(57)【要約】【課題】実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能な操舵装置を提供する。【解決手段】操舵装置は、ステアリングの操作に応じて車両などを操舵するために好適に利用される。操舵装置の操舵軸には、低剛性に構成された剛性部材と、剛性部材の両側に２以上の回転角センサと、剛性部材の下流側に操舵軸に対して反力を付与する反力発生機構と、が設けられている。この場合、反力発生機構は、回転角センサが検出した回転角の偏差に基づいて、操舵軸に対して付与すべき反力を発生する。これにより、反力発生機構より、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能となる。よって、上記の操舵装置によれば、実際のステアリング系に近い系を実現することが可能となる。【選択図】図１
2008179297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がステアリングに連結された操舵軸を有し、前記ステアリングの操作に応じた操舵を行うための操舵装置において、
前記操舵軸に設けられ、低剛性に構成された１以上の剛性部材と、
前記操舵軸において前記剛性部材を挟むように設けられ、当該操舵軸の回転角を検出する２以上の回転角センサと、
前記操舵軸において前記剛性部材の下流側に設けられ、前記２以上の回転角センサがそれぞれ検出した回転角の偏差に基づいて、当該操舵軸に対して付与すべき反力を発生する反力発生機構と、を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記反力発生機構は、車両運動がステアリング系の運動に取り込まれるように、前記操舵軸に対して付与すべき反力を発生す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】
前記反力発生機構は、車両規範モデルにおけるステアリング系の等価剛性及び等価減衰を取り込んで決定された反力を発生することを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記操舵軸において前記２以上の回転角センサ間に設けられ、当該操舵軸に対して摩擦力を付与することが可能な摩擦付与機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記２以上の回転角センサは、それぞれ剛性部材に挟まれるように配置されており、
前記反力発生機構は、前記操舵軸の下流側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵を行うための操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステアリングホイール（以下、単に「ステアリング」とも呼ぶ。）に連結されたモータにより、操舵反力を付与するステアバイワイヤシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、ステアリングホイールの下流側の操舵軸に、減衰装置、回転角センサ（操舵角センサ）、及び捩れバネを順に配置して、回転角センサの出力に基づいて減衰装置を制御することによって反力コントロールを行う技術が記載されている。また、特許文献２には、ステアバイワイヤシステムにおいて、電気式反力発生装置及び機械式反力発生装置を備える技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０２０５５号公報
【特許文献２】特表２００３−５２９４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、反力を付与する装置において、ステアリングの慣性モーメントの影響などが考慮されていなかった（つまり、ステアリングシステムの動特性が考慮されていなかった）ため、実際の操舵フィールとは異なる特性を示す場合があった。例えば、アシスト特性により、ステアリングの慣性モーメントが等価的に増大することなどを考慮に入れていなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能な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】
【０００６】
本発明の１つの観点では、一端がステアリングに連結された操舵軸を有し、前記ステアリングの操作に応じた操舵を行うための操舵装置は、前記操舵軸に設けられ、低剛性に構成された１以上の剛性部材と、前記操舵軸において前記剛性部材を挟むように設けられ、当該操舵軸の回転角を検出する２以上の回転角センサと、前記操舵軸において前記剛性部材の下流側に設けられ、前記２以上の回転角センサがそれぞれ検出した回転角の偏差に基づいて、当該操舵軸に対して付与すべき反力を発生する反力発生機構と、を備える。
【０００７】
