WO2011092957A1 - アクセルペダル踏力制御装置 - Google Patents

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重幸 坂口
昌生 塩見
将裕 大森
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an accelerator pedal depression force control device that controls the depression force of an accelerator pedal of a vehicle.
  • Patent Document 1 switches between a first operation method (for example, homogeneous combustion) on the high rotation / high load side and a second operation method (for example, stratified combustion) on the low rotation / low load side, which has higher fuel efficiency than the first operation method.
  • a first operation method for example, homogeneous combustion
  • a second operation method for example, stratified combustion
  • the engine is switched to the first operating region.
  • a technique is disclosed in which the accelerator pedal depressing reaction force (stepping force) is rapidly increased by a predetermined stepping force increase when entering the immediately preceding boundary operation region. The pedal force increase is canceled when returning from the boundary operation area to the second operation area.
  • the technique of the above-mentioned patent document 1 is to release the pedaling force of the accelerator pedal and the increased amount with the boundary operation region as a boundary for the purpose of reducing the fuel consumption rate.
  • the accelerator pedal is the main operating member for the driver to drive the vehicle as intended, and the operation feeling felt by the driver and the resulting influence on the drivability of the vehicle are the quality of the entire vehicle. Therefore, when the pedal force control device that contributes to this type of fuel consumption reduction is put to practical use, the reduction in fuel consumption and the feeling of operating the accelerator pedal or the operability of the vehicle are harmonized at a high level. It is necessary to let
  • this kind of pedal force control device basically increases the pedal force of the accelerator pedal suddenly during the driver's acceleration operation. For example, when turning right or left after waiting for a signal, acceleration Even in a high demand situation, the driver's intended acceleration cannot be realized and the driver is likely to be dissatisfied. There is also a concern that the vehicle may simply be misunderstood as a vehicle with poor acceleration performance.
  • the present invention provides an accelerator pedal effort control device that increases the accelerator pedal effort more than the base effort when the accelerator opening is greater than a predetermined accelerator opening threshold.
  • an increase in pedaling force or an accelerator opening threshold for increasing the pedaling force is set.
  • the increase in the pedaling force is set according to the travel resistance so that the increase in the pedaling force when the driving resistance of the vehicle is large is relatively smaller than the increase in the pedaling force when the driving resistance is small. It is characterized by doing.
  • the increase in the pedaling force is set in accordance with the steering angle so that the increase in the pedaling force when the steering angle of the steering wheel is large is relatively smaller than the increase in the pedaling force when the steering angle is small. It is characterized by that.
  • the accelerator opening threshold is set so that the accelerator opening threshold when the steering angle is large is relatively larger than the accelerator opening threshold when the steering angle is small. It is characterized in that it is set according to.
  • the “steering angle of the steering wheel” is based on the actual detection value of the steering angle of the steering wheel, as well as changes in the steering angle in the future based on the operation of the winker and information on right and left turns by the car navigation system ( (Increase) may be predicted and estimated.
  • the accelerator pedal depression force increases more than the base depression force in a region where the accelerator opening is larger than the accelerator opening threshold, so that excessive depression of the accelerator pedal is suppressed. Therefore, reduction in fuel consumption can be realized.
  • the timing chart which shows the time-dependent change of the accelerator opening degree which concerns on 2nd Example of this invention, the steering angle of a steering wheel, the amount of pedal effort increase, and a vehicle speed.
  • the timing chart in case the steering angle of a steering wheel increases after the accelerator opening increase of the said 2nd Example.
  • the characteristic view which shows the relationship between a steering angle and driving
  • This accelerator pedal depression force control device basically variably controls the depression force (operation reaction force) of an accelerator pedal 2 provided on a vehicle body 1 (not shown).
  • An accelerator pedal position detecting unit as a means for detecting the opening degree (depression amount) of the accelerator pedal 2 provided in the pedal
  • a pedaling force changing unit as a means for changing the pedaling force of the accelerator pedal 2 from the base pedaling force. In a region where the opening degree 2 is larger than a predetermined accelerator opening degree threshold value, the depression force of the accelerator pedal 2 is increased more than the base depression force.
  • the accelerator pedal 2 is provided on the rotating shaft 3 and is configured to swing around the rotating shaft 3.
  • One end of the accelerator pedal 2 is fixed to the vehicle body 1 and the other end is fixed. Reaction forces in the accelerator closing direction are applied by various types of return springs 4 fixed to the rotary shaft 3.
  • One end of the rotating shaft 3 is rotatably supported by the vehicle body 1 via a bearing 5, and an accelerator position sensor 6 is provided as an accelerator opening degree detecting unit near the other end of the rotating shaft 3.
  • the amount of depression of the accelerator pedal 2 (accelerator opening) and the opening of the throttle valve (not shown) of the internal combustion engine (not shown) are linked to each other, and the amount of depression of the accelerator pedal 2 is determined. Accordingly, the throttle valve opening of the internal combustion engine increases. That is, the fuel injection amount (and hence the fuel consumption amount) increases according to the accelerator opening.
  • the pedaling force changing mechanism includes a variable friction plate 7 having a pair of opposing friction members 7 a and 7 b that apply frictional force to the rotation of the rotary shaft 3.
  • One friction member 7 a is an end of the rotary shaft 3.
  • the other friction member 7b is supported on the fixed shaft 8 so as to be axially movable and non-rotatable via a spline or the like.
  • the fixed shaft 8 is fixedly supported on the vehicle body 1.
  • an actuator for example, an electromagnetic solenoid
  • 9 that urges the friction member 7 b toward the friction member 7 a is fixed to the vehicle body 1.
