(57)【要約】【課題】ステアリングの操作性を低下させることなく、反力モータを小型化できる車両用操舵装置を提供すること。【解決手段】車両用操舵装置１は、ステアリング２１と、このステアリング２１の操舵操作に応じて転舵輪３１，３１を転舵させる転舵動力を発生する転舵アクチュエータ３３と、ステアリング２１の操舵操作に応じた操舵反力を発生する反力モータ７１と、備える。また、車両用操舵装置１は、反力モータ７１が発生する操舵反力に合成される補助動力を発生する補助モータ８１と、反力モータ７１の出力軸と補助モータ８１の出力軸とを接続可能であり、補助動力を操舵反力に合成する断続機構８２と、を備える。【選択図】図１
2008201161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングと、該ステアリングの操舵操作に応じて転舵輪を転舵させる転舵動力を発生する転舵アクチュエータと、前記ステアリングの操舵操作に応じて該ステアリングに付与させる操舵反力を発生する反力アクチュエータとを備える車両用操舵装置において、
前記反力アクチュエータが発生する操舵反力に合成される補助動力を発生する補助アクチュエータと、
前記反力アクチュエータの出力軸と前記補助アクチュエータの出力軸とを機械的に接続可能であり、前記補助動力を前記操舵反力に合成する断続機構と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記断続機構は、
前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを機械的に接続し、前記補助動力を前記操舵反力に合成する第１クラッチ部と、
前記補助アクチュエータの出力軸と前記転舵アクチュエータの出力軸とを機械的に接続し、前記補助動力を前記転舵動力に合成する第２クラッチ部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記第１クラッチ部により前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とが機械的に接続された状態と、
前記第２クラッチ部により前記補助アクチュエータの出力軸と前記転舵アクチュエータの出力軸とが機械的に接続された状態とを、車両の状態に応じて切り替える制御を行う制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記断続機構は、前記補助アクチュエータで発生された補助動力のみを前記反力アクチュエータが発生する操舵反力に合成可能な双方向クラッチであることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記断続機構は、前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを略同軸にし、かつ揺動可能に接続する軸継手であり、
前記反力アクチュエータ及び前記補助アクチュエータを回転制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記補助アクチュエータを、その出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを略同位相にして回転制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の操舵装置に関する。より具体的には、運転者が操舵操作を行うステアリングと、転舵輪を転舵させる転舵機構とが機械的に連結されていない所謂ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステアリングに結合した操舵軸と転舵輪を転舵させる転舵機構とが機械的に分離され、操舵装置に設けられたステアリングモータを、ステアリングの操舵操作に基づいて電気的に制御する所謂ステア・バイ・ワイヤ方式（以下、ＳＢＷ方式）が提案されている。
【０００３】
このようなステアリング装置では、ステアリングと、転舵輪及びこれを転舵する転舵機構とが機械的に連結されていないため、路面反力がステアリングに伝達することがない。このため、路面反力を擬似的に再現するために、操舵反力としての反力トルクを発生する反力モータと、この反力モータの出力をステアリングと同軸に連結された操舵軸に伝達し操舵反力を付与する反力伝達機構と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ここで反力モータは、運転者によるステアリングの操舵操作、及び、車両の走行状態等に応じて、所定の反力トルクを発生するように制御されており、これにより、ステアリングの操舵操作に応じた適切な操舵反力がステアリングに付与される。
