(57)【要約】【課題】ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることが可能なペダル反力付与装置を提供する。【解決手段】ペダル反力付与装置１１は、踏込み操作及び戻し操作を行う際に用いられるアクセルペダル３０と、踏込み操作及び戻し操作の際にアクセルペダル３０に作用するペダル反力を付与するモータ５０と、アクセルペダル３０及びモータ５０の間に設けられる減速機構５４を含む動力伝達装置と、アクセルペダル３０の操作方向を判定する操作方向判定部１３３と、アクセルペダル３０のペダル反力の制御を行う反力制御部１３９と、を備える。  反力制御部１３９は、操作方向判定部１３３により判定されたアクセルペダル３０の操作方向に基づいてモータ動力を制御することによりペダル反力の大きさを制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられて踏込み操作及び戻し操作を行う際に用いられるペダル部材と、
前記ペダル部材の踏込み操作及び戻し操作の際に該ペダル部材に作用するペダル反力を付与するアクチュエータと、
前記ペダル部材及び前記アクチュエータの間に設けられ、前記アクチュエータの動力を前記ペダル部材に伝達する減速機構を含む動力伝達装置と、
前記ペダル部材の操作方向を判定する操作方向判定部と、
前記ペダル反力の制御を行う反力制御部と、を備え、
前記反力制御部は、前記操作方向判定部により判定された前記ぺダル部材の操作方向に基づいて前記アクチュエータの動力を制御することにより前記ペダル反力の大きさを制御する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項２】
請求項１に記載のペダル反力付与装置であって、
前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力が、当該操作方向が踏込み方向である際の前記動力よりも大きくなるように、前記アクチュエータの動力を制御する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のペダル反力付与装置であって、
前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が踏込み方向である際の前記アクチュエータの動力として踏込み方向動力を、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力として前記踏込み方向動力とは異なる大きさの戻し方向動力をそれぞれ設定し、
前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力への切替えを行う一方、前記ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、前記踏込み方向動力から前記戻し方向動力への切替えを、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力への切替えに比べて緩やかに行う
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のペダル反力付与装置であって、
前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が踏込み方向である際の前記アクチュエータの動力として踏込み方向動力を、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力として前記踏込み方向動力とは異なる大きさの戻し方向動力をそれぞれ設定し、
前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力へと切替える一方、前記ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であって予め定められる初期化条件が成立するまでの間は、前記踏込み方向動力を維持する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項５】
請求項４に記載のペダル反力付与装置であって、
前記反力制御部は、前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力へと緩やかに切替える
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項６】
請求項４に記載のペダル反力付与装置であって、
前記ペダル部材が原位置に戻ったか否かを判定する原位置判定部をさらに備え、
前記踏込み方向動力を維持する期間の終期を規定する前記初期化条件は、前記原位置判定部により前記ペダル部材が原位置付近に戻った旨の判定が下された場合に成立する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のペダル反力付与装置であって、
前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、
前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量に係る経時変化特性に基づいて前記ペダル部材の操作方向を判定する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項８】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のペダル反力付与装置であって、
前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、
前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量の変化方向が反転し、かつ、該反転後の前記ペダル部材の操作量に係る変化幅が予め定められる第１変化幅閾値を超えた場合に、前記ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下す
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項９】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のペダル反力付与装置であって、
前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、
前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量に係る経時変化幅が、予め定められる第２変化幅閾値未満になった場合に、前記ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下す
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のペダル反力付与装置であって、
前記動力伝達装置は、前記減速機構に連結され、前記アクチュエータの動力を前記ペダル部材に伝達するためのアクチュエータアームと、
前記ペダル部材を原位置へと戻す側に前記アクチュエータアームを付勢する付勢部材と、を備え、
前記アクチュエータの動力は、当該車両の走行状態及び走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて設定され、
前記反力制御部は、
前記アクチュエータの動力に係る指令値が、ゼロ以外の値からゼロになった場合でも、予め定められる所定時間にわたり、前記動力をゼロ以外の値に制御する
