WO2022059542A1 - アクセル装置 - Google Patents

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WO2022059542A1
WO2022059542A1 PCT/JP2021/032652 JP2021032652W WO2022059542A1 WO 2022059542 A1 WO2022059542 A1 WO 2022059542A1 JP 2021032652 W JP2021032652 W JP 2021032652W WO 2022059542 A1 WO2022059542 A1 WO 2022059542A1
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WO
WIPO (PCT)
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reaction force
control
distance
pedal lever
threshold value
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/032652
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優介 吉田
卓人 北
純 木村
豪宏 齊藤
鉄男 針生
惣一 木野内
悦豪 柳田
大輔 北斗
Original Assignee
株式会社デンソー
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/38—Controlling members actuated by foot comprising means to continuously detect pedal position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • This disclosure relates to an accelerator device.
  • an accelerator pedal module equipped with an actuator is known.
  • the reaction force applying mechanism is driven and controlled so as to apply a reaction force when the accelerator pedal is depressed and released under predetermined conditions.
  • An object of the present disclosure is to provide an accelerator device capable of appropriately controlling a reaction force.
  • the accelerator device of the present disclosure includes a pedal lever, a reaction force adjusting unit, and a control unit.
  • the pedal lever operates according to the depression operation.
  • the reaction force adjusting unit is driven by an actuator and can adjust the reaction force, which is a force in the direction of pushing back the pedal lever.
  • the control unit includes a drive control unit and an information acquisition unit.
  • the drive control unit controls the drive of the actuator.
  • the information acquisition unit acquires forward information including the front distance, which is the distance to the front obstacle located in front of the vehicle.
  • the control unit performs reaction force control in which a reaction force is applied to the pedal lever by the reaction force adjusting unit. Thereby, the reaction force can be appropriately controlled.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the accelerator device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a display screen according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing a reaction force in the wall feeling imparting control according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing a reaction force in the return control according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the reaction force control process according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the wall feeling imparting control process according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart illustrating the reaction force control process according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the reaction force control process according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a time chart illustrating the reaction force control process according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a time chart illustrating the reaction force control process according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a time chart illustrating the reaction force control process according to the fourth embodiment.
  • the accelerator device 1 is configured to be mountable on a floor panel (not shown) that constitutes a part of the vehicle body of the vehicle.
  • the accelerator device 1 includes a case 10, a pedal lever 20, a motor 40 as an actuator, a power transmission mechanism 50 as a reaction force adjusting unit, and the like.
  • the case 10 can be attached to a vehicle body and houses an internal movable mechanism such as a pedal 35 inside.
  • FIG. 1 shows a state in which a cover (not shown) provided on the front side of the paper surface of the case 10 is removed, and hatching is described at a portion of the cover surface which is a cross section.
  • the pedal lever 20 has a pad 21, an arm 31, and a pedal 35, and is integrally driven by a driver's stepping operation or the like.
  • the pad 21 is provided so that it can be stepped on by a driver.
  • the pad 21 is rotatably supported by the case 10 by the fulcrum member 23 provided on the case 10.
  • the pedal lever 20 of the present embodiment is a so-called "floor-standing type" in which the pad 21 is provided so as to extend in a direction along one surface of the case 10.
  • the wall portion on the side of the case 10 facing the pad 21 is referred to as the top wall portion 11.
  • the side guard 24 is a member that guards the gap between the pad 21 and the case 10 so that the driver's foot is not sandwiched between the pad 21 and the case 10.
  • the arm 31 connects the pad 21 and the pedal 35.
  • An opening through which the arm 31 is inserted is formed in the top wall portion 11 of the case 10.
  • the opening through which the arm 31 is inserted is formed so as not to interfere with the arm 31 in the entire range of pedal operation.
  • the pedal 35 is housed in the internal space of the case 10 and has a shaft portion 351 and a connecting portion 352.
  • the shaft portion 351 is rotatably supported by the case 10.
  • the connecting portion 352 is formed so as to extend substantially along the top wall portion 11 from the shaft portion 351.
  • the end of the connecting portion 352 opposite to the shaft portion 351 engages with the arm 31.
  • the pedal urging member 37 is a compression coil spring, one end of which is fixed to the pedal 35 and the other end of which is fixed to the case 10, and the pedal 35 is urged toward the top wall portion 11.
  • the accelerator opening sensor 39 generates an accelerator opening signal according to the rotation angle of the shaft portion 351.
  • the accelerator opening sensor 39 has, for example, a detection circuit including a Hall element that detects the direction of a permanent magnet embedded in the shaft portion 351.
  • the accelerator opening sensor 39 may be any other than the Hall element as long as it can detect the accelerator opening.
  • the accelerator opening signal is output to the ECU 60 via a connector (not shown).
  • the motor 40 is, for example, a DC brushless motor, and is provided on the side opposite to the fulcrum member 23 of the case 10.
  • the ECU 60 controls the drive of the motor 40 based on the detection values of the accelerator opening sensor 39 and the position sensor 49.
  • the driving force of the motor 40 is transmitted to the pedal lever 20 via the power transmission mechanism 50.
  • the pedal lever 20 is driven by the driving force of the motor 40.
  • the accelerator device 1 of the present embodiment is configured to be able to actively drive the pedal lever 20 in the accelerator closing direction (hereinafter, appropriately "returning direction") by the driving force of the motor 40 by providing the power transmission mechanism 50. ing.
  • the opening direction of the accelerator pedal is appropriately set to the "depressing direction".
  • the power transmission mechanism 50 has a feed screw 51, a holder 52, a rod 53, a reaction force adjusting urging member 54, and the like.
  • the lead screw 51, the holder 52, and the reaction force adjusting urging member 54 are housed in the housing 55.
  • the housing 55 is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided adjacent to or integrally with the side of the case 10 opposite to the side on which the fulcrum member 23 is provided.
  • a motor 40 is provided on the opposite side of the housing 55 from the pad 21.
  • a motor shaft insertion hole 551 through which the motor shaft is inserted is formed on the surface of the motor of the housing 55. Further, a rod insertion hole 552 through which the shaft portion 532 of the rod 53 is inserted is formed on the pad-side surface of the housing 55.
  • the housing 55 is provided with a position sensor 49 that detects the position of the holder 52.
  • the feed screw 51 is a male screw and is rotationally driven by the motor 40.
  • the holder 52 is formed in a substantially bottomed cylinder shape that opens toward the rod 53 side.
  • a female screw portion 521 that meshes with the feed screw 51 is formed on the bottom of the holder 52.
  • a stopper portion 522 capable of contacting the rod 53 is formed on the rod 53 side of the holder 52.
  • the lead screw 51 side may be a female screw and the holder 52 side may be a male screw.
  • the rod 53 has a top portion 531 and a shaft portion 532, and is formed in a substantially T-shape in side view.
  • the top portion 531 is housed in the housing 55, and the shaft portion 532 projects from the rod insertion hole 552 toward the pad 21.
  • the tip of the shaft portion 532 is formed in a side view arc shape and comes into contact with the pad 21.
  • the reaction force adjusting urging member 54 is a compression coil spring, one end of which is housed inside the holder 52 and the other end of which abuts on the top portion 531 of the rod 53.
  • the rod 53 moves toward the holder 52 due to the treading force. Further, when the motor 40 is driven and the holder 52 is driven toward the rod 53, the reaction force can be applied in the return direction of the pedal lever 20 by the urging force of the reaction force adjusting urging member 54.
