(57)【要約】【課題】安全性を確保しつつコストダウンが図れる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】車両用操舵装置１は、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチ６と、動力伝達経路におけるクラッチ６よりもステアリングホイール側の部分に連結された反力モータ１４と、動力伝達経路におけるクラッチ６よりも転舵輪側の部分に連結され、第１および第２のモータコイル３１Ａ，３１Ｂを有する転舵モータ３１と、反力モータ１４に電力を供給する駆動回路４４と、第１および第２のモータコイル３１Ａ，３１Ｂに個別に電力を供給する第１および第２の駆動回路４２Ａ，４２Ｂとを含む。【選択図】図２
2018020743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を操向するための操舵部材と、
転舵輪を転舵させるための転舵機構と、
前記操舵部材と前記転舵輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチと、
前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記操舵部材側の部分に連結された反力モータと、
前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記転舵輪側の部分に連結され、第１および第２のモータコイルを有する転舵モータと、
前記反力モータに電力を供給する反力モータ駆動回路と、
前記第１および第２のモータコイルに個別に電力を供給する第１および第２の駆動回路と、
前記反力モータ駆動回路を制御する反力モータ制御手段と、
前記第１のモータコイルおよび前記第１の駆動回路からなる第１系統における前記第１の駆動回路ならびに前記第２のモータコイルおよび前記第２の駆動回路からなる第２系統における前記第２の駆動回路を制御する転舵モータ制御手段と、
前記クラッチを制御するクラッチ制御手段とを含む、車両用操舵装置。
【請求項２】
前記反力モータおよび前記反力モータ駆動回路が正常でかつ前記第１系統および前記第２系統のうちの少なくとも一方が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードはステアバイワイヤモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを解放状態にさせ、前記反力モータ制御手段は、前記反力モータによって前記操舵部材に操舵反力を付与し、前記転舵モータ制御手段は、前記転舵モータによって前記転舵輪を転舵させる、請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記ステアバイワイヤモード時において、前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御部５０は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、転舵輪３を転舵させる請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記反力モータまたは前記反力モータ駆動回路に故障が発生しかつ前記第１系統および前記第２系統のうちの少なくとも一方が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードは第１のパワーステアリングモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結状態にさせ、前記転舵モータ制御手段は、前記転舵モータに操舵補助力を発生させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記第１のパワーステアリングモード時において、前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御手段は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、前記転舵モータに操舵補助力を発生させる、請求項４に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記第１系統および前記第２系統の両方に故障が発生しかつ前記反力モータおよび前記反力モータ駆動回路が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードは第２のパワーステアリングモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結状態にさせ、前記反力モータ制御手段は、前記反力モータに操舵補助力を発生させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記操舵部材側の部分に加えられる操舵トルクを検出するためのトルクセンサを備えており、
