JP4972424B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置の改良技術に関する。

従来、一般的な車両用操舵装置としては、ステアリングホイールに転舵機構を連結し、ステアリングホイールの操舵力により転舵機構を介して車輪を転舵させる構成のものが知られている。

また、近年、ステアリングホイールから転舵機構を機械的に分離し、操舵量に応じて転舵用アクチュエータ（転舵動力モータ）が転舵用動力を発生し、この転舵用動力を転舵機構へ伝えることで車輪を転舵させるステア・バイ・ワイヤ式（ｓｔｅｅｒ−ｂｙ−ｗｉｒｅ、以下「ＳＢＷ」と略称する）の車両用操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２９０１６号公報

このような車両用操舵装置では、制御装置により、転舵動力モータを制御することによって、ステアリングホイールの操舵量（操作角）に対する車輪の転舵角の角度比の特性、すなわち、操舵特性を自動的に設定できる。
ここで、従来のＳＢＷ方式の車両用操舵装置では、車速が０のときの舵角比が最も大きく、車速が増大するに応じて、舵角比が小さくなるように操舵特性を設定していた。これにより、低車速時では、ステアリングホイールの操舵角に対して、車輪の転舵角が大きくなり小回り性を高めることができ、また、高車速時には、ステアリングホイールの操舵角に対して、車輪の転舵角が小さくなり、車両の安定性を高めることができた。

しかしながら、一般に、車速０時（停車時）の操舵では、車輪が回転せずにその場で転舵するので、転舵に際して最大の転舵用動力が必要となる。特に、車速０で最大の舵角比となる従来のＳＢＷ方式の車両用操舵装置では、車速０時では、ステアリングホイールに対する操舵角に対して車輪の転舵角が最大となるため、転舵動力モータには、車輪の転舵に対して最大のスピードが要求され、転舵動力モータの大型化を避けることができなかった。ここで、転舵動力モータは高価なものであり、また、車両の狭いスペースに配置するため小型であることが求められる。

そこで、本発明の目的は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ＳＢＷ方式の車両操舵装置において、高価な転舵動力モータを小型化することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）ステアリングホイール（例えば、図１のステアリングホイール２１に相当）を備えた操舵機構（例えば、図１の操舵機構２０に相当）と操舵動力モータ（例えば、図１の転舵動力モータ４５）を備えた転舵機構（例えば、図１の転舵機構３０）との機械的接続を絶った状態で、前記ステアリングホイールの操作量を舵角センサにより検出し、該検出値を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて前記操舵動力モータを駆動して車輪を転舵するとともに、前記操作量と転舵量とに応じてステアリングホイールに接続した反力モータを駆動して該ステアリングホイールに操舵反力を付与する車両用操舵装置において、前記操舵機構と前記転舵機構とを機械的に接続可能な連結機構（例えば、図１の連結機構５０に相当）と、前記操舵動力モータ、前記反力モータおよび前記連結機構の駆動を制御する制御手段（例えば、図１の制御部６１に相当）と、を備え、制御手段は、車両の速度が０近辺で前記ステアリングホイールが操作された場合には、前記連結機構を制御し、前記操舵機構と前記転舵機構とを機械的に接続するとともに、前記操舵動力モータおよび前記反力モータの駆動を制御して車輪を転舵することを特徴とする車両用操舵装置を提案している。

この発明によれば、車速が０近辺でステアリングホイールが操舵された場合には、連結機構により操舵機構と転舵機構とが連結させ、操舵動力モータおよび反力モータの駆動を制御して車輪を転舵する。
これにより、車速が０近辺の転舵に際しては、転舵動力モータに加え反力モータを用いて車輪を転舵できるため転舵動力モータの出力を抑えることができる。

