(57)【要約】【課題】適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現する。【解決手段】車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵する際に操作されるステアリングホイール１３と、ステアリングホイール１３に係る操舵角を検出する操舵角センサ４１と、ステアリングホイール１３に対し機械的に切り離された状態で転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するための転舵機構１７，２５，２７，２９と、転舵輪２１ａ，２１ｂに係る転舵角を検出する転舵角センサ４９と、車両Ｖの挙動に係る挙動情報を取得する予測横Ｇ値算出部６１と、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部６３と、を備える。舵角比設定部６３は、舵角比を、予測横Ｇ値算出部６１で算出した予測横Ｇ値に基づいて設定する。【選択図】図１
2015089774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材と、
前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵部材に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵するための転舵機構と、
前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
前記車両の挙動に係る挙動情報を取得する挙動情報取得部と、
前記操舵角に対する前記転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部と、を備え、
前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に基づいて設定する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部を備え、
前記挙動情報取得部は、前記横加速度検出部による前記車両の横加速度に係る検出値を、前記挙動情報に係る値として取得する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記車両の速度を検出する車速検出部を備え、
前記挙動情報取得部は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角および前記車速検出部により検出された前記車両の速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値を、前記挙動情報に係る値として取得する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項１、３、または、４のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
前記舵角比設定部は、
前記挙動情報に係る値が第１の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をし、
前記挙動情報に係る値が前記第１の所定値から該第１の所定値よりも大きい第２の所定値に至るまでは前記舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、
前記挙動情報に係る値が前記第２の所定値から該第２の所定値よりも大きい第３の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をする、
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・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire）と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。特許文献１には、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の車両用操舵装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵装置は、ステアリングホイールの操舵角の変化に対する転舵輪の転舵角の変化の比である舵角比を設定する設定部と、設定した舵角比と操舵角とに基づいて算出された目標転舵角となるように転舵アクチュエータを駆動する舵角コントローラと、を備える。前記設定部は、操舵角絶対値が大きくなるにつれ、舵角比が一定となる領域を持ちながらも舵角比が小さくなる舵角比特性を設定する。
【０００４】
特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵制御装置によれば、運転者に与える操舵に係る違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を適切に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０６７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵制御装置では、車速および操舵角の変化に応じて適切な舵角比を設定するために、操舵角の変化に対応する舵角比のマップを、相互に異なる車速ごとにそれぞれ用意する必要があった。そのため、適切な舵角比を設定するための構成が煩雑であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、（１）に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵部材に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵するための転舵機構と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記車両の挙動に係る挙動情報を取得する挙動情報取得部と、前記操舵角に対する前記転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部と、を備え、前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に基づいて設定する、ことを最も主要な特徴とする。
【０００９】
（１）に係る発明によれば、舵角比を、車両の挙動情報に基づいて設定したため、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。
【００１０】
また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、ことを特徴とする。
【００１１】
（２）に係る発明によれば、舵角比を、挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定したため、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両の挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。
【００１２】
また、（３）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部を備え、前記挙動情報取得部は、前記横加速度検出部による前記車両の横加速度に係る検出値を、前記挙動情報に係る値として取得する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、（４）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記車両の速度を検出する車速検出部を備え、前記挙動情報取得部は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角および前記車速検出部により検出された前記車両の速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値を、前記挙動情報に係る値として取得する、ことを特徴とする。
