(57)【要約】【課題】  車両の操舵装置において、ハンドルエンド位置が安定するとともに、ハンドルエンド位置及び転舵輪の最大切れ角を自由に設定できるようにする。【解決手段】  車両の操舵装置は、操舵操作装置１０及び転舵装置２０を備えている。操舵操作装置１０は、操舵ハンドル１１の操舵操作に対して反力を付与する操舵反力用モータ１３を有する。転舵装置２０は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵する転舵用モータ２２を有する。操舵操作装置１０と転舵装置２０は、ケーブル３１及び電磁クラッチ３２を介して選択的に機械的に連結される。転舵用ＥＣＵ４５は、ハンドル操舵角がハンドルエンドに対応した所定値以上になると、電磁クラッチ３２を連結状態に設定すると同時に、転舵用モータ２２をロック状態に制御する。【選択図】  図１
2008155723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によって操舵操作されるとともに、同操舵操作に対して反力を付与する操舵反力用モータを有する操舵操作装置と、
転舵用モータを有し、同転舵用モータの回転によって転舵輪を転舵する転舵装置と、
前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを選択的に切り換え可能な連結装置とを備えた車両の操舵装置において、
前記連結装置を制御して、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを切り換え制御する連結制御手段と、
前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な非連結状態時に前記転舵用モータの回転を制御して転舵輪を転舵制御し、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態時に前記転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する転舵制御手段と
を設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両の操舵装置において、
前記操舵操作装置の操舵量を検出する操舵量検出手段をさらに設け、
前記連結制御手段は、前記検出された操舵量が所定値以上であるとき、前記操舵操作装置と前記転舵装置とを機械的な連結状態に設定する車両の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置と、転舵輪を転舵する転舵装置とを機械的に切り離したステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置はよく知られている。例えば、下記特許文献１には、操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結したステアリングシャフトに電磁クラッチを介装し、電磁クラッチの非連結時には、操舵操作装置の操舵操作に応じて、転舵装置内の転舵用モータを電気的に駆動制御して転舵輪を転舵するとともに、操舵操作装置内の操舵反力用モータを電気的に駆動制御して運転者の操舵操作に対する反力を発生させ、電磁クラッチの連結時には、操舵操作装置の操舵操作をステアリングシャフトを介して転舵装置に機械的に伝達するようにした車両の操舵装置が示されている。そして、この車両の操舵装置においては、車両の停止時において、転舵装置による転舵輪の転舵が機械的に不能とされるストロークエンドになると、電磁クラッチを連結状態に設定し、運転者による操舵操作をステアリングシャフトを介して抑制することにより、操舵反力用モータとして最大出力のあまり大きくない電動モータを利用できるようにしている。また、下記特許文献２には、前記ステアリングシャフトに代えてフレキシブルなケーブルを用い、操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結するための連結装置の配置の自由度を確保するようにしたステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置も示されている。
【特許文献１】特開２００４−１４２５４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１９５７号公報
【発明の開示】
【０００３】
しかしながら、前記従来のストロークエンド時に電磁クラッチを連結状態にする方法では、車両の走行中には、サスペンション装置のセルフ・アライニング・トルクのために転舵輪が中立位置方向へ戻され、操舵操作装置における操舵操作に対する反力が変動するとともに、操舵操作のエンド位置が不安定になって好ましくない。また、操舵操作のエンド位置は、転舵装置によるストロークエンド位置という機械的に規定される位置に制限され、操舵操作のエンド位置及びストロークエンド位置の設定の自由度が小さい。
【０００４】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、本発明の目的は、操舵操作のエンド位置が安定するとともに、操舵操作のエンド位置及び転舵輪の最大切れ角（ストロークエンド位置）を自由に設定できるようにした車両の操舵装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、運転者によって操舵操作されるとともに、同操舵操作に対して反力を付与する操舵反力用モータを有する操舵操作装置と、転舵用モータを有し、同転舵用モータの回転によって転舵輪を転舵する転舵装置と、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを選択的に切り換え可能な連結装置とを備えた車両の操舵装置において、前記連結装置を制御して、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを切り換え制御する連結制御手段と、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な非連結状態時に前記転舵用モータの回転を制御して転舵輪を転舵制御し、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態時に前記転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する転舵制御手段とを設けたことにある。
