JP2016097883A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断する。
【解決手段】車両用操舵装置１１は、操舵反力発生装置１５及び転舵装置１７の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行うクラッチ装置１９、異常診断部６３、及び駆動制御部６５などを備える。クラッチ装置１９は、遊星歯車機構３１、ロック用環状歯車３３、ロックピン３９、及びロック用環状歯車３３の回転角を検出する第１及び第２回転角センサ５７，５９を有する。異常診断部６３は、ステアバイワイヤモードにおいて、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値に基づいて、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転しているか否かを判定し、同判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。

最近、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire）と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。特許文献１には、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の車両用操舵装置が開示されている。

特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵装置は、操舵入力手段に連結された操舵入力軸と、舵取り機構に連結された操舵出力軸と、操舵入力軸と操舵出力軸との間に設けられ、システムの異常時に、機械的に切り離されていた操舵入力手段と舵取り機構との間を連結するバックアップ手段と、を備える。バックアップ手段は、操舵入力軸に連結されたキャリアと、操舵出力軸に連結されたサン歯車またはリング歯車を有する遊星歯車機構と、サン歯車またはリング歯車のうち操舵出力軸に連結されていない歯車と操舵出力軸との間に設けた電磁クラッチと、を備えて構成される。

特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵装置によれば、増速機を用いることなくクラッチへの入力トルクを小さくできると共に、従来技術と比べてバッテリ消費量を低減することができるという。

特開２００５−３３５４３３号公報

特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵装置では、例えば、キャリアに回動自在に支持されているピニオン（以下、“遊星歯車”と呼ぶ）及びリング歯車（以下、“環状内歯歯車”と呼ぶ）の噛み合わせ部分に異物の噛み込みを生じるケースがある。こうしたケースでは、遊星歯車と環状内歯歯車とが異物を挟んで剛体結合することになる。その結果、操舵入力手段（以下、“操舵部”と呼ぶ）と舵取り機構（以下、“転舵部”と呼ぶ）との間が唐突に機械的な連結状態に陥ってしまう。

しかしながら、特許文献１に係るＳＢＷ方式の車両用操舵装置では、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合に、その異常状態を診断すること、特に、異常状態に陥った原因を診断することについては言及されていない。

本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、（１）に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、前記クラッチ装置は、環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、を有し、前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、前記異常診断部は、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを最も主要な特徴とする。

（１）に係る発明によれば、異常診断部は、操舵角検出部及び転舵角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否か否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、（２）に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、前記クラッチ装置を切離状態にした状態で、前記転舵輪の実転舵角を、少なくとも前記操舵部材の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように前記転舵モ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モータを駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な制御部と、少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備える。前記クラッチ装置は、環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、前記ロック用環状歯車の歯溝に係脱自在に設けられ、前記切替アクチュエータと連係動作するロック部材と、を有する。前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられる。前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。

そして、前記異常診断部は、前記制御部が前記ステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを最も主要な特徴とする。

（２）に係る発明によれば、（１）に係る発明と同様に、異常診断部は、操舵角検出部及び転舵角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否か否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、（３）に係る発明は、（１）又は（２）に係る発明であって、前記ロック用環状歯車の回転角を検出する回転角検出部をさらに有し、前記異常診断部は、前記操舵角検出部、前記転舵角検出部、及び、前記回転角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを特徴とする。

（３）に係る発明によれば、異常診断部は、操舵角検出部、転舵角検出部、及び、回転角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、（１）又は（２）に係る発明と同様に、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、（４）に係る発明は、（１）〜（３）のいずれか一に係る発明であって、前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部に連動するように設けられ、前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記転舵部に連動するように設けられる、ことを特徴とする。

（４）に係る発明によれば、環状内歯歯車が操舵部に連動するように設けられる一方、遊星キャリアが転舵部に連動するように設けられるため、（１）〜（３）に係る発明の作用効果に加えて、ステアバイワイヤモードにおいて、運転者が操舵部材を操作する際に要する力を軽減することができる。

