DE10315253A1

DE10315253A1 - Fahrzeug-Gaspedalvorrichtung

Info

Publication number: DE10315253A1
Application number: DE10315253A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Yone
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: JP3651793B2; DE10315253B4; US20030190996A1; US7022045B2; JP2003291682A

Abstract

Eine Gaspedalvorrichtung (21) enthält eine Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsvorrichtung (26) zum Bereitstellen einer Reaktionskraft an einem Gaspedal (15), entsprechend einem Niederrückungsmaß des von einem Fahrer betätigten Gaspedals. Die Reaktonskraft, die vom Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel dem Pedal verliehen werden soll, wird auf der Grundlage des Niederdrückungsmaßes des Gaspedals geregelt. Diese Reaktionskraftregelung erlaubt eine genaue Übereinstimmung zwischen dem Drosselklappenöffnungszeitverlauf und dem Pedalreaktionskraftzeitverlauf, um eine vorgegebene Pedalreaktionskraft bei einem gewünschten Grad der Drosselklappenöffnung bereitzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeug-Gaspedalvorrichtungen, die eine genaue Übereinstimmung zwischen dem Zeitablauf eines gewünschten Grades der Drosselklappenöffnung und dem Zeitverlauf der Erzeugung einer vorgegebenen Pedalreaktionskraft erlauben und eine genaue Übereinstimmung zwischen einem Kickdown und der Erzeugung einer Reaktionskraft an Gaspedalen erlauben.

In Fahrzeugen sind z. B. Hebel und Pedale Eingabevorrichtungen, die von den Fahrern zu betätigen sind. Wenn sie betätigt werden, werden an den Händen und Füßen bestimmte Größen von Reaktionskräften aufgenommen. Es gibt jedoch Möglichkeiten, die Reaktionskräfte entsprechend den Betätigungen der Hebel und Pedale zwangsweise zu erzeugen, d. h. den Hebeln und Pedalen zu ermöglichen, nicht nur als Eingabevorrichtungen sondern auch als Ausgabevorrichtungen zu dienen. Solche Vorrichtungen werden als haptische Vorrichtungen bezeichnet.

Eine solche Vorrichtung ist z. B. in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-105926 mit dem Titel "Operating Device for Vehicle" offenbart. Diese herkömmliche Fahrzeugbedienungsvorrichtung wird mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben.

Die in Fig. 10 gezeigte Fahrzeugbedienungsvorrichtung weist ein Gaspedal 101 auf. Das Gaspedal 101 ist über eine Arbeitswelle 102 mit einem Hubsimulator 103 verbunden. Ein Hubsensor 104 ist an der Arbeitswelle 102 vorgesehen, so daß der Hubsimulator 103 am Gaspedal 101 entsprechend dem Hub des Gaspedals 101 eine Reaktionskraft erzeugt.

Der Hubsensor 104 ist über eine ECU 105 mit einer Drosselvorrichtung 106 verbunden. Die ECU 105 führt der Drosselvorrichtung 106 ein Befehlssignal zu, um die Drosselöffnung entsprechend einem Pedalhub zu ändern.

Um bei der obigen Fahrzeugbedienungsvorrichtung einen Kickdown in einem Fahrzeug-Automatikgetriebe durch schnelles, tiefes Niederdrücken des Gaspedals 101 für eine schnelle Beschleunigung hervorzurufen, ist es möglich, einen Kickdown-Schalter 109 hinter dem Gaspedal 101 vorzusehen, wie in der Figur gezeigt ist, um ein Kickdown-Signal bereitzustellen. Wenn das Gaspedal 101 bis zu einer vorgegebenen Position niedergedrückt wird, wird der Kickdown-Schalter 109 eingeschaltet und es wird unter dem Ein-Signal ein Kickdown im Automatikgetriebe bewirkt.

Obwohl im Stand der Technik die Drosselvorrichtung 106 mit dem Hubsensor 104 elektrisch verbunden ist, ist nicht klar, ob der Hubsimulator 103 mit dem Hubsensor 104 elektrisch verbunden ist. Bei der Einstellung der Pedalreaktionskraft auf einen vorgegebenen Wert bei einem gewünschten Grad der Drosselklappenöffnung kann daher eine Differenz zwischen dem Zeitverlauf der Drosselklappenöffnung und dem Zeitverlauf der Pedalreaktionskraft auftreten, was feinfühlige Einstellungen der Gaspedalbedienung und der Fahrzeugbedienbarkeit schwierig macht.

Um eine gewünschte Reaktionskraft am Gaspedal 101 z. B. bei einem Kickdown zu erzeugen, ist es ferner erforderlich, die Montageposition des Kickdown-Schalters 109 an der Fahrzeugkarosserie so anzupassen, daß der Kickdown-Schalter 109 bei einem Pedalhub eingeschaltet wird, bei dem die Reaktionskraft am Gaspedal 101 erzeugt wird. Es ist jedoch schwierig, eine solche Einstellung der Montageposition des Kickdown-Schalters 109 präzise durchzuführen, wobei es ferner nicht einfach ist, die Montageposition des Kickdown-Schalters 109 zu ändern, um einen Pedalhub zum Bewirken eines Kickdowns zu ändern.

Es ist somit wünschenswert, eine präzise Übereinstimmung des Zeitverlaufs der Erzeugung einer vorgegebenen Pedalreaktionskraft mit dem Zeitverlauf eines gewünschten Grades der Drosselöffnung zu erlauben, und ferner eine präzise und einfache Übereinstimmung zwischen einem Kickdown und der Erzeugung einer Gaspedalreaktionskraft (genauer der Erzeugung eines Spitzenwertes) zu erlauben, und ferner eine einfache Änderung der Gaspedalposition zu erlauben, bei der der Kickdown und die Erzeugung des Spitzenwertes bewirkt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gaspedalvorrichtung für die Verwendung in einem Fahrzeug geschaffen, die umfaßt: ein Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Niederdrückungsmaßes eines von einem Fahrer betätigten Gaspedals; ein Drosselklappensteuermittel zum Steuern der Drosselklappenöffnung auf der Grundlage eines Signals (FS) des Niederdrückungsmaßes, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel erfaßt wird; und ein Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel, das dem Gaspedal eine Reaktionskraft entsprechend dem Niederdrückungsmaß des Gaspedals verleiht; wobei die Reaktionskraft des Pedalreaktionskraft- Bereitstellungsmittels auf der Grundlage des Signals des Niederdrückungsmaßes geregelt wird, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel erfaßt wird.