  • the ECU 60 can adjust the reaction force applied to the pedal lever 20 by controlling the drive of the motor 40 and controlling the holder position based on the detection value of the position sensor 49.
  • the pedal lever 20 is locked.
  • the holder 52 is held at a position where the energization of the motor 40 is turned off. That is, even if the energization of the motor 40 is turned off while the holder 52 and the rod 53 are in contact with each other and the pad 21 is stepped on by the driver in this state, the holder 52 is not pushed back and the locked state is maintained. Be retained. Further, the locked state is released by driving the motor 40 in the opposite direction and separating the holder 52 and the rod 53. As a result, the pedal lever 20 can be fixed when the accelerator operation is unnecessary, for example, during automatic driving.
  • the ECU 60 is mainly composed of a microcomputer and the like, and has a CPU, ROM, RAM, I / O, and a bus line connecting these configurations, which are not shown in the inside.
  • Each process in the ECU 60 may be a software process by executing a program stored in advance in a substantive memory device such as a ROM (that is, a readable non-temporary tangible recording medium) on the CPU, or a dedicated process. It may be hardware processing by an electronic circuit.
  • the ECU 60 has an accelerator opening detection unit 61, an information acquisition unit 62, a reaction force control setting unit 63, a drive control unit 65, a notification control unit 67, and the like as functional blocks.
  • the accelerator opening degree detecting unit 61 detects the accelerator opening degree A based on the detection value of the accelerator opening degree sensor 39.
  • the information acquisition unit 62 acquires driving information based on the signals from the vehicle speed sensor 75 and the front vehicle information detection unit 77.
  • the driving information includes own vehicle information and preceding vehicle information.
  • the vehicle information includes the vehicle speed Vs of the vehicle based on the detection value of the vehicle speed sensor 75.
  • the front vehicle information includes an inter-vehicle distance L based on information from the front vehicle information detection unit 77 and a relative speed Vr with the front vehicle.
  • the reaction force control setting unit 63 sets the reaction force control based on the inter-vehicle distance L and the like.
  • the drive control unit 65 controls the drive of the motor 40.
  • the notification control unit 67 commands the notification device 70 to provide information to be notified to the driver.
  • the notification device 70 has a display device 71 such as a display and a speaker 72, and notifies the driver of information that reaction force control is being performed according to the inter-vehicle distance L.
  • the display device 71 displays an image showing information that the inter-vehicle distance L is equal to or less than the determination threshold value Lth1 and the reaction force control is performed.
  • the display method may be a constant display or a blinking display. Further, for example, a voice such as "Please take your foot off the accelerator" may be notified from the speaker 72 by voice.
  • the display content and audio content can be set as appropriate. As a result, it is possible to appropriately notify the driver that the reaction force control is being performed, and it is possible to reduce the discomfort associated with the pedal operation.
  • reaction force control is performed in which a reaction force is applied to the pedal lever 20 according to the inter-vehicle distance L.
  • the motor 40 is controlled so as to apply a reaction force over the entire range of the accelerator opening A when the inter-vehicle distance L becomes the determination threshold value Lth1, when the inter-vehicle distance L falls below the determination threshold value Lth1, it suddenly occurs. Since the pedal lever 20 is pushed back, the driver may feel uneasy.
  • the reaction force is controlled in stages according to the inter-vehicle distance L.
  • the reaction force control is switched by having a plurality of determination threshold values.
  • it has two determination thresholds Lth1 and Lth2 of Lth2 ⁇ Lth1, and when Lth2 ⁇ L ⁇ Lth1, wall feeling control is performed as middle-distance control, and when L ⁇ Lth2, short-distance control is performed. Push back control is performed.
  • the reaction force characteristics are shown in FIGS. 3 and 4.
  • the horizontal axis is the accelerator opening degree A and the vertical axis is the reaction force.
  • the reaction force characteristics when the reaction force is not applied via the power transmission mechanism 50 are shown by a alternate long and short dash line.
  • the first reaction force F1 is applied in a region where the accelerator opening A is larger than the accelerator opening A1 when the inter-vehicle distance L is equal to or less than the determination threshold value Lth1.
  • the first reaction force F1 is set to such a magnitude that the driver feels a wall feeling.
  • a wall feeling is given by the accelerator opening degree A1, and it is possible to suppress the pedal lever 20 from being depressed to the accelerator opening degree A1 or more.
  • the second reaction force F2 is applied over the entire range of the accelerator opening A.
  • the second reaction force F2 is larger than the first reaction force F1. That is, F2> F1.
  • the holder 52 is moved to a predetermined wall feeling imparting position H1 which is closer to the pad 21 than the initial position, and the reaction force adjusting urging member 54 is compressed to compress the pedal.
  • a first reaction force F1 is applied to the lever 20.
  • the reaction force adjusting urging member 54 is further compressed, and the pedal lever 20 is moved to the second position. 2
  • a reaction force F2 is applied.
  • step S101 The reaction force control process in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the ECU 60 at a predetermined cycle.
  • step S101 the “step” of step S101 is omitted and simply referred to as the symbol “S”. The same is true for the other steps.
  • the information acquisition unit 62 acquires the inter-vehicle distance L from the front vehicle information detection unit 77.
  • the information acquisition unit 62 acquires the vehicle speed Vs of the own vehicle.
  • the reaction force control setting unit 63 searches the data table associated with the vehicle speed Vs and sets the determination threshold values Lth1 and Lth2.
  • the relative speed Vr may be used instead of the vehicle speed Vs.
  • the vehicle speed Vs or the relative speed Vr of the own vehicle corresponds to the "vehicle speed corresponding value".
  • S102 may be omitted and a predetermined determination threshold value may be used regardless of the vehicle speed Vs. The same applies to the embodiments described later.
  • the reaction force control setting unit 63 determines whether or not the inter-vehicle distance L is equal to or less than the first determination threshold value Lth1.
  • the process proceeds to S107.
  • the accelerator opening A1 at the time of the first determination is not stored, the current accelerator opening A is stored as the accelerator opening A1 at the time of the first determination in a storage unit (not shown).
  • the process proceeds to S105.
  • the reaction force control setting unit 63 cancels the reaction force control. Specifically, the motor 40 is driven and the holder 52 is returned to the initial position. In addition, the accelerator opening A1 at the time of the first determination is cleared. In S106, the ECU 60 commands the notification device 70 to cancel the notification. If the holder position is the initial position and the notification is canceled, that state is continued.
  • the reaction force control setting unit 63 determines whether or not the inter-vehicle distance L is equal to or less than the second determination threshold value Lth2. do.
  • the process proceeds to S108.
  • the process proceeds to S109.
  • the ECU 60 implements wall feeling imparting control, which is a middle-distance control.
  • FIG. 6 shows a sub-flow of the wall feeling imparting control process.
  • the ECU 60 determines whether or not the accelerator opening degree A is smaller than the accelerator opening degree A1 at the time of the initial determination. When it is determined that the accelerator opening degree A is smaller than the accelerator opening degree A1 at the time of the first determination (S181: YES), the process proceeds to S184. When it is determined that the accelerator opening degree A is equal to or greater than the accelerator opening degree A1 at the time of the first determination (S181: NO), the process proceeds to S182.
  • the ECU 60 determines whether or not the operation direction of the pedal lever 20 is the return direction. When it is determined that the operation direction of the pedal lever 20 is the return direction (S182: YES), the process proceeds to S184. When it is determined that the operation direction of the pedal lever 20 is not the return direction (S182: NO), that is, when the pedal position is held or the stepping direction is reached, the process proceeds to S183.
