(57)【要約】【課題】夫々の車輪に与える操舵アシスト力を、個別に素早く与えることも、操舵性を向上させることができる新規なステアリング装置を提供することにある。【解決手段】第１電動操舵機構１６Ｌに第１モータアクチュエータ２０Ｌを備え、第２電動操舵機構１６Ｒに第２モータアクチュエータ２０Ｒを備え、これらを制御装置２２Ｌ、２２Ｒによって個別に制御する構成となっている。第１電動操舵機構１６Ｌと、第２電動操舵機構１６Ｒの夫々について、異なる制御を行うことで任意の操舵制御性を与えることができ、操舵性を向上させることができる。更に、モータアクチュエータ２０Ｌ、２０Ｒによって操舵アシスト力を与える構成であるため、応答性が速く、上述の操舵制御性を更に向上することが可能となる。【選択図】図１
2019038383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置において、
第1操舵機構であって、第1ボールナット式ステアリングと、第1モータアクチュエータとを備え、
前記第1ボールナット式ステアリングは、第1出力軸と、第1ボールねじと、第１ナットと、第1伝達機構とを備え、
前記第1出力軸は、前記第1出力軸の回転軸線周りに回転可能であり、
前記第1ボールねじは、前記第1出力軸の回転に伴い前記第1出力軸の回転軸線の方向に移動するように前記第1ナットを駆動し、
前記第1伝達機構は、前記第1ナットの移動に伴い第１操舵輪を転舵させるものであって、
前記第1モータアクチュエータは、前記第1出力軸に回転力を付与する第1電動モータである、
前記第1操舵機構と、
第２操舵機構であって、第２ボールナット式ステアリングと、第２モータアクチュエータとを備え、
前記第２ボールナット式ステアリングは、第２出力軸と、第２ボールねじと、第２ナットと、第２伝達機構とを備え、
前記第２出力軸は、前記第２出力軸の回転軸線周りに回転可能であり、
前記第２ボールねじは、前記第２出力軸の回転に伴い前記第２出力軸の回転軸線の方向に移動するように前記第２ナットを駆動し、
前記第２伝達機構は、前記第２ナットの移動に伴い第２操舵輪を転舵させるものであって、
前記第２モータアクチュエータは、前記第２出力軸に回転力を付与する第２電動モータである、
前記第２操舵機構と、
連結部材であって、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構との動きを連動可能に前記第１伝達機構と前記第２伝達機構とを連結する連結部材と
を有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置においては、
前記第１モータアクチュエータ及び前記第２モータアクチュエータを駆動制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１操舵輪及び前記第２操舵輪の転舵の方向と同じ方向に前記第２モータアクチュエータを回転させるとき、前記第１モータアクチュエータの回転トルクよりも前記第２モータアクチュエータの回転トルクが大きくなるように前記第１モータアクチュエータと前記第２モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記制御装置は、前記第１操舵輪及び前記第２操舵輪の転舵の方向と同じ方向に前記第２モータアクチュエータを回転させるとき、前記第１操舵輪が転舵角を保持するように前記第１モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のステアリング装置において、
前記制御装置は、所定車速以上であって、前記第２操舵輪の転舵の方向と同じ方向に前記第２モータアクチュエータを回転させるとき、前記第１操舵輪が転舵角を保持するように前記第１モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項３に記載のステアリング装置において、
前記制御装置は、前記第２操舵輪の転舵方向と同じ方向に前記第２モータアクチュエータを回転させるとき、路面からの外乱を抑制するように前記第１モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のステアリング装置において、
前記第２出力軸は、ステアリングホイールと接続されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のステアリング装置において、
前記第2操舵機構は、入力軸、トーションバー、第１角度センサ、及び第２角度センサを備え、
前記入力軸は、前記ステアリングホイールと接続されており、
前記トーションバーは、前記入力軸と前記第２出力軸の間に設けられており、
前記第１角度センサは、前記入力軸の角度を検出するものであり、
前記第２角度センサは、前記第２出力軸の角度を検出するものであり、
前記制御装置は、前記第1角度センサの出力信号の位相よりも前記第２角度センサの出力信号の位相が先行するとき、路面からの外乱が有ると判断し、前記第２操舵輪の転舵方向と同じ方向に前記第２モータアクチュエータを回転させるとき、路面からの外乱を抑制するように前記第１モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第１モータアクチュエータ及び前記第２モータアクチュエータを駆動制御する制御装置を備え、
前記第２出力軸は、ステアリングホイールと接続されており
前記制御装置は、前記第１モータアクチュエータに先行して前記第２モータアクチュエータを駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項９】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第１ボールナット式ステアリング及び前記第２ボールナット式ステアリングは、油圧回路を有しないことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第1操舵機構は、前記第1出力軸と前記第１モータアクチュエータの間に設けられた第1減速機構を有し、
前記第２操舵機構は、前記第２出力軸と前記第２モータアクチュエータの間に設けられた第2減速機構を有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のステアリング装置において、
前記第1減速機構及び前記第２減速機構の夫々は、ウォームギアとウォームホイールの組み合わせであることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第1ボールナット式ステアリングは、前記第１ナットに形成された第1ラックと噛合う第1セクタギアを備え、
前記第２ボールナット式ステアリングは、前記第２ナットに形成された第２ラックと噛合う第２セクタギアを備え、
前記第１ナットと前記第２ナットは同じ形状を有しており、
前記第１セクタギアと前記第２セクタギアは、同じ形状を有していることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第１モータアクチュエータ及び前記第２モータアクチュエータを駆動制御する制御装置と、前記第２操舵機構に設けられた入力軸、トーションバー、トルクセンサを備え、
前記入力軸は、ステアリングホイールと接続されており、
