(57)【要約】【課題】アクセルペダルの踏込初期段階においても、運転者に対して違和感を覚えさせることなく明確に操作状態を認識させることができるアクセルペダル装置を提供する。【解決手段】車両には、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、アクセルペダルに対して、運転者の操作とは逆向きの反力を付加する反力付加部と、前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、エンジンに駆動指令を発するエンジン制御ＥＣＵと、が設けられている。反力付加部は、アクセルペダルの踏込ストロークに対する反力の増減の関係を踏込ストロークの変化点Ｓｔ１で変化させる。エンジン制御ＥＣＵは、踏込ストロークが変化点Ｓｔ１以下である区間Ａに、エンジンからの駆動力の出力を停止させる。【選択図】図５
2019173682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、
前記アクセルペダルに対して、前記運転者の操作とは逆向きの反力を付加する部位であって、前記踏込ストロークに対する前記反力の増減の関係を、当該踏込ストロークが所定ストロークである変化点で変化させる反力付加部と、
前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、前記車両の動力源に駆動指令を発する動力源制御コントローラと、
を備え、
前記動力源制御コントローラは、前記踏込ストロークが前記変化点以下である場合に、前記動力源からの前記駆動力の出力を停止させる、
アクセルペダル装置。
【請求項２】
車両に設けられ、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、
前記アクセルペダルに対して、前記運転者の操作とは逆向きの反力を付加する部位であって、前記踏込ストロークに対する前記反力の増減の関係を、当該踏込ストロークが所定ストロークである変化点で変化させる反力付加部と、
前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、前記車両の動力源に駆動指令を発する動力源制御コントローラと、
を備え、
前記動力源制御コントローラは、前記踏込ストロークが前記変化点以下の場合と前記変化点より大きい場合とで、前記動力源からの前記駆動力の増加度合を変化させる、
アクセルペダル装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアクセルペダル装置において、
前記車両には、
当該車両が位置する路面の勾配角を検出する傾斜角センサと、
路面の摩擦係数を検出する路面μセンサ、および、外気温を検出する外気温センサの少なくとも一方のセンサと、
ヨーレートセンサと、
が設けられており、
前記動力源制御コントローラは、前記傾斜角センサ、前記少なくとも一方のセンサ、および前記ヨーレートセンサからの各情報も取得するとともに、当該取得した各情報から判定される走行環境に基づき、前記踏込ストロークが前記変化点以下における当該踏込ストロークに対する前記動力源からの前記駆動力の大きさの関係を規定する、
アクセルペダル装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアクセルペダル装置において、
前記駆動源制御コントローラは、前記踏込ストロークが所定ストロークに到達したと判定した場合に前記動力源からの前記駆動力の出力を開始させる指令を発するとともに、前記走行環境に基づき前記駆動力の出力を開始させる前記所定ストロークを規定する、
アクセルペダル装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第１ストロークまでの間の第２区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が漸減するように前記反力を付加し、
前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第１ストロークよりも大きい第３区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第１区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する、
アクセルペダル装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第１ストロークまでの間の第２区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第１区間よりも大きい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第１ストロークよりも大きい第３区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第２区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する、
アクセルペダル装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記反力付加部は、
前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記踏込ストロークが前記変化点よりも大きい第２区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、
前記踏込ストロークが前記第１区間から前記第２区間へと変位する場合に、前記変化点で不連続に前記反力を増加させる、
アクセルペダル装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７の何れかに記載のアクセルペダル装置において、
前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態において、所定の反力を付加する、
アクセルペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダル装置に関し、特に車両において運転者が動力源の出力制御を行う際のインターフェースとしてのアクセルペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源であるエンジンやモータは、運転者によるアクセルペダルの踏込ストロークに応じて出力が制御される。このように運転者の入力を受けるインターフェースとしてのアクセルペダルには、運転者が違和感を覚え難い操作フィーリングが求められる。
【０００３】
具体的には、運転者がアクセルペダルを操作した際に、運転者に対して付加される反力は、急発進などによる事故の防止や、運転者の疲労軽減という観点から非常に重要なフィードバック情報である。
【０００４】
特許文献１には、運転者がアクセルペダルを操作した際の反力に関する技術が開示されている。即ち、特許文献１では、アクセルペダルの踏込初期段階から所定の段階まで第１の反力を発生させ、前記所定の段階から終端まで第１の反力よりも強い第２の反力を発生させる機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９３６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１で開示された技術をはじめとする従来技術では、運転者がアクセルペダルを踏み込み始めた踏込初期段階での、運転者にフィードバックされる反力について改善の余地がある。即ち、運転者には、車両の発進時において細心の注意を払うことが求められる。このため、特にアクセルペダルの踏込初期段階において、運転者は、違和感なく、且つ、明確なアクセルペダルからのフィードバック情報を求める。
【０００７】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、アクセルペダルの踏込初期段階においても、運転者に対して違和感を覚えさせることなく明確に操作状態を認識させることができるアクセルペダル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】
【０００８】
本発明の一態様に係るアクセルペダル装置は、車両に設けられ、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、前記アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、前記アクセルペダルに対して、前記運転者の操作とは逆向きの反力を付加する部位であって、前記踏込ストロークに対する前記反力の増減の関係を、当該踏込ストロークが所定ストロークである変化点で変化させる反力付加部と、前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、前記車両の動力源に駆動指令を発する動力源制御コントローラと、を備え、前記動力源制御コントローラは、前記踏込ストロークが前記変化点以下である場合に、前記動力源からの前記駆動力の出力を停止させる。
【０００９】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、反力付加部が変化点で反力特性（踏込ストロークに対する反力の関係）を変化させるので、運転者に対して当該変化点を明確に認識させることができる。そして、上記態様に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが上記変化点よりも小さい踏込初期段階では動力源制御コントローラが駆動力の出力を停止させることとしているので、アクセルペダルの踏込初期での過敏な駆動力の出力を無くし、運転者がアクセルペダルの踏込に対する駆動源の出力の関係に関して違和感を覚えるのを抑制し、且つ、明確にアクセルペダルの操作状態を認識させることができる。
【００１０】
