JP6666594B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の設定速度で走行させるクルーズコントロール機能を備える車両の制御装置に関し、特に、クルーズコントロール走行時における運転者の操作負担を軽減するための技術に関する。

従来、車両には、運転者が所定のスイッチ操作を行うことで実行され、アクセルペダルの操作を行うことなく、設定速度で車両を走行させるクルーズコントロール機能を備えているものがある。なおクルーズコントロール機能（クルーズコントロール制御）としては、例えば、車両の速度（車速）を、運転者が設定した設定速度と一致するように、あるいは先行車との車間距離が一定となるように設定された設定速度と一致するように、制御するものがある。何れにしても、クルーズコントロール制御が実行されている間（クルーズコントロール走行時）は、運転者がアクセルペダルの操作を行うことなく、車速が設定速度となるように適宜制御される。

このようなクルーズコントロール制御は、一般的に運転者がアクセルペダルやブレーキペダルを踏み込むことで解除される。そのため、運転者は、クルーズコントロール制御中、ペダルを踏む足（右足）をフロアマットに置いていることが多い。したがって、運転者は、ブレーキペダルを踏む際には、フロアマットに置いている足をブレーキペダルへ移動させることになり、例えば、急なブレーキ操作が必要となった場合等には、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虞がある。

なおクルーズコントロール制御が実行されていない通常走行時は、ペダルを踏み込む足はアクセルペダル上にあり、ブレーキペダルを踏む際には、アクセルペダルからブレーキペダルに足を移動させる必要がある。このため、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏み込むことは少ない。

上記のような課題を解決するために、クルーズコントロール制御の実行中に、アクセルペダルに付与する反力を増加させ、アクセルペダルをフットレスト化することで、ペダルの踏み間違いを抑制する技術が様々提案されている。例えば、車両の現在の速度に応じた所定のアクセルペダル操作量で、アクセルペダルに付与する反力を急増させ、アクセルペダルをフットレスト化するようにしたものがある（特許文献１参照）。

このようにアクセルペダルに付与する反力を適宜増加させてフットレスト化することで、ブレーキペダルの踏み間違いは抑制することができる。

特開２００９−２６２８４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明のように、車両の現在の速度に応じたアクセルペダル操作量（アクセル開度）に応じた位置でフットレスト化されていると、何かの拍子に、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んでしまうと、それに応じて車両が急加速してしまう虞がある。クルーズコントロール制御中は、基本的にはアクセル操作を要さないため、このようにアクセルペダルが踏み込まれて運転者の意図しない加速が生じてしまう虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、クルーズコントロール制御中に、運転者の意志に従い、車両の速度をより適切に制御することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、車両を設定速度で走行させるクルーズコントロール制御を実行するクルーズコントロール制御手段を備える車両の制御装置であって、前記車両が備えるアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記アクセルペダルに付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、前記反力制御手段は、前記クルーズコントロール制御が開始されると、アクセル開度が全閉付近である第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を増加させると共に、前記第１の開度領域よりもアクセル開度の大きい第２の開度領域でも前記アクセルペダルに付与する反力を増加させ、前記第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を、前記第２の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力よりも大きくすることを特徴とする車両の制御装置にある。

ここで、前記反力制御手段は、前記設定速度に基づいて、前記設定速度が速いほど前記第２の開度領域を大きいアクセル開度に設定することが好ましい。

また、前記アクセルペダルに付与された反力に抗して前記アクセルペダルが前記第１の開度領域から前記第２の開度領域まで踏み込まれる際、前記反力制御手段は、前記第２の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を前記第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力よりも一時的に大きくすることが好ましい。

また前記クルーズコントロール制御手段によって前記クルーズコントロール制御が実行される際の前記アクセル開度が、前記第１の開度領域よりも大きい場合、前記反力制御手段は、前記アクセル開度が前記第１の開度領域となるように前記アクセルペダルに付与する反力を増加させることが好ましい。

かかる本発明によれば、第１の開度領域と第２の開度領域との２段階で、アクセルペダルに付与する反力を増加させるようにしたので、クルーズコントロール制御中に運転者の意図しない加速を抑制することができる。すなわちクルーズコントロール制御中に、運転者の意志に従い車両の速度をより適切に制御することができる。

本発明に係る制御装置を備える電動車両の概略構成を示す図である。 本発明に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。 アクセルペダルの踏み込み状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る制御装置１０を備える車両１は、いわゆる電動車両（電気自動車）であり、二次電池であるバッテリ２と、このバッテリ２からの電力供給により作動する電動機である走行用モータ３と、を備えている。走行用モータ３は、例えば、自動変速機４を介して駆動輪（本実施形態では、前輪）５に連結されている。また車両１は、車両１に搭載された各種装置を総括的に制御する制御部（ＥＣＵ）２０を備えている。

