JP4933699B2 - 車両の運転操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジョイスティックによる操作によって少なくとも転舵を行う車両の運転操作装置に関し、特に、ジョイスティックによる操作によって車両の前進方向の変速も行うことができる車両の運転操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者が操作を行うための操作系と車両を動作させるための制動系、駆動系および転舵系とを分離し、ＣＢＷ(Control By Wire)制御によって操作系を制動系、駆動系および転舵系に電気的に連動させる運転操作装置が開発されている。この運転操作装置は、操作系としてジョイスティックを備え、このジョイスティックの操作量に基づいて制動系のブレーキ液圧量、駆動系のスロットル量および転舵系の転舵量を設定し、車両の運転状態を制御する。例えば、ジョイスティックの前方への操作量に基づいてスロットル量が設定され、後方への操作量に基づいてブレーキ液圧量が設定され、左右方向への操作量に基づいて転舵量が設定される。さらに、この運転操作装置は、操作系に反力用モータを備え、運転者によるジョイスティックへの操作中に、反力用モータによってジョイスティックを介して運転者に反力を与え、車両の運転状態をジョイスティックに反映させる。
【０００３】
さらに、運転操作装置の中には、ジョイスティックによって車両の前進と後退との変速を行うための変速操作を行うことができる装置もある。例えば、特開平１０−１２１９９７号公報には、前進走行モードおよび操車モードを選択できるとともに車両の縦運動の加減速操作を行うことができるジョイスティックを備える自動車の縦運動制御装置について開示されている。このジョイスティックは、前進走行モードおよび操車モードを選択するためのボタン等を備えるとともに、２つの方向に操作可能な構造を有する。そして、ジョイスティックによって前進走行モードが選択されると、ジョイスティックに対する一方の操作方向への操作によって車両が加速し、他方の操作方向への操作によって車両が減速する。また、ジョイスティックによって操車モードが選択されると、ジョイスティックに対する一方の操作方向への操作によって車両が前進し、他方の操作方向への操作によって車両が後退する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の運転操作装置を搭載する車両での変速操作は、マニュアル・トランスミッション（以下、ＭＴと記載する）の場合にはシフトレバーで変速ギアを切り換え、オートマチック・トランスミッション（以下、ＡＴと記載する）の場合にはセレクタレバーでレンジポジションを切り換えている。したがって、運転者は、ジョイスティックによって転舵系等の操作をしている時に変速ギアあるいはレンジポジションを切り換える場合、ジョイスティックとは別のシフトレバーあるいはセレクタレバーを手で操作しなければならない。そのため、運転者は、車庫入れや切り返し等の前進と後退との変速を頻繁に切り換える場合やワインディングロード等のエンジンブレーキを効かせたい場合、ジョイスティックによって転舵系等を操作するとともに、シフトレバーによって変速ギアあるいはセレクタレバーによってレンジポジションを切り換えなければならない。しかし、従来の運転操作装置では、ジョイスティックと別のレバーとを片手で操作する構成の車両の場合にはジョイスティックと別のレバーとを持ち替えなければならないし、両手で操作する構成の車両の場合には左右の手で異なる操作を行わなければならない。そのため、運転者は、非常に煩わしい動作が必要になるとともに、素早い操作を行うことができない。
【０００５】
また、前記した自動車の縦運動制御装置では、ジョイスティックによって前進と後退との変速を切り換える変速操作を行うことはできるが、このジョイスティックによって前進方向における変速ギアあるいはレンジポジションを切り換えることはできない。そのため、運転者は、エンジンブレーキを効かせたい場合や急な加速を行いたい場合、ジョイスティックとは別のレバー等によって前進方向の変速ギアあるいはレンジポジションを切り換えなければならない。そのため、運転者が望むようなタイミングで変速ギアあるいはレンジポジションの切り換えを行うことができないので、変速によるキビキビとした加減速を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ジョイスティックによって運転者の意思に応じて前進方向の変速を行うことができる車両の運転操作装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明に係る車両の運転操作装置は、運転席近傍に設けられ、少なくとも車両の転舵を行うための転舵操作要素を有するジョイスティックを備え、当該ジョイスティックへの、車両に対する左右方向の操作力によって車両を転舵させる車両の運転操作装置であって、前記ジョイスティックは、車両の前進方向の変速を行うための変速操作要素と駆動操作要素と制動操作要素も有し、前記ジョイスティックへの、車両に対する前方への操作力によって駆動力を発生し、前記ジョイスティックへの、車両に対する後方への操作力によって制動力を発生し、さらに、前記ジョイスティックに加えられる、当該ジョイスティックの上下方向の軸に対しての左右回転方向の操作力によって変速を行うことを特徴とする。
【０００８】
この車両の運転操作装置によれば、ジョイスティックによって転舵操作を行いながら、このジョイスティックによって前進方向の変速操作を行うことができる。そのため、運転者はジョイスティックから手を離すことなく素早い変速操作が可能となり、運転者の意思に応じたキビキビとした加減速が可能となる。
【０００９】
前進方向の変速とは、ＭＴ車の場合には１速ギア、２速ギア、３速ギア、４速ギア、・・・等の車両の前進方向の変速ギアの切り換えのことであり、ＡＴ車の場合にはドライブレンジ、２速レンジ、１速レンジ等の車両の前進方向のレンジの切り換えのことである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両の運転操作装置の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明に係る車両の運転操作装置は、少なくとも転舵操作と車両の前進方向の変速操作を同一のジョイスティックによって行うことができる。この車両の運転操作装置は、ＡＴ車、ＭＴ車あるいはセミＡＴ車等の変速の構成に関係なく適用可能である。なお、加減速操作は、このジョイスティックで行うように構成してもよいし、従来の車両に備わるブレーキペダルやスロットルペダル等で行うように構成してもよい。また、前進方向以外（リバース、パーキング、ニュートラル等）の変速操作は、このジョイスティックで行うように構成してもよいし、他のレバーやボタン等で行うように構成してもよい。
【００１２】
本実施の形態では、本発明に係る車両の運転操作装置を、ジョイスティックに対する操作力に応じて車両の加減速および転舵をアクチュエータを介して制御するとともに車両の変速のためのレンジ切換を制御する運転操作装置に適用する。そのために、この運転操作装置は、ジョイスティックを備え、ジョイスティックへの前方の操作力をスロットル操作力とし、後方の操作力をブレーキ操作力とし、左右方向の操作力を転舵操作力とし、左右回転方向の操作力をレンジ切換操作力とする。また、この運転操作装置は、ブレーキ液圧を変化させるためのブレーキアクチュエータ、スロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータおよび転舵アクチュエータとしてラック軸の位置を移動させるためのステアリングモータを備えるとともに、レンジを切り換えるための指令信号をＡＴ用制御装置に送信する。
なお、本実施の形態では、前方は車両の進行方向であり、後方は車両の後退方向であり、左方は進行方向に向かって左側であり、右方は進行方向に向かって右側である。
【００１３】
また、本実施の形態では、第１の実施の形態ではジョイスティックでのみ運転操作が可能な車両に適用し、第２の実施の形態ではジョイスティックで運転操作が可能であるとともにブレーキペダル、スロットルペダル、ステアリングホイールおよびセレクタレバーで運転操作が可能な車両に適用する。なお、本実施の形態に係る車両は、４段変速のＡＴ車であり、変速のレンジとしてパーキングレンジ（以下、Ｐレンジと記載する）、リバースレンジ（以下、Ｒレンジと記載する）、ニュートラルレンジ（以下、Ｎレンジと記載する）、ドライブ４速レンジ（以下、Ｄ4レンジと記載する）、ドライブ３速レンジ（以下、Ｄ3レンジと記載する）、２速レンジ、１速レンジがある。
【００１４】
まず、第１の実施の形態に係る運転操作装置Ａについて説明する。
運転操作装置Ａでは、ＣＢＷ制御によって、ジョイスティック１を用いて加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作を行うことができる。
【００１５】
図１および図３を参照して、運転操作装置Ａの全体構成について説明する。図１は、運転操作装置Ａの全体構成図である。図３は、運転操作装置Ａが搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。運転操作装置Ａは、２つのジョイスティック１，１、ラック位置センサ１１、スロットル開度センサ１２、ブレーキ液圧センサ１３、制御装置１４、切換スイッチ１５等から構成される。そして、各ジョイスティック１は、転舵操作力センサ２、加減速操作力センサ３、レンジ切換操作力センサ４、ステアリングモータ５、スロットルアクチュエータ６、ブレーキアクチュエータ７、転舵操作反力モータ８、加減速操作反力モータ９およびレンジ切換操作反力モータ１０を備える。
なお、第１の実施の形態では、運転操作装置Ａが車両の運転操作装置に相当する。
【００１６】
運転操作装置Ａは、車両の加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作を行うために、２つのジョイスティック１，１を備える。２つのジョイスティック１，１は、運転席の左右両側に運転者の左手または右手で操作可能な位置に各々配設され、運転席の左側のセンタコンソールと右側の右フロントドアの内側とに位置している。そして、このジョイスティック１，１は、同一の構成を有し、同一の運転操作が可能である。このように左右両側に同一のジョイスティック１，１を備えるのは、運転者の利き腕を考慮して、運転操作を容易にするためである。そこで、２つのジョイスティック１，１のうちの一方のジョイスティック１でのみ運転操作を可能とするために、一方のジョイスティック１を選択するための切換スイッチ１５がインストルメントパネルＩＰに設けられる。
【００１７】
図１を参照して、ジョイスティック１の構成について説明する。
ジョイスティック１は、車両の定位置に固定され、運転者の運転操作が操作力として加えられる。そのため、ジョイスティック１は、前後方向の操作力および左右方向の操作力ならびにジョイスティック１の上下方向の軸に対して左右回転方向の操作力を受けるように支持され、各操作力を検出可能な構造を有する。
【００１８】
ジョイスティック１への前後方向の操作力は、ジョイスティック１の前後方向の操作力を検出するロードセル等からなる加減速操作力センサ３により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加わっていない時を基準にして、後方への操作力がブレーキ操作力であり、前方への操作力がスロットル操作力である。そして、加減速操作力センサ３は、検出した電圧を加減速操作力信号ＳＴＢとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への前後方向の操作が、車両への加減速操作となる。
【００１９】
図７の（ａ）図を参照して、ジョイスティック１への前後方向の操作力に対する加減速操作力センサ３の出力の設定について説明する。図７の（ａ）図は、ジョイスティック１への前後方向の操作力と加減速操作力センサ３の出力との関係図である。この図７の（ａ）図から判るように、加減速操作力センサ３は、ジョイスティック１への前方の操作力が強くなると出力を増加させ、後方の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、加減速操作力センサ３の出力は、基準値を上回る部分がスロットル操作力であり、基準値を下回る部分がブレーキ操作力である。したがって、加速操作および減速操作（制動操作）とも、ジョイスティック１への前後方向の操作力が強くなればなるほど、加減速操作力センサ３で検出（出力）されるスロットル操作力およびブレーキ操作力も大きくなる。なお、スロットル操作力かブレーキ操作力かの判断は、後記する制御装置１４の目標ブレーキ液圧設定部２０および目標スロットル開度設定部２７で判断される（図４参照）。
【００２０】
ジョイスティック１への左右方向の操作力は、ジョイスティック１の左右方向の操作力を検出するロードセル等からなる転舵操作力センサ２により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、右側への操作力が右側転舵操作力であり、左側への操作力が左側転舵操作力である。そして、転舵操作力センサ２は、検出した電圧を転舵操作力信号ＳＳＲとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への左右方向の操作が、車両への転舵操作となる。
【００２１】
図７の（ｂ）図を参照して、ジョイスティック１への左右方向の操作力に対する転舵操作力センサ２の出力の設定について説明する。図７の（ｂ）図は、ジョイスティック１への左右方向の操作力と転舵操作力センサ２の出力との関係図である。この図７の（ｂ）図から判るように、転舵操作力センサ２は、ジョイスティック１への右側の操作力が強くなると出力を増加させ、左側の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、転舵操作力センサ２の出力は、基準値を上回る部分が右側転舵操作力であり、基準値を下回る部分が左側転舵操作力である。したがって、右側転舵操作および左側転舵操作は、ジョイスティック１への左右方向の操作力が強くなればなるほど、転舵操作力センサ２で検出（出力）される右側転舵操作力および左側転舵操作力も大きくなる。なお、右側転舵操作力か左側転舵操作力かの判断は、後記する制御装置１４の目標ラック位置設定部３２で判断される（図５参照）。
【００２２】
ジョイスティック１への左右回転方向の操作力は、ジョイスティック１の回転方向の操作力を検出するロードセル等からなるレンジ切換操作力センサ４により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に左右回転方向の操作力が加わっていない時を基準にして、右回転側への操作力が１速レンジ側へのレンジ切換操作力であり、左回転側への操作力がＰレンジ側へのレンジ切換操作力である。そして、レンジ切換操作力センサ４は、検出した電圧をレンジ操作力信号ＳＲＮとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への回転方向の操作が、車両への変速操作となる。
【００２３】
図７の（ｃ）図を参照して、ジョイスティック１への回転方向の操作力に対するレンジ切換操作力センサ４の出力の設定について説明する。図７の（ｃ）図は、ジョイスティック１への回転方向の操作力とレンジ切換操作力センサ４の出力との関係図である。この図７の（ｃ）図から判るように、レンジ切換操作力センサ４は、ジョイスティック１への右回転の操作力が強くなると出力を増加させ、左回転の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、レンジ切換操作力センサ４の出力は、基準値を上回る部分が１速レンジ側操作力であり、基準値を下回る部分がＰレンジ側操作力である。したがって、１速レンジ側へのレンジ切換操作およびＰレンジ側へのレンジ切換操作とも、ジョイスティック１への回転方向の操作力が強くなればなるほど、レンジ切換操作力センサ４で検出（出力）される１速レンジ側操作力およびＰレンジ側操作力も大きくなる。なお、１速レンジ側操作力かＰレンジ側操作力かの判断は、後記する制御装置１４の回転検出部３９で判断される（図６参照）。
【００２４】
ここで、図２を参照して、ジョイスティック１への回転方向の操作によって切り換わるレンジについて説明しておく。図２は、ジョイスティック１によるレンジ切換操作によって切り換わるレンジの説明図である。レンジの切り換わりは、Ｐレンジ⇔Ｒレンジ⇔Ｎレンジ⇔Ｄ4レンジ⇔Ｄ3レンジ⇔２速レンジ⇔１速レンジ間で隣のレンジに切り換わることができる。ジョイスティック１への右回転方向の操作では、右回転方向への操作力が１速レンジ側切換しきい値以上になると、１速レンジ側に向かって隣のレンジに切り換わる。例えば、現在のレンジがＤ3レンジの場合、１速レンジ側切換しきい値以上の右回転方向への操作力がジョイスティック１に加わると、２速レンジに切り換わる。また、ジョイスティック１への左回転方向の操作では、左回転方向への操作力がＰレンジ側切換しきい値以上になると、Ｐレンジ側に向かって隣のレンジに切り換わる。例えば、現在のレンジがＤ4レンジの場合、Ｐレンジ側切換しきい値以上の左回転方向への操作力がジョイスティック１に加わると、Ｎレンジに切り換わる。なお、後で説明するが、ジョイスティック１に１速レンジ側切換しきい値以上の右回転方向への操作力またはＰレンジ側切換しきい値以上の左回転方向への操作力が加えられた場合でも、車両のレンジが切り換わらない場合がある。
【００２５】
ちなみに、本実施の形態に係る車両は、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって、Ｄ4レンジ、Ｄ3レンジおよび２速レンジの場合にはエンジン回転数（エンジン回転速度）、車速、スロットル開度等に基づいて自動で変速ギアが切り換わる。Ｄ4レンジの場合、燃費重視用で、１速ギアから４速ギアまでが自動で変速される。Ｄ3レンジの場合、トルク重視用で、１速ギアから３速ギアまでが自動で変速される。２速レンジは、登坂やエンジンブレーキ用で、１速ギアと２速ギアが自動で変速される。１速レンジは、特に駆動力が必要な場合で、１速ギアに固定される。
【００２６】
また、ジョイスティック１は、運転者による操作に対して、車両の運転状態を反映させるためにジョイスティック１に反力を加える反力発生手段を有する。この反力発生手段は、ジョイスティック１の前後方向の反力を加える加減速操作反力モータ９、ジョイスティック１の左右方向の反力を加える転舵操作反力モータ８およびジョイスティック１の回転方向の反力を加えるレンジ切換操作反力モータ１０を有する。加減速操作反力モータ９は、制御装置１４が生成する加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢに基づいて駆動される。転舵操作反力モータ８は、制御装置１４が生成する転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲに基づいて駆動される。レンジ切換操作反力モータ１０は、制御装置１４が生成するレンジ操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮに基づいて駆動される。なお、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢ、転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲおよびレンジ操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮの大きさおよび印加方向は制御装置１４により設定されるが、この点は後記する。
【００２７】
さらに、ジョイスティック１の後方側の面には、シーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂが設けられる。このシーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂは、Ｄ4レンジ、Ｄ3レンジまたは２速レンジの場合、運転者によってマニュアルで変速ギアを切り換えることができるスイッチである。シーケンシャルモードスイッチ１ａが１回押下されると、変速ギアを１段上げることが可能であれば、変速ギアが１段上がる。また、シーケンシャルモードスイッチ１ｂが１回押下されると、変速ギアを１段下げることが可能であれば、変速ギアが１段下がる。シーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂが押下された情報はＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信され、ＡＴ用制御装置ＡＣＵにおいて変速ギアの切り換えが可能か否かが判断され、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって変速ギアの切り換えが制御される。
【００２８】
また、ジョイスティック１の後方側の面には、ウインカスイッチ１ｃ，１ｄが設けられる。ウインカスイッチ１ｃは、左側のウインカの点滅／非点滅を操作するスイッチである。ウインカスイッチ１ｄは、右側のウインカの点滅／非点滅を操作するスイッチである。さらに、ジョイスティック１の前方側の面には、警報用のホーンスイッチ（図示せず）が設けられる。
【００２９】
運転操作装置Ａにおけるブレーキ系の構成を説明する。
この車両のブレーキ系は、通常の車両と異なりブレーキペダルを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がブレーキペダルの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して後方に操作力を加えるとブレーキが効くようになっている。
【００３０】
また、この車両のブレーキ系は、エンジンの負圧等を利用するブレーキ倍力装置やマスタシリンダ等を有しない。その代わりに、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）やアンチブレーキロックシステム（ＡＢＳ）のような、ブレーキ液圧発生用のポンプおよびブレーキ液圧制御用の比例電磁弁を有し、ポンプが発生したブレーキ液圧を、比例電磁弁を介してホイールシリンダに作用させるようになっている。なお、ブレーキアクチュエータ７は、前記した比例電磁弁に相当し、制御装置１４が生成するブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡに基づいて駆動される。
【００３１】
運転操作装置Ａにおけるスロットル系の構成を説明する。
この車両のスロットル系は、通常の車両と異なりスロットルペダル（アクセルペダル）を有しない。その代わりに、ジョイスティック１がスロットルペダルの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して前方に操作力を加えるとスロットル弁が開くようになっている。
【００３２】
この車両のスロットル弁は、弁駆動モータにより駆動される。なお、スロットルアクチュエータ６は、前記した弁駆動モータに相当し、制御装置１４が生成するスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡに基づいて駆動される。
【００３３】
運転操作装置Ａにおける転舵系の構成を説明する。
この車両の転舵系は、通常の車両と異なりステアリングホイールを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がステアリングホイールの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して左方に操作力を加えると転舵輪Ｗ，Ｗが左側に転舵するようになっている。また、この左方への操作力がなくなると、転舵輪Ｗ，Ｗが中立状態に戻るようになっている。一方、ジョイスティック１に対して右方側に操作力を加えると転舵輪Ｗ，Ｗが右側に転舵するようになっている。また、この右方への操作力がなくなると、転舵輪Ｗ，Ｗが中立状態に戻るようになっている。
【００３４】
また、この車両の転舵系は、運転者の操舵力をラック軸１８に伝達するステアリング軸やラックアンドピニオン機構等を有しない。その代わりに、ラック軸１８を軸方向に動かすステアリングモータ（ステアリングアクチュエータ）５およびボールねじ機構１７を有する。なお、ステアリングモータ５は車体フレームに対して固定され、ステアリングモータ５の回転運動をボールねじ機構１７を介してラック軸１８の直線運動に変換している。これにより、ステアリングモータ５が発生する回転トルクがラック軸１８の軸力に変換され、ラック軸１８に生じた軸力は、ラック軸１８の端部のタイロッド１９，１９を介して転舵輪Ｗ，Ｗの転舵トルクへと変換される。なお、ステアリングモータ５は、制御装置１４が生成するステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭに基づいて駆動される。
【００３５】
運転操作装置Ａにおける変速系の構成を説明する。
この車両の変速系は、通常の車両と異なりセレクタレバーを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がセレクタレバーの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して左回転に操作力を加えるとＰレンジ側にレンジが切り換わるようになっている（図２参照）。一方、ジョイスティック１に対して右回転に操作力を加えると１速レンジ側にレンジが切り換わるようになっている（図２参照）。
【００３６】
また、この車両の変速系は、通常の車両に備わるトルクコンバータ、各種ギアや多板クラッチ等を備え、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって制御される。なお、ＡＴ用制御装置ＡＣＵでは、制御装置１４が生成するレンジ切換信号ＤＲＮに基づいてレンジの切り換えを制御する。また、ＡＴ用制御装置ＡＣＵは、制御装置１４に対して、現在のレンジ、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等の情報を信号として送信する。
【００３７】