（２）本発明は、（１）の車両用操舵装置について、前記連結機構は、反力モータの出力を変速する変速機構（例えば、図５の変速ギア機構７０に相当）と、前記操舵機構と前記転舵機構とを機械的に接続する連結クラッチ（例えば、図５のクラッチ機構５６に相当）と、を備え、制御手段は、車両の速度が０近辺で前記ステアリングホイールが操作された場合には、前記操舵動力モータの駆動を制御して車輪を転舵するとともに、前記連結クラッチを制御し、前記操舵機構と前記転舵機構とを機械的に接続し、前記反力モータの出力を前記変速機構により変速させて車輪を転舵することを特徴とする車両用操舵装置を提案している。

この発明によれば、車速が０近辺でステアリングホイールが操舵された場合には、操舵機構と転舵機構とが連結され、操舵動力モータおよび反力モータの駆動を制御して車輪を転舵するが、この際の反力モータの出力は変速機構により転舵出力として最適な出力にされる。
これにより、車速が０近辺の転舵に際して、転舵動力モータの出力をより低く抑えることができる。

本発明によれば、車速が０近辺でステアリングホイールが操舵された場合には、連結機構により操舵機構と転舵機構とが連結させ、転舵動力モータに加え反力モータを用いて車輪を転舵することにより、転舵動力モータの出力を抑えることができ、転舵動力モータを小型化できるという効果がある。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１実施形態の車両用操舵装置の構成＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る車両用操舵装置１０の構成について説明する。
車両用操舵装置１０は、操舵部材としてのステアリングホイール２１から転舵機構３０を機械的に分離し、ステアリングホイール２１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３８から転舵用動力を発生させ、この転舵用動力を転舵機構３０へ伝えることで、転舵機構３０にて左右の転舵車輪３５，３５を転舵させる、いわゆるステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の車両用操舵装置である。

この車両用操舵装置１０の操舵機構２０は、運転者が握るステアリングホイール２１と、ステアリングホイール２１に連結した操舵軸２２と、ステアリングホイール２１の操舵角を検出する舵角センサ２３と、ステアリングホイール２１に対する操舵反力（反力トルク）を発生する反力モータ２４と、反力モータ２４の回転角を検出するモータ回転角センサ２５と、操舵軸２２に作用した反力トルクを検出する反力トルクセンサ３２と、操舵反力を操舵軸２２に伝達する反力伝達機構２６とから構成されている。

ここで、反力モータ２４は電動モータであり、反力伝達機構２６は、反力モータ２４のモータ軸に設けたウォーム２７と、操舵軸２２に結合するとともにウォーム２７に噛み合わせたウォームホイール２８とから構成される、ウォームギヤ機構、すなわち倍力機構である。また、操舵反力は、ステアリングホイール２１に対して回転方向に付加する操作抵抗である。

転舵機構３０は、操舵軸２２の操舵力を入力する入力軸３１と、入力軸３１にラックアンドピニオン機構３３を介して連結したラック軸３４と、ラック軸３４の両端に左右の転舵車輪３５，３５（例えば前輪）を連結するタイロッド３６，３６およびナックル３７，３７と、入力軸３１に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ３８と、入力軸３１の回転角を検出する入力軸回転角センサ４１と、ラック軸３４の位置を検出するラック軸位置センサ４２とから構成されている。

ラックアンドピニオン機構３３は、入力軸３１に形成したピニオン４３とラック軸３４に形成したラック４４とからなる。また、転舵用アクチュエータ３８は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ４５と、転舵用動力を入力軸３１に伝達する転舵動力伝達機構４６とからなる。ここで、転舵動力モータ４５は電動モータである。転舵動力伝達機構４６は、転舵動力モータ４５のモータ軸に設けたウォーム４７と、入力軸３１に結合するとともにウォーム４７に噛み合わせたウォームホイール４８とからなる、ウォームギヤ機構、すなわち倍力機構である。

