JP4581651B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式による車両用操舵装置の技術分野に属する。

従来のステア・バイ・ワイヤシステムでは、路面の状況を、転舵アクチュエータに流す電流から推定し、推定した路面状況に応じて操舵反力アクチュエータを駆動することにより、運転者に細かな路面フィーリングを与えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２５２２２４号公報

しかしながら、上記従来の車両用操舵装置にあっては、転舵アクチュエータの電流値から路面の状況を推定し、操舵反力に反映させているため、転舵角を目標転舵角に正確に合わせるロバスト制御の影響により、転舵トルクが変化したとき、その変化分がそのまま操舵反力として生成される。よって、保舵状態で旋回している場合など、路面負荷が変動しないにもかかわらず、操舵反力トルクが増大してしまうため、運転者に違和感を与えるという問題があった。

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、転舵アクチュエータのロバスト制御に伴う操舵反力トルクの過度変動を抑制でき、運転者に違和感を与えないようにできる車両用操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、
運転者の操舵入力を受ける操舵部と機械的に切り離され、操舵状態に応じた目標転舵角となるように操向輪を転舵する転舵部と、
前記転舵部の転舵トルクを検出する転舵トルク検出手段と、
前記転舵トルクに応じて前記操舵部に操舵反力トルクを付与する操舵反力付与手段と、
前記転舵トルクがあらかじめ設定されたしきい値以上の値であり、かつ増加したとき、前記転舵トルクに応じた操舵反力トルクが小さくなるように補正する操舵反力補正手段と、
を備えることを特徴とする。

よって、本発明の車両用操舵装置にあっては、転舵トルクがしきい値以上の値であり、かつ増加しているときには、転舵トルクに応じた操舵反力トルクへの反映率を小さくすることにより、操舵反力トルクの過度変動を抑制でき、運転者へ与える違和感を防止できる。

以下、本発明の車両用操舵装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例１，２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図であり、実施例１の車両用操舵装置は、操舵部(1)と、転舵部(2)と、メカニカルバックアップ１０と、コントローラ&駆動回路ユニット（以下、コントロールユニット）１１と、車両状態パラメータセンサ１４と、を備えている。

操舵部(1)は、ハンドル角センサ１、操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）２、操舵反力アクチュエータ（操舵反力付与手段）３、操舵反力アクチュエータ角度センサ４とを備えている。

ハンドル角センサ１は、ステアリングシャフト１５の回転角度からハンドル角（操舵角）を検出する。操舵トルクセンサ２は、ステアリングシャフト１５に入力される運転者の操舵トルクを検出する。操舵反力アクチュエータ３としては、例えば、DCブラシレスモータが用いられ、モータ出力によりステアリングシャフト１５に操舵反力トルクを付加する。操舵反力アクチュエータ角度センサ４は、操舵反力アクチュエータ３のモータ回転角度を検出する。

転舵部(2)は、転舵アクチュエータ５、転舵アクチュエータ角度センサ６、転舵トルクセンサ（転舵トルク検出手段）７、ピニオン角センサ（転舵角検出手段）８、タイロッド軸力センサ９を備えている。

転舵アクチュエータ５としては、例えば、DCブラシレスモータが用いられ、モータ出力によりピニオンシャフト１６を回転させることにより、ステアリングラック１７が車幅方向に摺動し、操向輪１３，１３が転舵される。転舵アクチュエータ角度センサ６は、転舵アクチュエータ５のモータ回転角度を検出する。転舵トルクセンサ７は、ピニオンシャフト１６への入力トルクである転舵トルクを検出する。ピニオン角センサ８は、ピニオンシャフト１６の回転角度を検出する。タイロッド軸力センサ９は、左右タイロッド１８，１８への入力トルクから、路面負荷を検出する。

