JP2014205442A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大な操舵トルクが突発的に生じた際であっても、運転者の操舵フィーリングを快適に維持する。
【解決手段】第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３が有する制御部は、操舵機能モードがステアバイワイヤ制御モードに設定されている際において、操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクＯＴが、予め定められる操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えており、かつ、操舵トルクＯＴが継続して操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えている時間が、操舵トルクＯＴの大きさに応じて適宜定められる継続猶予時間ＭＴを超えている場合に、連結装置４を結合状態に切り替えさせる動作制御を行う。継続猶予時間ＭＴは、操舵トルクＯＴが大きいほど短くなるように、操舵トルクＯＴの変化に関連付けて可変設定される。
【選択図】図１６

Description

本発明は、車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる車両用操舵装置に関する。

最近の車両では、運転者の操舵意図を、電線を媒介し電気信号に変換して操舵車輪に伝える、ステアバイワイヤ（Steer By Wire）式の操舵システム（以下、ＳＢＷシステムという場合がある。）を採用したものがある。かかるＳＢＷシステムでは、運転者による操向ハンドルの操作方向及び操作量を操舵部の側において電気信号に変換し、転舵用モータを含む転舵部に与える。これを受けて転舵部は、電気信号に従って転舵用モータを駆動することで運転者の操舵意図に応じて操舵車輪を転舵するように動作する。

こうしたＳＢＷシステムでは、正常時にステアバイワイヤ制御モードでの動作制御を行わせる一方、異常発生時にマニュアルステアリングに復帰させる目的で、操舵部の側の回転軸と転舵部の側の回転軸との間を結合し又は切り離す動作を行うバックアップクラッチ（以下、“連結部”という。）が設けられている。

例えば特許文献１には、車輪を転舵する転舵機構と、その転舵機構を動力により作動させる転舵用駆動源と、運転者により操作される操舵部材と、転舵用駆動源への供給電力を、車両の状態に基づいて制御する駆動源制御装置と、操舵部材と転舵機構との間で力を伝達する伝達状態又は伝達しない非伝達状態のいずれかをとり得る力伝達装置（前記の“連結部”に相当する。）と、を含む操舵装置が開示されている。

特許文献１に係る操舵装置は、転舵用駆動源の負荷状態と転舵用駆動源に電力を供給する電力供給装置の電力供給状態との少なくとも一方に基づいて、力伝達装置を伝達状態又は非伝達状態のいずれかに切り換える伝達状態制御装置と、力伝達装置の伝達状態と非伝達状態とで転舵用駆動源への供給電力を異なる態様により制御する伝達状態対応制御部と、をさらに含んで構成されている。

特許文献１に係る駆動源制御装置によれば、力伝達装置（連結部）の伝達状態又は非伝達状態を、例えば、操舵装置におけるエネルギの消費状態に基づいて切り替えるようにしたり、操舵装置の作動状態に基づいて切り替えるようにするといったように、予め定められた条件に基づいて切り替えることにより、力伝達装置に係る状態切替時期を適切に制御することができるという。

特許第３９５２９２５号公報

しかしながら、特許文献１に係る操舵装置には、操舵トルクの大きさに応じて連結部を切離状態から結合状態へと切り替える旨は開示も示唆もされていない。
したがって、特許文献１に係る操舵装置では、操舵トルクの大きさに応じて連結部を切離状態から結合状態へと切り替えることは出来ない。そのため、仮に、過大な操舵トルクが突発的に生じた際に、連結部を切離状態から結合状態へと速やかに切り替えることは困難である。その結果、運転者の操舵フィーリングを損なうおそれがあるという技術的課題を内在していた。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、過大な操舵トルクが突発的に生じた際であっても、運転者の操舵フィーリングを快適に維持することができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、（１）に係る発明は、車両の運転者による操向部材の操作入力が生じる操舵部と、操舵車輪を転舵するための転舵部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする動作を行う連結部と、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、前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、運転者による前記操向部材の操舵トルクに係る情報を取得する操舵トルク情報取得部と、前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記連結部が切離状態にある場合に、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共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を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ステアバイワイヤ制御モードを、操舵機能モードとして少なくとも有し、前記操舵機能モードが前記ステアバイワイヤ制御モードに設定されている際において、前記操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクが、予め定められる操舵トルク閾値を超えており、かつ、前記操舵トルクが前記操舵トルク閾値を継続して超えている時間が、適宜定められる継続猶予時間閾値を超えている場合に、前記連結部を結合状態に切り替えさせる動作制御を行い、前記継続猶予時間閾値は、前記操舵トルクが大きいほど短くなるように、該操舵トルクの変化に関連付けて可変設定される、ことを最も主要な特徴とする。

（１）に係る発明において、操舵トルクが操舵トルク閾値を超えており、かつ、操舵トルクが継続して操舵トルク閾値を超えている時間が継続猶予時間閾値を超えている場合とは、例えば、転舵アクチュエータの推力が不足し、操向部材の操作状態に応じた追従ができないケースや、操向部材を一方向に絶えず突き当てているケースや、操舵部、転舵部、連結部を含む操舵力伝達系統のいずれかに何らかの異常が生じており、かかる異常状態をそのまま放置すると、その異常に関する負荷の大きさに起因して運転者の操舵フィーリングを損なうおそれがあるケースなどを想定している。
そこで、こうしたケースでは、連結部を結合状態に切り替えさせることにより、運転者の操舵フィーリングを損なう事態の発生を未然に防止することとした。

（１）に係る発明によれば、過大な操舵トルクが突発的に生じた際であっても、運転者の操舵フィーリングを快適に維持することができる。
また、（１）に係る発明によれば、連結部が切離又は結合する機会を減らすことができるため、連結部を切離又は結合する動作に伴う騒音や振動を抑制すると共に、連結部の長寿命化を図ることができる。
さらに、（１）に係る発明によれば、継続猶予時間閾値が、操舵トルクが大きいほど短くなるように、操舵トルクの変化に関連付けて可変設定されるため、前記操舵力伝達系統のいずれかに何らかの異常が生じた場合において、異常状態に陥ったとみなす負荷の大きさを平準化することができる。
その結果、（１）に係る発明によれば、連結部を切離状態から結合状態へと切り替えるタイミングを適切に制御することができる。

また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記制御部は、前記操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクが、前記操舵反力アクチュエータに固有の反力トルクに係る限界値に基づく反力トルク閾値まで到達した場合に、前記連結部を結合状態に切り替えさせる動作制御を速やかに行う、ことを特徴とする。

操舵トルクが、操舵反力アクチュエータに固有の反力トルクに係る限界値に基づく反力トルク閾値まで到達した場合とは、連結部を速やかに結合状態に切り替えることが必要なケースを意味する。反力トルク閾値を超える操舵トルクが生じると、操舵反力が急減する、いわゆる操舵反力の“抜け”現象（詳しくは後記する。）を招来するおそれがあるからである。

（２）に係る発明によれば、（１）に係る発明が奏する効果に加えて、操舵反力の“抜け”現象を適確に回避して運転者の操舵フィーリングをより快適に維持することができる。

また、（３）に係る発明は、（１）又は（２）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記操舵トルク情報取得部は、磁歪式トルクセンサを介して前記操向部材の操舵トルクに係る情報を取得する、ことを特徴とする。

（３）に係る発明では、操舵トルク情報取得部は、磁歪式トルクセンサを介して操向部材の操舵トルクに係る情報を取得するため、操向部材の捩り剛性を大きく設定することができる。その結果、仮に、磁歪式トルクセンサを操舵軸に２つ設けたとしても、運転者による操向部材の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。

本発明に係る車両用操舵装置によれば、過大な操舵トルクが突発的に生じた際であっても、運転者の操舵フィーリングを快適に維持することができる。

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概要を表す構成図である。 連結装置の切離状態を表すＡ−Ａ線に沿う矢視横断面図である。 連結装置の切離状態を表すＡ−Ａ線に沿う矢視横断面図である。 連結装置の結合状態を表す縦断面図である。 連結装置の結合状態を表す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の基本動作の説明に供するフローチャート図である。 アクティブＶＧＳ（Active Variable Gear ratio Steering）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 アクティブＶＧＳ１（Active Variable Gear ratio Steering 1）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 アクティブＶＧＳ２（Active Variable Gear ratio Steering 2）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 アクティブＶＧＳ３（Active Variable Gear ratio Steering 3）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 ＶＧＳ（Variable Gear ratio Steering）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 ＥＰＳ（Electric PowerSteering）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 マニュアルステアリング（Manual Steering）に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の初期化動作の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の初期化動作の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が行う連結装置異常診断処理の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が行う連結装置異常診断処理の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が行うＳＢＷ制御モード時の操舵トルクの大きさに応じた連結装置に係る状態切替処理の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が連結装置に係る状態切替処理を行う際に参照される、操舵トルクに対応する継続猶予時間に係る第１の特性線図を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が連結装置に係る状態切替処理を行う際に参照される、操舵トルクに対応する継続猶予時間に係る第２の特性線図を表す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の概要を表す構成図である。図２は、連結装置４の切離状態を表すＡ−Ａ線に沿う矢視横断面図である。図３は、連結装置４の切離状態を表す縦断面図である。図４は、連結装置４の結合状態を表すＡ−Ａ線に沿う矢視横断面図である。図５は、連結装置４の結合状態を表す縦断面図である。

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１は、図１に示すように、操向ハンドル（ステアリングホイール）１、反力付与装置２、転舵装置３、連結装置４、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信媒体５、車両の速度（車速）を検出する車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、横加速度センサ８、及び、ラック位置センサ３９を備える。

本発明の“操向部材”に相当する操向ハンドル１は、不図示の車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる。操向ハンドル１の中央部には、操舵軸１０が連結されている。

反力付与装置２は、操舵軸１０の回転方向に対する反力を付与する機能を有する。操舵軸１０は、第１の自在継手１１を介して、後記する連結装置４の第２の回転軸４０に連結されている。操舵軸１０は、ケース１２の内部に間隔を置いて設けられた第１〜第３の軸受１３，１４，１５により回転自在に支持されている。ケース１２の内部は液密に保持される。操舵軸１０には、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、反力発生装置１８が設けられる。
なお、操向ハンドル１及び反力付与装置２は、本発明の“操舵部”に相当する。

操舵トルクセンサ１６は、操向ハンドル１から入力される操舵トルクの大きさ及び方向を、例えばソレノイド型のコイル１２ａ，１２ｂを用いて検出する機能を有する。このコイル１２ａ，１２ｂにより透磁率の変化として検出される操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢは、相互に相反する特性となる（操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢの加算値は一定）。操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢは、インターフェイス回路１６４に入力される。インターフェイス回路１６４では、増幅・フィルタ処理により、操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢの波形が整形される。波形整形後の操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢは、通信媒体５を介して、後記する第１の制御装置３５３、第２の制御装置３６３、第３の制御装置３９３のそれぞれが有する操舵トルク取得部に入力される。

第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の操舵トルク取得部は、運転者による操向ハンドル１の操舵トルクに係る情報を取得する機能を有する。ここで、運転者による操向ハンドル１の操舵トルクに係る情報とは、操舵トルクの大きさ及び方向を含む情報を意味する。

第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３では、操舵トルク取得部により取得した操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢ（操舵トルクに係る情報）の加算値が演算される。ここで、操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢの加算値は、操舵トルクセンサ１６が正常の場合、常に一定の値を採る。操舵トルクセンサ１６により検出される操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢは、相互に相反する特性を有するからである。これは、操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢの加算値が一定の値を採るか否かに基づいて、操舵トルクセンサ１６の異常診断を行うことができることを意味する。また、操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢのうちいずれかが急激に変動した場合、コイルの断線や回路の部品異常を生じた蓋然性が高い。

したがって、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢの加算値、又は、それぞれの単独値の時間変化を監視することにより、操舵トルクセンサ１６の異常診断（コイルの断線や回路の部品異常が生じているか否かに係る異常診断を含む）を行うことができる。

操舵角センサ１７は、操向ハンドル１から入力される操舵角と方向を、例えば、二つのポテンショメータのような一対の回転角度センサ（不図示）を用いて検出する機能を有する。操舵角センサ１７の構成について詳しく述べると、操舵軸１０には、図１に示すように、操舵軸１０周りに回転自在に小ギア１７４が設けられる。小ギア１７４には、この小ギア１７４に噛み合う大ギア１７５が並んで設けられる。ケース１７３に収容された一対の回転角度センサは、大ギア１７５の回転角度をそれぞれ検出することにより、減速された操向ハンドル１の操舵に係る回転角度信号ＳＣ，ＳＤ（共に同等な信号）を出力する。回転角度信号ＳＣ，ＳＤは、通信媒体５を介して、後記する第１の制御装置３５３、第２の制御装置３６３、第３の制御装置３９３のそれぞれに入力される。

第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、回転角度信号ＳＣ，ＳＤ同士の比較結果を監視することにより、操舵角センサ１７が異常か否かに係る異常診断を行う機能を有する。回転角度信号ＳＣ，ＳＤは、操舵角センサ１７が正常の場合、相互に共通の特性となる。これは、回転角度信号ＳＣ，ＳＤ同士の比較結果が一致するか否かに基づいて、操舵角センサ１７が異常か否かに係る異常診断を行うことができることを意味する。

したがって、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、回転角度信号ＳＣ，ＳＤ同士の比較結果を監視することにより、操舵角センサ１７が異常か否かに係る異常診断を行うことができる。

反力発生装置１８は、操向ハンドル１の操舵軸１０の回転方向に対する反力を発生させる機能を有する。反力発生装置１８は、操舵軸１０に対して共廻りするように設けられた第３のウォームホィール１８０と、第３のモータ１８１の回転軸に設けられ、第３のウォームホィール１８０に噛み合う第３のウォーム１８２と、第３の制御装置３９３と、を有する。第３のモータ１８１は、本発明の“操舵反力アクチュエータ”に相当する。

第３の制御装置３９３には、第３のモータ１８１に流れる第３の電流値を検出する第３の電流センサ（第３の電流検出部）１８４Ａが設けられている。第３の電流センサ１８４Ａで検出された第３の電流値は、第３の制御装置３９３により通信媒体５を介して第１の制御装置３５３及び第２の制御装置３６３のそれぞれへ送られる。

