踏板反作用力控制装置的制作方法

文档序号:25034670发布日期:2021-05-11 17:06阅读:61来源:国知局
踏板反作用力控制装置的制作方法

本发明涉及控制向进行车辆的加减速操作或制动操作等的踏板施加的反作用力的装置,尤其涉及以将踏板保持于预定的踩下位置的方式进行使对抗踏力的反作用力增大的控制的装置。



背景技术:

这种装置公开于专利文献1至3。专利文献1所记载的装置是构成为使加速器踏板作为搁脚台(脚踏)发挥功能的装置,使踏板反作用力在预定的踩下角度下比通常时的反作用力增大,使得在没有踩下的意图的状态下即使将脚放置于踏板,踏板开度也不会变大。另外,在踏板从脚踏化的踩下角度起被大幅踩下的超控中,消除反作用力的增大而设定为通常行驶时的反作用力。

另外,专利文献2所记载的装置是以提高车辆转弯时的踏板的操作性为目的的装置,构成为检测转弯状态量并且根据转弯状态量的增大而使踏板反作用力增大。另外,在通过转弯状态量的减小而使反作用力下降的情况下,对与转弯状态量对应的踏板反作用力的变化量设定有滞后。此外,在专利文献2所记载的装置中,在踏板的踩下量或踩下速度增大为预定的阈值以上的情况下,根据转弯状态量而使踏板反作用力立即减小。

此外,专利文献3所记载的装置构成为,在不依赖于驾驶员地控制车速的自动驾驶或跟随行驶等行驶状态时,为了使加速器踏板脚踏化而使踏板反作用力增大。该反作用力构成为与自动驾驶时相比在跟随行驶时减小。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2006-159996号公报

专利文献2:日本特开2014-148285号公报

专利文献3:日本特开2009-292285号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的装置中,在超过踏板行程角区域地踩下踏板的情况下,使增大后的反作用力恢复为通常行驶时的反作用力。另外,在专利文献2所记载的装置中,在踏板的踩下量或踩下速度为阈值以上的情况下,使增大后的反作用力下降。此外,在专利文献3所记载的装置中,在取消了自动行驶或跟随行驶的情况下,中止用于脚踏化的反作用力的增大而使反作用力下降。这样,在使踏板的反作用力比通常时的反作用力增大后的情况下,因某些条件的成立而使增大后的反作用力下降为原来的反作用力。该情况下的反作用力的下降会对将脚放置于踏板的驾驶员的踏板操作感造成影响。然而,关于使踏板反作用力下降对驾驶员的影响,以往没有特别顾虑,为了使增大后的踏板反作用力以不会损害踏板的操作感或操作性而且不会给驾驶员带来违和感的方式下降或变化,存在开发新的技术的余地。

本发明着眼于上述技术课题而作出,其目的在于,提供能够在不会使踏板的操作性变差或者产生违和感的情况下执行踏板反作用力的增大及恢复的控制的装置。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的,本发明是一种踏板反作用力控制装置,具有:踏板,控制车辆的驱动状态;及反作用力机构,产生与上述踏板的踏力对应的踏板反作用力且使上述踏板反作用力变化,上述踏板反作用力控制装置选择性地设定为在上述车辆的通常的行驶时设定的第一反作用力和比上述第一反作用力大的第二反作用力这至少两个反作用力,上述踏板反作用力控制装置的特征在于,上述踏板反作用力控制装置具备控制上述踏板反作用力的控制器,上述控制器在设定为上述第二反作用力的状态下判断使上述踏板反作用力下降至上述第一反作用力的恢复条件是否成立,上述控制器在判断为上述恢复条件成立的情况下,执行使从上述第二反作用力向上述第一反作用力下降的上述踏板反作用力的下降梯度小于立即设定为上述第一反作用力的情况下的梯度的渐变控制。

在本发明中,也可以是,上述恢复条件包括上述踏板的踩下量或上述踏力从设定为上述第二反作用力的时间点的上述踩下量或上述踏力增大或减小。

在本发明中,上述渐变控制能够设为以比上述控制器输出使上述第二反作用力立即下降至上述第一反作用力的控制指令信号的情况下的上述踏板反作用力的下降梯度小的下降梯度使上述踏板反作用力从上述第二反作用力下降至上述第一反作用力的控制。

在本发明中,也可以是,上述渐变控制是根据上述踏板的踩下量、上述踏力、从上述恢复条件的成立起的经过时间及非线性函数中的任一个而使上述踏板反作用力从上述第二反作用力向上述第一反作用力下降的控制,上述非线性函数包含上述踩下量或上述踏力或上述经过时间作为变量。

在本发明中,也可以是,设定有即使上述踏板的踩下量或上述踏力变化也维持上述第二反作用力而不开始进行上述渐变控制的关于上述踏板的踩下量或上述踏力的反作用力保持区域,上述恢复条件包括上述踏板的踩下量或上述踏力超过上述反作用力保持区域地变化。

在本发明中,也可以是,上述反作用力保持区域从设定为上述第二反作用力时的上述踏板的踩下量或上述踏力仅向上述踩下量或上述踏力的减小侧设定。

在本发明中,也可以是,上述经过时间是从上述踏板的踩下量或上述踏力的变化量超过上述反作用力保持区域的时间点起计测到的经过时间。

在本发明中,也可以是,上述控制器检测上述渐变控制期间的上述踏板的踩下量或上述踏力,上述控制器判定上述渐变控制期间的上述踏板的踩下量或上述踏力是否在预定时间的期间内不变化或从增大变化成下降,上述控制器在判定为上述渐变控制期间的上述踏板的踩下量或上述踏力在预定时间的期间内不变化或从增大变化成下降的情况下,使上述踏板反作用力恢复为上述第二反作用力。

