(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が車両を操舵するために操作する操舵部材と、
前記操舵部材に反力を与える反力モータと、
前記車両の転舵輪を転舵モータにより転舵する転舵機構と、
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に断接するクラッチ機構と、
前記操舵部材の操舵角に基づいた転舵角となるように制御する制御部と、
前記転舵機構の温度を測定または推定して取得可能な温度取得手段と、
を備え、
前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の場合には、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記温度取得手段は、前記制御部に接続された温度測定部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記温度取得手段は、車外温度計の温度情報、エアコン作動情報、シートヒータ温度立ち上がり特性情報、タイヤ空気圧情報、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）の情報、ナビゲーション装置の情報、インターネットを介して受信した情報のうちいずれかに基づき、前記転舵機構の温度を推定して取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記温度取得手段が取得した前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の状態が所定時間以上継続した場合には、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、前記温度取得手段が取得した前記転舵機構の温度が、前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度を超えたならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷ（Steer By Wire）モードに移行する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記転舵モータの電流値を検出する転舵モータ電流検出部を更に含み、
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、前記転舵モータの電流積算値が所定値以上になったならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動するとは、ＥＰＳ（Electronic Power steering）モードの起動である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項８】
ＥＰＳモードにおいて、少なくとも２つ以上のモータを駆動する、
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用操舵装置。
【請求項９】
前記反力モータの電流値を検出する反力モータ電流検出部を更に含み、
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、ＥＰＳモードにおいて前記反力モータを駆動し、前記反力モータの電流積算値が所定値まで増加したならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する、
ことを特徴とする請求項８に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、機械式ステアリング方式の操舵装置に代わって、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire：ＳＢＷ）と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。機械式ステアリング方式では、ステアリングホイールとタイヤとが機械的に結合している。そのために、路面の凹凸によって、ステアリングホイールに振動や揺れが伝わる。この振動や揺れの影響を修正するために、運転者は無意識のうちにステアリングホイールを操作する。これは、運転時のストレスや疲労を引き起こす虞がある。
これに対して、ステア・バイ・ワイヤ方式は、ステアリングホイールとタイヤとが機械的に結合されておらず、ステアリングホイールによる操舵とタイヤの操舵角の変更とを独立に制御する。操舵装置は、ステアリングホイールによる操舵をセンサで検知し、センサ情報に基づいて算出した制御信号を、ワイヤハーネスを介して、タイヤの転舵角を制御する転舵モータに伝達する。転舵モータは、転舵機構を駆動することにより、タイヤを転舵させる。ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置では、ステアリングホイールに路面の凹凸による振動や揺れが伝わらない。よって、運転時のストレスや疲労が低減される。
【０００３】
ステア・バイ・ワイヤ方式の制御信号に何らかの不具合が発生した場合に備え、操舵装置は、ステア・バイ・ワイヤ方式と機械式ステアリング方式とを切り替え可能としていることが多い。操舵装置は、ステア・バイ・ワイヤ方式で不具合が発生した場合には、クラッチ機構によりステアリングホイールと転舵機構とを機械的に結合させて、機械式ステアリング方式に切り替え、ステアリング操作を可能としている。
このステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置には、低温下において転舵ギアボックス内のグリスの粘性が上がり、転舵ギアボックスのフリクションが増大するという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１の要約には、「転舵ロッド３２に形成された雄ねじに、雌ねじが形成されたナット４４を螺合させ、そのナットにモータによって回転力を付与するように構成された転舵装置１２において、ナットに、それを保持するベアリング５０のインナレース５２および転舵ロッドよりも線膨張係数の大きな材料を用い、ナットのインナレースへの圧入代と、雄ねじと雌ねじとのクリアランスとを、使用許容最低温度においても圧入代が０とならないように、かつ、クリアランスが０とならないように調整する。」という構成が記載され、「温度変化によるナット外径とインナレース内径との収縮量差と、雌ねじと雌ねじとの収縮量差とを相殺させて、クリアランスの変化を吸収させることで、使用許容最低温度においても、ナットがインナレースにしっかりと保持され、かつ、ナットと転舵ロッドとの円滑な相対動作が担保される。」という効果が記載されている。
