JP2009035149A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 路面反力を検出するセンサを用いることなく実際の路面反力に応じた操舵反力を生成する。
【解決手段】 操舵ハンドル１と前輪９を転舵する転舵機構８が機械的に切り離され、操舵ハンドル操作量に応じて転舵機構８に転舵トルクを付与する転舵モータ６と、この転舵モータ６の駆動量に応じて操舵ハンドル１に操舵反力を付与する反力モータ４と、を備えた車両用操舵装置において、反力コントローラ１０は、前記指令転舵量が一定となった場合でも、転舵モータ６の回転が継続するように指令転舵量θを補正しつつ、転舵モータ６の駆動量から当該補正分を差し引いた駆動量に応じて操舵反力を付与する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操舵ハンドルと操向輪を転舵する転舵機構とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式を採用した車両用操舵装置の技術分野に属する。

従来の車両用操舵装置では、転舵モータの駆動量である転舵モータ電流と転舵モータ角からセルフアライニングトルクを推定し、その推定値に基づいて操舵反力を生成する構成とすることで、路面反力を検出するセンサを省き、システムのコストダウンを図っている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２７４４０５号公報

転舵モータの回転が停止した場合、転舵モータは静摩擦領域で動作し、転舵モータ電流は不規則に変化する。したがって、転舵モータ電流から路面反力を推定する上記従来技術にあっては、操舵ハンドルの保舵により転舵モータの回転が停止したとき、センサ値に対する推定誤差が発生するため、生成した操舵反力と実際の路面反力とにずれが生じ、運転者に違和感を与えるという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、路面反力を検出するセンサを用いることなく実際の路面反力に応じた操舵反力を生成することができる車両用操舵装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
運転者が操作する操舵ハンドルと、
この操舵ハンドルと機械的に切り離され、操向輪を転舵する転舵機構と、
この転舵機構に転舵トルクを付与する転舵モータと、
前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力モータと、
操舵ハンドル操作量に応じた指令転舵量に基づいて、前記転舵モータを駆動する転舵制御手段と、
前記転舵モータの駆動量に応じた指令操舵反力に基づいて、前記反力モータを駆動する操舵反力制御手段と、
前記指令転舵量が一定となった場合でも、前記転舵モータの回転が継続するように、前記指令転舵量を補正する指令転舵量補正手段と、
を備えることを特徴とする。

よって、本発明では、操舵ハンドルが保持され、指令転舵量が一定となった場合でも、転舵モータの回転が継続するため、転舵モータが静摩擦領域で動作するのを防止できる。
この結果、路面反力を検出するセンサを用いることなく、実際の路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、各実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明の車両用操舵装置を適用した実施例１のステア・バイ・ワイヤ（以下、SBW）システムの構成図である。

実施例１のSBWシステムは、操舵ハンドル１と、前輪（操向輪）９を転舵する転舵機構８との間に機械的なつながりが無い構成である。ただし、機械的なバックアップ機構としてのバックアップクラッチ５を備えており、システムがフェールした場合等には、操舵ハンドル１と転舵機構８との間を機械的に連結し、運転者のマニュアル操舵を可能としている。

このSBWシステムでは、操舵ハンドル１の操作量を操舵角センサ２で検出し、反力コントローラ（操舵反力制御手段）１０で指令転舵量（例えばモータ回転角）が演算される。ここで、指令転舵量は、操舵ハンドル操作量、車速等に基づいて設定されるが、車速に応じてステアリングギア比を可変する可変ギア比制御を行ってもよい。反力コントローラ１０で演算された指令転舵量は、通信ライン１２を介して転舵コントローラ（転舵制御手段）１１へと送られる。

転舵コントローラ１１では、転舵角センサ（転舵モータ６の回転角センサ）７から実際の転舵量（実際のモータ回転角）をフィードバックし、実際の転舵量（実転舵量）が指令転舵量と一致するように、転舵モータ６の駆動指令値を演算し、転舵モータ６を駆動する。転舵モータ６はブラシレスモータ等で構成される。また、操舵ハンドル１に操舵反力を与えるための反力モータ４も、転舵モータ６と同様にブラシレスモータ等で構成されている。