  • variable friction plate 7 moves the friction member 7b in the axial direction (in the direction of arrow A1 in FIG. 1) by the operation of the actuator 9, thereby variably changing the frictional force between the friction member 7a and the friction member 7b.
  • the operation of the actuator 9 is controlled by the control unit 10. Therefore, when the control unit 10 controls the operation of the actuator 9, the frictional force applied to the rotating shaft 3, that is, the pedaling force when the accelerator pedal 2 is depressed can be changed.
  • the control unit 10 includes an acceleration sensor 11 that detects a road gradient from the inclination of the vehicle, an atmospheric pressure sensor 12 that detects ambient atmospheric pressure, An intake air temperature sensor 13 for detecting the intake air temperature, a vehicle speed sensor 14 for detecting the vehicle speed, a seat pressure sensor 15 for detecting whether an occupant is in the vehicle seat (not shown), and a shift of the transmission
  • a car navigation system in which signals from various sensors such as a gear position sensor 16 for detecting a ratio are input, and the control unit 10 can obtain the current position of the vehicle and map information in the vicinity of the current position.
  • a steering angle sensor 19 for detecting a steering angle of the Le the signal from the winker sensor 20 for detecting the operation of the turn signal is input.
  • a continuously variable transmission with a continuously changing gear ratio can be used.
  • an automatic transmission or a manual transmission of a type in which a stepped transmission mechanism and a torque converter are combined is used. There may be.
  • the gear ratio can be obtained as the ratio of the rotational speeds on the input shaft side and the output shaft side.
  • FIG. 3 schematically shows the characteristics of the accelerator pedal depression force in the above-described embodiment.
  • the basic pedal force that is, the base pedal force
  • the accelerator pedal force has an appropriate hysteresis in the opening increasing direction and the opening decreasing direction, and the accelerator pedal pressing force. It increases almost proportionally to the opening.
  • a predetermined accelerator opening threshold reference symbol SL in FIG. 3
  • the accelerator pedal depression force increases stepwise than the base depression force.
  • the fuel consumption rate is low for the driver (that is, fuel efficiency is good).
  • the increase in the depression force of the accelerator pedal 2 in the direction of increasing the accelerator opening may be canceled immediately when the operation direction of the accelerator pedal 2 is reversed in the direction of decreasing the accelerator opening. You may make it cancel
  • FIG. 4 is a flowchart showing a flow of control according to the present embodiment.
  • step S11 it is determined whether the steering angle of the steering wheel is equal to or greater than a predetermined angle threshold value ⁇ s. If the angle is less than the predetermined angle, the process proceeds to step S12, and the accelerator opening threshold is set to a predetermined reference value SL set in consideration of fuel efficiency. When the accelerator opening becomes equal to or greater than the accelerator opening threshold SL, the process proceeds from step S13 to step S16, and the predetermined pedaling force increase ⁇ F and the pedaling force are increased with respect to the base pedaling force.
  • step S14 the accelerator opening threshold is set to a value (SL + ⁇ ) that is increased by an additional amount ⁇ with respect to the reference value SL.
  • the accelerator opening becomes equal to or greater than the accelerator opening threshold (SL + ⁇ ) after the increase, the process proceeds from step S15 to step S16, and a predetermined pedaling force increase ⁇ F and the pedaling force are increased with respect to the base pedaling force.
  • the opening degree of the accelerator pedal 2 is increased while the steering angle is increased, as in the case of a right turn or a left turn from a stopped state such as waiting for a signal.
  • the accelerator opening threshold is changed to an increasing value (SL + ⁇ ). Therefore, the pedal effort increases until time t2 when the accelerator opening becomes relatively large. It does not occur, and rapid depression of the accelerator pedal 2 only with the base pedal force is permitted. Therefore, the vehicle can be accelerated more smoothly than the characteristic (characteristic indicated by the broken line) H1 of the first comparative example in which the accelerator opening threshold is not changed according to the steering angle.
  • the release threshold SL ′ for canceling the increase in pedaling force is set in advance to a value lower than the accelerator opening threshold SL, but in this embodiment, the release threshold SL ′ also depends on the steering angle threshold ⁇ s. Is set. That is, if the steering angle of the steering wheel is greater than or equal to the angle threshold value ⁇ s, similarly to the accelerator opening degree threshold value SL, the release threshold value SL ′ is set to be relatively large, and between the accelerator opening degree threshold value SL and the release threshold value SL ′. The hysteresis is maintained at the same level.
  • the accelerator pedal depression force increase ⁇ F is set according to the steering angle of the steering wheel. That is, the pedal effort increases in accordance with the steering angle of the steering wheel so that the pedal effort increase ( ⁇ F ⁇ ) when the steering angle of the steering wheel is large is smaller by a predetermined amount ⁇ than the basic pedal effort increase ⁇ F when the steering angle is small.
  • the minutes have changed. More specifically, when the steering angle of the steering wheel becomes equal to or larger than a predetermined angle threshold value ⁇ s, the pedal effort increase amount is decreased by a predetermined decrease amount ⁇ from a predetermined reference value ⁇ F.
  • the steering angle exceeds the angle threshold value ⁇ s in a situation where the opening degree of the accelerator pedal 2 is increased while increasing the steering angle, such as when turning right or left after waiting for a signal.
  • T3 And at the time t4 when the accelerator opening exceeds the opening threshold SL, the pedal effort is increased, but the pedal effort increase at this time is changed to a lower value ( ⁇ F ⁇ ).
