JP7287316B2 - 車両用制駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両のための制駆動力制御装置に係る。

自動車などの車両において、車両の制動力及び駆動力を制御するために運転者により踏み込み操作される所謂ワンペダル式のペダル装置が知られている。ワンペダル式のペダル装置を含む車両用制駆動力制御装置においては、制御ユニットにより、ペダル装置の踏込量に応じて車両の目標加減速度が演算され、車両の加減速度が目標加減速度になるよう制駆動力発生装置が制御される。

例えば、下記の特許文献１には、上端にて枢支され下端にて踏み込み操作されるペダルリンクと、図示されていないがペダルリンクを標準位置へ付勢するリターントルクを発生するリターンスプリングとを有するペンダント型のペダル装置が記載されている。踏み込み操作量が中立位置よりも小さいときには、踏み込み操作量が小さいほど大きくなるよう車両の目標減速度が演算される。これに対し、踏み込み操作量が中立位置よりも大きいときには、踏み込み操作量が大きいほど大きくなるよう車両の目標加速度が演算される。

よって、運転者は、踏み込み操作量を中立位置に維持することにより、車両の加減速度をゼロに制御することができる。また、運転者は、踏み込み操作量を中立位置よりも小さい制動領域において制御することにより、車両の減速度を制御し、踏み込み操作量を中立位置よりも大きい加速領域において制御することにより、車両の加速度を制御することができる。

特開２０１９－６８６２５号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
一般に、ワンペダル式のペダル装置においては、ペダルストロークの変化量に対する車両の減速度の変化量の比は、ペダルストロークが小さいほど大きくなることが好ましい。また、ペダルストロークの変化量に対する車両の加速度の変化量の比は、ペダルストロークが大きいほど大きくなることが好ましい。よって、ペダルストロークの変化量に対する車両の目標減速度の変化量の比は、ペダルストロークが小さいほど大きくなるよう設定される。また、ペダルストロークの変化量に対する車両の目標加速度の変化量の比は、ペダルストロークが大きいほど大きくなるよう設定される。

これに対し、ペダル反力の変化量に対する車両の加速度の変化量の比は、ペダルストロークが制動領域及び加速領域の何れにある場合にも、一定であることが好ましい。即ち、運転者が制動及び加速の何れの操作をする場合にも、ペダル反力の増減変化に対し車両の加速度が一定の比率にて線形的に増減変化することが好ましい。

一般に、リターンスプリングは引張りコイルばねのような線形ばねであるので、リターントルクはペダル装置のペダルストロークの増大につれて実質的に線形的に増大する。そのため、ペダルストロークの変化量に対する車両の目標加減速度の変化量が、上述のように好ましい特性になるよう設定されると、ペダル反力の増減変化に対し車両の加減速度を一定の比率にて線形的に増減変化させることができない。

逆に、ペダル反力の増減変化に対し車両の加速度を一定の比率にて線形的に増減変化させようとすると、ペダルストロークの変化量に対する車両の目標加減速度の変化量の比を上述のような好ましい比に設定することができない。そのため、ペダルストロークの変化量に対し車両の加減速度の変化量を好ましく変化させることができないだけでなく、運転者が車両の加減速度の変化によってペダルストロークの制動領域と加速領域との間の中立位置を認識することが困難になる。

本発明の主要な課題は、ペダルストロークの変化量に対し車両の加減速度の変化量が好ましく変化すると共に、ペダル反力の増減変化に対し車両の加減速度をできるだけ線形的に増減変化させ得るよう改良された車両用制駆動力制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、運転者により踏み込み操作される入力部材（１６）を有するペダル装置（１２）と、入力部材に対する操作量に基づいて車両の目標加減速度（Ｇbdt）を演算し、車両の加減速度（Ｇbd）が目標加減速度になるように制駆動力発生装置（２２）を制御する制御ユニット（１４）と、を含む車両用制駆動力制御装置（１０）が提供される。

ペダル装置（１２）は、第一の軸線（４２）の周りに枢動可能に支持部材（４４）により枢支され、入力部材として機能する第一のリンク（３２）と、第二の軸線（５０）の周りに枢動可能に支持部材により枢支された第二のリンク（３４）と、第一のリンクと第二のリンクとの間に力及び変位を伝達することにより第二のリンクを第二の軸線の周りに第一のリンクとは逆の回転方向にて枢動させるよう構成された第三のリンク（３６）と、第一のリンクをその枢動角度（α1）がゼロである標準位置へ向けて付勢する第一の軸線の周りのリターントルク（Ｔre）を発生するリターンスプリング（３８）と、第一の軸線の周りの第一のリンクの枢動角度を求める装置（６４、１４）と、を有し、
ペダル装置（１２）は、第一のリンクの枢動角度が予め設定された基準角度（αc）であるときに、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンクの枢動角度（α2）の比（Ｒa）が最大であり、第一のリンクの枢動角度が基準角度から離れるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する第二のリンクの枢動角度の変化量の比（Ｒa）が増大するよう構成されており、
第一及び第二の軸線は互いに平行であり、ペダル装置は、第一及び第二の軸線に沿う方向に見て、第三のリンクが第一のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置と第三のリンクが第二のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置とを結ぶ直線（Ｌ3）と、第一及び第二の軸線を結ぶ直線（Ｌ1）との交点（Ｐ1、Ｐ2）を所定の交点として、所定の交点と第一の軸線との間の距離は、第一のリンクの枢動角度（α1）が基準角度（αc）であるときに最小であるよう構成されている。

リターンスプリング（３８）は、一端（３８Ａ）にて第一のリンク（３２）及び支持部材（４４）の一方に連結され、他端（３８Ｂ）にて第二の軸線（５０）から隔置された位置にて第二のリンク（３４）に連結された引張りばねであり、
一端と第一の軸線（４２）との間の距離及び他端と第二の軸線（５０）との間の距離は、第一のリンクの標準位置からの枢動角度（α1）が増大するにつれてリターントルク（Ｔre）が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度（αc）よりも小さい範囲にて減少する過程においては、第一のリンクの枢動角度の減少につれてリターントルクの減少率が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれてリターントルクの増大率が大きくなるよう、設定されており、
制御ユニット（１４）は、第一のリンクの枢動角度が基準角度（αc）であるときに、車両の目標減速度（Ｇbt）及び目標加速度（Ｇdt）がゼロであり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が小さいほど車両の目標減速度が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が大きいほど車両の目標加速度が大きくなり、第一のリンクの枢動角度（α1）が基準角度（αc）よりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標減速度（Ｇbt）の変化量の比が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標加速度（Ｇdt）の変化量の比が増大するよう、第一のリンクの枢動角度に応じて車両の目標加減速度（Ｇbdt）を演算するよう構成されている。

上記の構成によれば、車両の目標加減速度（Ｇbdt）は、第一のリンクの枢動角度（α1）が予め設定された基準角度（αc）であるときにゼロであり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が小さいほど車両の目標減速度（Ｇbt）が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が大きいほど車両の目標加速度（Ｇdt）が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標減速度（Ｇbt）の変化量の比が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標加速度（Ｇdt）の変化量の比が増大するよう、第一のリンクの枢動角度に応じて演算される。

