(57)【要約】【課題】補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を抑制することができる操舵装置および操舵装置の制御方法を提供すること。【解決手段】操舵装置１は、回転軸３まわりに回転運動可能に支持され、かつ回転運動時に揺動軸まわりに揺動運動可能に支持されているステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の操舵角θｒを検出する操舵角センサ６と、ステアリングホイール２の揺動角θｓを検出する揺動角センサ５と、検出された操舵角θｒおよび揺動角θｓに基づいて左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLを制御する操舵輪舵角制御部１７７とを備える。操舵輪舵角制御部１７７は、検出された操舵角θｒの絶対値が回転操作ニュートラル領域である所定操舵角θｒ１以下であると、検出された揺動角θｓのみに基づいて操舵輪舵角θHR，θHLの制御を許容する。【選択図】        図１
2008230427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸まわりに回転運動可能に支持され、かつ少なくとも前記回転運動時に当該回転運動とは異なる補助運動可能に支持されている操作対象物と、
前記操作対象物が回転運動時に、回転基準位置から変化した際の回転運動物理量を検出する回転運動物理量検出手段と、
前記操作対象物の補助運動時に、補助基準位置から変化した際の補助運動物理量を検出する補助運動物理量検出手段と、
前記検出された回転運動物理量および補助運動物理量に基づいて操舵輪の操舵輪舵角を制御する操舵輪舵角制御手段と、
を備え、
前記操舵輪舵角制御手段は、前記検出された回転運動物理量が所定領域内であると、前記検出された補助運動物理量のみに基づいて前記操舵輪舵角の制御を許容することを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
回転運動物理量は、回転運動により回転基準位置に対して変化する操舵角であり、
前記所定領域は、前記回転基準位置を挟んだニュートラル領域における前記操舵角であることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
補助運動時において前記操作対象物に作用する補助トルクを検出する補助トルク検出手段をさらに備え、
前記操舵輪舵角制御手段は、検出された補助トルクが所定トルク以上である場合に、前記検出された補助運動物理量のみに基づいた前記操舵輪舵角の制御を許容することを特徴とする請求項１または２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記補助運動とは、揺動軸まわりに揺動運動することであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操作対象物の回転運動状態を検出する手順と、
前記操作対象物の補助運動状態を検出する手順と、
前記検出された回転運動物理量および補助運動物理量に基づいて前記操舵輪の操舵輪舵角を制御する手順と、
を含み、前記検出された回転運動物理量が所定領域内であると、前記検出された補助運動物理量のみに基づいた前記操舵輪操舵角の制御を許容する手順をさらに含むことを特徴とする操舵装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置および操舵装置の制御方法に関し、更に詳しくは、運転者が回転操作および補助操作を行い操舵輪の操舵輪舵角を制御する操舵装置および操舵装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両に搭載された操舵装置は、運転者が操作する操作対象物として、回転軸に回転運動可能に支持されたステアリングホイールを有する。運転者は、ステアリングホイールを回転操作することで、アシスト機構などを含む回転力伝達機構を介して回転軸に連結された操舵輪の操舵輪舵角を変更し、車両の進行方向を変更することができる。ここで、従来の車両に搭載された操舵装置では、ステアリングホイールを数回転させることで、操舵輪が最大操舵輪舵角に到達するように構成されている。これは、従来の回転力伝達機構では、ステアリングホイールの回転角に対する操舵輪の操舵輪舵角の比、すなわち伝達比が一定であったためである。従って、運転者がステアリングホイールの持ち替えなしに、ステアリングホイールを回転させることができる回転角は、操舵輪の最大操舵輪舵角における最大回転角よりも少ない。これにより、従来の車両に搭載された操舵装置では、運転者がステアリングホイールの持ち替え操作を行う必要があった。ここで、運転者による持ち替え操作は、車両の操作性を低下させる虞があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に示すような技術が提案されている。特許文献１に示す操舵装置（車両用操舵装置）では、ステアリングホイールは、回転操作軸周りに回転運動および揺動操作軸周りに揺動運動をすることができ、運転者が１つのステアリングホイールを回転操作および揺動操作することで、操舵輪の操舵輪舵角の制御を行うものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５２９９７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、上記特許文献１に示す操舵装置では、揺動操作は、操舵輪の操舵輪舵角の小さい領域では規制され、大きい領域のみで許可される。従って、上記特許文献１に示す操舵装置では、回転操作を行った後でなければ、揺動操作のみに基づいた操舵輪舵角の制御を行うことができなかった。一方、回転操作に拘わらず揺動操作のみに基づいた操舵輪舵角の制御を許可するのは、運転者が意図せずに、揺動操作を行った場合にも揺動操作のみに基づいた操舵輪舵角の制御が行われてしまい、運転者に違和感を与える虞がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を抑制することができる操舵装置および操舵装置の制御方法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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる操舵装置では、回転軸まわりに回転運動可能に支持され、かつ少なくとも回転運動時に回転運動とは異なる補助運動可能に支持されている操作対象物と、操作対象物が回転運動時に、回転基準位置から変化した際の回転運動物理量を検出する回転運動物理量検出手段と、操作対象物の補助運動時に、補助基準位置から変化した際の補助運動物理量を検出する補助運動物理量検出手段と、検出された回転運動物理量および補助運動物理量に基づいて操舵輪の操舵輪舵角を制御する操舵輪舵角制御手段と、を備え、操舵輪舵角制御手段は、検出された回転運動物理量が所定領域内であると、検出された補助運動物理量のみに基づいて操舵輪の操舵輪舵角の制御を許容することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明では、上記操舵装置において、回転運動物理量は、回転運動により回転基準位置に対して変化する操舵角であり、所定領域は、回転基準位置を挟んだニュートラル領域における操舵角であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明では、上記操舵装置において、補助運動とは、揺動軸まわりに揺動運動することであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる操舵装置の制御方法では、操作対象物の回転運動状態を検出する手順と、操作対象物の補助運動状態を検出する手順と、検出された回転運動物理量および補助運動物理量に基づいて操舵輪の操舵輪舵角を制御する手順と、を含み、検出された回転運動物理量が所定領域内であると、検出された補助運動物理量のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を許容する手順をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
