JP2022049386A - アクセル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】反力を適切に制御可能なアクセル装置を提供する。【解決手段】アクセル装置1は、ペダルレバー20と、動力伝達機構50と、ECU60と、を備える。ペダルレバー20は、踏み込み操作に応じて動作する。動力伝達機構50は、モータ40により駆動され、ペダルレバー20を押し戻す方向の力である反力を調整可能である。ECU60は、駆動制御部65、および、情報取得部62を有する。駆動制御部65は、モータ40の駆動を制御する。情報取得部62は、車両の前方に位置する車両である前車との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。ECU60は、前方距離が判定閾値より小さい場合、動力伝達機構50によりペダルレバー20に反力を付与する反力制御を行う。これにより、反力を適切に制御することができる。【選択図】 図1
Description
本発明は、アクセル装置に関する。
従来、アクチュエータを備えるアクセルペダルモジュールが知られている。
例えば特許文献1では、所定条件下において、アクセルペダルの踏み込み時および戻し時に反力を付加するように、反力付加機構を駆動制御している。
特許文献1のように、ストローク領域の全域にて踏力を増加させると、所定条件となったときに、ペダルが急激に押し戻されることになるため、ドライバが不安に感じる虞がある。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反力を適切に制御可能なアクセル装置を提供することにある。
本発明のアクセル装置は、ペダルレバー(20)と、反力調整部(50)と、制御部(60)と、を備える。ペダルレバーは、踏み込み操作に応じて動作する。反力調整部は、アクチュエータにより駆動され、ペダルレバーを押し戻す方向の力である反力を調整可能である。
制御部は、駆動制御部(65)と、情報取得部(62)と、を備える。駆動制御部は、アクチュエータの駆動を制御する。情報取得部は、車両の前方に位置する前方障害物との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。制御部は、前方距離が判定閾値より小さい場合、反力調整部によりペダルレバーに反力を付与する反力制御を行う。これにより、反力を適切に制御することができる。
以下、本発明によるアクセル装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態を図1~図7に示す。図1に示すように、アクセル装置1は、車両の車体の一部を構成する図示しないフロアパネルに取付可能に構成されている。アクセル装置1は、ケース10、ペダルレバー20、アクチュエータとしてのモータ40、および、反力調整部としての動力伝達機構50等を備える。ケース10は、車体に取付可能であって、内部にペダル35等の内部可動機構を収容する。図1では、ケース10の紙面手前側に設けられる図示しないカバーを外した状態を示しており、カバー面で断面となる箇所にはハッチングを記載した。
第1実施形態を図1~図7に示す。図1に示すように、アクセル装置1は、車両の車体の一部を構成する図示しないフロアパネルに取付可能に構成されている。アクセル装置1は、ケース10、ペダルレバー20、アクチュエータとしてのモータ40、および、反力調整部としての動力伝達機構50等を備える。ケース10は、車体に取付可能であって、内部にペダル35等の内部可動機構を収容する。図1では、ケース10の紙面手前側に設けられる図示しないカバーを外した状態を示しており、カバー面で断面となる箇所にはハッチングを記載した。
ペダルレバー20は、パッド21、アーム31、および、ペダル35を有し、ドライバの踏込操作等により、一体に駆動される。パッド21は、ドライバにより踏込操作可能に設けられる。パッド21は、ケース10に設けられる支点部材23によりケース10に回動可能に支持される。本実施形態のペダルレバー20は、パッド21がケース10の一面に沿う方向に延びて設けられる、いわゆる「床置きタイプ」である。ケース10のパッド21に対向する側の壁部を頂壁部11とする。側面ガード24は、ドライバの足がパッド21とケース10との間に挟み込まれないように、パッド21とケース10との間の隙間をガードする部材である。
アーム31は、パッド21とペダル35とを連結する。ケース10の頂壁部11には、アーム31が挿通される開口が形成される。アーム31が挿通される開口は、ペダル操作の全範囲において、アーム31と干渉しないように形成される。
