JP4957076B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に関するものである。

従来、ステアリング操作に基づく転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく転舵輪の第２の舵角（ＡＣＴ角）を上乗せすることにより、ステアリングの舵角（操舵角）と転舵輪の舵角（転舵角）との間の伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置がある（例えば特許文献１参照）。そして、このような操舵装置を採用することで、低車速時においてはステアリング操作に対する転舵角の変更量を大として運転者の負担を軽減し、高車速時にはその変更量を小として高い操舵安定性を確保するといった、優れたステアリング特性を実現することができる。
特開２００５−１７０１２９号公報 特開２００６−０２０３９２号公報

しかしながら、伝達比可変装置の作動により発生したＡＣＴ角は、そのモータトルクにより保持される。即ち、その保持トルク以上の外力が印加された場合には、そのＡＣＴ角を保持できなくなる。このため、転舵角がその最大舵角であるステアリングエンド（ラックエンド）に達した場合であっても、その保持トルクに抗してステアリング操作を行うことにより、転舵角は既に最大舵角となっているにもかかわらず、運転者は、本来の限界以上にステアリングを切り足すことができてしまう。つまり、ステアリングシャフト一体回転式の伝達比可変装置に例えて言うならば（例えば、特許文献２参照）、そのステアリングシャフトが伝達比可変装置部分においてバネのように捩れたような状態となる。その結果、特にこうしたステアリングシャフト一体回転型の伝達比可変装置では、駆動電力を供給すべく設けられたスパイラルケーブル装置の許容回転範囲を超えてステアリング側の入力軸が回転し、これにより、そのフレキシブルフラットケーブルが切れるおそれがある等、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、転舵輪の最大舵角を超えたステアリング操作を抑制することのできる車両用操舵装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステアリング操作に基づく転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングの舵角と前記転舵輪の舵角との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、指令値と実際値との偏差に基づくフィードバック制御により伝達比可変装置の駆動モータを制御する車両用操舵装置であって、前記転舵輪の最大舵角を超える過剰なステアリング操作の入力を検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記入力が検知された場合には、前記フィードバック制御のフィードバックゲインを高くして、過剰なステアリング操作に抗する駆動モータの保持トルクを大きくすること、を要旨とする。

上記構成によれば、フィードバックゲインを高めることで、僅かな偏差でも大きな電流指令が演算されることになり、これにより、駆動モータの発生するモータトルク、即ち伝達比可変装置の保持トルクも大となる。その結果、上述の「捩れ状態」が起こりにくくなり、最大舵角を超えた過剰なステアリング操作を抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリング操作の入力が前記転舵輪の最大舵角を大きく超えるものであるほど、前記フィードバックゲインを高くすること、を要旨とする。

上記構成によれば、より適切に過剰操舵を抑制することができる。
請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記転舵輪の舵角が前記最大舵角近傍の所定の舵角を超えた場合には、前記舵角が前記最大舵角に近づくほど、前記フィードバックゲインを高くすること、を要旨とする。

上記構成によれば、過剰操舵をより効果的に抑制でき、ひいては未然に防止することが可能になる。
請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記転舵輪の舵角が前記最大舵角近傍の所定の舵角を超えた場合には、前記ステアリングの操舵速度が速いほど、前記フィードバックゲインを高くすること、を要旨とする。

上記構成によれば、過剰操舵をより一層効果的に抑制でき、ひいては未然に防止することが可能になる。
請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、前記操舵速度に基づきフィードバックゲインを高めた場合には、前記操舵速度が低下した後においても該低下以前の操舵速度に応じたフィードバックゲインを維持すること、を要旨とする。

上記構成によれば、フィードバックゲインの急変に伴う「ふらつき」の発生を防止することができる。
請求項６に記載の発明は、前記伝達比可変装置は、前記第２の舵角を機械的に固定するロック装置を備え、前記制御手段は、前記入力が検知され、且つ前記第２の舵角の角速度の絶対値が所定の閾値に満たない場合に前記ロック装置を作動させること、を要旨とする。

