JP3555129B2

JP3555129B2 - 車両用操舵制御装置

Info

Publication number: JP3555129B2
Application number: JP33623499A
Authority: JP
Inventors: 隆博小城; 巡児河室; 守弘松田; 慎利中津
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001151134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を備えた車両用操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を備えた車両用操舵制御装置が提案されている。この伝達比可変機構は、操舵ハンドル側の入力軸と転舵輪側の出力軸とを相対回転可能に連結する連結機構を有しており、この連結機構を駆動モータによって回転駆動することで、入力軸−出力軸間の回転量の伝達比、すなわち操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させ得る構造となっている。
【０００３】
従って、操舵ハンドル、伝達比可変機構及び転舵輪は、機械的に一連に連結された状態で操舵系を構成するため、例えば転舵輪が最大転舵角付近まで転舵されている状況下で、操舵ハンドルをさらに切り込もうとする操作が継続されると、伝達比可変機構の駆動モータにかかる負荷が増加した状態が継続し、その結果、駆動モータには通常よりも大きな負荷電流が流れ続け、駆動モータの発熱量が増加する場合があった。
【０００４】
そこで、例えば、特開昭６３−２２７４７２号では、転舵輪の転舵角が最大転舵角付近になると、伝達比可変機構の駆動モータを停止させる技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように転舵輪の転舵角が最大転舵角付近になった時点で、伝達比可変機構の駆動モータを停止させると、負荷増大に伴う駆動モータの発熱は抑えられるが、最大転舵角に至る前に駆動モータが停止するため、操舵角と転舵角との間に設定されている伝達比が、駆動モータが停止した時点で急変してしまい、運転者に操舵違和感を与えるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、このような操舵違和感を与えることなく、最大転舵角付近での駆動モータの発熱を抑えることができる車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明にかかる車両用操舵制御装置は、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を備えた車両用操舵制御装置であって、操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、伝達比可変機構を駆動する駆動手段と、走行状態に応じて設定する伝達比と操舵角検出手段で検出された操舵角とをもとに制御目標を設定すると共に、この制御目標に追従するように駆動手段の動作を制御する制御手段と、転舵輪の転舵角が、最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合に、転舵輪から操舵系に作用する転舵負荷トルクをＴｌ、伝達比可変機構自体を機械的に変位させるのに必要な摩擦トルクをＴμとするとき、駆動手段の出力トルクＴｍを、Ｔｌ−Ｔμ≦Ｔｍ≦Ｔｌ＋Ｔμとなるよう制限する制限手段とを備えて構成する。
【０００８】
転舵輪が最大転舵角付近まで転舵された状態を想定すると、この状態では、駆動手段によって伝達比可変機構を積極的に変位駆動させて、伝達比を変化させるような動作は不要である。そこで、転舵輪の転舵角が最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合に、制限手段によって、実際に伝達比可変機構を変位駆動させる際に必要となる出力に比べ、駆動手段の出力を制限することで、その分、駆動手段の発熱量が抑えられる。また、この間、駆動手段からの出力が継続されるため、伝達比の急変が防止される。
【００１０】
伝達比可変機構自身の機械的な摩擦トルクを考慮し、制限手段によって、この摩擦トルクによって伝達比可変機構の不動状態が維持できる程度に、駆動手段の出力を制限することで、伝達比可変機構は、作用する外力によって相対的な機械的変位を生じることがないため、その結果、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との位置関係が一定に保たれる。
