特許 6405581 反力出力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405581

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】反力出力装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/40 20160101AFI20181004BHJP

   G05G 1/44 20080401ALI20181004BHJP

   G05G 5/03 20080401ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/40

   G05G1/44

   G05G5/03 Z

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-42292(P2015-42292)

(22)【出願日】2015年3月4日

(65)【公開番号】特開2016-163482(P2016-163482A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000155067

【氏名又は名称】株式会社ホンダロック

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】大場 隆志

【審査官】 上野 力

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１９３１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７４８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１８６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７５８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２６２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３９２２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２９／４０

Ｇ０５Ｇ １／４４

Ｇ０５Ｇ ５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動部材を駆動することで、人により操作される操作子に対し、操作方向とは逆方向の力を出力する駆動部と、
前記駆動部を駆動させる駆動力を出力するモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置とを備える反力出力装置において、
前記モータ制御装置は、
前記モータが消費する電流に対応する検出値を第１の範囲で出力する第１の検出部と、
前記モータが消費する電流に対応する検出値を、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲で出力する第２の検出部と、
前記モータを駆動させるために与えられる第１の電流指令値が所定値以下の場合には、第１の検出部を選択し、前記第１の電流指令値が所定値を超える場合には、前記第２の検出部を選択する選択部であって、直近に取得した前記第１の電流指令値が所定値以下、且つ前記直近に取得した前記第１の電流指令値が前記直近より前に取得した第１の電流指令値より小さい場合には、前記第２の検出部を選択する選択部と、
前記選択した検出部が出力可能な範囲を、一定の刻み数で離散化させることで、前記選択部が選択した検出部が出力した検出値に対応する電流値を導出する導出部と、
前記導出部により導出された電流値を、前記第１の電流指令値にフィードバックさせて、前記モータを駆動させるために与える第２の電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
を備える反力出力装置。

【請求項2】

前記第１の検出部は、第１の抵抗と、第１の増幅器とを有し、
前記第２の検出部は、第２の抵抗と、前記第１の増幅器より増幅率が高い第２の増幅器とを有する、
請求項１記載の反力出力装置。

【請求項3】

前記第１の検出部は、第１の抵抗と、第１の増幅器とを有し、
前記第２の検出部は、前記第１の抵抗よりも抵抗値が小さい第２の抵抗と、第２の増幅器とを有する、
請求項１または請求項２記載の反力出力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、反力出力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の発進時や走行時の意図しない急激な加速などを抑制するために、例えば、アクセルペダルを踏み込む力（踏力）とは逆方向の力（反力）をアクセルペダルに出力するアクセルペダル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のアクセルペダル装置は、ペダルアームの基端を回動可能に軸支するハウジングに、ペダルアームを初期位置に戻すためのリターンスプリングと、反力を作り出すためのモータと、そのモータの回転をペダルアームに伝達するためのレバーとが内蔵されている。このアクセルペダル装置では、制御装置が、目標電流値と電流検出回路によって検出されたモータが消費する電流値とを比較して、フィードバック制御を行い、モータの駆動を所望の状態に制御する。これによりアクセルペダル装置は、アクセルペダルの踏込状態に応じた出力に制御され、その出力が伝達レバーを通してペダルアームに付与されるようになっている。

【0004】

このような反力出力装置は、急加速を抑制するためだけでなく、アクセルペダルとスロットルバルブとの連結を省略した構成（いわゆるドライブバイワイヤ）を採用した場合に、アクセルペダルの自然な踏み心地（アクセルフィーリング）を運転者に与えるためにも使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１１６３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の反力出力装置では、電流検出回路により検出される電流値の検出結果の精度が低い場合があった。この結果、反力出力装置に適用され、検出された電流値と目標電流値とに基づいて、フィードバック制御を行い、モータの駆動が制御された場合、モータの駆動を所望の状態に制御することができず、モータの駆動部材がペダルアームに十分に追従できない場合があった。