第３の制御装置３９３は、後で詳しく説明するが、操舵トルクセンサ１６の操舵トルク信号ＳＡ，ＳＢや、操舵角センサ１７の回転角度信号ＳＣ，ＳＤなどに基づいて、後記する転舵用の第１のモータ３３２及び第２のモータ３４２、並びに、操舵反力付与用の第３のモータ１８１を駆動制御するための制御信号を生成する機能を有する。ただし、第３の制御装置３９３は、第１のモータ３３２又は第２のモータ３４２を駆動制御するための制御信号を生成する機能を省略して構成してもよい。
なお、第１及び第２のモータ３３２，３４２は、本発明の“転舵アクチュエータ”に相当する。

本発明の“転舵部”に相当する転舵装置３は、車幅方向の一対の操舵車輪３０ａ，３０ｂに対してタイロッド３１ａ，３１ｂを介して連結されるラック軸３２、このラック軸３２に設けられた第１のラック歯３２０に噛み合う第１のピニオンギア３３、第１のピニオンギア３３が一端に設けられた第１のギア軸３３０、前記ラック軸３２に設けられた第２のラック歯３２１に噛み合う第２のピニオンギア３４、第２のピニオンギア３４が一端に設けられた第２のギア軸３４０、第１のギア軸３３０を駆動する第１の駆動装置３５、及び、第２のギア軸３４０を駆動する第２の駆動装置３６を有して構成されている。

第１のギア軸３３０は、第２の自在継手３７を介して、連結装置４から延びる一方の第１の回転軸３８に連結される。連結装置４から延びる他方の第２の回転軸４０は、第１の自在継手１１を介して、操舵軸１０に連結されている。連結装置４の構成について、詳しくは後記する。

ラック軸３２の一側（紙面に向かって左側）と、ラック軸３２などの構成部材を覆うハウジング３７８との間には、ラック軸３２の軸方向における位置を検出する一対のラック位置センサ３９が設けられている。このラック位置センサ３９は、ケース３９０内に例えば二つのポテンショメータ等による一対のセンサ（不図示）を設けて構成される。一対のラック位置センサ３９の位置検出信号は、直接、通信媒体５を介して、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれへ送られる。また、一対のラック位置センサ３９のうち一方の位置検出信号を、第１の制御装置３５３が、通信媒体５を介して、第２の制御装置３５３及び第３の制御装置３６３のそれぞれへ送ってもよい。さらに、一対のラック位置センサ３９のうち他方の位置検出信号を、第２の制御装置３６３が、通信媒体５を介して、第１の制御装置３５３及び第３の制御装置３９３のそれぞれへ送ってもよい。ハウジング３７８の開口部は、ダストシール３８１ａ，３８１ｂ及びオイルシール３８２の組み合わせにより液密に保持されている。

第１の駆動装置３５は、第１のウォームホィール３３１と、第１のウォームホィール３３１に噛み合う第１のウォーム（不図示）と、を含んで構成されている。第１のウォームホィール３３１及び第１のピニオンギア３３が設けられた第１のギア軸３３０は、軸受３５０、３５１、３５２を介してハウジング３７８に対して回転自在に３点支持されている。第１のウォームは、第１のモータ３３２の回転軸に設けられている。これにより、第１のモータ３３２の回転軸が駆動されると、第１のウォーム及び第１のウォームホィール３３１を介して第１のギア軸３３０が回転駆動される。すると、第１のピニオンギア３３が回転駆動される結果、ラック軸３２が軸方向に駆動されるように動作する。

第２の駆動装置３６は、第２のウォームホィール３４１と、第２のウォームホィール３４１に噛み合う第２のウォーム（不図示）と、を含んで構成されている。第２のウォームホィール３４１及び第２のピニオンギア３４が設けられた第２のギア軸３４０は、軸受３６０，３６１，３６２を介してハウジング３７８に対して回転自在に３点支持されている。第２のウォームは、第２のモータ３４２の回転軸に設けられている。これにより、第２のモータ３４２の回転軸が駆動されると、第２のウォーム及び第２のウォームホィール３４１を介して第２のギア軸３４０が回転駆動される。すると、第２のピニオンギア３４が回転駆動される結果、第１の駆動装置３５の例と同様に、ラック軸３２が軸方向に駆動されるように動作する。

ラック軸３２、第１のピニオンギア３３、第２のピニオンギア３４、第１の駆動装置３５、及び、第２の駆動装置３６は、“舵力伝達機構”を構成する。

第１の制御装置３５３には、第１のモータ３３２に流れる第１の電流値を検出する第１の電流センサ（第１の電流検出部）３３２Ａが設けられている。第１の電流センサ３３２Ａで検出された第１の電流値は、第１の制御装置３５３により通信媒体５を介して第２の制御装置３６３及び第３の制御装置３９３のそれぞれへ送られる。

第１の制御装置３５３は、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用のタイマ回路、及び、第１のモータ３３２を駆動するためのＦＥＴブリッジ回路（いずれも不図示）などを含んで構成されている。

また、第１の制御装置３５３は、フューズ（不図示）及び第１の親リレー３５４の直列回路を介して電源１８４に接続されている。さらに、第１の制御装置３５３は、第１の子リレー３５５を介して第１のモータ３３２に接続されている。したがって、第１の制御装置３５３の制御部（不図示）は、例えば、第１の電流センサ３３２Ａの異常診断時において、第１の親リレー３５４及び第１の子リレー３５５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第１のモータ３３２、第１の制御装置３５３、及び、連結装置４への電源供給を確実に遮断するように構成されている。

また、第１の制御装置３５３（と第２の制御装置３６３と第３の制御装置３９３）の制御部は、ラック軸３２の目標位置を演算すると共に、ラック位置センサ３９により検出されるラック軸３２の現在位置が、演算により求められたラック軸３２の目標位置と一致するようにフィードバック制御を行う。

このフィードバック制御の際に、“異常診断部”を有する第１の制御装置３５３（と第２の制御装置３６２と第３の制御装置３９３）は、第１の電流センサ３３２Ａにより検出される第１の電流値と、後記する第２の電流センサ３４２Ａにより検出される第２の電流値とを比較し、これら第１及び第２の電流値の偏差が予め定められる閾値を超えるか否かを判定する。ここで、操舵車輪の所要の転舵動作が正常に行われた場合、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２のそれぞれには、均衡した大きさの電流が流れる。

その理由は次の通りである。すなわち、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２は、その電気的特性が相互に共通に設定されている。実際には、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２は、正常な動作範囲で電気特性が同じになるように、減速比や制御装置での処理が適宜設定されている。これに加えて、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２のそれぞれの回転軸は、前記の“舵力伝達機構”を介して、相互に機械的に連結されているからである。

したがって、第１の制御装置３５３の異常診断部は、第１の電流値及び第２の電流値の偏差を監視するだけで、煩雑な診断処理や待機時間を要することなく、第１のモータ３３２や第２のモータ３４２やそれらの駆動回路（第１の制御装置３５３と第２の制御装置３６３）などの異常診断を速やかに行うことができる。また、ラック位置センサ３９の異常時（一対のセンサ３９のうちいずれか一方に異常が生じた場合）には、ラック軸３２を移動させなくとも、第１の電流値及び第２の電流値の偏差が大きくなるので、第１の制御装置３５３の異常診断部は、この値を監視することにより、ラック位置センサ３９の異常診断を行うことができる。要するに、操舵車輪３０ａ，３０ｂを動かすことなしに、ラック位置センサ３９の異常診断を速やかに行うことができる。

なお、前記の第１の制御装置３５３が有する第１の電流センサ３３２Ａ又は第２の電流センサ３４２Ａの異常診断機能は、第２の制御装置３６３及び第３の制御装置３９３も同様に有して構成されている。したがって、第２の制御装置３６３及び第３の制御装置３９３も、第１の制御装置３５３と同様の“異常診断部”を有して構成されている。

第１の電流センサ３３２Ａ又は第２の電流センサ３４２Ａの少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合、第１の制御装置３５３の制御部は、連結装置４への通電を遮断する制御を行う。これにより、連結装置４から延びる一対の第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を機械的に結合させ、これをもって、操舵軸１０と第１の回転軸３８とを機械的に結合させる。

また、第１の制御装置３５３の制御部は、第１の電流センサ３３２Ａ又は第２の電流センサ３４２Ａの少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合において、連結装置４への通電を不図示のリレーにより遮断し第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を連結すると同時に、第１の親リレー３５４及び第１の子リレー３５５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第１のモータ３３２、及び、第１の制御装置３５３への電源供給を確実に遮断するように動作する。

前記と同時に、第２の制御装置３６３の制御部は、第１の電流センサ３３２Ａ又は第２の電流センサ３４２Ａの少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合において、第２の親リレー３６４及び第２の子リレー３６５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第２のモータ３４２、及び、第２の制御装置３６３への電源供給を確実に遮断して、連結装置４への通電を不図示のリレーにより遮断し第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を連結するように動作する。

そして、前記と同時に、正常時において反力発生装置１８の一部として機能する第３の制御装置３９３の制御部は、操舵機能の設定状態を表す操舵機能モードを、電動パワーステアリング（Electric PowerSteering：以下、“ＥＰＳ”と省略する。）機能に再構築して、操向ハンドル１の操舵トルクを軽減するＥＰＳアシスト制御を実行（継続）するように制御する（表１参照）。

第１の制御装置３５３と同様に、第２の制御装置３６３には、第２のモータ３４２に流れる第２の電流値を検出する第２の電流センサ（第２の電流検出部）３４２Ａが設けられている。第２の電流センサ３４２Ａで検出された第２の電流値は、第２の制御装置３６３により、通信媒体５を介して第１の制御装置３５３及び第３の制御装置３９３のそれぞれへ送られる。

第２の制御装置３６３は、第１の制御装置３５３と同様に、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用のタイマ回路、及び、第２のモータ３４２を駆動するためのＦＥＴブリッジ回路（いずれも不図示）などを含んで構成されている。

また、第２の制御装置３６３は、フューズ（不図示）及び第２の親リレー３６４の直列回路を介して電源１８４に接続されている。さらに、第２の制御装置３６３は、第２の子リレー３６５を介して第２のモータ３４２に接続されている。したがって、第２の制御装置３６３の制御部は、例えば、第２のモータ３４２が異常状態に陥ることで第１の電流センサ３３２Ａ及び第２の電流センサ３４２Ａの信号の偏差が予め定められる閾値を超える異常診断時において、第２の親リレー３６４及び第２の子リレー３６５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第２のモータ３４２、第２の制御装置３６３、及び、連結装置４への電源供給を不図示のリレーにより遮断し第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を連結するように動作する。

また、第２の制御装置３６３（と第１の制御装置３５３と第３の制御装置３９３）の制御部は、ラック軸３２の目標位置を演算すると共に、ラック位置センサ３９により検出されるラック軸３２の現在位置が、演算により求められたラック軸３２の目標位置と一致するようにフィードバック制御を行う。

このフィードバック制御の際に、第２の制御装置３６３の異常診断部は、第１の電流センサ３３２Ａにより検出される第１の電流値と、第２の電流センサ３４２Ａにより検出される第２の電流値との偏差を演算により求め、求められた第１及び第２の電流値の差が、予め定められる閾値を超えるか否かを判定する。ここで、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２の特性が共通に設定されている前提で、所要の転舵処理を正常に行った場合、第１のモータ３３２、及び、第２のモータ３４２のそれぞれには、略均衡した大きさの電流が流れる。その理由は、前記と同様である。

そうすると、第１及び第２の電流値の差が閾値を超えるか否かに係る判定結果に基づいて、第２の制御装置３６３の異常診断部は、第１の電流センサ３３２Ａの信号、又は第２の電流センサ３４２Ａの信号のうち、少なくともいずれか一方が異常か否かに係る異常診断を行うことができることが分かる。

したがって、第２の制御装置３６３の異常診断部は、第１及び第２の電流値の差が閾値を超えるか否かに係る判定結果を監視することにより、第１の電流センサ３３２Ａの信号、又は第２の電流センサ３４２Ａの信号のうち、少なくともいずれか一方が異常か否かに係る異常診断を行うことができる。

第１の電流センサ３３２Ａの信号、又は第２の電流センサ３４２Ａの信号のうち、少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合、第２の制御装置３６３の制御部は、不図示のリレーにより連結装置４への通電を遮断する制御を行う。これにより、連結装置４から延びる一対の第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を結合させ、これをもって、操舵軸１０と第１の回転軸３８とを連結させる。

また、第２の制御装置３６３の制御部は、第１の電流センサ３３２Ａの信号、又は第２の電流センサ３４２Ａの信号のうち、少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合において、第２の親リレー３６４及び第２の子リレー３６５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第２のモータ３４２、及び、第２の制御装置３６３への電源供給を確実に遮断するように動作する。

前記と同時に、第１の制御装置３５３の制御部は、第１の電流センサ３３２Ａの信号、又は第２の電流センサ３４２Ａの信号のうち、少なくともいずれか一方が異常である旨の診断が下された場合において、第１の親リレー３５４及び第１の子リレー３５５のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第１のモータ３３２、及び、第１の制御装置３５３への電源供給を確実に遮断するように動作する。

そして、前記と同時に、正常時において反力発生装置１８の一部として機能する第３の制御装置３９３の制御部は、操舵機能の設定状態を表す操舵機能モードを、ＥＰＳ機能に再構築して、操向ハンドル１の操舵トルクを軽減するＥＰＳアシスト制御を実行（継続）するように制御する（表１参照）。
なお、表１の“◎”は、単一の異常時、例えば操舵トルクセンサ１６だけに異常が生じた場合に、操舵システムの再構築により設定される操舵機能モード（本例ではＶＧＳ１）を示す。また、表１の“○”は、多重異常時、すなわち、例えば、操舵トルクセンサ１６に異常が生じた後に第３の電流センサ１８４Ａ又はヨーレイトセンサ７に異常が生じた場合に、操舵システムの再構築により設定される操舵機能モード（本例ではＶＧＳ）を示す。そして、表１の“×”は、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａ、又は、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３を含む各種機能部のいずれかに異常が生じた場合に、操舵システムの再構築により設定不能な操舵機能モードを示す。

第３の制御装置３９３の制御部は、車両速度センサ６の車速信号、ヨーレイトセンサ７の信号、横加速度センサ８の信号、操舵トルクセンサ１６の信号、操舵角センサ１７の信号、ラック位置センサ３９の信号などに基づいて、主として第３のモータ１８１を駆動制御する機能を有する。また、第３の制御装置３９３の異常診断部は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３において生成されたそれぞれの制御信号を比較することで異常診断を行い、異常診断箇所を特定する。そして、第３の制御装置３９３の制御部は、特定された異常診断箇所を除外し残った正常箇所の組み合わせを考慮して操舵システムを再構築し、後で詳しく説明するように、適切な操舵機能モードを選定して必要な制御を実行するように動作する。