【０００６】
この場合、前記操舵操作装置の操舵量を検出する操舵量検出手段をさらに設け、前記連結制御手段は、前記検出された操舵量が所定値以上であるとき、前記操舵操作装置と前記転舵装置とを機械的な連結状態に設定するようにするとよい。
【０００７】
上記のように構成した本発明の特徴においては、連結制御手段が操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結した状態では、転舵制御手段は転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する。この状態では、転舵輪は所定の転舵角に固定されるので、転舵装置から連結装置を介して操舵操作装置に付与される反力が安定し、車両走行中でも、操舵操作装置のエンド位置が安定する。また、操舵操作装置及び転舵装置によるエンド位置を、機械的に規定される位置に制限されることなく自由に設定できる。特に、連結制御手段は、操舵操作装置の操舵量が所定値以上であるとき、操舵操作装置と転舵装置とを機械的な連結状態に設定し、前記所定値を適当な値に設定すれば、操舵操作装置の操舵量に対応させて、操舵操作装置及び転舵装置によるエンド位置を自由に設定できる。さらに、操舵操作装置に最終的に付与される反力は、操舵反力用モータによる反力と、転舵装置から連結装置を介して操舵操作装置に付与される反力との合力であるので、運転者の操舵操作に対して付与される反力を、連結装置の連結状態への切り換え時にも連続的に変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。
【０００９】
この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置１０と、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を前記運転者の操舵操作に応じて転舵する転舵装置２０とを機械的に分離したステアバイワイヤ方式を採用している。操舵操作装置１０は、運転者によって回動操作される操作部としての操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２の下部には操舵反力用モータ１３が組み付けられている。操舵反力用モータ１３は、減速機構１４を介して操舵入力軸１２を軸線周りに回転駆動する。
【００１０】
転舵装置２０は、車両の左右方向に延びて配置されたラックバー２１を備えている。このラックバー２１の両端部には、図示省略したタイロッド及びナックルアームを介して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ラックバー２１の軸線方向の変位により左右に転舵される。ラックバー２１の外周上には、図示しないハウジングに組み付けられた転舵用モータ２２が設けられている。転舵用モータ２２の回転は、ねじ送り機構２３により減速されるとともにラックバー２１の軸線方向の変位に変換される。また、転舵装置２０は、軸線周りに回転可能な操舵出力軸２４も有している。操舵出力軸２４の下端にはピニオンギヤ２５が固定されており、同ピニオンギヤ２５はラックバー２１に設けたラック歯２１ａに噛み合っている。操舵出力軸２４は、ラックバー２１の軸線方向の変位に連動して軸線周りに回転する。
【００１１】
操舵入力軸１２と操舵出力軸２４との間には、連結装置としてのフレキシブルなケーブル３１が配置されている。ケーブル３１は、操舵入力軸１２と操舵出力軸２４とを一体的に回転させるように連結するものである。このケーブル３１の上端の固定部材３１ａと操舵入力軸１２の下端との間には電磁クラッチ３２が配置されている。この電磁クラッチ３２も、連結装置を構成する。電磁クラッチ３２は、通電状態にて非連結状態に設定されてケーブル３１と操舵入力軸１２とを動力伝達不能に切り離し、非通電状態にて連結状態に設定されてケーブル３１と操舵入力軸１２とを動力伝達可能に連結する。ケーブル３１の下端は操舵出力軸２４に接続されて、操舵出力軸２４はケーブル３１と一体回転する。なお、ケーブル３１及び電磁クラッチ３２は、後述するハンドルエンド制御時に利用されるが、本来的には、操舵操作装置１０、転舵装置２０又は後述する電気制御装置４０に異常が発生した場合に、操舵入力軸１２と操舵出力軸２４とを機械的に連結して、操舵ハンドル１１の操舵操作に機械的に連動した左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵を確保するために設けられている。そして、本発明は、操舵操作装置１０、転舵装置２０又は電気制御装置４０の異常処理とは無関係であるので、本明細書では前記異常については説明を省略し、ハンドルエンド制御時以外には、電磁クラッチ３２は常に非連結状態にあるものとする。
【００１２】
次に、操舵反力用モータ１３、転舵用モータ２２及び電磁クラッチ３２を制御する電気制御装置４０について説明する。電気制御装置４０は、操舵角センサ４１、転舵角センサ４２及び車速センサ４３を備えている。操舵角センサ４１は、操舵入力軸１２に組み付けられて、操舵入力軸１２の軸線周りの回転を計測することにより、操舵ハンドル１１の中立位置からの回転角を検出してハンドル操舵角θhとして出力する。なお、ハンドル操舵角θhは、操舵ハンドル１１の中立位置を「０」とし、右方向の操舵角を正の値で表し、左方向の操舵角を負の値で表す。転舵角センサ４２は、ラックバー２１に組み付けられて、ラックバー２１の軸線方向の変位を測定することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δを検出して出力する。なお、実転舵角δは、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の中立位置を「０」とし、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の右方向の転舵角を正の値で表し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の左方向の転舵角を負の値で表す。車速センサ４３は、車速Ｖを検出して出力する。
