JP4396284B2

JP4396284B2 - スロットル制御装置

Info

Publication number: JP4396284B2
Application number: JP2004012632A
Authority: JP
Inventors: 貴洋佐藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP2005207260A

Description

この発明は、アクセルセンサの検出信号とブレーキスイッチの検知信号とに基づいてエンジンのスロットルバルブを制御するスロットル制御装置に関する。

従来から、アクセルセンサの検出信号に基づいてエンジンのスロットルバルブを制御する車両制御装置が知られている（特許文献１参照）。

かかる車両制御装置は、アクセルの開度を検出するアクセルセンサと、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、スロットルバルブの開度を調整するモータと、アクセルセンサとスロットル開度センサの検出信号に基づいて前記モータを制御する電子スロットル制御装置等とを備えている。

この電子スロットル制御装置は、スロットルバルブの開度がアクセルセンサが検出するアクセルの開度に対応した値となるようにモータを制御するものである。
特開平７−２５９５９２号公報

しかしながら、このような車両制御装置にあっては、ブレーキが踏み込まれてブレーキスイッチがオンするとスロットル開度は全閉となるようになっている。このため、オートマチックトランスミッションの車両では、急な坂道での発進を行う際に、左足でブレーキペダルを踏み、右足でアクセルペダルを踏み込んで駆動力を上げながらの発進を行うことができなかった。

また、オートマチックトランスミッションの車両では、ブレーキペダルを踏み込む際に誤ってアクセルペダルを踏み込んでしまった場合でも、ブレーキペダルが僅かでも踏み込まれればスロットルバルブが全閉となるようになっている。このため、誤ってブレーキペダルを僅かでも踏み込んでしまうと、スロットルバルブが全閉となり、運転者の意図しない減速が生じてしまうという問題があった。

さらに、マニュアルトランスミッションの車両であっても、制動距離の短縮および制動後の加速性を向上させるために、右足でブレーキペダルとともにアクセルペダルを操作する際に、ブレーキペダルを踏むとスロットルバルブが全閉となってしまうことにより、運転者の意図しない急減速が生じたりする等の多くの問題があった。

この発明の目的は、ブレーキペダルを踏み込んでいても駆動力を上げながらの発進を行うことができ、しかも運転者の意図しない減速が生じたりすることのないスロットル制御装置を提供することにある。

請求項１の発明は、アクセルの開度を検出するアクセルセンサと、ブレーキペダルの操作を検知するブレーキスイッチと、前記アクセルセンサの検出信号と前記ブレーキスイッチの検知信号とに基づいてエンジンのスロットルバルブの開度を制御する制御手段とを備えたスロットル制御装置であって、
前記ブレーキスイッチが前記ブレーキペダルの操作を検知している際に、アクセルペダルが踏み込まれて前記アクセルセンサが前記アクセルの開度を検出したとき、
前記制御手段は、前記アクセルペダルの踏込み量が所定量以下の場合には、前記アクセルの開度に比例して前記スロットルバルブの開度を制御し、
前記アクセルペダルの踏込み量が前記所定量より大きい場合には、前記スロットルバルブの開度を前記所定量に対応した所定開度にし、さらに前記アクセルペダルが所定時間以上踏み込まれたとき、前記スロットルバルブの前記所定開度を大きくすることを特徴とする。