車両の加減速度は目標加減速度になるように制御される。従って、車両の加減速度は、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときにゼロであり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が小さいほど車両の減速度が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が大きいほど車両の加速度が大きくなるよう、第一のリンクの枢動角度に応じて制御される。更に、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の減速度の変化量の比が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の加速度の変化量の比が増大するよう、車両の加減速度が第一のリンクの枢動角度に応じて制御される。よって、第一のリンクの枢動角度の変化量、従ってペダルストロークの変化量に対し車両の加減速度の変化量を好ましく変化させることができる。

更に、上記の構成によれば、ペダル装置は、第一乃至第三のリンクと、リターンスプリングと、を有し、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンクの枢動角度の比が最大であり、第一のリンクの枢動角度が基準角度から離れるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する第二のリンクの枢動角度の変化量の比が増大するよう構成されている。よって、第一のリンクの枢動角度が一定の増大率にて増大しても、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれて第二のリンクの枢動角度の増大率が大きくなる。逆に、第一のリンクの枢動角度が一定の増大率にて増大しても、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれて第二のリンクの枢動角度の増大率が小さくなる。

第一及び第二の軸線は互いに平行であり、ペダル装置は、第一及び第二の軸線に沿う方向に見て、第三のリンクが第一のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置と第三のリンクが第二のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置とを結ぶ直線と、第一及び第二の軸線を結ぶ直線との交点を所定の交点として、所定の交点と第一の軸線との間の距離は、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに最小であるよう構成されている。リターンスプリングは、引張りばねであり、一端にて第一のリンク及び支持部材の一方に連結され、他端にて第二の軸線から隔置された位置にて第二のリンクに連結されている。よって、リターンスプリングにより発生されるリターントルクは、第一のリンクの枢動角度の変化に応じて非線形的に変化する。

一端と第一の軸線との間の距離及び他端と第二の軸線との間の距離は、第一のリンクの標準位置からの枢動角度が増大するにつれてリターントルクが増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、第一のリンクの枢動角度の減少につれてリターントルクの減少率が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれてリターントルクの増大率が大きくなるよう、設定されている。

よって、後に詳細に説明するように、リターントルクの増大率が第一のリンクの枢動角度の変化に応じて実質的に線形的に変化する従来の場合に比して、リターントルクに対する車両の加減速度の関係、従ってペダル装置の反力に対する車両の加減速度の関係を線形的な関係に近づけることができる。よって、ペダル装置の反力の増減変化に対し車両の加減速度をできるだけ線形的に増減変化させることができる。

前述のように、ワンペダル式のペダル装置においては、ペダルストロークの変化量に対する車両の減速度の変化量の比は、ペダルストロークが小さいほど大きくなることが好ましい。また、ペダルストロークの変化量に対する車両の加速度の変化量の比は、ペダルストロークが大きいほど大きくなることが好ましい。

上記の構成によれば、第一のリンクの枢動角度が基準角度から離れるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する第二のリンクの枢動角度の変化量の比が増大する。また、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標減速度の変化量の比が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標加速度の変化量の比が増大するように、第一のリンクの枢動角度に応じて車両の目標加減速度が演算される。

よって、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が小さいほど大きくなるよう、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標減速度の変化量の比を設定することができる。また、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲においては、第一のリンクの枢動角度が大きいほど大きくなるよう、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する車両の目標加速度の変化量の比を設定することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、ペダル装置（１２）は、第一のリンク（３２）の標準位置からの枢動角度が増大するにつれて前記一端と前記他端との間の距離が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、第一のリンクの枢動角度の減少につれて前記一端と前記他端との間の距離の減少率が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれて前記一端と前記他端との間の距離の増大率が大きくなるよう構成されている。
よって、リターントルクは第一のリンクの標準位置からの枢動角度が増大するにつれて増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、第一のリンクの枢動角度の減少につれてリターントルクの減少率が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれてリターントルクの増大率が大きくなる。
更に、本発明の他の一つの態様においては、リターンスプリング（３８）は、ペダル装置の反力の変化量に対する車両の減速度（Ｇb）の変化量の比が一定になり、ペダル装置の反力の変化量に対する車両の加速度（Ｇd）の変化量の比が一定になるように、第一及び第二のリンクの枢動角度（α1、α2）に応じて変化するリターントルクを発生するよう構成されている。

上記態様によれば、ペダル装置の反力の変化量に対する車両の減速度の変化量の比が一定になり、ペダル装置の反力の変化量に対する車両の加速度の変化量の比が一定になるように、第一及び第二のリンクの枢動角度に応じて変化するリターントルクが発生される。よって、ペダル装置の反力の増減変化に対する車両の加減速度の関係を線形的な関係にすることができ、ペダル装置の反力の増減変化に対し車両の加減速度を線形的に増減変化させることができる。

本発明の一つの態様においては、第一のリンクの枢動角度を求める装置（６４、１４）は、第二の軸線（５０）の周りの第二のリンク（３４）の枢動角度（α2）を検出する検出装置（６４）を含み、制御ユニット（１４）は、第二のリンクの枢動角度に基づいて第一の軸線（４２）の周りの第一のリンク（３２）の枢動角度（α1）を求めるよう構成されている。

上記態様によれば、第一及び第二のリンクの枢動角度には一定の関係があるので、第二のリンクの枢動角度を検出することにより、第一のリンクの枢動角度を求めることができる。また、第一のリンクの枢動角度を検出しなくてよいので、運転者により踏み込み操作される第一のリンクの周囲の構造を単純化することができる。

本発明の他の一つの態様においては、基準角度（αc）は第一のリンク（３２）の最大枢動角度（αmax）の４分の１よりも大きく且つ２分の１よりも小さい。

一般に、ワンペダル式のペダル装置においては、ペダルストロークの全領域に対する制動領域の比率は、ペダルストロークの全領域に対する加速領域の比率よりも小さいことが好ましい。

上記態様によれば、基準角度は第一のリンクの最大枢動角度の４分の１よりも大きく且つ２分の１よりも小さいので、ペダルストロークの全領域に対する制動領域の比率を４分の１よりも大きく且つ２分の１よりも小さくすることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、ペダル装置（１２）は、第一のリンク（３２）の枢動角度（α1）に対する第二のリンク（３４）の枢動角度（α2）の比（Ｒa）が１よりも大きいよう構成されている。

上記態様によれば、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンクの枢動角度の比は１よりも大きい。よって、第一のリンクの枢動角度が増大するにつれてリターンスプリングの引張り力が増大するので、第一のリンクを標準位置へ戻すリターントルクを増大させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、第三のリンク（３６）は、一端にて第三の軸線（５４）の周りに枢動可能に第一のリンク（３２）に連結され且つ他端にて第四の軸線（５８）の周りに枢動可能に第二のリンク（３４）に連結された接続リンクである。

上記態様によれば、第三のリンクは、一端にて第一のリンクに枢着され、他端にて第二のリンクに枢着された接続リンクである。よって、接続リンクによって第一のリンクと第二のリンクとの間に力及び変位を伝達し、第二のリンクを第二の軸線の周りに第一のリンクとは逆の方向へ枢動させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、第一乃至第四の軸線（４２，５０、５４及び５８）は互いに平行であり、ペダル装置（１２）は、第一乃至第四の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線（Ｌ1）と第三及び第四の軸線を結ぶ直線（Ｌ2）との交点を第一の交点（Ｐ1）として、第一の交点と第一の軸線（４２）との間の距離は、第一のリンク（３２）の枢動角度（α1）が基準角度（αc）であるときに最小であるよう構成されている。

