(57)【要約】【課題】操舵モードがＳＢＷモードからアシスト（ＥＰＳ）モードへと遷移した後であっても、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を保持する。【解決手段】制御部６７は、クラッチ機構１９が切離状態にある場合のＳＢＷモード、及び、クラッチ機構１９が結合状態にある場合のＥＰＳモードを、操舵モードとして少なくとも有する。異常診断部６５において、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、ＳＢＷモードからＥＰＳへと操舵モードを切り替えるに際し、制御部６７は、クラッチ機構１９が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵モータ２９の動作制御を行う。【選択図】図１
2015136974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者による操向部材の操作入力が生じる操舵部と、
転舵車輪を転舵するための転舵部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする切替え動作を行う連結部と、
前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
運転者が感応する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、
前記操向部材の操舵角に係る情報を取得する操舵角情報取得部と、
少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの異常診断を行う異常診断部と、
前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記連結部が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステア・バイ・ワイヤモード、及び、前記連結部が結合状態にある場合に、運転者による前記操向部材の操作トルクを軽減するように前記操舵反力アクチュエータ又は前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するアシストモードを、操舵モードとして少なくとも有し、
前記操舵モードが前記ステア・バイ・ワイヤモードである際に、前記異常診断部による異常診断の結果、前記操舵反力アクチュエータ及び前記転舵アクチュエータの駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、前記ステア・バイ・ワイヤモードから前記アシストモードへ前記操舵モードを切り替える制御を行い、
前記連結部が結合状態に切り替わった後、前記操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように前記転舵アクチュエータの動作制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用操舵装置であって、
前記転舵車輪の転舵角に係る情報を取得する転舵角情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、
前記操舵モードが前記ステア・バイ・ワイヤモードである際に、前記異常診断部による異常診断の結果、前記操舵トルク検出部に係る異常診断が下された場合に、前記ステア・バイ・ワイヤモードから前記アシストモードへ前記操舵モードを切り替える制御を行い、
前記連結部が結合状態に切り替わった後、前記操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報、及び前記転舵角情報取得部で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように前記転舵アクチュエータの動作制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【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】
最近の車両では、運転者の操舵意図を、電線を媒介し電気信号に変換して転舵車輪に伝える、ステア・バイ・ワイヤ（Steer By Wire；ＳＢＷ）方式の操舵システムを採用したものがある。かかるＳＢＷシステムでは、運転者によるステアリングホイールの操作方向及び操作量を操舵部の側において電気信号に変換し、転舵モータを含む転舵部に与える。これを受けて転舵部は、電気信号に従って転舵モータを駆動することで運転者の操舵意図に応じて転舵車輪を転舵するように動作する。
【０００３】
こうしたＳＢＷシステムでは、正常時に、ＳＢＷモードでの動作制御を行わせる一方、異常発生時に、動作可能なモータ（操舵反力モータもしくは転舵モータ）を用いた電動パワーステアリング（Electric Power Steering；ＥＰＳ）モード又はマニュアルステアリング（Manual Steering；ＭＳ）モードでの動作制御を行わせる目的で、操舵部の側の操舵軸と転舵部の側の転舵軸との間を結合し又は切り離す動作を行うバックアップクラッチ（以下、“連結部”という。）が設けられている。
【０００４】
例えば特許文献１には、運転者が操作する操舵ハンドルと、操舵ハンドルとは機械的に切り離され、操舵ハンドルの操作状態に応じて左右前輪を転舵する舵取り機構と、操舵ハンドルと舵取り機構とを機械的に締結する連結部と、連結部の切離状態で、連結部の締結条件が成立すると、連結部に対し締結指令を出力する締結指令手段と、連結部に対し締結指令が出力された後、操舵ハンドルのトルク増加が検出されたとき、連結部が締結状態になったと判定する締結判定手段と、を備える車両用操舵制御装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１に係る車両用操舵制御装置によれば、連結部に係る締結時間の変動にかかわらず、連結部が実際に締結されたか否かを的確に判定することができるため、連結部が実際に締結された直後であっても、操舵モードをＳＢＷモードからＥＰＳモードへと違和感なく円滑に遷移させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に係る車両用操舵制御装置では、連結部が実際に締結された直後に操舵モードをＳＢＷモードからＥＰＳモードへと違和感なく円滑に遷移させるための構成に言及しているが、操舵モードがＳＢＷモードからＥＰＳモードへと遷移した後、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を提供するための構成については記載も示唆もされていない。