WO2007102307A1 - 車両用ステアリングシステム - Google Patents

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WO2007102307A1
WO2007102307A1 PCT/JP2007/053046 JP2007053046W WO2007102307A1 WO 2007102307 A1 WO2007102307 A1 WO 2007102307A1 JP 2007053046 W JP2007053046 W JP 2007053046W WO 2007102307 A1 WO2007102307 A1 WO 2007102307A1
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WO
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steering
pair
gain
return force
members
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/053046
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yutaka Onuma
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Priority to CN2007800083996A priority patent/CN101400562B/zh
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Priority to US12/281,881 priority patent/US7849954B2/en
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B62D5/006—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

Definitions

  • the present invention relates to a steering system provided in a vehicle, and more specifically, includes a pair of operation members that can be operated independently of one another, and steers wheels according to those operations. It relates to the system which appears.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-244022
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-301193
  • each of the gains by which the respective operating amounts are multiplied is This is a system different from one another, and it is possible to perform the main operation with the operation member of which the gain is set higher and perform the auxiliary operation such as the fine adjustment with the other operation member.
  • the independently operated steering system is a unique system, and is used to set steering characteristics, for example, the characteristics of each of a pair of operation members and the characteristics of steering for those operations. It has the advantage of high freedom.
  • an independently operated system Are still under development, leaving much room for improvement to improve their practicality.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly practical independent steering system.
  • the steering system of the present invention includes a pair of operation members that can be operated independently of each other, and based on the operation amount of each of the pair of operation members.
  • a steering system in which a target turning amount of the wheel and a return force for returning each of the pair of operating members to the reference position are determined, each of the pair of operating members in determining the target turning amount
  • the present invention is characterized in that at least one of the steering gain set corresponding to and the return force gain set corresponding to each of the pair of operation members in determination of the return force can be changed.
  • At least one of the steering gain and the return force gain can be changed according to various parameters and the like, so that the steering characteristic of the system can be set relatively freely. It is possible. Having such advantages, the vehicle steering system of the present invention becomes a highly practical system.
  • a pair of operation members each of which can be operated independently of each other along a set trajectory;
  • a steering device for steering wheels
  • Each has a power source, and the power source is controlled to return each of the pair of operating members to the return force reference operating position set for each.
  • the target turning amount of the wheel is determined based on the operation amount of the turning reference operation position set for each of the pair of operation members, and the turning amount of the wheel is A steering control unit that controls the steering device to achieve a target steering amount, and (b) an operation from a return force reference operation position set for each of the pair of operation members Based on quantity
  • a control device having a return force control unit for determining the return force and controlling the power source of each of the pair of return force applying devices so as to exert the return force;
  • a steering system for a vehicle comprising
  • the control device is configured to: (A) a steering gain set corresponding to each of the pair of operation members in the determination of the target turning amount; and (B) an operation amount of each of the pair of operation members.
  • a vehicle steering system configured to be able to change at least one of a return force gain set corresponding to each of the pair of operation members in determining a return force based on the change.
  • the aspect described in this section is, for example, as described later, at least one of the steering gain and the return force gain, the operation position of each of the pair of operation members, their operation speed, one-hand operation or both hands It can be changed according to one or more parameters such as the operating force and the traveling speed of the vehicle.
  • the steering characteristic of the system it is possible to set the steering characteristic of the system relatively freely, for example, taking into consideration the ergonomic characteristic of the driver in the operation of the operation member, which will be described in detail later. It is also possible to improve operability by making it possible to change the gain.
  • either one of the “steering gain” and the “restoring force gain” may be changeable, and only one force may be changeable.
  • the “steering gain” is configured to be changeable, the turning amount based on the operation amount of the operation member is changed, so the responsiveness and sensitivity of turning to the operation are changed. It will be.
  • the ease of operation in particular, the operation in the direction in which the operating member moves away from the reference position, in other words, the ease in the direction in which the amount of operation increases.
  • the ease of operation in particular, the operation in the direction in which the operating member moves away from the reference position, in other words, the ease in the direction in which the amount of operation increases.
  • the shape and structure thereof are not particularly limited.
  • a so-called handle which can be operated along a straight or curved (for example, circular arc) "orbit", and so on.
  • a joystick or a lever which can be operated along an arc-like "track” by tilting each in the left-right direction or in the front-rear direction.
  • the steering system according to the aspect of the present invention is not necessarily limited to the one in which the pair of operation members is operated by each of the left and right hands of the driver, the following explanation is easy to understand the explanation. From the perspective of integration, we will focus on such a system.
  • the configuration of the “steering device” in the aspect of the present item is not particularly limited.
  • an electric motor can be employed as a drive source, and the steering port connected to the wheels can be moved left and right by the driving force of the motor.
  • a mechanism for moving the steering rod it is possible to adopt, for example, a rack pi on mechanism, a ball screw mechanism or the like.
  • the system including the “return force application device” applies an operation reaction force to the operation in the direction in which the operation member moves away from the reference position, in other words, the operation in the direction in which the operation amount increases. It is possible to give the driver an appropriate feeling of steering operation. In addition, if the return force is controlled to increase as the operation amount increases, the operation reaction force increases as the operation member is turned more, so the related art in which the operation member and the steering device are mechanically connected It is also possible to give the driver an operational feeling similar to that of the steering system. As the “power source” of the return force application device, various kinds of power sources can be adopted.
  • a device for applying a force for returning the operation member to the reference position by a spring force may be juxtaposed.
  • the "control device" in the aspect of the present item is mainly composed of, for example, a computer, and as required It is possible to employ an electronic control unit configured to include a drive source, a drive circuit of a power source, and the like.
  • the “steering control unit” of the control device includes, for example, a turning amount component based on the operation amount from the turning reference operation position of the right operation member and a turning amount based on the operation amount of the left operation member. It is possible to adopt a configuration in which the target turning amount is determined based on the sum of the steering amount components. It is also possible to adopt a configuration in which the target turning amount is determined by multiplying each of the turning amount components of the pair of operation members by a weighting coefficient.
  • the steering gain is determined by multiplying the gain serving as the reference with a coefficient for correcting the steering gain. It is possible to adopt a configuration in which the turning amount component is determined by multiplying. Further, for example, “return power gain” is determined in the “return power control unit” by multiplying the reference gain by a coefficient for correcting it, and the return power reference operation of each of the pair of operation members is determined. It is possible to adopt a configuration in which the return force is determined by multiplying the amount of operation from the position by the return force gain.
  • the "return force reference operation position” and the “steering reference operation position” described in this section are trajectories that may be set to the same Cf standing on the trajectory for each of the operation members It may be set to a different position above.
  • the steering amount component both not 0, the value
  • the steering position of the wheel is the position where the vehicle travels straight (hereinafter referred to as “the steering neutral position” or simply “neutral position”!)
  • the “steering reference operation position” corresponding to each of the members is set, the “return force reference operation position” and the “steering reference operation position” are set to different positions.
  • “return force reference operation position” and “steering reference operation position” can be positioned, for example, by a force from the outside or the return force application device etc. acting on the operation member. It is possible to set the position of the operating member (hereinafter sometimes referred to as “operational neutral position” or simply “neutral position”).
  • the steering system includes, for example, a device that applies a force that causes the operating member to return to the reference position by a spring force.
  • a device that applies a force that causes the operating member to return to the reference position by a spring force does not include the return force control unit of the return force application device and control device of the present invention, and is configured to be able to change only the steering gain. It can be an aspect of In addition, an aspect in which only the return force gain can be changed can be an aspect of the claimable invention.
  • the aspect described in this section is an aspect in which the turning reference operation position and the return force reference operation position are set to the same position on the track, and has an advantage that the system configuration is simple.
  • the control device is configured to change at least one of the steering gain and the return force gain in accordance with the operation position of each of the pair of operation members.
  • the aspect described in this section is an aspect in which the position on the trajectory of the operation member is adopted as a parameter for changing the gain.
  • the target steering amount, the steering gain set at the time of determination of the return force, the return force gain, and the change in the target steering amount and the return force based on the operation amount of the operation member In this case, it is possible to change the target turning amount and the magnitude of the return force which are not related, in other words, to increase or decrease the change in the target turning amount and the return force based on the operation amount.
  • the aspect of this section is that, in the determination of the target turning amount and the return force based on the operation amount of each of the pair of operation members, when the above-described reference gain is defined, it is also possible to adopt a configuration in which the target steering amount and the return force are changed as a reference when they are located in at least a partial area of the track, and are changed over the entire area of the track. Configuration is also possible.
  • steering gain and return force gain may be changed to a discrete number of values in a flat manner, may be changed stepwise, and may be continuously changed in a continuous manner and steplessly. .
  • Each of the pair of operation members is positioned in one side region which is a region near one end of the corresponding track.
  • the control device is At least the steering gain can be changed
  • the steering gain When the steering gain is positioned in the other side area when each of the pair of operation members is positioned in the one side area, the steering gain is set to a smaller value than when it is located in the other side area. Steering system for vehicles.
  • At least the steering gain can be changed
  • the steering gain is set so as to decrease as the position of each of the pair of operation members is closer to the one end and to increase as the position is closer to the other end (5) or (5)
  • the steering system for a vehicle according to the above.
  • the control device is
  • At least the return force gain can be changed
  • the return force gain is set to have a larger value when each of the pair of operation members is located in the one side region than when it is located in the other side region (4).
  • the control device is
  • At least the return force gain can be changed
  • the return force gain is set such that the position of each of the pair of operation members becomes larger as it approaches the one end and becomes smaller as it approaches the other end. 7) A vehicle steering system according to any one of the above items.
  • the aspect described in the above five items is an aspect in which two regions are set on the trajectory and the gains are made different from each other depending on the region where the operation member is positioned.
  • the steering gain is made different, it is possible to change the degree of contribution of the operation of each operating member in the determination of the target turning amount according to the area where the operating member is located.
  • both of the pair of operation members are operated in the direction corresponding to the turning of the wheel in the same vehicle turning direction, when one contribution degree of the pair of operation members is low, The higher the contribution of the other, the better.
  • the other of the operating members should be located in the other area.
  • the other side of the operation member is one side area
  • one of the operating members is positioned in the other side area to be the subject of the operation. If a system having such steering characteristics is used, it is possible to make it possible for the user to switch the operation member that performs the main operation depending on the operation position of each pair of operation members. It is.
  • the operation in one side area where the return force gain is set large is set. This requires a large operating force as compared to the operation in the other side region, and the amount of operation becomes smaller. Therefore, when one of the operation members is positioned in one area where the return force gain is set large, the other of the operation members is positioned in the other area, and one of the operation members is positioned in the other area. If the other of the operating members is located in the one side region when it is positioned at the position, the one operating member located in the other side region becomes the subject of the operation. That is, also in the embodiment in which the return force gain is made different, the operation member performing the main operation according to the operation position of each of the pair of operation members as in the embodiment in which the steering gain is made different.
  • the system can have a steering characteristic such that
  • the "one side area” and the “other side area” described in the above five items may be set such that the areas are adjacent to each other, and in other words, the areas are separated from each other. For example, an area that does not belong to either of these areas may be set.
  • the present invention is not limited to the aspect in which each of the one end and the other end is included as a part of the one side area and the other side area, respectively. For example, a mode in which a region near one end of the set two regions is one side region and a region near the other end is the other side region may be adopted.
  • the entire track is divided into two regions with a certain boundary between them, and a region including one end of them is regarded as one region, and the other end
  • the area including is the other side area.
  • the one side region is set as a region where the operation of each of the pair of operation members in the region is difficult compared to the operation in the other side region (4)
  • the vehicle steering system according to any of the items (8) or (8).
  • the operation of holding the lower portion (portion close to the driver) of the steering wheel is more difficult than the operation of holding the upper portion of the steering wheel.
  • the operation members are arranged like a steering wheel, so that the target turning is determined based on the operation amount of each of the pair of operation members. The amount is affected by the operation at the position where it is difficult to perform, and there is a possibility that a relatively large error may occur to the driver's will.
  • the aspect described in this paragraph is, for example, by reducing the steering gain in the one-side area, which is an area where it is difficult to perform the operation, to reduce the contribution degree in the determination of the target turning amount, or By increasing the force gain and reducing the amount of operation, it is possible to reduce the error of the above operation. That is, the aspect described in this section is such that the operation member that performs the main operation is switched according to the ease of operation.
  • the operation of the right-hand steering wheel in the direction approaching the driver and the left-hand steering wheel operation in the direction away from the steering wheel The right direction which corresponds to the turning of the vehicle in the right turn direction It becomes the operation in the direction corresponding to turning, and corresponds to the turning of the wheel in the direction to turn left by the driver's force on the right handle and the operation in the direction away from the driver on the left handle. Operation in the direction corresponding to the left turn
  • the joysticks are arranged side by side, and can be operated along an arc-like trajectory by being tiltable generally in the left-right direction, thereby forming a pair of joysticks,
  • Each rightward operation corresponds to the right turn corresponding direction corresponding to the turning of the wheel in the right turn direction of the vehicle
  • the left operation corresponds to the turn of the wheel in the left turn direction. Operation in the left turn corresponding direction, which is the direction, and
  • the aspects described in the above two items are aspects in which the configuration of the pair of operation members is limited, and the aspect in which the gains described above are different is effective.
  • the embodiment is the joystick.
  • Other joystick force It is difficult to operate at a distant position.
  • the above-mentioned two items are one aspect of the mode in which the one side area described above performs the operation, is difficult, and is set as the area.
  • the control device is configured to change at least one of the steering gain and the return force gain in accordance with the operation speed of each of the pair of operation members.
  • (11) A vehicle steering system according to any one of the above items.
  • At least the steering gain can be changed
  • the steering system for a vehicle according to the item (12), wherein the steering gain has a large value when the operation speed of each of the pair of operation members is high compared to when the operation speed is low.
  • the control device is
  • the steering gain is changed according to the operation position of each of the pair of operation members,
  • the steering gain is close to one end of the corresponding one of the operation members, and is close to the other end, the steering gain is close to the other end.
  • the value when the operating speed of each of the pair of operating members is high, and the value when it is located in the one-side area is smaller than when it is located in the one-side area.
  • (13) The vehicle steering system according to (13), wherein the value is closer to the value when being located in the other side area.
  • the modes described in the above three items are modes in which the operating speed of the operating member is adopted as a parameter for changing the gain.
  • the operating speed of the operating member is adopted as a parameter for changing the gain.
  • the operation is performed at a high speed. It is desirable that no delay occurs in steering. For example, when the operation speed is high, if the steering gain is increased, the target turning amount is increased, so that the turning delay can be avoided.
  • the steering gain is made different according to the operation position described above, when the fast operation is performed in the one side area where the steering gain is set to be small, the turning delay or turning is A situation where the amount is small may occur, and an aspect in which the steering gain is increased when the operation speed is high is an effective aspect.
  • the driver is moved closer to the other end in the direction away from the driver during the sudden operation. Since the operation toward the one end of the direction tends to be dominant, when the operation speed is high, it is desirable that the small set steering gain be increased when located in the one side area. The above aspect is effective.
  • control device controls at least one of the steering gain and the return force gain
  • the other of the pair of operating members is operated.
