JP4811107B2 - 車両用ステアリングシステム - Google Patents

車両用ステアリングシステム Download PDF

Info

Publication number
JP4811107B2
JP4811107B2 JP2006128908A JP2006128908A JP4811107B2 JP 4811107 B2 JP4811107 B2 JP 4811107B2 JP 2006128908 A JP2006128908 A JP 2006128908A JP 2006128908 A JP2006128908 A JP 2006128908A JP 4811107 B2 JP4811107 B2 JP 4811107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
component
direction force
ratio
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006128908A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007297021A (ja
Inventor
裕一 小野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006128908A priority Critical patent/JP4811107B2/ja
Publication of JP2007297021A publication Critical patent/JP2007297021A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4811107B2 publication Critical patent/JP4811107B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

本発明は、車両に配備されるステアリングシステムに関し、詳しくは、互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材を有して、それらの操作に応じた車輪の転舵を実現するシステムに関する。
今日では、車両が備えるステアリングシステムとして、運転者の操作力によらず、転舵装置が備える駆動源を操作部材の操作に応じて電気的に制御することで、運転者の操作に応じた車輪の転舵を実現するシステム、つまり、ステアバイワイヤ型のステアリングシステムが検討されている。このシステムでは、操作部材に加えられた操作力を転舵装置に伝達する必要がなく、言い換えれば、操作部材と転舵装置とを機械的に連結するという構造上の制約がないため、バリエーションに富んだ種々のシステムが採用可能とされている。その一例として、下記特許文献１，２には、１対の操作部材を有してそれらが互いに独立して操作可能に設けられたシステム、いわゆる独立操作型のシステムが記載されている。
特開２００５−２２５２７９号公報 特開２００４−２４４０２２号公報
独立操作型のステアリングシステムは、ユニークなシステムであり、操作の自由度が高いという利点を有する。しかし、１対の操作部材の各々が、機械的に連動されていないことで、種々の問題を抱えている。例えば、１対の操作部材の各々が互いに逆方向に車輪を転舵させるような不自然な操作が出来てしまうといった問題や、また、所定位置に復帰させるための力（例えば、操作反力としての意義を有する）が操作部材に付与されるシステムでは、その力によって片手操作において車輪の転舵量が変動するといった問題がある。ここに掲げた問題は一部のものであり、独立操作型のシステムは、未だ開発途上にあるため、種々の問題を抱えており、実用性を向上させるための改良の余地を多分に残すものとなっている。本発明は、そういった実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い独立操作型のステアリングシステムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明のステアリングシステムは、互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材を備え、それら１対の操作部材の各々の操作量に応じた車輪の転舵量となるように転舵装置が制御されるとともに、それら１対の操作部材に対して設定された軌道に沿った方向の力である軌道方向力を付与すべく軌道方向力付与装置が制御されるステアリングシステムであって、軌道方向力付与装置に、１対の操作部材の一方の操作量とそれらの他方の操作量との比である操作量比を設定操作量比とするための成分である設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させることを特徴とする。それに加えて、第１の発明のステアリングシステムは、設定比実現成分が、１対の操作部材の間の設定操作量となる位置からのずれ量に応じて決定されることを特徴とする。また、第２の発明のステアリングシステムは、設定比実現成分が、１対の操作部材の各々の操作量に応じた大きさとなるように決定されることを特徴とする。さらに、第３の発明のステアリングシステムは、設定比実現成分に加え、１対の操作部材の各々を基準操作位置に復帰させるための基準位置復帰成分を含む軌道方向力を発揮させることを特徴とする。
本発明のステアリングシステムによれば、１対の操作部材の各々を、それらが設定操作量比となる位置に位置するように動作させることとなり、あたかも機械的に連動しているかのように動作させることが可能となる。そのことにより、運転者に適切な操作感を与えることが可能となる。それに加えて、第１の発明のステアリングシステムによれば、１対の操作部材にずれが生じて、設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させる状態となった場合に、設定比実現成分が徐々に大きくして軌道方向力を急変させないようにすることができ、運転者に適切な操作感を与えることが可能であり、また、操作されていない操作部材に対しては、滑らかに動作させることとなる。また、第２の発明のステアリングシステムによれば、何らかの装置等によって操作部材を切り増すほど大きくされるような復帰力が操作部材に付与される場合であっても、例えば、１対の操作部材の各々の操作量が大きくなるほど設定比実現成分が大きくなるように決定される構成とすることで、１対の操作部材をしっかりと連動させることが可能となる。さらに、第３の発明のステアリングシステムは、基準位置復帰成分によって、操作部材が基準位置から離れる方向の操作に対して操作反力を付与することが可能であり、つまり、運転者により適切なステアリング操作の操作感を与えることが可能となる。そのような利点を有することで、本発明の車両用ステアリングシステムは、実用性の高いシステムとなる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、（１）項，（９）項および（１０）項を合わせたものが請求項１に相当し、（１）項および（１１）項を合わせたものが請求項２に、（１）項および（５）項を合わせたものが請求項３に、請求項３に（６）項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項４に、それぞれ相当する。
（１）それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材と、
車輪を転舵する転舵装置と、
それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記１対の操作部材の各々に対して、その各々について設定された軌道に沿った方向の力である軌道方向力を付与する１対の軌道方向力付与装置と、
前記１対の操作部材の各々のその各々に対応する前記軌道上に設定された基準操作位置からの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに車輪の転舵量が目標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵装置制御部と、前記１対の操作部材の各々に対して軌道方向力を付与すべく前記１対の軌道方向力付与装置の各々の動力源を制御する軌道方向力付与装置制御部とを有する制御装置と
を備えた車両用ステアリングシステムであって、
前記軌道方向力付与装置制御部が、
軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の一方の操作量とそれらの他方の操作量との比である操作量比を設定操作量比とするための成分である設定比実現成分を決定する設定比実現成分決定部を有し、その設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させるものである車両用ステアリングシステム。
本項に記載のステアリングシステムは、１対の操作部材の各々に、それらが設定操作量比となる位置に位置させるような軌道方向力を付与すること、言い換えれば、１対の操作部材が設定操作量比となる位置からずれるような場合に、１対の操作部材の各々に、そのずれをなくすような軌道方向力を付与することが可能である。つまり、本項の態様によれば、１対の操作部材の各々をあたかも機械的に連動しているかのように動作させたり、１対の操作部材の各々が連動しているかのような操作感を運転者に与えることが可能である。
具体的には、例えば、１対の操作部材の両者が基準操作位置に位置している状態から一方の操作部のみが操作された場合、操作されていない操作部材に、操作されている操作部材と同じ方向、詳しくは、同じ車両旋回方向となる車輪の転舵に対応する方向へ回動させるような設定比実現成分が含まれる軌道方向力を付与する態様とすれば、操作されていない操作部材は、操作されている操作部材に追従するように動作し、あたかも機械的に連動しているかのように動作することとなる。なお、そのような場合、操作されている操作部材に対しては、操作する方向とは反対の方向へ回動させようとする設定比実現成分が含まれる軌道方向力、つまり、操作反力が付与されることとなり、運転者に適切な操作感を与えることとなる。
