JP2004314871A - アクセルペダル踏力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の運転状態に応じて適切な踏力を得ることができるアクセルペダル踏力制御装置を提供することにある。
【解決手段】車両の車体1に設けられたアクセルペダル2の踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置が、車両の運転状態(車速など)を検出する運転状態検出手段と、車両の運転状態に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更する踏力変更手段10とを具えることを特徴とするものである。
【選択図】 図1
【解決手段】車両の車体1に設けられたアクセルペダル2の踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置が、車両の運転状態(車速など)を検出する運転状態検出手段と、車両の運転状態に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更する踏力変更手段10とを具えることを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に設けられたアクセルペダルの踏力(ペダル操作に必要な踏力)を制御するアクセルペダル踏力制御装置に関し、特には、車両の運転状態に応じて適切な踏力を得ることができる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、アクセルペダル踏力制御装置として、例えば、アクセルペダルのストロークとアクセルペダル踏力との関係がヒステリシス特性を示し、そのヒステリシス特性が、アクセルペダル戻り側の傾きよりもアクセルペダル踏み込み側の傾きの方が大きくなるよう構成したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−82184号公報 (第4−5頁、第6図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクセルペダル踏力制御装置では、車両の運転状態に応じて、ヒステリシス特性を変化させることができない。それゆえ、運転状態を例えば車速とすると、車速が変化してもアクセルのストロークが同じであれば踏み込み側における踏力は変わらない。このため、例えば、市街地走行と高速道路走行とでは運転状態が異なり踏み込み側における最適なアクセルペダルの踏力が違うにも関わらず、予め設定されたヒステリシス特性におけるアクセルペダルの踏力しか得ることができない。従って、上記従来の構成では、運転状態に応じた最適な踏力を得ることができないという問題があった。
【0005】
しかも、上記従来のアクセルペダル踏力制御装置では、ヒステリシス特性の踏み込み側の踏力を大きくすると、その分、ヒステリシス特性の戻り側の踏力が小さくなってしまう。この場合、車両走行中のアクセル保持力(アクセルペダルが入りも戻りもせず一定ストローク位置に保たれる踏力)が小さくなり、アクセルコントロールがし難くなるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、上記問題点を有利に解決して、車両の運転状態に応じて適切な踏力を得ることができるアクセルペダル踏力制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクセルペダル踏力制御装置は、車両に設けられたアクセルペダルの踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置において、前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態に応じて、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更する踏力変更手段と、を具えることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の効果】
上記構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、運転状態検出手段で、車両の運転状態を検出し、踏力変更手段で、車両の運転状態に応じて、アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更することができる。このことから、例えば、運転状態として車速を取り上げると、車速が大きくなるほど、アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくするように変更することができるから、高車速域でのアクセルコントロールがし易くなる。従って、かかる構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、車両の運転状態に応じてアクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更し得て、アクセルコントロールをし易くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1は、本発明の第一実施の形態にな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、本実施の形態の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。図3及び図4は、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダル2の踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図である。
【0010】
図1及び図2に示す本実施の形態の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、後述するように、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、その車両の運転状態に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更する後述する踏力変更手段とを具えている。なお、ここでの車両は、複数の走行モード毎に対応する複数の変速特性を切り換え可能な図示しない変速機を具えている。
