JP2008204098A - Pedal type operation device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ブレーキペダルやアクセルペダル等の車両のペダル式操作装置に関するものである。 The present invention relates to a pedal-type operating device for a vehicle such as a brake pedal or an accelerator pedal.
車両に用いられるブレーキペダル等のペダル式操作装置は、運転者によって踏み込み操作されるペダル操作子が車体に揺動自在に支持され、ペダル操作時に、運転者からブレーキ装置等の操作機器に操作力が伝達される一方で、操作機器やペダル操作子の反力スプリングから操作反力が運転者の足に作用する(例えば、特許文献1参照)。
この操作反力、特に、反力スプリングの操作反力は運転者に適度な操作感を与え、運転者が操作状況を把握するのに重要な役目を果たす。
This operation reaction force, particularly the reaction force of the reaction force spring, gives the driver an appropriate feeling of operation and plays an important role for the driver to grasp the operation situation.
ところで、上記のようなペダル式操作装置の場合、運転者の足に作用するペダル操作子の反力はペダル操作子上の踏み込み位置、つまり、回動支点から踏み込み位置までの距離に応じて変化する。このため、ペダル操作子の操作量が一定であっても、運転者によるペダル操作子上の踏み込み位置が回動支点に近い場合には、回動支点から遠い場合に比べて大きな操作荷重を加えなければならない。したがって、ペダル操作子の踏み込み位置によって運転者の操作荷重が異なり、運転者の操作フィーリングが大きく変動することが懸念されている。 By the way, in the case of the pedal-type operation device as described above, the reaction force of the pedal operator acting on the driver's foot changes depending on the stepping position on the pedal operator, that is, the distance from the rotation fulcrum to the stepping position. To do. For this reason, even if the amount of operation of the pedal operator is constant, if the stepping position on the pedal operator by the driver is close to the rotation fulcrum, a larger operation load is applied than when the driver is far from the rotation fulcrum. There must be. Therefore, the driver's operation load differs depending on the depression position of the pedal operator, and there is concern that the driver's operation feeling may vary greatly.
そこでこの発明は、ペダル操作子の踏み込み位置のばらつきに拘わらず、常に安定した操作フィーリングを得ることのできる車両のペダル式操作装置を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention is intended to provide a pedal-type operation device for a vehicle that can always obtain a stable operation feeling regardless of variations in the depression position of the pedal operator.
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、運転者による踏み込みによって回動支点(例えば、後述の実施形態における支持軸3)を中心に揺動操作されるペダル操作子(例えば、後述の実施形態におけるペダル操作子5)を備えた車両のペダル式操作装置において、前記ペダル操作子上に作用する踏み込み荷重を検出する荷重検出手段(例えば、後述の実施形態における圧力センサ9A,9B,9C)と、前記ペダル操作子の操作反力を調整する反力調整手段(例えば、後述の実施形態における反力スプリング7および支持位置調整装置8)と、を設け、前記荷重検出手段で検出した荷重により荷重分布中心位置を判断し、該荷重分布中心位置から前記ペダル操作子の回動支点までの距離に応じて前記反力調整手段による操作反力を調整することを特徴とする。
これにより、ペダル操作子が運転者によって踏み込まれると、ペダル操作子上に作用した踏み込み荷重が荷重検出手段によって検出されるとともに、検出された荷重に基づいて荷重分布中心位置が判断され、ここで判断された荷重分布中心位置からペダル操作子の回動支点までの距離に応じて反力調整手段による操作反力の大きさが調整される。
The invention according to
Thus, when the pedal operator is stepped on by the driver, the stepping load acting on the pedal operator is detected by the load detecting means, and the load distribution center position is determined based on the detected load. The magnitude of the operation reaction force by the reaction force adjusting means is adjusted according to the distance from the determined load distribution center position to the pivot fulcrum of the pedal operator.