在本发明中,也可以是,上述控制器根据预先确定的前提控制的开始且反作用力施加开始条件的成立而设定为上述第二反作用力,在设定为上述第二反作用力的状态下,在上述前提控制被解除且上述踏板的踩下量或上述踏力减小的情况下,上述控制器执行上述渐变控制。

在本发明中,也可以是,上述渐变控制是根据上述踏板的踩下量或上述踏力而使上述踏板反作用力从上述第二反作用力下降至上述第一反作用力的控制。

在本发明中,也可以是,上述控制器通过预先确定的前提控制的开始且反作用力施加开始条件的成立而设定为上述第二反作用力,在设定为上述第二反作用力的状态下,在上述前提控制被解除且上述踏板的踩下量或上述踏力保持为恒定量的情况下,上述控制器执行上述渐变控制,上述渐变控制根据从上述前提控制被解除起的经过时间而使上述踏板反作用力下降。

在本发明中,也可以是,上述控制器检测上述渐变控制期间的上述踏板的踩下量或上述踏力,上述控制器判定检测到的上述踩下量或上述踏力是否在预定时间的期间内不变化,上述控制器在判定为上述踩下量或上述踏力在预定时间的期间内不变化的情况下,根据从上述踩下量或上述踏力不再变化起的时间而使上述踏板反作用力向上述第一反作用力下降。

发明效果

在本发明中,能够将对抗踏板的踏力的反作用力切换为在通常的行驶时设定的第一反作用力和比第一反作用力大的第二反作用力这至少两个反作用力的任一个反作用力。因此,在设定为第二反作用力的状态下,若不以比通常的行驶时大的踏力踩下踏板则踏板的踩下量不增大,所以能够将踏板脚踏化,或者即使非意图地或因车身的振动等而向踏板施加的载荷增大,踏板的踩下量也维持为几乎恒定,其结果是,能够避免或抑制非意图地产生加减速。根据在该状态下预定的条件成立,而踏板反作用力从第二反作用力下降之第一反作用力。在该情况下,执行渐变控制,踏板反作用力的下降梯度变小。踏板反作用力在将放置于踏板的驾驶员的脚推回的方向上作用,所以通过执行渐变控制,而将驾驶员的脚推回的力逐渐变化。其结果是,驾驶员不容易察觉向脚施加的载荷的变化,或者不会对向脚施加的载荷的变化感到违和感,因此,另外不会具有与从前不同地进行踏板操作的意识,因此,能够避免或抑制给踏板操作感带来异常或者难以操作。

另外,在本发明中,在设定有即使踏板的踩下量或踏力变化也维持第二反作用力的反作用力保持区域的情况下,能够严格区别由驾驶员的有意的踏板操作引起的踩下量或踏力的变化和非意图的踏板的踩下量或踏力的变化,其结果是,能够实现符合驾驶员的意图的踏板操作及基于此的驱动状态的设定,踏板的操作性提高。

在本发明中,能够将上述反作用力保持区域仅设定于踏板的踩下量或踏力的减小侧,在该情况下,能够避免因特别增大第二反作用力而踏板非意图地被踩下,通过这样,反作用力保持区域的设定、反作用力的控制等变得容易。

此外,在本发明中,在“虽然基于踏板的踩下量或踏力的变化而开始了渐变控制,但在渐变控制期间踏板的踩下量或踏力的变化停止或者踏板的踩下量或踏力的变化反转”的情况下,提取作为踏板踩下量或踏力的这样的变化而出现的驾驶员的意图,将踏板反作用力恢复为渐变控制开始前的第二反作用力。因此,能够设定与驾驶员的意图相适应的踏板反作用力,因此踏板的操作性或操作感变得良好。

在开始了自动驾驶或跟随行驶等不依赖于驾驶员地执行驱动力控制或制动控制等的前提控制情况下,有时执行使踏板反作用力增大为第二反作用力的控制。在本发明中,根据该前提控制被解除,结束使踏板反作用力增大为第二反作用力的控制,使踏板反作用力下降为第一反作用力。在该情况下,执行根据经过时间(或者,若踏板被释放,则根据因释放而变化的踩下量或踏力)来使踏板反作用力下降的渐变控制。因此,踏板反作用力的变化变得缓慢,另外,根据踏板的踩下量或踏力而变小,所以踏板的操作性或操作感变得良好,另外不会产生违和感。

而且,在尽管前提控制已被解除,踏板的踩下量或踏力却保持为恒定量的情况下,随着时间的经过而使踏板反作用力下降,因此踏板反作用力的变化变得缓慢,踏板的操作性或操作感变得良好,另外不会产生违和感。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式中的车辆的主要部分的框图。

图2是示意性地示出本发明的实施方式中的踏板(加速器踏板)的图。

图3是示出控制踏板反作用力的控制系统的框图。

图4是示意性地示出踏板行程(踩下量)与踏板反作用力之间的关系的线图。

图5是用于说明在本发明的实施方式中执行的控制例的流程图。

图6是示出进行了本发明的实施方式中的控制的情况下的踏板开度和踏板反作用力等的变化的一例的时间图。

图7是用于说明在本发明的实施方式中执行的另一控制例的流程图。

图8是示出进行了该控制的情况下的踏板开度和踏板反作用力等的变化的一例的时间图。

图9是用于说明在本发明的实施方式中执行的又一控制例的流程图。

图10是用于说明在本发明的实施方式中执行的再一控制例的流程图。

图11是示出因反作用力增大前提条件不再成立而执行了渐变控制的情况下的踏板开度和踏板反作用力等的变化的一例的时间图。

图12是示出在因踏板开度的增大而开始的渐变控制的结束前踏板开度被保持为预定值,另外下降后的情况下的踏板开度和踏板反作用力等的变化的一例的时间图。

图13是用于说明在渐变控制中踏板开度被保持为预定值的情况下的控制的一例的流程图。

图14是例示使踏板反作用力平滑地变化的情况下的变化的方式的线图。

图15是示出增大了第二反作用力的情况下的与踏板开度对应的踏板反作用力的变化的一例的时间图。

具体实施方式

在本发明的实施方式中设为对象的车辆是具备加速器踏板或制动器踏板等踏板且通过这些踏板被踩下或者被释放而进行加减速或制动等操作的车辆。将其一例在图1中示意性地示出。在此所示的车辆1是以电动机(mg)2为驱动力源的电动汽车,该电动机2是例如永磁铁式的同步电动机,构成为通过被供给电力而产生驱动转矩,另外,通过车辆1的行驶惯性力等而强制性地旋转从而发电。伴随于该发电的负的转矩成为车辆1的制动力(制动转矩)。

