CN107206895B - 反力输出装置 - Google Patents

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Abstract

反力输出装置具有驱动部和控制部，其中，所述驱动部将马达的驱动力通过传动机构传递给驱动部件来驱动所述驱动部件，据此，向由驾驶员进行操作的操作件输出与所述操作件的操作方向相反的方向的力；所述控制部根据从外部供给的输入值来确定给予所述驱动部的控制量，所述控制部在按照所述输入值使所述控制量增加的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加。

Description

反力输出装置
技术领域
本发明涉及一种反力输出装置(reaction force output device)。
本申请要求2015年3月4日申请的日本发明专利申请2015－042297号的优先权，并在此引用其内容。
背景技术
已知一种加速踏板装置，为了抑制在车辆起步时或行驶时的并非有意的急剧加速等，该加速踏板装置例如将与踩踏加速踏板的力(踏力)方向相反的力(反力)输出给加速踏板(例如，参照专利文献1)。
专利文献1所记载的加速踏板装置在壳体内内置有复位弹簧、马达和杆(传递杆)，其中，壳体对踏板臂(pedal arm)的基端以能够转动的方式进行轴支承，复位弹簧用于使踏板臂返回到初始位置，马达用于生成反力，传递杆用于将上述马达的旋转传递给踏板臂。在该加速踏板装置中，由控制装置将马达控制成其输出与加速踏板的踩踏状态相对应，马达的输出通过传递杆施加给踏板臂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本发明专利公开公报特开2010-111379号
发明内容
【发明要解决的技术问题】
但是，在现有技术的反力输出装置中，由于具有马达、与马达连接的传动机构(gear mechanism：齿轮机构)、和与传动机构连接的踏板(操作件)机构，因此有时会感到被输出给操作件的反力小，有时无法给予所期望的高反力。
本发明所涉及的方式是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够通过操作件来使驾驶员感到更高的反力的反力输出装置。
【用于解决技术问题的技术手段】
为解决上述技术问题，达成上述目的，本发明采用以下方式。
(1)本发明所涉及的一方式的反力输出装置具有驱动部和控制部，其中，所述驱动部将马达的驱动力通过传动机构传递给驱动部件来驱动所述驱动部件，据此，向由驾驶员进行操作的操作件输出与所述操作件的操作方向相反的方向的力；所述控制部根据从外部供给的输入值来确定给予所述驱动部的控制量，所述控制部在按照所述输入值使所述控制量增加的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加。
根据上述(1)的方式，在使操作件动作来通知驾驶员的情况下，反力输出装置在使控制量增加之后，暂且使控制值保持在固定值，在此之后使控制量呈阶跃式增加，因此能够使驾驶员感到更高的反力。
(2)在上述(1)的方式的基础上，优选为：所述控制部在每单位时间(per unittime)的输入值的增加量超过规定值的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加。
在上述(2)的方式的情况下，反力输出装置在每单位时间输入值的增加量超过规定值的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加，因此，即使在操作件被踩踏需要量以上(即被踩踏量在需要量以上)的状况下，也能够使驾驶员感到更高的反力。
(3)在上述(1)的方式的基础上，优选为：所述操作件的操作速度越高，则所述控制部使所述控制量呈所述阶跃式增加的期间越短，且使所述控制量的增加的斜率越大。
在上述(3)的方式的情况下，操作件的操作速度越高，越能够在短期间使操作件的载荷大幅度增加，从而能够使驾驶员感到更高的反力。
【发明效果】
根据本发明所涉及的方式，能够提供一种能够通过操作件来使驾驶员感到更高的反力的反力输出装置。
附图说明
图1是表示具有一实施方式所涉及的反力输出装置的加速踏板装置的外观结构一例的图。
