JP5490882B2 - ペダル装置 - Google Patents

Description

この発明は、運転者が操作するペダル部材と、前記ペダル部材に動力を付与する動力付与装置とを備えるペダル装置に関する。

アクセルペダルの操作量に応じて、アクチュエータからアクセルペダルに反力を付与する構成が知られている｛国際公開第２００９／１３６５１２号（以下「ＷＯ ２００９／１３６５１２ Ａ１」という。）及び特開２００７−０２６２１８号公報（以下「ＪＰ ２００７−０２６２１８ Ａ」という。）｝。

ＷＯ ２００９／１３６５１２ Ａ１では、目標速度に応じてアクチュエータの反力付与特性を設定し、運転者によるアクセルペダルの操作を補助する（例えば、要約参照）。

ＪＰ ２００７−０２６２１８ Ａでは、反力機構のガタ、トルク変動、慣性力がアクセルペダル（３）に伝達されることに伴う運転者の違和感を避けるため、反力機構が反力を付与しないときは、反力機構のアーム部材（１５）をペダルレバー（５）から切り離す（例えば、要約、段落［０００６］参照）。

ＪＰ ２００７−０２６２１８ Ａでは、反力を付与しない状態から反力を付与する状態に移行するとき、アーム部材（１５）とペダルレバー（５）の当接に伴う打音（衝突音）が発生し、当該打音によりユーザに違和感を与えるおそれがある。この点、ＪＰ ２００７−０２６２１８ Ａの段落［００２８］には、反力を付与しない状態におけるアーム部材とペダルレバーの距離を短くすることで当接のショックを低減することができる旨の記載はあるものの、アーム部材とペダルレバーを当接させる構成である以上、打音を完全になくすことはできない。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ユーザに違和感を与えることがないペダル装置を提供することを目的とする。

この発明に係るペダル装置は、運転者が操作するペダル部材と、前記ペダル部材に動力を付与する動力付与装置とを備え、前記動力付与装置の出力部と前記ペダル部材とが常に連結されているものであって、前記動力付与装置は、前記ペダル部材の操作時における前記動力付与装置による動作抵抗を減少させるように前記ペダル部材に動力を付与することを特徴とする。

この発明によれば、動力付与装置の出力部とペダル部材とが常に連結されているため、動力付与装置の出力部とペダル部材との間において打音が発生しない。このため、運転者に対して、打音に伴う違和感を与えることがない。

また、ペダル部材の操作時における動力付与装置による動作抵抗を減少させるようにペダル部材に動力を付与する。このため、例えば、動力付与装置を作動させる動力付与モードと作動させない動力オフモードとを切替可能な構成において、運転者は、いずれのモードを選択した場合でも、同じ操作感覚でペダル部材を操作することが可能となる。或いは、動力付与装置の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、ペダル部材の操作感覚の均一化を図り易くなる。このため、動力付与装置の搭載の有無に応じて、動力付与装置以外の仕様を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

この発明に係るペダル装置は、運転者が操作するペダル部材と、前記ペダル部材に動力を付与する動力付与装置と、一端が前記ペダル部材に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置の出力部と前記ペダル部材との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材とを備えるものであって、前記動力付与装置は、前記ペダル部材の操作時における前記付勢部材の付勢力を減少させるように前記ペダル部材に動力を付与することを特徴とする。

この発明によれば、動力付与装置の出力部とペダル部材とが常に連結されているため、動力付与装置の出力部とペダル部材との間において打音が発生しない。このため、運転者に対して、打音に伴う違和感を与えることがない。

また、ペダル部材の操作時における付勢部材による付勢力を減少させるようにペダル部材に動力を付与する。このため、例えば、付勢部材による付勢力を伝達させる付勢力付与モードと伝達させない付勢力オフモードとを切替可能な構成において、運転者は、いずれのモードを選択した場合でも、同じ操作感覚でペダル部材を操作することが可能となる。或いは、動力付与装置の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、ペダル部材の操作感覚の均一化を図り易くなる。このため、動力付与装置の搭載の有無に応じて、動力付与装置以外の仕様を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

この発明に係るペダル装置は、運転者が操作するペダル部材と、前記ペダル部材に動力を付与する動力付与装置と、一端が前記ペダル部材に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置の出力部と前記ペダル部材との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材とを備えるものであって、前記付勢部材による付勢力は、前記ペダル部材の操作量が大きくなるほど増大するものであり、前記ペダル部材の操作量に対応して前記ペダル部材に加わる合計付勢力の増加勾配は、前記付勢部材が機能する場合の方が、前記付勢部材が機能しない場合よりも大きいものであり、前記動力付与装置は、前記ペダル部材の操作時における前記付勢部材の付勢力に前記動力を加算することで、前記付勢部材が機能する場合の前記合計付勢力の増加勾配を、前記付勢部材が機能しない場合の前記合計付勢力の増加勾配と同等にすることを特徴とする。

