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WO2006040916A1 - 車両のアクセルペダル制御装置および車両の制御装置 - Google Patents

車両のアクセルペダル制御装置および車両の制御装置 Download PDF

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WO2006040916A1
WO2006040916A1 PCT/JP2005/017571 JP2005017571W WO2006040916A1 WO 2006040916 A1 WO2006040916 A1 WO 2006040916A1 JP 2005017571 W JP2005017571 W JP 2005017571W WO 2006040916 A1 WO2006040916 A1 WO 2006040916A1
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WO
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pedal
accelerator pedal
force
control device
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuro Shibata
Hiroyuki Ogawa
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Publication of WO2006040916A1 publication Critical patent/WO2006040916A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404Throttle position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an accelerator pedal provided in a vehicle, and more particularly, to a control device that controls a pedaling force characteristic of an accelerator pedal connected to a throttle valve without using a mechanical structure.
  • accelerator pedals have used springs, dampers, etc., and their pedaling characteristics are constant.
  • an accelerator-by-wire system is known in which an accelerator pedal and a throttle valve actuator are connected by a wire without using a mechanical structure.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 3-2 9 3 7 9 8 discloses a pedal force characteristic control device that can control the pedal force of an accelerator pedal using an electric motor to maintain a good pedal operation feeling.
  • This pedaling force characteristic control device is a pedaling force characteristic control device that controls the pedaling force characteristic of an accelerator pedal that is connected to the throttle actuator without using a mechanical link structure.
  • the accelerator pedal characteristic model includes a spring component, a viscous component, and a friction component, and characteristic parameters of these components are set for each predetermined vehicle speed.
  • the target accelerator pedal depression force calculation unit controls the accelerator pedal electric motor so that the target accelerator pedal depression characteristic is preset from the accelerator pedal depression characteristic model with the accelerator pedal opening as an input.
  • the accelerator pedal electric motor control unit controls the accelerator pedal electric motor according to the control amount of the accelerator pedal electric motor.
  • the accelerator pedal pedaling force characteristic model is set for each predetermined vehicle speed (set so that the pedaling force increases as the vehicle speed or acceleration increases). For this reason, the pedal operation feeling can be kept good.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular pedal control device for a vehicle that controls a pedaling force of an axenore pedal that can prevent a driver from feeling uncomfortable. It is.
  • the vehicle pedal pedal control device includes a detection unit that detects information correlated with a driving force generated from a driving source of the vehicle, and a pedaling force control that controls a pedaling force of an accelerator pedal operated by a driver. Part.
  • the pedaling force control unit controls the pedaling force to change in response to a change in information detected by the detection unit.
  • This information is, for example, the opening of an intake air amount control valve that adjusts the intake air amount in the case of an engine, and a command signal to an inverter that drives the motor in the case of a motor.
  • This information has a correlation with the driving force. Based on this information, for example, when the driving force is large, control is performed so that the depression force of the accelerator pedal increases.
  • the information is a physical quantity
  • the correlation is such that the larger the physical quantity, the greater the driving force.
  • the pedal effort control unit controls the accelerator pedal effort to increase in response to an increase in physical quantity.
  • the accelerator pedal is changed so that the pedaling force is increased.
  • an accelerator pedal may be used to overtake the vehicle ahead.
  • the driving force increases and the vehicle can be accelerated quickly.
  • the pedal force of the axle pedal can be controlled so that the driving force required by the driver can be output in accordance with the driver's intention.
  • An accelerator pedal control device for a vehicle is operated by a driver and a valve opening degree detection unit that detects an opening degree of an intake air amount control valve that controls an intake air amount to an internal combustion engine.
  • a pedal force control unit that controls the pedal force of the accelerator pedal. The pedaling force control unit changes the pedaling force in response to changes in the valve opening detected by the valve opening detection unit. Control to do.
  • the opening degree of the intake air amount control valve that adjusts the intake air amount in a vehicle equipped with an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) is detected.
  • the valve opening degree is large (ie, the driving force is large).
  • the pedal force of the accelerator pedal can be controlled so that the driving force requested by the driver can be output in accordance with the driver's intention.
  • the pedaling force control unit performs control so as to increase the acceleration pedal depression force in response to an increase in the valve opening.
  • the depression force of the accelerator pedal is increased.
  • high driving force for example, a flat highway or a gentle downhill highway
  • the pedal effort of the accelerator pedal can be controlled so that the driving force required by the driver can be output in accordance with the driver's intention.
  • the pedaling force control unit performs control so that only the pedaling force corresponding to the pedal operation amount is generated.
  • the internal combustion engine when the opening degree of the intake air amount control valve for adjusting the intake air amount is zero, the internal combustion engine is in an idle state and outputs only the lowest driving force. In such a case, only the pedaling force corresponding to the pedal operation amount is generated, so that the driver can respond to the accelerator pedal operation with good response.
  • the accelerator pedal control device for a vehicle further includes a pedal operation amount detection unit that detects an operation amount of the accelerator pedal.
  • the pedal force control unit responds to the change in the pedal operation amount detected by the pedal operation amount detection unit. Control the pedal effort to change.
