JP2009029285A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確なステアリングエンドを認識して、より高精度な伝達比可変制御を行うことのできる車両用操舵装置を提供すること。
【解決手段】ＩＦＳＥＣＵ８（マイコン３３）は、転舵輪の最大舵角、即ち所謂ステアリングエンドに対応する値として予め設定されたエンド角θendを記憶するエンド角管理部３８を備えており、このエンド角管理部３８に記憶されたエンド角θendに基づいて、ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御を実行する。そして、マイコン３３（エンド角管理部３８）は、その予め記憶されたエンド角θendを超える転舵角θtが検出された場合には、当該転舵角θtを新たなエンド角θendとして記憶（更新）する。
【選択図】図４

Description

本発明は、伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に関するものである。

従来、ステアリング操作に基づく転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく転舵輪の第２の舵角（ＡＣＴ角）を上乗せすることにより、ステアリングの舵角（操舵角）と転舵輪の舵角（転舵角）との間の伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置がある（例えば特許文献１参照）。そして、このような操舵装置を採用することで、低車速時においてはステアリング操作に対する転舵角の変更量を大として運転者の負担を軽減し、高車速時にはその変更量を小として高い操舵安定性を確保するといった、優れたステアリング特性を実現することができる。
特開２００５−１７０１２９号公報

ところで、上記のような車両操舵装置では、通常、その転舵輪の最大舵角、即ち所謂ステアリングエンド（ラックエンド）に対応する値が予め記憶されている。そして、その記憶された値に基づいて、ステアリングエンド近傍領域におけるモータ駆動に基づく第２の舵角の制御、即ち伝達比可変制御が行われる。

しかしながら、実際には、ステアリングエンドには、各車輌毎に大きなバラツキがあるため、上記転舵輪の最大舵角として記憶する値は、こうしたバラツキを考慮して、本来のステアリングエンドよりもかなり内側に設定せざるをえないのが実情である。このため、ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御の精度もまた限りのあるものとなっており、これが更なる操舵フィーリングの向上を妨げる一因になっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、正確なステアリングエンドを認識して、より高精度な伝達比可変制御を行うことのできる車両用操舵装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステアリングと転舵輪との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング操作に基づく前記転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングと前記転舵輪との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、記憶された前記転舵輪の最大舵角に基づいて、前記伝達比可変装置の作動を制御する車両用操舵装置であって、前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角の発生を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記記憶された最大舵角を超える舵角の発生が検出された場合には、該検出された舵角を新たな前記最大舵角として前記記憶すること、を要旨とする。

上記構成よれば、構成簡素、且つ煩雑な設定作業を行うことなく、容易に、正確なステアリングエンドを認識させることができる。これにより、当該ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御の精度を向上させることができ、ひいては、より良好な操舵フィーリングを実現することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角が検出された場合には、該検出された舵角を暫定最大舵角とし、当該暫定最大舵角が複数回検出された場合に、前記記憶された最大舵角の更新を行うこと、を要旨とする。

上記構成よれば、誤検出の発生を回避して、より正確なステアリングエンドを認識させることができる。
請求項３に記載の発明は、前記検出手段は、前記検出手段は、前記第１の舵角の方向と前記第２の舵角の方向とが同一であるにも関わらず、前記第２の舵角の変化方向と前記第１の舵角の変化方向とが相違する場合に、前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角が発生したものと判定すること、を要旨とする。

即ち、伝達比可変装置の作動により発生した第２の舵角は、そのモータトルク（保持トルク）により保持され、当該保持トルク以上の外力の入力があった場合には、その第２の舵角を保持できなくなる。そのため、ステアリングエンドに到達した状態から更に切り込み方向のステアリング操作が行われた場合には、第２の舵角は次第に中立方向へと押し込まれることになる。つまり、第２の舵角は、操舵速度の方向と反対方向に変化することになる。そして、ステアリングエンドに到達するような大きな舵角の発生する車速領域では、アクティブ制御時ではない限り、第２の舵角及び当該第２の舵角の変化方向は、操舵角及び操舵速度の方向と等しくなる。

