JP2004306717A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に対する操舵違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を容易に行うことができる車両用操舵制御装置を提供すること。
【解決手段】ステアリングホイール１の操舵角θの変化と前記操向輪５，５の転舵角δの変化との比であるギア比Δθ／Δδを設定するギア比設定部１０ａと、少なくとも設定したギア比Δθ／Δδと操舵角θとに基づいて算出された目標転舵角δ^＊となるように転舵アクチュエータ８を駆動する舵角コントローラ１０と、を備えたステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵制御装置において、前記ギア比設定部１０ａは、操舵角絶対値｜θ｜が大きくなるにつれ、ギア比Δθ／Δδが一定となる領域を持ちながらもギア比Δθ／Δδが小さくなるギア比特性Ｂを設定する手段とした。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が操作する操作部と操向輪を転舵させる転舵部とが機械的な結合が無い状態で動作させることができる、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ方式による車両用操舵制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ギア比（操作部のステアリングホイールの操舵角変化に対する操向輪の転舵角変化の比）と操舵反力とを可変に制御することができる車両用操舵制御装置は、可変ギア比のアクチュエータが追随しなうような転舵速度が大きい時や、目標舵角と実舵角との差が大きい時に操舵反力を大きくするようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３２４２６１号公報（図３、図６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から運転者の操舵負荷を低減するため、低速小回り時操舵量を低減したり（ギア比を小さくする）、高速時の安定性を上げるためにステアリングホイール操舵量に対するタイヤの転舵量を小さくする（ギア比を大きくする）ことが有効であることなどから、ギア比を可変にすることが実施されている。
【０００５】
しかしながら、従来の車両用操舵制御装置にあっては、転舵アクチュエータが速い操舵に追随できないために操舵速度を低減させるべく操舵反力を大きくするという対策であるため、車両としては同じ運動状態であっても、操舵速度により操舵角や操舵反力が異なり、運転者が違和感を感じるおそれがある。
【０００６】
また、これまでの可変ギア比機構を搭載した車両では、低速小回りの取りまわしにおいて、可変ギア比機構のない通常の車両よりは操舵角が小さくなってはいるものの、例えば、Ｆ１のレーシングカーにあるような持ち替えの必要のない操舵角で走行できるようなものは実現されていない。その一方で、持ち替える必要がなければ運転者の操舵負荷をさらに低減できるとされている。
【０００７】
特に、低速域では車庫入れやＵターンなどフル転舵に近いところまでの舵角を使用するため、持ち替えなしで操作可能なステアリングホイールの操舵角では、操舵角全域に対するタイヤ転舵角のゲインが大きく、車両軌道の調整が難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、運転者に対する操舵違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を容易に行うことができる車両用操舵制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
前記ステアリングホイールの操舵角（θ）の変化と前記操向輪の転舵角（δ）の変化との比であるギア比（Δθ／Δδ）を設定するギア比設定手段と、
少なくとも設定したギア比（Δθ／Δδ）と操舵角（θ）とに基づいて算出された目標転舵角（δ^＊）となるように前記転舵アクチュエータを駆動する転舵制御手段と、
を備えたステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵制御装置において、
前記ギア比設定手段は、操舵角絶対値｜θ｜が大きくなるにつれ、ギア比（Δθ／Δδ）が一定となる領域を持ちながらもギア比（Δθ／Δδ）が小さくなるギア比特性を設定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