ことを特徴とするペダル反力付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者によるペダル操作に対し反力を付与するペダル反力付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転支援を行う目的で、車両の運転者によるペダル操作に対し反力を付与する技術が開発されてきた。こうしたペダル反力付与技術の一例として、特許文献１には、アクセルペダルと、アクセルペダル操作の反力を制御するための制御信号を出力するペダル反力制御ユニットとを備え、車速が制限速度を超過すると、アクチュエータの動力が、減速機構を含む動力伝達装置を介してアクセルペダルに伝達されるペダル反力付与技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１に係るペダル反力付与技術によれば、車速の制限速度超過時にアクセルペダルに反力を付与することで、車速の制限速度超過を運転者に警告することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るペダル反力付与技術では、ペダルの踏込み操作時及び戻し操作時の両方において、アクチュエータの動力を、減速機構を含む動力伝達装置を介してペダル部材に作用させようと試みた場合に、ペダル操作フィーリングの違和感を運転者に与えてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることが可能なペダル反力付与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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らは、ペダル部材の踏込み操作時及び戻し操作時の両方において、アクチュエータの動力を、減速機構を含む動力伝達装置を介してペダル部材に作用させようと試みた場合に、ペダル操作フィーリングの違和感を運転者に与えてしまう要因について調査・研究を行った。
【０００８】
前記の調査・研究を通して、本発明者らは、アクチュエータの動力が同じであっても、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時とでは、ペダル部材に作用する反力であるペダル反力の大きさが異なることを認識した。その理由は、ペダル反力の大きさを求める計算式（式１，式２参照）において、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時とでは、減速機構を含む動力伝達装置での動力伝達効率（以下、単に“効率”と呼ぶ。ただし、効率は１未満）の作用のさせ方が割り算と掛け算とで異なることにあることをつきとめた。
踏込み操作時のペダル反力＝アクチュエータの動力＊減速比／効率      （式１）
戻し操作時のペダル反力  ＝アクチュエータの動力＊減速比＊効率      （式２）
【０００９】
そこで、本発明者らは、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることを目的として、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時との間で生じるペダル反力の大きさの相異をいかにして抑制するかについて研究を重ねた結果、遂に本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、（１）に係る発明は、車両に設けられて踏込み操作及び戻し操作を行う際に用いられるペダル部材と、前記ペダル部材の踏込み操作及び戻し操作の際に該ペダル部材に作用するペダル反力を付与するアクチュエータと、前記ペダル部材及び前記アクチュエータの間に設けられ、前記アクチュエータの動力を前記ペダル部材に伝達する減速機構を含む動力伝達装置と、前記ペダル部材の操作方向を判定する操作方向判定部と、前記ペダル反力の制御を行う反力制御部と、を備え、前記反力制御部は、前記操作方向判定部により判定された前記ぺダル部材の操作方向に基づいて前記アクチュエータの動力を制御することにより前記ペダル反力の大きさを制御することを最も主要な特徴とする。
なお、操作方向判定部としては、例えば、ペダル部材の操作量に係る経時変化特性や、アクチュエータの駆動方向に係る経時変化特性などを参照して、ペダル部材の操作方向を判定する構成を採用すればよい。
【００１１】
（１）に係る発明では、反力制御部は、操作方向判定部により判定されたぺダル部材の操作方向に基づいてアクチュエータの動力を制御することにより、ペダル部材に作用するペダル反力の大きさを制御するため、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時との間で生じるペダル反力の大きさの相異を抑制することができる。
【００１２】
（１）に係る発明によれば、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００１３】
また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力が、当該操作方向が踏込み方向である際の前記動力よりも大きくなるように、前記アクチュエータの動力を制御することを特徴とする。
【００１４】
（２）に係る発明では、反力制御部は、ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際のアクチュエータの動力が、操作方向が踏込み方向である際の動力よりも大きくなるように、アクチュエータの動力を制御する。これにより、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時との間で生じるペダル反力の大きさの相異を抑制することができる。
【００１５】
（２）に係る発明によれば、（１）に係る発明と同様に、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００１６】
また、（３）に係る発明は、（１）又は（２）に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が踏込み方向である際の前記アクチュエータの動力として踏込み方向動力を、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力として前記踏込み方向動力とは異なる大きさの戻し方向動力をそれぞれ設定し、前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力への切替えを行う一方、前記ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、前記踏込み方向動力から前記戻し方向動力への切替えを、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力への切替えに比べて緩やかに行うことを特徴とする。
【００１７】
（３）に係る発明では、ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際には、運転者がペダル部材を踏込み込む意思があるため、戻し方向動力から踏込み方向動力への切替えを、比較的速やかに行う。これにより、戻し方向動力が残ることで運転者によるペダル部材の踏込み操作を阻害する事態を抑制することができる。
一方、ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際には、反力が急に大きくなるように切替わると、この切替わりに伴う違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。そこで、踏込み方向動力から戻し方向動力への切替えは、戻し方向動力から踏込み方向動力への切替えに比べて緩やかに行う。これにより、ペダル反力を円滑に増加させることができる。
【００１８】
（３）に係る発明によれば、（１）又は（２）に係る発明と同様に、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００１９】
また、（４）に係る発明は、（１）又は（２）に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記反力制御部は、前記ぺダル部材の操作方向が踏込み方向である際の前記アクチュエータの動力として踏込み方向動力を、前記ぺダル部材の操作方向が戻し方向である際の前記アクチュエータの動力として前記踏込み方向動力とは異なる大きさの戻し方向動力をそれぞれ設定し、前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力へと切替える一方、前記ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であって予め定められる初期化条件が成立するまでの間は、前記踏込み方向動力を維持することを特徴とする。