詳しく述べると、第３の制御装置３９３は、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用のタイマ回路、及び、第３のモータ１８１を駆動するためのＦＥＴブリッジ回路（いずれも不図示）などを含んで構成されている。

また、第３の制御装置３９３は、フューズ（不図示）及び第３の親リレー１８５の直列回路を介して電源１８４に接続されている。さらに、第３の制御装置３９３は、第３の子リレー１８６を介して第３のモータ１８１に接続されている。したがって、第３の制御装置３９３の制御部は、例えば、操舵トルクセンサ１６及び操舵角センサ１７が共に異常である旨の診断が下された場合において、第３の親リレー１８５及び第３の子リレー１８６のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第３のモータ１８１、第３の制御装置３９３、及び、連結装置４への電源供給を確実に遮断するように構成されている。この場合、第３の制御装置３９３の制御部は、連結装置４により第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０を結合させ、操舵軸１０と第１の回転軸３８とを連結させることにより、操舵機能モードを、モータによる操舵に係るアシストなしのマニュアルステアリングにする。
ただし、第３の制御装置３９３を、操舵システム全体の統括制御装置として機能させる場合には、第３の親リレー１８５及び第３の子リレー１８６の構成を省略することができる。

ところで、例えば、操舵トルクセンサ１６の異常診断が下された場合（表１参照）、第３の制御装置３９３の制御部は、操舵角センサ１７の回転角度信号ＳＣ，ＳＤに基づく操舵角と方向に応じた操舵反力を第３のモータ１８１に発生させる制御を実行する。この制御の際に、操舵トルクセンサ１６に異常が生じている旨を運転者に報知するために、第３の制御装置３９３の制御部は、警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。

また、第３の制御装置３９３の制御部は、第３のモータ１８１に与える第３の目標電流値を演算すると共に、第３の電流センサ１８４Ａにより検出される第３の現在電流値が、演算により求められた第３の目標電流値と一致するようにフィードバック制御を行う。

第３の電流センサ１８４Ａの信号に異常が生じた場合（表１参照）、第３の制御装置３９３の制御部は、演算により求められた第３の目標電流値を、第３のモータ１８１の端子電圧信号に変えて、同変換後の電圧信号を用いて制御を行う。この制御の際にも、第３の制御装置３９３の制御部は、第３の電流センサ１８４Ａの信号に異常が生じている旨を運転者に報知するために、警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。

また、第３のモータ１８１又は第３の制御装置３９３の少なくともいずれか一方に異常が生じた場合には（表１参照）、操舵角センサ１７の回転角度信号ＳＣ，ＳＤに基づく操舵角と方向、及び、ラック位置センサ３９により検出されるラック軸３２の現在位置を参照しながら、異常が生じている旨を運転者に報知するための警告表示を行うと共に、正常操舵時と比べて大きい（応答性の緩慢な）ギア比になるように、第１の制御装置３５３及び第２の制御装置３６３の制御部を用いて、第１のモータ３３２及び第２のモータ３４２の駆動制御を実行する。この駆動制御の際に、第３の制御装置３９３の制御部は、第３の親リレー１８５及び第３の子リレー１８６のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第３のモータ１８１、及び、第３の制御装置３９３への電源供給を確実に遮断する。

本発明の“連結部”に相当する連結装置４は、転舵装置３の側に連結される第１の回転軸３８（図３，図５参照）と、反力付与装置２の側に連結される第２の回転軸４０（図２〜図５参照）との間を、結合状態又は切離状態のいずれか一方に切り替える機能を有する。第１の回転軸３８は、図３，図５に示すように、４点接触軸受（複列アンギュラ軸受でもよい）３８１を介して、ケース４５に対し回転自在に支持されている。第２の回転軸４０は、軸受４００を介してケース４５に回転自在に支持されると共に、軸受４０５を介して第１の回転軸３８に回転自在に支持されている。

第１の回転軸３８のうち反力付与装置２の側には、略円筒形状の凹部３８３が設けられている。一方、第２の回転軸４０のうち転舵装置３に向かう先端側には、略円筒形状の軸部４０３が設けられている。第２の回転軸４０の軸部４０３は、第１の回転軸３８の凹部３８３に設けられた軸受４０５を介して、第１の回転軸３８に対し回転自在に支持されている。

連結装置４は、第１の回転軸３８のうち反力付与装置２に向かう先端側に設けられる円筒部材３８０と、第２の回転軸４０周りに間隔を置いて設けられる複数のローラ４１と、複数のローラ４１間に設けられる複数のばね部材４２と、第２の回転軸４０の外周側に設けられるカム部材４０１と、を有して構成される。

円筒部材３８０は、反力付与装置２の側に向かって開口する、略ハット形状の横断面を有して構成されている。円筒部材３８０のハット形状部は、第２の回転軸４０の外径寸法と比べて大きい内径寸法を有する。

複数のローラ４１は、円筒部材３８０の内周側であって、カム部材４０１の外周側に接した状態で設けられている。図２，図４に示す例では、複数のローラ４１は、一対のローラ（以下、“対ローラ”と呼ぶ場合がある。）４１を組として、都合３組（６個）設けられている。複数のばね部材４２は、一対のローラ４１の間を離間させる方向に付勢するように、一対のローラ４１間のそれぞれに設けられている。

カム部材４０１は、第２の回転軸４０の放射方向に直交する３つのカム面４０７を有するように、頂点部分が面取りされた略三角柱形状に形成されている。カム部材４０１の３つのカム面４０７のそれぞれには、対ローラ４１が三方から密着するように設けられている。

第１の回転軸３８と、第２の回転軸４０との間を、結合状態又は切離状態のいずれか一方に切り替える機能を発揮するために、連結装置４は、切替装置４４（図３，図５参照）を備えている。

切替装置４４は、円筒部材３８０に対して切替え爪部４３を、第２の回転軸４０の軸方向に沿って往復移動させることにより、カム部材４０１及び３組の対ローラ４１の組み合わせと、円筒部材３８０とのくさび状の係合関係を機械的に制御する機能を有する。

詳しく述べると、切替装置４４は、第２の回転軸４０の外周部分に軸方向に沿って往復移動自在なスリーブ状のスライダ部４４０と、スライダ部４４０をカム部材４０１から離間させる方向に付勢するばね部材４４１と、スライダ部４４０の外周部分に回転自在に支持される円環状のスライダリング４４２と、を有する。ただし、スライダリング４４２は、第２の回転軸４０の軸方向に沿う方向の移動が拘束されている。

例えば金属製（特に限定されない）のスライダ部４４０には、周方向に等間隔を置いて３つの切替え爪部４３が、転舵装置３の側を指向して一体に延びるように設けられている。３つの切替え爪部４３は、円筒部材３８０の内方にさし込まれた状態（図２参照）で、カム部材４０１における面取りされた頂点部分が対面すると共に、３組の対ローラ４１の隙間を埋めるように配設されている。

スライダリング４４２には、第２の回転軸４０を挟んで相互に対向する位置に、第２の回転軸４０の放射方向に沿って、一対のピン部材４４３がそれぞれ一体に設けられている。スライダリング４４２の外周側には、円環状の部分を有するてこ部材４４４が設けられている。金属製のケース４５には、てこ部材４４４の支点４４６が設けられている。一方、てこ部材４４４の力点４４７には、ロッド部材４４７Ａがリンク結合されている。磁性体からなるロッド部材４４７Ａは、電磁ソレノイド４４８のコイルに対して挿抜自在に設けられている。

てこ部材４４４における円環状の部分には、第２の回転軸４０を挟んで相互に対向する位置に、第２の回転軸４０の軸方向と直交する方向に延びる一対の長孔部４４５がそれぞれ開設されている。てこ部材４４４の一対の長孔部４４５には、一対のピン部材４４３がそれぞれ係合するように設けられている。これにより、支点４４６を中心とするてこ部材４４４の回転動作が、一対の長孔部４４５に係合する一対のピン部材４４３を介して、スライダリング４４２における第２の回転軸４０の軸方向の動きとして作用するように構成されている。

スライダ部４４０の内周部分には、第２の回転軸４０の軸方向に沿って延びるスプライン４４９が複数形成されている。スライダ部４４０の内周部分が対面する第２の回転軸４０にも、前記と同様に、軸方向に沿って延びるスプライン４５０が複数形成されている。これにより、第２の回転軸４０に対してスライダ部４４０が、それぞれのスプライン４４９，４５０間の係合状態を維持して、軸方向に沿って摺動自在に支持される。

前記のように構成された切替装置４４は、以下のように動作する。すなわち、電磁ソレノイド４４８のコイルが通電により帯磁している状態では、図３に示すように、ロッド部材４４７Ａは、電磁ソレノイド４４８のコイルに対して挿入方向に位置する。このとき、てこ部材４４４は、ロッド部材４４７Ａに連なる力点４４７の移動に伴って反時計方向に回転動作する。すると、支点４４６を中心とするてこ部材４４４の反時計方向への回転動作が、一対の長孔部４４５に係合する一対のピン部材４４３を介して、転舵装置３の側へ向かうスライダ部４４０の軸方向の動きに変換される。その結果、スライダ部４４０がばね部材４４１の弾発力に抗して転舵装置３の側へ移動する。このスライダ部４４０の移動に伴って、複数の切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方にさし込まれて、３組の対ローラ４１の隙間を埋めるようになる（図２参照）。

複数の切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方にさし込まれると、３組の対ローラ４１のそれぞれは、３つの切替え爪部４３が有するくさび状の側部によって、周方向に押し込まれるように動作する。これにより、複数の対ローラ４１の間にそれぞれ設けられる複数のばね部材４２は、それぞれが圧縮された状態となる。その結果、複数の対ローラ４１の外周縁部と、円筒部材３８０の内周縁部とが離隔することで、第１の回転軸３８と、第２の回転軸４０との間が、切離状態に維持される。この切離状態において、第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０は、相対回転が自在になっている。

これに対し、電磁ソレノイド４４８のコイルが通電停止により消磁している状態では、図５に示すように、ばね部材４４１によりロッド部材４４７Ａは、電磁ソレノイド４４８のコイルに対して抜け方向に位置する。このとき、てこ部材４４４は、ロッド部材４４７Ａに連なる力点４４７の移動に伴って時計方向に回転動作する。すると、支点４４６を中心とするてこ部材４４４の時計方向への回転動作が、一対の長孔部４４５に係合する一対のピン部材４４３を介して、転舵装置３の側へ向かうスライダ部４４０の軸方向の動きに変換される。その結果、スライダ部４４０がばね部材４４１の弾発力を受けて反力付与装置２の側へ移動する。このスライダ部４４０の移動に伴って、複数の切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方から抜け出て、３組の対ローラ４１が３つの切替え爪部４３による押圧力から解放されるようになる（図４参照）。
なお、電磁ソレノイド４４８は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれから出力される電磁ソレノイド４４８の駆動信号が全てオン（通電）である場合に限って帯磁される一方、それ以外では消磁されるように動作する。

複数の切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方から抜け出ると、３組の対ローラ４１のそれぞれは、複数の対ローラ４１の間にそれぞれ設けられる複数のばね部材４２が有する弾発力の作用によって、一対のローラ４１間の間隔が、ばね部材４２のセット長まで大きく拡がる。また、３組の対ローラ４１のそれぞれは、カム部材４０１が有する３つのカム面４０７に密着している。その結果、複数の対ローラ４１の外周縁部と、円筒部材３８０の内周縁部とがくさび状に係合することで、第１の回転軸３８と、第２の回転軸４０との間が、切離状態（図２，図３参照）から結合状態（図４，図５参照）へと速やかに切り替えられる。

実際には、例えば、第３の制御装置３９３（と第１の制御装置３５３と第２の制御装置３６３）の制御部は、表１に示すように、例えば、操舵トルクセンサ１６等の箇所が複数において異常診断（多重異常）されて、操舵機能モードとしてＥＰＳが選択された場合に、連結装置４への電源供給を遮断する制御を行う。これにより、電磁ソレノイド４４８のコイルが通電停止状態となる。その後、前記の手順を経て、第１の回転軸３８と、第２の回転軸４０との間が、切離状態から結合状態へと切り替えられることになる。

この切り替えに伴い、実際にてこ部材４４４が時計方向へ回転動作した旨は、本発明の“検出部”に相当するリミットスイッチ（図３，図５参照）４５１を介して検知され、通信媒体５を介して、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３へと伝えられる。詳しく述べると、リミットスイッチ４５１は、連結装置４における第１の回転軸３８及び第２の回転軸４０間の結合状態（結合状態又は切離状態）を検知し、その検知結果（結合状態信号）を第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３に送るように動作する。したがって、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、結合状態信号を監視することにより、連結装置４における機械的な結合状態をリアルタイムで把握することができる。

車両の始動時に、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、例えば、リミットスイッチ４５１の結合状態信号により、切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方に入らないなどといった事象に係る異常診断を行う。そして、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、前記の異常診断結果に応じて、表１に示すように、操舵システムの再構築を行う。詳しくは後記するが、例えば切替え爪部４３が円筒部材３８０の内方に入らない旨の異常診断結果が下された場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードをＥＰＳモードに設定して操舵制御を行う。

ところで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の起動開始時には、連結装置４の切替え爪部４３は結合状態にある。具体的には、例えば、連結装置４の切替え爪部４３が結合状態にある車両の駐車時において、操向ハンドル１を据え切りすることで過大な負荷トルクを連結装置４の結合部分（円筒部材３８０の内周縁部、複数の対ローラ４１の外周縁部、及び、カム部材４０１のカム面４０７の三者が相互に当接する部分）に与えた場合には、この結合部分同士が食いついた固着状態を生じる。その結果、連結装置４に電源を投入しても、切替装置４４が円筒部材３８０の内方に複数の切替え爪部４３をさし込むことができずに、連結装置４を結合状態から切離状態へと切り替えることができないおそれがある。

こうした不具合をなくすために、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４の状態にかかわらず、切替装置４４が円筒部材３８０の内方に複数の切替え爪部４３を円滑にさし込むことができるように対応している。すなわち、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、第１のモータ３３２又は第２のモータ３４２の少なくともいずれか一方、及び、第３のモータ１８１を駆動させることで、前記の結合部分をローラ４１及びカム面４０７の固着状態から解放するように制御する。この駆動制御の際に、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１の回転方向を、適当な周期をもって振動的に切り替える駆動制御を行うことで、前記の結合部分を緩ませるようにしてもよい。

