JP4715688B2 - Variable transmission ratio steering device - Google Patents

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JP4715688B2 JP2006250309A JP2006250309A JP4715688B2 JP 4715688 B2 JP4715688 B2 JP 4715688B2 JP 2006250309 A JP2006250309 A JP 2006250309A JP 2006250309 A JP2006250309 A JP 2006250309A JP 4715688 B2 JP4715688 B2 JP 4715688B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission ratio variable steering device in which the generated noise associated with the operation of a locking mechanism is hardly perceived by a driver. <P>SOLUTION: A VGRSECU 51 determines whether or not the absolute value of the rotational angle &theta;p of a pinion gear 31 integrally rotated with a turning output shaft 13 is not less than the lock angle &theta;_lock in Step S13. It further determines whether or not, if the rotational angle &theta;p is not less than the lock angle &theta;_lock, the absolute value of the steering angular velocity &omega;s of a steering wheel 11 is not less than the lock steering angular velocity &omega;_lock. If the steering angular velocity &omega;s is not less than the lock steering angular velocity &omega;_lock, an ECU 51 immediately shifts the lock mechanism 22 to the lock state in Step S15. Thus, generation timing of the lock sound associated with the shift to the lock state can be substantially simultaneous with that of the end-hitting sound associated with the stop by mechanical stoppers of right and left front wheels FW1, FW2, and the lock sound is hardly recognized. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、操舵入力軸の回転量に対する転舵出力軸の回転量の伝達比を変更する伝達比可変手段を備えた伝達比可変操舵装置に関する。   The present invention relates to a transmission ratio variable steering apparatus including a transmission ratio variable means for changing a transmission ratio of a rotation amount of a steering output shaft to a rotation amount of a steering input shaft.

近年、この種の伝達比可変操舵装置の開発は、積極的に行われるようになった。そして、例えば、下記特許文献1には、ステアリングハンドルと転舵輪とを連結する操舵伝達系の中に電動機により伝達比を可変する可変ギア比ユニットを介在させ、可変ギア比ユニットの入力側と出力側の角度の偏差が伝達比に基づいて設定された所定値以上の場合に、可変ギア比ユニットの作動を制限する制限手段を作動させる車両用操舵装置が示されている。これにより、この車両用操舵装置は、走行中に過大な入力があった場合でも、ステアリングハンドルの操舵量と転舵輪の操舵量との関係を保つようになっている。   In recent years, this type of transmission ratio variable steering apparatus has been actively developed. For example, in Patent Document 1 below, a variable gear ratio unit that varies a transmission ratio by an electric motor is interposed in a steering transmission system that connects a steering wheel and a steered wheel, and an input side and an output of the variable gear ratio unit are output. There is shown a vehicle steering apparatus for operating a limiting means for limiting the operation of a variable gear ratio unit when the deviation of the angle on the side is equal to or greater than a predetermined value set based on the transmission ratio. As a result, the vehicle steering apparatus maintains the relationship between the steering amount of the steering wheel and the steering amount of the steered wheels even when there is an excessive input during traveling.

また、例えば、下記特許文献2には、車輪の転舵角がしきい値を超える最大転舵角付近では、伝達比可変機構自身の持つ摩擦トルクの作用により伝達比可変機構の不動状態が維持できる程度に、駆動モータに通常設定される制御信号を制限し、制限した制御信号によって駆動モータを作動させる車両用操舵制御装置が示されている。これにより、この車両用操舵制御装置は、最大転舵角付近で伝達比可変機構の駆動モータの負荷増大に伴う発熱を抑えつつ、駆動モータの停止に伴う伝達比の急変を防止して、運転者が覚える違和感を無くすようになっている。   Further, for example, in Patent Document 2 below, in the vicinity of the maximum turning angle at which the wheel turning angle exceeds the threshold value, the fixed state of the transmission ratio variable mechanism is maintained by the action of the friction torque of the transmission ratio variable mechanism itself. There is shown a vehicle steering control device that restricts a control signal that is normally set to a drive motor to the extent possible and operates the drive motor by the restricted control signal. As a result, this vehicle steering control device suppresses heat generation accompanying an increase in the load of the drive motor of the transmission ratio variable mechanism near the maximum turning angle, while preventing a sudden change in the transmission ratio due to the stop of the drive motor. It is designed to eliminate the uncomfortable feelings that people remember.

さらに、例えば、下記特許文献3には、最大転舵角まで操舵されている場合に、伝達比の変更を禁止するか、あるいは、目標作動角の変更を禁止して、伝達比可変機構のアクチュエータの動作を制限する車両用操舵制御装置が示されている。これにより、この車両用操舵制御装置は、最大転舵角まで操舵されている場合において、伝達比がクイック側に変更されたときに伝達比可変機構の駆動力がハンドル側に作用して、ハンドルが戻される現象の発生を防止するようになっている。
特開平11−1175号公報 特開2001−151134号公報 特開2001−48027号公報
Further, for example, in Patent Document 3 below, when the steering is steered to the maximum turning angle, the change of the transmission ratio is prohibited, or the change of the target operating angle is prohibited, and the actuator of the transmission ratio variable mechanism A vehicle steering control device that restricts the operation of the vehicle is shown. As a result, when the steering ratio is changed to the quick side when the steering control apparatus for a vehicle is steered to the maximum turning angle, the driving force of the transmission ratio variable mechanism acts on the steering wheel side. Is prevented from occurring.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-1175 JP 2001-151134 A JP 2001-48027 A

ところで、一般的に、この種の伝達比可変操舵装置には、例えば、運転者が操舵ハンドル(ステアリングハンドル)を大きく操作して転舵輪を最大転舵角まで転舵(操舵)したときに伝達比可変アクチュエータ(可変ギア比ユニット、伝達比可変機構)やその他の装置を保護するために、特許文献1にも示されるように、機械的に操舵入力軸と転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック機構が設けられている。しかし、このロック機構は、操舵入力軸と転舵出力軸との相対的な回転を強固に禁止するために、一般的に金属製とされており、作動に伴って大きな音(例えば、打音)が発生する場合がある。   By the way, in general, this kind of transmission ratio variable steering device is transmitted when, for example, the driver steers the steered wheels to the maximum turning angle by operating the steering handle greatly. In order to protect the ratio variable actuator (variable gear ratio unit, transmission ratio variable mechanism) and other devices, as shown in Patent Document 1, the relative relationship between the steering input shaft and the steering output shaft is mechanically determined. A lock mechanism that prohibits rotation is provided. However, this lock mechanism is generally made of metal in order to strongly prohibit relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and a loud sound (for example, a hitting sound) is generated with the operation. ) May occur.

このため、ロック機構を作動させたときに、例えば、打音が他の雑音に紛れることなく単独で発生した場合には、この発生した打音が運転者によって耳障りな音として認識される可能性がある。したがって、ロック機構を作動させることによって伝達比可変アクチュエータ(可変ギア比ユニット、伝達比可変機構)やその他の装置を確実に保護することはいうまでもなく、ロック機構の作動に伴って発生する音が運転者によって知覚され難くすることが望まれている。   For this reason, when the locking mechanism is operated, for example, when the hitting sound is generated alone without being mixed with other noises, the generated hitting sound may be recognized as an annoying sound by the driver. There is. Therefore, it goes without saying that by operating the lock mechanism, the transmission ratio variable actuator (variable gear ratio unit, transmission ratio variable mechanism) and other devices are surely protected, and the sound generated by the operation of the lock mechanism. It is desirable to make it difficult for the driver to perceive it.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロック機構の作動に伴って発生する音が運転者に知覚され難い伝達比可変操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission ratio variable steering apparatus in which the sound generated by the operation of the lock mechanism is hardly perceived by the driver.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの回動操作に伴って一体的に回転する操舵入力軸と、転舵輪を転舵する転舵機構に接続される転舵出力軸と、前記操舵入力軸側に接続された電動モータと前記転舵出力軸側に接続されて前記電動モータの駆動シャフトの回転を減速する減速機とから構成されて前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更して前記転舵出力軸を回転させる伝達比可変アクチュエータと、前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止または許容するロック機構と、前記伝達比可変アクチュエータの作動および前記ロック機構の作動を制御する作動制御装置とを備えた伝達比可変操舵装置において、前記作動制御装置を、前記転舵出力軸の回転量を検出する転舵出力軸回転量検出手段と、前記転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する前記転舵出力軸の最大回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量の絶対値が前記最大回転量となるまでに前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であるか否かを判定するロック作動開始判定手段と、前記操舵ハンドルの操作速度を検出する操作速度検出手段と、前記操舵ハンドルの操作に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始量から前記最大回転量になるまでに前記ロック機構をロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始操作速度と、前記検出された前記操舵ハンドルの操作速度の絶対値とを比較し、同検出された操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であるか否かを判定する操作速度判定手段と、前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、前記操作速度判定手段によって前記検出された操舵ハンドルの操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であると判定されると、前記ロック機構を直ちにロック状態に移行させるロック作動制御手段とで構成したことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a steering input shaft that rotates integrally with a turning operation of a steering handle, and a steering output shaft that is connected to a steering mechanism that steers steered wheels. And an electric motor connected to the steering input shaft side and a speed reducer connected to the steered output shaft side and decelerating the rotation of the drive shaft of the electric motor, to the amount of rotation of the steering input shaft The transmission ratio variable actuator that changes the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to rotate the steering output shaft, and prohibits or allows relative rotation between the steering input shaft and the steering output shaft. In a transmission ratio variable steering apparatus comprising a lock mechanism and an operation control apparatus for controlling the operation of the transmission ratio variable actuator and the operation of the lock mechanism, the operation control apparatus detects the amount of rotation of the steering output shaft. Steer Rotation amount of the steering output shaft that is set smaller than the maximum rotation amount of the steering output shaft corresponding to a stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheels Lock operation start rotation set in advance to shift the lock mechanism to a locked state in which relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft is prohibited until the absolute value of the value reaches the maximum rotation amount. The lock operation start is determined by comparing the amount and the absolute value of the detected rotation amount of the steering output shaft, and determining whether the detected absolute value of the rotation amount is equal to or greater than the lock operation start rotation amount. An absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the operation of the steering handle is determined from the lock operation start amount to the maximum rotation. Before the amount The lock operation start operation speed set in advance to shift the lock mechanism to the locked state is compared with the detected absolute value of the steering wheel operation speed, and the detected absolute value of the operation speed is An operation speed determination unit that determines whether or not the lock operation start operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed; And when it is determined that the absolute value of the steering wheel operation speed detected by the operation speed determination means is equal to or higher than the lock operation start operation speed, the lock mechanism is immediately put into the locked state. It is constituted by the lock operation control means to be shifted.

この場合、前記転舵出力軸回転量検出手段を、例えば、前記操舵入力軸の回転量を検出する操舵入力軸回転量検出手段と、前記電動モータの駆動シャフトの回転量を検出するモータ駆動シャフト回転量検出手段と、前記検出された操舵入力軸の回転量と前記検出された駆動シャフトの回転量とを用いて前記転舵出力軸の回転量を算出する回転量算出手段とで構成するとよい。   In this case, the steering output shaft rotation amount detection means includes, for example, a steering input shaft rotation amount detection means that detects the rotation amount of the steering input shaft, and a motor drive shaft that detects the rotation amount of the drive shaft of the electric motor. A rotation amount detection unit and a rotation amount calculation unit that calculates the rotation amount of the steered output shaft using the detected rotation amount of the steering input shaft and the detected rotation amount of the drive shaft may be configured. .

これらによれば、作動制御装置は、ロック作動開始判定によって転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、操作速度判定手段によって操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上であると判定されたときには、ロック作動手段によってロック機構を直ちにロック状態に移行させることができる。ここで、ロック作動開始回転量は、転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する最大回転量よりも小さく設定されるものであって、転舵出力軸の回転量の絶対値が最大回転量となるまでに、言い換えれば、転舵輪がストッパ位置に到達するまでに、ロック機構をロック状態に移行させるために必要な回転量に基づいて設定されるものである。また、ロック作動開始操作速度は、操舵入力軸に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量から最大回転量となるまでに、言い換えれば、転舵輪がストッパ位置に到達するタイミングに合わせて、ロック機構をロック状態に移行させるために必要な時間に基づいて設定されるものである。   According to these, the operation control device determines that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is greater than or equal to the lock operation start rotation amount by the lock operation start determination, and the operation speed determination means determines the operation speed of the steering wheel. Is determined to be equal to or higher than the lock operation start operation speed, the lock mechanism can immediately shift the lock mechanism to the locked state. Here, the lock operation start rotation amount is set to be smaller than the maximum rotation amount corresponding to the stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheel, and the rotation amount of the steered output shaft The absolute value is set based on the amount of rotation necessary to shift the lock mechanism to the locked state until the steered wheel reaches the stopper position until the absolute value reaches the maximum amount of rotation. In addition, the lock operation start operation speed is determined until the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the steering input shaft reaches the maximum rotation amount from the lock operation start rotation amount. It is set based on the time required to shift the lock mechanism to the locked state in accordance with the timing to reach the position.

ここで、伝達比可変操舵装置を含むいかなる操舵装置においても、転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパが設けられており、転舵輪がストッパ位置まで転舵した場合には、転舵輪とストッパとの当接に伴う音が必然的に発生する。このため、上述したようにロック作動開始回転量とロック作動開始操作速度とを設定し、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上となりかつ操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上となったときに、直ちに、ロック機構をロック状態に移行させることによって、ロック状態への移行に伴って発生する音(例えば、打音)と転舵輪がストッパに当接することによって発生する音の発生タイミングを略同時とすることができる。   Here, in any steering device including a variable transmission ratio steering device, a stopper for mechanically determining the steerable range of the steered wheels is provided. When the steered wheels steer to the stopper position, A sound accompanying the contact between the steering wheel and the stopper inevitably occurs. Therefore, as described above, the lock operation start rotation amount and the lock operation start operation speed are set, the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or greater than the lock operation start rotation amount, and the absolute value of the operation speed of the steering wheel. When the operation speed exceeds the lock operation start speed, the lock mechanism is immediately shifted to the locked state, so that the sound generated by the shift to the locked state (for example, hitting sound) and the steered wheels hit the stopper. The generation timing of the sound generated by touching can be made substantially simultaneous.