ペダル35は、ケース10の内部空間に収容され、シャフト部351および連結部352を有する。シャフト部351は、ケース10に回転可能に支持される。連結部352は、シャフト部351から頂壁部11に概ね沿うように延びて形成される。連結部352のシャフト部351と反対側の端部は、アーム31と係合する。これにより、ドライバによるパッド21の操作により、パッド21、アーム31およびペダル35が一体となって駆動される。
ペダル付勢部材37は、圧縮コイルばねであって、一端がペダル35に固定され、他端がケース10に固定され、ペダル35を頂壁部11側に付勢する。パッド21がドライバにより踏み込まれていないとき、アーム31は、頂壁部11の内側に形成される全閉ストッパ17と当接する。また、パッド21を踏み込むと、パッド21は、頂壁部11の外側に形成される図示しない全開ストッパと当接する。
アクセル開度センサ39は、シャフト部351の回転角度に応じたアクセル開度信号を生成する。アクセル開度センサ39は、例えば、シャフト部351に埋め込まれた永久磁石の向きを検出するホール素子を含む検出回路を有する。アクセル開度センサ39は、アクセル開度を検出可能であればよく、ホール素子以外のものを用いてもよい。アクセル開度信号は、図示しないコネクタを経由して、ECU60に出力される。
モータ40は、例えばDCブラシレスモータであって、ケース10の支点部材23と反対側に設けられる。ECU60は、アクセル開度センサ39および位置センサ49の検出値等に基づき、モータ40の駆動を制御する。モータ40の駆動力は、動力伝達機構50を介して、ペダルレバー20に伝達される。これにより、ペダルレバー20は、モータ40の駆動力により駆動される。本実施形態のアクセル装置1は、動力伝達機構50を設けることで、モータ40の駆動力により、ペダルレバー20を、アクセル閉方向(以下適宜「戻し方向」)に能動的に駆動可能に構成されている。また、アクセルペダルの開方向を、適宜「踏込方向」とする。
動力伝達機構50は、送りねじ51、ホルダ52、ロッド53、および、反力調整用付勢部材54等を有する。送りねじ51、ホルダ52および反力調整用付勢部材54は、ハウジング55に収容される。ハウジング55は、略筒状に形成され、ケース10の支点部材23が設けられる側とは反対側に隣接、あるいは、一体に設けられる。ハウジング55のパッド21と反対側には、モータ40が設けられる。
ハウジング55のモータの面には、モータ軸が挿通されるモータ軸挿通孔551が形成される。また、ハウジング55のパッド側の面には、ロッド53の軸部532が挿通されるロッド挿通孔552が形成される。ハウジング55には、ホルダ52の位置を検出する位置センサ49が設けられる。
送りねじ51は、雄ねじであって、モータ40により回転駆動される。ホルダ52は、ロッド53側に開口する略有底筒状に形成される。ホルダ52の底部には、送りねじ51と噛み合う雌ねじ部521が形成される。送りねじ51がモータ40により回転することで、ホルダ52は、送りねじ51の軸方向に移動可能である。ホルダ52のロッド53側には、ロッド53と当接可能なストッパ部522が形成される。なお、送りねじ51側を雌ねじ、ホルダ52側を雄ねじとしてもよい。
ロッド53は、頂部531および軸部532を有し、側面視略T字状に形成される。頂部531はハウジング55に収容され、ロッド挿通孔552から軸部532がパッド21側に突出する。軸部532の先端は、側面視円弧状に形成され、パッド21と当接する。反力調整用付勢部材54は、圧縮コイルばねであって、一端がホルダ52の内部に収容され、他端がロッド53の頂部531と当接する。
アクセル全閉状態での初期状態において、ロッド53の頂部531は、反力調整用付勢部材54により、ハウジング55のパッド側の端面に押し付けられる。また、初期状態において、ホルダ52は、相対的にモータ40側に位置している。
パッド21が踏み込まれると、踏力により、ロッド53がホルダ52へ向かう側へ移動する。また、モータ40を駆動し、ホルダ52をロッド53へ向かう側へ駆動すると、反力調整用付勢部材54の付勢力により、ペダルレバー20の戻し方向に反力を与えることができる。ECU60は、位置センサ49の検出値に基づき、モータ40の駆動を制御し、ホルダ位置を制御することで、ペダルレバー20に与える反力を調整することができる。
また、アクセル全閉状態にてモータ40を駆動し、ストッパ部522とロッド53の頂部531とが当接する位置までホルダ52を駆動すると、ペダルレバー20がロックされる。本実施形態では、送りねじ51とホルダ52とがボルトとナットの関係になっているので、モータ40の通電をオフにした位置で、ホルダ52が保持される。すなわち、ホルダ52とロッド53とが当接した状態でモータ40への通電をオフにし、この状態にてパッド21がドライバにより踏み込まれたとしても、ホルダ52が押し戻されることはなく、ロック状態が保持される。また、モータ40を逆方向に駆動し、ホルダ52とロッド53とを離間させることで、ロック状態が解除される。これにより、例えば自動運転時等のアクセル操作不要時にペダルレバー20を固定することができる。
