JP2011240782A - 車両用操舵装置および車両用操舵装置の伝達比判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機構が伝達比を固定していないにも拘わらず伝達比が固定されていることを判定できる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】車両用操舵装置１は、伝達比可変機構１３と、伝達比制御モータ１４と、伝達比を固定するためのロック機構２５と、反力補償モータ１５と、制御部とを備える。ロック機構２５は、キャリア５７の回転を規制するためのロック部材６２と、ロック部材６２をキャリア５７に係合する第１位置Ｐ１と係合しない第２位置Ｐ２とに変位可能に支持するソレノイド６１と、を含む。制御部の第１判定部は、ロック部材６２によって伝達比が固定されておらず、且つ伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが第１所定角度θａ１回転された場合において、反力補償モータ１５用の第２レゾルバ３２の検出値θｂ１と第１所定角度θａ１との差が所定角度以下のとき、伝達比が固定されていると判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用操舵装置および車両用操舵装置の伝達比判定方法に関する。

操舵部材に連結される入力軸と、転舵機構に連結される出力軸との間に、入力軸と出力軸との間の回転伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。伝達比可変機構は、例えば、遊星歯車機構により構成されており、電動モータ（伝達比制御モータ）が遊星歯車機構のキャリアを回転させること等により、回転伝達比を変更できるようになっている。

各上記特許文献の車両用操舵装置は、伝達比制御モータに異常が生じたことで回転伝達比を制御できなくなったフェール時等に伝達比制御モータの回転をロックするロック機構を備えている。ロック機構が伝達比制御モータの回転をロックすることにより、回転伝達比が機械的に固定される。
より具体的には、特許文献３の遊星歯車機構は、入力側のサンギヤと、出力側のサンギヤとが、遊星ギヤを介して連結されている。遊星ギヤは、キャリアに支持されている。キャリアの外周には、歯部が形成されており、この歯部にウォームが噛み合っている。ウォームは、モータに連結されている。ロック機構は、ウォームに形成されたスロットにピンを差し込むことで、ウォーム、電動モータのロータおよびキャリアの回転をロックする。これにより、回転伝達比が機械的に固定される。

特開２００２−１４５１０２号公報 特開２００８−２４０５８号公報 特表２００６−５２１９５７号公報

上記のように、伝達比可変機構は、遊星ギヤ等を備えており、遊星ギヤがサンギヤに対して回転（自転）できるようになっている。しかしながら、何らかの異常により、例えば、遊星ギヤとサンギヤとの間に異物が混入し、遊星ギヤがサンギヤにロックされてしまう可能性がある。このようなロック状態が生じると、遊星ギヤがサンギヤに対して回転（自転）できなくなる。この場合、サンギヤと遊星ギヤとがサンギヤの中心軸線回りを一体回転する。その結果、入力側のサンギヤと出力側のサンギヤの回転伝達比は１となり、回転伝達比が機械的に固定される。すなわち、遊星ギヤがサンギヤにロックした場合には、ロック機構を用いることなく、伝達比可変機構における回転伝達比が固定される。

このように、ロック機構を用いることなく回転伝達比が固定されている場合には、ロック機構を動作させる必要がないので、ロック機構の動作を禁止することが考えられる。そのためには、ロック機構が回転伝達比を固定していないにもかかわらず回転伝達比が固定されている状態を判定できるようにする必要がある。
しかしながら、特許文献１〜３では、ロック機構が回転伝達比を固定していないにも拘わらず回転伝達比が固定されている状態を判定する構成となっていない。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ロック機構が伝達比を固定していないにも拘わらず伝達比が固定されていることを判定できる車両用操舵装置、および車両用操舵装置の伝達比判定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材（２）の操舵に応じて回転する入力軸（１８）と転舵機構（９）の動作に連動して回転する出力軸（１９）との間に介在し、入力軸および出力軸間の伝達比を変更可能な伝達比可変機構（１３）と、前記伝達比可変機構の前記伝達比を変更するための伝達比制御モータ（１４）と、前記伝達比制御モータの回転位置を検出する第１センサ（３１）と、前記伝達比可変機構に係合することにより前記伝達比を固定するためのロック部材（６２）、および前記ロック部材を前記伝達比可変機構に係合する第１位置（Ｐ１）と前記伝達比可変機構との係合が解除された第２位置（Ｐ２）とに変位可能に支持する支持装置（６１）を含むロック機構（２５）と、前記伝達比可変機構の動作による前記操舵部材の操舵反力を補償するための反力補償モータ（１５）と、前記反力補償モータの回転位置を検出する第２センサ（３２）と、前記伝達比制御モータ、前記ロック機構および前記反力補償モータを制御する制御部（３７）と、を備え、前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第１判定部（５０）を含み、前記第１判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか一方からなる所定のモータが第１所定角度（θａ１；θｂ３）回転された場合において、前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか他方に対応するセンサの検出値（θｂ１；θａ３）と前記第１所定角度との差（Δθ；ΔθＡ）が所定角度（ゼロを含む）（δ；δＡ）以下のとき、前記伝達比が固定されていると判定することを特徴とする車両用操舵装置（１）を提供する（請求項１）。

本発明によれば、例えば、伝達比可変機構の一の回転要素と他の回転要素との間に異物が混入すること等により、一の回転要素が他の回転要素にロックされ、その結果、伝達比が機械的に固定される可能性がある。このように、回転要素のロックにより伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータの回転に連動して入力軸および出力軸が回転する結果、反力補償モータが回転する。すなわち、伝達比が固定されている場合、伝達比制御モータと反力補償モータとは、連動して回転する。したがって、所定のモータが第１所定角度回転された場合において、他方のモータの回転角度と第１所定角度との差が所定角度以下のとき、伝達比が固定されていると判定することができる。これにより、ロック機構が伝達比を固定していないにも拘わらず伝達比が固定されていることを判定することができる。

また、本発明において、前記操舵部材に作用するトルクを検出するトルクセンサ（３０）をさらに備え、前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第２判定部（５１）を含み、前記第２判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータが第２所定角度（θａ２）回転された場合において、前記トルクセンサの検出値の変化量（ΔＴ）が所定トルク（Ｔｔ）を超えているとき、前記伝達比が固定されていると判定する場合がある（請求項２）。

前述したように、伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータが回転したとき、伝達比制御モータに連動して入力軸および出力軸が回転する。その結果、入力軸や操舵部材にはトルクが作用する。したがって、伝達比制御モータが第２所定角度回転された場合において、トルクセンサの検出値の変化量が所定トルクを超えているとき、伝達比が固定されていると判定することができる。第１判定部に加えて、第２判定部で伝達比が固定されているか否かを判定することにより、伝達比が固定されているか否かを、より確実に判定できる。

また、本発明において、前記操舵部材に作用するトルクを検出するトルクセンサをさらに備え、前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第２判定部を含み、前記第２判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータが所定の回転位置（θａ４）にある場合において、前記トルクセンサの検出値（Ｔ１）が所定トルク（Ｔ（θａ４））を超えているとき、前記伝達比が固定されていると判定する場合がある（請求項３）。