  • the vehicle steering system according to any one of (1), (14) and (14).
  • the other one of the pair of operation members is a mode in which the gain is changed according to the “when not operated” and the “when operated”. According to the aspect described in this section, although it will be described in detail later, it is possible to secure good steering when one-handed operation.
  • At least the steering gain can be changed
  • Each of the steering gains is adapted to be changed according to the operating position of each of the pair of operating members
  • the steering gain is close to one end of the corresponding one of the operation members, and is close to the other end, the steering gain is close to the other end. It is set to be a smaller value than when it is located in the one side area, and the value when it is located in the one side area when the other of the pair of operating members is operated.
  • the target turning amount is determined based on the operating amount of only one operation member, so the turning amount of the wheel may be insufficient.
  • the operation member operated is located in one side area where the steering gain is set small. Especially, the amount of turning becomes smaller. According to the aspect described in the above two items, the steering gain is increased in the case where the other of the pair of operation members is operated. Therefore, it is possible to increase the amount of turning of the wheel by increasing the target turning amount.
  • the steering gain is changed so as to compensate for the lack of steering amount due to the other operating member being operated, even if only one of the operating members is operated, both operations are performed.
  • the steering is realized such that the members are operated by the same amount of operation or close to it. That is, even when operating with one hand, it is possible to make the amount of steering substantially the same as or similar to that when operating with both hands.
  • At least the return force gain can be changed
  • the return gain is set to a smaller value compared to the case where it is operated when the other of the pair of operation members is not operated.
  • the vehicle steering system according to any one of 17) to 17).
  • the return force gain is changed according to the operation position of each of the pair of operation members,
  • the return force gain is close to one end of the corresponding one of the operation members, and is close to the other end, the return force is close to the other end.
  • the value when it is located in the one side area is set so as to be a large value as compared with the case where it is located in the side area, and when the other of the pair of operating members is operated and it is inconvenient.
  • the modes described in the above two items are modes in which the return force gain is changed in the case where the other of the pair of operating members is not operated and in the case where it is operated. For example, when the operation is not performed, the return force gain is reduced, so that the operation with a small return force and a large operation amount can be easily performed with a small operation force. That is, as in the case of the latter mode, it is effective in the mode in which the steering gain is made different according to the above-described operation position, and the operation is easily performed in one side area where the return force gain is set large. Can.
  • the control device is At least the return force gain can be changed
  • the return gain gain is set to be a large value compared to the case where it is operated when the other of the pair of operating members is not operated.
  • the vehicle steering system according to any one of 17) to 17).
  • the steering gain is increased by operating the other operation member described above so that the steering amount becomes substantially the same with one hand or both hands. For example, when one hand is operated, it is possible to realize steering similar to a more conventional steering system.
  • Both the turning reference operation position and the return force reference operation position of each of the pair of operation members are set as the reference operation position which is the same operation position, When only one of the pair of operating members is operated from the state where the steering system is in the reference operating position set for each of the pair of operating members, the pair of operating members is operated.
  • the steering system for a vehicle according to any one of (15) and (20) in which the other of the operating members is operated is determined to be in a state.
  • the aspect described in this section is an aspect in which a specific case is determined as one-handed operation. According to the aspect described in this paragraph, in order to detect a state in which the operation member is not operated, it is necessary to specially provide a sensor or the like that detects that the operation member is touched by the driver. Therefore, a steering system with a simple structure will be realized.
  • the control device is configured to change at least one of the steering gain and the return force gain in accordance with the traveling speed of the vehicle.
  • Vehicle steering system according to any of the preceding claims.
  • the control device is At least the steering gain can be changed
  • the steering system for a vehicle according to the item (22), wherein when the vehicle travel speed is low, the steering gain is a large value as compared with the case where the vehicle travel speed is high.
  • At least the return force gain can be changed
  • the steering system for a vehicle according to the item (22) or (23), wherein the return force gain is set to a smaller value when the vehicle traveling speed is low compared to when it is high.
  • the aspects described in the above three items are aspects in which the vehicle travel speed is adopted as a parameter for changing the gain.
  • the steering gain is changed according to the traveling speed
  • the steering gain is increased and the target turning amount is increased when the vehicle traveling speed is low. It is possible to steer the wheels largely by the operation.
  • the return force gain is changed according to the traveling speed
  • the return force gain is reduced and the return force is reduced when the vehicle traveling speed is low. It is possible to reduce the required operating force.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an entire configuration of a vehicle steering system according to a first embodiment of the claimable invention.
  • FIG. 2 is a front view (viewed from the driver) of the operating device of the steering system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a view of the operating device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the operating device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship with the first variable for changing the steering gain based on the operation angle of the operation member and the operation position.
  • FIG. 6 is a view showing the relationship between the operation speed of the operation member and the correction coefficient for correcting the first variable shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the traveling speed of the vehicle and the second variable for changing the steering gain based on the traveling speed of the vehicle.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the operating angle of the operating member and the steering amount component corresponding to the left and right operating members.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship with the first variable for changing the return force gain based on the operation angle of the operation member and the operation position.
  • FIG. 10 is a diagram showing a relationship with a second variable for changing the return force gain based on the vehicle travel speed and the vehicle travel speed.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the operating angle of the operating member and the return force.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a steering control program executed by the electronic control unit shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flow chart showing a steering gain determination subroutine executed in the turning control program.
  • FIG. 14 is a flow chart showing a return force control program executed by the electronic control unit shown in FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a return force gain determination subroutine executed in the return force control program.
  • FIG. 16 is a block diagram showing functions of an electronic control unit provided in the vehicle steering system of FIG.
  • FIG. 17 is a schematic view showing an entire configuration of a vehicle steering system according to a second embodiment of the claimable invention.
  • FIG. 18 is a front view (viewed from the driver) of the operating device of the steering system shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing the relationship with the first variable for changing the return force gain based on the operation angle of the operation member and the operation position.
  • FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the operating angle of the operating member and the return force.
  • FIG. 21 is a flowchart showing a return force gain determination subroutine executed in the return force control program.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a steering gain determination subroutine executed in the turning control program.
  • FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a steering system according to a first embodiment of the claimable invention.
  • the steering system is a so-called steer-by-wire type steering system, in which the operating device 10 and the steering device 12 are mechanically separated, and each is an operating member.
  • the steering system is such that the wheels 16 are steered by the driving force of a drive source provided to the steering device 12 regardless of the operating force applied to the vehicle (generally referred to as “14”).
  • the steering system is an independently operated system in which a pair of steering wheels 14 can be operated independently of each other.
  • the operation device 10 is configured to include the pair of handles 14, and is fixed to a part of the vehicle body, specifically, the reinforcement of the instrument panel.
  • the operating device 10 has a function of movably holding each of the pair of handles 14 along a generally arc-like track and applying a force to each of the pair of handles 14 in the direction of the trajectory. It is possessed. Those will be described in detail later.
  • the steering device 12 includes a housing 20 fixed to a vehicle body (specifically, a chassis), and a steering rod 22 provided on the housing 20 so as to be movable in the axial direction (lateral direction of the vehicle). Including Is configured.
  • the steering device 12 also includes a steering motor 24 as a drive source provided coaxially with the steering rod 22, although illustration of the inside is omitted, and a ball formed on the steering rod 22.
  • the steering rod 22 is axially moved by rotationally driving a ball nut engaged with a screw by the steering motor 24.
  • Each of the two ends of the steering wheel dod 22 is connected to a tie rod 28 via a ball joint 26 and the other end of the tie rod 28 allows the wheel 16 to be rotatable via another kind of ball joint 30. It is connected to a knuckle arm 34 which is a part of the steering knuckle 32 to be held.
  • the wheel 16 is steered by moving the steering rod 22 in the axial direction by such a coupling structure.
  • the turning device 20 is provided with a turning amount sensor 40 for acquiring the turning amount of the wheel 16.
  • the steering amount sensor 40 measures the amount of rotation of the gear gear engaged with the rack gear formed on the steering rod 22, more specifically, the amount of rotation from the neutral position, which is the position of the gear gear when the vehicle goes straight on. It is something to detect. That is, the turning amount sensor 40 obtains the amount of rotation of the gear-on gear in accordance with the axial movement of the turning rod 22, whereby the turning of the wheel 16 steered by the movement of the turning port 22 is obtained. It is assumed that the rudder amount will be acquired indirectly.
  • FIGS. 2 to 4 The structure of operating device 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 as well.
  • 2 is a front view of the operating device 10 (a view of the driver's side)
  • FIG. 3 is a view from above
  • FIG. 4 is a side view from the left side of the vehicle. Each is shown.
  • a pair of handlebars 14 constituting the operation device 10 is a rod-like member having a generally L-shaped shape when viewed from the side, and the driver extends the portion directed upward to be gripped by the driver. It is said to be 50 parts.
  • the grip portion 50 is disposed to be inclined such that the lower portion thereof is positioned closer to the driver than the upper portion.
  • each of the pair of handles 14 is movably disposed along a pair of slots 54 provided in a panel member 52 of the instrument panel (hereinafter may be abbreviated as “in-panel”). There is.
  • the pair of handles 14 is integrally provided with the handle rod 56 projecting inside the panel through the panel member 52, and each pair of force rods of the handle rods 56 is formed in an arc shape. Movable along slot 54! / Scold.
  • the wheels 16 are steered.
  • the vehicle is positioned in the middle position, and if one or both of the pair of steering wheels 14 are operated clockwise from the reference operation position, the vehicle turns right, conversely, one of the pair of steering wheels 14 Turn either or both counterclockwise to turn left.
  • Each of the handle rods 56 integrally provided to the pair of handles 14 is connected to an arm 62 rotated by an electric motor 60 inside the instrument panel.
  • the pair of motors 60 is fixed to the instrument panel reinforcement so as to be located at the center of each of the pair of arcuate slots 54, and one end of the arm 62 is connected to the output shaft of the motor 60. .
  • the arm 62 extends along the panel 52 of the instrument panel, and the other end of the arm 62 is connected to the handle rod 56.
  • each pair of handles 14 will be held by a part of the vehicle body.
  • the reference operation position of the pair of handlebars 14 is set to a position where it is pivoted slightly upward from the position where the arm 62 becomes horizontal.
  • the motor 60 corresponding to the handle 14R on the right may be referred to as the motor 60R
  • the motor 60 corresponding to the handle 14L on the left may be referred to as the motor 60L.
  • the motor 60 is a motor with a reduction gear, and it is possible to apply a return force F which is a force to return each of the pair of handles 14 to the reference operation position (FIG. 2). See). That is, in this steering system, a pair of return force application devices 70 corresponding to each of the pair of steering wheels 14 is configured including the motor 60, the arms 62, etc. It functions as a power source of the return force application device 70 of In the steering system, by controlling the motor 60, it is possible to arbitrarily change the magnitude and direction of the return force. Further, the force motors 60R, 60L which are not described in detail are provided with operation angle sensors 72R, 72L which can detect the operation angles ⁇ , ⁇ which are the operation amounts from the reference operation positions of the handles 14R, 14L, respectively.
  • the operation angle sensors 72R and 72L are rotation angle sensors that mainly detect an angle of rotation of the motor shaft mainly using an encoder, and from the rotation reference position of the motor shaft set corresponding to the reference operation position of the steering wheel 14R and 14L. By detecting the rotation amount of the To detect By the way, as shown in Fig. 2, the operating angles ⁇ and ⁇ are the steering wheel 1 and the radius R.
  • the steering reference operation position and the return force reference operation position are at the same position.
  • the steering system of the structure described above is controlled by a steering electronic control unit 100 (hereinafter sometimes referred to as "ECU 100") as a control device.
  • the ECU 100 mainly includes the computer 102, and the steering amount sensor 40, the pair of operation angle sensors 72 described above, and the vehicle traveling speed V (hereinafter sometimes abbreviated to "vehicle speed v")
  • vehicle speed v vehicle traveling speed
  • Various sensors such as a vehicle speed sensor 104 for detecting the vehicle speed are connected.
  • the EC U 100 has a drive circuit (dry circuit) for driving the motor 60 of each of the pair of return force application devices 70 provided in the steering motor 24 of the steering device 12 and the operation device 10, It is supposed to control those operations.
  • the computer of the ECU 100 stores a return force control program, a steering control program, various data related to control of the steering system, and the like, which will be described later.
  • the ECU 100 mainly performs two controls of steering control and return force control.
  • the steering control which is one of them, is control relating to the steering device 12 described above, and more specifically, is control of the steering motor 24.
  • the operation angles ⁇ and ⁇ of the pair of handles 14 are acquired based on the detection signals of the pair of operation angle sensors 72, and the target shift is performed based on the acquired ⁇ and ⁇ .
  • the target value of the steering amount which is the rotational position of the steering wheel ⁇ ⁇ *, that is, the rotational position of the gear-on gear is determined, and is determined according to the following equation.
  • G and G are steering gains corresponding to each of the steering wheels 14, and their operation gains Is the steering amount component corresponding to each of the steering wheels 14. Then, the sum of the steering amount components is taken as the target steering amount ⁇ *. Steering gain G
  • G is determined on the basis of various parameters
  • the command concerning the determined supply current I is sent to the inverter which is the drive circuit.
  • the signal is supplied to the current I power steering motor 24 by the inverter.
  • the above-mentioned steering gains G and G are standards that are gains for converting the steering angle force into the turning amount.
  • the gain repulsion is also changed. Specifically, the steering gains G and G above
  • the first variables a and a indicate the operating position of each of the pair of handles 14, that is, the operating angle.
  • the steering wheel 14 steering wheel 14 is equipped
  • the operation in the area where the reference operating position force is also rotated in the direction approaching the driver is performed in comparison with the operation in the area rotated in the direction away from the driver force. hard.
  • the trajectory of each pair of steering wheels 14 is divided into two regions, and the region on the trajectory rotated in the direction approaching the driver at the reference operating position force is taken as one region, The area rotated in the direction away from the driver is taken as the other area.
  • variables a and a are determined so as to have smaller values compared to the case of For more information,
  • the a corresponding to the right handle 14R is, as can be seen from the diagram shown in FIG.
  • SRS and SRS may be delayed as they are. Therefore, the ECU 100 controls the first variables ⁇ and a so that each of the pair of steering wheels 14 operates so that the turning delay does not occur.
  • the first variable ⁇ , a is set using the correction coefficient ⁇ which is set according to the magnitude of the operation speed ⁇ of each of the pair of handles 14.
  • the first variable corresponding to the steering wheel 14 rotated in the direction approaching the driver is changed to be larger as the operating speed is higher than a certain speed. For example, when the magnitude of the operation speed of the right handle 14R is ⁇ , or the left hand
  • the first variables ⁇ and a when the magnitude of the operation speed of the loop 14R is ⁇ are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the ECU 100 sets the first variable ⁇ to a pair of handles.
  • a first variable ⁇ corresponding to the operated steering wheel 14 can be realized so that the same amount of steering of the wheels as in both-handed operation can be realized. As it is changed to force [2.0]
  • the first variable ⁇ corresponding to the handle 14 of the unoperated one is [0]. Will be changed to In the present system, it is determined that the other handle 14 is not operated when only one handle 14 is operated from the state where both of the pair of handles 14 are at the operation reference position. Ru. By the way, the first variable ⁇ with one-handed operation
  • the first variables ⁇ and a are changed based on the operation speed and larger than usual.
