JPH11301507A

JPH11301507A - 車両用操舵制御装置

Info

Publication number: JPH11301507A
Application number: JP10791798A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Shinto; 雅彦新堂; Takahiro Koshiro; 隆博小城; Morihiro Matsuda; 守弘松田; Jiyunji Kawamuro; 巡児河室
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JP3391258B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一定条件下で伝達比可変手段の作動を制限し
て操舵力伝達系に加わる負荷の軽減が図れる車両用操舵
制御装置を提供すること。【解決手段】ステアリングハンドル１０と転舵輪２４
とを連結する操舵伝達系の途中に設けられステアリング
ハンドル１０の操舵量と転舵輪２４の転舵量との伝達比
を変更可能とした可変ギヤ比ユニット１４と、伝達比を
車両状態に応じて変更させる変更手段とを備えると共
に、ステアリングハンドル１０の操舵と転舵輪２４の転
舵との状態に応じて可変ギヤ比ユニット１４の作動を制
限する作動制限手段と、転舵量を検出する転舵検出手段
と、転舵検出手段により検出された転舵量が一定以上と
なったときに作動制限手段による可変ギヤ比ユニット１
４の作動制限を禁止させる作動制限禁止手段とを備えて
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の操舵制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステアリングハンドルの操舵に応
じて車輪を転舵させる操舵力伝達系中にハンドル舵角と
車輪舵角の伝達比を車速に応じて変化させる伝達比可変
手段を設けてなる操舵制御装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
操舵制御装置において、本願の出願人は、転舵輪側から
の過大な逆入力によりステアリングハンドルの操舵量と
転舵輪の転舵量との関係がずれることを防止するため、
逆入力があったときに伝達比可変手段の作動を制限する
制限手段を備えたものを提案した（特願平９−１５７０
１９号）。

【０００４】しかし、ステアリングハンドルと転舵輪の
間の操舵力伝達系を機械的に直結するなどして伝達比可
変手段の作動を制限すると、操舵力伝達系に大きな負荷
がかかる。このため、操舵力伝達系に大きな負荷が加わ
らないようにする新たな技術の開発が望まれている。

【０００５】そこで本発明は、このような技術課題を解
決するためになされたものであって、一定条件下で伝達
比可変手段の作動を制限して操舵力伝達系に加わる負荷
の軽減が図れる車両用操舵制御装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る車両用操舵制御装置は、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途中
に設けられステアリングハンドルの操舵量と転舵輪の転
舵量との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段と、伝
達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを備えた
車両用操舵制御装置において、ステアリングハンドルの
操舵と転舵輪の転舵との状態に応じて伝達比可変手段の
作動を制限する作動制限手段と、転舵量を検出する転舵
検出手段と、転舵検出手段により検出された転舵量が一
定以上となったときに作動制限手段による伝達比可変手
段の作動制限を禁止させる作動制限禁止手段とを備えて
いる。

【０００７】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
前述の作動制限禁止手段が、転舵輪の転舵角が最大転舵
角付近の角度以上となったときに、作動制限手段による
伝達比可変手段の作動制限を禁止させることを特徴とす
る。

【０００８】これらの発明によれば、最大舵角付近など
での伝達比可変手段の作動制限が禁止されるため、ステ
アリングハンドルの操舵が最大舵角に達したときにステ
アリングハンドルの操舵力などが操舵伝達系に大きく加
わることを防止できる。このため、操舵伝達系が機械的
に高強度であることが要求されず、その操舵伝達系を小
型化とすることができる。また、操舵伝達系の使用耐久
性の向上も図れる。

【０００９】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
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
の途中に設けられ電動機の駆動によりステアリングハン
ドルの操舵量と転舵輪の転舵量との伝達比を変更可能と
した伝達比可変手段と、伝達比を車両状態に応じて変更
させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置におい
て、ステアリングハンドルの操舵と転舵輪の転舵との状
態に応じて伝達比可変手段の作動を制限する作動制限手
段と、転舵量を検出する転舵検出手段と、転舵検出手段
により検出された転舵量が一定以上となったときに伝達
比可変手段の電動機の最大制御量を制限する駆動制限手
段とを備えて構成されている。

【００１０】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
転舵輪の転舵角が最大転舵角付近の角度以上となったと
きに前述の作動制限禁止手段が作動制限手段による伝達
比可変手段の作動制限を禁止させ、転舵輪の転舵角が最
大転舵角付近の角度以上となったときに前述の駆動制限
手段が伝達比可変手段の電動機の最大制御量を制限する
ことを特徴とする。

【００１１】これらの発明によれば、ステアリングハン
ドルの操舵が最大舵角に達したときに、伝達比可変手段
の作動制限が禁止されるため、ステアリングハンドルの
操舵力などが操舵伝達系に大きく加わることを防止でき
る。また、それに加え、最大舵角付近などで伝達比可変
手段の電動機の最大制御量が制限されるため、ステアリ
ングハンドルの操舵が最大舵角に達したときに電動機に
過大な負荷がかかることを防止できる。従って、電動機
として出力の小さいものを用いることができると共に、
電動機に電流を供給するワイヤハーネスとして定格の小
さいものを用いることができる。

【００１２】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
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
の途中に設けられ電動機の駆動によりステアリングハン
ドルの操舵量と転舵輪の転舵量との伝達比を変更可能と
した伝達比可変手段と、伝達比を車両状態に応じて変更
させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置におい
て、転舵量を検出する転舵検出手段と、転舵検出手段に
より検出された転舵量が一定以上となったときに伝達比
可変手段の作動を制限する作動制限手段と、制限手段に
より伝達比可変手段の作動が制限されたときに電動機の
出力を停止させる停止手段とを備えて構成されている。

【００１３】この発明によれば、最大舵角付近などでの
伝達比可変手段の作動が制限され、その際に伝達比可変
手段の電動機の出力が停止するため、電動機に過大な負
荷がかかることを防止できる。このため、電動機として
小型のものを用いることができると共に、電動機に電流
を供給するワイヤハーネスとして定格の小さいものを用
いることができる。

【００１４】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
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
の途中に設けられ電動機の駆動によりステアリングハン
ドルの操舵量と転舵輪の転舵量との伝達比を変更可能と
した伝達比可変手段と、伝達比を車両状態に応じて変更
させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置におい
て、ステアリングハンドルの操舵と転舵輪の転舵との状
態に応じて伝達比可変手段の作動を制限する作動制限手
段と、転舵輪の転舵状態を検出する転舵状態検出手段
と、転舵状態検出手段により検出された転舵輪の転舵状
態に基づいて作動制限手段による伝達比可変手段の作動
制限を禁止させる作動制限禁止手段とを備えて構成され
ている。

【００１５】この発明によれば、転舵輪側からの逆入力
などにより急激に転舵された場合、最大舵角に達する前
に伝達比可変手段の作動制限が禁止されるため、その最
大舵角に達したときにステアリングハンドルの回転力な
どが操舵伝達系に加わることを防止できる。従って、操
舵伝達系の機械的構造が高強度である必要がなく、その
操舵伝達系を小型なものとすることができる。また、操
舵伝達系の使用耐久性の向上も図れる。

【００１６】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
電動機の駆動方向が変化したときに、作動制限禁止手段
による作動制限手段の作動制限の禁止を解除させる禁止
解除手段を備えたことを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、電動機の駆動方向が反
転したときに作動制限手段の作動制限の禁止を解除させ
ることにより、作動制限の制御を再開することができ
る。