これにより、転舵輪がストッパに当接する直前にロック機構をロック状態に移行させることができるため、伝達比可変アクチュエータやその他の装置を良好に保護できる。そして、転舵輪がストッパに当接することによって必然的に発生する音に対して、ロック機構の作動に伴う音を紛れ込ますことができるため、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   As a result, the lock mechanism can be shifted to the locked state immediately before the steered wheels contact the stopper, so that the transmission ratio variable actuator and other devices can be well protected. And since the sound accompanied by the operation of the lock mechanism can be mixed into the sound inevitably generated when the steered wheel comes into contact with the stopper, it is difficult for the driver to perceive the annoying sound. .

また、本発明の他の特徴は、前記作動制御装置が、さらに、前記ロック作動開始回転量よりも小さく設定されて前記電動モータの駆動シャフトの回転量と前記操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で前記電動モータを前記操舵入力軸の回転に追従させて作動させる維持作動を開始するために予め設定された維持作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であるか否かを判定する維持作動開始判定手段と、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であると判定されると、前記電動モータを前記維持作動させるモータ維持作動制御手段とを備えて構成されることにもある。   Another feature of the present invention is that the operation control device is further set to be smaller than the lock operation start rotation amount, and between the rotation amount of the drive shaft of the electric motor and the rotation amount of the steering input shaft. A maintenance operation start rotation amount set in advance to start a maintenance operation in which the electric motor is operated in accordance with the rotation of the steering input shaft in a state where the relative rotation amount difference is maintained, and the detected A maintenance operation start determination means for comparing the absolute value of the rotation amount of the steered output shaft and determining whether the detected absolute value of the rotation amount is equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount; and the maintenance operation Motor maintenance operation control means for causing the electric motor to perform the maintenance operation when the absolute value of the detected rotation amount of the steering output shaft is determined to be equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount by the start determination means. Configured There is also that.

この場合、前記モータ維持作動制御手段は、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上となった時点における、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を実現する前記電動モータの駆動シャフトの回転量と、前記操舵入力軸の回転量との相対的な回転量差を維持した状態で、前記電動モータを前記維持作動させるとよい。また、前記モータ維持作動制御手段は、フィードバック制御に用いるフィードバックゲインを大きく設定して、前記電動モータを維持作動させるとよい。   In this case, the motor maintenance operation control means has the steering input shaft at the time when the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means becomes equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount. While maintaining the relative rotation amount difference between the rotation amount of the drive shaft of the electric motor that realizes a transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft, The electric motor may be maintained and operated. Further, the motor maintenance operation control means may set the feedback gain used for feedback control to be large so as to maintain the electric motor.

これらによれば、作動制御装置は、維持作動開始判定手段によって転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量よりも小さく設定された維持作動開始回転量以上であると判定されると、モータ維持作動制御手段によって伝達比可変アクチュエータの電動モータの駆動シャフトの回転量と操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で電動モータを維持作動させることができる。これにより、電動モータが維持作動制御されている状況においては、電動モータの駆動シャフトの回転速度を操舵入力軸の回転速度と略同一の状態にすることができる。   According to these, the operation control device determines that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or larger than the maintenance operation start rotation amount set smaller than the lock operation start rotation amount by the maintenance operation start determination unit. And the motor maintenance operation control means to maintain the electric motor while maintaining the relative rotation amount difference between the rotation amount of the drive shaft of the electric motor of the variable transmission ratio actuator and the rotation amount of the steering input shaft. Can do. Thereby, in the situation where the electric motor is controlled to be maintained, the rotational speed of the drive shaft of the electric motor can be made substantially the same as the rotational speed of the steering input shaft.

ここで、操舵入力軸の回転速度の絶対値に対して転舵出力軸の回転速度の絶対値が大きい状況、言い換えれば、転舵出力軸を回転させる電動モータの回転速度の絶対値が操舵入力軸の回転速度の絶対値に比して大きい状況において、ロック機構がロック状態に移行した場合には、ロック機構のロック状態への移行に伴って発生する音がより大きくなる。これに対し、電動モータが維持作動状態にあるときには、電動モータの回転速度が操舵入力軸の回転速度に略等しい、すなわち、電動モータの回転速度と操舵入力軸の回転速度との間に相対的な回転速度差が略「0」であるため、電動モータの回転速度が小さくロック機構のロック状態への移行に伴って発生する音がより小さくなる。   Here, the absolute value of the rotational speed of the steering output shaft is larger than the absolute value of the rotational speed of the steering input shaft, in other words, the absolute value of the rotational speed of the electric motor that rotates the steering output shaft is the steering input. In a situation where the rotational speed of the shaft is larger than the absolute value, when the lock mechanism shifts to the locked state, the sound generated with the shift of the lock mechanism to the locked state becomes larger. On the other hand, when the electric motor is in the maintenance operation state, the rotation speed of the electric motor is substantially equal to the rotation speed of the steering input shaft, that is, between the rotation speed of the electric motor and the rotation speed of the steering input shaft. Since the rotational speed difference is substantially “0”, the rotational speed of the electric motor is small, and the sound generated when the lock mechanism shifts to the locked state is further reduced.

これにより、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上となりかつ操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上となったときに、直ちに、ロック機構をロック状態に移行させることによって、ロック状態への移行に伴って発生する小さな音を転舵輪がストッパに当接することによって発生する音に紛れ込ますことができる。したがって、運転者によって耳障りな音をより知覚され難くすることができる。   As a result, when the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft exceeds the lock operation start rotation amount and the absolute value of the steering handle operation speed exceeds the lock operation start operation speed, the lock mechanism is immediately locked. By shifting to, it is possible to mix a small sound generated with the shift to the locked state into a sound generated when the steered wheel comes into contact with the stopper. Therefore, it is possible to make it more difficult for the driver to perceive a harsh sound.

また、本発明の他の特徴は、前記作動制御装置が、さらに、前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量未満であると判定されると、前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を許容するアンロック状態に移行させるアンロック作動制御手段と、前記アンロック作動制御手段によって前記ロック機構が前記アンロック状態に移行されており、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量未満であると判定されると、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するために前記電動モータを通常作動させるモータ通常作動制御手段とを備えて構成されることにもある。   According to another feature of the present invention, the operation control device further includes an absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the lock operation start determination means being less than the lock operation start rotation amount. When the determination is made, the lock mechanism is shifted to an unlock state allowing relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and the lock is controlled by the unlock operation control means. When the mechanism is shifted to the unlocked state, and it is determined that the absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the maintenance operation start determination unit is less than the maintenance operation start rotation amount, A motor normal operation control means for normally operating the electric motor in order to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A.

これによれば、作動制御装置は、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上であればロック機構をロック状態に維持し、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量未満となればアンロック作動手段によってロック機構をアンロック状態に移行させることができる。また、作動制御装置は、ロック機構がアンロック状態に移行された後、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量未満であり維持作動開始回転量以上であれば電動モータを維持作動させ、転舵出力軸の回転量の絶対値が維持作動開始回転量未満となれば操舵入力軸の回転量に対する転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するためにモータ通常作動制御手段によって電動モータを通常作動させることができる。   According to this, the operation control device maintains the lock mechanism in a locked state if the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or greater than the lock operation start rotation amount, and the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is If it becomes less than the lock operation start rotation amount, the lock mechanism can be shifted to the unlock state by the unlock operation means. In addition, after the lock mechanism is shifted to the unlocked state, the operation control device turns the electric motor if the absolute value of the rotation amount of the steered output shaft is less than the lock operation start rotation amount and greater than the maintenance operation start rotation amount. Normal operation control of the motor to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft if the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is less than the maintenance operation start rotation amount. The electric motor can be normally operated by the means.

したがって、ロック機構がアンロック状態からロック状態に移行するときと、ロック状態からアンロック状態に移行するときとで、電動モータの作動状態を同一とすることができる。これにより、ロック機構の作動切り換えを極めてスムーズに行うことができるとともに、同作動切り換えに伴う操舵ハンドルの操作感を極めてスムーズに変化させることができる。   Therefore, the operation state of the electric motor can be the same when the lock mechanism shifts from the unlocked state to the locked state and when the lock mechanism shifts from the locked state to the unlocked state. As a result, the operation of the lock mechanism can be switched very smoothly, and the operational feeling of the steering wheel associated with the switching of the operation can be changed very smoothly.

a.第1実施形態
以下、本発明の実施形態に係る車両に搭載された伝達比可変操舵装置(以下、単に操舵装置という)について図面を用いて詳細に説明する。図1は、第1実施形態および第2実施形態に共通の操舵装置を概略的に示している。
a. First Embodiment Hereinafter, a transmission ratio variable steering device (hereinafter simply referred to as a steering device) mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a steering device common to the first embodiment and the second embodiment.

この操舵装置は、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2を転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル11を備えている。操舵ハンドル11は、操舵入力軸12の上端に固定されており、操舵入力軸12の下端は、伝達比可変アクチュエータ20に接続されている。   This steering device includes a steering handle 11 that is turned by a driver to steer left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels. The steering handle 11 is fixed to the upper end of the steering input shaft 12, and the lower end of the steering input shaft 12 is connected to the transmission ratio variable actuator 20.

伝達比可変アクチュエータ20は、操舵入力軸12と転舵出力軸13とを相対回転可能に接続し、操舵入力軸12の回転量(または回転角)に対して、接続された転舵出力軸13の回転量(または回転角)を適宜変更するものである。このため、伝達比可変アクチュエータ20は、電動モータ21(以下、この電動モータをVGRSモータ21という)と、同モータ21の回転を許容(アンロック)または規制(ロック)するロック機構22と、減速機23とを備えている。   The transmission ratio variable actuator 20 connects the steering input shaft 12 and the steering output shaft 13 so as to be relatively rotatable, and the connected steering output shaft 13 with respect to the rotation amount (or rotation angle) of the steering input shaft 12. The amount of rotation (or rotation angle) is appropriately changed. Therefore, the transmission ratio variable actuator 20 includes an electric motor 21 (hereinafter, this electric motor is referred to as a VGRS motor 21), a lock mechanism 22 that allows (unlocks) or restricts (locks) the rotation of the motor 21, and a deceleration. Machine 23.

VGRSモータ21は、例えば、三相交流ブラシレスモータなどであり、モータハウジング21aが操舵入力軸12と一体的に接続されていて、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に従って一体的に回転するようになっている。そして、VGRSモータ21の駆動シャフト21bの基端側は、モータハウジング21a内にて固定されたロック機構22に接続されており、また、駆動シャフト21bの先端側は減速機23に接続されている。なお、以下の説明においては、VGRSモータ21のモータハウジング21aを操舵入力軸12に対して一体的に(直接的に)接続して実施するが、例えば、操舵入力軸12に一体的に接続されたケーシング部材にVGRSモータ21を固定的に収容して実施することも可能である。   The VGRS motor 21 is, for example, a three-phase AC brushless motor, and the motor housing 21a is integrally connected to the steering input shaft 12 so as to rotate integrally in accordance with the turning operation of the steering handle 11 by the driver. It has become. The proximal end side of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is connected to a lock mechanism 22 fixed in the motor housing 21a, and the distal end side of the drive shaft 21b is connected to the speed reducer 23. . In the following description, the motor housing 21a of the VGRS motor 21 is integrally (directly) connected to the steering input shaft 12. However, for example, the motor housing 21a is integrally connected to the steering input shaft 12. It is also possible to carry out the VGRS motor 21 fixedly accommodated in the casing member.

ロック機構22は、図2に示すように、駆動シャフト21bの外周に固定されたロックホルダ22aと、ロックホルダ22aに対して当接または離間するロックレバー22bとを備えている。ロックホルダ22aは、駆動シャフト21bと一体的に回転する円盤状の部材であり、その外周に複数の溝部22a1が形成されている。ロックレバー22bは、その先端部分にロックホルダ22aに形成された溝部22a1と係合する係合部22b1が形成されている。   As shown in FIG. 2, the lock mechanism 22 includes a lock holder 22a fixed to the outer periphery of the drive shaft 21b, and a lock lever 22b that comes into contact with or separates from the lock holder 22a. The lock holder 22a is a disk-like member that rotates integrally with the drive shaft 21b, and a plurality of groove portions 22a1 are formed on the outer periphery thereof. The lock lever 22b has an engagement portion 22b1 that engages with a groove portion 22a1 formed in the lock holder 22a at a tip portion thereof.

また、ロックレバー22bは、その略中央部分にて、駆動シャフト21bの軸線方向と平行に配置されモータハウジング21aに対して一端部側が一体的に固定されたロックピン22cの他端部側に回転摺動可能に組み付けられている。さらに、ロックレバー22bは、その基端部分にて、ソレノイド22dに接続されている。ソレノイド22dは、後述する作動制御に基づいて、通電状態により収縮動作する。   Further, the lock lever 22b rotates at the substantially central portion thereof in parallel with the axial direction of the drive shaft 21b and rotates toward the other end portion of the lock pin 22c that is integrally fixed to the motor housing 21a at one end portion side. It is slidably assembled. Further, the lock lever 22b is connected to the solenoid 22d at the base end portion thereof. The solenoid 22d contracts according to the energized state based on operation control described later.

そして、ロック機構22は、ソレノイド22dへの通電が遮断された状態において、ロックレバー22bが図示省略のバネの付勢力によってロックピン22cの軸線周りに回転し、係合部22b1がロックホルダ22aの溝部22a1に対して係合する。なお、以下の説明において、この係合状態をロック状態という。一方、ロック機構22は、ソレノイド22dに通電された状態において、ロックレバー22bがソレノイド22dの収縮動作によってロックピン22cの軸線周りに回転し、係合部22b1がロックホルダ22aの溝部22a1から離間する。なお、以下の説明において、この離間状態をアンロック状態という。   In the state where the energization to the solenoid 22d is interrupted, the lock mechanism 22 rotates the lock lever 22b around the axis of the lock pin 22c by the urging force of a spring (not shown), and the engaging portion 22b1 is connected to the lock holder 22a. Engages with the groove 22a1. In the following description, this engaged state is referred to as a locked state. On the other hand, in the state where the solenoid 22d is energized, the lock mechanism 22 rotates around the axis of the lock pin 22c by the contraction operation of the solenoid 22d, and the engaging portion 22b1 is separated from the groove portion 22a1 of the lock holder 22a. . In the following description, this separated state is referred to as an unlocked state.

