(57)【要約】【課題】運転者に確実にシフトチェンジのタイミングを伝達する。【解決手段】アクセルペダル２の踏力を変更する踏力変更手段と、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定するシフトチェンジ判定手段と、を有し、手動変速機の現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定された際には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダル２の踏力を増加させる。これによって、運転者に確実にシフトチェンジのタイミングを伝達すると共に、運転者にシフトチェンジを促すことができ、シフトチェンジの操作遅れを抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動変速機を搭載した車両に適用され、アクセルペダルの踏力を変更する踏力変更手段を有するアクセルペダル踏力制御装置において、
現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定するシフトチェンジ判定手段を有し、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定された際には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダルの踏力を増加させることを特徴とするアクセルペダル踏力制御装置。
【請求項２】
現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定されても、アクセルペダルが踏み続けられ、アクセルペダルが戻されず、シフトチェンジが開始されない場合には、アクセルペダルの踏力を徐々に増加させることを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル踏力制御装置。
【請求項３】
シフトチェンジ判定手段により、現在使用している変速段から少なくとも２段以上のシフトチェンジをすることによって燃費が向上すると判定された際には、現在使用している変速段から燃費が向上すると判定された変速段までの段差と同数の段の階段状となるよう、アクセルペダルのペダル踏力を段階的に増加させることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセルペダル踏力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機を搭載した車両に適用されるアクセルペダル踏力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、手動変速機を搭載した車両の燃費を向上させるために、シフトアップすることにより燃費の向上が期待できる場合に、ダッシュボード上に設置された液晶ディスプレイもしくは、メータパネルやセンターコンソールに埋め込まれたインダッシュ型の表示装置等から構成される表示ユニットにシフトアップを示唆する表示を行ったり、音声や警告音を発することでシフトアップを示唆するようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６０５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような特許文献１のように、視聴覚的に運転者に対してシフトアップのタイミングを示唆する場合には、見逃しや聞き逃し等によりシフトアップのタイミングになったことに瞬時に気がつかず、シフトアップの操作が大幅に遅れてしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定するシフトチェンジ判定手段を有し、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定された際には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダルの踏力を増加させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態である場合には、アクセルペダルの踏力を増加させているので、運転者に確実にシフトチェンジのタイミングを伝達すると共に、運転者にシフトチェンジを促すことができ、シフトチェンジの操作遅れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置のシステム構成及びそのアクセルペダル踏力制御装置の構成を示す概略平面図である。図２は、本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置の構成を示す概略側面図である。
【０００７】
