JP2016000581A - 車両のアクセルペダル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人間の関節粘弾性特性を考慮したアクセルペダル反力特性を設定することにより、乗員の負担と違和感を軽減することができる車両のアクセルペダル制御装置を提供する。
【解決手段】アクセルペダル３の踏込量Ｓに応じた反力Ｆを設定する反力設定部２２と、アクセルペダル３の踏込速度Ｖを検出する踏込速度センサ５とを備え、反力設定部２２が、アクセルペダル３の踏込量軸と、アクセルペダル３の踏込速度軸と、反力軸との３軸によって規定される三次元マップＭを有し、この三次元マップＭは、踏込速度センサ５によって検出された踏込速度Ｖが速いとき、踏込速度Ｖが遅いときに比べて反力Ｆが小さくなるように反力特性を設定している。これにより、アクセルペダルの踏込速度Ｖに応じた反力特性を人間の関節粘弾性特性と同様の傾向に設定することができ、乗員の知覚反力特性を改善することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクセルペダルの踏込量に応じた反力を設定する車両のアクセルペダル制御装置に関する。

従来より、ドライブ・バイ・ワイヤ式エンジンを搭載した車両の場合、アクセルペダルとスロットルバルブや燃料噴射装置等の出力制御機器とがケーブルによって接続されていないため、電動式アクチュエータによって踏込量に応じた反力を乗員に付与している。
アクセルペダルの踏込量と反力とは概ね比例関係を有するように設定されているため、乗員はアクセルペダルから付与される反力によってアクセルペダルの踏込量を認識することが一般的である。それ故、アクセルペダルの反力を変化させることにより、乗員の好みや走行環境に応じて乗員によるアクセルペダルの踏込操作を誘導するような反力制御装置が提案されている。

特許文献１の反力制御装置は、アクセルペダルに反力を付与するリターンスプリングと、リターンスプリングの他方のバー部に当接する突起を有するリターンスプリングストッパと、リターンスプリングストッパを回動するステッピングモータと、ステッピングモータを制御する電子制御装置とを備え、低μ路のとき、電子制御装置がアクセルペダルの反力を大きくしている。これにより、路面状態に合致した反力を与えながら乗員によるアクセルペダルの過剰踏込の抑制を図っている。

特開平５−２３１１９４号公報

しかし、特許文献１の反力制御装置では、人間四肢の力学特性、所謂人間の関節粘弾性特性が考慮されていないため、人体工学上、種々の走行環境や個人差に適合したアクセルペダルの反力特性を得ることができない。
即ち、市街地走行のようにアクセルペダルを頻繁に緩加速操作するような走行環境と、山岳路のようにアクセルペダルを頻繁に急加速操作するような走行環境とを比較した場合、乗員によるアクセルペダルの操作状況が異なっているにも拘らず、同じ踏込量であれば、その踏込量で規定された同じ反力がアクセルペダルから付与される。それ故、早く踏み込みたいという乗員の意思（急加速操作）に反して、アクセルペダルが重くて踏込めない状況、それとは反対に、丁寧に踏み込みたいという乗員の意思（緩加速操作）に反して、アクセルペダルが軽過ぎて踏込過剰な状況が生じる虞があり、乗員に違和感や負担が生じる虞があった。

本発明の目的は、人間の関節粘弾性特性を考慮したアクセルペダル反力特性を設定することにより、乗員の負担と違和感を軽減することができる車両のアクセルペダル制御装置等を提供することである。

請求項１の車両のアクセルペダル制御装置は、アクセルペダルの踏込量に応じた反力を設定する反力設定手段を備えた車両のアクセルペダル制御装置において、前記アクセルペダルの踏込速度を検出する踏込速度検出手段を備え、前記反力設定手段は、前記踏込速度検出手段によって検出された踏込速度が速いとき、踏込速度が遅いときに比べて反力が小さくなるように反力特性を設定することを特徴としている。