しかし、転舵ギアボックスを構成する部品の寸法ばらつきなどを考慮する必要があり、すべての製品で品質を安定させるのは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置は、低温下において、転舵ギアボックス内のグリスの粘性が上がりフリクションが増大すると、目標転舵角と実転舵角の偏差が増大して制御性能が低下する虞がある。また、転舵ギアボックスのフリクションが転舵モータの転舵トルク以上の値となってしまうと、転舵自体ができなくなる虞がある。
このような場合、操舵装置は、クラッチ機構によりステアリングホイールと転舵機構とを機械的に結合させ、例えばＥＰＳ（Electronic Power steering）モードやマニュアルステアリングモードに移行して転舵を可能とする。しかし、このようなモード変化は、運転者に違和感を与える虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低温下においても運転者に違和感を与えることなく操舵可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、（１）に係る発明は、運転者が車両を操舵するために操作する操舵部材と、前記操舵部材に反力を与える反力モータと、前記車両の転舵輪を転舵モータにより転舵する転舵機構と、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に断接するクラッチ機構と、前記操舵部材の操舵角に基づいた転舵角となるように制御する制御部と、前記転舵機構の温度を測定または推定して取得可能な温度取得手段と、を備える。前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の場合には、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動することを最も主要な特徴とする。
【０００９】
（１）に係る発明によれば、前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の場合に、操舵部材と転舵機構とを機械的に結合して起動するため、低温下においても運転者に違和感を与えることなく操舵可能である。
【００１０】
また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記温度取得手段は、前記制御部に接続された温度測定部を含むことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
（２）に係る発明によれば、温度測定部により、転舵機構の温度を直接に測定できる。
【００１２】
また、（３）に係る発明は、（１）に係る発明であって、前記温度取得手段は、車外温度計の温度情報、エアコン作動情報、シートヒータ温度立ち上がり特性情報、タイヤ空気圧情報、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）の情報、ナビゲーション装置の情報、インターネットを介して受信した情報のうちいずれかに基づき、前記転舵機構の温度を推定して取得する、ことを最も主要な特徴とする。
【００１３】
（３）に係る発明によれば、車両のイグニションがオフされているときの情報も取得できるので、転舵機構の温度をより客観的に推定できる。
【００１４】
また、（４）に係る発明は、（１）ないし（３）のいずれか１つに係る発明であって、
前記温度取得手段が取得した前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の状態が所定時間以上継続した場合には、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動することを最も主要な特徴とする。
【００１５】
（４）に係る発明によれば、転舵機構にて前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度以下の温度が所定時間以上継続していることを確認することにより、車両の転舵機構のフリクションが小さくなったことを、より的確に推定できる。
【００１６】
また、（５）に係る発明は、（１）ないし（４）のいずれか１つに係る発明であって、
前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、前記温度取得手段が取得した前記転舵機構の温度が前記転舵機構のグリスの粘性が上がり前記転舵機構のフリクションが増大する温度を超えたならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行することを最も主要な特徴とする。
【００１７】
（５）に係る発明によれば、車両の転舵機構のフリクションが小さくなったならば、路面の凹凸による影響が少ないＳＢＷモードに移行できる。
【００１８】
また、（６）に係る発明は、（１）ないし（５）のいずれか１つに係る発明であって、前記転舵モータの電流値を検出する転舵モータ電流検出部を更に含む。前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、前記転舵モータの電流積算値が所定値以上になったならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する、ことを最も主要な特徴とする。
【００１９】
（６）に係る発明によれば、転舵モータの電流積算値によって、車両の転舵機構内のグリスに与えた熱量を推定しているので、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。これにより、車両の転舵機構のフリクションが小さくなったことを判断できる。
【００２０】