減速機23は、所定のギア機構(例えば、ハーモニックドライブ(登録商標)機構または遊星ギア機構など)によって構成されており、転舵出力軸13の一端側はこのギア機構に接続されている。これにより、減速機23は、VGRSモータ21の回転力が駆動シャフト21bを介して伝達されると、所定のギア機構によって駆動シャフト21bの回転を適宜減速して転舵出力軸13に回転を伝達する。したがって、伝達比可変アクチュエータ20は、VGRSモータ21の駆動シャフト21bを介して、操舵入力軸12と転舵出力軸13とを相対回転可能に連結しており、操舵入力軸12の回転量(または回転角)に対する転舵出力軸13の回転量(または回転角)の比、すなわち、操舵入力軸12から転舵出力軸13への回転の伝達比を適宜変更することができる。   The speed reducer 23 is configured by a predetermined gear mechanism (for example, a harmonic drive (registered trademark) mechanism or a planetary gear mechanism), and one end side of the steered output shaft 13 is connected to the gear mechanism. Thereby, when the rotational force of the VGRS motor 21 is transmitted through the drive shaft 21b, the speed reducer 23 appropriately reduces the rotation of the drive shaft 21b by a predetermined gear mechanism and transmits the rotation to the steered output shaft 13. To do. Therefore, the transmission ratio variable actuator 20 connects the steering input shaft 12 and the steered output shaft 13 via the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 so as to be relatively rotatable, and the rotation amount of the steering input shaft 12 (or The ratio of the rotation amount (or rotation angle) of the steering output shaft 13 to the rotation angle), that is, the transmission ratio of rotation from the steering input shaft 12 to the steering output shaft 13 can be changed as appropriate.

また、操舵装置は、転舵出力軸13の他端側に接続された転舵ギアユニット30を備えている。転舵ギアユニット30は、例えば、ラックアンドピニオン式を採用したギアユニットであり、転舵出力軸13に一体的に組み付けられたピニオンギア31の回転がラックバー32に伝達されるようになっている。また、転舵ギアユニット30には、運転者によって操舵ハンドル11に入力される操舵力(操舵トルク)を軽減するための電動モータ33(以下、この電動モータをEPSモータ33という)が設けられており、EPSモータ33の発生するトルク(アシスト力)がラックバー32に伝達されるようになっている。   Further, the steering device includes a steered gear unit 30 connected to the other end side of the steered output shaft 13. The steered gear unit 30 is, for example, a gear unit adopting a rack and pinion type, and the rotation of the pinion gear 31 assembled integrally with the steered output shaft 13 is transmitted to the rack bar 32. Yes. The steered gear unit 30 is provided with an electric motor 33 (hereinafter referred to as an EPS motor 33) for reducing a steering force (steering torque) input to the steering handle 11 by the driver. Thus, the torque (assist force) generated by the EPS motor 33 is transmitted to the rack bar 32.

この構成により、転舵出力軸13の回転力が一体的に回転するピニオンギア31を介してラックバー32に伝達されるとともに、EPSモータ33のアシスト力がラックバー32に伝達される。これにより、ラックバー32は、ピニオンギア31からの回転力およびEPSモータ33のアシスト力によって軸線方向に変位する。したがって、ラックバー32の両端に接続された左右前輪FW1,FW2は、左右に転舵されるようになっている。   With this configuration, the rotational force of the steering output shaft 13 is transmitted to the rack bar 32 via the pinion gear 31 that rotates integrally, and the assist force of the EPS motor 33 is transmitted to the rack bar 32. As a result, the rack bar 32 is displaced in the axial direction by the rotational force from the pinion gear 31 and the assist force of the EPS motor 33. Therefore, the left and right front wheels FW1, FW2 connected to both ends of the rack bar 32 are steered left and right.

さらに、操舵装置は、車速センサ41、操舵角センサ42、回転角センサ43、トルクセンサ44およびモータ電流値検出センサ45を備えている。車速センサ41は、車両の車速Vを検出して出力する。操舵角センサ42は、操舵入力軸12の回転量すなわち操舵ハンドル11の回転量を検出して回転角θs(操舵ハンドル11の操舵角に対応)として出力する。回転角センサ43は、VGRSモータ21のモータハウジング21aに組み付けられて、操舵入力軸12(すなわちモータハウジング21a)の回転量に対する駆動シャフト21bの回転量を検出して回転角θmとして出力する。トルクセンサ44は、転舵出力軸13に発生する捩れを検出して同発生した捩れに対応するトルクTを出力する。モータ電流値検出センサ45は、VGRSモータ21に流れる電流値Iを検出して出力する。   The steering device further includes a vehicle speed sensor 41, a steering angle sensor 42, a rotation angle sensor 43, a torque sensor 44, and a motor current value detection sensor 45. The vehicle speed sensor 41 detects and outputs the vehicle speed V of the vehicle. The steering angle sensor 42 detects the amount of rotation of the steering input shaft 12, that is, the amount of rotation of the steering handle 11, and outputs it as a rotation angle θs (corresponding to the steering angle of the steering handle 11). The rotation angle sensor 43 is assembled to the motor housing 21a of the VGRS motor 21, detects the rotation amount of the drive shaft 21b with respect to the rotation amount of the steering input shaft 12 (that is, the motor housing 21a), and outputs it as the rotation angle θm. The torque sensor 44 detects a twist generated in the steering output shaft 13 and outputs a torque T corresponding to the generated twist. The motor current value detection sensor 45 detects and outputs a current value I flowing through the VGRS motor 21.

次に、上述した伝達比可変アクチュエータ20(詳しくは、VGRSモータ21とソレノイド22d)および転舵ギアユニット30(詳しくは、EPSモータ33)の作動を制御する電気制御装置50について説明する。   Next, the electric control device 50 that controls the operation of the transmission ratio variable actuator 20 (specifically, the VGRS motor 21 and the solenoid 22d) and the steering gear unit 30 (specifically, the EPS motor 33) will be described.

電気制御装置50は、伝達比可変アクチュエータ20のVGRSモータ21およびロック機構22のソレノイド22dの作動を制御する電子制御ユニット51(以下、この電子制御ユニットをVGRSECU51という)と、転舵ギアユニット30のEPSモータ33の作動を制御する電子制御ユニット52(以下、この電子制御ユニットをEPSECU52という)とを備えている。これらVGRSECU51およびEPSECU52は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものである。そして、VGRSECU51およびEPSECU52は、例えば、車両内に構築された通信回線Aを介して、互いに通信可能とされている。   The electric control device 50 includes an electronic control unit 51 that controls the operation of the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20 and the solenoid 22d of the lock mechanism 22 (hereinafter, this electronic control unit is referred to as VGRSECU 51), and the turning gear unit 30. An electronic control unit 52 that controls the operation of the EPS motor 33 (hereinafter, this electronic control unit is referred to as an EPS ECU 52) is provided. These VGRSECU 51 and EPSECU 52 are mainly composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The VGRSECU 51 and the EPS ECU 52 can communicate with each other via, for example, a communication line A constructed in the vehicle.

また、VGRSECU51の入力側には、車速センサ41、操舵角センサ42、回転角センサ43およびモータ電流値検出センサ45が接続されており、EPSECU52の入力側には、操舵角センサ42およびトルクセンサ44が接続されている。これにより、VGRSECU51およびEPSECU52は、これら接続された各センサによる各検出値を用いて後述する各種プログラムを含む各種プログラムを実行し、VGRSモータ21、ソレノイド22dおよびEPSモータ33の作動をそれぞれ制御する。このため、VGRSECU51の出力側には、VGRSモータ21およびソレノイド22dを駆動させるための駆動回路53,54が接続され、EPSECU52の出力側には、EPSモータ33を駆動させるための駆動回路55が接続されている。   Further, a vehicle speed sensor 41, a steering angle sensor 42, a rotation angle sensor 43, and a motor current value detection sensor 45 are connected to the input side of the VGRSECU 51, and the steering angle sensor 42 and the torque sensor 44 are connected to the input side of the EPS ECU 52. Is connected. Thereby, VGRESCU51 and EPSECU52 execute the various programs including the various programs mentioned later using each detection value by these connected sensors, and control the operation of VGRS motor 21, solenoid 22d, and EPS motor 33, respectively. For this reason, drive circuits 53 and 54 for driving the VGRS motor 21 and the solenoid 22d are connected to the output side of the VGRSECU 51, and a drive circuit 55 for driving the EPS motor 33 is connected to the output side of the EPS ECU 52. Has been.

次に、上記のように構成した操舵装置の第1実施形態における作動について説明する。図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、VGRSECU51は、伝達比可変アクチュエータ20のVGRSモータ21を駆動させて伝達比Gを連続的に変更する伝達比可変制御を開始する。また、EPSECU52は、転舵ギアユニット30のEPSモータ33を駆動させて運転者による操舵ハンドル11の操作力を軽減するトルクアシスト制御を開始する。以下、VGRSECU51による伝達比可変制御とEPSECU52によるトルクアシスト制御を簡単に説明しておく。   Next, the operation in the first embodiment of the steering apparatus configured as described above will be described. When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRS ECU 51 starts transmission ratio variable control that continuously changes the transmission ratio G by driving the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20. The EPS ECU 52 starts torque assist control for driving the EPS motor 33 of the steered gear unit 30 to reduce the operating force of the steering handle 11 by the driver. Hereinafter, the transmission ratio variable control by the VGRS ECU 51 and the torque assist control by the EPS ECU 52 will be briefly described.

まず、伝達比可変制御から説明すると、VGRSECU51は、車速センサ41から現在の車速Vを入力するとともに、例えば、図3に示すようなテーブルを参照して、検出された車速Vに応じた伝達比Gを決定する。なお、伝達比Gは、車速Vの増大に伴って非線形的にかつ連続的に小さくなる特性を有している。そして、伝達比Gが決定された状態において、運転者が操舵ハンドル11の回動操作を開始すると、操舵入力軸12、伝達比可変アクチュエータ20、転舵出力軸13およびピニオンギア31も回転を開始する。この運転者による操舵ハンドル11の回動操作に伴い、VGRSECU51は、操舵角センサ42によって検出された操舵入力軸12の回転角θsを入力する。そして、VGRSECU51は、入力した回転角θsと決定した伝達比Gとを乗算することにより、操舵入力軸12の回転角θs(すなわち操舵ハンドル11の操舵角)に対するピニオンギア31の目標回転角θph(すなわち左右前輪FW1,FW2の目標転舵角に対応)を計算する。   First, the transmission ratio variable control will be described. The VGRSECU 51 inputs the current vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41 and, for example, refers to a table as shown in FIG. 3 to determine the transmission ratio according to the detected vehicle speed V. Determine G. The transmission ratio G has a characteristic that decreases nonlinearly and continuously as the vehicle speed V increases. When the transmission ratio G is determined and the driver starts the turning operation of the steering handle 11, the steering input shaft 12, the transmission ratio variable actuator 20, the steering output shaft 13 and the pinion gear 31 also start to rotate. To do. In association with the turning operation of the steering handle 11 by the driver, the VGRS ECU 51 inputs the rotation angle θs of the steering input shaft 12 detected by the steering angle sensor 42. Then, the VGRS ECU 51 multiplies the input rotation angle θs by the determined transmission ratio G, so that the target rotation angle θph of the pinion gear 31 with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (that is, the steering angle of the steering wheel 11). That is, the target turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2 is calculated.

次に、VGRSECU51は、計算したピニオンギア31の目標回転角θphを実現するために必要なVGRSモータ21の作動量すなわち駆動シャフト21bの目標回転角θmhを計算する。具体的に説明すると、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に伴って、操舵入力軸12と一体的に接続されたVGRSモータ21のモータハウジング21aが回転する。このとき、VGRSECU51は、モータハウジング21aの回転に応じて転舵出力軸13に一体的に接続されたピニオンギア31を回転させるために、駆動回路53を制御してVGRSモータ21を駆動させる。このVGRSモータ21の駆動制御において、VGRSECU51は、操舵入力軸12の回転角θsに対してピニオンギア31が目標回転角θphになるように、目標回転角θmhを計算する。すなわち、VGRSECU51は、操舵入力軸12に対する駆動シャフト21bの目標回転角θmhを下記式1に従って計算する。
θmh=θph−θs=(G−1)・θs …式1
なお、以下の説明においては、前記式1中の(G−1)を可変アシスト比Kvともいう。
Next, the VGRS ECU 51 calculates the operation amount of the VGRS motor 21 necessary for realizing the calculated target rotation angle θph of the pinion gear 31, that is, the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b. More specifically, the motor housing 21a of the VGRS motor 21 connected integrally with the steering input shaft 12 rotates in accordance with the turning operation of the steering handle 11 by the driver. At this time, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 to drive the VGRS motor 21 in order to rotate the pinion gear 31 integrally connected to the steered output shaft 13 in accordance with the rotation of the motor housing 21a. In the drive control of the VGRS motor 21, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh so that the pinion gear 31 becomes the target rotation angle θph with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12. That is, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b with respect to the steering input shaft 12 according to the following equation 1.
θmh = θph−θs = (G−1) · θs Equation 1
In the following description, (G−1) in the formula 1 is also referred to as a variable assist ratio Kv.

そして、VGRSECU51は、前記式1に従って目標回転角θmhを計算すると、回転角センサ43によって検出される回転角θmが目標回転角θmhとなるまでオーバーシュートさせることなく駆動回路53を制御して、VGRSモータ21の駆動シャフト21bを回転させる。これにより、転舵出力軸13に接続されたピニオンギア31は、操舵入力軸12の回転角θsに対して駆動シャフト21bの目標回転角θmh分だけ加算または減算された、言い換えれば、操舵入力軸12の回転角θsに対して伝達比Gとなる目標回転角θphに回転される。したがって、このピニオンギア31の回転に応じてラックバー32が軸線方向に変位することにより、左右前輪FW1,FW2は目標回転角θphに対応する目標転舵角に転舵される。   Then, when the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh according to the equation 1, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 without overshooting until the rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 reaches the target rotation angle θmh, and VGRS The drive shaft 21b of the motor 21 is rotated. Thereby, the pinion gear 31 connected to the steering output shaft 13 is added or subtracted by the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12, in other words, the steering input shaft With respect to twelve rotation angles θs, the rotation is performed to a target rotation angle θph that is a transmission ratio G. Accordingly, when the rack bar 32 is displaced in the axial direction in accordance with the rotation of the pinion gear 31, the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered to a target turning angle corresponding to the target rotation angle θph.