よって、本発明の車両用操舵制御装置にあっては、ステアリングホイールの操舵角に応じて、徐々にあるいは段階的にギア比が小さくなるように変更されることで、運転者に対する操舵違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用操舵制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例〜第４実施例に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用操舵制御装置を示す全体システム図である。図１において、１はステアリングホイール、２は操舵反力アクチュエータ、３はトルクセンサ、４は操舵角センサ、５は操向輪、６は伝達部、７はステアリングギア（転舵装置）、８は転舵アクチュエータ、９は転舵角センサ、１０は舵角コントローラ（転舵制御手段）、１１は車速センサ、１２はヨーレートセンサである。
【００１３】
第１実施例装置の操作部は、車両の運転者の操作を伝えるステアリングホイール１と、ステアリングホイール１に操舵反力を発生させる操舵反力アクチュエータ２と、ステアリングホイール１と操舵反力アクチュエータ２の間で発生している操舵反力トルクＴを計測するトルクセンサ３と、ステアリングホイール１が操作された操舵角θを計測する操舵角センサ４と、により構成される。
【００１４】
第１実施例装置の転舵部は、車両を操向させるための操向輪５，５と、操向するための力を操向輪５，５に伝達するための伝達部６と、車両を操向するために車両横方向への力を伝達するステアリングギア７と、ステアリングギア７を操作して車両を操向するための力を発生させる転舵アクチュエータ８と、により構成される。
【００１５】
第１実施例装置の舵角制御系は、前記操舵反力トルクＴを計測するトルクセンサ３と、操舵角θを計測する操舵角センサ４と、操向輪５，５の転舵角δを計測する転舵角センサ９と、操向輪５，５に転舵角δを発生させるための制御量と操舵反力アクチュエータ２に操舵反力を発生させるための制御量を算出する舵角コントローラ１０と、車両の車速Ｖを計測する車速センサ１１と、車両のヨーレートψ’を計測するヨーレートセンサ１２と、により構成される。
【００１６】
図２は第１実施例装置の舵角制御系を示すブロック図で、舵角コントローラ１０内には、ギア比設定部１０ａ（ギア比設定手段）と、目標操舵反力算出部１０ｂ（目標操舵反力算出手段）と、目標転舵角算出部１０ｃと、が設定されている。が構成される。
【００１７】
前記ギア比設定部１０ａは、ステアリングホイール１の操舵角変化△θと操向輪５，５の転舵角変化Δδとの比であるギア比Δθ／Δδを設定する。
【００１８】
このギア比設定部１０ａは、操舵角絶対値｜θ｜が大きくなるにつれ、ギア比Δθ／Δδが一定となる領域を持ちながらもギア比Δθ／Δδが小さくなるギア比特性Ｂが設定されている。
【００１９】
すなわち、第１実施例のギア比設定部１０ａは、図４に示すように、ステアリングホイール１の操舵角θに対する操向輪５，５の転舵角δの関係が、
▲１▼操舵角絶対値｜θ｜が略４０°（＝θ１）で転舵角絶対値｜δ｜が略５°となり、
▲２▼操舵角絶対値｜θ｜が略９０°（＝θ２）で転舵角絶対値｜δ｜が略２０°となり、
▲３▼操舵角絶対値｜θ｜が略１４０°（＝θ３）で転舵角絶対値｜δ｜がロック位置、となり、かつ、操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比Δθ／Δδが各区間で一定、であるギア比特性Ｂが設定されている。
【００２０】
つまり、操舵角θに対するギア比γ（＝Δθ／Δδ）の関係に置き換えると、図６のＢ特性に示すように、例えば、▲１▼０〜θ１の区間ではギア比γ＝８．０程度、▲２▼θ１〜θ２の区間ではギア比γ＝３．３程度、▲３▼θ２〜θ３操舵の区間ではギア比γ＝２．０程度と段階的に与える。
【００２１】
前記目標操舵反力算出部１０ｂは、ステアリングホイール１の操舵角θと、前記ギア比設定部１０ａにより設定されたギア比Δθ／Δδに基づき、ギア比Δθ／Δδが小さくなるのに応じて、操舵角変化に対する操舵反力トルク変化の比である操舵反力トルク比ΔＴ／Δθが大きくなるように目標操舵反力トルクＴ^＊を算出する。なお、この目標操舵反力算出部１０ｂは、フィードバック情報としてトルクセンサ３からの操舵反力トルクＴを入力する。
【００２２】
前記目標転舵角算出部１０ｃは、ステアリングホイール１の操舵角θと、ギア比設定部１０ａからのギア比特性Ｂとに基づいて、転舵アクチュエータ８への指令値となる目標転舵角δ^＊を算出する。なお、この目標転舵角算出部１０ｃは、フィードバック情報として転舵角センサ９からの転舵角δを入力する。
