JPH09249043A - Control device for accelerator reaction force by ascending and descending slope - Google Patents
Control device for accelerator reaction force by ascending and descending slopeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明はアクセルペダルの
操作機構に関し、特に、アクセルペダルの反力を制御す
る装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an accelerator pedal operating mechanism, and more particularly to a device for controlling a reaction force of an accelerator pedal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 自動車におけるスロットルバルブに連
動してその開閉制御を司るアクセルペダルの操作機構と
しては、例えば図１０に示すようなものがある。アクセ
ルペダル１０１には、スロットルワイヤ１０３の一端側
が接続され、スロットルワイヤ１０３の他端は、アクセ
ルドラム１０５に接続されている。アクセルドラム１０
５は、固定部１０７に対して回転可能であってリターン
スプリング１０９により図中で矢印Ａ方向に常時付勢さ
れ、スロットルチャンバ１１１内のスロットルバルブに
連動してる。このような構成で、アクセルペダル１０１
を矢印Ｂ方向に踏み込むと、アクセルワイヤ１０３を介
してアクセルドラム１０５がリターンスプリング１０９
の付勢力に抗して矢印Ａとは反対方向に回動し、スロッ
トルチャンバ１１１内のスロットルバルブを開方向に回
動される。従ってこの場合、アクセルペダル１０１を踏
み込むことによって発生する、いわゆる踏込反力は、ペ
ダル踏込量に応じて発生するリターンスプリング１０９
の弾性形量に比例して変化するものとなっている。ま
た、アクセルドラム１０５を楕円形として踏込反力を、
アクセルペダル１０１の踏込量に比例して変化しないよ
うに構成したものもある。2. Description of the Related Art As an accelerator pedal operating mechanism that controls opening and closing of a throttle valve in an automobile, there is, for example, one shown in FIG. One end of a throttle wire 103 is connected to the accelerator pedal 101, and the other end of the throttle wire 103 is connected to an accelerator drum 105. Accelerator drum 10
Reference numeral 5 is rotatable with respect to the fixed portion 107, is constantly biased in the direction of arrow A in the figure by the return spring 109, and is linked to the throttle valve in the throttle chamber 111. With such a configuration, the accelerator pedal 101
When the pedal is depressed in the direction of arrow B, the accelerator drum 105 moves the return spring 109 through the accelerator wire 103.
The throttle valve in the throttle chamber 111 is rotated in the opening direction against the biasing force of the arrow in the direction opposite to the arrow A. Therefore, in this case, the so-called stepping reaction force generated by depressing the accelerator pedal 101 is a return spring 109 that is generated according to the pedal depression amount.
It changes in proportion to the elastic shape of. In addition, the accelerator drum 105 has an elliptical shape to provide a stepping reaction force.
There is also a configuration in which it does not change in proportion to the depression amount of the accelerator pedal 101.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 ところで、自動車を
運転するに際し、車両に現在作用している走行負荷（エ
ンジン出力状態）や登降坂状況（登降坂の傾斜角度、登
降坂情報）がどの程度か、また、この負荷や状況を把握
することによってこのときのアクセル操作をある程度予
想することは、好適な登降坂走行を得られるために極め
て重要なものである。しかしながら、前記従来のアクセ
ルペダルの操作機構では、単にアクセルペダル１０１の
踏込量に応じた大きさの踏込反力が発生するに過ぎず、
従ってアクセルペダル１０１の踏込反力からでは、前述
した車両の走行負荷や走行状況に対するアクセル操作の
最適値を把握することができないため、登降坂において
は運転者が視覚的に判断しアクセル操作を行っている。
しかしこの場合、目の錯覚等で登り・下りを誤り、登り
では遅く、下りでは速くなり流れに乗ったスムーズな走
行ができないケースもあり、登降坂の登り・下りを運転
者が知覚してこれによりアクセル操作量を判断するとい
う、いわば間接的な判断方法によらざるを得ないという
問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, when driving an automobile, what is the running load (engine output state) and uphill / downhill condition (uphill / downhill slope angle, uphill / downhill information) that are currently acting on the vehicle? Further, it is extremely important to predict the accelerator operation at this time to some extent by grasping the load and the situation in order to obtain suitable uphill / downhill traveling. However, in the conventional accelerator pedal operating mechanism, a stepping reaction force having a magnitude corresponding to the stepping amount of the accelerator pedal 101 is merely generated,
Therefore, it is not possible to grasp the optimum value of the accelerator operation for the running load and running condition of the vehicle described above from the reaction force on the accelerator pedal 101, so that the driver visually judges and performs the accelerator operation when going up and down a slope. ing.
However, in this case, there are cases in which climbing / falling is incorrect due to the illusion of the eyes, etc., and climbing is slow, and climbing is fast, making it difficult for the driver to ride smoothly and follow the flow. Therefore, there is a problem that the accelerator operation amount is determined by the so-called indirect determination method.