これらの発明によれば、操舵輪の操舵輪舵角は、運転者が操作対象物を回転運動させる回転操作および回転運動とは異なる操作対象物を補助運動させる補助操作、例えば揺動軸まわりに揺動運動させる揺動操作することで制御される。このとき、運転者により操作対象物に補助操作のみが行われていても、検出された回転運動物理量が所定領域、例えば検出された操舵角が回転基準位置を挟んだニュートラル領域における操舵角でないと、補助操作により検出された補助運動物理量のみに基づいた操舵輪舵角の制御を禁止する。つまり、運転者が回転操作を行って車両を旋回させていない状態、すなわち回転操作を意識して行う前に、運転者により操作対象物が補助操作されれば、補助運動物理量のみに基づいた操舵輪舵角の制御を行うことができる。また、回転操作を行っていない状態では、車両は直進状態であるため、運転者が回転操作に意識を集中しなくても良いので、補助操作のみを意識して行うことができる。従って、補助運動物理量のみに基づいた操舵輪舵角の制御は、運転者が回転操作に意識を集中しなくても良い状況のみで許容されるので、運転者が意図していない補助操作のみに基づいた操舵輪舵角の制御を抑制することができる。これにより、補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記操舵装置において、補助運動時において前記操作対象物に作用する補助トルクを検出する補助トルク検出手段をさらに備え、操舵輪舵角制御手段は、検出された補助トルクが所定トルク以上である場合に、検出された揺動運動物理量のみに基づいて操舵輪舵角の制御を許容することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、検出された補助トルクが所定トルク以上である場合、すなわち運転者の意図により操作対象物が補助操作されたことで操作対象物に補助トルクが作用していることを確認できた場合に、検出された補助運動物理量のみに基づいた操舵輪舵角の制御を行うことができる。従って、運転者が意図していない補助操作のみに基づいた操舵輪舵角の制御をさらに抑制することができる。これにより、補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる操舵装置および操舵装置の制御方法は、補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施例では、補正された伝達比に基づいて操舵輪である左右前輪の操舵輪舵角を一体で変更する構成であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、補正された伝達比に基づいて操舵輪である左右前輪の操舵輪舵角を独立して変更できる構成であっても良い。また、下記の実施例では、可変伝達比操舵装置が左右前輪のみが操舵輪である車両に搭載される場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく全輪が操舵輪である車両に搭載されていても良い。
【００１６】
［実施の形態］
図１は、実施の形態にかかる操舵装置の概略構成例を示す図である。図２は、ステアリングホイール近傍の構成例を示す図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、操舵角伝達比マップの一例を示す図である。図５は、補正係数マップの一例を示す図である。図６は、揺動角伝達比マップを示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる操舵装置１は、図示しない車両に搭載されるものであり、ステアリングホイール２と、回転軸３と、揺動軸４と、揺動角センサ５と、操舵角センサ６と、揺動トルクセンサ７と、ステアリングアーム８と、アーム移動機構９と、シャフト１０と、伝達比変更装置１１と、操舵輪舵角センサ１２と、アシストアクチュエータ１３と、伝達比反力発生装置１４と、車速センサ１５と、加速度センサ１６と、制御装置１７とにより構成されている。
【００１７】
なお、２００Ｒは、操舵輪である右前輪である。また、２００Ｌは、操舵輪である左前輪である。右前輪２００Ｒは、揺動中心２０１Ｒを中心に揺動自在に支持されている。また、左前輪２００Ｌは、揺動中心２０１Ｌを中心に揺動自在に支持されている。なお、左右前輪２００Ｒ，２００Ｌは、回転自在に支持された図示しないドライブシャフトに連結されており、ドライブシャフトまわりに転動運動可能に支持されている。ここで、右前輪２００Ｒの揺動角、すなわち操舵輪舵角をθHRとし、左前輪２００Ｌの揺動角、すなわち操舵輪舵角をθHLとする。操舵輪舵角θHR，θHLは、車両の直進状態が０度であり、車両の右旋回方向がプラス、車両の左旋回方向がマイナスである。
【００１８】
ステアリングホイール２は、操作対象物である。実施の形態では、ステアリングホイール２は、操舵装置１が搭載される図示しない車両に搭乗する運転者が操作するものである。ステアリングホイール２には、回転軸３の後述する支持部３１が摺動自在に支持される支持空間部２１が形成されている。
【００１９】
回転軸３は、ステアリングホイール２に連結されるものである。回転軸３は、軸方向における一方の端部に支持部３１が形成され、他方の端部が伝達比変更装置１１の後述する第１回転部材１１１に接続されている。この支持部３１は円柱形状であり、中央部に支持穴３１ａが形成されている。支持部３１は、上記支持空間部２１に挿入される。従って、回転軸３は、揺動軸４を介して、ステアリングホイール２に固定される。また、回転軸３は、支持部材３２により回転自在に支持されている。支持部材３２は、図示しない車両内部に固定されている。従って、ステアリングホイール２は、回転軸３まわりに回転運動可能に支持され、回転軸３まわりに回転運動することができる。これにより、運転者がステアリングホイール２を回転操作することで回転軸３が回転する。
【００２０】
ここで、ステアリングホイール２の回転角、すなわち回転軸３の回転角を操舵角θｒとする。操舵角θｒは、車両が直進状態の際にステアリングホイール２が位置する回転操作ニュートラル位置が０度であり、ステアリングホイール２の右回転操作方向がプラス、左回転操作方向がマイナスである。つまり、操舵角θｒは、ステアリングホイール２の回転運動時において、回転基準位置である回転操作ニュートラル位置からステアリングホイール２が回転操作方向に変化した際の物理量である。また、回転軸３の回転は、最大回転角で規制されるため、ステアリングホイール２の回転運動が最大操舵角θｒｍａｘで規制される。つまり、ステアリングホイール２は、最大操舵角θｒｍａｘの際に、ステアリングホイール２が位置する回転操作エンド位置からさらに運転者により回転操作、ここでは回転操作のうち切り込み操作が行われても、回転運動しないように規制されている。最大操舵角θｒｍａｘとは、運転者がステアリングホイール２を持ち替えなくてもステアリングホイール２を回転操作することができる角度に設定されている。例えば、最大操舵角θｒｍａｘは、±１２０度程度に設定されている。
【００２１】
揺動軸４は、ステアリングホイール２を回転軸３に連結するものである。揺動軸４は、上記支持穴３１ａに挿入され、両端部がステアリングホイール２に固定されている。つまり、揺動軸４は、回転軸３に回転自在に支持される。従って、ステアリングホイール２は、揺動軸４まわりに揺動運動可能に支持され、揺動軸４まわりに揺動運動、すなわち補助運動可能に支持され揺動軸４まわりに補助運動することができる。これにより、ステアリングホイール２は、ステアリングホイール２の回転運動時に回転運動とは異なる補助運動、すなわち揺動運動可能に支持されている。つまり、運転者は、ステアリングホイール２に対して回転操作のみ、補助操作、すなわち揺動操作のみ、あるいは回転操作および揺動操作の同時操作のいずれかを行うことができる。ここで、実施の形態では、揺動軸４は、ステアリングホイール２が回転操作ニュートラル位置の際に、ステアリングホイール２の鉛直方向（図２では、上下方向）と平行となるように、回転軸３に回転自在に支持されている。つまり、ステアリングホイール２は、回転操作ニュートラル位置におけるステアリングホイール２の鉛直方向廻りに揺動運動可能に支持されている。
【００２２】
ここで、ステアリングホイール２の揺動角、すなわち揺動軸４の回転角を揺動角θｓとする。揺動角θｓは、ステアリングホイール２に後述する伝達比反力発生装置１４が発生する伝達比反力ＴＦＡのみが作用している際に、ステアリングホイール２が位置する揺動操作ニュートラル位置を０度とし、ステアリングホイール２の右揺動操作方向をプラス、左揺動操作方向をマイナスとする。揺動角θｓは、ステアリングホイール２の揺動運動時、すなわち補助運動時において、補助基準位置である揺動操作ニュートラル位置からステアリングホイール２が揺動操作方向に変化した際の物理量である。また、ステアリングホイール２の揺動は、最大揺動角θｓｍａｘで規制される。つまり、ステアリングホイール２は、最大揺動角θｓｍａｘの際にステアリングホイール２が位置する揺動操作エンド位置からさらに運転者により揺動操作、ここでは揺動操作のうち押し込み操作を行うことができないように規制されている。最大揺動角θｓｍａｘは、例えば±３０度程度に設定されている。
【００２３】
揺動角センサ５は、補助運動物理量検出手段である。揺動角センサ５は、操作対象物であるステアリングホイール２の補助運動物理量である揺動角θｓを検出するものである。揺動角センサ５は、制御装置１７に接続されており、検出された揺動角θｓが制御装置１７に出力される。揺動角センサ５は、ステアリングホイール２の揺動軸４まわりの変位量を光学的あるいは力学的に検出するものである。
【００２４】
操舵角センサ６は、回転運動物理量検出手段である。操舵角センサ６は、操作対象物であるステアリングホイール２の回転運動物理量である操舵角θｒを検出するものである。操舵角センサ６は、制御装置１７に接続されており、検出された操舵角θｒが制御装置１７に出力される。ここで、操舵角センサ６は、ステアリングホイール２、すなわちステアリングホイール２が連結された回転軸３の軸周りの変位量を光学的あるいは力学的に検出するものである。
【００２５】