また、（５）に係る発明は、（４）に係る発明であって、前記制御部は、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う機能をさらに有し、前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断を下し、前記制御部は、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、当該クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。

ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に、クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下される等、操舵機能に何らかの異常が生じた場合、制御部は、クラッチ装置を切離状態から連結状態にするように切替アクチュエータの駆動制御を行うのが原則である。クラッチ装置を機械的な連結状態にした方が、運転者の操舵に係る運転意図を適確に伝えられると考えられるからである。

ところが、これには例外がある。例えば、環状内歯歯車と遊星歯車との間、又は、太陽歯車と遊星歯車との間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合がそれである。かかる場合に、クラッチ装置を切離状態から連結状態に切替えると、異物の噛み込み部分に大きな負荷がかかる。その結果、異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を招来するおそれがある。

そこで、（５）に係る発明では、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車（以下、“遊星歯車機構に属する歯車等”と呼ぶ場合がある）の同期回転に起因しクラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、制御部は、クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように切替アクチュエータの駆動制御を行うこととした。

（５）に係る発明によれば、（４）に係る発明の作用効果に加えて、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。

また、（６）に係る発明は、（５）に係る発明であって、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、ことを特徴とする。

（６）に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、制御部は、舵角比を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させるため、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。

また、（７）に係る発明は、（５）に係る発明であって、前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記目標転舵角及び前記転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を前記異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、ことを特徴とする。

（７）に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させるため、（５）に係る発明の作用効果に加えて、目標転舵角及び転舵輪の実転舵角間の偏差が前記偏差に係るしきい値を超えることに起因し操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部が下すタイミングを、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。

また、（８）に係る発明は、（６）に係る発明であって、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車及び前記遊星キャリアの同期回転を維持するように設定することを特徴とする。

（８）に係る発明によれば、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合、つまり、ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に何らかの異常が生じた場合に、制御部は、環状内歯歯車及び遊星キャリアの同期回転を維持するように舵角比を設定するため、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。

また、（９）に係る発明は、（５）〜（７）のいずれか一に係る発明であって、前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、ことを特徴とする。

（９）に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ又は転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行うため、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に伝わる操舵反力又は転舵力を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果をより一層期待することができる。

また、（１０）に係る発明は、（５）〜（８）のいずれか一に係る発明であって、前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータの駆動を停止させると共に前記転舵モータを駆動させる制御を行う、ことを特徴とする。

（１０）に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータの駆動を停止させると共に転舵モータを駆動させる制御を行うため、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータの転舵力を用いて転舵輪を転舵させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に伝わる力を可及的に抑制しながら、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を高めることができる。

本発明によれば、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の操舵モードがステアバイワイヤ（ＳＢＷ）モードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。

車両用操舵装置１１は、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の操舵装置である。この車両用操舵装置１１は、後記する転舵モータ２９の駆動により転舵力を発生させる機能（ＳＢＷモード）、例えば後記する操舵反力モータ１６の失陥時において、転舵モータ２９の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング（Electronic Power steering：ＥＰＳ）機能（ＥＰＳモード）、並びに、例えば操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能（マニュアルステアリングモード）を有する。

前記の諸機能を実現するために、車両用操舵装置１１は、図１に示すように、ステアリングホイール１３と、操舵反力発生装置１５と、転舵装置１７と、クラッチ装置１９と、を備える。車両用操舵装置１１は、車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、一対の転舵輪２１ａ，２１ｂを備える。

ステアリングホイール１３は、運転者の運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール１３は、本発明の“操舵部材”に相当する。ステアリングホイール１３には、操舵軸２３が設けられている。操舵軸２３は、運転者によるステアリングホイール１３の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。

