(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作する操作部と、
前記操作部に操舵反力を付与する反力モータと、
前記操作部の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
前記操作位置に応じて、車両の操向輪を転舵する転舵部と、
路面から前記転舵部に入力される路面反力を検出する路面反力検出手段と、
前記操作位置と前記路面反力とに応じた指令電流を前記反力モータに与える通常モータ制御を行う操舵反力制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記操作部への操作が無く、前記路面反力が所定値よりも小さいとき、モータ回転角を保持する相固定電流を前記反力モータに与える相固定制御を行う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において、
前記操舵反力制御手段は、前記操作部が中立付近にあるとき、前記操作部を中立付近に保持する前記相固定電流を前記反力モータに与えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記通常モータ制御中、運転者が前記操作部から手を放したとき、前記操作部が所定操作位置以下まで戻った場合には、前記相固定制御に移行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ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、車速が高いほど、前記相固定制御の相固定電流値を大きく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ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記操向輪が据え切り状態で、前記操作部への操作が無いとき、前記相固定制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記操向輪が据え切り状態で、運転者が前記操作部から手を放したとき、前記路面反力が所定値よりも小さくなった場合には、前記相固定制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記路面反力が所定値以上のとき、前記相固定制御から前記通常モータ制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記相固定制御中の前記操作部の位置変化が所定値以上のとき、前記通常モータ制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記通常モータ制御時の操舵反力に近づけるように前記相固定電流値を減少させ、操舵反力が前記通常モータ制御時の操舵反力となったとき、前記通常モータ制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記相固定制御中、前記操作部の操作が無い状態が所定時間以上継続したとき、前記通常モータ制御に移行することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記反力モータは、前記相固定電流を流したとき、前記反力モータの摩擦力が増大するように、コイルとロータとロータに接触する摩擦部材とを配置したことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１２】
運転者が操作する操作部と、
前記操作部に操舵反力を付与する反力モータと、
前記操作部の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
前記操作位置に応じて、車両の操向輪を転舵する転舵部と、
路面から前記転舵部に入力される路面反力を検出する路面反力検出手段と、
前記操作位置と前記路面反力とに応じた指令電流を前記反力モータに与える通常モータ制御を行う操舵反力制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操作部への操作が無く、前記路面反力が所定値よりも小さいとき、モータ回転角を保持する相固定電流を前記反力モータに与える相固定制御を行う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、ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力モータを備えた車両用操舵装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用操舵装置では、ステアリングホイールの操舵角を角度センサにて検出し、検出した操舵角に応じて操舵反力を生成している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−１３３８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、運転者が操舵を開始したとき、角度センサの検出し得る最初の角度を検出して初めて操舵反力が生成されるため、微小な操舵角で操舵反力を得るためには、操舵角のゲインを大きくしなければならない。ところが、操舵角のゲインを大きくし過ぎると、反力モータの応答遅れやコントローラの演算処理が間に合わなくなり、制御が発振するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、微小な操舵角でも操舵反力を生成できる車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、