【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたもので、運転者の登降坂におけるアク
セル操作量を自動的に補正することにより、速度変化を
小さくして、登降坂のスムーズな走行が図れるアクセル
反力制御装置を提供することを目的としている。The present invention has been made by paying attention to the problems of the prior art as described above, and automatically corrects the accelerator operation amount of a driver on an ascending / descending slope to reduce a speed change and to ascend / descend. It is an object of the present invention to provide an accelerator reaction force control device capable of smoothly traveling on a slope.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め、この発明は、アクセルペダルの踏込反力を発生し、
かつその反力を可変に設定可能な踏込反力発生手段と、
走行時車両に作用している走行負荷や登降坂状況を検出
する登降坂検出手段と、この登降坂検出手段によって検
出された走行負荷および登降坂状況に応じて前記踏込反
力発生手段の反力を制御する制御手段とを有する構成と
して、車両の負荷状態や登降坂状況に対する情報を登降
坂の傾斜角度に比例した重さのアクセル反力値（登りは
軽く・下りで重く）としてフィードバックする構成とし
た。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention generates a pedaling reaction force of an accelerator pedal,
And a stepping reaction force generating means capable of variably setting its reaction force,
An uphill / downhill detecting means for detecting a running load and an uphill / downhill situation acting on the vehicle during running, and a reaction force of the stepping reaction force generating means according to the running load and the uphill / downhill situation detected by the uphill / downhill detecting means. As a configuration having control means for controlling the vehicle, a configuration for feeding back information on the vehicle load state and the uphill / downhill state as an accelerator reaction force value (lightly uphill / heavy downhill) having a weight proportional to the inclination angle of the uphill / downhill And
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】 以下、この発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。まず、実施の形態１（請求項
１・２・３・４・６に相当）について説明する。この実
施の形態１のアクセルペダルの操作機構を図１に示す。
アクセルペダル１には、アクセルペダル１の踏み込みに
よって引張られるスロットルワイヤ３の一端側が接続さ
れ、スロットルワイヤ３の他端はアクセルドラム５に接
続されている。アクセルドラム５は、固定部７に対して
回転可能であって、リターンスプリング９によって、図
中で矢印Ａ方向に常時付勢され、かつスロットルチャン
バ１１内の図示しないスロットルバルブと連動してい
る。上記アクセルペダル１の裏側には、アクセルペダル
１を踏込んだ際にその反力を発生させる踏込反力発生手
段としてリニア比例ソレノイド１３、およびアクセルペ
ダル１の最大踏込量を規制するストッパ１５が設置され
ている。前記踏込反力発生手段としてのリニア比例ソレ
ノイド１３は、図２に示されるように、ヨーク１９・コ
イル１７・リニアプランジャ２３・ストッパ２１で構成
されており、コントローラ３１から出力される制御され
た直流電流が、コイル１７に供給されることによって、
図中で右方向に移動するリニアプランジャ２３がアクセ
ルペダル１に反力を伝える。なお、この実施の形態１で
は、踏込反力発生手段としてのリニア比例ソレノイド１
３は反力を増加させる方向にのみ動作するので、前記の
リータンスプリング９は、最小反力値を生ずる設定まで
弱くしてある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the first embodiment (corresponding to claims 1, 2, 3, 4, and 6) will be described. FIG. 1 shows an accelerator pedal operating mechanism according to the first embodiment.
The accelerator pedal 1 is connected to one end of a throttle wire 3 that is pulled by depressing the accelerator pedal 1, and the other end of the throttle wire 3 is connected to an accelerator drum 5. The accelerator drum 5 is rotatable with respect to the fixed portion 7, is constantly urged in the direction of arrow A in the figure by the return spring 9, and is linked to a throttle valve (not shown) in the throttle chamber 11. On the back side of the accelerator pedal 1, there are provided a linear proportional solenoid 13 as a stepping reaction force generating means for generating a reaction force when the accelerator pedal 1 is stepped on, and a stopper 15 for restricting the maximum stepping amount of the accelerator pedal 1. Has been done. As shown in FIG. 2, the linear proportional solenoid 13 as the stepping reaction force generating means is composed of a yoke 19, a coil 17, a linear plunger 23 and a stopper 21, and a controlled direct current output from a controller 31. By supplying the electric current to the coil 17,
A linear plunger 23 moving to the right in the figure transmits a reaction force to the accelerator pedal 1. In the first embodiment, the linear proportional solenoid 1 as the stepping reaction force generating means is used.
Since 3 operates only in the direction of increasing the reaction force, the return spring 9 is weakened to the setting that produces the minimum reaction force value.
【０００７】前記スロットルチャンバ１１のスロットル
バルブには、スロットル開度センサ２７（アクセル開度
センサ）が接続され、このスロットル開度センサ２７、
およびエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ
２９、さらに走行状況を検出する登降坂検出手段３３と
してのＣＣＤカメラ３０が、例えばマイクロコンピュー
タから構成される制御手段としてのコントローラ３１に
接続されている。登降坂検出手段３３は、このスロット
ル開度センサ２７とエンジン回転数センサ２９とで、現
在車両が走行している部分の傾斜を検出し、かつ、ＣＣ
Ｄカメラ３０でこれから進む先の傾斜を検出する構成と
なっている。A throttle opening sensor 27 (accelerator opening sensor) is connected to the throttle valve of the throttle chamber 11, and the throttle opening sensor 27,
Further, an engine speed sensor 29 for detecting the engine speed and a CCD camera 30 as an uphill / downhill detecting means 33 for detecting a running condition are connected to a controller 31 as a control means composed of, for example, a microcomputer. The uphill / downhill detecting means 33 detects the inclination of the portion where the vehicle is currently traveling with the throttle opening sensor 27 and the engine speed sensor 29, and CC
The D camera 30 is configured to detect the inclination of the road ahead.