また、独立操作型のシステムでは、１対の操作部材の各々に、互いに逆方向への操作、詳しくは、相反する向きに車輪を転舵させるような操作（以下、「相反操作」と呼ぶ場合がある）が行われてしまう虞がある。その相反操作によれば、例えば、１対の操作部材が位置変動しても、車輪はあまり転舵しないという異常な事態が生じる。本項に記載のシステムにおいては、１対の操作部材が設定操作量比となる位置から互いに逆方向に操作される場合、１対の操作部材の各々に、その操作される方向とは反対向きの設定比実現成分を含む軌道方向力を付与することが可能である。つまり、本項の態様によれば、相反操作が行われた場合に、それら１対の操作部材の操作を制限できるため、１対の操作部材の不自然な位置変動を回避することが可能となる。なお、独立操作型のシステムでは、急加速，急減速の際に、運転者の車両後方側あるいは前方側への移動に伴って、１対の操作部材の両者を後方あるいは前方へ位置変動させる虞がある。その操作部材の両者の位置変動が、上記相反操作の動作となるような場合には、本項の態様のシステムは、それら１対の操作部材の操作を制限できるため、１対の操作部材の不用意な位置変動を回避することが可能である。つまり、本項の態様は、急加速，急減速に対しても、有効な態様となる。
本項の態様における「１対の操作部材」は、例えば、それぞれが左右の手の各々で操作されるようなものを採用でき、その形状，構造が特に限定されるものではない。具体的には、例えば、いわゆるハンドルと呼ばれるような形状で、それぞれが直線状あるいは曲線（例えば、円弧状）の「軌道」に沿って操作可能とされるものや、また、いわゆるジョイスティック，レバーと呼ばれるような形状で、それぞれが左右方向あるいは前後方向に傾倒することで、円弧状の「軌道」に沿って操作可能とされるものを採用することが可能である。なお、本項の態様のステアリングシステムは、必ずしも１対の操作部材が運転者の左右の手の各々によって操作されるものに限定されるものではないが、以下の説明は、理解の容易化の観点から、そのようなシステムを中心に行うこととする。
また、本項の態様における「転舵装置」も、その構成が特に限定されるものではなく、既に検討されている種々の構成のものを採用することが可能である。例えば、駆動源として電動モータを採用し、そのモータの駆動力によって車輪に連結された転舵ロッドを左右に移動させるような装置とすることができる。その場合、転舵ロッドを移動させる機構として、例えば、ラックピニオン機構，ボールねじ機構等を採用することが可能である。
本項に記載の「軌道方向力」は、軌道に沿った方向の力であれば、いずれの向きの力であってもよい。例えば、軌道方向力を、運転者によってなされた操作に対して反力として作用させてもよく、その操作をアシストするように作用させてもよい。本項の態様における「軌道方向力付与装置」は、動力源が制御されることによって軌道方向力の向きや大きさを変更可能であるため、１対の操作部材の各々に対して適切な軌道方向力を付与することが可能である。なお、「動力源」は、種々のものを採用可能であるが、例えば、動力源として電動モータを採用すれば、電動モータはそれの動力の制御が容易であるため、軌道方向力を容易に制御することが可能となる。
本項の態様における「制御装置」は、例えば、コンピュータを主体とし、必要に応じて駆動源，動力源の駆動回路等を含んで構成される電子制御ユニットを採用することが可能である。この制御装置の有する「転舵装置制御部」は、例えば、上記１対の操作部材の各々の基準操作位置からの操作量に基づく転舵量成分の和，それらの平均等に基づいて目標転舵量を決定するように構成することが可能である。なお、本項に記載の「基準操作位置」は、例えば、操作部材の両者が操作されていない状態においてそれらの各々が位置させられる操作部材の位置（以下、「操作中立位置」あるいは単に「中立位置」という場合がある）とすることが可能である。また、その場合、例えば、１対の操作部材の両者がそれぞれの基準操作位置に位置している状態において、１対の操作部材の各々の基準操作位置からの操作量に基づく転舵量成分の和が０とされて、車輪の転舵位置が車両が直進する場合の位置（以下、「転舵中立位置」あるいは単に「中立位置」という場合がある）となるように構成することが可能である。なお、１対の操作部材の各々に対応する転舵量成分が０となる位置は、それぞれの基準操作位置とは異なる位置に設定されてもよい。以下の説明において、単に「操作量」という場合には、ことわりのない限り基準操作位置からの操作量を表している。
また、制御装置の有する「軌道方向力付与装置制御部」は、例えば、設定比実現成分と、後に説明する基準位置復帰成分等の種々の成分を加えて軌道方向力を決定するように構成することが可能である。
（２）前記１対の操作部材の各々に対応する前記軌道上において、その軌道上の中間位置に前記基準操作位置が設定されるとともに、その基準操作位置から一方端までの領域である一方側領域と、基準操作位置から他方端までの領域である他方側領域とが設定され、
当該ステアリングシステムが、
前記１対の操作部材の一方の前記一方端に向かう方向の操作と前記１対の操作部材の他方の前記他方端に向かう方向の操作との各々が、車両が左右の一方に旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向への操作となり、前記１対の操作材の一方の前記他方端に向かう方向の操作と前記１対の操作部材の他方の前記一方端に向かう方向の操作との各々が、車両が左右の他方に旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向への操作となるようにされた(1)項に記載の車両用ステアリングシステム。
（３）前記一方側領域が、その領域における前記１対の操作部材の各々の操作が前記他方側領域での操作に比較して行い難い領域として設定された(2)項に記載の車両用ステアリングシステム。
一般的に、運転者のステアリング操作において、人間工学上、操作を行い易い方向と行い難い方向とが存在する。例えば、従来のステアリングホイールでの操作においては、ステアリングホイールの下部（運転者に近い部分）を握っての操作は、それの上部を握っての操作に比較して行い難いものとなり、特に、微妙な調整を行うような操作を行う場合には、操作を行い易い位置を握って操作される場合が多い。ところが、独立操作型のシステムでは、ステアリングホイールとは異なり、左右の操作される部分が一体化されていないため、１対の操作部材の各々の操作量に基づいて決定される目標転舵量は、行い難い位置での操作の影響を受け、運転者の意志に対して比較的大きな誤差が生じる虞がある。つまり、操作部材の一方が操作を行い難い一方側領域に位置する場合には、操作部材の他方が操作を行い易い他方側領域に位置するようにされて操作の主体とされることが望ましい。逆に、上記操作部材の他方が一方側領域に位置するようにされる場合には、上記操作部材の一方が他方側領域に位置するようにされて操作の主体とされることが望ましい。
（４）前記１対の操作部材が、
左右に並んで配設されて、それぞれが、概して前後方向、概して上下方向、あるいは、それらの中間的な傾斜方向に延びる軌道に沿って操作可能な１対のハンドルとされ、
当該ステアリングシステムが、
右側のハンドルの運転者に近づく方向への操作と左側のハンドルの運転者から離れる方向への操作との各々が、車両が右旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向である右旋回対応方向への操作となり、右側のハンドルの運転者から離れる方向への操作と左側のハンドルの運転者に近づく方向への操作との各々が、左旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向である左旋回対応方向への操作となるようにされ、かつ、
それぞれのハンドルの操作において、運転者に近づく方向の操作が前記一方端に向かう方向の操作として、運転者から離れる方向の操作が前記他方端に向かう方向の操作として設定された(2)項または(3)項に記載の車両用ステアリングシステム。
本項に記載の態様は、１対の操作部材の構成を限定した態様である。なお、人間工学的な見地からすれば、操作部材がハンドルとされた本項の態様においては、運転者に近い位置での操作が行い難い。つまり、本項の態様は、先に述べた一方側領域が操作を行い難い領域として設定された態様の一態様であると考えることもできる。
（５）前記軌道方向力付与装置制御部が、
軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の各々をその各々について設定された前記基準操作位置に復帰させるための成分である基準位置復帰成分を決定する基準位置復帰成分決定部を有し、その基準位置復帰成分を含む軌道方向力を発揮させるものである(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
本項に記載の態様は、前述した設定比実現成分に加え、基準位置復帰成分を含む軌道方向力を発揮させる態様である。本項の態様によれば、その基準位置復帰成分によって、例えば、操作部材が基準位置から離れる方向の操作、換言すれば、操作量が増大する方向の操作（以下、「切増操作」という場合がある）に対して操作反力を付与することが可能であり、つまり、運転者に適切なステアリング操作の操作感を与えることが可能となる。
基準位置復帰成分のみからなる軌道方向力を付与するような独立操作型のシステムにおいては、例えば、車両を旋回させている操作の途中で操作部材の一方を放した場合、その放した一方は基準操作位置に戻されることになり、目標転舵量が変動して車輪が中立位置に向かって戻され、車両が直進傾向となってしまう。本項に記載の態様によれば、そのような場合であっても、軌道方向力に、基準位置復帰成分とは反対向きの設定比実現成分が含まれることになるため、そのような不適切な目標転舵量の変動を抑制することが可能となるのである。
また、本項の態様のシステムにおいて、片手操作をしている場合、操作している操作部材には、基準位置復帰成分と、その基準位置復帰成分と同じ向きの設定比実現成分とを含む軌道方向力が付与されることになる。つまり、操作している操作部材に対する操作反力が大きくされることになるのであり、従来のステアリングホイールのように、片手操作の場合に両手に分担されていた操作反力を片手で受けるような操作感に似た操作感を運転者に与えることが可能となるのである。
（６）前記基準位置復帰成分決定部が、前記基準位置復帰成分を、前記１対の操作部材の各々の操作量に応じた大きさとなるように決定するものである(5)項に記載の車両用ステアリングシステム。
本項に記載の態様は、例えば、操作量が大きくなるほどその操作の方向とは反対の方向の基準位置復帰成分を大きくすることが可能であり、そのような場合には、操作部材を切り増すほど操作反力が大きくなるため、従来の操作部材と転舵装置とが機械的に連結されたステアリングシステムの操作感に似た操作感を運転者に与えることも可能である。
（７）前記基準位置復帰成分決定部が、前記基準位置復帰成分を、前記１対の操作部材の各々がそれらの各々に対応する前記軌道上における基準操作位置から一方端までの領域である一方側領域に位置する場合と、基準操作位置から他方端までの領域である他方側領域に位置する場合とで、互いに異なる大きさとなるように決定するものである(6)項に記載の車両用ステアリングシステム。