  • the pedal force of the accelerator pedal is changed based on the amount of operation of the accelerator pedal by the driver. Since the pedal force of the accelerator pedal is controlled based on the amount of operation of the accelerator pedal, which is the actual operation of the driver, the behavior of the vehicle can be made more consistent with the driver's accelerator pedal operation feeling.
  • the pedal force control unit performs control so that the pedal pedal is increased in accordance with an increase in the pedal operation amount.
  • the amount of operation of the accelerator pedal when the amount of operation of the accelerator pedal is small (when the accelerator pedal is not depressed too much), it is considered that when the driver operates the accelerator pedal, a quick increase in driving force is required.
  • the driving force can be increased quickly by reducing the pedal effort.
  • the amount of operation of the accelerator pedal is large (when the accelerator pedal is already depressed)
  • the driver operates the accelerator pedal when the driver operates the accelerator pedal, it is difficult to consider that the driver requires a quick increase in driving force. Therefore, it is possible to increase the driving force gradually by increasing the pedal effort. This means that when the accelerator pedal has already been operated in a large amount, the pedal force of the accelerator pedal must be increased, and if the accelerator pedal is operated greatly by the driver, the driving force can be quickly increased according to the driver's request. Will increase. Brief Description of Drawings
  • FIG. 1 is a control block diagram of an accelerator pedal control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a flowchart showing the control structure of the program executed by ECU in Fig. 1.
  • Fig. 3 shows the timing chart of the pedal operation amount, actual throttle opening, and accelerator pedal target load.
  • a control system for a vehicle equipped with a control device will be described.
  • This vehicle is equipped with an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) as a drive source, a hybrid vehicle with an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) and a motor as a drive source, and a motor as a drive source.
  • These include electric vehicles and fuel cell vehicles.
  • a vehicle equipped with an engine will be explained.
  • the pedal effort of the accelerator pedal may be controlled based on the command signal to the inverter connected to the motor rather than the opening of the throttle valve. As shown in the control block diagram of FIG.
  • the vehicle control system includes an ECU (Electronic Control Unit) 40 0 0 that realizes the control device according to the present embodiment, and an intake air amount of an engine mounted on the vehicle.
  • ECU Electronic Control Unit
  • a throttle valve opening sensor 1 0 0 that detects the opening of the throttle valve to be adjusted
  • an accelerator pedal operation amount sensor 2 0 0 that detects the amount of operation of the accelerator pedal operated by the driver
  • an accelerator with variable operating load And an operation load variable accelerator pedal control device 3 0 0 for controlling the pedal.
  • the throttle valve position sensor 1 0 0 is also called the throttle valve position sensor.
  • the magnetic field strength can be measured by using the Hall effect that produces an output voltage linearly with respect to the throttle body position.
  • This is a non-contact sensor that uses a Hall element that can be extracted as an electrical signal.
  • the accelerator pedal operation amount sensor 200 is also called an accelerator position sensor and detects the amount of depression of the accelerator pedal.
  • the accelerator pedal operation amount sensor 200 is a linear type sensor that can obtain an output voltage linearly with respect to the amount of depression of the accelerator pedal, and the detected change in voltage is transmitted to the ECU 400. Output as a dull operation amount signal.
  • the operation load variable accelerator pedal control device 300 is, for example, a control device for changing the pedaling force (operation load) of the accelerator pedal using an accelerator pedal electric motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-29 3798. It is.
  • the operation load variable accelerator pedal control device 300 controls the electric motor for the accelerator pedal so as to be the target load based on the signal indicating the target load of the operation load of the accelerator pedal input from the ECU 400.
  • the ECU 400 calculates the target load of the accelerator pedal operation load based on the throttle valve opening signal input from the throttle valve opening sensor 100 and the accelerator pedal operation amount signal input from the accelerator pedal operation amount sensor 200. Then, the target load is output to the operation load variable accelerator pedal control device 300.
  • the ECU 400 also includes an accelerator pedal operation amount signal input from the accelerator pedal operation amount sensor 200, a required driving force requested from another ECU (for example, an ECU that controls the attitude of the vehicle at the time of slipping), other vehicles
  • the target driving force is calculated based on the operating state of and the throttle valve opening is controlled.
  • ECU 400 outputs an opening degree command signal to a throttle valve driving motor (for example, a DC motor) that drives the throttle valve.
  • a throttle valve driving motor for example, a DC motor
  • step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100 ECU 400 detects the amount of operation of the accelerator pedal. At this time, the ECU 400 detects the accelerator pedal operation amount based on the accelerator pedal operation amount signal input from the accelerator pedal operation amount sensor 200.
  • ECU 400 detects the actual throttle opening of the slot / revalve. At this time, ECU 400 detects the actual throttle opening based on the throttle valve opening signal input from throttle valve opening sensor 100.
  • ECU 400 determines whether or not the amount of manipulated variable is 0 or more. If the accelerator pedal operation amount is 0 or more (YES at S300), The reason is moved to S400. If not (1 ⁇ 0 at 3300), the process ends.
