WO2011004436A1 - 制駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

　制駆動力制御装置は、加速操作と減速操作を一体のペダルで行うための操作手段と、操作手段の操作に伴うストローク量を検出するストロークセンサと、操作手段の操作に伴う荷重を検出する荷重センサと、ストロークセンサで検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、荷重センサで検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する制御手段とを備えている。

Description

制駆動力制御装置

　本発明は、制駆動力制御装置に関し、詳細には、ドライバが加速操作と減速操作を一体のペダルで行う制駆動力制御装置に関する。

　従来の車両では、アクセルペダルとブレーキペダルが個々に別れており、原則として加速の制御をアクセルペダルの操作による駆動力発生装置の制御により行い、また減速の制御をブレーキペダルの操作による制動力発生装置の制御により行う構成が採用されている。

　近時、運転操作を容易にするために、ドライバが加速操作と減速操作を一体のペダルで行う技術が提案されている。例えば、特許文献１では、制動負荷を発生可能な駆動力発生装置と、制動力発生装置とを備え、アクセルペダルのストローク範囲内に、駆動力発生装置により発生させる制動力をストロークに応じて制御する減速操作領域を設定する技術が開示されている。

特開２００１－０８８５８７号公報

　しかしながら、特許文献１では、加速操作も減速操作もアクセルペダルのストロークに応じて制御されるため、加速領域に移行したことを運転者が自覚し難い場合があるという問題がある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ドライバの運転操作を容易にすると共に、ドライバが加速領域と減速領域との境界を容易に自覚することが可能な制駆動力制御装置を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加速操作と減速操作を一体のペダルで行うための操作手段と、前記操作手段の操作に応じたストローク量を検出するストローク量検出手段と、前記操作手段の操作に応じた荷重を検出する荷重検出手段と、前記ストローク量検出手段で検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、前記荷重検出手段で検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記操作手段は、支点を中心として回動可能に構成されており、前記ストローク量検出手段は、前記操作手段が支点を中心として一方の方向の踏込操作に応じたストローク量を検出し、前記荷重検出手段は、前記操作手段が支点を中心として他方の方向の踏込操作に応じた荷重を検出することが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記制御手段は、前記操作手段の加速操作領域と減速操作領域との間の中間領域では、定常走行となる制駆動力制御を行うことが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記制御手段は、前記ストローク量検出手段で検出されたストローク量および前記荷重検出手段で検出された荷重に基づいて、センサ異常を検出することが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記操作手段は、往復動可能に構成され、踏込操作で往動方向に移動し、前記操作手段をその復動方向に付勢し、前記操作手段の踏込操作に応じた反力を付与する付勢手段を備え、前記ストローク量検出手段は、前記操作手段の踏込操作に応じた往動方向のストローク量を検出し、前記荷重検出手段は、前記操作手段の復動方向の荷重を検出することが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記操作手段の一部に当接して荷重を受ける受荷重部材を備え、前記荷重検出手段は、前記受荷重部材が受けた荷重を検出することが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記受荷重部材は、前記操作手段のストローク量が所定値以下になった場合に、前記操作手段の一部が当接して荷重を受けることが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記受荷重部材は、前記操作手段の一部が当接して荷重を受ける場合に、その荷重の勾配特性は、前記操作手段のストローク量に対して複数段階の勾配を有することが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記受荷重部材は、可動に構成されており、前記操作手段の一部が前記荷重部材を付勢する方向と反対方向に付勢する付勢手段を備えることが望ましい。

　また、本発明の好ましい態様によれば、前記操作手段は、ドライバが踏力を加えるペダル板とペダル板受け部とを含み、前記ペダル板と前記ペダル板受け部とは弾性体で連結されていることが望ましい。