【0011】
そして、上記運転状態検出手段は、ここでは図示しないが、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、路面状況を検出する路面状況検出手段と、タイヤ(図示せず)のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、燃費を重視する運転モードであるか否か(手動で入力されるエコノミースイッチのON/OFF)を検出する運転モード検出手段とを有している。
【0012】
なお、ここでは、上記車速検出手段は速度センサで、エンジン回転数検出手段はエンジン回転数センサで、スリップ率検出手段はタイヤ回転数センサでそれぞれ構成している。また、上記エコノミースイッチは、運転者が燃費優先の運転をしたい場合に運転者により手動でONにされるものであり、そのエコノミースイッチの信号は、目的に応じて、任意のアクセルペダルストロークで任意の踏力を得るように変更することができる。
【0013】
また、路面状況を検出するに際し、路面状況検出手段は、ここでは図示しないが、車両が具えるワイパー(図示せず)の作動状態(ワイパースイッチのON/OFF)を検出するワイパー作動状態検出手段と、車両の外気温を検出する外気温検出手段と、車両が具える上記変速機の変速特性を検出する変速特性検出手段とを有している。それら手段を、各手段の上記パラメータを検出できる図示しないセンサにより構成する。なお、ここでの変速特性検出手段は、変速機の変速特性としてスノーモードであるか否かを検出するものとし、スノーモードSWで構成する。
【0014】
アクセルペダル踏力制御装置の構成を以下に説明する。図1及び図2に示すように、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、アクセルストローク(アクセル開度)を検出するアクセルストロークセンサ6を設ける。
【0015】
そして、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置は、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の上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。
【0016】
かかる構成の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。
【0017】
上記アクチュエータ9の作動を、コントロールユニット10で制御する。このコントロールユニット10は、上記した、踏力変更手段、運転状態検出手段及び路面状況検出手段として機能する。
【0018】
即ち、ここでのコントロールユニット10には、入力信号Xに含まれる、エンジン回転数センサからの車速信号と、エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号と、ワイパースイッチSWからのON/OFF信号と、外気温センサからの外気温信号と、ワイパースイッチSWからのON/OFF信号と、スノーモードスイッチからのON/OFF信号と、タイヤ回転数センサで検出したタイヤ回転数(タイヤ回転数センサでタイヤ回転数からタイヤスリップ率を求める場合はタイヤスリップ率)の信号とが自動的に入力される。また、入力信号Xには、手動で入力されたエコノミースイッチからのON/OFF信号も含められる。
【0019】
そして、コントロールユニット10は、路面状況検出手段として、検出した路面状況である、ワイパースイッチSWのON/OFF信号と、外気温信号と、ワイパースイッチSWのON/OFF信号と、スノーモードスイッチのON/OFF信号と、タイヤ回転数(タイヤスリップ率)信号とが入力されると、これらの信号に基づき、以下のような場合に、車両の走行している路面が滑りやすいと判断する。
【0020】
即ち、コントロールユニット10は、ワイパースイッチのON/OFF信号がON(ワイパーが作動している)である場合、外気温信号が低温とされる所定温度以下(路面凍結の可能性のある温度)である場合、スノーモードスイッチのON/OFF信号がON(変速機の変速特性に対応する走行モードがスノーモード)である場合、タイヤ回転数信号から求めたタイヤスリップ率が所定値以上である(タイヤスリップ率が高いとされる)場合に、路面が滑りやすいと判断する。
【0021】
さらに、コントロールユニット10は、踏力変更手段として、運転状態に応じて、即ち、入力された、車速信号(車速)が大きくなるほど、エンジン回転数信号(エンジン回転数)が高くなるほど、エコノミースイッチのON/OFF信号がON(燃費を重視する運転モード)である場合及び上述した路面が滑りやすいと判断される場合に、以下に示すようにして、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を大きくなるように変更する。なお、踏み込み側の踏力と戻り側の踏力とは、上記アクセルストロークセンサ6で検出される回転軸3の角度変化の方向の信号がコントロールユニット10に入力されるため、この方向の違いにより区別することができる。
【0022】
即ち、コントロールユニット10は、上記入力信号X(使用条件や環境条件等の運転状態に応じた信号)に基づき、アクセルストロークセンサ6で検出された回転軸3の角度変化の方向の信号から踏み込み側の踏力であると判断したときに、アクチュエータ9への入力信号Yにより、摩擦部材7bを矢印A1方向に移動させるよう制御する。これにより、アクチュエータ9で、摩擦部材7aへの摩擦部材7bの軸線方向押付力が制御され、それら摩擦部材の間の摩擦力が大きくなるように変更される。それゆえ、摩擦部材7a,7bが回転軸3の回転に大きい摩擦力を与えることで、踏み込み側の踏力を大きくすることができる。
【0023】
一方、コントローラユニット10は、アクセルストロークセンサ6で検出された回転軸3の角度変化の方向の信号から戻り側の踏力であると判断したときには、戻り側の踏力を維持する、つまり、同じペダルストロークであればいつも同じアクセルペダル2の踏力となるように、アクチュエータ9に信号Yを入力し、摩擦部材7bを制御するようにする。
【0024】
