JP5577465B2 - アクセルペダル反力制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、気筒休止エンジンを備えた自動車に搭載されるアクセルペダルの踏込反力制御装置に係り、詳しくは気筒休止エンジンで増筒制御が行われにくくすることで燃費の向上等を実現する技術に関する。
近年、自動車用多気筒エンジンとして、単位走行距離あたりの燃料消費量(いわゆる、燃費)を低減させるため、運転者の要求出力に応じて運転気筒数を切り換える気筒休止機構を備えたもの(気筒休止エンジン)が存在する(特許文献1参照)。気筒休止エンジンでは、休筒運転時に休止気筒への燃料供給を停止するとともに、休止気筒の吸排気バルブを閉鎖することによってポンピングロスも低減されて燃費が大幅に向上する。一方、ドライブ・バイ・ワイヤ式のエンジンを搭載した自動車の場合、アクセルペダルと出力制御機器(スロットルバルブや燃料噴射装置)とがケーブル等によって接続されておらず、リターンスプリングだけでは踏込量に応じた踏込反力を得にくいことから、電動式の反力アクチュエータによってアクセルペダルに踏込反力を付与している(特許文献2参照)。
上述した気筒休止エンジンでは、運転者の要求出力が大きくなった場合(すなわち、アクセルペダルの踏み込みによって吸入空気量が増大した場合)、気筒休止機構によって休筒運転から全筒運転への切り換えが自動的に行われる。しかしながら、燃費の向上を図るうえでは、エンジンの全運転期間中における休筒運転の割合を高めるべく、運転者がアクセルペダルを無意識に踏み込むことで休筒運転から全筒運転に切り換わらないようにすることが望ましい。このような問題を解決すべく、インストルメントパネルに休筒運転状態を示すインジケータランプ等を設置し、その点灯によって運転者にアクセルペダルの踏み込みを抑制することも考えられる。しかしながら、その方法を採った場合、運転者に車両前方以外にも目を配ることを要求することになり、運転に伴う疲労や煩わしさが増加する虞がある。
一方、例えば踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者にとって踏力が強くなるようにペダル反力が調節されるアクセルペダルであっても、踏み込み操作が急激な傾向の運転者には、ペダル反力の変化を認識できない場合がある。つまり、アクセルペダルのペダル反力(踏力)の変化の認識については個人差がある。そして、踏力の変化を認識できない運転者(踏み込み操作が急激な傾向の運転者)は、走行特性の切換点を意識することなくアクセルペダルを踏み込むため、当該運転者が意識することなく走行特性が切り換わることがある。その結果として、運転者が意識することなく、燃費を優先するようにエンジンが運転される走行特性から出力を優先するようにエンジンが運転される走行特性に切り換わってしまい、燃費が低下するなどの不具合が生じる場合がある。
このような不具合を解消するためには、車両の走行特性の切換点において、踏み込み操作が急激な傾向の運転者がアクセルペダルを操作する場合に、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者がを操作する場合よりもアクセルペダルの踏力を強くするように、ペダル反力が調節される構成が好適である。
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、気筒休止エンジンで増筒制御が行われにくくすることで燃費の向上等を実現したアクセルペダル反力制御装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の側面では、気筒休止エンジンを備えた自動車に設けられ、当該気筒休止エンジンの出力調整用のアクセルペダルの踏込反力を制御するアクセルペダル反力制御装置であって、前記アクセルペダルに踏込反力を付与する反力付与手段と、前記反力付与手段に対して目標踏込反力を設定する目標踏込反力設定手段と、アクセルペダル踏込量を検出する踏込量検出手段とを備え、前記気筒休止エンジンに対しては、前記アクセルペダル踏込量を含む運転状態量が増筒側閾値より大きくなった場合に運転気筒を増加させる増筒制御と、当該運転状態量が減筒側閾値より小さくなった場合に当該運転気筒を減少させる減筒制御とが行われ、前記目標踏込反力設定手段は、前記気筒休止エンジンが気筒を休止させる休筒運転状態にある場合、当該運転状態量と前記増筒側閾値との差が所定値を超えたときに前記目標踏込反力を増大させる。
また、第2の側面では、前記目標踏込反力設定手段は、前記アクセルペダル踏込量を含む運転状態量に基づき、前記気筒休止エンジンに対する要求出力を設定し、前記休筒運転状態にある前記気筒休止エンジンが発生できる最大出力を推定し、前記最大出力と前記要求出力との差を差出力として算出し、前記目標踏込反力設定手段は、前記差出力を前記運転状態量と前記増筒側閾値との差とみなす。
また、第3の側面では、前記目標踏込反力設定手段は、前記差出力が前記所定値に達した後、当該差出力が0に向かうに連れて前記目標踏込反力を所定の増大率で増大させる。
また、第4の側面では、前記気筒休止エンジンが2段階以上の休筒運転を行い、前記目標踏込反力設定手段は、前記増筒制御によって増加する運転気筒が多いほど前記増大率を大きくする。
また、第5の側面では、車速を検出する車速検出手段(29)を更に備え、前記目標踏込反力設定手段は、前記車速が所定の高速走行判定閾値を超えた場合、前記目標踏込反力の増大を行わない。
また、第6の側面では、前記目標踏込反力設定手段は、前記アクセルペダルが前記目標踏込反力を増大させる位置まで踏み込まれた時点から所定時間にわたる前記操作速度と、予め設定される基準速度との比較結果に基づいて前記目標踏込反力の増大率を変更する。
また、第7の側面では、前記基準速度として前記操作速度の高速側の基準となる高速基準速度が予め設定され、前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記高速基準速度よりも高い場合に、前記目標踏込反力を増大させる度合いが高くなるように前記目標踏込反力の増大率を変更する。
また、第8の側面では、前記基準速度として前記前記操作速度の低速側の基準となる低速基準速度が予め設定され、前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記低速基準速度よりも低い場合に、前記目標踏込反力を増大させる度合いが低くなるように前記目標踏込反力の増大率を変更する。
また、第9の側面では、前記基準速度として前記前記操作速度の低速側の基準となる低速基準速度が予め設定され、前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記低速基準速度よりも低い場合に、前記目標踏込反力を増大させる方向の調節の開始が遅れるように前記目標踏込反力の増大率を変更する。
また、第10の側面では、前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度と前記基準速度との比較結果に基づいて前記目標踏込反力の増大率を変更した後で前記操作量が前記設定値以上になった場合には、前記操作速度に拘らずに、変更した増大率で前記目標踏込反力を増大させる方向に調節する。
また、第11の側面では、前記目標踏込反力設定手段は、前記車両に発生している前後方向の加速度および横方向の加速度が、それぞれの所定値以下であるときに限って、前記目標踏込反力の増大率を変更する。
本発明の第1の側面によれば、運転者がアクセルペダルを無意識に踏み込んだ場合にも、運転状態量が増筒側閾値を超える前に踏込反力が増大するため、気筒休止エンジンに対する増筒制御が行われにくくなって燃費が向上する。
また、第2の側面によれば、運転者がアクセルペダルを無意識に踏み込んだ場合にも、差出力がある程度大きくなると踏込反力が増大するため、気筒休止エンジンに対して増筒制御が行われにくくなって燃費が向上する。
また、第3の側面によれば、差出力が所定値に達した後、アクセルペダルを踏み込むに連れて踏込反力が大きくなるため、気筒休止エンジンに対する増筒制御がより行われにくくなる。