前述したように、伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータに連動して入力軸および出力軸が回転する。その結果、入力軸や操舵部材には、トルクが作用する。したがって、伝達比制御モータが所定の回転位置にある場合において、トルクセンサの検出値が所定トルクを超えているとき、伝達比が固定されていると判定することができる。第１判定部に加えて、第２判定部で伝達比が固定されているか否かを判定することにより、伝達比が固定されているか否かを、より確実に判定できる。

また、本発明において、前記制御部は、車両が直進状態にあるか否かを判定する第３判定部（５２）を含み、前記制御部は、車両が直進状態にあると判定されたとき、前記伝達比が固定されているか否かを判定する場合がある（請求項４）。
この場合、伝達比制御モータや反力補償モータが駆動されていない車両の直進状態において、制御部によって、伝達比が固定されているか否かを判定することができる。したがって、伝達比制御モータや反力補償モータを有効活用できる。また、車両が転舵している最中に伝達比の判定のために伝達比制御モータ等を駆動させると、操舵フィーリングに影響を与え易い。これに対し、車両の直進走行時に伝達比の判定のために伝達比制御モータ等を回転させても、操舵フィーリングに与える影響は少ない。したがって、伝達比の判定に関連して操舵フィーリングが損なわれることを抑制できる。

この場合において、前記第３判定部は、前記第２センサの検出値が所定の基準値にあるときに前記車両が直進状態にあると判定する場合がある。この場合、前記操舵部材と連動回転する第２センサを用いることで、車両の直進状態を確実に判定できる。
また、本発明において、前記制御部は、前記伝達比が固定されていると判定したときに、前記ロック部材の前記第１位置への変位を禁止させる場合がある（請求項５）。この場合、ロック機構を用いることなく伝達比が固定されているので、ロック部材を用いて伝達比を固定する必要がない。したがって、ロック機構の無駄な動作を抑制できる。

また、前記伝達比可変機構は、前記入力軸に連結される入力サンギヤと、この入力サンギヤと同軸に配置され前記出力軸に連結される出力サンギヤと、前記入力サンギヤおよび前記出力サンギヤの双方に噛み合う遊星ギヤと、この遊星ギヤを前記入力サンギヤの回りに公転可能且つ遊星ギヤの中心軸線回りに自転可能に支持するキャリアとを含み、前記伝達比制御モータのロータは、前記キャリアに一体回転可能に連結されてもよい。

また、本発明は、操舵部材の操舵に応じて回転する入力軸と転舵機構の動作に連動して回転する出力軸との間に介在し、入力軸および出力軸間の伝達比を変更可能な伝達比可変機構と、前記伝達比可変機構の前記伝達比を変更するための伝達比制御モータと、前記伝達比可変機構に係合することにより前記伝達比を固定するためのロック部材、および前記ロック部材を前記伝達比可変機構に係合する第１位置と前記伝達比可変機構との係合が解除された第２位置とに変位可能に支持する支持装置を含むロック機構と、前記伝達比可変機構の動作による前記操舵部材の操舵反力を補償するための反力補償モータと、を備える車両用操舵装置の伝達比判定方法において、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか一方からなる所定のモータが第１所定角度回転された場合において、前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか他方の回転角度と前記第１所定角度との差が所定角度（ゼロを含む）以下のとき、前記伝達比が固定されていると判定することを特徴とする車両用操舵装置の伝達比判定方法を提供する（請求項６）。

この場合、例えば、伝達比可変機構の一の回転要素と他の回転要素との間に異物が混入すること等により、一の回転要素が他の回転要素にロックされ、その結果、伝達比が機械的に固定される可能性がある。このように、回転要素のロックにより伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータの回転に連動して入力軸および出力軸が回転する結果、反力補償モータが回転する。すなわち、伝達比が固定されている場合、伝達比制御モータと反力補償モータとは、連動して回転する。したがって、所定のモータが第１所定角度回転された場合において、他方のモータの回転角度と第１所定角度との差が所定角度以下のとき、伝達比が固定されていると判定することができる。これにより、ロック機構が伝達比を固定していないにも拘わらず伝達比が固定されていることを判定することができる。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 伝達比可変機構の概略構成を示す一部断面図である。 （Ａ）は、ロック機構の主要部の断面図であり、ロック部材が第２位置にある状態を示しており、（Ｂ）は、ロック部材が第１位置にある状態を示している。 第１判定部による伝達比判定に関して、操舵制御部での処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第２判定部による伝達比判定に関して、操舵制御部での処理の流れを説明するためのフローチャートである。 は、モータフェール時の操舵制御部の制御の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の別の実施形態において、伝達比判定を行う際の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明のさらに別の実施形態のフローチャートであり、第１判定部による伝達比判定に関して、操舵制御部での処理の流れを説明するためのものである。 本発明のさらに別の実施形態のフローチャートであり、第２判定部による伝達比判定に関して、操舵制御部での処理の流れを説明するためのものである。 伝達比制御モータの回転角度（第１レゾルバの検出値）とトルクセンサの検出値との関係を示すマップである。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有し、自動車等の車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構９が構成されている。

ラック軸８は、車体に固定されるハウジング（図示せず）内に、複数の軸受（図示せず）を介して、軸方向Ｘ１に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸８の各端部には、それぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、ラック軸８の軸方向Ｘ１の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。

また、車両用操舵装置１は、転舵機構９に操舵補助力を付与するための操舵補助機構１２と、操舵部材２の操舵角に対する転舵輪１１の転舵角の比（伝達比）を変更することのできる伝達比可変機構１３とを備えている。伝達比可変機構１３には、伝達比を変更することのできるブラシレスモータからなる所定のモータとしての伝達比制御モータ１４が設けられている。また、伝達比可変機構１３には、操舵部材２に操舵反力を付与することのできるブラシレスモータからなる反力補償モータ１５が設けられている。

ステアリングシャフト３は、操舵部材２と伝達比可変機構１３との間に配置され操舵部材２の操舵に応じて回転する入力軸１８と、伝達比可変機構１３と中間軸５との間に配置され転舵機構９の動作に連動して回転する出力軸１９とを含む。
入力軸１８は、操舵部材２に一体回転可能に連結される第１軸１８ａと、第１軸１８ａにトーションバー２０を介して連結される第２軸１８ｂとを含む。トーションバー２０を介した第１軸１８ａと第２軸１８ｂの相対回転量は小さく、実質的に第１軸１８ａと第２軸１８ｂとは一体回転していると考えることができる。

操舵補助機構１２は、ブラシレスモータからなる操舵補助モータ２１と、操舵補助モータ２１の出力回転を減速する減速機構２２と、を含む。減速機構２２は、例えば、ウォーム減速機構であり、操舵補助モータ２１のロータ２１ａに一体回転可能に連結されるウォーム軸２３と、出力軸１９に一体回転可能に連結されウォーム軸２３に噛み合うウォームホイール２４とを含む。

操舵補助モータ２１は、減速機構２２、出力軸１９および中間軸５を介して転舵機構９に動力伝達可能に連結されている。操舵補助モータ２１の出力は、減速機構２２を介して出力軸１９に伝達され、運転者の操舵を補助するようになっている。
車両用操舵装置１は、伝達比制御モータ１４の回転をロックすることで伝達比を機械的に固定可能なロック機構２５を備えている。

