JP6390393B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に関するものである。

従来、車両用操舵装置には、伝達比可変装置を備えたものがある。伝達比可変装置は、ステアリング操作に基づく転舵輪の舵角（転舵角）にモータ駆動に基づく転舵輪の舵角（ＡＣＴ角という）を上乗せすることにより、ステアリングの舵角（操舵角）と転舵角との間の伝達比、すなわちステアリングギヤ比を可変させる。このような車両用操舵装置には、ステアリング中立近傍において、ステアリングギヤ比がよりクイックな値となるように、操舵角に応じて伝達比可変制御を行なうものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両用操舵装置は、切り込み操舵時のステアリングギヤ比をステアリング中立近傍においてよりクイックな値とし、切り戻し操舵時のステアリングギヤ比が切り戻し時点の値で一定となるように伝達比可変装置の作動を制御する。このため、ステアリング中立近傍において、切り戻し操舵時のステアリングギヤ比は、その切り込み操舵時のステアリングギヤ比よりもスローな値となり、切り戻し操舵時に違和感を生じさせることがない。

特開２０１２−２２８９８８号公報

通常、上記のような伝達比可変装置は、車両走行中の車速やステアリング操作による操舵角に応じてステアリングギヤ比を変えることにより、低速時のステアリングの良好な取り廻しや中高速時でのステアリング操作の安定感が得られる。このため、ステアリングギヤ比の値は、低速時に大きく、高速時に小さく、またステアリング中立位置から左右のステアリングエンド位置に向かうにしたがって、すなわち操舵角が左右方向に増加するにつれて、例えばステアリングギヤ比が大きくなるように設定されている。

しかしながら、ステアリングエンド近傍からステアリング中立位置方向に切り戻すステアリング操作を行なう際には、操舵角が減少するにつれてステアリングギヤ比が減少していくため、運転者にステアリングが戻り難く感じさせる場合がある。その結果、切り戻し操舵時において運転者に違和感（もたつき感）を生じさせ、操舵フィーリングを低下させるおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ステアリングの操舵角または操舵速度に応じてステアリングギヤ比を変化させ、切り戻し操舵時に違和感を生じさせることなく操舵フィーリングを向上できる車両用操舵装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用操舵装置において、ステアリングギヤ比を変更可能に操舵系の途中に設けられた伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、左右のステアリングエンド近傍において前記ステアリングギヤ比がステアリング中立近傍よりも大きな値となるように、操舵角に基づいて前記伝達比可変装置の作動を制御する車両用操舵装置であって、前記制御手段は、操舵状態を判定し、前記操舵状態が切り戻し操舵である場合には、前記操舵状態が切り込み操舵である場合より、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを要旨とする。

上記構成によれば、左右のステアリングエンド近傍のステアリングギヤ比がクイックな値に設定されている場合、切り戻し操舵の場合のステアリングギヤ比は切り込み操舵の場合のステアリングギヤ比に比較して大きな値に設定される。このため、切り戻し操舵において運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。これにより、切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用操舵装置において、前記制御手段は、切り込み操舵時から切り戻し操舵に移行した場合、または切り戻し操舵時から切り込み操舵に移行した場合には、前記ステアリングギヤ比を変化させないことを要旨とする。

上記構成によれば、切り込み操舵時から切り戻し操舵へ操舵状態が移行した場合、または切り戻し操舵時から切り込み操舵へ操舵状態が移行した場合、移行した時のステアリングギヤ比はその直前の値が維持される。このため、切り戻し操舵、または切り込み操舵に移行した時にステアリングギヤ比が急変するのを抑制することができる。これにより、切り込み操舵、および切り戻し操舵へ移行した時の操舵フィーリングを向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両用操舵装置において、前記制御手段は、前記操舵角に基づいて操舵速度を演算する操舵速度演算手段を備え、前記操舵速度が速い場合には、前記操舵速度が遅い場合に比較して、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを要旨とする。

上記構成によれば、操舵角に応じたステアリングギヤ比は、操舵角に基づく操舵速度に応じても変化し、操舵速度が速いほど大きな値に設定される。このため、操舵速度が速い場合でもステアリングギヤ比をクイックにすることにより運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。これにより、切り込み操舵時、および切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車両用操舵装置において、車速を検出する車速検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記ステアリングギヤ比を前記車速に応じて変化させ、前記車速が遅い場合には、前記車速が速い場合に比較して、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを要旨とする。