上記構成によれば、つまり伝達比可変装置の高速作動時を避けてロック装置を作動させることにより、同ロック装置の負荷を軽減することができる。そして、上記フィードバックゲインの可変制御と組み合わせることにより、併せて高フィードバックゲインの使用に伴う発振を防止することができる。

本発明によれば、転舵輪の最大舵角を超えたステアリング操作を抑制することが可能な車両用操舵装置を提供することができる。

以下、本発明を伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車両用操舵装置１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により転舵輪６の舵角、即ち転舵角が可変することにより、車両進行方向が変更されるようになっている。尚、本実施形態の車両用操舵装置１は、所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）であり、ボール螺子機構（図示略）を介して駆動源であるモータ７の発生するアシストトルクをラック５に伝達することにより、操舵系にアシスト力を付与するようになっている。

また、本実施形態の車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）と転舵輪６の舵角（転舵角）との間の伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置８と、該伝達比可変装置８の作動を制御する制御手段としてのＩＦＳＥＣＵ９とを備えている。

詳述すると、ステアリングシャフト３は、ステアリング２が連結された第１シャフト１０とラックアンドピニオン機構４に連結される第２シャフト１１とからなり、伝達比可変装置８は、第１シャフト１０及び第２シャフト１１を連結する差動機構１２と、該差動機構１２を駆動するモータ１３とを備えている。そして、伝達比可変装置８は、ステアリング操作に伴う第１シャフト１０の回転に、モータ駆動による回転を上乗せして第２シャフト１１に伝達することにより、ラックアンドピニオン機構４に入力されるステアリングシャフト３の回転を増速（又は減速）し、これによりステアリング２に対する転舵輪６の伝達比を可変させる。

つまり、図２（ａ）（ｂ）に示すように、伝達比可変装置８は、ステアリング操作に基づく転舵輪６の舵角（ステア転舵角θts）にモータ駆動に基づく転舵輪の舵角（ＡＣＴ角θta）を上乗せすることにより、操舵角θsと転舵角θtとの間の伝達比を可変させる。

尚、この場合における「上乗せ」とは、加算する場合のみならず減算する場合をも含むものと定義し、以下同様とする。また、「操舵角θsと転舵角θtとの間の伝達比」をオーバーオールギヤ比（操舵角θs／転舵角θt）で表した場合、ステア転舵角θtsと同方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は小さくなる（転舵角θt大、図２（ａ）参照）。そして、逆方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は大きくなる（転舵角θt小、図２（ｂ）参照）。

また、本実施形態のモータ１３は、ブラシレスモータであり、ＩＦＳＥＣＵ９から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより回転する。そして、ＩＦＳＥＣＵ９は、この駆動電力の供給を通じてモータ１３の回転を制御することにより、伝達比可変装置８の作動、即ちＡＣＴ角θtaを制御する（伝達比可変制御）。

さらに詳述すると、図３に示すように、本実施形態の伝達比可変装置８は、略有底筒状に形成されたハウジング１４を有しており、モータ１３は、その回転軸であるモータ軸１３ａとハウジング１４とが同軸になるように同ハウジング１４内に固定されている。そして、ハウジング１４は、その上壁部１４ａに設けられた連結部１５が第１シャフト１０とスプライン嵌合されている。

本実施形態では、差動機構１２には、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン２１，２２、及びこれら両スプラインの内側において該各スプラインと噛合されるフレクスプライン２３、並びにその噛合部を回転させる波動発生器２６からなる周知の波動歯車機構が採用されている。

一方のサーキュラスプライン２１は、ハウジング１４と同軸となるように同ハウジング１４に固定されており、他方のサーキュラスプライン２２は、連結部材２５を介して第２シャフト１１と同軸に連結されている。各サーキュラスプライン２１，２２には、互いに異なる歯数が設定されており、フレクスプライン２３は、楕円状に撓められた状態でこれら各ギヤの内側に配置されることにより、その外歯が該各ギヤの内歯とそれぞれ部分的に噛合されている。そして、ハウジング１４とともにサーキュラスプライン２１が回転し、そのサーキュラスプライン２１の回転がフレクスプライン２３を介してサーキュラスプライン２２に伝達されることにより、ステアリング操作に伴う第１シャフト１０の回転が第２シャフト１１に伝達されるようになっている。