また、第4の側面によれば、例えば、3気筒運転から4気筒運転への増筒制御が行われるときに較べ、3気筒運転から6気筒運転への増筒制御が行われるときの方が踏込反力が大きくなるため、運転者によるアクセルペダルの急激な踏み込みが行われにくくなる。
また、第5の側面によれば、高速クルーズ走行時等には増筒制御に伴う踏込反力の増大が生じなくなるため、運転者がアクセルペダル操作に違和感や不快感を覚えにくくなる。
また、第6の側面によれば、アクセルペダルの操作量が走行特性が切り換わる閾値に達する前にペダル反力を増大させることができ、さらに、アクセルペダルの操作速度によってペダル反力の増大率を変更できる。したがって、運転者の個人差によってペダル反力の変化が認識されないことを防止できる。
また、第7の側面によれば、アクセルペダルの操作速度が高い運転者の場合は、ペダル反力を増大させる度合いを高くすることができる。したがって、アクセルペダルの操作速度が高い運転者に、ペダル反力が増大したことを容易に認識させることができ、アクセルペダルの操作量が、走行特性を切り換える閾値に近づいたことを容易に認識させることができる。
また、第8の側面によれば、アクセルペダルの操作速度が低い運転者の場合は、ペダル反力を増大させる度合いを低くすることができる。したがって、アクセルペダルの操作量が走行特性を切り換える閾値になるまで、アクセルペダルの操作速度が低い運転者に容易にアクセルペダル操作部を踏み込み操作させることができる。
また、第9の側面によれば、アクセルペダルの操作速度が低い運転者の場合は、ペダル反力を増大させる調節の開始を遅らせることができる。つまり、アクセルペダルの操作量が走行特性を切り換える閾値により近づいたときにペダル反力を増大させることができる。したがって、アクセルペダルの操作量が走行特性を切り換える閾値になるまで、アクセルペダルの操作速度が低い運転者に容易にアクセルペダルを踏み込み操作させることができる。
また、第10の側面によれば、ペダル反力の増大率が変更された後では、アクセルペダルの操作速度に拘らず変更された増大率でペダル反力が調節される。したがって、ペダル反力の増大率が変更された後は運転者に応じてペダル反力を調節できる。
また、第11の側面によれば、車両に発生している前後方向の加速度および横方向の加速度がそれぞれ所定値より大きいときにはペダル反力の増大率が変更されない。車両の前後方向の加速度が大きいときは車両が急加速している状態であって安定していない。また、車両の横方向の加速度が大きいときは車両が旋回している状態などであって安定していない。つまり、車両が急加速や旋回していて不安定な状態のときを回避して、車両が安定な状態のときにペダル反力の増大率を変更できる。
以下、図面を参照して、本発明を気筒休止エンジンを搭載した自動車のアクセルペダル反力制御装置に適用した3つの実施形態を詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態のアクセルペダル反力制御装置1は、自動車の運転席に設けられたアクセルペダル2に踏込反力Frを付与する反力アクチュエータ3と、反力アクチュエータ3を駆動制御する反力制御ユニット4とを主要構成要素としている。なお、本実施形態の自動車は、運転者によるアクセルペダル操作等に基づき、エンジンECU21が目標出力を設定してスロットルバルブや燃料噴射装置を駆動するドライブ・バイ・ワイヤ式の気筒休止型6気筒エンジン(以下、単にエンジンと記す)22と、エンジン22の運転状態やアクセルペダル2の踏込量等に基づき、変速ECU25が目標変速段を設定して変速を行う自動変速機26とを搭載している。なお、エンジンECU21は、運転者の要求出力や走行負荷等に応じ、エンジン22の運転気筒数を3段階(3気筒−4気筒−6気筒)に切り換える。
図1に示すように、第1実施形態のアクセルペダル反力制御装置1は、自動車の運転席に設けられたアクセルペダル2に踏込反力Frを付与する反力アクチュエータ3と、反力アクチュエータ3を駆動制御する反力制御ユニット4とを主要構成要素としている。なお、本実施形態の自動車は、運転者によるアクセルペダル操作等に基づき、エンジンECU21が目標出力を設定してスロットルバルブや燃料噴射装置を駆動するドライブ・バイ・ワイヤ式の気筒休止型6気筒エンジン(以下、単にエンジンと記す)22と、エンジン22の運転状態やアクセルペダル2の踏込量等に基づき、変速ECU25が目標変速段を設定して変速を行う自動変速機26とを搭載している。なお、エンジンECU21は、運転者の要求出力や走行負荷等に応じ、エンジン22の運転気筒数を3段階(3気筒−4気筒−6気筒)に切り換える。
アクセルペダル2は、その下端が運転席のフロアに揺動自在に連結されており、運転者によって踏み込まれることによってペダルアーム5を駆動する。ペダルアーム5は、上端を支点に揺動するとともに、図示しないリターンスプリングに付勢されたアクセルペダル2を起立方向に常時付勢している。ペダルアーム5の上端にはアクセルポジションセンサ11が設置されており、アクセルペダル2の踏込量θaは、アクセルポジションセンサ11を介して、エンジンECU21、変速ECU25および反力制御ユニット4に出力される。
エンジンECU21は、アクセルペダル2の踏込量θaやクランク角センサ23からのエンジン回転速度Ne等の他、各種センサから入力した情報に基づいてエンジン22の気筒休止制御や制御機器類の駆動を行うとともに、変速ECU25や反力制御ユニット4に運転情報を出力する。
変速ECU25は、エンジンECU21からのエンジン22の運転情報やアクセルポジションセンサ11からの踏込量θaおよびキックダウン信号、運転者に操作されるマニュアルシフトスイッチ28(例えば、パドルシフトスイッチ等)からの入力信号(アップシフト信号およびダウンシフト信号)、車速センサ29から入力した車速V等に基づいて変速を行うとともに、エンジンECU21や反力制御ユニット4に変速情報を出力する。
反力制御ユニット4は、エンジン22の気筒休止情報やエンジン回転速度Ne、アクセルペダル2の踏込量θa、変速情報、車速Vに基づいて目標反力Frtを設定し、この目標反力Frtをもって反力アクチュエータ3を駆動制御する。
自動車が運転を始めると、反力制御ユニット4は、所定の処理間隔(例えば、10ms)をもって、図2のフローチャートにその手順を示す反力制御を繰り返し実行する。反力制御を開始すると、反力制御ユニット4は、図2のステップS1でエンジンECU21からの運転情報に基づいて休筒運転が行われているか否かを判定し、この判定がNoであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。
エンジン22が休筒運転状態にあり(3気筒あるいは4気筒で運転されており)、ステップS1の判定がYesとなった場合、反力制御ユニット4は、現在の車速Vが所定の高速走行判定閾値Vth(例えば、120km/h)以下であるか否かを判定し、この判定がNoであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。これは、高速走行時等においては、一定速度での走行にも比較的大きなエンジン出力が必要で、緩やかな坂道等で運転者がアクセル操作を行うことによって休筒運転と全筒運転とが容易に切り換わるため、過剰な踏込反力を与えると円滑な運転が阻害されるためである。
ステップS2の判定もYesであった場合、反力制御ユニット4は、先ずステップS3でアクセルペダル2の踏込量θaに基づいて運転者の要求出力Pdを算出する。次に、反力制御ユニット4は、ステップS4で、大気圧や外気温等の検出結果に基づいて、図示しない最大出力マップから現在の休筒運転でエンジン22が発生できる最大出力Pmxを推定する。
次に、反力制御ユニット4は、ステップS5で最大出力Pmxと要求出力Pdとの差を差出力ΔPとして算出した後、ステップS6で差出力ΔPが所定の反力開始閾値Pα(負の値)に達したか否かを判定し、この判定がNoであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。