【００１８】また本発明に係る車両用操舵制御装置は、
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
の途中に設けられステアリングハンドルの操舵量と転舵
輪の転舵量との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段
と、伝達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを
備えた車両用操舵制御装置において、伝達比可変手段の
作動を制限する作動制限手段と、転舵輪の転舵負荷状態
を検出する転舵負荷状態検出手段と、転舵負荷状態検出
手段により検出された転舵負荷状態が急変したときに作
動制限手段による伝達比可変手段の作動制限を禁止させ
る作動制限禁止手段とを備えて構成されている。

【００１９】この発明によれば、車両走行時において、
キックバックなどにより伝達比可変手段の作動が頻繁に
制限されることを防止できる。このため、伝達比可変手
段の耐久性の向上が図れると共に、車両の操舵フィーリ
ングの向上が図れる。

【００２０】更に本発明に係る車両用操舵制御装置は、
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
の途中に設けられステアリングハンドルの操舵量と転舵
輪の転舵量との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段
と、伝達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを
備えた車両用操舵制御装置において、転舵輪の転舵負荷
状態を検出する転舵負荷状態検出手段と、転舵負荷状態
が一定以上の負荷状態であって一定時間以上継続してい
るときに伝達比可変手段の作動を制限する作動制限手段
とを備えて構成されている。

【００２１】この発明によれば、車両走行時において、
キックバックなどにより転舵負荷が加わっても伝達比可
変手段の作動が制限されないため、伝達比可変手段の作
動が頻繁に制限されることを防止できる。従って、伝達
比可変手段の耐久性の向上が図れると共に、車両の操舵
フィーリングの向上が図れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の種々の実施の形態について説明する。尚、各図におい
て同一要素には同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致してい
ない。

【００２３】（第一実施形態）図１に本実施形態に係る
車両用操舵制御装置２の構成概略図を示す。図１に示す
ように、ステアリングハンドル１０には上部ステアリン
グシャフト１２ａの上端が接続され、その上部ステアリ
ングシャフト１２ａの下端には可変ギヤ比ユニット１４
の入力側が接続されている。可変ギヤ比ユニット１４の
出力側には、下部ステアリングシャフト１２ｂの上端が
接続されている。このため、ステアリングハンドル１０
に与えられた操舵力は、上部ステアリングシャフト１２
ａ及び可変ギヤ比ユニット１４を介して下部ステアリン
グシャフト１２ｂに伝達される。

【００２４】下部ステアリングシャフト１２ｂの下端に
は、ピニオン（図示せず）が設けられ、このピニオンは
ステアリングギヤボックス１６内にてラックバー１８に
噛合されている。更に、ラックバー１８の両端にはそれ
ぞれタイロッド２０の一端が接続され、その各タイロッ
ド２０の他端にはナックルアーム２２を介して転舵輪２
４が接続されている。

【００２５】上部ステアリングシャフト１２ａにはステ
アリングハンドル１０の操舵角θ_Hを検出する舵角セン
サ２６が設けられ、下部ステアリングシャフト１２ｂに
は転舵輪２４の転舵角（ピニオン角）θ_Pを検出する出
力角センサ２８が設けられている。この舵角センサ２６
により検出されたステアリングハンドル１０の操舵角θ
_H及び出力角センサ２８により検出されたピニオン角θ_P
は、それぞれＥＣＵ（電子制御装置）３０に入力され
る。また、下部ステアリングシャフト１２ｂには、トル
クセンサ２９が設けられている。トルクセンサ２９は、
操舵トルクを検出するものであり、ＥＣＵ３０と接続さ
れ、検出された操舵トルクをＥＣＵ３０に出力する。

【００２６】車両には、車速センサ３２が設けられてい
る。車速センサ３２は、車両の走行速度を検出するもの
であり、ＥＣＵ３０と接続されている。このため、車速
センサ３２が検出した車速Ｖの信号は、ＥＣＵ３０に入
力される。

【００２７】可変ギヤ比ユニット１４は、ステアリング
ハンドル１０の操舵量と転舵輪２４の転舵量との伝達比
を可変する伝達比可変手段である。この伝達比は、（ス
テアリングハンドル１０の操舵量）／（転舵輪２４の転
舵量）で定められる。可変ギヤ比ユニット１４は、モー
タドライバ３８を介してＥＣＵ３０と接続されており、
このＥＣＵ３０の制御信号に基づいて作動する。

【００２８】図２に可変ギヤ比ユニットの内部構造の説
明図を示す。図３に可変ギヤ比ユニットのモータのロー
タの端面図を示す。図２に示すように、可変ギヤ比ユニ
ット１４は、モータ４０及び減速機４２を備えて構成さ
れている。モータ４０は、モータハウジング４４内に固
定されたステータ４６及びロータ４８を備えている。減
速機４２としては、遊星歯車機構を用いたものなどが用
いられる。例えば、サンギヤ（図示なし）がロータ４８
と共に回転する回転軸５０に接続され、回転軸５０の反
対側へ延びるキャリア５２が上部ステアリングシャフト
１２ａの下端に接続されている。

【００２９】また、モータハウジング４４の外部下面に
は、ソレノイドアクチュエータ５６が設けられている。
ソレノイドアクチュエータ５６は、ＥＣＵ３０の制御信
号により駆動し、その駆動によりスライドピン５４を回
転軸５０の軸線と平行な方向に変位させる。モータ４０
側のモータハウジング４４には、下部ステアリングシャ
フト１２ｂの上端が接続されている。モータ４０には、
スパイラルケーブル５８を介して制御信号が供給されて
いる。

【００３０】この車両用操舵制御装置２においては、Ｅ
ＣＵ３０が舵角センサ２６により検出された操舵角
θ_H、出力角センサ２８により検出されたピニオン角
θ_P、車速センサ３２により検出された車速Ｖを読み込
み、目標ピニオン角の演算が行われる。

【００３１】また、ＥＣＵ３０はモータドライバ３８を
介して可変ギヤ比ユニット１４に対して制御信号の出力
を行い、モータ４０を駆動することによりピニオン角が
目標ピニオン角に一致するように制御する。

【００３２】図３に示すように、ロータ４８の下面４８
ａには、スライドピン５４が挿入されるピン穴４８ｂが
円周方向に沿ってほぼ等間隔で複数設けられている。ス
ライドピン５４、ソレノイドアクチュエータ５６及びピ
ン穴４８ｂを有するロータ４８等が可変ギヤ比ユニット
１４の作動を制限する作動制限手段として機能する。

【００３３】次に、車両用操舵制御装置２の動作につい
て説明する。

【００３４】図４に車両用操舵制御装置２の動作のフロ
ーチャートを示す。まず、図４のステップＳ１０に示す
ように、車速センサ３２から出力される車速Ｖ、舵角セ
ンサ２６から出力される操舵角θ_H、出力角センサ２８
から出力される転舵角θ_Pの読み込みが行われる。そし
て、車速Ｖに基づいて伝達比Ｇの演算が行われる(ステ
ップＳ１２）。この伝達比Ｇの演算は、例えば、図５に
示すように、予めＥＣＵ３０に設定された車速Ｖに対す
る伝達比Ｇのマップを参照することにより行われる。

【００３５】そして、演算により得られた伝達比Ｇに基
づいて、目標転舵角θ_P1が算出される（ステップＳ１
４）。目標転舵角θ_P1は、例えば、次の式（１）に示す
ように、演算により得られた伝達比Ｇと、読み込んだ操
舵角θ_Hとを掛け合わせることにより算出される。