本発明の一態様に係るアクセルペダル装置は、車両に設けられ、運転者の踏込操作を受け付けるアクセルペダルと、前記アクセルペダルの踏込ストロークを検出するアクセルセンサと、前記アクセルペダルに対して、前記運転者の操作とは逆向きの反力を付加する部位であって、前記踏込ストロークに対する前記反力の増減の関係を、当該踏込ストロークが所定ストロークである変化点で変化させる反力付加部と、前記アクセルセンサからの前記検出の情報を取得し、当該情報に基づき、前記車両の動力源に駆動指令を発する動力源制御コントローラと、を備え、前記動力源制御コントローラは、前記踏込ストロークが前記変化点以下の場合と前記変化点より大きい場合とで、前記動力源からの前記駆動力の増加度合を変化させる。
【００１１】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが変化点以下の場合と、変化点よりも大きい場合とで、動力源からの駆動力の増加度合を変化させることとしている。このため、上記態様に係るアクセルペダル装置では、上記駆動力の増加度合の変化のさせ方によって、運転者がより違和感を覚え難く、且つ、明確にアクセルペダルの操作状態を認識させることが可能である。
【００１２】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記車両には、当該車両が位置する路面の勾配角を検出する傾斜角センサと、路面の摩擦係数（μ）を検出する路面μセンサ、および、外気温を検出する外気温センサの少なくとも一方のセンサと、ヨーレートセンサと、が設けられており、前記動力源制御コントローラは、前記傾斜角センサ、前記少なくとも一方のセンサ、および前記ヨーレートセンサからの各情報も取得するとともに、当該取得した各情報から判定される走行環境に基づき、前記踏込ストロークが前記変化点以下における当該踏込ストロークに対する前記動力源からの前記駆動力の大きさの関係を規定する。
【００１３】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが上記変化点以下の場合での踏込ストロークに対する駆動力の大きさの関係を、走行環境（傾斜角センサ、上記一方のセンサ、およびヨーレートセンサからの各情報）を基に規定することとしているので、車両の状態に基づいて踏込初期段階における運転者が意図する駆動力の大きさを設定することが可能である。よって、上記態様に係るアクセルペダル装置では、より運転者が違和感を覚え難いようにすることができる。
【００１４】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記駆動源制御コントローラは、前記踏込ストロークが所定ストロークに到達したと判定した場合に前記動力源からの前記駆動力の出力を開始させる指令を発するとともに、前記走行環境に基づき前記駆動力の出力を開始させる前記所定ストロークを規定する。
【００１５】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、走行環境を基に所定ストロークを規定することとしているので、走行環境を加味したより綿密な制御を以って動力源からの出力の制御がなされる。よって、上記態様に係るアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏込初期段階において、運転者がより違和感を覚え難く、且つ、明確に操作状態を認識することができるようにできる。
【００１６】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第１ストロークまでの間の第２区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が漸減するように前記反力を付加し、前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第１ストロークよりも大きい第３区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第１区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する。
【００１７】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏込ストロークを、第１区間から第３区間まで分けて規定し、区間ごとに踏込ストロークと反力との関係を上記のように異ならせているので、上記変化点までは過敏に動力源からの出力が発生するのを抑制できるとともに、それ以降は、踏込ストロークに応じた反力を感じることができる。よって、上記態様に係るアクセルペダル装置では、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいった際に受ける反力が、運転者が違和感を覚えることなく、且つ、明確にアクセルペダルの踏込ストロークを反力によって認識することが可能となる。
【００１８】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、前記変化点から、当該変化点よりも前記アクセルペダルの踏込ストロークが大きい第１ストロークまでの間の第２区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第１区間よりも大きい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、前記アクセルペダルの踏込ストロークが前記第１ストロークよりも大きい第３区間において、前記踏込ストロークの増加に対する前記反力の増加度合が前記第２区間よりも小さい状態で、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加する。
【００１９】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークに対する反力の増加度合、即ち、横軸に踏込ストロークをとり縦軸に反力を採ったと仮定した場合の特性線の傾きが、第２区間で最も大きくなるようになっているので、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいった際に変化点を超えたことを明確に認識することができる。よって、上記態様に係るアクセルペダル装置では、運転者に対してより明確にアクセルペダルの踏込ストロークを認識させることができる。
【００２０】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態から、前記変化点までの間の第１区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、前記踏込ストロークが前記変化点よりも大きい第２区間において、前記アクセルペダルの踏込ストロークに比例した前記反力を付加し、前記踏込ストロークが前記第１区間から前記第２区間へと変位する場合に、前記変化点で不連続に前記反力を増加させる。
【００２１】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが第１区間から第２区間へと変位する場合に、上記変化点で反力が不連続に増加するようにしているので、動力源からの出力が開始される踏込ストロークを運転者に対してより明確に認識させることができる。
【００２２】
本発明の別態様に係るアクセルペダル装置は、上記態様において、前記反力付加部は、前記アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態において、所定の反力を付加する。
【００２３】
上記態様に係るアクセルペダル装置では、運転者が実質的にアクセルペダルを踏み込んでいない状態でも所定の反力を付加することとしているので、運転者がアクセルペダルを踏み込み始めた状態で、当該アクセルペダルを踏み込み始めたとの認識を反力により明確に認識することが可能となる。
【００２４】
また、上記態様に係るアクセルペダル装置では、実質的にアクセルペダルが踏み込まれていない状態でも、アクセルペダルに対して所定の反力が付加されているので、アクセルペダルのガタツキを抑制することもできる。これにより、高い品質を実現することができる。
【００２５】
なお、上記において「アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態」とは、アクセルペダルに対する外乱（例えば、足あたりや、物の落下）に対しては、踏み込まれていない状態であるとすることを意味する。
【発明の効果】
【００２６】
上記の各態様に係るアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏込初期段階においても、運転者に対して違和感を覚えさせることなく明確に操作状態を認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係る車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】実施形態１に係るアクセルペダル装置におけるエンジン制御ＥＣＵが実行するエンジン制御に係る制御構成を示す制御ブロック図である。
【図３】実施形態１に係るアクセルペダルの構成を示す模式図である。
【図４】実施形態１に係るエンジン制御ＥＣＵが実行するエンジン制御に係るフローチャートである。
【図５】実施形態１に係るアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図６】実施形態２に係る車両が備えるアクセルペダルの構成を示す模式図である。
【図７】実施形態２に係る車両におけるアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図８】実施形態３に係る車両が備えるアクセルペダルの構成を示す模式図である。
【図９】実施形態３に係る車両におけるアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図１０】実施形態４に係る車両におけるアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図１１】実施形態５に係る車両におけるアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図１２】実施形態５に係るアクセルペダル装置において、アクセルペダルの踏込ストロークが遊び領域にある場合の、アクセルペダルの踏込ストロークに対するエンジン出力の補正方法を説明するための特性図である。