ECU60は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないCPU、ROM、RAM、I/O、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ECU60における各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置(すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体)に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
ECU60は、機能ブロックとして、アクセル開度検出部61、情報取得部62、反力制御設定部63、駆動制御部65、および、報知制御部67等を有する。アクセル開度検出部61は、アクセル開度センサ39の検出値に基づき、アクセル開度Aを検出する。
情報取得部62は、車速センサ75および前車情報検出部77からの信号に基づき、走行情報を取得する。走行情報には、自車情報および前車情報が含まれる。自車情報には車速センサ75の検出値に基づく自車の車速Vsが含まれる。前車情報には、前車情報検出部77からの情報に基づく車間距離L、および、前車との相対速度Vrが含まれる。反力制御設定部63は、車間距離L等に基づき、反力制御を設定する。駆動制御部65は、モータ40の駆動を制御する。報知制御部67は、ドライバに報知する情報を報知装置70に指令する。
報知装置70は、ディスプレイ等である表示装置71、および、スピーカ72を有し、車間距離Lに応じた反力制御が実施されている旨の情報をドライバに報知する。例えば図2に示すように、車間距離Lが判定閾値Lth1以下であって反力制御が行われている旨の情報を示す画像を、表示装置71に表示させる。表示手法は、常時表示でもよいし、点滅表示であってもよい。また、例えば「アクセルから足を離してください」といった音声をスピーカ72から音声により報知してもよい。表示内容や音声内容は、適宜設定可能である。これにより、反力制御が行われていることをドライバに適切に報知可能であり、ペダル操作に係る違和感を低減可能である。
本実施形態では、車間距離Lに応じ、ペダルレバー20に反力を付加する反力制御を行う。ここで、車間距離Lが判定閾値Lth1となったとき、アクセル開度Aの全域において反力を付加するようにモータ40を制御する場合、車間距離Lが判定閾値Lth1を下回ったときに、急激にペダルレバー20が押し戻されることになるため、ドライバが不安を感じる虞がある。
そこで本実施形態では、車間距離Lに応じた段階的な反力制御を行う。具体的には、複数の判定閾値を持つことで、反力制御を切り替える。本実施形態では、Lth2<Lth1の2つの判定閾値Lth1、Lth2を持ち、Lth2<L≦Lth1のとき、中距離時制御として壁感付与制御を行い、L<Lth2のとき、短距離時制御として押し戻し制御を行う。
図3および図4に反力特性を示す。図3および図4では、横軸をアクセル開度A、縦軸を反力とする。また、動力伝達機構50を介した反力付与を行っていないときの反力特性を一点鎖線で示した。
図3に示すように、壁感付与制御では、車間距離Lが判定閾値Lth1以下となったときのアクセル開度A1よりもアクセル開度Aが大きい領域において、第1反力F1を付加する。第1反力F1は、ドライバが壁感を感じる程度の大きさに設定される。これにより、アクセル開度A1にて壁感が付与され、ペダルレバー20のアクセル開度A1以上への踏み込みを抑制可能である。
図4に示すように、押し戻し制御では、アクセル開度Aの全域において、第2反力F2を付与する。第2反力F2は第1反力F1より大きい。すなわちF2>F1である。アクセル開度Aの全域にて第2反力F2を付与することで、ペダルレバー20を押し戻すことができる。
具体的には、壁感付与制御では、ホルダ52を初期位置よりパッド21に近い側である所定の壁感付与位置H1まで移動させ、反力調整用付勢部材54を押し縮めることで、ペダルレバー20に第1反力F1を付与する。また、押し戻し制御では、壁感付与位置H1よりもさらにパッド21側である押し戻し位置H2へホルダ52を移動させることで、反力調整用付勢部材54がさらに押し縮められ、ペダルレバー20に第2反力F2を付与する。