  • ECU 400 determines whether or not the actual throttle opening is zero. If the actual throttle opening is (YES at S 400), the process proceeds to S 500. If not (NO at S 400), the process proceeds to S 600.
  • the target load may be calculated using a function of only the actual throttle opening without considering the accelerator pedal operation amount.
  • the target load F (actual pedal operation amount) (3500).
  • the state at this time is the state from time t (1) to t (2) shown in FIG.
  • the target load corresponding to the amount of operation of the accelerator pedal is set. Since the target load is set, only the amount corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver (the amount of operation) depends on the actual throttle opening. No) is set to the target load.
  • the acceleration pedal electric motor is controlled to achieve the set target load. At this time, the load becomes lighter than when the actual throttle opening is not zero. For this reason, the driver hardly feels the weight of the accelerator pedal, and the driver steps on the accelerator pedal.
  • the accelerator pedal operation amount sensor 200 that has been depressed is detected by the accelerator pedal operation amount sensor 200, and the driving force corresponding to the operation amount is output from the engine. Rapid due to high driving force The vehicle can be accelerated to overtake the vehicle traveling ahead. As a result, it is possible to generate high driving force with good response to the driver's accelerator pedal operation.
  • target load F (accelerator pedal operation amount) + G (actual throttle opening) (S 6 0 0).
  • the state at this time is a state after time t (2) shown in FIG.
  • the target load corresponding to the actual throttle opening is set.
  • the accelerator pedal electric motor is controlled so that the set target load is reached.
  • the load becomes heavier than when the actual throttle opening is zero. For this reason, the driver feels the weight of the accelerator pedal and steps on the accelerator pedal.
  • the amount of operation of the depressed pedal is detected by the accelerator pedal operation amount sensor 200, and the driving force corresponding to the amount of operation is output from the engine. Since the driving force has already been generated, the driving force can be increased in response to the driver's request to depress the accelerator pedal strongly.
  • function F increases the target load as the accelerator pedal operation amount increases
  • function G increases the actual throttle opening and increases the target load. It is a function. However, the present invention is not limited to such a function.
  • the target load of the accelerator pedal is increased when the actual throttle opening of the throttle valve is large, and the acceleration pedal is operated when the actual throttle opening of the throttle valve is small.
  • Change the pedal force (load) of the accelerator pedal so that the target load of the accelerator pedal is increased when the target load is small and the accelerator pedal is large, and the target load of the accelerator pedal is small when the accelerator pedal is small. I let you.
  • the driving force will not increase unless the accelerator pedal is depressed strongly.
  • the driving force is reduced. It can be increased.
  • the driving force required by the driver can be output in accordance with the driver's intention, and the driver can avoid feeling uncomfortable.
  • a target driving force setting unit for setting a driving force to be generated by the vehicle based on the accelerator pedal opening detected by the pedal opening detection unit;
  • valve control unit that controls the intake air amount control valve according to the target driving force set by the target driving force setting unit.
  • detection means for detecting information correlated with the driving force generated from the driving source of the vehicle
  • Pedal force control means for controlling the pedal force of the accelerator pedal operated by the driver
  • the accelerator pedal control device for a vehicle wherein the pedal effort control means includes means for controlling the pedal effort to change in response to a change in information detected by the detection means.
  • the information is a physical quantity, and the correlation is such that the larger the physical quantity is, the larger the driving force is.
  • pedal effort control means includes means for controlling the accelerator pedal effort to increase in response to an increase in the physical quantity.
  • Valve opening degree detecting means for detecting the opening degree of the intake air amount control valve for controlling the intake air amount to the internal combustion engine
  • Pedal force control means for controlling the pedal force of the accelerator pedal operated by the driver
  • the vehicle pedal pedal control device wherein the pedal force control means includes means for controlling the pedal force to change in response to a change in the valve opening detected by the valve opening detector.
  • pedal effort control means includes means for controlling the accelerator pedal effort to increase in response to an increase in the valve opening.
  • the pedal force control means includes means for controlling so as to generate only a pedal force corresponding to the pedal operation amount when the valve opening degree is zero.