【図１３】実施形態５に係るアクセルペダル装置において、エンジン制御ＥＣＵが実行する環境判定制御に係るフローチャートである。
【図１４】実施形態５に係るエンジン制御ＥＣＵが実行する、走行環境に応じたエンジン出力の補正制御に係るフローチャートである。
【図１５】実施形態５に係るエンジン制御ＥＣＵが記憶している出力制御に係る参照テーブルである。
【図１６】実施形態６に係る車両におけるアクセルペダルの踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【図１７】実施形態６に係るエンジン制御ＥＣＵが実行する、走行環境に応じたエンジン出力開始タイミングの補正制御に係るフローチャートである。
【図１８】実施形態６に係るエンジン制御ＥＣＵが記憶している出力開始タイミングの制御に係る参照テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００２９】
［実施形態１］
１．車両１の概略構成
本実施形態に係る車両の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００３０】
図１に示すように、車両１は、動力源としてのエンジン２を備える。本実施形態では、エンジン２の一例として、多気筒のガソリンエンジンを採用している。
【００３１】
エンジン２には、当該エンジン２の燃焼室に空気を送り込むための吸気通路が接続されており、当該吸気通路には、スロットル弁１８が取り付けられている。そして、スロットル弁１８には、弁の開閉を行うスロットルアクチュエータ１９が接続されている。
【００３２】
エンジン２には、トランスミッション３が接続されており、当該トランスミッション３からはプロペラシャフト４が延出されている。
【００３３】
プロペラシャフト４の後端部は、デファレンシャルギヤ５に連結されている。デファレンシャルギヤ５からは、ドライブシャフト６が車幅方向に延設されており、左右に左後輪７および右後輪８が取り付けられている。
【００３４】
車両１のフロント側には、操舵アクチュエータ１０から車幅方向に延設されたタイロッド１１が設けられており、左右に左前輪１２および右前輪１３が取り付けられている。操作アクチュエータ１０は、車室内のステアリングホイール９に接続されている。運転者によるステアリングホイール９の操舵に連動して操舵アクチュエータ１０がタイロッド１１を駆動する。
【００３５】
車両１の車室内には、運転者が操作を行う、アクセルペダル１４、ブレーキペダル１５、シフト装置１６、およびパーキングブレーキ１７も設けられている。
【００３６】
また、車両１には、スロットルアクチュエータ１９を含むエンジン２の制御を実行するエンジン制御ＥＣＵ（動力源制御コントローラ）２０と、トランスミッション３の制御を実行するトランスミッション制御ＥＣＵ２１と、が設けられている。
【００３７】
エンジン制御ＥＣＵ２０およびトランスミッション制御ＥＣＵ２１は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されたマイクロプロセッサを有しており、アクセルペダル１４、ブレーキペダル１５、シフト装置１６、およびパーキングブレーキ１７をはじめとする各部からの情報を受け付けて、制御を実行する。
【００３８】
２．エンジン制御ＥＣＵ２０を中心とした制御構成
エンジン制御ＥＣＵ２０を中心とした制御に係る構成について、図２を用いて説明する。図２は、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行するエンジン制御に係る制御構成を示す制御ブロック図である。
【００３９】
図２に示すように、エンジン制御ＥＣＵ２０には、車速センサ２２、大気圧センサ２３、アクセルセンサ２４、ブレーキスイッチセンサ２５、エンジン回転数センサ２６、クランク角センサ２７、負圧センサ２８、傾斜角センサ２９、路面μ（摩擦係数）センサ３０、外気温センサ３１、およびヨーレートセンサ３２などが接続されている。エンジン制御ＥＣＵ２０に対しては、車両１のキーオン時には、各センサ２２〜３２から逐次情報が入力されるようになっている。
【００４０】
また、エンジン制御ＥＣＵ２０は、スロットルアクチュエータ１９の他に、エンジン２の点火プラグ３３および燃料噴射弁３４に接続されている。エンジン制御ＥＣＵ２０は、上記のような各種センサ２２〜３２からの入力情報に基づいて、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４の各制御を実行する。
【００４１】
なお、本実施形態に係る車両１では、エンジン制御ＥＣＵ２０とアクセルセンサ２４とを含みアクセルペダル装置１００が構成されている。
【００４２】
３．アクセルペダル１４の構成
アクセルペダル１４の構成について、図３を用いて説明する。図３は、アクセルペダル１４の構成を側方から示す模式図である。
【００４３】
図３に示すように、本実施形態に係るアクセルペダル１４は、踏板部（アクセルペダル本体）１４０と、中間アーム（変位要素）１４１と、バネ（反力付加部）１４２と、ダンパー（緩衝器）１４３と、バネ（反力付加部）１４４と、を有する。踏板部１４０は、運転者が足で操作する部分であり、フロアパネル３５に対して支点Ａｘ１４０を中心に回動自在となっている。なお、詳細な図示を省略しているが、踏板部１４０は、所定の開度（フロアパネル３５に対する所定の角度）以上にはならないように規制されている。
【００４４】
中間アーム１４１は、長手方向の一端部が踏板部１４０に対して支持されている。即ち、中間アーム１４１は、踏板部１４０に対して支点Ａｘ１４１を中心に回動自在となっている。バネ１４２とダンパー１４３とは、踏板部１４０と中間アーム１４１との間に介挿されている。なお、本実施形態では、バネ１４２が中間アーム１４１の先端部（支点Ａｘ１４１とは反対側の端部）に取り付けられている。
【００４５】
バネ１４４は、中間アーム１４１とフロアパネル３５との間に介挿されている。本実施形態に係るアクセルペダル１４において、バネ１４４は、バネ１４２よりも低いバネ定数を有する。そして、バネ１４４は、中間アーム１４１とフロアパネル３５との間において、初期状態（運転者が踏板部１４０を踏み込んでいない状態）でも、所定の荷重で圧縮された状態（セット荷重が加えられた状態）となっている。
【００４６】
なお、バネ１４２およびバネ１４４は、ともに圧縮コイルバネである。
【００４７】
図３に示すように、アクセルペダル１４には、フロアパネル３５に対する中間アーム１４１の角度を、アクセルペダル１４の踏込ストロークとして検出するアクセルセンサ２４が取り付けられている。図２を用い説明したように、アクセルセンサ２４は、検出した踏込ストロークに関する検出情報をエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。
【００４８】
４．運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダル１４（踏板部１４０）を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図４および図５を用いて説明する。図４は、エンジンＥＣＵ２０が実行するエンジン制御に係るフローチャートであり、図５は、アクセルペダル１４の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【００４９】
図４に示すように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始する（ステップＳ１）。なお、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【００５０】
次に、図５に示すように、運転者による踏板部１４０の踏込が開始されると、踏込ストロークがＳｔ１までの間は踏込ストロークに比例した反力が運転者に対して付加される。即ち、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”へと増加する間には、“０”から“Ｒｆ１”に単調増加する反力が運転者に付加される。
【００５１】
ここで、運転者による踏板部１４０の踏込開始からストローク“Ｓｔ１”に至るまでの区間（第１区間）は、踏板部１４０と中間アーム１４１との間に介挿されたバネ１４２が圧縮されて行く（図３を参照）。この間においては、バネ１４４にはセット荷重が加えられているので、圧縮されない。
【００５２】
図５の下側部分に示すように、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”に至る区間Ａでは（図４のステップＳ２：Ｎｏ）、エンジン制御ＥＣＵ２０に対してはアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されないので、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力はなされず、エンジン２はアイドリング状態のままで維持される（図４のステップＳ４）。即ち、区間Ａは、本実施形態に係るアクセルペダル装置１００における“遊び領域”として設けられている。
【００５３】
図５に示すように、運転者による踏板部１４０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”から“Ｓｔ２”までの区間（第２区間）では、踏込ストロークの増加度合に対する反力の増加度合が、踏込ストロークが大きくなるほど漸減する、即ち、二次曲線的に変化するように反力が付加される。本実施形態において、踏込ストローク“Ｓｔ１”が、踏込ストロークに対する反力の増減の関係が変化する変化点である。
【００５４】