反力コントローラ１０では、転舵モータ６の駆動量（転舵モータ電流と転舵モータ角）に基づいて指令操舵反力を決定し、トルクセンサ３から得られる実際の操舵反力が指令操舵反力と一致するように、反力モータ４の駆動指令値を演算し、反力モータ４を駆動する。

転舵コントローラ１１で演算される電流指令値は、指令転舵量に所定の応答特性で実転舵量が追従するように制御演算する角度サーボ系により算出される。この角度サーボ系は、例えば、図２に示すようなロバストモデルマッチング手法を用いた方法で構成される。この方法では、モデルマッチング補償器１１ａにより、指令転舵量に対して所定の規範応答特性を実現するための電流指令値を演算し、ロバスト補償器１１ｂにより外乱成分に応じた補償電流が演算される。これにより、外乱発生時においても実転舵量が規範応答特性で追従可能な、耐外乱性に優れた制御系が実現できる。

実施例１では、反力コントローラ１０において、転舵モータ６の回転速度が小さいときに、転舵モータ６の回転が停止しないようにするため、操舵ハンドル操作量に応じて設定した指令転舵量に対し、所定の補正転舵量の加減算を繰り返して指令転舵量を補正する。同時に、反力コントローラ１０では、補正転舵量が操舵反力に反映されるのを排除するため、転舵モータ６の駆動量から指令転舵量の補正量相当分を差し引いた値に基づいて、指令操舵反力を生成する。

［転舵モータ駆動量補正制御処理］
図３は、実施例１の反力コントローラ１０で実行される転舵モータ駆動量補正制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、制御演算周期（例えば5msec）毎に実行され、制御演算周期は、転舵機構８の応答性に対して十分短い周期とする。

ステップS1では、操舵角センサ２で検出した操舵ハンドル操作量、転舵角センサ（回転角検出手段）７で検出した転舵モータ回転量（転舵モータ６の回転角）を読み込み、ステップS2へ移行する。

ステップS2では、ステップS1で読み込んだ操舵ハンドル操作量に基づいて、指令転舵量θを演算し、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、ステップS1で読み込んだ転舵モータ回転量に基づいて、転舵モータ回転速度を演算し、ステップS4へ移行する（モータ回転速度検出手段）。

ステップS4では、ステップS3で演算した転舵モータ回転速度の絶対値が所定値Ａ以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS6へ移行する。ここで、所定値Ａは、例えば、100rpmとする。

ステップS5では、補正転舵量Δθを演算し、ステップS6へ移行する。ここで、補正転舵量Δθは、ある周波数で増減するものとする。増減する周波数は、低すぎる値に設定すると、転舵モータ６が補正後の位置で停止し、転舵モータ６に静摩擦が作用してしまう。よって、実施例１では、制御演算周期と転舵機構８の応答性との関係から、転舵モータ６の回転が継続する最小の周波数を下限値とし、また、制御演算周期によって決まる最高周波数を上限値とし、その範囲内で音振の影響を考慮して設定する（例えば、10Hz）。

実施例１では、補正転舵量Δθを、転舵モータ６の回転角センサ、すなわち、転舵角センサ７の分解能に基づいて設定する。
図４に、転舵角センサ７の分解能に応じた補正転舵量設定例を示す。実施例１では、図４に示すように、制御演算周期ごとに分解能の大きさだけ転舵し続けるよう、操舵ハンドル操作量に基づく指令転舵量θに、分解能分プラス、ゼロ、分解能分マイナス、ゼロ、を繰り返す補正転舵量Δθが加わるよう、補正転舵量の振幅、周波数を設定している。