請求項２の発明は、アクセルペダルが踏み込まれている時間が長くなるにしたがって、スロットルバルブの前記所定開度を大きな値へと変えていくことを特徴とする。

請求項３の発明は、前記ブレーキペダルとアクセルペダルとが同時に踏み込まれた際、そのアクセルペダルの踏み込み速度に応じてスロットルバルブの前記所定開度を小さくすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ブレーキスイッチがブレーキペダルの操作を検知している際に、アクセルセンサがアクセル開度を検出したとき、制御手段は、そのアクセル開度に応じてスロットルバルブの開度を制御するものであるから、ブレーキペダルを踏み込みながらの駆動力を上げての発進を行うことができ、しかもブレーキペダルを操作してもスロットルバルブが全閉とならないことにより運転者の意図しない減速が生じたり加速に必要な駆動力の維持ができなくなってしまうことを防止することができる。
また、ブレーキペダルを踏み込む際に誤ってアクセルペダルも同時に踏み込んでしまった場合、スロットルバルブは所定開度以上に開かないことにより、意図しない加速を抑制することができる。
また、誤ってブレーキペダルとアクセルペダルとを同時に踏み込んでしまった場合であっても、一定時間以上踏み続けなければ、車両は大きな駆動力で加速してしまうことがなく、しかも運転者に誤操作を認識させる時間を与えることができ、正しい操作をやり直すことができる。また、一定時間以上アクセルペダルを踏み込んでいれば、上限の制限を緩和するので、駆動力の高い状態で発進することができ、急な坂道であっても後退するとなく発進することができる。

請求項２の発明によれば、アクセルペダルが踏み込まれている時間が長くなるにしたがって、スロットルバルブの制限値を大きな値へと変えていくものであるから、急な坂道であっても高い駆動力で発進することができる。

請求項３の発明によれば、ブレーキペダルとアクセルペダルとが同時に踏み込まれた際、そのアクセルペダルの踏み込み速度に応じてスロットルバルブの開度を小さくするものであるから、誤ってブレーキペダルとアクセルペダルと同時にを踏み込んでしまっても車両の急発進を防止することができる。

以下、この発明に係るスロットル制御装置の実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１に示すスロットル制御装置１０は、アクセルペダル１１の操作によるアクセルの開度を検出するアクセルセンサ１２と、図示しないブレーキペダルの操作を検知するブレーキスイッチ１３と、車両の速度を検出する車速センサ１４と、スロットルバルブ１５の開度を制御するモータ１６と、スロットルバルブ１５の開度を検出するスロットルセンサ１７と、図示しないトランスミッションを制御するトランスミッション制御装置１８と、アクセルセンサ１２の開度検出信号とブレーキスイッチ１３の検知信号と車速センサ１４の車速信号とスロットルセンサ１７の検出信号とに基づいてモータ１６を制御したりトランスミッション制御装置１８へ駆動信号を送信したりするエンジン制御装置２０等とを備えている。

エンジン制御装置２０は、モータ１６を駆動する駆動回路２１と、この駆動回路２１を制御する演算制御装置（制御手段）２２とを有している。

演算制御装置２２は、ＣＰＵ等から構成され、アクセルセンサ１２の開度検出信号とブレーキスイッチ１３の検知信号と車速センサ１４の車速信号等とに基づいてスロットルバルブ１５の開度を演算し、この演算結果に基づいて駆動回路２１を動作させることによりスロットルバルブ１５の開度を制御するようになっている。
［動作］
次に、上記のように構成されるスロットル制御装置１０の動作について説明する。

ブレーキペダルが踏まれていないときには、アクセルセンサ１２の開度検出信号に基づいて、図２のグラフＧ１に示すようにアクセルペダル１１の踏み込み量に比例したスロットルバルブ１５の開度が演算制御装置２２により算出される。そして、この算出した開度に基づいて駆動回路２１が動作されてスロットルバルブ１５の開度がその演算した開度となるようにモータ１６が駆動制御される。

ブレーキペダルが踏まれてブレーキスイッチ１３がオンすると、図３に示すスロットル開度算出ルーチンの処理が行われる。

ステップ１では、アクセルセンサ１２から開度検出信号が出力されているか否かが判断される。すなわち、アクセルペダル１１が踏み込まれているか否かが判断され、アクセルペダル１１が踏み込まれていればイエスと判断されてステップ２へ進み、ノーであればステップ５へ進む。ステップ５では、アクセルペダル１１が踏み込まれておらず、ブレーキペダルのみが踏み込まれているので、スロットルバルブ１５は全閉にされて車両はスムーズに停止される。そして、メインルーチンへ戻る。