  • ⁇ F ⁇ a lower value
  • the accelerator opening exceeds the accelerator opening threshold SL and the steering wheel
  • the steering angle exceeds the predetermined angle threshold value ⁇ s
  • a reference pedal force increase ⁇ F is given, and then the steering angle exceeds the predetermined angle threshold value ⁇ s.
  • the pedal force increase ( ⁇ F ⁇ ) may be reduced.
  • the change rate (change speed) of the pedal effort increase is limited to a predetermined value, thereby reducing the pedal effort increment. Decrease gradually.
  • the accelerator opening threshold for increasing the depression force of the accelerator pedal 2 or the amount of increase in the depression force may be changed. More specifically, when the vehicle speed when the opening of the accelerator pedal 2 starts to increase is low, a relatively large accelerator opening threshold (SL + ⁇ ) or a small pedal force increase (when the vehicle speed is high) ⁇ F ⁇ ). As a result, the accelerator pedal can be easily depressed when the vehicle speed is low, such as when turning right or left from a stationary state, and the vehicle can be accelerated in accordance with the driver's intention.
  • the accelerator opening threshold value and the pedaling force increase are set small in anticipation that the steering angle is increased by operating the steering wheel.
  • the accelerator opening threshold can be set to be large from the beginning, or the pedal effort increase can be set to be small.
  • the driver's acceleration request (acceleration intention) is lower than when turning right or left as described above. It is also possible to prohibit changes in the accelerator opening threshold or the pedal effort increase. In other words, the accelerator opening threshold value or the pedal force increase corresponding to the steering angle described above may be changed only when turning right or left from a stopped state.
  • the accelerator opening threshold is set to be relatively large or the pedal effort increase is set to be relatively smaller than when turning in the traveling lane direction.
  • FIG. 8 shows the relationship between the steering angle of the steering wheel and the running resistance.
  • the accelerator opening threshold value and the pedaling force increase may be changed according to parameters related to running resistance. Specifically, in order to prevent an excessive pedal force increase from being given even though the vehicle's driving resistance is large, the pedal force increase when the vehicle's driving resistance is large is the pedal force increase when the driving resistance is small. It is only necessary to set an increase in the pedaling force according to the running resistance so as to be relatively smaller.
  • the running resistance in addition to the above-mentioned vehicle speed, when the road gradient (uphill slope is positive) is large, or when the mounted weight of the vehicle is large due to the number of passengers, the running resistance of the vehicle is large. is there. Therefore, the pedal force increase when the gradient is large is set relatively small with respect to the pedal force increase when the gradient is small, or the pedal force when the load weight is large compared to the pedal force increase when the load weight is small The increment may be set relatively small. Note that the magnitude of the running resistance based on these parameters may be used instead of the running resistance based on the vehicle speed (mainly air resistance or rolling resistance), or may be used in addition to the running resistance based on the vehicle speed. Also good.
  • the slope of the road can be detected using the detection value of the acceleration sensor 11. Further, when the map information of the current position and the surrounding area can be obtained from the car navigation system 17, it is also possible to detect the road gradient of the current location based on the map information.
  • the number of passengers in the vehicle can be detected by a signal from a seat pressure sensor 15 built in the seat.
  • the pedal effort increase set based on the running resistance of the vehicle can be further corrected according to other conditions.
  • the correction can be made based on the air density of the air taken in by the internal combustion engine, the operation mode such as the sport mode or the economy mode, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle, the speed difference from the current vehicle speed to the legal speed, and the like.
  • the correction based on the air density is to compensate for the decrease in the output of the internal combustion engine due to the decrease in the air density, such as when the altitude is high or when the outside air temperature is high.
  • the altitude of the current location of the vehicle can be calculated using the detection value of the atmospheric pressure sensor 12, and when the current position and the surrounding map information are available from the car navigation system 17, It is also possible to detect the altitude of the current location based on the map information.
  • the outside air temperature can be detected using the detection value of the intake air temperature sensor 13.
  • the air density may be obtained directly from the detection value of the atmospheric pressure sensor 12.
  • the current driving mode is a mode in which the driver's acceleration request is high
  • the correction is made so that the pedal effort increase is reduced so that the acceleration according to the driver's intention is performed.
  • a shift pattern of the automatic transmission is changed according to the selection of the operation mode.
  • the vehicle driving mode can be easily determined from the position of this selection switch.
  • the pedal force increase may be reduced.
  • the driving style preferred by the driver is a driving style having a large acceleration demand. It may be determined that it is determined that the operation mode in which the acceleration request is constantly high is selected.
  • the larger the inter-vehicle distance is corrected so that the increase in the pedaling force is reduced.
  • the inter-vehicle distance is small, further approach to the preceding vehicle is suppressed / avoided.
  • the pedal force increase is relatively increased.
  • the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is detected by an inter-vehicle distance detection device using a laser radar 18. This inter-vehicle distance detection device detects a distance from a preceding vehicle by irradiating a laser beam in front of the vehicle and receiving reflected light from the preceding vehicle.
  • the car navigation system 17 obtains the current position and its surrounding map information. Obtain and detect the legal speed of the road that is currently running from this map information, and if the current vehicle speed is smaller than the legal speed of the road that is currently running, the greater the difference in speed to the legal speed, the more the pedal force increase. Correction can be made so as to decrease. This is for facilitating acceleration up to the legal speed while making acceleration difficult to occur above the legal speed.
  • the amount of increase in pedaling force determined from the running resistance is further corrected by the air density, the driving mode, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle, the difference between the current vehicle speed and the legal speed, etc.
  • the pedaling force of the pedal 2 can be increased, and a smooth driving reflecting the driver's intention can be realized.
  • the accelerator opening threshold value and the pedal effort increase are set mainly based on the steering angle of the steering wheel.