上記態様によれば、互いに平行な第一乃至第四の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線と第三及び第四の軸線を結ぶ直線との交点である第一の交点と第一の軸線との間の距離は、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに最小である。

よって、後に詳細に説明するように、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンクの枢動角度の比を最大にすることができる。また、第一のリンクの枢動角度が基準角度から離れるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する第二のリンクの枢動角度の変化量の比を増大させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、第三のリンク（３６）は、第二の軸線（５０）と平行な第五の軸線（７６）の周りに回転可能に第二のリンク（３４）により支持されたローラ（７８）と、第一のリンク（３２）に設けられたローラ当接面（７２Ｓ）と、を含み、ローラは、第一のリンク（３２）が第一の軸線（４２）の周りに枢動するときには、ローラ当接面に当接して転動するよう構成されている。

上記態様によれば、第一のリンクが第一の軸線の周りに枢動するときには、第二の軸線と平行な第五の軸線の周りに回転可能に第二のリンクにより支持されたローラが、第一のリンクに設けられたローラ当接面に当接して転動する。よって、ローラ及びローラ当接面の共働によって第一のリンクと第二のリンクとの間に力及び変位を伝達し、第二のリンクを第二の軸線の周りに第一のリンクとは逆の方向へ枢動させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、第一、第二及び第五の軸線（４２，５０及び７６）は互いに平行であり、ペダル装置（Ｐ1）は、第一、第二及び第五の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線（Ｌ1）とローラ（７８）及びローラ当接面（７２Ｓ）の接点（Ｑ）と第五の軸線とを結ぶ直線（Ｌ3）との交点を第二の交点（Ｐ2）として、第二の交点と第一の軸線（４２）との間の距離は、第一のリンク（３２）の枢動角度（α1）が基準角度（αc）であるときに最小であるよう構成されている。

上記態様によれば、互いに平行な第一、第二乃至第五の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線とローラ及びローラ当接面の接点と第五の軸線とを結ぶ直線との交点である第二の交点と第一の軸線との間の距離は、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに最小である。

よって、第三のリンクが接続リンクである場合と同様に、第一のリンクの枢動角度が基準角度であるときに、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンクの枢動角度の比を最大にすることができる。また、第一のリンクの枢動角度が基準角度から離れるにつれて、第一のリンクの枢動角度の変化量に対する第二のリンクの枢動角度の変化量の比を増大させることができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の第一の実施形態にかかる車両用制駆動力制御装置を示す概略構成図である。 第一の実施形態にかかるペダル装置を、第一及び第二のリンクが標準位置にある場合について示す側面図である。 第一の実施形態にかかるペダル装置を、第一及び第二のリンクが標準位置にある場合について示すスケルトン図である。 第二の実施形態にかかるペダル装置の第二の実施形態を、第一及び第二のリンクが標準位置にある場合について示す側面図である。 第一のリンクの枢動角度α1及びペダルストロークＳと、第一のリンクの枢動角度α1に対する第二のリンクの枢動角度α2の比Ｒaとの間の関係を示すグラフである。 第一のリンクの枢動角度α1及びペダルストロークＳと車両の目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtとの関係を示すグラフである。 第一のリンクの枢動角度α1及びペダルストロークＳとリターントルクＴreとの関係を示すグラフである。 ペダル反力Ｆreと車両の減速度Ｇb及び加速度Ｇdとの関係を示すグラフである。 第一の実施形態における制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
第一の実施形態にかかる車両用制駆動力制御装置１０は、ペダル装置１２及び電子制御ユニット１４を含んでおり、これ以降電子制御ユニットをＥＣＵと略称する。ペダル装置１２は、図には示されていない運転者により踏み込み操作される入力部材１６と、入力部材に対する操作量を検出する検出装置１８とを有しており、詳細な構造については図２を参照して後に説明する。ＥＣＵ１４は、検出装置１８により検出された操作量に基づいて車両２０の目標制駆動力Ｆbdtを演算し、車両の制駆動力Ｆbdが目標制駆動力Ｆbdtになるように制駆動力発生装置２２を制御するよう構成されている。

制駆動力発生装置２２は、制動力発生装置２４及び駆動力発生装置２６を含んでいる。ＥＣＵ１４は、車両２０の目標制駆動力Ｆbdtが目標制動力Ｆbtであるときには、車両の制動力Ｆbが目標制動力Ｆbtになるように制動力発生装置２４を制御する。これに対し、ＥＣＵ１４は、車両の目標制駆動力Ｆbdtが目標駆動力Ｆdtであるときには、車両２０の駆動力Ｆdが目標駆動力Ｆdtになるように駆動力発生装置２６を制御する。

図２に示されているように、第一の実施形態におけるペダル装置１２は、第一のリンク３２、第二のリンク３４、第三のリンク３６、及びリターンスプリング３８を含んでいる。後に詳細に説明するように、ペダル装置１２は、ブレーキ及びアクセルの両方を操作することができる一体型のペダル装置である。

第一のリンク３２は、一端（図２で見て下端）３２Ｌにて実質的に水平に延在する枢軸４０によりその第一の軸線４２の周りに枢動可能に支持部材４４により枢支されており、入力部材１６として機能する。更に、第一のリンク３２は、一端３２Ｌよりも他端（図２で見て上端）３２Ｕが車両の前方側（図２で見て左方）に位置するよう傾斜して延在している。

支持部材４４は、図２の紙面に垂直な方向に互いに隔置されて第一のリンク３２の両側に配置された一対の側壁部４４Ｓを有している。枢軸４０は、一端３２Ｌに一体的に設けられており、第一の軸線４２に沿って第一のリンク３２の両側に突出している。枢軸４０は、一対の側壁部４４Ｓに設けられた孔に挿入された一対の樹脂製又は金属製のブッシュＢに挿通され、それらのブッシュにより第一の軸線４２の周りに回転可能に支持されている。

特に、図示の実施形態においては、第一のリンク３２は、実質的に平板状のプレート部材３２Ｐと、該プレート部材の下端に固定されたブラケット３２Ｂとを含んでいる。枢軸４０はブラケット３２Ｂに一体的に設けられており、リターンスプリング３８の第一の端部３８Ａが係止される孔４６もブラケット３２Ｂに設けられている。第一のリンク３２は、その上面である踏面３２ＰＰにて運転者の足による踏力を受けるようになっているが、プレート部材３２Ｐから突出して延在し運転者の足を受けるペダル部が設けられていてもよい。

第二のリンク３４は、枢軸４８により第一の軸線４２と平行な第二の軸線５０の周りに枢動可能に支持部材４４により枢支されている。枢軸４８は、第二のリンク３４に一体的に固定されており、第二の軸線５０に沿って第二のリンク３４の両側に突出している。枢軸４８は、図２には示されていないが、一対の側壁部４４Ｓに設けられた孔に挿入された一対の樹脂製又は金属製のブッシュに挿通され、それらのブッシュにより第二の軸線５０の周りに回転可能に支持されている。

図２に示されているように、第二のリンク３４は、第一のアーム部３４Ａ及び第二のアーム部３４Ｂを有している。第一のアーム部３４Ａは、枢軸４８に対し下方へ傾斜して第一のリンク３２へ近づく方向に延在している。第二のアーム部３４Ｂは、枢軸４８に対し実質的に下方へ延在している。

