JP7314703B2 - 車両用操向装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用操向装置に関する。

車両用操向装置として、運転者が操舵を行う操舵反力生成装置（ＦＦＡ：Ｆｏｒｃｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ａｃｔｕａｔｏｒ、操舵機構）と、車両の舵を切るタイヤ転舵装置（ＲＷＡ：Ｒｏａｄ Ｗｈｅｅｌ Ａｃｔｕａｔｏｒ、転舵機構）とが機械的に分離されたステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）式の車両用操向装置がある。このようなＳＢＷ式の車両用操向装置は、操舵機構と転舵機構とがコントロールユニットを介して電気的に接続され、電気信号によって操舵機構と転舵機構と間の制御が行われる構成である。

例えば、下記特許文献１には、ＳＢＷ式の車両用操向装置において、左右の操舵輪に転舵用アクチュエータをそれぞれ設け、各々独立して動作させることを可能とした構成において、フェールセーフ機構として、左右のタイロッドを機械的に接続するセーフバーを設け、片方の転舵用アクチュエータが動作不能になった場合でもセーフバーを介して残る他方の転舵用アクチュエータによって操舵可能とする技術が開示されている。

特許第５４９３８３５号公報

所謂ラックアンドピニオン式の操舵機構において、ラックとナックルアームとの間にタイロッドが配置され、各々がボールジョイントで接続される。ボールジョイントは、設計上所定の許容誤差を持つ剛性が低い領域（低剛性領域）であり、ガタツキ等の機構的要因により車両の直進時におけるふらつきや操舵応答性の悪化要因となる。ＳＢＷ式の車両用操向装置では、上記従来技術のようにセーフバーやタイロッド、ナックルアーム等のジョイントをより多く有している。このため、これらのジョイントを含めた低剛性領域によって操舵応答性の低下を招く可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、転舵機構の剛性を高め、安定した操舵応答性を得ることができる車両用操向装置を提供すること、を目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向装置は、ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御部と、を備え、前記駆動装置は、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、を備え、前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、正又は負の値となるように制御する。

上記構成によれば、転舵機構の剛性を高めることができる。これにより、安定した操舵応答性を得ることができる。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える予圧となるように制御することが好ましい。

これにより、各ジョイントを含むリンク機構の低剛性領域のガタツキ等を抑制することができ、転舵機構の剛性を高めることができる。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記ハンドルの操舵角に依らず、前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が一定となるように制御することが好ましい。

これにより、直進時の制御性を向上することができる。また、切り増し、切り戻しの剛性が上がるため、安定した操舵応答性を得ることができる。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクよりも大きくなるように制御することが好ましい。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御することが好ましい。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクよりも小さくなるように制御することが好ましい。

これにより、転舵機構の高剛性化を図ることができる。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクよりも小さくなるように制御することが好ましい。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御することが好ましい。

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクよりも大きくなるように制御することが好ましい。

これにより、効果的に転舵機構の高剛性化を図ることができる。

本発明によれば、転舵機構の剛性を高め、安定した操舵応答性を得ることができる車両用操向装置を提供することができる。

図１は、実施形態１に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。 図２は、ＳＢＷシステムを制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。 図３Ａは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第１図である。 図３Ｂは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第２図である。 図３Ｃは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第３図である。 図４は、実施形態１に係る駆動装置の左側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦｂとの関係を示す図である。 図５Ａは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第１図である。 図５Ｂは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第２図である。 図５Ｃは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第３図である。 図６は、実施形態２に係る駆動装置の左側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦｂとの関係を示す図である。 図７は、駆動用アクチュエータの伸縮機構の概略断面構造の一例を示す図である。

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。図１に示すステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）式の車両用操向装置（以下、「ＳＢＷシステム」とも称する）は、ハンドル１等を含む操舵機構における操作を電気信号によって操向車輪８Ｌ，８Ｒ等からなる転舵機構に伝えるシステムである。図１に示されるように、ＳＢＷシステムは、反力装置６０及び駆動装置７０を備え、制御部としてのコントロールユニット（ＥＣＵ）５０が両装置の制御を行う。

反力装置６０は、ハンドル１の操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θｈを検出する舵角センサ１４、減速機構３、角度センサ７４、反力用モータ６１等を備えている。これらの各構成部は、ハンドル１のコラム軸２に設けられている。