前記トーションバーは、前記入力軸と前記第２出力軸の間に設けられており、
前記トルクセンサは、前記入力軸と前記第２出力軸の相対回転角度に基づき前記第２操舵機構の操舵トルクを検出するものであり、
前記制御装置は、前記操舵トルクに応じて前記第１モータアクチュエータと前記第２モータアクチュエータの夫々を駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のステアリング装置において、
前記制御装置は、前記操舵トルクが所定値以上のとき、前記ステアリングホイールの回転方向と同じ方向へ前記第１モータアクチュエータと前記第２モータアクチュエータの両方を駆動制御することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記第２出力軸は、ステアリングコラムと接続されており、
前記第２モータアクチュエータは、前記ステアリングコラムに設けられ、前記ステアリングコラムに操舵力を付与するものであることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１６】
請求項1に記載のステアリング装置において、
前記第１モータアクチュエータを駆動制御する第1制御装置と、前記第２モータアクチュエータを駆動制御する第２制御装置を備え、
前記第１制御装置は、前記第１モータアクチュエータに出力される指令信号を演算する第１マイクロコンピュータを備え、
前記第２制御装置は、前記第２モータアクチュエータに出力される指令信号を演算する第２マイクロコンピュータを備えることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のステアリング装置において、
前記第１モータアクチュエータと前記第２モータアクチュエータは、前記第１モータアクチュエータと前記第２モータアクチュエータのうち一方が失陥したとき、他方のモータアクチュエータが継続して駆動制御されることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載のステアリング装置において、
前記第１マイクロコンピュータと前記第２マイクロコンピュータは、前記前記第１マイクロコンピュータと前記第２マイクロコンピュータのうち一方が失陥したとき、他方のマイクロコンピュータが継続して駆動制御されることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の対となった車輪の操舵を行なうステアリング装置に係り、特に夫々の車輪に対応した操舵機構を備えたステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、ステアリングホイールによる操舵力をアシスト(以下、操舵アシスト力と表記する)するために、パワーステアリング装置が採用されている。このパワーステアリング装置は、一般には油圧によって動作されるピストンでセクタギアを駆動し、セクタギアによって車輪に連結されたリンク系を操作して操舵アシスト力を与える構成となっている。
【０００３】
また、例えば、トラックのような自動車では大きな操舵力が必要となるため、操舵力を更にアシストする必要がある。このため、自動車の対となった車輪の夫々を油圧駆動される操舵機構によって操舵アシスト力を与えることが提案されている。例えば、特開２００２−８７３１１号公報(特許文献１)においては、夫々の車輪に連結されたリンクに油圧駆動のピストンを設け、ステアリングホイールの操舵に合せて夫々のピストンに作用する油圧を制御して、操舵アシスト力を強化する構成が示されている。この場合、油圧ポンプからの油圧は、制御バルブによって制御されて配管を介して夫々のピストンに作用する構成となっている。
【０００４】
尚、上述した特許文献１においては、操舵アシスト力を高めるために、夫々の車輪に対応した操舵機構を備えているものであるが、これ以外の目的で、夫々の車輪に対応した操舵機構を備えることも可能である。例えば、操舵の応答性を高めるためにこのような構成を採用することもできるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】２００２−８７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近の自動車においては、搭乗者に対する各種の操作装置の操作性を向上させることが要求されており、自動車を操舵するステアリングホイールの操舵性についても例外ではない。このため、夫々の車輪に与える操舵アシスト力を、個別に素早く与えることも、操舵性を向上させるために必要な開発目標であり、この開発目標を達成する技術が強く要請されている。
【０００７】
本発明の目的は、夫々の車輪に与える操舵アシスト力を、個別に素早く与えることで、操舵性を向上させることができる新規なステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
(１)第1操舵機構であって、第１ボールナット式ステアリングと、第１モータアクチュエータとを備え、第１ボールナット式ステアリングは、第１出力軸と、第1ボールナットと、第１伝達機構とを備え、第１出力軸は、第１出力軸の回転軸線周りに回転可能であり、第１ボールナットは、第1出力軸の回転に伴い、第１出力軸の回転軸線の方向に移動する第１ナットを備え、第１伝達機構は、第１ナットの移動に伴い、第１操舵輪を転舵させるものであって、第１モータアクチュエータは、第1出力軸に回転力を付与する第１電動モータであり、
(２)第２操舵機構であって、第２ボールナット式ステアリングと、第２モータアクチュエータ部と、を備え、第２ボールナット式ステアリングは、第２出力軸と、第２ボールナットと、第２伝達機構と、を備え、第２出力軸は、第２出力軸の回転軸線周りに回転可能であり、第２ボールナットは、第２出力軸の回転に伴い、第２出力軸の回転軸線の方向に移動する第２ナットを備え、第２伝達機構は、第２ナットの移動に伴い、第２操舵輪を転舵させるものであって、第２モータアクチュエータは、第２出力軸に回転力を付与する第２電動モータであり、
(３)連結部材であって、第１伝達機構と第２伝達機構との動きを連動可能に第１伝達機構と前記第２伝達機構とを連結する連結部材とを有する
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気的なアクチュエータで制御される第１操舵機構と第２操舵機構の夫々について、異なる制御を行うことで任意の操舵制御性を与えることができ、操舵性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態になるステアリングシステムの構成を示す構成図である。
【図２】ステアリングホイールとは連結されない方の電動操舵機構の構成を示す断面図である。
【図３】ステアリングホイールと連結される方の電動操舵機構の構成を示す断面図である。
【図４】ステアリングホイールと連結される方の電動操舵機構の他の構成を示す断面図である。
【図５】図１に示す制御装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図６】図１に示す制御装置の具体的な制御を説明する制御フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１２】