ステップS6では、ステップS2で演算した指令転舵量θにステップS5で演算した補正転舵量Δθを加減算して最終的な指令転舵量を演算し、ステップS7へ移行する。このとき、最終的な指令転舵量（θ＋Δθ）は、反力コントローラ１０から通信ライン１２を通して転舵コントローラ１１に渡され、転舵コントローラ１１は、その指令転舵量に基づいて指令電流を演算し、転舵モータ６を駆動する。

ステップS5およびステップS6により、転舵モータ６の回転が継続するように、指令転舵量θを補正する指令転舵量補正手段が構成される。

ステップS7では、転舵モータ６の駆動量（転舵モータ電流と転舵モータ角）から補正転舵量相当分を差し引いた値に基づいて、指令操舵反力を生成する。例えば、特開２００２−２７４４０５号公報に記載されているように、外乱オブザーバで転舵機構８のラック軸に作用する軸力を推定し、その推定値から補正転舵量相当分の軸力変化を差し引いた値に、反力への変換係数を乗算して指令操舵反力を生成する。

ここで、軸力推定値から差し引く必要のある、補正転舵量Δθを加えたことによる軸力変化は、以下のように設定する。まず、図５に示す軸力推定値の大きさと実補正転舵量（補正転舵量による実際の転舵量）に対する軸力変化の比の関係から、軸力推定値を基に実補正転舵量に対する軸力変化の比を決定する。そして、その比を傾きとする図６に示すような実補正転舵量と軸力変化量との関係から、差し引く軸力を決定する。

したがって、補正転舵量Δθがプラスのところでは、軸力推定値から、決定した補正転舵量相当分の軸力を引き、補正転舵量Δθがマイナスのところでは、軸力推定値から、決定した補正転舵量相当分の軸力を足すことで、軸力センサ相当の軸力推定値を得ることができ、この軸力推定値を用いて操舵反力を生成することで、実際の路面反力に応じた操舵反力を付与でき、運転者に正確な路面情報を伝えることができる。

次に、作用を説明する。
［静摩擦領域における路面反力の推定誤差について］

SBWシステムのように、操舵ハンドルと前輪を転舵する転舵機構とが機械的に切り離されたシステムでは、操舵ハンドルに路面入力を模擬する操舵反力を付与することで、路面情報を運転者に伝えたいという要求がある。

そこで、特開平１０−３１００７５号公報では、転舵シャフト（ピニオンシャフト）移動量では検出不能な路面情報を得るための振動センサを設け、振動センサの検出値に基づいて操舵反力を生成する技術が開示されている。また、特開平１１−３２１６８５号公報では、ラック軸力を検出する軸力センサを設け、軸力センサの検出値に基づいて操舵反力を生成する技術が開示されている。

ところで、上記のようにセンサを用いて路面情報を検出する方法は、センサの追加が必要となり、システムのコストアップを招いてしまう。
そこで、センサを不要としてコストダウンを図るために、特開２００２−２７４４０５号公報に記載された技術では、転舵モータ電流に対し転舵モータトルクが線形特性となることから、転舵モータ電流と転舵モータ角とに基づいてセルフアライニングトルクを推定し、その推定値に基づいて操舵反力を生成している。

ここで、SBWシステムでは、転舵モータが回転しているときは転舵モータ電流と転舵モータトルクとが非線形の関係となる非線形要因がないため、上述の外乱オブザーバを用いた方法によって正確な軸力推定が可能であり、転舵モータの駆動量に基づいて操舵反力を生成しても問題は生じない。

ところが、転舵モータの回転が停止している場合には、転舵モータに静摩擦が作用し、転舵モータ電流が変化しているにもかかわらず、転舵モータ角が変化しない不感帯が存在する。すなわち、路面反力は一定であるにもかかわらず、転舵モータ電流の変動に伴い操舵反力が不規則に変化する。

一方、軸力センサを搭載し、軸力センサ値に基づいて操舵反力を生成する場合には、例えば、路面μ、車速および転舵角がそれぞれ一定の場合など、転舵モータの回転が停止して静摩擦が作用しているときでも、計測値はほぼ一定となるため、操舵反力もほぼ一定となる。