Landscapes

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  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Abstract

ECUは、アクセルペダル操作量を検知するステップ(S100)と、実スロットル開度を検知するステップ(S200)と、アクセルペダル操作量が0以上であると(S300にてYES)、実スロットル開度が0であるか否かを判断するステップ(S400)と、実スロットル開度が0であると(S400にてYES)、アクセルペダル開度のみに依存してアクセルペダルの目標荷重を算出するステップ(S500)と、実スロットル開度が0でないと(S400にてNO)、アクセルペダル開度および実スロットル開度に依存してアクセルペダルの目標荷重を算出するステップ(S600)とを含むプログラムを実行する。

Description

明細書 車両のアクセルペダル制御装置および車両の制御装置 技術分野
本発明は、 車両に設けられるアクセルペダルに関し、 特に、 スロットルバルブ と機械的構造を用いず接続されているアクセルべダルの踏力特性を制御する制御 装置に関する。 背景技術
従来から、 アクセルペダルは、 ばねやダンパ等を用い、 踏力特性は一定のもの となっていた。 また、 最近では、 アクセルペダルとスロットルバルブのァクチュ エータとが機械的な構造を用いずワイヤにより接続されているアクセルバイワイ ャ方式のものが知られている。
このようなアクセルペダルは、 ペダルの踏力を制御することはできず、 すなわ ち、 踏力特性を変化させることができないものであった。 そのため、 スロッ トル バルブのァクチユエータ側でその特性を変化させるようにしたものも知られてい た。 この特性は変化させることができても、 ぺダノレ操作フィーリングを良好なも のに設定することが困難であった。 さらに、 ぺダル操作フィーリングと車両挙動 の関連性が小さかったので、 ペダル操作フィーリングを介して車両挙動をドライ バに伝えることはできなかった。
特開 2 0 0 3— 2 9 3 7 9 8号公報は、 電動モータを用いてアクセルペダルの 踏力を制御して、 ペダル操作フィーリングを良好に保つことができる踏力特性制 御装置を開示する。 この踏力特性制御装置は、 スロットルァクチユエータと機械 的リンク構造を用いず接続されているアクセルべダルの踏力特性を制御する踏力 特性制御装置であって、 アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度セン サと、 このァクセルペダル開度を入力としたァクセノレペダル踏力特性モデルから 予め設定した目標ァクセルペダル踏力特性となるようにァクセルペダル用電動モ ータの制御量を演算する目標ァクセノレペダル踏力演算部と、 このアクセルペダル 用電動モータの制御量によりアクセルぺダル用電動モ一タを制御するアクセルぺ ダル用電動モータ制御部とを有する。 さらに好ましくは、 ァクセルぺダノレ踏カ特 性モデルは、 ばね成分、 粘性成分および摩擦成分を含み、 これらの各成分の特性 パラメータが所定の車速毎に設定されているものである。
この踏力特性制御装置によると、 目標アクセルペダル踏力演算部がアクセルべ ダル開度を入力としたアクセルペダル踏力特性モデルから予め設定した目標ァク セルペダル踏力特性となるようにアクセルペダル用電動モータの制御量を演算し、 ァクセルペダル用電動モータ制御部がこのァクセルぺダル用電動モータの制御量 によりァクセノレペダル用電動モータを制御するようにしている。 このとき、 ァク セルペダル踏力特性モデルは、 所定の車速毎に設定 (車速や加速度が高いほど踏 力が大きくなるように設定) されている。 このため、 ぺダノレ操作フィーリングを 良好に保つことができる。 ·
たとえば、 車両が高速道路などを走行しているときに、 他車を追い越すために 自車を加速させるときには運転者はアクセルペダルを比較的早く踏込んで速やか に加速させたい。 しかしながら、 特開 2 0 0 3— 2 9 3 7 9 8号公報に開示され た踏力特性制御装置によると、 車速が高いときにはアクセルペダル踏力も比較的 大きく設定されている。 このため、 速やかに加速させたいという運転者の加速意 思に反.して、 運転者が違和感を感じるおそれがある。 発明の開示
本発明は、 上述の課題を解決するためになされたものであって、 その目的は、 運転者が違和感を感じることを回避できる、 ァクセノレペダルの踏力を制御する、 車両のァクセルペダル制御装置を提供することである。
この発明に係る車両のァクセルぺダル制御装置は、 車両の駆動源から発生する 駆動力と相関関係を有する情報を検知する検知部と、 運転者により操作されるァ クセルペダルの踏力を制御する踏力制御部とを含む。 踏力制御部は、 検知部によ り検知された情報の変化に対応させて、 踏力を変化するように制御する。
