WO2016031202A1 - 車両用アクセルペダル反力制御装置 - Google Patents

車両用アクセルペダル反力制御装置 Download PDF

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WO2016031202A1
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reaction force
pedal
mode
accelerator
opening
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PCT/JP2015/004184
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公介 竹川
伸幸 坂田
拓瑠 内山
陽 山崎
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マツダ株式会社
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    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • the present invention relates to a pedal reaction force control device capable of changing an accelerator pedaling force (pedal reaction force or resistance) according to a condition, and more specifically, an accelerator opening degree detecting means for detecting an accelerator opening degree of an accelerator pedal. And a vehicle accelerator pedal reaction force control device for controlling a reaction force with respect to an accelerator pedal depression force in a vehicle including a vehicle travel control unit that controls a driving force based on an accelerator opening.
  • reaction force control of the accelerator pedal of a car increases the pedaling force when the accelerator opening exceeds the high fuel efficiency and keeps the speed of the driving car constant without stepping on the accelerator pedal. It is made heavy to function like a footrest during cruise control.
  • Patent Document 1 there is a reaction force control of an accelerator pedal of an automobile which makes it easier to step on the accelerator pedal than usual in the sport mode, for example, the accelerator pedal device of Patent Document 1 is one of them.
  • the accelerator pedal device of Patent Document 1 includes an electronically controlled damper that generates a braking force in the reverse direction of the depression direction of the pedal arm only when the depression angle of the pedal arm increases, and after the depression angle exceeds ⁇ 2.
  • a characteristic curve indicating the relationship between the braking force and the depression angle is defined so that the rate of increase of the set braking force is reduced when the depression of the pedal arm approaches the limit.
  • the accelerator pedal device of Patent Document 1 is set so that the braking force is the weakest in the sport mode among the driving modes in the characteristic curve indicating the relationship between the braking force and the depression angle.
  • the accelerator pedal device of Patent Document 1 since the braking force is set low in the sport mode, the engine can be easily accelerated to a high output, and the accelerator pedal (pedal arm) While responsiveness of the engine output to the stepping operation is improved, it is carefully operated while stepping on the pedal arm when driving in a sports mode where the driver is subject to load such as acceleration / deceleration, centrifugal force during turning, and vertical vibration with intense shaking There is a possibility that it is necessary to drive in a state where there is a lack of security such as whether or not the accelerator opening degree of the vehicle body does not change.
  • the pedal arm exhibits a characteristic that the increase rate of the braking force decreases as the depression becomes larger. There was a risk that he could not feel the sense of unity that he was manipulating.
  • the accelerator pedal device of Patent Document 1 is set so that the braking force is weakest in the sport mode as compared with the normal mode and the environmental protection mode, for example, even in the driving mode. ing.
  • the braking force is set to be larger than that in the sport mode.
  • Patent Document 2 proposes an accelerator pedal device that performs control utilizing the viscous reaction force among the reaction forces of the accelerator pedal, and an automobile equipped with the accelerator pedal device.
  • an increasing reaction force curve (see FIG. 11 in Patent Document 2) showing the relationship between the pedal reaction force and the pedal position is a control target of the pedal reaction force.
  • This increase reaction force curve is a control in which the pedal force becomes heavy when the accelerator pedal is depressed quickly because the pedal reaction force increases in a quadratic function with respect to the increase in the pedal position.
  • the present invention can greatly control the output with a small accelerator opening operation, makes it easy to draw out the engine performance such as driving force with the driver's intention, and increases the response when the accelerator is depressed, giving the driver a sense of security.
  • the first object of the present invention is to provide a vehicular accelerator pedal reaction force control device that can provide an operational feeling that the user is operating the vehicle, that is, a so-called human-horse integrated feeling.
  • the second object of the present invention is to enable quick acceleration with good response in a mode in which the reaction force against the pedal force of the accelerator pedal is increased, thereby preventing the driver from feeling stress.
  • a vehicular accelerator pedal reaction force control device includes a pedal in an automobile including an accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening of the accelerator pedal and a vehicle travel control means for controlling a driving force based on the accelerator opening.
  • a vehicular accelerator pedal reaction force control device for controlling a reaction force, wherein a first mode has a predetermined characteristic as a relationship of a driving force with respect to an accelerator opening, and a second mode that increases the driving force more than the first mode. And the pedal reaction force is increased with respect to the first mode as the accelerator opening increases in the second mode.
  • the output can be greatly controlled with a small accelerator opening operation, and the engine performance such as the driving force can be easily pulled out by the driver's intention, and the response when the accelerator pedal is depressed increases, and the driver feels at ease.
  • an accelerator pedal reaction force control device for a vehicle that can provide an operational feeling that the vehicle is being operated by the driver, that is, a so-called human-horse integrated feeling.
  • the vehicle travel control means when controlling the driving force, includes not only directly controlling the engine output but also indirectly controlling the driving force by controlling a shift, braking, or the like. Specifically, the vehicle travel control means includes a traction control that recognizes idling from the vehicle speed and the rotation speed of each tire, and reduces / adjusts the driving force from the engine to eliminate tire idling.
  • the accelerator pedal reaction force includes at least one of repulsive force, frictional resistance, and viscous resistance depending on speed.
  • the accelerator opening indicates the amount of depression such as the amount of operation of the accelerator pedal and the depression angle.
  • the return side of the accelerator opening in the second mode is set to the same reaction force as that in the first mode.
  • the driving force for the first mode when the driving force for the first mode is greater than the first mode when the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value and exceeds the predetermined value,
  • the pedal reaction force increases more slowly than an increase rate below a predetermined value, and the reaction force increase amount is accelerated when the accelerator opening exceeds a predetermined value.
  • the driving force with respect to the first mode can be increased rapidly when the accelerator opening is less than or equal to a predetermined value, so that the output can be largely controlled with a small accelerator opening operation. This makes it easier for the driver to draw out engine performance such as driving force, and increases the response when the accelerator is depressed, giving the driver a sense of security.
  • the increase rate of the engine output is moderated as the driving force approaches a limit by increasing the driving force more slowly than the increasing rate below the predetermined value.
  • the actual engine output tendency can be made more prominent.
  • the pedal reaction force reliably tells the driver that the driving force, that is, the engine output is approaching a limit, by increasing the reaction force acceleration when the accelerator opening exceeds a predetermined value. Therefore, the characteristics of the engine output and the response when the accelerator pedal is depressed coincide with each other, and it is possible to obtain a feeling of operating the vehicle by oneself, that is, a so-called human-horse integrated feeling. The effect of can be obtained more remarkably.
  • a pedal operation change amount detecting means for detecting an operation change amount that changes due to an operation of an accelerator pedal, and the second mode for increasing the pedal reaction force more than the first mode are set.
  • a pedal reaction force suppression means is provided for suppressing an increase in the pedal reaction force. .
  • the accelerator pedal reaction force control for a vehicle that can provide a sense of security with increased response when the accelerator pedal is depressed, a sense of stability, a light operation feeling during sudden acceleration operation, that is, a sense of unity between the horse and horse. Equipment can be provided.
  • the amount of change in operation indicates, for example, the amount of change (rate of change) in the accelerator pedal operation speed, operation acceleration, and reaction force (stepping force). May be the amount of change.
  • the pedal operation change amount detection means is a pedal operation speed detection means for detecting an operation speed as an operation change amount.
  • the pedal operation change amount detection means is a pedal operation speed detection means for detecting an operation speed as an operation change amount.
  • the pedal operation change amount detection means is a pedal operation speed detection means for detecting an operation speed as an operation change amount.
  • the accelerator opening increases.
  • the increase in the reaction force increase amount with respect to the accelerator opening increase amount is suppressed.
  • the reaction force of the accelerator pedal can be prevented from increasing at an accelerated rate, and the accelerator pedal can be depressed deeply without stress.
  • the second mode is a high output mode in which the driving force with respect to the accelerator opening is set higher than the first mode
  • the pedal reaction force suppression means is the pedal In a range where the reaction force is larger than that in the first mode, the characteristic is set to suppress the increase of the pedal reaction force with respect to the accelerator opening increase.
  • the pedal is operated lightly while preventing a feeling of slipping out while feeling a high output feeling that the pedaling force is heavier than when the first mode such as the basic mode is set. be able to.
  • the output can be largely controlled with a small accelerator opening operation, and engine performance such as driving force can be easily pulled out by the driver's intention, and the response when the accelerator is depressed is increased, so that the driver can feel secure. It is possible to obtain an operational feeling that the user is manipulating the car, that is, a so-called human-horse integrated feeling.
  • the timing chart of the opening degree and reaction force in the accelerator pedal return side in another return pattern.
  • the timing chart of the opening degree in the accelerator pedal depression side, pedal speed, and reaction force The timing chart of the opening degree, pedal speed, and reaction force in the accelerator pedal return side.
  • the timing chart of the opening degree in the accelerator pedal depression side, pedal speed, and reaction force The timing chart of the opening degree, pedal speed, and reaction force in the accelerator pedal return side.
  • Structure explanatory drawing of the reaction force provision unit in other embodiment. Furthermore, the structure explanatory drawing of the reaction force provision unit in other embodiment.
  • the vehicular accelerator pedal reaction force control device 1 includes an engine 10, an accelerator pedal 20, an accelerator pedal opening detection sensor 30 that detects the rotation angle of the accelerator pedal 20, and an accelerator.
  • the reaction force applying unit 40P1 that applies a reaction force (hereinafter referred to as “pedal reaction force”) to the pedal 20 and the engine 10 and the reaction force applying unit 40P1 are determined based on the rotation angle detected by the accelerator pedal opening detection sensor 30.
  • An ECU 50 to be controlled and an operation mode switching switch 60 for switching the operation mode are provided.
  • the engine 10 is a device that drives a vehicle using gasoline or the like as fuel, and is based on an engine state detection signal detected by an engine state detection sensor 11 or a pedal opening degree detection signal described later detected by an accelerator pedal opening degree detection sensor 30.
  • the ignition timing and throttle valve opening of the ignition valve of the engine 10 are controlled.
  • the depression amount of the accelerator pedal 20 and the injection amount (engine output) of the engine 10 are configured to be linked based on the engine characteristics.
  • the engine state detection sensor 11 detects, for example, the driving force and the rotational speed of the engine 10 as the engine state.
  • the accelerator pedal 20 includes a pedal plate 21 that receives a pedaling force from a driver and a pedal arm 22 that supports the pedal plate 21.
  • the pedal arm 22 is pivotally supported at its base end by a shaft, and is urged to an initial position via a pressing pin 47 by an urging force of a return spring 45 described later.
  • the accelerator pedal opening detection sensor 30 is, for example, a potentiometer that detects an accelerator pedal opening (depression angle) (hereinafter referred to as “accelerator opening”) based on a resistance during rotation (oscillation) or a pulse. Based on this, an encoder that detects the accelerator opening can be used. The detected pedal opening detection signal is transmitted to the ECU 50.
  • the accelerator pedal opening detection sensor 30 is not limited to the rotation angle of the accelerator pedal 20, and may be configured to detect the position and displacement of the pedal arm 22.
  • the reaction force applying unit 40P1 is roughly divided into a reaction force characteristic changing unit 40A and a plunger unit 40B, and the reaction force characteristic changing unit 40A switches the reaction force characteristic of the accelerator pedal 20 in accordance with a signal from the ECU 50.
  • a motor 41 as an actuator to be driven, a speed reducer 42 that amplifies the driving force of the motor 41, a screw shaft 43 that rotates around the axis by the driving force amplified by the speed reducer 42, and the screw shaft 43 And a slider 44 that can be compressed from one end side.
  • the plunger portion 40B is configured to support the accelerator pedal 20 by a return spring 45 that urges the accelerator pedal 20 and a pressing ball 47a provided at the tip according to the urging force of the return spring 45 while being supported by the support roller 46.
  • the plunger mechanism includes a linear pressing pin 47 that protrudes so as to be pressed or slides along a retracting stroke.
  • the ECU 50 reacts to the reaction force of the accelerator pedal 20 based on a detection signal that detects the rotation angle of the accelerator pedal 20 rotated by the accelerator pedal opening detection sensor 30 or an engine state detection signal detected by the engine state detection sensor 11.
  • a controller configured using a microcomputer that executes processing for changing characteristics (treading force characteristics) and engine output characteristics, a large-capacity memory storing various data, a nonvolatile memory (ROM), or a volatile memory (RAM) ).
  • the operation mode changeover switch 60 is selected from any of a low output mode (eco mode), a standard mode, and a high output mode (sports mode), for example, by a pressing operation.
  • the selected operation mode signal is transmitted to the ECU 50, and the ECU 50 outputs an engine output signal corresponding to the switching signal for switching to the selected operation mode to the reaction force applying unit 40P1 and the engine 10.
  • the operation mode changeover switch 60 is not limited to a mechanical switch, for example, and may be a touch switch integrated with a monitor unit.
  • FIG. 2 is a top view of FIG. 2
  • FIG. 3 is a top view
  • FIG. 3 is a bottom view of the reaction force characteristics regarding the pedal reaction force (stepping force) of the accelerator pedal 20 of the vehicle accelerator pedal reaction force control device 1 of the first embodiment. 4 and the lower diagram of FIG. 4, and the engine output characteristics related to the engine output of the engine 10 will be described with reference to the lower diagram of FIG.
  • reaction force characteristics and engine output characteristics when the operation mode is the low output mode will be omitted, and only those when the operation mode is the high output mode and the standard mode will be described.
  • the upper diagram of FIG. 2 shows the pedal reaction force and the accelerator opening as the reaction force characteristics of the accelerator pedal 20 when the operation mode of the accelerator pedal reaction force control device 1 for the vehicle is the standard mode and the high output mode, respectively. Show the relationship.
  • the waveform F-Xaa shown by the solid line in the upper diagram of FIG. 2 shows the reaction force characteristic on the stepping side when the operation mode is the high output mode
  • the waveform F-Xsa shown by the thin line shows that the operation mode is the standard mode
  • the waveform F-Xad shown by the solid line in the upper diagram of FIG. 2 shows the reaction force characteristic on the step back side when the operation mode is the high output mode
  • the waveform F-Xsd shown by the thin line is the case of the standard mode It shows the reaction force characteristics of the stepping back side.