図１は、本発明の代表的な実施形態であるステアリングシステムの構成を示している。自動車の前側の前輪は対の車輪(以下、操舵輪)として設けられており、第１操舵輪１０Ｌと第２操舵輪１０Ｒを備えている。第１操舵輪１０Ｌと第２操舵輪１０Ｒとはタイロッド１１により連結されている。
【００１３】
このタイロッド１１の両端の夫々には、第１タイロッドアーム１２Ｌ、第２タイロッドアーム１２Ｒが結合され、両タイロッドアーム１２Ｌ、１２Ｒは第１操舵輪１０Ｌと第２操舵輪１０Ｒの夫々に連結されている。これによって、第１操舵輪１０Ｌと第２操舵輪１０Ｒとは互いに連動して転舵することができる構成となっている。
【００１４】
更に、第１操舵輪１０Ｌは、第１ステアリングアーム１３Ｌ、第１ドラックリンク１４Ｌ、第１ピットマンアーム１５Ｌを介して、第１電動操舵機構１６Ｌに連結されている。同様に、第２操舵輪１０Ｒは、第２ステアリングアーム１３Ｒ、第２ドラックリンク１４Ｒ、第２ピットマンアーム１５Ｒを介して、第２電動操舵機構１６Ｒに連結されている。尚、第１電動操舵機構１６Ｌ、第２電動操舵機構１６Ｒから第１操舵輪１０Ｌ、第２操舵輪１０Ｒまでの各リンクや各アームは、以下では単に、「リンク系(＝連結部材)」とまとめて表記する場合もある。
【００１５】
第２電動操舵機構１６Ｒは、ステアリングシャフト１７を介してステアリングホイール１８と連結されており、ステアリングホイール１８の操作によって、第２電動操舵機構１６Ｒは、ピットマンアーム１５Ｒを駆動して転舵するものである。もちろんこの時は、後述するように第１電動操舵機構１６Ｌと第２電動操舵機構１６Ｒによって操舵アシスト力が与えられるものである。
【００１６】
第１電動操舵機構１６Ｌは、第１インテグラル式ギアボックス(以下、単に第１ギアボックスと表記する)１９Ｌと、第１ギアボックス１９Ｌに内蔵されているボールナット式ステアリングを制御する第１モータアクチュエータ２０Ｌから構成されている。
【００１７】
同様に、第２電動操舵機構１６Ｒは、第２インテグラル式ギアボックス(以下、単に第２ギアボックスと表記する)１９Ｒと、第２ギアボックス１９Ｒに内蔵されているボールナット式ステアリングを制御する第２モータアクチュエータ２０Ｒから構成されている。尚、第２電動操舵機構１６Ｒには、ステアリングホイール１８の操作トルクを検出するトルクセンサ２１が設けられている。
【００１８】
第１電動操舵機構１６Ｌの第１モータアクチュエータ２０Ｌは、第１制御装置２２Ｌによって制御されており、同様に、第２電動操舵機構１６Ｒの第２モータアクチュエータ２０Ｒは、第２制御装置２２Ｒによって制御されている。第１制御装置２２Ｌと第２制御装置２２Ｒとは、通信線を介して夫々通信されており制御情報や、故障、異常情報を互に交換している。
【００１９】
尚、第１制御装置２２Ｌと第２制御装置２２Ｒは、分離しないで統合制御装置２３として構成することができ、この場合は統合制御装置２３によって、第１電動操舵機構１６Ｌ及び第２電動操舵機構１６Ｒを制御することができる。また、第１制御装置２２Ｌは第１電動操舵機構１６Ｌに一体的に組み付ける機電一体型に構成でき、更に第２制御装置２２Ｒも第２電動操舵機構１６Ｒに一体的に組み付ける機電一体型に構成できる。
【００２０】
このように、第１電動操舵機構１６Ｌは第１モータアクチュエータ２０Ｌを備え、第２電動操舵機構１６Ｒは第２モータアクチュエータ２０Ｒを備え、更に、夫々の制御装置２２Ｌ、２２Ｒによって個別に制御される構成となっている。
【００２１】
したがって、第１電動操舵機構１６Ｌと、第２電動操舵機構１６Ｒの夫々について、異なる制御を行うことで任意の操舵制御性を与えることができ、操舵性を向上させることができる。更に、夫々のモータアクチュエータ２０Ｌ、２０Ｒによって操舵アシスト力を与える構成であるため、操舵アシスト力が大きく、しかも応答性が速いので上述の操舵制御性を更に向上することが可能となる。
【００２２】
次に、第１電動操舵機構１６Ｌ、及び第２電動操舵機構１６Ｒの具体的な構成について、図２、図３に基づき説明するが、図２は第１電動操舵機構１６Ｌを示し、図３は第２電動操舵機構１６Ｒを示している。
【００２３】
第１電動操舵機構１６Ｌを示す図２において、一端が開口した有底の細長い中空円筒状の第１ハウジング２５Ｌの第１内部収納空間２６Ｌには、第１ハウジング２５Ｌの軸線方向に沿って摺動する第１ナット２７Ｌが収納されており、この第１ナット２７Ｌの一部、ここでは第１ナット２７Ｌの側周部に第１ラック部(＝第１伝達機構)２８Ｌが形成されている。
【００２４】
第１ハウジング２５Ｌは金属から作られており、第１内部収納空間２６Ｌに収納された第１ナット２７Ｌは、両端に第１径大部２９Ｌが形成されており、この第１径大部２９Ｌが、第１内部収納空間２６Ｌの内周面を摺動するように構成されている。そして、両第１径大部２９Ｌの間の小径部３０Ｌに上述の第１ラック部２８Ｌが形成されている。
【００２５】
また、第１ハウジング２５Ｌの側面には、第１セクタギア収納部３１Ｌが一体的に形成されており、この第１セクタギア収納部３１Ｌ内に、第１セクタギア３２Ｌが収納、配置されている。この第１セクタギア３２Ｌは、第１ナット２７Ｌに形成した第１ラック部２８Ｌと噛み合っており、図２に示す状態で、第１ナット２７Ｌの左右の摺動動作によって、第１セクタギア３２Ｌが時計方向(正方向)及び反時計方向(負方向)に回転されるようになっている。
【００２６】
そして、第１セクタギア３２Ｌは、図１に示す第１ピットマンアーム１５Ｌに連結されており、第１セクタギア３２Ｌの回転動作は第１ピットマンアーム１５Ｌに伝えられ、これによって第１操舵輪１０Ｌが転舵される構成となっている。
【００２７】
第１ナット２７Ｌの軸方向(摺動方向)の内部には螺旋状の「ねじ溝」が切られており、このねじ溝に第１ボールねじ３３Ｌを備えた第１出力軸３４Ｌが螺合されている。この第１出力軸３４Ｌの回転軸線Ｃｒ１は、第１ナット２７Ｌの摺動方向の軸心と一致しており、第１出力軸３４Ｌが、回転軸線Ｃｒ１の周りで回転すると、これによって第１ナット２７Ｌが、図面上で左右に摺動移動するものである。ここで、第１出力軸３４Ｌ、第１ボールねじ３３Ｌ、第１ナット２７Ｌ、及び第１ラック部２８Ｌとで、第１ボールナット式ステアリングを構成している。
【００２８】
第１ハウジング２５Ｌの開口端には、金属から作られた第１軸受部材３５Ｌが液密的に取り付けられており、この第１軸受部材３５Ｌの中央には第１ボールベアリング(Ａ)３６Ｌが設けられている。そして、第１ボールベアリング(Ａ)３６Ｌには、第１出力軸３４Ｌが軸受可能に貫通しており、貫通した第１出力軸３４Ｌの端部が、これも第１ボールベアリング(Ｂ)３７Ｌによって軸受されている。第１ボールベアリング(Ｂ)３７Ｌは、第１カバー３８Ｌに固定され、第１カバー３８Ｌは後述する減速機構を液密的に囲繞して密閉している。
【００２９】
第１軸受部材３５Ｌと第１カバー３８Ｌの間に位置する、第１出力軸３４Ｌの端部には、第１ウォームホイール３９Ｌが固定されており、この第１ウォームホイール３９Ｌは、第１ウォーム４０Ｌと噛み合っており、これらによって減速機構を形成している。第１ウォーム４０Ｌは、第１電動モータ４１Ｌによって駆動されるように、第１電動モータ４１Ｌの回転軸に固定されている。
【００３０】