ところで、前記した特許文献１（特許第３９５２９２５号公報）に係る操舵装置では、操舵トルクの大きさに応じて連結部を切離状態から結合状態へ切り替える動作制御を行うことは出来ないため、仮に、突発的に過大な操舵トルクが生じた際に、連結部を切離状態から結合状態へと速やかに切り替えることは困難である。その結果、運転者の操舵フィーリングを損なうおそれがあった。

そうした観点から、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４が切離状態にある場合に、操向ハンドル１の操作状態に応じた転舵角となるように第１及び第２のモータ３３２，３４２を駆動すると共に、転舵装置３の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように第３のモータ１８１を駆動するステアバイワイヤ制御モード（以下、“ステアバイワイヤ”を“ＳＢＷ”と省略する場合がある。）を、操舵機能モードとして少なくとも有する。

第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードがＳＢＷ制御モードに設定されている際において、操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクＯＴが、予め定められる操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えており、かつ、操舵トルクＯＴが継続して操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えている時間が、例えば操舵トルクＯＴの大きさに応じて適宜定められる継続猶予時間（継続猶予時間閾値）ＭＴ（後記する図１７，図１８を参照）を超えている場合に、連結装置４を切離状態から結合状態に切り替えさせる動作制御を行うように動作する。

なお、操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈは、反力トルクを擬似的に創りだす第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１が有する電気的特性のうち、最大トルクの値を考慮して、最大トルクの値を超えない範囲で適宜の値を設定すればよい。操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈの設定値は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれが有する記憶部（不図示）に予め記憶されている。

また、継続猶予時間（継続猶予時間閾値）ＭＴは、後記する図１７の操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴに係る第１の特性線図、及び、後記する図１８の操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴに係る第２の特性線図にそれぞれ示すように、操舵トルクが大きいほど短くなるように、操舵トルクの変化に関連付けて可変設定される。第１及び第２の特性線図を数式化した計算式（ルックアップテーブルでもよい。）は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれが有する前記記憶部に予め記憶されている。

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の基本動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の基本動作について、図６、及び、表１を適宜参照して説明する。
図６は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の基本動作の説明に供するフローチャート図である。
表１は、本発明に係る車両用操舵装置１０１の構成要素である、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａ、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３を含む各種機能部のうち単独又は複合の異常箇所のそれぞれに対応付けて適切な操舵機能モードの種別が記述されたマップである。このマップ（以下で言及するマップも同様）は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれが有する前記記憶部に記憶されている。

★

まず、車両のイグニッションスイッチをオンすると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれには、ヒューズを介して車載バッテリ（不図示）から電源が供給される。これにより、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、はじめに、後記する初期化動作を行い、その後、図６に示す処理の流れを順次実行する。

ステップＳ１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、通信媒体５を介して、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、横加速度センサ８、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、第１〜第３の電流センサ３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａを含む各種センサ類からの信号を入力する。

ステップＳ２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、異常診断処理を実行する。異常診断処理では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａ、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１、及び、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３を含む各種機能部が、異常か否かの診断を行う。

ここで、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａ、及び、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１に係る異常診断と、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３に係る異常診断とに分けて、それぞれの診断手順について具体的に説明する。

まず、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａに係る異常診断では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、それぞれが多重化（二重化）されている各種センサ類からの一対の検出信号を相互に比較し、これらが一致（所定の許容範囲以内に収束するケースを含む。以下、同じ。）しているか否かに基づいて、各種センサ類が異常か否かの診断を行う。

これについて、車速センサ６を例示して説明すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、多重化（二重化）された一対の車速センサ６からの一対の車速検出信号を相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、車速センサ６が異常か否かの診断を行う。

なお、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、例えば、車両用操舵装置１０１以外の他のシステム（例えば、PGM-FI：ProGraMmed Fuel Injection）からエンジン回転速度の信号を通信媒体５を介して取り込み比較することにより、車速センサ６の異常診断を行ってもよい。

また、第１の電流センサ３３２Ａを例示して説明すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、多重化（二重化）された一対の第１の電流センサ３３２Ａからの一対の第１の電流検出信号を相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第１の電流センサ３３２Ａが異常か否かの診断を行う。また、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、第２の電流センサ３４２Ａからの一対の第２の電流検出信号、及び、第３の電流センサ１８４Ａからの一対の第３の電流検出信号についても、前記と同様の異常診断を行う。

さらに、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、第１の電流センサ３３２Ａ、又は第２の電流センサ３４２Ａのいずれか一方が異常である旨の診断を下してもよい。これについて説明すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、第１の電流センサ３３２Ａからの検出信号と、第２の電流センサ３４２Ａからの検出信号を相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第１の電流センサ３３２Ａ、又は第２の電流センサ３４２Ａのいずれか一方が異常である旨の診断を下す構成を採用してもよい。このように構成すれば、それぞれの電流センサ３３２Ａ，３４２Ａを多重化しなくても、異常診断を行うことができるため、システム構成を簡素化することができる。

また、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１の異常診断部は、例えば、第１及び第２の電流センサ３３２Ａ，３４２Ａの二値比較に基づく異常診断結果に基づいて、第１のモータ３３２又は第２のモータ３４２が異常である旨の診断を下す一方、第３のモータ１８１の駆動命令電流値及び第３の電流センサ１８４Ａの信号を比較した結果に基づいて、第３のモータ１８１が異常である旨の診断を下す、構成を採用すればよい。

また、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部に係る異常診断では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、それぞれにおいて入力及び出力が共通の処理内容に対する結果を相互に３値比較することで、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうち、異常が生じている蓋然性の高い制御装置を特定する。例えば、前記共通の処理内容に対する結果が三者で同じ（所定の許容範囲以内に収束するケースを含む。以下、同じ。）場合には、多数決の原理に従い、第１〜第３の全ての制御装置３５３，３６３，３９３が正しいと診断する。

また、前記共通の処理内容に対する結果が二者で同じであり、残りの一者が異なる（所定の許容範囲から逸脱するケースを含む。以下、同じ。）場合には、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、前記と同様に多数決の原理に従い、前記二者が正しいと診断する一方、前記残りの一者が誤っていると診断する。

そして、前記共通の処理内容に対する結果が三者間で異なる場合には、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、三者全てが誤っていると診断する。

なお、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、切離指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）にもかかわらず、連結装置４が結合状態にある場合、異常である旨の診断を下す。これは、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が、目標転舵角に対して実転舵角がオーバーシュートするセルフステア状態、又は、目標転舵角に対して実転舵角を追従させることが困難なステアリングロック状態を含む異常事態に陥ることを未然に回避することに基づく。これについて、詳しくは図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６を参照しつつ後記する。

第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、ステップＳ２における全てのセンサ類又は機能部に異常が生じているか否かの診断結果に基づいて、マップ（表１）を参照して、診断結果に応じた操舵機能モードを選択する。マップ（表１）には、異常箇所の種別に対する適切な操舵機能モードが関連付けて記述されている。例えば、全てのセンサ類又は機能部に異常が生じていない（正常）場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードをアクティブ可変ギアレシオステアリング（Active Variable Gear ratio Steering：以下、“アクティブＶＧＳ”と省略する。）に設定する。一方、センサ類又は機能部のうちいずれかに異常が生じている場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、マップ（表１）を参照して、異常箇所の種別に対する適切な操舵機能モードを適宜設定する。

ステップＳ３において、ステップＳ２における全てのセンサ類又は機能部が正常であるか否かの診断結果を受けて、全てのセンサ類又は機能部が正常である場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを次のステップＳ４へと進ませる。

一方、ステップＳ３の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳモードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ３のＮｏ）、つまり、センサ類又は機能部のうちいずれか１以上が異常である旨の判定が下された場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを処理の流れをステップＳ６へとジャンプさせる。

ステップＳ４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４の電磁ソレノイド４４８に電源を供給することにより、連結装置４を切離状態にする制御を行う。

ステップＳ５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをアクティブＶＧＳモードに設定するアクティブＶＧＳ制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、アクティブＶＧＳ制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ６において、ステップＳ３の判定の結果、センサ類又は機能部のうちいずれか１以上が異常である旨の判定が下された場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車両のインストルメントパネル（不図示）に設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。

ステップＳ７〜Ｓ２２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、次に説明するように、ステップＳ２の異常診断結果に応じて操舵システムの再構築を行い、適切な操舵機能モードを設定して操舵制御を行う。

まず、ステップＳ７において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ステップＳ２における（操舵トルクセンサ１６が異常である旨の）異常診断結果、及び、表１の操舵機能モードマップを参照して、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ１モードに設定すべきか否かを判定する。ステップＳ７の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ１モードに設定すべき旨の判定が下された場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを次のステップＳ８へと進ませる。

一方、ステップＳ７の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ１モードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ７のＮｏ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れをステップＳ１０へとジャンプさせる。

ステップＳ８において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４への電源供給を継続することにより、連結装置４を切離状態にする制御を行う。

ステップＳ９において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ１モードに設定するアクティブＶＧＳ１制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、アクティブＶＧＳ１制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ１０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ステップＳ２の（第３の電流センサ１８４Ａが異常である旨の）異常診断結果を参照して、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ２モードに設定すべきか否かを判定する。ステップＳ１０の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ２モードに設定すべき旨の判定が下された場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを次のステップＳ１１へと進ませる。

一方、ステップＳ１０の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ２モードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ１０のＮｏ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れをステップＳ１３へとジャンプさせる。

ステップＳ１１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４への電源供給を継続することにより、連結装置４を切離状態にする制御を行う。

ステップＳ１２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ２モードに設定するアクティブＶＧＳ２制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、アクティブＶＧＳ２制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ１３において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ステップＳ２の（第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常である旨の）異常診断結果を参照して、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ３モードに設定すべきか否かを判定する。ステップＳ１３の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ３モードに設定すべき旨の判定が下された場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを次のステップＳ１４へと進ませる。

一方、ステップＳ１３の判定の結果、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ３モードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ１３のＮｏ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れをステップＳ１６へとジャンプさせる。

ステップＳ１４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４への電源供給を継続することにより、連結装置４を切離状態にする制御を行う。

ステップＳ１５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ３モードに設定するアクティブＶＧＳ３制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、アクティブＶＧＳ３制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ１６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ステップＳ２の（ヨーレイトセンサ７又は横加速度センサ８が異常である旨の）異常診断結果を参照して、操舵機能モードをＶＧＳモードに設定すべきか否かを判定する。ステップＳ１６の判定の結果、操舵機能モードをＶＧＳモードに設定すべき旨の判定が下された場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを次のステップＳ１７へと進ませる。

一方、ステップＳ１６の判定の結果、操舵機能モードをＶＧＳモードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ１６のＮｏ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れをステップＳ１９へとジャンプさせる。

ステップＳ１７において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４への電源供給を継続することにより、連結装置４を切離状態にする制御を行う。

ステップＳ１８において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをＶＧＳモードに設定するＶＧＳ制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、ＶＧＳ制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ１９において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、連結装置４の電磁ソレノイド４４８への電源供給を遮断することにより、連結装置４を切離状態から結合状態へと切り替える制御を行う。

ステップＳ２０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ステップＳ２の（操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、第１の電流センサ３３２Ａ、第２の電流センサ３４２Ａ、第１のモータ３３２、第１の制御装置（第１のＥＣＵ）３５３、第２のモータ３４２、第２の制御装置（第２のＥＣＵ）３６３、又は連結装置４のいずれかが異常である旨の）異常診断結果を参照して、操舵機能モードをＥＰＳモードに設定すべきか否かを判定する。ステップＳ２０の判定の結果、操舵機能モードをＥＰＳモードに設定すべき旨の判定が下された場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうち正常な制御装置は、処理の流れを次のステップＳ２１へと進ませる。

一方、ステップＳ２０の判定の結果、操舵機能モードをＥＰＳモードに設定すべきでない旨の判定が下された場合（ステップＳ２０のＮｏ）、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れをステップＳ２２へとジャンプさせる。

ステップＳ２１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうち正常な制御装置は、操舵機能モードを電動パワーステアリング（ＥＰＳ）モードに設定するＥＰＳ制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、ＥＰＳ制御について、詳しくは後記する。

ステップＳ２２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵機能モードをマニュアルステアリングモードに設定するマニュアルステアリング制御を行い、その後、処理の流れをステップＳ１へと戻す。なお、マニュアルステアリング制御について、詳しくは後記する。

次に、ステップＳ５のアクティブＶＧＳ制御について、図７を参照して説明する。図７は、アクティブＶＧＳに係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

ステップＳ５０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、及び、車速センサ６の信号を用いて、操舵角センサ１７の信号に基づく操舵角と、ラック位置センサ３９の信号に基づく操舵車輪転舵角との間のギア比を、車速センサ６の車速信号に応じて可変設定し、こうして設定したギア比を実現する操舵車輪転舵角に、ラック軸３２の現在位置が追従するように、第１及び第２のモータ３３２，３４２の駆動制御を行う。このような第１及び第２のモータ３３２，３４２の駆動制御を、“ＶＧＳ制御”と呼ぶ。

詳しく述べると、ステップＳ５０のＶＧＳ制御では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車速の変化に応じて適切なギアレシオが予め設定されたマップを参照することで、現在車速に応じたギア比（ＶＧＳレシオ）を読み出して設定する。これにより、ＶＧＳレシオは、例えば、低車速域において１以下の値となるクイックレシオ、つまり、実際の操舵角に対して操舵車輪転舵角が大きくなるギア比に設定される一方、高車速域において１以上の値となるスローレシオ、つまり、実際の操舵角に対して操舵車輪転舵角が小さくなるギア比に設定される。

そして、こうして設定されたギア比（ＶＧＳレシオ）を実現する操舵車輪転舵角に対応するラック軸３２の位置に対し、ラック軸３２の現在位置が追従するように、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、第１及び第２のモータ３３２，３４２の駆動制御を行う。なお、ギア比（ＶＧＳレシオ）は、車両のヨーレイトが予め定められる定常値に一致すること、及び、車体の横加速度が予め定められる限界値を超えないことを考慮して適宜設定される。

第１及び第２のモータ３３２，３４２の駆動制御に際し、第１及び第２のモータ３３２，３４２にそれぞれ流れる第１及び第２の電流値は、第１及び第２のモータ３３２，３４２や、第１及び第２の制御装置３５３、３６３や、第１及び第２の駆動装置３５，３６等が正常の場合は、主として路面の負荷（摩擦係数）に基づいて定められる。