电动机2连接于电源装置3。该电源装置3具有向电动机2供给电力另外蓄积由电动机2发电产生的电力的蓄电装置、变换电压或频率的变换器等。

电动机2的输出轴(转子轴)连结于作为最终减速机的差速齿轮(差动机构)4。在该差速齿轮4上连结有左右的车轮(驱动轮)5。另外,在图1所示的例子中,左右的车轮5是后轮。左右的前轮6成为了转向轮,连结有转向机构7。

在前后的各车轮5、6分别设有制动器8、9。这些制动器8、9是与以往已知的制动器机构相同的制动器,是盘式制动器、鼓式制动器或磁粉制动器等摩擦制动器,构成为通过液压或电磁力等而产生摩擦力从而产生使各车轮5、6的旋转停止的方向上的制动力。

在车辆1中设有用于加减速等驱动状态的操作的踏板10。踏板10也可以是加速器踏板和制动器踏板这两个踏板,但图1所示的例子是所谓的单踏板式的加减速操作装置且构成为通过加速器踏板来进行加速操作及制动操作。这种单踏板式的加减速操作装置可以是与以往已知的构造的加减速操作装置相同的装置。

设有控制上述车辆1的行驶的电子控制装置(ecu)11。该ecu11以微型计算机为主体而构成,构成为按照输入的数据、预先存储的数据以及运算程序来进行运算,并将其运算的结果(例如加速度、减速度、为此的驱动转矩、制动转矩等)作为控制指令信号而输出。

另外,设有控制上述制动器8、9的制动力的电子控制装置(b-ecu)12。该b-ecu12与上述ecu11相同地以微型计算机为主体而构成,构成为按照输入的数据、预先存储的数据以及运算程序来进行运算,将其运算的结果(例如用于制动的液压)作为控制指令信号而向上述制动器8、9输出。并且,ecu11和b-ecu12以能够相互传送数据的方式连接。

此外,车辆1构成为能够不依赖于踏板操作地控制驱动力和制动力。这种控制是跟随行驶控制(自动巡航控制:acc)或自动驾驶控制,构成为根据本车辆的前方或周围的其他车辆等状况来控制驱动力和制动力或转向角和转向转矩。该控制例如由上述ecu11执行。因此,ecu11构成为被输入踏板10的踩下量(加速器开度或踏板开度或踏板行程)、踏力、跟随行驶控制的执行及解除的信号、目标车速、与前方车辆的车间距离等数据,另外,输出用于电动机2的驱动、再生的控制指令信号、使制动器8、9动作的制动要求信号等。

在此,对踏板10进行说明。对于踏板10,为了产生操作感另外为了在减小了踏力的情况下使踏板10恢复而施加有反作用力。除此之外,构成为为了将踩下量维持为恒定或者限制踩下等而使反作用力增大。这样的反作用力的增大控制的一例是用于踏板10的脚踏化的增大控制。将前者的用于提供操作感或者进行恢复动作的通常的行驶时的反作用力在以下的说明中设为第一反作用力,将在增大控制中增大后的反作用力设为第二反作用力。因此,从第二反作用力减去第一反作用力而得到的力是反作用力的附加量,成为所谓的附加反作用力。

图2示意性地示出了构成为能够变更反作用力的踏板10的一例。供驾驶员放置脚的板片13设于杆14的下端部,该杆14以将预定的支点15作为中心进行旋转的方式安装于车身(未图示)的预定位置。设有通过电磁力、弹性力或流体压等而产生相对于施加于板片13的踏力的反作用力的相当于本发明的实施方式中的反作用力机构的反作用力产生装置16。该反作用力产生装置16可以构成为基于来自上述b-ecu12的控制指令信号而被电控制从而产生反作用力的公知的结构。并且,设有检测踏板10的踩下量的行程传感器17和检测踏力的踏力传感器18。这些传感器17、18构成为将检测信号(检测到的数据)向上述ecu11传送。

在图3中,将用于控制反作用力的控制系统以框图示出。向踏板10施加的反作用力构成为由ecu11或b-ecu12控制。踏板10的反作用力(踏板反作用力)如上述那样被选择性地设定为通常行驶时的第一反作用力和对此加上附加反作用力而得到的第二反作用力,因此,为了该选择等而输入来自维持车速的自动巡航控制(acc)系统19的信号、来自检测路面的摩擦系数μ或凹凸的状态等路面状态的路面检测单元20的信号、来自控制自动驾驶的自动驾驶ecu21的信号等。

ecu11或b-ecu12具备基于这些输入的数据来求出反作用力的反作用力运算部22和将求出的反作用力作为控制指令信号向反作用力产生装置16输出的反作用力输出部23。因此,这些ecu11和b-ecu12中的任一方或双方相当于本发明的实施方式中的控制器。

在此,若图示第一反作用力和第二反作用力则是图4那样。在图4中粗实线表示第一反作用力,被设定为根据踏板10的踩下量(例如踏板行程)而增大的力。该第一反作用力能够通过以电气方式对上述反作用力产生装置16进行控制而产生,或者能够在反作用力产生装置16中内置弹簧等弹性体并通过该弹性体来产生。在图4中虚线表示第二反作用力,该第二反作用力能够通过以电气方式对上述反作用力产生装置16进行控制而产生,或者能够与上述弹性体相独立地设置被以电气方式控制而产生力的致动器且通过在预定的踏板行程以上的范围内利用该致动器产生上述附加反作用力而使第二反作用力成为踏板10的反作用力。