　本発明によれば、加速操作と減速操作を一体のペダルで行うための操作手段と、前記操作手段の操作に応じたストローク量を検出するストローク量検出手段と、前記操作手段の操作に応じた荷重を検出する荷重検出手段と、前記ストローク量検出手段で検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、前記荷重検出手段で検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する制御手段と、を備えているので、ドライバの運転操作を容易にすると共に、ドライバが加速領域と減速領域との境界を容易に自覚することが可能な制駆動力制御装置を提供することが可能になるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両の制駆動力制御装置の構成を示す模式図である。 図２は、実施例１に係る操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図３－１は、図２のＡ方向のペダル踏力とストロークセンサで検出されるストローク量の関係を説明するための図である。 図３－２は、図２のＢ方向のペダル踏力と荷重センサで検出される荷重の関係を説明するための図である。 図４は、実施例１に係る車両ＥＣＵが操作手段の操作に応じて、目標制駆動力を算出する動作を説明するためのフローチャートである。 図５は、実施例２に係る操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図６－１は、ペダルの踏力とアクセルストロークの関係を示す図である。 図６－２は、ペダル板の踏力とストッパの荷重の関係を示す図である。 図６－３は、ストッパの荷重と要求減速Ｇの関係を示す図である。 図７は、実施例２に係る車両ＥＣＵがペダル板の操作に応じて、要求減速Ｇを算出する動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図８は、実施例３に係る操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図９－１は、ペダルの踏力とストローク量Ｓの関係を示す図である。 図９－２は、ストッパ荷重と、アクセルストローク、ペダル踏力の関係を示す図である。 図９－３は、表示器のアクセルストロークおよび減速レベルの表示例を示す図である。 図９－４は、表示器のアクセルストロークおよび減速レベルの表示例を示す図である。 図１０は、実施例４に係る操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図１１－１は、ペダル板の踏力とストローク量の関係を示す図である。 図１１－２は、ストッパ荷重、ストローク量、およびペダル板の踏力の関係を示す図である。 図１２は、ペダル板の操作とストッパ荷重の関係を説明するための図である。 図１３－１は、実施例５にかかる操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図１３－２は、実施例５にかかる操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図１３－３は、実施例５にかかる操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。 図１３－４は、実施例５にかかる操作手段の概略の構成を説明するための模式図である。

　以下に、この発明にかかる制動力制御装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
（実施の形態）

　図１は、本発明の実施の形態に係る車両の制駆動力制御装置の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る駆動力制御装置は、図１に示すように、操作手段１と、ストロークセンサ（ストローク検出手段）２と、荷重センサ（荷重検出手段）３と、車両ＥＣＵ４（制御手段）と、駆動力発生装置５と、制動力発生装置６とを備えている。

　操作手段１は、ドライバが加速操作と減速操作を一体のペダルで行うためものであり、車両の走行を操作するための加速の操作を行うアクセルペダルと、減速の操作を行うブレーキペダルとを１つに集約し、アクセルペダルとブレーキペダルの機能を１つのペダルにしたものである。

　ストロークセンサ２は、操作手段１のドライバ操作に伴うストローク量を検出して、車両ＥＣＵ４に出力する。荷重センサ３は、操作手段１のドライバ操作に伴う荷重を検出して、車両ＥＣＵ４に出力する。操作手段１の構成、並びにストロークセンサ２および荷重センサ３の検出方法の具体的態様は後述する。

　車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ２で検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、荷重センサ３で検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する。具体的には、ストロークセンサ２で検出されたストローク量（操作量）および荷重センサ３で検出された荷重に基づいて、目標制駆動力を算出して、駆動力発生装置５および制動力発生装置６に出力する。この場合、車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ２で検出されたストローク量が大きいほど駆動力を大とし、また、荷重センサ３で検出された荷重が大きいほど制動力が大となるように制御する。車両ＥＣＵ４には、図示しない各種センサ類から、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転数、車速、スロットル開度とその変化速度、操舵角、横Ｇ、前後Ｇ、ロール角、油温、吸入空気量、および吸入空気温度等の車両情報が入力される。

　駆動力発生装置５は、エンジン５１とそれに付随する変速機５２を備えており、車両ＥＣＵ４から入力される目標制駆動力になるように、エンジン５１および変速機５２を制御する。なお、エンジンの代わりに電気モータを使用してもよく、また、エンジンおよび電気モータの組み合わせとしてもよい。制動力発生装置６は、ホイールブレーキ等のブレーキ６１を備えており、車両ＥＣＵ４から入力される目標制駆動力になるように、ブレーキ６１を制御する。

　本実施の形態によれば、加速操作と減速操作を一体のペダルで行うための操作手段１と、操作手段１の操作に伴うストローク量を検出するストロークセンサ２と、操作手段１の操作に伴う荷重を検出する荷重センサ３と、ストロークセンサ２で検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、荷重センサ３で検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する車両ＥＣＵ４とを備えているので、ドライバの運転操作を容易にすると共に、ドライバが加速領域と減速領域との境界を容易に自覚することが可能となる。以下、上記構成の制駆動力制御装置の実施例１～５を説明する。

（実施例１）
　上記図１の制駆動力制御装置の実施例１を図２～図４を参照して説明する。図２は、操作手段１の概略の構成を説明するための模式図である。

　図２において、アクセルブレーキペダル板（以下、「ペダル板」と称する）１０は、その中央からやや下方側に設けられたペダル支点１１を中心として、ドライバの足１２によりペダル板１０を矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に回動可能となるように、車両筐体（不図示）に取り付けられている。ペダル板１０は、ペダル支点１１より上方のアクセル部１０ａと支点１１より下方のブレーキ部１０ｂとで構成されている。アクセル部１０ａには、アクセル部１０ａのストローク量を検出するための上述のストロークセンサ２が設けられている。また、アクセル部１０ａと車両筐体７との間には、アクセル部１０ａの踏込操作に対して反力を付与するバネ１３が取り付けられている。他方、ブレーキ部１０ｂと、車両筐体（不図示）に固定されたストッパ１５との間にはバネ１４が取り付けられており、このストッパ１５には、ブレーキ部１０ｂの操作に伴う荷重を検出する上述の荷重センサ３が設けられている。なお、ストロークセンサ２および荷重センサ３の配置位置は、この実施例に限定されるものではない。