第１電動モータ４１Ｌの回転軸の回転軸線は、第１出力軸３４Ｌの回転軸線Ｃｒ１と直交する方向に位置するように、第１電動モータ４１Ｌは第１ハウジング２５Ｌの外表面に固定されている。これによって、第１電動操舵機能１６Ｌの長さ方向(第１出力軸３４Ｌの回転軸線Ｃｒ１の方向)の体格を小型化でき、自動車に装着する時の融通性を高めることができる。
【００３１】
また、減速機構は、第１ウォームホイール３９Ｌと第１ウォーム４０Ｌとから構成されているので、小型にすることができ、ステアリング装置の大型化や重量の増大を抑制することができる。また、第１電動モータ４１Ｌの回転力を減速して増幅しているので、小型の電動モータを使用できる、或いは小型化しない場合は、操舵アシスト力を大きくできるという、作用、効果を得ることができる。
【００３２】
また、油圧系を使用しないので、油圧ポンプや油圧配管等が不要となり、システムの簡素化を図ることができるほか、電気的な制御信号を第１電動モータ４１Ｌに送って操舵アシスト力を与えるため、応答性が高いという作用、効果を得ることができる。この応答性が高いということは、後述する制御フローで得られる操舵制御特性を更に向上させることに繋がるものとなる。
【００３３】
以上のような構成を備える第１電動操舵機構１６Ｌにおいては、第１制御装置２２Ｌからの駆動制御信号(＝操舵アシスト力に対応)が第１電動モータ４１Ｌに与えられると、第１電動モータ４１Ｌは第１ウォーム４０Ｌ、第１ウォームホイール３９Ｌを介して第１出力軸３４Ｌを回転駆動する。第１出力軸３４Ｌが回転されると、第１ボールねじ３３Ｌによって第１ナット２７Ｌが摺動移動して、第１ラック部２８Ｌが第１セクタギア３２Ｌを回転し、リンク系を介して第１転舵輪１０Ｌに操舵アシスト力を付与することができる。
【００３４】
次に、第２電動操舵機構１６Ｒの具体的な構成を説明する。第２電動操舵機構１６Ｒを示す図３において、一端が開口した有底の細長い中空円筒状の第２ハウジング２５Ｒの第２内部収納空間２６Ｒには、第２ハウジング２５Ｒの軸線方向に沿って摺動する第２ナット２７Ｒが収納されており、この第２ナット２７Ｒの一部、ここでは第２ナット２７Ｒの側周部に第２ラック部(＝第２伝達機構)２８Ｒが形成されている。
【００３５】
第２ハウジング２５Ｒは金属から作られており、第２内部収納空間２６Ｒに収納された第２ナット２７Ｒは、両端に第２径大部２９Ｒが形成されており、この第２径大部２９Ｒが、内部収納空間２６Ｒの内周面を摺動するように構成されている。そして、両第２径大部２９Ｒの間の第２小径部３０Ｒに上述の第２ラック部２８Ｒが形成されている。
【００３６】
また、第２ハウジング２５Ｒの側面には、第２セクタギア収納部３１Ｒが一体的に形成されており、この第２セクタギア収納部３１Ｒ内に、第２セクタギア３２Ｒが収納、配置されている。この第２セクタギア３２Ｒは、第２ナット２７Ｒに形成した第２ラック部２８Ｒと噛み合っており、図３に示す状態で、第２ナット２７Ｒの左右の摺動動作によって、第２セクタギア３２Ｒが時計方向(正方向)及び反時計方向(負方向)に回転されるようになっている。
【００３７】
そして、第２セクタギア３２Ｒは、図１に示す第２ピットマンアーム１５Ｒに連結されており、第２セクタギア３２Ｒの回転動作は第２ピットマンアーム１５Ｒに伝えられ、これによって第２操舵輪１０Ｒが転舵される構成となっている。
【００３８】
第２ナット２７Ｒの軸方向(摺動方向)の内部には螺旋状の「ねじ溝」が切られており、このねじ溝に第２ボールねじ３３Ｒを備えた第２出力軸３４Ｒが螺合されている。この第２出力軸３４Ｒの回転軸線Ｃｒ２は、第２ナット２７Ｒの摺動方向の軸心と一致しており、第２出力軸３４Ｒが、回転軸線Ｃｒ２の周りで回転すると、これによって第２ナット２７Ｒが、図面上で左右に摺動移動するものである。ここで、第２出力軸３４Ｒ、第２ボールねじ３３Ｒ、第２ナット２７Ｒ、及び第２ラック部２８Ｒとで、第２ボールナット式ステアリングを構成している。
【００３９】
第２ハウジング２５Ｒの開口端には、金属から作られた第２軸受部材３５Ｒが液密的に取り付けられており、この第２軸受部材３５Ｒの中央には第２ボールベアリング(Ａ)３６Ｒが設けられている。そして、第２ボールベアリング(Ａ)３６Ｒには、第２出力軸３４Ｒが軸受可能に貫通している。第２出力軸３４Ｒの端部付近の内部空間には、後述するトーションバー４３の一端が固定されている。
【００４０】
第２軸受部材３５Ｒから貫通した第２出力軸３４Ｒの端部の外周には、第２ウォームホイール３９Ｒが固定されており、この第２ウォームホイール３９Ｒは、第２ウォーム４０Ｒと噛み合っており、これらによって減速機構を形成している。第２ウォームホイール４０Ｒは、第２電動モータ４１Ｒによって駆動されるように、第２電動モータ４１Ｒの回転軸に固定されている。
【００４１】
第２電動モータ４１Ｌの回転軸の回転軸線も、第２出力軸３４Ｒの回転軸線Ｃｒ２と直交する方向に位置するように、第２電動モータ４１Ｒは第２ハウジング２５Ｒの外表面に固定されている。これによって、第２電動操舵機能１６Ｒの長さ方向(第２出力軸３４Ｒの回転軸線Ｃｒ２の方向)の体格を小型化でき、自動車に装着する時の融通性を高めることができる。
【００４２】
第１電動操舵機構１６Ｌと同様に、減速機構は、第２ウォームホイール３９Ｒと第２ウォーム４０Ｒとから構成されているので、小型にすることができ、ステアリング装置の大型化や重量の増大を抑制することができる。また、第２電動モータ４１Ｒの回転力を減速して増幅しているので、小型の電動モータを使用できる、或いは小型化しない場合は、操舵アシスト力を大きくできるという、作用、効果を得ることができる。
【００４３】
また、第１電動操舵機構１６Ｌと同様に、油圧系を使用しないので、油圧ポンプや油圧配管等が不要となり、システムの簡素化を図ることができるほか、電気的な制御信号を第２電動モータ４１Ｒに送って操舵アシスト力を与えるため、応答性が高いという作用、効果を得ることができる。この応答性が高いということは、後述する制御フローで得られる操舵制御特性を更に向上させることに繋がるものとなる。
【００４４】
ここで、第２電動操舵機構１６Ｒは、ステアリングホイール１８に固定されたステアリングシャフト１７に連結される入力軸４２が設けられており、この入力軸４２にはトーションバー４３の他端が固定されて、第２出力軸３４Ｒと連結されている。したがって、トーションバー４３は、第２出力軸３４Ｒと入力軸４２の間で捩じられ、この捩じれ量を測定してトルクを検出することができる。
【００４５】
このように、第２出力軸３４Ｒは入力軸４２を介してステアリングホイール１８と接続されている。これによって、転舵方向と同じ方向に大きなトルクを出力する第２電動モータ４１Ｒ側にステアリングホイール１８が繋がるので、運転者は操舵アシストの応答性を容易に感じることができ、操舵感覚を向上させることができる。
【００４６】
そして、トーションバー４３の捩じれを検出するため、入力軸４２には第１角度センサ４４が取り付けられ、第２出力軸３４Ｒには第２角度センサ４５が取り付けられている。そして、入力軸４２の第１角度センサ４４と２出力軸の第２角度センサ４５で検出された相対回転角度に基づき、操舵トルクが検出されるものである。尚、第１角度センサ４４と第２角度センサ４５は、入力軸４２からの入力、及び第２出力軸３４Ｒからの逆入力を検出することも可能である。これについては、後述する制御フローチャートに基づき説明する。
【００４７】
