WO2012039181A1 - 車両用アクセルペダル装置及びペダル反力制御方法 - Google Patents

車両用アクセルペダル装置及びペダル反力制御方法 Download PDF

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WO2012039181A1
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reaction force
engine speed
pedal
accelerator pedal
vehicle
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PCT/JP2011/065433
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French (fr)
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丸山耕平
堀内泰
柳貴志
佐々木博章
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本田技研工業株式会社
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/02—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by hand, foot, or like operator controlled initiation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W50/16—Tactile feedback to the driver, e.g. vibration or force feedback to the driver on the steering wheel or the accelerator pedal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B60K26/021—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics
    • B60K2026/023—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics with electrical means to generate counter force or torque
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B60W2510/0652—Speed change rate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528—Foot operated

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular accelerator pedal device and a pedal reaction force control method provided with a reaction force applying means for applying a reaction force to an accelerator pedal.
  • JP2004-314871A discloses an accelerator pedal depression force control device that increases the depression force (reaction force) on the depression side of the accelerator pedal as the engine speed increases (see claim 4).
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and an object thereof is to provide a vehicle accelerator pedal device and a pedal reaction force control method capable of preventing the driver from feeling uncomfortable with respect to the operation of the accelerator pedal.
  • the vehicular accelerator pedal device includes a reaction force applying means for applying a pedal reaction force to the accelerator pedal, the engine speed detecting means for detecting the engine speed, and the reaction force applying means.
  • Reaction force control means for controlling the pedal reaction force to be applied based on the engine speed, and the reaction force control means is configured to control the pedal when the rate of decrease in the engine speed is equal to or greater than a predetermined value. It is characterized by limiting the reduction rate of the reaction force.
  • the reduction rate of the engine speed becomes a predetermined value or more
  • the reduction rate of the pedal reaction force is limited. For this reason, for example, a decrease in the engine speed (for example, a decrease in the engine speed at the time of shift-up or a sudden increase) in a state where the accelerator pedal position is left as it is or a state where the accelerator pedal is depressed (not intended or predicted by the driver). Even when a decrease in the engine speed due to entering the uphill slope) occurs, it is possible to avoid a sudden decrease in the pedal reaction force. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the sudden decrease in the pedal reaction force.
  • the vehicle accelerator pedal device further includes pedal operation amount detection means for detecting a pedal operation amount of the accelerator pedal, and the reaction force control means is based on the pedal operation amount detected by the pedal operation amount detection means, You may correct
  • the reaction force control means Limits may be relaxed.
  • the pedal operation amount is less than or equal to the second predetermined value, it is possible to relax the restriction on the rate of decrease in the pedal reaction force and accelerate the decrease in the pedal reaction force.
  • the pedal operation amount is large, the driver is more likely to have an acceleration intention, and when the pedal operation amount is small, the driver is more likely to have a deceleration intention.
  • the driver once decelerates the vehicle and then shifts the vehicle to reacceleration or constant speed traveling.
  • the accelerator pedal is depressed again.
  • the pedal reaction force is large at this time, the driver may feel uncomfortable.
  • the second predetermined value is used to determine whether or not the driver intends to end acceleration, and when it is determined that the driver intends to end acceleration, the pedal reaction force is reduced early and the subsequent resumption is performed. It becomes possible to prepare for acceleration or constant speed running. Therefore, the driver's operation of the accelerator pedal that leads to subsequent reacceleration or constant speed traveling can be made smooth.
  • the vehicular accelerator pedal device further includes a transmission that shifts the output rotation of the engine based on a preset shift speed and transmits it to the wheels, and the reaction force control means is adapted to shift up the transmission. Then, when the reduction rate of the engine speed becomes equal to or greater than the predetermined value, the reduction rate of the pedal reaction force may be limited.
  • the reaction force control means calculates a target engine speed that is a target value of the engine speed from the output result of the engine speed detection means, and the current engine speed obtained from the engine speed detection means and the previous time
  • the rate of decrease in the pedal reaction force may be limited.
  • the pedal reaction force control method is in a vehicular accelerator pedal device including a reaction force applying means for applying a pedal reaction force to an accelerator pedal, and detects an engine speed by an engine speed detecting means,
  • the pedal reaction force applied by the reaction force applying means is controlled based on the engine speed by the reaction force control means, and the rate of decrease in the pedal reaction force when the rate of decrease in the engine speed exceeds a predetermined value. It is characterized by restricting.
  • the vehicular accelerator pedal device includes a reaction force applying means for applying a pedal reaction force to the accelerator pedal, the engine speed detecting means for detecting the engine speed, and the reaction force applying means.
  • Reaction force control means for controlling the pedal reaction force to be applied based on the engine speed, and the reaction force control means temporarily reduces the rate of decrease in the pedal reaction force when the transmission is shifted up. It is characterized by limiting.
  • the rate of decrease in the pedal reaction force is temporarily limited. For this reason, it is possible to avoid a sudden decrease in the pedal reaction force even when the engine speed decreases with the shift up. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the sudden decrease in the pedal reaction force.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle equipped with a vehicle accelerator pedal device according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart in which a reaction force electronic control device controls a pedal reaction force. It is a figure which shows the relationship between a target engine speed and a target reaction force. It is a flowchart which calculates the said target engine speed. It is explanatory drawing which shows the process which calculates the said target engine speed as a virtual circuit structure. It is a time chart for comparing the reaction force control in the said embodiment and the reaction force control in a comparative example. It is a flowchart of the modification of the control (what combined FIG. 2 and FIG. 4) in the said embodiment. It is a time chart for comparing the reaction force control in the said embodiment and comparative example demonstrated in FIG. 6, and the reaction force control shown in FIG. It is a figure which shows an example of the transmission characteristic of an automatic transmission vehicle.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle 10 equipped with a vehicle accelerator pedal device 12 (hereinafter referred to as “pedal device 12”) according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 is, for example, a four-wheeled vehicle.
  • the vehicle 10 includes an engine 14, an engine speed sensor 16 (hereinafter referred to as “Ne sensor 16") that detects an engine speed Ne [rpm] of the engine 14, a transmission 18, and wheels. 20 and a transmission electronic control unit 22 (hereinafter referred to as “transmission ECU 22”) for controlling the transmission 18.
  • Ne sensor 16 an engine speed sensor 16
  • transmission ECU 22 transmission electronic control unit 22
  • the pedal device 12 includes an accelerator pedal 30, a return spring 32 that applies a reaction force Fr_sp [N] to the accelerator pedal 30, an operation amount sensor 34, and a reaction force electronic control device 36 (hereinafter referred to as a “reaction force ECU 36”). And a motor 38 for applying a reaction force (hereinafter referred to as “pedal reaction force Fr”) [N] to the accelerator pedal 30 and a current sensor 40 (stepping force sensor).
  • the operation amount sensor 34 detects the depression amount (pedal operation amount ⁇ ) [°] from the original position of the accelerator pedal 30 and outputs it to the transmission ECU 22 and the reaction force ECU 36.
  • the reaction force ECU 36 sets a target value (target reaction force Fr_tar) [N] of the pedal reaction force Fr according to the engine speed Ne detected by the Ne sensor 16, and outputs a control signal Sr indicating the target reaction force Fr_tar to the motor. 38.
  • the motor 38 is connected to the accelerator pedal 30 and applies a pedal reaction force Fr corresponding to the control signal Sr received from the reaction force ECU 36 to the accelerator pedal 30. Thereby, in addition to the reaction force Fr_sp by the return spring 32, the pedal reaction force Fr from the motor 38 is added to the accelerator pedal 30.