ここで、本実施の形態で用いられる運転状態のパラメータ(車速、エンジン回転数、ワイパースイッチ、外気温、スノーモードスイッチ、タイヤスリップ率)について、踏力の大小の設定例を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
従って、本実施の形態にあっては、例えば、図3に示すように、踏み込み側の踏力が矢印A2で示すものであり、戻り側の踏力が矢印A3で示すものであるようなヒステリシス特性(基本特性)を有するようにコントロールユニットで制御する場合には、上述したように踏み込み側の踏力を大きくすることにより、矢印A4で示すように踏み込み側の踏力を、摩擦部材7a,7bの摩擦力を大きくした分(図中斜線で示す部分)大きくすることができる。
【0027】
ところで、従来から、踏み込み側の踏力は、踏み込み時の遊びとなる部分を除きアクセルペダルストロークに対して一定の変化率である。それゆえ、踏力の変化率から運転者がアクセルペダルストロークを検出することができないという問題があった。
【0028】
しかし、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置では、例えば、図4(a)及び図4(b)に示すヒステリシス特性のように、運転目的に応じて、アクセルペダル2の踏み込み途中から、つまり、アクセルストロークセンサで所定値以上のペダルストロークになったことを検出ときに、踏力を変更するようにコントロールユニットで制御することもできる。
【0029】
なお、図4(a)では、図3に示す基本特性において、図4(a)中矢印A5に示すように、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークでアクセルペダル2の踏力を大きくするように設定している。また、図4(b)では、図3に示した踏み込み側の踏力を大きくしたヒステリシス特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークで、図4(b)中矢印A6に示すように、さらにアクセルペダル2の踏力を大きくするように設定している。
【0030】
上記図4(a)及び図4(b)に示すヒステリシス特性のように踏み込み側の踏力を変更することにより、例えば、運転者が燃費優先の走行を希望する場合には、アクセルペダル2の踏み込み途中から踏力を大きくし得て、運転者はアクセルペダル2が重くなったことを感じ取ることができる。これにより、アクセルペダル2の踏み込みすぎであるというインフォメーションを運転者に与えることができる。
【0031】
従って、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置によれば、走行する路面状況を考慮した車両の運転状態(車速、エンジン回転数、ワイパースイッチのON/OFF、外気温、スノーモードスイッチのON/OFF、アクセルストローク、タイヤスリップ率、エコノミースイッチのON/OFF)に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更することができる。
【0032】
しかも、コントロールユニット10で、車両の運転状態に関わらず、アクセルペダル2の戻り側の踏力を維持して(変更させずに)、踏み込み側の踏力のみ大きくすることができる。従って、踏み込み側の踏力を大きくしても、車両走行中のアクセル保持力(アクセルペダル2が入りも戻りもせず一定ストローク位置に保たれる踏力)が小さくなることがないから、アクセルコントロールし難くなるのを防止することができる。
【0033】
このことから、例えば、運転状態として車速を取り上げると、車速が大きくなるほど、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を大きくするように変更することができる等のように車両の運転状態に応じて最適な踏力に変更することができるから、高車速域でのアクセルコントロールがし易くなる。
【0034】
それゆえ、上記構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、車両の運転状態に応じてアクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更し得て、運転状態が異なる場合であっても常に適切な踏力が得られるから、アクセルコントロールがし易くなり、運転者は疲れが少ない運転をすることができる。しかも、運転者が操作しなくても、車速やエンジン回転数等の運転状態に応じて、自動的に踏み込み側の踏力を変更することができるから、運転者の運転の負担を軽減することができる。
【0035】
また、図5は、本発明の第二実施の形態にな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6は、本実施の形態の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。なお、ここでは、上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置と同様の構成を有するものには同一の符号を付して説明を省略し、第一実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0036】
本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置には、回転軸3と機械的に結合する第1摩擦プレート11aと、その第1摩擦プレート11aと対向して配置されて車体1側と機械的に結合する第2摩擦プレート11bと、を持つ摩擦部材を有する第一摩擦制御手段としての固定フリクションプレート11が設けられている。即ち、ここでは、上記第一実施の形態において回転軸3に設けた軸受5に替えて、第1摩擦プレート11aを、回転軸3の一端に機械的に結合して設ける。また第2摩擦プレート11bを、第1摩擦プレート11aと対向して配置し、車体1側と機械的に結合する。
【0037】
また、上記第一実施の形態と同様に、第二摩擦制御手段としての可変フリクションプレート7を設けるが、ここではさらに、後述するように、ワンウェイクラッチ12を設けている。即ち、可変フリクションプレート7は、先の第一実施の形態と同様に、回転軸3と機械的に結合する第3摩擦プレート(摩擦部材)7aと、その第3摩擦プレート7aと対向して配置されて車体1側と機械的に結合する第4摩擦プレート(摩擦部材)7bとを有している。さらに回転軸3と第3摩擦プレート7aとの間には、アクセルペダル2が踏み込みこまれたときにのみ回転軸3と第3摩擦プレート7aとを直結状態にするように構成したワンウェイクラッチ12が設けられている。