この車両のアクセルペダル制御装置では、踏込速度が速いとき、踏込速度が遅いときに比べて反力が小さくなるように反力特性を設定するため、アクセルペダルの反力特性を人間の関節粘弾性特性を考慮した傾向にすることによって走行環境や乗員の運転意思に適合させることができ、乗員の負担と違和感を軽減することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記反力設定手段は、踏込速度一定の場合において、踏込量が大きいとき、踏込量が小さいときに比べて反力が小さくなるように前記反力特性を設定することを特徴としている。
これにより、乗員が早く踏み込みたいときに乗員の踏力を低減でき、反力特性を運転意思に適合させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記反力設定手段は、アクセルペダルの踏込量軸と、アクセルペダルの踏込速度軸と、反力軸との３軸によって規定される三次元マップを備えたことを特徴としている。
これにより、走行シーン間の移行に伴う過渡補正等の制御負荷を低減することができ、構成の簡単化を図ることができる。

本発明の車両のアクセルペダル制御装置によれば、人間の関節粘弾性特性を考慮したアクセルペダル反力特性を設定することにより、乗員の負担と違和感を軽減することができる。

実施例１に係る車両のアクセルペダル制御装置のブロック図である。 アクセルペダルと反力制御機構の概略図である。 三次元マップを示す図である。 三次元マップのＦ−Ｓ特性を説明する図であって、（ａ）は踏込速度ＶａのときのＦ−Ｓ特性のグラフ、（ｂ）は踏込速度ＶｂのときのＦ−Ｓ特性のグラフ、（ｃ）は踏込速度ＶｃのときのＦ−Ｓ特性のグラフを示している。 三次元マップのＦ−Ｖ特性を説明する図であって、（ａ）は踏込量ＳａのときのＦ−Ｖ特性のグラフ、（ｂ）は踏込量ＳｂのときのＦ−Ｖ特性のグラフ、（ｃ）は踏込量ＳｃのときのＦ−Ｖ特性のグラフを示している。 制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 検証実験の説明図である。 検証実験の結果を示すグラフである。 検証実験の結果を示す別のグラフである。 乗員が認識する知覚反力特性を示すグラフである。 実施例２に係る三次元マップのＦ−Ｖ特性を説明するグラフである。 乗員が認識する知覚反力特性を示すグラフである。 実施例３に係る三次元マップのＦ−Ｖ特性を説明するグラフである。 乗員が認識する知覚反力特性を示すグラフである。 実施例４に係る三次元マップのＦ−Ｖ特性を説明するグラフである。 乗員が認識する知覚反力特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を備えている。ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することにより各種演算処理を行っている。

ＥＣＵ２は、アクセルペダル３の踏込操作量（以下、踏込量という）Ｓを検出する踏込量センサ４と、アクセルペダル３の踏込速度Ｖを検出する踏込速度センサ５（踏込速度検出手段）と、車両の走行速度を検出する速度センサ６と、車両に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ７と、車両の走行加速度を検出する加速度センサ８と、ナビゲーションシステム９と、車両走行部１０と、反力制御機構１１等に電気的に接続されている。

図２に示すように、アクセルペダル３は、車体に対して回動可能に保持され、その踏込操作によって乗員によるエンジン出力の増減意図が入力される。
踏込量センサ４は、アクセルペダル３又は回転軸３１に設けられ、その回動量からアクセルペダル３の踏込ストローク、所謂踏込量Ｓを検出する。踏込量センサ４で検出されたアクセルペダル３の踏込量Ｓは、ＥＣＵ２に入力される。尚、乗員の踏込みによる踏力が作用しない場合、アクセルペダル３は、アクセルペダル３に連結されたリターンスプリング３２によって踏込量Ｓが零の初期位置に戻るように付勢されている。
踏込速度センサ５は、アクセルペダル３の回転軸３１に設けられ、その回転速度からアクセルペダル３の踏込速度Ｖを検出する。踏込速度センサ５で検出されたアクセルペダル３の踏込速度Ｖは、ＥＣＵ２に入力される。
速度センサ６、ヨーレートセンサ７、加速度センサ８は、各々の検出結果をＥＣＵ２に出力している。