  • the present invention is not limited to this, and the wheel angle that changes according to the steering angle of the steering wheel. May be detected and used, or other parameters such as the vehicle speed related to the above-described running resistance may be used instead or in combination.
  • the accelerator opening threshold value and the stepping force increase are changed stepwise, but the accelerator opening threshold value gradually increases as the steering angle of the steering wheel increases. Or you may make it change continuously so that a pedal effort increase may become small gradually.
  • the accelerator opening threshold value and the pedal effort increase are set based on the vehicle speed at the initial stage of the accelerator pedal 2 opening operation (depressed from the fully closed state or the intermediate opening) by the driver.
  • the vehicle speed while the opening of the pedal 2 is increasing may be read sequentially, and the accelerator opening threshold and the pedal effort increase may be set and updated each time.
  • the pedal effort is increased based on the accelerator opening related to fuel consumption.
  • a threshold is set for the fuel consumption rate itself, and when the fuel consumption rate at that time exceeds the threshold, the pedal effort is increased.
  • the present invention can be similarly applied to the increase.
  • the position (depression amount) of the accelerator pedal 2 itself is detected as the accelerator opening, and therefore the depression amount of the accelerator pedal 2 and the accelerator opening are substantially synonymous. It is also possible to perform the control of the present invention by using, for example, the opening of the throttle valve linked to 2 as the accelerator opening.
  • accelerator pedal depression force control device is not only applied to a vehicle having only an internal combustion engine as a drive source, but can be similarly applied to, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle.

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Abstract

　アクセル開度が所定のアクセル開度閾値よりも大きくなると、アクセルペダル２の踏力を増加させるアクセルペダル踏力制御装置において、運転者がアクセルペダル２の開度を増加し始めたときのハンドルの操舵角が小さい場合には、基準の踏力増加分（ΔＦ）とし、操舵角が大きい場合には、相対的に小さな踏力増加分（ΔＦ－β）とする。これにより停車状態からの右折・左折時などには、踏力増加分（ΔＦ－β）を相対的に小さく設定することで、円滑な加速が可能となる。

Description

アクセルペダル踏力制御装置
　本発明は、車両のアクセルペダルの踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置に関する。
　特許文献１には、高回転高負荷側の第１運転方式（例えば均質燃焼）と第１運転方式より燃費効率の高い低回転低負荷側の第２運転方式（例えば成層燃焼）とを切り換えて実施するエンジンに適用され、エンジンの運転領域が第２運転方式が実施される第２運転領域から第１運転方式が実施される第１運転領域に切り換わる際に、第１運転領域へ切り換わる直前の境界運転領域に入った段階で、アクセルペダルの踏込反力（踏力）を所定の踏力増加分だけ急激に増大させるようにした技術が開示されている。そして、この踏力増加分は、境界運転領域から第２運転領域へ戻ったときに解除される構成となっている。
特開２００３－１２０３３９号公報