【0038】
なお、固定フリクションプレート11は、上記第一実施の形態において示した図3、図4(a)、図4(b)の基本特性(踏み込み側の踏力が矢印A2で、戻り側の踏み力が矢印A3で表される特性)になるように設定している。また、可変フリクションプレート7で、上記図3、図4(a)、図4(b)における矢印A4,A5,A6で示すような特性を得るように踏み込み側の踏力を大きくすることができる。なお、戻し側の踏力については、ワンウェイクラッチ12の働きにより回転軸3に摩擦力が伝達されないため、固定フリクションプレート11の踏み込み側の踏力分しか回転軸3の回転に摩擦力が与えられない。
【0039】
ところで、先の第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置では、可変フリクションプレート7やアクチュエータ9等が万が一故障した場合にはアクセルペダル2が戻り難くなる可能性がないとは言えない。
【0040】
しかし、第二実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置によれば、第一実施の形態において示した図3、図4(a)、図4(b)と同様なヒステリシス特性を得ることができ、第一実施の形態と同様の効果が得られることに加えて、可変フリクションプレート7やアクチュエータ9等が万が一故障した場合であっても、固定フリクションプレート11及び可変フリクションプレート7に設けたワンウェイクラッチ12により、アクセルペダル2の戻り性能を確保することができる。
【0041】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであることはもちろんである。例えば、本発明では、車両の運転状態や路面状況として検出されるものは上記実施の形態で検出するパラメータに限られるものではなく、必要に応じて適宜変更することができるのはもちろんである。また、ヒステリシス特性についても上記実施の形態で示す特性に限れるものではなく、必要に応じて変更することができ、例えば、踏み込み側の踏力を三段階以上に分けて大きくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施の形態にな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】上記第一実施の形態の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。
【図3】上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダルの踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図である。
【図4】上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダルの踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図であり、
(a)は、上記図3に示す基本特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークでアクセルペダル踏力を大きくするように設定したもの、
(b)は、上記図3に示す踏み込み側の踏力を大きくしたヒステリシス特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークで、さらにアクセルペダル踏力を大きくするように設定したものである。
【図5】本発明の第二実施の形態にな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6】上記第二実施の形態の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。
【符号の説明】
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 アクセルストロークセンサ
7 可変フリクションプレート
8 固定軸
9 アクチュエータ
10 コントロールユニット
11 固定フリクションプレート
12 ワンウェイクラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に設けられたアクセルペダルの踏力(ペダル操作に必要な踏力)を制御するアクセルペダル踏力制御装置に関し、特には、車両の運転状態に応じて適切な踏力を得ることができる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、アクセルペダル踏力制御装置として、例えば、アクセルペダルのストロークとアクセルペダル踏力との関係がヒステリシス特性を示し、そのヒステリシス特性が、アクセルペダル戻り側の傾きよりもアクセルペダル踏み込み側の傾きの方が大きくなるよう構成したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−82184号公報 (第4−5頁、第6図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクセルペダル踏力制御装置では、車両の運転状態に応じて、ヒステリシス特性を変化させることができない。それゆえ、運転状態を例えば車速とすると、車速が変化してもアクセルのストロークが同じであれば踏み込み側における踏力は変わらない。このため、例えば、市街地走行と高速道路走行とでは運転状態が異なり踏み込み側における最適なアクセルペダルの踏力が違うにも関わらず、予め設定されたヒステリシス特性におけるアクセルペダルの踏力しか得ることができない。従って、上記従来の構成では、運転状態に応じた最適な踏力を得ることができないという問題があった。
【0005】