このように車両用操舵装置１０は、ラック軸３４の両端から転舵トルクを取り出すようにしたエンドテイクオフ型操舵装置である。さらに、車両用操舵装置１０は、ステアリングホイール２１に設けた操舵軸２２と転舵機構３０に設けた入力軸３１との間を、クラッチ機構５１で構成される連結機構５０にて連結したものである。具体的には、操舵軸２２に第１自在軸継手５２を介してクラッチ機構５１の操舵入力側を連結し、クラッチ機構５１の操舵出力側を第２自在軸継手５３を介して入力軸３１に連結するようにした。

このクラッチ機構５１は、制御中は開放状態であるとともに、制御部６１の連結信号Ｃｎ又はクラッチ電源の遮断によって連結状態となる、通電時開放式のクラッチ機構である。クラッチ機構５１は、連結ロッド５４と、連結検出センサ５５とを備える。連結検出センサ５５は、連結ロッド５４がロッド連結孔に挿入して連結したときに、連結ロッド５４の先端で押されたことを検出するリミットスイッチである。連結検出センサ５５は、連結ロッド５４がロッド連結孔に連結したときに、連結完了信号を発し、連結ロッド５４がロッド連結孔から外れ連結が解除されたときに、開放信号を発する。

上記制御部６１は舵角センサ２３、モータ回転角センサ２５、反力トルクセンサ３２、入力軸回転角センサ４１、ラック軸位置センサ４２からそれぞれ検出信号を受けるとともに、車両の走行速度を検出する車速センサ６２、ヨー角速度（ヨー運動の角速度）を検出するヨーレートセンサ６３、車両の加速度を検出する加速度センサ６４、その他の各種センサ６５からそれぞれ検出信号を受けて、反力モータ２４、転舵動力モータ４５およびクラッチ機構５１に制御信号を発するものである。

制御部６１は、車速センサ６２からの車速信号と、舵角センサ２３からの操舵角信号となどに基づいて、目標操舵反力を設定する。そして、制御部６１は、この目標操舵反力に反力トルクセンサ３２の出力値、すなわち、実操舵反力が一致するように反力モータ２４を制御する。これにより、運転者によるステアリングホイール２１の操作方向とは逆方向の操舵反力がステアリングホイール２１に加えられるため、運転者は、ステアリングホイール２１と転舵車輪３５，３５が機械的に連結されているかのような操舵フィーリングを得ることができる。

ここで、制御部６１は、反力モータ２４を制御することによって、ステアリングホイール２１の操作と転舵車輪３５，３５の転舵量に応じた操舵反力を自動的に設定し、操舵反力をステアリングホイール２１に付加して、次の（１）〜（４）のように制御することができる。

（１）反力モータ２４によってウォームホイール２８を、ステアリングホイール２１の操舵方向とは逆方向へ回転させた場合には、ステアリングホイール２１の操舵力を反力モータ２４の操舵反力によって打ち消す作用が働く。このため、ステアリングホイール２１を操舵するときに、操舵反力分だけ大きい操舵力が必要となる。

（２）反力モータ２４によってウォームホイール２８を、ステアリングホイール２１の操舵方向と同方向へ回転させた場合には、ステアリングホイール２１の操舵力に反力モータ２４の操舵反力を加える作用が働く。このため、ステアリングホイール２１を操舵するときに、操舵反力分だけ小さい操舵力ですむ。

（３）ステアリングホイール２１を任意の角度で停止状態に保持させる場合には、転舵車輪３５，３５が直進状態に戻ろうという方向、力に見合ったトルクを反力モータ２４がウォームホイール２８に与えることによって、保持力を発生させる。

（４）その後にステアリングホイール２１を戻す場合には、ステアリングホイール２１の中立位置までステアリングホイール２１を自動的に戻す、いわゆるセルフアライニングトルクに相当する戻し力（操舵反力）が、反力モータ２４からウォームホイール２８に伝達する。