運転操作装置Ａの各種センサについて説明する。
運転操作装置Ａを制御装置１４で制御するために、車両には各種情報を制御装置１４に取り込むためのセンサが設けられる。ラック位置センサ１１は、ラック軸１８の左右方向の直線運動におけるラック位置を検出し、ラック位置信号ＳＲを制御装置１４に送信する。スロットル開度センサ１２は、スロットル弁の開度を検出し、スロットル開度信号ＳＴを制御装置１４に送信する。ブレーキ液圧センサ１３は、ホイールシリンダのブレーキ液圧を検出し、ブレーキ液圧信号ＳＢを制御装置１４に送信する。
【００３８】
図４乃至図６を参照して、制御装置１４の構成について説明する。図４は、制御装置１４のブレーキ制御部１４Ａ、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂ、スロットル制御部１４Ｃおよびスロットル操作反力制御部１４Ｄの構成図である。図５は、制御装置１４の転舵制御部１４Ｅおよび転舵操作反力制御部１４Ｆの構成図である。図６は、制御装置１４のレンジ切換制御部１４Ｇおよびレンジ切換操作反力制御部１４Ｈの構成図である。制御装置１４は、ジョイスティック１による操作に基づいて、ステアリングモータ５、スロットルアクチュエータ６およびブレーキアクチュエータ７を制御するとともに、ＡＴ用制御装置ＡＣＵにレンジの切り換えを指示する。さらに、制御装置１４は、ジョイスティック１に操作反力を与えるために、転舵操作反力モータ８、加減速操作反力モータ９およびレンジ切換操作反力モータ１０を制御する。そのために、制御装置１４は、ブレーキ制御部１４Ａ、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂ、スロットル制御部１４Ｃ、スロットル操作反力制御部１４Ｄ、転舵制御部１４Ｅ、転舵操作反力制御部１４Ｆ、レンジ切換制御部１４Ｇおよびレンジ切換操作反力制御部１４Ｈを有する。
【００３９】
また、制御装置１４は、切換スイッチ１５からの信号に基づいて、左右のジョイスティック１，１のどちらの運転操作が有効かを判別する（図３参照）。そして、制御装置１４は、有効と判別したジョイスティック１に備えられる各センサ２，３，４の信号を取り入れ、有効と判別したジョイスティック１に備えられる各操作反力モータ８，９，１０を制御する。
【００４０】
なお、制御装置１４は、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＩ／Ｏインターフェース等からなるマイクロコンピュータ（図示せず）を備えるとともに、各種モータを駆動する駆動回路を備える。また、制御装置１４は、取り込んだセンサ信号をディジタル信号に変換し、センサ信号をディジタル信号で取り扱う。
【００４１】
図４を参照して、ブレーキ制御部１４Ａについて説明する。
ブレーキ制御部１４Ａは、運転者によるジョイスティック１の加減速操作におけるブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧をホイールシリンダに作用させる制御を行う。そのために、ブレーキ制御部１４Ａは、目標ブレーキ液圧設定部２０、偏差演算部２１、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２およびブレーキアクチュエータ駆動回路２３を備える。なお、ブレーキ制御部１４Ａのうち、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００４２】
目標ブレーキ液圧設定部２０は、加減速操作力センサ３からの加減速操作力信号ＳＴＢが入力され、目標ブレーキ液圧信号を偏差演算部２１に出力する。目標ブレーキ液圧設定部２０は、ブレーキ操作力に応じた加減速操作力信号ＳＴＢに基づいてブレーキマップを検索し、ホイールシリンダに加えるべき目標ブレーキ液圧信号を設定する（図８の（ａ）図参照）。なお、ブレーキマップは、ブレーキ操作力が大きくなれば目標ブレーキ液圧も大きくなるように設定されている。ただし、加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ操作力との関係は、加減速操作力センサ３の出力が小さいほどブレーキ操作力が大きくなるというものである（図７の（ａ）図参照）。したがって、ブレーキマップは、加減速操作力センサ３の出力が０から基準値まで増加するに従って、目標ブレーキ液圧が減少するように設定される（図８の（ａ）図参照）。なお、図８の（ａ）図は、加減速操作力センサ３の出力と目標ブレーキ液圧との関係図である。
【００４３】
偏差演算部２１は、ブレーキ液圧センサ１３からのブレーキ液圧信号ＳＢおよび目標ブレーキ液圧設定部２０からの目標ブレーキ液圧信号が入力され、偏差信号をブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２および目標ブレーキ操作反力設定部２４に出力する。偏差演算部２１は、目標ブレーキ液圧信号からブレーキ液圧信号ＳＢを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００４４】
ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、偏差演算部２１からの偏差信号が入力され、ブレーキ制御信号をブレーキアクチュエータ駆動回路２３に出力する。ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、ＰＩＤ(Proportional Integral Differential)コントローラおよびＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号発生部等を備える。まず、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにブレーキアクチュエータ７に供給する電流値を示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ７に供給する電流値に対応したＰＷＭ信号を生成し、ブレーキ制御信号とする。
【００４５】
ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２からのブレーキ制御信号が入力され、ブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に出力する。ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、ブレーキ制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加し、ブレーキアクチュエータ７を駆動する。そのために、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、各車輪毎に設けられた比例電磁弁に対応するように設けられた４つのＦＥＴ(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ）および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。そして、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、４つのＦＥＴの各ゲートにブレーキ制御信号が入力されると、このブレーキ制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、ブレーキアクチュエータ７にブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを印加する。すると、ブレーキアクチュエータ７には電流が流れてブレーキアクチュエータ７が駆動され（つまり、比例電磁弁が開閉駆動され）、ジョイスティック１へのブレーキ操作力に応じてホイールシリンダのブレーキ液圧が制御される。
【００４６】
図４を参照して、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂについて説明する。
ブレーキ操作反力制御部１４Ｂは、運転者がジョイスティック１に対して後方に操作力を加える際（つまり、ブレーキを効かせる操作を行う際）、加減速操作反力モータ９を駆動して能動的にブレーキ操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂは、目標ブレーキ操作反力設定部２４、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を備える。なお、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂのうち、加減速操作反力モータ駆動回路２６を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００４７】
目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差演算部２１からの偏差信号が入力され、目標ブレーキ操作反力信号を加減速操作反力モータ制御信号出力部２５に出力する。目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標ブレーキ操作反力信号を設定する。なお、目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標ブレーキ操作反力信号を設定し、偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標ブレーキ操作反力信号をゼロに設定する。このように目標ブレーキ操作反力信号を設定するのは、ブレーキ力を増す場合（通常の車両におけるブレーキペダルを踏み増す場合）にのみブレーキ操作反力を生じさせるためである。このため、ブレーキ力を減じるようなジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の後方への操作力を弱める場合）には、ブレーキ操作反力（ジョイスティック１の動きの方向に反する力）は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標ブレーキ操作反力設定部２４がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標ブレーキ操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００４８】
加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標ブレーキ操作反力設定部２４からの目標ブレーキ操作反力信号が入力され、ブレーキ操作反力制御信号を加減速操作反力モータ駆動回路２６に出力する。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、ＰＷＭ信号発生部等を備える。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標ブレーキ操作反力信号に基づいて、加減速操作反力モータ９に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、ブレーキ操作反力制御信号とする。
【００４９】
加減速操作反力モータ駆動回路２６は、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５からのブレーキ操作反力制御信号が入力され、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に出力する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、ブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加し、加減速操作反力モータ９を駆動する。そのために、加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴの各ゲートにブレーキ操作反力制御信号が入力されると、ブレーキ操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、加減速操作反力モータ９に加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを印加する。すると、加減速操作反力モータ９には電流が流れて加減速操作反力モータ９が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のブレーキ操作反力が制御される。
【００５０】
したがって、運転者がジョイスティック１によりホイールシリンダにおけるブレーキ液圧を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対してブレーキ操作反力が与えられる。このブレーキ操作反力の大きさは、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加えられていない時を基準にして、ジョイスティック１への後方の操作力を大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きなブレーキ操作反力が生じるようになる。
【００５１】
図４を参照して、スロットル制御部１４Ｃについて説明する。
スロットル制御部１４Ｃは、運転者によるジョイスティック１の加減速操作におけるスロットル操作力に応じた開度になるように、スロットル弁を制御する。そのために、スロットル制御部１４Ｃは、目標スロットル開度設定部２７、偏差演算部２８、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９およびスロットルアクチュエータ駆動回路３０を備える。なお、スロットル制御部１４Ｃのうち、スロットルアクチュエータ駆動回路３０を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００５２】
目標スロットル開度設定部２７は、加減速操作力センサ３からの加減速操作力信号ＳＴＢが入力され、目標スロットル開度信号を偏差演算部２８に出力する。目標スロットル開度設定部２７は、スロットル操作力に応じた加減速操作力信号ＳＴＢに基づいてスロットルマップを検索し、目標スロットル開度信号を設定する（図８の（ｂ）図参照）。なお、スロットルマップは、スロットル操作力が大きくなれば目標スロットル開度も大きくなるように設定されている。このため、スロットルマップは、加減速操作力センサ３の出力が基準値から増加するに従って、目標スロットル開度が増加するように設定される（図８の（ｂ）図参照）。なお、図８の（ｂ）図は、加減速操作力センサ３の出力と目標スロットル開度との関係図である。
【００５３】
偏差演算部２８は、スロットル開度センサ１２からのスロットル開度信号ＳＴおよび目標スロットル開度設定部２７からの目標スロットル開度信号が入力され、偏差信号をスロットルアクチュエータ制御信号出力部２９および目標スロットル操作反力設定部３１に出力する。偏差演算部２８は、目標スロットル開度信号からスロットル開度信号ＳＴを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００５４】
スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、偏差演算部２８からの偏差信号が入力され、スロットル制御信号をスロットルアクチュエータ駆動回路３０に出力する。スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、ＰＩＤコントローラおよびＰＷＭ信号発生部等を備える。まず、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにスロットルアクチュエータ６に供給する電流の向きと電流値とを示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、スロットルアクチュエータ６に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、スロットル制御信号とする。
【００５５】
スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９からのスロットル制御信号が入力され、スロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に出力する。スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、スロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加し、スロットルアクチュエータ６を駆動する。そのために、スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。４つのＦＥＴの各ゲートにスロットル制御信号が入力されると、スロットル制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、スロットルアクチュエータ６にスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡが印加される。すると、スロットルアクチュエータ６には電流が流れてスロットルアクチュエータ６が正転または逆転駆動され（つまり、弁駆動モータが駆動され）、ジョイスティック１へのスロットル操作力に応じてスロットル弁の開度が制御される。
【００５６】
図４を参照して、スロットル操作反力制御部１４Ｄについて説明する。
スロットル操作反力制御部１４Ｄは、運転者がジョイスティック１に対して前方に操作力を加える際（つまり、エンジンの出力を増加する操作を行う際）、加減速操作反力モータ９を駆動して能動的にスロットル操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、スロットル操作反力制御部１４Ｄは、目標スロットル操作反力設定部３１、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を備える。なお、スロットル操作反力制御部１４Ｄのうち、加減速操作反力モータ駆動回路２６を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。また、スロットル操作反力制御部１４Ｄは、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂと共用する構成である。
【００５７】
目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差演算部２８からの偏差信号が入力され、目標スロットル操作反力信号を加減速操作反力モータ制御信号出力部２５に出力する。目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標スロットル操作反力信号を設定する。なお、この目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標スロットル操作反力信号を設定し、偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標スロットル操作反力信号をゼロに設定する。このように目標スロットル操作反力信号を設定するのは、スロットルを増す場合（通常の車両におけるスロットルペダルを踏み増す場合）にのみスロットル操作反力を生じさせるためである。このため、スロットルを減じるようなジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の前方への操作力を弱める場合）には、スロットル操作反力は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標スロットル操作反力設定部３１がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標スロットル操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００５８】
加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標スロットル操作反力設定部３１からの目標スロットル操作反力信号が入力され、スロットル操作反力制御信号を加減速操作反力モータ駆動回路２６に出力する。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標スロットル操作反力信号に基づいて、加減速操作反力モータ９に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、スロットル操作反力制御信号とする。
【００５９】
加減速操作反力モータ駆動回路２６は、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５からのスロットル操作反力制御信号が入力され、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に出力する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、スロットル操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加し、加減速操作反力モータ９を駆動する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴの各ゲートにスロットル操作反力制御信号が入力されると、スロットル操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、加減速操作反力モータ９に加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを印加する。すると、加減速操作反力モータ９には電流が流れて加減速操作反力モータ９が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のスロットル操作反力が制御される。
【００６０】
したがって、運転者がジョイスティック１によりスロットル開度を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対してスロットル操作反力が与えられる。このスロットル操作反力の大きさは、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への前方の操作力を大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きなスロットル操作反力が生じるようになる。
【００６１】
図５を参照して、転舵制御部１４Ｅについて説明する。
転舵制御部１４Ｅは、運転者によるジョイスティック１の転舵操作の転舵操作力に応じて、転舵輪Ｗ，Ｗを転舵する制御を行う。そのために、転舵制御部１４Ｅは、目標ラック位置設定部３２、偏差演算部３３、ステアリングモータ制御信号出力部３４およびステアリングモータ駆動回路３５を備える。なお、転舵制御部１４Ｅのうち、ステアリングモータ駆動回路３５を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００６２】
目標ラック位置設定部３２は、転舵操作力センサ２からの転舵操作力信号ＳＳＲが入力され、目標ラック位置信号を偏差演算部３３に出力する。目標ラック位置設定部３２は、右側転舵操作力および左側転舵操作力に応じた転舵操作力信号ＳＳＲに基づいて転舵マップを検索し、目標ラック位置信号を設定する（図９参照）。なお、転舵マップは、右側転舵操作力が大きくなればこれに応じて目標ラック位置が左側（転舵輪Ｗ，Ｗの切れ角としては右転舵）に移動するように設定されるとともに、左側転舵操作力が大きくなればこれに応じて目標ラック位置が右側（転舵輪Ｗ，Ｗの切れ角としては左転舵）に移動するように設定されている（図９参照）。ただし、転舵操作力信号ＳＳＲと左側転舵操作力との関係は、転舵操作力センサ２の出力が小さいほど左側転舵操作力が大きくなるというものである（図７の（ｂ）図参照）。したがって、転舵マップは、転舵操作力センサ２の出力が基準値から減少するに従って目標ラック位置がラック中立位置から右側に移動し、転舵操作力センサ２の出力が基準値から増加するに従って目標ラック位置がラック中立位置から左側に移動するように設定される（図９参照）。なお、図９は、転舵操作力センサ２の出力と目標ラック位置との関係図である。
【００６３】
偏差演算部３３は、ラック位置センサ１１からのラック位置信号ＳＲおよび目標ラック位置設定部３２からの目標ラック位置信号が入力され、偏差信号をステアリングモータ制御信号出力部３４および目標転舵操作反力設定部３６に出力する。偏差演算部３３は、目標ラック位置信号からラック位置信号ＳＲを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００６４】
ステアリングモータ制御信号出力部３４は、偏差演算部３３からの偏差信号が入力され、ステアリング制御信号をステアリングモータ駆動回路３５に出力する。ステアリングモータ制御信号出力部３４は、ＰＩＤコントローラおよびＰＷＭ信号発生部等を備える。まず、ステアリングモータ制御信号出力部３４は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにステアリングモータ５に供給する電流の向きと電流値とを示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、ステアリングモータ制御信号出力部３４は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、ステアリングモータ５に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、ステアリング制御信号とする。
【００６５】