【００１４】
そして、（５）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記舵角比設定部は、前記挙動情報に係る値が第１の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をし、前記挙動情報に係る値が前記第１の所定値から該第１の所定値よりも大きい第２の所定値に至るまでは前記舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、前記挙動情報に係る値が前記第２の所定値から該第２の所定値よりも大きい第３の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をする、ことを特徴とする。
【００１５】
（５）に係る発明によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による中間の操舵動作（緩慢でなく急峻でもない）が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。さらに、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両の挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
【図２】予測横Ｇ値の変化に対して設定される舵角比の特性を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
車両用操舵装置１１は、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の操舵装置である。この車両用操舵装置１１は、後記する転舵モータ２９の駆動により転舵力を発生させる機能（ＳＢＷモード）、例えば後記する操舵反力モータ１６の失陥時において、転舵モータ２９の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング（Electronic Power steering：ＥＰＳ）機能（ＥＰＳモード）、並びに、例えば操舵反力モータ１６および転舵モータ２９の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能（マニュアルステアリングモード）を有する。
【００１９】
前記の諸機能を実現するために、車両用操舵装置１１は、図１に示すように、ステアリングホイール１３と、操舵反力発生装置１５と、転舵装置１７と、クラッチ機構１９と、を備える。車両用操舵装置１１は、車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、一対の転舵輪２１ａ，２１ｂを備える。
【００２０】
ステアリングホイール１３は、運転者の運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール１３は、本発明の“操舵部材”に相当する。ステアリングホイール１３には、操舵軸２３が設けられている。操舵軸２３は、運転者によるステアリングホイール１３の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。
【００２１】
操舵反力発生装置１５は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に操舵に係る反力（手応え）を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置１５は、操舵反力モータ１６を有する。操舵反力モータ１６には、操舵軸２３が連結されている。操舵反力モータ１６は、操舵軸２３を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元には、操舵に係る反力（手応え）が伝えられるようになっている。
【００２２】
転舵装置１７は、ラック・アンド・ピニオン機構（不図示）を介して、転舵軸２５の回転運動をラック軸２７の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置１７は、転舵モータ２９を有する。転舵モータ２９には、転舵軸２５およびラック軸２７が連結されている。転舵モータ２９は、ラック軸２７を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸２７には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。一対の転舵輪２１ａ，２１ｂは、ラック軸２７の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸２５、ラック軸２７、および、転舵モータ２９を有する転舵装置１７は、本発明の“転舵機構”に相当する。
【００２３】
クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を結合しまたは切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ機構１９は、遊星歯車機構３１を備える。この遊星歯車機構３１は、内歯歯車３１ａと、遊星歯車３１ｂと、太陽歯車３１ｃと、遊星キャリア３１ｄと、を有して構成されている。
【００２４】
また、クラッチ機構１９は、ロック用歯車３３およびロック装置３５を備える。ロック装置３５は、ロック用歯車３３の歯溝に係合するロックピン３９と、ロックピン３９を駆動する電磁ソレノイド３７と、から構成される。
【００２５】
内歯歯車３１ａは、操舵軸２３のうち転舵装置１７の側端部に固定され、操舵軸２３と一体に回転するように構成される。太陽歯車３１ｃは、転舵軸２５と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車３１ｂは、太陽歯車３１ｃおよび内歯歯車３１ａのそれぞれに係合するように複数設けられる。複数の遊星歯車３１ｂのそれぞれは、転舵軸２５と一体に回転する遊星キャリア３１ｄに対して回転自在に軸支されている。
【００２６】
ロック用歯車３３は、外歯歯車である。ロック用歯車３３は、太陽歯車３１ｃと一体に回転するように構成される。ロックピン３９は、不図示の付勢手段によってロック用歯車３３に近接する方向に付勢されている。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用歯車３３の回転運動が規制されるようになっている。
電磁ソレノイド３７は、励磁電流の供給によってロックピン３９を引き込むように変位させることで、ロックピン３９とロック用歯車３３との係合を解除するように動作する。
ロック装置３５は、制御装置４０から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置４０は、電磁ソレノイド３７に励磁電流を供給することで、ロック用歯車３３に対するロックピン３９の係合を解除するように動作する。
【００２７】
次に、クラッチ機構１９の作用について説明する。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃの回転運動が規制される。