ナビゲーションシステム９は、車両の経路案内を行うシステムである。
図１に示すように、ナビゲーションシステム９には、車両の現在位置を検出するためのＧＰＳ受信部１２が電気的に接続されている。ＧＰＳ受信部１２は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信することで車両の現在位置を検出する。また、ナビゲーションシステム９は、道路地図データを記憶した地図データベース９ａと、交通規則データを記憶した交通規則データベース（図示略）とを備えている。
ナビゲーションシステム９は、ＧＰＳ受信部１２による車両の現在位置データ、地図データベース９ａの道路地図データ及び交通規則データベースの交通規則データを利用して運転者に目的地までの経路案内を行う。
これにより、ナビゲーションシステム９は、車両の現在位置データ、道路地図データ、及び交通規則データをＥＣＵ２に出力する。

車両走行部１０は、車両の走行制御を実行するための駆動機構や操舵機構である。
この車両走行部１０は、エンジン制御部、ステアリングアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及びシフトアクチュエータ（何れも図示略）等によって構成されている。車両走行部１０は、ＥＣＵ２の出力信号に応じて車両の走行制御を実行する。

図２に示すように、反力制御機構１１は、第１，第２摩擦部材４１，４２と、電磁式アクチュエータ４３等を備えている。
第１摩擦部材４１は回動軸３１の一端部に固着され、第２摩擦部材４２が第１摩擦部材４１に臨む状態で配設されている。第２摩擦部材４２は、回動軸３１の軸心延長上に配設された保持軸４４に対して、回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に保持されている。
アクチュエータ４３は、第１，第２摩擦部材４１，４２を圧接状態と離隔状態との間において相対位置関係を変更し、圧接時における圧接力を調整可能に構成されている。

図１に示すように、ＥＣＵ２は、走行制御部２１と、反力設定部２２（反力設定手段）とを備えている。
走行制御部２１は、アクセルペダル３の踏込量Ｓと速度センサ６によって検出された車速に基づいてエンジンの出力を制御すると共に走行状態とエンジンの運転状態とに基づいて変速機の変速比を選択可能に構成されている。変速機で減速されたエンジンの出力はドライブシャフト（図示略）を介して駆動輪に伝達される。

反力設定部２２は、踏込速度センサ５によって検出された踏込速度Ｖが速いとき、踏込速度Ｖが遅いときに比べて乗員の踏力に対抗する反力Ｆが小さくなるようにアクセルペダル３の反力特性を設定可能に構成されている。この反力設定部２２は、設定された反力特性に基づいて、踏力に対する所定の反力Ｆを生じるようにアクチュエータ４３によって第１，第２摩擦部材４１，４２の圧接力を制御している。
反力設定部２２は、乗員によるアクセルペダル３の踏込量Ｓと踏込速度Ｖとアクセルペダル３の反力Ｆとによって規定された三次元マップＭを格納している。この反力設定部２２では、三次元マップＭに基づいてアクセルペダル３の反力特性を設定している。
尚、本実施例では、スポーツタイプの車両の三次元マップＭを例として説明する。

図３に示すように、三次元マップＭは、アクセルペダル３の踏込量Ｓに相当するＳ軸（縦軸）と、アクセルペダル３の踏込速度Ｖに相当するＶ軸（横軸）と、反力Ｆに相当するＦ軸（高さ軸）との３軸によって立体状に規定されている。
定車速走行に代表される車速コントロールシーンにおいて主に用いられる踏込速度Ｖａ、信号機が多い市街地走行に代表される緩加速シーンにおいて主に用いられる踏込速度Ｖｂ（Ｖａ＜Ｖｂ）、山岳走行に代表される急加速シーンにおいて主に用いられる踏込速度Ｖｃ（Ｖｂ＜Ｖｃ）としたとき、各々の踏込速度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃにおける反力Ｆと踏込量Ｓとの相関特性（以下、Ｆ−Ｓ特性という）を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。