運転者が操作する操作部と、
前記操作部に操舵反力を付与する反力モータと、
前記操作部の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
前記操作位置に応じて、車両の操向輪を転舵する転舵部と、
路面から前記転舵部に入力される路面反力を検出する路面反力検出手段と、
前記操作位置と前記路面反力とに応じた指令電流を前記反力モータに与える通常モータ制御を行う操舵反力制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記操作部への操作が無く、前記路面反力が所定値よりも小さいとき、モータ回転角を保持する相固定電流を前記反力モータに与える相固定制御を行うことを特徴とする。
【０００６】
ここで、「操作部への操作が無い」とは、操作部が所定操作位置に保持された保舵状態、または運転者が操作部から手を放した手放し状態を言う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にあっては、保舵時や手放し時等の運転者の操作が無く、路面反力が所定値よりも小さい場合には、通常モータ制御から相固定制御に移行し、相固定電流によりモータ回転角が保持されるため、微小な操作位置から操作部の操舵反力が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
実施例１の車両用操舵装置は、ステアリングホイールと前輪との間が機械的に切り離され、ステアリング操作に応じた電気信号に基づいて前輪が転舵される、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステムである。
【００１０】
図１は、実施例１の車両用操舵装置の構成図であり、実施例１の車両用操舵装置は、ステアリングホイール（操作部）１と、角度センサ２（操作位置検出手段）と、トルクセンサ３と、角度センサ４と、反力モータ５と、角度センサ６と、転舵モータ７と、トルクセンサ８と、角度センサ９と、ラックアンドピニオン１０と、クラッチ１１と、コントローラ（操舵反力制御手段）１２と、車速センサ１３と、を備えている。
【００１１】
角度センサ２は、ステアリングホイール１の角度（操舵角）を検出する。トルクセンサ３は、操舵側のトルク（操舵トルク）を検出する。角度センサ４は、反力モータ５の角度（反力モータ回転角）を検出する。反力モータ５は、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。
【００１２】
角度センサ６は、転舵モータ７の回転角（転舵モータ回転角）を検出する。転舵モータ７は、ラックアンドピニオン１０を駆動し、前輪を転舵する。トルクセンサ（路面反力検出手段）８は、転舵側のトルク（転舵トルク）を検出する。角度センサ９は、ピニオン角を検出する。
【００１３】
角度センサ２、トルクセンサ３、角度センサ４、角度センサ６、トルクセンサ８、角度センサ９および車速センサ１３の検出信号は、コントローラ１２へ入力される。
【００１４】
コントローラ１２は、角度センサ２により得られる操舵角に基づいて、ラックアンドピニオン１０の両端に連結された左右前輪（操向輪）（不図示）の目標転舵角を算出し、角度センサ９により得られるピニオン角が、目標転舵角に応じた値となるように、転舵モータ７に指令電流を出力する転舵制御を実施する。転舵モータ７に供給される電流値は、角度センサ６により得られるモータ回転角をフィードバックして設定される。
【００１５】
また、コントローラ１２は、角度センサ２により得られる操舵角に基づいて、ステアリングホイール１に付与する目標操舵反力を算出し、トルクセンサ３により得られる操舵トルクが、目標操舵反力に一致するように、反力モータ５に指令電流を出力する通常モータ制御を実施する。反力モータ５に供給される電流値は、角度センサ４により得られるモータ回転角をフィードバックして設定される。
【００１６】
コントローラ１２は、車両の走行時、ステアリングホイール１が操作されていないとき（中立保舵時または手放し時）、突起乗り越し時などのタイヤ軸力が発生していない場合には、反力モータ５のモータ回転角を保持する相固定電流を反力モータ５に与える相固定制御を実施する。コントローラ１２は、角度センサ２により得られる操舵角と、操舵角から求まる操舵角速度と、トルクセンサ８から得られる転舵トルク（タイヤ軸力）と、車速センサ１３から得られる車速と、に基づいて、通常モータ制御と相固定制御を切り替える。
【００１７】