【００１１】
伝達比可変機構の相対的な機械的変位を拘束するロック手段と、出力が制限された駆動手段が、外力によって通常とは逆方向に駆動される状況であると判定した場合に、ロック手段を作動させるロック制御手段とをさらに備えてもよい。
【００１２】
制限手段によって駆動手段の出力を制限している関係で、外力として操舵系に作用する操舵トルクが大きい場合には、駆動手段が通常とは逆方向に駆動される状況も想定される。従って、このような外力によって通常とは逆方向に駆動手段が駆動される状況であると判定した場合には、ロック制御手段によってロック手段を作動させ、伝達比可変機構の相対的な機械的変位を拘束する。これにより、操舵ハンドル、伝達比可変機構及び転舵輪で構成する操舵系の連結剛性が維持される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に第１の実施形態にかかる操舵装置の構成を示す。
【００１５】
入力軸２０と出力軸４０とは伝達比可変機構１００を介して連結されており、入力軸２０には操舵ハンドル１０が連結されている。出力軸４０は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラック軸５１に連結されており、ラック軸５１の両側には転舵輪ＦＷが連結されている。
【００１６】
また、操舵ハンドル１０の操舵角が入力軸２０の回転角に対応するため、入力軸２０には、入力軸２０の回転角としての操舵角θｈを検出する操舵角センサ２１を設けている。
【００１７】
伝達比可変機構１００は、入力軸２０と出力軸４０とを相対回転可能に連結しており、駆動モータ１１０によって伝達比可変機構１００を変位駆動することで、入力軸２０−出力軸４０間の回転量の伝達比を変化させる機構となっている。
【００１８】
図２に伝達比可変機構１００の構造を示す。伝達比可変機構１００は、筒形状のハウジング１０１を有しており、ハウジング１０１の筒面内側にステータ１１１を固定し、さらにその内側には、中空シャフト１１３と一体化したロータ１１２を配置しており、これらステータ１１１とロータ１１２によって駆動モータ１１０を構成している。なお、この駆動モータ１１０は、例えば、磁極数２のブラシレスモータで構成する。
【００１９】
中空シャフト１１３は、波動歯車減速機１２０を構成する楕円カム１２１と一体化しており、駆動モータ１１０によって楕円カム１２１を回転駆動することで、可動フランジ１２２がハウジング１０１に対して相対的に回転する構造となっている。この可動フランジ１２２に対して入力軸２０を固定し、ハウジング１０１に対して出力軸４０を固定しているため、駆動モータ１１０が回転駆動することで、入力軸２０と出力軸４０とは相対的に回転することになる。この作用によって入力軸２０−出力軸４０間の回転量の伝達比が変化する機構となっており、駆動モータ１１０の回転を制御することで伝達比の可変制御が実施される。
【００２０】
図３に示すように、中空シャフト１１３の外周部には、半円の円弧形状にＮ極１３０ＮとＳ極１３０Ｓとを配したリング状のマグネット１３０を固定しており、駆動モータ１１０の磁極数が２極であるため、Ｎ極１３０ＮとＳ極１３０Ｓは、１８０°幅となっている。また、このマグネット１３０と向かい合う位置には、３つの作動角センサ１３１を１２０°ピッチで配し、ハウジング１０１に対して固定している。この作動角センサ１３１はホールＩＣで構成しており、ホールＩＣによって磁極変化を検出することで、駆動モータ１１０の作動角θｍを検出している。
【００２１】
また、ハウジング１０１内には、ロータ１１２とステータ１１１との相対回転を阻止して、伝達比の可変動作を禁止するロック機構を備えている。
【００２２】
このロック機構は、図４に示すように、円弧状に湾曲したロックアーム１４０と、溝ピッチ９０°の凹凸溝を周囲に形成したロックホルダ１１４とを備えており、ロックアーム１４０はハウジング１０１側に固定した支持軸１４１を中心に傾動し、ロックホルダ１１４は中空シャフト１１３の端部において、中空シャフト１１３と一体的に形成している。
【００２３】
ロックアーム１４０には凸部１４０ａを設けており、ロックホルダ１１４の凹部内に、ロックアーム１４０の凸部１４０ａを係止させることで、ロータ１１２とステータ１１１との相対回転が禁止されるロック状態となる。