  • the lower diagram of FIG. 2 shows driving as an output characteristic of the engine 10 (hereinafter referred to as “engine output characteristic”) when the operation mode of the accelerator pedal reaction force control device 1 for the vehicle is the standard mode and the high output mode. The relationship between force and accelerator opening is shown.
  • the waveform T-Xa indicated by the solid line in the lower diagram of FIG. 2 indicates the engine output characteristics when the operation mode is the high output mode
  • the waveform T-Xs indicated by the thin line indicates the engine when the operation mode is the standard mode. The characteristics are shown.
  • first stepping pattern shows a timing chart of the accelerator opening in a stepping pattern (hereinafter referred to as “first stepping pattern”) in which the pedal is depressed at a constant stepping speed from the accelerator opening 0 to the maximum accelerator opening Xm.
  • the lower diagram of FIG. 3 shows a timing chart of the pedal reaction force when the accelerator pedal is depressed in the first depression pattern as shown in the upper diagram of FIG.
  • the upper diagram of FIG. 4 shows a step-back pattern in which the accelerator pedal 20 is depressed to the maximum accelerator opening Xm and then stepped back to the accelerator opening 0 at a constant step-back speed (hereinafter referred to as “first step-back pattern”).
  • first step-back pattern shows a constant step-back speed
  • FIG. 4 shows a timing chart of the pedal reaction force when the accelerator pedal 20 is stepped back by the first stepping pattern as shown in the upper diagram of FIG.
  • the waveforms F-tad and F-tsd in the lower diagram of FIG. 4 are obtained when the accelerator pedal 20 is depressed from the state where the accelerator pedal 20 is depressed as shown in the waveforms F-taa and F-tsa of the lower diagram of FIG. Reaction force characteristics.
  • the standard mode depressing side reaction force characteristic is abruptly increased as the accelerator opening increases until the depressing side play opening Xas.
  • the pedal reaction force when the pedal reaction force increases and the accelerator opening is larger than the depression side play opening Xas is the pedal reaction force with respect to the accelerator opening when the accelerator opening is smaller than the depression side play opening Xas. It is set so as to exhibit a linear characteristic that increases at a constant increase rate with respect to an increase in the accelerator opening, at a rate lower than the rate of increase (waveform F-Xsa in the upper diagram of FIG. 2, And the waveform F-tsa in the lower diagram of FIG. 3).
  • the parameter a is a predetermined constant
  • the parameter (de) is the pedal reaction when the accelerator opening is 0 when the step-side play opening Xas is not considered in the reaction force / opening characteristic equation. It is power.
  • the parameter d is a pedal reaction force at the depression side play opening Xas.
  • the standard mode step-back reaction force characteristic is slightly larger than the step-side play opening Xas from the maximum accelerator opening Xm.
  • the position lower by the amount of hysteresis at the same accelerator opening than the standard mode depression-side reaction force characteristic (waveform F-Xsa) is substantially the same as the standard mode depression-side reaction force characteristic.
  • the characteristic is traced with a gradient (see waveform F-Xsd in the upper diagram of FIG. 2 and waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 4).
  • the engine output characteristics in the standard mode gradually increase as the accelerator opening increases as the accelerator opening becomes larger than the step-side play opening Xas.
  • the driving force engine output
  • the rate of increase gradually decreases and converges to the limit driving force. .
  • a stepping-side reaction force characteristic (high-power mode stepping-side reaction force characteristic of the first embodiment) when the operation mode of the vehicle accelerator pedal reaction force control device 1 is the high-power mode will be described.
  • the description of the portions exhibiting the same characteristics as the above-described standard mode depression side reaction force characteristics (waveform F-Xsa) is omitted unless otherwise indicated.
  • the high output mode stepping side reaction force characteristics (hereinafter referred to as “the high output mode stepping side reaction force characteristics of the first embodiment”) are shown in the upper diagram of FIG. 2, the upper diagram of FIG. 3, and the lower diagram of FIG.
  • the first depression side reaction force characteristic (waveform F-Xaa1)
  • the first depression It has a second step-side reaction force characteristic (waveform F-Xaa2) indicating a characteristic that increases the driving force more than the reaction force characteristic (see waveform F-taa1 and waveform F-taa2 in the lower diagram of FIG. 3).
  • the first depressing-side reaction force characteristic is that the pedal reaction force is the standard mode depressing-side reaction force characteristic (waveform F-Xsa) in the range where the accelerator opening is larger than the depressing-side play opening Xas and smaller than the opening threshold A. 2) is set to increase at a constant rate higher than the rate of increase of the pedal reaction force with respect to the accelerator opening (the waveform F-Xaa1 in the upper diagram of FIG. 2 and the waveform F in the lower diagram of FIG. 3). -See taa1).
  • waveform F-Xsa standard mode depressing-side reaction force characteristic
  • this first step-side reaction force characteristic (waveform F-Xaa1) is obtained when the accelerator opening is in the range from the step-side play opening Xas to the predetermined opening threshold A as shown in the upper diagram of FIG.
  • the parameter b is a predetermined constant.
  • the second depression side reaction force characteristic is that the pedal reaction force increases as the accelerator opening increases in a range where the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening threshold A and is smaller than the maximum accelerator opening Xm.
  • the rate is set to gradually increase (see waveform F-Xaa2 in the upper diagram of FIG. 2 and waveform F-taa2 in the lower diagram of FIG. 3).
  • the second depression side reaction force characteristic (waveform F-Xaa2) is shown in the upper diagram of FIG. 2, the upper diagram of FIG. 3, and the lower diagram of FIG.
  • the pedal reaction force is set to increase in a quadratic function, that is, in an acceleration manner according to the accelerator opening so that the rate of increase in the pedal reaction force increases according to the accelerator opening. ing.
  • the parameter c is a predetermined constant.
  • the maximum pedal reaction force Fam on the depression side at the maximum accelerator opening Xm is set based on the pedal reaction force that the driver's burden feels as a limit when the accelerator pedal 20 is depressed to the maximum accelerator opening Xm.
  • the high output mode depression side reaction force characteristic is set so that the characteristic of the engine output appears in the depression force according to the accelerator opening, and therefore the appropriate magnitude of the pedal reaction force set based on this characteristic To the driver, and the driver can accurately sense the engine output state through the accelerator pedal operation, such as the engine output state is close to the limit or still has a margin.
  • the engine characteristics in the high output mode indicate that when the accelerator opening is larger than the stepping-side play opening Xas, the driving force (engine output) of the engine 10 is as shown by a waveform TXa in the lower diagram of FIG.
  • the accelerator opening increases, it rises with an increase rate larger than the increase rate of the standard mode, and when the accelerator opening exceeds the opening threshold A, the increase rate decreases slowly and the drive increases. Shows the characteristic of convergence to force.
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristics (hereinafter referred to as “high output mode stepping-side reaction force characteristics of the first embodiment”) shown in the upper diagram of FIG. 2 and the lower diagram of FIG.
  • the first stepping pattern and the opening axis are traced so that the waveform of the first stepping pattern follows from the maximum accelerator opening Xm to the stepping-side play opening Xdf.
  • a waveform that shows the same tendency but lower than the reaction force of the high output mode stepping side reaction force characteristic of the first embodiment is shown.
  • a characteristic is shown in which the maximum accelerator opening Xm traces in a direction in which the opening decreases (see waveform F-Xsd in the upper diagram of FIG. 2).
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristics of the first embodiment are symmetrical to the high output mode stepping-side reaction force characteristics of the first embodiment with respect to the reaction force axis, as shown in the lower diagram of FIG. (See the waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 4).
  • the high output mode stepping-back reaction force characteristic of the first embodiment is not limited to the above characteristic, and may be set to a characteristic having the same gradient as the stepping-side reaction force characteristic in the standard mode (upper part of FIG. 2). (See waveform F-Xsd in the figure and waveform F-tsd in the lower figure of FIG. 4).
  • the reaction force control of the accelerator pedal 20 in the present embodiment is performed based on a reaction force / opening basic characteristic equation represented by the following equation showing the relationship between the pedal reaction force and the accelerator opening.
  • F c (x ⁇ A) 2 + (a + b) x + (de)
  • the term c (x ⁇ A) 2 in the reaction force / opening basic characteristic equation represents the second stepping-side reaction force characteristic that acts when the predetermined opening threshold A or higher in the high output mode.
  • the term (a + b) x is a term indicating the first step-side reaction force characteristic that acts when the opening degree is smaller than the predetermined opening degree threshold A in the high output mode.
  • the operation mode is set to the standard mode as an initial setting.
  • the reaction force application unit 40P1 slides the slider 44 with the driving force of the motor 41 so that the relationship of the reaction force / opening characteristic equation is established, and the urging force of the return spring 45
  • the accelerator pedal 20 is pressed by the pressing pin 47 while changing.
  • the engine output characteristic becomes a linear driving force / opening characteristic with a gentle gradient as shown by the waveform T-Xs in the lower diagram of FIG. 2 (S111).
  • the ECU 50 Based on the pedal angle signal detected by the accelerator pedal opening detection sensor 30, it is determined whether or not the accelerator opening x is greater than or equal to a predetermined opening threshold A (S114).
  • the ECU 50 replaces the parameter b with the initial set value 0 to 0.5 in the reaction force / opening basic characteristic equation. (S115).
  • the reaction force application unit 40P1 slides the slider 44 with the driving force of the motor 41 so that the relationship of the reaction force / opening characteristic equation is established, and the urging force of the return spring 45
  • the accelerator pedal 20 is pressed by the pressing pin 47 while changing.
  • step S116 the operation mode is switched to the standard mode (S116: option 1 selected), or the travel is ended by completely returning the accelerator pedal 20 (S116: option 3 selected).
  • the high output mode is continued (S116: Option 2 selected).
  • the ECU 50 sets the parameter b to the initial set value 0 in the reaction force / opening basic characteristic equation.
  • the parameter c is replaced with the initial set value 0 to 1.0, and the term (a + b) x in the reaction force / opening basic characteristic equation, that is, the term 1.5x. Is replaced with 1.5A (S117).
  • the relationship F (x ⁇ A) 2 + 1.5A + 8 is established as a reaction force / opening characteristic equation when the accelerator opening x in the high output mode is equal to or greater than the predetermined opening threshold A (see FIG. 2). (See the above figure).
  • the reaction force application unit 40P1 slides the slider 44 with the driving force of the motor 41 so that the relationship of the reaction force / opening characteristic equation is established, and the urging force of the return spring 45
  • the accelerator pedal 20 is pressed by the pressing pin 47 while changing.
  • the ECU 50 controls the accelerator pedal 20 based on reaction force characteristics as shown in the upper diagram of FIG. 2, FIG. 3 and the lower diagram of FIG. 3 until the accelerator opening x becomes smaller than the predetermined opening threshold A (S118: Yes). Is continued (S118: No).
  • the ECU 50 executes the processing after step S116 as shown in FIG. 5 (S118: Yes).
  • FIG. 8 is a timing chart showing a second stepping pattern when the pedal is depressed to a maximum accelerator opening Xm at a constant pedal depression speed.
  • the pedal reaction force characteristic is the same as the first depression pattern until the start of holding the accelerator pedal 20 at a certain opening (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH1) (tH
  • the pedal reaction force is constant while maintaining the predetermined opening, but the reaction force / opening characteristics after starting the depression of the accelerator pedal 20 after the elapse of a predetermined time (tH2) are temporarily
  • the pedal reaction force when the holding of the accelerator pedal 20 is released starts holding the accelerator pedal 20.
  • F 1.5x + 8
  • the reaction force characteristic of the pedal on the stepping-back side is in the middle of completely depressing the accelerator pedal 20 from the state in which the accelerator pedal 20 is depressed to the maximum accelerator opening Xm at a certain stepping speed.
  • the accelerator pedal 20 will be described based on the step-back pattern of the accelerator pedal 20 that holds the accelerator pedal 20 at a predetermined accelerator opening exceeding the opening threshold A for a predetermined time. (See the waveform F-Xsd in the upper diagram of FIG. 2 and the waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 4), as shown in the lower diagram of FIG.
  • the pedal reaction force when the holding of the accelerator pedal 20 is released (tH2 ′) is the reaction force when the holding is not started at the time when the holding of the accelerator pedal 20 is started (tH1 ′). Characteristic .
  • the vehicular accelerator pedal reaction force control apparatus 1 includes the accelerator pedal opening detection sensor 30 serving as an accelerator opening detecting unit that detects the accelerator opening of the accelerator pedal 20, and the accelerator opening.
  • a vehicle accelerator pedal reaction force control device for controlling pedal reaction force in an automobile including an ECU 50 as vehicle travel control means for controlling drive force based on the relationship between the accelerator opening and the drive force (engine output characteristics) )
  • the output can be largely controlled with a small accelerator opening operation, and the engine performance such as the driving force can be easily pulled out by the driver's intention, and the response of the driver when the accelerator pedal 20 is depressed is increased. It is possible to provide a sense of security and to obtain an operational feeling that the driver is operating the car, that is, a so-called human-horse unity feeling.
  • the return side of the accelerator opening in the high output mode is set to the same pedal reaction force as that in the standard mode.
  • the increase in the elastic repulsion of the accelerator pedal 20 can be suppressed, and the fatigue of the foot can be reduced when the accelerator opening is maintained or reduced.
  • the driving force with respect to the standard mode increases more than the standard mode when the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value.
  • the pedal reaction force is such that when the accelerator opening exceeds a predetermined value, the reaction force increase amount is accelerated.
  • the high output mode has a linear characteristic of the relationship between the accelerator opening and the pedal reaction force when the accelerator opening with a margin in engine output is equal to or less than a predetermined value. Since the driving force with respect to the mode can be increased rapidly, the engine output (driving force) can be largely controlled by operation with a small accelerator opening, and the engine 10 performance such as driving force can be easily drawn out by the driver's intention, The response when the accelerator pedal 20 is depressed increases, and a sense of security can be given to the driver.
  • the increase rate of the engine output is moderated as the driving force approaches the limit by increasing the driving force more slowly than the increasing rate below the predetermined value. It is possible to obtain a characteristic that shows the tendency of engine output more remarkably.