このように、転舵モータが静摩擦の影響を受ける範囲内にある場合には、転舵モータの駆動量に基づいて設定された操舵反力は、軸力センサが検出する実際の路面反力から外れた値となるため、運転者に正確な路面情報を伝えることができず、違和感を与えるという問題があった。

図７に、上記従来技術において、操舵ハンドルを切り増し後、一定の操作量で保舵する場合の転舵モータ回転量（転舵モータ角）、転舵モータ回転速度および転舵モータ電流の動きを示す。

時点T1では、操舵ハンドルの保舵により指令転舵量が一定となるため、転舵モータの回転が停止して転舵モータ回転量が一定になり、静摩擦が作用する領域に入る。時点T1以降では、転舵モータが静摩擦領域で動作するため、静摩擦の範囲で転舵モータ電流が加えられているにもかかわらず、転舵モータ回転量は変化していないのがわかる。

図８に、このときの転舵モータ電流に基づいて推定した軸力推定値と、この軸力推定値に基づいて生成した操舵反力を示す。また、比較例として、軸力センサを設けた場合の軸力センサ値と、このセンサ値に基づいて生成した操舵反力を示す。

図８に示すように、軸力推定値は軸力センサ値に対して誤差が生じており、軸力推定値に基づいて生成した操舵反力は、軸力センサに基づいて生成する操舵反力と異なる値となっているのがわかる。

［転舵モータ駆動量補正］
これに対し、実施例１では、転舵モータ６の回転速度が所定値Ａ以下の場合、操舵ハンドル操作量に基づいて演算した指令転舵量θに補正転舵量Δθを加えて指令転舵量を補正する。これにより、運転者が操舵ハンドル１を一定の操作量で保舵し、指令転舵量θが一定となった場合であっても、転舵モータ６の回転が継続するため、転舵モータ６の動作領域が静摩擦領域（静摩擦が作用する領域）に入ることを防止できる。言い換えると、転舵モータ６を常に静摩擦の影響を受けない動摩擦領域（動摩擦が作用する領域）で動作させることができる。

図９，１０は、実施例１の転舵モータ駆動量補正作用を示すタイムチャートである。
時点T1手前の区間では、転舵モータ回転速度が所定値Ａを超えているため、図３のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS7へと進む流れとなり、補正転舵量Δθは演算されない。

時点T1では、転舵モータ回転速度が所定値Ａ以下となったため、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7へと進む流れとなり、ステップS5で演算された補正転舵量Δθにより指令転舵量θが補正される。これにより、操舵ハンドル操作量に基づく指令転舵量θに対し、補正転舵量Δθを加えた最終的な指令転舵量（θ＋Δθ）に基づいて転舵モータ６の角度制御が行われるため、転舵モータ６の回転が継続し、転舵モータ電流は静摩擦の範囲を超える。

このとき、転舵モータ６の駆動量に基づいて軸力を推定し、そのままの軸力推定値を用いて操舵反力を生成した場合、補正転舵量相当分上乗せされた過大な操舵反力が生成されてしまう。そこで、ステップS7では、軸力推定値から補正転舵量相当分を差し引いて操舵反力を生成することにより、実際の路面反力に対応した最適な操舵反力を生成することができる。

また、実施例１では、補正転舵量Δθを所定範囲（±転舵角センサ７の分解能）内で増減している。例えば、補正転舵量Δθが大きすぎると補正に伴う車両挙動変化が大きくなって運転者に違和感を与えてしまう。逆に、補正転舵量Δθが小さすぎると転舵モータ６が停止するおそれがあり、転舵モータ６の回転を継続するという本来の目的を達成することができない。

そこで、実施例１では、補正転舵量Δθの大きさをある範囲内で設定することにより、運転者へ違和感を与えることなく、転舵モータ６の駆動量に基づいて路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。また、操舵ハンドル操作量に基づいて決定する指令転舵量θから補正転舵量Δθを増減して指令転舵量θを補正することで、最終的な指令転舵量（θ＋Δθ）が操舵ハンドル操作量に基づいて決定する指令転舵量θから乖離するのを抑制でき、実際の車両の動きと本来の車両の動き（操舵ハンドル操作量に応じた車両の動き）との差を小さく抑えることができる。