[第一控制例]

对将踏板反作用力设定为上述第一反作用力或第二反作用力的控制进行说明。第二反作用力是对在通常行驶时设定的第一反作用力加上附加反作用力后的大小的反作用力,所以通过产生这样使反作用力增大的需求而设定为第二反作用力。另外,通过这些的需求消失而解除使踏板反作用力增大至第二反作用力的控制。图5所示的控制例是在使踏板反作用力从第一反作用力增大至第二反作用力后以踏板10被有意地踩下为要因而使踏板反作用力从第二反作用力下降至第一反作用力的情况下的控制的一例。该图5所示的例程在车辆1准备就绪的状态或行驶期间执行。

首先,在步骤s1中判断使反作用力增大的前提条件(反作用力增大前提条件)是否成立。该反作用力增大前提条件是使踏板反作用力增大至第二反作用力的条件之一,作为该前提条件,是自动巡航控制(acc)为on、为自动驾驶状态、行驶路面的凹凸激烈等,这样的前提条件的成立能够基于向ecu11输入的数据来判断。

当在步骤s1中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而暂且结束图5的例程。与此相对,当在步骤s1中作出了肯定判断的情况下,判断是否存在反作用力施加要求即增大至第二反作用力的要求(步骤s2)。该反作用力施加要求是使踏板反作用力增大至第二反作用力的条件之一,因此,当在步骤s2中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而暂且结束图5的例程。

反作用力施加要求可以是例如手动操作的反作用力增大开关(未图示)为接通、处于能够在交通量比较少的汽车专用道路等上以预定以上的恒定车速行驶的状态等。即,根据驾驶员的意向和行驶环境或道路运行状况等,存在希望增大踏板反作用力的情况和不希望增大踏板反作用力的情况。因此,在图5所示的控制例中,构成为能够应用于构成为能够选择使踏板反作用力增大和不使踏板反作用力增大的车辆1。另外,能够构成为根据需要频繁进行加减速的行驶状况等车辆1所处的状况而拒绝反作用力施加的要求,在该情况下,该行驶状况等也可以不作为有无反作用力施加要求来判断而作为前提条件来判断。

当在步骤s2中作出了肯定判断的情况下,取得(读入)踏板10的踩下量(以下,有时记为踏板开度)(步骤s3),并且执行反作用力施加(反作用力增大)(步骤s4)。即,通过向第一反作用力加上附加反作用力来将踏板反作用力设定为第二反作用力。该第二反作用力或与第一反作用力相加的附加反作用力的大小能够在设计上预先决定,但也可以不设为恒定值而是根据使踏板反作用力增大的目的而设为不同的大小。例如在将踏板10设为搁脚台(脚踏)的情况下,能够基于因不是踩下的意图地将脚放置于踏板10而向踏板10施加的平均的载荷来决定第二反作用力或附加反作用力。另外,在以荒地上行驶等时的车身的振动为原因而向踏板10施加的载荷大小大幅变化,避免因这样的载荷变化而踩下量变化的情况下,能够将附加反作用力或第二反作用力设为较大的力。这在为了防止或抑制急起步而进行反作用力增大控制的情况下也相同。

在设定为第二反作用力的状态下,判断踏板开度是否为反作用力维持上限开度以上(步骤s5)。在此说明的控制例是设定有保持第二反作用力的踩下量(踏板行程:踏板开度)的范围(反作用力保持区域或滞后)的例子,反作用力维持上限开度是规定该反作用力保持区域的踏板开度的上限值。反作用力保持区域或其上限值能够基于实验或模拟而适当决定。例如,在正在执行自动巡航控制的情况下,若踏板10被被踩下则自动巡航控制暂时被解除,所以能够将解除该自动巡航控制的踏板开度或与其相近的踏板开度设为反作用力维持上限开度。或者,也可以将在车辆1正在稳定行驶的情况下驾驶员不是加速的意图而移动脚(进行踏板操作的右脚)的范围通过实验等而求出,将其最大值设为反作用力维持上限开度。总之,以能够判断驾驶员是否带有加速的意图而踩下了踏板10的方式确定反作用力维持上限开度。

在因踏板开度小于反作用力维持上限开度而在步骤s5中作出了否定判断的情况下,踏板开度还处于反作用力保持区域,所以返回步骤s4而维持第二反作用力。与此相反,当在步骤s5中作出了肯定判断的情况下,将踏板反作用力维持为第二反作用力的条件不再成立。因此,在该情况下,进行使踏板反作用力从第二反作用力逐渐下降至第一反作用力的渐变控制(步骤s6)。在此,“使反作用力逐渐下降”或“渐变”是指:即使输出变更踏板反作用力的指令信号,踏板反作用力也以比控制信号的不可避免的延迟、由惯性力或摩擦等引起的机械的延迟为原因而反作用力逐渐下降的下降梯度小(缓)的梯度下降。换言之,意味着踏板反作用力以比输出使踏板反作用力下降至第一反作用力的控制信号而实际的踏板反作用力向第一反作用力立即下降的情况下的下降梯度小的梯度向第一反作用力变化的状态。

因此,设置决定时时刻刻的踏板反作用力的参数,并根据该参数而使踏板反作用力下降。该参数可以是踏板开度、踏力、从渐变开始判断的成立时起的经过时间等,另外,可以通过设为利用以它们之中的任一参数为变量的一次函数或二次函数等非线性函数求出的值的反作用力目标值而使踏板反作用力逐渐变化。在上述步骤s5中作出肯定判断即踏板开度达到反作用力维持上限开度相当于本发明的实施方式中的“恢复条件”。

