JP2015205623A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の右左折時に、応答性がよく、疲労感のない操舵フィーリングが得られる車両用操舵装置を提供すること。
【解決手段】車両の進行方向を指示する方向指示器５４が右左折指示を出力した場合には、直ちにロック機構３０をロック解除状態（ソレノイド３７オン）とするとともに、ギヤ伝達比を最大（最大ギヤ比ｇｒｒｍaｘ）にする構成とした。その結果、運転者が車両の右左折時に、ハンドルをほとんど切る必要がないため、疲労感がなく応答性の良い操舵フィーリングを維持することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用操舵装置に関するものである。

従来、車両状態に応じて、ステアリングホイールの舵角（操舵角）に対する転舵輪の伝達比（ギヤ比）を可変させるギヤ伝達比可変制御システムを備えたステアリング装置がある（例えば、特許文献１参照）。

また、ギヤ伝達比可変制御システムを備えたステアリング装置の省エネ性を向上させるために、車両状態が、少なくとも停止中、又は直進状態と判定された場合には、ロック機構をロック状態とすることが特許文献２に記載されている。

特開２００２−２４０７３４号公報 特願２０１２−１５３５９７号公報

しかし、こうしたステアリング装置に搭載された伝達比可変制御システムでは、車速によってギヤ比が可変となるため、低車速の場合には、少しのハンドル操舵でタイヤを大きく切ることができるが、中車速以上になった場合には、タイヤを大きく切るためには、ハンドル操舵も大きくする必要がある。特に、車両の右左折時に、ハンドルを大きく回す必要があるため、疲労感が大きくなり、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。

更に、例え車両が直進状態でも、急操舵が必要な場合などがあり、その時には、ロック機構をロック状態から早期に解除する必要がある。

本発明の目的は、車両の右左折時に、応答性がよく、疲労感のない操舵フィーリングが得られる車両用操舵装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、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前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより、ステアリングと転舵輪との間のギヤ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は、前記入力軸と、前記出力軸とを相対回転不能にロック可能なロック機構を有し、前記伝達比可変装置を制御する制御手段と、を備えた車両用操舵装置において、車両の進行方向を指示する車両進行方向指示手段を更に備え、前記制御手段は、前記車両進行方向指示手段が右左折指示を出力した場合には、直ちに前記ロック機構をロック解除状態とするとともに、前記ギヤ伝達比を最大にすることを要旨とする。

即ち、車両の進行方向を指示する車両進行方向指示手段を備え、制御手段は、車両進行方向指示手段が右左折指示を出力した場合には、直ちにロック機構をロック解除状態とするとともに、ギヤ伝達比を最大にする構成とした。その結果、運転者が車両の右左折時に、ハンドルをほとんど切る必要がないため、疲労感がなく応答性の良い操舵フィーリングを維持することができる。

請求項２に記載の発明は、ギヤ伝達比を最大にした後、車両進行方向指示手段からの右左折指示の出力がなくなった場合には、ギヤ伝達比を最大から通常のギヤ伝達比に変更することを要旨とする。上記構成によれば、車両進行方向指示手段からの右左折指示の出力がなくなった場合には、過大なギヤ伝達比でなく通常のギヤ伝達比に変更する構成としたので、運転者に不安或いは違和感を与えることのない良好な操舵フィーリングを維持することができる。

本発明によれば、車両の右左折時に、応答性がよく、疲労感のない操舵フィーリングが得られる車両用操舵装置を提供することができる。

ステアリング装置の概略構成図。 ギヤ比可変アクチュエータの概略構成を示す断面図。 ロック機構の概略構成を示す模式図。 Ｅ−ＶＧＲ装置の制御ブロック図。 ＥＰＳ装置の制御ブロック図。 ギヤ比可変制御演算部の詳細制御ブロック図。 ギヤ比最大制御の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明を、伝達比可変装置を備えたステアリング装置１（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、本実施形態のステアリング装置１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール（ステアリング）２が固定されたステアリングシャフト３は、インタミディエイトシャフト１６、及びラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、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、ラックアンドピニオン機構４により、ラック軸５の往復直線運動に変換される。そして、このラック軸５の往復直線運動により、転舵輪６の舵角、即ち、タイヤ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。