この発明によれば、付勢部材により動力付与装置の出力部とペダル部材との当接状態が保たれるため、動力付与装置の出力部とペダル部材との間において打音が発生しない。このため、運転者に対して、打音に伴う違和感を与えることがない。

また、付勢部材が機能する場合及び機能しない場合のいずれにおいても、合計付勢力の増加勾配が同等となるようにペダル部材に動力を付与する。このため、例えば、付勢部材による付勢力を伝達させる付勢力付与モードと伝達させない付勢力オフモードとを切替可能な構成において、ペダル部材の操作量とこれに伴う制御量の関係を同等にすることができる。従って、運転者は、両モードの切替えに伴って、運転者にペダル部材の操作に関する違和感を与え辛くすることが可能となる。或いは、動力付与装置の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、ペダル部材の操作に関する違和感を与え辛くすることができる。このため、動力付与装置の搭載の有無に応じて、動力付与装置以外の仕様を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

さらに、付勢部材が機能する場合及び機能しない場合それぞれにおける合計付勢力の増加勾配を合わせるために動力を加算する。この場合、ペダル操作量が小さいときにはより大きな動力を加算し、ペダル操作量が大きいときにはより小さな動力を加算することとなる。従って、ペダル部材がアクセルペダルである場合、ペダル操作量が小さい初動時には大きな動力を要するが、ペダル操作量が大きい通常走行時には、小さな動力を要することとなる。その結果、通常走行時において動力付与装置が発生する動力は小さくなるため、エネルギ消費を抑えることが可能となる。例えば、動力付与装置がモータであれば、消費電力又は消費電流を抑制し、バッテリ負荷を軽減することができる。

さらにまた、動力の加算によって合計付勢力の増加勾配を同等にするため、同一方向の動力を発生させればよくなる。このため、反対方向の動力を発生する構成や制御を設ける必要がなくなり、ペダル装置の構成や制御を簡略化することが可能となる。

この発明に係るペダル装置は、運転者が操作するペダル部材と、前記ペダル部材に動力を付与する動力付与装置と、一端が前記ペダル部材に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置の出力部と前記ペダル部材との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材とを備えるものであって、前記付勢部材による付勢力は、前記ペダル部材の操作量が大きくなるほど増大するものであり、前記ペダル部材の操作量に対応して前記ペダル部材に加わる合計付勢力の増加勾配は、前記付勢部材が機能する場合の方が、前記付勢部材が機能しない場合よりも大きいものであり、前記付勢部材が機能しない場合の合計付勢力の付与特性は、前記動力付与装置を搭載しないペダル装置で用いる合計付勢力の付与特性よりも低く設定され、前記動力付与装置は、前記ペダル部材の操作時における前記付勢部材の付勢力に前記動力を加算することで、前記付勢部材が機能する場合の合計付勢力の付与特性を、前記動力付与装置を搭載しないペダル装置で用いる合計付勢力の付与特性と同等にすることを特徴とする。

この発明によれば、付勢部材により動力付与装置の出力部とペダル部材との当接状態が保たれるため、動力付与装置の出力部とペダル部材との間において打音が発生しない。このため、運転者に対して、打音に伴う違和感を与えることがない。

また、付勢部材が機能する場合の合計付勢力の付与特性を、動力付与装置を搭載しないペダル装置で用いる付勢力付与特性と同等にする。このため、例えば、動力付与装置の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、ペダル部材の操作に関する違和感を与え辛くすることができる。

さらに、動力を加算することにより、付勢部材が機能する場合の合計付勢力の付与特性を、動力付与装置を搭載しないペダル装置で用いる合計付勢力の付与特性と同等にするには、ペダル操作量が小さいときにはより大きな動力を加算し、ペダル操作量が大きいときにはより小さな動力を加算することとなる。従って、ペダル部材がアクセルペダルである場合、ペダル操作量が小さい初動時には大きな動力を要するが、ペダル操作量が大きい通常走行時には、小さな動力を要することとなる。その結果、通常走行時において動力付与装置が発生する動力は小さくなるため、エネルギ消費を抑えることが可能となる。例えば、動力付与装置がモータであれば、消費電力又は消費電流を抑制し、バッテリ負荷を軽減することができる。

さらにまた、動力の加算によって合計付勢力の付与特性を同等にするため、同一方向の動力を発生させればよくなる。このため、反対方向の動力を発生する構成や制御を設ける必要がなくなり、ペダル装置の構成や制御を簡略化することが可能となる。