　ドライバの足１２の爪先によりペダル板１０のアクセル部１０ａを矢印Ａ方向に踏み込むことにより、車両は発進又は加速する。他方、ドライバの足１２の踵によりペダル１０のブレーキ部１０ｂを矢印Ｂ方向に踏み込むことにより、車両は減速又は停止する。

　図３は、ペダル板１０の踏力と加速・減速要求特性の関係を説明するための図であり、図３－１は、図２のＡ方向のペダル踏力とストロークセンサ２で検出されるストローク量の関係を説明するための図、図３－２は、図２のＢ方向のペダル踏力と荷重センサ３で検出される荷重の関係を説明するための図である。

　図３－１において、横軸はペダル板１０のＡ方向の踏力、縦軸はストロークセンサ２で検出されるストローク量を示している。ペダル板１０のＡ方向の踏力に応じたストローク量がストロークセンサ２で検出され、ストローク量に応じた要求加速Ｇとなる。

　図３－２において、横軸はペダル板１０のＢ方向の踏力、縦軸は荷重センサ３で検出される荷重を示している。ペダル板１０のＢ方向の踏力に応じた荷重が荷重センサ３で検出され、荷重に応じた要求減速Ｇとなる。

　ストローク量＞０が加速操作領域、ストローク量＝０，荷重＝０の中立点が中間領域（定常走行領域）、荷重＞０が減速操作領域である。なお、中間領域で要求加速Ｇがやや強すぎると感じる場合は、Ｇ＝適度な軽い目標減速Ｇ（固定値）に設定してもよい。

　車両ＥＣＵ４は、ストローク量＞０、かつ、荷重＞０が検出された場合は、ストロークセンサ２および荷重センサ３の異常と判定する。

　図４は、車両ＥＣＵ４が操作手段１の操作に応じて、目標制駆動力を算出する動作を説明するためのフローチャートである。同図において、ｆ（）は、関数を示している。まず、車両ＥＣＵ４は、荷重センサ３の検出荷重≦荷重ゼロ判定値Ｋ０であるか否かを判断する（ステップＳ１）。車両ＥＣＵ４は、荷重センサ３の検出荷重≦荷重ゼロ判定値Ｋ０である場合には（ステップＳ１の「Ｙｅｓ」）、ストロークセンサ２の検出ストローク＞ストロークゼロ判定値Ｓ０であるか否かを判断する（ステップＳ２）。車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ２の検出ストローク＞ストロークゼロ判定値Ｓ０でない場合には（ステップＳ２の「Ｎｏ」）、中立状態と判定して（ステップＳ３）、要求Ｇ＝０に設定する（ステップＳ４）。

　また、ステップＳ２において、車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ２の検出ストローク＞ストロークゼロ判定値Ｓ０である場合には（ステップＳ２の「Ｙｅｓ」）、加速状態と判定して、ストローク量と車速とに基づいて、加速の要求Ｇ＝ｆ（ストローク量、車速）を設定する（ステップＳ６）。

　上記ステップＳ１において、車両ＥＣＵ４は、荷重センサ３の検出荷重≦荷重ゼロ判定値Ｋ０でない場合には（ステップＳ１の「Ｎｏ」）、ストロークセンサ２の検出ストローク≦ストロークゼロ判定値Ｓ０であるか否かを判断する（ステップＳ７）。車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ７の検出ストローク≦ストロークゼロ判定値Ｓ０である場合には（ステップＳ７の「Ｙｅｓ」）、減速状態と判定して（ステップＳ８）、減速の要求Ｇ＝ｆ（荷重、車速）を設定する（ステップＳ９）。

　また、ステップＳ７において、ストロークセンサ２の検出ストローク≦ストロークゼロ判定値Ｓ０でない場合には（ステップＳ７の「Ｎｏ」）、すなわち、ストローク量＞０、かつ、荷重＞０が検出された場合は、ストロークセンサ２および荷重センサ３の異常と判定して（ステップＳ１０）、要求Ｇ＝微少一定値を設定する（ステップＳ１１）。このように、ストロークと荷重の組み合わせで正常状態では発生しない組み合わせが発生した場合は、センサ異常と判断しているが、要求Ｇ＝０とせず、修理工場まで走行できる程度の微少の加速要求としている。

