(57)【要約】【課題】電気的に制御されるアクチュエータによる消費電力を抑制することが可能なアクセルペダル反力制御装置を提供する。【解決手段】アクセルペダル反力制御装置１２は、電気的に制御されるアクチュエータ２８によりアクセルペダル１４に反力Ｆｒを付与する。アクセルペダル反力制御装置１２は、車両１０が定速走行しているとき、反力Ｆｒを減少させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に制御されるアクチュエータによりアクセルペダルに反力を付与するアクセルペダル反力制御装置であって、
車両が定速走行しているとき、前記反力を減少させる
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のアクセルペダル反力制御装置において、
前記反力を漸次減少させ、
前記反力の漸次減少中に前記アクセルペダルの実開度が大きくなったとき、前記反力の漸次減少を終了する
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアクセルペダル反力制御装置において、
前記車両の目標車速と、この目標車速に応じた前記アクセルペダルの目標開度とを設定し、
さらに、前記アクセルペダルの実開度が前記目標開度より小さいとき、前記車両が定速走行しているときでも前記反力を減少させない
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクセルペダル反力制御装置において、
前記反力の減少を中止する反力減少中止条件を設定し、
前記反力減少中止条件が満たされたとき、前記反力の減少を中止する
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的に制御されるアクチュエータによりアクセルペダルに反力を付与するアクセルペダル反力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータによりアクセルペダルに反力を付与する装置が知られている（特許文献１）。特許文献１では、アクセルペダルが操作されないアクセルペダル非操作条件が満たされる期間、当該アクセルペダルの操作に基づく制御に寄与する制御系への給電を遮断し、消費電力の増大を抑制する（特許文献１の請求項１及び要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２２３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、アクセルペダルが操作されていない状態におけるモータの消費電力の抑制が企図されているが、未だモータの消費電力を抑制する余地は存在する。
【０００５】
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、電気的に制御されるアクチュエータによる消費電力を抑制することが可能なアクセルペダル反力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るアクセルペダル反力制御装置は、電気的に制御されるアクチュエータによりアクセルペダルに反力を付与するものであって、車両が定速走行しているとき、前記反力を減少させることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、車両が定速走行をしているとき、アクチュエータが発生する反力を減少させる。これにより、アクチュエータの消費電力及び発熱量を抑制することが可能となる。
【０００８】
上記において、前記反力を漸次減少させ、前記反力の漸次減少中に前記アクセルペダルの実開度が大きくなったとき、前記反力の漸次減少を終了してもよい。車両が定速走行中にアクセルペダルの実開度が大きくなった場合、運転者に加速意図があると考えることができる。このような場合、上記構成によれば、通常の反力制御に戻すことができる。
【０００９】
また、前記車両の目標車速と、この目標車速に応じた前記アクセルペダルの目標開度とを設定し、さらに、前記アクセルペダルの実開度が前記目標開度より小さいとき、前記車両が定速走行しているときでも前記反力を減少させないことも可能である。アクセルペダルの実開度が目標開度より小さいとき、アクセルペダルは、十分に踏み込まれていない状態である。この状態において反力を小さくしてしまうと、その後に運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際、反力が少ないとの違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。上記の構成によれば、アクセルペダルの実開度が目標開度より小さいとき、反力を減少させないため、上記のような違和感を運転者に与えることを回避することができる。
【００１０】