  • the ECU 60 drives the motor 40 to apply a reaction force in the return direction of the pedal lever 20. Specifically, the holder 52 is moved to the wall feeling imparting position H1 by driving the motor 40. When the holder 52 is in the wall feeling imparting position H1, that state is maintained. In S184, the ECU 60 releases the reaction force by returning the holder 52 to the initial position. If the holder 52 is in the initial position, that state is maintained. After the holder position control in S183 or S184, the process proceeds to S110 in FIG.
  • the drive control unit 65 performs push-back control, which is a short-distance control. ..
  • the holder position is set to the push-back position H2 and the second reaction force F2 is applied regardless of the accelerator opening degree A.
  • the ECU 60 commands the notification device 70 to notify the driver of information that reaction force control is being performed.
  • the holder 52 When the inter-vehicle distance L becomes equal to or less than the first determination threshold value Lth1 at time x11, the holder 52 is moved to the wall feeling imparting position H1 by the wall feeling imparting control, and the first reaction force F1 is applied. As a result, the driver feels that he / she cannot step on the accelerator opening A1 at the time of the first determination when the inter-vehicle distance L becomes the first determination threshold value Lth1 due to the wall feeling due to the additional reaction force. When the driver does not return the pedal lever 20 and holds the accelerator opening degree A1, the vehicle speed Vs is maintained and the reduction rate of the inter-vehicle distance L decreases.
  • the holder 52 When the inter-vehicle distance L becomes equal to or less than the second determination threshold value Lth2 at time x12, the holder 52 is moved to the pushback position H2 by pushback control, and a second reaction force F2 is applied.
  • a reaction force is applied in the entire region of the accelerator opening degree A by push-back control. After the reaction force is applied, the pedal lever 20 is pushed back to the corresponding opening degree. As a result, the vehicle speed Vs is reduced.
  • the reaction force control is returned from the push-back control to the wall feeling imparting control.
  • the accelerator opening degree A is smaller than the accelerator opening degree A1 at the time of the first determination between the time x14 and the time x15, the holder 52 is returned to the initial position and the reaction force application is released.
  • the applied reaction force is returned to 0 at time x14, but the applied reaction force may be gradually reduced by gradually changing the holder position.
  • the accelerator opening A is in the region of the accelerator opening A1 or more at the time of the first judgment.
  • the first reaction force F1 is applied. Further, when the inter-vehicle distance L becomes larger than the first determination threshold value Lth1 at the time x15, the reaction force control is terminated.
  • the accelerator device 1 of the present embodiment includes a pedal lever 20, a power transmission mechanism 50, and an ECU 60.
  • the pedal lever 20 operates according to the stepping operation.
  • the power transmission mechanism 50 is driven by the motor 40 and can adjust the reaction force which is the force in the direction of pushing back the pedal lever 20.
  • the ECU 60 has a drive control unit 65 and an information acquisition unit 62.
  • the drive control unit 65 controls the drive of the motor 40.
  • the information acquisition unit 62 acquires forward information including a front distance, which is a distance from the vehicle in front, which is a vehicle located in front of the vehicle.
  • the ECU 60 performs reaction force control in which a reaction force is applied to the pedal lever 20 by the power transmission mechanism 50. Thereby, the reaction force can be appropriately controlled. It is possible to make the driver sense that the vehicle in front is approaching through the pedal lever 20, and the safety is improved.
  • the reaction force control includes wall feeling imparting control in which the reaction force is applied by the power transmission mechanism 50 when the accelerator opening degree A is larger than the operation amount determination value.
  • the operation amount determination value of the present embodiment is the accelerator opening degree A1 at the time of initial determination, which is the operation amount of the pedal lever 20 when the inter-vehicle distance L becomes smaller than the determination threshold value Lth1. Since the reaction force becomes large in the region where the accelerator opening A is larger than the accelerator opening A1 at the time of the first judgment, the driver feels a "wall feeling" that the pedal lever 20 becomes heavier at the accelerator opening A1 at the time of the first judgment. As a result, it is possible to suppress stepping on when the vehicle is in close proximity to the vehicle in front.
  • the wall feeling giving control when the pedal lever 20 is operated in the return direction, the wall feeling giving control is released.
  • the wall feeling applying control when the operation is performed in the return direction, it is not necessary to apply the reaction force, so the reaction force applying control is canceled. Specifically, the holder 52 is returned to the initial position. Thereby, the applied reaction force can be appropriately controlled.
  • Reaction force control includes at least two types, short-distance control and medium-distance control, depending on the forward distance.
  • different controls are gradually switched according to the forward distance.
  • a reaction force relatively larger than that in the medium-distance control is applied to the pedal lever 20 over the entire operating range of the pedal lever 20.
  • the short-distance control of the present embodiment is push-back control
  • the medium-distance control is wall feeling control
  • the area of the accelerator opening A for performing reaction force application control is switched according to the inter-vehicle distance L. It can also be regarded as. As a result, when the distance from the vehicle in front is closer, a larger reaction force is applied and the pedal lever 20 is pushed back, so that safety can be improved.
  • the push-back control is performed even in the region where the wall feeling imparting control is performed when the vehicle speed Vs is equal to or less than the high-speed determination threshold value. This makes it possible to improve safety in a situation where the inter-vehicle distance L is likely to be small.
  • the threshold value related to the inter-vehicle distance L for switching the reaction force control is variable according to the vehicle speed Vs. As a result, appropriate reaction force control can be performed according to the vehicle speed Vs.
  • the ECU 60 has a notification control unit 67 that notifies the driver of information related to the operation state of the pedal lever 20 by the notification device 70. As a result, the running state of the vehicle can be notified to the driver in an easy-to-understand manner, so that the mental load on the driver can be reduced.
  • the second embodiment is shown in FIGS. 8 and 9.
  • the reaction force control process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing of S201 and S202 is the same as the processing of S101 and S102 of FIG.
  • the reaction force control setting unit 63 searches the data table associated with the vehicle speed Vs and sets the determination threshold value Lth.
  • the reaction force control setting unit 63 determines whether or not the inter-vehicle distance L is equal to or less than the determination threshold value Lth.
  • the process proceeds to S205, the holder position is returned to the initial position, and the reaction force control is released. If the holder position is the initial position, that state is continued.
  • the process proceeds to S206, and by controlling the drive of the motor 40, the pedal lever 20 is pulsed at least once in the closing direction. Add the power of. In the present embodiment, a pulsed reaction force is applied at a predetermined frequency.
  • the reaction force control process of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
  • the motor 40 is pulse-driven to add a pulse-like reaction force in the direction of pushing back the pedal lever 20.
  • the magnitude and frequency of the pulse are set within the range that the driver can detect.
  • the pulse waveforms in the figure are shown for the sake of explanation and are different from the actual ones.
  • reaction force control pulse reaction force application control is performed in which a pulse-like reaction force is applied at least once when the inter-vehicle distance L is equal to or less than the determination threshold value Lth.
  • FIG. 1 A third embodiment is shown in FIG.
  • the reaction force control process of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
  • the motor 40 is pulse-driven to add a pulse-like reaction force in the direction of pushing back the pedal lever 20.
  • the frequency of the additional reaction force is made variable within a range that the driver can detect according to the distance between vehicles L so that the frequency of the additional reaction force becomes higher as the inter-vehicle distance L becomes smaller. The smaller the inter-vehicle distance L, the higher the frequency of the additional reaction force, which gives the driver a sense of urgency and makes it easier to detect.
  • the accelerator opening A decreases.
  • the vehicle speed Vs decreases and the inter-vehicle distance L increases.