メカニカルバックアップ１０は、転舵アクチュエータ５の故障等、ステア・バイ・ワイヤシステムが正常に作動しないとき、ステアリングシャフト１５とピニオンシャフト１６を機械的に連結し、運転者による操舵を可能とするもので、例えば、電磁クラッチが用いられる。

車両状態パラメータセンサ（車速検出手段を含む車両状態量検出手段）１４は、車速や車両のヨーレート、横加速度、車体スリップ角など、車両状態量を示すパラメータを検出する。

コントロールユニット１１は、ハンドル角センサ１、操舵トルクセンサ２および車両状態パラメータセンサ１４の検出値に基づいて、操向輪１３，１３の目標舵角を設定し、ピニオン角センサ８により検出される実舵角が、設定した目標舵角と一致するような指令電流を転舵アクチュエータ５に出力する。続いて、転舵トルクセンサ７の検出値から転舵部(2)に入力される転舵トルクを検出し、この転舵トルクに応じた操舵反力トルクをステアリングシャフト１５に付加する。

コントロールユニット１１は、ステア・バイ・ワイヤシステムが正常に作動している場合には、メカニカルバックアップ１０のクラッチを解放状態に保持し、システムに故障が検知されたとき、クラッチを締結状態とする。

図２は、コントロールユニット１１の転舵制御ブロック図である。
目標舵角演算部１１ａは、ハンドル角センサ１からのハンドル角と車両状態パラメータセンサ１４からの各パラメータ（車速、横速度、ヨーレートなど）に基づいて、目標舵角を演算する。

ＰＩＤ制御器（比例制御器１１ｂ，微分制御器１１ｃ，積分制御器１１ｄ）には、目標舵角とピニオン角センサ８により検出された実舵角との偏差がそれぞれ入力される。各制御器１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの出力の加算値は、指令電流として転舵アクチュエータ５に供給される。

次に、作用を説明する。
［操舵反力制御処理］
図３は、実施例１のコントロールユニット１１で実行される操舵反力制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップS1では、ハンドル角センサ１の検出値と、転舵トルクセンサ７の検出値から、コーナー一定旋回中、かつ転舵トルクが大きいか否かを判断する。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S2へ移行する。ここで、ハンドル角センサ１の出力が所定時間一定で、かつ転舵トルクセンサ７の検出値があらかじめ設定されたしきい値以上である場合には、コーナー一定旋回中で、かつ転舵トルクが大きいと判断する。なお、転舵トルクは、タイロッド軸力センサ９により検出しても良い。

ステップS2では、転舵トルクに応じた操舵反力トルク（目標値）を、下記の式(1)を用いて設定すると共に、操舵反力トルクに反映させる通常制御を実施し、リターンへ移行する。
Ｔ＝Ｇ₀×Ｔa …(1)
ここで、Ｇ₀はゲイン定数、Ｔaは転舵トルクである。

ステップS3では、ピニオン角センサ８の検出値から得られる操向輪１３，１３の実転舵角と目標舵角との偏差（舵角偏差）から、転舵トルクが増大しているか否かを判断する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。

ステップS4では、転舵トルクの増加率に応じて、操舵反力トルクの目標値を補正する（操舵反力補正手段に相当）と共に、操舵反力トルクに反映させ、ステップS5へ移行する。ここで、操舵反力トルクは、下記の式(2)より求める。
Ｔ＝Ｇ₀×Ｇ₁×Ｔa …(2)

Ｇ₁は、補正ゲインであり、図４に示すマップに基づいて設定される。図４に示すように、補正ゲインＧ₁は、転舵トルクの変化率（ΔＴa／Δｔ）に応じて設定され、変化率（増加率）が大きくなるほど、小さな値となるように設定されている。なお、変化率がゼロの場合は、補正ゲインＧ₁＝１となるため、式(2)は通常制御時の式(1)と一致する。

また、図４の横軸は、目標舵角と実舵角との偏差の減少率に置き換えることができる。すなわち、偏差の減少率が大きいときには、補正ゲインＧ₁を小さくし、偏差の減少率が小さくなるほど、補正ゲインＧ₁を大きくする。