判断使踏板反作用力逐渐下降的过程中的踏板开度是否成为了反作用力渐变结束上限开度以上(步骤s7)。该反作用力渐变结束上限开度决定直到使踏板反作用力逐渐下降而达到第一反作用力为止的踏板开度的变化的幅度或量,能够以使成为在踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力转变的期间驾驶员不会感到违和感的渐变期间的方式确定。因此,当在步骤s7中作出了否定判断的情况下,返回步骤s5而继续使踏板反作用力逐渐变化的控制。与此相反,当在步骤s7中作出了肯定判断的情况下,结束图5的例程。在该情况下,踏板反作用力下降至第一反作用力而踏板反作用力的增大及恢复的作为整体的控制结束。

将进行了上述图5所示的控制的情况下的踏板反作用力的变化的一例在图6中作为时间图而示出。在此示出的例子是通过自动巡航控制(acc)将车速维持为预定的车速而行驶的情况下的例子,acc标志为on。若在该状态下在上述步骤s2中作出肯定判断,即,若产生反作用力施加要求(t1时间点),则反作用力施加标志成为on,并且踏板反作用力增大至对通常行驶时的第一反作用力加上附加反作用力而得到的第二反作用力。因此,若例如以驾驶员将脚放置于踏板10的程度向踏板10施加踏力,则成为对抗该踏力的踏板反作用力,由此维持踏板开度。或者,由于驾驶员没有踩下或释放踏板10的意图,所以即使踏板反作用力增大至第二反作用力,踏板开度也大致维持为该时间点的开度。

另外,对该时间点的踏板开度设定反作用力保持区域(或滞后)。具体而言,对t1时间点(反作用力施加时间点)的踏板开度预先决定的大预定值的开度被设定为反作用力维持上限开度,另外,对t1时间点(反作用力施加时间点)的踏板开度预先决定的小预定值的开度被设定为反作用力维持下限开度。因此,从反作用力施加时间点的踏板开度到反作用力维持上限开度为止的范围是上限侧滞后,另外,从反作用力施加时间点的踏板开度到反作用力维持下限开度为止的范围是下限侧滞后。

当从这样维持着踏板开度的状态踩下踏板10时(t2时间点),踏板开度如图6的实线所示那样增大。并且,当踏板开度超过了反作用力保持区域时,即当达到了反作用力维持上限开度时(t3时间点),在上述图5的流程图中的步骤s5中作出肯定判断,开始踏板反作用力的渐变控制。渐变控制是使踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力逐渐下降的控制,在图6所示的例子中,示出了根据踏板开度而使踏板反作用力下降的例子。因此,踏板反作用力根据踏板开度的增大而下降,其下降梯度d成为比进行从第二反作用力向第一反作用力立即下降的控制的情况下的信号的延迟或机械的延迟等成为要因的下降梯度小的缓和(在图6的例子中是较大的值)梯度。将由这样的渐变控制引起的踏板反作用力的变化一并记载于上述图4,踏板反作用力如从虚线所示的踩下侧的第二反作用力到实线所示的踩下侧的第一反作用力的朝向斜下侧的线所示那样变化。其结果是,可避免或抑制驾驶员感到踏板反作用力的骤变或者感到违和感。

当踏板开度超过上限侧滞后地进一步增大而达到了反作用力渐变结束上限开度时(t4时间点),结束使踏板反作用力逐渐下降的渐变控制,踏板反作用力下降至第一反作用力。即,踏板反作用力下降至通常行驶时的第一反作用力并维持。这样踩下踏板10而反作用力的增大控制被解除的状态是被称作超控的状态,在该状态下,驾驶员操作踏板10来控制车辆1的驱动力或车速。这与使踏板反作用力增大至第二反作用力以前的驱动力控制或车速控制的状态相同,所以即使踏板开度大小变化,踏板反作用力也维持为第一反作用力。

并且,当踏板开度下降至比上述反作用力维持下限开度(下限侧滞后)小的开度后增大至反作用力维持下限开度以上时(t5时间点),使踏板反作用力从第一反作用力增大至第二反作用力,并维持为第二反作用力。这是因为,可认为大幅踩下踏板10的加速操作暂且结束,另外,执行自动巡航控制的标志维持为on。换言之,这是因为,使踏板反作用力增大的条件成立。另外,踏板开度维持为反作用力保持区域内的预定的开度。

[第二控制例]

接着,说明使渐变控制的内容与图5所示的控制例不同的控制例。图7是用于说明构成为以时间为参数而使踏板反作用力渐变的控制的一例的流程图。因此,在该图7所示的控制例中,对第一反作用力加上附加反作用力来设定第二反作用力的部分的控制与上述图5所示的控制例相同,因此,关于这些控制,在图7中标注与图5相同的步骤编号而省略说明。

当在设定为第二反作用力的状态下踏板10被踩下且踏板开度超过上限侧滞后,其结果是,当在步骤s5中作出了肯定判断时,开始从该时间点起的经过时间的计数(步骤s51)。基于该计数的时间而开始使踏板反作用力逐渐变化的渐变控制(步骤s6)。在该控制中,时间越经过则越使踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力下降。换言之,时间越经过则使附加反作用力的量越小。在该情况下,除了使踏板反作用力基于以时间为变量的一次函数而下降以外,也可以使踏板反作用力基于二次函数等曲线地变化的非线性函数而下降。

接着,当在步骤s7中作出了否定判断的情况下,为了继续使踏板反作用力根据经过时间而下降的渐变控制而返回步骤s51。与此相反,当在步骤s7中作出了肯定判断时,即当踏板开度成为反作用力渐变结束上限开度以上时,判断该时间点的踏板反作用力是否为预先确定的阈值以下(步骤s8)。当在步骤s7中作出了肯定判断的情况下,结束踏板反作用力的渐变控制,但当通过渐变控制的结束而输出设定第一反作用力的指令信号时,踏板反作用力不依赖于渐变控制而立即向第一反作用力下降。因此,当在步骤s7中作出了肯定判断的时间点的踏板反作用力从第一反作用力大幅背离时,踏板反作用力急剧且大幅下降,其结果是,踏板操作有可能产生违和感。