【００２４】
ロックアーム１４０の駆動機構は次のようになっている。ロックアーム１４０の先端部には駆動コイル１４２を設けており、この駆動コイル１４２と相対するハウジング１０１側にマグネット１４３を固定している。また、図示は省略したが、ロックアーム１４０の支持軸１４１には、コイルスプリングが設けられており、ロックアーム１４０がロックホルダ１１４側に傾動するように常時押圧している。そして、駆動コイル１４２に電流が流れることで、駆動コイル１４２とマグネット１４３との間に電磁力による反発力が発生し、コイルスプリングの押圧力に抗して、ロックアーム１４０がロックホルダ１１４から離間する方向に傾動しロックが解除される。また、駆動コイル１４２への通電が停止されると、これによって反発力が消滅するため、コイルスプリングの押圧力により、ロックアーム１４０が傾動して、図４に示すようなロック状態に復帰する。
【００２５】
このように構成する伝達比可変機構１００における駆動モータ１１０及びロック動作の制御は操舵制御装置７０によって実施する。操舵制御装置７０には、操舵角センサ２１、作動角センサ１３１の他、車両の速度を検出する車速センサ６０の各検出信号が与えられ、操舵制御装置７０はこれらの信号をもとに伝達比Ｇを設定すると共に、伝達比Ｇ及び操舵角θｈに応じて設定される制御信号Ｉｓを駆動モータ１１０に対して出力する処理を繰り返し、伝達比可変機構１００の駆動制御を実施している。
【００２６】
なお、出力軸４０の回転角を出力角θｐ、波動歯車減速機１２０の減速比をＫとすると、操舵ハンドル１０の操舵角θｈ、伝達比可変機構１００における駆動モータ１１０の作動角θｍ、及び出力軸４０の出力角θｐは、下記（１）式の関係となる。従って、操舵制御装置７０では、操舵角θｈと作動角θｍとをもとに、出力角θｐを検知しており、この出力角θｐはラック軸５１のストローク位置に対応し、さらにラック軸５１のストローク位置は車輪ＦＷの転舵角に対応するため、出力角θｐが車輪ＦＷの転舵角に対応する。
【００２７】
θｐ＝θｈ＋Ｋ・θｍ …（１）
また、車輪ＦＷの転舵角が最大転舵角付近では、最大転舵角に近づくに連れて、車輪ＦＷを転舵させるための転舵負荷トルクが増加傾向となり、伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０にかかる負荷が増加してモータ発熱量が増加してしまう。そこで、この転舵負荷トルクが増加する転舵角θｐをしきい値θｐｔｈとして規定し、操舵制御装置７０では、転舵角θｐがしきい値θｐｔｈを超えると、伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０の出力を制限する処理を実施する。これは、以下に説明するように、伝達比可変機構１００自体を機械的に変位させる際に必要となる摩擦トルクを利用している。
【００２８】
図５に示すように、操舵ハンドル１０、伝達比可変機構１００及び車輪ＦＷが一連に連結されて操舵系を構成しており、図中「Ｔｈ」は操舵ハンドル１０に付与される操舵トルク、「Ｔｌ」は車輪ＦＷから操舵系に作用する転舵負荷トルク、「Ｔｍ」は伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０によって発生する出力トルクをそれぞれ示す。操舵トルクＴｈと転舵負荷トルクＴｌが一定の大きさで釣り合っている状態を想定すると、この状態から車輪ＦＷを転舵させるために、駆動モータ１１０で発生させる出力トルクＴｍは次の（２）式で示すことができる。なお（２）式中、「Ｔμ」は伝達比可変機構１００自体を機械的に変位させる際に必要となる摩擦トルクである。
【００２９】
Ｔｍ＞Ｔｌ＋Ｔμ …（２）
また、同じ釣り合い状態において、駆動モータ１１０の出力トルクＴｍを徐々に低下させていくと、駆動モータ１１０が、負荷トルクＴｌによって（２）式の場合とは逆方向に駆動され始める。このときの出力トルクＴｍ、負荷トルクＴｌ及び摩擦トルクＴμの関係は、（３）式で示すことができる。
【００３０】
Ｔｍ＋Ｔμ＜Ｔｌ …（３）
そこで、操舵トルクＴｈと負荷トルクＴｌが一定の大きさで釣り合っている状態において、伝達比可変機構１００の不動状態が維持できる出力トルクＴｍの範囲は、（２）式及び（３）式より、（４）式で表すことができる。操舵制御装置７０では、この（４）式の関係を利用して、伝達比可変機構１００の駆動モータ１１０の出力を制限する処理を実施している。