【特許文献１】特開２００５−２９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、転舵輪が連結されるラック軸がストロークエンドにある場合や、転舵輪が縁石に突き当たっている場合などは、転舵輪を転舵させることができない。そこで、このように転舵輪を追加転舵できない状態になった場合は、運転者によるステアリングの追加操舵を妨げるように、反力モータの出力を急激に立ち上げている。
【０００６】
このため、反力モータは、運転者によるステアリング操作に抗した出力が可能である程度のトルクの出力を有するものを用いる必要がある。ここで、反力モータの出力によらず、例えば、ストッパを設けてステアリングの回転を規制することにより、運転者のステアリングの追加操舵を妨げることが考えられる。しかしながら、ＳＢＷ方式のステアリング装置は、舵角比、すなわち、ステアリングの操舵角度と転舵輪の実舵角との比を可変できることが特徴であるため、上述のようなストッパの位置も舵角比に応じて変更されなければならず、複雑な機構を必要とする。
【０００７】
以上のような理由から、反力モータとしては、運転者の操舵操作に抗した出力が可能な程度に高出力のものが用いられることが好ましい。しかしながら、一方では、反力モータを高出力のものにしたり、あるいは、モータの減速比を大きくしたりすると、これに伴い、ステアリングを操舵操作した場合に運転者が感じる反力モータや減速ギヤの慣性モーメントも大きくなることとなる。つまり、反力モータを大型化すると、運転者によるステアリングの操作性を低下させてしまう虞があった。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、ステアリングの操作性を低下させることなく、反力モータを小型化できる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）  ステアリング（例えば、後述のステアリング２１）と、該ステアリングの操舵操作に応じて転舵輪（例えば、後述の転舵輪３１，３１）を転舵させる転舵動力を発生する転舵アクチュエータ（例えば、後述の転舵アクチュエータ３３）と、前記ステアリングの操舵操作に応じて該ステアリングに付与させる操舵反力を発生する反力アクチュエータ（例えば、後述の反力モータ７１，７１Ｂ）とを備える車両用操舵装置において、前記反力アクチュエータが発生する操舵反力に合成される補助動力を発生する補助アクチュエータ（例えば、後述の補助モータ８１，８１Ａ、及び補助アクチュエータ８１Ｂ）と、前記反力アクチュエータの出力軸と前記補助アクチュエータの出力軸とを機械的に接続可能であり、前記補助動力を前記操舵反力に合成する断続機構（例えば、後述の断続機構８２、双方向クラッチ８２Ａ、及び軸継手８２Ｂ）と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置（例えば、後述の車両用操舵装置１，１Ａ，１Ｂ）。
【００１０】
（１）の発明によれば、補助動力を発生する補助アクチュエータと、反力アクチュエータの出力軸と補助アクチュエータの出力軸とを機械的に接続可能であり補助動力を操舵反力に合成する断続機構と、を設けた。これにより、必要に応じて断続機構で反力アクチュエータの出力軸と補助アクチュエータの出力軸とを機械的に接続し、補助動力を操舵反力に合成して、ステアリングに付与する操舵反力を一時的に増加できる。
【００１１】
すなわち、上述のように転舵輪を追加転舵できなくなった場合等、操舵反力を急激に立ち上げる必要がある場合には補助動力を操舵反力に合成し、一方、操舵反力を急激に立ち上げる必要の無い通常の走行時には、反力アクチュエータの出力軸と補助アクチュエータの出力軸との機械的な接続を切断することができる。
【００１２】
このような構成にすることにより、反力アクチュエータを、通常の走行時に必要な出力に合わせて設計できる。したがって、（１）の発明によれば、必要な最大出力に合わせて設計された反力アクチュエータを用いた従来の車両用操舵装置と比較して、ステアリングの操作性を低下させることなく、反力アクチュエータを小型化できる。
