(57)【要約】      （修正有）【課題】ペダル部材と反力生成モータの間の機械的連結部においてバックラッシュに起因する異音又は衝撃を抑制することが可能な反力生成装置及び反力制御装置を提供する。【解決手段】反力生成装置２６の制御手段又は反力制御装置６４は、モータ６２の回転開始時に少なくとも一対の減速歯車５８、６０がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまでモータ６２の出力の増加速度を制限するモータ出力制限処理を行う。【選択図】図１
2017097412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作するペダル部材と、
前記運転者が前記ペダル部材を操作中に、前記ペダル部材を原位置に戻す方向に反力を増大させる反力増大手段と、
前記反力増大手段により増大させる前記反力を制御する制御手段と
を備える反力生成装置であって、
前記反力増大手段は、
前記反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備え、
前記制御手段は、前記モータの回転開始時に前記少なくとも一対の減速歯車がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまで前記モータの出力の増加速度を制限するモータ出力制限処理を行う
ことを特徴とする反力生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の反力生成装置において、
前記反力生成装置は、前記モータの回転を検出する回転検出器を備え、
前記モータ出力制限処理において、前記制御手段は、
前記モータの回転が検出されるまで前記モータの出力の増加を指令し、
前記モータの回転が検出されると、前記第１条件が成立するまで、前記モータの出力の維持を指令し、
前記第１条件が成立すると、前記モータ出力制限処理を終了し、
その後、前記制御手段は、前記モータの出力の増加速度を制限せずに又は前記増加速度の制限を緩和させて、目標反力に対応する前記モータの出力目標値に向けて前記モータの出力を増大させる
ことを特徴とする反力生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反力生成装置において、
前記反力生成装置は、前記ペダル部材の操作量を検出する操作量検出手段を備え、
前記制御手段は、単位時間当たりの前記ペダル部材の操作量の偏差が所定の範囲内であることを、前記モータ出力制限処理を行う条件とする
ことを特徴とする反力生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の反力生成装置において、
前記ペダル部材は、
前記運転者の足と接触するパッド部と、
一端が前記パッド部に連結され、他端が車体側に回動可能に支持されるペダル側アームと
を有し、
前記反力生成装置は、前記減速機側に連結され、前記ペダル側アームに対して変位可能に接触すると共に、前記モータが生成する前記反力を前記ペダル側アームに伝達するモータ側アームを有し、
前記ペダル側アームと前記モータ側アームの少なくとも一方には、他方と接触する部位に弾性部材が設けられる
ことを特徴とする反力生成装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の反力生成装置において、
前記ペダル部材は、
前記運転者の足と接触するパッド部と、
一端が前記パッド部に連結され、他端が車体側に回動可能に支持されるペダル側アームと、
前記減速機側に連結され、前記ペダル側アームに対して変位可能に接触すると共に、前記モータが生成する前記反力を前記ペダル側アームに伝達するモータ側アームと
を有し、
前記減速機は、前記減速機からの出力を前記モータ側アームに伝達する減速機側出力軸を備え、
前記減速機側出力軸には、ダンパが設けられる
ことを特徴とする反力生成装置。
【請求項６】
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御する反力制御装置であって、
前記モータの回転開始時に前記少なくとも一対の減速歯車がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまで前記モータの出力の増加速度を制限するモータ出力制限処理を行う
ことを特徴とする反力制御装置。
【請求項７】
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御する反力制御装置であって、
前記モータの出力が、目標反力に対応する出力に最初に到達するまでの間に、
前記モータの出力を増加させる第１段階と、
前記第１段階の次に設けられ、前記第１段階よりも前記モータの出力の増加速度を小さくする第２段階と、
前記第２段階の次に設けられ、前記第２段階よりも前記モータの出力の前記増加速度を大きくする第３段階と
を発生させる
ことを特徴とする反力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダル等のペダル部材に対してモータを用いて反力を生成する反力生成装置及び前記反力を制御する反力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、モータによる反力制御が行われていないときに、モータ側の回転フリクションが反力出力軸側に作用しないようにして、操作者に違和感を与えることのない反力出力装置を提供することを目的としている（［０００５］、要約）。
【０００３】
当該目的を達成するため、特許文献１（要約、図２）では、反力を作り出すモータ１２と、反力を操作ペダル４、５（図１）に伝達する反力出力軸１３を設ける。モータ１２と反力出力軸１３の間に、モータ１２の駆動時にモータ１２の回転軸１２ａと反力出力軸１３とを接続状態にし、モータ１２の非駆動時にモータ１２の回転軸１２ａと反力出力軸１３を遮断状態にするクラッチ機構１９（図４、図５）を介装する。
【０００４】
特許文献１では、モータ１２が生成した反力は、ウォーム軸１７、ウォームホイール１８、クラッチ機構１９、ピニオンギヤ２０、セクタギヤ２１及び反力出力軸１３を介して出力レバー１５に伝達される（図２、［００１６］、［００１７］）。また、セクタギヤ２１には、コイルスプリング２７の一端が係止されている（［００１９］、図３）。これにより、反力出力軸１３及び出力レバー１５には、初期位置方向への付勢力が付与される（［００３０］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０７４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、特許文献１の構成では、ウォーム軸１７、ウォームホイール１８、クラッチ機構１９、ピニオンギヤ２０、セクタギヤ２１等の機械的連結部（又は複数の減速歯車）を有する。これらの機械的連結部では、バックラッシュが存在する。そのため、運転者により操作ペダル４、５（ペダル部材）の踏み操作及び戻し操作が行われた場合、対向する歯同士が非接触の状態から接触状態に移行すると、接触音が発生することがある。
【０００７】
特に、モータ１２が反力を増大する出力を発生していない状態で、短時間の間に運転者が操作ペダル４、５（ペダル部材）の踏み操作及び戻しの連続的な繰り返し等の操作を行った場合、運転者に異音（又は衝撃）が伝達して違和感を与えるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ペダル部材と反力生成モータの間の機械的連結部においてバックラッシュに起因する異音（又は衝撃）を抑制することが可能な反力生成装置及び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】
【０００９】
本発明に係る反力生成装置は、
運転者が操作するペダル部材と、
前記運転者が前記ペダル部材を操作中に、前記ペダル部材を原位置に戻す方向に反力を増大させる反力増大手段と、
前記反力増大手段により増大させる前記反力を制御する制御手段と
を備えるものであって、