制御部２０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備え、車両１に設けられた各種センサからの信号に基づいて車両１の運転状態を把握し、それに基づいて各種装置を総括的に制御する。

制御部２０は、例えば、アクセルペダル３１のストローク（アクセル開度）を検出するアクセルペダルストロークセンサ（アクセル開度検出手段）３２、ブレーキペダル３３のストロークを検出するブレーキペダルストロークセンサ３４、電動車両１の駆動輪の回転速度を検出する車輪速センサ３５、走行用モータ３の回転数を検出する回転数検出センサ３６、車両１の速度（車速）を検出する車速センサ３７等からの信号に基づいて電動車両１の走行状態を的確に把握し、それに基づいて走行用モータ３を含む電動車両１の各種装置を総合的に制御する。なお上記の各種センサ類は、既存のものを採用すればよい。

本実施形態に係る車両の制御装置１０は、このような制御部２０と、アクセルペダルストロークセンサ３２を含む各種センサ類とで構成され、いわゆるクルーズコントロール制御が実行されている間に、車両１が備えるアクセルペダル３１に付与する反力を適宜増加させてアクセルペダル３１をフットレスト化することで、運転者の操作負担を軽減するようにした点に特徴がある。

詳しくは、制御部２０は、本実施形態に係る制御装置１０を構成するクルーズコントロール制御部（クルーズコントロール制御手段）２１と、反力制御部（反力制御手段）２２と、を備えている。

クルーズコントロール制御部２１は、例えば、車両１が備えるクルーズスイッチ３８がオンに設定されると共に、設定速度がセットされたこと等を条件として、車両１の速度（実速度）が設定速度と一致するように走行用モータ３を制御するクルーズコントロール制御を実行する。つまりクルーズコントロール制御を実行することで、車両１が、設定速度で定速走行するように、走行用モータ３が適宜制御される。なお、このクルーズコントロール制御自体は、周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

反力制御部２２は、クルーズコントロール制御部２１によってクルーズコントロール制御が実行されている間（車両１がクルーズコントロール走行している間）、車両１が備えるアクセルペダル３１に付与する反力を適宜制御する。例えば、クルーズコントロール走行が開始され、運転者がアクセルペダル３１を踏み込む力（踏力）を弱め、或いはアクセルペダル３１から足を離すことで、アクセル開度が全閉付近である第１の開度領域にアクセルペダルが移動すると、反力制御部２２は、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させてアクセルペダル３１をフットレスト化させる。

具体的には、反力制御部２２は、クルーズコントロール制御部２１によってクルーズコントロール制御が開始されると、アクセルペダルストロークセンサ３２の検出結果に基づいて、アクセルペダル３１の開度（アクセル開度）が全閉付近である第１の開度領域にあるアクセルペダル３１に付与される反力を増加させる。例えば、図３（ａ）に示すように、アクセルペダル３１が全閉位置Ｐｃから全開位置Ｐｏの範囲で踏み込み量を調整できるように構成されているとした場合に、反力制御部２２は、アクセル開度が全閉付近である第１の開度領域Ａ１（全閉位置Ｐｃから第１の位置Ｐ１の範囲）である場合に、アクセルペダル３１に付与される反力を増加させてアクセルペダル３１をフットレスト化させる。

ここで本実施形態では、車両１は、アクセルペダル３１に反力を付与するための反力付与機構４０を備えており、反力制御部２２は、この反力付与機構４０を制御することによりアクセルペダル３１に付与する反力を調整している。反力付与機構４０は、図示は省略するが空圧又は油圧にて作動するアクチュエータを備え、このアクチュエータによりアクセルペダル３１に反力を付与する機構となっている。なお反力付与機構４０は、アクチュエータを備えるものに限定されず、例えば、モータ等の駆動源によりアクセルペダル３１に反力を付与するもの等であってもよい。

また「アクセルペダル３１に付与する反力を増加させる」とは、アクセルペダル３１をフットレスト化できる程度に反力を増加させることをいう。すなわち反力制御部２２によってアクセルペダル３１に付与する反力が増加された状態では、運転者がアクセルペダル３１に足を載せても所定の位置（第１の開度領域Ａ１内）に維持される。また第１の開度領域Ａ１内でアクセルペダル３１に付与される反力の大きさ（第１の反力）は、運転者がアクセルペダル３１を踏み込む踏力が所定値（第１の踏力）以上になると、アクセルペダル３１の踏み込みが可能となるように設定されている。