また、（７）に係る発明は、（１）ないし（６）のいずれか１つに係る発明であって、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動するとは、ＥＰＳモードの起動であることを最も主要な特徴とする。
【００２１】
（７）に係る発明によれば、転舵機構が低温の時にＥＰＳモードで起動しているので、車両の転舵機構内のグリスの粘性に関わらず、操舵部材による操舵を行うことができる。更に、転舵モータの駆動により、車両の転舵機構内のグリスに熱量を与えて、グリスの粘性を早急に低下させることができる。
【００２２】
また、（８）に係る発明は、（７）に係る発明であって、ＥＰＳモードにおいて、少なくとも２つ以上のモータを駆動することを最も主要な特徴とする。
【００２３】
（８）に係る発明によれば、ＥＰＳモードで少なくとも２つ以上のモータを駆動しているので、車両の転舵機構内のグリスの粘性に関わらず、ステアリングホイールによる操舵をハイパワーに行うことができる。更に、少なくとも２つ以上のモータを駆動により、車両の転舵機構内のグリスにより多くの熱量を与えて、グリスの粘性を早急に低下させることができる。
【００２４】
また、（９）に係る発明は、（８）に係る発明であって、前記反力モータの電流値を検出する反力モータ電流検出部を更に含む。前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合して起動したのちに、ＥＰＳモードにおいて前記反力モータを駆動し、前記反力モータの電流積算値が所定値まで増加したならば、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行することを最も主要な特徴とする。
【００２５】
（９）に係る発明によれば、反力モータの電流積算値によっても、車両の転舵機構内のグリスに与えた熱量を推定して、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、低温下においても運転者に違和感を与えることなく操舵可能な車両用操舵装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車両用操舵装置の概略の構成図である。
【図２】第１実施形態における起動時の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態における起動時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、図面中の各要素は、発明の理解を容易にするために、適宜拡大、縮小または簡略化されて描かれることがある。
［第１実施形態］
図１は、車両用操舵装置１１の概略の構成図である。
車両用操舵装置１１は、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）方式の操舵装置である。この車両用操舵装置１１は、動作モードとしてＳＢＷモードと、ＥＰＳモードと、マニュアルステアリングモードとを有する。
ＳＢＷモードは、後記する転舵モータ２９の駆動により転舵力を発生させるモードである。車両用操舵装置１１は、通常はＳＢＷモードで動作し、路面の凹凸によるステアリングホイール１３の振動や揺れを防止する。ＳＢＷモードは、操舵特性を車速に応じて変更可能であり、例えば、低速時にはクイック、高速時にはスローとすることができる。
ＥＰＳモードは、転舵モータ２９の駆動により、運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させるモードであり、電動パワーステアリングモードとも呼ばれる。車両用操舵装置１１は、ＳＢＷモードで不具合が発生した場合に、ＥＰＳモードに移行する。
マニュアルステアリングモードは、運転者の手動による操舵を行わせるモードである。車両用操舵装置１１は、例えばＥＰＳモードにおいて操舵反力モータ１６および転舵モータ２９の失陥時に、マニュアルステアリングモードに移行する。マニュアルステアリングモードは、モータによるアシストが得られない状態である。なお、図面では、マニュアルステアリングモードのことを、単に「マニュアルモード」と記載している場合がある。
【００２９】
これらのモードを実現するために、車両用操舵装置１１は、図１に示すように、ステアリングホイール１３と、操舵反力発生装置１５と、転舵装置１７と、クラッチ機構１９とを備える。車両用操舵装置１１は、車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、一対の転舵輪２１ａ，２１ｂを備える。
【００３０】
ステアリングホイール１３は、運転者が車両Ｖを操舵するため、運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール１３は、本発明の「操舵部材」に相当する。ステアリングホイール１３には、操舵軸２３が設けられている。操舵軸２３は、運転者によるステアリングホイール１３の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。このステアリングホイール１３は、図面において、単に「ステアリング」と記載している場合がある。
【００３１】
操舵反力発生装置１５は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に操舵に係る反力（手応え）を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置１５は、操舵反力モータ１６を有する。操舵反力モータ１６には、操舵軸２３が連結されている。
操舵反力モータ１６は、操舵軸２３を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元には、操舵に係る反力（手応え）が伝えられるようになっている。操舵反力モータ１６には更に、この操舵反力モータ１６に流れる電流値を検出する電流センサ７４が接続されている。
【００３２】
転舵装置１７は、ラック・アンド・ピニオン機構（不図示）を介して、転舵軸２５の回転運動をラック軸２７の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置１７は、本発明の「転舵機構」に相当し、車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵モータ２９により転舵する。転舵装置１７は、転舵モータ２９と、グリスが封入された転舵ギアボックスとを有する。
