(57)【要約】【課題】ＶＧＳ装置を備えた操舵比可変制御車両であっても、自動駐車制御を行っていることが視覚的に強調され、運転者が認識し易いようにする。【解決手段】車両用操舵装置１は、運転者の操舵操作に供されるステアリングホイール２と、ステアリングホイール２への操舵入力を前輪１０に伝達して前輪１０を操舵するステアリング系と、ステアリング系に介装され、ステアリングホイール２の操作量に対する前輪１０の操舵比を可変制御するＶＧＳ装置４と、運転者による自動駐車ボタン１４の操作に基づき、自動車Ｖを所定の駐車位置に自動駐車させるべく、前輪１０を操舵する自動駐車制御装置１３とを備え、ＶＧＳ装置４は、自動駐車制御装置１３の作動時に、自動駐車制御装置１３が作動していない場合よりも目標操舵比Ｒｔを小さく設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操舵操作に供される操舵部材と、
前記操舵部材への操舵入力を操舵車輪に伝達して当該操舵車輪を操舵する操舵力伝達手段と、
前記操舵力伝達手段に介装され、前記操舵部材の操作量に対する前記操舵車輪の操舵比を可変制御する操舵比可変制御手段と、
運転者による自動駐車指令に基づき、車両を所定の駐車位置に自動駐車させるべく、前記操舵車輪を操舵する自動駐車制御手段と
を備え、
前記自動駐車制御手段の作動時に、前記操舵比可変制御手段は、前記自動駐車制御手段が作動していない場合よりも前記操舵比を小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールの操作量に対する操舵車輪の操舵比を変更可能な操舵比可変制御装置を備えた車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ステアリングホイールと操舵車輪とが機械的に連結されたステアリング系に、ステアリングホイールの操作量に対する操舵車輪の操舵比を可変制御可能な可変ギヤレシオステアリング（以下、ＶＧＳ（Variable Gear ratio Steering）と略称する）装置を備えた車両が市販されるに至っている。ＶＧＳ装置の機構としては、特許文献１，２に記載のものが知られており、このようなＶＧＳ装置を搭載した車両では、一般に、車速やステアリング操作量に応じて操舵比が可変制御される。例えば、発進時や車庫入れ時などの低速走行時には、操舵比が大きく設定され、小さなステアリング操作でもタイヤの切れ角（操舵角）が大きくなることにより、取り回し性が向上され、旋回半径が小さく大きな操舵角での旋回走行時には、ステアリング操作量が大きくなるほど操舵比が小さく設定され、切り増しの操作量が大きくなることにより、操作感やレスポンスの向上が図られる。
【０００３】
一方、従来周知の電動パワーステアリング装置のアクチュエータを利用して操舵車輪の操舵制御を行うことにより、運転者がステアリング操作を行うことなく車両を駐車位置に駐車させる自動駐車制御装置が種々提案されている（例えば、特許文献３参照）。この自動駐車制御装置においては、駐車位置を把握するために車両にＣＣＤセンサを設け、ＣＣＤセンサが検出した障害物などから駐車位置を特定した上で、車両の駐車位置に対する相対位置関係から操舵角を制御する自動駐車制御等が知られている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３８９４１号公報
【特許文献２】特開２００３−２９４０９１号公報
【特許文献３】特開平０３−７４２５６号公報
【特許文献４】特開平０５−１４３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような自動駐車制御装置は、電動パワーステアリング装置のアクチュエータを駆動することで操舵車輪を所望の操舵角に操舵するため、ステアバイワイヤのようなステアリングホイールと操舵車輪とが機械的に連結されていない車両を除き、自動駐車制御による操舵車輪の操舵に応じてステアリングホイールが自動的に回転することとなる。ところが、ＶＧＳ装置を備えた操舵比可変制御車両では、低速走行時の操舵比が大きく設定されるため、自動駐車制御を行ってもステアリングホイールの回転動作は通常の車両よりも小さくなり、運転者に認識され難い。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、ＶＧＳ装置を備えた操舵比可変制御車両であっても、自動駐車制御を行っていることが視覚的に強調され、運転者が認識し易いようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用操舵装置（１）は、運転者の操舵操作に供される操舵部材（２）と、操舵部材（２）への操舵入力を操舵車輪（１０）に伝達して操舵車輪（１０）を操舵する操舵力伝達手段（３〜９）と、操舵力伝達手段（３〜９）に介装され、操舵部材（２）の操作量に対する操舵車輪（１０）の操舵比（Ｒｔ）を可変制御する操舵比可変制御手段（４）と、運転者による自動駐車指令に基づき、車両（Ｖ）を所定の駐車位置に自動駐車させるべく、操舵車輪（１０）を操舵する自動駐車制御手段（１３）とを備え、操舵比可変制御手段（４）は、自動駐車制御手段（１３）の作動時に、自動駐車制御手段（１３）が作動していない場合よりも操舵比（Ｒｔ）を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、自動駐車制御手段の作動時には操舵比が小さく設定されるため、自動駐車制御手段が作動していない場合に比べて操舵部材の操作量が大きくなる。