JP2017079028A - Reaction force generation device and reaction force control device - Google Patents

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陽介 堀内
Yosuke Horiuchi
陽介 堀内
根布谷 秀人
Hideto Nebutani
秀人 根布谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reaction force generation device and a reaction force control device capable of suppressing abnormal sound caused by a backlash at a mechanical coupling part between a pedal member and a reaction force generating motor.SOLUTION: When reaction force Fmot due to a motor 62 is not increased, control means of a reaction force generation device 26 or a reaction force control device 34 continues causing the motor 62 to drive continually in a specific rotation direction so that a contact state between teeth of at least a pair of reduction gears 58 and 60 is kept.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、アクセルペダル等のペダル部材に対する反力を生成する反力生成装置及び前記反力を制御する反力制御装置に関する。   The present invention relates to a reaction force generation device that generates a reaction force against a pedal member such as an accelerator pedal, and a reaction force control device that controls the reaction force.

特許文献1では、モータによる反力制御が行われていないときに、モータ側の回転フリクションが反力出力軸側に作用しないようにして、操作者に違和感を与えることのない反力出力装置を提供することを目的としている([0005]、要約)。   In Patent Document 1, when the reaction force control by the motor is not performed, the reaction force output device that prevents the rotation friction on the motor side from acting on the reaction force output shaft side and does not give the operator a sense of incongruity. It is intended to provide ([0005], summary).

当該目的を達成するため、特許文献1(要約、図2)では、反力を作り出すモータ12と、反力を操作ペダル4、5に伝達する反力出力軸13を設ける。モータ12と反力出力軸13の間に、モータ12の駆動時にモータ12の回転軸12aと反力出力軸13とを接続状態にし、モータ12の非駆動時にモータ12の回転軸12aと反力出力軸13を遮断状態にするクラッチ機構19を介装する。   In order to achieve the object, in Patent Document 1 (summary, FIG. 2), a motor 12 that generates a reaction force and a reaction force output shaft 13 that transmits the reaction force to the operation pedals 4 and 5 are provided. Between the motor 12 and the reaction force output shaft 13, the rotating shaft 12a of the motor 12 and the reaction force output shaft 13 are connected when the motor 12 is driven, and the reaction force and the rotating shaft 12a of the motor 12 are not driven. A clutch mechanism 19 that puts the output shaft 13 in a disconnected state is interposed.

特許文献1では、モータ12が生成した反力は、ウォーム軸17、ウォームホイール18、クラッチ機構19、ピニオンギヤ20、セクタギヤ21及び反力出力軸13を介して出力レバー15に伝達される(図2、[0016]、[0017])。また、セクタギヤ21には、コイルスプリング27の一端が係止されている([0019]、図3)。これにより、反力出力軸13及び出力レバー15には、初期位置方向への付勢力が付与される([0030])。   In Patent Document 1, the reaction force generated by the motor 12 is transmitted to the output lever 15 via the worm shaft 17, the worm wheel 18, the clutch mechanism 19, the pinion gear 20, the sector gear 21, and the reaction force output shaft 13 (FIG. 2). , [0016], [0017]). Further, one end of a coil spring 27 is locked to the sector gear 21 ([0019], FIG. 3). As a result, a biasing force in the initial position direction is applied to the reaction force output shaft 13 and the output lever 15 ([0030]).

特開2015−074312号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-074312

上記のように、特許文献1の構成では、ウォーム軸17、ウォームホイール18、クラッチ機構19、ピニオンギヤ20、セクタギヤ21等の機械的連結部(又は複数の減速歯車)を有する。これらの機械的連結部では、バックラッシュが存在する。そのため、運転者により操作ペダル4、5(ペダル部材)の踏み操作及び戻し操作が行われた場合、対向する歯同士が非接触の状態から接触状態に移行すると、接触音が発生することがある。   As described above, the configuration of Patent Document 1 includes mechanical connection portions (or a plurality of reduction gears) such as the worm shaft 17, the worm wheel 18, the clutch mechanism 19, the pinion gear 20, and the sector gear 21. In these mechanical connections, backlash exists. For this reason, when the driver performs a stepping operation and a return operation of the operation pedals 4 and 5 (pedal members), a contact sound may be generated when the opposing teeth shift from a non-contact state to a contact state. .

特に、モータ12が反力を増大する出力を発生していない状態で、短時間の間に運転者が操作ペダル4、5(ペダル部材)の踏み操作及び戻しの連続的な繰り返し等の操作を行った場合、運転者に異音が伝達して違和感を与える虞があった。   In particular, in a state where the motor 12 does not generate an output that increases the reaction force, the driver performs operations such as stepping on the operation pedals 4 and 5 (pedal members) and continuous repetition of returning in a short time. When it went, there was a possibility that strange noise might be transmitted to the driver and give a sense of incongruity.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ペダル部材と反力生成モータの間の機械的連結部においてバックラッシュに起因する異音を抑制することが可能な反力生成装置及び反力制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and a reaction force generation device capable of suppressing abnormal noise caused by backlash at a mechanical connection between a pedal member and a reaction force generation motor. And it aims at providing a reaction force control device.

本発明に係る反力生成装置は、
運転者が操作するペダル部材と、
前記運転者が前記ペダル部材を操作中に、前記ペダル部材を原位置に戻す方向に反力を増大させる反力増大手段と、
前記反力増大手段により増大させる前記反力を制御する制御手段と
を備えるものであって、
前記反力増大手段は、
前記反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備え、
前記制御手段は、前記反力を増大させていない場合、前記少なくとも一対の減速歯車の歯同士の接触状態を保つように、特定の回転方向に前記モータを連続的に駆動させ続ける
ことを特徴とする。
The reaction force generation device according to the present invention includes:
A pedal member operated by the driver;
Reaction force increasing means for increasing the reaction force in a direction in which the driver returns the pedal member to the original position while the driver is operating the pedal member;
Control means for controlling the reaction force to be increased by the reaction force increasing means,
The reaction force increasing means is
A motor that generates the reaction force;
A reduction gear disposed between the motor and the pedal member and having at least a pair of reduction gears for transmitting the driving force of the motor to the pedal member;
The control means is configured to continuously drive the motor in a specific rotation direction so as to maintain a contact state between teeth of the at least one pair of reduction gears when the reaction force is not increased. To do.

本発明によれば、反力を増大させていない場合、少なくとも一対の減速歯車の歯同士の接触状態を保つように、特定の回転方向にモータを連続的に駆動させ続ける。このため、反力を増大させていない状態でも減速歯車のバックラッシュをなくした又は小さくした状態に保持することができる。従って、ペダル部材の操作時にバックラッシュに起因して発生する異音を抑制することができ、運転者に対する違和感を低減することが可能となる。   According to the present invention, when the reaction force is not increased, the motor is continuously driven in a specific rotation direction so as to keep at least the contact state between the teeth of the pair of reduction gears. For this reason, even if the reaction force is not increased, the backlash of the speed reduction gear can be eliminated or reduced. Therefore, it is possible to suppress abnormal noise caused by backlash during operation of the pedal member, and to reduce a sense of discomfort to the driver.

前記特定の回転方向は、前記反力の増大時の回転方向と反対方向としてもよい。換言すると、前記特定の回転方向は、前記ペダル部材の踏込みに伴う回転方向と同じ方向としてもよい。これにより、運転者がペダル部材を踏み込んだ際(特に踏込みを開始した際)には、一対の減速歯車の歯同士が接触した状態で、ペダル部材からモータへの踏力の伝達が開始されることとなる。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することが可能となる。   The specific rotation direction may be a direction opposite to the rotation direction when the reaction force is increased. In other words, the specific rotation direction may be the same as the rotation direction associated with the depression of the pedal member. As a result, when the driver steps on the pedal member (particularly when stepping is started), transmission of the pedaling force from the pedal member to the motor is started with the teeth of the pair of reduction gears in contact with each other. It becomes. Therefore, it is possible to suppress abnormal noise caused by backlash.

また、モータが反力を生成する場合の回転方向と、反力を生成しない場合の回転方向が反対となる。すなわち、モータに正転及び逆転の両方を行わせることとなる。このため、仮にペダル部材とモータとの間の一対の減速歯車(機械的連結部)に何らかの異物が挟まっている場合でも、当該異物を取り除き易くすることが可能となる。   Further, the rotation direction when the motor generates a reaction force is opposite to the rotation direction when the reaction force is not generated. That is, the motor is caused to perform both forward rotation and reverse rotation. For this reason, even if some foreign matter is sandwiched between a pair of reduction gears (mechanical coupling portions) between the pedal member and the motor, it is possible to easily remove the foreign matter.

或いは、前記特定の回転方向は、前記反力の増大時の回転方向と同じ方向としてもよい。これにより、反力の増大開始時には、一対の減速歯車の歯同士が接触した状態となっている。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することが可能となる。   Alternatively, the specific rotation direction may be the same as the rotation direction when the reaction force is increased. Thereby, the teeth of the pair of reduction gears are in contact with each other when the reaction force starts to increase. Therefore, it is possible to suppress abnormal noise caused by backlash.