また、実施例１では、転舵角センサ７の分解能に基づいて、補正転舵量Δθを設定している。実施例１の目的は、転舵モータ６の回転を継続して静摩擦領域で動作させないことにあるため、必要以上に補正転舵量Δθを大きな値とする必要はない。よって、補正転舵量Δθを、転舵モータ６の回転を確認できる最小の値とするため、転舵角センサ７の分解能に基づいて設定することにより、転舵モータ６の回転継続と、車両挙動変化の抑制との両立を図ることができる。

さらに、実施例１では、転舵モータ６の回転速度が所定値Ａ以下となった場合、指令転舵量θの補正を実行する。例えば、転舵モータ６の回転が停止する直前に指令転舵量θの補正を開始した場合、転舵モータ６が静摩擦領域に入るおそれがある。よって、実施例１では、転舵モータ６が停止する手前の段階で指令転舵量θの補正を開始することで、転舵モータ６が静摩擦領域に入るのを確実に防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵装置では、以下に列挙する効果を奏する。

(1) 運転者が操作する操舵ハンドル１と、この操舵ハンドル１と機械的に切り離され、前輪９を転舵する転舵機構８と、この転舵機構８に転舵トルクを付与する転舵モータ６と、操舵ハンドル１に操舵反力を付与する反力モータ４と、操舵ハンドル操作量に応じた指令転舵量θに基づいて、転舵モータ６を駆動する転舵コントローラ１１と、転舵モータ６の駆動量に応じた指令操舵反力に基づいて、反力モータ４を駆動する反力コントローラ１０と、指令転舵量が一定となった場合でも、転舵モータ６の回転が継続するように、指令転舵量θを補正する指令転舵量補正手段（ステップS5およびステップS6）と、を備える。これにより、転舵モータ６が静摩擦領域で動作するのを防止できるため、路面反力を検出するセンサを用いることなく、実際の路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

(2) 反力コントローラ１０は、転舵モータ６の駆動量から指令転舵量θの補正量相当分を差し引いた値に基づいて、指令操舵反力を設定するため、指令転舵量θの補正による操舵反力の変動を排除でき、実際の路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

(3) 指令転舵量補正手段は、指令転舵量θに所定の補正転舵量Δθを増減するため、運転者の予期せぬ車両挙動変化を抑制して運転者に与える違和感を防止しつつ、路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

(4) 指令転舵量補正手段は、転舵モータ回転角を検出する転舵角センサ７の分解能に基づいて、補正転舵量Δθを設定するため、指令転舵量θの補正による車両挙動変化を最小限に抑えつつ、路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

(5) 転舵モータ６の回転速度を検出するモータ回転速度検出手段（ステップS3）を設け、指令転舵量補正手段は、モータ回転速度が所定値Ａ以下となった場合、指令転舵量θの補正を実行する。これにより、転舵モータ６が静摩擦領域に入るのを確実に防止することができる。

(6) 操舵ハンドル１と前輪９を転舵する転舵機構８が機械的に切り離され、操舵ハンドル操作量に応じて転舵機構８に転舵トルクを付与する転舵モータ６と、この転舵モータ６の駆動量に応じて操舵ハンドル１に操舵反力を付与する反力モータ４と、を備えた車両用操舵装置において、反力コントローラ１０は、前記指令転舵量が一定となった場合でも、転舵モータ６の回転が継続するように指令転舵量θを補正しつつ、転舵モータ６の駆動量から当該補正分を差し引いた駆動量に応じて操舵反力を付与する。これにより、転舵モータ６が静摩擦領域で動作するのを防止できるため、路面反力を検出するセンサを用いることなく、実際の路面反力に応じた操舵反力を生成することができる。