尚、入力軸４２は第２ボールベアリング(Ｂ)３７Ｒによって軸受けされており、第２ボールベアリング(Ｂ)３７Ｒは、第２カバー３８Ｒに固定されている。第２カバー３８Ｒは、ウォームホイール３９Ｒ、ウォーム４０Ｒからなる減速機構や、トルクセンサを構成する第１角度センサ４４、第２角度センサ４５を液密的に囲繞して密閉している。
【００４８】
ここで、第１角度センサ４４と第２角度センサ４５の相互の位相の進行方向を検出することで、ステアリングホイールからの入力であるのか、或いは路面からの逆入力であるのかを精度良く検出することができる。
【００４９】
また、図２、図３からわかるように、第１電動操舵機構１６Ｌと第２電動操舵機構１６Ｒは、形状的にほぼ同一形状とされており、特に、夫々のハウジング２５Ｌ、２５Ｒ、夫々のナット２７Ｌ、２７Ｒ、及び夫々のセクタギア３２Ｌ、３２Ｒは同一形状となっている。このため、部品の共用化を図ることができるので、製造単価を低減することが可能となる。
【００５０】
尚、第１ナット２７Ｌと第２ナット２７Ｒ、および第１セクタギア３２Ｌと第２セクタギア３２Ｒの夫々は、歯の諸元が同じであればよく、他の部分が多少異なっているものであってもよいものである。更に、ハウジング２５Ｌ、２５Ｒは場合によっては形状が異なる場合もあるが、少なくとも、夫々のナット２７Ｌ、２７Ｒ、及び夫々のセクタギア３２Ｌ、３２Ｒは共用化できるものである。
【００５１】
以上のような構成を備える第２電動操舵機構１６Ｒにおいては、第２制御装置２２Ｒからの駆動制御信号(＝操舵アシスト力に対応)が第２電動モータ４１Ｒに与えられると、第２電動モータ４１Ｒは第２ウォーム４０Ｒ、第２ウォームホイール３９Ｒを介して第２出力軸３４Ｒを回転駆動する。第２出力軸３４Ｒが回転されると、第２ボールねじ３３Ｒによって第２ナット２７Ｒが摺動移動して、第２ラック部２８Ｒが第２セクタギア３０を回転し、リンク系を介して第２転舵輪１０Ｒに操舵アシスト力を付与することができる。
【００５２】
図３に示す第２電動操舵機構１６Ｒにおいては、トルクの検出は第１角度センサ４４と第２角度センサ４５によって検出しているが、ホール素子を用いても操舵トルクの検出を行なうことができる。図４は、操舵トルクの検出をホール素子を使用して行なうものであり、基本的には図３の構成と同様であるので、同じ参照番号については説明を省略する。
【００５３】
図４において、第２出力軸３４Ｒと入力軸４２の間には永久磁石やホール素子を利用した磁気型トルクセンサ４６が設けられており、これによって操舵トルクを検出することができる。もちろん、２個の磁気型トルクセンサを使用すれば、図３に示した第２電動操舵機構１６Ｒと同様に、入力軸４２からの入力か、或いは第２出力軸３４Ｒからの逆入力を検出することが可能である。
【００５４】
更に、第２電動操舵機構１６Ｒについては、コラムアシスト型のステアリング装置にも適用することができる。つまり、第２電動操舵機構１６Ｒの第２出力軸３４Ｒを、ステアリングコラムをアシストするように連動させることで、本実施形態と同様にステアリングコラムに操舵力を付与することができるようになる。このような構成を採用すると、キャブオーバー型のトラックのような、運転者の足元スペースが少ない自動車にも適用が可能となり、レイアウト性の向上を図ることができるようになる。
【００５５】
次に、第１電動操舵機構１６Ｌの第１電動モータ４１Ｌと、第２電動操舵機構１６Ｒの第２電動モータ４１Ｒの制御について説明する。基本的には、第１電動モータ４１Ｌは第１制御装置２２Ｌによって制御され、第２電動モータ４１Ｒは第２制御装置２２Ｒによって制御されている。
【００５６】
図５において、第１制御装置２２Ｌは、自動車の車速を判定するための車速情報が入力される車速判定部５０、第１電動モータ４１Ｌのモータ状態信号が入力され、第１電動モータ４１Ｌの故障や異常を判定する第１モータ失陥判定部５１Ｌ、車速判定部５０からの車速情報と、後述する第２制御装置２２Ｒの第２電動モータ失陥判定部５１Ｒからの第２電動モータ失陥情報と、これも後述する第２制御装置２２Ｒのトルク判定部５５からのトルク情報が入力され、第１電動モータ４１Ｌの駆動制御量を求める第１電動モータアシスト演算部５２Ｌ、及び第１電動モータ４１Ｌの駆動制御量がセットされ、第１電動モータ４１Ｌの駆動制御信号を生成する第１電動モータ駆動部５３Ｌから構成されている。
【００５７】
ここで、車速判定部５０、第１モータ失陥判定部５１Ｌ、第１電動モータアシスト演算部５２Ｌは、第１マイクロコンピュータ２４Ｌのプログラムによって実行される機能ブロックであり、第１電動モータ駆動部５３Ｌはその出力回路である。これらの機能ブロックの詳細は、図６に示す制御フローチャートで説明する。
【００５８】
また、第２制御装置２２Ｒは、第２電動モータ４１Ｒのモータ情報信号が入力され、第２電動モータ４１Ｒの故障や異常を判定する第２モータ失陥判定部５１Ｒ、第１角度センサ４４と第２角度センサ４５のセンサ情報が入力され、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒからの外乱を判定する外乱判定部５４、外乱判定部５４からの外乱情報、或いは第１角度センサ４４と第２角度センサ４５のセンサ情報に基づきトルクを判定するトルク判定部５５、第１制御装置２２Ｌの第１電動モータ失陥判定部５１Ｌからの第１電動モータ失陥情報と、トルク判定部５５からのトルク情報が入力され、第２電動モータ４１Ｒの駆動制御量を求める第２電動モータアシスト演算部５２Ｒ、及び第２電動モータ４１Ｒの駆動制御量がセットされ、第２電動モータ４１Ｒの駆動制御信号を生成する第２電動モータ駆動部５３Ｒから構成されている。
【００５９】
第１制御装置２２Ｌと同様に、第２モータ失陥判定部５１Ｒ、外乱判定部５４、トルク判定部５５、及び第２電動モータアシスト演算部５２Ｒは、第２マイクロコンピュータ２４Ｒのプログラムによって実行される機能ブロックであり、第２電動モータ駆動部５３Ｒはその出力回路である。これらの機能ブロックの詳細も、図６に示す制御フローチャートで説明する。
【００６０】
また、第１制御装置２２Ｌと第２制御装置２２Ｒとは通信線で接続されており、第１制御装置２２Ｌのマイクロコンピュータ２４Ｌ、或いは第２制御装置２２Ｒのマイクロコンピュータ２４Ｒに異常や故障の失陥が生じた時は、もう一方のマイクロコンピュータによって操舵制御を実行する構成となっている。
【００６１】
これによって、第１マイクロプロコンピュータ２４Ｌと第２マイクロプロコンピュータ２４Ｒとで、冗長系のステアリングシステムを構成することができ、一方のマイクロプロコンピュータの機能失陥時においても、他方のマイクロコンピュータにおいて継続して操舵制御を実行することができる。更には、正常な方のマイクロコンピュータで演算した駆動制御量を破線矢印で示すように、失陥を生じた方の電動モータ駆動部に送ることで、両方の電動操舵機構を操作することもできるものである。
【００６２】
また、第１電動モータ４１Ｌ、或いは第２電動モータ４１Ｒに異常や故障等の失陥が生じた場合でも、正常な電動モータ側で操舵機能を維持することができる。これによって、第１電動モータ４１Ｌと第２電動モータ４１Ｒとで、冗長系のステアリングシステムを構成することができ、一方の電動モータの失陥時においても他方の電動モータにおいて継続して操舵制御を実行することができるようになる。この場合、失陥を生じた方の減速機構が逆効率の機能を備えている場合は、減速機構とラック部の間で逆効率の機能を解除する機構を設けることができる。