反力装置６０は、舵角センサ１４にて操舵角θｈの検出を行うと同時に、操向車輪８Ｌ，８Ｒから伝わる車両の運動状態を反力トルクとして運転者に伝達する。反力トルクは、反力用モータ６１により生成される。トルクセンサ１０は、操舵トルクＴｓを検出する。また、角度センサ７４は、反力用モータ６１のモータ角θｍを検出する。なお、本実施形態に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置では、舵角センサ１４があれば良く、角度センサ７４は必ずしもなくても良い。

駆動装置７０は、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂ、モータ制御部７２ａ，７２ｂ等を備えている。駆動用アクチュエータ７１ａにより発生する駆動力は、ナックルアーム６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。

駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂは、各々操向車輪８Ｌ，８Ｒに対応して設けられている。駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂは、それぞれ、モータ７３ａ，７３ｂ、伸縮機構７４ａ，７４ｂ、角度センサ７５ａ，７５ｂ等を備えている。

伸縮機構７４ａ，７４ｂは、ロッド７４１ａ，７４１ｂ、及び、ロッド７４１ａ，７４１ｂを摺動可能に支持するハウジング７４２ａ，７４２ｂを備えている。駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂの一方端は、ハウジング７４２ａ，７４２ｂに設けられた取付部７４３ａ，７４３ｂにより車両の図示しないシャーシに対して揺動可能に支持されている。駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂの他方端は、ロッド７４１ａ，７４１ｂとナックルアーム６ａ，６ｂとが、ジョイント７７を介して接続されている。ジョイント７７は、例えば、ボールジョイントが例示されるが、ボールジョイントに限るものではなく、例えば、ピロボールや弾性ブッシュであっても良い。

駆動装置７０は、左右のナックルアーム６ａとナックルアーム６ｂとの間を連結する連結ロッド７６を備えている。ナックルアーム６ａと連結ロッド７６とは、ジョイント７７を介して接続されている。ナックルアーム６ｂと連結ロッド７６とは、ジョイント７７を介して接続されている。

本実施形態において、左右のナックルアーム６ａ，６ｂ、連結ロッド７６、及び各部を接続するジョイント７７は、リンク機構を構成する。各ジョイント７７は、複数の部材が可動するように接続するための公差を有している。すなわち、リンク機構は、各ジョイント７７の公差等によるガタツキ等の機構的要因となる低剛性領域を有している。

上述した構成において、駆動装置７０は、モータ７３ａ，７３ｂを駆動し、モータ７３ａ，７３ｂの回転運動を、伸縮機構７４ａ，７４ｂにより直線運動に変換する。直線運動に変換された駆動力は、ジョイント７７を介してナックルアーム６ａ，６ｂに付与される。そして、伸縮機構７４ａ，７４ｂを介してモータ７３ａ，７３ｂから付与された駆動力によってナックルアーム６ａ，６ｂがピボット７８を支点として回動することにより、操向車輪８Ｌ，８Ｒが転舵される。

駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂには角度センサ７５ａ，７５ｂが配置されており、操向車輪８Ｌ，８Ｒの転舵角θｔを検出する。ＥＣＵ５０は、反力装置６０及び駆動装置７０を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θｈや転舵角θｔ等の情報に加え、車速センサ１２からの車速Ｖｓ等を基に、反力用モータ６１を駆動制御する電圧制御指令値Ｖｒｅｆ１及び駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂのモータ７３ａ，７３ｂを駆動制御する電圧制御指令値Ｖｒｅｆ２ａ，Ｖｒｅｆ２ｂを生成する。モータ７３ａ，７３ｂは、電圧制御指令値Ｖｒｅｆ２ａ，Ｖｒｅｆ２ｂによってトルク制御される。なお、図１では、モータ７３ａ，７３ｂの角度を検出して操向車輪８Ｌ，８Ｒの転舵角θｔを検出する角度センサ７５ａ，７５ｂを設けた例を示したが、これに限るものではなく、伸縮機構７４ａ，７４ｂの位置検出が可能な構成であれば、角度センサ７５ａ，７５ｂに代えて他の位置検出手段を設けた構成であっても良い。

コントロールユニット（ＥＣＵ）５０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット５０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｓと車速センサ１２で検出された車速Ｖｓとに基づいて電流指令値の演算を行い、反力用モータ６１及び駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂのモータ７３ａ，７３ｂに供給する電流を制御する。

コントロールユニット５０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）４０等の車載ネットワークが接続されている。また、コントロールユニット５０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。

