JP3758556B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を転舵するための操作部の操作が車輪に機械的に伝達されないようにするとともに、車輪に転舵力伝達機構を介して機械的に連結された転舵アクチュエータを設けておき、操作部の操作に応じて転舵アクチュエータを駆動制御して車輪を転舵する、いわゆるステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のステアバイワイヤ方式の操舵装置においては、例えば特開２０００−１０８９１４号公報に示されているように、車輪の転舵に応じた反力を操作部に付与するために、操作部に反力伝達機構を介して機械的に連結された反力アクチュエータ（反力モータ）を設け、操作部の操作量、車両の旋回状態量（ヨーレート、横加速度など）などに応じて反力アクチュエータの作動を制御するようにしている。
【０００３】
一方、この種のステアバイワイヤ方式の操舵装置においては、車輪を転舵するための操作部の操作が車輪に機械的に伝達されないようにしたうえで、転舵アクチュエータ、反力アクチュエータまたはそれらの電気制御装置に異常が発生した場合には、操作部の操作を車輪に機械的に伝達することにより、操作部の操作に応じて車輪を転舵することを可能にするために、転舵力伝達機構と反力伝達機構とを機械的に連結させておく連結部を有する機構も考えられている。この機構として、例えば、トヨタ技術公開集発行番号１１２４０号「動力舵取り装置」（２０００年８月３１日発行）に示す車両の操舵装置が知られている。
【０００４】
この操舵装置は、プラネタリギヤ機構を用いて、プラネットキャリアの回転軸を車輪転舵用の出力軸とし、同出力軸に減速ギヤ機構を介して転舵アクチュエータ（転舵モータ）の回転力が伝達されるようにしている。また、サンギヤの回転軸を操舵ハンドルの回転軸に一体回転するように接続し、同回転軸に減速ギヤ機構を介して反力アクチュエータ（反力モータ）の回転力が伝達されるように、またはリングギヤおよびプラネットギヤを介して反力アクチュエータの回転力が伝達されるようにしている。
【０００５】
そして、転舵アクチュエータ、反力アクチュエータおよびそれらの電気制御装置の正常時には、リングギヤの回転をフリー状態にしておいて、車輪の転舵アクチュエータによる転舵と操舵ハンドルへの反力アクチュエータによる反力付与が独立して行なわれるようにしている。転舵アクチュエータ、反力アクチュエータまたはそれらの電気制御装置の異常時には、リングギヤの回転をロック状態にして、操舵ハンドルの回転がサンギヤおよびプラネットギヤを介してプラネットキャリアの回転軸すなわち出力軸に伝達されるようにし、前記異常時にも操舵ハンドルの回転により車輪の転舵が確保されるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記後者の従来装置すなわち転舵力伝達機構と反力伝達機構とを機械的に連結させておく連結部を有する車両の操舵装置に、上記前者の従来装置に示された操作部に対する操舵反力の付与技術を適用しても、適切な操舵反力が付与されないという事実を本発明者らは発見した。これは、転舵アクチュエータによる車輪の転舵動作と、反力アクチュエータによる操作部への反力付与動作が独立していたとしても、転舵力伝達機構と反力伝達機構とが連結部を介して機械的に連結されているので、車輪の転舵動作時には、転舵力伝達機構の作動に関係した摩擦力などの機械的な力が連結部および反力伝達機構を介して操作部に伝達されるためであると考えられる。
【０００７】
【発明の概略】
本発明は、前記問題に対処するためになされたもので、その目的は、転舵力伝達機構と反力伝達機構とを機械的に連結した連結部を有するステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、車輪の転舵に応じた適正な操舵反力が操作部に付与されるようにした車両の操舵装置を提供することにある。