图2是表示一实施方式所涉及的反力输出装置的内部结构一例的图。
图3是表示以一实施方式所涉及的反力输出装置的控制电路为中心的功能结构一例的图。
图4是表示在一实施方式所涉及的反力输出装置中反力设定值P(电流指令值I)的时间变化的图。
图5是表示一实施方式所涉及的具有踏板臂的反力输出装置的动作的时序图(timing chart)，表示在踏板臂的速度为0.1rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图6是表示从一实施方式所涉及的反力输出装置中除去踏板臂后的结构的动作的时序图，表示在踏板臂的速度为0.1rpm时的三相电流(a)、试验用马达的平均值((b)的A)、ATR扭矩((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图7是表示一实施方式所涉及的具有踏板臂的反力输出装置的动作的时序图，表示在踏板臂的速度为0.5rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图8是表示从一实施方式所涉及的反力输出装置中除去踏板臂后的结构的动作的时序图，表示在踏板臂的速度为0.5rpm时的三相电流(a)、试验用马达的平均值((b)的A)、ATR扭矩((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图9是表示一实施方式所涉及的具有踏板臂的反力输出装置的动作的时序图，表示在踏板臂的速度为1.0rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图10是表示从一实施方式所涉及的反力输出装置中除去踏板臂后的结构的动作的时序图，表示在踏板臂的速度为1.0rpm时的三相电流(a)、试验用马达的平均值((b)的A)、ATR扭矩((b)的B)和平均值电流((b)的的C)。
图11是表示一实施方式所涉及的反力输出装置中的反力设定值P(电流指令值I)的变化的其他图。
图12是表示一实施方式所涉及的反力输出装置的另一动作的时序图，表示在踏板臂的速度为0.1rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图13是表示一实施方式所涉及的反力输出装置的另一动作的时序图，表示在踏板臂的速度为0.5rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图14是表示一实施方式所涉及的反力输出装置的另一动作的时序图，表示在踏板臂的速度为1.0rpm时的三相电流(a)、踏板臂的行程((b)的A)、踏板载荷((b)的B)和平均值电流((b)的C)。
图15是按照踏板操作速度来表示在一实施方式所涉及的反力输出装置中，在马达的无通电状态下踏板臂的行程与踏板载荷之间的关系的图。
图16是表示在将一实施方式所涉及的反力输出装置的踏板臂固定的情况下，使反力设定值P(电流指令值I)从P2向P3变化时的三相电流(a)、试验用马达的平均值((b)的A)、ATR扭矩((b)的B)和平均值电流((b)的C)的时序图。
图17是表示在将一实施方式所涉及的反力输出装置的踏板臂固定的情况下，使反力设定值P(电流指令值I)从P2向P4(＞P3)变化时的三相电流(a)、试验用马达的平均值((b)的A)、ATR扭矩((b)的B)和平均值电流((b)的C)的时序图。
具体实施方式
下面，参照附图来对作为本发明的实施方式示出的反力输出装置进行说明。一(个)实施方式中的反力输出装置例如为以下装置：对为了指示车辆的加速而设置的加速踏板等操作件，输出与踩踏的力(踏力)方向相反的力(反力)。通过使用反力输出装置，能够提高加速感、又能传递促进节约耗油量的加速控制(working the accelerator)、又能进行各种安全控制。作为安全控制，可列举在弯道近前或市区、学校区域等为了抑制过度的加速而输出比较大的反力的控制。另外，在仅进行了超过基准的急剧的加速踏板操作的情况下，也可以判断为误操作而进行输出大的反力的控制。另外，本实施方式中的作为反力的输出对象的操作件不局限于加速踏板，也可以是制动踏板、方向盘或游戏机的操作设备等。
图1是表示具有一实施方式所涉及的反力输出装置10的加速踏板装置1的外观结构一例的图。