【0007】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、検出精度を向上させることが可能な反力出力装置を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の反力出力装置は以下の構成を採用した。
（１）駆動部材を駆動することで、人により操作される操作子に対し、操作方向とは逆方向の力を出力する駆動部と、前記駆動部を駆動させる駆動力を出力するモータと、前記モータを制御するモータ制御装置とを備える反力出力装置において、前記モータ制御装置は、前記モータが消費する電流に対応する検出値を第１の範囲で出力する第１の検出部と、前記モータが消費する電流に対応する検出値を、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲で出力する第２の検出部と、前記モータを駆動させるために与えられる第１の電流指令値が所定値以下の場合には、第１の検出部を選択し、前記第１の電流指令値が所定値を超える場合には、前記第２の検出部を選択する選択部であって、直近に取得した前記第１の電流指令値が所定値以下、且つ前記直近に取得した前記第１の電流指令値が前記直近より前に取得した第１の電流指令値より小さい場合には、前記第２の検出部を選択する選択部と、前記選択した検出部が出力可能な範囲を、一定の刻み数で離散化させることで、前記選択部が選択した検出部が出力した検出値に対応する電流値を導出する導出部と、前記導出部により導出された電流値を、前記第１の電流指令値にフィードバックさせて、前記モータを駆動させるために与える第２の電流指令値を決定する電流指令値決定部と、を備えるようにした。
係る構成によれば、反力出力装置は、前記第１の検出部と前記第２の検出部とのうち、いずれか一方の検出部を選択し、前記選択した検出部が出力可能な範囲を、一定の刻み数で離散化させることで、前記選択部が選択した検出部が出力した検出値に対応する電流値を導出するため、モータが消費する電流値を精度良く検出することができる。また、係る構成によれば、反力出力装置１０は、モータにより駆動する駆動部材のペダルアームに対する追従性を向上させることができる。

【0009】

（２）前記第１の検出部は、第１の抵抗と、第１の増幅器とを有し、前記第２の検出部は、第２の抵抗と、前記第１の増幅器より増幅率が高い第２の増幅器とを有してもよい。
係る構成によれば、反力出力装置は、前記第２の検出部は、前記第１の増幅器より増幅率が高い第２の増幅器を有することで、各抵抗の抵抗値を低くすることができる。この結果、モータへ印加される電圧降下を抑制することができる。

【0010】

（３）前記第１の検出部は、第１の抵抗と、第１の増幅器とを有し、前記第２の検出部は、前記第１の抵抗よりも抵抗値が小さい第２の抵抗と、第２の増幅器とを有してもよい。
係る構成によれば、反力出力装置は、前記第２の検出部の第２の抵抗は、前記第１の抵抗より抵抗値が小さいため、増幅器により増幅された検出値を小さくすることができる。この結果、回路特性上の誤差の拡大を抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、モータにより駆動する駆動部材のペダルアームに対する追従性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態に係る反力出力装置１０を備えるアクセルペダル装置１の外観構成の一例を示す図。

【図2】一実施形態に係る反力出力装置１０の内部構造の一例を示す図。

【図3】一実施形態に係る反力出力装置１０の制御回路を中心とした機能構成の一例を示す図。

【図4】電流検出センサ６６の一例を示す図。

【図5】マイコン５６が電流検出センサ６６により出力された検出値を量子化する場合の一例を示す図。

【図6】マイコン５６が実行する処理の流れを示すフローチャート。

【図7】マイコン５６がモータドライバＩＣ５８へ与える第２の電流指令値について説明するための概念図。

【図8】第１の検出処理および第２の検出処理を比較するための図。

【図9】本実施形態のマイコン５６が実行する処理により決定される第２の電流指令値の傾向の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照し、本発明のモータ制御装置および反力発生装置の実施形態について説明する。一実施形態における反力出力装置は、例えば、車両の加速を指示するために設けられたアクセルペダル等の操作子に対し、踏み込む力（踏力）とは逆向きの力（反力）を出力する装置である。反力出力装置を使用することにより、アクセルフィーリングを向上させたり、燃費を節約したアクセルワークを促すよう伝達したり、種々の安全制御を行ったりすることができる。安全制御としては、カーブの手前や市街地、スクールゾーン等において、過剰な加速を抑制するために、比較的大きい反力を出力する制御が挙げられる。また、単に基準を超えた急なアクセルペダルの操作がなされた場合には、誤操作と判断して大きい反力を出力する制御が行われてもよい。また、本実施形態における反力の出力対象である操作子は、アクセルペダルに限定されず、ブレーキペダル、ステアリングホイール、或いはゲーム機の操作デバイス等であってもよい。

【0017】

図１は、一実施形態に係る反力出力装置１０を備えるアクセルペダル装置１の外観構成の一例を示す図である。
アクセルペダル装置１は、運転席の足元前方に設置されるペダル本体ユニット２と、ペダル本体ユニット２の上方に設置される反力出力装置１０と、を備えている。