ステップ２では、アクセルセンサ１２からの開度検出信号を読み込み、この開度検出信号が所定値以上、すなわちアクセルペダル１１の踏み込み量が所定以上の場合、図４のグラフＧ２に示すように、スロットルバルブ１５の開度の上限値Ｐ１が設定される。この上限値Ｐ１は、車両を発進させるに十分な駆動力が得られるスロットルバルブ１５の開度である。

ステップ３では、アクセルペダル１１の踏み込み量に応じてスロットルバルブ１５の開度が算出される。すなわち、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ１以下のときには、その踏み込み量に応じた開度が算出され、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ１より大きいときには、その踏み込み量に拘わらず上限値であるＰ１が開度として算出される。

ステップ４では、スロットルバルブ１５をステップ３で算出した開度となるように制御してメインルーチンへ戻る。

このように、ブレーキペダルを踏み込んでいてもアクセルペダル１１を踏み込めばスロットバルブ１５は全閉とならないので、坂道等においてブレーキペダルを踏み込みながら駆動力を上げて車両を後退させてしまうことなく発進させることができる。

また、アクセルペダル１１を踏み込んでいる際に、ブレーキペダルを踏み込んだ場合もスロットルバルブ１５が全閉にならないので、運転者の意図しない減速が生じたり加速に必要な駆動力の維持ができなくなってしまうことを防止することができる。

さらに、ブレーキペダルを踏み込む際に誤ってアクセルペダル１１も踏み込んでしまった場合、スロットルバルブ１５の開度は上限値であるＰ１以上開くことがないように制限されるものであるから、運転者が意図しない車両の加速を抑制することができる。
［第２実施例］
図５は第２実施例のフロー図を示したものである。図５におけるステップ１０およびステップ１６は第１実施例のステップ１とステップ５と同じ処理動作を行うのでその説明は省略する。

ステップ１１では、アクセルペダル１１の踏み込み時間を計時していく。

ステップ１２では、アクセルセンサ１２からの開度検出信号を読み込み、この開度検出信号が所定値以上のとき、スロットルバルブ１５の開度の上限を設定するとともにステップ１１の計時時間に基づいてその上限を緩和していく。例えば、図６に示すように、計時時間がＴ１より小さいときには、スロットルバルブ１５の開度の上限をＰ１に設定（グラフＧ２を設定）し、その計時時間がＴ１以上でＴ２より小さいときグラフＧ３が設定され、計時時間がＴ２以上でＴ３より小さいときグラフＧ４が設定され、計時時間がＴ３以上のときグラフＧ１が設定される。ここでは、まだ計時時間がＴ１より小さいので、グラフＧ２が設定されることになる。

ステップ１３では、ステップ１２で設定されたグラフＧ２に基づいてスロットルバルブ１５の開度を算出する。

ステップ１４では、スロットルバルブ１５をステップ１３で算出した開度となるように制御する。

ステップ１５では、ブレーキスイッチ１３がオフになったか否か、アクセルペダル１１の踏み込みが解除されたか否かが判断され、そのどちらともノーであればステップ１１へ戻り、そのどちらか一方がイエスであれば終了してメインルーチンへ戻る。

アクセルペダル１１を踏み込み続けていれば、ステップ１５でノーと判断されることにより、ステップ１１ないしステップ１５の処理が繰り返し行われる。このため、ステップ１１での計時時間がアップしていく。そして、ステップ１２では、ステップ１１の計時時間がＴ１,Ｔ２,Ｔ３とアップする毎にグラフＧ３,Ｇ４,Ｇ１へと設定され、この設定されたグラフＧ３,Ｇ４,Ｇ１に基づいてスロットルバルブ１５の開度が算出される。

例えば、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ２のとき、ステップ１１の計時時間がＴ１,Ｔ２,Ｔ３となる毎に算出するスロットルバルブ１５の開度はＰ２,Ｐ３,Ｐ４へと上昇していく。このため、一定時間Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３以上アクセルペダル１１を踏み込んでいれば、上限値の制限が緩和されていくので、駆動力の高い状態で発進することができ、急な坂道であっても後退するとなく発進することができる。