操舵反力発生装置１５は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に操舵に係る反力（手応え）を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置１５は、操舵反力モータ１６を有する。操舵反力モータ１６には、操舵軸２３が連結されている。操舵反力モータ１６は、操舵軸２３を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元には、操舵に係る反力（手応え）が伝えられるようになっている。
ステアリングホイール１３、操舵反力モータ１６を有する操舵反力発生装置１５、及び操舵軸２５は、本発明の“操舵部”に相当する。

転舵装置１７は、ラック・アンド・ピニオン機構（不図示）を介して、転舵軸２５の回転運動をラック軸２７の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置１７は、転舵モータ２９を有する。転舵モータ２９には、転舵軸２５及びラック軸２７が連結されている。転舵モータ２９は、ラック軸２７を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸２７には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。一対の転舵輪２１ａ，２１ｂは、ラック軸２７の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸２５、ラック軸２７、及び、転舵モータ２９を有する転舵装置１７は、本発明の“転舵部”に相当する。

クラッチ装置１９は、操舵軸２３及び転舵軸２５の間を結合し又は切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ装置１９は、遊星歯車機構３１を備える。この遊星歯車機構３１は、環状内歯歯車３１ａと、遊星歯車３１ｂと、太陽歯車３１ｃと、遊星キャリア３１ｄと、を有して構成されている。

また、クラッチ装置１９は、ロック用環状歯車３３及びロック装置３５を備える。ロック装置３５は、ロック用環状歯車３３の歯溝に係脱自在に設けられるロックピン３９と、ロックピン３９を進退方向に往復駆動する電磁ソレノイド３７と、から構成される。ロックピン３９は、本発明の“ロック部材”に相当する。

環状内歯歯車３１ａは、操舵軸２３のうち転舵装置１７の側端部に固定され、操舵軸２３と同軸の軸周りに操舵軸２３と一体に回転するように構成される。太陽歯車３１ｃは、転舵軸２５と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車３１ｂは、環状内歯歯車３１ａ及び太陽歯車３１ｃ間に設けられた周回状の間隙に、環状内歯歯車３１ａ及び太陽歯車３１ｃのそれぞれに係合するように、相互に均等な間隔を置いて複数（例えば３つなど）設けられる。複数の遊星歯車３１ｂのそれぞれは、転舵軸２５と同軸の軸周りに転舵軸２３と一体に回転する遊星キャリア３１ｄに対して回転自在に軸支されている。

ロック用環状歯車３３は、外歯歯車である。ロック用環状歯車３３は、太陽歯車３１ｃと同軸の軸周りに太陽歯車３１ｃと一体に回転するように構成される。ロックピン３９は、不図示の付勢手段によって、ロック用環状歯車３３に近接する方向に付勢されている。ロックピン３９がロック用環状歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車３３の回転運動が規制されるようになっている。

電磁ソレノイド３７は、励磁電流の供給によってロックピン３９を引き込むように変位させることで、ロックピン３９とロック用環状歯車３３との係合を解除するように動作する。電磁ソレノイド３７は、本発明の“切替アクチュエータ”に相当する。

ロック装置３５は、制御装置４０から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置４０は、電磁ソレノイド３７に励磁電流を供給することで、ロック用環状歯車３３に対するロックピン３９の係合を解除するように動作する。

次に、クラッチ装置１９の作用について説明する。ロックピン３９がロック用環状歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車３３と同軸の軸周りにロック用環状歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃの回転運動が規制される。

太陽歯車３１ｃの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って環状内歯歯車３１ａが回転する。このとき、太陽歯車３１ｃの回転運動が規制されているため、遊星歯車３１ｂは自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転する。遊星歯車３１ｂの公転によって、遊星歯車３１ｂを軸支する遊星キャリア３１ｄ及びこの遊星キャリア３１ｄと一体に回転する転舵軸２５が回転する。

要するに、ロックピン３９がロック用環状歯車３３の歯溝に係合した状態では、クラッチ装置１９は、操舵軸２３及び転舵軸２５の間を結合する結合状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられる。