加速踏板装置1具有被设置于驾驶座的脚下前方的踏板主体单元2、和被设置于踏板主体单元2上方的反力输出装置10。
踏板主体单元2具有：保持基座2a，其被安装于车身；踏板臂4(操作件)，其基端以能够转动的方式支承于被设置于保持基座2a的支轴2b；踏板主体部6(操作件)，其被设置于踏板臂4的顶端部，被驾驶员施加踏力，在保持基座2a上设有始终将踏板臂4向初期位置施力的复位弹簧(未图示)。
踏板臂4上连接有拉索(cable)(未图示)，该拉索用于按照踏板臂4的操作量(转动角度)来操作内燃机(发动机)的节气门(未图示)的开度。但是，在内燃机采用电子控制节气门的情况下，也可以在踏板主体单元2上设置用于检测踏板臂4的转动角度的旋转传感器，根据该旋转传感器的检测信号来控制节气门的开度。另外，在踏板臂4的基端的附近部一体连接有反力传递杆8(操作件)，该反力传递杆8向与踏板臂4的延伸方向大致相反的方向延伸。
另外，作为反力输出装置10的驱动部件的输出杆12的顶端部与反力传递杆8的顶端部能够抵接。作为反力输出装置10的驱动部件的输出杆12的转动力通过反力传递杆8输出给踏板臂4。如此，反力输出装置10将与踏力的方向相反的反力输出给操作件(例如，反力传递杆8)。
图2是表示一实施方式所涉及的反力输出装置10的内部结构一例的图。在图2中，拆下壳体部件14的上表面的罩而示出壳体部件14(反力输出装置10)的内部状态。本实施方式中的反力输出装置10具有用于生成反力的作为驱动源的马达20、以能够转动的方式轴支承于壳体部件14的反力输出轴16(驱动部)、齿轮减速机构30(传动机构)和电路板50(控制部)。
齿轮减速机构30使马达20的转子的旋转减速且使从马达20侧输出的扭矩T增大，并且将从马达的旋转轴22方向向反力输出轴16方向偏转且增大后的扭矩T传递给输出杆12。反力输出轴方向的一端部从壳体部件14的侧表面向外侧突出，且在该突出的端部一体连接有输出杆12。
马达20的转子的旋转通过在电路板50上安装的控制电路来进行控制。电路板50上连接有CAN(Controller Area Network)电缆(未图示)，该CAN电缆用于与后述的上位ECU(Electronic Control Unit)和控制电路进行信号收发。另外，电路板50和马达20通过电缆(未图示)相连接，根据从电路板50发送的控制信号来控制马达20的转子的旋转。另外，在覆盖马达20的转子的箱体上设有小孔或缝隙等，在小孔或缝隙等中嵌入设置有霍尔IC(Integrated Circuit；集成电路)。霍尔IC检测穿过小孔或缝隙等的磁通强度(磁场强度)，且输出与所检测出的磁通强度相对应的脉冲状的电压。由霍尔IC检测出的磁通强度根据马达20内的转子的旋转而发生变化。因此，反力输出装置10能够根据霍尔IC的输出电压来检测转子的旋转量(例如转速n[rpm])。
图3是表示以一实施方式所涉及的反力输出装置10的控制电路为中心的功能结构一例的图。在图3中，反力输出装置10具有马达20、与上位ECU70之间进行CAN通信的CAN控制电路54、微控制器(微型计算机)56(控制部)、马达驱动器IC58、功率FET(Field EffectTransistor；场效应晶体管)60、霍尔IC64U、64V、64W、霍尔IC64和电流检测传感器66。此外，在以下的说明中，在不特别区分霍尔IC64U、64V、64W的情况下，作为总称记载为霍尔IC64。
上位ECU70例如根据踏板臂4的操作量来控制节气门的开度等，据此来进行发动机72的驱动控制。发动机72的作为输出轴的曲轴与车桥相连接，并且发动机72输出车辆的行驶驱动力。此外，作为行驶驱动部，也可以为对发动机72增加了行驶用马达的结构，还可以为不具有发动机72而仅由行驶用马达输出行驶驱动力的结构。
微型计算机56通过CAN控制电路54来与上位ECU70进行CAN通信。微型计算机56从上位ECU70接收反力设定值P，该反力设定值P成为反力输出装置10所生成的反力的大小的基准。所谓反力设定值P是指“输入值”一例。例如可以以与搭载有反力输出装置10的车辆的车速相对应而使反力设定值P增大的方式来确定反力设定值P；也可以是：由于急剧的加速操作会提高耗油量，因此为了抑制急剧的加速操作而确定反力设定值P。另外，还可以以搭载有反力输出装置10的车辆与先行车辆间的车间距离越短，反力设定值P越大的方式来确定反力设定值P。车间距离例如通过被设置于车辆的前部的毫米波雷达或声波传感器、被设置于前挡风玻璃上部等的立体摄像头装置等来获取。在本发明的适用上，对于反力设定值P的确定方法不存在特别的限制。