  • the first variables ⁇ and a are gradually changed so as not to change suddenly.
  • the second variable ⁇ decreases as the vehicle speed V increases.
  • the traveling speed of the vehicle When the traveling speed of the vehicle is high, the turning amount of the wheel 16 with respect to the operation angle of the pair of steering wheels 14 is reduced, and the stability of the vehicle operation is improved when the vehicle is traveling fast. Can. On the contrary, when the traveling speed of the vehicle is relatively low, the turning amount of the wheel 16 with respect to the operation angle of the pair of handles 14 is increased, and the burden on the driver can be reduced.
  • the steering gains G and G corresponding to each of the pair of steering wheels 14 are calculated. And those
  • FIG. 8 is a schematic view showing a relationship between an operation angle of each of the pair of steering wheels 14 and a steering amount component at a certain vehicle speed.
  • the steering amount component corresponding to the right handle 14R is the left handle 14L.
  • the right steering wheel 14R becomes the subject of the operation by making it larger than the steering amount component corresponding to.
  • the steering amount component corresponding to the left handle 14L is made larger than the steering amount component corresponding to the right handle 14R, and the left handle 14L is operated. It becomes the subject.
  • Return force control which is another control in the ECU 100, is control relating to the above-described pair of return force application devices 70, and more specifically, control of the pair of motors 60. This control will be described for the handle 14R on the right side, based on the detection signal of the operation angle sensor 72R. The operating angle ⁇ of the handle 14R is acquired, and with a force corresponding to the acquired ⁇
  • G is a return force gain, each of which will be described in detail later.
  • the return force F is determined based on ⁇ detected by the operation angle sensor 72L, and the return force F is to be exerted.
  • the supply current I to the pump 60L is determined.
  • the electric power according to is determined, and in order to control the motor with a constant voltage, the ECU 100 is configured to determine the current supplied to the motor. And the determined supply current I, I
  • the command regarding HR HL is transmitted to the inverter which is a drive circuit, and is supplied to the current I, I 1S motor 60R, 60L by the inverter.
  • a standard gain which is a gain for converting to an operating angle force and a return force, is changed as a standard gain K.
  • the above-mentioned return force gains G and G have a pair of
  • FR F is multiplied by a second variable
  • the second variable ⁇ increases as the vehicle speed V increases.
  • FIG. 11 shows one pair of vehicles at a given vehicle speed.
  • FIG. 14 is a schematic view showing the relationship between the operating angle of each of the cylinders 14 and the return force. As understood from this figure, in the case of single-handed operation, the return force is twice as large as in the case of two-handed operation. Can be given to
  • the control of the steering system is performed by executing a steering control program whose flowchart is shown in FIG. 12 and a return force control program whose flowchart is shown in FIG.
  • Those control programs are stored in the computer 102 of the ECU 100, and repeatedly executed at short time intervals (for example, several msec to several tens of msec) after the ignition switch is turned on. The flow of such control will be described in detail below with reference to a flow chart.
  • step 1 (hereinafter abbreviated as “S 1”, the same applies to other steps), the operation angles ⁇ and ⁇ of each of the pair of steering wheels 14 are obtained. Ru. As I explained earlier, at step 1 (hereinafter abbreviated as “S 1”, the same applies to other steps), the operation angles ⁇ and ⁇ of each of the pair of steering wheels 14 are obtained. Ru. As I explained earlier, at step 1 (hereinafter abbreviated as “S 1”, the same applies to other steps), the operation angles ⁇ and ⁇ of each of the pair of steering wheels 14 are obtained. Ru.
  • the target turning amount 0 * is determined based on the sum of the turning amount components based on the operation angles ⁇ , ⁇
  • the steering gain determination subroutine of S2 is executed to determine the steering gains G and G in the determination of the steering amount component.
  • the steering gain determination subroutine is a routine that performs control shown in the flowchart of FIG. In this control, first, the determination of the first variable ⁇ , a is performed, and S I 1, S
  • a is determined. Specifically, in the computer 102 of the ECU 100, the operating angle ⁇ ,
  • the map data shown in FIG. 5 of the first variables ⁇ and a with SR S and R ⁇ as parameters are stored.
  • the first variables a and a are determined with reference to the map data. Then in S14
  • the operating angle change amount ⁇ ⁇ of each of them As the operating speed of each of the pair of operating members, the operating angle change amount ⁇ ⁇ of each of them.
  • the correction coefficient ⁇ is determined, and using the correction coefficient, the first variable a, a force
  • the first variable corresponding to the handle 14 of the operated one is set to [2.0] and the one not operated.
  • the first variable corresponding to handle 14 is set to [0].
  • the second variable ⁇ is determined. Subsequently, in S20, the second gain is used as the reference gain ⁇ .
  • the steering gains G and G are determined by multiplying the variable ⁇ 8 and the first variables a and a to determine steering.
  • the target turning amount 0 * is determined, and subsequently, the turning amount deviation ⁇ repulsion S5, which is the deviation between the target turning amount 0 * and the actual turning amount 0 acquired in S4. Certified in Then, at S6, based on the steering amount deviation ⁇ , the current supplied to the steering motor 24 I
  • a command force related to S is sent from the inverter to the steering motor 24, and one execution of the steering control program ends.
  • the supply current I is determined to be positive or negative according to the turning amount deviation ⁇ .
  • the direction of rotation of the steering motor 24 is determined by the positive and negative of the flow I.
  • the return force gains G and G are S32 return force gain determination subroutines.
  • the return force gain determination subroutine is a routine for performing control of which the flowchart is shown in FIG. This subroutine is similar to the above-described steering gain determination subroutine and will be briefly described. In this control, whether the first variable ⁇ or ⁇ force to calculate the return force gain is not one that is changed according to the operation position, and is a one-hand operation or not
  • variable force [2.0] corresponding to the operated handle 14 is set in S44 and S45, respectively.
  • the gain K as a reference is its first variable ⁇ , a,
  • the supply currents I and I to the motors 60R and 60L are determined. This determined supply current I, I
  • the command related to the command is sent to the motor 60R, 60L, and one execution of the return force control program ends.
  • supply current I, I I
  • Positive or negative is determined according to SR SL, and the direction of force of motor 60R, 60L is determined by the positive or negative of its supply current I, 1
  • FIG. 16 is a functional block diagram schematically showing the functions of the ECU 100 described above. Based on the above functions, the computer 102 of the ECU 100 performs the return force control, the turning control unit 122 that performs the turning control, and the above-described components used for the returning force control and the turning control. And a data storage unit 124 in which various data such as the map data and the like are stored.
  • the return force F determined by the return force control unit 120 and the steering control unit 122 The steering amount deviation ⁇ determined in step is output from the computer 102 to the supply current determination unit 150 of the ECU 100, and the supply current to the motor 6 OR, 60L of the pair of return force application devices 70 based on them. , I and the current supplied to the steering motor 24 of the steering device 12 I
  • the supply currents I 1, I 1 are respectively driven by an inverter 15
  • the motor 60R, 60L, and the steering motor 24 are supplied via the 2R, 152L, 154.
  • the steering gain and the return force gain are configured to be changeable according to the parameters as described above.
  • the system has a steering characteristic such that the operation member that performs the main operation switches, and the operability can be improved. It is also possible to improve the driver's ease of operation, the stability of the vehicle, and the like.
  • an independently operated steering system that can handle sudden operation and one-handed operation will be realized.
  • FIG. 17 schematically shows the entire configuration of a steering system according to a second embodiment of the claimable invention.
  • the system of the present embodiment is also an independent operation type and a steer-by-wire type system as in the system of the first embodiment, and the system of the first embodiment except for the hardware configuration operation device thereof.
  • components having the same functions as those of the system of the first embodiment are indicated by the same reference numerals to indicate that they correspond to each other, and the description thereof will be given. Shall be omitted.
  • the operating device 200 included in the system of the present embodiment will be described with reference also to FIG. 18 which is a front view (a view also showing the driver's seat side force).
  • the operating device 200 is configured to include a pair of joysticks 202R and 202L (hereinafter sometimes referred to collectively as “joystick 202”) instead of the pair of handles 14.
  • Each of the pair of joysticks 202R and 202L is erected side by side on the left and right of the driver's seat, and the upper portion thereof is a grip portion 204, which is operated by each of the driver's left and right hands. is there.
  • a stick rod 206 is fixed to the joysticks 202 so as to extend in the vehicle longitudinal direction perpendicular to the joysticks 202.
  • the stick rod 206 is rotatably supported in the axial direction of the stick rod 206, so that the joystick 202 can be tilted in the lateral direction and can be manipulated along an arc-like trajectory.
  • the position at which the pair of joysticks 202 stands approximately vertically is the reference operation position (the position indicated by the solid line in FIG. 18), and from the operation reference position, one or both of the pair of joysticks 202 is turned to the right. If it is tilted, the vehicle will turn to the right, and if it is tilted to the left, it will turn to the left.
  • Each of the stick rods 206 fixed to the pair of joysticks 202R and 202L is connected to each of motor shafts of the electric motors 210R and 210L fixed to a part of the vehicle body.
  • the motors 210R and 210L are motors with a reduction gear, as in the first embodiment, and apply a return force that applies a return force F to return each of the pair of joysticks 202 to the reference operation position. It functions as a power source for the devices 212R and 212L.
  • the motors 210R and 210L are, similarly to those of the first embodiment, an operation angle sensor capable of detecting the operation angles ⁇ and ⁇ of the reference operation position force of the joysticks 202R and 202L.
  • the angle for tilting is positive, and the angle for tilting left is negative.
  • the return force F is a force in the direction applied when the joystick 202 is tilted to the right, that is, the force in the direction to rotate the joystick 202 in the left direction is positive, and the joystick 202 is tilted to the left.
  • the force in the direction to be applied when the user makes the joystick 202 that is, the force in the direction to rotate the joystick 202 in the right direction is negative.
  • the ECU 250 included in the system of the present embodiment mainly performs two controls of return force control and turning control, as in the first embodiment. It differs from the control in the embodiment. Specifically, the method of determining the return force gain in the return force control and the method of determining the steering gain in the turning control are different from the determination method of the first embodiment.
  • the reference operation position force is also a region inclined in a direction away from the other joystick 202, more specifically, the right joystick 202R.
  • the area tilted in the direction toward the other joystick 202 more specifically, the right joystick 202 R to the left Range and left joystick 202L tilted to the right It is difficult to do compared to the operation in the area.
  • the trajectory of each of the pair of joysticks 202 is divided into two regions, and the region inclined in the direction approaching the other joystick 202 as the reference operation position force is taken as the other side region.
  • An area inclined in a direction away from the other joystick 202 is regarded as one side area. And when it is located in the return force gain G, G one side area, it is located in the other side area
  • the system according to the present embodiment is based on the operation position of each of the return force gains G and G power and the pair of joysticks 202.
  • the return force gains G and G are set to the first gain K as a reference gain K.
  • a has a smaller value as it is turned in the left turning direction.
  • the second variable for determining the FR F is, as in the first embodiment, the vehicle speed V is high.
  • variable ⁇ is changed to [1.0] when it is located in the one side area (two-dot chain line in FIG. 19), and
  • the method for determining one-hand operation is that only one of the joysticks 202 is operated from the state where both of the pair of joysticks 202 are positioned at the operation reference position.
  • the aforementioned return force control is performed by executing the return force control program whose flow chart is shown in FIG. 14, and in the case of force S32, the flow return is shown in FIG. 21.
  • a force gain determination subroutine is executed. In this control, s
  • the force is one-handed operation, and in the case of two-handed operation, the first variable ⁇ is determined based on the operation angles ⁇ and ⁇ acquired in S31 in S63.
  • a is determined. Specifically, in the computer of the ECU 250, the operating angles ⁇ , ⁇
  • the map data shown in FIG. 19 is stored for the first variables ⁇ and a, which are F FR and R indicators.
  • the first variables ⁇ and a are determined with reference to the map data. Also, S61,
  • the steering gains G and G are the same as in the first embodiment, and the first variables ⁇ and a and the second variables are used.
  • the other of the pair of joysticks 202 is manipulated to have different sizes in the case and the case. Specifically, when both joysticks 202 are operated, the first variable ⁇ , a is set to [1. 0], and it is determined that one-hand operation is made.
  • the first variable corresponding to the joystick 202 being operated can be [2.0] so that steering of the wheel can be realized in the same amount as in the operation with both hands.
  • the first variable corresponding to the joystick 202 which has not been operated is set to [0].
  • the second variable for determining the steering gains G and G is the same as that of the first embodiment.
  • the steering control program shown in the flowchart in FIG. 12 is executed as in the first embodiment.
  • S2 a steering gain determination subroutine, the flow chart of which is shown in FIG. 22, is executed.
  • the operation amount in the direction away from the other joystick 202 is smaller than the operation amount in the direction toward the other. Therefore, the operation in the direction approaching the other joystick 202 is the main. That is, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the system has a steering characteristic in which the operation member performing the main operation is switched, and the operability can be improved.