【００６３】
次に、第１制御装置２４Ｌと第２制御装置２４Ｒの制御について、図６に示す制御フローチャートに基づき説明する。尚、この制御フローは所定時間毎に起動されるものであり、例えば、マイクロコンピュータの内臓タイマのコンペアマッチ割り込みによって実行することができる。
【００６４】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、ステアリングホイール１８の回転操作によって操舵トルクの変化があったかどうかがトルクセンサに基づき判断されている。これは、第２電動操舵機構１６Ｒに設けた、第１角度センサ４４、及び第２角度センサ４５によって、トーションバー４１の捩じりを検出することで判断することができる。
【００６５】
ステアリングホイール１８の回転操作がなく、トルク変化が検出されないと、リターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。一方、ステアリングホイール１８の回転操作が行われ、操舵トルクの変化が検出されると、次のステップＳ１１に移行する。
【００６６】
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１においては、外乱が検出されたかどうかが第１角度センサ４４、第２角度センサ４５からの情報によって判断されている。ここで、外乱とは操舵輪１０Ｌ、１０Ｒからの逆入力を示すものであり、これよって、操舵性能が悪影響を受ける恐れが高い。例えば、轍のような路面の形状変化に起因する逆入力があると、ステアリングホイール１８の操舵安定性が損なわれるという不具合を生じることがある。これによって、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの転舵位置(＝転舵角)が変動して安定した操舵位置を確保しにくくなる場合がある。
【００６７】
外乱は逆入力であるので、入力軸４２に設けた第１角度センサ４４の位相信号に比べて、第２出力軸３４Ｒに設けた第２角度センサ４５の位相信号の方が先行していることを検出することで判断することができる。一方、第２出力軸３４Ｒに設けた第２角度センサ４５の位相信号に比べて、入力軸４２に設けた第１角度センサ４４の位相信号の方が先行していることを検出すると、ステアリングホイール１８による正規の回転操作であることを判断することができる。
【００６８】
外乱を検出したと判断されるとステップＳ１２に移行し、外乱を検出しないと判断されるとステップＳ１３に移行する。
【００６９】
≪ステップＳ１２≫
ステップＳ１２においては、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒに外乱による機械的な衝撃等が作用しても転舵位置が変動しないように、第１電動操舵機構１６Ｌの第１電動モータ４１Ｌの現在の転舵位置を保持する駆動制御量であるモータトルク指令値を演算する。つまり、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒに路面の轍や砂利等から衝撃が加わっても、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの転舵位置が変動しないように、第１電動操舵機構１６Ｌによって現在の転舵位置を保持するものである。モータトルク指令値が求まるとステップＳ１４に移行する。
【００７０】
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、ステップＳ１２で演算されたモータトルク指令値を第１電動モータ駆動部５３Ｌにセットし、続いて第１電動モータ４１Ｌに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。
【００７１】
このように、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の夫々の制御ステップを実行することによって、路面からの外乱に対して操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの転舵位置を保持することができるので、安定した操舵制御を実行することができる。
【００７２】
また、トーションバー４３より上流側（ステアリングホイール側）と下流側（転舵輪側）の角度の位相の進み具合を比較することで、ステアリングホイールからの入力であるのか、路面からの逆入力（外乱）であるかを、精度よく判断することができる。
【００７３】
ステップＳ１３による第１電動モータ４１Ｌの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【００７４】
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１で外乱を検出しない場合はステアリングホイール１８の正規の回転操作であると判断され、ステップＳ１４においては、第１電動操舵機構１６Ｌと第２電動操舵機構１６Ｒの状態信号を検出したかどうかを判断する。例えば、第１電動モータ４１Ｌや第２電動モータ４１Ｒの動作信号を監視しておき、これらの動作信号の欠落や異常信号の出現で、第１電動操舵機構１６Ｌと第２電動操舵機構１６Ｒの異常や故障の失陥状態を判断することができる。
【００７５】
更には、第１マイクロコンピュータ２４Ｌ、２４Ｒは、相互に監視してその正常性を判断する、或いは別の監視コンピュータによって正常性を判断することができるので、この判断もステップＳ１４の失陥判断と見做すことができる。
【００７６】
そして、第２電動操舵機構１６Ｒに失陥が生じていると判断されるとステップＳ１５に移行し、第１電動操舵機構１６Ｌに失陥が生じていると判断されるとステップＳ１７に移行する。一方、第１電動操舵機構１６Ｌ、及び第２電動操舵機構１６Ｒの両方に失陥が生じていない、つまり正常と判断されるとステップＳ１９に移行する。
【００７７】
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５においては、第２電動操舵機構１６Ｒに失陥が生じていると判断されているので、ステアリングホイール１８の操作量に対応した検出トルクから、第１電動操舵機構１６Ｌの第１電動モータ４１Ｌの駆動制御量であるモータトルク指令値を演算する。つまり、ステアリングホイール１８の操作量に対応した操舵アシスト力を求めて、第１電動モータ４１Ｌによる操舵アシストを実行するものである。
【００７８】
この場合、第２電動モータ１６Ｒが失陥しているので、この分だけ操舵アシスト力が弱くなるので、第１電動モータ３９Ｌのモータトルク値は大きく設定されても良い。尚、この時には、第２電動モータ４１Ｒには、駆動制御信号が供給されないように第２電動モータ駆動部５３Ｒの動作を禁止することも可能である。検出トルクに基づいたモータトルク指令値が求まるとステップＳ１６に移行する。
【００７９】
≪ステップＳ１６≫
ステップＳ１６においては、ステップＳ１５で演算されたモータトルク指令値を第１電動モータ駆動部５３Ｌにセットし、続いて第１電動モータ４１Ｌに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。
【００８０】