従って、上記構成によれば、ステアリングエンドへの到達判定を確実なものとして、そのエンド角検出判定の精度を向上させることができる。

本発明によれば、正確なステアリングエンドを認識して、より高精度な伝達比可変制御を実行可能な車両用操舵装置を提供することができる。

以下、本発明をギヤ比可変システムを備えた車両用操舵装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車両用操舵装置１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング（ハンドル）２が固定されたステアリングシャフト３は、ラック＆ピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラック＆ピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により転舵輪６の舵角、即ち転舵角が可変することにより、車両の進行方向が変更されるようになっている。

本実施形態の車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪６の伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置としてのギヤ比可変アクチュエータ７と、該ギヤ比可変アクチュエータ７の作動を制御する制御手段としてのＩＦＳＥＣＵ８とを備えている。

詳述すると、ステアリングシャフト３は、ステアリング２が連結された第１シャフト９とラック＆ピニオン機構４に連結される第２シャフト１０とからなり、ギヤ比可変アクチュエータ７は、第１シャフト９及び第２シャフト１０を連結する差動機構１１と、該差動機構１１を駆動するモータ１２とを備えている。そして、ギヤ比可変アクチュエータ７は、ステアリング操作に伴う第１シャフト９の回転に、モータ駆動による回転を上乗せして第２シャフト１０に伝達することにより、ラック＆ピニオン機構４に入力されるステアリングシャフト３の回転を増速（又は減速）する。

つまり、図２及び図３に示すように、ギヤ比可変アクチュエータ７は、ステアリング操作に基づく転舵輪６の舵角（ステア転舵角θts）にモータ駆動に基づく転舵輪の舵角（ＡＣＴ角θta）を上乗せすることにより、操舵角θsに対する転舵輪６の転舵角θtの比率、即ち伝達比（ギヤ比）を可変させる。そして、ＩＦＳＥＣＵ８は、モータ１２に対する駆動電力の供給を通じてギヤ比可変アクチュエータ７の制御を制御し、これにより操舵角θsと転舵角θtとの間の伝達比（ギヤ比）を制御する（ギヤ比可変制御）。

尚、この場合における「上乗せ」とは、加算する場合のみならず減算する場合をも含むものと定義し、以下同様とする。また、「操舵角θsに対する転舵角θtのギヤ比」をオーバーオールギヤ比（操舵角θs／転舵角θt）で表した場合、ステア転舵角θtsと同方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は小さくなる（転舵角θt大、図２参照）。そして、逆方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は大きくなる（転舵角θt小、図３参照）。そして、本実施形態では、ステア転舵角θtsが第１の舵角を構成し、ＡＣＴ角θtaが第２の舵角を構成する。

また、図１に示すように、車両用操舵装置１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ１７と、該ＥＰＳアクチュエータ１７の作動を制御するＥＰＳＥＣＵ１８とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１７は、その駆動源であるモータ２２がラック５に設けられた所謂ラックアシスト型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ２２が発生するアシストトルクは、ボール螺子機構（図示略）を介してラック５に伝達される。そして、ＥＰＳＥＣＵ１８は、このモータ２２が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。

本実施形態では、上記のギヤ比可変アクチュエータ７を制御するＩＦＳＥＣＵ８、及びＥＰＳアクチュエータ１７を制御するＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク（CAN：Controller Area Network）２３を介して接続されており、該車内ネットワーク２３には、車両状態量を検出するための複数のセンサが接続されている。具体的には、車内ネットワーク２３には、操舵角センサ２４、トルクセンサ２５、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ、横Ｇセンサ２８、車速センサ２９、ブレーキセンサ３０、及びヨーレイトセンサ３１が接続されている。そして、上記各センサにより検出される複数の車両状態量、即ち操舵角θs、操舵トルクτ、車輪速Ｖtr，Ｖtl、転舵角θt、スリップ角θsp、車速Ｖ、ブレーキ信号Ｓbk、及びヨーレイトＲyは、車内ネットワーク２３を介してＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８に入力される。