ステップS6の判定がYesとなった場合、反力制御ユニット4は、ステップS7で、差出力ΔPと現在の休筒運転状態とに基づき増加気筒数Nを推定する。例えば、エンジン22が3気筒運転状態である場合、運転者がアクセルペダル2を比較的少なく踏み込めば差出力ΔPが小さな値となり、増加気筒数Nは1となる(すなわち、4気筒運転に切り換わる)一方、大きく踏み込めば差出力ΔPが大きな値となり、増加気筒数Nは3となる(すなわち、6気筒運転に切り換わる)。また、エンジン22が4気筒運転状態である場合、運転者がアクセルペダル2を比較的大きく踏み込めば増加気筒数Nは2となる(すなわち、6気筒運転に切り換わる)。
次に、反力制御ユニット4は、ステップS8で、差出力ΔPと増加気筒数Nとに基づき、図3の目標反力マップを用いて目標反力Frtを設定した後、ステップS9で反力アクチュエータ3に駆動電流を出力する。図3に示すように、目標反力Frtは、差出力ΔPが反力開始閾値Pαに達した時点から最大反力閾値Pβまでリニアに増大し、差出力ΔPが0を超えた後(すなわち、増筒制御が行われた後)に急減して0となる。また、図3に示すように、目標反力Frtは、増加気筒数Nが大きいほど大きくなる。
本実施形態では、このような構成を採ったことにより、増筒制御が行われるようなアクセルペダル2の踏み込み(特に、増加気筒数Nが大きくなるような踏み込み)を運転者が行いにくくなり、燃費の大幅な向上が実現できる。
[第2実施形態]
以下、本発明を実施するための第2実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図4に示すように、第2実施形態に係るアクセルペダル装置51は車両Vに備わり、支持部52aを支点として揺動する軸部52bの先端に、運転者が踏み込み操作するペダルパッド52cが取り付けられて構成されるアクセルペダル52と、アクセルペダル52に付与する反力(付加反力)を発生する反力アクチュエータ53と、反力アクチュエータ53を制御する反力制御ユニット54とを含んで構成される。
反力アクチュエータ53は発生した反力をアクセルペダル52に付与してペダル反力を調節する反力付与手段であり、制御手段である反力制御ユニット54によって制御される。そして、反力アクチュエータ53と反力制御ユニット54とを含んで、第2実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置60が構成される。
以下、本発明を実施するための第2実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図4に示すように、第2実施形態に係るアクセルペダル装置51は車両Vに備わり、支持部52aを支点として揺動する軸部52bの先端に、運転者が踏み込み操作するペダルパッド52cが取り付けられて構成されるアクセルペダル52と、アクセルペダル52に付与する反力(付加反力)を発生する反力アクチュエータ53と、反力アクチュエータ53を制御する反力制御ユニット54とを含んで構成される。
反力アクチュエータ53は発生した反力をアクセルペダル52に付与してペダル反力を調節する反力付与手段であり、制御手段である反力制御ユニット54によって制御される。そして、反力アクチュエータ53と反力制御ユニット54とを含んで、第2実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置60が構成される。
反力アクチュエータ53は、アクセルペダル52に付与する付加反力を任意に発生可能であればその構成を限定するものではない。例えば、前記した特許文献1に記載される構造のものを利用すればよい。
さらに、アクセルペダル装置51には、アクセルペダル52の操作量を検出する操作量検出手段としてアクセルポジションセンサ55が備わり、検出値を反力制御ユニット54に入力可能に構成される。反力制御ユニット54はアクセルポジションセンサ55から入力される検出値に基づいてアクセルペダル52の操作量を演算するとともに、操作量の時間変化に基づいてアクセルペダル52の操作速度を演算可能に構成される。この構成によると、第2実施形態においては、反力制御ユニット54がアクセルペダル52の操作速度を検出する操作速度検出手段として機能する。
そして反力制御ユニット54は、アクセルペダル52の操作量に基づいて図示しないスロットル弁の開度(スロットル開度)を演算可能に構成される。スロットル開度はアクセルペダル52の操作量に応じて変化することから、例えば、反力制御ユニット54は、操作量とスロットル開度の関係を示すマップ(開度マップ)を予め備え、アクセルポジションセンサ55から入力される検出値に基づいて操作量を演算し、開度マップを参照して演算した操作量に対応するスロットル開度を演算する。また、反力制御ユニット54は、スロットル開度の時間変化に基づいてスロットル開度が変化する速度(スロットル速度Svr)を演算する。
このように構成されるアクセルペダル反力制御装置60において、反力制御ユニット54はスロットル開度に応じて反力アクチュエータ53を制御し、スロットル開度に対応した付加反力を発生してアクセルペダル52に付与するように構成される。
例えば反力制御ユニット54は、予め設定されているマップ(反力設定マップ)に基づいて、アクセルペダル52に付与する付加反力の強さを決定するように構成される。例えば、事前の実験計測等によって予め決定されているスロットル開度とアクセルペダル52に付与する付加反力の強さの関係を示す反力設定マップが反力制御ユニット54の図示しない記憶部に記憶されている構成とすれば、反力制御ユニット54は演算したスロットル開度に基づいて反力設定マップを参照し、アクセルペダル52に付与する付加反力の強さを決定できる。
例えば反力制御ユニット54は、予め設定されているマップ(反力設定マップ)に基づいて、アクセルペダル52に付与する付加反力の強さを決定するように構成される。例えば、事前の実験計測等によって予め決定されているスロットル開度とアクセルペダル52に付与する付加反力の強さの関係を示す反力設定マップが反力制御ユニット54の図示しない記憶部に記憶されている構成とすれば、反力制御ユニット54は演算したスロットル開度に基づいて反力設定マップを参照し、アクセルペダル52に付与する付加反力の強さを決定できる。
また、第2実施形態に係る車両Vには、気筒の一部の作動を休止する休筒運転と全ての気筒を作動させる全筒運転を切り換える気筒休止機構57aが備わる気筒休止エンジン57と、VCM(Variable Cylinder Management)によって気筒休止エンジン57の休筒運転と全筒運転を切り換えるエンジン制御手段(エンジンECU58)と、が搭載されている構成とする。
エンジンECU58は、スロットル開度、車両Vの走行状態、車両Vの走行環境に応じて適宜気筒休止エンジン57のエンジン出力を演算し、演算したエンジン出力となるように気筒休止エンジン57を制御する。
第2実施形態において車両Vの走行状態には、シフトポジション、加速や減速、横滑りなどの状態が含まれる。
また、車両Vの走行環境は車両Vが走行している周囲環境であり、走行路面の勾配や、上り下りなどが含まれる。
なお、反力制御ユニット54とエンジンECU58は一体に構成されていてもよい。
第2実施形態において車両Vの走行状態には、シフトポジション、加速や減速、横滑りなどの状態が含まれる。
また、車両Vの走行環境は車両Vが走行している周囲環境であり、走行路面の勾配や、上り下りなどが含まれる。
なお、反力制御ユニット54とエンジンECU58は一体に構成されていてもよい。
また、エンジンECU58は、車両Vに発生している前後方向の加速度(前後加速度)によって加速や減速を検出し、車両Vに発生している横方向の加速度(横加速度)によって横滑りを検出する。
そのため、車両Vには前後加速度を検出する前後加速度検出手段59aと、横加速度を検出する横加速度検出手段59bと、が備わる構成が好ましい。前後加速度計測手段59aは車両Vの前後方向に発生する加速度を計測する加速度センサであればよいが限定するものではない。また、横加速度計測手段59bは車両Vの横方向に発生する加速度を計測する加速度センサであればよいが限定するものではない。
さらに、車両Vには、走行路面の勾配を検出する勾配検出手段59cが備わる構成が好ましい。勾配検出手段59c、例えば車両Vの前後方向の傾斜を計測する傾斜計で有ればよいが限定するものではない。