ステアリングモータ駆動回路３５は、ステアリングモータ制御信号出力部３４からのステアリング制御信号が入力され、ステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に出力する。ステアリングモータ駆動回路３５は、ステアリング制御信号に基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加し、ステアリングモータ５を駆動する。そのために、ステアリングモータ駆動回路３５は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。そして、ステアリングモータ駆動回路３５は、４つのＦＥＴの各ゲートにステアリング制御信号が入力されると、ステアリング制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、ステアリングモータ５にステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを印加する。すると、ステアリングモータ５には電流が流れてステアリングモータ５が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のステアリング操作力に応じてラック軸１８のラック位置が制御される。
【００６６】
図５を参照して、転舵操作反力制御部１４Ｆについて説明する。
転舵操作反力制御部１４Ｆは、運転者がジョイスティック１に対して左右方向に操作力を加える際（つまり、転舵操作を行う際）、転舵操作反力モータ８を駆動して能動的に転舵操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、転舵操作反力制御部１４Ｆは、目標転舵操作反力設定部３６、転舵操作反力モータ制御信号出力部３７および転舵操作反力モータ駆動回路３８を備える。なお、転舵操作反力制御部１４Ｆのうち、転舵操作反力モータ駆動回路３８を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００６７】
目標転舵操作反力設定部３６は、転舵操作力センサ２からの転舵操作力信号ＳＳＲ（右側転舵操作力および左側転舵操作力）および偏差演算部３３からの偏差信号が入力され、目標転舵操作反力信号を転舵操作反力モータ制御信号出力部３７に出力する。目標転舵操作反力設定部３６は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標転舵操作反力信号を設定する。なお、目標転舵操作反力設定部３６は、操舵操作力信号ＳＳＲに基づいて転舵輪Ｗ，Ｗが右側転舵状態か左側転舵状態かを判断し、次のように目標転舵操作反力を設定する。
【００６８】
目標転舵操作反力設定部３６は、「右側転舵状態」かつ偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標転舵操作反力信号を設定し、「右側転舵状態」かつ偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。このように目標転舵操作反力信号を設定するのは、右側転舵量を増加する場合に転舵操作反力を生じさせるためである。このため、右側転舵量を減少するジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の右方への操作力を弱める場合）には、転舵操作反力は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標転舵操作反力設定部３６がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標転舵操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００６９】
また、目標転舵操作反力設定部３６は、「左側転舵状態」かつ偏差信号が「マイナスの値」である場合には偏差信号に応じた目標転舵操作反力信号を設定し、「左側転舵状態」かつ偏差信号が「ゼロおよびプラスの値」である場合には目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。このように目標転舵操作反力信号を設定するのは、左側転舵量を増加する場合に転舵操作反力を生じさせるためである。このため、左側転舵量を減少するジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の左方への操作力を弱める場合）には、転舵操作反力は生じない。なお、右側転舵状態と同様にして、ジョイスティック１の戻りをアシストするように目標転舵操作反力を設定するようにしてもよい。
【００７０】
転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、目標転舵操作反力設定部３６からの目標転舵操作反力信号が入力され、転舵操作反力制御信号を転舵操作反力モータ駆動回路３８に出力する。転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、ＰＷＭ信号発生部を備える。転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、目標転舵操作反力信号に基づいて、転舵操作反力モータ８に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、転舵操作反力制御信号とする。
【００７１】
転舵操作反力モータ駆動回路３８は、転舵操作反力モータ制御信号出力部３７からの転舵操作反力制御信号が入力され、転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に出力する。転舵操作反力モータ駆動回路３８は、転舵操作反力制御信号に基づいて転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に印加し、転舵操作反力モータ８を駆動する。そのために、転舵操作反力モータ駆動回路３８は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。転舵操作反力モータ駆動回路３８は、４つのＦＥＴの各ゲートに転舵操作反力制御信号が入力されると、転舵操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、転舵操作反力モータ８に転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを印加する。すると、転舵操作反力モータ８には電流が流れて転舵操作反力モータ８が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１の転舵操作反力が制御される。
【００７２】
したがって、運転者がジョイスティック１により右側転舵量および左側転舵量を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対して転舵操作反力が与えられる。この転舵操作反力の大きさは、右側転舵状態の場合は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への右方の操作力が大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きな転舵操作反力が生じるようになる。一方、左側転舵状態の場合は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への左方の操作力が大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きな転舵操作反力が生じるようになる。
【００７３】
図６を参照して、レンジ切換制御部１４Ｇについて説明する。
レンジ切換制御部１４Ｇは、運転者によるジョイスティック１の変速操作のレンジ切換操作力に基づいてレンジを切り換えるか否かを判断し、レンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ制御装置ＡＣＵに送信する。そのために、レンジ切換制御部１４Ｇは、回転検出部３９、レンジ切換判断部４０およびレンジ切換信号出力部４１を備える。なお、レンジ切換制御部１４Ｇは、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００７４】
回転検出部３９は、レンジ切換操作力センサ４からのレンジ切換操作力信号ＳＲＮが入力され、回転検出信号をレンジ切換信号出力部４１に出力する。回転検出部３９は、１速レンジ側操作力およびＰレンジ側操作力に応じたレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいてレンジ切換マップを検索し、回転検出信号を設定する（図１０参照）。この回転検出信号の情報は、１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報、Ｐレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報あるいはレンジの切り換えを要求しない情報である。なお、レンジ切換マップは、１速レンジ側操作力が１速レンジ側切換しきい値以上の場合に１速レンジ側にレンジが切り換わるように設定されるとともに、Ｐレンジ側操作力がＰレンジ側切換しきい値以上の場合にＰレンジ側にレンジが切り換わるように設定されている（図１０参照）。ただし、レンジ切換操作力信号ＳＲＮとＰレンジ側操作力との関係は、レンジ切換操作力センサ４の出力が小さいほどＰレンジ側操作力が大きくなるというものである（図７の（ｃ）図参照）。したがって、レンジ切換マップは、レンジ切換操作力センサ４の出力がＰレンジ側切換しきい値以下の場合にＰレンジ側にレンジが切り換わり、レンジ切換操作力センサ４の出力が１速レンジ側切換しきい値以上の場合に１速レンジ側にレンジが切り換わるように設定される（図１０参照）。なお、図１０は、レンジ切換操作力センサ４の出力とレンジ切換との関係図である。
【００７５】
なお、１速レンジ側切換しきい値およびＰレンジ側切換しきい値は、プラスの電圧値であり、レンジ切換操作力センサ４の基準値（電圧値）に対して同一の電圧値がプラスマイナスされた値である。このプラスマイナスする同一電圧値は、レンジ切換操作力センサ４の出力特性、ジョイスティック１の支持構造等を考慮し、ジョイスティック１に対して右回転または左回転の操作力が加えられていることを判別できる値に設定される。
【００７６】
レンジ切換判断部４０は、ＡＴ用制御装置ＡＣＵからの現在のレンジ、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等が入力され、レンジ切換判断信号をレンジ切換信号出力部４１および目標レンジ切換操作反力設定部４２に出力する。レンジ切換判断部４０は、現在のレンジから１速レンジ側にレンジを切り換えることが可能か否かおよび現在のレンジからＰレンジ側にレンジを切り換えることが可能か否かを判断し、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報、Ｐレンジ側にのみ切り換え可能な情報、１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。そのために、レンジ切換判断部４０は、各レンジ別の切り換え禁止マップ（図示せず）を備え、このマップに基づいて現在のレンジが切り換え可能か否かを判断している。この各レンジ別の切り換え禁止マップは、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等をパラメータとして１速レンジ側またはＰレンジ側に切り換えを禁止する領域を設定している。このようにレンジを切り換え可能か否かを判断するのは、レンジを切り換えることによって、エンジンストール、エンジンのオーバーレブ等の車両の各部に支障をきたすのを防止するためである。
【００７７】
例えば、２速レンジや１速レンジにレンジを切り換えることによってエンジン回転数が１万回転以上の高回転になる場合には、２速レンジや１速レンジへの切り換えを不可とする。また、前進方向の車速が所定車速以上の場合には、ＲレンジやＰレンジへの切り換えを不可とする。
【００７８】
レンジ切換信号出力部４１は、回転検出部３９からの回転検出信号およびレンジ切換判断部４０からのレンジ切換判断信号が入力され、レンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに出力する。レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号が１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報かつレンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、１速レンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。また、レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号がＰレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報かつレンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジをＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。さらに、レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号の情報とレンジ切換判断信号の情報が前記した情報以外の組み合わせの場合、レンジを切り換えない指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。
【００７９】
図６を参照して、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈについて説明する。
レンジ切換操作反力制御部１４Ｈは、現在のレンジから１速レンジ側またはＰレンジ側への切り換えが不可と判断されている場合にジョイスティック１の右回転または左回転を不可とするために、レンジ切換操作反力モータ１０を駆動して能動的にレンジ切換操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈは、目標レンジ切換操作反力設定部４２、レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３およびレンジ切換操作反力モータ駆動回路４４を備える。なお、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈのうち、レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００８０】
目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断部４０からのレンジ切換判断信号が入力され、目標レンジ切換操作反力信号をレンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３に出力する。目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報の場合、ジョイスティック１の左回転（すなわち、Ｐレンジ側へのレンジ切換）を不可とするレンジ切換操作反力（運転者の手動操作力以上の反力）を発生させるための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。また、目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジをＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報の場合、ジョイスティック１の右回転（すなわち、１速レンジ側へのレンジ切換）を不可とするレンジ切換操作反力を発生させるための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。また、目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。
【００８１】
レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、目標レンジ切換操作反力設定部４２からの目標レンジ切換操作反力信号およびレンジ切換操作力センサ４からのレンジ切換操作力信号ＳＲＮが入力され、レンジ切換操作反力制御信号をレンジ切換操作反力モータ駆動回路４４に出力する。レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、ＰＷＭ信号発生部を備える。レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、目標レンジ切換操作反力信号とレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいて、レンジ切換操作力信号ＳＲＮがレンジ切換判断部４０で禁止された方向に作用している場合に、それに抗するようにレンジ切換操作反力モータ１０に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、レンジ切換操作反力制御信号とする。
【００８２】
レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３からのレンジ切換操作反力制御信号が入力され、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に出力する。レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、レンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加し、レンジ切換操作反力モータ１０を駆動する。そのために、レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、４つのＦＥＴの各ゲートにレンジ切換操作反力制御信号が入力されると、レンジ切換操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、レンジ切換操作反力モータ１０にレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０には電流が流れてレンジ切換操作反力モータ１０が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のレンジ切換操作反力が制御される。なお、レンジ切換操作反力は、ジョイスティック１に全く作用しないか、ジョイスティック１の左回転または右回転を不可とする反力である。
【００８３】
したがって、現在のレンジから１速レンジ側への切り換えが不可と判断されている場合には、ジョイスティック１には右回転方向への回転が不可となるレンジ切換操作反力が与えられる。このとき、運転者は、ジョイスティック１からの反力によって１速レンジ側への切り換えができないことを認識する。一方、現在のレンジからＰレンジ側への切り換えが不可と判断されている場合には、ジョイスティック１には左回転方向への回転が不可となるレンジ切換操作反力が与えられる。このとき、運転者は、ジョイスティック１からの反力によってＰレンジ側への切り換えができないことを認識する。また、現在のレンジからＰレンジ側および１速レンジ側への切り換えが可能と判断されている場合には、ジョイスティック１にはレンジ切換操作反力が与えられない。
【００８４】
それでは、図１乃至図１０を参照して、運転操作装置Ａの動作について説明する。ここでは、車両の発進前、車両の発進時、車両の転舵開始時、車両の転舵終了時、車両がワインディングロードの下り坂を走行時、車両の減速時および車両の駐車時について説明する。
【００８５】
車両の発進前には、運転者が、ブレーキ力を発生させるために、ジョイスティック１に後方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【００８６】
制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢに基づいて目標ブレーキ液圧信号を設定し、さらにこの目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキ制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａがブレーキ制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。すると、ホイールシリンダには目標ブレーキ液圧信号に相当するブレーキ液圧が発生し、ジョイスティック１でのブレーキ操作力に応じたブレーキ力が発生する。
【００８７】
また、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標ブレーキ操作反力信号を設定し、さらに目標ブレーキ操作反力信号に基づいてブレーキ操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂがブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられる。
【００８８】
次に、車両の発進時には、運転者が、ＰレンジからＲレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、レンジ切換操作力センサ４がジョイスティック１での１速レンジ側操作力に対応するレンジ切換操作力信号ＳＲＮを制御装置１４に送信する。
【００８９】
制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいて１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報を回転検出信号に設定するとともに、現在のレンジや車速等に基づいて、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇが回転検出信号とレンジ切換判断信号に基づいて１速レンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＰレンジからＲレンジに切り換わる。
【００９０】
続いて、運転者が、ＲレンジからＮレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＲレンジからＮレンジに切り換わる。さらに、運転者が、ＮレンジからＤ4レンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＮレンジからＤ4レンジに切り換わる。なお、このＲレンジからＮレンジおよびＮレンジからＤ4レンジの切り換えでは、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報が設定される。
【００９１】
このＰレンジからＤ4レンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号に、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、ジョイスティック１の左回転（すなわち、Ｐレンジ側へのレンジ切換）を不可とするかまたはレンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させ、このレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０が駆動されるかまたは全く駆動されず、ジョイスティック１には左回転を不可とするレンジ切換操作反力が与えられるか、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、少なくともジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができる。
【００９２】
Ｄ4レンジに切り換わると、運転者が、ブレーキ力を無くして加速するために、ジョイスティック１に後方から前方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力またはスロットル操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【００９３】
まず、ジョイスティック１に後方への操作力が弱まる過程（ブレーキ操作力が低減する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。なお、ブレーキ操作力の低減に従ってブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡが低減する。すると、ホイールシリンダではブレーキ液圧が低減し、ジョイスティック１での低減するブレーキ操作力に応じてブレーキ力が低減していく。
【００９４】
また、制御装置１４では、目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号がマイナス値となるので、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させない。したがって、加減速操作反力モータ９は駆動されず、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられない。
【００９５】
続いて、ジョイスティック１に前方への操作力が強まる過程（スロットル操作力が増加する過程）では、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃが加減速操作力信号ＳＴＢに基づいて目標スロットル開度信号を設定し、さらにこの目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとに基づいてスロットル制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃがスロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡを発生させ、このスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加する。すると、スロットル弁が目標スロットル開度信号に相当する開度となり、ジョイスティック１でのスロットル操作力に応じてエンジンの駆動力が増加する。
【００９６】