一方、ロック用環状歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除されると、ロック用環状歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃは回転自在な状態になる。

太陽歯車３１ｃが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って環状内歯歯車３１ａが回転する。このとき、遊星歯車３１ｂは、自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア３１ｄには、転舵軸２５及びラック軸２７を介して転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。このため、遊星キャリア３１ｄの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車３１ｃの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車３１ｂが自転すると、太陽歯車３１ｃの方が回転（自転）し、遊星キャリア３１ｄは回転しない。つまり、転舵軸２５は回転しない。

要するに、ロック用環状歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除された状態では、クラッチ装置１９は、操舵軸２３及び転舵軸２５の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられない。

次に、制御装置４０に対する入出力系統について説明する。

制御装置４０には、入力系統として、操舵角センサ４１、操舵トルクセンサ４３、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、ラックストロークセンサ４９、車速センサ５１、ヨーレートセンサ５３、加速度センサ５５、第１回転角センサ５７、及び、第２回転角センサ５９が接続されている。

操舵角センサ４１及び操舵トルクセンサ４３は、操舵軸２３に設けられている。操舵角センサ４１は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。操舵角センサ４１は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。また、操舵トルクセンサ４３は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置４０に与える。

操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６に設けられている。操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６の回転動作量（操舵角）を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。操舵反力モータレゾルバ４５は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。

転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９に設けられている。転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９の回転動作量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。転舵モータレゾルバ４７は、本発明の“転舵角検出部”に相当する。

ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７に設けられている。ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７の直線移動量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。ラックストロークセンサ４９は、本発明の“転舵角検出部”に相当する。

車速センサ５１は、車両Ｖの速度（車速）を検出し、検出した車速情報を制御装置４０に与える。ヨーレートセンサ５３は、車両Ｖのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置４０に与える。そして、加速度センサ５５は、車両Ｖの横加速度（横Ｇ）及び縦加速度（縦Ｇ）を検出し、検出した横Ｇ情報及び縦Ｇ情報を制御装置４０に与える。

第１及び第２回転角センサ５７，５９は、ロック用環状歯車３３（太陽歯車３１ｃ）の回転方向及び回転動作量（回転角）を検出し、検出した回転角情報を制御装置４０に与える。第１及び第２回転角センサ５７，５９としては、例えば、ロック用環状歯車３３（太陽歯車３１ｃ）の回転角を非接触で検出可能なタイプのセンサを好適に用いることができる。第１及び第２回転角センサ５７，５９は、本発明の“回転角検出部”に相当する。

一方、制御装置４０には、出力系統として、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、及び、電磁ソレノイド３７が接続されている。

制御装置４０は、入力系統を介して入力した検出信号、及び、車両用操舵装置１１の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置１１の操舵モードを、ＳＢＷモード、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に決定する機能、決定した操舵モードにしたがって、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、及び、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行うための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、及び、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う機能を有する。

制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、操舵反力モータ１６の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力（手応え）を伝えるように動作する。

また、制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、転舵モータ２９の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するように動作する。

さらに、制御装置４０は、ＳＢＷモードでの操舵制御を実行中に、例えば、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行う機能を有する。

詳しく述べると、制御装置４０は、角度検出値取得部６１、異常診断部６３、及び、駆動制御部６５を備えて構成される。

角度検出値取得部６１は、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９のそれぞれで検出された角度検出値を取得する機能を有する。

異常診断部６３は、車両用操舵装置１１が有する操舵機能を維持するために不可欠な構成要素（操舵反力モータ１６を有する操舵反力発生装置１５、転舵モータ２９を有する転舵装置１７、及び、制御装置４０など）の稼働状況を調査し、その調査結果に基づいて、操舵機能を維持可能か否かに係る診断を行う。