Gemäß dieser Erfindung werden somit die Drosselklappenöffnung und die Pedalreaktionskraft auf der Grundlage desselben Niederdrückungsmaß- Signals, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel erfaßt wird, gesteuert/geregelt, so daß der Drosselklappenöffnungszeitverlauf und der Pedalreaktionskraftzeitverlauf genau in Übereinstimmung gebracht werden können, um bei einer gewünschten Drosselklappenöffnung eine vorgegebene Pedalreaktionskraft zu erzeugen.

In der vorliegenden Erfindung umfaßt die Gaspedalvorrichtung vorzugsweise ferner ein Reaktionskraft-Getriebe-Steuermittel, um dann, wenn das Gaspedal um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, das Pedalreaktionskraft- Bereitstellungsmittel so zu steuern, daß die Reaktionskraft einen Spitzenwert aufweist, und die Getriebeinformationen an ein Automatikgetriebe zu senden, um einen Gangwechsel zu steuern. Genauer, auf der Grundlage des Niederdrückungsmaß-Signals des Gaspedals, das vom Pedalniederdrückungsmaß- Erfassungsmittel bereitgestellt wird, wird ein Kickdown bewirkt und die Pedalreaktionskraft am Gaspedal erzeugt, so daß die Kickdown-Operation und die Erzeugung des Spitzenwertes der Reaktionskraft leicht präzise an einer Gaspedalniederdrückungsposition in Übereinstimmung gebracht werden können, die eine gewünschte Drosselklappenöffnung ergibt, wobei zusätzlich die Kickdown-Position und die Position zum Erzeugen des Spitzenwertes der Reaktionskraft bezüglich der Drosselklappenöffnung durch das Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel und das Drosselklappensteuermittel ohne Hinzufügen einer speziellen Struktur leicht geändert werden kann.

In der vorliegenden Erfindung steuert ferner die Gaspedalvorrichtung mit einem an einer Position des Automatikgetriebemodus angeordneten Schalthebel vorzugsweise dann, wenn das Gaspedal um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß die Reaktionskraft einen Spitzenwert aufweist, und sendet Getriebeinformationen zu einem Automatikgetriebe, und steuert mit dem an einer Position des manuellen Getriebemodus angeordneten Schalthebel das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß es keinen Spitzenwert der Reaktionskraft erzeugt. Das heißt, die Anwesenheit und Abwesenheit des Spitzenwertes der Reaktionskraft am Gaspedal im Betrieb mittels Automatikgetriebe und im Betrieb mittels manuellem Getriebe kann leicht umgeschaltet werden.

Wenn ferner in der vorliegenden Erfindung das Fahrzeug mittels Temporegler mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, steuert die Gaspedalvorrichtung vorzugsweise das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß das Gaspedal in einer Position entsprechend der Drosselklappenöffnung zu diesem Zeitpunkt gehalten wird. Das heißt, wenn das Gaspedal von der Position, die der Drosselklappenöffnung zu diesem Zeitpunkt entspricht, weiter niedergedrückt wird, kann das Fahrzeug schnell in einen beschleunigten Zustand versetzt werden.

Wenn ferner in der vorliegenden Erfindung das Fahrzeug mittels einer Temporeglervorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, steuert die Gaspedalvorrichtung vorzugsweise das Gaspedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß das Gaspedal zu einer Hubanfangsposition zurückgeführt wird und die Reaktionskraft des Gaspedals zwischen der Hubanfangsposition und einer Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, klein gemacht wird, wobei dann, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um die Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, zu überschreiten, die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit beendet wird und die Reaktionskraft des Gaspedals groß gemacht wird. Das heißt, die Reaktionskraft des Gaspedals wird zwischen der Hubanfangsposition und der Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, klein gemacht, während die Reaktionskraft des Gaspedals groß gemacht wird, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um die Position zu überschreiten, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, so daß ein Fahrer sich leicht der Gaspedalposition bewußt sein kann, bei der die Beschleunigung des Fahrzeugs beginnt, der Gaspedalposition, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, wodurch die Bedienbarkeit des Fahrzeugs verbessert wird.

Ferner steuert in der vorliegenden Erfindung die Gaspedalvorrichtung vorzugsweise das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß es einen Spitzenwert der Reaktionskraft nur dann erzeugt, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, wobei dann, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird, kein Spitzenwert der Reaktionskraft erzeugt wird. Im Vergleich zu dem Fall, in dem zum Beispiel ein Schalter zum Erzeugen eines Spitzenwertes der Reaktionskraft hinter dem Gaspedal vorgesehen ist und Spitzenwerte erzeugt werden, wenn das Gaspedal sowohl niedergedrückt als auch zurückgenommen wird, steuert die vorliegende Erfindung das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel so, daß es den Spitzenwert der Reaktionskraft nur dann erzeugt, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, was optimale Einstellungen des Gaspedals erlaubt.