【００３１】
Ｔｌ−Ｔμ≦Ｔｍ≦Ｔｌ＋Ｔμ …（４）
以下、操舵制御装置７０で実施する制御処理につき、図６のフローチャートに沿って説明する。
【００３２】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動する。後のＳ１２０で説明するように、イグニションスイッチのオフ操作によりロック機構がロック状態となっているため、まずステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記す。）１０２では、ロック機構の駆動コイル１４２に通電を開始する。これにより、ロックアーム１４０がロックホルダ１１４から離間する方向に傾動しロックが解除される。
【００３３】
続くＳ１０４では、操舵角センサ２１で検出された操舵角θｈ、作動角センサ１３１で検出された駆動モータ１１０の作動角θｍ、車速センサ６０で検出された車速Ｖの値をそれぞれ読み込む。
【００３４】
続くＳ１０６では、図７に示すマップをもとに、車速Ｖに応じた伝達比Ｇを設定する。
【００３５】
続くＳ１０８では、制御目標となる駆動モータ１１０の目標作動角θｍｍを設定する。操舵角θｈ、伝達比Ｇ及び出力角θｐは下記（５）式の関係となるため、（１）式、（５）式より目標作動角θｍｍは（６）式で規定される。
【００３６】
θｐ＝Ｇ・θｈ …（５）
θｍｍ＝（Ｇ−１）・θｈ／Ｋ …（６）
続くＳ１１０では、Ｓ１０４で読み込まれた駆動モータ１１０の作動角θｍと、Ｓ１０８で設定された目標作動角θｍｍとの偏差ｅを、ｅ＝θｍｍ−θｍとして演算し、続くＳ１１２では、オーバーシュートすることなく偏差ｅを０にするように、駆動モータ１１０を制御する制御信号Ｉｓを設定する。この処理の一例としては、Ｉｓ＝Ｃ（ｓ）・ｅの演算式に基づいて、ＰＩＤ制御のパラメータを適切に設定することにより制御信号Ｉｓを決定することができる。なお、式中の「（ｓ）」はラプラス演算子である。
【００３７】
続くＳ１１４では、Ｓ１０４で読み込んだ操舵角θｈ及び作動角θｍをもとに、（１）式より車輪ＦＷの転舵角に対応する出力角θｐを求め、求めた出力角θｐが前述したしきい値θｐｔｈ以下であるかを判断する。例えば、転舵角の中立を基準として、右操舵領域を正、左操舵領域を負として出力角θｐが設定されるものとすると、Ｓ１１４で示したように、出力角θｐの絶対値としきい値θｐｔｈとを比較する。
【００３８】
車輪ＦＷが最大転舵角付近以下の場合には、Ｓ１１４で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ１１６に進み、Ｓ１１２で設定した制御信号Ｉｓに基づいて駆動モータ１１０を作動させる。
【００３９】
続くＳ１１８では、イグニションスイッチ（ＩＧ）がオフ操作されたかを判断し、「Ｎｏ」の場合にはＳ１０４に進み前述した処理が繰り返し実行され、「Ｙｅｓ」の場合にはＳ１２０に進み、ロック機構の駆動コイル１４２に対する通電を停止する。これにより、コイルスプリングの押圧力によりロックアーム１４０がロックホルダ１１４側へ傾動し、図４に示すロック状態となる。
【００４０】
一方、Ｓ１１４において「Ｎｏ」、すなわち、車輪ＦＷの転舵角に対応する出力角θｐがしきい値θｐｔｈを超えた場合にはＳ２００に進み、駆動モータ１１０の出力を制限する制限処理を実施する。この場合、例えば図８に示すマップをもとに、Ｓ１１２で設定した制御信号Ｉｓ（ｉｎ）の最大値以下となるように制限し、制限された制御信号Ｉｓ（ｏｕｔ）を新たに制御信号Ｉｓとして設定する。この後、Ｓ１１６へ進むため、駆動モータ１１０は、Ｓ２００において制限処理が施された制御信号Ｉｓをもとに駆動される。制御信号Ｉｓ（ｏｕｔ）が取り得る最大値Ｉｓｍａｘは、実際に伝達比可変機構１００を変位駆動させる際に必要となるモータ出力に比べ、小さなモータ出力となるように予め規定した値である。
【００４１】
