JP6101219B2 - 車両用操舵システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用操舵システムに関する。

特許文献１に示すように、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire）を搭載した車両用操舵システムにおいては、システムが正常に動作しているときには、ステア・バイ・ワイヤにより車両の転舵を行うＳＢＷ（Steer By Wire）モードで動作する。一方、システムに何らかの不具合が生じたときには、反力モータまたは転舵モータで操舵にかかるアシスト力を発生するＥＰＳ（Electronic Power Steering：電動パワーステアリング）モードで動作する。

特開２００６−２４０３９８号公報

前記のように、ＳＢＷモードからＥＰＳモードにモード切替えを行うのは、システムに何らかの不具合が生じたような局面であるから、このような不具合が生じた場合には、ただちにＳＢＷモードからＥＰＳモードにモード切替えを行うことになる。
そして、このようにしてＥＰＳモードにモード切替えた後、ＥＰＳモードが動作しているときに前記のシステムの不具合は解消される場合がある。この場合には、ＥＰＳモードからＳＢＷモードに戻すことになる。

ところで、ステア・バイ・ワイヤを実現する車両用操舵システムにおいては、ハンドル（ステアリングホイール）側と転舵機構側とを選択的に切断または接続する連結機構（クラッチ機構）を備えている。そして、ＳＢＷモードとＥＰＳモードとの間のモード切替えを行う際には、電磁ソレノイドを駆動してクラッチ機構を動作させる。そのため、当該モード切替えを行う際には、電磁ソレノイドやギアの動作音がする。また、当該モード切替えにより、操舵力の変化が生じ、当該変化はハンドルの手応えとして運転者にもわかる。よって、ＥＰＳモードとＳＢＷモードとの間のモード切替えの際には、前記の動作音とハンドルの手応えによる違和感を運転者に与えることになる。

前記のとおり、ＳＢＷモードからＥＰＳモードにモード切替えを行うのは、システムに何らかの不具合が生じたような局面であるため、運転者に違和感を与えることになっても、直ちにモード切替えを行う必要がある。
しかしながら、ＥＰＳモードからＳＢＷモードに戻す場合には、前記のシステムの不具合が解消されたとしても、直ちにＳＢＷモードに戻す必要はなく、運転者の抱く違和感に配慮したタイミングでモード切替えを行うことも可能である。

そこで、本発明は、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい車両用操舵システムを提供することを課題とする。

本発明の一形態は、車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータ駆動するとともに、前記転舵部の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システムである。
本発明によれば、第１モードから第２モードへの切替えの原因となった第１の条件が解除されても、第２モードから第１モードに切替えるのに適した第２の条件を満たすようになるときまで、第２モードから第１モードへの切替えを待つ。よって、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記の場合に、前記車両が前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあることを判定する状態判定部を備え、前記モード切替部は、前記車両が前記所定状態にあると前記状態判定部が判定したことを前記第２の条件とするようにしてもよい。
本発明によれば、第１の条件が解消された後に、車両が、モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態となることを見計らって、第２モードから第１モードに切替えを行うことが可能となるので、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記の場合に、前記状態判定部は、前記転舵機構による転舵が所定の転舵角以上となったときは、前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあると判定するようにしてもよい。
本発明によれば、転舵機構の発する音で、第２モードから第１モードへの切替えで生じる連結機構の動作音が隠れるので、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記の場合に、前記状態判定部は、前記車両のエンジンの始動の際であるときは、前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあると判定するようにしてもよい。
本発明によれば、エンジンの始動の際のクランキングの動作音で、第２モードから第１モードへの切替えで生じる連結機構の動作音が隠れるので、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記の場合に、前記状態判定部は、前記車両がＥＴＣのゲートを通過する際には、前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあると判定するようにしてもよい。
本発明によれば、車両がＥＴＣのゲートを通過するときは、積極的な操舵が不要であり、運転者は操向部材を強く握っていない場合が多いため、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記の場合に、前記状態判定部は、前記車両が自動運転を開始する際には、前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあると判定するようにしてもよい。
本発明によれば、車両が自動運転を開始する際には、運転者は自ら運転操作しようとの意識が低く、運転者は操向部材を強く握っていない場合が多いため、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記状態判定部は、前記車両に設けられた前記第２のモードから前記第１のモードに切り替えるための操作部が操作されたときは、前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあると判定するようにしてもよい。
本発明によれば、操作部の操作は運転者の意思により第２のモードから第１のモードに切り替える場合であるため、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

本発明によれば、モード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい車両用操舵システムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用操舵システムの概略構成図である。 図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用操舵システムのモード切替部が実行する処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る車両用操舵システムの概略構成図である。
車両用操舵システム１１は、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire：ＳＢＷ）方式の操舵装置である。この車両用操舵システム１１は、後述する転舵モータ２９の駆動により転舵力を発生させる機能（ＳＢＷモード）を備えている。また、例えば操舵反力モータ１６の失陥時などのシステムの不具合の際において、転舵モータ２９の駆動により、運転者の手動による操舵にかかるアシスト力を発生させる電動パワーステアリング（Electronic Power Steering：ＥＰＳ）機能（ＥＰＳモード）も備えている。さらに、例えば操舵反力モータ１６および転舵モータ２９の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能（マニュアルステアリングモード）も備えている。

前記の諸機能を実現するために、車両用操舵システム１１は、図１に示すように、操舵部１２、操舵反力発生装置１５、転舵装置１７、クラッチ機構１９（連結機構）、制御装置４０などを備えている。車両用操舵システム１１は、車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、一対の転舵輪２１ａ，２１ｂを備える。

操舵部１２は、車両Ｖの操舵のためのハンドル１３（操向部材）の操作入力がされる装置である。操舵部１２のハンドル１３は、運転者の運転意図にしたがって操作される車両Ｖの操舵を行うための部材である。ハンドル１３には、操舵軸２３が設けられている。操舵軸２３は、運転者によるハンドル１３の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。

操舵反力発生装置１５は、車両用操舵システム１１がＳＢＷモードで動作している際に、ハンドル１３を握る運転者の手元に操舵に係る反力（手応え）、すなわち操舵反力を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置１５は、操舵反力モータ１６（操舵反力アクチュエータ）を有する。操舵反力モータ１６には、操舵軸２３が連結されている。操舵反力モータ１６は、操舵軸２３を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵システム１１がＳＢＷモードで動作している際に、ハンドル１３を握る運転者の手元には、操舵に係る反力（手応え）が伝えられる。

転舵装置（ステアリングギアボックス）１７は、周知のラック・アンド・ピニオン機構（図示せず）を介して、転舵軸２５の回転運動をラック軸２７の直線運動に変換する機能を有する。このラック・アンド・ピニオン機構は、ラックとピニオンとが噛み合い、ステアリングギアボックス１７のハウジング内に収納されている。ラックはラック軸２７に形成されている。転舵装置１７は、転舵モータ２９（転舵アクチュエータ）を有する。転舵モータ２９には、転舵軸２５およびラック軸２７が連結されている。転舵モータ２９は、ラック軸２７を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸２７には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。一対の転舵輪２１ａ，２１ｂは、ラック軸２７の直線運動によって転舵される。転舵軸２５、ラック軸２７、転舵装置１７などにより、転舵輪２１ａ，２１ｂの転舵を行う転舵機構５１を構成している。

クラッチ機構１９は、操舵軸２３と転舵軸２５とを選択的に接続し、または、切断する機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ機構１９は、遊星歯車機構３１を備える。この遊星歯車機構３１は、内歯歯車３１ａと、遊星歯車３１ｂと、太陽歯車３１ｃと、遊星キャリア３１ｄと、を備えている。
また、クラッチ機構１９は、ロック用歯車３３およびロック装置３５を備える。ロック装置３５は、ロック用歯車３３の歯溝に係り合うロックピン３９と、ロックピン３９を駆動する電磁ソレノイド３７と、から構成される。

内歯歯車３１ａは、操舵軸２３の下端側に固定され、操舵軸２３と一体に回転するように構成される。太陽歯車３１ｃは、転舵軸２５と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車３１ｂは、太陽歯車３１ｃおよび内歯歯車３１ａのそれぞれに係り合うように複数設けられる。複数の遊星歯車３１ｂのそれぞれは、転舵軸２５と一体に回転する遊星キャリア３１ｄに対して回転自在に軸支されている。
ロック用歯車３３は、外歯歯車である。ロック用歯車３３は、太陽歯車３１ｃと一体に回転するように構成される。ロックピン３９は、図示しない付勢手段（弾性部材）によってロック用歯車３３に近接する方向に付勢されている。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係り合うと、ロック用歯車３３の回転運動が規制されるようになっている。

電磁ソレノイド３７は、励磁電流の供給によってロックピン３９を引き込むように変位させることで、ロックピン３９とロック用歯車３３との係り合いを解除するように動作する。
ロック装置３５は、制御装置４０から送られてくる制御信号にしたがって動作する。制御装置４０は、電磁ソレノイド３７に励磁電流を供給することで、ロック用歯車３３に対するロックピン３９の係り合いを解除するように動作する。
次に、クラッチ機構１９の作用について説明する。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係り合うと、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃの回転運動が規制される。

太陽歯車３１ｃの回転運動が規制された状態で、運転者がハンドル１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、太陽歯車３１ｃの回転運動が規制されているため、遊星歯車３１ｂは自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転する。遊星歯車３１ｂの公転によって、遊星歯車３１ｂを軸支する遊星キャリア３１ｄおよびこの遊星キャリア３１ｄと一体に回転する転舵軸２５が回転する。このときの操舵軸２３の回転角度に対する転舵軸２５の回転角度の比率は、クラッチ機構１９において機械的に定まっている。

要するに、電磁ソレノイド３７がＯＦＦでロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係り合った状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を接続する接続状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられる。
一方、電磁ソレノイド３７がＯＮになって、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係り合いが解除されると、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃは回転自在な状態になる。

太陽歯車３１ｃが回転自在な状態で、運転者がハンドル１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、遊星歯車３１ｂは、自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア３１ｄには、転舵軸２５およびラック軸２７を介して転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。このため、遊星キャリア３１ｄの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車３１ｃの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車３１ｂが自転すると、太陽歯車３１ｃの方が回転（自転）し、遊星キャリア３１ｄは回転しない。つまり、転舵軸２５は回転しない。
要するに、電磁ソレノイド３７がＯＮになって、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係り合いが解消された状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３と転舵軸２５との間を切断した切断状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられない。

制御装置４０は、車両用操舵システム１１の制御を行うための制御装置である。制御装置４０はマイクロコンピュータを中心に構成されている。
制御装置４０には、入力系統として、操舵角センサ４１、操舵トルクセンサ４３、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、ラックストロークセンサ４９が接続されている。
操舵角センサ４１および操舵トルクセンサ４３は、操舵軸２３に設けられている。操舵角センサ４１は、運転者によるハンドル１３の操舵回転量（操舵角）を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。

また、操舵トルクセンサ４３（操舵トルク情報取得部）は、運転者によるハンドル１３の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに関する情報（操舵トルク情報）を制御装置４０に与える。
操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６に設けられている。操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６の回転動作量（操舵角）を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。

転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９に設けられている。転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９の回転動作量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７に設けられている。ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７の直線移動量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
一方、制御装置４０には、出力系統として、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７が接続されている。

また、制御装置４０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）７５を介して、エンジン制御部７１、ＥＴＣ車載器７２、操作部７３、自動運転制御部７４と通信を行うことができる。
エンジン制御部７１は、車両Ｖを駆動するエンジンを制御する制御装置である。よって、エンジン制御部７１は当該エンジンの状態を把握できるので、エンジンの状態に関する情報を制御装置４０に通知することができる。

ＥＴＣ車載器７２は、電子料金収受システム（Electronic Toll Collection System）を利用するために車両Ｖに搭載される装置である。すなわち、高速道路、有料道路などのＥＴＣゲートを車両Ｖが通過する際に、ＥＴＣ車載器７２がＥＴＣゲート側のシステムと無線通信を行うことで、高速道路、有料道路の利用料金の収受がなされる。ＥＴＣ車載器７２は、直接またはカーナビゲーションシステムなどを介して間接的に車両Ｖのシステムと接続され、高速道路、有料道路などのＥＴＣゲートを通過中であるという車両Ｖの状況を制御装置４０に通知することができる。

操作部７３は、車両Ｖの車室内のインパネなどに設けられたレバーやスイッチなどであり、この操作は後述のモード切替部６３の制御に関わるものである（詳細は後述）。
自動運転制御部７４は、車線逸脱防止支援システム（Lane Keeping Assist System）、渋滞追従制御（特開平１０−３３８０５２号公報などを参照）などの車両Ｖの自動運転の制御を行う。自動運転制御部７４は、これらの自動運転を行っているか否かという車両Ｖの状況を制御装置４０に通知することができる。

次に、制御装置４０が実行する制御内容について説明する。
制御装置４０は、第１モード制御部６１、第２モード制御部６２、およびモード切替部６３を備えている。

第１モード制御部６１は、前記のＳＢＷモード（第１モード）の制御を行う。すなわち、第１モード制御部６１は、クラッチ機構１９（の電磁ソレノイド３７）、転舵モータ２９、反力モータ１６を制御して、ＳＢＷモードを実行する。つまり、第１モード制御部６１は、ＳＢＷモードを動作させるに際して、電磁ソレノイド３７を動作させて、クラッチ機構１９によって、操舵部１２側と転舵機構５１側とが切断された状態を維持する。そして、第１モード制御部６１は、操舵角センサ４１で検出するハンドル１３の操作状態に応じた転舵角となるように、転舵モータ２９を駆動する。さらに、第１モード制御部６１は、転舵機構５１による転舵状態（ラックストロークセンサ４９（あるいは転舵モータレゾルバ４７）により検出する）に応じた操舵反力をハンドル１３に付与するように、操舵反力モータ１６を駆動する。これによって、第１モード制御部６１は、転舵モータ２９の駆動により転舵力を発生させることができる。

第２モード制御部６２は、前記のＥＰＳモード（第２モード）の制御を行う。すなわち、第２モード制御部６２は、クラッチ機構１９（の電磁ソレノイド３７）、転舵モータ２９、反力モータ１６を制御して、ＥＰＳモードを実行する。つまり、第２モード制御部６２は、電磁ソレノイド３７を駆動せず、ロックピン３９がロック用歯車３３が係り合った状態のままとして、操舵部１２側と転舵機構５１側とが接続された状態（手動操舵力が転舵機構５１に伝達される状態）を維持する。そして、第２モード制御部６２は、操舵トルクセンサ４３により検出した操舵トルク情報に基づいて、操舵反力モータ１６および転舵モータ２９のうち、少なくとも一方を駆動する。これによって、第２モード制御部６２は、運転者の手動による操舵にかかるアシスト力を発生させることができる。

モード切替部６３は、第１モード制御部６１によるＳＢＷモードと第２モード制御部６２によるＥＰＳモードとの間のモードの切替制御を行う（なお、前記のとおり、マニュアルモードも存在するが、マニュアルモードの詳細や、マニュアルモードへの切替えについては説明を省略する）。すなわち、モード切替部６３は、通常はＳＢＷモードを維持するが、操舵反力モータ１６の異常の検出など、システムに不具合が生じたときは、ＳＢＷモードからＥＰＳモードに切り替える制御を行う。
ところで、このようにしてＥＰＳモードに切替えた後、ＥＰＳモードが動作している最中に前記のシステムの不具合は解消される場合がある。この場合には、モード切替部６３は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードに戻す制御を行う。

前記のとおり、ＥＰＳモードからＳＢＷモードにモード切替えを行う際には、電磁ソレノイド３７を駆動してクラッチ機構１９を動作させる（操舵部１２側と転舵機構５１側とを切り離す）。そのため、当該モード切替えを行う際には、電磁ソレノイド３７や、クラッチ機構１９を構成する前記のギアの動作音がする。また、当該モード切替えにより、操舵力の変化が生じ、当該変化はハンドル１３の手応えとして運転者にもわかる。よって、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへのモード切替えの際には、当該動作音とハンドル１３の手応えによる違和感を運転者に与えることになる。

前記のとおり、ＳＢＷモードからＥＰＳモードにモード切替えを行うのは、システムに何らかの不具合が生じたような局面である。この場合にも、前記の電磁ソレノイド３７やギアの動作音や、操舵力の変化によるハンドル１３の手応えは発生するものの、システムの不具合に起因するものであるため、運転者に違和感を与えることになっても、直ちにモード切替えを行う必要がある。
一方、ＥＰＳモードからＳＢＷモードに戻す場合には、ＳＢＷモードの方がきめ細かな制御ができるものの、前記のシステムの不具合が解消されたとしても、直ちにＳＢＷモードに戻さなければならない必然性はなく、運転者の抱く違和感に配慮したタイミングでモード切替えを行うことも可能である。
そこで、車両用操舵システム１１では、モード切替部６３により、次のような制御を行う。図２は、かかる制御内容についての一例を説明するフローチャートである。

まず、車両用操舵システム１１がＳＢＷモード（第１モード）にあるときは（Ｓ１のＹｅｓ）、切替部６３は、ＳＢＷモードからＥＰＳモード（第２モード）に切替えするための条件である第１の条件を満たすか否かを判断する（Ｓ２）。「第１の条件」は、操舵反力モータ１６の異常（温度上昇など）の検出など、システムにＳＢＷモードを継続できないような不具合が生じたことなどである。第１の条件を満たすときは（Ｓ２のＹｅｓ）、切替部６３は、ＳＢＷモードからＥＰＳモードに切替える（Ｓ３）。そして、Ｓ１に戻る。第１の条件を満たさないときは（Ｓ２のＮｏ）、Ｓ１に戻る。

一方、車両用操舵システム１１がＳＢＷモードではなく（Ｓ１のＮｏ）、Ｓ３が実行されたことによりＥＰＳモードにあるときは（Ｓ４のＹｅｓ）、切替部６３は、前記の第１の条件が解消したか否かを判断する（Ｓ５）。そして、第１の条件が解消した後（Ｓ５のＹｅｓ）、モード切替部６３は、第２の条件を満たすか否か判断する（Ｓ６）。第２の状態をみたすか否かの具体的な判定は状態判定部６４（図１）が行い、この判定に基づいて切替部６３が第２の条件を満たすか否か判断する。「第２の条件」とは、車両Ｖが、ＳＢＷモードからＥＰＳモードへの切替え行っても、当該切替えに運転者が気付きにくいような（あるいは、まぎらわすことができるような）所定状態にあることである。この「所定状態」の具体例については後述する。第２の条件を満たすときは（Ｓ６のＹｅｓ）、ＥＰＳモードからＳＢＷモードに切り替える（Ｓ７）。ＥＰＳモードにないとき（Ｓ４のＮｏ）、第１の条件は解消していないとき（Ｓ５のＮｏ）、および第２の条件を満たさないときは（Ｓ６のＮｏ）、Ｓ１に戻る。

このような本実施形態の車両用操舵システム１１によれば、図２の処理を行うことにより、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えの原因となった第１の条件が解消されても（Ｓ５のＹｅｓ）、第２の条件を満たすようになるまで（Ｓ６のＹｅｓ）、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えを待つ。この第２の条件は、車両Ｖが、モードの切替えを運転者が気付きにくいような所定状態にあることであり、モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態になるのを見計らって、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えを行う。よって、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えを行う場合にも運転者に違和感を与えにくい。

前記のとおり、第２の条件の判断は、状態判定部６４が行う。以下では、第２の条件の判断の具体例について説明する。ここでは、（１）〜（５）の５つの条件の何れか一つを満たしているときには、第２の条件を満たしていると判断する。

（１）車両用操舵システム１１で、最大転舵角近く（所定の転舵角以上）にまで操舵されたときは、第２の条件を満たす。
この状態は、ラックストロークセンサ４９（あるいは転舵モータレゾルバ４７）による検出信号により、状態判定部６４が判定することができる。すなわち、最大転舵角近くまで操舵されたときは、ＥＰＳモードでも操舵反力が高まり、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えを行っても、ハンドル１３の手応えの多少の変動について運転者は気付きにくい。また、この状況では、ステアリングギアボックス１７の前記のラック・アンド・ピニオン機構において、ラックエンドがステアリングギアボックス１７のハウジングに衝突しやすい。そのため、当該衝突で音がするので、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えで、電磁ソレノイド３７やクラッチ機構１９を構成する前記のギアの動作音がしても、前記の衝突音に隠れて当該動作音に気付きにくい。よって、この場合は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

（２）車両Ｖがエンジンの始動の際であるときは、第２の条件を満たす。
前記のとおり、車両Ｖを駆動するエンジンの状態ついては、エンジン制御部７１が把握していて、エンジンの状態に関する情報を制御装置４０に通知する。よって、状態判定部６４は、エンジンが始動状態にあるか否かを判断することができる。
エンジンの始動の際には、クランキングの動作音により、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えによる電磁ソレノイド３７やクラッチ機構１９を構成する前記のギアの動作音が隠れる。よって、この場合には、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

（３）車両ＶがＥＴＣのゲートを通過する際は、第２の条件を満たす。
前記のとおり、ＥＴＣ車載器７２から制御装置４０には、高速道路、有料道路などのＥＴＣゲートを通過中であるという車両の状況を通知する。車両ＶがＥＴＣのゲートを通過するときは、積極的な操舵が不要であり、運転者はハンドル１３を強く握っていない場合が多いと考えられる。よって、この場合には、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えを行っても、ハンドル１３の手応えの変動に気付きにくい。よって、この場合は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

（４）車両Ｖが自動運転を開始する際は、第２の条件を満たす。
前記のとおり、自動運転制御部７４は、車線逸脱防止支援システム、渋滞追従制御などの自動運転を行っているか否かという車両Ｖの状況を制御装置４０に通知する。これにより、状態判定部６４は、車両Ｖが自動運転を開始する際であるか否かを判定することができる。
自動運転を開始する際は、運転者は自ら運転操作しようとの意識が低く、ハンドル１３を強く操作していない場合が多いと考えられる。そのため、このときにＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えを行っても、ハンドル１３の手応えの変動に運転者は気付きにくい。よって、この場合は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

（５）車両Ｖの車室内のインパネなどに設けられたレバーやスイッチなどである操作部７３が操作されたときは、第２の条件を満たす。
すなわち、操作部７３は、運転者が手動でＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えを行うための装置である。
操作部７３を操作する場合は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへの切替えにより、ハンドル１３の手応えの変動や、電磁ソレノイド３７やクラッチ機構１９を構成する前記のギアの動作音の発生があることをわかっていながら、運転者が操作部７３をあえて操作するときである。よって、この場合は、ＥＰＳモードからＳＢＷモードへモード切替えする場合にも運転者に違和感を与えにくい。

なお、状態判定部６４は、前記の（１）から（５）までの全ての条件を判断せず、その中の１または複数個の条件を判断するだけとしてもよい。あるいは、状態判定部６４は、（１）から（５）までの条件以外の条件を第２の条件として判断するようにしてもよい。この条件は、ＳＢＷモードからＥＰＳモードへの切替えを運転者が気付きにくい所定状態に車両Ｖがあることである。

１１ 車両用操舵システム
１２ 操舵部
１３ ハンドル（操向部材）
１６ 操舵反力モータ（操舵反力アクチュエータ）
２９ 転舵モータ（転舵アクチュエータ）
４３ 操舵トルクセンサ（操舵トルク情報取得部）
５１ 転舵機構
６１ 第１モード制御部
６２ 第２モード制御部
６３ モード切替部
６４ 状態判定部

Claims (6)

1. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、
   前記車両が前記モードの切替えを運転者が気付きにくい所定状態にあることを判定する状態判定部とを備え、
   前記モード切替部は、前記車両が前記所定状態にあると前記状態判定部が判定したことを前記第２の条件としていることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵システム。
2. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に前記転舵機構による転舵が所定の転舵角以上となる第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システム。
3. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に前記車両のエンジンの始動の際である第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システム。
4. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に前記車両がＥＴＣのゲートを通過する際である第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システム。
5. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に前記車両が自動運転状態である第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システム。
6. 車両の操舵のための操向部材による操作入力がされる操舵部と、
   前記車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵部側と前記転舵機構側とを選択的に断接する連結機構と、
   前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
   前記転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記操向部材の操舵トルクに関する情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを切断して、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた前記操舵反力を前記操向部材に付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第１モードを実行する第１モード制御部と、
   前記クラッチ機構で前記操舵部側と前記転舵機構側とを接続して、前記操舵トルク情報取得部で取得した情報に基づいて前記操舵反力アクチュエータおよび前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するように、前記クラッチ機構、前記操舵反力アクチュエータ、および前記転舵アクチュエータの制御を行う第２モードを実行する第２モード制御部と、
   前記第１モードを実行している場合に第１の条件を満たすときは当該第１モードから前記第２モードに切替え、当該切替え後に第１の条件が解消された場合は、その後に前記車両に設けられた前記第２のモードから前記第１のモードに切り替えるための操作部が操作されたときである第２の条件を満たしたときに当該第２モードから前記第１モードに切替えるモード切替部と、を備えていることを特徴とする車両用操舵システム。

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