図１及び図２に示すアクセルペダル踏力制御装置は、図示しない車両の車体１に設けられたアクセルペダル２の踏力を制御するものである。このアクセルペダル踏力制御装置は、手動変速機を搭載した車両に適用され、後述するように、アクセルペダル２の踏力を変更する踏力変更手段と、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定するシフトチェンジ判定手段と、を有し、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定された際には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダル２の踏力を増加させるものである。
【０００８】
アクセルペダル２は、回転軸３に設けられてその回転軸３を支点として揺動するとともに、一端が車体１に固定され、他端が回転軸３に固定されるリターンスプリング４により反力を与えられる。また、回転軸３の一端を車体１に軸受５を介して回転自在に支持する一方、回転軸３の他端付近に、アクセル開度を検知するアクセル開度検知手段としてのアクセルポジションセンサ６が設けられている。
【０００９】
尚、本実施形態では、アクセルペダル２の踏み込み量とエンジン（図示せず）のスロットルバルブ（図示せず）とが連動する構成とし、アクセルペダル２の踏み込み量の増大に応じてエンジンのスロットル開度が増大する。つまり、アクセル開度に比例して燃料噴射量が増大する。
【００１０】
前記踏力変更手段は、基本的にはアクセルペダル２の踏み込み量（アクセル開度）に比例してアクセルペダル２に発生するベース踏力を増加させるものであって、回転軸３の回転に摩擦力を与える摩擦部材７ａ，７ｂと、その摩擦力を制御する摩擦力制御手段としての可変フリクションプレート７とを有している。ここでは、摩擦部材７ａを回転軸３の前記他端に機械的に結合して設ける。また摩擦部材７ｂを、摩擦部材７ａと対向して配置し、スプライン等により、固定軸８にその軸方向移動自在かつ回転を規制して設けるとともに固定軸８を車体１に支持して車体１側と機械的に結合する。さらに、アクチュエータ（例えば電磁ソレノイド）９を車体１に設ける。
【００１１】
可変フリクションプレート７は、アクチュエータ９の作動で摩擦部材７ｂの軸方向（図２における矢印Ａ１方向）の移動量（作動量）を変化させることができ、これにより、摩擦部材７ａと摩擦部材７ｂとの間の摩擦力を制御することができる。そして、このアクチュエータ９の作動は、コントロールユニット１０によって制御されている。つまり、アクチュエータ９の作動を、コントロールユニット１０で制御することで、アクセルペダル２の踏力を変更可能になっている。このコントロールユニット１０は、後述するようにして前記シフトチェンジ判定手段として機能する。
【００１２】
このコントロールユニット１０には、アクセルペダル２の踏み込み量からアクセル開度を検知可能なアクセルポジションセンサ６、車速を検知する車速センサ１１、エンジンの回転速度を検知する回転速度センサ１２、シフトレバーのギヤ位置を検出するギヤ位置センサ等の各種センサからの信号が入力されている。コントロールユニット１０は、入力された信号に基づきエンジンの燃料噴射時期、燃料噴射量等を決定している。
【００１３】
そして、このコントロールユニット１０は、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定している。
【００１４】
具体的には、各変速段毎にそれぞれ所定の基準回転速度が設定されており、エンジンの回転速度がこの基準回転速度に達した場合に、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であると判定している。ここで、基準回転速度とは、各変速段毎に設定された基準上限回転速度及び基準下限回転速度のことであり、コントロールユニット１０は、エンジンの回転速度が基準上限回転速度に達するとアップシフトすることにより燃費が向上すると判定し、エンジンの回転速度が基準下限回転速度に達するとダウンシフトすることにより燃費が向上すると判定する。換言すれば、コントロールユニット１０は、シフトチェンジすることにより燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングが発生したか否かを判定している。尚、１速においては、基準回転速度として基準上限回転速度のみが設定され、最高速（例えば６速）においては、基準回転速度として基準下限回転速度のみが設定されている。
【００１５】
そして、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態である場合には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダル２の踏力を増加させる。換言すれば、シフトチェンジすることで現在よりも燃費が向上するタイミングである場合には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダル２の踏力を増加させる。