【0018】

ペダル本体ユニット２は、車体に取り付けられる保持ベース２ａと、保持ベース２ａに設けられた支軸２ｂに基端が回動可能に支持されるペダルアーム４と、ペダルアーム４の先端部に設けられ、運転者によって踏力を付与されるペダル本体部６とを備え、保持ベース２ａには、ペダルアーム４を初期位置に常時付勢する図示しないリターンスプリングが設けられている。

【0019】

ペダルアーム４には、ペダルアーム４の操作量（回動角度）に応じて内燃機関（エンジン）の図示しないスロットルバルブの開度を操作するための図示しないケーブルが接続されている。ただし、内燃機関が電子制御スロットルを採用する場合には、ペダル本体ユニット２にペダルアーム４の回動角度を検出するための回転センサを設け、その回転センサの検出信号を基にしてスロットルバルブの開度を制御するようにしてもよい。また、ペダルアーム４の基端の近傍部には、ペダルアーム４の延出方向とほぼ相反する方向に延出する反力伝達レバー８が一体に連結されている。

【0020】

また、反力出力装置１０の駆動部材である出力レバー１２の先端部と反力伝達レバー８の先端部とは、当接可能となっている。反力出力装置１０の駆動部材である出力レバー１２の回動力は、反力伝達レバー８を介してペダルアーム４に出力される。このように反力出力装置１０は、踏力の方向とは逆方向の反力を操作子に出力する。

【0021】

図２は、一実施形態に係る反力出力装置１０の内部構造の一例を示す図である。図２では、ハウジング部材１４の上面のカバーを取り去り、ハウジング部材１４（反力出力装置１０）の内部状態を示している。本実施形態における反力出力装置１０は、反力を作り出すための駆動源であるモータ２０と、ハウジング部材１４に回動可能に軸支される反力出力軸１６と、ギア減速機構３０と、回路基板５０とを備えている。ギア減速機構３０は、モータ２０の回転子の回転を減速しモータ２０側から出力するトルクＴを増大させ、モータの回転軸２２方向から反力出力軸１６方向へと偏向して増大させたトルクＴを出力レバー１２に伝達する。反力出力軸方向の一端部は、ハウジング部材１４の側面から外側に突出し、その突出した端部に出力レバー１２が一体に連結されている。

【0022】

モータ２０の回転子の回転は、回路基板５０に実装された制御回路によって制御される。回路基板５０には、後述する上位ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と制御回路とで信号を送受信するための図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）ケーブルが接続されている。また、回路基板５０とモータ２０とは図示しないケーブルを介して接続されており、回路基板５０から送られる制御信号に基づいて、モータ２０の回転子の回転が制御される。また、モータ２０の回転子を覆う筐体には小孔やスリット等が設けられ、小孔やスリット等にはホールＩＣ（Integrated Circuit）が嵌込設置されている。ホールＩＣは、小孔やスリット等を透過する磁束強度を検出し、検出した磁束強度に応じたパルス状の電圧を出力する。ホールＩＣによって検出される磁束強度は、モータ２０内の回転子の回転に応じて変化する。このため、反力出力装置１０は、ホールＩＣの出力電圧に基づいて回転子の回転量（例えば回転数ｎ［ｒｐｍ］）を検出することができる。

【0023】

図３は、一実施形態に係る反力出力装置１０の制御回路を中心とした機能構成の一例を示す図である。図３において、反力出力装置１０は、モータ２０と、上位ＥＣＵ７０との間でＣＡＮ通信を行うＣＡＮ制御回路５４と、マイクロコントローラ（マイコン）５６と、モータドライバＩＣ５８と、パワーＦＥＴ（Field Effect Transistor）６０と、ホールＩＣ６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗと、第１の電流検出センサ６６Ａと、第２の電流検出センサ６６Ｂとを備える。

【0024】

なお、第１の電流検出センサ６６Ａと、第２の電流検出センサ６６Ｂと、マイコン５６とは、モータドライバＩＣ５８に与える制御量である電流指令値を決定するモータ制御装置５２である。また、以下において、ホールＩＣ６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗを特に区別しない場合、総称してホールＩＣ６４と記載し、第１の電流検出センサ６６Ａと、第２の電流検出センサ６６Ｂとを特に区別しない場合、総称して電流検出センサ６６と記載する。

