WO2015029246A1 - 車両の走行装置及び車両の走行制御方法 - Google Patents

Abstract

　車両の走行装置（１００）に備えられた走行制御装置（１）が、角度センサ（２）から得られる要求加速度の変化率が小さいときには相対的に小さい値で要求加速度の変化率を補正演算し、角度センサ（２）から得られた要求加速度の変化率が大きいときには相対的に大きい値で要求加速度の変化率を補正演算する。

Description

車両の走行装置及び車両の走行制御方法

　この発明は、ドライバーの要求に応じた駆動力または制動力を車両にかけることのできる車両の走行装置及び車両の走行制御方法に関するものである。

　ドライバーが要求する駆動力または制動力をフットペダルに取り付けたストロークセンサの踏み込み量によって検出し、検出したドライバー要求加速度と一致するようにアクチュエータを制御して駆動力または制動力を得るようにしたバイ・ワイヤ形式の装置が、例えば特開平０６－２０６５３１号公報（特許文献１）に提案されている。なお、その制御の詳細については後述する。

　ところで、現在量産されている車両の一般的なフットペダルにおけるペダル踏み込み位置から支点までの長さは数十センチメートであり、ペダルの踏み込み量は数センチ程度となっている。そのため、ペダルの解放位置から最も踏み込んだ位置までのストローク量（以降、フルストロークという。）を角度換算すると、数度程度にしかならないことが本発明者等の実験により判明している。ドライバーが要求する駆動力または制動力を精度良く制御するためには、前述の微小な角度変化を精度良く検出しなければならず、センサを高精度のものにする必要があることから、センサの大型化やコストアップを招いてしまう問題があった。

　ここで、バイ・ワイヤ形式でないフットペダルとアクチュエータの動作について説明する。フットペダルがブレーキペダルで、アクチュエータがブレーキであったとすると、ドライバーの操作によって踏み込まれたフットペダルの踏み込み量に比例して制動力がかけられることが期待される。フットペダルがアクセルペダルで、アクチュエータがエンジンの出力である場合も同様に、踏み込み量に比例した駆動力となることが期待される。この動作は、前述のバイ・ワイヤ形式であるか否かにかかわらず同様の動作でなければドライバーが違和感を持ってしまい、車両の商品性が低下する原因となる。

　そこで本発明者等は、バイ・ワイヤ形式のシステムを安価な構成で実現するため、ブレーキストロークセンサとして低精度の角度センサを用い、検出されたドライバー要求制動力に応じた制動を車両にかけるように構成し、実験した。その結果、検出精度の粗さから、僅かなブレーキ操作に対して敏感に反応してしまい、ドライバー要求制動力の変化量がドライバーの認識以上に感度良く認識され、ドライバーが違和感を持ってしまう課題があることが判明した。

　換言すると、ブレーキストロークセンサによって検出されたドライバー要求制動力が、急に変化した場合であっても、その変化量が小さい場合はブレーキストロークセンサの検出精度が低いことに起因する急変であり、ドライバーは急ブレーキではなく、緩やかな制動力の増加を要求していると判断し、また、変化量が大きい場合はドライバーが急ブレーキを要求していると判断し、速やかな制動力の増加が期待される。しかしながら、低精度のブレーキストロークセンサを用いた場合には、この動作を実現できない点に課題があった。

　この課題は、バイ・ワイヤ形式のシステムを安価な構成で実現するため、低精度の角度センサを用いてアクチュエータを制御する場合に生じる課題であり、ブレーキペダルのみならず、アクセルペダルにおいても同様の課題が生じることは勿論のことである。

　ここで、前記特許文献１には、ブレーキペダルの単位時間あたりの操作速度が所定値以上であると判定されたときに急ブレーキであると判定し、判定結果に基づいて操作量検出手段で検出される操作量とアクチュエータの作動制御量との関係を変更する機能を備えた技術が開示されている。

特開平０６－２０６５３１号公報

　しかしながら、前記特許文献１に開示された従来技術に対し低精度のブレーキストロークセンサを適用した場合、ドライバー要求制動力の変化量が小さい場合であっても、精度の影響で単位時間当たりの変化量が比較的大きな値となるため、緩やかなブレーキ操作と急ブレーキ操作とを区別できず、ドライバーが急ブレーキを要求しているのか否かを判断することができないことから、前記課題を解決するに至らない。また、緩やかなブレーキ操作であるか、急ブレーキ操作であるかの何れかを判定するようにしているため、判断が分かれる中間域では動作が不連続となる課題もあった。