（８）前記基準位置復帰成分決定部が、前記基準位置復帰成分を、前記１対の操作部材の各々が前記一方側領域に位置する場合に、前記他方側領域に位置する場合に比較して大きくなるように決定するものである(7)項に記載の車両用ステアリングシステム。
上記２つの項に記載の態様は、２つの領域の各々に位置する場合の基準位置復帰成分をの大きさを異なるようにするものであり、基準位置復帰成分が大きく設定された領域での操作は、小さく設定された領域での操作に比較して大きな操作力が必要となる。例えば、後者の態様のように、操作部材の一方が基準位置復帰成分が大きく設定された一方側領域に位置する場合には、操作部材の他方が他方側領域に位置するようにされて操作の主体とされることが望ましい。逆に、上記操作部材の他方が一方側領域に位置するようにされる場合には、上記操作部材の一方が他方側領域に位置するようにされて操作の主体とされることが望ましい。そのような操舵特性を有するシステムとすれば、１対の操作部材の各々の操作位置に応じて、あたかも、メインの操作を行う操作部材が切り換わったようにすることも可能である。
なお、上述したように、基準位置復帰成分が大きく設定された領域での操作は、小さく設定された領域での操作に比較して大きな操作力が必要となり、操作量が小さくされることになる。そのため、上記２つの項に記載のシステムの場合には、設定比実現成分の決定において、設定操作量比が、基準位置復帰成分が大きく設定された領域に位置する操作部材の操作量が、小さく設定された領域に位置する操作部材の操作量に比較して小さくなるような値とされることが望ましい。例えば、後者の態様の場合には、後に説明する態様のように、設定比実現成分の決定において、設定操作量比が、一方側領域に位置する操作部材の操作量が他方側領域に位置する操作部材の操作量に比較して小さくなるような値とされることが望ましい。
（９）前記設定比実現成分決定部が、前記設定比実現成分を、前記１対の操作部材の一方の実際の操作量とそれらの他方の実際の操作量との操作量比の前記設定操作量比からの偏差に応じた大きさとなるように決定するものである(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
（１０）前記設定比実現成分決定部が、前記１対の操作部材の一方に対応する前記設定比実現成分を、その１対の操作部材の一方の実際の操作量の、それら１対の操作部材の他方の実際の操作量に対して前記設定操作量比によって定まる前記１対の操作部材の一方の操作量である設定比実現操作量からの偏差に応じた大きさとなるように決定するものである(9)項に記載の車両用ステアリングシステム。
上記２つの項に記載の態様は、１対の操作部材の間の設定操作量比となる位置からのずれ量に応じて、設定比実現成分が決定される態様であり、例えば、そのずれ量が大きくなるほど設定比実現成分を大きくすることが可能である。そのような態様において、１対の操作部材にずれが生じて、設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させる状態となった場合に、設定比実現成分が徐々に大きくされて軌道方向力が急変しないため、運転者に適切な操作感を与えることが可能であり、また、操作されていない操作部材に対しては、滑らかに動作させることが可能となる。
（１１）前記設定比実現成分決定部が、前記設定比実現成分を、前記１対の操作部材の各々の操作量に応じた大きさとなるように決定するものである(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
独立操作型のシステムを含むステアバイワイヤ型のシステムでは、通常、操作部材と転舵装置とが動力伝達可能に連結されていないことから、ステアリング操作の操作感を考慮して、何らかの装置等によって、基準位置に復帰させる復帰力（例えば、切増操作に対しては操作反力となる）が付与される。さらに、その復帰力は、従来の操作部材と転舵装置とが機械的に連結されたステアリングシステムの操作感に似た操作感を運転者に与えるために、操作部材を切り増すほど大きくされる。本項に記載の態様において、例えば、１対の操作部材の各々の操作量が大きくなるほど設定比実現成分が大きくなるように決定される態様とすれば、１対の操作部材をしっかりと連動させることが可能となる。具体的には、例えば、一方の操作部材から手を放した場合、その操作部材には、放された位置に応じた大きさの復帰力が付与されることになるが、その時に付与される軌道方向力の設定比実現成分も、その放された位置に応じた大きさとなるため、どの位置で放されても操作部材の位置変動がしっかりと抑制されるのである。
（１２）前記設定比実現成分決定部が、前記設定比実現成分を、前記１対の操作部材の各々の操作量を同じ操作量とするための成分となるように決定するものである(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
本項に記載の態様は、言い換えれば、設定操作量比を１：１とするための成分となるように設定比実現成分を決定する態様である。本項の態様によれば、１対の操作部材の各々が、あたかも一体的であるかのように動作することとなり、良好な操作感を運転者に付与することが可能である。
（１３）前記１対の操作部材の各々に対応する前記軌道上において、その軌道上の中間位置に前記基準操作位置が設定されるとともに、その基準操作位置から一方端までの領域である一方側領域と、基準操作位置から他方端までの領域である他方側領域とが設定され、
当該ステアリングシステムが、
前記１対の操作部材の一方の前記一方端に向かう方向の操作と前記１対の操作部材の他方の前記他方端に向かう方向の操作との各々が、車両が左右の一方に旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向への操作となり、前記１対の操作材の一方の前記他方端に向かう方向の操作と前記１対の操作部材の他方の前記一方端に向かう方向の操作との各々が、車両が左右の他方に旋回する方向の車輪の転舵に対応する方向への操作となるようにされ、
前記設定比実現成分決定部が、前記設定比実現成分を、前記一方側領域に位置する操作部材の操作量が前記他方側領域に位置する操作部材の操作量に比較して小さくなる前記設定操作量比とするための成分となるように決定するものである(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
本項に記載の態様においては、他方側領域に位置する操作部材の操作量が大きくされるため、他方側領域に位置する方の操作部材が操作の主体となる。つまり、１対の操作部材の各々の操作位置に応じて、あたかも、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような操舵特性を有するシステムとすることが可能である。
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
１．第１実施例
≪ステアリングシステムの構成≫
図１に、第１実施例のステアリングシステムの全体構成を模式的に示す。当該ステアリングシステムは、いわゆるステアバイワイヤ型のステアリングシステムであり、操作装置１０と転舵装置１２とが機械的に分離され、左右に並んで配設された１対の操作部材であるハンドル１４Ｒ，１４Ｌ（以下、「ハンドル１４」と総称する場合がある）に加えられる操作力によらずに、転舵装置１２に設けられた駆動源の駆動力によって車輪１６を転舵するステアリングシステムである。また、本ステアリングシステムは、１対のハンドル１４の各々が、機械的に連動されずに互いに独立して操作可能とされた、いわゆる独立操作型のシステムである。
操作装置１０は、上記１対のハンドル１４を含んで構成され、車体の一部、詳しくは、インストゥルメントパネルのリインフォースメントに固定されている。操作装置１０は、１対のハンドル１４の各々を設定された軌道に沿って移動可能に保持し、１対のハンドル１４の各々にそれの軌道方向への力を付与する機能を有するものである。その１対のハンドル１４の各々は、前後方向の変位を伴う概ね円弧状の軌道に沿って移動可能とされている。なお、その操作装置１０の構造については、後に図を参照しつつ詳しく説明する。
転舵装置１２は、車体（詳しくは、シャーシ）に固定されたハウジング２０と、そのハウジング２０に軸方向（車両の左右方向）に移動可能に設けられた転舵ロッド２２とを含んで構成されている。また、転舵装置１２は、内部の図示は省略するが、転舵ロッド２２と同軸的に設けられた駆動源としての転舵モータ２４を備えており、転舵ロッド２２に形成されたボールねじに噛合するボールナットをその転舵モータ２４によって回転駆動することにより、転舵ロッド２２が軸方向に移動させられる構造とされている。転舵ロッド２２の両端の各々は、ボールジョイント２６を介して、タイロッド２８に連結され、タイロッド２８の他端部は、もう一種のボールジョイント３０を介して、車輪１６を回転可能に保持するステアリングナックル３２の一部分であるナックルアーム３４に連結されている。このような連結構造により、転舵ロッド２２が軸方向に移動させられることで、車輪１６が転舵されるのである。
転舵装置２０には、車輪１６の転舵量を取得するための転舵量センサ４０が設けられている。その転舵量センサ４０は、転舵ロッド２２に形成されたラックギヤに噛み合うピニオンギヤの回転量、詳しくは、車両が直進する状態におけるピニオンギヤの位置である中立位置からの回転量を検出するものである。つまり、転舵量センサ４０は、転舵ロッド２２の軸線方向への移動に伴うピニオンギヤの回転量を取得することで、転舵ロッド２２の移動によって転舵させられる車輪１６の転舵量を間接的に取得するものとされている。
操作装置１０の構造について、図２〜図４をも参照しつつ説明する。図２は、操作装置１０の正面図（運転席側から１対のハンドル１４の軌道を含む平面に対して垂直な方向から眺めた図）を、図３は、それを図２における上方（１対のハンドル１４の軌道を含む平面に沿った斜め前上方）から眺めた図を、図４は、それの車両左側から眺めた側面図を、それぞれ示している。
操作装置１０を構成する１対のハンドル１４は、側面から見た形状が概ねＬ字形状をなす棒状の部材であり、上方に向かって延びる部分が運転者によって把持されるグリップ部５０とされている。そのグリップ部５０は、それの下部が上部と比較して運転者側に位置するように前後方向に傾斜して配設され、１対のハンドル１４の各々は、それらのグリップ部５０に略平行な面内において移動可能とされている。また、インストゥルメントパネル（以下、「インパネ」と略す場合がある）のパネル材５２には、１対のガイド穴５４が設けられ、その１対のハンドル１４の各々は、その１対のガイド穴５４に沿って移動可能とされることで、概ね円弧状の軌道に沿って移動可能とされている。詳しくは、１対のハンドル１４は、パネル材５２を貫いてインパネの内部から突出したハンドルロッド５６と一体的に設けられており、そのハンドルロッド５６の各々が、１対のガイド穴５４に沿って移動可能とされている。