微型计算机56根据反力设定值P来确定电流指令值I来作为给予马达驱动器IC58的控制量。此时，微型计算机56例如根据表示电流指令值I与反力设定值P之间的关系的关系式来确定电流指令值I。马达驱动器IC58根据电流指令值I来确定PWM控制时的脉冲宽度和占空比等，且控制向功率FET60通电的电流，使马达20进行旋转。
功率FET60分别具有U相、V相、W相的功率FET60U、60V、60W，各功率FET分别与马达20的对应相的线圈相连接。马达驱动器IC58通过使各相的功率FET循环性地接通与断开来使各相的线圈产生磁场，而使马达20的转子旋转。
在微型计算机56上连接有用于检测向马达20通电的电流的电流检测传感器66和马达驱动器IC58。微型计算机56接收表示由电流检测传感器66检测出的电流的信号。在马达驱动器IC58的输入端，除微型计算机56外，还连接有3个霍尔IC64U、64V、64W，马达驱动器IC58受理霍尔IC64U、64V、64W分别输出的电压的变化。马达驱动器IC58根据来自霍尔IC64U、64V、64W的输入，来将表示马达20的转速n的信号输出给微型计算机56。据此，微型计算机56检测出马达20的转速n。微型计算机56根据所检测出的马达20的转速n，来确定给予马达驱动器IC58的电流指令值I。
此外，上位ECU70和微型计算机56的一部或全部例如为通过由CPU(CentralProcessing Unit)等处理器执行被存储于存储器的程序来发挥功能的软件功能部。另外，这些功能部的一部分或者全部也可以为LSI(Large Scale Integration)和ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等硬件功能部。
接着，对在如上述那样构成的反力输出装置10中通过作为操作件的踏板臂4使驾驶员感到高反力的控制进行说明。此外，在以下的说明中，可以由上位ECU70实施使反力设定值P发生变化而使驾驶员感到高反力的控制，也可以由微型计算机56实施使相对于反力设定值P的电流指令值I发生变化而使驾驶员感到高反力的控制。在以下的说明中，对与反力设定值P相对应而使电流指令值I发生变化来使驾驶员感到高反力的控制进行说明。
图4是表示反力输出装置10中的反力设定值P的变化的图。在从上位ECU70供给的反力设定值P增加的情况下，反力输出装置10使电流指令值I与反力设定值P相对应地逐渐增加，且在使电流指令值I保持在固定值(P2)之后，使电流指令值I从P2呈阶跃(step)式增高至P3。下面，对按照该控制量的变化对马达20进行控制时的反力输出装置10的动作进行说明。反力输出装置10预先存储与图4所示那样的反力设定值P相对应的电流指令值I的变化模式，由微型计算机56判定反力设定值P的变化模式，根据变化模式来确定电流指令值I，且驱动马达20。
在此，给予踏板臂4的反力(EF)由下式表示。
EF＝(1/2)Iω2+FR－(1/2)mv2
在上述式子中，EF表示给予踏板臂4的反力，I为电流指令值，ω为马达20的旋转角速度。(1/2)Iω2为用于使马达20产生反力的马达20的扭矩。FR为基于反转效率的负载能量。(1/2)mv2为驾驶员给予踏板臂4的操作力(EP)，m为驾驶员给予踏板臂4的质量，v为驾驶员给予踏板臂4的踏板臂4的操作速度。
微型计算机56通过控制电流指令值I来控制反力，且将踏板臂4的反力通知驾驶员。
图5是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为0.1rpm时的三相电流(图5(a))、踏板臂4的行程(图5(b)的A)、踏板载荷(图5(b)的B)和平均值电流(图5(b)的C)。
图6是表示从上述反力输出装置10中除去踏板臂4后的结构(反力输出装置(力反馈踏板(RFP：reactive force pedal))单体)的动作的时序图，表示在踏板臂4的速度为0.1rpm时的三相电流(图6(a))、试验用马达的平均值(图6(b)的A)、ATR扭矩(图6(b)的B)和平均值电流(图6(b)的C)。