【００２３】
以上の構成により、ドライバ入力による操舵角変化Δθに対する転舵角変化Δδの比であるギア比特性を任意に変更することができる、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤの機能を実現することができる。
【００２４】
次に、作用を説明する。
【００２５】
［操舵に対する転舵制御作用］
図３に通常の車両の場合におけるステアリングホイール操舵角θとタイヤ転舵角δの関係を示す。
【００２６】
通常の車両の場合、図３及び図６のギア比特性Ａに示すように、中立位置からロック位置より前の所定の操舵角までの領域ではギア比が一定の特性で、所定の操舵角からロック位置まではギア比が滑らかに小さくなる特性である。なお、旋回内輪側と外輪側で異なるがフル転舵角δＬは３５°程度、ステアリングホイールのロック角度θＬは３００°程度で、中立付近のギア比（Δθ／Δδ）は１８程度が一般的である。
【００２７】
上記のように、通常の車両の場合、ステアリングホイールのロック角度θＬは±３００°程度であることによって、車庫入れやＵターンなどフル転舵に近いところまでの舵角を使用する低速域では、ステアリングホイールを持ち替える必要があり、これがドライバの操舵負荷となっている。
【００２８】
そこで、設計変更により、ステアリングホイールのロック角度θＬを±３００°から持ち替えなしで操作可能にする±１４０°程度に抑えると、操舵角全域に対するタイヤ転舵角のゲインが大きくなり、車両軌道を修正するための操舵調整が難しいという問題が発生する。
【００２９】
これに対し、図４の折れ線によるギア比特性Ｂは、第１実施例におけるステアリングホイール１の操舵角θと操向輪５，５の転舵角δとの関係特性であり、図６の段階的線によるギア比特性Ｂは、第１実施例におけるステアリングホイール１の操舵角θとギア比γ（＝Δθ／Δδ）との関係特性である。
【００３０】
操舵角θが０〜θ１の区間▲１▼では、ギア比Δθ／Δδを大きくとり、ステアリングホイール１を大きく操作しても操向輪５，５の転舵角があまり変化しないように設定する。この領域は狭い道路ですれ違いする際などに進路の微調整をする際に使用されることがあるため、ギア比を大きく、また、操舵角θと転舵角δの関係を線形にすることで修正操舵がしやすくなる。車両諸元により異なるが、例えば、θ１が４０ｄｅｇでδ１が５ｄｅｇ程度に設定すればよい。
【００３１】
操舵角がθ１〜θ２の区間▲２▼において、転舵角δ２は交差点を右左折する際に必要な転舵角とし、その際の操舵角θ２は９０ｄｅｇ程度に設定する。操舵角δ２は２０ｄｅｇ程度となる。操舵角θ１〜θ２のギア比は、操舵角０〜θ１の区間▲１▼でのギア比より小さくなる。
【００３２】
操舵角がθ２〜θ３の区間▲３▼において、操舵角θ３はロック位置であり、１４０ｄｅｇ程度にしておけばステアリングホイール１を持ち替えなしで操作できるようになる。操舵角θ２〜θ３でのギア比は、操舵角θ１〜θ２の区間▲２▼よりさらに小さくなる。この操舵角がθ２〜θ３の領域では、方向転換や車庫入れなどの際に使用される領域であり、大きな転舵角を必要とするが、修正操舵も頻繁に行なわれる。操舵角θに対する転舵角δの変化が大きいため、操舵角θと転舵角δの関係を線形にしておくことで非線形にする場合より修正操舵が容易となる。
【００３３】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車両用操舵制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３４】
（１）操向輪５，５のステアリングギヤ７に機械的に連結されていないステアリングホイール１と、前記ステアリングギヤ７にその出力を加える転舵アクチュエータ８と、前記ステアリングホイール１の操舵角θの変化と前記操向輪５，５の転舵角δの変化との比であるギア比Δθ／Δδを設定するギア比設定部１０ａと、少なくとも設定したギア比Δθ／Δδと操舵角θとに基づいて算出された目標転舵角δ^＊となるように前記転舵アクチュエータ８を駆動する舵角コントローラ１０と、を備えた車両用操舵制御装置において、前記ギア比設定部１０ａは、操舵角絶対値｜θ｜が大きくなるにつれ、ギア比Δθ／Δδが一定となる領域を持ちながらもギア比Δθ／Δδが小さくなるギア比特性Ｂを設定するため、操舵反力トルクを増す従来対策に比べ、ドライバに対する操舵違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を容易に行うことができる。