【００１６】
これにより、各変速段において、エンジン回転速度が上昇し、エンジン回転速度が高回転域に進んで燃費が悪化することを防ぐために、図３に示すように、高回転域に突入する手前で運転者にシフトチェンジを促し、運転車にシフトチェンジを実行させる。尚、図３における実線は各変速段におけるエンジントルクとエンジンの回転速度との相関を示す特性線、図３における一点鎖線は車速の等速度線、図３における太実線は上述したシフトチェンジ開始指令タイミングでシフトチェンジを行った燃費の良いシフトチェンジの様子を示す特性線である。
【００１７】
詳述すると、例えば、図４に示すように、手動変速機の変速段が２速の状態で運転している際に、エンジン回転速度の上昇等により、変速段をこのまま２速として運転するよりも、変速段を３速にシフトアップすることで燃費が向上すると判定されると、アクセルペダル２のその時点でのベース踏力に対して、その時点でのアクセルペダル２の踏み込み量に応じてペダル踏力を増加（その時点でのアクセルペダル２の踏み込み量に比例してペダル踏力を増加）させることで、運転者にシフトアップするタイミングであることを知らせる共に、運転者にシフトアップ操作を促している。
【００１８】
すなわち、シフトチェンジすることにより燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングでアクセルペダル２のペダル踏力を増加させる。図４に示すように、運転者がこのペダル踏力の増加により今がシフトアップのタイミングであると気づいて、シフトチェンジ開始指令タイミングからアクセルペダル２を戻し始める場合、ペダル踏力の増加分は一定に保たれ、その後アイドルスイッチがＯＮとなると、アクセルペダル２のペダル踏力の増加分を「０」とする（アクセルペダル２の踏力はベース踏力のみとなる）。尚、アイドルスイッチ信号は、アクセル開度ないしはスロットル弁（図示せず）の開度が０であることを示す信号の入力があった場合にＯＮとなるものである。
【００１９】
また、手動変速機の変速段を２速から３速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングでアクセルペダル２のペダル踏力を増加させたにも関わらず、運転者がアクセルペダル２を踏み込み続けている場合には、図５に示すように、運転者がアクセルペダル２を戻し始めるまでペダル踏力の増加分を徐々に増加させる。そして、運転者がアクセルペダル２を戻し始めたら、ペダル踏力の増加分を、運転者がアクセルペダル２を戻し始めたときのペダル踏力の増加分に保ち、その後アイドルスイッチがＯＮとなると、アクセルペダル２のペダル踏力の増加分を「０」とする（アクセルペダル２の踏力はベース踏力のみとなる）。
【００２０】
そして、例えば、手動変速機の変速段を４速から５速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングでアクセルペダル２のペダル踏力を増加させたにも関わらず、運転者がアクセルペダル２を踏み込み続けている間に、手動変速機の変速段を４速から６速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングとなってしまった場合には、図６に示すように、手動変速機の変速段を４速から６速へ一気に変速させるようなシフトアップ操作を行うタイミングであることを運転者に知らせる。つまり、手動変速機の変速段を４速から５速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングでアクセルペダル２のペダル踏力を増加させたにも関わらず、運転者がアクセルペダル２を踏み込み続けている間に、エンジン回転速度が上昇してしまい、変速段を４速から５速にシフトアップしてもエンジン回転速度が燃費が良くなるところまで下がらず、変速段を４速から６速にしないと燃費が良くなるエンジン回転速度まで下がらない状況になった場合には、手動変速機の変速段を４速から６速へ一気に変速させるシフトアップ操作を運転者に促す。尚、図６における実線は各変速段におけるエンジントルクとエンジンの回転速度との相関を示す特性線、図６における一点鎖線は車速の等速度線、図６における太実線はシフトチェンジ開始指令タイミングでシフトチェンジを行ったシフトチェンジの様子を示す特性線である。
【００２１】