この点に関し、特許文献１に係る車両用操舵制御装置に係る技術はまだ改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、操舵モードがステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）モードからアシスト（ＥＰＳ）モードへと遷移した後であっても、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を保持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、（１）に係る発明は、車両の運転者による操向部材の操作入力が生じる操舵部と、転舵車輪を転舵するための転舵部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする切替え動作を行う連結部と、前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、運転者が感応する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記操向部材の操舵角に係る情報を取得する操舵角情報取得部と、少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの異常診断を行う異常診断部と、前記操舵部、前記転舵部、前記連結部、前記操舵反力アクチュエータ、及び、前記転舵アクチュエータの動作制御を行う制御部と、を備える。
【００１０】
前記制御部は、前記連結部が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステア・バイ・ワイヤモード、及び、前記連結部が結合状態にある場合に、運転者による前記操向部材の操作トルクを軽減するように前記操舵反力アクチュエータ又は前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方を駆動するアシストモードを、操舵モードとして少なくとも有し、前記操舵モードが前記ステア・バイ・ワイヤモードである際に、前記異常診断部による異常診断の結果、前記操舵反力アクチュエータ及び前記転舵アクチュエータの駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、前記ステア・バイ・ワイヤモードから前記アシストモードへ前記操舵モードを切り替える制御を行い、前記連結部が結合状態に切り替わった後、前記操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように前記転舵アクチュエータの動作制御を行う、ことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
異常診断部による異常診断の結果、操舵反力アクチュエータ及び転舵アクチュエータの駆動を妨げない部分（例えば、操舵トルク検出部）に係る異常診断が下された場合、運転者の操舵力を補助するためのアクチュエータの種別（操舵反力アクチュエータ又は転舵アクチュエータ）、及びその駆動力をいかにして定めるのか、が問題となる。
【００１２】
そこで、（１）に係る発明では、操舵反力アクチュエータ及び転舵アクチュエータの駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、ステア・バイ・ワイヤモードからアシストモードへと操舵モードを切り替えるに際し、制御部は、連結部が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵アクチュエータの動作制御を行うこととした。
一般に、転舵アクチュエータは、車両の客室から隔離されたエンジンルーム内に設けられる。一方、操舵反力アクチュエータは、車両の客室近傍に設けられる。そのため、転舵アクチュエータは、操舵反力アクチュエータと比べて、車両の客室に対する静粛性を保持した状態で駆動することができる。
【００１３】
（１）に係る発明によれば、連結部が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵アクチュエータの動作制御を行うため、操舵反力アクチュエータ及び転舵アクチュエータの駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合であっても、操舵反力アクチュエータを動作させることで操舵力を得る場合と比べて、車両の客室に対し静粛性を保持することができる。その結果、操舵モードがステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）モードからアシスト（ＥＰＳ）モードへと遷移した後であっても、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を保持することができる。
【００１４】
また、（２）に係る発明は、（１）に記載の車両用操舵装置であって、前記転舵車輪の転舵角に係る情報を取得する転舵角情報取得部をさらに備え、前記制御部は、前記操舵モードが前記ステア・バイ・ワイヤモードである際に、前記異常診断部による異常診断の結果、前記操舵トルク検出部に係る異常診断が下された場合に、前記ステア・バイ・ワイヤモードから前記アシストモードへ前記操舵モードを切り替える制御を行い、前記連結部が結合状態に切り替わった後、前記操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報、及び前記転舵角情報取得部で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように前記転舵アクチュエータの動作制御を行う、ことを特徴とする。
【００１５】
（１）に係る発明では、前記した通り、操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵アクチュエータの動作制御を行う。この場合、運転者の操舵力を補助するための転舵アクチュエータの駆動力の大きさをいかにして適正化するのか、が問題となる。
【００１６】
この点、（２）に係る発明では、制御部は、連結部が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵アクチュエータの動作制御を行う、構成を採用することとした。
【００１７】
（２）に係る発明によれば、制御部は、連結部が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵アクチュエータの動作制御を行うため、騒音や振動が抑制され、かつ、転舵アクチュエータの駆動力の大きさが適正化された快適な運転環境を保持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、操舵モードがステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）モードからアシスト（ＥＰＳ）モードへと遷移した後であっても、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作説明に供する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
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、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ＳＢＷモード、例えば後記する操舵反力モータ１６の失陥時において、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電動パワーステアリング（Electronic Power steering：ＥＰＳ）モード、並びに、例えば操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせるマニュアルステアリングモードを、操舵モードとして有する。