実施例２は、転舵機構８の応答性に応じて補正転舵量を演算する例である。
なお、実施例２は、補正転舵量Δθの演算方法のみ実施例１と異なるため、全体構成の図示ならびに説明は省略する。

［転舵モータ駆動量補正制御処理］
実施例２の転舵モータ駆動量補正制御処理では、図３に示したステップS5において、補正転舵量Δθを、転舵機構８の応答性に応じて演算する。

図１１、１２に、転舵機構８の応答性に基づいて補正転舵量を演算する例を示す。
まず、転舵機構８の応答性から、例えば、図１１のような補正転舵量Δθの周波数と補正転舵量Δθに対する実際の転舵量の比との関係が得られるとき、補正転舵量Δθの周波数を上記の範囲で設定した場合、図１１から得る比を補正転舵量の大きさにかけて、実際の転舵量が計算できる。

そして、計算した実際の転舵量が転舵モータ６の駆動が継続するのに必要な転舵量を超えるように補正転舵量Δθの大きさを決定する。転舵モータ６の駆動が継続するのに必要な転舵量を設定することで、補正転舵量Δθの大きさは周波数毎に図１２のように決まる。

次に、作用を説明すると、転舵機構８の応答性から、補正転舵量Δθの周波数、大きさが決まれば実際の補正転舵量Δθが計算できるため、補正転舵量Δθを転舵モータ６の回転が継続する周波数、大きさに設定することで、静摩擦が作用する領域に入ることを確実に防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3),(5),(6)に加え、以下の効果を奏する。

(7) 指令転舵量補正手段（ステップS5およびステップS6）は、転舵機構６の応答性に基づいて、補正転舵量Δθを設定するため、転舵モータ６の動作領域が、静摩擦が作用する領域に入るのを確実に防止することができる。

実施例３は、車両挙動変化が所定量以下となるように、補正転舵量を演算する例である。
なお、実施例３は、補正転舵量Δθの演算方法のみ実施例１と異なるため、全体構成の図示ならびに説明は省略する。

［転舵モータ駆動量補正制御処理］
実施例３の転舵モータ駆動量補正制御処理では、図３に示したステップS5において、補正転舵量Δθを、車両挙動変化が所定量以下（例えば、ヨーレートが0.2°/s以下、または横加速度が0.2m/s²以下）となるように設定する。

例えば、車両が図１３に示すような車速に対するヨーレートゲイン特性を有し、図１４に示すような補正転舵量周波数に対するヨーレートゲイン特性を有する場合、補正転舵量Δθの周波数を上記の範囲で設定すると、車速と補正転舵量の大きさからヨーレートが計算できる。

したがって、設定した補正転舵量Δθの周波数においてヨーレートを所定量以下に抑える、車速と最大補正転舵量との関係は、図１５に示すような関係となる。よって、実施例３では、図１５の実線よりも下の領域に入り、かつ、転舵モータ６の回転が継続するように、補正転舵量Δθを設定する。

次に、作用を説明すると、補正転舵量Δθの大きさによっては、運転者にとって予期しない車両挙動変化が発生してしまう。そこで、実施例２では、補正転舵量Δθの影響による車両挙動変化が運転者に違和感を与えない程度に収まるよう、補正転舵量Δθの大きさを設定することで、運転者の予期せぬ車両挙動変化の発生を抑制し、運転者に違和感を与えるのを防止できる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3),(5),(6)に加え、以下の効果を奏する。

(8) 指令転舵量補正手段（ステップS5およびステップS6）は、車両挙動変化量が運転者に違和感を与えない所定量以下となるように、補正転舵量Δθを設定するため、指令転舵量θの補正により運転者の予期せぬ車両挙動変化が発生することで、運転者に違和感を与えるのを防止できる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示したものに限定されるものではなく、例えば、各実施例では、指令転舵角θを反力コントローラ１０側で演算する例を示したが、指令転舵角θは転舵コントローラ１１側で演算してもよい。