Ferner erzeugt in der vorliegenden Erfindung die Gaspedalvorrichtung vorzugsweise einen Teil der Reaktionskraft, die dem Gaspedal verliehen wird, mechanisch mit einer Rückholfeder. Das heißt, die Rückholfeder erlaubt die Reduktion der am Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel erzeugten Reaktionskraft, was eine reduzierte Leistungsfähigkeit des Pedalreaktionskraft- Bereitstellungsmittels erlaubt und reduzierte Kosten und einen reduzierten Stromverbrauch der Gaspedalvorrichtung erlaubt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs ist, in dem eine Gaspedalvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ein elektrisches Funktionsblockschaltbild ist, das die Konfiguration der Gaspedalvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ein Graph ist, der die Beziehungen eines Niederdrückungsmaßsignals, einer Drosselklappenöffnung, einer Getriebeinformation und einer Pedalreaktionskraft mit Bezug auf das Pedalniederdrückungsmaß in der in Fig. 2 gezeigten Gaspedalvorrichtung zeigt;
Fig. 4A und 4B Graphen der vorliegenden Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels sind, die die Beziehungen zwischen dem Pedalniederdrückungsmaß und der Pedalreaktionskraft zeigen;
Fig. 5A und 5B Diagramme sind, die die Funktionen des Gaspedals zeigen, wenn das Fahrzeug mit einer Temporeglervorrichtung ausgestattet ist;
Fig. 6A einen Schalthebelbedienungsabschnitt zeigt, der eine Automatikgetriebeposition und eine manuelle Getriebeposition aufweist; und Fig. 6B und 6C Graphen sind, die die Beziehungen zwischen dem Pedalniederdrückungsmaß und der Pedalreaktionskraft im Automatikgetriebemodus und im manuellen Modus zeigen;
Fig. 7 ein elektrisches Funktionsblockschaltbild ist, das die Konfiguration einer Gaspedalvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Graph ist, der die Beziehungen eines Niederdrückungsmaß-Signals, einer Drosselklappenöffnung, einer Getriebeinformation, einer Reaktionskraft von der Federlast, eine von einem Motor erzeugte Reaktionskraft und eine Pedalreaktionskraft in bezug auf das Pedalniederdrückungsmaß in der in Fig. 7 gezeigten Gaspedalvorrichtung zeigt;
Fig. 9 ein Graph ist, der die Beziehungen der Reaktionskraft von der Federlast, der vom Motor erzeugten Reaktionskraft und der Pedalreaktionskraft in bezug auf das Pedalniederdrückungsmaß zeigt, das in dem in Fig. 8 gezeigten Graph enthalten ist; und
Fig. 10 ein schematisches Diagramm einer Pedalvorrichtung als herkömmliche Fahrzeugbedienungsvorrichtung ist.
Ein Fahrzeug 10 in der in Fig. 1 gezeigten vorliegenden Ausführungsform ist ein Mittelmotorfahrzeug mit einer Maschine 13, die zwischen den Vorderrädern 11 und den Hinterrädern 12 näher an den Hinterrädern 12 angeordnet ist. Ein Gaspedal 15 ist an einer vorderen unteren Position eines Fahrersitzes angeordnet. Das Gaspedal 15 wird betätigt, um den Grad der Öffnung einer (nicht gezeigten) Drosselklappe (d. h. die Drosselklappenöffnung) eines Drosselkörpers 17 zu ändern, der an einem oberen Abschnitt der Maschine 13 vorgesehen ist und die Maschinenausgangsleistung steuert. Die Betätigung des Gaspedals 15 sorgt ferner für die Steuerung des Gangwechsel eines Automatikgetriebes 18, das mit der Maschine 13 verbunden ist, unter einem Befehl von einer ECU 16.
Ein Gaspedal ist im allgemeinen mechanisch über ein Drosselklappenseil oder dergleichen mit einer Drosselklappe verbunden. Das Fahrzeug 10 verwendet eine DBW-Struktur (DBW = drive by wire = Fahren mittels Computer), bei der das Gaspedal 15 mittels Draht oder einer elektrischen Verdrahtung mit dem Drosselkörper 17 (genauer einem Drosselklappenantriebsmittel (das später genauer beschrieben wird), das am Drosselkörper 17 zum Antreiben der Drosselklappe vorgesehen ist) über die ECU 16 oder andere Komponenten verbunden ist.
Die Verwendung dieser Struktur erlaubt das schnelle Öffnen und Schließen der Drosselklappe in Reaktion auf die Betätigung des Gaspedals 15, wodurch das Ansprechverhalten der Steuerung der Maschinenausgangsleistung weiter verbessert wird.
Ferner wird es möglich, ein elektrisches Signal von dem Gaspedal 15 für den Gangwechsel im Automatikgetriebe 18, wie oben beschrieben worden ist, und andere Steuerungen zusätzlich zum Antreiben der Drosselklappe zu nutzen.
Das Gaspedal 15 und die ECU 16 bilden einen Teil der Gaspedalvorrichtung 21 der vorliegenden Erfindung. Die Gaspedalvorrichtung 21 wird mit Bezug auf das in Fig. 2 gezeigte Blockschaltbild genauer beschrieben.
Die Gaspedalvorrichtung 21 der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Gaspedal 15, ein Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25, ein Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26, ein Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27, die ECU 16 und ein Getriebesteuermittel 28 auf.
Das Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 ist an einem Ende einer Pedalwelle 24 als Drehwelle des Gaspedals 15 zum Erfassen des Niederdrückungsmaßes des Gaspedals 15 vorgesehen.
Das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 ist am anderen Ende der Pedalwelle 24 vorgesehen, um eine Reaktionskraft (die Reaktionskraft ist hier eine Kraft in entgegengesetzter Richtung zur Pedalkraft, die ausgeübt wird, wenn das Gaspedal 15 niedergedrückt wird) am Gaspedal 15 entsprechend einem Niederdrückungsmaß-Signal FS vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 zu erzeugen.
Das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 sendet ein Reaktionskraftsignal RS zum Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 auf der Grundlage des Niederdrückungsmaß-Signals FS, um die Reaktionskraft des Gaspedals 15 zu regeln.
Die ECU 16 ist ein Drosselklappensteuermittel, das das Niederdrückungsmaß-Signal FS empfängt, das vom Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 gesendet wird.
Das Getriebesteuermittel 28 empfängt einen Getriebebefehl TS, der an der ECU 16 auf der Grundlage des empfangenen Niederdrückungsmaß-Signals FS erzeugt wird.
Die ECU 16 gibt ein Antriebssignal DS an ein Drosselklappenantriebsmittel 32 unter dem Niederdrückungsmaß-Signal FS aus. Das Drosselklappenantriebsmittel 32 öffnet und schließt die Drosselklappe unter dem Antriebssignal DS, um die Drosselklappenöffnung zu ändern. Das Getriebesteuermittel 28 gibt Getriebeinformationen TJ an ein Getriebeschaltmittel 33 aus, das an dem in Fig. 1 gezeigten Automatikgetriebe 18 vorgesehen ist, unter dem Getriebebefehl TS, der von der ECU 16 ausgegeben wird, für eine Getriebesteuerung. Das Getriebeschaltmittel 33 schaltet die Gänge auf der Grundlage der Getriebeinformationen TJ.
Das Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 ist ein Drehwinkelsensor zum Erfassen des Drehwinkels der Pedalwelle 24, der z. B. das Niederdrückungsmaß des Gaspedals 15 als Drehwinkel des Gaspedals 15 erfaßt.
Das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 ist z. B. ein Elektromotor, wobei die Abtriebswelle des Elektromotors mit der Pedalwelle 24 verbunden ist.
Das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 regelt die Niederdrückungsposition, an der die Pedalreaktionskraft erzeugt wird, und den Reaktionskraftwert (insbesondere einen Spitzenwert) auf der Grundlage des Niederdrückungsmaß-Signals FS.
Das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 und das Getriebesteuermittel 28 bilden ein Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel 35.