前記反力増大手段は、
前記反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備え、
前記制御手段は、前記モータの回転開始時に前記少なくとも一対の減速歯車がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまで前記モータの出力の増加速度を制限するモータ出力制限処理を行う
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、モータの回転開始時に少なくとも一対の減速歯車がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保する第１条件が成立するまでモータの出力の増加速度を制限する。これにより、一対の減速歯車同士が接触した際の異音（又は衝撃）を抑えることが可能となる。従って、当該異音（又は衝撃）に対する運転者の違和感を抑制することが可能となる。
【００１１】
前記反力生成装置は、前記モータの回転を検出する回転検出器を備えてもよい。前記モータ出力制限処理において、前記制御手段は、
前記モータの回転が検出されるまで前記モータの出力の増加を指令し、
前記モータの回転が検出されると、前記第１条件が成立するまで、前記モータの出力の維持を指令し、
前記第１条件が成立すると、前記モータ出力制限処理を終了し、
その後、前記制御手段は、前記モータの出力の増加速度を制限せずに又は前記増加速度の制限を緩和させて、目標反力に対応する前記モータの出力目標値に向けて前記モータの出力を増大させてもよい。
【００１２】
上記によれば、モータの回転が検出されるまではモータの出力を増加させることで、モータが回転を開始するまでの時間を短くすることが可能となる。また、モータの回転が検出されると、第１条件が成立するまで、モータの出力の維持を指令する。これにより、一対の減速歯車同士が接触した際の衝撃を弱めることが可能となる。よって、一対の減速歯車同士が接触するまでのモータに対する指令を２段階にすることで、一対の減速歯車同士が接触した際の衝撃を弱めつつ、当該接触までの時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
さらに、第１条件が成立すると、モータ出力制限処理を終了し、モータの出力の増加速度を制限せずに又は増加速度の制限を緩和させて、目標反力に対応するモータの出力目標値に向けてモータの出力を増大させる。これにより、一対の減速歯車同士が接触した後は、目標反力に対応するモータの出力目標値までモータの出力を速やかに増加させることが可能となる。
【００１４】
前記反力生成装置は、前記ペダル部材の操作量を検出する操作量検出手段を備えてもよい。また、前記制御手段は、単位時間当たりの前記ペダル部材の操作量の偏差が所定の範囲内であることを、前記モータ出力制限処理を行う条件としてもよい。
【００１５】
運転者がペダル部材の操作量を所定の範囲で維持しているような状況（例えばペダル部材に対して小刻みな振動を与えているような状態）でモータの出力が入りバックラッシュに伴う衝撃が発生した場合、運転者に違和感を与え易い。上記構成によれば、運転者に違和感を与え易い状況ではモータ出力制限処理を行うことで、運転者の違和感を効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
前記ペダル部材は、前記運転者の足と接触するパッド部と、一端が前記パッド部に連結され、他端が車体側に回動可能に支持されるペダル側アームとを有してもよい。前記反力生成装置は、前記減速機側に連結され、前記ペダル側アームに対して変位可能に接触すると共に、前記モータが生成する前記反力を前記ペダル側アームに伝達するモータ側アームを有してもよい。前記ペダル側アームと前記モータ側アームの少なくとも一方には、他方と接触する部位に弾性部材が設けられてもよい。これにより、一対の減速歯車同士が接触した際の衝撃を弾性部材で低減することが可能となる。従って、当該衝撃に伴う異音（又は衝撃自体）に対する運転者の違和感を一層低減することができる。
【００１７】
前記減速機は、前記減速機からの出力を前記モータ側アームに伝達する減速機側出力軸を備えてもよい。前記減速機側出力軸には、ダンパが設けられてもよい。これにより、一対の減速歯車同士が接触した際の衝撃をダンパで低減することが可能となる。従って、当該衝撃に伴う異音（又は衝撃自体）に対する運転者の違和感を一層低減することができる。
【００１８】
本発明に係る反力制御装置は、
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御するものであって、
前記モータの回転開始時に前記少なくとも一対の減速歯車がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまで前記モータの出力の増加速度を制限するモータ出力制限処理を行う
ことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る反力制御装置は、
運転者が操作するペダル部材と、
前記ペダル部材への踏力に対する反力を生成するモータと、
前記モータ及び前記ペダル部材の間に配置され、前記モータの駆動力を前記ペダル部材に伝達する少なくとも一対の減速歯車を有する減速機と
を備える反力生成装置に用いられ、
前記モータが生成する前記反力を制御するものであって、
前記モータの出力が、目標反力に対応する出力に最初に到達するまでの間、
前記モータの出力を増加させる第１段階と、
前記第１段階の次に設けられ、前記第１段階よりも前記モータの出力の増加速度を小さくする第２段階と、
前記第２段階の次に設けられ、前記第２段階よりも前記モータの出力の前記増加速度を大きくする第３段階と
を発生させる
ことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、モータの出力が、目標反力に対応する出力に最初に到達するまでの間に、モータの出力を増加させる第１段階と、第１段階の次に設けられ、第１段階よりも前記モータの出力の増加速度を小さくする第２段階と、第２段階の次に設けられ、第２段階よりも前記モータの出力の増加速度を大きくする第３段階とを発生させる。これにより、一対の減速歯車同士が接触するタイミングが第２段階に入るように調整することで、一対の減速歯車同士が接触した際の異音（又は衝撃）を抑えることが可能となる。従って、当該異音（又は衝撃）に対する運転者の違和感を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ペダル部材と反力生成モータの間の機械的連結部においてバックラッシュに起因する異音（又は衝撃）を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る反力生成装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る前記反力生成装置の一部を簡略的に示すブロック図である。
【図３】前記実施形態のラチェット機構の内部構成及びその周辺を簡略的に示す図である。
【図４】前記実施形態の前記ラチェット機構及びその内部構成を示す斜視図である。
【図５】前記実施形態における始動制御のフローチャートである。
【図６】前記実施形態の始動制御を用いた場合のモータ出力目標値の変化の一例を示す図である。
【図７】パッド部が受ける反力について前記実施形態の制御と比較例の制御とを比較した図である。
【図８】変形例に係る始動制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
Ａ．一実施形態
［Ａ−１．車両１０の構成］
（Ａ−１−１．概要）
図１は、本発明の一実施形態に係る反力生成装置２６を搭載した車両１０の概略構成図である。図２は、前記実施形態に係る反力生成装置２６の一部を簡略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両１０は、反力生成装置２６に加え、操作量センサ２０と、車速センサ２２と、ナビゲーション装置２４とを有する。
【００２４】
