JP7137116B2 - アクセルペダル装置 - Google Patents
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Description
1.車両1の概略構成
本実施形態に係る車両の概略構成について、図1を用いて説明する。
エンジン制御ECU20を中心とした制御に係る構成について、図2を用いて説明する。図2は、エンジン制御ECU20が実行するエンジン制御に係る制御構成を示す制御ブロック図である。
アクセルペダル14の構成について、図3を用いて説明する。図3は、アクセルペダル14の構成を側方から示す模式図である。
運転者がアクセルペダル14(踏板部140)を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図4および図5を用いて説明する。図4は、エンジンECU20が実行するエンジン制御に係るフローチャートであり、図5は、アクセルペダル14の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態に係るアクセルペダル装置100では、バネ142、ダンパー143、およびバネ144を含む反力付加部が変化点(St1)で踏込ストロークに対する反力の関係を変化させるので、運転者に対して当該変化点(St1)を明確に認識させることができる。そして、アクセルペダル装置100では、踏込ストロークが変化点(St1)よりも小さい踏込初期段階(区間A)ではエンジン制御ECU20がエンジン2の出力を停止させることとしているので(図4のステップS4)、アクセルペダル14の踏込初期(区間A)での過敏な駆動力の出力を無くし、運転者がアクセルペダル14の踏込に対するエンジン2の出力の関係に関して違和感を覚えるのを抑制し、且つ、明確にアクセルペダル14の操作状態を認識させることができる。
実施形態2に係るアクセルペダル装置について、図6および図7を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態1に係るアクセルペダル装置100と同じ構成を有する。
本実施形態に係るアクセルペダル36の構成について、図6を用いて説明する。図6は、アクセルペダル36の構成を側方から示す模式図である。
運転者がアクセルペダル36を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図7を用いて説明する。図7は、アクセルペダル36(踏板部360)の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークに対する反力の増加度合、即ち、図7の上側部分の特性図における、特性線の傾きが、第2区間(St1からSt2までの区間)で最も大きくなるようになっているので、運転者がアクセルペダル36を踏み込んでいった際に変化点(St1)を超えたことを明確に認識することができる。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、運転者に対してより明確にアクセルペダル36の踏込ストロークを認識させることができる。
実施形態3に係るアクセルペダル装置について、図8および図9を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態1に係るアクセルペダル装置100と同じ構成を有する。
アクセルペダル37の構成について、図8を用いて説明する。図8は、アクセルペダル37の構成を側方から示す模式図である。
運転者がアクセルペダル37を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図9を用いて説明する。図9は、アクセルペダル37(踏板部370)の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークがSt1である状態で、反力がRf5からRf6へと不連続に増加するようにしているので、エンジン2からの出力が開始される踏込ストロークSt1を運転者に対してより明確に認識させることができる。
実施形態4に係るアクセルペダル装置について、図10を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態3に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
本実施形態に係るアクセルペダルは、上記実施形態3に係るアクセルペダル37と基本的な構成が同一である。ただし、次の点が異なる。
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図10を用いて説明する。図10は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、運転者が実質的にアクセルペダルを踏み込んでいない状態でも反力Rf7を付加することとしているので、運転者がアクセルペダルを踏み込み始める初期の段階で、当該アクセルペダルを踏み込み始めたとの認識を反力により明確に認識することが可能となる。
実施形態5に係るアクセルペダル装置について、図11から図15を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態4に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図11を用いて説明する。図11は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態では、図11における特性図において、踏込ストロークが“0”から“St3”までの区間におけるエンジン2からの出力を補正することとしている。これについて、図12を用いて説明する。図12は、アクセルペダルの踏込ストロークに対するエンジン2の出力の補正方法を説明するための特性図である。
上記のように、アクセルペダルの踏込ストロークとエンジン2からの出力との関係を補正する必要があるか否かを判断するために用いられる、環境判定制御方法について、図13を用いて説明する。図13は、エンジン制御ECU20が実行する環境判定制御方法を示すフローチャートである。
次に、上記のように判定された走行環境に基づき、エンジン制御ECU20が実行するエンジン2からの出力補正方法について、図14および図15を用いて説明する。図14は、エンジン制御ECU20が実行する、走行環境に応じたエンジン2からの出力の補正に係る制御フローを示すフローチャートであり、図15は、エンジン制御ECU20が予め記憶している出力制御に係る参照テーブルである。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが変化点St3以下の場合での踏込ストロークに対するエンジン2からの出力の大きさの関係を、走行環境(傾斜角センサ29、路面μセンサ30、外気温センサ31、およびヨーレートセンサ32からの各情報)を基に補正を行う(規定する)こととしているので、車両1の状態に基づいて踏込初期段階(踏込ストロークが“0”からSt3までの区間)における運転者が意図するエンジン出力の大きさを設定することが可能である。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、より運転者が違和感を覚え難いようにすることができる。