詳しく述べると、異常診断部６３は、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃ（以下、“遊星歯車機構３１に属する歯車等”と呼ぶ場合がある）が同期回転しているか否かを判定し、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、クラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断を下すように動作する。

具体的には、異常診断部６３は、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値を横並びに対比し、これらの角度検出値が、予め適宜定められる回転ゆれ許容範囲内に収束している場合に、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の診断を下すように動作する。

駆動制御部６５は、原則として、操舵機能を維持不能である旨の診断が下された場合に、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態に切り替えて、非ＳＢＷモードによる操舵制御を行う。ここで、非ＳＢＷモードによる操舵制御とは、クラッチ装置１９の連結状態で行われる、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かの操舵モードによる操舵制御を意味する。いかなるケースにおいて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の操舵モードが選択されるのかについては、本発明の主題から離れるため、その説明を省略する。

ただし、駆動制御部６５は、遊星歯車機構３１に属する歯車等の同期回転に起因しクラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断が下された場合に、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う。

次に、車両用操舵装置１１の操舵モードがＳＢＷモードである際の制御装置４０の動作について、図２を参照して説明する。図２は、車両用操舵装置１１の操舵モードがＳＢＷモードである際の制御装置４０の動作説明に供するフローチャート図である。

ステップＳ１１〜Ｓ１３において、制御装置４０の角度検出値取得部６１は、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９のそれぞれで検出された角度検出値を順次取得する。

ステップＳ１４において、制御装置４０の異常診断部６３は、ステップＳ１１〜Ｓ１３で取得した角度検出値に基づいて、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転しているか否かを調べる。ステップＳ１４の判定の結果、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない（クラッチ装置１９は正常に動作している）旨の判定が下された場合（ステップＳ１４の“Ｎｏ”）、制御装置４０は、処理の流れをステップＳ１１へ戻し、以降の処理を順次行わせる。一方、ステップＳ１４の判定の結果、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合（ステップＳ１４の“Ｙｅｓ”）、制御装置４０は、処理の流れを次のステップＳ１５へと進ませる。

ステップＳ１５において、制御装置４０の異常診断部６３は、遊星歯車機構３１に属する歯車等の同期回転に起因してクラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断を下す。

ステップＳ１６において、制御装置４０の駆動制御部６５は、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う。

ステップＳ１７において、制御装置４０の駆動制御部６５は、操舵反力モータ１６の駆動を停止させると共に、転舵モータ２９を駆動させる制御を行う。これは、クラッチ装置１９が有する遊星歯車機構３１に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータ２９の転舵力を用いて転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵させることに基づく。その後、制御装置４０は、処理の流れをステップＳ１１へと戻し、以降の処理を順次行わせる。

なお、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している状態が解消した場合、車両用操舵装置１１の動作モードを、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の両者を駆動させる通常のＳＢＷモードに戻すように構成してもよい。

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の作用効果〕

第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵する際に操作されるステアリングホイール（操舵部材）１３に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ１６を有する操舵反力発生装置（操舵部）１５と、ステアリングホイール１３に係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）４５と、転舵輪２１ａ，２１ｂに対して転舵力を付与する転舵モータ２９を有し、転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するための転舵装置（転舵部）１７と、転舵輪２１ａ，２１ｂに係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）４７と、操舵反力発生装置（操舵部）１５及び転舵装置（転舵部）１７の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７を有するクラッチ装置１９と、少なくとも、操舵反力発生装置（操舵部）１５、転舵装置（転舵部）１７、及び、クラッチ装置１９の異常診断を行う異常診断部６３と、を備える。

クラッチ装置１９は、環状内歯歯車３１ａ、太陽歯車３１ｃ、及び、遊星キャリア３１ｄに回動自在に支持される遊星歯車３１ｂを有する遊星歯車機構３１と、太陽歯車３１ｃに連動するように設けられるロック用環状歯車３３と、を有する。