  • the inter-vehicle distance L increases with time, so that the frequency of the additional reaction force decreases with time.
  • the reaction force control is canceled and the motor 40 is stopped.
  • the pulse reaction force is intermittently applied in the pulse reaction force application control, and the pulse period is made variable according to the inter-vehicle distance L. Specifically, the smaller the inter-vehicle distance L, the higher the pulse frequency. As a result, the driver can be made to sense the proximity situation of the inter-vehicle distance L via the pedal lever 20. Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.
  • the fourth embodiment is shown in FIG.
  • the reaction force control process of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.
  • the motor 40 is pulse-driven to add a pulse-like reaction force in the direction of pushing back the pedal lever 20.
  • the magnitude of the additional reaction force is made variable according to the inter-vehicle distance L so that the additional reaction force increases as the inter-vehicle distance L decreases. The smaller the inter-vehicle distance L, the larger the additional reaction force is applied, which makes it easier for the driver to detect.
  • the accelerator opening A decreases, the vehicle speed Vs decreases, and the inter-vehicle distance L increases. From the time x42 to the time x43, the inter-vehicle distance L increases with time, so that the magnitude of the additional reaction force decreases with time.
  • the reaction force control is canceled and the motor 40 is stopped.
  • the frequency and the magnitude of the applied reaction force may be made variable according to the inter-vehicle distance L.
  • the magnitude of the reaction force is made variable according to the inter-vehicle distance L. Specifically, the smaller the inter-vehicle distance L, the larger the reaction force. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the motor 40 corresponds to the "actuator”
  • the power transmission mechanism 50 corresponds to the "reaction force adjusting unit”
  • the ECU 60 corresponds to the "control unit”
  • the accelerator opening A corresponds to the "pedal lever operation amount”.
  • the vehicle traveling in front of the own vehicle corresponds to the "front obstacle”
  • the inter-vehicle distance L corresponds to the "front distance”
  • the vehicle speed Vs or the relative speed Vr corresponds to the "vehicle speed corresponding value”
  • the wall feeling control is given.
  • push-back control corresponds to "short-distance control”
  • accelerator opening A1 at the time of initial determination corresponds to "operation amount determination value”.
  • the middle-distance control is a wall feeling control
  • the short-distance control is a push-back control
  • the threshold value according to the front distance is set to 3 or more, such as switching in order of pulse reaction force applying control, wall feeling applying control, and push-back control according to the inter-vehicle distance L, and 3 or more.
  • the reaction force control of may be combined. Further, as in the second embodiment, only one reaction force control may be performed.
  • the pulse reaction force applying control may be set as a medium-distance control
  • the short-distance control may be set as a wall feeling applying control or a push-back control. The details of the reaction force control may be different from the above-described embodiment.
  • the threshold value related to the front distance is variable according to the vehicle speed or the relative speed with the vehicle in front.
  • the threshold value for switching the reaction force control including whether or not to implement the reaction force control may be a predetermined value regardless of the vehicle speed corresponding value.
  • the manipulated variable determination value may be a predetermined value.
  • the vehicle in front of the vehicle is described as having an obstacle in front of the vehicle.
  • the front obstacle does not have to be a vehicle.
  • the notification device of the above embodiment has a display device and a speaker.
  • the notification device is not limited to the display device and the speaker, and the notification method to the driver does not matter.