本実施形態での反力制御処理を図5のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ECU60にて所定の周期で実行される。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップも同様である。
S101では、情報取得部62は、前車情報検出部77から、車間距離Lを取得する。S102では、情報取得部62は、自車の車速Vsを取得する。S103では、反力制御設定部63は、車速Vsに関連付けられたデータテーブルを検索し、判定閾値Lth1、Lth2を設定する。なお、車速Vsに替えて、相対速度Vrを用いてもよい。自車の車速Vsまたは相対速度Vrが「車速対応値」に対応する。また、S102を省略し、車速Vsによらず、所定の判定閾値を用いるようにしてもよい。後述の実施形態についても同様である。
S104では、反力制御設定部63は、車間距離Lが第1判定閾値Lth1以下か否かを判断する。車間距離Lが第1判定閾値Lth1以下であると判断された場合(S104:YES)、S107へ移行する。このとき、初回判定時アクセル開度A1が記憶されていなければ、現在のアクセル開度Aを、初回判定時アクセル開度A1として図示しない記憶部に記憶させる。車間距離Lが第1判定閾値Lth1より大きいと判断された場合(S104:NO)、S105へ移行する。
S105では、反力制御設定部63は、反力制御を解除する。具体的には、モータ40を駆動し、ホルダ52を初期位置に戻す。また、初回判定時アクセル開度A1をクリアする。S106では、ECU60は、報知解除を報知装置70に指令する。ホルダ位置が初期位置であって、報知解除状態であれば、その状態を継続する。
車間距離Lが第1判定閾値Lth1以下であると判断された場合(S104:YES)に移行するS107では、反力制御設定部63は、車間距離Lが第2判定閾値Lth2以下か否か判断する。車間距離Lが第2判定閾値Lth2より大きいと判断された場合(S107:NO)、すなわちLth2<L≦Lth1の場合、S108へ移行する。車間距離Lが第2判定閾値Lth2以下であると判断された場合(S107:YES)、S109へ移行する。
S108では、ECU60は、中距離時制御である壁感付与制御を実施する。壁感付与制御処理のサブフローを図6に示す。S181では、ECU60は、アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1より小さいか否か判断する。アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1より小さいと判断された場合(S181:YES)、S184へ移行する。アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1以上であると判断された場合(S181:NO)、S182へ移行する。
S182では、ECU60は、ペダルレバー20の操作方向が戻し方向か否か判断する。ペダルレバー20の操作方向が戻し方向であると判断された場合(S182:YES)、S184へ移行する。ペダルレバー20の操作方向が戻し方向ではないと判断された場合(S182:NO)、すなわちペダル位置保持または踏込方向である場合、S183へ移行する。
S183では、ECU60は、モータ40を駆動することで、ペダルレバー20の戻し方向に反力を付与する。詳細には、モータ40の駆動によりホルダ52を壁感付与位置H1まで移動させる。ホルダ52が壁感付与位置H1にある場合は、その状態を維持する。S184では、ECU60は、ホルダ52を初期位置に戻すことで、反力付与を解除する。ホルダ52が初期位置にある場合は、その状態を維持する。S183またはS184におけるホルダ位置制御の後、図5中のS110へ移行する。
図5に戻り、車間距離Lが第2判定閾値Lth2以下であると判断された場合(S107:YES)に移行するS109では、駆動制御部65は、短距離時制御である押し戻し制御を実施する。本実施形態では、アクセル開度Aによらず、ホルダ位置を押し戻し位置H2とし、第2反力F2を付与する。S108およびS109に続いて移行するS110では、ECU60は、反力制御が行われている旨の情報のドライバへの報知を報知装置70に指令する。
ここで、S103にて、車速Vsが所定の高速走行判定閾値より大きい場合、第1判定閾値Lth1と第2判定閾値Lth2とを同じ値とすれば、S104で肯定判断されたとき、S107でも肯定判断されることで、壁感付与制御を行うことなく、押し戻し制御が実施される。これにより、車速Vsが大きい場合、壁感付与制御により壁感を作ることでの踏み込み抑制処理をスキップし、押し戻し制御にてペダルレバー20を押し戻し、車速Vsを低下させることで、安全性を向上することができる。