【００１３】
（２）  前記断続機構は、前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを機械的に接続し、前記補助動力を前記操舵反力に合成する第１クラッチ部（例えば、後述の第１クラッチ部８３）と、前記補助アクチュエータの出力軸と前記転舵アクチュエータの出力軸とを機械的に接続し、前記補助動力を前記転舵動力に合成する第２クラッチ部（例えば、後述の第２クラッチ部８４）と、を備えることを特徴とする（１）に記載の車両用操舵装置（例えば、後述の車両用操舵装置１）。
【００１４】
（２）の発明によれば、第１クラッチ部で補助動力を操舵反力に合成したり、第２クラッチ部で補助動力を転舵動力に合成したりできる。したがって、操舵反力や転舵動力として必要な動力を補助動力で補うことにより、これら操舵反力及び転舵動力を発生する反力アクチュエータ及び転舵アクチュエータを適宜小型化できる。
【００１５】
（３）  前記第１クラッチ部により前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とが機械的に接続された状態と、前記第２クラッチ部により前記補助アクチュエータの出力軸と前記転舵アクチュエータの出力軸とが機械的に接続された状態とを、車両の状態に応じて切り替える制御を行う制御手段（例えば、後述の制御装置５０）をさらに備えることを特徴とする（２）に記載の車両用操舵装置（例えば、後述の車両用操舵装置１）。
【００１６】
（３）の発明によれば、車両の状態に応じて補助動力を操舵反力に合成した状態と、補助動力を転舵動力に合成した状態とを切り替えることができる。これにより、転舵輪を追加転舵できない状態では、補助動力を操舵反力に合成し、操舵反力を急激に立ち上げさせることができる。また、通常の走行状態では、補助動力を転舵動力に合成し、転舵動力を補い、転舵追従性を向上させることができる。
【００１７】
（４）  前記断続機構は、前記補助アクチュエータで発生された補助動力のみを前記反力アクチュエータが発生する操舵反力に合成可能な双方向クラッチ（例えば、後述の双方向クラッチ８２Ａ）であることを特徴とする（１）に記載の車両用操舵装置（例えば、後述の車両用操舵装置１Ａ）。
【００１８】
（４）の発明によれば、補助アクチュエータで発生された補助動力のみを反力アクチュエータが発生する操舵反力に合成可能な双方向クラッチを設けた。これにより、補助アクチュエータを適宜駆動して、操舵反力を急激に立ち上げることができる。また、反力アクチュエータの出力軸と補助アクチュエータの出力軸とを双方向クラッチで接続したので、補助アクチュエータを駆動していない状態では、運転者がステアリングを操舵しても、この補助アクチュエータの慣性モーメントを感じることはない。
【００１９】
（５）  前記断続機構は、前記補助アクチュエータの出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを略同軸にし、かつ揺動可能に接続する軸継手（例えば、後述の軸継手８２Ｂ）であり、前記反力アクチュエータ及び前記補助アクチュエータを回転制御する制御手段（例えば、後述の制御装置５０Ｂ）を備え、前記制御手段は、前記補助アクチュエータを、その出力軸と前記反力アクチュエータの出力軸とを略同位相にして回転制御可能であることを特徴とする（１）に記載の車両用操舵装置（例えば、後述の車両用操舵装置１Ｂ）。
【００２０】
（５）の発明によれば、制御手段により、反力アクチュエータと共に補助アクチュエータを回転制御することにより、軸継手を介して、補助動力を操舵反力に合成させることができる。これにより、操舵反力を急激に立ち上げることができる。
【００２１】
また、補助アクチュエータを、その出力軸と反力アクチュエータの出力軸とを略同位相にして回転制御することにより、軸継手を揺動させた状態を保つことができる。すなわち、この状態では、反力アクチュエータの出力軸と補助アクチュエータの出力軸とは機械的に連結されていないので、ステアリングを操舵した場合に、運転者が補助アクチュエータの慣性モーメントを感じてしまうのを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、必要な最大出力に合わせて設計された反力アクチュエータを用いた従来の車両用操舵装置と比較して、ステアリングの操作性を低下させることなく、反力アクチュエータを小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用操舵装置１の構成を示す模式図である。
