JP2007253824A - アクセルペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒステリシス機構を備えたアクセルペダル装置であって、ヒステリシス特性の影響を受けることなく正確なアクセル操作量を検出することが可能なアクセルペダル装置を提供する。
【解決手段】アクセルペダル装置１０は、従来のようなアクセルペダル１４のパッド２２の上に設けられる踏力センサの代わりに、スプリング１８の端部１８ａと、その端部１８ａを支持するハウジング１２の内面１２ａとの間に設けられた荷重センサ２２を有し、荷重センサ２４を用いてスプリング１８のバネ荷重を直接測定することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用のアクセルペダル装置に関し、特にはペダルの踏込量と踏込力との間にヒステリシス特性を有するアクセルペダル装置に関する。

運転者により踏込操作されるアクセルペダル装置は既に種々開発されているが、ある種のアクセルペダル装置は、運転者のアクセル踏込み状態すなわちアクセル操作量を検出して、その検出値をエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）に伝達するように構成されている。このアクセル操作量を検出する手段としては、例えば図４（ａ）及び（ｂ）に記載されるような、アクセルペダル１００の踏面又はパッド１０２に配置された荷重センサすなわち踏力センサ１０４が知られている。アクセルペダル１００は、運転者の操作によって矢印Ｄの方向に軸線Ｌについて回転可能に構成され、その回転角度に基づいてアクセル開度が定められる。図４の場合、踏力センサ１０４によって運転者の踏力を測定し、この測定値及び予め設定されている踏力とアクセルペダルの回転角度との関係から、アクセル操作量すなわちアクセルペダル１００の回転角度を求めることができる。このような踏力センサの他の例は、特許文献１にも記載されている。特許文献１には、アクセルペダル３の表面に設けられた踏力センサ１１と、アクセルケーブル１４を介してアクセルペダル３にリンクするアクセル開度センサ４とを含む構成が開示されている。

一方、例えば特許文献２及び３に記載されるように、アクセルペダルに移動抵抗を付加し、アクセル開度とペダル踏力との間に図５に示すようなヒステリシス特性を付与することにより、踏力が多少変動してもアクセル開度を所望の値に保持することが可能なアクセルペダル装置が知られている。ヒステリシス特性を備えたアクセルペダルの場合、運転者はアクセル開度をある一定値に維持することが容易になるという利点がある。例えば図４において、運転者が所望のアクセル開度に対応するアクセルペダル回転角度をＸ１に維持しようとする場合、運転者はペダルを踏力Ｙ１まで踏込んだ後は、踏力をいくらか緩めてもよい。この場合、踏力がＹ２を下回らない限りアクセル開度をＸ１に維持することができる。

実開平１−１４９５３８号公報 特開平６−２９９８７４号公報 特開２００４−１０８２１４号公報

特許文献２又は３に記載されるようなヒステリシス特性を有するアクセルペダル装置には上述のような利点があるが、刻々変化するアクセル開度を求めるために図４又は特許文献１に記載されるような踏力センサを用いようとすると、正確なアクセル開度検出が困難になるという問題がある。すなわち、アクセルペダルはヒステリシス特性を付与するためのヒステリシス機構を介してアクセルペダル装置に具備されるので、運転者が踏込み操作するペダルの踏面すなわちペダルパッドに設けられた踏力センサによる踏力測定値もまた、図５に示すようなヒステリシス特性を有することになる。図５において、例えば同じアクセル開度Ｘ１を実現する踏力にはＹ２からＹ１までの幅があり、ある時刻の踏力を測定しただけではアクセル開度を正確に知ることができない。従って、ヒステリシス特性を備えたアクセルペダル装置の場合は、ペダルパッドに設けられた荷重センサにより得られた踏力をアクセル操作量の検出に用いることは好ましくない。

そこで本発明は、ヒステリシス機構を備えたアクセルペダル装置であって、ヒステリシス特性の影響を受けることなく正確なアクセル操作量を検出することが可能なアクセルペダル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、操作者の踏力によって操作されるアクセルペダルと、前記アクセルペダルの操作量の増加に伴って増大する復帰力を前記アクセルペダルに付与する復帰力付与手段と、アクセル操作量と踏力との間に所定のヒステリシス特性が得られるように、前記アクセルペダルの操作量の増加に伴って増大する移動抵抗を前記アクセルペダルに付与するように構成された移動抵抗付与手段と、を有するアクセルペダル装置において、前記復帰力付与手段により生じる復帰力を直接測定することができるように構成された荷重センサを有することを特徴とする、アクセルペダル装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクセルペダル装置において、前記復帰力付与手段はコイルスプリングであり、前記荷重センサは、前記コイルスプリングの少なくとも一方の端部に当接して設けられる、アクセルペダル装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のアクセルペダル装置において、前記荷重センサは略平板状の静電容量式センサである、アクセルペダル装置を提供する。

本発明に係るアクセルペダル装置によれば、ヒステリシス機構を有するアクセルペダル装置において、踏力に対する復帰力を発生する復帰力付与手段の復帰力を直接受ける部分に荷重センサが設けられるので、ヒステリシスの影響を排除した踏力測定を行うことができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１及び図２はそれぞれ、本発明に係るアクセルペダル装置１０の部分断面図及びその概略構成図である。