さらに、図４において、補正ゲインＧ₁の特性Ａは、直線補間されているが、Ｂに示すように、任意の曲線で設定することも可能である。

ステップS5では、操舵反力トルクの補正制御を継続するかどうかを判断する。YESの場合にはリターンへ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。ここでは、転舵トルクが開始条件（ステップS1のしきい値）以下、または偏差がゼロであるとき補正制御を停止する。また、目標舵角が再び動き始めた場合にも、補正制御を停止する。

なお、ステップS5において、運転者の操舵入力が無いにもかかわらず、目標転舵角と実舵角との偏差が開いている場合には、補正制御を停止する。すなわち、本発明で対象となるのは、保舵時においてサーボ制御に伴う違和感を防止することである。目標転舵角と実舵角との偏差が開いている場合には、車両運動や路面状態が変化し、負荷が増加していることを意味しているため、この要素は操舵反力トルクとして運転者に伝える必要がある。

［転舵アクチュエータの角度サーボ制御］
まず、一般的な転舵アクチュエータの制御器である角度サーボについて説明する。
図５は、転舵角サーボ制御において、転舵アクチュエータにステップ状の目標転舵角δ^*が与えられたときの転舵角δと操舵反力の状態を時系列により図示したものである。状態はそれぞれ転舵アクチュエータ５に入力された負荷の違いによる応答の違いを示している（図５(I)，(II)）。なお、t1は目標舵角がステップ入力された時刻である。

転舵アクチュエータを制御する際は、一般的に、ある目標舵角δ^*に対して、実舵角δを定常偏差無く追従させるような、角度ロバストサーボ制御が行われる。初期の追従制御は、実舵角δの立ち上がりを重視するため、比例項や微分項といった要素を用いて制御を行う。具体的な実例としては、図２に示した比例制御器１１ｂや微分制御器１１ｃである。

初期以降の追従制御は、発生している目標舵角δ^*と実舵角δとの偏差を小さくすることを目的として、積分要素を用いて制御を行う。具体的な実例としては、Ｉ制御や外乱オブザーバーなどが対応する（図５の積分制御器１１ｄ）。

図５(I)に示すように、低負荷時には、路面負荷と転舵トルクとの偏差が小さいため、角度サーボは目標舵角δ^*に対して、偏差のほとんど無い滑らかな実舵角応答を示す。しかし、高負荷状態では、低負荷状態と応答が変ってくる。

図５(II)において、制御の動作としては、まず、比例、微分項を用いて一気に立ち上げる。ここで制御対象に外からの高い負荷抵抗力（外乱）が加わると、あるところで角度の追従が鈍くなり、偏差Δｄが発生する。こうなったところで、積分項が動き始め、徐々に目標舵角δ^*に実舵角δが近づくような制御となる（転舵トルクが増大するため、路面負荷に対して、大きな値となる。）。

なお、基本的に、積分項は蓄積していく演算であるため、比例、微分項などと比較しても遅い動作となるのが一般的である。

次に、実車走行のシーンにおいて、上記サーボ制御がどのように作動するかを、図２および図５を用いて説明する。
運転者は、あるコーナーを旋回する際に、ハンドル１２を所定の位置に回転させる。この運転者のハンドル操作と車両の各パラメータ（車速、横加速度、ヨーレートなど）を考慮し、コントロールユニット１１内の目標舵角演算部１１ａにおいて、各制御器１１ｂ，１１ｃ，１１ｄへの指令値を求める。これら指令値は、一般的に、目標舵角として与えられる。そして、目標舵角と実舵角との偏差を小さくするような指令電流（もしくは指令電圧）が生成され、転舵アクチュエータ５が制御される。