三次元マップＭのＦ−Ｓ特性は、ウェバー・フェフナー（Weber-Fechner）の法則に基づいて微妙な踏込領域についての反力Ｆを指数関数的に設定することにより、アクセルペダル３の操作感覚が乗員の知覚特性に沿うように設定している。
図４（ａ）に示すように、踏込速度ＶａにおけるＦ−Ｓ特性において、踏込側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏込操作の増加に応じて反力Ｆ１まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２（Ｓ１＜Ｓ２）まではアクセルペダル３の踏込操作の増加に応じて反力Ｆ２まで除々に増加するように設定されている。反力Ｆ２から踏込量Ｓ３（Ｓ２＜Ｓ３）の反力Ｆ５までは、キックダウン特性として急激な反力増加特性が設定されている。また、踏戻側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ３まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ４まで除々に増加するように設定されている。

図４（ｂ）に示すように、踏込速度ＶｂにおけるＦ−Ｓ特性において、踏込側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏込操作の増加に応じて反力Ｆ６まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２まではアクセルペダル３の踏込操作の増加に応じて反力Ｆ７まで除々に増加するように設定されている。反力Ｆ７から踏込量Ｓ３の反力Ｆ１０までは、キックダウン特性として急激な反力増加特性が設定されている。また、踏戻側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ８まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ９まで除々に増加するように設定されている。
尚、反力Ｆ６〜Ｆ１０は対応する図４（ａ）の反力Ｆ１〜Ｆ５よりも夫々小さく設定され、最大踏込量Ｓにおける踏込速度ＶｂのＦ−Ｓ特性のヒステリシスは踏込速度ＶａのＦ−Ｓ特性のヒステリシスよりも小さく設定されている。

図４（ｃ）に示すように、踏込速度ＶｃにおけるＦ−Ｓ特性において、踏込側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏込の増加に応じて反力Ｆ１１まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２まではアクセルペダル３の踏込の増加に応じて反力Ｆ１２まで除々に増加するように設定されている。反力Ｆ１２から踏込量Ｓ３の反力Ｆ１５までは、キックダウン特性として急激な反力増加特性が設定されている。また、踏戻側反力特性は、微小踏込量Ｓ１まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ１３まで急激に増大するように設定され、踏込量Ｓ２まではアクセルペダル３の踏戻の増加に応じて反力Ｆ１４まで除々に増加するように設定されている。
尚、反力Ｆ１１〜Ｆ１５は対応する図４（ｂ）の反力Ｆ６〜Ｆ１０よりも夫々小さく設定され、最大踏込量Ｓにおける踏込速度ＶｃのＦ−Ｓ特性のヒステリシスは踏込速度ＶｂのＦ−Ｓ特性のヒステリシスよりも小さく設定されている。

三次元マップＭの反力Ｆと踏込速度Ｖとの相関特性（以下、Ｆ−Ｖ特性という）は、所定の走行シーンに適合した人間の関節粘弾性特性に基づいて設定されている。
アクセルペダル３の踏込初期に対応した微小な踏込量Ｓａ、スロットル中開度に対応した踏込量Ｓｂ（Ｓａ＜Ｓｂ）、スロットル全開操作近傍に対応した踏込量Ｓｃ（Ｓｂ＜Ｓｃ）としたとき、各々の踏込量Ｓａ，Ｓｂ，ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性を図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す。