太陽歯車３１ｃの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、太陽歯車３１ｃの回転運動が規制されているため、遊星歯車３１ｂは自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転する。遊星歯車３１ｂの公転によって、遊星歯車３１ｂを軸支する遊星キャリア３１ｄおよびこの遊星キャリア３１ｄと一体に回転する転舵軸２５が回転する。
【００２８】
要するに、ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合した状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を結合する結合状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられる。
【００２９】
一方、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除されると、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃは回転自在な状態になる。
太陽歯車３１ｃが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、遊星歯車３１ｂは、自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア３１ｄには、転舵軸２５およびラック軸２７を介して転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。このため、遊星キャリア３１ｄの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車３１ｃの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車３１ｂが自転すると、太陽歯車３１ｃの方が回転（自転）し、遊星キャリア３１ｄは回転しない。つまり、転舵軸２５は回転しない。
【００３０】
要するに、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除された状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられない。
【００３１】
次に、制御装置４０に対する入出力系統について説明する。
制御装置４０には、入力系統として、操舵角センサ４１、操舵トルクセンサ４３、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、ラックストロークセンサ４９、車速センサ５１、ヨーレートセンサ５３、および、横加速度センサ５５が接続されている。
【００３２】
操舵角センサ４１および操舵トルクセンサ４３は、操舵軸２３に設けられている。操舵角センサ４１は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。操舵角センサ４１は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。また、操舵トルクセンサ４３は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置４０に与える。
【００３３】
操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６に設けられている。操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６の回転動作量（操舵角）を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。操舵反力モータレゾルバ４５は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。
【００３４】
転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９に設けられている。転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９の回転動作量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
【００３５】
ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７に設けられている。ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７の直線移動量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
【００３６】
車速センサ５１は、車両Ｖの速度（車速）を検出し、検出した車速情報を制御装置４０に与える。車速センサ５１は、本発明の“車速検出部”に相当する。ヨーレートセンサ５３は、車両Ｖのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置４０に与える。そして、横加速度センサ５５は、車両Ｖの横加速度（横Ｇ）を検出し、検出した横Ｇ情報（実測横Ｇ値）を制御装置４０に与える。横加速度センサ５５は、本発明の“横加速度検出部”に相当する。
【００３７】
一方、制御装置４０には、出力系統として、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７が接続されている。
【００３８】
制御装置４０は、入力系統を介して入力した検出信号、および、車両用操舵装置１１の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置１１の動作モードを、ＳＢＷモード、ＥＰＳモード、又は、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能、決定した動作モードにしたがって、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７の駆動制御をおこなうための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う機能を有する。
【００３９】
制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、操舵反力モータ１６の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力（手応え）を伝えるように動作する。
【００４０】
また、制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、転舵モータ２９の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するように動作する。
【００４１】
さらに、制御装置４０は、車両用操舵装置１１の動作モードにしたがって、電磁ソレノイド３７への励磁電流の供給又は供給停止を切り替える駆動制御を行うことにより、クラッチ機構１９の状態を、結合状態又は切離状態のいずれか一方に切り替えるように動作する。
【００４２】
詳しく述べると、制御装置４０は、予測横Ｇ値算出部６１、および、舵角比設定部６３を備えて構成される。
【００４３】
予測横Ｇ値算出部６１は、車両の挙動に係る挙動情報に基づいて横加速度の予測値（予測横Ｇ値）を算出する機能を有する。詳しく述べると、予測横Ｇ値算出部６１は、車速センサ５１で検出される車両Ｖの速度（車速）情報、および、操舵反力モータレゾルバ４５で検出される操舵角情報に基づいて、車両Ｖに発生すると予測される横加速度（予測横Ｇ値）を算出する。
【００４４】
予測横Ｇ値算出部６１は、車速および操舵角と、予測横Ｇとの関係を表すマップを有する。このマップは、例えば、実験計測やシミュレーションによって適宜設定することができる。予測横Ｇ値算出部６１で算出された予測横Ｇ値は、舵角比設定部６３に送られる。予測横Ｇ値算出部６１は、本発明の“挙動情報取得部”に相当する。