第三のリンク３６は、第一のリンク３２及び第一のアーム部３４Ａに枢着されることにより、これらの部材を接続している。ブラケット３３が第一の軸線４２と他端３２Ｕとの間にて第一のリンク３２に固定されており、第三のリンク３６の一端は、ブラケット３３に固定された枢軸５２により第一の軸線４２と平行な第三の軸線５４の周りに枢動可能に支持されている。第三のリンク３６の他端は、第一のアーム部３４Ａの先端に固定された枢軸５６により第二の軸線５０と平行な第四の軸線５８の周りに枢動可能に支持されている。

よって、第三のリンク３６は、第一のリンク３２と第二のリンク３４の第一のアーム部３４Ａとの間に力及び変位を伝達することにより、第二のリンク３４を第二の軸線５０の周りに第一のリンク３２とは逆の回転方向にて枢動させる接続リンクである。軸線５４は、第二のリンク３４を介して第一のリンク３２と第二のリンク３４との間に力及び変位を伝達する位置とみなされてよい。

リターンスプリング３８は、伸び弾性変形量が大きくなるほど大きくなる引張り力を発生する引張りコイルばねであり、自由状態に比して伸び弾性変形した状態にて第一のリンク３２と第二のリンク３４の第二のアーム部３４Ｂの下端との間に渡設されている。リターンスプリング３８の両端はフック状をなす第一の端部３８Ａ及び第二の端部３８Ｂを有している。第一の端部３８Ａ（図２で見て右端）は、軸線４２と軸線５４との間にて軸線４２に近接して第一のリンク３２に設けられた孔４６に係止され、第二の端部３８Ｂは、第二のアーム部３４Ｂの下端部に設けられた孔６０に係止されている。よって、リターンスプリング３８の第一の端部３８Ａは、第一のリンク３２と第三のリンク位置３６との間に力及び変位を伝達する位置（軸線５４）と第一の軸線４２との間において第一のリンクに連結され、第二の端部３８Ｂは、第二の軸線５０から下方へ隔置された位置において第二のリンク３４に連結されている。

リターンスプリング３８は、第一のリンク３２及び第二のリンク３４をそれぞれ第一の軸線４２及び第二の軸線５０の周りに反時計回り方向へ付勢するリターントルクを発生する。よって、第一のリンク３２が踏面３２ＰＰにて踏力を受けていないときには、第二のアーム部３４Ｂが支持部材４４の一方の側壁部４４Ｓに設けられたストッパ６２に係合し、これにより第一のリンク３２、第二のリンク３４及び第三のリンク３６は、図２に示された標準位置に位置決めされる。第一のリンク３２及び第二のリンク３４の標準位置は、それらのリンクの枢動角度がゼロの位置である。

図３に示されているように、リターンスプリング３８の引張り力が第一の端部３８Ａを経て第一のリンク３２に伝達されることにより、第一のリンクには第一の軸線４２の周りに反時計回り方向のモーメントＭ1が作用する。更に、リターンスプリング３８の引張り力が第二のリンク３４及び第三のリンク３６を介して第一のリンク３２に伝達されることにより、第一のリンクには時計回り方向のモーメントＭ2が作用する。

モーメントＭ1及びＭ2は、第一のリンク３２及び第二のリンク３４が標準位置にあるときには０であるが、第一のリンク３２及び第二のリンク３４が標準位置以外の位置にあるときには正の値になる。更に、モーメントＭ1及びＭ2は、第一のリンク３２が第一の軸線４２の周りに枢動し、第二のリンク３４が第二の軸線５０の周りに枢動するにつれて増大する。

なお、図３を参照して後に説明するように、第一のリンク３２の枢動角度α1よりも第二のリンク３４の枢動角度α2の方が大きい。更に、第二の軸線５０と孔６０との間の距離は、第一の軸線４２と孔４６との間の距離よりも大きい。よって、第一のリンク３２の標準位置からの枢動角度が増大するにつれて、リターンスプリング３８の第一及び第二の端部間の距離が増大し、これによりリターンスプリングの引張り力、従って第一のリンク３２及び第二のリンク３４をそれらの標準位置へ付勢するリターントルクＴreが漸次増大する。

図２に示されているように、枢軸４０の第一の軸線４２と枢軸５２の軸線５４との間の距離は、第一の軸線４２と孔４６の中心との間の距離よりも遥かに大きい。第一の軸線４２の周りに第一のリンク３２を時計回り方向へ枢動させるモーメントＭ2は、第一の軸線４２の周りに第一のリンク３２を反時計回り方向へ枢動させるモーメントＭ1よりも大きい。よって、第一のリンク３２が踏面３２ＰＰにて踏力を受けていないときには、第一のリンク３２も図２に示された標準位置に位置決めされる。

第二のリンク３４の枢軸４８は回転角度センサ６４に接続されており、回転角度センサ６４は一方の側壁部４４Ｓにより支持されている。回転角度センサ６４は、第二の軸線５０の周りの枢軸４８及び第二のリンク３４の枢動角度α2を検出するロータリエンコーダであってよい。回転角度センサ６４により検出された第二のリンク３４の枢動角度α2を示す信号は、ＥＣＵ１４へ入力される。

図には詳細には示されていないが、ＥＣＵ１４は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでおり、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。特に、マイクロコンピュータのＲＯＭは、後述の図７に示されたグラフに対応するマップ及び図９に示されたフローチャートに対応する制駆動力制御のプログラムを記憶している。ＣＰＵは制駆動力制御のプログラムを実行することにより、車両２０の制動力及び駆動力を制御する。

図３に示されているように、第一の軸線４２と第二の軸線５０とを結ぶ直線Ｌ1と第三の軸線５４と第四の軸線５８とを結ぶ直線Ｌ2との交点を第一の交点Ｐ1とする。ペダル装置１２は、第一の交点Ｐ1と第一の軸線４２との間の距離は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αc（０よりも大きく９０degよりも小さい正の定数）であるときに最小であるよう構成されている。第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときには、第一の交点Ｐ1は直線Ｌ1上に位置する。基準角度αcは、第一のリンク３２の最大枢動角度αmaxの４分の１よりも大きく且つ最大枢動角度αmaxの２分の１よりも小さいことが好ましい。なお、最大枢動角度αmaxは、例えば第一のリンク３２のためのストッパ（図示せず）により決定される。

第一の軸線４２の周りの第一のリンク３２の枢動角度α1に対する第二の軸線５０の周りの第二のリンク３４の枢動角度α2の比α2／α1を枢動角度比Ｒaとする。枢動角度α2は枢動角度α1よりも大きいので、枢動角度比Ｒaは１よりも大きい。枢動角度α1と枢動角度比Ｒaとの関係は、図５に示されているように上に湾曲した特性の関係である。

枢動角度比Ｒaは、枢動角度α1が基準角度αcであるときに最大である。更に、枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて、枢動角度度α1の変化量に対する枢動角度α2の変化量の比が増大する。換言すれば、図５に示された曲線の傾きは、枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて大きくなる。

ＥＣＵ１４のマイクロコンピュータのＲＯＭは、図５に示された枢動角度α1と枢動角度比Ｒaとの関係に基づいて設定された係数であって、枢動角度α2に基づいて第一のリンク３２のペダルストロークＳを演算するための係数Ｋsを記憶している。よって、回転角度センサ６４及びＥＣＵ１４のマイクロコンピュータは、第二の軸線５０の周りの第二のリンク３４の枢動角度α2を検出し、第二のリンクの枢動角度に基づいて第一の軸線４２の周りの第一のリンク３２の枢動角度α1を求める装置として機能する。

