(57)【要約】      （修正有）【課題】運転者に与える違和感を抑制できる車両用操舵装置、操舵装置付き車両を提供する。【解決手段】ステアリングホイール5と操向輪3FL、3FRとの間の入力側回転シャフトと出力側回転シャフトとの回転伝達可能、回転伝達解除を行う連結機構を有するステアバイワイヤシステムにおいて、ステアリングシャフト6に付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力を演算し、この目標操舵反力から摩擦力を除いた値に基づいて反力付与手段を制御するようにした。【選択図】図１
2011016438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操舵可能なステアリングホイールと、
該ステアリングホイールに接続された、ステアリングホイールの回転軸であるステアリングシャフトと、
操向輪に接続されて、操向輪を転舵駆動する転舵手段と、
前記ステアリングシャフトに操舵反力を付与する反力付与手段と、
前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間に設けられ、前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間の力の伝達を断接する断接手段と、
前記反力付与手段が前記ステアリングシャフトに操舵反力を付与する位置から前記断接手段までの間で発生する摩擦力を検出する摩擦力検出手段と、
前記ステアリングシャフトに付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力を演算する目標操舵反力演算手段と、
前記目標操舵反力から前記摩擦力検出手段によって検出される摩擦力を除いた値に基づいて、前記反力付与手段を制御する反力付与手段制御部と、
を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記反力付与手段が前記ステアリングシャフトに操舵反力を付与する位置から前記断接手段までの間のステアリングシャフトに発生するトルクを検出するトルクセンサを備え、
前記摩擦力検出手段は、前記断切手段によって前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間の力の伝達が切断されている際の前記トルクセンサで検出されるトルクに基づいて前記摩擦力を検出することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の操舵装置において、
前記摩擦力検出手段は、前記断切手段によって前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間の力の伝達が切断されており、かつ運転者が前記ステアリングホイールを操舵していないときに前記反力付与手段を駆動して前記摩擦力を検出することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項３に記載の操舵装置において、
前記摩擦力検出手段は、車両を起動したときに前記反力付与手段を駆動して前記摩擦力を検出することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
運転者が操舵可能なステアリングホイールと、
該ステアリングホイールに接続された、ステアリングホイールの回転軸であるステアリングシャフトと、
操向輪に接続されて、操向輪を転舵駆動する転舵手段と、
前記ステアリングシャフトに操舵反力を付与する反力付与手段と、
前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間に設けられ、前記ステアリングシャフトと前記転舵手段との間の力の伝達を断接する断接手段と、
前記反力付与手段が前記ステアリングシャフトに操舵反力を付与する位置から前記断接手段までの間で発生する摩擦力を検出する摩擦力検出手段と、
前記ステアリングシャフトに付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力を演算する目標操舵反力演算手段と、
前記目標操舵反力から前記摩擦力検出手段によって検出される摩擦力を除いた値に基づいて、前記反力付与手段を制御する反力付与手段制御部と、