また、制御部６１は、転舵動力モータ４５を制御することによって、ステアリングホイール２１の操舵角に対する転舵車輪３５，３５の転舵角の角度比の特性、すなわち、操舵特性を自動的に設定することができる。つまり、上述のようにステアリングホイール２１から転舵機構３０を機械的に分離したので、ステアリングホイール２１の操舵角と転舵用アクチュエータ３８の動作量との対応関係を機械的な制約を受けることなく設定することができる。この結果、操舵特性を車速、車両の旋回程度や加減速の有無など、車両の走行状態に応じて柔軟に設定することができる。したがって、車両の操縦安定性を高めたり危険回避能力を高めることができる。

さらに制御部６１は、連結信号Ｃｎをクラッチ機構５１に発したり、制御を停止してクラッチ機構５１の電源を遮断して、クラッチ機構５１が連結状態となるようになる。この結果、何らかの要因によって操舵機構２０と転舵機構３０との間での電気的な接続が解除されたときなどには、制御部６１が連結信号Ｃｎを発したり、制御が停止した場合、クラッチ機構５１が連結状態となる。すなわち、電気的な接続が解除されたなどには、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結することにより、バックアップシステムに自動的に切り替えることができる。一方、通常状態ではクラッチ機構５１を開放状態とすることができ、操舵特性を車両の走行状態に応じて柔軟に設定できる。

＜転舵車輪の転舵制御＞
次に、図２を用いて、転舵車輪３５，３５の転舵制御について説明する。
図２は、本実施形態にかかる車両用操舵装置１０における転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロック図である。なお、このブロック図は、操舵機構２０と転舵機構３０とが連結されていない状態（通常状態）における転舵車輪３５，３５の転舵制御を示す。

通常状態における転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロックは、図２に示すように、舵角センサ２３と、車速センサ６２と、制御部６１と、転舵動力モータ４５とから構成される。

ここで、舵角センサ２３は、ステアリングホイール２１の回転角を検出し、車速センサ６２は、車両の走行速度を検出する。制御部６１は、車速に応じた操舵特性（舵角比（転舵角／操舵角））に基づき、操舵角に対応する目標転舵角を設定する。そして、制御部６１は、この目標転舵角と、転舵車輪３５，３５の実転舵角とが一致するように、転舵動力モータ４５を制御する。転舵動力モータ４５は、制御部６１の制御に従い転舵車輪３５，３５の転舵を行う。

ここで、車両用操舵装置１０では、低車速時では、ステアリングホイール２１の操舵角に対して、転舵車輪３５，３５の転舵角が大きくなるように目標転舵角を設定し、また、高車速時には、ステアリングホイール２１の操舵角に対して、転舵車輪３５，３５の転舵角が小さくなるように目標転舵角を設定する。その結果、低車速時では小回り性を高めることができ、また、高車速時では車両の安定性を高めることができる。

＜据え切り時の転舵制御＞
次に、図３および図４を用いて、第１実施形態の車両用操舵装置１０における据え切り（停車時における転舵）時の転舵車輪３５，３５の転舵制御について説明する。
図３は、据え切り時の転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロック図である。また、図４は、据え切り時の転舵車輪３５，３５の転舵制御フローである。

据え切り時における転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロックは、図３に示すように、舵角センサ２３と、車速センサ６２と、制御部６１と、転舵動力モータ４５と、反力モータ２４とクラッチ機構５１とから構成される。
すなわち、据え切り時における転舵車輪３５，３５の転舵制御では、通常状態では転舵に用いない反力モータ２４とクラッチ機構５１とを用いて転舵車輪３５，３５の転舵を行う点に特徴がある。

ここで、舵角センサ２３は、ステアリングホイール２１の回転角を検出し、車速センサ６２は、車両の走行速度を検出する。制御部６１は、車速に応じた操舵特性に基づき、操舵角に対応する目標転舵角を設定とともに、クラッチ機構５１にＣｎ信号を発する。Ｃｎ信号を受けたクラッチ機構５１は、開放状態から連結状態に制御されることにより、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結する。そして、制御部６１は、ステアリングホイール２１の操舵トルクが設定した目標トルクと一致するように、転舵動力モータ４５と反力モータ２４とを制御する。すなわち、制御部６１は、ウォームホイール２８がステアリングホイール２１の操舵方向と同方向へ回転するように反力モータ２４を制御する。転舵動力モータ４５と反力モータ２４とは、制御部６１の制御に従い転舵車輪３５，３５の転舵を行う。