環状内歯歯車３１ａは、遊星歯車３１ｂを介して遊星キャリア３１ｄ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、操舵反力発生装置（操舵部）１５又は転舵装置（転舵部）１７のうちいずれか一方に連動するように設けられる。遊星キャリア３１ｄは、遊星歯車３１ｂを介して環状内歯歯車３１ａ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、操舵反力発生装置（操舵部）１５又は転舵装置（転舵部）１７のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。

そして、異常診断部６３は、操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）４５及び転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）４７の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行う。

第１の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かに係る判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行うため、操舵部１５と転舵部１７との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、第２の観点（請求項２に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵する際に操作されるステアリングホイール（操舵部材）１３に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ１６を有する操舵反力発生装置（操舵部）１５と、ステアリングホイール１３に係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）４５と、転舵輪２１ａ，２１ｂに対して転舵力を付与する転舵モータ２９を有し、転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するための転舵装置（転舵部）１７と、転舵輪２１ａ，２１ｂに係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）４７と、操舵反力発生装置（操舵部）１５及び転舵装置（転舵部）１７の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７を有するクラッチ装置１９と、クラッチ装置１９を切離状態にした状態で、転舵輪２１ａ，２１ｂの実転舵角を、少なくともステアリングホイール１３の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように転舵モータ２９を駆動すると共に、転舵装置（転舵部）１７の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように操舵反力モータ１６を駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な駆動制御部（制御部）６５と、少なくとも、操舵反力発生装置（操舵部）１５、転舵装置（転舵部）１７、及び、クラッチ装置１９の異常診断を行う異常診断部６３と、を備える。

クラッチ装置１９は、環状内歯歯車３１ａ、太陽歯車３１ｃ、及び、遊星キャリア３１ｄに回動自在に支持される遊星歯車３１ｂを有する遊星歯車機構３１と、太陽歯車３１ｃに連動するように設けられるロック用環状歯車３３と、ロック用環状歯車３３の歯溝に係脱自在に設けられ、電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７と連係動作するロックピン（ロック部材）３９と、を有する。

環状内歯歯車３１ａは、遊星歯車３１ｂを介して遊星キャリア３１ｄ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、操舵反力発生装置（操舵部）１５又は転舵装置（転舵部）１７のうちいずれか一方に連動するように設けられる。遊星キャリア３１ｄは、遊星歯車３１ｂを介して環状内歯歯車３１ａ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、操舵反力発生装置（操舵部）１５又は転舵装置（転舵部）１７のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。

そして、異常診断部６３は、駆動制御部６５がステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）４５及び転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）４７の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行う。

第２の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、第１の観点に基づく車両用操舵装置１１と同様に、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かに係る判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行うため、操舵部１５と転舵部１７との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、第３の観点（請求項３に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、ロック用環状歯車３３の回転角を検出する第１及び第２回転角センサ（回転角検出部）５７，５９をさらに有し、異常診断部６３は、操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）４５、転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）４７、並びに、第１及び第２回転角センサ（回転角検出部）５７，５９の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置１９の異常診断を行う、構成を採用してもよい。

また、第３の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、第１及び第２の観点に基づく車両用操舵装置１１と同様に、操舵部１５と転舵部１７との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。

また、第４の観点（請求項４に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、環状内歯歯車３１ａは、遊星歯車３１ｂを介して遊星キャリア３１ｄ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、操舵反力発生装置（操舵部）１５に連動するように設けられ、遊星キャリア３１ｄは、遊星歯車３１ｂを介して環状内歯歯車３１ａ及び太陽歯車３１ｃに連結されると共に、転舵装置（転舵部）１７に連動するように設けられる、構成を採用してもよい。

第４の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、環状内歯歯車３１ａが操舵部１５に連動するように設けられる一方、遊星キャリア３１ｄが転舵部１７に連動するように設けられるため、第１の観点に基づく車両用操舵装置１１の作用効果に加えて、ステアバイワイヤモードにおいて、運転者がステアリングホイール１３を操作する際に要する力を軽減することができる。