  • the actuator is a DC brushless motor.
  • the actuator may be a motor of a type other than the DC brushless motor, or an actuator other than the motor such as a solenoid may be used as the actuator.
  • the accelerator device has been described as a floor-standing type (so-called “organ type”). In other embodiments, the accelerator device may be of the so-called hanging type (so-called "pendant type").
  • the reaction force is adjusted by controlling the holder position.
  • the configuration may be different from that of the above embodiment as long as the reaction force applied to the pedal lever can be adjusted.
  • the power transmission mechanism may be configured to be different from the above-described embodiment.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the controls and methods described herein are by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present embodiment.

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Abstract

アクセル装置（１）は、ペダルレバー（２０）と、反力調整部（５０）と、制御部（６０）と、を備える。ペダルレバー（２０）は、踏み込み操作に応じて動作する。反力調整部（５０）は、アクチュエータ（４０）により駆動され、ペダルレバー（２０）を押し戻す方向の力である反力を調整可能である。制御部（６０）は、駆動制御部（６５）、および、情報取得部（６２）を有する。駆動制御部（６５）は、アクチュエータ（４０）の駆動を制御する。情報取得部（６２）は、車両の前方に位置する前方障害物との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。制御部（６０）は、前方距離が判定閾値より小さい場合、反力調整部（５０）によりペダルレバー（２０）に反力を付与する反力制御を行う。

Description

アクセル装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年９月１６日に出願された特許出願番号２０２０－１５５５７２号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、アクセル装置に関する。
　従来、アクチュエータを備えるアクセルペダルモジュールが知られている。例えば特許文献１では、所定条件下において、アクセルペダルの踏み込み時および戻し時に反力を付加するように、反力付加機構を駆動制御している。
特開２０１２－１７１５２６号公報
　特許文献１のように、ストローク領域の全域にて踏力を増加させると、所定条件となったときに、ペダルが急激に押し戻されることになるため、ドライバが不安に感じる虞がある。本開示の目的は、反力を適切に制御可能なアクセル装置を提供することにある。
　本開示のアクセル装置は、ペダルレバーと、反力調整部と、制御部と、を備える。ペダルレバーは、踏み込み操作に応じて動作する。反力調整部は、アクチュエータにより駆動され、ペダルレバーを押し戻す方向の力である反力を調整可能である。
　制御部は、駆動制御部と、情報取得部と、を備える。駆動制御部は、アクチュエータの駆動を制御する。情報取得部は、車両の前方に位置する前方障害物との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。制御部は、前方距離が判定閾値より小さい場合、反力調整部によりペダルレバーに反力を付与する反力制御を行う。これにより、反力を適切に制御することができる。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態によるアクセル装置の断面図であり、 図２は、第１実施形態による表示画面を示す説明図であり、 図３は、第１実施形態による壁感付与制御における反力を示す特性図であり、 図４は、第１実施形態による戻し制御における反力を示す特性図であり、 図５は、第１実施形態による反力制御処理を説明するフローチャートであり、 図６は、第１実施形態による壁感付与制御処理を説明するフローチャートであり、 図７は、第１実施形態による反力制御処理を説明するタイムチャートであり、 図８は、第２実施形態による反力制御処理を説明するフローチャートであり、 図９は、第２実施形態による反力制御処理を説明するタイムチャートであり、 図１０は、第３実施形態による反力制御処理を説明するタイムチャートであり、 図１１は、第４実施形態による反力制御処理を説明するタイムチャートである。
　以下、本開示によるアクセル装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　　　（第１実施形態）
　第１実施形態を図１～図７に示す。図１に示すように、アクセル装置１は、車両の車体の一部を構成する図示しないフロアパネルに取付可能に構成されている。アクセル装置１は、ケース１０、ペダルレバー２０、アクチュエータとしてのモータ４０、および、反力調整部としての動力伝達機構５０等を備える。ケース１０は、車体に取付可能であって、内部にペダル３５等の内部可動機構を収容する。図１では、ケース１０の紙面手前側に設けられる図示しないカバーを外した状態を示しており、カバー面で断面となる箇所にはハッチングを記載した。
　ペダルレバー２０は、パッド２１、アーム３１、および、ペダル３５を有し、ドライバの踏込操作等により、一体に駆動される。パッド２１は、ドライバにより踏込操作可能に設けられる。パッド２１は、ケース１０に設けられる支点部材２３によりケース１０に回動可能に支持される。本実施形態のペダルレバー２０は、パッド２１がケース１０の一面に沿う方向に延びて設けられる、いわゆる「床置きタイプ」である。ケース１０のパッド２１に対向する側の壁部を頂壁部１１とする。側面ガード２４は、ドライバの足がパッド２１とケース１０との間に挟み込まれないように、パッド２１とケース１０との間の隙間をガードする部材である。
　アーム３１は、パッド２１とペダル３５とを連結する。ケース１０の頂壁部１１には、アーム３１が挿通される開口が形成される。アーム３１が挿通される開口は、ペダル操作の全範囲において、アーム３１と干渉しないように形成される。
　ペダル３５は、ケース１０の内部空間に収容され、シャフト部３５１および連結部３５２を有する。シャフト部３５１は、ケース１０に回転可能に支持される。連結部３５２は、シャフト部３５１から頂壁部１１に概ね沿うように延びて形成される。連結部３５２のシャフト部３５１と反対側の端部は、アーム３１と係合する。これにより、ドライバによるパッド２１の操作により、パッド２１、アーム３１およびペダル３５が一体となって駆動される。
　ペダル付勢部材３７は、圧縮コイルばねであって、一端がペダル３５に固定され、他端がケース１０に固定され、ペダル３５を頂壁部１１側に付勢する。パッド２１がドライバにより踏み込まれていないとき、アーム３１は、頂壁部１１の内側に形成される全閉ストッパ１７と当接する。また、パッド２１を踏み込むと、パッド２１は、頂壁部１１の外側に形成される図示しない全開ストッパと当接する。
　アクセル開度センサ３９は、シャフト部３５１の回転角度に応じたアクセル開度信号を生成する。アクセル開度センサ３９は、例えば、シャフト部３５１に埋め込まれた永久磁石の向きを検出するホール素子を含む検出回路を有する。アクセル開度センサ３９は、アクセル開度を検出可能であればよく、ホール素子以外のものを用いてもよい。アクセル開度信号は、図示しないコネクタを経由して、ＥＣＵ６０に出力される。
　モータ４０は、例えばＤＣブラシレスモータであって、ケース１０の支点部材２３と反対側に設けられる。ＥＣＵ６０は、アクセル開度センサ３９および位置センサ４９の検出値等に基づき、モータ４０の駆動を制御する。モータ４０の駆動力は、動力伝達機構５０を介して、ペダルレバー２０に伝達される。これにより、ペダルレバー２０は、モータ４０の駆動力により駆動される。本実施形態のアクセル装置１は、動力伝達機構５０を設けることで、モータ４０の駆動力により、ペダルレバー２０を、アクセル閉方向（以下適宜「戻し方向」）に能動的に駆動可能に構成されている。また、アクセルペダルの開方向を、適宜「踏込方向」とする。
　動力伝達機構５０は、送りねじ５１、ホルダ５２、ロッド５３、および、反力調整用付勢部材５４等を有する。送りねじ５１、ホルダ５２および反力調整用付勢部材５４は、ハウジング５５に収容される。ハウジング５５は、略筒状に形成され、ケース１０の支点部材２３が設けられる側とは反対側に隣接、あるいは、一体に設けられる。ハウジング５５のパッド２１と反対側には、モータ４０が設けられる。
　ハウジング５５のモータの面には、モータ軸が挿通されるモータ軸挿通孔５５１が形成される。また、ハウジング５５のパッド側の面には、ロッド５３の軸部５３２が挿通されるロッド挿通孔５５２が形成される。ハウジング５５には、ホルダ５２の位置を検出する位置センサ４９が設けられる。