前記モータ又は前記ペダル部材の一方の側に設けられ且つ径方向外側又は径方向内側に面する複数の歯溝が形成されたラチェット歯車と、
前記モータ又は前記ペダル部材の他方の側に設けられ且つ前記反力の伝達時に前記複数の歯溝と噛み合う少なくとも1つのラチェット爪が形成された軸部材と
を備えるラチェット機構が前記減速機に設けられてもよい。
前記ペダル部材が踏み込まれるとき及び前記モータが前記反力を生成するとき、前記ラチェット歯車及び前記ラチェット爪が噛み合って第1回転力を伝達してもよい。前記ペダル部材が戻されるとき、前記ラチェット爪が前記ラチェット歯車の前記歯溝から抜け出ることで前記ラチェット歯車又は前記軸部材が空転してもよい。前記制御手段は、前記反力を生成しない場合、前記ラチェット歯車又は前記軸部材の空転を発生させる第2回転力よりも低く且つ前記反力の増大時の回転方向と反対方向の第3回転力を、前記モータに生成させてもよい。
A ratchet gear provided on one side of the motor or the pedal member and formed with a plurality of tooth grooves facing the radially outer side or the radially inner side;
A ratchet mechanism provided on the other side of the motor or the pedal member and including a shaft member formed with at least one ratchet pawl that engages with the plurality of tooth grooves when the reaction force is transmitted is provided in the speed reducer. May be.
When the pedal member is depressed and when the motor generates the reaction force, the ratchet gear and the ratchet pawl may be engaged to transmit the first rotational force. When the pedal member is returned, the ratchet gear or the shaft member may idle due to the ratchet pawl coming out of the tooth groove of the ratchet gear. The control means, when not generating the reaction force, a third rotation force that is lower than the second rotation force that causes the idle rotation of the ratchet gear or the shaft member and that is opposite to the rotation direction when the reaction force is increased. May be generated by the motor.

上記構成によれば、反力を増大させる制御を行っていない場合、ラチェット歯車又は軸部材の空転を発生させる第2回転力よりも低く且つ反力の増大時の回転方向と反対方向の第3回転力を、モータに生成させる。これにより、運転者がペダル部材を踏み込んだ際(特に踏込みを開始した際)には、一対の減速歯車の歯同士が接触した状態で、ペダル部材からモータへの踏力の伝達を開始させることが可能となる。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することができる。   According to the above configuration, when control for increasing the reaction force is not performed, the third rotational force is lower than the second rotational force that causes the idle rotation of the ratchet gear or the shaft member and is opposite to the rotational direction when the reaction force is increased. A rotational force is generated by the motor. As a result, when the driver steps on the pedal member (particularly when stepping is started), the transmission of the pedaling force from the pedal member to the motor can be started with the teeth of the pair of reduction gears in contact with each other. It becomes possible. Therefore, abnormal noise caused by backlash can be suppressed.

また、上記構成では、反力を増大させる場合と反力を増大させない場合とでモータの回転方向を逆にする。このため、仮にペダル部材とモータとの間の一対の減速歯車(機械的連結部)に何らかの異物が挟まっている場合でも、減速歯車間のバックラッシュを変化させることで、当該異物を取り除き易くすることが可能となる。   In the above configuration, the rotation direction of the motor is reversed between when the reaction force is increased and when the reaction force is not increased. For this reason, even if some foreign matter is sandwiched between a pair of reduction gears (mechanical connection portions) between the pedal member and the motor, the foreign matter can be easily removed by changing the backlash between the reduction gears. It becomes possible.

本発明に係る反力制御装置は、
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と、
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御するものであって、
前記モータによる前記反力を発生させていない場合、前記少なくとも一対の減速歯車の歯同士の接触状態を保つように、特定の回転方向に前記モータを連続的に駆動させ続ける
ことを特徴とする。
The reaction force control device according to the present invention includes:
A pedal member operated by the driver;
A motor that generates a reaction force against the pedaling force on the pedal member;
A speed reducer that is disposed between the motor and the pedal member and has at least a pair of reduction gears that transmit the driving force of the motor to the pedal member;
Used for a reaction force generation device comprising:
Controlling the reaction force generated by the motor,
When the reaction force by the motor is not generated, the motor is continuously driven in a specific rotation direction so as to keep a contact state between teeth of the at least one pair of reduction gears.

本発明によれば、ペダル部材と反力生成モータの間の機械的連結部(一対の減速歯車の連結部)においてバックラッシュに起因する異音を抑制することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress the noise resulting from a backlash in the mechanical connection part (connection part of a pair of reduction gears) between a pedal member and a reaction force generation motor.

本発明の一実施形態に係る反力生成装置を搭載した車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a reaction force generation device according to an embodiment of the present invention. 前記実施形態のラチェット機構の内部構成及びその周辺を簡略的に示す図である。It is a figure which shows simply the internal structure of the ratchet mechanism of the said embodiment, and its periphery. 前記実施形態の前記ラチェット機構及びその内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the said ratchet mechanism of the said embodiment, and its internal structure. 前記実施形態における各種の力の伝達経路を説明する図である。It is a figure explaining the transmission path | route of various forces in the said embodiment. 図4の各種の力に対応する前記ラチェット機構の各部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of each part of the said ratchet mechanism corresponding to the various force of FIG. 前記実施形態におけるモータの制御のフローチャートである。It is a flowchart of control of the motor in the embodiment.

A.一実施形態
[A−1.車両10の構成]
(A−1−1.概要)
図1は、本発明の一実施形態に係る反力生成装置26を搭載した車両10の概略構成図である。車両10は、反力生成装置26に加え、操作量センサ20と、車速センサ22と、ナビゲーション装置24とを有する。
A. One Embodiment [A-1. Configuration of Vehicle 10]
(A-1-1. Overview)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 10 equipped with a reaction force generation device 26 according to an embodiment of the present invention. The vehicle 10 includes an operation amount sensor 20, a vehicle speed sensor 22, and a navigation device 24 in addition to the reaction force generation device 26.

反力生成装置26は、アクセルペダル30(ペダル部材)と、反力生成部32と、反力電子制御装置34(以下「反力ECU34」又は「ECU34」という。)とを有する。アクセルペダル30は、ペダルハウジング40内に配置された図示しないアクセルペダルリターンスプリングにより原位置に向かって付勢される。前記アクセルペダルリターンスプリングによる付勢力を「アクセルペダルリターンスプリング反力Fspr1」又は「反力Fspr1」という。反力生成部32(反力増大手段)は、運転者からアクセルペダル30への踏力Fpに対する反力Frp(以下「ペダル反力Frp」ともいう。)を、反力ECU34からの指令に基づいて生成する。   The reaction force generation device 26 includes an accelerator pedal 30 (pedal member), a reaction force generation unit 32, and a reaction force electronic control device 34 (hereinafter referred to as “reaction force ECU 34” or “ECU 34”). The accelerator pedal 30 is urged toward the original position by an accelerator pedal return spring (not shown) disposed in the pedal housing 40. The urging force by the accelerator pedal return spring is referred to as “accelerator pedal return spring reaction force Fspr1” or “reaction force Fspr1”. The reaction force generation unit 32 (reaction force increasing means) generates a reaction force Frp (hereinafter also referred to as “pedal reaction force Frp”) with respect to the pedaling force Fp from the driver to the accelerator pedal 30 based on a command from the reaction force ECU 34. Generate.

操作量センサ20は、アクセルペダル30の操作量θ(原位置からの踏込量)(以下「ペダル操作量θ」ともいう。)[%]又は[deg]を検出し、反力ECU34に出力する。車速センサ22は、車両10の車速V[km/h]を測定し、反力ECU34に出力する。   The operation amount sensor 20 detects the operation amount θ (depression amount from the original position) of the accelerator pedal 30 (hereinafter also referred to as “pedal operation amount θ”) [%] or [deg], and outputs it to the reaction force ECU 34. . The vehicle speed sensor 22 measures the vehicle speed V [km / h] of the vehicle 10 and outputs it to the reaction force ECU 34.

ナビゲーション装置24は、GPS(Global Positioning System)等を用いて車両10の現在位置を検出すると共に、車両10の進路に関するナビゲーション情報Ir(以下「情報Ir」ともいう。)を記憶した記憶部(図示せず)を備えている。情報Irには、車両10の現在位置及び推奨車速Vrecの情報が含まれる。推奨車速Vrecは、道路毎に設定される車速(制限車速、カーブを走行するために適した車速等)であり、道路を複数の区間又は領域に分けて設定される。   The navigation device 24 detects the current position of the vehicle 10 using GPS (Global Positioning System) or the like, and stores navigation information Ir (hereinafter also referred to as “information Ir”) related to the course of the vehicle 10 (see FIG. Not shown). The information Ir includes information on the current position of the vehicle 10 and the recommended vehicle speed Vrec. The recommended vehicle speed Vrec is a vehicle speed (limit vehicle speed, vehicle speed suitable for traveling on a curve, etc.) set for each road, and is set by dividing the road into a plurality of sections or regions.

(A−1−2.反力生成部32)
(A−1−2−1.反力生成部32の概要)
上記のように、反力生成部32は、運転者からアクセルペダル30への踏力Fpに対する反力Frpを生成する。
(A-1-2. Reaction force generator 32)
(A-1-2-1. Overview of reaction force generator 32)
As described above, the reaction force generation unit 32 generates the reaction force Frp for the depression force Fp from the driver to the accelerator pedal 30.

図1に示すように、反力生成部32は、反力アーム50と、セクタギヤ52と、ピニオンギヤ54と、ラチェット機構56(クラッチ機構)と、ウォームホイール58と、ウォーム軸60と、モータ62と、モータドライバ64とを有する。   As shown in FIG. 1, the reaction force generator 32 includes a reaction arm 50, a sector gear 52, a pinion gear 54, a ratchet mechanism 56 (clutch mechanism), a worm wheel 58, a worm shaft 60, and a motor 62. And a motor driver 64.

(A−1−2−2.反力アーム50、セクタギヤ52及びピニオンギヤ54)
反力アーム50は、その一端が反力生成部32のハウジング66に対して回転可能に形成された回転軸部70に固定されている。また、反力アーム50の他端は、アクセルペダル30の根元側の端部と接触する。
(A-1-2. Reaction arm 50, sector gear 52 and pinion gear 54)
One end of the reaction force arm 50 is fixed to a rotating shaft portion 70 formed to be rotatable with respect to the housing 66 of the reaction force generating portion 32. Further, the other end of the reaction force arm 50 is in contact with the base end of the accelerator pedal 30.