エンジンECU58は、車両Vの進行方向と検出した走行路面の勾配から、走行している車両Vの上りおよび下りを演算できる。
そして、エンジンECU58がスロットル開度、車両Vの走行状態、車両Vの走行環境に応じて演算するエンジン出力に基づいて気筒休止エンジン57を制御する制御方法(VCM)は公知の技術を利用できる。
そのため、車両Vには前後加速度を検出する前後加速度検出手段59aと、横加速度を検出する横加速度検出手段59bと、が備わる構成が好ましい。前後加速度計測手段59aは車両Vの前後方向に発生する加速度を計測する加速度センサであればよいが限定するものではない。また、横加速度計測手段59bは車両Vの横方向に発生する加速度を計測する加速度センサであればよいが限定するものではない。
さらに、車両Vには、走行路面の勾配を検出する勾配検出手段59cが備わる構成が好ましい。勾配検出手段59c、例えば車両Vの前後方向の傾斜を計測する傾斜計で有ればよいが限定するものではない。
エンジンECU58は、車両Vの進行方向と検出した走行路面の勾配から、走行している車両Vの上りおよび下りを演算できる。
そして、エンジンECU58がスロットル開度、車両Vの走行状態、車両Vの走行環境に応じて演算するエンジン出力に基づいて気筒休止エンジン57を制御する制御方法(VCM)は公知の技術を利用できる。
エンジンECU58が、スロットル開度に応じて休筒運転と全筒運転を切り換える場合、例えば、休筒運転と全筒運転を切り換えるスロットル開度の閾値(以下、切換開度Sthという)を、演算したエンジン出力に応じて決定する。そして、スロットル開度が当該閾値以上になったとき、休筒運転から全筒運転に切り換える指令を気筒休止機構57aに送信する。気筒休止機構57aは気筒休止エンジン57の気筒を全て作動して、休筒運転から全筒運転に切り換える。
このように休筒運転と全筒運転を切り換える閾値(切換開度Sth)をエンジン出力に応じて演算する技術も公知の技術を利用できる。
なお、エンジンECU58は反力制御ユニット54と同様に、アクセルポジションセンサ55から入力される検出値に基づいてスロットル開度を演算できる。
このように休筒運転と全筒運転を切り換える閾値(切換開度Sth)をエンジン出力に応じて演算する技術も公知の技術を利用できる。
なお、エンジンECU58は反力制御ユニット54と同様に、アクセルポジションセンサ55から入力される検出値に基づいてスロットル開度を演算できる。
そして第2実施形態において、反力制御ユニット54は、休筒運転と全筒運転が切り換わるスロットル開度(切換開度Sth)のときに、アクセルペダル52に所定の強さの付加反力(標準の付加反力)が発生するように反力アクチュエータ53を制御する。
図5(a)に示すように、スロットル開度が、エンジンECU58が演算する切換開度Sthに達したときに休筒運転から全筒運転へ切り換わる場合、反力制御ユニット54(図4参照)は、スロットル開度が切換開度Sthより小さい所定の設定値(以下、反力発生開度S1という)になった時点(図5(a)の時刻t1)で反力アクチュエータ53(図4参照)を制御して付加反力を発生させ、アクセルペダル52(図4参照)に付与する。さらに運転者がアクセルペダル52を踏み込んでスロットル開度が大きくなり、切換開度Sthにより近い所定のスロットル開度(以下、最大反力開度S2という)に達したときに、付加反力の強さが最大になるように反力アクチュエータ53を制御し、発生した付加反力をアクセルペダル52に付与する(図5(a)の時刻t2)。
なお、反力発生開度S1および最大反力開度S2は、いずれも実験計測等で予め設定されていることが好ましい。また、反力発生開度S1および最大反力開度S2は固定値であってもよいし、切換開度Sthの変化に対応して変化する変数であってもよい。例えば、切換開度Sthに対する所定の割合(反力発生開度S1が切換開度Sthの70%、最大反力開度S2が切換開度Sthの90%など)となるように、反力発生開度S1および最大反力開度S2が設定される構成であってもよい。
運転者は、反力アクチュエータ53(図4参照)が発生する付加反力がアクセルペダル52(図4参照)に付与されてペダル反力が強くなったことを認識することによって、気筒休止エンジン57(図4参照)が休筒運転から全筒運転に切り換わるスロットル開度に近づいたことを認識できる。そして、休筒運転を継続させる意思(つまり、全筒運転に切り換えない意思)がある場合はアクセルペダル52(図4参照)に入力する踏力を弱める。したがって、運転者に全筒運転に切り換えない意思がある場合はスロットル速度Svrが低下する(図5(a)の時刻t1以降)。
また、加速時など、全筒運転に切り換えて運転する意思があるときも、運転者は、付加反力が付与されて強くなったペダル反力に抗してアクセルペダル52を踏み込むため、付加反力が発生する時刻t1でスロットル速度Svrが低下する。さらに、運転者は、付加反力の最大値が発生する時刻t2以降も強くなったペダル反力に抗してアクセルペダル52を踏み込むため、スロットル速度Svrは低いながらもスロットル開度は開く方向に動作する(図5(a)の時刻t2以降に、二点鎖線で示す)。
また、加速時など、全筒運転に切り換えて運転する意思があるときも、運転者は、付加反力が付与されて強くなったペダル反力に抗してアクセルペダル52を踏み込むため、付加反力が発生する時刻t1でスロットル速度Svrが低下する。さらに、運転者は、付加反力の最大値が発生する時刻t2以降も強くなったペダル反力に抗してアクセルペダル52を踏み込むため、スロットル速度Svrは低いながらもスロットル開度は開く方向に動作する(図5(a)の時刻t2以降に、二点鎖線で示す)。
これに対し、脚力が強い人などペダル操作が急激な傾向(力強い傾向)の運転者は、スロットル開度が反力発生開度S1に達して付加反力がアクセルペダル52に付与される時刻t1以降もアクセルペダル52を強く踏み込むためスロットル速度Svrが変化しない場合が多い(図5(b)に細い破線で示す)。
そこで第2実施形態においては、スロットル開度が反力発生開度S1に達して付加反力が発生する時刻t1以降にスロットル速度Svrが予め設定される、高速側の基準となる速度(高速基準速度SVH)より高いときに、ペダル操作が急激な傾向があって付加反力がアクセルペダル52(図4参照)に付与されたことに気づかない運転者(以下、特定運転者と称する)であることを反力制御ユニット54(図4参照)が判定する構成とする。
そして、このように特定運転者であることを判定した場合、反力制御ユニット54はスロットル開度に基づいて決定する標準の付加反力より強い付加反力(以下、強化付加反力という)が発生するように反力アクチュエータ53を制御してペダル反力の増大率を変更する。例えば、反力制御ユニット54は、図5(b)に太い破線で示すように、標準の付加反力より強い強化付加反力を反力アクチュエータ53に発生させる。
そして、このように特定運転者であることを判定した場合、反力制御ユニット54はスロットル開度に基づいて決定する標準の付加反力より強い付加反力(以下、強化付加反力という)が発生するように反力アクチュエータ53を制御してペダル反力の増大率を変更する。例えば、反力制御ユニット54は、図5(b)に太い破線で示すように、標準の付加反力より強い強化付加反力を反力アクチュエータ53に発生させる。
例えば、車両V(図4参照)が始動したとき(イグニッションがONされたとき)に反力制御ユニット54が「ペダル反力設定」を実行して、発生させる付加反力を設定する構成とする。つまり、反力アクチュエータ53で標準の付加反力を発生させるか、強化付加反力を発生させるか、を設定する。図6に示すフローチャートを参照して「ペダル反力設定」の手順を説明する(以下、適宜図4,図5,図7参照)。
反力制御ユニット54は、ペダル反力設定を開始すると、アクセルポジションセンサ55の検出値に基づいてスロットル開度を演算し(ステップS1)、演算したスロットル開度を反力発生開度S1と比較する(ステップS2)。
演算したスロットル開度が反力発生開度S1より小さい場合(ステップS2→No)、反力制御ユニット54は処理をステップS1に戻す。一方、演算したスロットル開度が反力発生開度S1以上の場合(ステップS2→Yes)、反力制御ユニット54は反力アクチュエータ53を制御して標準の付加反力を発生し(ステップS3)、アクセルペダル52に付加反力を付与する。