揺動トルクセンサ７は、補助トルク検出手段である。揺動トルクセンサ７は、揺動運動時において揺動軸４まわりに発生し、ステアリングホイール２に作用する揺動トルクＴｓ、すなわち補助運動時において操作対象物に作用する補助トルクを検出するものである。揺動トルクセンサ７は、制御装置１７に接続されており、検出された揺動トルクＴｓが制御装置１７に出力される。
【００２６】
ステアリングアーム８は、両端部が左右前輪２００Ｒ，２００Ｌのそれぞれに揺動自在に連結されている。
【００２７】
アーム移動機構９は、シャフト１０の回転力によりステアリングアーム８をアーム移動機構９に対して移動させることで、左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLを変更するものである。アーム移動機構９は、回転運動を直動運動に変換する変換機構、例えばラックギヤとピニオンギヤとのギヤ機構により構成されている。アーム移動機構９は、図示しない変速機構の回転運動側にアシストアクチュエータ１３を介して回転運動するシャフト１０が連結され、直動運動側に直動運動するステアリングアーム８が連結されている。従って、アーム移動機構９は、シャフト１０が回転運動することで、ステアリングアーム８を直動運動させる。これにより、操舵輪舵角θHR，θHLは、シャフト１０の後述する回転角θHの変化に応じて変化することとなる。なお、アーム移動機構９は、シャフト１０の回転角θHに対して、操舵輪舵角θHR，θHLを同一角度としても良いし、図示しない車両の旋回状態に応じて異なる角度としても良い。
【００２８】
シャフト１０は、軸方向における一方の端部が伝達比変更装置１１の後述する第２回転部材１１２に接続され、他方の端部がアシストアクチュエータ１３を介してアーム移動機構９に連結されている。ここで、シャフト１０の回転角を回転角θHとする。回転角θHは、車両が直進状態の際にシャフト１０が位置する操舵輪ニュートラル位置が０度であり、車両の右旋回方向がプラス、左旋回方向がマイナスである。また、シャフト１０の回転は、最大回転角θHｍａｘで規制される。ここで、最大回転角は、左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの最大操舵輪舵角θHR，θHL時におけるシャフト１０の回転角である。なお、最大操舵輪舵角θHR，θHLは、車両の種類によって異なるが、例えば±４０°〜５０°程度に設定されている。
【００２９】
伝達比変更装置１１は、操舵輪舵角制御手段の一部を構成するものであり、回転軸３の回転角、すなわちステアリングホイール２の操舵角θｒと、左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLとの比である操舵角伝達比を変更するものである。また、伝達比変更装置１１は、揺動軸４の回転角、すなわちステアリングホイール２の揺動角θｓと、左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLとの比である揺動角伝達比を変更するものもある。実施の形態では、伝達比変更装置１１は、ステアリングホイール２の操舵角θｒと、操舵輪舵角θHR，θHLに応じて変化するシャフト１０の回転角θHとの比を操舵角伝達比として、ステアリングホイール２の揺動角θｓと、操舵輪舵角θHR，θHLに応じて変化するシャフト１０の回転角θHとの比を揺動角伝達比として、変更するものである。
【００３０】
伝達比変更装置１１は、例えばハーモニックドライブ（登録商標）機構やモータ機構などにより構成されている。例えば、図１に示すように、伝達比変更装置１１は、第１回転部材１１１と第２回転部材１１２とが相対回転可能に支持されており、第１回転部材１１１の回転角と第２回転部材１１２の回転角との回転角比を変更することができるものである。伝達比変更装置１１は、制御装置１７に接続され、制御装置１７の後述する操舵輪舵角制御部１７７により駆動制御が行われる。伝達比変更装置１１は、制御装置１７の後述する操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいて、第１回転部材１１１が連結されているステアリングホイール２の操舵角θｒに対する第２回転部材１１２が連結されているシャフト１０の回転角θHを変更する。例えば、伝達比変更装置１１は、操舵角伝達比ＴＦｒが０．７５であり、ステアリングホイール２の操舵角θｒが＋４０度である場合、シャフト１０の回転角θHを＋３０度とすることができる回転力をシャフト１０に作用させる。また、伝達比変更装置１１は、シャフト１０が＋３０度となると、操舵角伝達比ＴＦｒが変更、あるいはステアリングホイール２の操舵角θｒが変化しなければ、その状態を維持することができる回転力を少なくともシャフト１０に作用させる。また、伝達比変更装置１１は、制御装置１７の後述する揺動角伝達比算出部１７６により補正された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいて、第１回転部材１１１が連結されているステアリングホイール２の揺動角θｓに対する第２回転部材１１２が連結されているシャフト１０の回転角θHを変更する。
【００３１】
操舵輪舵角センサ１２は、シャフト１０の回転角θHを検出するものである。つまり、操舵輪舵角センサ１２は、シャフト１０の回転角θHに応じて変化する操舵輪舵角θHR，θHLを検出するものである。操舵輪舵角センサ１２は、制御装置１７に接続されており、検出された回転角θHが制御装置１７に出力される。操舵輪舵角センサ１２は、シャフト１０の軸周りの変位量を光学的あるいは力学的に検出するものである。なお、操舵輪舵角センサ１２は、伝達比変更装置１１と左右前輪２００Ｒ，２００Ｌとの間であれば、いずれに設けられていても良い。
【００３２】
アシストアクチュエータ１３は、運転者によるステアリングホイール２の回転操作をアシストするものである。アシストアクチュエータ１３は、運転者がステアリングホイール２の回転操作することで発生した回転力、あるいは運転者がステアリングホイール２の揺動操作のみすることで発生した回転力を増幅してアーム移動機構９に伝達するものである。実施の形態では、アシストアクチュエータ１３は、モータであり、シャフト１０と、アーム移動機構９との間に設けられている。アシストアクチュエータ１３は、制御装置１７に接続されており、制御装置１７により駆動制御が行われる。アシストアクチュエータ１３は、制御装置１７の図示しないアシスト力算出部により算出されたアシスト力に基づいて、運転者がステアリングホイール２の回転操作することで発生した回転力あるいは運転者がステアリングホイール２の揺動操作することで発生した回転力を増幅してアーム移動機構９に伝達する。なお、図示しないアシスト力算出部は、例えば制御装置１７に出力されたステアリングホイール２の操舵角θｒと、操舵輪舵角θHR，θHLに応じて変化するシャフト１０の回転角θHと、制御装置１７の操舵角伝達比補正部１７５により算出された操舵角伝達比ＴＦｒとに基づいて、アシスト力を算出する。
【００３３】
伝達比反力発生装置１４は、操作対象物であるステアリングホイール２に制御装置１７の操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒ、あるいは揺動角伝達比算出部１７６により算出された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいた伝達比反力ＴＦＡを発生させるものである。つまり、伝達比反力発生装置１４は、運転者によるステアリングホイール２の揺動操作方向と反対方向、すなわち補助運動の運動方向と反対方向に、ステアリングホイール２に伝達比反力ＴＦＡを作用させるものである。伝達比反力発生装置１４は、図３に示すように、駆動部１４１と、押圧部材１４２と、弾性部材１４３とにより構成されている。
【００３４】
駆動部１４１は、押圧部材１４２をステアリングホイール側あるいは伝達比変更装置側のいずれかに移動させるものである。実施の形態では、駆動部１４１は、例えばモータなどであり、回転力を押圧部材１４２に伝達し、押圧部材１４２を回転運動させるものである。駆動部１４１は、制御装置１７に接続されており、制御装置１７の後述する伝達比反力制御部１７８により駆動制御が行われる。駆動部１４１は、伝達比反力発生装置１４、すなわち押圧部材１４２および弾性部材１４３により制御装置１７の操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいた伝達比反力ＴＦＡを発生し、ステアリングホイール２に作用させることができるように駆動する。
【００３５】
押圧部材１４２は、ステアリングホイール２と押圧部材１４２と間に配置された弾性部材１４３をステアリングホイール２側に押圧するものである。押圧部材１４２は、内周面に形成されたネジ溝が、支持部材３２の外周面に形成されたネジ溝と螺合する。これにより、押圧部材１４２は、支持部材３２に回転自在でかつ支持部材３２の軸方向に移動自在に支持されている。従って、押圧部材１４２は、駆動部１４１から伝達された回転力により回転運動することで、同図の矢印Ｂに示すように、支持部材３２の軸方向に直動運動することとなる。
【００３６】