  • the motor 38 may be other driving force generation means (for example, a pneumatic actuator).
  • the current sensor 40 detects the current (motor current Im) [A] consumed by the motor 38 and notifies the reaction force ECU 36 of it.
  • the motor current Im changes according to the output of the motor 38, and the reaction force ECU 36 can determine the pedal reaction force Fr generated by the motor 38 based on the motor current Im.
  • the transmission 18 is an automatic transmission including a torque converter (not shown) capable of switching a plurality of shift speeds.
  • the transmission ECU 22 controls the gear position of the transmission 18 based on the pedal operation amount ⁇ detected by the operation amount sensor 34. In controlling the transmission 18, the transmission ECU 22 uses a control signal St.
  • FIG. 2 is a flowchart in which the reaction force ECU 36 controls the pedal reaction force Fr.
  • step S ⁇ b> 1 the reaction force ECU 36 acquires the engine speed Ne from the Ne sensor 16.
  • engine speed Ne (n) the engine speed Ne acquired in the current process
  • step S2 the reaction force ECU 36 calculates a target value of the engine speed Ne (hereinafter referred to as “target engine speed Ne_tar”) based on the engine speed Ne (n).
  • the target engine speed Ne_tar is a value used by the reaction force ECU 36, in other words, a value used for controlling the pedal reaction force Fr. It should be noted that the target engine speed Ne_tar here is not used in the fuel injection control of the engine 14 or the like.
  • target engine speed Ne_tar (n) the target engine speed Ne_tar acquired in the current process
  • target engine speed Ne_tar ( n-1) the target engine speed Ne_tar acquired in the previous process
  • a method for calculating the target engine speed Ne_tar will be described in detail later.
  • step S3 the reaction force ECU 36 sets the current target reaction force Fr_tar (hereinafter referred to as “target reaction force Fr_tar (n)”) based on the target engine speed Ne_tar (n).
  • FIG. 3 shows the relationship between the target engine speed Ne_tar (n) and the target reaction force Fr_tar (n) [N] (that is, the output characteristic of the pedal reaction force Fr).
  • the target engine speed Ne_tar (n) when the target engine speed Ne_tar (n) is less than a predetermined threshold N0, the target reaction force Fr_tar (n) remains at the lowest value Fr_min (for example, zero).
  • the target engine speed Ne_tar (n) is not less than the threshold N0 and not more than the threshold N1
  • the target reaction force Fr_tar (n) increases in a linear function.
  • the target reaction force Fr_tar (n) becomes the maximum value Fr_max.
  • step S4 of FIG. 2 the reaction force ECU 36 transmits a control signal Sr to the motor 38, and controls the output of the motor 38 so that the pedal reaction force Fr by the motor 38 becomes the target reaction force Fr_tar (n). To do.
  • FIG. 4 is a flowchart (details of S2 in FIG. 2) for calculating the target engine speed Ne_tar (n).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a process of calculating the target engine speed Ne_tar (n) as a virtual circuit configuration.
  • step S11 of FIG. 4 the reaction force ECU 36 determines the difference between the current engine speed Ne (n) and the previous target engine speed Ne_tar (n ⁇ 1) (hereinafter referred to as “difference ⁇ Ne (n)”). rpm].
  • the subtracter 50 performs the calculation.
  • step S12 the reaction force ECU 36 determines whether or not the difference ⁇ Ne (n) exceeds a threshold value ⁇ min1 [rpm].
  • the comparator 52 performs the determination.
  • the threshold value ⁇ min1 is a negative threshold value (for example, ⁇ 500 rpm / sec) for determining that the engine speed Ne has rapidly decreased, and prevents an unintended sudden decrease in the pedal reaction force Fr due to a shift up or the like. Is set as follows.
  • the threshold value ⁇ min1 is set as a difference ⁇ Ne that occurs as a result of the shift up or a value near it.
  • the reaction force ECU 36 sets the current engine speed Ne (n) as it is to the current target engine speed Ne_tar (n) (Ne_tar (n) ⁇ Ne (n)).
  • the reaction force ECU 36 sets a value obtained by adding the limit value ⁇ min2 to the previous target engine speed Ne_tar (n ⁇ 1) as the current target engine speed Ne_tar (n) ⁇ Ne_tar (n) ) ⁇ Ne_tar (n ⁇ 1) + ⁇ min2 ⁇ .
  • the limit value ⁇ min2 is a negative set value [rpm] for moderating an unintended decrease in the pedal reaction force Fr, and can be set to the same value as the threshold value ⁇ min1, for example. Therefore, the target reaction force Fr_tar and the reaction force Fr can be reduced gradually by reducing the decrease in the target engine speed Ne_tar by the process of step S14. Thus, the control for limiting the decrease in the target reaction force Fr_tar is referred to as “rate limit control”.
  • the current target engine speed Ne_tar (n) set in step S13 or step S14 is used in step S3 of FIG.
  • the current target engine speed Ne_tar (n) is temporarily stored in the storage unit 42 (FIG. 1). In the next processing, it is used as the previous target engine speed Ne_tar (n ⁇ 1). In the example of FIG. 5, this processing is performed by the delay unit 54.
  • FIG. 6 is a time chart for comparing the reaction force control in the present embodiment with the reaction force control in the comparative example.
  • the engine speed Ne1 actual value of the Ne sensor 16
  • the operation amount ⁇ 1 of the accelerator pedal 30 are common to both the present embodiment and the comparative example.
  • the comparative example only the normal control (S13 in FIG. 4) is used without using the rate limit control (S14 in FIG. 4) in the present embodiment.
  • the relationship between the engine speed Ne (n) in FIG. 3 and the target reaction force Fr_tar (n) in the normal control is used.
  • the target reaction force Fr_tar used in the comparative example is expressed as a target reaction force Fr_c
  • the target reaction force Fr_tar used in the present embodiment is expressed as a target reaction force Fr_tar1 to distinguish them.
  • the target reaction force Fr_tar1 and the target reaction force Fr_c increase as the engine speed Ne1 increases.
  • the transmission 18 is shifted up from the third speed to the fourth speed.
  • the engine speed Ne rapidly decreases.
  • the target reaction force Fr_c also rapidly decreases in accordance with the rapid decrease in the engine speed Ne.
  • the target reaction force Fr_c decreases to the lowest value Fr_min at time t13.
  • the target reaction force Fr_tar1 decreases gradually even if the engine speed Ne1 rapidly decreases. Therefore, in the present embodiment, the target reaction force Fr_tar1 reaches the minimum value Fr_min at time t14 after time t13.
  • the target reaction force Fr_tar1 reaches the minimum value Fr_min, and the engine speed Ne1 again exceeds the threshold value N0. Furthermore, the difference ⁇ Ne (n) exceeds the threshold value ⁇ min1 at time t14 (S12 in FIG. 4: YES). Therefore, in the present embodiment, the first rate limit control is terminated at time t14.
  • the engine speed Ne1 becomes equal to or greater than the threshold value N0, and the difference Ne (n) remains above the threshold value ⁇ min1, so that the target reaction force Fr_tar1 and the target reaction force Fr_c according to the increase in the engine speed Ne1. Will increase.
  • the same processing is performed when the transmission 18 is shifted up from the fourth speed to the fifth speed at a subsequent time t15.
  • the target reaction force Fr_tar1 decreases linearly from time t12 to time t14.
  • the threshold ⁇ min1 is set to ⁇ 500 rpm / sec, for example, the rate immediately after time t12 Limit control is not started and normal control is performed. The same applies to the case immediately after time t15.