演算したスロットル開度が反力発生開度S1より小さい場合(ステップS2→No)、反力制御ユニット54は処理をステップS1に戻す。一方、演算したスロットル開度が反力発生開度S1以上の場合(ステップS2→Yes)、反力制御ユニット54は反力アクチュエータ53を制御して標準の付加反力を発生し(ステップS3)、アクセルペダル52に付加反力を付与する。
さらに、反力制御ユニット54はスロットル速度Svrを演算する(ステップS4)。例えば、反力制御ユニット54は、図7に示すように、スロットル開度が反力発生開度S1に達して付加反力の発生を開始する時刻t1から所定の計測時間Δtの間にスロットル開度が反力発生開度S1から開いた開度変化ΔSを演算し、この開度変化ΔSを計測時間Δtで除した値(ΔS/Δt)をスロットル速度Svrとする。
反力制御ユニット54は、演算したスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVHより低いとき(ステップS5→No)、そのままペダル反力設定を終了する。一方、演算したスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVH以上のとき(ステップS5→Yes)、反力制御ユニット54は、自身を反力強化モードに設定して(ステップS6)、ペダル反力設定を終了する。
反力強化モードは、スロットル開度が反力発生開度S1に達したとき、反力制御ユニット54が反力アクチュエータ53を制御して強化付加反力を発生させるモードであり、図5(b)に示すように、反力設定マップに基づいて設定される標準の付加反力よりも強い強化付加反力が反力アクチュエータ53で発生してアクセルペダル52に付与される。例えば反力制御ユニット54は、標準の付加反力の所定倍数(1.5倍など)の強化付加反力が発生するように反力アクチュエータ53を制御する。このような構成によって、反力制御ユニット54は、図5(b)に太い破線で示すように、反力アクチュエータ53で発生した強化付加反力をアクセルペダル52に付与できる。そして、アクセルペダル52のペダル反力を増大させる度合いを高くすることができる。
また、反力制御ユニット54が反力強化モードに設定されている間は、スロットル開度が反力発生開度S1に達したときに強化付加反力がアクセルペダル52に付与される構成が好適である。この構成によって、アクセルペダル52の踏み込み操作が急激な傾向の特定運転者に、アクセルペダル52のペダル反力が強くなったことを容易に気づかせることができる。そして、特定運転者が意識することなく、エンジンの動作特性(つまり、車両Vの走行特性)が切り換わることが防止される。例えば、特定運転者が意識することなく、気筒休止エンジン57(図4参照)が休筒運転から全筒運転へ切り換わることが防止されて燃費の低下を防止できる。
なお、図6に示すフローチャートでは、ステップS5の判定を1回実行してスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVH以上になったときに反力制御ユニット54が反力強化モードに設定される構成となっている。しかし、この構成は限定されるものではなく、ステップS5の判定を2回以上実行して、全ての判定でスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVH以上になったときに反力制御ユニット54が反力強化モードに設定される構成であってもよい。
または、ステップS5の判定を2回以上実行したときの1回でスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVH以上になったときに反力制御ユニット54が反力強化モードに設定される構成であってもよい。
または、ステップS5の判定を2回以上実行したときの1回でスロットル速度Svrが所定の高速基準速度SVH以上になったときに反力制御ユニット54が反力強化モードに設定される構成であってもよい。
また、反力制御ユニット54(図4参照)は、自身を反力強化モードに設定するときに車両V(図4参照)の状態を取得し、車両Vの状態が特定の状態のときを回避して反力強化モードに設定する構成であってもよい。ここでいう車両Vの特定の状態とは、例えば、旋回時や加速時である。
旋回時は、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者であっても車速の低下を防止するために強く急激にアクセルペダル52(図4参照)を踏み込む場合があるため、反力制御ユニット54(図4参照)が特定運転者と判定することがある。
また、加速時は、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者であっても強く急激にアクセルペダル52を踏み込む場合があるため、反力制御ユニット54が特定運転者と判定することがある。
また、加速時は、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者であっても強く急激にアクセルペダル52を踏み込む場合があるため、反力制御ユニット54が特定運転者と判定することがある。
以下、図8を参照して、車両Vの状態が特定の状態のときを回避して反力制御ユニット54(図4参照)が自身を反力強化モードに設定する手順を説明する(以下、適宜図4,図5,図7参照)。
なお、図8のステップS1〜ステップS5は、図6におけるステップS1〜ステップS5と同等であり詳細な説明は省略する。
図8に示すように、ペダル反力設定において反力制御ユニット54は、スロットル速度が高速基準速度SVH以上の場合(ステップS5→Yes)、横加速度検出手段59b(図4参照)が検出する横加速度が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS51)。
なお、図8のステップS1〜ステップS5は、図6におけるステップS1〜ステップS5と同等であり詳細な説明は省略する。
図8に示すように、ペダル反力設定において反力制御ユニット54は、スロットル速度が高速基準速度SVH以上の場合(ステップS5→Yes)、横加速度検出手段59b(図4参照)が検出する横加速度が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS51)。
ステップS51において横加速度が所定値より大きいとき(ステップS51→Yes)、反力制御ユニット54は車両Vが旋回していると判定し、自身を反力強化モードに設定することなく手順をステップS1に戻す。
一方、ステップS51において横加速度が所定値以下のとき(ステップS51→No)、反力制御ユニット54は前後加速度検出手段59aが検出する前後加速度が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS52)。
前後加速度が所定値より大きいとき(ステップS52→Yes)、反力制御ユニット54は運転者が車両Vを加速している加速時と判定し、自身を反力強化モードに設定することなく手順をステップS1に戻す。
一方、ステップS52において前後加速度が所定値以下のとき(ステップS52→No)、反力制御ユニット54は自身を反力強化モードに設定して(ステップS6)、ペダル反力設定を終了する。
一方、ステップS51において横加速度が所定値以下のとき(ステップS51→No)、反力制御ユニット54は前後加速度検出手段59aが検出する前後加速度が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS52)。
前後加速度が所定値より大きいとき(ステップS52→Yes)、反力制御ユニット54は運転者が車両Vを加速している加速時と判定し、自身を反力強化モードに設定することなく手順をステップS1に戻す。
一方、ステップS52において前後加速度が所定値以下のとき(ステップS52→No)、反力制御ユニット54は自身を反力強化モードに設定して(ステップS6)、ペダル反力設定を終了する。
