JP2001001926A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ステアリング装置に関し、ステア
リングホイールの操作性を良好に維持することを目的と
する。 【解決手段】 ステアリング装置１０は、通常時におい
て、車輪舵角δを、ステアリングホイール１４の回転角
θに基づいて制御する。そして、モード切替スイッチ５
４が運転者により操作された場合は、車輪舵角δを、ス
テアリングホイール１４の左半部において軸方向に作用
する押圧力Ｆ_L 、および、ステアリングホイール１４の
右半部において軸方向に作用する押圧力Ｆ_R に基づいて
制御する。この場合、車輪ＦＬ，ＦＲは、運転者がステ
アリングホイール１４を回転させることなく軸方向に向
けて押圧することにより転舵される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリング装置
に係り、特に、ステアリングホイールの操作に基づいて
車輪舵角を制御するステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６２−２８９４
６９号に開示される如く、運転者に操作されるステアリ
ングホイールを備えるステアリング装置が知られてい
る。ステアリングホイールはステアリングシャフトを介
してステアリングギヤボックスに連結されており、ステ
アリングギヤボックスはラックバーおよびナックルアー
ムを介して車輪に連結されている。かかる構成におい
て、運転者がステアリングホイールを軸周りに回転させ
ると、その回転はステアリングギヤボックスによりラッ
クバーの車幅方向の変位に変換される。従って、上記従
来のステアリング装置によれば、ステアリングホイール
を軸周りに回転させることで車輪を転舵させることが可
能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、上記従来
のステアリング装置は、ステアリングホイールを軸周り
に回転させることにより車輪を転舵させる。かかるステ
アリング装置を搭載する車両が、例えば高速道路等の直
線道路が継続する状況下で走行する際には、運転者がス
テアリングホイールを大きく回転させる頻度は少ない。
すなわち、ステアリングホイールの回転量は狭い範囲に
制限される。このため、上記従来のステアリング装置で
は、高速道路上においてステアリングホイールが応答よ
く回転するのを防止すべく運転者はステアリング操作を
慎重に行う必要があった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ステアリングホイールの操作性を良好に維持す
ることが可能なステアリング装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、ステアリングホイールの軸周り方向へ
の操作量に基づいて車輪舵角を制御する第１の舵角制御
を実行し得るステアリング装置において、前記ステアリ
ングホイールの右半部において軸方向に作用する第１の
操作力、および、前記ステアリングホイールの左半部に
おいて軸方向に作用する第２の操作力をそれぞれ検出す
る操作力検出手段と、所定の操作スイッチが操作された
場合に、車輪舵角の制御を、前記第１の舵角制御から、
前記操作力検出手段により検出された第１および第２の
操作力に基づいて車輪舵角を制御する第２の舵角制御に
切り替える舵角制御切替手段と、を備えることを特徴と
するステアリング装置により達成される。

【０００６】本発明において、所定の操作スイッチが運
転者により操作された場合、車輪舵角の制御は、ステア
リングホイールの軸周り方向への操作量に基づいた第１
の舵角制御から、ステアリングホイールの左半部および
右半部のそれぞれに軸方向に作用する第１および第２の
操作力に基づいた第２の舵角制御に切り替わる。すなわ
ち、所定の操作スイッチが操作された場合、車輪は、運
転者がステアリングホイールの左半部または右半部を軸
方向に押圧し又は引っ張ることにより、その操作力に応
じた角度だけ転舵される。この場合には、運転者がステ
アリングホイールを回転させることなく車輪が転舵する
ことになるので、ステアリングホイールの操作性が低下
することは回避される。従って、本発明によれば、ステ
アリングホイールの操作性を良好に維持することができ
る。

【０００７】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、車両前方に
存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出
手段の検出結果に基づいて緊急回避の要否を判定する緊
急回避判定手段と、を備え、前記第２の舵角制御は、車
両について緊急回避を行う必要があると判定された場合
に、前記第１および第２の操作力に対する車輪舵角のゲ
インを通常時に比して増大させることを特徴とするステ
アリング装置により達成される。

【０００８】本発明において、車両について緊急回避を
行う必要があると判定された場合、第２の舵角制御は、
第１および第２の操作力に対する車輪舵角のゲインを通
常時に比して増大させる。この場合には、運転者がステ
アリングホイールを軸方向に押圧し又は引っ張る際の操
作力が小さくても、車輪の舵角量は大きくなる。従っ
て、本発明によれば、緊急時にステアリングホイールの
応答性を向上させることで、車両の緊急状態を速やかに
回避することが可能となる。

【０００９】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、運転者に操
作されるゲイン調整器を備え、前記第２の舵角制御は、
前記ゲイン調整器の操作位置に応じて、前記第１および
第２の操作力に対する車輪舵角のゲインを変化させるこ
とを特徴とするステアリング装置により達成される。

【００１０】本発明において、第２の舵角制御は、ゲイ
ン調整器の操作位置に応じて、第１および第２の操作力
に対する車輪舵角のゲインを変化させる。この場合に
は、適当なゲインが得られるように運転者によりゲイン
調整器が操作される。従って、本発明によれば、運転者
の好みや個人差に応じてステアリングホイールの応答性
を変化させることが可能となる。

【００１１】上記の目的は、請求項４に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、車両前方に
存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出
手段の検出結果に基づいて緊急回避の要否を判定する緊
急回避判定手段と、を備え、前記舵角制御切替手段は、
車両について緊急回避を行う必要があると判定された場
合に、車輪舵角の制御を前記第２の舵角制御から前記第
１の舵角制御に戻すことを特徴とするステアリング装置
により達成される。

【００１２】本発明において、第２の舵角制御が実行さ
れている状況下で車両について緊急回避を行う必要があ
る場合、車輪舵角の制御は、第２の舵角制御から第１の
舵角制御へ戻される。従って、本発明によれば、緊急時
には第１の舵角制御により車輪舵角が制御されること
で、ステアリング操作の信頼性の向上を図ることができ
る。