  • the pedal reaction force increases as the accelerator opening increases in an acceleration (secondary function) manner, thereby increasing the driving force, that is, the engine output. Therefore, it is possible to reliably tell the driver that the vehicle is approaching the limit. Therefore, the characteristics of the engine output match the response when the accelerator pedal 20 is depressed, and the operation feeling that the user is operating the vehicle by himself, that is, so-called The above-described effect that a sense of unity between human and horse can be obtained can be obtained more remarkably.
  • the driver can recognize it properly and perform operations such as downshifting at the correct timing.
  • the vehicular accelerator pedal reaction force control device 100 is similar to the vehicular accelerator pedal reaction force control device 1 according to the first embodiment.
  • An accelerator pedal opening detection sensor 30 for detecting the rotation angle of the accelerator pedal 20 a reaction force applying unit 40P1 for applying a reaction force (hereinafter referred to as "pedal reaction force") to the accelerator pedal 20, and an accelerator pedal opening detection sensor 30
  • the ECU 50 that controls the engine 10 and the reaction force application unit 40P1 and the operation mode changeover switch 60 that switches the operation mode are provided based on the rotation angle detected by the above.
  • the vehicle accelerator pedal reaction force control device 100 further includes an accelerator pedal speed detection sensor 31 that detects the speed (angular speed) of the accelerator pedal 20.
  • the accelerator pedal speed detection sensor 31 Based on the rotation angle information (position information) of the accelerator pedal 20 detected by the accelerator pedal opening detection sensor 30, the accelerator pedal speed detection sensor 31 indicates the amount of change per unit time of the pedal position or the pedal position as time.
  • the accelerator pedal speed information is output by an operation such as differentiation.
  • the engine output characteristic is the driving force / opening characteristic as shown by the waveform TXa in the lower diagram of FIG. Description is omitted.
  • the depression pattern of the accelerator pedal 20 is set with a predetermined speed threshold value Va as the depression speed of the accelerator pedal 20.
  • a predetermined speed threshold value Va As shown in the central diagram of FIG. 4, when the accelerator opening is 0 to X1, the depression speed of the accelerator pedal 20 is set to a depression speed slower than the speed threshold Va, and when the accelerator opening is X1 to X2, the depression speed of the accelerator pedal 20 is set. It is assumed that the depression speed is faster than the speed threshold Va, and that the accelerator pedal 20 is depressed as the depression speed slower than the speed threshold Va when the accelerator opening is from X2 to the maximum accelerator opening Xm. It is assumed that the accelerator opening X1 is larger than the opening threshold A.
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the second embodiment is a reaction force characteristic at the time of the high output mode, and the pedal is depressed at a stepping speed slower than the speed threshold Va until the pedal opening degree reaches the opening degree X1. Therefore, the reaction force characteristic in the high output mode depression side reaction force characteristic of the first embodiment described above is shown (see FIG. 9).
  • the second depression side reaction force characteristic (F c (x ⁇ A) 2 + (a + b) A + (d ⁇ e) (See FIG. 9 and the waveform F-taa2 in the lower diagram of FIG. 10).
  • the accelerator pedal speed detection sensor 31 detects a stepping speed exceeding the speed threshold Va of the accelerator pedal 20, it is based on the command of the ECU 50 from the time of the pedal opening X1 (tX1).
  • the reaction force characteristic is switched to the same reaction force characteristic as in the standard mode (see the waveform F-tsa in the lower diagram of FIG. 10), and the reaction force applying unit 40P1 applies the urging force of the return spring 45 so that the reaction force characteristic has a gentle gradient.
  • Fx1 c (x1 ⁇ A) 2 + (a + b) A + (d ⁇ e).
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the second embodiment is similar to the third stepping pattern shown in the upper diagram of FIG.
  • the second embodiment 9 shows a characteristic in which a waveform that is lower than the reaction force of the high output mode stepping-side reaction force characteristic but has the same tendency is traced from the maximum accelerator opening Xm in a direction in which the opening becomes smaller (waveform F-Xsd in FIG. 9). reference).
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the second embodiment has a waveform symmetrical to the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the second embodiment with respect to the reaction force axis, as shown in the lower diagram of FIG. (See the waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 11).
  • the reaction force characteristic on the return side is a stepping speed slower than the speed threshold Va until the opening degree reaches the maximum accelerator opening degree Xm to X2 (tx2 ′) (see the central diagram in FIG. 11).
  • the depression speed is detected.
  • the sensor 30 detects and switches to the same reaction force characteristic as that in the standard mode from the time when the opening degree is X2 based on a command from the ECU 50 (see the waveform F-tsd in the lower diagrams of FIGS. 9 and 11). That is, the inclination of the reaction force with respect to the opening degree is the parameter a, and a gentle gradient is obtained.
  • the depression speed is detected by the accelerator pedal opening degree detection sensor 30, and based on a command from the ECU 50, From the time when the opening degree is X1 until the opening degree reaches 0, the setting is again switched to the high output mode setting.
  • the reaction force characteristic at this time is a waveform F-tad2 as shown in the lower diagram of FIG. 11 until the pedal opening is equal to or greater than the opening threshold A (tA ′). Until it returns, the waveform F-tad1 is as shown in the lower diagram of FIG.
  • the high output mode stepping-back reaction force characteristic of the second embodiment is not limited to the stepping-side reaction force characteristic, and may be set to a characteristic having the same gradient as the stepping-side reaction force characteristic in the standard mode. (For example, see waveform F-Xsd in FIG. 9 and waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 11).
  • steps T111 to T113, T117, and T120 in the flowchart in FIG. 12 correspond to steps S111 to S113, S116, and S118 in the flowchart in FIG. 5, respectively, but the accelerator pedal 20 described with reference to FIG. The description of the process similar to the reaction force control will be omitted as appropriate.
  • step T113 when the determination of the high output mode is made (step T113: Yes), the processing after the determination is performed as to whether or not the opening is larger than the opening threshold A (step T114).
  • step T114 If it is determined in this determination processing that the opening is smaller than the opening threshold A (step T114: No), the value of the parameter b is replaced from 0 to 0.5 (step T115), and the opening is the opening.
  • the high output mode is set when it is smaller than the threshold A. That is, the reaction force characteristic is set to the first depression side reaction force characteristic (waveform F-Xaa1).
  • step U111 it is determined whether or not the pedal depression speed is equal to or higher than the speed threshold Va (step U111), and the pedal depression speed is equal to or higher than the speed threshold Va.
  • Fx1 c (x1 ⁇ A) 2 + (a + b) A + (d ⁇ e). That is, the reaction force characteristic is set to be linear with the same gradient as in the standard mode (see waveform F-tsa shown in the lower diagram of FIG. 10).
  • the reaction force applying unit 40P1 slides the slider 44 by the driving force of the motor 41 so that the reaction force / opening characteristic equation is satisfied, and the return spring 45 is attached.
  • the accelerator pedal 20 is pressed by the pressing pin 47 while changing the force.
  • step U113 When the pedal depression speed becomes smaller than the speed threshold Va (step U113: No), a process of replacing the value of the parameter b from 0 to 0.5 is executed (step U114). That is, the process of returning the reaction force characteristic from the reaction force characteristic similar to the standard mode setting to the first step-side reaction force characteristic is executed.
  • step U111 if the pedal depression speed is smaller than the speed threshold Va (step U111: No), the pedal reaction force suppression control A subroutine is terminated.
  • step T114 when it is determined in step T114 in FIG. 12 that the opening is greater than or equal to the opening threshold A (step T114: Yes), the value of parameter b is replaced from 0 to 0.5.
  • step T118 Substitution is made (step T118), and the reaction force characteristic is set to be the same as the second depression side reaction force characteristic when the opening degree is equal to or larger than the opening degree threshold A. That is, the reaction force characteristic is set to the second depression side reaction force characteristic (waveform F-Xaa2).
  • step T119 a subroutine of pedal reaction force suppression control B is executed (step T119).
  • the reaction force characteristic is changed from the setting of the second depression side reaction force characteristic to the setting of the reaction force characteristic similar to that in the standard mode, particularly in step V112.
  • step V114 a process of returning the reaction force characteristic from the reaction force characteristic in the standard mode to the setting of the second stepping-side reaction force characteristic is performed. Otherwise, the subroutine of the pedal reaction force suppression control A is performed. Is omitted because it is basically the same.
  • the vehicular accelerator pedal reaction force control apparatus 100 includes the engine 10, the accelerator pedal 20, the accelerator pedal opening detection sensor 30, the reaction force applying unit 40P1, the ECU 50, and the operation mode.
  • a changeover switch 60 and an accelerator pedal speed detection sensor 31 are provided (see FIG. 8).
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic (waveform F-Xaa) is represented by a waveform composed of a first stepping-side reaction force characteristic (waveform F-Xaa1) and a second stepping-side reaction force characteristic (waveform F-Xaa2).
  • the reaction force characteristic is not particularly limited as long as the reaction force increases as the accelerator opening increases.
  • the first force is not limited. It is good also as a reaction force characteristic which consists only of depression side reaction force characteristics.
  • the relationship between the pedal reaction force F and the accelerator opening x, where the accelerator opening is from the depression side play opening Xas to the maximum accelerator opening Xm, is the reaction force characteristic in the standard mode indicating a linear reaction force characteristic. It may be a linear waveform having a steeper slope (a + b) than the slope (a).
  • FIG. 15 is an example of a fourth depression pattern different from the aforementioned depression pattern in which the accelerator pedal 20 is depressed so that the pedal opening degree is as shown in the timing chart as shown in the center diagram of FIG. 14 and the lower diagram of FIG.
  • FIG. 15 is a timing chart showing changes in the opening when the pedal is depressed at a stepping speed faster than the speed threshold Va until the opening reaches X2.
  • the reaction force characteristic during that time is controlled by the pedal reaction force suppression control.
  • the standard mode is set (see waveform F-Xsa in FIG. 14 and waveform F-tsa in the lower diagram of FIG. 15). Since the accelerator pedal is depressed at a stepping speed slower than the speed threshold Va from the time when the accelerator opening reaches X2 (tx2), the high output mode is set up to the maximum accelerator opening Xm.
  • reaction force characteristic is continuous as the accelerator opening increases with respect to the reaction force when the accelerator opening X2 is reached under the standard mode setting when the accelerator opening reaches X2.
  • the present invention is not limited to this. As shown in the lower diagram of FIG. 11, the reaction force increases stepwise, and the reaction force characteristic is set to have a rising waveform at the accelerator opening X2. is doing.
  • reaction force when the accelerator opening is X2 increases stepwise up to the value of the reaction force when the accelerator opening reaches X2 from X1 with the high output mode set.
  • the high output mode step-back side reaction force characteristic of the third embodiment is similar to the fourth step-back pattern shown in the upper diagram of FIG.
  • the third embodiment 14 shows a characteristic in which a waveform which is lower than the reaction force of the high output mode stepping side reaction force characteristic but shows the same tendency is traced from the maximum accelerator opening degree Xm in a direction in which the opening degree becomes smaller (waveform F-Xsd in FIG. 14). reference).
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the third embodiment is symmetrical to the high output mode stepping-side reaction force characteristic of the third embodiment with respect to the reaction force axis as shown in the lower diagram of FIG. (See the waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 16).
  • the high output mode step-back reaction force characteristic of the third embodiment is not limited to the step-back reaction force characteristic, and may be set to a characteristic having the same gradient as the step-back reaction force characteristic in the standard mode. (For example, see waveform F-Xsd in FIG. 14 and waveform F-tsd in the lower diagram of FIG. 16).
  • the accelerator pedal reaction force control device 100 for a vehicle is an accelerator pedal opening degree detection sensor 30 as an accelerator opening degree detecting means for detecting the accelerator opening degree of the accelerator pedal 20.
  • an accelerator pedal reaction force control device for an automobile that controls pedal reaction force in an automobile provided with an ECU 50 as a vehicle travel control means for controlling driving force based on the accelerator opening degree.
  • a pedal operation change amount detecting means (pedal operation speed detecting means) for detecting a depression speed as an operation change amount and an accelerator pedal speed detection sensor 31 as a pedal operation change amount, and a standard mode in which a pedal reaction force is a first mode.
  • Accelerator pedal speed detection when set to high output mode as the second mode to increase more Predetermined speed threshold Va or more depression speed at capacitors 31, or when the releasing rate is detected, characterized in that the ECU50 as suppressing pedal reaction force suppressing means an increase in the pedal reaction force is provided.
  • the accelerator pedal reaction force for the vehicle that can provide a sense of security that increases the response when the accelerator pedal 20 is depressed, a sense of stability, and a light operation feeling during sudden acceleration operation, that is, a sense of unity of the horse and horse.
  • the control device 100 can be provided.
  • the vehicle travel control means when controlling the driving force, includes not only directly controlling the engine output but also indirectly controlling the driving force by controlling a shift, braking or the like. Specifically, the vehicle travel control means includes a traction control that recognizes idling from the vehicle speed and the rotational speed of each tire, and reduces / adjusts the driving force from the engine 10 to eliminate tire idling.
  • the high output mode has a characteristic of increasing the reaction force increase with respect to the standard mode as the accelerator opening increases, and the operation speed. That is, when the stepping speed and the stepping-back speed are high enough to be equal to or higher than the predetermined speed threshold Va, an increase in the reaction force increase amount with respect to the accelerator opening increase amount is suppressed.
  • the reaction force of the accelerator pedal 20 can be prevented from increasing at an accelerated rate, and the accelerator pedal 20 can be deeply depressed without stress.
  • the driving force with respect to the accelerator opening is set higher than that in the standard mode
  • the ECU 50 increases the pedal reaction force with respect to an increase in the accelerator opening so that the pedal reaction force has the same characteristics as the pedal reaction force in the standard mode, particularly in the range where the pedal reaction force is greater than or equal to the pedal reaction force in the standard mode. It is set to the characteristic to suppress.
  • the pedal is operated lightly while preventing a feeling of slipping out while feeling a high output feeling that the pedaling force is heavier than when the first mode such as the basic mode is set, when the accelerator pedal 20 is stepped on. be able to.