此外，ATR扭矩是由扭矩测量机对输出杆12的扭矩进行测量得到的值。
在踏板臂4的操作量以0.1rpm的踏板操作速度上升时(图5(b)的A)，反力输出装置10使反力设定值P从P1向P2逐渐增加，在此之后使反力设定值P保持在固定值的P2。据此，在图5中的t1以前，踏板载荷(图5(b)的B)和平均值电流(图5(b)的C)为固定值。
当t1到来时，反力输出装置10使反力设定值P从P2向P3变化(图4)，于是，三相交流电流(图5(a))被供应给马达20，据此，马达20被供给平均值电流(图5(b)的C)。其结果，能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(988ms)上升(图5(b)的B)。
在t2以后，反力输出装置10使反力设定值P保持在P3的固定值，因此，踏板载荷(图5(b)的B)和平均值电流(图5(b)的C)为大致一定的值。在此之后，反力输出装置10使反力设定值P从P3向P2呈阶跃式降低(图4)，于是踏板载荷(图5(b)的B)和平均值电流(图5(b)的C)急剧降低。
另一方面，根据图6，当使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式增加时(图4)，能够使踏板载荷在时刻t1至t2的期间(784ms)上升(图6(b)的B)。
根据图5和图6，没有使踏板臂4与反力输出装置10相连接时的ATR扭矩的上升时间(784ms)比踏板载荷的上升时间(988ms)短。
此外，在以下的说明中，t1以前的动作和t2以后的动作也同样。
图7是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为0.5rpm时的三相电流(图7(a))、踏板臂4的行程(图7(b)的A)、踏板载荷(图7(b)的B)和平均值电流(图7(b)的C)。
图8是表示从上述反力输出装置10中除去踏板臂4后的结构的动作的时序图，表示在踏板臂4的速度为0.5rpm时的三相电流(图8(a))、试验用马达的平均值(图8(b)的A)、ATR扭矩(图8(b)的B)和平均值电流(图8(b)的C)。
若在踏板臂4的操作量以0.5rpm的踏板操作速度上升时(图7(b)的A)使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式增加(图4)，则能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(193ms)上升(图7(b)的B)。
另一方面，根据图8，当使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式增加时(图4)，能够使踏板载荷在时刻t1至t2的期间(183ms)上升(图8(b)的B)。
根据图7和图8，没有使踏板臂4与反力输出装置10相连接时的ATR扭矩的上升时间(183ms)比踏板载荷的上升时间(193ms)短。
图9是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为1.0rpm时的三相电流(图9(a))、踏板臂4的行程(图9(b)的A)、踏板载荷(图9(b)的B)和平均值电流(图9(b)的C)。
图10是表示从上述反力输出装置10中除去踏板臂4后的结构的动作的时序图，表示在踏板臂4的速度为1.0rpm时的三相电流(图10(a))、试验用马达的平均值(图10(b)的A)、ATR扭矩(图10(b)的B)和平均值电流(图10(b)的C)。
若在踏板臂4的操作量以1.0rpm的踏板操作速度上升时(图9(b)的A)使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式变化(图4)，则能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(127ms)上升(图9(b)的B)。
另一方面，根据图10，当使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式变化时(图4)，能够使踏板载荷在时刻t1至t2的期间(113ms)上升(图10(b)的B)。