また、本実施形態のステアリング装置１は、ステアリングホイール２の舵角（操舵角）に対する転舵輪６の舵角（タイヤ角）の比率、即ち、伝達比（ギヤ比）を可変させる、換言すれば、ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達す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、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Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８とを備えている。

図２に示すように、本実施形態のギヤ比可変アクチュエータ７は、駆動源としてのＥ−ＶＧＲモータ１１と、差動機構としてのハーモニックドライブ（登録商標）１２とを、備えており、第１シャフト９の回転を、第２シャフト１０に伝達するとともに、Ｅ−ＶＧＲモータ１１の回転を減速して、第２シャフト１０に伝達する。そして、ステアリング操作に伴う第１シャフト９の回転に、Ｅ−ＶＧＲモータ駆動に基づく回転を上乗せして、第２シャフト１０に伝達することにより、ラックアンドピニオン機構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）し、これにより操舵角に対する転舵輪６の伝達比を可変させる。

詳述すると、Ｅ−ＶＧＲモータ１１を収容するハウジング１３は、略有底筒状に形成されており、Ｅ−ＶＧＲモータ１１は、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aと、ハウジング１３とが同軸になるように、同ハウジング１３内に固定されている。また、ハウジング１３の上壁部１３aには、同ハウジング１３と同軸となる位置に筒状の嵌合部１４が設けられており、同嵌合部１４は、その軸方向外側（図中上方向）に向かって延設されている。そして、ハウジング１３は、その嵌合部１４と、第１シャフト９の一端とが嵌合されることにより、同第１シャフト９に固定され、これにより、第１シャフト９とともに、一体回転するようになっている。

一方、ハーモニックドライブ（登録商標）１２は、同軸に並置されたステータギヤ２１、及びドリブンギヤ２２と、これらの各ギヤと噛み合うように同軸配置された筒状のフレキシブルギヤ２３とを備えている。ステータギヤ２１は、ハウジング１３とが同軸になるように、同ハウジング１３内に固定されており、ドリブンギヤ２２は、連結部材２５を介して、第２シャフト１０と同軸に連結されている。

ステータギヤ２１、及びドリブンギヤ２２には、互いに異なる歯数が設定されており、フレキシブルギヤ２３は、楕円状に撓められた状態で、これら各ギヤの内側に配置されることにより、その外歯が各ギヤの内歯とそれぞれ部分的に噛合されている。そして、ハウジング１３とともにステータギヤ２１が回転し、そのステータギヤ２１の回転が、フレキシブルギヤ２３を介してドリブンギヤ２２に伝達されることにより、ステアリング操作に伴う第１シャフト９の回転が、第２シャフト１０に伝達されるようになっている。

また、フレキシブルギヤ２３の内側には、上記ステータギヤ２１、及びドリブンギヤ２２とともに、ハーモニックドライブ（登録商標）１２を構成する波動発生器２７が配置されている。波動発生器２７は、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aに連結されており、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aの回転に伴い、フレキシブルギヤ２３の内側を回転することにより、上記撓められたフレキシブルギヤ２３の楕円形状、即ち、ステータギヤ２１、及びドリブンギヤ２２との噛合部を回転させる。そして、ステータギヤ２１とドリブンギヤ２２との間の歯数差に基づいて、ドリブンギヤ２２が波動発生器２７の回転と逆方向に回転することにより、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aの回転が減速されて、第２シャフト１０に伝達されるようになっている。

尚、本実施形態のギヤ比可変アクチュエータ７では、ハウジング１３の上壁部１３aにスパイラルケーブル装置２４が設けられている。そして、このスパイラルケーブル装置２４により、所定の回転範囲（許容回転範囲）において、Ｅ−ＶＧＲモータ１１と、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８、並びに後述するロック機構３０のソレノイド３７と、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８とが電気的に接続されるようになっている。