セクタギヤ52は、その根元が反力アーム50と共に回転軸部70に固定されている。このため、セクタギヤ52は、反力アーム50と共に回転する。セクタギヤ52に形成された複数の歯部72は、ピニオンギヤ54の複数の歯部74と噛み合う。   The base of the sector gear 52 is fixed to the rotary shaft 70 together with the reaction arm 50. For this reason, the sector gear 52 rotates together with the reaction force arm 50. The plurality of teeth 72 formed on the sector gear 52 mesh with the plurality of teeth 74 of the pinion gear 54.

回転軸部70には、反力アームリターンスプリング76(以下「リターンスプリング76」ともいう。)が連結されており、アクセルペダル30との接触状態を維持するように反力アーム50を付勢する。リターンスプリング76からの付勢力Fspr2(以下「反力アームスプリング反力Fspr2」又は「反力Fspr2」ともいう。)は、回転軸部70を介してセクタギヤ52、ピニオンギヤ54及びラチェット機構56にも伝わる。   A reaction arm return spring 76 (hereinafter also referred to as “return spring 76”) is connected to the rotating shaft portion 70, and urges the reaction force arm 50 so as to maintain a contact state with the accelerator pedal 30. . The urging force Fspr2 (hereinafter also referred to as “reaction arm spring reaction force Fspr2” or “reaction force Fspr2”) from the return spring 76 is also transmitted to the sector gear 52, the pinion gear 54, and the ratchet mechanism 56 via the rotary shaft portion 70. .

ピニオンギヤ54は、円周方向に複数の歯部74が形成された軸部材であり、ハウジング66に回転可能に支持されている。ピニオンギヤ54の歯部74は、セクタギヤ52側の径が小さい部分と、ラチェット機構56側の径が大きい部分とがある。径が小さい部分は、セクタギヤ52と係合し、径が大きい部分は、ラチェット機構56のラチェット歯車80(後述)に形成された嵌め込み穴の中に嵌め込まれる。   The pinion gear 54 is a shaft member having a plurality of tooth portions 74 formed in the circumferential direction, and is rotatably supported by the housing 66. The tooth portion 74 of the pinion gear 54 has a portion having a small diameter on the sector gear 52 side and a portion having a large diameter on the ratchet mechanism 56 side. The small diameter portion engages with the sector gear 52, and the large diameter portion is fitted into a fitting hole formed in a ratchet gear 80 (described later) of the ratchet mechanism 56.

(A−1−2−3.ラチェット機構56)
ラチェット機構56は、ラチェット機構56に入力される力のうちアクセルペダル30への踏力Fp及びモータ62からの反力Fmot(以下「モータ反力Fmot」ともいう。)を外部に伝達する。すなわち、アクセルペダル30への踏力Fpは、モータ62側に伝達され、モータ62からの反力Fmotは、アクセルペダル30側に伝達される。
(A-1-2-3. Ratchet mechanism 56)
The ratchet mechanism 56 transmits the stepping force Fp to the accelerator pedal 30 and the reaction force Fmot from the motor 62 (hereinafter also referred to as “motor reaction force Fmot”) out of the force input to the ratchet mechanism 56. That is, the pedaling force Fp to the accelerator pedal 30 is transmitted to the motor 62 side, and the reaction force Fmot from the motor 62 is transmitted to the accelerator pedal 30 side.

また、ラチェット機構56は、アクセルペダル30が戻されるときの力(すなわち、リターンスプリング76からの付勢力Fsp2)をモータ62側に伝達しない。   Further, the ratchet mechanism 56 does not transmit the force (that is, the urging force Fsp2 from the return spring 76) when the accelerator pedal 30 is returned to the motor 62 side.

図2は、本実施形態のラチェット機構56の内部構成及びその周辺を簡略的に示す図である。図3は、本実施形態のラチェット機構56及びその内部構成を示す斜視図である。図2及び図3に示すように、ラチェット機構56は、ラチェット歯車80と、複数のラチェット爪82とを有する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the ratchet mechanism 56 of the present embodiment and its periphery. FIG. 3 is a perspective view showing the ratchet mechanism 56 of this embodiment and its internal configuration. As shown in FIGS. 2 and 3, the ratchet mechanism 56 includes a ratchet gear 80 and a plurality of ratchet claws 82.

ラチェット歯車80は、ピニオンギヤ54に固定された片側有底円筒状の部材である。上記のように、ピニオンギヤ54のうち径の大きい部分が、ラチェット歯車80に形成された嵌め込み穴の中に嵌め込まれる。これにより、ラチェット歯車80は、ピニオンギヤ54及びウォームホイール58と同じ回転軸Ax(回転軸部84を中心に)で回転可能である。   The ratchet gear 80 is a one-sided bottomed cylindrical member fixed to the pinion gear 54. As described above, the large-diameter portion of the pinion gear 54 is fitted into the fitting hole formed in the ratchet gear 80. Accordingly, the ratchet gear 80 can rotate on the same rotation axis Ax (centering on the rotation shaft portion 84) as the pinion gear 54 and the worm wheel 58.

ラチェット歯車80の径方向内側には、複数の歯溝86が形成されている。この歯溝86は、モータ62側の部材であるラチェット爪82に対して、アクセルペダル30側の部材であるラチェット歯車80が回転可能な方向を一方向のみ(図2において反時計回りのみ)に限定するように形成されている。換言すると、歯溝86は、ラチェット歯車80に対してラチェット爪82が回転可能な方向を一方向のみ(図2において時計回りのみ)に限定するように形成されている。   A plurality of tooth grooves 86 are formed on the radially inner side of the ratchet gear 80. With respect to the ratchet pawl 82 which is a member on the motor 62 side, the tooth groove 86 is set so that the ratchet gear 80 which is a member on the accelerator pedal 30 side can rotate in only one direction (only counterclockwise in FIG. 2). It is formed to limit. In other words, the tooth groove 86 is formed to limit the direction in which the ratchet pawl 82 can rotate with respect to the ratchet gear 80 in only one direction (only clockwise in FIG. 2).

ラチェット爪82は、軸部88によりウォームホイール58に回転可能に支持される。ラチェット爪82とウォームホイール58の底面との間には、支持板90が配置される。   The ratchet pawl 82 is rotatably supported by the worm wheel 58 by the shaft portion 88. A support plate 90 is disposed between the ratchet pawl 82 and the bottom surface of the worm wheel 58.

また、図2に示すように、ラチェット爪82には、一部が支持柱94に固定されたラチェット爪リターンスプリング92(以下「リターンスプリング92」ともいう。)が取り付けられる。これにより、ラチェット爪82には、径方向外側に近づくように回転する付勢力Fsp3が加わり、ラチェット爪82の原位置では、ラチェット歯車80の歯溝86と接触する。   As shown in FIG. 2, a ratchet claw return spring 92 (hereinafter also referred to as “return spring 92”) partially attached to the support column 94 is attached to the ratchet claw 82. As a result, a biasing force Fsp3 that rotates so as to approach the radially outer side is applied to the ratchet pawl 82, and contacts the tooth groove 86 of the ratchet gear 80 at the original position of the ratchet pawl 82.

本実施形態のラチェット機構56では、ラチェット歯車80がアクセルペダル側の部材である。また、ラチェット爪82、軸部88、支持板90、リターンスプリング92及び支持柱94がモータ62側の部材である。ラチェット爪82はウォームホイール58に回転可能に支持されているため、ウォームホイール58もモータ62側の部材と捉えることができる。ラチェット機構56の具体的動作については、図4及び図5を参照して後述する。   In the ratchet mechanism 56 of the present embodiment, the ratchet gear 80 is a member on the accelerator pedal side. The ratchet pawl 82, the shaft portion 88, the support plate 90, the return spring 92, and the support pillar 94 are members on the motor 62 side. Since the ratchet pawl 82 is rotatably supported by the worm wheel 58, the worm wheel 58 can also be regarded as a member on the motor 62 side. The specific operation of the ratchet mechanism 56 will be described later with reference to FIGS.

(A−1−2−4.ウォームホイール58及びウォーム軸60)
ウォームホイール58は、ピニオンギヤ54及びラチェット歯車80と同じ回転軸Axで回転可能である。ウォームホイール58の径方向外側には、ホイール溝部100が形成されている。
(A-1-2-4. Worm wheel 58 and worm shaft 60)
The worm wheel 58 can rotate on the same rotation axis Ax as the pinion gear 54 and the ratchet gear 80. A wheel groove portion 100 is formed on the radially outer side of the worm wheel 58.

ウォーム軸60は、モータ62の出力軸と同じ回転軸Amで回転可能である。ウォーム軸60の外周には、ウォームホイール58のホイール溝部100と係合する軸ねじ部102が形成されている。   The worm shaft 60 can rotate on the same rotation axis Am as the output shaft of the motor 62. A shaft screw portion 102 that engages with the wheel groove portion 100 of the worm wheel 58 is formed on the outer periphery of the worm shaft 60.

(A−1−2−5.モータ62及びモータドライバ64)
本実施形態のモータ62は、モータドライバ64から供給される電流により作動するブラシレス直流モータである。代わりに、モータ62は、ブラシモータであってもよく、交流モータであってもよい。モータドライバ64(以下「ドライバ64」ともいう。)は、反力ECU34からの指令に基づいてモータ62を作動させる。
(A-1-2-5. Motor 62 and motor driver 64)
The motor 62 of the present embodiment is a brushless DC motor that operates by current supplied from a motor driver 64. Alternatively, the motor 62 may be a brush motor or an AC motor. A motor driver 64 (hereinafter also referred to as “driver 64”) operates the motor 62 based on a command from the reaction force ECU 34.

本実施形態では、アクセルペダル30とモータ62の間にある機械的連結部(又は各減速歯車の組合せ)として、セクタギヤ52とピニオンギヤ54の連結部、ラチェット歯車80とラチェット爪82の連結部及びウォームホイール58とウォーム軸60の連結部が含まれる。これらの連結部は、モータ62の反力Fmot(駆動力)をアクセルペダル30に伝達する複数の減速歯車を有する減速機104として機能する。   In the present embodiment, as a mechanical connecting portion (or a combination of each reduction gear) between the accelerator pedal 30 and the motor 62, a connecting portion between the sector gear 52 and the pinion gear 54, a connecting portion between the ratchet gear 80 and the ratchet pawl 82, and a worm. A connecting portion between the wheel 58 and the worm shaft 60 is included. These connecting portions function as a reduction gear 104 having a plurality of reduction gears that transmit the reaction force Fmot (driving force) of the motor 62 to the accelerator pedal 30.