ある程度の負荷がかかる走行をしている場合、例えば、高横加速度で旋回中などは、初期応答の部分だけでは充分目標舵角δ^*に追従できず、転舵アクチュエータ５の作動が路面からの負荷によって瞬間的に釣り合うため、目標舵角δ^*と実舵角δとの間に偏差ｄが残る。この後で、この負荷の影響を打ち消して、実舵角δを目標舵角δ^*に一致させる積分項が作動する。

このようにステア・バイ・ワイヤの転舵アクチュエータ５は作動し、車両の「曲がる」という機能を実現している。

次に、舵角サーボの影響が運転者に対して与える影響について説明する。
図６は、転舵角サーボ制御において、転舵アクチュエータにステップ状の目標転舵角δ^*が与えられたときの転舵角応答とそのときの転舵アクチュエータにかかる転舵トルクＴa、および操舵反力トルクＴの状態を時系列により図示したものである。ステップ入力時刻はt1である。実例を挙げると、ハンドルを一定角度に保舵した状態でコーナーを旋回しているような状態（定常旋回）である。

上述したように、運転者が操舵すると、転舵トルクＴaの値が大きくなり、この負荷により、転舵アクチュエータの角度サーボの目標舵角δ^*と実舵角δとにある偏差Δｄが生じて、瞬間的に釣り合うような状態となり、保舵のような状態となる（図６の時刻t2−t3の区間）。

ちなみに、ここでの負荷とは、転舵アクチュエータに負荷が入っても転舵アクチュエータが動くことのできる程度の負荷を意味しており、縁石などで操向輪の転舵が固定されるような負荷を意味しているのではない。

続いて、積分項は目標舵角δ^*と実舵角δとの偏差Δｄを縮めるように転舵アクチュエータを作動する（図６の時刻t3−t4の区間）。

一方、操舵反力トルクＴは、時刻t1から初期応答が止まった時刻t2まで増加し、時刻t2−t3の区間で一定値となる。これを運転者からみると、この実舵角δの止まったところがハンドル角一定時の反力であると感じることになる。

ところが、この後（時刻t3−t4）、積分項により、転舵アクチュエータが動かされてしまうため、転舵トルクＴaが動き（増加量ΔＴａ）、そのため操舵反力トルクＴaも過度に変動してしまう（図４の変動量ΔＴ）。すなわち、路面負荷が変動しないにもかかわらず、積分項の分だけ操舵反力トルクＴが増大してしまう。操舵反力制御は、路面の微妙な変化を読み取っているため、操舵反力トルクＴにその変動の影響が出てしまい、運転者の操舵フィーリングを悪化させることとなる。

［実施例１の操舵反力補正作用］
これに対し、実施例１の車両用操舵装置では、保舵中に転舵トルクＴaがしきい値以上となったとき、転舵トルクＴaに応じた操舵反力トルクＴが小さくなるように補正することにより、転舵角のサーボ制御に伴う操舵フィーリングの悪化を防止している。

転舵トルクＴaがしきい値以上になると、転舵アクチュエータ５への目標舵角δ^*と実舵角δとの偏差Δｄが大きくなり、操舵反力トルクＴへの影響も大きくなる。しかし、転舵トルクＴaが小さい場合、偏差Δｄが出にくく操舵反力トルクＴへの影響も少ない。よって転舵トルクＴaをしきい値以上で区切っておくことで、操舵反力トルクＴの影響を小さくする。

ここで、しきい値は、転舵アクチュエータ５への目標舵角δ^*と実舵角δとの偏差Δｄが発生するような値であり、この値は、転舵アクチュエータ５のトルク発生特性によって決まるものである。

図７は、実施例１の操舵反力補正作用を示す図であり、図６と同様に、転舵アクチュエータ５にステップ状の目標転舵角δ^*が与えられたときの転舵角応答とそのときの転舵アクチュエータ５にかかる転舵トルクＴa、および操舵反力トルクＴの状態を時系列により図示したものである。