【００３６】θ_P1＝Ｇ・θ_H ‥‥（１）そして、ステップＳ１６に移行し、ステアリングハンド
ル１０の操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度である
か否かが判定される。ここで、最大操舵角θ_M _AXとは、
転舵輪２４を最大に転舵し得るステアリングハンドル１
０の操舵角度をいう。図１に示すようなラック・ピニオ
ン型のギヤ機構においては、ステアリングハンドル１０
が最大操舵角θ_MAXとされると、転舵輪２４の転舵角が
最大となり、ラックバー１８の移動が機械的に制限され
る。

【００３７】ステアリングハンドル１０の操舵角θ_Hが
最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか否かの判定は、例
えば、ステアリングハンドル１０の操舵角θ_Hが次の式
（２）を満たさないか否かにより行われる。

【００３８】｜θ_H｜≧θ_MAX−α ‥‥（２）（但し、αは定数）ステップＳ１６にて、操舵角θ_Hが式（２）を満たしス
テアリングハンドル１０の操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX
付近の角度であると判定されたときには、ステップＳ１
８に移行し、ＥＣＵ３０から可変ギヤ比ユニット１４に
制御信号が出力され、その制御信号に基づいて転舵輪２
４の転舵角θ_PがステップＳ１４で演算された目標転舵
角θ_P1となるように可変ギヤ比ユニット１４が作動す
る。

【００３９】一方、ステップＳ１６にて、操舵角θ_Hが
式（２）を満たさずステアリングハンドル１０の操舵角
θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度でないと判定されたと
きには、ステップＳ２０に移行する。

【００４０】ステップＳ２０では、現実の転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との差の絶対値、即ち現実の転舵角θ_P
と目標転舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上であるか否
かが判定される。ここで、現実の転舵角θ_Pと目標転舵
角θ_P1との偏差が大きくなる場合としては、可変ギヤ比
ユニット１４が正常に作動していない場合、舵角センサ
２６又は出力角センサ２８に異常が生じている場合等が
該当する。

【００４１】ステップＳ２０において、転舵角θ_Pと目
標転舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上であると判定さ
れたときには、ステップＳ２２に移行し、モータロック
制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ３０から可変ギヤ比
ユニット１４のソレノイドアクチュエータ５６に制御信
号が出力され、スライドピン５４がロータ４８のピン穴
４８ｂに向けて移動する。これにより、スライドピン５
４がピン穴４８ｂに挿入され、ロータ４８とモータハウ
ジング４４が直接的に連結された状態となり、ステアリ
ングハンドル１０と転舵輪２４とが直結状態となる。

【００４２】従って、ステアリングハンドル１０側から
過大な入力、即ちモータ４０の保持トルク以上の入力が
あった場合又は転舵輪２４側から過大な逆入力があった
場合でも、これらの過大な入力によりステアリングハン
ドル１０の操舵角に対して転舵輪２４の転舵角がズレる
ことが防止される。

【００４３】一方、ステップＳ２０にて、転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上でないと判定
されたときには、ステップＳ１８に移行し、ＥＣＵ３０
から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号が出力される。
そして、その制御信号に基づいて転舵輪２４の転舵角θ
_PがステップＳ１４で演算された目標転舵角θ_P1となる
ように可変ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００４４】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置２によれば、最大舵角付近で可変ギヤ比ユニ
ット１４の作動が制限されることがない。このため、ス
テアリングハンドル１０を転舵輪の転舵限界まで操舵し
たときに、そのステアリングハンドル１０の操舵力が上
部ステアリングシャフト１２ａ、下部ステアリングシャ
フト１２ｂなどからなる操舵伝達系に全て負荷として加
わることが防止される。従って、操舵伝達系の構造とし
て高い機械的強度が要求されず、その小型化が可能とな
る。また、操舵伝達系の使用耐久性の向上も図れる。

【００４５】なお、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置２においては、ステアリングハンドル１０の
操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか否かを
判定することにより、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角
付近の角度以上となったか否かを判断している。しか
し、本発明に係る車両用操舵制御装置はそのようなもの
に限られるものではなく、例えば、出力角センサ２８が
検出した転舵角θ_P又はラックバー１８の移動量などに
基づいて、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付近の角度
以上となったか否かを判断するものであってもよい。

【００４６】また、本実施形態に係る車両用操舵制御装
置２は、ステアリングハンドル１０の操舵力をアシスト
する油圧式又は電動式のパワーステアリング装置を備え
たものであってもよい。

【００４７】（第二実施形態）次に第二実施形態に係る
車両用操舵制御装置について説明する。

【００４８】本実施形態に係る車両用操舵制御装置は、
図１に示す第一実施形態に係る車両用操舵制御装置２と
ほぼ同様な構造を有するものである。但し、本実施形態
に係る車両用操舵制御装置は、ステアリングハンドル１
０の操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度となったと
きに、可変ギヤ比ユニット１４のモータ４０の駆動制限
を制御する駆動制限機能を有するものである。

【００４９】本実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作について説明する。

【００５０】図６に車両用操舵制御装置の動作のフロー
チャートを示す。図６のステップＳ３０〜３６における
車速Ｖ、操舵角θ_H及び転舵角θ_Pの読み込み、車速Ｖに
基づく伝達比Ｇの演算、目標転舵角θ_P1の算出並びに操
舵角θ_Hについての最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか
否かの判定は、前述した図４のステップＳ１０〜１６と
同様にして行われる。

【００５１】そして、ステップＳ３６にて、操舵角θ_H
が前述の式（２）を満たしステアリングハンドル１０の
操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であると判定さ
れたときには、ステップＳ３８に移行し、可変ギヤ比ユ
ニット１４の駆動制限制御が行われる。すなわち、ＥＣ
Ｕ３０から出力される制御信号に従って可変ギヤ比ユニ
ット１４が作動し転舵輪２４の転舵角θ_PがステップＳ
３４で演算された目標転舵角θ_P1となるように制御され
るとともに、その可変ギヤ比ユニット１４のモータ４０
の駆動が制限される。例えば、図７に示すように、操舵
角の絶対値｜θ_H｜が最大操舵角θ_MAX付近の角度である
θ_MAX−αを超えると、その操舵角の絶対値｜θ_H｜が大
きくなるに従って可変ギヤユニット１４のモータ４０に
供給される最大供給電流Ｉ_MAXが小さくなるように制限
される。このような最大供給電流Ｉ_MAXの制限により、
モータ４０の出力トルクを低減させることが可能とな
る。

【００５２】一方、ステップＳ３６にて、操舵角θ_Hが
前述の式（２）を満たさずステアリングハンドル１０の
操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度でないと判定さ
れたときには、ステップＳ４０に移行する。このステッ
プＳ４０では、現実の転舵角θ_Pと目標転舵角θ_P1との
差の絶対値、即ち現実の転舵角θ_Pと目標転舵角θ_P1と
の偏差が所定の値Ａ以上であるか否かが判定される。ス
テップＳ４０において、転舵角θ_Pと目標転舵角θ_P1と
の偏差が所定の値Ａ以上であると判定されたときには、
ステップＳ４２に移行し、モータロック制御が行われ
る。このモータロック制御は、前述した第一実施形態と
同様にして行われ、ステアリングハンドル１０と転舵輪
２４とが機械的に直結状態とされる。このモータロック
制御により、ステアリングハンドル１０側から過大な入
力、即ちモータ４０の保持トルク以上の入力があった場
合又は転舵輪２４側から過大な逆入力があった場合で
も、これらの過大な入力によりステアリングハンドル１
０の操舵角に対して転舵輪２４の転舵角がズレることが
防止される。

【００５３】一方、ステップＳ４０にて、転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上でないと判定
されたときには、ステップＳ４４に移行し、ＥＣＵ３０
から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号が出力される。
そして、その制御信号に基づいて転舵輪２４の転舵角θ
_PがステップＳ３４で演算された目標転舵角θ_P1となる
ように可変ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００５４】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置によれば、ステアリングハンドル１０の操舵
が最大舵角に達したときに、モータロック制御が行われ
ないため、ステアリングハンドルの操舵力などが操舵伝
達系に大きく加わることを防止できる。