(A−1−3.反力ECU34)
反力ECU34(制御手段、反力制御装置)は、反力生成部32が生成するモータ反力Fmotを制御する。図1に示すように、ECU34は、入出力部110、演算部112及び記憶部114を有する。
(A-1-3. Reaction force ECU 34)
The reaction force ECU 34 (control means, reaction force control device) controls the motor reaction force Fmot generated by the reaction force generator 32. As shown in FIG. 1, the ECU 34 includes an input / output unit 110, a calculation unit 112, and a storage unit 114.

入出力部110は、操作量センサ20、車速センサ22、ナビゲーション装置24及びモータドライバ64との信号の入出力に用いられる。入出力部110は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないA/D変換回路を備えてもよい。   The input / output unit 110 is used for input / output of signals with the operation amount sensor 20, the vehicle speed sensor 22, the navigation device 24, and the motor driver 64. The input / output unit 110 may include an A / D conversion circuit (not shown) that converts an input analog signal into a digital signal.

演算部112は、操作量センサ20、車速センサ22及びナビゲーション装置24からの入力信号に基づく演算を行い、演算結果に基づき、モータドライバ64に対する出力信号を生成する。   The calculation unit 112 performs a calculation based on input signals from the operation amount sensor 20, the vehicle speed sensor 22, and the navigation device 24, and generates an output signal for the motor driver 64 based on the calculation result.

図1に示すように、演算部112は、目標車速制御部120(以下「制御部120」ともいう。)と、モータ反力制御部122(以下「制御部122」ともいう。)と、バックラッシュ補償制御部124(以下「制御部124」ともいう。)とを有する。各制御部120、122、124は、記憶部114に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記プログラムは、図示しない無線通信装置(携帯電話機、スマートフォン等)を介して外部から供給されてもよい。前記プログラムの一部をハードウェア(回路部品)で構成することもできる。   As shown in FIG. 1, the calculation unit 112 includes a target vehicle speed control unit 120 (hereinafter also referred to as “control unit 120”), a motor reaction force control unit 122 (hereinafter also referred to as “control unit 122”), and a back. And a rush compensation control unit 124 (hereinafter also referred to as “control unit 124”). Each control unit 120, 122, 124 is realized by executing a program stored in the storage unit 114. The program may be supplied from the outside via a wireless communication device (mobile phone, smartphone, etc.) not shown. A part of the program can be configured by hardware (circuit parts).

目標車速制御部120は、ナビゲーション装置24からの推奨車速Vrec等に基づいて車両10の目標車速Vtar[km/h]を設定する。目標車速Vtarは、例えば、推奨車速Vrecと等しい値に設定される。或いは、制御部120は、単位時間当たりの車速Vの変化量[km/h/s]が所定値以下である状態が所定時間継続した場合、その時点の車速Vを目標車速Vtarとしてもよい。   The target vehicle speed control unit 120 sets the target vehicle speed Vtar [km / h] of the vehicle 10 based on the recommended vehicle speed Vrec from the navigation device 24 or the like. The target vehicle speed Vtar is set to a value equal to the recommended vehicle speed Vrec, for example. Alternatively, when the state in which the change amount [km / h / s] of the vehicle speed V per unit time is equal to or less than a predetermined value continues for a predetermined time, the control unit 120 may set the vehicle speed V at that time as the target vehicle speed Vtar.

モータ反力制御部122は、モータ62が生成する反力Fmotを制御する。例えば、車速V毎に操作量θと反力Fmotの目標値(以下「目標反力Fmottar」ともいう。)との関係を規定したマップを記憶部114に記憶しておく。そして、制御部122は、操作量センサ20からの操作量θ及び車速センサ22からの車速Vに基づいて目標反力Fmottarを算出する。さらに、制御部122は、当該目標反力Fmottarに対応する電流をモータ62に供給するように、図示しないスイッチング素子のデューティ比を制御する。   The motor reaction force control unit 122 controls the reaction force Fmot generated by the motor 62. For example, a map defining the relationship between the manipulated variable θ and the target value of the reaction force Fmot (hereinafter also referred to as “target reaction force Fmotor”) for each vehicle speed V is stored in the storage unit 114. Then, the control unit 122 calculates the target reaction force Fmotor based on the operation amount θ from the operation amount sensor 20 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 22. Further, the control unit 122 controls the duty ratio of a switching element (not shown) so as to supply a current corresponding to the target reaction force Fmotor to the motor 62.

バックラッシュ補償制御部124は、モータ反力Fmotを生成していない状態で、反力生成部32において発生するバックラッシュを補償するバックラッシュ補償制御を実行する。バックラッシュ補償制御の詳細は、図6を参照して後述する。   The backlash compensation control unit 124 executes backlash compensation control that compensates for backlash generated in the reaction force generation unit 32 in a state where the motor reaction force Fmot is not generated. Details of the backlash compensation control will be described later with reference to FIG.

[A−2.各種の力の伝達経路及びラチェット機構56での動作]
図4は、本実施形態における各種の力の伝達経路を説明する図である。図5は、図4の各種の力に対応するラチェット機構56の各部の動作を説明する図である。ここでは、図4を利用して、アクセルペダル30に対する踏力Fpの伝達経路と、反力アームスプリング反力Fsp2の伝達経路と、モータ反力Fmotの伝達経路と、バックラッシュ補償トルクTbacの伝達経路について説明する。バックラッシュ補償トルクTbacは、反力生成部32の機械的連結部(又は減速歯車)におけるバックラッシュを補償するためにモータ62が生成するトルクである。
[A-2. Various force transmission paths and operations in the ratchet mechanism 56]
FIG. 4 is a diagram for explaining various force transmission paths in the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of each part of the ratchet mechanism 56 corresponding to the various forces shown in FIG. Here, referring to FIG. 4, the transmission path of the pedaling force Fp to the accelerator pedal 30, the transmission path of the reaction force arm spring reaction force Fsp2, the transmission path of the motor reaction force Fmot, and the transmission path of the backlash compensation torque Tbac. Will be described. The backlash compensation torque Tbac is a torque generated by the motor 62 in order to compensate for backlash in the mechanical connection portion (or reduction gear) of the reaction force generation portion 32.

また、図5を利用して、これらの伝達経路を伝達する各種の力によりラチェット機構56の各部がどのように動作するかを説明する。なお、ここに示す「時計回り」及び「反時計回り」は、図4及び図5における方向を示す。また、図4及び図5における矢印の数値は、各種の力の伝達の順番を示す。   Moreover, how each part of the ratchet mechanism 56 operate | moves with the various force which transmits these transmission paths using FIG. 5 is demonstrated. Here, “clockwise” and “counterclockwise” indicate directions in FIGS. 4 and 5. Moreover, the numerical value of the arrow in FIG.4 and FIG.5 shows the order of transmission of various force.

(A−2−1.アクセルペダル30に対する踏力Fpの伝達経路)
図4の左上には、アクセルペダル30に対する踏力Fpの伝達経路が示されており、図5の左上には、踏力Fpによるラチェット機構56の各部の動作が示されている。図4の左上に示すように、アクセルペダル30に対する踏力Fpが反力アーム50に加わり、反力アーム50が回転軸部70を中心に反時計回りに回転する。これに伴い、セクタギヤ52も回転軸部70を中心に反時計回りに回転する。
(A-2-1. Transmission path of the depression force Fp to the accelerator pedal 30)
The upper left of FIG. 4 shows the transmission path of the pedaling force Fp to the accelerator pedal 30, and the upper left of FIG. 5 shows the operation of each part of the ratchet mechanism 56 by the pedaling force Fp. As shown in the upper left of FIG. 4, the depression force Fp against the accelerator pedal 30 is applied to the reaction force arm 50, and the reaction force arm 50 rotates counterclockwise around the rotation shaft portion 70. Along with this, the sector gear 52 also rotates counterclockwise around the rotation shaft portion 70.

セクタギヤ52の回転により、ピニオンギヤ54が時計回りに回転し、ピニオンギヤ54と固定されたラチェット歯車80(図3)も同じ方向に回転する。図5の左上に示すように、ラチェット歯車80が時計回りに回転する場合、ラチェット爪82及びウォームホイール58も同じ方向に回転する(図2参照)。   The rotation of the sector gear 52 causes the pinion gear 54 to rotate clockwise, and the ratchet gear 80 (FIG. 3) fixed to the pinion gear 54 also rotates in the same direction. As shown in the upper left of FIG. 5, when the ratchet gear 80 rotates clockwise, the ratchet pawl 82 and the worm wheel 58 also rotate in the same direction (see FIG. 2).

ウォームホイール58の回転によりウォーム軸60が回転する。この際のウォーム軸60の回転方向は、モータ反力Fmotを生成する際のモータ62の回転方向とは反対である。   The worm shaft 60 is rotated by the rotation of the worm wheel 58. The rotational direction of the worm shaft 60 at this time is opposite to the rotational direction of the motor 62 when generating the motor reaction force Fmot.