このように、左右前輪FW1,FW2が目標回転角θphに対応する目標転舵角に転舵されることによって、運転者は車速Vに応じて良好な操舵操作性(操舵フィーリング)を得ることができる。具体的には、検出車速Vが増大すると伝達比Gが小さく決定されることから、操舵入力軸12の回転方向に対してピニオンギア31は相対的に逆方向に回転される。すなわち、この場合には、ピニオンギア31の目標回転角θphは、操舵入力軸12(操舵ハンドル11)の回転角θsから駆動シャフト21bの目標回転角θmhを減じることによって計算される。このため、運転者による操舵ハンドル11の回動操作量に対して左右前輪FW1,FW2が小さく、言い換えれば、操舵ハンドル11の回動操作に対して左右前輪FW1,FW2が穏やかに転舵されるようになる。これにより、運転者は容易に操舵ハンドル11を操作することができるとともに、高速走行時における車両の挙動を安定させることができる。   Thus, the driver obtains good steering operability (steering feeling) according to the vehicle speed V by turning the left and right front wheels FW1, FW2 to the target turning angle corresponding to the target rotation angle θph. Can do. Specifically, when the detected vehicle speed V increases, the transmission ratio G is determined to be small, so that the pinion gear 31 is rotated in the opposite direction relative to the rotation direction of the steering input shaft 12. That is, in this case, the target rotation angle θph of the pinion gear 31 is calculated by subtracting the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b from the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (steering handle 11). Therefore, the left and right front wheels FW1 and FW2 are small with respect to the amount of turning operation of the steering handle 11 by the driver. In other words, the left and right front wheels FW1 and FW2 are gently steered with respect to the turning operation of the steering handle 11. It becomes like this. As a result, the driver can easily operate the steering handle 11 and can stabilize the behavior of the vehicle during high-speed traveling.

一方、検出車速Vが減少すると伝達比Gが大きく設定されることから、操舵入力軸12の回転方向にて転舵出力軸13は相対的に多く回転される。すなわち、この場合には、ピニオンギア31の目標回転角θphは、操舵入力軸12(操舵ハンドル11)の回転角θsに駆動シャフト21bの目標回転角θmhを加算することによって計算される。このため、運転者による操舵ハンドル11の回動操作量に対して左右前輪FW1,FW2が大きく、言い換えれば、操舵ハンドル11の回動操作に対して左右前輪FW1,FW2が速やかに転舵される。これにより、例えば、車庫入れなどにおいては、運転者による操舵ハンドル11の回動操作量を少なくすることができて、運転者の操作負担を軽減することができる。   On the other hand, when the detected vehicle speed V decreases, the transmission ratio G is set to be large, so that the steered output shaft 13 rotates relatively in the rotational direction of the steering input shaft 12. That is, in this case, the target rotation angle θph of the pinion gear 31 is calculated by adding the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b to the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (steering handle 11). Therefore, the left and right front wheels FW1 and FW2 are large with respect to the turning operation amount of the steering handle 11 by the driver. In other words, the left and right front wheels FW1 and FW2 are quickly steered with respect to the turning operation of the steering handle 11. . Thereby, for example, in garage entry, the amount of rotation operation of the steering handle 11 by the driver can be reduced, and the operation burden on the driver can be reduced.

次に、トルクアシスト制御を説明する。EPSECU52は、運転者によって操舵ハンドル11の回動操作量とトルク(すなわち操舵トルク)の大きさに応じて、回動操作に必要な操舵トルクを軽減すべくEPSモータ33を駆動させて、ラックバー32にアシスト力を伝達する。すなわち、EPSECU52は、操舵角センサ42から回転角θsを入力するとともにトルクセンサ44からトルクTを入力し、これら入力した回転角θsおよびトルクTの大きさに応じてEPSモータ33を駆動させるための制御量を設定する。そして、EPSECU52は、設定した制御量に基づいて、オーバーシュートさせることなく、駆動回路55を制御して、EPSモータ33を駆動させる。これにより、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に伴う操舵トルクが軽減され、運転者の肉体的な負担を軽減することができる。   Next, torque assist control will be described. The EPS ECU 52 drives the EPS motor 33 to reduce the steering torque required for the turning operation according to the amount of the turning operation of the steering handle 11 and the magnitude of the torque (that is, the steering torque) by the driver. Assist force is transmitted to 32. That is, the EPS ECU 52 receives the rotation angle θs from the steering angle sensor 42 and the torque T from the torque sensor 44, and drives the EPS motor 33 in accordance with the input rotation angle θs and the magnitude of the torque T. Set the control amount. Then, the EPS ECU 52 controls the drive circuit 55 to drive the EPS motor 33 without overshooting based on the set control amount. Thereby, the steering torque accompanying the turning operation of the steering handle 11 by the driver is reduced, and the physical burden on the driver can be reduced.

このように、伝達比可変アクチュエータ20を採用した操舵装置においては、上述したように、特に、検出車速Vが小さいときには、運転者による操舵ハンドル11の回動操作量を小さくして車両を良好に旋回させることができる。言い換えれば、検出車速Vが小さい状況においては、運転者による操舵ハンドル11の操舵角に対して左右前輪FW1,FW2の転舵角を大きくすることができる。したがって、検出車速Vが小さい状況においては、左右前輪FW1,FW2の転舵可能範囲を機械的に決定するメカストッパ位置に対応する最大角度(以下、この最大角度をメカエンド角θ_endという)までピニオンギア31の回転角θpが変化する頻度が高くなる。   Thus, in the steering device employing the transmission ratio variable actuator 20, as described above, particularly when the detected vehicle speed V is low, the amount of turning operation of the steering handle 11 by the driver is reduced to improve the vehicle. Can be swiveled. In other words, in a situation where the detected vehicle speed V is low, the turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2 can be made larger than the steering angle of the steering handle 11 by the driver. Therefore, in a situation where the detected vehicle speed V is low, the pinion gear 31 is up to a maximum angle corresponding to a mechanical stopper position that mechanically determines the steerable range of the left and right front wheels FW1, FW2 (hereinafter, this maximum angle is referred to as a mechanical end angle θ_end). The frequency at which the rotation angle θp changes is increased.

ところで、ピニオンギア31の回転角θpがメカエンド角θ_endまで変化したときには、左右前輪FW1,FW2の転舵動作がメカストッパによって強制的に停止される。このため、VGRSECU51は、例えば、左右前輪FW1,FW2の強制的な停止に伴って入力する外力が伝達比可変アクチュエータ20に与えるダメージを低減するために、ロック機構22をロック状態となるように作動制御する。このVGRSECU51による作動制御に従って、ロック機構22は、ロックホルダ22aの外周上に形成された複数の溝部22a1に対してロックレバー22bに形成された係合部22b1を係合させてロック状態に移行する。ここで、ロック機構22がロック状態に移行する際においては、特に、ロックホルダ22aが高速で回転していると、ロックレバー22bとロックホルダ22aとの当接に伴う打音(以下、この打音をロック音という)が発生し、このロック音が運転者によって耳障りな音として認識される可能性がある。   By the way, when the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end, the turning operation of the left and right front wheels FW1, FW2 is forcibly stopped by the mechanical stopper. For this reason, for example, the VGRSECU 51 operates so that the lock mechanism 22 is locked in order to reduce damage to the transmission ratio variable actuator 20 caused by the external force input with the forced stop of the left and right front wheels FW1, FW2. Control. In accordance with the operation control by the VGRS ECU 51, the lock mechanism 22 shifts to the locked state by engaging the engagement portions 22b1 formed on the lock lever 22b with the plurality of grooves 22a1 formed on the outer periphery of the lock holder 22a. . Here, when the lock mechanism 22 shifts to the locked state, particularly when the lock holder 22a rotates at a high speed, a hitting sound (hereinafter referred to as the hitting force) caused by the contact between the lock lever 22b and the lock holder 22a. (The sound is called a lock sound), and this lock sound may be recognized as an annoying sound by the driver.

このため、VGRSECU51は、図4に示すロック機構作動制御プログラムを実行し、ピニオンギア31の回転角θpがメカエンド角θ_endまで変化する転舵状態にあるときには、ロック音が運転者によって認識され難くなるように、ロック機構22をロック状態に移行させる。以下、この作動制御プログラムを具体的に説明する。   For this reason, the VGRSECU 51 executes the lock mechanism operation control program shown in FIG. 4, and when the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end, the lock sound is hardly recognized by the driver. As described above, the lock mechanism 22 is shifted to the locked state. Hereinafter, the operation control program will be specifically described.

VGRSECU51は、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ロック機構作動制御プログラムの実行をステップS10にて開始し、ステップS11にて、操舵角センサ42から操舵入力軸12の回転角θsを入力するとともに回転角センサ43からVGRSモータ21の駆動シャフト21bの回転角θmを入力する。そして、VGRSECU51は、各検出値を入力すると、ステップS12に進む。   When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRSECU 51 starts execution of the lock mechanism operation control program in step S10, and inputs the rotation angle θs of the steering input shaft 12 from the steering angle sensor 42 in step S11. At the same time, the rotation angle θm of the drive shaft 21 b of the VGRS motor 21 is input from the rotation angle sensor 43. And VGRSECU51 will progress to step S12, if each detection value is input.

ステップS12においては、VGRSECU51は、ピニオンギア31の回転角θpを、前記ステップS11にて入力した回転角θsおよび回転角θmを用いた下記式2に従って計算する。
θp=θs+θm・Kb …式2
ただし、前記式2中のKbは減速機23のギア比を表す。
In step S12, the VGRS ECU 51 calculates the rotation angle θp of the pinion gear 31 according to the following equation 2 using the rotation angle θs and the rotation angle θm input in step S11.
θp = θs + θm · Kb Equation 2
However, Kb in the said Formula 2 represents the gear ratio of the reduction gear 23. FIG.

続くステップS13においては、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endよりも小さく設定されたロック作動開始回転量としてのロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。ここで、ロック角θ_lockは、ロック機構22がロック状態に移行するために必要な駆動シャフト21bの回転量、より詳しくは、ロックホルダ22aの溝部22a1の形成間隔に基づいて、予め実験的に設定される定数である。そして、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、「Yes」と判定してステップS14に進む。   In the subsequent step S13, the VGRS ECU 51 determines whether or not the calculated absolute value of the rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock as the lock operation start rotation amount set smaller than the mechanical end angle θ_end. Here, the lock angle θ_lock is experimentally set in advance based on the rotation amount of the drive shaft 21b necessary for the lock mechanism 22 to shift to the locked state, more specifically, based on the formation interval of the groove 22a1 of the lock holder 22a. Is a constant. If the absolute value of the calculated rotation angle θp is greater than or equal to the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S14.

一方、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、ロック機構22をアンロック状態に維持するために「No」と判定する。そして、VGRSECU51は、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上となるまで「No」と判定し続け、ステップS11およびステップS12の各ステップ処理を繰り返し実行する。   On the other hand, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is less than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “No” in order to maintain the lock mechanism 22 in the unlocked state. Then, the VGRSECU 51 continues to determine “No” until the absolute value of the rotation angle θp becomes equal to or larger than the lock angle θ_lock, and repeatedly executes each step process of step S11 and step S12.

ステップS14においては、VGRSECU51は、運転者による操舵ハンドル11の操舵角速度ωsの絶対値が予め設定されたロック作動開始操作速度としてのロック操舵角速度ω_lock以上であるか否かを判定する。ここで、ロック操舵角速度ω_lockは、ソレノイド22dの応答時間やロックホルダ22aに形成された溝部22a1の形成間隔などを考慮して、ピニオンギア31の回転角θpがロック角θ_lockからメカエンド角θ_endに到達する直前に、ロック機構22がロック状態に移行できるように実験に基づいて設定される定数である。   In step S14, the VGRS ECU 51 determines whether or not the absolute value of the steering angular speed ωs of the steering handle 11 by the driver is equal to or higher than a lock steering angular speed ω_lock as a preset lock operation start operation speed. Here, the lock steering angular velocity ω_lock takes into account the response time of the solenoid 22d, the formation interval of the groove 22a1 formed in the lock holder 22a, and the like, so that the rotation angle θp of the pinion gear 31 reaches the mechanical end angle θ_end from the lock angle θ_lock. Immediately before setting, the constant is set based on experiments so that the lock mechanism 22 can shift to the locked state.

具体的に説明すると、VGRSECU51は、例えば、前記ステップS11にて入力した操舵入力軸12すなわち操舵ハンドル11の回転角θsを時間微分して操舵角速度ωsを計算する。そして、VGRSECU51は、計算した操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上であれば、直ちにロック機構22をロック状態に移行させるために「Yes」と判定してステップS15に進む。   More specifically, for example, the VGRS ECU 51 calculates the steering angular velocity ωs by differentiating the rotation angle θs of the steering input shaft 12, that is, the steering handle 11 input in step S 11 with respect to time. If the calculated absolute value of the steering angular velocity ωs is equal to or greater than the lock steering angular velocity ω_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” to immediately shift the lock mechanism 22 to the locked state, and proceeds to step S15.

ステップS15においては、VGRSECU51は、ロック機構22をロック状態とするために、駆動回路54を介してソレノイド22dに供給する電流値(以下、この電流値をロック電流値I_lockという)を「0」に設定し、ソレノイド22dへの給電を遮断する。これにより、ソレノイド22dの収縮動作が解除され、ロックレバー22bは図示省略のバネの付勢力によってロックピン22cの軸線周りに回転する。そして、ロックレバー22bの先端部分に形成された係合部22b1がロックホルダ22aの外周上に形成された溝部22a1に係合し、ロック機構22がロック状態となる。   In step S15, the VGRSECU 51 sets a current value (hereinafter, this current value is referred to as a lock current value I_lock) supplied to the solenoid 22d via the drive circuit 54 to “0” in order to place the lock mechanism 22 in the locked state. The power supply to the solenoid 22d is cut off. As a result, the contraction operation of the solenoid 22d is released, and the lock lever 22b rotates around the axis of the lock pin 22c by a biasing force of a spring (not shown). And the engaging part 22b1 formed in the front-end | tip part of the lock lever 22b engages with the groove part 22a1 formed on the outer periphery of the lock holder 22a, and the lock mechanism 22 will be in a locked state.