【００５５】また、それに加え、最大舵角付近などでの
可変ギヤ比ユニット１４の作動制限が禁止されてもモー
タ４０の最大制御量を制限されるため、ステアリングハ
ンドル１０の操舵が最大舵角に達したときにモータ４０
に過大な負荷がかかることを防止できる。従って、モー
タ４０として出力の小さいものを用いることができると
共に、モータ４０に電流を供給するワイヤハーネスとし
て定格の小さいものを用いることができる。

【００５６】なお、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置においては、ステアリングハンドル１０の操
舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか否かを判
定することにより、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付
近の角度以上となったか否かを判断している。しかし、
本発明に係る車両用操舵制御装置はそのようなものに限
られるものではなく、例えば、出力角センサ２８が検出
した転舵角θ_P又はラックバー１８の移動量などに基づ
いて、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付近の角度以上
となったか否かを判断するものであってもよい。

【００５７】また、本実施形態に係る車両用操舵制御装
置は、ステアリングハンドル１０の操舵力をアシストす
る油圧式又は電動式のパワーステアリング装置を備えた
ものであってもよい。

【００５８】（第三実施形態）次に第三実施形態に係る
車両用操舵制御装置について説明する。

【００５９】本実施形態に係る車両用操舵制御装置は、
図１に示す第一実施形態に係る車両用操舵制御装置２と
ほぼ同様な構造を有するものである。但し、本実施形態
に係る車両用操舵制御装置は、可変ギヤ比ユニット１４
の作動が制限されたときに、モータ４０の駆動を停止さ
せる停止機能を有するものである。

【００６０】本実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作について説明する。

【００６１】図８に車両用操舵制御装置の動作のフロー
チャートを示す。図８のステップＳ５０〜５６における
車速Ｖ、操舵角θ_H及び転舵角θ_Pの読み込み、車速Ｖに
基づく伝達比Ｇの演算、目標転舵角θ_P1の算出並びに操
舵角θ_Hについての最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか
否かの判定は、前述した図４のステップＳ１０〜１６と
同様にして行われる。

【００６２】そして、ステップＳ５６にて、操舵角θ_H
が前述の式（２）を満たさずステアリングハンドル１０
の操舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度でないと判定
されたときには、ステップＳ５８に移行し、ＥＣＵ３０
から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号が出力される。
そして、その制御信号に基づいて転舵輪２４の転舵角θ
_PがステップＳ５４で演算された目標転舵角θ_P1となる
ように可変ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００６３】一方、ステップＳ５６にて、操舵角θ_Hが
前述の式（２）を満たしステアリングハンドル１０の操
舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であると判定され
たときには、ステップＳ６０に移行し、モータロック制
御が行われる。このモータロック制御は、前述した第一
実施形態と同様にして行われ、ステアリングハンドル１
０と転舵輪２４とが機械的に直結状態とされる。このモ
ータロック制御により、ステアリングハンドル１０側か
ら過大な入力、即ちモータ４０の保持トルク以上の入力
があった場合又は転舵輪２４側から過大な逆入力があっ
た場合でも、これらの過大な入力によりステアリングハ
ンドル１０の操舵角に対して転舵輪２４の転舵角がズレ
ることが防止される。

【００６４】そして、ステップＳ６２に移行し、モータ
停止制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ３０から制御信
号が出力され、その制御信号に従ってモータドライバ３
８が駆動し、モータ４０の出力を停止させる。

【００６５】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置によれば、最大舵角付近などでの可変ギヤ比
ユニット１４の作動が制限され、その際に可変ギヤ比ユ
ニット１４のモータ４０の出力が停止するため、モータ
４０に過大な負荷がかかることを防止できる。従って、
モータ４０として小型のものを用いることができると共
に、モータ４０に電流を供給するワイヤハーネスとして
定格の小さいものを用いることができる。

【００６６】なお、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置において、ステアリングハンドル１０の操舵
角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか否かを判定
することにより、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付近
の角度以上となったか否かを判断している。しかし、本
発明に係る車両用操舵制御装置はそのようなものに限ら
れるものではなく、例えば、出力角センサ２８が検出し
た転舵角θ_P又はラックバー１８の移動量などに基づい
て、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付近の角度以上と
なったか否かを判断するものであってもよい。

【００６７】また、本実施形態に係る車両用操舵制御装
置は、ステアリングハンドル１０の操舵力をアシストす
る油圧式又は電動式のパワーステアリング装置を備えた
ものであってもよい。

【００６８】（第四実施形態）次に第四実施形態に係る
車両用操舵制御装置について説明する。

【００６９】本実施形態に係る車両用操舵制御装置は、
図１に示す第一実施形態に係る車両用操舵制御装置２と
ほぼ同様な構造を有するものである。但し、本実施形態
に係る車両用操舵制御装置は、転舵輪２４の転舵角速度
などの転舵状態を検出する機能を有し、その転舵状態に
基づいて可変ギヤ比ユニット１４の作動制限を禁止させ
る作動制限禁止機能を有するものである。

【００７０】本実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作について説明する。

【００７１】図９に車両用操舵制御装置の動作のフロー
チャートを示す。図９のステップＳ７０〜７４における
車速Ｖ、操舵角θ_H及び転舵角θ_Pの読み込み、車速Ｖに
基づく伝達比Ｇの演算並びに目標転舵角θ_P1の算出は、
前述した図４のステップＳ１０〜１４と同様にして行わ
れる。

【００７２】ステップＳ７４にて目標転舵角θ_P1を算出
したら、ステップＳ７６に移行し、転舵角速度ω_Pが算
出される。この転舵角速度ω_Pの算出は、ステップＳ７
０で読み込んだ転舵角θ_Pの時間変化に基づいて行われ
る。次いで、ステップＳ７８に移行し、算出された転舵
角速度ω_Pの絶対値が一定値Ｂ以上であるか否かが判定
される。一定値Ｂとしては、例えば、ラックバー１８の
移動速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ．程度となるときの転舵
角速度とされる。

【００７３】ステップＳ７８にて転舵角速度ω_Pの絶対
値（｜ω_P｜）が一定値Ｂ以上であると判定されたとき
には、ステップＳ８０に移行し、ＥＣＵ３０から可変ギ
ヤ比ユニット１４に制御信号が出力される。そして、そ
の制御信号に基づいて転舵輪２４の転舵角θ_Pがステッ
プＳ７４で演算された目標転舵角θ_P1となるように可変
ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００７４】一方、ステップＳ７８にて転舵角速度ω_P
の絶対値が一定値Ｂ以上でないと判定されたときには、
ステップＳ８２に移行し、現実の転舵角θ_Pと目標転舵
角θ_P ₁との差の絶対値、即ち現実の転舵角θ_Pと目標転
舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上であるか否かが判定
される。ステップＳ８２において、転舵角θ_Pと目標転
舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上であると判定された
ときには、ステップＳ８４に移行し、モータロック制御
が行われる。このモータロック制御は、前述した第一実
施形態のステップＳ２２と同様にして行われ、ステアリ
ングハンドル１０と転舵輪２４とが機械的に直結状態と
される。このモータロック制御により、ステアリングハ
ンドル１０側から過大な入力、即ちモータ４０の保持ト
ルク以上の入力があった場合又は転舵輪２４側から過大
な逆入力があった場合でも、これらの過大な入力により
ステアリングハンドル１０の操舵角に対して転舵輪２４
の転舵角がズレることが防止される。