【００３５】
（２）前記ギア比設定部１０ａは、ステアリングホイール１の操舵角θに対する操向輪５，５の転舵角δの関係が、
▲１▼操舵角絶対値｜θ｜が略４０°（＝θ１）で転舵角絶対値｜δ｜が略５°となり、
▲２▼操舵角絶対値｜θ｜が略９０°（＝θ２）で転舵角絶対値｜δ｜が略２０°となり、
▲３▼操舵角絶対値｜θ｜が略１４０°（＝θ３）で転舵角絶対値｜δ｜がロック位置、となるギア比特性Ｂを有するため、狭い道路ですれ違いする際などに進路の微調整操作の容易性と、交差点を右左折操作の容易性と、ステアリングホイール１の持ち替えなしによるフル転舵操作性と、を併せて達成できる。
【００３６】
（３）前記ギア比設定部１０ａは、ステアリングホイール１の操舵角θに対する操向輪５，５の転舵角δの関係が、操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比Δθ／Δδが各区間で一定、であるギア比特性Ｂを有するため、操舵角θと転舵角δの関係を非線形にする場合に比べ、進路の微調整修正操舵領域やフル転舵領域において修正操舵がしやすくなる。
【００３７】
（第２実施例）
第２実施例は、第１実施例のギア比特性Ｂに対し、区間▲１▼と区間▲３▼との間の区間▲２▼において、ギア比の変化を滑らかに繋ぐようにした例である。
【００３８】
すなわち、第２実施例のギア比設定部１０ａは、図５に示すように、ステアリングホイール１の操舵角θに対する操向輪５，５の転舵角δの関係が、
▲１▼操舵角絶対値｜θ｜が略４０°（＝θ１）で転舵角絶対値｜δ｜が略５°となり、
▲２▼操舵角絶対値｜θ｜が略９０°（＝θ２）で転舵角絶対値｜δ｜が略２０°となり、
▲３▼操舵角絶対値｜θ｜が略１４０°（＝θ３）で転舵角絶対値｜δ｜がロック位置、となり、かつ、操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比Δθ／Δδが区間▲１▼および区間▲３▼で一定であり、区間▲２▼では操舵角（θ）と転舵角（δ）の関係が区間▲１▼と区間▲３▼に滑らかに繋がるギア比特性Ｃを設定する。
【００３９】
つまり、操舵角θに対するギア比γ（＝Δθ／Δδ）の関係に置き換えると、図６のＣ特性に示すように、例えば、▲１▼０〜θ１の区間ではギア比γ＝８．０程度、▲２▼θ１〜θ２の区間ではギア比γが８．０程度から２． ０程度まで滑らかに変化し、▲３▼θ２〜θ３操舵の区間ではギア比γ＝２．０程度と段階的に与える。
【００４０】
なお、他の構成については、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００４１】
次に、作用を説明する。
【００４２】
［操舵に対する転舵制御作用］
操舵角θが０〜θ１の区間▲１▼では、ギア比Δθ／Δδを大きくとり、ステアリングホイール１を大きく操作しても操向輪５，５の転舵角があまり変化しないように設定する。この領域は狭い道路ですれ違いする際などに進路の微調整をする際に使用されることがあるため、ギア比を大きく、また、操舵角θと転舵角δの関係を線形にすることで修正操舵がしやすくなる。
【００４３】
操舵角がθ１〜θ２の区間▲２▼において、転舵角δ２は交差点を右左折する際に必要な転舵角とし、その際の操舵角θ２は９０ｄｅｇ程度に設定する。操舵角δ２は２０ｄｅｇ程度となる。操舵角θ１〜θ２のギア比は、操舵角θ１のギア比と操舵角θ２のギア比とを、操舵角θの上昇に応じてギア比が小さくなるように滑らかに繋ぐ特性で与えられる。
【００４４】
操舵角がθ２〜θ３の区間▲３▼において、操舵角θ３はロック位置であり、１４０ｄｅｇ程度にしておけばステアリングホイール１を持ち替えなしで操作できるようになる。操舵角θ２〜θ３でのギア比は、操舵角θ１〜θ２の区間▲２▼よりさらに小さくなる。この操舵角がθ２〜θ３の領域では、方向転換や車庫入れなどの際に使用される領域であり、大きな転舵角を必要とするが、修正操舵も頻繁に行なわれる。操舵角θに対する転舵角δの変化が大きいため、操舵角θと転舵角δの関係を線形にしておくことで非線形にする場合より修正操舵が容易となる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
この第２実施例の車両用操舵制御装置にあっては、第１実施例の（１），（２）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００４６】