【００１３】上記の目的は、請求項５に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、前記舵角制
御切替手段は、前記ステアリングホイールの軸周り方向
への操舵トルクが所定値以上となった場合に、車輪舵角
の制御を前記第２の舵角制御から前記第１の舵角制御に
戻すことを特徴とするステアリング装置により達成され
る。

【００１４】本発明において、第２の舵角制御が実行さ
れている状況下で運転者がステアリングホイールを軸周
り方向へ回転させることにより操舵トルクが所定値以上
となった場合、車輪舵角の制御は、第２の舵角制御から
第１の舵角制御へ戻される。従って、本発明によれば、
第２の舵角制御が実行されている状況下で運転者がステ
アリングホイールを軸周り方向に回転させようとした後
は第１の舵角制御により車輪舵角が制御されることで、
ステアリング操作の信頼性の向上を図ることができる。

【００１５】上記の目的は、請求項６に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、前記舵角制
御切替手段は、車速が所定値以下になった場合に、車輪
舵角の制御を前記第２の舵角制御から前記第１の舵角制
御に戻すことを特徴とするステアリング装置により達成
される。

【００１６】本発明において、第２の舵角制御が実行さ
れている状況下で車速が所定値以下に低下した場合、車
輪舵角の制御は、第２の舵角制御から第１の舵角制御へ
戻される。従って、本発明によれば、第２の舵角制御が
実行されている状況下で車速が低下した後は第１の舵角
制御により車輪舵角が制御されることで、ステアリング
操作の信頼性の向上を図ることができる。

【００１７】上記の目的は、請求項７に記載する如く、
請求項１記載のステアリング装置において、前記舵角制
御切替手段は、車両が所定の走行路から退出した場合
に、車輪舵角の制御を前記第２の舵角制御から前記第１
の舵角制御に戻すことを特徴とするステアリング装置に
より達成される。

【００１８】本発明において、第２の舵角制御が実行さ
れている状況下で、車両が所定の走行路から退出した場
合、車輪舵角の制御は、第２の舵角制御から第１の舵角
制御へ戻される。従って、本発明によれば、第２の舵角
制御が実行されている状況下で車両が走行路から退出し
た後は第１の舵角制御により車輪舵角が制御されること
で、ステアリングホイールの信頼性の向上を図ることが
できる。

【００１９】上記の目的は、請求項８に記載する如く、
請求項４乃至７の何れか一項記載のステアリング装置に
おいて、前記第２の舵角制御が実行される際に前記ステ
アリングホイールを軸周りの中立位置に保持するステア
保持手段と、前記舵角制御切替手段により車輪舵角の制
御が前記第２の舵角制御から前記第１の舵角制御に戻っ
た場合に、車輪舵角を前記第２の舵角制御による車輪舵
角から前記第１の舵角制御による車輪舵角へ徐変させる
徐変手段と、を備えることを特徴とするステアリング装
置により達成される。

【００２０】本発明において、第２の舵角制御は、ステ
アリングホイールが軸周りの中立位置に保持された状態
で実行される。かかる状況下で車輪舵角の制御が第２の
舵角制御から第１の舵角制御に戻った場合、車輪舵角
は、第２の舵角制御による車輪舵角から第１の舵角制御
による舵角制御へ徐変される。このため、本発明によれ
ば、運転者に違和感を感じさせることなく、第２の舵角
制御から第１の舵角制御へスムーズに移行させることが
できる。

【００２１】上記の目的は、請求項９に記載する如く、
請求項８記載のステアリング装置において、前記徐変手
段は、車両状態に応じて車輪舵角の徐変速度を変化させ
る徐変速度変化手段を有することを特徴とするステアリ
ング装置により達成される。本発明において、車輪舵角
の徐変速度は、車両状態に応じて変化される。例えば緊
急時には、徐変速度は通常時に比して増大される。従っ
て、本発明によれば、第２の舵角制御から第１の舵角制
御へ移行させる際に車両状態に応じた車両挙動を実現す
ることが可能となる。

【００２２】また、上記の目的は、請求項１０に記載す
る如く、請求項４乃至７の何れか一項記載のステアリン
グ装置において、前記舵角制御切替手段により車輪舵角
の制御が前記第２の舵角制御から前記第１の舵角制御に
戻った場合に、運転者に警告を発する警告手段を備える
ことを特徴とするステアリング装置により達成される。

【００２３】本発明において、車輪舵角の制御が第２の
舵角制御から第１の舵角制御へ戻った場合、運転者に対
して警告が発せられる。従って、本発明によれば、車輪
舵角の制御の切り替えを運転者に知得させることができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
ステアリング装置１０の全体構成図を示す。本実施例の
ステアリング装置１０は、電子制御ユニット（以下、Ｅ
ＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２により制御
される。図１に示す如く、ステアリング装置１０は、ス
テアリングホイール１４を備えている。ステアリングホ
イール１４は、ステアリングシャフト１６の一端に固定
されている。ステアリングシャフト１６は、ステアリン
グホイール１４の回転に伴って回転する。

【００２５】ステアリングシャフト１６には、操舵トル
クセンサ１８および操舵角センサ２０が配設されてい
る。操舵トルクセンサ１８は、ステアリングシャフト１
６が回転する際にステアリングシャフト１６に生じるト
ルクに応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。ま
た、操舵角センサ２０は、ステアリングシャフト１６の
回転角度、すなわち、ステアリングホイール１４の回転
角度に応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。ＥＣ
Ｕ１２は、操舵トルクセンサ１８の出力信号および操舵
角センサ２０の出力信号に基づいて、操舵トルクＴおよ
びステアリングホイール１４の回転角θを検出する。