【００７５】一方、ステップＳ８２にて、転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との偏差が所定の値Ａ以上でないと判定
されたときには、ステップＳ８０に移行し、ＥＣＵ３０
から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号が出力され、そ
の制御信号に基づいて転舵輪２４の転舵角θ_Pがステッ
プＳ３４で演算された目標転舵角θ_P1となるように可変
ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００７６】この場合、モータ４０のロック制御が禁止
されて行われない状態となるが、その状態からモータロ
ック制御が可能な状態への復帰の処理としては、ステッ
プＳ８０における処理の時から一定時間の経過後に図９
のステップＳ８２に移行し、転舵角θ_Pと目標転舵角θ
_P1との偏差に応じて適宜モータロック制御を行う通常の
制御とすればよい。また、復帰の処理としては、ハンド
ルステアリング１０の操舵により可変ギヤ比ユニット１
４のモータ４０が反転したとき又は停止したときに、図
９のステップＳ８２に移行し転舵角θ_Pと目標転舵角θ
_P1との偏差に応じて適宜モータロック制御を行う通常の
制御としてもよい。

【００７７】更に、復帰の処理としては、転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との偏差をゼロとし、モータ４０の回転
数とその消費電流を検出し、モータ４０の回転数に対し
て消費電流が大きいときには可変ギヤ比ユニット１４が
故障していると判断してモータ４０のロック制御を行
う。一方、モータ４０の回転数に対して消費電流が正常
値であるときには可変ギヤ比ユニット１４が正常である
と判断して図９のステップＳ８２に移行し転舵角θ_Pと
目標転舵角θ_P1との偏差に応じて適宜モータロック制御
を行う通常の制御とするものであってもよい。

【００７８】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置によれば、転舵輪２４側からの逆入力などに
より急激に転舵された場合、最大舵角に達する前に可変
ギヤ比ユニット１４の作動制限が禁止されるため、その
最大舵角に達したときにステアリングハンドル１０の回
転力などが操舵伝達系に加わることを防止できる。従っ
て、操舵伝達系の構造が機械的に高強度であることが要
求されず、その操舵伝達系の小型化が図れる。また、操
舵伝達系の使用耐久性の向上も図れる。

【００７９】また、転舵輪２４の転舵状態に基づいてモ
ータ４０のロック制御を禁止したときに、モータ４０の
反転などによりモータ４０のロック制御の禁止を解除す
ることにより、モータ４０のロック制御が可能な状態と
することができる。

【００８０】なお、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置においては、転舵角速度の絶対値が一定以上
であるときに可変ギヤ比ユニット１４のモータ４０のロ
ック制御を禁止しているが、本発明に係る車両用操舵制
御装置はそのようなものに限られるものではなく、例え
ば、モータ４０の回転数が大きく、かつ、モータ４０の
消費電流が非常に小さいとき又は負であるときに可変ギ
ヤ比ユニット１４のモータ４０のロック制御を禁止して
もよい。この場合、転舵輪２４側からの逆入力によりス
テアリングハンドル１０が回されている状態であり、モ
ータ４０のロック制御を禁止することによりステアリン
グハンドル１０の回転力などが操舵伝達系に加わること
を防止できる。

【００８１】また、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置においては、ステアリングハンドル１０の操
舵角θ_Hが最大操舵角θ_MAX付近の角度であるか否かを判
定することにより、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付
近の角度以上となったか否かを判断している。しかし、
本発明に係る車両用操舵制御装置はそのようなものに限
られるものではなく、例えば、出力角センサ２８が検出
した転舵角θ_P又はラックバー１８の移動量などに基づ
いて、転舵輪２４の転舵角が最大転舵角付近の角度以上
となったか否かを判断するものであってもよい。

【００８２】更に、本実施形態に係る車両用操舵制御装
置は、ステアリングハンドル１０の操舵力をアシストす
る油圧式又は電動式のパワーステアリング装置を備えた
ものであってもよい。

【００８３】（第五実施形態）次に第五実施形態に係る
車両用操舵制御装置について説明する。

【００８４】本実施形態に係る車両用操舵制御装置は、
図１に示す第一実施形態に係る車両用操舵制御装置２と
ほぼ同様な構造を有するものである。但し、本実施形態
に係る車両用操舵制御装置は、転舵輪２４を転舵させる
際の転舵負荷状態を検出する機能を有し、転舵負荷状態
の急変時に可変ギヤ比ユニット１４の作動制限を禁止す
る機能を有するものである。

【００８５】本実施形態に係る車両用操舵制御装置の具
体的な動作について説明する。

【００８６】図１０に車両用操舵制御装置の動作のフロ
ーチャートを示す。まず、図１０のステップＳ９０に示
すように、車速センサ３２から出力される車速Ｖ、舵角
センサ２６から出力される操舵角θ_H、トルクセンサ２
９から出力されるトルクＴの読み込みが行われる。そし
て、車速Ｖに基づいて伝達比Ｇの演算が行われる(ステ
ップＳ９２）。この伝達比Ｇの演算は、前述した第一実
施形態の装置と同様にして行われる。

【００８７】そして、演算により得られた伝達比Ｇに基
づいて、目標転舵角θ_P1が算出される（ステップＳ９
４）。目標転舵角θ_P1は、前述の式（１）に示すよう
に、演算により得られた伝達比Ｇと、読み込んだ操舵角
θ_Hとを掛け合わせることにより算出される。

【００８８】次いで、ステップＳ９６に移行し、トルク
Ｔの変化率が算出される。このトルクＴの変化率の算出
は、ステップＳ９０で読み込んだトルクＴの時間変化に
基づいて行われる。次いで、ステップＳ９８に移行し、
算出されたトルクＴの変化率が一定値Ｃ１以上であるか
否かが判定される。ここで、トルクＴの変化率が一定値
Ｃ１以上であると判定されたときには、ステップＳ１０
０に移行し、モータ４０のロック制御をすることなく、
ＥＣＵ３０から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号が出
力される。そして、その制御信号に基づいて転舵輪２４
の転舵角θ_PがステップＳ９４で演算された目標転舵角
θ_P1となるように可変ギヤ比ユニット１４が作動する。

【００８９】この場合、モータ４０のロック制御が禁止
されて行われない状態となるが、その状態からモータロ
ック制御が可能な状態への復帰の処理は、前述の第四実
施形態にて説明したように、可変ギヤ比ユニット１４の
モータ４０が反転したとき又は停止したときなどに行え
ばよい。

【００９０】一方、ステップＳ９８にてトルクＴの変化
率が一定値Ｃ１以上でないと判定されたときには、ステ
ップＳ１０２に移行し、トルクＴが一定値Ｃ２以上であ
るか否かが判定される。ここで、トルクＴが一定値Ｃ２
以上でないと判定されたときには、ステップＳ１００に
移行する。一方、トルクＴが一定値Ｃ２以上であると判
定されたときには、ステップＳ１０４に移行し、モータ
ロック制御が行われる。このモータロック制御は、前述
した第一実施形態のステップＳ２２と同様にして行わ
れ、ステアリングハンドル１０と転舵輪２４とが機械的
に直結状態とされる。このモータロック制御により、ス
テアリングハンドル１０側から過大な入力、即ちモータ
４０の保持トルク以上の入力があった場合又は転舵輪２
４側から過大な逆入力があった場合でも、これらの過大
な入力によりステアリングハンドル１０の操舵角に対し
て転舵輪２４の転舵角がズレることが防止される。