フレクスプライン２３の内側には、上記サーキュラスプライン２１，２２とともに差動機構１２を構成する波動発生器２６が配置されている。波動発生器２６は、モータ軸１３ａに連結されており、モータ軸１３ａの回転に伴いフレクスプライン２３の内側を回転することで、上記撓められたフレクスプライン２３の楕円形状、即ちサーキュラスプライン２１，２２との噛合部を回転させる。そして、サーキュラスプライン２１とサーキュラスプライン２２との間の歯数差に基づいて、サーキュラスプライン２２が回転することにより、モータ軸１３ａの回転が減速されて第２シャフト１１に伝達されるようになっている。

また、本実施形態の伝達比可変装置８では、ハウジング１４の上壁部１４ａにスパイラルケーブル装置２７が設けられている。そして、このスパイラルケーブル装置２７により、所定の回転範囲（許容回転範囲）においてモータ１３とＩＦＳＥＣＵ９、並びに後述するロック装置３３の駆動源であるソレノイド３３ａとＩＦＳＥＣＵ９とが電気的に接続されるようになっている。尚、このようなスパイラルケーブル装置２７についての詳細は、例えば上記特許文献２に記載の構成を参照されたい。

更に、伝達比可変装置８は、ハウジング１４側に設けられたロックアーム３１を、モータ軸１３ａの一端に固定され該モータ軸１３ａとともに一体回転するロックホルダ３２に係合させることにより、第１シャフト１０と第２シャフト１１との相対回転を規制する、即ちＡＣＴ角θtaを機械的に固定するロック装置３３を備えている。そして、ＩＦＳＥＣＵ９は、例えば、イグニッションオフ時や電動パワーステアリング装置の異常が検出された場合等に、このロック装置３３を作動させる（ロック制御オン）。尚、こうしたロック装置についての詳細は、例えば特開２００３−３２０９４３号公報に記載の構成を参照されたい。

次に、本実施形態の車両用操舵装置の電気的構成及び制御態様について説明する。
図１に示すように、ＩＦＳＥＣＵ９には、操舵角センサ３６により検出された操舵角θs（操舵速度ωs）、及び車速センサ３７により検出された車速Ｖが入力されるようになっている。そして、ＩＦＳＥＣＵ９は、これら操舵角θs（操舵速度ωs）及び車速Ｖに基づいてモータ１３の回転を制御することにより伝達比可変装置８の作動、即ち伝達比可変制御を実行する。

詳述すると、図４に示すように、ＩＦＳＥＣＵ９は、モータ制御信号を出力するマイコン４１と、モータ制御信号に基づいてモータ１３に駆動電力を供給する駆動回路４２とを備えている。

マイコン４１は、ギヤ比可変制御演算部４３及び微分ステア制御演算部４４を備えており、ギヤ比可変制御演算部４３には、操舵角θs及び車速Ｖが入力され、微分ステア制御演算部４４には、車速Ｖ及び操舵速度ωsが入力される。そして、ギヤ比可変制御演算部４３は、車速Ｖに応じてギヤ比（伝達比）を可変させるための制御目標成分であるギヤ比可変指令角θgr*を演算し、微分ステア制御演算部４４は、操舵速度ωsに応じて車両の応答性を向上させるための制御目標成分である微分ステア指令角θls*を演算する。

ギヤ比可変制御演算部４３及び微分ステア制御演算部４４により演算されたギヤ比可変指令角θgr*及び微分ステア指令角θls*は、加算器４５へと入力される。そして、この加算器４５において、これらギヤ比可変指令角θgr*及び微分ステア指令角θls*が重畳されることによりＡＣＴ指令角θta*が演算される。