次に、図４を用いて、据え切り時の転舵制御処理について説明する。
まず、舵角センサ２３が、ステアリングホイール２１の回転角を検出するとともに、車速センサ６２は、車両の走行速度を検出する（ステップＳ１０１）。制御部６１は、車速センサ６２の検出値がゼロ、すなわち、車両の停車状態で、かつ、舵角センサ２３からの出力があるときには、操作モードがステアリングホイール２１の据え切り時であると判断し（ステップＳ１０２の「Ｙｅｓ」）、クラッチ機構５１にＣｎ信号を発する（ステップＳ１０３）。

Ｃｎ信号を受けると、クラッチ機構５１は、開放状態から連結状態に制御される。そして、クラッチ機構５１が連結状態に制御され、連結検出センサ５５が、連結ロッド５４がロッド連結孔に連結したことを検知すると、連結検出センサ５５は、連結完了信号を制御部６１に発する。制御部６１は、連結完了信号を受けると、クラッチ機構５１が連結されたと判断し（ステップＳ１０４の「ＹＥＳ」）、反力モータ２４および転舵動力モータ４５を駆動して、車輪を転舵させる（ステップＳ１０５）。

このように、本実施形態における車両用操舵装置１０では、据え切り時には、クラッチ機構５１を連結することにより、操舵機構２０と転舵機構３０とを機械的に連結し、転舵動力モータ４５および反力モータ２４の駆動を制御して車輪を転舵することから、据え切り時の転舵動力モータ４５の出力を抑えることができ、転舵動力モータ４５を小型化できる。

ここで、操舵機構２０と転舵機構３０とが機械的に連結している場合には、ステアリングホイール２１と転舵車輪３５，３５とが連結されるため、ステアリングホイール２１の操舵に対し転舵車輪３５，３５から直接、操舵反力が生じる。そのため、操舵機構２０と転舵機構３０との連結時には必要のない反力モータ２４を用いて、転舵動力モータ４５を小型化できる。
したがって、本実施形態における車両用操舵装置１０では、新たな装置を用いる必要がなく、コストをかけずに、転舵動力モータ４５の小型化できる。

＜第２実施形態の車両用操舵装置の構成＞
図５を用いて、本発明の第２実施形態に係る車両用操舵装置１０Ａの構成について説明する。
本実施形態では、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結する連結機構５０Ａの構成が、第１実施形態と異なる。

すなわち、連結機構５０Ａは、クラッチ機構５１と、クラッチ機構５６と、変速ギア機構７０と、第１連結軸８０と、第２連結軸８１とから構成される。

ここで、変速ギア機構７０は、第１ギア７１と、第２ギア７２と、第１ギア７１に噛み合わせた第３ギア７３（変速ギア）と、第２ギア７２に噛み合わせた第４ギア７４（変速ギア）とから構成される。

第１連結軸８０は、第１自在軸継手５２を介して操舵軸２２に連結され、また、第２自在軸継手５３を介して入力軸３１に連結される。
第１ギア７１は、第１連結軸８０の第１自在軸継手５２側に結合され、第２ギア７２は、第１連結軸８０の第２自在軸継手５３側に結合される。また、クラッチ機構５１は、第１連結軸８０の第１ギア７１と第２ギア７２の間に結合される。

第３ギア７３と、第４ギア７４とは、第２連結軸８１に結合される。また、クラッチ機構５６は、第２連結軸８１の第３ギア７３と第４ギア７４との間に結合される。
第２連結軸８１は、第３ギア７３に噛み合わされた第１ギア７１を介して操舵軸２２に連結され、第４ギア７４に噛み合わされた第２ギア７２を介して入力軸３１に連結される。