  • the rate limit control (S14) is performed to reverse the pedal.
  • Limit the rate of decrease of force Fr for this reason, for example, a decrease in the engine speed Ne (for example, a decrease in the engine speed Ne at the time of upshifting) in a state where the position of the accelerator pedal 30 is left as it is or a state where the accelerator pedal 30 is being depressed (not intended or predicted by the driver)
  • the engine speed Ne decreases due to entering a steep uphill road, it is possible to avoid a sudden decrease in the pedal reaction force Fr. Accordingly, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to such a sudden decrease in the pedal reaction force Fr.
  • the rate of reduction of the pedal reaction force Fr is temporarily limited by rate limit control. For this reason, it is possible to avoid a sudden decrease in the pedal reaction force Fr even when the engine speed Ne decreases with the shift up. Accordingly, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to such a sudden decrease in the pedal reaction force Fr.
  • the vehicle 10 is an automatic transmission vehicle (AT vehicle), but is not limited thereto.
  • AT vehicle automatic transmission vehicle
  • MT vehicle manual transmission vehicle
  • electric vehicle including a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle having a transmission in which a plurality of shift speeds are set in advance.
  • the transmission 18 is an automatic transmission including a torque converter, but the type of the transmission 18 is not limited to this.
  • the present invention is also applicable to a continuously variable transmission (CVT) that is used by setting a plurality of shift stages in advance. It can also be used for a manual transmission (MT).
  • CVT continuously variable transmission
  • MT manual transmission
  • rate limit control is used when the difference ⁇ Ne (n) is equal to or less than the threshold value ⁇ min1 (eg, when the transmission 18 is upshifted), but rate limit control is used.
  • the scene is not limited to this.
  • rate limit control can be used only when the transmission 18 is upshifted.
  • the determination of whether or not there is a shift up can be made based on, for example, the control signal St that the reaction force ECU 36 instructs the transmission 18 to shift. Further, when the vehicle 10 is an MT vehicle, it is possible to determine whether or not there is a shift up based on an output signal from a shift position sensor (not shown).
  • the difference between the current reaction force Fr (n) (actual value) and the previous target reaction force Fr_tar (n ⁇ 1) (target value), or the current reaction force Fr (n) (actual value) and the previous is also possible to perform the switching by comparing the difference from the reaction force Fr (n ⁇ 1) (actually measured value) with a threshold value (change amount limit value, corresponding to the threshold value ⁇ min1).
  • the change of the target reaction force Fr_tar and the reaction force Fr is limited by performing the rate limit control on the target engine speed Ne_tar. Not limited to this. For example, it is possible to perform rate limit control on the target reaction force Fr_tar itself.
  • Threshold value ⁇ min1 and limit value ⁇ min2 (A)
  • the threshold value ⁇ min1 (S12 in FIG. 4) and the limit value ⁇ min2 (S14 in FIG. 4) in the rate limit control are one type (fixed value), but a plurality of threshold values ⁇ min1 or a plurality of limit values are used. It is also possible to use ⁇ min2.
  • FIG. 7 shows a flowchart of a modification of the control (a combination of FIGS. 2 and 4) in the above embodiment.
  • the threshold value ⁇ min1 can be made variable, and a plurality of values can be set as the threshold value ⁇ min1.
  • Step S21 in FIG. 7 is the same as step S1 in FIG.
  • step S ⁇ b> 22 the reaction force ECU 36 acquires the pedal operation amount ⁇ (hereinafter referred to as “pedal operation amount ⁇ (n)”) used in the current process from the operation amount sensor 34.
  • step S23 in FIG. 7 is the same as step S11 in FIG.
  • a threshold value ⁇ min1 (hereinafter referred to as “threshold value ⁇ min1 (n)”) in the current process is set. That is, in step S24, the reaction force ECU 36 determines whether or not the pedal operation amount ⁇ (n) exceeds a threshold related to the pedal operation amount ⁇ (hereinafter referred to as “threshold TH_ ⁇ ”).
  • the threshold value TH_ ⁇ is a threshold value for determining an intention to end acceleration by the driver (that the driver does not need further acceleration).
  • the reaction force ECU 36 sets the threshold value D1 as the threshold value ⁇ min1 (n) in step S25.
  • the threshold value D1 can be set, for example, to the same value (for example, ⁇ 500 rpm / sec) as the threshold value ⁇ min1 as a fixed value in the embodiment (FIG. 4).
  • the reaction force ECU 36 sets the threshold value D2 as the threshold value ⁇ min1 (n) in step S26.
  • the threshold value D2 is a negative value (for example, ⁇ 10000 rpm / sec) whose absolute value is larger than the threshold value D1 (
  • Steps S27 to S29 are the same as steps S12 to S14 in FIG.
  • the threshold value ⁇ min1 (n) used in step S27 of FIG. 7 can take the threshold value D1 or the threshold value D2.
  • the threshold value D1 is the same value as the threshold value ⁇ min1 (fixed value) in FIG. 4
  • the threshold value D2 is a negative value whose absolute value is larger than the threshold value ⁇ min1 (fixed value) in FIG.
  • step S27 the possibility that the difference ⁇ Ne (n) is less than the threshold value ⁇ min1 (n) is reduced.
  • the limit value ⁇ min2 used in step S29 in FIG. 7 is not a fixed value, but can be changed in accordance with the threshold value ⁇ min1 (n).
  • Steps S30 and S31 are the same as steps S3 and S4 in FIG.
  • FIG. 8 is a time chart for comparing the reaction force control in the embodiment and the comparative example described in FIG. 6 with the reaction force control shown in FIG.
  • the engine speed Ne1 and the operation amount ⁇ 1 of the accelerator pedal 30 are the same as those in FIG. 6, and are common to the above embodiment and the comparative example. Further, the engine speed Ne2 and the operation amount ⁇ 2 of the accelerator pedal 30 are for this modification.
  • the target reaction force Fr_tar in the above embodiment is expressed as “target reaction force Fr_tar1”
  • the target reaction force Fr_tar in this modification is expressed as “target reaction force Fr_tar2”
  • the target reaction force Fr_tar used in the comparative example is “ Each is distinguished by being expressed as “target reaction force Fr_c”.
  • time t21 to time t25 is the same as time t11 to time t15 in FIG. 6, and there is basically no difference between this embodiment and this modification.
  • the pedal operation amount ⁇ 2 becomes equal to or less than the threshold value TH_ ⁇ at time t27 (FIG. 7 S24: NO).
  • the threshold value ⁇ min1 (n) used in this modification is switched from the threshold value D1 to the threshold value D2.
  • the target reaction force Fr_tar2 of the present modified example has a decreasing rate (a steep slope) compared to the target reaction force Fr_tar1 of the above embodiment, and reaches the minimum value Fr_min at the time point t28. .
  • the target reaction force Fr_tar2 of the present modification reaches the minimum value Fr_min earlier than the target reaction force Fr_tar1 of the above embodiment that has reached the minimum value Fr_min at time t29.
  • the reaction force ECU 36 is based on the pedal operation amount ⁇ (pedal operation amount ⁇ 2) detected by the operation amount sensor 34, and the threshold value ⁇ min1 (n) (decrease in the pedal reaction force Fr). Rate).
  • the rate of decrease in the pedal reaction force Fr can be corrected based on the pedal operation amount ⁇ , so that the pedal reaction force Fr can be controlled more precisely. That is, the driver's intention to accelerate, decelerate, and constant speed travel (cruising) can be determined according to the operation of the accelerator pedal 30 (pedal operation amount ⁇ ), so the pedal according to the pedal operation amount ⁇ .