(A−2−2.反力アームスプリング反力Fspr2の伝達経路)
図4の右上には、反力アームリターンスプリング反力Fspr2の伝達経路が示されており、図5の右上には、反力Fspr2によるラチェット機構56の各部の動作が示されている。運転者がアクセルペダル30に対する踏力Fpを弱めると、図示しない前記アクセルペダルリターンスプリングからの反力Fspr1によりアクセルペダル30が原位置に向かって移動する。これに伴い、反力アームリターンスプリング76(図1)からの反力Fspr2により、反力アーム50がアクセルペダル30との接触を保ちつつ、反力アーム50の原位置に向かって移動する。
(A-2-2. Reaction path of reaction force arm spring reaction force Fspr2)
The upper right of FIG. 4 shows the transmission path of the reaction force arm return spring reaction force Fspr2, and the upper right of FIG. 5 shows the operation of each part of the ratchet mechanism 56 by the reaction force Fspr2. When the driver weakens the pedaling force Fp on the accelerator pedal 30, the accelerator pedal 30 moves toward the original position by a reaction force Fspr1 from the accelerator pedal return spring (not shown). Accordingly, the reaction force arm 50 moves toward the original position of the reaction force arm 50 while keeping the contact with the accelerator pedal 30 by the reaction force Fspr2 from the reaction force arm return spring 76 (FIG. 1).

すなわち、運転者がアクセルペダル30に対する踏力Fpを弱めると、図4の右上に示すように、反力Fspr2は、時計回りの方向に反力アーム50を付勢する。また、反力Fspr2は、時計回りの方向にセクタギヤ52を付勢する。これに伴い、ピニオンギヤ54及びラチェット歯車80が、反時計回りに回転する。図5の右上に示すように、ラチェット歯車80が反時計回りに回転する場合、ラチェット歯車80は、ラチェット爪82及びウォームホイール58に対して空転する。   That is, when the driver weakens the pedaling force Fp on the accelerator pedal 30, the reaction force Fspr2 urges the reaction force arm 50 in the clockwise direction as shown in the upper right of FIG. The reaction force Fspr2 biases the sector gear 52 in the clockwise direction. Accordingly, the pinion gear 54 and the ratchet gear 80 rotate counterclockwise. As shown in the upper right of FIG. 5, when the ratchet gear 80 rotates counterclockwise, the ratchet gear 80 idles with respect to the ratchet pawl 82 and the worm wheel 58.

(A−2−3.モータ反力Fmotの伝達経路)
図4の左下には、モータ反力Fmotの伝達経路が示されており、図5の左下には、モータ反力Fmotによるラチェット機構56の各部の動作が示されている。図4の左下に示すように、アクセルペダル30に対する踏力Fpに対してモータ反力Fmotを生成する際、モータ62は、踏力Fpにより回転する方向(図4の左上における回転方向)とは反対方向に回転する。これにより、図5の左下に示すように、ウォームホイール58及びこれに支持されているラチェット爪82が反時計回りに回転する。
(A-2-3. Transmission path of motor reaction force Fmot)
The lower left part of FIG. 4 shows a transmission path of the motor reaction force Fmot, and the lower left part of FIG. 5 shows the operation of each part of the ratchet mechanism 56 by the motor reaction force Fmot. As shown in the lower left of FIG. 4, when the motor reaction force Fmot is generated with respect to the depression force Fp against the accelerator pedal 30, the direction in which the motor 62 is rotated by the depression force Fp (the rotation direction at the upper left in FIG. 4). Rotate to. Thereby, as shown in the lower left of FIG. 5, the worm wheel 58 and the ratchet pawl 82 supported by the worm wheel 58 are rotated counterclockwise.

ウォームホイール58及びラチェット爪82が反時計回りに回転する場合、ラチェット歯車80及びピニオンギヤ54も同じ方向に回転する。反時計回りでのピニオンギヤ54の回転により、セクタギヤ52及び反力アーム50は時計回りに回転する。   When the worm wheel 58 and the ratchet pawl 82 rotate counterclockwise, the ratchet gear 80 and the pinion gear 54 also rotate in the same direction. Due to the rotation of the pinion gear 54 counterclockwise, the sector gear 52 and the reaction force arm 50 rotate clockwise.

なお、本実施形態のモータ反力Fmotは、踏力Fpよりも小さいか又は同等の大きさに設定される。このため、モータ反力Fmotによりアクセルペダル30が原位置に戻されることはない。但し、所定条件下でモータ反力Fmotを踏力Fpより大きくしてもよい。   Note that the motor reaction force Fmot of the present embodiment is set to be smaller than or equivalent to the pedaling force Fp. For this reason, the accelerator pedal 30 is not returned to the original position by the motor reaction force Fmot. However, the motor reaction force Fmot may be larger than the pedaling force Fp under predetermined conditions.

(A−2−4.バックラッシュ補償トルクTbacの伝達経路)
図4の右下には、バックラッシュ補償トルクTbacの伝達経路が示されており、図5の右下には、バックラッシュ補償トルクTbacによるラチェット機構56の各部の動作が示されている。図4の右下及び図5の右下に示すように、バックラッシュ補償トルクTbacを生成する際、モータ62は、踏力Fpにより回転する方向(図4の左上における回転方向)と同じ方向に回転する。これにより、ウォームホイール58及びこれに支持されているラチェット爪82が時計回りに回転する。
(A-2-4. Transmission path of backlash compensation torque Tbac)
4 shows the transmission path of the backlash compensation torque Tbac, and the lower right part of FIG. 5 shows the operation of each part of the ratchet mechanism 56 by the backlash compensation torque Tbac. As shown in the lower right of FIG. 4 and the lower right of FIG. 5, when generating the backlash compensation torque Tbac, the motor 62 rotates in the same direction as the direction of rotation by the treading force Fp (the rotation direction in the upper left of FIG. 4). To do. As a result, the worm wheel 58 and the ratchet pawl 82 supported by the worm wheel 58 rotate clockwise.

ウォームホイール58及びラチェット爪82が時計回りに回転する場合、本来的には、ウォームホイール58及びラチェット爪82は、ラチェット歯車80に対して空転する。これは、ラチェット爪82が時計回りに回転する際、ラチェット爪82は、ウォームホイール58の歯溝86に沿って移動し、特定の歯溝86から隣の歯溝86に移動可能なためである。換言すると、ラチェット爪82(及びウォームホイール58)がラチェット歯車80に対して空転するのは、ラチェット爪82における反時計回りの力(トルク)が、特定の歯溝86を超えて隣の歯溝86に移動できるほど大きいためである。   When the worm wheel 58 and the ratchet pawl 82 rotate clockwise, the worm wheel 58 and the ratchet pawl 82 inherently idle with respect to the ratchet gear 80. This is because when the ratchet pawl 82 rotates clockwise, the ratchet pawl 82 moves along the tooth groove 86 of the worm wheel 58 and can move from one tooth groove 86 to the next tooth groove 86. . In other words, the ratchet pawl 82 (and the worm wheel 58) idles with respect to the ratchet gear 80 because the counterclockwise force (torque) in the ratchet pawl 82 exceeds a specific tooth groove 86 and is adjacent to the tooth groove. It is because it is so large that it can move to 86.

一方、バックラッシュ補償トルクTbacは、ラチェット爪82が特定の歯溝86を超えて隣の歯溝86に移動できる値よりも小さい値に設定される。このため、ラチェット爪82及びウォームホイール58は、ラチェット歯車80に対して空転せず、バックラッシュ補償トルクTbacは、ラチェット爪82からラチェット歯車80に対して伝達され続ける。   On the other hand, the backlash compensation torque Tbac is set to a value smaller than a value at which the ratchet pawl 82 can move beyond the specific tooth gap 86 to the adjacent tooth gap 86. For this reason, the ratchet pawl 82 and the worm wheel 58 do not idle with respect to the ratchet gear 80, and the backlash compensation torque Tbac continues to be transmitted from the ratchet pawl 82 to the ratchet gear 80.

これにより、モータ62とアクセルペダル30の間にある機械的連結部(又は各減速歯車の組合せ)では、アクセルペダル30に向かう方向におけるバックラッシュが減少されることとなる。このような機械的連結部としては、ウォーム軸60とウォームホイール58の連結部、ラチェット爪82とラチェット歯車80の連結部及びピニオンギヤ54とセクタギヤ52の連結部が含まれる。   Thereby, in the mechanical connection part (or combination of each reduction gear) between the motor 62 and the accelerator pedal 30, backlash in the direction toward the accelerator pedal 30 is reduced. Such mechanical connection parts include a connection part between the worm shaft 60 and the worm wheel 58, a connection part between the ratchet pawl 82 and the ratchet gear 80, and a connection part between the pinion gear 54 and the sector gear 52.

このようにアクセルペダル30に向かう方向におけるバックラッシュが減少している状態で踏力Fpが増加すると、機械的連結部においてアクセルペダル30側の部材からモータ62側の部材までの距離(バックラッシュに対応)が短くなる。従って、機械的連結部におけるアクセルペダル30側の部材がモータ62側の部材に衝突する際の異音を低減することが可能となる。   When the pedal effort Fp increases while the backlash in the direction toward the accelerator pedal 30 is reduced in this way, the distance from the member on the accelerator pedal 30 side to the member on the motor 62 side (corresponding to backlash) ) Becomes shorter. Accordingly, it is possible to reduce noise generated when the member on the accelerator pedal 30 side in the mechanical connecting portion collides with the member on the motor 62 side.

なお、例えば、ウォーム軸60とウォームホイール58の連結部におけるバックラッシュの減少に着目した場合、それよりもアクセルペダル30側の機械的連結部(ラチェット爪82とラチェット歯車80の連結部及びピニオンギヤ54とセクタギヤ52)まで、バックラッシュ補償トルクTbacが到達しなくてもよい。同様に、ラチェット爪82とラチェット歯車80の連結部におけるバックラッシュの減少に着目した場合、それよりもアクセルペダル30側の機械的連結部(ピニオンギヤ54とセクタギヤ52)まで、バックラッシュ補償トルクTbacが到達しなくてもよい。   For example, when attention is paid to the reduction in backlash at the connecting portion between the worm shaft 60 and the worm wheel 58, the mechanical connecting portion closer to the accelerator pedal 30 (the connecting portion between the ratchet pawl 82 and the ratchet gear 80 and the pinion gear 54). And the sector gear 52) need not reach the backlash compensation torque Tbac. Similarly, when attention is paid to the reduction in backlash at the connecting portion between the ratchet pawl 82 and the ratchet gear 80, the backlash compensation torque Tbac is further increased to the mechanical connecting portion (pinion gear 54 and sector gear 52) on the accelerator pedal 30 side. It does not have to reach.