また、第５の観点（請求項５に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、駆動制御部（制御部）６５は、電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７の駆動制御を行う機能をさらに有し、異常診断部６３は、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、クラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断を下し、駆動制御部（制御部）６５は、クラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断が下された場合に、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。

ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に、クラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断が下される等、操舵機能に何らかの異常が生じた場合、駆動制御部（制御部）６５は、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態にするように電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７の駆動制御を行うのが原則である。クラッチ装置１９を機械的な連結状態にした方が、運転者の操舵に係る運転意図を適確に伝えられると考えられるからである。

ところが、これには例外がある。例えば、環状内歯歯車３１ａと遊星歯車３１ｂとの間、又は、太陽歯車３１ｃと遊星歯車３１ｂとの間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合がそれである。かかる場合に、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態に切替えると、異物の噛み込み部分に大きな負荷がかかる。その結果、異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を招来するおそれがある。

そこで、第５の観点に基づく車両用操舵装置１１では、遊星歯車機構３１に属する歯車等の同期回転に起因しクラッチ装置１９が異常状態にある旨の診断が下された場合に、駆動制御部（制御部）６５は、クラッチ装置１９を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）３７の駆動制御を行うこととした。

第５の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、第３の観点に基づく車両用操舵装置１１の作用効果に加えて、仮に、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。

なお、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合とは、操舵機能に異常が生じた状態である。かかる異常状態を除くため、当該車両Ｖは、サービス施設で保守点検を受けることになる。したがって、本件発明が適用される場面は、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じた時点から、当該車両Ｖが自走によりサービス施設に到達する時点までとなる。

また、第６の観点（請求項６に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部（制御部）６５は、ステアリングホイール１３に係る操舵角に対する目標転舵角の比である舵角比を、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、構成を採用してもよい。

第６の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部（制御部）６５は、舵角比を、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させるため、仮に、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。

また、第７の観点（請求項７に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、異常診断部６３は、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪２１ａ，２１ｂの実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部６３が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、構成を採用してもよい。

第７の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪２１ａ，２１ｂの実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部６３が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させるため、第３の観点に基づく車両用操舵装置１１の作用効果に加えて、目標転舵角及び転舵輪２１ａ，２１ｂの実転舵角間の偏差が前記偏差に係るしきい値を超えることに起因し操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部６３が下すタイミングを、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。

ちなみに、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部６３が下した場合、駆動制御部６５は、車両用操舵装置１１の電源を遮断する制御を行うことになる。この点、第５の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、そのような事態に陥るタイミングを、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。

また、第８の観点（請求項８に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部（制御部）６５は、ステアリングホイール１３に係る操舵角に対する目標転舵角の比である舵角比を、環状内歯歯車３１ａ及び遊星キャリア３１ｄの同期回転を維持するように設定するため、仮に、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。

また、第９の観点（請求項９に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、駆動制御部（制御部）６５は、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ１６又は転舵モータ２９のうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、ことを特徴とする。

第９の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ１６又は転舵モータ２９のうち少なくともいずれか一方の駆動力を、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行うため、クラッチ装置１９が有する遊星歯車機構３１に伝わる操舵反力又は転舵力を、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果をより一層期待することができる。

また、第１０の観点（請求項１０に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、駆動制御部（制御部）６５は、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ１６の駆動を停止させると共に転舵モータ２９を駆動させる制御を行う、ことを特徴とする。

第１０の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、遊星歯車機構３１に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ１６の駆動を停止させると共に転舵モータ２９を駆動させる制御を行うため、クラッチ装置１９が有する遊星歯車機構３１に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータ２９の転舵力を用いて転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構３１に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置１９が異常状態に陥っている場合であっても、クラッチ装置１９が有する遊星歯車機構３１に伝わる力を可及的に抑制しながら、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を高めることができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、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。