このようにアクセルペダル３１が第１の開度領域Ａ１にある場合に、アクセルペダル３１に付与される反力を増加させてアクセルペダル３１をフットレスト化させることで、運転者は、クルーズコントロール走行中であってもアクセルペダル３１に足を載せておくことができる。したがって、運転者がブレーキペダル操作を行う際、ペダルの踏み間違いを抑制することができる。

反力制御部２２は、このようにアクセルペダル３１が第１の開度領域Ａ１にある場合に、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させるが、さらに、第１の開度領域Ａ１よりもアクセル開度の大きい（踏み込み量の大きい）第２の開度領域Ａ２においてもアクセルペダルに付与する反力を増加させる。

詳しくは、運転者の踏力が第１の踏力以上になりアクセルペダル３１が踏み込まれ、例えば、図３（ｂ）に示すようにアクセル開度が増加してアクセルペダル３１の位置が第１の開度領域Ａ１（全閉位置Ｐｃから第１の位置Ｐ１の範囲）を超えると、反力制御部２２による反力の増加は一旦解除（或いは抑制）される。その後、アクセルペダル３１が、例えば、図３（ｃ）に示すように第２の位置Ｐ２から第３の位置Ｐ３の範囲である第２の開度領域Ａ２（＞第１の開度領域Ａ１）まで踏み込まれると、反力制御部２２がアクセルペダル３１に付与する反力を再び増加させてアクセルペダル３１をフットレスト化させる。

このように本実形態では、二段階で、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させるようにしたので、クルーズコントロール走行時の安全性をより向上することができる。例えば、第１の開度領域Ａ１にあるアクセルペダル３１が踏み込まれると、アクセルペダル３１が第２の開度領域Ａ２で一旦停止することになる。したがって、第１の開度領域Ａ１にあるアクセルペダル３１を運転者が意図せず踏み込んでしまった場合でも、車両１の不要な加速を抑制することができる。

ここで第２の開度領域Ａ２は、クルーズコントロール走行時に、運転者が設定した設定速度に応じて反力制御部２２によって設定される。そして、この第２の開度領域Ａ２は、設定速度が速いほど大きいアクセル開度（深い踏み込み位置）に設定することが好ましい。つまり第２の開度領域Ａ２（第２の位置Ｐ２から第３の位置Ｐ３の範囲）は、設定速度以上に加速可能なアクセルペダル３１の位置（開度）Ｐ４よりも若干小さいアクセル開度（若干浅い踏み込み位置）に設定することが好ましい（図３参照）。

また第１の開度領域Ａ１においてアクセルペダル３１に付与される第１の反力（反力制御部２２によって増加された後の反力の大きさ）は、第２の開度領域Ａ２においてアクセルペダル３１に付与される第２の反力（反力制御部２２によって増加された後の反力の大きさ）よりも大きいことが好ましい。すなわち第２の反力は、第１の反力よりも小さいことが好ましい。

アクセルペダル３１が第１の開度領域Ａ１にある場合（アクセル開度がほぼ全閉である場合）には、運転者は加速の意図がないと判断できるため、アクセルペダル３１に付与する第１の反力を比較的大きくすることが好ましい。これによりアクセルペダル３１をより良好にフットレスト化でき、運転者の意図しない踏み込みを抑制することができる。

一方で、アクセルペダル３１が第２の開度領域Ａ２にある場合には、第１の開度領域Ａ１にある場合とは異なり、運転者がアクセルペダル３１を踏み込んだ状態であることから、運転者に加速の意図があると判断できる。このため、第２の開度領域Ａ２でアクセルペダル３１に付与する第２の反力は、アクセルペダル３１をフットレスト化可能な程度に極力小さく抑え、アクセルペダル３１を踏み込み易くしておくことが好ましい。

また、このように第２の開度領域Ａ２においてアクセルペダル３１に付与される第２の反力を第１の開度領域Ａ１においてアクセルペダル３１に付与される第１の反力よりも小さくする場合には、アクセルペダル３１が踏み込まれる際に第２の反力を調整するようにしてもよい。詳しくは、第１の開度領域Ａ１にあるアクセルペダル３１が、第１の反力に抗して第２の開度領域Ａ２まで踏み込まれた際、アクセルペダル３１に付与する反力を第３の反力（＞第１の反力）まで一時的に増加させることが好ましい。そして、アクセルペダル３１の踏み込みが第２の開度領域Ａ２で停止した段階で、アクセルペダル３１に付与している反力を第３の反力から第２の反力に変更する。