　また、低精度のセンサの出力信号を補間する一般的な技術として、ブレーキストロークセンサの出力値に一次遅れフィルタを適用することが知られているが、この場合、信号がステップ状に変化するとフィルタ後の値も急峻に変化するため、同様に前記課題を解決することができない。

　この発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、フットペダルを用いたドライバー要求検出手段として低精度の角度センサを用いた場合であっても、ドライバーの意図に反して急加速要求または急減速要求を検出することがない上、緩操作と急操作が切り替わる周辺での駆動力または制動力が不連続とならないように、ドライバー要求に応じた駆動力または制動力を車両にかけることのできる車両の走行装置及び車両の走行制御方法を得ることを目的とするものである。

　この発明に係る車両の走行装置は、原動機と、前記原動機の動力によって回転するタイヤと、前記タイヤの回転を低下させることができる制動装置と、ドライバーが要求する加速度を検出するセンサと、前記制動装置との間及び前記センサとの間で信号のやり取りをすると共に、前記原動機もしくは前記制動装置を制御する走行制御装置とを備え、
　前記走行制御装置は、前記センサから得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには所定の設定値未満の値で要求加速度の変化率を補正演算すると共に、前記センサから得られた要求加速度の変化率が前記所定量以上のときには前記設定値以上の値で要求加速度の変化率を補正演算するものである。

　この発明に係る車両の走行装置によれば、車両の走行装置に備えられた走行制御装置が、センサから得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには所定の設定値未満の値で要求加速度の変化率を補正演算すると共に、前記センサから得られた要求加速度の変化率が前記所定量以上のときには前記設定値以上の値で要求加速度の変化率を補正演算するので、フットペダルを用いたドライバー要求検出手段として低精度な角度センサを用いた場合であっても、ドライバーの意図に反して急加速要求または急減速要求を検出することがない上、緩操作と急操作が切り替わる周辺での駆動力または制動力が不連続とならないように、ドライバー要求に応じた駆動力または制動力を車両にかけることができる。

この発明の実施の形態１に係る車両の走行装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る車両の走行装置における制御フローを表すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る車両の走行装置における動作を時間軸で表したタイムチャートである。 この発明の実施の形態１に係る車両の走行装置における制御設定値を示す図である。 図４（ｃ）の具体的な値を示す図である。

　以下、この発明に係る車両の走行装置及び車両の走行制御方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１に係る車両の走行装置を示す構成図である。図１において、走行装置１００は、走行制御装置１、角度センサ２、ブレーキペダル３、タイヤ４、ブレーキパッド５、ブレーキディスク６、ブレーキキャリパー７、及びモータ８を備えている。なお、ブレーキパッド５、ブレーキディスク６、ブレーキキャリパー７により制動装置９を構成している。

　角度センサ２はブレーキペダル３の支点に取り付けられており、ブレーキペダル３の踏み込みに応じて回転する角度を検出する。ブレーキペダル３は運転席の床面に取り付けられており、ドライバーの足によって踏み込まれる構造となっているため、可動角度は極狭い範囲となっている。角度センサ２の角度情報は、電圧として走行制御装置１に伝達される。角度センサ２は低精度で安価なものを使用するため、角度センサ２からの出力電圧は非線形な特性をもっており、基準角度から所定角度毎に所定電圧上昇する特性となっている。なお、特性の詳細については、図４を用いて後述する。

　走行制御装置１は、内部に演算部１０を備え、この演算部１０は角度センサ２からの角度信号をもとに、ドライバー要求制動力を算出し、モータ８に対してドライバー要求制動力を実現するための指令を出力する。モータ８には、軸の回転運動が直線運動に切り替わるギアが内蔵されている。モータ８に指令が出力されると、指令を受けたモータ８は回転を開始し、ドライバー要求制動力となる位置までブレーキパッド５をブレーキディスク６に押し当てるように回転する。ブレーキパッド５はブレーキキャリパー７内に収納されている。ブレーキキャリパー７は、ボディ及びモータ８に結合されて固定されており、ブレーキパッド５がブレーキディスク６に押し当てられることで制動力が発生する。ブレーキディスク６とタイヤ４は同じ動力伝達経路上にあるため、ブレーキディスク６に制動トルクが発生することでタイヤ４の回転も低下する。