また、ＩＦＳＥＣＵ９には、モータ１３に設けられた回転角センサ４６が接続されており、加算器４５において演算されたＡＣＴ指令角θta*は、回転角センサ４６の出力するモータ回転角θmに基づき演算されるＡＣＴ角θtaとともに、位置制御演算部４８に入力される。そして、位置制御演算部４８は、指令値であるＡＣＴ指令角θta*に実際値であるＡＣＴ角θtaを追従させるべく、その偏差ΔθtaにＦ／Ｂゲイン（フィードバックゲイン）Ｋを乗ずることによりフィードバック演算を実行し、これにより得られる電流指令εをモータ制御信号出力部４９に出力する。

そして、モータ制御信号出力部４９は、電流指令εに基づき生成されたモータ制御信号を駆動回路４２に出力し、そのモータ制御信号に基づく駆動電力が駆動回路４２からモータ１３に供給されることにより、同モータ１３、即ち伝達比可変装置８の作動が制御されるようになっている。

また、ＩＦＳＥＣＵ９は、上記モータ駆動用の駆動回路４２に加え、ロック装置３３のソレノイド３３ａに駆動電力を供給するロック制御用の駆動回路５２を備えるとともに、マイコン４１には、駆動回路５２の作動を制御するためのロック制御信号を生成するロック制御部５３が設けられている。本実施形態では、ロック制御部５３には、図示しない車内ネットワークを介して、ＩＧオン／オフ信号Ｓ_ig、及び電動パワーステアリング装置や伝達比可変装置８の異常を示す異常信号Ｓ_trが入力されるようになっている。そして、ロック制御部５３は、ＩＧオン／オフ信号Ｓ_igが「ＩＧオフ」を示すものである場合、又は異常信号Ｓ_trが入力された場合に、駆動回路５２に出力する制御信号を、ロック状態とすべき値を有するものに変更する。尚、本実施形態では、駆動回路５２は、スイッチング素子（パワーＭＯＳＦＥＴ）により構成され、ロック制御信号は、同スイッチング素子のＤｕｔｙ（オンＤｕｔｙ）として出力される。そして、ロック制御部５３は、ロック作動時には、そのロック制御信号を「オフ（Ｄｕｔｙ＝０）」とし、これによりソレノイド３３ａをオフ、即ちロック装置３３がロック状態となるように制御する。

（過剰操舵抑制制御）
次に、本実施形態の車両用操舵装置における過剰操舵抑制制御の態様について説明する。

上述のように、伝達比可変装置８を備えた車両用操舵装置１においては、転舵輪６の最大舵角、即ちステアリングエンドを超えた過剰なステアリング操作（過剰操舵）が問題となる。この点を踏まえ、本実施形態では、マイコン４１には、こうした過剰操舵の発生を検知する過剰操舵検知部５５が設けられている。そして、マイコン４１は、この過剰操舵検知部５５により過剰操舵の発生を検知した場合には、伝達比可変装置８のモータ１３を制御するためのフィードバック演算に用いるＦ／ＢゲインＫを通常制御時の通常値（Ｋ０）よりも高い増加値（Ｋ１、Ｋ１＞Ｋ０）に変更する。

詳述すると、本実施形態では、過剰操舵検知部５５には、転舵角θt、及びＡＣＴ角速度ωtaが入力される。尚、本実施形態では、転舵角θtは、操舵角θsに基づき演算されるステア転舵角θtsに回転角センサ４６の出力するモータ回転角θmに基づき演算されるＡＣＴ角θtaを加えた演算値が用いられる（図２（ａ）（ｂ）参照）。また、過剰操舵検知部５５には、モータ制御信号出力部４９からモータ制御電圧が入力される。そして、過剰操舵検知部５５は、これら入力された各状態量に基づいて、過剰操舵の発生を検知する。