【００１３】
また、電気制御装置４０は、操舵反力用電子制御ユニット（以下、操舵反力用ＥＣＵという）４４及び転舵用電子制御ユニット（以下、転舵用ＥＣＵという）４５を備えている。操舵反力用ＥＣＵ４４には、操舵角センサ４１及び車速センサ４３が接続されている。転舵用ＥＣＵ４５には、操舵角センサ４１、転舵角センサ４２及び車速センサ４３が接続されている。
【００１４】
これらのＥＣＵ４４，４５は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする。操舵反力用ＥＣＵ４４は、図２の操舵反力制御プログラムを実行し、駆動回路４６を介して操舵反力用モータ１３を駆動制御する。転舵用ＥＣＵ４５は、図３の転舵制御プログラムを実行し、駆動回路４７を介して電磁クラッチ３２を通電及び非通電制御するとともに、駆動回路４８を介して転舵用モータ２２を駆動制御する。
【００１５】
次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。図示しないイグニッションスイッチの投入により、操舵反力用ＥＣＵ４４及び転舵用ＥＣＵ４５は、操舵反力制御プログラム及び転舵制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。なお、イグニッションスイッチの投入時に、電磁クラッチ３２は通電制御されて非連結状態に設定され、操舵操作装置１０と転舵装置２０との機械的な連結は解除される。
【００１６】
操舵反力制御プログラムの実行は図２のステップＳ１０にて開始され、操舵反力用ＥＣＵ４４は、ステップＳ１１にて、操舵角センサ４１からのハンドル操舵角θh及び車速センサ４３からの車速Ｖを入力する。次に、操舵反力用ＥＣＵ４４は、ステップＳ１２にて、操舵ハンドル１１が切り込み操舵中か又は戻し操舵中かを判定する。切り込み操舵中とは、運転者が操舵ハンドル１１を中立位置から左右に向けて操舵している状態をいう。戻し操舵中とは、運転者が操舵ハンドル１１を中立位置に向けて操舵している状態をいう。前記ステップＳ１２の具体的な処理においては、前記ステップＳ１１の処理によって新たに入力したハンドル操舵角θhnewの絶対値｜θhnew｜と、前回のステップＳ１１の処理によって入力したハンドル操舵角θholdの絶対値｜θhold｜とを比較し、｜θhnew｜≧｜θhold｜の関係が成立すれば切り込み操舵中と判定し、｜θhnew｜＜｜θhold｜の関係が成立すれば、戻し操舵中と判定する。
【００１７】
操舵ハンドル１１の切り込み操舵中であれば、操舵反力用ＥＣＵ４４は、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３にてＲＯＭ内に設けられている第１目標操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θh及び車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力Ｔh＊を計算する。この第１目標操舵反力テーブルは、図４Ａに示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が増加するに従ってその変化率が徐々に小さくなる目標操舵反力Ｔh＊を記憶している。また、この第１目標操舵反力テーブルには、複数の目標操舵反力Ｔh＊が複数の異なる車速Ｖにそれぞれ対応させて設けられており、車速Ｖが大きくなるに従って、目標操舵反力Ｔh＊の絶対値｜Ｔh＊｜も大きくなる。なお、この第１目標操舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θh及び車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力Ｔh＊を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Ｔh＊を計算するようにしてもよい。
【００１８】
一方、操舵ハンドル１１の戻し操舵中であれば、操舵反力用ＥＣＵ４４は、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４にてＲＯＭ内に設けられている第２目標操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θh及び車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力Ｔh＊を計算する。この第２目標操舵反力テーブルは、図４Ｂに示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が増加するに従って変化率が徐々に大きくなる目標操舵反力Ｔh＊を記憶している。また、この第２目標操舵反力テーブルには、複数の目標操舵反力Ｔh＊が複数の異なる車速Ｖにそれぞれ対応させて設けられており、車速Ｖが大きくなるに従って、目標操舵反力Ｔh＊の絶対値｜Ｔh＊｜も大きくなる。なお、この第２目標操舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θh及び車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力Ｔh＊を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Ｔh＊を計算するようにしてもよい。