また、誤ってブレーキペダルとアクセルペダル１１とを同時に踏み込んでしまった場合であっても、一定時間以上踏み続けなければ、車両は大きな駆動力で加速してしまうことがなく、しかも運転者に誤操作を認識させる時間を与えることができ、正しい操作をやり直すことができる。
［第３実施例］
図７は第３実施例のフロー図を示したものである。図７におけるステップ２０およびステップ２５は第１実施例のステップ１とステップ５と同じなのでその説明は省略する。

ステップ２１では、アクセルセンサ１２からの開度検出信号を読み込んでアクセルペダル１１の踏み込み量が求められる。ステップ２２では、車速センサ１４の車速信号から車速が検出される。

ステップ２３では、車速に応じてスロットルバルブ１５の開度が算出される。例えば、車速がゼロのとき、すなわち車両が停止しているときには、図４のグラフＧ２に基づいてスロットルバルブ１５の開度が算出される。

このグラフＧ２ではスロットルバルブ１５の開度の上限値Ｐ１が設定され、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ１以下のときには、スロットルバルブ１５の開度はその踏み込み量に応じた開度となる。

車両が低速走行中のときには、図８に示すようにグラフＧ５に基づいてスロットルバルブ１５の開度が算出される。グラフＧ５では、スロットルバルブ１５の開度の上限値Ｐ５（＞Ｐ１）が設定され、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ５（＞Ｑ１）以下のときには、算出されるスロットルバルブ１５の開度はその踏み込み量に応じた開度となり、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ５より大きいときには算出されるスロットルバルブ１５の開度が上限値Ｐ５となる。この上限値Ｐ５は、車両の車速を維持させるに必要な駆動力が得られるスロットルバルブ１５の開度である。

車両が高速走行中のときには、図２に示すグラフＧ１に基づいてスロットルバルブ１５の開度が算出される。

ステップ２４では、スロットルバルブ１５をステップ２３で算出した開度となるように制御してメインルーチンへ戻る。

上述のように、車両が停止しているときには、スロットルバルブ１５の開度の上限値Ｐ１が設定され、アクセルペダル１１の踏み込み量がＱ１以下のときには、スロットルバルブ１５の開度はその踏み込み量に応じた開度となるものであるから、坂道等においてブレーキペダルを踏み込みながら駆動力を上げて車両を後退させてしまうことなく発進させることができる。

低速走行中には、車速を維持させるに必要な開度だけスロットルバルブ１５が開くので、再加速する際の加速性能を向上させることができる。しかも、スロットルバルブ１５の開度は上限値であるＰ５以上開くことがないように制限されるものであるから、アクセルペダル１１を誤って大きく踏み込んでしまった場合も意図しない車両の加速を抑制することができる。

低速走行中において、アクセルペダル１１を踏み込んでいる際に、誤ってブレーキペダルを踏み込んだ場合もスロットルバルブ１５が全閉にならないので、運転者の意図しない減速が生じたり加速に必要な駆動力の維持ができなくなってしまうことを防止することができる。

また、高速走行中には、アクセルペダル１１を踏み込んでいる際に、誤ってブレーキペダルを踏み込んだ場合もスロットルバルブ１５の開度はアクセルペダル１１の踏み込み量に対応した値に維持されるので、意図しない車両の減速を防止することができる。
［第４実施例］
図９は第４実施例のフロー図を示したものである。図９におけるステップ３０およびステップ３５は第１実施例のステップ１とステップ５と同じなのでその説明は省略する。