Die Funktionen der obenbeschriebenen Gaspedalvorrichtung 21 werden mit Bezug auf den Graphen in Fig. 3 beschrieben. Im Graphen der Fig. 3 stellt die vertikale Achse das Niederdrückungsmaß-Signal FS vom Niederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25, die Drosselklappenöffnung TH, die Getriebeinformation TJ vom Getriebesteuermittel 28 und die am Gaspedal 15 mittels des Elektromotors 26 erzeugte Pedalreaktionskraft RP1 dar, während die horizontale Achse das Pedalniederdrückungsmaß PS des Gaspedals 15 darstellt.
Zuerst, wenn ein Fahrer das Gaspedal 15 während des Fahrens niederdrückt, beginnt das Niederdrückungsmaß-Signal FS anzusteigen, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 erreicht.
Mit dem Anstieg beginnt die Drosselklappenöffnung θTH anzusteigen, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 erreicht. Die Drosselklappenöffnung θTH steht z. B. in einer proportionalen Beziehung zum Niederdrückungsmaß-Signal FS.
Die Pedalreaktionskraft RP1 steigt schnell an, während das Pedalniederdrückungsmaß PS von 0 auf 51 ansteigt, und nimmt anschließend allmählich mit der Erhöhung des Pedalniederdrückungsmaßes PS zu, nachdem das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 überschritten hat. Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 52 erreicht, beginnt die Pedalreaktionskraft RP1 schnell anzusteigen. Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 53 erreicht, steigt die Getriebeinformation TJ vom Niedrigpegel auf Hochpegel an, wobei ein Gangwechsel, hier ein Kickdown, beginnt und die Pedalreaktionskraft RP1 schnell abzusinken beginnt. Die Pedalreaktionskraft RP1 erreicht den Spitzenwert F1, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS gleich 53 ist. Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 54 erreicht, wechselt die Getriebeinformation TJ von Hochpegel auf Niedrigpegel, wobei die Pedalreaktionskraft RP1, die bis zu diesem Moment gesunken ist, erneut allmählich anzusteigen beginnt.
Die Fig. 4A und 4B zeigen Graphen für einen Vergleich der Pedaireaktionskraft zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel.
Wenn in der in Fig. 4A gezeigten Ausführungsform das Pedalniederdrückungsmaß PS auf 52 ansteigt, nimmt die Pedalreaktionskraft RP1 ausgehend von F2 schneller zu als vorher. Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 53 erreicht, erreicht die Pedalreaktionskraft RP1 den Spitzenwert F1. Anschließend nimmt die Pedalreaktionskraft RP1 schnell ab und steigt anschließend allmählich an, nachdem das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 54 erreicht. Die durchgezogenen Linien in den Graphen zeigen die Pedalreaktionskraft, wenn das Pedal 15 niedergedrückt wird.
Wenn das Gaspedal 15 mit dem Pedalniederdrückungsmaß PS bei 55 zurückgenommen wird, nimmt die Pedalreaktionskraft RP1 schnell auf F3 ab und nimmt anschließend allmählich ab. Die gestrichelten Linien in den Graphen zeigen die Pedalreaktionskraft, wenn das Pedal 15 zurückgenommen wird.
Das in Fig. 4B gezeigte Vergleichsbeispiel zeigt ein Beispiel des Vorsehens eines speziellen Schalters zum Erzeugen einer Pedalreaktionskraft hinter dem Gaspedal 15.
Wenn das Pedal 15 niedergedrückt wird (durchgezogene Linien), wird der Schalter eingeschaltet, wobei der Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 wie in der Ausführungsform der Fig. 4A erzeugt wird. Wenn das Pedal 15 zurückgenommen wird (gestrichelte Linien), wird der Schalter ebenfalls eingeschaltet, was einen Spitzenwert F5 der Pedalreaktionskraft RP1 erzeugt.
Wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist, steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 elektrisch so, daß es die Pedalreaktionskraft erzeugt, was einfache Einstellungen zum Erzeugen eines Spitzenwertes der Pedalreaktionskraft, wenn das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, und zum Nicht-Erzeugen eines Spitzenwertes der Pedalreaktionskraft, wenn das Gaspedal 15 zurückgenommen wird, erlaubt, und optimale Einstellungen im Vergleich zum Fall des mechanischen Erzeugens der Pedalreaktionskraft wie im Vergleichsbeispiel erlaubt.
Die Fig. 5A und 5B zeigen die Funktionen des Gaspedals 15, wenn das Fahrzeug 10 mit einer in Fig. 2 gezeigten Temporeglervorrichtung 36 ausgestattet ist, die ein automatisches Konstanthalten der Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Niederdrücken des Gaspedals 15 erlaubt. Wenn ein Temporeglerschalter 37, wie in Fig. 2 gezeigt, während des Fahrens des Fahrzeuges eingeschaltet wird, steuert die Temporeglervorrichtung 36 das in Fig. 2 gezeigte Drosselklappenantriebsmittel 32, um die Drosselklappenöffnung so einzustellen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter 37 eingeschaltet wird, gehalten wird.
In einer in Fig. 5A gezeigten Ausführungsform, mit dem Niederdrückungswinkel als das Niederdrückungsmaß des Gaspedals 15 von der Hubanfangsposition (Position des Gaspedals 15, das nicht niedergedrückt ist; eine Referenzzahl des Gaspedals 15 in dieser Position ist der Bequemlichkeit halber 15A) als θ, steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 der in Fig. 2 gezeigten Gaspedalvorrichtung 21 dann, wenn der Temporeglerschalter 37 mit ausgehend von der Hubanfangsposition bis θ1 des Niederdrückungswinkels θ während der Fahrzeugfahrt niedergedrücktem Gaspedal 15 eingeschaltet wird, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so, daß das Gaspedal 15 in der Position des Niederdrückungswinkels θ1 gehalten wird, selbst wenn ein Fuß vom Gaspedal 15 weggenommen wird, wobei das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt.
Wenn bei diesem Zustand das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, wodurch der Niederdrückungswinkel θ den Wert θ1 überschreitet, kann das Fahrzeug 10 beschleunigt werden, wobei dann, wenn ein Fuß vom Gaspedal 15 genommen wird, das Gaspedal 15 in die frühere Position zurückkehrt, d. h. in die Position des Niederdrückungswinkels θ1, und wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit vor dem Niederdrücken des Gaspedals 15, d. h. zu der konstanten Geschwindigkeit, zurückkehrt und das Fahrzeug erneut mit der konstanten Geschwindigkeit fährt. Wenn während der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit das Bremspedal gedrückt wird, wird die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, d. h. die Temporegelung, beendet, wobei das Gaspedal 15 nicht in der Position gehalten wird und die normale Pedalbetätigung erlaubt wird.
Wenn in einer in Fig. 5B gezeigten Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigte Temporeglerschalter 37 mit dem ausgehend von der Hubanfangsposition bis θ1 des Niederdrückungswinkels θ während der Fahrzeugfahrt niedergedrückten Gaspedal 15 eingeschaltet wird, steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 der in Fig. 2 gezeigten Gaspedalvorrichtung 21 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so, daß das Gaspedal 15 in die Hubanfangsposition zurückkehrt, wenn ein Fuß vom Gaspedal 15 genommen wird. Wenn das Gaspedal 15 ausgehend von der Hubanfangsposition niedergedrückt wird, steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so, daß es die Reaktionskraft des Gaspedals 15 klein macht, bis der Niederdrückungswinkel B den Wert θ1 erreicht, und die Reaktionskraft des Gaspedals 15 größer als vorher macht, wenn der Niederdrückungswinkel θ den Wert θ1 überschreitet, und schließlich den Spitzenwert erzeugt. Mit anderen Worten, die Pedalkraft des Fahrers kann klein gemacht werden, bis der Niederdrückungswinkel θ den Wert θ1 erreicht, wobei die Pedalkraft des Fahrers groß gemacht werden kann, wenn der Niederdrückungswinkel θ den Wert θ1 überschreitet.