【００１９】
前記ステップＳ１３，Ｓ１４の処理後、操舵反力用ＥＣＵ４４は、ステップＳ１５にて、駆動回路４６と協働して前記計算した目標操舵反力Ｔh＊に対応した駆動電流を操舵反力用モータ１３に流して、ステップＳ１６にてこの操舵反力制御プログラムの実行を一旦終了する。操舵反力用モータ１３は、操舵入力軸１２を目標操舵反力Ｔh＊に対応した回転トルクで駆動する。これにより、操舵ハンドル１１の回動操作に対して、操舵反力用モータ１３による目標操舵反力Ｔh＊が付与され、運転者は、適度な操舵反力を感じながら、操舵ハンドル１１を回動操作できる。また、操舵ハンドル１１の切り込み操舵中と戻し操舵中とで、第１及び第２目標操舵反力テーブルを使い分けるので、前記操舵反力にはヒステリシス特性が付加される。
【００２０】
転舵制御プログラムの実行は図３のステップＳ２０にて開始され、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２１にて操舵角センサ４１からのハンドル操舵角θh、転舵角センサ４２からの実転舵角δ、及び車速センサ４３からの車速Ｖをそれぞれ入力する。次に、ステップＳ２２にて、ハンドルエンドフラグＨＥＦが“０”であるかを判定する。ハンドルエンドフラグＨＥＦは、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の限界転舵角（すなわち最大転舵角）に対応したハンドルエンド舵角（後述する所定値θh1）に達して、後述するハンドルエンド制御中に“１”に設定されるもので、操舵ハンドル１１の回動操作に連動して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵されている状態では“０”に設定されている。なお、初期には、ハンドルエンドフラグＨＥＦは“０”に設定されている。
【００２１】
最初に、ハンドルエンドフラグＨＥＦが“０”に設定されている場合について説明する。この場合、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２３にてハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が予め決められた正の大きな所定値θh1以上であるかを判定する。所定値θh1は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の限界転舵角に対応している。ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1未満であれば、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ２４以降の処理を実行する。ステップＳ２４においては、ＲＯＭ内に記憶されている目標転舵角テーブルを参照して、ハンドル操舵角θhに応じて変化する目標転舵角δ＊を計算する。目標転舵角テーブルは、図５に示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が増加するに従って変化率が大きくなる目標転舵角δ＊を記憶している。なお、この目標転舵角テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θhと目標転舵角δ＊との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して目標転舵角δ＊を計算するようにしてもよい。
【００２２】
次に、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２５にて、ＲＯＭ内に記憶されている車速係数テーブルを参照して、車速Ｖに応じて変化する車速係数Ｋvを計算する。車速係数テーブルは、図６に示すように、車速Ｖの小さな領域では「１」よりも大きく、車速Ｖの大きな領域では「１」よりも小さく、車速Ｖの増加に従って「１」を挟んで非線形に減少する車速係数Ｋvを記憶している。なお、この車速係数テーブルを利用するのに代えて、車速Ｖと車速係数Ｋvとの関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して車速係数Ｋvを計算するようにしてもよい。
【００２３】
これらの目標転舵角δ＊及び車速係数Ｋvの計算後、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２６にて、下記式１の演算の実行により、目標転舵角δ＊を車速係数Ｋvで補正して最終的な目標転舵角δ＊を計算する。
δ＊＝Ｋv・δ＊  …式１
そして、ステップＳ２７にて、実転舵角δが最終的な目標転舵角δ＊に等しくなるように、両転舵角δ＊，δの差δ＊−δを用いて駆動回路４８を介して転舵用モータ２２の回転を制御する。これにより、転舵用モータ２２は、回転駆動され、ねじ送り機構２３を介してラックバー２１を軸線方向に駆動して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を目標転舵角δ＊に転舵する。
【００２４】
このような転舵制御により、図５に示すように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ハンドル操舵角θhの小さな範囲で同操舵角θhの変化に対して小さく転舵され、ハンドル操舵角θhの大きな範囲で同操舵角θhの変化に対して大きく転舵される。その結果、操舵ハンドル１１の持ち替えなしで左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は大きな転舵角まで転舵される。また、図６に示すように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、車速Ｖが小さいときにはハンドル操舵角θhに対して大きく転舵され、車速Ｖが大きくなるとハンドル操舵角θhに対して小さく転舵される。前記ステップＳ２７の処理後、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ３５にて転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００２５】