【０００８】図５はこのシステムの動作を表わすフロー
チャートであり、この処理はすべて図２のコントローラ
３１の内部で行われている。この制御では、今いる地点
の傾斜ではなく何回か先（例えば４回）の制御タイミン
グの傾斜データを計測する。その様子を図７に示す。そ
して、この計測した地点の傾斜データの内容は図８のよ
うに蓄積しておき、今回の傾斜に相当する値（表１の４
回前のデータ）を制御に用いる。その処理の詳細をフロ
ーチャートに従って説明する。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of this system, and all this processing is performed inside the controller 31 of FIG. In this control, the inclination data of the control timing several times (for example, four times) is measured instead of the inclination of the current point. This is shown in FIG. Then, the contents of the measured inclination data of the point are accumulated as shown in FIG. 8, and the value corresponding to the current inclination (4 in Table 1) is stored.
The previous data) is used for control. The details of the processing will be described with reference to the flowchart.
【０００９】まずステップ１０１では傾斜Ｓｎ（０〜
４）のデータを表１に示す矢印方向にシフトし蓄積す
る。次にステップ１０２においてアクセルを踏んでいる
かを判断する。踏まれている場合はエンジン出力から現
在走行中の道路の傾斜を推定できるので、ステップ１５
１に連続する下記の方法で計算しこれから走行する道路
の傾斜の初期値とする。計算方法は、まず、ステップ１
５１において、アクセル開度とエンジン回転数と車速を
取り込み、ステップ１５２において、それらから変速機
のギア位置を出す。さらに、ステップ１５３でアクセル
開度とエンジン回転数からエンジン特性マップによって
出力トルクを算出し、ステップ１５４で変速比やタイヤ
径などから車両に加わっている印加駆動力を算出する。
一方、ステップ１５５では、前回の車速との変化幅から
車両加速度を求め、ステップ１５６で加速度に車両質量
Ｍをかけることで車両に加わっている実駆動力を求め
る。ステップ１５４で求めた印加駆動力とステップ１５
６で求めた実駆動力との差が傾斜による駆動力の変化と
なるので、この差Ｆｓを用いステップ１５７において、 Ｓ＝ｔａｎθ θ＝ｓｉｎ-1｛Ｆｓ／（Ｍ・ｇ）｝ の演算で傾斜Ｓを求める。なおθは傾斜角度、Ｍは車両
重量、ｇは重力加速度である。First, in step 101, the slope Sn (0 to 0)
The data of 4) is shifted in the arrow direction shown in Table 1 and stored. Next, at step 102, it is judged whether or not the accelerator is stepped on. If the vehicle is stepped on, it is possible to estimate the slope of the road currently being driven from the engine output.
It is calculated by the following method, which is continuous to 1, and is used as the initial value of the slope of the road on which the vehicle will travel. First of all, the calculation method is Step 1
At step 51, the accelerator opening, the engine speed and the vehicle speed are taken in, and at step 152, the gear position of the transmission is obtained from them. Further, in step 153, the output torque is calculated from the accelerator opening and the engine speed by the engine characteristic map, and in step 154, the applied driving force applied to the vehicle is calculated from the gear ratio and the tire diameter.
On the other hand, in step 155, the vehicle acceleration is obtained from the range of change from the previous vehicle speed, and in step 156, the actual driving force applied to the vehicle is obtained by multiplying the acceleration by the vehicle mass M. The applied driving force obtained in step 154 and step 15
Since the difference from the actual driving force obtained in 6 is the change in the driving force due to the inclination, the difference Fs is used to calculate S = tan θ θ = sin −1 {Fs / (M · g)} in step 157. Find the slope S. Note that θ is the inclination angle, M is the vehicle weight, and g is the gravitational acceleration.
【００１０】ここで求めた傾斜で図８のＳｎ（４）を更
新する。また車両重量Ｍの変化や車両の走行抵抗や空力
抵抗は無視し、その分の誤差影響は後述する不感帯αで
カットすることとする。また、ステップ１０２において
アクセルを踏んでいない場合は、４回前に測定した傾斜
Ｓｎ（４）をそのまま用いる。Sn (4) in FIG. 8 is updated with the inclination obtained here. Further, the change in the vehicle weight M, the running resistance and the aerodynamic resistance of the vehicle are ignored, and the influence of the error is cut by the dead zone α described later. If the accelerator is not stepped on in step 102, the slope Sn (4) measured four times before is used as it is.
【００１１】次に、ステップ１０３で、まず前方ＣＣＤ
カメラより画像情報を取り込む。画像情報は図９のよう
なこの瞬間の前方の静止画像となる。次に、ステップ１
０４において、この画像情報より道路形状を示す特徴的
な部分、たとえば路側の白線、センターライン、側壁の
縁などを抽出する。ここでは路側の白線とし、図９では
太く薄い線で表わす。次に、ステップ１０５で、この曲
線が後の処理に使用できる有効な曲線であるか否かを判
断する。有効であればステップ１０６へ、また障害物が
あって曲線長さが不足とか、抽出がうまくできずに道路
の形状として極端に異常なものになった、などの場合
は、以下の処理が不可能となるので、とりあえず傾斜の
変化率Ｓｄを０と設定する（ステップ１３１）。一方、
ステップ１０６へ来たら、この曲線上の何か所かのポイ
ントを選び、その座標値を求める。ポイントの数は後の
近似処理のために最低４か所は必要であり、多いほど精
度が高くなるので、精度と計算時問の兼ね合いで決め
る。ここでは図９で黒丸を付けた７か所とする。座標値
は、図９に細い点線で示したように画像に縦横の座標を
設定し、この値で決める。横方向をＸ値、縦方向をＹ値
として、（Ｘｉ、Ｙｉ）で表わすことにする（ｉは遠い
方から何番目の点かを表わす添え字である）。ステップ
１０７では、この点の座標値群から道路の曲線を３次関
数で近似する。Next, in step 103, first the front CCD
Import image information from the camera. The image information is a front still image at this moment as shown in FIG. Next, step 1
In 04, a characteristic portion indicating the road shape, such as a white line on the road side, a center line, or an edge of a side wall, is extracted from the image information. Here, it is a white line on the road side, and is shown by a thick and thin line in FIG. Next, in step 105, it is determined whether this curve is a valid curve that can be used in subsequent processing. If it is valid, go to step 106, or if there is an obstacle and the curve length is insufficient, or if the shape of the road is extremely abnormal due to poor extraction, the following processing is unsuccessful. Since it becomes possible, the rate of change Sd of the inclination is set to 0 for the time being (step 131). on the other hand,
When it comes to step 106, some point on this curve is selected and the coordinate value is obtained. The number of points is required to be at least four for the later approximation processing, and the higher the number, the higher the accuracy. Therefore, the number of points is determined in consideration of accuracy and calculation time. Here, it is assumed that there are seven places marked with black circles in FIG. The coordinate values are determined by setting the vertical and horizontal coordinates in the image as shown by the thin dotted line in FIG. The horizontal direction is the X value, and the vertical direction is the Y value, and is represented by (Xi, Yi) (i is a subscript indicating the point from the far side). In step 107, the curve of the road is approximated by a cubic function from the coordinate value group of this point.