【0025】

上位ＥＣＵ７０は、例えば、ペダルアーム４の操作量に応じてスロットルバルブの開度等を制御することで、エンジン７２の駆動制御を行う。エンジン７２は、出力軸であるクランクシャフトが車軸に連結され、車両の走行駆動力を出力する。なお、走行駆動部としては、エンジン７２に走行用モータを加えた構成であってもよいし、エンジン７２を備えず走行用モータのみにより走行駆動力を出力する構成であってもよい。

【0026】

マイコン５６は、ＣＡＮ制御回路５４を介して上位ＥＣＵ７０とＣＡＮ通信を行う。マイコン５６は、反力出力装置１０が作り出す反力の大きさの基準となる反力設定値Ｐを、上位ＥＣＵ７０から受信する。反力設定値Ｐとは、「入力値」の一例である。反力設定値Ｐは、例えば、反力出力装置１０が搭載される車両の車速に応じて大きくなるように決定されてもよいし、燃費を向上させるために急なアクセル操作を抑制するために決定されてもよい。また、反力設定値Ｐは、反力出力装置１０が搭載される車両と先行車両との車間距離が短くなる程大きくなるように決定されてもよい。車間距離は、例えば、車両のフロント部に設置されたミリ波レーダや音波センサ、フロントガラス上部等に設置されたステレオカメラ装置等によって取得される。本発明の適用上、反力設定値Ｐの決定手法について特段の制限は存在しない。

【0027】

マイコン５６は、反力設定値Ｐに基づいて、モータドライバＩＣ５８に与える制御量として電流指令値を決定する。この際、マイコン５６は、例えば、電流指令値と反力設定値Ｐとの関係を示した関係式に基づき、電流指令値を決定する。モータドライバＩＣ５８は、電流指令値に基づいてＰＷＭ制御時のパルス幅やデューティ比等を決定し、パワーＦＥＴ６０へ通電させる電流を制御し、モータ２０を回転させる。

【0028】

マイコン５６には、モータ２０へ通電される電流を検出するための電流検出センサ６６と、モータドライバＩＣ５８とが接続されている。マイコン５６は、電流検出センサ６６により検出された検出値を示す信号を受信する。マイコン５６は、電流検出センサ６６により検出された検出値を示す信号およびモータドライバＩＣ５８から出力された信号から算出したモータ２０の回転数ｎに基づき、モータドライバＩＣ５８に与える電流指令値を決定する。なお、マイコン５６の機能および電流検出センサ６６の機能構成の詳細については後述する。

【0029】

パワーＦＥＴ６０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれのパワーＦＥＴ６０Ｕ、６０Ｖ、６０Ｗを備え、各パワーＦＥＴは、モータ２０の対応する相のコイルにそれぞれ接続されている。モータドライバＩＣ５８は、各相のパワーＦＥＴを循環的にオン／オフすることで各相のコイルに磁界を発生させ、モータ２０の回転子を回転させる。

【0030】

モータドライバＩＣ５８の入力端には、マイコン５６に加え、３つのホールＩＣ６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗが接続されており、モータドライバＩＣ５８は、ホールＩＣ６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗ各々が出力する電圧の変化を受け付ける。モータドライバＩＣ５８は、ホールＩＣ６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗからの入力に基づいて、モータ２０の回転数ｎを示す信号をマイコン５６に出力する。これによって、マイコン５６は、モータ２０の回転数ｎを検出する。

【0031】

図４は、電流検出センサ６６の一例を示す図である。第１の電流検出センサ６６Ａは、モータ２０が消費する電流に対応する検出値（電圧値）を第１の範囲で出力する。第２の電流検出センサ６６Ｂは、モータ２０が消費する電流に対応する検出値を、第１の範囲とは異なる第２の範囲で出力する。電流検出センサ６６Ａは、抵抗６７Ａと、増幅器６８Ｂとを有する。抵抗６７Ａは、第２の電流検出センサ６６Ｂの抵抗６７Ｂと直列に接続されている。抵抗６７Ａは、電流検出を行うためのシャント抵抗であり、抵抗値は比較的低く設定されている。増幅器６８Ａは、抵抗６７Ａの両端と電気的に接続されており、抵抗６７Ａに印加される電圧が入力される。増幅器６８Ａは、入力された電圧を予め設定された増幅率で増幅し、増幅した検出値をマイコン５６へ出力する。第２の電流検出センサ６６Ｂの構成は、第１の電流検出センサ６６Ａと同様であるため、説明を省略する。また、第２の電流検出センサ６６Ｂの機能構成は、第１の電流検出センサ６６Ａが有する機能構成に付した符号「Ａ」を符号「Ｂ」で表す。第１の電流検出センサ６６Ａの抵抗６７Ａおよび第２の電流検出センサ６６Ｂの抵抗６７Ｂの抵抗値は、例えば３３ｍΩである。また、例えば増幅器６８Ａの増幅率は１８倍であり、増幅器６８Ｂの増幅率は４５倍である。