ここで、運転者によって操舵ハンドル11が回動操作されると、伝達比可変アクチュエータ20のVGRSモータ21は、この運転者の回動操作に追従して転舵出力軸13に接続されたピニオンギア31を回転させて左右前輪FW1,FW2を転舵させる。したがって、運転者によって操舵ハンドル11が大きな操舵角速度ωsで回動操作された場合には、VGRSモータ21は高速で回転して左右前輪FW1,FW2を速やかに転舵させる。そして、VGRSモータ21が高速で回転している状況において、ロック機構22がロック状態に移行すると、発生するロック音は大きくなる。   Here, when the steering handle 11 is turned by the driver, the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20 follows the turning operation of the driver and the pinion gear connected to the steering output shaft 13. 31 is rotated to steer the left and right front wheels FW1, FW2. Therefore, when the steering handle 11 is turned by the driver at a large steering angular velocity ωs, the VGRS motor 21 rotates at high speed to quickly steer the left and right front wheels FW1, FW2. Then, when the VGRS motor 21 is rotating at a high speed, when the lock mechanism 22 shifts to the locked state, the generated lock sound increases.

一方で、左右前輪FW1,FW2がメカエンド角θ_endに対応する最大転舵角まで転舵される状況において、左右前輪FW1,FW2の転舵動作が強制的に停止されると、この停止に伴う打音(以下、この打音をエンド当たり音という)が必然的に発生する。そして、このエンド当たり音も、左右前輪FW1,FW2が速やかに転舵されるほど大きくなる。   On the other hand, when the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered to the maximum turning angle corresponding to the mechanical end angle θ_end and the steering operation of the left and right front wheels FW1 and FW2 is forcibly stopped, A sound (hereinafter referred to as a hit sound at the end) is inevitably generated. The end hit sound also increases as the left and right front wheels FW1, FW2 are steered quickly.

ところで、ロック操舵角速度ω_lockは、高速で回転するピニオンギア31の回転角θpがメカエンド角θ_endに到達する直前にロック機構22がロック状態に移行するように設定される。したがって、操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上となったときには、ロック音が発生するタイミングとエンド当たり音が発生するタイミングとを略一致させることができる。これにより、運転者にとって耳障りなロック音を必然的に発生するエンド当たり音に紛れ込ますことができ、運転者がロック音を認識し難くすることができる。   Meanwhile, the lock steering angular velocity ω_lock is set so that the lock mechanism 22 shifts to the locked state immediately before the rotation angle θp of the pinion gear 31 rotating at high speed reaches the mechanical end angle θ_end. Therefore, when the absolute value of the steering angular velocity ωs is equal to or higher than the lock steering angular velocity ω_lock, the timing at which the lock sound is generated and the timing at which the end hitting sound are generated can be made substantially coincident. As a result, a lock sound that is harsh to the driver can be mixed with the end hit sound that is inevitably generated, and the driver can hardly recognize the lock sound.

このように、ロック機構22を直ちにロック状態へ移行させると、VGRSECU51は、ステップS17にて本プログラムの実行を一旦終了する。そして、VGRSECU51は、所定に短い時間の経過後、ふたたび、ロック機構作動制御プログラムの実行をステップS10にて開始する。   As described above, when the lock mechanism 22 is immediately shifted to the locked state, the VGRSECU 51 once ends the execution of the program in step S17. And VGRSECU51 starts execution of a locking mechanism action | operation control program again in step S10, after progress for a predetermined short time.

一方、計算した操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock未満であれば、VGRSモータ21は比較的ゆっくりと回転しており、発生するロック音は比較的小さくなる。したがって、VGRSECU51は、ステップS14にて「No」と判定してステップS16に進む。ステップS16においては、VGRSECU51は、例えば、VGRSモータ21に流れる駆動電流値Imの最大値Im_maxを制限した状態で、通常ロック作動制御により、ロック機構22をロック状態に移行させる。   On the other hand, if the calculated absolute value of the steering angular velocity ωs is less than the lock steering angular velocity ω_lock, the VGRS motor 21 rotates relatively slowly and the generated lock sound becomes relatively small. Therefore, VGRSECU 51 determines “No” in step S14 and proceeds to step S16. In step S <b> 16, for example, the VGRS ECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state by the normal lock operation control in a state where the maximum value Im_max of the drive current value Im flowing through the VGRS motor 21 is limited.

具体的に説明すると、VGRSECU51は、例えば、図5に示すように、前記ステップS12にて計算されたピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満のときに設定される駆動電流値Imの最大値Im_max(一定値)に対して、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上のときには、回転角θpの絶対値の増加に伴って最大値Im_maxを線形的に小さく変更する。これにより、ピニオンギア31の回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endまで変化する状況においては、VGRSECU51は、変更された最大値Im_maxとモータ電流値検出センサ45によって検出された電流値Iとに基づき、駆動回路53を制御してVGRSモータ21をよりゆっくりと回転させる。そして、VGRSECU51は、VGRSモータ21がゆっくりと回転している状態で、例えば、回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endと一致したときに、ロック機構22をロック状態に移行させる。これにより、ロック状態への移行に伴って発生するロック音を小さくすることができ、運転者がロック音を認識し難くすることができる。   More specifically, as shown in FIG. 5, for example, the VGRS ECU 51 sets the drive current value that is set when the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S12 is less than the lock angle θ_lock. When the absolute value of the rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock with respect to the Im maximum value Im_max (a constant value), the maximum value Im_max is linearly decreased as the absolute value of the rotation angle θp increases. Thus, in a situation where the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end, the VGRESCU 51 is based on the changed maximum value Im_max and the current value I detected by the motor current value detection sensor 45. Then, the drive circuit 53 is controlled to rotate the VGRS motor 21 more slowly. The VGRS ECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state when, for example, the absolute value of the rotation angle θp matches the mechanical end angle θ_end while the VGRS motor 21 is rotating slowly. As a result, it is possible to reduce the lock sound generated with the shift to the locked state, and to make it difficult for the driver to recognize the lock sound.

このように、ロック機構22をロック状態に移行させると、VGRSECU51は、ステップS17にて本プログラムの実行を一旦終了する。そして、VGRSECU51は、所定に短い時間の経過後、ふたたび、ロック機構作動制御プログラムの実行をステップS10にて開始する。   As described above, when the lock mechanism 22 is shifted to the locked state, the VGRSECU 51 once ends the execution of the program in step S17. And VGRSECU51 starts execution of a locking mechanism action | operation control program again in step S10, after progress for a predetermined short time.

ここで、ロック機構作動制御プログラムに実行によって、ロック機構22がロック状態にある状態において、例えば、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に伴ってピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満になると、VGRSECU51は、ロック機構22をアンロック状態に移行させる。すなわち、VGRSECU51は、駆動回路54を制御して、ソレノイド22dに対して所定の大きさに設定されたロック電流値I_lockの供給を開始する。これにより、ソレノイド22dは、収縮動作を開始し、図示省略のバネの付勢力に抗してロックレバー22bをロックピン22cの軸線周りに回転させる。したがって、ロックレバー22bの係合部22b1とロックホルダ22aの溝部22a1とが互いに離間し、ロック機構22は係合が解除されたアンロック状態に移行する。   Here, when the lock mechanism 22 is in the locked state by executing the lock mechanism operation control program, for example, the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is locked as the driver rotates the steering handle 11. When it becomes less than the angle θ_lock, the VGRSECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the unlocked state. That is, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 54 to start supplying the lock current value I_lock set to a predetermined magnitude to the solenoid 22d. As a result, the solenoid 22d starts to contract and rotates the lock lever 22b about the axis of the lock pin 22c against the biasing force of a spring (not shown). Therefore, the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b and the groove portion 22a1 of the lock holder 22a are separated from each other, and the lock mechanism 22 shifts to the unlocked state in which the engagement is released.

以上の説明からも理解できるように、この第1実施形態によれば、VGRSECU51は、ロック機構作動制御プログラムのステップS13にて転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であると判定し、かつ、ステップS14にて操舵ハンドル11の操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上であると判定したときには、ステップS15にてロック機構22を直ちにロック状態に移行させることができる。これにより、ロック状態への移行に伴って発生するロック音と左右前輪FW1,FW2がメカエンドストッパに当接することによって発生するエンド当たり音の発生タイミングを略同時とすることができる。   As can be understood from the above description, according to the first embodiment, the VGRSECU 51 rotates the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 in step S13 of the lock mechanism operation control program. Is determined to be greater than or equal to the lock angle θ_lock, and when the absolute value of the steering angular velocity ωs of the steering handle 11 is determined to be greater than or equal to the lock steering angular velocity ω_lock in step S14, the lock mechanism 22 is determined in step S15. Can be immediately shifted to the locked state. As a result, it is possible to make the generation timing of the locking sound generated with the shift to the locked state and the end hitting sound generated when the left and right front wheels FW1, FW2 contact the mechanical end stopper substantially the same.

これにより、左右前輪FW1,FW2がメカエンドストッパに当接する直前にロック機構22をロック状態に移行させることができるため、伝達比可変アクチュエータ20を良好に保護できる。そして、左右前輪FW1,FW2がメカエンドストッパに当接することによって必然的に発生するエンド当たり音に対して、ロック機構22の作動に伴うロック音を紛れ込ますことができるため、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   As a result, the lock mechanism 22 can be shifted to the locked state immediately before the left and right front wheels FW1, FW2 come into contact with the mechanical end stopper, so that the transmission ratio variable actuator 20 can be well protected. Since the left and right front wheels FW1 and FW2 come into contact with the mechanical end stopper and the end hitting sound inevitably generated, the locking sound accompanying the operation of the locking mechanism 22 can be mixed in. Sound can be made difficult to perceive.

b.第2実施形態
上記第1実施形態においては、VGRSモータ21を運転者による操舵ハンドル11の速い回動操作に追従させた状態でロック機構作動制御プログラムを実行し、発生するロック音をエンド当たり音に紛れ込ますことによって、運転者がロック音を認識し難くなるように実施した。しかし、VGRSモータ21が高速で回転している状態において、ロックレバー22bの係合部22b1とロックホルダ22aの溝部22a1との当接状態によっては、ロック音が極めて大きくなる場合があり、運転者によってロック音が認識される可能性がある。
b. Second Embodiment In the first embodiment, the lock mechanism operation control program is executed in a state where the VGRS motor 21 is caused to follow the fast turning operation of the steering handle 11 by the driver, and the generated lock sound is detected as the end hit sound. It was carried out to make it difficult for the driver to recognize the lock sound. However, in a state where the VGRS motor 21 is rotating at a high speed, the lock sound may become extremely loud depending on the contact state between the engagement portion 22b1 of the lock lever 22b and the groove portion 22a1 of the lock holder 22a. May cause the lock sound to be recognized.

したがって、この第2実施形態では、メカエンド角θ_endに向けて左右前輪FW1,FW2が転舵する状況において、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの間で相対的な回転変位が生じないようにVGRSモータ21の回転速度を制御した状態で、ロック機構22をロック状態に移行させる。以下、この第2実施形態を詳細に説明するが、上記第1実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Therefore, in the second embodiment, in a situation where the left and right front wheels FW1, FW2 are steered toward the mechanical end angle θ_end, VGRS is prevented so that relative rotational displacement does not occur between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. With the rotation speed of the motor 21 controlled, the lock mechanism 22 is shifted to the locked state. Hereinafter, although this 2nd Embodiment is described in detail, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

この第2実施形態においては、VGRSモータ21の回転速度を転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値の大きさに応じて適切に制御するために、VGRSECU51は、図6に示すモータ回転速度制御プログラムを実行する。このモータ回転速度制御プログラムは、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、所定の短い時間間隔によって繰り返し実行されるものである。   In the second embodiment, in order to appropriately control the rotation speed of the VGRS motor 21 according to the magnitude of the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13, the VGRSECU 51 Executes the motor rotation speed control program shown in FIG. This motor rotation speed control program is repeatedly executed at predetermined short time intervals when an ignition switch (not shown) is turned on.

具体的に説明すると、VGRSECU51は、モータ回転速度制御プログラムをステップS30にて開始し、続くステップS31にて、各センサによって検出された検出値を入力する。すなわち、VGRSECU51は、車速センサ41から車速V、操舵角センサ42から回転角θsおよび回転角センサ43から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、VGRSECU51はステップS32に進む。   More specifically, the VGRS ECU 51 starts the motor rotation speed control program in step S30, and inputs detection values detected by the sensors in the subsequent step S31. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S32.

ステップS32においては、VGRSECU51は、ピニオンギア31の回転角θpを、上述した第1実施形態において説明した式2に従って計算する。そして、VGRSECU51は、回転角θpを計算すると、ステップS33に進む。   In step S32, the VGRSECU 51 calculates the rotation angle θp of the pinion gear 31 according to the equation 2 described in the first embodiment. Then, after calculating the rotation angle θp, the VGRSECU 51 proceeds to step S33.

ステップS33においては、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値が、ロック角θ_lockよりも小さく設定された維持作動開始回転量としてのモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。ここで、モータ回転固定角θ_limは、操舵入力軸12に対してVGRSモータ21の駆動シャフト21bが相対的な回転変位を生じないように、言い換えれば、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの間に相対的な回転角速度差を生じないように、VGRSモータ21の駆動制御を開始するために予め設定される定数である。   In step S33, the VGRS ECU 51 determines whether or not the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim as the maintenance operation start rotation amount set smaller than the lock angle θ_lock. Here, the motor rotation fixed angle θ_lim is set so that the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 does not produce a rotational displacement relative to the steering input shaft 12, in other words, between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. Is a constant set in advance to start the drive control of the VGRS motor 21 so that a relative rotational angular velocity difference does not occur.

すなわち、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であれば、「Yes」と判定してステップS34に進み、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの相対的な回転変位を維持してVGRSモータ21を駆動制御する維持駆動制御ルーチンを実行する。一方、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満であれば、「No」と判定してステップS35に進み、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの相対的な回転変位を許容してVGRSモータ21を駆動制御する通常駆動制御ルーチンを実行する。以下、この維持駆動制御ルーチンと通常駆動制御ルーチンを具体的に説明するが、理解を容易とするために、まず、通常駆動制御ルーチンから説明する。   That is, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S34, and the relative rotation between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. A maintenance drive control routine for controlling the drive of the VGRS motor 21 while maintaining the displacement is executed. On the other hand, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRSECU 51 determines “No” and proceeds to step S35, and the relative rotation between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. A normal drive control routine for controlling the drive of the VGRS motor 21 while allowing the displacement is executed. Hereinafter, the maintenance drive control routine and the normal drive control routine will be described in detail, but for the sake of easy understanding, the normal drive control routine will be described first.