Somit erlaubt die Änderung der Pedalkraft beim Niederdrückungswinkel θ1 dem Fahrer, sich einfach der Gaspedalposition bewußt zu werden, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt der Temporegelung entspricht, d. h. der Gaspedalposition beim Niederdrückungswinkel θ1, bei dem das Fahrzeug 10 beschleunigt werden kann. Wenn in diesem Fall das Bremspedal während einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit niedergedrückt wird, wird die Temporegelung wie in der Ausführungsform der Fig. 5A beendet.
Die Fig. 6A bis 6C zeigen die Beziehungen zwischen der Pedalreaktionskraft der Gaspedalvorrichtung 12 und der Position eines Schalthebels, wobei Fig. 6A ein schematisches Diagramm ist, das einen Schalthebelbetätigungsabschnitt zeigt, während die Fig. 6B und 6C Graphen sind, die die Beziehungen zwischen der Pedalreaktionskraft und dem Pedalniederdrückungsmaß zeigen.
Wie in Fig. 6A gezeigt ist, umfaßt ein Schalthebelbetätigungsabschnitt 50 einen Automatikgetriebe-Betätigungsabschnitt 51, der mit Positionen für das Automatikgetriebe versehen ist, einen manuellen Getriebebetätigungsabschnitt 52, der mit Positionen für das manuelle Getriebe versehen ist, und einen Verbindungsabschnitt 52 für deren Verbindung.
Der Automatikgetriebebetätigungsabschnitt 51 umfaßt einen ersten Schlitz 56 als Durchlaß eines Schalthebels 55 und einen ersten Positionsindikator 57, der die Positionen des Schalthebels 55 anzeigt.
Der erste Positionsindikator 57 weist z. B. die Markierungen "P", die die Parkposition anzeigt, "R", die die Rückwärtsposition anzeigt, "N", die die Neutralposition anzeigt, "D", die die Position des automatischen Schaltens aller Gänge anzeigt, und "2" auf, die die Position des automatischen Schaltens eines ersten Gangs und eines zweiten Gangs anzeigt. Der Schalthebel 55 kann an diesen Positionen gestoppt werden.
Der manuelle Getriebebetätigungsabschnitt 52 umfaßt einen zweiten Schlitz 61 als Durchlaß des Schalthebels 55 und einen zweiten Positionsindikator 62, der die Positionen des Schalthebels 55 anzeigt.
Der zweite Positionsindikator 62 weist "+" auf, das die Position des Schaltens zu einem nächsthöheren Gang anzeigt, "-", das die Position zum Schalten zu einem nächstniedrigeren Gang anzeigt, und "M", das die Neutralposition anzeigt. Der Schalthebel 55 kann bei "+" oder "-" gestoppt werden, wenn geschaltet wird, und kehrt zu "M" zurück.
Der Verbindungsabschnitt 53 ist ein Schlitz, der mit dem ersten Schlitz 56 und dem zweiten Schlitz 61 in Verbindung steht und dem Schalthebel 55 erlaubt, zwischen dem ersten Schlitz 56 und dem zweiten Schlitz 61 bewegt zu werden.
Wenn der Schalthebel 55 innerhalb des ersten Schlitzes 56 positioniert ist, ist der Betrieb eines Automatikgetriebes möglich. Dieser Zustand wird im folgenden als "AT-Modus" bezeichnet.
Wenn der Schalthebel 55 innerhalb des zweiten Schlitzes 61 positioniert ist, ist der Betrieb eines manuellen Getriebes möglich. Dieser Zustand wird im folgenden als "manueller Modus" bezeichnet.
Der AT-Modus und der manuelle Modus können mit dem in Fig. 1 gezeigten Automatikgetriebe 18 verwirklicht werden.
In Fig. 6B stellt die vertikale Achse die Pedalreaktionskraft RP1 des Gaspedals 15 im AT-Modus dar, während die horizontale Achse das Pedalniederdrückungsmaß PS des Gaspedals 15 darstellt.
Im AT-Modus steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so, daß es einen Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 erzeugt, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS gleich 53 ist.
In Fig. 6C stellt die vertikale Achse die Pedalreaktionskraft RP1 des Gaspedals 15 im manuellen Modus dar, wobei die horizontale Achse das Pedalniederdrückungsmaß PS des Gaspedals 15 darstellt.
Im manuellen Modus steuert das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so, daß es keinen Spitzenwert der Pedalreaktionskraft RP1 erzeugt und die Pedalreaktionskraft RP1 entsprechend dem Pedalniederdrückungsmaß PS erzeugt, z. B. der Pedalreaktionskraft RP1 proportional zum Pedalniederdrückungsmaß PS, nachdem das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 überschritten hat.
Wenn ein spezieller Schalter zum Erzeugen eines Spitzenwertes der Pedalreaktionskraft hinter einem Gaspedal vorgesehen ist, wird der Spitzenwert der Pedalreaktionskraft im AT-Modus erzeugt, wobei auch der Spitzenwert der Pedalreaktionskraft im manuellen Modus nutzlos erzeugt wird.
In der Gaspedalvorrichtung 21 der vorliegenden Erfindung kann das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 die Anwesenheit und Abwesenheit eines Spitzenwertes der Pedalreaktionskraft (d. h., ob ein Spitzenwert erzeugt werden soll oder nicht) im AT-Modus und im manuellen Modus leicht steuern.
Wie in Fig. 2 beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung zuerst dadurch gekennzeichnet, daß in der Fahrzeug-Gaspedalvorrichtung 21 mit dem Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 zum Erfassen eines Niederdrückungsmaßes des Gaspedals 15, das von einem Fahrer betätigt wird, der ECU 16 zum Steuern der Drosselklappenöffnung auf der Grundlage des Signals FS des Niederdrückungsmaßes, das mit dem Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 erfaßt wird, und dem Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 zum Bereitstellen der Reaktionskraft am Gaspedal 15 entsprechend dem Niederdrückungsmaß des Gaspedals 15, die Reaktionskraft vom Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel unter dem Signal FS des Niederdrückungsmaßes, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 erfaßt wird, geregelt wird, d. h. das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 regelt die Reaktionskraft, die am Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 erzeugt wird, auf der Grundlage des Niederdrückungsmaß- Signals FS.
Da die Drosselklappenöffnung und die Pedalreaktionskraft auf der Grundlage desselben Signals FS des Niederdrückungsmaßes, das mit dem Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 erfaßt wird, gesteuert werden, werden der Drosselklappenöffnungszeitverlauf und der Pedalreaktionskraftzeitverlauf genau in Übereinstimmung gebracht, um eine vorgegebene Pedalreaktionskraft bei einer gewünschten Drosselklappenöffnung zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist zweitens dadurch gekennzeichnet, wie in den Fig. 2 und 3 beschrieben ist, daß in der Gaspedalvorrichtung 21 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so gesteuert wird, daß es den Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 bereitstellt, wenn das Gaspedal 15 um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, wobei das in Fig. 1 gezeigte Automatikgetriebe 18, genauer das Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel 35, zum Übertragen der Getriebeinformationen TJ zum Getriebeschaltmittel 33 vorgesehen ist.