  • the reduction rate of the reaction force Fr it is possible to apply the pedal reaction force Fr more in line with the driver's intention.
  • the reaction force ECU 36 has an absolute value greater than the threshold value D1 when the pedal operation amount ⁇ (pedal operation amount ⁇ 2) detected by the operation amount sensor 34 is equal to or less than the threshold value TH_ ⁇ .
  • the restriction on the decrease rate of the pedal reaction force Fr is relaxed (allowing a more rapid decrease in the pedal reaction force Fr).
  • the pedal operation amount ⁇ is equal to or less than the threshold value TH_ ⁇ , it is possible to relax the restriction on the decrease rate of the pedal reaction force Fr and accelerate the decrease of the pedal reaction force Fr.
  • the pedal operation amount ⁇ is large, the driver is more likely to have an intention to accelerate, and when the pedal operation amount ⁇ is small, the driver is more likely to have a deceleration intention.
  • the driver often decelerates the vehicle 10 and then shifts the vehicle 10 to reacceleration or constant speed travel.
  • the accelerator pedal 30 is depressed again.
  • the pedal reaction force Fr is large at this time, the driver may feel uncomfortable.
  • the threshold TH_ ⁇ is used to determine whether or not the driver intends to end acceleration, and when it is determined that the driver has an intention to end acceleration, the pedal reaction force Fr is reduced early and the subsequent reactivation is performed. It becomes possible to prepare for acceleration or constant speed running. Therefore, the driver's operation of the accelerator pedal 30 leading to subsequent reacceleration or constant speed traveling can be made smooth.
  • the absolute value of the threshold value ⁇ min1 (n) is increased when the pedal operation amount ⁇ is equal to or less than the threshold value TH_ ⁇ . Conversely, when the pedal operation amount ⁇ is equal to or greater than the threshold value TH_ ⁇ , the threshold value is decreased. It is also possible to reduce ⁇ min1 (n).
  • the value which threshold value (DELTA) min1 (n) can take may be three or more. In this case, the pedal operation amount ⁇ and the value of the threshold value ⁇ min1 can be mapped and stored.
  • the driver's intention to end acceleration is not determined based on the pedal operation amount ⁇ , but the driver is determined based on a decrease amount per unit time of the pedal operation amount ⁇ (hereinafter referred to as “decrease rate ⁇ ”) [° / sec]. It is also possible to determine the intention of ending acceleration. Specifically, a threshold value regarding the reduction rate ⁇ (hereinafter referred to as “threshold value TH_ ⁇ ”) is set, and when the reduction rate ⁇ exceeds the threshold value TH_ ⁇ , it is determined that the driver intends to end acceleration, and the threshold value ⁇ min1 (n ) Can be increased. Further, the reduction rate ⁇ and the value of the threshold value ⁇ min1 can be mapped and stored and used.
  • the reduction rate of the target engine speed Ne_tar is limited using the limit value ⁇ min2 [rpm] as a specific value of the engine speed Ne, but the target engine speed Ne_tar
  • the method for limiting the decrease rate is not limited to this.
  • the current target engine speed Ne_tar (n) may be limited so as not to be smaller than a value obtained by multiplying the previous target engine speed Ne_tar (n ⁇ 1) by a coefficient ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1). Is possible.
  • the reduction rate of the target reaction force Fr_tar is directly limited instead of the target engine speed Ne_tar.

Abstract

　ペダル反力制御方法を実行する車両用アクセルペダル装置（１２）は、エンジン回転数（Ｎｅ）を検出するエンジン回転数検出手段（１６）と、反力付与手段（３８）が付与するペダル反力（Ｆｒ）をエンジン回転数（Ｎｅ）に基づいて制御する反力制御手段（３６）とを有する。反力制御手段（３６）は、エンジン回転数（Ｎｅ）の減少率が所定値以上になったとき、ペダル反力（Ｆｒ）の減少率を制限する。

Description

車両用アクセルペダル装置及びペダル反力制御方法
　この発明は、アクセルペダルに反力を付与する反力付与手段を備える車両用アクセルペダル装置及びペダル反力制御方法に関する。
　モータ等のアクチュエータによりアクセルペダルに対して反力を付与することで、車両の運転を補助する車両用アクセルペダル装置が存在する｛特開２００４－３１４８７１号公報（以下「ＪＰ２００４－３１４８７１Ａ」という。）｝。ＪＰ２００４－３１４８７１Ａでは、エンジン回転数が高くなるほど、アクセルペダルの踏込み側の踏力（反力）を大きくするアクセルペダル踏力制御装置が開示されている（請求項４参照）。
　上記のように、ＪＰ２００４－３１４８７１Ａでは、エンジン回転数が高くなるほど、アクセルペダルの踏込み側の踏力（反力）を大きくする。しかし、変速機がシフトアップすると、これに伴ってエンジン回転数が急減する。例えば、図９に示すように、車両（図９では、オートマチックトランスミッション車）の加速時には、変速機のシフトアップに伴って、エンジン回転数［ｒｐｍ］が急減する。このため、シフトアップの際に運転者がアクセルペダルの位置をそのままにしていると、反力が急減し、アクセルペダルの操作に関して運転者に違和感を与えるおそれがあった。また、上記のようなことは、変速機のシフトアップ時に限らず、例えば、車両が急勾配の登坂路に入ったことに伴ってエンジン回転数が減少した場合も同様である。
　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、アクセルペダルの操作に関して運転者に違和感を与えることを防止可能な車両用アクセルペダル装置及びペダル反力制御方法を提供することを目的とする。