続くＳ２０２では、ロック機構を作動させるロック条件が成立したかを判断する。これは、前段のＳ２００において、駆動モータ１１０の最大出力を予め規定した所定値に制限したことに関連し、想定したトルクよりも大きな操舵トルクＴｈが操舵系に作用した場合には、この操舵トルクＴｈによって増加した転舵負荷トルクＴｌを受け、操舵ハンドル１０をさらに切り込む場合に駆動モータ１１０が通常回転駆動される方向とは逆方向に駆動される場合も起こり得る。そこで、Ｓ２０２では、このような状況に移行しつつある状況を判断する。この場合、例えば、操舵角θｈと作動角θｍとの変化状態に基づき判断することができる。具体的には、操舵角θｈがさらに切り込み側に増加し、且つ、駆動モータ１１０の作動角θｍがこの切り込み側に応対する方向とは逆方向に変化した場合には、駆動モータ１１０が外力によって通常とは逆方向に駆動されつつある状況と判断できる。このような状況下では、Ｓ２０２で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ２０４に進み、ロック機構の駆動コイル１４２に対する通電を停止させ、伝達比可変機構１００をロック状態とする。これにより、伝達比可変機構１００内に相対的な機械的変位が生じることがないため、操舵ハンドル１０の操舵角θｈと車輪ＦＷの転舵角との位置関係が一定に保たれ、操舵系の連結剛性を維持できる。
【００４２】
これに対し、操舵ハンドル１０を中立方向へ戻す操作に移行しつつある状況などでは、操舵トルクＴｈが弱まるため操舵系に作用する転舵負荷トルクも低下し、駆動モータ１１０が逆方向へ駆動され得る状況から復帰する。このような状況下では、Ｓ２０２におけるロック条件が不成立となるため、Ｓ２０２で「Ｎｏ」と判断されてＳ２０６に進み、再びロック機構の駆動コイル１４２に対する通電が開始され、伝達比可変機構１００のロックが解除される。
【００４３】
このような処理を繰り返し実施することで、車輪ＦＷの転舵角が最大転舵角付近を超える領域では、駆動モータ１１０の最大出力を制限しつつ、ロック機構の動作制御を実施する。
【００４４】
なお、ロック機構を動作させて伝達比可変機構１００をロック状態とした場合には、ロック解除時に、ロックアーム１４０とロックホルダ１１４との間に咬み込みが発生して、ロック解除後、直ちに通常の伝達比可変制御に移行することができない場合があり、また、ロック解除に伴う機械的振動が操舵ハンドル１０に伝達され、運転者に操舵違和感を与える場合もあった。これに対し、Ｓ２００において出力制限処理を実施した場合には、例えば付与される操舵トルクＴｈが想定した通常範囲内の大きさであれば、ロック機構を作動させることなく、伝達比可変機構１００の相対的な機械的変位を拘束した状態を維持できるため、操舵違和感等を与え得るロック解除動作の発生頻度を抑えることができる。
【００４５】
先に説明したＳ２０２のロック条件としては、この他にも、目標作動角θｍｍがθｍｍ＝（Ｇ−１）・θｈ／Ｋの関係にあるため、操舵角θｈに代えて目標作動角θｍｍを用い、作動角θｍの変化状態と目標作動角θｍｍの変化状態とをもとに同様に判断することもできる。さらに、ロック条件が成立し得る状況下では、目標作動角θｍｍと作動角θｍとの偏差ｅが増大するため、偏差ｅが所定値を超えた場合にロック条件が成立したとして判断することもできる。また、この他にも、操舵トルクＴｈが所定値以上となった場合、駆動モータ１１０に流れる負荷電流が所定値以上となった場合などを、ロック条件として採用することもできる。
【００４６】
また、先に示した図８のマップでは、制御信号Ｉｓ（ｏｕｔ）の取り得る最大値Ｉｓｍａｘが一定の場合を示したが、例えば出力角θｐに応じて最大値Ｉｓｍａｘの値を可変設定することも可能である。この場合図９に示すように、出力角θｐがしきい値θｐｔｈ内の範囲では最大値Ｉｓｍａｘを一定とし、しきい値θｐｔｈを超える領域では、出力角θｐの増加に伴って最大値Ｉｓｍａｘが徐々に小さな値となるように設定することもできる。これにより制御信号Ｉｓの急変が防止される。
【００４７】
なお、路面凹凸などによって車輪ＦＷから操舵系に外力（逆入力）が作用する場合があり、このように制御信号Ｉｓ（ｏｕｔ）を制限することで、制限した分、駆動モータ１１０で発生される駆動出力が低下することになるため、通常想定される逆入力が操舵系に作用した場合にも、この影響によって伝達比可変機構１００に相対的な機械的変位が生じない程度に、制御信号Ｉｓ（ｏｕｔ）の最大値Ｉｓｍａｘを規定している。
【００４８】
また、先のＳ２００では、駆動モータ１１０の出力を制限する手法として、最大出力を制限する手法を例示したが、Ｓ１１２において通常どおりに設定される制御信号Ｉｓに対して、所定の制御量を減少させる処理を実施することで、駆動モータ１１０の出力を制限する手法を採用することもできる。具体的には、Ｓ１１２で設定される制御信号Ｉｓに対する減少分をα（α＞０）とすると、Ｓ２００では、Ｓ１１２で設定された制御信号Ｉｓを（Ｉｓ−α）として新たに設定する。このαに対応する駆動モータ１１０の出力分をβとすると、先の（４）式より、伝達比可変機構１００の不動状態が維持できるβの範囲は、原理的には下記の（７）式で示す範囲となり、制御信号Ｉｓの減少分αは（７）式を満たす範囲内で設定すればよい。