また、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄが目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標スロットル操作反力信号を設定し、さらに目標スロットル操作反力信号に基づいてスロットル操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄがスロットル操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にスロットル操作反力が与えられる。
【００９７】
次に、車両の転舵開始時（ここでは、右側転舵とする）には、運転者が、転舵輪Ｗ，Ｗを右側に転舵させるために、ジョイスティック１に右方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、転舵操作力センサ２がジョイスティック１での右側転舵操作力（増加）に対応する転舵操作力信号ＳＳＲを制御装置１４に送信する。
【００９８】
制御装置１４では、転舵制御部１４Ｅが転舵操作力信号ＳＳＲに基づいて目標ラック位置信号を設定し、さらにこの目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲとに基づいてステアリング制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、ステアリング制御信号に基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを発生させ、このステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加する。すると、ラック軸１８が目標ラック位置信号に相当する左方位置に移動し、ジョイスティック１での右側転舵操作力に応じて転舵輪Ｗ，Ｗが右回転方向に転舵する。
【００９９】
また、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標転舵操作反力信号を設定し、さらに目標転舵操作反力信号に基づいて転舵操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが転舵操作反力制御信号に基づいて転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを発生させ、この転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に印加する。すると、転舵操作反力モータ８が駆動され、ジョイスティック１に転舵操作反力が与えられる。
【０１００】
次に、車両の転舵終了時（ここでは、右側転舵とする）には、運転者が、転舵輪Ｗ，Ｗを直進に戻すために、ジョイスティック１に右方への操作力を弱め、右方への操作力をなくす。すると、運転操作装置Ａでは、転舵操作力センサ２がジョイスティック１での右側転舵操作力（減少）に対応する転舵操作力信号ＳＳＲを制御装置１４に送信する。
【０１０１】
前記した制御と同様に、制御装置１４では、転舵制御部１４Ｅが転舵操作力信号ＳＳＲとラック位置信号ＳＲとに基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを発生させ、このステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加する。そして、ステアリングモータ５に駆動されてラック軸１８が左方から中立位置に移動し、ジョイスティック１での低減する右側転舵操作力に応じて転舵輪Ｗ，Ｗが直進状態に戻る。
【０１０２】
また、制御装置１４では、目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲの偏差信号がマイナス値となるので、転舵操作反力制御部１４Ｆが目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを発生させない。したがって、転舵操作反力モータ８は駆動されず、ジョイスティック１に転舵操作反力が与えられない。
【０１０３】
車両がワインディングロードの下り坂を走行時には、運転者が、Ｄ4レンジからＤ3レンジに切り換えることによってエンジンブレーキを効かせるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ4レンジからＤ3レンジに切り換わる。さらに、運転者が、Ｄ3レンジから２速レンジに切り換えることによってエンジンブレーキを効かせるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ3レンジから２速レンジに切り換わる。
【０１０４】
なお、レンジ切換制御部１４Ｇが、現在のレンジやエンジン回転数（エンジン回転速度）等に基づいて、レンジを１速レンジ側に切り換え不可と判断する場合がある。この場合、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４ＧがＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがこのレンジ切換判断信号に基づいてレンジを切り換えない指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。したがって、この場合には、レンジがＤ3レンジや２速レンジに切り換わらない。
【０１０５】
このＤ4レンジから２速レンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいて、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させない。したがって、レンジ切換操作反力モータ１０が全く駆動されず、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができる。
【０１０６】
なお、レンジ切換制御部１４Ｇが、現在のレンジやエンジン回転数（エンジン回転速度）等に基づいて、レンジを１速レンジ側に切り換え不可と判断する場合がある。この場合、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、ジョイスティック１の右回転（すなわち、１速レンジ側へのレンジ切換）を不可とする目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させ、このレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０が駆動され、ジョイスティック１に右回転を不可とするレンジ切換操作反力が与えられる。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができない。
【０１０７】
ちなみに、運転者は、ジョイスティック１によって加減速操作および転舵操作を行っている時でも、このジョイスティック１によってレンジ切換操作を行うことができる。したがって、運転者が望むタイミングでレンジの切り換えを行うことができ、効果的にエンジンブレーキを効かせることができる。また、運転者は、ジョイスティック１に右回転方向の操作力を加えることによってレンジを２速レンジに切り換えるのではなく、シーケンシャルモードスイッチ１ｂを操作することによって３速ギア、２速ギアに切り換えることもできる。
【０１０８】
車両の減速時には、運転者が、減速するために、ジョイスティック１に前方から後方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力またはスロットル操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【０１０９】
ジョイスティック１に前方への操作力が弱まる過程（スロットル操作力が低減する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃが加減速操作力信号ＳＴＢとスロットル開度信号ＳＴとに基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡを発生させ、このスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加する。なお、スロットル操作力の低減に従ってスロットル弁が閉まる方向にスロットルアクチュエータ６が駆動されるので、ジョイスティック１でのスロットル操作力に応じてエンジンの駆動力が低減する。
【０１１０】
また、制御装置１４では、目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとの偏差信号がマイナス値となるので、スロットル操作反力制御部１４Ｄが目標スロットル操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄが加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させない。したがって、加減速操作反力モータ９は駆動されず、ジョイスティック１にスロットル操作反力が与えられない。
【０１１１】
続いて、ジョイスティック１に後方への操作力が強まる過程（ブレーキ操作力が増加する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。なお、ブレーキ操作力の増加に従ってブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡが増加する。すると、ホイールシリンダではブレーキ液圧が増加し、ジョイスティック１での増加するブレーキ操作力に応じてブレーキ力が増加し、やがて車両が停止する。
【０１１２】
また、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標ブレーキ操作反力信号を設定し、さらに目標ブレーキ操作反力信号に基づいてブレーキ操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂがブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられる。
【０１１３】
停止後に車両を駐車させる時には、運転者は、Ｄ4レンジからＮレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、レンジ切換操作力センサ４がジョイスティック１でのＰレンジ側操作力に対応するレンジ切換操作力信号ＳＲＮを制御装置１４に送信する。
【０１１４】
制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいてＰレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報を回転検出信号に設定するとともに、現在のレンジや車速等に基づいて現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇが回転検出信号とレンジ切換判断信号に基づいてＰレンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ4レンジからＮレンジに切り換わる。
【０１１５】
続いて、運転者が、ＮレンジからＲレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、前記した制御と同様に、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＮレンジからＲレンジに切り換わる。さらに、運転者が、ＲレンジからＰレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、前記した制御と同様に、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＲレンジからＰレンジに切り換わる。そして、運転者は、サイドブレーキを引き、駐車を完了させる。
【０１１６】
このＤ4レンジからＰレンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいて、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させない。したがって、レンジ切換操作反力モータ１０が全く駆動されず、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して左回転方向の操作力を加えることができる。
【０１１７】
この運転操作装置Ａによれば、ジョイスティック１によって加減速操作および転舵操作を行うことができるとともに、このジョイスティック１によってレンジ切換操作を行うことができる。そのため、運転者は、加減速操作や転舵操作中でもジョイスティック１から手を離すことなく、レンジをＤ4レンジ、Ｄ3レンジ，２速レンジ、１速レンジの前進方向のレンジ間で切り換えたり、レンジを前進方向のレンジとリバースレンジ間で切り換えることができる。また、この運転操作装置Ａでは、ジョイスティック１のシーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂによって、マニュアルで変速ギアを切り換えることができる。
【０１１８】
次に、第２の実施の形態に係る運転操作装置Ｂについて説明する。
運転操作装置Ｂが搭載される車両では、運転操作装置Ａに備えられるジョイスティック１と同様の構成を有するジョイスティック５１を用いて、運転操作装置Ａと同様のＣＢＷ制御によって加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作が可能であるとともに、ＡＴのセレクタレバーの代わりにレンジポジションの切換操作が可能である。
【０１１９】
ここで、図１１を参照して、運転操作装置Ｂが搭載される車両について説明しておく。図１１は運転操作装置Ｂが搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【０１２０】
この車両のブレーキ系は、通常の車両と同様にブレーキペダルＢＰを有し、このブレーキペダルＢＰによってブレーキ操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってブレーキ操作が可能である。したがって、この車両のブレーキ系は、エンジンの負圧等を利用するブレーキ倍力装置やマスタシリンダ等を有するとともに、ブレーキ液圧発生用のポンプおよびブレーキ液圧制御用の比例電磁弁（ブレーキアクチュエータ）を有する。
【０１２１】
この車両のスロットル系は、通常の車両と同様にスロットルペダルＳＰを有し、このスロットルペダルＳＰによってスロットル操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってスロットル操作が可能である。したがって、この車両のスロットル弁は、スロットルペダルの踏み込みに応じて駆動されるとともに、弁駆動モータ（スロットルアクチュエータ）によって駆動される。
【０１２２】
この車両の転舵系は、通常の車両と同様にステアリングホイールＳＷを有し、このステアリングホイールＳＷによって転舵操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によって転舵操作が可能である。したがって、この車両の転舵系は、運転者の操舵力をラック軸に伝達するステアリング軸やラックアンドピニオン機構等を有するとともに、ラック軸を軸方向に動かすステアリングモータ（ステアリングアクチュエータ）およびボールねじ機構を有する。
【０１２３】
この車両の変速系は、通常の車両と同様にセレクタレバー（ジョイスティック５１）によるレンジポジションの切換機構部ＲＰを有し、このジョイスティック５１によってレンジポジションを切り換える操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってレンジ切換操作が可能である。したがって、この車両のＡＴ用制御装置は、切換機構部ＲＰからのレンジポジション情報の信号または運転操作装置Ｂの制御装置からのレンジ切換の指令信号が入力され、この信号に従ってレンジを切り換える。
【０１２４】
この切換機構部ＲＰは、ゲート式でレンジポジションを切り換える機構を有し、運転席の左側のセンタコンソールに配設される。図１２に示すように、切換機構部ＲＰには、コンソールアッパパネルＲＰａに形成されたゲートに応じてＰレンジポジションＰＰ、ＲレンジポジションＰＲ、ＮレンジポジションＰＮ、Ｄ4レンジポジションＰＤ4、Ｄ3レンジポジションＰＤ3、２速レンジポジションＰ２、１速レンジポジションＰ１およびＣＢＷポジションＰＣＢＷがある。そして、切換機構部ＲＰでは、ジョイスティック５１がセレクタレバーとして用いられる場合にはジョイスティック５１をＰレンジポジションＰＰ⇔ＲレンジポジションＰＲ⇔ＮレンジポジションＰＮ⇔Ｄ4レンジポジションＰＤ4⇔Ｄ3レンジポジションＰＤ3⇔２速レンジポジションＰ２⇔１速レンジポジションＰ１間で移動可能とし、ジョイスティック５１がＣＢＷ制御の運転操作子として用いられる場合にはジョイスティック５１をＣＢＷポジションＰＣＢＷに固定する。なお、図１２は、ジョイスティック５１のポジションを切り換えるためのコンソールアッパパネルＲＰａの平面図である。
【０１２５】
それでは、図１１を参照して、運転操作装置Ｂの構成について説明する。運転操作装置Ｂは、ＡＴのセレクタレバーとしても用いられるジョイスティック５１を備え、このジョイスティック５１以外には運転操作装置Ａと同様の構成要素を有する。そして、これらの各構成要素は、運転操作装置Ａの各構成要素と同様の作用を有する。また、ジョイスティック５１は、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａを備え、このＣＢＷ切換スイッチ５１ａ以外にはジョイスティック１と同様の構成要素を有する。そして、これらの各構成要素は、ジョイスティック１の各構成要素と同様の作用を有する。そこで、第２の実施の形態では、ジョイスティック５１において、ジョイスティック１と構成および作用において異なる点のみ説明する。
なお、第２の実施の形態では、運転操作装置Ｂが車両の運転操作装置に相当する。
【０１２６】
ジョイスティック５１について説明する。
ジョイスティック５１は、ジョイスティック１の構成および作用に加えて、レンジポジションを切り換えるためのセレクタレバーとして作用する。そのために、ジョイスティック５１は、セレクタレバーまたはＣＢＷ制御の運転操作子として作用するかを運転者が選択するために、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａを備える。
【０１２７】
ＣＢＷ切換スイッチ５１ａは、ジョイスティック５１の後方側の面には設けられ、ノーマルモードとＣＢＷモードを切り換えることができる。ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでノーマルモードに切り換えられている場合、ジョイスティック５１はセレクタレバーとして作用し、ＰレンジポジションＰＰ⇔ＲレンジポジションＰＲ⇔ＮレンジポジションＰＮ⇔Ｄ4レンジポジションＰＤ4⇔Ｄ3レンジポジションＰＤ3⇔２速レンジポジションＰ２⇔１速レンジポジションＰ１間を移動可能である。ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えられている場合、ジョイスティック５１はＣＢＷ制御の運転操作子として作用し、ＣＢＷポジションＰＣＢＷに固定される。なお、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えられるためには、ジョイスティック５１がＣＢＷポジションＰＣＢＷに位置していることが条件となる。
【０１２８】
したがって、運転操作装置Ｂは、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えらている場合、運転操作装置Ａと同様に動作し、ジョイスティック５１によって加減速操作、転舵操作およびレンジ切換操作が可能となる。そして、運転操作装置Ｂの制御装置（図示せず）は、運転操作装置Ａの制御装置１４と同様の制御により、ジョイスティック５１に加えられた各操作力に応じて、車両の加減速、転舵およびレンジ切換を制御する。
【０１２９】
また、運転操作装置Ｂが搭載される車両は、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでノーマルモードに切り換えらている場合、ブレーキペダルＢＰによるブレーキ操作、スロットルペダルＳＰによるスロットル操作、ステアリングホイールＳＷによる転舵操作およびジョイスティック５１によるレンジポジションの切換操作が可能となる。そして、この車両では、ブレーキペダルＢＰ、スロットルペダルＳＰ、ステアリングホイールＳＷおよびジョイスティック５１への各操作に応じて、加減速し、転舵し、レンジポジションを切り換える。
【０１３０】
この運転操作装置Ｂによれば、通常の車両の運転操作に加えて、ＣＢＷ制御によるジョイスティック５１での運転操作が可能である。したがって、この運転操作装置Ｂが搭載される車両では、故障等によって運転操作装置Ｂのジョイスティック５１によるＣＢＷ制御によって運転操作ができない場合でも、ステアリングホイールＳＷ等によって車両の運転操作が可能である。また、この運転操作装置Ｂが搭載される車両では、故障等によって通常の車両の運転操作ができない場合でも、運転操作装置Ｂのジョイスティック５１によるＣＢＷ制御によって車両の運転操作が可能である。
【０１３１】
以上、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
例えば、本実施の形態ではＡＴ車に本発明に係る運転操作装置を適用したが、ＭＴ車やセミＡＴ車にも適用可能である。例えば、ＭＴ車の場合、第２の実施の形態のようにジョイスティックを変速ギアを切り換えるためのシフトレバーとＣＢＷ制御のための運転操作子として兼用し、シフトパターンにＣＢＷポジションを設定するように構成する。
また、本実施の形態ではジョイスティックに加えられる操作力によって運転操作を検出するように構成したが、ジョイスティックの移動量や傾動量によって運転操作を検出するように構成してもよい。
また、本実施の形態ではジョイスティックへの回転方向の操作力によってレンジ切換操作を検出するように構成したが、ジョイスティックへの上下方向の操作力によってレンジ切換操作を検出する構成やジョイスティックに切換スイッチを設けてレンジを切り換える構成等にしてもよい。
また、本実施の形態ではジョイスティックによって加減速操作も行う構成としたが、ジョイスティックで加減速操作を行わないで、スロットル操作をスロットルペダルで行い、ブレーキ操作をブレーキペダルで行うように構成してもよい。
また、ジョイスティックにオートクルーズのためのスイッチ類（ＳＥＴスイッチ、ＲＥＳＵＭＥスイッチ、ＣＡＮＣＥＬスイッチ等）を設けるようにしてもよい。この場合には、ジョイスティックによる加減速操作とオートクルーズによる加減速操作を切り換えるスイッチを別途設ける。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明に係る車両の運転操作装置は、ジョイスティックによって少なくとも転舵操作を行いながら、このジョイスティックによって前進方向の変速操作を行うことができる。そのため、運転者は素早い変速操作が可能となり、運転者の望むタイミングで変速を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る運転操作装置の全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係るジョイスティックによるレンジ切換操作によって切り換わるレンジの説明図である。
【図３】図１の運転操作装置が搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置のブレーキ制御部、ブレーキ操作反力制御部、スロットル制御部およびスロットル操作反力制御部の構成図である。
【図５】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置の転舵制御部および転舵操作反力制御部の構成図である。
【図６】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置のレンジ切換制御部およびレンジ切換操作反力制御部の構成図である。
【図７】本実施の形態に係るジョイスティックへの操作力と各操作力センサの出力との関係図であり、（ａ）はジョイスティックへの前後方向の操作力と加減速操作力センサの出力との関係図であり、（ｂ）はジョイスティックへの左右方向の操作力と転舵操作力センサの出力との関係図である。（ｃ）ジョイスティックへの回転方向の操作力とレンジ切換操作力センサの出力との関係図であり、
【図８】本実施の形態に係る加減速操作力センサの出力と目標制御量との関係図であり、（ａ）は加減速操作力センサの出力と目標ブレーキ液圧との関係図であり、（ｂ）は加減速操作力センサの出力と目標スロットル開度との関係図である。
【図９】本実施の形態に係る転舵操作力センサの出力と目標ラック位置との関係図である。
【図１０】本実施の形態に係るレンジ切換操作力センサの出力とレンジ切換との関係図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る運転操作装置が搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【図１２】図１１のジョイスティックのポジションを切り換えるためのコンソールアッパパネルの平面図である。
【符号の説明】
１，５１・・・ジョイスティック
Ａ，Ｂ・・・運転操作装置（車両の運転操作装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジョイスティックによる操作によって少なくとも転舵を行う車両の運転操作装置に関し、特に、ジョイスティックによる操作によって車両の前進方向の変速も行うことができる車両の運転操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者が操作を行うための操作系と車両を動作させるための制動系、駆動系および転舵系とを分離し、ＣＢＷ(Control By Wire)制御によって操作系を制動系、駆動系および転舵系に電気的に連動させる運転操作装置が開発されている。この運転操作装置は、操作系としてジョイスティックを備え、このジョイスティックの操作量に基づいて制動系のブレーキ液圧量、駆動系のスロットル量および転舵系の転舵量を設定し、車両の運転状態を制御する。例えば、ジョイスティックの前方への操作量に基づいてスロットル量が設定され、後方への操作量に基づいてブレーキ液圧量が設定され、左右方向への操作量に基づいて転舵量が設定される。さらに、この運転操作装置は、操作系に反力用モータを備え、運転者によるジョイスティックへの操作中に、反力用モータによってジョイスティックを介して運転者に反力を与え、車両の運転状態をジョイスティックに反映させる。