この発明の一実施形態に係るアクセルペダル装置を搭載した車両のブロック図である。 前記アクセルペダル装置の外観斜視図である。 アクセルペダルの操作量と、付勢力発生装置が発生する第１付勢力との関係を示す図である。 電子制御装置（ＥＣＵ）がモータ動力の制御量を演算する流れを概念的に示した図である。 アクセルペダルの操作量の単位時間当たりの変化量と、摩擦補償力に対応する第２目標電流との関係を示す図である。 アクセルペダルの操作量と、付勢力発生装置が発生する第１付勢力と、付加スプリングが発生する第２付勢力との関係を示す図である。 図６の操作量、第１付勢力及び第２付勢力と、モータが発生する傾き補償力との関係を示す図である。 アクセルペダルの操作量と、傾き補償力に対応する第３目標電流との関係を示す図である。 図８の関係の変形例を示す図である。 動力付与装置を装着した車両の変形例におけるアクセルペダルの操作量と、付勢力発生装置が発生する第１付勢力と、追加スプリングが発生する第２付勢力との関係を示す図である。 図１０の操作量、第１付勢力及び第２付勢力と、モータが発生する傾き補償力との関係を示す図である。

Ａ．一実施形態
１．車両１０の構成
図１は、この発明の一実施形態に係るアクセルペダル装置１２（ペダル装置）を搭載した車両１０のブロック図である。図２は、アクセルペダル装置１２の外観斜視図である。車両１０は、例えば、ガソリン車である。或いは、ハイブリッド車両及び燃料電池車を含む電気自動車であってもよい。

車両１０は、アクセルペダル装置１２に加え、駆動系１４と、電子制御装置１６（以下「ＥＣＵ１６」という。）とを備える。

アクセルペダル装置１２は、アクセルペダル２０（ペダル部材の一部）と、ペダル側アーム２２（ペダル部材の一部）と、付勢力発生装置２４と、動力付与装置２６とを備える。

図２に示すように、ペダル側アーム２２は、その一端（以下「端部２２ａ」という。）が軸部材２８を介してアクセルペダル２０に旋回可能に連結されている。ペダル側アーム２２の他端（図示せず）は、付勢力発生装置２４に旋回可能に支持されている。

付勢力発生装置２４は、踏み込まれたアクセルペダル２０を原位置に戻すための付勢力（以下「第１付勢力Ｆｓ１」［Ｎ］という。）を機械的な構成により発生し、ペダル側アーム２２を介してアクセルペダル２０に付与するものである。図１に示すように、付勢力発生装置２４は、その内部に、リターンスプリング３０、ヒステリシス特性生成部３２と、操作量センサ３４とを備える。

ヒステリシス特性生成部３２は、リターンスプリング３０が発生する第１付勢力Ｆｓ１にヒステリシス特性を生じさせる。すなわち、図３に示すように、ヒステリシス特性生成部３２は、アクセルペダル２０が踏み込まれるとき、第１付勢力Ｆｓ１を大きくし、アクセルペダル２０が戻されるとき、第１付勢力Ｆｓ１を小さくする。

リターンスプリング３０及びヒステリシス特性生成部３２の構成としては、例えば、国際公開第０１／１９６３８号に記載のものを適用することができる。

操作量センサ３４は、ペダル側アーム２２の変位に応じてアクセルペダル２０の原位置からの踏込み量（操作量θ）［度］を検出し、ＥＣＵ１６に出力する。操作量センサ３４は、付勢力発生装置２４以外の部位に設けてもよい。

動力付与装置２６は、アクセルペダル２０に対する動力（以下「モータ動力Ｆｍ」［Ｎ］という。）を生成するものであり、図１及び図２に示すように、アクチュエータとしてのモータ３６と、減速機３８と、モータ側アーム４０（動力付与装置の出力部）と、追加スプリング４２（付勢部材）とを有する。

モータ３６は、ＥＣＵ１６からの制御信号Ｓｍに応じたモータ動力Ｆｍを発生する。モータ３６の代わりに、その他の駆動力生成手段（例えば、空気圧アクチュエータ）を用いてもよい。

図２に示すように、モータ側アーム４０は、その旋回軸部４４が減速機３８に連結されており、旋回軸部４４（旋回軸Ａｘ）を中心に旋回可能である。モータ側アーム４０は、その一端（以下「端部４０ａ」という。）がペダル側アーム２２の端部２２ａに当接し、他端（以下「端部４０ｂ」という。）が追加スプリング４２の一端に連結されている。