時刻t2では、ステップ状に入力された目標舵角δ^*に対して、実舵角δが応答する。この直後（時刻t3）に、偏差を縮めていく積分項が動き始める。

実施例１では、転舵トルクＴaのある変化率（ΔＴa／Δｔ）に対応して、操舵反力トルクＴを小さく補正することにより、操舵反力トルクＴの増加量ΔＴが小さく抑えられている。すなわち、旋回保舵時において積分項による操舵反力トルクＴの変動を小さくすることができる。

ここで、転舵トルクの変化率（ΔＴa／Δｔ）は、角度サーボの変化率（Δδ／Δｔ）と同意と言え、角度サーボの変化率による判断も可能である。よって、角度サーボの変化率（Δδ／Δｔ）が小さいほど、積分項による操舵反力トルクの変化の影響を小さくする。

転舵トルクの変化率（ΔＴa／Δｔ）が大きな部分では、図７ａに示すように、操舵反力トルクの変化率を小さくすることを意味しており、このようにすることにより、転舵アクチュエータ５の不要な変化分の影響を小さくでき、操舵フィーリングの悪化を防止することができる。また、上記では、変化率としたが、ゲインを下げるといった表現も同意である。

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、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 運転者の操舵入力を受ける操舵部(1)と機械的に切り離され、操舵状態に応じた目標転舵角δ^*となるように操向輪１３，１３を転舵する転舵部(2)と、転舵部(2)の転舵トルクＴaを検出する転舵トルクセンサ７と、転舵トルクＴaに応じて操舵部(1)に操舵反力トルクを付与する操舵反力アクチュエータ３と、転舵トルクＴaがあらかじめ設定されたしきい値以上の値であり、かつ増加したとき、転舵トルクＴaに応じた操舵反力トルクＴが小さくなるように補正する操舵反力補正手段と、を備えるため、転舵アクチュエータ５のロバスト制御に伴う操舵反力トルクＴの過度変動を抑制でき、運転者に与える違和感を防止できる。

(2) 操舵反力補正手段は、転舵トルクの増加率（ΔＴa／Δｔ）が大きいほど、操舵反力トルクの補正量を大きくするため、転舵トルクの増加率（ΔＴa／Δｔ）に比例して発生する過度変動を効果的に抑制できる。

(3) 操舵反力補正手段は、舵角偏差の減少率が小さいほど、操舵反力トルクＴの補正量を大きくするため、舵角偏差に比例して発生する過度変動を効果的に抑制できる。

実施例２の車両用操舵装置は、路面の摩擦状態、車速、車両状態量、操舵トルク等に応じて操舵反力トルクの補正量を変更する例であり、実施例２の構成は、実施例１と同じであるため、説明は省略する。

また、実施例２では、積分項の動き始めを検出し、操舵反力トルクの補正制御を開始する。補正制御開始後は、積分項の動き始めの操舵反力トルク（図９のＴ₁）を記憶しておき、補正制御終了までその値Ｔ₁が継続するように操舵反力トルクＴを補正する。

［制御開始判定］
実施例２では、実施例１と同様に、保舵中に転舵トルクＴaがしきい値以上のとき、実舵角δと目標舵角δ^*との偏差を監視し（舵角偏差算出手段に相当）、あらかじめ定められた設定時間（図８の時刻t2−t3の区間）経過後、この値の開きΔｄがしきい値以上であった場合には、操舵反力トルクの変化率を小さくする。

ここで、設定時間（時刻t2―t3の区間）は、操向輪１３，１３に舵角偏差が発生する程度の負荷が入力されているとき、目標舵角入力に対して実舵角δの動きが鈍くなる時間や、制御系の時定数などで決めることができる。この設定時間は、運転者の定常的な操舵に対し、角度サーボがある固有の特性（立ち上がり時定数、収束性など）を有していることから規定できるものである。