  • the accelerator opening detecting means of the present invention corresponds to the accelerator pedal opening detecting sensor 30, and hereinafter, similarly,
  • the pedal operation change amount detection means corresponds to the accelerator pedal speed detection sensor 31
  • the vehicle travel control means and the pedal reaction force suppression means correspond to the ECU 50
  • the first mode corresponds to the standard mode
  • the second mode corresponds to the high output mode
  • the operation change amount corresponds to the stepping speed and the stepping speed
  • the predetermined value corresponds to the opening threshold value A in the first embodiment, and corresponds to the speed threshold value Va in the second to third embodiments, but the present invention is configured as in the first to third embodiments described above. It is not limited to only.
  • the accelerator pedal reaction force control device 100 for a vehicle includes an accelerator indicated by a two-dot chain line block in FIG. 8 instead of the accelerator pedal speed detection sensor 31 or in addition to the accelerator pedal speed detection sensor 31.
  • the pedal reaction force detection sensor 32 may be provided.
  • the pedal reaction force, the operation force, and the pedal reaction force may be detected, and the accelerator pedal reaction force control may be performed based on the pedal reaction force.
  • an accelerator pedal acceleration detection sensor that detects acceleration (angular acceleration) of the accelerator pedal 20 may be provided, and accelerator pedal acceleration control may be performed based on this acceleration.
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic is not limited to the above-described characteristic as long as the increase rate increases according to the accelerator opening.
  • the second stepping-side reaction force characteristic is not limited to the above-described waveform characteristic, but includes a plurality of quadratic function waveforms with different rising conditions, and the rising condition gradually increases with time.
  • the characteristic may be a waveform in which a plurality of quadratic function-like waveforms are connected.
  • it is not limited to the above-described quadratic function characteristics, and is composed of a plurality of linear waveforms with different gradients, and a waveform in which a plurality of linear waveforms are connected in stages so that the gradient gradually increases with time. It is good also as such a characteristic.
  • the second step side reaction force characteristic is not limited to the above-described characteristic as long as the increasing rate increases with time, such as a waveform in which a quadratic function waveform and a linear waveform are combined.
  • the first step side reaction force characteristic is not limited to the above-mentioned linear waveform characteristic, but is a quadratic function waveform or a combination of a plurality of waveforms. As long as the characteristics increase, the characteristics are not limited to those described above.
  • the high output mode stepping-side reaction force characteristic is not limited to the stepping-side reaction force characteristic composed of two types of waveforms, that is, the first stepping-side reaction force characteristic and the second stepping-side reaction force characteristic. As long as the characteristic increases, the step-side reaction force characteristic including one type or three or more types of waveforms may be used.
  • the operation mode is not limited to switching using the operation mode changeover switch 60, and may be switched by other methods such as switching by a lever operation of a shift lever, for example.
  • the pedal reaction force is the same as the pedal reaction force in the standard mode. Although it was set to the characteristic which suppresses the increase in the pedal reaction force with respect to the increase in the accelerator opening so as to become the characteristic (FIGS. 9 and 14), the pedal reaction force is not limited to this, the pedal reaction force is equal to or higher than the pedal reaction force in the standard mode It may be set to a characteristic that suppresses the increase in the range.
  • reaction force applying unit 40P1 is not limited to the configuration including the spring-type reaction force characteristic changing unit 40A that changes the reaction force characteristic by changing the urging force of the return spring 45.
  • a configuration as shown in FIGS. 17a and 17b can also be applied.
  • the reaction force applying unit 40P2 has a base end portion 20A of the accelerator pedal 20 fixed, is connected to a holding shaft 56 that is rotatable with respect to the vehicle body, and the holding shaft 56 and the vehicle body.
  • a return spring 45P2 biased in a direction in which the opening degree becomes 0, a first friction member 51 fixed to one end side of the holding shaft 56, and a side opposite to the holding shaft 56 side with respect to the first friction member 51
  • the second friction member 52 opposed to each other, an actuator 41P2 that slides the second friction member 52 against the first friction member 51 so that the second friction member 52 can be pressed against or separated from the first friction member 51, and a screw shaft 53 that guides the sliding of the second friction member 52.
  • symbol 54 in FIG. 17a is a guide shaft
  • symbol 55 is a bearing
  • symbol 30 is an accelerator pedal opening degree detection sensor.
  • the reaction force applying unit 40P1 changes the frictional force by changing the mutual frictional force according to how the second frictional member 52 is pressed against the first frictional member 51 by the driving force of the actuator 41P2. It can be set as the structure provided with what is called a friction type reaction force characteristic change part which changes force characteristics.
  • the reaction force application unit 40P3 of the other embodiment includes a first reaction force application unit 40P2 between the motor 41P2 as an actuator and one end side of the holding shaft 56, as described above. Without the friction member 51, the second friction member 52, and the guide shaft 54, the reduction gear 57 is interposed, and the driving force of the motor 41P2 is transmitted to the holding shaft 56 via the reduction gear 57.
  • the motor 41P2 It is good also as a structure which generate
  • the present invention relates to an accelerator pedal in an automobile including, for example, an accelerator opening detection unit that detects an accelerator opening of an accelerator pedal and a vehicle travel control unit that controls driving force based on the accelerator opening.
  • a vehicular accelerator pedal reaction force control device 1,100 for controlling a reaction force which has a first characteristic in which a relationship of a driving force with respect to an accelerator opening has a predetermined characteristic, and a driving force is increased more than that in the first mode.
  • An accelerator pedal reaction force control device 1 for a vehicle wherein the accelerator pedal reaction force is increased with respect to the first mode as the accelerator opening increases in the second mode. Useful for 100.
  • an embodiment of the present invention provides a pedal reaction in an automobile including, for example, an accelerator opening detection unit that detects an accelerator opening of an accelerator pedal and a vehicle travel control unit that controls a driving force based on the accelerator opening.
  • An accelerator pedal reaction force control device 100 for an automobile that controls force a pedal operation change amount detecting means for detecting an operation change amount that changes due to an operation of an accelerator pedal, and the pedal reaction force is increased more than in the first mode.