しかも、上記従来のアクセルペダル踏力制御装置では、ヒステリシス特性の踏み込み側の踏力を大きくすると、その分、ヒステリシス特性の戻り側の踏力が小さくなってしまう。この場合、車両走行中のアクセル保持力(アクセルペダルが入りも戻りもせず一定ストローク位置に保たれる踏力)が小さくなり、アクセルコントロールがし難くなるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、上記問題点を有利に解決して、車両の運転状態に応じて適切な踏力を得ることができるアクセルペダル踏力制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクセルペダル踏力制御装置は、車両に設けられたアクセルペダルの踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置において、前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態に応じて、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更する踏力変更手段と、を具えることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の効果】
上記構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、運転状態検出手段で、車両の運転状態を検出し、踏力変更手段で、車両の運転状態に応じて、アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更することができる。このことから、例えば、運転状態として車速を取り上げると、車速が大きくなるほど、アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくするように変更することができるから、高車速域でのアクセルコントロールがし易くなる。従って、かかる構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、車両の運転状態に応じてアクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更し得て、アクセルコントロールをし易くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1は、本発明の第一実施の形態にな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、本実施の形態の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。図3及び図4は、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダル2の踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図である。
【0010】
図1及び図2に示す本実施の形態の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、後述するように、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、その車両の運転状態に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更する後述する踏力変更手段とを具えている。なお、ここでの車両は、複数の走行モード毎に対応する複数の変速特性を切り換え可能な図示しない変速機を具えている。
【0011】
そして、上記運転状態検出手段は、ここでは図示しないが、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、路面状況を検出する路面状況検出手段と、タイヤ(図示せず)のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、燃費を重視する運転モードであるか否か(手動で入力されるエコノミースイッチのON/OFF)を検出する運転モード検出手段とを有している。
【0012】
なお、ここでは、上記車速検出手段は速度センサで、エンジン回転数検出手段はエンジン回転数センサで、スリップ率検出手段はタイヤ回転数センサでそれぞれ構成している。また、上記エコノミースイッチは、運転者が燃費優先の運転をしたい場合に運転者により手動でONにされるものであり、そのエコノミースイッチの信号は、目的に応じて、任意のアクセルペダルストロークで任意の踏力を得るように変更することができる。
【0013】
また、路面状況を検出するに際し、路面状況検出手段は、ここでは図示しないが、車両が具えるワイパー(図示せず)の作動状態(ワイパースイッチのON/OFF)を検出するワイパー作動状態検出手段と、車両の外気温を検出する外気温検出手段と、車両が具える上記変速機の変速特性を検出する変速特性検出手段とを有している。それら手段を、各手段の上記パラメータを検出できる図示しないセンサにより構成する。なお、ここでの変速特性検出手段は、変速機の変速特性としてスノーモードであるか否かを検出するものとし、スノーモードSWで構成する。
【0014】
アクセルペダル踏力制御装置の構成を以下に説明する。図1及び図2に示すように、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、アクセルストローク(アクセル開度)を検出するアクセルストロークセンサ6を設ける。
【0015】
そして、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置は、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の上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。
【0016】
かかる構成の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。
【0017】
上記アクチュエータ9の作動を、コントロールユニット10で制御する。このコントロールユニット10は、上記した、踏力変更手段、運転状態検出手段及び路面状況検出手段として機能する。
【0018】
即ち、ここでのコントロールユニット10には、入力信号Xに含まれる、エンジン回転数センサからの車速信号と、エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号と、ワイパースイッチSWからのON/OFF信号と、外気温センサからの外気温信号と、ワイパースイッチSWからのON/OFF信号と、スノーモードスイッチからのON/OFF信号と、タイヤ回転数センサで検出したタイヤ回転数(タイヤ回転数センサでタイヤ回転数からタイヤスリップ率を求める場合はタイヤスリップ率)の信号とが自動的に入力される。また、入力信号Xには、手動で入力されたエコノミースイッチからのON/OFF信号も含められる。