一方、第１及び第２のモータ３３２，３４２や、第１及び第２の制御装置３５３、３６３や、第１及び第２の駆動装置３５，３６等が異常の場合、具体的には、例えば、第１のモータ３３２の１相の巻線が短絡している場合には、第１のモータ３３２の電流が増大する。そこで、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれは、このような事象（第１のモータ３３２の電流増大）が起きていないかどうかを、通信媒体５を介して監視する。こうして監視される第１及び第２の電流値は、第１及び第２の電流センサ３３２Ａ，３４２Ａの異常診断を行う際や、第１及び第２の制御装置３５３，３６３の異常診断を行う際などに参照される。

ステップＳ５１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の信号を用いて、ヨーレイトセンサ７の信号に基づく車両のヨーレイト、及び、横加速度センサ８の信号に基づく車体の横加速度に基づいて、操舵角とは独立して、前記のギア比（ＶＧＳレシオ）をアクティブに制御する、アクティブギア比制御を行う。これにより、車両の挙動を安定化させる。

詳しく述べると、ステップＳ５１のアクティブギア比制御では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵角センサ１７の信号に基づく操舵角、及び、操舵角の変化に応じて適切なヨーレイト及び横加速度が予め設定されたマップを参照することで、現在の操舵角に応じた規範（目標）ヨーレイト及び規範（目標）横加速度をそれぞれ読み出して設定し、こうして設定した規範（目標）値に、車両のヨーレイト、及び、車体の横加速度が追従するように、第１及び第２のモータ３３２，３４２をフィードバック制御する。

これにより、ステップＳ５０のＶＧＳ制御では考慮されなかった、走行路面の摩擦係数の差異（アスファルトや圧雪路）や、走行路面の凹凸（わだち）などの外乱要因を修正し、車両の安定走行に貢献する。特に、車両の直進走行中に、操舵車輪３０ａ，３０ｂがわだちにはまったり、車体が横風を受けたりしても、運転者は操向ハンドル１の向きを直進方向に維持してさえいれば、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵車輪３０ａ，３０ｂの転舵角を自動的に修正することで車両を直進走行させるように制御を行う。
要するに、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ＶＧＳ制御では機械的にギア比制御を行うが、アクティブギア比制御では外乱要因に対して細やかに自動修正して運転者の操向ハンドル１からの操舵意図を命令（ハンドルコマンド；Handle Command）とし、操向ハンドル１による操舵角から独立して、操舵車輪転舵角を適切に転舵する制御を行う。

ステップＳ５２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の信号、並びに、操舵トルク設定テーブル（操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の検出信号毎に対応する、適切な操舵トルクが予め設定されたテーブル）を参照して、操舵角センサ検出信号とヨーレイト検出信号と横加速度検出信号の増大に応じて操舵トルクが大きく（重く）なり、また、車速の増大に応じて操舵トルクが大きく（重く）なるように、目標となる操舵トルクを設定し、操舵トルクセンサ１６の信号に基づく現在の操舵トルクが、前記設定された目標となる操舵トルクに追従するようにフィードバック制御する。このようなフィードバック制御を、“アクティブ反力制御”と呼ぶ。
これにより、操向ハンドル１の操作時に適切な手応えを付与することで、車両のセルフアライニングトルクを増大させ、車両を安定方向に導くことができる。あたかも運転者は、操向ハンドル１に手を添えているだけで、自然に安定方向に操舵したかのように操舵車輪３０ａ，３０ｂが戻される（セルフアライニングトルク）結果として、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

詳しく述べると、ステップＳ５２のアクティブ反力制御では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車速センサ６の車速信号、及び、車速の変化に応じて適切な操舵トルクが予め設定されたマップを参照することで、低車速域では操向ハンドル１の手ごたえを小さく設定する一方、高車速域では操向ハンドル１の手ごたえを大きく設定するように制御する。
したがって、操向ハンドル１の操舵角に応じて、又は、ヨーレイトや横加速度に応じて、さらに、車速センサ６の車速信号を参酌することで、操向ハンドル１の手応えを適切に設定し、これをもって、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

また、車両がスピン傾向にあるときは、ヨーレイトセンサ７の検出信号が増大して操舵反力（手応え）が大き（重）く制御されるため、セルフアライニングトルクが増大して、スピンを止める方向に操向ハンドル１を操作し易くさせる。このように、操向ハンドル１の操作方向に係る手応えを変えることで運転者に適切な操向ハンドル１の操作を促すことができる。さらに、原則として、操向ハンドル１と操舵車輪３０ａ，３０ｂとの間の機械的な結合がされていないため、走行路面の振動や段差でのキックバック、操舵車輪３０ａ，３０ｂ間の駆動力差（前輪駆動車）に基づくトルクステアをなくすことができる。

ステップＳ５２のアクティブ反力制御が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ９のアクティブＶＧＳ１制御について、図８を参照して説明する。図８は、アクティブＶＧＳ１に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

図７に示すアクティブＶＧＳ制御と、図８に示すアクティブＶＧＳ１制御とでは、共通の処理ステップ（Ｓ５０及びＳ５１）が存在する。そこで、これら共通の処理ステップ（Ｓ５０及びＳ５１）についての説明を省略し、両者の相違点（ステップＳ５３）に注目して説明する。

ステップＳ５３において、操舵トルクセンサ１６に異常が生じている旨の異常診断を下した第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の信号、並びに、操舵トルク設定テーブル（操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の検出信号毎に対応する、適切な操舵トルクが予め設定されたテーブル）を参照して、操舵角センサ検出信号とヨーレイト検出信号と横加速度検出信号の増大に応じて操向ハンドル１上の操舵トルクが大きく（重く）なり、また、車速の増大に応じて操舵トルクが大きく（重く）なるように、操舵角センサ検出信号とヨーレイト検出信号と横加速度検出信号の増大に応じて目標となる操舵トルクを設定し、現在の操舵トルクが前記設定された目標となる操舵トルクに追従するように、操舵トルクの代替情報として操舵角センサ１７の微分信号を用いて、第３のモータ１８１の端子間電圧を制御する。このような制御を、“反力制御１”と呼ぶ。
これにより、操向ハンドル１の操作時に適切な手応えを付与することで、車両のセルフアライニングトルクを増大させ、車両を安定方向に導くことができる。あたかも運転者は、操向ハンドル１に手を添えているだけで、自然に安定方向に操舵したかのように操舵車輪３０ａ，３０ｂが戻される（セルフアライニングトルク）結果として、車両のセルフアライニングトルクを増大させ、車両の安定性を付与するとともに、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

詳しく述べると、ステップＳ５３の反力制御１では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車速センサ６の車速信号、及び、車速の変化に応じて適切な操舵トルクが予め設定されたマップを参照することで、低車速域では操向ハンドル１の手ごたえを小さく設定する一方、高車速域では操向ハンドル１の手ごたえを大きく設定するように制御する。
したがって、操向ハンドル１の操舵角に応じて、又は、ヨーレイトや横加速度に応じて、さらに、車速センサ６の車速信号を参酌することで、操向ハンドル１の手応えを適切に設定し、これをもって、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

また、車両がスピン傾向にあるときは、スピンを止める方向に操向ハンドル１を操作させることを、操向ハンドル１の操作方向に係る手応えを変えることで運転者に促すことができる。さらに、原則として、操向ハンドル１と操舵車輪３０ａ，３０ｂとの間の機械的な結合がされていないため、走行路面の振動や段差でのキックバック、操舵車輪３０ａ，３０ｂ間の駆動力差（前輪駆動車）に基づくトルクステアをなくすことができる。

ただし、ステップＳ５３の反力制御１では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵トルクセンサ１６の異常を知らせる警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。これにより、操舵システムに異常が生じている旨を適時に運転者に報知する。

ステップＳ５３の反力制御１が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ１２のアクティブＶＧＳ２制御について、図９を参照して説明する。図９は、アクティブＶＧＳ２に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

図７に示すアクティブＶＧＳ制御と、図９に示すアクティブＶＧＳ２制御とでは、共通の処理ステップ（Ｓ５０及びＳ５１）が存在する。そこで、これら共通の処理ステップ（Ｓ５０及びＳ５１）についての説明を省略し、両者の相違点（ステップＳ５４）に注目して説明する。

ステップＳ５４において、第３の電流センサ１８４Ａに異常が生じている旨の異常診断を下した第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の信号、並びに、操舵トルク設定テーブル（操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の検出信号毎に対応する、適切な操舵トルクが予め設定されたテーブル）を参照して、操舵角センサ検出信号とヨーレイト検出信号と横加速度検出信号の増大に応じて操舵トルクが大きく（重く）なり、また、車速の増大に応じて操舵トルクが大きく（重く）なるように、目標となる操舵トルクを設定し、現在の操舵トルクが前記設定された目標となる操舵トルクに追従するように、操舵角センサ１７の微分信号を用いて、第３のモータ１８１の端子間電圧を制御する。このような制御を、“反力制御２”と呼ぶ。
これにより、操向ハンドル１の操作時に適切な手応えを付与することで、車両のセルフアライニングトルクを増大させ、車両を安定方向に導くことができる。あたかも運転者は、操向ハンドル１に手を添えているだけで、自然に安定方向に操舵したかのように操舵車輪３０ａ，３０ｂが戻される（セルフアライニングトルク）結果として、車両のセルフアライニングトルクを増大させ、車両の安定性を付与するとともに、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

詳しく述べると、ステップＳ５４の反力制御２では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車速センサ６の車速信号、及び、車速の変化に応じて適切な操舵トルクが予め設定されたマップを参照することで、低車速域では操向ハンドル１の手ごたえを小さく設定する一方、高車速域では操向ハンドル１の手ごたえを大きく設定するように制御する。
したがって、操向ハンドル１の操舵角に応じて、又は、ヨーレイトや横加速度に応じて、さらに、車速センサ６の車速信号を参酌することで、操向ハンドル１の手応えを適切に設定し、これをもって、操向ハンドル１の操作性を向上させることができる。

また、車両がスピン傾向にあるときは、スピンを止める方向に操向ハンドル１を操作させることを、操向ハンドル１の操作方向に係る手応えを変えることで運転者に促すことができる。さらに、原則として、操向ハンドル１と操舵車輪３０ａ，３０ｂとの間の機械的な結合がされていないため、走行路面の振動や段差でのキックバック、操舵車輪３０ａ，３０ｂ間の駆動力差（前輪駆動車）に基づくトルクステアをなくすことができる。

ただし、ステップＳ５４の反力制御２では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、第３の電流センサ１８４Ａの異常を知らせる警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。これにより、操舵システムに異常が生じている旨を適時に運転者に報知する。

ステップＳ５４の反力制御２が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ１５のアクティブＶＧＳ３制御について、図１０を参照して説明する。図１０は、アクティブＶＧＳ３に係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

ここで、アクティブＶＧＳ３（図６のステップＳ１５）は、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常であって、図６のステップＳ１３において、操舵機能モードをアクティブＶＧＳ３モードに設定すべき旨の判定が下された場合に実行される処理である。

第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常であると、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、操向ハンドル１の手応えを適切に制御することが困難である。第３のモータ１８１や第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が、操舵トルクに対する反力を付与する役割を主として担うからである。

前記の事情を踏まえて、ステップＳ５５において、第３のモータ１８１又は第３の制御装置３９３に異常が生じている旨の異常診断を下した第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、図７に示すステップＳ５０のＶＧＳ制御に準じたＶＧＳ制御１を行う。すなわち、ステップＳ５５のＶＧＳ制御１では、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、及び、車速センサ６の信号を用いて、前記のギア比（ＶＧＳレシオ）を、車速センサ６の車速信号に応じて、ステップＳ５０のＶＧＳ制御の例と比べてスローレシオとなるように可変設定し、こうして設定したギア比を実現する操舵車輪転舵角に、ラック軸３２の現在位置が追従するように、第１及び第２のモータ３３２，３４２の駆動制御を行う。

ステップＳ５５のＶＧＳ制御１では、ステップＳ５０のＶＧＳ制御の例と比べて、操向ハンドル１の操作量に対する操舵車輪転舵角の応答性を低下させる。その結果、ステップＳ５５のＶＧＳ１制御によれば、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常であるにもかかわらず、運転者に特段の違和感を生じさせることなく、全体としての車両の挙動を緩慢に制御することができる。

ステップＳ５６において、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常である旨の異常診断を下した第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、図７に示すステップＳ５１のアクティブギア比制御に準じたアクティブギア比制御１を行う。すなわち、ステップＳ５６のアクティブギア比制御１では、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、ヨーレイトセンサ７、及び、横加速度センサ８の信号を用いて、ヨーレイトセンサ７の信号に基づく車両のヨーレイト、及び、横加速度センサ８の信号に基づく車体の横加速度に基づいて、操舵角とは独立して、ステップＳ５１のアクティブギア比制御の例と比べてスローレシオとなるように前記のギア比（ＶＧＳレシオ）をアクティブに制御する。これにより、車両の挙動を安定化させる。

詳しく述べると、ステップＳ５６のアクティブギア比制御１では、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、操舵角センサ１７の信号に基づく操舵角、及び、操舵角の変化に応じて適切なヨーレイト及び横加速度が予め設定されたマップを参照することで、現在の操舵角に応じた規範（目標）ヨーレイト及び規範（目標）横加速度をそれぞれ読み出して設定する。この設定に際に、ステップＳ５６のアクティブギア比制御１では、ステップＳ５１のアクティブギア比制御の例と比べて、それぞれの規範（目標）値を小さく（穏やかに）設定する。そして、こうして小さく（穏やかに）設定した規範（目標）値に、車両のヨーレイト、及び、車体の横加速度が追従するように、第１及び第２のモータ３３２，３４２をフィードバック制御する。

これにより、ステップＳ５６のアクティブギア比制御１では、ステップＳ５１のアクティブギア比制御の例と比べて、操向ハンドル１の操作量に対する操舵車輪転舵角の応答性を低下させる。その結果、ステップＳ５６のアクティブギア比制御１によれば、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常であるにもかかわらず、運転者に特段の違和感を生じさせることなく、全体としての車両の挙動を安定化させることができる。

ステップＳ５７において、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３が異常である旨の異常診断を下した第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、図７に示すステップＳ５２のアクティブ反力制御に準じた反力制御３を行う。すなわち、ステップＳ５７の反力制御３では、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、第３の親リレー１８５及び第３の子リレー１８６のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第３のモータ１８１、及び、第３の制御装置３９３への電源供給を遮断する。