【００２６】図２は、本実施例のステアリング装置１０
が備えるステアリングホイール１４の側面図を示す。ま
た、図３は、本実施例のステアリングホイール１４を図
２に示す直線III −III で切断した際の断面図を示す。
図２に示す如く、ステアリングホイール１４には、ステ
アリングホイール１４と一体となって回転可能な可動ハ
ウジング２２が取り付けられている。可動ハウジング２
２は、ステアリングシャフト１６の外周面を覆うように
配設されている。可動ハウジング２２には、ベアリング
２３を介して固定ハウジング２４が当接している。固定
ハウジング２４は、ステアリングシャフト１６の外周面
を覆うように配設されている。固定ハウジング２４は、
ステアリングホイール１４の回転に伴って回転すること
が禁止されるように車体側に取り付けられている。

【００２７】図３に示す如く、固定ハウジング２４およ
び可動ハウジング２２の軸中央には、上記したステアリ
ングシャフト１６が貫通している。固定ハウジング２４
の可動ハウジング２２側の表面には、左ロードセル２６
および右ロードセル２８が配設されている。左ロードセ
ル２６と右ロードセル２８とは、図３に示す如く互いに
分割されており、それぞれ内部にひずみゲージを内蔵し
ている。左ロードセル２６は、固定ハウジング２４と可
動ハウジング２２との間の左半部に作用するステアリン
グホイール１４の軸方向への押圧力Ｆ_L に応じた信号を
出力する。一方、右ロードセル２８は、固定ハウジング
２４と可動ハウジング２２の間の右半部に作用する押圧
力Ｆ_R に応じた信号を出力する。

【００２８】図１に示す如く、左ロードセル２６および
右ロードセル２８は、共にＥＣＵ１２に接続されてい
る。ＥＣＵ１２は、各ロードセル２６，２８の出力信号
に基づいて、運転者がステアリングホイール１４の上面
を軸方向に押圧した際の押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R を検出する。
ステアリングシャフト１６の軸方向中央部には、ギヤ３
０が配設されている。ギヤ３０には、ステアリングシャ
フト用モータ（以下、第１モータと称す）３２の駆動軸
３２ａに配設されたギヤ３４が係合している。第１モー
タ３２は、ＥＣＵ１２に接続されており、後述する論理
に従ってＥＣＵ１２からの指令信号に応じたトルクで回
転する。かかる構成によれば、第１モータ３２に適当な
指令電流を供給することにより、ステアリングシャフト
１６にアシストトルクを付与することができる。

【００２９】ステアリングシャフト１６の他端には、ク
ラッチ機構３６を介して回転軸３８が連結されている。
クラッチ機構３６は、後述の如くＥＣＵ１２からの指令
信号に応じてステアリングシャフト１６と回転軸３８と
を連結または遮断する機能を有している。ステアリング
シャフト１６の回転は、クラッチ機構３６によりステア
リングシャフト１６と回転軸３８とが連結されている場
合に回転軸３８に伝達され、それらが遮断されている場
合は回転軸３８への伝達が禁止される。

【００３０】回転軸３８の軸方向中央部には、ギヤ４０
が配設されている。ギヤ４０には、回転軸用モータ（以
下、第２モータと称す）４２の駆動軸４２ａに配設され
たギヤ４４が係合している。第２モータ４２は、ＥＣＵ
１２に接続されており、後述する論理に従ってＥＣＵ１
２からの指令信号に応じたトルクで回転する。かかる構
成によれば、第２モータ４２に適当な指令電流を供給す
ることにより、回転軸３８にアシストトルクを付与する
ことができる。

【００３１】回転軸３８には、ステアリングギヤボック
ス４６を介してラックバー４８が連結されている。ステ
アリングギヤボックス４６は、回転軸３８の回転運動を
ラックバー４８の直進運動に変換する機能を有してい
る。ラックバー４８の両端には、ナックルアーム５０，
５２を介して車輪ＦＬ，ＦＲが連結されている。かかる
構成によれば、車輪ＦＬ，ＦＲは、回転軸３８の回転に
よりラックバー４８が車幅方向に変位することにより転
舵される。

【００３２】上記の構成において、ステアリングシャフ
ト１６と回転軸３８とは、通常時は、クラッチ機構３６
により連結されている。この場合、ＥＣＵ１２は、ステ
アリングホイール１４の回転角θに基づいて回転軸３８
に付与するアシストトルクＴ ₂ を演算する。そして、そ
の演算されたアシストトルクＴ₂ に応じた指令信号を第
２モータ４２に対して供給する。かかる構成において、
ステアリングシャフト１６と回転軸３８とが連結されて
いる場合、回転軸３８は、ステアリングホイール１４の
回転によるトルクと、第２モータ４２の駆動によるトル
クとの両者が付与されることで回転する。従って、本実
施例によれば、車輪を転舵すべく運転者がステアリング
ホイール１４を回転させる際に必要な操舵トルクを軽減
することができる。

【００３３】一方、所定の状況下で、ステアリングシャ
フト１６と回転軸３８とは遮断される。この際、ＥＣＵ
１２は、ステアリングホイール１４が中立位置に維持さ
れるようにステアリングシャフト１６に付与するトルク
Ｔ₁ を演算すると共に、左ロードセル２６および右ロー
ドセル２８により検出されたステアリングホイール１４
の軸方向に作用している押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて回
転軸３８に付与するトルクＴ₂ を演算する。そして、ト
ルクＴ₁ に応じた指令信号を第１モータ３２に対して供
給すると共に、トルクＴ₂ に応じた指令信号を第２モー
タ４２に対して供給する。尚、本実施例において、運転
者がステアリングホイール１４の上面左半部を軸方向に
向けて押圧した場合に車両は左旋回するように、また、
運転者がステアリングホイール１４の上面右半部を軸方
向に向けて押圧した場合に車両は左旋回するように定め
られている。