　上記特許文献１の技術は、燃料消費率の低減を目的として、上記の境界運転領域を境としてアクセルペダルの踏力ならびにその増加分の解除を行うものである。しかしながら、アクセルペダルは、運転者が車両を意図通りに運転する上で主要な操作部材であり、運転者が体感するその操作感やその結果生じる車両の運転性への影響は、車両全体の品質の評価に直結するほどに非常に重要であるから、この種の燃費低減に寄与する踏力制御装置の実用化に際しては、燃費低減とアクセルペダルの操作感ないし車両の操作性とを高い次元で調和させる必要がある。
　本発明者らは、この種の燃費低減に寄与する踏力制御装置の実用化のために多くの試作を行い走行実験を重ねてきたが、これらの実験により、上記特許文献１のようにアクセル開度でもって単純に踏力を増大させたのでは、運転者に過度に違和感を与え、好ましくないことが判明した。つまり、基本的にこの種の踏力制御装置は、運転者の加速操作の途中でアクセルペダルの踏力を急に大きくすることになるので、例えば信号待ちからの右折時あるいは左折時のように、加速要求が高い状況であっても、運転者の意図通りの加速が実現できずに運転者に不満を与える結果となり易い。また、単に加速性能の劣る車両であると誤解されてしまう懸念もある。
　そこで、本発明は、アクセル開度が所定のアクセル開度閾値よりも大きくなると、所定の踏力増加分、アクセルペダル踏力をベース踏力よりも増加させるアクセルペダル踏力制御装置において、ハンドルの操舵角、より広義には、車両の加速性を左右する要因となる走行抵抗を考慮して、踏力増加分、あるいは踏力増加を行うアクセル開度閾値を設定するようにした。
　すなわち第１の発明では、車両の走行抵抗が大きいときの踏力増加分が走行抵抗が小さいときの踏力増加分よりも相対的に小さくなるように、上記走行抵抗に応じて上記踏力増加分を設定することを特徴としている。
　また第２の発明では、ハンドルの操舵角が大きいときの踏力増加分が操舵角が小さいときの踏力増加分よりも相対的に小さくなるように、上記操舵角に応じて踏力増加分を設定することを特徴としている。
　更に第３の発明では、ハンドルの操舵角が大きいときのアクセル開度閾値が操舵角が小さいときのアクセル開度閾値よりも相対的に大きくなるように、上記アクセル開度閾値をハンドルの操舵角に応じて設定することを特徴としている。
　なお、「ハンドルの操舵角」は、ハンドルの操舵角の実際の検出値を用いることの他、ウインカーの作動やカーナビゲーションシステムによる右折・左折の情報などに基づいて、将来の操舵角の変化（増加）を予測・推定するようにしても良い。
　本発明によれば、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際に、アクセル開度がアクセル開度閾値よりも大きな領域ではアクセルペダル踏力がベース踏力よりも増加するため、アクセルペダルの過度の踏み込みが抑制され、燃費の低減を実現できる。
　そして、走行抵抗が大きい状況、典型的にはハンドルの操舵角が大きい条件下では、運転者の加速の意図に対し、より大きなアクセル開度が必要となるため、アクセルペダル踏力が増加すると、アクセルペダルを十分に踏み込めずに加速できない状況となるが、本発明では、このときに踏力増加分が小さくなるので、踏力増加による違和感が抑制・緩和され、運転者の意図に沿った車両の加速が可能となる。
本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置のシステム構成の一例を踏力変更機構の概略とともに模式的に示した説明図。 本発明に係る踏力変更機構の一例を模式的に示す説明図。 本発明に係るアクセルペダル踏力の特性の一例を示す特性図。 本発明の第１実施例に係る踏力制御の処理の流れを示すフローチャート。 上記第１実施例に係るアクセル開度、ハンドルの操舵角、踏力増加分及び車速の経時変化を示すタイミングチャート。 本発明の第２実施例に係るアクセル開度、ハンドルの操舵角、踏力増加分及び車速の経時変化を示すタイミングチャート。 上記第２実施例のアクセル開度増加後にハンドルの操舵角が増加する場合のタイミングチャート。 操舵角と走行抵抗の関係を示す特性図。
　以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づいて詳細に説明する。このアクセルペダル踏力制御装置は、基本的には、図示しない車両の車体１に設けられたアクセルペダル２の踏力（操作反力）を可変的に制御するものであって、後述するように、車両に設けられたアクセルペダル２の開度（踏込量）を検知する手段としてアクセル開度検知部と、アクセルペダル２の踏力をベース踏力から変更する手段として踏力変更部と、を有し、アクセルペダル２の開度が所定のアクセル開度閾値よりも大きい領域ではアクセルペダル２の踏力をベース踏力よりも増加させるものである。
　アクセルペダル２は、図１及び図２に示すように、回転軸３上に設けられて該回転軸３を支点として揺動するように構成され、一端が車体１に固定されるとともに他端が回転軸３に固定された種々の形態のリターンスプリング４によって、アクセル閉方向への反力が与えられている。また、回転軸３の一端が車体１に軸受５を介して回転自在に支持されている一方、回転軸３の他端付近に、アクセル開度検知部としてアクセルポジションセンサ６が設けられている。
　なお、本実施例では、アクセルペダル２の踏込量（アクセル開度）と内燃機関（図示せず）のスロットルバルブ（図示せず）の開度とが互いに連動し、アクセルペダル２の踏込量に応じて内燃機関のスロットルバルブ開度が増大する。つまり、アクセル開度に応じて燃料噴射量（ひいては燃料消費量）が増大する。
　そして、踏力変更機構としては、回転軸３の回転に摩擦力を与える互いに対向した一対の摩擦部材７ａ，７ｂを備えた可変フリクションプレート７からなり、一方の摩擦部材７ａは、回転軸３の端部に機械的に結合して設けられ、他方の摩擦部材７ｂは、スプライン等を介して、固定軸８に、軸方向移動自在かつ非回転に支持されている。上記固定軸８は、車体１に固定支持されている。さらに、上記摩擦部材７ｂを摩擦部材７ａへ向けて付勢するアクチュエータ（例えば電磁ソレノイド）９が車体１に固定されている。
　上記可変フリクションプレート７は、アクチュエータ９の作動により摩擦部材７ｂを軸方向（図１における矢印Ａ１方向）へ移動させ、これにより、摩擦部材７ａと摩擦部材７ｂとの間の摩擦力を可変的に制御する。このアクチュエータ９の作動は、コントロールユニット１０によって制御されている。従って、アクチュエータ９の作動をコントロールユニット１０が制御することで、回転軸３に付与される摩擦力ひいてはアクセルペダル２の踏込時の踏力を変更することができる。