なお、コントローラ１２は、モータ故障等によりステア・バイ・ワイヤシステムが継続不能となった場合、クラッチ１１を締結してステアリングホイール１とラックアンドピニオン１０を機械的に連結し、運転者の操舵力により前輪を転舵可能な状態とする。
【００１８】
また、トルクセンサ８は、ラックアンドピニオン１０のラック軸の軸力を検出するセンサや前輪（操向輪）を連結しているタイロッドに入力される軸力を検出するセンサでも置き換えられる。
【００１９】
次に、作用を説明する。
［操舵反力生成ロジック］
ステアリングホイールと前輪とが機械的に切り離されたステア・バイ・ワイヤシステムでは、直進走行時、運転者がステアリングホイールに軽く手を添えている（微小な操舵力）ような状態でステアリングが僅かでも動いてしまうと、運転者は不安感を覚えてしまう。
【００２０】
特開平４−１３３８６０号公報には、下記の式(1)のように操舵反力を生成する方法を取っているが、
T=M2(d2θ/dt2)+M1(dθ/dt)+M0θ±Mc  …(1)
ここで、θ：操舵角
M2,M1,M0：定数
Mc：操舵方向により符号変化する定数
【００２１】
この方法では、θ=0から操舵を開始して角度センサ２が検出し得る角度を検出して初めて操舵反力が生成される（図２参照）。そこで、操舵反力を微小な操舵角から得たい場合、式(1)のM0を大きくする方法があるが、M0を大きくし過ぎると、反力モータ５の応答遅れやコントローラ１２の計算速度が間に合わなくなり、制御が発振するおそれがある。
【００２２】
［相固定制御時の操舵反力生成方法］
通常モータ制御では、図３に示すように、常に各相の発生する磁力の合力がロータ位置と90度ずれた位置となるように制御することで、トルクを発生させ、ロータを回転させる。この各相の発生する磁力の合力の大きさは、流す電流値により変化し、これにより発生するトルク値が決定される。
【００２３】
実施例１では、相固定制御時、図４に示すように反力モータ５に相固定電流Iを流し、ロータを１つの相に固定する。これにより、角度センサ２の分解能に依存すること無く、微小な操舵角から相固定電流Iに応じた操舵反力を得ることができる。このとき、操舵反力を大きくするために相固定電流Iを大きくした場合でも、反力モータ５の応答遅れ等は生じず、制御が発振することは無い。
【００２４】
図５に、相固定制御時の操舵角と操舵反力との関係を示す。この関係は、使用しているモータに固有であり、操舵角とそのときに流している電流値が判れば操舵反力が算出できる。逆に言えば、操舵角が検出できれば得たい操舵反力を得るための電流値を決定することができる。
【００２５】
［通常モータ制御から相固定制御への移行］
実施例１では、車両の走行時（車速>所定値V）、以下の条件をすべて満足したとき、通常モータ制御から相固定制御へ移行する。
操舵角<α（≒0）、操舵角速度<β（≒0）、軸力<γ（≒0）
【００２６】
すなわち、ステアリングホイール１が中立（操舵角<α）で、保舵中（操舵角速度<β）のとき、突起乗り越しなどによるタイヤ軸力が生じていない場合（軸力<γ）に、通常モータ制御から相固定制御へと移行する。なお、γは、操舵反力に反映させたい入力に応じて可変するものとする。
【００２７】
相固定制御では、ステアリングの切り始めに得たい操舵角−操舵反力に必要な相固定電流を反力モータ５に与える。この操舵角−操舵反力の傾きは、車速が大きくなるに従って大きくすると運転者にとって運転しやすくなるため、図６のように車速に従って大きくする。
【００２８】
また、実施例１では、運転者がステアリングホイール１から手を放したと判断した場合は、ステアリングの収斂性（中立への復元性）を良くするために、相固定できる範囲の操舵角<φ（モータ構造で決まる相関角度で、αよりも大）になったら、操舵角速度>β、軸力>γであっても相固定制御へ移行する。なお、手放し判断は、公知の技術を用いることができる。
【００２９】
［相固定制御から通常モータ制御への移行］
実施例１では、相固定制御から通常モータ制御への移行時、下記の式(2)に基づいて操舵反力を生成する。
T=T1+m*(dTn/dθ)  …(2)
T：固定トルク
T1：θ1における操舵トルク
m：ゲイン
Tn：通常モータ制御への指令トルク
【００３０】
図７に示すように、相固定制御から通常モータ制御への移行に際し、操舵反力変動が無いように、ある操舵角θ1（この角度は得たい切り始めの操舵力により決定され、例えば、1〜2度程度であり、操舵反力が大きいほど大きな値に設定する。）に達した後、式(2)から算出される固定トルクTとなるように、図５により相固定電流を切り替え、（通常モータ制御への指令トルク）>（相固定トルク）となったところで通常モータ制御に切り替える。
【００３１】
通常モータ制御は相固定制御している間も計算しているため、操舵力変動をほとんど発生させずに通常モータ制御へ移行することができる。また、θ1以下の場合であっても（通常モータ制御への指令トルク）>（相固定トルク）となったら通常モータ制御へ切り替える。
【００３２】
［通常モータ制御時の操舵反力生成方法］
実施例１では、通常モータ制御時の操舵反力Tnを、下記の式(3)に基づいて生成する。