【００９１】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置によれば、車両の走行時のキックバックなど
により転舵負荷状態が急変したときには可変ギヤ比ユニ
ット１４の作動が制限されない。このため、車両が悪路
を走行したときなどに、可変ギヤ比ユニット１４が頻繁
に作動制限されることを防止できる。従って、伝達比可
変手段の耐久性の向上が図れると共に、車両の操舵フィ
ーリングの向上が図れる。

【００９２】なお、上述した本実施形態に係る車両用操
舵制御装置においては、トルクＴの変化率に基づいて転
舵負荷状態が急変したか否かを判断するものであったが
（図１０のステップＳ９８）、本発明に係る車両用操舵
制御装置はそのようなものに限られるものではなく、例
えば、図１１に示すように転舵角θ_Pと目標転舵角θ_P ₁
との偏差の変化率に基づいて転舵負荷状態が急変したか
否かを判断するものであってもよい。また、図１２に示
すようにモータ４０が消費する電流Ｉの変化率に基づい
て転舵負荷状態が急変したか否かを判断するものであっ
てもよい。

【００９３】図１１に示す車両用操舵制御装置について
説明すると、まず、ステップＳ１１０にて、車速センサ
３２から出力される車速Ｖ、舵角センサ２６から出力さ
れる操舵角θ_H、出力角センサ２８から出力される転舵
角θ_Pの読み込みが行われる。そして、車速Ｖに基づい
て伝達比Ｇの演算が行われる(ステップＳ１１２）。こ
の伝達比Ｇの演算は、前述した第一実施形態の装置と同
様にして行われる。

【００９４】そして、演算により得られた伝達比Ｇに基
づいて、目標転舵角θ_P1が算出される（ステップＳ１１
４）。目標転舵角θ_P1は、前述の式（１）に示すよう
に、演算により得られた伝達比Ｇと、読み込んだ操舵角
θ_Hとを掛け合わせることにより算出される。

【００９５】次いで、ステップＳ１１６に移行し、現実
の転舵角θ_Pと目標転舵角θ_P1との偏差（｜θ_P−θ
_P1｜）の変化率が算出される。次いで、ステップＳ１１
８に移行し、算出された偏差の変化率が一定値Ｄ１以上
であるか否かが判定される。ここで、偏差の変化率が一
定値Ｄ１以上であると判定されたときには、ステップＳ
１２０に移行し、モータ４０のロック制御をすることな
く、ＥＣＵ３０から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号
が出力される。そして、その制御信号に基づいて転舵輪
２４の転舵角θ_PがステップＳ１１４で演算された目標
転舵角θ_P1となるように可変ギヤ比ユニット１４が作動
する。

【００９６】この場合、モータ４０のロック制御が禁止
されて行われない状態となるが、その状態からモータロ
ック制御が可能な状態への復帰の処理は、前述の第四実
施形態にて説明したように、可変ギヤ比ユニット１４の
モータ４０が反転したとき又は停止したときなどに行え
ばよい。

【００９７】一方、ステップＳ１１８にて偏差の変化率
が一定値Ｄ１以上でないと判定されたときには、ステッ
プＳ１２２に移行し、現実の転舵角θ_Pと目標転舵角θ
_P1との偏差が一定値Ｄ２以上であるか否かが判定され
る。ここで、偏差が一定値Ｄ２以上でないと判定された
ときには、ステップＳ１２０に移行する。一方、偏差が
一定値Ｄ２以上であると判定されたときには、ステップ
Ｓ１２４に移行し、モータロック制御が行われる。この
モータロック制御は、前述した第一実施形態のステップ
Ｓ２２と同様にして行われ、ステアリングハンドル１０
と転舵輪２４とが機械的に直結状態とされる。このモー
タロック制御により、ステアリングハンドル１０側から
過大な入力、即ちモータ４０の保持トルク以上の入力が
あった場合又は転舵輪２４側から過大な逆入力があった
場合でも、これらの過大な入力によりステアリングハン
ドル１０の操舵角に対して転舵輪２４の転舵角がズレる
ことが防止される。

【００９８】以上のように、転舵角θ_Pと目標転舵角θ
_P1との偏差の変化率に基づいて転舵負荷状態が急変した
か否かを判断する車両用操舵制御装置であっても、前述
の装置と同様に、伝達比可変手段の耐久性の向上が図れ
ると共に、車両の操舵フィーリングの向上が図れるとい
う効果が得られる。

【００９９】次に、図１２に示す車両用操舵制御装置に
ついて説明する。

【０１００】まず、図１２のステップＳ１３０にて、車
速Ｖ、操舵角θ_H及び電流Ｉの読み込みが行われる。電
流Ｉは、モータ４０の消費電流である。そして、車速Ｖ
に基づいて伝達比Ｇの演算が行われる(ステップＳ１３
２）。この伝達比Ｇの演算は、前述した第一実施形態の
装置と同様にして行われる。

【０１０１】そして、演算により得られた伝達比Ｇに基
づいて、目標転舵角θ_P1が算出される（ステップＳ１３
４）。目標転舵角θ_P1は、前述の式（１）に示すよう
に、演算により得られた伝達比Ｇと、読み込んだ操舵角
θ_Hとを掛け合わせることにより算出される。

【０１０２】次いで、ステップＳ１３６に移行し、電流
Ｉの変化率が算出される。次いで、ステップＳ１３８に
移行し、算出された電流Ｉの変化率が一定値Ｅ１以上で
あるか否かが判定される。ここで、電流Ｉの変化率が一
定値Ｅ１以上であると判定されたときには、ステップＳ
１４０に移行し、モータ４０のロック制御をすることな
く、ＥＣＵ３０から可変ギヤ比ユニット１４に制御信号
が出力される。そして、その制御信号に基づいて転舵輪
２４の転舵角θ_PがステップＳ１３４で演算された目標
転舵角θ_P1となるように可変ギヤ比ユニット１４が作動
する。

【０１０３】この場合、モータ４０のロック制御が禁止
されて行われない状態となるが、その状態からモータロ
ック制御が可能な状態への復帰の処理は、前述の第四実
施形態にて説明したように、可変ギヤ比ユニット１４の
モータ４０が反転したとき又は停止したときなどに行え
ばよい。

【０１０４】一方、ステップＳ１３８にて電流Ｉの変化
率が一定値Ｅ１以上でないと判定されたときには、ステ
ップＳ１４２に移行し、電流Ｉが一定値Ｅ２以上である
か否かが判定される。ここで、電流Ｉが一定値Ｅ２以上
でないと判定されたときには、ステップＳ１４０に移行
する。一方、電流Ｉが一定値Ｅ２以上であると判定され
たときには、ステップＳ１４４に移行し、モータロック
制御が行われる。このモータロック制御は、前述した第
一実施形態のステップＳ２２と同様にして行われ、ステ
アリングハンドル１０と転舵輪２４とが機械的に直結状
態とされる。このモータロック制御により、ステアリン
グハンドル１０側から過大な入力、即ちモータ４０の保
持トルク以上の入力があった場合又は転舵輪２４側から
過大な逆入力があった場合でも、これらの過大な入力に
よりステアリングハンドル１０の操舵角に対して転舵輪
２４の転舵角がズレることが防止される。

【０１０５】以上のように、モータ４０が消費する電流
Ｉの変化率に基づいて転舵負荷状態が急変したか否かを
判断する車両用操舵制御装置であっても、前述の装置と
同様に、伝達比可変手段の耐久性の向上が図れると共
に、車両の操舵フィーリングの向上が図れるという効果
が得られる。

【０１０６】なお、本実施形態に係る各車両用操舵制御
装置において、ステアリングハンドル１０の操舵力をア
シストする油圧式又は電動式のパワーステアリング装置
を備えたものであってもよい。