反力生成装置２６は、アクセルペダル３０（ペダル部材）と、反力生成部３２と、反力電子制御装置３４（以下「反力ＥＣＵ３４」又は「ＥＣＵ３４」という。）とを有する。反力生成部３２（反力増大手段）は、運転者からアクセルペダル３０への踏力Ｆｐに対する反力Ｆｒｐ（以下「ペダル反力Ｆｒｐ」ともいう。）を、反力ＥＣＵ３４からの指令に基づいて生成する。
【００２５】
操作量センサ２０（操作量検出手段）は、アクセルペダル３０の操作量θａｐ（原位置からの踏込量）（以下「ペダル操作量θａｐ」又は「ＡＰ操作量θａｐ」ともいう。）（［％］又は［ｄｅｇ］）を検出し、反力ＥＣＵ３４に出力する。車速センサ２２は、車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を測定し、反力ＥＣＵ３４に出力する。
【００２６】
ナビゲーション装置２４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を用いて車両１０の現在位置を検出すると共に、車両１０の進路に関するナビゲーション情報Ｉｒ（以下「情報Ｉｒ」ともいう。）を記憶した記憶部（図示せず）を備えている。情報Ｉｒには、車両１０の現在位置及び推奨車速Ｖｒｅｃの情報が含まれる。推奨車速Ｖｒｅｃは、道路毎に設定される車速（制限車速、カーブを走行するために適した車速等）であり、道路を複数の区間又は領域に分けて設定される。
【００２７】
（Ａ−１−２．アクセルペダル３０）
アクセルペダル３０は、運転者が操作するペダル部材である。図１に示すように、アクセルペダル３０は、パッド部４０と、ペダル側アーム４２と、弾性部材４４とを有する。パッド部４０は、運転者の足と接触する部位である。
【００２８】
ペダル側アーム４２は、一端がパッド部４０に連結され、他端が車体側のペダルハウジング４６に回動可能に支持される。弾性部材４４は、後述する反力アーム５０（モータ側アーム）と接触する部位に設けられ、ペダル側アーム４２と反力アーム５０との接触時の衝撃を和らげる。弾性部材４４は、例えば、ゴム等の樹脂により構成される。
【００２９】
アクセルペダル３０は、ペダルハウジング４６内に配置された図示しないアクセルペダルリターンスプリングにより原位置に向かって付勢される。前記アクセルペダルリターンスプリングによる付勢力を「アクセルペダルリターンスプリング反力Ｆｓｐｒ１」又は「反力Ｆｓｐｒ１」という。
【００３０】
（Ａ−１−３．反力生成部３２）
（Ａ−１−３−１．反力生成部３２の概要）
上記のように、反力生成部３２は、運転者からアクセルペダル３０への踏力Ｆｐに対する反力Ｆｒｐを生成する。
【００３１】
図１に示すように、反力生成部３２は、反力アーム５０と、セクタギヤ５２と、ピニオンギヤ５４と、ラチェット機構５６（クラッチ機構）と、ウォームホイール５８と、ウォーム軸６０と、モータ６２と、モータドライバ６４と、回転センサ６６とを有する。
【００３２】
（Ａ−１−３−２．反力アーム５０、セクタギヤ５２及びピニオンギヤ５４）
反力アーム５０は、反力生成部３２のハウジング６８に対して回転可能に形成された回転軸部７０にその一端が固定されている。また、反力アーム５０の他端は、ペダル側アーム４２の根元側に配置された弾性部材４４と接触する。
【００３３】
セクタギヤ５２（減速歯車）は、その根元が反力アーム５０と共に回転軸部７０に固定されている。このため、セクタギヤ５２は、反力アーム５０と共に回転する。セクタギヤ５２に形成された複数の歯部７２は、ピニオンギヤ５４の複数の歯部７４と噛み合う。
【００３４】
回転軸部７０には、反力アームリターンスプリング７８（以下「リターンスプリング７８」ともいう。）が連結されており、アクセルペダル３０との接触状態を維持するように反力アーム５０を付勢する。リターンスプリング７８からの付勢力Ｆｓｐｒ２（以下「反力アームスプリング反力Ｆｓｐｒ２」又は「反力Ｆｓｐｒ２」ともいう。）は、回転軸部７０を介してセクタギヤ５２、ピニオンギヤ５４及びラチェット機構５６にも伝わる。
【００３５】
ピニオンギヤ５４（減速歯車）は、円周方向に複数の歯部７４が形成された軸部材であり、ハウジング６８に回転可能に支持されている。ピニオンギヤ５４の歯部７４は、セクタギヤ５２側の径が小さい部分と、ラチェット機構５６側の径が大きい部分とがある。径が小さい部分は、セクタギヤ５２と係合し、径が大きい部分は、ラチェット機構５６のラチェット歯車８０（後述）に形成された嵌め込み穴の中に嵌め込まれる。
【００３６】
図２に示すように、反力アーム５０とリターンスプリング７８の間において、回転軸部７０には、ダンパ７６が配置される。ダンパ７６は、反力アーム５０側の回転軸部７０及びセクタギヤ５２側の回転軸部７０の一方から他方への力（トルク）の伝達を緩やかにする。本実施形態のダンパ７６としては、例えば、オイルダンパ又はフリクションダンパを用いることができる。
【００３７】
（Ａ−１−３−３．ラチェット機構５６）
ラチェット機構５６は、ラチェット機構５６に入力される力のうちアクセルペダル３０への踏力Ｆｐ及びモータ６２からの反力Ｆｍｏｔ（以下「モータ反力Ｆｍｏｔ」ともいう。）を外部に伝達する。すなわち、アクセルペダル３０への踏力Ｆｐは、モータ６２側に伝達され、モータ６２からの反力Ｆｍｏｔは、アクセルペダル３０側に伝達される。
【００３８】
また、ラチェット機構５６は、アクセルペダル３０が戻されるときの力（すなわち、リターンスプリング７８からの付勢力Ｆｓｐｒ２）をモータ６２側に伝達しない。
【００３９】
図３は、本実施形態のラチェット機構５６の内部構成及びその周辺を簡略的に示す図である。図４は、本実施形態のラチェット機構５６及びその内部構成を示す斜視図である。図３及び図４に示すように、ラチェット機構５６は、ラチェット歯車８０と、複数のラチェット爪８２とを有する。
【００４０】
ラチェット歯車８０は、ピニオンギヤ５４に固定された片側有底円筒状の部材である。上記のように、ピニオンギヤ５４のうち径の大きい部分が、ラチェット歯車８０に形成された嵌め込み穴の中に嵌め込まれる。これにより、ラチェット歯車８０は、ピニオンギヤ５４及びウォームホイール５８と同じ回転軸Ａｘ（回転軸部８４を中心に）で回転可能である。
【００４１】
ラチェット歯車８０の径方向内側には、複数の歯溝８６が形成されている。この歯溝８６は、モータ６２側の部材であるラチェット爪８２に対して、アクセルペダル３０側の部材であるラチェット歯車８０が回転可能な方向を一方向のみ（図３において反時計回りのみ）に限定するように形成されている。換言すると、歯溝８６は、ラチェット歯車８０に対してラチェット爪８２が回転可能な方向を一方向のみ（図３において時計回りのみ）に限定するように形成されている。
【００４２】
ラチェット爪８２は、軸部８８によりウォームホイール５８に回転可能に支持される。ラチェット爪８２とウォームホイール５８の底面との間には、支持板９０が配置される。
【００４３】
また、図３に示すように、ラチェット爪８２には、一部が支持柱９４に固定されたラチェット爪リターンスプリング９２（以下「リターンスプリング９２」ともいう。）が取り付けられる。これにより、ラチェット爪８２には、径方向外側に近づくように回転する付勢力Ｆｓｐｒ３が加わり、ラチェット爪８２の原位置では、ラチェット歯車８０の歯溝８６と接触する。
【００４４】
本実施形態のラチェット機構５６では、ラチェット歯車８０がアクセルペダル側の部材である。また、ラチェット爪８２、軸部８８、支持板９０、リターンスプリング９２及び支持柱９４がモータ６２側の部材である。ラチェット爪８２はウォームホイール５８に回転可能に支持されているため、ウォームホイール５８もモータ６２側の部材と捉えることができる。
【００４５】
（Ａ−１−３−４．ウォームホイール５８及びウォーム軸６０）
ウォームホイール５８は、ピニオンギヤ５４及びラチェット歯車８０と同じ回転軸Ａｘで回転可能である。ウォームホイール５８の径方向外側には、ホイール溝部１００が形成されている。
【００４６】
ウォーム軸６０は、モータ６２の出力軸と同じ回転軸Ａｍで回転可能である。ウォーム軸６０の外周には、ウォームホイール５８のホイール溝部１００と係合する軸ねじ部１０２が形成されている。