そして、図５の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きくなった場合には（図４のステップＳ２：Ｙｅｓ）、エンジン制御ＥＣＵ２０に対するアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されることとなり、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、エンジン２の出力が増大される（図４のステップＳ３）。
【００５５】
なお、図５に示す踏込ストロークが“Ｓｔ１”から“Ｓｔ２”までの区間（第２区間）は、バネ１４２が圧縮しきった後、ダンパー１４３が圧縮されている区間である。ここで、アクセルペダル１４におけるダンパー１４３は、バネ１４２が縮みきった後、バネ１４４が縮み始めるまでの間の区間で縮むように減衰率が規定されている。
【００５６】
図５に示すように、運転者による踏板部１４０の踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい区間（第３区間）では、バネ１４４が圧縮されて行き、踏込ストロークに比例して“Ｒｆ１”から“Ｒｆ２”へと単調増加する反力が運転者に付加される。
【００５７】
バネ１４４に対して加えられたセット荷重は、図５における反力ＲＦ２に合致するように設定されている。
【００５８】
そして、図５の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい第３区間では、エンジン制御ＥＣＵ２０からは、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、アクセルペダル１４の踏込ストロークに応じて、エンジン２の出力がＰｗ１から漸増するように制御が実行される。
【００５９】
５．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置１００では、バネ１４２、ダンパー１４３、およびバネ１４４を含む反力付加部が変化点（Ｓｔ１）で踏込ストロークに対する反力の関係を変化させるので、運転者に対して当該変化点（Ｓｔ１）を明確に認識させることができる。そして、アクセルペダル装置１００では、踏込ストロークが変化点（Ｓｔ１）よりも小さい踏込初期段階（区間Ａ）ではエンジン制御ＥＣＵ２０がエンジン２の出力を停止させることとしているので（図４のステップＳ４）、アクセルペダル１４の踏込初期（区間Ａ）での過敏な駆動力の出力を無くし、運転者がアクセルペダル１４の踏込に対するエンジン２の出力の関係に関して違和感を覚えるのを抑制し、且つ、明確にアクセルペダル１４の操作状態を認識させることができる。
【００６０】
また、本実施形態に係るアクセルペダル装置１００では、アクセルペダル１４の踏込ストロークを、第１区間（Ｓｔ１までの区間）、第２区間（Ｓｔ１からＳｔ２までの区間）、第３区間（Ｓｔ２よりも大きい区間）に分けて規定し、区間ごとに踏込ストロークと反力との関係を図５に示すように異ならせているので、上記変化点（Ｓｔ１）までは過敏にエンジン２からの出力が発生するのを抑制できるとともに、それ以降は、踏込ストロークに応じた反力を感じることができる。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置１００では、運転者がアクセルペダル１４を踏み込んでいった際に受ける反力が、運転者が違和感を覚えることなく、且つ、明確にアクセルペダル１４の踏込ストロークを反力によって認識することが可能となる。
【００６１】
［実施形態２］
実施形態２に係るアクセルペダル装置について、図６および図７を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態１に係るアクセルペダル装置１００と同じ構成を有する。
【００６２】
１．アクセルペダル３６の構成
本実施形態に係るアクセルペダル３６の構成について、図６を用いて説明する。図６は、アクセルペダル３６の構成を側方から示す模式図である。
【００６３】
図６に示すように、本実施形態に係るアクセルペダル３６は、踏板部（アクセルペダル本体）３６０と、中間アーム（変位要素）３６１，３６２と、バネ（反力付加部）３６３と、バネ（反力付加部）３６４３と、バネ（反力付加部）３６５と、を有する。踏板部３６０は、運転者が足で操作する部分であり、フロアパネル３５に対して支点Ａｘ３６０を中心に回動自在となっている。
【００６４】
中間アーム３６１は、長手方向の一端部が踏板部３６０に対して支持されている。即ち、中間アーム３６１は、踏板部３６０に対して支点Ａｘ３６１を中心に回動自在となっている。中間アーム３６２も、長手方向の一端部が踏板部３６０に対して支点Ａｘ３６１で回動自在に支持されている。
【００６５】
なお、上記実施形態１と同様に、踏板部３６０および中間アーム３６１，３６２は、それぞれフロアパネル３５に対する最大角度（運転者が踏板部３６０を踏み込んでいない状態の角度）が、所定の角度に制限されている。
【００６６】
バネ３６３は、踏板部３６０と中間アーム３６１との間に介挿されている。なお、本実施形態でも、バネ３６３が中間アーム３６１１の先端部（支点Ａｘ３６１とは反対側の端部）に取り付けられている。
【００６７】
バネ３６４は、中間アーム３６１と中間アーム３６２との間に介挿されている。本実施形態では、中間アーム３６１に対するバネ３６４の取付位置が、中間アーム３６１の長手方向におけるバネ３６３の取付位置よりも支点Ａｘ３６１に近い側の位置となっている。
【００６８】
バネ３６５は、中間アーム３６２とフロアパネル３５との間に介挿されている。本実施形態に係るアクセルペダル３６において、バネ３６４は、バネ３６３よりも高いバネ定数を有し、バネ３６３は、バネ３６５よりも高いバネ定数を有する。そして、本実施形態に係るアクセルペダル３６においても、バネ３６４は、セット荷重が加えられた状態で中間アーム３６１と中間アーム３６２との間に介挿されており、バネ３６５は、セット荷重が加えられた状態で中間アーム３６２とフロアパネル３５との間に介挿されている。
【００６９】
なお、本実施形態においても、バネ３６３〜３６５が圧縮コイルバネである。
【００７０】
図６に示すように、アクセルペダル３６には、フロアパネル３５に対する中間アーム３６１の角度を、アクセルペダル３６の踏込ストロークとして検出するアクセルセンサ２４が取り付けられている。図２を用い説明したように、アクセルセンサ２４は、検出した踏込ストロークに関する検出情報をエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。
【００７１】
２．運転者がアクセルペダル３６を踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダル３６を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図７を用いて説明する。図７は、アクセルペダル３６（踏板部３６０）の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【００７２】
なお、本実施形態においても、図４を用い説明したように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始し、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【００７３】
図７に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込が開始されると、踏込ストロークがＳｔ１までの間は踏込ストロークに比例した反力が運転者に対して付加される。即ち、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”へと増加する間には、“０”から“Ｒｆ３”に単調増加する反力が運転者に付加される。
【００７４】
ここで、運転者による踏板部３６０の踏込開始からストローク“Ｓｔ１”に至るまでの区間（第１区間）は、踏板部３６０と中間アーム３６１との間に介挿されたバネ３６３が圧縮されて行く（図６を参照）。この間においては、バネ３６４には反力Ｒｆ３に相当するセット荷重が加えられており、バネ３６５には反力Ｒｆ４に相当するセット荷重が加えられているので、バネ３６４，３６５はそれ以上に圧縮されることがない。
【００７５】
図７の下側部分に示すように、本実施形態においても、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”に至る区間では、エンジン制御ＥＣＵ２０に対してはアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されないので、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力はなされず、エンジン２はアイドリング状態のままで維持される。即ち、踏込ストロークがＳｔ１までの区間では、本実施形態に係るアクセルペダル装置における“遊び領域”として設けられている。
【００７６】
図７に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”から“Ｓｔ２”までの区間（第２区間）では、踏込ストロークの増加度合に対する反力の増加度合が、踏込ストロークがＳｔ１に至るまでの第１区間よりも大きくなる、即ち、踏込ストロークがＳｔ１からＳｔ２までの区間では、バネ３６３は縮みきった状態にあり、踏込ストロークに応じてバネ３６４が圧縮される。これにより、図７に示すような反力が運転者に対して付加される。本実施形態においても、踏込ストローク“Ｓｔ１”が、踏込ストロークに対する反力の増減の関係が変化する変化点である。
【００７７】
そして、図７の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きくなった場合には、エンジン制御ＥＣＵ２０に対するアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されることとなり、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、エンジン２の出力が増大される。
【００７８】