【0019】
そして、コントロールユニット10は、路面状況検出手段として、検出した路面状況である、ワイパースイッチSWのON/OFF信号と、外気温信号と、ワイパースイッチSWのON/OFF信号と、スノーモードスイッチのON/OFF信号と、タイヤ回転数(タイヤスリップ率)信号とが入力されると、これらの信号に基づき、以下のような場合に、車両の走行している路面が滑りやすいと判断する。
【0020】
即ち、コントロールユニット10は、ワイパースイッチのON/OFF信号がON(ワイパーが作動している)である場合、外気温信号が低温とされる所定温度以下(路面凍結の可能性のある温度)である場合、スノーモードスイッチのON/OFF信号がON(変速機の変速特性に対応する走行モードがスノーモード)である場合、タイヤ回転数信号から求めたタイヤスリップ率が所定値以上である(タイヤスリップ率が高いとされる)場合に、路面が滑りやすいと判断する。
【0021】
さらに、コントロールユニット10は、踏力変更手段として、運転状態に応じて、即ち、入力された、車速信号(車速)が大きくなるほど、エンジン回転数信号(エンジン回転数)が高くなるほど、エコノミースイッチのON/OFF信号がON(燃費を重視する運転モード)である場合及び上述した路面が滑りやすいと判断される場合に、以下に示すようにして、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を大きくなるように変更する。なお、踏み込み側の踏力と戻り側の踏力とは、上記アクセルストロークセンサ6で検出される回転軸3の角度変化の方向の信号がコントロールユニット10に入力されるため、この方向の違いにより区別することができる。
【0022】
即ち、コントロールユニット10は、上記入力信号X(使用条件や環境条件等の運転状態に応じた信号)に基づき、アクセルストロークセンサ6で検出された回転軸3の角度変化の方向の信号から踏み込み側の踏力であると判断したときに、アクチュエータ9への入力信号Yにより、摩擦部材7bを矢印A1方向に移動させるよう制御する。これにより、アクチュエータ9で、摩擦部材7aへの摩擦部材7bの軸線方向押付力が制御され、それら摩擦部材の間の摩擦力が大きくなるように変更される。それゆえ、摩擦部材7a,7bが回転軸3の回転に大きい摩擦力を与えることで、踏み込み側の踏力を大きくすることができる。
【0023】
一方、コントローラユニット10は、アクセルストロークセンサ6で検出された回転軸3の角度変化の方向の信号から戻り側の踏力であると判断したときには、戻り側の踏力を維持する、つまり、同じペダルストロークであればいつも同じアクセルペダル2の踏力となるように、アクチュエータ9に信号Yを入力し、摩擦部材7bを制御するようにする。
【0024】
ここで、本実施の形態で用いられる運転状態のパラメータ(車速、エンジン回転数、ワイパースイッチ、外気温、スノーモードスイッチ、タイヤスリップ率)について、踏力の大小の設定例を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
従って、本実施の形態にあっては、例えば、図3に示すように、踏み込み側の踏力が矢印A2で示すものであり、戻り側の踏力が矢印A3で示すものであるようなヒステリシス特性(基本特性)を有するようにコントロールユニットで制御する場合には、上述したように踏み込み側の踏力を大きくすることにより、矢印A4で示すように踏み込み側の踏力を、摩擦部材7a,7bの摩擦力を大きくした分(図中斜線で示す部分)大きくすることができる。
【0027】
ところで、従来から、踏み込み側の踏力は、踏み込み時の遊びとなる部分を除きアクセルペダルストロークに対して一定の変化率である。それゆえ、踏力の変化率から運転者がアクセルペダルストロークを検出することができないという問題があった。
【0028】
しかし、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置では、例えば、図4(a)及び図4(b)に示すヒステリシス特性のように、運転目的に応じて、アクセルペダル2の踏み込み途中から、つまり、アクセルストロークセンサで所定値以上のペダルストロークになったことを検出ときに、踏力を変更するようにコントロールユニットで制御することもできる。
【0029】
なお、図4(a)では、図3に示す基本特性において、図4(a)中矢印A5に示すように、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークでアクセルペダル2の踏力を大きくするように設定している。また、図4(b)では、図3に示した踏み込み側の踏力を大きくしたヒステリシス特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークで、図4(b)中矢印A6に示すように、さらにアクセルペダル2の踏力を大きくするように設定している。
【0030】
上記図4(a)及び図4(b)に示すヒステリシス特性のように踏み込み側の踏力を変更することにより、例えば、運転者が燃費優先の走行を希望する場合には、アクセルペダル2の踏み込み途中から踏力を大きくし得て、運転者はアクセルペダル2が重くなったことを感じ取ることができる。これにより、アクセルペダル2の踏み込みすぎであるというインフォメーションを運転者に与えることができる。
【0031】
従って、本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置によれば、走行する路面状況を考慮した車両の運転状態(車速、エンジン回転数、ワイパースイッチのON/OFF、外気温、スノーモードスイッチのON/OFF、アクセルストローク、タイヤスリップ率、エコノミースイッチのON/OFF)に応じて、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更することができる。
【0032】
しかも、コントロールユニット10で、車両の運転状態に関わらず、アクセルペダル2の戻り側の踏力を維持して(変更させずに)、踏み込み側の踏力のみ大きくすることができる。従って、踏み込み側の踏力を大きくしても、車両走行中のアクセル保持力(アクセルペダル2が入りも戻りもせず一定ストローク位置に保たれる踏力)が小さくなることがないから、アクセルコントロールし難くなるのを防止することができる。