　なお、全ての電気部品は図示しないバッテリより電力が供給される。また、タイヤ４は図示しない原動機によって回転させられる。

　実施の形態１に係る走行装置１００は前記のように構成されており、続いて、図２のフローチャートを参照しながら、走行制御装置１の演算部１０における走行制御のサブルーチンについて説明する。ここで、図２の処理は、特に明示した場合を除き、演算部１０によって実行される。

　まずステップＳ２０１において、ブレーキペダル３の実際の踏み込み量に応じて角度センサ２から出力される角度センサ出力電圧値をＡ／Ｄ変換し、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値として数値化する。処理終了後、ステップＳ２０２に進む。

　ステップＳ２０２において、後述する図４（ｂ）の特性に基づき、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値を変換特性に応じて、ブレーキペダル踏み込み度に変換する。処理終了後、ステップＳ２０３に進む。

　ステップＳ２０３において、次の（１）式で示す変換式に基づき、ブレーキペダル踏み込み度をブレーキペダル踏み込み度変化率に変換する。処理終了後、ステップＳ２０４に進む。
　　ブレーキペダル踏み込み度変化率＝ブレーキペダル踏み込み度（前回値）－ブレーキペダル踏み込み度（今回値）・・・・・（１）

　ステップＳ２０４において、次の（２）式で示す条件式成立時にブレーキペダル踏み込み度変化率に変化があったと判定しステップＳ２０５に進み、条件式不成立時はステップＳ２０６に進む。
　　ブレーキペダル踏み込み度変化率≠０・・・・・（２）

　ステップＳ２０５において、次の（３）式で示す演算式に基づき、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）を演算する。演算処理終了後、ステップＳ２０６に進む。なお、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）とは、ブレーキペダル踏み込み度変化率に変化があったときのみ、ブレーキペダル踏み込み度変化率の値を更新させる処理のことである。即ち、ブレーキペダル踏み込み度変化率は、演算部内ではブレーキペダル踏み込み度が変化した１から数演算周期のみしか変化率が値を持たない。本演算では、最後にブレーキペダル踏み込み度が変化したときのブレーキ踏み込み度に制限されたブレーキペダル踏み込み度変化率を足しこむことで変化率の制限を実施しており、変化率が値を持たない場合は、ブレーキ踏み込み度が変化しないことを表す。そのため、期待された制限処理動作とならない。従って、ブレーキ踏み込み度変化率が値を持たない場合であっても、ブレーキ踏み込み度変化率の演算が継続して行われるように、ブレーキ踏み込み度変化率を保持している。
　　ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）＝ブレーキペダル踏み込み度変化率・・・・・（３）

　ステップＳ２０６において、後述する図４（ｃ）の特性に基づき、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）からブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）を演算する。処理終了後、ステップＳ２０７に進む。なお、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）とは、最後に更新されたブレーキペダル踏み込み度変化率から、変化率の制限特性である図４（ｃ）の特性に基づいて制限された後のブレーキペダル踏み込み度変化率を演算する処理のことである。即ち、ブレーキペダル踏み込み度変化率を制限するための処理のことで、最終的に、ブレーキペダル踏み込み度へブレーキペダル踏み込み度変化率を足しこむ演算をするため、制限特性を通過させることにより、ブレーキペダル踏み込み度変化率を制限している。

　ステップＳ２０７において、次の（４）式で示す演算式に基づき、ブレーキペダル踏み込み度（加算後）を演算する。演算処理終了後、ステップＳ２０８に進む。ここで、変化率の大きさに応じた制限を加えることで、僅かなブレーキペダル３の変化には鈍感に反応するような動作を作り出している。
　　ブレーキペダル踏み込み度（加算後）（今回値）＝ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）（前回値）＋ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）・・・・・（４）
なお、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）とは、ブレーキペダル踏み込み度が、０から１００％の範囲と、現在のブレーキペダル踏み込み度の値を超える範囲とならないように制限する処理のことである。即ち、ブレーキペダル踏み込み度の演算値は、前述のとおりブレーキペダル踏み込み度にブレーキペダル踏み込み度変化率を足しこむ演算をしており、ブレーキの特性上の限界値である０から１００％の範囲を逸脱することと、現在のブレーキペダル踏み込み度を越えて制動がかかることを防止している。また、ブレーキペダルが踏み込み方向でなく、戻された場合は、現在のブレーキペダル踏み込み度が低下するので、変化率制限によらずに応答性良く追従させるようにしている。