転舵モータ２９には、転舵軸２５およびラック軸２７が連結されている。転舵モータ２９は、ラック軸２７を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。転舵モータ２９には、この転舵モータ２９に流れる電流値を検出する電流センサ７３が接続されている。
低温時に転舵装置１７内のグリスの粘性が上がり、転舵装置１７のフリクションが増大する。転舵装置１７のフリクション増大により、転舵モータ２９は、転舵軸２５およびラック軸２７の駆動が困難になり、目標転舵角と実転舵角の偏差が増大し、制御性能が低下する。また、転舵モータ２９の負担が増大する。
ラック軸２７には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。一対の転舵輪２１ａ，２１ｂは、ラック軸２７の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸２５、ラック軸２７、および、転舵モータ２９を有する転舵装置１７は、本発明の「転舵機構」に相当する。
【００３３】
クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を機械的に結合する機能、または切り離す機能を有する。これにより、クラッチ機構１９は、ステアリングホイール１３と転舵装置１７とを機械的に断接する。こうした機能を実現するために、クラッチ機構１９は、遊星歯車機構３１を備える。この遊星歯車機構３１は、内歯歯車３１ａと、遊星歯車３１ｂと、太陽歯車３１ｃと、遊星キャリア３１ｄとを含んで構成される。
また、クラッチ機構１９は、ロック用歯車３３およびロック装置３５を備える。ロック装置３５は、ロック用歯車３３の歯溝に係合するロックピン３９と、ロックピン３９を駆動する電磁ソレノイド３７とを含んで構成される。
【００３４】
内歯歯車３１ａは、操舵軸２３のうち転舵装置１７の側端部に固定され、操舵軸２３と一体に回転するように構成される。太陽歯車３１ｃは、転舵軸２５と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車３１ｂは、太陽歯車３１ｃおよび内歯歯車３１ａのそれぞれに係合するように複数設けられる。複数の遊星歯車３１ｂのそれぞれは、転舵軸２５と一体に回転する遊星キャリア３１ｄに対して回転自在に軸支されている。
【００３５】
ロック用歯車３３は、外歯歯車である。ロック用歯車３３は、太陽歯車３１ｃと一体に回転するように構成される。ロックピン３９は、不図示の付勢手段によってロック用歯車３３に近接する方向に付勢されている。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用歯車３３の回転運動が規制されるように構成されている。
電磁ソレノイド３７は、励磁電流の供給によってロックピン３９を引き込むように変位させることで、ロックピン３９とロック用歯車３３との係合を解除するように動作する。
ロック装置３５は、制御装置４０から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置４０は、電磁ソレノイド３７に励磁電流を供給することで、ロック用歯車３３に対するロックピン３９の係合を解除するように動作する。
【００３６】
次に、クラッチ機構１９の作用について説明する。ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合すると、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃの回転運動が規制される。
太陽歯車３１ｃの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、太陽歯車３１ｃの回転運動が規制されているため、遊星歯車３１ｂは自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転する。遊星歯車３１ｂの公転によって、遊星歯車３１ｂを軸支する遊星キャリア３１ｄおよびこの遊星キャリア３１ｄと一体に回転する転舵軸２５が回転する。
【００３７】
要するに、ロックピン３９がロック用歯車３３の歯溝に係合した状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間を結合する結合状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられる。
【００３８】
一方、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除されると、ロック用歯車３３と一体に回転する太陽歯車３１ｃは回転自在な状態になる。
太陽歯車３１ｃが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール１３を操作すると、操舵軸２３の回転に伴って内歯歯車３１ａが回転する。このとき、遊星歯車３１ｂは、自転しながら太陽歯車３１ｃの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア３１ｄには、転舵軸２５およびラック軸２７を介して転舵輪２１ａ，２１ｂが連結されている。このため、遊星キャリア３１ｄの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車３１ｃの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車３１ｂが自転すると、太陽歯車３１ｃの方が回転（自転）し、遊星キャリア３１ｄは回転しない。つまり、転舵軸２５は回転しない。
【００３９】
要するに、ロック用歯車３３の歯溝に対するロックピン３９の係合が解除された状態では、クラッチ機構１９は、操舵軸２３および転舵軸２５の間は機械的に結合しない状態、つまり、両者は切り離された状態になる。このとき、操舵軸２３の回転力は、転舵軸２５へと伝えられない。
【００４０】
次に、制御装置４０に対する入出力系統について説明する。制御装置４０は、本発明の「制御部」に相当し、ステアリングホイール１３の操舵角に基づいた転舵角となるように制御する。制御装置４０には、入力系統として、操舵角センサ４１、操舵トルクセンサ４３、操舵反力モータレゾルバ４５、転舵モータレゾルバ４７、ラックストロークセンサ４９、温度センサ７０、電流センサ７３，７４、ナビゲーション装置８０が接続されている。