【００３４】このため、上記の構成において、ステアリ
ングシャフト１６と回転軸３８とが遮断されている場
合、ステアリングホイール１４は第１モータ３２の駆動
によるトルクで中立位置に維持されると共に、回転軸３
８は第２モータの駆動によるトルクで回転する。従っ
て、本実施例によれば、ステアリングホイール１４を中
立位置に維持した状態で、ステアリングホイール１４の
軸方向への押圧力Ｆ_L ，Ｆ _R に応じた舵角δに車輪を転
舵させることができる。

【００３５】ＥＣＵ１２には、ステアモード切替スイッ
チ（以下、単に、モード切替スイッチと称す）５４、お
よび、ゲイン調整器５６が接続されている。モード切替
スイッチ５４は、車室内のコンソールに運転者が操作可
能となるように配設されており、車輪舵角δを、ステア
リングホイール１４の回転角θに基づいて制御するの
か、或いは、ステアリングホイール１４の軸方向への押
圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて制御するのかを選択するため
のスイッチである。モード切替スイッチ５４は、ステア
リングホイール１４の回転角θに基づいて車輪舵角δを
制御する場合にオフ状態を維持し、ステアリングホイー
ル１４の軸方向への押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて車輪舵
角δを制御する場合にオン信号を出力する。

【００３６】また、ゲイン調整器５６は、車室内のコン
ソールに配設されており、運転者の操作によって押圧力
Ｆ_L ，Ｆ_R に対する車輪舵角δのゲインＧを変更させる
機能を有している。ゲイン調整器５６は、例えばダイヤ
ル式のつまみを有しており、その操作位置に応じた信号
をＥＣＵ１２に向けて出力する。ＥＣＵ１２は、モード
切替スイッチ５４がオン状態にあるか否かを判別すると
共に、ゲイン調整器５６の出力信号に基づいてゲインＧ
を特定する。

【００３７】ＥＣＵ１２には、また、車速センサ５８お
よびレーダセンサ６０が接続されている。車速センサ５
８は、車速に応じたパルス信号を出力する。レーダセン
サ６０は、車両前方の所定領域内に存在する障害物と自
車両との距離に応じた信号を出力する。ＥＣＵ１２は、
車速センサ５８の出力信号に基づいて車速ＳＰＤを検出
すると共に、レーダセンサ６０の出力信号に基づいて障
害物との距離Ｌを検出する。

【００３８】ＥＣＵ１２には、また、ナビゲーション装
置６２が接続されている。ナビゲーション装置６２は、
ＧＰＳ等を利用した車両の位置を検出するための装置で
あり、車両が高速道路上で走行していると判断した場合
にハイ信号を出力する。本実施例において、ＥＣＵ１２
は、ナビゲーション装置６２からの出力信号に基づいて
車両が高速道路上で走行しているか否かを判別する。更
に、ＥＣＵ１２には、警報器６４が接続されている。警
報器６４は、ＥＣＵ１２の指令信号に従って駆動し、運
転者に対して、運転者の聴覚を刺激して注意を喚起する
ような警報を発する。

【００３９】図４は、本実施例のステアリング装置１０
において、車輪舵角δの制御手法を決定すべく、ＥＣＵ
１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを
示す。図４に示すルーチンは、所定時間ごとに実行され
る定時割り込みルーチンである。図４に示すルーチンが
起動されると、まずステップ１００の処理が実行され
る。

【００４０】ステップ１００では、モード切替スイッチ
５４がオン信号を出力しているか否かが判別される。そ
の結果、肯定判定がなされる場合は、次にステップ１０
２の処理が実行される。一方、否定判定がなされる場合
は、次にステップ１０６の処理が実行される。ステップ
１０２では、操舵トルクセンサ１８の出力信号に基づい
て検出された操舵トルクＴが所定値Ｔ₀ を越えているか
否かが判別される。尚、所定値Ｔ₀ は、運転者がステア
リングホイール１４を回転させていないと判断できる、
ステアリングシャフト１６に生じるトルクの最大値であ
る。Ｔ＞Ｔ₀ が成立しない場合は、運転者がステアリン
グホイール１４を回転させていないと判断でき、車輪舵
角δをステアリングホイール１４の軸方向に作用する押
圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて制御することが適切である。
従って、かかるがなされた場合は、次にステップ１０４
の処理が実行される。

【００４１】一方、Ｔ＞Ｔ₀ が成立する場合は、運転者
がステアリングホイール１４を回転させて、車輪を転舵
させようとしていると判断できる。この場合は、車輪舵
角δをステアリングホイール１４の軸周り方向への回転
角θに基づいて制御することが適切である。従って、か
かる判別がなされた場合は、次にステップ１０６の処理
が実行される。

【００４２】ステップ１０４では、押圧力フラグＸＦＬ
ＡＧをオン状態にする処理が実行される。尚、押圧力フ
ラグＸＦＬＡＧは、車輪舵角δの制御をステアリングホ
イール１４の軸方向への押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて行
うべきことを表示するするためのフラグである。本ステ
ップ１０４の処理が実行されると、以後、車輪舵角δ
は、ステアリングホイール１４の軸方向への押圧力
Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて制御される。本ステップ１０４の
処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。

【００４３】ステップ１０６では、押圧力フラグＸＦＬ
ＡＧをオフ状態にする処理が実行される。本ステップ１
０６の処理が実行されると、以後、車輪舵角δは、ステ
アリングホイール１４の回転角θに基づいて制御され
る。本ステップ１０６の処理が終了すると、今回のルー
チンは終了される。上記の処理によれば、モード切替ス
イッチ５４がオン状態にあり、かつ、ステアリングシャ
フト１６に生じている操舵トルクＴが所定値Ｔ₀ 以下で
ある場合に押圧力フラグＸＦＬＡＧをオン状態とすると
共に、モード切替スイッチ５４がオフ状態である場合ま
たは操舵トルクＴが所定値Ｔ₀ を越えている場合に押圧
力フラグＸＦＬＡＧをオフ状態とすることができる。