車両用操舵装置１は、運転者による操舵操作が入力される操舵機構２０と、この操舵機構２０の操舵操作に応じて一対の転舵輪３１，３１を転舵させる転舵機構３０と、これら操舵機構２０及び転舵機構３０に補助動力を伝達する補助機構８０と、これら操舵機構２０、転舵機構３０、及び補助機構８０を制御する制御手段としての制御装置５０と、を含んで構成される。本発明の車両用操舵装置１は、これら操舵機構２０と転舵機構３０とを機械的に分離した、所謂ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の車両用操舵装置である。
【００２５】
操舵機構２０は、運転者が操舵可能なステアリング２１と、このステアリング２１を回転可能に支持する略棒状のステアリングシャフト２２と、ステアリング２１の操舵操作に応じて、このステアリング２１に操舵反力を付与する反力機構７０と、を備える。ステアリングシャフト２２は、後述の第１クラッチ部８３と連結されている。
【００２６】
反力機構７０は、ステアリング２１に付与される操舵反力を発生する反力アクチュエータとしての反力モータ７１と、この反力モータ７１の出力軸に設けられたウォームギヤ７２と、ステアリングシャフト２２に同軸にして設けられ、ウォームギヤ７２と噛合するウォームホイール７３と、を含んで構成される。
【００２７】
すなわち、この反力機構７０は、反力モータ７１で発生された操舵反力を、所謂ウォームギヤ機構によりステアリングシャフト２２に伝達し、運転者による回転操舵操作に対する操作抵抗をステアリング２１に付与する。
【００２８】
また、ステアリングシャフト２２には、このステアリングシャフト２２に連結されたステアリング２１の中立位置からの操舵角度（回転角度）を検出する操舵角度センサ２４が設けられている。ここで、ステアリング２１の中立位置とは、転舵輪３１，３１が直進状態になるように制御装置５０によって制御されるステアリング２１の位置に対応する。
【００２９】
転舵機構３０は、略棒状のラック軸３２と、このラック軸３２に付与される転舵動力を発生する転舵アクチュエータ３３と、ラック軸３２の両端側に連結された転舵輪３１，３１と、を含んで構成される。転舵アクチュエータ３３は、ステアリング２１の回転に応じて制御装置５０により駆動される。また、この転舵アクチュエータ３３の出力軸は、ラック軸３２と図示しないラックアンドピニオン機構で連結されており、これにより、ラック軸３２を軸方向に駆動することが可能となっている。
【００３０】
また、ラック軸３２には、サブステアリングシャフト３４がピニオンギヤ３９を介して連結されている。すなわち、このサブステアリングシャフト３４を回転させることにより、ラック軸３２を軸方向に駆動することが可能となっている。このサブステアリングシャフト３４は、後述の第２クラッチ部８４と連結されている。
【００３１】
ラック軸３２の両端部には、それぞれ、ステアリングロッド３５，３５、タイロッド３６，３６、及びナックルアーム３７，３７を介して、転舵輪３１，３１が連結されている。これにより、転舵アクチュエータ３３により発生された転舵動力は、ラック軸３２及びステアリングロッド３５，３５の直線運動に変換され、タイロッド３６，３６及びナックルアーム３７，３７を介して、転舵輪３１，３１に伝達し、これら転舵輪３１，３１を転舵させる。
【００３２】
補助機構８０は、補助動力を発生する補助アクチュエータとしての補助モータ８１と、この補助モータ８１により発生された補助動力を操舵反力及び転舵動力に合成する断続機構８２と、を含んで構成される。断続機構８２は、補助機構８０と操舵機構２０とを機械的に連結する第１クラッチ部８３と、補助機構８０と転舵機構３０とを機械的に連結する第２クラッチ部８４と、これら第１クラッチ部８３及び第２クラッチ部８４を連結する連結シャフト８５と、を備える。
【００３３】
第１クラッチ部８３は、一対の第１クラッチプレート８３１，８３２と、これら第１クラッチプレート８３１，８３２を互いに断続する図示しない電磁アクチュエータと、を備える。ここで、一方の第１クラッチプレート８３１は、操舵機構２０のステアリングシャフト２２に連結され、他方の第１クラッチプレート８３２は、連結シャフト８５に連結されている。また、電磁アクチュエータは、制御装置５０からの制御信号に応じて駆動され、これにより、第１クラッチプレート８３１，８３２が互いに離間した状態と、互いに摩擦係合した状態と、を切り替えることが可能となっている。
