩＥＣＵ５は、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除し（ステップＳ７）、エンジンの出力トルクの抑制処理を終了する。

また、アクセル開度が所定量以上である場合は、ステップＳ４をＮＯで通過し、ステップＳ５にて、レーザセンサ２により検出した障害物と自車両１との距離が２〜３ｍ以上である場合は、ステップＳ５をＹＥＳで通過してステップＳ７に移行し、ＥＦＩＥＣＵ５は、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除し（ステップＳ７）、エンジンの出力トルクの抑制処理を終了する。

また、ステップＳ５をＮＯで通過した場合であっても、判定手段６により、アクセル操作がドライバの意図するものと判定されたときは、ステップＳ６をＹＥＳで通過し、ＥＦＩＥＣＵ５は、エンジンの出力トルクの抑制制御を解除し（ステップＳ７）、エンジンの出力トルクの抑制処理を終了する。また、ステップＳ６をＮＯで通過した場合は、ドライバがアクセルペダルを離すか、障害物との距離が２〜３ｍ以上になるか、あるいは、判定手段６により、アクセル操作がドライバの意図する操作と判定されるまで、ＥＦＩＥＣＵ５は、エンジンの出力トルクの抑制制御を継続する。

したがって、上記した実施形態によれば、自車両１と障害物との距離が所定距離（２〜３ｍ）内であるときに、アクセル開度の増大がアクセルセンサ３により検出されれば、ＥＦＩＥＣＵ５により自車両１のエンジンの出力トルクが抑制されるため、自車両１が障害物と接近した状態で、ドライバが誤ってアクセルペダルを踏み込んだ場合でも、自車両１が急速移動することがなく、障害物との衝突を回避することができる。

また、エンジンの出力トルクが抑制された場合であっても、自車両１と障害物との距離が一定であって、自車両１の車速が０の状態で、ドライバが所定時間（例えば８秒）以上、アクセルを踏み続けるか、所定時間（２〜３秒）以内に３回、アクセルの踏み込みを行なうことで、判定手段６により、それらの操作はドライバの意図する操作と判定され、ＥＦＩＥＣＵ５が自車両１のエンジンの出力トルクの抑制制御を解除するため、ドライバの意図にもとづき、例えば、踏み切りに閉じ込められた場合など、緊急脱出するために必要な自車両１の発進ならびに障害物を乗り越えるためのエンジンの出力トルクを得ることができる。

また、従来、自車両１が移動しているか否かに関わらず（車速が０であるか否かに関わらず）、エンジンの出力トルクの抑制制御がなされたあとに、アクセル開度の増減が所定量以上あると、その抑制制御が解除されるため、例えば、車両が渋滞道路を走行中の場合など、アクセル開度の増減が頻繁に発生する場合にアクセルペダルの誤操作（踏み間違い）に対応できないおそれがあるが、上記した実施形態では、自車両１の車速が０の状態であることが、ＥＦＩＥＣＵ５によるエンジンの出力トルクの抑制制御の解除の前提条件となっているため、渋滞道路走行中のような、エンジンの出力トルクの抑制制御が行われた状態で自車両１の速度が０でない状況では、エンジンの出力トルクの抑制制御は解除されず、アクセルペダルの誤操作に対応することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、レーザセンサ２を用いて自車両１と障害物との距離を検出したが、超音波センサやステレオカメラを用いて自車両１と障害物との距離を検出してもよい。

また、判定手段６によりドライバの意図する操作と判定するために、図２（ａ）では、アクセル開度が所定量以上の状態が８秒以上と設定したが、設定時間はこれより長くても短くてもよい。また、図２（ｂ）においても、所定時間（２〜３秒）以内に、アクセルペダルの踏み込みが３回あった場合にその操作がドライバの意図にもとづく操作と判定したが、判定する時間および回数は、適宜、変更してもかまわない。

また、ＥＦＩＥＣＵ５によるエンジンの出力トルクの抑制制御の解除は、例えば、自車両１が踏み切りの閉じ込められた状態を回避できれば足りるため、判定手段６の抑制制御の解除要求信号によりエンジンの出力トルクの抑制制御を解除する場合は、例えば、その解除時間を３秒間に留め、３秒経過後にエンジンの出力トルクの抑制制御を再開することが好ましい。このようにすることで、上記した状況を回避したあとに、ドライバのアクセルの誤操作による障害物との衝突を防止することができる。

２… レーザセンサ（障害物検出手段）
３… アクセルセンサ（アクセル開度検出手段）
４… 車輪速センサ（車速検出手段）
５… ＥＦＩＥＣＵ（急速移動禁止手段）
６… 判定手段

Claims

自車両進行方向の障害物との距離を検出する障害物検出手段と、
アクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記障害物検出手段により検出された前記障害物との距離が所定距離内であるときに、前記アクセル開度検出手段によりアクセル開度の増大が検出されれば、エンジンの出力トルクの抑制制御を開始して前記自車両の急速移動を禁止制御する急速移動禁止手段と、
前記障害物検出手段により検出された前記障害物との距離が、前記所定距離内、かつ、一定の場合であって、前記車速検出手段により検出された車速が０の状態で、前記アクセル開度が所定量以上である状態が、所定時間経過するアクセル操作、または、所定頻度以上でアクセルペダルを繰り返し踏み込むアクセル操作が前記アクセル開度検出手段により検出された場合に、その操作がドライバの意図した操作であると判定する判定手段とを備え、
前記急速移動禁止手段は、前記判定手段により、前記アクセル操作がドライバの意図した操作と判定されたときに、前記自車両の急速移動の禁止制御を解除する
ことを特徴とする車両用制御装置。