また、車両用操舵装置１は、複数のセンサとして、トルクセンサ３０、第１センサとしての第１レゾルバ３１、第２センサとしての第２レゾルバ３２、第３センサとしての第３レゾルバ３３、および走行状態センサ３６を備えている。
トルクセンサ３０は、トーションバー２０に隣接して配置されており、トーションバー２０のねじれに伴う第１軸１８ａと第２軸１８ｂとの相対回転量を検出することで、操舵部材２に負荷される操舵トルクを検出する。

第１レゾルバ３１は、伝達比制御モータ１４の後述するロータ１４ａの回転位置を検出するレゾルバであり、伝達比制御モータ１４に隣接して配置されている。伝達比制御モータ１４は、第１レゾルバ３１の検出値を用いるフィードバック制御により駆動制御される。
第２レゾルバ３２は、反力補償モータ１５の後述するロータ１５ａの回転位置を検出するレゾルバであり、反力補償モータ１５に隣接して配置されている。反力補償モータ１５は、第２レゾルバ３２の検出値を用いるフィードバック制御により駆動制御される。反力補償モータ１５は、伝達比可変機構１３の動作による操舵部材２の操舵反力（操舵反力の変化）を補償するためのモータである。

第３レゾルバ３３は、操舵補助モータ２１のロータ２１ａの回転位置を検出するレゾルバであり、操舵補助モータ２１に設けられている。操舵補助モータ２１は、第３レゾルバ３３の検出値を用いるフィードバック制御により駆動制御される。
走行状態センサ３６は、車両の走行状態（車速、転舵角、車両のヨーレート等の、車両用操舵装置１の制御に関連する車両走行状態）を検出するセンサであり、複数のセンサによって構成されている。

車両用操舵装置１は、制御部３７を備えている。制御部３７は、伝達比制御モータ１４、反力補償モータ１５、およびロック機構２５の動作を制御することにより操舵を制御する操舵制御部３８と、操舵補助モータ２１の動作を制御する操舵補助制御部３９とを含んでいる。
操舵制御部３８および操舵補助制御部３９は、それぞれ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit)により構成され、例えば車載ネットワーク４０を介して互いに信号伝達可能に接続されている。

操舵制御部３８には、トルクセンサ３０、第１レゾルバ３１、第２レゾルバ３２、第３レゾルバ３３、および走行状態センサ３６がそれぞれ接続されており、各センサ３０〜３３，３６からの検出信号が、操舵制御部３８に入力されるようになっている。
操舵制御部３８は、ドライバ４１を介して伝達比制御モータ１４に接続されており、ドライバ４２を介して反力補償モータ１５に接続されている。また、操舵制御部３８は、ロック機構２５と、報知手段としての警告ランプ４４およびスピーカ４５とに接続されている。

操舵制御部３８は、所定のプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現される機能処理部として、伝達比制御部４６と、反力制御部４７と、ロック制御部４８と、検出手段としてのロック部材位置検出部４９と、第１判定部５０と、第２判定部５１と、第３判定部５３と、を含んでいる。
伝達比制御部４６は、伝達比を制御するべく、伝達比制御モータ１４の駆動を制御するようになっている。反力制御部４７は、操舵部材２に負荷される反力を制御するべく、反力補償モータ１５の駆動を制御するようになっている。

ロック制御部４８は、ロック機構２５の駆動を制御するようになっている。ロック部材位置検出部４９は、後述するロック部材６２の位置を検出するようになっている。第１判定部５０および第２判定部５１は、それぞれ、伝達比可変機構１３における伝達比を判定するようになっている。第３判定部５３は、車両が直進状態にあるか否かを判定するようになっている。

ロック部材位置検出部４９は、伝達比制御部４６および第１レゾルバ３１からの信号に基づいて、ロック部材６２の位置を検出するようになっている。
車両用操舵装置１は、報知手段としての警告ランプ４４およびスピーカ４５を含んでいる。警告ランプ４４およびスピーカ４５は、操舵制御部３８に接続されており、フェール状態が確定したときに、警告ランプ４４が点灯するとともに、スピーカ４５が警告音を発するようになっている。これにより、フェール状態を運転者に報知可能となっている。なお、フェール状態とは、車両用操舵装置１に何らかの異常が生じ、この異常が制御部３７によって検出された状態をいう。本実施形態において、フェール状態は、伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５の少なくとも一方に異常が生じたときのモータフェール状態と、ロック機構２５によって伝達比が固定されていないにも拘わらず伝達比が固定されたときの伝達比可変機構フェール状態とを含む。操舵補助制御部３９は、ドライバ４３を介して操舵補助モータ２１に接続されている。

図２は伝達比可変機構１３の概略構成を示す一部断面図である。図２に示すように、入力軸１８の第２軸１８ｂおよび出力軸１９は、互いの先端を相対向させて同軸上に配置されている。
伝達比可変機構１３は、入力軸１８の第２軸１８ｂと出力軸１９との間の伝達比を変更可能とされている。伝達比可変機構１３は、全体として筒状をなすハウジング５３に収容されている。

伝達比可変機構１３は、入力軸１８の第２軸１８ｂと同軸に並んで一体回転可能な入力サンギヤ５４と、入力サンギヤ５４と同軸に配置され、出力軸１９と一体回転可能な出力サンギヤ５５と、各サンギヤ５４，５５の双方に噛み合う遊星ギヤ５６と、遊星ギヤ５６を遊星ギヤ５６の中心軸線Ｌ２回りに自転可能且つ各サンギヤ５４，５５の中心軸線Ｌ１回りに公転可能に支持するキャリア５７と、を含んでいる。

遊星ギヤ５６は、入力サンギヤ５４および出力サンギヤ５５を互いに関連付けるための一体成形品であり、中心軸線Ｌ１回りに複数（本実施の形態において、２つ）配置されている。入力サンギヤ５４、出力サンギヤ５５および遊星ギヤ５６は、キャリア５７の回転がロックされているときに、入力サンギヤ５４と出力サンギヤ５５の回転伝達比が例えば１になるように設計されている。

キャリア５７は、筒状に形成されており、出力軸１９が挿通されている。キャリア５７は、各サンギヤ５４，５５の中心軸線Ｌ１の回りを回転可能である。キャリア５７は、第１軸受５８を介してハウジング５３に支持され、且つ各遊星ギヤ５６の支軸５６ａの一端を支持する第１部分５７ａと、支軸５６ａの他端を支持する第２部分５７ｂと、第２部分５７ｂから減速機構２２に向けて延び第２軸受５９を介してハウジング５３に支持される第３部分５７ｃと、を含んでいる。

キャリア５７の第２部分５７ｂを取り囲むようにして、伝達比制御モータ１４が配置されている。伝達比制御モータ１４は、第２部分５７ｂの外周に一体回転可能に連結されたロータ１４ａと、ロータ１４ａを取り囲みハウジング５３に固定されたステータ１４ｂとを含んでいる。伝達比制御モータ１４の駆動によって、キャリア５７が中心軸線Ｌ１回りを回転するようになっている。