　ステップＳ２０８において、次の（５）式で示す演算式に基づき、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）（今回値）を演算する。演算処理終了後、ステップＳ２０９に進む。
　　ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）（今回値）＝ＭＡＸ｛ＭＩＮ（ブレーキペダル踏み込み度（加算後）（今回値）、ブレーキペダル踏み込み度、１００）、０｝・・・・・（５）
　ただし、ＭＡＸはカッコ内の最大値を演算する演算子で、ＭＩＮはカッコ内の最小値を演算する演算子を表す。

　ステップＳ２０９において、後述する図４（ｄ）の特性に基づき、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）から制動力指令値を演算する。演算処理終了後、モータ８に対して算出された制動力指令値を指令すると共に、サブルーチンを終了する。

　次に、図３のタイミングチャートを参照しながら、走行制御装置１の演算部１０における車両の走行制御の処理結果について説明する。

　図３において、横軸は時間を示している。また、図３の縦軸は、上から順に、ブレーキペダル踏み込み量、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値、ブレーキペダル踏み込み度、ブレーキペダル踏み込み度変化率、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）、制動力指令値を示している。

　また、図３において、縦軸横に記載されたアルファベットＡ～Ｈと数字の組み合わせはそれぞれの図における所定の値を表す。また、図３の動作は全てエンジンが回転中で車両走行中の動作を表すが、この条件によらず演算部１０におけるブレーキペダル３の演算は実施されるため、エンジン回転数と車速については記載しないこととする。更に、図３の各グラフは演算部１０内部の中間処理値を示しており、これらの値は上のグラフから順に演算されている。

　まず、時刻Ｔ１以前の領域では、ドライバーはブレーキペダル３を踏んでいない。ブレーキペダル踏み込み量はブレーキ解放位置である角度Ａ１［ｄｅｇ］で静止している。角度センサ２は、その特性である図４（ａ）に基づき、角度Ａ１[ｄｅｇ]に応じた電圧Ｂ１[Ｖ]を出力し、演算部１０はその電圧をＡ／Ｄ変換してブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値に代入する。ブレーキペダル踏み込み度は図４（ｂ）の特性によって求められる。具体的には、ブレーキペダル３が全く踏み込まれていない状態をゼロ［％］とし、最大限度まで踏み込んだ状態を１００［％］とする特性となっている。

　時刻Ｔ１以前の領域では、ブレーキペダル３は踏み込まれていないため、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値がＢ１[Ｖ]のときの特性であるゼロ［％］を示している。ブレーキペダル踏み込み量は変化しておらず、ブレーキペダル踏み込み度変化率は、ゼロ[％／ｓ]となっている。同様に、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）についても、変化がないためゼロ[％／ｓ]となっている。結果的に、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）はゼロ［％］となり、制動力指令値もゼロ［％］となる。制動力指令値［％］は、０～１００［％］の範囲の値をとり、０［％］の時には制動が全くかからないことを、１００［％］の時には制動力が最大となることをそれぞれ表している。

　続いて、時刻Ｔ１において、ドライバーがブレーキ解放状態から単位時間をかけて僅かにブレーキペダル３を踏み、ブレーキペダル踏み込み量がＡ２[ｄｅｇ]の角度位置で静止している。角度センサ２は、角度Ａ２[ｄｅｇ]に応じた電圧Ｂ２[Ｖ]を出力し、演算部１０はその電圧をＡ／Ｄ変換してブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値に代入する。ブレーキペダル踏み込み度は、ブレーキペダル３のフルストロークに占める（Ａ２－Ａ１）の割合を表し、Ｃ１［％］となっている。ブレーキペダル踏み込み度はゼロ［％］からＣ１［％］に変化したため、ブレーキペダル踏み込み度変化率は、Ｄ３［％／ｓ］となっている。

　Ｔ１からＴ２の間ではブレーキペダル踏み込み度は変化していないため、ブレーキペダル踏み込み度の変化がなくなると同時に、ブレーキペダル踏み込み度変化率もゼロ［％／ｓ］となる。ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）は、ブレーキペダル踏み込み度変化率の値がゼロ以外のときに更新処理されるため、Ｔ１からＴ２の間では、変化せず、Ｄ３と等しいＥ３の値を保っている。

　ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）は、図４（ｃ）の特性によって求められるが、時刻Ｔ１のように踏み込み量が僅かである場合は、入力であるブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）の値に対し、出力であるブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）は入力よりも小さい特性をもっているため、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）の値はＥ３よりも小さいＦ３へ制限される。

　ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ１においてゼロ［％］であるが、単位時間あたりの変化率をブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）として増加して行く。制動力指令値は、図４（ｄ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて値が更新される。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ１から増加傾向であるため、制動力指令値も同様に増加する。

　続いて時刻Ｔ２において、増加していたブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）がＣ１と等しいＧ１に到達する。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、Ｇ１の値で制限されるため、時刻Ｔ２以降は値が変化しない。制動力指令値は、図４（ｄ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて値が更新される。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ２から値が変化しないため、制動力指令値も一定値となる。

　続いて時刻Ｔ３において、ドライバーがさらにブレーキペダル３を踏み込む。ブレーキペダル踏み込み量がＡ２［ｄｅｇ］からフルブレーキ状態まで大きく踏み込み、Ａ４［ｄｅｇ］へ変化する。角度センサ２は、角度Ａ４［ｄｅｇ］に応じた電圧Ｂ４［Ｖ］を出力し、演算部１０はその電圧をＡ／Ｄ変換してブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値に代入する。ブレーキペダル踏み込み度は、ブレーキペダル３のフルストロークに占める（Ａ４－Ａ１）の割合を表し、フルブレーキであるため１００［％］となっている。ブレーキペダル踏み込み度はＣ１［％］から１００［％］に変化したため、ブレーキペダル踏み込み度変化率は、Ｄ４［％／ｓ］となっている。

　踏み込み度変化率（保持処理後）は、ブレーキペダル踏み込み度変化率の値がゼロ以外のときに更新処理され、Ｔ３のタイミングでブレーキペダル踏み込み度が変化していることから、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）はＥ４［％／ｓ］となる。ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）は、図４（ｃ）の特性によって求められるが、時刻Ｔ３のように踏み込み量が大きいため、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）の値はＦ３よりも大きいＦ４となる。

　ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ３においてＧ１［％］であるが、単位時間あたりの変化率をブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）としてＧ１［％］から増加して行く。制動力指令値は、図４（ｄ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて値が更新される。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ３から増加傾向であるため、制動力指令値も同様に増加する。

　続いて時刻Ｔ４において、増加していたブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）が１００［％］に到達する。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、１００［％］で制限されるため、時刻Ｔ４以降は値が変化しない。制動力指令値は、図４（ｄ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて値が更新される。ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ４から値が変化しないため、制動力指令値も一定値となる。

　続いて時刻Ｔ５において、ドライバーはブレーキペダル３を緩める操作をする。ブレーキペダル踏み込み量がＡ４［ｄｅｇ］から僅かに緩められ、Ａ３［ｄｅｇ］へ変化する。角度センサ２は、角度Ａ３［ｄｅｇ］に応じた電圧Ｂ３［Ｖ］を出力し、演算部１０はその電圧をＡ／Ｄ変換してブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値に代入する。ブレーキペダル踏み込み度は、ブレーキペダル３のフルストロークに占める（Ａ３－Ａ１）の割合を表し、Ｃ２［％］に設定される。ブレーキペダル踏み込み度は１００［％］からＣ２［％］に変化したため、ブレーキペダル踏み込み度変化率は、マイナスの値であるＤ２［％／ｓ］となっている。

　踏み込み度変化率（保持処理後）は、ブレーキペダル踏み込み度変化率の値がゼロ以外のときに更新処理され、Ｔ５のタイミングでブレーキペダル踏み込み度が変化していることから、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）は、Ｅ２［％／ｓ］となる。ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）は、図４（ｃ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）の値はＦ２となる。

　ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）は、時刻Ｔ５において１００［％］であるが、ブレーキを緩める側の動作は、ブレーキ踏み込み度によって即時に制約がかかるため、ブレーキ踏み込み度Ａ３と等しいＧ２に制限される。制動力指令値は、図４（ｄ）の特性によって求められ、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて値が更新され、Ｈ２［％］となる。

　続いて時刻Ｔ６において、ドライバーはブレーキペダル３をさらに緩め、ブレーキを解放する。これにより、ブレーキペダル踏み込み量がＡ３［ｄｅｇ］からＡ１［ｄｅｇ］へ変化する。時刻Ｔ５と同様の演算が実施され、制動力指令値は、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）に応じて、値としてゼロ［％］に設定される。