具体的には、過剰操舵検知部５５は、入力されたモータ制御電圧に基づいてモータ１３の制御方向、即ちＡＣＴ角θtaの制御方向を検出し、これがＡＣＴ角速度ωtaの方向と逆向きであるか否かを判定する。つまり、ＡＣＴ角θtaをステアリング方向に変更不能であるにもかかわらずステアリングが切り足されることにより、ＡＣＴ角θtaが反操舵方向に変更されている状態、即ち上述の「捩れ状態」が発生しているか否かを判定する。また、過剰操舵検知部５５は、これと併せて、検出される転舵角θtが転舵輪６の機械的な最大舵角に対応する舵角θt_endの近傍にあるか否かを判定する。尚、この判定は、転舵角θtの絶対値（|θt|）を最大舵角に対応する舵角θt_end（の絶対値、|θt_end|）から減算した値が所定の閾値γよりも小さいか否かにより行われる。そして、過剰操舵検知部５５は、上記二つの条件をともに満たす場合に過剰操舵が発生しているものと判定する。

また、本実施形態では、位置制御演算部４８は、Ｆ／Ｂゲイン可変演算部５６を備えており、過剰操舵検知部５５の出力する過剰操舵検知信号Ｓ_edは、このＦ／Ｂゲイン可変演算部５６に入力される。そして、Ｆ／Ｂゲイン可変演算部５６は、その過剰操舵検知信号Ｓ_edの入力があった場合、上記フィードバック演算において偏差Δθtaに乗ずるＦ／ＢゲインＫを通常値Ｋ０から増加値Ｋ１へと変更する。

即ち、Ｆ／ＢゲインＫを高めることで、僅かな偏差Δθtaでも大きな電流指令εが演算されることになり、これにより、モータ１３の発生するモータトルク、即ち伝達比可変装置８の保持トルクも大となる。その結果、上述の「捩れ状態」が起こりにくくなる、つまり最大舵角を超えた過剰なステアリング操作の発生を抑制することができるのである。

更に、本実施形態では、過剰操舵検知部５５の出力する過剰操舵検知信号Ｓ_edは、ＡＣＴ角速度ωtaとともに、ロック制御部５３に入力される。そして、ロック制御部５３は、過剰操舵検知信号Ｓ_edの入力があり、且つＡＣＴ角速度ωtaの絶対値が所定の閾値ω０に満たない場合に、上述のロック制御を「オン」とする。

即ち、伝達比可変装置８の高速作動時を避けてロック装置３３を作動させることにより、同ロック装置３３の負荷を軽減することができる。そして、上記Ｆ／Ｂゲイン可変制御と組み合わせることにより、高Ｆ／Ｂゲインの使用に伴う発振を防止することが可能となっている。

次に、本実施形態における過剰操舵抑制制御の処理手順について説明する。
図５のフローチャートに示すように、マイコン４１は、上記各状態量（転舵角θt及びＡＣＴ角速度ωta）を検出（並びにモータ制御電圧を取得）すると（ステップ１０１）、まずモータ制御方向（ＡＣＴ角θta制御方向）とＡＣＴ角速度ωtaの符号が逆（不一致）であるかを判定し（ステップ１０２）、転舵角θtが転舵輪６の機械的な最大舵角に対応する舵角θt_endの近傍にあるか否かを判定する（ステップ１０３）。そして、モータ制御方向とＡＣＴ角速度ωtaの符号が逆であり（ステップ１０２：ＹＥＳ）、且つ転舵角θtが転舵輪６の機械的な最大舵角に対応する舵角θt_endの近傍にある（|θt_end|−|θt|＜γ、ステップ１０３：ＹＥＳ）には、過剰操舵が発生したと判定し、フィードバック演算に用いるＦ／ＢゲインＫを増加値Ｋ１とする（Ｋ＝Ｋ１、ステップ１０４）。

次に、マイコン４１は、ＡＣＴ角速度ωtaの絶対値が所定の閾値ω０よりも低いか否かを判定する（ステップ１０５）。そして、ＡＣＴ角速度ωtaの絶対値が所定の閾値よりも低い場合（|ωta|＜ω０、ステップ１０５：ＹＥＳ）には、上記ロック装置３３を作動させてＡＣＴ角θtaを機械的に固定する（ロック制御ＯＮ、ステップ１０６）。