【００１２】３次関数は、 Ｙ＝ａ３・Ｘ3 ＋ａ２・Ｘ2 ＋ａ１・Ｘ＋ａ０ で示される関数であり、近似とはこの係数ａ０〜ａ３を
求めることである。これは下記の式１に示す行列計算に
よって求められる。[0012] cubic function is a function represented by Y = a3 · X 3 + a2 · X 2 + a1 · X + a0, the approximation is to determine the coefficients a0 to a3. This is obtained by the matrix calculation shown in Equation 1 below.
【００１３】[0013]
【式１】 なおΣＸｉはＸ１＋Ｘ２＋・・＋Ｘｍを表わし、ｍは点
の個数（ここでは７）を表わす。(Equation 1) ΣXi represents X1 + X2 + ... + Xm, and m represents the number of points (7 in this case).
【００１４】次に、ステップ１０８では上記によって求
められた係数を、画像の座標系→車両を中心とした座標
系→道路の座標系と変換し、道路の関数からＬ（ｍ）先
でＨ（ｍ）上昇するという情報を抜き出す。ここからＨ
／Ｌを計算することで傾斜Ｓｄが求められる。この値は
車両の向きがベースとなった傾斜となるので、その瞬間
での道路傾斜の変化率となる。なお、ここで用いるＬは
車速に応じて変化させ、車速をＶｓとして Ｌ＝Ｖｓ・Ｔｓ・４ （Ｔｓ：次の画像取り込みをするまでの時間・制御周
期）と設定する。このことで、４回先に画像を取り込む
時点、つまり４回先の制御タイミング時点での道路の傾
斜Ｓｎ（０）を今回計算することになる。Next, in step 108, the coefficient obtained as described above is converted into the coordinate system of the image → the coordinate system centering on the vehicle → the coordinate system of the road, and H (L (m) ahead of the function of the road. m) Extract the information that it will rise. H from here
The slope Sd can be obtained by calculating / L. Since this value is the inclination based on the vehicle orientation, it is the rate of change of the road inclination at that moment. Note that L used here is changed according to the vehicle speed, and the vehicle speed is set to Vs, and L = Vs · Ts · 4 (Ts: time until next image capture / control cycle) is set. As a result, the road slope Sn (0) at the time point when the image is captured four times ahead, that is, at the control timing point four times ahead, will be calculated this time.
【００１５】次に、ステップ１０９では、ステップ１０
８か１３１で求められた傾斜の変化率Ｓｄと、アクセル
を踏んでいるときに求めた傾斜、または４回前の計算で
求められた傾斜Ｓｎ（４）を用いて、現在の傾斜Ｓｎ
（０）を求める。求め方は、 Ｓｎ（０）＝Ｓｎ（４）＋Ｓｄ となる。ここで求めた現在の傾斜Ｓｎ（０）を図８に示
す４回先の制御タイミング時点での道路の傾斜Ｓｎ
（０）に取り込み蓄積する。なお傾斜Ｓｎ（ｉ）は、上
りを＋、下りを−として計算するように設定しておく。Next, in step 109, step 10
Using the rate of change Sd of the inclination obtained in 8 or 131 and the inclination obtained while stepping on the accelerator, or the inclination Sn (4) obtained in the calculation four times before, the current inclination Sn
Calculate (0). The calculation method is as follows: Sn (0) = Sn (4) + Sd. The current slope Sn (0) obtained here is used as the road slope Sn at the control timing four times ahead shown in FIG.
Captured and stored in (0). It should be noted that the slope Sn (i) is set so that the uphill is calculated as + and the downhill is calculated as −.