（４）前記ギア比設定部１０ａは、ステアリングホイール１の操舵角θに対する操向輪５，５の転舵角δの関係が、操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比Δθ／Δδが区間▲１▼および区間▲３▼で一定であり、区間▲２▼では操舵角θと転舵角δの関係が区間▲１▼と区間▲３▼に滑らかに繋がるギア比特性Ｃを設定するため、進路の微調整修正操舵領域やフル転舵領域における修正操舵の容易性を達成しながら、第１実施例のようにギア比の段階的変更による操舵違和感を解消することができる。
【００４７】
（第３実施例）
第３実施例は、第１実施例または第２実施例の転舵角制御に操舵反力トルク比による操舵反力トルク制御を加えた例である。
【００４８】
すなわち、ステアリングホイール１に操舵反力トルクＴを発生させる操舵反力アクチュエータ２と、該操舵反力アクチュエータ２への目標操舵反力トルクＴ^＊を算出する目標操舵反力算出部１０ｂ（目標操舵反力算出手段）と、を設けた。
【００４９】
前記目標操舵反力算出部１０ｂは、図７に示すように、前記ギア比設定部１０ａにより設定されたギア比特性Ｂまたはギア比特性Ｃに基づき、ギア比Δθ／Δδが小さくなるのに応じて、操舵角変化に対する操舵反力トルク変化の比である操舵反力トルク比ΔＴ／Δθが大きくなるように目標操舵反力トルクＴ^＊を算出する。なお、他の構成については、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５０】
次に、作用を説明する。
【００５１】
［操舵に対する転舵と操舵反力トルクの協調制御作用］
操舵部と転舵部が機械的に切り離されていて、操舵部に操舵反力トルクＴを発生させる操舵反力アクチュエータ２を備えたものでは、操舵反力トルクＴは任意に発生させることが可能となる。操舵角θに応じてギア比γを可変にする場合、操舵反力トルクＴに変化がないと操舵角速度θ’が同じでも転舵角速度δ’が変化してしまうため、ドライバに混乱をもたらす。
【００５２】
そこで、図７に示すように、ギア比γが小さくなる、言い換えると、操舵角変化Δθに対する転舵角変化Δδが大きくなるに従い、操舵反力トルクＴの増分である操舵反力トルク比ΔＴ／Δθも増やしている。こうすることによりドライバが意識することなくステアリングホイール１の切り過ぎを抑制し、急な車両挙動変化を低減する。
【００５３】
次に、効果を説明する。
この第３実施例の車両用操舵制御装置にあっては、第１実施例の（１）〜（３）または第２実施例の（４）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５４】
（５）ステアリングホイール１に操舵反力トルクＴを発生させる操舵反力アクチュエータ２と、該操舵反力アクチュエータ２への目標操舵反力トルクＴ^＊を算出する目標操舵反力算出部１０ｂと、を設け、前記目標操舵反力算出部１０ｂは、前記ギア比設定部１０ａにより設定されたギア比Δθ／Δδに基づき、ギア比Δθ／Δδが小さくなるのに応じて、操舵角変化に対する操舵反力トルク変化の比である操舵反力トルク比ΔＴ／Δθが大きくなるように目標操舵反力トルクＴ^＊を算出するため、ドライバが意識することなくステアリングホイール１の切り過ぎを抑制し、急な車両挙動変化を低減できるという効果が得られる。
【００５５】
（第４実施例）
第４実施例は、第１実施例または第２実施例の転舵角制御に操舵反力トルク比による操舵反力トルク制御を加えると共に、ギア比が変化する以前に操舵角速度を抑制するようにした例である。
【００５６】
すなわち、図８に示すように、目標操舵反力算出部１０ｂは、操舵反力トルク比ΔＴ／Δθを変化させるステアリングホイール１の操舵角θ（変化点）を、ギア比Δθ／Δδが変化する操舵角θ（θ１，θ２）よりも中立に近い側に設定している。なお、他の構成については、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５７】
次に、作用を説明する。
【００５８】
［操舵に対する転舵と操舵反力トルクの協調制御作用］
第３実施例では、図７に示すように、ギア比γの変化点と操舵反力トルク比の変化点を一致させ、ギア比が小さくなると操舵反力トルクＴを大きくしてドライバのステアリングホイール１の切り過ぎを抑制している。
【００５９】
これに対し、第４実施例では、ギア比が変化する前に操舵反力トルクＴを大きくすることで、ギア比の変化に先行してステアリングホイール１の切り過ぎを抑制することができ、ドライバによるステアリングホイール１の切り過ぎによる急な車両挙動変化を確実に低減できる。
【００６０】
次に、効果を説明する。
この第４実施例の車両用操舵制御装置にあっては、第１実施例の（１）〜（３）または第２実施例の（４）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６１】