尚、上記ステップ１０２又はステップ１０３の何れかの条件を満たさない場合（ステップ１０２：ＮＯ、又は|θt_end|−|θt|≧γ、ステップ１０３：ＮＯ）には、マイコン４１は、フィードバック演算に用いるＦ／ＢゲインＫを通常値Ｋ０として（Ｋ＝Ｋ０、ステップ１０７）、上記ステップ１０４〜ステップ１０６の処理を実行しない。そして、上記ステップ１０５において、ＡＣＴ角速度ωtaの絶対値が所定の閾値ω０以上であると判定した場合（|ωta|≧ω０、ステップ１０５：ＹＥＳ）には、ステップ１０６の処理を実行しない。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）過剰操舵を検知した場合に、Ｆ／ＢゲインＫを高めることで、僅かな偏差Δθtaでも大きな電流指令εが演算されることになり、これにより、モータ１３の発生するモータトルク、即ち伝達比可変装置８の保持トルクも大となる。その結果、上述の「捩れ状態」が起こりにくくなり、最大舵角を超えた過剰なステアリング操作を抑制することができるようになる。

（２）過剰操舵を検知した場合において、ＡＣＴ角速度ωtaの絶対値が所定の閾値ω０に満たない場合にロック制御を「オン」とする、つまり伝達比可変装置８の高速作動時を避けてロック装置３３を作動させることにより、同ロック装置３３の負荷を軽減することができる。そして、上記Ｆ／Ｂゲイン可変制御と組み合わせることにより、高Ｆ／Ｂゲインの使用に伴う発振を防止することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、過剰操舵検知部５５は、モータ制御方向（ＡＣＴ角θta制御方向）とＡＣＴ角速度ωtaの符号が逆（不一致）であるか（図５参照、ステップ１０２）、及び転舵角θtが転舵輪６の機械的な最大舵角に対応する舵角θt_endの近傍にある（同ず、ステップ１０３）の判定を行うことにより、過剰操舵検知を行うこととした。しかし、これに限らず、過剰操舵検知は、例えば、転舵角θt側ではなく操舵角θs側（|θs|＞|θs_end|）で行ってもよく、或いは操舵速度ωsとＡＣＴ角速度ωtaの符号が逆である場合にモータ制御信号のＤｕｔｙが所定の閾値を超えるか否か等、その他の方法により行ってもよい。尚、この場合において、舵角θs_endは、ステアリングエンドに対応する操舵角である。また、ステップ１０２の判定については、操舵速度ωsの方向とＡＣＴ角速度ωtaの符号が逆（不一致）であるかにより行ってもよい。

・本実施形態では、過剰操舵を検知した場合に、フィードバック演算に用いるＦ／ＢゲインＫを通常値Ｋ０から増加値Ｋ１へと変更することとした。しかし、これに限らず、図６に示すように、過剰操舵の程度を示す過剰操舵指数αを求め、この過剰操舵指数αが大きいほど、即ちその過剰操舵が転舵輪６の最大舵角を大きく超えるものであるほどＦ／ＢゲインＫを大とする構成としてもよい。これにより、より適切に過剰操舵を抑制することができる。尚、この場合における過剰操舵指数αは、例えば、過剰操舵発生時におけるモータ制御信号のＤｕｔｙ、又は|θs|−|θs_end|等の式により求めることが可能である。

・また、図７に示すように、転舵角θt（の絶対値）が転舵輪６の機械的な最大舵角に対応する舵角θt_end近傍の所定の舵角θt０（の絶対値）を超えた場合に、同転舵角θtが最大舵角に対応する舵角θt_endに近づくほどＦ／ＢゲインＫを大とする構成としてもよい。このような構成とすれば、過剰操舵をより効果的に抑制でき、ひいては未然に防止することが可能になる。

・更に、図８に示すように、転舵角θt（の絶対値）が最大舵角に対応する舵角θt_end近傍の所定の舵角θt０（図７参照）を超えた場合において、操舵速度ωs（の絶対値|ωs|）が速いほどＦ／ＢゲインＫを大とする構成としてもよい。このような構成とすれば、過剰操舵をより一層効果的に抑制でき、ひいては未然に防止することが可能になる。