また、実施例２では、運転者によるハンドル操作が止まってから時間経過により規定を行い（例えば、積分制御器１１ｄの時定数）、これをトリガー判定とし、変化率を変更する（時刻t3−t4の区間）。

［操舵反力補正作用］
図９は、実施例２の操舵反力補正作用を示す図であり、実施例２では、積分項の効き始めの操舵反力トルクＴ₁を記憶しておき、補正制御終了までその値Ｔ₁が継続するように操舵反力トルクＴを補正するため、積分項の影響による操舵反力トルクの変動をゼロとすることができる。

［路面摩擦に応じた目標反力トルクの補正］
路面摩擦が低いとき、操舵に対して車両挙動が大きく出るため、操舵反力トルクＴの補正量を小さくして、反力を重めに設定し、運転者の過剰な操舵を防止する。なお、路面摩擦は、車輪速変化から推定できる。また、インフラ情報や雨滴センサ等の検出値から推定しても良い。さらに、赤外線センサを用いて路面μを検出しても良い（摩擦推定手段に相当）。

［車速に応じた目標反力トルクの補正］
車速が高くなると、セルフアライニングトルクを例にとっても路面負荷が大きくなることがわかる。そのため、車速が高くなるほど操舵反力トルクＴを重めに設定することで、高速域での操舵の安定性を高める。

［横加速度に応じた目標反力トルクの補正］
車両の横加速度が大きくなると、高横加速度旋回などを想定するとわかるが、操舵に対して車両挙動が大きく出るため、横加速度が大きいほど操舵反力トルクＴの補正量を小さくし、反力を重めに設定することで、運転者の過剰な操舵を防止する。

［操舵トルクに応じた目標反力トルクの補正］
運転者の操舵トルクが大きいときには、切り増し操舵されている状況であるため、舵角偏差がさらに増大するのを防止するために、操舵反力トルクＴの補正量を小さくし、反力を重めに設定することで、運転者の過剰な操舵を防止する。

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)に加え、以下の効果が得られる。

(4) 操向輪１３，１３の転舵角を検出するピニオン角センサ８と、目標転舵角δ^*と転舵角δとの偏差である舵角偏差を算出する舵角偏差算出手段と、を備え、転舵部(2)は、舵角偏差の積分値に基づき転舵トルクの指令値を決定し、操舵反力補正手段は、舵角偏差が所定角度以上である状態が設定時間以上継続したとき、転舵トルクが増加していると判定するため、積分項が働くとき、確実に操舵反力への反映率を小さくできるので、操舵反力トルクＴへの影響を小さくし、運転者の違和感を低減できる。

(5) 車両が走行している路面の摩擦状態を推定する路面摩擦推定手段を備え、操舵反力補正手段は、路面摩擦が低いほど、操舵反力トルクＴの補正量を小さくため、低μ路における運転者の過剰な操舵が抑制され、車両挙動の安定化を図ることができる。

(6) 車両の車速を検出する車速検出手段（車両状態パラメータセンサ１４）を備え、操舵反力補正手段は、車速が高いほど、操舵反力トルクＴの補正量を小さくするため、高速域における操舵安定性を確保できる。

(7) 横加速度を検出する車両状態量検出手段（車両状態パラメータセンサ１４）を備え、操舵反力補正手段は、横加速度が大きいほど、操舵反力トルクＴの補正量を小さくするため、高横加速度旋回時における運転者の過剰な操舵を防止できる。

(8) 運転者が操舵部(2)に入力している操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ２を備え、操舵反力補正手段は、操舵トルクが大きいほど、操舵反力トルクＴの補正量を小さくするため、切り増し操舵時の過剰操舵を防止できる。

（他の実施例）
以上、本発明の車両用操舵装置を実施例１，２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、タイロッド軸力センサに代えて、ラック軸力センサや、タイヤ軸力相当を推定もしくは検出する手段を設けた構成としても良い。また、メカニカルバックアップは省略しても良い。