Landscapes

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Abstract

　互いに独立して操作可能とされる１対の操作部材を備え、それら１対の操作部材の各々の操作量に基づいて、車輪の目標となる転舵量と、１対の操作部材の各々を基準位置に復帰させる復帰力とが決定されるステアリングシステムであって、目標転舵量の決定において１対の操作部材の各々に対応して設定される操舵ゲインと、復帰力の決定において１対の操作部材の各々に対応して設定される復帰力ゲインとの少なくとも一方を、種々のパラメータに応じて変更可能に構成する。本システムによれば、システムの操舵特性を比較的自由に設定することが可能である。例えば、操舵ゲインを操作部材の操作角δに応じて変更するように構成すれば、操作位置に応じて目標転舵量の決定における各操作部材の操作の寄与度を変更することが可能となる。                                                                                 

Description

明 細 書 技術分野
[0001] 本発明は、車両に配備されるステアリングシステムに関し、詳しくは、互いに独立し て操作可能とされる 1対の操作部材を有して、それらの操作に応じた車輪の転舵を実 現するシステムに関する。
背景技術
[0002] 今日では、車両が備えるステアリングシステムとして、運転者の操作力によらず、転 舵装置が備える駆動源を操作部材の操作に応じて電気的に制御することで、運転者 の操作に応じた車輪の転舵を実現するシステム、つまり、ステアバイワイヤ型のステア リングシステムが検討されている。このシステムでは、操作入力装置が操作部材に加 えられた操作力を転舵装置に伝達する必要がなぐ言い換えれば、操作部材と転舵 装置とを機械的に連結するという構造上の制約がないため、バリエーションに富んだ 種々のシステムが採用可能とされている。その一例として、下記特許文献 1, 2には、 1対の操作部材を有してそれらが互いに独立して操作可能に設けられたシステム、 Vヽ わゆる独立操作型のシステムが記載されて 、る。
特許文献 1：特開 2004— 244022号公報
特許文献 2：特開平 9 - 301193号公報
発明の開示
[0003] (A)発明の概要
上記特許文献 1に記載のシステムは、 1対の操作部材の各々の操作量の和に基づ V、て目標転舵量を決定する際に、それら各々の操作量に乗じるゲインの各々を互 ヽ に異ならせたシステムであり、ゲインが高く設定された方の操作部材でメインの操作を 行い、他方の操作部材で微調整等の補助的な操作を行うことが可能とされている。こ のように、独立操作型のステアリングシステムは、ユニークなシステムであり、操舵特 性、例えば、 1対の操作部材の各々の特性や、それらの操作に対する転舵の特性等 を設定する際の自由度が高いという利点を有する。ところが、独立操作型のシステム は、未だ開発途上にあるため、実用性を向上させるための改良の余地を多分に残す ものとなっている。本発明は、そういった実情に鑑みてなされたものであり、実用性の 高い独立操作型のステアリングシステムを提供することを課題とする。
[0004] 上記課題を解決するために、本発明のステアリングシステムは、互いに独立して操 作可能とされる 1対の操作部材を備え、それら 1対の操作部材の各々の操作量に基 づいて、車輪の目標転舵量と、 1対の操作部材の各々を基準位置に復帰させる復帰 力とが決定されるステアリングシステムであって、目標転舵量の決定において 1対の 操作部材の各々に対応して設定される操舵ゲインと、復帰力の決定において 1対の 操作部材の各々に対応して設定される復帰力ゲインとの少なくとも一方を変更可能 に構成されたことを特徴とする。
[0005] 本発明のステアリングシステムによれば、操舵ゲインと復帰力ゲインとの少なくとも一 方を、種々のパラメータ等に応じて変更することができるため、システムの操舵特性を 比較的自由に設定することが可能である。そのような利点を有することで、本発明の 車両用ステアリングシステムは、実用'性の高いシステムとなる。
[0006] (B)発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発 明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は 請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引 用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためで あり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載された ものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実 施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項 の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様力も何某かの構 成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の 各項において、（1)項ないし（24)項の各々力 請求項 1ないし請求項 24の各々に相 当する。
[0007] (1)それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされた 1対の 操作部材と、 車輪を転舵する転舵装置と、
それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記 1対の操作 部材の各々に対して、その各々をその各々に対して設定された復帰力基準操作位 置に復帰させる力である復帰力を付与する 1対の復帰力付与装置と、
(a)前記 1対の操作部材の各々のその各々に対して設定された転舵基準操作位置 力もの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに、車輪の転舵量が目 標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵制御部と、（b)前記 1対の操作部 材の各々のその各々に対して設定された復帰力基準操作位置からの操作量に基づ
V、て復帰力を決定するとともに、その復帰力を発揮するように前記 1対の復帰力付与 装置の各々の動力源を制御する復帰力制御部とを有する制御装置と
を備えた車両用ステアリングシステムであって、
前記制御装置が、（A)前記目標転舵量の決定において前記 1対の操作部材の各々 に対応して設定される操舵ゲインと、（B)前記 1対の操作部材の各々の操作量に基づ く復帰力の決定においてそれら 1対の操作部材の各々に対応して設定される復帰力 ゲインとの少なくとも一方を変更可能に構成された車両用ステアリングシステム。 本項に記載の態様は、操舵ゲインと復帰力ゲインとの少なくとも一方を、例えば、後 に説明するような、 1対の操作部材の各々の操作位置，それらの操作速度，片手操 作あるいは両手操作力，車両の走行速度等の 1つ以上のパラメータに応じて変更可 能とされる。そのため、本項の態様によれば、システムの操舵特性を比較的自由に設 定することが可能であり、例えば、後に詳しく説明する操作部材の操作における運転 者の人間工学的な特性等を考慮してゲインを変更可能とすれば、操作性を向上させ ることも可能である。本項に記載の態様は、「操舵ゲイン」と「復帰力ゲイン」との両方 が変更可能とされてもよぐいずれ力 1つのみが変更可能とされてもよい。例えば、「 操舵ゲイン」が変更可能に構成された場合には、操作部材の操作量に基づく転舵量 が変更されることになるため、操作に対する転舵の応答性，敏感さが変更されること になる。また、「復帰力ゲイン」が変更可能に構成された場合には、操作の容易性、 特に操作部材が基準位置から離れる方向の操作、換言すれば、操作量が増大する 方向の操作の容易性が変更されることになる。 [0009] 本項の態様における「1対の操作部材」は、例えば、それぞれが左右の手の各々で 操作されるようなものを採用でき、その形状，構造が特に限定されるものではない。具 体的には、例えば、いわゆるハンドルと呼ばれるような形状で、それぞれが直線状あ るいは曲線 (例えば、円弧状)の「軌道」に沿って操作可能とされるものや、また、いわ ゆるジョイスティック，レバーと呼ばれるような形状で、それぞれが左右方向あるいは 前後方向に傾倒することで、円弧状の「軌道」に沿って操作可能とされるものを採用 することが可能である。なお、本項の態様のステアリングシステムは、必ずしも 1対の 操作部材が運転者の左右の手の各々によって操作されるものに限定されるものでは ないが、以下の説明は、説明の理解の容易化の観点から、そのようなシステムを中心 に行うこととする。
[0010] また、本項の態様における「転舵装置」も、その構成が特に限定されるものではなく
、既に検討されている種々の構成のものを採用することが可能である。例えば、駆動 源として電動モータを採用し、そのモータの駆動力によって車輪に連結された転舵口 ッドを左右に移動させるような装置とすることができる。その場合、転舵ロッドを移動さ せる機構として、例えば、ラックピ-オン機構，ボールねじ機構等を採用することが可 能である。
[0011] 本項の態様における「復帰力付与装置」を備えるシステムは、操作部材が基準位置 から離れる方向の操作、換言すれば、操作量が増大する方向の操作に対して操作 反力を付与することができ、運転者に適切なステアリング操作の操作感を与えること が可能である。また、その復帰力を、操作量が大きくなるほど大きくなるように制御す れば、操作部材を切り増すほど操作反力が大きくなるため、操作部材と転舵装置とが 機械的に連結された従来のステアリングシステムの操作感に似た操作感を運転者に 与えることも可能である。その復帰力付与装置の「動力源」は、種々のものを採用可 能である力 例えば、電動モータを採用すれば、電動モータはそれの動力の制御が 容易であるため、復帰力を容易に制御することが可能となる。なお、本項の態様のシ ステムには、ばね力によって操作部材を基準位置に復帰させる力を付与する装置が 並設されてもよい。
[0012] 本項の態様における「制御装置」は、例えば、コンピュータを主体とし、必要に応じ て駆動源，動力源の駆動回路等を含んで構成される電子制御ユニットを採用するこ とが可能である。この制御装置の有する「転舵制御部」には、例えば、右側の操作部 材の転舵基準操作位置からの操作量に基づく転舵量成分と、左側の操作部材の操 作量に基づく転舵量成分の和に基づいて目標転舵量が決定されるような構成を採 用可能である。また、それら 1対の操作部材の転舵量成分の各々に重み付けのため の係数を乗じて目標転舵量が決定されるような構成とすることも可能である。そして、 転舵制御部には、例えば、その転舵量成分の決定において、基準となるゲインにそ れを補正するための係数を乗じて「操舵ゲイン」が決定され、その操舵ゲインを操作 量に乗じて転舵量成分が決定されるような構成を採用可能である。また、「復帰力制 御部」には、例えば、基準となるゲインにそれを補正するための係数を乗じて「復帰力 ゲイン」が決定され、 1対の操作部材の各々の復帰力基準操作位置からの操作量に 復帰力ゲインを乗じて復帰力が決定されるような構成を採用可能である。
[0013] 本項に記載の「復帰力基準操作位置」と「転舵基準操作位置」とは、操作部材の各 々に対して、軌道上の同 Cf立置に設定されてもよぐ軌道上の異なる位置に設定され てもよい。独立操作型のシステムにおいては、例えば、 1対の操作部材の各々がそれ らの各々に対応する「復帰力基準操作位置」に位置する場合に、転舵量成分 (両者 が 0ではな 、値）の和が 0とされて、車輪の転舵位置が車両が直進する場合の位置（ 以下、「転舵中立位置」あるいは単に「中立位置」と!ヽぅ場合がある）となるように操作 部材の各々に対応する「転舵基準操作位置」が設定されれば、「復帰力基準操作位 置」と「転舵基準操作位置」とが異なる位置に設定された態様となる。また、「復帰力 基準操作位置」， 「転舵基準操作位置」は、例えば、操作部材に、外部や復帰力付 与装置等から力が作用して 、な 、状態にぉ 、て位置させられる操作部材の位置 (以 下、「操作中立位置」あるいは単に「中立位置」という場合がある）とすることが可能で ある。
[0014] ちなみに、本項に記載の態様ではな 、が、ステアリングシステムが、例えば、ばね 力によって操作部材を基準位置に復帰させる力を付与する装置を有するものとする こと等によって、上記 1対の復帰力付与装置および制御装置が有する復帰力制御部 を含まず構成され、操舵ゲインのみを変更可能に構成された態様も、請求可能発明 の一態様となり得る。また、復帰力ゲインのみを変更可能に構成された態様も、請求 可能発明の一態様となり得る。
[0015] (2)前記 1対の操作部材の各々の前記転舵基準操作位置と前記復帰力基準操作 位置と力 同一の操作位置に設定された (1)項に記載の車両用ステアリングシステム
[0016] 本項に記載の態様は、転舵基準操作位置と復帰力基準操作位置とが、軌道上の 同じ位置に設定された態様であり、システムの構成が簡便であるという利点を有する
[0017] (3)前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、前 記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するようにされた (1)項または (2)項 に記載の車両用ステアリングシステム。
[0018] 本項に記載の態様は、ゲインを変更するためのパラメータとして操作部材の軌道上 の位置を採用した態様である。本項に記載の態様は、それら目標転舵量，復帰力の 決定の際に設定される操舵ゲイン，復帰力ゲインを、操作部材の操作量に基づいた 目標転舵量，復帰力の変化とは関係なぐ目標転舵量，復帰力の大きさを変更する こと、換言すれば、操作量に基づく目標転舵量，復帰力の変化を増減させることが可 能とされている。また、本項の態様は、 1対の操作部材の各々の操作量に基づく目標 転舵量，復帰力の決定において、先に述べたような基準となるゲインが定められてい る場合には、軌道の少なくとも一部の領域に位置する場合に目標転舵量，復帰力が 基準となるゲイン力 変更されるような構成とすることも可能であり、軌道の全域にわ たって変更されるような構成とすることも可能である。なお、操舵ゲイン，復帰力ゲイン は、離散的ないくつかの値に、平たく言えば、段階的に変更されてもよぐまた、連続 的に、平たく言えば、無段階に変更されてもよい。
[0019] (4)前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方力 前記 1対の操作部 材の各々がそれらに対応する前記軌道の一方端に近い領域である一方側領域に位 置する場合と、他方端に近い領域である他方側領域に位置する場合とで、互いに異 なる大きさとされた (3)項に記載の車両用ステアリングシステム。
[0020] (5)前記制御装置が、 少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々が前記一方側領域に位置する場合 に、前記他方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされた (4)項に 記載の車両用ステアリングシステム。
[0021] (6)前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の位置が前記一方端に近いほど小 さくなるようにされ、かつ、前記他方端に近いほど大きくなるようにされた (4)項または (5 )項に記載の車両用ステアリングシステム。
[0022] (7)前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々が前記一方側領域に位置する場 合に、前記他方側領域に位置する場合に比較して大きな値となるようにされた (4)項 な！、し (6)項の!/、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0023] (8)前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の位置が前記一方端に近いほど 大きくなるようにされ、かつ、前記他方端に近いほど小さくなるようにされた (4)項ない し (7)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0024] 上記 5つの項に記載の態様は、軌道上に 2つの領域が設定されて、操作部材が位 置する領域に応じてゲインを互いに異ならせる態様である。例えば、操舵ゲインを異 ならせる態様では、操作部材が位置する領域に応じて、目標転舵量の決定における 各操作部材の操作の寄与度を変更することが可能となる。なお、 1対の操作部材の 両者が同じ車両旋回方向となる車輪の転舵に対応する方向へ操作されている状態 において、 1対の操作部材の一方の寄与度が低い場合には、それらの他方の寄与 度は高い方が望ましぐつまり、操作部材の一方が操舵ゲインが小さく設定された一 方側領域に位置する場合には、操作部材の他方が他方側領域に位置するようにさ れて操作の主体とされることが望ましい。逆に、上記操作部材の他方が一方側領域 に位置するようにされる場合には、上記操作部材の一方が他方側領域に位置するよ うにされて操作の主体とされることが望ま 、。そのような操舵特性を有するシステム とすれば、 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて、あたカゝも、メインの操作を行 う操作部材が切り換わったようにすることも可能である。