図７に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい区間（第３区間）では、バネ３６３，３６４が縮み切り、バネ３６５が圧縮されて行く。これにより、第３区間では、バネ３６５のバネ定数に応じた傾きで、踏込ストロークに比例して“Ｒｆ４”から単調増加する反力が運転者に付加される。
【００７９】
そして、図７の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい第３区間では、エンジン制御ＥＣＵ２０からは、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、アクセルペダル３６の踏込ストロークに応じて、エンジン２の出力がＰｗ１から漸増するように制御が実行される。
【００８０】
３．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークに対する反力の増加度合、即ち、図７の上側部分の特性図における、特性線の傾きが、第２区間（Ｓｔ１からＳｔ２までの区間）で最も大きくなるようになっているので、運転者がアクセルペダル３６を踏み込んでいった際に変化点（Ｓｔ１）を超えたことを明確に認識することができる。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、運転者に対してより明確にアクセルペダル３６の踏込ストロークを認識させることができる。
【００８１】
［実施形態３］
実施形態３に係るアクセルペダル装置について、図８および図９を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態１に係るアクセルペダル装置１００と同じ構成を有する。
【００８２】
１．アクセルペダル３７の構成
アクセルペダル３７の構成について、図８を用いて説明する。図８は、アクセルペダル３７の構成を側方から示す模式図である。
【００８３】
図８に示すように、本実施形態に係るアクセルペダル３７は、踏板部（アクセルペダル本体）３７０と、中間アーム（変位要素）３７１と、バネ（反力付加部）３７２と、バネ（反力付加部）３７３と、を有する。踏板部３７０は、運転者が足で操作する部分であり、フロアパネル３５に対して支点Ａｘ３７０を中心に回動自在となっている。なお、本実施形態でも詳細な図示を省略しているが、踏板部３７０は、所定の開度（フロアパネル３５に対する所定の角度）以上にはならないように規制されている。
【００８４】
中間アーム３７１は、長手方向の一端部が踏板部３７０に対して支持されている。即ち、中間アーム３７１は、踏板部３７０に対して支点Ａｘ３７１を中心に回動自在となっている。バネ３７２は、踏板部３７０と中間アーム３７１との間に介挿されている。なお、本実施形態でも、バネ３７２が中間アーム３７１の先端部（支点Ａｘ３７１とは反対側の端部）に取り付けられている。
【００８５】
バネ３７３は、中間アーム３７１とフロアパネル３５との間に介挿されている。本実施形態に係るアクセルペダル３７において、バネ３７３は、バネ３７２よりも低いバネ定数を有する。そして、バネ３７３は、中間アーム３７１とフロアパネル３５との間において、初期状態（運転者が踏板部３７０を踏み込んでいない状態）でも、所定の荷重で圧縮された状態（セット荷重が加えられた状態）となっている。
【００８６】
なお、本実施形態においても、バネ３７２およびバネ３７３は、ともに圧縮コイルバネである。
【００８７】
図８に示すように、アクセルペダル３７には、フロアパネル３５に対する踏板部３７０の角度を、アクセルペダル３７の踏込ストロークとして検出するアクセルセンサ２４が取り付けられている。図２を用い説明したように、本実施形態においても、アクセルセンサ２４は、検出した踏込ストロークに関する検出情報をエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。
【００８８】
２．運転者がアクセルペダル３７を踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダル３７を踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図９を用いて説明する。図９は、アクセルペダル３７（踏板部３７０）の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【００８９】
なお、本実施形態においても、図４を用い説明したように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始し、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【００９０】
図９に示すように、運転者による踏板部３７０の踏込が開始されると、踏込ストロークがＳｔ１までの間は踏込ストロークに比例した反力が運転者に対して付加される。即ち、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”へと増加する間には、“０”から“Ｒｆ５”に単調増加する反力が運転者に付加される。
【００９１】
ここで、運転者による踏板部３７０の踏込開始からストローク“Ｓｔ１”に至るまでの区間（第１区間）は、踏板部３７０と中間アーム３７１との間に介挿されたバネ３７２が圧縮されて行く（図８を参照）。この間においては、バネ３７３には反力Ｒｆ６に相当するセット荷重が加えられているので、第１区間においてバネ３７３はそれ以上に圧縮されることがない。なお、図９に示すように、反力Ｒｆ６は、反力Ｒｆ５よりも大きい値に設定されている。
【００９２】
図９の下側部分に示すように、本実施形態においては、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”に至る区間においても、エンジン制御ＥＣＵ２０に対するアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されるようになっているが、踏込ストロークがＳｔ１に達するまでの区間においては、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力は行わず、エンジン２はアイドリング状態のままで維持される。即ち、踏込ストロークがＳｔ１までの区間では、本実施形態に係るアクセルペダル装置における“遊び領域”として設けられている。
【００９３】
図９に示すように、アクセルペダル３７においては、運転者による踏板部３７０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”に達した状態で、反力はＲｆ５からＲｆ６へと不連続に変化するように設定されている。即ち、アクセルペダル３７におけるバネ３７３は、セット荷重が反力Ｒｆ６に相当する大きさとなっており、バネ３７２が縮み切った場合の反力Ｒｆ５よりも大きい値となっている。
【００９４】
本実施形態においても、踏込ストローク“Ｓｔ１”が、踏込ストロークに対する反力の増減の関係が変化する変化点である。
【００９５】
そして、図９の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きくなった場合には、エンジン制御ＥＣＵ２０は、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、エンジン２の出力を増大させる。
【００９６】
図９に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きい区間では、踏込ストロークに比例して“Ｒｆ６”から単調増加する反力が運転者に付加される。
【００９７】
そして、図９の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい区間では、エンジン制御ＥＣＵ２０からは、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、アクセルペダル３７の踏込ストロークに応じて、エンジン２の出力がＰｗ１から漸増するように制御が実行される。
【００９８】
３．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークがＳｔ１である状態で、反力がＲｆ５からＲｆ６へと不連続に増加するようにしているので、エンジン２からの出力が開始される踏込ストロークＳｔ１を運転者に対してより明確に認識させることができる。
【００９９】
［実施形態４］
実施形態４に係るアクセルペダル装置について、図１０を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態３に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
【０１００】
１．アクセルペダルの構成
本実施形態に係るアクセルペダルは、上記実施形態３に係るアクセルペダル３７と基本的な構成が同一である。ただし、次の点が異なる。
【０１０１】
本実施形態に係るアクセルペダルでは、踏板部３７０と中間アーム３７１との間に介挿されたバネ３７２についてもセット荷重が加えられている。この点において、上記アクセルペダル３７と差異を有し、その他の構成は同じである。
【０１０２】
２．運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図１０を用いて説明する。図１０は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【０１０３】
なお、本実施形態においても、図４を用い説明したように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始し、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【０１０４】
図１０の上側部分に示すように、本実施形態に係るアクセルペダルを運転者が踏み込む場合には、その初期（踏込ストロークが“０”のとき）に反力Ｒｆ７が付加さる。これは、本実施形態では、アクセルペダルにおけるバネ３７２についてのセット荷重が加えられていることによるものであって、反力Ｒｆ７は、バネ３７２に加えられたセット荷重に相当する力である。
【０１０５】