　車両ＥＣＵ４は、上記ステップＳ１～Ｓ１１で設定した要求Ｇに基づいて、目標制駆動力を算出する（ステップＳ１２）。

　実施例１によれば、ペダル板１０は、支点１１を中心として回動可能に構成されており、ストロークセンサ２は、ペダル板１０が支点１１を中心として一方の方向に踏み込まれることによるストローク量を検出する一方、荷重センサ３は、ペダル１０が支点１１を中心として他方の方向に踏み込まれることによる荷重を検出することとしたので、ドライバは、加速時はペダルストロークで加速Ｇを要求し、減速時はペダル踏力（荷重）で減速Ｇを要求することができ、従来より、加速はアクセルストロークを検出し、減速はブレーキで踏力（シリンダ油圧）を長年使用してきたため、ドライバ慣性にフィットさせることができる。また、ペダル板１０の爪先踏み込みで加速要求、ペダル板１０の踵踏み込みで減速要求を行うことができ、ドライバが加速領域と減速領域との境界を容易に自覚することができ、また、運転操作も容易となる。

　また、実施例１によれば、車両ＥＣＵ４は、ペダル１０の加速操作領域と減速操作領域との間の中間領域では、定常走行となる制駆動力制御を行うこととしたので、ドライバは、ペダル板１０から足を離すと、要求Ｇ＝０に制御するため、車両は定常車速走行を簡単に実現することが可能となる。

　また、実施例１によれば、車両ＥＣＵ４は、ストロークセンサ２で検出されたストローク量および荷重センサ３で検出された荷重に基づいて、センサ異常を検出することとしたので、簡単な方法でストロークセンサ２および荷重センサ３の異常を検出することが可能となる。

（実施例２）
　上記制駆動力制御装置の実施例２を図５～図７を参照して説明する。図５は、実施例２に係る操作手段１の概略の構成を説明するための模式図である。

　図５において、ペダル板２０は、その一端側が車両筐体７に摺動可能に支持されたアーム（主軸部）２１の他端側に設けられている。このアーム２１には、ペダル板２０をその操作方向とは逆方向（戻り方向）に付勢し、ドライバによるペダル板２０の踏力に応じた反力を生じさせる弾性部材であるバネ２３と、ストッパ２４を押圧するための押圧部材であるバー２２とが設けられている。また、アーム２１には、ペダル２０のストローク量を検出する上述のストロークセンサ２が設けられている。車両筐体（不図示）には、バー２２により荷重Ｆｓが加えられる受荷重部材であるストッパ２４が固定されている。このストッパ２４の表面には、バー２２によるストッパ２４に対する荷重Ｆｓを検出するための上述の荷重センサ３が設けられている。ここでは、ストッパ２４に荷重センサ３を設けているが、バー２２側に設けることにしてもよい。

　同図において、足によるペダル板２０の踏力をＦｂ、バネ２３の弾性力をＦａとすると、バー２２により押圧される荷重センサ３の検出値は、荷重センサ３の検出値＝バネ２３の弾性力Ｆａ－踏力Ｆｂとなる。

　図６－１は、ペダル板２０の踏力Ｆｂとペダルストロークの関係を示す図であり、横軸はストローク量Ｓ、縦軸はペダル板２０の踏力Ｆｂを示している。図６－２は、ペダル板２０の踏力とストッパ２４の荷重Ｆｓの関係を示す図であり、縦軸はストッパ荷重Ｆｓ、横軸はペダル板２０の踏力Ｆｂを示している。図６－３は、ストッパ２４の荷重Ｆｓと要求減速Ｇの関係を示す図であり、横軸はストッパ２４の荷重Ｆｓ、縦軸は要求減速Ｇを示している。

　上記図５において、ペダル板２０は、バネ２３により付勢されており、ペダル板２０に踏力Ｆｂが加わってない状態ではアクセル全閉状態となっており（ストローク量＝ゼロ）、ストッパ２４はバー２２により加圧されている。ドライバの踏み込み操作により、ペダル板２０の踏力Ｆｂが一定値Ｆ１以上になった場合に、ストロークが発生し（図６－１参照）、ストローク量Ｓに応じた要求加速Ｇとなる。この後、ペダル２０の踏力Ｆｂが小さくなると、バネ２３の付勢力により、バー２２がストッパ２４に当接し、アクセル全閉状態となる。当接後、ペダル板２０の踏力Ｆｂが小さくなると、ストッパ２４の荷重が増加し（図６－２参照）、ストッパ２４の荷重が増加すると、要求減速Ｇが大きくなる（図６－３参照）。

　ドライバは、加速する場合には、ペダル板２０の踏み込み量に応じて加速する。減速する場合には、アクセル全閉とした後、ペダル板２０の踏力Ｆｂを徐々に減らしていくことで減速することができる。