【００３４】
第２クラッチ部８４は、一対の第２クラッチプレート８４１，８４２と、これら第２クラッチプレート８４１，８４２を互いに断続する図示しない電磁アクチュエータと、を備える。ここで、一方の第２クラッチプレート８４１は、転舵機構３０のサブステアリングシャフト３４に連結され、他方の第２クラッチプレート８４２は、連結シャフト８５に連結されている。また、電磁アクチュエータは、制御装置５０からの制御信号に応じて駆動され、これにより、第２クラッチプレート８４１，８４２が互いに離間した状態と、互いに摩擦係合した状態と、を切り替えることが可能となっている。
【００３５】
連結シャフト８５には、補助モータ８１の出力軸に設けられたウォームギヤ８１１と噛合するウォームホイール８５１が設けられている。これにより、補助モータ８１により発生された補助動力を第１クラッチ部８３及び第２クラッチ部８４に伝達できる。
【００３６】
図２は、補助機構８０の構成を示す模式図であり、第１クラッチプレート８３１，８３２が互いに摩擦係合し、第２クラッチプレート８４１，８４２が互いに離間した状態を示す図である。図２に示すように、第１クラッチプレート８３１，８３２が互いに摩擦係合した状態では、連結シャフト８５とステアリングシャフト２２とは機械的に連結された状態となる。また、これにより、補助モータ８１の出力軸と反力モータ７１（図１参照）の出力軸とも機械的に連結された状態となる。これにより、補助モータ８１により発生された補助動力を、反力モータ７１により発生された操舵反力に合成させることができる。
【００３７】
図３は、補助機構８０の構成を示す模式図であり、第２クラッチプレート８４１，８４２が互いに摩擦係合し、第１クラッチプレート８３１，８３２が互いに離間した状態を示す図である。図３に示すように、第２クラッチプレート８４１，８４２が互いに摩擦係合した状態では、連結シャフト８５とサブステアリングシャフト３４とは機械的に連結された状態となる。また、これにより、補助モータ８１の出力軸と転舵アクチュエータ３３（図１参照）の出力軸とは機械的に連結された状態となる。これにより、補助モータ８１により発生された補助動力を、転舵アクチュエータにより発生された転舵動力に合成させることができる。
【００３８】
図１に戻って、制御装置５０は、操舵角度センサ２４や車両の状態を監視するその他のセンサ等からの入力に基づいて、ステアリング２１の操舵操作に応じて、反力モータ７１及び転舵アクチュエータ３３を制御する。また、この制御装置５０は、反力モータ７１及び転舵アクチュエータ３３に加えて、補助モータ８１、第１クラッチ部８３、及び第２クラッチ部８４をも同時に制御可能となっている。具体的には、制御装置５０は、補助モータ８１を駆動して補助動力を発生させると共に、第１クラッチ部８３を駆動することにより補助動力を操舵反力に合成したり、第２クラッチ部８４を駆動することにより補助動力を転舵動力に合成したりできる。
【００３９】
制御装置５０は、例えば、転舵輪３１，３１を転舵させることができない状態、つまり、転舵輪３１，３１が縁石に突き当たった状態や、ラック軸３２がストロークエンドに達した状態になると、上述のように第１クラッチ部８３を駆動して、補助動力を操舵反力に合成させる。これにより、ステアリング２１に加えられる操舵抵抗は、急激に立ち上がることとなり、したがって、運転者がステアリング２１を追転するのを防止できる。
【００４０】
また、制御装置５０は、操舵抵抗を特に大きくする必要のない通常の走行状態においては、上述のように第２クラッチ部８４を駆動して、補助動力を転舵動力に合成させる。これにより、転舵追従性を向上させることができる。またここで、第１クラッチプレート８３１，８３２が互いに離間した状態では、操舵機構２０と補助機構８０とは機械的に連結されていないので、運転者は、ステアリング２１を操舵操作しても、この補助モータ８１の慣性モーメントを感じることは無い。
【００４１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る車両用操舵装置１Ａの構成を示す模式図である。本実施形態の車両用操舵装置１Ａは、第１実施形態の車両用操舵装置１と、補助機構８０Ａ及び制御装置５０Ａの構成が異なる。