【００４７】
（Ａ−１−３−５．モータ６２、モータドライバ６４及び回転センサ６６）
本実施形態のモータ６２は、モータドライバ６４（以下「ドライバ６４」ともいう。）から供給される電流により作動するブラシレス直流モータである。代わりに、モータ６２は、ブラシモータであってもよく、交流モータであってもよい。
【００４８】
モータドライバ６４（制御手段、反力制御装置）は、反力ＥＣＵ３４からの指令に基づいてモータ６２を作動させる。モータドライバ６４は、図示しない電源からモータ６２に流れる電流を制御するスイッチング素子６７（図１）を有する（図１では、スイッチング素子６７を「ＳＷ素子６７」と示している。）。モータドライバ６４は、スイッチング素子６７に対する駆動信号のデューティ比ＤＵＴを制御することにより、モータ６２の出力を制御する。
【００４９】
本実施形態のドライバ６４は、反力ＥＣＵ３４からの指令に応じてモータ６２を制御する通常制御と、モータ６２を始動させる始動制御とを行う。通常制御及び始動制御については図５及び図６を参照して後述する。
【００５０】
本実施形態では、アクセルペダル３０とモータ６２の間にある機械的連結部（又は各減速歯車の組合せ）として、セクタギヤ５２とピニオンギヤ５４の連結部、ラチェット歯車８０とラチェット爪８２の連結部及びウォームホイール５８とウォーム軸６０の連結部が含まれる。これらの連結部は、モータ６２の反力Ｆｍｏｔ（駆動力）をアクセルペダル３０に伝達する複数の減速歯車を有する減速機１０４として機能する。回転センサ６６（回転検出器）は、モータ６２の回転角度θｍｏｔ（［ｒａｄ］又は［ｄｅｇ］）を検出してＥＣＵ３４に出力する。
【００５１】
（Ａ−１−４．反力ＥＣＵ３４）
反力ＥＣＵ３４（制御手段、反力制御装置）は、反力生成部３２が生成するモータ反力Ｆｍｏｔを制御する。図１に示すように、ＥＣＵ３４は、入出力部１１０、演算部１１２及び記憶部１１４を有する。
【００５２】
入出力部１１０は、操作量センサ２０、車速センサ２２、ナビゲーション装置２４及びモータドライバ６４との信号の入出力に用いられる。入出力部１１０は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換回路を備えてもよい。
【００５３】
演算部１１２は、操作量センサ２０、車速センサ２２及びナビゲーション装置２４からの入力信号に基づく演算を行い、演算結果に基づき、モータドライバ６４に対する出力信号を生成する。
【００５４】
図１に示すように、演算部１１２は、目標車速制御部１２０（以下「制御部１２０」ともいう。）と、モータ反力制御部１２２（以下「制御部１２２」ともいう。）とを有する。各制御部１２０、１２２は、記憶部１１４に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記プログラムは、図示しない無線通信装置（携帯電話機、スマートフォン等）を介して外部から供給されてもよい。前記プログラムの一部をハードウェア（回路部品）で構成することもできる。
【００５５】
目標車速制御部１２０は、ナビゲーション装置２４からの推奨車速Ｖｒｅｃ等に基づいて車両１０の目標車速Ｖｔａｒ［ｋｍ／ｈ］を設定する。目標車速Ｖｔａｒは、例えば、推奨車速Ｖｒｅｃと等しい値に設定される。或いは、制御部１２０は、単位時間当たりの車速Ｖの変化量［ｋｍ／ｈ／ｓ］が所定値以下である状態が所定時間継続した場合、その時点の車速Ｖを目標車速Ｖｔａｒとしてもよい。
【００５６】
モータ反力制御部１２２は、モータ６２が生成する反力Ｆｍｏｔを制御する。制御部１２２は、車速Ｖ及び操作量θａｐに基づいてモータ６２の出力Ｐｍｏｔ（すなわち、反力Ｆｍｏｔ）を制御する。例えば、車速Ｖ毎に操作量θａｐと反力Ｆｍｏｔの目標値（以下「目標反力Ｆｍｏｔｔａｒ」ともいう。）との関係を規定したマップを記憶部１１４に記憶しておく。そして、制御部１２２は、操作量センサ２０からの操作量θａｐ及び車速センサ２２からの車速Ｖに基づいて目標反力Ｆｍｏｔｔａｒを算出する。さらに、制御部１２２は、当該目標反力Ｆｍｏｔｔａｒに対応する電流をモータ６２に供給するように、スイッチング素子６７のデューティ比ＤＵＴを制御する。
【００５７】
［Ａ−２．各種の力の伝達経路及びラチェット機構５６での動作］
次に、本実施形態における各種の力の伝達経路及びラチェット機構５６での動作について説明する。以下における「時計回り」及び「反時計回り」は、図１及び図３を基準としている。
【００５８】
（Ａ−２−１．アクセルペダル３０に対する踏力Ｆｐの伝達経路）
アクセルペダル３０に対する踏力Ｆｐが反力アーム５０に加わり、反力アーム５０が回転軸部７０を中心に反時計回りに回転する。これに伴い、セクタギヤ５２も回転軸部７０を中心に反時計回りに回転する。
【００５９】
セクタギヤ５２の回転により、ピニオンギヤ５４が時計回りに回転し、ピニオンギヤ５４と固定されたラチェット歯車８０（図４）も同じ方向に回転する。ラチェット歯車８０が時計回りに回転する場合、ラチェット爪８２及びウォームホイール５８も同じ方向に回転する（図３参照）。
【００６０】
ウォームホイール５８の回転によりウォーム軸６０が回転する。この際のウォーム軸６０の回転方向は、モータ反力Ｆｍｏｔを生成する際のモータ６２の回転方向とは反対である。
【００６１】
（Ａ−２−２．反力アームスプリング反力Ｆｓｐｒ２の伝達経路）
運転者がアクセルペダル３０に対する踏力Ｆｐを弱めると、図示しない前記アクセルペダルリターンスプリングからの反力Ｆｓｐｒ１によりアクセルペダル３０が原位置に向かって移動する。これに伴い、反力アームリターンスプリング７８（図１）からの反力Ｆｓｐｒ２により、反力アーム５０がアクセルペダル３０との接触を保ちつつ、反力アーム５０の原位置に向かって移動する。
【００６２】
すなわち、運転者がアクセルペダル３０に対する踏力Ｆｐを弱めると、反力Ｆｓｐｒ２は、時計回りの方向に反力アーム５０を付勢する。また、反力Ｆｓｐｒ２は、時計回りの方向にセクタギヤ５２を付勢する。これに伴い、ピニオンギヤ５４及びラチェット歯車８０が、反時計回りに回転する。ラチェット歯車８０が反時計回りに回転する場合、ラチェット歯車８０は、ラチェット爪８２及びウォームホイール５８に対して空転する。
【００６３】
（Ａ−２−３．モータ反力Ｆｍｏｔの伝達経路）
アクセルペダル３０に対する踏力Ｆｐに対してモータ反力Ｆｍｏｔを生成する際、モータ６２は、踏力Ｆｐにより回転する方向とは反対方向に回転する。これにより、ウォームホイール５８及びこれに支持されているラチェット爪８２が反時計回りに回転する。
【００６４】
ウォームホイール５８及びラチェット爪８２が反時計回りに回転する場合、ラチェット歯車８０及びピニオンギヤ５４も同じ方向に回転する。反時計回りでのピニオンギヤ５４の回転により、セクタギヤ５２及び反力アーム５０は時計回りに回転する。
【００６５】
なお、本実施形態のモータ反力Ｆｍｏｔは、踏力Ｆｐよりも小さいか又は同等の大きさに設定される。このため、モータ反力Ｆｍｏｔによりアクセルペダル３０が原位置に戻されることはない。但し、所定条件下でモータ反力Ｆｍｏｔを踏力Ｆｐより大きくしてもよい。
【００６６】
［Ａ−３．モータ６２の制御］
（Ａ−３−１．概要）
次に、本実施形態におけるモータ６２の制御について説明する。本実施形態において、モータドライバ６４は、目標反力Ｆｍｏｔｔａｒに応じた出力Ｐｍｏｔをモータ６２に出力させる通常制御と、モータ６２を始動させる始動制御とを実行する。
【００６７】
（Ａ−３−２．通常制御）
通常制御では、ドライバ６４は、ＥＣＵ３４からの指令に基づいてモータ６２の出力Ｐｍｏｔ（すなわち、反力Ｆｍｏｔ）を制御する。ここでの指令は、目標反力Ｆｍｏｔｔａｒに対応する値を含み、例えば、スイッチング素子６７のデューティ比ＤＵＴを通知する。或いは、スイッチング素子６７を介して前記電源からモータ６２に供給する電流の指令値（以下「モータ電流指令値Ｉｍｏｔｃｏｍ」又は「指令値Ｉｍｏｔｃｏｍ」ともいう。）とすることもできる。指令値Ｉｍｏｔｃｏｍを用いる場合、モータ６２への供給電流Ｉｍｏｔを検出する電流センサ（図示せず）を設け、ドライバ６４（又はＥＣＵ３４）がフィードバック制御してもよい。