【００４１】
操舵角センサ４１および操舵トルクセンサ４３は、操舵軸２３に設けられている。操舵角センサ４１は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。また、操舵トルクセンサ４３は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置４０に与える。
【００４２】
操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６に設けられている。操舵反力モータレゾルバ４５は、操舵反力モータ１６の回転動作量（操舵角）を検出し、検出した操舵角情報を制御装置４０に与える。
転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９に設けられている。転舵モータレゾルバ４７は、転舵モータ２９の回転動作量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
【００４３】
ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７に設けられている。ラックストロークセンサ４９は、ラック軸２７の直線移動量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える。
温度センサ７０は、転舵装置１７に設けられている。温度センサ７０は、転舵ギアボックス近傍の温度を測定し、その温度情報を制御装置４０に与える。温度センサ７０は、本発明の「温度測定部」に相当し、かつ本発明の「温度取得手段」に含まれる。
電流センサ７３は、転舵モータ２９に流れる電流値を検出し、その電流値情報を制御装置４０に与える。電流センサ７３は、本発明の「転舵モータ電流検出部」に相当する。
電流センサ７４は、操舵反力モータ１６に流れる電流値を検出し、その電流値情報を制御装置４０に与える。電流センサ７４は、本発明の「反力モータ電流検出部」に相当する。
ナビゲーション装置８０は、車両Ｖの走行時に、現在位置や目的地への経路案内を行う装置である。ナビゲーション装置８０は、アンテナ８１を介してインターネットに無線通信する。これにより、温度取得部７１は、例えば気象情報の配信サイトにアクセスして、車両Ｖの置かれている雰囲気温度を推定して取得できる。
【００４４】
一方、制御装置４０には、出力系統として、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７が接続されている。
【００４５】
制御装置４０は、以下の第１の機能ないし第３の機能を有する。
第１の機能は、入力系統を介して入力した検出信号、および、車両用操舵装置１１の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置１１の動作モードを、ＳＢＷモード、ＥＰＳモード、または、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能である。
第２の機能は、決定した動作モードにしたがって、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行うための制御信号をそれぞれ生成する機能である。
第３の機能は、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ１６、転舵モータ２９、および、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う機能である。
ＳＢＷモードは、通常時のモードであり、ステアリングホイール１３と転舵装置１７とを機械的に結合しない。ＥＰＳモード、または、マニュアルステアリングモードは、温度が所定値以下のモードであり、ステアリングホイール１３と転舵装置１７とを機械的に結合する。
【００４６】
制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、操舵反力モータ１６の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール１３を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力（手応え）を伝えるように動作する。
また、制御装置４０は、車両用操舵装置１１がＳＢＷモードで動作している際に、転舵モータ２９の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵するように動作する。
さらに、制御装置４０は、車両用操舵装置１１の動作モードにしたがって、電磁ソレノイド３７への励磁電流の供給または供給停止を切り替える駆動制御を行う。これにより、クラッチ機構１９は、結合状態または切離状態のいずれか一方に切り替わる。
【００４７】
詳しく述べると、制御装置４０は、温度取得部７１と、転舵モータ電流積算部７２と、反力モータ電流積算部７５とを含んで構成される。
【００４８】
温度取得部７１は、例えば温度センサ７０が温度を測定できなかったときに、他の情報によって温度を推定して取得する。ここで温度とは、例えば、転舵装置１７の転舵ギアボックスに封入されたグリスの温度である。温度取得部７１は、本発明の「温度取得手段」に含まれる。
【００４９】
転舵モータ電流積算部７２は、ＥＰＳモードで起動した後に転舵モータ２９に流れる電流積算値を算出する。転舵モータ２９に流れる電流積算値は、転舵装置１７の転舵ギアボックス（不図示）に封入されたグリスに与えた熱量に比例する。よって、制御装置４０は、起動時の温度情報と転舵モータ２９に流れる電流積算値とにより、転舵装置１７内のグリスの温度を推定し、ＳＢＷモードに切り替えるか否かを判定可能である。
反力モータ電流積算部７５は、ＥＰＳモードで起動した後に操舵反力モータ１６に流れる電流積算値を算出する。車両用操舵装置１１は、ＥＰＳモードにおいて、転舵モータ２９と操舵反力モータ１６の２つのモータを駆動する。これにより、車両用操舵装置１１は、転舵モータ２９のみで駆動する場合と比べ、より大きなトルクでハイパワーに操舵可能である。このとき、操舵反力モータ１６に流れる電流積算値は、転舵装置１７の転舵ギアボックス（不図示）に封入されたグリスに与えた熱量に比例する。よって、車両用操舵装置１１は、起動時の温度情報と操舵反力モータ１６に流れる電流積算値とによっても、転舵装置１７内のグリスの温度を推定し、ＳＢＷモードに切り替えるか否かを判定可能である。起動時の温度情報とは、温度センサ７０で測定した温度や、温度取得部７１で推定した温度である。転舵装置１７内のグリスの温度によって、フリクションを推定できる。