上記構成によれば、ステアリングギヤ比は、車速と操舵速度とに応じて変化し、車速毎に操舵角に応じたステアリングギヤ比が設定される。車速が遅いほど同じ操舵角に対するステアリングギヤ比は大きくなる。このため、車速が遅い場合でもステアリングギヤ比をクイックにすることにより運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。これにより、切り込み操舵時、および切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

本発明によれば、ステアリングの操舵角または操舵速度に応じてステアリングギヤ比を変化させ、切り戻し操舵時に違和感を生じさせることなく操舵フィーリングを向上できる車両用操舵装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図。 本発明の第１の実施形態に係る切り込み操舵、および切り戻し操舵におけるステアリングギヤ比の変化を示す図。 切り込み操舵から切り戻し操舵へ、または切り戻し操舵から切り込み操舵へ移行した時のステアリングギヤ比の変化を示す図。 図３のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る操舵速度に応じたステアリングギヤ比の変化を示す図。 図５のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態に係る車速、および操舵速度に応じたステアリングギヤ比の変化を示す図。 図７のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、この車両用操舵装置１では、ステアリングホイール（ハンドル）２が運転者により操作されると、ステアリングホイール２に付与された操舵力に基づきステアリングシャフト３が回転する。ステアリングシャフト３は、コラムシャフト４、インターミディエイトシャフト５、およびピニオンシャフト６をそれぞれ連結して構成されている。このうち、ピニオンシャフト６の下端部には、ステアリングシャフト３の回転をラック軸１０の軸方向の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構（ギヤボックス）９が連結されている。

そして、ラック軸１０の軸方向の直線運動がその両端に連結されたタイロッド１１を介してナックル（図示せず）に伝達されることにより、転舵輪１２の舵角（以下、転舵角という）、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。このように、本実施形態では、ステアリングホイール２の回転運動を転舵輪１２に伝達する操舵伝達系が、ステアリングシャフト３、ラックアンドピニオン機構９、ラック軸１０、およびタイロッド１１により構成されている。

一方、この車両用操舵装置１には、ステアリングホイール２の操作量や車両の状態量を検出するための各種センサが設けられている。例えば、コラムシャフト４には、ステアリングホイール２の操作にともないその回転角、すなわちステアリングホイール２の舵角（以下、操舵角という）θｓを検出する操舵角センサ１４が設けられている。さらに、車両には、車両の速度（以下、車速という）Ｖを検出する車速センサ（車速検出手段）１５が設けられている。

また、本実施形態の車両用操舵装置１は、操舵系の途中のインターミディエイトシャフト５に、ステアリングホイール２の操作量に対する転舵輪１２の転舵角の変化量を可変とする伝達比可変装置１６が設けられている。本実施形態では、インターミディエイトシャフト５が、コラムシャフト４に連結される第１シャフト７と、ピニオンシャフト６に連結される第２シャフト８とから構成されており、これら第１シャフト７と第２シャフト８との間に伝達比可変装置１６が設けられている。この伝達比可変装置１６は、第１シャフト７と第２シャフト８とを連結する周知の波動歯車機構からなる差動機構１８と、この差動機構１８を駆動するモータ１７とを備えて構成されている。そして、これら差動機構１８およびモータ１７からなるアクチュエータが、略有底円筒状に形成されたハウジングの内部に収容される構造を有している。モータ１７は、３相のブラシレスモータが使用されている。

伝達比可変装置１６は、ステアリングホイール２の操作にともなう第１シャフト７の回転にモータ回転に基づく回転を上乗せして第２シャフト８に伝達する。そして、ラックアンドピニオン機構９に入力されるステアリングシャフト３の回転を増速または減速することにより、ステアリングホイール２と転舵輪１２との間の伝達比を変更可能としている。