【００４２】
補助機構８０Ａは、補助動力を発生する補助アクチュエータとしての補助モータ８１Ａと、この補助モータ８１Ａにより発生された補助動力を、反力モータ７１により発生された操舵反力に合成する断続機構としての双方向クラッチ８２Ａと、この双方向クラッチ８２Ａとステアリングシャフト２２とを連結するウォームギヤ８５Ａ及びウォームホイール８６Ａと、を備える。
【００４３】
双方向クラッチ８２Ａは、略円筒状のアウタ部材８２１Ａと、このアウタ部材８２１Ａに収容されるインナ部材８２２Ａと、これらアウタ部材８２１Ａ及びインナ部材８２２Ａを連結する図示しないロール部材と、を含んで構成される所謂ツーウェイクラッチである。
【００４４】
これらアウタ部材８２１Ａ及びインナ部材８２２Ａは、同一の中心軸周りで相対的に回転可能となっていると共に、ロール部材により一方向へのみトルクの伝達が可能となっている。具体的には、インナ部材８２２Ａに加えられたトルクはアウタ部材８２１Ａへ伝達可能である一方、アウタ部材８２１Ａに加えられたトルクはインナ部材８２２Ａに伝達不能に構成されている。
【００４５】
以上のような双方向クラッチ８２Ａには、補助モータ８１Ａの出力軸及びウォームギヤ８５Ａが連結されている。より具体的には、補助モータ８１Ａの出力軸はインナ部材８２２Ａに同軸に固着され、ウォームギヤ８５Ａはアウタ部材８２１Ａに同軸に固着される。また、このウォームギヤ８５Ａと噛合するウォームホイール８６Ａは、ステアリングシャフト２２に同軸に連結されている。
【００４６】
このように連結することにより、双方向クラッチ８２Ａは、補助モータ８１Ａにより発生された補助動力のみを反力モータ７１に合成することとなる。また、反力モータ７１により発生された操舵反力が、補助モータ８１側へ伝達することは殆ど無い。
【００４７】
すなわち、制御装置５０Ａにより、補助モータ８１Ａを駆動して、補助動力を発生させると、この補助動力は、双方向クラッチ８２Ａを介して、ステアリングシャフト２２に伝達し、反力モータ７１により発生された操舵反力に合成されることとなる。これにより、第１実施形態の車両用操舵装置１と同様に、ステアリング２１に加える操舵抵抗を、急激に立ち上げることができる。
【００４８】
一方、補助モータ８１Ａが制御装置５０Ａにより駆動されていない状態では、運転者がステアリング２１を操舵操作してウォームホイール８６Ａを回転させても、双方向クラッチ８２Ａのアウタ部材８２１Ａを空転させるのみとなる。すなわち、運転者は、補助モータ８１Ａを駆動していない状態では、この補助モータ８１Ａの慣性モーメントを感じることはない。
【００４９】
また、操舵機構２０のステアリングシャフト２２は、クラッチ機構９０を介して、転舵機構３０のサブステアリングシャフト３４に連結されている。
クラッチ機構９０は、一対のクラッチプレート９１，９２と、これらクラッチプレート９１，９２を互いに断続する図示しない電磁アクチュエータと、を備える。この電磁アクチュエータは、制御装置５０Ａからの制御信号に応じて駆動される。
【００５０】
これらクラッチプレート９１，９２は、通常時には互いに離間した状態となっている。また、例えばシステムの失陥時には、制御装置５０Ａからの制御信号が出力され、これに応じてクラッチプレート９１，９２が互いに摩擦係合した状態となり、これにより、ステアリングシャフト２２とサブステアリングシャフト３４とが機械的に連結される。
【００５１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図５は、本発明の第３実施形態に係る車両用操舵装置１Ｂの構成を示す模式図である。本実施形態の車両用操舵装置１Ｂは、第１実施形態の車両用操舵装置１と、反力機構７０Ｂ、補助機構８０Ｂ、及び制御装置５０Ｂの構成が異なる。
【００５２】
反力機構７０Ｂの反力モータ７１Ｂには、第１実施形態の反力モータ７１と異なり両側に出力軸を有する所謂両軸モータが用いられる。ここで、反力モータ７１Ｂの出力軸の先端側はウォームギヤ７２に連結されており、基端側は補助機構８０Ｂの後述の軸継手８２Ｂに連結されている。また、この反力モータ７１Ｂの出力軸の基端側には、この出力軸の回転角度を検出する反力モータ用角度センサ７４Ｂが設けられている。
【００５３】