このように、ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６においては、第１電動モータ４１Ｌと第２電動モータ４１Ｒとで冗長系を形成しており、第２電動モータ４１Ｒの失陥時においては、第１電動モータ４１Ｌによって継続して操舵アシスト力の付与を行うことができる。更に、第１マイクロコンピュータ２４Ｌと第２マイクロコンピュータ２５Ｒも冗長系を形成することで、第２マイクロコンピュータの失陥時においても、第１マイクロコンピュータ２４Ｌによって継続して操舵アシスト力の付与を行うことができる。
【００８１】
ステップＳ１６による第１電動モータ４１Ｌの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【００８２】
≪ステップＳ１７≫
ステップＳ１４に戻り、第１電動操舵機構１６Ｌに失陥が生じていると判断されるとステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７においては、第１電動操舵機構１６Ｌに失陥が生じていると判断されているので、ステアリングホイール１８の操作量に対応した検出トルクから、第２電動操舵機構１６Ｒの第２電動モータ４１Ｒの駆動制御量であるモータトルク指令値を演算する。つまり、ステアリングホイール１８の操作量に対応した操舵アシスト力を求めて、第２電動モータ４１Ｒによる操舵アシストを実行するものである。
【００８３】
この場合も、第１電動モータ１６Ｌが失陥しているので、この分だけ操舵アシスト力が弱くなるので、第２電動モータ３９Ｒのモータトルク値は大きく設定されても良い。
尚、この時には、第１電動モータ４１Ｌには、駆動制御信号が供給されないように第１電動モータ駆動部５３Ｌの動作を禁止することも可能である。検出トルクに基づいたモータトルク指令値が求まるとステップＳ１８に移行する。
【００８４】
≪ステップＳ１８≫
ステップＳ１８においては、ステップＳ１７で演算されたモータトルク指令値を第２電動モータ駆動部５３Ｒにセットし、続いて第２電動モータ４１Ｒに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。
【００８５】
このように、ステップＳ１４、Ｓ１７、Ｓ１８においても、第１電動モータ４１Ｌと第２電動モータ４１Ｒとで冗長系を形成しており、第１電動モータ４１Ｌの失陥時においては、第２電動モータ４１Ｒによって継続して操舵アシスト力の付与を行うことができる。更に、第１マイクロコンピュータ２４Ｒと第２マイクロコンピュータ２５Ｒも冗長系を形成することで、第１マイクロコンピュータ２４Ｌの失陥時においても、第２マイクロコンピュータ２４Ｒによって継続して操舵アシスト力の付与を行うことができる。
【００８６】
ステップＳ１８による第２電動モータ４１Ｒの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【００８７】
≪ステップＳ１９≫
ステップＳ１４に戻り、第１電動操舵機構１６Ｌ、及び第２電動操舵機構１６Ｒの両方に失陥が生じていない(＝正常)と判断されると、ステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、検出操舵トルクが所定操舵トルクＴ１より大きいかどうかが判断されている。この判断はステアリングホイール１８が大きく回転操作されて自動車を旋回する場合に該当している。このステップＳ１９で、検出操舵トルクが所定操舵トルクＴ１より大きいと判断されるとステップＳ２０に移行し、検出操舵トルクが所定操舵トルクＴ１より小さいと判断されるステップＳ２３に移行する。
【００８８】
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ２０においては、ステアリングホイール１８の回転方向である転舵方向と同じ方向に向けて、検出操舵トルクに対応した第１電動モータ４１Ｌ、及び第２電動モータ４１Ｒの駆動制御量であるモータトルク指令値を演算する。つまり、ステアリングホイール１８の操作量に対応した操舵アシスト力を求めて、第１電動モータ４１Ｌ、第２電動モータ４１Ｒによる操舵アシストを実行するものである。この場合、第１電動モータ４１Ｌ、及び第２電動モータ４１Ｒのモータトルク値は同じ値である。夫々の電動モータ４１Ｌ、４１Ｒのモータトルク指令値が演算されると、ステップＳ２１に移行する。
【００８９】
≪ステップＳ２１≫
ステップＳ２１においては、ステップＳ２０で演算されたモータトルク指令値を第２電動モータ駆動部５３Ｒにセットし、続いて第２電動モータ４１Ｒに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。ここで、本実施形態では第２電動操舵機構１６Ｒの方が第１電動操舵機構１６Ｌより先に操舵アシスト力を与えるように制御されている。ステップＳ２１によって第２電動操舵機構１６Ｒが駆動、制御されるとステップＳ２２に移行する。
【００９０】
≪ステップＳ２２≫
ステップＳ２２においては、ステップＳ２０で演算されたモータトルク指令値を第１電動モータ駆動部５３Ｌにセットし、続いて第１電動モータ４１Ｌに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。上述の通り、本実施形態では第１電動操舵機構１６Ｌが第２電動操舵機構１６Ｒより後に操舵アシスト力を与えるように制御されている。
【００９１】
ステップＳ２１、Ｓ２２の制御ステップを実行することによって、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの転舵位置を保持しながら、路面からの外乱を抑制するように操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの操舵アシストを行なうことができ、路面からの外乱の侵入に対して、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒが影響を受け難い安定した操舵制御を行うことができる。ここで、第２電動操舵機構１６Ｒと第２電動操舵機構１６Ｌの操舵アシスト力を付加する時間間隔は、夫々の操舵アシスト力の付加に対して、運転者が違和感を感じない程度の時間に設定されるのが望ましい。
【００９２】
尚、外乱は、自動車が轍や砂利道等の荒れた路面を走行する際に路面から操舵輪へ入力される高周波振動である。このため外乱の有無の検出は、例えば、トルクセンサの出力信号のうち、特定周波数信号（所定周波数以上の信号）が検出された場合に、外乱が生じていると判断することができる。
【００９３】
或いは、ヨーレートセンサの出力信号にもとづき判断することができる。また、カメラが撮像した路面の画像の振動に基づき判断することもできる。更に、トルクセンサのトーションバーの上流側（ハンドル側）の角度信号と下流側（操舵輪側）の角度信号の振動の位相に基づき、下流側の角度信号が上流側の角度信号に先行している場合に、外乱が生じていると判断することができる。
【００９４】
このようなステップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ２２の制御ステップの実行によって、ステアリングホイール１８に繋がっている第２電動操舵機構１６Ｒが先行して駆動制御されることで、運転者はステアリング装置が操舵操作に反応していることを容易に感じることができる。また、第１電動モータ４１Ｌが第２電動モータ４１Ｒの駆動制御に遅れて応答することで、ステアリング装置の安定性を向上させることができる。