なお、ペダルストロークＳは、第一のリンク３２の他端（図２で見て上端）３２Ｕの軌跡の円弧長さであり、第一のリンク３２が標準位置にあるときに０である。よって、ペダルストロークＳは、枢動角度α1に比例し、枢動角度α1の増大につれて増大する。Ｓcは枢動角度α1が基準角度αcであるときのペダルストローク、即ち基準ペダルストロークである。ペダルストロークは第一のリンク３２の他端以外の位置の軌跡の円弧長さであってもよい。

また、ＥＣＵ１４のマイクロコンピュータのＲＯＭは、図６に示された第一のリンク３２のペダルストロークＳと車両２０の目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtとの関係を記憶している。図６に示されているように、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcであるときには目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtは０である。なお、ＲＯＭが記憶する関係は、枢動角度α1と目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtとの関係であってもよい。

枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲にて小さくなり、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、目標減速度Ｇbtは大きくなる。逆に、枢動角度α11が基準角度αcよりも大きい範囲にて大きくなり、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、目標加速度Ｇdtは大きくなる。更に、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、枢動角度α1の変化量及びペダルストロークＳの変化量に対する目標減速度Ｇbtの変化量の比が増大する。逆に、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、枢動角度α1の変化量及びペダルストロークＳの変化量に対する目標加速度Ｇdtの変化量の比が増大する。

前述のように、枢動角度α1と枢動角度比Ｒaとの関係は、図５に示された関係である。枢動角度α2は、枢動角度α1とそれに対応する枢動角度比Ｒaとの積であり、枢動角度α1の増大につれて増大する。リターンスプリング３８の第一の端部３８Ａと第二の端部３８Ｂとの間の距離も、枢動角度α1の増大につれて増大するので、リターンスプリング３８により発生されるリターントルクＴreも、枢動角度α1の増大につれて増大する。第一のリンク３２の標準位置からの枢動角度α1が増大するにつれて第一の端部３８Ａと第二の端部３８Ｂとの間の距離が増大し、第一のリンクの枢動角度が基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、第一のリンクの枢動角度の減少につれて第一の端部と第二の端部との間の距離の減少率が大きくなり、第一のリンクの枢動角度が基準角度りも大きい範囲にて増大する過程においては、第一のリンクの枢動角度の増大につれて第一の端部と第二の端部との間の距離の増大率が大きくなる。よって、ペダルストロークＳとリターントルクＴreとの関係は、図７に示された関係である。
＜制駆動力制御＞

次に、図９に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における車両の制駆動力の制御ルーチンについて説明する。なお、図９に示されたフローチャートによる制駆動力の制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときにＥＣＵ１１４のマイクロコンピュータのＣＰＵによって所定の時間毎に繰返し実行される。

まず、ステップ１０においては、回転角度センサ６４により検出された第二のリンク３４の枢動角度α2を示す信号の読み込みが行われ、ステップ２０においては、枢動角度α2と係数Ｋsとの積として、第一のリンク３２のペダルストロークＳが演算される。

ステップ３０においては、ペダルストロークＳに基づいて図６に示されたグラフに対応するマップが参照されることにより、車両２０の目標加減速度Ｇbdtとして目標減速度Ｇbt又は目標加速度Ｇdtが演算される。図６に示されているように、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcであるときには、目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtは０に演算される。ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも小さいときには、車両２０の目標加減速度として目標減速度Ｇbtが演算され、ペダルストロークＳが基準ペダルストロークＳcよりも大きいときには、車両２０の目標加減速度として目標加速度Ｇdtが演算される。

ステップ４０においては、オートクルーズコントロールのような車両制御による制駆動力制御の要求があるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、制駆動力の制御はステップ８０へ進み、否定判別が行われたときには、制駆動力の制御はステップ５０へ進む。

ステップ５０においては、車両２０の目標加減速度が目標加速度Ｇdtであるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、制駆動力の制御はステップ７０へ進み、否定判別が行われたときには、制駆動力の制御はステップ６０へ進む。なお、目標減速度Ｇbt及び目標加速度Ｇdtが０であるときには、目標加減速度が目標加速度Ｇdtであると判別されてよい。

ステップ６０においては、目標減速度Ｇbtに基づいて当技術分野において公知の要領にて各車輪の目標制動力が演算され、各車輪の制動力が対応する目標制動力になるよう制駆動力発生装置２２の制動力発生装置２４が制御される。よって、車両２０の減速度が目標減速度Ｇbtになるよう制御される。

ステップ７０においては、目標加速度Ｇdtに基づいて当技術分野において公知の要領にて制駆動力発生装置２２の駆動力発生装置２６の目標駆動力が演算され、駆動力発生装置２６の駆動力が対応する目標駆動力になるよう駆動力発生装置２６が制御される。よって、車両２０の加速度が目標加速度Ｇdtになるよう制御される。

ステップ８０においては、車両２０の加減速度が車両制御による制駆動力制御の目標加減速度になるよう、制駆動力発生装置２２の制動力発生装置２４及び駆動力発生装置２６が制御される。

［第二の実施形態］
図４は、本発明による車両用制駆動力制御装置の第二の実施形態におけるペダル装置を示す側面図である。なお、図４において図２に示された部材と同一の部材には図２において付された符号と同一の符号が付されている。

第二の実施形態においては、第一のリンク３２は、第一の実施形態における第一のリンク３２と同様に構成されているが、第一の実施形態における接続リンクである第三のリンク３６は設けられていない。踏面３２ＰＰとは反対側の下面３２ＰＲには、ローラ当接面７２Ｓを有するローラ当接部材７２が固定されている。

第二のリンク３４の第一のアーム部３４Ａの先端には、ローラ支持軸７４が一体的に設けられており、ローラ支持軸の軸線７６（第五の軸線）は第二の軸線５０と平行に延在している。ローラ支持軸７４はローラ７８を軸線７６の周りに回転可能に支持しており、ローラ７８の表面は軸線７６の周りに円筒状に延在し、ローラ当接部材７２のローラ当接面７２Ｓに当接している。

第一の実施形態と同様に、第二のリンク３４は、リターンスプリング３８の引張り力により第二の軸線５０の周りに反時計周り方向へ付勢されているので、ローラ７８は第二のリンク３４によりローラ当接面７２Ｓに押圧されている。よって、第一のリンク３２が第一の軸線４２の周りに枢動するときには、ローラ７８はローラ当接面７２Ｓに当接して転動する。

従って、ローラ当接部材７２及びローラ７８は、互いに共働して第一の実施形態の第三のリンク３６と同様に、第一のリンク３２と第二のリンク３４との間に力及び変位を伝達することにより、第二のリンク３４を第二の軸線５０の周りに第一のリンク３２とは逆の回転方向にて枢動させる第三のリンク３６として機能する。更に、ローラ７８及びローラ当接面７２Ｓの接点Ｑは、第一のリンク３２と第二のリンク３４との間に力及び変位を伝達する位置である。

図４に示されているように、第一の軸線４２と第二の軸線５０とを結ぶ直線Ｌ1と接点Ｑと軸線７６とを結ぶ直線Ｌ3との交点を第二の交点Ｐ2とする。ペダル装置１２は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときに、第二の交点Ｐ2と第一の軸線４２との間の距離が最小であるよう構成されている。第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときには、第二の交点Ｐ2は直線Ｌ1上に位置する。