伝達比制御モータ１４に関連して、第１レゾルバ３１が配置されている。第１レゾルバ３１は、キャリア５７の第３部分５７ｃの外周に一体回転可能に連結されたロータ３１ａと、ロータ３１ａを取り囲みハウジング５３に固定されたステータ３１ｂとを含んでいる。キャリア５７に伝達比制御モータ１４のロータ１４ａおよび第１レゾルバ３１のロータ３１ａの双方が連結されていることにより、第１レゾルバ３１は、キャリア５７の回転位置（回転角）および伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転位置を検出することが可能である。

伝達比制御モータ１４に対して入力軸１８側（図２の右側）には、反力補償モータ１５が配置されている。反力補償モータ１５は、入力軸１８の第２軸１８ｂの外周に連結されたロータ１５ａと、ロータ１５ａを取り囲みハウジング５３に固定されたステータ１５ｂとを含んでいる。
反力補償モータ１５に隣接して、第２レゾルバ３２が配置されている。第２レゾルバ３２は、第２軸１８ｂの外周に連結されたロータ３２ａと、ロータ３２ａを取り囲みハウジング５３に固定されたステータ３２ｂとを含んでいる。第２軸１８ｂに反力補償モータ１５のロータ１５ａおよび第２レゾルバ３２のロータ３２ａの双方が連結されていることにより、第２レゾルバ３２は、入力軸１８の回転位置（転舵角）および反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転位置を検出することが可能である。

ロック機構２５は、モータフェール時にキャリア５７の回転をロックすることにより、入力軸１８と出力軸１９との間の伝達比を所定値（本実施形態において、１）に固定するためのものである。
図３（Ａ）は、ロック機構２５の主要部の断面図であり、ロック部材６２が第２位置Ｐ２にある状態を示している。図２および図３（Ａ）を参照して、ロック機構２５は、キャリア５７の第３部分５７ｃに一体回転可能に連結されたリング部材６０と、このリング部材６０に係合可能な軸状のロック部材６２と、ロック部材６２が一端に固定されたロッド６１ａを有するソレノイド６１とを含んでいる。本実施形態において、ロック部材６２は、ロッド６１ａとは単一の材料を用いて一体に形成されている。

リング部材６０の外周には、複数の溝６０ａが周方向に等間隔に複数配置されている。ソレノイド６１は、ハウジング５３に取り付けられている。ソレノイド６１は、ロック部材６２を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とに変位可能に支持する支持装置である。このソレノイド６１は、ロッド６１ａと、電磁石（図示せず）と、ロッド６１ａをリング部材６０に向けて付勢するばね６１ｂとを含んでおり、操舵制御部３８（図１参照）によって駆動制御される。

図２および図３（Ｂ）を参照して、車両の電源オフ時には、ソレノイド６１への通電がオフされている。このとき、ロッド６１ａに固定されたロック部材６２は、ばね６１ｂの付勢力によって、リング部材６０の溝６０ａに嵌まるようになっている。モータフェール時も同様に、原則として、ソレノイド６１への通電がオフにされることで、ロッド６１ａに固定されたロック部材６２は、リング部材６０の溝６０ａに嵌まるようになっている。ロック部材６２がリング部材６０の溝６０ａに嵌まっているとき、ロック部材６２は、リング部材６０を介してキャリア５７に係合している。このときのロック部材６２の位置が、第１位置Ｐ１として定義される。

一方、車両用操舵装置１がフェール状態にない主モード状態のときには、図３（Ａ）に示すように、ソレノイド６１への通電がオンにされた状態となっている。このときのソレノイド６１の磁力によって、ロック部材６２は、リング部材６０に係合しない第２位置Ｐ２に維持される。これにより、ロック部材６２がキャリア５７の回転を規制しないようになっている。このように、リング部材６０およびキャリア５７に係合していないときのロック部材６２の位置が、第２位置Ｐ２として定義される。

図１および図２を参照して、上記の構成を有する車両用操舵装置において、車両の通常走行時（異常が生じていない状態での走行時。主モード時。）、操舵部材２が操舵されると、この操舵部材２に連結された入力軸１８が回転することで、伝達比可変機構１３の入力サンギヤ５４が回転する。
このとき、操舵制御部３８の伝達比制御部４６は、操舵制御部３８に接続された各センサ３０〜３３，３６からの入力信号等に基づいて、伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５の目標駆動量を設定する。そして、操舵制御部３８は、伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５のロータ１４ａ，１５ａの回転位置と目標回転位置との偏差がゼロになるように、伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５を駆動する。

この操舵制御部３８の伝達比制御部４６の制御により、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転されない場合、入力サンギヤ５４の回転により、各遊星ギヤ５６、出力サンギヤ５５および出力軸１９が回転する。
このとき、入力軸１８から出力軸１９への回転伝達比は、前述の所定の伝達比（例えば、１）である。この結果、転舵輪１１は、操舵部材２の操作方向に、この操舵部材２の操舵角に前記回転比を乗じた角度相当分だけ転舵されることになり、操舵部材２から操舵用の転舵輪１１への伝達比は一定値となる。

一方、操舵制御部３８の伝達比制御部４６の制御により、伝達比制御モータ１４を駆動することでキャリア５７を回転させた場合、入力軸１８から出力軸１９への回転伝達は、前述した所定の伝達比からキャリア５７の回転分だけ増減された伝達比にてなされる。これにより、入力軸１８および出力軸１９間の伝達比、すなわち操舵部材２から転舵輪１１への伝達比を無段階に変更することができることになる。

また、伝達比制御モータ１４の駆動に伴う操舵部材２への反力を補償するために、反力制御部４７は、反力補償モータ１５を駆動する。これにより、伝達比制御モータ１４の駆動に伴う操舵部材２のトルク変動を打ち消すように、反力トルクが入力軸１８に伝達される。これにより、運転者の違和感が軽減される。
図２を参照して、制御部３７が主モードを設定しているとき（車両用操舵装置１が主モード状態にあるとき）には、ロック部材６２が第２位置Ｐ２に位置している。この状態で、上記のように、伝達比制御モータ１４によって伝達比が制御され、且つ、反力補償モータ１５によって操舵部材２に作用する操舵反力が制御される。

次に、車両用操舵装置１の主な制御の流れを説明する。
以下では、操舵制御部３８による、（１）第１判定部５０による伝達比判定に関する操舵制御部３８の処理の流れと、（２）第２判定部５１による伝達比判定に関する操舵制御部３８の処理の流れと、（３）モータフェール時の操舵制御部３８の制御の流れと、を説明する。

図４は、第１判定部５０による伝達比判定に関して、操舵制御部３８での処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態において、第１判定部５０による伝達比判定は、車両のエンジンがオンにされるイグニッションオンの直後に行われる。
図４に示すように、運転者によって、車両のイグニッションがオンにされると（ステップＳ１）でＹＥＳ）、ロック制御部４８は、ソレノイド６１を駆動させることで、ロック部材６２を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に変位させる。これにより、ロック部材６２による伝達比の固定（キャリア５７のロック）が解除される（ステップＳ２）。