弾性部材１４３は、ステアリングホイール２が揺動軸４まわりに揺動運動する方向である揺動操作方向のいずれの方向にも、発生した付勢力、すなわち伝達比反力ＴＦＡがステアリングホイール２に作用するように、ステアリングホイール２と押圧部材１４２との間に配置されている。従って、弾性部材１４３は、運転者によるステアリングホイール２の揺動操作方向に拘わらず、揺動操作方向と反対方向の伝達比反力ＴＦＡを発生させ、ステアリングホイール２に作用させることができる。なお、弾性部材１４３は、押圧部材１４２の支持部材３２の軸方向に対する位置に拘わらず、常に付勢された状態で配置されている。従って、ステアリングホイール２は、発生した伝達比反力ＴＦＡにより、運転者によるステアリングホイール２の揺動操作が行われなければ、揺動操作ニュートラル位置に位置し、その位置を保持することができる。また、弾性部材１４３は、押圧部材１４２が支持部材３２の軸方向に直動運動することにより伸縮するため、発生する付勢力、すなわち伝達比反力ＴＦＡが増減する。
【００３７】
車速センサ１５は、速度検出手段である。車速センサ１５は、操舵装置１が搭載された図示しない車両の車速Ｖを検出するものである。車速センサ１５は、制御装置１７に接続されており、検出された車速Ｖが制御装置１７に出力される。
【００３８】
加速度センサ１６は、加速度検出手段である。加速度センサ１６は、操舵装置１が搭載された図示しない車両の加速度Ｇを検出するものである。つまり、加速度センサ１６は、車両に搭乗し、操舵対象物であるステアリングホイール２を操作する運転者に作用する加速度Ｇを検出するものである。加速度センサ１６は、制御装置１７に接続されており、検出された加速度Ｇが制御装置１７に出力される。ここで、加速度センサ１６は、車両が加速状態における加速度をプラスの加速度として検出し、車両が減速状態における加速度をマイナスの加速度として検出するものである。
【００３９】
制御装置１７は、操舵装置１を制御するものであり、特に伝達比変更装置１１、アシストアクチュエータ１３、伝達比反力発生装置１４を制御するものである。この制御装置１７は、図１に示すように、操舵装置１が搭載された車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。入力信号としては、例えば、揺動角センサ５により検出されたステアリングホイール２の揺動角θｓ、操舵角センサ６により検出されたステアリングホイール２の操舵角θｒ、揺動トルクセンサ７により検出された揺動トルクＴｓ、操舵輪舵角センサ１２により検出されたシャフト１０の回転角θH、車速センサ１５により検出された車速Ｖ、加速度センサ１６により検出された加速度Ｇなどがある。
【００４０】
制御装置１７は、これら入力信号と、記憶部１７３に予め格納されている操舵角θｒと車速Ｖと操舵角伝達比ＴＦｒとに基づいた操舵角伝達比マップ、揺動角θｓおよび補正係数Ｋに基づいた補正係数マップ、揺動角θｓと車速Ｖと揺動角伝達比ＴＦｓとに基づいた揺動角伝達比マップなどの各種マップとに基づいて各種出力信号を出力する。出力信号としては、例えば、操舵角伝達比ＴＦｒに基づいて操舵角θｒに対する操舵輪舵角θHR，θHL、すなわち回転角θHを変更、あるいは揺動角伝達比ＴＦｓに基づいて揺動角θｓに対する回転角θHを変更する伝達比変更装置１１の駆動制御を行う信号、アシスト力を発生するアシストアクチュエータ１３の駆動制御を行う信号、伝達比反力ＴＦＡを発生させる伝達比反力発生装置１４の駆動制御を行う信号などがある。
【００４１】
また、制御装置１７は、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ）１７１と、処理部１７２と、操舵角伝達比マップ、補正係数マップや揺動伝達比マップなどの各種マップなどを格納する記憶部１７３とにより構成されている。処理部１７２は、メモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されている。処理部１７２は、少なくとも操舵角伝達比算出部１７４と、操舵角伝達比補正部１７５と、揺動角伝達比算出部１７６と、操舵輪舵角制御部１７７と、伝達比反力制御部１７８とを有している。処理部１７２は、操舵装置１の制御方法に基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、操舵装置１の制御方法を実現させるものであっても良い。また、記憶部１７３は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能なメモリ、あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００４２】
処理部１７２の操舵角伝達比算出部１７４は、回転運動物理量検出手段により検出された回転運動物理量、すなわち操舵角センサ６により検出されたステアリングホイール２の操舵角θｒに基づいて操舵角伝達比ＴＦｒを算出するものである。実施の形態では、操舵角伝達比算出部１７４は、検出された操舵角θｒおよび速度検出手段である車速センサ１５により検出された車速Ｖに基づいて操舵角伝達比ＴＦｒを算出するものである。操舵角伝達比算出部１７４は、操舵角伝達比ＴＦｒをステアリングホイール２の操舵角θｒと、図示しない車両の車速Ｖと、予め記憶部１７３に格納されている操舵角伝達比マップとに基づいて算出する。ここで、操舵角伝達比マップは、図４に示すように、操舵角θｒの増加に伴い、操舵角伝達比ＴＦｒが増加して算出されるように設定されている。例えば、同図に示すように、所定の操舵角θｒ未満まで、操舵角θｒの増加に伴い急に増加し、所定の操舵角θｒ以上から、操舵角θｒの増加に伴い緩やかに増加するように設定する。また、操舵角伝達比マップは、操舵角θｒが一定でも、車速Ｖの増加に伴い操舵角伝達比ＴＦｒが減少して算出されるように設定されている。例えば、同図に示すように、操舵角θｒが一定の場合に、車速ＶＣにおいて算出される操舵角伝達比ＴＦｒよりも、車速ＶＣよりも速い車速ＶＢにおいて算出される操舵角伝達比ＴＦｒが小さくなり、車速ＶＢにおいて算出される操舵角伝達比ＴＦｒよりも、車速ＶＢよりも速い車速ＶＡにおいて算出される操舵角伝達比ＴＦｒが小さくなるように設定する。なお、同図に示すＶＡ，ＶＢ，ＶＣは、一定値の車速Ｖではなく、互いに重なり合わない車速域であっても良い。つまり、操舵角伝達比算出部１７４は、検出された車速Ｖが車速域ＶＡ、車速域ＶＢ、車速域ＶＣのいずれに該当するかによって、操舵角伝達比ＴＦｒを算出しても良い。
【００４３】
処理部１７２の操舵角伝達比補正部１７５は、補助運動状態検出手段により検出された補助運動物理量、すなわち揺動角センサ５により検出されたステアリングホイール２の揺動角θｓに基づいて補正係数Ｋを算出するものである。また、操舵角伝達比補正部１７５は、算出された補正係数Ｋにより上記操舵角伝達比算出部１７４により算出された操舵角伝達比ＴＦｒを補正するものでもある。操舵角伝達比補正部１７５は、補正係数Ｋをステアリングホイール２の揺動角θｓと、予め記憶部１７３に格納されている補正係数マップとに基づいて算出する。ここで、補正係数マップは、図５に示すように、補助運動物理量、すなわち揺動角θｓの増加に伴い、補正係数Ｋを増加して算出されるように設定されている。例えば、同図に示すように、所定の揺動角θｓ未満まで、揺動角θｓの増加に伴い急に増加し、所定の揺動角θｓ以上から、揺動角θｓの増加に伴い緩やかに増加するように設定する。
【００４４】
処理部１７２の揺動角伝達比算出部１７６は、揺動運動物理量検出手段により検出された揺動物理量、すなわち揺動角センサ５により検出されたステアリングホイール２の揺動角θｓに基づいて揺動角伝達比ＴＦｓを算出するものである。実施の形態では、揺動角伝達比算出部１７６は、検出された揺動角θｓおよび速度検出手段である車速センサ１５により検出された車速Ｖに基づいて揺動角伝達比ＴＦｓを算出するものである。揺動角伝達比算出部１７６は、揺動角伝達比ＴＦｓをステアリングホイール２の揺動角θｓと、図示しない車両の車速Ｖと、予め記憶部１７３に格納されている揺動角伝達比マップとに基づいて算出する。ここで、揺動角伝達比マップは、図６に示すように、揺動角θｓの増加に伴い、揺動角伝達比ＴＦｓが増加して算出されるように設定されている。例えば、同図に示すように、揺動角θｓが一定でも、車速Ｖの増加に伴い揺動角伝達比ＴＦｓが減少して算出されるように設定されている。また、揺動角θｓが一定の場合に、車速ＶＦにおいて算出される揺動角伝達比ＴＦｓよりも、車速ＶＦよりも速い車速ＶＥにおいて算出される揺動角伝達比ＴＦｓが小さくなり、車速ＶＥにおいて算出される揺動角伝達比ＴＦｓよりも、車速ＶＥよりも速い車速ＶＤにおいて算出される揺動角伝達比ＴＦｓが小さくなるように設定する。なお、同図に示すＶＤ，ＶＥ，ＶＦは、一定値の車速Ｖではなく、互いに重なり合わない車速域であっても良い。つまり、揺動角伝達比算出部１７６は、検出された車速Ｖが車速域ＶＤ、車速域ＶＥ、車速域ＶＦのいずれに該当するかによって、揺動角伝達比ＴＦｓを算出しても良い。
【００４５】