また、ギヤ比可変アクチュエータ７は、入力軸である第１シャフト９と、出力軸である第２シャフト１０とを相対回転不能にロック可能なロック機構３０を備えており、同ロック機構３０は、ハウジング１３側に設けられたロックアーム３１と、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aの一端に固定され、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aとともに一体回転するロックホルダ３２とを備えている。

図３に示すように、本実施形態では、ロックホルダ３２は環状に形成され、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aと同軸に固定されている。そして、その周面には、ロックアーム３１が係合される被係合部として、その厚み方向（軸方向）に延びる複数の係合溝が凹設されている。一方、図２、及び図３に示すように、ロックアーム３１は、ロックホルダ３２の外側において、回動可能にハウジング１３内に軸支されている。

具体的には、ハウジング１３には、Ｅ−ＶＧＲモータ軸１１aの軸線方向に沿って延びる回動軸３４が設けられており、ロックアーム３１は、この回動軸３４により、ロックホルダ３２と対向する位置（ロックホルダ３２の回転平面と略同一の平面上）において、回動可能に軸支されている。本実施形態では、ロックアーム３１の一端（フック部３１a）には、ロックホルダ３２の周面に向かって突出する係合爪３５が設けられている。そして、ロックアーム３１は、その回動により、この係合爪３５がロックホルダ３２側の係合溝３３と係合するようになっている。

本実施形態のロック機構３０では、ロックアーム３１は、コイルバネ３６の弾性力により、そのフック部３１aがロックホルダ３２側に向かって回動するよう付勢されている。尚、本実施形態では、回動軸３４に遊嵌された捻りコイルバネを用いるが、説明の便宜のため、図中では、その機能のみ概念的に図示するものとする。そして、ロックアーム３１の他端、即ち回動軸３４を挟んで上記係合爪３５と対向する側の端部（カウンタバランサ部３１b）には、ロック機構３０の駆動源であるソレノイド３７のプランジャ３８が連結されている。

本実施形態では、プランジャ３８の基端部が収容されるソレノイド本体３９の底部には、コイルバネ４０が配設されており、プランジャ３８は、このコイルバネ４０の弾性力により、その先端がソレノイド本体３９から突出する方向に付勢される。そして、本実施形態のソレノイド３７は、その励磁コイル４１への通電がなされる、即ち、ＯＮ状態となることにより、コイルバネ４０の弾性力に抗して、プランジャ３８をソレノイド本体３９の内部へと引き込むようになっている。

即ち、本実施形態のロック機構３０では、非ロック時には、ソレノイド３７をＯＮ状態とし、ロックアーム３１のカウンタバランサ部３１bに連結されたプランジャ３８を引き込むことにより、そのフック部３１aがロックホルダ３２から離間する方向にロックアーム３１を回動させる。また、ロック時には、ソレノイド３７をＯＦＦ状態とすることにより、コイルバネ３６の弾性力によって、そのフック部３１aがロックホルダ３２に近接する方向に、ロックアーム３１を回動させる。

そして、この回動によって、フック部３１a先端の係合爪３５をロックホルダ３２側の係合溝３３と係合させることにより、ロックアーム３１が設けられたハウジング１３と、ロックホルダ３２が設けられたＥ−ＶＧＲモータ軸１１aとを相対回転不能に連結し、これにより、第１シャフト９と、第２シャフト１０とを、相対回転不能にロックするようになっている。

また、図１に示すように、ステアリング装置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４７と、ＥＰＳアクチュエータ４７の作動を制御するＥＰＳＥＣＵ４８とを備えている。本実施形態のＥＰＳアクチュエータ４７は、コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるＥＰＳモータ４９は、減速機構４６を介してコラムシャフト１５と駆動連結されている。そして、ＥＰＳモータ４９の回転を減速機構４６により減速して、コラムシャフト１５に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

