JP2017115659A - 駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者のアクセルペダルの操作量に応じたアクセル開度を算出しつつ、運転者が意図する駆動力を出力させることができる駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】駆動力を制御するコントローラ１０を備え、コントローラ１０は、アクセルペダルセンサ２により検出した回転角度θ２を、アクセルペダル６の回転角度θ１に変換する変換部１１と、変換部１１で得られた回転角度に応じた駆動力を制御信号として出力する駆動力出力部１２とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、運転者のアクセルペダルの操作量に基づいて駆動力を制御する装置に関するものである。

特許文献１には、車両環境に応じて運転者の好みに応じた加速度を得ることができ、かつ安定した運転ができることを目的とした自動車の加速度制御方式が記載されている。この特許文献１に記載された制御方式は、アクセル開度検出手段と車速検出手段とを備え、またアクセルペダルの踏み角に比例した信号を出力するアクセルセンサの出力を基に駆動力を決定するように構成されている。

また、特許文献２には、運転者のペダルの足踏み位置によって、運転指標の調節に差が生じることを抑制し、かつ車両の運転特性の安定性を高めることを目的とした車両が記載されている。この特許文献２に記載された車両は、いわゆるオルガン式のアクセルペダルを備えている。また、そのアクセルペダルは、運転者により足踏み操作されることにより運転指標を調節するように構成され、そのペダルの踏み込み度に対応する運転指標を運転者の足の当たり位置の差異に応じて修正するように構成されている。

さらに、特許文献３には、反力を伝える伝達系の耐久性を向上させ、また運転者に違和感を与えることを回避することを目的とした反カペダル装置が記載されている。この特許文献３に記載された反力ペダル装置は、運転者が操作するいわゆるオルガン式のペダル部材と、そのペダル部材に常に連結されたアーム部材を介してペダル部材に反力を付与するモータと、そのモータとアーム部材との間に設けられたクラッチとを備えている。また上記のペダル部材が変位しているとき、上記クラッチを一時的に解放させるように構成されている。

特開平６−０１７６８４号公報 特開２０１１−１７０４５７号公報 特開２０１４−０８９７３８号公報

特許文献１ないし３に記載されたような吊り下げタイプのアクセルペダルセンサと、フロアに設置したアクセルペダルとを組み合わせたオルガン式のアクセルペダル装置は、運転者が実際に踏み込むアクセルペダルの回転角度とアクセルペダルセンサが検出する回転角度とは必ずしも比例関係になく、そのアクセルペダルセンサから検出された回転角度から求めたアクセル開度と運転者がアクセルペダルを踏んで操作した感覚とが合致せず、運転者の意図した車両の駆動力ならびに加減速が得られないおそれがある。

具体的には、車両のダッシュパネルなどに吊り下げられたアクセルペダルセンサにより検出された回転角度に基づいてアクセル開度を算出しているため、その回転角度とフロアに固定されたアクセルペダルの回転角度とは差異が生じる。つまり、運転者が踏み込んだアクセルペダルの回転角度を基にアクセル開度を決定していないため、運転者が実際に踏み込むアクセルペダルの回転角度とアクセルペダルセンサにより検出される回転角度とは線形関係になく、運転者のアクセル操作量が正しくアクセル開度に反映されない場合がある。そのような場合、運転者にとって意図しない駆動力が出力され、ひいては運転者に違和感を与えるおそれがある。したがって、このような不都合を解消しつつ、運転者のアクセルペダルの操作に基づいて駆動力を出力させるための改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、運転者のアクセルペダルの操作量に応じたアクセル開度を算出しつつ、運転者が意図する駆動力を出力させることができる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、フロアを回転中心として回転するアクセルペダルと、一方が前記アクセルペダルの長手方向に摺動可能に連結され、かつ他方が固定部に回転可能に連結されたペダルアームと、前記ペダルアームの回転角度を検出するアクセルペダルセンサとを備え、前記回転角度に基づいて駆動力を制御する駆動力制御装置において、前記駆動力を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記アクセルペダルセンサにより検出した前記回転角度を、前記アクセルペダルの回転角度に変換する変換部と、前記変換部で得られた回転角度に応じた駆動力を制御信号として出力する駆動力出力部とを備えていることを特徴とするものである。