処理部１７２の操舵輪舵角制御部１７７は、操舵輪舵角制御手段の一部を構成するものであり、上記操舵角伝達比算出部１７４により算出され、操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒ、あるいは上記揺動角伝達比算出部１７６により算出された揺動角伝達比ＴＦｓのいずれかに基づいて伝達比変更装置１１を制御するものである。伝達比変更装置１１は、操舵輪舵角制御部１７７により駆動制御されることで、操舵角伝達比ＴＦｒあるいは揺動角伝達比ＴＦｓのいずれかに基づいて、操舵角θｒに対する操舵輪舵角θHR，θHL、すなわち回転角θHを変更する。これにより、操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角は、操舵輪舵角制御手段により制御される。
【００４６】
処理部１７２の伝達比反力制御部１７８は、上記操舵角伝達比算出部１７４により算出され、操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒ、あるいは上記揺動角伝達比算出部１７６により算出された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいて伝達比反力発生装置１４を制御するものである。伝達比反力発生装置１４は、伝達比反力制御部１７８により駆動制御されることで、補正された操舵角伝達比ＴＦｒ、あるいは算出された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいた伝達比反力ＴＦＡを発生し、ステアリングホイール２に作用させる。これにより、伝達比反力発生手段は、補助運動の運動方向と反対方向、すなわち運転者によるステアリングホイール２の揺動操作方向と反対方向に、補正された伝達比Ｔに基づいた伝達比反力ＴＦＡを発生させ、操舵対象物であるステアリングホイール２に作用させる。
【００４７】
次に、実施の形態にかかる操舵装置１の制御方法について説明する。図７は、実施の形態にかかる操舵装置の制御方法フローを示す図である。なお、操舵装置１の制御方法は、操舵装置１の制御周期、例えば数ｍｓｅｃごとに行われる。
【００４８】
まず、制御装置１７の処理部１７２は、図７に示すように、実施の形態にかかる操舵装置１の制御方法において用いられる値の初期化を行う（ステップＳＴ１）。ここでは、例えば、解除速度Ｖ１、操舵角伝達比ＴＦｒ、補正係数Ｋ、揺動角伝達比ＴＦｓ、加速度フラグＦG、伝達比反力ＴＦＡなどをクリア、すなわちＶ１＝０、ＴＦｒ＝０、Ｋ＝０、ＴＦｓ＝０、ＦG＝０、ＴＦＡ＝０とする。
【００４９】
次に、処理部１７２は、イグニッション（ＩＧ）がＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。ここでは、処理部１７２は、図示しない車両の各装置が通電状態であるか否かを判断する。なお、処理部１７２は、イグニッションがＯＦＦであると判定されると（ステップＳＴ２肯定）、次の制御周期に移行する。
【００５０】
次に、処理部１７２は、上記イグニッションがＯＮであると判定されると（ステップＳＴ２否定）、車速Ｖ、操舵角θｒ、揺動角θｓ、揺動トルクＴｓ、加速度Ｇを取得する（ステップＳＴ３）。ここでは、処理部１７２は、車速センサ１５により検出された操舵装置１が搭載された図示しない車両の車速Ｖ、操舵角センサ６により検出されたステアリングホイール２の操舵角θｒ、揺動角センサ５により検出されたステアリングホイール２の揺動角θｓ、揺動トルクセンサ７により検出された揺動トルクＴｓ、加速度センサ１６により検出された図示しない車両の加速度、すなわち車両に搭乗する運転者に作用する加速度Ｇを取得する。
【００５１】
次に、処理部１７２は、検出された操舵角θｒの絶対値が所定操舵角θｒ１以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ここでは、処理部１７２は、検出された操舵角θｒが所定領域内にある（−θｒ１≦θｒ≦θｒ１）か否か、すなわち検出された回転運動物理量が所定領域内にあるか否かを判断する。ここで、所定領域とは、回転基準位置である回転操作ニュートラル位置（θｒ＝０）を挟んだニュートラル領域における操舵角をいう。つまり、処理部１７２は、操作対象物であるステアリングホイール２が回転操作においてニュートラル領域にあるか否かを判断する。これにより、処理部１７２は、運転者によりステアリングホイール２の回転操作が行われているか否かを判断する。なお、θｒ１は、例えば２ｄｅｇ程度である。
【００５２】
次に、処理部１７２の操舵角伝達比算出部１７４は、検出された操舵角θｒの絶対値が所定操舵角θｒ１を超えると判断される（ステップＳＴ４否定）と、取得された車速Ｖと、取得された操舵角θｒとに基づいて操舵角伝達比ＴＦｒを算出する（ステップＳＴ５）。ここでは、操舵角伝達比算出部１７４は、取得された車速Ｖと、取得された操舵角θｒと、予め記憶部１７３に格納されている操舵角伝達比マップ（図４参照）とに基づいて、操舵角伝達比ＴＦｒを算出する。このとき、操舵角伝達比ＴＦｒは、同図に示すように、取得された操舵角θｒ、すなわち検出された操舵角θｒの増加に伴い、増加して算出される。また、操舵角伝達比ＴＦｒは、取得された車速Ｖ、すなわち検出された車速Ｖの増加に伴い、減少して算出される。これにより、操舵装置１は、操舵装置１が搭載されている図示しない車両の車速Ｖの増加に伴い、ステアリングホイール２の操舵角θｒの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLの変化を小さくすることができる。つまり、車両の低速時に、ステアリングホイール２の操舵角θｒの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLを大きく変化させることができ、車両の高速時に、ステアリングホイール２の操舵角θｒの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLを小さく変化させることができる。これにより、操舵輪舵角θHR，θHLを車両の車速に応じて適切に変化させることができるため、操作性を向上することができる。
【００５３】
次に、処理部１７２の操舵角伝達比補正部１７５は、取得された揺動角θｓに基づいて補正係数Ｋを算出する（ステップＳＴ６）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された揺動角θｓと、予め記憶部１７３に格納されている補正係数マップ（図５参照）とに基づいて、補正係数Ｋを算出する。このとき、補正係数Ｋ、同図に示すように、取得された揺動角θｓ、すなわち検出された揺動角θｓの増加に伴い、増加して算出される。
【００５４】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、操舵角速度ωｒが０ｄｅｇ／ｓであるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、すなわち操舵対象物であるステアリングホイール２が回転操作方向に回転操作が行われているか否かを判定する。つまり、操舵角伝達比補正部１７５は、ステアリングホイール２が操作回転方向において保舵されているか否かを判定する。なお、操舵角速度ωｒは、上記取得された操舵角θｒに基づいて算出しても良いし、操舵角速度ωｒを検出する操舵角速度センサをさらに備えても良い。
【００５５】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、操舵角速度ωｒが０ｄｅｇ／ｓでない、すなわちステアリングホイール２が保舵されていないと判定されると（ステップＳＴ７否定）、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ２以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ここで、所定加速度Ｇ２とは、運転者が搭乗する操舵装置１が搭載されている車両に、運転者の意図していない挙動が発生した際など、車両に搭乗している運転者に作用することで、運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度である。所定加速度Ｇ２は、例えば、ステアリングホイール２に配置されているエアバック装置が作動するマイナスの加速度である。
【００５６】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ２未満であると判定されると（ステップＳＴ８否定）、解除速度Ｖ１をクリア、すなわちＶ１＝０とする（ステップＳＴ９）。ここで、解除速度Ｖ１は、取得された車速Ｖが解除速度Ｖ１となると、補正された操舵角伝達比ＴＦｒを一定に維持する、すなわちステアリングホイール２の揺動操作に応じた操舵角伝達比ＴＦｒの補正の規制を解除する速度である。
【００５７】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、加速度フラグＦGをクリア、すなわちＦG＝０とする（ステップＳＴ１０）。ここで、加速度フラグＦGは、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ１あるいはＧ２以上となると、１が加えられるものである。