追加スプリング４２は、その一端がモータ側アーム４０に連結され、他端がブラケット４６に連結されている。ブラケット４６は、図示しない車体に固定されている。モータ側アーム４０は、追加スプリング４２からの付勢力（以下「第２付勢力Ｆｓ２」［Ｎ］という。）を受けることで、旋回軸部４４を図２中、Ｘ方向に付勢される。このため、モータ側アーム４０の端部４０ａは、ペダル側アーム２２の端部２２ａを図２中、Ｙ方向に付勢する。これにより、モータ側アーム４０の端部４０ａは、ペダル側アーム２２の端部２２ａと常に当接することになる。

また、モータ３６がモータ動力Ｆｍを発生すると、減速機３８、モータ側アーム４０及びペダル側アーム２２を介してアクセルペダル２０に伝達される。これにより、アクセルペダル２０には、リターンスプリング３０からの第１付勢力Ｆｓ１及び追加スプリング４２からの第２付勢力Ｆｓ２に加えてモータ３６からのモータ動力Ｆｍが付加される。

駆動系１４は、車両１０に駆動力を与えるものであり、図示しないエンジン、トランスミッション、車輪等を備える。

ＥＣＵ１６は、操作量センサ３４が検出したアクセルペダル２０の操作量θに基づいて駆動系１４と動力付与装置２６とを制御する。

以上のような構成を有することから、運転者がアクセルペダル２０を踏み込むと、アクセルペダル２０は、その基部を中心に旋回し、当該旋回に伴ってアクセルペダル２０の先端が下方に移動する。これに伴って、アクセルペダル２０との相対角度を変化させながら、ペダル側アーム２２の端部２２ａが下方に旋回移動する。この際、ペダル側アーム２２は、付勢力発生装置２４（リターンスプリング３０）からの第１付勢力Ｆｓ１を受ける。また、ペダル側アーム２２が下方に旋回移動すると、ペダル側アーム２２の端部２２ａがモータ側アーム４０の端部４０ａを押圧する。その結果、ペダル側アーム２２の端部２２ａがモータ側アーム４０の端部４０ａと一緒に下方に移動する。その際、モータ側アーム４０の旋回により、追加スプリング４２が引っ張られるため、モータ側アーム４０には原点復帰力としての第２付勢力Ｆｓ２が作用する。

さらに、ＥＣＵ１６は、操作量センサ３４が検出した操作量θに応じてモータ３６の出力、すなわち、モータ動力Ｆｍを設定する。このモータ動力Ｆｍは、減速機３８を介してモータ側アーム４０に伝達される。

従って、モータ側アーム４０には、運転者からアクセルペダル２０に対する踏力が作用すると共に、リターンスプリング３０からの第１付勢力Ｆｓ１とモータ３６からのモータ動力Ｆｍと追加スプリング４２からの第２付勢力Ｆｓ２とが作用する。

なお、図示しない反力付与開始スイッチを設け、運転者が当該スイッチを操作することにより、動力付与装置２６を作動させる動力付与モードと作動させない動力オフモードとを切替可能としてもよい。この場合、運転者が当該スイッチを介して動力付与モードを選択したとき、モータ３６からアクセルペダル２０に対するモータ動力Ｆｍの付与の開始をＥＣＵ１６に対して指令してもよい。また、動力オフモードが選択されているときは、モータ３６を逆回転させることにより、動力付与装置２６をアクセルペダル２０及びペダル側アーム２２から切り離し、モータ動力Ｆｍの付与の開始が指令されたときにのみ動力付与装置２６からアクセルペダル２０にモータ動力Ｆｍが伝達されるようにしてもよい。

２．モータ出力の制御
（１）概要
上述のように、本実施形態では、アクセルペダル２０に付加される付勢力として、例えば、付勢力発生装置２４が発生する第１付勢力Ｆｓ１と、モータ３６が発生するモータ動力Ｆｍと、追加スプリング４２が発生する第２付勢力Ｆｓ２とがある。以下では、アクセルペダル２０に付加される付勢力の合計を合計付勢力Ｆｔと呼ぶ。合計付勢力Ｆｔのうち、モータ動力Ｆｍと第２付勢力Ｆｓ２は、動力付与装置２６を車両１０に組み込んだことにより追加されたものである。その一方、第１付勢力Ｆｓ１は、車両１０に動力付与装置２６を組み込まない場合であっても、アクセルペダル２０に付加される。

また、本実施形態のモータ動力Ｆｍは、運転者に対して適切な操作量θを知らせるためのモータ反力Ｆｒとしての機能と、アクセルペダル２０の操作に伴って発生する摩擦力（動作抵抗）を補償する摩擦補償力Ｆｆとしての機能と、追加スプリング４２が発生する第２付勢力Ｆｓ２の特性の傾きを補償する傾き補償力Ｆｉとしての機能を有する。従って、ＥＣＵ１６は、モータ反力Ｆｒの制御、摩擦補償力Ｆｆの制御及び傾き補償力Ｆｉの制御を組み合わせてモータ動力Ｆｍの制御とする。