を設けたことを特徴とする操舵装置付き車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置、操舵装置付き車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、ステアリングホイール（ステアリング）と操向輪（車輪）との間の入力側回転シャフトと出力側回転シャフトとの回転伝達可能、回転伝達解除を行う連結機構を有するステアバイワイヤシステムが開示されている。このステアバイワイヤシステムでは、ステアリングシャフト（入力側回転シャフト）と出力側回転シャフトとの回転伝達解除時には、ステアリングホイールの操舵角度に応じて目標操舵トルク（目標操作トルク）を演算し、この目標操舵トルクに応じて反力モータ（操作用アクチュエータ）により入力側回転シャフトに反力トルク（操作トルク）を付与して、ステアリングホイールに反力トルクを付与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、ステアリングホイールには、反力モータにより発生した反力トルクに加えて、ステアリングシャフトの反力モータから反力トルクが付与される位置から連結機構に至る部分の摩擦によるトルク（摩擦力）が作用するため、運転者に違和感を与えるおそれがある問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、ステアリングシャフトに付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力を演算し、この目標操舵反力から摩擦力を除いた値に基づいて反力付与手段を制御するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、反力付与手段が発生する力と、摩擦力との合計は目標操舵反力と同等な力となり、運転者への違和感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両用操舵装置を適用した車両の全体構成図である。
【図２】実施例１のコントローラの制御ブロック図である。
【図３】実施例２のコントローラの制御ブロック図である。
【図４】実施例２の電流補正値演算部における電流補正値の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
実施例１の車両用操舵装置２の構成を説明する。
〔全体構成〕
図１は、実施例１の車両用操舵装置２を適用した車両１の全体構成図である。この車両１は、前輪３FL，３FR（操向輪）と後輪４RL，４RRのうち、前輪３FL，３FRが転舵を行う操向輪となっている。実施例１の車両用操舵装置２は、ステアリングホイール５と前輪３とが機械的に切り離された、いわゆる、ステアバイワイヤシステムである。
【０００９】
（操舵側機構）
実施例１の車両用操舵装置２は操舵側の機構として、運転者が操舵を行うステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に連結した該ステアリングホイールの回転軸であるステアリングシャフト６と、運転者によって操舵されるステアリングホイール５の操舵角θsを検出する操舵角センサ７と、ステアリングホイール５に接続したステアリングシャフト６の同軸上に設けられ、ステアリングシャフト６に操舵反力トルク（操舵反力）を付与することによってステアリングシャフト６を介してステアリングホイール５に操舵反力トルク（操舵反力）を付与する反力モータ８（反力付与手段）と、ステアリングシャフト６の反力モータ８とクラッチ１７（断接手段）との間に設置されたトルクセンサ９（摩擦力検出手段）とを有している。トルクセンサ９はトーションバーを有し、トーションバーの捩れ量に基づいてトルクを検出する。したがってクラッチ解放時にトルクセンサ９によって検出されるトルクは反力モータ８の出力軸からクラッチ１７に至る部分に発生するトルク（摩擦トルク）となる。この摩擦トルクは、例えば反力モータ８がステアリングコラムよりもステアリングホイール５側に設けられている場合には、ステアリングシャフト６とコンビネーションスイッチとの間における摩擦、コラムアッシのベアリングの摩擦、ステアリングシャフト６のジョイントでの摩擦、クラッチ１７における摩擦（例えばクラッチ内部のベアリング等の摩擦などの、クラッチ解放時においてクラッチ機構内部で発生する摩擦）等により発生する。
【００１０】
（転舵側機構）
実施例１の車両用操舵装置２は転舵側の機構として、前輪３を転舵駆動する転舵モータ１０と、転舵モータ１０の角度（回転角）を検出する転舵モータ回転角センサ１１と、転舵モータ１０に接続されたピニオンギヤ１２と、ピニオンギヤ１２と噛み合うラックギヤ１４を備えるラック１３と、ラック１３の軸方向の力をナックルアーム１６を介して前輪３に転舵力として伝達するタイロッド１５と、前輪３に入力するタイヤ横力Fyを検出するタイヤ横力センサ２３とを有している。前輪３の転舵角θrは、ピニオンギヤ１９の回転角度と、ラック１３のラックギヤ１４とピニオンギヤ１９とのギヤ比とによって一意に決定される。そのため実施例１では、転舵モータ１０の回転角から前輪３の転舵角θrを求めている。
【００１１】
（バックアップ機構）
実施例１の車両用操舵装置２は、ステアバイワイヤシステムのバックアップ機構として、ステアリングホイール５と前輪３との間の力の伝達を断接可能なクラッチ１７と、クラッチ１７の出力軸に接続されたピニオンシャフト１８と、ピニオンシャフト１８の端部に接続するとともに、ラック１３のラックギヤ１４と噛み合うピニオンギヤ１９とを有している。クラッチ１７は、例えば転舵モータ１０の異常等のシステム異常時には接続して、ステアリングシャフト６とピニオンシャフト１８とを機械的に接続することにより、ステアリングホイール５に入力される運転者の操舵力を直接ピニオンギヤ１９へ伝達可能とする。なお、システム異常時以外の通常時にはクラッチ１７は切断されており、以下ではクラッチ１７が切断されていることを前提に説明する。