【０００３】
さらに、運転操作装置の中には、ジョイスティックによって車両の前進と後退との変速を行うための変速操作を行うことができる装置もある。例えば、特開平１０−１２１９９７号公報には、前進走行モードおよび操車モードを選択できるとともに車両の縦運動の加減速操作を行うことができるジョイスティックを備える自動車の縦運動制御装置について開示されている。このジョイスティックは、前進走行モードおよび操車モードを選択するためのボタン等を備えるとともに、２つの方向に操作可能な構造を有する。そして、ジョイスティックによって前進走行モードが選択されると、ジョイスティックに対する一方の操作方向への操作によって車両が加速し、他方の操作方向への操作によって車両が減速する。また、ジョイスティックによって操車モードが選択されると、ジョイスティックに対する一方の操作方向への操作によって車両が前進し、他方の操作方向への操作によって車両が後退する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の運転操作装置を搭載する車両での変速操作は、マニュアル・トランスミッション（以下、ＭＴと記載する）の場合にはシフトレバーで変速ギアを切り換え、オートマチック・トランスミッション（以下、ＡＴと記載する）の場合にはセレクタレバーでレンジポジションを切り換えている。したがって、運転者は、ジョイスティックによって転舵系等の操作をしている時に変速ギアあるいはレンジポジションを切り換える場合、ジョイスティックとは別のシフトレバーあるいはセレクタレバーを手で操作しなければならない。そのため、運転者は、車庫入れや切り返し等の前進と後退との変速を頻繁に切り換える場合やワインディングロード等のエンジンブレーキを効かせたい場合、ジョイスティックによって転舵系等を操作するとともに、シフトレバーによって変速ギアあるいはセレクタレバーによってレンジポジションを切り換えなければならない。しかし、従来の運転操作装置では、ジョイスティックと別のレバーとを片手で操作する構成の車両の場合にはジョイスティックと別のレバーとを持ち替えなければならないし、両手で操作する構成の車両の場合には左右の手で異なる操作を行わなければならない。そのため、運転者は、非常に煩わしい動作が必要になるとともに、素早い操作を行うことができない。
【０００５】
また、前記した自動車の縦運動制御装置では、ジョイスティックによって前進と後退との変速を切り換える変速操作を行うことはできるが、このジョイスティックによって前進方向における変速ギアあるいはレンジポジションを切り換えることはできない。そのため、運転者は、エンジンブレーキを効かせたい場合や急な加速を行いたい場合、ジョイスティックとは別のレバー等によって前進方向の変速ギアあるいはレンジポジションを切り換えなければならない。そのため、運転者が望むようなタイミングで変速ギアあるいはレンジポジションの切り換えを行うことができないので、変速によるキビキビとした加減速を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ジョイスティックによって運転者の意思に応じて前進方向の変速を行うことができる車両の運転操作装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明に係る車両の運転操作装置は、運転席近傍に設けられ、少なくとも車両の転舵を行うための転舵操作要素を有するジョイスティックを備え、当該ジョイスティックへの、車両に対する左右方向の操作力によって車両を転舵させる車両の運転操作装置であって、前記ジョイスティックは、車両の前進方向の変速を行うための変速操作要素と駆動操作要素と制動操作要素も有し、前記ジョイスティックへの、車両に対する前方への操作力によって駆動力を発生し、前記ジョイスティックへの、車両に対する後方への操作力によって制動力を発生し、さらに、前記ジョイスティックに加えられる、当該ジョイスティックの上下方向の軸に対しての左右回転方向の操作力によって変速を行うことを特徴とする。
【０００８】
この車両の運転操作装置によれば、ジョイスティックによって転舵操作を行いながら、このジョイスティックによって前進方向の変速操作を行うことができる。そのため、運転者はジョイスティックから手を離すことなく素早い変速操作が可能となり、運転者の意思に応じたキビキビとした加減速が可能となる。
【０００９】
前進方向の変速とは、ＭＴ車の場合には１速ギア、２速ギア、３速ギア、４速ギア、・・・等の車両の前進方向の変速ギアの切り換えのことであり、ＡＴ車の場合にはドライブレンジ、２速レンジ、１速レンジ等の車両の前進方向のレンジの切り換えのことである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両の運転操作装置の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明に係る車両の運転操作装置は、少なくとも転舵操作と車両の前進方向の変速操作を同一のジョイスティックによって行うことができる。この車両の運転操作装置は、ＡＴ車、ＭＴ車あるいはセミＡＴ車等の変速の構成に関係なく適用可能である。なお、加減速操作は、このジョイスティックで行うように構成してもよいし、従来の車両に備わるブレーキペダルやスロットルペダル等で行うように構成してもよい。また、前進方向以外（リバース、パーキング、ニュートラル等）の変速操作は、このジョイスティックで行うように構成してもよいし、他のレバーやボタン等で行うように構成してもよい。
【００１２】
本実施の形態では、本発明に係る車両の運転操作装置を、ジョイスティックに対する操作力に応じて車両の加減速および転舵をアクチュエータを介して制御するとともに車両の変速のためのレンジ切換を制御する運転操作装置に適用する。そのために、この運転操作装置は、ジョイスティックを備え、ジョイスティックへの前方の操作力をスロットル操作力とし、後方の操作力をブレーキ操作力とし、左右方向の操作力を転舵操作力とし、左右回転方向の操作力をレンジ切換操作力とする。また、この運転操作装置は、ブレーキ液圧を変化させるためのブレーキアクチュエータ、スロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータおよび転舵アクチュエータとしてラック軸の位置を移動させるためのステアリングモータを備えるとともに、レンジを切り換えるための指令信号をＡＴ用制御装置に送信する。
なお、本実施の形態では、前方は車両の進行方向であり、後方は車両の後退方向であり、左方は進行方向に向かって左側であり、右方は進行方向に向かって右側である。
【００１３】
また、本実施の形態では、第１の実施の形態ではジョイスティックでのみ運転操作が可能な車両に適用し、第２の実施の形態ではジョイスティックで運転操作が可能であるとともにブレーキペダル、スロットルペダル、ステアリングホイールおよびセレクタレバーで運転操作が可能な車両に適用する。なお、本実施の形態に係る車両は、４段変速のＡＴ車であり、変速のレンジとしてパーキングレンジ（以下、Ｐレンジと記載する）、リバースレンジ（以下、Ｒレンジと記載する）、ニュートラルレンジ（以下、Ｎレンジと記載する）、ドライブ４速レンジ（以下、Ｄ4レンジと記載する）、ドライブ３速レンジ（以下、Ｄ3レンジと記載する）、２速レンジ、１速レンジがある。
【００１４】
まず、第１の実施の形態に係る運転操作装置Ａについて説明する。
運転操作装置Ａでは、ＣＢＷ制御によって、ジョイスティック１を用いて加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作を行うことができる。
【００１５】
図１および図３を参照して、運転操作装置Ａの全体構成について説明する。図１は、運転操作装置Ａの全体構成図である。図３は、運転操作装置Ａが搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。運転操作装置Ａは、２つのジョイスティック１，１、ラック位置センサ１１、スロットル開度センサ１２、ブレーキ液圧センサ１３、制御装置１４、切換スイッチ１５等から構成される。そして、各ジョイスティック１は、転舵操作力センサ２、加減速操作力センサ３、レンジ切換操作力センサ４、ステアリングモータ５、スロットルアクチュエータ６、ブレーキアクチュエータ７、転舵操作反力モータ８、加減速操作反力モータ９およびレンジ切換操作反力モータ１０を備える。
なお、第１の実施の形態では、運転操作装置Ａが車両の運転操作装置に相当する。
【００１６】
運転操作装置Ａは、車両の加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作を行うために、２つのジョイスティック１，１を備える。２つのジョイスティック１，１は、運転席の左右両側に運転者の左手または右手で操作可能な位置に各々配設され、運転席の左側のセンタコンソールと右側の右フロントドアの内側とに位置している。そして、このジョイスティック１，１は、同一の構成を有し、同一の運転操作が可能である。このように左右両側に同一のジョイスティック１，１を備えるのは、運転者の利き腕を考慮して、運転操作を容易にするためである。そこで、２つのジョイスティック１，１のうちの一方のジョイスティック１でのみ運転操作を可能とするために、一方のジョイスティック１を選択するための切換スイッチ１５がインストルメントパネルＩＰに設けられる。
【００１７】
図１を参照して、ジョイスティック１の構成について説明する。
ジョイスティック１は、車両の定位置に固定され、運転者の運転操作が操作力として加えられる。そのため、ジョイスティック１は、前後方向の操作力および左右方向の操作力ならびにジョイスティック１の上下方向の軸に対して左右回転方向の操作力を受けるように支持され、各操作力を検出可能な構造を有する。
【００１８】
ジョイスティック１への前後方向の操作力は、ジョイスティック１の前後方向の操作力を検出するロードセル等からなる加減速操作力センサ３により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加わっていない時を基準にして、後方への操作力がブレーキ操作力であり、前方への操作力がスロットル操作力である。そして、加減速操作力センサ３は、検出した電圧を加減速操作力信号ＳＴＢとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への前後方向の操作が、車両への加減速操作となる。
【００１９】
図７の（ａ）図を参照して、ジョイスティック１への前後方向の操作力に対する加減速操作力センサ３の出力の設定について説明する。図７の（ａ）図は、ジョイスティック１への前後方向の操作力と加減速操作力センサ３の出力との関係図である。この図７の（ａ）図から判るように、加減速操作力センサ３は、ジョイスティック１への前方の操作力が強くなると出力を増加させ、後方の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、加減速操作力センサ３の出力は、基準値を上回る部分がスロットル操作力であり、基準値を下回る部分がブレーキ操作力である。したがって、加速操作および減速操作（制動操作）とも、ジョイスティック１への前後方向の操作力が強くなればなるほど、加減速操作力センサ３で検出（出力）されるスロットル操作力およびブレーキ操作力も大きくなる。なお、スロットル操作力かブレーキ操作力かの判断は、後記する制御装置１４の目標ブレーキ液圧設定部２０および目標スロットル開度設定部２７で判断される（図４参照）。
【００２０】
ジョイスティック１への左右方向の操作力は、ジョイスティック１の左右方向の操作力を検出するロードセル等からなる転舵操作力センサ２により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、右側への操作力が右側転舵操作力であり、左側への操作力が左側転舵操作力である。そして、転舵操作力センサ２は、検出した電圧を転舵操作力信号ＳＳＲとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への左右方向の操作が、車両への転舵操作となる。
【００２１】
図７の（ｂ）図を参照して、ジョイスティック１への左右方向の操作力に対する転舵操作力センサ２の出力の設定について説明する。図７の（ｂ）図は、ジョイスティック１への左右方向の操作力と転舵操作力センサ２の出力との関係図である。この図７の（ｂ）図から判るように、転舵操作力センサ２は、ジョイスティック１への右側の操作力が強くなると出力を増加させ、左側の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、転舵操作力センサ２の出力は、基準値を上回る部分が右側転舵操作力であり、基準値を下回る部分が左側転舵操作力である。したがって、右側転舵操作および左側転舵操作は、ジョイスティック１への左右方向の操作力が強くなればなるほど、転舵操作力センサ２で検出（出力）される右側転舵操作力および左側転舵操作力も大きくなる。なお、右側転舵操作力か左側転舵操作力かの判断は、後記する制御装置１４の目標ラック位置設定部３２で判断される（図５参照）。
【００２２】
ジョイスティック１への左右回転方向の操作力は、ジョイスティック１の回転方向の操作力を検出するロードセル等からなるレンジ切換操作力センサ４により、その操作力が電圧として検出（出力）される。この操作力は、ジョイスティック１に左右回転方向の操作力が加わっていない時を基準にして、右回転側への操作力が１速レンジ側へのレンジ切換操作力であり、左回転側への操作力がＰレンジ側へのレンジ切換操作力である。そして、レンジ切換操作力センサ４は、検出した電圧をレンジ操作力信号ＳＲＮとして制御装置１４に送信する。ちなみに、このジョイスティック１への回転方向の操作が、車両への変速操作となる。
【００２３】
図７の（ｃ）図を参照して、ジョイスティック１への回転方向の操作力に対するレンジ切換操作力センサ４の出力の設定について説明する。図７の（ｃ）図は、ジョイスティック１への回転方向の操作力とレンジ切換操作力センサ４の出力との関係図である。この図７の（ｃ）図から判るように、レンジ切換操作力センサ４は、ジョイスティック１への右回転の操作力が強くなると出力を増加させ、左回転の操作力が強くなると出力を低下させるように設定される。そして、レンジ切換操作力センサ４の出力は、基準値を上回る部分が１速レンジ側操作力であり、基準値を下回る部分がＰレンジ側操作力である。したがって、１速レンジ側へのレンジ切換操作およびＰレンジ側へのレンジ切換操作とも、ジョイスティック１への回転方向の操作力が強くなればなるほど、レンジ切換操作力センサ４で検出（出力）される１速レンジ側操作力およびＰレンジ側操作力も大きくなる。なお、１速レンジ側操作力かＰレンジ側操作力かの判断は、後記する制御装置１４の回転検出部３９で判断される（図６参照）。
【００２４】
ここで、図２を参照して、ジョイスティック１への回転方向の操作によって切り換わるレンジについて説明しておく。図２は、ジョイスティック１によるレンジ切換操作によって切り換わるレンジの説明図である。レンジの切り換わりは、Ｐレンジ⇔Ｒレンジ⇔Ｎレンジ⇔Ｄ4レンジ⇔Ｄ3レンジ⇔２速レンジ⇔１速レンジ間で隣のレンジに切り換わることができる。ジョイスティック１への右回転方向の操作では、右回転方向への操作力が１速レンジ側切換しきい値以上になると、１速レンジ側に向かって隣のレンジに切り換わる。例えば、現在のレンジがＤ3レンジの場合、１速レンジ側切換しきい値以上の右回転方向への操作力がジョイスティック１に加わると、２速レンジに切り換わる。また、ジョイスティック１への左回転方向の操作では、左回転方向への操作力がＰレンジ側切換しきい値以上になると、Ｐレンジ側に向かって隣のレンジに切り換わる。例えば、現在のレンジがＤ4レンジの場合、Ｐレンジ側切換しきい値以上の左回転方向への操作力がジョイスティック１に加わると、Ｎレンジに切り換わる。なお、後で説明するが、ジョイスティック１に１速レンジ側切換しきい値以上の右回転方向への操作力またはＰレンジ側切換しきい値以上の左回転方向への操作力が加えられた場合でも、車両のレンジが切り換わらない場合がある。
【００２５】
ちなみに、本実施の形態に係る車両は、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって、Ｄ4レンジ、Ｄ3レンジおよび２速レンジの場合にはエンジン回転数（エンジン回転速度）、車速、スロットル開度等に基づいて自動で変速ギアが切り換わる。Ｄ4レンジの場合、燃費重視用で、１速ギアから４速ギアまでが自動で変速される。Ｄ3レンジの場合、トルク重視用で、１速ギアから３速ギアまでが自動で変速される。２速レンジは、登坂やエンジンブレーキ用で、１速ギアと２速ギアが自動で変速される。１速レンジは、特に駆動力が必要な場合で、１速ギアに固定される。
【００２６】
また、ジョイスティック１は、運転者による操作に対して、車両の運転状態を反映させるためにジョイスティック１に反力を加える反力発生手段を有する。この反力発生手段は、ジョイスティック１の前後方向の反力を加える加減速操作反力モータ９、ジョイスティック１の左右方向の反力を加える転舵操作反力モータ８およびジョイスティック１の回転方向の反力を加えるレンジ切換操作反力モータ１０を有する。加減速操作反力モータ９は、制御装置１４が生成する加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢに基づいて駆動される。転舵操作反力モータ８は、制御装置１４が生成する転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲに基づいて駆動される。レンジ切換操作反力モータ１０は、制御装置１４が生成するレンジ操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮに基づいて駆動される。なお、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢ、転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲおよびレンジ操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮの大きさおよび印加方向は制御装置１４により設定されるが、この点は後記する。
【００２７】
さらに、ジョイスティック１の後方側の面には、シーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂが設けられる。このシーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂは、Ｄ4レンジ、Ｄ3レンジまたは２速レンジの場合、運転者によってマニュアルで変速ギアを切り換えることができるスイッチである。シーケンシャルモードスイッチ１ａが１回押下されると、変速ギアを１段上げることが可能であれば、変速ギアが１段上がる。また、シーケンシャルモードスイッチ１ｂが１回押下されると、変速ギアを１段下げることが可能であれば、変速ギアが１段下がる。シーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂが押下された情報はＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信され、ＡＴ用制御装置ＡＣＵにおいて変速ギアの切り換えが可能か否かが判断され、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって変速ギアの切り換えが制御される。
【００２８】
また、ジョイスティック１の後方側の面には、ウインカスイッチ１ｃ，１ｄが設けられる。ウインカスイッチ１ｃは、左側のウインカの点滅／非点滅を操作するスイッチである。ウインカスイッチ１ｄは、右側のウインカの点滅／非点滅を操作するスイッチである。さらに、ジョイスティック１の前方側の面には、警報用のホーンスイッチ（図示せず）が設けられる。
【００２９】
運転操作装置Ａにおけるブレーキ系の構成を説明する。
この車両のブレーキ系は、通常の車両と異なりブレーキペダルを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がブレーキペダルの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して後方に操作力を加えるとブレーキが効くようになっている。
【００３０】
また、この車両のブレーキ系は、エンジンの負圧等を利用するブレーキ倍力装置やマスタシリンダ等を有しない。その代わりに、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）やアンチブレーキロックシステム（ＡＢＳ）のような、ブレーキ液圧発生用のポンプおよびブレーキ液圧制御用の比例電磁弁を有し、ポンプが発生したブレーキ液圧を、比例電磁弁を介してホイールシリンダに作用させるようになっている。なお、ブレーキアクチュエータ７は、前記した比例電磁弁に相当し、制御装置１４が生成するブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡに基づいて駆動される。
【００３１】
運転操作装置Ａにおけるスロットル系の構成を説明する。
この車両のスロットル系は、通常の車両と異なりスロットルペダル（アクセルペダル）を有しない。その代わりに、ジョイスティック１がスロットルペダルの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して前方に操作力を加えるとスロットル弁が開くようになっている。
【００３２】
この車両のスロットル弁は、弁駆動モータにより駆動される。なお、スロットルアクチュエータ６は、前記した弁駆動モータに相当し、制御装置１４が生成するスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡに基づいて駆動される。
【００３３】
運転操作装置Ａにおける転舵系の構成を説明する。
この車両の転舵系は、通常の車両と異なりステアリングホイールを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がステアリングホイールの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して左方に操作力を加えると転舵輪Ｗ，Ｗが左側に転舵するようになっている。また、この左方への操作力がなくなると、転舵輪Ｗ，Ｗが中立状態に戻るようになっている。一方、ジョイスティック１に対して右方側に操作力を加えると転舵輪Ｗ，Ｗが右側に転舵するようになっている。また、この右方への操作力がなくなると、転舵輪Ｗ，Ｗが中立状態に戻るようになっている。
【００３４】
また、この車両の転舵系は、運転者の操舵力をラック軸１８に伝達するステアリング軸やラックアンドピニオン機構等を有しない。その代わりに、ラック軸１８を軸方向に動かすステアリングモータ（ステアリングアクチュエータ）５およびボールねじ機構１７を有する。なお、ステアリングモータ５は車体フレームに対して固定され、ステアリングモータ５の回転運動をボールねじ機構１７を介してラック軸１８の直線運動に変換している。これにより、ステアリングモータ５が発生する回転トルクがラック軸１８の軸力に変換され、ラック軸１８に生じた軸力は、ラック軸１８の端部のタイロッド１９，１９を介して転舵輪Ｗ，Ｗの転舵トルクへと変換される。なお、ステアリングモータ５は、制御装置１４が生成するステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭに基づいて駆動される。
【００３５】
運転操作装置Ａにおける変速系の構成を説明する。
この車両の変速系は、通常の車両と異なりセレクタレバーを有しない。その代わりに、ジョイスティック１がセレクタレバーの役割を有し、前記したように、ジョイスティック１に対して左回転に操作力を加えるとＰレンジ側にレンジが切り換わるようになっている（図２参照）。一方、ジョイスティック１に対して右回転に操作力を加えると１速レンジ側にレンジが切り換わるようになっている（図２参照）。
【００３６】
また、この車両の変速系は、通常の車両に備わるトルクコンバータ、各種ギアや多板クラッチ等を備え、ＡＴ用制御装置ＡＣＵによって制御される。なお、ＡＴ用制御装置ＡＣＵでは、制御装置１４が生成するレンジ切換信号ＤＲＮに基づいてレンジの切り換えを制御する。また、ＡＴ用制御装置ＡＣＵは、制御装置１４に対して、現在のレンジ、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等の情報を信号として送信する。
【００３７】
運転操作装置Ａの各種センサについて説明する。
運転操作装置Ａを制御装置１４で制御するために、車両には各種情報を制御装置１４に取り込むためのセンサが設けられる。ラック位置センサ１１は、ラック軸１８の左右方向の直線運動におけるラック位置を検出し、ラック位置信号ＳＲを制御装置１４に送信する。スロットル開度センサ１２は、スロットル弁の開度を検出し、スロットル開度信号ＳＴを制御装置１４に送信する。ブレーキ液圧センサ１３は、ホイールシリンダのブレーキ液圧を検出し、ブレーキ液圧信号ＳＢを制御装置１４に送信する。
【００３８】