操舵角センサ１４および車速センサ１５の出力は、車載ネットワークを介して伝達比可変装置１６の作動を統括的に制御する制御装置（制御手段、以下、ＥＣＵという）１３に取り込まれている。このＥＣＵ１３は、これらのセンサ１４，１５の出力に基づいてモータ１７の駆動を制御する。すなわち、ＥＣＵ１３は、操舵角センサ１４を通じて検出される操舵角θｓ、および車速センサ１５を通じて検出される車速Ｖに基づいて、第１シャフト７の回転に上乗せする回転量の目標値であるＡＣＴ指令角を演算する。

また、ＥＣＵ１３は、回転角センサ（図示せず）を通じて検出されるモータ１７の回転軸の回転角に基づいて、実際に第１シャフト７に上乗せされている回転量である実ＡＣＴ角を演算する。そして、ＥＣＵ１３は、実ＡＣＴ角をＡＣＴ指令角に追従させるべく、モータ１７に流されている電流をフィードバック制御する。これにより、第１シャフト７の回転にモータ１７の回転軸の回転が上乗せされて第２シャフト８に伝達され、第１シャフト７と第２シャフト８との間の伝達比、すなわち操舵角θｓと転舵角との間の伝達比であるステアリングギヤ比が変更される。

＜第１の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両用操舵装置１によるステアリングギヤ比Ｒｓを設定する処理について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る切り込み操舵、および切り戻し操舵におけるステアリングギヤ比Ｒｓの変化を示す図、図３は、切り込み操舵から切り戻し操舵へ、または切り戻し操舵から切り込み操舵へ移行した時のステアリングギヤ比Ｒｓの変化を示す図である。

図２に示すように、ステアリング中立位置（θｓ＝０）から左右いずれかの方向へ切り込み操舵を行なった場合、切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆは、軌跡Ｌ０で示されるようにスローな値から操舵角θｓの増加に応じて徐々に増加する。そして、ステアリングエンド近傍においてはクイックな値へと変化する。一方、左右のステアリングエンド位置からステアリング中立近傍へ切り戻し操舵を行なった場合、切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂは、軌跡Ｌ１で示されるように切り込み操舵時よりも大きな値で変化してステアリング中立位置を通過する。

また、図３に示すように、切り込み操舵から点Ｐ１において切り戻し操舵に移行した場合、ステアリングギヤ比Ｒｓは、軌跡Ｌ２（図中、一点鎖線で示す）で示されるようにその直前の値、すなわち切り戻し時点Ｐ１で一定となり直線的に移行する。また、切り戻し操舵から点Ｐ２において切り込み操舵に移行した場合には、切り込み時点Ｐ２の値で一定となり直線的に移行する。

例えば、点Ｐ１において切り戻し操舵に移行した場合、本来ステアリングギヤ比Ｒｓは、切り込み操舵時のステアリングギヤ比Ｒｆ（軌跡Ｌ０）よりも大きな値である切り戻し操舵時のステアリングギヤ比Ｒｂ（軌跡Ｌ１）へと大きく変化する。このため、ステアリングギヤ比Ｒｓは、操舵角θｓが点Ｐ２に向かって減少していく場合において一定の値とされている。これにより、ステアリングエンド近傍でクイックとなる場合に、操舵速度ωｓ（図５参照）に関わらず違和感（もたつき、抵抗感）なく円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。

次に、本実施形態におけるステアリングギヤ比可変制御について説明する。
図４は、図３のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下に示す制御ブロック（ステップＳ４０１〜Ｓ４１１）は、ＥＣＵ１３のＣＰＵ（マイコン、図示せず）が実行するプログラムにより実現され、所定の周期毎に各演算処理が繰り返し実行されることにより伝達比可変装置１６のアクチュエータが駆動される。

まず、ＣＰＵは現在のステアリングギヤ比Ｒｃ、および操舵角θｓを読み込む（ステップＳ４０１）。
次に、現在のステアリングギヤ比Ｒｃおよび操舵角θｓに基づいて切り込み制御か、切り戻し操舵かの判別を行ない、切り込み／切り戻しフラグＦｓを設定する（ステップＳ４０２、切り込み時Ｆｓ＝１、切り戻し時Ｆｓ＝０）。