請求項1に記載の発明によれば、ペダル操作子上の荷重分布中心位置からペダル操作子の回動支点までの距離に応じて、反力調整手段によってペダル操作子の操作反力が調整されるため、ペダル操作子の踏み込み位置のばらつきに拘わらず、常に安定した操作フィーリングを得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the reaction force of the pedal operator is adjusted by the reaction force adjusting means in accordance with the distance from the load distribution center position on the pedal operator to the rotation fulcrum of the pedal operator. Therefore, a stable operation feeling can always be obtained regardless of variations in the depression position of the pedal operator.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図中1は、この発明にかかるペダル式操作装置であり、この実施形態では、ブレーキペダル2にこの発明にかかるペダル式操作装置1が適用されている。ブレーキペダル2は、車体側の支持軸3に揺動自在に支持されたペダルレバー4の先端部にペダル操作子5が一体に形成され、ペダル操作子5が運転者の足裏で踏み込み操作されるようになっている。また、ペダルレバー4の基部にはアーム6が一体に延設され、このアーム6を通して図示しないブレーキ装置が操作されるようになっているとともに、アーム6と車体の間に、ペダル操作子5に操作反力を付与するための反力スプリング7(反力調整手段)と、この反力スプリング7の車体側支持位置を調整する支持位置調整装置8(反力調整手段)が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the figure,
運転者の足裏で踏まれるペダル操作子5の踏面5aには複数の圧力センサ9A,9B,9C(荷重検出手段)が設置されている。この例では、ペダル操作子5と略同幅の3つの圧力センサ9A,9B,9Cが、支持軸3からの距離L1,L2,L3(図2参照)が夫々異なるように踏面5a上に設置されている。各圧力センサ9A,9B,9Cで検出された圧力信号はコントローラ10に入力され、コントローラ10において、荷重分布中心位置から支持軸3までの距離Lを推定する演算を行い、支持位置調整装置8に対し、推定した距離Lに応じた指令信号、つまり、一定のペダル操作を行うのに運転者の操作荷重が常に一定になるよう操作反力を調整する指令信号を出力する。
A plurality of
コントローラ10における距離推定のための演算の一例を以下に示す。
各圧力センサ9A,9B,9Cから支持軸3までの距離と各圧力センサ9A,9B,9Cの検出値を表1のように決め、推定距離をL、圧力センサ9A,9B,9Cの検出値の和をPとすると、推定距離Lは、例えば、以下の式(1)のような演算式によって求めることができる。
L=L1(P1/P)+L2(P2/P)+L3(P3/P) …(1)
(ただし、P=0の場合を除く)
An example of calculation for distance estimation in the
The distances from the
L = L1 (P1 / P) + L2 (P2 / P) + L3 (P3 / P) (1)
(Except when P = 0)
上記の式(1)で示す演算では、各距離L1,L2,L3に荷重の大きさに応じた重み付けをして加算したものを推定距離Lとしている。したがって、印加荷重の大きい領域ほど距離L1,L2,L3に掛け合わせる重み付けが大きくなり、ここで推定された距離Lは、ペダル操作子5の踏面に作用する全荷重の荷重中心から支持軸3までの距離にほぼ等しくなる。
In the calculation represented by the above equation (1), the estimated distance L is obtained by adding the weights corresponding to the magnitudes of the loads to the distances L1, L2, and L3. Therefore, the weight applied to the distances L1, L2, and L3 increases as the applied load increases. The distance L estimated here is from the load center of the total load acting on the tread surface of the
また、支持位置調整装置8としては、例えば、ステッピングモータ20を用いることができる。
図3は、支持位置調整装置8としてステッピングモータ20を用いた場合のペダル式操作装置1の作動原理を示す概略構成図である。
この例の場合、反力スプリング7の支持位置(支持ピン21)がステッピングモータ20によって操作されるようになっている。そして、ステッピングモータ20が時計方向に設定角度の範囲内で旋回する場合には、反力スプリング7の支持位置がペダルレバー4に近付くことで操作反力を弱め、逆に、ステッピングモータ20が反時計方向に設定角度の範囲内で旋回する場合には、反力スプリング7の支持位置がペダルレバー4から遠ざかることで操作反力を強める。したがって、前述のようにして求めた推定距離Lに応じてステッピングモータ20の回動位置を適宜制御することで操作反力を調整し、荷重分布中心位置のばらつきによる操作荷重の変動を無くすことができる。
Further, as the support
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an operation principle of the pedal
In the case of this example, the support position (support pin 21) of the reaction force spring 7 is operated by the stepping
今、荷重分布中心位置がペダル操作子5の中央の圧力センサL2上にあるときを基準とし、推定距離LがL<L2のとき操作反力を弱め、L>L2のときに操作反力を強める制御を行うとすると、ステッピングモータ20の回転角θは、以下の式(2)で表すことができる。