Tn=K*θ+c*(dθ/dt)+f*sin(dθ/dt)+Fd  …(3)
K,c,f：ゲイン
Fd：軸力などの路面外力
【００３３】
［通常モータ−相固定切り替え制御処理］
図８は、実施例１の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。この制御処理は、イグニッションスイッチのONにより開始される。
【００３４】
ステップS1では、車速、操舵角、操舵角速度、指令電流を読み込み、ステップS2へ移行する。
【００３５】
ステップS2では、運転者がステアリングを握っているか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。
【００３６】
ステップS3では、運転者がステアリングを握っている場合の通常モータ−相固定切り替え制御を実施し、ステップS5へ移行する。
【００３７】
ステップS4では、運転者がステアリングから手を放している場合の通常モータ−相固定切り替え制御を実施し、ステップS5へ移行する。
【００３８】
ステップS5では、イグニッションスイッチのON/OFFを判定し、イグニッションONの場合にはステップS1へ移行し、イグニッションOFFの場合には本制御を終了する。
【００３９】
図９は、図８のステップS3で実行される、運転者がステアリングを握っている場合の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
ステップS31では、車速が所定値Vよりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS32へ移行し、NOの場合にはステップS33へ移行する。
【００４１】
ステップS32では、操舵角がαよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS33へ移行し、NOの場合にはステップS36へ移行する。
【００４２】
ステップS33では、操舵角速度がβよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS34へ移行し、NOの場合にはステップS36へ移行する。ステップS32とステップS33により、運転者のステアリング操作の有無を検出するステアリング操作検出手段が構成される。
【００４３】
ステップS34では、軸力がγよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS35へ移行し、NOの場合にはステップS36へ移行する。
【００４４】
ステップS35では、相固定制御を実施し、ステップS5（図８）へ移行する。
【００４５】
ステップS36では、通常モータ制御を実施し、ステップS5（図８）へ移行する。
【００４６】
図１０は、図８のステップS4で実行される、運転者がステアリングから手を放している場合の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４７】
ステップS41では、車速が所定値Vよりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS42へ移行し、NOの場合にはステップS43へ移行する。
【００４８】
ステップS42では、操舵角がφよりも小さいか否かを判定する（ステアリング操作検出手段に相当）。YESの場合にはステップS44へ移行し、NOの場合にはステップS45へ移行する。
【００４９】
ステップS43では、軸力がγよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS44へ移行し、NOの場合にはステップS45へ移行する。
【００５０】
ステップS44では、相固定制御を実施し、ステップS5（図８）へ移行する。
【００５１】
ステップS45では、通常モータ制御を実施し、ステップS5（図８）へ移行する。
【００５２】
［走行時の通常モータ−相固定制御切り替え作用］
実施例１では、ステアリングホイール１が中立位置（操舵角<α）で、操舵角変化が無く（操舵角速度<β）、軸力値が小さい（軸力<γ）とき、反力モータ５を相固定する（ステップS31→ステップS32→ステップS33→ステップS34→ステップS35）。よって、モータを１つの相に固定することで、直進走行時のステアリングホイール１の操舵反力を微小な角度から生成でき、直進走行時の中立付近の操舵フィーリングが良好になる。
【００５３】
また、実施例１では、運転者がステアリングホイール１から手を放したとき、中立に対し、相固定角度に入ったら（操舵角<φ）、相固定制御に移行する（ステップS41→ステップS42→ステップS44）。よって、ステアリングの収斂性が良好になる。
【００５４】
実施例１では、相固定制御から通常モータ制御への切り替えにおいて、通常モータ制御への指令トルクの傾きに応じて、相固定制御の電流値を変化させるため、相固定制御から通常モータ制御への切り替えをトルク変動無く行うことができ、運転者に違和感を与えない。
【００５５】
さらに、実施例１では、相固定制御時には、車速が高いほど相固定電流Iを大きくするため、運転者に直進走行時の安定感を与えることができる。