【００４５】
舵角比設定部６３は、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定する機能を有する。詳しく述べると、舵角比設定部６３は、前記舵角比を、実測横Ｇ値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する。特に、舵角比設定部６３は、予測横Ｇ値算出部６１で算出された予測横Ｇ値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定（図２に示す第１の予測横ＧレンジＲ１、および、第３の予測横ＧレンジＲ３参照）する。
なお、図２に示す舵角比ＡＲ０は、操舵軸２３および転舵軸２５の間が結合状態にある際の機械舵角比である。
【００４６】
ここで、予測横Ｇ値の変化に対して設定される舵角比の特性について図２を参照して説明する。予測横Ｇ値が、ゼロから第１の所定値Ｇ１に至るまでの第１の予測横ＧレンジＲ１では、舵角比がＡＲ１からＡＲ２まで直線的に漸増する特性を示す。第１の予測横ＧレンジＲ１によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階において、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。
【００４７】
また、予測横Ｇ値が、第１の所定値Ｇ１から第２の所定値Ｇ２に至るまでの第２の予測横ＧレンジＲ２では、舵角比がほぼ一定値ＡＲ２を維持する特性を示す。第２の予測横ＧレンジＲ２によれば、運転者による中間の操舵動作（緩慢でなく急峻でもない）が行われる段階において、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。
【００４８】
さらに、予測横Ｇ値が、第２の所定値Ｇ２から第３の所定値Ｇ３に至るまでの第３の予測横ＧレンジＲ３では、舵角比がＡＲ２からＡＲ３まで直線的に漸増する特性を示す。第３の予測横ＧレンジＲ３によれば、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階において、舵角比を大きく、つまり、操舵角に対する転舵角の割合を大きくすることで、車両Ｖの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。
【００４９】
そして、予測横Ｇ値が、第３の所定値Ｇ３を超える第４の予測横ＧレンジＲ４では、原則として、舵角比がほぼ一定値ＡＲ３を維持する特性を示す。
【００５０】
次に、車両用操舵装置１１の動作モードがＳＢＷモードである際の制御装置４０の動作について説明する。制御装置４０は、操舵反力モータレゾルバ４５により検出される操舵角情報、および、転舵モータレゾルバ４７により検出される転舵角情報に基づいて、操舵角および転舵角間の偏差をなくすことを考慮して、目標となるラック軸２７のストローク（目標ストローク）を設定する。制御装置４０は、設定した目標ストロークだけラック軸２７をストローク動作させるように、転舵モータ２９の駆動制御を行う。
【００５１】
また、制御装置４０は、操舵反力モータレゾルバ４５により検出される操舵角情報、操舵トルクセンサ４３により検出される操舵情報、および、車速センサ５１により検出される車速情報に基づいて、操舵軸２３に対して与える目標となる目標操舵反力を設定する。制御装置４０は、設定した目標操舵反力を実現させるように、操舵反力モータ１６の駆動制御を行う。
【００５２】
ただし、制御装置４０は、例えば、車両Ｖの車速がゼロであり、かつ、運転者がステアリングホイール１３を素早く切る操作を行った場合（いわゆる据え切りを素早く行った場合）に、目標操舵反力を大きく設定することで、運転者の手元に重く引っかかるような感触を模擬的につくりだす転舵追従制御を行う。
【００５３】
特に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１では、制御装置４０の舵角比設定部６３は、車速および操舵角に基づいて算出される予測横Ｇ値に基づいて、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定するようにしている。
【００５４】
ここで、制御装置４０の舵角比設定部６３が、実測横Ｇ値に基づいて、好ましくは予測横Ｇ値に基づいて、舵角比を設定するのは、主として次の理由による。
すなわち、第１に、実測横Ｇ値および予測横Ｇ値の両者を含む横Ｇ値は、舵角比を可変制御する際のパラメータとして従来用いてきた車速および操舵角との相関性が高く、車速および操舵角に係る情報を含む独立した情報として好適だからである。第２に、予測横Ｇ値は、横加速度センサ５５で検出される実測横Ｇ値と比べて時間的な遅延を抑制可能であるため、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースに適用するのが好適だからである。
【００５５】
前記第２の理由について補足すると、実測横Ｇ値は、車両Ｖの挙動を表す情報として、時間的な遅延を不可避的に含むため、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースでは、その使用が敬遠されていた。これに対し、予測横Ｇ値は、車速および操舵角を取得した時点で速やかに算出可能である。
本発明者らの研究によると、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースでは、予測横Ｇ値を用いることが好ましいことがわかった。
【００５６】
しかも、予測横Ｇ値は、実測横Ｇ値のように外乱の影響（例えば、走行路面の摩擦係数や横風などが車両Ｖにもたらす影響）を含んでいない。このため、予測横Ｇ値に基づいて舵角比を設定すると、実測横Ｇ値に基づいて舵角比を設定した場合と比べて、外乱の影響に応じて変動することのない、安定した良好な舵角比可変制御を実現することができる。
【００５７】
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の作用効果〕
第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵する際に操作されるステアリングホイール（操舵部材）１３と、ステアリングホイール（操舵部材）１３に係る操舵角を検出する操舵角検出部４１，４５と、ステアリングホイール（操舵部材）１３に対し機械的に切り離された状態で転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するための転舵機構１７，２５，２７，２９と、転舵輪２１ａ，２１ｂに係る転舵角を検出する転舵角検出部４７，４９と、車両Ｖの挙動に係る挙動情報を取得する予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）６１と、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部６３と、を備える。
舵角比設定部６３は、舵角比を、予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）６１で取得した挙動情報に係る値（実測横Ｇ値または予測横Ｇ値）に基づいて設定する。
【００５８】
第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、舵角比を、挙動情報に係る値（実測横Ｇ値または予測横Ｇ値）に基づいて設定したため、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。