このように、車両V(図4参照)に発生する横加速度と前後加速度がそれぞれ所定値より小さいときに限って反力制御ユニット54(図4参照)を反力強化モードに設定する構成によって、車両Vが旋回しているとき、もしくは加速時に、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者を、反力制御ユニット54が特定運転者と判定する誤判定を防止できる。
なお、反力制御ユニット54がステップS51で前後加速度と比較する所定値およびステップS52で横加速度と比較する所定値は、予め実験計測等によって設定されている値であることが好ましい。
また、車両Vに「スポーツ走行モード」への切り換えスイッチが備わる場合、当該スイッチが「スポーツ走行モード」に切り換わっているときには、反力制御ユニット54が自身を反力強化モードに設定しない構成としてもよい。
スポーツ走行時は車両Vを機敏に走行させるために、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者であっても強く急激にアクセルペダル52を踏み込む場合があるため、反力制御ユニット54が特定運転者と判定することがある。
そこで、「スポーツ走行モード」のときに、反力制御ユニット54が反力強化モードに設定しされない構成とすることによって、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者のときに強化付加反力がペダル操作部52に付与されることを防止できる。
また、車両Vに「スポーツ走行モード」への切り換えスイッチが備わる場合、当該スイッチが「スポーツ走行モード」に切り換わっているときには、反力制御ユニット54が自身を反力強化モードに設定しない構成としてもよい。
スポーツ走行時は車両Vを機敏に走行させるために、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者であっても強く急激にアクセルペダル52を踏み込む場合があるため、反力制御ユニット54が特定運転者と判定することがある。
そこで、「スポーツ走行モード」のときに、反力制御ユニット54が反力強化モードに設定しされない構成とすることによって、踏み込み操作が緩やかな傾向の運転者のときに強化付加反力がペダル操作部52に付与されることを防止できる。
以上のように第2実施形態に係るアクセルペダル装置51(図4参照)においては、スロットル開度が反力発生開度S1(図5参照)よりも大きい場合、反力制御ユニット54(図4参照)は、踏み込み操作が急激な傾向の特定運転者によってアクセルペダル52(図4参照)が踏み込み操作されているときには、標準の付加反力よりも強い強化付加反力をアクセルペダル52に付与する。この構成によって、アクセルペダル52のペダル反力を大きく変化させることができ、特定運転者に休筒運転と全筒運転の切換点を容易に気づかせることができる。そして、当該特定運転者が意識することなく、休筒運転から全筒運転に切り換わって燃費が低下するという不具合の発生を防止できる。
なお、例えば、図9に示すように、スロットル開度が切換開度Sthに達した時点(時刻t1’)で付加反力を発生してアクセルペダル52(図4参照)に付与し、その後、さらにスロットル開度が所定の開度まで大きくなった時点(時刻t2’)で付加反力の最大値をアクセルペダル52に付与する構成の場合(つまり、反力発生開度S1が切換開度Sthと等しく設定される場合)、最初にスロットル開度が切換開度Sthに達した時刻t1’から反力制御ユニット54(図4参照)がペダル反力設定を実行する構成が好ましい。
この場合、時刻t1’以降のスロットル速度Svrが高速基準速度SVH以上のときに、反力制御ユニット54(図4参照)は、アクセルペダル52(図4参照)を踏み込み操作している運転者が特定運転者と判定する構成とすればよい。そして、反力制御ユニット54は自身を反力強化モードに設定し、2回目以降にスロットル開度が切換開度Sthに達したときには、反力アクチュエータ53に標準の付加反力より強い強化付加反力を発生させる構成とすればよい。
[第3実施形態]
第3実施形態に係るアクセルペダル装置およびアクセルペダル反力制御装置は、それぞれ、図4に示す、第2実施形態に係るアクセルペダル装置51およびアクセルペダル反力制御装置60と同等に構成されることが好ましい。
例えば図10に示すように、スロットル開度が反力発生開度S1に達して付加反力がアクセルペダル52(図4参照)に付与されたときに、破線で示すようにスロットル速度Svrが急激に低下する場合がある。または、付加反力の増大にともなってスロットル開度が急激に小さくなる場合がある。
第3実施形態に係るアクセルペダル装置およびアクセルペダル反力制御装置は、それぞれ、図4に示す、第2実施形態に係るアクセルペダル装置51およびアクセルペダル反力制御装置60と同等に構成されることが好ましい。
例えば図10に示すように、スロットル開度が反力発生開度S1に達して付加反力がアクセルペダル52(図4参照)に付与されたときに、破線で示すようにスロットル速度Svrが急激に低下する場合がある。または、付加反力の増大にともなってスロットル開度が急激に小さくなる場合がある。
第3実施形態に係る反力制御ユニット54(図4参照)は、付加反力がアクセルペダル52(図4参照)に付与されたときにスロットル速度Svrが急激に低下する場合、または、付加反力の増大にともなってスロットル開度が小さくなる場合、アクセルペダル52(図4参照)を踏み込み操作する運転者の脚力が弱いと判定する。
運転者の脚力が弱い場合、スロットル開度に基づいて決定される標準の付加反力がアクセルペダル52に付与されると、車両V(図4参照)を加速する必要がある場合にアクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることが困難なときがある。そこで、第3実施形態に係る反力制御ユニット54は、アクセルペダル52を踏み込み操作している運転者が脚力の弱い運転者(以下、第2特定運転者と称する)と判定した場合、自身を反力軽減モードや反力遅延モードに設定する。
運転者の脚力が弱い場合、スロットル開度に基づいて決定される標準の付加反力がアクセルペダル52に付与されると、車両V(図4参照)を加速する必要がある場合にアクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることが困難なときがある。そこで、第3実施形態に係る反力制御ユニット54は、アクセルペダル52を踏み込み操作している運転者が脚力の弱い運転者(以下、第2特定運転者と称する)と判定した場合、自身を反力軽減モードや反力遅延モードに設定する。
反力軽減モードは、スロットル開度が反力発生開度S1に達したときに、標準の付加反力より弱い反力(以下、軽減付加反力という)が発生するように反力アクチュエータ53を制御してペダル反力の増大率を変更するモードである。つまり、図11(a)に太い一点鎖線で示すように、スロットル開度と反力設定マップに基づいて設定される標準の付加反力よりも弱い軽減付加反力が反力アクチュエータ53で発生してアクセルペダル52に付与される。例えば反力制御ユニット54は、標準の付加反力が所定の割合(0.8倍など)で軽減された軽減付加反力が発生するように反力アクチュエータ53を制御する。
このような構成によって、図11(a)に太い一点鎖線で示すように、反力制御ユニット54は、標準の付加反力よりも弱い軽減付加反力を発生してアクセルペダル52に付与でき、ペダル反力の増大率を変更できる。
この場合、アクセルペダル52のペダル反力が強まる度合いが低くなり、脚力の弱い第2特定運転者であっても必要に応じてアクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることが容易になる。
このような構成によって、図11(a)に太い一点鎖線で示すように、反力制御ユニット54は、標準の付加反力よりも弱い軽減付加反力を発生してアクセルペダル52に付与でき、ペダル反力の増大率を変更できる。
この場合、アクセルペダル52のペダル反力が強まる度合いが低くなり、脚力の弱い第2特定運転者であっても必要に応じてアクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることが容易になる。