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、車輪を転舵するために操作される操作部と、車輪を転舵するための転舵力を発生する転舵アクチュエータと、転舵アクチュエータによる転舵力を車輪に伝達する転舵力伝達機構と、操作部の操作に対して反力を付与するための反力を発生する反力アクチュエータと、反力アクチュエータによる反力を操作部に伝達する反力伝達機構と、操作部の操作に応じて車輪を転舵するように転舵アクチュエータの作動を制御する転舵制御手段と、車輪の転舵に応じた反力を操作部に付与するように反力アクチュエータの作動を制御する反力制御手段とを備えてなり、転舵力伝達機構と反力伝達機構が機械的な連結部を有する車両の操舵装置において、反力制御手段に、車輪の転舵に伴う連結部の作動による操作部への影響を低減するように反力アクチュエータの作動制御を補正する補正手段を設けたことにある。
【０００９】
この場合、転舵力伝達伝達機構および反力伝達機構をギヤを含む機構でそれぞれ構成し、前記連結部をギヤ機構で構成するようにするとよい。このギヤ機構としては、例えばプラネタリギヤ機構を利用できる。また、前記補正手段は、例えば、前輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、転舵量検出手段によって検出された前輪の転舵量を用いて反力アクチュエータの作動を補正制御する制御量を計算する制御量計算手段とで構成される。
【００１０】
前記のように構成した本発明においては、車輪の転舵動作時に、転舵力伝達機構の作動に関係した摩擦力などの機械的な力が連結部および反力伝達機構を介して操作部に伝達されても、補正手段が、連結部の作動による操作部への影響を低減するように、反力制御手段による反力アクチュエータの作動制御を補正する。したがって、本発明によれば、転舵力伝達機構と反力伝達機構とを機械的に連結した連結部を有するステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、車輪の転舵に応じた適正な操舵反力が操作部に常に付与されるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同実施形態に係る車両の操舵装置を概略的に示している。
【００１２】
この操舵装置は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するために、運転者によって回転操作される操作部としての操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２はその下端にて反力伝達機構１３に接続されている。反力伝達機構１３には、反力アクチュエータとしての反力モータ１４が接続されている。この構成により、反力モータ１４にて発生された反力が、反力伝達機構１３および操舵入力軸１２を介して、操舵ハンドル１１に伝達されるようになっている。
【００１３】
また、この操舵装置は、転舵アクチュエータとしての転舵モータ１５を備えている。この転舵モータ１５の転舵力は、転舵力伝達機構１６、転舵出力軸１７、ピニオンギヤ１８およびラックバー１９を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達される。転舵力伝達機構１６は、転舵モータ１５の回転力を転舵出力軸１７に伝達して、転舵モータ１５の回転に応じて転舵出力軸１７を回転させる。ピニオンギヤ１８は、転舵出力軸１７の下端部に固定されていて、その回転によりラックバー１９を軸線方向に変位させる。ラックバー１９は、その軸線方向の変位に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を左右に転舵する。
【００１４】
また、この操舵装置においては、反力モータ１４、転舵モータ１５またはそれらの電気制御装置に異常が発生した場合に、操舵ハンドル１１の回転操作を左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に機械的に伝達することにより、操舵ハンドル１１の回転操作に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することを可能にするために、反力伝達機構１３と転舵力伝達機構１６とを機械的に連結させておく連結部２１を有する。
【００１５】