次に、操舵ハンドル１１が大きく回動操作されて、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1以上になると、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２８〜Ｓ３０の処理を実行する。ステップＳ２８においては、転舵用ＥＣＵ４５が、駆動回路４８を制御して転舵用モータ２２にロック電流を流して、同モータ２２の回転をロック状態に制御する。すなわち、転舵用モータ２２の回転位置を禁止して、現在位置に留める。この状態では、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角は限界転舵角に維持される。ステップＳ２９においては、転舵用ＥＣＵ４５が、駆動回路４７を制御して電磁クラッチ３２への通電を解除し、電磁クラッチ３２を連結状態に設定する。ステップＳ３０においては、転舵用ＥＣＵ４５がハンドルエンドフラグＨＥＦを“１”に設定する。
【００２６】
この状態では、操舵ハンドル１１は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２にケーブル３１を介して機械的に連結される。したがって、運転者がさらに大きく操舵ハンドル１１を回動操作しようとすると、操舵反力用モータ１３による操舵反力に加え、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２からケーブル３１を介した機械的反力が操舵ハンドル１１に付与される。図７は、この状態を示したもので、運転者が操舵ハンドル１１を回動操作してハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1に向かって増加し、さらに所定値θh1を超えると、操舵ハンドル１１には、図示矢印ａ，ｂのように点Ｘ１を境に大きな反力が付与される。矢印ａの状態は、第1目標操舵反力テーブル（図４Ａ）によって規定される操舵反力である。なお、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1以上である状態では、第1目標操舵反力テーブルによって規定される目標操舵反力はほぼ一定である。
【００２７】
前述のように、ハンドルエンドフラグＨＥＦが“１”に設定された結果、転舵用ＥＣＵ４５は、ステップＳ２２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１においては、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が前記所定値θh1よりも若干小さな予め設定された正の所定値θh2未満であるかを判定する。ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh2以上であれば、転舵用ＥＣＵ４５はステップＳ３１にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３５にてこの転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。したがって、この状態では、転舵用モータ２２がロック状態に保たれるとともに、電磁クラッチ３２が連結状態に保たれるので、操舵反力用モータ１３による操舵反力に加え、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２からケーブル３１を介した機械的反力が操舵ハンドル１１に付与され続ける。
【００２８】
一方、操舵ハンドル１１が前記状態から戻し操舵されて、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が減少し始めると、操舵反力は図示矢印ｃで示すように減少する。そして、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh2未満になると、転舵用ＥＣＵ４５はステップＳ３１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３２〜Ｓ３４の処理を実行する。ステップＳ３２においては、転舵用ＥＣＵ４５が、駆動回路４７を介して電磁クラッチ３２に対する通電を開始し、電磁クラッチ３２を非連結状態に設定する。ステップＳ３３においては、転舵用ＥＣＵ４５が、駆動回路４８を制御して転舵用モータ２２にロック電流を流すことを停止して、同モータ２２のロック状態を解除する。この状態では、ケーブル３１を介した操舵操作装置１０と転舵装置２０との機械的連結が解除されて、操舵ハンドル１１と左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２とは独立して動作し得る状態となる。ステップＳ３４においては、転舵用ＥＣＵ４５がハンドルエンドフラグＨＥＦを“０”に戻す。
【００２９】
前記ステップＳ３４の処理後、転舵用ＥＣＵ４５は、前述したステップＳ２４〜２７の処理により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を、目標転舵角テーブル（図５）及び車速係数テーブル（図６）によって規定され、ハンドル操舵角θh及び車速Ｖに応じて変化する目標転舵角δ＊に転舵する。そして、ハンドルエンドフラグＨＥＦの“０”への復帰により、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1以上になるまで、転舵用ＥＣＵ４５は、前述したステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を繰り返し実行する。したがって、操舵ハンドル１１の戻し操舵によりハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh2以上の状態から所定値θh2未満に変化すると、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２からケーブル３１を介した操舵ハンドル１１への機械的反力が解除され、操舵反力用モータ１３による操舵反力のみが操舵ハンドル１１に付与されるようなる。図７の矢印ｃ，ｄのように点Ｘ２を境に小さな反力が付与される。