この発明によると、 内燃機関 (ガソリンエンジン、 ディーゼルエンジン) を搭 載した車両における駆動源 (エンジン)、ハイプリッド車の E V走行、電気自動車、 燃料電池車などにおける駆動源 (モータ) から発生する駆動力と相関関係のある 情報が検知される。 この情報は、 たとえば、 エンジンであれば吸入空気量を調整 する吸入空気量制御弁の開度であるし、 モータであればモータを駆動するインバ ータへの指令信号などである。 この情報は駆動力と相関関係があり、 この情報に 基づいて、 たとえば駆動力が大きいと、 アクセルペダルの踏力が大きくなるよう に制御する。 このようにすると、 既に高い駆動力が出力されているときにはァク セルペダルを強く踏込まないと駆動力が増加しない。 すなわち、 アクセルペダル を強く踏込むという運転者の要求に対応させて、 駆動力を増加させるようにでき る。 一方、 低い駆動力しか出力されていないときにはァクセノレペダルを緩く踏込 んだだけで駆動力が増加する。 そのため、 運転者が要求する駆動力を、 運転者の 意図に沿って出力できるように、ァクセルペダルの踏力を制御できる。その結果、 運転者が違和感を感じることを回避できる、 アクセルペダルの踏力を制御する、 車両のアクセルペダル制御装置を提供することができる。
好ましくは、 情報は物理量であって、 相関関係は、 物理量が大きいほど駆動力 が大きいという関係である。 踏力制御部は、 物理量の増加に対応させてアクセル ペダル踏力を増加するように制御する。
この発明によると、 内燃機関を搭載した車両、 ハイブリッド車の E V走行、 電 気自動車、 燃料電池車などにおいて、 情報として検知した物理量 (吸入空気量制 御弁開度、 インバータ指令信号など) に基づいて、 駆動源から高い駆動力が出力 されているときには、 アクセルペダルの踏力が大きくなるように変化させる。 こ のようにすると、高速走行時であっても、高い駆動力が出力されていないとき(た とえば平坦な高速道路や緩やかな下り坂の高速道路)、前方車両を追い越す場合に はアクセルペダルを緩く踏込んだだけで駆動力が増加して、 車両を速やかに加速 させることができる。 その結果、 運転者が要求する駆動力を、 運転者の意図に沿 つて出力できるように、 ァクセノレペダルの踏力を制御できる。
この発明の別の局面に係る車両のアクセルペダル制御装置は、 内燃機関への吸 入空気量を制御する吸入空気量制御弁の開度を検知する弁開度検知部と、 運転者 により操作されるアクセルぺダルの踏力を制御する踏力制御部とを含む。 踏力制 御部は、 弁開度検知部により検知された弁開度の変化に対応させて、 踏力を変化 するように制御する。
この発明によると、 内燃機関 (ガソリンエンジン、 ディーゼルエンジン) を搭 載した車両における吸入空気量を調整する吸入空気量制御弁の開度が検知され、 たとえば弁開度が大きい (すなわち駆動力が大きい) と、 アクセルペダルの踏力 を大きくする。 このようにすると、 既に高い駆動力が出力されているときにはァ クセノレペダルを強く踏込まないと駆動力が増加しない。 一方、 低い駆動力しか出 力されていないときにはァクセルペダルを緩く踏込んだだけで駆動力が増加する。 そのため、運転者が要求する駆動力を、運転者の意図に沿って出力できるように、 アクセルペダルの踏力を制御できる。 その結果、 運転者が違和感を感じることを 回避できる、 アクセルペダルの踏力を制御する、 車両のアクセルペダル制御装置 を提供することができる。
好ましくは、 踏力制御部は、 弁開度の増加に対応させてァクセノレペダル踏力を 増加するように制御する。
この発明によると、 内燃機関を搭載した車両において弁開度が大きい (すなわ ち駆動力が大きい) と、アクセルペダルの踏力を大きくする。このようにすると、 高速走行時であっても、 高い駆動力が出力されていないとき (たとえば平坦な高 速道路や緩やかな下り坂の高速道路)、前方車両を追い越す場合にはァクセルぺダ ルを緩く踏込んだだけで駆動力が増加して、 車両を速やかに加速させることがで きる。 その結果、 運転者が要求する駆動力を、 運転者の意図に沿って出力できる ように、 アクセルペダルの踏力を制御できる。
さらに好ましくは、 踏力制御部は、 弁開度が零であると、 ペダル操作量に対応 した踏力のみを発生させるように制御する。
この発明によると、 吸入空気量を調整する吸入空気量制御弁の開度が零である ときには、内燃機関はアイドル状態であり、最も低い駆動力しか出力していない。 このような場合には、ペダル操作量に対応した踏力のみを発生させるようにして、 運転者のァクセノレペダル操作にレスポンス良く対応させることができる。
さらに好ましくは、 車両のアクセルペダル制御装置は、 アクセルペダルの操作 量を検知するペダル操作量検知部をさらに含む。 踏力制御部は、 弁開度の変化に 加えて、ペダル操作量検知部により検知されたペダル操作量の変化に対応させて、 踏力を変化するように制御する。
この発明によると、 吸入空気量を調整する吸入空気量制御弁の開度に加えて、 運転者によるァクセルペダルの操作量に基づいて、 ァクセルペダルの踏力を変化 させる。 運転者の実際の操作であるァクセルペダルの操作量に基づいてァクセル ペダルの踏力を制御するので、 より運転者のァクセルペダル操作フィーリングに 車両の挙動を一致させることができる。
さらに好ましくは、 踏力制御部は、 ぺダノレ操作量の増加に応じてァクセノレぺダ ル踏カを増加するように制御する。
この発明によると、 ァクセノレペダルの操作量が小さいときに (あまりアクセル ペダルを踏込んでいないときに)、 運転者がアクセルペダルを操作するときには、 駆動力の速やかな増加を要求していると考えられるので、 踏力を小さくして駆動 力の増加を速やかに実現させることができる。 一方、 アクセルペダルの操作量が 大きいときに(既にアクセルペダルが踏込まれているときに)、運転者がアクセル ペダルを操作するときには、 駆動力の速やかな増加を要求しているとは考えにく いので、 踏力を大きくして駆動力の増加を緩やかに実現させることができる。 こ のことは、 既にァクセルペダルの操作量が大きいときにはァクセルペダルの踏力 を大きく しておいて、 それでも運転者によりアクセルペダルが大きく操作された 場合には、 運転者の要求に応じて速やかに駆動力を増加させることになる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施例に係る車両のァクセルペダル制御装置の制御プロック 図である。