【００２０】
（４）に係る発明では、ぺダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、戻し方向動力から踏込み方向動力へとアクチュエータの動力を切替える。
また、ぺダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であって予め定められる初期化条件が成立するまでの間は、踏込み方向動力を維持する。これにより、例えば、運転者が操作方向を踏込み操作から戻し操作へ急激に移行させた際において、その移行の推移を取得できなかった場合において、戻し方向への操作が既に行われているのに、踏込み方向動力のままで反力が小さい状態から遅れて戻し方向動力に切替わり反力が増大する事態を抑制するため、運転者が抱く違和感を抑制することができる。
【００２１】
（４）に係る発明によれば、（１）又は（２）に係る発明と同様に、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００２２】
また、（５）に係る発明は、（４）に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記反力制御部は、前記ペダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、前記戻し方向動力から前記踏込み方向動力へと緩やかに切替えることを特徴とする。
【００２３】
（５）に係る発明では、ぺダル部材の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、戻し方向動力から踏込み方向動力へと緩やかに切替える。これにより、例えば、運転者がペダル部材をある操作量で維持したい際や操作量の微調整を行いたい際に、踏込み操作と戻し操作とを繰り返すような場合でも、急激な反力の変化が起こらないため、運転者が抱く違和感を抑制することができる。
【００２４】
（５）に係る発明によれば、（１）又は（２）に係る発明と同様に、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００２５】
また、（６）に係る発明は、（４）に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記ペダル部材が原位置に戻ったか否かを判定する原位置判定部をさらに備え、前記踏込み方向動力を維持する期間の終期を規定する前記初期化条件は、前記原位置判定部により前記ペダル部材が原位置付近に戻った旨の判定が下された場合に成立することを特徴とする。
【００２６】
（６）に係る発明では、踏込み方向動力を維持する期間の終期を規定する初期化条件は、原位置判定部によりペダル部材が原位置付近に戻った旨の判定が下された場合に成立する構成を採用することとした。
なお、原位置判定部は、ペダル部材が、例えば、実際に原位置付近に実際に戻ったか、原位置付近に戻ったであろうと想定される場合に、ペダル部材が原位置付近に戻った旨の判定を下すように構成すればよい。
【００２７】
（６）に係る発明によれば、ペダル部材の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であってペダル部材が原位置付近に戻った旨の判定が下されるまで（初期化条件が成立するまで）の間は、踏込み方向動力から戻し方向動力へと切替えることなく踏込み方向動力を維持するため、アクチュエータの動力の制御中に動力の種別（大きさ）が切替わることで運転者に違和感を与える事態を抑制して、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００２８】
また、（７）に係る発明は、（１）〜（６）のうちいずれか一に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量に係る経時変化特性に基づいて前記ペダル部材の操作方向を判定することを特徴とする。
【００２９】
（７）に係る発明では、操作方向判定部は、操作量取得部により取得されるペダル部材の操作量に係る経時変化特性（例えば、操作量の時間微分値）に基づいてペダル部材の操作方向を判定するため、ペダル部材の操作に則したペダル部材の操作方向を高い精度をもって判定することができる。その結果、高精度のペダル部材の操作方向に基づいてペダル反力の大きさを制御することができるため、ペダル部材の踏込み操作時と戻し操作時との間で生じるペダル反力の大きさの相異を、高い精度をもって抑制することができる。
【００３０】
（７）に係る発明によれば、ペダル部材の操作方向にかかわらず、（１）〜（６）に係る発明と比べて、一層快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００３１】
また、（８）に係る発明は、（１）〜（６）のうちいずれか一に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量の変化方向が反転し、かつ、該反転後の前記ペダル部材の操作量に係る変化幅が予め定められる第１変化幅閾値を超えた場合に、前記ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下すことを特徴とする。
【００３２】
（８）に係る発明では、操作方向判定部は、操作量取得部により取得されるペダル部材の操作量の変化方向が反転し、かつ、該反転後のペダル部材の操作量に係る経時変化幅（単位時間当たりの操作量の変化幅）が予め定められる第１変化幅閾値を超えた場合に、ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下す構成を採用することとした。
なお、第１変化幅閾値としては、ペダル部材の操作方向が切替わったとみなせる変化幅の値を適宜設定すればよい。
【００３３】
（８）に係る発明によれば、例えば運転者がペダル部材をある操作量で維持したい際や、操作量の微調整を行いたい際に、踏込み操作及び戻し操作を頻繁に行うような場合でも、ペダル反力の大きさが急激に変化する事態を抑制することができる。
【００３４】
また、（９）に係る発明は、（１）〜（６）のうちいずれか一に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記ペダル部材の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、前記操作方向判定部は、前記操作量取得部により取得される前記ペダル部材の操作量に係る経時変化幅（単位時間当たりの操作量の変化幅）が、予め定められる第２変化幅閾値未満になった場合に、前記ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下すことを特徴とする。
【００３５】
（９）に係る発明では、操作方向判定部は、操作量取得部により取得されるペダル部材の操作量に係る経時変化幅が、予め定められる第２変化幅閾値未満になった場合に、ペダル部材の操作方向が切替わった旨の判定を下す構成を採用することとした。
なお、第２変化幅閾値としては、ペダル部材の操作方向が切替わったとみなせる経時変化幅の値を適宜設定すればよい。
【００３６】
（９）に係る発明によれば、操作方向の切替わり点を、操作方向が実際に切替わる前段階で予測するため、操作方向の切替わりが生じた際に、戻し方向動力及び踏込み方向動力のいずれか一方から他方への切替えを円滑に行うことができる。その結果、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００３７】
そして、（１０）に係る発明は、（１）〜（９）のうちいずれか一に係る発明に記載のペダル反力付与装置であって、前記動力伝達装置は、前記減速機構に連結され、前記アクチュエータの動力を前記ペダル部材に伝達するためのアクチュエータアームと、前記ペダル部材を原位置へと戻す側に前記アクチュエータアームを付勢する付勢部材と、を備え、前記アクチュエータの動力は、当該車両の走行状態及び走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて設定され、前記反力制御部は、前記動力に係る指令値が、ゼロ以外の値からゼロになった場合でも、予め定められる所定時間にわたり、前記動力をゼロ以外の値に制御することを特徴とする。