[0025] また、 2つの領域の各々に位置する場合の復帰力ゲインを異ならせて復帰力の大 きさを異なるようにする態様では、復帰力ゲインが大きく設定された一方側領域での 操作は、他方側領域での操作に比較して大きな操作力が必要であり、操作量が小さ くなることとなる。そのため、操作部材の一方が復帰力ゲインが大きく設定された一方 側領域に位置する場合に、操作部材の他方が他方側領域に位置するようにされると ともに、操作部材の一方が他方側領域に位置する場合に、操作部材の他方が一方 側領域に位置するような態様とすれば、他方側領域に位置する方の操作部材が操 作の主体となる。つまり、復帰力ゲインを異ならせる態様においても、上述した操舵ゲ インを異ならせる態様と同様に、 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて、あたか も、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような操舵特性を有するシステムとする ことができる。
[0026] 上記 5つの項に記載の「一方側領域」 , 「他方側領域」は、それらの領域が隣接する ようにして設定されてもよぐそれらの領域が互いに離れるようにして、換言すれば、 それらの領域の間にそれらのどちらにも属しない領域が存在するようにして設定され てもよい。また、一方端，他方端の各々が、それぞれ一方側領域，他方側領域の一 部として含まれる態様に限定されるものではない。例えば、設定された 2つの領域のう ちの一方端に近い領域が一方側領域とされ、他方端に近い領域が他方側領域とさ れた態様であってもよい。なお、 2つの領域が隣接するようにして設定される態様の 場合、軌道全体がある境界を挟んで 2つの領域に分けられて、そのうちの一方端を 含む領域が一方側領域とされ、他方端を含む領域が他方側領域とされた態様を採 用可能である。また、その態様の場合、その境界を前記転舵基準操作位置あるいは 前記復帰力基準操作位置とすることが可能であり、それらいずれかの基準操作位置 を挟んで 2つの領域が設定されれば、操作部材の操作方向に応じてゲインを変更さ せる態様となる。 [0027] (9)前記一方側領域が、その領域における前記 1対の操作部材の各々の操作が前 記他方側領域での操作に比較して行 、難 、領域として設定された (4)項な 、し (8)項 の!、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0028] 一般的に、運転者のステアリング操作において、人間工学上、操作を行い易い方 向と行い難い方向とが存在する。例えば、従来のステアリングホイールでの操作にお いては、ステアリングホイールの下部（運転者に近い部分)を握っての操作は、それ の上部を握っての操作に比較して行い難いものとなり、特に、微妙な調整を行うような 操作を行う場合には、操作を行い易い位置を握って操作される場合が多い。ところが 、独立操作型のシステムでは、ステアリングホイールのように操作部材がー体ィ匕され て!、な 、ため、 1対の操作部材の各々の操作量に基づ 、て決定される目標転舵量 は、行い難い位置での操作の影響を受け、運転者の意志に対して比較的大きな誤 差が生じる虞がある。本項に記載の態様は、例えば、操作を行い難い領域である一 方側領域における操舵ゲインを小さくして目標転舵量の決定における寄与度を低く することで、あるいは、一方側領域における復帰力ゲインを大きくして操作量を小さく することで、上記の操作の誤差を小さくすることが可能である。つまり、本項に記載の 態様は、操作の容易さに応じて、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような態 様となる。
[0029] (10)前記 1対の操作部材が、
左右に並んで配設されて、それぞれが、概して前後方向、概して上下方向、あるい は、それらの中間的な傾斜方向に延びる軌道に沿つて操作可能な 1対のハンドルと され、
右側のハンドルの運転者に近づく方向への操作と左側のハンドルの運転者力 離 れる方向への操作との各々力 車両が右旋回する方向の車輪の転舵に対応する方 向である右旋回対応方向への操作となり、右側のハンドルの運転者力 離れる方向 への操作と左側のハンドルの運転者に近づく方向への操作との各々力 左旋回する 方向の車輪の転舵に対応する方向である左旋回対応方向への操作となるようにされ
、かつ、
それぞれのハンドルの操作において、運転者に近づく方向の操作が前記一方端に 向力 方向の操作として、運転者力 離れる方向の操作が前記他方端に向力 方向 の操作として設定された (4)項な 、し (9)項の 、ずれかに記載の車両用ステアリングシ ステム。
[0030] (11)前記 1対の操作部材が、
左右に並んで配設されて、それぞれが、概ね左右方向に傾倒可能とされることで円 弧状の軌道に沿って操作可能な 1対のジョイスティックとされ、
それぞれの右方向への操作が車両が右旋回する方向の車輪の転舵に対応する右 旋回対応方向への操作となり、左方向への操作が左旋回する方向の車輪の転舵に 対応する方向である左旋回対応方向への操作となるようにされ、かつ、
それぞれのジョイスティックの操作にぉ 、て、他方のジョイスティック力 離れる方向 の操作が前記一方端に向力う方向の操作として、他方のジョイスティックに近づく方 向の操作が前記他方端に向力 方向の操作として設定された (4)項ないし (9)項のい ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0031] 上記 2つの項に記載の態様は、 1対の操作部材の構成を限定した態様であり、前述 したゲインを異ならせる態様が有効な構成とされている。なお、人間工学的な見地か らすれば、前者の操作部材がハンドルとされた態様においては、運転者に近い位置 での操作が行い難ぐ後者の操作部材がジョイスティックとされた態様においては、他 方のジョイスティック力 離れた位置での操作が行い難い。つまり、上記 2つの項の態 様は、先に述べた一方側領域が操作を行 、難 、領域として設定された態様の一態 様であると考えることもできる。
[0032] (12)前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、 前記 1対の操作部材の各々の操作速度に応じて変更するようにされた (1)項ないし (11 )項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0033] (13)前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の操作速度が高い場合に、低い場 合に比較して大きな値となるようにされた (12)項に記載の車両用ステアリングシステム [0034] (14)前記制御装置が、
前記操舵ゲインを前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するように されており、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の一 方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である他 方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされ、かつ、前記 1対の操 作部材の各々の操作速度が高 、場合に、前記一方側領域に位置する場合の値が、 前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた (13)項に記載の車両用ス テアリングシステム。
[0035] 上記 3つの項に記載の態様は、ゲインを変更するためのパラメータとして操作部材 の操作速度を採用した態様である。一般的に、速い操作速度で操作が行われた場 合、例えば、極端な例として、車両の接触等の緊急事態を回避するための急な操作 が行われた場合等には、その速い操作に対して転舵に遅れが生じないことが望まし い。例えば、操作速度が高い場合に、操舵ゲインが大きくされれば、目標転舵量が 大きくされるため、転舵遅れを回避できることとなる。特に、前述した操作位置に応じ て操舵ゲインを異ならせる態様にぉ ヽては、操舵ゲインが小さく設定された一方側領 域で速い操作が行われた場合に、上記転舵遅れや、転舵量が小さいという事態が生 じる可能性があり、操作速度が高い場合に操舵ゲインが大きくされる態様は有効な態 様となる。また、操作部材が前述したノ、ンドルとされた態様においては、例えば、人間 工学的に、急操作の際に運転者カゝら離れる方向の他方端に向カゝぅ操作より運転者に 近づく方向の一方端に向力う操作の方が主体となる傾向があるため、操作速度が高 い場合には、一方側領域に位置する時において小さく設定された操舵ゲインが大き くされることが望ましぐ上記の態様が有効である。
[0036] (15)前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、 前記 1対の操作部材の他方が操作されて 、る場合と操作されて 、な 、場合とで変更 するようにされた (1)項な 、し (14)項の 、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム
[0037] 本項に 、う「操作されて 、な 、場合」とは、必ずしも基準操作位置に復帰させられて いることを意味するのではなぐ例えば、操作部材が運転者によって直ちに操作され 得る状態にない場合、さらに具体的に言えば、操作部材が運転者によって把持され ていない場合、操作部材カゝら手が離れている場合等を意味する。ただし、操作部材 が運転者によって操作され得る状態にあるが、運転者に操作する意志がなぐ操作 部材が中立位置力も操作されて 、な 、ような場合も含まれる。本項に記載の態様は
、 1対の操作部材の他方が、その「操作されていない場合」と、「操作されている場合」 とで、ゲインを変更する態様である。本項に記載の態様によれば、後に詳しく説明す るが、片手操作時の良好な操舵を担保することが可能である。
[0038] (16)前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記操作部材の他方が操作されていない場合に、操作されて V、る場合に比較して大きな値となるようにされた (15)項に記載の車両用ステアリングシ ステム。
[0039] (17)前記制御装置が、
前記操舵ゲインの各々を前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更する ようにされており、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の一 方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である他 方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされ、かつ、前記 1対の操 作部材の他方が操作されて 、な 、場合に、前記一方側領域に位置する場合の値が 、前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた (16)項に記載の車両用 ステアリングシステム。
[0040] 独立操作型のシステムにおいて片手操作を行う場合、 1つの操作部材の操作量の みに基づいて目標転舵量が決定されるため、車輪の転舵量が不十分な場合がある。 特に、前述した操作位置に応じて操舵ゲインを異ならせる態様にぉ ヽて片手操作が 行われ、その操作された方の操作部材が操舵ゲインが小さく設定された一方側領域 に位置する場合には、特に転舵量が小さくなつてしまう。上記 2つの項に記載の態様 によれば、 1対の操作部材の他方が操作されて 、な 、場合に操舵ゲインが大きくされ るため、目標転舵量が大きくなることで車輪の転舵量を増カロさせることが可能である。 なお、他方の操作部材が操作されて ヽな ヽことによる転舵量の不足を補うように操舵 ゲインを変更すれば、操作部材の一方のみが操作されている場合であっても、両方 の操作部材が同じ操作量だけ操作されているような、あるいは、それに近い転舵が実 現する。つまり、片手で操作している場合であっても、両手で操作している場合と略 同じ、もしくは、類似した転舵量とすることも可能である。
[0041] (18)前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の他方が操作されていない場合に、操 作されて!、る場合に比較して小さな値となるようにされた (15)項な 、し (17)項の 、ずれ かに記載の車両用ステアリングシステム。
[0042] (19)前記制御装置が、
前記復帰力ゲインを前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するよう にされており、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の 一方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である 他方側領域に位置する場合に比較して大きな値となるようにされ、かつ、前記 1対の 操作部材の他方が操作されて ヽな ヽ場合に、前記一方側領域に位置する場合の値 力 前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた (18)項に記載の車両 用ステアリングシステム。
[0043] 上記 2つの項に記載の態様は、 1対の操作部材の他方が操作されていない場合と 操作されている場合とで、復帰力ゲインを変更する態様であり、それらの態様によれ ば、操作されていない場合に復帰力ゲインが小さくされるため、復帰力が小さくされ て大きな操作量となる操作が小さな操作力で容易に行えることとなる。つまり、後者の 態様のように、前述した操作位置に応じて操舵ゲインを異ならせる態様に有効であり 、復帰力ゲインが大きく設定された一方側領域における操作を容易に行えるように変 更することができる。
[0044] (20)前記制御装置が、 少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の他方が操作されていない場合に、操 作されて!、る場合に比較して大きな値となるようにされた (15)項な 、し (17)項の 、ずれ かに記載の車両用ステアリングシステム。
[0045] 本項に記載の態様は、前述の他方の操作部材が操作されて!、な 、場合に復帰力 ゲインが小さくされる態様とは、逆の態様であり、その場合に復帰力ゲインが大きくさ れる態様である。従来のステアリングホイールのような操作部材においては、片手操 作の場合、両手に分担されていた操作反力を、片手で受けることとなるため、操作反 力は大きくなる。つまり、本項の態様によれば、 1対の操作部材の他方が操作されて いない場合に、復帰力ゲインが大きくされて復帰力が大きくされるため、従来の操作 部材に似た操作感を運転者に与えることが可能である。なお、本項に記載の態様は 、前述の他方の操作部材が操作されて ヽな ヽ場合に操舵ゲインが大きくされる態様 を合わせて、片手でも両手でも略同じ転舵量となるようにすれば、片手操作時におい て、より従来のステアリングシステムに似た操舵を実現することが可能である。
[0046] (21)前記 1対の操作部材の各々の前記転舵基準操作位置と前記復帰力基準操 作位置との両者が、同一の操作位置である基準操作位置として設定されており、 当該ステアリングシステムが、前記 1対の操作部材の両方がその各々に対して設定 された基準操作位置に位置する状態から、それら 1対の操作部材の一方のみが操作 された場合に、それら 1対の操作部材の他方が操作されて 、な 、状態であると判定 するものである (15)項な!/、し (20)項の!/、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[0047] 本項に記載の態様は、特定の場合を片手操作と判定する態様である。本項に記載 の態様によれば、操作部材が操作されていない状態を検知するために、操作部材が 運転者に触れられて 、な 、ことを検知するようなセンサ等を特別に設ける必要がな ヽ ため、構成が単純ィ匕されたステアリングシステムが実現することとなる。
[0048] (22)前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、 車両の走行速度に応じて変更するようにされた (1)項な 、し (21)項の 、ずれかに記載 の車両用ステアリングシステム。
[0049] (23)前記制御装置が、 少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、車両走行速度が低い場合に、高い場合に比較して大きな値と なるようにされた (22)項に記載の車両用ステアリングシステム。
[0050] (24)前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、車両走行速度が低い場合に、高い場合に比較して小さな値 となるようにされた (22)項または (23)項に記載の車両用ステアリングシステム。
[0051] 上記 3つの項に記載の態様は、ゲインを変更するためのパラメータとして車両走行 速度を採用した態様である。例えば、走行速度に応じて操舵ゲインを変更させる上 記 2つ目に記載の態様によれば、車両走行速度が低い場合に、操舵ゲインが大きく されて目標転舵量が大きくされるため、少ない操作によって大きく車輪を転舵させる ことが可能である。また、走行速度に応じて復帰力ゲインを変更させる上記 3つ目に 記載の態様によれば、車両走行速度が低い場合に、復帰力ゲインが小さくされて復 帰力が小さくされるため、操作に必要な操作力を小さくすることが可能である。
[0052] 一般的に、車両走行速度が低い場合には、据え切り， Uターン時等、車輪の大きな 転舵が行われる場合があり、その操作時の運転者の負担を軽減するため、少ない操 作によって比較的大きく車輪を転舵させること、あるいは、操作に必要な操作力を小 さくすることが望ましい。逆に、車両走行速度が高い場合には、車輪の大きな転舵は 車両の安定性を損なう一要因となるため、操作量が多い場合であっても車輪を比較 的小さく転舵させること、あるいは、操作量が大きくならないように操作に必要な操作 力を大きくすることが望ましい。上記の態様によれば、そのようなステアリング操作を 実現させることが可能となるのである。