図４には、ＥＣＵ１６がモータ動力Ｆｍの制御量を演算する流れを概念的に示した図である。図４に示すように、ＥＣＵ１６は、モータ反力Ｆｒを制御する反力制御ロジック５０を用いて、モータ反力Ｆｒの目標値に対応するモータ３６の目標電流（第１目標電流Ｉ１ｔａｒ）を算出する。また、ＥＣＵ１６は、摩擦補償力Ｆｆを制御する摩擦補償ロジック５２を用いて、摩擦補償力Ｆｆの目標値に対応するモータ３６の目標電流（第２目標電流Ｉ２ｔａｒ）を算出する。さらに、ＥＣＵ１６は、傾き補償力Ｆｉを制御する傾き補償ロジック５４を用いて、傾き補償力Ｆｉの目標値に対応するモータ３６の目標電流（第３目標電流Ｉ３ｔａｒ）を算出する。そして、ＥＣＵ１６は、第１目標電流Ｉ１ｔａｒ、第２目標電流Ｉ２ｔａｒ、第３目標電流Ｉ３ｔａｒを加算して、モータ３６の目標電流Ｉｍ＿ｔａｒを算出し、目標電流Ｉｍ＿ｔａｒに対応する電流をモータ３６に供給する。

（２）モータ反力Ｆｒの制御
上述の通り、モータ反力Ｆｒは、運転者に対して適切な操作量θを知らせるためのモータ動力Ｆｍである。モータ反力Ｆｒの制御は、操作量センサ３４が検出した操作量θと、図示しない車速センサが検出した車速［ｋｍ／ｈ］等を用いる。モータ反力Ｆｒの制御としては、例えば、ＷＯ ２００９／１３６５１２ Ａ１に記載のものを用いることができる。

（３）摩擦補償力Ｆｆの制御
上述の通り、摩擦補償力Ｆｆは、アクセルペダル２０の操作に伴って発生する摩擦力（動作抵抗）を補償するためのモータ動力Ｆｍである。ここで補償される摩擦力には、例えば、付勢力発生装置２４における各部材の接触や、動力付与装置２６における各部材の接触によるものがある。

図５に示すように、ＥＣＵ１６は、摩擦補償力Ｆｆの目標値に対応する第２目標電流Ｉ２ｔａｒを、操作量θの単位時間当たりの変化量Δθ［度／ｓｅｃ］に応じて変化させる。すなわち、変化量Δθが０から閾値ＴＨ１までは、変化量Δθが増加するに連れて、モータ３６に対する出力電流から差し引く値を大きくする。変化量Δθが閾値ＴＨ１以上のときは、第２目標電流Ｉ２ｔａｒを最小値で一定とする。また、変化量Δθが０から閾値ＴＨ２までは、変化量Δθが減少するに連れて、モータ３６に対する出力電流に付け足す値を大きくする。変化量Δθが閾値ＴＨ２以下のときは、第２目標電流Ｉ２ｔａｒを最大値で一定とする。

（４）傾き補償力Ｆｉの制御
上述の通り、傾き補償力Ｆｉは、追加スプリング４２が発生する第２付勢力Ｆｓ２を補償するためのモータ動力Ｆｍである。

図６には、アクセルペダル２０の操作量θと、付勢力発生装置２４が発生する第１付勢力Ｆｓ１と、追加スプリング４２が発生する第２付勢力Ｆｓ２との関係が示されている。

図６に示すように、本実施形態の第２付勢力Ｆｓ２の特性の傾き（操作量θの変化量に伴う第２付勢力Ｆｓ２の変化量）は、付勢力発生装置２４が発生する第１付勢力Ｆｓ１の特性の傾き（操作量θの変化量に伴う第１付勢力Ｆｓ１の変化量）よりも大きい。このため、モータ反力Ｆｒを無視した場合でも、ペダル側アーム２２とモータ側アーム４０とが連結している場合と連結していない場合とで、アクセルペダル２０に掛かる付勢力（すなわち、合計付勢力Ｆｔ）及びその傾きが変化する。特に、合計付勢力Ｆｔの傾きが変化すると、アクセルペダル２０の操作感覚に関し、運転者に違和感を与えかねない。

また、同一車種でも、運転者が、動力付与装置２６を装着した車両１０と装着しない車両の両方を運転する可能性がある場合もある。例えば、同一の運転者が同一車種のレンタカーを繰り返し利用する場合、複数の営業車を複数の営業マンで利用する場合、自動車整備工場のテクニシャンが同一車種の修理車両を扱う場合である。これらの場合も、アクセルペダル２０の操作感覚に関し、運転者に違和感を与えかねない。