　図７は、車両ＥＣＵ４がペダル板２０の操作に応じて、要求減速Ｇを算出する動作の一例を説明するためのフローチャートである。同図において、ｆ（）は関数を示しており、Ｋ１＜Ｋ２となっている。同図において、まず、車両ＥＣＵ４は、ストローク量に対応するアクセル開度ａｃｃ＜所定開度であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。車両ＥＣＵ４は、アクセル開度ａｃｃ＜所定開度でない場合には（ステップＳ２１の「Ｎｏ」）、減速ではないと判断して、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝０、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝０を設定し（ステップＳ２６）、ステップＳ３１に移行する。

　ステップＳ２１において、車両ＥＣＵ４は、アクセル開度ａｃｃ＜所定開度である場合には（ステップＳ２１の「Ｙｅｓ」）、アクセル戻し速度ｘを、アクセル戻し速度ｘ＝アクセル開度の微分値ｄ／ｄｔ（ａｃｃ）により算出する（ステップＳ２２）。車両ＥＣＵ４は、アクセル戻し速度ｘ＜－Ｋ１であるか否かを判定し（ステップＳ２３）、アクセル戻し速度ｘ＜－Ｋ１でない場合には（ステップＳ２３の「Ｎｏ」）、減速ではないと判断して、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝０、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝０を設定し（ステップＳ２６）、ステップＳ３１に移行する。

　また、ステップＳ２３において、アクセル戻し速度ｘ＜－Ｋ１である場合には（ステップＳ２３の「Ｙｅｓ」）、車両ＥＣＵ４は、アクセル戻し速度ｘ＞－Ｋ２であるか否かを判定し（ステップＳ２４）、アクセル戻し速度ｘ＞－Ｋ２でない場合には（ステップＳ２４の「Ｎｏ」）、アクセル早戻しと判断して、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝０、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝１を設定し（ステップＳ２６）、ステップＳ３１に移行する。

　また、ステップＳ２４において、アクセル戻し速度ｘ＞－Ｋ２である場合には（ステップＳ２４の「Ｙｅｓ」）、アクセル遅戻しと判断して、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝１、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝０を設定し（ステップＳ２５）、ステップＳ３１に移行する。

　ステップＳ３１では、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝１であるか否かを判定する。アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝１である場合には（ステップＳ３１の「Ｙｅｓ」）、要求減速Ｇ＝ｆ（荷重センサ値）を設定する（ステップＳ３２）。

　他方、ステップＳ３１において、アクセル戻し遅判定フラグＦＳＬＯＷ＝１でない場合には（ステップＳ３１の「Ｎｏ」）、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝１である場合には（ステップＳ３３の「Ｙｅｓ」）、要求減速Ｇ＝ｆ（荷重最大値）を出力する一方（ステップＳ３４）、アクセル戻し速判定フラグＦＦＡＳＴ＝１でない場合には（ステップＳ３３の「Ｎｏ」）、要求減速Ｇ＝ｆ（荷重ゼロ）を設定する（ステップＳ３５）。

　このように、全閉となる直前のアクセル開度の戻し変化速度に応じて、３段階に要求減速Ｇを決定してもよく、アクセル開度の戻し変化速度が遅い場合には、荷重検出値にかかわらず要求減速速度ゼロ（例えば、アクセルフリー、蛇行運転）とし、中程度の場合は、ストッパ荷重から要求減速Ｇを決定（例えば、通常減速領域）し、早い場合は、ストッパ荷重によらず、荷重最大値とする（急減速時）ことにしてもよい。

　実施例２によれば、ペダル板２０は、往復動可能に構成され、踏込操作で往動方向に移動し、ペダル板２０をその復動方向に付勢し、ペダル板２０の踏込操作に応じた反力を付与するバネ２３を備え、ストロークセンサ２は、ペダル板２０の踏込操作に応じた往動方向のストローク量を検出し、荷重センサ３は、ペダル板２０の復動方向の荷重を検出することとしたので、ペダル板２０の一方向の操作で加速と減速を行うことが可能となる。

　また、実施例２によれば、ペダル板２０の一部に設けられたバー２２に当接して復動方向の荷重を受けるストッパ２４を備え、荷重センサ３は、ストッパ２４が受けた荷重を検出することとしたので、簡単な構成で高精度に荷重を検出することが可能となる。

　また、実施例２によれば、ストッパ２４は、ペダル板２０の踏込操作量が所定値以下（例えば、アクセル全閉）になった場合に、バー２２が当接して荷重を受けることとしたので、加速操作と減速操作を連続的に行うことが可能となる。

（実施例３）
　上記制駆動力制御装置の実施例３を図８～図９－２を参照して説明する。実施例３は、実施例２において、ストッパ２４が受ける荷重の勾配特性をペダル板２０のストローク量に対して、２段階に設定した構成である。