　この発明に係る車両用アクセルペダル装置は、アクセルペダルにペダル反力を付与する反力付与手段を備えるものであって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記反力付与手段が付与するペダル反力を前記エンジン回転数に基づいて制御する反力制御手段とをさらに有し、前記反力制御手段は、前記エンジン回転数の減少率が所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限することを特徴とする。
　この発明によれば、エンジン回転数の減少率が所定値以上になったとき、ペダル反力の減少率を制限する。このため、例えば、アクセルペダルの位置をそのままにした状態又は踏込み中の状態での（運転者が意図又は予測しない）エンジン回転数の減少（例えば、シフトアップ時のエンジン回転数の減少や、急勾配の登坂路に入ったことによるエンジン回転数の減少）が発生した場合であっても、ペダル反力が急減することを避けることが可能となる。従って、そのようなペダル反力の急減による運転者の違和感を防止することが可能となる。
　前記車両用アクセルペダル装置は、前記アクセルペダルのペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段をさらに備え、前記反力制御手段は、前記ペダル操作量検出手段により検出されたペダル操作量に基づき、前記ペダル反力の減少率を補正してもよい。
　これにより、ペダル操作量に基づき、ペダル反力の減少率を補正することができるため、より精緻にペダル反力を制御することが可能となる。すなわち、アクセルペダルの操作（ペダル操作量）に応じて運転者の加速意図、減速意図及び定速走行（巡航）意図等を判定することが可能であるため、ペダル操作量に応じてペダル反力の減少率を補正することで、より運転者の意図に沿ったペダル反力を付与することが可能となる。例えば、アクセルペダルの操作に基づき運転者に減速意図があると判定された場合、ペダル反力の減少率を高め、早めにペダル反力を小さくすることで、次の加速時にペダル反力が大きいままであることを避けることが可能となる。一方、アクセルペダルの操作により運転者に加速意図があるものと判定された場合、ペダル反力の減少率を低くし、ペダル反力の減少を抑制することで、ペダル反力による運転者への注意喚起を高めた状態で維持し、且つペダル反力の急減による運転者の違和感を回避することが可能となる。
　前記反力制御手段は、前記ペダル操作量検出手段により検出されたペダル操作量が、運転者の加速終了意図を判定するための第２所定値以下であるとき、前記ペダル反力の減少率の制限を緩和してもよい。
　これにより、ペダル操作量が第２所定値以下であるとき、ペダル反力の減少率の制限を緩和し、ペダル反力の減少を早めることが可能となる。一般に、ペダル操作量が大きいときの方が運転者に加速意図がある可能性が高く、ペダル操作量が小さいときの方が運転者に減速意図がある可能性が高い。また、運転者は、一旦、車両を減速させた後、車両を再加速又は定速走行に移行させることが多い。運転者が、車両を再加速又は定速走行に移行させる場合、アクセルペダルを再度踏み込むこととなるが、この際にペダル反力が大きいと運転者に違和感を与えるおそれがある。この発明によれば、第２所定値を用いて運転者の加速終了意図の有無を判定し、運転者に加速終了意図があると判定した場合、ペダル反力を早めに低下させてその後の再加速又は定速走行に備えることが可能となる。従って、その後の再加速又は定速走行に到る運転者のアクセルペダルの操作を円滑にすることができる。
　前記車両用アクセルペダル装置は、予め設定された変速段に基づいてエンジンの出力回転を変速して車輪に伝達する変速機をさらに備え、前記反力制御手段は、前記変速機のシフトアップに伴って前記エンジン回転数の減少率が前記所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限してもよい。
　これにより、車両の加速に伴うシフトアップ時にエンジン回転数が急減した場合でも、ペダル反力の急減を避けることが可能となる。従って、車両の加速時におけるアクセルペダルの操作について運転者に違和感を与えることを避けることができる。
　前記反力制御手段は、前記エンジン回転数検出手段の出力結果から前記エンジン回転数の目標値である目標エンジン回転数を算出し、前記エンジン回転数検出手段から得た今回のエンジン回転数と前回の目標エンジン回転数との差分が、負の閾値よりも小さい値の場合は、前記ペダル反力の減少率を制限してもよい。
　この発明に係るペダル反力制御方法は、アクセルペダルにペダル反力を付与する反力付与手段を備える車両用アクセルペダル装置におけるものであって、エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数を検出し、前記反力付与手段が付与するペダル反力を反力制御手段により前記エンジン回転数に基づいて制御し、前記エンジン回転数の減少率が所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限することを特徴とする。
　この発明に係る車両用アクセルペダル装置は、アクセルペダルにペダル反力を付与する反力付与手段を備えるものであって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記反力付与手段が付与するペダル反力を前記エンジン回転数に基づいて制御する反力制御手段とをさらに有し、前記反力制御手段は、変速機がシフトアップしたとき、ペダル反力の減少率を一時的に制限することを特徴とする。
　この発明によれば、変速機がシフトアップしたとき、ペダル反力の減少率を一時的に制限する。このため、シフトアップに伴ってエンジン回転数が減少した場合であっても、ペダル反力が急減することを避けることが可能となる。従って、そのようなペダル反力の急減による運転者の違和感を防止することが可能となる。
この発明の一実施形態に係る車両用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。 反力電子制御装置がペダル反力を制御するフローチャートである。 目標エンジン回転数と目標反力との関係を示す図である。 前記目標エンジン回転数を算出するフローチャートである。 前記目標エンジン回転数を算出する過程を仮想的な回路構成として示す説明図である。 前記実施形態における反力制御と比較例における反力制御とを比較するためのタイムチャートである。 前記実施形態における制御（図２と図４を組み合わせたもの）の変形例のフローチャートである。 図６で説明した前記実施形態及び比較例における反力制御と、図７に示した反力制御とを比較するためのタイムチャートである。 オートマチックトランスミッション車の変速特性の一例を示す図である。
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車両用アクセルペダル装置１２（以下「ペダル装置１２」という。）を搭載した車両１０のブロック図である。車両１０は、例えば、四輪車である。車両１０は、ペダル装置１２に加え、エンジン１４と、エンジン１４のエンジン回転数Ｎｅ［ｒｐｍ］を検出するエンジン回転数センサ１６（以下「Ｎｅセンサ１６」という。）と、変速機１８と、車輪２０と、変速機１８を制御する変速機電子制御装置２２（以下「変速機ＥＣＵ２２」という。）とを備える。
　ペダル装置１２は、アクセルペダル３０と、アクセルペダル３０に反力Ｆｒ＿ｓｐ［Ｎ］を付与するリターンスプリング３２と、操作量センサ３４と、反力電子制御装置３６（以下「反力ＥＣＵ３６」という。）と、アクセルペダル３０に対して反力（以下「ペダル反力Ｆｒ」という。）［Ｎ］を付与するモータ３８と、電流センサ４０（踏力センサ）とを備える。
　操作量センサ３４は、アクセルペダル３０の原位置からの踏込み量（ペダル操作量θ）［°］を検出し、変速機ＥＣＵ２２及び反力ＥＣＵ３６に出力する。
　反力ＥＣＵ３６は、Ｎｅセンサ１６が検出したエンジン回転数Ｎｅに応じてペダル反力Ｆｒの目標値（目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ）［Ｎ］を設定し、この目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを示す制御信号Ｓｒをモータ３８に送信する。
　モータ３８は、アクセルペダル３０に連結されており、反力ＥＣＵ３６から受信した制御信号Ｓｒに応じたペダル反力Ｆｒをアクセルペダル３０に付与する。これにより、アクセルペダル３０には、リターンスプリング３２による反力Ｆｒ＿ｓｐに加えてモータ３８からのペダル反力Ｆｒが付加される。モータ３８は、その他の駆動力生成手段（例えば、空気圧アクチュエータ）であってもよい。
　電流センサ４０は、モータ３８が消費する電流（モータ電流Ｉｍ）［Ａ］を検出して反力ＥＣＵ３６に通知する。このモータ電流Ｉｍは、モータ３８の出力に応じて変化するものであり、反力ＥＣＵ３６は、モータ電流Ｉｍに基づいてモータ３８が生成したペダル反力Ｆｒを判定することができる。
　変速機１８は、複数の変速段を切り替え可能なトルクコンバータ（図示せず）を備えるオートマチックトランスミッションである。変速機ＥＣＵ２２は、操作量センサ３４が検出したペダル操作量θ等に基づいて変速機１８の変速段の制御等を行う。変速機１８の制御に当たっては、変速機ＥＣＵ２２は、制御信号Ｓｔを用いる。
２．反力制御
　次に、本実施形態におけるペダル反力Ｆｒの制御について説明する。本実施形態では、基本的に、エンジン回転数Ｎｅに基づいてペダル反力Ｆｒを制御する。
（１）全体的なフロー
　図２は、反力ＥＣＵ３６がペダル反力Ｆｒを制御するフローチャートである。ステップＳ１において、反力ＥＣＵ３６は、Ｎｅセンサ１６からエンジン回転数Ｎｅを取得する。以下では、今回の処理で取得したエンジン回転数Ｎｅを「エンジン回転数Ｎｅ（ｎ）」と記載する。
　ステップＳ２において、反力ＥＣＵ３６は、エンジン回転数Ｎｅ（ｎ）に基づいてエンジン回転数Ｎｅの目標値（以下、「目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ」という。）を算出する。目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒは、反力ＥＣＵ３６で用いる値、換言すると、ペダル反力Ｆｒの制御について用いる値である。ここでの目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒは、エンジン１４の燃料噴射制御等で用いるものではないことに留意されたい。