θ=k(L−L2)+e …(2)
(ただし、k,eは定数)
なお、kは、ペダル操作子5の踏み込み位置によらずに同等の反力トルクが得られるように設定され、eは、ユーザが好みに応じてつまみ調整等によって値を調整できる定数であり、初期値は0に設定されている。
Now, based on the case where the load distribution center position is on the pressure sensor L2 at the center of the
θ = k (L−L2) + e (2)
(Where k and e are constants)
Note that k is set so that an equivalent reaction force torque can be obtained regardless of the depression position of the
以上のようにこのペダル式操作装置1においては、ペダル操作子5上の荷重分布中心位置から支持軸3までの距離を推定し、その推定距離に応じて支持位置調整装置8によって反力スプリング7のセット荷重を調整するため、ペダル操作子5の踏み込み位置のばらつきによる操作荷重の変動を無くすことができる。したがって、このペダル式操作装置1によれば、極めて簡単な構造でありながら、踏み込み位置のばらつきによる影響を無くして常に安定した操作フィーリングを得ることができる。
As described above, in this pedal
また、支持位置調整装置8としてステッピングモータ20を用いた場合には、反力スプリング7の支持位置を迅速に、かつ高い精度で制御することができるため、ペダル操作子5の踏み込み位置のばらつきによる操作フィーリングの変動をより確実に低減することができる。
Further, when the stepping
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、この発明にかかるペダル式操作装置をブレーキペダルに適用したが、ブレーキペダル以外にもアクセルペダルやクラッチペダル等にも適用することが可能である。また、上記の実施形態では、支持位置調整装置としてステッピングモータを適用したが、支持位置調整装置はステッピングモータに限らず、その他のモータや油圧等を用いる種々のアクチュエータを適用することができる。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above-described embodiment, the pedal type operating device according to the present invention is applied to a brake pedal. However, it is also possible to apply to an accelerator pedal, a clutch pedal, and the like other than the brake pedal. In the above embodiment, the stepping motor is applied as the support position adjusting device. However, the support position adjusting device is not limited to the stepping motor, and various actuators using other motors, hydraulic pressure, and the like can be applied.
1…ペダル式操作装置
3…支持軸(回動支点)
5…ペダル操作子
7…反力スプリング(反力調整手段)
8…支持位置調整装置(反力調整手段)
9A,9B,9C…圧力センサ(荷重検出手段)
10…コントローラ(荷重検出手段)
20…ステッピングモータ(支持位置調整装置)
DESCRIPTION OF
5 ... Pedal operator 7 ... Reaction force spring (Reaction force adjusting means)
8 ... Support position adjusting device (reaction force adjusting means)
9A, 9B, 9C ... Pressure sensor (load detection means)
10 ... Controller (Load detection means)
20 ... Stepping motor (support position adjusting device)
Claims (1)
前記ペダル操作子上に作用する踏み込み荷重を検出する荷重検出手段と、
前記ペダル操作子の操作反力を調整する反力調整手段と、を設け、
前記荷重検出手段で検出した荷重により荷重分布中心位置を判断し、該荷重分布中心位置から前記ペダル操作子の回動支点までの距離に応じて前記反力調整手段による操作反力を調整することを特徴とする車両のペダル式操作装置。 In a pedal-type operation device for a vehicle including a pedal operator that is swung around a rotation fulcrum by stepping on by a driver,
Load detecting means for detecting a stepping load acting on the pedal operator;
A reaction force adjusting means for adjusting an operation reaction force of the pedal operator, and
The load distribution center position is determined based on the load detected by the load detection means, and the operation reaction force by the reaction force adjustment means is adjusted according to the distance from the load distribution center position to the rotation fulcrum of the pedal operator. A pedal-type operating device for a vehicle.
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