【０１０７】（第六実施形態）次に第六実施形態に係る
車両用操舵制御装置について説明する。

【０１０８】本実施形態に係る車両用操舵制御装置は、
図１に示す第一実施形態に係る車両用操舵制御装置２と
ほぼ同様な構造を有するものである。但し、本実施形態
に係る車両用操舵制御装置は、転舵輪２４を転舵させる
際の転舵負荷状態を検出する機能を有するものであり、
一定以上の転舵負荷が一定時間以上継続したときに可変
ギヤ比ユニット１４の作動を制限する機能を有するもの
である。

【０１０９】本実施形態に係る車両用操舵制御装置の具
体的な動作について説明する。

【０１１０】図１３に車両用操舵制御装置の動作のフロ
ーチャートを示す。まず、図１３のステップＳ１５０に
示すように、車速センサ３２から出力される車速Ｖ、舵
角センサ２６から出力される操舵角θ_H、トルクセンサ
２９から出力されるトルクＴの読み込みが行われる。そ
して、車速Ｖに基づいて伝達比Ｇの演算が行われる(ス
テップＳ１５２）。この伝達比Ｇの演算は、前述した第
一実施形態の装置と同様にして行われる。

【０１１１】そして、演算により得られた伝達比Ｇに基
づいて、目標転舵角θ_P1が算出される（ステップＳ１５
４）。目標転舵角θ_P1は、前述の式（１）に示すよう
に、演算により得られた伝達比Ｇと、読み込んだ操舵角
θ_Hとを掛け合わせることにより算出される。

【０１１２】次いで、ステップＳ１５６に移行し、トル
クＴが一定値Ｆ以上であるか否かが判定される。ここ
で、トルクＴが一定値Ｆ以上でないと判定されたときに
は、ステップＳ１５８に移行し、モータ４０のロック制
御をすることなく、ＥＣＵ３０から可変ギヤ比ユニット
１４に制御信号が出力される。そして、その制御信号に
基づいて転舵輪２４の転舵角θ_PがステップＳ１５４で
演算された目標転舵角θ_P ₁となるように可変ギヤ比ユニ
ット１４が作動する。

【０１１３】この場合、モータ４０のロック制御が禁止
され行われない状態となるが、その状態からモータロッ
ク制御が可能な状態への復帰の処理は、前述の第四実施
形態にて説明したように可変ギヤ比ユニット１４のモー
タ４０が反転したとき又は停止したときなどに行えばよ
い。

【０１１４】一方、ステップＳ１５６にてトルクＴが一
定値Ｆ以上であると判定されたときには、ステップＳ１
６０に移行し、トルクＴが一定値Ｆ以上であると判定さ
れた時から一定時間ｔを経過したか否かが判定される。
ここで、一定時間ｔが経過していないと判定されたとき
には、ステップＳ１５６に戻る。一方、一定時間ｔが経
過したと判定されたときには、ステップＳ１６２に移行
し、モータロック制御が行われる。

【０１１５】ここで、ステップＳ１６０の判定を行うた
めの具体的な回路の一例を図１４に示す。図１４に示す
ように、回路には電源６１が設置されており、この電源
６１の正端子にはスイッチ６２が接続されている。スイ
ッチ６２としては、ＥＣＵ３０からの信号に基づいて開
閉可能なものが用いられる。スイッチ６２の他端には、
コンデンサ６３、ソレノイドアクチュエータ５６のコイ
ル部のそれぞれの一端が接続されている。コンデンサ６
３の他端は接地されている。また、ソレノイドアクチュ
エータ５６の他端は、コイル６４、抵抗６５と直列に接
続されて接地されている。

【０１１６】この図１４の回路において、トルクＴが一
定値Ｆ以上でないときにはＥＣＵ３０の信号を受けてス
イッチ６２が閉じるように制御される。スイッチ６２が
閉じていると、電源６１からスイッチ６２を介してソレ
ノイドアクチュエータ５６のコイル部に電流ｉが流れ、
スライドピン５４（図２参照）がソレノイドアクチュエ
ータ５６側に電磁力で引き寄せられた状態となる。

【０１１７】一方、トルクＴが一定値Ｆ以上でありＥＣ
Ｕ３０の信号を受けてスイッチ６２が開くと、コンデン
サ６３の放電によりソレノイドアクチュエータ５６のコ
イル部に電流ｉが流れる。しかし、この場合の電流ｉ
は、時間の経過に従い次第に減少していく。

【０１１８】ここで、図１５にトルクＴの時間的変化と
ソレノイドアクチュエータ５６のコイル部に流れる電流
ｉとの関係を示す。図１５（ａ）の縦軸はトルクセンサ
２９が出力するトルクＴであり、横軸は時間である。ま
た、図１５（ｂ）の縦軸はソレノイドアクチュエータ５
６のコイル部に流れる電流ｉであり、横軸は時間であり
図１５（ａ）に対応している。図１５においては、トル
クＴの一定値Ｆが１０Ｎｍに設定され、一定時間ｔが約
０．０５ｓｅｃ．に設定されている。この図１５に示す
ように、トルクＴが１０Ｎｍを超えると、スイッチ６２
が開くため、電流ｉが徐々に減少する。

【０１１９】そして、トルクＴが０．０５ｓｅｃ．の
間、１０Ｎｍ以上であると、電流ｉがしきい値電流ｉｓ
を下回るため、スライドピン５４がバネなどの付勢によ
りロータ４８のピン穴４８ｂに向けて移動する。これに
より、スライドピン５４がピン穴４８ｂに挿入され、ロ
ータ４８とモータハウジング４４が直接的に連結された
状態となり、ステアリングハンドル１０と転舵輪２４と
が直結状態となる。

【０１２０】このモータロック制御により、ステアリン
グハンドル１０側から過大な入力、即ちモータ４０の保
持トルク以上の入力があった場合又は転舵輪２４側から
過大な逆入力があった場合でも、これらの過大な入力に
よりステアリングハンドル１０の操舵角に対して転舵輪
２４の転舵角がズレることが防止される。

【０１２１】以上のように、本実施形態に係る車両用操
舵制御装置によれば、車両走行時において、キックバッ
クなどにより転舵負荷が一時的に加わっても可変ギヤ比
ユニット１４の作動が制限されないため、可変ギヤ比ユ
ニット１４の作動が頻繁に制限されることを防止でき
る。従って、可変ギヤ比ユニット１４の耐久性の向上が
図れると共に、車両の操舵フィーリングの向上が図れ
る。

【０１２２】なお、本実施形態に係る各車両用操舵制御
装置は、ステアリングハンドル１０の操舵力をアシスト
する油圧式又は電動式のパワーステアリング装置を備え
たものであってもよい。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。

【０１２４】すなわち、最大舵角付近などでの伝達比可
変手段の作動制限を禁止することにより、ステアリング
ハンドルの操舵が最大舵角に達したときにステアリング
ハンドルの操舵力などが操舵伝達系に大きく加わること
を回避することが可能となる。このため、操舵伝達系が
機械的に高強度であることが要求されず、その操舵伝達
系を小型化とすることができる。また、操舵伝達系の使
用耐久性の向上も図れる。

【０１２５】また、最大舵角付近などにおいて伝達比可
変手段の電動機の最大制御量を制限することにより、ス
テアリングハンドルの操舵が最大舵角に達したときに電
動機に過大な負荷がかかることを防止できる。従って、
電動機として出力の小さいものを用いることができると
共に、電動機に電流を供給するワイヤハーネスとして定
格の小さいものを用いることができる。