本実施形態では、上記ギヤ比可変アクチュエータ７を制御するＥ−ＶＧＲＥＣＵ８、及びＥＰＳアクチュエータ４７を制御するＥＰＳＥＣＵ４８は、車内ネットワーク５０（ＣＡＮ：Controller Area Network など）を介して接続されており、車内ネットワーク５０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５０には、操舵角センサ５１、トルクセンサ５２、車速センサ５３、及び車両の進行方向を指示する車両進行方向指示手段としての方向指示器５４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、車速Ｖ、及び方向指示器信号Ｓｉｎｄは、車内ネットワーク５０を介して、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８、及びＥＰＳＥＣＵ４８に入力される。

また、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８、及びＥＰＳＥＣＵ４８は、車内ネットワーク５０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、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８、及びＥＰＳＥＣＵ４８は、車内ネットワーク５０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、ギヤ比可変アクチュエータ７、並びにＥＰＳアクチュエータ４７の作動を制御する。

次に、本実施形態のステアリング装置の電気的構成、及び制御態様について説明する。
図４は、本実施形態のステアリング装置１の制御ブロック図である。同図に示すように、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８は、Ｅ−ＶＧＲモータ制御信号を出力するＥ−ＶＧＲマイコン６１と、Ｅ−ＶＧＲモータ制御信号に基づいて、Ｅ−ＶＧＲモータ１１に駆動電力を供給するＥ−ＶＧＲ駆動回路６２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Ｅ−ＶＧＲモータ１１は、ブラシレスモータであり、Ｅ−ＶＧＲ駆動回路６２は入力されるＥ−ＶＧＲモータ制御信号に基づいて、Ｅ−ＶＧＲモータ１１に三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給する。また、以下に示す各制御ブロックは、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。

詳述すると、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ギヤ比可変制御演算部６３、及び微分ステア制御演算部６４を備え、これら各制御演算部は、それぞれ入力される車両状態量に基づいて、ＡＣＴ角θｔaの制御目標成分を演算する。具体的には、ギヤ比可変制御演算部６３には、操舵角θｓ、車速Ｖ、方向指示器信号Ｓｉｎｄ、及びロック制御信号ＳＯＬｏｎが入力され、微分ステア制御演算部６４には、車速Ｖ、及び操舵速度ωｓが入力される。

そして、ギヤ比可変制御演算部６３は、車速Ｖ、方向指示器信号Ｓｉｎｄ、及びロック制御信号ＳＯＬｏｎに応じて、ギヤ比を可変させるための制御目標成分である、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θｇｒ*を演算し、微分ステア制御演算部６４は、操舵速度ωｓに応じて、車両の応答性を向上させるための制御目標成分である、微分ステア指令角θｌｓ*を演算する。

ギヤ比可変制御演算部６３、及び微分ステア制御演算部６４により演算された、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θｇｒ*、及び微分ステア指令角θｌｓ*は、加算器６５へと入力される。そして、この加算器６５において、これらギヤ比可変ＡＣＴ指令角θｇｒ*、及び微分ステア指令角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。

加算器６５にて演算されたＡＣＴ指令角θｔa*は、Ｅ−ＶＧＲモータ１１に設けられた：Ｅ−ＶＧＲモータ回転角センサ６６の出力信号に基づき検出されるＡＣＴ角θｔaとともに、位置制御演算部６７に入力される。位置制御演算部６７は、入力された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、Ｅ−ＶＧＲモータ電流指令値εを演算し、そのＥ−ＶＧＲモータ電流指令値εをＥ−ＶＧＲモータ制御信号出力部６８に入力する。