【００４４】図５は、本実施例のステアリング装置１０
において、車輪舵角δの制御を実行すべく、ＥＣＵ１２
が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。図５に示すルーチンは、所定時間毎に起動される定
時割り込みルーチンである。図５に示すルーチンが起動
されると、まずステップ１１０の処理が実行される。ス
テップ１１０では、上記図４に示すルーチンを処理した
結果、押圧力フラグＸＦＬＡＧがオン状態にあるか否か
が判別される。その結果、ＸＦＬＡＧがオン状態にある
と判別された場合は、車輪舵角δをステアリングホイー
ル１４の軸方向への押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に基づいて制御す
べく、次にステップ１１２の処理が実行される。一方、
ＸＦＬＡＧがオフ状態にあると判別された場合は、車輪
舵角δをステアリングホイール１４の回転角θに基づい
て制御すべく、次にステップ１２４の処理が実行され
る。

【００４５】ステップ１１２では、左ロードセル２６お
よび右ロードセルの出力信号に基づいて、固定ハウジン
グ２４と可動ハウジング２２との間の左半部および右半
部に作用するステアリングホイール１４の軸方向への押
圧力Ｆ_L ，Ｆ_R が検出される。ステップ１１４では、ゲ
イン調整器５６の出力信号に基づいて、運転者によって
選定されている押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に対する車輪舵角δの
ゲインＧが検出される。

【００４６】ステップ１１６では、上記ステップ１１２
および１１４で検出された押圧力Ｆ _L ，Ｆ_R およびゲイ
ンＧに基づいて、車輪ＦＬ，ＦＲを転舵すべき目標車輪
舵角δが演算される。図６は、本実施例において可動ハ
ウジング２２と固定ハウジング２４との間に作用する押
圧力Ｆ_L ，Ｆ_R と目標車輪舵角δとの関係を定めたマッ
プを示す。上記ステップ１１６では、図６に示すマップ
を参照することにより目標車輪舵角δが演算される。

【００４７】ステップ１１８では、クラッチ機構３６に
対して、ステアリングシャフト１６と回転軸３８とを遮
断するように指令信号を供給する処理が実行される。本
ステップ１１８の処理が実行されると、以後、ステアリ
ングシャフト１６と回転軸３８とは遮断されて、車輪Ｆ
Ｌ，ＦＲは第２モータ４２のみを動力源として転舵する
こととなる。

【００４８】ステップ１２０では、上記ステップ１１６
で演算された目標車輪舵角δに車輪ＦＬ，ＦＲが転舵さ
れるように、第２モータ４２に対して駆動信号を供給す
る処理が実行される。ステップ１２２では、ステアリン
グホイール１４が中立位置に維持されるように、第１モ
ータ３２に対して駆動信号を供給する処理が実行され
る。本ステップ１２２の処理が終了すると、今回のルー
チンが終了される。

【００４９】ステップ１２４では、操舵角センサ２０の
出力信号に基づいて、ステアリングホイール１４の軸周
り方向の回転角θが検出される。ステップ１２６では、
予め記憶されているマップに従って、上記ステップ１２
４で検出された回転角θに基づいて、回転軸３８に付与
するアシストトルクが演算される。

【００５０】ステップ１２８では、クラッチ機構３６に
対して、ステアリングシャフト１６と回転軸３８とを連
結するように指令信号を供給する処理が実行される。本
ステップ１２８の処理が実行されると、以後、ステアリ
ングシャフト１６と回転軸３８とが連結されて、車輪Ｆ
Ｌ，ＦＲはステアリングホイール１４の回転によって転
舵することとなる。

【００５１】ステップ１３０では、第１モータ３２をオ
フ状態にする処理が実行される。ステップ１３２では、
上記ステップ１２６で演算されたアシストトルクが回転
軸３８に付与されるように、第２モータ４２に対して駆
動信号を供給する処理が実行される。上記の処理によれ
ば、押圧力フラグＸＦＬＡＧがオン状態にある場合、す
なわち、運転者がモード切替スイッチ５４をオン状態と
し、かつ、ステアリングホイール１４を回転操作してい
ない場合に、ステアリングホイール１４の軸方向への押
圧力Ｆ_L ，Ｆ_R に応じた舵角に車輪ＦＬ，ＦＲを転舵さ
せることができる。この場合、車輪ＦＬ，ＦＲは、運転
者がステアリングホイール１４の上面左半部を押圧した
場合にはその押圧力に応じた舵角に転舵され、一方、運
転者がステアリングホイール１４の上面右半部を押圧し
た場合にはその押圧力に応じた舵角に転舵されることに
なる。

【００５２】また、上記の処理によれば、押圧力フラグ
ＸＦＬＡＧがオフ状態にある場合は、ステアリングホイ
ール１４の軸周り方向の回転角θに応じた舵角に車輪Ｆ
Ｌ，ＦＲを転舵させることができる。すなわち、運転者
がモード切替スイッチ５４をオフ状態にしている場合ま
たは運転者がステアリングホイール１４を回転操作して
いる場合は、ステアリングホイール１４の回転角θに応
じた舵角に車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させることができる。

【００５３】このように、本実施例によれば、運転者が
モード切替スイッチ５４をオン状態にした場合は、ステ
アリングホイール１４を回転させることなく車輪ＦＬ，
ＦＲを転舵させることができる。ステアリングホイール
１４を回転させることなく、ステアリングホイール１４
の上面を押圧することによって車輪ＦＬ，ＦＲが転舵さ
れることになれば、操作性が低下することは回避され
る。従って、本実施例のステアリング装置１０によれ
ば、ステアリングホイール１４の操作性を良好に維持す
ることが可能となる。