ステップＳ５７の反力制御３が終了すると、第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ１８のＶＧＳ制御について、図１１を参照して説明する。図１１は、ＶＧＳに係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

図７に示すアクティブＶＧＳ制御と、図１１に示すＶＧＳ制御とでは、共通の処理ステップ（Ｓ５０）が存在する。そこで、この共通の処理ステップ（Ｓ５０）についての説明を省略し、図１１に示すＶＧＳ制御のみが有するステップＳ５８の処理に注目して説明する。

ここで、ＶＧＳ（図６のステップＳ１８）は、ヨーレイトセンサ７又は横加速度センサ８が異常であって、図６のステップＳ１８において、操舵機能モードをＶＧＳモードに設定すべき旨の判定が下された場合に実行される処理である。

ステップＳ５８において、ヨーレイトセンサ７又は横加速度センサ８が異常である旨の異常診断を下した第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）において一般に行われる反力制御に類似した反力制御４を行う。すなわち、ステップＳ５８の反力制御４では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、操舵トルクセンサ１６の信号に基づく操舵トルク、及び、操舵トルクの変化に応じた適切な目標電流が予め設定されたマップを参照することで、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれに与える目標電流値を、現在の操舵トルクに応じて設定し、こうして設定した目標電流値に対し、第１〜第３の電流センサ３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａの検出値が追従するように、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１の駆動制御を行う。

これにより、運転者による操向ハンドル１の操舵トルクに係る負担を軽減する。ただし、ステップＳ５８の反力制御４では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、ヨーレイトセンサ７又は横加速度センサ８が異常である旨を知らせる警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。これにより、操舵システムに異常が生じている旨を適時に運転者に報知する。

ステップＳ５８の反力制御４が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ２１のＥＰＳ制御について、図１２を参照して説明する。図１２は、ＥＰＳに係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

ここで、ＥＰＳ（図６のステップＳ２１）は、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、第１の電流センサ３３２Ａ、第２の電流センサ３４２Ａ、第１のモータ３３２、第１の制御装置（第１のＥＣＵ）３５３、第２のモータ３４２、第２の制御装置（第２のＥＣＵ）３６３、又はクラッチ（不図示）のいずれかが異常であって、図６のステップＳ２１において、操舵機能モードをＥＰＳモードに設定すべき旨の判定が下された場合に実行される処理である。

ステップＳ５９において、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、第１の電流センサ３３２Ａ、第２の電流センサ３４２Ａ、第１のモータ３３２、第１の制御装置（第１のＥＣＵ）３５３、第２のモータ３４２、第２の制御装置（第２のＥＣＵ）３６３、又はクラッチのいずれかが異常である旨の異常診断を下した第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）において一般に行われる反力制御に類似した反力制御５を行う。

すなわち、ステップＳ５９の反力制御５では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、例えば、リミットスイッチ４５１の信号、及び、連結装置４を結合状態にするための指令信号の発行状況に基づいて、連結装置４の異常診断（例えば、連結装置４を結合状態にするための指令信号が発行されているにもかかわらず、リミットスイッチ４５１の信号はオフ（図３参照）であるとき）を下した場合には、ステップＳ５８の反力制御４を行う。

また、第１のモータ３３２、第１の制御装置（第１のＥＣＵ）３５３、第２のモータ３４２、又は、第２の制御装置（第２のＥＣＵ）３６３のいずれかに異常が生じた旨の異常診断を下した場合、第３の制御装置３９３は、操舵トルクセンサ１６の信号に基づく操舵トルク、及び、操舵トルクの変化に応じた適切な目標電流が予め設定されたマップを参照することで、現在の操舵トルクの大きさに応じた第３のモータ１８１の目標電流値を設定し、こうして設定した目標電流値に対し、第３の電流センサ１８４Ａの検出値が追従するように、第３のモータ１８１の駆動制御を行う。

これにより、運転者による操向ハンドル１の操舵トルクに係る負担を軽減する。ただし、ステップＳ５９の反力制御５では、第３の制御装置３９３は、異常箇所を知らせる警告表示を行うと共に、正常時と比べて操舵トルクを大きく（重く）する制御を行う。これにより、操舵システムに異常が生じている旨を適時に運転者に報知する。

ステップＳ５９の反力制御５が終了すると、第３の制御装置３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

次に、ステップＳ２２のマニュアルステアリング制御について、図１３を参照して説明する。図１３は、マニュアルステアリングに係るサブルーチンプログラムの処理の流れを表すフローチャート図である。

ここで、マニュアルステアリング（図６のステップＳ２２）は、操舵機能モードが図１２に示すＥＰＳモードである際に、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３のいずれかに異常が生じた場合に、図６のステップＳ２２において、操舵機能モードをマニュアルステアリングモードに設定すべき旨の判定が下された場合に実行される処理である。

ステップＳ５９において、操舵機能モードがＥＰＳモードである際に、第３のモータ１８１又は第３の制御装置（第３のＥＣＵ）３９３のいずれかに異常が生じた旨の異常診断を下した第１又は第２の制御装置３５３，３６３は、第１の親リレー３５４及び第１の子リレー３５５、第２の親リレー３６４及び第２の子リレー３６５、並びに、第３の親リレー１８５及び第３の子リレー１８６のそれぞれの接点を開放する制御を行うことにより、第３のモータ１８１及び第３の制御装置３９３、第３のモータ１８１及び第３の制御装置３９３、第３のモータ１８１及び第３の制御装置３９３、並びに、連結装置４への電源供給を遮断すると共に、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３が有する全ての制御機能をＯＦＦにする（ステップＳ６０）。これにより、操舵機能モードをマニュアルステアリングモードに復帰させる。

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の初期化動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の初期化動作について、図１４Ａ、図１４Ｂを適宜参照して説明する。
図１４Ａ、図１４Ｂは、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の初期化動作の説明に供するフローチャート図である。

車両のイグニッションスイッチをオンすると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれには、ヒューズを介して車載バッテリから電源が供給される。これにより、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、図１４Ａ、図１４Ｂに示す初期化処理を順次実行する。この初期化処理では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車両用操舵装置１０１が適用可能な操舵機能モードを調べる。

ステップＳ７１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、通信媒体５を介して、車速センサ６、ヨーレイトセンサ７、横加速度センサ８、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、ラック位置センサ３９、第１〜第３の電流センサ３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａを含む各種センサ類からの信号を入力する。

ステップＳ７２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、初期異常診断処理を実行する。初期異常診断処理では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の異常診断部は、各種センサ類６，７，８，１６，１７，３９，３３２Ａ，３４２Ａ，１８４Ａ、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１、及び、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３を含む各種機能部が、異常か否かの診断を行う。
なお、初期異常診断に係る処理内容は、ステップＳ２の異常診断処理において説明した処理内容と同じであるため、その説明を省略する。

ステップＳ７３において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、ステップＳ７２における初期異常診断結果を参照して、全てのセンサ類又は機能部のうちどの箇所に初期異常が生じているかを調べる。

ステップＳ７３において、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに初期異常が生じている旨の診断が下された場合（ステップＳ７３のＹｅｓ）、ステップＳ７４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、車両のインストルメントパネルに設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。

ステップＳ７５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、表１に示すマップを参照して、診断結果に応じた操舵機能モードを選択する。
なお、マップ（表１）には、初期異常箇所の種別に対する適切な操舵機能モードが関連付けて記述されている。例えば、全てのセンサ類又は機能部に初期異常が生じていない（正常）場合、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、マップ（表１）を参照して、操舵機能モードとしてアクティブＶＧＳを選択する一方、センサ類又は機能部のうちいずれかに初期異常が生じている場合、異常箇所の種別に対する適切な操舵機能モードを適宜選択する。

ステップＳ７６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モードを適用可能か否かを調べる。
なお、ＳＢＷ制御モードとしては、例えば、前述のアクティブＶＧＳ制御、アクティブＶＧＳ１制御、アクティブＶＧＳ２制御、アクティブＶＧＳ３制御、及び、ＶＧＳ制御を例示することができる。また、ＳＢＷ制御モード（機能制限あり）とは、アクティブＶＧＳ１制御、アクティブＶＧＳ２制御、アクティブＶＧＳ３制御、及び、ＶＧＳ制御を意味する。

ステップＳ７６において、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モードを適用不能である旨の診断が下された場合（ステップＳ７６のＮｏ）、ステップＳ７７において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとして、アシスト制御モードとしてのＥＰＳモードを選択して待機（スタンバイ）する。全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに比較的重篤な初期異常が生じている状況下、つまり、例えば、表１の操舵機能モード“ＥＰＳ”又は“マニュアルステアリング”の欄に“◎”が付された箇所に異常が生じている状況下では、操舵機能モードとして、アシスト制御モードとしてのＥＰＳモード（マニュアルステアリングモードを含む）を選択するのが適切だからである。

一方、ステップＳ７６において、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モードを適用可能である旨の診断が下された場合（ステップＳ７６のＹｅｓ）、ステップＳ７８において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４を切離状態にする切離指令を出力する。全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに比較的軽微な初期異常が生じている状況下、つまり、例えば、表１の操舵機能モード“ＳＢＷ”のうち“アクティブＶＧＳ”又は“ＶＧＳ”の各欄に“◎”が付された箇所に異常が生じている状況下では、操舵機能モードとして、ＳＢＷ制御モード（機能制限あり）を選択するのが適切だからである。

ステップＳ７９において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４を切離状態にする制御を行う。これにより、連結装置４は、原則として（特段の異常が生じていない限り）、切離状態となる。

ステップＳ８０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、リミットスイッチ４５１から入力される結合状態信号に基づいて、連結装置４が実際に切離状態にあるか否かを調べる。

ステップＳ８０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の情報取得部により、連結装置４が切離状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ８０のＹｅｓ）、ステップＳ８１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モード（機能制限あり）を選択して待機（スタンバイ）する。

また一方、ステップＳ８０において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の情報取得部により、連結装置４が切離状態にない（結合状態にある）旨の情報が取得された場合（ステップＳ７３のＮｏ）、ステップＳ８３において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとして、アシスト制御モードとしてのＥＰＳモードを選択して待機（スタンバイ）する。連結装置４が切離状態にない（結合状態にある）状況下では、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モードを選択することはできないからである。

ステップＳ７７、Ｓ８１、Ｓ８３の待機（スタンバイ）状態で、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、一連の初期化処理を終了させる。

さて、ステップＳ７３において、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれにも初期異常が生じていない旨の診断が下された場合（ステップＳ７３のＮｏ）、図１４Ｂに示すステップＳ８４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４を切離状態にする切離指令を出力する。全てのセンサ類又は機能部のうちいずれにも初期異常が生じていない状況下では、操舵機能モードとして、ＳＢＷ制御モード（機能制限なし）を選択するのが適切だからである。

ステップＳ８５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、連結装置４を切離状態にする制御を行う。これにより、連結装置４は、原則として（特段の異常が生じていない限り）、切離状態となる。

ステップＳ８６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、リミットスイッチ４５１から入力される結合状態信号に基づいて、連結装置４が実際に切離状態にあるか否かを調べる。

ステップＳ８６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の情報取得部により、連結装置４が切離状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ８６のＹｅｓ）、ステップＳ８７において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モード（機能制限なし）を選択して待機（スタンバイ）する。

また一方、ステップＳ８６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の情報取得部により、連結装置４が切離状態にない（結合状態にある）旨の情報が取得された場合（ステップＳ８６のＮｏ）、ステップＳ８８において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、車両のインストルメントパネルに設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所（連結装置４が切離状態にない）を表示させる制御を行う。

次いで、ステップＳ８９において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードとして、アシスト制御モードとしてのＥＰＳモードを選択して待機（スタンバイ）する。

ステップＳ８７、Ｓ８９の待機（スタンバイ）状態で、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、一連の初期化処理を終了させる。

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が行う連結装置異常診断処理〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が行う異常診断処理について、図１５Ａ、図１５Ｂを適宜参照して説明する。この連結装置異常診断処理は、図６のステップＳ２に係る異常診断処理に対応する。
図１５Ａ、図１５Ｂは、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置が行う連結装置異常診断処理の説明に供するフローチャート図である。

図１５Ａに示すステップＳ１０１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうちいずれか（複数を含む。以下、同じ。）が、連結装置４を切離状態にする切離指令を出力しているかを調べる。ここで、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうちいずれかが切離指令を出力しているケースとは、現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードであることを意味する。

ステップＳ１０１において、切離指令が出力されている旨の判定が下された場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、ステップＳ１０２〜Ｓ１０３において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、リミットスイッチ４５１から入力される結合状態信号を確認し、連結装置４が結合状態にある旨の情報が取得されたか否かを調べる。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０３において、切離指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）にもかかわらず、連結装置４が結合状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、ステップＳ１０４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、操舵機能モードを、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードに切り替える制御を行う。これにより、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードへと、操舵機能モードが速やかに切り替えられる。

ここで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のように、切離指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）にもかかわらず、連結装置４が結合状態から切離状態に切り替え不能である場合とは、ＳＢＷ制御モード下で連結装置４が結合状態にあるケースである。こうしたケースでは、比較例に係る車両用操舵装置が、運転者の操舵意図を超えて操舵車輪３０ａ，３０ｂの転舵がなされるセルフステア状態、又は、運転者の操舵意図が転舵装置３の側に割り引いて伝えられるステアリングロック状態を含む異常事態に陥ることが懸念される。

比較例に係る車両用操舵装置が、前記の異常事態に陥る機序について、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が有する機能部材の符号を用いて説明する。既存技術に係る電動パワーステアリング（ＥＰＳ）では、操舵車輪３０ａ，３０ｂに連結されるラック軸３２に設けられた第１及び第２のラック歯３２０，３２１と、第１及び第２のラック歯３２０，３２１のそれぞれに噛み合う第１及び第２のピニオンギア３３，３４とを含むラックアンドピニオン機構を介して、操向ハンドル１の回転量が、ラック軸３２に沿う方向の移動量（ストローク量）に変換される。このラック軸３２に係るストローク量によって、操舵車輪３０ａ，３０ｂの切れ角（転舵角）が決定される。

このとき、ラック軸３２に係るストローク量と、操向ハンドル１の回転量との関係は、ラックアンドピニオン機構に適用されるギア諸元（仕様）によって一意に決定される。ラック軸３２に係るストローク量／操向ハンドル１の回転量の関係を、以下では比ストロークと呼び、その設定値をＲｇと呼ぶことにする。