【００３８】
ペダル部材が踏込み操作された位置から原位置まで戻された際に、アクチュエータの動力係る指令値がゼロになっている場合には、減速機構を構成する歯車間に付勢部材の付勢力が作用して、歯車同士が現在の接触面とは異なる面で歯当たりすることで異音を生じるおそれがある。
【００３９】
そこで、（１０）に係る発明では、反力制御部は、アクチュエータの動力に係る指令値が、ゼロ以外の値からゼロになった場合でも、予め定められる所定時間にわたり、アクチュエータの動力をゼロ以外の値に制御する構成を採用することとした。
【００４０】
（１０）に係る発明によれば、ペダル部材が踏込み操作された後、原位置まで戻された場合に、減速機構を構成する歯車間に付勢部材の付勢力が作用したとしても、アクチュエータの動力をゼロ以外の値に制御するため、歯車同士が現在の接触面とは異なる面で歯当たりすることで異音を生じる事態を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、ペダル部材の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることが可能なペダル反力付与装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るペダル反力付与装置を搭載した車両のブロック構成図である。
【図２】ペダル反力付与装置の構成要素であるアクセルペダル装置の外観斜視図である。
【図３】ペダル反力付与装置の構成要素である反力生成装置の内部構成図である。
【図４】ペダル反力付与装置の構成要素である電子制御装置（ＥＣＵ）の概略構成を表すブロック図である。
【図５】アクセルペダルの操作方向の切替わり点を求める際に用いる第１の手順の説明図である。
【図６】アクセルペダルの操作方向の切替わり点を求める際に用いる第２の手順の説明図である。
【図７】第１実施例に係るペダル反力付与装置の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。
【図８】第２実施例に係るペダル反力付与装置の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。
【図９】第３実施例に係るペダル反力付与装置の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。
【図１０】第４実施例に係るペダル反力付与装置の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態に係るペダル反力付与装置１１について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るペダル反力付与装置１１を搭載した車両１０のブロック構成図である。図２は、ペダル反力付与装置１１の構成要素であるアクセルペダル装置１２の外観斜視図である。車両１０は、例えば、レシプロエンジン（駆動系１４）を搭載した自動車である。車両１０としては、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池車であってもよい。
【００４４】
車両１０には、図１に示すように、ペダル反力付与装置１１、及び、駆動系１４が搭載されている。ペダル反力付与装置１１は、アクセルペダル装置１２と、ペダル反力付与装置１１の動作制御を司る電子制御装置（以下、“ＥＣＵ”という。）１３とを備えて構成されている。ＥＣＵ１３について、詳しくは後記する。駆動系１４は、車両１０に駆動力を与える機能を有する。駆動系１４は、レシプロエンジン、トランスミッション、車輪等（いずれも不図示）を含んで構成されている。
【００４５】
〔アクセルペダル装置１２の構成〕
アクセルペダル装置１２は、図１及び図２に示すように、運転者による踏込み操作及び戻し操作がなされるパッド部２０と、ペダルアーム２２と、付勢力発生装置２４と、反力生成装置２６と、アクチュエータアーム２８と、を備えて構成されている。パッド部２０及びペダルアーム２２によりアクセルペダル３０が構成される。
【００４６】
ペダルアーム２２は、図２に示すように、その一端がパッド部２０に固定されている。ペダルアーム２２の他端は、付勢力発生装置２４に対して旋回可能に支持されている。
【００４７】
付勢力発生装置２４は、運転者により踏込み操作されたアクセルペダル３０を原位置に戻すための付勢力である第１付勢力Ｆｓ１を機械的な構成により発生すると共に、ペダルアーム２２を介して第１付勢力Ｆｓ１をパッド部２０に伝える機能を有する。付勢力発生装置２４は、図１に示すように、リターンスプリング４０、ヒステリシス特性生成部４２、及び、操作量センサ４４を備えて構成されている。
【００４８】
ヒステリシス特性生成部４２は、リターンスプリング４０が発生する第１付勢力Ｆｓ１にヒステリシス特性を生じさせる機能を有する。具体的には、ヒステリシス特性生成部４２は、アクセルペダル３０の踏込み操作時に第１付勢力Ｆｓ１を大きくする一方、アクセルペダル３０の戻し操作時に第１付勢力Ｆｓ１を小さくする。リターンスプリング４０及びヒステリシス特性生成部４２の構成としては、例えば、国際公開第０１／１９６３８号公報に記載のものを適宜適用すればよい。
【００４９】
操作量センサ４４は、ペダルアーム２２に係る単位時間当たりの旋回ストロークを検出することにより、アクセルペダル３０のペダル操作量θを検出する機能を有する。なお、ペダル操作量θの検出値としては、例えば、原位置から離れる方向の操作量θにプラス（＋）符号を付す一方、原位置に戻る方向の操作量θにマイナス（−）符号を付す形式を用いることができる。操作量センサ４４で検出されたペダル操作量θは、ＥＣＵ１３へと送られる。なお、操作量センサ４４は、ペダルアーム２２の旋回ストロークを検出可能であれば、付勢力発生装置２４以外の部位に設けてもよい。
【００５０】
次に、反力生成装置２６について、図３を参照して説明する。図３は、ペダル反力付与装置１１の構成要素であるアクセルペダル装置１２のうち反力生成装置２６の内部構成図である。
反力生成装置２６は、図３に示すように、アクセルペダル３０の踏込み操作及び戻し操作に対する反力を付与するための動力Ｆｍを生成する機能を有する。反力生成装置２６は、図１及び図３に示すように、モータ５０と、モータ５０を駆動するための駆動部５２と、減速機構５４とを備えて構成されている。
【００５１】
モータ５０は、駆動部５２による駆動制御に従って動力Ｆｍを発生する機能を有する。モータ５０で発生した動力Ｆｍは、図３に示すように、モータ出力軸６６を介して減速機構５４に伝達される。
【００５２】
本実施形態に係るモータ５０は、例えば、モータ出力軸６６の回転角度を検出するための複数のホール素子（不図示）を内蔵した直流型のブラシレスモータである。ただし、モータ５０の構成は、直流型のブラシレスモータに限定されない。モータ５０として、直流型のブラシモータや、交流式の３相モータを採用してもよい。また、モータ５０の代わりに、例えば、空気圧アクチュエータを用いてもよい。モータ５０は、本発明の“アクチュエータ”に相当する。
【００５３】
駆動部５２は、ＥＣＵ１３から送られてくる制御信号Ｓｍに従って、モータ５０の駆動制御を行う機能を有する。
【００５４】
減速機構５４は、図３に示すように、減速歯車としての第１〜第６歯車８０、８２、８４、８６、８８、９０と、トルクリミッタ９２と、ワンウェイクラッチ９４と、減速機構出力軸（「出力軸」と省略する場合がある。）９６と、付勢部材９８とを有する。
【００５５】
第１歯車８０は、モータ出力軸６６に設けられる。第２歯車８２は、筐体内壁に軸支（不図示）された第１中間軸１００に設けられる。第２歯車８２は、第１歯車８０と噛合する。第１歯車８０と第２歯車８２とで第１減速部１０２が構成される。
【００５６】
第３歯車８４は、第２歯車８２と共通の第１中間軸１００に設けられる。第４歯車８６は、前記筐体の内壁に軸支された第２中間軸１０４に設けられる。第４歯車８６は、第３歯車８４と噛合する。第３歯車８４と第４歯車８６とで第２減速部１０６が構成される。
【００５７】