上記の操舵装置は、ステアリングの操作に応じて車両などを操舵するために好適に利用される。操舵装置の操舵軸には、低剛性に構成された１以上の剛性部材と、剛性部材の両側に２以上の回転角センサと、剛性部材の下流側（本明細書では、操舵軸において、ステアリングが設けられた箇所を上流として、ステアリングから離れていく方向を下流として定義する。）に操舵軸に対して反力を付与する反力発生機構と、が設けられている。この場合、反力発生機構は、回転角センサが検出した回転角の偏差に基づいて、操舵軸に対して付与すべき反力を発生する。つまり、操舵装置は、剛性部材の上流と下流とに設けられた回転角センサの出力値の偏差に基づいて反力コントロールを行う。これにより、反力発生機構より、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能となる。よって、上記の操舵装置によれば、実際のステアリング系に近い系を実現することが可能となる。
【０００８】
上記の操舵装置において好適には、前記反力発生機構は、車両運動がステアリング系の運動に取り込まれるように、前記操舵軸に対して付与すべき反力を発生することができる。
【０００９】
また、上記の操舵装置において好適には、前記反力発生機構は、車両規範モデルにおけるステアリング系の等価剛性及び等価減衰を取り込んで決定された反力を発生する。これにより、反力発生機構から、より効果的に、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能となる。
【００１０】
上記の操舵装置の一態様では、前記操舵軸において前記２以上の回転角センサ間に設けられ、当該操舵軸に対して摩擦力を付与することが可能な摩擦付与機構を更に備える。これにより、ステアリング側の操舵軸における回転角の変化に対して、反力発生機構側の操舵軸における回転角がほとんど変化しないといった特性を実現することが可能となる。このような操舵装置を車両に搭載した場合、運転者はトルクを感じながら操舵を行うことができ、安定した操舵を行うことが可能となる。
【００１１】
上記の操舵装置の他の一態様では、前記２以上の回転角センサは、それぞれ剛性部材に挟まれるように配置されており、前記反力発生機構は、前記操舵軸の下流側の端部に設けられている。このように構成した操舵装置を車両に搭載した場合、車両の転舵輪におけるコンプライアンスを適切にコントロールすることができるため、等価コーナリングパワーを変化させる機構を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１４】
（操舵システムの構成）
図１は、第１実施形態に係る操舵装置が適用された操舵システム５１の構成を示す概略図である。操舵システム５１は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト（操舵軸）２と、回転角センサ３、６と、トーションバー４と、反力モータ５と、コントローラ２１と、を備える。操舵システム５１は、車両などに搭載され、ステアリングホイール１の操作に応じて車両の転舵輪を転舵させるシステムである。
【００１５】
ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２に連結されており、例えば運転者により車両を旋回等させるために操作される。ステアリングシャフト２には、回転角センサ３、６、トーションバー４、及び反力モータ５が直列的に配設されている。具体的には、ステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の下流側に、回転角センサ３、トーションバー４、反力モータ５、及び回転角センサ６が順に設けられている。この場合、ステアリングホイール１と反力モータ５との間であって、回転角センサ３と回転角センサ６との間のステアリングシャフト２に、トーションバー４が設けられている。言い換えると、トーションバー４の両端に回転角センサ３、６が配置されている。なお、本明細書では、ステアリングシャフト２において、ステアリングホイール１が設けられた箇所を上流として、ステアリングホイール１から離れていく方向を下流として定義する。
【００１６】
回転角センサ３、６は、ステアリングシャフト２の回転角を検出するセンサである。具体的には、回転角センサ３は回転角θ０を検出し、回転角センサ６は回転角θ１を検出する。そして、回転角センサ３、６は、それぞれ検出した回転角θ０、θ１に対応する検出信号をコントローラ２１に供給する。図１に示す例においては、回転角センサ３は、ステアリングシャフト２においてステアリングホイール１が設けられた箇所付近の回転角を検出する。また、回転角センサ６は、ステアリングシャフト２において反力モータ５が設けられた箇所付近の回転角を検出する。この場合、回転角センサ３、６間にはトーションバー４が設けられているため、回転角センサ３、６がそれぞれ検出する回転角θ０、θ１は異なる傾向にある。
【００１７】