そして、Ｅ−ＶＧＲモータ制御信号出力部６８が、そのＥ−ＶＧＲモータ電流指令値εに基づくＥ−ＶＧＲモータ制御信号を生成し、Ｅ−ＶＧＲ駆動回路６２が入力された、Ｅ−ＶＧＲモータ制御信号に基づく駆動電力を、ギヤ比可変アクチュエータ７のＥ−ＶＧＲモータ１１に供給することにより、同ギヤ比可変アクチュエータ７の作動が制御されるようになっている。

また、本実施形態では、Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８は、ギヤ比可変制御用のＥ−ＶＧＲ駆動回路６２に加え、ロック制御用、即ち、ソレノイド３７に駆動電力を供給するソレノイド駆動回路７０を備えており、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ソレノイド駆動回路７０にロック制御信号ＳＯＬｏｎを出力するロック制御部７１を備えている。そして、ロック制御部７１は、ロック機構３０をロック状態（ロックＯＮ制御、ソレノイドＯＦＦ）とすべきか、及びそのロック状態を解除（ロックＯＦＦ制御、ソレノイドＯＮ）すべきか否かを判定し、その判定結果に応じて、ソレノイド駆動回路７０に対して、ロック制御信号ＳＯＬｏｎを出力する。

尚、本実施形態では、ロック制御信号ＳＯＬｏｎは、ソレノイド３７に対する駆動電力のduty比として出力される。そして、ロック制御部７１は、このロック制御信号ＳＯＬｏｎの出力を通じて、ソレノイド３７に対する電力供給をＯＮ/ＯＦＦすることにより、ロック機構３０の作動を制御する。

詳述すると、ロック制御部７１には、ＩＧＯＮ信号、車速Ｖ、エンジン回転中信号、操舵角θｓ、微分器７４によりＡＣＴ角θｔaより得られるＡＣＴ角速度ωｔa、操舵トルクτ、及び方向指示器信号Ｓｉｎｄが入力される。更に、ロック制御部７１には、ギヤ比可変アクチュエータ７の異常を示す、異常信号、及びＥＰＳアクチュエータ４７の停止を示すＰＳ停止信号が入力される。

また、ロック制御部７１は、車両状態が停止中であるか否かを判定する車両状態停止中判定部７２と、車両状態が直進走行中であるか否かを判定する車両状態直進走行判定部７３を有している。そして、ロック制御部７１は、車両状態停止中判定部７２から車両状態が停止中と判定された場合、又は車両状態直進走行判定部７３から車両状態が直進走行と判定された場合、各異常信号が出力されている場合、又は車両進行方向指示手段である方向指示器５４から方向指示器信号Ｓｉｎｄが出力されていない場合には、ロックＯＮ制御（ソレノイドＯＦＦ）を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳ装置の制御ブロック図について、図５に基づいて説明する。
ＥＰＳＥＣＵ４８もまた、上記Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ８と同様に、ＥＰＳモータ制御信号を出力するＥＰＳマイコン９１と、ＥＰＳモータ制御信号に基づいてＥＰＳモータ４９に駆動電力を供給するＥＰＳ駆動回路９２を備えている。

ＥＰＳマイコン９１は、操舵系に付与するアシスト力の制御目標としてＥＰＳモータ電流指令値Ｉｑ*を演算するアシスト力演算部９３を備えており、同アシスト力演算部９３には、上記トルクセンサ５２、及び車速センサ５３により検出された操舵トルクτ、及び車速Ｖが入力される。そして、アシスト力演算部９３は、これら操舵トルクτ、及び車速Ｖに基づきパワーアシスト制御の制御目標となるＥＰＳモータ電流指令値Ｉｑ*を演算する。

また、ＥＰＳマイコン９１には、電流センサ９４により検出されたＥＰＳモータ４９に通電される実電流値Ｉｐｓ、及びＥＰＳモータ４９に設けられたＥＰＳモータ回転角センサ５５の出力するＥＰＳモータ回転角θｍｐｓが入力される。そして、アシスト力演算部９３において演算されたＥＰＳモータ電流指令値Ｉｑ*は、これら実電流値Ｉｐｓ、及びＥＰＳモータ回転角θｍｐｓとともに、ＥＰＳモータ制御信号出力部９６に入力される。そして、ＥＰＳモータ制御信号出力部９６は、検出されたＥＰＳモータ４９の実電流値ＩｐｓをＥＰＳモータ電流指令値Ｉｑ*に追従させるべく電流フィードバック制御を行うことによりＥＰＳモータ制御信号を生成する。