于是,在图7所示的控制例中,若踏板反作用力大于阈值则继续渐变控制。因此,该阈值通过实验或模拟等而预先确定为由渐变控制的结束引起的踏板反作用力的变化不会成为违和感的程度的值即可。将这样设定的阈值和踏板反作用力进行比较,当在步骤s8中作出了否定判断的情况下,返回步骤s6而继续渐变控制。与此相对,当在步骤s8中作出了肯定判断的情况下,结束渐变控制并将踏板反作用力设定为第一反作用力,并且将在步骤s51中开始的时间的计数复位(步骤s9),结束图7的控制。

将进行了上述图7所示的控制的情况下的踏板反作用力的变化的一例在图8中以时间图示出。另外,如上所述,图7所示的控制例的设定第二反作用力的部分的控制与图5所示的控制例相同,所以在图8的时间图中,在设定为第二反作用力后,直到踏板10被踩下的t2时间点为止的踏板反作用力、踏板开度等的变化与图6所示的例子相同。因此,在图8中,关于与图6所示的例子相同的部分进行与图6相同的记载并省略其说明。

在图8中,在t2时间点下踏板10被踩下而踏板开度增大,当其踏板开度超过了上限侧滞后(踏板开度达到反作用力维持上限开度)时(t31时间点),开始计数从该时间点起的经过时间。并且,根据该计数值而使踏板反作用力下降。即,开始进行以时间为参数而使踏板反作用力下降的渐变控制。踏板反作用力以预定的下降梯度d下降,其结果是,当踏板反作用力达到了预定的阈值时,渐变控制结束而踏板反作用力被设定为第一反作用力(t41时间点)。另外,时间的计数被复位。之后的踏板反作用力等的变化与图6所示的例子相同。

如上所述,在图7所示的控制例中也是,在使增大至第二反作用力的踏板反作用力向第一反作用力下降的情况下,随着时间的经过而踏板反作用力下降,所以驾驶员用脚感受的反作用力的变化不急剧。因此,如图7所示那样进行控制,也能够防止或抑制踏板操作性的变差或违和感。

[第三控制例]

参照图9所示的流程图来说明释放踏板10的情况下的控制。在图9所示的控制例中,将踏板反作用力设定为第二反作用力的控制也与上述图5所示的控制例相同,因此,关于从开始控制起到设定为第二反作用力为止的各步骤(步骤s1~s4),在图9中标注与图5相同的步骤编号并省略其说明。

在图9所示的控制例中,在步骤s4中使踏板反作用力增大至第二反作用力后,判断踏板开度是否为反作用力维持下限开度以下(步骤s10)。在此说明的控制例是设定有保持第二反作用力的踩下量(踏板行程)的范围(反作用力保持区域或滞后)的例子,反作用力维持下限开度是规定该反作用力保持区域的踏板开度的下限值。反作用力保持区域或其下限值能够基于实验或模拟而适当决定。例如,可以将在车辆1正在稳定行驶的情况下驾驶员不是加减速的意图地移动脚(进行踏板操作的右脚)的范围通过实验等而求出,将其最小值设为反作用力维持下限开度。总之,以能够判断驾驶员是否带有减速的意图而释放了踏板10的方式确定反作用力维持下限开度。

在因踏板开度小于反作用力维持下限开度而在步骤s10中作出了否定判断的情况下,踏板开度还处于反作用力保持区域,所以返回步骤s4而维持第二反作用力。与此相反,当在步骤s10中作出了肯定判断的情况下,将踏板反作用力维持为第二反作用力的条件不再成立。因此,在该情况下,进行使踏板反作用力从第二反作用力逐渐下降至第一反作用力的渐变控制(步骤s11)。在该步骤s11中进行的控制可以与上述图5所示的步骤s6中的控制相同,是以避免产生踏板操作性的变差和违和感等的方式使踏板反作用力以预定的梯度下降的控制。在上述步骤s10中作出肯定判断即踏板开度达到反作用力维持下限开度相当于本发明的实施方式中的“恢复条件”。

判断使踏板反作用力逐渐下降的过程中的踏板开度是否成为了反作用力渐变结束下限开度以下(步骤s12)。该反作用力渐变结束下限开度决定直到使踏板反作用力逐渐下降而达到第一反作用力为止的踏板开度的变化的幅度或量,以成为使踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力转变的期间驾驶员不会感到违和感的渐变期间的方式确定。因此,当在步骤s12中作出了否定判断的情况下,返回步骤s10而继续使踏板反作用力逐渐变化的控制。与此相反,在步骤s12中作出了肯定判断的情况下,结束图9的例程。在该情况下,踏板反作用力下降至第一反作用力而踏板反作用力的增大及恢复的作为整体的控制结束。

在图6的时间图中与踩下的情况下的例子一起记载有进行了上述图9所示的控制的情况下的踏板反作用力的变化的一例。另外,在图6中示出了踏板10的释放的速度(踏板开度的减小速度)比踩下的速度(踏板开度的增大速度)慢的例子,因此,渐变控制的开始及其结束的定时在踩下时和释放时相同。

在图6中,在设定为第二反作用力的状态下踏板10被释放(t2时间点),其结果是,当踏板开度达到了反作用力维持下限开度时(t3时间点),开始进行踏板反作用力的渐变控制。该渐变控制可以与上述踩下时的渐变控制相同,基于踏板开度、踏力或经过时间或适当的函数等而使踏板反作用力以预定的下降梯度d逐渐下降。并且,踏板开度达到反作用力渐变结束下限开度而结束渐变控制,踏板反作用力下降并维持为第一反作用力。在图6所示的释放的例子中,踏板开度维持为预定的较小的开度,因此,在t5时间点以后也如虚线所示那样维持第一反作用力。