  • pedal reaction force suppression means is provided for suppressing an increase in the pedal reaction force when the pedal operation change amount detection means detects the operation change amount greater than or equal to a predetermined value. This is useful for the accelerator pedal reaction force control device 100 for vehicles.

Abstract

　少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等をドライバの意思で引き出し易くすると共に、アクセルを踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに安心感を与え、自分で車を操っているという操作感が得られるよう にする。　アクセルペダル開度検出センサ（３０）と、駆動力を制御するＥＣＵ（５０）とを備えた自動車における車両用アクセルペダル反力制御装置（１）であって、アクセル開度に対する駆動力の関係を所定の特性とする第１モード と、第１モードよりも駆動力を増加させる第２モードとを有し、第２モードにおいて、アクセル開度が増加する程、ペダル反力を第１モードに対して増加させる。

Description

車両用アクセルペダル反力制御装置
　この発明は、アクセルの踏力（ペダルの反力又は抵抗）を条件に応じて変化させることが可能なペダル反力制御装置に関し、詳しくは、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段とを備える自動車における、アクセルペダル踏力に対する反力を制御する車両用アクセルペダル反力制御装置に関する。
　通常、自動車のアクセルペダルの反力制御（踏力制御）は、燃費の良いアクセル開度を超えるあたりで踏力を重くしたり、運転中の自動車の速度を、アクセルペダルを踏むことなく一定に維持するクルーズコントロール時に重くしてフットレストのように機能させたりすることが行われている。
　その他にも、自動車のアクセルペダルの反力制御には、スポーツモードにおいて通常よりもアクセルペダルを踏み込み易くしたものがあり、例えば、特許文献１のアクセルペダル装置もその１つである。
　特許文献１のアクセルペダル装置は、ペダルアームの踏込角が増加した場合にのみ、ペダルアームの踏込方向逆向きへの制動力を発生させる電子制御式ダンパーを備え、踏込角がθ２を越えた後においては、すなわちペダルアームの踏込が限界に近づいた段階においては、設定制動力の増加率が低くなるように、制動力と踏込角度との関係を示す特性曲線が規定されている。
　さらに、特許文献１のアクセルペダル装置は、制動力と踏込角度との関係を示す特性曲線において、運転モードの中でもスポーツモードの場合に制動力が最も弱くなるように設定されている。
　しかし、特許文献１のアクセルペダル装置の場合、前述したように、スポーツモードにおいては制動力が低く設定されているため、軽快にエンジンを高出力にまで加速させ易く、アクセルペダル（ペダルアーム）の踏込操作に対するエンジン出力の応答性がよくなる一方で、加減速、旋回時の遠心力、激しい揺れを伴う上下振動などドライバに負荷がかかり易いスポーツモードでの走行時に、ペダルアームを踏ん張りながら丁寧に操作する必要があったり、車体のアクセル開度が変化しないかなどの安心感が不足した状態で運転しなければならないおそれがあった。
　さらに、特許文献１のアクセルペダル装置の場合、ペダルアームは踏み込みが大きくなればなる程、制動力の増加率が低くなる特性を示すため、エンジン自体の持つ特性の限界を感じ難く、自動車を自らが操っているという一体感を感じられないおそれがあった。
　また、前述の如く、特許文献１のアクセルペダル装置は、運転モードの中でもスポーツモードの場合には、例えば通常モードや環境保護モードの場合と比較して、制動力が最も弱くなるように設定されている。
　換言すると、特許文献１のアクセルペダル装置の場合、通常モードや環境保護モードにおいては、スポーツモードよりも制動力が大きくなるように設定されている。
　しかし、運転モードが通常モードや環境保護モードの下での通常の走行の場合であっても、例えば、前方車両の追い越し時など、素早い加速が必要となる状況があり、このような状況においてペダルアームの踏込操作がし難く、ドライバがストレスを感じるおそれがある。
　さらにまた、アクセルペダルの反力の中でも粘性反力を活かした制御が行われるアクセルペダル装置、及びそれを備えた自動車が特許文献２において提案されている。
　特許文献２のアクセルペダル装置、及びそれを備えた自動車によれば、ペダル反力とペダル位置の関係を示した増加反力曲線（特許文献２中の図１１参照）がペダル反力の制御目標として用いられる。
　この増加反力曲線は、ペダル位置の増加に対してペダル反力が２次関数的に増加していることから、アクセルペダルの踏込が速いときに踏力が重くなる制御となる。
　しかし、例えば、前方車両の追い越し時など、素早い加速が必要となる状況があるが、特許文献２に開示の前述した制御の場合、このような状況において、特許文献１の課題と同様に、ペダルアームの踏込操作がし難く、ドライバがストレスを感じるおそれがあった。
特開２０１４－４３２３６号公報 特開２００６－２８１７９８号公報
　そこでこの発明は、少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等のエンジン性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルを踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに対して安心感を与え、自分で車を操っているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができる車両用アクセルペダル反力制御装置の提供を第１の目的とする。
　また、この発明は、アクセルペダルの踏力に対する反力を重くしたモードにおいて、素早い加速を応答よく行えるようにし、ドライバのストレス感を防止することを第２の目的とする。
　この発明による車両用アクセルペダル反力制御装置は、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段とを備える自動車における、ペダル反力を制御する車両用アクセルペダル反力制御装置であって、アクセル開度に対する駆動力の関係を、所定の特性とする第１モードと、該第１モードよりも駆動力を増加させる第２モードを有し、前記第２モードにおいて、アクセル開度が増加する程、ペダル反力を前記第１モードに対して増加させることを特徴とする。
　前記構成によれば、少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等のエンジン性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルペダルを踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに対して安心感を与え、自分で車を操っているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができる車両用アクセルペダル反力制御装置を提供できる。
　ここで、前記車両走行制御手段は、駆動力を制御する際には、直接、エンジン出力を制御する以外にも、変速や制動等を制御することで間接的に駆動力を制御することも含む。具体的には、前記車両走行制御手段には、車両速度と各タイヤの回転速度などから空転を把握し、エンジンからの駆動力を低減・調節してタイヤの空転を解消するトラクションコントロールを含む。
　前記アクセルペダル反力には、反発力、摩擦的な抵抗、速度に依存する粘性的な抵抗の少なくとも１つを含むものとする。
　前記アクセル開度とは、アクセルぺダルの操作量、踏込角度などの踏込量を示す。
　この発明の一実施態様においては、前記第２モードにおけるアクセル開度の戻し側は前記第１モードにおけるそれと同じ反力に設定されることを特徴とする。
　前記構成によれば、アクセルペダルの弾力的な反発の増加を押さえ、アクセル開度を維持したり、小さくする際に足の疲労を緩和することができる。
　またこの発明の一実施態様においては、前記第２モードは、前記第１モードに対する前記駆動力が、前記アクセル開度が所定値以下で前記第１モードよりも大きく増加し、所定値を超えると所定値以下の増加率よりも緩やかに増加するようになっており、前記ペダル反力は、前記アクセル開度が所定値を超えると反力増加量が加速度的に増加することを特徴とする。
　前記構成によれば、前記第２モードは、前記第１モードに対する前記駆動力が、前記アクセル開度が所定値以下で急激に増加することができるため、少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等のエンジン性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルを踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに対して安心感を与えることができる。
　その一方で、前記第１モードに対する前記駆動力が、所定値を超えると、所定値以下の増加率よりも緩やかに増加させることにより、駆動力が限界に近づくにつれてエンジン出力の増加率が緩和するという実際のエンジン出力の傾向をより顕著にあらわした特性とすることができる。
　そして、前記ペダル反力は、前記アクセル開度が所定値を超えると反力増加量が加速度的に増加することにより、駆動力、すなわちエンジン出力が限界に近づいていることをドライバに確実に伝えることができるため、エンジン出力の特性とアクセルペダルの踏み込んだ際の手応えが一致し、自分で車を操っているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができるという前述した請求項１の効果をより顕著に得ることができる。
　この発明の一実施態様においては、アクセルペダルの操作により変化する操作変化量を検出するペダル操作変化量検出手段と、前記ペダル反力を前記第１モードよりも増加させる前記第２モードに設定されている場合に、前記ペダル操作変化量検出手段にて所定以上の前記操作変化量が検出された時、前記ペダル反力の増加を抑制するペダル反力抑制手段が設けられたことを特徴とする。
　前記構成によれば、アクセルペダルの踏込時の手応えを増した安心感と、安定感、急加速操作時の軽快な操作感、すなわち、人馬一体感を得ることができる車両用アクセルペダル反力制御装置を提供できる。
　前記操作変化量とは、例えば、アクセルペダルの操作速度、操作加速度、反力（踏力）の変化量（変化率）を示し、アクセルペダルの踏み込み側、及び踏み戻し側のいずれのペダル操作の際の変化量であってもよい。
　またこの発明の一実施態様においては、前記ペダル操作変化量検出手段は、操作変化量としての操作速度を検出するペダル操作速度検出手段であり、前記第２モードは、アクセル開度が増加する程、前記第１モードに対する反力増加量を増加させる特性を有すると共に、前記操作速度が所定値以上速い場合は、アクセル開度増加量に対する反力増加量の増加を抑制することを特徴とする。
　前記構成によれば、アクセルペダルの反力が加速度的に増加することを防いで、ストレスなくアクセルペダルを深く踏み込むことができる。
　またこの発明の一実施態様においては、前記第２モードは、アクセル開度に対する駆動力が、前記第１モードに対し高く設定された高出力モードであり、前記ペダル反力抑制手段は、前記ペダル反力を前記第１モードよりも大きい範囲において、アクセル開度増加に対するペダル反力の増加を抑制する特性に設定されたことを特徴とする。
　前記構成によれば、基本モード等の前記第１モードに設定した場合より踏力が重いという高出力感をアクセルペダルの踏み増し時に感じさせつつ、すっぽ抜け感を防ぎながら軽快にペダル操作をすることができる。
　この発明によれば、少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等のエンジン性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルを踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに対して安心感を与え、自分で車を操っているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができる。
　また、この発明の一実施態様においては、アクセルペダルの踏力に対する反力を第１モードよりも重くした第２モードにおいて、素早い加速を応答よく行えるようにし、ドライバのストレス感を防止することができる。
第１実施例における車両用アクセルペダル反力制御装置の概略構成を示すブロック図。 アクセルペダルの反力特性、及びエンジンの出力特性を示すグラフ。 アクセルペダル踏込側における開度と反力のタイミングチャート。 アクセルペダル踏戻側における開度と反力のタイミングチャート。 車両用アクセルペダル反力制御の一例を示すフローチャート。 他の踏込パターンにおけるアクセルペダル踏込側における開度と反力のタイミングチャート。 他の踏戻パターンにおけるアクセルペダル踏戻側における開度と反力のタイミングチャート。 第２実施例及び第３実施例における車両用アクセルペダル反力制御装置の概略構成を示すブロック図。 アクセルペダルの反力特性を示すグラフ。 アクセルペダル踏込側における開度、ペダル速度、及び反力のタイミングチャート。 アクセルペダル踏戻側における開度、ペダル速度、及び反力のタイミングチャート。 車両用アクセルペダル反力制御の一例を示すフローチャート。 ペダル反力抑制制御Ａを示すフローチャート。 ペダル反力抑制制御Ｂを示すフローチャート。 アクセルペダルの反力特性を示すグラフ。 アクセルペダル踏込側における開度、ペダル速度、及び反力のタイミングチャート。 アクセルペダル踏戻側における開度、ペダル速度、及び反力のタイミングチャート。 他の実施形態における反力付与ユニットの構成説明図。 さらに他の実施形態における反力付与ユニットの構成説明図。
　以下、この発明の各実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明は、例示である。
　はじめに、第１実施例について説明する。
　＜第１実施例＞
　第１実施例に係る車両用アクセルペダル反力制御装置１は、図１に示すように、エンジン１０、アクセルペダル２０、該アクセルペダル２０の回転角度を検出するアクセルペダル開度検出センサ３０、アクセルペダル２０に反力（以下、「ペダル反力」と称する）を付与する反力付与ユニット４０Ｐ１、アクセルペダル開度検出センサ３０により検出した回転角度に基づいて、エンジン１０や反力付与ユニット４０Ｐ１を制御するＥＣＵ５０、及び運転モードを切り替える運転モード切替スイッチ６０を備えている。
　エンジン１０は、ガソリン等を燃料として車両を駆動する装置であり、エンジン状態検出センサ１１により検出したエンジン状態検出信号や、アクセルペダル開度検出センサ３０により検出した後述するペダル開度検出信号に基づくＥＣＵ５０からのエンジン出力信号に応じて、エンジン１０の点火バルブの点火タイミングやスロットルバルブ開度を制御する。これにより、例えば、アクセルペダル２０の踏込量とエンジン１０の噴射量（エンジン出力）とがエンジン特性に基づいて連動するように構成している。
　なお、エンジン状態検出センサ１１は、例えば、エンジン１０の駆動力や回転数をエンジン状態として検出する。
　アクセルペダル２０は、ドライバからの踏力を受けるペダルプレート２１と、ペダルプレート２１を支持するペダルアーム２２とを有する。ペダルアーム２２は、基端部が軸により枢支されており、後述するリターンスプリング４５の付勢力により押圧ピン４７を介して初期位置に付勢されている。
　アクセルペダル開度検出センサ３０は、例えば、回転時（揺動時）の抵抗に基づいてアクセルペダル開度（踏込角度）（以下、「アクセル開度」と称する）を検出するポテンショメータや、パルスに基づいてアクセル開度を検出するエンコーダなどで構成することができる。検出したペダル開度検出信号は、ＥＣＵ５０へ送信される。なお、アクセルペダル開度検出センサ３０は、アクセルペダル２０の回転角度に限らず、ペダルアーム２２の位置や変位量を検出する構成であってもよい。
　反力付与ユニット４０Ｐ１は、反力特性変更部４０Ａとプランジャー部４０Ｂとに大別され、反力特性変更部４０Ａは、ＥＣＵ５０からの信号に応じてアクセルペダル２０の反力特性を切り替えるように駆動するアクチュエータとしてのモータ４１と、該モータ４１の駆動力を増幅する減速機４２と、該減速機４２で増幅された駆動力により軸回りに回転するネジ軸４３と、該ネジ軸４３に沿ってスライドして後述するリターンスプリング４５を一端側から圧縮可能なスライダ４４とで構成される。
　プランジャー部４０Ｂは、アクセルペダル２０を付勢するリターンスプリング４５と、支持ローラ４６により支持された状態でリターンスプリング４５の付勢力に応じて先端部に備えた押圧ボール４７ａにより、アクセルペダル２０を押圧可能に突出、或いは、退避するストロークをスライドする直線状の押圧ピン４７とを備えたプランジャー機構で構成している。