通常駆動制御ルーチンは、図7に示すように、ステップS50にて、その実行が開始される。そして、VGRSECU51は、ステップS51にて、操舵入力軸12の回転に対するVGRSモータ21の目標回転角θmhを、前記式1と同様に表される下記式3に従って計算する。
θmh=Kv・θs …式3
ただし、前記式3中のKvは可変アシスト比を表す。
As shown in FIG. 7, the normal drive control routine is started in step S50. In step S51, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh of the VGRS motor 21 with respect to the rotation of the steering input shaft 12 in accordance with the following equation 3 expressed in the same manner as the equation 1.
θmh = Kv · θs Equation 3
However, Kv in Equation 3 represents a variable assist ratio.

このように、VGRSECU51は、目標回転角θmhを計算すると、続くステップS52にて、VGRSモータ21をフィードバック制御するために、目標回転角θmhと回転角センサ43によって検出された実回転角θmとの差分を計算することによって、駆動シャフト21bの角度偏差Δθmを下記式4に従って計算する。
Δθm=θmh−θm …式4
As described above, after calculating the target rotation angle θmh, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh and the actual rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 in order to perform feedback control of the VGRS motor 21 in step S52. By calculating the difference, the angle deviation Δθm of the drive shaft 21b is calculated according to the following equation 4.
Δθm = θmh−θm Equation 4

また、VGRSECU51は、今回通常駆動制御ルーチンを実行して計算した偏差Δθm(t)と前回ルーチンを実行したときに計算した偏差Δθm(t-1)との差分を計算することによって、駆動シャフト21bの回転角速度偏差Δωを下記式5に従って計算する。
Δω=Δθm(t)−Δθm(t-1) …式5
そして、VGRSECU51は、角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωを計算すると、ステップS53に進む。
Further, by VGRSECU51 is for calculating a difference between the currently normal deviation Δθm calculated by executing the drive control routine (t) and deviation Δθm calculated when executing the previous routine (t-1), the drive shaft 21b The rotational angular velocity deviation Δω is calculated according to the following formula 5.
Δω = Δθm (t) −Δθm (t-1) Equation 5
When VGRSECU 51 calculates the angular deviation Δθm and the rotational angular velocity deviation Δω, the process proceeds to step S53.

ステップS53においては、VGRSECU51は、VGRSモータ21をフィードバック制御するためのフィードバックゲインを設定する。すなわち、VGRSECU51は、図8に示す特性テーブルを参照して角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωに対応するフィードバックゲインPfbおよびDfbを小さな値に設定する。これにより、例えば、リップル変動幅を小さく抑制することができVGRSモータ21を安定して駆動制御することができる。なお、この通常駆動制御ルーチンにおいては、フィードバックゲインPfb,Dfbの変化特性を車速Vに対して一定として実施するが、制御状態に応じて、フィードバックゲインPfb,Dfbの変化特性を車速Vに対して変化させて実施可能であることはいうまでもない。そして、VGRSECU51は、フィードバックゲインPfb,Dfbを設定すると、ステップS54に進む。   In step S <b> 53, the VGRS ECU 51 sets a feedback gain for performing feedback control of the VGRS motor 21. That is, the VGRSECU 51 sets the feedback gains Pfb and Dfb corresponding to the angular deviation Δθm and the rotational angular velocity deviation Δω to small values with reference to the characteristic table shown in FIG. Thereby, for example, the ripple fluctuation width can be suppressed to be small, and the VGRS motor 21 can be driven and controlled stably. In this normal drive control routine, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are made constant with respect to the vehicle speed V. However, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are changed with respect to the vehicle speed V according to the control state. Needless to say, the present invention can be implemented by changing. Then, after setting the feedback gains Pfb and Dfb, the VGRSECU 51 proceeds to step S54.

ステップS54においては、VGRSECU51は、VGRSモータ21を駆動させるための駆動電流値Imを、前記ステップS52にて計算した角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωと、前記ステップS53にて設定したフィードバックゲインPfb,Dfbとを用いた下記式6に従って計算する。
Im=Δθm・Pfb+Δω・Dfb …式6
そして、VGRSECU51は、続くステップS55にて、モータ電流値検出センサ45によって検出された電流値Iに基づき、VGRSモータ21に駆動電流値Imが適切に流れるように駆動回路53を制御し、VGRSモータ21を通常駆動させる。
In step S54, the VGRS ECU 51 sets the drive current value Im for driving the VGRS motor 21 to the angular deviation Δθm and the rotational angular velocity deviation Δω calculated in step S52, and the feedback gain Pfb, set in step S53. It calculates according to the following formula 6 using Dfb.
Im = Δθm · Pfb + Δω · Dfb Equation 6
In step S55, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 so that the drive current value Im flows through the VGRS motor 21 based on the current value I detected by the motor current value detection sensor 45, and the VGRS motor 21 is normally driven.

これにより、駆動シャフト21bは前記式3に従って計算した目標回転角θmhまで操舵入力軸12に対して相対的に回転し、転舵出力軸13に接続されたピニオンギア31は、回転角θsと目標回転角θmh(すなわち回転角θm)との和で表される回転角θpに回転する。その結果、左右前輪FW1,FW2は伝達比Gとなるように転舵され、運転者は良好な操舵フィーリングを得ることができる。   As a result, the drive shaft 21b rotates relative to the steering input shaft 12 up to the target rotational angle θmh calculated according to the above equation 3, and the pinion gear 31 connected to the steered output shaft 13 has the rotational angle θs and the target rotational angle. The rotation angle θp is represented by the sum of the rotation angle θmh (that is, the rotation angle θm). As a result, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered so as to have a transmission ratio G, and the driver can obtain a good steering feeling.

このようにVGRSモータ21を通常駆動させると、VGRSECU51は、ステップS56にて、通常駆動制御ルーチンの実行を終了する。そして、VGRSECU51は、モータ回転速度制御プログラムに戻り、ステップS38にて、同プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短時間の経過後、ふたたびステップS30にて、モータ回転速度制御プログラムに実行を開始する。   When the VGRS motor 21 is normally driven in this way, the VGRS ECU 51 ends the execution of the normal drive control routine in step S56. Then, VGRSECU 51 returns to the motor rotation speed control program, and once the execution of the program is terminated in step S38. Then, after a predetermined short time has elapsed, in step S30, execution of the motor rotation speed control program is started again.

次に、維持駆動制御ルーチンを説明する。維持駆動制御ルーチンは、図9に示すように、ステップS70にて、その実行が開始される。そして、VGRSECU51は、ステップS71にて、VGRSモータ21の駆動シャフト21aの目標回転角θmhを固定値としての固定目標回転角θmhfに設定する。   Next, the sustain drive control routine will be described. As shown in FIG. 9, the maintenance drive control routine is started in step S70. In step S71, the VGRS ECU 51 sets the target rotation angle θmh of the drive shaft 21a of the VGRS motor 21 to a fixed target rotation angle θmhf as a fixed value.

具体的に説明すると、VGRSECU51は、モータ回転速度制御プログラムの前記ステップS33にて「Yes」と判定した後に初めて維持駆動制御ルーチンを実行するときには、この「Yes」判定の直前に実行した通常駆動制御ルーチンの前記ステップS51にて計算した目標回転角θmhを固定目標回転角θmhfとして設定する。また、この維持駆動制御ルーチンを2回目以降に実行するときには、前回ルーチンの実行時に設定した固定目標回転角θmhfを引き続き維持する。このように、固定目標回転角θmhfを設定することによって、操舵入力軸12の回転位置とVGRSモータ21の駆動シャフト21bの回転位置との相対的な回転位置関係を固定、より具体的には、操舵入力軸12の回転角速度と駆動シャフト21bの回転角速度とを略一致させることができる。   More specifically, when the maintenance drive control routine is executed for the first time after determining “Yes” in step S33 of the motor rotation speed control program, the VGRS ECU 51 performs the normal drive control performed immediately before this “Yes” determination. The target rotation angle θmh calculated in step S51 of the routine is set as the fixed target rotation angle θmhf. When this maintenance drive control routine is executed for the second time and thereafter, the fixed target rotation angle θmhf set when the previous routine is executed is continuously maintained. In this way, by setting the fixed target rotation angle θmhf, the relative rotational position relationship between the rotational position of the steering input shaft 12 and the rotational position of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is fixed, more specifically, The rotational angular velocity of the steering input shaft 12 and the rotational angular velocity of the drive shaft 21b can be made substantially coincident.

続いて、VGRSECU51は、ステップS72にて、VGRSモータ21をフィードバック制御するために、前記ステップS71にて設定した固定目標回転角θmhfと回転角センサ43によって検出された実回転角θmとの角度偏差Δθmfを下記式7に従って計算する。
Δθmf=θmhf−θm …式7
Subsequently, in step S72, the VGRS ECU 51 performs an angular deviation between the fixed target rotation angle θmhf set in step S71 and the actual rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 in order to perform feedback control of the VGRS motor 21. Δθmf is calculated according to Equation 7 below.
Δθmf = θmhf−θm Equation 7

また、VGRSECU51は、今回維持駆動制御ルーチンを実行して計算した偏差Δθmf(t)と前回ルーチンを実行したときに計算した偏差Δθmf(t-1)との差分を計算することによって、駆動シャフト21bの回転角速度偏差Δωfを下記式8に従って計算する。
Δωf=Δθmf(t)−Δθmf(t-1) …式8
そして、VGRSECU51は、角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfを計算すると、ステップS73に進む。
Further, the VGRS ECU 51 calculates the difference between the deviation Δθmf (t) calculated by executing the current maintenance drive control routine and the deviation Δθmf (t−1) calculated when the previous routine is executed, thereby driving the drive shaft 21b. Is calculated according to the following equation (8).
Δωf = Δθmf (t) −Δθmf (t-1) Equation 8
When VGRSECU 51 calculates the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf, the process proceeds to step S73.

ステップS73においては、VGRSECU51は、VGRSモータ21をフィードバック制御するためのフィードバックゲインを設定する。すなわち、VGRSECU51は、図8に示す特性テーブルを参照して角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfに対応するフィードバックゲインPfbおよびDfbを、上述した通常駆動制御ルーチンの実行時に比して大きな値に設定する。   In step S <b> 73, the VGRS ECU 51 sets a feedback gain for performing feedback control of the VGRS motor 21. That is, the VGRSECU 51 sets the feedback gains Pfb and Dfb corresponding to the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf to a larger value than when the above-described normal drive control routine is executed with reference to the characteristic table shown in FIG. .

これにより、例えば、操舵入力軸12の回転変化に対してVGRSモータ21の駆動シャフト21bを極めて応答性よく、言い換えれば、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの相対回転速度差を略「0」にして、VGRSモータ21を維持駆動制御することができる。なお、この維持駆動制御ルーチンにおいては、フィードバックゲインPfb,Dfbの変化特性を車速Vに対して一定として実施するが、制御状態に応じて、フィードバックゲインPfb,Dfbの変化特性を車速Vに対して変化させて実施可能であることはいうまでもない。そして、VGRSECU51は、フィードバックゲインPfb,Dfbを設定すると、ステップS74に進む。   Thereby, for example, the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is extremely responsive to the rotational change of the steering input shaft 12, in other words, the relative rotational speed difference between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b is substantially “0”. Thus, the VGRS motor 21 can be maintained and controlled. In this maintenance drive control routine, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are set constant with respect to the vehicle speed V. However, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are changed with respect to the vehicle speed V according to the control state. Needless to say, the present invention can be implemented by changing. Then, after setting the feedback gains Pfb and Dfb, the VGRSECU 51 proceeds to step S74.

ステップS74においては、VGRSECU51は、操舵入力軸12の回転変化に対して、VGRSモータ21を維持駆動させるための維持駆動電流値ΔImを、前記ステップS72にて計算した角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfと、前記ステップS73にて設定したフィードバックゲインPfb,Dfbとを用いた下記式9に従って計算する。
ΔIm=Δθmf・Pfb+Δωf・Dfb …式9
そして、VGRSECU51は、維持駆動電流値ΔImを計算すると、ステップ75に進む。
In step S74, the VGRS ECU 51 calculates the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf calculated in step S72 for the sustain drive current value ΔIm for maintaining the VGRS motor 21 in response to the rotation change of the steering input shaft 12. And the following calculation using the feedback gains Pfb and Dfb set in step S73.
ΔIm = Δθmf · Pfb + Δωf · Dfb Equation 9
Then, VGRSECU 51 proceeds to step 75 after calculating sustain drive current value ΔIm.

ステップS75においては、VGRSECU51は、VGRSモータ21を維持駆動させる。具体的に説明すると、VGRSECU51は、操舵入力軸12の回転位置とVGRSモータ21の駆動シャフト21bの回転位置との相対的な回転位置関係を維持するための駆動電流値Imf(t)を、維持駆動電流値ΔImを用いた下記式10に従って計算する。
Imf(t)=Imf(t-1)+ΔIm …式10
ただし、前記式10中のImf(t-1)は、前回、維持駆動制御ルーチンを実行したときに、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの相対的な回転位置関係を維持するために計算した駆動電流値を表す。
In step S <b> 75, the VGRS ECU 51 maintains and drives the VGRS motor 21. More specifically, the VGRS ECU 51 maintains the drive current value Imf (t) for maintaining the relative rotational position relationship between the rotational position of the steering input shaft 12 and the rotational position of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21. Calculation is performed according to the following equation 10 using the drive current value ΔIm.
Imf (t) = Imf (t-1) + ΔIm Equation 10
However, Imf (t−1) in Equation 10 was calculated in order to maintain the relative rotational positional relationship between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b when the maintenance drive control routine was executed last time. Represents the drive current value.