　送りねじ５１は、雄ねじであって、モータ４０により回転駆動される。ホルダ５２は、ロッド５３側に開口する略有底筒状に形成される。ホルダ５２の底部には、送りねじ５１と噛み合う雌ねじ部５２１が形成される。送りねじ５１がモータ４０により回転することで、ホルダ５２は、送りねじ５１の軸方向に移動可能である。ホルダ５２のロッド５３側には、ロッド５３と当接可能なストッパ部５２２が形成される。なお、送りねじ５１側を雌ねじ、ホルダ５２側を雄ねじとしてもよい。
　ロッド５３は、頂部５３１および軸部５３２を有し、側面視略Ｔ字状に形成される。頂部５３１はハウジング５５に収容され、ロッド挿通孔５５２から軸部５３２がパッド２１側に突出する。軸部５３２の先端は、側面視円弧状に形成され、パッド２１と当接する。反力調整用付勢部材５４は、圧縮コイルばねであって、一端がホルダ５２の内部に収容され、他端がロッド５３の頂部５３１と当接する。
　アクセル全閉状態での初期状態において、ロッド５３の頂部５３１は、反力調整用付勢部材５４により、ハウジング５５のパッド側の端面に押し付けられる。また、初期状態において、ホルダ５２は、相対的にモータ４０側に位置している。
　パッド２１が踏み込まれると、踏力により、ロッド５３がホルダ５２へ向かう側へ移動する。また、モータ４０を駆動し、ホルダ５２をロッド５３へ向かう側へ駆動すると、反力調整用付勢部材５４の付勢力により、ペダルレバー２０の戻し方向に反力を与えることができる。ＥＣＵ６０は、位置センサ４９の検出値に基づき、モータ４０の駆動を制御し、ホルダ位置を制御することで、ペダルレバー２０に与える反力を調整することができる。
　また、アクセル全閉状態にてモータ４０を駆動し、ストッパ部５２２とロッド５３の頂部５３１とが当接する位置までホルダ５２を駆動すると、ペダルレバー２０がロックされる。本実施形態では、送りねじ５１とホルダ５２とがボルトとナットの関係になっているので、モータ４０の通電をオフにした位置で、ホルダ５２が保持される。すなわち、ホルダ５２とロッド５３とが当接した状態でモータ４０への通電をオフにし、この状態にてパッド２１がドライバにより踏み込まれたとしても、ホルダ５２が押し戻されることはなく、ロック状態が保持される。また、モータ４０を逆方向に駆動し、ホルダ５２とロッド５３とを離間させることで、ロック状態が解除される。これにより、例えば自動運転時等のアクセル操作不要時にペダルレバー２０を固定することができる。
　ＥＣＵ６０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ６０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
　ＥＣＵ６０は、機能ブロックとして、アクセル開度検出部６１、情報取得部６２、反力制御設定部６３、駆動制御部６５、および、報知制御部６７等を有する。アクセル開度検出部６１は、アクセル開度センサ３９の検出値に基づき、アクセル開度Ａを検出する。
　情報取得部６２は、車速センサ７５および前車情報検出部７７からの信号に基づき、走行情報を取得する。走行情報には、自車情報および前車情報が含まれる。自車情報には車速センサ７５の検出値に基づく自車の車速Ｖｓが含まれる。前車情報には、前車情報検出部７７からの情報に基づく車間距離Ｌ、および、前車との相対速度Ｖｒが含まれる。反力制御設定部６３は、車間距離Ｌ等に基づき、反力制御を設定する。駆動制御部６５は、モータ４０の駆動を制御する。報知制御部６７は、ドライバに報知する情報を報知装置７０に指令する。
　報知装置７０は、ディスプレイ等である表示装置７１、および、スピーカ７２を有し、車間距離Ｌに応じた反力制御が実施されている旨の情報をドライバに報知する。例えば図２に示すように、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１以下であって反力制御が行われている旨の情報を示す画像を、表示装置７１に表示させる。表示手法は、常時表示でもよいし、点滅表示であってもよい。また、例えば「アクセルから足を離してください」といった音声をスピーカ７２から音声により報知してもよい。表示内容や音声内容は、適宜設定可能である。これにより、反力制御が行われていることをドライバに適切に報知可能であり、ペダル操作に係る違和感を低減可能である。
　本実施形態では、車間距離Ｌに応じ、ペダルレバー２０に反力を付加する反力制御を行う。ここで、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１となったとき、アクセル開度Ａの全域において反力を付加するようにモータ４０を制御する場合、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１を下回ったときに、急激にペダルレバー２０が押し戻されることになるため、ドライバが不安を感じる虞がある。
　そこで本実施形態では、車間距離Ｌに応じた段階的な反力制御を行う。具体的には、複数の判定閾値を持つことで、反力制御を切り替える。本実施形態では、Ｌｔｈ２＜Ｌｔｈ１の２つの判定閾値Ｌｔｈ１、Ｌｔｈ２を持ち、Ｌｔｈ２＜Ｌ≦Ｌｔｈ１のとき、中距離時制御として壁感付与制御を行い、Ｌ＜Ｌｔｈ２のとき、短距離時制御として押し戻し制御を行う。
　図３および図４に反力特性を示す。図３および図４では、横軸をアクセル開度Ａ、縦軸を反力とする。また、動力伝達機構５０を介した反力付与を行っていないときの反力特性を一点鎖線で示した。
　図３に示すように、壁感付与制御では、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１以下となったときのアクセル開度Ａ１よりもアクセル開度Ａが大きい領域において、第１反力Ｆ１を付加する。第１反力Ｆ１は、ドライバが壁感を感じる程度の大きさに設定される。これにより、アクセル開度Ａ１にて壁感が付与され、ペダルレバー２０のアクセル開度Ａ１以上への踏み込みを抑制可能である。
　図４に示すように、押し戻し制御では、アクセル開度Ａの全域において、第２反力Ｆ２を付与する。第２反力Ｆ２は第１反力Ｆ１より大きい。すなわちＦ２＞Ｆ１である。アクセル開度Ａの全域にて第２反力Ｆ２を付与することで、ペダルレバー２０を押し戻すことができる。
　具体的には、壁感付与制御では、ホルダ５２を初期位置よりパッド２１に近い側である所定の壁感付与位置Ｈ１まで移動させ、反力調整用付勢部材５４を押し縮めることで、ペダルレバー２０に第１反力Ｆ１を付与する。また、押し戻し制御では、壁感付与位置Ｈ１よりもさらにパッド２１側である押し戻し位置Ｈ２へホルダ５２を移動させることで、反力調整用付勢部材５４がさらに押し縮められ、ペダルレバー２０に第２反力Ｆ２を付与する。
　本実施形態での反力制御処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＥＣＵ６０にて所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。
　Ｓ１０１では、情報取得部６２は、前車情報検出部７７から、車間距離Ｌを取得する。Ｓ１０２では、情報取得部６２は、自車の車速Ｖｓを取得する。Ｓ１０３では、反力制御設定部６３は、車速Ｖｓに関連付けられたデータテーブルを検索し、判定閾値Ｌｔｈ１、Ｌｔｈ２を設定する。なお、車速Ｖｓに替えて、相対速度Ｖｒを用いてもよい。自車の車速Ｖｓまたは相対速度Ｖｒが「車速対応値」に対応する。また、Ｓ１０２を省略し、車速Ｖｓによらず、所定の判定閾値を用いるようにしてもよい。後述の実施形態についても同様である。
　Ｓ１０４では、反力制御設定部６３は、車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１以下か否かを判断する。車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。このとき、初回判定時アクセル開度Ａ１が記憶されていなければ、現在のアクセル開度Ａを、初回判定時アクセル開度Ａ１として図示しない記憶部に記憶させる。車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１より大きいと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。
　Ｓ１０５では、反力制御設定部６３は、反力制御を解除する。具体的には、モータ４０を駆動し、ホルダ５２を初期位置に戻す。また、初回判定時アクセル開度Ａ１をクリアする。Ｓ１０６では、ＥＣＵ６０は、報知解除を報知装置７０に指令する。ホルダ位置が初期位置であって、報知解除状態であれば、その状態を継続する。
　車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）に移行するＳ１０７では、反力制御設定部６３は、車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２以下か否か判断する。車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２より大きいと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、すなわちＬｔｈ２＜Ｌ≦Ｌｔｈ１の場合、Ｓ１０８へ移行する。車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２以下であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。