上記のように、本実施形態では、セクタギヤ52とピニオンギヤ54の連結部、ラチェット歯車80とラチェット爪82の連結部及びウォームホイール58とウォーム軸60の連結部が存在する。このため、反力生成部32(減速部)のギヤ比は、比較的高いもの(例えば、数十倍〜数百倍)とすることができる。そのように、高いギヤ比の場合、踏力Fpが加えられた際にウォームホイール58がウォーム軸60に加える衝撃は比較的大きくなり、異音も大きくなる。従って、ウォームホイール58とウォーム軸60の連結部におけるバックラッシュを減少することは、異音の抑制に大きく寄与することとなる。   As described above, in this embodiment, there is a connecting portion between the sector gear 52 and the pinion gear 54, a connecting portion between the ratchet gear 80 and the ratchet pawl 82, and a connecting portion between the worm wheel 58 and the worm shaft 60. For this reason, the gear ratio of the reaction force generation unit 32 (deceleration unit) can be made relatively high (for example, several tens to several hundreds). As described above, when the gear ratio is high, the impact applied by the worm wheel 58 to the worm shaft 60 when the pedaling force Fp is applied is relatively large, and abnormal noise is also increased. Accordingly, reducing backlash at the connecting portion between the worm wheel 58 and the worm shaft 60 greatly contributes to suppression of abnormal noise.

[A−3.モータ62の制御]
次に、本実施形態におけるモータ62の制御について説明する。本実施形態において、反力ECU34は、モータ反力Fmotを制御するモータ反力制御と、バックラッシュ補償トルクTbacを制御するバックラッシュ補償制御とを、モータ62の制御として実行する。
[A-3. Control of motor 62]
Next, control of the motor 62 in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the reaction force ECU 34 executes motor reaction force control for controlling the motor reaction force Fmot and backlash compensation control for controlling the backlash compensation torque Tbac as control of the motor 62.

図6は、本実施形態におけるモータ62の制御のフローチャートである。ステップS1において、ECU34は、モータ反力Fmotの生成を要するか否かを判定する。当該判定は、例えば、現在の車速V及び操作量θに基づく目標反力Fmottarがゼロであるか否かに基づいて行うことができる。車速V及び操作量θの組合せと目標反力Fmottarとの関係は、記憶部114に記憶されている前記マップを用いることができる。   FIG. 6 is a flowchart of control of the motor 62 in the present embodiment. In step S1, the ECU 34 determines whether it is necessary to generate the motor reaction force Fmot. This determination can be made based on whether or not the target reaction force Fmottar based on the current vehicle speed V and the operation amount θ is zero, for example. For the relationship between the combination of the vehicle speed V and the operation amount θ and the target reaction force Fmotor, the map stored in the storage unit 114 can be used.

モータ反力Fmotの生成を要する場合(S1:YES)、ステップS2において、ECU34は、モータ反力Fmotを生成する。例えば、ECU34は、前記目標反力Fmottarに対応する電流をモータ62に出力するようにドライバ64に指令を出す。この指令を受信したドライバ64は、目標反力Fmottarに対応する電流をモータ62に出力する。   When the generation of the motor reaction force Fmot is required (S1: YES), in step S2, the ECU 34 generates the motor reaction force Fmot. For example, the ECU 34 instructs the driver 64 to output a current corresponding to the target reaction force Fmotor to the motor 62. Upon receiving this command, the driver 64 outputs a current corresponding to the target reaction force Fmotor to the motor 62.

モータ反力Fmotの生成を要さない場合(S1:NO)、ステップS3において、ECU34は、バックラッシュ補償トルクTbacを生成する。例えば、ECU34は、バックラッシュ補償トルクTbacに対応する電流をモータ62に出力するようにドライバ64に指令を出す。この指令を受信したドライバ64は、バックラッシュ補償トルクTbacに対応する電流をモータ62に出力する。上記のように、バックラッシュ補償トルクTbacを生成する際のモータ62の回転方向は、モータ反力Fmotを生成する際のモータ62の回転方向と反対である。   When the generation of the motor reaction force Fmot is not required (S1: NO), in step S3, the ECU 34 generates the backlash compensation torque Tbac. For example, the ECU 34 instructs the driver 64 to output a current corresponding to the backlash compensation torque Tbac to the motor 62. The driver 64 that has received this command outputs a current corresponding to the backlash compensation torque Tbac to the motor 62. As described above, the rotation direction of the motor 62 when generating the backlash compensation torque Tbac is opposite to the rotation direction of the motor 62 when generating the motor reaction force Fmot.

なお、本実施形態において、バックラッシュ補償トルクTbacは一定である。或いは、ラチェット爪82がラチェット歯車80に対して空転しない範囲でバックラッシュ補償トルクTbacを変動させてもよい。   In the present embodiment, the backlash compensation torque Tbac is constant. Alternatively, the backlash compensation torque Tbac may be varied within a range in which the ratchet pawl 82 does not idle with respect to the ratchet gear 80.

[A−4.本実施形態の効果]
以上のように、本実施形態によれば、モータ反力Fmotを増大させていない場合(図6のS1:NO)、ウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ等(一対の減速歯車又は機械的連結部)のホイール溝部100及び軸ねじ部102同士の接触状態を保つように、特定の回転方向にモータ62を連続的に駆動させ続ける(図6のS3、図4の右下及び図5の右下)。このため、反力Fmotを増大させていない状態でもウォームホイール58とウォーム軸60の間のバックラッシュをなくした又は小さくした状態に保持することができる。従って、アクセルペダル30(ペダル部材)の操作時にバックラッシュに起因して発生する異音を抑制することができ、運転者に対する違和感を低減することが可能となる。
[A-4. Effects of this embodiment]
As described above, according to the present embodiment, when the motor reaction force Fmot is not increased (S1: NO in FIG. 6), the combination of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 (a pair of reduction gears or mechanical connection) 6), the motor 62 is continuously driven in a specific rotation direction so as to keep the contact state between the wheel groove portion 100 and the shaft screw portion 102 (S3 in FIG. 6, lower right in FIG. 4 and right in FIG. 5). under). For this reason, even when the reaction force Fmot is not increased, the backlash between the worm wheel 58 and the worm shaft 60 can be maintained in a state where it is eliminated or reduced. Therefore, it is possible to suppress noise generated due to backlash when the accelerator pedal 30 (pedal member) is operated, and to reduce a sense of discomfort to the driver.

本実施形態において、バックラッシュ補償制御におけるモータ62の回転方向(特定の回転方向)は、モータ反力Fmotの増大時の回転方向と反対方向である(図4及び図5)。これにより、運転者がアクセルペダル30を踏み込んだ際(特に踏込みを開始した際)には、ウォーム軸60とウォームホイール58の組合せ(一対の減速歯車又は機械的連結部)のホイール溝部100及び軸ねじ部102(歯)同士等が接触した状態で、アクセルペダル30からモータ62への踏力Fpの伝達が開始されることとなる。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することが可能となる。   In the present embodiment, the rotation direction (specific rotation direction) of the motor 62 in the backlash compensation control is opposite to the rotation direction when the motor reaction force Fmot is increased (FIGS. 4 and 5). Thus, when the driver depresses the accelerator pedal 30 (particularly when the depressing is started), the wheel groove portion 100 and the shaft of the combination of the worm shaft 60 and the worm wheel 58 (a pair of reduction gears or a mechanical coupling portion) are provided. The transmission of the pedaling force Fp from the accelerator pedal 30 to the motor 62 is started in a state where the screw portions 102 (teeth) are in contact with each other. Therefore, it is possible to suppress abnormal noise caused by backlash.

また、モータ62が反力Fmotを生成する場合の回転方向(図4の左上)と、反力Fmotを生成しない場合の回転方向(図4の右下)が反対となる。すなわち、モータ62に正転及び逆転の両方を行わせることとなる。このため、仮にアクセルペダル30とモータ62との間のウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ等(一対の減速歯車又は機械的連結部)に何らかの異物が挟まっている場合でも、当該異物を取り除き易くすることが可能となる。   In addition, the rotation direction when the motor 62 generates the reaction force Fmot (upper left in FIG. 4) is opposite to the rotation direction when the reaction force Fmot is not generated (lower right in FIG. 4). That is, the motor 62 is caused to perform both forward rotation and reverse rotation. For this reason, even if some foreign matter is caught between the combination of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 between the accelerator pedal 30 and the motor 62 (a pair of reduction gears or a mechanical connecting portion), the foreign matter can be easily removed. It becomes possible to do.

本実施形態では、ラチェット歯車80及びウォームホイール58(軸部材)を備えるラチェット機構56が反力生成部32(減速部)に設けられる(図1)。ラチェット歯車80には、アクセルペダル30の側に設けられ且つ径方向内側に面する複数の歯溝86が形成される(図2及び図3)。また、ウォームホイール58は、モータ62の側に設けられ且つモータ反力Fmotの伝達時に複数の歯溝86と噛み合うラチェット爪82が形成される(図2及び図3)。   In the present embodiment, a ratchet mechanism 56 including a ratchet gear 80 and a worm wheel 58 (shaft member) is provided in the reaction force generation unit 32 (deceleration unit) (FIG. 1). The ratchet gear 80 is formed with a plurality of tooth grooves 86 provided on the accelerator pedal 30 side and facing radially inward (FIGS. 2 and 3). The worm wheel 58 is provided with a ratchet pawl 82 that is provided on the motor 62 side and meshes with the plurality of tooth spaces 86 when the motor reaction force Fmot is transmitted (FIGS. 2 and 3).