　以下、図４の特性図を参照しながら、走行制御装置１の演算部１０における車両の走行制御の処理について説明する。

　図４（ａ）は、図２におけるステップＳ２０１のブレーキペダル信号Ａ／Ｄ処理内で使用する、ブレーキペダル踏み込み量と角度センサ出力電圧の関係を表した特性図である。角度センサ２の検出制度が粗いため、ブレーキペダル踏み込み量に対する角度センサ出力電圧の関係は、原点を通る比例式とはなっていない。つまり、所定量以上踏み込まなければ電圧を出力しないし、所定の踏み込み量ごとにステップ状に出力電圧が変化する特性を持っている。

　図４（ｂ）は、図２におけるステップＳ２０２のブレーキペダル踏み込み度変換処理内で使用する、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値とブレーキペダル踏み込み度の関係を表した特性図である。ブレーキペダル踏み込み度は、ブレーキ解放位置とフルブレーキの位置にあるときのブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値から求められ、フルストロークに対して現在のブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値が何パーセントの位置にあるかを示す値となっている。そのため、ブレーキ解放時のブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値に到達して以降、ブレーキペダル踏み込み度が増加して行き、ブレーキペダル信号Ａ／Ｄ値がフルブレーキの位置を越えてからは１００［％］を出力する特性となっている。

　図４（ｃ）は、図２におけるステップＳ２０６のブレーキペダル踏み込み度変化率制限処理内で使用する、ブレーキペダル踏み込み度変化率（保持処理後）とブレーキペダル踏み込み度変化率（制限処理後）の関係を表した特性図である。Ｘ軸が入力であり、Ｙ軸が出力となっている。点線で示したものが入力と出力が１対１の対応となる直線Ｚであり、実際の設定値を実線で示したものである。入力値がゼロから所定値αまでの間は直線Ｚよりも低い傾きで推移し、入力値が所定値αから所定値βまでの間は直線Ｚと等しい傾きで推移し、入力値が所定値βよりも大きい領域では、直線Ｚよりも大きい傾きで推移する特性となっている。この特性は、この発明の課題を解決するための設定の一つであるが、入力値がゼロからの所定区間で直線Ｚよりも大きい傾きであると課題が解決されない。従って、少なくとも入力値がゼロから所定値αまでの間は直線Ｚよりも低い傾きで、入力値が所定値αよりも大きい何処かの区間では、ゼロから所定値αの区間よりも大きい傾きをもつ特性とすることが必須となる。具体的には図５に示すように、入力が４０％未満の領域では出力が入力よりも小さい値となり、入力が４０％を超える領域では出力が入力よりも大きい値となる。従って、この特性から補正値を計算すると、入力が４０％のときに１．０となり、入力が４０％未満の領域では１より小さい値となり、入力が４０％を超える領域では１より大きい値と表すことができる。

　図４（ｄ）は、図２におけるステップＳ２０９の制動力演算処理内で使用する、ブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）と制動力指令値の関係を表した特性図である。簡略化のため、本実施の形態では０から１００［％］で表されるブレーキペダル踏み込み度（クリップ処理後）と制動力指令値は等しい値を持つような特性であることとした。

　また、演算部１０での演算は、前記ではブレーキペダル３及び制動装置９の演算について説明したが、アクセルペダル及び原動機の出力の演算と比較した場合、加速度の正負が異なるだけで、加速度の演算であることについては本質的な違いがなく、ブレーキペダル３に代えて図示しないアクセルペダルを用い、制動装置９に代えて原動機の出力装置を用いても良い。

　また、制動装置９はブレーキであるとして説明したが、制動装置９は車両に制動をかけることができる装置であれば良く、発電電動機の発電動作または逆方向への駆動動作によって制動をかけても良い。また、発電機の発電動作で制動をかけても良い。

　以上のように、実施の形態１に係る車両の走行装置１００によれば、フットペダルを用いたドライバー要求検出手段として低精度な角度センサ２を用いた場合であっても、ドライバーの意図に反して急加速要求または急減速要求を検出することがない上、緩操作と急操作が切り替わる周辺での駆動力または制動力が不連続とならないように、ドライバー要求に応じた駆動力または制動力を車両にかけることのできる、車両の走行装置１００を安価な構成で得ることができる。