次に、伝達比制御部４６は、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａを一方向に第１所定角度θａ１回転させる制御を行う（ステップＳ３）。第１所定角度θａ１は、例えば、数（ｄｅｇ）〜１００（ｄｅｇ）である。そして、この制御に伴う反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転角度を検出する。具体的には、操舵制御部３８は、ステップＳ３の制御を行ったときの第２レゾルバ３２の検出値（検出値の変化量）θｂ１を取得する（ステップＳ４）。

次いで、第１判定部５０は、ロック部材６２が第２位置Ｐ２に位置している状態（ステップＳ２）において、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されているか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、第１判定部５０は、θａ１とθｂ１との差であるΔθ＝｜θａ１−θｂ１｜、すなわち、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転角度と反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転角度との差が、所定角度δ以下であるか否かを判定する。所定角度δは、例えば、ゼロである。

伝達比可変機構１３の各ギヤ５４，５５，５６の何れもが自転可能であることにより伝達比可変機構１３がフェール状態にないときにおいて、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転すると、キャリア５７および各遊星ギヤ５６は、各サンギヤ５４，５５の回りを空転する。したがって、伝達比可変機構１３がフェール状態にないときには、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａは回転するけれども、反力補償モータ１５のロータ１５ａおよび第２レゾルバ３２のロータ１５ａは、実質的に回転しない。すなわち、θｂ１＝ゼロとなり、Δθ＝｜θａ１−θｂ１｜＞δとなる（ステップＳ５でＮＯ）。このとき、第１判定部５０は、伝達比可変機構１３の伝達比は固定されていないと判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝０を設定する（ステップＳ６）。

一方、例えば、遊星ギヤ５６と各サンギヤ５４，５５との間に異物が混入したことで遊星ギヤ５６が各サンギヤ５４，５５にロックされ、遊星ギヤ５６の自転が規制されている場合、伝達比可変機構１３は、フェール状態にある。このとき、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転すると、キャリア５７および各遊星ギヤ５６は、各サンギヤ５４，５５と一体回転する。したがって、伝達比可変機構１３がフェール状態にあるときには、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａと、反力補償モータ１５のロータ１５ａと、第２レゾルバ３２のロータ３２ａとは一体回転する。すなわち、θａ１＝θｂ１となり、Δθ＝｜θａ１−θｂ１｜≦δ＝０となる（ステップＳ５でＹＥＳ）。このとき、第１判定部５０は、伝達比可変機構１３の伝達比は固定されていると判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝１を設定する（ステップＳ７）。

伝達比可変機構１３の伝達比が固定されていると判定されると、制御部３７は、ロック機構２５により伝達比が固定されていないにも拘わらず伝達比が固定されている旨を運転者に報知する（ステップＳ８）。具体的には、警告ランプ４４が点灯されるとともに、スピーカ４５から警告音が発せられることで、伝達比が固定されていることが運転者に報知される。これにより、車両を整備工場に入庫させることを運転者に促すことができる。

次いで、第２判定部５１によって伝達比可変機構１３の伝達比が判定される（上記の（２））。なお、本実施形態では、第１判定部５０によって伝達比可変機構１３の伝達比が判定された後に、第２判定部５１によって伝達比可変機構１３の伝達比が判定される。しかしながら、第２判定部５１によって伝達比可変機構１３の伝達比が判定された後に、第１判定部５０によって伝達比可変機構１３の伝達比が判定されてもよい。

図５は、第２判定部５１による伝達比判定に関して、操舵制御部３８での処理の流れを説明するためのフローチャートである。図５に示すように、運転者によって、車両のイグニッションがオンにされると（ステップＲ１でＹＥＳ）、ロック制御部４８は、ソレノイド６１を駆動させることで、ロック部材６２を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に変位させる。これにより、ロック部材６２による伝達比の固定（キャリア５７のロック）が解除される（ステップＲ２）。

次に、操舵制御部３８は、トルクセンサ３０の検出値Ｔを、初期値Ｔａとして取得する（ステップＲ３）。その後、伝達比制御部４６は、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａを一方向に第２所定角度θａ２回転させる制御を行う（ステップＲ４）。第２所定角度θａ２は、例えば、数（ｄｅｇ）である。そして、操舵制御部３８は、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａを第２所定角度θ２ａ回転させたときのトルクセンサ３０の検出値Ｔｂを取得する（ステップＲ５）。

次いで、第２判定部５１は、ロック部材６２が第２位置Ｐ２に位置している状態（ステップＲ２）において、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されているか否かを判定する（ステップＲ６）。具体的には、第２判定部５１は、ＴａとＴｂとの差であるΔＴ＝｜Ｔａ−Ｔｂ｜、すなわち、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａを第２所定角度θ２回転させた前後でのトルクセンサ３０の検出値の変化量が、所定トルクとしての閾トルクＴｔを超えている（ΔＴ＝｜Ｔａ−Ｔｂ｜＞Ｔｔ）か否かを判定する（ステップＲ６）。閾トルクＴｔは、例えば、１（Ｎ・ｍ）である。

伝達比可変機構１３の各ギヤ５４，５５，５６の何れもが自転可能であることにより伝達比可変機構１３がフェール状態にないときにおいて、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転すると、キャリア５７および各遊星ギヤ５６は、各サンギヤ５４，５５の回りを空転する。したがって、伝達比可変機構１３がフェール状態にないときには、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａは回転するけれども、入力軸１８には、トルクが実質的に伝わらない。すなわち、例えば、Ｔａ＝Ｔｂ＝ゼロであり、ΔＴ＝｜Ｔａ−Ｔｂ｜≦Ｔｔとなる（ステップＲ６でＮＯ）。このとき、第２判定部５１は、伝達比可変機構１３の伝達比は固定されていないと判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ２＝０を設定する（ステップＲ７）。

一方、伝達比可変機構１３が前述したフェール状態にあるときには、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転すると、キャリア５７および各遊星ギヤ５６は、各サンギヤ５４，５５と一体回転する。したがって、伝達比可変機構１３がフェール状態にあるときには、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａと、入力サンギヤ５４と、入力軸１８の第２軸１８ｂとは一体回転する。したがって、入力軸１８の第２軸１８ｂと第１軸１８ａとの間には、トーションバー２０を介してトルクが作用する。すなわち、Ｔａ＜Ｔｂとなり、ΔＴ＝｜Ｔａ−Ｔｂ｜＞Ｔｔとなる（ステップＲ６でＹＥＳ）。このとき、第２判定部５１は、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されていると判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ２＝１を設定する（ステップＲ８）。

伝達比可変機構１３の伝達比が固定されていると判定されると、制御部３７は、ロック機構２５により伝達比が固定されていないにも拘わらず、伝達比が固定されている旨を運転者に報知する（ステップＲ９）。具体的には、警告ランプ４４が点灯されるとともに、スピーカ４５から警告音が発せられることで、伝達比が固定されていることが運転者に報知される。これにより、車両を整備工場に入庫させることを運転者に促すことができる。