そして、切り込み／切り戻しフラグＦｓに基づいて切り込み操舵か否かを判定する（ステップＳ４０３）。切り込み／切り戻しフラグＦｓが切り込み操舵でなかった場合（ステップＳ４０３：ＮＯ、Ｆｓ＝０）、ステップＳ４０８に移行する。

切り込み／切り戻しフラグＦｓが切り込み操舵であった場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ、Ｆｓ＝１）、切り込み操舵マップ（軌跡Ｌ０）に基づいて操舵角θｓに対応する切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆを取得する（ステップＳ４０４）。
続いて、切り込み操舵時のステアリングギヤ比Ｒｆが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きいか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

ステアリングギヤ比Ｒｆが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きい場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、通常の切り込み操舵と判断し、ステアリングギヤ比Ｒｓが切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆとなるようにアクチュエータを駆動させ（ステップＳ４０６）、フローを抜ける。

一方、ステアリングギヤ比Ｒｆが現在のステアリングギヤ比Ｒｃ以下であった場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、切り戻し操舵から切り込み操舵に移行したと判断し、現在のステアリングギヤ比Ｒｃのままで一定となるようにアクチュエータを駆動させて（ステップＳ４０７）、フローを抜ける。

切り込み／切り戻しフラグＦｓが切り戻し操舵であった場合（ステップＳ４０３：ＮＯ、Ｆｓ＝０）、切り戻し操舵マップ（軌跡Ｌ１）に基づいて操舵角θｓに対応する切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂを取得する（ステップＳ４０８）。
続いて、切り戻し操舵時のステアリングギヤ比Ｒｂが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きいか否かを判定する（ステップＳ４０９）。

切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きい場合（ステップＳ４０９：ＹＥＳ）、切り込み操舵から切り戻し操舵に移行したと判断し、現在のステアリングギヤ比Ｒｃのままで一定となるようにアクチュエータを駆動させて（ステップＳ４１０）、フローを抜ける。

一方、切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂが現在のステアリングギヤ比Ｒｃ以下であった場合（ステップＳ４０９：ＮＯ）、通常の切り戻し操舵と判断し、ステアリングギヤ比Ｒｓが切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂとなるようにアクチュエータを駆動させて（ステップＳ４１１）、フローを抜ける。

以上のように、切り込み操舵から切り戻し操舵へ、または切り戻し操舵から切り込み操舵へと移行した時に直前のステアリングギヤ比Ｒｓの値を維持することによりステアリングギヤ比Ｒｓが大きく変化するのを抑制することができる。

なお、上記の切り込み操舵、および切り戻し操舵時のステアリングギヤ比可変制御において、ステアリングギヤ比Ｒｓの値を車速感応にして設定するようにしてもよい。ステアリングギヤ比Ｒｓの値は、車速Ｖが速いときに小さく（スロー）、遅いときに大きく（クイック）なる。これにより、例えば減速時に転舵輪１２のクイックな動きを抑制することができる。

具体的には（フローチャートは図示せず）、まず、車速Ｖの変化から車両の加速および減速状態を判断する。切り込み操舵時において、切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きい場合、通常の加速、減速においてステアリングギヤ比Ｒｓが切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆとなるようにアクチュエータを駆動させる。切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆが現在のステアリングギヤ比Ｒｃ以下であった場合には、現在のステアリングギヤ比Ｒｃのままで一定となるようにアクチュエータを駆動させる。切り戻し操舵から移行した後の加速状態であった場合、ステアリングギヤ比Ｒｓを少しずつ小さくする。このため、ステアリングギヤ比Ｒｓを徐々に切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆとなるように変化させることにより、切り戻し操舵時よりもステアリングギヤ比Ｒｓを小さく、転舵輪１２の動きをスローにすることができる。

一方、切り戻し操舵時において、切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂが現在のステアリングギヤ比Ｒｃより大きい場合、現在のステアリングギヤ比Ｒｃのままで一定となるようにアクチュエータを駆動させる。切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂが現在のステアリングギヤ比Ｒｃ以下であった場合には、通常の加速、減速においてステアリングギヤ比Ｒｓが切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂとなるようにアクチュエータを駆動させる。切り込み操舵から移行した後の減速状態であった場合には、ステアリングギヤ比Ｒｓを少しずつ大きくする。このため、ステアリングギヤ比Ｒｓを徐々に切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂに近づくように変化させることにより、切り込み操舵時よりもステアリングギヤ比Ｒｓを大きく、転舵輪１２の動きをスローにすることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用操舵装置１によるステアリングギヤ比Ｒｓを設定する処理について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る操舵速度ωｓに応じたステアリングギヤ比Ｒｓの変化を示す図である。