　また、以下では、今回の処理で取得した目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒを「目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）」と記載し、前回の処理で取得した目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒを「目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）」と記載する。目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒの算出方法については後に詳述する。
　ステップＳ３において、反力ＥＣＵ３６は、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）に基づいて今回の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（以下「目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）」という。）を設定する。
　図３には、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）と、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）［Ｎ］との関係（すなわち、ペダル反力Ｆｒの出力特性）が示されている。図３に示すように、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）が、所定の閾値Ｎ０未満であるときは、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）は、最低値Ｆｒ＿ｍｉｎ（例えば、ゼロ）のままである。目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）が、閾値Ｎ０以上、閾値Ｎ１以下であるときは、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）は、一次関数的に増加する。目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）が、閾値Ｎ１を超えるとき、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）は、最大値Ｆｒ＿ｍａｘとなる。
　図３の関係は、マップ化されて、反力ＥＣＵ３６の記憶部４２に記憶されている。
　図２のステップＳ４において、反力ＥＣＵ３６は、モータ３８に対して制御信号Ｓｒを送信し、モータ３８によるペダル反力Ｆｒが当該目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）となるようにモータ３８の出力を制御する。
　図２のフローは、ペダル反力Ｆｒの生成を続ける間、繰り返される。
（２）目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）の算出
　図４は、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）を算出するフローチャート（図２のＳ２の詳細）である。図５は、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）を算出する過程を仮想的な回路構成として示す説明図である。
　図４のステップＳ１１において、反力ＥＣＵ３６は、今回のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）と前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）との差（以下「差ΔＮｅ（ｎ）」という。）［ｒｐｍ］を算出する。図５の例では、当該演算を減算器５０が行う。
　ステップＳ１２において、反力ＥＣＵ３６は、差ΔＮｅ（ｎ）が、閾値Δｍｉｎ１［ｒｐｍ］を上回るか否かを判定する。図５の例では、当該判定を比較器５２が行う。閾値Δｍｉｎ１は、エンジン回転数Ｎｅが急速に低下したことを判定するための負の閾値（例えば、－５００ｒｐｍ／ｓｅｃ）であり、シフトアップ等によるペダル反力Ｆｒの意図しない急激な低下を防止するように設定される。例えば、閾値Δｍｉｎ１は、シフトアップに伴って発生する差ΔＮｅ又はその近傍値として設定する。
　差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１を上回る場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、エンジン回転数Ｎｅは、増加、一定又は緩やかな減少のいずれかの状態である。換言すると、エンジン回転数Ｎｅの減少率は、所定値以下ということができる。この場合、ステップＳ１３において、反力ＥＣＵ３６は、今回のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）をそのまま今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）に設定する（Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）←Ｎｅ（ｎ））。
　差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１以下である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、エンジン回転数Ｎｅは、急減している。換言すると、エンジン回転数Ｎｅの減少率は、所定値以上ということができる。この場合、ステップＳ１４において、反力ＥＣＵ３６は、前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）にリミット値Δｍｉｎ２を加算したものを今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）として設定する｛Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）←Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）＋Δｍｉｎ２｝。リミット値Δｍｉｎ２は、ペダル反力Ｆｒの意図しない低下を緩やかにするための負の設定値［ｒｐｍ］であり、例えば、閾値Δｍｉｎ１と同じ値とすることができる。従って、ステップＳ１４の処理により、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒの低下を緩やかにすることにより、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ及び反力Ｆｒの低下を緩やかにすることができる。このように、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒの低下を制限する制御を「レートリミット制御」と呼ぶ。
　ステップＳ１３又はステップＳ１４で設定された今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）が、図２のステップＳ３で用いられる。
　なお、図４では示していないが、次回の処理における目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）の算出のため、今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）を記憶部４２（図１）に一旦記憶し、次回の処理では、前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）として用いる。図５の例では、当該処理を遅延器５４により行う。
３．比較例との比較
　図６は、本実施形態における反力制御と比較例における反力制御とを比較するためのタイムチャートである。図６において、エンジン回転数Ｎｅ１（Ｎｅセンサ１６の実測値）及びアクセルペダル３０の操作量θ１は、本実施形態及び比較例いずれも共通である。また、比較例では、本実施形態におけるレートリミット制御（図４のＳ１４）を用いず、通常制御（図４のＳ１３）のみを用いる。さらに、比較例では、図３におけるエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）と通常制御における目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ）との関係を用いる。なお、比較例で用いる目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを目標反力Ｆｒ＿ｃと表記し、本実施形態で用いる目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１と表記して両者を区別する。
　図６の時点ｔ１１までは、エンジン回転数Ｎｅ１が閾値Ｎ０未満であるため、本実施形態の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１と比較例の目標反力Ｆｒ＿ｃはいずれも最低値Ｆｒ＿ｍｉｎ（図３参照）のままである。
　時点ｔ１１以降は、エンジン回転数Ｎｅ１が閾値Ｎ０以上となるため、エンジン回転数Ｎｅ１の増加に応じて目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１及び目標反力Ｆｒ＿ｃが増加していく。
　時点ｔ１２において、変速機１８が３速から４速にシフトアップする。これに伴って、エンジン回転数Ｎｅは急減する。ここで、比較例では、通常制御しか用いないため、エンジン回転数Ｎｅの急減に応じて目標反力Ｆｒ＿ｃも急減する。その結果、比較例では、時点ｔ１３において、目標反力Ｆｒ＿ｃが最低値Ｆｒ＿ｍｉｎまで低下する。
　一方、本実施形態では、通常制御に加え、レートリミット制御を用いているため、エンジン回転数Ｎｅ１が急減しても、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１の減少は緩やかとなる。このため、本実施形態では、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１が最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到るのは、時点ｔ１３より後の時点ｔ１４である。