なお、１対のハンドル１４の各々は、軌道上の基準操作位置（図２における位置）に位置する状態において、車輪の転舵位置が転舵中立位置となり、その基準操作位置から、１対のハンドル１４の一方あるいは両方を時計回りに操作すれば車両が右旋回し、逆に、１対のハンドル１４の一方あるいは両方を反時計回りに操作すれば左旋回する。また、１対のガイド穴５４の各々は、概ね円弧状のものであるが、後方（図２における下方）に向かうほど円弧から徐々に外側に広げられた形状とされており、本ステアリングシステムは、操作部材を円弧状に回動するものに比較して、運転者が自身の体付近で行う操作の操作性が向上させられている。
前記ハンドルロッド５６の各々は、インパネの内部において、電動モータ６０によって回転させられるアーム６２に接続されている。それら１対のモータ６０は、１対のハンドル１４の各々を前後方向に傾斜した軌道に沿って移動させるように、それの出力軸が、１対のハンドル１４の各々のグリップ部５０が移動可能とされた平面に対して垂直な方向に延びる姿勢でインパネリインフォースメントに固定されている。前記アーム６２は、グリップ部５０が移動可能とされた平面に平行に延びて、一端部がモータ６０の出力軸に連結され、他端部がハンドルロッド５６に接続されている。そのような構造により、１対のハンドル１４の各々は、車体の一部に保持されることとなり、前後方向の変位を伴う軌道に沿って移動可能とされるのである。ちなみに、１対のハンドル１４の各々の上記基準操作位置は、アーム６２が水平となる位置より僅かに上方に回動した位置とされている。また、アーム６２とハンドルロッド５６との接続部について詳しく説明すれば、アーム６２には、それの軸線方向に延びる長穴６４と、その長穴６４に沿ってスライド可能なスライダ６６とが設けられており、そのスライダ６６にハンドルロッド５６が固定されている。このような構造から、１対のハンドル１４は、モータ６０からの径方向の距離が変わるガイド穴５４の各々に沿って移動可能とされている。ちなみに、スライダ６６が、アーム６２に対して相対回転不能とされているため、ハンドル１４も、アーム６２に対して相対回転不能とされている。なお、以下の説明において、右側のハンドル１４Ｒに対応するモータ６０をモータ６０Ｒと呼び、左側のハンドル１４Ｌに対応するモータ６０をモータ６０Ｌと呼ぶ場合がある。
上記モータ６０は、減速機付のモータであり、１対のハンドル１４の各々に前記軌道方向の力である軌道方向力Ｆを付与することが可能とされている。つまり、本ステアリングシステムにおいては、モータ６０，アーム６２等を含んで、１対のハンドル１４の各々に対応する１対の軌道方向力付与装置７０が構成され、そのモータ６０の各々が、それら１対の軌道方向力付与装置７０の動力源として機能するものとなっている。本ステアリングシステムにおいては、そのモータ６０を制御することによって、軌道方向力の大きさや向きを任意に変更することが可能となっている。また、詳細な説明は省略するが、モータ６０Ｒ，６０Ｌは、それぞれが、ハンドル１４Ｒ，１４Ｌの基準操作位置からの操作量δR，δLを検出可能な操作量センサ７２Ｒ，７２Ｌを備えている。後に詳しく説明するが、１対のハンドル１４は、運転者によって操作が加えられなくても位置変動する場合があるため、正確に言えば、操作量センサ７２Ｒ，７２Ｌは、基準操作位置からの位置変動量である変位角δR，δLを検出可能な変位角センサ７２Ｒ，７２Ｌである。この変位角センサ７２Ｒ，７２Ｌは、エンコーダを主体としてモータ軸の回転角度を検出する回転角センサであり、ハンドル１４Ｒ，１４Ｌの基準操作位置に対応して設定されたモータ軸の回転基準位置からの回転量を検出することで、変位角δR，δLを検出する。ちなみに、以下の説明では、変位角δR，δLは、ハンドル１４が基準操作位置から反時計回りに回動した場合（右旋回方向）の角度を正とし、軌道方向力Ｆは、ハンドル１４を時計回りに回動させる方向の力を正とする。
さらに、アーム６２の各々には、自身に加わる操作トルクを検出可能な操作トルクセンサ８０が設けられている。それら１対の操作トルクセンサ８０は、それぞれが１対の歪みゲージ８２，８４を有し、モータ６０の動力と運転者によって加えられる力との相互作用によって生じるアーム６２のたわみの方向と変形量とを検出可能とされている。そのアーム６２のたわみの方向と変形量とに基づいて、ハンドル１４に加わる操作トルクＴHが推定されるのである。なお、以下の説明において、右側のハンドル１４Ｒに対応する操作トルクセンサ８０を８０Ｒと呼び、左側のハンドル１４Ｌに対応する操作トルクセンサ８０を８０Ｌと呼ぶ場合がある。
≪制御装置による制御≫
以上のような構造の本ステアリングシステムは、制御装置としてのステアリング電子制御ユニット１００（以下、「ＥＣＵ１００」と呼ぶ場合がある）によって制御される。ＥＣＵ１００は、コンピュータ１０２を主体とするものであり、先に述べた転舵量センサ４０，１対の変位角センサ７２、１対の歪みゲージ８２，８４、各車輪の回転速を検出する４つの車輪速センサ１０４、および車両の前後方向の加速度Ｇを検出するための加速度センサ１０６等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ１００は、転舵装置１２の転舵モータ２４，操作装置１０が備える１対の軌道方向力付与装置７０の各々のモータ６０が、自身の有する駆動回路（ドライバ）に接続されており、それらの動作の制御を行うものとされている。ＥＣＵ１００のコンピュータには、後に説明する軌道方向力制御プログラム、転舵制御プログラム、ステアリングシステムの制御に関する各種のデータ等が記憶されている。
（Ａ）転舵制御
ＥＣＵ１００は、主に、転舵制御と軌道方向力制御との２つの制御を行う。その１つである転舵制御は、前述した転舵装置１２に関する制御であり、詳しくは、転舵モータ２４の制御である。この制御では、１対の変位角センサ７２の検出信号に基づいて１対のハンドル１４の変位角δR，δLが取得され、それら取得されたδR，δLに基づいて目標転舵量θ*すなわちピニオンギヤの回転位置である転舵量の目標となる値が決定される。詳しくは、変位角δR，δLの和に基づいて決定されるのであり、次式に従って決定される。
θ*＝ｋS・ｇS・（δR＋δL）
ここで、ｋSは変位角から転舵量に換算するためのゲインである。また、ゲインｇSは４つの車輪速センサ１０４の検出信号に基づいて取得された車速ｖに応じて変更されるゲインであり、車速ｖが高くなるにつれて小さくなるように設定されている。そのため、車速ｖが高い場合には、目標転舵量θ*は小さくされることになる。つまり、車両の走行速度が高速である場合には、１対のハンドル１４の変位角に対する車輪１６の転舵量が小さくされ、車両が速く走行している場合において、車両操作の安定性を向上させることができる。逆に、車両の走行速度が比較的低速である場合は、１対のハンドル１４の変位角に対する車輪１６の転舵量が大きくされ、少しの操舵でも大きく転舵させることが可能となる。
次いで、転舵量センサ４０の検出信号に基づいて実際の転舵量θが取得され、目標転舵量θ*と実転舵量θとの転舵量偏差Δθ（＝θ*−θ）が認定され、その転舵量偏差Δθが０となるように、転舵モータ２４への供給電流ＩSが決定される。そして、その決定された供給電流ＩSが、駆動回路であるインバータから転舵モータ２４に供給される。
（Ｂ）軌道方向力制御
ＥＣＵ１００におけるもう１つの制御である軌道方向力制御は、前述した１対の軌道方向力付与装置７０に関する制御であり、詳しくは、１対のモータ６０の制御である。この制御では、通常、図５に示すように、後に詳しく説明する２つの成分の和に基づいて、１対のハンドル１４の各々に付与する軌道方向力ＦR，ＦLが決定される。そして、その決定された軌道方向力ＦR，ＦLを発揮するように、モータ６０Ｒ、６０Ｌへの供給電流ＩHR,ＩHLが決定されるのである。ちなみに、本実施例においては、軌道方向力に応じた電力が決定されるのであり、モータを定電圧で制御するため、ＥＣＵ１００は、モータへの供給電流が決定されるようになっている。そして、その決定された供給電流ＩHR，ＩHLが、ＥＣＵ１００が有する駆動回路であるインバータからモータ６０Ｒ，６０Ｌに供給される。
i）基準位置復帰成分
上記軌道方向力Ｆの１つの成分は、１対のハンドル１４の各々をそれらの各々に対応する基準操作位置に復帰させる成分である基準位置復帰成分Ｆt（図５における白抜矢印）である。その基準位置復帰成分Ｆtは、１対のハンドル１４の各々の変位角δR，δLに応じた大きさとなるように決定される。詳しくは、図６に示したように、基準位置復帰成分Ｆtの大きさは、回動させるほど大きくなるようにされる。
本ステアリングシステムが備えるハンドル１４においては、人間工学的な見地によれば、基準操作位置から運転者に近づく方向に回動させた領域における操作は、運転者から離れる方向に回動させた領域における操作に比較して行い難い。そのことに考慮して、１対のハンドル１４の各々の軌道が、基準操作位置から運転者に近づく方向に回動させた軌道上の領域が一方側領域としての上方側領域（図５における上方側の領域）と、運転者から離れる方向に回動させた領域が他方側領域としての下方側領域（図５における下方側の領域）との２つの領域に分けられ、図６から解るように、１対のハンドル１４の各々に対して、下方側領域に位置する場合に、上方側領域に位置する場合に比較して大きな大きさとなるように基準位置復帰成分Ｆtが決定されるのである。
ii）設定比実現成分
また、軌道方向力Ｆのもう１つの成分は、１対のハンドル１４の一方の変位角と他方の変位角との比である変位角比を設定された比とするための設定比実現成分Ｆp（図５における黒塗り矢印）である。この設定比実現成分Ｆpは、平たく言えば、機械的に連動されていない１対のハンドル１４を、あたかも連動しているかのように制御するための成分である。本ステアリングシステムにおいては、下方側領域における操作が上方側領域における操作に比較して行い難いことを考慮して、下方側領域に位置するハンドルの変位角が上方側領域に位置するハンドルの変位角に比較して小さくなるように設定比が定められており、１対のハンドル１４の各々の設定比実現成分Ｆpが、その設定比とするための成分となるように決定される。詳しくは、下方側領域に位置するハンドルの変位角に対する上方側領域に位置するハンドルの変位角の比が、設定変位角比ｒ0（＝１．５）となるように、設定比実現成分Ｆpが決定されるのである。また、その設定比実現成分Ｆpの大きさは、１対のハンドル１４の一方の実際の変位角と他方の実際の変位角との変位角比の設定比からの偏差に基づいて決定される。具体的には、１対のハンドル１４の一方の設定比実現成分Ｆpの大きさが、その一方の実際の変位角の、それら１対のハンドル１４の他方の実際の変位角に対して設定変位角比ｒ0となるハンドル１４の一方の変位角である設定比実現変位角からの偏差に基づいて決定される。