　上記コントロールユニット１０には、アクセルペダル２の開度を検知する上記のアクセルポジションセンサ６のほか、車両の傾きから道路勾配を検知する加速度センサ１１、周囲の大気圧を検知する大気圧センサ１２、吸気温度を検知する吸気温センサ１３、車速を検知する車速センサ１４、車両のシート（図示せず）に内蔵されて乗員が搭乗しているか否かを感知する座圧センサ１５、変速機の変速比を検知するギアポジションセンサ１６、等の各種センサからの信号が入力されており、さらに、上記コントロールユニット１０には、車両の現在位置とこの現在位置付近の地図情報が入手可能なカーナビゲーションシステム１７からの情報、及び、自車と前方車両との間の車間距離を検知するレーザーレーダー１８からの信号の他、ハンドルの操舵角を検知する操舵角センサ１９と、ウインカーの作動を検知するウインカーセンサ２０からの信号が入力されている。
　なお、変速機としては、例えば変速比が連続的に変化する無段変速機が用いられ得るが、有段式の変速機構とトルクコンバータとを組み合わせた形式の自動変速機や手動変速機などであってもよい。なお、無段変速機の場合は、入力軸側および出力軸側の回転速度の比として変速比を求めることが可能である。
　図３は、上記実施例におけるアクセルペダル踏力の特性を概略的に示しており、基本的な踏力つまりベース踏力は、開度増加方向と開度減少方向とで適度なヒステリシスを有しつつ、アクセル開度に対しほぼ比例的に増加する。そして、開度増加方向への操作時つまり踏込時に所定のアクセル開度閾値（図３の符号ＳＬ）よりもアクセル開度が大きくなると、アクセルペダル踏力はベース踏力よりもステップ的に増加する。このようにアクセルペダル踏力がステップ的に増大することで、運転者によるアクセルペダル２のそれ以上の踏込が自然に抑制され、かつ同時に、運転者に対し、燃料消費率が低い（つまり燃費が良い）運転状態から燃料消費率が高い（つまり燃費が悪い）運転状態に移行したことを確実に報知することができる。
　なお、上記のアクセル開度増加方向でのアクセルペダル２の踏力増加は、例えば、アクセルペダル２の操作方向がアクセル開度減少方向に反転したときに直ちに解除するようにしてもよく、あるいは、アクセル開度が上記の所定開度以下に減少したときに解除するようにしてもよい。
　図４は、本実施例に係る制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１では、ハンドルの操舵角が、予め設定された所定の角度閾値θｓ以上であるかを判定する。所定角度未満であれば、ステップＳ１２へ進み、アクセル開度閾値を、燃費性能を考慮して設定された所定の基準値ＳＬとする。そして、アクセル開度がこのアクセル開度閾値ＳＬ以上となると、ステップＳ１３からステップＳ１６へ進み、所定の踏力増加分ΔＦ、ペダル踏力をベース踏力に対して増加させる。
　一方、操舵角が所定角度以上であれば、ステップＳ１４へ進み、アクセル開度閾値を、基準値ＳＬに対して追加分αだけ増加させた値（ＳＬ＋α）とする。そして、アクセル開度が増加後のアクセル開度閾値（ＳＬ＋α）以上となると、ステップＳ１５からステップＳ１６へ進み、所定の踏力増加分ΔＦ、ペダル踏力をベース踏力に対して増加させる。
　このような本実施例によれば、図５に示すように、信号待ちなどの停車状態からの右折時や左折時のように、操舵角を増加させつつアクセルペダル２の開度を増加させるような状況で、操舵角が角度閾値θｓを超えた時点ｔ１で、アクセル開度閾値が増加側の値（ＳＬ＋α）に変更されるため、比較的大きなアクセル開度となる時点ｔ２まで踏力の増加が生じず、ベース踏力のみでのアクセルペダル２の速やかな踏込が許容されることとなる。従って、操舵角に応じてアクセル開度閾値を変更しない第１比較例の特性（図中の破線で示す特性）Ｈ１に比して、円滑な車両の加速が可能となる。
　なお、踏力増加を解除する解除閾値ＳＬ’は、アクセル開度閾値ＳＬよりも低い値に予め設定されるものであるが、本実施例では、この解除閾値ＳＬ’もハンドルの角度閾値θｓに応じて設定している。つまり、ハンドルの操舵角が角度閾値θｓ以上であれば、アクセル開度閾値ＳＬと同様に、解除閾値ＳＬ’を相対的に大きく設定して、アクセル開度閾値ＳＬと解除閾値ＳＬ’との間のヒステリシスを同レベルに維持するようにしている。
　次に、本発明の第２実施例を図６及び図７を参照して説明する。この第２実施例では、上記第１実施例のアクセル開度閾値に代えて、アクセルペダルの踏力増加分ΔＦをハンドルの操舵角に応じて設定している。すなわち、ハンドルの操舵角が大きいときの踏力増加分（ΔＦ－β）が操舵角が小さいときの基本の踏力増加分ΔＦよりも所定量β小さくなるように、ハンドルの操舵角に応じて踏力増加分を変更している。より具体的には、ハンドルの操舵角が所定の角度閾値θｓ以上となると、踏力増加分を、予め設定された所定の基準値ΔＦよりも所定の減少分βだけ減少させている。
　この第２実施例によれば、信号待ちからの右折時や左折時のように、操舵角を増加させつつアクセルペダル２の開度を増加させるような状況で、操舵角が角度閾値θｓを超え（ｔ３）、かつ、アクセル開度が開度閾値ＳＬを超えた時点ｔ４で、踏力増加が行われるが、このときの踏力増加分が低下側の値（ΔＦ－β）に変更されるため、踏力増加の印象を抑制・緩和することができ、操舵角に応じて踏力増加分を変更しない比較例の特性Ｈ１に比して、円滑な車両の加速が可能となる。
　また、上記第２実施例において、図７に示すように、例えば停車状態から左折・右折する際に加速後にハンドルを大きく切る場合など、アクセル開度がアクセル開度閾値ＳＬを超えてからハンドルの操舵角が所定の角度閾値θｓを超えた場合には、先ずアクセル開度閾値ＳＬを超えた時点ｔ５で、基準の踏力増加分ΔＦを付与し、その後、操舵角が所定の角度閾値θｓを超えた時点ｔ６で、踏力増加分（ΔＦ－β）を小さくすれば良い。この場合、運転者に違和感を与えることのないように、好ましくは図７の符号ｆ１に示すように、踏力増加分の変化率（変化速度）を所定値に制限することによって、踏力増加分を徐々に低下させる。
　なお、これらの第１実施例と第２実施例とを併用し、ハンドルの操舵角（走行抵抗）が大きいときに、アクセル開度閾値を大きくするとともに、踏力増加分を小さくするようにしても良い。