【０１２６】また、最大舵角付近などにおいて伝達比可
変手段の電動機の出力を停止させることにより、電動機
に過大な負荷がかかることを防止できる。このため、電
動機として小型のものを用いることができると共に、電
動機に電流を供給するワイヤハーネスとして定格の小さ
いものを用いることができる。

【０１２７】また、転舵輪側からの逆入力などにより急
激に転舵された場合などに最大舵角に達する前に伝達比
可変手段の作動制限を禁止することにより、その最大舵
角に達したときにステアリングハンドルの回転力などが
操舵伝達系に加わることを防止できる。従って、操舵伝
達系の機械的構造が高強度である必要がなく、その操舵
伝達系を小型なものとすることができる。また、操舵伝
達系の使用耐久性の向上も図れる。

【０１２８】また、電動機の駆動方向が変化したときに
作動制限禁止手段による作動制限手段の作動制限の禁止
を解除させることにより、作動制限手段の作動制限の禁
止を解除させ、作動制限の制御を再開することができ
る。

【０１２９】また、転舵負荷状態が急変したときに作動
制限手段による伝達比可変手段の作動制限を禁止させる
ことにより、車両走行時においてキックバックなどによ
り伝達比可変手段の作動が頻繁に制限されることを防止
できる。このため、伝達比可変手段の耐久性の向上が図
れると共に、車両の操舵フィーリングの向上が図れる。

【０１３０】更に、転舵負荷状態が一定以上の負荷状態
であって一定時間以上継続しているときに伝達比可変手
段の作動を制限することにより、車両走行時においてキ
ックバックなどにより転舵負荷が加わっても伝達比可変
手段の作動が制限されないため、伝達比可変手段の作動
が頻繁に制限されることを防止できる。従って、伝達比
可変手段の耐久性の向上が図れると共に、車両の操舵フ
ィーリングの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用操舵制御装置の説明図である。

【図２】車両用操舵制御装置における可変ギヤ比ユニッ
トの説明図である。

【図３】可変ギヤ比ユニットにおけるロータの端面図を
示す。

【図４】第一実施形態に係る車両用操舵制御装置の動作
を示すフローチャートである。

【図５】車両用操舵制御装置における車速と伝達比との
関係を示す図である。

【図６】第二実施形態に係る車両用操舵制御装置の動作
を示すフローチャートである。

【図７】第二実施形態に係る車両用操舵制御装置におけ
る操舵角の絶対値と最大供給電流の関係を示す図であ
る。

【図８】第三実施形態に係る車両用操舵制御装置の動作
を示すフローチャートである。

【図９】第四実施形態に係る車両用操舵制御装置の動作
を示すフローチャートである。

【図１０】第五実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作を示すフローチャートである。

【図１１】第五実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作を示すフローチャートである。

【図１２】第五実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作を示すフローチャートである。

【図１３】第六実施形態に係る車両用操舵制御装置の動
作を示すフローチャートである。

【図１４】第六実施形態に係る車両用操舵制御装置にお
ける制御回路の説明図である。

【図１５】第六実施形態に係る車両用操舵制御装置にお
けるトルクとソレノイドアクチュエータの電流との関係
を示す図である。

【符号の説明】

２…車両用操舵制御装置、１０…ステアリングハンド
ル、１４…可変ギヤ比ユニット（伝達比可変手段）、２
４…転舵輪、２６…舵角センサ、２８…出力角センサ、
２９…トルクセンサ、３０…ＥＣＵ、３２…車速セン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河室巡児愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ前記ステアリングハン
ドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量との伝達比を変更可
能とした伝達比可変手段と、前記伝達比を車両状態に応
じて変更させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置
において、前記ステアリングハンドルの操舵と前記転舵輪の転舵と
の状態に応じて前記伝達比可変手段の作動を制限する作
動制限手段と、前記転舵量を検出する転舵検出手段と、前記転舵検出手段により検出された前記転舵量が一定以
上となったときに、前記作動制限手段による前記伝達比
可変手段の作動制限を禁止させる作動制限禁止手段と、
を備えた車両用操舵制御装置。
【請求項２】前記作動制限禁止手段は、前記転舵輪の
転舵角が最大転舵角付近の角度以上となったときに、前
記作動制限手段による前記伝達比可変手段の作動制限を禁止させることを特徴とする請求項１に記載
の車両用操舵制御装置。
【請求項３】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ電動機の駆動により前
記ステアリングハンドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量
との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段と、前記伝
達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを備えた
車両用操舵制御装置において、前記ステアリングハンドルの操舵と前記転舵輪の転舵と
の状態に応じて前記伝達比可変手段の作動を制限する作
動制限手段と、前記転舵量を検出する転舵検出手段と、前記転舵検出手段により検出された前記転舵量が一定以
上となったときに、前記伝達比可変手段の前記電動機の
最大制御量を制限する駆動制限手段と、を備えた車両用
操舵制御装置。
【請求項４】前記作動制限禁止手段は、前記転舵輪の
転舵角が最大転舵角付近の角度以上となったときに、前
記作動制限手段による前記伝達比可変手段の作動制限を
禁止させ、前記駆動制限手段は、前記転舵輪の転舵角が最大転舵角
付近の角度以上となったときに、前記伝達比可変手段の
前記電動機の最大制御量を制限すること、を特徴とする
請求項３に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項５】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ電動機の駆動により前
記ステアリングハンドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量
との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段と、前記伝
達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを備えた
車両用操舵制御装置において、前記転舵量を検出する転舵検出手段と、前記転舵検出手段により検出された前記転舵量が一定以
上となったときに、前記伝達比可変手段の作動を制限す
る作動制限手段と、前記制限手段により前記伝達比可変手段の作動が制限さ
れたときに、前記電動機の出力を停止させる停止手段
と、を備えた車両用操舵制御装置。
【請求項６】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ電動機の駆動により前
記ステアリングハンドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量
との伝達比を変更可能とした伝達比可変手段と、前記伝
達比を車両状態に応じて変更させる変更手段とを備えた
車両用操舵制御装置において、ステアリングハンドルの操舵と前記転舵輪の転舵との状
態に応じて前記伝達比可変手段の作動を制限する作動制
限手段と、前記転舵輪の転舵状態を検出する転舵状態検出手段と、前記転舵状態検出手段により検出された前記転舵輪の転
舵状態に基づいて、前記作動制限手段による前記伝達比
可変手段の作動制限を禁止させる作動制限禁止手段と、
を備えた車両用操舵制御装置。
【請求項７】前記電動機の駆動方向が変化したとき
に、前記作動制限禁止手段による前記作動制限手段の作
動制限の禁止を解除させる禁止解除手段を備えたことを
特徴とする請求項６に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項８】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ前記ステアリングハン
ドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量との伝達比を変更可
能とした伝達比可変手段と、前記伝達比を車両状態に応
じて変更させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置
において、前記伝達比可変手段の作動を制限する作動制限手段と、前記転舵輪の転舵負荷状態を検出する転舵負荷状態検出
手段と、前記転舵負荷状態検出手段により検出された前記転舵負
荷状態が急変したときに、前記作動制限手段による前記
伝達比可変手段の作動制限を禁止させる作動制限禁止手
段と、を備えた車両用操舵制御装置。
【請求項９】ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に設けられ前記ステアリングハン
ドルの操舵量と前記転舵輪の転舵量との伝達比を変更可
能とした伝達比可変手段と、前記伝達比を車両状態に応
じて変更させる変更手段とを備えた車両用操舵制御装置
において、前記転舵輪の転舵負荷状態を検出する転舵負荷状態検出
手段と、前記転舵負荷状態が一定以上の負荷状態であって一定時
間以上継続しているときに、前記伝達比可変手段の作動
を制限する作動制限手段と、を備えた車両用操舵制御装
置。