尚、本実施形態では、ＥＰＳモータ４９には、三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の駆動電力により回転するブラシレスモータが採用されており、電流センサ９４は、これらの各相電流値（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を上記実電流値ＩｐｓとしてＥＰＳ用モータ制御信号出力部９６に出力する。そして、ＥＰＳモータ制御信号出力部９６は、検出された各相電流値（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）をｄ／ｑ座標系のｄ、ｑ軸電流値に変換（ｄ／ｑ変換）することにより、上記電流フィードバック制御を行う。

即ち、アシスト力演算部９３は、ＥＰＳモータ電流指令値Ｉｑ*をｑ軸電流指令値としてＥＰＳモータ制御信号出力部９６に出力し、ＥＰＳモータ制御信号出力部９６は、このｑ軸電流指令値に上記ｄ／ｑ変換により算出されたｑ軸電流値を追従させるべくフィードバック制御演算を行うことにより、各相電圧指令値（Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*）を算出する。そして、ＥＰＳモータ制御信号出力部９６は、この各相電圧指令値に基づき生成されたＥＰＳモータ制御信号をＥＰＳ駆動回路９２に出力し、そのＥＰＳモータ制御信号に基づく駆動電力がＥＰＳモータ４９に供給されることにより、同ＥＰＳモータ４９、即ちＥＰＳアクチュエータ４７の作動が制御されるようになっている。

（ギヤ比最大制御）
次に、本実施形態の車両用操舵装置におけるギヤ比最大制御の態様について説明する。
図６に示すように、本実施形態では、ギヤ比可変制御演算部６３は、ギヤ比通常制御とギヤ比最大制御を判定するギヤ比判定部８３と、ギヤ比通常制御時に使用するギヤ比可変マップ８０、ギヤ比最大制御時に使用するギヤ比可変最大マップ８２と、
ギヤ比判定部８３からの出力信号であるギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒによってギヤ比を切り替えるギヤ比切り替え器８１とを備えている。

詳述すると、ギヤ比判定部８３に入力される方向指示器信号Ｓｉｎｄがオフ、又は、ロック制御信号ＳＯＬｏｎがオフの場合には、ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒがリセットされる。ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒがリセットされると、ギヤ比切り替え器８１のギヤ比切り替え器接点８１aと８１ｃが接続され、ギヤ比通常制御が選択される。

そして、ギヤ比通常制御が選択された場合には、まず、ギヤ比可変マップ８０に入力された車速Ｖによって、ギヤ比ｇｒｒが出力される。次に、出力されたギヤ比ｇｒｒは、同じく入力された操舵角θｓと積算器８４で積算される。そして、積算されたｇｒｒ＊θｓ状態量に、更に操舵角θｓが加算器８５で加算され、ギヤ比通常制御のギヤ比可変ＡＣＴ指令角θｇｒ*が出力される。

一方、ギヤ比判定部８３に入力される方向指示器信号Ｓｉｎｄがオン、即ち、車両進行方向指示手段である方向指示器５４が右左折指示を出力した場合、且つ、ロック制御信号ＳＯＬｏｎがオンされ、ロック機構をロック解除状態とした場合には、車両が交差点等に進入し、左右折れ動作を開始すると判定し、ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒがセットされる。ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒがセットされると、ギヤ比切り替え器８１のギヤ比切り替え器接点８１ｂと８１ｃが接続され、ギヤ伝達比が最大となり、ギヤ比最大制御が選択される。