尚、本実施形態では、転舵角θtは、操舵角θsにラック＆ピニオン機構４のベースギヤ比を乗じた値、即ちステア転舵角θtsにＡＣＴ角θtaを加算することにより求められ、スリップ角θspは、横Ｇセンサ２８により検出される横方向加速度及びヨーレイトＲyに基づいて求められる。また、ＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク２３を介した相互通信により、制御信号の送受信を行う。そして、ＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク２３を介して入力された上記各車両状態量及び制御信号に基づいて、上記のギヤ比可変制御及びパワーアシスト制御を統合的に実行する。

次に、本実施形態の車両用操舵装置の電気的構成及び制御態様について説明する。
図４は、本実施形態の車両用操舵装置の制御ブロック図である。同図に示すように、ＩＦＳＥＣＵ８は、モータ制御信号を出力するマイコン３３と、モータ制御信号に基づいてモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路３４とを備えている。

尚、本実施形態では、ギヤ比可変アクチュエータ７の駆動源であるモータ１２には、ブラシレスモータが採用されており、駆動回路３４は、マイコン３３から入力されるモータ制御信号に基づいてモータ１２に三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給する。そして、マイコン３３は、同図中の各制御ブロックに示される演算（コンピュータプログラム）の実行により、上記駆動回路３４に出力するモータ制御信号を生成する。

詳述すると、マイコン３３は、ＩＦＳ制御演算部３５、ギヤ比可変制御演算部３６、及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７を備えており、各制御演算部は、それぞれ入力される車両状態量に基づいて、その目的に応じたＡＣＴ角θtaの制御成分（及び制御信号）を演算する。そして、マイコン３３は、その演算された各制御成分に基づいて、モータ１２、即ちギヤ比可変アクチュエータ７の作動を制御するためのモータ制御信号を生成する。

ＩＦＳ制御演算部３５には、操舵角θs、転舵角θt、車速Ｖ、車輪速Ｖtr，Ｖtl、ブレーキ信号Ｓbk、ヨーレイトＲy及びスリップ角θspが入力される。そして、ＩＦＳ制御演算部３５は、これらの車両状態量に基づいて、所謂アクティブステア機能、即ち車両モデルに基づき車両のヨーモーメントを制御するためのＡＣＴ角θtaの制御成分の演算、並びに関連する制御信号の演算を行う。

具体的には、ＩＦＳ制御演算部３５は、車両のステア特性を示すＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stを演算するとともに、そのステア特性に応じたアクティブステア機能を実現するためのＡＣＴ角θtaの制御成分として、ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*を演算する（ＩＦＳ制御演算）。そして、このＩＦＳ制御演算によって、ステア特性がアンダーステア（ＵＳ）である場合には、転舵輪６の切れ角を小さくするための、またステア特性がオーバーステア（ＯＳ）である場合には、転舵輪６にヨーモーメントの方向と逆方向の舵角（カウンタステア）を与えるためのＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*が演算される構成となっている。

尚、本実施形態では、上記ＩＦＳ制御演算により演算されたＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_st、及びＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*は、車内ネットワーク２３を介してＥＰＳＥＣＵ１８にも入力される（図１参照）。そして、ＥＰＳＥＣＵ１８は、これらＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_st、及びＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*に基づいて、そのステア特性に応じた、及びギヤ比可変アクチュエータ７の作動と協調したパワーアシスト制御を実行する構成となっている。

一方、ギヤ比可変制御演算部３６には、操舵角θs、転舵角θt及び車速Ｖが入力される。そして、ギヤ比可変制御演算部３６は、これらの車両状態量（及び制御信号）に基づいて、車速Ｖに応じてギヤ比を可変させるための制御成分としてギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*を演算する。