【００１６】次に、ステップ１１０では、前回からの傾
斜の変化△Ｓｎ（ｉ）を △Ｓｎ（ｉ）＝Ｓｎ（４）−Ｓｎ（５）・・・Ｓｎ
（０）−Ｓｎ（５） で計算する。さらにその値としきい値±αとを比較し判
断フラグを立てる。判断フラグは、しきい値内であれば
０、それ以外であれば＋または−と設定する。このしき
い値±αは、ペダルの重さが急激に変化する傾斜の範囲
と誤差を考慮して決める。次に、ステップ１１１では、
今回の制御タイミングの判断フラグが０か否かを判断す
る。判断フラグが０だったら、１１３で今回の傾斜Ｓｎ
（４）を用い、リニア比例ソレノイドを駆動する電流Ｉ
ｃを Ｉｃ＝Ｉｍ−Ｓｎ（４）×Ｋ で計算する。ここでＩｍは電流中間値で、平坦路でのペ
ダル反力を生じる電流値Ｋは制御ゲインで、エンジン特
性・車両諸元などを考慮して決められる。また、判断フ
ラグが０でなかったら、まず、ステップ１１２でその判
断フラグが所定回数以上続くか否かを判断する。ここで
は所定回数を３回としている。その判断フラグが３回以
上続いたら、やはり今回の傾斜Ｓｎ（４）を用いてステ
ップ１１３で電流を計算する。一方その判断フラグが３
回以上続かなかったら、ステップ１３２でリニア比例ソ
レノイド１３を駆動する電流を前回の値と同一に設定す
る。以上の３通りで計算された電流を、ステップ１１４
においてリニア比例ソレノイド１３に出力しアクセル反
力を制御する。以上で１サイクルの制御が終了する。こ
のサイクルを適当な制御演算周期Ｔｓで繰り返すこと
で、車両走行中の動作を行う。Next, at step 110, the change ΔSn (i) in the inclination from the previous time is calculated as ΔSn (i) = Sn (4) -Sn (5) ... Sn.
It is calculated by (0) -Sn (5). Further, that value is compared with a threshold value ± α to set a judgment flag. The determination flag is set to 0 if it is within the threshold value, and is set to + or − otherwise. This threshold value ± α is determined in consideration of the range of inclination and the error in which the pedal weight changes abruptly. Next, in step 111,
It is determined whether or not the determination flag of the current control timing is 0. If the judgment flag is 0, the current inclination Sn is set at 113.
Using (4), the current I for driving the linear proportional solenoid
Calculate c by Ic = Im−Sn (4) × K. Here, Im is an intermediate current value, and a current value K that produces a pedal reaction force on a flat road is a control gain, which is determined in consideration of engine characteristics, vehicle specifications, and the like. If the determination flag is not 0, first, at step 112, it is determined whether the determination flag continues for a predetermined number of times or more. Here, the predetermined number of times is three. If the judgment flag continues three times or more, the current is calculated in step 113 using the current gradient Sn (4). On the other hand, the judgment flag is 3
If it does not continue more than once, in step 132 the current for driving the linear proportional solenoid 13 is set to the same value as the previous value. The current calculated in the above three ways is calculated in step 114
At, it outputs to the linear proportional solenoid 13 to control the accelerator reaction force. This completes the control for one cycle. By repeating this cycle at an appropriate control calculation cycle Ts, the operation while the vehicle is traveling is performed.
【００１７】次に、この発明の実施の形態１の動作につ
いて説明する。平坦路またはわずかな登り下り坂がある
ような場合は、スロットル開度センサ２７とエンジン回
転数センサ２９から現在の車両が走行している部分の傾
斜を検出し、かつＣＣＤカメラ３０でこれから進む先の
傾斜を検出すると、判断フラグはずっと０となる。この
ときコントローラ３１は、リニア比例ソレノイド１３へ
印加する電流を傾斜（＝ほぼ０）に対応するように制御
するが、この電流値はほぼ中間値となる。これによりア
クセル反力はほとんど増減せず、普通のアクセル操作と
一緒となる。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. If there is a flat road or a slight uphill / downhill slope, the throttle opening sensor 27 and the engine speed sensor 29 detect the inclination of the portion where the current vehicle is traveling, and the CCD camera 30 is used to move ahead. When the inclination of is detected, the determination flag becomes 0 all the time. At this time, the controller 31 controls the current applied to the linear proportional solenoid 13 so as to correspond to the gradient (= nearly 0), but this current value becomes an approximately intermediate value. As a result, the accelerator reaction force hardly changes and becomes the same as normal accelerator operation.
【００１８】先に大きな長い登り坂がある場合は、判断
フラグは＋となり、かつ３回以上続く。このときコント
ローラ３１は、リニア比例ソレノイド１３へ印加する電
流を傾斜に応じて減らすように制御する。これにより、
アクセル反力は、軽くなるので、同じ踏力でアクセルペ
ダル１を踏んでいても踏込量は自然に増加し、登り坂で
の負荷増加に応じたエンジン出力が得られ、速度低下を
生じない。同様に大きな長い下りが始まる場合は、アク
セルが重くなる。If there is a large uphill ahead, the judgment flag becomes + and the judgment flag continues for three or more times. At this time, the controller 31 controls the current applied to the linear proportional solenoid 13 so as to decrease according to the inclination. This allows
Since the accelerator reaction force becomes lighter, the depression amount naturally increases even if the accelerator pedal 1 is depressed with the same depression force, the engine output corresponding to the increase in the load on the uphill is obtained, and the speed does not decrease. Similarly, if a large long descent begins, the accelerator becomes heavier.
【００１９】現在下り坂を走行中の場合は、判断フラグ
は０のままとなる。このときコントローラ３１は、今出
しているリニア比例ソレノイド１３へ印加する電流を傾
斜に対応するように増やす方向で制御し続ける。これに
よりアクセル反力は、重いままであり、速度の増加を生
じない。同様に登り坂を走行中の場合はアクセルが軽い
ままである。If the vehicle is currently traveling on a downhill, the determination flag remains 0. At this time, the controller 31 continues to control the current to be applied to the linear proportional solenoid 13 which is being output in the direction of increasing it so as to correspond to the inclination. This causes the accelerator reaction force to remain heavy and does not cause an increase in speed. Similarly, the accelerator remains light when traveling uphill.