　図８は、実施例３に係る操作手段１の概略の構成を説明するための模式図である。図８において、図５と同等機能を有する部位には同一符号を付して、共通する部分の説明を省略する。図８に示すように、ストッパ２４を車両筐体７に固定せずに、ストッパ２４を付勢機構２７に固定した構成である。付勢機構２７は車両筐体７に固定されている。かかる付勢機構２７は、ハウジング２７ａ内に、ストッパ２４をペダル板２０の操作方向に付勢するバネ２７ｂと、ストッパ２４のペダル操作方向の移動を規制する規制部材２７ｃとを備え、ハウジング２７ａ外に、ストッパ２４のペダル戻り方向の移動を規制する規制部材２７ｄと、ストッパ２４に固定され、ストッパ２４にバネ２７ｂの付勢力を作用させる連結部材２７ｅとを備えている。

　図９－１は、ペダル２０の踏力とストローク量Ｓの関係を示す図であり、同図において、横軸はストローク量Ｓ、縦軸はペダル踏力Ｆｂを示している。図９－２は、ストッパ荷重Ｆｓと、ストローク量Ｓ、ペダル踏力Ｆｂの関係を示す図であり、同図において、横軸はペダル踏力Ｆｂ、ストローク量、縦軸はストッパ荷重を示している。

　上記図８において、ペダル板２０は、バネ２３によりペダル戻り方向（初期位置方向）に付勢力Ｆａで付勢されると共に、付勢機構２７のバネ２７ｂによりペダル操作方向に付勢力Ｆｃで付勢されている。ここで、Ｆａ＞Ｆｃであるので、ペダル板２０に踏力Ｆｂが加わってない状態（踏力Ｆｂ＝０）ではアクセル全閉状態（ストッパ２４の位置＝ゼロ位置）となっている。

　アクセル全閉状態（ストッパ２４の位置＝ゼロ位置）で、ペダル板２０を踏み込むと、ペダル２０の踏力Ｆｂが一定値Ｆ３以上になった場合に、ストロークが発生し（図９－１参照）、ペダル２０のストローク量に応じた要求加速Ｇとなる。ここで、付勢機構２７のバネ２７ｂの付勢力Ｆｃがストッパ２４を介してバー２２に作用するので、ゼロ位置からストッパ２４の移動が規制部材２７ｃで規制されるＡ点までは、ペダル２０の踏力Ｆｂが促進される。Ａ点以降は、バー２２がストッパ２４から離れるので、バネ２７ｂの付勢力Ｆｓが作用しなくなり、ペダル踏力Ｆｂとストローク量Ｓの特性勾配が変化し、ペダル２０が重くなる（図９－１参照）。

　この後、ペダル板２０の踏力Ｆｂが小さくなると、バネ２３の付勢力Ｆａにより、バー２２がストッパ２４に当接し（Ａ点）、図９－２に示すように、Ａ点～ゼロ位置間では、ストッパ２４には、ペダル戻り方向に作用するバネ２３の付勢力Ｆａとペダル操作方向に作用するバネ２７ｂの付勢力Ｆｃが作用し（Ｆａ－Ｆｃ）、ストローク有り状態で、ストッパ２４の荷重Ｆｓをドライバが踏力調整して、微少荷重調整を行うことができる。

　図９－２に示すように、ゼロ位置～Ｂ点（ストロークゼロで、ストッパ荷重が最大となる点）間では、ストロークゼロ状態で、ストッパ２４の荷重をドライバが踏力調整して、小～中程度の荷重調整を行うことが可能となる。

　実施例３によれば、ストッパ２４は、バー２２が当接して荷重を受ける場合に、その荷重の勾配特性は、ペダル２０のストローク量に対して２段階に設定したので、アクセル全閉直前でストッパの荷重特性勾配を変化させることができ、アクセル全閉直前にて踏力が急変するため、ドライバが減速制御への機能切替点を容易に認識することが可能となる。負駆動側使用では、アクセルストロークが不要なため、足を変位させずに簡単に操作可能となる。

　また、実施例３によれば、ストッパ２４は、可動に構成されており、バー２２がストッパ２４を付勢する方向と反対方向に付勢するバネ２７ｂを備えているので、簡単な構成でストッパ２４が受ける荷重の勾配特性をペダル２０のストローク量に対して２段階に設定することが可能となる。

　なお、表示器を設けて、アクセル開度（アクセルストローク）および減速レベルを表示することにしてもよい。図９－３および図９－４は、表示器のアクセルストロークおよび減速レベルの表示例を示す図である。このように表示器を設けることで、ドライバは、負駆動力要求の開始点およびその途中の要求レベルを、ペダル板２０を操作しながら把握でき、ドライバの減速調整が容易となる。