【００５４】また、本実施例によれば、運転者によって
モード切替スイッチ５４がオフ状態にされた場合、また
は、ステアリングホイール１４の軸方向への押圧力に基
づいて車輪舵角が制御されている状況下で運転者によっ
てステアリングホイール１４が回転操作された場合は、
車輪舵角の制御を、ステアリングホイール１４の回転角
に基づいて制御する手法に切り替えることができる。こ
の場合、ステアリングホイール１４が機械的に車輪Ｆ
Ｌ，ＦＲに連結されることで、ステアリング操作の信頼
性の向上が図られる。

【００５５】本実施例においては、図６に示したマップ
に従って運転者がゲイン調整器５６のつまみを調整する
ことにより、ゲインＧを大きくした場合に目標車輪舵角
δを大きくすることができ、また、ゲインＧを小さくし
た場合に目標車輪舵角δを小さくすることができる。従
って、本実施例のステアリング装置１０によれば、運転
者が自己が非力であると判断した場合や小さな力で十分
に車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させたいと望む場合にはゲイン
調整器５６によりゲインＧを大きくすることにより、運
転者がステアリングホイール１４を軸方向に押圧する力
が小さくても、車輪ＦＬ，ＦＲを大きな舵角まで転舵さ
せることができる。また、ゲイン調整器５６によりゲイ
ンＧを小さくした場合には、ステアリングホイール１４
の軸方向への押圧力が大きくても、車輪ＦＬ，ＦＲの舵
角を小さく抑制することができる。このように、本実施
例のステアリング装置１０によれば、運転者の好みや個
人差に応じて運転者がゲイン調整器５６を調整すること
ができるので、ステアリングホイール１４の応答性を変
化させることが可能となっている。

【００５６】また、本実施例においては、押圧力フラグ
ＸＦＬＡＧがオン状態からオフ状態に切り替わった場
合、すなわち、車輪舵角の制御がステアリングホイール
１４の軸方向への押圧力に基づく手法からステアリング
ホイール１４の回転角に基づく手法に切り替わった場合
に、警報器６４が駆動されるようにＥＣＵ１２から警報
器６４に対して指令信号が供給される。この場合、運転
者は、警報器６４による警報によりステアリング装置１
０の制御手法が切り替わったことを認識することができ
る。尚、本実施例においては、運転者への警告を、運転
者の聴覚を刺激する音声による警報により行うこととし
ているが、視覚を刺激するインストルメントパネル等へ
の表示により行うこととしてもよい。

【００５７】ところで、上記の実施例においては、車輪
舵角の制御がステアリングホイール１４の軸方向への押
圧力に基づく手法からステアリングホイール１４の回転
角に基づく手法に切り替わる状況下で、クラッチ機構３
６によってステアリングシャフト１６と回転軸３８とが
連結された後に直ちに、第１モータ３２の駆動を停止す
ると共に、ステアリングホイール１４の回転角θに応じ
たアシストトルクが回転軸３８に付与されるように第２
モータ４２を駆動することとしているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、車輪舵角の制御が切り替わ
る状況下でステアリングシャフト１６と回転軸３８とが
連結された後、所定時間の経過後に第１モータ３２が停
止するように第１モータ３２への指令電流を徐変させ、
また、所定のアシストトルクが回転軸３８に付与される
ように第２モータ４２への指令電流を徐変させることと
してもよい。かかる手法によれば、運転者に違和感を感
じさせることなく、車輪舵角の制御をスムーズに切り替
えることができる。

【００５８】また、本実施例においては、上記の如く車
輪舵角の制御が切り替わる状況下で、第１モータ３２お
よび第２モータ４２への指令電流の徐変速度を、車両が
緊急状態にある場合に大きくし、通常時には小さくする
こととしてもよい。かかる手法によれば、車両状態に対
応した車両挙動を確保しつつ、車輪舵角の制御を切り替
えることが可能となる。

【００５９】この場合、ＥＣＵ１２が、第１モータ３２
および第２モータ４２への指令電流を徐変させることに
より特許請求の範囲に記載された「徐変手段」が、車両
状態に応じて上記指令電流の徐変速度を変化させること
により特許請求の範囲に記載された「徐変速度変化手
段」が、それぞれ実現される。次に、図７を参照して、
本発明の第２実施例のステアリング装置７０について説
明する。

【００６０】本実施例のステアリング装置７０は、上記
第１実施例のステアリング装置１０に対して、車輪舵角
の制御を切り替える際の条件を変更することとしてい
る。図７は、本実施例において、車輪舵角の制御手法を
決定すべく、ＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例
のフローチャートを示す。図７に示すルーチンは、所定
時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。尚、図
７において、上記図４に示すステップと同一の処理を実
行するステップについては、同一の符号を付してその説
明を省略または簡略する。

【００６１】すなわち、図７に示すルーチンにおいて
は、ステップ１０２で操舵トルクＴが所定値Ｔ₀ を越え
ていないと判別された後に、ステップ１４０の処理が実
行される。ステップ１４０では、車速センサ５８の出力
信号に基づいて検出された車速ＳＰＤが、所定値ＳＰＤ
₀ に達していないか否かが判別される。尚、所定値ＳＰ
Ｄ ₀ は、ステアリングホイール１４の軸方向への押圧力
に基づいて車輪舵角を制御する場合に許容される車速Ｓ
ＰＤの最小値である。ＳＰＤ＜ＳＰＤ₀ が成立する場合
は、車両が低速になったと判断でき、通常どおりステア
リングホイール１４と車輪ＦＬ，ＦＲとを機械的に連結
し、ステアリングホイール１４の回転により車輪ＦＬ，
ＦＲを転舵させることが適切である。従って、ＳＰＤ＜
ＳＰＤ₀ が成立すると判別された場合は、次に上記ステ
ップ１０６の処理が実行される。一方、ＳＰＤ＜ＳＰＤ
₀ が成立しないと判別された場合は、次にステップ１４
２の処理が実行される。