トーションバー４は、ステアリングホイール１からの入力に対して捩れるように構成されている。より具体的には、トーションバー４は、低剛性の部材（詳しくは、トーションバーとステアリング系剛性とを直列配置してなるパワーステアリング（例えば、「ＥＰＳ：Electric Power Steering」）における剛性と同程度の剛性を有する部材）で構成されている。この場合、トーションバー４は、「Ｋｔ」の剛性（以下、「ＥＰＳトーションバー剛性」とも呼ぶ。）を有する。このように、トーションバー４は、本発明における剛性部材に相当する。
【００１８】
反力モータ５は、減速機や電動モータなどによって構成され、コントローラ２１から供給される制御信号によって制御される。反力モータ５は、例えば操舵感や操舵安定性などを向上させるために、ステアリングシャフト２に対して付与すべき反力を発生する。このように、反力モータ５は、本発明における反力発生機構に相当する。なお、以下では、トーションバー４を「ＥＰＳトーションバー」とも呼び、反力モータ５を「ＥＰＳモータ」とも呼ぶ。
【００１９】
コントローラ２１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器などを含んで構成される。具体的には、コントローラ２１は、回転角センサ３、６から取得される回転角θ０、θ１の偏差に基づいて、反力モータ５に対する制御を行う。即ち、コントローラ２１は、トーションバー４の上流と下流とに設けられた回転角センサ３、６の出力値の偏差に基づいて、反力モータ５を用いて反力コントロールを実行する。詳しくは、コントローラ２１は、車両運動がステアリング系の運動に取り込まれるように（つまりステアリングシステムの動特性を考慮して）、回転角θ０、θ１の偏差に基づいて反力モータ５を制御する。この場合、コントローラ２１は、車両規範モデルにおけるステアリング系の等価剛性及び等価減衰を取り込んで反力を決定し、この反力が発生されるように反力モータ５を制御する。
【００２０】
上記の制御を実行することにより、反力モータ５より、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能となる。即ち、実際のステアリング系に近い系を実現することが可能となる。なお、本明細書では、ステアリングシャフトの一端が転舵軸（ラックアンドピニオンなども含む）に連結されてなるステアリング系（パワーステアリングシステムも含む）を、「実際のステアリング系」と呼ぶ。
【００２１】
（ステアリング系の運動方程式）
ここで、実際のステアリング系の運動方程式と、第１実施形態におけるステアリング系の運動方程式について説明する。なお、以下の説明で使用する文字・記号の意味は、下記の通りである。
【００２２】
ＩＳＷ：ステアリングホイール慣性モーメント(kgm2)
Ｉｍｔ：実際のステアリング系における、ＥＰＳモータ慣性モーメント(kgm2)
Ｉｍｔ２：本実施形態におけるステアリング系における、ＥＰＳモータ慣性モーメント(kgm2)
Ｋｔ：ＥＰＳトーションバー剛性(Nms/rad)
Ｃｍ：ＥＰＳ（モータ）の減衰係数（減衰制御量）(Nms/rad)
Ｋｇ：ＥＰＳアシスト係数
θ０：ステアリングホイール回転角（回転角センサ３が検出する回転角）(rad)
θ１：ステアリングシャフト回転角（回転角センサ６が検出する回転角）(rad)
Ｋｖ：等価剛性（車両運動によるステアリング系の剛性）(Nm/rad)
Ｃｖ：等価減衰（車両運動によるステアリング系の減衰係数（減衰制御量））(Nms/rad)
ＴＳＷ：ステアリングホイールでの入力トルク(Nm)
Ｔｎ：安定補償制御時定数
Ｔｄ：実際のステアリング系における、反力モータ安定補償制御時定数
Ｔｄ１：本実施形態のステアリング系における、反力モータ安定補償制御時定数
Ｃｓ：反力モータ減衰係数
Ｋｓ：反力モータ剛性係数
Ｋ２：反力モータ剛性係数
Ｋｍ：反力モータ剛性係数
ｓ：ラプラス演算子
まず、パワーステアリングを有する実際のステアリング系の運動方程式は、以下の式（１）、式（２）で表される。ここで、式（２）中の「Ｋｖ」、「Ｃｖ」は、車両運動から決まる等価剛性、等価減衰である。
【００２３】
【数１】
2008179297.tif 000003
【００２４】
【数２】
2008179297.tif 000004
【００２５】
次に、第１実施形態におけるステアリング系について運動方程式を立てることを考える。この場合、車両運動をステアリング系に取り込むことを考える。具体的には、車両規範モデルにおけるステアリング系の等価剛性Ｋｖ及び等価減衰Ｃｖを取り込む。つまり、車両運動をステアリング系のバネＫｖ及び減衰Ｃｖとして、車両規範モデルによる運動として取り込む。この場合、第１実施形態におけるステアリング系の運動方程式は、以下の式（３）、式（４）で表される。
【００２６】
【数３】
2008179297.tif 000005
【００２７】
【数４】
2008179297.tif 000006
【００２８】
ここで、実際のステアリング系の運動方程式（式（１）、式（２）参照）と、第１実施形態におけるステアリング系の運動方程式（式（３）、式（４）参照）とから得られる運動が等価となるように、式（３）及び式（４）中の係数を設定する。つまり、操舵トルクの入力に対する舵角の応答が、例えばパワーステアリングのステアリングシステムと等価となるような系を構成する。これにより、「Ｔｄ１」、「Ｃｓ」、「Ｋｍ」、「Ｋ２」、「Ｋｓ」は、それぞれ以下の式（５−１）〜式（５−５）で表されることとなる。