　時点ｔ１４では、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１が最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到ったのに加え、エンジン回転数Ｎｅ１が再び閾値Ｎ０を超えている。さらに、時点ｔ１４で差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１を上回る（図４のＳ１２：ＹＥＳ）。このため、本実施形態では、時点ｔ１４において１回目のレートリミット制御を終了する。
　時点ｔ１４以降は、エンジン回転数Ｎｅ１が閾値Ｎ０以上となり、また、差Ｎｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１を上回ったままであるため、エンジン回転数Ｎｅ１の増加に応じて目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１及び目標反力Ｆｒ＿ｃが増加していく。その後の時点ｔ１５において、変速機１８が４速から５速にシフトアップした際も同様の処理が行われる。
　なお、図６では、時点ｔ１２から時点ｔ１４までの間、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１は、直線的に減少しているが、閾値Δｍｉｎ１を、例えば、－５００ｒｐｍ／ｓｅｃとした場合、時点ｔ１２の直後はレートリミット制御が開始されず、通常制御が行われる。時点ｔ１５直後の場合も同様である。
４．本実施形態の効果
　以上のように、本実施形態によれば、差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１以下になったとき（図４のＳ１２：ＮＯ）、レートリミット制御（Ｓ１４）を行ってペダル反力Ｆｒの減少率を制限する。このため、例えば、アクセルペダル３０の位置をそのままにした状態又は踏込み中の状態での（運転者が意図又は予測しない）エンジン回転数Ｎｅの減少（例えば、シフトアップ時のエンジン回転数Ｎｅの減少や、急勾配の登坂路に入ったことによるエンジン回転数Ｎｅの減少）が発生した場合であっても、ペダル反力Ｆｒが急減することを避けることが可能となる。従って、そのようなペダル反力Ｆｒの急減による運転者の違和感を防止することが可能となる。
　また、本実施形態によれば、変速機１８がシフトアップしたとき、レートリミット制御によりペダル反力Ｆｒの減少率を一時的に制限する。このため、シフトアップに伴ってエンジン回転数Ｎｅが減少した場合であっても、ペダル反力Ｆｒが急減することを避けることが可能となる。従って、そのようなペダル反力Ｆｒの急減による運転者の違和感を防止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。
１．車両１０
　上記実施形態において、車両１０は、オートマチックトランスミッション車（ＡＴ車）としたが、これに限らない。例えば、マニュアルトランスミッション車（ＭＴ車）とすることも可能である。さらに、複数の変速段を予め設定した変速機を有する電気自動車（ハイブリッド車及び燃料電池車を含む。）においても用いることができる。
２．変速機１８
　上記実施形態において、変速機１８は、トルクコンバータを備えるオートマチックトランスミッションであったが、変速機１８の種類はこれに限らない。例えば、複数の変速段を予め設定しておいて用いる無段変速機（ＣＶＴ）にも適用可能である。また、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）にも用いることができる。
３．目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒの算出（レートリミット制御）
（１）レートリミット制御の適用場面
　上記実施形態では、差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１以下であるとき（変速機１８のシフトアップ時など）にレートリミット制御を用いたが、レートリミット制御を用いる場面はこれに限らない。例えば、変速機１８のシフトアップ時のみレートリミット制御を用いることもできる。シフトアップの有無の判定は、例えば、反力ＥＣＵ３６が、変速機１８に対して変速を指令する制御信号Ｓｔに基づいて行うことができる。また、車両１０がＭＴ車である場合、シフト位置センサ（図示せず）からの出力信号に基づいてシフトアップの有無を判定することもできる。
（２）差ΔＮｅ
　上記実施形態では、今回のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）（実測値）と前回の目標エンジン回転数Ｎｅ（ｎ－１）（目標値）との差ΔＮｅ（ｎ）を用いて通常制御とレートリミット制御を切り替えた（図４のＳ１２～Ｓ１４）。しかし、これに限らず、通常制御とレートリミット制御の切替えは、別の数値に基づいて行ってもよい。例えば、今回のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）（実測値）と前回のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ－１）（実測値）との差を閾値（変化量の制限値。閾値Δｍｉｎ１に相当）と比較して当該切替えを行うこともできる。また、今回の反力Ｆｒ（ｎ）（実測値）と前回の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ（ｎ－１）（目標値）との差、又は今回の反力Ｆｒ（ｎ）（実測値）と前回の反力Ｆｒ（ｎ－１）（実測値）との差を閾値（変化量の制限値。閾値Δｍｉｎ１に相当）と比較して当該切替えを行うこともできる。
（３）レートリミット制御の適用対象
　上記実施形態では、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒについてレートリミット制御を行うことにより、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ及び反力Ｆｒの変化を制限したが、レートリミット制御の適用対象はこれに限らない。例えば、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ自体に対してレートリミット制御を行うことも可能である。
（４）閾値Δｍｉｎ１及びリミット値Δｍｉｎ２
（ａ）　上記実施形態では、レートリミット制御における閾値Δｍｉｎ１（図４のＳ１２）及びリミット値Δｍｉｎ２（図４のＳ１４）を１種類（固定値）としたが、複数の閾値Δｍｉｎ１又は複数のリミット値Δｍｉｎ２を用いることも可能である。
　図７には、上記実施形態における制御（図２及び図４を組み合わせたもの）の変形例のフローチャートが示されている。図７の変形例では、閾値Δｍｉｎ１を可変とし、閾値Δｍｉｎ１として複数の値を設定可能である。
　図７のステップＳ２１は、図２のステップＳ１と同様である。ステップＳ２２において、反力ＥＣＵ３６は、今回の処理で用いるペダル操作量θ（以下「ペダル操作量θ（ｎ）」という。）を操作量センサ３４から取得する。図７のステップＳ２３は、図４のステップＳ１１と同様である。
　ステップＳ２４～Ｓ２６では、今回の処理における閾値Δｍｉｎ１（以下「閾値Δｍｉｎ１（ｎ）」という。）を設定する。すなわち、ステップＳ２４において、反力ＥＣＵ３６は、ペダル操作量θ（ｎ）が、ペダル操作量θに関する閾値（以下「閾値ＴＨ＿θ」という。）を超えるか否かを判定する。閾値ＴＨ＿θは、運転者による加速終了意図（運転者がこれ以上の加速を必要としていないこと）を判定するための閾値である。
　ペダル操作量θ（ｎ）が閾値ＴＨ＿θを超える場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、運転者には、更なる加速意図があると判定可能である。そこで、反力ＥＣＵ３６は、ステップＳ２５において、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）として閾値Ｄ１を設定する。閾値Ｄ１は、例えば、上記実施形態（図４）における固定値としての閾値Δｍｉｎ１と同じ値（例えば、－５００ｒｐｍ／ｓｅｃ）とすることができる。
　一方、ペダル操作量θ（ｎ）が閾値ＴＨ＿θを超えない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、運転者には、更なる加速意図がない（換言すると、現在の車速で定速走行に入る意図又は減速意図がある）と判定可能である。そこで、反力ＥＣＵ３６は、ステップＳ２６において、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）として閾値Ｄ２を設定する。閾値Ｄ２は、閾値Ｄ１よりも絶対値が大きい負の値（例えば、－１００００ｒｐｍ／ｓｅｃ）である（｜Ｄ２｜＞｜Ｄ１｜）。
　ステップＳ２７～Ｓ２９は、図４のステップＳ１２～Ｓ１４と同様である。但し、図７のステップＳ２７で用いる閾値Δｍｉｎ１（ｎ）は、閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２をとり得る。ここで、閾値Ｄ１を図４の閾値Δｍｉｎ１（固定値）と同じ値であるとした場合、閾値Ｄ２は、図４の閾値Δｍｉｎ１（固定値）よりも絶対値が大きな負の値となり、その結果、ステップＳ２７では、差ΔＮｅ（ｎ）が閾値Δｍｉｎ１（ｎ）未満となる可能性は小さくなる。このため、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）として閾値Ｄ２を用いた場合、レートリミット制御を行う可能性は低くなる。また、図７のステップＳ２９で用いるリミット値Δｍｉｎ２は、固定値とせず、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）と合わせて変化させることもできる。
　ステップＳ３０、Ｓ３１は、図２のステップＳ３、Ｓ４と同様である。