第５歯車８８は、第４歯車８６と共通の第２中間軸１０４に設けられる。第６歯車９０は、ベアリング１０８、１１０に軸支されると共に、アクチュエータアーム２８に固定された出力軸９６に設けられる。第６歯車９０は、第５歯車８８と噛合する。第５歯車８８と第６歯車９０とで第３減速部１１２が構成される。
【００５８】
前記のように、３対の減速歯車を有する減速機構５４は、３つの減速部（第１〜第３減速部１０２、１０６、１１２）を備える。これにより、減速機構５４は、３段の減速を行うように動作する。
【００５９】
トルクリミッタ９２は、出力軸９６側でワンウェイクラッチ９４に固定されるリミッタ内側部（図３では図示せず）と、モータ５０側で第６歯車９０に固定されるリミッタ外側部（図３では図示せず）とを備えて構成される。トルクリミッタ９２は、モータ５０の動力（以下、“モータ動力”と呼ぶ。）Ｆｍにより所定のトルクが加わった際に、リミッタ内側部又はリミッタ外側部の一方が他方に対して滑るように動作する。これにより、仮に、モータ５０又は第１〜第３減速部１０２、１０６、１１２のいずれかがロック状態に陥ったとしても、アクセルペダル３０の踏込み操作に応じて出力軸９６を円滑に回動させることができる。
【００６０】
ワンウェイクラッチ９４は、出力軸９６に固定されるクラッチ内側部（図３では図示せず）と、モータ５０側でトルクリミッタ９２のリミッタ内側部に固定されるクラッチ外側部（図３では図示せず）とを備えて構成される。アクセルペダル３０が踏込み操作、及び戻し操作された際には、クラッチ内側部とクラッチ外側部とが供回りする。
また、出力軸９６の出力方向が、アクセルペダル３０が原位置に近づく戻し方向を指向している際には、クラッチ内側部とクラッチ外側部とが供回りする。一方、出力軸９６の出力方向が、アクセルペダル３０が原位置から離れる踏込み方向を指向している際には、クラッチ内側部のみが回転し、クラッチ外側部は回転しない（空回りする）。
【００６１】
付勢部材９８は、例えばコイルばねからなる。付勢部材９８は、その一端が出力軸９６に固定されると共に、その他端がブラケット１１４に固定されている。これにより、付勢部材９８は、出力軸９６に連結されたアクチュエータアーム２８を原位置に戻す方向に出力軸９６を付勢するための付勢力である第２付勢力Ｆｓ２を生成する。従って、図２に示すように、アクチュエータアーム２８の一部は、ペダルアーム２２の一部と常に当接するように動作する。
【００６２】
アクチュエータアーム２８は、図３に示すように、その一端が出力軸９６の一端に連結されている。従って、アクチュエータアーム２８は、出力軸９６の動作に連動するように構成されている。
ペダルアーム２２、アクチュエータアーム２８、及び減速機構５４は、本発明の”動力伝達装置”に相当する。
【００６３】
〔電子制御装置（ＥＣＵ）１３の構成〕
次に、ＥＣＵ１３の構成について、図４を参照して説明する。図４は、ペダル反力付与装置１１の構成要素である電子制御装置（ＥＣＵ）１３の概略構成を表すブロック図である。
ＥＣＵ１３には、図４に示すように、入力系統として、前記操作量センサ４４、車速センサ１２１、及び、ナビゲーション装置１２３が接続される一方、出力系統として、前述の駆動部５２及び駆動系１４が接続されている。
【００６４】
車速センサ１２１は、車両１０の走行速度である車速Ｖを検出する機能を有する。車速センサ１２１で検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１３へと送られる。
【００６５】
ナビゲーション装置１２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて車両１０の現在位置を検出すると共に、予め記憶された複数の各道路毎の推奨車速Ｖｒｅの情報を参照して、車両１０の現在位置に対応する推奨車速Ｖｒｅの情報を読み出す機能を有する。ここで、推奨車速Ｖｒｅとは、例えば、各道路毎の状況（勾配、舗装路か否か、直線路か屈曲路か等）に応じた燃費の最適化速度や、制限速度の情報である。ナビゲーション装置１２３により読み出された車両１０の現在位置に対応する推奨車速Ｖｒｅの情報は、ＥＣＵ１３へと送られる。
【００６６】
ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、ＥＣＵ１３が有する各種情報の取得機能、操作方向判定機能、原位置判定機能、動力算出機能や反力制御機能を含む各種機能に係る実行制御を行うように動作する。
【００６７】
前記の各種機能を実現するために、ＥＣＵ１３は、図４に示すように、情報取得部１３１と、操作方向判定部１３３と、原位置判定部１３５と、動力設定部１３７と、反力制御部１３９と、を備えて構成されている。
【００６８】
情報取得部１３１は、操作量センサ４４で検出されたペダル操作量θ、車速センサ１２１で検出された車速Ｖ、及び、ナビゲーション装置１２３による車両１０の現在位置に対応する推奨車速Ｖｒｅの情報を取得する機能を有する。情報取得部１３１は、本発明の“操作量取得部”に相当する。
【００６９】
操作方向判定部１３３は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θに係る経時変化特性を参照して、アクセルペダル３０の操作方向を判定する機能を有する。具体的には、操作方向判定部１３３は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θに係る経時変化特性（例えば、ペダル操作量θの時間微分値）が、踏込み方向又は戻し方向のうちどちらを指向しているかを参照して、アクセルペダル３０の操作方向を判定する。なお、操作方向判定部１３３は、ペダル操作量θに係る経時変化特性が現状維持（変化なし）の場合、直前の判定結果を用いてアクセルペダル３０の操作方向に係る判定を下せばよい。
【００７０】
また、操作方向判定部１３３は、次述の第１の手順又は第２の手順を用いて、アクセルペダル３０の操作方向及びその切替わり点を求める機能を有する。第１の手順及び第２の手順について、図５、図６を参照して説明する。図５は、アクセルペダル３０の操作方向の切替わり点を求める際に用いる第１の手順の説明図である。図６は、アクセルペダル３０の操作方向の切替わり点を求める際に用いる第２の手順の説明図である。
【００７１】
図５に示す第１の手順において、操作方向判定部１３３は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θの変化方向が反転し、かつ、該反転後のペダル操作量θに係る経時変化幅（任意の単位時間Δｔ当たりの操作量θの変化幅）Δθ１が予め定められる第１変化幅閾値Δθｔｈ１を超えた場合に、アクセルペダル３０の操作方向が切替わった旨の判定を下す。第１の手順は、アクセルペダル３０の操作方向が、戻し方向から踏込み方向に切替わる場合だけでなく、踏込み方向から戻し方向に切替わる場合にも適用可能である。
なお、第１変化幅閾値Δθｔｈ１としては、アクセルペダル３０の操作方向が切替わったとみなせるペダル操作量θに係る変化幅の値を適宜設定すればよい。
【００７２】
第１の手順によれば、例えば運転者がアクセルペダル３０をある操作量で維持したい際や、操作量の微調整を行いたい際に、踏込み操作及び戻し操作を頻繁に行うような場合でも、ペダル反力の大きさが急激に変化する事態を抑制するため、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００７３】
一方、図６に示す第２の手順において、操作方向判定部１３３は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θに係る経時変化幅（任意の単位時間Δｔ当たりの操作量θの変化幅）Δθ２が、予め定められる第２変化幅閾値Δθｔｈ２未満になった場合に、アクセルペダル３０の操作方向が切替わった旨の判定を下す。第２の手順は、アクセルペダル３０の操作方向が、戻し方向から踏込み方向に切替わる場合だけでなく、踏込み方向から戻し方向に切替わる場合にも適用可能である。
なお、第２変化幅閾値Δθｔｈ２としては、アクセルペダル３０の操作方向が切替わったとみなせるペダル操作量θに係る経時変化幅の値を適宜設定すればよい。
【００７４】