本実施形態の反力制御処理を図7のタイムチャートに基づいて説明する。図7では、共通時間軸を横軸とし、上段から、車間距離L、車速Vs、アクセル開度A、付加反力を示す。図9~図11も同様である。
時刻x11にて、車間距離Lが第1判定閾値Lth1以下になると、壁感付与制御によりホルダ52を壁感付与位置H1に移動させ、第1反力F1を付与する。これにより、ドライバは、付加反力による壁感により、車間距離Lが第1判定閾値Lth1となったときの初回判定時アクセル開度A1より踏み込めないように感じる。ドライバがペダルレバー20を戻さず、アクセル開度A1を保持すると、車速Vsが保持され、車間距離Lの減少割合が低下する。
時刻x12にて、車間距離Lが第2判定閾値Lth2以下になると、押し戻し制御によりホルダ52を押し戻し位置H2に移動させ、第2反力F2を付与する。図4に示すように、車間距離Lが第2判定閾値Lth2となったときのアクセル開度AをA2とすると、押し戻し制御によりアクセル開度Aの全領域にて反力を付与することで、反力付加後に対応した開度まで、ペダルレバー20が押し戻される。これにより、車速Vsが減少する。
図7に戻り、時刻x13にて車間距離Lが開き始め、時刻x14にて第2判定閾値Lth2より大きくなると、反力制御を押し戻し制御から壁感付与制御に戻す。この例では、時刻x14から時刻x15の間、アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1より小さいので、ホルダ52を初期位置に戻し、反力付加を解除する。ここでは、時刻x14にて、付加反力を0まで戻しているが、ホルダ位置を徐変させることで、付加反力を徐々に低減するようにしてもよい。
なお、時刻x14以降にて、ドライバがペダルレバー20を踏み込んだ場合、初回判定時アクセル開度A1にて壁感を与えるべく、アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1以上の領域にて第1反力F1を付与する。また、時刻x15にて、車間距離Lが第1判定閾値Lth1より大きくなると、反力制御を終了する。
以上説明したように、本実施形態のアクセル装置1は、ペダルレバー20と、動力伝達機構50と、ECU60と、を備える。ペダルレバー20は、踏み込み操作に応じて動作する。動力伝達機構50は、モータ40により駆動され、ペダルレバー20を押し戻す方向の力である反力を調整可能である。
ECU60は、駆動制御部65、および、情報取得部62を有する。駆動制御部65は、モータ40の駆動を制御する。情報取得部62は、車両の前方に位置する車両である前車との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。ECU60は、前方距離が判定閾値より小さい場合、動力伝達機構50によりペダルレバー20に反力を付与する反力制御を行う。これにより、反力を適切に制御することができる。ペダルレバー20を介して前方車両が接近していることをドライバに感知させることができ、安全性が向上する。
反力制御には、アクセル開度Aが操作量判定値より大きい場合、動力伝達機構50にて反力を付与する壁感付与制御が含まれる。本実施形態の操作量判定値は、車間距離Lが判定閾値Lth1より小さくなったときのペダルレバー20の操作量である初回判定時アクセル開度A1である。アクセル開度Aが初回判定時アクセル開度A1より大きい領域にて反力が大きくなるため、ドライバは初回判定時アクセル開度A1にてペダルレバー20が重くなる「壁感」を感じる。これにより、前車近接時の踏み込みを抑制することができる。
壁感付与制御において、ペダルレバー20が戻し方向に操作された場合、壁感付与制御を解除する。壁感付与制御においては、戻し方向に操作されている場合は、反力付加不要であるので、反力付与制御を解除する。具体的には、ホルダ52を初期位置に戻す。これにより、付加反力を適切に制御することができる。
反力制御には、前方距離に応じ、短距離時制御、および、中距離時制御の少なくとも2つが含まれる。換言すると、本実施形態では、前方距離に応じ、異なる制御を段階的に切り替えている、ということである。短距離時制御は、ペダルレバー20の操作範囲の全域にて、中距離制御時より相対的に大きな反力をペダルレバー20に付与する。本実施形態の短距離時制御は押し戻し制御であり、中距離時制御は壁感付与制御であって、車間距離Lに応じ、反力付与制御を行うアクセル開度Aの領域を切り替えている、と捉えることもできる。これにより、前車との間隔がさらに近接したときに、より大きな反力を付与し、ペダルレバー20を押し戻すことで、安全性を向上することができる。