【００５８】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、上記算出された補正係数Ｋにより操舵角伝達比ＴＦｒを補正する（ステップＳＴ１１）。つまり、操舵角伝達比補正部１７５は、検出された操舵角θｒに基づいて算出された操舵角伝達比ＴＦｒを検出された揺動角θｓに基づいて算出された補正係数Ｋにより補正する。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、操舵角伝達比算出部１７４により算出された伝達比Ｔに、算出された補正係数Ｋを乗算し（ＴＦｒ＝ＴＦｒ×Ｋ）、補正された操舵角伝達比ＴＦｒを算出する。
【００５９】
ここで、処理部１７２の操舵輪舵角制御部１７７は、上記操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいて伝達比変更装置１１の駆動制御を行う。ここでは、操舵輪舵角制御部１７７は、上記取得された操舵角θｒと補正された操舵角伝達比ＴＦｒとに基づいて、操舵輪舵角θHR，θHL、すなわちシャフト１０の回転角θHを算出する。操舵輪舵角制御部１７７は、上記シャフト１０の回転角が算出された回転角θHとなるように、伝達比変更装置１１を駆動制御する。なお、操舵輪舵角制御部１７７は、検出された回転角θHを取得して、取得された回転角θHに基づくフィードバック制御を行っても良い。
【００６０】
操舵輪舵角制御部１７７により駆動制御が行われる伝達比変更装置１１は、シャフト１０の回転角θHをステアリングホイール２の操舵角θｒに対して、補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいた回転角に変更するために、回転力を発生し、シャフト１０に伝達する。シャフト１０に伝達された回転力は、アシストアクチュエータ１３、アーム移動機構９およびステアリングアーム８を介して、操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌに伝達される。これにより、操舵輪舵角θHR，θHLは、ステアリングホイール２の操舵角θｒおよび揺動角θｓに基づいた操舵角伝達比ＴＦｒによってシャフト１０の回転角θHが変更されることで、ステアリングホイール２の操舵角θｒに対して変更される。つまり、操舵装置１では、運転者によるステアリングホイール２の回転操作および揺動操作に基づいて操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御が行われる。
【００６１】
次に、処理部１７２の伝達比反力制御部１７８は、上記操舵角伝達比算出部１７４により算出され、操舵角伝達比補正部１７５により補正された操舵角伝達比Ｔに基づいて伝達比反力ＴＦＡを算出する（ステップＳＴ１２）。ここでは、伝達比反力制御部１７８は、算出された操舵角伝達比ＴＦｒと、例えば予め記憶部１７３に格納されている伝達比反力マップとに基づいて、伝達比反力ＴＦＡを算出する。ここで、伝達比反力マップは、算出された操舵角伝達比ＴＦｒの増加に伴い、伝達比反力ＴＦＡが増加するように設定されている。従って、伝達比反力ＴＦＡは、算出された操舵角伝達比ＴＦｒの増加に伴い、増加して算出される。
【００６２】
次に、伝達比反力制御部１７８は、上記算出された伝達比反力ＴＦＡを伝達比反力ＴＦＡに基づいて伝達比反力発生装置１４の駆動制御を行う（ステップＳＴ１３）。ここでは、伝達比反力制御部１７８は、ステアリングホイール２の揺動操作方向に算出された伝達比反力ＴＦＡが発生するように、伝達比反力発生装置１４の駆動部１４１を駆動制御する。なお、操舵装置１が伝達比反力ＴＦＡを検出する伝達比反力検出手段を備え、伝達比反力制御部１７８は、検出された伝達比反力ＴＦＡを取得して、取得された伝達比反力ＴＦＡに基づくフィードバック制御を行っても良い。
【００６３】
伝達比反力制御部１７８により駆動制御が行われる伝達比反力発生装置１４は、ステアリングホイール２の揺動操作方向に算出された伝達比反力ＴＦＡを作用させる。従って、補正された操舵角伝達比ＴＦｒに応じた伝達比反力ＴＦＡは、操作対象物であるステアリングホイール２の回転運動方向、すなわち回転操作方向ではなく補助運動の運動方向と反対方向、すなわち運転者による揺動操作方向と反対方向に発生し、ステアリングホイール２に作用する。これにより、運転者は、操舵角伝達比の変化のみを伝達比反力の変化、すなわち揺動操作方向における反力として認知することができる。
【００６４】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、上記算出された補正係数ＫをＫ１として設定する（ステップＳＴ１４）。なお、操舵装置１の制御方法では、ステップＳＴ１４においてＫ１＝Ｋとすると、再びステップＳＴ２において、イグニッションがＯＦＦであるか否かを判定する。
【００６５】
また、操舵角伝達比補正部１７５は、操舵角速度ωｒが０ｄｅｇ／ｓである、すなわちステアリングホイール２が保舵されていると判定されると（ステップＳＴ７肯定）、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ１以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ１５）。ここで、所定加速度Ｇ１とは、図示しない車両が加速（プラスの加速度）、あるいは減速（マイナスの加速度）した際など、車両に搭乗している運転者に作用することで、運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度である。所定加速度Ｇ１は、例えば、０．３Ｇ程度である。
【００６６】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ１以上であると判定されると（ステップＳＴ１５肯定）、あるいは加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ２以上であると判定されると（ステップＳＴ８肯定）、加速度フラグＦGに１を加える（ステップＳＴ１６）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、運転者が意図せずにステアリングホイール２の補助操作を行ってしまうと判定されると、加速度フラグＦG＝ＦG＋１とする。
【００６７】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、加速度フラグＦGが１であるか否かを判定する（ステップＳＴ１７）。
【００６８】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、加速度フラグＦGが１（ＦG＝１）であると判定すると（ステップＳＴ１７肯定）、上記取得された車速Ｖを解除速度Ｖ１として設定する（ステップＳＴ１８）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、ステアリングホイール２が回転操作方向において保舵され、車両に搭乗している運転者に作用する加速度が運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上となった際の車両の車速Ｖを解除車速Ｖ１に設定する。なお、ステアリングホイール２の回転操作方向における保舵が維持され、運転者に作用する加速度が運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上を維持する場合は、ステップＳＴ１６において加速度フラグＦGに１がさらに加えられ、加速度フラグＦGが１を超えることとなる。この場合は、ステップＳＴ１７において加速度フラグＦGが１でないと判定されるため（ステップＳＴ１７否定）、ステップＳＴ１８において、車両の車速Ｖが解除車速Ｖ１に設定されない。つまり、解除車速Ｖ１は、ステアリングホイール２が回転操作方向において保舵され、最初に、車両に搭乗している運転者に作用する加速度が運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上となった際の車両の車速Ｖとなる。
【００６９】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、Ｋ１に設定された補正係数Ｋを補正係数Ｋとして設定する（ステップＳＴ１９）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、今回、ステップＳＴ３において取得された揺動角θｓにより、ステップＳＴ６において算出された補正係数Ｋではなく、前回算出され、ステップＳＴ１４においてＫ１として設定された補正係数Ｋを今回の補正係数Ｋとして設定する。つまり、操舵角伝達比補正部１７５は、前回算出され、ステップＳＴ１４においてＫ１として設定された補正係数Ｋにより算出された操舵角伝達比ＴＦｒを補正する。従って、操舵角伝達比補正部１７５は、ステップＳＴ１４において設定された前回の算出された補正係数Ｋにより操舵角伝達比ＴＦｒを補正し（ステップＳＴ１１）、補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいて伝達比変更装置１１の駆動制御を行うことで、ステアリングホイール２の操舵角θｒおよび揺動角θｓに基づいた操舵角伝達比ＴＦｒによってシャフト１０の回転角θHが変更され、操舵輪舵角θHR，θHLをステアリングホイール２の操舵角θｒに対して変更される。
【００７０】