図５に示すように、本実施形態のギヤ比可変制御演算部３６は、低・中速領域では、その入力される車速Ｖが低いほど、従来のステアリングギヤ比と比較して、よりクイックな（小さな操舵角θsで大きな転舵角θtが発生するような）ステアリングギヤ比となるように、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*を演算する。そして、高車速領域では、その入力される車速Ｖが高いほど、従来のステアリングギヤ比と比較して、よりスローな（大きな操舵角θsで小さな転舵角θtが発生するような）ステアリングギヤ比となるように、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*を演算する構成となっている。尚、図５において、破線は、伝達比可変装置のない通常型のステアリング装置のステアリングギヤ比を示している。

ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７には、車速Ｖ及び操舵速度ωsが入力される。尚、操舵速度ωsは、操舵角θsを微分することにより演算される（以下同様）。そして、ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７は、これら車速Ｖ及び操舵速度ωsに基づいて操舵速度に応じて、車両の応答性を向上させるための制御成分としてＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を演算する（ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算）。

また、本実施形態のマイコン３３は、転舵輪６の最大舵角、即ち所謂ステアリングエンドに対応する値として予め設定されたエンド角θendを記憶するエンド角管理部３８を備えている。そして、本実施形態のＩＦＳＥＣＵ８（マイコン３３）は、このエンド角管理部３８に記憶されたエンド角θendに基づいて、ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御を実行する構成となっている。

具体的には、上記ＩＦＳ制御演算部３５におけるＩＦＳ制御演算、及びギヤ比可変制御演算部３６におけるギヤ比可変制御演算は、それぞれ、該各制御の実行により発生するＡＣＴ角θtaによって、その転舵角θt（の絶対値）が上記ステアリングエンドに対応するエンド角θend（同じく絶対値）を超えない範囲内において行われる。

上記ＩＦＳ制御演算部３５、ギヤ比可変制御演算部３６、及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７は、その対応する各制御演算により算出された各制御目標成分、即ちＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を加算器３９に出力する。そして、本実施形態のマイコン３３では、この加算器３９において、これらＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*が重畳されることによりＡＣＴ角θtaの制御目標であるＡＣＴ指令角θta*が演算される構成となっている。

加算器３９において演算されたＡＣＴ指令角θta*は、Ｆ／Ｆ制御演算部４０及びＦ／Ｂ制御演算部４１に入力される。また、Ｆ／Ｂ制御演算部４１には、モータ１２に設けられた回転角センサ４２により検出されるＡＣＴ角θtaが入力される。そして、Ｆ／Ｆ制御演算部４０は、入力されたＡＣＴ指令角θta*に基づくフィードフォワード演算により制御量εffを演算し、Ｆ／Ｂ制御演算部４１は、ＡＣＴ指令角θta*及びＡＣＴ角θtaに基づくフィードバック演算により制御量εfbを演算する。

Ｆ／Ｆ制御演算部４０及びＦ／Ｂ制御演算部４１において演算された制御量εff及び制御量εfbは、加算器４３に入力される。そして、同加算器４３において、これら制御量εff及び制御量εfbが重畳されることにより電流指令が演算され、当該電流指令は、モータ制御信号出力部４４へと出力される。そして、モータ制御信号出力部４４は、その入力された電流指令に基づいてモータ制御信号を生成し駆動回路３４に出力する。

即ち、図６のフローチャートに示すように、マイコン３３は、車両状態量として上記各センサからセンサ値を取り込むと（ステップ１０１）、先ずＩＦＳ制御演算を行い（ステップ１０２）、続いてギヤ比可変制御演算（ステップ１０３）、及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算（ステップ１０４）を実行する。そして、上記ステップ１０２〜ステップ１０４の各演算処理を実行することにより演算されたＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を重畳し、これにより制御目標であるＡＣＴ指令角θta*を演算する。

次に、マイコン３３は、上記のように演算されたＡＣＴ指令角θta*に基づいてフィードフォワード演算（ステップ１０５）及びフィードバック演算（ステップ１０６）を実行する。そして、これら各制御演算により演算される電流指令に基づいてモータ制御信号の出力を実行する（ステップ１０７）。