【0033】
このことから、例えば、運転状態として車速を取り上げると、車速が大きくなるほど、アクセルペダル2の踏み込み側の踏力を大きくするように変更することができる等のように車両の運転状態に応じて最適な踏力に変更することができるから、高車速域でのアクセルコントロールがし易くなる。
【0034】
それゆえ、上記構成になる本発明のアクセルペダル踏力制御装置によれば、車両の運転状態に応じてアクセルペダル2の踏み込み側の踏力を変更し得て、運転状態が異なる場合であっても常に適切な踏力が得られるから、アクセルコントロールがし易くなり、運転者は疲れが少ない運転をすることができる。しかも、運転者が操作しなくても、車速やエンジン回転数等の運転状態に応じて、自動的に踏み込み側の踏力を変更することができるから、運転者の運転の負担を軽減することができる。
【0035】
また、図5は、本発明の第二実施の形態にな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6は、本実施の形態の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。なお、ここでは、上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置と同様の構成を有するものには同一の符号を付して説明を省略し、第一実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0036】
本実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置には、回転軸3と機械的に結合する第1摩擦プレート11aと、その第1摩擦プレート11aと対向して配置されて車体1側と機械的に結合する第2摩擦プレート11bと、を持つ摩擦部材を有する第一摩擦制御手段としての固定フリクションプレート11が設けられている。即ち、ここでは、上記第一実施の形態において回転軸3に設けた軸受5に替えて、第1摩擦プレート11aを、回転軸3の一端に機械的に結合して設ける。また第2摩擦プレート11bを、第1摩擦プレート11aと対向して配置し、車体1側と機械的に結合する。
【0037】
また、上記第一実施の形態と同様に、第二摩擦制御手段としての可変フリクションプレート7を設けるが、ここではさらに、後述するように、ワンウェイクラッチ12を設けている。即ち、可変フリクションプレート7は、先の第一実施の形態と同様に、回転軸3と機械的に結合する第3摩擦プレート(摩擦部材)7aと、その第3摩擦プレート7aと対向して配置されて車体1側と機械的に結合する第4摩擦プレート(摩擦部材)7bとを有している。さらに回転軸3と第3摩擦プレート7aとの間には、アクセルペダル2が踏み込みこまれたときにのみ回転軸3と第3摩擦プレート7aとを直結状態にするように構成したワンウェイクラッチ12が設けられている。
【0038】
なお、固定フリクションプレート11は、上記第一実施の形態において示した図3、図4(a)、図4(b)の基本特性(踏み込み側の踏力が矢印A2で、戻り側の踏み力が矢印A3で表される特性)になるように設定している。また、可変フリクションプレート7で、上記図3、図4(a)、図4(b)における矢印A4,A5,A6で示すような特性を得るように踏み込み側の踏力を大きくすることができる。なお、戻し側の踏力については、ワンウェイクラッチ12の働きにより回転軸3に摩擦力が伝達されないため、固定フリクションプレート11の踏み込み側の踏力分しか回転軸3の回転に摩擦力が与えられない。
【0039】
ところで、先の第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置では、可変フリクションプレート7やアクチュエータ9等が万が一故障した場合にはアクセルペダル2が戻り難くなる可能性がないとは言えない。
【0040】
しかし、第二実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置によれば、第一実施の形態において示した図3、図4(a)、図4(b)と同様なヒステリシス特性を得ることができ、第一実施の形態と同様の効果が得られることに加えて、可変フリクションプレート7やアクチュエータ9等が万が一故障した場合であっても、固定フリクションプレート11及び可変フリクションプレート7に設けたワンウェイクラッチ12により、アクセルペダル2の戻り性能を確保することができる。
【0041】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであることはもちろんである。例えば、本発明では、車両の運転状態や路面状況として検出されるものは上記実施の形態で検出するパラメータに限られるものではなく、必要に応じて適宜変更することができるのはもちろんである。また、ヒステリシス特性についても上記実施の形態で示す特性に限れるものではなく、必要に応じて変更することができ、例えば、踏み込み側の踏力を三段階以上に分けて大きくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施の形態にな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】上記第一実施の形態の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。
【図3】上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダルの踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図である。
【図4】上記第一実施の形態のアクセルペダル踏力制御装置における効果を説明するために示す、アクセルペダルストロークとアクセルペダルの踏力とのヒステリシス特性を示す関係線図であり、
(a)は、上記図3に示す基本特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークでアクセルペダル踏力を大きくするように設定したもの、