根据图9和图10，不具有踏板臂4的反力输出装置10的ATR扭矩的上升时间(113ms)比踏板载荷的上升时间(127ms)短。
如上所述，根据反力输出装置10，在使反力设定值P从P1向P2逐渐增加之后，在t1～t2的期间使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式增加，据此，能够在t1～t2的期间使踏板载荷增加。据此，反力输出装置10能够通过踏板载荷的增加来使驾驶员感到更高的反力。
具有踏板臂4的反力输出装置10的踏板载荷的上升期间比不具有踏板臂4的反力输出装置10的ATR扭矩的上升期间长。根据该结果可知，踏板臂4的刚性是使踏板载荷的上升缓慢的主要原因之一。即，对于具有踏板臂4的反力输出装置10，即使使反力设定值P呈阶跃式变化，实际的踏板载荷增加的斜率也比不具有踏板臂4的反力输出装置的ATR扭矩增加的斜率小(和缓)。
由此，根据反力输出装置10，通过考虑到连接有踏板臂4会导致踏板载荷的上升缓慢来使反力设定值P呈阶跃式变化，能够使驾驶员感到更高的反力。
图11是表示反力输出装置10中的反力设定值P的变化的其他图。根据图11，反力输出装置10使反力设定值P从P2呈阶跃式上升到P4。P4比图4所示的P3高，在实施方式中例如为P3的2倍。
图12是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为0.1rpm时的三相电流(图12(a))、踏板臂4的行程(图12(b)的A)、踏板载荷(图12(b)的B)和平均值电流(图12(b)的C)。
图13是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为0.5rpm时的三相电流(图13(a))、踏板臂4的行程(图13(b)的A)、踏板载荷(图13(b)的B)和平均值电流(图13(b)的C)。
图14是表示具有踏板臂4的反力输出装置10的动作的时序图，表示踏板臂4的速度为1.0rpm时的三相电流(图14(a))、踏板臂4的行程(图14(b)的A)、踏板载荷(图14(b)的B)和平均值电流(图14(b)的C)。
若在踏板臂4的操作量以0.1rpm的踏板操作速度上升时(图12(b)的A)使反力设定值P从P2向P4呈阶跃式增加(图11)，则能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(1240ms)上升(图12(b)的B)。
若在踏板臂4的操作量以0.5rpm的踏板操作速度处于上升状态时(图13(b)的A)使反力设定值P从P2向P4呈阶跃式增加(图11)，则能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(356ms)上升(图13(b)的B)。
若在踏板臂4的操作量以1.0rpm的踏板操作速度处于上升状态时(图14(b)的A)使反力设定值P从P2向P4呈阶跃式增加(图11)，则能够使踏板臂4的踏板载荷在时刻t1至t2的期间(290ms)上升(图14(b)的B)。
根据图12至图14，踏板操作速度越高，则踏板载荷的上升期间越短。因此，根据反力输出装置10，踏板操作速度越高，则越能够通过踏板臂4使驾驶员感到更高的反力。另外，踏板操作速度越高，则踏板载荷的上升幅度越大。
图15是表示在马达20的无通电状态下踏板臂4的行程与踏板载荷之间的关系的图。在图15中，踏板载荷按照踏板操作速度为0.1rpm、0.5rpm、1.0rpm来示出。
根据图15可知，基于(不同)踏板操作速度的马达20的无通电状态下的踏板载荷(间)没有很大的差别。因此可知，反力输出装置10对踏板载荷的机械式惯量(inertia)的影响少。其结果，与反力输出装置10中有无惯量无关，反力输出装置10能够使踏板载荷上升来使驾驶员感到更高的反力。
对在上述实施方式的反力输出装置10中，在踏板臂4被固定时使驾驶员感到高反力的控制进行说明。
图16是表示在将踏板臂4固定时，如图4所示那样使反力设定值P从P2向P3呈阶跃式增加时的三相电流(图16(a))、试验用马达的平均值(图16(b)的A)、ATR扭矩(图16(b)的B)和平均值电流(图16(b)的C)的时序图。