補助機構８０Ｂは、断続機構としての軸継手８２Ｂと、この軸継手８２Ｂと連結される出力軸を有する補助アクチュエータ８１Ｂと、を含んで構成される。補助アクチュエータ８１Ｂは、動力源としての補助モータ８１１Ｂと、この補助モータ８１１Ｂの出力を減速し高トルクの補助動力を出力する高減速機構８１２Ｂと、を含んで構成される。ここで、高減速機構８１２Ｂには、補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸の回転角度を検出する補助モータ用角度センサ８１３Ｂが設けられている。
【００５４】
軸継手８２Ｂは、互いに隙間を有した状態で組み合わせられる第１継手部材８２１Ｂと第２継手部材８２２Ｂとを含んで構成される。これら第１継手部材８２１Ｂ及び第２継手部材８２２Ｂには、互いに遊嵌するキーとキー溝が形成されている。また、これら第１継手部材８２１Ｂ及び第２継手部材８２２Ｂは、それぞれ、反力モータ７１Ｂの出力軸及び補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸が固着されており、これにより、反力モータ７１Ｂの出力軸と補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸とは、互いに略同軸にし、かつ揺動可能に接続される。
【００５５】
制御装置５０Ｂは、第１実施形態の制御装置５０と同様に、反力モータ７１及び転舵アクチュエータ３３に加えて、補助機構８０Ｂの補助アクチュエータ８１Ｂをも同時に回転制御可能となっている。また、制御装置５０Ｂは、反力モータ用角度センサ７４Ｂ及び補助モータ用角度センサ８１３Ｂからの入力に基づいて、反力モータ７１の出力軸と、補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸とを略同位相にして、これら反力モータ７１及び補助アクチュエータ８１Ｂを回転制御可能となっている。
【００５６】
ここで、制御装置５０Ｂは、反力モータ７１を駆動すると共に、補助アクチュエータ８１Ｂを駆動して反力モータ７１の出力軸を追転させることにより、補助アクチュエータ８１Ｂにより発生された補助動力を、反力モータ７１により発生される操舵反力に合成させることができる。これにより、第１実施形態の車両用操舵装置１と同様に、ステアリング２１に加える操舵抵抗を、急激に立ち上げることができる。
【００５７】
また、制御装置５０Ｂは、反力モータ７１を駆動すると共に、上述のように反力モータ７１の出力軸と補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸とを略同位相にして補助アクチュエータ８１Ｂを回転制御することにより、軸継手８２Ｂの隙間を保った状態にできる。すなわち、この状態では、反力モータ７１の出力軸と補助アクチュエータ８１Ｂの出力軸とは、機械的に連結されていないので、ステアリング２１を操舵操作した場合に、運転者が補助アクチュエータ８１Ｂの慣性モーメントを感じることはない。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用操舵装置の構成を示す模式図である。
【図２】前記実施形態に係る補助機構の構成を示す模式図である。
【図３】前記実施形態に係る補助機構の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両用操舵装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る車両用操舵装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ，１Ｂ…車両用操舵装置、２０…操舵機構、２１…ステアリング（ステアリング）、３０…転舵機構、３１，３１…転舵輪、３３…転舵アクチュエータ（転舵アクチュエータ）、５０，５０Ａ，５０Ｂ…制御装置、７０，７０Ｂ…反力機構、７１，７１Ｂ…反力モータ（反力アクチュエータ）、８０，８０Ａ，８０Ｂ…補助機構、８１，８１Ａ…補助モータ（補助アクチュエータ）、８１Ｂ…補助アクチュエータ（補助アクチュエータ）、８２…断続機構（断続機構）、８２Ａ…双方向クラッチ（断続機構）、８２Ｂ…軸継手（断続機構）、８３…第１クラッチ部（第１クラッチ部）、８４…第２クラッチ部（第２クラッチ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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