ＥＣＵ１３（図１参照）内に備えられた図示しない演算部（操舵速度演算手段）において、操舵角θｓに基づいて操舵速度（角速度）ωｓが演算される。図５に示すように、操舵角θｓに対するステアリングギヤ比Ｒｓは、操舵速度ωｓをパラメータ（矢印実線で示す、例えば、ωｓ＝０〜５ｒａｄ／ｓ）として変化する。具体的には、ステアリング中立位置（θｓ＝０）から切り込み操舵を行なった場合、ステアリングギヤ比Ｒｓは、スローな値から操舵角θｓの増加に応じて徐々に増加してステアリングエンド近傍においてはクイックな値へと変化する。このとき、操舵速度ωｓが大きいほどステアリングギヤ比Ｒｓは大きな値となる。ここで、操舵の一例として、切り込み操舵時に操舵速度ωｓを徐々に上げていって点Ｐ３で切り戻し操舵に移行した後、再び操舵速度ωｓを上げていって切り戻し操舵した場合の軌跡を図中、一点鎖線で示す。

次に、本実施形態におけるステアリングギヤ比可変制御について説明する。
図６は、図５のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャートである。
なお、以下に示す制御ブロック（ステップＳ６０１〜Ｓ６０４）は、ＥＣＵ１３のＣＰＵが実行するプログラムにより実現され、所定の周期毎に各演算処理が繰り返し実行される。

まず、ＣＰＵは操舵角θｓを読み込む（ステップＳ６０１）。
次に、ＥＣＵ１３内の演算部において操舵角θｓに基づいて操舵速度ωｓ（＝ｄθｓ／ｄｔ）を演算する（ステップＳ６０２）。

続いて、横軸に操舵角θｓ、縦軸にステアリングギヤ比ＲｓからなるＲｓ−θｓ特性マップに基づいて操舵角θｓおよびパラメータとしての操舵速度ωｓに応じたステアリングギヤ比Ｒｓを取得する（ステップＳ６０３）。
そして、所定のステアリングギヤ比Ｒｓとなるようにアクチュエータを駆動させて（ステップＳ６０４）、フローを抜ける。

以上のように、操舵速度ωｓの値に応じてステアリングギヤ比Ｒｓを変化させ、操舵速度ωｓが速いほどステアリングギヤ比Ｒｓを大きくすることにより操舵速度ωｓが速い場合においても違和感なく円滑に操舵することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る車両用操舵装置１によるステアリングギヤ比Ｒｓを設定する処理について説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係る車速Ｖ、および操舵速度ωｓに応じたステアリングギヤ比Ｒｓの変化を示す図である。

図７に示すように、ステアリングギヤ比Ｒｓの値を車速感応にして、各車速Ｖ毎に設定する。操舵角θｓに対するステアリングギヤ比Ｒｓは、車速Ｖに応じて操舵速度ωｓをパラメータ（矢印実線で示す）として変化する。具体的には、ステアリング中立位置（θｓ＝０）から切り込み操舵を行なった場合、ステアリングギヤ比Ｒｓは、スローな値から操舵角θｓの増加に応じて徐々に増加してステアリングエンド近傍においてはクイックな値へと変化する。このとき、各車速Ｖにおいて操舵速度ωｓが大きいほどステアリングギヤ比Ｒｓは大きな値となる。一方、車速Ｖが速くなるほど同じ操舵速度ωｓにおいてステアリングギヤ比Ｒｓは小さな値となる。例えば、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈの場合のステアリングギヤ比Ｒｓは、車速Ｖが０ｋｍ／ｈと２０ｋｍ／ｈとのＲｓ−θｓマップから求めたステアリングギヤ比Ｒｓを車速Ｖの比率で補間して求めることができる。