また、実施例１，２では、ＰＩＤ制御器を用いたが、これに類似する機能であればそのような制御器を用いても良い。

実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図である。 コントロールユニット１１の転舵制御ブロック図である。 実施例１のコントロールユニット１１で実行される操舵反力制御処理の流れを示すフローチャートである。 転舵トルクの変化率（ΔＴa／Δｔ）に応じた補正ゲインＧ₁の設定マップである。 転舵角サーボ制御において、転舵アクチュエータにステップ状の目標転舵角δ^*が与えられたときの転舵角δと操舵反力の状態を時系列により図示したものである。 転舵角サーボ制御において、転舵アクチュエータにステップ状の目標転舵角δ^*が与えられたときの転舵角応答とそのときの転舵アクチュエータにかかる転舵トルクＴa、および操舵反力トルクＴの状態を時系列により図示したものである。 実施例１の操舵反力補正作用を示す図である。 実施例２の判定方法を示す図である。 実施例２の操舵反力補正作用を示す図である。

符号の説明

１ ハンドル角センサ
２ 操舵トルクセンサ
３ 操舵反力アクチュエータ
４ 操舵反力アクチュエータ角度センサ
５ 転舵アクチュエータ
６ 転舵アクチュエータ角度センサ
７ 転舵トルクセンサ
８ ピニオン角センサ
９ タイロッド軸力センサ
１０ メカニカルバックアップ
１１ コントローラ&駆動回路ユニット
１２ ハンドル
１３ 操向輪
１４ 車両状態パラメータセンサ
１５ ステアリングシャフト
１６ ピニオンシャフト
１７ ステアリングラック
１８ タイロッド

Claims (8)

1. 運転者の操舵入力を受ける操舵部と機械的に切り離され、操舵状態に応じた目標転舵角となるように操向輪を転舵する転舵部と、
   前記転舵部の転舵トルクを検出する転舵トルク検出手段と、
   前記転舵トルクに応じて前記操舵部に操舵反力トルクを付与する操舵反力付与手段と、
   前記転舵トルクがあらかじめ設定されたしきい値以上の値であり、かつ増加したとき、前記転舵トルクに応じた操舵反力トルクが小さくなるように補正する操舵反力補正手段と、
   を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記操向輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
   前記目標転舵角と前記転舵角との偏差である舵角偏差を算出する舵角偏差算出手段と、を備え、
   前記転舵部は、前記舵角偏差の積分値に基づき前記転舵トルクの指令値を決定し、
   前記操舵反力補正手段は、前記舵角偏差が所定角度以上である状態が設定時間以上継続したとき、前記転舵トルクが増加したと判定することを特徴とする車両用操舵装置。
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、
   前記操舵反力補正手段は、前記転舵トルクの増加率が大きいほど、前記操舵反力トルクの補正量を大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。
4. 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、
   前記操向輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
   前記目標転舵角と前記転舵角との偏差である舵角偏差を算出する舵角偏差算出手段と、を備え、
   前記転舵部は、前記舵角偏差の積分値に基づき前記転舵トルクの指令値を決定し、
   前記操舵反力補正手段は、前記舵角偏差の減少率が小さいほど、前記操舵反力トルクの補正量を大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。
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、
   車両が走行している路面の摩擦状態を推定する路面摩擦推定手段を備え、
   前記操舵反力補正手段は、前記路面摩擦が低いほど、前記操舵反力トルクの補正量を小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
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、
   車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記操舵反力補正手段は、前記車速が高いほど、前記操舵反力トルクの補正量を小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
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、
   車両状態量として車両の横加速度を検出する車両状態量検出手段を備え、
   前記操舵反力補正手段は、前記車両状態量が大きいほど、前記操舵反力トルクの補正量を小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
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、
   運転者が前記操舵部に入力している操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を備え、
   前記操舵反力補正手段は、前記操舵トルクが大きいほど、前記操舵反力トルクの補正量を小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
   

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