【００１２】
（制御機構）
実施例１の車両用操舵装置２は各装置の制御機構として、反力モータ８、転舵モータ１０及びクラッチ１７を制御するコントローラ２０と、車速Vを検出する車速センサ２１と、ヨーレートγ'を検出するヨーレートセンサ２２とを有している。
コントローラ２０は、操舵角センサ７で検出した操舵角θsと、トルクセンサ９で検出したトルクTfと、転舵モータ回転角センサ１１で検出した転舵角θrと、車速センサ２１で検出した車速Vと、ヨーレートセンサ２２で検出したヨーレートγ'と、タイヤ横力センサ２３で検出したタイヤ横力Fyと、転舵モータ１０から反力モータモニタ値とを入力する。反力モータモニタ値とは、転舵モータ１０の駆動電流や温度等を示す。この転舵モータ１０の駆動電流から転舵モータ１０の転舵トルクTrを求めることができる。
【００１３】
〔制御ブロック図〕
図２は、コントローラ２０の制御ブロック図である。コントローラ２０は、反力モータコントロール部２０ｎ（反力付与手段制御部）と転舵モータコントロール部２０ｐとを有している。反力モータコントロール部２０ｎは、目標操舵反力トルク演算部２０ｍ（目標操舵反力演算手段）と、電流補正値演算部２０ｒとを有している。目標操舵反力トルク演算部２０ｍは、粘性フリクション項演算部２０ａと、ダンピング項演算部２０ｂと、戻りバネ項演算部２０ｃと、転舵実角-転舵指令角フィードバック項演算部２０ｄと、路面／タイヤ反力フィードバック項演算部２０ｅと、加算部２０ｆとを有している。電流補正値演算部２０ｒは、ローパスフィルタ部２０ｇと、ゲイン乗算部２０ｈと、リミッタ部２０ｉと、加減算部２０ｊとを有している。転舵モータコントロール部２０ｐは、転舵指令電流演算部２０ｋを有している。
【００１４】
粘性フリクション項演算部２０ａは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じた粘性フリクションを推定し、この推定した粘性フリクションに応じた反力指令電流を演算する。なおここで、操舵角速度θs'は入力した操舵角θsを微分して算出され、以下同様に算出されるものとする。
ダンピング項演算部２０ｂは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じたダンピング成分を推定し、この推定したダンピング成分に応じた反力指令電流を演算する。
【００１５】
戻りバネ項演算部２０ｃは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じた戻りバネ力を推定し、この推定した戻りバネ力に応じた反力指令電流を演算する。
転舵実角-転舵指令角フィードバック項演算部２０ｄは転舵指令角θr*と転舵角θrを入力し、転舵指令角θr*と転舵角θrとの差に応じたフィードバック成分を求め、このフィードバック成分に応じた反力指令電流を演算する。
【００１６】
路面／タイヤ反力フィードバック項演算部２０ｅは転舵指令角θr*、転舵角θr、タイヤ横力Fy、転舵トルクTrとヨーレートγ'を入力し、路面とタイヤとの間の反力（路面からタイヤへ入力される路面反力）を推定し、路面とタイヤとの間の反力のフィードバック成分に応じて反力指令電流を演算する。
加算部２０ｆは上記の各演算部において演算された反力指令電流を加算して、最終的な反力指令電流を演算する。すなわち、目標操舵反力トルク演算部２０ｍでは、ステアリングホイール５に付与する反力の目標値である目標操舵反力トルクTs*に基づいた反力指令電流を演算している。
【００１７】
ローパスフィルタ部２０ｇは、トルクセンサ９によって検出されたトルクTfを入力し、予め定められた所定の周波数以下の周波数のトルク成分のみをゲイン乗算部２０ｈへ出力する。尚、所定の周波数とはノイズ成分と思われる程度の周波数以上の周波数であり、実験等によって予め定められた周波数である。
ゲイン乗算部２０ｈでは、入力されたトルクTfと同等のトルクを反力モータ８が発生するために必要な電流を求めるべく、ゲインを掛けて、リミッタ部２０ｉに出力する。なお、ゲインの値は、モータの特性によってほぼ決まるが、実験等により後述する反力指令電流Is*を反力モータ８に供給した場合に、操舵感が最も良くなるような値に定める。
【００１８】
リミッタ部２０ｉでは、補正量が過大となって操舵の違和感を低減するために、補正量に制限を設けている。リミッタ部２０ｉで制限された後の値は、電流補正値として加減算部２０ｊに出力される。
加減算部２０ｊは目標操舵反力トルクTs*に基づいて求めた電流指令値から、トルクTfに基づいて求めた電流補正値を減算して反力指令電流Is*として反力モータ８に出力する。すなわち、反力指令電流Is*は、目標操舵反力トルクTs*からトルクTf*を除いたトルクを発生させる電流となる。
【００１９】