図７は、右側ハンドル１４Ｒが上方側領域に位置する場合（δR＞０，左旋回方向）における上記設定比実現成分Ｆpの向きを示す操作装置１０の概略図である。図７(ａ)は、左側ハンドル１４Ｌの変位角δLに対する右側ハンドル１４Ｒの変位角δRの比（δR／δL）が設定変位角比ｒ0に比較して小さい場合であり、この場合には、設定変位角比ｒ0とするために、右側ハンドル１４Ｒの変位角δRを大きくするように、左側ハンドル１４Ｌの変位角δLを小さくするように、設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定されるのである。詳しく説明すれば、右側ハンドル１４Ｒの設定比実現成分ＦpRは、その上方側領域に位置する右側ハンドル１４Ｒの変位角δRを、下方側領域に位置する左側ハンドル１４Ｌの変位角δLに対して設定変位角比ｒ0となる右側ハンドル１４Ｒの設定比実現変位角ｒ0・δLに近づける向きの成分となるように決定され、その大きさが、変位角δRの設定比実現変位角ｒ0・δLからの偏差である変位角偏差Δδ（＝δR−ｒ0・δL）に基づいて決定される。また、左側ハンドル１４Ｌの設定比実現成分ＦpLは、その左側ハンドル１４Ｌの変位角δLを、それの設定比実現変位角δR／ｒ0に近づける向きの成分となるように決定され、その大きさが、変位角δLの設定比実現変位角δR／ｒ0からの偏差である変位角偏差Δδ（＝δL−δR／ｒ0）に基づいて決定される。それに対して、図７(ｂ)は、左側ハンドル１４Ｌの変位角δLに対する右側ハンドル１４Ｒの変位角δRの比（δR／δL）が設定変位角比ｒ0に比較して大きい場合である。この場合には、設定変位角比ｒ0とするために、図７(ａ)の場合とは逆に、右側ハンドル１４Ｒの変位角δRを小さくするように、左側ハンドル１４Ｌの変位角δLを大きくするように、設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定されるのであり、上述した場合と同様に、設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定される。
図７(ｃ)は、左側ハンドル１４Ｌも上方側領域に位置する場合（δL＜０，右旋回方向）であり、１対のハンドル１４の各々が互いに逆方向に位置変動した場合である。この場合には、それぞれの設定比実現成分Ｆpに対応する方のハンドル１４の変位角が、それの設定比実現変位角ｒ0・δに近づける向きの成分となるように、ハンドル１４の各々の設定比実現成分Ｆpが決定されるのである。ちなみに、この図７(ｃ)においては、理解を容易にするために１対のハンドル１４の位置変動した角度を誇張して示しているが、実際には、１対のハンドル１４の各々を互いに逆方向に位置変動させるような不自然な操作は、この設定比実現成分Ｆpによって制限されることになる。
図８は、右側ハンドル１４Ｒが下方側領域に位置する場合（δR≦０，右旋回方向）における設定比実現成分Ｆpの向きを示す操作装置１０の概略図である。図８(ａ)，図８(ｂ)は、それぞれ図７(ａ)，図７(ｂ)の左右が逆の場合のものであり、前述した制御と同様な制御よって設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定される。また、図８(ｃ)は、左側ハンドル１４Ｌも下方側領域に位置する場合（δL≧０，左旋回方向）であり、１対のハンドル１４の各々が互いに逆方向に位置変動した場合であり、この場合には、それぞれの設定比実現成分Ｆpに対応する方のハンドル１４の変位角が、それの設定比実現変位角δ／ｒ0に近づける向きの成分となるように、ハンドル１４の各々の設定比実現成分Ｆpが決定される。
上述したように、設定比実現成分Ｆpの大きさは、変位角偏差Δδに基づいて決定される。図９に、変位角偏差Δδと設定比実現成分Ｆpとの関係を概略的に示す。この図９から解るように、設定比実現成分Ｆpは、変位角偏差が小さい場合、具体的には、変位角偏差Δδの絶対値が設定値Δδ0となるまでは［０］とされて遊びが設けられ、変位角偏差Δδの絶対値が設定値Δδ0から大きくなるほど大きくされる。
ただし、変位角偏差Δδに基づいて決定された設定比実現成分Ｆpは、対応する方のハンドル１４の変位角に基づいて変更される。詳しくは、変位角偏差Δδに基づいて決定された設定比実現成分Ｆpに、対応する方のハンドル１４の変位角に応じて設定されている補正係数αを乗じることによって、設定比実現成分Ｆpが変更されるようになっている。
Ｆp＝α・Ｆp
図１０に、１対のハンドル１４の各々の変位角δと補正係数αとの関係を示す。この図から解るように、変位角δの絶対値が大きくなるほど補正係数αも大きくされるのであり、設定比実現成分Ｆpも大きくされるのである。なお、図９に示す実線は、補正係数α＝１の場合のものであり、二点鎖線は、補正係数αが１より大きい場合、つまり、ハンドル１４の変位角の絶対値がα＝１の場合の変位角の絶対値より大きくされた場合のものである。以上のように、本実施例においては、設定比実現成分Ｆpが、変位角偏差Δδと変位角δとに応じた大きさとなるように決定されるのである。
iii)軌道方向力の作用
そして、上述したように、基準位置復帰成分Ｆtと設定比実現成分Ｆpとが決定された後には、それらの和に基づいて軌道方向力Ｆが決定されるのであり、次式に従って決定される。
Ｆ＝ｇF・（Ｆt＋Ｆp）
ここで、ｇFは車速ｖに応じて変更されるゲインであり、車速ｖが高くなるにつれて大きくなるように設定されている。そのため、車速ｖが高い場合には、軌道方向力Ｆの基準位置復帰成分Ｆtが大きくされることで、目標転舵量θ*が大きくなり難いようにされることになる。つまり、車両の走行速度が高速である場合には、車両操作の安定性を向上させることができ、逆に、車両の走行速度が比較的低速である場合は、軌道方向力Ｆが小さくされて、運転者の負担を軽減させることが可能となる。また、軌道方向力の設定比実現成分Ｆpが、基準位置復帰成分Ｆtとともに、車速ｖに応じた大きさとされることで、１対のハンドル１４の各々をしっかりと連動させることができる。
本ステアリングシステムにおいては、基準位置復帰成分Ｆtを含んだ軌道方向力Ｆを発揮させることにより、操作量が増大する方向の操作に対して操作反力を付与することができ、運転者に適切なステアリング操作の操作感を与えることが可能となる。また、その基準位置復帰成分Ｆtが、操作量が大きくなるほど大きくされるため、ハンドル１４を切り増すほど操作反力が大きくなり、操作部材と転舵装置とが機械的に連結された従来のステアリングシステムの操作感に似た操作感を運転者に与えることも可能となる。
また、本ステアリングシステムにおいては、設定比実現成分Ｆpを含んだ軌道方向力Ｆを発揮させることにより、１対のハンドル１４の各々にそれらが設定変位角比ｒ0となる位置からずれが生じた場合に、１対のハンドル１４の各々が、そのずれをなくすように動作することとなり、先にも述べたように、あたかも機械的に連動しているかのように動作することとなる。具体的には、例えば、１対のハンドル１４の両者が基準操作位置に位置している状態から、一方のハンドル１４のみが操作された場合、操作されていない方のハンドル１４には、操作されたハンドル１４と同方向へ回動させるような設定比実現成分Ｆpが含まれる軌道方向力Ｆが付与されることになり、その操作されていないハンドル１４は、基準位置復帰成分Ｆtと設定比実現成分Ｆpとがつり合う位置に移り変わることとなる。つまり、その操作されていないハンドル１４は、操作されたハンドル１４に追従して動作することとなるのである。また、例えば、図５に示すように、１対のハンドル１４の各々が設定変位角比ｒ0となる位置に位置している状態から左手をハンドル１４Ｌから放した場合、ハンドル１４Ｌは、基準位置復帰成分ＦtLのみで構成される軌道方向力ＦLによって基準操作位置に向かって変位することになる。しかし、変位角偏差Δδが大きくなって、軌道方向力ＦLに基準位置復帰成分ＦtLとは反対向きの設定比実現成分ＦpLが含まれることになり、それら基準位置復帰成分ＦtLと設定比実現成分ＦpLとがつり合う位置で止まることになる。したがって、１対の操作部材が機械的に連動していないシステムにおいて片手を放した場合、その放した操作部材が基準操作位置に復帰させる力によって変位させられて目標転舵量も変動することとなるが、本ステアリングシステムによれば、そのような不適切な目標転舵量の変動を抑制することが可能となるのである。ちなみに、本システムにおいては、基準位置復帰成分Ｆtはハンドル１４の変位角が大きくなるほど大きくされるが、設定比実現成分Ｆpが、ハンドル１４の変位角に基づいて補正されることにより、１対のハンドル１４をしっかりと連動させることが可能となる。
また、上述したような片手操作をしている場合、操作している方のハンドル１４に対応する軌道方向力Ｆには、基準位置復帰成分Ｆtと同じ向きの設定比実現成分Ｆpが含まれることになる。例えば、右手での片手操作で左旋回方向に操作した場合には、右側ハンドル１４Ｒには、図５に示すような軌道方向力ＦRが付与されるのであり、右手での操作に対する操作反力が大きくされることになる。つまり、本ステアリングシステムによれば、従来のステアリングホイールのように、片手操作の場合には、両手に分担されていた操作反力を片手で受けるような操作感を運転者に与えることが可能となるのである。
さらに、本ステアリングシステムにおいては、１対のハンドル１４に対して、下方側領域に位置する場合に上方側領域に位置する場合に比較して大きな大きさとなるように、基準位置復帰成分Ｆtが決定されるとともに、下方側領域に位置するハンドルの変位角が上方側領域に位置するハンドルの変位角に比較して小さくなる設定変位角比とするように、１対のハンドル１４の各々の設定比実現成分Ｆpが決定される。そのため、１対のハンドル１４の各々が左旋回方向に操作された場合には、運転者から離れる方向に操作される右側ハンドル１４Ｒの操作量が、運転者に近づく方向に操作される左側ハンドル１４Ｌの操作量より大きくされて、右側ハンドル１４Ｒが操作の主体となる。逆に、右旋回方向に操作された場合には、左側ハンドル１４Ｌの操作量が、右側ハンドル１４Ｒの操作量より大きくされて、左側ハンドル１４Ｌが操作の主体となる。つまり、本ステアリングシステムは、あたかも、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような操舵特性を有するシステムとなっている。
iv）位置変動抑制制御
次に、車両の急加速、あるいは、急ブレーキ等の急減速である車両速度が急変したことによって、運転者が慣性力により移動した場合を考える。例えば、急加速の場合には、運転者の車両後方側への移動に伴って、把持しているハンドル１４を手前側（図１０における下側）に引き寄せてしまうこととなり、逆に、急減速の場合には、運転者の車両前方側への移動に伴って、把持しているハンドル１４を前方側（図１０における上側）に押してしまうこととなる。そのようなハンドル１４の不適切な位置変動を抑制するために、ＥＣＵ１００は、車両速度急変時には、ハンドル１４の位置変動を抑制する位置変動抑制成分Ｆmを含んだ軌道方向力Ｆを発揮させる。この位置変動抑制成分Ｆmの決定について、以下に詳しく説明する。