Da auf der Grundlage des Niederdrückungsmaß-Signals FS des Gaspedals 15, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25 bereitgestellt wird, ein Kickdown bewirkt wird und die Pedalreaktionskraft RP1 am Gaspedal 15 erzeugt wird, können der Kickdown und die Erzeugung des Spitzenwertes F1 leicht genau bei einer Gaspedalniederdrückungsposition, die eine gewünschte Drosselklappenöffnung θTH ergibt, in Übereinstimmung gebracht werden, wobei außerdem die Kickdown-Position und die Position zum Erzeugen des Spitzenwertes F1 der Pedalreaktionskraft RP1 bezüglich der Drosselklappenöffnung θTTH leicht verändert werden können, indem nur das Programm oder dergleichen, das im Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel 35 und in der ECU 16 gespeichert ist, verändert wird, ohne eine spezielle Struktur hinzuzufügen.
Da wie oben beschrieben die Drosselklappenöffnung θTH, die Getriebeinformation TJ und die Pedalreaktionskraft RP1 auf der Grundlage des einzigen Niederdrückungsmaß-Signals FS bereitgestellt werden, können die Kickdown-Operation und die Erzeugung des Spitzenwertes F1 der Pedalreaktionskraft RP1 genau in Übereinstimmung gebracht werden, wobei der Kickdown als eine fühlbare Rückmeldung vom Gaspedal 15 zum selben Zeitpunkt, zu dem das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, um das Fahrzeug 10 zu beschleunigen, körperlich wahrgenommen werden kann. Der Fahrer kann somit ein Gefühl der Einheit mit dem Fahrzeug 10 im Fahrbetrieb erfahren. Die vorliegende Erfindung ist drittens dadurch gekennzeichnet, wie in den Fig. 2, 3 und 6A bis 6C gezeigt ist, daß in der Gaspedalvorrichtung 21 dann, wenn der Schalthebel 55 an einer Position des Automatikgetriebemodus (d. h. des AT-Modus) angeordnet ist, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so gesteuert wird, daß die Pedalreaktionskraft RP1 den Spitzenwert F1 aufweist, wenn das Gaspedal 15 um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, wobei ferner die Getriebeinformation TJ zum Automatikgetriebe 18 (genauer zum Getriebeschaltmittel 33) gesendet wird, wobei dann, wenn der Schalthebel 55 an einer Position des manuellen Getriebemodus angeordnet ist, das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft- Bereitstellungsmittel 26 so steuert, daß es den Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 nicht erzeugt.
Die Anwesenheit und Abwesenheit des Spitzenwertes F1 der Pedalreaktionskraft RP1 am Gaspedal 15 im Betrieb mittels Automatikgetriebe und im Betrieb mittels manuellem Getriebe kann umgeschaltet werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung eine solche Situation vermeiden, in der ein Spezialschalter am Gaspedal 15 für die obige Umschaltung vorgesehen ist und ein Spitzenwert sowohl im Betrieb mittels Automatikgetriebe als auch im Betrieb mittels manuellem Getriebe erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung ist viertens dadurch gekennzeichnet, wie in den Fig. 2, 5A und 5B gezeigt ist, daß in der Gaspedalvorrichtung 21 dann, wenn das Fahrzeug 10 mittels der Temporeglervorrichtung 36 mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so steuert, daß es das Gaspedal 15 in der Position hält, die der Drosselklappenöffnung zu dem Zeitpunkt entspricht, d. h. in der Position θ1 des Niederdrückungswinkels θ.
Wenn das Gaspedal 15 ausgehend von der Position, die der Drosselklappenöffnung zu diesem Zeitpunkt entspricht, weiter niedergedrückt wird, kann das Fahrzeug schnell in einen beschleunigten Zustand versetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist fünftens dadurch gekennzeichnet, daß in der Gaspedalvorrichtung 21 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so gesteuert wird, daß es dann, wenn das Fahrzeug 10 mittels der Temporeglervorrichtung 36 mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, das Gaspedal 15 zur Hubanfangsposition zurücknimmt und die Reaktionskraft des Gaspedals 15 zwischen der Hubanfangsposition und der Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, klein macht, und ferner die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit beendet und die Reaktionskraft des Gaspedals 15 groß macht, wenn das Gaspedal 15 ausgehend von der Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, weiter niedergedrückt wird.
Indem die Reaktionskraft des Gaspedals 15 zwischen der Hubanfangsposition und der Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, klein gemacht wird und die Reaktionskraft des Gaspedals 15 groß gemacht wird, wenn das Gaspedal 15 ausgehend von der Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, weiter niedergedrückt wird, wird dem Fahrer ermöglicht, sich einfach der Gaspedalposition bewußt zu werden, bei der die Beschleunigung des Fahrzeugs 10 beginnt, d. h. der Gaspedalposition, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, wodurch die Bedienbarkeit des Fahrzeugs 10 verbessert wird.
Die vorliegende Erfindung ist sechstens dadurch gekennzeichnet, wie in den Fig. 2, 4A und 4B gezeigt ist, daß in der Gaspedalvorrichtung 21 das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so steuert, daß es den Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 nur dann erzeugt, wenn das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, und keinen Spitzenwert der Pedalreaktionskraft RP1 erzeugt, wenn das Gaspedal 15 zurückgenommen wird.
Im Vergleich zum dem Fall, in dem ein Schalter zum Erzeugen eines Spitzenwertes der Pedalreaktionskraft hinter dem Gaspedal 15 vorgesehen ist, werden die Spitzenwerte F1 und F5 erzeugt, wenn das Gaspedal 15 sowohl niedergedrückt als auch zurückgenommen wird, wie im Vergleichsbeispiel gezeigt ist, wobei die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 so steuert, daß es den Spitzenwert F1 der Pedalreaktionskraft RP1 nur dann erzeugt, wenn das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, was optimale Einstellungen des Gaspedals 15 erlaubt.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das eine weitere Ausführungsform einer Gaspedalvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Komponenten, die mit denjenigen in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform identisch sind, sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht genauer beschrieben.
Eine Gaspedalvorrichtung 71 umfaßt ein Gaspedal 15, eine Zugschraubenfeder 72, um dem Gaspedal 15 eine gegebene Reaktionskraft in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der auf das niedergedrückte Gaspedal 15 ausgeübten Pedalkraft zu verleihen, ein Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel 25, ein Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26, ein Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27, eine ECU 16, ein Getriebesteuermittel 28 und ein Reaktionskraft-Erfassungsmittel 31, das an einer Pedalwelle angeordnet ist, um die vom Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 erzeugte Reaktionskraft zu erfassen und ein Reaktionskraft-Erfassungssignal RSS zum Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 zu senden.
Das Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 steuert die Niederdrückungsposition, an der die Pedalreaktionskraft erzeugt wird, unter einem Niederdrückungsmaß-Signal FS, und regelt den Reaktionskraftwert (insbesondere den Spitzenwert) auf der Grundlage des Reaktionskraft-Erfassungssignals RSS.