転舵指令電流演算部２０ｋは操舵角θsと転舵角θrを入力し、入力した操舵角θsに基づいて転舵角指令値θr*を求め、転舵角指令値θrと転舵角θrとの偏差に応じた転舵角指令電流Ir*を演算する。転舵角指令値θr*は、操舵角θsに対する転舵角指令値θr*が予め定められたマップを参照する事により演算される。尚、操舵角θsに対する転舵角指令値θr*のマップは、例えば車速Vが高いほど操舵角θsに対する転舵角指令値θr*を小さく、また車速Vが低いほど操舵角に対する転舵角指令値θr*を大きくする等、車両の状態等に基づいて変更されるものであっても良い。また、転舵角指令値θr*は、操舵角θsに対して予め定められた比（ギヤ比）を乗算することによって算出しても良い。
【００２０】
〔作用〕
ステアリングシャフト６の反力モータ８からクラッチ１７に至る部分には、例えば反力モータ８がステアリングコラムよりもステアリングホイール５側に設けられている場合には、ステアリングシャフト６とコンビネーションスイッチとの間における摩擦、コラムアッシのベアリングの摩擦、ステアリングシャフト６のジョイントでの摩擦、クラッチ１７における摩擦等が生じる。そのためステアリングホイール５には、反力モータ８により発生した反力トルクTsに加えて、この摩擦による摩擦トルクが作用し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００２１】
そこで実施例１では、目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９で検出されるトルクTfを除いた値に基づいて反力モータ８を制御するようにした。
すなわち、クラッチ１７の解放時にはトルクセンサ９で検出されるトルクTfは摩擦トルクと略等しくなる。この為、目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９で検出されるトルクTfを除いた値に基づいて反力モータ８を制御することにより、反力モータ８は目標操舵反力トルクTs*から摩擦トルクを除いたトルクを出力することとなる。この反力モータ８が発生するトルクと、ステアリングシャフト６の反力モータ８からクラッチ１７に至る部分に発生する摩擦トルクとの合計は目標操舵反力トルクTs*と同等なトルクとなり、運転者への違和感を抑制することができる。
【００２２】
また実施例１では、反力モータ８とクラッチ１７との間に設けたトルクセンサ９によって摩擦トルクを検出するようにした。
トルクセンサ９を反力モータ８とクラッチ１７との間に設けたため、ステアリングシャフト６の反力モータ８からクラッチ１７に至る部分に発生する摩擦トルクを検出することができる。言い換えると、反力モータ８がステアリングホイール５に付与するトルクは検出せず、反力モータ８がステアリングホイール５に付与するトルク以外の摩擦トルクのみを検出することができる。
【００２３】
〔効果〕
実施例１の効果について以下に列記する。
【００２４】
（１）運転者が操舵可能なステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に接続された、ステアリングホイール５の回転軸であるステアリングシャフト６と、前輪３に接続されて、前輪３を転舵駆動するラック１３、ピニオンギヤ１９と、ステアリングシャフト６に操舵反力を付与する反力モータ８と、ステアリングシャフト６と転舵モータ１０との間に設けられ、ステアリングシャフト６とラック１３、ピニオンギヤ１９との間の力の伝達を断接するクラッチ１７と、反力モータ８がステアリングシャフト６に操舵反力トルクを付与する位置からクラッチ１７までの間で発生するトルクTfを検出するトルクセンサ９と、ステアリングシャフト６に付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力トルクTs*を演算する目標操舵反力トルク演算部２０ｍと、目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９によって検出されるトルクTfを除いた値に基づいて、反力モータ８を制御する反力モータコントロール部２０ｎとを設けた。
よって、反力モータ８は目標操舵反力トルクTs*から摩擦トルクTfを除いたトルクを出力することとなる。この反力モータ８が発生するトルクと、ステアリングシャフト６のステアリングホイール５からクラッチ１７に至る部分に発生する摩擦トルクTfとの合計は目標操舵反力トルクTs*と同等なトルクとなり、運転者への違和感を抑制することができる。
【００２５】
（２）トルクセンサ９は、反力モータ８がステアリングシャフト６に操舵反力トルクを付与する位置からクラッチ１７までの間のステアリングシャフト６に発生するトルクを検出するトルクセンサであって、クラッチ１７によってステアリングシャフト６とラック１３、ピニオンギヤ１９との間の力の伝達が切断されている際のトルクセンサ９で検出されるトルクに基づいて摩擦トルクを検出するようにした。
よって、ステアリングシャフト６の反力モータ８からクラッチ１７に至る部分に発生する摩擦トルクを検出することができる。