アクセルペダル30が踏み込まれるとき及びモータ62が反力Fmotを生成するとき、ラチェット歯車80及びラチェット爪82が噛み合って踏力Fp及びモータ反力Fmot(第1回転力)を伝達する(図4及び図5の左上及び左下)。アクセルペダル30が戻されるとき、ラチェット爪82がラチェット歯車80の歯溝86から抜け出ることでラチェット歯車80が空転する(図4及び図5の右上)。ECU34(制御手段)は、モータ反力Fmotを生成しない場合(図6のS1:NO)、ラチェット歯車80又はウォームホイール58の空転を発生させる反力アームスプリング反力Fspr2(第2回転力)よりも低く且つモータ反力Fmotの増大時の回転方向と反対方向のバックラッシュ補償トルクTbac(第3回転力)を、モータ62に生成させる(図4及び図5の右下)。   When the accelerator pedal 30 is depressed and when the motor 62 generates the reaction force Fmot, the ratchet gear 80 and the ratchet pawl 82 are engaged to transmit the pedal force Fp and the motor reaction force Fmot (first rotational force) (FIGS. 4 and 4). 5 upper left and lower left). When the accelerator pedal 30 is returned, the ratchet claw 82 slips out of the tooth groove 86 of the ratchet gear 80, causing the ratchet gear 80 to idle (upper right in FIGS. 4 and 5). When the ECU 34 (control means) does not generate the motor reaction force Fmot (S1: NO in FIG. 6), the reaction force arm spring reaction force Fspr2 (second rotational force) that causes the ratchet gear 80 or the worm wheel 58 to idle is generated. The backlash compensation torque Tbac (third rotational force) in the direction opposite to the rotational direction when the motor reaction force Fmot is increased is generated in the motor 62 (lower right in FIGS. 4 and 5).

上記構成によれば、モータ62を増大させる制御を行っていない場合、ラチェット歯車80又はウォームホイール58の空転を発生させる反力Fspr2よりも低く且つ反力Fmotの増大時の回転方向と反対方向のバックラッシュ補償トルクTbacを、モータ62に生成させる。これにより、運転者がアクセルペダル30を踏み込んだ際(特に踏込みを開始した際)には、ウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ(一対の減速歯車)のホイール溝部100及び軸ねじ部102(歯)同士等が接触した状態で、アクセルペダル30からモータ62への踏力Fpの伝達を開始させることが可能となる。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することができる。   According to the above configuration, when the control for increasing the motor 62 is not performed, the reaction force is lower than the reaction force Fspr2 that causes idling of the ratchet gear 80 or the worm wheel 58 and in the direction opposite to the rotation direction when the reaction force Fmot is increased. The backlash compensation torque Tbac is generated by the motor 62. Thus, when the driver depresses the accelerator pedal 30 (particularly when depressing is started), the wheel groove portion 100 and the shaft screw portion 102 (teeth) of the combination of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 (a pair of reduction gears). ) The pedaling force Fp can be started to be transmitted from the accelerator pedal 30 to the motor 62 in a state where they are in contact with each other. Therefore, abnormal noise caused by backlash can be suppressed.

また、上記構成では、モータ反力Fmotを増大させる場合とモータ反力Fmotを増大させない場合とでモータ62の回転方向を逆にする(図4)。このため、仮にアクセルペダル30とモータ62との間のウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ等(一対の減速歯車又は機械的連結部)に何らかの異物が挟まっている場合でも、ウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ等の間のバックラッシュを変化させることで、当該異物を取り除き易くすることが可能となる。   In the above configuration, the rotation direction of the motor 62 is reversed between the case where the motor reaction force Fmot is increased and the case where the motor reaction force Fmot is not increased (FIG. 4). For this reason, even if some foreign matter is caught between the combination of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 between the accelerator pedal 30 and the motor 62 (a pair of reduction gears or a mechanical connecting portion), the worm wheel 58 and the worm By changing the backlash between the combinations of the shafts 60, the foreign matter can be easily removed.

B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B. Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the description of the present specification. For example, the following configuration can be adopted.

[B−1.適用対象]
上記実施形態では、反力生成装置26を車両10に適用した(図1)。しかしながら、例えば、バックラッシュ又はこれに伴う異音を小さくする観点からすれば、これに限らない。例えば、反力生成装置26を航空機等の移動物体に用いることもできる。或いは、反力生成装置26を、ロボット又は製造装置に適用してもよい。
[B-1. Applicable to]
In the above embodiment, the reaction force generation device 26 is applied to the vehicle 10 (FIG. 1). However, for example, from the viewpoint of reducing backlash or the accompanying noise, this is not restrictive. For example, the reaction force generator 26 can be used for a moving object such as an aircraft. Or you may apply the reaction force production | generation apparatus 26 to a robot or a manufacturing apparatus.

上記実施形態では、モータ反力Fmotを付与する対象をアクセルペダル30とした(図1)。しかしながら、例えば、バックラッシュ又はこれに伴う異音を小さくする観点からすれば、これに限らない。例えば、図示しないブレーキペダルに対してモータ反力Fmotを付与する構成にも本発明を利用可能である。例えば、前記ブレーキペダルの操作量がゼロであるとき又はゼロ近傍の閾値以下であるとき、ECU34は、バックラッシュ補償トルクTbacをモータ62に生成させてもよい。この際のモータ62の回転方向は、モータ反力Fmotを生成する際の回転方向と反対にすることができる。   In the above embodiment, the object to which the motor reaction force Fmot is applied is the accelerator pedal 30 (FIG. 1). However, for example, from the viewpoint of reducing backlash or the accompanying noise, this is not restrictive. For example, the present invention can be applied to a configuration in which a motor reaction force Fmot is applied to a brake pedal (not shown). For example, the ECU 34 may cause the motor 62 to generate the backlash compensation torque Tbac when the operation amount of the brake pedal is zero or less than a threshold value near zero. The rotation direction of the motor 62 at this time can be made opposite to the rotation direction when the motor reaction force Fmot is generated.

[B−2.減速機104]
上記実施形態では、減速機104は、アクセルペダル30とモータ62の間にある機械的連結部(又は各減速歯車の組合せ)として、セクタギヤ52とピニオンギヤ54の連結部、ラチェット歯車80とラチェット爪82の連結部及びウォームホイール58とウォーム軸60の連結部を含んだ(図1及び図2)。しかしながら、踏力Fp又はモータ反力Fmotに伴う減速又は増速を行う観点からすれば、これに限らない。例えば、セクタギヤ52を省略することも可能である。この場合、反力アーム50を回転軸部84に固定することができる。或いは、セクタギヤ52及びラチェット機構56を省略することもできる。この場合、反力アーム50とウォームホイール58の回転軸を共通にしてもよい。
[B-2. Reducer 104]
In the above-described embodiment, the speed reducer 104 is a mechanical connection portion (or a combination of the reduction gears) between the accelerator pedal 30 and the motor 62, a connection portion between the sector gear 52 and the pinion gear 54, a ratchet gear 80, and a ratchet pawl 82. And the connecting portion of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 (FIGS. 1 and 2). However, it is not limited to this from the viewpoint of performing deceleration or acceleration associated with the pedaling force Fp or the motor reaction force Fmot. For example, the sector gear 52 can be omitted. In this case, the reaction force arm 50 can be fixed to the rotating shaft portion 84. Alternatively, the sector gear 52 and the ratchet mechanism 56 can be omitted. In this case, the reaction force arm 50 and the worm wheel 58 may have a common rotation axis.

[B−3.ラチェット機構56(クラッチ機構)]
上記実施形態では、踏力Fp及びモータ反力Fmotを伝達し、且つ反力アームスプリング反力Fspr2を伝達しないクラッチ機構として、図2及び図3に示すラチェット機構56を用いた。しかしながら、例えば、踏力Fp及びモータ反力Fmotを伝達し、且つ反力アームスプリング反力Fspr2を伝達しないクラッチ機構としては、これに限らない。例えば、ラチェット機構56の代わりに、ラチェット機構56以外のワンウェイクラッチを用いることができる。或いは、ECU34により断接が制御される電磁クラッチ又はドグクラッチであってもよい。
[B-3. Ratchet mechanism 56 (clutch mechanism)]
In the above embodiment, the ratchet mechanism 56 shown in FIGS. 2 and 3 is used as a clutch mechanism that transmits the pedaling force Fp and the motor reaction force Fmot and does not transmit the reaction arm spring reaction force Fspr2. However, for example, the clutch mechanism that transmits the pedal force Fp and the motor reaction force Fmot and does not transmit the reaction arm spring reaction force Fspr2 is not limited thereto. For example, instead of the ratchet mechanism 56, a one-way clutch other than the ratchet mechanism 56 can be used. Alternatively, an electromagnetic clutch or a dog clutch whose connection / disconnection is controlled by the ECU 34 may be used.

上記実施形態では、ラチェット歯車80を片側有底円筒状とした(図3)。しかしながら、ラチェット爪82との噛み合い又は空転を回転方向に応じて切り替える観点からすれば、これに限らない。ラチェット歯車80は、両側有底円筒状としてもよい。或いは、ラチェット歯車80は、環状(底のない円筒状)としてもよい。   In the above embodiment, the ratchet gear 80 has a cylindrical shape with one bottom (FIG. 3). However, from the viewpoint of switching the meshing or idling with the ratchet pawl 82 according to the rotation direction, this is not limiting. The ratchet gear 80 may have a cylindrical shape with a bottom on both sides. Alternatively, the ratchet gear 80 may be annular (cylindrical with no bottom).

上記実施形態では、ラチェット爪82を2つ設けた(図2)。しかしながら、例えば、踏力Fp及びモータ反力Fmotを伝達し、且つ反力アームリターンスプリング反力Fspr2を伝達しない観点からすれば、これに限らない。ラチェット爪82の数は、例えば、1つ又は3つ以上(例えば、3〜10のいずれか)であってもよい。   In the above embodiment, two ratchet claws 82 are provided (FIG. 2). However, for example, from the viewpoint of transmitting the pedal force Fp and the motor reaction force Fmot and not transmitting the reaction arm return spring reaction force Fspr2, the present invention is not limited to this. The number of ratchet claws 82 may be one or three or more (for example, any of 3 to 10), for example.