図 2は、 図 1の E C Uで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチヤ一 トである。
図 3は、 ペダル操作量、 実スロットル開度、 アクセルペダル目標荷重のタイミ ングチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、 同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。 したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図 1を参照して、 本実施例に係る制御装置を搭載した車両の制御システムにつ いて説明する。 なお、 この車両は、 駆動源として内燃機関 (ガソリンエンジン、 ディーゼルエンジン) を搭載した車両、 駆動源として内燃機関 (ガソリンェンジ ン、 ディーゼルエンジン) とモータとを搭載したハイブリッド車、 駆動源として モータを搭載した電気自動車、 燃料電池車などである。 なお、 以下の説明ではェ ンジンを搭載した車両について説明する。 エンジンではなくモータを搭載した車 両の場合には、 スロットルバルブの開度ではなくモータに接続されたインバータ への指令信号に基づいてアクセルペダルの踏力を制御するようにすればよい。 図 1の制御ブロック図に示すように、 車両の制御システムは、 本実施例に係る 制御装置を実現する E C U (Electronic Control Unit) 4 0 0と、 車両に搭載さ れたエンジンの吸入空気量を調整するスロットルバルブの開度を検知するスロッ トルバルブ開度センサ 1 0 0と、 運転者により操作されるアクセルペダルの操作 量を検知するアクセルペダル操作量センサ 2 0 0と、 操作荷重が可変なアクセル ペダルを制御する操作荷重可変アクセルぺダノレ制御装置 3 0 0とを含む。
" " スロッ トルバルブ開度センサ 1 0 0は、 スロッ トルバルブポジションセンサと も呼ばれ、 たとえば、 スロットルボディ開度に対して直線的に出力電圧が得られ るホール効果を用いて磁界の強さを電気信号として取り出すことができるホール 素子を用いた、非接点式のセンサである。スロットルバルブの開度が変化すると、 ホール素子内の印加電流の流れに対する磁界の角度が変化するため、 印加電流と 垂直方向の磁界の強さが変化する。 これにより印加電流と磁界との両方に対して 垂直方向に発生する電圧の変化を、 E C U 4 0 0ヘスロットルバルブ開度信号と して出力する。
ァクセルペダル操作量センサ 2 0 0は、ァクセルポジシヨンセンサとも呼ばれ、 アクセルペダルの踏込み量を検知する。 たとえば、 アクセルペダル操作量センサ 2 0 0は、 アクセルペダルの踏込み量に対して直線的に出力電圧が得られるリ二 ァタイプのセンサであって、 検知した電圧の変化を、 E C U 4 0 0ヘアクセノレぺ ダル操作量信号として出力する。 操作荷重可変ァクセルペダル制御装置 300は、 たとえば特開 2003— 29 3798号公報に開示されたような、 アクセルペダル用電動モータを用いて、 了 クセルペダルの踏力 (操作荷重) を可変にするための制御装置である。 操作荷重 可変アクセルペダル制御装置 300は、 ECU 400から入力されたアクセルぺ ダルの操作荷重の目標荷重を表わす信号に基づいて、 その目標荷重になるように ァクセルぺダル用電動モータを制御する。
ECU400は、 スロットルバルブ開度センサ 100から入力されるスロット ルバルブ開度信号、 アクセルペダル操作量センサ 200から入力されるアクセル ぺダル操作量信号に基づいて、アクセルぺダルの操作荷重の目標荷重を算出して、 操作荷重可変アクセルペダル制御装置 300に、 その目標荷重を出力する。
また、 ECU400は、 アクセルペダル操作量センサ 200から入力されたァ クセルペダル操作量信号や、 他の ECU (たとえば、 スリップ時の車両の姿勢を 制御する ECU等) から要求された要求駆動力、 その他車両の運転状態に基づい て、 目標駆動力を算出して、 スロッ トルバルブの開度を制御する。 このとき、 E CU 400は、スロットルバルブのを駆動するスロットルバルブ駆動用モータ(た とえば、 DCモータ) に開度指令信号を出力する。 これにより、 車両の発生すベ き目標駆動力が設定され、 設定された目標駆動力に応じてスロットルバルブ駆動 モータが制御される。 ―
図 2を参照して、 図 1の ECU 400で実行されるプログラムの制御構造につ いて説明する。
ステップ (以下、 ステップを Sと略す) 100にて、 ECU400は、 ァクセ ルペダル操作量を検知する。 このとき、 ECU400は、 アクセルペダル操作量 センサ 200から入力されたアクセルぺダノレ操作量信号 基づいて、 アクセルぺ ダル操作量を検知する。