Fig. 8 zeigt einen Graphen, der sich auf die Pedalniederdrückung in der Gaspedalvorrichtung 71 entsprechend einer weiteren in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform bezieht. Die vertikale Achse stellt ein Niederdrückungsmaß- Signal FS, die Drosselklappenöffnung TH, die Getriebeinformation TJ, die Reaktionskraft RT durch die Federlast der Zugschraubenfeder 72, die Reaktionskraft RM, die von einem Elektromotor als Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel 26 erzeugt wird, und eine Pedalreaktionskraft RP2 als Summe der Reaktionskraft RT und der Reaktionskraft RM dar, während die horizontale Achse das Pedalniederdrückungsmaß PS darstellt.
Erstens, wenn ein Fahrer das Gaspedal 15 während der Fahrt niederdrückt, beginnt das Niederdrückungsmaß-Signal FS anzusteigen, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 erreicht. Damit beginnt die Drosselklappenöffnung θTH anzusteigen, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert S1 erreicht.
Die Reaktionskraft RM vom Elektromotor 26 wird nicht erzeugt, bis das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 52 erreicht, und beginnt schnell anzusteigen, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 52 erreicht. Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 53 erreicht, steigt die Getriebeinformation TJ vom Niedrigpegel auf Hochpegel an, um einen Gangwechsel einzuleiten, hier einen Kickdown, wobei die Reaktionskraft RM vom Elektromotor 26, die bis zu diesem Moment angestiegen ist, schnell zu sinken beginnt. Die Reaktionskraft RM vom Elektromotor 26 erreicht den Spitzenwert F8, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 53 erreicht.
Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 54 erreicht, wird der Elektromotor 26 gestoppt und die Reaktionskraft RM wird gleich 0, wobei die Getriebeinformation TJ vom Hochpegel zum Niedrigpegel wechselt.
Die Reaktionskraft RT von der Federlast der Zugschraubenfeder 72 steigt schnell an, bis das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 erreicht, und nimmt anschließend, nachdem das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 51 überschreitet, im wesentlichen proportional zum Pedalniederdrückungsmaß PS zu. Die Reaktionskraft RT erreicht F7, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS den Wert 53 erreicht.
Die Reaktionskraft RM vom Elektromotor 26 wird zur Reaktionskraft RT von der Federlast addiert, um die Pedalreaktionskraft RP2 zu erhalten. Zum Beispiel ergibt die Addition der Reaktionskraft RT (= F7) zur Reaktionskraft RM (= F8), wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS gleich 53 ist, den Spitzenwert F9 der Pedalreaktionskraft RP2.
Die Struktur der Erzeugung der Pedalreaktionskraft RP2 mit der Zugschraubenfeder 72 und dem Elektromotor 26 erlaubt, daß der Elektromotor 26 nur dann betrieben wird, wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS zwischen 52 und 54 liegt, was die vom Fahrzeug verbrauchte Leistung reduziert. Im Vergleich zu dem Fall, in dem die Pedalreaktionskraft nur durch einen Elektromotor erzeugt wird, kann die vorliegende Ausführungsform einen Elektromotor mit kleinerer Ausgangsleistung aufweisen, was die Kosten des Elektromotors reduziert.
Fig. 9 zeigt die vom Motor 26 erzeugte Reaktionskraft RM und die Reaktionskraft RP2 in Fig. 8 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gaspedal 15 niedergedrückt wird, und zeigt ferner diejenigen zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gaspedal 15 zurückgenommen wird. Die durchgezogenen Linien zeigen die Reaktionskraft während des Niederdrückens, während die gestrichelten Linien die Reaktionskraft während der Rücknahme zeigen. Die Reaktionskraft RT von der Federlast ist nur mit durchgezogenen Linien gezeigt, da diese Reaktionskraft zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gaspedal 15 zurückgenommen wird, im wesentlichen gleich der Reaktionskraft während des Niederdrückens ist.
Wenn das Pedalniederdrückungsmaß PS gleich 53 ist, ist die Reaktionskraft RT der von der Federlast erzeugten Pedalreaktionskraft gleich fF7 und die Reaktionskraft RM, die vom Elektromotor 26 erzeugt wird, gleich F8, so daß die Pedalreaktionskraft RP2 zu diesem Zeitpunkt gleich F9 ist, der Summe der Reaktionskraft F7 und der Reaktionskraft F8. Das heißt, diese Ausführungsform kombiniert die Reaktionskräfte des Elektromotors 26 und der Zugschraubenfeder 27, um die Reaktionskraft RP2 des Gaspedals 15 bereitzustellen, was ein geringeres Leistungsvermögen des Elektromotors 26 erfordert und die Verwendung eines kleineren Elektromotors erlaubt.
Der obenbeschriebene Elektromotor 26 ist nicht auf einen Rotationstyp beschränkt und kann ein Linearmotor oder ein Aktuator als eine weitere Antriebsquelle sein, wie z. B. die Kombination eines Hydraulikzylinders und eines Hydraulikgenerators oder die Kombination eines Pneumatikzylinders und eines Pneumatikgenerators. Der Linearmotor, der Hydraulikgenerator oder der pneumatische Generator wird jeweils elektrisch geregelt, um die Pedalreaktionskraft zu regeln.
Die Beziehungen zwischen dem Pedalniederdrückungsmaß PS und den Pedalreaktionskräften RP1 und RP2, die in den Fig. 3 und 8 beschrieben worden sind, sind Inhalte, die im voraus im Pedalreaktionskraft-Regelungsmittel 27 und in der ECU 16 gespeichert worden sind, und sind abhängig von der Maschinendrehzahl, dem Maschinendrehmoment, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Schaltposition des Automatikgetriebes 18 vor dem Kickdown, und dergleichen.
Wie in Fig. 7 beschrieben ist, ist die Erfindung siebtens dadurch gekennzeichnet, daß die Gaspedalvorrichtung 71 einen Teil der Reaktionskraft, die dem Gaspedal 15 verliehen werden soll, mit der Zugschraubenfeder 72 erzeugt.
Die Zugschraubenfeder 72 erlaubt die Reduktion der am Pedalreaktionskraft- Bereitstellungsmittel 26 erzeugten Reaktionskraft, was ein reduziertes Leistungsvermögen des Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittels 26 erlaubt und somit reduzierte Kosten und einen reduzierten Leistungsverbrauch der Gaspedalvorrichtung 72 erlaubt.
Obwohl das Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel 35 in den Ausführungsformen der Erfindung separat von der ECU 16 konfiguriert ist, kann das Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel 35 innerhalb der ECU 16 vorgesehen sein. Obwohl das Reaktionskraft-Erfassungsmittel 31 in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform in der Gaspedalvorrichtung 71 vorgesehen ist, kann das Reaktionskraft-Erfassungsmittel 31 in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform in der Gaspedalvorrichtung 21 vorgesehen sein.
Eine Gaspedalvorrichtung (21) enthält eine Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsvorrichtung (26) zum Bereitstellen einer Reaktionskraft an einem Gaspedal (15) entsprechend einem Niederdrückungsmaß des von einem Fahrer betätigten Gaspedals. Die Reaktionskraft, die vom Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel dem Pedal verliehen werden soll, wird auf der Grundlage des Niederdrückungsmaßes des Gaspedals geregelt. Diese Reaktionskraftregelung erlaubt eine genaue Übereinstimmung zwischen dem Drosselklappenöffnungszeitverlauf und dem Pedalreaktionskraftzeitverlauf, um eine vorgegebene Pedalreaktionskraft bei einem gewünschten Grad der Drosselklappenöffnung bereitzustellen.