したがって、操舵車輪の操舵量が小さくても、運転者は、自動駐車制御が行われていることを視覚的に容易に認識することができる。また、操舵部材の操作量が大きくなることにより、駐車に要する大きな操作負荷が自動駐車制御手段によって軽減されることを運転者に実感させることができ、車両用操舵装置に対する商品価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る車両用操舵装置を備えた自動車の模式図
【図２】実施形態に係る車両用操舵装置のブロック図
【図３】実施形態に係る操舵比制御の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態に係る車両用操舵装置１について詳細に説明する。
【００１１】
先ず、図１を参照して、車両用操舵装置１が適用された自動車Ｖの概略構成について説明する。図１に示すように、自動車Ｖには、運転者によるステアリングホイール２（操舵部材）の操舵操作に応じて前輪１０（操舵車輪）を操舵する車両用操舵装置１が装備されている。ステアリングホイール２には、その下端がラック＆ピニオン機構６に機械的に連結するステアリングシャフト３の入力軸３ａが同軸に一体結合されており、この入力軸３ａとラック＆ピニオン機構６側の出力軸３ｂとの間には、入力軸３ａの回転量と出力軸３ｂの回転量との伝達比率を変更可能なＶＧＳ装置４が介装されている。
【００１２】
ＶＧＳ装置４は、周知の機構であるため詳細な構成についての図示は省略するが、差動歯車式のものであり、ステアリングホイール２の入力軸３ａと出力軸３ｂとを相対回転自在に支持するキャリヤや、キャリヤに設けられた一対のピニオンシャフト、キャリヤに設けられたウォームホイール、ウォームホイールに噛み合うウォームギヤをその出力軸に備えた操舵比変更用のＶＧＳモータ５、ＶＧＳモータ５を駆動制御するＶＧＳ制御ユニット２０等を備えており、ＶＧＳモータ５を駆動してキャリヤを所望の方向に所望の速度で回転させることにより、入力軸３ａの回転量と出力軸３ｂの回転量との比率、すなわち、ステアリングホイール２の操作量に対する前輪１０の操舵比を任意に変更することができる。
【００１３】
ラック＆ピニオン機構６は、ステアリングシャフト３側のピニオン７と、ピニオン７に噛み合うラック歯８ａが形成されたラック軸８とにより構成され、ステアリングホイール２から入力され、ＶＧＳ装置４によって回転比を変更された出力軸３ｂの回転運動を、ラック軸８の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換する。ラック軸８の両端には、タイロッド９を介して左右の前輪１０が連結されており、前輪１０はラック軸８の往復直線運動によって左右に転舵される。
【００１４】
また、ラック軸８には、運転者の操舵操作力を軽減するための電動パワーステアリング（以下、ＥＰＳ（Electric Power Steering）と略称する）装置１１が設けられている。ＥＰＳ装置１１は、ラック軸８の中間部に同軸的に設置された操舵アシスト用のＥＰＳモータ１２と、ＥＰＳモータ１２を駆動制御するＥＰＳ制御ユニット３０とを備えており、ＥＰＳモータ１２の駆動によってラック軸８に補助操舵トルクを付与する。
【００１５】
また、自動車Ｖは、インストルメントパネルに設けられた自動駐車ボタン１４を運転者が操作することにより、ＥＰＳモータ１２を用いて前輪１０を操舵し、自動車Ｖを所定の駐車位置に駐車させる自動駐車制御装置１３を備えている。自動駐車制御装置１３は、運転者による指令に供される自動駐車ボタン１４の他、自動駐車プログラムを有する自動駐車制御ユニット４０、駐車制御時の障害物の検出に供されるＣＣＤカメラ１５等を備えている。
【００１６】
更に、自動車Ｖには、ステアリングホイール２の操舵角θｓを検出する操舵角センサ１６や、運転者の操舵操作によってステアリングシャフト３に作用する操舵トルクＴｓを検出する操舵トルクセンサ１７、車速Ｖを検出する車速センサ１８等が適所に設けられている。
【００１７】
ＶＧＳ制御ユニット２０、ＥＰＳ制御ユニット３０および自動駐車制御ユニット４０は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各センサ１６〜１８、各制御ユニット２０，３０，４０および、車両の統括的な制御を行う図示しないメインＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等と接続されている。
【００１８】
図２に示すように、ＥＰＳ制御ユニット３０には、入力インタフェースを介して入力した各センサ１６〜１８の検出信号θｓ，Ｔｓ，Ｖに基づき、目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定部３１と、設定された目標操舵トルクに基づいて、ＥＰＳモータ１２に流す目標電流を設定する目標電流設定部３２と、設定された目標電流に基づいて、ＥＰＳモータ１２に対する出力電流を制御する出力電流制御部３３とを備えている。