よって、第二の実施形態においても、枢動角度α1と枢動角度比Ｒaとの関係は、図５に示されているように上に湾曲した特性の関係である。枢動角度比Ｒaは、１よりも大きく、枢動角度α1が基準角度αcであるときに最大である。更に、枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて、枢動角度度α1の変化量に対する枢動角度α2の変化量の比が増大する。

なお、基準角度αcは、０よりも大きく９０degよりも小さい正の定数である限り、第一の実施形態における基準角度αcと異なる値であってもよい。第二の実施形態においても、基準角度αcは、第一のリンク３２の最大枢動角度αmaxの４分の１よりも大きく且つ最大枢動角度αmaxの２分の１よりも小さいことが好ましい。

図示の実施形態においては、ローラ当接面７２Ｓは、第一のリンク１２及び第二のリンク１４が標準位置にあるときの接点Ｑと第一の軸線４２とを結ぶ直線に沿って且つ第一の軸線４２と並行に延在している。従って、直線Ｌ3がローラ当接面７２Ｓに対しなす角度は９０degであり、この角度は、第一の軸線２２の周りの第一のリンク１２の枢動角度α1及び第二の軸線３０の周りのリンク１４の枢動角度α2が如何に変化しても常に９０degである。従って、第一のリンク１２とローラ６８との間における力及び変位の伝達は常に効率的に行われる。

なお、ローラ当接面７２Ｓは、第一のリンク１２及び第二のリンク１４が標準位置にあるときの接点Ｑと第一の軸線４２とを結ぶ直線に対し傾斜して延在する平面状をなしてもよく、曲面であってもよい。それらの場合にも、接点Ｑと軸線７６とを結ぶ直線Ｌ3が接点Ｑにおいてローラ当接面７２Ｓに対しなす角度は常に９０degである。

ペダル装置１２の他の点及びＥＣＵ１４は、第一の実施形態と同様に構成されている。ＥＣＵ１４は、検出装置１８により検出された操作量に基づいて車両２０の目標制駆動力Ｆbdtを演算し、車両の制駆動力Ｆbdが目標制駆動力Ｆbdtになるように制駆動力発生装置２２を制御するよう構成されている。

＜実施形態の効果＞
第一及び第二の実施形態によれば、車両２０の目標加減速度Ｇbdtは、第一のリンク３２の枢動角度α1が予め設定された基準角度αcであるときにゼロである。更に、車両の目標減速度Ｇbtは、枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲においては、枢動角度α1が小さいほど車両の目標減速度Ｇbtが大きくなり、枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲においては、枢動角度α1が大きいほど車両の目標加速度Ｇdtが大きくなるよう、枢動角度α1に応じて演算される。

ＥＣＵ１４により、車両の加減速度Ｇbdは目標加減速度Ｇbdtになるように制御される。従って、車両の加減速度は、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcであるときにゼロである。更に、枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲においては、枢動角度α1が小さいほど車両の減速度Ｇbが大きくなり、枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲においては、枢動角度α1が大きいほど車両の加速度Ｇdが大きくなるよう、枢動角度α1に応じて制御される。よって、第一のリンクの枢動角度α1の変化量、従ってペダルストロークＳの変化量に対し車両の加減速度の変化量を好ましく変化させることができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、ペダル装置１２は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときに、第一のリンクの枢動角度に対する第二のリンク３４の枢動角度α2の比Ｒaが最大であるよう構成されている。よって、第一のリンクの枢動角度α1が一定の増大率にて増大しても、枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲にて増大する過程においては、枢動角度α1の増大につれて第二のリンクの枢動角度α2の増大率が大きくなる。逆に、枢動角度α1が一定の増大率にて増大しても、枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲にて増大する過程においては、枢動角度α1の増大につれて第二のリンクの枢動角度α2の増大率が小さくなる。

リターンスプリング３８は、引張りコイルばねであり、一端にて第一のリンク３２に連結され、他端にて第二の軸線５０から隔置された位置にて第二のリンク３４の第二のアーム部３４Ｂに連結されている。よって、第一のリンクの枢動角度α1とリターンスプリングにより発生されるリターントルクＴreとの関係は、図７に示された非線形の関係になる。従って、リターントルクＴreは、第一のリンクの枢動角度α1の変化に応じて非線形的に変化する。

即ち、第一のリンクの枢動角度α1が一定の減少率にて減少しても、枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲にて減少する過程においては、枢動角度α1の増大につれてリターントルクＴreの減少率が大きくなる。逆に、枢動角度α1が一定の増大率にて増大しても、枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲にて増大する過程においては、枢動角度α1の増大につれてリターントルクの増大率が大きくなる。

よって、リターントルクの増大率が第一のリンクの枢動角度の変化に応じて実質的に線形的に変化する従来の場合に比して、リターントルクに対する車両の加減速度の関係、従ってペダル反力Ｆreに対する車両の加減速度の関係を線形的な関係に近づけることができる。よって、ペダル反力Ｆreの増減変化に対し車両の加減速度をできるだけ線形的に増減変化させることができる。

特に、第一及び第二の実施形態においては、リターンスプリング３８は、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の減速度Ｇbの変化量の比が一定になり、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の加速度Ｇdの変化量の比が一定になるように、第一及び第二のリンクの枢動角度α1、α2に応じて変化するリターントルクを発生するよう構成されている。

よって、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の減速度の変化量の比が一定になり、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の加速度の変化量の比が一定になるように、第一及び第二のリンクの枢動角度に応じて変化するリターントルクを発生させることができる。従って、図８に示されているように、ペダル反力Ｆreの増減変化に対する車両の加減速度の関係を線形的な関係にすることができ、ペダル反力Ｆreの増減変化に対し車両の減速度Ｇb及び加速度Ｇdを線形的に増減変化させることができる。なお、図８において、Ｆrecは、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcであり、ペダルストロークＳが中立位置のストロークＳcであるときのペダル反力である。

図８における仮想線は、第一のリンクの枢動角度α1とリターントルクＴreとの関係が線形の関係である従来のペダル装置の場合について、ペダル反力Ｆreと車両の減速度Ｇb及び加速度Ｇdとの関係を示している。従来のペダル装置の場合には、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αc近傍の値であるときには、枢動角度α1が他の領域の値であるときに比して、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の減速度Ｇbの変化量及び加速度Ｇdの変化量の比が小さい。よって、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcになるよう、換言すればペダルストロークＳが中立位置のストロークＳcになるよう、運転者が第一のリンクに対する踏力を調節することは容易ではない。

これに対し、第一及び第二の実施形態によれば、ペダル反力Ｆreの変化量に対する車両の減速度Ｇbの変化量及び加速度Ｇdの変化量の比は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αc近傍の値であるときにも、第一のリンクの枢動角度α1が他の領域の値であるときと同一である。よって、運転者は車両を加減速させたくないときには、従来のペダル装置の場合に比して容易に、ペダルストロークＳが中立位置のストロークＳcになるよう、第一のリンクに対する踏力を調節することができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、図５に示されているように、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて、枢動角度α1の変化量に対する第二のリンク３４の枢動角度α2の変化量の比が増大する。また、図６に示されているように、枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、枢動角度α1の変化量に対する車両の目標減速度Ｇbtの変化量の比が増大し、枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、枢動角度α1の変化量に対する車両の目標加速度Ｇdtの変化量の比が増大するように、枢動角度α1に応じて車両の目標加減速度が演算される。