このような操舵装置における反力伝達機構１３、転舵力伝達機構１６および連結部２１の具体的機構について、一例を上げて説明しておく。この具体的機構は、例えば図２に示すように、サンギヤ３１、リングギヤ３２、複数のプラネットギヤ３３およびプラネットキャリア３４からなるプラネタリギヤ機構を備えている。サンギヤ３１およびリングギヤ３２は、ハウジング３５内に同軸かつ独立して回転可能に支持されている。複数のプラネットギヤ３３は、プラネットキャリア３４にそれぞれ回転可能に支持され、サンギヤ３１およびリングギヤ３２にそれぞれ噛み合っている。
【００１６】
サンギヤ３１には、トーションバー３６がその一端にて同軸かつ一体回転するように接続されている。このトーションバー３６はハウジング３５内に軸線回りに回転可能に支持されていて、その他端は操舵入力軸１２に一体回転するように接続されている。リングギヤ３２の外周面上には、大ギヤ３２ａが設けられている。この大ギヤ３２ａは、反力モータ１４の回転軸の先端部に設けた小ギヤ１４ａと噛み合っている。これにより、反力モータ１４の回転は、小ギヤ１４ａ、大ギヤ３２ａ、リングギヤ３２、プラネットギヤ３３、サンギヤ３１およびトーションバー３６を介して操舵入力軸１２に伝達される。したがって、これらの小ギヤ１４ａ、大ギヤ３２ａ、リングギヤ３２、プラネットギヤ３３、サンギヤ３１およびトーションバー３６が、図１の反力伝達機構１３を構成する。
【００１７】
プラネットキャリア３４は、ハウジング３５内に軸線回りに回転可能に支持されたシャフト３７の一端に一体的に接続されている。シャフト３７の他端は、転舵出力軸１７に一体回転するように接続されている。プラネットキャリア３４の外周上には出力ギヤ３８が固定されており、同出力ギヤ３８はシャフト３９の外周上に固定された中間ギヤ４１に噛み合っている。シャフト３９はハウジング３５内に軸線回りに回転可能に支持されており、その外周上には入力ホイール４２も固定されている。この入力ホイール４２には、転舵モータ１５の回転軸の先端に設けたウォームギヤ１５ａが噛み合っている。
【００１８】
これにより、転舵モータ１５の回転は、ウォームギヤ１５ａ、入力ホイール４２、シャフト３９、中間ギヤ４１、出力ギヤ３８、プラネットキャリア３４およびシャフト３７を介して転舵出力軸１７に伝達される。したがって、これらウォームギヤ１５ａ、入力ホイール４２、シャフト３９、中間ギヤ４１、出力ギヤ３８、プラネットキャリア３４およびシャフト３７が、図１の転舵力伝達機構１６を構成する。なお、中間ギヤ４１および出力ギヤ３８は偏心しており、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が中立位置近くにあるときのステアリングギヤ比が大きくなるとともに、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が左右に大きく転舵されるときのステアリングギヤ比が小さくなるようになっている。
【００１９】
また、ハウジング３５には、ロック機構４３が組み付けられている。ロック機構４３は、電磁ソレノイドを内蔵しており、同ソレノイドへの非通電時にスプリングなどの付勢力によってロックピン４３ａを突出させてリングギヤ３２をハウジング３５に対してロックする。このリングギヤ３２のロック状態では、サンギヤ３１とプラネットキャリア３４は独立して回転することは不能であり、サンギヤ３１が回転されると所定の予め定められたギヤ比でプラネットキャリア３４も連動して回転するので、操舵入力軸１２の回転は所定のギヤ比で転舵出力軸１７に必ず伝達される。なお、電磁ソレノイドの通電時には、ロックピン４３ａは図示しないスプリングなどの付勢力に抗してロック機構４３内に収納されて、前述のようにリングギヤ３２の自由な回転を許容する。
【００２０】
前記のような、リングギヤ３２の自由な回転状態にあって、操舵入力軸１２（トーションバー３６およびサンギヤ３１）と転舵出力軸１７（シャフト３７およびプラネットキャリア３４）との独立した回転が可能な状態であっても、複数のプラネットギヤ３３は、サンギヤ３１の回転およびプラネットキャリア３４の回転にそれぞれ連動して回転する。したがって、複数のプラネットギヤ３３が、図１の反力伝達機構１３と転舵力伝達機構１６とを機械的に連結させておく連結部２１に相当する。
【００２１】
次に、これらの反力モータ１４および転舵モータ１５の回転を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、ハンドル回転角センサ５１、転舵回転角センサ５２、車速センサ５３およびヨーレートセンサ５４を備えている。