【００５６】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００５７】
(1) 運転者のステアリング操作の有無を検出するステアリング操作検出手段（ステップS32,S33、ステップS42）を備え、コントローラ１２は、運転者のステアリング操作が無いとき、モータ回転角を保持する相固定電流Iを反力モータ５に与える相固定制御に移行する。よって、モータを１つの相に固定することで、ステアリングの操舵反力を微小な角度から得ることができる。
【００５８】
(2) コントローラ１２は、ステアリングホイール１が中立角付近にあるとき（操舵角<α）、ステアリングホイール１を中立角に保持する相固定電流Iを反力モータ５に与えるため、直進走行時のステアリングの操舵反力を微小な角度から生成でき、直進走行時の中立付近の操舵フィーリングが良好になる。
【００５９】
(3) コントローラ１２は、通常モータ制御中、運転者がステアリングホイール１から手を放し、操舵角が中立角付近の所定操舵角以下まで戻ったとき（操舵角<φ）、相固定制御に移行するため、手放し時のステアリングの収斂性を高めることができる。
【００６０】
(4) コントローラ１２は、車速が高いほど、相固定制御の相固定電流値Iを大きくするため、高速時には相固定電流を大きくすることで、運転者に直進時の安定感を与えることができる。
【００６１】
(5) コントローラ１２は、タイヤ軸力（路面反力）が所定値γ以上のとき、相固定制御から通常モータ制御に移行するため、例えば、突起乗り越しなどによるタイヤ軸力変化を、操舵反力に反映させることができる。
【００６２】
(6) コントローラ１２は、相固定制御中の操舵角からの操舵角変化が所定値以上のとき（操舵角速度≧β）、通常モータ制御に移行するため、操舵角変化に伴い変化する路面反力の変動を操舵反力に反映させることができる。
【００６３】
(7) コントローラ１２は、通常モータ制御時の操舵反力に近づけるように相固定電流値を減少させ、操舵反力が通常モータ制御時の操舵反力となったとき、通常モータ制御に移行するため、相固定制御から通常モータ制御へ移行する際に発生する操舵反力トルクの変動を抑制でき、運転者へ与える違和感を防止できる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２では、据え切り時（車速<V）に通常モータ制御と相固定制御とを切り替える例である。なお、実施例２の車両用操舵装置の全体構成は、図１に示した実施例１と同様であるため、構成の説明は省略する。
【００６５】
次に、作用を説明する。
［通常モータ制御から相固定制御への移行］
実施例２では、据え切り時（車速<V）、以下の条件をすべて満足したとき、通常モータ制御から相固定制御へ移行する。
操舵角速度<β、軸力<γ（γ：タイヤ捩れが無くなる軸力）
実施例２では、上記条件をすべて満足した時点で、反力モータ５のロータをそのときのロータの位置に１番近い相に固定する。また、実施例２では、実施例１と同様に、運転者がステアリングホイール１から手を放したと判断した場合は、軸力<γとなったら、操舵角速度>βであっても、相固定制御へ移行する。
【００６６】
［相固定制御から通常モータ制御への移行］
相固定制御から通常モータ制御への移行条件は、実施例１と同様であるが、さらに実施例２では、相固定制御時の電流のロスを防止するために、θ≒0が所定時間tth継続したとき、操舵力が無いと判断し、通常モータ制御へ切り替える。そして、θ≠0となったところで、再び相固定制御へ移行する。
【００６７】
［据え切り時の通常モータ−相固定制御切り替え作用］
実施例２では、低速域（車速<V）で操舵角変化が無く（操舵角速度<β）、軸力値が小さい（軸力<γ）場合には、操舵角にかかわらず反力モータ５のロータを１番近い相に相固定するため、ステアリングホイール１を止めた位置からの微小舵角において操舵力を得ることができる。
【００６８】
また、低速域（車速<V）で軸力値が小さく（軸力<γ）、運転者がステアリングホイール１から手を放したとき、軸力変化が無くなるのを判断した場合には、反力モータ５のロータを１番近い相に相固定するため、ステアリングの収斂性が向上する。例えば、据え切り時には、タイヤ捩れが戻ったところに相固定されるので、軸力に対向するように転舵制御が継続され、電流が流れ続けるのを防止できる。
【００６９】
さらに、実施例２では、相固定制御時に操舵角がある一定時間tth変化しない場合（θ≒0）、通常モータ制御へと切り替えるため、ステアリングホイール１が一定時間操作されず、操舵反力が不要な場合には、反力モータ５に余計な電流を流さないことで、エネルギーロスを抑制できる。図１１のタイムチャートに示すように、実施例１では、時点t1から時点t6までの区間で相固定制御が継続されるが、実施例２では、時点t2から時点t3までの区間、および時点t4から時点t5までの区間で消費される電流を省くことができる。
【００７０】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(7)に加え、以下に列挙する効果が得られる。
【００７１】