S 200にて、 ECU400は、 スロッ ト/レバルブの実スロッ トル開度を検知 する。 このとき、 ECU400は、 スロットルバルブ開度センサ 100から入力 されたスロットルバルブ開度信号に基づいて、 実スロットル開度を検知する。
S 300にて、 ECU400は、 ァクセノレぺダノレ操作量が 0以上であるか否か を判断する。 アクセルペダル操作量が 0以上であると (S 300にて YES)、処 理は S 400へ移される。 もしそうでないと (3300にて1^0)、 この処理は終 了する。
S 400にて、 ECU400は、 実スロットル開度が 0であるか否かを判断す る。 実スロットル開度がであると (S 400にて YE S)、 処理は S 500へ移さ れる。 もしそうでないと (S 400にて NO)、 処理は S 600へ移される。
S 500にて、 ECU400は、 アクセルペダルの目標荷重を、 Fを関数とし て、 目標荷重 =F (アクセルペダル操作量) として算出する。 その後、 処理は終 了する。
S 600にて、 ECU400は、 アクセルペダルの目標荷重を、 Fおよび Gを 関数として、 目標荷重 =F (アクセルペダル操作量) +G (実スロットル開度) として算出する。 その後、 処理は終了する。
なお、 S 600において、 アクセルペダル操作量を考慮することなく、 実スロ ットル開度のみの関数を用いて目標荷重を算出するようにしてもよい。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、 本実施例に係る制御装置を 搭載した車両の動作について説明する。
たとえば、 車両が高速道路の緩やかな下り坂を走行中に、 前方走行車両を追い 越すために運転者がァクセルペダルを踏込んでいない状態から踏込むと、 ァクセ ルペダル操作量が 0以上であると判断され(S 3◦ 0にて YES)、実スロットル 開度が 0であると判断される (3400にて丫£3)。 このため、 目標荷重は、 目 標荷重 =F (ァクセノレペダル操作量) により算出される (3500)。 このときの 状態は、 図 3に示す時刻 t (1) 〜t (2) の状態である。
このときには、 ァクセルペダルの操作量に対応させた目.標荷重が設定されるの で、 運転者がアクセルペダルを踏込んだ分 (操作量の分) に対応するだけ (実ス ロットル開度に依存しない) の目標荷重に設定される。 設定された目標荷重にな るようにァクセノレペダル用電動モータが制御される。 このときには実スロッ トル 開度が 0でないときよりも荷重が軽くなる。 このため、 運転者はアクセルペダル の重さを感じることが少なく、 運転者がァクセルペダルを踏込む。 踏込まれたァ クセルペダルの操作量がァクセルペダル操作量センサ 200により検知され、 そ の操作量に対応する駆動力がエンジンから出力される。 高い駆動力により速やか に車両を加速させて前方走行車両を追い越すことができる。 その結果、 運転者の アクセルペダル操作に対してレスポンス良く高い駆動力を発生させることができ る。
さらに、 運転者がアクセルペダルを踏込んだ状態からさらにアクセルペダルを 踏込むと、 ァクセノレペダル操作量が 0以上であると判断され (3 3 0 0にて丫£ S )、実スロットル開度が 0でないと判断される(S 4 0 0にて N O)。 このため、 目標荷重は、 目標荷重 = F (アクセルペダル操作量) + G (実スロッ トル開度) により算出される (S 6 0 0 )。 このときの状態は、 図 3に示す時刻 t ( 2 ) 以降 の状態である。
このときには、 アクセルペダルの操作量に対応させた目標荷重に加えて、 実ス ロッ トル開度に対応させた目標荷重が設定される。 設定された目標荷重になるよ うにアクセルペダル用電動モータが制御される。 このときには実スロットル開度 が 0であるときよりも荷重が重くなる。 このため、 運転者はアクセルペダルの重 さを感じてァクセノレペダルを踏込む。 踏込まれたァクセノレペダルの操作量がァク セルペダル操作量センサ 2 0 0により検知され、 その操作量に対応する駆動力が エンジンから出力される。 既に駆動力が発生されているので、 アクセルペダルを 強く踏込むという運転者の要求に対応させて、駆動力を増加させるようにできる。 図 3に示すように、 関数 Fはアクセルペダルの操作量が増えると目標荷重が大 きくなり、 関数 Gは実ス口ットル開度が増えると目標荷重が大きくなる関数であ つて、 ともにリニアな関数である。 ただし、 本発明はこのような関数に限定され るものではない。
以上のようにして、 本実施例に係る制御装置によると、 スロットルバルブの実 スロッ トル開度が大きいとアクセルぺダノレの目標荷重を大きく、 スロッ トルバル ブの実スロッ トル開度が小さいとァクセノレペダルの目標荷重を小さく、 アクセル ペダルの操作量が大きいとアクセルペダルの目標荷重を大きく、 アクセルペダル の操作量が小さいとアクセルペダルの目標荷重を小さくするように、 アクセルぺ ダルの踏力 (荷重) を変化させた。 このようにすると、 既に高い駆動力が出力さ れているときにはアクセルペダルを強く踏込まないと駆動力が増加しない。 すな わち、 ァクセノレペダルを強く踏込むという運転者の要求に対応させて、 駆動力を 増加させるようにできる。 一方、 低い駆動力しか出力されていないときにはァク セルペダルを緩く踏込んだだけで駆動力が増加する。 そのため、 運転者が要求す る駆動力を、 運転者の意図に沿って出力できるので、 運転者が違和感を感じるこ とを回避できる。