また、反力遅延モードは、付加反力の発生を遅らせることによってペダル反力の増大率を変更するモードである。つまり、反力遅延モードに設定された反力制御ユニット54(図4参照)は、図11(b)に太い二点鎖線で示すように、スロットル開度が反力発生開度S1に達した時点(時刻t1)では付加反力を反力アクチュエータ53で発生させない。そして、時刻t1から所定時間ΔDTが経過した時刻t11以降にスロットル開度が反力発生開度S1以上であれば、反力制御ユニット54は付加反力を反力アクチュエータ53で発生させてアクセルペダル52に付与する。
この構成によって、反力発生開度S1よりも切換開度Sthに近いスロットル開度になってから付加反力がアクセルペダル52に付与されることになり、脚力の弱い第2特定運転者であってもアクセルペダル52の踏み込み操作が容易になる。そして、必要に応じてアクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることができる。
なお、スロットル開度が反力発生開度S1に達してから反力制御ユニット54が付加反力を反力アクチュエータ53で発生させるまでの所定時間ΔDTは、実験計測等で予め設定されていることが好ましい。
なお、スロットル開度が反力発生開度S1に達してから反力制御ユニット54が付加反力を反力アクチュエータ53で発生させるまでの所定時間ΔDTは、実験計測等で予め設定されていることが好ましい。
図12に、反力制御ユニット54(図4参照)が「ペダル反力設定」を実行して自身を反力軽減モードに設定する手順を示すフローチャートを示す(以下、適宜図4,図5参照)。
なお、図12におけるステップS1〜ステップS4は、図6におけるステップS1〜ステップS4と同等であり詳細な説明は省略する。
なお、図12におけるステップS1〜ステップS4は、図6におけるステップS1〜ステップS4と同等であり詳細な説明は省略する。
反力制御ユニット54は、ステップS4でスロットル速度Svrを演算したら、演算したスロットル速度Svrと、予め設定される低速側の基準となる速度(低速基準速度SVL)を比較する(ステップS7)。低速基準速度SVLは、第2実施形態において特定運転者を判定するための高速基準速度SVHと等しくてもよいし異なっていてもよい。高速基準速度SVHと低速基準速度SVLが異なる場合、低速基準速度SVLは高速基準速度SVHより低いこと(SVL<SVH)が好ましい。
そして、スロットル速度Svrが低速基準速度SVL以下のとき(ステップS7→Yes)、反力制御ユニット54は、アクセルペダル52を踏み込み操作している運転者が脚力の弱い第2特定運転者であると判定し、自身を反力軽減モードに設定して(ステップS8)、ペダル反力設定を終了する。
一方、ステップS7でスロットル速度Svrが低速基準速度SVLより高いとき(ステップS7→No)、反力制御ユニット54は自身を反力軽減モードに設定することなくペダル反力設定を終了する。
一方、ステップS7でスロットル速度Svrが低速基準速度SVLより高いとき(ステップS7→No)、反力制御ユニット54は自身を反力軽減モードに設定することなくペダル反力設定を終了する。
なお、反力制御ユニット54が反力遅延モードに設定される構成の場合は、図12のステップS8において反力軽減モードに替えて、反力制御ユニット54は自身を反力遅延モードに設定するように構成される。
このように第3実施形態に係るアクセルペダル装置51の反力制御ユニット54(図4参照)は、脚力の弱い運転者(第2特定運転者)が踏み込み操作する場合には標準の付加反力より弱い軽減付加反力を反力アクチュエータ53(図4参照)で発生してアクセルペダル52(図4参照)に付与できる。または、反力アクチュエータ53による付加反力の発生を遅らせることができる。この構成によって、脚力の弱い第2特定運転者が、必要なときに、アクセルペダル52を踏み込んで休筒運転から全筒運転に切り換えることが容易になる。
以上のように、第2実施形態では、アクセルペダル52(図4参照)の踏み込み操作が急激な傾向の特定運転者がアクセルペダル52(図4参照)を踏み込み操作する場合、スロットル開度が反力発生開度S1に達した時点で、標準の付加反力より強い強化付加反力がアクセルペダル52に付与される。この構成によって、特定運転者であっても気筒休止エンジンの休筒運転と全筒運転の切り換えを容易に認識でき、運転者が意識しないで休筒運転から全筒運転に切り換わって燃費が低下することが防止できる。
また、第3実施形態では、脚力の弱い第2特定運転者であっても、必要に応じてアクセルペダル52(図4参照)を踏み込んで、必要なときには容易に休筒運転から全筒運転に切り換えることができる。
なお、第2実施形態および第3実施形態では、気筒休止エンジン57(図4参照)における休筒運転と全筒運転の切り換えを車両V(図4参照)の走行特性の切り換えとし、アクセルペダル52(図4参照)のペダル反力を調節することによって運転者に走行特性の切り換えを認識させる構成としたが、ペダル反力の調節で運転者に認識させることのできる車両Vの走行特性の切り換えは、休筒運転と全筒運転の切り換えに限定されない。
例えば、オートマチックトランスミッション(図示せず)が搭載された車両V(図4参照)において、シフトダウンするタイミングをアクセルペダル52のペダル反力の調節で運転者に認識させる構成であってもよい。また、ロックアップクラッチの締結および開放のタイミングをアクセルペダル52のペダル反力の調節で運転者に認識させる構成であってもよい。
または、走行用モータとエンジンをともに備えるハイブリッド車両(図示せず)において、モータ走行と、エンジン走行と、モータとエンジンの併用走行と、の切り換えタイミングをアクセルペダル52のペダル反力の調節で運転者に認識させる構成であってもよい。
また、第2実施形態および第3実施形態において反力制御ユニット54(図4参照)は、車両V(図4参照)が始動したとき、つまり、イグニッションがONされたときにペダル反力設定を実行するとしたが、この構成に限定されない。例えば、イグニッションがONの状態であっても車両Vが停車して運転席側のドアが開閉した後に車両Vが走行開始したことを反力制御ユニット54が検出したときに、ペダル反力設定を実行する構成であってもよい。
または、スマートキーシステム(図示せず)を備える車両Vであれば、キー本体が移動した後に車両Vが走行開始したことを反力制御ユニット54が検出したときに、ペダル反力設定を実行する構成であってもよい。
いずれの場合も運転者が交代した可能性が高く、このようにペダル反力設定を実行することによって交代した運転者に対応したペダル反力をアクセルペダル52(図4参照)に発生させることができる。
または、スマートキーシステム(図示せず)を備える車両Vであれば、キー本体が移動した後に車両Vが走行開始したことを反力制御ユニット54が検出したときに、ペダル反力設定を実行する構成であってもよい。
いずれの場合も運転者が交代した可能性が高く、このようにペダル反力設定を実行することによって交代した運転者に対応したペダル反力をアクセルペダル52(図4参照)に発生させることができる。
また、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせた形態の実施形態とすることも可能である。
例えば、スロットル開度が反力発生開度S1に達してからの所定時間Δtにおけるスロットル速度Svrが高速基準速度SVHよりも高い場合、反力制御ユニット54(図4参照)は特定運転者と判定して自身を反力強化モードに設定し、スロットル速度Svrが高速基準速度SVHよりも低い低速基準速度SVLよりも低い場合、反力制御ユニット54は第2特定運転者と判定して自身を反力軽減モードまたは反力遅延モードに設定する。
例えば、スロットル開度が反力発生開度S1に達してからの所定時間Δtにおけるスロットル速度Svrが高速基準速度SVHよりも高い場合、反力制御ユニット54(図4参照)は特定運転者と判定して自身を反力強化モードに設定し、スロットル速度Svrが高速基準速度SVHよりも低い低速基準速度SVLよりも低い場合、反力制御ユニット54は第2特定運転者と判定して自身を反力軽減モードまたは反力遅延モードに設定する。