この発明によれば、アクセルペダルセンサにより検出された回転角度を、実際に踏み込まれたアクセルペダルの回転角度に変換（補正）して駆動力を決定するように構成されている。具体的には、アクセルペダルセンサにより検出されたペダルアームの回転角度を、変換部により、実際に運転者が操作したアクセルペダルの回転角度に変換するように構成されている。また、その変換する際の、アクセルペダルの回転角度とアクセルペダルセンサから検出された回転角度との関係は、予め定められた変換マップもしくは関係式により求まるように構成されている。そのため、変換されたアクセルペダルの回転角度に基づいてアクセル開度を求めることができる。したがって、そのアクセル開度に基づいて駆動力やスロットル開度を制御することができるため、運転者の意図する駆動力の変化ならびに車両の加減速を得ることができる。

この発明の駆動力制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とするアクセルペダル装置の一例を示す図である。

つぎに、この発明の実施例について図を参照しつつ説明する。なお、以下の実施例は発明を具体化した一例を示すに過ぎず、この発明を限定するものではない。

先ず、図２に示すアクセルペダル装置１の全体の構成について説明する。アクセルペダル装置１はアクセルペダルセンサおよびアクセルペダルを備えており、そのアクセルペダルはペダルアームを介してアクセルペダルセンサに連結されるように構成されている。

アクセルペダルセンサ２は、例えば、車両のダッシュパネル等に固定された固定部３（例えば、ハウジング）内に設けられ、その固定部３は上記のダッシュパネル等に吊り下げられるようにして構成されている。また、その固定部３内には車両の幅方向を軸方向とするシャフト４が設けられており、そのシャフト４は固定部３に軸支され、固定部３に対して回転自在とされている。

さらに、上記のシャフト４にはアクセルペダルセンサ２にアクセルペダルの動きを伝えるペダルアーム５が連結されている。具体的には、車両の前後方向に向かって屈曲して設けられ、そのペダルアーム５の一方はシャフト４を介して上記の固定部３に対して回転可能に連結されている。

また、ペダルアーム５の他方は、アクセルペダル６と連結されている。このアクセルペダル６はいわゆるオルガンタイプのアクセルペダルから構成され、全体として車両の前後方向における斜め上側から斜め下側に向けて板状を成す形状から構成されている。またこのアクセルペダル６は、上記のペダルアーム５の下端側にリンク部７を介して固定されている。そのリンク部７は、アクセルペダル６とペダルアーム５とがアクセルペダル６の長手方向に摺動可能に設けられ、運転者がアクセルペダル６を踏み込むことにより車両の上下方向にスライドするように構成されている。一方、アクセルペダル６の他端は、車両のフロア８に設けられたヒンジ部９を介してフロア８に固定されている。つまり、そのヒンジ部９を中心に回転可能となるようにアクセルペダル６が固定されている。したがって、運転者がこのアクセルペダル６を踏み込むことにより、アクセルペダル６とペダルアーム５とが一体となってシャフト４とともに車両の前後方向に回転する。

この発明を対象とする車両には各種センサからの信号を受信して制御するためのコントローラ（ＥＣＵ）１０が備えられている。そのコントローラ１０は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、制御指令信号を伝送するようにアクセルペダル装置１に電気的に接続されている。したがって、入力されたデータなどの予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に制御指令信号を出力するように構成されている。また、このコントローラ１０は、図２に示す例では、後述する回転角度θ２を回転角度θ１に変換する変換部１１と、その変換部１１で得られた回転角度により駆動力を制御信号として出力する駆動力出力部１２とを備えている。

上記のように構成されたアクセルペダル装置１は、運転者によってアクセルペダル６が踏み込まれると、フロア８に設けられたヒンジ部９を回転中心としてアクセルペダル６が車両の前方側に向かって回転する。これにより、アクセルペダル６と固定部３との間に連結されたペダルアーム５がシャフト４と共に回転し、そのペダルアーム５の回転角度θ２をアクセルペダルセンサ２により検出して駆動力を決定するように構成されている。

しかしながら、上述したように、アクセルペダル６とアクセルペダルセンサ２との関係は、必ずしも比例（線形）関係にない。つまり、アクセルペダルセンサ２はペダルアーム５の回転角度θ２を検出しており、その回転角度θ２と運転者によって踏み込まれることにより操作されるアクセルペダルの回転角度θ１とは差異が生じる。そのため、運転者は意図した駆動力の変化ならびに車両の加減速が得られないおそれがある。そこで、コントローラ１０は、運転者の意図した駆動力ならびに加減速が得られるように、アクセル開度を演算して駆動力を出力するように構成している。以下に、コントローラ１０によって実行される具体的な制御内容を説明する。

図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートである。この制御のフローチャートは、運転者が意図した駆動力ならびに加減速を得られるように構成された制御例である。また、このフローチャートはその制御の一例を説明するための図であって、ここに示すルーチンは走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。