【００６８】
（Ａ−３−３．始動制御）
図５は、本実施形態における始動制御のフローチャートである。図６は、本実施形態の始動制御を用いた場合のモータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒの変化の一例を示す図である。図６において、横軸は時間［ｓｅｃ］であり、縦軸はモータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒ［Ｎ・ｍ］である。
【００６９】
図５のステップＳ１において、ドライバ６４は、ＥＣＵ３４からモータ６２の始動指令（換言すると、反力生成開始指令）があったか否かを判定する。当該判定は、例えば、ＥＣＵ３４からのモータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍがゼロからゼロ以外の値に変化したか否かにより行うことができる。始動指令がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、今回の処理を終え、所定期間の経過後に再度ステップＳ１を行う。始動指令があった場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。
【００７０】
ステップＳ２において、ドライバ６４は、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに制限をかけたデューティ比ＤＵＴでスイッチング素子６７を駆動させる。すなわち、図６の時点ｔ３〜ｔ４と比較して、時点ｔ１〜ｔ２では、比較的小さい増加速度でモータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒを増加させる。これにより、前記電源からモータ６２への電流Ｉｍｏｔの供給が開始され（図６の時点ｔ１）、モータ６２の出力Ｐｍｏｔが緩やかに増加する。但し、この時点（電流Ｉｍｏｔの供給開始直後）では、モータ６２に働く慣性及び摩擦力のため、モータ６２は停止したままである。モータ６２の停止状態は、モータ出力Ｐｍｏｔが所定の出力Ｐｓｔ（図６の時点ｔ２）に到達するまで停止したままである。
【００７１】
本実施形態のドライバ６４は、モータ６２への電流Ｉｍｏｔの供給の開始直後において、モータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒ（又はモータ６２に供給する電流Ｉｍｏｔの目標値）の増加速度を制限する。すなわち、図６では、時点ｔ３〜ｔ４と比較して、時点ｔ１〜ｔ３の方が（又は所定時間Ｔａの間）モータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒの増加速度（グラフの傾き）が小さい。これにより、アクセルペダル３０とモータ６２の間にある機械的連結部（又は各減速歯車の組合せ）（特にウォームホイール５８とウォーム軸６０の連結部）における異音又は衝撃を抑えることが可能となる。
【００７２】
ステップＳ３において、ドライバ６４は、回転センサ６６からモータ６２の回転角度θｍｏｔ（モータ角度θｍｏｔ）を取得する。ステップＳ４において、ドライバ６４は、単位時間当たりのモータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（以下「モータ回転数Ｎｍｏｔ」という。）（［ｒｐｍ］又は［ｒａｄ／ｓｅｃ］）を算出する。
【００７３】
ステップＳ５において、ドライバ６４は、モータ６２が回転を開始したか否かを、モータ回転数Ｎｍｏｔに基づいて判定する。具体的には、ドライバ６４は、モータ回転数Ｎｍｏｔが閾値ＴＨｎｍｏｔ以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨｎｍｏｔは、ゼロ又はその近傍値に設定される。モータ６２が回転を開始していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。この場合、ステップＳ２で開始したスイッチング素子６７の駆動を継続する。モータ６２が回転を開始した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
【００７４】
ステップＳ６において、ドライバ６４は、スイッチング素子６７のデューティ比ＤＵＴを固定する（又は一定値とする）。これにより、モータ６２への供給電流Ｉｍｏｔが一定となり、その結果、モータ６２の出力Ｐｍｏｔも一定となる（図６の時点ｔ２〜ｔ３）。
【００７５】
ステップＳ７において、ドライバ６４は、タイマＴＭＲのカウントを開始する。ステップＳ８において、ドライバ６４は、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となったか否かを判定する。閾値ＴＨｔｍｒは、アクセルペダル３０とモータ６２の間にある機械的連結部（又は各減速歯車の組合せ）において接触が確保されるのに十分な値に設定される。閾値ＴＨｔｍｒは、実測値又はシミュレーション値により設定することができる。
【００７６】
タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上でない場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ９において、ドライバ６４は、タイマＴＭＲの値を１増加させる。その後、ステップＳ８に戻る。タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となった場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に進む。
【００７７】
ステップＳ１０において、ドライバ６４は、始動制御を終了し、通常制御に移行する。上記のように、通常制御では、ＥＣＵ３４からの指令値（スイッチング素子６７のデューティ比ＤＵＴ又はモータ電流指令値Ｉｍｏｔｃｏｍ）に基づいてデューティ比ＤＵＴを設定する。換言すると、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍ（又は目標反力Ｆｍｏｔｔａｒ）に対応するモータ出力Ｐｍｏｔに到達させるようにモータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒを制御する。この際、フィードバック制御を組み合わせて用いてもよい。
【００７８】
（Ａ−３−４．本実施形態と比較例との比較）
図７は、パッド部４０が受ける反力Ｆｒｐについて本実施形態の制御と比較例の制御とを比較した図である。比較例では、本実施形態の通常制御のみを行い、始動制御は行わない。図７の横軸は時間であり、図７の縦軸はアクセルペダル３０のパッド部４０が受ける反力Ｆｒｐである。
【００７９】
時点ｔ１０〜ｔ１１の間、ＡＰ操作量θａｐが一定に保たれており、反力Ｆｒｐは、アクセルペダルリターンスプリング反力Ｆｓｐｒ１のみに対応する。時点ｔ１１から運転者がアクセルペダル３０を踏み込み、時点ｔ１３において、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに対応する反力Ｆｒｐである反力Ｆｒｐ１となる。
【００８０】
比較例では、始動制御（デューティ比ＤＵＴの固定（図５のＳ６）等）を行わない。このため、図７の時点ｔ１１から反力Ｆｒｐが急激に増加する。このため、ウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等における衝撃が強まり、比較的大きな異音が発生してしまう。
【００８１】
これに対し、本実施形態では、始動制御（デューティ比ＤＵＴの固定（図５のＳ６）等）を行う。このため、図７の時点ｔ１１から緩やかに反力Ｆｒｐが増加する。従って、ウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等における衝撃が小さくなり、異音が抑制される。
【００８２】
なお、比較例の反力Ｆｒｐは、時点ｔ１１から本実施形態の反力Ｆｒｐから乖離を始めた後、時点ｔ１３で合流する。
【００８３】
［Ａ−４．本実施形態の効果］