ところで、ＳＢＷ制御モード下では、比ストロークを、例えば、車速が低速の場合は取り回し性の向上を狙って大きく設定する一方、車速が高速の場合は車両の応答性が過敏にならないように小さく設定するといったように、車速に応じて比ストロークの設定値Ｒｇを適宜変更することができる。

ここで、操舵機能モードとしてＳＢＷ制御モードが適用不能となり、連結装置４が結合状態にされた場合の比ストロークである失陥時比ストロークは、ラックアンドピニオン機構に適用されるギア諸元（連結装置４が差動機構を含む場合、この差動機構のギア諸元も含む）に応じて一意に決まる固定値となる。以下では、この失陥時比ストロークの固定値を、便宜上Ｒｇ_ｆａｉｌと呼ぶ。

いま、ＳＢＷ制御モード下において、比ストロークの設定値Ｒｇが失陥時比ストロークの固定値Ｒｇ_ｆａｉｌの値を超えるケース（例えば車速が低速のとき）において、連結装置４が切離状態から結合状態に切り替わる異常が生じたにもかかわらず、その切り替わりを異常として検出できなかった事例を想定する。

かかる事例において、運転者が操向ハンドル１を所要の回転量だけ操舵すると、ラック軸３２は、転舵アクチュエータ（第１及び第２のモータ３３２，３４２）の駆動により、比ストロークの設定値Ｒｇに従うストローク量だけ動かされる。ところが、連結装置４が誤って結合状態にされているため、ラック軸３２のストローク量（操舵車輪３０ａ，３０ｂの転舵角）が、ラックアンドピニオン機構を介して、失陥時比ストロークの固定値Ｒｇ_ｆａｉｌに従う量だけ操向ハンドル１に作用する結果、操向ハンドル１が、運転者の操舵意図を超えて回転動作する。

これを受けて比較例に係る車両用操舵装置は、操舵指令がさらに増大したと判断する。すると、前記の手順に準じて、ラック軸３２が、増大分に応じたストローク量だけ動かされる。したがって、比較例に係る車両用操舵装置は、運転者の操舵意図を超えて操舵車輪３０ａ，３０ｂの転舵がなされる、いわゆるセルフステア状態に陥ってしまう。

また、ＳＢＷ制御モード下において、比ストロークの設定値Ｒｇが失陥時比ストロークの固定値Ｒｇ_ｆａｉｌの値未満であるケース（例えば車速が高速のとき）において、連結装置４が切離状態から結合状態に切り替わる異常が生じたにもかかわらず、その切り替わりを異常として検出できなかった事例を想定する。

かかる事例において、運転者が操向ハンドル１を所要の回転量だけ操舵すると、ラック軸３２は、転舵アクチュエータ（第１及び第２のモータ３３２，３４２）の駆動により、比ストロークの設定値Ｒｇに従うストローク量だけ動かされる。ところが、連結装置４が誤って結合状態にされているため、ラック軸３２のストローク量（操舵車輪３０ａ，３０ｂの転舵角）が、ラックアンドピニオン機構を介して、失陥時比ストロークの固定値Ｒｇ_ｆａｉｌに従う量だけ操向ハンドル１に作用する結果、操向ハンドル１が、運転者の操舵意図を下回って回転動作する（操向ハンドル１の過剰な回転量分は戻される）。

したがって、比較例に係る車両用操舵装置は、運転者の操舵意図が転舵装置３の側に割り引いて伝えられる、いわゆるステアリングロック状態に陥ってしまう。

しかも、ＥＰＳ制御モード下、又は、マニュアルステアリングモード下のいずれか、つまり、何らかの異常が生じてＳＢＷ制御モードを維持できなくなり、連結装置４が切離状態から結合状態に切り替わった際において、さらに別の箇所の異常発生に起因して連結装置４が切離状態になると、いわゆるステアフリー状態に陥ってしまう。

以上をまとめると、ＳＢＷ制御モードを有する車両用操舵装置では、セルフステア状態、ステアリングロック状態、又は、ステアフリー状態に陥る事態を未然に回避しながら、運転負担の軽減、及び、車両挙動の安定性確保を図る観点から、迅速なる異常診断及び異常診断結果に基づく適切な対応が強く求められる。

そこで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１では、切離指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）にもかかわらず、連結装置４が結合状態にある場合に、操舵機能モードを、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードへと切り替える制御を行う構成を採用することとした。

上記構成を採用した本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１では、切離指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）にもかかわらず、連結装置４が結合状態にある場合に、かかる状況をそのまま放置すると、セルフステア状態、ステアリングロック状態、又は、ステアフリー状態に陥るおそれがあることに鑑みて、操舵機能モードを、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードへと切り替える制御を行う。

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１によれば、セルフステア状態、ステアリングロック状態、又は、ステアフリー状態に陥る事態を未然に回避しながら、運転負担の軽減、及び、車両挙動の安定性確保を図ることができる。

ステップＳ１０５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうちいずれかが出している、切離指令出力を停止させる。
なお、ステップＳ１０５における切離指令出力の停止処理は、直前のステップＳ１０４において、切離指令に従う連結装置４の切離動作が不能である事態に鑑みて、操舵機能モードが、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードへと切り替えられた後に行われる。これは、切離指令が出ているにもかかわらず、連結装置４が結合状態に置かれている期間を可及的に短縮することで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１がセルフステア状態、ステアリングロック状態、又は、ステアフリー状態に陥る事態を回避する趣旨である。

その後、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６のステップＳ１へとジャンプさせる。これにより、仮に、図６の制御ループを繰り返す事態が生じたとしても、操舵機能モードをＥＰＳモードに維持することができる。
なお、本発明に係る実施形態では、ＳＢＷ制御モード下で連結装置４が結合状態にあるケースが検出された場合に、迅速かつ優先的に操舵機能モードをＥＰＳモードに切り替える構成を採用しているため、自車両の挙動を安定化させることができる。

一方、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３において、切離指令が出力されており（現行の操舵機能モードがＳＢＷ制御モードである）、かつ、連結装置４が切離状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、つまり、正常なＳＢＷ制御下である場合に、ステップＳ１０６において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、ＳＢＷ機能を維持するために必要なセンサ類などの異常診断処理を継続して行う。

なお、ステップＳ１０６に係る異常診断処理は、現行の操舵機能モードが、ＳＢＷ制御モード（前述のアクティブＶＧＳ制御、アクティブＶＧＳ１制御、アクティブＶＧＳ２制御、アクティブＶＧＳ３制御、又は、ＶＧＳ制御を含む）のうちどのレベルかを判断する際の手がかりを得るために行われる。

例えば、現行の操舵機能モードが、ＳＢＷ制御モードのうちアクティブＶＧＳ１制御、アクティブＶＧＳ２制御、アクティブＶＧＳ３制御、又は、ＶＧＳ制御のいずれか（アクティブＶＧＳ制御以外）であるとは、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに、現行の操舵機能モードに見合う比較的軽微な異常が生じていることを意味する。そこで、ステップＳ１０６に係る異常診断処理において異常箇所を特定することにより、現行の操舵機能モードが属するレベルを判断する際の手がかりを得ることができる。

ステップＳ１０７において、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに異常が生じている旨の診断が下された場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、ステップＳ１０８において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、異常箇所を記憶させる制御を行う。ここで記憶された異常箇所に係る情報は、図６に示す制御フローにおいて、異常箇所の表示や、操舵機能モードを同定する際などに参照される。

一方、ステップＳ１０７において、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれにも異常が生じていない旨の診断が下された場合（ステップＳ１０７のＮｏ）、ステップＳ１０９において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、異常箇所がない旨を記憶させる制御を行う。

ステップＳ１０８又はＳ１０９に係る記憶処理が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６に示す制御フローのうちステップＳ２へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

ところで一方、ステップＳ１０１において、切離指令が出力されていない旨の判定が下された場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、ステップＳ１１０〜Ｓ１１１において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、リミットスイッチ４５１から入力される結合状態信号を確認し、連結装置４が切離状態にある旨の情報が取得されたか否かを調べる。

ステップＳ１０１、Ｓ１１０〜Ｓ１１１において、結合指令が出力されている（現行の操舵機能モードがＥＰＳモード又はマニュアルステアリングモードのいずれかである）にもかかわらず、連結装置４が切離状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、つまり、指令内容（結合指令）と連結装置４の状態（切離状態）との間に齟齬が生じている場合に、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、異常処理の実行を制御する。

ここで、異常処理では、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、例えば、指令内容と連結装置４の状態との間に齟齬が生じている旨の異常表示を行うと共に、必要に応じて、自車両の車速を減速（停止を含む）させる制動制御を行う。これは、指令内容（結合指令）と連結装置４の状態（切離状態）との間に齟齬が生じている状態で自車両の走行を継続させると、自車両の挙動が不安定になるおそれがあるからである。

また、指令内容と連結装置４の状態との間に齟齬が生じていない場合であっても、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、リミットスイッチ４５１の故障状態によっては、前記の齟齬が生じている旨の判断を下す場合がある。こうした判断の錯綜を避けるため、リミットスイッチ４５１の故障検出は、別途行うことが好ましい。

さて一方、ステップＳ１０１、Ｓ１１０〜Ｓ１１１において、結合指令が出力されており（現行の操舵機能モードがＥＰＳモード又はマニュアルステアリングモードのいずれかである）、かつ、連結装置４が結合状態にある旨の情報が取得された場合（ステップＳ１１１のＮｏ）、つまり、指令内容（結合指令）と連結装置４の状態（結合状態）とが正常に一致している場合に、ステップＳ１１２において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、ＥＰＳ機能やマニュアルステアリング機能を維持するために必要なセンサ類などの異常診断処理を継続して行う。

なお、ステップＳ１１２に係る異常診断処理は、現行の操舵機能モードが、ＥＰＳモード又はマニュアルステアリングモードのうちいずれであるかを判断する際の手がかりを得るために行われる。

例えば、現行の操舵機能モードが、ＥＰＳモード又はマニュアルステアリングモードのうちいずれであるとは、全てのセンサ類又は機能部のうちいずれかに、現行の操舵機能モードに見合う比較的重篤な異常が生じていることを意味する。そこで、ステップＳ１１２に係る異常診断処理において異常箇所を特定することにより、現行の操舵機能モードが属するレベルを判断する際の手がかりを得ることができる。

ステップＳ１１３において、予め把握されている比較的重篤な異常箇所を除くその他の異常が生じている旨の診断が下された場合（ステップＳ１１３のＹｅｓ）、ステップＳ１１４において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、前記その他の異常箇所を記憶させる制御を行う。ここで記憶されたその他の異常箇所に係る情報は、図６に示す制御フローにおいて、異常箇所の表示や、操舵機能モードを同定する際などに参照される。

一方、ステップＳ１１３において、予め把握されている比較的重篤な異常箇所を除くその他の異常が生じていない旨の診断が下された場合（ステップＳ１１３のＮｏ）、ステップＳ１１５において、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の制御部は、予め把握されている異常箇所を除くその他の異常箇所がない旨を記憶させる制御を行う。

ステップＳ１１４又はＳ１１５に係る記憶処理が終了すると、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３は、処理の流れを図６に示す制御フローのうちステップＳ２へと戻し、以下の処理を順次実行させる。

〔本発明の実４施形態に係る車両用操舵装置１０１が行うＳＢＷ制御モード時の操舵トルクの大きさに応じた連結装置４に係る状態切替処理〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が行うＳＢＷ制御モード時の操舵トルクの大きさに応じた連結装置に係る状態切替処理について、図１６〜図１８を適宜参照して説明する。
図１６は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が行うＳＢＷ制御モード時の操舵トルクの大きさに応じた連結装置４に係る状態切替処理の説明に供するフローチャート図である。図１７は、車両用操舵装置１０１が連結装置４に係る状態切替処理を行う際に参照される、操舵トルクに対応する継続猶予時間に係る第１の特性線図を表す説明図である。図１８は、車両用操舵装置１０１が連結装置４に係る状態切替処理を行う際に参照される、操舵トルクに対応する継続猶予時間に係る第２の特性線図を表す説明図である。

なお、連結装置４に係る状態切替処理を行う前提として、車両用操舵装置１０１の操舵機能モードは、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）制御モードに設定されているものとする。ここでいうＳＢＷ制御モードとは、例えば、前述のアクティブＶＧＳ制御、アクティブＶＧＳ１制御、アクティブＶＧＳ２制御、アクティブＶＧＳ３制御、及び、ＶＧＳ制御を含む概念である。

また、連結装置４に係る状態切替処理は、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうち、少なくとも１以上（全部を含む）の制御装置で行われていればよい。次のフローチャート図に基づく説明では、第３の制御装置３９３のみが連結装置４に係る状態切替処理を行う例をあげて説明する。

図１６に示すステップＳ２０１において、第３の制御装置３９３の操舵トルク取得部は、運転者による操向ハンドル１の操舵トルクに係る情報を取得する。

ステップＳ２０２において、第３の制御装置３９３の制御部は、ステップＳ２０１で取得された操舵トルクＯＴが、予め定められる操舵トルク閾値ＯＴ_ｔｈ（図１７，図１８を参照）を超えているか否かを判定する。

ステップＳ２０２の判定の結果、取得された操舵トルクＯＴが操舵トルク閾値ＯＴ_ｔｈを超えていない旨の判定が下された場合（ステップＳ２０２のＮｏ）、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れをステップＳ２０３へと分岐させる。

一方、ステップＳ２０２の判定の結果、取得された操舵トルクＯＴが操舵トルク閾値ＯＴ_ｔｈを超えている旨の判定が下された場合（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れをステップＳ２０４へと進ませる。

ステップＳ２０３において、第３の制御装置３９３の制御部は、取得された操舵トルクＯＴが操舵トルク閾値ＯＴ_ｔｈを超えている旨の判定が下された際に計時を開始する継続猶予時間タイマＴの計時値を初期値“０”にリセットする。その後、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れをステップＳ２０１に戻し、ステップＳ２０１以下の処理を順次行わせる。

さて一方、ステップＳ２０４において、第３の制御装置３９３の制御部は、継続猶予時間タイマＴの計時が継続しているか否かを判定する。この判定は、継続猶予時間タイマＴの計時値を調べることで行うことができる。

ステップＳ２０４の判定の結果、継続猶予時間タイマＴの計時が継続している旨の判定が下された場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れをステップＳ２０７へとジャンプさせる。

一方、ステップＳ２０４の判定の結果、継続猶予時間タイマＴの計時が継続していない旨の判定が下された場合（ステップＳ２０４のＮｏ）、つまり、操舵トルク閾値ＯＴ_ｔｈを超えている操舵トルクＯＴが新たに取得された場合、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れを次のステップＳ２０５へと進ませる。