第２の手順によれば、操作方向の切替わり点を、操作方向が実際に切替わる前段階で予測するため、操作方向の切替わりが生じた際に、戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬ（後記する図７（ｂ）参照）のいずれか一方から他方への切替えを円滑に行うことができる。その結果、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００７５】
アクセルペダル３０の操作方向及びその切替わり点を求めるための前記第１及び第２の手順は、後記する第１〜第４実施例に係るペダル反力付与装置１１のいずれかと組み合わせて適用される。
【００７６】
原位置判定部１３５は、アクセルペダル３０が原位置に戻ったか否かを判定する機能を有する。具体的には、原位置判定部１３５は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θの情報に基づいて、アクセルペダル３０が原位置に戻ったか否かを判定する。
【００７７】
動力設定部１３７は、情報取得部１３１で取得されたペダル操作量θ、車速Ｖ、及び、車両１０の現在位置に対応する推奨車速Ｖｒｅの情報に基づいて、目標上限車速Ｖｔａｒを算出すると共に、算出した目標上限車速Ｖｔａｒと車速Ｖとの関係に基づいて、モータ動力（戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬ）を設定する機能を有する。
【００７８】
戻し方向動力値ＦｍＨとは、アクセルペダル３０が原位置の方向に戻し操作されている際に、アクセルペダル３０に作用させる目的で設定されるモータ動力値である。戻し方向動力値ＦｍＨとしては、アクセルペダル３０が戻し操作される際のペダル反力の大きさが、アクセルペダル３０が原位置から離れる方向に踏込み操作される際のペダル反力の大きさと均衡することを考慮して、例えば、シュミレーションや実車による走行実験を通して適宜の値に設定される。具体的には、戻し方向動力ＦｍＨは、踏込み方向動力ＦｍＬよりも大きい値に設定される。
【００７９】
一方、踏込み方向動力値ＦｍＬとは、アクセルペダル３０が踏込み操作されている際に、アクセルペダル３０に作用させる目的で設定されるモータ動力値である。踏込み方向動力値ＦｍＬとしては、アクセルペダル３０が踏込み操作される際のペダル反力の大きさが、アクセルペダル３０が戻し操作される際のペダル反力の大きさと均衡することを考慮して、例えば、シュミレーションや実車による走行実験を通して適宜の値に設定される。
なお、戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬは、例えば、規範となる共通のモータ動力値に対し、それぞれ所定のゲイン（戻し方向ゲイン／踏込み方向ゲイン）を乗じることにより、適宜の値に設定すればよい。
【００８０】
反力制御部１３９は、基本的に、操作方向判定部１３３によるアクセルペダル３０の操作方向に係る判定結果に基づいて、動力設定部１３７で設定された戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬのうち適切な方にモータ動力Ｆｍを切替える制御を行うことにより、ペダル反力の大きさを制御する機能を有する。
具体的には、反力制御部１３９は、アクセルペダル３０の操作方向が戻し方向である際の戻し方向動力ＦｍＨが、操作方向が踏込み方向である際の踏込み方向動力ＦｍＬよりも大きくなるように、モータ動力Ｆｍの種別を切替えて用い、切替後のモータ動力Ｆｍに係る制御信号Ｓｍを駆動部５２に与える。
これにより、ペダル反力付与装置１１は、アクセルペダル３０の踏込み操作時と戻し操作時との間で生じるペダル反力の大きさの相異を抑制することができる。
動力設定部１３７及び反力制御部１３９は、本発明の“反力制御部”に相当する。
【００８１】
前記のように構成されたペダル反力付与装置１１は、ペダル反力付与機能を有効にするか、又は、無効にするかを選択的に設定する際に用いられる動作スイッチ（不図示）を備えている。以下では、特に断らない限り、ペダル反力付与機能を有効にする動作スイッチの設定がなされているものとして説明を進める。
【００８２】
〔第１実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作〕
次に、第１実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作について、図７を参照して説明する。図７は、第１実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。図７において、（ａ）はアクセルペダル開度（ＡＰ開度）の経時変化を、（ｂ）はモータ動力Ｆｍの経時変化を、（ｃ）は第１実施例のペダル反力の経時変化を、（ｄ）は比較例のペダル反力の経時変化を、それぞれ示す。
【００８３】
時刻ｔ０〜ｔ１において、アクセルペダル３０は原位置の方向に戻し操作されている（図７（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、比較的高い値の戻し方向動力値ＦｍＨを維持している（図７（ｂ）参照）。第１実施例に係るペダル反力の値は、戻し方向動力値ＦｍＨ、減速機構５４における減速比、及び効率を前記式２に代入することで求められる（図７（ｃ）の“Ｆｒｆ１”参照）。
ここで、前記式２では、ペダル反力を求めるに際し、１未満の値である効率が掛け算で作用する。そのため、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１は、戻し方向動力値ＦｍＨと比べて低い値になる。比較例に係るペダル反力の値は、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１と同じである（図７（ｄ）参照）。
【００８４】
時刻ｔ１において、アクセルペダル３０の操作方向は、戻し方向から踏込み方向に切替わっている（図７（ａ）参照）。同時刻ｔ１において、モータ動力Ｆｍは、比較的高い値の戻し方向動力値ＦｍＨから、比較的低い値の踏込み方向動力値ＦｍＬへと速やかに切替わっている（図７（ｂ）参照）。
【００８５】
時刻ｔ１〜ｔ３において、アクセルペダル３０は原位置から離れる方向に踏込み操作されている（図７（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、比較的低い値の踏込み方向動力値ＦｍＬを維持している（図７（ｂ）参照）。第１実施例に係るペダル反力の値は、踏込み方向動力値ＦｍＬ、減速機構５４における減速比、及び効率を前記式１に代入することで求められる（図７（ｃ）の“Ｆｒｆ１”参照）。ここで、前記式１では、ペダル反力を求めるに際し、１未満の値である効率が割り算で作用する。そのため、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１は、踏込み方向動力値ＦｍＬと比べて高い値になる。
これに対し、比較例に係るペダル反力の値は、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１と比べて、過剰な値Ｆｒｆ２（＞Ｆｒｆ１）となる（図７（ｄ）参照）。
【００８６】
時刻ｔ３において、アクセルペダル３０の操作方向は、踏込み方向から戻し方向に切替わっている（図７（ａ）参照）。同時刻ｔ３において、モータ動力Ｆｍは、比較的低い値の踏込み方向動力値ＦｍＬから、比較的高い値の戻し方向動力値ＦｍＨへと速やかに切替わっている（図７（ｂ）参照）。
【００８７】
時刻ｔ３〜ｔ５において、アクセルペダル３０は原位置の方向に戻し操作されている（図７（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、時刻ｔ０〜ｔ１と同様に、戻し方向動力値ＦｍＨを維持している（図７（ｂ）参照）。第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１も、時刻ｔ０〜ｔ１と同様に、戻し方向動力値ＦｍＨと比べて低い値になる。比較例に係るペダル反力の値は、第１実施例に係る第１ペダル反力の値Ｆｒｆ１と同じである（図７（ｄ）参照）。
【００８８】