（６）目標操舵反力算出部１０ｂは、操舵反力トルク比ΔＴ／Δθを変化させるステアリングホイール１の操舵角θを、ギア比Δθ／Δδが変化する操舵角θよりも中立に近い側に設定しているため、ギア比の変化に先行してステアリングホイール１の切り過ぎを有効に抑制することができる。
【００６２】
（第５実施例）
第５実施例は、第１実施例または第２実施例の転舵角制御に操舵角速度係数による操舵反力トルク制御を加えた例である。
【００６３】
すなわち、図９に示すように、目標操舵反力算出部１０ｂ’は、ギア比設定部１０ａからのギア比Δθ／Δδが小さくなるのに応じて、操舵反力トルクＴの操舵角速度θ’に依存する成分、例えば、操舵反力トルクＴを演算する際の操舵角速度θ’に関連する係数（ダンピング項）を大きくすることにより、目標操舵反力トルクＴ^＊を大きくするようにしている。なお、他の構成については、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６４】
次に、作用を説明する。
【００６５】
［操舵に対する転舵と操舵反力トルクの協調制御作用］
操舵部と転舵部が機械的に切り離されていて、操舵部に操舵反力トルクＴを発生させる操舵反力アクチュエータ２を備えた装置において、操舵反力トルクＴは、一般的に操舵角θや操舵角速度θ’、転舵角δや転舵角速度δ’、車両のヨーレートψ’や横方向加速度αなどの関数として演算される。
【００６６】
図３実施例や第４実施例では、操舵反力トルクＴを操舵角θの関数とし、ギア比Δθ／Δδが大きくなったときにそれに対応して操舵反力トルク比ΔＴ／Δθを大きくしたが、トルクＴを演算する際のθ’に関連する係数（ダンピング項）を大きくしてもギア比の変化点付近の操舵角速度が抑制されるので、ステアリングホイール１の切り過ぎを抑えることができる。
【００６７】
この場合、中立側への戻り時の操舵角速度も抑制されるので、ドライバが操舵力を小さくしても急に戻らないような値に設定しておくことにより、操向輪５，５の転舵角δの急変から起こる急激な車両挙動変化も抑えることができる。
【００６８】
次に、効果を説明する。
この第５実施例の車両用操舵制御装置にあっては、第１実施例の（１）〜（３）、または、第２実施例の（４）、または、第３実施例の（５）、または、第４実施例の（６）、の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６９】
（７）目標操舵反力算出部１０ｂ’は、ギア比設定部１０ａからのギア比Δθ／Δδが小さくなるのに応じて、操舵反力トルクＴを演算する際の操舵角速度θ’に関連する係数を大きくすることにより、目標操舵反力トルクＴ^＊を大きくするようにしたため、ドライバが意識することなくステアリングホイール１の切り込み過ぎ及び切り戻し過ぎを抑制し、切り込み時にも切り戻し時にも急な車両挙動変化を低減することができる。
【００７０】
以上、本発明の車両用操舵制御装置を第１実施例〜第５実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７１】
例えば、第５実施例では、第１実施例または第２実施例の転舵角制御に操舵角速度係数による操舵反力トルク制御を加えた例を示したが、第１実施例または第２実施例の転舵角制御に（操舵反力トルク比＋操舵角速度係数）による操舵反力トルク制御を加えた例としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用操舵制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例装置の舵角制御系を示すブロック図である。
【図３】一般の車両における操舵角と転舵角との関係を示すギア比特性図である。
【図４】第１実施例装置の舵角コントローラのギア比設定部に設定されている操舵角と転舵角との関係を示すギア比特性図である。
【図５】第２実施例装置の舵角コントローラのギア比設定部に設定されている操舵角と転舵角との関係を示すギア比特性図である。
【図６】第１実施例装置及び第２実施例装置の舵角コントローラのギア比設定部に設定されている操舵角とギア比との関係を示すギア比特性図である。
【図７】第３実施例装置の舵角コントローラのギア比設定部に設定されている操舵角とギア比との関係を示すギア比特性と、目標操舵反力算出部に設定されている操舵角と目標操舵反力トルクとの関係を示す目標操舵反力トルク特性との対比特性図である。
【図８】第４実施例装置の舵角コントローラのギア比設定部に設定されている操舵角とギア比との関係を示すギア比特性と、目標操舵反力算出部に設定されている操舵角と目標操舵反力トルクとの関係を示す目標操舵反力トルク特性との対比特性図である。