前記反力モータ制御手段は、前記トルクセンサによって検出される操舵トルクを用いて、前記反力モータ駆動回路を制御するように構成されている、請求項１〜６いずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチと、動力伝達経路におけるクラッチよりもステアリングホイール側の部分に動力を付加する反力モータと、動力伝達経路における前記クラッチよりも前記転舵輪側の部分に動力を付加する２つの転舵モータとを備える車両用操舵制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２３８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用操舵制御装置では、２つの転舵モータを備えているので、いずれか一方の転舵モータが故障しても、他方の転舵モータによって転舵輪を転舵させることができる。したがって、特許文献１の車両用操舵制御装置は、安全性の高い車両用操舵制御装置である。しかしながら、特許文献１の車両用操舵制御装置は、２つの転舵モータを備えているため、コストが高いという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、安全性を確保しつつコストダウンが図れる車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、車両を操向するための操舵部材（２）と、転舵輪（３）を転舵させるための転舵機構（４）と、前記操舵部材と前記転舵輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチ（６）と、前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記操舵部材側の部分に連結された反力モータ（１４）と、前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記転舵輪側の部分に連結され、第１および第２のモータコイル（３１Ａ，３１Ｂ）を有する転舵モータ（３１）と、前記反力モータに電力を供給する反力モータ駆動回路（４４）と、前記第１および第２のモータコイルに個別に電力を供給する第１および第２の駆動回路（４２Ａ，４２Ｂ）と、前記反力モータ駆動回路を制御する反力モータ制御手段（７０）と、前記第１のモータコイルおよび前記第１の駆動回路からなる第１系統における前記第１の駆動回路ならびに前記第２のモータコイルおよび前記第２の駆動回路からなる第２系統における前記第２の駆動回路を制御する転舵モータ制御手段（５０）と、前記クラッチを制御するクラッチ制御手段（９０）とを含む、車両用操舵装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
この構成では、２つの転舵モータが設けられた特許文献１に記載の車両用操舵制御装置に比べて、コストダウンが図れる。この構成では、転舵モータは、第１および第２の２系統分のモータコイルを備えているので、１系統分のモータコイルしか備えていない転舵モータに比べて安全性を確保できる。つまり、この構成では、安全性を確保しつつコストダウンが図れる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記反力モータおよび前記反力モータ駆動回路が正常でかつ前記第１系統および前記第２系統のうちの少なくとも一方が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードはステアバイワイヤモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを解放状態にさせ、前記反力モータ制御手段は、前記反力モータによって前記操舵部材に操舵反力を付与し、前記転舵モータ制御手段は、前記転舵モータによって前記転舵輪を転舵させる、請求項１に記載の車両用操舵装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記ステアバイワイヤモード時において、前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御部５０は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、転舵輪３を転舵させる請求項２に記載の車両用操舵装置である。
請求項４に記載の発明は、前記反力モータまたは前記反力モータ駆動回路に故障が発生しかつ前記第１系統および前記第２系統のうちの少なくとも一方が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードは第１のパワーステアリングモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結状態にさせ、前記転舵モータ制御手段は、前記転舵モータに操舵補助力を発生させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記第１のパワーステアリングモード時において、前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御手段は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、前記転舵モータに操舵補助力を発生させる、請求項４に記載の車両用操舵装置である。