クラッチ機構５１は、連結ロッド５４と、連結検出センサ５５とを備えた通常時開放式のクラッチ機構である。クラッチ機構５１は、操舵機構２０と転舵機構３０との間での電気的な接続が解除されたときなどに連結状態となるクラッチ機構である。
クラッチ機構５６は、連結ロッド５７と、連結検出センサ５８とを備えた通常時開放式のクラッチ機構である。クラッチ機構５６は、据え切り時に連結状態となるクラッチ機構である。

すなわち、第２実施形態の車両用操舵装置１０Ａは、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結するために、バックアップ用のクラッチ機構５１と、据え切り時用のクラッチ機構５６とを設けている。

ここで、第３ギア７３は、変速ギアであり、第３ギア７３の歯車の数は、第１ギア７１の歯車の数と異なるように構成される。そのため、操舵軸２２の回転に伴う第１ギア７１の回転は、第３ギア７３により変速されて第２連結軸８１に伝達される。そして、第２連結軸８１に変速されて伝達された操舵軸２２の回転は、クラッチ機構５６が連結状態となることにより、第４ギア７４および第２ギア７２を介して入力軸３１に伝達される。

＜据え切り時の転舵制御＞
次に、図６および図７を用いて、第２実施形態の車両用操舵装置１０Ａにおける据え切り時の転舵車輪３５，３５の転舵制御について説明する。
図６は、据え切り時の転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロック図である。また、図７は、据え切り時の転舵車輪３５，３５の転舵制御フローである。

据え切り時における転舵車輪３５，３５の転舵制御ブロックは、図６に示すように、舵角センサ２３と、車速センサ６２と、制御部６１と、転舵動力モータ４５と、反力モータ２４と、変速ギア機構７０と、クラッチ機構５６とから構成される。
すなわち、据え切り時における転舵車輪３５，３５の転舵制御では、通常状態（図２参照）では用いない反力モータ２４と、変速ギア機構７０と、クラッチ機構５６とを用いて転舵車輪３５，３５の転舵を行う点に特徴がある。

ここで、舵角センサ２３は、ステアリングホイール２１の回転角を検出し、車速センサ６２は、車両の走行速度を検出する。制御部６１は、車速に応じた操舵特性に基づき、操舵角に対応する目標転舵角を設定とともに、クラッチ機構５６にＣｎ信号を発する。Ｃｎ信号を受けたクラッチ機構５６は、開放状態から連結状態に制御されることにより、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結する。そして、制御部６１は、設定した目標転舵トルクと実転舵トルクとが一致するように、転舵動力モータ４５と反力モータ２４とを制御する。すなわち、制御部６１は、ウォームホイール２８がステアリングホイール２１の操舵方向と同方向へ回転するように反力モータ２４を制御する。転舵動力モータ４５と反力モータ２４とは、制御部６１の制御に従い転舵車輪３５，３５の転舵を行う。この際、反力モータ２４により発せられた回転（出力）は、変速ギア機構７０により最適な速比に変換されて入力軸３１に伝達される。

次に、図７を用いて、据え切り時の転舵制御処理について説明する。
まず、舵角センサ２３が、ステアリングホイール２１の回転角を検出するとともに、車速センサ６２は、車両の走行速度を検出する（ステップＳ２０１）。制御部６１は、車速センサ６２の検出値がゼロ、すなわち、車両の停車状態で、かつ、舵角センサ２３からの出力があるときには、操作モードがステアリングホイール２１の据え切り時であると判断し（ステップＳ２０２の「Ｙｅｓ」）、据え切り時用のクラッチ機構５６にＣｎ信号を発する（ステップＳ２０３）。

Ｃｎ信号を受けると、クラッチ機構５６は、開放状態から連結状態に制御される。そして、クラッチ機構５６が連結状態に制御され、連結検出センサ５８が、連結ロッド５７がロッド連結孔に連結したことを検知すると、連結検出センサ５８は、連結完了信号を制御部６１に発する。制御部６１は、連結完了信号を受けると、クラッチ機構５６が連結されたと判断し（ステップＳ２０４の「ＹＥＳ」）、反力モータ２４および転舵動力モータ４５を駆動して、車輪を転舵させる（ステップＳ２０５）。この際、反力モータ２４の回転（出力）は、変速ギア機構７０により変速されて伝達される。

このように、本実施形態の車両用操舵装置１０Ａでは、据え切り時には、据え切り時用のクラッチ機構５６を連結することにより、操舵機構２０と転舵機構３０とを機械的に連結し、転舵動力モータ４５および反力モータ２４の駆動を制御して車輪を転舵する。そのため、据え切り時の転舵動力モータ４５の出力を抑えることができ、転舵動力モータ４５を小型化できる。

特に、バックアップ用のクラッチ機構５１とは別に、据え切り時用のクラッチ機構５６を用いて操舵機構２０と転舵機構３０とを連結できるため、据え切り時に見合った減速比（増速比）で操舵機構２０と転舵機構３０とを連結できる。これにより、据え切り時の反力モータ２４の出力を最適の減速比（増速比）で伝達することができる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。すなわち、実施形態では車速０時（据え切り時）に操舵機構２０と転舵機構３０とを連結し、反力モータ２４を用いて転舵車輪３５，３５の転舵を行うこととしているが、これに限られるものではない。例えば、車速０時だけでなく、車速が０近辺である場合には、操舵機構２０と転舵機構３０とを連結し、反力モータ２４を用いて転舵車輪３５，３５の転舵を行うこととしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る車両用操舵装置の構成図である。 前記実施形態に係る車両用操舵装置の転舵車輪の転舵制御ブロック図である。 前記実施形態に係る車両用操舵装置の据え切り時における転舵車輪の転舵制御ブロック図である。 前記実施形態に係る車両用操舵装置の据え切り時における転舵車輪の転舵制御フローである。 本発明の第２実施形態に係る車両用操舵装置の構成図である。 前記実施形態に係る車両用操舵装置の据え切り時における転舵車輪の転舵制御ブロック図である。 前記実施形態に係る車両用操舵装置の据え切り時における転舵車輪の転舵制御フローである。

符号の説明

１０・・・車両用操舵装置、２０・・・操舵機構、２１・・・ステアリングホイール、２３・・・舵角センサ、２４・・・反力モータ、３０・・・転舵機構、４５・・・操舵動力モータ、５０・・・連結機構、５１・・・クラッチ機構、６１・・・制御部、６２・・・車速センサ

Claims (1)

1. 操舵軸に連結されたステアリングホイールを備えた操舵機構と、前記操舵軸と連結可能な入力軸に転舵用動力を付加する操舵動力モータを備えた転舵機構と、前記操舵軸および前記入力軸を連結することで前記操舵機構および前記転舵機構を機械的に連結可能な連結機構と、を備え、
   前記操舵機構と前記転舵機構との機械的接続を絶った状態で、前記ステアリングホイールの操作量を舵角センサにより検出し、該検出値を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて前記操舵動力モータを駆動して車輪を転舵するとともに、前記操作量と転舵量とに応じて前記操舵軸を介してステアリングホイールに接続した反力モータを駆動して該ステアリングホイールに操舵反力を付与する車両用操舵装置において、
   前記操舵動力モータ、前記反力モータおよび前記連結機構の駆動を制御する制御手段、を備え、
   前記連結機構は、
   連結時に前記操舵軸からの出力を前記入力軸に伝達する第１連結機構と、
   連結時に前記操舵軸からの出力を変速して前記入力軸に伝達する第２連結機構と、を備え、
   前記制御手段は、車両の速度が０近辺で前記ステアリングホイールが操作された場合には、前記第２連結機構を制御し、前記操舵機構と前記転舵機構とを機械的に連結した上で、前記操舵動力モータおよび前記反力モータの駆動を制御して車輪を転舵することを特徴とする車両用操舵装置。

Images