前記反力の減少を中止する反力減少中止条件を設定し、前記反力減少中止条件が満たされたとき、前記反力の減少を中止してもよい。これにより、必要に応じて反力の減少を中止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、車両が定速走行をしているとき、アクチュエータが発生する反力を減少させる。これにより、アクチュエータの消費電力及び発熱量を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置を搭載した車両のブロック図である。
【図２】アクセルペダルの反力付与特性の説明図である。
【図３】前記車両の走行状態に応じて反力を調整するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．一実施形態
以下、この発明の一実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置を搭載した車両について図面を参照して説明する。
【００１４】
１．車両１０の構成
図１は、この実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置１２（以下「反力制御装置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、反力制御装置１２に加え、アクセルペダル１４と、アクセルペダル１４に反力Ｆｒ＿ｓｐ［Ｎ］を付与するリターンスプリング１６とを備える。
【００１５】
反力制御装置１２は、開度センサ１８と、車速センサ２０と、前方センサ２２と、ナビゲーションシステム２４と、ＥＣＵ（electronic control unit）２６と、アクチュエータ２８とを備える。
【００１６】
開度センサ１８は、アクセルペダル１４の実開度θ（原位置からの踏込み量）［度］を検出し、ＥＣＵ２６に出力する。車速センサ２０は、車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／時］を測定し、ＥＣＵ２６に出力する。
【００１７】
前方センサ２２は、車両１０が走行中の車線（以下「自車線」ともいう。）を走行中の先行車の位置を検出し、当該位置を特定する信号ＳｆをＥＣＵ２６に送信する。ＥＣＵ２６では、信号Ｓｆに基づいて先行車の位置及び速度を知ることができる。前方センサ２２は、例えば、レーザセンサ若しくは画像センサ又はその両方を用いたものである。
【００１８】
ナビゲーションシステム２４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて車両１０の位置を検出可能であると共に、各道路の推奨車速Ｖｒｅｃ［ｋｍ／時］の情報を記憶したメモリ３０を備えている。推奨車速Ｖｒｅｃは、例えば、各道路の状況に応じて燃費を最適化できる車速や各道路の制限車速を示す。燃費を最適化できる車速は、車両１０の燃費性能特性、道路の勾配、道路の種類（アスファルト、砂利道等）、カーブの有無等により予め設定しておくことができる。そして、ナビゲーションシステム２４は、検出した車両１０の位置に応じた推奨車速ＶｒｅｃをＥＣＵ２６に通知する。
【００１９】
ＥＣＵ２６は、車速Ｖの目標値である目標車速Ｖｔｇｔ［ｋｍ／時］に応じて、反力Ｆｒを付与する特性（反力付与特性Ｃｆｒ）を設定し、この反力付与特性Ｃｆｒと実開度θを用いて、アクチュエータ２８からアクセルペダル１４に付与する反力Ｆｒ［Ｎ］を算出する。そして、算出した反力Ｆｒを示す制御信号Ｓｒをアクチュエータ２８に送信する。反力付与特性Ｃｆｒは、目標車速Ｖｔｇｔ毎に実開度θと反力Ｆｒとの関係を規定したものであり、ＥＣＵ２６のメモリ３２に記憶されている。なお、本実施形態では、車両１０が定速走行（巡航）をしているとき、反力Ｆｒを減少する（詳細は後述する。）。
【００２０】
アクチュエータ２８は、アクセルペダル１４に連結された図示しないモータからなり、ＥＣＵ２６から受信した制御信号Ｓｒに応じた反力Ｆｒをアクセルペダル１４に付与する。これにより、アクセルペダル１４には、リターンスプリング１６による反力Ｆｒ＿ｓｐに加えてアクチュエータ２８からの反力Ｆｒが付加される。アクチュエータ２８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。
【００２１】
２．反力付与特性Ｃｆｒ
図２には、アクセルペダル１４の実開度θと、リターンスプリング１６による反力Ｆｒ＿ｓｐとアクチュエータ２８による反力Ｆｒとの関係が示されている。図２に示すように、リターンスプリング１６による反力Ｆｒ＿ｓｐは、実開度θの増加に応じて上昇する。また、アクチュエータ２８による反力Ｆｒは、実開度θがθ１になるまでは下限値Ｆｍｉｎ（図２の状態では、ゼロ）であり、実開度θ１から実開度θ２の間は、反力Ｆｒが増加する。以下では、実開度θ１から実開度θ２まで領域を反力増大領域Ｒｆｒという。そして、実開度θがθ２になると、反力Ｆｒは上限値（反力上限値Ｆｍａｘ）となり、実開度θがθ２を超えると、反力上限値Ｆｍａｘを維持し続ける（或いは、反力Ｆｒを徐々に減少させてもよい。）。
【００２２】