Claims

1. Gaspedalvorrichtung (21) für die Verwendung in einem Fahrzeug, umfassend:
ein Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel (25) zum Erfassen eines Niederdrückungsmaßes eines von einem Fahrer betätigten Gaspedals (15);
ein Drosselklappensteuermittel (16) zum Steuern der Drosselklappenöffnung auf der Grundlage eines Signals (FS) des Niederdrückungsmaßes, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel erfaßt wird; und
ein Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26), das dem Gaspedal eine Reaktionskraft entsprechend dem Niederdrückungsmaß des Gaspedals verleiht,
wobei die Reaktionskraft des Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittels auf der Grundlage des Signals des Niederdrückungsmaßes geregelt wird, das vom Pedalniederdrückungsmaß-Erfassungsmittel erfaßt wird.

2. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, die ferner ein Reaktionskraft/Getriebe-Steuermittel (35) umfaßt, um dann, wenn das Gaspedal um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so zu steuern, daß die Reaktionskraft einen Spitzenwert aufweist, und um Getriebeinformation (TJ) zum Steuern eines Gangwechsels an ein Automatikgetriebe (33) zu senden.

3. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, bei der dann, wenn das Gaspedal (15) mit einem in einer Position (51) eines Automatikgetriebemodus plazierten Schalthebel (55) um ein vorgegebenes Maß niedergedrückt wird, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so gesteuert wird, daß die Reaktionskraft einen Spitzenwert aufweist, und Getriebeinformation (TJ) zu einem Automatikgetriebe (33) gesendet wird, wobei mit dem an einer Position (52) des manuellen Getriebemodus plazierten Schalthebel (55) das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so gesteuert wird, daß es keinen Spitzenwert der Reaktionskraft erzeugt.

4. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, bei der dann, wenn das Fahrzeug mittels einer Temporeglervorrichtung (36) mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so gesteuert wird, daß es das Gaspedal (15) in einer Position hält, die der Drosselklappenöffnung zu diesem Zeitpunkt entspricht.

5. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, bei der dann, wenn das Fahrzeug mittels einer Temporeglervorrichtung (36) mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so gesteuert wird, daß es das Gaspedal (15) zu einer Hubanfangsposition zurücksetzt und die Reaktionskraft des Gaspedals zwischen der Hubanfangsposition und einer Position, die der Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, klein macht, und dann, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um die Position zu überschreiten, die der Drosselklappenöffnung zu dem Zeitpunkt des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, das Fahren mit konstanter Geschwindigkeit beendet und die Reaktionskraft des Gaspedals groß macht.

6. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, bei der das Pedalreaktionskraft-Bereitstellungsmittel (26) so gesteuert wird, daß es einen Spitzenwert der Reaktionskraft nur dann erzeugt, wenn das Gaspedal (15) niedergedrückt wird, und dann, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird, keinen Spitzenwert der Reaktionskraft erzeugt.

7. Gaspedalvorrichtung (21) nach Anspruch 1, bei der die am Gaspedal (15) bereitgestellte Reaktionskraft teilweise mit einer Rückholfeder (72) mechanisch erzeugt wird.