【００２６】
（３）車両１において、運転者が操舵可能なステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に接続された、ステアリングホイール５の回転軸であるステアリングシャフト６と、前輪３に接続されて、前輪３を転舵駆動するラック１３、ピニオンギヤ１９と、ステアリングシャフト６に操舵反力を付与する反力モータ８と、ステアリングシャフト６と転舵モータ１０との間に設けられ、ステアリングシャフト６とラック１３、ピニオンギヤ１９との間の力の伝達を断接するクラッチ１７と、反力モータ８がステアリングシャフト６に操舵反力トルクを付与する位置からクラッチ１７までの間で発生するトルクTfを検出するトルクセンサ９と、ステアリングシャフト６に付与する操舵反力の目標値である目標操舵反力トルクTs*を演算する目標操舵反力トルク演算部２０ｍと、目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９によって検出されるトルクTfを除いた値に基づいて、反力モータ８を制御する反力モータコントロール部２０ｎとを設けた。
よって、反力モータ８は目標操舵反力トルクTs*から摩擦トルクTfを除いたトルクを出力することとなる。この反力モータ８が発生するトルクと、ステアリングシャフト６のステアリングホイール５からクラッチ１７に至る部分に発生する摩擦トルクTfとの合計は目標操舵反力トルクTs*と同等なトルクとなり、運転者への違和感を抑制することができる。
【００２７】
なお、実施例１では目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９で検出されるトルクTf（摩擦トルク）を除いた値に基づいて反力モータ８を制御することにより、運転者への違和感を防止しているが、この限りでは無い。摩擦トルクによる運転者への違和感を防止できれば、目標操舵反力トルクTs*からトルクセンサ９で検出されるトルクTf（摩擦トルク）そのものを除いた値でなくとも良く、例えばトルクセンサ９で検出されるトルクTf（摩擦トルク）に対して所定のゲインを乗算した値を目標操舵反力トルクTs*から除いた値に基づいて反力モータ８を制御しても良い。この場合は、トルクセンサ９で検出されるトルクTf（摩擦トルク）に対して乗算する所定のゲインは、摩擦トルクによる運転者への違和感を防止できる程度の値を実験等によって求めた値とすれば良い。
【００２８】
［実施例２］
実施例２の車両用操舵装置２の構成を説明する。
実施例２の車両用操舵装置２の全体構成は、実施例１の車両用操舵装置２の全体構成と同じであるものの、コントローラ２０の制御ブロックと、摩擦トルクを検出するタイミングが実施例１の車両用操舵装置２と異なる。
【００２９】
〔制御ブロック図〕
図３は、コントローラ２０の制御ブロック図である。コントローラ２０は、反力モータコントロール部２０ｎと転舵モータコントロール部２０ｐとを有している。反力モータコントロール部２０ｎは、目標操舵反力トルク演算部２０ｍと、乗算部２０ｑとを有している。目標操舵反力トルク演算部２０ｍは、粘性フリクション項演算部２０ａと、ダンピング項演算部２０ｂと、戻りバネ項演算部２０ｃと、転舵実角-転舵指令角フィードバック項演算部２０ｄと、路面／タイヤ反力フィードバック項演算部２０ｅと、加算部２０ｆとを有している。転舵モータコントロール部２０ｐは、転舵指令電流演算部２０ｋを有している。
【００３０】
粘性フリクション項演算部２０ａは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じた粘性フリクションを推定し、この推定した粘性フリクションに応じた反力指令電流を演算する。
ダンピング項演算部２０ｂは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じたダンピング成分を推定し、この推定したダンピング成分に応じた反力指令電流を演算する。
【００３１】
戻りバネ項演算部２０ｃは操舵角θsを入力し、操舵角速度θs'に応じた戻りバネ力を推定し、この推定した戻りバネ力に応じた反力指令電流を演算する。
転舵実角-転舵指令角フィードバック項演算部２０ｄは転舵指令角θr*と転舵角θrを入力し、転舵指令角θr*と転舵角θrとの差に応じたフィードバック成分を求め、このフィードバック成分に応じた反力指令電流を演算する。
【００３２】
路面／タイヤ反力フィードバック項演算部２０ｅは転舵指令角θr*、転舵角θr、タイヤ横力Fy、転舵トルクTrとヨーレートγ'を入力し、路面とタイヤとの間の反力を推定し、路面とタイヤとの間の反力のフィードバック成分に応じて反力指令電流を演算する。
加算部２０ｆは上記の各演算部において演算された反力指令電流を加算して、反力指令電流を演算する。すなわち、目標操舵反力トルク演算部２０ｍでは、ステアリングホイール５に付与する反力の目標値である目標操舵反力トルクTs*に基づいた反力指令電流を演算している。
【００３３】