これにより、第１の開度領域Ａ１にあるアクセルペダル３１が踏み込まれた際、第２の開度領域Ａ２でより確実に停止させることができる。したがって、例えば、運転者が意図せずに第１の開度領域Ａ１にあるアクセルペダル３１を踏み込んでしまった場合でも、車両１の不要な加速を抑制することができる。よってクルーズコントロール走行中、運転者の意志に従い、車両１の速度をより適切に制御することができる。

またクルーズコントロール制御部２１によってクルーズコントロール制御が実行される際のアクセルペダル３１の位置（開度）が、第１の開度領域Ａ１よりも大きい位置である場合、反力制御部２２は、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させてアクセルペダル３１の位置（開度）が、第１の開度領域Ａ１となるように、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させることが好ましい。

詳しくは、クルーズコントロール走行は、通常、アクセルペダル３１を踏み込んだ状態で開始され、クルーズコントロール走行が開始された後も、アクセルペダル３１が踏み込まれた状態が維持されていることがある。このような場合には、反力制御部２２は、アクセルペダル３１の位置（開度）が第１の開度領域Ａ１又は第２の開度領域Ａ２でなくても、アクセルペダル３１に付与する反力を増加させ、アクセルペダル３１の位置（開度）が第１の開度領域Ａ１となるようにすることが好ましい。すなわちアクセルペダル３１に付与する反力を増加させることで、運転者がアクセル開度を全閉とするよう誘導してもよい。

具体的には、例えば、アクセルペダル３１に比較的強い反力（＞第１の反力）を付与して、その反力でアクセルペダル３１を第１の開度領域Ａ１まで移動させるようにしてもよいし、また例えば、アクセルペダル３１に付与する反力を間欠的に増加させることで、運転者がアクセルペダル３１の踏力を弱めるよう促してもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、第２の開度領域におけるアクセル開度を、クルーズコントロール制御を実行する際の設定速度に応じて設定するようにしたが、この第２の開度領域におけるアクセル開度は、車両の実速度に応じて設定するようにしてもよい。

また上述の実施形態では、車両を低速で走行させるクルーズコントロール制御を一例として本発明を説明したが、このクルーズコントロール制御は、例えば、先行車との車間距離が一定となるように走行用モータを制御するものであってもよい。そして、このように車間距離を一定に保つクルーズコントロール制御を実行する場合等には、上述のように第２の開度領域におけるアクセル開度を車両に実速度に応じて設定する。

また例えば、上述の実施形態では、車両の一例として、走行用モータを備える電気自動車を例示して本発明を説明したが、勿論、本発明は、各種の車両に適用可能である。本発明は、例えば、走行用モータと共にエンジン（内燃機関）を駆動装置として備えるハイブリッド車両等の他の電動車両に適用でき、勿論、エンジン（内燃機関）のみを駆動装置として備える車両にも適用することができるものである。

１ 車両
２ バッテリ
３ 走行用モータ
１０ 制御装置
２０ 制御部
２１ クルーズコントロール制御部（クルーズコントロール制御手段）
２２ 反力制御部（反力制御手段）
３１ アクセルペダル
３２ アクセルペダルストロークセンサ（アクセル開度検出手段）
３３ ブレーキペダル
３４ ブレーキペダルストロークセンサ
３５ 車輪速センサ
３６ 回転数検出センサ
３７ 車速センサ
３８ クルーズスイッチ
４０ 反力付与機構

Claims (4)

1. 車両を設定速度で走行させるクルーズコントロール制御を実行するクルーズコントロール制御手段を備える車両の制御装置であって、
   前記車両が備えるアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   前記アクセルペダルに付与する反力を制御する反力制御手段と、を備え、
   前記反力制御手段は、前記クルーズコントロール制御が開始されると、アクセル開度が全閉付近である第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を増加させると共に、前記第１の開度領域よりもアクセル開度の大きい第２の開度領域でも前記アクセルペダルに付与する反力を増加させ、
   前記第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を、前記第２の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力よりも大きくする
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記反力制御手段は、前記設定速度に基づいて、前記設定速度が速いほど前記第２の開度領域を大きいアクセル開度に設定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、
   前記アクセルペダルに付与された反力に抗して前記アクセルペダルが前記第１の開度領域から前記第２の開度領域まで踏み込まれる際、
   前記反力制御手段は、前記第２の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力を前記第１の開度領域で前記アクセルペダルに付与する反力よりも一時的に大きくする
   ことを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記クルーズコントロール制御手段によって前記クルーズコントロール制御が実行される際の前記アクセル開度が、前記第１の開度領域よりも大きい場合、
   前記反力制御手段は、前記アクセル開度が前記第１の開度領域となるように前記アクセルペダルに付与する反力を増加させる
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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