詳述すると、図７に示すように、４速から６速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングでアクセルペダル２のペダル踏力を段階的に増加させる。すなわち、現在使用している変速段から燃費が向上すると判定された変速段までの段差と同数の段の階段状となるよう、アクセルペダル２のペダル踏力を段階的に増加させる。従って、図６及び図７に示す例では、変速段を４速から６速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングで、ペダル踏力の増加分を２段階に増加させる。より具体的には、変速段を４速から６速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングで、その時点でのアクセルペダル２の踏み込み量に応じてペダル踏力をさらに増加させ、さらに変速段を４速から６速にシフトアップするシフトチェンジ開始指令タイミングから予め設定された所定時間経過後、変速段を４速から６速にシフトアップすることで燃費が向上するシフトチェンジ開始指令タイミングにおけるペダル踏力の増加分Ｐに予め設定された所定量分のペダル踏力Ｑを上乗せすることで、ペダル踏力の増加分を２段階に増加させている。
【００２２】
尚、図７においては、変速段を４速から６速にシフトアップするシフトチェンジ開始指令タイミングで、アクセル開度を戻し始めているので、ペダル踏力Ｑを上乗せしてから、アイドルスイッチ信号ＯＮとなるまでの間は、ペダル踏力の増加分は一定に保たれているが、ペダル踏力Ｑが上乗せされた時点でアクセル開度が戻されていない場合には、アクセル開度が戻し始められるまでペダル踏力の増加分を徐々に増加させる。
【００２３】
また、例えば、図８に示すように、手動変速機の変速段が４速の状態で運転している際に、変速段を３速にシフトダウンすることで燃費が向上すると判定されると、アクセルペダル２のそのときのベース踏力に対して、その時点でのアクセルペダル２の踏み込み量に応じてペダル踏力を増加させることで、運転者にシフトダウンするタイミングであることを知らせる共に、運転者にシフトダウン操作を促すことになる。
【００２４】
図９は、上述した本実施形態におけるアクセルペダル踏力制御装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
Ｓ１では、シフトチェンジ開始指令タイミングが発生したか否かを判定し、発生した場合にはＳ２へ進み、そうでない場合には今回のルーチンを終了する。
【００２６】
Ｓ２では、現在のアクセルペダル２の踏み込み量に応じた量のペダル踏力の増加分をアクセルペダル２に付与する。
【００２７】
Ｓ３では、現在の変速段とシフトチェンジ先の変速段との変速段差が２段以上であるか否かを判定し、２段以上である場合には、Ｓ７へ進み、そうでない場合（変速段差が１段の場合）にはＳ４へ進む。
【００２８】
Ｓ４では、運転者がシフトチェンジを開始したかどうか、つまり運転者がアクセルペダル２を戻し始めたか否かを判定し、運転者がアクセルペダル２を戻し始めた場合にはＳ５へ進み、そうでない場合にはＳ９へ進む。
【００２９】
Ｓ５では、アイドルスイッチ信号ＯＮとなったか否かを判定し、アイドルスイッチ信号ＯＮとなったらＳ６へ進む。
【００３０】
そして、Ｓ６では、ペダル踏力の増加分を解除し（取り除き）、今回のルーチンを終了する。
【００３１】
Ｓ３で、シフトチェンジ先のギヤ段差が２段以上であると判定された場合には、Ｓ７へ進み、変速段差に応じたペダル踏力の追加が実行されたか否かを判定し、変速段差に応じたペダル踏力の追加が実行されている場合にはＳ４へ進み、そうでない場合にはＳ８へ進む。
【００３２】
Ｓ８では、変速段差に応じたペダル踏力を追加してＳ４へ進む。すなわち、現在使用している変速段から燃費が向上すると判定された変速段までの段差と同数の段の階段状となるよう、アクセルペダル２のペダル踏力を段階的に増加させる。
【００３３】
Ｓ４で、運転者がシフトチェンジを開始しないと判定された場合には、Ｓ９へ進んでペダル踏力を徐々に増加させ、Ｓ１０へ進む。
【００３４】
Ｓ１０では、新たなシフトチェンジ開始指令タイミングが発生したか否かを判定し、新たなシフトチェンジ開始指令タイミングが発生した場合にはＳ３へ進み、そうでない場合にはＳ４へ進む。
【００３５】
以上説明してきたように、本実施形態においては、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態である場合には、アクセルペダル２の踏力を増加させることで運転者にシフトチェンジを促すことで、運転者に確実にシフトチェンジのタイミングを伝達することができる。また、シフトチェンジのタイミングに対する運転者の認知性が向上するので、シフトチェンジの操作遅れが抑制され、効率の良いエンジン回転速度で車両を走行させることが容易となり、燃費の向上を図ることができる。
【００３６】
そして、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定されても、アクセルペダル２が踏み続けられ、アクセルペダル２が戻されず、シフトチェンジが開始されない場合には、アクセルペダル２の踏力を徐々に増加させるので、シフトチェンジのタイミングに対する運転者の認知性を一層向上させることができる。
【００３７】
シフトチェンジ判定手段により、現在使用している変速段から少なくとも２段以上のシフトチェンジをすることによって燃費が向上すると判定された際には、現在使用している変速段から燃費が向上すると判定された変速段までの段差と同数の段の階段状となるよう、アクセルペダル２のペダル踏力を段階的に増加させるので、アクセルペダル２の踏力の増え方から、シフトチェンジ先の変速段を運転者に容易に認識させることができる。