よって、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcよりも小さい範囲においては、枢動角度α1が小さいほど大きくなるよう、枢動角度α1の変化量に対する車両の目標減速度Ｇbtの変化量の比を設定することができる。また、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcよりも大きい範囲においては、枢動角度α1が大きいほど大きくなるよう、枢動角度α1の変化量に対する車両の目標加速度Ｇdtの変化量の比を設定することができる。

従って、ペダルストロークＳの変化量に対する車両の加減速度Ｇbdの変化量の比を、ワンペダル式のペダル装置において好ましい比にすることができる。即ち、ペダルストロークＳの変化量に対する車両の減速度Ｇbの変化量の比を、ペダルストロークが小さいほど大きくすることができる。また、ペダルストロークＳの変化量に対する車両の加速度Ｇdの変化量の比を、ペダルストロークが大きいほど大きくすることができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、回転角度センサ６０により第二の軸線５０の周りの第二のリンク３４の枢動角度α2が検出され、ＥＣＵ１４により第二のリンクの枢動角度に基づいて第一の軸線４２の周りの第一のリンク３２の枢動角度α1が求められる。よって、第二のリンクの枢動角度を検出することにより、第一のリンクの枢動角度を求めることができる。また、第一のリンクの枢動角度を検出しなくてよいので、運転者により踏み込み操作される第一のリンクの周囲の構造を単純化することができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、基準角度αcは、第一のリンク３２の最大枢動角度αmaxの４分の１よりも大きく且つ最大枢動角度αmaxの２分の１よりも小さい好ましい値である。よって、ペダルストロークの全領域に対する制動領域の比率を４分の１よりも大きく且つ２分の１よりも小さくすることができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、図５に示されているように、第一のリンクの枢動角度α1に対する第二のリンクの枢動角度α2の比Ｒaは１よりも大きい。よって、第一のリンクの枢動角度が増大するにつれてリターンスプリング３８の引張り力が増大するので、第一のリンクを標準位置へ戻すリターントルクＴreを増大させることができる。

特に、第一の実施形態によれば、第三のリンク３６は、一端にて第一のリンク３２に枢着され、他端にて第二のリンク３４に枢着された接続リンクである。よって、接続リンクによって第一のリンクと第二のリンクとの間に力及び変位を伝達し、第二のリンクを第二の軸線の周りに第一のリンクとは逆の方向へ枢動させることができる。

また、第一の実施形態によれば、第一乃至第四の軸線４２，５０、５４及び５８は互いに平行であり、ペダル装置１２は、第一乃至第四の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線Ｌ1と第三及び第四の軸線を結ぶ直線Ｌ2との交点を第一の交点Ｐ1として、第一の交点と第一の軸線４２との間の距離は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときに最小である。

よって、図５に示されているように、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcであるときに、枢動角度α1に対する第二のリンクの枢動角度α2の比Ｒaを最大にすることができる。また、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて、枢動角度α1の変化量に対する第二のリンクの枢動角度α2の変化量の比を増大させることができる。

また、第二の実施形態によれば、第一のリンク３２が第一の軸線４２の周りに枢動するときには、第二の軸線５０と平行な第五の軸線７６の周りに回転可能に第二のリンクにより支持されたローラ７８が、第一のリンク３２に固定されたローラ当接部材７２のローラ当接面７２Ｓに当接して転動する。

よって、ローラ７８及びローラ当接面７２Ｓは、互いに共働して第一のリンク３２と第二のリンク３４との間に力及び変位を伝達する第三のリンクとして機能し、第二のリンク３４を第二の軸線５０の周りに第一のリンク３２とは逆の方向へ枢動させることができる。

また、第二の実施形態によれば、第一、第二及び第五の軸線４２，５０及び７６は互いに平行であり、ペダル装置１２は、第一、第二及び第五の軸線に沿う方向に見て、第一及び第二の軸線を結ぶ直線Ｌ1とローラ７８及びローラ当接面７２Ｓの接点Ｑと第五の軸線７６とを結ぶ直線Ｌ3との交点を第二の交点Ｐ2として、第二の交点と第一の軸線４２との間の距離は、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときに最小である。

よって、第三のリンクが接続リンク３６である第一の実施形態と同様に、第一のリンク３２の枢動角度α1が基準角度αcであるときに、枢動角度α1に対する第二のリンクの枢動角度α2の比Ｒaを最大にすることができる。また、第一のリンクの枢動角度α1が基準角度αcから離れるにつれて、枢動角度α1の変化量に対する第二のリンクの枢動角度α2の変化量の比を増大させることができる。

更に、第一及び第二の実施形態によれば、第一のリンク３２が第一の軸線４２の周りに枢動操作される際には、リターンスプリング３８から第二のリンク３４及び第三のリンク３６を介して第一のリンクへ伝達される力に打ち勝つ力が第一のリンクから第三のリンクに作用するよう、運転者によって第一のリンクに踏力が付与される。これに対し、第一の端部３８Ａを経て第一のリンク３２へ伝達される力は運転者によって第一のリンクに付与される踏力の影響を受けない。

よって、第一の端部を経て第一のリンクへ伝達される力によって第一の軸線４２とリターンスプリング３８の他端３８Ｂとを結ぶ直線（図示せず）に沿う力成分が発生される。この力成分は枢軸４０とこれを支持するブッシュＢの孔の面とを押圧した状態に維持する。よって、第一のリンク３２が枢動操作される際に、枢軸４０がこれを支持する孔に対し第一の軸線４２に垂直な方向へ相対変位することに起因する第一のリンクのがたつきを防止することができる。

従って、リターンスプリング３８は、第一のリンク３２を標準位置へ付勢する機能、及び枢軸４０とこれを支持する孔の面とが押圧された状態に維持して第一のリンクのがたつきを防止する機能の両方を果たす。従って、リターンスプリングに加えて第一のリンクのがたつきを防止する手段を別途設ける必要がないので、構造の複雑化及びコストの増大を招来することなく、長期間に亘りがたつきの発生を防止することができる。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、リターンスプリング３８の第一の端部３８Ａは、第一のリンク３２と第三のリンク位置３６との間に力及び変位を伝達する位置と第一の軸線４２との間において第一のリンクに連結されている。しかし、リターンスプリング３８の第一の端部３８Ａは、支持部材４４に連結されてもよい。ただし、その場合には、リターンスプリング３８のばね力によって実施形態のように第一のリンク３２のがたつきを防止することはできない。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、リターンスプリング３８は引張りコイルばねであるが、伸び変形により変形量の増大に連れて増大する引張り力を発生する限り、ゴム状弾性材のような他のばねであってもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、第二の軸線５０の周りの第二のリンク３４の枢動角度α2が回転角度センサ６４によって検出され、枢動角度α2に基づいて第一の軸線４２の周りの第一のリンク３２の枢動角度α1が求められるようになっている。しかし、第一のリンク３２の枢動角度α1は、例えば枢軸４０の回転角度を検出する回転角度センサによって検出されてもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、枢軸４０は第一のリンク３２の一端３２Ｌに一体的に設けられ、支持部材４４の一対の側壁部４４Ｓに設けられた孔に挿入された一対のブッシュＢに挿通され、それらのブッシュにより第一の軸線４２の周りに回転可能に支持されている。しかし、枢軸４０はブッシュを介することなく一対の側壁部４４Ｓに設けられた孔に挿入されていてもよい。