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考 えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によつ て示され、 請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ とが意図される。
両の制御装置であって、
前記ペダル開度検知部により検知されたアクセルペダル開度に基づいて、 車両 の発生すべき駆動力を設定する目標駆動力設定部と、
前記目標駆動力設定部により設定された目標駆動力に応じて前記吸入空気量制 御弁を制御する弁制御部とを含む、 車両の制御装置。
9 . 車両の駆動源から発生する駆動力と相関関係を有する情報を検知するた めの検知手段と、
運転者により操作されるァクセルペダルの踏力を制御するための踏力制御手段 とを含み、
前記踏力制御手段は、前記検知手段により検知された情報の変化に対応させて、 前記踏力を変化するように制御するための手段を含む、 車両のアクセルペダル制 御装置。
1 0 . 前記情報は物理量であって、 前記相関関係は、 前記物理量が大きいほ ど前記駆動力が大きいという関係であって、
前記踏力制御手段は、 前記物理量の増加に対応させて前記ァクセルペダル踏力 を増加するように制御するための手段を含む、 請求項 9に記載のアクセルペダル 制御装置。
1 1 . 内燃機関への吸入空気量を制御する吸入空気量制御弁の開度を検知す るための弁開度検知手段と、
運転者により操作されるァクセルペダルの踏力を制御するための踏力制御手段 とを含み、
前記踏力制御手段は、 前記弁開度検知手段により検知された弁開度の変化に対 応させて、 前記踏力を変化するように制御するための手段を含む、 車両のァクセ ルペダル制御装置。
1 2 . 前記踏力制御手段は、 前記弁開度の増加に対応させて前記アクセルぺ ダル踏力を増加するように制御するための手段を含む、 請求項 1 1に記載のァク セルペダル制御装置。
1 3 . 前記踏力制御手段は、 前記弁開度が零であると、 前記ペダル操作量に 対応した踏力のみを発生させるように制御するための手段を含む、 請求項 1 1に

Claims

請求の範囲
1 . 車両の駆動源から発生する駆動力と相関関係を有する情報を検知する検 知部と、
運転者により操作されるアクセルペダルの踏力を制御する踏力制御部とを含み、 前記踏力制御部は、 前記検知部により検知された情報の変化に対応させて、 前 記踏力を変化するように制御する、 車両のアクセルペダル制御装置。
2 . 前記情報は物理量であって、 前記相関関係は、 前記物理量が大きいほど 前記駆動力が大きいという関係であって、 '
前記踏力制御部は、 前記物理量の増加に対応させて前記アクセルペダル踏力を 増加するように制御する、 請求項 1に記載のァクセルペダル制御装置。
3 . 内燃機関への吸入空気量を制御する吸入空気量制御弁の開度を検知する 弁開度検知部と、
運転者により操作されるァクセルペダルの踏力を制御する踏力制御部とを含み、 前記踏力制御部は、 前記弁開度検知部により検知された弁開度の変化に対応さ せて、 前記踏力を変化するように制御する、 車両のアクセルペダル制御装置。
■4 . 前記踏力制御部は、 前記弁開度の増加に対応させて前記アクセルペダル 踏力を増加するように制御する、 請求項 3に記載のァクセルペダル制御装置。
5 . 前記踏力制御部は、 前記弁開度が零であると、 前記ペダル操作量に対応 した踏力のみを発生させるように制御する、 請求項 3に記載のアクセルペダル制 御装置。
6 . ' 前記制御装置は、 前記ァクセルペダルの操作量を検知するペダル操作量 検知部をさらに含み、
前記踏力制御部は、 前記弁開度の変化に加えて、 前記ペダル操作量検知部によ り検知されたペダル操作量の変化に対応させて、 前記踏力を変化するように制御 する、 請求項 3に記載のアクセルペダル制御装置。
7 . 前記踏力制御部は、 前記ペダル操作量の増加に応じて前記アクセルぺダ ル踏カを増加するように制御する、 請求項 6に記載のアクセルペダル制御装置。
8 . 請求項 3〜 7のいずれかに記載のアクセルペダル制御装置を搭載した車 記載のァクセルペダル制御装置。
1 4 . 前記制御装置は、 前記アクセルペダルの操作量を検知するためのぺダ ル操作量検知手段をさらに含み、
前記踏力制御手段は、 前記弁開度の変化に加えて、 前記ペダル操作量検知手段 により検知されたペダル操作量の変化に対応させて、 前記踏力を変化するように 制御するための手段を含む、 請求項 1 1に記載のアクセルペダル制御装置。 '
1 5 . 前記踏力制御手段は、 前記ペダル操作量の増加に応じて前記アクセル ペダル踏力を増加するように制御するための手段を含む、 請求項 1 4に記載のァ クセノレペダル制御装置。
1 6 . 請求項 1 1〜 1 5のいずれかに記載のァクセノレぺダノレ制御装置を搭載 した車両の制御装置であって、
前記ペダル開度検知手段により検知されたアクセルペダル開度に基づいて、 車 両の発生すべき駆動力を設定するための目標駆動力設定手段と、
前記目標駆動力設定手段により設定された目標駆動力に応じて前記吸入空気量 制御弁を制御するための弁制御手段とを含む、 車両の制御装置。
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