図５（ａ）に示すように、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性は、上方に凸状に設定され、踏込速度Ｖが大きい程反力Ｆが小さくなるように設定されている。
踏込速度Ｖ１のときの反力Ｆ２１は踏込速度Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）のときの反力Ｆ２２よりも大きく、反力Ｆ２２は踏込速度Ｖ３（Ｖ２＜Ｖ３）のときの反力Ｆ２３よりも大きく設定されている。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、踏込量Ｓｂ及び踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性は、上方に凸状に設定され、踏込速度Ｖが大きい程乗員の踏力に対するアクセルペダル３の反力Ｆが小さくなるように夫々設定されている。
反力Ｆ２４は反力Ｆ２１よりも小さく、反力Ｆ２７は反力Ｆ２４よりも小さくなるように設定され、反力Ｆ２５は反力Ｆ２２よりも小さく、反力Ｆ２８は反力Ｆ２５よりも小さくなるように設定され、反力Ｆ２６は反力Ｆ２３よりも小さく、反力Ｆ２９は反力Ｆ２６よりも小さくなるように設定されている。

次に、図６のフローチャートに基づいて、制御装置１の制御処理について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示す。
まず、制御装置１では、各種センサ４〜８及びナビゲーションシステム９からの出力を入力し（Ｓ１）、Ｓ２へ移行する。

Ｓ２では、車両が現在走行している走行シーンを判定する。
踏込速度センサ５によって検出された踏込速度Ｖをパラメータとして走行シーンを判定する。尚、速度センサ６、ヨーレートセンサ７、加速度センサ８等によって走行シーンを判定しても良い。また、ナビゲーションシステム９の地図データベース９ａによって走行シーンを判定することも可能である。

Ｓ３では、踏込速度Ｖに適合した反力特性を設定する。
三次元マップＭを用いて踏込速度センサ５によって検出された踏込速度Ｖに対応するＦ−Ｓ特性を選択する。この踏込速度Ｖに対応したＦ−Ｓ特性が現在走行している走行シーンに適合したアクセルペダル３の反力特性に相当する。

Ｓ４では、設定された反力特性から乗員の踏力に対抗する反力Ｆを設定する。
Ｓ３で設定された反力特性（Ｆ−Ｓ特性）と踏込量センサ４で検出された踏込量Ｓとを用いて走行シーンに適合すると共に踏込量Ｓに対応した反力Ｆを設定する。
Ｓ５では、アクセルペダル３の反力を設定された反力Ｆに制御する。
アクチュエータ４３によって第１，第２摩擦部材４１，４２の圧接状態を調整することにより、アクセルペダル３の反力をＳ４で設定された反力Ｆに制御して、Ｓ１にリターンする。

次に、本実施例の車両のアクセルペダル制御装置における作用、効果について説明する。
まず、作用、効果の説明に当り、乗員の筋活動と関節の粘性反力との関係を検証する。
図７に示すように、この検証実験では、アクセルペダル３を操作する際、前脛骨筋５２と腓腹筋５３によって足首５０を中心に回転運動を行う足５１の回転速度と、足５１に作用する粘性反力とを複数の踏込量の踏込操作について計測した。

図８，図９に検証結果を示す。
図８に示すように、足首５０の回転速度が低い程足５１に作用する粘性反力が高く、足首５０の回転速度が高い程足５１に作用する粘性反力が低くなるように下方に凸状の変化曲線になる傾向を備えている。
図９に示すように、足首５０の筋活動が高くなる程粘性反力が高くなる方向に変化曲線が移行する。尚、筋活動が高い場合を実線、筋活動が中程度の場合を破線、筋活動が低い場合を一点鎖線で示している。
これにより、アクセルペダル３の操作性を検討する場合、低回転速度領域における関節粘弾性の影響と、筋活動による関節粘弾性の変化とを考慮する必要があることが判明した。