将由这样的渐变控制引起的踏板反作用力的变化一并记载于上述图4,踏板反作用力如从虚线所示的释放侧的第二反作用力到实线所示的释放侧的第一反作用力的朝向斜下侧的线所示那样变化。其结果是,可避免或抑制驾驶员感到踏板反作用力的骤变或者感到违和感。

[第四控制例]

上述图9所示的控制例是构成为通过踏板10被释放而踏板开度成为了反作用力维持下限开度以下从而开始踏板反作用力的渐变控制的例子,能够将该渐变控制的开始条件置换为反作用力增大前提条件的不成立。即,也可以是,在设定为第二反作用力的状态下踏板10被释放,在该过程中例如自动巡航控制被解除的情况下,在图9的步骤s10中作出肯定判断,伴随于此而执行图9的步骤s11及步骤s12的控制,使踏板反作用力根据踏板开度而以预定的下降梯度d逐渐下降。在这样构成的情况下,反作用力增大前提条件的不成立相当于本发明的实施方式中的“使踏板反作用力下降至第一反作用力的恢复条件”。

[第五控制例]

以上说明的控制例是因踏板开度变化而使踏板反作用力渐变的例子,但在本发明的实施方式中,能够构成为因反作用力增大前提条件不再成立而开始进行踏板反作用力的渐变控制。即,能够将反作用力增大前提条件不再成立设为“恢复条件”。参照图10及图11来说明该例子。图10是用于说明该控制例的流程图,首先,设定为第二反作用力(步骤s20)。踏板反作用力与上述各控制例相同地通过反作用力增大前提条件成立而且存在反作用力施加要求等预定的条件成立而被设定为第二反作用力。在该状态下判断自动巡航控制正在继续等反作用力增大前提条件是否成立(步骤s21)。

在反作用力增大前提条件成立而在步骤s21中作出了肯定判断的情况下,返回步骤s20而使第二反作用力继续。与此相反,当在步骤s21中作出了否定判断的情况下,对从该判断成立的时间点起的经过时间即反作用力增大前提条件不成立后的时间进行计数(步骤s22)。根据该计数的时间而使踏板反作用力逐渐下降(步骤s23)。即,当成为踏板反作用力的增大控制的前提的控制被解除时,在该时间点执行渐变控制。更具体而言,计数到的时间越长,则上述附加反作用力越小,踏板反作用力越向第一反作用力下降。另外,也可以除了上述反作用力增大前提条件的不成立之外也将产生踏板10的释放设为“恢复条件”。上述反作用力增大前提条件或自动巡航控制相当于本发明的实施方式中的“预先确定的前提控制”,另外,上述的反作用力施加要求相当于本发明的实施方式中的“反作用力施加开始条件”。

接着,判断在上述渐变控制中下降后的踏板反作用力是否成为了预定的阈值以下(步骤s24)。该步骤s24的判断是与上述图7所示的步骤s8相同的判断,判断踏板反作用力是否下降至即使使踏板反作用力急剧下降至第一反作用力也不会产生违和感等的程度。因此,当在步骤s24中作出了否定判断的情况下,返回步骤s22而继续进行时间的计数并且继续进行踏板反作用力的渐变。其结果是,当在步骤s24中作出了肯定判断的情况下,与上述图7所示的步骤s9相同地将时间的计数复位(步骤s25),并结束图10所示的控制。

将执行了图10所示的控制的情况下的踏板反作用力的变化在图11的时间图中示出。若在正在执行成为使踏板反作用力增大至第二反作用力的控制的前提的控制(例如自动巡航控制)而其标志为on的状态下使反作用力增大的条件成立,其标志成为on(t20时间点),则踏板反作用力从第一反作用力增大至第二反作用力。该反作用力增大控制与上述各控制例相同。

若在使踏板反作用力增大至第二反作用力的状态下自动巡航控制被解除等成为反作用力增大的前提的条件(控制)结束(t21时间点),则表示正在执行使反作用力增大的控制的标志(反作用力施加标志)成为off。另外,同时,经过时间的计数开始,根据其计数值而踏板反作用力以预定的下降梯度d逐渐下降。随着时间的经过而踏板反作用力接近第一反作用力,当最终踏板反作用力成为预先确定的阈值以下时(t22时间点),踏板反作用力的渐变控制结束,踏板反作用力被设定为第一反作用力,并且经过时间的计数值被复位。从该t21时间点到t22时间点为止的期间的时间的计数、踏板反作用力的变化与上述图8所示的例子相同。

[第六控制例]

在将踏板反作用力设定为第二反作用力的状态下驾驶员操作了踏板10的情况下,有时在该操作的中途驾驶员的意图变化而踏板10的操作内容相对于操作开始当初发生变化。例如,有时虽然为了加速而踩下了踏板10,但会因某些缘由而停止踩下并维持为预定的踩下量或者释放。与此相反,有时虽然为了减速而释放了踏板10,但会因某些缘由而停止释放从而维持为预定的踩下量或者踩下。在这样的情况下,在本发明的实施方式中,能够如以下说明那样控制踏板反作用力。

图12示出了在设定为第二反作用力的状态下踩下踏板10且即刻之后停止踩下并接着释放的情况下的踏板反作用力的变化的一例。通过反作用力施加标志成为on,踏板反作用力增大至第二反作用力(t50时间点)。当在该状态下踏板10在加速的意图下被踩下而踏板开度超过上限侧滞后时(t51时间点),开始进行渐变控制而踏板反作用力逐渐下降。然后,在踏板开度达到反作用力渐变结束上限开度之前踏板10的踩下停止而维持为该t52时间点的开度。即,驾驶员对踏板10的踩下的意图变化。