次に、運転者による踏板部３７０の踏込がＳｔ１に向けて漸増されて行くと、踏込ストロークに応じて増加するように、反力が運転者に対して付加される。即ち、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”へと増加する間には、“Ｒｆ７”から“Ｒｆ８”に単調増加する反力が運転者に付加される。
【０１０６】
ここで、運転者による踏板部３６０の踏込開始からストローク“Ｓｔ１”に至るまでの区間（第１区間）は、上記実施形態３と同様に、セット荷重がＲｆ９に設定されたバネ３７３が縮むことが抑制されている（圧縮が抑制されている）。なお、本実施形態においても、図１０に示すように、反力Ｒｆ９は、反力Ｒｆ８よりも大きい値に設定されている。
【０１０７】
図１０の下側部分に示すように、本実施形態においても、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ１”に至る区間においても、エンジン制御ＥＣＵ２０に対するアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されるようになっているが、踏込ストロークがＳｔ１に達するまでの区間においては、エンジン制御ＥＣＵ２０はスロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力は行わず、エンジン２はアイドリング状態のままで維持される。即ち、本実施形態でも、踏込ストロークがＳｔ１までの区間では、アクセルペダル装置における“遊び領域”として設けられている。
【０１０８】
図１０に示すように、アクセルペダルにおいては、運転者による踏板部３７０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”に達した状態で、反力はＲｆ８からＲｆ９へと不連続に変化するように設定されている。これは、上記実施形態３に係るアクセルペダルの場合と同様である。
【０１０９】
本実施形態においても、踏込ストローク“Ｓｔ１”が、踏込ストロークに対する反力の増減の関係が変化する変化点である。
【０１１０】
そして、図１０の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きくなった場合には、エンジン制御ＥＣＵ２０は、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、エンジン２の出力を増大させる。
【０１１１】
図１０に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込ストロークが“Ｓｔ１”よりも大きい区間では、踏込ストロークに比例して“Ｒｆ９”から単調増加する反力が運転者に付加される。
【０１１２】
そして、図１０の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ２”よりも大きい区間では、エンジン制御ＥＣＵ２０からは、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、アクセルペダルの踏込ストロークに応じて、エンジン２の出力がＰｗ１から漸増するように制御が実行される。
【０１１３】
３．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、運転者が実質的にアクセルペダルを踏み込んでいない状態でも反力Ｒｆ７を付加することとしているので、運転者がアクセルペダルを踏み込み始める初期の段階で、当該アクセルペダルを踏み込み始めたとの認識を反力により明確に認識することが可能となる。
【０１１４】
また、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、実質的にアクセルペダルが踏み込まれていない状態でも、アクセルペダルに対して反力Ｒｆ７が付加されているので、アクセルペダルのガタツキを抑制することもできる。これにより、車両１の高い品質を実現することができる。
【０１１５】
なお、上記において「アクセルペダルが実質的に踏み込まれていない状態」とは、アクセルペダルに対する外乱（例えば、足あたりや、物の落下）に対しては、踏み込まれていない状態であるとすることを意味する。
【０１１６】
［実施形態５］
実施形態５に係るアクセルペダル装置について、図１１から図１５を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態４に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
【０１１７】
１．運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図１１を用いて説明する。図１１は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【０１１８】
なお、本実施形態においても、図４を用い説明したように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始し、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【０１１９】
図１１の上側部分に示すように、本実施形態に係るアクセルペダルを運転者が踏み込む場合には、その初期（踏込ストロークが“０”のとき）に反力Ｒｆ７が付加さる。これは、上記実施形態４と同じ構成によるものである。
【０１２０】
次に、運転者による踏板部３７０の踏込がＳｔ３に向けて漸増されて行くと、踏込ストロークに応じて増加するように、反力が運転者に対して付加される。即ち、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ３”へと増加する間には、“Ｒｆ７”から“Ｒｆ８”に単調増加する反力が運転者に付加される。
【０１２１】
ここで、本実施形態においても、運転者による踏板部の踏込開始からストローク“Ｓｔ３”に至るまでの区間（第１区間）は、上記実施形態３，４と同様に、セット荷重がＲｆ９に設定されたバネ３７３が縮むことが抑制されている（圧縮が抑制されている）。なお、本実施形態においても、図１１に示すように、反力Ｒｆ９は、反力Ｒｆ８よりも大きい値に設定されている。
【０１２２】
図１１の下側部分に示すように、本実施形態においては、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ３”に至る区間においても、エンジン制御ＥＣＵ２０に対するアクセルセンサ２４からの検出情報が入力されるようになっており、踏込ストロークがＳｔ３に達するまでの区間において、エンジン制御ＥＣＵ２０はスロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力は行い、エンジン２からの出力を実行させる。
【０１２３】
図１１に示すように、アクセルペダルにおいては、運転者による踏板部３７０の踏込ストロークが“Ｓｔ３”に達した状態で、反力はＲｆ８からＲｆ９へと不連続に変化するように設定されている。これは、上記実施形態３，４に係るアクセルペダルの場合と同様である。
【０１２４】
本実施形態においても、踏込ストローク“Ｓｔ３”が、踏込ストロークに対する反力の増減の関係が変化する変化点である。
【０１２５】
そして、図１１の下側部分に示すように、踏込ストロークが“Ｓｔ３”よりも大きくなった場合には、エンジン制御ＥＣＵ２０は、スロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力を以って、エンジン２の出力を増大させて行く。
【０１２６】
図１１に示すように、運転者による踏板部３６０の踏込ストロークが“Ｓｔ３”よりも大きい区間では、踏込ストロークに比例して“Ｒｆ９”から単調増加する反力が運転者に付加される。
【０１２７】
２．アクセルペダルの踏込ストロークに対するエンジン２からの出力の補正
本実施形態では、図１１における特性図において、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ３”までの区間におけるエンジン２からの出力を補正することとしている。これについて、図１２を用いて説明する。図１２は、アクセルペダルの踏込ストロークに対するエンジン２の出力の補正方法を説明するための特性図である。
【０１２８】
図１２において、実線で示すラインＬｃ０が、定常走行環境での踏込ストロークとエンジン２からの出力との関係を表すラインである。即ち、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、定常走行環境の場合には、ラインＬｃ０に基づいて、踏込ストロークがＳｔ３までの区間でのエンジン２からの出力が制御される。
【０１２９】
一方、エンジン制御ＥＣＵ２０が走行環境の変化があったと判断した場合には、ラインＬｃ１またはラインＬｃ２のように、アクセルペダルの踏込ストロークとエンジン２からの出力との関係を補正する。
【０１３０】
以下では、上記補正方法の具体例を説明する。
【０１３１】
３．エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する環境判定制御
上記のように、アクセルペダルの踏込ストロークとエンジン２からの出力との関係を補正する必要があるか否かを判断するために用いられる、環境判定制御方法について、図１３を用いて説明する。図１３は、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する環境判定制御方法を示すフローチャートである。
【０１３２】
なお、本実施形態では、走行環境として、車両１の傾き、路面μ、車両１がコーナリング中であるか否か、を要因の一例として採用する。ただし、走行環境としては、それ以外にも採用することが可能である。
【０１３３】
先ず、エンジン制御ＥＣＵ２０は、環境判定の実行に際して、傾斜角センサ２９、路面μセンサ３０、外気温センサ３１、およびヨーレートセンサ３２からの各センサ信号（検出情報）の読み込みを実行する（ステップＳ１１）。
【０１３４】