图17是表示在将踏板臂4固定时，如图11所示那样使反力设定值P从P2向P4(＞P3)呈阶跃式增加时的三相电流(图17(a))、试验用马达的平均值(图17(b)的A)、ATR扭矩(图17(b)的B)和平均值电流(图17(b)的C)的时序图。
根据图16和图17，即使在踏板臂4未被操作的状态下，也能够通过如图4或图11那样使反力设定值P变化，来在30ms前后的上升期间使ATR扭矩上升。据此，根据反力输出装置10，即使使用者在接触踏板臂4的状态下使踏板臂4固定于一定位置时，也能够使使用者感到更高的反力。
根据以上所说明的适用本发明的实施方式所涉及的反力输出装置10，在使反力设定值P逐渐增加后使其保持在固定值之后，使反力设定值P呈阶跃式增高，因此，能够通过操作件使驾驶员(使用者)感到更高的反力。即，根据反力输出装置10，在使电流指令值I与从外部供给的反力设定值P相对应地逐渐增加后使其保持在固定值之后，使电流指令值I与反力设定值P相对应地呈阶跃式增高，因此，能够通过踏板臂4使驾驶员感到更高的反力。
例如，在车辆起步时或行驶时，有时踏板臂4会被踩踏需要量以上(即被踩踏量在需要量以上)。在该情况下，由于驾驶员的操作使得反力设定值P急剧增加，因此，仅使与反力设定值P对应的电流指令值I呈阶跃式增加，也难以使驾驶员感到反力。与此相对，根据反力输出装置10，根据驾驶员的操作按照反力设定值P来逐渐使电流指令值I增加，并且，在暂且使电流指令值I保持在固定值之后，使电流指令值I呈阶跃式增高，能够使驾驶员感到高反力。
并且，在每单位时间的反力设定值P的增加量超过规定值的情况下，该反力输出装置10在使电流指令值I与反力设定值P相对应地逐渐增加，且保持在固定值之后，使电流指令值I与反力设定值P相对应地呈阶跃式增高，因此，在踏板臂4被踩踏需要量以上(即被踩踏量在需要量以上)的情况下，实施在使电流指令值I逐渐增加且保持在固定值之后使电流指令值I呈阶跃式增高的控制，据此能够使驾驶员感到高反力。
在此，对于反力设定值P的增加量的规定值，可以根据实验结果等来设定被预先设定的踏板臂4被急剧踩踏的值。另外，也可以替代反力设定值P的增加量的规定值，而对与反力设定值P对应的电流指令值I设定规定值，在与反力设定值P对应的电流指令值I超过规定值的情况下，反力输出装置10进行控制以在使电流指令值I逐渐增加且保持在固定值之后，使电流指令值I呈阶跃式增高。
并且，根据反力输出装置10，踏板臂4的踏板操作速度越高，使反力设定值P或电流指令值I呈阶跃式增高的期间越短，且使反力设定值P或电流指令值I的增加的斜率越大，因此，能够在短期间使踏板载荷增加，从而能够使驾驶员感到更高的反力。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子示出的，并非是意图对发明的范围进行限定。这些实施方式可以通过其他各种方式实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、替换及变更。这些实施方式及其变形均包含在本发明的范围及主旨内，同样，也包含在技术方案所记载的发明以及与之等同的范围内。
附图标记说明
1：加速踏板装置；2：踏板主体单元；4：踏板臂；6：踏板主体部；10：反力输出装置；12：输出杆；20：马达；30：齿轮减速机构；50：电路板；56：微型计算机；70：上位ECU；72：发动机。

Claims (3)

1.一种反力输出装置，其特征在于，
具有驱动部和控制部，其中，
所述驱动部将马达的驱动力通过传动机构传递给驱动部件来驱动所述驱动部件，据此向由驾驶员进行操作的操作件输出与所述操作件的操作方向相反的方向的力；
所述控制部根据从外部供给的输入值来确定给予所述驱动部的控制量，
所述控制部在按照所述输入值使所述控制量增加的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加。
2.根据权利要求1所述的反力输出装置，其特征在于，
所述控制部在每单位时间的输入值的增加量超过规定值的情况下，在使所述控制量逐渐增加且保持在固定值之后，使所述控制量呈阶跃式增加。
3.根据权利要求1所述的反力输出装置，其特征在于，
所述操作件的操作速度越高，则所述控制部使所述控制量呈所述阶跃式增加的期间越短，且使所述控制量的增加的斜率越大。
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