例えば、本ステアリングシステムにおいて、両手で操作している状態で車両速度の急変による運転者の移動があった場合には、相反する方向に車輪を転舵させるような１対のハンドル１４を互いに逆方向へ位置変動させる操作（例えば、図７(ｃ)，図８(ｃ)に示すような操作）が行われることとなる。この場合には、１対のハンドル１４の各々の前記設定比実現成分Ｆpは大きな大きさとなり、それらの逆方向への位置変動が制限されることとなる。ところが、片手で操作している場合には、操作されていない方のハンドルが操作されている方のハンドルに連動するため、設定比実現成分Ｆpは比較的小さく、車両速度の急変による影響は大きい。そこで、本ステアリングシステムでは、片手操作である場合にのみ、軌道方向力Ｆに上記位置変動抑制成分Ｆmが加えられるようにされている。具体的には、例えば、図１１に示すように、右手で片手操作をしている状態で、車両の急減速による運転者の車両前方側への移動があった場合には、右側ハンドル１４Ｒは、運転者から離れる向き（図における白抜矢印の向き）に位置変動させられる。その位置変動を抑制するために、右側ハンドル１４Ｒの軌道方向力ＦRに、その位置変動方向とは反対向きの位置変動抑制成分Ｆmが加えられるのである。
また、車両速度急変時における運転者の移動は比較的速いものであり、その運転者の移動に伴うハンドル１４の位置変動も比較的速いものとなる。そこで、本ステアリングシステムでは、操作されている方のハンドル１４の位置変動する速度ωが設定値ω0以上であることを条件として、軌道方向力Ｆに上記位置変動抑制成分Ｆmが加えられるようになっている。
以上のことから、位置変動抑制成分Ｆmは、(i)車両速度が急変したこと（具体的には、加速度センサ１０６の検出信号に基づいて取得された前後加速度Ｇが設定値Ｇ0以上であること）、(ii)片手操作であること、(iii)操作されている方のハンドル１４の位置変動の方向が車両速度の急変（取得された加速度Ｇ）に対応する方向であること、(iv)操作されている方のハンドル１４の位置変動速度が比較的速いこと（具体的には、位置変動速度ωの絶対値が設定値ω0以上であること）の４つの条件を充足する場合に演算される。その位置変動抑制成分Ｆmは、取得された加速度Ｇおよび車速ｖに基づいて演算されるのであり、次式に従って決定される。
Ｆm＝ｋ0・（１＋ｋ1・ｖ＋ｋ2・|Ｇ|）・sign(ω)
ここで、sign(ω)は、その位置変動速度の正負を表すものであり、その位置変動速度ωは、本システムにおいて、ハンドル１４の変位角δの設定時間当たりの変化量によって取得される。そして、操作されている方のハンドル１４の軌道方向力Ｆは、次式に従って決定されるのである。
Ｆ＝ｇF・（Ｆt＋Ｆp）＋Ｆm
なお、本ステアリングシステムにおいては、片手操作の判定は、１対のハンドル１４の各々に設けられた操作トルクセンサ８０によって検出された操作トルクの変化量に基づいて行われる。片手操作の状態で車両速度が急変した場合には、操作されている方のハンドル１４にのみ操作が入力されるため、操作されていない方のハンドル１４についての操作トルクセンサ８０によって検出される操作トルクＴHの変化量は０あるいは略０である。つまり、１対のハンドル１４の一方についての操作トルクＴHが設定値Ｔ1以上で比較的大きな変化があり、かつ、それらの他方についての操作トルクＴHが設定値Ｔ2以下でほとんど変化がない場合には、その１対のハンドル１４の他方が操作されていないと判定される。
≪制御プログラム≫
本ステアリングシステムの制御は、図１２にフローチャートを示す転舵制御プログラムと、図１３にフローチャートを示す軌道方向力制御プログラムとが実行されることによって行われる。それらの制御プログラムは、ＥＣＵ１００が有するコンピュータ１０２に格納されており、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされた後、短い時間間隔（例えば、数msec〜数十msec）をおいて繰り返し実行される。以下に、それらの制御の流れを、フローチャートを参照しつつ、詳しく説明する。
（Ａ）転舵制御プログラム
図１２にフローチャートを示す転舵制御では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す、他のステップも同様である）において、１対のハンドル１４の各々の変位角δR，δLと車速ｖとが取得され、Ｓ２において、その車速ｖに基づくゲインｇSが決定される。次いで、Ｓ３において、それら変位角δR，δLとゲインｇSとに基づいて、先に説明したように目標転舵量θ*が決定される。続いて、目標転舵量θ*とＳ４において取得した実転舵量θとの偏差である転舵量偏差Δθが、Ｓ５において認定される。そして、Ｓ６において、その転舵量偏差Δθに基づいて、転舵モータ２４への供給電流ＩSが決定されるのである。この決定された供給電流ＩSに関する指令が、インバータから転舵モータ２４に送信され、転舵制御プログラムの１回の実行が終了する。
（Ｂ）軌道方向力制御プログラム
また、図１３にフローチャートを示す軌道方向力制御について説明すれば、この制御では、まず、Ｓ１１において、１対のハンドル１４の各々の変位角δR，δLと車速ｖとが取得され、Ｓ１２において、その取得された変位角δR，δLに基づいて、基準位置復帰成分ＦtR，ＦtLが決定される。詳しくは、ＥＣＵ１００のコンピュータ１０２内には、変位角δR，δLをパラメータとする基準位置復帰成分ＦtR，ＦtLの図６に示したマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して、基準位置復帰成分ＦtR，ＦtLが決定される。次いで、Ｓ１３の設定比実現成分決定サブルーチンおよびＳ１４の位置変動抑制成分決定サブルーチンが実行され、先に説明したように、それら決定された３つの成分に基づいて、軌道方向力ＦR，ＦLが決定される。
上記設定比実現成分決定サブルーチンは、図１４にフローチャートを示す制御を行うルーチンである。この制御では、まず、Ｓ２１において、右側ハンドル１４Ｒが、上方側領域と下方側領域とのいずれの領域に位置するかが判定される。右側ハンドル１４Ｒが上方側領域に位置する場合には、Ｓ２２において、変位角偏差Δδが前述した式Δδ＝δR−ｒ0・δLによって演算され、また、右側ハンドル１４Ｒが下方側領域に位置する場合には、Ｓ２３において、変位角偏差Δδが式Δδ＝δR−δL／ｒ0によって演算される。次いで、Ｓ２４において、設定比実現成分ＦpRを右側ハンドル１４Ｒの変位角δRに応じた大きさとするための補正係数αRが決定される。詳しくは、ＥＣＵ１００のコンピュータ１０２内には、変位角δRをパラメータとする補正係数αRの図１０(ａ)に示したマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して補正係数αRが決定される。そして、Ｓ２５において、設定比実現成分ＦpRが決定される。詳しくは、コンピュータ１０２内には、変位角偏差Δδをパラメータとする設定比実現成分ＦpRの図９に示したα＝１の場合のマップデータが格納されており、そのマップデータを参照するとともに、そのデータにＳ２４において決定された補正係数αRを乗じて、右側ハンドル１４Ｒの設定比実現成分ＦpRが決定される。
続いて、Ｓ２６〜Ｓ３０において、Ｓ２１〜Ｓ２５における右側ハンドル１４Ｒの設定比実現成分ＦpRの決定と同様に、左側ハンドル１４Ｌの設定比実現成分ＦpLの決定が行われる。まず、Ｓ２６において、左側ハンドル１４Ｌが、上方側領域と下方側領域とのいずれの領域に位置するかが判定される。左側ハンドル１４Ｌが上方側領域に位置する場合には、Ｓ２７において、変位角偏差Δδが式Δδ＝δL−ｒ0・δRによって演算され、また、左側ハンドル１４Ｌが下方側領域に位置する場合には、Ｓ２８において、変位角偏差Δδが式Δδ＝δL−δR／ｒ0によって演算される。次いで、Ｓ２９において、設定比実現成分ＦpLを左側ハンドル１４Ｌの変位角δLに応じた大きさとするための補正係数αLが決定される。そして、Ｓ３０において、左側ハンドル１４Ｌの設定比実現成分ＦpLが決定される。以上説明したように、設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定されれば、設定比実現成分決定サブルーチンの実行が終了する。
また、位置変動抑制成分決定サブルーチンは、図１５にフローチャートを示す制御を行うルーチンである。この制御では、まず、１つ目の条件である車両速度の急変を判定するために、Ｓ４２において、Ｓ４１において取得された前後加速度Ｇの絶対値がＧ0以上であるか否かが判定される。加速度Ｇの絶対値がＧ0以上であり、車両速度が急変したと判定された場合には、Ｓ４３，Ｓ４４において、他の条件の判定に用いられるパラメータである操作トルクＴHR，ＴHLと、１対のハンドル１４の各々の位置変動速度ωR，ωLとが取得される。その位置変動速度ωR，ωLは、１回前のプログラム実行時の１対のハンドル１４の各々の変位角と今回の実行において取得された変位角とから演算される変位角の変化量が用いられる。
次いで、Ｓ４５，Ｓ４６において、２つ目の条件である片手操作であるかが判定される。Ｓ４５においては、右側ハンドル１４Ｒの操作トルクＴHRがＴ1以上で、かつ、左側ハンドル１４Ｌの操作トルクがＴ2以下である場合に、右側ハンドル１４Ｒでの片手操作と判定される。また、Ｓ４６においては、左側ハンドル１４Ｌの操作トルクＴHLがＴ1以上で、かつ、右側ハンドル１４Ｒの操作トルクＴHRがＴ2以下である場合に、左側ハンドル１４Ｌでの片手操作と判定される。
片手操作であると判定された場合には、それぞれ、Ｓ４７，Ｓ４８において、３つ目の条件である操作されている方のハンドル１４の位置変動の方向が車両速度の急変に対応する方向であるかが判定される。詳しくは、加速時には操作されているハンドル１４に入力された操作が運転者から離れる方向への操作であるかが判定され、減速時には操作されているハンドル１４に入力された操作が運転者に近づく方向への操作であるかが判定される。具体的には、加速度ＧとＳ４４において取得された操作されている方の位置変動速度ωとの積の正負によって判定されるのである。
操作されている方のハンドル１４の位置変動の方向が車両速度の急変に対応する方向であると判定された場合には、それぞれ、Ｓ４９，Ｓ５０において、４つ目の条件である操作されている方のハンドル１４の位置変動速度が比較的速いかが判定される。詳しくは、操作されている方の位置変動速度ωの絶対値が設定値ω0以上であるか否かによって判定される。