次に、本実施形態におけるステアリングギヤ比可変制御について説明する。
図８は、図７のステアリングギヤ比可変制御の処理手順を示すフローチャートである。
なお、以下に示す制御ブロック（ステップＳ８０１〜Ｓ８０４）は、ＥＣＵ１３のＣＰＵが実行するプログラムにより実現され、所定の周期毎に各演算処理が繰り返し実行される。

まず、ＣＰＵは操舵角θｓおよび車速Ｖを読み込む（ステップＳ８０１）。
次に、ＥＣＵ１３内の演算部において操舵角θｓに基づいて操舵速度ωｓ（＝ｄθｓ／ｄｔ）を演算する（ステップＳ８０２）。

続いて、横軸に操舵角θｓ、縦軸にステアリングギヤ比ＲｓからなるＲｓ−θｓ特性マップに基づいて操舵角θｓ、パラメータとしての操舵速度ωｓ、および車速Ｖに応じたステアリングギヤ比Ｒｓを取得する（ステップＳ８０３）。
そして、所定のステアリングギヤ比Ｒｓとなるようにアクチュエータを駆動させて（ステップＳ８０４）、フローを抜ける。

以上のように、車速Ｖの値に応じて操舵速度ωｓをパラメータとしてステアリングギヤ比Ｒｓを変化させ、車速Ｖが遅いほどステアリングギヤ比Ｒｓを大きくすることにより車速Ｖが遅い場合においても違和感なく円滑に操舵することができる。

次に、上記のように構成された本発明の第１〜３の実施形態に係る車両用操舵装置１の作用および効果について説明する。

上記第１の実施形態によれば、左右のステアリングエンド近傍のステアリングギヤ比Ｒｓがクイックな値に設定されている場合、切り戻し操舵の場合の切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂ（軌跡Ｌ１）は切り込み操舵の場合の切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆ（軌跡Ｌ０）に比較して大きな値に設定される。このため、切り戻し操舵において運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置（θｓ＝０）に復帰させることができる。これにより、切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

また、切り込み操舵時から切り戻し操舵へ操舵状態が移行した場合、ステアリングギヤ比Ｒｓは、移行した時の切り込み操舵時ステアリングギヤ比Ｒｆの直前の値が維持される。また、切り戻し操舵時から切り込み操舵へ操舵状態が移行した場合には、ステアリングギヤ比Ｒｓは、移行した時の切り戻し操舵時ステアリングギヤ比Ｒｂの直前の値が維持される。このため、切り戻し操舵、または切り込み操舵への移行した時のステアリングギヤ比Ｒｓの急変を抑制することができる。これにより、切り込み操舵、および切り戻し操舵へ移行した時の操舵フィーリングを向上させることができる。

上記第２の実施形態によれば、操舵角θｓに応じたステアリングギヤ比Ｒｓは、操舵速度ωｓをパラメータとして変化し、操舵速度ωｓが速いほど大きな値に設定される。このため、操舵速度ωｓが速い場合でもステアリングギヤ比Ｒｓをクイックにすることにより運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。これにより、切り込み操舵時、および切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

また、第３の実施形態によれば、ステアリングギヤ比Ｒｓは、車速Ｖと操舵速度ωｓとをパラメータとして変化し、車速Ｖ毎に操舵角θｓに応じたステアリングギヤ比Ｒｓが設定される。車速Ｖが遅いほど同じ操舵角θｓに対するステアリングギヤ比Ｒｓは大きくなる。このため、車速Ｖが遅い場合でもステアリングギヤ比Ｒｓをクイックにすることにより運転者に違和感を生じさせることなく、円滑にステアリング中立位置に復帰させることができる。これにより、切り込み操舵、および切り戻し操舵時において操舵フィーリングを向上させることができる。

以上のように、本発明の第１〜３の実施形態によれば、ステアリングの操舵角または操舵速度に応じてステアリングギヤ比を変化させ、切り戻し操舵時に違和感を生じさせることなく操舵フィーリングを向上できる車両用操舵装置を提供することができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。