請求項６に記載の発明は、前記第１系統および前記第２系統の両方に故障が発生し、前記反力モータおよび前記反力モータ駆動回路が正常である場合には、前記各制御手段の動作モードは第２のパワーステアリングモードに設定され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結状態にさせ、前記反力モータ制御手段は、前記反力モータに操舵補助力を発生させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用操舵装置である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記動力伝達経路における前記クラッチよりも前記操舵部材側の部分に加えられる操舵トルクを検出するためのトルクセンサ（１１）を備えており、前記反力モータ制御手段は、前記トルクセンサによって検出される操舵トルクを用いて、前記反力モータ駆動回路を制御するように構成されている、請求項１〜６いずれか一項に記載の車両用操舵装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ＳＢＷモード時の転舵モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【図４】図４は、ＳＢＷモード時の反力モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【図５】図５は、第１のＥＰＳモード時の転舵モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【図６】図６は、第２のＥＰＳモード時の反力モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
車両用操舵装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、転舵輪３を転舵するための転舵機構４と、ステアリングホイール２に連結されたステアリングシャフト５と、ステアリングシャフト５（ステアリングホイール２）と転舵機構４とを機械的に連結したり分離したりするためのクラッチ６とを含む。この実施形態では、クラッチ６は、電磁クラッチである。クラッチ６は、入力軸と出力軸とを含み、入出力軸間のトルクの伝達・遮断を行う機能を有している。
【００１４】
ステアリングシャフト５は、ステアリングホイール２に連結された第１軸７と、クラッチ６の入力軸に一体的に連結された第２軸９と、第１軸７と第２軸９とを連結するトーションバー８とを含む。
第１軸７の周囲には、第１軸７の回転角である操舵角θｈを検出するための舵角センサ１０が配置されている。この実施形態では、舵角センサ１０は、第１軸７の中立位置からの第１軸７の正逆両方向の回転量（回転角）を検出するものであり、中立位置から右方向への回転量を例えば正の値として出力し、中立位置から左方向への回転量を例えば負の値として出力する。
【００１５】
また、ステアリングシャフト５の周囲には、第１のトルクセンサ１１および第２のトルクセンサ１２が配置されている。各トルクセンサ１１，１２は、第１軸７および第２軸９の相対回転変位量、つまり、トーションバー８の捩れ角に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴｈ１，Ｔｈ２を検出する。この実施形態では、各トルクセンサ１１，１２によって検出される操舵トルクＴｈ１，Ｔｈ２は、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。
【００１６】
第２軸９には、減速機１３を介して反力モータ１４が連結されている。反力モータ１４は、通常時は、ステアリングホイール２に操舵反力（操舵方向と反対方向のトルク）を付与するための電動モータである。この実施形態では、反力モータ１４は、三相ブラシレスモータからなる。減速機１３は、反力モータ１４の出力軸に一体的に回転可能に連結されたウォーム軸（図示略）と、このウォーム軸と噛み合い、第２軸９に一体的に回転可能に連結されたウォームホイール（図示略）とを含むウォームギヤ機構からなる。反力モータ１４には、反力モータ１４の回転角を検出ための回転角センサ１５が設けられている。
【００１７】
転舵機構４は、クラッチ６の出力軸に一体的に連結された第１ピニオン軸１６と、転舵軸としてのラック軸１７と、ラック軸１７に転舵力を付与するための転舵アクチュエータ３０とを含む。ラック軸１７の各端部には、タイロッド１８およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。第１ピニオン軸１６の先端には、第１ピニオン１９が連結されている。ラック軸１７は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１７の軸方向の第１端部には、第１ピニオン１９に噛み合う第１ラック２０が形成されている。
【００１８】