(b)は、上記図3に示す踏み込み側の踏力を大きくしたヒステリシス特性において、全閉と全開との間の所定値以上のペダルストロークで、さらにアクセルペダル踏力を大きくするように設定したものである。
【図5】本発明の第二実施の形態にな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6】上記第二実施の形態の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。
【符号の説明】
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 アクセルストロークセンサ
7 可変フリクションプレート
8 固定軸
9 アクチュエータ
10 コントロールユニット
11 固定フリクションプレート
12 ワンウェイクラッチ
Claims (12)
- 車両に設けられたアクセルペダルの踏力を制御するアクセルペダル踏力制御装置において、
前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態に応じて、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更する踏力変更手段と、
を具えることを特徴とするアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記踏力変更手段は、前記運転状態に関わらず、前記アクセルペダルの戻り側の踏力を維持することを特徴とする、請求項1記載のアクセルペダル踏力制御装置。
- 前記運転状態検出手段は、車速を検出する車速検出手段を有し、
前記踏力変更手段は、前記車速検出手段で検出する前記車速が大きくなるほど、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくすることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載のアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記運転状態検出手段は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を有し、
前記踏力変更手段は、前記エンジン回転数検出手段で検出する前記エンジン回転数が高くなるほど、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくすることを特徴とする、請求項1から請求項3までの何れか一項記載のアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記運転状態検出手段は、前記車両が走行している路面状況を検出する路面状況検出手段を有し、
前記踏力変更手段は、前記路面状況検出手段で路面が滑りやすいと判断したときに、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくすることを特徴とする、請求項1から請求項4までの何れか一項記載のアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記路面状況検出手段は、前記車両が具えるワイパーの作動状態を検出するワイパー作動状態検出手段を有し、前記ワイパー作動状態検出手段で前記ワイパーが作動していることを検出したときに、前記路面が滑りやすいと判断することを特徴とする、請求項5記載のアクセルペダル踏力制御装置。
- 前記路面状況検出手段は、前記車両の外気温を検出する外気温検出手段を有し、外気温が低温とされる所定温度以下のときに前記路面が滑りやすいと判断することを特徴とする、請求項5記載のアクセルペダル踏力制御装置。
- 前記車両が複数の走行モード毎に対応する複数の変速特性を切り換え可能な変速機を具えるものであって、
前記路面状況検出手段は、前記変速特性を検出する変速特性検出手段を有し、前記変速特性検出手段で検出した前記変速特性に対応する走行モードがスノーモードであるときに前記路面が滑りやすいと判断することを特徴とする、請求項5記載のアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記路面状況検出手段は、前記車両が具えるタイヤのスリップ率を検出するスリップ率検出手段を有し、前記スリップ率検出手段で検出したスリップ率が高いとされる所定値以上のときに、前記路面が滑りやすいと判断することを特徴とする、請求項5記載のアクセルペダル踏力制御装置。
- 前記運転状態検出手段は、燃費を重視する運転モードであるか否かを検出する運転モード検出手段を有し、
前記踏力変更手段は、前記運転モード検出手段で燃費を重視する運転モードであることを検出したときに、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を大きくすることを特徴とする、請求項1から請求項9までの何れか一項記載のアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記アクセルペダルは、回転軸を支点として揺動するとともにスプリングにより反力を与えられるものであり、
当該アクセルペダル踏力制御装置は、前記回転軸の回転に摩擦力を与える摩擦部材と、前記摩擦力を制御する摩擦力制御手段とを有し、
前記踏力変更手段は、前記車両の運転状態に応じて、前記摩擦力制御手段で前記摩擦力を制御することで、前記アクセルペダルの踏み込み側の踏力を変更することを特徴とするアクセルペダル踏力制御装置。 - 前記回転軸と機械的に結合する第1摩擦プレートと、前記第1摩擦プレートと対向して配置されて車体側と機械的に結合する第2摩擦プレートと、を持つ前記摩擦部材を有する、第一摩擦制御手段と、
前記回転軸と機械的に結合する第3摩擦プレートと、前記回転軸と前記第3摩擦プレートとの間に配置され、前記アクセルペダルが踏み込みこまれたときにのみ前記回転軸と前記第3摩擦プレートとを直結状態にするワンウェイクラッチと、前記第3摩擦プレートと対向して配置されて車体側と機械的に結合する第4摩擦プレートとを有する第二摩擦制御手段と、
を有し、
前記摩擦力制御手段は、前記第4摩擦プレートへの軸線方向押付力を制御して、前記第3摩擦プレートと、前記第4摩擦プレートとの間の摩擦力を制御するアクチュエータを有することを特徴とする、請求項11記載のアクセルペダル踏力制御装置。
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