上述のように、操舵角伝達比補正部１７５は、ステアリングホイール２の回転操作が行われていない際、すなわちステアリングホイール２の回転操作方向における保舵を継続し、操作対象物であるステアリングホイール２の回転角、すなわち操舵角θｒを一定に維持している際、特に運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１以上、すなわち運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上である際には、補正された操舵角伝達比ＴＦｒを一定に維持する。また、ステアリングホイール２の回転操作が行われている、すなわちステアリングホイール２の回転操作方向における保舵が行われておらず、操作対象物であるステアリングホイール２の回転角、すなわち操舵角θｒが変化している際であっても、運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ２以上、すなわち運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上である場合は、補正された操舵角伝達比ＴＦｒを一定に維持する。従って、これらの状況において、操舵角伝達比補正部１７５は、補助操作により検出された補助運動物理量、すなわち運転者によるステアリングホイール２の揺動操作により検出された揺動角θｓに基づいて操舵角伝達比ＴＦｒを補正しない。これにより、運転者により操作対象物であるステアリングホイール２を保持した後に、運転者によりステアリングホイール２の回転操作が行われた場合に、操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLが大きく変化することを抑制ができ、運転者の違和感を抑制することができる。
【００７１】
また、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された加速度Ｇの絶対値（｜Ｇ｜）が所定加速度Ｇ１未満であると判定されると（ステップＳＴ１５否定）、加速度フラグＦGが０であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、今回までに、運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１以上、すなわち運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上と１度でもなっているか否かを判定する。なお、操舵角伝達比補正部１７５は、加速度フラグＦGが０であると判定されると（ステップＳＴ２０肯定）、ステップＳＴ６において算出された補正係数Ｋにより操舵角伝達比ＴＦｒが補正され（ステップＳＴ１１）、補正された操舵角伝達比ＴＦｒに基づいて伝達比変更装置１１の駆動制御を行うことで、ステアリングホイール２の操舵角θｒおよび揺動角θｓに基づいた伝達比Ｔによってシャフト１０の回転角θHが変更され、操舵輪舵角θHR，θHLをステアリングホイール２の操舵角θｒに対して変更する。つまり、ステアリングホイール２の回転操作方向における保舵が継続されていても、一度も運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１以上となっていなければ、今回算出された補正係数Ｋに基づいて算出された操舵角伝達比ＴＦｒを補正する。
【００７２】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、加速度フラグＦGが０でないと判定されると（ステップＳＴ２０否定）、取得された車速Ｖが解除速度Ｖ１未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ２１）。ここでは、操舵角伝達比補正部１７５は、ステアリングホイール２の回転操作方向における保舵が継続され、一度運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１以上、すなわち運転者が意図せずにステアリングホイール２の揺動操作を行ってしまう加速度以上となった後に、運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１未満となった際に、取得された車速Ｖがステアリングホイール２の回転操作方向における保舵が継続され、一度運転者に作用する加速度が所定加速度Ｇ１以上となった際の車速である解除速度Ｖ１未満となったか否かを判定する。
【００７３】
次に、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された車速Ｖが解除速度Ｖ１未満でないと判定すると（ステップＳＴ２１否定）、前回算出され、ステップＳＴ１４においてＫ１として設定された補正係数Ｋにより算出された操舵角伝達比ＴＦｒを補正する（ステップＳＴ１９、ステップＳＴ１１）。一方、操舵角伝達比補正部１７５は、取得された車速Ｖが解除速度Ｖ１未満であると判定すると（ステップＳＴ２１肯定）、ステップＳＴ６において算出された今回の補正係数Ｋに基づいて算出された伝達比Ｔを補正する（ステップＳＴ１１）。
【００７４】
次に、処理部１７２の揺動角伝達比算出部１７６は、検出された操舵角θｒの絶対値が所定操舵角θｒ１以下であると判断される（ステップＳＴ４肯定）と、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。ここで、所定揺動トルクＴｓ１とは、運転者の意図によりステアリングホイール２が揺動操作されたことが確認できる揺動トルクである。つまり、揺動角伝達比算出部１７６は、運転者が回転操作を行って車両が旋回状態でなく直進状態、すなわち運転者が回転操作を意識して行う前であり回転操作に意識を集中しなくても良い場合に、運転者の意図によりステアリングホイール２が揺動操作されたことが確認できるか否かを判断する。所定揺動トルクＴｓ１は、１２０Ｎｍ程度（ステアリングホイール２の半径が２０ｃｍの場合に、運転者がステアリングホイール２を６０Ｋｇｆの力で揺動操作した際にステアリングホイール２に作用する揺動トルク）である。なお、揺動角伝達比算出部１７６は、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１未満であると判断する（ステップＳＴ２２否定）と、再びステップＳＴ２において、イグニッションがＯＦＦであるか否かを判定する。また、揺動角伝達比算出部１７６は、所定時間、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上を継続したか否かの判断を、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上であるか否かの判断としても良い。ここで、所定時間とは、運転者の意図によりステアリングホイール２が揺動操作されたことが確認できる時間である。所定時間は、例えば０．３ｓｅｃ程度である。
【００７５】
次に、揺動角伝達比算出部１７６は、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上であると判断する（ステップＳＴ２２肯定）と、取得された車速Ｖと、取得された揺動角θｓとに基づいて揺動角伝達比ＴＦｓを算出する（ステップＳＴ２３）。ここでは、揺動角伝達比算出部１７６は、取得された車速Ｖと、取得された揺動角θｓと、予め記憶部１７３に格納されている揺動角伝達比マップ（図６参照）とに基づいて、揺動角伝達比ＴＦｓを算出する。このとき、揺動角伝達比ＴＦｓは、同図に示すように、取得された揺動角θｓ、すなわち検出された揺動角θｓの増加に伴い、増加して算出される。また、揺動角伝達比ＴＦｓは、取得された車速Ｖ、すなわち検出された車速Ｖの増加に伴い、減少して算出される。これにより、操舵装置１は、操舵装置１が搭載されている図示しない車両の車速Ｖの増加に伴い、ステアリングホイール２の揺動角θｓの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLの変化を小さくすることができる。つまり、車両の低速時に、ステアリングホイール２の揺動角θｓのみの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLを大きく変化させることができ、車両の高速時に、ステアリングホイール２の揺動角θｓのみの変化に対して操舵輪舵角θHR，θHLを小さく変化させることができる。これにより、操舵輪舵角θHR，θHLを車両の車速に応じて適切に変化させることができるため、操作性を向上することができる。
【００７６】
ここで、操舵輪舵角制御部１７７は、上記揺動角伝達比算出部１７６により補正された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいて伝達比変更装置１１の駆動制御を行う。ここでは、操舵輪舵角制御部１７７は、上記取得された揺動角θｓと算出された揺動角伝達比ＴＦｓとに基づいて、操舵輪舵角θHR，θHL、すなわちシャフト１０の回転角θHを算出する。操舵輪舵角制御部１７７は、上記シャフト１０の回転角が算出された回転角θHとなるように、伝達比変更装置１１を駆動制御する。なお、操舵輪舵角制御部１７７は、検出された回転角θHを取得して、取得された回転角θHに基づくフィードバック制御を行っても良い。