以上が、イグニッションオン時（車両のエンジン始動直後）における、伝達比が固定されているか否かの判定についての説明である。なお、図４に示す処理および図５に示す処理は、それぞれ、数十（ｍｓｅｃ）程度の短い時間に行われる。
次に、モータフェール時の操舵制御部３８の制御の流れを説明する（上記の（３））。
図６は、モータフェール時の操舵制御部３８の制御の流れを説明するためのフローチャートである。伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５の少なくとも一方が故障し、制御部３７が当該モータの故障を検出すると、操舵制御部３８は、モータフェールモードを設定するようになっている。モータフェールモードが設定されると、図６に示すように、操舵制御部３８は、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝０且つｆｉｘ_ｆｌａｇ２＝０であるか否かを判定する（ステップＱ１）。

伝達比が固定されていないとの旨が、第１判定部５０および第２判定部５１によって判定されている場合、すなわち、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝０且つｆｉｘ_ｆｌａｇ２＝０である場合（ステップＱ１でＹＥＳ）、操舵制御部３８は、ロック部材６２によって、キャリア５７をロックさせる（ステップＱ２）。具体的には、ロック制御部４８は、ソレノイド６１への電力供給を遮断する。これにより、ソレノイド６１のばね６１ｂの付勢力により、ロッド６１ａがキャリア５７に向かって変位し、ロック部材６２が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に変位される。

その結果、ロック部材６２は、リング部材６０の溝６０ａに嵌まり、リング部材６０を介してキャリア５７の回転を規制する。
このとき、ロック部材６２は、リング部材６０、キャリア５７および伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転を規制する。これにより、遊星ギヤ５６の公転が規制される。その結果、入力サンギヤ５４と出力サンギヤ５５との間の回転の伝達比が前記所定値（本実施形態において、１）に固定される。

一方、ロック機構２５が伝達比を固定していないにも拘わらず、伝達比が固定されているとの旨が、第１判定部５０および第２判定部５１の少なくとも一方によって判定されている場合、すなわち、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝１およびｆｉｘ_ｆｌａｇ２＝１の少なくとも一方が設定されている場合（ステップＱ１でＮＯ）、ロック制御部４８は、ロック部材６２によるキャリア５７の回転を禁止する（ステップＱ３）。具体的には、ロック制御部４８は、ロック部材６２を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に変位させることを禁止し、その後、ステップＱ４に進む。

この場合、例えば、遊星ギヤ５６が各サンギヤ５４，５５にロックされている結果、伝達比が固定されているので、ロック部材６２によってキャリア５７の回転（伝達比）を固定しなくてもよい。したがって、ロック部材６２による伝達比の固定は行われない。
上記のように、ロック部材６２によって伝達比が固定されているか（ステップＱ２）、または、遊星ギヤ５６が各サンギヤ５４，５５にロックされていること等により伝達比が固定されている状態（ステップＱ３）で、伝達比制御モータ１４および反力補償モータ１５のへの電力供給が停止される（ステップＱ４）。

モータフェールモードにおいては、伝達比制御モータ１４による伝達比制御および反力補償モータ１５による反力制御は停止される。しかしながら、伝達比可変機構１３の伝達比が機械的に固定されていることにより、このようなフェール時の操舵を、操舵部材２から転舵機構９への機械的な動力伝達によるマニュアル操舵によって行わせることができる。

次いで、制御部３７は、モータフェール状態にある旨を運転者に報知する（ステップＱ５）。具体的には、警告ランプ４４が点灯されるとともに、スピーカ４５から警告音が発せられることで、モータフェール状態にあることが運転者に報知される。これにより、車両を整備工場に入庫させることを運転者に促すことができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、例えば、伝達比可変機構１３の遊星ギヤ５６と各サンギヤ５４，５５との間に異物が混入すること等により、遊星ギヤ５６が各サンギヤ５４，５５にロックされ、その結果、伝達比が機械的に固定される可能性がある。このように、遊星ギヤ５６の各サンギヤ５４，５５に対するロックにより、伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転に連動して入力軸１８および出力軸１９が一体回転する結果、反力補償モータ１５のロータ１５ａも一体回転する。すなわち、ロータ１４ａとロータ１５ａとは、連動回転する。

したがって、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが第１所定角度θａ１回転された場合において、第２レゾルバ３２の検出値θｂ１（反力補償モータ１５の回転角度）と第１所定角度θａ１との差Δθが所定角度δ以下のとき、第１判定部５０は、伝達比が固定されていると判定することができる。これにより、ロック機構２５が伝達比を固定していないにも拘わらず伝達比が固定されていることを判定することができる。

また、伝達比可変機構１３がフェール状態にあることにより伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転したとき、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａに連動して入力軸１８および出力軸１９が回転する。その結果、入力軸１８や操舵部材２には、トルクが作用する。したがって、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが第２所定角度θ２ａ回転された場合において、トルクセンサ３０の検出値の変化量ΔＴが閾トルクＴｔを超えているとき、第２判定部５１は、伝達比が固定されていると判定することができる。第１判定部５０に加えて、第２判定部５１で伝達比が固定されているか否かを判定することにより、伝達比が固定されているか否かをより確実に判定できる。

また、操舵制御部３８のロック制御部４８は、ロック部材６２によらずに伝達比が固定されていると判定したときに、ロック部材６２の第１位置Ｐ１への変位を禁止させるようになっている。このように、ロック機構２５を用いることなく伝達比が固定されている場合には、ロック部材６２を用いて伝達比を固定する必要がない。したがって、ロック機構２５の無駄な動作を抑制できる。

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、車両のイグニッションオン直後に、第１判定部５０および第２判定部５１が伝達比の固定の有無を判定する構成としたけれども、これに限定されない。例えば、車両が直進走行しているときに、第１判定部５０および第２判定部５１が伝達比の固定の有無を判定してもよい。

具体的には、車両のイグニッションがオンにされた後（走行時等）において、図７に示すように、第２レゾルバ３２の検出値θｂが所定の基準値θｂ２（本実施形態において、ゼロ）にある（ステップＴ１でＹＥＳ）ことにより、操舵部材２が直進走行時の位置にあるときに、第３判定部５３によって、車両が直進状態にあると判定されてもよい。
なお、所定の基準値θｂ２は、所定の数値範囲を有していてもよく、例えば所定の基準値θｂ２は、車両の直進走行時における基準値θｂ２＝ゼロ（ｄｅｇ）として、ゼロ（ｄｅｇ）±数（ｄｅｇ）の範囲を有するようにしてもよい。

このとき、反力制御部４７は、反力補償モータ１５のロータ１５ａの位置を保持するように反力補償モータ１５を制御する（ステップＴ２）。これにより、伝達比判定の際に、操舵部材２および入力軸１８が運転者によって回転されることを抑制できる。
次いで、第１判定部５０および第２判定部５１によって、伝達比が固定されているか否かが判定される（ステップＴ３）。ステップＴ３では、図４に示す処理が行われ、且つ、図５に示す処理が行われる。