【図９】第５実施例装置の舵角制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
２ 操舵反力アクチュエータ
３ トルクセンサ
４ 操舵角センサ
５ 操向輪
６ 伝達部
７ ステアリングギア（転舵装置）
８ 転舵アクチュエータ
９ 転舵角センサ
１０ 舵角コントローラ（転舵制御手段）
１０ａ ギア比設定部（ギア比設定手段）
１０ｂ 目標操舵反力算出部（目標操舵反力算出手段）
１０ｃ 目標転舵角算出部
１１ 車速センサ
１２ ヨーレートセンサ

Claims (7)

1. 操向輪の転舵装置に機械的に連結されていないステアリングホイールと、
   前記転舵装置にその出力を加える転舵アクチュエータと、
   前記ステアリングホイールの操舵角（θ）の変化と前記操向輪の転舵角（δ）の変化との比であるギア比（Δθ／Δδ）を設定するギア比設定手段と、
   少なくとも設定したギア比（Δθ／Δδ）と操舵角（θ）とに基づいて算出された目標転舵角（δ^＊）となるように前記転舵アクチュエータを駆動する転舵制御手段と、
   を備えた車両用操舵制御装置において、
   前記ギア比設定手段は、操舵角絶対値｜θ｜が大きくなるにつれ、ギア比（Δθ／Δδ）が一定となる領域を持ちながらもギア比（Δθ／Δδ）が小さくなるギア比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記ギア比設定手段は、ステアリングホイールの操舵角（θ）に対する操向輪の転舵角（δ）の関係が、
   ▲１▼操舵角絶対値｜θ｜が略４０°（＝θ１）で転舵角絶対値｜δ｜が略５°となり、
   ▲２▼操舵角絶対値｜θ｜が略９０°（＝θ２）で転舵角絶対値｜δ｜が略２０°となり、
   ▲３▼操舵角絶対値｜θ｜が略１４０°（＝θ３）で転舵角絶対値｜δ｜がロック位置、となるギア比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記ギア比設定手段は、ステアリングホイールの操舵角（θ）に対する操向輪の転舵角（δ）の関係が、
   操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比（Δθ／Δδ）が各区間で一定、
   であるギア比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
4. 請求項２に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記ギア比設定手段は、ステアリングホイールの操舵角（θ）に対する操向輪の転舵角（δ）の関係が、
   操舵角θが▲１▼０〜θ１、▲２▼θ１〜θ２、▲３▼θ２〜θ３、の３つの区間において、ギア比（Δθ／Δδ）が区間▲１▼および区間▲３▼で一定であり、区間▲２▼では操舵角（θ）と転舵角（δ）の関係が区間▲１▼と区間▲３▼に滑らかに繋がるギア比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
   ステアリングホイールに操舵反力トルク（Ｔ）を発生させる操舵反力アクチュエータと、該操舵反力アクチュエータへの目標操舵反力トルク（Ｔ^＊）を算出する目標操舵反力算出手段と、を設け、
   前記目標操舵反力算出手段は、前記ギア比設定手段により設定されたギア比（Δθ／Δδ）に基づき、ギア比（Δθ／Δδ）が小さくなるのに応じて、操舵角変化に対する操舵反力トルク変化の比である操舵反力トルク比（ΔＴ／Δθ）が大きくなるように目標操舵反力トルク（Ｔ^＊）を算出することを特徴とする車両用操舵制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記目標操舵反力算出手段は、操舵反力トルク比（ΔＴ／Δθ）を変化させるステアリングホイールの操舵角（θ）を、ギア比（Δθ／Δδ）が変化する操舵角θよりも中立に近い側に設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記目標操舵反力算出手段は、ギア比（Δθ／Δδ）が小さくなるのに応じて、操舵反力トルク（Ｔ）の操舵角速度（θ’）に依存する成分を大きくすることにより、目標操舵反力トルク（Ｔ^＊）を大きくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。

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