そこで、本実施形態では、動力付与装置２６の装着の有無にかかわらず、合計付勢力Ｆｔの傾きを一定とするように傾き補償力Ｆｉを制御する。具体的には、図７に示すように、第２付勢力Ｆｓ２と傾き補償力Ｆｉを付加したときに合計付勢力Ｆｔが、第２付勢力Ｆｓ２及び傾き補償力Ｆｉを付加しないときの傾き（第１付勢力Ｆｓ１のみの傾き）と同じになるように傾き補償力Ｆｉを制御する。

具体的には、図８に示すように、アクセルペダル２０の操作量θと、傾き補償力Ｆｉの目標値に対応する第３目標電流Ｉ３Ｔａｒとの関係を図示しない記憶手段に事前に記憶しておき、操作量θに応じて第３目標電流Ｉ３ｔａｒを設定する。操作量θと第３目標電流Ｉ３ｔａｒとの関係は、シミュレーションや実測により事前に特定しておけばよい。

３．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、動力付与装置２６がオンの状態では、ペダル側アーム２２とモータ側アーム４０とが常に連結されているため、ペダル側アーム２２とモータ側アーム４０との間において打音（衝突音）が発生しない。このため、運転者に対して、打音に伴う違和感を与えることがない。

また、アクセルペダル２０の操作時における動力付与装置２６による動作抵抗（摩擦力）を減少させるようにアクセルペダル２０にモータ動力Ｆｍ（摩擦補償力Ｆｆ）を付与する。このため、例えば、動力付与装置２６を作動させる動力付与モードと作動させない動力オフモードとを切替可能な構成であっても、運転者は、いずれのモードを選択した場合でも、同じ操作感覚でアクセルペダル２０を操作することが可能となる。或いは、動力付与装置２６の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、アクセルペダル２０の操作感覚の均一化を図り易くなる。このため、動力付与装置２６の搭載の有無に応じて、動力付与装置２６以外の仕様（例えば、付勢力発生装置２４の仕様）を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

本実施形態では、アクセルペダル２０の操作時における追加スプリング４２による第２付勢力Ｆｓ２の特性の傾きを減少させるようにアクセルペダル２０にモータ動力Ｆｍ（傾き補償力Ｆｉ）を付与する。このため、例えば、追加スプリング４２による第２付勢力Ｆｓ２を伝達させる付勢力付与モード（上記動力付与モードと同等）と伝達させない付勢力オフモード（上記動力オフモードと同等）とを切替可能な構成であっても、運転者は、いずれのモードを選択した場合でも、同じ操作感覚でアクセルペダル２０を操作することが可能となる。或いは、動力付与装置２６の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、アクセルペダル２０の操作感覚の均一化を図り易くなる。このため、動力付与装置２６の搭載の有無に応じて、動力付与装置２６以外の仕様（例えば、付勢力発生装置２４の仕様）を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

本実施形態では、追加スプリング４２が機能する場合及び機能しない場合いずれにおいても、合計付勢力Ｆｔの増加勾配が同等となるようにアクセルペダル２０にモータ動力Ｆｍ（傾き補償力Ｆｉ）を付与する。このため、例えば、追加スプリング４２による第２付勢力Ｆｓ２を伝達させる付勢力付与モード（上記動力付与モードと同等）と伝達させない付勢力オフモード（上記動力オフモードと同等）とを切替可能な構成であっても、アクセルペダル２０の操作量θとこれに伴うモータ動力Ｆｍの関係を同等にすることができる。従って、運転者は、両モードの切替えに伴って、運転者にアクセルペダル２０の操作に関する違和感を与え辛くすることが可能となる。或いは、動力付与装置２６の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、アクセルペダル２０の操作に関する違和感を与え辛くすることができる。このため、動力付与装置２６の搭載の有無に応じて、動力付与装置２６以外の仕様（例えば、付勢力発生装置２４の仕様）を変更する必要をなくすことが可能となる。従って、部品の共通化を図ることが容易となる。

さらに、追加スプリング４２が機能する場合及び機能しない場合それぞれにおける合計付勢力Ｆｔの増加勾配を合わせるためにモータ動力Ｆｍ（正の動力としての傾き補償力Ｆｉ）を加算する（図７参照）。この場合、アクセルペダル２０の操作量θが小さいときにはより大きなモータ動力Ｆｍ（傾き補償力Ｆｉ）を加算し、操作量θが大きいときにはより小さなモータ動力Ｆｍ（傾き補償力Ｆｉ）を加算することとなる。従って、操作量θが小さい初動時には大きなモータ動力Ｆｍを要するが、操作量θが大きい通常走行時には、小さなモータ動力Ｆｍを要することとなる。その結果、通常走行時において動力付与装置２６が発生するモータ動力Ｆｍは小さくなるため、エネルギ消費を抑えることが可能となる。すなわち、モータ３６の消費電力又は消費電流を抑制し、図示しないバッテリの負荷を軽減することができる。