エンジン制御ＥＣＵ２０は、読込んだセンサ信号のうち、傾斜角センサ２９からの情報を基に車両１が平地に位置しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして、エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が平地に位置していると判断した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、フラグＦｉｎｃに“０”を立てる（ステップＳ１３）。
【０１３５】
一方、エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が平地に位置していないと判断した場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、傾斜角センサ２９からの情報を基に車両１が下り方向に向いた状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１４）。エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が下り方向に向いた状態にあると判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、フラグＦｉｎｃに“１”を立てる（ステップＳ１５）。
【０１３６】
エンジン制御ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において、車両１が下り方向に向いた状態にない（上り方向に向いた状態にある）と判断した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、フラグＦｉｎｃに“２”を立てる（ステップＳ１６）。
【０１３７】
次に、エンジン制御ＥＣＵ２０は、読込んだセンサ信号のうち、路面μセンサ３０および外気温センサ３１からの情報を基に車両１が位置している路面のμが、中μであるか否かを判断する（ステップＳ１７）。なお、ここでの「中μ」とは、凍結等していない舗装路面のμを想定している。
【０１３８】
エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が位置している路面のμが中μであると判断した場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、フラグＦμに“１”を立てる（ステップＳ１８）。
【０１３９】
一方、エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が位置している路面のμが中μではないと判断した場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、路面μセンサ３０および外気温センサ３１からの情報を基に車両１が位置する路面のμが低μであるか否かを判断する（ステップＳ１９）。なお、ここでも「低μ」とは、凍結やウェット状態のμを想定している。
【０１４０】
エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が位置する路面のμが低μであると判断した場合には（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、フラグＦμに“２”を立てる（ステップＳ２０）。そして、エンジン制御ＥＣＵ２０は、ステップＳ１９において、車両１が位置する路面のμが低μではないと判断した場合には（ステップＳ１９：Ｎｏ）、フラグＦμに“０”を立てる（ステップＳ２１）。
【０１４１】
次に、エンジン制御ＥＣＵ２０は、読込んだセンサ信号のうち、ヨーレートセンサ３２からの情報を基に車両１が急コーナー中に位置しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が急コーナー中に位置していると判断した場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、フラグＦｃに“２”を立てる（ステップＳ２３）。
【０１４２】
一方、エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が急コーナー中に位置していないと判断した場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ヨーレートセンサ３２からの情報を基に車両１が緩コーナー中に位置しているか否かを判断する（ステップＳ２４）。なお、ここでの「緩コーナー」とは、「急コーナー」に対する相対的なものであり、車両１の各種特性を加味して規定されるものである。
【０１４３】
エンジン制御ＥＣＵ２０は、車両１が緩コーナー中に位置していると判断した場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、フラグＦｃに“１”を立てる（ステップＳ２５）。そして、エンジン制御ＥＣＵ２０は、ステップＳ２４において、車両１が緩コーナー中に位置していない（実質的に直進状態にある）と判断した場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、フラグＦｃに“０”を立てる（ステップＳ２６）。
【０１４４】
以上のようにして、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する環境判定が終了し、制御フローはリターンされる。
【０１４５】
４．エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する出力補正
次に、上記のように判定された走行環境に基づき、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行するエンジン２からの出力補正方法について、図１４および図１５を用いて説明する。図１４は、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する、走行環境に応じたエンジン２からの出力の補正に係る制御フローを示すフローチャートであり、図１５は、エンジン制御ＥＣＵ２０が予め記憶している出力制御に係る参照テーブルである。
【０１４６】
図１４に示すように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、上記のように立てた各フラグＦｉｎｃ、Ｆμ、Ｆｃから環境出力係数ｋを設定する（ステップＳ３１）。なお、エンジン制御ＥＣＵ２０が行う環境出力係数ｋの設定は、図１５に示すテーブルを参照することにより行われる。
【０１４７】
図１５に示すように、参照テーブルＴａｂ１では、フラグＦｉｎｃとフラグＦμとフラグＦｃとのそれぞれから、係数が規定されている。具体的には、参照テーブルＴａｂ１において、フラグＦｉｎｃに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦｉｎｃに“１”が立っている場合には、係数が“−１０％”に設定され、フラグＦｉｎｃに“２”が立っている場合には、係数が“＋１０％”に設定される。即ち、車両１が下り方向に向いている場合には、係数が“１０％”に設定され、車両１が上り方向に向いている場合には、係数が“＋１０％”に設定される。
【０１４８】
また、参照テーブルＴａｂ１において、フラグＦμに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦμに“１”が立っている場合には、係数が“−１０％”に設定され、フラグＦμに“２”が立っている場合には、係数が“−２０％”に設定される。即ち、車両１が位置している路面のμが中μである場合には、係数が“−１０％”に設定され、低μである場合には、係数が“−２０％”に設定される。
【０１４９】
また、参照テーブルＴａｂ１において、フラグＦｃに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦｃに“１”が立っている場合には、係数が“−５％”に設定され、フラグＦｃに“２”が立っている場合には、係数が“−１０％”に設定される。即ち、車両１が緩コーナー中に位置する場合には、係数が“−５％”に設定され、急コーナー中に位置する場合には、係数が“−１０％”に設定される。
【０１５０】
図１５に示すように、参照テーブルＴａｂ１では、傾斜角に係る係数と、路面μに係る係数と、コーナーの緩急に係る係数と、を足し合わせた値をトータル係数Ａと規定している。このトータル係数Ａに対して、“１＋（Ａ／１００）”により算出される値ｋが、図１４のステップＳ３１における環境出力係数ｋに相当する。
【０１５１】
図１４に戻って、エンジン制御ＥＣＵ２０は、上記のように環境出力係数ｋを読込んだ後、車速に応じた定常走行出力値ｏを読み込む（ステップＳ３２）。この定常走行出力値ｏは、図１２におけるラインＬｃ０から求められる値である。
【０１５２】
そして、エンジン制御ＥＣＵ２０は、ステップＳ３１で読込んだ環境出力係数ｋと、ステップＳ３２で読込んだ定常走行出力値ｏと、を掛け合わせ、制御出力値として算出する（ステップＳ３３）。
【０１５３】
以上のように、本実施形態では、エンジン制御ＥＣＵ２０が走行環境に応じた出力補正を実行する。
【０１５４】
５．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、踏込ストロークが変化点Ｓｔ３以下の場合での踏込ストロークに対するエンジン２からの出力の大きさの関係を、走行環境（傾斜角センサ２９、路面μセンサ３０、外気温センサ３１、およびヨーレートセンサ３２からの各情報）を基に補正を行う（規定する）こととしているので、車両１の状態に基づいて踏込初期段階（踏込ストロークが“０”からＳｔ３までの区間）における運転者が意図するエンジン出力の大きさを設定することが可能である。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、より運転者が違和感を覚え難いようにすることができる。
【０１５５】
［実施形態６］