【００１９】
自動駐車制御ユニット４０には、自動駐車ボタン１４から入力するＥＰＳモータ１２の駆動モード信号Ｓｍに基づいて、駆動モードを切り替えるとともに、駆動モード信号ＳｍをＥＰＳ制御ユニット３０およびＶＧＳ制御ユニット２０に出力する駆動モード切替部４１と、駆動モード信号Ｓｍや、ＣＣＤカメラ１５からの映像信号Ｓｖに応じて前輪１０の目標舵角を設定する目標舵角設定部４２と、ＥＰＳモータ１２を駆動して前輪１０を設定された目標舵角に操舵するのに必要な目標電流を設定し、設定した目標電流を出力電流制御部３３に出力する目標電流設定部４３とを備えている。
【００２０】
なお、駆動モードとしては、操舵補助トルクのみを出力する通常モードと自動駐車モードとがあり、自動駐車モードにはさらに、バック駐車および縦列駐車に対してそれぞれ左モードおよび右モード等がある。そして、目標舵角設定部４２は、自動車Ｖの移動距離に対する規範操舵角の関係が予めモード毎に記憶されたテーブルを参照するとともに、映像信号Ｓｖから検出した障害物を回避するように目標舵角を設定する。
【００２１】
ＶＧＳ制御ユニット２０は、入力インタフェースを介して入力した操舵角センサ１６および車速センサ１８の検出信号θｓ，Ｖ、および駆動モード信号Ｓｍに応じて前輪１０の目標操舵比Ｒｔを設定する目標操舵比設定部２１と、設定された目標操舵比Ｒｔに基づいて、ＶＧＳモータ５に流す目標電流を設定する目標電流設定部２２と、設定された目標電流に基づいて、ＶＧＳモータ５に対する出力電流を制御する出力電流制御部２３とを備えている。
【００２２】
目標操舵比設定部２１は、自動駐車ボタン１４が運転者によって操作されず、通常走行を行う通常モードでは、目標操舵比Ｒｔを車速Ｖおよび操舵角θｓに応じて設定し、自動駐車ボタン１４が運転者によって操作され、自動駐車制御が行われている間には、目標操舵比Ｒｔを最小値に設定する。
【００２３】
次に、図３を参照して、目標操舵比設定部２１による目標操舵比設定処理について説明する。目標操舵比設定部２１は、まず、自動駐車制御ユニット４０からの駆動モード信号
Ｓｍが自動駐車モードであるか否か、すなわち、自動駐車システムがＯＮであるか否かを判定する（ステップ１）。ステップ１の判定がＮｏの場合、目標操舵比設定部２１は、車速Ｖおよび操舵角θｓに応じた通常モードで目標操舵比Ｒｔを設定する。なお、通常モードでは、目標操舵比Ｒｔは、低車速時に相対的に大きく、高車速時に相対的に小さく設定され、中車速時には、ステアリングホイール２の操舵角θｓが大きいほど相対的に小さく設定される。
【００２４】
一方、ステップ１の判定がＹｅｓの場合、目標操舵比設定部２１は、目標操舵比Ｒｔを最小値に設定する（ステップ３）。そして、目標操舵比設定部２１は、ステップ２またはステップ３で設定された目標操舵比Ｒｔを目標電流設定部２２に出力して（ステップ４）本処理を繰り返す。
【００２５】
このように、自動駐車システムが作動している場合に、目標操舵比Ｒｔが最小値に設定されることにより、自動駐車制御ユニット４０によって操舵される前輪１０の操舵角が小さくても、通常モードの場合に比べてステアリングホイール２の回転角が大きくなる。したがって、運転者は、自動駐車制御が行われていることを視覚的に容易に認識することができる。また、ステアリングホイール２の回転角が大きくなることにより、駐車に要する大きな操作負荷が自動駐車制御装置１３によって軽減されることを運転者が実感するようになり、車両用操舵装置１に対する商品価値を高めることができる。
【００２６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、操舵比可変制御手段として、差動ギヤ式の変速機構を採用しているが、これに限らず他の形式の変速機構を採用してもよい。また、上記実施形態では、自動駐車システムが作動している場合に、目標操舵比Ｒｔを最小値に設定しているが、目標操舵比Ｒｔは必ずしも最小値に設定される必要はなく、通常モードの場合と比較して小さく設定されればよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、自動車や各制御装置の具体的構成、制御の具体的手順等について適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１      車両用操舵装置
２      ステアリングホイール（操舵部材）
３      ステアリングシャフト
４      ＶＧＳ装置（操舵比可変制御手段）
５      ＶＧＳモータ
６      ラック＆ピニオン機構
８      ラック軸
１０    前輪（操舵車輪）
１１    ＥＰＳ装置
１２    ＥＰＳモータ
１３    自動駐車制御装置
２１    目標操舵比設定部
Ｒｔ    目標操舵比
Ｖ      自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010167842.tif 000005