上記実施形態では、ラチェット歯車80の歯溝86をラチェット爪82よりも径方向外側に配置した(図2〜図5)。これとは反対に、ラチェット歯車80の歯溝86をラチェット爪82よりも径方向内側に配置することも可能である。この場合、歯溝86は、ラチェット歯車80の外周面に形成されることとなる。   In the above-described embodiment, the tooth groove 86 of the ratchet gear 80 is disposed on the radially outer side than the ratchet pawl 82 (FIGS. 2 to 5). On the contrary, the tooth groove 86 of the ratchet gear 80 can be disposed radially inward of the ratchet pawl 82. In this case, the tooth groove 86 is formed on the outer peripheral surface of the ratchet gear 80.

上記実施形態では、ラチェット歯車80をアクセルペダル30側に配置し、ラチェット爪82をモータ62側に配置した(図2)。これとは反対に、ラチェット歯車80をモータ62側に配置し、ラチェット爪82をアクセルペダル30側に配置してもよい。   In the above embodiment, the ratchet gear 80 is disposed on the accelerator pedal 30 side, and the ratchet pawl 82 is disposed on the motor 62 side (FIG. 2). On the contrary, the ratchet gear 80 may be disposed on the motor 62 side, and the ratchet pawl 82 may be disposed on the accelerator pedal 30 side.

[B−4.バックラッシュ補償制御]
上記実施形態では、バックラッシュ補償トルクTbacを生成するモータ62の回転方向(図4の右下)を、モータ反力Fmotを生成する際の回転方向(図4の左下)と反対にした。しかしながら、例えば、モータ反力Fmotを増大させる際における異音を低減する観点からすれば、バックラッシュ補償トルクTbacを生成するモータ62の回転方向を、モータ反力Fmotを生成する際の回転方向(図4の左下)と同じにしてもよい。これにより、アクセルペダル30の操作量θが増加した直後にモータ反力Fmotを増大する際には、ウォームホイール58とウォーム軸60の組合せ(一対の減速歯車)のホイール溝部100及び軸ねじ部102(歯)同士等が接触した状態となっている。従って、バックラッシュに起因する異音を抑制することが可能となる。
[B-4. Backlash compensation control]
In the above embodiment, the rotation direction of the motor 62 that generates the backlash compensation torque Tbac (lower right in FIG. 4) is opposite to the rotation direction when generating the motor reaction force Fmot (lower left in FIG. 4). However, for example, from the viewpoint of reducing abnormal noise when increasing the motor reaction force Fmot, the rotation direction of the motor 62 that generates the backlash compensation torque Tbac is the rotation direction when generating the motor reaction force Fmot ( You may make it the same as the lower left of FIG. Accordingly, when the motor reaction force Fmot is increased immediately after the operation amount θ of the accelerator pedal 30 is increased, the wheel groove portion 100 and the shaft screw portion 102 of the combination of the worm wheel 58 and the worm shaft 60 (a pair of reduction gears). (Teeth) are in contact with each other. Therefore, it is possible to suppress abnormal noise caused by backlash.

上記実施形態では、モータ反力Fmotの生成を要さないとき(図6のS1:NO)、バックラッシュ補償トルクTbacを生成し続けた(S3)。しかしながら、モータ反力Fmotの生成を要さないときの中でも限定された場面に限ってバックラッシュ補償トルクTbacを生成してもよい。例えば、アクセルペダル30の操作量θが0であるときのみ又は0以外の所定値以下であるときのみ、バックラッシュ補償トルクTbacを生成してもよい。   In the above embodiment, when the generation of the motor reaction force Fmot is not required (S1: NO in FIG. 6), the backlash compensation torque Tbac is continuously generated (S3). However, the backlash compensation torque Tbac may be generated only in a limited scene even when the generation of the motor reaction force Fmot is not required. For example, the backlash compensation torque Tbac may be generated only when the operation amount θ of the accelerator pedal 30 is zero or only when it is equal to or less than a predetermined value other than zero.

10…車両 26…反力生成装置
30…アクセルペダル(ペダル部材) 32…反力生成部(反力増大手段)
34…反力ECU(制御手段、反力制御装置)
52…セクタギヤ(減速歯車) 54…ピニオンギヤ(減速歯車)
58…ウォームホイール(減速歯車、軸部材)
60…ウォーム軸(減速歯車) 62…モータ
72…セクタギヤの歯部(歯) 80…ラチェット歯車(減速歯車)
82…ラチェット爪(減速歯車) 86…歯溝(歯)
104…減速機 Fmot…モータ反力(反力)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle 26 ... Reaction force production | generation apparatus 30 ... Accelerator pedal (pedal member) 32 ... Reaction force production | generation part (Reaction force increase means)
34 ... Reaction force ECU (control means, reaction force control device)
52 ... Sector gear (reduction gear) 54 ... Pinion gear (reduction gear)
58. Worm wheel (reduction gear, shaft member)
60 ... Worm shaft (reduction gear) 62 ... Motor 72 ... Sector gear teeth (tooth) 80 ... Ratchet gear (reduction gear)
82 ... ratchet pawl (reduction gear) 86 ... tooth gap (tooth)
104 ... reducer Fmot ... motor reaction force (reaction force)

Claims (5)

運転者が操作するペダル部材と、
前記運転者が前記ペダル部材を操作中に、前記ペダル部材を原位置に戻す方向に反力を増大させる反力増大手段と、
前記反力増大手段により増大させる前記反力を制御する制御手段と
を備える反力生成装置であって、
前記反力増大手段は、
前記反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備え、
前記制御手段は、前記反力を増大させていない場合、前記少なくとも一対の減速歯車の歯同士の接触状態を保つように、特定の回転方向に前記モータを連続的に駆動させ続ける
ことを特徴とする反力生成装置。
A pedal member operated by the driver;
Reaction force increasing means for increasing the reaction force in a direction in which the driver returns the pedal member to the original position while the driver is operating the pedal member;
A control means for controlling the reaction force to be increased by the reaction force increasing means, and a reaction force generating device comprising:
The reaction force increasing means is
A motor that generates the reaction force;
A reduction gear disposed between the motor and the pedal member and having at least a pair of reduction gears for transmitting the driving force of the motor to the pedal member;
The control means is configured to continuously drive the motor in a specific rotation direction so as to maintain a contact state between teeth of the at least one pair of reduction gears when the reaction force is not increased. Reaction force generator.
請求項1に記載の反力生成装置において、
前記特定の回転方向は、前記反力の増大時の回転方向と反対方向である
ことを特徴とする反力生成装置。
The reaction force generation device according to claim 1,
The specific rotation direction is a direction opposite to the rotation direction when the reaction force is increased.
請求項1に記載の反力生成装置において、
前記特定の回転方向は、前記ペダル部材の踏込みに伴う回転方向と同じ方向である
ことを特徴とする反力生成装置。
The reaction force generation device according to claim 1,
The said specific rotation direction is the same direction as the rotation direction accompanying depression of the said pedal member. The reaction force production | generation apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載の反力生成装置において、
前記モータ又は前記ペダル部材の一方の側に設けられ且つ径方向外側又は径方向内側に面する複数の歯溝が形成されたラチェット歯車と、
前記モータ又は前記ペダル部材の他方の側に設けられ且つ前記反力の伝達時に前記複数の歯溝と噛み合う少なくとも1つのラチェット爪が形成された軸部材と
を備えるラチェット機構が前記減速機に設けられ、
前記ペダル部材が踏み込まれるとき及び前記モータが前記反力を生成するとき、前記ラチェット歯車及び前記ラチェット爪が噛み合って第1回転力を伝達し、
前記ペダル部材が戻されるとき、前記ラチェット爪が前記ラチェット歯車の前記歯溝から抜け出ることで前記ラチェット歯車又は前記軸部材が空転し、
前記制御手段は、前記反力を生成しない場合、前記ラチェット歯車又は前記軸部材の空転を発生させる第2回転力よりも低く且つ前記反力の増大時の回転方向と反対方向の第3回転力を、前記モータに生成させる
ことを特徴とする反力生成装置。
In the reaction force generation device according to claim 1 or 2,
A ratchet gear provided on one side of the motor or the pedal member and formed with a plurality of tooth grooves facing the radially outer side or the radially inner side;
A ratchet mechanism provided on the other side of the motor or the pedal member and including a shaft member formed with at least one ratchet pawl that engages with the plurality of tooth grooves when the reaction force is transmitted is provided in the speed reducer. ,
When the pedal member is depressed and when the motor generates the reaction force, the ratchet gear and the ratchet pawl mesh with each other to transmit the first rotational force,
When the pedal member is returned, the ratchet claw or the shaft member idles due to the ratchet pawl coming out of the tooth groove of the ratchet gear,
The control means, when not generating the reaction force, a third rotation force that is lower than the second rotation force that causes the idle rotation of the ratchet gear or the shaft member and that is opposite to the rotation direction when the reaction force is increased. Is generated by the motor.
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と、
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御する反力制御装置であって、
前記モータによる前記反力を発生させていない場合、前記少なくとも一対の減速歯車の歯同士の接触状態を保つように、特定の回転方向に前記モータを連続的に駆動させ続ける
ことを特徴とする反力制御装置。
A pedal member operated by the driver;
A motor that generates a reaction force against the pedaling force on the pedal member;
A speed reducer that is disposed between the motor and the pedal member and has at least a pair of reduction gears that transmit the driving force of the motor to the pedal member;
Used for a reaction force generation device comprising:
A reaction force control device for controlling the reaction force generated by the motor,
When the reaction force by the motor is not generated, the motor is continuously driven in a specific rotation direction so as to keep a contact state between teeth of the at least one pair of reduction gears. Force control device.
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