【００２９】
【数５】
2008179297.tif 000007
【００３０】
上記した式（３）及び式（４）において、式（５−１）〜式（５−５）に示す条件に設定することにより、実際のステアリング系に近い系（つまり、式（１）及び式（２）の運動方程式で規定されるステアリング系）を実現することが可能となる。言い換えると、式（５−１）〜式（５−５）の条件が満たされるように、反力モータ５などを設定したり、前述したコントローラ２１が反力モータ５などを制御したりすることにより、実際のステアリング系に近い系を実現することが可能となる。つまり、反力モータ５より、実際のステアリング系に近い反力を付与することが可能となる。この場合、コントローラ２１は、例えばＥＰＳの減衰係数ＣｍやＥＰＳアシストＫｇなどを変化させる制御を行うことができる。
【００３１】
なお、上記した操舵システム５１では、反力モータ５の下流側のステアリングシャフト２に回転角センサ６を設けているが、これに限定はされない。他の例では、回転角センサ６の下流側のステアリングシャフト２に反力モータ５を設けて、操舵システムを構成することができる。
【００３２】
［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。第２実施形態は、回転角センサ３と回転角センサ６との間のステアリングシャフト２に摩擦部材を配置して操舵システムを構成する点で、前述した第１実施形態と異なる。
【００３３】
図２は、第２実施形態に係る操舵システム５２の構成を示す概略図である。操舵システム５２は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、回転角センサ３、６と、トーションバー４と、反力モータ５と、摩擦部材８と、コントローラ２２と、を備える。具体的には、操舵システム５２のステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の下流側に、回転角センサ３、トーションバー４、摩擦部材８、回転角センサ６、及び反力モータ５が順に設けられている。なお、前述した操舵システム５１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
摩擦部材８は、回転角センサ３と回転角センサ６との間であって、トーションバー４の下流側のステアリングシャフト２に設けられている。摩擦部材８は、ステアリングシャフト２に対して摩擦力を付与する装置である。つまり、摩擦部材８は、本発明における摩擦付与機構に相当する。
【００３５】
ここで、図３を参照して、このような摩擦部材８を設けた場合における、入力される操舵トルク（以下、単に「入力トルク」とも呼ぶ。）と、回転角センサ３、６がそれぞれ検出する回転角θ０、θ１との関係について説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、横軸に入力トルクを示し、縦軸に回転角を示している。具体的には、実線Ａ１は、回転角センサ３が検出した回転角θ０（ステアリングホイール１が設けられた箇所付近におけるステアリングシャフト２の回転角に相当する）を示している。また、破線Ａ２は、回転角センサ６が検出した回転角θ１（反力モータ５が設けられた箇所付近におけるステアリングシャフト２の回転角に相当する）を示している。この場合、実線Ａ１に示すように、回転角θ０は、入力トルクに対応して立ち上がっていることがわかる。これに対して、破線Ａ２に示すように、回転角θ１は、ある程度の入力トルクが入力されてから立ち上がっていることがわかる。以上のように、ステアリングホイール１から見た特性は、立ち上がり部に高い剛性部分を構成し、単なるクーロン摩擦とは異なる特性が得られることがわかる。
【００３７】
図３（ｂ）は、横方向に入力トルクを示し、縦方向に回転角を示している。具体的には、実線Ｂ１は回転角センサ３が検出した回転角θ０を示しており、破線Ｂ２は回転角センサ６が検出した回転角θ１を示している。また、図３（ｂ）は、ステアリングホイール１を一方向に切った後に逆方向に切ってから元の位置に戻すといった動作を行った際に得られた回転角θ０、θ１を示している。これより、矢印Ｃ１〜Ｃ４で示すように、回転角θ０が変化しても、回転角θ１がほとんど変化しないことがわかる。つまり、ステアリングシャフト２に摩擦部材８を設けて操舵システム５２を構成することにより、回転角θ０のわずかな変化に対して回転角θ１がほとんど変化しないといった特性を実現することができる。このような操舵システム５２を車両に搭載した場合、運転者はトルクを感じながら操舵を行うことができ、安定した操舵を行うことが可能となる。
【００３８】
以下で、上記した操舵システム５２の適用例を示す。
【００３９】
（第１の適用例）
図４は、第１の適用例を示す図である。具体的には、図４は、操舵システム５２をシミュレータに適用した場合の操舵システム５２ａの概略構成を示す。