（実施例４）
　実施例４は、実施例３において、ペダル板受け部３０を設け、ペダル板２０とペダル板受け部３０とをバネ（弾性部材）３１で連結して、ストッパ２４が受ける荷重の勾配特性をストローク量に対して、３段階に設定した構成である。

　図１０は、実施例４に係る操作手段１の概略の構成を説明するための模式図である。図１０において、図８と同等機能を有する部位には同一符号を付して、共通する部分の説明を省略する。図１０に示すように、ペダル板２０とペダル板受け部３０は、弾性部材であるバネ３１で連結されており、また、ペダル板２０はストッパ３２によりペダル戻し方向の移動が規制されている。

　図１１－１は、ペダル板２０の踏力Ｆｂとストローク量Ｓの関係を示す図であり、同図において、横軸はストローク量Ｓ、縦軸はペダル板２０の踏力Ｆｂを示している。図１１－２は、ストッパ荷重Ｆｓと、ストローク量Ｓ、ペダル板２０の踏力Ｆｂの関係を示す図であり、同図において、横軸はペダル踏力Ｆｂおよびストローク量Ｓ、縦軸はストッパ荷重Ｆｓを示している。

　図１２は、図１０のペダル板２０の操作とストッパ荷重Ｆｓの関係を説明するための図である。同図において、（Ａ）は、ストロークゼロ状態～ペダル板ゼロ位置（荷重センサ＝荷重最大、ペダル板２０はストッパ３２に接触状態（バネ３１変位無し））を示している。（Ｂ）は、ストロークゼロ直前の状態（ストローク量Ｓ＝Ｂ、荷重センサ＝荷重ゼロ、ペダル板２０はストッパに非接触状態）を示している。（Ｃ）は、ストローク有りの状態（ストローク量＝Ａ、荷重センサ＝荷重ゼロ、ペダル板２０はストッパ３２に非接触状態（バネ３１変位中））を示している。

　図１１－１、図１１－２、および図１２を参照して加速時のペダル操作を説明する。図１２（Ａ）において、ペダル板２０は、ペダル戻り方向（初期位置方向）に、バネ２３による付勢力Ｆａが作用すると共に、ペダル操作方向にバネ２７ｂによる付勢力Ｆｃが作用する。ここで、Ｆａ＞Ｆｃであるので、ペダル板２０は、踏力Ｆｂが加わってない状態（踏力Ｆｂ＝０）では、ストッパ３２で規制されて初期位置（Ｃ点）にあり、アクセル全閉状態、バー２０による荷重センサ３の荷重は最大となっている。

　この状態で、ペダル板２０を踏み込むと、バネ３１が縮み、踏力Ｆｂが一定値Ｆ４以上になった場合に、図１２（Ｂ）に示すように、ストロークが発生し（図１１－１参照）、ペダル板２０のストローク量Ｓに応じた要求加速Ｇとなる。Ｃ点からストロークゼロ位置までは、バネ３１の特性に応じたペダルの重さとなる。ストロークゼロ位置～Ｂ点までは、ペダル操作方向にバネ２７ｃによる付勢力Ｆｃが作用するが、ペダル戻り方向（初期位置方向）に、バネ２３による付勢力Ｆａが作用するため、Ｃ点からストロークゼロ位置間に比して、特性勾配が小さくなり、ペダルが重くなる。図１２（Ｃ）に示すように、Ｂ点以降は、バー２２がストッパ２４から離れるので、ペダル２０の踏込みをアシストするバネ２７ａの付勢力Ｆｃが作用しなくなり、踏力Ｆｂとストローク量Ｓの特性勾配が変化し、ペダル２０が重くなる。このように、踏力Ｆｂとストローク量Ｓの特性勾配、すなわち、さらにペダルの重さは３段階に設定されている。

　この後、ペダル板２０の踏力Ｆｂが小さくなると、バネ２３の付勢力Ｆａにより、図１２（Ｂ）に示すように、バー２２がストッパ２４に当接し（Ｂ点）、図１１－２に示すように、Ｂ点～ストロークゼロ間では、ストッパ２４には、ペダル戻り方向に作用するバネ２３の付勢力Ｆａとペダル操作方向に作用するバネ２７ａの付勢力Ｆｃが作用し（Ｆａ－Ｆｃ）、ストローク有り状態で、ストッパ２４の荷重をドライバが踏力調整して、微少荷重調整を行うことができる。ストロークゼロ以降（ゼロ位置～Ｃ点）では、ストッパ２４には、ペダル戻り方向に作用するバネ３１の付勢力が作用し、ストロークゼロ状態で、ストッパ２４の荷重Ｆｓをドライバが踏力調整して、小～中程度の荷重調整を行うことが可能となる。

　実施例４によれば、ペダル板受け部３０を設け、ペダル板２０とペダル板受け部３０とをバネ（弾性部材）３１で連結して、ストッパ２４が受ける荷重の勾配特性をストローク量に対して３段階に設定した構成であるので、簡単な構成により、ストッパ２４が受ける荷重の勾配特性をストローク量に対して３段階に設定することが可能となる。