反力付与特性Ｃｆｒは、目標車速Ｖｔｇｔに応じて変化させる。例えば、目標車速Ｖｔｇｔが高くなった場合、反力増大領域Ｒｆｒを図２中右側に移動させ、目標車速Ｖｔｇｔが低くなった場合、反力増大領域Ｒｆｒを図２中左側に移動させる。
【００２３】
本実施形態では、車両１０の定速走行時における反力Ｆｒの目標値（目標反力Ｆｔｇｔ）［Ｎ］を設定する。目標反力Ｆｔｇｔは、例えば、運転者が楽に足を添えておけると感じる反力Ｆｒであり、車両１０の定速走行中における反力Ｆｒと一致するように調整する。また、目標反力Ｆｔｇｔに対応するアクセルペダル１４の開度を目標開度θｔｇｔ［度］と呼ぶ。
【００２４】
３．定速走行時の処理
上記のように、本実施形態では、車両１０が定速走行（巡航）をしているとき、反力Ｆｒを減少させる。図３は、車両１０の走行状態に応じて反力Ｆｒを調整するフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１において、ＥＣＵ２６は目標開度θｔｇｔを計算する。目標開度θｔｇｔは、目標反力Ｆｔｇｔに基づいて設定される。また、目標反力Ｆｔｇｔは、目標車速Ｖｔｇｔに応じて設定される。ステップＳ２において、開度センサ１８は、アクセルペダル１４の実開度θを計測する。
【００２６】
ステップＳ３において、ＥＣＵ２６は、車両１０が巡航中であるかどうかを判定する。車両１０が巡航中であるかどうかの判定は、次のように行う。すなわち、ＥＣＵ２６は、単位時間当たりの車速Ｖの変化量（車速変化量ΔＶ）［ｋｍ／ｈ／ｓ］に関する巡航判定閾値ＴＨΔＶを設定する。この巡航判定閾値ＴＨΔＶは、車両１０が巡航中であるかどうかを判定するための閾値である。車速変化量ΔＶの絶対値が巡航判定閾値ＴＨΔＶ以下である場合、ＥＣＵ２６は、車両１０が巡航中であると判定し、車速変化量ΔＶの絶対値が巡航判定閾値ＴＨΔＶを超える場合、ＥＣＵ２６は、車両１０が巡航中ではないと判定する。
【００２７】
車両１０が巡航中でない場合（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ４において、ＥＣＵ２６は、反力Ｆｒを初期化して用いる。換言すると、ＥＣＵ２６は、当初の反力付与特性Ｃｆｒをそのまま用いる。車両１０が巡航中である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。
【００２８】
ステップＳ５において、ＥＣＵ２６は、運転者に対する注意喚起を要するかどうかを判定する。当該注意喚起を要する場合としては、例えば、車両１０が、同一車線を走行中の先行車に接近し過ぎた場合や、車両１０がカーブに過速度で進入した場合を挙げることができる。
【００２９】
車両１０が、同一車線を走行中の先行車に接近し過ぎたかどうかの判定は、例えば、先行車と接近し過ぎたかどうかを判定する車間距離の閾値（接近判定閾値ＴＨｄ）［ｍ］を設定しておき、車両１０と先行車との距離Ｄが接近判定閾値ＴＨｄ以下となったかどうかにより行う。また、車両１０と先行車との距離Ｄは、前方センサ２２からの信号Ｓｆに基づいて判定する。
【００３０】
車両１０がカーブに過速度で進入したかどうかの判定は、例えば、当該カーブに進入する推奨車速（カーブ進入推奨車速Ｖｒｃ）［ｋｍ／ｈ］を設定しておき、カーブ進入時の車速Ｖがカーブ進入推奨車速Ｖｃを超えるかどうかをカーブ手前で判定することにより行う。また、カーブ進入推奨車速Ｖｃは、ナビゲーションシステム２４からの推奨車速Ｖｒｅｃを用いる。
【００３１】
運転者に対する注意喚起を要する場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６において、ＥＣＵ２６は、反力Ｆｒを増加させる。これにより、運転者に注意喚起をすることができる。運転者に対する注意喚起を要さない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
【００３２】
ステップＳ７において、ＥＣＵ２６は、運転者によるアクセルペダル１４の操作が安定しているかどうか、すなわち、アクセルペダル１４の実開度θが安定しているかどうかを判定する。実開度θが安定しているかどうかの判定は、次のように行う。すなわち、ＥＣＵ２６は、単位時間当たりの実開度θの変化量（実開度変化量Δθ）［度／ｓ］に関する実開度安定閾値ＴＨΔθを設定する。この実開度安定閾値ＴＨΔθは、実開度θが安定しているかどうかを判定するための閾値である。実開度変化量Δθの絶対値が実開度安定閾値ＴＨΔθ以下である場合、ＥＣＵ２６は、実開度θが安定していると判定し、実開度変化量Δθの絶対値が実開度安定閾値ＴＨΔθを超える場合、ＥＣＵ２６は、実開度θが安定していないと判定する。
【００３３】