【００４０】
操舵システム５２ａは、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、回転角センサ３、６と、トーションバー４と、反力モータ５と、摩擦部材８と、トルクセンサ９と、コントローラ２２ａと、を備える。具体的には、操舵システム５２ａのステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の下流側に、回転角センサ３、トーションバー４、トルクセンサ９と、摩擦部材８、回転角センサ６、及び反力モータ５が順に設けられている。なお、前述した操舵システム５２と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
トルクセンサ９は、トーションバー４と摩擦部材８との間のステアリングシャフト２に設けられている。トルクセンサ９は、トルクセンサ９が設けられたステアリングシャフト２の箇所に働くトルクを検出し、検出したトルクをコントローラ２２ａに出力する。
【００４２】
コントローラ２２ａは、回転角センサ３、６から取得される回転角θ０、θ１、及びトルクセンサ９から取得されるトルクに基づいて、反力モータ５に対する制御を行う。この場合、コントローラ２２ａは、回転角θ１を車両モデルに代入して得た値と、回転角θ０と、トルクとに基づいて、反力モータ５より付与すべき反力を算出する。
【００４３】
（第２の適用例）
図５は、第２の適用例を示す図である。具体的には、図５は、操舵システム５２をステアバイワイヤシステムに適用した場合の操舵システム５２ｂの概略構成を示す。
【００４４】
操舵システム５２ｂは、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、回転角センサ３、６、１０と、トーションバー４と、反力モータ５と、摩擦部材８と、トルクセンサ９と、操舵用アクチュエータ１１と、転舵軸１２と、タイロッド１３と、ナックルアーム１４と、車輪（転舵輪）１５と、コントローラ２２ｂと、を備える。なお、前述した操舵システム５２、５２ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
回転角センサ１０は、操舵用アクチュエータ１１に設けられており、操舵用アクチュエータ１１における回転角を検出する。この場合、回転角センサ１０は、検出した回転角をコントローラ２２ｂに出力する。操舵用アクチュエータ１１は、電動モータなどを備えて構成され、転舵軸１２に設けられている。操舵用アクチュエータ１１は、コントローラ２２ｂから供給される制御信号によって駆動され、転舵軸１２に対して駆動力を伝達する。転舵軸１２は、操舵用アクチュエータ１１から駆動力が伝達されることにより軸線方向に変位されるように構成されている。
【００４６】
転舵軸１２の両端部にはタイロッド１３が連結されており、タイロッド１３にはナックルアーム１４が連結されている。そして、ナックルアーム１４には車輪１５が連結されている。この場合、前述したように操舵用アクチュエータ１１によって転舵軸１２が軸線方向に変位されることにより、タイロッド１３及びナックルアーム１４が動作して、車輪１５が転舵されることとなる。
【００４７】
コントローラ２２ｂは、回転角センサ３、６から取得される回転角θ０、θ１、及びトルクセンサ９から取得されるトルクに基づいて、反力モータ５に対する制御を行う。更に、コントローラ２２ｂは、回転角センサ３、６から取得される回転角θ０、θ１や、回転角センサ１０から取得される回転角などに基づいて、操舵用アクチュエータ１１を制御することによって、車輪１５を転舵させる。例えば、コントローラ２２ｂは、回転角センサ１０から取得される回転角に基づいて、操舵用アクチュエータ１１をフィードバック制御することができる。なお、コントローラ２２ｂとして、車両内のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を用いることができる。
【００４８】
なお、上記では、ステアリングシャフト２に摩擦部材８を設けて操舵システム５２、５２ａ、５２ｂを構成する例を示したが、これに限定はされない。他の例では、摩擦部材８の代わりに、制御によって摩擦力に相当する負荷をステアリングシャフト２に対して付与することが可能な機構を設けて操舵システムを構成することができる。また、回転角センサ６の下流側のステアリングシャフト２に反力モータ５を設けているが、反力モータ５の下流側のステアリングシャフト２に回転角センサ６を設けても良い。
【００４９】
また、上記では、ステアリングシャフト２にトルクセンサ９を設けて操舵システム５２ａ、５２ｂを構成する例を示したが、これに限定はされない。他の例では、トルクセンサ９を設けずに操舵システムを構成し、コントローラ２２ａ、２２ｂがトルクを算出し、算出されたトルクに基づいて前述した制御を行うことも可能である。例えば、コントローラ２２ａ、２２ｂは、回転角θ０と回転角θ１との差、及びＥＰＳトーションバー剛性Ｋｔに基づいて、トルクを算出することができる。