（実施例５）
　上記実施例１～４では、荷重センサ３およびストッパ２４をペダル板２０の下方側に設ける構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、荷重センサ３およびストッパ２４は如何なる位置に配置することにしてもよい。

　図１３－１～図１３－４は、実施例５にかかる操作手段１の概略の構成を説明するための模式図である。図１３－１～図１３－４において、図５と同等機能を有する部位には同一符号を付し、異なる点についてのみ説明する。

　図１３－１は、バー２２、ストッパ２４、および荷重センサ３をアーム２１の上方に設けた構成を示している。図１３－２は、ペダル板２０がストッパ２４に荷重を加える押圧部材の機能を兼用し、ストッパ２４および荷重センサ３をアーム２１の上方に設けた構成を示している。図１３－３は、図１３－３は、ペダル板２０がストッパ２４に荷重を加える押圧部材の機能を兼用し、ストッパ２４および荷重センサ３をアーム２１の下方に設けた構成を示している。図１３－４は、荷重センサ３を設けたバー２２およびストッパ２４をアーム２１の上方に設けた構成を示している。

　以上のように、本発明にかかる制駆動力制御装置は、アクセル操作とブレーキ操作を一体のペダルで行う場合に有用である。

　１　操作手段
　２　ストロークセンサ（ストローク検出手段）
　３　荷重センサ（荷重検出手段）
　４　車両ＥＣＵ４（制御手段）
　５　駆動力発生装置
　６　制動力発生装置
　７　車両筐体
　１０，２０　アクセルブレーキペダル板（ペダル板）
　１１　ペダル支点
　１３　バネ
　２１　アーム（主軸部）
　２２　バー（押圧部材）
　２３　バネ（弾性部材）
　２４　ストッパ
　５１　エンジン
　５２　変速機
　６１　ブレーキ

Claims (10)

1. 　加速操作と減速操作を一体のペダルで行うための操作手段と、
   　前記操作手段の操作に応じたストローク量を検出するストローク量検出手段と、
   　前記操作手段の操作に応じた荷重を検出する荷重検出手段と、
   　前記ストローク量検出手段で検出されたストローク量に基づいて車両の加速を制御し、また、前記荷重検出手段で検出された荷重に基づいて車両の減速を制御する制御手段と、
   　を備えたことを特徴とする制駆動力制御装置。
2. 　前記操作手段は、支点を中心として回動可能に構成されており、
   　前記ストローク量検出手段は、前記操作手段が支点を中心として一方の方向の踏込操作に応じたストローク量を検出し、
   　前記荷重検出手段は、前記操作手段が支点を中心として他方の方向の踏込操作に応じた荷重を検出することを特徴とする請求項１に記載の制駆動力制御装置。
3. 　前記制御手段は、前記操作手段の加速操作領域と減速操作領域との間の中間領域では、定常走行となる制駆動力制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制駆動力制御装置。
4. 　前記制御手段は、前記ストローク量検出手段で検出されたストローク量および前記荷重検出手段で検出された荷重に基づいて、センサ異常を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制駆動力制御装置。
5. 　前記操作手段は、往復動可能に構成され、踏込操作で往動方向に移動し、
   　前記操作手段をその復動方向に付勢し、前記操作手段の踏込操作に応じた反力を付与する付勢手段を備え、
   　前記ストローク量検出手段は、前記操作手段の踏込操作に応じた往動方向のストローク量を検出し、
   　前記荷重検出手段は、前記操作手段の復動方向の荷重を検出することを特徴とする請求項１に記載の制駆動力制御装置。
6. 　前記操作手段の一部に当接して荷重を受ける受荷重部材を備え、
   　前記荷重検出手段は、前記受荷重部材が受けた荷重を検出することを特徴とする請求項５に記載の制駆動力制御装置。
7. 　前記受荷重部材は、前記操作手段のストローク量が所定値以下になった場合に、前記操作手段の一部が当接して荷重を受けることを特徴とする請求項６に記載の制駆動力制御装置。
8. 　前記受荷重部材は、前記操作手段の一部が当接して荷重を受ける場合に、その荷重の勾配特性は、前記操作手段のストローク量に対して複数段階に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の制駆動力制御装置。
9. 　前記受荷重部材は、可動に構成されており、
   　前記操作手段の一部が前記受荷重部材を付勢する方向と反対方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の制駆動力制御装置。
10. 　前記操作手段は、ドライバが踏力を加えるペダル板とペダル板受け部とを含み、前記ペダル板と前記ペダル板受け部とは弾性体で連結されていることを特徴とする請求項６～請求項９のいずれか１つに記載の制駆動力制御装置。

Images