そして、ギヤ比最大制御が選択された場合には、まず、ギヤ比可変最大マップ８２から、最大ギヤ比ｇｒｒｍaｘが出力される。次に、出力された最大ギヤ比ｇｒｒｍaｘは、入力された操舵角θｓと積算器８６で積算される。そして、積算されたｇｒｒｍaｘ＊θｓ状態量に、更に操舵角θｓが加算器８７で加算され、ギヤ比最大制御のギヤ比可変ＡＣＴ指令角θｇｒ*が出力される。

次に、本実施形態におけるギヤ比最大制御の処理手順について説明する。
図７のフローチャートに示すように、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、車両進行方向指示手段である方向指示器５４から出力される方向指示器信号Ｓｉｎｄがオンか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

そして、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、方向指示器信号Ｓｉｎｄがオンであると判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）には、車両進行方向指示手段である方向指示器５４が右左折指示を出力したと判断し、ステップＳ１０２に移行する。

続いて、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ロック機構３０がロックオフ（ロック制御信号ＳＯＬｏｎがオン）か否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ロック機構３０がロックオフの場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）には、車両進行方向指示手段である方向指示器５４が右左折指示を出力した後、ロック制御信号ＳＯＬｏｎがオンされ、ロック機構３０をロック解除状態としたと判断し、ステップＳ１０４に移行する。

一方、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ロック機構３０がロックオンの場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）には、直ちにロック機構３０をロックオフし（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４に移行する。

続いて、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒをセットする（ステップＳ１０４）。そして、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ギヤ比最大制御を実行して（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

一方、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、方向指示器信号Ｓｉｎｄがオンでないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）には、車両が左右折れ動作をする必要がない、又は、ギヤ伝達比を最大にした後、車両進行方向指示手段である方向指示器５４からの右左折指示の出力がなくなった、即ち、車両が交差点等から出て、左右折れ動作をする必要がなくなったと判定し、ギヤ比最大フラグＦＬＧｇｒをリセットする（ステップＳ１０６）。そして、Ｅ−ＶＧＲマイコン６１は、ギヤ比通常制御を実行して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

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。
車両の進行方向を指示する方向指示器５４が右左折指示を出力した場合には、直ちにロック機構３０をロック解除状態（ソレノイド３７オン）とするとともに、ギヤ伝達比を最大（最大ギヤ比ｇｒｒｍaｘ）にする構成とした。その結果、運転者が車両の右左折時に、ハンドルをほとんど切る必要がないため、疲労感がなく応答性の良い操舵フィーリングを維持することができる。

ギヤ伝達比を最大にした後、車両の進行方向を指示する方向指示器５４からの右左折指示の出力がなくなった場合には、過大なギヤ伝達比でなく通常のギヤ伝達比（ギヤ比ｇｒｒ）に変更する構成としたので、運転者に不安或いは違和感を与えることのない良好な操舵フィーリングを維持することができる。

尚、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、伝達比可変装置を構成するギヤ比可変アクチュエータ７をインタミディエイトシャフト１６に設置したが、これに限ったものではなく、操舵伝達系の途中の何れかに設けられるものであれば、その設置箇所を限定するものではない。

・本実施形態では、ＥＰＳアクチュエータ４７をステアリングシャフト３に設置した（コラム型のアシストＥＰＳ）が、これに限ったものではなく、ＥＰＳアクチュエータ４７をラック軸（ラック型のアシストＥＰＳ）、又はピニオン軸（ピニオン型のアシストＥＰＳ）に設けてもよい。

・本実施形態では、Ｅ−ＶＧＲモータ１１、及びＥＰＳモータ４９として、三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の駆動電力により回転するブラシレスモータを使用する記述としたが、これに限ったものではなく、ＤＣモータ、誘導モータ、及びステッピングモータでも良い。