図４乃至図６を参照して、制御装置１４の構成について説明する。図４は、制御装置１４のブレーキ制御部１４Ａ、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂ、スロットル制御部１４Ｃおよびスロットル操作反力制御部１４Ｄの構成図である。図５は、制御装置１４の転舵制御部１４Ｅおよび転舵操作反力制御部１４Ｆの構成図である。図６は、制御装置１４のレンジ切換制御部１４Ｇおよびレンジ切換操作反力制御部１４Ｈの構成図である。制御装置１４は、ジョイスティック１による操作に基づいて、ステアリングモータ５、スロットルアクチュエータ６およびブレーキアクチュエータ７を制御するとともに、ＡＴ用制御装置ＡＣＵにレンジの切り換えを指示する。さらに、制御装置１４は、ジョイスティック１に操作反力を与えるために、転舵操作反力モータ８、加減速操作反力モータ９およびレンジ切換操作反力モータ１０を制御する。そのために、制御装置１４は、ブレーキ制御部１４Ａ、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂ、スロットル制御部１４Ｃ、スロットル操作反力制御部１４Ｄ、転舵制御部１４Ｅ、転舵操作反力制御部１４Ｆ、レンジ切換制御部１４Ｇおよびレンジ切換操作反力制御部１４Ｈを有する。
【００３９】
また、制御装置１４は、切換スイッチ１５からの信号に基づいて、左右のジョイスティック１，１のどちらの運転操作が有効かを判別する（図３参照）。そして、制御装置１４は、有効と判別したジョイスティック１に備えられる各センサ２，３，４の信号を取り入れ、有効と判別したジョイスティック１に備えられる各操作反力モータ８，９，１０を制御する。
【００４０】
なお、制御装置１４は、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＩ／Ｏインターフェース等からなるマイクロコンピュータ（図示せず）を備えるとともに、各種モータを駆動する駆動回路を備える。また、制御装置１４は、取り込んだセンサ信号をディジタル信号に変換し、センサ信号をディジタル信号で取り扱う。
【００４１】
図４を参照して、ブレーキ制御部１４Ａについて説明する。
ブレーキ制御部１４Ａは、運転者によるジョイスティック１の加減速操作におけるブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧をホイールシリンダに作用させる制御を行う。そのために、ブレーキ制御部１４Ａは、目標ブレーキ液圧設定部２０、偏差演算部２１、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２およびブレーキアクチュエータ駆動回路２３を備える。なお、ブレーキ制御部１４Ａのうち、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００４２】
目標ブレーキ液圧設定部２０は、加減速操作力センサ３からの加減速操作力信号ＳＴＢが入力され、目標ブレーキ液圧信号を偏差演算部２１に出力する。目標ブレーキ液圧設定部２０は、ブレーキ操作力に応じた加減速操作力信号ＳＴＢに基づいてブレーキマップを検索し、ホイールシリンダに加えるべき目標ブレーキ液圧信号を設定する（図８の（ａ）図参照）。なお、ブレーキマップは、ブレーキ操作力が大きくなれば目標ブレーキ液圧も大きくなるように設定されている。ただし、加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ操作力との関係は、加減速操作力センサ３の出力が小さいほどブレーキ操作力が大きくなるというものである（図７の（ａ）図参照）。したがって、ブレーキマップは、加減速操作力センサ３の出力が０から基準値まで増加するに従って、目標ブレーキ液圧が減少するように設定される（図８の（ａ）図参照）。なお、図８の（ａ）図は、加減速操作力センサ３の出力と目標ブレーキ液圧との関係図である。
【００４３】
偏差演算部２１は、ブレーキ液圧センサ１３からのブレーキ液圧信号ＳＢおよび目標ブレーキ液圧設定部２０からの目標ブレーキ液圧信号が入力され、偏差信号をブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２および目標ブレーキ操作反力設定部２４に出力する。偏差演算部２１は、目標ブレーキ液圧信号からブレーキ液圧信号ＳＢを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００４４】
ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、偏差演算部２１からの偏差信号が入力され、ブレーキ制御信号をブレーキアクチュエータ駆動回路２３に出力する。ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、ＰＩＤ(Proportional Integral Differential)コントローラおよびＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号発生部等を備える。まず、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにブレーキアクチュエータ７に供給する電流値を示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ７に供給する電流値に対応したＰＷＭ信号を生成し、ブレーキ制御信号とする。
【００４５】
ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、ブレーキアクチュエータ制御信号出力部２２からのブレーキ制御信号が入力され、ブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に出力する。ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、ブレーキ制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加し、ブレーキアクチュエータ７を駆動する。そのために、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、各車輪毎に設けられた比例電磁弁に対応するように設けられた４つのＦＥＴ(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ）および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。そして、ブレーキアクチュエータ駆動回路２３は、４つのＦＥＴの各ゲートにブレーキ制御信号が入力されると、このブレーキ制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、ブレーキアクチュエータ７にブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを印加する。すると、ブレーキアクチュエータ７には電流が流れてブレーキアクチュエータ７が駆動され（つまり、比例電磁弁が開閉駆動され）、ジョイスティック１へのブレーキ操作力に応じてホイールシリンダのブレーキ液圧が制御される。
【００４６】
図４を参照して、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂについて説明する。
ブレーキ操作反力制御部１４Ｂは、運転者がジョイスティック１に対して後方に操作力を加える際（つまり、ブレーキを効かせる操作を行う際）、加減速操作反力モータ９を駆動して能動的にブレーキ操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂは、目標ブレーキ操作反力設定部２４、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を備える。なお、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂのうち、加減速操作反力モータ駆動回路２６を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００４７】
目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差演算部２１からの偏差信号が入力され、目標ブレーキ操作反力信号を加減速操作反力モータ制御信号出力部２５に出力する。目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標ブレーキ操作反力信号を設定する。なお、目標ブレーキ操作反力設定部２４は、偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標ブレーキ操作反力信号を設定し、偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標ブレーキ操作反力信号をゼロに設定する。このように目標ブレーキ操作反力信号を設定するのは、ブレーキ力を増す場合（通常の車両におけるブレーキペダルを踏み増す場合）にのみブレーキ操作反力を生じさせるためである。このため、ブレーキ力を減じるようなジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の後方への操作力を弱める場合）には、ブレーキ操作反力（ジョイスティック１の動きの方向に反する力）は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標ブレーキ操作反力設定部２４がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標ブレーキ操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００４８】
加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標ブレーキ操作反力設定部２４からの目標ブレーキ操作反力信号が入力され、ブレーキ操作反力制御信号を加減速操作反力モータ駆動回路２６に出力する。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、ＰＷＭ信号発生部等を備える。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標ブレーキ操作反力信号に基づいて、加減速操作反力モータ９に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、ブレーキ操作反力制御信号とする。
【００４９】
加減速操作反力モータ駆動回路２６は、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５からのブレーキ操作反力制御信号が入力され、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に出力する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、ブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加し、加減速操作反力モータ９を駆動する。そのために、加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴの各ゲートにブレーキ操作反力制御信号が入力されると、ブレーキ操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、加減速操作反力モータ９に加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを印加する。すると、加減速操作反力モータ９には電流が流れて加減速操作反力モータ９が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のブレーキ操作反力が制御される。
【００５０】
したがって、運転者がジョイスティック１によりホイールシリンダにおけるブレーキ液圧を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対してブレーキ操作反力が与えられる。このブレーキ操作反力の大きさは、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加えられていない時を基準にして、ジョイスティック１への後方の操作力を大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きなブレーキ操作反力が生じるようになる。
【００５１】
図４を参照して、スロットル制御部１４Ｃについて説明する。
スロットル制御部１４Ｃは、運転者によるジョイスティック１の加減速操作におけるスロットル操作力に応じた開度になるように、スロットル弁を制御する。そのために、スロットル制御部１４Ｃは、目標スロットル開度設定部２７、偏差演算部２８、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９およびスロットルアクチュエータ駆動回路３０を備える。なお、スロットル制御部１４Ｃのうち、スロットルアクチュエータ駆動回路３０を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００５２】
目標スロットル開度設定部２７は、加減速操作力センサ３からの加減速操作力信号ＳＴＢが入力され、目標スロットル開度信号を偏差演算部２８に出力する。目標スロットル開度設定部２７は、スロットル操作力に応じた加減速操作力信号ＳＴＢに基づいてスロットルマップを検索し、目標スロットル開度信号を設定する（図８の（ｂ）図参照）。なお、スロットルマップは、スロットル操作力が大きくなれば目標スロットル開度も大きくなるように設定されている。このため、スロットルマップは、加減速操作力センサ３の出力が基準値から増加するに従って、目標スロットル開度が増加するように設定される（図８の（ｂ）図参照）。なお、図８の（ｂ）図は、加減速操作力センサ３の出力と目標スロットル開度との関係図である。
【００５３】
偏差演算部２８は、スロットル開度センサ１２からのスロットル開度信号ＳＴおよび目標スロットル開度設定部２７からの目標スロットル開度信号が入力され、偏差信号をスロットルアクチュエータ制御信号出力部２９および目標スロットル操作反力設定部３１に出力する。偏差演算部２８は、目標スロットル開度信号からスロットル開度信号ＳＴを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００５４】
スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、偏差演算部２８からの偏差信号が入力され、スロットル制御信号をスロットルアクチュエータ駆動回路３０に出力する。スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、ＰＩＤコントローラおよびＰＷＭ信号発生部等を備える。まず、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにスロットルアクチュエータ６に供給する電流の向きと電流値とを示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、スロットルアクチュエータ６に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、スロットル制御信号とする。
【００５５】
スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、スロットルアクチュエータ制御信号出力部２９からのスロットル制御信号が入力され、スロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に出力する。スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、スロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加し、スロットルアクチュエータ６を駆動する。そのために、スロットルアクチュエータ駆動回路３０は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。４つのＦＥＴの各ゲートにスロットル制御信号が入力されると、スロットル制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、スロットルアクチュエータ６にスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡが印加される。すると、スロットルアクチュエータ６には電流が流れてスロットルアクチュエータ６が正転または逆転駆動され（つまり、弁駆動モータが駆動され）、ジョイスティック１へのスロットル操作力に応じてスロットル弁の開度が制御される。
【００５６】
図４を参照して、スロットル操作反力制御部１４Ｄについて説明する。
スロットル操作反力制御部１４Ｄは、運転者がジョイスティック１に対して前方に操作力を加える際（つまり、エンジンの出力を増加する操作を行う際）、加減速操作反力モータ９を駆動して能動的にスロットル操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、スロットル操作反力制御部１４Ｄは、目標スロットル操作反力設定部３１、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を備える。なお、スロットル操作反力制御部１４Ｄのうち、加減速操作反力モータ駆動回路２６を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。また、スロットル操作反力制御部１４Ｄは、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５および加減速操作反力モータ駆動回路２６を、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂと共用する構成である。
【００５７】
目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差演算部２８からの偏差信号が入力され、目標スロットル操作反力信号を加減速操作反力モータ制御信号出力部２５に出力する。目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標スロットル操作反力信号を設定する。なお、この目標スロットル操作反力設定部３１は、偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標スロットル操作反力信号を設定し、偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標スロットル操作反力信号をゼロに設定する。このように目標スロットル操作反力信号を設定するのは、スロットルを増す場合（通常の車両におけるスロットルペダルを踏み増す場合）にのみスロットル操作反力を生じさせるためである。このため、スロットルを減じるようなジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の前方への操作力を弱める場合）には、スロットル操作反力は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標スロットル操作反力設定部３１がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標スロットル操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００５８】
加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標スロットル操作反力設定部３１からの目標スロットル操作反力信号が入力され、スロットル操作反力制御信号を加減速操作反力モータ駆動回路２６に出力する。加減速操作反力モータ制御信号出力部２５は、目標スロットル操作反力信号に基づいて、加減速操作反力モータ９に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、スロットル操作反力制御信号とする。
【００５９】
加減速操作反力モータ駆動回路２６は、加減速操作反力モータ制御信号出力部２５からのスロットル操作反力制御信号が入力され、加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に出力する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、スロットル操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加し、加減速操作反力モータ９を駆動する。加減速操作反力モータ駆動回路２６は、４つのＦＥＴの各ゲートにスロットル操作反力制御信号が入力されると、スロットル操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、加減速操作反力モータ９に加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを印加する。すると、加減速操作反力モータ９には電流が流れて加減速操作反力モータ９が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のスロットル操作反力が制御される。
【００６０】
したがって、運転者がジョイスティック１によりスロットル開度を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対してスロットル操作反力が与えられる。このスロットル操作反力の大きさは、ジョイスティック１に前後方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への前方の操作力を大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きなスロットル操作反力が生じるようになる。
【００６１】
図５を参照して、転舵制御部１４Ｅについて説明する。
転舵制御部１４Ｅは、運転者によるジョイスティック１の転舵操作の転舵操作力に応じて、転舵輪Ｗ，Ｗを転舵する制御を行う。そのために、転舵制御部１４Ｅは、目標ラック位置設定部３２、偏差演算部３３、ステアリングモータ制御信号出力部３４およびステアリングモータ駆動回路３５を備える。なお、転舵制御部１４Ｅのうち、ステアリングモータ駆動回路３５を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００６２】
目標ラック位置設定部３２は、転舵操作力センサ２からの転舵操作力信号ＳＳＲが入力され、目標ラック位置信号を偏差演算部３３に出力する。目標ラック位置設定部３２は、右側転舵操作力および左側転舵操作力に応じた転舵操作力信号ＳＳＲに基づいて転舵マップを検索し、目標ラック位置信号を設定する（図９参照）。なお、転舵マップは、右側転舵操作力が大きくなればこれに応じて目標ラック位置が左側（転舵輪Ｗ，Ｗの切れ角としては右転舵）に移動するように設定されるとともに、左側転舵操作力が大きくなればこれに応じて目標ラック位置が右側（転舵輪Ｗ，Ｗの切れ角としては左転舵）に移動するように設定されている（図９参照）。ただし、転舵操作力信号ＳＳＲと左側転舵操作力との関係は、転舵操作力センサ２の出力が小さいほど左側転舵操作力が大きくなるというものである（図７の（ｂ）図参照）。したがって、転舵マップは、転舵操作力センサ２の出力が基準値から減少するに従って目標ラック位置がラック中立位置から右側に移動し、転舵操作力センサ２の出力が基準値から増加するに従って目標ラック位置がラック中立位置から左側に移動するように設定される（図９参照）。なお、図９は、転舵操作力センサ２の出力と目標ラック位置との関係図である。
【００６３】
偏差演算部３３は、ラック位置センサ１１からのラック位置信号ＳＲおよび目標ラック位置設定部３２からの目標ラック位置信号が入力され、偏差信号をステアリングモータ制御信号出力部３４および目標転舵操作反力設定部３６に出力する。偏差演算部３３は、目標ラック位置信号からラック位置信号ＳＲを減算し、その減算値を偏差信号とする。
【００６４】
ステアリングモータ制御信号出力部３４は、偏差演算部３３からの偏差信号が入力され、ステアリング制御信号をステアリングモータ駆動回路３５に出力する。ステアリングモータ制御信号出力部３４は、ＰＩＤコントローラおよびＰＷＭ信号発生部等を備える。まず、ステアリングモータ制御信号出力部３４は、偏差信号にＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差を０に近づけるためにステアリングモータ５に供給する電流の向きと電流値とを示すＰＩＤ制御信号を生成する。続いて、ステアリングモータ制御信号出力部３４は、このＰＩＤ制御信号に基づいて、ステアリングモータ５に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、ステアリング制御信号とする。
【００６５】
ステアリングモータ駆動回路３５は、ステアリングモータ制御信号出力部３４からのステアリング制御信号が入力され、ステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に出力する。ステアリングモータ駆動回路３５は、ステアリング制御信号に基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加し、ステアリングモータ５を駆動する。そのために、ステアリングモータ駆動回路３５は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。そして、ステアリングモータ駆動回路３５は、４つのＦＥＴの各ゲートにステアリング制御信号が入力されると、ステアリング制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、ステアリングモータ５にステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを印加する。すると、ステアリングモータ５には電流が流れてステアリングモータ５が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のステアリング操作力に応じてラック軸１８のラック位置が制御される。
【００６６】
図５を参照して、転舵操作反力制御部１４Ｆについて説明する。