ステップ３１では、アクセルセンサ１２からの開度検出信号を読み込んでアクセルペダル１１の踏み込み量が検出される。

ステップ３２では、ステップ３１で検出したアクセルペダル１１の踏み込み量を基にしてその踏み込み量の変化率（踏込み速度）を算出する。

ここで、例えば駐車場内や交差点などでの停車時にブレーキペダルのみを操作する意志であるにも関わらず、ブレーキペダルとアクセルペダル１１とを同時に踏み込んでしまった場合、停車行為のためにペダルを強く踏み込むと、図１０のグラフＦに示すようにアクセルペダル１１の踏み込み量が時間とともに大きくなる。このため、アクセルペダル１１の単位時間当たりの踏込み量（踏込み速度）も大きくなる。

ステップ３３では、ステップ３２で算出した踏み込み量の変化率からスロットバルブ１５の開度を算出する。

例えば、踏み込み量の変化率が所定値以上のとき、誤ってブレーキペダルとアクセルペダル１１とを同時に踏み込んだものと判断して、図１１に示すグラフＧ６に基づいて算出する。すなわち、算出する開度をＰ０（＜Ｐ１）に制限する。

踏み込み量の変化率が所定値より小さいときには、グラフＧ２に基づいてスロットルバルブ１５の開度を算出する。

ステップ３４では、スロットルバルブ１５をステップ２３で算出した開度となるように制御してメインルーチンへ戻る。

上述のように、誤ってアクセルペダル１１を踏み込んだ場合には、算出するスロットルバルブ１５の開度はＰ０に制限されるものであるから、意図しない車両の加速を防止することができる。この場合、踏み込み量の変化率（踏込み速度）に対応して制限するスロットルバルブ１５の開度の大きさを変えてもよい。

なお、ステップ３２で求めた踏み込み量の変化率が所定値より小さいときには、第２実施例または第３実施例と同様にしてスロットルバルブ１５の開度を求めるようにしてもよい。

この発明に係るスロットル制御装置の構成を示したブロック図である。アクセルペダルの踏み込み量とスロットルバルブの開度との関係を示したグラフである。図１に示すスロットル制御装置の動作を示したフロー図である。アクセルペダルの踏み込み量とスロットルバルブの開度との関係を示したグラフである。第２実施例の動作を示したフロー図である。第２実施例のアクセルペダルの踏み込み量とスロットルバルブの開度との関係を示したグラフである。第３実施例の動作を示したフロー図である。第３実施例のアクセルペダルの踏み込み量とスロットルバルブの開度との関係を示したグラフである。第４実施例の動作を示したフロー図である。アクセルペダルの踏み込み量を示したグラフである。第４実施例のアクセルペダルの踏み込み量とスロットルバルブの開度との関係を示したグラフである。

符号の説明

１１アクセルペダル
１２アクセルセンサ
１３ブレーキスイッチ
１５スロットルバルブ
２２演算制御装置（制御手段）

Claims

アクセルの開度を検出するアクセルセンサと、ブレーキペダルの操作を検知するブレーキスイッチと、前記アクセルセンサの検出信号と前記ブレーキスイッチの検知信号とに基づいてエンジンのスロットルバルブの開度を制御する制御手段とを備えたスロットル制御装置であって、
前記ブレーキスイッチが前記ブレーキペダルの操作を検知している際に、アクセルペダルが踏み込まれて前記アクセルセンサが前記アクセルの開度を検出したとき、
前記制御手段は、前記アクセルペダルの踏込み量が所定量以下の場合には、前記アクセルの開度に比例して前記スロットルバルブの開度を制御し、
前記アクセルペダルの踏込み量が前記所定量より大きい場合には、前記スロットルバルブの開度を前記所定量に対応した所定開度にし、さらに前記アクセルペダルが所定時間以上踏み込まれたとき、前記スロットルバルブの前記所定開度を大きくすることを特徴とするスロットル制御装置。
前記アクセルペダルが踏み込まれている時間が長くなるにしたがって、前記スロットルバルブの前記所定開度を大きな値へと変えていくことを特徴とする請求項１に記載のスロットル制御装置。
前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルとが同時に踏み込まれた際、前記アクセルペダルの踏み込み速度に応じて前記スロットルバルブの前記所定開度を小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスロットル制御装置。