すなわち、本発明に係る実施形態の説明中、制御装置４０は、ＳＢＷモードでの操舵制御を実行中に、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定する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。

例えば、制御装置４０は、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、並びに、第１及び第２回転角センサ５７，５９の角度検出値の時間変化に基づいてそれぞれの角速度を算出し、算出したそれぞれの角速度値に基づいて、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転しているか否かを判定する構成を採用してもよい。この場合において、算出したそれぞれの角速度値がほぼ横並びの値を呈する際に、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃが同期回転している旨の判定を下すように構成すればよい。

なお、本発明の実施形態に係る遊星歯車機構３１では、この遊星歯車機構３１を構成する環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び太陽歯車３１ｃの３要素のうちいずれか２要素が同期回転していれば、残りの１要素も同期回転している特性を有する。そこで、この特性を利用して、例えば、環状内歯歯車３１ａ及び遊星キャリア３１ｄが同期回転している旨の判定が下された際に、環状内歯歯車３１ａ、遊星キャリア３１ｄ、及び、太陽歯車３１ｃの３要素が同期回転している旨の判定を下す構成を採用してもよい。

１１ 車両用操舵装置
１３ ステアリングホイール（操舵部材）
１５ 操舵反力発生装置（操舵部）
１６ 操舵反力モータ
１７ 転舵装置（転舵部）
１９ クラッチ装置
２１ａ，２１ｂ 転舵輪
２９ 転舵モータ
３１ 遊星歯車機構
３１ａ 環状内歯歯車
３１ｂ 遊星歯車
３１ｃ 太陽歯車
３１ｄ 遊星キャリア
３３ ロック用環状歯車
３７ 電磁ソレノイド（切替アクチュエータ）
３９ ロックピン（ロック部材）
４１ 操舵角センサ（操舵角検出部）
４５ 操舵反力モータレゾルバ（操舵角検出部）
４７ 転舵モータレゾルバ（転舵角検出部）
４９ ラックストロークセンサ転舵角検出部）
５７ 第１回転角センサ（回転角検出部）
５９ 第２回転角センサ（回転角検出部）
６３ 異常診断部
６５ 駆動制御部（制御部）
Ｖ 車両

Claims (10)

1. 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
   前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、
   前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
   前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
   少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、
   前記クラッチ装置は、
   環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、
   前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、を有し、
   前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、
   前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、
   前記異常診断部は、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
2. 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
   前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、
   前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
   前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
   前記クラッチ装置を切離状態にした状態で、前記転舵輪の実転舵角を、少なくとも前記操舵部材の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように前記転舵モ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モータを駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な制御部と、
   少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、
   前記クラッチ装置は、
   環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、
   前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、
   前記ロック用環状歯車の歯溝に係脱自在に設けられ、前記切替アクチュエータと連係動作するロック部材と、を有し、
   前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、
   前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、
   前記異常診断部は、前記制御部が前記ステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用操舵装置であって、
   前記ロック用環状歯車の回転角を検出する回転角検出部をさらに有し、
   前記異常診断部は、前記操舵角検出部、前記転舵角検出部、及び、前記回転角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
   前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部に連動するように設けられ、
   前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記転舵部に連動するように設けられる、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項４に記載の車両用操舵装置であって、
   前記制御部は、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う機能をさらに有し、
   前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断を下し、
   前記制御部は、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、当該クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項５に記載の車両用操舵装置であって、
   前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
7. 請求項５に記載の車両用操舵装置であって、
   前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記目標転舵角及び前記転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を前記異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
8. 請求項６に記載の車両用操舵装置であって、
   前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車及び前記遊星キャリアの同期回転を維持するように設定する
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
9. 請求項５〜７のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
   前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、
   ことを特徴とする車両用操舵装置。
10. 請求項５〜８のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
    前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータの駆動を停止させると共に前記転舵モータを駆動させる制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。

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