　また、運転者の操作によりアクセルペダル２の開度が増加し始めたときの車速（つまり、アクセル開度の全閉ないしある一定の中間開度から踏込が行われたときの初期の車速）に応じて、アクセルペダル２の踏力を増加させるアクセル開度閾値あるいは踏力増加分を変更するようにしても良い。詳述すると、アクセルペダル２の開度が増加し始めたときの車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、相対的に大きなアクセル開度閾値（ＳＬ＋α）又は小さな踏力増加分（ΔＦ－β）に設定する。これにより、停車状態からの右折・左折時のように、車速が低い場合にアクセルペダルが踏み込み易くなり、運転者の意図に沿った車両の加速が可能となる。
　ウインカーの作動状態やカーナビゲーションシステム１７の情報から、ハンドルの操舵角の変化（増加）を事前に予測し、アクセル開度閾値や踏力増加分の設定を行うようにしても良い。つまり、ウインカーの作動時やカーナビゲーションシステム１７による右折・左折の案内時には、ハンドルが操作されて操舵角が増加すると見越して、予めアクセル開度閾値を大きくし、あるいは踏力増加分を小さく設定する。この場合には、停車状態からの左折・右折時にハンドルを操舵する前にアクセル開度を増加させた場合にも、当初からアクセル開度閾値を大きく、あるいは踏力増加分を小さく設定することができ、より運転者の意図に沿った速やかな車両の加速が可能となる。
　一方、車庫入れ時のように、ウインカーを作動させることなく操舵角が増加するときには、上述した右折時や左折時に比して運転者による加速要求（加速意図）が低いことから、操舵角に応じたアクセル開度閾値や踏力増加分の変更を禁止するようにしても良い。換言すれば、停車状態からの右折・左折時にのみ、上述した操舵角に応じたアクセル開度閾値や踏力増加分の変更を行うようにしても良い。
　また、左側通行での右折時のように対向車線方向へ曲がるときには、走行車線方向へ曲がるときに比して、対向車が来る前に右折を速やかに完了しなければならず、加速要求が高いことから、好ましくは、対向車線方向へ曲がるときには、走行車線方向へ曲がるときに比して、アクセル開度閾値を相対的に大きく、あるいは踏力増加分を相対的に小さく設定する。
　図８は、ハンドルの操舵角と走行抵抗との関係を示している。同図に示すように、操舵角がある程度大きくなると、走行抵抗が急激に大きくなる関係にある。そこで、上記のハンドルの操舵角の他、走行抵抗に関連するパラメータに応じてアクセル開度閾値や踏力増加分の変更を行うようにしてもよい。具体的には、車両の走行抵抗が大きいにもかかわらず過剰な踏力増加分が与えられることのないように、車両の走行抵抗が大きいときの踏力増加分が走行抵抗が小さいときの踏力増加分よりも相対的に小さくなるように、走行抵抗に応じて踏力増加分を設定すれば良い。
　走行抵抗を示すパラメータとして、上述した車速の他、道路の勾配（上り勾配を正とする）が大きい場合や、乗車人数等により車両の搭載重量が大きい場合には、車両の走行抵抗が大である。従って、勾配が小さい場合の踏力増加分に対して勾配が大きい場合の踏力増加分を相対的に小さく設定し、あるいは、搭載重量が小さい場合の踏力増加分に対して搭載重量が大きい場合の踏力増加分を相対的に小さく設定すれば良い。なお、これらのパラメータによる走行抵抗の大小は、車速に基づく走行抵抗（主に空気抵抗やころがり抵抗）に代えて用いるようにしてもよく、あるいは、車速に基づく走行抵抗に加えて用いるようにしてもよい。
　ここで、道路の勾配は、加速度センサ１１の検出値を用いて検知可能である。またカーナビゲーションシステム１７から現在位置とその周辺の地図情報が入手可能な場合には、この地図情報を基に現在地の道路の勾配を検知することも可能である。車両の乗車人数は、シートに内蔵さた座圧センサ１５からの信号等によって検知可能である。
　上記のように車両の走行抵抗に基づいて設定される踏力増加分は、さらに、他の条件によって補正することも可能である。例えば、内燃機関が吸入する空気の空気密度、スポーツモードやエコノミーモードといった運転モード、前方車両との車間距離、現在の車速から法定速度までの速度差、などによって補正することができる。
　空気密度による補正は、標高が高い高地や外気温が高い場合などの空気密度の低下に伴う内燃機関出力の低下を補うためのものであり、空気密度が小さいほど内燃機関出力の低下を考慮して踏力増加分を小さくする。ここで、車両の現在いる場所の標高については、大気圧センサ１２の検出値を用いて算出可能であり、カーナビゲーションシステム１７から現在位置とその周辺の地図情報が入手可能な場合には、この地図情報を基に現在地の標高を検知することも可能である。外気温については、吸気温センサ１３の検出値を利用して検知することが可能である。なお大気圧センサ１２の検出値から直接に空気密度を求めるようにしてもよい。
　運転モードによる補正としては、現在の運転モードが運転者の加速要求の高いモードである場合には、運転者の意図に沿った加速が行われるように、踏力増加分が小さくなるように補正する。なお、周知のように、この運転モードの選択に応じて、例えば自動変速機の変速パターン等が変更される。
　車両の運転モードの判定は、例えば、車両に運転モードの選択スイッチがついているものであれば、この選択スイッチの位置から容易に判定でき、運転者がスイッチ操作により加速要求の高い運転モード（例えばスポーツモード）を選択している場合に、踏力増加分を小さくすればよい。また、運転者の過去の運転状況から運転者の運転傾向を学習しておき、アクセルペダル２を大きく踏み込む傾向の運転者の場合には、運転者の好む運転スタイルが加速要求の大きい運転スタイルと判定し、定常的に加速要求が高い運転モードが選択されていると判定するようにしてもよい。
　自車と前方車両との間の車間距離による補正としては、車間距離が大きいほど踏力増加分が小さくなるように補正し、車間距離が小さいときには、前方車両との更なる接近を抑制・回避するように、踏力増加分を相対的に大きくする。ここで、前方車両との間の車間距離は、レーザーレーダー１８を用いた車間距離検出装置により検出する。この車間距離検出装置は、車両前方にレーザー光を照射して、前方車両からの反射光を受光することで、前方車両からの距離を検出する。