車速Vsが高速判定閾値より大きい場合、車速Vsが高速判定閾値以下の場合に壁感付与制御を行う領域においても、押し戻し制御を行う。これにより、車間距離Lが小さくなる可能性が高い状況での安全性を向上することができる。また、反力制御を切り替える車間距離Lに係る閾値は、車速Vsに応じて可変である。これにより、車速Vsに応じて適切な反力制御を行うことができる。
ECU60は、報知装置70によるペダルレバー20の操作状態に係る情報をドライバに報知される報知制御部67を有する。これにより、車両の走行状態をドライバによりわかりやすく通知することができるので、ドライバの心的負荷を低減することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態を図8および図9に示す。本実施形態では、車間距離Lが判定閾値Lth以下となった場合、反力制御として、パルス状の力を加える制御を行う。本実施形態の反力制御処理を図8のフローチャートに基づいて説明する。S201およびS202の処理は、図5のS101およびS102の処理と同様である。S203では、反力制御設定部63は、車速Vsに関連付けられたデータテーブルを検索し、判定閾値Lthを設定する。
第2実施形態を図8および図9に示す。本実施形態では、車間距離Lが判定閾値Lth以下となった場合、反力制御として、パルス状の力を加える制御を行う。本実施形態の反力制御処理を図8のフローチャートに基づいて説明する。S201およびS202の処理は、図5のS101およびS102の処理と同様である。S203では、反力制御設定部63は、車速Vsに関連付けられたデータテーブルを検索し、判定閾値Lthを設定する。
S204では、反力制御設定部63は、車間距離Lが判定閾値Lth以下か否かを判定する。車間距離Lが判定閾値Lthより大きいと判断された場合(S204:NO)、S205へ移行し、ホルダ位置を初期位置に戻し、反力制御を解除する。ホルダ位置が初期位置であれば、その状態を継続する。車間距離Lが判定閾値Lth以下であると判断された場合(S204:YES)、S206へ移行し、モータ40の駆動を制御することで、ペダルレバー20の閉方向へ、少なくとも1回のパルス状の力を加える。本実施形態では、所定の周波数にてパルス状の反力を付与する。
本実施形態の反力制御処理を図9のタイムチャートに基づいて説明する。時刻x21にて、車間距離Lが判定閾値Lth以下になると、モータ40をパルス駆動することで、ペダルレバー20を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。パルスの大きさや周波数は、ドライバが感知できる範囲に設定される。なお図中のパルス波形は説明のために記載しており、実際とは異なっている。
時刻x22にて、ドライバがパルス通知に気づき、踏力を弱めると、アクセル開度Aが減少する。これにより、車速Vsが低下し、車間距離Lが大きくなる。時刻x23にて、車間距離Lが判定閾値Lthより大きくなると、反力制御を解除し、モータ40を停止する。
本実施形態では、反力制御として、車間距離Lが判定閾値Lth以下となったとき、少なくとも1回のパルス状の反力を付与するパルス反力付与制御を行う。これにより、ペダルレバー20を介して前方車両が接近していることをドライバに感知させ、踏力減少を促すことができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(第3実施形態)
第3実施形態を図10に示す。本実施形態の反力制御処理を図10のタイムチャートに基づいて説明する。時刻x31にて、車間距離Lが判定閾値Lth1以下になると、モータ40をパルス駆動することで、ペダルレバー20を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Lが小さくなるほど、付加反力の周波数が高くなるように、車間距離Lに応じ、付加反力の周波数をドライバが感知可能な範囲で可変にする。車間距離Lが小さいほど、付加反力の周波数を高めることで、緊迫感をドライバに与え、感知させやすくする。
第3実施形態を図10に示す。本実施形態の反力制御処理を図10のタイムチャートに基づいて説明する。時刻x31にて、車間距離Lが判定閾値Lth1以下になると、モータ40をパルス駆動することで、ペダルレバー20を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Lが小さくなるほど、付加反力の周波数が高くなるように、車間距離Lに応じ、付加反力の周波数をドライバが感知可能な範囲で可変にする。車間距離Lが小さいほど、付加反力の周波数を高めることで、緊迫感をドライバに与え、感知させやすくする。