先ず、運転者のアクセル操作によって、アクセルペダルセンサ２から出力される電圧を検出する（ステップＳ１）。これは、運転者によりアクセルペダル６が踏み込まれることで所定の電圧が検出される。ついで、そのステップＳ１で検出された電圧をペダルアーム５の回転角度θ２に演算する（ステップＳ２）。なお、そのアクセルペダルセンサ２から検出された電圧とペダルアーム５の回転角度θ２との関係は、予め定められた設計諸元により決定される。

ついで、ステップＳ２で演算されたペダルアーム５の回転角度θ２を変換部１１によりアクセルペダル６の回転角度θ１に変換（補正）する（ステップＳ３）。具体的には、そのペダルアーム５の回転角度θ２とアクセルペダル６の回転角度θ１との関係は、アクセルペダルセンサ２により検出された回転角度θ２と、アクセルペダル６の回転角度θ１との設計諸元により決定される。そして予め定められた変換マップもしくは関係式によりアクセルペダル６の回転角度θ１を求める。その関係式はアクセルペダル６の回転角度θ１を求める式で構成され、図２に付した符号を用いると、以下のように示すことができる。

なお、θ１は、上述したようにアクセルペダル６の回転角度を示し、θ２はアクセルペダルセンサ２により検出されたペダルアーム５の回転角度を示している。また、δ1はアクセルＯＦＦ時のアクセルペダル６の角度を示し、δ２は、アクセルＯＦＦ時のアクセルペダルセンサ２により検出されるペダルアーム５の角度を示している。そして、Ｘは、フロア８に対するアクセルペダル６の回転中心からアクセルペダルセンサ２の回転中心までの水平距離を示し、またＹは、アクセルペダル６の回転中心からアクセルペダルセンサ２の回転中心までの垂直距離を示し、さらにＬは、アクセルペダルセンサ２の回転中心からシャフト４に連結されたペダルアーム５の先端までの直線距離を示している。

ついで、ステップＳ３で変換して求めたアクセルペダル６の回転角度θ１からアクセル開度を算出（演算）する（ステップＳ４）。そのアクセル開度の求め方は、アクセル全開時のアクセルペダル６の回転角度θ１が予め設計諸元として定められており、そのアクセル全開時のアクセルペダル６の回転角度に対する実際のアクセルペダル６の回転角度θ１の比率からアクセル開度（率）を求めるように構成されている。

ついで、ステップＳ４で求めたアクセル開度ならびに、車速などの情報を組み合わせて、出力する目標駆動力を駆動力出力部１２により決定する（ステップＳ５）。具体的には、予め定められたアクセル開度と車速とのマップから目標駆動力が設定される。したがって、その実際のアクセル開度ならびに車速からその時点での目標駆動力を予め定められたマップから決定する。

このように、運転者のアクセル操作によってアクセルペダルセンサ２によりペダルアーム５の回転角度θ２が検出される。そして、その検出された回転角度θ２を変換部１１により実際のアクセルペダル６の回転角度θ１に変換することにより、その変換されたパラメータを基にしてアクセル開度を求め、駆動力を決定することができる。つまり、運転者のアクセルの操作量に基づいた駆動力が出力される。したがって、運転者の意図する駆動力ならびに加減速を得ることができ、またその結果、運転者に与える違和感を解消することができる。

以上、実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。上述した例では、アクセルペダルセンサ２により検出された電圧を基に駆動力を決定したが、例えば、電圧に替えて電流を基に駆動力を決定するように構成してもよい

１…アクセルペダル装置、 ２…アクセルペダルセンサ、 ３…固定部、 ４…シャフト、 ５…ペダルアーム、 ６…アクセルペダル、 ７…リンク部、 ８…フロア、 ９…ヒンジ部、 １０…コントローラ、 １１…変換部、 １２…駆動力出力部、 θ１…アクセルペダルの回転角度、 θ２…ペダルアームの回転角度。

Claims (1)

1. フロアを回転中心として回転するアクセルペダルと、一方が前記アクセルペダルの長手方向に摺動可能に連結され、かつ他方が固定部に回転可能に連結されたペダルアームと、前記ペダルアームの回転角度を検出するアクセルペダルセンサとを備え、前記回転角度に基づいて駆動力を制御する駆動力制御装置において、
   前記駆動力を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記アクセルペダルセンサにより検出した前記回転角度を、前記アクセルペダルの回転角度に変換する変換部と、
   前記変換部で得られた回転角度に応じた駆動力を制御信号として出力する駆動力出力部とを備えている
   ことを特徴とする駆動力制御装置。

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