ちなみに、実測横Ｇ値および予測横Ｇ値の両者を含む横Ｇ値は、舵角比を可変制御する際のパラメータとして従来用いてきた車速および操舵角との相関性が高く、車速および操舵角に係る情報を含む独立した情報として好適である。
【００５９】
また、第２の観点（請求項２に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、舵角比設定部６３は、舵角比を、予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）６１で取得した挙動情報に係る値（実測横Ｇ値または予測横Ｇ値）が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、構成を採用してもよい。
【００６０】
第２の観点（請求項２に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、舵角比を、挙動情報に係る値（実測横Ｇ値または予測横Ｇ値）が大きくなるにつれて大きくなる（クイックになる）特性に設定したため、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両Ｖの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。
【００６１】
また、第３の観点（請求項３に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、車両Ｖの横加速度を検出する横加速度検出部５５を備え、予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）６１は、横加速度検出部５５による車両Ｖの横加速度に係る検出値（実測横Ｇ値）を、挙動情報に係る値として取得する、構成を採用してもよい。
【００６２】
第３の観点（請求項３に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、前記舵角比を、車両Ｖの横加速度に係る検出値（実測横Ｇ値）に基づいて設定したため、第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１と同様に、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。
【００６３】
また、第４の観点（請求項４に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、車両Ｖの速度を検出する車速検出部５１を備え、予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）６１は、操舵角検出部４１，４５により検出された操舵角および車速検出部５１により検出された車両Ｖの速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値（予測横Ｇ値）を、挙動情報に係る値として取得する、構成を採用してもよい。
【００６４】
第４の観点（請求項４に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、前記舵角比を、車両Ｖの横加速度に係る予測値（予測横Ｇ値）に基づいて設定したため、第３の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１と比べて、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースに適合し、かつ、外乱の影響に応じて変動することのない、安定した良好な舵角比可変制御を実現することができる。
【００６５】
そして、第５の観点（請求項５に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、舵角比設定部６３は、挙動情報に係る値（予測横Ｇ値）が第１の所定値Ｇ１に至るまでは舵角比を漸増させる設定をし、挙動情報に係る値（予測横Ｇ値）が第１の所定値Ｇ１から該第１の所定値Ｇ１よりも大きい第２の所定値Ｇ２に至るまでは舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、挙動情報に係る値（予測横Ｇ値）が第２の所定値Ｇ２から該第２の所定値Ｇ２よりも大きい第３の所定値Ｇ３に至るまでは舵角比を漸増させる設定をする、構成を採用してもよい。
【００６６】
第５の観点（請求項５に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による中間の操舵動作（緩慢でなく急峻でもない）が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。さらに、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両Ｖの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。
【００６７】
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【００６８】
例えば、本発明の実施形態に係る説明において、遊星歯車機構３１を有するクラッチ機構１９を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。クラッチ機構１９の構成は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を結合しまたは切り離すことが可能であれば、いかなるものでも構わない。
【００６９】
また、本発明の実施形態に係る説明において、車両用操舵装置１１は、その動作モードとして、ＳＢＷモード、ＥＰＳモード、および、マニュアルステアリングモードを有する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。その動作モードとして、ＳＢＷモードのみを有する（操舵軸２３および転舵軸２５の間が常時切り離されている）車両用操舵装置に対し、本発明を適用してもよい。
【００７０】
また、本発明の実施形態に係る説明において、本発明に係る“車速検出部”として車速センサ５１を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。車速センサ５１に代えて、車輪の回転速度を検出する車輪速センサを、本発明に係る“車速検出部”として採用してもよい。この場合、制御装置４０は、車輪速センサで検出される車輪速信号に基づいて、車両Ｖの速度を算出すればよい。
【００７１】
最後に、本発明の実施形態に係る説明において、車速および操舵角に基づいて予測横Ｇ値を算出する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。予測横Ｇ値算出部６１は、例えば、ナビゲーション装置の走行経路案内情報を通して得られる走行路の曲率半径および車速に基づいて、車両Ｖに発生すると予測される横加速度（予測横Ｇ値）を算出する構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１１    車両用操舵装置
１３    ステアリングホイール（操舵部材）
１７    転舵装置（転舵機構）
２１ａ，２１ｂ    転舵輪
２５    転舵軸（転舵機構）
２７    ラック軸（転舵機構）
２９    転舵モータ（転舵機構）
４１    操舵角センサ（操舵角検出部）
４５    操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）
５１    車速センサ（車速検出部）
５５    横加速度センサ（横加速度検出部）
６１    予測横Ｇ値算出部（挙動情報取得部）
６３    舵角比設定部
Ｖ      車両
【図１】
2015089774.tif 000003
【図２】
2015089774.tif 000004