ここで与える反力は、ペダルレバー20を押し戻すものではないため、アクセル開度Aはドライバの操作状態による。ここでは、時刻x31から時刻x32まで一定である場合を例示した。図10も同様である。
ドライバがパルス通知に気づき、時刻x32にて踏力を弱めると、アクセル開度Aが減少する。これにより、車速Vsが低下し、車間距離Lが大きくなる。時刻x32から時刻x33では、車間距離Lが経時的に大きくなっているので、付加反力の周波数が経時的に低くなる。時刻x33にて、車間距離Lが判定閾値Lthより大きくなると、反力制御を解除し、モータ40を停止する。
本実施形態では、パルス反力付与制御において、パルス反力を断続的に付与しており、パルス周期を車間距離Lに応じて可変にしている。詳細には、車間距離Lが小さくなるほど、パルス周波数を高める。これにより、ペダルレバー20を介して車間距離Lの近接状況をドライバに感知させることができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(第4実施形態)
第4実施形態を図11に示す。本実施形態の反力制御処理を図11のタイムチャートに基づいて説明する。時刻x41にて、車間距離Lが判定閾値Lth以下になると、モータ40をパルス駆動することで、ペダルレバー20を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Lが小さくなるほど、付加反力が大きくなるように、車間距離Lに応じて、付加反力の大きさを可変にする。車間距離Lが小さいほど、大きな付加反力を与えることで、ドライバにより感知させやすくする。
第4実施形態を図11に示す。本実施形態の反力制御処理を図11のタイムチャートに基づいて説明する。時刻x41にて、車間距離Lが判定閾値Lth以下になると、モータ40をパルス駆動することで、ペダルレバー20を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Lが小さくなるほど、付加反力が大きくなるように、車間距離Lに応じて、付加反力の大きさを可変にする。車間距離Lが小さいほど、大きな付加反力を与えることで、ドライバにより感知させやすくする。
ドライバがパルス通知に気づき、時刻x42にて踏力を弱めると、アクセル開度Aが減少することで、車速Vsが低下し、車間距離Lが大きくなる。時刻x42から時刻x43では、車間距離Lが経時的に大きくなっているので、付加反力の大きさが経時的に小さくなる。時刻x43にて、車間距離Lが判定閾値Lthより大きくなると、反力制御を解除し、モータ40を停止する。なお、第3実施形態と組み合わせ、車間距離Lに応じ、周波数および付加反力の大きさを可変にするようにしてもよい。
本実施形態では、パルス反力付与制御において、パルス状の反力を断続的に付与する場合、反力の大きさを車間距離Lに応じて可変にしている。詳細には、車間距離Lが小さくなるほど、反力を大きくしている。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
実施形態では、モータ40が「アクチュエータ」に対応し、動力伝達機構50が「反力調整部」に対応し、ECU60が「制御部」に対応し、アクセル開度Aが「ペダルレバーの操作量」に対応する。自車の前方を走行する車両が「前方障害物」に対応し、車間距離Lが「前方距離」に対応し、車速Vsまたは相対速度Vrが「車速対応値」に対応し、壁感付与制御が「中距離時制御」に対応し、押し戻し制御が「短距離時制御」に対応し、初回判定時アクセル開度A1が「操作量判定値」に対応する。
(他の実施形態)
第1実施形態では、中距離時制御を壁感付与制御、短距離時制御を押し戻し制御としている。他の実施形態では、例えば、車間距離Lに応じ、パルス反力付与制御、壁感付与制御、押し戻し制御と順に切り替えていく、といった具合に、前方距離に応じた閾値を3以上とし、3以上の反力制御を組み合わせてもよい。また、第2実施形態のように、1つの反力制御のみを行ってもよい。さらにまた、パルス反力付与制御を中距離時制御とし、短距離時制御を壁感付与制御または押し戻し制御としてもよい。反力制御の詳細は、上記実施形態と異なっていてもよい。
第1実施形態では、中距離時制御を壁感付与制御、短距離時制御を押し戻し制御としている。他の実施形態では、例えば、車間距離Lに応じ、パルス反力付与制御、壁感付与制御、押し戻し制御と順に切り替えていく、といった具合に、前方距離に応じた閾値を3以上とし、3以上の反力制御を組み合わせてもよい。また、第2実施形態のように、1つの反力制御のみを行ってもよい。さらにまた、パルス反力付与制御を中距離時制御とし、短距離時制御を壁感付与制御または押し戻し制御としてもよい。反力制御の詳細は、上記実施形態と異なっていてもよい。