（エンド角学習制御）
次に、本実施形態におけるエンド角学習制御の態様について説明する。
上述のように、従来、転舵輪の最大舵角として予め記憶する値は、各車輌毎のバラツキを考慮して、本来のステアリングエンドよりもかなり内側に設定せざるを得ず、これが、ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御の精度、ひいては更なる操舵フィーリングの向上を妨げる一因になっていた。

この点を踏まえ、本実施形態のＩＦＳＥＣＵ８（マイコン３３）は、予め記憶されたエンド角θendを超える転舵角θtが検出された場合には、当該転舵角θtを新たなエンド角θendとして記憶（更新）する学習機能を有している。そして、これにより、正確なステアリングエンドを認識させて、当該ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御の精度向上を図る構成となっている。

詳述すると、図４に示すように、本実施形態では、マイコン３３に設けられたエンド角管理部３８には、操舵角θs、操舵速度ωs、ＡＣＴ角θta、及び当該ＡＣＴ角θtaを微分することにより求められるＡＣＴ角速度ωta、並びにアクティブステア制御の制御目標値であるＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*が入力されるようになっている。そして、エンド角管理部３８は、これらの各状態量に基づいて、上記のような新たなエンド角θendの学習制御を実行する。

具体的には、エンド角管理部３８は、先ず、操舵角θs及びＡＣＴ角θtaに基づいて、転舵輪６の実舵角である転舵角θtを演算する。尚、転舵角θtは、上述のように、操舵角θsにラック＆ピニオン機構４のベースギヤ比を乗じた値、即ちステア転舵角θts（図２及び図３参照）にＡＣＴ角θtaを加算することにより求められる（θt＝θts＋θta）。また、エンド角管理部３８は、上記記憶されたエンド角θendを超える転舵角θtが検出された場合に、その転舵角θtが実際のステアリングエンドに対応するものであるか否かを判定する。そして、実際のステアリングエンドに対応するものであると判定される場合には、その検出された転舵角θtを新たなエンド角θendとして学習する。

さらに詳述すると、図７のフローチャートに示すように、エンド角管理部３８は、先ず、転舵角θt（の絶対値）がエンド角θendを超えるか否かを判定し（ステップ２０１）、エンド角θend（＋マージン）を超えると判定した場合（|θt|＞θend＋α、ステップ２０１：ＹＥＳ）には、以下に示す３つの条件の全てを満たすか否かを判定する（ステップ２０２）。

− 非アクティブ制御中
− 操舵角θs（ステア転舵角θts）の方向とＡＣＴ角θtaの方向が同一
− 操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの方向が相違
尚、上記ステップ２０１における「α」はマージンであり、その値は、例えば車種毎等、適宜設定するとよい（「０」を含む）。また、本実施形態では、非アクティブ制御中であるか否かの判定は、アクティブステア制御の制御目標値として入力されるＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*に基づいて行われる。

即ち、ギヤ比可変アクチュエータ７の作動により発生したＡＣＴ角θtaは、そのモータトルク（保持トルク）により保持され、当該保持トルク以上の外力の入力があった場合には、そのＡＣＴ角θtaを保持できなくなる。そのため、ステアリングエンド到達した状態から更に切り込み方向のステアリング操作が行われた場合には、ＡＣＴ角θtaは次第に中立方向へと押し込まれることになる。つまり、操舵速度ωsの方向と反対方向のＡＣＴ角速度ωtaが発生することになる。そして、ステアリングエンドに到達するような大きな転舵角θtの発生する車速領域では、アクティブ制御時ではない限り、ＡＣＴ角θta及びＡＣＴ角速度ωtaの方向は、操舵角θs及び操舵速度ωsの方向と等しくなる。従って、上記ステップ２０２の各判定条件を全て満たす場合、即ち非アクティブ制御中であり、且つ操舵角θs（ステア転舵角θts）の方向とＡＣＴ角θtaの方向が同一であるにも関わらず、操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの方向とが相違する場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、確実にステアリングエンドに到達したものと判定することができる。