【００４９】
０＜β＜２Ｔμ …（７）
さらに、制御信号Ｉｓの減少分αを大きな値に設定すると、出力制限処理（Ｓ２００）を開始した直後には、制御信号Ｉｓが急変する場合も起こり得る。そこで、このような制御信号Ｉｓの急変を防止し得るように、減少分αの値を比較的小さな値α_０に規定し、制御信号Ｉｓをルーチン毎に段階的に徐々に抑制することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる車両用操舵制御装置によれば、転舵輪の転舵角が最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合に、伝達比可変機構を変位駆動させる際に必要となる出力に比べ、駆動手段の出力を制限する制限手段を備える構成を採用した。これにより、操舵ハンドルの切り込みに対応する側に、伝達比可変機構を変位駆動させることはできなくなるが、このような最大転舵角付近では、この方向に対し伝達比可変機構を実際に変位駆動させなくとも何ら支障はなく、その分、駆動手段の発熱量を抑えることができる。また、この間、駆動手段からは所定レベルの出力が継続されるため、伝達比の急変が防止され、運転者に与える違和感を抑制することができる。
【００５１】
さらに、伝達比可変機構に相対的な機械的変位が生じない程度に、すなわち伝達比可変機構自身の機械的な摩擦トルク分だけ、駆動手段の出力を制限することとした。この結果、駆動手段の出力を制限した場合にも、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との位置関係を一定に保つことが可能となる。
【００５２】
伝達比可変機構のロック手段と、駆動手段が外力によって通常とは逆方向に駆動される状況であると判定した場合にロック手段を作動させるロック制御手段とをさらに備えることで、駆動手段の出力制限分を超える外力が操舵系に作用した場合にも、操舵ハンドル、伝達比可変機構及び転舵輪で構成する操舵系の連結剛性を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】操舵装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】伝達比可変機構の縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】操舵系に作用する各トルクを示す説明図である。
【図６】操舵制御装置で実施する制御処理を示すフローチャートである。
【図７】車速Ｖと伝達比Ｇとの関係を規定したマップである。
【図８】制御信号Ｉｓの制限処理の一例を示すマップである。
【図９】出力角θｐと制御信号Ｉｓの最大値Ｉｓｍａｘとの関係を規定したマップである。
【符号の説明】
７０…操舵制御装置、１００…伝達比可変機構
１１０…駆動モータ、１３１…作動角センサ、ＦＷ…車輪（転舵輪）

Claims

操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を備えた車両用操舵制御装置であって、
前記操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記伝達比可変機構を駆動する駆動手段と、
走行状態に応じて設定する前記伝達比と前記操舵角検出手段で検出された操舵角とをもとに制御目標を設定すると共に、この制御目標に追従するように前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記転舵輪の転舵角が、最大転舵角付近に設定した所定のしきい値を超えた場合に、転舵輪から操舵系に作用する転舵負荷トルクをＴｌ、前記伝達比可変機構自体を機械的に変位させるのに必要な摩擦トルクをＴμとするとき、前記駆動手段の出力トルクＴｍを、Ｔｌ−Ｔμ≦Ｔｍ≦Ｔｌ＋Ｔμとなるよう制限する制限手段とを備える車両用操舵制御装置。
前記伝達比可変機構の相対的な機械的変位を拘束するロック手段と、
出力が制限された前記駆動手段が、外力によって通常とは逆方向に駆動される状況であると判定した場合に、前記ロック手段を作動させるロック制御手段とをさらに備える請求項１記載の車両用操舵制御装置。