図面の簡単な説明
[0053] 図 1は、請求可能発明の第 1実施形態である車両用ステアリングシステムの全体構 成を示す模式図である。
図 2は、図 1に示すステアリングシステムが有する操作装置の正面図（運転者側から 眺めた図）である。
図 3は、図 2に示す操作装置を上方力も眺めた図である。 図 4は、図 2に示す操作装置を車両左側力も眺めた側面図である。
図 5は、操作部材の操作角と操作位置に基づ 、て操舵ゲインを変更するための第 1の変数との関係を示す図である。
図 6は、操作部材の操作速度と図 5に示す第 1の変数を補正するための補正係数と の関係を示す図である。
図 7は、車両走行速度と車両走行速度に基づ!/ヽて操舵ゲインを変更するための第 2の変数との関係を示す図である。
図 8は、操作部材の操作角と左右の操作部材に対応する転舵量成分との関係を示 す図である。
図 9は、操作部材の操作角と操作位置に基づ 、て復帰力ゲインを変更するための 第 1の変数との関係を示す図である。
図 10は、車両走行速度と車両走行速度に基づいて復帰力ゲインを変更するため の第 2の変数との関係を示す図である。
図 11は、操作部材の操作角と復帰力との関係を示す図である。
図 12は、図 1に示す電子制御ユニットによって実行される転舵制御プログラムを表 すフローチャートである。
図 13は、転舵制御プログラムにおいて実行される操舵ゲイン決定サブルーチンを 示すフローチャートである。
図 14は、図 1に示す電子制御ユニットによって実行される復帰力制御プログラムを 表すフローチャートである。
図 15は、復帰力制御プログラムにおいて実行される復帰力ゲイン決定サブルーチ ンを示すフローチャートである。
図 16は、図 1の車両用ステアリングシステムが備える電子制御ユニットの機能を示 すブロック図である。
図 17は、請求可能発明の第 2実施形態である車両用ステアリングシステムの全体 構成を示す模式図である。
図 18は、図 17に示すステアリングシステムが有する操作装置の正面図（運転者側 から眺めた図）である。 図 19は、操作部材の操作角と操作位置に基づ 1、て復帰力ゲインを変更するため の第 1の変数との関係を示す図である。
図 20は、操作部材の操作角と復帰力との関係を示す図である。
図 21は、復帰力制御プログラムにおいて実行される復帰力ゲイン決定サブルーチ ンを示すフローチャートである。
図 22は、転舵制御プログラムにお ヽて実行される操舵ゲイン決定サブルーチンを 示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
[0054] 以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、図を参照しつつ詳しく説明する。な お、請求可能発明は、下記実施形態の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態 様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した種々の形態において 実施することができる。
[0055] <第 1実施形態 >
1.ステアリングシステムの構成
図 1に、請求可能発明の第 1実施形態であるステアリングシステムの全体構成を模 式的に示す。当該ステアリングシステムは、いわゆるステアバイワイヤ型のステアリン グシステムであり、操作装置 10と、転舵装置 12とが機械的に分離され、それぞれが 操作部材である 1対のハンドル 14R, 14L (以下、「ハンドル 14」と総称する場合があ る）に加えられる操作力によらずに、転舵装置 12に設けられた駆動源の駆動力によ つて車輪 16を転舵するステアリングシステムである。また、本ステアリングシステムは、 1対のハンドル 14が互いに独立して操作可能とされた独立操作型のシステムである。
[0056] 操作装置 10は、上記 1対のハンドル 14を含んで構成され、車体の一部、詳しくは、 インストウルメントパネルのリインフォースメントに固定されている。操作装置 10は、そ れら 1対のハンドル 14の各々を概ね円弧状の軌道に沿って移動可能に保持し、 1対 のハンドル 14の各々にそれの軌道方向への力を付与する機能を有するものである。 それらについては、後に詳しく説明する。
[0057] 転舵装置 12は、車体 (詳しくは、シャーシ）に固定されたノヽゥジング 20と、そのハウ ジング 20に軸方向（車両の左右方向）に移動可能に設けられた転舵ロッド 22とを含 んで構成されている。また、転舵装置 12は、内部の図示は省略するが、転舵ロッド 2 2と同軸的に設けられた駆動源としての転舵モータ 24を備えており、転舵ロッド 22に 形成されたボールねじに螺合するボールナットをその転舵モータ 24によって回転駆 動することにより、転舵ロッド 22が軸方向に移動させられる構造とされている。転舵口 ッド 22の両端の各々は、ボールジョイント 26を介して、タイロッド 28に連結され、タイ ロッド 28の他端部は、もう一種のボールジョイント 30を介して、車輪 16を回転可能に 保持するステアリングナックル 32の一部分であるナックルアーム 34に連結されている 。このような連結構造により、転舵ロッド 22が軸方向に移動させられることで、車輪 16 が転舵されるのである。
[0058] 転舵装置 20には、車輪 16の転舵量を取得するための転舵量センサ 40が設けられ ている。その転舵量センサ 40は、転舵ロッド 22に形成されたラックギヤに嚙み合うピ ユオンギヤの回転量、詳しくは、車両が直進する状態におけるピ-オンギヤの位置で ある中立位置からの回転量を検出するものである。つまり、転舵量センサ 40は、転舵 ロッド 22の軸線方向への移動に伴うピ-オンギヤの回転量を取得することで、転舵口 ッド 22の移動によって転舵させられる車輪 16の転舵量を間接的に取得するものとさ れている。
[0059] 操作装置 10の構造について、図 2〜図 4をも参照しつつ説明する。図 2は、操作装 置 10の正面図（運転席側力も眺めた図）を、図 3は、それを上方から眺めた図を、図 4は、それを車両左側から眺めた側面図を、それぞれ示している。
[0060] 操作装置 10を構成する 1対のハンドル 14は、側面から見た形状が概ね L字形状を なす棒状の部材であり、上方に向力つて延びる部分が運転者によって把持されるダリ ップ部 50とされている。そのグリップ部 50は、それの下部が上部と比較して運転者側 に位置するように傾斜して配設されている。また、 1対のハンドル 14の各々は、インス トウルメントパネル（以下、「インパネ」と略す場合がある）のパネル材 52に設けられた 1対のスロット 54に沿って移動可能に配設されている。詳しくは、 1対のハンドル 14は 、パネル材 52を貫いてインパネの内部力 突出したハンドルロッド 56と一体的に設け られており、そのハンドルロッド 56の各々力 円弧状に形成された 1対のスロット 54に 沿って移動可能とされて！/ヽる。 [0061] なお、 1対のハンドル 14の各々は、 1対のスロット 54の各々によって規定される軌道 上の基準操作位置（図 2における実線の位置）に位置する場合に、車輪 16が転舵中 立位置に位置する状態とされ、その基準操作位置から、 1対のハンドル 14の一方あ るいは両方を時計回りに操作すれば車両が右旋回し、逆に、 1対のハンドル 14の一 方あるいは両方を反時計回りに操作すれば左旋回する。
[0062] 1対のハンドル 14に一体的に設けられた前記ハンドルロッド 56の各々は、インパネ の内部において、電動モータ 60によって回転させられるアーム 62に接続されている 。それら 1対のモータ 60は、円弧状の 1対のスロット 54の各々の中心に位置するよう に、インパネリインフォースメントに固定され、そのモータ 60の出力軸にアーム 62の 一端部が連結されている。そのアーム 62は、インパネのパネル材 52に沿って延び、 それの他端部がハンドルロッド 56に連結されている。そのような構造により、 1対のハ ンドル 14の各々は、車体の一部に保持されることとなる。ちなみに、 1対のハンドル 1 4の上記基準操作位置は、アーム 62が水平となる位置より僅かに上方に回動した位 置とされている。なお、以下の説明において、右側のハンドル 14Rに対応するモータ 60をモータ 60Rと呼び、左側のハンドル 14Lに対応するモータ 60をモータ 60Lと呼 ぶ場合がある。
[0063] 上記モータ 60は、減速機付のモータであり、 1対のハンドル 14の各々を前記基準 操作位置に復帰させる力である復帰力 Fを付与することが可能とされている（図 2参 照）。つまり、本ステアリングシステムにおいては、モータ 60,アーム 62等を含んで、 1 対のハンドル 14の各々に対応する 1対の復帰力付与装置 70が構成され、そのモー タ 60の各々力 それら 1対の復帰力付与装置 70の動力源として機能するものとなつ ている。本ステアリングシステムにおいては、そのモータ 60を制御することによって、 復帰力の大きさや向きを任意に変更することが可能となっている。また、詳細な説明 は省略する力 モータ 60R, 60Lは、それぞれが、ハンドル 14R, 14Lの基準操作位 置からの操作量である操作角 δ , δ を検出可能な操作角センサ 72R, 72Lを備え
R し
ている。この操作角センサ 72R, 72Lは、エンコーダを主体としてモータ軸の回転角 度を検出する回転角センサであり、ハンドル 14R, 14Lの基準操作位置に対応して 設定されたモータ軸の回転基準位置からの回転量を検出することで、操作角 δ , δ を検出するものである。ちなみに、操作角 δ , δ は、図 2に示したように、ハンドル 1 し R し
4が基準操作位置力 車輪の左旋回に対応する方向（左旋回対応方向）である反時 計回りに回動した場合の角度を正とし、右旋回に対応する方向（右旋回対応方向）で ある時計回りに回動した場合の角度を負とする。また、復帰力 Fは、ハンドル 14を左 旋回対応方向に回動させた場合に付与される方向の力、つまり、ハンドル 14を時計 回りに回動させる方向の力を正とし、右旋回対応方向に回動させた場合に付与され る方向の力、つまり、ハンドル 14を反時計回りに回動させる方向の力を負とする。な お、本システムにおいては、転舵基準操作位置と復帰力基準操作位置とが同じ位置 とされている。
[0064] 2. ECUによる制御
以上のように説明した構造の本ステアリングシステムは、制御装置としてのステアリ ング電子制御ユニット 100 (以下、「ECU100」と呼ぶ場合がある）によって制御され る。 ECU100は、コンピュータ 102を主体とするものであり、先に述べた転舵量セン サ 40, 1対の操作角センサ 72、および車両走行速度 V (以下、「車速 v」と略す場合が ある）を検出するための車速センサ 104等の各種センサが接続されている。また、 EC U100は、転舵装置 12の転舵モータ 24,操作装置 10が備える 1対の復帰力付与装 置 70の各々のモータ 60を駆動する駆動回路 (ドライノく）を有しており、それらの動作 の制御を行うものとされている。 ECU100のコンピュータには、後に説明する復帰力 制御プログラム、転舵制御プログラム、ステアリングシステムの制御に関する各種のデ ータ等が記憶されている。
[0065] ECU100は、主に、転舵制御と復帰力制御との 2つの制御を行う。その 1つである 転舵制御は、前述した転舵装置 12に関する制御であり、詳しくは、転舵モータ 24の 制御である。この制御では、 1対の操作角センサ 72の検出信号に基づいて 1対のハ ンドル 14の操作角 δ , δ が取得され、それら取得された δ , δ に基づいて目標転
R し R し
舵量 Θ *すなわちピ-オンギヤの回転位置である転舵量の目標となる値が決定され のであり、次式に従って決定される。
9 *=G · δ +G · δ
SR R SL L
ここで、 G , G はハンドル 14の各々に対応した操舵ゲインであり、その操作ゲイン に操作角を乗じたものがハンドル 14の各々に対応する転舵量成分である。そして、 それら、転舵量成分の和が、目標転舵量 Θ *とされるのである。なお、操舵ゲイン G
SR
， G は、種々のパラメータに基づいて決定されるのである力 その詳細については
SL
後述する。次いで、転舵量センサ 40の検出信号に基づいて実際の転舵量 0が取得 され、目標転舵量 Θ *と実転舵量 Θとの転舵量偏差 Δ θ ( = θ * - θ )が認定され、 その転舵量偏差 Δ Θが 0となるように、転舵モータ 24への供給電流 Iが決定される。
S
そして、その決定された供給電流 Iに関する指令が駆動回路であるインバータに送
S
信され、そのインバータによってその電流 I力 転舵モータ 24に供給される。
S
[0066] 上記操舵ゲイン G , G は、操作角力ゝら転舵量に換算するためのゲインである基準
SR SL
となるゲイン Κ力も変更される。具体的には、上記操舵ゲイン G , G は、その基準と
S SR Sし
なるゲイン Κに、 1対のハンドル 14の各々の操作位置に基づいて決定される第 1の
s
変数 α , a の各々と、車速センサ 104により取得された車速 vに基づいて決定さ
SR SL
れる第 2の変数 |8 とを乗じたものであり、次式によって表される。
S
G =Κ · α · β
SR S SR S
G =K · α · β
sし s sし s
[0067] まず、第 1変数 a , a は、 1対のハンドル 14の各々の操作位置、つまり、操作角
SR SL
δ , δ に基づいて決定される。本ステアリングシステムが備えるハンドル 14におい
R し
ては、人間工学的な見地によれば、基準操作位置力も運転者に近づく方向に回動さ せた領域における操作は、運転者力 離れる方向に回動させた領域における操作に 比較して行い難い。そのことに考慮して、 1対のハンドル 14の各々の軌道を 2つの領 域に分け、基準操作位置力 運転者に近づく方向に回動させた軌道上の領域が一 方側領域とされ、運転者から離れる方向に回動させた領域が他方側領域とされて 、 る。そして、操舵ゲイン G , G 1S 一方側領域に位置する場合に、他方側領域に位
SR SL
置する場合に比較して小さな値となるように、変数 a , a が決定される。詳しくは、
SR Sし
右側ハンドル 14Rに対応する a は、図 5(a)に示した図から解るように、操作角 δ の
SR R
値が大きくなるほど (左旋回させるほど)大きな値となるようにされるとともに、操作角 δ
Rの値が小さくなるほど、つまり、負の値であって絶対値が大きくなるほど (右旋回させ るほど）小さな値となるようにされる。逆に、左側のハンドル 14Lに対応する a は、図 5(b)に示した図から解るように、操作角 δ の値が大きくなるほど (左旋回させるほど） し
小さな値となるよう〖こされるととも〖こ、操作角 δ の値が小さくなるほど、つまり、負の値 し
であって絶対値が大きくなるほど (右旋回させるほど）大きな値となるようにされる。
[0068] 例えば、車両の接触を回避するために急な操作が行われた場合、人間工学的な見 地によれば、運転者から離れる方向への操作よりも、運転者に近づく方向への操作 が主体となる傾向がある。運転者に近づく方向に回動させた領域である一方側領域 においては、操舵ゲイン G , G 力 、さくなるように、上記第 1変数 α , a が小さく
SR Sし SR Sし されるため、そのままでは転舵に遅れが生じる可能性がある。そこで、その転舵遅れ が生じないように、 ECU100は、第 1変数 α , a を、 1対のハンドル 14の各々の操
SR SL
作速度に応じて変更するようにされている。詳しくは、 1対のハンドル 14の各々の操 作速度 ωの大きさに応じて設定されている補正係数 γを用いて、第 1変数 α , a
SR SL
が補正されるのであり、次式に従って演算される。なお、補正係数 γと操作速度の絶 対値 I ω Iとの関係を図 6に示す。
= 1 y · (1 )
SR SR
= 1 y · (1 )
Sし SL
このように、運転者に近づく方向に回動させた方のハンドル 14に対応する第 1変数が 、操作速度がある速度を超えて高くなるほど、大きくなるように変更されるのである。 例えば、右側ハンドル 14Rの操作速度の大きさが ωの場合、あるいは、左側ハンド
0
ル 14Rの操作速度の大きさが ωの場合における第 1変数 α , a を図 5(a),図 5(b)
0 SR SL
に一点鎖線で示している。
[0069] 次に、片手操作を行う場合を考える。例えば、片手操作で、そのハンドル 14を運転 者に近づく方向に回動させた場合、運転者に近づく方向に回動させた領域である一 方側領域においては、前記第 1変数 α , a 力 、さくされるため、転舵量も小さくな
SR SL
つてしまうことになる。そこで、 ECU100は、第 1変数 α , を、 1対のハンドルの
SR Sし
他方が操作されていない場合に変更するようにされている。詳しくは、片手での操作 の場合であっても、両手での操作と同程度の量の車輪の転舵が実現できるように、操 作されている方のハンドル 14に対応する第 1変数 α力 [2. 0]に変更されるとともに（
S
図 5の二点鎖線）、操作されていない方のハンドル 14に対応する第 1変数 αが [0] に変更されるのである。なお、本システムにおいては、 1対のハンドル 14の両方が操 作基準位置に位置する状態から、ハンドル 14の一方のみが操作された場合に、ハン ドル 14の他方が操作されていないと判定される。ちなみに、片手操作で第 1変数 α
SR
, a が変更された状態で、操作されていなカゝつた方の操作部材が操作された場合
SL
や、上述したように操作速度に基づいて第 1変数 α , a が変更されて通常より大き
SR Sし
い値に変更された後、通常の第 1変数 α , a に戻す場合には、目標転舵量 Θ *が
SR SL
急変しないように第 1変数 α , a が徐々に変更されるようになっている。
SR Sし
[0070] また、第 2変数 β は、図 7に示すように、車速 Vが高くなるにつれて小さくなるように