本実施形態のエンド角管理部３８は、上記ステップ２０２に示される各判定条件を全て満たすと判定した場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、計測カウンタをインクリメントする（ｔ＝ｔ＋１、ステップ２０３）。そして、その計測時間ｔが所定時間ｔ０を超えたか否かを判定し（ステップ２０４）、所定時間ｔ０を超えた場合（ｔ＞ｔ０、ステップ２０４：ＹＥＳ）に、その転舵角θtの値（絶対値）を新たなエンド角として検出する（ステップ２０５）。

尚、上記ステップ２０４において、計測時間ｔが所定時間ｔ０に達していないと判定した場合（ｔ≦ｔ０、ステップ２０４：ＮＯ）には、ステップ２０５の処理は実行されない。また、上記ステップ２０１において、転舵角θt（の絶対値）がエンド角θend（＋マージン）以下である場合（|θt|≦θend＋α、ステップ２０１：ＮＯ）、上記ステップ２０２の各判定条件の何れかが不成立である場合（ステップ２０２：ＮＯ）には、上記計測カウンタはクリアされる（ｔ＝０、ステップ２０６）。

本実施形態のエンド角管理部３８は、このように、上記ステップ２０１〜ステップ２０７の処理を所定の演算周期で繰り返し実行することにより、上記のような新たなエンド角の検出判定を実行する。つまり、非アクティブ制御中であり、且つ操舵角θs（ステア転舵角θts）の方向とＡＣＴ角θtaの方向が同一であるにも関わらず、操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの方向とが相違する状態が所定時間継続した場合に、その状態における転舵角θt（の絶対値）を新たなエンド角として検出する。そして、これにより、当該新たなエンド角の高い検出精度を確保する構成となっている。

ここで、本実施形態のエンド角管理部３８は、このようなエンド角検出判定において検出された新たなエンド角に相当する転舵角θt（の絶対値）を暫定最大舵角としての暫定エンド角θend_tmp、即ち新たにエンド角θendとして記憶する候補として位置付ける（θend_tmp＝|θt|、図７参照ステップ２０５）。そして、このような暫定エンド角θend_tmpが複数回検出された場合に、その暫定エンド角θend_tmpにより上記記憶されたエンド角θendを更新、即ち当該暫定エンド角θend_tmpを新たなエンド角θendとして記憶する構成となっている。

具体的には、図８のフローチャートに示すように、新たな暫定エンド角θend_tmpが検出されると（ステップ３０１：ＹＥＳ）、エンド角管理部３８は、その今回検出された暫定エンド角θend_tmpが前回検出された暫定エンド角θend_tmp_bと略等しい値であるか否かを判定する。詳しくは、今回検出された暫定エンド角θend_tmpと前回検出された暫定エンド角θend_tmp_bとの差分値（絶対値）が所定の閾値β以下であるか否かを判定する（ステップ３０２）。次に、その差分値が所定の閾値β以下である場合（|θend_tmp−θend_tmp_b|≦β、ステップ３０２：ＹＥＳ）には、更新カウンタをインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１、ステップ３０３）。そして、そのカウンタ値ｎが所定回数ｎ０以上となったか否かを判定し（ステップ３０４）、カウンタ値ｎが所定回数ｎ０以上となった場合（ｎ≧ｎ０、ステップ３０４：ＹＥＳ）には、その暫定エンド角θend_tmpによって、上記記憶されたエンド角θendを更新する（ステップ３０５）。