また、第一のリンク３２の一端３２Ｌにブッシュが取り付けられ、枢軸４０はブッシュに挿通された状態で一対の側壁部４４Ｓに固定されてもよい。その場合、支持部材４４は一つの側壁部４４Ｓのみを有し、枢軸４０はその側壁部４４Ｓに片持支持されていてもよい。

更に、上述の第一及び第二の実施形態においては、ペダル装置１２はオルガン型のペダル装置であるが、ペダル装置１２は上述の特徴を有するペンダント型のペダル装置であってもよい。

１０…車両用制駆動力制御装置、１２…ペダル装置、１４…電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…車両、２２…制駆動力発生装置、３２…第一のリンク、３４…第二のリンク、３６…第三のリンク、３８…リターンスプリング、４０…枢軸、４２…第一の軸線、４４…支持部材、４８…枢軸、５０…第二の軸線、７２…ローラ当接部材、７２Ｓ…ローラ当接面、７８…ローラ

Claims (10)

1. 運転者により踏み込み操作される入力部材を有するペダル装置と、前記入力部材に対する操作量に基づいて車両の目標加減速度を演算し、車両の加減速度が前記目標加減速度になるように制駆動力発生装置を制御する制御ユニットと、を含む車両用制駆動力制御装置であって、
   前記ペダル装置は、第一の軸線の周りに枢動可能に支持部材により枢支され、前記入力部材として機能する第一のリンクと、第二の軸線の周りに枢動可能に前記支持部材により枢支された第二のリンクと、前記第一のリンクと前記第二のリンクとの間に力及び変位を伝達することにより前記第二のリンクを前記第二の軸線の周りに前記第一のリンクとは逆の回転方向にて枢動させるよう構成された第三のリンクと、前記第一のリンクをその枢動角度がゼロである標準位置へ向けて付勢する前記第一の軸線の周りのリターントルクを発生するリターンスプリングと、前記第一の軸線の周りの前記第一のリンクの枢動角度を求める装置と、を有し、
   前記ペダル装置は、前記第一のリンクの枢動角度が予め設定された基準角度であるときに、前記第一のリンクの枢動角度に対する前記第二のリンクの枢動角度の比が最大であり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度から離れるにつれて、前記第一のリンクの枢動角度の変化量に対する前記第二のリンクの枢動角度の変化量の比が増大するよう構成されており、
   前記第一及び第二の軸線は互いに平行であり、前記ペダル装置は、前記第一及び第二の軸線に沿う方向に見て、前記第三のリンクが前記第一のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置と前記第三のリンクが前記第二のリンクとの間にて力及び変位を伝達する位置とを結ぶ直線と、前記第一及び第二の軸線を結ぶ直線との交点を所定の交点として、前記所定の交点と前記第一の軸線との間の距離は、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度であるときに最小であるよう構成されており、
   前記リターンスプリングは、一端にて前記第一のリンク及び前記支持部材の一方に連結され、他端にて前記第二の軸線から隔置された位置にて前記第二のリンクに連結された引張りばねであり、
   前記一端と前記第一の軸線との間の距離及び前記他端と前記第二の軸線との間の距離は、前記第一のリンクの前記標準位置からの枢動角度が増大するにつれて前記リターントルクが増大し、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、前記第一のリンクの枢動角度の減少につれて前記リターントルクの減少率が大きくなり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、前記第一のリンクの枢動角度の増大につれて前記リターントルクの増大率が大きくなるよう、設定されており、
   前記制御ユニットは、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度であるときに、車両の目標減速度及び目標加速度がゼロであり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも小さい範囲においては、前記第一のリンクの枢動角度が小さいほど前記車両の目標減速度が大きくなり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも大きい範囲においては、前記第一のリンクの枢動角度が大きいほど前記車両の目標加速度が大きくなり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも小さい範囲にて小さくなるにつれて、前記第一のリンクの枢動角度の変化量に対する前記車両の目標減速度の変化量の比が増大し、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも大きい範囲にて大きくなるにつれて、前記第一のリンクの枢動角度の変化量に対する前記車両の目標加速度の変化量の比が増大するよう、前記第一のリンクの枢動角度に応じて前記車両の目標加減速度を演算するよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制駆動力制御装置において、
   前記ペダル装置は、前記第一のリンクの前記標準位置からの枢動角度が増大するにつれて前記一端と前記他端との間の距離が増大し、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも小さい範囲にて減少する過程においては、前記第一のリンクの枢動角度の減少につれて前記一端と前記他端との間の距離の減少率が大きくなり、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度よりも大きい範囲にて増大する過程においては、前記第一のリンクの枢動角度の増大につれて前記一端と前記他端との間の距離の増大率が大きくなるよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
3. 請求項１に記載の車両用制駆動力制御装置において、前記リターンスプリングは、前記ペダル装置の反力の変化量に対する前記車両の減速度の変化量の比が一定になり、前記ペダル装置の反力の変化量に対する前記車両の加速度の変化量の比が一定になるように、前記第一及び第二のリンクの枢動角度に応じて変化するリターントルクを発生するよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つに記載の車両用制駆動力制御装置において、前記第一のリンクの枢動角度を求める装置は、前記第二の軸線の周りの前記第二のリンクの枢動角度を検出する検出装置を含み、前記制御ユニットは、前記第二のリンクの枢動角度に基づいて前記第一の軸線の周りの前記第一のリンクの枢動角度を求めるよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用制駆動力制御装置において、前記基準角度は前記第一のリンクの最大枢動角度の４分の１よりも大きく且つ２分の１よりも小さいことを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一つに記載の車両用制駆動力制御装置において、前記ペダル装置は、前記第一のリンクの枢動角度に対する前記第二のリンクの枢動角度の比が１よりも大きいよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一つに記載の車両用制駆動力制御装置において、前記第三のリンクは、一端にて第三の軸線の周りに枢動可能に前記第一のリンクに連結され且つ他端にて第四の軸線の周りに枢動可能に前記第二のリンクに連結された接続リンクであることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
8. 請求項７に記載の車両用制駆動力制御装置において、前記第一乃至第四の軸線は互いに平行であり、前記ペダル装置は、前記第一乃至第四の軸線に沿う方向に見て、前記第一及び第二の軸線を結ぶ直線と前記第三及び第四の軸線を結ぶ直線との交点を第一の交点として、前記第一の交点と前記第一の軸線との間の距離は、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度であるときに最小であるよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
9. 請求項１乃至６の何れか一つに記載の車両用制駆動力制御装置において、前記第三のリンクは、前記第二の軸線と平行な第三の軸線の周りに回転可能に前記第二のリンクにより支持されたローラと、前記第一のリンクに設けられたローラ当接面と、を含み、前記ローラは、前記第一のリンクが前記第一の軸線の周りに枢動するときには、前記ローラ当接面に当接して転動するよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
10. 請求項９に記載の車両用制駆動力制御装置において、前記第一乃至第三の軸線は互いに平行であり、前記ペダル装置は、前記第一乃至第三の軸線に沿う方向に見て、前記第一及び第二の軸線を結ぶ直線と前記ローラ及び前記ローラ当接面の接点と第三の軸線とを結ぶ直線との交点を第二の交点として、前記第二の交点と前記第一の軸線との間の距離は、前記第一のリンクの枢動角度が前記基準角度であるときに最小であるよう構成されていることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。

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