【００５０】
図２は、第１実施形態における起動時の動作を示すフローチャートである。
車両Ｖのイグニッションをオンすると、車両用操舵装置１１は、図２に示す起動時の動作を開始する。
ステップＳ１０において、制御装置４０は、温度センサ７０により測定した温度が所定値以下であるか否かを判断する。
制御装置４０は、温度が所定値以下ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１の処理を行い、温度が所定値を超えていたならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。
ステップＳ１１において、制御装置４０は、所定値以下の温度が所定時間継続したか否かを判断する。制御装置４０は、所定値以下の温度が所定時間継続したならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理を行い、この状態が所定時間継続しなかったならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。ステップＳ１１の処理により、転舵装置１７内のグリスの粘性が小さくなったことを、より的確に推定できる。
【００５１】
ステップＳ１２において、制御装置４０は、ステアリングホイール１３と転舵装置１７とを機械的に結合して起動する。このとき車両用操舵装置１１は、ＥＰＳモードで起動し、転舵モータ２９に加えて操舵反力モータ１６を駆動して操舵を補助する。運転者は、操舵中のＳＢＷモードからＥＰＳモードへの切り替えがないので、違和感を生じない。しかも、ＥＰＳモードで起動しているので、転舵モータ２９のトルク、操舵反力モータ１６のトルク、さらには運転者の手動操舵トルクの３つが加算されて、グリスの粘性抵抗に打ち勝って操舵（転舵）することができる。更に、転舵モータ２９と操舵反力モータ１６の駆動により、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスにより多くの熱量を与えて、グリスの粘性を早急に低下させることができる。
ステップＳ１３において、制御装置４０は、温度センサ７０により測定した温度が所定値以下であるか否かを判断する。制御装置４０は、温度が所定値以下ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理に戻り、温度が所定値を超えていたならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。
ステップＳ１４において、制御装置４０は、ＳＢＷモードに移行し、図２の処理を終了する。
ステップＳ１５において、制御装置４０は、ステアリングホイール１３と転舵装置１７とを機械的に結合せずにＳＢＷモードで起動し、図２の処理を終了する。
図２の処理により、車両用操舵装置１１は、温度センサ７０により温度を測定し、その温度が所定値以下ならは、通常のＳＢＷモードとは異なるＥＰＳモードで起動することができ、低温下においても運転者に違和感を与えることなく操舵可能である。車両用操舵装置１１は更に、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスの温度が、粘性が充分に小さい温度を超えたならば、路面の凹凸による影響が少ないＳＢＷモードに移行できる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
第２実施形態の車両用操舵装置１１は、第１実施形態とは異なり、インターネットを介して受信した気象情報（温度情報）によって、車両Ｖの置かれている雰囲気温度を推定して取得するものである。
図３は、第２実施形態における起動時の動作を示すフローチャートである。図２に示す第１実施形態の起動時動作のフローチャートと同一の要素には、同一の符号を付与している。
車両Ｖのイグニッションをオンすると、車両用操舵装置１１は、図３に示す起動時の動作を開始する。
ステップＳ１０Ａにおいて、制御装置４０は、温度取得部７１によって車両Ｖの雰囲気温度を推定して取得し、この推定温度が所定値以下であるか否かを判断する。制御装置４０は、推定温度が所定値以下ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１Ａの処理を行い、推定温度が所定値を超えていたならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。第２実施形態の温度取得部７１は、ナビゲーション装置８０の通信機能によって、インターネットを介して受信した気象情報（温度情報）と車両Ｖの現在の位置情報とに基づき、車両Ｖの置かれている雰囲気温度を推定して取得する。
ステップＳ１１Ａにおいて、制御装置４０は、所定値以下の推定温度が所定時間継続していたか否かを判断する。制御装置４０は、所定値以下の推定温度が所定時間継続していたならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理を行い、この状態が所定時間継続していなかったならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。ステップＳ１１Ａの処理により、転舵装置１７内のグリスの粘性が小さくなったことを、より的確に推定できる。
ステップＳ１２の処理は、図２に示すステップＳ１２の処理と同様である。
ステップＳ１３Ａにおいて、制御装置４０の転舵モータ電流積算部７２は、転舵モータ２９に流れる電流の積算値を算出し、所定値以上であるか否かを判断する。制御装置４０は、転舵モータ２９に流れる電流の積算値が所定値以上ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１４の処理を行い、この電流の積算値が所定値未満ならば（Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理に戻る。