転舵アクチュエータ３０は、転舵モータ３１と、減速機３２と、第２ピニオン軸３３と、第２ピニオン３４と、第２ラック３５とを含む。この実施形態では、転舵モータ３１は、外周部に複数のマグネットを有する１つのロータと、２組の三相モータコイル（三相ステータコイル）３１Ａ，３１Ｂ（図２参照）を有する三相ブラシレスモータからなる。第２ピニオン軸３３は、ステアリングシャフト５とは、分離して配置されている。減速機３２は、転舵モータ３１の出力軸に一体的に回転可能に連結されたウォーム軸（図示略）と、このウォーム軸と噛み合い、第２ピニオン軸３３に一体的に回転可能に連結されたウォームホイール（図示略）とを含むウォームギヤ機構からなる。
【００１９】
第２ピニオン３４は、第２ピニオン軸３３の先端に連結されている。第２ラック３５は、ラック軸１７の軸方向の第１端部とは反対の第２端部側に設けられている。第２ピニオン３４は、第２ラック３５に噛み合っている。転舵モータ３１には、転舵モータ３１の回転角を検出するための回転角センサ３７が設けられている。ラック軸１７の近傍には、ラック軸１７の軸方向移動量を検出するためのストロークセンサ３８が配置されている。ストロークセンサ３８が検出したラック軸１７の軸方向移動量から、転舵輪３の転舵角θｔが検出されるようになっている。
【００２０】
舵角センサ１０、トルクセンサ１１，１２、回転角センサ１５，３７、ストロークセンサ３８および車速センサ３９の検出信号ならびにイグニッションキーの状態検知信号は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）４０に入力される。ＥＣＵ４０は、これらの入力信号に基づいて、クラッチ６、反力モータ１４および転舵モータ３１を制御する。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ４０の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ４１を含む。また、ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ４１によって制御され、転舵モータ３１の第１および第２のモータコイル３１Ａ，３１Ｂそれぞれに電力を供給する第１および第２の駆動回路（インバータ回路）４２Ａ，４２Ｂを含む。また、ＥＣＵ４０は、第１および第２のモータコイル３１Ａ，３１Ｂそれぞれに流れるモータ電流を検出する第１および第２の電流検出部４３Ａ，４３Ｂを含む。また、ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ４１によって制御され、反力モータ１４に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）４４と、反力モータ１４に流れるモータ電流を検出する電流検出部４５とを含む。さらに、ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ４１によって制御され、クラッチ６を駆動するための駆動回路４６を含む。
【００２２】
マイクロコンピュータ４１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、転舵モータ３１を制御するための転舵モータ制御部５０と、反力モータ１４を制御するための反力モータ制御部７０と、クラッチ６を制御するためのクラッチ制御部９０とを備えている。
【００２３】
クラッチ６は、例えば、常時は締結状態であり、通電状態とされることで解放状態となる。クラッチ６は、イグニッションキーの状態によって次のように制御される。イグニッションキーがオン位置に操作されると、クラッチ６は、通電状態とされて解放状態とされる。イグニッションキーがオン位置からオフ位置に操作されると、クラッチ６は、非通電状態とされて締結状態とされる。
【００２４】
転舵モータ制御部５０は、転舵モータ３１の第１のモータコイル３１Ａおよび第１の駆動回路４２Ａからなる第１系統または転舵モータ３１の第２のモータコイル３１Ｂおよび第２の駆動回路４２Ｂからなる第２系統に故障が発生した場合には、その旨を反力モータ制御部７０およびクラッチ制御部９０に通知する機能を備えている。反力モータ制御部７０は、反力モータ１４または駆動回路４４に故障が発生した場合には、その旨を転舵モータ制御部５０およびクラッチ制御部９０に通知する機能を備えている。
【００２５】
反力モータ１４および駆動回路４４が正常でかつ前記第１系統（３１Ａ，４２Ａ）および前記第２系統（３１Ｂ，４２Ｂ）のうちの少なくとも一方が正常である場合には、反力モータ制御部７０、転舵モータ制御部５０およびクラッチ制御部９０は、ステアバイワイヤモード（以下、「ＳＢＷモード」という。）で動作する。つまり、各制御部５０，７０，９０の動作モードは、ＳＢＷモードに設定される。ＳＢＷモードでは、クラッチ制御部９０は、クラッチ６を解放状態とする。また、反力モータ制御部７０は、反力モータ１４によってステアリングホイール２に操舵反力を付与する。また、転舵モータ制御部５０は、転舵モータ３１によって転舵輪３を転舵させる。
【００２６】
なお、ＳＢＷモード時において、前記第１系統（３１Ａ，４２Ａ）および前記第２系統（３１Ｂ，４２Ｂ）のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御部５０は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、転舵輪３を転舵させる。