【００２２】
ハンドル回転角センサ５１は、操舵入力軸１２に組み付けられて、操舵ハンドル１１の基準位置からの回転角を検出してハンドル回転角θhとして出力する。転舵回転角センサ５２は、転舵出力軸１７に組み付けられて、同出力軸１７の基準位置からの回転角を検出して転舵回転角θw（左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵量に対応）として出力する。なお、ハンドル回転角θhおよび転舵回転角θwは、中立位置を「０」とし、左方向の回転角を正の値で表すとともに、右方向の回転角を負の値でそれぞれ表す。車速センサ５３は、車速Ｖを検出して出力する。ヨーレートセンサ５４は、車両のヨーレートγを検出して出力する。なお、ヨーレートγは、左方向の回転を正で表すとともに、右方向の回転を負で表す。
【００２３】
これらのセンサ５１〜５４は、電子制御装置５５に接続されている。電子制御装置５５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図３および図５のプログラムを所定の短時間ごとにそれぞれ繰返し実行して、反力モータ１４および転舵モータ１５の作動をそれぞれ制御する。電子制御装置５５の出力側には、反力モータ１４および転舵モータ１５を駆動するための駆動回路５６，５７がそれぞれ接続されている。また、電子制御装置５５には、ロック機構４３の電磁ソレノイドに通電するための駆動回路５８も接続されている。
【００２４】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。まず、リングギヤ３２の回転がフリー状態にある通常動作について説明する。この場合、電子制御装置５５は駆動回路５８を図示しないプログラムの実行により制御して、ロック機構４３の電磁ソレノイドを通電制御する。これにより、ロック機構４３はリングギヤ３２の回転をフリー状態に維持する。この状態で、電子制御装置５５は、図３の転舵制御プログラムおよび図５の反力制御プログラムを所定の短時間ごとにそれぞれ繰返し実行する。
【００２５】
転舵制御プログラムの実行はステップ１００にて開始され、電子制御装置５５は、ステップ１０２にて、ハンドル回転角センサ５１、転舵回転角センサ５２および車速センサ５３から、ハンドル回転角θh、転舵回転角θwおよび車速Ｖをそれぞれ入力する。次に、ステップ１０４にて、ギヤ比テーブルを参照して、前記入力したハンドル回転角θhの絶対値｜θh｜および車速Ｖに対応したステアリングギヤ比Ｇを決定する。ギヤ比テーブルは、電子制御装置５５内に予め用意されたもので、ウォームギヤ１５ａ、入力ホイール４２、中間ギヤ４１および出力ギヤ３８の各ギヤ比を考慮して決められており、図４に示すようにハンドル回転角θhの絶対値｜θh｜および車速Ｖに対するステアリングギヤ比Ｇの変化特性を表している。
【００２６】
前記ステップ１０４の処理後、電子制御装置５５は、ステップ１０６にて、前記決定したステアリングギヤ比Ｇおよび前記入力したハンドル回転角θhを用いた下記数１の演算を実行することにより、目標転舵回転角θw*（左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵量に対応）を計算する。
【００２７】
【数１】

【００２８】
次に、ステップ１０８にて、前記計算した目標転舵回転角θw*および前記入力した転舵回転角θwを用いた下記数２の演算の実行により、転舵モータ１５の転舵制御量Ｔwを計算する。なお、下記数２中、Ｃp，Ｃd，Ｃiは、各項の制御量のゲインを示す係数で、予め電子制御装置５５内に記憶されている定数である。
【００２９】
【数２】

【００３０】
前記ステップ１０８の処理後、電子制御装置５５は、ステップ１１０にて前記計算した転舵制御量Ｔwを駆動回路５７に出力して、ステップ１１２にてこの転舵制御プログラムの実行を終了する。そして、所定時間の経過ごとに、電子制御装置５５は、前述した転舵制御プログラムを繰返し実行して、前記転舵制御量Ｔwを駆動回路５７に繰返し出力する。
【００３１】