本発明の車両用操舵装置を適用した実施例１のステア・バイ・ワイヤシステムの構成図である。 実施例１の転舵角制御系の制御ブロック図である。 実施例１の反力コントローラ１０で実行される転舵モータ駆動量補正制御処理の流れを示すフローチャートである。 転舵角センサの分解能に応じた補正転舵量設定例である。 軸力推定値の大きさと実補正転舵量に対する軸力変化の比の関係を示す図である。 実補正転舵量と軸力変化量との関係を示す図である。 転舵モータの駆動が停止し静摩擦が作用することで、転舵モータ電流が静摩擦の範囲内で変動する状態を示すタイムチャートである。 転舵モータ電流が静摩擦の範囲内で変動したとき、転舵モータ電流に基づいて操舵反力を生成した場合の操舵反力の変動を示すタイムチャートである。 実施例１の転舵モータ駆動量補正作用を示すタイムチャートである。 実施例１の転舵モータ駆動量補正作用を示すタイムチャートである。 転舵機構の応答性に基づく補正転舵量に対する実際の転舵量の比を示す図である。 実補正転舵量を設定したときの、補正転舵量の周波数に対する補正転舵量の大きさの関係を示す図である。 車速に対するヨーレートゲイン特性図である。 補正転舵量の周波数に対するヨーレートゲイン特性図である。 設定した補正転舵量において、車速に対するヨーレートを所定量以下にする最大補正転舵量の関係を示す図である。

符号の説明

１ 操舵ハンドル
２ 操舵角センサ
３ トルクセンサ
４ 反力モータ
５ バックアップ機構連結／遮断用クラッチ
６ 転舵モータ
７ 転舵角センサ
８ 転舵機構
９ 前輪
１０ 反力コントローラ
１１ 転舵コントローラ
１２ 通信ライン

Claims (8)

1. 運転者が操作する操舵ハンドルと、
   この操舵ハンドルと機械的に切り離され、操向輪を転舵する転舵機構と、
   この転舵機構に転舵トルクを付与する転舵モータと、
   前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力モータと、
   操舵ハンドル操作量に応じた指令転舵量に基づいて、前記転舵モータを駆動する転舵制御手段と、
   前記転舵モータの駆動量に応じた指令操舵反力に基づいて、前記反力モータを駆動する操舵反力制御手段と、
   前記指令転舵量が一定となった場合でも、前記転舵モータの回転が継続するように、前記指令転舵量を補正する指令転舵量補正手段と、
   を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記操舵反力制御手段は、前記転舵モータの駆動量から前記指令転舵量の補正量相当分を差し引いた値に基づいて、前記指令操舵反力を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記指令転舵量補正手段は、前記指令転舵量に所定の補正転舵量を増減することを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項３に記載の車両用操舵装置において、
   前記指令転舵量補正手段は、前記転舵モータの回転角を検出する回転角検出手段の分解能に基づいて、前記補正転舵量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項３に記載の車両用操舵装置において、
   前記指令転舵量補正手段は、前記転舵機構の応答性に基づいて、前記補正転舵量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項３に記載の車両用操舵装置において、
   前記指令転舵量補正手段は、車両挙動変化量が運転者に違和感を与えない所定量以下となるように、前記補正転舵量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
7. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
   前記転舵モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段を設け、
   前記指令転舵量補正手段は、前記モータ回転速度が所定値以下となった場合、前記指令転舵量の補正を実行することを特徴とする車両用操舵装置。
8. 操舵ハンドルと操向輪を転舵する転舵機構が機械的に切り離され、操舵ハンドル操作量に応じて転舵機構に転舵トルクを付与する転舵モータと、この転舵モータの駆動量に応じて操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力モータと、を備えた車両用操舵装置において、
   前記指令転舵量が一定となった場合でも、前記転舵モータの回転が継続するように前記指令転舵量を補正しつつ、転舵モータの駆動量から当該補正分を差し引いた駆動量に応じて操舵反力を付与することを特徴とする車両用操舵装置。

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