　また、走行装置１００は、角度センサ２から得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには、要求加速度の変化率を１倍未満の値で補正演算すると共に、要求加速度の変化率が所定量以上のときには、要求加速度の変化率を１倍以上の値で補正演算するようにしている。これにより、急ブレーキ要求があったかのように制御がなされて急減速することなく、ドライバー要求制動力に応じた制動力の指令値を生成することができ、踏み込み量に応じてきめ細かく制御することができる。

　また、走行装置１００は、角度センサ２から得られた要求加速度の変化率が負方向の値を持つ場合は、要求加速度の変化率を補正せずに要求加速度の変化率の演算値とするようにしている。これにより、ペダルが戻された場合には応答性良くドライバー要求制動力に応じた駆動力または制動力で車両を制御することができる。

　また、走行装置１００は、前記演算された要求加速度をもとに制動装置９の制動力を制御するようにしている。これにより、急ブレーキ要求があったかのように制御がなされて急減速することなく、ドライバー要求制動力に応じた制動力で車両を制御することができる。

　また、走行装置は１００、前記演算された要求加速度をもとに前記原動機の動力を制御するようにしている。これにより、急加速要求があったかのように制御がなされて急減速することなく、ドライバー要求駆動力に応じた加速度で車両を制御することができる。

　また、制動装置９は、前記原動機からタイヤ４までの動力伝達経路内に設置された発電機であり、前記演算された要求加速度をもとに発電機の発電トルクを制御するようにしている。これにより、発電機の発電トルクをドライバーの要求制動力に応じて変化させることができ、制動時の運動エネルギを電気エネルギに変換することができるため、燃料を噴射して発電を行う期間を短縮できることから、燃料消費量を節約することができる。

　また、制動装置９は、前記原動機からタイヤ４までの動力伝達経路内に設置した発電電動機であり、前記演算された要求加速度をもとに発電電動機の発電トルクまたは駆動トルクを制御するようにしている。これにより、急ブレーキ要求があったかのように制御がなされて、急減速や急加速することなく、アクセルペダルの操作やブレーキペダル３の操作によって加速度や制動力をドライバーの要求に応じて制御することができる。

　以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims (8)

1. 　原動機と、前記原動機の動力によって回転するタイヤと、前記タイヤの回転を低下させることができる制動装置と、ドライバーが要求する加速度を検出するセンサと、前記制動装置との間及び前記センサとの間で信号のやり取りをすると共に、前記原動機もしくは前記制動装置を制御する走行制御装置とを備え、
   　前記走行制御装置は、前記センサから得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには所定の設定値未満の値で要求加速度の変化率を補正演算すると共に、前記センサから得られた要求加速度の変化率が前記所定量以上のときには前記設定値以上の値で要求加速度の変化率を補正演算することを特徴とする車両の走行装置。
2. 　前記センサから得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには、要求加速度の変化率を１倍未満の値で補正演算すると共に、要求加速度の変化率が所定量以上のときには、要求加速度の変化率を１倍以上の値で補正演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行装置。
3. 　前記センサから得られた要求加速度の変化率が負方向の値を持つ場合は、要求加速度の変化率を補正せずに要求加速度の変化率の演算値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の走行装置。
4. 　演算された前記要求加速度をもとに前記制動装置の制動力を制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の走行装置。
5. 　演算された前記要求加速度をもとに前記原動機の動力を制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の走行装置。
6. 　前記制動装置は、前記原動機から前記タイヤまでの動力伝達経路内に設置された発電機であり、演算された前記要求加速度をもとに前記発電機の発電トルクを制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両の走行装置。
7. 　前記制動装置は、前記原動機から前記タイヤまでの動力伝達経路内に設置された発電電動機であり、演算された前記要求加速度をもとに前記発電電動機の発電トルクまたは駆動トルクを制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両の走行装置。
8. 　原動機と、前記原動機の動力によって回転するタイヤと、前記タイヤの回転を低下させる制動装置と、ドライバーが要求する加速度を検出するセンサと、前記制動装置との間及び前記センサとの間で信号のやり取りをすると共に、前記原動機及び前記制動装置を制御する走行制御装置とを備えた車両の走行制御方法であって、
   　前記センサから得られた要求加速度の変化率が所定量未満のときには所定の設定値未満の値で要求加速度の変化率を補正演算すると共に、前記センサから得られた要求加速度の変化率が前記所定量以上のときには前記設定値以上の値で要求加速度の変化率を補正演算することを特徴とする車両の走行制御方法。

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