さらに反力制御ユニット54(図4参照)は、スロットル開度が反力発生開度S1に達してからの所定時間Δtにおけるスロットル速度Svrが高速基準速度SVH以下で低速基準速度SVL以上の場合、自身を反力強化モード、反力軽減モード、反力遅延モードに設定しない。そして、この場合にスロットル開度が反力発生開度S1に達したときは、反力アクチュエータ53(図4参照)で標準の付加反力を発生する。
このようにスロットル速度Svrの基準速度として高速基準速度SVHと低速基準速度SVL(但し、SVH>SVL)を設け、ペダル反力設定においてスロットル速度Svrが高速基準速度SVHよりも高いときには反力制御ユニット54(図4参照)が反力強化モードに設定され、スロットル速度Svrが低速基準速度SVLよりも高いときには反力制御ユニット54が反力軽減モードに設定される構成とすれば、踏み込み操作が急激な傾向の特定運転者、踏み込み操作が緩やかな傾向の第2特定運転者、およびその他の運転者、の全てに対応して好適にペダル反力を調節できる。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、アクセルペダルの踏込量に基づいて運転者の要求出力を算出し、この要求出力と休筒運転でエンジンが発生できる最大出力との差出力を求めるようにしたが、要求出力に代えてアクセルペダルの踏込量そのものを用いてもよい。また上記実施形態では反力制御ユニットが増加気筒数の推定を行うようにしたが、エンジンECUがこれを行って推定結果を反力制御ユニットに出力するようにしてもよいし、増加気筒数にかかわらず同一の踏込反力をアクセルペダルに与えるようにしてもよい。また、目標反力は、差出力が反力開始閾値に達した時点から最大反力閾値まで二次曲線的に増大するようにしてもよい。その他、アクセルペダル踏込反力制御装置の具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
1 アクセルペダル反力制御装置
2 アクセルペダル
3 反力アクチュエータ(反力付与手段)
4 反力制御ユニット(目標踏込反力設定手段)
11 アクセルポジションセンサ(踏込量検出手段)
22 エンジン(気筒休止エンジン)
29 車速センサ(車速検出手段)
51 アクセルペダル装置
52 アクセルペダル
53 反力アクチュエータ(反力付与手段)
54 反力制御ユニット(目標踏込反力設定手段、操作速度検出手段)
55 アクセルポジションセンサ(操作量検出手段)
57 気筒休止エンジン
57a 気筒休止機構
58 エンジンECU(エンジン制御手段)
60 アクセルペダル反力制御装置
V 車両
2 アクセルペダル
3 反力アクチュエータ(反力付与手段)
4 反力制御ユニット(目標踏込反力設定手段)
11 アクセルポジションセンサ(踏込量検出手段)
22 エンジン(気筒休止エンジン)
29 車速センサ(車速検出手段)
51 アクセルペダル装置
52 アクセルペダル
53 反力アクチュエータ(反力付与手段)
54 反力制御ユニット(目標踏込反力設定手段、操作速度検出手段)
55 アクセルポジションセンサ(操作量検出手段)
57 気筒休止エンジン
57a 気筒休止機構
58 エンジンECU(エンジン制御手段)
60 アクセルペダル反力制御装置
V 車両
Claims (11)
- アクセルペダル踏込量を検出する踏込量検出手段を備え、前記アクセルペダル踏込量を含む運転状態量が増筒側閾値より大きくなった場合に運転気筒を増加させる増筒制御と、当該運転状態量が減筒側閾値より小さくなった場合に当該運転気筒を減少させる減筒制御とが行われる気筒休止エンジンを備えた自動車に設けられ、当該気筒休止エンジンの出力調整用のアクセルペダルの踏込反力を制御するアクセルペダル反力制御装置であって、
前記アクセルペダルに踏込反力を付与する反力付与手段と、
前記反力付与手段に対して目標踏込反力を設定する目標踏込反力設定手段とを備え、
前記目標踏込反力設定手段は、前記気筒休止エンジンが一部の気筒を休止させる休筒運転状態にある場合、前記アクセルペダル踏込量を含む運転状態量に基づいて前記気筒休止エンジンに対する要求出力を算出し、前記休筒運転状態にある当該気筒休止エンジンが発生できる最大出力を推定し、当該最大出力と当該要求出力との差を差出力として算出した後、当該差出力に基づいて前記目標踏込反力を増大させることを特徴とするアクセルペダル反力制御装置 - 前記目標踏込反力設定手段は、前記差出力が所定値を超えた場合、前記目標踏込反力を増大させることを特徴とする、請求項1に記載されたアクセルペダル反力制御装置。
- 前記目標踏込反力設定手段は、前記差出力が前記所定値に達した後、当該差出力が0に向かうに連れて前記目標踏込反力を所定の増大率で増大させることを特徴とする、請求項2に記載されたアクセルペダル反力制御装置。
- 前記気筒休止エンジンが2段階以上の休筒運転を行い、
前記目標踏込反力設定手段は、前記増筒制御によって増加する運転気筒が多いほど前記増大率を大きくすることを特徴とする、請求項3に記載されたアクセルペダル反力制御装置。 - 車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記目標踏込反力設定手段は、前記車速が所定の高速走行判定閾値を超えた場合、前記目標踏込反力の増大を行わないことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載されたアクセルペダル反力制御装置。 - 前記アクセルペダルの操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、
前記目標踏込反力設定手段は、前記アクセルペダルが前記目標踏込反力を増大させる位置まで踏み込まれた時点から所定時間にわたる前記操作速度と、予め設定される基準速度との比較結果に基づいて前記目標踏込反力の増大率を変更することを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載されたアクセルペダル反力制御装置。 - 前記基準速度として前記操作速度の高速側の基準となる高速基準速度が予め設定され、
前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記高速基準速度よりも高い場合に、前記目標踏込反力を増大させる度合いが高くなるように前記目標踏込反力の増大率を変更することを特徴とする、請求項6に記載のアクセルペダル反力制御装置。 - 前記基準速度として前記前記操作速度の低速側の基準となる低速基準速度が予め設定され、
前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記低速基準速度よりも低い場合に、前記目標踏込反力を増大させる度合いが低くなるように前記目標踏込反力の増大率を変更することを特徴とする、請求項6または請求項7に記載のアクセルペダル反力制御装置。 - 前記基準速度として前記前記操作速度の低速側の基準となる低速基準速度が予め設定され、
前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度が前記低速基準速度よりも低い場合に、前記目標踏込反力を増大させる方向の調節の開始が遅れるように前記目標踏込反力の増大率を変更することを特徴とする、請求項6または請求項7に記載のアクセルペダル反力制御装置。 - 前記目標踏込反力設定手段は、前記操作速度と前記基準速度との比較結果に基づいて前記目標踏込反力の増大率を変更した後で前記操作量が前記設定値以上になった場合には、前記操作速度に拘らずに、変更した増大率で前記目標踏込反力を増大させる方向に調節することを特徴とする、請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載のアクセルペダル反力制御装置。
- 前記目標踏込反力設定手段は、前記車両に発生している前後方向の加速度および横方向の加速度が、それぞれの所定値以下であるときに限って、前記目標踏込反力の増大率を変更することを特徴とする請求項6〜請求項10のいずれか1項に記載のアクセルペダル反力制御装置。
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