実施形態６に係るアクセルペダル装置について、図１６から図１８を用いて説明する。なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、以下で説明する構成を除き、上記実施形態４に係るアクセルペダル装置と同じ構成を有する。
【０１５６】
１．運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の反力とエンジン出力制御
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際の運転者に対する反力とエンジン制御ＥＣＵ２０によるエンジン出力制御とについて、図１６を用いて説明する。図１６は、アクセルペダルの踏板部の踏込ストロークに対する運転者への反力およびエンジン出力を示す特性図である。
【０１５７】
なお、本実施形態においても、図４を用い説明したように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、キーオンされると各種センサ２２〜３２から送られてくる信号（検出情報）の読み込みを開始し、エンジン制御ＥＣＵ２０による信号の読み込みは、キーオンされている間中、逐次実行される。
【０１５８】
図１６の上側部分に示すように、本実施形態に係るアクセルペダルを運転者が踏み込んだ場合の、踏込ストロークと反力との関係については、上記実施形態５と同じである。このため、重ねての説明を省略する。
【０１５９】
次に、図１６の下側部分に示すように、本実施形態においては、踏込ストロークが“０”から“Ｓｔ４”に至る区間Ｂにおいて、エンジン２からの出力の開始タイミングが可変できるようになっている。即ち、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、区間Ｂの何れかのタイミングから、エンジン制御ＥＣＵ２０はスロットルアクチュエータ１９、点火プラグ３３、および燃料噴射弁３４に対しての信号出力は行い、エンジン２からの出力を実行させる。この出力開始の可変に関する詳細について、次に説明する。
【０１６０】
２．エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する出力開始タイミングの補正
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、エンジン制御ＥＣＵ２０が車両１の走行環境に応じてエンジン２からの出力の開始タイミングを必要に応じて補正することとしている。この補正について、図１７および図１８を用いて説明する。図１７は、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行する、走行環境に応じたエンジン２からの出力の開始タイミングの補正に係る制御フローを示すフローチャートであり、図１８は、エンジン制御ＥＣＵ２０が予め記憶している出力開始タイミングの制御に係る参照テーブルである。
【０１６１】
なお、本実施形態に係るアクセルペダル装置においても、走行環境として、車両１の傾き、路面μ、車両１がコーナリング中であるか否か、を要因の一例として採用するが、これ以外の要因を採用することが可能である。そして、本実施形態に係るエンジン制御ＥＣＵ２０が実行する環境判定制御方法については、図１３を用いて説明した上記実施形態５の方法と同じである。
【０１６２】
図１７に示すように、エンジン制御ＥＣＵ２０は、図１３に示したフローに従って立てた各フラグＦｉｎｃ、Ｆμ、Ｆｃに基づき設定される環境出力係数ｎを読み込む（ステップＳ４１）。なお、エンジン制御ＥＣＵ２０が行う環境出力係数ｎの設定は、図１８に示すテーブルを参照することにより行われる。
【０１６３】
図１８に示すように、参照テーブルＴａｂ２では、フラグＦｉｎｃとフラグＦμとフラグＦｃとのそれぞれから、係数が規定されている。具体的には、参照テーブルＴａｂ２において、フラグＦｉｎｃに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦｉｎｃに“１”が立っている場合には、係数が“＋５％”に設定され、フラグＦｉｎｃに“２”が立っている場合には、係数が“−１５％”に設定される。即ち、車両１が下り方向に向いている場合には、係数が“＋５％”に設定され、車両１が上り方向に向いている場合には、係数が“−１５％”に設定される。
【０１６４】
また、参照テーブルＴａｂ２において、フラグＦμに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦμに“１”が立っている場合には、係数が“＋２％”に設定され、フラグＦμに“２”が立っている場合には、係数が“＋５％”に設定される。即ち、車両１が位置している路面のμが中μである場合には、係数が“＋２％”に設定され、低μである場合には、係数が“＋５％”に設定される。
【０１６５】
また、参照テーブルＴａｂ２において、フラグＦｃに“０”が立っている場合には、係数が“０％”に設定され、フラグＦｃに“１”が立っている場合には、係数が“＋２％”に設定され、フラグＦｃに“２”が立っている場合には、係数が“＋５％”に設定される。即ち、車両１が緩コーナー中に位置する場合には、係数が“＋２％”に設定され、急コーナー中に位置する場合には、係数が“＋５％”に設定される。
【０１６６】
図１８に示すように、参照テーブルＴａｂ２では、傾斜角に係る係数と、路面μに係る係数と、コーナーの緩急に係る係数と、を足し合わせた値をトータル出力係数と規定している。このトータル出力係数が、図１７のステップＳ４１における環境出力係数ｎに相当する。
【０１６７】
図１７に戻って、エンジン制御ＥＣＵ２０は、上記のように環境出力係数ｎを読込んだ後、出力開始タイミングの算出を実行する（ステップＳ４２）。
【０１６８】
なお、エンジン制御ＥＣＵ２０が実行するステップＳ４２での出力開始タイミングの算出は、図１６に示した踏込ストロークＳｔ３のタイミングを基準タイミングｐとし、当該ｐに対して、参照テーブルＴａｂ２に基づいて規定された環境出力係数ｎをかけ合わせることでなされる。
【０１６９】
以上のように、本実施形態では、エンジン制御ＥＣＵ２０が走行環境に応じた出力開始タイミングの補正を実行する。
【０１７０】
３．効果
本実施形態に係るアクセルペダル装置では、走行環境を基にエンジン２からの出力を開始させるタイミング（踏込ストローク）を規定することとしているので、走行環境を加味したより綿密な制御を以ってエンジン２からの出力の制御がなされる。よって、本実施形態に係るアクセルペダル装置では、アクセルペダルの踏込初期段階において、運転者がより違和感を覚え難く、且つ、明確に操作状態を認識することができるようにできる。
【０１７１】
［変形例］
上記実施形態１〜６では、アクセルペダル１４，３６，３７にバネ１４２，１４４，３６３，３６４，３６５，３７２，３７３を含む構成とすることで、運転者の脚への反力を付加することとしたが、本発明において、反力付加部の構成はこれに限定を受けるものではない。例えば、バネの他にゴムなどの弾性体を用いることや、減衰力が可変できるアクチュエータなどを用いることなども可能である。
【０１７２】
上記実施形態５，６では、路面μを判断するための情報として、路面μセンサ３０からの検出情報と外気温センサ３１からの検出情報とを採用することとしたが、本発明では、何れか一方の検出情報だけを採用することも可能である。
【０１７３】
また、上記実施形態５，６では、走行環境として、車両１の傾斜角、路面μ、およびコーナーの緩急を判断することとしたが、本発明は判断材料をこれに限定するものではない。例えば、大気圧センサ２３からの検出情報や、エンジン回転数センサ２６からの検出情報や、負圧センサ２８からの検出情報などを判断材料として用いることもできる。
【０１７４】
上記実施形態１〜６では、動力源の一例としてエンジン２を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、動力源として電動モータを採用することもできるし、エンジンと電動モータを併用した形態にも適用することもできる。
【０１７５】
また、上記実施形態１〜６では、アクセルバイワイヤ方式のアクセルペダル装置１００を想定しているが、本発明は、これに限定を受けるものではない。アクセルペダルの踏板部または中間アームに対して一端が連結されたケーブルでエンジン等の動力源を制御する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１  車両
２  エンジン（動力源）
１４，３６，３７  アクセルペダル
１９  スロットルアクチュエータ
２０  エンジン制御ＥＣＵ（動力源制御コントローラ）
２４  アクセルセンサ
２９  傾斜角センサ
３０  路面μセンサ
３２  ヨーレートセンサ
３３  点火プラグ
３４  燃料噴射弁
１００  アクセルペダル装置
１４０，３６０，３７０  踏板部（アクセルペダル本体）
１４１，３６１，３６２，３７１  中間アーム
１４２，３６３，３７２  バネ（反力付加部）
１４３  ダンパー（緩衝器）
１４４，３６５，３７３  バネ（反力付加部）
３６４  バネ（第３弾性体）
Ｔａｂ１，Ｔａｂ２  参照テーブル
【図１】
2019173682.tif 000003
【図２】
2019173682.tif 000004
【図３】
2019173682.tif 000005
【図４】
2019173682.tif 000006
【図５】
2019173682.tif 000007
【図６】
2019173682.tif 000008
【図７】
2019173682.tif 000009
【図８】
2019173682.tif 000010
【図９】
2019173682.tif 000011
【図１０】
2019173682.tif 000012
【図１１】
2019173682.tif 000013
【図１２】
2019173682.tif 000014
【図１３】
2019173682.tif 000015
【図１４】
2019173682.tif 000016
【図１５】
2019173682.tif 000017
【図１６】
2019173682.tif 000018
【図１７】
2019173682.tif 000019
【図１８】
2019173682.tif 000020