反力モータ１４または駆動回路４４に故障が発生しかつ前記第１系統（３１Ａ，４２Ａ）および前記第２系統（３１Ｂ，４２Ｂ）のうちの少なくとも一方が正常である場合には、転舵モータ制御部５０およびクラッチ制御部９０は、第１のパワーステアリングモード（ＥＰＳモード）で動作する。つまり、各制御部５０，７０，９０の動作モードは、第１のＥＰＳモードに設定される。第１のＥＰＳモードでは、クラッチ制御部９０は、クラッチ６を締結状態とする。また、転舵モータ制御部５０は、転舵モータ３１に操舵補助力を発生させる。
【００２７】
なお、第１のＥＰＳモード時において、前記第１系統（３１Ａ，４２Ａ）および前記第２系統（３１Ｂ，４２Ｂ）のうちのいずれか一方に故障が発生している場合には、転舵モータ制御部５０は、正常な系統を用いて転舵モータ３１を制御することによって、転舵モータ３１に操舵補助力を発生させる。
前記第１系統（３１Ａ，４２Ａ）および前記第２系統（３１Ｂ，４２Ｂ）の両方に故障が発生しかつ反力モータ１４および駆動回路４４が正常である場合には、反力モータ制御部７０およびクラッチ制御部９０は、第２のパワーステアリングモード（ＥＰＳモード）で動作する。つまり、各制御部５０，７０，９０の動作モードは、第２のＥＰＳモードに設定される。第２のＥＰＳモードでは、クラッチ制御部９０は、クラッチ６を締結状態とする。また、反力モータ制御部７０は、反力モータ１４に操舵補助力を発生させる。
【００２８】
なお、反力モータ１４または駆動回路４４に故障が発生しかつ転舵モータ３１の前記第１系統および転舵モータ３１の前記第２系統の両方に故障が発生した場合には、クラッチ制御部９０は、クラッチ６を締結状態とする。
図３は、ＳＢＷモード時の転舵モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【００２９】
ＳＢＷモード時には、クラッチ６は解放状態とされる。これにより、ステアリングシャフト５と第１ピニオン軸１６とは切り離された状態となる。
ＳＢＷモード時においては、転舵モータ制御部５０は、その機能処理部として、目標転舵角設定部５１と、角度偏差演算部５２と、電流指令値生成部５３と、指令値分配部５４と、第１の電流フィードバック制御部５５Ａと、第２の電流フィードバック制御部５５Ｂとを含む。
【００３０】
目標転舵角設定部５１は、車速センサ３９によって検出される車速Ｖおよび舵角センサ１０によって検出される操舵角θｈに基づいて目標転舵角θｔ＊を設定する。たとえば、目標転舵角設定部５１は、所定の伝達関数を用いて車速Ｖおよび操舵角θｈに応じた目標転舵角θｔ＊を設定する。
角度偏差演算部５２は、目標転舵角設定部５１によって設定された目標転舵角θｔ＊と、ストロークセンサ３８によって検出される実転舵角θｔとの偏差を演算する。
【００３１】
電流指令値生成部５３は、角度偏差演算部５２によって演算された角度偏差に対するＰＩ演算等を行うことにより、モータ電流指令値Ｉｔ＊（二相電流指令値（ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値））を生成する。
指令値分配部５４は、電流指令値生成部５３によって生成されたモータ電流指令値Ｉｔ＊を、第１の電流フィードバック制御部５５Ａおよび第２の電流フィードバック制御部５５Ｂに分配する。この実施形態では、転舵モータ３１の前記第１系統および前記第２系統のいずれもが正常である場合には、指令値分配部５４は、モータ電流指令値Ｉｔ＊を、第１の電流フィードバック制御部５５Ａおよび第２の電流フィードバック制御部５５Ｂに、１／２ずつ分配する。つまり、モータ電流指令値Ｉｔ＊の第１の電流フィードバック制御部５５Ａへの分配率およびモータ電流指令値Ｉｔ＊の第２の電流フィードバック制御部５５Ｂへの分配率は、共に５０％となる。
【００３２】
一方、転舵モータ３１の前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障（異常）が発生している場合には、第１の電流フィードバック制御部５５Ａおよび第２の電流フィードバック制御部５５Ｂのうち、正常である系統に対応する制御部に対する分配率が１００％とされ、異常である系統に対応する制御部に対する分配率が０％される。
第１の電流フィードバック制御部５５Ａに分配されたモータ電流指令値を、第１のモータ電流指令値Ｉｔ１＊といい、第２の電流フィードバック制御部５５Ｂに分配されたモータ電流指令値を、第２のモータ電流指令値Ｉｔ２＊ということにする。
【００３３】
第１の電流フィードバック制御部５５Ａは、第１の電流検出部４３Ａによって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、第１のモータ電流指令値Ｉｔ１＊に等しくなるように、回転角センサ３７の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、第１の駆動回路４２Ａを制御する。第２の電流フィードバック制御部５５Ｂは、第２の電流検出部４３Ｂによって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、第２のモータ電流指令値Ｉｔ２＊に等しくなるように、回転角センサ３７の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、第２の駆動回路４２Ｂを制御する。これにより、ストロークセンサ３８によって検出される実転舵角θｔが、目標転舵角設定部５１によって設定される目標転舵角θｔ＊に等しくなるように、転舵モータ３１が制御される。