転舵モータ２９の電流積算値は、転舵モータ２９の駆動により転舵装置１７内のグリスに与えた熱量と比例する。転舵モータ２９の電流積算値により、転舵装置１７内のグリスの温度上昇を推定し、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。
前記したステップＳ１０の推定温度が低いほど、転舵装置１７のフリクションの低下には時間が掛かる。よって、転舵モータ電流積算部７２は、起動時の推定温度が低いほど所定値を大きくしてより長くＥＰＳモードで動作し、転舵装置１７内のグリスにより多くの熱量を与える。
ステップＳ１４，Ｓ１５の処理は、図２に示すステップＳ１４，Ｓ１５の処理と同様である。
【００５３】
図３の処理により、車両用操舵装置１１は、直近の温度情報や、車両Ｖのイグニションがオフされていた過去の温度情報を受信する。温度取得部７１は、この温度情報から、車両Ｖの置かれている雰囲気温度を推定して取得し、その推定温度が所定値以下ならは、通常のＳＢＷモードとは異なるＥＰＳモードで起動できる。更に、車両用操舵装置１１は、転舵モータ２９に流れる電流の積算値が所定値以上となり、ある程度転舵ギアボックスのフリクションが低下した後に、ＳＢＷモードに移行できる。
【００５４】
温度取得部７１は、車両Ｖの置かれている雰囲気温度の推定において、車外温度計の温度情報、エアコン作動情報、シートヒータ温度立ち上がり特性情報、タイヤ空気圧情報、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）の情報、ナビゲーション情報などを用いてもよい。
タイヤ空気圧は温度によって変化するため、温度取得部７１は、タイヤ空気圧情報により、雰囲気温度を推定できる。ＴＰＭＳの情報には、タイヤの温度情報が含まれている。
ナビゲーション情報とは、例えば車両Ｖの置かれている位置情報と現在の日時情報である。温度取得部７１は、位置情報と現在の日時情報に基づいて気象データベースを参照し、統計的に現在の雰囲気温度を推定できる。
車両用操舵装置１１は、反力モータ電流積算部７５により操舵反力モータ１６の電流積算値を算出し、操舵反力モータ１６の電流積算値が所定値まで増加したならば、ＳＢＷモードに移行する構成を採用してもよい。操舵反力モータ１６の電流積算値によっても、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスに与えた熱量を推定して、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。
【００５５】
〔上記実施形態における車両用操舵装置１１の作用効果〕
第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、運転者が車両Ｖを操舵するために操作するステアリングホイール（操舵部材）１３と、ステアリングホイール（操舵部材）１３に反力を与える操舵反力モータ１６と、車両Ｖの転舵輪２１ａ，２１ｂを転舵モータ２９により転舵する転舵装置（転舵機構）１７と、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に断接するクラッチ機構１９と、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵角に基づいた転舵角となるように制御する制御装置（制御部）４０と、温度を測定または推定して取得可能な温度取得部（温度取得手段）７１とを備える。車両用操舵装置１１は、温度が所定値以下の場合には、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合して起動（ＥＰＳモード・マニュアルステアリングモード）する。
【００５６】
第１の観点（請求項１に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、温度が所定値以下の場合に、ＥＰＳモード・マニュアルステアリングモードで起動するため、低温下においても運転者に違和感を与えることなく操舵可能である。
【００５７】
また、第２の観点（請求項２に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、温度取得手段は、制御装置（制御部）４０に接続された温度センサ（温度測定部）７０を含む構成を採用してもよい。
【００５８】
第２の観点（請求項２に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、温度センサ（温度測定部）７０により、転舵ギアボックスの温度を直接に測定できる。
【００５９】
また、第３の観点（請求項３に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、温度取得部（温度取得手段）７１は、車外温度計の温度情報、エアコン作動情報、シートヒータ温度立ち上がり特性情報、タイヤ空気圧情報、ＴＰＭＳの情報、ナビゲーション装置８０の情報、インターネットを介して受信した情報のうちいずれかに基づき、車両Ｖの置かれている雰囲気温度を推定する構成を採用してもよい。
【００６０】
第３の観点（請求項３に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、車両Ｖのイグニションがオフされているときの情報も取得できるので、車両Ｖの置かれている雰囲気温度をより客観的に推定できる。
【００６１】
また、第４の観点（請求項４に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、図２のステップＳ１１のＹｅｓのように、所定値以下の温度が所定時間以上継続した場合には、ステップＳ１２のように、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合して起動（ＥＰＳモード・マニュアルステアリングモード）する構成を採用してもよい。
【００６２】
第４の観点（請求項４に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、所定値以下の温度が所定時間以上継続していることを確認することにより、転舵装置１７内のグリスの粘性が小さくなったことを、より的確に推定できる。
【００６３】