そして、VGRSECU51は、モータ電流値検出センサ45によって検出された電流値Iに基づき、VGRSモータ21に駆動電流値Imf(t)が適切に流れるように駆動回路53を制御し、VGRSモータ21を維持駆動させる。これにより、VGRSモータ21の駆動シャフト21bは、操舵入力軸12の回転に対する相対的な回転角速度差を極めて小さくした状態、所謂、操舵入力軸12に連れ回る状態で回転することができる。 Based on the current value I detected by the motor current value detection sensor 45, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 so that the drive current value Imf (t) appropriately flows through the VGRS motor 21, and maintains the VGRS motor 21. Drive. Accordingly, the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 can rotate in a state where the relative rotational angular velocity difference with respect to the rotation of the steering input shaft 12 is extremely small, that is, in a state where the drive input shaft 12 is rotated.

前記ステップS75にてVGRSモータ21を維持駆動させると、VGRSECU51は、ステップS76にて、各センサによって検出されたVGRSモータ21の維持駆動後における検出値を入力する。すなわち、VGRSECU51は、車速センサ41から車速V、操舵角センサ42から回転角θsおよび回転角センサ43から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、VGRSECU51はステップS77に進む。ステップS77においては、VGRSECU51は、VGRSモータ21の維持駆動後における現在のピニオンギア31の回転角θpを前記式2に従って計算する。   When the VGRS motor 21 is maintained and driven in step S75, the VGRS ECU 51 inputs the detected value after the sustain driving of the VGRS motor 21 detected by each sensor in step S76. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S77. In step S <b> 77, the VGRS ECU 51 calculates the current rotation angle θp of the pinion gear 31 after the VGRS motor 21 is maintained and driven according to the above equation 2.

このようにVGRSモータ21を維持駆動制御すると、VGRSECU51は、ステップS78にて、維持駆動制御ルーチンの実行を終了する。そして、VGRSECU51は、モータ回転速度制御プログラムに戻り、ステップS36にて、維持駆動制御ルーチンの前記ステップS77にて計算したピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。すなわち、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、VGRSECU51は「No」と判定してステップS33に戻り、ふたたび、回転角θpがモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。   When the VGRS motor 21 is maintained and controlled in this way, the VGRS ECU 51 terminates the execution of the maintenance drive control routine in step S78. Then, the VGRSECU 51 returns to the motor rotation speed control program, and in step S36, whether or not the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S77 of the maintenance drive control routine is equal to or larger than the lock angle θ_lock. Determine. That is, if the absolute value of the rotation angle θp is less than the lock angle θ_lock, the VGRESCU 51 determines “No” and returns to step S33, and again determines whether or not the rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim. To do.

一方、ピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、ロック機構22をロック状態とするために、VGRSECU51は「Yes」と判定し、ステップS37にて、上記第1実施形態において説明したロック機構作動制御プログラムの実行を開始する。そして、VGRSECU51は、ステップS38にてモータ速度制御プログラムプログラムの実行を一旦終了し、所定の短時間の経過後、ふたたび、ステップS30にて同プログラムの実行を開始する。   On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is equal to or larger than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” in order to set the lock mechanism 22 in the locked state, and the first implementation is performed in step S37. The execution of the lock mechanism operation control program described in the embodiment is started. Then, the VGRSECU 51 once ends the execution of the motor speed control program program in step S38, and after a predetermined short time has elapsed, starts executing the program again in step S30.

ここで、第2実施形態におけるロック機構作動制御プログラムの実行に際しては、VGRSモータ21は、操舵入力軸12と相対回転速度差が生じないように維持駆動制御されている。これにより、駆動シャフト21b(ロックホルダ22a)が比較的ゆっくりと回転しているため、ロック機構22がロック状態に移行するときに発生するロック音は大幅に低減される。したがって、運転者にとって耳障りなロック音を必然的に発生するエンド当たり音により良好に紛れ込ますことができ、運転者がロック音をほとんど認識できないようにすることができる。   Here, at the time of execution of the lock mechanism operation control program in the second embodiment, the VGRS motor 21 is controlled to be driven so as not to cause a relative rotational speed difference from the steering input shaft 12. Thereby, since the drive shaft 21b (lock holder 22a) rotates relatively slowly, the lock sound generated when the lock mechanism 22 shifts to the locked state is greatly reduced. Therefore, it is possible to satisfactorily mix with the end hit sound that inevitably generates a lock sound that is harsh to the driver, and the driver can hardly recognize the lock sound.

また、この第2実施形態においては、VGRSECU51は、上述したように、ロック機構22をロック状態に移行させた後、運転者による操舵ハンドル11の中立位置方向への回動操作に伴って、ロック状態にあるロック機構22をアンロック状態とし、VGRSモータ21を維持駆動制御から通常駆動制御へスムーズに移行させる。このため、VGRSECU51は、図10に示す復帰制御プログラムを実行する。以下、この復帰制御プログラムを具体的に説明する。   In the second embodiment, as described above, the VGRSECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state and then locks the lock mechanism 22 in accordance with the turning operation of the steering handle 11 toward the neutral position by the driver. The lock mechanism 22 in the state is unlocked, and the VGRS motor 21 is smoothly shifted from the maintenance drive control to the normal drive control. For this reason, VGRSECU 51 executes the return control program shown in FIG. Hereinafter, the return control program will be specifically described.

図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、VGRSECU51は、所定の短い時間間隔によって、復帰制御プログラムの実行をステップS90にて開始する。そして、VGRSECU51は、続くステップS91にて、各センサによって検出された検出値を入力する。すなわち、VGRSECU51は、車速センサ41から車速V、操舵角センサ42から回転角θsおよび回転角センサ43から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、VGRSECU51はステップS92に進む。   When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRSECU 51 starts executing the return control program at step S90 at a predetermined short time interval. And VGRSECU51 inputs the detected value detected by each sensor in subsequent step S91. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S92.

ステップS92においては、VGRSECU51は、現在のピニオンギア31の回転角θpを、上述した第1実施形態において説明した式2に従って計算する。そして、VGRSECU51は、ステップS93に進む。ステップS93においては、VGRSECU51は、計算した回転角θpの絶対値が、メカエンド角θ_endよりも小さく設定されたロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。   In step S92, the VGRSECU 51 calculates the current rotation angle θp of the pinion gear 31 according to Equation 2 described in the first embodiment. Then, VGRSECU 51 proceeds to step S93. In step S93, the VGRSECU 51 determines whether or not the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock set smaller than the mechanical end angle θ_end.

そして、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、引き続きロック機構22をロック状態に維持する必要があるため、VGRSECU51は「Yes」と判定してステップS94に進む。ステップS94においては、VGRSECU51は、駆動回路54を制御して、ロック機構22のソレノイド22dに対するロック電流値I_lockの通電を遮断した状態で維持し、ロック機構22をロック状態に維持する。一方、VGRSECU51は、前記ステップS92にて計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、ロック機構22をアンロック状態に移行させるため、VGRSECU51は「No」と判定してステップS95に進む。   If the calculated absolute value of the rotation angle θp is equal to or greater than the lock angle θ_lock, the lock mechanism 22 needs to be maintained in the locked state, so the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S94. In step S94, the VGRSECU 51 controls the drive circuit 54 to maintain the lock current value I_lock with respect to the solenoid 22d of the lock mechanism 22 in an interrupted state, thereby maintaining the lock mechanism 22 in the locked state. On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp calculated in step S92 is less than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines that the lock mechanism 22 is in the unlocked state, so that the VGRSECU 51 determines “No” and the step S95. Proceed to

ステップS95において、VGRSECU51は、駆動回路54を制御し、ロック機構22のソレノイド22dに対して、所定の大きさに設定されたロック電流値I_lockの供給を開始する。これにより、ソレノイド22dは、収縮動作を開始し、図示省略のバネの付勢力に抗してロックレバー22bをロックピン22cの軸線周りに回転させる。したがって、ロックレバー22bの係合部22b1とロックホルダ22aの溝部22a1とが互いに離間し、ロック機構22は係合が解除されたアンロック状態に移行する。   In step S95, the VGRSECU 51 controls the drive circuit 54 to start supplying the lock current value I_lock set to a predetermined magnitude to the solenoid 22d of the lock mechanism 22. As a result, the solenoid 22d starts to contract and rotates the lock lever 22b about the axis of the lock pin 22c against the biasing force of a spring (not shown). Therefore, the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b and the groove portion 22a1 of the lock holder 22a are separated from each other, and the lock mechanism 22 shifts to the unlocked state in which the engagement is released.

ステップS96においては、VGRSECU51は、維持駆動制御ルーチンを実行する。なお、この維持駆動制御ルーチンは、上述したとおりであるため、その説明を省略する。そして、VGRSECU51は、維持駆動制御ルーチンの実行後、ステップS97にて、同ルーチンにおける前記ステップS77にて計算されたピニオンギア31の回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。すなわち、VGRSECU51は、回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であれば、ロック機構22のアンロック状態下でVGRSモータ21を維持駆動させるために「Yes」と判定し、ステップS93,95およびステップS96の各ステップ処理を実行する。   In step S96, VGRSECU 51 executes a maintenance drive control routine. Since the sustain drive control routine is as described above, the description thereof is omitted. Then, after executing the maintenance drive control routine, the VGRS ECU 51 determines whether the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S77 in the routine is equal to or larger than the motor rotation fixed angle θ_lim in step S97. Determine whether. That is, if the absolute value of the rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 determines “Yes” to maintain and drive the VGRS motor 21 in the unlocked state of the lock mechanism 22, and step S93, Each step process of 95 and step S96 is performed.

一方、回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満であれば、VGRSモータ21を維持駆動制御から通常駆動制御に切り替えるために「No」と判定し、ステップS98に進む。ステップS98においては、VGRSECU51は、通常駆動制御ルーチンを実行する。なお、この通常駆動制御ルーチンも、上述したとおりであるため、その説明を省略する。そして、VGRSECU51は、通常駆動制御ルーチンの実行後、ステップS99にて、復帰制御プログラムの実行を終了する。   On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, “No” is determined to switch the VGRS motor 21 from the maintenance drive control to the normal drive control, and the process proceeds to step S98. In step S98, VGRSECU 51 executes a normal drive control routine. Since this normal drive control routine is also as described above, its description is omitted. Then, after executing the normal drive control routine, the VGRSECU 51 ends the return control program in step S99.

以上の説明からも理解できるように、この第2実施形態によれば、VGRSECU51は、モータ回転速度制御プログラムにおけるステップS33にて転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lockよりも小さく設定されたモータ回転固定角θ_lim以上であると判定されると、維持駆動制御ルーチンを実行する。そして、VGRSECU51は、同ルーチンのステップS75にてVGRSモータ21の駆動シャフト21bの回転角θmと操舵入力軸12の回転角θsとの間の相対的な回転位置関係を維持した状態でVGRSモータ21を維持駆動させる。   As can be understood from the above description, according to the second embodiment, the VGRSECU 51 rotates the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 in step S33 in the motor rotation speed control program. Is determined to be equal to or larger than the motor rotation fixed angle θ_lim set smaller than the lock angle θ_lock, the sustain drive control routine is executed. The VGRS ECU 51 maintains the relative rotational positional relationship between the rotational angle θm of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 and the rotational angle θs of the steering input shaft 12 in step S75 of the routine. Keep driving.

これにより、上述したロック機構作動制御プログラムの実行により、転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上となりかつ操舵ハンドル11の操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上となったときに、直ちに、ロック機構22をロック状態に移行させることによって、より小さなロック音を左右前輪FW1,FW2がメカエンドストッパに当接することによって発生するエンド当たり音に紛れ込ますことができる。したがって、運転者によって耳障りな音をより知覚され難くすることができる。   As a result, the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steering output shaft 13 becomes equal to or larger than the lock angle θ_lock and the steering angular velocity ωs of the steering handle 11 is increased by executing the lock mechanism operation control program described above. When the absolute value becomes equal to or higher than the lock steering angular velocity ω_lock, the lock mechanism 22 is immediately shifted to the locked state, so that a smaller lock sound is generated when the left and right front wheels FW1, FW2 come into contact with the mechanical end stopper. It can be mixed into the winning sound. Therefore, it is possible to make it more difficult for the driver to perceive a harsh sound.

また、VGRSECU51は、復帰制御プログラムを実行することにより、同プログラムのステップS93にて転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であればロック機構22をロック状態に維持し、ピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満となればステップS95にてロック機構22をアンロック状態に移行させることができる。また、VGRSECU51は、転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満でありモータ回転固定角θ_lim以上であれば、ステップS96にて維持駆動制御ルーチンを実行してVGRSモータ21を維持駆動させる。また、VGRSECU51は、転舵出力軸13と一体的に回転するピニオンギア31の回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満となれば、ステップS98にて通常駆動制御ルーチンを実行してVGRSモータ21を通常駆動させることができる。   Further, the VGRSECU 51 executes the return control program so that the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the turning output shaft 13 is greater than or equal to the lock angle θ_lock in step S93 of the program. If the lock mechanism 22 is maintained in the locked state and the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is less than the lock angle θ_lock, the lock mechanism 22 can be shifted to the unlocked state in step S95. If the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 is less than the lock angle θ_lock and greater than or equal to the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 performs the sustain drive control in step S96. A routine is executed to maintain and drive the VGRS motor 21. If the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 executes a normal drive control routine in step S98 to execute the VGRS. The motor 21 can be normally driven.

これにより、ロック機構22がアンロック状態からロック状態に移行するときと、ロック状態からアンロック状態に移行するときとで、VGRSモータ21の作動状態を同一とすることができる。これにより、ロック機構22の作動切り換えを極めてスムーズに行うことができるとともに、同作動切り換えに伴う操舵ハンドル11の操作感を極めてスムーズに変化させることができる。   Thereby, the operation state of the VGRS motor 21 can be made the same when the lock mechanism 22 shifts from the unlocked state to the locked state and when the lock mechanism 22 shifts from the locked state to the unlocked state. Thereby, the operation switching of the lock mechanism 22 can be performed very smoothly, and the operational feeling of the steering handle 11 accompanying the operation switching can be changed very smoothly.