【0032】

マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａまたは第２の電流検出センサ６６Ｂにより出力された検出値をアナログ量として取得し、取得したアナログ量を量子化することでモータ２０により消費された電流値を導出する。具体的には、マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａまたは第２の電流検出センサ６６Ｂにより出力された検出値を量子化し、予め設定された第１の電流検出センサ６６Ａまたは第２の電流検出センサ６６Ｂの機能構成、電流検出センサ６６により出力された検出値およびモータ２０が消費する電流値との関係を示した関係式またはデータテーブルとに基づいて、モータ２０により消費された電流値を導出する。

【0033】

図５は、マイコン５６が電流検出センサ６６により出力された検出値を量子化する場合の一例を示す図である。ここでは、説明を簡略化するために、マイコン５６が、電流検出センサ６６により出力される検出値の最小値から最大値の間おいて刻み数が５で離散化させる場合について説明する。図５（ａ）は、マイコン５６が、第１の電流検出センサ６６Ａから出力された検出値を量子化する場合の一例である。マイコン５６は、第１の範囲Ｖ１の範囲を、刻み数を５で離散化させる。マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａの検出値が図中、Ａの範囲内にある場合、例えば検出値を四捨五入により図中、Ａの上限値または下限値の値として近似値化する。

【0034】

図５（ｂ）は、マイコン５６が、第２の電流検出センサ６６Ｂから出力された検出値を量子化する場合の一例である。マイコン５６は、第２の範囲Ｖ２の範囲を、刻み数を５で離散化させる。マイコン５６は、検出値が図中、Ｂの範囲内にある場合、例えば検出値を四捨五入により図中、Ｂの上限値または下限値の値として近似値化する。このように刻み数が同数の場合、Ａの上限値から下限値は、Ｂの上限値から下限値より小さくなるため、マイコン５６が検出する検出値の範囲が小さくなる程、検出誤差が小さくなる。この結果、マイコン５６が検出する検出値の範囲が小さくなる程、電流検出センサ６６から出力された検出値から導出するモータ２０が消費する電流値の検出精度が高くなる。

【0035】

なお、マイコン５６は、例えば自身に搭載した１０ビット型の逐次変換式のＡ／Ｄコンバータを用いて、最小値から最大値の範囲において刻み数１０２４で離散化を行ってもよい。また、マイコン５６は、電流検出センサ６６から出力された検出値から電流値を導出し、導出した電流値を量子化することで電流値を算出してもよい。

【0036】

これまで、マイコン５６は、１つ電流検出センサ（例えば検出値が０からＶ２の出力値である第２の電流検出センサ６６Ｂ）が出力する検出値に基づいて電流値を導出していた。これに対して、図５に示したように本実施形態では、２つの電流検出センサ（６６Ａ、６６Ｂ）が出力する検出値に基づいて電流値を導出する。検出値がＶ１の範囲内の場合には、モータ２０が消費する電流値を精度良く導出することができる。

【0037】

図６は、マイコン５６が実行する処理の流れを示すフローチャートである。まず、マイコン５６は、モータドライバＩＣ５８に与えた電流指令値（第１の電流指令値）を取得する（ステップＳ１００）。次に、マイコン５６は、第１の電流指令値が所定値（例えば２Ａ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0038】

第１の電流指令値が所定値以下である場合、マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａにより出力された検出値を採用する（ステップＳ１０４；第１の検出処理）。第１の電流指令値が所定値を超える場合、マイコン５６は、第２の電流検出センサにより出力された検出値を採用する（ステップＳ１０６；第２の検出処理）。前述した図５で示したように、第１の電流指令値が所定値以下である場合、第１の電流検出センサ６６Ａにより出力された検出値を採用することにより、電流値を精度良く検出することができる。