コントロールユニット５０は、主としてＣＰＵ（ＭＣＵ、ＭＰＵ等も含む）で構成される。図２は、ＳＢＷシステムを制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。

コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）１００４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１００５、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器１００６、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コントローラ１００７等を備え、これらがバスに接続されている。

ＣＰＵ１００１は、ＳＢＷシステムの制御用コンピュータプログラム（以下、制御プログラムという）を実行して、ＳＢＷシステムを制御する処理装置である。

ＲＯＭ１００２は、ＳＢＷシステムを制御するための制御プログラムを格納する。また、ＲＡＭ１００３は、制御プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。ＥＥＰＲＯＭ１００４には、制御プログラムが入出力する制御データ等が格納されている。制御データは、コントロールユニット５０に電源が投入された後にＲＡＭ１００３に展開された制御用コンピュータプログラム上で使用され、所定のタイミングでＥＥＰＲＯＭ１００４に上書きされる。

ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００３、及びＥＥＰＲＯＭ１００４等は情報を格納する記憶装置であって、ＣＰＵ１００１が直接アクセスできる記憶装置（一次記憶装置）である。

Ａ／Ｄ変換器１００６は、操舵トルクＴｓ、及び操舵角θｈの信号等を入力し、ディジタル信号に変換する。

インターフェース１００５は、ＣＡＮ４０に接続されている。インターフェース１００５は、車速センサ１２からの車速Ｖの信号（車速パルス）を受け付けるためのものである。

ＰＷＭコントローラ１００７は、反力用モータ６１及びモータ７３ａ，７３ｂに対する電流指令値に基づいてＵＶＷ各相のＰＷＭ制御信号を出力する。

上述した実施形態１の構成における駆動装置７０の制御動作について、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図４を参照して説明する。

図３Ａは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第１図である。図３Ｂは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第２図である。図３Ｃは、実施形態１に係る駆動装置の動作例を示す第３図である。図３Ａは、右方向に操舵した場合の状態図を示し、図３Ｂは、操舵角θｈが「０」である場合の状態図を示し、図３Ｃは、左方向に操舵した場合の状態図を示している。図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃでは、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクをＦａ、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクをＦｂとしている。

図４は、実施形態１に係る駆動装置の左側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦｂとの関係を示す図である。図４では、横軸を操舵角θｈとし、縦軸をトルクＦとしている。図４に示す例では、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂがハウジング７４２ａ，７４２ｂからロッド７４１ａ，７４１ｂを繰り出す方向をトルクＦの＋（プラス）方向としている。また、図４に示す例では、右切り方向を操舵角θｈの＋（プラス）方向としている。

ナックルアーム６ａ，６ｂ、連結ロッド７６、及び各ジョイント７７を含むリンク機構には、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとのトルク差分ｆが予圧として付勢される。このトルク差分ｆは、下記の式（１）で示される。

ｆ＝Ｆａ－Ｆｂ・・・（１）

左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとが等しい場合、換言すれば、例えば、左側の駆動用アクチュエータ７１ａがロッド７４１ａを繰り出す方向に生じる駆動力と、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂがロッド７４１ｂを繰り入れる方向に生じる駆動力とが等しい場合、上記の式（１）から導出されるように、ナックルアーム６ａ，６ｂ、連結ロッド７６、及び各ジョイント７７を含むリンク機構の各部に加わるトルク差分ｆは略０となる。この場合、リンク機構が有する低剛性領域のガタツキ等の機構的要因により車両のふらつきや操舵応答性の悪化要因となる。

本実施形態では、図４に示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａの＋（プラス）方向のモータトルクＦａと、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂの－（マイナス）方向のモータトルクＦｂ（－Ｆｂ）とを異ならせている。

具体的に、操舵角θｈが「＋（プラス）」の領域、すなわち右方向に操舵した場合には、図３Ａに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り出しに方向に働くモータトルクＦａの大きさを、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り入れ方向に働くモータトルクＦｂよりも大きくしている。

また、操舵角θｈが「０」である場合、すなわち直進時には、図３Ｂに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り出し方向に働くモータトルクＦａの大きさと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り出し方向に働くモータトルクＦｂの大きさとが互いに逆向きの同じ大きさとなるようにしている。

また、操舵角θｈが「－（マイナス）」の領域、すなわち左方向に操舵した場合には、図３Ｃに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り入れ方向に働くモータトルクＦａの大きさを、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り出し方向に働くモータトルクＦｂよりも小さくしている。