　また、ＥＣＵ５０は、アクセルペダル開度検出センサ３０によりアクセルペダル２０が回動した回転角度を検出した検出信号やエンジン状態検出センサ１１により検出したエンジン状態検出信号に基づいて、アクセルペダル２０の反力特性（踏力特性）やエンジン出力特性の変更処理を実行するマイクロコンピュータを用いて構成されたコントローラであり、様々なデータを記憶した大容量メモリ、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、或いは揮発性メモリ（ＲＡＭ）を備えている。
　運転モード切替スイッチ６０は、例えば、低出力モード（エコモード）、標準モード、及び高出力モード（スポーツモード）の中から押し操作等により任意の運転モードに選択する。選択された運転モード信号は、ＥＣＵ５０に送信され、ＥＣＵ５０は、選択された運転モードに切り替える切替信号に対応するエンジン出力信号を反力付与ユニット４０Ｐ１やエンジン１０に出力する。運転モード切替スイッチ６０は、例えば、メカニカルなスイッチに限らず、モニタ部と一体になったタッチスイッチ等であってもよい。
　続いて、第１実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１のアクセルペダル２０が有するペダル反力（踏力）に関する反力特性について図２の上図、図３の上図、図３の下図、図４の上図、及び図４の下図を用いて説明するとともに、エンジン１０が有するエンジン出力に関するエンジン出力特性について図２の下図を用いて説明する。
　なお、以下の説明において、前述した運転モードが低出力モードの場合の反力特性、及びエンジン出力特性については省略し、高出力モード、標準モードの場合のそれらについてのみ説明する。
　図２の上図は、車両用アクセルペダル反力制御装置１の運転モードが標準モードと高出力モードとのそれぞれの場合におけるアクセルペダル２０の反力特性として、ペダル反力とアクセル開度との関係を示す。
　図２の上図中の実線で示した波形Ｆ－Ｘａａは、運転モードが高出力モードの場合の踏み込み側の反力特性を示し、細線で示した波形Ｆ－Ｘｓａは、運転モードが標準モードの場合の踏み込み側の反力特性を示している。さらに、図２の上図中の実線で示した波形Ｆ－Ｘａｄは、運転モードが高出力モードの踏み戻し側の反力特性を示し、細線で示した波形Ｆ－Ｘｓｄは、標準モードの場合の踏み戻し側の反力特性を示している。
　図２の下図は、車両用アクセルペダル反力制御装置１の運転モードが標準モードと高出力モードとのそれぞれの場合におけるエンジン１０の出力特性（以下、「エンジン出力特性」と称する）として、駆動力とアクセル開度との関係を示す。
　図２の下図中の実線で示した波形Ｔ－Ｘａは、運転モードが高出力モードの場合のエンジン出力特性を示し、細線で示した波形Ｔ－Ｘｓは、運転モードが標準モードの場合のエンジン特性を示している。
　図３の上図は、アクセル開度０から最大アクセル開度Ｘｍまで一定の踏込速度で踏み込む踏込パターン（以下、「第１踏込パターン」と称する）におけるアクセル開度のタイミングチャートを示す。図３の下図はアクセル開度が図３の上図に示すような第１踏込パターンでアクセルペダル２０を踏み込んだ際のペダル反力のタイミングチャートを示す。図４の上図は、アクセルペダル２０を最大アクセル開度Ｘｍまで踏み込んだ状態から一定の踏戻速度でアクセル開度０まで踏み戻す踏戻パターン（以下、「第１踏戻パターン」と称する）におけるアクセル開度のタイミングチャートを示す。図４の下図は、図４の上図に示すような第１踏戻パターンでアクセルペダル２０を踏み戻す際のペダル反力のタイミングチャートを示す。なお、図４の下図中の波形Ｆ－ｔａｄ、波形Ｆ－ｔｓｄは、それぞれ図３の下図中の波形Ｆ－ｔａａ、波形Ｆ－ｔｓａのようにアクセルペダル２０を踏み込んだ状態から踏み戻した場合の反力特性である。
　まず、第１実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１を用いた標準モードの場合におけるアクセルペダル反力特性、及びエンジン出力特性について説明する。
　標準モード踏込側反力特性は、図２の上図、図３の上図、及び図３の下図に示すように、踏込側遊び開度Ｘａｓまでは、アクセル開度の増加に応じて急激にペダル反力が増加し、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓよりも大きいときのペダル反力は、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓよりも小さい場合のアクセル開度に対するペダル反力の増加率よりも低い増加率で、且つ、アクセル開度の増加に対して一定の増加率で増加する線形の特性を示すように設定している（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘｓａ、及び図３の下図中の波形Ｆ－ｔｓａ参照）。
　すなわち、このアクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓから最大アクセル開度Ｘｍまでのペダル反力Ｆとアクセル開度ｘとの関係（反力・開度特性式）は、図２の上図に示すように、Ｆ＝ａｘ＋（ｄ－ｅ）となるように設定している。
　ここで、パラメータａは所定の定数であり、パラメータ（ｄ－ｅ）は、前記反力・開度特性式において踏込側遊び開度Ｘａｓを考慮しない場合におけるアクセル開度が０の場合のペダル反力である。なお、パラメータｄは、踏込側遊び開度Ｘａｓにおけるペダル反力である。
　一方、標準モード踏戻側反力特性は、図２の上図、図４の上図、及び図４の下図に示すように、最大アクセル開度Ｘｍから踏込側遊び開度Ｘａｓよりも若干大きい踏戻側遊び開度Ｘｄｆまでは、標準モード踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘｓａ）に対して同一アクセル開度においてヒステリシスの分だけ低い位置を、該標準モード踏込側反力特性と略同じ勾配で辿る特性に設定している（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘｓｄ、及び図４の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　標準モード踏戻側反力特性は、アクセル開度が踏戻側遊び開度Ｘｄｆよりも小さい場合には、アクセル開度の減少に応じて急激にペダル反力が減少する。なお、踏戻時の最大反力Ｆｓｍは、アクセル開度を一定に保持した際に、ドライバの負担が限界と感じるペダル反力に基づいて設定される。
　さらに、標準モードのエンジン出力特性は、図２の下図中の波形Ｔ－Ｘｓに示すように、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓよりも大きくなると、アクセル開度の増加に応じて緩やかに駆動力（エンジン出力）が増加し、その後、略線形的に増加していき、アクセル開度が限界開度に近づくにつれて緩やかに増加率が低下しながら限界駆動力に収束していく特性を示す。
　これに対して、車両用アクセルペダル反力制御装置１の運転モードが高出力モードの場合の踏込側反力特性（第１実施例の高出力モード踏込側反力特性）について説明する。但し、前述した標準モード踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘｓａ）と同じ特性を示す箇所においては、特に示す場合を除いてその説明を省略する。
　高出力モード踏込側反力特性（以下、「第１実施例の高出力モード踏込側反力特性」という。）は、図２の上図、図３の上図、及び図３の下図に示すように、アクセル開度が開度閾値Ａよりも小さいときに示す第１踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ１）と、アクセル開度が開度閾値Ａ以上のときに、該第１踏込側反力特性よりも駆動力を増加させる特性を示す第２踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ２）を有している（図３の下図中の波形Ｆ－ｔａａ１、及び波形Ｆ－ｔａａ２参照）。
　第１踏込側反力特性は、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓよりも大きく、開度閾値Ａよりも小さい範囲において、ペダル反力は、標準モード踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘｓａ）におけるアクセル開度に対するペダル反力の増加率よりも高い一定の増加率で増加するように設定している（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘａａ１、及び図３の下図中の波形Ｆ－ｔａａ１参照）。
　すなわち、この第１踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ１）は、図２の上図に示すように、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓから所定の開度閾値Ａまでの範囲において、第１踏込側反力特性式、すなわち、Ｆ＝（ａ＋ｂ）ｘ＋（ｄ－ｅ）の波形となるように線形の特性であらわされ、標準モード踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘｓａ）における勾配よりも急な勾配を有する特性を示すように設定している。なお、パラメータｂは所定の定数である。
　第２踏込側反力特性は、アクセル開度が所定の開度閾値Ａ以上であり、且つ、最大アクセル開度Ｘｍよりも小さい範囲において、アクセル開度が増加するに応じてペダル反力の増加率が徐々に大きくなるように設定している（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘａａ２、及び図３の下図中の波形Ｆ－ｔａａ２参照）。
　すなわち、この第２踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ２）は、図２の上図、図３の上図、及び図３の下図に示すように、アクセル開度が所定の開度閾値Ａ以上であり、且つ、最大アクセル開度Ｘｍよりも小さい範囲において、第２踏込側反力特性式、すなわち、Ｆ＝ｃ（ｘ－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）Ａ＋（ｄ－ｅ）の波形となるようにあらわされ、アクセル開度に応じてペダル反力の増加率が大きくなるように、アクセル開度に応じてペダル反力が２次関数的に、すなわち加速度的に増加するように設定している。
　なお、パラメータｃは所定の定数である。また、最大アクセル開度Ｘｍにおける踏み込み側の最大ペダル反力Ｆａｍは、最大アクセル開度Ｘｍまでアクセルペダル２０を踏み込んだときに、ドライバの負担が限界と感じるペダル反力に基づいて設定される。
　これにより、高出力モード踏込側反力特性は、アクセル開度に応じてエンジン出力の特性が踏力にあらわれるように設定しているため、この特性に基づいて設定した適切なペダル反力の大きさをドライバに伝えることができ、ドライバはエンジンの出力状態が限界に近い、或いはまだ余裕があるなどエンジンの出力状態を、アクセルペダル操作を通じて正確に感じ取ることができる。
　さらに、高出力モードにおけるエンジン特性は、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓよりも大きくなると、図２の下図中の波形Ｔ－Ｘａに示すように、エンジン１０の駆動力（エンジン出力）が、アクセル開度の増加に応じて標準モードの増加率よりも大きな増加率で増加して立ち上がり、アクセル開度が開度閾値Ａを超えると、増加率が低下しながら緩やかに増加し、限界駆動力に収束していく特性を示す。
　一方、図２の上図、及び図４の下図に示す高出力モード踏戻側反力特性（以下、「第１実施例の高出力モード踏戻側反力特性」という。）は、図４の上図に示す第１踏戻パターンのように、第１踏込パターンの波形を最大アクセル開度Ｘｍから踏戻側遊び開度Ｘｄｆまで辿るように、第１踏込パターンと開度軸に対して対称の波形となるように踏み戻した場合には、図２の上図に示すように、第１実施例の高出力モード踏込側反力特性の反力よりも低いが同じ傾向を示す波形を最大アクセル開度Ｘｍから開度が小さくなる方向へ辿るような特性を示す（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘｓｄ参照）。
　すなわち、第１実施例の高出力モード踏戻側反力特性は、図４の下図に示すように、反力軸に対して第１実施例の高出力モード踏込側反力特性と対称の波形となる特性を示す（図４の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　但し、第１実施例の高出力モード踏戻側反力特性は、前記特性に限らず、標準モードの踏戻側反力特性と同じ勾配となる特性に設定してもよい（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘｓｄ、及び、図４の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　続いて、運転モードが標準モード、高出力モードのそれぞれにおいて、前述した反力特性、及びエンジン特性を有する車両用アクセルペダル反力制御装置１の一実施例として、アクセルペダル２０の踏み込み側の反力制御の実施例について図５に示すフローチャートを用いて説明する。
　本実施例におけるアクセルペダル２０の反力制御は、ペダル反力とアクセル開度との関係を示した次式のとおり表される反力・開度基本特性式に基づいて行われる。
（数１）　
　Ｆ＝ｃ（ｘ－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）ｘ＋（ｄ－ｅ）　
　ここで、反力・開度基本特性式中のｃ（ｘ－Ａ）２の項は、高出力モードの場合における所定の開度閾値Ａ以上の場合に作用する第２踏込側反力特性を示す項であり、（ａ＋ｂ）ｘの項は、高出力モードの場合における所定の開度閾値Ａよりも小さい場合に作用する第１踏込側反力特性を示す項である。
　なお、本実施例では、運転モードは、初期設定として標準モードが設定されているとする。標準モードの場合、反力・開度基本特性式中の各パラメータを、初期設定としてａ＝１，ｂ＝０，ｃ＝０，ｄ－ｅ＝８に設定しているため、標準モードにおける反力・開度特性式は、Ｆ＝ｘ＋８の関係式であらわされる。
　すなわち、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、反力付与ユニット４０Ｐ１は、前記反力・開度特性式の関係が成り立つように、モータ４１の駆動力により、スライダ４４をスライドさせ、リターンスプリング４５の付勢力を変更しながら押圧ピン４７によりアクセルペダル２０を押圧する。
　このとき、エンジン出力特性は、前述した図２の下図中の波形Ｔ－Ｘｓに示すような緩やかな勾配の線形の駆動力・開度特性となる（Ｓ１１１）。
　標準モードのまま車両走行を終了せずに（Ｓ１１２：Ｎｏ）、運転モード切替スイッチ６０の押し操作等により、標準モードから例えば、高出力モードへ変更した場合には（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、アクセルペダル開度検出センサ３０が検出したペダル角度信号に基づいて、アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａ以上であるか否かの判定を行う（Ｓ１１４）。
　アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａより小さい場合には（Ｓ１１４：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、反力・開度基本特性式において、パラメータｂを前記初期設定値０から０．５に置換する（Ｓ１１５）。
　これにより、反力・開度基本特性式中の（ａ＋ｂ）ｘの項は、１．５ｘとなり、高出力モードにおけるアクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａより小さい場合の反力・開度特性式として、Ｆ＝１．５ｘ＋８の関係が成り立つ（図２の上図参照）。
　すなわち、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、反力付与ユニット４０Ｐ１は、前記反力・開度特性式の関係が成り立つように、モータ４１の駆動力により、スライダ４４をスライドさせ、リターンスプリング４５の付勢力を変更しながら押圧ピン４７によりアクセルペダル２０を押圧する。
　その後、ステップＳ１１６の判定処理において、運転モードを、標準モードに切り替える（Ｓ１１６：選択肢１選択）、或いは、アクセルペダル２０を完全に戻すなどして走行を終了する（Ｓ１１６：選択肢３選択）まで前述した高出力モードは継続される（Ｓ１１６：選択肢２選択）。
　一方、高出力モードにおいて、アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａ以上の場合には（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、反力・開度基本特性式において、パラメータｂを前記初期設定値０から０．５に置換し、さらに、パラメータｃを前記初期設定値０から１．０に置換するとともに、反力・開度基本特性式中の（ａ＋ｂ）ｘの項、すなわち１．５ｘの項を１．５Ａに置換する（Ｓ１１７）。これにより、高出力モードにおけるアクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａ以上の場合の反力・開度特性式として、Ｆ＝（ｘ－Ａ）２＋１．５Ａ＋８の関係が成り立つ（図２の上図参照）。
　すなわち、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、反力付与ユニット４０Ｐ１は、前記反力・開度特性式の関係が成り立つように、モータ４１の駆動力により、スライダ４４をスライドさせ、リターンスプリング４５の付勢力を変更しながら押圧ピン４７によりアクセルペダル２０を押圧する。