【００３４】
図４は、ＳＢＷモード時の反力モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
ＳＢＷモード時においては、反力モータ制御部７０は、その機能処理部として、目標反力トルク設定部７１と、電流指令値生成部７２と、電流フィードバック制御部７３とを含む。
【００３５】
目標反力トルク設定部７１は、車速センサ３９によって検出される車速Ｖ、舵角センサ１０によって検出される操舵角θｈおよび第１のトルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴｈ１に基づいて、目標反力トルクＴｆ＊を設定する。例えば、目標反力トルク設定部７１は、操舵角θｈおよび車速Ｖに基づいて目標反力トルク基本値を求め、この目標反力トルク基本値に対して操舵トルクＴｈ１に応じたゲインを乗じることにより、目標反力トルクＴｆ＊を設定する。
【００３６】
電流指令値生成部７２は、目標反力トルク設定部７１によって演算された目標反力トルクＴｆ＊に応じたモータ電流指令値Ｉｆ＊（ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値）を生成する。
電流フィードバック制御部７３は、電流検出部４５によって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、電流指令値生成部７２によって生成されたモータ電流指令値Ｉｆ＊に等しくなるように、回転角センサ１５の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、駆動回路４４を制御する。
【００３７】
これにより、目標反力トルクＴｆ＊に応じたモータトルクが反力モータ１４から発生するように、反力モータ１４が制御される。
第１のトルクセンサ１１は、ステアリングホイール２とクラッチ６との間の動力伝達経路であるステアリングシャフト５に加えられる操舵トルクを検出している。これにより、運転者によってステアリングホイール２に加えられる操舵トルクとほぼ等しい大きさのトルクを検出することができる。したがって、運転者によってステアリングホイール２に加えられる操舵トルクに応じた目標反力トルクＴｆ＊を設定することができる。これにより、クラッチ６と転舵輪３との間の動力伝達経路に加えられるトルクを検出し、その検出値を用いて目標反力トルクを設定する場合に比べて、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００３８】
図５は、第１のＥＰＳモード時の転舵モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
第１のＥＰＳモード時には、クラッチ６は締結状態とされる。これにより、ステアリングシャフト５と第１ピニオン軸１６とは連結された状態となる。
第１のＥＰＳモード時においては、転舵モータ制御部５０は、その機能処理部として、目標アシストトルク演算部６１と、電流指令値生成部６２と、指令値分配部６３と、第１の電流フィードバック制御部６４Ａと、第２の電流フィードバック制御部６４Ｂとを含む。
【００３９】
目標アシストトルク演算部６１は、第２のトルクセンサ１２によって検出された操舵トルクＴｈ２と、車速センサ３９によって検出された車速Ｖとに基づいて、目標アシストトルクＴａ＊を設定する。目標アシストトルク演算部６１は、例えば、操舵トルクＴｈ２に車速Ｖに応じた車速ゲインを乗算することにより目標アシストトルクＴａ＊を演算する。車速ゲインは、車速Ｖが大きいほど小さい値をとる。したがって、目標アシストトルクＴａ＊の絶対値は、操舵トルクＴｈ２の絶対値が大きいほど大きく、車速Ｖが大きいほど小さくなる。
【００４０】
電流指令値生成部６２は、目標アシストトルク演算部６１によって演算された目標アシストトルクＴａ＊に対応したモータ電流指令値Ｉｔ＊（ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値）を生成する。
指令値分配部６３は、電流指令値生成部６２によって生成されたモータ電流指令値Ｉｔ＊を、第１の電流フィードバック制御部６４Ａおよび第２の電流フィードバック制御部６４Ｂに分配する。この実施形態では、転舵モータ３１の前記第１系統および前記第２系統のいずれもが正常である場合には、指令値分配部６３は、モータ電流指令値Ｉｔ＊を、第１の電流フィードバック制御部６４Ａおよび第２の電流フィードバック制御部６４Ｂに、１／２ずつ分配する。つまり、モータ電流指令値Ｉｔ＊の第１の電流フィードバック制御部６４Ａへの分配率およびモータ電流指令値Ｉｔ＊の第２の電流フィードバック制御部６４Ｂへの分配率は、共に５０％となる。
【００４１】
一方、転舵モータ３１の前記第１系統および前記第２系統のうちのいずれか一方に故障（異常）が発生している場合には、第１の電流フィードバック制御部６４Ａおよび第２の電流フィードバック制御部６４Ｂのうち、正常である系統に対応する制御部に対する分配率が１００％とされ、異常である系統に対応する制御部に対する分配率が０％される。