【００６２】ステップ１４２では、レーダセンサ６０の
出力信号に基づいて検出された障害物と自車両との距離
Ｌが、所定値Ｌ₀ 未満であるか否かが判別される。尚、
所定値Ｌ₀ は、車両がある程度大きな車速ＳＰＤで走行
を継続した場合に車両が障害物に衝突すると判断できる
自車両と障害物との距離の最小値である。Ｌ＜Ｌ₀ が成
立する場合は、自車両が障害物に接近しており、車両が
緊急状態にあると判断できる。この場合は、ステアリン
グホイール１４と車輪ＦＬ，ＦＲとを機械的に連結し、
ステアリングホイール１４の回転により車輪ＦＬ，ＦＲ
を転舵させることが適切である。従って、Ｌ＜Ｌ₀ が成
立すると判別された場合は、次に上記ステップ１０６の
処理が実行される。一方、Ｌ＜Ｌ₀ が成立しないと判別
された場合は、次にステップ１４４の処理が実行され
る。

【００６３】ステップ１４４では、車両が高速道路を走
行しているか否か、具体的には、ナビゲーション装置６
２からハイ信号が出力されているか否かが判別される。
車両が高速道路を走行していない場合は、車両が低速に
なったと判断でき、通常どおりステアリングホイール１
４と車輪ＦＬ，ＦＲとを機械的に連結し、ステアリング
ホイール１４の回転により車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させる
ことが適切である。従って、車両が高速道路を走行して
いないと判別された場合は、次に上記ステップ１０６の
処理が実行される。一方、車両が高速道路を走行してい
ると判別された場合は、上記ステップ１０４において押
圧力フラグＸＦＬＡＧがオン状態とされた後、今回のル
ーチンが終了される。

【００６４】上記の処理によれば、モード切替スイッチ
５４がオン状態にある状況下、操舵トルクＴが所定値Ｔ
₀ 以下であり、車速ＳＰＤが所定値ＳＰＤ₀ 以上であ
り、自車両と障害物との距離Ｌが所定距離Ｌ₀ 以上であ
り、かつ、車両が高速道路を走行している場合に、押圧
力フラグＸＦＬＡＧをオン状態とすると共に、それらの
何れかが成立しない場合に押圧力フラグＸＦＬＡＧをオ
フ状態とすることができる。

【００６５】このため、本実施例によれば、運転者がモ
ード切替スイッチ５４をオン状態とし、かつ、ステアリ
ングホイール１４を回転操作していない状況下で、車両
前方に障害物が存在しない状態で車両が高速道路をある
程度大きな速度で走行している場合に、車輪舵角をステ
アリングホイール１４の軸方向への押圧力に応じた舵角
に車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させることができる。従って、
本実施例のステアリング装置７０によれば、上記第１実
施例の場合と同様の効果を得ることが可能となる。

【００６６】また、本実施例によれば、ステアリングホ
イール１４の軸方向への押圧力に基づいて車輪舵角が制
御されている状況下で上記の条件の何れかが成立しない
場合は、車輪舵角の制御を、ステアリングホイール１４
の回転角に基づいて制御する手法に切り替えることがで
きる。従って、本実施例のステアリング装置７０によれ
ば、上記の場合にステアリングホイール１４が機械的に
車輪ＦＬ，ＦＲに連結されることで、ステアリング操作
の信頼性の向上を図ることができる。

【００６７】尚、上記第１および第２の実施例において
は、ＥＣＵ１２が、左ロードセル２６および右ロードセ
ル２８の出力信号に基づいてステアリングホイール１４
の軸方向への押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R を検出することにより特
許請求の範囲に記載された「操作力検出手段」が、上記
ステップ１１０の処理の後に、上記ステップ１２４〜１
３２の処理に代えて上記ステップ１１２〜１２２の処理
を実行することにより特許請求の範囲に記載された「舵
角制御切替手段」が、それぞれ実現されている。

【００６８】また、上記第１および第２の実施例におい
ては、高速道路が特許請求の範囲に記載された「所定の
走行路」に相当していると共に、ＥＣＵ１２が、レーダ
センサ６０の出力信号に基づいて車両前方の所定領域内
に存在する障害物を検出することにより特許請求の範囲
に記載された「物体検出手段」が、上記ステップ１４２
の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載され
た「緊急回避判定手段」が、車輪舵角の制御が切り替わ
った場合に警報器６４を駆動することにより特許請求の
範囲に記載された「警告手段」が、それぞれ実現されて
いる。

【００６９】ところで、上記第１および第２の実施例に
おいては、運転者がゲイン調整器５６のつまみ位置を調
整することによりゲインＧを特定し、その特定されたゲ
インＧと押圧力Ｆ_L ，Ｆ_R とに基づいて目標車輪舵角δ
を演算することとしているが、車両が前方車両に衝突す
るおそれがある等の緊急時にゲインＧを更に増大させる
こととしてもよい。この場合、ステアリングホイール１
４の応答性が向上することになるので、車両の緊急状態
を速やかに回避することが可能となる。

【００７０】また、上記第１および第２の実施例におい
ては、ステアリングホイール１４の上面右半部を押圧し
た場合に車両を右旋回させ、ステアリングホイール１４
の上面左半部を押圧した場合に車両を左旋回させること
としているが、車両の旋回を逆方向にすることとしても
よい。また、上記第１および第２の実施例においては、
ステアリングホイール１４の上面を運転者側から下方に
向けて軸方向に押圧することにより車両を旋回させるこ
ととしているが、ステアリングホイール１４を運転者側
に軸方向に引っ張ることにより車両を旋回させることと
してもよい。