尚、上記ステップ３０１において、新たな暫定エンド角θend_tmpの検出がない場合（ステップ３０１：ＮＯ）には、ステップ３０２以降の処理は実行されない。また、上記ステップ３０２において、今回検出された暫定エンド角θend_tmpと前回検出された暫定エンド角θend_tmp_bとの差分値（絶対値）が所定の閾値βを超える場合（θend_tmp−θend_tmp_b|＞β、ステップ３０２：ＮＯ）には、更新カウンタはクリアされる（ｎ＝０、ステップ３０６）。そして、上記ステップ３０４において、カウンタ値ｎが所定回数ｎ０に満たない場合（ｎ＜ｎ０、ステップ３０４：ＮＯ）には、上記ステップ３０５の処理、即ちエンド角の更新は行われない。

このように、本実施形態のエンド角管理部３８は、上述のエンド角検出判定（図７参照）によって、新たな暫定エンド角θend_tmpが検出されると（ステップ３０１）、その都度、上記ステップ３０２以降の処理を実行する。そして、その値が所定回数以上、連続して略等しい値を示すことを確認した後に、新たなエンド角θendとして記憶、即ち更新することにより、より正確なステアリングエンドの認識を可能とする構成になっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ＩＦＳＥＣＵ８（マイコン３３）は、転舵輪６の最大舵角、即ち所謂ステアリングエンドに対応する値として予め設定されたエンド角θendを記憶するエンド角管理部３８を備えており、このエンド角管理部３８に記憶されたエンド角θendに基づいて、ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御を実行する。そして、マイコン３３（エンド角管理部３８）は、その予め記憶されたエンド角θendを超える転舵角θtが検出された場合には、当該転舵角θtを新たなエンド角θendとして記憶（更新）する。

上記構成よれば、構成簡素、且つ煩雑な設定作業を行うことなく、容易に、正確なステアリングエンドを認識させることができる。これにより、当該ステアリングエンド近傍領域における伝達比可変制御の精度を向上させることができ、ひいては、より良好な操舵フィーリングを実現することができるようになる。

（２）エンド角管理部３８は、そのエンド角検出判定において検出された新たなエンド角に相当する転舵角θt（の絶対値）を暫定エンド角θend_tmp、即ち新たにエンド角θendとして記憶する候補として位置付ける（θend_tmp＝|θt|、図７参照ステップ２０５）。そして、このような暫定エンド角θend_tmpが複数回検出された場合に、その暫定エンド角θend_tmpにより上記記憶されたエンド角θendを更新する。

上記構成よれば、誤検出の発生を回避して、より正確なステアリングエンドを認識させることができる。
（３）エンド角管理部３８は、非アクティブ制御中であり、且つ操舵角θs（ステア転舵角θts）の方向とＡＣＴ角θtaの方向が同一であるにも関わらず、操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの方向とが相違する場合に、その転舵角θtの値（絶対値）を新たなエンド角として検出する。

即ち、ギヤ比可変アクチュエータ７の作動により発生したＡＣＴ角θtaは、そのモータトルク（保持トルク）により保持され、当該保持トルク以上の外力の入力があった場合には、そのＡＣＴ角θtaを保持できなくなる。そのため、ステアリングエンドに到達した状態から更に切り込み方向のステアリング操作が行われた場合に、ＡＣＴ角θtaは次第に中立方向へと押し込まれることになる。つまり、操舵速度ωsの方向と反対方向のＡＣＴ角速度ωtaが発生することになる。そして、ステアリングエンドに到達するような大きな転舵角θtの発生する車速領域では、アクティブ制御時ではない限り、ＡＣＴ角θta及びＡＣＴ角速度ωtaの方向は、操舵角θs及び操舵速度ωsの方向と等しくなる。

従って、上記構成によれば、ステアリングエンドへの到達判定を確実なものとして、そのエンド角検出判定の精度を向上させることができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。

・本実施形態では、エンド角検出判定において検出された新たなエンド角に相当する転舵角θt（の絶対値）を暫定エンド角θend_tmpとする。つまり、新たにエンド角θendとして記憶する候補として位置付ける。そして、このような暫定エンド角θend_tmpが複数回検出された場合に、その暫定エンド角θend_tmpによって、上記記憶されたエンド角θendを更新することとした。しかし、これに限らず、エンド角検出判定において新たなエンド角が検出された場合には、その新たなエンド角によって、随時、エンド角θendを更新する構成としてもよい。