転舵操作反力制御部１４Ｆは、運転者がジョイスティック１に対して左右方向に操作力を加える際（つまり、転舵操作を行う際）、転舵操作反力モータ８を駆動して能動的に転舵操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、転舵操作反力制御部１４Ｆは、目標転舵操作反力設定部３６、転舵操作反力モータ制御信号出力部３７および転舵操作反力モータ駆動回路３８を備える。なお、転舵操作反力制御部１４Ｆのうち、転舵操作反力モータ駆動回路３８を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００６７】
目標転舵操作反力設定部３６は、転舵操作力センサ２からの転舵操作力信号ＳＳＲ（右側転舵操作力および左側転舵操作力）および偏差演算部３３からの偏差信号が入力され、目標転舵操作反力信号を転舵操作反力モータ制御信号出力部３７に出力する。目標転舵操作反力設定部３６は、偏差信号に所定のゲインを乗じて目標転舵操作反力信号を設定する。なお、目標転舵操作反力設定部３６は、操舵操作力信号ＳＳＲに基づいて転舵輪Ｗ，Ｗが右側転舵状態か左側転舵状態かを判断し、次のように目標転舵操作反力を設定する。
【００６８】
目標転舵操作反力設定部３６は、「右側転舵状態」かつ偏差信号が「プラスの値」である場合には偏差信号に応じた目標転舵操作反力信号を設定し、「右側転舵状態」かつ偏差信号が「ゼロおよびマイナスの値」である場合には目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。このように目標転舵操作反力信号を設定するのは、右側転舵量を増加する場合に転舵操作反力を生じさせるためである。このため、右側転舵量を減少するジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の右方への操作力を弱める場合）には、転舵操作反力は生じない。ちなみに、偏差信号がマイナスの値の場合は、目標転舵操作反力設定部３６がジョイスティック１の戻りをアシストするように目標転舵操作反力信号を設定するようにしてもよい。
【００６９】
また、目標転舵操作反力設定部３６は、「左側転舵状態」かつ偏差信号が「マイナスの値」である場合には偏差信号に応じた目標転舵操作反力信号を設定し、「左側転舵状態」かつ偏差信号が「ゼロおよびプラスの値」である場合には目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。このように目標転舵操作反力信号を設定するのは、左側転舵量を増加する場合に転舵操作反力を生じさせるためである。このため、左側転舵量を減少するジョイスティック１の操作を行う場合（ジョイスティック１の左方への操作力を弱める場合）には、転舵操作反力は生じない。なお、右側転舵状態と同様にして、ジョイスティック１の戻りをアシストするように目標転舵操作反力を設定するようにしてもよい。
【００７０】
転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、目標転舵操作反力設定部３６からの目標転舵操作反力信号が入力され、転舵操作反力制御信号を転舵操作反力モータ駆動回路３８に出力する。転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、ＰＷＭ信号発生部を備える。転舵操作反力モータ制御信号出力部３７は、目標転舵操作反力信号に基づいて、転舵操作反力モータ８に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、転舵操作反力制御信号とする。
【００７１】
転舵操作反力モータ駆動回路３８は、転舵操作反力モータ制御信号出力部３７からの転舵操作反力制御信号が入力され、転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に出力する。転舵操作反力モータ駆動回路３８は、転舵操作反力制御信号に基づいて転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に印加し、転舵操作反力モータ８を駆動する。そのために、転舵操作反力モータ駆動回路３８は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。転舵操作反力モータ駆動回路３８は、４つのＦＥＴの各ゲートに転舵操作反力制御信号が入力されると、転舵操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、転舵操作反力モータ８に転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを印加する。すると、転舵操作反力モータ８には電流が流れて転舵操作反力モータ８が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１の転舵操作反力が制御される。
【００７２】
したがって、運転者がジョイスティック１により右側転舵量および左側転舵量を増加する操作を行う際には、ジョイスティック１に対して転舵操作反力が与えられる。この転舵操作反力の大きさは、右側転舵状態の場合は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への右方の操作力が大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きな転舵操作反力が生じるようになる。一方、左側転舵状態の場合は、ジョイスティック１に左右方向の操作力が加わっていない時を基準にして、ジョイスティック１への左方の操作力が大きくかつ素早く操作をすればするほど、ジョイスティック１には大きな転舵操作反力が生じるようになる。
【００７３】
図６を参照して、レンジ切換制御部１４Ｇについて説明する。
レンジ切換制御部１４Ｇは、運転者によるジョイスティック１の変速操作のレンジ切換操作力に基づいてレンジを切り換えるか否かを判断し、レンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ制御装置ＡＣＵに送信する。そのために、レンジ切換制御部１４Ｇは、回転検出部３９、レンジ切換判断部４０およびレンジ切換信号出力部４１を備える。なお、レンジ切換制御部１４Ｇは、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００７４】
回転検出部３９は、レンジ切換操作力センサ４からのレンジ切換操作力信号ＳＲＮが入力され、回転検出信号をレンジ切換信号出力部４１に出力する。回転検出部３９は、１速レンジ側操作力およびＰレンジ側操作力に応じたレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいてレンジ切換マップを検索し、回転検出信号を設定する（図１０参照）。この回転検出信号の情報は、１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報、Ｐレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報あるいはレンジの切り換えを要求しない情報である。なお、レンジ切換マップは、１速レンジ側操作力が１速レンジ側切換しきい値以上の場合に１速レンジ側にレンジが切り換わるように設定されるとともに、Ｐレンジ側操作力がＰレンジ側切換しきい値以上の場合にＰレンジ側にレンジが切り換わるように設定されている（図１０参照）。ただし、レンジ切換操作力信号ＳＲＮとＰレンジ側操作力との関係は、レンジ切換操作力センサ４の出力が小さいほどＰレンジ側操作力が大きくなるというものである（図７の（ｃ）図参照）。したがって、レンジ切換マップは、レンジ切換操作力センサ４の出力がＰレンジ側切換しきい値以下の場合にＰレンジ側にレンジが切り換わり、レンジ切換操作力センサ４の出力が１速レンジ側切換しきい値以上の場合に１速レンジ側にレンジが切り換わるように設定される（図１０参照）。なお、図１０は、レンジ切換操作力センサ４の出力とレンジ切換との関係図である。
【００７５】
なお、１速レンジ側切換しきい値およびＰレンジ側切換しきい値は、プラスの電圧値であり、レンジ切換操作力センサ４の基準値（電圧値）に対して同一の電圧値がプラスマイナスされた値である。このプラスマイナスする同一電圧値は、レンジ切換操作力センサ４の出力特性、ジョイスティック１の支持構造等を考慮し、ジョイスティック１に対して右回転または左回転の操作力が加えられていることを判別できる値に設定される。
【００７６】
レンジ切換判断部４０は、ＡＴ用制御装置ＡＣＵからの現在のレンジ、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等が入力され、レンジ切換判断信号をレンジ切換信号出力部４１および目標レンジ切換操作反力設定部４２に出力する。レンジ切換判断部４０は、現在のレンジから１速レンジ側にレンジを切り換えることが可能か否かおよび現在のレンジからＰレンジ側にレンジを切り換えることが可能か否かを判断し、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報、Ｐレンジ側にのみ切り換え可能な情報、１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。そのために、レンジ切換判断部４０は、各レンジ別の切り換え禁止マップ（図示せず）を備え、このマップに基づいて現在のレンジが切り換え可能か否かを判断している。この各レンジ別の切り換え禁止マップは、エンジン回転数（エンジン回転速度）、車速等をパラメータとして１速レンジ側またはＰレンジ側に切り換えを禁止する領域を設定している。このようにレンジを切り換え可能か否かを判断するのは、レンジを切り換えることによって、エンジンストール、エンジンのオーバーレブ等の車両の各部に支障をきたすのを防止するためである。
【００７７】
例えば、２速レンジや１速レンジにレンジを切り換えることによってエンジン回転数が１万回転以上の高回転になる場合には、２速レンジや１速レンジへの切り換えを不可とする。また、前進方向の車速が所定車速以上の場合には、ＲレンジやＰレンジへの切り換えを不可とする。
【００７８】
レンジ切換信号出力部４１は、回転検出部３９からの回転検出信号およびレンジ切換判断部４０からのレンジ切換判断信号が入力され、レンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに出力する。レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号が１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報かつレンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、１速レンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。また、レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号がＰレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報かつレンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジをＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。さらに、レンジ切換信号出力部４１は、回転検出信号の情報とレンジ切換判断信号の情報が前記した情報以外の組み合わせの場合、レンジを切り換えない指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定する。
【００７９】
図６を参照して、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈについて説明する。
レンジ切換操作反力制御部１４Ｈは、現在のレンジから１速レンジ側またはＰレンジ側への切り換えが不可と判断されている場合にジョイスティック１の右回転または左回転を不可とするために、レンジ切換操作反力モータ１０を駆動して能動的にレンジ切換操作反力をジョイスティック１に作用させる制御を行う。そのために、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈは、目標レンジ切換操作反力設定部４２、レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３およびレンジ切換操作反力モータ駆動回路４４を備える。なお、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈのうち、レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４を除いた部分は、制御装置１４を構成するマイクロコンピュータにソフトウェア的に構成される。
【００８０】
目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断部４０からのレンジ切換判断信号が入力され、目標レンジ切換操作反力信号をレンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３に出力する。目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報の場合、ジョイスティック１の左回転（すなわち、Ｐレンジ側へのレンジ切換）を不可とするレンジ切換操作反力（運転者の手動操作力以上の反力）を発生させるための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。また、目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジをＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報の場合、ジョイスティック１の右回転（すなわち、１速レンジ側へのレンジ切換）を不可とするレンジ切換操作反力を発生させるための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。また、目標レンジ切換操作反力設定部４２は、レンジ切換判断信号が現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報の場合、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。
【００８１】
レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、目標レンジ切換操作反力設定部４２からの目標レンジ切換操作反力信号およびレンジ切換操作力センサ４からのレンジ切換操作力信号ＳＲＮが入力され、レンジ切換操作反力制御信号をレンジ切換操作反力モータ駆動回路４４に出力する。レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、ＰＷＭ信号発生部を備える。レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３は、目標レンジ切換操作反力信号とレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいて、レンジ切換操作力信号ＳＲＮがレンジ切換判断部４０で禁止された方向に作用している場合に、それに抗するようにレンジ切換操作反力モータ１０に供給する電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成し、レンジ切換操作反力制御信号とする。
【００８２】
レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、レンジ切換操作反力モータ制御信号出力部４３からのレンジ切換操作反力制御信号が入力され、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に出力する。レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、レンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加し、レンジ切換操作反力モータ１０を駆動する。そのために、レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、４つのＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路および電源電圧（１２ｖ）で構成される（図示せず）。レンジ切換操作反力モータ駆動回路４４は、４つのＦＥＴの各ゲートにレンジ切換操作反力制御信号が入力されると、レンジ切換操作反力制御信号に基づいて４つのＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦし、レンジ切換操作反力モータ１０にレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０には電流が流れてレンジ切換操作反力モータ１０が正転または逆転駆動され、ジョイスティック１のレンジ切換操作反力が制御される。なお、レンジ切換操作反力は、ジョイスティック１に全く作用しないか、ジョイスティック１の左回転または右回転を不可とする反力である。
【００８３】
したがって、現在のレンジから１速レンジ側への切り換えが不可と判断されている場合には、ジョイスティック１には右回転方向への回転が不可となるレンジ切換操作反力が与えられる。このとき、運転者は、ジョイスティック１からの反力によって１速レンジ側への切り換えができないことを認識する。一方、現在のレンジからＰレンジ側への切り換えが不可と判断されている場合には、ジョイスティック１には左回転方向への回転が不可となるレンジ切換操作反力が与えられる。このとき、運転者は、ジョイスティック１からの反力によってＰレンジ側への切り換えができないことを認識する。また、現在のレンジからＰレンジ側および１速レンジ側への切り換えが可能と判断されている場合には、ジョイスティック１にはレンジ切換操作反力が与えられない。
【００８４】
それでは、図１乃至図１０を参照して、運転操作装置Ａの動作について説明する。ここでは、車両の発進前、車両の発進時、車両の転舵開始時、車両の転舵終了時、車両がワインディングロードの下り坂を走行時、車両の減速時および車両の駐車時について説明する。
【００８５】
車両の発進前には、運転者が、ブレーキ力を発生させるために、ジョイスティック１に後方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【００８６】
制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢに基づいて目標ブレーキ液圧信号を設定し、さらにこの目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキ制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａがブレーキ制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。すると、ホイールシリンダには目標ブレーキ液圧信号に相当するブレーキ液圧が発生し、ジョイスティック１でのブレーキ操作力に応じたブレーキ力が発生する。
【００８７】
また、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標ブレーキ操作反力信号を設定し、さらに目標ブレーキ操作反力信号に基づいてブレーキ操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂがブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられる。
【００８８】
次に、車両の発進時には、運転者が、ＰレンジからＲレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、レンジ切換操作力センサ４がジョイスティック１での１速レンジ側操作力に対応するレンジ切換操作力信号ＳＲＮを制御装置１４に送信する。
【００８９】
制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいて１速レンジ側にレンジの切り換えを要求する情報を回転検出信号に設定するとともに、現在のレンジや車速等に基づいて、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇが回転検出信号とレンジ切換判断信号に基づいて１速レンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＰレンジからＲレンジに切り換わる。
【００９０】
続いて、運転者が、ＲレンジからＮレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＲレンジからＮレンジに切り換わる。さらに、運転者が、ＮレンジからＤ4レンジに切り換えるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＮレンジからＤ4レンジに切り換わる。なお、このＲレンジからＮレンジおよびＮレンジからＤ4レンジの切り換えでは、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報が設定される。
【００９１】
このＰレンジからＤ4レンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号に、現在のレンジからレンジを１速レンジ側にのみ切り換え可能な情報または現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、ジョイスティック１の左回転（すなわち、Ｐレンジ側へのレンジ切換）を不可とするかまたはレンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させ、このレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０が駆動されるかまたは全く駆動されず、ジョイスティック１には左回転を不可とするレンジ切換操作反力が与えられるか、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、少なくともジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができる。
【００９２】
Ｄ4レンジに切り換わると、運転者が、ブレーキ力を無くして加速するために、ジョイスティック１に後方から前方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力またはスロットル操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【００９３】
まず、ジョイスティック１に後方への操作力が弱まる過程（ブレーキ操作力が低減する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。なお、ブレーキ操作力の低減に従ってブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡが低減する。すると、ホイールシリンダではブレーキ液圧が低減し、ジョイスティック１での低減するブレーキ操作力に応じてブレーキ力が低減していく。
【００９４】
また、制御装置１４では、目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号がマイナス値となるので、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させない。したがって、加減速操作反力モータ９は駆動されず、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられない。
【００９５】
続いて、ジョイスティック１に前方への操作力が強まる過程（スロットル操作力が増加する過程）では、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃが加減速操作力信号ＳＴＢに基づいて目標スロットル開度信号を設定し、さらにこの目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとに基づいてスロットル制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃがスロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡを発生させ、このスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加する。すると、スロットル弁が目標スロットル開度信号に相当する開度となり、ジョイスティック１でのスロットル操作力に応じてエンジンの駆動力が増加する。
【００９６】
また、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄが目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標スロットル操作反力信号を設定し、さらに目標スロットル操作反力信号に基づいてスロットル操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄがスロットル操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にスロットル操作反力が与えられる。
【００９７】
次に、車両の転舵開始時（ここでは、右側転舵とする）には、運転者が、転舵輪Ｗ，Ｗを右側に転舵させるために、ジョイスティック１に右方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、転舵操作力センサ２がジョイスティック１での右側転舵操作力（増加）に対応する転舵操作力信号ＳＳＲを制御装置１４に送信する。
【００９８】