【0039】

次に、マイコン５６は、採用した検出値に基づいて電流値を導出する（ステップＳ１０８）。マイコン５６は、導出した電流値に基づいてフィードバック制御を実行する（ステップＳ１１０）。マイコン５６は、モータ２０が消費する電流値が所望の電流指令値に近づくように新たに電流指令値を決定し、新たに決定した第２の電流指令値をモータドライバＩＣ５８に与える。これにより本フローチャートの処理は終了する。

【0040】

このように、モータ２０に与えられた第１の電流指令値が所定値以下の場合、第２の電流検出センサ６６Ｂにより出力された検出値を採用せずに、第１の電流検出センサ６６Ａにより出力された検出値を採用して、フィードバック制御を実行して第２の電流指令値を決定するため、精度良くモータ２０を制御することができる。この結果、反力出力装置の追従性を向上させることができる。

【0041】

図７は、マイコン５６がモータドライバＩＣ５８へ与える第２の電流指令値について説明するための概念図である。縦軸は、第２の電流指令値を示し、横軸は、第１の検出処理に基づくフィードバック制御であるか、または第２の検出処理に基づくフィードバック制御であるかを示している。図中、Ｌは、マイコン５６が決定した第２の電流指令値である。マイコン５６は、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ（例えば２Ａ）を超える場合、第２の電流検出センサ６６Ｂにより出力された検出値に基づいて、フィードバック制御を実行する。また、マイコン５６は、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ以下の場合、第１の電流検出センサ６６Ａにより出力された検出値に基づいて、フィードバック制御を実行する。この場合、マイコン５６は、第２の電流検出センサ６６Ｂから出力された検出値に基づいて電流値を導出するよりも小さい刻み幅で電流値を導出することができる。すなわち、マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａが出力する検出値（例えば０から２Ａ）の範囲内では、高い分解能で電流値を検出することができる。このため、図示するように第１の検出処理によるフィードバック制御では、第２の検出処理によるフィードバック制御を行う場合に較べて、小さい刻み幅で第２の電流指令値を決定することができる。また、マイコン５６は、第１の電流検出センサ６６Ａから出力された検出値に基づいて電流値を導出することにより、小さい刻み幅で電流値を導出することができるため、導出した電流値と実際にモータ２０が消費している電流値との検出誤差を小さくすることもできる。この結果、モータ２０を精度良く制御することもできる。なお、後述する図８、図９においても縦軸、横軸の項目は図７と同様である。

【0042】

図８は、第１の検出処理および第２の検出処理を比較するための図である。図中、Ｌ１は、マイコン５６が決定した第２の電流指令値を近似値化した直線である。マイコン５６は、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ（例えば２Ａ）以下の場合、第２の検出処理を実行すると、第１の検出処理により電流値を導出する場合より電流値の刻み幅が大きくなる。マイコン５６は、第２の検出処理に基づいてフィードバック制御を実行し第２の電流指令値を決定すると、図中、領域Ｃに示すように、第２の電流指令値は第１の検出処理により決定される第２の電流指令値より急な勾配となる。この結果、モータ２０の駆動も急な変化が生じることとなる。

【0043】

これに対して、マイコン５６は、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ（例えば２Ａ）以下の場合、第１の検出処理を実行すると第２の検出処理により電流値を導出する場合よりも小さい刻み幅で電流値を導出することができる。マイコン５６は、第１の検出処理に基づいてフィードバック制御を実行し第２の電流指令値を決定すると、図中、領域Ｃ＃に示すように、第２の電流指令値は第２の検出処理により決定される第２の電流指令値より緩やかな勾配となる。この結果、モータ２０の駆動を滑らか変化させることができる。また、反力出力装置１０が適用されたアクセルペダル装置１の運転者へ与えるアクセルフィーリングを向上させることができる。

【0044】

図９は、本実施形態のマイコン５６が実行する処理により決定される第２の電流指令値の傾向の一例を示す図である。図中、Ｌ２は、マイコン５６が決定した第２の電流指令値を近似値化した直線である。本実施形態のマイコン５６は、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ以下の場合、図中、領域Ｃ＃＃で示すように第１の検出処理に基づいて第２の電流指令値を決定する。

【0045】

このように、第１の電流指令値が所定値Ｔｈ以下の場合、第１の検出処理により第２の電流指令値を決定することにより、第２の電流指令値の近似直線は緩やかな勾配になる。この結果、モータ２０の制御を精度良く行うことができ、反力出力装置の追従性を向上させることができる。また、第１の電流検出センサ６６Ａから出力された検出値に基づいて電流値を導出することで、電流値を導出する刻み幅は小さくなり、実際に消費されている電流値と導出される電流値との誤差を小さくすることができる。この結果、より精度の高いモータ２０の制御を行うことができる。