この制御装置１によれば、踏込速度Ｖが速いとき、踏込速度Ｖが遅いときに比べて反力Ｆが小さくなるように反力特性を設定するため、アクセルペダル３の踏込速度Ｖに応じた反力特性を人間の関節粘弾性特性を考慮した傾向にすることによって走行環境や乗員の運転意思に適合させることができ、乗員の負担と違和感を軽減することができる。
アクセルペダル３の踏込速度Ｖは、人体工学上、関節角速度と同じメカニズムと見做すことができる。それ故、図１０に示すように、乗員が認識する知覚反力として、低踏込速度領域では乗員の関節粘弾性特性による反力特性を用いてアクセルペダル３の操縦性（コントロール性）を向上することができ、高踏込速度領域では三次元マップＭの反力特性を用いてアクセルペダル３の追従性を向上することができる。
尚、図中、実線が踏込量Ｓｃに対応した知覚反力特性、破線が踏込量Ｓｂに対応した知覚反力特性、一点鎖線が踏込量Ｓａに対応した知覚反力特性を夫々示している。

反力設定部２２は、踏込速度Ｖ一定の場合において、踏込量Ｓが大きいとき、踏込量Ｓが小さいときに比べて反力Ｆが小さくなるように反力特性を設定するため、乗員が早く踏み込みたいときに異なるＦ−Ｓ特性間を移行して乗員の踏力を低減でき、反力特性を運転意思に適合させることができる。

反力設定部２２は、アクセルペダル３のＳ軸と、アクセルペダル３のＶ軸と、Ｆ軸との３軸によって規定される三次元マップＭを備えているため、走行シーン間の移行に伴う過渡補正等の制御負荷を低減することができ、構成の簡単化を図ることができる。

次に、実施例２に係る三次元マップＭＡについて図１１，図１２に基づいて説明する。
実施例１の三次元マップＭは、高踏込速度領域のアクセルペダル３の追従性を向上させたスポーツタイプのマップであるのに対し、実施例２の三次元マップＭＡは、中踏込速度領域のアクセルペダル３の追従性を向上させたコンフォートタイプのマップである。
尚、実施例１と同様の構成要素については、同一の符号を付している。

図１１に示すように、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性（一点鎖線）は、下方に凸状に設定され、踏込速度Ｖが大きい程反力Ｆが大きくなるように設定されている。
踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性（破線）及び踏込量Ｓｃ（実線）におけるＦ−Ｖ特性は、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性と同様の傾向を備えている。踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性よりも大きく、踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性よりも大きくなるように設定されている。
尚、踏込量Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの関係は、実施例１と同様にＳａ＜Ｓｂ＜Ｓｃである。

図１２に示すように、乗員が認識する知覚反力として、低踏込速度領域では乗員の関節粘弾性特性による反力特性を用いてアクセルペダル３の操縦性を向上することができ、中踏込速度領域では三次元マップＭＡの反力特性を用いてアクセルペダル３の追従性を向上することができ、高踏込速度領域では三次元マップＭＡの反力特性を用いてアクセルペダル３の操縦性を向上することができる。

次に、実施例３に係る三次元マップＭＢについて図１３，図１４に基づいて説明する。
実施例１の三次元マップＭは、高踏込速度領域のアクセルペダル３の追従性を向上させたスポーツタイプのマップであるのに対し、実施例３の三次元マップＭＢは、高踏込速度領域の追従性を維持しつつ低踏込速度領域の追従性を改善した高速道路タイプのマップである。

図１３に示すように、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性（一点鎖線）は、上方に突出した逆Ｕ字状に設定されている。このＦ−Ｖ特性は、低踏込速度領域では踏込速度Ｖが大きい程反力Ｆが大きくなるように設定され、中踏込速度領域では踏込速度Ｖが一定に設定され、高踏込速度領域では踏込速度Ｖが大きい程反力Ｆが小さくなるように設定されている。
踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性（破線）及び踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性（実線）は、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性と同様の傾向を備えている。踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性よりも小さくなるように設定され、踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性よりも小さくなるように設定されている。