アクセルペダル装置１０は、後述する荷重センサに係る構成以外は、従来のヒステリシス機構を有するアクセルペダル装置と同様であってよい。すなわち、アクセルペダル装置１０は、車両に搭載され、運転者の操作に応じて車両の運転状態を制御するために、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）にアクセル操作量等の運転情報を送るためのものであり、ハウジング１２と、ハウジング１２内に軸線Ｌ回りに回転可能に収容されるアクセルペダル１４と、アクセルペダル１４の操作に伴って回転可能な可動部材すなわちロータ１６と、ハウジング１２内に収容されてロータ１６を基の位置に戻そうとする復帰力を付与する復帰力付与手段すなわちスプリング１８と、ロータ１６が摺接する、回動不能に設けられた摩擦部材すなわち摩擦板２０とを有する。図面からわかるように、スプリング１８は、アクセルペダル１４の操作量すなわち回転角度の増加に伴って増大する復帰力をロータ１６に付与することができる。またスプリング１８として径の異なるコイルスプリングが２つ図示されているが、コイルスプリングは１つ又は３つ以上でもよいし、また他の種類のスプリングを用いてもよい。

アクセルペダル１４は、運転者によるパッド２２の操作によって軸線Ｌについて回転可能である。アクセルペダル１４とロータ１６とは、例えば特許文献２の図９又は特許文献３の図４に示すようなはす歯構造を互いに有して係合する。従ってロータ１６はアクセルペダル１４の軸線Ｌ回りの回転に伴って軸線Ｌ回りに回転するとともに、スラスト方向すなわち摩擦板２０に押付けられる方向にも付勢される。従ってアクセルペダル１４の回転角度が大きい程、摩擦板２０にかかる押付け力も大きくなり、その結果ロータ１６と摩擦板２０との摺動抵抗も増加する。このようにして、ロータ１６及び摩擦板２０は、アクセルペダル装置１０に図５に示したようなヒステリシス特性を付与するヒステリシス機構として作用する。

本発明では、従来のようにアクセルペダル１４のパッド２２に踏力センサを設ける代わりに、スプリング１８の端部１８ａと、その端部１８ａを支持するハウジング１２の内面１２ａとの間に設けられた荷重センサ２２を用いてスプリング１８の復帰力すなわちバネ荷重を直接測定することを特徴とする。荷重センサ２４としては、一般的な平板状の静電容量式センサや歪ゲージ等、スプリング１８の反力を直接受けることができる全てのタイプのセンサが使用可能である。

図３は、アクセル操作量に相当するアクセルペダル１４の回転角度と、荷重センサ２４により測定されるスプリング荷重との関係を示すグラフである。回転角度とスプリング荷重との間にはヒステリシス特性の影響が介在しないので、図示するように、任意のスプリング荷重に対する回転角度は一義的に決まり、故に測定が必要な全ての回転角度範囲にわたって、スプリング荷重から回転角度を求めることができる。またスプリング荷重と回転角度との関係は、アクセル踏込み時と戻し時とで実質的に同一となる。従って従来のように、踏力センサで測定された踏力からアクセル操作量を求める際にヒステリシス特性を考慮する必要がなく、正確かつ容易にアクセル操作量を求めることができる。

本発明に係るアクセルペダル装置の全体を示す上面図である。 図１の２−２線における断面図である。 本発明のアクセルペダル装置における、アクセルペダルの回転角度とスプリング荷重との関係を示すグラフである。 （ａ）従来のアクセルペダル装置の全体を示す側面図であり、（ｂ）（ａ）のペダルパッドの正面図である。 従来のアクセルペダル装置におけるアクセルペダルの回転角度とペダル踏力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ アクセルペダル装置
１２ ハウジング
１４ アクセルペダル
１６ ロータ
１８ スプリング
２０ 摩擦板
２２ パッド
２４ 荷重センサ

Claims (3)

1. 操作者の踏力によって操作されるアクセルペダル（１４）と、
   前記アクセルペダルの操作量の増加に伴って増大する復帰力を前記アクセルペダル（１４）に付与する復帰力付与手段（１８）と、
   アクセル操作量と踏力との間に所定のヒステリシス特性が得られるように、前記アクセルペダル（１４）の操作量の増加に伴って増大する移動抵抗を前記アクセルペダルに付与するように構成された移動抵抗付与手段（１６、２０）と、を有するアクセルペダル装置（１０）において、
   前記復帰力付与手段（１８）により生じる復帰力を直接測定することができるように構成された荷重センサ（２４）を有することを特徴とする、アクセルペダル装置。
2. 前記復帰力付与手段（１８）はコイルスプリングであり、前記荷重センサ（２４）は、前記コイルスプリングの少なくとも一方の端部に当接して設けられる、請求項１に記載のアクセルペダル装置。
3. 前記荷重センサ（２４）は略平板状の静電容量式センサである、請求項１又は２に記載のアクセルペダル装置。

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