実施形態6に係るアクセルペダル装置について、図16から図18を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態4に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ECU20によるエンジン出力制御とについて、図16を用いて説明する。図16は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、エンジン制御ECU20が車両1の走行環境に応じてエンジン2からの出力の開始タイミングを必要に応じて補正することとしている。この補正について、図17および図18を用いて説明する。図17は、エンジン制御ECU20が実行する、走行環境に応じたエンジン2からの出力の開始タイミングの補正に係る制御フローを示すフローチャートであり、図18は、エンジン制御ECU20が予め記憶している出力開始タイミングの制御に係る参照テーブルである。
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、走行環境を基にエンジン2からの出力を開始させるタイミング(踏込ストローク)を規定することとしているので、走行環境を加味したより綿密な制御を以ってエンジン2からの出力の制御がなされる。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏込初期段階において、運転者がより違和感を覚え難く、且つ、明確に操作状態を認識することができるようにできる。
上記実施形態1~6では、アクセルペダル14,36,37にバネ142,144,363,364,365,372,373を含む構成とすることで、運転者の脚への反力を付加することとしたが、本発明において、反力付加部の構成はこれに限定を受けるものではない。例えば、バネの他にゴムなどの弾性体を用いることや、減衰力が可変できるアクチュエータなどを用いることなども可能である。
2 エンジン(動力源)
14,36,37 アクセルペダル
19 スロットルアクチュエータ
20 エンジン制御ECU(動力源制御コントローラ)
24 アクセルセンサ
29 傾斜角センサ
30 路面μセンサ
32 ヨーレートセンサ
33 点火プラグ
34 燃料噴射弁
100 アクセルペダル装置
140,360,370 踏板部(アクセルペダル本体)
141,361,362,371 中間アーム
142,363,372 バネ(反力付加部)
143 ダンパー(緩衝器)
144,365,373 バネ(反力付加部)
364 バネ(第3弾性体)
Tab1,Tab2 参照テーブル
Claims (6)
- 車両に設けられ、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、
前記アクセルペダルに対して、前記運転者の操作とは逆向きの反力を付加する部位であって、前記踏込ストロークに対する前記反力の増減の関係を、当該踏込ストロークが所定ストロークである変化点で変化させる反力付加部と、
前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、前記車両の動力源に駆動指令を発する動力源制御コントローラと、
を備え、
前記車両には、
当該車両が位置する路面の勾配角を検出する傾斜角センサと、
路面の摩擦係数を検出する路面μセンサ、および、外気温を検出する外気温センサの少なくとも一方のセンサと、
ヨーレートセンサと、
が設けられており、
前記動力源制御コントローラは、
前記踏込ストロークが前記変化点以下の場合と前記変化点より大きい場合とで、前記動力源からの前記駆動力の増加度合を変化させ、
前記傾斜角センサ、前記少なくとも一方のセンサ、および前記ヨーレートセンサからの各情報も取得するとともに、当該取得した各情報から判定される走行環境に基づき、前記踏込ストロークが前記変化点以下における当該踏込ストロークに対する前記動力源からの前記駆動力の大きさの関係を規定する、
アクセルペダル装置。 - 請求項1に記載のアクセルペダル装置において、
前記駆動源制御コントローラは、前記踏込ストロークが所定ストロークに到達したと判定した場合に前記動力源からの前記駆動力の出力を開始させる指令を発するとともに、前記走行環境に基づき前記駆動力の出力を開始させる前記所定ストロークを規定する、
アクセルペダル装置。 - 請求項1または請求項2に記載のアクセルペダル装置において、
前記踏込ストロークが0の状態、または、前記アクセルペダルへの足あたりおよび物の落下を含む外乱により前記踏込ストロークが0よりも大きく前記変化点未満の状態を、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態と定義する場合に、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第1区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第1
ストロークまでの間の第2区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が漸減するように前記反力を付加し、
前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第1ストロークよりも大きい第3区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第1区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する、
アクセルペダル装置。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記踏込ストロークが0の状態、または、前記アクセルペダルへの足あたりおよび物の落下を含む外乱により前記踏込ストロークが0よりも大きく前記変化点未満の状態を、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態と定義する場合に、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第1区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第1ストロークまでの間の第2区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第1区間よりも大きい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第1ストロークよりも大きい第3区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第2区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する、
アクセルペダル装置。 - 請求項1または請求項2に記載のアクセルペダル装置において、
前記踏込ストロークが0の状態、または、前記アクセルペダルへの足あたりおよび物の落下を含む外乱により前記踏込ストロークが0よりも大きく前記変化点未満の状態を、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態と定義する場合に、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第1区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記踏込ストロークが前記変化点よりも大きい第2区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記踏込ストロークが前記第1区間から前記第2区間へと変位する場合に、前記変化点で不連続に前記反力を増加させる、
アクセルペダル装置。 - 請求項3から請求項5の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態において、所定の反力を付加する、
アクセルペダル装置。
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