【００２０】登り坂途中に短い平坦路や下り坂がある場
合は、短い平坦路または下り坂なので、判断フラグは今
回は−となるが３回以上続かずに、また０となる。した
がってこのときコントローラ３１は、今出しているリニ
ア比例ソレノイド１３への電流値を継続して出力する。
これによりアクセル反力は、軽いままとなる。このよう
な登り坂途中に短い平坦路や下り坂がある場合は、その
都度アクセルの重さが変化すると逆に車速の変化を生じ
運転者に違和感をあたえる可能性がある。そこで上記の
ように制御・判断することでアクセル反力の頻繁な変化
をおさえ、速度変化を生じないようにしている。同様に
下り坂途中の平坦路や登り坂の場合はアクセルが重いま
まである。When there is a short flat road or a downhill in the middle of the ascending slope, the judgment flag is negative this time because it is a short flat road or a downhill, but does not continue three times or more, and becomes 0 again. Therefore, at this time, the controller 31 continuously outputs the current value to the linear proportional solenoid 13 which is being output.
As a result, the accelerator reaction force remains light. If there is a short flat road or a downhill in the middle of such an ascending slope, the weight of the accelerator changes each time, which may cause a change in vehicle speed, which may give the driver a feeling of discomfort. Therefore, by controlling and judging as described above, frequent changes in the accelerator reaction force are suppressed and speed changes are prevented. Similarly, in the case of a flat road or an uphill in the middle of a downhill, the accelerator remains heavy.
【００２１】登り坂を登り切って平坦路や、長い下り坂
がある場合は、判断フラグは−となり、かつ３回以上続
くため、リニア比例ソレノイド１３への電流を新しい傾
斜に対応して出力し、これによりアクセル反力は、素早
く軽い側から通常の重さ又は重い側に切り換えられる。
したがって下りになった直後にアクセルが軽くて急加速
してしまうなどの不具合を生じない。同様に下り坂を下
り切って平垣路や長い登り坂の場合はアクセルが重い側
から通常の重さ又は軽い側へ切換えられる。When there is a flat road or a long downhill that has been climbed up the ascending slope, the judgment flag becomes negative and the current continues to be output three times or more. Therefore, the current to the linear proportional solenoid 13 is output corresponding to the new slope. As a result, the accelerator reaction force is quickly switched from the light side to the normal weight or the heavy side.
Therefore, there is no problem such as the accelerator being light and immediately accelerating immediately after going downhill. Similarly, in the case of a flat road or a long uphill after going down the downhill, the accelerator is switched from the heavier side to the normal weight or the lighter side.
【００２２】以上説明してきたように、この発明の実施
の形態１のアクセル反力制御装置については、車両の走
行負荷や登降坂状況より検出した情報に基づき制御され
たアクセル反力値により登り坂ではペダル１が軽くなる
ので、同じ踏力でペダル１を踏んでいても踏込量は自然
に増加し、登り坂での負荷増加に応じたエンジン出力が
得られ、速度低下を生じない。同様に下り坂では、ペダ
ル１が重くなってエンジン出力が減り、速度の増加を招
かないので、運転者の登降坂におけるアクセル操作量が
自動的に補正され、速度変化が小さくなるため、登降坂
の流れに乗ったスムーズな走行が図れる。As described above, in the accelerator reaction force control device according to the first embodiment of the present invention, the accelerator reaction force value controlled on the basis of the information detected from the running load of the vehicle and the ascending / descending slope condition causes the ascending slope to rise. Since the pedal 1 becomes lighter, the depression amount naturally increases even if the pedal 1 is depressed with the same pedaling force, the engine output corresponding to the increase in the load on the uphill is obtained, and the speed does not decrease. Similarly, on a downhill, the pedal 1 becomes heavier, the engine output decreases, and the speed does not increase. Therefore, the driver's accelerator operation amount on the uphill and downhill is automatically corrected, and the speed change becomes small. You can achieve smooth running in accordance with the flow of.
【００２３】この発明の実施の形態２（請求項１・２・
３・５・７に相当）について説明する。この実施の形態
２のアクセルペダルの操作機構を図３に示す。この実施
の形態２は、実施の形態１とは、踏込反力発生手段をリ
ニアモータ１３ａとし登降坂検出手段３３をナビゲーシ
ョンシステム２８にしたことが大きく異なる。踏込反力
発生手段としてのリニアモータ１３ａは、図４に示され
るように、ヨーク１９・コイル１７・ロッド２３・スプ
リング２０で構成されている。コントローラ３１は、リ
ニアモータ１３ａ内部のコイル１７に直流電流を印加す
ると推力を発生する。また、反対の直流電流を印加すれ
ば、逆向きの推力を発生させるもできる。従って、この
直流電流を制御することで押し・引き方向の推力をアク
セルペダル１に作用させることができるため、前記のリ
ターンスプリング９は、通常と同一の設定でよい。登降
坂検出手段３３は、ナビゲーションシステム２８で、現
在、およびこれから進む先の傾斜を検出する構成となっ
ている。なお、この実施の形態２ではナビゲーションシ
ステム２８とリニアモータ１３ａ、前の実施の形態１で
はＣＣＤカメラ３０とリニア比例ソレノイド１３を用い
た構成としたが、ナビゲーションシステム２８とリニア
比例ソレノイド１３、ＣＣＤカメラ３０とリニアモータ
１３ａの組み合せも可能である。A second embodiment of the present invention (claims 1 and 2)
(Corresponding to 3/5/7)). FIG. 3 shows the operation mechanism of the accelerator pedal according to the second embodiment. The second embodiment is significantly different from the first embodiment in that the stepping reaction force generating means is a linear motor 13a and the uphill / downhill detecting means 33 is a navigation system 28. As shown in FIG. 4, the linear motor 13a as the stepping reaction force generating means is composed of a yoke 19, a coil 17, a rod 23, and a spring 20. The controller 31 generates thrust when a DC current is applied to the coil 17 inside the linear motor 13a. Further, by applying the opposite direct current, it is possible to generate thrust in the opposite direction. Therefore, since the thrust force in the pushing / pulling direction can be applied to the accelerator pedal 1 by controlling the direct current, the return spring 9 may have the same setting as usual. The ascending / descending slope detecting means 33 is configured to detect the inclination of the navigation system 28 at present and at the destination to which the vehicle will proceed. Although the navigation system 28 and the linear motor 13a are used in the second embodiment, and the CCD camera 30 and the linear proportional solenoid 13 are used in the previous first embodiment, the navigation system 28, the linear proportional solenoid 13, and the CCD camera are used. A combination of 30 and the linear motor 13a is also possible.