また、第５の観点（請求項５に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、図２のステップＳ１２のように、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合して起動（ＥＰＳモード・マニュアルステアリングモード）したのちに、ステップＳ１３のＮｏのように、温度が所定値を超えたならば、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する構成を採用してもよい。
【００６４】
第５の観点（請求項５に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスの温度が、粘性が充分に小さい温度を超えたならば、路面の凹凸による影響が少ないＳＢＷモードに移行できる。
【００６５】
また、第６の観点（請求項６に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、転舵モータ２９の電流値を検出する電流センサ（転舵モータ電流検出部）７３を更に含む。車両用操舵装置１１は、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合して起動（ＥＰＳモード・マニュアルステアリングモード）したのちに、図３のステップＳ１３ＡのＹｅｓのように、転舵モータ２９の電流積算値が所定値以上になったならば、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する構成を採用してもよい。
【００６６】
第６の観点（請求項６に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、転舵モータ２９の電流積算値によって、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスに与えた熱量を推定し、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。
【００６７】
また、第７の観点（請求項７に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合し、ＥＰＳモードで起動する構成を採用してもよい。
【００６８】
第７の観点（請求項７に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、低温時にＥＰＳモードで起動しているので、転舵装置１７内のグリスの粘性に関わらず、ステアリングホイール１３による操舵を行うことができる。更に、転舵モータ２９の駆動により、転舵装置１７内のグリスに熱量を与えて、グリスの粘性を早急に低下させることができる。
【００６９】
また、第８の観点（請求項８に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、ＥＰＳモードにおいて、少なくとも２つ以上のモータを駆動する構成を採用してもよい。
【００７０】
第８の観点（請求項８に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、ＥＰＳモードで少なくとも２つ以上のモータを駆動しているので、転舵装置１７内のグリスの粘性に関わらず、ステアリングホイール１３による操舵をハイパワーに行うことができる。更に、少なくとも２つ以上のモータの駆動により、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスにより多くの熱量を与えて、グリスの粘性を早急に低下させることができる。
【００７１】
また、第９の観点（請求項９に対応）に基づく車両用操舵装置１１では、操舵反力モータ１６の電流値を検出する電流センサ（反力モータ電流検出部）７４を更に含む。車両用操舵装置１１は、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合して起動（ＥＰＳモード）したのちに、ＥＰＳモードにおいて操舵反力モータ１６を駆動し、操舵反力モータ１６の電流積算値が所定値まで増加したならば、ステアリングホイール（操舵部材）１３と転舵装置（転舵機構）１７とを機械的に結合しないＳＢＷモードに移行する構成を採用してもよい。
【００７２】
第９の観点（請求項９に対応）に基づく車両用操舵装置１１によれば、操舵反力モータ１６の電流積算値によっても、車両Ｖの転舵装置１７内のグリスに与えた熱量を推定して、グリスの粘性が充分に小さくなったことを判断できる。
【００７３】
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施できるからである。
【００７４】
また、本発明の各実施形態に係る説明において、車両用操舵装置１１は、その動作モードとして、ＳＢＷモード、ＥＰＳモード、および、マニュアルステアリングモードを有する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。その動作モードとして、ＳＢＷモードとＥＰＳモードとを有する車両用操舵装置、またはＳＢＷモードとマニュアルステアリングモードとを有する車両用操舵装置に対して、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１１  車両用操舵装置
１３  ステアリングホイール  （操舵部材）
１６  操舵反力モータ  （反力モータ）
１７  転舵装置  （転舵機構）
１５  操舵反力発生装置
１９  クラッチ機構
２１ａ，２１ｂ  転舵輪
２３  操舵軸
２５  転舵軸
２７  ラック軸
２９  転舵モータ
３７  電磁ソレノイド
３９  ロックピン
４０  制御装置  （制御部）
４１  操舵角センサ
４３  操舵トルクセンサ
４５  操舵反力モータレゾルバ
４７  転舵モータレゾルバ
４９  ラックストロークセンサ
７０  温度センサ  （温度取得手段：温度測定部）
７１  温度取得部  （温度取得手段）
７２  転舵モータ電流積算部
７３  電流センサ  （転舵モータ電流検出部）
７４  電流センサ  （反力モータ電流検出部）
７５  反力モータ電流積算部
８０  ナビゲーション装置
Ｖ  車両
【図１】
0005898244.tif 000002
【図２】
0005898244.tif 000003
【図３】
0005898244.tif 000004