また、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   In implementing the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記各実施形態においては、ピニオンギア31の実回転角θpを、操舵角センサ42によって検出された操舵入力軸12の実回転角θsおよび回転角センサ43によって検出されたVGRSモータ21の駆動シャフト21bの実回転角θmを用いた前記式2に従って計算するように実施した。しかしながら、例えば、操舵装置に転舵出力軸13すなわちピニオンギア31の回転角θpを検出可能なセンサ(例えば、転舵出力軸13の回転を検出する回転角センサやラックバー32の軸線方向変位を検出する変位センサ、左右前輪FW1,FW2の転舵角を検出する転舵角センサなど)が設けられている場合には、このセンサによって検出された実回転角θpを用いて実施することができる。この場合であっても、上記第1実施形態にて説明したロック機構作動制御プログラム、上記第2実施形態にて説明したモータ回転速度制御プログラムおよび復帰制御プログラムを全く同様に実施することができ、その結果、同様の効果を得ることができる。   For example, in each of the above embodiments, the actual rotation angle θp of the pinion gear 31 is set to the actual rotation angle θs of the steering input shaft 12 detected by the steering angle sensor 42 and the drive of the VGRS motor 21 detected by the rotation angle sensor 43. The calculation was performed according to the equation 2 using the actual rotation angle θm of the shaft 21b. However, for example, the steering device can detect the rotation angle θp of the steering output shaft 13, that is, the pinion gear 31 (for example, the rotational angle sensor that detects the rotation of the steering output shaft 13 or the axial displacement of the rack bar 32. When a displacement sensor to detect, a turning angle sensor to detect the turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2, etc.) are provided, the actual rotation angle θp detected by this sensor can be used. . Even in this case, the lock mechanism operation control program described in the first embodiment, the motor rotation speed control program and the return control program described in the second embodiment can be executed in exactly the same way, As a result, the same effect can be obtained.

また、上記第2実施形態においては、VGRSモータ21を維持駆動制御するときに、通常駆動制御に比して大きなフィードバックゲインPfb,Dfbを設定し、VGRSモータ21の駆動シャフト21bを操舵入力軸12の回転に対して応答性よく追従させるように実施した。これに対して、例えば、VGRSモータ21の各相に同一の電流値を無条件に供給(所謂、相固定)することによって、操舵入力軸12と駆動シャフト21bとの間の相対的な回転変位関係が変化しないように実施することも可能である。これにより、維持駆動制御内容を簡略化することができる。   In the second embodiment, when maintaining and controlling the VGRS motor 21, the feedback gains Pfb and Dfb that are larger than those in the normal drive control are set, and the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is set to the steering input shaft 12. This was carried out so as to follow the rotation with good responsiveness. On the other hand, for example, by supplying the same current value to each phase of the VGRS motor 21 unconditionally (so-called phase fixing), the relative rotational displacement between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. It is also possible to implement so that the relationship does not change. Thereby, the maintenance drive control content can be simplified.

また、上記各実施形態においては、ロック機構作動制御プログラム、モータ回転速度制御プログラムおよび復帰制御プログラムを、操舵装置に設けられた伝達比可変アクチュエータ20のVGRSモータ21およびロック機構22の制御に適用して実施した。しかし、電動モータの回転量に応じてロック機構を作動制御する他の構成の装置(例えば、ステアバイワイヤ方式の操舵装置や操舵ハンドルロック装置など)に、上記各プログラムをそれぞれ適用して実施可能であることはいうまでもない。このように、他の構成の装置に上記各プログラムを適用して実施した場合であっても、ロック状態に移行したときに発生するロック音を認識され難くすることができる。   In each of the above embodiments, the lock mechanism operation control program, the motor rotation speed control program, and the return control program are applied to the control of the VGRS motor 21 and the lock mechanism 22 of the transmission ratio variable actuator 20 provided in the steering device. Carried out. However, the above programs can be applied to devices having other configurations (for example, steer-by-wire steering devices and steering handle lock devices) that control the operation of the lock mechanism in accordance with the rotation amount of the electric motor. Needless to say. As described above, even when the above-described programs are applied to an apparatus having another configuration, it is possible to make it difficult to recognize the lock sound that is generated when shifting to the locked state.

さらに、上記実施形態および各変形例においては、転舵ギアユニット30にEPSモータ33を設けてラックバー32にアシスト力を伝達するように構成して実施した。しかし、EPSモータ33の配置については、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に対してアシスト力を伝達可能であれば、例えば、アシスト力を転舵出力軸13に伝達するように配置するなど、いかなる態様で配置してもよい。また、上記実施形態および各変形例においては、転舵ギアユニット30にラックアンドピニオン式を採用して実施したが、例えば、ボールねじ機構を採用して実施することもできる。   Furthermore, in the said embodiment and each modification, the EPS gear 33 was provided in the steering gear unit 30, and it comprised and comprised so that assist force might be transmitted to the rack bar 32, and implemented. However, regarding the arrangement of the EPS motor 33, for example, if the assist force can be transmitted to the turning operation of the steering handle 11 by the driver, the EPS motor 33 is disposed so as to transmit the assist force to the steering output shaft 13, for example. Any arrangement may be used. Moreover, in the said embodiment and each modification, although implemented using the rack and pinion type | formula for the steering gear unit 30, it can also implement, for example, employ | adopting a ball screw mechanism.

本発明の第1および第2実施形態に共通の車両の操舵装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a vehicle steering apparatus common to first and second embodiments of the present invention. FIG. ロック機構の構造を説明するための図であるIt is a figure for demonstrating the structure of a locking mechanism. 車速と伝達比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a vehicle speed and a transmission ratio. 本発明の第1実施形態に係り、図1のVGRSECUによって実行されるロック機構作動制御プログラムを示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a lock mechanism operation control program executed by the VGRSECU in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 図4のロック機構作動制御プログラムにおける通常ロック制御時にVGRSモータに供給する駆動電流値の最大値の変化特性を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a change characteristic of a maximum value of a drive current value supplied to a VGRS motor during normal lock control in the lock mechanism operation control program of FIG. 本発明の第2実施形態に係り、図1のVGRSECUによって実行されるモータ回転速度制御プログラムを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a motor rotation speed control program executed by the VGRSECU in FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention. 図6のモータ回転速度制御プログラムにおける通常駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the normal drive control routine in the motor rotational speed control program of FIG. 車速とフィードバックゲインの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a vehicle speed and a feedback gain. 図6のモータ回転速度制御プログラムにおける維持駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maintenance drive control routine in the motor rotational speed control program of FIG. 本発明の第2実施形態に係り、図1のVGRSECUによって実行される復帰制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the return control program which concerns on 2nd Embodiment of this invention and is performed by VGRSECU of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

FW1,FW2…前輪、11…操舵ハンドル、12…操舵入力軸、13…転舵出力軸、20…可変ギア比アクチュエータ、21…VGRSモータ、21a…モータハウジング、21b…駆動シャフト、22…ロック機構、22a…ロックホルダ、22b…ロックレバー、22d…ソレノイド、23…減速機、30…転舵ギアユニット、31…ピニオンギア、32…ラックバー、33…EPSモータ、41…車速センサ、42…操舵角センサ、43…回転角センサ、44…トルクセンサ、45…モータ電流値検出センサ、51…VGRSECU、52…EPSECU、53,54,55…駆動回路 FW1, FW2 ... front wheel, 11 ... steering handle, 12 ... steering input shaft, 13 ... steering output shaft, 20 ... variable gear ratio actuator, 21 ... VGRS motor, 21a ... motor housing, 21b ... drive shaft, 22 ... lock mechanism 22a ... Lock holder, 22b ... Lock lever, 22d ... Solenoid, 23 ... Reducer, 30 ... Steering gear unit, 31 ... Pinion gear, 32 ... Rack bar, 33 ... EPS motor, 41 ... Vehicle speed sensor, 42 ... Steering Angle sensor, 43 ... Rotation angle sensor, 44 ... Torque sensor, 45 ... Motor current detection sensor, 51 ... VGRSECU, 52 ... EPSECU, 53, 54, 55 ... Drive circuit

Claims (6)

操舵ハンドルの回動操作に伴って一体的に回転する操舵入力軸と、転舵輪を転舵する転舵機構に接続される転舵出力軸と、前記操舵入力軸側に接続された電動モータと前記転舵出力軸側に接続されて前記電動モータの駆動シャフトの回転を減速する減速機とから構成されて前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更して前記転舵出力軸を回転させる伝達比可変アクチュエータと、前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止または許容するロック機構と、前記伝達比可変アクチュエータの作動および前記ロック機構の作動を制御する作動制御装置とを備えた伝達比可変操舵装置において、前記作動制御装置を、
前記転舵出力軸の回転量を検出する転舵出力軸回転量検出手段と、
前記転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する前記転舵出力軸の最大回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量の絶対値が前記最大回転量となるまでに前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であるか否かを判定するロック作動開始判定手段と、
前記操舵ハンドルの操作速度を検出する操作速度検出手段と、
前記操舵ハンドルの操作に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始量から前記最大回転量になるまでに前記ロック機構をロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始操作速度と、前記検出された前記操舵ハンドルの操作速度の絶対値とを比較し、同検出された操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であるか否かを判定する操作速度判定手段と、
前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、前記操作速度判定手段によって前記検出された操舵ハンドルの操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であると判定されると、前記ロック機構を直ちにロック状態に移行させるロック作動制御手段とで構成したことを特徴とする伝達比可変操舵装置。
A steering input shaft that rotates integrally with the turning operation of the steering wheel, a steering output shaft that is connected to a steering mechanism that steers the steered wheels, and an electric motor that is connected to the steering input shaft. A reduction gear connected to the steering output shaft side and decelerating the rotation of the drive shaft of the electric motor, and changing the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A transmission ratio variable actuator that rotates the steered output shaft, a lock mechanism that prohibits or allows relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and the operation and lock of the variable transmission ratio actuator. In a transmission ratio variable steering apparatus comprising an operation control apparatus that controls the operation of the mechanism, the operation control apparatus comprises:
A turning output shaft rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the turning output shaft;
The absolute value of the rotation amount of the steered output shaft is set to be smaller than the maximum rotation amount of the steered output shaft corresponding to a stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheels, and the maximum rotation amount Until the lock mechanism shifts to a locked state in which relative rotation between the steering input shaft and the steering output shaft is prohibited, and the detected rotation amount. A lock operation start determination means that compares the absolute value of the rotation amount of the rudder output shaft and determines whether or not the absolute value of the detected rotation amount is equal to or greater than the lock operation start rotation amount;
An operation speed detecting means for detecting an operation speed of the steering wheel;
It is set in advance to shift the lock mechanism to the locked state until the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the operation of the steering handle reaches the maximum rotation amount from the lock operation start amount. The lock operation start operation speed is compared with the detected absolute value of the steering wheel operation speed, and it is determined whether or not the detected absolute value of the operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed. Operating speed determination means for
The absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the lock operation start determining means is determined to be greater than or equal to the lock operation start rotation amount, and the steering wheel detected by the operation speed determining means is A transmission ratio variable steering apparatus comprising: a lock operation control unit that immediately shifts the lock mechanism to a locked state when it is determined that an absolute value of an operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed.
請求項1に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記転舵出力軸回転量検出手段を、
前記操舵入力軸の回転量を検出する操舵入力軸回転量検出手段と、
前記電動モータの駆動シャフトの回転量を検出するモータ駆動シャフト回転量検出手段と、
前記検出された操舵入力軸の回転量と前記検出された駆動シャフトの回転量とを用いて前記転舵出力軸の回転量を算出する回転量算出手段とで構成したことを特徴とする伝達比可変操舵装置。
In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 1,
The turning output shaft rotation amount detection means,
Steering input shaft rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the steering input shaft;
Motor drive shaft rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the drive shaft of the electric motor;
A transmission ratio comprising: a rotation amount calculating means for calculating a rotation amount of the steered output shaft using the detected rotation amount of the steering input shaft and the detected rotation amount of the drive shaft. Variable steering device.
請求項1に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記作動制御装置は、さらに、
前記ロック作動開始回転量よりも小さく設定されて前記電動モータの駆動シャフトの回転量と前記操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で前記電動モータを前記操舵入力軸の回転に追従させて作動させる維持作動を開始するために予め設定された維持作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であるか否かを判定する維持作動開始判定手段と、
前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であると判定されると、前記電動モータを前記維持作動させるモータ維持作動制御手段とを備えて構成されることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 1,
The operation control device further includes:
The steering motor is steered in a state where the rotation amount of the drive shaft of the electric motor and the rotation amount of the steering input shaft are set relative to each other and the rotation amount of the steering input shaft is maintained. The maintenance operation start rotation amount set in advance to start the maintenance operation to be operated following the rotation of the input shaft is compared with the detected absolute value of the rotation amount of the steered output shaft. Maintenance operation start determining means for determining whether or not the absolute value of the rotation amount is equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount;
If the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination unit is determined to be greater than or equal to the maintenance operation start rotation amount, a motor maintenance operation control unit that causes the electric motor to perform the maintenance operation. And a transmission ratio variable steering device.
請求項3に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記モータ維持作動制御手段は、
前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上となった時点における、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を実現する前記電動モータの駆動シャフトの回転量と、前記操舵入力軸の回転量との相対的な回転量差を維持した状態で、前記電動モータを前記維持作動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 3,
The motor maintenance operation control means includes
The rotation of the steering output shaft relative to the amount of rotation of the steering input shaft when the absolute value of the amount of rotation of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means becomes equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount. The electric motor is maintained in a state of maintaining a relative rotation amount difference between a rotation amount of the drive shaft of the electric motor and a rotation amount of the steering input shaft that realizes a transmission ratio of the amount. A transmission ratio variable steering device.
請求項3に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記モータ維持作動制御手段は、
フィードバック制御に用いるフィードバックゲインを大きく設定して、前記電動モータを維持作動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 3,
The motor maintenance operation control means includes
A transmission ratio variable steering apparatus, wherein a large feedback gain used for feedback control is set to maintain the electric motor.
請求項3に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記作動制御装置は、さらに、
前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量未満であると判定されると、前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を許容するアンロック状態に移行させるアンロック作動制御手段と、
前記アンロック作動制御手段によって前記ロック機構が前記アンロック状態に移行されており、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量未満であると判定されると、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するために前記電動モータを通常作動させるモータ通常作動制御手段とを備えて構成されることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 3,
The operation control device further includes:
When it is determined that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the lock operation start determination unit is less than the lock operation start rotation amount, the lock mechanism is connected to the steering input shaft and the steering output. Unlocking operation control means for shifting to an unlocking state allowing relative rotation with the shaft;
The lock mechanism is shifted to the unlocked state by the unlock operation control means, and the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means is less than the maintenance operation start rotation amount. If it is determined, the motor normal operation control means for normally operating the electric motor to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A transmission ratio variable steering device.
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