【００５０】
［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。第３実施形態は、反力モータ５をステアリングシャフト２の終端部に配置し、回転角センサ３、６をトーションバー（剛性部材）間に配置して操舵システムを構成する点で、前述した第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
【００５１】
図６は、第３実施形態に係る操舵システム５３の構成を示す概略図である。操舵システム５３は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、回転角センサ３、６と、トーションバー４ａ〜４ｄと、反力モータ５と、摩擦部材８ａ〜８ｃと、コントローラ２３と、を備える。なお、前述した操舵システム５１、５２と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
操舵システム５３のステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の下流側に、トーションバー４ａ、回転角センサ３、摩擦部材８ａ、トーションバー４ｂ、摩擦部材８ｂ、トーションバー４ｃ、回転角センサ６、摩擦部材８ｃ、トーションバー４ｄが順に設けられている。この場合、反力モータ５はステアリングシャフト２の終端部に配置されており、回転角センサ３はトーションバー４ａ、４ｂ間に配置されており、回転角センサ６はトーションバー４ｃ、４ｄ間に配置されている。なお、操舵システム５３を車両に搭載した場合、操舵角は入力トルク（入力される操舵トルク）の関数となる。
【００５３】
具体的には、トーションバー４ａ〜４ｄは、それぞれＥＰＳトーションバー剛性Ｋｔ１〜Ｋｔ４で構成されており、摩擦部材８ａ〜８ｃは、それぞれ摩擦係数ｆ１〜ｆ３で構成されている。また、トーションバー４ａ〜４ｄは前述したトーションバー４と同様に構成することができる。例えば、トーションバー４ａ〜４ｄをそれぞれ低剛性の部材で構成することができる。更に、摩擦部材８ａ〜８ｃも前述した摩擦部材８と同様に構成することができる。このように操舵システム５３を構成することにより、回転角センサ３、６が検出する回転角θ０、θ１を実質的に重み付けすることが可能となる。なお、以下では、トーションバー４ａ〜４ｄの区別をしない場合には単に「トーションバー４」と呼び、摩擦部材８ａ〜８ｃの区別をしない場合には単に「摩擦部材８」と呼ぶ。
【００５４】
このように構成した操舵システム５３を車両に搭載した場合、等価コーナリングパワー（等価ＣＰ）を変化させる機構を実現することが可能となる。この理由は、以下の通りである。ステアリングホイール１を保持した状態においても反力モータ５によりトーションバー４が捩れるため、回転角センサ３、６がトーションバー４の捩れ分だけ回転する。これにより、回転角に応じてステアをすることができ、実質的に車両の転舵輪のコンプライアンス（なお、上記した等価コーナリングパワーは、ステアリング系のコンプライアンスによって変化する）を取ることが可能となる。また、トーションバー４を挟んで２個の回転角センサ３、６が配置されているため、反力による捩れが各回転角センサ３、６において異なり、各回転角センサ３、６が検出する回転角が異なることとなる。よって、それぞれの回転角に重み付けをした回転角に応じてステアをすることができ、コンプライアンスをコントロールすることが可能となる。以上より、上記の操舵システム５３によれば、車両の転舵輪におけるコンプライアンスを適切にコントロールすることができるため、等価コーナリングパワーを変化させることが可能となる。
【００５５】
［変形例］
上記では、２個の回転角センサ３、６を用いて操舵システム５１、５２、５２ａ、５２ｂ、５３を構成する実施形態を示したが、３個以上の回転角センサを用いて操舵システムを構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態に係る操舵システムの構成を示す概略図である。
【図２】第２実施形態に係る操舵システムの構成を示す概略図である。
【図３】入力トルクと回転角との関係を示す図である。
【図４】操舵システムにおける第１の適用例を示す図である。
【図５】操舵システムにおける第２の適用例を示す図である。
【図６】第３実施形態に係る操舵システムの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト（操舵軸）
３、６、１０  回転角センサ
４  トーションバー
５  反力モータ
８  摩擦部材
９  トルクセンサ
１１  操舵用アクチュエータ
１２  転舵軸
１３  タイロッド
１４  ナックルアーム
１５  車輪
２１、２２、２３  コントローラ
５１、５２、５３  操舵システム
【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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