このため、ナックルアーム６ａ，６ｂ、連結ロッド７６、及び各ジョイント７７を含むリンク機構の各部に、上記の式（１）に示すトルク差分ｆが予圧として付勢される。これにより、各ジョイント７７を含むリンク機構が有する低剛性領域のガタツキ等を抑制することができ、転舵機構の剛性を高めることができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとのトルク差分ｆが操舵角に依らず一定となるように制御する。これにより、安定した操舵応答性を得ることができる。

転舵機構の剛性があがることは、例えば、車両走行時のハンドル中心付近の所謂オンセンターの剛性が上がることを意味する。すなわち、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂの動き出しの剛性が高いので制御性が向上し、直進時の制御性、例えば、レーンキープアシスト機能などの制御性を向上することができる。

また、転舵機構の剛性があがることは、一定の予圧を維持したまま、ある舵角までハンドルをきった場合、その舵角付近での切り増し、切り戻しの剛性があがることを意味する。すなわち、例えば、オートパーキング（自動駐車）機能などの制御性が向上する。

（実施形態２）
図５Ａは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第１図である。図５Ｂは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第２図である。図５Ｃは、実施形態２に係る駆動装置の動作例を示す第３図である。図５Ａは、右方向に操舵した場合の状態図を示し、図５Ｂは、操舵角θｈが「０」である場合の状態図を示し、図５Ｃは、左方向に操舵した場合の状態図を示している。

図６は、実施形態２に係る駆動装置の左側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータのモータトルクＦｂとの関係を示す図である。

実施形態２では、操舵角θｈが「＋（プラス）」の領域、すなわち右方向に操舵した場合には、図５Ａに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り出し方向に働くモータトルクＦａの大きさを、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り入れ方向に働くモータトルクＦｂよりも小さくしている。

また、操舵角θｈが「０」である場合、すなわち直進時には、図５Ｂに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り入れ方向に働くモータトルクＦａの大きさと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り入れ方向に働くモータトルクＦｂの大きさとが互いに逆向きの同じ大きさとなるようにしている。

また、操舵角θｈが「－（マイナス）」の領域、すなわち左方向に操舵した場合には、図５Ｃに示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのロッド７４１ａの繰り入れ方向に働くモータトルクＦａの大きさを、右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのロッド７４１ｂの繰り出し方向に働くモータトルクＦｂよりも大きくしている。

実施形態２においても、実施形態１と同様に、ナックルアーム６ａ，６ｂ、連結ロッド７６、及び各ジョイント７７を含むリンク機構の各部に、上記の式（１）に示すトルク差分ｆが予圧として付勢される。これにより、各ジョイント７７を含むリンク機構が有する低剛性領域のガタツキ等を抑制することができ、転舵機構の剛性を高めることができる。

また、図６に示すように、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとのトルク差分ｆが操舵角に依らず一定となるように制御する。これにより、安定した操舵応答性を得ることができる。

上述した実施形態１では、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとのトルク差分ｆが、各ジョイント７７を含むリンク機構に対して正の予圧となるのに対し（図４及び式（１）参照）、本実施形態では、左側の駆動用アクチュエータ７１ａのモータトルクＦａと右側の駆動用アクチュエータ７１ｂのモータトルクＦｂとのトルク差分ｆが、各ジョイント７７を含むリンク機構に対して負の予圧となる（図６及び式（１）参照）。

各ジョイント７７を含むリンク機構に対して正の予圧が付勢されると、リンク機構を構成する各部の芯ずれ等に起因して、所謂座屈現象を引き起こし、曲げ方向の弾性たわみが発生する可能性がある。本実施形態では、各ジョイント７７を含むリンク機構に対して負の予圧が付勢されることとなり、リンク機構の各部に引っ張り方向の力が働くため、効果的にリンク機構の高剛性化を図ることができる。

また、上述した実施形態１では、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂの伸縮機構７４ａ，７４ｂにも正の予圧が付勢されることになる。図７は、駆動用アクチュエータの伸縮機構の概略断面構造の一例を示す図である。

伸縮機構７４ａ，７４ｂは、ロッド７４１ａ，７４１ｂがハウジング７４２ａ，７４２ｂに対し、ボールねじ機構７４４ａ，７４４ｂを介して摺動可能に支持される。ロッド７４１ａ，７４１ｂとハウジング７４２ａ，７４２ｂとの間にＡ，Ａ’方向の予圧が付勢されると、取付部７４３ａ，７４３ｂの揺動軸Ｘを中心とする回転方向の力が発生する。これにより、ボールねじ機構７４４ａ，７４４ｂにラジアル荷重がかかり負荷が増大する。