その後、反力制御部４７は、反力補償モータ１５のロータ１５ａの位置を保持する制御を解除する（ステップＴ４）。
このように、操舵制御部３８は、車両が直進状態にあると判定されたときに（ステップＴ１でＹＥＳ）、伝達比が固定されているか否かを判定するようになっている。伝達比制御モータ１４や反力補償モータ１５が駆動されていない車両の直進状態において、第１判定部５０および第２判定部５１によって、伝達比が固定されているか否かを判定することができる。したがって、伝達比制御モータ１４や反力補償モータ１５を有効活用できる。また、車両が転舵している最中に、伝達比の判定のために伝達比制御モータ１４を駆動させると、操舵フィーリングに影響を与え易い。これに対し、車両の直進走行時に伝達比の判定のために伝達比制御モータ１４を回転させても、操舵フィーリングに与える影響は少ない。したがって、伝達比の判定に関連して操舵フィーリングが損なわれることを抑制できる。

さらに、通常、車両直進時の操舵部材２の位置である操舵中立位置付近では、操舵中立位置から数度の角度範囲で、操舵部材２の操舵に拘わらず操舵部材２の回転が転舵機構９に伝達されないようにされている。すなわち、操舵部材２の操舵に関して、いわゆる不感帯領域が設けられている。したがって、車両の直進時において、伝達比制御モータ１４が数度回転した程度では、この回転は、実質的に操舵部材２には伝わらない。したがって、伝達比判定に伴って操舵部材２にトルク変動が作用することを抑制できる。これにより、運転者に違和感を与えることを抑制できる。

また、第３判定部５３は、第２レゾルバ３２の検出値θｂが所定の基準値θｂ２にあるときに車両が直進状態にあると判定する。このように、操舵部材２と連動回転するロータ３２ａを含む第２レゾルバ３２を用いることで、車両の直進状態を確実に判定できる。
また、各上記実施形態では、第１判定部５０は、伝達比制御モータ１４を回転させることで、伝達比が固定されているか否かを判定したけれども、これに限定されない。例えば、所定のモータとして反力補償モータ１５を回転させたときの第１レゾルバ３１ａ（伝達比制御モータ１４）の回転角度θａを用いて、伝達比が固定されているか否かを判定してもよい。

具体的には、図８に示す処理が実行される。図８に示す処理は、図４に示す処理のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５をそれぞれステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１に置き換えたものに相当する。したがって、以下では、図４に示す処理と異なる点について説明し、同様の処理については説明を省略する。
図８に示すように、ロック部材６２による伝達比の固定（キャリア５７のロック）が解除された（ステップＳ２）後、反力制御部４７は、反力補償モータ１５のロータ１５ａを一方向に第１所定角度θｂ３回転させる制御を行う（ステップＳ９）。第１所定角度θｂ３は、例えば、数（ｄｅｇ）〜１００（ｄｅｇ）である。そして、この制御に伴う伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転角度を検出する。具体的には、操舵制御部３８は、ステップＳ９の制御を行ったときの第１レゾルバ３１ａの検出値（検出値の変化量）θａ３を取得する（ステップＳ１０）。

次いで、第１判定部５０は、ロック部材６２が第２位置Ｐ２に位置している状態（ステップＳ２）において、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、第１判定部５０は、θｂ３とθａ３との差であるΔθＡ＝｜θｂ３−θａ３｜、すなわち、反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転角度と伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転角度との差が、所定角度δＡ以下であるか否かを判定する。所定角度δＡは、例えば、ゼロである。

伝達比可変機構１３がフェール状態にないときには、反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転に伴って、入力サンギヤ５４および各遊星ギヤ５６が回転する。このとき、出力サンギヤ５５は、転舵輪１１に連結されており、回転しないので、各遊星ギヤ５６は、入力サンギヤ５４との噛み合いにより自転しつつ、出力サンギヤ５５の回りを公転する。すなわち、入力サンギヤ５４の回転は、所定の変速比で減速されて、各遊星ギヤ５６およびキャリア５７に伝わり、キャリア５７は、ロータ１５ａおよび入力サンギヤ５４よりもゆっくりと回転する。したがって、θｂ３＞θａ３となり、ΔθＡ＝｜θｂ３−θａ３｜＞δＡとなる（ステップＳ１１でＮＯ）。このとき、第１判定部５０は、伝達比可変機構１３の伝達比は固定されていないと判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝０を設定する（ステップＳ６）。

一方、伝達比可変機構１３がフェール状態にあるときにおいて、反力補償モータ１５のロータ１５ａが回転すると、各遊星ギヤ５６およびキャリア５７は、各サンギヤ５４，５５と一体回転する。したがって、伝達比可変機構１３がフェール状態にあるときには、反力補償モータ１５のロータ１５ａと、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａと、第１レゾルバ３１のロータ３１ａとは一体回転する。すなわち、θｂ３＝θａ３となり、ΔθＡ＝｜θｂ３−θａ３｜≦δＡ＝０となる（ステップＳ１１でＹＥＳ）。このとき、第１判定部５０は、伝達比可変機構１３の伝達比は固定されていると判定し、ｆｉｘ_ｆｌａｇ１＝１を設定する（ステップＳ７）。

この実施形態によれば、伝達比可変機構１３がフェール状態にあることにより、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されている場合には、反力補償モータ１５のロータ１５ａの回転に連動して伝達比制御モータ１４のロータ１４ａが回転する。すなわち、伝達比が固定されている場合、伝達比制御モータ１４と反力補償モータ１５とは、一体回転する。したがって、反力補償モータ１５のロータ１５ａが第１所定角度θｂ３回転された場合において、伝達比制御モータ１４の回転角度（第２レゾルバ３２の検出値θａ３）と第１所定角度θｂ３との差ΔθＡが所定角度δＡ以下のとき、伝達比が固定されていると判定することができる。

また、図５に示す処理では、伝達比制御モータ１４を第２所定角度θａ２回転させたときのトルクセンサ３０の検出値の変化量ΔＴを用いて伝達比の固定の有無を判定したけれども、これに限定されない。例えば、図９に示す処理によって第２判定部５１で伝達比が判定されてもよい。なお、図９に示す処理では、図５に示す処理と異なる点について説明し、同様の構成には図に同一の符号を付してその説明を省略する。

図９に示す処理の特徴の１つは、ステップＲ１０〜Ｒ１３を含む点にある。図９に示すように、ロック部材６２によるキャリア５７（伝達比）の固定が解除された後（ステップＲ２の後）、伝達比制御部４６は、伝達比制御モータ１４のロータ１４ａの回転位置、すなわち、第１レゾルバ３１ａの検出値θａ４を取得する（ステップＲ１０）。続いて、伝達比制御部４６は、トルクセンサ３０の検出値Ｔ１を取得する（ステップＲ１１）。

その後、伝達比制御部４６は、マップを参照する（ステップＲ１２）。マップは、例えば、制御部３７のＲＯＭに格納されている。図１０に示すように、マップには、予め定められた第１レゾルバ３１ａの検出値θａとトルクセンサ３０の検出値Ｔとの関係が示されている。
第２判定部５１は、第１レゾルバ３１ａの検出値θａ＝θａ４であるときのマップでのトルクＴ（θａ４）と、トルクセンサ３０の検出値Ｔ１とを比較することで、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されているか否かを判定する。