第１実施例に係るペダル反力付与装置１１では、反力設定部１３７は、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向である際のモータ動力Ｆｍとして踏込み方向動力ＦｍＬを、アクセルペダル３０の操作方向が戻し方向である際のモータ動力Ｆｍとして踏込み方向動力ＦｍＬとは異なる大きさの戻し方向動力ＦｍＨ（ただし、ＦｍＨ＞ＦｍＬ）をそれぞれ設定する。
次いで、反力制御部１３９は、アクセルペダル３０の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、戻し方向動力から踏込み方向動力への切替えを速やかに行う一方、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、踏込み方向動力から戻し方向動力への切替えを速やかに行う。
【００８９】
第１実施例に係るペダル反力付与装置１１によれば、戻し方向及び踏込み方向でペダル反力の値Ｆｒｆ１が同じになるように、踏込み方向動力ＦｍＬ及び戻し方向動力ＦｍＨの値がそれぞれ設定されているため、アクセルペダル３０の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００９０】
〔第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作〕
次に、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作について、図８を参照して説明する。図８は、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。図８において、（ａ）はアクセルペダル開度（ＡＰ開度）の経時変化を、（ｂ）はモータ動力Ｆｍの経時変化を、（ｃ）は第２実施例のペダル反力の経時変化を、（ｄ）は比較例のペダル反力の経時変化を、それぞれ示す。
【００９１】
なお、第１実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作とでは、相互に共通の部分が存在する。そこで、前記両者間で相違する部分に着目し、その相違する部分を中心に説明することで、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作の説明に代えることにする。第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作において、第１実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と相違するのは、時刻ｔ３〜ｔ４における動作である。
【００９２】
時刻ｔ３において、アクセルペダル３０の操作方向は、踏込み方向から戻し方向に切替わっている（図８（ａ）参照）。同時刻ｔ３において、モータ動力Ｆｍは、比較的低い値の踏込み方向動力値ＦｍＬから、比較的高い値の戻し方向動力値ＦｍＨへと速やかに切替わっている（図８（ｂ）参照）。
【００９３】
時刻ｔ３において、アクセルペダル３０の操作方向が、踏込み方向から戻し方向に切替わった後、時刻ｔ３〜ｔ４において、アクセルペダル３０は原位置の方向に戻し操作されている（図８（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、踏込み方向動力値ＦｍＬから戻し方向動力値ＦｍＨへと線形かつ緩やかに（漸次）移行している（図８（ｂ）参照）。第２実施例に係るペダル反力の値は、時刻ｔ３において、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１から、その値Ｆｒｆ１と比べて低い値Ｆｒｆ３までいったん低下した後、再び値Ｆｒｆ１に至るまで、線形かつ緩やかに（漸次）上昇している（図８（ｃ）参照）。比較例に係るペダル反力の値は、第１実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１と同じである（図８（ｄ）参照）。
【００９４】
アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際には、反力が急に大きくなるように切替わると、この切替わりに伴う違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。
【００９５】
そこで、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１では、反力制御部１３９は、アクセルペダル３０の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、戻し方向動力から踏込み方向動力への切替えを速やかに行う一方、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、踏込み方向動力から戻し方向動力への切替えを、戻し方向動力から踏込み方向動力への切替えに比べて緩やかに行うこととした。
【００９６】
第２実施例に係るペダル反力付与装置１１によれば、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、ペダル反力を円滑に増加させるため、アクセルペダル３０の操作方向にかかわらず、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【００９７】
〔第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作〕
次に、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作について、図９を参照して説明する。図９は、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。図９において、（ａ）はアクセルペダル開度（ＡＰ開度）の経時変化を、（ｂ）はモータ動力Ｆｍの経時変化を、（ｃ）は第３実施例のペダル反力の経時変化を、（ｄ）は比較例のペダル反力の経時変化を、それぞれ示す。
【００９８】
なお、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作とでは、相互に共通の部分が存在する。そこで、前記両者間で相違する部分に着目し、その相違する部分を中心に説明することで、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作の説明に代えることにする。第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作において、第２実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と相違するのは、時刻ｔ３〜ｔ５における動作である。
【００９９】
時刻ｔ３において、アクセルペダル３０の操作方向が、踏込み方向から戻し方向に切替わった後、時刻ｔ３〜ｔ５において、アクセルペダル３０は原位置の方向に戻し操作されている（図９（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、踏込み方向動力値ＦｍＬを維持している（図９（ｂ）参照）。第３実施例に係るペダル反力の値は、時刻ｔ３において、第１及び第２実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１から、その値Ｆｒｆ１と比べて低い値Ｆｒｆ３までいったん低下した後、その値Ｆｒｆ３を維持している（図９（ｃ）参照）。比較例に係るペダル反力は、第１及び第２実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１と同じである（図８（ｄ）参照）。
【０１００】
第３実施例に係るペダル反力付与装置１１では、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であって予め定められる初期化条件が成立するまでの間は、踏込み方向動力を維持する。
【０１０１】
第３実施例に係るペダル反力付与装置１１によれば、例えば、運転者が操作方向を踏込み操作から戻し操作へ急激に移行させた際において、ペダル反力付与装置１１がその移行の推移を取得できなかった場合において、戻し方向への操作が既に行われているのに、踏込み方向動力のままで反力が小さい状態から遅れて戻し方向動力に切替わり反力が増大する事態を抑制するため、運転者が抱く違和感を抑制することができる。