【００７１】更に、上記第１および第２の実施例におい
ては、ステアリングホイール１４の軸方向への押圧力Ｆ
_L ，Ｆ_R に対する目標車輪舵角δが図６に示す如く比例
的に増大するようなマップが設定されているが、曲線的
に増大するような、或いは、それらを組み合わせたよう
なマップが設定されていてもよい。

【００７２】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、ステアリングホイールの操作性を良好な状態に維持
することができる。請求項２記載の発明によれば、車両
緊急時にステアリングホイールの応答性を向上させるこ
とで、車両の緊急状態を速やかに回避することができ
る。

【００７３】請求項３記載の発明によれば、運転者の好
みや個人差に応じてステアリングホイールの応答性を変
化させることができる。請求項４乃至７記載の発明によ
れば、所定の状況下で第２の舵角制御から第１の舵角制
御へ切り替わることで、ステアリング操作の信頼性の向
上を図ることができる。

【００７４】請求項８記載の発明によれば、運転者に違
和感を感じさせることなく、第２の舵角制御から第１の
舵角制御へスムーズに移行させることができる。請求項
９記載の発明によれば、車両状態に応じた車両挙動を確
保しつつ、車両舵角の制御を第２の舵角制御から第１の
舵角制御へ移行させることができる。また、請求項１０
記載の発明によれば、車輪舵角の制御の切り替えを運転
者に知得させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるステアリング装置の全
体構成図である。

【図２】本実施例のステアリング装置が備えるステアリ
ングホイールの側面図である。

【図３】本実施例のステアリングホイールを図２に示す
直線III −III で切断した際の断面図である。

【図４】本実施例において車輪舵角の制御手法を決定す
べく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートで
ある。

【図５】本実施例において車輪舵角を制御すべく実行さ
れる制御ルーチンの一例のフローチャートである。

【図６】本実施例において可動ハウジングと固定ハウジ
ングとの間に作用する押圧力Ｆ _L ，Ｆ_R と車輪舵角δと
の関係を定めたマップを示す図である。

【図７】本発明の第２実施例において車輪舵角の制御手
法を決定すべく実行される制御ルーチンの一例のフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ ステアリング装置 １２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） １４ ステアリングホイール ２６ 左ロードセル ２８ 右ロードセル ５４ ステアモード切替スイッチ（モード切替スイッ
チ） ５６ ゲイン調整器 ５８ 車速センサ ６０ レーダセンサ ６２ ナビゲーション装置 ６４ 警報器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの軸周り方向への
   操作量に基づいて車輪舵角を制御する第１の舵角制御を
   実行し得るステアリング装置において、 前記ステアリングホイールの右半部において軸方向に作
   用する第１の操作力、および、前記ステアリングホイー
   ルの左半部において軸方向に作用する第２の操作力をそ
   れぞれ検出する操作力検出手段と、 所定の操作スイッチが操作された場合に、車輪舵角の制
   御を、前記第１の舵角制御から、前記操作力検出手段に
   より検出された第１および第２の操作力に基づいて車輪
   舵角を制御する第２の舵角制御に切り替える舵角制御切
   替手段と、 を備えることを特徴とするステアリング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、 前記物体検出手段の検出結果に基づいて緊急回避の要否
   を判定する緊急回避判定手段と、を備え、 前記第２の舵角制御は、車両について緊急回避を行う必
   要があると判定された場合に、前記第１および第２の操
   作力に対する車輪舵角のゲインを通常時に比して増大さ
   せることを特徴とするステアリング装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 運転者に操作されるゲイン調整器を備え、 前記第２の舵角制御は、前記ゲイン調整器の操作位置に
   応じて、前記第１および第２の操作力に対する車輪舵角
   のゲインを変化させることを特徴とするステアリング装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、 前記物体検出手段の検出結果に基づいて緊急回避の要否
   を判定する緊急回避判定手段と、を備え、 前記舵角制御切替手段は、車両について緊急回避を行う
   必要があると判定された場合に、車輪舵角の制御を前記
   第２の舵角制御から前記第１の舵角制御に戻すことを特
   徴とするステアリング装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 前記舵角制御切替手段は、前記ステアリングホイールの
   軸周り方向への操舵トルクが所定値以上となった場合
   に、車輪舵角の制御を前記第２の舵角制御から前記第１
   の舵角制御に戻すことを特徴とするステアリング装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 前記舵角制御切替手段は、車速が所定値以下になった場
   合に、車輪舵角の制御を前記第２の舵角制御から前記第
   １の舵角制御に戻すことを特徴とするステアリング装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のステアリング装置におい
   て、 前記舵角制御切替手段は、車両が所定の走行路から退出
   した場合に、車輪舵角の制御を前記第２の舵角制御から
   前記第１の舵角制御に戻すことを特徴とするステアリン
   グ装置。
8. 【請求項８】 請求項４乃至７の何れか一項記載のステ
   アリング装置において、 前記第２の舵角制御が実行される際に前記ステアリング
   ホイールを軸周りの中立位置に保持するステア保持手段
   と、 前記舵角制御切替手段により車輪舵角の制御が前記第２
   の舵角制御から前記第１の舵角制御に戻った場合に、車
   輪舵角を前記第２の舵角制御による車輪舵角から前記第
   １の舵角制御による車輪舵角へ徐変させる徐変手段と、 を備えることを特徴とするステアリング装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のステアリング装置におい
   て、 前記徐変手段は、車両状態に応じて車輪舵角の徐変速度
   を変化させる徐変速度変化手段を有することを特徴とす
   るステアリング装置。
10. 【請求項１０】 請求項４乃至７の何れか一項記載のス
    テアリング装置において、 前記舵角制御切替手段により車輪舵角の制御が前記第２
    の舵角制御から前記第１の舵角制御に戻った場合に、運
    転者に警告を発する警告手段を備えることを特徴とする
    ステアリング装置。