図１４に示すように、乗員が認識する知覚反力として、低踏込速度領域で乗員の関節粘弾性特性による反力特性を三次元マップＭＢの反力特性によって相殺して一定反力にできるため、高踏込速度領域の追従性を維持しつつ低踏込速度領域の追従性を改善することができる。これにより、高速道路において、追い越しに有利な操作特性を確保することができる。

次に、実施例４に係る三次元マップＭＣについて図１５，図１６に基づいて説明する。
実施例１の三次元マップＭは、高踏込速度領域のアクセルペダル３の追従性を向上させたスポーツタイプのマップであるのに対し、実施例４の三次元マップＭＣは、踏込速度Ｖに拘らず常時一定の反力でアクセルペダル３を操作可能な高速道路タイプのマップである。

図１５に示すように、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性（一点鎖線）は、上に凸状に設定されている。このＦ−Ｖ特性は、低踏込速度領域では踏込速度Ｖが大きい程反力Ｆが大きくなるように設定されている。
踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性（破線）及び踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性（実線）は、踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性と同様の傾向を備えている。踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳａにおけるＦ−Ｖ特性よりも小さくなるように設定され、踏込量ＳｃにおけるＦ−Ｖ特性は踏込量ＳｂにおけるＦ−Ｖ特性よりも小さくなるように設定されている。

図１６に示すように、乗員が認識する知覚反力として、低踏込速度領域で乗員の関節粘弾性特性による反力特性を三次元マップＭＢの反力特性によって相殺して一定反力にできる。これにより、高速道路における巡航に有利な操作特性を確保することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、反力設定部が三次元マップを備えた例を説明したが、主な走行シーンのＦ−Ｖ特性を走行シーン毎に複数保持し（例えば、車速コントロールシーンのＦ−Ｖ特性、緩加速シーンのＦ−Ｖ特性、急加速シーンのＦ−Ｖ特性等）、走行シーンの判定によって複数のＦ−Ｖ特性から所定のＦ−Ｖ特性を選択し、このＦ−Ｖ特性に基づいて反力を設定しても良い。
また、単一タイプの三次元マップを備えた例を説明したが、タイプの異なる三次元マップを複数備え、乗員によって使用する三次元マップのタイプを切換え可能にすることも可能である。

２〕前記実施形態においては、アクセルペダルの踏込量を踏込ストローク、アクセルペダルの踏込速度を踏込ストロークの変化速度で検出した例を説明したが、アクセルペダルの踏込量をアクセルペダルの回転角度、アクセルペダルの踏込速度をアクセルペダルの回転角速度で検出しても同様の効果を奏することができる。

３〕前記実施形態においては、反力制御機構をアクチュエータと摩擦部材とにより構成した例を説明したが、流体の抵抗値を制御可能なダンパ機構を用いて反力制御機構を構成しても良い。また、先行技術文献のように、リターンスプリングの一端部をアクチュエータで調整することにより反力を制御することも可能である。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ 制御装置
３ アクセルペダル
４ 踏込量センサ
５ 踏込速度センサ
２２ 反力設定部
Ｓ 踏込量
Ｖ 踏込速度
Ｆ 反力
Ｍ 三次元マップ

Claims (3)

1. アクセルペダルの踏込量に応じた反力を設定する反力設定手段を備えた車両のアクセルペダル制御装置において、
   前記アクセルペダルの踏込速度を検出する踏込速度検出手段を備え、
   前記反力設定手段は、前記踏込速度検出手段によって検出された踏込速度が速いとき、踏込速度が遅いときに比べて反力が小さくなるように反力特性を設定することを特徴とする車両のアクセルペダル制御装置。
2. 前記反力設定手段は、踏込速度一定の場合において、踏込量が大きいとき、踏込量が小さいときに比べて反力が小さくなるように前記反力特性を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両のアクセルペダル制御装置。
3. 前記反力設定手段は、アクセルペダルの踏込量軸と、アクセルペダルの踏込速度軸と、反力軸との３軸によって規定される三次元マップを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のアクセルペダル制御装置。