踏板开度几乎不变化而以预定时间维持为大致恒定量,然后,踏板10被释放(t53时间点)。在此期间,踏板反作用力也维持为t32时间点的反作用力(第一反作用力与第二反作用力之间的大小的反作用力)。并且,当踏板10被释放时,根据踏板开度而踏板反作用力向第二反作用力增大。当踏板开度这样增大至设定为第二反作用力的时间点的开度时(t54时间点),踏板反作用力大致恢复至第二反作用力,以后,维持为第二反作用力。另外,在如图12所示那样控制踏板反作用力的情况下,在渐变控制开始后,直到恢复为第二反作用力为止的踏板反作用力可以设为与踏板开度对应的反作用力。即,根据踏板开度的增大而使踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力逐渐下降,且在踏板开度维持为恒定量后下降时,根据踏板开度而将踏板反作用力维持为恒定值,另外使其增大。

[第七控制例]

接着,说明在踏板反作用力的渐变控制的中途踏板开度停止于(保持为)具有预定的宽度的恒定量的情况下的控制例。图13是用于说明该控制例的流程图,记载有使踏板反作用力逐渐下降的渐变控制的开始后的控制内容。在图13中,当在设定为第二反作用力的状态下因踏板开度超过上限侧或下限侧的滞后(反作用力保持区域)而开始进行渐变控制时,读入并保持逐次的踏板开度(步骤s30)。判断保持的踏板开度是否处于预定的范围内(步骤s31)。该预定的范围是针对读入并保持的每个踏板开度设定的范围,是相对于保持的踏板开度α1在增大侧设定了预定的幅度x1(%)且在减小侧设定了预定的幅度x2(%)的范围。在步骤s31中,判断当前的踏板开度α0是否进入于该范围

α1×(1+x2)<α0≤α1×(1-x1)

。即,在步骤s31中,进行读入的(检测到的)上述踩下量是否在预定时间的期间不变化的判定。另外,步骤s31的判断可以设为,将踏板开度的上次值与本次值之差等过去的值与当前的值之差与适当确定的基准进行比较,在上述差较大的情况下,判断为踏板开度正在变化,在上述差较小的情况下,判断为踏板开度大致维持为恒定量。

当在步骤s31中作出了否定判断的情况下,由于踏板10被连续地踩下或释放,所以不特别进行控制而暂且结束图13的例程。在该情况下,继续进行渐变控制。与此相反,当在步骤s31中作出了肯定判断的情况下,根据从在步骤s31中作出肯定判断的时间点起的经过时间而使踏板反作用力逐渐下降(步骤s32)。并且,判断踏板反作用力是否为预定的阈值以下(步骤s33)。该步骤s33的判断例如可以与图7所示的步骤s8的判断相同。当在步骤s33中作出了否定判断的情况下,返回步骤s31而判断踏板开度的变化的状况,执行基于该判断结果的控制。与此相反,当在步骤s33中作出了肯定判断的情况下,暂且结束图13所示的控制。在该情况下,结束踏板反作用力的渐变控制,并设定为第一反作用力。

[第八控制例]

在本发明中,在使踏板反作用力从第二反作用力向第一反作用力下降的情况下,能够使踏板反作用力以由二次函数等非线性函数表示的方式变化,但该情况下的踏板反作用力不会如上述各图所示那样成为直线,例如如图14所示那样成为曲线。另外,在该情况下,也可以以在踏板反作用力从第二反作用力开始变化的时间点以及稳定为第一反作用力的时间点不产生所谓的临界点的方式处理控制指令信号。

[第九控制例]

另外,在本发明的实施方式中,能够根据车辆1的行驶状态和路面状态等而适当设定第二反作用力的大小。例如,能够在优选避免急剧或大幅踩下踏板10的状况下,将第二反作用力设为较大的反作用力。在该情况下,也可以仅在下限侧(释放侧)设置将第二反作用力维持为预定值的反作用力保持区域(滞后),在上限侧(踩下侧)不设置。因此,第二反作用力通过踏板10被踩下而根据踏板开度的增大而下降,通过由释放引起的踏板开度的减小而增大。

在图15中以示意性的时间图示出该例子,当在预定的踏板开度的状态下使踏板反作用力增大的条件成立时(t60时间点),加上附加反作用力而设定为第二反作用力。该附加反作用力是比如上述各控制例那样设置有上限侧滞后的情况下的附加反作用力大的反作用力。在该状态下,当踏板开度增大时,踏板反作用力根据这一情况而下降,另外,当踏板开度减小时,踏板反作用力根据这一情况而增大。换言之,执行与踏板开度对应的踏板反作用力的渐变控制。并且,当踏板10被大幅踩下而踏板开度达到反作用力渐变结束上限开度时(t61时间点),不再进行踏板反作用力的渐变控制,踏板反作用力被设定为第一反作用力。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,能够在本发明的目的的范围内适当变更而实施。例如,在上述各控制例中,根据踏板的踩下量(踏板开度)的变化而执行另外结束各种控制,但由于踏板开度和踏力相互关联,所以在本发明中也可以将踏板开度置换为踏力来执行另外结束各种控制。另外,本发明的实施方式中的车辆不限于以电动机为驱动力源的所谓电动汽车,也可以是具备内燃机和电动机作为驱动力源的混合动力车辆或针对每个车轮设置有电动机的所谓轮毂电动机车辆。

附图标记说明

1…车辆,2…电动机,3…电源装置,4…差速齿轮,5…车轮,6…前轮,7…转向机构,8、9…制动器,10…踏板,11…电子控制装置(ecu),12…b-ecu,13…板片,14…杆,15…支点,16…反作用力产生装置,17…行程传感器,18…踏力传感器,19…系统,20…路面检测单元,22…反作用力运算部,23…反作用力输出部,21…自动驾驶ecu。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1