以上の４つの条件を充足する場合には、右側ハンドル１４Ｒでの片手操作の場合，左側ハンドル１４Ｌでの片手操作の場合で、それぞれ、Ｓ５１，Ｓ５２において、操作されている方のハンドル１４の位置変動を抑制するために、その操作されている方のハンドル１４に対応する位置変動抑制成分Ｆmが演算される。また、それとともに操作されていない方のハンドル１４に対応する位置変動抑制成分Ｆmが０とされる。なお、４つの条件のうち１つでも充足しない場合には、Ｓ５３において、両方のハンドル１４Ｒ，１４Ｌの位置変動抑制成分ＦmR，ＦmLが０とされる。以上説明したように、位置変動抑制成分ＦmR，ＦmLが決定されて、位置変動抑制成分決定サブルーチンの実行が終了する。
以上のように、軌道方向力Ｆの３つの成分である基準位置復帰成分ＦtR，ＦtLと、設定比実現成分ＦpR，ＦpLと、位置変動抑制成分ＦmR，ＦmLとが決定された後には、軌道方向力制御プログラムのＳ１６において、それら３つの成分と、Ｓ１５において決定された車速ｖに基づくゲインｇFとに基づいて、１対のハンドル１４の各々に付与する軌道方向力ＦR，ＦLが決定される。次いで、Ｓ１７において、その軌道方向力ＦR，ＦLを発揮するように、モータ６０Ｒ，６０Ｌへの供給電流ＩHR，ＩHLが決定される。この決定された供給電流ＩHR，ＩHLに関する指令が、モータ６０Ｒ，６０Ｌに送信され、軌道方向力制御プログラムの１回の実行が終了する。
≪制御装置の機能構成≫
上述したＥＣＵ１００の機能を、模式的に示した機能ブロック図が、図１６である。上記機能に基づけば、ＥＣＵ１００のコンピュータ１０２は、軌道方向力制御を行う軌道方向力制御部１２０と、転舵制御を行う転舵制御部１２２と、それら軌道方向力制御および転舵制御に用いられる前述したマップデータ等の各種データが格納されたデータ格納部１２４とを含んで構成されるものとなっている。また、その軌道方向力制御部１２０は、１対のハンドル１４の各々にそれらの各々に対応する操作基準位置に復帰させるための成分を決定する基準位置復帰成分決定部１３０と、１対のハンドル１４の一方の変位量とそれらの他方の変位量との比である変位量比を設定比とするための成分を決定する設定比実現成分決定部１３２と、車両速度急変時に操作されているハンドル１４の位置変動を抑制するための成分を決定する位置変動抑制成分決定部１３４とを備えている。なお、軌道方向力制御部１２０において決定された軌道方向力Ｆおよび転舵制御部１２２において決定された転舵量偏差Δθは、コンピュータ１０２からＥＣＵ１００が有する供給電流を決定するコントローラ１５０に出力され、それらに基づく１対の軌道方向力付与装置７０のモータ６０Ｒ，６０Ｌへの供給電流ＩHR，ＩHLおよび転舵装置１２の転舵モータ２４への供給電流ＩSが決定される。それら供給電流ＩHR，ＩHL，ＩSは、それぞれ駆動回路であるインバータ１５２Ｒ，１５２Ｌ，１５４を介して、モータ６０Ｒ，６０Ｌ，転舵モータ２４に供給される。ちなみに、本ステアリングシステムのＥＣＵ１００においては、軌道方向力制御プログラムのＳ１１，Ｓ１２の処理を実行する部分を含んで基準位置復帰成分決定部１３０が構成され、設定比実現成分決定サブルーチンの処理を実行する部分を含んで設定比実現成分決定部１３２が構成され、位置変動抑制成分決定サブルーチンの処理を実行する部分を含んで位置変動抑制成分決定部１３４が構成されている。
ＥＣＵ１００が上記のような機能を有することから、本ステアリングシステムによれば、車両速度急変時におけるハンドル１４の不適切な位置変動に起因する車輪の目標転舵量の変動を抑制でき、適切な操舵を担保することが可能となる。なお、本実施例においては、前記１対の軌道方向力付与装置７０と上記位置変動抑制成分決定部１３４とを含んで、車両速度急変時に１対のハンドル１４の少なくとも一方の位置変動を抑制する位置変動抑制装置が構成されているのである。
２．第２実施例
第２実施例の車両用ステアリングシステムは、そのハード構成が第１実施例のシステムと同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するものとする。本実施例のシステムは、第１実施例のシステムとはＥＣＵによる制御が異なるものであるため、本実施例のＥＣＵによる制御ついて、以下に説明する。
本実施例は、ＥＣＵ１００における軌道方向力付与制御が、第１実施例における制御とは相違する。本実施例においては、軌道方向力Ｆの設定比実現成分が、１対のハンドル１４の一方の変位角と他方の変位角との比である変位角比を［１．０］とするための成分となるように、平たく言えば、１対のハンドル１４の各々の変位角を同じ変位角とするための成分となるように決定される。具体的に言えば、図１７に示すように、１対のハンドル１４の一方の変位角が、それらの他方の変位角に近づける向きの成分となるように決定され、また、その設定比実現成分Ｆpの大きさは、右側ハンドル１４Ｒの変位角δRと左側ハンドル１４Ｌの変位角δLとの変位角偏差Δδ（＝δR−δL）に基づいて、詳しくは、図１８に示した変位角偏差Δδと設定比実現成分ＦpR，ＦpLとの関係から決定される。また、その変位角偏差Δδに基づいて決定された設定比実現成分ＦpR，ＦpLは、ハンドル１４の変位角に対して図１９に示すように設定されている補正係数αを乗じることによって、設定比実現成分ＦpR，ＦpLが変更されるようになっている。ちなみに、本実施例における基準位置復帰成分Ｆtは、図２０に示すように、基準操作位置からいずれの方向に回動させても、変位角が同じ大きさであれば、同じ大きさとされるようになっている。
上述した軌道方向力付与制御は、第１実施例の制御と同様に、図１３にフローチャートを示す軌道方向力制御プログラムが実行されることによって行われるが、その軌道方向力制御プログラムにおいて実行される設定比実現成分決定サブルーチンが、第１実施例のものとは相違する。本実施例における設定比実現成分決定サブルーチンは、図２１にフローチャートを示す制御を行うルーチンである。まず、Ｓ６１において、変位角偏差Δδ（＝δR−δL）が演算され、次いで、Ｓ６２において、設定比実現成分Ｆpをそれぞれのハンドル１４の変位角δに応じた大きさとするための補正係数αが、変位角δをパラメータとする補正係数αの図１９に示したマップデータを参照して決定される。続いて、Ｓ６３において、変位角偏差Δδに基づいて設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定される。詳しくは、コンピュータ１０２内には、変位角偏差Δδをパラメータとする設定比実現成分ＦpR，ＦpLの図１８に示したマップデータが格納されており、そのマップデータを参照するとともに、そのデータにＳ６２において決定された補正係数αを乗じて、ハンドル１４の各々の設定比実現成分ＦpR，ＦpLが決定される。
本実施例は、１対のハンドル１４の各々が、あたかも機械的に連動しているかのように動作することから、第１実施例と同様に、１対の操作部材が機械的に連動していないシステムの場合に問題となる不適切な目標転舵量の変動を抑制することが可能であり、また、片手操作の場合には、従来のステアリングホイールのように、両手に分担されていた操作反力を片手で受けるような操作感を運転者に与えることが可能となる。さらに、本実施例は、１対のハンドル１４の各々が、あたかも一体的であるかのように動作することとなり、より良好な操作感を運転者に与えることが可能となる。さらに、本実施例のシステムは、第１実施例と同様に、位置変動抑制成分Ｆmを含んだ軌道方向力とされることから、急ブレーキ，急加速等の場合における１対のハンドル１４の不適切な位置変動を抑制することが可能である。つまり、その不適切な位置変動に起因する車輪の目標転舵量の変動を抑制でき、適切な操舵を担保することが可能となる。
第１実施例の車両用ステアリングシステムの全体構成を示す模式図である。 図１に示す操作装置の正面図（運転席側から１対のハンドル１４の軌道を含む平面に対して垂直な方向から眺めた図）である。 図１に示す操作装置を図２における上方（１対のハンドル１４の軌道を含む平面に沿った斜め前上方）から眺めた図である。 図１に示す操作装置の車両左側から眺めた側面図である。 １対のハンドルの各々に付与される軌道方向力の基準位置復帰成分と設定比実現成分とを示す操作装置の正面図である。 １対のハンドルの各々の変位角と基準位置復帰成分との関係を示す概略図である。 右側ハンドルが上方側領域に位置する場合における設定比実現成分を示す操作装置の概略図である。 右側ハンドルが下方側領域に位置する場合における設定比実現成分を示す操作装置の概略図である。 変位角偏差と軌道方向力の設定比実現成分との関係を示す概略図である。 ハンドルの変位角と補正係数との関係を示す概略図である。 片手操作で急減速した場合における操作部材の変動とその操作部材に付与させる軌道方向力の位置変動抑制成分を示す図である。 図１に示す電子制御ユニットによって実行される転舵制御プログラムを表すフローチャートである。 図１に示す電子制御ユニットによって実行される軌道方向力制御プログラムを表すフローチャートである。 軌道方向力制御プログラムにおいて実行される設定比実現成分決定サブルーチンを示すフローチャートである。 軌道方向力制御プログラムにおいて実行される位置変動抑制成分決定サブルーチンを示すフローチャートである。 図１の車両用ステアリングシステムが備える電子制御ユニットの機能を示すブロック図である。 第２実施例のステアリングシステムにおいて、１対のハンドルに付与される軌道方向力の基準位置復帰成分と設定比実現成分とを示す操作装置の正面図である。 １対のハンドルの間の変位角偏差と軌道方向力の設定比実現成分との関係を示す概略図である。 ハンドルの変位角と補正係数との関係を示す概略図である。 １対のハンドルの各々の変位角と基準位置復帰成分との関係を示す概略図である。 第２実施例のステアリングシステムにおける軌道方向力制御プログラムにおいて実行される設定比実現成分決定サブルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
１０：操作装置 １２：転舵装置 １４，１４Ｒ，１４Ｌ：ハンドル（操作部材） ２４：転舵モータ ４０：転舵量センサ ６０，６０Ｒ，６０Ｌ：電動モータ（動力源） ７０，７０Ｒ，７０Ｌ：軌道方向力付与装置 ７２，７２Ｒ，７２Ｌ：変位角センサ ８０，８０Ｒ，８０Ｌ：操作トルクセンサ １００：ステアリング電子制御ユニット（ＥＣＵ，制御装置） １０４：車輪速センサ １０６：加速度センサ １２０：軌道方向力制御部 １２２：転舵制御部 １３０：基準位置復帰成分決定部 １３２：設定比実現成分決定部 １３４：位置変動抑制成分決定部

Claims (4)

  1. それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材と、
    車輪を転舵する転舵装置と、
    それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記１対の操作部材の各々に対して、その各々について設定された軌道に沿った方向の力である軌道方向力を付与する１対の軌道方向力付与装置と、