S
設定されている。そのため、車速 Vが高い場合には、 1対の操作部材の両者に対応す る操舵ゲイン G , G 力 、さくされて、目標転舵量 0 *は小さくされることになる。つま
SR Sし
り、車両の走行速度が高い場合には、 1対のハンドル 14の操作角に対する車輪 16の 転舵量が小さくされ、車両が速く走行している場合において、車両操作の安定性を 向上させることができる。逆に、車両の走行速度が比較的低い場合は、 1対のハンド ル 14の操作角に対する車輪 16の転舵量が大きくされ、運転者の負担を軽減させる ことが可能となる。
[0071] 上述したように、第 1変数 α , a および第 2変数 が決定されれば、続いて、 1
SR Sし S
対のハンドル 14の各々に対応する操舵ゲイン G , G が演算される。そして、それら
SR SL
1対のハンドル 14の各々に対応する転舵量成分が求められ、目標転舵量 Θ *が決定 されるのである。図 8は、ある車速の場合における、 1対のハンドル 14の各々の操作 角と転舵量成分との関係を示す概略図である。この図からも解るように、通常状態に おいては、 1対のハンドル 14の各々が左旋回対応方向に操作された場合には、右側 ハンドル 14Rに対応する転舵量成分が、左側ハンドル 14Lに対応する転舵量成分よ り大きくされて、右側ハンドル 14Rが操作の主体となる。逆に、右旋回方向に操作さ れた場合には、左側ハンドル 14Lに対応する転舵量成分が、右側ハンドル 14Rに対 応する転舵量成分より大きくされて、左側ハンドル 14Lが操作の主体となる。
[0072] ECU100におけるもう 1つの制御である復帰力制御は、前述した 1対の復帰力付与 装置 70に関する制御であり、詳しくは、 1対のモータ 60の制御である。この制御を右 側のハンドル 14Rについて説明すれば、操作角センサ 72Rの検出信号に基づいて ハンドル 14Rの操作角 δ が取得され、その取得された δ に応じた大きさの力で、か
R R
つ、前記基準操作位置に復帰させる向きの力となるように復帰力 F 1S 次式によって
R
決定される。
F =G · δ
R FR R
ここで、 G は復帰力ゲインであり、後に詳しく説明する力 1対のハンドル 14の各々
FR
が操作されているか否かと、車速 Vとに基づいて決定される。次いで、その決定された 復帰力 Fを発揮するように、モータ 60Rへの供給電流 I が決定されるのである。また
R HR
、左側のハンドル 14Lに対しても同様の制御が行われ、操作角センサ 72Lによって 検出された δ に基づいて復帰力 Fが決定され、その復帰力 Fを発揮するように、モ し し し ータ 60Lへの供給電流 I が決定される。ちなみに、本実施形態においては、復帰力
HL
に応じた電力が決定されるのであり、モータを定電圧で制御するため、 ECU100は、 モータへの供給電流が決定されるようになっている。そして、その決定された供給電 流 I , I
HR HLに関する指令が駆動回路であるインバータに送信され、そのインバータに よってその電流 I ， I 1S モータ 60R， 60Lに供給される。
HR HL
[0073] 上記復帰力ゲイン G 、および、左側ハンドル 14Lに対応する復帰力ゲイン G は、
FR FL
操作角力ゝら復帰力に換算するためのゲインである基準となるゲイン Kカゝら変更される
F
。具体的には、上記復帰力ゲイン G , G は、その基準となるゲイン Kに、 1対のハ
FR Fし F
ンドル 14の各々が操作されているか否かに応じて決定される第 1の変数 α , a の
FR Fし 各々と、車速 Vに基づいて決定される第 2の変数 |8 とを乗じたものであり、次式によつ
F
て表される。
G =K - a · β
FR F FR F
G =K - a · β
FL F FL F
[0074] まず、第 1変数 α , a は、図 9に示すように、両手で操作されている場合には [1
FR Fし
. 0]とされており、先に述べた方法によって、片手操作と判定された場合には、操作 されている方のハンドル 14に対応する第 1変数 a 力 0]から [2. 0]に変更される
F
。また、第 2変数 β は、図 10に示すように、車速 Vが高くなるにつれて大きくなるよう
F
に設定されている。そのため、操舵ゲインを車速に応じて変更することと同様に、車 速 Vが高い場合には、復帰力 Fが大きくされて、目標転舵量 Θ *が大きくなり難いよう にされることになる。つまり、車両の走行速度が高速である場合には、車両操作の安 定性を向上させることができ、逆に、車両の走行速度が比較的低速である場合は、復 帰力が小さくされて、運転者の負担を軽減させることが可能となる。
[0075] 上述したように、第 1変数 α , a および第 2変数 が決定されれば、続いて、 1
FR Fし F
対のハンドル 14の各々に対応する復帰力ゲイン G , G が演算され、それらに対応
FR FL
する復帰力 F , Fが決定される。なお、図 11は、ある車速の場合における、 1対のハ
R し
ンドル 14の各々の操作角と復帰力との関係を示す概略図である。この図カゝら解るよう に、片手操作である場合には、両手操作である場合の 2倍の大きさの復帰力となるた め、従来のステアリングホイールの操作感に似た操作感を運転者に与えることが可能 となる。
[0076] 3.制御プログラム
本ステアリングシステムの制御は、図 12にフローチャートを示す転舵制御プログラム と、図 14にフローチャートを示す復帰力制御プログラムとが実行されることによって行 われる。それらの制御プログラムは、 ECU100が有するコンピュータ 102に格納され ており、イダ-ッシヨンスィッチが ON状態とされた後、短い時間間隔 (例えば、数 msec 〜数十 msec)をおいて繰り返し実行される。以下に、それらの制御の流れを、フロー チャートを参照しつつ、詳しく説明する。
[0077] 転舵制御では、まず、ステップ 1 (以下、「S 1」と略す、他のステップも同様である）に おいて、 1対のハンドル 14の各々の操作角 δ , δ が取得される。先に説明したよう
R し
に、その操作角 δ , δ に基づく転舵量成分の和に基づいて目標転舵量 0 *が決定
R し
されるのであるが、その前に、 S2の操舵ゲイン決定サブルーチンが実行され、その転 舵量成分の決定における操舵ゲイン G , G が決定される。
SR SL
[0078] 操舵ゲイン決定サブルーチンは、図 13にフローチャートを示す制御を行うルーチン である。この制御では、まず、第 1変数 α , a の決定が行われるのであり、 S I 1 , S
SR Sし
12において、片手操作である力否かの判定が行われる。両手で操作されている場合 には、 S 13において、 S 1において取得された操作角 δ , δ に基づいて、第 1変数
R し
a , a が決定される。詳しくは、 ECU100のコンピュータ 102内には、操作角 δ ,
SR Sし R δ をパラメータとする第 1変数 α , a の図 5に示したマップデータが格納されてお り、そのマップデータを参照して、第 1変数 a , a が決定される。次いで、 S 14にお
SR Sし
いて、 1対の操作部材の各々の操作速度として、それらの各々の操作角変化量 Δ δ
R
, Δ δ 力 1回前のプログラム実行時の操作角と今回の実行において取得された操 し
作角と力も演算される。続いて、 S 15において、 S 13において決定された第 1変数 a
S
, a 1S 一方側領域に位置するハンドル 14の操作速度が高い場合、つまり、操作
R Sし
角変化量の絶対値が大きい場合に補正される。詳しくは、操作角変化量 Δ δ , Δ δ
R
をパラメータとする補正係数 γに関する図 6に示したようなマップデータを参照して、 し
補正係数 γが決定され、その補正係数を用いて、第 1変数 a , a 力 前述した式
SR SL
a = l - y ( l - a )によって補正される。また、 S l l , S 12において、片手操作で
S S
あると判定された場合には、それぞれ、 S 16, S 17において、操作されている方のハ ンドル 14に対応する第 1変数が [2. 0]とされるとともに、操作されていない方のハンド ル 14に対応する第 1変数が [0]とされる。
[0079] 次いで、 S 18において取得された車速 Vに基づいて、第 2変数 |8 が決定される。詳
S
しくは、車速 Vをパラメータとする第 2変数 |8 の図 7に示したマップデータを参照して、
S
第 2変数 β が決定される。続いて、 S20において、基準となるゲイン Κに、その第 2
S S
変数 ι8 と、上記第 1変数 a , a とを乗じて、操舵ゲイン G , G が決定され、操舵
S SR SL SR SL
ゲイン決定サブルーチンの実行が終了する。
[0080] 次に、転舵制御プログラムの S3にお 、て、上述したように決定された操舵ゲイン G
SR
, G と S 1において取得された操作角 δ , δ とに基づく各ハンドル 14の転舵量成分
SL R し
を足し合わせて、目標転舵量 0 *が決定され、続いて、その目標転舵量 0 *と S4にお いて取得した実転舵量 0との偏差である転舵量偏差 Δ Θ力 S5において認定され る。そして、 S6において、その転舵量偏差 Δ Θに基づいて、転舵モータ 24への供給 電流 I こ
Sが決定されるのである。 の決定された供給電流 I
Sに関する指令力 インバー タから転舵モータ 24に送信され、転舵制御プログラムの 1回の実行が終了する。ちな みに、供給電流 Iは、転舵量偏差 Δ Θに応じて正負が定まるものであり、その供給電
S
流 Iの正負によって転舵モータ 24の回転方向が決定されるようになって 、る。
S
[0081] また、図 14にフローチャートを示す復帰力制御について説明すれば、この制御で は、まず、 S31において、 1対のハンドル 14の各々の操作角 δ , δ が取得され、そ の操作角 δ , δ の各々に、それぞれ復帰力ゲイン G , G を乗じて、復帰力 F , F
R し FR Fし R し が決定される。その復帰力ゲイン G , G は、 S32の復帰力ゲイン決定サブルーチ
FR FL
ンにおいて決定される。
[0082] 復帰力ゲイン決定サブルーチンは、図 15にフローチャートを示す制御を行うルー チンである。このサブルーチンは、前述した操舵ゲイン決定サブルーチンに類似する ものであり、簡単に説明する。この制御では、復帰力ゲインを演算するための第 1変 数 α , α 力 操作位置に応じて変更されるものではなぐ片手操作である力否か
FR FL
によってのみ変更されるものである。 S41 , S42において、片手操作ではないと判定 された場合、つまり、両手で操作している場合には、第 1変数 α , a は [ 1. 0]とさ
FR FL
れている。また、 S41 , S42において、片手操作であると判定された場合には、それ ぞれ、 S44, S45において、操作されている方のハンドル 14に対応する変数力 [2. 0 ]とされる。そして、 S48において、基準となるゲイン Kに、その第 1変数 α , a と、
F FR Fし 図 10に示したマップデータを参照して決定される第 2変数 13 とを乗じて復帰力ゲイ
F
ン G , G が決定され、復帰力ゲイン決定サブルーチンの
FR FL 実行が終了する。
[0083] 次に、復帰力制御プログラムの S33において、 1対のハンドル 14の各々に付与する 復帰力 F , Fが決定され、 S34において、その復帰力 F , F を発揮するように、モ
R し SR Sし
ータ 60R, 60Lへの供給電流 I , I が決定される。この決定された供給電流 I , I
HR HL HR HL
に関する指令力 モータ 60R, 60Lに送信され、復帰力制御プログラムの 1回の実行 が終了する。ちなみに、供給電流 I , I
HR HLは、復帰力 F , F
SR SLに応じて正負が定まるも のであり、その供給電流 I , 1 の正負によってモータ 60R, 60Lの力の方向が決定
HR HL
されるようになつている。
[0084] 以上説明した転舵制御プログラムおよび復帰力プログラム力 イダ-ッシヨンスイツ チが OFFとされるまで、繰り返し実行されるのである。上述した ECU 100の機能を、 模式的に示した機能ブロック図力 図 16である。上記機能に基づけば、 ECU 100の コンピュータ 102は、復帰力制御を行う復帰力制御部 120と、転舵制御を行う転舵制 御部 122と、それら復帰力制御および転舵制御に用いられる前述したマップデータ 等の各種データが格納されたデータ格納部 124とを含んで構成されるものとなって いる。なお、復帰力制御部 120において決定された復帰力 Fおよび転舵制御部 122 において決定された転舵量偏差 Δ Θは、コンピュータ 102から ECU100が有する供 給電流決定部 150に出力され、それらに基づく 1対の復帰力付与装置 70のモータ 6 OR, 60Lへの供給電流 I , I および転舵装置 12の転舵モータ 24への供給電流 I
HR HL S
が決定される。それら供給電流 I , 1 , Iは、それぞれ駆動回路であるインバータ 15
HR HL S
2R, 152L, 154を介して、モータ 60R, 60L,転舵モータ 24に供給される。
[0085] 以上説明したように、本ステアリングシステムは、上述したようなパラメータに応じて 操舵ゲイン，復帰力ゲインが変更可能に構成され、例えば、右旋回させる場合と左旋 回させる場合とで、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような操舵特性を有する システムとなり、操作性を向上させることが可能となる。また、運転者の操作の容易性 ,車両の安定性等を向上させることも可能である。さらに、急操作や片手操作に対応 可能な独立操作型のステアリングシステムが実現することとなる。
[0086] <第 2実施形態 >
図 17に、請求可能発明の第 2実施形態であるステアリングシステムの全体構成を 模式的に示す。本実施形態のシステムも、第 1実施形態のシステムと同様に、独立操 作型で、かつ、ステアバイワイヤ型のシステムであり、それのハード構成力 操作装置 を除いて、第 1実施形態のシステムと同様の構成であるため、本実施形態の説明に おいては、第 1実施形態のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を 用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するものとする。
[0087] 本実施形態のシステムが備える操作装置 200につ 、て、それの正面図（運転席側 力も眺めた図）である図 18をも参照しつつ説明する。操作装置 200は、 1対のハンド ル 14に代えて、 1対のジョイスティック 202R, 202L (以下、「ジョイスティック 202」と 総称する場合がある）を含んで構成されるものである。それら 1対のジョイスティック 20 2R, 202Lは、それぞれが、運転席の左右に並んで立設され、それの上部がグリップ 部 204とされて、運転者の左右の手の各々によって操作されるものである。また、 1対 のジョイスティック 202の各々の下端部には、スティックロッド 206力 それらジョイステ イツク 202に垂直で車両前後方向に延びる状態で固定されている。そのスティックロッ ド 206力 それの軸線方向に回転可能に支持されることで、ジョイスティック 202は、 左右方向に傾倒可能とされて、円弧状の軌道に沿って操作可能とされている。なお、 1対のジョイスティック 202の各々は、概ね垂直に立つ位置が基準操作位置（図 18に おける実線の位置）とされており、その操作基準位置から、 1対のジョイスティック 202 の一方あるいは両方を右側に傾倒させれば車両が右旋回し、逆に、左側に傾倒させ れば左旋回する。
[0088] 1対のジョイスティック 202R, 202Lに固定された上記スティックロッド 206の各々は 、車体の一部に固定された電動モータ 210R, 210Lのモータ軸の各々に連結されて いる。それらモータ 210R, 210Lは、第 1実施形態のものと同様に、減速機付のモー タであり、 1対のジョイスティック 202の各々を前記基準操作位置に復帰させる復帰力 Fを付与する復帰力付与装置 212R, 212Lの動力源として機能するものとなってい る。また、それらモータ 210R, 210Lは、第 1実施形態のものと同様に、ジョイステイツ ク 202R, 202Lの基準操作位置力ゝらの操作角 δ , δ を検出可能な操作角センサ 2
R し
14R, 214Lを備えている。ちなみに、操作角 δ , δ は、図 18に示すように右側に
R し
傾倒させた場合の角度を正とし、左側に傾倒させた場合の角度を負とする。また、復 帰力 Fは、ジョイスティック 202を右側に傾倒させた場合に付与される方向の力、つま り、ジョイスティック 202を左方向に回動させる方向の力を正とし、ジョイスティック 202 を左側に傾倒させた場合に付与される方向の力、つまり、ジョイスティック 202を右方 向に回動させる方向の力を負とする。
[0089] 本実施形態のシステムが備える ECU250は、第 1実施形態のものと同様に、主に、 復帰力制御と転舵制御との 2つの制御を行うものであるが、その制御が第 1実施形態 における制御とは異なる。詳しくは、復帰力制御における復帰力ゲインの決定の方法 と、転舵制御における操舵ゲインの決定の方法とが、第 1実施形態の決定方法とは 相違する。
[0090] 本実施形態のシステムが備えるジョイスティック 202においては、人間工学的な見 地によれば、基準操作位置力も他方のジョイスティック 202から離れる方向に傾倒さ せた領域、詳しく言えば、右側ジョイスティック 202Rを右側に傾倒させた領域および 左側ジョイスティック 202Lを左側に傾倒させた領域における操作は、他方のジョイス ティック 202に近づく方向に傾倒させた領域、詳しく言えば、右側ジョイスティック 202 Rを左側に傾倒させた領域および左側ジョイスティック 202Lを右側に傾倒させた領 域における操作に比較して行い難い。そのことに考慮して、 1対のジョイスティック 20 2の各々の軌道を 2つの領域に分け、基準操作位置力 他方のジョイスティック 202 に近づく方向に傾倒させた領域が他方側領域とされ、基準操作位置から他方のジョ ィスティック 202から離れる方向に傾倒させた領域が一方側領域とされている。そして 、復帰力ゲイン G , G 一方側領域に位置する場合に、他方側領域に位置する