上記実施形態では、ステアリングエンド近傍でステアリングギヤ比Ｒｓがクイックな値となる場合について説明したが、これに限らず、ステアリング中立近傍でステアリングギヤ比Ｒｓがクイックな値となる場合に適用してもよい。例えば、操舵角θｓに対するステアリングギヤ比Ｒｓが操舵速度ωｓに応じて変化する場合、ステアリングギヤ比Ｒｓが最大となるステアリング中立位置（θｓ＝０）から切り込み操舵を行なった場合、ステアリングギヤ比Ｒｓは、クイックな値から操舵角θｓの増加に応じて徐々に減少してステアリングエンド近傍においてはスローな値へと変化する。このとき、操舵速度ωｓが大きいほどステアリングギヤ比Ｒｓは大きな値となる。

上記実施形態では、横軸を操舵角θｓ（ｄｅｇ）とし、縦軸をステアリングギヤ比Ｒｓ（ｄｅｇ／ｄｅｇ）として表すステアリングギヤ比特性図を用いて転舵角を制御する車両用操舵装置１の特性を説明したが、これに限らず、他の特性図によることもできる。例えば、縦軸を比ストローク（ｍｍ／回転、ステアリングホイール２が１回転したときのラック軸１０の移動量（ｍｍ））として表す比ストローク特性図を用いてもよい。

上記実施形態では、本発明をインタミ搭載タイプ（インターミディエイトシャフト５）の伝達比可変装置１６に適用したが、これに限らず、コラム搭載タイプ（コラムシャフト４）やピニオンギヤ一体タイプ（ピニオンシャフト６）の伝達比可変装置に適用してもよい。また、波動歯車タイプの伝達比可変装置１６に限らず、ベアリングギヤタイプの伝達比可変装置に適用してもよい。

上記実施形態において、車両用操舵装置１は、伝達比可変装置１６に適用したが、これに限らず、ステアリングシャフト３にモータアシスト力を付与する操舵補助機構を備えた電動パワーステアリング装置とともに構成することもできる。ここで、電動パワーステアリング装置は、ギア機構を介してコラムシャフト４に連結されるモータ、およびモータの駆動を制御するＥＰＳ制御装置を備えている。また、電動パワーステアリング装置として、ラックアシストタイプやコラムアシストタイプ、ピニオンアシストタイプなどにも適用できる。

１：車両用操舵装置、２：ステアリングホイール、３：ステアリングシャフト、
４：コラムシャフト、５：インターミディエイトシャフト、６：ピニオンシャフト、
７：第１シャフト、８：第２シャフト、９：ラックアンドピニオン機構、
１０：ラック軸、１１：タイロッド、１２：転舵輪、１３：ＥＣＵ、
１４：操舵角センサ、１５：車速センサ、１６：伝達比可変装置、１７：モータ、
１８：差動機構、
θｓ：操舵角、ωｓ：操舵速度、Ｖ：車速、Ｒｓ：ステアリングギヤ比、
Ｒｆ：切り込み操舵時ステアリングギヤ比、Ｒｂ：切り戻し操舵時ステアリングギヤ比、Ｒｃ：現在のステアリングギヤ比、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：移行点、
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２：切り込み、切り戻し操舵移行時の軌跡、
Ｆｓ：切り込み／切り戻しフラグ

Claims (4)

1. ステアリングギヤ比を変更可能に操舵系の途中に設けられた伝達比可変装置と、
   前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、左右のステアリングエンド近傍において前記ステアリングギヤ比がステアリング中立近傍よりも大きな値となるように、操舵角に基づいて前記伝達比可変装置の作動を制御する車両用操舵装置であって、
   前記制御手段は、操舵状態を判定し、前記操舵状態が切り戻し操舵である場合には、前記操舵状態が切り込み操舵である場合より、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、切り込み操舵時から切り戻し操舵に移行した場合、または切り戻し操舵時から切り込み操舵に移行した場合には、前記ステアリングギヤ比を変化させないことを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記操舵角に基づいて操舵速度を演算する操舵速度演算手段を備え、前記操舵速度が速い場合には、前記操舵速度が遅い場合に比較して、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両用操舵装置において、
   車速を検出する車速検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記ステアリングギヤ比を前記車速に応じて変化させ、前記車速が遅い場合には、前記車速が速い場合に比較して、前記ステアリングギヤ比を大きくするように、前記伝達比可変装置の作動を制御することを特徴とする車両用操舵装置。

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