　Ｓ１０８では、ＥＣＵ６０は、中距離時制御である壁感付与制御を実施する。壁感付与制御処理のサブフローを図６に示す。Ｓ１８１では、ＥＣＵ６０は、アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１より小さいか否か判断する。アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１より小さいと判断された場合（Ｓ１８１：ＹＥＳ）、Ｓ１８４へ移行する。アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１以上であると判断された場合（Ｓ１８１：ＮＯ）、Ｓ１８２へ移行する。
　Ｓ１８２では、ＥＣＵ６０は、ペダルレバー２０の操作方向が戻し方向か否か判断する。ペダルレバー２０の操作方向が戻し方向であると判断された場合（Ｓ１８２：ＹＥＳ）、Ｓ１８４へ移行する。ペダルレバー２０の操作方向が戻し方向ではないと判断された場合（Ｓ１８２：ＮＯ）、すなわちペダル位置保持または踏込方向である場合、Ｓ１８３へ移行する。
　Ｓ１８３では、ＥＣＵ６０は、モータ４０を駆動することで、ペダルレバー２０の戻し方向に反力を付与する。詳細には、モータ４０の駆動によりホルダ５２を壁感付与位置Ｈ１まで移動させる。ホルダ５２が壁感付与位置Ｈ１にある場合は、その状態を維持する。Ｓ１８４では、ＥＣＵ６０は、ホルダ５２を初期位置に戻すことで、反力付与を解除する。ホルダ５２が初期位置にある場合は、その状態を維持する。Ｓ１８３またはＳ１８４におけるホルダ位置制御の後、図５中のＳ１１０へ移行する。
　図５に戻り、車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２以下であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）に移行するＳ１０９では、駆動制御部６５は、短距離時制御である押し戻し制御を実施する。本実施形態では、アクセル開度Ａによらず、ホルダ位置を押し戻し位置Ｈ２とし、第２反力Ｆ２を付与する。Ｓ１０８およびＳ１０９に続いて移行するＳ１１０では、ＥＣＵ６０は、反力制御が行われている旨の情報のドライバへの報知を報知装置７０に指令する。
　ここで、Ｓ１０３にて、車速Ｖｓが所定の高速走行判定閾値より大きい場合、第１判定閾値Ｌｔｈ１と第２判定閾値Ｌｔｈ２とを同じ値とすれば、Ｓ１０４で肯定判断されたとき、Ｓ１０７でも肯定判断されることで、壁感付与制御を行うことなく、押し戻し制御が実施される。これにより、車速Ｖｓが大きい場合、壁感付与制御により壁感を作ることでの踏み込み抑制処理をスキップし、押し戻し制御にてペダルレバー２０を押し戻し、車速Ｖｓを低下させることで、安全性を向上することができる。
　本実施形態の反力制御処理を図７のタイムチャートに基づいて説明する。図７では、共通時間軸を横軸とし、上段から、車間距離Ｌ、車速Ｖｓ、アクセル開度Ａ、付加反力を示す。図９～図１１も同様である。
　時刻ｘ１１にて、車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１以下になると、壁感付与制御によりホルダ５２を壁感付与位置Ｈ１に移動させ、第１反力Ｆ１を付与する。これにより、ドライバは、付加反力による壁感により、車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１となったときの初回判定時アクセル開度Ａ１より踏み込めないように感じる。ドライバがペダルレバー２０を戻さず、アクセル開度Ａ１を保持すると、車速Ｖｓが保持され、車間距離Ｌの減少割合が低下する。
　時刻ｘ１２にて、車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２以下になると、押し戻し制御によりホルダ５２を押し戻し位置Ｈ２に移動させ、第２反力Ｆ２を付与する。図４に示すように、車間距離Ｌが第２判定閾値Ｌｔｈ２となったときのアクセル開度ＡをＡ２とすると、押し戻し制御によりアクセル開度Ａの全領域にて反力を付与することで、反力付加後に対応した開度まで、ペダルレバー２０が押し戻される。これにより、車速Ｖｓが減少する。
　図７に戻り、時刻ｘ１３にて車間距離Ｌが開き始め、時刻ｘ１４にて第２判定閾値Ｌｔｈ２より大きくなると、反力制御を押し戻し制御から壁感付与制御に戻す。この例では、時刻ｘ１４から時刻ｘ１５の間、アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１より小さいので、ホルダ５２を初期位置に戻し、反力付加を解除する。ここでは、時刻ｘ１４にて、付加反力を０まで戻しているが、ホルダ位置を徐変させることで、付加反力を徐々に低減するようにしてもよい。
　なお、時刻ｘ１４以降にて、ドライバがペダルレバー２０を踏み込んだ場合、初回判定時アクセル開度Ａ１にて壁感を与えるべく、アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１以上の領域にて第１反力Ｆ１を付与する。また、時刻ｘ１５にて、車間距離Ｌが第１判定閾値Ｌｔｈ１より大きくなると、反力制御を終了する。
　以上説明したように、本実施形態のアクセル装置１は、ペダルレバー２０と、動力伝達機構５０と、ＥＣＵ６０と、を備える。ペダルレバー２０は、踏み込み操作に応じて動作する。動力伝達機構５０は、モータ４０により駆動され、ペダルレバー２０を押し戻す方向の力である反力を調整可能である。
　ＥＣＵ６０は、駆動制御部６５、および、情報取得部６２を有する。駆動制御部６５は、モータ４０の駆動を制御する。情報取得部６２は、車両の前方に位置する車両である前車との距離である前方距離を含む前方情報を取得する。ＥＣＵ６０は、前方距離が判定閾値より小さい場合、動力伝達機構５０によりペダルレバー２０に反力を付与する反力制御を行う。これにより、反力を適切に制御することができる。ペダルレバー２０を介して前方車両が接近していることをドライバに感知させることができ、安全性が向上する。
　反力制御には、アクセル開度Ａが操作量判定値より大きい場合、動力伝達機構５０にて反力を付与する壁感付与制御が含まれる。本実施形態の操作量判定値は、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１より小さくなったときのペダルレバー２０の操作量である初回判定時アクセル開度Ａ１である。アクセル開度Ａが初回判定時アクセル開度Ａ１より大きい領域にて反力が大きくなるため、ドライバは初回判定時アクセル開度Ａ１にてペダルレバー２０が重くなる「壁感」を感じる。これにより、前車近接時の踏み込みを抑制することができる。
　壁感付与制御において、ペダルレバー２０が戻し方向に操作された場合、壁感付与制御を解除する。壁感付与制御においては、戻し方向に操作されている場合は、反力付加不要であるので、反力付与制御を解除する。具体的には、ホルダ５２を初期位置に戻す。これにより、付加反力を適切に制御することができる。
　反力制御には、前方距離に応じ、短距離時制御、および、中距離時制御の少なくとも２つが含まれる。換言すると、本実施形態では、前方距離に応じ、異なる制御を段階的に切り替えている、ということである。短距離時制御は、ペダルレバー２０の操作範囲の全域にて、中距離制御時より相対的に大きな反力をペダルレバー２０に付与する。本実施形態の短距離時制御は押し戻し制御であり、中距離時制御は壁感付与制御であって、車間距離Ｌに応じ、反力付与制御を行うアクセル開度Ａの領域を切り替えている、と捉えることもできる。これにより、前車との間隔がさらに近接したときに、より大きな反力を付与し、ペダルレバー２０を押し戻すことで、安全性を向上することができる。
　車速Ｖｓが高速判定閾値より大きい場合、車速Ｖｓが高速判定閾値以下の場合に壁感付与制御を行う領域においても、押し戻し制御を行う。これにより、車間距離Ｌが小さくなる可能性が高い状況での安全性を向上することができる。また、反力制御を切り替える車間距離Ｌに係る閾値は、車速Ｖｓに応じて可変である。これにより、車速Ｖｓに応じて適切な反力制御を行うことができる。
　ＥＣＵ６０は、報知装置７０によるペダルレバー２０の操作状態に係る情報をドライバに報知される報知制御部６７を有する。これにより、車両の走行状態をドライバによりわかりやすく通知することができるので、ドライバの心的負荷を低減することができる。
　　　（第２実施形態）
　第２実施形態を図８および図９に示す。本実施形態では、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下となった場合、反力制御として、パルス状の力を加える制御を行う。本実施形態の反力制御処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１およびＳ２０２の処理は、図５のＳ１０１およびＳ１０２の処理と同様である。Ｓ２０３では、反力制御設定部６３は、車速Ｖｓに関連付けられたデータテーブルを検索し、判定閾値Ｌｔｈを設定する。
　Ｓ２０４では、反力制御設定部６３は、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下か否かを判定する。車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５へ移行し、ホルダ位置を初期位置に戻し、反力制御を解除する。ホルダ位置が初期位置であれば、その状態を継続する。車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０６へ移行し、モータ４０の駆動を制御することで、ペダルレバー２０の閉方向へ、少なくとも１回のパルス状の力を加える。本実施形態では、所定の周波数にてパルス状の反力を付与する。
　本実施形態の反力制御処理を図９のタイムチャートに基づいて説明する。時刻ｘ２１にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下になると、モータ４０をパルス駆動することで、ペダルレバー２０を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。パルスの大きさや周波数は、ドライバが感知できる範囲に設定される。なお図中のパルス波形は説明のために記載しており、実際とは異なっている。