電流補正値演算部２０ｒは後述する処理により摩擦トルクに相当する電流（電流補正値）を演算する。この電流補正値演算部２０ｒでは、イグニッションスイッチがオフからオンになった直後に摩擦トルクに相当する電流補正値の演算を行う。すなわち、運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに電流補正値の演算を行っている。実施例２では、常時、電流補正値を演算するのではなく、反力指令電流Is*を算出する事前に（イグニッションスイッチがオフからオンになった直後に）演算した電流補正値を用いて処理を行っている。
【００３４】
乗算部２０ｑは電流補正値演算部２０ｒにおいて演算した電流補正値と、操舵角速度θs'の符号をかける。実施例２では、電流補正値演算部２０ｒにおいて事前に演算した電流補正値を用いて処理を行っているため、それぞれのタイミングにおける反力の方向に応じた補正を行うために、電流補正値に操舵角速度θs'の符号を掛けている。
加減算部２０ｊは目標操舵反力トルクTs*に基づいて求めた電流指令値から、摩擦トルクに基づいて求めた電流補正値を減算して反力指令電流Is*として反力モータ８に出力する。すなわち、反力指令電流Is*は、目標操舵反力トルクTs*から摩擦トルクを除いたトルクを発生させる電流となる。
【００３５】
転舵指令電流演算部２０ｋは操舵角θsと転舵角θrを入力し、入力した操舵角θsに応じて転舵角指令値θr*を求め、転舵角指令値θrと転舵角θrとの偏差に応じた転舵角指令電流Ir*を演算する。転舵角指令値θr*は、操舵角θsに対する転舵角指令値θr*が予め定められたマップを参照する事により演算される。尚、操舵角θsに対する転舵角指令値θr*のマップは、例えば車速Vが高いほど操舵角θsに対する転舵角指令値θr*を小さく、また車速Vが低いほど操舵角に対する転舵角指令値θr*を大きくする等、車両の状態等に基づいて変更されるものであっても良い。また、転舵角指令値θr*は、操舵角θsに対して予め定められた比（ギヤ比）を乗算することによって算出しても良い。
【００３６】
〔電流補正値演算処理〕
図４は電流補正値演算部２０ｒにおける電流補正値の演算処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、イグニッションスイッチがオフからオンになった直後に摩擦トルクTfに相当する電流補正値の演算を行う。すなわち、運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに電流補正値の演算を行う。他にも、例えば長時間イグニッションスイッチがオフであり、かつドアの開閉がなされて、乗員の乗車または降車を検出したときに電流補正値の演算を行っても良い。また、イグニッションスイッチがオンからオフになり、かつ一定時間の間にドアが開閉されることで、乗員の降車を検出した場合等の乗員がステアリングを操作していないと思われる状態を検出して電流補正値の演算を行っても良い。さらには、インテリジェントキーシステム（キーレスエントリー）を装備しているものにおいては、車外の自車両からある一定の距離にキーが接近し、そのキーから発生する電波を受信して車両１が待機状態となる変化を検出して電流補正値の演算を行っても良い。
【００３７】
ステップＳ１では、反力モータ８への反力指令電流を増加させて、ステップＳ２へ移行する。この反力指令電流の増加量は、ステアリングシャフト６がわずかに回転すれば良く、ステアリングシャフト６に接続しているステアリングホイール５が回転することにより運転者に違和感を与えない程度に設定する。
ステップＳ２では、操舵角θsの変位量が予め決めたしきい値θth以上であるか否か（すなわち、ステアリングシャフト６がわずかに回転したか否か）を判定し、操舵角θsの変位量がしきい値θthに満たないときにはステップＳ１へ戻り、操舵角θsの変位量がしきい値θth以上のときにはステップＳ３へ移行する。
【００３８】
ステップＳ３では、トルクセンサ９が検出したトルクTfのセンサ値を取得してステップＳ４へ移行する。この際センサの値として、ノイズの影響を少なくするため、サンプリング回数10回の平均の値（平均トルク）を取得するようにした。
【００３９】
ステップＳ４では、ステップＳ３で取得した平均トルクに、反力指令電流換算係数を掛けることで電流補正値を求め、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、ステップＳ４で求めた電流補正値が制限値を超えているか否かを判定し、超えているときにはステップＳ６に移行し、超えていないときにはステップＳ７に移行する。この制限値は、運転者の操舵に違和感を与えるような大きな補正を行わないようにするものであって、実験的に求めておく。
【００４０】
ステップＳ６では、電流補正値を制限値で上書きしてステップＳ７へ移行する。
ステップＳ７では、反力指令電流をステップＳ１で出力した反力指令電流と逆向きとし、反力モータ８により発生するトルクによって、ステアリングホイール５の操舵角θsを電流補正値演算前の角度に戻し、処理を終了する。