    前記１対の操作部材の各々のその各々に対応する前記軌道上に設定された基準操作位置からの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに車輪の転舵量が目標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵装置制御部と、前記１対の操作部材の各々に対して軌道方向力を付与すべく前記１対の軌道方向力付与装置の各々の動力源を制御する軌道方向力付与装置制御部とを有する制御装置と
    を備えた車両用ステアリングシステムであって、
    前記軌道方向力付与装置制御部が、
    軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の一方の操作量とそれらの他方の操作量との比である操作量比を設定操作量比とするための成分である設定比実現成分を決定する設定比実現成分決定部を有し、その設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させるものであり、
    前記設定比実現成分決定部が、前記１対の操作部材の一方に対応する前記設定比実現成分を、その１対の操作部材の一方の実際の操作量の、それら１対の操作部材の他方の実際の操作量に対して前記設定操作量比によって定まる前記１対の操作部材の一方の操作量である設定比実現操作量からの偏差に応じた大きさとなるように決定するものである車両用ステアリングシステム。
  2. それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材と、
    車輪を転舵する転舵装置と、
    それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記１対の操作部材の各々に対して、その各々について設定された軌道に沿った方向の力である軌道方向力を付与する１対の軌道方向力付与装置と、
    前記１対の操作部材の各々のその各々に対応する前記軌道上に設定された基準操作位置からの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに車輪の転舵量が目標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵装置制御部と、前記１対の操作部材の各々に対して軌道方向力を付与すべく前記１対の軌道方向力付与装置の各々の動力源を制御する軌道方向力付与装置制御部とを有する制御装置と
    を備えた車両用ステアリングシステムであって、
    前記軌道方向力付与装置制御部が、
    軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の一方の操作量とそれらの他方の操作量との比である操作量比を設定操作量比とするための成分である設定比実現成分を決定する設定比実現成分決定部を有し、その設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させるものであり、
    前記設定比実現成分決定部が、前記設定比実現成分を、前記１対の操作部材の各々の操作量に応じた大きさとなるように決定するものである車両用ステアリングシステム。
  3. それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材と、
    車輪を転舵する転舵装置と、
    それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記１対の操作部材の各々に対して、その各々について設定された軌道に沿った方向の力である軌道方向力を付与する１対の軌道方向力付与装置と、
    前記１対の操作部材の各々のその各々に対応する前記軌道上に設定された基準操作位置からの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに車輪の転舵量が目標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵装置制御部と、前記１対の操作部材の各々に対して軌道方向力を付与すべく前記１対の軌道方向力付与装置の各々の動力源を制御する軌道方向力付与装置制御部とを有する制御装置と
    を備えた車両用ステアリングシステムであって、
    前記軌道方向力付与装置制御部が、
    軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の一方の操作量とそれらの他方の操作量との比である操作量比を設定操作量比とするための成分である設定比実現成分を決定する設定比実現成分決定部を有し、その設定比実現成分を含む軌道方向力を発揮させるものであり、
    前記軌道方向力付与装置制御部が、
    軌道方向力の一成分であって、前記１対の操作部材の各々をその各々について設定された前記基準操作位置に復帰させるための成分である基準位置復帰成分を決定する基準位置復帰成分決定部を有し、その基準位置復帰成分を含む軌道方向力を発揮させるものである車両用ステアリングシステム。
  4. 前記基準位置復帰成分決定部が、前記基準位置復帰成分を、前記１対の操作部材の各々の操作量に応じた大きさとなるように決定するものである請求項３に記載の車両用ステアリングシステム。
JP2006128908A 2006-05-08 2006-05-08 車両用ステアリングシステム Expired - Fee Related JP4811107B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006128908A JP4811107B2 (ja) 2006-05-08 2006-05-08 車両用ステアリングシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006128908A JP4811107B2 (ja) 2006-05-08 2006-05-08 車両用ステアリングシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007297021A JP2007297021A (ja) 2007-11-15
JP4811107B2 true JP4811107B2 (ja) 2011-11-09

Family

ID=38766882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006128908A Expired - Fee Related JP4811107B2 (ja) 2006-05-08 2006-05-08 車両用ステアリングシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4811107B2 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061255A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Nissan Motor Co Ltd 乗物の操舵装置
DE19839351C2 (de) * 1998-08-28 2000-07-13 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens 2 Stellteilen
JP3901066B2 (ja) * 2002-09-05 2007-04-04 トヨタ自動車株式会社 車両用ステアリングハンドル
JP4191643B2 (ja) * 2004-04-12 2008-12-03 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP2005223279A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Murata Mfg Co Ltd チップ型電子部品及びその製造方法
JP4410605B2 (ja) * 2004-05-31 2010-02-03 本田技研工業株式会社 車両の運転操作装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007297021A (ja) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4640220B2 (ja) 車両用ステアリングシステム
US9988076B2 (en) Steering control apparatus
JP3897293B2 (ja) 車両の運転操作装置
JP2000318632A (ja) 車両用操舵装置
US11142243B2 (en) Steering control device
WO2020080435A1 (ja) ステアリング装置
JP4807164B2 (ja) 車両の操舵装置
WO2012017542A1 (ja) 操舵制御装置
CN114194288A (zh) 转向控制装置
JP2007210383A (ja) 車両用ステアリングシステム
JP3685692B2 (ja) 車両用操舵装置
JP4811107B2 (ja) 車両用ステアリングシステム
JP4223457B2 (ja) 車両の電動ステアリング装置
JP5003068B2 (ja) 車両の操舵装置
JP5975242B2 (ja) 舵角比可変操舵装置
JP7386351B2 (ja) 車両操舵装置
JP6467175B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2007283905A (ja) 車両用ステアリングシステム
JP2003063429A (ja) 車両用操舵装置
JP2007203904A (ja) 車両用ステアリングシステム
US20230050365A1 (en) Steering System for Dual Joystick and Control Method Therefor
JP3991643B2 (ja) 車両用操舵装置
JP4026813B2 (ja) 車両の運転操作装置
JP5655444B2 (ja) 車両挙動制御装置
JP4609615B2 (ja) 車両の操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110726

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110808

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4811107

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees