JP2001151134A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最大転舵角付近で伝達比可変機構の駆動モー
タを停止させると、負荷増大に伴うモータ発熱は抑えら
れるが、駆動モータ停止に伴って伝達比が急変し、運転
者に違和感を与える。 【解決手段】車輪の転舵角がしきい値を超える最大転舵
角付近では、伝達比可変機構自身の持つ摩擦トルクの作
用により伝達比可変機構の不動状態が維持できる程度
に、通常駆動モータに設定される制御信号Ｉｓ（in）を
制限し、制限した制御信号Ｉｓ（out）によって駆動モ
ータを作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルの操
舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達
比可変機構を備えた車両用操舵制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、操舵ハンドルの操舵角と転舵
輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構
を備えた車両用操舵制御装置が提案されている。この伝
達比可変機構は、操舵ハンドル側の入力軸と転舵輪側の
出力軸とを相対回転可能に連結する連結機構を有してお
り、この連結機構を駆動モータによって回転駆動するこ
とで、入力軸−出力軸間の回転量の伝達比、すなわち操
舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を
変化させ得る構造となっている。

【０００３】従って、操舵ハンドル、伝達比可変機構及
び転舵輪は、機械的に一連に連結された状態で操舵系を
構成するため、例えば転舵輪が最大転舵角付近まで転舵
されている状況下で、操舵ハンドルをさらに切り込もう
とする操作が継続されると、伝達比可変機構の駆動モー
タにかかる負荷が増加した状態が継続し、その結果、駆
動モータには通常よりも大きな負荷電流が流れ続け、駆
動モータの発熱量が増加する場合があった。

【０００４】そこで、例えば、特開昭６３−２２７４７
２号では、転舵輪の転舵角が最大転舵角付近になると、
伝達比可変機構の駆動モータを停止させる技術が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように転舵輪の転
舵角が最大転舵角付近になった時点で、伝達比可変機構
の駆動モータを停止させると、負荷増大に伴う駆動モー
タの発熱は抑えられるが、最大転舵角に至る前に駆動モ
ータが停止するため、操舵角と転舵角との間に設定され
ている伝達比が、駆動モータが停止した時点で急変して
しまい、運転者に操舵違和感を与えるおそれがある。

【０００６】そこで本発明は、このような課題を解決す
べくなされたものであり、その目的は、このような操舵
違和感を与えることなく、最大転舵角付近での駆動モー
タの発熱を抑えることができる車両用操舵制御装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１にかかる
車両用操舵制御装置は、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪
の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を
備えた車両用操舵制御装置であって、操舵ハンドルの操
舵角を検出する操舵角検出手段と、伝達比可変機構を駆
動する駆動手段と、走行状態に応じて設定する伝達比と
操舵角検出手段で検出された操舵角とをもとに制御目標
を設定すると共に、この制御目標に追従するように駆動
手段の動作を制御する制御手段と、転舵輪の転舵角が、
最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合
に、伝達比可変機構を変位駆動させる際に必要となる出
力に比べ、駆動手段の出力を制限する制限手段とを備え
て構成する。

【０００８】転舵輪が最大転舵角付近まで転舵された状
態を想定すると、この状態では、駆動手段によって伝達
比可変機構を積極的に変位駆動させて、伝達比を変化さ
せるような動作は不要である。そこで、転舵輪の転舵角
が最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場
合に、制限手段によって、実際に伝達比可変機構を変位
駆動させる際に必要となる出力に比べ、駆動手段の出力
を制限することで、その分、駆動手段の発熱量が抑えら
れる。また、この間、駆動手段からの出力が継続される
ため、伝達比の急変が防止される。

【０００９】請求項２にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項１における車両用操舵制御装置において、制限手
段は、伝達比可変機構に相対的な機械的変位が生じない
程度に、駆動手段の出力を制限する。

【００１０】伝達比可変機構自身の機械的な摩擦トルク
を考慮し、制限手段によって、この摩擦トルクによって
伝達比可変機構の不動状態が維持できる程度に、駆動手
段の出力を制限することで、伝達比可変機構は、作用す
る外力によって相対的な機械的変位を生じることがない
ため、その結果、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵
角との位置関係が一定に保たれる。

【００１１】請求項３にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項１における車両用操舵制御装置において、伝達比
可変機構の相対的な機械的変位を拘束するロック手段
と、出力が制限された駆動手段が、外力によって通常と
は逆方向に駆動される状況であると判定した場合に、ロ
ック手段を作動させるロック制御手段とをさらに備えて
構成する。

【００１２】制限手段によって駆動手段の出力を制限し
ている関係で、外力として操舵系に作用する操舵トルク
が大きい場合には、駆動手段が通常とは逆方向に駆動さ
れる状況も想定される。従って、このような外力によっ
て通常とは逆方向に駆動手段が駆動される状況であると
判定した場合には、ロック制御手段によってロック手段
を作動させ、伝達比可変機構の相対的な機械的変位を拘
束する。これにより、操舵ハンドル、伝達比可変機構及
び転舵輪で構成する操舵系の連結剛性が維持される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。

【００１４】図１に第１の実施形態にかかる操舵装置の
構成を示す。

【００１５】入力軸２０と出力軸４０とは伝達比可変機
構１００を介して連結されており、入力軸２０には操舵
ハンドル１０が連結されている。出力軸４０は、ラック
アンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラック軸５１
に連結されており、ラック軸５１の両側には転舵輪ＦＷ
が連結されている。

【００１６】また、操舵ハンドル１０の操舵角が入力軸
２０の回転角に対応するため、入力軸２０には、入力軸
２０の回転角としての操舵角θｈを検出する操舵角セン
サ２１を設けている。

【００１７】伝達比可変機構１００は、入力軸２０と出
力軸４０とを相対回転可能に連結しており、駆動モータ
１１０によって伝達比可変機構１００を変位駆動するこ
とで、入力軸２０−出力軸４０間の回転量の伝達比を変
化させる機構となっている。

【００１８】図２に伝達比可変機構１００の構造を示
す。伝達比可変機構１００は、筒形状のハウジング１０
１を有しており、ハウジング１０１の筒面内側にステー
タ１１１を固定し、さらにその内側には、中空シャフト
１１３と一体化したロータ１１２を配置しており、これ
らステータ１１１とロータ１１２によって駆動モータ１
１０を構成している。なお、この駆動モータ１１０は、
例えば、磁極数２のブラシレスモータで構成する。

【００１９】中空シャフト１１３は、波動歯車減速機１
２０を構成する楕円カム１２１と一体化しており、駆動
モータ１１０によって楕円カム１２１を回転駆動するこ
とで、可動フランジ１２２がハウジング１０１に対して
相対的に回転する構造となっている。この可動フランジ
１２２に対して入力軸２０を固定し、ハウジング１０１
に対して出力軸４０を固定しているため、駆動モータ１
１０が回転駆動することで、入力軸２０と出力軸４０と
は相対的に回転することになる。この作用によって入力
軸２０−出力軸４０間の回転量の伝達比が変化する機構
となっており、駆動モータ１１０の回転を制御すること
で伝達比の可変制御が実施される。

【００２０】図３に示すように、中空シャフト１１３の
外周部には、半円の円弧形状にＮ極１３０ＮとＳ極１３
０Ｓとを配したリング状のマグネット１３０を固定して
おり、駆動モータ１１０の磁極数が２極であるため、Ｎ
極１３０ＮとＳ極１３０Ｓは、１８０°幅となってい
る。また、このマグネット１３０と向かい合う位置に
は、３つの作動角センサ１３１を１２０°ピッチで配
し、ハウジング１０１に対して固定している。この作動
角センサ１３１はホールＩＣで構成しており、ホールＩ
Ｃによって磁極変化を検出することで、駆動モータ１１
０の作動角θｍを検出している。

【００２１】また、ハウジング１０１内には、ロータ１
１２とステータ１１１との相対回転を阻止して、伝達比
の可変動作を禁止するロック機構を備えている。

【００２２】このロック機構は、図４に示すように、円
弧状に湾曲したロックアーム１４０と、溝ピッチ９０°
の凹凸溝を周囲に形成したロックホルダ１１４とを備え
ており、ロックアーム１４０はハウジング１０１側に固
定した支持軸１４１を中心に傾動し、ロックホルダ１１
４は中空シャフト１１３の端部において、中空シャフト
１１３と一体的に形成している。

【００２３】ロックアーム１４０には凸部１４０ａを設
けており、ロックホルダ１１４の凹部内に、ロックアー
ム１４０の凸部１４０ａを係止させることで、ロータ１
１２とステータ１１１との相対回転が禁止されるロック
状態となる。

【００２４】ロックアーム１４０の駆動機構は次のよう
になっている。ロックアーム１４０の先端部には駆動コ
イル１４２を設けており、この駆動コイル１４２と相対
するハウジング１０１側にマグネット１４３を固定して
いる。また、図示は省略したが、ロックアーム１４０の
支持軸１４１には、コイルスプリングが設けられてお
り、ロックアーム１４０がロックホルダ１１４側に傾動
するように常時押圧している。そして、駆動コイル１４
２に電流が流れることで、駆動コイル１４２とマグネッ
ト１４３との間に電磁力による反発力が発生し、コイル
スプリングの押圧力に抗して、ロックアーム１４０がロ
ックホルダ１１４から離間する方向に傾動しロックが解
除される。また、駆動コイル１４２への通電が停止され
ると、これによって反発力が消滅するため、コイルスプ
リングの押圧力により、ロックアーム１４０が傾動し
て、図４に示すようなロック状態に復帰する。

【００２５】このように構成する伝達比可変機構１００
における駆動モータ１１０及びロック動作の制御は操舵
制御装置７０によって実施する。操舵制御装置７０に
は、操舵角センサ２１、作動角センサ１３１の他、車両
の速度を検出する車速センサ６０の各検出信号が与えら
れ、操舵制御装置７０はこれらの信号をもとに伝達比Ｇ
を設定すると共に、伝達比Ｇ及び操舵角θｈに応じて設
定される制御信号Ｉｓを駆動モータ１１０に対して出力
する処理を繰り返し、伝達比可変機構１００の駆動制御
を実施している。

【００２６】なお、出力軸４０の回転角を出力角θｐ、
波動歯車減速機１２０の減速比をＫとすると、操舵ハン
ドル１０の操舵角θｈ、伝達比可変機構１００における
駆動モータ１１０の作動角θｍ、及び出力軸４０の出力
角θｐは、下記（１）式の関係となる。従って、操舵制
御装置７０では、操舵角θｈと作動角θｍとをもとに、
出力角θｐを検知しており、この出力角θｐはラック軸
５１のストローク位置に対応し、さらにラック軸５１の
ストローク位置は車輪ＦＷの転舵角に対応するため、出
力角θｐが車輪ＦＷの転舵角に対応する。

【００２７】 θｐ＝θｈ＋Ｋ・θｍ …（１） また、車輪ＦＷの転舵角が最大転舵角付近では、最大転
舵角に近づくに連れて、車輪ＦＷを転舵させるための転
舵負荷トルクが増加傾向となり、伝達比可変機構１００
の駆動モータ１１０にかかる負荷が増加してモータ発熱
量が増加してしまう。そこで、この転舵負荷トルクが増
加する転舵角θｐをしきい値θpthとして規定し、操舵
制御装置７０では、転舵角θｐがしきい値θpthを超え
ると、伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０の出力
を制限する処理を実施する。これは、以下に説明するよ
うに、伝達比可変機構１００自体を機械的に変位させる
際に必要となる摩擦トルクを利用している。

【００２８】図５に示すように、操舵ハンドル１０、伝
達比可変機構１００及び車輪ＦＷが一連に連結されて操
舵系を構成しており、図中「Ｔｈ」は操舵ハンドル１０
に付与される操舵トルク、「Ｔｌ」は車輪ＦＷから操舵
系に作用する転舵負荷トルク、「Ｔｍ」は伝達比可変機
構１００の駆動モータ１１０によって発生する出力トル
クをそれぞれ示す。操舵トルクＴｈと転舵負荷トルクＴ
ｌが一定の大きさで釣り合っている状態を想定すると、
この状態から車輪ＦＷを転舵させるために、駆動モータ
１１０で発生させる出力トルクＴｍは次の（２）式で示
すことができる。なお（２）式中、「Ｔμ」は伝達比可
変機構１００自体を機械的に変位させる際に必要となる
摩擦トルクである。

【００２９】 Ｔｍ＞Ｔｌ＋Ｔμ …（２） また、同じ釣り合い状態において、駆動モータ１１０の
出力トルクＴｍを徐々に低下させていくと、駆動モータ
１１０が、負荷トルクＴｌによって（２）式の場合とは
逆方向に駆動され始める。このときの出力トルクＴｍ、
負荷トルクＴｌ及び摩擦トルクＴμの関係は、（３）式
で示すことができる。

【００３０】 Ｔｍ＋Ｔμ＜Ｔｌ …（３） そこで、操舵トルクＴｈと負荷トルクＴｌが一定の大き
さで釣り合っている状態において、伝達比可変機構１０
０の不動状態が維持できる出力トルクＴｍの範囲は、
（２）式及び（３）式より、（４）式で表すことができ
る。操舵制御装置７０では、この（４）式の関係を利用
して、伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０の出力
を制限する処理を実施している。

【００３１】 Ｔｌ−Ｔμ≦Ｔｍ≦Ｔｌ＋Ｔμ …（４） 以下、操舵制御装置７０で実施する制御処理につき、図
６のフローチャートに沿って説明する。

【００３２】このフローチャートはイグニションスイッ
チのオン操作によって起動する。後のＳ１２０で説明す
るように、イグニションスイッチのオフ操作によりロッ
ク機構がロック状態となっているため、まずステップ
（以下、ステップを「Ｓ」と記す。）１０２では、ロッ
ク機構の駆動コイル１４２に通電を開始する。これによ
り、ロックアーム１４０がロックホルダ１１４から離間
する方向に傾動しロックが解除される。

【００３３】続くＳ１０４では、操舵角センサ２１で検
出された操舵角θｈ、作動角センサ１３１で検出された
駆動モータ１１０の作動角θｍ、車速センサ６０で検出
された車速Ｖの値をそれぞれ読み込む。

【００３４】続くＳ１０６では、図７に示すマップをも
とに、車速Ｖに応じた伝達比Ｇを設定する。

【００３５】続くＳ１０８では、制御目標となる駆動モ
ータ１１０の目標作動角θｍｍを設定する。操舵角θ
ｈ、伝達比Ｇ及び出力角θｐは下記（５）式の関係とな
るため、（１）式、（５）式より目標作動角θｍｍは
（６）式で規定される。

【００３６】 θｐ＝Ｇ・θｈ …（５） θｍｍ＝（Ｇ−１）・θｈ／Ｋ …（６） 続くＳ１１０では、Ｓ１０４で読み込まれた駆動モータ
１１０の作動角θｍと、Ｓ１０８で設定された目標作動
角θｍｍとの偏差ｅを、ｅ＝θｍｍ−θｍとして演算
し、続くＳ１１２では、オーバーシュートすることなく
偏差ｅを０にするように、駆動モータ１１０を制御する
制御信号Ｉｓを設定する。この処理の一例としては、Ｉ
ｓ＝Ｃ（ｓ）・ｅの演算式に基づいて、ＰＩＤ制御のパ
ラメータを適切に設定することにより制御信号Ｉｓを決
定することができる。なお、式中の「（ｓ）」はラプラ
ス演算子である。

【００３７】続くＳ１１４では、Ｓ１０４で読み込んだ
操舵角θｈ及び作動角θｍをもとに、（１）式より車輪
ＦＷの転舵角に対応する出力角θｐを求め、求めた出力
角θｐが前述したしきい値θpth以下であるかを判断す
る。例えば、転舵角の中立を基準として、右操舵領域を
正、左操舵領域を負として出力角θｐが設定されるもの
とすると、Ｓ１１４で示したように、出力角θｐの絶対
値としきい値θpthとを比較する。

【００３８】車輪ＦＷが最大転舵角付近以下の場合に
は、Ｓ１１４で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ１１６に進
み、Ｓ１１２で設定した制御信号Ｉｓに基づいて駆動モ
ータ１１０を作動させる。

【００３９】続くＳ１１８では、イグニションスイッチ
（ＩＧ）がオフ操作されたかを判断し、「Ｎｏ」の場合
にはＳ１０４に進み前述した処理が繰り返し実行され、
「Ｙｅｓ」の場合にはＳ１２０に進み、ロック機構の駆
動コイル１４２に対する通電を停止する。これにより、
コイルスプリングの押圧力によりロックアーム１４０が
ロックホルダ１１４側へ傾動し、図４に示すロック状態
となる。

【００４０】一方、Ｓ１１４において「Ｎｏ」、すなわ
ち、車輪ＦＷの転舵角に対応する出力角θｐがしきい値
θpthを超えた場合にはＳ２００に進み、駆動モータ１
１０の出力を制限する制限処理を実施する。この場合、
例えば図８に示すマップをもとに、Ｓ１１２で設定した
制御信号Ｉｓ（in）の最大値以下となるように制限し、
制限された制御信号Ｉｓ（out）を新たに制御信号Ｉｓ
として設定する。この後、Ｓ１１６へ進むため、駆動モ
ータ１１０は、Ｓ２００において制限処理が施された制
御信号Ｉｓをもとに駆動される。制御信号Ｉｓ（out）
が取り得る最大値Ｉｓmaxは、実際に伝達比可変機構１
００を変位駆動させる際に必要となるモータ出力に比
べ、小さなモータ出力となるように予め規定した値であ
る。

【００４１】続くＳ２０２では、ロック機構を作動させ
るロック条件が成立したかを判断する。これは、前段の
Ｓ２００において、駆動モータ１１０の最大出力を予め
規定した所定値に制限したことに関連し、想定したトル
クよりも大きな操舵トルクＴｈが操舵系に作用した場合
には、この操舵トルクＴｈによって増加した転舵負荷ト
ルクＴｌを受け、操舵ハンドル１０をさらに切り込む場
合に駆動モータ１１０が通常回転駆動される方向とは逆
方向に駆動される場合も起こり得る。そこで、Ｓ２０２
では、このような状況に移行しつつある状況を判断す
る。この場合、例えば、操舵角θｈと作動角θｍとの変
化状態に基づき判断することができる。具体的には、操
舵角θｈがさらに切り込み側に増加し、且つ、駆動モー
タ１１０の作動角θｍがこの切り込み側に応対する方向
とは逆方向に変化した場合には、駆動モータ１１０が外
力によって通常とは逆方向に駆動されつつある状況と判
断できる。このような状況下では、Ｓ２０２で「Ｙｅ
ｓ」と判断されてＳ２０４に進み、ロック機構の駆動コ
イル１４２に対する通電を停止させ、伝達比可変機構１
００をロック状態とする。これにより、伝達比可変機構
１００内に相対的な機械的変位が生じることがないた
め、操舵ハンドル１０の操舵角θｈと車輪ＦＷの転舵角
との位置関係が一定に保たれ、操舵系の連結剛性を維持
できる。

【００４２】これに対し、操舵ハンドル１０を中立方向
へ戻す操作に移行しつつある状況などでは、操舵トルク
Ｔｈが弱まるため操舵系に作用する転舵負荷トルクも低
下し、駆動モータ１１０が逆方向へ駆動され得る状況か
ら復帰する。このような状況下では、Ｓ２０２における
ロック条件が不成立となるため、Ｓ２０２で「Ｎｏ」と
判断されてＳ２０６に進み、再びロック機構の駆動コイ
ル１４２に対する通電が開始され、伝達比可変機構１０
０のロックが解除される。

【００４３】このような処理を繰り返し実施すること
で、車輪ＦＷの転舵角が最大転舵角付近を超える領域で
は、駆動モータ１１０の最大出力を制限しつつ、ロック
機構の動作制御を実施する。

【００４４】なお、ロック機構を動作させて伝達比可変
機構１００をロック状態とした場合には、ロック解除時
に、ロックアーム１４０とロックホルダ１１４との間に
咬み込みが発生して、ロック解除後、直ちに通常の伝達
比可変制御に移行することができない場合があり、ま
た、ロック解除に伴う機械的振動が操舵ハンドル１０に
伝達され、運転者に操舵違和感を与える場合もあった。
これに対し、Ｓ２００において出力制限処理を実施した
場合には、例えば付与される操舵トルクＴｈが想定した
通常範囲内の大きさであれば、ロック機構を作動させる
ことなく、伝達比可変機構１００の相対的な機械的変位
を拘束した状態を維持できるため、操舵違和感等を与え
得るロック解除動作の発生頻度を抑えることができる。

【００４５】先に説明したＳ２０２のロック条件として
は、この他にも、目標作動角θｍｍがθｍｍ＝（Ｇ−
１）・θｈ／Ｋの関係にあるため、操舵角θｈに代えて
目標作動角θｍｍを用い、作動角θｍの変化状態と目標
作動角θｍｍの変化状態とをもとに同様に判断すること
もできる。さらに、ロック条件が成立し得る状況下で
は、目標作動角θｍｍと作動角θｍとの偏差ｅが増大す
るため、偏差eが所定値を超えた場合にロック条件が成
立したとして判断することもできる。また、この他に
も、操舵トルクＴｈが所定値以上となった場合、駆動モ
ータ１１０に流れる負荷電流が所定値以上となった場合
などを、ロック条件として採用することもできる。

【００４６】また、先に示した図８のマップでは、制御
信号Ｉｓ（out）の取り得る最大値Ｉｓmaxが一定の場合
を示したが、例えば出力角θｐに応じて最大値Ｉｓmax
の値を可変設定することも可能である。この場合図９に
示すように、出力角θｐがしきい値θpth内の範囲では
最大値Ｉｓmaxを一定とし、しきい値θpthを超える領域
では、出力角θｐの増加に伴って最大値Ｉｓmaxが徐々
に小さな値となるように設定することもできる。これに
より制御信号Ｉｓの急変が防止される。

【００４７】なお、路面凹凸などによって車輪ＦＷから
操舵系に外力（逆入力）が作用する場合があり、このよ
うに制御信号Ｉｓ（out）を制限することで、制限した
分、駆動モータ１１０で発生される駆動出力が低下する
ことになるため、通常想定される逆入力が操舵系に作用
した場合にも、この影響によって伝達比可変機構１００
に相対的な機械的変位が生じない程度に、制御信号Ｉｓ
（out）の最大値Ｉｓmaxを規定している。

【００４８】また、先のＳ２００では、駆動モータ１１
０の出力を制限する手法として、最大出力を制限する手
法を例示したが、Ｓ１１２において通常どおりに設定さ
れる制御信号Ｉｓに対して、所定の制御量を減少させる
処理を実施することで、駆動モータ１１０の出力を制限
する手法を採用することもできる。具体的には、Ｓ１１
２で設定される制御信号Ｉｓに対する減少分をα（α＞
０）とすると、Ｓ２００では、Ｓ１１２で設定された制
御信号Ｉｓを（Ｉｓ−α）として新たに設定する。この
αに対応する駆動モータ１１０の出力分をβとすると、
先の（４）式より、伝達比可変機構１００の不動状態が
維持できるβの範囲は、原理的には下記の（７）式で示
す範囲となり、制御信号Ｉｓの減少分αは（７）式を満
たす範囲内で設定すればよい。

【００４９】 ０＜β＜２Ｔμ …（７） さらに、制御信号Ｉｓの減少分αを大きな値に設定する
と、出力制限処理（Ｓ２００）を開始した直後には、制
御信号Ｉｓが急変する場合も起こり得る。そこで、この
ような制御信号Ｉｓの急変を防止し得るように、減少分
αの値を比較的小さな値α₀に規定し、制御信号Ｉｓを
ルーチン毎に段階的に徐々に抑制することも可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる車
両用操舵制御装置によれば、転舵輪の転舵角が最大転舵
角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合に、伝達
比可変機構を変位駆動させる際に必要となる出力に比
べ、駆動手段の出力を制限する制限手段を備える構成を
採用した。これにより、操舵ハンドルの切り込みに対応
する側に、伝達比可変機構を変位駆動させることはでき
なくなるが、このような最大転舵角付近では、この方向
に対し伝達比可変機構を実際に変位駆動させなくとも何
ら支障はなく、その分、駆動手段の発熱量を抑えること
ができる。また、この間、駆動手段からは所定レベルの
出力が継続されるため、伝達比の急変が防止され、運転
者に与える違和感を抑制することができる。

【００５１】請求項２にかかる車両用操舵制御装置によ
れば、請求項１における制限手段によって、伝達比可変
機構に相対的な機械的変位が生じない程度に、すなわち
伝達比可変機構自身の機械的な摩擦トルク分だけ、駆動
手段の出力を制限することとした。この結果、駆動手段
の出力を制限した場合にも、操舵ハンドルの操舵角と転
舵輪の転舵角との位置関係を一定に保つことが可能とな
る。

【００５２】請求項３にかかる車両用操舵制御装置によ
れば、伝達比可変機構のロック手段と、駆動手段が外力
によって通常とは逆方向に駆動される状況であると判定
した場合にロック手段を作動させるロック制御手段とを
さらに備えるので、駆動手段の出力制限分を超える外力
が操舵系に作用した場合にも、操舵ハンドル、伝達比可
変機構及び転舵輪で構成する操舵系の連結剛性を維持す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】操舵装置の全体的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】伝達比可変機構の縦断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】操舵系に作用する各トルクを示す説明図であ
る。

【図６】操舵制御装置で実施する制御処理を示すフロー
チャートである。

【図７】車速Ｖと伝達比Ｇとの関係を規定したマップで
ある。

【図８】制御信号Ｉｓの制限処理の一例を示すマップで
ある。

【図９】出力角θｐと制御信号Ｉｓの最大値Ｉｓmaxと
の関係を規定したマップである。

【符号の説明】

７０…操舵制御装置、１００…伝達比可変機構 １１０…駆動モータ、１３１…作動角センサ、ＦＷ…車
輪（転舵輪）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 守弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中津 慎利 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC46 DA03 DA04 DA23 DC01 DC02 DC03 DC08 DC33 DC34 DD02 DE09 EA01 EB05 EC31 GG01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角
   との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を備えた車
   両用操舵制御装置であって、 前記操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段
   と、 前記伝達比可変機構を駆動する駆動手段と、 走行状態に応じて設定する前記伝達比と前記操舵角検出
   手段で検出された操舵角とをもとに制御目標を設定する
   と共に、この制御目標に追従するように前記駆動手段の
   動作を制御する制御手段と、 前記転舵輪の転舵角が、最大転舵角付近に設定した所定
   のしきい値を超えた場合に、前記伝達比可変機構を変位
   駆動させる際に必要となる出力に比べ、前記駆動手段の
   出力を制限する制限手段とを備える車両用操舵制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記制限手段は、前記伝達比可変機構に
   相対的な機械的変位が生じない程度に、前記駆動手段の
   出力を制限する請求項１記載の車両用操舵制御装置。
3. 【請求項３】 前記伝達比可変機構の相対的な機械的変
   位を拘束するロック手段と、 出力が制限された前記駆動手段が、外力によって通常と
   は逆方向に駆動される状況であると判定した場合に、前
   記ロック手段を作動させるロック制御手段とをさらに備
   える請求項１記載の車両用操舵制御装置。