第１の電流フィードバック制御部６４Ａに分配されたモータ電流指令値を、第１のモータ電流指令値Ｉｔ１＊といい、第２の電流フィードバック制御部６４Ｂに分配されたモータ電流指令値を、第２のモータ電流指令値Ｉｔ２＊ということにする。
【００４２】
第１の電流フィードバック制御部６４Ａは、第１の電流検出部４３Ａによって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、第１のモータ電流指令値Ｉｔ１＊に等しくなるように、回転角センサ３７の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、第１の駆動回路４２Ａを制御する。第２の電流フィードバック制御部６４Ｂは、第２の電流検出部４３Ｂによって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、第２のモータ電流指令値Ｉｔ２＊に等しくなるように、回転角センサ３７の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、第２の駆動回路４２Ｂを制御する。
【００４３】
これにより、目標アシストトルクＴａ＊に応じたモータトルクが転舵モータ３１から発生するように、転舵モータ３１が制御される。これにより、操舵トルクに応じた操舵補助力が発生される。
図６は、第２のＥＰＳモード時の反力モータ制御部の動作を説明するための機能ブロック図である。
【００４４】
第２のＥＰＳモード時には、クラッチ６は締結状態とされる。これにより、ステアリングシャフト５と第１ピニオン軸１６とは連結された状態となる。
第２のＥＰＳモード時においては、反力モータ制御部７０は、その機能処理部として、目標アシストトルク演算部８１と、電流指令値生成部８２と、電流フィードバック制御部８３とを含む。
【００４５】
目標アシストトルク演算部８１は、車速センサ３９によって検出された車速Ｖと、第１のトルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴｈ１とに基づいて、目標アシストトルクＴａ＊を設定する。目標アシストトルク演算部８１は、例えば、操舵トルクＴｈ１に車速Ｖに応じた車速ゲインを乗算することにより目標アシストトルクＴａ＊を演算する。車速ゲインは、車速Ｖが大きいほど小さい値をとる。したがって、目標アシストトルクＴａ＊の絶対値は、操舵トルクＴｈ１の絶対値が大きいほど大きく、車速Ｖが大きいほど小さくなる。
【００４６】
電流指令値生成部８２は、目標アシストトルク演算部８１によって演算された目標アシストトルクＴａ＊に対応したモータ電流指令値Ｉｆ＊（ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値）を生成する。
電流フィードバック制御部８３は、電流検出部４５によって検出されかつ３相／２相変換後のモータ電流（ｄ軸電流およびｑ軸電流）が、電流指令値生成部８２によって生成されたモータ電流指令値Ｉｆ＊に等しくなるように、回転角センサ１５の出力信号を用いて公知のベクトル制御によって、駆動回路４４を制御する。
【００４７】
これにより、目標アシストトルクＴａ＊に応じたモータトルクが反力モータ１４から発生するように、転舵モータ３１が制御される。これにより、操舵トルクに応じた操舵補助力が発生される。
前述の実施形態では、２つの転舵モータが設けられた特許文献１に記載の車両用操舵制御装置に比べて、コストダウンが図れる。また、転舵モータ３１は、２系統分のモータコイル３１Ａ，３１Ｂを備えているので、１系統分のモータコイルしか備えていない転舵モータに比べて安全性を確保できる。つまり、前述の実施形態では、安全性を確保しつつコストダウンが図れる。
【００４８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上記実施形態では、転舵輪３の転舵角θｔをストロークセンサ３８によって検出されるラック軸１７の軸方向移動量から検出しているが、転舵輪３の転舵角θｔを回転角センサ３７によって検出される転舵モータ３１の回転角に基づいて検出してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、第１のトルクセンサ１１と第２のトルクセンサ１２とが設けられているが、単一のトルクセンサのみ設けてもよい。この場合には、単一のトルクセンサによって検出される操舵トルクは、転舵モータ制御部５０および反力モータ制御部７０の両方に与えられる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…車両用操舵装置、２…ステアリングホイール、３…転舵輪、４…転舵機構、６…クラッチ、１０…舵角センサ、１１，１２…トルクセンサ、１４…反力モータ、３１…転舵モータ、３１Ａ，３１Ｂ…モータコイル、４０…ＥＣＵ、４２Ａ，４２Ｂ…駆動回路、４３Ａ，４３Ｂ…電流検出部、４４…駆動回路、４５…電流検出部、４６…駆動回路、５０…転舵モータ制御部、７０…反力モータ制御部、９０…クラッチ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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