駆動回路５７は、前記計算した転舵制御量Ｔwに対応した制御電流を転舵モータ１５に流すことにより、転舵出力軸１７の転舵回転角θwが目標転舵回転角θw*に等しくなるように転舵モータ１５の回転を制御する。この転舵モータ１５の回転は、転舵力伝達機構１６（ウォームギヤ１５ａ、入力ホイール４２、シャフト３９、中間ギヤ４１、出力ギヤ３８、プラネットキャリア３４およびシャフト３７）を介して転舵出力軸１７に伝達されるので、転舵出力軸１７の回転角は目標転舵回転角θw*に設定される。そして、この転舵出力軸１７の回転は、ピニオンギヤ１８を介してラックバー１９に伝達され、ラックバー１９が、軸方向に変位して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を前記目標転舵回転角θw*に対応した転舵量に転舵する。
【００３２】
次に、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に応じた操舵反力を操舵ハンドル１１に付与する動作について、図５の反力制御プログラムに沿って説明する。
【００３３】
反力制御プログラムの実行はステップ２００にて開始され、電子制御装置５５は、ステップ２０２にて、ハンドル回転角センサ５１、転舵回転角センサ５２、車速センサ５３およびヨーレートセンサ５４から、ハンドル回転角θh、転舵回転角θw、車速Ｖおよびヨーレートγをそれぞれ入力する。次に、ステップ２０４にて、係数テーブルを参照して、前記入力した車速Ｖに対応したヨーレート係数Ｋyを決定する。係数テーブルは、電子制御装置５５内に予め用意されたもので、図６に示すように、車速Ｖの増加に応じて増加するヨーレート係数Ｋyの変化特性を表している。
【００３４】
前記ステップ２０４の処理後、電子制御装置５５は、ステップ２０６にて、前記決定したヨーレート係数Ｋy、前記入力したハンドル回転角θhおよびヨーレートγを用いた下記数３の演算を実行することにより、第１反力制御量Ｔh1を計算する。なお、下記数３中、Ｋ₁₁，Ｋ₁₂，Ｋ₁₃は、各項の制御量のゲインを示す係数で、予め電子制御装置５５内に記憶されている定数である。
【００３５】
【数３】

【００３６】
この第１反力制御量Ｔh1は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に応じた反力を操舵ハンドル１１に付与するものである。そして、前記数３において、第１項は、ハンドル回転角θhに応じた操舵反力を付与する項として作用する。第２項は、操舵ハンドル１１の振動を抑制する項として作用する。第３項は、反力モータ１４の慣性モーメントの影響を抑制して、操舵ハンドル１１の切り始めの操舵感を調節する慣性項として作用する。また、第４項は、車両の挙動状態に応じた操舵反力を付与する項として作用する。
【００３７】
次に、ステップ２０８にて、前記入力した転舵回転角θwを用いた下記数４の演算を実行することにより、第２反力制御量Ｔh2を計算する。なお、下記数４中、Ｋ₂₁，Ｋ₂₂，Ｋ₂₃は、各項の制御量のゲインを示す係数で、予め電子制御装置５５内に記憶されている定数である。
【００３８】
【数４】

【００３９】
この第２反力制御量Ｔh2は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するための転舵力伝達機構１６の作動による影響が、連結部２１を介して反力伝達機構１３に入力され、その影響が操舵ハンドル１１にも現れて運転者の操舵フィーリングが悪化することを回避するための補正量である。すなわち、転舵モータ１５の回転は、ウォームギヤ１５ａ、入力ホイール４２、シャフト３９、中間ギヤ４１、出力ギヤ３８、プラネットキャリア３４およびシャフト３７を介して転舵出力軸１７に伝達される。このとき、プラネットキャリア３４の回転により、プラネットギヤ３３もサンギヤ３１およびリングギヤ３２と噛み合いながら回転する。一方、サンギヤ３１、リングギヤ３２およびプラネットギヤ３３には互いに摩擦力が作用しており、この左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に伴うプラネットギヤ３３の回転による反力が、サンギヤ３１、トーションバー３６および操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１にも伝達される。
【００４０】