１：ステアリング装置（車両用操舵装置）、
２：ステアリングホイール（ステアリング）、
３：ステアリングシャフト、４：ラックアンドピニオン機構、５：ラック軸、
６：転舵輪、７：ギヤ比可変アクチュエータ（伝達比可変装置）、
８：Ｅ−ＶＧＲＥＣＵ（制御手段）、９：第１シャフト、１０：第２シャフト、
１１：Ｅ−ＶＧＲモータ、１１a：Ｅ−ＶＧＲモータ軸、
１２：ハーモニックドライブ（登録商標）、１３：ハウジング、
１３a：上壁部、１４：嵌合部、１５：コラムシャフト、
１６：インタミディエイトシャフト、２１：ステータギヤ、２２：ドリブンギヤ、
２３：フレキシブルギヤ、２４：スパイラルケーブル装置、２５：連結部材、
２７：波動発生器、３０：ロック機構、３１：ロックアーム、３１a：フック部、
３１b：カウンタバランサ部、３２：ロックホルダ、３３：係合溝、３４：回動軸、３５：係合爪、３６、４０：コイルバネ、３７：ソレノイド、３８：プランジャ、
３９：ソレノイド本体、４１：励磁コイル、４６：減速機構、
４７：ＥＰＳアクチュエータ、４８：ＥＰＳＥＣＵ、４９：ＥＰＳモータ、
５０：車内ネットワーク、５１：操舵角センサ、
５２：トルクセンサ、５３：車速センサ、
５４：方向指示器（車両進行方向指示手段）、５５：ＥＰＳモータ回転角センサ、
６１：Ｅ−ＶＧＲマイコン、６２：Ｅ−ＶＧＲ駆動回路、
６３：ギヤ比可変制御演算部、６４：微分ステア制御演算部、６５：加算器、
６６：Ｅ−ＶＧＲモータ回転角センサ、６７：位置制御演算部、
６８：Ｅ−ＶＧＲモータ制御信号出力部、７０：ソレノイド駆動回路、
７１：ロック制御部、７２：車両状態停止判定部、
７３：車両状態直進走行判定部、７４：微分器、
８０：ギヤ比可変マップ、８１：ギヤ比切り替え器、
８１a、８１ｂ、８１ｃ：ギヤ比切り替え器接点、
８２：ギヤ比可変最大マップ、８３：ギヤ比判定部、
８４、８６：積算器、８５、８７：加算器、
９１：ＥＰＳマイコン、９２：ＥＰＳ駆動回路、
９３：アシスト力演算部、９４：電流センサ、９６：ＥＰＳモータ制御信号出力部、
θｓ：操舵角、ωｓ：操舵速度、τ：操舵トルク、Ｖ：車速、θｔa*：ＡＣＴ指令角、θｔa：ＡＣＴ角、θｇｒ*：ギヤ比可変ＡＣＴ指令角、θｌｓ*：微分ステア指令角、ε：Ｅ−ＶＧＲモータ電流指令値、ωｔa：ＡＣＴ角速度、
Ｉｑ*：ＥＰＳモータ電流指令値、Ｉｐｓ：実電流値、
θｍｐｓ：ＥＰＳモータ回転角、ｇｒｒ：ギヤ比、ｇｒｒｍaｘ：最大ギヤ比、
Ｓｉｎｄ：方向指示器信号、ＳＯＬｏｎ：ロック制御信号、
ＦＬＧｇｒ：ギヤ比最大フラグ

Claims (2)

1. 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前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより、ステアリングと転舵輪との間のギヤ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は、前記入力軸と、前記出力軸とを相対回転不能にロック可能なロック機構を有し、
   前記伝達比可変装置を制御する制御手段と、を備えた車両用操舵装置において、
   車両の進行方向を指示する車両進行方向指示手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記車両進行方向指示手段が右左折指示を出力した場合には、直ちに前記ロック機構をロック解除状態とするとともに、前記ギヤ伝達比を最大にすること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
2. 前記制御手段は、前記ギヤ伝達比を最大にした後、前記車両進行方向指示手段からの右左折指示の出力がなくなった場合には、前記ギヤ伝達比を最大から通常のギヤ伝達比に変更すること、を特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。

Images