　ＥＣＵ５０は、アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａより小さくなるまで（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、図２、図３の上図、及び図３の下図に示すような反力特性に基づくアクセルペダル２０の反力制御を継続する（Ｓ１１８：Ｎｏ）。
　なお、ＥＣＵ５０は、アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａ以下となった場合は、図５に示すように、ステップＳ１１６以降の処理を実行する（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）。
　なお、前述したアクセルペダル２０の反力制御の一実施例は、アクセルペダル２０の踏み込み側の反力制御の実施例を中心に説明したが、アクセルペダル２０を踏み戻す際には、図５に示すフローチャートを用いて説明したアクセルペダル２０の踏み込み側の反力制御の実施例と同様の要領で、図４の下図中の波形Ｆ－ｔａｄや波形Ｆ－ｔｓｄに基づいてアクセルペダル２０の踏み戻し側の反力制御が行われる。
　続いて、前述した第１実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１が有する反力特性について、前述した第１踏込パターン（図３の上図）とは異なる図６の上図に示すような第２踏込パターンに基づいて説明する。
　図６の上図は、アクセルペダル２０をアクセル開度０から一定速度で踏み込んでいき、アクセル開度ｘが所定の開度閾値Ａを超えたときに、アクセルペダル２０が所定開度に保持され、その後、一定のペダル踏込速度で最大アクセル開度Ｘｍまで踏み込んだ場合の第２踏込パターンを示すタイミングチャートである。
　なお、反力・開度基本特性式（Ｆ＝ｃ（ｘ－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）ｘ＋（ｄ－ｅ））における各パラメータは、前述した図５のフローチャートを用いて説明したアクセルペダル２０の反力制御処理の際に設定した各パラメータと同じ値に設定しているものとする。
　ペダル反力特性は、図６の上図に示すように、アクセルペダル２０を一定の開度に保持することを開始（ｔＨ１）するまでは、第１踏込パターンと踏込パターンは同じであるため（図３の上図参照）、図６の下図に示すように、図３の下図に示すようなペダル反力特性と同様になる（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘａａ１及び波形Ｆ－Ｘａａ２、並びに、図３の下図中の波形Ｆ－ｔａａ１及び波形Ｆ－ｔａａ２参照）。
　その後、所定の開度に保持している間は、ペダル反力が一定となるが、所定時間経過後（ｔＨ２）にアクセルペダル２０の踏み込みを開始した後の反力・開度特性は、仮に、時間ｔＨ１から時間ｔＨ２の間にアクセルペダル２０が保持されていなかった場合に、時間ｔＨ１の時点から示していた反力特性を時間ｔＨ２の時点から示すことになる。すなわち、所定のアクセル開度に保持する直前のペダル反力特性式であるＦ＝（ｘ－Ａ）２＋１．５Ａ＋８の関係であらわされる。
　なお、アクセルペダル２０が例えば、開度閾値Ａよりも小さい所定の開度で所定時間保持された後、アクセルペダル２０の保持を解消したときのペダル反力は、アクセルペダル２０の保持を開始した時点において、仮に保持を開始しなかった場合の反力特性であるＦ＝１．５ｘ＋８の関係であらわされる。
　一方、踏み戻し側のペダルの反力特性は、図７の上図に示すように、アクセルペダル２０を最大アクセル開度Ｘｍまで踏み込んだ状態から一定の踏戻速度で完全に踏み戻す途中において、アクセルペダル２０が例えば、開度閾値Ａを超えた所定のアクセル開度で所定時間保持するようなアクセルペダル２０の踏戻パターンに基づいて説明すると、図２の上図、及び、図４の下図に示すような標準モードと同様の反力特性となり（図２の上図中の波形Ｆ－Ｘｓｄ、及び、図４の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）、図７の下図に示すように、踏み込み側と同様に、アクセルペダル２０の保持を解消した時（ｔＨ２’）のペダル反力は、アクセルペダル２０の保持を開始した時点（ｔＨ１’）において仮に保持を開始しなかった場合の反力特性となる。
　このように、前記第１実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１は、アクセルペダル２０のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセルペダル開度検出センサ３０と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段としてのＥＣＵ５０とを備える自動車における、ペダル反力を制御する車両用アクセルペダル反力制御装置であって、アクセル開度に対する駆動力の関係（エンジン出力特性）を、所定の特性とする第１モードとしての標準モードと、該標準モードよりも駆動力を増加させる第２モードとしての高出力モードを有し、該高出力モードにおいて、アクセル開度が増加する程、ペダル反力を標準モードに対し増加させるものである。
　前記構成によれば、少ないアクセル開操作で出力を大きく制御でき、駆動力等のエンジン性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルペダル２０を踏み込んだ際のドライバの手応えが増し、ドライバに対して安心感を与え、ドライバ自らが車を操作しているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができる。
　またこの発明の一実施形態においては、高出力モードにおけるアクセル開度の戻し側は標準モードにおけるそれと同じペダル反力に設定するものである。
　前記構成によれば、アクセルペダル２０の弾力的な反発の増加を押さえ、アクセル開度を維持したり、小さくする際に足の疲労を緩和することができる。
　またこの発明の一実施形態においては、高出力モードは、標準モードに対する駆動力が、アクセル開度が所定値以下で標準モードよりも大きく増加し、所定値を超えると所定値以下の増加率よりも緩やかに増加するようになっており、ペダル反力は、アクセル開度が所定値を超えると反力増加量が加速度的に増加するものである。
　前記構成によれば、高出力モードは、エンジン出力に余裕がある前記アクセル開度が所定値以下の際には、アクセル開度とペダル反力との関係を線形の特性であり、しかも、標準モードに対する前記駆動力を急激に増加させることができるため、少ないアクセル開度の操作でエンジン出力（駆動力）を大きく制御でき、駆動力等のエンジン１０性能をドライバの意思で引き出しやすくなると共に、アクセルペダル２０を踏み込んだ際の手応えが増し、ドライバに対して安心感を与えることができる。
　その一方で、標準モードに対する前記駆動力が所定値を超えると、所定値以下の増加率よりも緩やかに増加させることにより、駆動力が限界に近づくにつれてエンジン出力の増加率が緩和するという実際のエンジン出力の傾向をより顕著にあらわした特性とすることができる。
　そして、前記ペダル反力は、前記アクセル開度が所定値を超えるとアクセル開度の増加に応じてペダル反力が加速度的（２次関数的）に増加することにより、駆動力、すなわちエンジン出力が限界に近づいていることをドライバに確実に伝えることができるため、エンジン出力の特性とアクセルペダル２０の踏み込んだ際の手応えが一致し、自分で車を操っているという操作感、すなわち、いわゆる人馬一体感を得ることができるという前述した効果をより顕著に得ることができる。
　エンジン出力が限界に近づいている際には、ドライバはそのことを的確に認識し、的確なタイミングでシフトダウンするなどの操作をすることができる。
　次に、第２実施例について説明する。
　＜第２実施例＞
　第２実施例に係る車両用アクセルペダル反力制御装置１００は、図８に示すように、第１実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１と同様に、エンジン１０、アクセルペダル２０、該アクセルペダル２０の回転角度を検出するアクセルペダル開度検出センサ３０、アクセルペダル２０に反力（以下、「ペダル反力」と称する）を付与する反力付与ユニット４０Ｐ１、アクセルペダル開度検出センサ３０により検出した回転角度に基づいて、エンジン１０や反力付与ユニット４０Ｐ１を制御するＥＣＵ５０、及び運転モードを切り替える運転モード切替スイッチ６０を備えている。この車両用アクセルペダル反力制御装置１００は、そうした構成に加えて、さらに、アクセルペダル２０の速度（角速度）を検出するアクセルペダル速度検出センサ３１を備えている。
　アクセルペダル速度検出センサ３１は、アクセルペダル開度検出センサ３０により検出したアクセルペダル２０の回転角度情報（位置情報）を基に、このペダル位置の単位時間あたりの変化量、或いは、ペダル位置を時間微分するなどの演算によりアクセルペダル速度情報を出力する。
　次いで、図１０の上図、及び図１０の中央図に示すタイミングチャートのようなペダル開度となるようにアクセルペダル２０を踏み込んだ前述した第１踏込パターンと異なる第３踏込パターンを例にとり、第２実施例の高出力モード踏込側反力特性について図９、図１０の上図、図１０の中央図、及び図１０の下図を用いて説明する。但し、第２実施例の高出力モード踏込側反力特性においても、エンジン出力特性は、前述した図２の下図中の波形Ｔ－Ｘａに示すような駆動力・開度特性となるため、その説明は省略する。
　アクセルペダル２０の踏込パターンは、図１０の上図、及び図１０の中央図に示すように、アクセルペダル２０の踏込速度として所定の速度閾値Ｖａを設定し、図１０の上図、及び図１０の中央図に示すように、アクセル開度が０からＸ１においては、アクセルペダル２０の踏込速度が速度閾値Ｖａより遅い踏込速度とし、アクセル開度がＸ１からＸ２においては、アクセルペダル２０の踏込速度が速度閾値Ｖａよりも速い踏込速度とし、アクセル開度がＸ２から最大アクセル開度Ｘｍまでは、速度閾値Ｖａより遅い踏込速度としてアクセルペダル２０を踏み込むものとする。なお、アクセル開度Ｘ１は、開度閾値Ａよりも大きいものとする。
　第２実施例の高出力モード踏込側反力特性は、高出力モードのときの反力特性であり、ペダル開度が開度Ｘ１に達するまでは、速度閾値Ｖａよりも遅い踏込速度で踏み込んでいるため、前述した第１実施例の高出力モード踏込側反力特性における反力特性を示す（図９参照）。
　すなわち、反力特性は、ペダル開度が開度閾値Ａを超える時（ｔＡ）までは、第１踏込側反力特性（Ｆ＝（ａ＋ｂ）ｘ）となり（図９参照、及び図１０の下図中の波形Ｆ－ｔａａ１参照）、ペダル開度が開度閾値Ａを超えてからは、第２踏込側反力特性（Ｆ＝ｃ（ｘ－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）Ａ＋（ｄ－ｅ））となる（図９参照、及び図１０の下図中の波形Ｆ－ｔａａ２参照）。
　そして、図１０の下図に示すように、アクセルペダル２０の速度閾値Ｖａを超える踏込速度をアクセルペダル速度検出センサ３１が検出すると、そのペダル開度Ｘ１の時（ｔＸ１）から、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、標準モードと同様の反力特性に切り替わり（図１０の下図中の波形Ｆ－ｔｓａ参照）、反力付与ユニット４０Ｐ１は、反力特性が緩やかな勾配となるようにリターンスプリング４５の付勢力を変更する。
　すなわち、第２踏込側反力特性（Ｆ＝ｃ（ｘ－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）Ａ＋（ｄ－ｅ））であった反力特性は、Ｆ＝ａｘ＋Ｆｘ１となる（図９参照）。但し、Ｆｘ１＝ｃ（ｘ１－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）Ａ＋（ｄ－ｅ）である。
　その後、アクセルペダル２０の踏込速度が速度閾値Ｖａよりも遅くなると（ｔｘ２）、その踏込速度をアクセルペダル速度検出センサ３１が検出し、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、踏込速度が速度閾値Ｖａよりも遅くなった時点（ｔＸ２）のアクセル開度Ｘ２から最大アクセル開度Ｘｍに達すまでは、再度、高出力モードと同様の反力特性に設定される（図９参照、及び図１０の下図中の波形Ｆ－ｔａａ２参照）。このときの反力特性は、Ｆ＝ｃ（ｘ－ｘ２）２＋Ｆｘ２となる。但し、Ｆｘ２＝ａ（ｘ２－ｘ１）＋Ｆｘ１である。
　一方、第２実施例の高出力モード踏戻側反力特性は、図１１の上図に示す第３踏戻パターンのように、第３踏込パターンの波形を最大アクセル開度Ｘｍから踏戻側遊び開度Ｘｄｆ（図９参照）まで辿るように、第３踏込パターンと開度軸に対して対称の波形となるように踏み戻した場合には、図９に示すように、第２実施例の高出力モード踏込側反力特性の反力よりも低いが同じ傾向を示す波形を最大アクセル開度Ｘｍから開度が小さくなる方向へ辿るような特性を示す（図９中の波形Ｆ－Ｘｓｄ参照）。
　すなわち、第２実施例の高出力モード踏戻側反力特性は、図１１の下図に示すように、反力軸に対して第２実施例の高出力モード踏込側反力特性と対称の波形となる特性を示す（図１１の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　具体的には、図１１の上図、及び図１１の中央図に示すタイミングチャートに示すようなペダル開度となるようにアクセルペダル２０を戻した場合の第３踏戻パターンを例にとり、第２実施例の高出力モード踏戻側反力特性について図９、図１１の上図、図１１の中央図、及び図１１の下図を用いて説明する。
　戻し側の反力特性は、開度が最大アクセル開度ＸｍからＸ２に達する時（ｔｘ２’）までは、速度閾値Ｖａよりも遅い踏込速度であるため（図１１の中央図参照）、この場合は、前述した第１実施例と同様の高出力モードにおける踏込側反力特性と対称の軌道を辿る戻し側特性を示す（図１１中の波形Ｆ－ｔａｄ２参照）。
　開度がＸ２よりも小さくなり、図１１の上図、及び図１１の中央図に示すように、アクセルペダル２０の踏戻速度が速度閾値Ｖａを超えると、その踏込速度をアクセルペダル開度検出センサ３０が検出し、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、開度がＸ２のときから、標準モードと同様の反力特性に切り替わる（図９、及び図１１の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。すなわち、反力の開度に対する傾きがパラメータａとなり、緩やかな勾配となる。
　その後、開度がＸ１に達し、アクセルペダル２０の踏込速度が速度閾値Ｖａよりも遅くなると（ｔｘ１’）、その踏込速度をアクセルペダル開度検出センサ３０が検出し、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、開度がＸ１のときから開度０に達すまでは、再度、高出力モード設定に切り替わる。このときの反力特性は、ペダル開度が開度閾値Ａ以上の時（ｔＡ’）までは、図１１の下図中に示すような波形Ｆ－ｔａｄ２となり、ペダル開度が開度閾値Ａよりも戻るまでは、図１１の下図中に示すような波形Ｆ－ｔａｄ１となる。
　但し、第２実施例の高出力モード踏戻側反力特性は、前記踏戻側反力特性に限らず、標準モードの踏戻側反力特性と同じ勾配となる特性に設定してもよい（例えば、図９中の波形Ｆ－Ｘｓｄ、及び図１１の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　次いで前述した第２実施例の高出力モード踏込側反力特性を採用したアクセルペダル反力制御装置１００を用いたアクセルペダル２０の反力制御の一実施例について図１２のフローチャートを用いて説明する。
　なお、図１２中のフローチャートのステップＴ１１１～Ｔ１１３，Ｔ１１７，Ｔ１２０は、それぞれ図５中のフローチャートのステップＳ１１１～Ｓ１１３，Ｓ１１６，Ｓ１１８に対応するが、前述した図５を用いて説明したアクセルペダル２０の反力制御と同様の処理については適宜、その説明は省略する。
　ステップＴ１１３において、高出力モードの判定がされた場合（ステップＴ１１３：Ｙｅｓ）以降の処理から説明すると、開度が開度閾値Ａよりも大きいか否かの判定処理を行う（ステップＴ１１４）。
　この判定処理で開度が開度閾値Ａより小さいと判定された場合には（ステップＴ１１４：Ｎｏ）、パラメータｂの値を０から０．５に置換し（ステップＴ１１５）、開度が開度閾値Ａより小さい場合の高出力モードに設定する。すなわち、反力特性を第１踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ１）に設定する。
　そして、ペダル反力抑制制御Ａのサブルーチンが実行される（ステップＴ１１６）。
　このペダル反力抑制制御Ａのサブルーチンは、図１３ａに示すように、ペダル踏込速度が速度閾値Ｖａ以上であるか否かの判定をし（ステップＵ１１１）、ペダル踏込速度が速度閾値Ｖａ以上の場合には（ステップＵ１１１：Ｙｅｓ）、パラメータｂの値を０．５から０に置換し、図９に示すように、反力特性をＦ＝ａｘ＋Ｆｘ１とする（ステップＵ１１２）。但し、Ｆｘ１＝ｃ（ｘ１－Ａ）２＋（ａ＋ｂ）Ａ＋（ｄ－ｅ）である。すなわち、反力特性を標準モードの場合と同じ勾配の線形となる設定とする（図１０の下図に示す波形Ｆ－ｔｓａ参照）。
　具体的には、ＥＣＵ５０の指令に基づいて、反力付与ユニット４０Ｐ１は、前記反力・開度特性式が成り立つように、モータ４１の駆動力により、スライダ４４をスライドさせ、リターンスプリング４５の付勢力を変更しながら押圧ピン４７によりアクセルペダル２０を押圧する。
　ペダル踏込速度が速度閾値Ｖａよりも小さくなった場合（ステップＵ１１３：Ｎｏ）には、パラメータｂの値を０から０．５に置換する処理を実行する（ステップＵ１１４）。すなわち、反力特性を、標準モード設定と同様の反力特性から第１踏込側反力特性に戻す処理を実行する。