以上のように、本実施形態によれば、モータ６２の回転開始時（図５のＳ１：ＹＥＳ）に、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となるまで（換言すると、ウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等（減速歯車）がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまで）モータ６２の出力Ｐｍｏｔの増加速度を制限する（図６の時点ｔ１〜ｔ３）。これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際等の異音（又は衝撃）を抑えることが可能となる。従って、当該異音（又は衝撃）に対する運転者の違和感を抑制することが可能となる。
【００８４】
上記のように、本実施形態では、セクタギヤ５２とピニオンギヤ５４の連結部、ラチェット歯車８０とラチェット爪８２の連結部及びウォームホイール５８とウォーム軸６０の連結部が存在する（図１）。このため、反力生成部３２（減速部）のギヤ比は、比較的高いもの（例えば、数十倍〜数百倍）とすることができる。そのように、高いギヤ比の場合、踏力Ｆｐが加えられた際にウォームホイール５８がウォーム軸６０に加える衝撃は比較的大きくなり、異音も大きくなる。従って、ウォームホイール５８とウォーム軸６０の連結部においてバックラッシュに起因して起こる衝撃を和らげることは、異音の抑制に大きく寄与することとなる。
【００８５】
本実施形態において、反力生成装置２６は、モータ６２の回転を検出する回転センサ６６（回転検出器）を備える（図１）。また、始動制御（モータ出力制限処理）において、ドライバ６４（制御手段）は、モータ６２の回転が検出されるまでモータ６２の出力Ｐｍｏｔの増加を指令する（図５のＳ２、図６の時点ｔ１〜ｔ２）。モータ６２の回転が検出されると（図５のＳ５：ＹＥＳ）、ドライバ６４は、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となるまで（換言すると、前記第１条件が成立するまで）、モータ６２の出力Ｐｍｏｔの維持を指令する（図５のＳ６、図６の時点ｔ２〜ｔ３）。タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となると（図５のＳ８：ＹＥＳ）、始動制御を終了する（図５のＳ１０）。
【００８６】
その後、ドライバ６４は、モータ回転数Ｎｍｏｔ（増加速度）を制限せずに又はモータ回転数Ｎｍｏｔの制限を緩和させて、目標反力Ｆｍｏｔｔａｒに対応するモータ６２の出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒに向けてモータ出力Ｐｍｏｔを増大させる（図６の時点ｔ３以降）。
【００８７】
上記によれば、モータ６２の回転が検出されるまではモータ６２の出力Ｐｍｏｔを増加させることで、モータ６２が回転を開始するまでの時間を短くすることが可能となる。また、モータ６２の回転が検出されると、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となるまで、モータ６２の出力Ｐｍｏｔの維持を指令する。これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際等の衝撃を弱めることが可能となる。よって、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触するまでのモータ６２に対する指令を２段階にすることで、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際の衝撃を弱めつつ、当該接触までの時間を短縮することが可能となる。
【００８８】
さらに、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となると（図５のＳ８：ＹＥＳ）、始動制御（モータ出力制限処理）を終了し、モータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（増加速度）を制限せずに又は回転数Ｎｍｏｔの制限を緩和させて、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍ（目標反力Ｆｍｏｔｔａｒ）に対応するモータ６２の出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒに向けてモータ６２の出力Ｐｍｏｔを増大させる（Ｓ１０）。これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した後は、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍ（目標反力Ｆｍｏｔｔａｒ）に対応するモータ６２の出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒまでモータ６２の出力Ｐｍｏｔを速やかに増加させることが可能となる。
【００８９】
本実施形態において、アクセルペダル３０（ペダル部材）は、運転者の足と接触するパッド部４０と、一端がパッド部４０に連結され、他端が車体側のペダルハウジング４６に回動可能に支持されるペダル側アーム４２とを有する（図１）。また、反力生成装置２６は、減速機１０４側に連結され、ペダル側アーム４２に対して変位可能に接触すると共に、モータ６２が生成する反力Ｆｍｏｔをペダル側アーム４２に伝達するモータ側アーム５０を有する（図１）。ペダル側アーム４２には、モータ側アーム５０と接触する部位に弾性部材４４が設けられる（図１）。
【００９０】
これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際等の衝撃を弾性部材４４で低減することが可能となる。従って、当該衝撃に伴う異音（又は衝撃自体）に対する運転者の違和感を一層低減することができる。
【００９１】
本実施形態において、減速機１０４は、減速機１０４からの出力をモータ側アーム５０に伝達する回転軸部７０（減速機側出力軸）を備える（図１）。回転軸部７０には、ダンパ７６が設けられる（図２）。これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際の衝撃をダンパ７６で低減することが可能となる。従って、当該衝撃に伴う異音（又は衝撃自体）に対する運転者の違和感を一層低減することができる。
【００９２】
本実施形態によれば、モータ６２の出力Ｐｍｏｔが、目標反力Ｆｍｏｔｔａｒ（又はモータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍ）に対応する出力Ｐｍｏｔに最初に到達するまでの間に、モータ６２の出力Ｐｍｏｔを増加させる第１段階（図６の時点ｔ１〜ｔ２）と、第１段階の次に設けられ、第１段階よりもモータ６２の出力Ｐｍｏｔの増加速度を小さくする第２段階（時点ｔ２〜ｔ３）と、第２段階の次に設けられ、第２段階よりもモータ６２の出力Ｐｍｏｔの増加速度を大きくする第３段階（時点ｔ３〜ｔ４）とを発生させる。これにより、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士等が接触するタイミングが第２段階（時点ｔ２〜ｔ３）に入るように調整することで、ウォームホイール５８とウォーム軸６０同士が接触した際の異音（又は衝撃）を抑えることが可能となる。従って、当該異音（又は衝撃）に対する運転者の違和感を抑制することが可能となる。
【００９３】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本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。
【００９４】
［Ｂ−１．適用対象］
上記実施形態では、反力生成装置２６を車両１０に適用した（図１）。しかしながら、例えば、バックラッシュに伴う異音又は衝撃を小さくする観点からすれば、これに限らない。例えば、反力生成装置２６を航空機等の移動物体に用いることもできる。或いは、反力生成装置２６を、ロボット又は製造装置に適用してもよい。