さらにまた、モータ動力Ｆｍ（傾き補償力Ｆｉ）の加算によって合計付勢力Ｆｔの増加勾配を同等にするため、同一方向のモータ動力Ｆｍを発生させればよくなる。このため、反対方向のモータ動力Ｆｍを発生する構成や制御を設ける必要がなくなり、アクセルペダル装置１２の構成や制御を簡略化することが可能となる。

Ｂ．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この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。

上記実施形態では、車両１０をガソリン車としたが、これに限らず、ハイブリッド車両及び燃料電池車を含む電気自動車であってもよい。

上記実施形態では、モータ動力Ｆｍを付与するペダルをアクセルペダル２０としたが、ブレーキペダルにも同様の構成を適用可能である。すなわち、ブレーキペダルに対してモータ動力Ｆｍを付与可能な構成において、摩擦補償力Ｆｆの制御や傾き補償力Ｆｉの制御を行うこともできる。

上記実施形態では、アクセルペダル２０に付与する動力（付勢力）を生成するものとしてモータ３６を用いたが、これに限らず、その他の駆動力生成手段（例えば、空気圧アクチュエータ）を用いることもできる。

上記実施形態では、モータ反力Ｆｒの制御と摩擦補償力Ｆｆの制御と傾き補償力Ｆｉの制御を組み合わせたが、いずれか１つ又は２つのみを用いることもできる。

上記実施形態では、傾き補償力Ｆｉを加算すること（正の傾き補償力Ｆｉを加えること）により、第２付勢力Ｆｓ２の傾きを補償したが、これに限らない。例えば、図９に示すように、第３目標電流Ｉ３ｔａｒを負の値として傾き補償力Ｆｉを減算すること（負の傾き補償力Ｆｉを加えること）により、第２付勢力Ｆｓ２の傾きを補償することもできる。或いは、傾き補償力Ｆｉの加算と減算を組み合わせることにより、第２付勢力Ｆｓ２の傾きを補償することもできる。

上記実施形態では、第２付勢力Ｆｓ２の傾きを補償したが、これに加え、第２付勢力Ｆｓ２の大きさを補償することも可能である。すなわち、上述の通り、同一車種でも、運転者が、動力付与装置２６を装着した車両１０と装着しない車両の両方を使用する可能性がある場合がある。例えば、同一の運転者が同一車種のレンタカーを繰り返し利用する場合、複数の営業車を複数の営業マンで利用する場合、自動車整備工場のテクニシャンが同一車種の修理車両を扱う場合である。これらの場合、合計付勢力Ｆｔの傾きの変化のみではなく、合計付勢力Ｆｔの大きさ自体が、アクセルペダル２０の操作感覚に関し、運転者に違和感を与える可能性もある。

そこで、動力付与装置２６を装着する車両１０についての第１付勢力Ｆｓ１の特性（図１０）を、動力付与装置２６を装着しない車両１０についての第１付勢力Ｆｓ１の特性（図３参照）と比較して、予め下げておくことができる。これにより、図１１に示すように、動力付与装置２６を装着する車両１０と動力付与装置２６を装着しない車両１０の合計付勢力Ｆｔの特性（図３参照）を一致させることが可能となる。

このような変形例によれば、上記実施形態における効果に加え、以下の効果を得ることができる。すなわち、追加スプリング４２が機能する場合の合計付勢力Ｆｔの付与特性を、動力付与装置２６を搭載しないアクセルペダル装置１２で用いる合計付勢力Ｆｔの付与特性と同等にする。このため、例えば、動力付与装置２６の搭載の有無にかかわらず、同一の車種又は異なる車種について、アクセルペダル２０の操作に関する違和感を与え辛くすることができる。

なお、動力付与装置２６を装着する車両と装着しない車両を同一のライン又は組立装置により製造するには、例えば、次のような方法を用いることができる。すなわち、動力付与装置２６を装着する車両用に第１付勢力Ｆｓ１の特性が低い付勢力発生装置（以下「付勢力発生装置２４ａ」という。）を用意すると共に、動力付与装置２６を装着しない車両用に第１付勢力Ｆｓ１の特性が通常の付勢力発生装置２４（以下「付勢力発生装置２４ｂ」）を用意しておく。また、工場のラインに設けられた制御コンピュータの入力装置を介して、今回製造する車両１０が、動力付与装置２６を装着するかどうかを入力する。そして、動力付与装置２６を装着する車両１０については、動力付与装置２６と付勢力発生装置２４ａとを装着する。一方、動力付与装置２６を装着しない車両１０については、付勢力発生装置２４ｂのみを装着する。