FR Fし
場合に比較して大きな値となるように制御される。つまり、本実施形態のシステムは、 復帰力ゲイン G , G 力 1対のジョイスティック 202の各々の操作位置に基づいて
FR Fし
変更されるように構成されて 、るのである。
[0091] 復帰力ゲイン G , G は、第 1実施形態と同様に、基準となるゲイン Kに、第 1変数
FR Fし F
a , a と第 2変数 |8 とを乗じて演算されるものであり、本実施形態の復帰力制御
FR Fし F
においては、第 1変数 α , a 力 1対のジョイスティック 202の各々の操作角 δ ,
FR Fし R δ に基づいて決定される。詳しくは、右側ジョイスティック 202Rに対応する第 1変数 し
a は、図 19(a)に示した図から解るように、左旋回方向に回動させるほど小さな値と
FR
なるようにされるとともに、右旋回方向に回動させるほど大きな値となるようにされる。 逆に、左側ジョイスティック 202Lに対応する第 1変数ひ は、図 19(b)に示した図から
Fし
解るように、左旋回方向に回動させるほど大きな値となるようにされるとともに、右旋回 方向に回動させるほど小さな値となるようにされる。なお、復帰力ゲイン G , G を決
FR Fし 定するための第 2変数 は、第 1実施形態と同様に、図 10に示すように、車速 Vが高
F
くなるにつれて大きくなるように設定されている。以上のように、第 1変数 α , a お
FR FL
よび第 2変数 |8 が決定されれば、続いて、 1対のハンドル 14の各々に対応する復帰
F
力ゲイン G , G が演算され、それらに対応する復帰力 F , Fが決定される。図 20
FR Fし R し に、ある車速の場合における、 1対のジョイスティック 202の各々の操作角と復帰力と の関係を示す。
[0092] 次に、片手操作を行う場合を考える。上述したように復帰力が制御される状態では 、基準操作位置カゝら他方のジョイスティック 202から離れる方向への操作において、 操作反力が大きいため、運転者への負担が大きい。そこで、 ECU250は、第 1変数 α , α を、 1対のジョイスティック 202の他方が操作されていない場合に変更する
FR FL
ようにされている。詳しくは、操作されている方のジョイスティック 202に対応する第 1 変数 α を、一方側領域に位置する場合に [1. 0]に変更して（図 19の二点鎖線)、復
F
帰力 Fの大きさが小さくなるようにされるのである（図 20の二点鎖線)。なお、片手操 作の判定方法は、第 1実施形態と同様に、 1対のジョイスティック 202の両方が操作 基準位置に位置する状態から、ジョイスティック 202の一方のみが操作された場合に
、他方が操作されていないと判定される。
[0093] 上述した復帰力制御は、第 1実施形態と同様に、図 14にフローチャートを示す復帰 力制御プログラムが実行されることによって行われる力 S32においては、図 21にフ ローチャートを示す復帰力ゲイン決定サブルーチンが実行される。この制御では、 s
61 , S62において、片手操作である力否かの判定が行われ、両手操作である場合に は、 S63において、 S31において取得された操作角 δ , δ に基づいて、第 1変数 α
R し
, a が決定される。詳しくは、 ECU250のコンピュータ内には、操作角 δ , δ を
FR Fし R し ノ メータとする第 1変数 α , a に関する図 19に示したマップデータが格納され
FR Fし
ており、そのマップデータを参照して、第 1変数 α , a が決定される。また、 S61,
FR FL
S62において、片手操作であると判定された場合には、それぞれ、 S64, S65におい て、操作されている方のジョイスティック 202に対応する第 1変数力 一方側領域の範 囲で [1. 0]とされる。
[0094] また、操舵ゲイン G , G は、第 1実施形態と同様に、第 1変数 α , a と第 2変数
SR SL SR SL
β
Sとを乗じて演算されるものであるが、本実施形態の転舵制御においては、第 1変 数 α , α 力 1対のジョイスティック 202の操作位置に応じて変更されるものではな
SR SL
く、 1対のジョイスティック 202の他方が操作されて 、る場合と操作されて 、な 、場合 とで異なる大きさとされるものである。詳しくは、両方のジョイスティック 202が操作され ている場合には、第 1変数 α , a は [1. 0]とされており、片手操作と判定された場
SR SL
合に、片手操作の場合であっても両手での操作と同程度の量の車輪の転舵が実現 できるように、操作されている方のジョイスティック 202に対応する第 1変数が [2. 0]と されるとともに、操作されていない方のジョイスティック 202に対応する第 1変数が [0] とされる。なお、操舵ゲイン G , G を決定するための第 2変数 は、第 1実施形態と
SR SL S
同様に、車速 Vが高くなるにつれて小さくなるように設定されている。この転舵制御は
、第 1実施形態と同様に、図 12にフローチャートを示す転舵制御プログラムが実行さ れることによって行われるが、 S2においては、図 22にフローチャートを示す操舵ゲイ ン決定サブルーチンが実行される。
以上説明したように、復帰力が上述したように制御されることによって、本ステアリン グシステムにおいては、他方のジョイスティック 202から離れる方向への操作量力 他 方に近づく方向への操作量に比較して小さくなるため、他方のジョイスティック 202に 近づく方向への操作が主体となる。つまり、本実施形態においても、第 1実施形態と 同様に、メインの操作を行う操作部材が切り換わるような操舵特性を有するシステムと なり、操作性を向上させることが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれが、設定された軌道に沿って互いに独立して操作可能とされた 1対の操 作部材と、
車輪を転舵する転舵装置と、
それぞれが、動力源を有し、その動力源が制御されることによって前記 1対の操作 部材の各々に対して、その各々をその各々に対して設定された復帰力基準操作位 置に復帰させる力である復帰力を付与する 1対の復帰力付与装置と、
(a)前記 1対の操作部材の各々のその各々に対して設定された転舵基準操作位置 力もの操作量に基づいて車輪の目標転舵量を決定するとともに、車輪の転舵量が目 標転舵量となるように前記転舵装置を制御する転舵制御部と、（b)前記 1対の操作部 材の各々のその各々に対して設定された復帰力基準操作位置からの操作量に基づ
V、て復帰力を決定するとともに、その復帰力を発揮するように前記 1対の復帰力付与 装置の各々の動力源を制御する復帰力制御部とを有する制御装置と
を備えた車両用ステアリングシステムであって、
前記制御装置が、（A)前記目標転舵量の決定において前記 1対の操作部材の各々 に対応して設定される操舵ゲインと、（B)前記 1対の操作部材の各々の操作量に基づ く復帰力の決定においてそれら 1対の操作部材の各々に対応して設定される復帰力 ゲインとの少なくとも一方を変更可能に構成された車両用ステアリングシステム。
[2] 前記 1対の操作部材の各々の前記転舵基準操作位置と前記復帰力基準操作位置 とが、同一の操作位置に設定された請求項 1に記載の車両用ステアリングシステム。
[3] 前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、前記 1 対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するようにされた請求項 1または請求 項 2に記載の車両用ステアリングシステム。
[4] 前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方が、前記 1対の操作部材の 各々がそれらに対応する前記軌道の一方端に近い領域である一方側領域に位置す る場合と、他方端に近い領域である他方側領域に位置する場合とで、互いに異なる 大きさとされた請求項 3に記載の車両用ステアリングシステム。
[5] 前記制御装置が、 少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々が前記一方側領域に位置する場合 に、前記他方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされた請求項 4 に記載の車両用ステアリングシステム。
[6] 前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の位置が前記一方端に近いほど小 さくなるようにされ、かつ、前記他方端に近いほど大きくなるようにされた請求項 4また は請求項 5に記載の車両用ステアリングシステム。
[7] 前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々が前記一方側領域に位置する場 合に、前記他方側領域に位置する場合に比較して大きな値となるようにされた請求 項 4な 、し請求項 6の 、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[8] 前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の位置が前記一方端に近いほど 大きくなるようにされ、かつ、前記他方端に近いほど小さくなるようにされた請求項 4な V、し請求項 7の 、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[9] 前記一方側領域が、その領域における前記 1対の操作部材の各々の操作が前記 他方側領域での操作に比較して行 ヽ難 ヽ領域として設定された請求項 4な ヽし請求 項 8のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[10] 前記 1対の操作部材が、
左右に並んで配設されて、それぞれが、概して前後方向、概して上下方向、あるい は、それらの中間的な傾斜方向に延びる軌道に沿つて操作可能な 1対のハンドルと され、
右側のハンドルの運転者に近づく方向への操作と左側のハンドルの運転者力 離 れる方向への操作との各々 1S 車両が右旋回する方向の車輪の転舵に対応する方 向である右旋回対応方向への操作となり、右側のハンドルの運転者力 離れる方向 への操作と左側のハンドルの運転者に近づく方向への操作との各々力 左旋回する 方向の車輪の転舵に対応する方向である左旋回対応方向への操作となるようにされ
、かつ、
それぞれのハンドルの操作において、運転者に近づく方向の操作が前記一方端に 向力 方向の操作として、運転者力 離れる方向の操作が前記他方端に向力 方向 の操作として設定された請求項 4な 、し請求項 9の 、ずれか〖こ記載の車両用ステアリ ングシステム。
[11] 前記 1対の操作部材が、
左右に並んで配設されて、それぞれが、概ね左右方向に傾倒可能とされることで円 弧状の軌道に沿って操作可能な 1対のジョイスティックとされ、
それぞれの右方向への操作が車両が右旋回する方向の車輪の転舵に対応する右 旋回対応方向への操作となり、左方向への操作が左旋回する方向の車輪の転舵に 対応する方向である左旋回対応方向への操作となるようにされ、かつ、
それぞれのジョイスティックの操作にぉ 、て、他方のジョイスティック力 離れる方向 の操作が前記一方端に向力う方向の操作として、他方のジョイスティックに近づく方 向の操作が前記他方端に向カゝぅ方向の操作として設定された請求項 4ないし請求項 9の!、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[12] 前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、前記 1 対の操作部材の各々の操作速度に応じて変更するようにされた請求項 1な!、し請求 項 11の!、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[13] 前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々の操作速度が高い場合に、低い場 合に比較して大きな値となるようにされた請求項 12に記載の車両用ステアリングシス テム。
[14] 前記制御装置が、
前記操舵ゲインを前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するように されており、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の一 方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である他 方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされ、かつ、前記 1対の操 作部材の各々の操作速度が高 、場合に、前記一方側領域に位置する場合の値が、 前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた請求項 13に記載の車両 用ステアリングシステム。
[15] 前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、前記 1 対の操作部材の他方が操作されて 、る場合と操作されて!、な!、場合とで変更するよ うにされた請求項 1な 、し請求項 14の 、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム
[16] 前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、
その操舵ゲインが、前記操作部材の他方が操作されていない場合に、操作されて いる場合に比較して大きな値となるようにされた請求項 15に記載の車両用ステアリン グシステム。
[17] 前記制御装置が、
前記操舵ゲインの各々を前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更する ようにされており、
その操舵ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の一 方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である他 方側領域に位置する場合に比較して小さな値となるようにされ、かつ、前記 1対の操 作部材の他方が操作されて 、な 、場合に、前記一方側領域に位置する場合の値が 、前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた請求項 16に記載の車 両用ステアリングシステム。
[18] 前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の他方が操作されていない場合に、操 作されている場合に比較して小さな値となるようにされた請求項 15ないし請求項 17 の!、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[19] 前記制御装置が、
前記復帰力ゲインを前記 1対の操作部材の各々の操作位置に応じて変更するよう にされており、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の各々がそれらに対応する前記軌道の 一方端に近!、領域である一方側領域に位置する場合に、他方端に近!、領域である 他方側領域に位置する場合に比較して大きな値となるようにされ、かつ、前記 1対の 操作部材の他方が操作されて ヽな ヽ場合に、前記一方側領域に位置する場合の値 力 前記他方側領域に位置する場合の値に近づくようにされた請求項 18に記載の 車両用ステアリングシステム。
[20] 前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、前記 1対の操作部材の他方が操作されていない場合に、操 作されて!、る場合に比較して大きな値となるようにされた請求項 15な 、し請求項 17 の!、ずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
[21] 前記 1対の操作部材の各々の前記転舵基準操作位置と前記復帰力基準操作位置 との両者が、同一の操作位置である基準操作位置として設定されており、
当該ステアリングシステムが、前記 1対の操作部材の両方がその各々に対して設定 された基準操作位置に位置する状態から、それら 1対の操作部材の一方のみが操作 された場合に、それら 1対の操作部材の他方が操作されて 、な 、状態であると判定 するものである請求項 15ないし請求項 20のいずれかに記載の車両用ステアリングシ ステム。
[22] 前記制御装置が、前記操舵ゲインと前記復帰力ゲインとの少なくとも一方を、車両 の走行速度に応じて変更するようにされた請求項 1ないし請求項 21のいずれかに記 載の車両用ステアリングシステム。
[23] 前記制御装置が、
少なくとも前記操舵ゲインを変更可能に構成され、 その操舵ゲインが、車両走行速度が低い場合に、高い場合に比較して大きな値と なるようにされた請求項 22に記載の車両用ステアリングシステム。
前記制御装置が、
少なくとも前記復帰力ゲインを変更可能に構成され、
その復帰力ゲインが、車両走行速度が低い場合に、高い場合に比較して小さな値 となるようにされた請求項 22または請求項 23項に記載の車両用ステアリングシステム
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