ステップＳ２０５において、第３の制御装置３９３の制御部は、継続猶予時間タイマＴの計時を開始させる。

ステップＳ２０６において、第３の制御装置３９３の制御部は、ステップＳ２０１で取得した操舵トルクＯＴを、予め定められる計算式（例えば、図１７に示す第１の特性線図で表される反比例関数を数式化したものや、図１８に示す第２の特性線図で表される階段状の関数をテーブル化したものなど）にあてはめて演算することにより、操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴを取得する。

なお、計算式による演算に代えて、第３の制御装置３９３の制御部は、前記の計算式を用いて操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴの関係をテーブル化したルックアップテーブルを参照し、このルックアップテーブルのなかから、ステップＳ２０１で取得した操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴを抽出することにより、操舵トルクＯＴに対応する継続猶予時間ＭＴを取得する構成を採用してもよい。

次いで、ステップＳ２０７において、第３の制御装置３９３の制御部は、継続猶予時間タイマＴの計時値が、継続猶予時間ＭＴを超えたか否かを判定する。

ステップＳ２０７の判定の結果、継続猶予時間タイマＴの計時値が、継続猶予時間ＭＴを超えない旨の判定が下された場合、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れをステップＳ２０１に戻し、ステップＳ２０１以下の処理を順次行わせる。

一方、ステップＳ２０７の判定の結果、継続猶予時間タイマＴの計時値が、継続猶予時間ＭＴを超える旨の判定が下された場合、第３の制御装置３９３の制御部は、処理の流れを次のステップＳ２０８へと進ませる。

ステップＳ２０８において、第３の制御装置３９３の制御部は、操舵機能モードを、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードに切り替えさせる（連結装置４を切離状態から結合状態に切り替えさせる）制御を行う。これにより、ＳＢＷ制御モードからＥＰＳモードへと、操舵機能モードが速やかに切り替えられる。

ステップＳ２０８の実行後、第３の制御装置３９３の制御部は、ＳＢＷ制御モード時の操舵トルクの大きさに応じた連結装置４に係る状態切替処理に係る一連の流れを終了させる。

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１の作用効果について説明する。
第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１は、自車両の運転者による操向ハンドル（操向部材）１の操作入力が生じる反力付与装置（操舵部）２と、操舵車輪３０ａ，３０ｂを転舵するための転舵装置（転舵部）３と、反力付与装置（操舵部）２及び転舵装置（転舵部）３の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする動作を行う連結装置（連結部）４と、反力付与装置（操舵部）２に操舵反力を付与する第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）と、転舵装置（転舵部）３に転舵トルクを付与する第１及び第２のモータ（転舵アクチュエータ）３３２，３４２と、運転者による操向ハンドル（操向部材）１の操舵トルクに係る情報を取得する操舵トルク情報取得部と、反力付与装置（操舵部）２、転舵装置（転舵部）３、連結装置（連結部）４、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１、並びに、第１及び第２のモータ（転舵アクチュエータ）３３２，３４２の動作制御を行う（第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の）制御部と、を備える。

（第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の）制御部は、連結装置（連結部）４が切離状態にある場合に、操向ハンドル（操向部材）１の操作状態に応じた転舵角となるように第１及び第２のモータ（転舵アクチュエータ）３３２，３４２を駆動すると共に、転舵装置（転舵部）３の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１を駆動するステアバイワイヤ制御モードを、操舵機能モードとして少なくとも有する。

（第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の）制御部は、操舵機能モードがステアバイワイヤ制御モードに設定されている際において、操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクＯＴが、予め定められる操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えており、かつ、操舵トルクＯＴが継続して操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えている時間が、例えば操舵トルクＯＴの大きさに応じて適宜定められる継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）を超えている場合に、連結装置（連結部）４を結合状態に切り替えさせる動作制御を行う。そして、継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）は、操舵トルクＯＴが大きいほど短くなるように、操舵トルクＯＴの変化に関連付けて可変設定される。

第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１において、操舵トルクＯＴが操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えており、かつ、操舵トルクＯＴが継続して操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えている時間が継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）を超えている場合とは、例えば、転舵アクチュエータの推力が不足し、操向部材の操作状態に応じた追従ができないケースや、操向部材を一方向に絶えず突き当てているケースや、反力付与装置（操舵部）２、転舵装置（転舵部）３、連結装置（連結部）４を含む操舵力伝達系統のいずれかに何らかの異常が生じており、かかる異常状態をそのまま放置すると、その異常に関する負荷の大きさに起因して運転者の操舵フィーリングを損なうおそれがあるケースなどを想定している。そこで、こうしたケースでは、連結装置（連結部）４を結合状態に切り替えさせることにより、運転者の操舵フィーリングを損なう事態の発生を未然に防止することとした。

第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、過大な操舵トルクが突発的に生じた際であっても、運転者の操舵フィーリングを快適に維持することができる。
また、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、連結装置（連結部）４が切離又は結合する機会を減らすことができるため、連結装置（連結部）４を切離又は結合する動作に伴う騒音や振動を抑制すると共に、連結装置（連結部）４の長寿命化を図ることができる。
さらに、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）が、操舵トルクが大きいほど短くなるように、操舵トルクの変化に関連付けて可変設定されるため、操舵力伝達系統のいずれかに何らかの異常が生じた場合において、異常状態に陥ったとみなす負荷の大きさを平準化することができる。

具体的には、例えば、（操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈをわずかに超える）比較的小さい操舵トルクが生じた場合には、継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）を大に設定することにより、連結装置（連結部）４の結合状態への切り替え頻度を低く抑える一方、（操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを大きく超える）過大な操舵トルクが生じた場合には、継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）を小に設定することにより、連結装置（連結部）４の結合状態への切り替えを速やかに行わせることができる。
その結果、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、連結装置（連結部）４を切離状態から結合状態へと切り替えるタイミングを適切に制御することができる。

ところで、例えば特許文献２（特許第３３７４３５０号）には、操向ハンドル１による操舵角（目標値）と、操舵車輪転舵角（実際値）との間に、許容偏差を超える偏差が現われた場合に、連結装置４を結合状態にする技術が開示されている。以下に、特許文献２に係る技術を適用した場合に生じる課題について、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１０１が有する各種機能部に付されている符号を援用して説明する。

前記特許文献２に係る技術では、轍路での走行時などにおいて操向ハンドル１の取られ現象を解消する目的で、アクティブステア機能を発揮することによって、操向ハンドル１による操舵角（目標値）と、操舵車輪転舵角（実際値）との間に、許容偏差を超える偏差が現われた場合に、連結装置４が結合状態にされてしまう。その結果、折角のアクティブステア機能を十分に発揮することができない。

ところで、ＳＢＷシステムでは、運転者が操向ハンドル１を左右に回したときの終端位置での突き当たり感は、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１において、操舵角に対する操舵反力の特性を、前記の終端位置付近で急峻に立ち上げることで擬似的に設定されている。かかる前提下で、仮に、運転者が早く大きい力で操向ハンドル１を前記の終端位置に突き当たるまで操作することにより、強い操舵意図をもった操向ハンドル１の操作を継続したとする。

この場合、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１には継続的に大きな電流が流れる。すると、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１が過熱状態に陥って、ＳＢＷシステムに設けられている過熱防止機能が作用するようになる。その結果、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１が発揮していた反力トルクが急減すると、操舵反力の“抜け”現象が生じる。すると、運転者による操向ハンドル１の操作力は急に反力を失う結果として、操向ハンドル１による操舵角（目標値）と、操舵車輪転舵角（実際値）との間に許容偏差を超える偏差が現われて、連結装置４が結合状態にされてしまう。

このとき、操舵反力の“抜け”現象に由来して運転者の操舵フィーリングを著しく悪化させてしまう。また、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１による発生トルクの減少に起因して、連結装置４を結合状態にした直後にＥＰＳ制御を実行しようと試みても、ＥＰＳ制御機能を発揮させることができないという問題も生じる。

この点、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１では、操舵トルクＯＴが操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えており、かつ、操舵トルクＯＴが継続して操舵トルク閾値ＯＴ＿ｔｈを超えている時間が継続猶予時間閾値（継続猶予時間ＭＴ）を超えている場合、かかる異常状態をそのまま放置すると、その異常に関する負荷の大きさに起因して運転者の操舵フィーリングを損なうおそれがあるとみなして、連結装置（連結部）４を結合状態に切り替えさせるように動作する。

したがって、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、前記特許文献２に係る技術に由来する課題を一掃して、アクティブステア機能を十分に発揮することができ、運転者の操舵フィーリングを快適に維持することができ、かつ、連結装置４を結合状態にした直後であっても、ＥＰＳ制御を適確に実行することができる。

また、第２の観点に基づく車両用操舵装置１０１は、第１の観点に基づく車両用操舵装置であって、（第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３の）制御部は、操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクＯＴが、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１に固有の反力トルクに係る限界値に基づく反力トルク閾値（図１７，図１８を参照）ＣＴ＿ｔｈまで到達した場合に、連結装置（連結部）４を結合状態に切り替えさせる動作制御を速やかに行う、構成を採用してもよい。

操舵トルクＯＴが、第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）１８１に固有の反力トルクに係る限界値に基づく反力トルク閾値（図１７，図１８を参照）ＣＴ＿ｔｈまで到達した場合とは、連結装置（連結部）４を速やかに結合状態に切り替えることが必要なケースを意味する。反力トルク閾値ＣＴ＿ｔｈを超える操舵トルクＯＴが生じると、前記操舵反力の“抜け”現象を招来するおそれがあるからである。

第２の観点に基づく車両用操舵装置１０１によれば、第１の観点に基づく車両用操舵装置１０１が奏する効果に加えて、操舵反力の“抜け”現象を適確に回避して運転者の操舵フィーリングをより快適に維持することができる。

また、第３の観点に基づく車両用操舵装置１０１は、第１又は第２の観点に基づく車両用操舵装置であって、前記操舵トルク情報取得部は、操舵トルクセンサ（磁歪式トルクセンサ）１６を介して操向ハンドル（操向部材）１の操舵トルクに係る情報を取得する、構成を採用してもよい。

第３の観点に基づく車両用操舵装置１０１では、操舵トルク情報取得部は、操舵トルクセンサ（磁歪式トルクセンサ）１６を介して操向ハンドル（操向部材）１の操舵トルクに係る情報を取得するため、操向ハンドル（操向部材）１３の捩り剛性を大きく設定することができる。その結果、仮に、操舵トルクセンサ（磁歪式トルクセンサ）１６を操舵軸１０に２つ設けたとしても、運転者による操向ハンドル（操向部材）１の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明の実施形態において、第１の制御装置３５３が第１のモータ３３２の駆動制御を主として行い、第２の制御装置３６３が第２のモータ３４２の駆動制御を主として行い、第３の制御装置３９３が第３のモータ１８１の駆動制御を主として行う、構成を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。

前記の構成に代えて、例えば、第１の制御装置３５３に異常が生じた場合に、第２の制御装置３６３が、第２のモータ３４２に加えて、第１のモータ３３２の駆動制御をも主として行う、構成を採用してもよい。また、第１の制御装置３５３に異常が生じた場合に、第３の制御装置３９３が、第３のモータ１８１に加えて、第１のモータ３３２の駆動制御をも主として行う、構成を採用してもよい。さらに、第１の制御装置３５３及び第２の制御装置３６３に異常が生じた場合に、第３の制御装置３９３が、第３のモータ１８１に加えて、第１のモータ３３２及び第２のモータ３４２の駆動制御をも主として行う、構成を採用してもよい。

要するに、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のそれぞれは、相互補完的に連係して、第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１の駆動制御を行う構成を採用してもよい。
このように構成すれば、仮に、第１〜第３の制御装置３５３，３６３，３９３のうち１又は２の制御装置に異常が生じた場合であっても、残りの制御装置を用いて第１〜第３のモータ３３２，３４２，１８１の駆動制御を行うことができるため、健全な操舵機能を可及的に維持することができる。

また、本発明の実施形態において、操舵トルクＯＴが大きいほど短くなるように、操舵トルクＯＴの変化に関連付けて可変設定される継続猶予時間ＭＴの特性として、反比例関係となる第１の特性線図や、階段状となる第２の特性線図を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。
操舵トルクＯＴの変化に対応する継続猶予時間ＭＴの特性としては、例えば、模擬実験を含む実験結果を通じて得られた特性を適宜採用することができる。

１ 操向ハンドル（操向部材）
２ 反力付与装置（操舵部）
３ 転舵装置（転舵部）
４ 連結装置（連結部）
３０ａ，３０ｂ 操舵車輪
１０１ 車両用操舵装置
１８１ 第３のモータ（操舵反力アクチュエータ）
３３２ 第１のモータ（転舵アクチュエータ）
３４２ 第２のモータ（転舵アクチュエータ）
３５３ 第１の制御装置（制御部、操舵トルク取得部）
３６３ 第２の制御装置（制御部、操舵トルク取得部）
３９３ 第３の制御装置（制御部、操舵トルク取得部）

Claims (3)

1. 車両の運転者による操向部材の操作入力が生じる操舵部と、
   操舵車輪を転舵するための転舵部と、
   前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする動作を行う連結部と、
   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、
   前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   運転者による前記操向部材の操舵トルクに係る情報を取得する操舵トルク情報取得部と、
   前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記連結部が切離状態にある場合に、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共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を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ステアバイワイヤ制御モードを、操舵機能モードとして少なくとも有し、
   前記操舵機能モードが前記ステアバイワイヤ制御モードに設定されている際において、
   前記操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクが、予め定められる操舵トルク閾値を超えており、かつ、前記操舵トルクが前記操舵トルク閾値を継続して超えている時間が、適宜定められる継続猶予時間閾値を超えている場合に、前記連結部を結合状態に切り替えさせる動作制御を行い、
   前記継続猶予時間閾値は、前記操舵トルクが大きいほど短くなるように、該操舵トルクの変化に関連付けて可変設定される、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１記載の車両用操舵装置であって、
   前記制御部は、前記操舵トルク情報取得部により取得された操舵トルクが、前記操舵反力アクチュエータに固有の反力トルクに係る限界値に基づく反力トルク閾値まで到達した場合に、前記連結部を結合状態に切り替えさせる動作制御を速やかに行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用操舵装置であって、
   前記操舵トルク情報取得部は、磁歪式トルクセンサを介して前記操向部材の操舵トルクに係る情報を取得する、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。

Images