【００２４】次に、この発明の実施の形態２の動作につ
いて説明する。図６では、まずステップ２０１では傾斜
Ｓｎ（０〜４）のデータを図８に示す矢印方向にシフト
し蓄積する。次に、ステップ２０２においてＧＰＳなど
からの位置情報を取り込めるかを判断する。もし取り込
めない場合は、ステップ３００において道路傾斜を前回
サンプルした値Ｓｎ（１）をそのままＳｎ（０）に設定
する。ステップ２０３で取り込めた場合は、ステップ２
０４でナビゲーションの地図と照合し、４回先の制御タ
イミングの傾斜のデータを読み出し、ステップ２０５で
傾斜Ｓｎ（０）データとして蓄積をする。次に、ステッ
プ２０６では、前回からの傾斜の変化△Ｓｎ（ｉ）を △Ｓｎ（ｉ）＝Ｓｎ（４）−Ｓｎ（５）・・・Ｓｎ
（０）−Ｓｎ（５） で計算し、さらにその値としきい値±αとを比較し判断
フラグを立てる。判断フラグはしきい値内であれば０、
それ以外であれば＋または−と設定する。このしきい値
±αは、アクセルペダル１の重さが急激に変化する傾斜
の範囲と誤差を考慮して決める。次に、ステップ２０７
では、今回の制御タイミングの判断フラグが０か否かを
判断する。判断フラグが０だったら、ステップ２０９で
今回の傾斜Ｓｎ（４）を用い、リニアモータ１３ａを駆
動する電流Ｉｃを Ｉｃ＝Ｓｎ（４）×Ｋ で計算する。Ｋは制御ゲインで、エンジン特性・車両諸
元などを考慮して決められる。以降の説明・動作は、第
１実施の形態と同様なので省略する。Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described. In FIG. 6, first, in step 201, the data of the slope Sn (0 to 4) is shifted in the arrow direction shown in FIG. 8 and accumulated. Next, in step 202, it is determined whether the positional information from GPS or the like can be fetched. If it cannot be captured, the value Sn (1) obtained by previously sampling the road inclination is set to Sn (0) as it is in step 300. If it was imported in step 203, step 2
In 04, the map is compared with the navigation map, and the inclination data of the control timing four times ahead is read out, and in step 205 it is stored as inclination Sn (0) data. Next, in step 206, the change ΔSn (i) in the inclination from the previous time is calculated as ΔSn (i) = Sn (4) −Sn (5).
It is calculated by (0) -Sn (5), and the value is compared with the threshold value ± α to set a judgment flag. If the judgment flag is within the threshold value, 0,
Otherwise, set + or-. This threshold value ± α is determined in consideration of the range of inclination and the error in which the weight of the accelerator pedal 1 suddenly changes. Next, step 207
Then, it is determined whether or not the determination flag of the current control timing is 0. If the determination flag is 0, the current Ic for driving the linear motor 13a is calculated by Ic = Sn (4) × K in step 209 using the current inclination Sn (4). K is a control gain, which is determined in consideration of engine characteristics and vehicle specifications. The subsequent description and operation are the same as those in the first embodiment, and will be omitted.
【００２５】以上説明してきたように、この発明の実施
の形態２のアクセル反力制御装置については、実施の形
態１の効果に加え次の効果がある。まず踏込反力発生手
段をリニアモータ１３ａとしたことで、リターンスプリ
ング９が通常と同じものとなり、制御しない状態におい
て電流を０にできるとともに、故障した場合も平坦路と
同じフィーリングになるだけで済むというメリットがあ
る。さらに登降坂検出手段３３をナビゲーションシステ
ム２８としたことで、これ１台で現在の傾斜も先の傾斜
も検知することができ、システムのハードウェアにかか
る費用が大幅に下がり、さらに近似計算・座標変換など
の複雑な計算を必要としないため、ソフトウェアとして
も簡素となり開発費削減・演算時間の短縮などが図れ
る。As described above, the accelerator reaction force control device according to the second embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. First, by using the linear motor 13a as the stepping reaction force generating means, the return spring 9 becomes the same as usual, the current can be set to 0 in the uncontrolled state, and even if a failure occurs, the feeling is the same as on a flat road. There is a merit that it is done. Further, by using the navigation system 28 as the ascending / descending slope detecting means 33, it is possible to detect the current inclination and the previous inclination by this one, and the cost of the hardware of the system is significantly reduced. Since complicated calculations such as conversion are not required, the software can be simplified and the development cost can be reduced and the calculation time can be shortened.