　ステップＵ１１４の後、或いはステップＵ１１１の判定処理において、ペダル踏込速度が速度閾値Ｖａよりも小さい場合（ステップＵ１１１：Ｎｏ）には、ペダル反力抑制制御Ａのサブルーチンを終了する。
　一方、図１２中のステップＴ１１４の判定処理で開度が開度閾値Ａ以上であると判定された場合には（ステップＴ１１４：Ｙｅｓ）、パラメータｂの値を０から０．５に置換するとともに、パラメータｃの値を０から１．０に置換し、さらに、反力・開度基本特性式（Ｆ＝（ｘ－Ａ）２＋１．５ｘ＋８）中の１．５ｘの項を１．５Ａに置換し（ステップＴ１１８）、開度が開度閾値Ａ以上の場合の第２踏込側反力特性と同様の反力特性に設定する。すなわち、反力特性を第２踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ２）に設定する。
　そして、ペダル反力抑制制御Ｂのサブルーチンが実行される（ステップＴ１１９）。
　このペダル反力抑制制御Ｂのサブルーチンは、図１３ｂに示すように、特に、ステップＶ１１２において、反力特性を第２踏込側反力特性の設定から標準モードと同様の反力特性の設定に変更する処理を行うとともに、ステップＶ１１４において、反力特性を、標準モードの反力特性から第２踏込側反力特性の設定に戻す処理を行うが、それ以外は、ペダル反力抑制制御Ａのサブルーチンと基本的に同じであるためその省略する。
　続いて、第３実施例の高出力モード踏込側反力特性、及び第３実施例の高出力モード踏戻し側反力特性について説明する。
　＜第３実施例＞
　第３実施例に係る車両用アクセルペダル反力制御装置１００は、第２実施例と同様に、エンジン１０、アクセルペダル２０、アクセルペダル開度検出センサ３０、反力付与ユニット４０Ｐ１、ＥＣＵ５０、運転モード切替スイッチ６０、及びアクセルペダル速度検出センサ３１を備えている（図８参照）。
　高出力モード踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ）は、第１踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ１）と第２踏込側反力特性（波形Ｆ－Ｘａａ２）とからなる波形であらわされる反力特性に限らず、アクセル開度の増加に応じて反力が増加する構成であれば特に限定せず、例えば、第３実施例の高出力モード踏込側反力特性のように、第１踏込側反力特性のみからなる反力特性としてもよい。
　すなわち、アクセル開度が踏込側遊び開度Ｘａｓから最大アクセル開度Ｘｍまでのペダル反力Ｆとアクセル開度ｘとの関係が、線形の反力特性を示す標準モードの場合の反力特性の勾配（ａ）よりも急勾配（ａ＋ｂ）となる線形の波形としてもよい。
　このような第３実施例の高出力モード踏込側反力特性を示す車両用アクセルペダル反力制御装置１００に対して前述したペダル反力抑制制御を行った場合の一実施例として、例えば、図１５の上図、及び図１５の中央図に示すようなタイミングチャートに示すようなペダル開度となるようにアクセルペダル２０を踏み込んだ前述した踏込パターンとは異なる第４踏込パターンを例にとり、図１４、及び図１５の下図を用いて説明する。
　なお、図１５の上図、及び図１５の中央図は、開度０から速度閾値Ｖａよりも遅い踏込速度で踏み込んだ後、アクセルペダル２０を所定時間（α）の間、一定の開度ｘ１に保ち、その後、開度がＸ２に達するまで速度閾値Ｖａよりも速い踏込速度で踏み込んだ場合の開度の変化を示すタイミングチャートである。
　このようアクセルペダル２０は、アクセル開度を一定の開度ｘ１に保った後、速度閾値Ｖａよりも速い踏込速度で踏み込まれるため、ペダル反力抑制制御により、その間、反力特性は、前述したように標準モード設定となる（図１４中の波形Ｆ－Ｘｓａ、及び図１５の下図中の波形Ｆ－ｔｓａ参照）。そして、アクセル開度がＸ２に達した時（ｔｘ２）から速度閾値Ｖａよりも遅い踏込速度で踏み込まれるため、最大アクセル開度Ｘｍまで高出力モードの設定とする。
　但し、反力特性は、アクセル開度がＸ２に達した時において、標準モード設定の下でアクセル開度Ｘ２に達したときの反力の値に対してアクセル開度の増加に応じて連続的に反力が増加してもよいが、これに限らず、図１１の下図に示すように、ステップ的に上昇し、反力特性は、アクセル開度Ｘ２において、立ち上がった波形となるように設定している。
　具体的に、アクセル開度がＸ２における反力は、アクセル開度がＸ１から高出力モード設定のままＸ２に達したときの反力の値までステップ的に上昇する。
　一方、第３実施例の高出力モード踏戻し側反力特性は、図１６の上図に示す第４踏戻パターンのように、第４踏込パターンの波形を最大アクセル開度Ｘｍから踏戻側遊び開度Ｘｄｆ（図１４参照）まで辿るように、第４踏込パターンと開度軸に対して対称の波形となるように踏み戻した場合には、図１４に示すように、第３実施例の高出力モード踏込側反力特性の反力よりも低いが同じ傾向を示す波形を最大アクセル開度Ｘｍから開度が小さくなる方向へ辿るような特性を示す（図１４中の波形Ｆ－Ｘｓｄ参照）。
　すなわち、第３実施例の高出力モード踏戻し側反力特性は、図１６の下図に示すように、反力軸に対して第３実施例の高出力モード踏込側反力特性と対称の波形となる特性を示す（図１６の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　但し、第３実施例の高出力モード踏戻し側反力特性は、前記踏戻し側反力特性に限らず、標準モードの踏戻し側反力特性と同じ勾配となる特性に設定してもよい（例えば、図１４中の波形Ｆ－Ｘｓｄ、及び図１６の下図中の波形Ｆ－ｔｓｄ参照）。
　このように、前記第２実施例及び第３実施例の車両用アクセルペダル反力制御装置１００は、アクセルペダル２０のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセルペダル開度検出センサ３０と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段としてのＥＣＵ５０とを備える自動車における、ペダル反力を制御する自動車のアクセルペダル反力制御装置であって、アクセルペダル２０の操作により変化する操作変化量としての踏込速度、及び踏戻速度を検出するペダル操作変化量検出手段（ペダル操作速度検出手段）としてのアクセルペダル速度検出センサ３１と、ペダル反力を第１モードとしての標準モードよりも増加させる第２モードとしての高出力モードに設定されている場合に、アクセルペダル速度検出センサ３１にて所定の速度閾値Ｖａ以上の踏込速度、又は踏戻速度が検出された時、ペダル反力の増加を抑制するペダル反力抑制手段としてのＥＣＵ５０が設けられたことを特徴とする。
　前記構成によれば、アクセルペダル２０の踏込時の手応えを増した安心感と、安定感、急加速操作時の軽快な操作感、すなわち、人馬一体感を得ることができる車両用アクセルペダル反力制御装置１００を提供できる。
　ここで、車両走行制御手段は、駆動力を制御する際には、直接、エンジン出力を制御する以外にも、変速や制動等を制御することで間接的に駆動力を制御することも含む。具体的には、車両走行制御手段には、車両速度と各タイヤの回転速度などから空転を把握し、エンジン１０からの駆動力を低減・調節してタイヤの空転を解消するトラクションコントロールを含む。
　またこの発明の一実施形態の車両用アクセルペダル反力制御装置１００においては、高出力モードは、アクセル開度が増加する程、標準モードに対する反力増加量を増加させる特性を有すると共に、操作速度、すなわち踏込速度、踏戻速度が所定の速度閾値Ｖａ以上となる速い場合は、アクセル開度増加量に対する反力増加量の増加を抑制することを特徴とする。
　前記構成によれば、アクセルペダル２０の反力が加速度的に増加することを防いで、ストレスなくアクセルペダル２０を深く踏み込むことができる。
　またこの発明の一実施形態の車両用アクセルペダル反力制御装置１００においては、高出力モードは、アクセル開度に対する駆動力が、標準モードに対し高く設定されており、ペダル反力抑制手段としてのＥＣＵ５０は、ペダル反力を標準モードの場合のペダル反力以上となる範囲における、特に、標準モードの場合のペダル反力と同じ特性となるように、アクセル開度増加に対するペダル反力の増加を抑制する特性に設定されたことを特徴とする。
　前記構成によれば、基本モード等の第１モードに設定した場合より踏力が重いという高出力感をアクセルペダル２０の踏み増し時に感じさせつつ、すっぽ抜け感を防ぎながら軽快にペダル操作をすることができる。
　この発明の構成と、前述の第１～第３実施例との対応において、
この発明のアクセル開度検出手段は、アクセルペダル開度検出センサ３０に対応し、以下、同様に、
ペダル操作変化量検出手段は、アクセルペダル速度検出センサ３１に対応し、
車両走行制御手段、及びペダル反力抑制手段は、ＥＣＵ５０に対応し、
第１モードは、標準モードに対応し、
第２モードは、高出力モードに対応し、
操作変化量は、踏込速度、踏戻速度に対応し、
所定値は、第１実施例においては開度閾値Ａに対応する一方、第２～第３実施例においては速度閾値Ｖａに対応するもこの発明は、前述の第１～第３実施例の構成のみに限定されるものではない。
　＜その他の実施例＞
　具体的に、車両用アクセルペダル反力制御装置１００には、アクセルペダル速度検出センサ３１の代わりに、或いはアクセルペダル速度検出センサ３１に加えて、図８中の２点鎖線のブロックで示したアクセルペダル反力検出センサ３２を備えてもよく、この場合、ペダル反力、操作力、ペダル反力を検出し、このペダル反力に基づいてアクセルペダル反力制御を行ってもよい。その他にも図示しないが、アクセルペダル２０の加速度（角加速度）を検出するアクセルペダル加速度検出センサを備え、この加速度に基づいてアクセルペダル加速度制御を行ってもよい。
　また、高出力モード踏込側反力特性は、アクセル開度に応じて増加率が増加する特性であれば前述した特性に限らない。
　具体的に、第２踏込側反力特性は、前述した波形となる特性に限らず、立ち上がり具合の異なる複数の２次関数的な波形からなり、それぞれ時間に応じて徐々に立ち上がり具合が大きくなるように複数の２次関数的な波形が連なった波形となるような特性としてもよい。或いは、前述した２次関数的な特性に限らず、勾配が異なる複数の線形波形からなり、それぞれ時間に応じて徐々に勾配が大きくなるように複数の線形波形が段階的に連なった波形となるような特性としてもよい。
　また、第２踏込側反力特性は、２次関数的な波形と線形波形が組み合わさった波形とするなど、時間に応じて増加率が増加する特性であれば前述した特性に限らない。
　同様に、第１踏込側反力特性についても、前述した線形波形となる特性に限らず、２次関数的な波形や、複数の波形が組み合わさった波形とするなど、時間に応じて増加率が増加する特性であれば前述した特性に限らない。
　すなわち、高出力モード踏込側反力特性は、第１踏込側反力特性と第２踏込側反力特性の２種類の波形からなる踏込側反力特性に限らず、時間に応じて増加率が増加する特性であれば、１種類、或いは３種類以上の波形からなる踏込側反力特性であってもよい。
　また、運転モードは、前述したように、運転モード切替スイッチ６０を用いて切り替えるに限らず、例えば、シフトレバーのレバー操作などにより切り替えるなど他の手法により切り替えてもよい。
　また、前述した第２実施例、及び第３実施例における高出力モード踏込側反力特性、及び高出力モード踏戻し側反力特性では、ペダル反力を標準モードの場合のペダル反力と同じ特性となるように、アクセル開度増加に対するペダル反力の増加を抑制する特性に設定したが（図９、図１４）、これに限らず、ペダル反力を標準モードの場合のペダル反力以上となる範囲において増加を抑制する特性に設定してもよい。
　さらにまた、反力付与ユニット４０Ｐ１は、前述したように、リターンスプリング４５の付勢力を変更することにより反力特性を変更するバネ式の反力特性変更部４０Ａを備えた構成に限らず、例えば、図１７ａ、及び図１７ｂに示すような構成を適用することもできる。
　図１７ａに示すように、反力付与ユニット４０Ｐ２は、アクセルペダル２０の基端部２０Ａが固定され、車体に対して回動自在の保持軸５６と、保持軸５６と車体とに連結され、アクセル開度が０になる方向に付勢したリターンスプリング４５Ｐ２と、保持軸５６の一端側に固定された第１摩擦部材５１と、該第１摩擦部材５１に対して保持軸５６の側と反対側で対向させた第２摩擦部材５２と、第１摩擦部材５１に対して第２摩擦部材５２を圧接、又は離間可能にスライドさせるアクチュエータ４１Ｐ２と、第２摩擦部材５２のスライドをガイドするネジ軸５３とを備えている。
　なお、図１７ａ中の符号５４は、ガイド軸であり、符号５５は、軸受けであり、符号３０は、アクセルペダル開度検出センサである。
　図１７ａに示すように、反力付与ユニット４０Ｐ１は、アクチュエータ４１Ｐ２の駆動力により第２摩擦部材５２を第１摩擦部材５１に対して圧接する具合に応じて互いの摩擦力を変更することで反力特性を変更するいわゆる摩擦式の反力特性変更部を備えた構成とすることができる。
　さらに他の実施形態の反力付与ユニット４０Ｐ３として、図１７ｂに示すように、アクチュエータとしてのモータ４１Ｐ２と保持軸５６の一端側との間に、前述した反力付与ユニット４０Ｐ２のように、第１摩擦部材５１、第２摩擦部材５２、及びガイド軸５４を備えずに、減速機５７を介在させ、モータ４１Ｐ２の駆動力を減速機５７を介して保持軸５６に伝達する構成とし、モータ４１Ｐ２で直接、アクセルペダル２０の踏力に対する反力（回生力、反発力）を発生させる構成としてもよい。
　以上説明したように、本発明は、例えば、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段とを備える自動車における、アクセルペダル反力を制御する車両用アクセルペダル反力制御装置１，１００であって、アクセル開度に対する駆動力の関係を、所定の特性とする第１モードと、該第１モードよりも駆動力を増加させる第２モードを有し、該第２モードにおいて、アクセル開度が増加する程、アクセルペダル反力を第１モードに対して増加させることを特徴とする車両用アクセルペダル反力制御装置１，１００について有用である。
　また、本発明の一実施形態は、例えば、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段とを備える自動車における、ペダル反力を制御する自動車のアクセルペダル反力制御装置１００であって、アクセルペダルの操作により変化する操作変化量を検出するペダル操作変化量検出手段と、前記ペダル反力を第１モードよりも増加させる第２モードに設定されている場合に、前記ペダル操作変化量検出手段にて所定以上の前記操作変化量が検出された時、前記ペダル反力の増加を抑制するペダル反力抑制手段が設けられたことを特徴とする車両用アクセルペダル反力制御装置１００について有用である。
１，１００…車両用アクセルペダル反力制御装置
２０…アクセルペダル
３０…アクセルペダル開度検出センサ（アクセル開度検出手段）
３１…アクセルペダル速度検出センサ（ペダル操作変化量検出手段）
５０…ＥＣＵ（車両走行制御手段、及びペダル反力抑制手段）
Ａ…開度閾値（所定値）
Ｖａ…速度閾値（所定値）

Claims (6)

  1. 　アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度に基づき駆動力を制御する車両走行制御手段とを備える自動車における、ペダル反力を制御する車両用アクセルペダル反力制御装置であって、
    　アクセル開度に対する駆動力の関係を、所定の特性とする第１モードと、該第１モードよりも駆動力を増加させる第２モードを有し、
    　前記第２モードにおいて、アクセル開度が増加する程、ペダル反力を前記第１モードに対して増加させることを特徴とする
    車両用アクセルペダル反力制御装置。
  2. 　前記第２モードにおけるアクセル開度の戻し側は前記第１モードにおけるそれと同じ反力に設定されることを特徴とする
    請求項１に記載の車両用アクセルペダル反力制御装置。
  3. 　前記第２モードは、前記第１モードに対する前記駆動力が、前記アクセル開度が所定値以下で前記第１モードよりも大きく増加し、所定値を超えると所定値以下の増加率よりも緩やかに増加するようになっており、前記ペダル反力は、前記アクセル開度が所定値を超えると反力増加量が加速度的に増加することを特徴とする
    請求項１又は２に記載の車両用アクセルペダル反力制御装置。
  4. 　アクセルペダルの操作により変化する操作変化量を検出するペダル操作変化量検出手段と、
    　前記ペダル反力を前記第１モードよりも増加させる前記第２モードに設定されている場合に、前記ペダル操作変化量検出手段にて所定以上の前記操作変化量が検出された時、前記ペダル反力の増加を抑制するペダル反力抑制手段が設けられたことを特徴とする
    請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用アクセルペダル反力制御装置。
  5. 　前記ペダル操作変化量検出手段は、操作変化量としての操作速度を検出するペダル操作速度検出手段であり、
    　前記第２モードは、アクセル開度が増加する程、前記第１モードに対する反力増加量を増加させる特性を有すると共に、前記操作速度が所定値以上速い場合は、アクセル開度増加量に対する反力増加量の増加を抑制することを特徴とする
    請求項４に記載の車両用アクセルペダル反力制御装置。
  6. 　前記第２モードは、アクセル開度に対する駆動力が、前記第１モードに対し高く設定された高出力モードであり、前記ペダル反力抑制手段は、前記ペダル反力を前記第１モードよりも大きい範囲において、アクセル開度増加に対するペダル反力の増加を抑制する特性に設定されたことを特徴とする
    請求項４又は５に記載の車両用アクセルペダル反力制御装置。
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