実開度θが安定している場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８において、ＥＣＵ２６は、実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っているかどうかを判定する。実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っているかどうかの判定は、実開度θと目標開度θｔｇｔを単純に比較するだけでもよいが、代わりに、所定の閾値を設定しておき、目標開度θｔｇｔと実開度θとの偏差（θｔｇｔ−θ）がこの閾値を上回ったとき、実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っていると判定してもよい。ここでの閾値としては、例えば、運転者がアクセルペダル１４を再度踏み込んだときにアクセルペダル１４を踏み込み過ぎない程度の反力Ｆｒを維持する値に設定することができる。
【００３４】
実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っていない場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ９において、ＥＣＵ２６は、反力Ｆｒを減少させる。実開度θが安定していない場合（Ｓ７：ＮＯ）又は実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っている場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０において、ＥＣＵ２６は、現在の反力Ｆｒを維持する。本実施形態では、図３の処理を繰り返すことで反力Ｆｒを漸次減少させることができる。
【００３５】
なお、ステップＳ６における反力Ｆｒの増加及びステップＳ９における反力Ｆｒの減少は、反力付与特性Ｃｆｒにおける反力上限値Ｆｍａｘを変化させることにより行う、又は反力付与特性Ｃｆｒ自体は変化させずに、現時点における反力Ｆｒを変化させるのみであってもよい。
【００３６】
４．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態では、車両１０が定速走行（巡航）をしているとき、アクチュエータ２８が発生する反力Ｆｒを減少させる（図３のＳ９）。これにより、アクチュエータ２８の消費電力及び発熱量を抑制することが可能となる。
【００３７】
本実施形態では、反力Ｆｒを漸次減少させ、反力Ｆｒの漸次減少中にアクセルペダル１４の実開度θが大きくなったとき、反力Ｆｒの漸次減少を終了する（Ｓ７：ＮＯ）と共に、車両１０の巡航が終了したら（Ｓ３：ＮＯ）、反力Ｆｒを初期化する（Ｓ４）。車両１０が定速走行中にアクセルペダル１４の実開度θが大きくなった場合、運転者に加速意図があると考えることができる。このような場合、通常の反力制御に戻すことができる。
【００３８】
本実施形態では、アクセルペダル１４の実開度θが目標開度θｔｇｔより小さいとき（Ｓ８：ＹＥＳ）、車両１０が定速走行しているときでも反力Ｆｒを減少させない（Ｓ１０）。アクセルペダル１４の実開度θが目標開度θｔｇｔより小さいとき、アクセルペダル１４は、十分に踏み込まれていない状態である。この状態において反力Ｆｒを小さくしてしまうと、その後に運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ際、反力Ｆｒが少ないとの違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。上記の構成によれば、アクセルペダル１４の実開度θが目標開度θｔｇｔより小さいとき、反力Ｆｒを減少させないため、上記のような違和感を運転者に与えることを回避することができる。
【００３９】
上記実施形態では、運転者に対する注意喚起を要する場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、反力Ｆｒを増加させる。また、アクセルペダル１４の実開度θが安定していないとき（Ｓ７：ＮＯ）又は実開度θが目標開度θｔｇｔを下回っているとき（Ｓ８：ＹＥＳ）、反力Ｆｒを維持する（Ｓ１０）。これらにより、必要に応じて反力Ｆｒの減少を中止することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
上記実施形態では、図３のフローチャートを用いてアクセルペダル１４の反力Ｆｒを調整したが、反力Ｆｒの調整方法はこれに限られない。例えば、ステップＳ５〜Ｓ８を省略し、ステップＳ３の後にステップＳ９を実行してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…車両                            １２…アクセルペダル反力制御装置
１４…アクセルペダル                  １６…リターンスプリング
１８…開度センサ                      ２０…車速センサ
２２…前方センサ                      ２４…ナビゲーションシステム
２６…ＥＣＵ                          ２８…アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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