　時刻ｘ２２にて、ドライバがパルス通知に気づき、踏力を弱めると、アクセル開度Ａが減少する。これにより、車速Ｖｓが低下し、車間距離Ｌが大きくなる。時刻ｘ２３にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈより大きくなると、反力制御を解除し、モータ４０を停止する。
　本実施形態では、反力制御として、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下となったとき、少なくとも１回のパルス状の反力を付与するパルス反力付与制御を行う。これにより、ペダルレバー２０を介して前方車両が接近していることをドライバに感知させ、踏力減少を促すことができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第３実施形態）
　第３実施形態を図１０に示す。本実施形態の反力制御処理を図１０のタイムチャートに基づいて説明する。時刻ｘ３１にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ１以下になると、モータ４０をパルス駆動することで、ペダルレバー２０を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Ｌが小さくなるほど、付加反力の周波数が高くなるように、車間距離Ｌに応じ、付加反力の周波数をドライバが感知可能な範囲で可変にする。車間距離Ｌが小さいほど、付加反力の周波数を高めることで、緊迫感をドライバに与え、感知させやすくする。
　ここで与える反力は、ペダルレバー２０を押し戻すものではないため、アクセル開度Ａはドライバの操作状態による。ここでは、時刻ｘ３１から時刻ｘ３２まで一定である場合を例示した。図１０も同様である。
　ドライバがパルス通知に気づき、時刻ｘ３２にて踏力を弱めると、アクセル開度Ａが減少する。これにより、車速Ｖｓが低下し、車間距離Ｌが大きくなる。時刻ｘ３２から時刻ｘ３３では、車間距離Ｌが経時的に大きくなっているので、付加反力の周波数が経時的に低くなる。時刻ｘ３３にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈより大きくなると、反力制御を解除し、モータ４０を停止する。
　本実施形態では、パルス反力付与制御において、パルス反力を断続的に付与しており、パルス周期を車間距離Ｌに応じて可変にしている。詳細には、車間距離Ｌが小さくなるほど、パルス周波数を高める。これにより、ペダルレバー２０を介して車間距離Ｌの近接状況をドライバに感知させることができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第４実施形態）
　第４実施形態を図１１に示す。本実施形態の反力制御処理を図１１のタイムチャートに基づいて説明する。時刻ｘ４１にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈ以下になると、モータ４０をパルス駆動することで、ペダルレバー２０を押し戻す方向にパルス状の反力を付加する。本実施形態では、車間距離Ｌが小さくなるほど、付加反力が大きくなるように、車間距離Ｌに応じて、付加反力の大きさを可変にする。車間距離Ｌが小さいほど、大きな付加反力を与えることで、ドライバにより感知させやすくする。
　ドライバがパルス通知に気づき、時刻ｘ４２にて踏力を弱めると、アクセル開度Ａが減少することで、車速Ｖｓが低下し、車間距離Ｌが大きくなる。時刻ｘ４２から時刻ｘ４３では、車間距離Ｌが経時的に大きくなっているので、付加反力の大きさが経時的に小さくなる。時刻ｘ４３にて、車間距離Ｌが判定閾値Ｌｔｈより大きくなると、反力制御を解除し、モータ４０を停止する。なお、第３実施形態と組み合わせ、車間距離Ｌに応じ、周波数および付加反力の大きさを可変にするようにしてもよい。
　本実施形態では、パルス反力付与制御において、パルス状の反力を断続的に付与する場合、反力の大きさを車間距離Ｌに応じて可変にしている。詳細には、車間距離Ｌが小さくなるほど、反力を大きくしている。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
　実施形態では、モータ４０が「アクチュエータ」に対応し、動力伝達機構５０が「反力調整部」に対応し、ＥＣＵ６０が「制御部」に対応し、アクセル開度Ａが「ペダルレバーの操作量」に対応する。自車の前方を走行する車両が「前方障害物」に対応し、車間距離Ｌが「前方距離」に対応し、車速Ｖｓまたは相対速度Ｖｒが「車速対応値」に対応し、壁感付与制御が「中距離時制御」に対応し、押し戻し制御が「短距離時制御」に対応し、初回判定時アクセル開度Ａ１が「操作量判定値」に対応する。
　　　（他の実施形態）
　第１実施形態では、中距離時制御を壁感付与制御、短距離時制御を押し戻し制御としている。他の実施形態では、例えば、車間距離Ｌに応じ、パルス反力付与制御、壁感付与制御、押し戻し制御と順に切り替えていく、といった具合に、前方距離に応じた閾値を３以上とし、３以上の反力制御を組み合わせてもよい。また、第２実施形態のように、１つの反力制御のみを行ってもよい。さらにまた、パルス反力付与制御を中距離時制御とし、短距離時制御を壁感付与制御または押し戻し制御としてもよい。反力制御の詳細は、上記実施形態と異なっていてもよい。
　上記実施形態では、前方距離に係る閾値を車速または前車との相対速度に応じて可変とした。他の実施形態は、反力制御を実施するか否かを含む反力制御の切り替えに係る閾値は、車速対応値によらず所定値としてもよい。また、操作量判定値を所定値としてもよい。
　上記実施形態では、前方障害物が自車の前方を走行する車両として説明した。他の実施形態は、前方障害物は車両でなくてもよい。上記実施形態の報知装置は、表示装置およびスピーカを有する。他の実施形態では、報知装置は、表示装置およびスピーカに限らず、ドライバへの報知手法は問わない。
　上記実施形態では、アクチュエータはＤＣブラシレスモータである。他の実施形態では、アクチュエータは、ＤＣブラシレスモータ以外の種類のモータであってもよいし、例えばソレノイド等のモータ以外のものをアクチュエータとして用いてもよい。上記実施形態では、アクセル装置は、床置き型（いわゆる「オルガン型」）のものについて説明した。他の実施形態では、アクセル装置は、いわゆるつり下げ型（いわゆる「ペンダント型」）であってもよい。
　上記実施形態では、ホルダ位置を制御することで反力を調整している。他の実施形態では、ペダルレバーに加わる反力を調整可能であれば、上記実施形態とは構成が異なっていてもよい。また、動力伝達機構は、上記実施形態とは異なるように構成してもよい。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
　本開示は実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (11)

  1. 　踏み込み操作に応じて動作するペダルレバー（２０）と、
    　アクチュエータ（４０）により駆動され、前記ペダルレバーを押し戻す方向の力である反力を調整可能な反力調整部（５０）と、
    　前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御部（６５）、および、車両の前方に位置する前方障害物との距離である前方距離を含む前方情報を取得する情報取得部（６２）を有し、前記前方距離が判定閾値より小さい場合、前記反力調整部により前記ペダルレバーに反力を付与する反力制御を行う制御部（６０）と、
    　を備えるアクセル装置。
  2. 　前記反力制御には、少なくとも１回のパルス状の反力を付与するパルス反力付与制御が含まれる請求項１に記載のアクセル装置。
  3. 　前記パルス反力付与制御において、パルス状の反力を断続的に付与する場合、反力の大きさ、および、パルス周期の少なくとも一方は、前記前方距離に応じて可変である請求項２に記載のアクセル装置。
  4. 　前記反力制御には、前記ペダルレバーの操作量が操作量判定値より大きい場合、前記反力調整部にて反力を付与する壁感付与制御が含まれる請求項１～３のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  5. 　前記操作量判定値は、前記前方距離が判定閾値より小さくなったときの前記ペダルレバーの操作量である請求項４に記載のアクセル装置。
  6. 　前記壁感付与制御において、前記ペダルレバーが戻し方向に操作された場合、前記壁感付与制御を解除する請求項４または５に記載のアクセル装置。
  7. 　前記反力制御には、前記前方距離に応じ、短距離時制御、および、中距離時制御の少なくとも２つが含まれる請求項１～６のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  8. 　前記短距離時制御は、前記ペダルレバーの操作範囲の全域にて、前記中距離時制御より相対的に大きな反力を前記ペダルレバーに付与する請求項７に記載のアクセル装置。
  9. 　車速対応値が高速判定閾値より大きい場合、前記車速対応値が前記高速判定閾値以下の場合に前記中距離時制御を行う領域においても前記短距離時制御を行う請求項７または８に記載のアクセル装置。
  10. 　前記反力制御を切り替える前記前方距離に係る閾値は、車速対応値に応じて可変である請求項１～９のいずれか一項に記載のアクセル装置。
  11. 　前記制御部は、報知装置（７０）により前記ペダルレバーの操作状態に係る情報をドライバに報知させる報知制御部（６７）を有する請求項１～１０のいずれか一項に記載のアクセル装置。
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