・本実施形態の車両用操舵装置１は、アクティブステア機能を有することとしたが、本発明は、アクティブステア機能を有しないものに具体化してもよい。尚、この場合、ステアリングエンドへの到達判定（図７参照、ステップ２０２）における「非アクティブ制御条件」は廃するとよいことはいうまでもない。

・また、エンド角検出判定には、車速条件（例えば、停止又は極低速状態であることを条件とする）等、その他の判定条件を付加してもよい。
・本実施形態では、非アクティブ制御中であり、且つ操舵角θs（ステア転舵角θts）の方向とＡＣＴ角θtaの方向が同一であるにも関わらず、操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの方向とが相違することにより、ステアリングエンドへの到達判定を行うこととした。しかし、これに限らず、モータ電流（電流指令値）、或いはそのＤｕｔｙが所定の閾値を超えるか否かにより行う構成としてもよい。

・本実施形態では、検出される新たな暫定エンド角θend_tmpが、所定回数以上、連続して前回検出された暫定エンド角θend_tmp_bと略等しい値を示すことを確認した後に、その暫定エンド角θend_tmpを新たなエンド角θendとして記憶（更新）することとした。しかし、これに限らず、例えば、検出された複数の暫定エンド角θend_tmpの平均値を演算し、その平均値を新たなエンド角θendとして記憶（更新）する構成としてもよい。

・本実施形態では特に言及しなかったが、左右のエンド角について、それぞれ個別に管理する構成としてもよい。
・更に、エンド角学習を行う専用の制御モード（エンド角学習モード）を設定し、このエンド角学習モードにおいて、上記のようなエンド角検出判定及びエンド角更新処理を実行する構成としてもよい。尚、こうしたエンド角学習モードへの切替は、切替スイッチによるものであっても、或いは自動的判定により行われるものであってもよい。

車両用操舵装置の概略構成図。 ギヤ比可変制御の説明図。 ギヤ比可変制御の説明図。 車両用操舵装置の制御ブロック図。 ギヤ比可変制御の態様を示す説明図。 ＩＦＳＥＣＵにおける演算処理の処理手順を示すフローチャート。 エンド角検出判定の処理手順を示すフローチャート。 エンド角更新の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…車両用操舵装置、２…ステアリング、６…転舵輪、７…ギヤ比可変アクチュエータ、８…ＩＦＳＥＣＵ、３３…マイコン、３６…ギヤ比可変制御演算部、３７…ＩＦＳ制御演算部、３８…エンド角管理部、θs…操舵角、ωs…操舵速度、θt…転舵角、θts…ステア転舵角、θta…ＡＣＴ角、ωta…ＡＣＴ角速度、θend…エンド角、θend_tmp，θend_tmp_b…暫定エンド角、β…閾値、ｔ…計測時間、ｔ０…所定時間、ｎ…カウンタ値、ｎ０…所定回数。

Claims (3)

1. ステアリングと転舵輪との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング操作に基づく前記転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングと前記転舵輪との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、記憶された前記転舵輪の最大舵角に基づいて、前記伝達比可変装置の作動を制御する車両用操舵装置であって、
   前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角の発生を検出する検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記記憶された最大舵角を超える舵角の発生が検出された場合には、該検出された舵角を新たな前記最大舵角として前記記憶すること、
   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、
   前記制御手段は、前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角が検出された場合には、該検出された舵角を暫定最大舵角とし、当該暫定最大舵角が複数回検出された場合に、前記記憶された最大舵角の更新を行うこと、を特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記検出手段は、前記第１の舵角の方向と前記第２の舵角の方向とが同一であるにも関わらず、前記第２の舵角の変化方向と前記第１の舵角の変化方向とが相違する場合に、前記記憶された最大舵角を超える前記転舵輪の舵角が発生したものと判定すること、
   を特徴とする車両用操舵装置。

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