【００４１】
〔電流補正値演算動作〕
イグニッションスイッチがオフからオンになると、図４のフローチャートにおいてステップＳ１→ステップＳ２へと移行する。操舵角θsの変位量が予め決めたしきい値θth以上となるまで（ステアリングシャフト６がわずかに回転するまで）、ステップＳ１において反力指令電流を増加させる処理を繰り返す。
【００４２】
操舵角θsの変位量が予め決めたしきい値θth以上となると、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと移行する。ステップＳ３においてトルクセンサ９のセンサ値10回の平均の値を取得する。またステップＳ４において平均トルクに相当する電流換算値を電流補正値として求める。
【００４３】
電流補正値が制限値を超えるときには、ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ENDへと移行する。ステップＳ６では電流補正値を制限値で上書きし、ステップＳ７ではステアリングホイール５の操舵角θsを電流補正値演算前の角度に戻す。
【００４４】
〔作用〕
車両１が走行中に摩擦トルクの変動が小さい場合には、摩擦トルクを常時測定して電流補正値を演算するのではなく、事前に測定した摩擦トルクに基づいて電流補正値を演算するようにしても良い。
実施例２では、トルクセンサ９は、運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに反力モータ８を駆動して摩擦トルクを検出するようにした。すなわち、運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに反力モータ８を駆動した場合、トルクセンサ９に入力される値は略摩擦トルクと等しい。このため、運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに反力モータ８を駆動して、トルクセンサ９によって検出されるトルクTfを摩擦トルクとして検出するようにした。
よって、運転者に違和感を与えることなく、事前に摩擦トルクを検出することができる。
【００４５】
また実施例２では、トルクセンサ９トルクセンサ９は、車両を起動したとき（イグニッションスイッチがオフからオンにしたとき）に前記反力モータ８を駆動して摩擦トルクTfを検出するようにした。
イグニッションスイッチがオフからオンになった直後には、運転者がステアリングホイール５を操舵していない可能性が高いことから、運転者に違和感を与えることなく、事前に摩擦トルクTfを検出することができる。
【００４６】
〔効果〕
実施例２の効果について以下に列記する。
（４）トルクセンサ９は、クラッチ１７によってステアリングシャフト６とラック１３、ピニオンギヤ１９との間の力の伝達が切断されており、かつ運転者がステアリングホイール５を操舵していないときに反力モータ８を駆動して摩擦トルクを検出するようにした。
運転者に違和感を与えることなく、事前に摩擦トルクTfを検出することができる。
【００４７】
（５）トルクセンサ９は、車両を起動したとき（イグニッションスイッチがオフからオンにしたとき）に前記反力モータ８を駆動して摩擦トルクTfを検出するようにした。
イグニッションスイッチがオフからオンになった直後には、運転者がステアリングホイール５を操舵していない可能性が高いことから、運転者に違和感を与えることなく、事前に摩擦トルクTfを検出することができる。
【００４８】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１および実施例２に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１および実施例２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００４９】
例えば、実施例１、実施例２のクラッチ１７は、摩擦板からなるものでも良いし、噛み込み式のものでも良い。また実施例１、実施例２では車両用操舵装置２としてラック・ピニオン式のものが示されているが、ボール・ナット式のものに適用しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１    車両
２    車両用操舵装置
３    前輪（操向輪）
５    ステアリングホイール
８    反力モータ（反力付与手段）
９    摩擦トルクセンサ（摩擦力検出手段）
１３    ラック（転舵手段）
１７    クラッチ（断接手段）
１９    ピニオンギヤ（転舵手段）
２０ｍ    目標操舵反力トルク演算部（目標操舵反力演算手段）
２０ｎ    反力モータコントロール部（反力付与手段制御部）
【図１】
2011016438.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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