上記実施形態では、前方距離に係る閾値を車速または前車との相対速度に応じて可変とした。他の実施形態は、反力制御を実施するか否かを含む反力制御の切り替えに係る閾値は、車速対応値によらず所定値としてもよい。また、操作量判定値を所定値としてもよい。
上記実施形態では、前方障害物が自車の前方を走行する車両として説明した。他の実施形態は、前方障害物は車両でなくてもよい。上記実施形態の報知装置は、表示装置およびスピーカを有する。他の実施形態では、報知装置は、表示装置およびスピーカに限らず、ドライバへの報知手法は問わない。
上記実施形態では、アクチュエータはDCブラシレスモータである。他の実施形態では、アクチュエータは、DCブラシレスモータ以外の種類のモータであってもよいし、例えばソレノイド等のモータ以外のものをアクチュエータとして用いてもよい。上記実施形態では、アクセル装置は、床置き型(いわゆる「オルガン型」)のものについて説明した。他の実施形態では、アクセル装置は、いわゆるつり下げ型(いわゆる「ペンダント型」)であってもよい。
上記実施形態では、ホルダ位置を制御することで反力を調整している。他の実施形態では、ペダルレバーに加わる反力を調整可能であれば、上記実施形態とは構成が異なっていてもよい。また、動力伝達機構は、上記実施形態とは異なるように構成してもよい。
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
1・・・アクセル装置
20・・・ペダルレバー
40・・・モータ(アクチュエータ)
50・・・動力伝達機構(反力調整部)
52・・・ホルダ
54・・・反力調整用付勢部材
60・・・ECU(制御部)
62・・・情報取得部
65・・・駆動制御部
20・・・ペダルレバー
40・・・モータ(アクチュエータ)
50・・・動力伝達機構(反力調整部)
52・・・ホルダ
54・・・反力調整用付勢部材
60・・・ECU(制御部)
62・・・情報取得部
65・・・駆動制御部
Claims (11)
- 踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー(20)と、
アクチュエータ(40)により駆動され、前記ペダルレバーを押し戻す方向の力である反力を調整可能な反力調整部(50)と、
前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御部(65)、および、車両の前方に位置する前方障害物との距離である前方距離を含む前方情報を取得する情報取得部(62)を有し、前記前方距離が判定閾値より小さい場合、前記反力調整部により前記ペダルレバーに反力を付与する反力制御を行う制御部(60)と、
を備えるアクセル装置。 - 前記反力制御には、少なくとも1回のパルス状の反力を付与するパルス反力付与制御が含まれる請求項1に記載のアクセル装置。
- 前記パルス反力付与制御において、パルス状の反力を断続的に付与する場合、反力の大きさ、および、パルス周期の少なくとも一方は、前記前方距離に応じて可変である請求項2に記載のアクセル装置。
- 前記反力制御には、前記ペダルレバーの操作量が操作量判定値より大きい場合、前記反力調整部にて反力を付与する壁感付与制御が含まれる請求項1~3のいずれか一項に記載のアクセル装置。
- 前記操作量判定値は、前記前方距離が判定閾値より小さくなったときの前記ペダルレバーの操作量である請求項4に記載のアクセル装置。
- 前記壁感付与制御において、前記ペダルレバーが戻し方向に操作された場合、前記壁感付与制御を解除する請求項4または5に記載のアクセル装置。
- 前記反力制御には、前記前方距離に応じ、短距離時制御、および、中距離時制御の少なくとも2つが含まれる請求項1~6のいずれか一項に記載のアクセル装置。
- 前記短距離時制御は、前記ペダルレバーの操作範囲の全域にて、前記中距離時制御より相対的に大きな反力を前記ペダルレバーに付与する請求項7に記載のアクセル装置。
- 車速対応値が高速判定閾値より大きい場合、前記車速対応値が前記高速判定閾値以下の場合に前記中距離時制御を行う領域においても前記短距離時制御を行う請求項7または8に記載のアクセル装置。
- 前記反力制御を切り替える前記前方距離に係る閾値は、車速対応値に応じて可変である請求項1~9のいずれか一項に記載のアクセル装置。
- 前記制御部は、報知装置(70)により前記ペダルレバーの操作状態に係る情報をドライバに報知させる報知制御部(67)を有する請求項1~10のいずれか一項に記載のアクセル装置。
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