【0046】

なお、マイコン５６は、第１の検出処理および第２の検出処理を適用する条件を、下記のように変更してもよい。例えば、マイコン５６は、直近に取得した第１の電流指令値が所定値以下、且つ直近に取得した第１の電流指令値が直近より前に取得した第１の電流指令値より小さい場合には、第２の検出処理を実行するようにしてもよい。例えば図９のＬ２＃で示すように、マイコン５６が決定した第２の電流指令値が下降傾向であった場合、マイコン５６は第２の検出処理を実行してもよい。

【0047】

なお、本実施形態では、電流検出センサ６６が２つの場合について説明したが、電流検出センサを３つ以上設けて、各電流検出センサ６６が出力する検出値を異なる値としてもよい。これにより、３つ以上の分解能で電流値を検出することができるため、より小さい刻み幅で第２の電流指令値を決定することができる。

【0048】

また、本実施形態では、第１の電流検出センサ６６Ａと第２の電流検出センサ６６Ｂとが備える抵抗６７Ａ、６７Ｂの抵抗値を同程度にし、増幅器６８Ａ、６８Ｂの増幅率を異なる値としたが、増幅器６８Ａ、６８Ｂの増幅率を同程度にし、抵抗６７Ａ、６７Ｂの抵抗値を異なる値としてもよい。この場合、抵抗６７Ａ、６７Ｂの少なくとも１つ以上の抵抗値を高くすると高抵抗の両端の電圧降下幅が大きくなるため、増幅器により増幅された検出値が小さくなり回路特性上の誤差を拡大しにくくなる。しかし、抵抗６７Ａ、６７Ｂの少なくとも１つ以上の抵抗値を高くすると、モータ２０へ印加される電圧降下が大きくなり、モータ２０の駆動能力が低下する場合がある。一方、抵抗６７Ａ、６７Ｂの抵抗値を低くすると、増幅器の増幅率を大きくする必要があるため、回路特性上の誤差が大きくなり、電流の検出精度が低下する場合がある。このため、抵抗の抵抗値と増幅器の増幅率とを決定する際には、電圧降下により生じるモータ２０への影響と、電流値の検出精度とを考慮する必要がある。

【0049】

以上のように、本実施形態に係る反力出力装置１０によれば、駆動部材を駆動することで、人により操作される操作子に対し、操作方向とは逆方向の力を出力する駆動部と、駆動部を駆動させる駆動力を出力するモータ２０と、モータ２０を制御するモータ制御装置５２とを備える反力出力装置１０において、モータ制御装置５２は、モータ２０が消費する電流に対応する検出値を第１の範囲で出力する第１の検出部６６Ａと、モータ２０が消費する電流に対応する検出値を、第１の範囲とは異なる第２の範囲で出力する第２の検出部６６Ｂと、モータを駆動させるために与えられる第１の電流指令値が所定値以下の場合には、第１の検出部６６Ａを選択し、第１の電流指令値が所定値を超える場合には、第２の検出部６６Ｂを選択し、直近に取得した前記第１の電流指令値が所定値以下、且つ前記直近に取得した前記第１の電流指令値が前記直近より前に取得した第１の電流指令値より小さい場合には、前記第２の検出部を選択し、前記選択した検出部が出力可能な範囲を、一定の刻み数で離散化させることで、前記選択した検出部が出力した検出値に対応する電流値を導出し、導出された電流値を、前記第１の電流指令値にフィードバックさせて、前記モータを駆動させるために与える第２の電流指令値を決定する。この結果、マイコン５６は、モータ２０が消費する電流値を精度良く検出すると共に、検出した電流値に基づいて、フィードバック制御を行い新たな電流指令値を決定するため、追従性を向上させることが可能な反力出力装置１０を提供することができる。

【0050】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0051】

１…アクセルペダル装置、２…ペダル本体ユニット、６…ペダル本体部、１０…反力出力装置、２０…モータ、５２…モータ制御装置、５６…マイコン、６６Ａ…第１の電流検出センサ、６６Ｂ…第２の電流検出センサ、６７Ａ、６７Ｂ…抵抗、６８Ａ、６８Ｂ…増幅器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】