　現在の車速と現在走行中の道路の法定速度との差（但し、現在の車速が法定速度よりも低いものとする）による補正としては、カーナビゲーションシステム１７から現在位置とその周辺の地図情報を入手し、この地図情報から現在走行中の道路の法定速度を検知し、現在の車速が現在走行中の道路の法定速度よりも小さい場合に、法定速度までの速度差が大きいほど踏力増加分が小さくなるように補正することができる。これは、法定速度までの加速を円滑にする一方、法定速度以上では加速が生じ難くするためである。
　このように、走行抵抗から定めた踏力増加分を、さらに、空気密度、運転モード、前方車両との車間距離、現在の車速と法定速度との差、等によって補正することによって、より適切にアクセルペダル２の踏力を増加させることが可能となり、運転者の意図を反映したスムースな運転を実現することができる。
　なお、上記実施例では、主としてハンドルの操舵角に基づいてアクセル開度閾値や踏力増加分を設定するようにしているが、これに限らず、このハンドルの操舵角に応じて変化する車輪の角度を検知して用いるようにしても良く、また、上述した走行抵抗に関連する車速等の他のパラメータを代用又は組み合わせて用いるようにしても良い。
　また、上記実施例では、ハンドルの操舵角が大きい場合にアクセル開度閾値や踏力増加分をステップ的に変更しているが、ハンドルの操舵角が大きくなるほどアクセル開度閾値が徐々に大きくなる、あるいは踏力増加分が徐々に小さくなるように、連続的に変更するようにしてもよい。
　更に、運転者によるアクセルペダル２の開度増加操作（全閉状態あるいは中間開度からの踏込）の初期における車速を基準としてアクセル開度閾値や踏力増加分を設定するようにしているが、アクセルペダル２の開度が増加している間の車速を逐次読み込んで、その都度アクセル開度閾値や踏力増加分を設定・更新するようにしてもよい。
　なお、上記実施例では、燃料消費に関連するアクセル開度に基づいて踏力増加を行っているが、燃料消費率そのものについて閾値を設定し、そのときの燃料消費率が閾値を超えたときに踏力増加を行う場合にも、本発明は同様に適用できる。
　また上記実施例では、アクセルペダル２の位置（踏込量）そのものをアクセル開度として検出しており、従って、アクセルペダル２の踏込量とアクセル開度とは実質的に同義であるが、アクセルペダル２に連動する例えばスロットルバルブの開度をアクセル開度として用いて本発明の制御を行うことも可能である。
　なお、本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置は、内燃機関のみを駆動源とする車両にのみ適用されるものではなく、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等にも同様に適用可能である。

Claims (11)

  1. 　アクセル開度を検知するアクセル開度検知部と、アクセルペダルの踏力を変更する踏力変更部と、を有し、アクセル開度が所定のアクセル開度閾値よりも大きくなると、所定の踏力増加分、アクセルペダルの踏力をベース踏力よりも増加させるアクセルペダル踏力制御装置において、
    　車両の走行抵抗が大きいときの踏力増加分が、上記走行抵抗が小さいときの踏力増加分よりも相対的に小さくなるように、上記走行抵抗に応じて上記踏力増加分を設定することを特徴とするアクセルペダル踏力制御装置。
  2. 　ハンドルの操舵角が大きいときの踏力増加分が、上記ハンドルの操舵角が小さいときの踏力増加分よりも相対的に小さくなるように、上記ハンドルの操舵角に応じて踏力増加分を設定することを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  3. 　車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  4. 　上記操舵角としてウインカーの作動状態を検出し、ウインカーの作動状態では、ウインカーの非作動状態に比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  5. 　カーナビゲーションシステムを搭載する車両において、上記カーナビゲーションシステムによる右折又は左折の案内時には、上記右折又は左折の非案内時に比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  6. 　ウインカーの作動状態を検出し、ウインカーの非作動状態では、操舵角に応じた踏力増加分の変更を禁止することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  7. 　対向車線方向へ曲がるときには、走行車線方向へ曲がるときに比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  8. 　周囲の空気密度を検知し、空気密度が低いときには、空気密度が高いときに比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  9. 　運転者の加速要求を検知し、上記加速要求が高い場合には、上記加速要求が低い場合に比して、上記踏力増加分を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  10. 　ハンドルの操舵角が大きいときのアクセル開度閾値が、上記ハンドルの操舵角が小さいときのアクセル開度閾値よりも相対的に大きくなるように、上記ハンドルの操舵角に応じて上記アクセル開度閾値を設定することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載のアクセルペダル踏力制御装置。
  11. 　アクセル開度を検知するアクセル開度検知部と、アクセルペダルの踏力を変更する踏力変更部と、を有し、アクセル開度が所定のアクセル開度閾値よりも大きくなると、所定の踏力増加分、アクセルペダルの踏力をベース踏力よりも増加させるアクセルペダル踏力制御装置において、
    　ハンドルの操舵角が大きいときのアクセル開度閾値が操舵角が小さいときのアクセル開度閾値よりも相対的に大きくなるように、上記アクセル開度閾値をハンドルの操舵角に応じて設定することを特徴とするアクセルペダル踏力制御装置。
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