一方、本実施形態では、ロッド７４１ａ，７４１ｂとハウジング７４２ａ，７４２ｂとの間にＢ，Ｂ’方向の予圧が付勢される。これにより、ロッド７４１ａ，７４１ｂとハウジング７４２ａ，７４２ｂとの間に引っ張り方向の力が働くので、Ｂ，Ｂ’方向の予圧は、リンク機構との接続点とシャーシとの接続点とを結ぶアキシャル荷重となる。これにより、ボールねじ機構７４４ａ，７４４ｂにかかるラジアル方向の負荷が抑制され、ロッド７４１ａ，７４１ｂとハウジング７４２ａ，７４２ｂとの間に生じる予圧を効率的に利用することができる。このため、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂを含めた転舵機構全体を高剛性化することができる。

なお、上述した実施形態では、駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂの双方を動作させる態様について説明したが、左右のナックルアーム６ａとナックルアーム６ｂとの間を連結する連結ロッド７６を備えた構成とすることにより、例えば駆動用アクチュエータ７１ａ，７１ｂのうちの一方が動作不能になった場合でも、残る他方によって操舵可能である。

また、上述で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ ハンドル
２ コラム軸
３ 減速機構
６ａ，６ｂ ナックルアーム
７ａ，７ｂ ハブユニット
８Ｌ，８Ｒ 操向車輪
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 舵角センサ
５０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
６０ 反力装置
６１ 反力用モータ
７０ 駆動装置
７１ａ，７１ｂ 駆動用アクチュエータ
７２ａ，７２ｂ モータ制御部
７３ａ，７３ｂ モータ
７４ａ，７４ｂ 伸縮機構
７５ａ，７５ｂ 角度センサ
７６ 連結ロッド
７７ ジョイント
７８ ピボット
７４１ａ，７４１ｂ ロッド
７４２ａ，７４２ｂ ハウジング
７４３ａ，７４３ｂ 取付部
１００１ ＣＰＵ
１００５ インターフェース
１００６ Ａ／Ｄ変換器
１００７ ＰＷＭコントローラ
１１００ 制御用コンピュータ（ＭＣＵ）

Claims (9)

1. ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、
   を備え、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、
   前記制御部は、
   前記ハンドルの操舵角に依らず、前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える正又は負の値の一定の予圧となるように制御する、
   車両用操向装置。
2. 前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御する、
   請求項１に記載の車両用操向装置。
3. 前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御する、
   請求項１に記載の車両用操向装置。
4. ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、
   を備え、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、
   前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える正又は負の値の予圧となるように制御し、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクよりも大きくなるように制御する、
   車両用操向装置。
5. 前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御する、
   請求項４に記載の車両用操向装置。
6. 前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさと、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクとが同じ大きさとなるように制御する、
   請求項４に記載の車両用操向装置。
7. ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、
   を備え、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、
   前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える正又は負の値の予圧となるように制御し、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクよりも小さくなるように制御する、
   車両用操向装置。
8. ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、
   を備え、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、
   前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える正又は負の値の予圧となるように制御し、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクよりも小さくなるように制御する、
   車両用操向装置。
9. ハンドルの操舵に応じて左右の操向車輪を転舵する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記駆動装置は、
   一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された左操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータと前記車両の直進方向に対してミラー配置され、一端が車両のシャーシに揺動可能に支持された右操向車輪駆動用アクチュエータと、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される左操向車輪のナックルアーム、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの他端が接続される右操向車輪のナックルアーム、左右の前記ナックルアームの間を連結する連結ロッド、及び、各部を接続するジョイントを含むリンク機構と、
   を備え、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータ及び前記右操向車輪駆動用アクチュエータは、それぞれ、前記制御部によってトルク制御されるモータと、前記モータの回転運動を直線運動に変換する伸縮機構と、を備え、
   前記制御部は、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクと前記右操向車輪駆動用アクチュエータのモータトルクとの差分が、前記リンク機構に与える正又は負の値の予圧となるように制御し、
   前記左操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り入れ方向に働くモータトルクの大きさが、前記右操向車輪駆動用アクチュエータの伸縮機構の繰り出し方向に働くモータトルクよりも大きくなるように制御する、
   車両用操向装置。

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