・加えて、操舵速度ωsに基づきＦ／ＢゲインＫを高めた場合には、操舵速度ωsが低下した後においてもその低下以前の操舵速度ωsに応じたＦ／ＢゲインＫを維持する構成にするとよい。これにより、Ｆ／ＢゲインＫの急変に伴う「ふらつき」を防止することができる。

・本実施形態では、モータ制御電圧に基づいてモータ１３の制御方向（ＡＣＴ角θtaの制御方向）を検出することとしたが、その他、モータ制御Ｄｕｔｙ等に基づき検出してもよい。

・また、本実施形態では、過剰操舵を検知した場合、Ｆ／ＢゲインＫを高めることした。しかし、これに限らず、モータ制御Ｄｕｔｙを嵩上げする等によりモータ出力を大とする構成であってもよい。

・図１に示されるように、本実施形態の伝達比可変装置８は、所謂インターミディエイトシャフト型のものであるが、これに限らず、コラム型やステアリングギヤ一体型等、その他型式の伝達比可変装置を備えたものに具体化してもよい。

車両用操舵装置の概略構成図。 （ａ）（ｂ）伝達比可変制御の作用説明図。 伝達比可変装置の概略構成図。 車両用操舵装置の制御ブロック図。 過剰操舵抑制制御の処理手順を示すフローチャート。 別例のＦ／Ｂゲイン可変制御の態様を説明するマップ。 別例のＦ／Ｂゲイン可変制御の態様を説明するマップ。 別例のＦ／Ｂゲイン可変制御の態様を説明するマップ。

符号の説明

１…車両用操舵装置、２…ステアリング、６…転舵輪、８…伝達比可変装置、９…ＩＦＳＥＣＵ、１３…モータ、２７…スパイラルケーブル装置、３３…ロック装置、４１…マイコン、４８…位置制御演算部、５５…過剰操舵検知部、５６…Ｆ／Ｂゲイン可変演算部、θs…操舵角、ωs…操舵速度、ω０…閾値、θt…転舵角、θt_end，θt０…舵角、θts…ステア転舵角、θta…ＡＣＴ角、θta*…ＡＣＴ指令角、Δθta…偏差、ωta…ＡＣＴ角速度、Ｋ…Ｆ／Ｂゲイン、Ｋ０…通常値、Ｋ１…増加値、α…過剰操舵指数、Ｓ_ed…過剰操舵検知信号。

Claims (6)

1. ステアリング操作に基づく転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングの舵角と前記転舵輪の舵角との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、指令値と実際値との偏差に基づくフィードバック制御により伝達比可変装置の駆動モータを制御する車両用操舵装置であって、
   前記転舵輪の最大舵角を超える過剰なステアリング操作の入力を検知する検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記入力が検知された場合には、前記フィードバック制御のフィードバックゲインを高くして、過剰なステアリング操作に抗する駆動モータの保持トルクを大きくすること、を特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記ステアリング操作の入力が前記転舵輪の最大舵角を大きく超えるものであるほど、前記フィードバックゲインを高くすること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記転舵輪の舵角が前記最大舵角近傍の所定の舵角を超えた場合には、前記舵角が前記最大舵角に近づくほど、前記フィードバックゲインを高くすること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記転舵輪の舵角が前記最大舵角近傍の所定の舵角を超えた場合には、前記ステアリングの操舵速度が速いほど、前記フィードバックゲインを高くすること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項４に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記操舵速度に基づきフィードバックゲインを高めた場合には、前記操舵速度が低下した後においても該低下以前の操舵速度に応じたフィードバックゲインを維持すること、を特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の車両用操舵装置において、
   前記伝達比可変装置は、前記第２の舵角を機械的に固定するロック装置を備え、
   前記制御手段は、前記入力が検知され、且つ前記第２の舵角の角速度の絶対値が所定の閾値に満たない場合に前記ロック装置を作動させること、を特徴とする車両用操舵装置。

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