(8) コントローラ１２は、ステアリングホイール１の据え切り時に運転者のステアリング操作が無いとき、そのときの操舵角を保持する相固定制御に移行するため、ステアリングホイール１を止めた位置からの微小舵角において操舵力を得ることができる。
【００７２】
(9) コントローラ１２は、ステアリングホイール１の据え切り時に運転者がステアリングホイール１から手を放したとき、タイヤ軸力（路面反力）が所定値γよりも小さくなった場合には、そのときの操舵角を保持する相固定制御に移行するため、手放し時におけるステアリングの収斂性を向上させることができると共に、据え切り時の軸力に対向するように転舵が継続されるのを防止できる。
【００７３】
(10) コントローラ１２は、相固定制御中、ステアリング操作が無い状態が所定時間tth以上継続したとき、通常モータ制御に移行するため、反力モータ５に余計な電流が流れるのを防止でき、エネルギーロスを抑制できる。
【実施例３】
【００７４】
実施例３は、反力モータに相固定電流を流したとき、ロータの摩擦力が増大するように反力モータを構成した例である。
【００７５】
まず、構成を説明する。
図１２は、実施例３の反力モータ５の構成を示す縦断面図である。
実施例３の反力モータ５は、コイル５ａのロータ５ｂに対する軸方向位置を、モータの回転に支障のない範囲でスペーサ５ｃ（摩擦部材であり、ベアリングでも良い。）側にずらしている。
【００７６】
次に、作用を説明する。
［摩擦力による操舵反力発生作用］
反力モータ５は、コイル５ａの軸方向位置がロータ５ｂに対しスペーサ５ｃ側にオフセットされているため、コイル５ａに相固定電流を与えたとき、コイル５ａの発生磁力により、ロータ５ｂが常にスペーサ５ｃ側に押し付けられた状態となる。
【００７７】
このとき、運転者がステアリングホイール１を操作した場合には、ロータ５ａとスペーサ５ｃとの間に、相固定電流の大きさに比例する摩擦力が発生し、ステアリングホイール１に操舵反力が発生する。
【００７８】
すなわち、実施例３の反力モータ５では、図１３に示すように、操舵反力を操舵角θ=0から発生させることができる。また、固定電流を可変することで、摩擦力の大きさをコントロールできる。
【００７９】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵装置にあっては、以下の効果が得られる。
【００８０】
(11) 反力モータ５は、相固定電流を流したとき、ロータ５ｂの摩擦力が増大するように、コイル５ａ、ロータ５ｂおよびロータ５ｂと接触するベアリング５ｃの位置を設定したため、操舵角がゼロの状態から操舵反力を発生させることができ、直進走行時の操舵安定性をより向上させることができる。
【００８１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８２】
例えば、実施例１〜３では、ステアリングホイールと前輪とが機械的に切り離されたステア・バイ・ワイヤシステムに本発明を適用した例を示したが、本発明は、ステアリングホイールに操舵反力を発生させる反力モータを備えた構成であれば、ステアリングホイールと前輪とが機械的に連結された操舵装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の車両用操舵装置の構成図である。
【図２】角度センサの分解能と操舵反力との関係を示す図である。
【図３】通常モータ制御時のロータの動きを示す図である。
【図４】相固定制御時のロータの状態を示す図である。
【図５】相固定電流値毎の操舵角に応じた操舵反力を示す図である。
【図６】車速毎の操舵角に応じた操舵反力を示す図である。
【図７】相固定制御から通常モータ制御移行時の操舵反力を示す図である。
【図８】実施例１の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図８のステップS3で実行される、運転者がステアリングを握っている場合の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図８のステップS4で実行される、運転者がステアリングから手を放している場合の通常モータ−相固定切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施例２の通常モータ−相固定制御切り替え作用を示すタイムチャートである。
【図１２】実施例３の反力モータの構成を示す縦断面図である。
【図１３】実施例３の摩擦力による操舵反力発生作用を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ステアリングホイール
２  角度センサ
３  トルクセンサ
４  角度センサ
５  反力モータ
６  角度センサ
７  転舵モータ
８  トルクセンサ
９  角度センサ
１０  ラックアンドピニオン
１１  クラッチ
１２  コントローラ
１３  車速センサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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