　図８には、図６で説明した上記実施形態及び比較例における反力制御と、図７に示した反力制御とを比較するためのタイムチャートである。図８において、エンジン回転数Ｎｅ１及びアクセルペダル３０の操作量θ１は、図６と同じであり、上記実施形態と比較例で共通である。また、エンジン回転数Ｎｅ２及びアクセルペダル３０の操作量θ２は、本変形例のためのものである。また、上記実施形態における目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを「目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１」と表記し、本変形例における目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを「目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ２」と表記し、比較例で用いる目標反力Ｆｒ＿ｔａｒを「目標反力Ｆｒ＿ｃ」と表記して、それぞれを区別する。
　図８の時点ｔ２１から時点ｔ２５までは、図６の時点ｔ１１から時点ｔ１５と同様であり、本実施形態と本変形例との間には基本的に相違はない。
　時点ｔ２５で変速機１８が４速から５速にシフトアップした結果、エンジン回転数Ｎｅ１、Ｎｅ２は、一時的に急減する。その結果、時点ｔ２６では、比較例の目標反力Ｆｒ＿ｃが最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到達する。
　また、本変形例では、時点ｔ２５以降、運転者がアクセルペダル３０を徐々に緩め、ペダル操作量θ２が徐々に減少した結果、時点ｔ２７において、ペダル操作量θ２が、閾値ＴＨ＿θ以下となる（図７のＳ２４：ＮＯ）。このため、本変形例で用いる閾値Δｍｉｎ１（ｎ）は、閾値Ｄ１から閾値Ｄ２に切り替わる。その結果、時点ｔ２７以降、本変形例の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ２は、上記実施形態の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１と比較して減少率が増加し（傾きが急となり）、時点ｔ２８において最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到達する。その結果、本変形例の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ２は、時点ｔ２９で最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到達した上記実施形態の目標反力Ｆｒ＿ｔａｒ１よりも早く最低値Ｆｒ＿ｍｉｎに到達する。
　以上のように、図７の変形例では、反力ＥＣＵ３６は、操作量センサ３４により検出されたペダル操作量θ（ペダル操作量θ２）に基づき、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）（ペダル反力Ｆｒの減少率）を補正する。これにより、ペダル操作量θに基づき、ペダル反力Ｆｒの減少率を補正することができるため、より精緻にペダル反力Ｆｒを制御することが可能となる。すなわち、アクセルペダル３０の操作（ペダル操作量θ）に応じて運転者の加速意図、減速意図及び定速走行（巡航）意図を判定することが可能であるため、ペダル操作量θに応じてペダル反力Ｆｒの減少率を補正することで、より運転者の意図に沿ったペダル反力Ｆｒを付与することが可能となる。
　また、図７の変形例によれば、反力ＥＣＵ３６は、操作量センサ３４により検出されたペダル操作量θ（ペダル操作量θ２）が、閾値ＴＨ＿θ以下であるとき、閾値Ｄ１よりも絶対値が大きな閾値Ｄ２を用いることでペダル反力Ｆｒの減少率の制限を緩和する（ペダル反力Ｆｒのより急激な減少を許容する）。
　これにより、ペダル操作量θが閾値ＴＨ＿θ以下であるとき、ペダル反力Ｆｒの減少率の制限を緩和し、ペダル反力Ｆｒの減少を早めることが可能となる。一般に、ペダル操作量θが大きいときの方が運転者に加速意図がある可能性が高く、ペダル操作量θが小さいときの方が運転者に減速意図がある可能性が高い。また、運転者は、一旦、車両１０を減速させた後、車両１０を再加速又は定速走行に移行させることが多い。運転者が、車両１０を再加速又は定速走行に移行させる場合、アクセルペダル３０を再度踏み込むこととなるが、この際にペダル反力Ｆｒが大きいと運転者に違和感を与えるおそれがある。本変形例によれば、閾値ＴＨ＿θを用いて運転者の加速終了意図の有無を判定し、運転者に加速終了意図があると判定した場合、ペダル反力Ｆｒを早めに低下させてその後の再加速又は定速走行に備えることが可能となる。従って、その後の再加速又は定速走行に到る運転者のアクセルペダル３０の操作を円滑にすることができる。
　なお、上記変形例では、ペダル操作量θが閾値ＴＨ＿θ以下になったとき、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）の絶対値を大きくしたが、反対に、ペダル操作量θが閾値ＴＨ＿θ以上になったとき、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）を小さくすることも可能である。また、上記変形例では、ペダル操作量θに応じて２つの閾値Ｄ１、Ｄ２を切り替えたが、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）がとり得る値は、３つ以上であってもよい。その場合、ペダル操作量θと閾値Δｍｉｎ１の値とをマップ化して記憶しておくことができる。
　さらに、ペダル操作量θにより、運転者の加速終了意図を判定するのではなく、ペダル操作量θの単位時間当たりの減少量（以下「減少率Δθ」という。）［°／ｓｅｃ］によって運転者の加速終了意図を判定することもできる。具体的には、減少率Δθに関する閾値（以下「閾値ＴＨ＿Δθ」）を設定しておき、減少率Δθが閾値ＴＨ＿Δθを超えたとき、運転者に加速終了意図があると判定し、閾値Δｍｉｎ１（ｎ）の絶対値を大きくすることもできる。また、減少率Δθと閾値Δｍｉｎ１の値とをマップ化して記憶しておき、これを用いることもできる。
（ｂ）　上記実施形態及び上記変形例では、エンジン回転数Ｎｅの特定の値としてのリミット値Δｍｉｎ２［ｒｐｍ］を用いて目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒの減少率を制限したが、目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒの減少率を制限する方法は、これに限らない。例えば、今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ）は、前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒ（ｎ－１）に係数α（０＜α＜１）を乗算した値よりも小さくならないように制限することも可能である。目標エンジン回転数Ｎｅ＿ｔａｒではなく、目標反力Ｆｒ＿ｔａｒの減少率を直接制限する場合も同様である。

Claims (6)

  1. 　アクセルペダル（３０）にペダル反力を付与する反力付与手段（３８）を備える車両用アクセルペダル装置（１２）であって、
    　エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段（１６）と、
    　前記反力付与手段（３８）が付与するペダル反力を前記エンジン回転数に基づいて制御する反力制御手段（３６）と
    　をさらに有し、
    　前記反力制御手段（３６）は、前記エンジン回転数の減少率が所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限する
    　ことを特徴とする車両用アクセルペダル装置（１２）。
  2. 　請求項１記載の車両用アクセルペダル装置（１２）において、
    　前記車両用アクセルペダル装置（１２）は、前記アクセルペダル（３０）のペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段（３４）をさらに備え、
    　前記反力制御手段（３６）は、前記ペダル操作量検出手段（３４）により検出されたペダル操作量に基づき、前記ペダル反力の減少率を補正する
    　ことを特徴とする車両用アクセルペダル装置（１２）。
  3. 　請求項２記載の車両用アクセルペダル装置（１２）において、
    　前記反力制御手段（３６）は、前記ペダル操作量検出手段（３４）により検出されたペダル操作量が、運転者の加速終了意図を判定するための第２所定値以下であるとき、前記ペダル反力の減少率の制限を緩和する
    　ことを特徴とする車両用アクセルペダル装置（１２）。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用アクセルペダル装置（１２）において、
    　前記車両用アクセルペダル装置（１２）は、予め設定された変速段に基づいてエンジン（１４）の出力回転を変速して車輪（２０）に伝達する変速機（１８）をさらに備え、 
    　前記反力制御手段（３６）は、前記変速機（１８）のシフトアップに伴って前記エンジン回転数の減少率が前記所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限する
    　ことを特徴とする車両用アクセルペダル装置（１２）。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用アクセルペダル装置（１２）において、
    　前記反力制御手段（３６）は、
    　前記エンジン回転数検出手段（１６）の出力結果から前記エンジン回転数の目標値である目標エンジン回転数を算出し、
    　前記エンジン回転数検出手段（１６）から得た今回のエンジン回転数と前回の目標エンジン回転数との差分が、負の閾値よりも小さい場合、前記ペダル反力の減少率を制限する
    　ことを特徴とする車両用アクセルペダル装置（１２）。
  6. 　アクセルペダル（３０）にペダル反力を付与する反力付与手段（３８）を備える車両用アクセルペダル装置（１２）におけるペダル反力制御方法であって、
    　エンジン回転数検出手段（１６）によりエンジン回転数を検出し、
    　前記反力付与手段（３８）が付与するペダル反力を反力制御手段（３６）により前記エンジン回転数に基づいて制御し、
    　前記反力制御手段（３６）では、前記エンジン回転数の減少率が所定値以上になったとき、前記ペダル反力の減少率を制限する
    　ことを特徴とするペダル反力制御方法。
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