【００９５】
また、自動車を大きく旋回する場合においては、大きな操舵アシスト力が必要とされるので、第１電動モータ４１Ｌと第２電動モータ４１Ｒの両方を駆動制御することにより、操舵応答性の改善と操舵力不足の抑制を図ることができる。
【００９６】
ステップＳ２２による第１電動モータ４１Ｌの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【００９７】
≪ステップＳ２３≫
ステップＳ１９に戻り、ステアリングホイール１８の操作量が小さく、検出操舵トルクが所定操舵トルクＴ１より小さいと判断されると、ステップＳ２３に移行する。このステップＳ２３は、自動車の車速を判断しており、車速が所定車速Ｖ１より遅い場合(低速走行)は、ステップＳ２４に移行し、車速が所定車速Ｖ１より速い場合(高速走行)は、ステップＳ２６に移行する。
【００９８】
≪ステップＳ２４≫
ステップＳ２４においては、自動車の速度が遅いため、後述する自動車の速度が速いときに生じる支障を考慮せず、また、ステップＳ１９から操舵アシスト力はそれほど大きくする必要性は少ないため、ステアリングホイール１８側と連動した第２電動操舵機構１６Ｒだけで操舵アシスト力を付加する構成としている。したがって、ステップＳ２４では、ステアリングホイール１８の操作量に対応した検出トルクから、第２電動操舵機構１６Ｒの第２電動モータ４１Ｒの駆動制御量であるモータトルク指令値を演算する。第２電動モータ４１Ｒのモータトルク指令値が演算されると、ステップＳ２５に移行する。
【００９９】
≪ステップＳ２５≫
ステップＳ２５においては、ステップＳ２４で演算されたモータトルク指令値を第２電動モータ駆動部５３Ｒにセットし、続いて第２電動モータ４１Ｒに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。
【０１００】
このように、ステアリングホイール１８の操作量が小さく、しかも自動車の速度が遅い場合は、第２電動操舵機構１６Ｒだけで操舵アシスト力を付加する構成としている。これによって、電気エネルギーの消費量を少なくでき、結果的に燃料消費量を少なくすることができる。
【０１０１】
ステップＳ２５による第２電動モータ４１Ｒの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【０１０２】
≪ステップＳ２６≫
ステップＳ２３に戻り、自動車の車速が所定車速Ｖ１より速いと判断されているので、ステップＳ２６においては、第２電動モータ４１Ｒのモータトルク指令値を演算する。このモータトルク指令値は、自動車の速度が速い高速走行であるため、操舵アシスト力は転舵位置を強く維持できる値であることが必要となる。これは、車速が速いので転舵位置が変動すると、自動車が蛇行走行を生じるといった支障をきたす恐れがあるためである。したがって、先ず、ステップＳ２６では、操舵アシストに必要な第２電動モータ４１Ｒの操舵アシスト力を求めている。第２電動モータ４１Ｒのモータトルク指令値が演算されると、ステップＳ２７に移行する。
【０１０３】
≪ステップＳ２７≫
ステップＳ２７においては、第１電動モータ４１Ｌに対して、操舵輪１０Ｌ、１０Ｒの転舵位置を保持して蛇行走行が生じない、操舵アシスト力を得ることができるモータトルク指令値を演算する。ここで、第１電動モータ４１Ｌのモータトルク指令値は、第２電動モータ４１Ｒのモータトルク指令値より小さく設定されている。第１電動モータ４１Ｌのモータトルク指令値が演算されると、ステップＳ２８に移行する。
【０１０４】
≪ステップＳ２８≫
ステップＳ２８においては、ステップＳ２６で演算されたモータトルク指令値を第２電動モータ駆動部５３Ｒにセットし、続いて第２電動モータ４１Ｒに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。第２電動モータ４１Ｒのモータトルク指令値を第２電動モータ駆動部５３ＲにセットするとステップＳ２９に移行する。
【０１０５】
≪ステップＳ２９≫
ステップＳ２９においては、ステップＳ２７で演算されたモータトルク指令値を第１電動モータ駆動部５３Ｌにセットし、続いて第１電動モータ４１Ｌに駆動電流を供給して所定のトルクを発生させるようにしている。この場合は、上述の通り、第１電動モータ４１Ｌのモータトルクは、第２電動モータ４１Ｒのモータトルクより小さいものとなる。ステップＳ２９による第１電動モータ４１Ｌの駆動制御が実行されるとリターンに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【０１０６】
ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９によると、高速走行時における操舵の安定性を向上させることができ、また、第１電動モータ４１Ｌと第２電動モータ４１Ｒの操舵アシスト力が異なるため、両者の動きの発散が抑制され、操舵操作のしっかり感を出すことができる。
【０１０７】
以上述べた通り、本発明によれば、第１電動操舵機構に第１モータアクチュエータを備え、第２電動操舵機構に第２モータアクチュエータを備え、これらを制御装置によって個別に制御する構成とした。これによれば、第１電動操舵機構と、第２電動操舵機構の夫々について、異なる制御を行うことで任意の操舵制御性を与えることができ、操舵性を向上させることができる。更に、モータアクチュエータによって操舵アシスト力を与える構成であるため、応答性が速く、上述の操舵制御性を更に向上することが可能となる。
【０１０８】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０Ｌ…第１操舵輪、１０Ｒ…第２操舵輪、１１…タイロッド、１２Ｌ…第１タイロッドアーム、１２Ｒ…第２タイロッドアーム、１５Ｌ…第１ピットマンアーム、１５Ｒ…第２ピットマンアーム、１６Ｌ…第１電動操舵機構、１６Ｒ…第２電動操舵機構、１７…ステアリングシャフト、１８…ステアリングホイール、１９Ｌ…第１インテグラル式ギアボックス、１９Ｒ…第２インテグラル式ギアボックス、２０Ｌ…第１モータアクチュエータ、２０Ｒ…第１モータアクチュエータ、２１…トルクセンサ、２２Ｌ…第１制御装置、２２Ｒ…第２制御装置、２４Ｌ…第１マイクロコンピュータ、２４Ｒ…第２マイクロコンピュータ、２５Ｌ…第１ハウジング、２５Ｒ…第２ハウジング、２６Ｌ…第１内部収納空間、２６Ｒ…第２内部収納空間、２７Ｌ…第１ナット、２７Ｒ…第２ナット、２８Ｌ…第１ラック部、２８Ｒ…第２ラック部、２９Ｌ…第１径大部、２９Ｒ…第２径大部、３０Ｌ…第１径小部、３０Ｒ…第２径小部、３２Ｌ…第１セクタギア、３２Ｒ…第２セクタギア、３３Ｌ…第１ボールねじ、３３Ｒ…第２ボールねじ、３４Ｌ…第１出力軸、３４Ｒ…第２出力軸、３５Ｌ…第１軸受部材、３５Ｒ…第２軸受部材、３９Ｌ…第１ウォームホイール、３９Ｒ…第２ウォームホイール、４０Ｌ…第１ウォーム、４０Ｒ…第２ウォーム、４１Ｌ…第１電動モータ、４１Ｒ…第２電動モータ、４２…入力軸、４３…トーションバー、４４…第１角度センサ、４５…第２角度センサ。
【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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