【００３８】
尚、上述した実施形態においては、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定され、アクセルペダル２のペダル踏力を増加させたにも関わらずシフトチェンジが開始されない場合には、アクセルペダル２の踏力を徐々に増加させているが、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定され、アクセルペダル２のペダル踏力を増加させたにも関わらずシフトチェンジが開始されない場合に、アクセルペダル２の踏力を徐々に増加させず一定のまま保持するようにしてもよい。
【００３９】
上述した実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００４０】
（１）  手動変速機を搭載した車両に適用され、アクセルペダルの踏力を変更する踏力変更手段を有するアクセルペダル踏力制御装置において、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態であるか否かを判定するシフトチェンジ判定手段を有し、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定された際には、運転者にシフトチェンジを促すように、アクセルペダルの踏力を増加させる。これによって、現在の運転状態がシフトチェンジすることにより燃費が向上する運転状態である場合には、アクセルペダルの踏力を増加させることで運転者にシフトチェンジを促すことで、運転者に確実にシフトチェンジのタイミングを伝達することができる。また、シフトチェンジのタイミングに対する運転者の認知性が向上するので、シフトチェンジの操作遅れが抑制され、効率の良いエンジン回転速度で車両を走行させることが容易となり、燃費の向上を図ることができる。
【００４１】
（２）  前記（１）に記載のアクセルペダル踏力制御装置において、現在使用している変速段からシフトチェンジすることによって燃費が向上すると判定されても、アクセルペダルが踏み続けられ、アクセルペダルが戻されず、シフトチェンジが開始されない場合には、アクセルペダルの踏力を徐々に増加させる。これによって、シフトチェンジを促すタイミングの認知性を一層高くできる。
【００４２】
（３）  前記（１）または（２）に記載のアクセルペダル踏力制御装置において、シフトチェンジ判定手段により、現在使用している変速段から少なくとも２段以上のシフトチェンジをすることによって燃費が向上すると判定された際には、現在使用している変速段から燃費が向上すると判定された変速段までの段差と同数の段の階段状となるよう、アクセルペダルのペダル踏力を段階的に増加させる。これによって、アクセルペダルの踏力の増え方から、シフトチェンジ先の変速段を運転者に容易に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置のシステム構成及びそのアクセルペダル踏力制御装置の構成を模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係るアクセルペダル踏力制御装置の概略を模式的に示す説明図。
【図３】シフトチェンジ開始指令タイミングを示す説明図。
【図４】手動変速機の変速段を２速から３速にシフトアップする際の各種パラメータの変化を示すタイミングチャート。
【図５】手動変速機の変速段を２速から３速にシフトアップする際の各種パラメータの変化を示すタイミングチャート。
【図６】シフトチェンジ開始指令タイミングを示す説明図。
【図７】手動変速機の変速段を２速から４速にシフトアップする際の各種パラメータの変化を示すタイミングチャート。
【図８】手動変速機の変速段を４速から３速にシフトダウンする際の各種パラメータの変化を示すタイミングチャート。
【図９】本実施形態におけるアクセルペダル踏力制御装置の制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４４】
１…車体
２…アクセルペダル
３…回転軸
４…リターンスプリング
５…軸受
６…アクセルポジションセンサ
７…可変フリクションプレート
７ａ…摩擦部材
７ｂ…摩擦部材
８…固定軸
９…アクチュエータ
１０…コントロールユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010100071.tif 000007
【図６】
2010100071.tif 000008
【図７】
2010100071.tif 000009
【図８】
2010100071.tif 000010
【図９】
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