制御装置１４では、転舵制御部１４Ｅが転舵操作力信号ＳＳＲに基づいて目標ラック位置信号を設定し、さらにこの目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲとに基づいてステアリング制御信号を設定する。続いて、制御装置１４では、ステアリング制御信号に基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを発生させ、このステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加する。すると、ラック軸１８が目標ラック位置信号に相当する左方位置に移動し、ジョイスティック１での右側転舵操作力に応じて転舵輪Ｗ，Ｗが右回転方向に転舵する。
【００９９】
また、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標転舵操作反力信号を設定し、さらに目標転舵操作反力信号に基づいて転舵操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが転舵操作反力制御信号に基づいて転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを発生させ、この転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを転舵操作反力モータ８に印加する。すると、転舵操作反力モータ８が駆動され、ジョイスティック１に転舵操作反力が与えられる。
【０１００】
次に、車両の転舵終了時（ここでは、右側転舵とする）には、運転者が、転舵輪Ｗ，Ｗを直進に戻すために、ジョイスティック１に右方への操作力を弱め、右方への操作力をなくす。すると、運転操作装置Ａでは、転舵操作力センサ２がジョイスティック１での右側転舵操作力（減少）に対応する転舵操作力信号ＳＳＲを制御装置１４に送信する。
【０１０１】
前記した制御と同様に、制御装置１４では、転舵制御部１４Ｅが転舵操作力信号ＳＳＲとラック位置信号ＳＲとに基づいてステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭを発生させ、このステアリングモータ駆動電圧ＤＳＭをステアリングモータ５に印加する。そして、ステアリングモータ５に駆動されてラック軸１８が左方から中立位置に移動し、ジョイスティック１での低減する右側転舵操作力に応じて転舵輪Ｗ，Ｗが直進状態に戻る。
【０１０２】
また、制御装置１４では、目標ラック位置信号とラック位置信号ＳＲの偏差信号がマイナス値となるので、転舵操作反力制御部１４Ｆが目標転舵操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、転舵操作反力制御部１４Ｆが転舵操作反力モータ駆動電圧ＲＳＲを発生させない。したがって、転舵操作反力モータ８は駆動されず、ジョイスティック１に転舵操作反力が与えられない。
【０１０３】
車両がワインディングロードの下り坂を走行時には、運転者が、Ｄ4レンジからＤ3レンジに切り換えることによってエンジンブレーキを効かせるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ4レンジからＤ3レンジに切り換わる。さらに、運転者が、Ｄ3レンジから２速レンジに切り換えることによってエンジンブレーキを効かせるために、ジョイスティック１に右回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、制御装置１４が前記した制御と同様に、１速レンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ3レンジから２速レンジに切り換わる。
【０１０４】
なお、レンジ切換制御部１４Ｇが、現在のレンジやエンジン回転数（エンジン回転速度）等に基づいて、レンジを１速レンジ側に切り換え不可と判断する場合がある。この場合、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４ＧがＰレンジ側にのみ切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがこのレンジ切換判断信号に基づいてレンジを切り換えない指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。したがって、この場合には、レンジがＤ3レンジや２速レンジに切り換わらない。
【０１０５】
このＤ4レンジから２速レンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいて、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させない。したがって、レンジ切換操作反力モータ１０が全く駆動されず、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができる。
【０１０６】
なお、レンジ切換制御部１４Ｇが、現在のレンジやエンジン回転数（エンジン回転速度）等に基づいて、レンジを１速レンジ側に切り換え不可と判断する場合がある。この場合、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、ジョイスティック１の右回転（すなわち、１速レンジ側へのレンジ切換）を不可とする目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいてレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させ、このレンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮをレンジ切換操作反力モータ１０に印加する。すると、レンジ切換操作反力モータ１０が駆動され、ジョイスティック１に右回転を不可とするレンジ切換操作反力が与えられる。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して右回転方向の操作力を加えることができない。
【０１０７】
ちなみに、運転者は、ジョイスティック１によって加減速操作および転舵操作を行っている時でも、このジョイスティック１によってレンジ切換操作を行うことができる。したがって、運転者が望むタイミングでレンジの切り換えを行うことができ、効果的にエンジンブレーキを効かせることができる。また、運転者は、ジョイスティック１に右回転方向の操作力を加えることによってレンジを２速レンジに切り換えるのではなく、シーケンシャルモードスイッチ１ｂを操作することによって３速ギア、２速ギアに切り換えることもできる。
【０１０８】
車両の減速時には、運転者が、減速するために、ジョイスティック１に前方から後方への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、加減速操作力センサ３がジョイスティック１でのブレーキ操作力またはスロットル操作力に対応する加減速操作力信号ＳＴＢを制御装置１４に送信する。
【０１０９】
ジョイスティック１に前方への操作力が弱まる過程（スロットル操作力が低減する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、スロットル制御部１４Ｃが加減速操作力信号ＳＴＢとスロットル開度信号ＳＴとに基づいてスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡを発生させ、このスロットルアクチュエータ駆動電圧ＤＳＡをスロットルアクチュエータ６に印加する。なお、スロットル操作力の低減に従ってスロットル弁が閉まる方向にスロットルアクチュエータ６が駆動されるので、ジョイスティック１でのスロットル操作力に応じてエンジンの駆動力が低減する。
【０１１０】
また、制御装置１４では、目標スロットル開度信号とスロットル開度信号ＳＴとの偏差信号がマイナス値となるので、スロットル操作反力制御部１４Ｄが目標スロットル操作反力信号をゼロに設定する。そのため、制御装置１４では、スロットル操作反力制御部１４Ｄが加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させない。したがって、加減速操作反力モータ９は駆動されず、ジョイスティック１にスロットル操作反力が与えられない。
【０１１１】
続いて、ジョイスティック１に後方への操作力が強まる過程（ブレーキ操作力が増加する過程）では、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ制御部１４Ａが加減速操作力信号ＳＴＢとブレーキ液圧信号ＳＢとに基づいてブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡを発生させ、このブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡをブレーキアクチュエータ７に印加する。なお、ブレーキ操作力の増加に従ってブレーキアクチュエータ駆動電圧ＤＢＡが増加する。すると、ホイールシリンダではブレーキ液圧が増加し、ジョイスティック１での増加するブレーキ操作力に応じてブレーキ力が増加し、やがて車両が停止する。
【０１１２】
また、前記した制御と同様に、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂが目標ブレーキ液圧信号とブレーキ液圧信号ＳＢとの偏差信号（プラス値）に基づいて目標ブレーキ操作反力信号を設定し、さらに目標ブレーキ操作反力信号に基づいてブレーキ操作反力制御信号を設定する。そして、制御装置１４では、ブレーキ操作反力制御部１４Ｂがブレーキ操作反力制御信号に基づいて加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを発生させ、この加減速操作反力モータ駆動電圧ＲＳＢを加減速操作反力モータ９に印加する。すると、加減速操作反力モータ９が駆動され、ジョイスティック１にブレーキ操作反力が与えられる。
【０１１３】
停止後に車両を駐車させる時には、運転者は、Ｄ4レンジからＮレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、レンジ切換操作力センサ４がジョイスティック１でのＰレンジ側操作力に対応するレンジ切換操作力信号ＳＲＮを制御装置１４に送信する。
【０１１４】
制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇがレンジ切換操作力信号ＳＲＮに基づいてＰレンジ側にレンジの切り換えを要求する情報を回転検出信号に設定するとともに、現在のレンジや車速等に基づいて現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報をレンジ切換判断信号に設定する。続いて、制御装置１４では、レンジ切換制御部１４Ｇが回転検出信号とレンジ切換判断信号に基づいてＰレンジ側にレンジを切り換える指令をレンジ切換信号ＤＲＮに設定し、このレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＤ4レンジからＮレンジに切り換わる。
【０１１５】
続いて、運転者が、ＮレンジからＲレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、前記した制御と同様に、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＮレンジからＲレンジに切り換わる。さらに、運転者が、ＲレンジからＰレンジに切り換えるために、ジョイスティック１に左回転方向への操作力を加える。すると、運転操作装置Ａでは、前記した制御と同様に、Ｐレンジ側にレンジを切り換える指令を設定したレンジ切換信号ＤＲＮをＡＴ用制御装置ＡＣＵに送信する。すると、ＡＴ用制御装置ＡＣＵの制御により、レンジがＲレンジからＰレンジに切り換わる。そして、運転者は、サイドブレーキを引き、駐車を完了させる。
【０１１６】
このＤ4レンジからＰレンジに切り換わる際、制御装置１４では、レンジ切換判断信号には、現在のレンジからレンジを１速レンジ側およびＰレンジ側に切り換え可能な情報を設定している。そこで、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、レンジ切換操作反力を発生させないための目標レンジ切換操作反力信号を設定する。そして、制御装置１４では、レンジ切換操作反力制御部１４Ｈが、目標レンジ切換操作反力信号に応じたレンジ切換操作反力制御信号に基づいて、レンジ切換操作反力モータ駆動電圧ＲＲＮを発生させない。したがって、レンジ切換操作反力モータ１０が全く駆動されず、ジョイスティック１には全くレンジ切換操作反力が与えられない。したがって、運転者は、ジョイスティック１に対して左回転方向の操作力を加えることができる。
【０１１７】
この運転操作装置Ａによれば、ジョイスティック１によって加減速操作および転舵操作を行うことができるとともに、このジョイスティック１によってレンジ切換操作を行うことができる。そのため、運転者は、加減速操作や転舵操作中でもジョイスティック１から手を離すことなく、レンジをＤ4レンジ、Ｄ3レンジ，２速レンジ、１速レンジの前進方向のレンジ間で切り換えたり、レンジを前進方向のレンジとリバースレンジ間で切り換えることができる。また、この運転操作装置Ａでは、ジョイスティック１のシーケンシャルモードスイッチ１ａ，１ｂによって、マニュアルで変速ギアを切り換えることができる。
【０１１８】
次に、第２の実施の形態に係る運転操作装置Ｂについて説明する。
運転操作装置Ｂが搭載される車両では、運転操作装置Ａに備えられるジョイスティック１と同様の構成を有するジョイスティック５１を用いて、運転操作装置Ａと同様のＣＢＷ制御によって加減速操作、転舵操作および変速のためのレンジ切換操作が可能であるとともに、ＡＴのセレクタレバーの代わりにレンジポジションの切換操作が可能である。
【０１１９】
ここで、図１１を参照して、運転操作装置Ｂが搭載される車両について説明しておく。図１１は運転操作装置Ｂが搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【０１２０】
この車両のブレーキ系は、通常の車両と同様にブレーキペダルＢＰを有し、このブレーキペダルＢＰによってブレーキ操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってブレーキ操作が可能である。したがって、この車両のブレーキ系は、エンジンの負圧等を利用するブレーキ倍力装置やマスタシリンダ等を有するとともに、ブレーキ液圧発生用のポンプおよびブレーキ液圧制御用の比例電磁弁（ブレーキアクチュエータ）を有する。
【０１２１】
この車両のスロットル系は、通常の車両と同様にスロットルペダルＳＰを有し、このスロットルペダルＳＰによってスロットル操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってスロットル操作が可能である。したがって、この車両のスロットル弁は、スロットルペダルの踏み込みに応じて駆動されるとともに、弁駆動モータ（スロットルアクチュエータ）によって駆動される。
【０１２２】
この車両の転舵系は、通常の車両と同様にステアリングホイールＳＷを有し、このステアリングホイールＳＷによって転舵操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によって転舵操作が可能である。したがって、この車両の転舵系は、運転者の操舵力をラック軸に伝達するステアリング軸やラックアンドピニオン機構等を有するとともに、ラック軸を軸方向に動かすステアリングモータ（ステアリングアクチュエータ）およびボールねじ機構を有する。
【０１２３】
この車両の変速系は、通常の車両と同様にセレクタレバー（ジョイスティック５１）によるレンジポジションの切換機構部ＲＰを有し、このジョイスティック５１によってレンジポジションを切り換える操作が可能であるとともに、ジョイスティック５１によってレンジ切換操作が可能である。したがって、この車両のＡＴ用制御装置は、切換機構部ＲＰからのレンジポジション情報の信号または運転操作装置Ｂの制御装置からのレンジ切換の指令信号が入力され、この信号に従ってレンジを切り換える。
【０１２４】
この切換機構部ＲＰは、ゲート式でレンジポジションを切り換える機構を有し、運転席の左側のセンタコンソールに配設される。図１２に示すように、切換機構部ＲＰには、コンソールアッパパネルＲＰａに形成されたゲートに応じてＰレンジポジションＰＰ、ＲレンジポジションＰＲ、ＮレンジポジションＰＮ、Ｄ4レンジポジションＰＤ4、Ｄ3レンジポジションＰＤ3、２速レンジポジションＰ２、１速レンジポジションＰ１およびＣＢＷポジションＰＣＢＷがある。そして、切換機構部ＲＰでは、ジョイスティック５１がセレクタレバーとして用いられる場合にはジョイスティック５１をＰレンジポジションＰＰ⇔ＲレンジポジションＰＲ⇔ＮレンジポジションＰＮ⇔Ｄ4レンジポジションＰＤ4⇔Ｄ3レンジポジションＰＤ3⇔２速レンジポジションＰ２⇔１速レンジポジションＰ１間で移動可能とし、ジョイスティック５１がＣＢＷ制御の運転操作子として用いられる場合にはジョイスティック５１をＣＢＷポジションＰＣＢＷに固定する。なお、図１２は、ジョイスティック５１のポジションを切り換えるためのコンソールアッパパネルＲＰａの平面図である。
【０１２５】
それでは、図１１を参照して、運転操作装置Ｂの構成について説明する。運転操作装置Ｂは、ＡＴのセレクタレバーとしても用いられるジョイスティック５１を備え、このジョイスティック５１以外には運転操作装置Ａと同様の構成要素を有する。そして、これらの各構成要素は、運転操作装置Ａの各構成要素と同様の作用を有する。また、ジョイスティック５１は、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａを備え、このＣＢＷ切換スイッチ５１ａ以外にはジョイスティック１と同様の構成要素を有する。そして、これらの各構成要素は、ジョイスティック１の各構成要素と同様の作用を有する。そこで、第２の実施の形態では、ジョイスティック５１において、ジョイスティック１と構成および作用において異なる点のみ説明する。
なお、第２の実施の形態では、運転操作装置Ｂが車両の運転操作装置に相当する。
【０１２６】
ジョイスティック５１について説明する。
ジョイスティック５１は、ジョイスティック１の構成および作用に加えて、レンジポジションを切り換えるためのセレクタレバーとして作用する。そのために、ジョイスティック５１は、セレクタレバーまたはＣＢＷ制御の運転操作子として作用するかを運転者が選択するために、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａを備える。
【０１２７】
ＣＢＷ切換スイッチ５１ａは、ジョイスティック５１の後方側の面には設けられ、ノーマルモードとＣＢＷモードを切り換えることができる。ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでノーマルモードに切り換えられている場合、ジョイスティック５１はセレクタレバーとして作用し、ＰレンジポジションＰＰ⇔ＲレンジポジションＰＲ⇔ＮレンジポジションＰＮ⇔Ｄ4レンジポジションＰＤ4⇔Ｄ3レンジポジションＰＤ3⇔２速レンジポジションＰ２⇔１速レンジポジションＰ１間を移動可能である。ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えられている場合、ジョイスティック５１はＣＢＷ制御の運転操作子として作用し、ＣＢＷポジションＰＣＢＷに固定される。なお、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えられるためには、ジョイスティック５１がＣＢＷポジションＰＣＢＷに位置していることが条件となる。
【０１２８】
したがって、運転操作装置Ｂは、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでＣＢＷモードに切り換えらている場合、運転操作装置Ａと同様に動作し、ジョイスティック５１によって加減速操作、転舵操作およびレンジ切換操作が可能となる。そして、運転操作装置Ｂの制御装置（図示せず）は、運転操作装置Ａの制御装置１４と同様の制御により、ジョイスティック５１に加えられた各操作力に応じて、車両の加減速、転舵およびレンジ切換を制御する。
【０１２９】
また、運転操作装置Ｂが搭載される車両は、ＣＢＷ切換スイッチ５１ａでノーマルモードに切り換えらている場合、ブレーキペダルＢＰによるブレーキ操作、スロットルペダルＳＰによるスロットル操作、ステアリングホイールＳＷによる転舵操作およびジョイスティック５１によるレンジポジションの切換操作が可能となる。そして、この車両では、ブレーキペダルＢＰ、スロットルペダルＳＰ、ステアリングホイールＳＷおよびジョイスティック５１への各操作に応じて、加減速し、転舵し、レンジポジションを切り換える。
【０１３０】
この運転操作装置Ｂによれば、通常の車両の運転操作に加えて、ＣＢＷ制御によるジョイスティック５１での運転操作が可能である。したがって、この運転操作装置Ｂが搭載される車両では、故障等によって運転操作装置Ｂのジョイスティック５１によるＣＢＷ制御によって運転操作ができない場合でも、ステアリングホイールＳＷ等によって車両の運転操作が可能である。また、この運転操作装置Ｂが搭載される車両では、故障等によって通常の車両の運転操作ができない場合でも、運転操作装置Ｂのジョイスティック５１によるＣＢＷ制御によって車両の運転操作が可能である。
【０１３１】
以上、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
例えば、本実施の形態ではＡＴ車に本発明に係る運転操作装置を適用したが、ＭＴ車やセミＡＴ車にも適用可能である。例えば、ＭＴ車の場合、第２の実施の形態のようにジョイスティックを変速ギアを切り換えるためのシフトレバーとＣＢＷ制御のための運転操作子として兼用し、シフトパターンにＣＢＷポジションを設定するように構成する。
また、本実施の形態ではジョイスティックに加えられる操作力によって運転操作を検出するように構成したが、ジョイスティックの移動量や傾動量によって運転操作を検出するように構成してもよい。
また、本実施の形態ではジョイスティックへの回転方向の操作力によってレンジ切換操作を検出するように構成したが、ジョイスティックへの上下方向の操作力によってレンジ切換操作を検出する構成やジョイスティックに切換スイッチを設けてレンジを切り換える構成等にしてもよい。
また、本実施の形態ではジョイスティックによって加減速操作も行う構成としたが、ジョイスティックで加減速操作を行わないで、スロットル操作をスロットルペダルで行い、ブレーキ操作をブレーキペダルで行うように構成してもよい。
また、ジョイスティックにオートクルーズのためのスイッチ類（ＳＥＴスイッチ、ＲＥＳＵＭＥスイッチ、ＣＡＮＣＥＬスイッチ等）を設けるようにしてもよい。この場合には、ジョイスティックによる加減速操作とオートクルーズによる加減速操作を切り換えるスイッチを別途設ける。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明に係る車両の運転操作装置は、ジョイスティックによって少なくとも転舵操作を行いながら、このジョイスティックによって前進方向の変速操作を行うことができる。そのため、運転者は素早い変速操作が可能となり、運転者の望むタイミングで変速を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る運転操作装置の全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係るジョイスティックによるレンジ切換操作によって切り換わるレンジの説明図である。
【図３】図１の運転操作装置が搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置のブレーキ制御部、ブレーキ操作反力制御部、スロットル制御部およびスロットル操作反力制御部の構成図である。
【図５】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置の転舵制御部および転舵操作反力制御部の構成図である。
【図６】本実施の形態に係る運転操作装置の制御装置のレンジ切換制御部およびレンジ切換操作反力制御部の構成図である。
【図７】本実施の形態に係るジョイスティックへの操作力と各操作力センサの出力との関係図であり、（ａ）はジョイスティックへの前後方向の操作力と加減速操作力センサの出力との関係図であり、（ｂ）はジョイスティックへの左右方向の操作力と転舵操作力センサの出力との関係図である。（ｃ）ジョイスティックへの回転方向の操作力とレンジ切換操作力センサの出力との関係図であり、
【図８】本実施の形態に係る加減速操作力センサの出力と目標制御量との関係図であり、（ａ）は加減速操作力センサの出力と目標ブレーキ液圧との関係図であり、（ｂ）は加減速操作力センサの出力と目標スロットル開度との関係図である。
【図９】本実施の形態に係る転舵操作力センサの出力と目標ラック位置との関係図である。
【図１０】本実施の形態に係るレンジ切換操作力センサの出力とレンジ切換との関係図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る運転操作装置が搭載される車両の運転席周辺の斜視図である。
【図１２】図１１のジョイスティックのポジションを切り換えるためのコンソールアッパパネルの平面図である。
【符号の説明】
１，５１・・・ジョイスティック
Ａ，Ｂ・・・運転操作装置（車両の運転操作装置）
Claims (1)
- 運転席近傍に設けられ、少なくとも車両の転舵を行うための転舵操作要素を有するジョイスティックを備え、当該ジョイスティックへの、車両に対する左右方向の操作力によって車両を転舵させる車両の運転操作装置であって、
前記ジョイスティックは、車両の前進方向の変速を行うための変速操作要素と駆動操作要素と制動操作要素も有し、前記ジョイスティックへの、車両に対する前方への操作力によって駆動力を発生し、前記ジョイスティックへの、車両に対する後方への操作力によって制動力を発生し、さらに、前記ジョイスティックに加えられる、当該ジョイスティックの上下方向の軸に対しての左右回転方向の操作力によって変速を行うことを特徴とする車両の運転操作装置。
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