そして、前記数４の第１項は、前記ギヤの摩擦力を補正するように作用する。第２項は、前記ギヤの摩擦力による同ギヤの回転、振動などの影響を補正するように作用する。前記第３項は、前記ギヤの慣性モーメントの影響を補正するように作用する。
【００４１】
前記ステップ２０８の処理後、ステップ２１０にて、前記計算した第１および第２反力制御量Ｔh1，Ｔh2を下記数５に示すように加算合成して、合成反力制御量Ｔhを計算する。
【００４２】
【数５】
Ｔh＝Ｔh1＋Ｔh2
【００４３】
そして、電子制御装置５５は、ステップ２１２にて前記計算した合成反力制御量Ｔhを駆動回路５６に出力して、ステップ２１４にてこの反力制御プログラムの実行を終了する。そして、所定時間の経過ごとに、電子制御装置５５は、前述した反力制御プログラムを繰返し実行して、合成反力制御量Ｔhを駆動回路５６に繰返し出力する。
【００４４】
駆動回路５６は、前記計算した合成反力制御量Ｔhに対応した制御電流を反力モータ１４に流すことにより、合成反力制御量Ｔhに対応した反力が操舵ハンドル１１に付与されるように反力モータ１４の回転を制御する。この反力モータ１４の回転は、反力伝達機構１３（小ギヤ１４ａ、大ギヤ３２ａ、リングギヤ３２、プラネットギヤ３３、サンギヤ３１およびトーションバー３６）を介して操舵入力軸１２に伝達されるので、操舵ハンドル１１には合成反力制御量Ｔhに対応した反力が付与される。
【００４５】
この場合の合成反力制御量Ｔhは、第１および第２反力制御量Ｔh1，Ｔh2を加算合成したものである。そして、第１反力制御量Ｔh1は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵に応じた反力を操舵ハンドル１１に付与するものである。一方、第２反力制御量Ｔh2は、連結部２１および反力伝達機構１３を介して操舵ハンドル１１に伝達される転舵力伝達機構１６の作動に関係した摩擦力などの機械的な力を除去するための補正量である。したがって、この実施形態によれば、転舵力伝達機構１６と反力伝達機構１３とを機械的に連結した連結部２１を有するステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置においても、前記連結部２１が操舵フィーリングに与える影響が除去され、操舵ハンドル１１には左右前輪ＦＷ１，ＦＷの転舵に応じた適正な操舵反力が常に付与されるようになり、運転者は良好な操舵フィーリングで車両を操舵操作することができる。
【００４６】
次に、リングギヤ３２の回転がロック状態にある異常時の動作について説明する。反力モータ１４、転舵モータ１５、各種センサ５１〜５４などに異常が発生すると、電子制御装置５５は、図示しないプログラムの実行により、前記異常を検出して、駆動回路５８を制御してロック機構４３の電磁ソレノイドの通電を解除する。なお、電気系統全般の異常（例えば、バッテリから電力の供給停止）などの場合も、ロック機構４３の電磁ソレノイドの通電は解除される。このとき、反力モータ１４および転舵モータ１５も回転制御されない。
【００４７】
このようなリングギヤ３２がロックされた状態で、操舵ハンドル１１が回転されると、同ハンドル１１の回転は操舵入力軸１２およびトーションバー３６を介してサンギヤ３１に伝達されて、サンギヤ３１は回転する。このサンギヤ３１の回転により、プラネットギヤ３３は、サンギヤ３１およびリングギヤ３２と噛み合いながら、自転するとともに公転する。したがって、プラネットキャリア３４もサンギヤ３１の回転に応じて回転して、プラネットキャリア３４の回転はシャフト３７、転舵出力軸１７を介してピニオンギヤ１８にも伝達される。そして、ピニオンギヤ１８の回転によりラックバー１９が軸線方向に変位し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵される。
【００４８】
その結果、このような異常時にも、操舵ハンドル１１の回転に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵されるので、車両の走行安全性が確保される。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、車両の旋回状態量としてヨーレートγを採用するようにしたが、このヨーレートγに代えて、横加速度Ｇyを採用するようにしてもよい。この場合、図１に破線で示すように、横加速度Ｇyを検出する横加速度センサ５９を設ける。そして、上記ステップ２０６にて実行される上記数３の演算に代えて、下記数６の演算を実行して第１反力制御量Ｔh1を計算するようにするとよい。なお、この場合の係数Ｋgも、図６に示す車速Ｖに応じて増加する傾向の係数を用いるようにするとよい。