トルクセンサ３０の検出値Ｔ１が、所定トルクとしてのトルクＴ（θａ４）を超えているとき（ステップＲ１３でＹＥＳ）、伝達比可変機構１３の伝達比が固定されていると判定し、ステップＲ８に進む。一方、トルクセンサ３０の検出値Ｔ１が、トルクＴ（θａ４）以下であるとき（ステップＲ１３でＮＯ）、伝達比が固定されていないと判定し、ステップＲ７に進む。

本実施形態によれば、伝達比が固定されている場合には、伝達比制御モータ１４に連動して入力軸１８および出力軸１９が回転する。その結果、入力軸１８や操舵部材２には、トルクが作用する。したがって、伝達比制御モータ１４が所定の回転位置θａ４にある場合において、トルクセンサ３０の検出値Ｔ１が所定トルクＴ（θａ４）を超えているとき、伝達比が固定されていると判定することができる。第１判定部５０に加えて、第２判定部５１で伝達比が固定されているか否かを判定することにより、伝達比が固定されているか否かをより確実に判定できる。

また、各上記実施形態において、所定角度δ，δＡは、ゼロであるとして説明したけれども、これに限定されない。所定角度δ，δＡは、遊星ギヤ５６に関する減速比を考慮して設定されてもよい。例えば、図８に示す実施形態の所定角度δＡは、伝達比可変機構１３がフェール状態にないときの、ロータ１５ａを所定角度θｂ３回転させたときのロータ１４ａ（３１ａ）の回転角度よりも小さい数値でもよい。また、反力補償モータ１５が入力軸１８の第１軸１８ａに連結される場合、所定角度δ，δＡは、トーションバー２０のねじれ量を考慮して設定されてもよい。

さらに、第２判定部５１を廃止してもよい。この場合、第１判定部５０による伝達比の判定結果に基づいて、モータフェール時にロック部材６２が第１位置Ｐ１に変位することを禁止するか否かが判定される。
また、第１センサ、第２センサおよび第３センサとしてレゾルバを用いる構成を例示したけれども、これに限定されない。第１〜第３センサとして、対応するモータ１４，１５，２１の回転位置を検出可能な他の一般のセンサを用いてもよい。

また、各上記実施形態では、ロック部材６２を支持する支持装置としてソレノイド６１を例示したけれども、これに限定されない。支持装置は、ロック部材６２を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とに変位可能に支持できるものであればよく、例えば、クラッチ機構等の他の一般の装置を用いて支持装置を構成してもよい。
さらに、各上記実施形態では、ステアリングシャフト３の出力軸１９から転舵機構９に操舵補助力を負荷するコラムアシストタイプの操舵補助機構１２を説明したけれども、これに限定されない。例えば、ピニオン軸７やラック軸８から転舵機構９に操舵補助力を負荷する構成でもよい。

１…車両用操舵装置、２…操舵部材、９…転舵機構、１３…伝達比可変機構、１４…伝達比制御モータ、１５…反力補償モータ、１８…入力軸、１９…出力軸、２５…ロック機構、３０…トルクセンサ、３１…第１レゾルバ（第１センサ）、３２…第２レゾルバ（第２センサ）、３７…制御部、５０…第１判定部、５１…第２判定部、５２…第３判定部、６１…ソレノイド（支持装置）、６２…ロック部材、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｔ１…トルクセンサの検出値、Ｔｔ…閾トルク（所定トルク）、Ｔ（θａ４）…所定トルク、ΔＴ…トルクセンサの検出値の変化量、θａ１，θｂ３…第１所定角度、θａ２…第２所定角度、θａ４…所定の回転位置、θｂ１，θａ３…回転位置センサの検出値、Δθ，ΔθＡ…差、δ，δＡ…所定角度。

Claims (6)

1. 操舵部材の操舵に応じて回転する入力軸と転舵機構の動作に連動して回転する出力軸との間に介在し、入力軸および出力軸間の伝達比を変更可能な伝達比可変機構と、
   前記伝達比可変機構の前記伝達比を変更するための伝達比制御モータと、
   前記伝達比制御モータの回転位置を検出する第１センサと、
   前記伝達比可変機構に係合することにより前記伝達比を固定するためのロック部材、および前記ロック部材を前記伝達比可変機構に係合する第１位置と前記伝達比可変機構との係合が解除された第２位置とに変位可能に支持する支持装置を含むロック機構と、
   前記伝達比可変機構の動作による前記操舵部材の操舵反力を補償するための反力補償モータと、
   前記反力補償モータの回転位置を検出する第２センサと、
   前記伝達比制御モータ、前記ロック機構および前記反力補償モータを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第１判定部を含み、
   前記第１判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか一方からなる所定のモータが第１所定角度回転された場合において、前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか他方に対応するセンサの検出値と前記第１所定角度との差が所定角度（ゼロを含む）以下のとき、前記伝達比が固定されていると判定することを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１において、前記操舵部材に作用するトルクを検出するトルクセンサをさらに備え、
   前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第２判定部を含み、
   前記第２判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータが第２所定角度回転された場合において、前記トルクセンサの検出値の変化量が所定トルクを超えているとき、前記伝達比が固定されている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において、前記操舵部材に作用するトルクを検出するトルクセンサをさらに備え、
   前記制御部は、前記伝達比が固定されているか否かを判定する第２判定部を含み、
   前記第２判定部は、前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータが所定の回転位置にある場合において、前記トルクセンサの検出値が所定トルクを超えているとき、前記伝達比が固定されていると判定することを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項において、前記制御部は、車両が直進状態にあるか否かを判定する第３判定部を含み、
   前記制御部は、車両が直進状態にあると判定されたとき、前記伝達比が固定されているか否かを判定することを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項において、前記制御部は、前記伝達比が固定されていると判定したときに、前記ロック部材の前記第１位置への変位を禁止させることを特徴とする車両用操舵装置。
6. 操舵部材の操舵に応じて回転する入力軸と転舵機構の動作に連動して回転する出力軸との間に介在し、入力軸および出力軸間の伝達比を変更可能な伝達比可変機構と、
   前記伝達比可変機構の前記伝達比を変更するための伝達比制御モータと、
   前記伝達比可変機構に係合することにより前記伝達比を固定するためのロック部材、および前記ロック部材を前記伝達比可変機構に係合する第１位置と前記伝達比可変機構との係合が解除された第２位置とに変位可能に支持する支持装置を含むロック機構と、
   前記伝達比可変機構の動作による前記操舵部材の操舵反力を補償するための反力補償モータと、を備える車両用操舵装置の伝達比判定方法において、
   前記ロック部材が前記第２位置にあり、且つ前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか一方からなる所定のモータが第１所定角度回転された場合において、前記伝達比制御モータおよび反力補償モータの何れか他方の回転角度と前記第１所定角度との差が所定角度（ゼロを含む）以下のとき、前記伝達比が固定されていると判定することを特徴とする車両用操舵装置の伝達比判定方法。

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