【００３０】
上記説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1以上になると、図３のステップＳ２３，Ｓ２８，Ｓ２９の処理により、電磁クラッチ３２が連結状態に設定されて操舵入力軸１２と操舵出力軸２４とが機械的に連結され、かつ転舵用モータ２２がロック状態に設定されて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵が禁止される。したがって、この状態では、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵輪は限界転舵角に固定されるので、ラックバー２１、操舵出力軸２４、ケーブル３１及び操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に付与される反力が安定し、車両走行中でも、操舵ハンドル１１のエンド位置が安定する。また、この状態はハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜により規定されるので、前記所定値θh1を適当に設定すれば、操舵ハンドル１１及び左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２のエンド位置を、機械的に規定される位置に制限されることなく自由に設定できる。さらに、操舵ハンドル１１に最終的に付与される反力は、操舵反力用モータ１３による反力と、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２からラックバー２１、操舵出力軸２４、ケーブル３１及び操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に付与される反力との合力であるので、運転者の操舵操作に対して付与される操舵反力を、電磁クラッチ３２の連結状態への切り換え時にも連続的に変化させることができる。
【００３１】
さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【００３２】
上記実施形態においては、図３のステップＳ２３，Ｓ３１の判定処理により、ハンドル操舵角θhを用いて、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh1以上になったときハンドルエンド制御を行い、ハンドル操舵角θhの絶対値｜θh｜が所定値θh2未満になったときハンドルエンド制御を解除するようにした。しかし、ハンドル操舵角θhと実転舵角δは対応しているので、前記ステップＳ２３，Ｓ３１の判定処理において、ハンドル操舵角θhに代えて、転舵角センサ４２によって検出された実転舵角δを用いるようにしてもよい。すなわち、ステップＳ２３の判定処理により実転舵角δの絶対値｜δ｜が所定値δ1以上になったときハンドルエンド制御を行い、ステップＳ３１の判定処理により実転舵角δの絶対値｜δ｜が所定値δ2未満になったときハンドルエンド制御を解除するようにしてもよい。したがって、ハンドルエンド制御の判定処理に利用される操舵操作装置１０の操舵量に関しては、実転舵角δはハンドル操舵角θhと等価である。なお、所定値δ1は所定値θh1に対応した正の大きな転舵角を表す値であり、所定値δ2は所定値θh2に対応した前記所定値δ1よりも若干小さな正の大きな転舵角を表す値である。
【００３３】
また、上記実施形態では、操舵入力軸１２と操舵出力軸２４とを連結する連結装置としてフレキシブルなケーブル３１を利用するようにした。しかし、ケーブル３１の空間的な配置の自由度が問題にならない場合には、ケーブル３１に代えて、シャフトを用いるようにしてもよい。
【００３４】
上記実施形態においては、操舵ハンドル１１として回動操作されるものを採用した。しかし、この操舵ハンドル１１に代えて、例えばジョイスティックなどのように直線的な操作により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させる操舵ハンドルを利用した車両の操舵装置にも本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。
【図２】図１の操舵反力用ＥＣＵにより実行される操舵反力制御プログラムのフローチャートである。
【図３】図１の転舵用ＥＣＵにより実行される転舵制御プログラムのフローチャートである。
【図４Ａ】操舵ハンドルの切り込み操舵中におけるハンドル操舵角と目標操舵反力との関係を示すグラフである。
【図４Ｂ】操舵ハンドルの戻し操舵中におけるハンドル操舵角と目標操舵反力との関係を示すグラフである。
【図５】ハンドル操舵角と目標転舵角との関係を示すグラフである。
【図６】車速と車速係数との関係を示すグラフである。
【図７】ハンドルエンド制御状態におけるハンドル操舵角と操舵反力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１１…操舵ハンドル、１２…操舵入力軸、１３…操舵反力用モータ、２１…ラックバー、２２…転舵用モータ、２４…操舵出力軸、３１…ケーブル、３２…電磁クラッチ、４１…操舵角センサ、４２…転舵角センサ、４３…車速センサ、４４…操舵反力用ＥＣＵ、４５…転舵用ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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