【００７７】
操舵輪舵角制御部１７７により駆動制御が行われる伝達比変更装置１１は、シャフト１０の回転角θHをステアリングホイール２の揺動角θｓに対して、算出された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいた回転角に変更するために、回転力を発生し、シャフト１０に伝達する。シャフト１０に伝達された回転力は、アシストアクチュエータ１３、アーム移動機構９およびステアリングアーム８を介して、操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌに伝達される。これにより、操舵輪舵角θHR，θHLは、ステアリングホイール２の揺動角θｓのみに基づいた揺動角伝達比ＴＦｓによってシャフト１０の回転角θHが変更されることで、ステアリングホイール２の揺動角θｓに対して変更される。つまり、操舵装置１では、運転者によるステアリングホイール２の揺動操作のみに基づいて操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御も行われる。
【００７８】
なお、伝達比反力制御部１７８は、上記揺動角伝達比算出部１７６により算出された揺動角伝達比ＴＦｓに基づいて伝達比反力ＴＦＡを算出し（ステップＳＴ１２）、上記算出された伝達比反力ＴＦＡを伝達比反力ＴＦＡに基づいて伝達比反力発生装置１４の駆動制御を行い（ステップＳＴ１３）、算出された補正係数ＫをＫ１として設定する（ステップＳＴ１４）。
【００７９】
また、操舵装置１の制御方法では、ステップＳＴ２においてイグニッションがＯＦＦと判定されるまで、すなわち運転者によるステアリングホイール２の操作が行われた際に、行われた操作に応じて、操作輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLを制御しなくてもよいと判定されるまで、ステップＳＴ２からＳＴ１４までが繰り返される。
【００８０】
以上のように、操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLは、運転者がステアリングホイール２を回転運動させる回転操作および回転運動とは異なるステアリングホイール２を揺動運動させる揺動操作することで、操舵装置１により制御される。操舵装置１は、運転者によりステアリングホイール２が回転操作されておらず、回転操作に意識を集中しなくても良い場合で、運転者の意図によりステアリングホイール２が揺動操作されたことが確認できると、運転者がステアリングホイール２を揺動運動させた際の揺動運動物理量である揺動角θｓに基づいて、すなわち揺動操作のみに基づいて操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御を行う。従って、揺動操作のみに基づいた左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御は、運転者が回転操作に意識を集中しなくても良い状況のみで許容されるので、運転者が意図していない補助操作のみに基づいた操舵輪舵角θHR，θHLの制御を抑制することができる。また、検出された揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上である場合、すなわち運転者の意図によりステアリングホイール２が揺動操作されたことでステアリングホイール２に揺動トルクＴｓが作用していることを確認できた場合に、検出された揺動角θｓのみに基づいた操舵輪舵角の制御を行うことができる。従って、運転者が意図していない揺動操作のみに基づいた左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御をさらに抑制することができる。これらにより、揺動操作のみに基づいた左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御を行っても、運転者の違和感を抑制することができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態において、揺動操作のみに基づいた左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御を許容できる状況で、検出された加速度Ｇの絶対値が所定加速度Ｇ３以上である際に、揺動操作のみに基づいて左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLを制御することを禁止しても良い。また、揺動操作のみに基づいた左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御を許容できる状況で、ステアリングホイール２を操作する運転者に作用する加速度状態を予測し、予測された加速度状態に応じて揺動操作のみに基づいて左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLを禁止しても良い。この場合は、運転者に作用する加速度により、運転者がステアリングホイール２に対して意図していない揺動操作を行っても、操舵輪舵角θHR，θHLが変化することを抑制ができる。これにより、揺動操作のみに基づいた操舵輪である左右前輪２００Ｒ，２００Ｌの操舵輪舵角θHR，θHLの制御を行っても、運転者の違和感を確実に抑制することができる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、運転者によりステアリングホイール２が回転操作方向において保持され、最初に、運転者が意図せずに操作対象物であるステアリングホイール２の揺動操作が行われる虞があると判断された際の車速Ｖを解除速度Ｖ１とするがこの発明はこれに限定されるものではない。例えば、所定速度（３０ｋｍ／ｈ程度）を解除速度Ｖ１としても良い。この場合は、解除速度Ｖ１を予め記憶部１７３に格納しておく。
【００８３】
また、上記実施の形態では、操舵角θｒの絶対値が所定操舵角θｒ１以下である場合に、さらに揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上であるか否かのみに基づいて、揺動角θｓに基づいた操舵輪舵角の制御の許容の判断を行うが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、揺動トルクＴｓが所定揺動トルクＴｓ１以上の状態を所定時間維持したか否かで揺動角θｓに基づいた操舵輪舵角の制御の許容の判断を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明にかかる操舵装置および操舵装置の制御方法は、運転者が回転操作および補助操作を行い操舵輪の操舵輪舵角を制御する操舵装置および操舵装置の制御方法に有用であり、特に、補助操作のみに基づいた操舵輪の操舵輪舵角の制御を行っても、運転者の違和感を抑制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施の形態にかかる操舵装置の概略構成例を示す図である。
【図２】ステアリングホイール近傍の構成例を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】操舵角伝達比マップの一例を示す図である。
【図５】補正係数マップの一例を示す図である。
【図６】揺動角伝達比マップを示す図である。
【図７】実施の形態にかかる可変伝達比操舵装置の制御方法フローを示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  操舵装置
２  ステアリングホイール（操作対象物）
２１  支持空間部
３  回転軸
３１  支持部
３１ａ支持穴
３２  支持部材
４  揺動軸
５  揺動角センサ（補助運動物理量検出手段）
６  操舵角センサ（回転運動物理量検出手段）
７  揺動トルクセンサ（補助トルク検出手段）
８  ステアリングアーム
９  アーム移動機構
１０  シャフト
１１  伝達比変更装置（操舵輪舵角制御手段）
１１１  第１回転部材
１１２  第２回転部材
１２  操舵輪舵角センサ
１３  アシストアクチュエータ
１４  伝達比反力発生装置（伝達比反力発生手段）
１４１  駆動部
１４２  押圧部材
１４３  弾性部材
１５  車速センサ
１６  加速度センサ
１７  制御装置
１７１  入出力部
１７２  処理部
１７３  記憶部
１７４  操舵角伝達比算出部
１７５  操舵角伝達比補正部
１７６  揺動角伝達比算出部
１７７  操舵輪舵角制御部（操舵角舵角制御手段）
１７８  伝達比反力制御部
２００Ｒ  右前輪（操舵輪）
２００Ｌ  左前輪（操舵輪）
２０１Ｒ，Ｌ  揺動中心
【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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【図６】
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【図７】
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