【００５０】
【数６】

【００５１】
これによっても、上記実施形態の場合と同様に、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に応じた操舵ハンドル１１に対する反力が適切に計算される。
【００５２】
また、上記実施形態においては、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するための操作部として回転操作される操舵ハンドル１１を用いるようにした。しかし、このような回転式の操舵ハンドル１１に代えて、ジョイスティックのような操作部材を左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するために利用するようにしてもよい。この場合、操作部材の中立位置からの左右方向の操作量に応じて転舵モータ１５を制御して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するようにするとよい。そして、このような操作部材の左右への変位に対する左右方向の反力を反力モータ１４によって発生するとともに、同反力を操作部材に作用させるようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る車両の操舵装置の概略図である。
【図２】 図１の一点鎖線で囲んだ機構部分の一例を示す断面図である。
【図３】 図１の電子制御装置によって実行される転舵制御プログラムのフローチャートである。
【図４】 車速およびハンドル回転角とステアリングギヤ比との関係を示すグラフである。
【図５】 図１の電子制御装置によって実行される反力制御プログラムのフローチャートである。
【図６】 車速とヨーレート係数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１１…操舵ハンドル、１２…操舵入力軸、１３…反力伝達機構、１４…反力モータ、１５…転舵モータ、１６…転舵力伝達機構、１７…転舵出力軸、１８…ピニオンギヤ、１９…ラックバー、２１…連結部、３１…サンギヤ、３２…リングギヤ、３３…プラネットギヤ、３４…プラネットキャリア、４３…ロック機構、５１…ハンドル回転角センサ、５２…転舵回転角センサ、５３…車速センサ、５４…ヨーレートセンサ、５５…電子制御装置、５９…横加速度センサ。

Claims (2)

1. 車輪を転舵するために操作される操作部と、車輪を転舵するための転舵力を発生する転舵アクチュエータと、前記転舵アクチュエータによる転舵力を車輪に伝達する転舵力伝達機構と、前記操作部の操作に対して反力を付与するための反力を発生する反力アクチュエータと、前記反力アクチュエータによる反力を前記操作部に伝達する反力伝達機構と、前記操作部の操作に応じて車輪を転舵するように前記転舵アクチュエータの作動を制御する転舵制御手段と、前記車輪の転舵に応じた反力を前記操作部に付与するように前記反力アクチュエータの作動を制御する反力制御手段とを備えてなり、前記転舵力伝達機構と前記反力伝達機構が機械的な連結部を有する車両の操舵装置において、前記反力制御手段に、前記車輪の転舵に伴う前記連結部の作動による前記操作部への影響を低減するように前記反力アクチュエータの作動制御を補正する補正手段を設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
2. 前記請求項１に記載した車両の操舵装置において、
   前記補正手段を、前輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、前記転舵量検出手段によって検出された前輪の転舵量を用いて前記反力アクチュエータの作動を補正制御する制御量を計算する制御量計算手段とで構成した車両の操舵装置。

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