【００９５】
上記実施形態では、モータ反力Ｆｍｏｔを付与する対象をアクセルペダル３０とした（図１）。しかしながら、例えば、バックラッシュに伴う異音又は衝撃を小さくする観点からすれば、これに限らない。例えば、図示しないブレーキペダルに対してモータ反力Ｆｍｏｔを付与する構成にも本発明を利用可能である。例えば、前記ブレーキペダルの操作量がゼロであるとき又はゼロ近傍の閾値以下であるとき、モータドライバ６４は、始動制御を行ってもよい。
【００９６】
［Ｂ−２．弾性部材４４］
上記実施形態では、弾性部材４４をペダル側アーム４２に設けた（図１）。しかしながら、例えば、ペダル側アーム４２とモータ側アーム５０の衝突時の衝撃を緩和する観点からすれば、これに限らない。例えば、弾性部材４４をモータ側アーム５０に設けてもよい。或いは、ペダル側アーム４２とモータ側アーム５０の両方に弾性部材４４を設けることも可能である。
【００９７】
或いは、始動制御（図５及び図６）に着目すれば、弾性部材４４を省略することも可能である。
【００９８】
上記実施形態では、弾性部材４４を平坦な部材とすることを想定していた（図１参照）。しかしながら、例えば、ペダル側アーム４２とモータ側アーム５０の衝突時の衝撃を緩和する観点からすれば、これに限らない。例えば、ペダル側アーム４２又はモータ側アーム５０の先端に弾性部材４４としてのローラを設ける構成も可能である。
【００９９】
［Ｂ−３．ラチェット機構５６（クラッチ機構）］
上記実施形態では、踏力Ｆｐ及びモータ反力Ｆｍｏｔを伝達し、且つ反力アームスプリング反力Ｆｓｐｒ２を伝達しないクラッチ機構として、図３及び図４に示すラチェット機構５６を用いた。しかしながら、例えば、踏力Ｆｐ及びモータ反力Ｆｍｏｔを伝達し、且つ反力アームスプリング反力Ｆｓｐｒ２を伝達しないクラッチ機構としては、これに限らない。例えば、ラチェット機構５６の代わりに、ラチェット機構５６以外のワンウェイクラッチを用いることができる。或いは、ＥＣＵ３４により断接が制御される電磁クラッチ又はドグクラッチであってもよい。
【０１００】
上記実施形態では、ラチェット歯車８０を片側有底円筒状とした（図３）。しかしながら、ラチェット爪８２との噛み合い又は空転を回転方向に応じて切り替える観点からすれば、これに限らない。ラチェット歯車８０は、両側有底円筒状としてもよい。或いは、ラチェット歯車８０は、環状（底のない円筒状）としてもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、ラチェット爪８２を２つ設けた（図３）。しかしながら、例えば、踏力Ｆｐ及びモータ反力Ｆｍｏｔを伝達し、且つ反力アームスプリング反力Ｆｓｐｒ２を伝達しない観点からすれば、これに限らない。ラチェット爪８２の数は、例えば、１つ又は３つ以上（例えば、３〜１０のいずれか）であってもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、ラチェット歯車８０の歯溝８６をラチェット爪８２よりも径方向外側に配置した（図３及び図４）。これとは反対に、ラチェット歯車８０の歯溝８６をラチェット爪８２よりも径方向内側に配置することも可能である。この場合、歯溝８６は、ラチェット歯車８０の外周面に形成されることとなる。
【０１０３】
上記実施形態では、ラチェット歯車８０をアクセルペダル３０側に配置し、ラチェット爪８２をモータ６２側に配置した（図３及び図４）。これとは反対に、ラチェット歯車８０をモータ６２側に配置し、ラチェット爪８２をアクセルペダル３０側に配置してもよい。
【０１０４】
［Ｂ−４．減速機１０４］
上記実施形態では、減速機１０４は、アクセルペダル３０とモータ６２の間にある機械的連結部（又は各減速歯車の組合せ）として、セクタギヤ５２とピニオンギヤ５４の連結部、ラチェット歯車８０とラチェット爪８２の連結部及びウォームホイール５８とウォーム軸６０の連結部を含んだ（図１、図３及び図４）。しかしながら、踏力Ｆｐ又はモータ反力Ｆｍｏｔに伴う減速又は増速を行う観点からすれば、これに限らない。例えば、セクタギヤ５２を省略することも可能である。この場合、反力アーム５０を回転軸部８４に固定することができる。或いは、セクタギヤ５２及びラチェット機構５６を省略することもできる。この場合、反力アーム５０とウォームホイール５８の回転軸を共通にしてもよい。
【０１０５】
上記実施形態では、ダンパ７６を設けた（図２）。しかしながら、例えば、バックラッシュに伴う異音又は衝撃を小さくする観点からすれば、ダンパ７６を省略することも可能である。
【０１０６】
［Ｂ−５．始動制御］
（Ｂ−５−１．始動制御の主体）
上記実施形態では、始動制御を行う主体はドライバ６４であった（図５）。しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始時にウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまでモータ６２のモータ回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）を制限する観点からすれば、これに限らない。
【０１０７】
例えば、ドライバ６４の代わりに、ＥＣＵ３４が始動制御を行ってもよい。この場合、ＥＣＵ３４は、図６の時点ｔ３〜ｔ４に相当するタイミングと比較して、時点ｔ１〜ｔ３に相当するタイミングでは、ドライバ６４に対するモータの出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍの増加速度を制限する。より具体的には、時点ｔ３〜ｔ４に相当するタイミングと比較して、時点ｔ１〜ｔ２に相当するタイミングでは、出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍの増加速度を小さくする。また、時点ｔ２〜ｔ３に相当するタイミングでは、出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍを一定とする。
【０１０８】
（Ｂ−５−２．始動制御を行う条件）
上記実施形態において、ドライバ６４は、モータ６２の始動指令があった場合（図５のＳ１：ＹＥＳ）、必ずデューティ比ＤＵＴの固定（Ｓ６）を行った。しかしながら、例えば、バックラッシュに起因する異音又は衝撃が運転者にとって気になる場面についてのみモータ６２の回転数Ｎｍｏｔの増加を緩やかにする観点からすれば、これに限らない。
【０１０９】
図８は、変形例に係る始動制御のフローチャートである。図８の例において、モータドライバ６４（制御手段）は、単位時間当たりのアクセルペダル３０の操作量θａｐの偏差Δθａｐ（［ｒａｄ／ｓｅｃ］又は［ｄｅｇ／ｓｅｃ］）が所定の範囲内であること（図８のＳ２５）を、始動制御（モータ出力制限処理）を行う条件とする。
【０１１０】
すなわち、図８のステップＳ２１、Ｓ２２は、図５のステップＳ１、Ｓ２と同様である。ステップＳ２３において、ドライバ６４は、操作量センサ２０からＡＰ操作量θａｐを取得する。ステップＳ２４において、ドライバ６４は、単位時間当たりのＡＰ操作量θａｐの偏差（以下「ＡＰ操作量偏差Δθａｐ」ともいう。）を算出する。ＡＰ操作量偏差Δθａｐは、運転者の意図が加速、減速又は速度維持のいずれであるかを判定するために用いられる。運転者がアクセルペダル３０を小刻みに振動させる場合であっても、加速又は減速の意図がないと判断される場合、ＡＰ操作量偏差Δθａｐは小さくなるように単位時間を設定する。このため、単位時間は、比較的長い時間（例えば、０．２〜１．０秒）に設定される。或いは、単位時間が比較的短い場合（例えば、１〜３０ミリ秒）であっても、ステップＳ２３で用いるＡＰ操作量θａｐは、比較的大きい個数（例えば、５０〜２００）の平均値を用いてもよい。
【０１１１】