【００２６】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. Even if it is included in the present invention.
【００２７】[0027]
【発明の効果】 以上説明したように、本発明では、登
り坂ではアクセルペダルが軽くなるので、同じ踏力でア
クセルペダルを踏んでいても踏込量は自然に増加し、登
り坂での負荷増加に応じたエンジン出力が得られ、速度
低下を生じない。同様に下り坂では、アクセルペダルが
重くなってエンジン出力が減り、速度の増加を招かない
ので、運転者の登降坂におけるアクセル操作量が自動的
に補正され、速度変化が小さくなるため、登降坂のスム
ーズな走行が図れる。As described above, according to the present invention, the accelerator pedal becomes lighter on an uphill slope, so that even if the accelerator pedal is depressed with the same pedaling force, the depression amount naturally increases, resulting in an increase in the load on the uphill slope. The corresponding engine output is obtained, and the speed does not decrease. Similarly, on a downhill, the accelerator pedal becomes heavier, the engine output decreases, and the speed does not increase.Therefore, the driver's accelerator operation amount on the uphill and downhill is automatically corrected and the speed change becomes small, so the uphill and downhill You can achieve smooth running.
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す全体図であ
る。FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】リニア比例ソレノイドの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a linear proportional solenoid.
【図３】本発明の実施の形態２の構成を示す全体図であ
る。FIG. 3 is an overall diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図４】リニアモータの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a linear motor.
【図５】実施の形態１のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of the first embodiment.
【図６】実施の形態２のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of the second embodiment.
【図７】実施の形態１・２の各回の傾斜データの計測地
点の例である。FIG. 7 is an example of measurement points of inclination data for each time according to the first and second embodiments.
【図８】傾斜データの計測例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of measuring tilt data.
【図９】実施の形態１の取り込み画像の例である。FIG. 9 is an example of a captured image according to the first embodiment.
【図１０】従来のアクセルペダルの操作機構である。FIG. 10 shows a conventional accelerator pedal operating mechanism.
１ アクセルペダル １３ リニア比例ソレノイド（踏込反力発生手段） １３ａ リニアモータ（踏込反力発生手段） ３３ 登降坂検出手段 ２７ スロットル開度センサ（アクセル開度センサ） ２８ ナビゲーションシステム ２９ エンジン回転数センサ ３０ ＣＣＤカメラ ３１ コントローラ（制御手段） 1 accelerator pedal 13 linear proportional solenoid (stepping reaction force generating means) 13a linear motor (stepping reaction force generating means) 33 uphill / downhill detecting means 27 throttle opening sensor (accelerator opening sensor) 28 navigation system 29 engine speed sensor 30 CCD Camera 31 Controller (control means)
Claims (7)
その反力を可変に設定可変な踏込反力発生手段と、走行
時車両に作用している走行負荷および登降坂状況を検出
する登降坂検出手段と、この登降坂検出手段によって検
出された走行負荷および登降坂状況に応じて前記踏込反
力発生手段の反力を制御する制御手段と、からなる登降
坂によるアクセル反力制御装置。1. A stepping reaction force generating means for generating a stepping reaction force of an accelerator pedal and variably setting the reaction force, and a climbing slope for detecting a traveling load acting on a vehicle during traveling and a climbing slope condition. An uphill / downhill accelerator reaction force control device comprising: a detection unit; and a control unit that controls the reaction force of the stepping reaction force generation unit according to the traveling load and the uphill / downhill condition detected by the uphill / downhill detection unit.
のときは、その傾斜に応じてアクセル反力を軽く、下り
坂の傾斜のときは、その傾斜に応じてアクセル反力を重
くすることを特徴とする請求項１記載の登降坂によるア
クセル反力制御装置。2. The stepping reaction force generating means reduces the accelerator reaction force according to the inclination when the slope is an uphill slope, and increases the accelerator reaction force according to the inclination when the slope is a downhill slope. The accelerator reaction force control device for climbing and descending a hill according to claim 1, wherein:
い値±αをあらかじめ定めてこれを超える傾斜がある回
数以上続かない場合は現在の傾斜の制御を継続し、傾斜
がある回数以上継続するときに制御を新しいのものに切
換えることを特徴とする請求項２記載の登降坂によるア
クセル反力制御装置。3. The slope is set to a threshold value ± α with respect to the current slope, and if the slope exceeding the threshold is not continued for a certain number of times or more, the control of the current slope is continued and the number of times of the slope is present. The accelerator reaction force control device according to claim 2, wherein the control is switched to a new one when the above operation is continued.
ンサとエンジン回転数センサとＣＣＤカメラであること
を特徴とする請求項１ないし３記載の登降坂によるアク
セル反力制御装置。4. The accelerator reaction force control device for climbing and descending slopes according to claim 1, wherein the climbing and descending slope detection means is an accelerator opening sensor, an engine speed sensor, and a CCD camera.
システムであることを特徴とする請求項１ないし４記載
の登降坂によるアクセル反力制御装置。5. The accelerator reaction force control device according to claim 1, wherein the climbing / descent detecting means is a navigation system.
レノイドであることを特徴とする請求項１ないし５記載
の登降坂によるアクセル反力制御装置。6. The uphill / downhill accelerator reaction force control device according to claim 1, wherein the stepping reaction force generation means is a linear proportional solenoid.
であることを特徴とする請求項１ないし５記載の登降坂
によるアクセル反力制御装置。7. The accelerator reaction force control device according to claim 1, wherein the stepping reaction force generating means is a linear motor.
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|---|---|---|---|
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