【０１０２】
また、踏込み方向動力を維持する期間の終期を規定する初期化条件は、原位置判定部１３５によりアクセルペダル３０が原位置付近に戻った旨の判定が下された場合に成立する構成を採用することとした。
なお、原位置判定部１３５は、アクセルペダル３０が、例えば、実際に原位置付近に実際に戻ったか、原位置付近に戻ったであろうと想定される場合に、アクセルペダル３０が原位置付近に戻った旨の判定を下すように構成すればよい。
【０１０３】
前記のように構成すれば、アクセルペダル３０の操作方向が踏込み方向から戻し方向に移行する際に、その移行後であってアクセルペダル３０が原位置付近に戻った旨の判定が下されるまで（初期化条件が成立するまで）の間は、踏込み方向動力から戻し方向動力へと切替えることなく踏込み方向動力を維持するため、モータ動力Ｆｍの制御中にモータ動力の種別（大きさ）が切替わることで運転者に違和感を与える事態を抑制して、快適なペダル操作フィーリングを運転者に与えることができる。
【０１０４】
〔第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作〕
次に、第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作について、図１０を参照して説明する。図１０は、第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作を、比較例と対比して時系列的に表す概念図である。図１０において、（ａ）はアクセルペダル開度（ＡＰ開度）の経時変化を、（ｂ）はモータ動力Ｆｍの経時変化を、（ｃ）は第４実施例のペダル反力の経時変化を、（ｄ）は比較例のペダル反力の経時変化を、それぞれ示す。
【０１０５】
なお、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と、第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作とでは、相互に共通の部分が存在する。そこで、前記両者間で相違する部分に着目し、その相違する部分を中心に説明することで、第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作の説明に代えることにする。第４実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作において、第３実施例に係るペダル反力付与装置１１の時系列動作と相違するのは、時刻ｔ１〜ｔ２における動作である。
【０１０６】
時刻ｔ１において、アクセルペダル３０の操作方向が、戻し方向から踏込み方向に切替わった後、時刻ｔ１〜ｔ２において、アクセルペダル３０は原位置から離れる方向に踏込み操作されている（図１０（ａ）参照）。このとき、モータ動力Ｆｍは、戻し方向動力値ＦｍＨから踏込み方向動力値ＦｍＬへと線形かつ緩やかに（漸次）移行している（図１０（ｂ）参照）。第４実施例に係るペダル反力の値は、時刻ｔ１において、第１〜第３実施例に係るペダル反力の値Ｆｒｆ１から、その値Ｆｒｆ１と比べて高いピーク値Ｆｒｆ４までいったん上昇した後、再び値Ｆｒｆ１に至るまで、線形かつ緩やかに（漸次）下降している（図１０（ｃ）参照）。
これに対し、比較例に係るペダル反力の値は、第４実施例に係るペダル反力のピーク値と比べても、過剰な値Ｆｒｆ２（＞Ｆｒｆ１）となる（図１０（ｄ）参照）。
【０１０７】
第４実施例に係るペダル反力付与装置１１では、アクセルペダル３０の操作方向が戻し方向から踏込み方向に移行する際に、戻し方向動力ＦｍＨから踏込み方向動力ＦｍＬへと緩やかに切替える。これにより、例えば、運転者がアクセルペダル３０をある操作量で維持したい際や操作量の微調整を行いたい際に、踏込み操作と戻し操作とを繰り返すような場合でも、ペダル反力の大きさが急激に変化する事態を抑制するため、運転者が抱く違和感を抑制することができる。
【０１０８】
〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、本発明の具現化例を示したものである。従って、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、適宜改変された形態で実施することができるからである。
【０１０９】
すなわち、例えば、本発明の実施形態において、減速機構５４に連結され、モータ動力をアクセルペダル３０に伝達するためのアクチュエータアーム２８と、アクセルペダル３０を原位置へと戻す側にアクチュエータアーム２８を付勢する付勢部材９８とで動力伝達装置を構成し、モータ動力は、車両１０の走行状態及び走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて設定され、反力制御部１３９は、モータ動力に係る指令値が、ゼロ以外の値からゼロになった場合でも、予め定められる所定時間にわたり、モータ動力をゼロ以外の値（特に限定されないが、省電力の観点から、ごく小さい値が好ましい。）に制御する構成を採用してもよい。
【０１１０】
上記のように構成すれば、アクセルペダル３０が踏込み操作された後、原位置まで戻された場合に、減速機構５４を構成する歯車間に付勢部材９８の付勢力が作用したとしても、モータ動力をゼロ以外の値に制御するため、歯車同士が現在の接触面とは異なる面で歯当たりすることで異音を生じる事態を抑制することができる。
【０１１１】
また、本発明の実施形態において、ペダル部材の操作方向を判定する際に用いる入力情報として、操作量センサ４４により検出されるペダル操作量θを例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。前記入力情報として、例えば、モータ５０に内蔵された複数のホール素子により検出されるモータ回転情報（モータ５０の回転方向及び回転速度の情報を含む）を採用してもよい。
【０１１２】
また、本発明の実施形態において、ペダル操作量θ、車速Ｖ、及び、車両１０の現在位置に対応する推奨車速Ｖｒｅの情報に基づいて、目標上限車速Ｖｔａｒを算出すると共に、算出した目標上限車速Ｖｔａｒと車速Ｖとの関係に基づいて、モータ動力（戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬ）を設定する動力設定部１３７を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。モータ動力（戻し方向動力ＦｍＨ及び踏込み方向動力ＦｍＬ）を設定するための手順としては、本発明の要旨から逸脱しない限り、いかなる方式を採用してもよい。
【０１１３】
また、本発明の実施形態において、ペダル部材としてアクセルペダル３０を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明のペダル部材として、アクセルペダル３０に代えて、又は加えて、車両の制動操作時に操作されるブレーキペダルを採用してもよい。
【０１１４】
また、本発明の実施形態において、３段の減速を行う減速機構５４を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明において、その要旨から逸脱しない限り、任意の構成（減速段数や歯車の種別を含む）を有する減速機構５４を適宜採用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０    車両
１１    ペダル反力付与装置
１３    電子制御装置（ＥＣＵ）
２２    ペダルアーム
２８    アクチュエータアーム
３０    アクセルペダル（ペダル部材）
４４    操作量センサ
５０    モータ（アクチュエータ）
５４    減速機構
１３１  情報取得部
１３３  操作方向判定部
１３５  原位置判定部
１３７  動力設定部（反力制御部）
１３９  反力制御部
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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