上記実施形態では、ペダル側アーム２２を介してアクセルペダル２０にモータ動力Ｆｍ及び第２付勢力Ｆｓ２を伝達したが、これに限らず、例えば、動力付与装置２６からアクセルペダル２０に直接モータ動力Ｆｍ及び第２付勢力Ｆｓ２を伝達してもよい。

上記実施形態では、付勢力発生装置２４を機械的な構成のみから構成したが、電気的又は電磁的な機構を有するものを用いてもよい。

Claims (4)

1. 運転者が操作するペダル部材（２０、２２）と、
   前記ペダル部材（２０、２２）に動力を付与する動力付与装置（２６）と、
   一端が前記ペダル部材（２０、２２）に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置（２６）の出力部（４０）と前記ペダル部材（２０、２２）との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材（４２）と
   を備えるペダル装置（１２）であって、
   前記動力付与装置（２６）は、前記付勢部材（４２）が機能する場合に前記ペダル部材（２０、２２）の操作量に対応して前記ペダル部材（２０、２２）に加わる前記付勢力の増加勾配が、前記付勢部材（４２）が機能しない場合に前記ペダル部材（２０、２２）の操作量に対応して前記ペダル部材（２０、２２）に加わる前記付勢力の増加勾配と同等となるように前記ペダル部材（２０、２２）に動力を付与する
   ことを特徴とするペダル装置（１２）。
2. 運転者が操作するペダル部材（２０、２２）と、
   前記ペダル部材（２０、２２）に動力を付与する動力付与装置（２６）と、
   一端が前記ペダル部材（２０、２２）に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置（２６）の出力部（４０）と前記ペダル部材（２０、２２）との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材（４２）と
   を備えるペダル装置（１２）であって、
   前記付勢部材（４２）による付勢力は、前記ペダル部材（２０、２２）の操作量が大きくなるほど増大するものであり、
   前記ペダル部材（２０、２２）の操作量に対応して前記ペダル部材（２０、２２）に加わる合計付勢力の増加勾配は、前記付勢部材（４２）が機能する場合の方が、前記付勢部材（４２）が機能しない場合よりも大きいものであり、
   前記動力付与装置（２６）は、前記ペダル部材（２０、２２）の操作時における前記付勢部材（４２）の付勢力に前記動力を加算することで、前記付勢部材（４２）が機能する場合の前記合計付勢力の増加勾配を、前記付勢部材（４２）が機能しない場合の前記合計付勢力の増加勾配と同等にする
   ことを特徴とするペダル装置（１２）。
3. 運転者が操作するペダル部材（２０、２２）と、
   前記ペダル部材（２０、２２）に動力を付与する動力付与装置（２６）と、
   一端が前記ペダル部材（２０、２２）に接続され、他端が車体に接続されると共に、前記動力付与装置（２６）の出力部（４０）と前記ペダル部材（２０、２２）との当接状態を保つ付勢力を加える付勢部材（４２）と
   を備えるペダル装置（１２）であって、
   前記付勢部材（４２）による付勢力は、前記ペダル部材（２０、２２）の操作量が大きくなるほど増大するものであり、
   前記ペダル部材（２０、２２）の操作量に対応して前記ペダル部材（２０、２２）に加わる合計付勢力の増加勾配は、前記付勢部材（４２）が機能する場合の方が、前記付勢部材（４２）が機能しない場合よりも大きいものであり、
   前記付勢部材（４２）が機能しない場合の合計付勢力の付与特性は、前記動力付与装置（２６）を搭載しないペダル装置で用いる合計付勢力の付与特性よりも低く設定され、
   前記動力付与装置（２６）は、前記ペダル部材（２０、２２）の操作時における前記付勢部材（４２）の付勢力に前記動力を加算することで、前記付勢部材（４２）が機能する場合の合計付勢力の付与特性を、前記動力付与装置（２６）を搭載しないペダル装置で用いる合計付勢力の付与特性と同等にする
   ことを特徴とするペダル装置（１２）。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のペダル装置（１２）において、
   前記動力付与装置（２６）は、前記ペダル部材（２０、２２）の操作時における前記動力付与装置（２６）による動作抵抗を減少させるように、前記ペダル部材（２０、２２）の操作量の単位時間当たりの変化量に応じて前記ペダル部材（２０、２２）に動力を付与する
   ことを特徴とするペダル装置（１２）。

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