ステップＳ２５において、ドライバ６４は、ＡＰ操作量偏差Δθａｐの絶対値が閾値ＴＨΔθａｐ以下であるか否かを判定する。ＡＰ操作量偏差Δθａｐの絶対値が閾値ＴＨΔθａｐ以下である場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、図５のステップＳ３〜Ｓ１０と同様の処理を行う。ＡＰ操作量偏差Δθａｐの絶対値が閾値ＴＨΔθａｐ以下でない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２７において、ドライバ６４は、通常制御へ移行する。
【０１１２】
運転者がアクセルペダル３０（ペダル部材）の操作量θａｐを所定の範囲で維持しているような状況でモータ６２の出力Ｐｍｏｔが入りバックラッシュに伴う衝撃が発生した場合、運転者に違和感を与え易い。図８に示す変形例によれば、運転者に違和感を与え易い状況では始動制御（モータ出力制限処理）を行うことで、運転者の違和感を効果的に抑制することが可能となる。
【０１１３】
（Ｂ−５−３．モータ６２の回転開始判定）
上記実施形態において、ドライバ６４は、モータ６２の回転開始の判定（図５のＳ５）を、モータ回転数Ｎｍｏｔに基づいて行った。しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始を判定する観点からすれば、これに限らない。例えば、ドライバ６４は、モータ角度θｍｏｔの初期値と現在値の偏差が閾値以上であるか否かにより、モータ６２の回転開始を判定してもよい。
【０１１４】
（Ｂ−５−４．デューティ比ＤＵＴの変化）
上記実施形態では、始動制御において、モータ６２が回転を開始した後（図５のＳ５：ＹＥＳ）、タイマＴＭＲが閾値ＴＨｔｍｒ以上となるまで（Ｓ８：ＹＥＳ）、スイッチング素子６７のデューティ比ＤＵＴを固定した（Ｓ６）。しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始時にウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまでモータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）を制限する観点からすれば、これに限らない。
【０１１５】
例えば、ドライバ６４は、モータ６２が回転を開始するまでよりも、回転を開始した後の方がモータ６２の回転数Ｎｍｏｔを緩やかにするように（換言すると、デューティ比ＤＵＴの増加速度を緩やかにするように）制御してもよい。ここでのデューティ比ＤＵＴの増加速度は、モータ６２の慣性を考慮して一時的に負の値としてもよい。換言すると、ウォーム軸６０がウォームホイール５８に接触する直前にウォーム軸６０に若干のブレーキをかけてもよい。或いは、モータ６２が回転を開始するか否かにかかわらず、回転数Ｎｍｏｔを緩やかにし、バックラッシュの解消が確保された後（例えば、図６の時点ｔ３以降）、回転数Ｎｍｏｔを増大させてもよい。
【０１１６】
上記実施形態では、タイマＴＭＲのカウント開始をモータ６２の回転開始後（図５のＳ５：ＹＥＳ）とした。しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始時にウォームホイール５８とウォーム軸６０がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまでモータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）を制限する観点からすれば、これに限らない。例えば、ドライバ６４は、ＥＣＵ３４からの始動指令を受信したこと（図５のＳ１：ＹＥＳ）を契機としてタイマＴＭＲのカウントを開始してもよい。この場合、モータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）の制限は、図６の所定時間Ｔａと同等の時間の間、行うことができる。
【０１１７】
上記実施形態では、タイマＴＭＲを用いてデューティ比ＤＵＴの固定（図５のＳ６）の終了タイミングを設定した。しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始時にウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保するための第１条件が成立するまでモータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）を制限する観点からすれば、これに限らない。
【０１１８】
例えば、タイマＴＭＲを用いる代わりに、モータ回転数Ｎｍｏｔが、バックラッシュの解消を示す閾値ＴＨｎｍｏｔ２に到達したことを契機としてデューティ比ＤＵＴの固定を終了してもよい。或いは、ウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等における接触（バックラッシュの解消）に伴ってモータ回転数Ｎｍｏｔの時間微分値（［ｒｐｍ／ｓ］又は［ｒａｄ／ｓ／ｓ］）が一時的に低下したことを契機としてデューティ比ＤＵＴの固定を終了してもよい。
【０１１９】
上記実施形態では、まずモータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに制限をかけたデューティ比ＤＵＴでスイッチング素子６７を駆動させた（図５のＳ２、図６の時点ｔ１〜ｔ２）。その後、デューティ比ＤＵＴを固定した（図５のＳ６、図６の時点ｔ２〜ｔ３）。その後、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに応じたデューティ比ＤＵＴでスイッチング素子６７を駆動させた（図５のＳ１０→通常制御への移行。図６の時点ｔ３以降）。換言すると、３つの段階を経て、デューティ比ＤＵＴを、モータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに応じた値に到達させた。
【０１２０】
しかしながら、例えば、モータ６２の回転開始時にウォームホイール５８とウォーム軸６０の組合せ等がバックラッシュを解消して互いに接触することを確保する第１条件が成立するまでモータ６２の回転数Ｎｍｏｔ（出力Ｐｍｏｔの増加速度）を制限する観点からすれば、これに限らない。例えば、デューティ比ＤＵＴがモータ出力指令値Ｐｍｏｔｃｏｍに応じた値に到達するまでに、図６の時点ｔ１〜ｔ３と同様の段階を複数設定することも可能である。
【０１２１】
或いは、モータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒの増加速度を小さくする第２段階（図６の時点ｔ２〜ｔ３）に着目すれば、第２段階よりも前の第１段階（時点ｔ１〜ｔ２）におけるモータ出力目標値Ｐｍｏｔｔａｒの増加速度を、第３段階（時点ｔ３〜ｔ４）と同等にしてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車両
２０…操作量センサ（操作量検出手段）  ２６…反力生成装置
３０…アクセルペダル（ペダル部材）    ３２…反力生成部（反力増大手段）
３４…反力ＥＣＵ（制御手段、反力制御装置）
４０…パッド部                        ４２…ペダル側アーム
４４…弾性部材                        ５０…反力アーム（モータ側アーム）
５２…セクタギヤ（減速歯車）          ５４…ピニオンギヤ（減速歯車）
５８…ウォームホイール（減速歯車）    ６０…ウォーム軸（減速歯車）
６２…モータ
６４…モータドライバ（制御手段、反力制御装置）
６６…回転センサ（回転検出器）
７６…ダンパ                          ８０…ラチェット歯車（減速歯車）
８２…ラチェット爪（減速歯車）        １０４…減速機
Ｆｍｏｔ…モータ反力（反力）          Ｆｍｏｔｔａｒ…目標反力
Ｐｍｏｔ…モータ出力                  Ｐｍｏｔｔａｒ…モータ出力目標値
θａｐ…アクセルペダル（ペダル部材）の操作量
Δθａｐ…単位時間当たりのアクセルペダル（ペダル部材）の操作量の偏差
【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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