【００２１】
前記操舵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、一対の転舵車輪２１ａ，２１ｂを備える。
【００２２】
ステアリングホイール１３は、運転者の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。
【００２３】
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。
操舵反力発生装置１５及び操舵軸２３は、本発明の“操舵部”に相当する。
【００２４】
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、転舵モータ２９を有する。転舵モータ２９には、転舵軸２５及びラック軸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。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車輪２１ａ，２１ｂが連結されている。一対の転舵車輪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、及び、転舵モータ２９を有する転舵装置１７は、本発明の“転舵部”に相当する。
【００２５】
クラッチ機構１９は、操舵軸２３及び転舵軸２５の間を結合し又は切り離す機能を有する。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、を有して構成されている。
クラッチ機構１９は、本発明の“連結部”に相当する。
【００２６】
また、クラッチ機構１９は、ロック用歯車３３及びロック装置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、から構成される。
【００２７】
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及び内歯歯車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。
【００２８】
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なっている。
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。
【００２９】
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及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。
【００３０】
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及び転舵軸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。
【００３１】
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及びラック軸２７を介して転舵車輪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。
【００３２】
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及び転舵軸２５の間を切り離した切離状態になる。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。
【００３３】
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、車速センサ５１、ヨーレートセンサ５３、及び、横加速度センサ５５が接続されている。
【００３４】
操舵角センサ４１及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。操舵トルクセンサ４３は、本発明の“操舵トルク検出部”に相当する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。ラックストロークセンサ４９に代えて、又は加えて、ラック軸２７に係合するピニオン軸（不図示）の回転量（転舵角）を検出し、検出した転舵角情報を制御装置４０に与える構成を採用してもよい。
【００３８】
車速センサ５１は、車両Ｖの速度（車速）を検出し、検出した車速情報を制御装置４０に与える。ヨーレートセンサ５３は、車両Ｖのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置４０に与える。そして、横加速度センサ５５は、車両Ｖの横加速度（横Ｇ）を検出し、検出した横Ｇ情報（実測横Ｇ値）を制御装置４０に与える。
【００３９】
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、及び、電磁ソレノイド３７が接続されている。
【００４０】
制御装置４０は、入力系統を介して入力した検出信号及び車両用操舵装置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、又は、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、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、及び、電磁ソレノイド３７の駆動制御をおこなうための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、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、及び、電磁ソレノイド３７の駆動制御を行う機能を有する。
【００４１】
詳しく述べると、制御装置４０は、操舵角情報取得部６１、転舵角情報取得部６３、異常診断部６５、及び、制御部６７を備えて構成される。
【００４２】
操舵角情報取得部６１は、操舵角センサ４１、又は操舵反力モータレゾルバ４５からの操舵角に係る情報を取得する機能を有する。
【００４３】
転舵角情報取得部６３は、転舵モータレゾルバ４７、又はラックストロークセンサ４９からの転舵角に係る情報を取得する機能を有する。
【００４４】
異常診断部６５は、操舵反力発生装置１５、転舵装置１７、クラッチ機構１９、及び、操舵角センサ４１や操舵トルクセンサ４３を含む各種センサ類の異常診断を行う機能を有する。
【００４５】
制御部６７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。
【００４６】
また、制御部６７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車輪２１ａ，２１ｂを転舵するように動作する。
【００４７】
さらに、制御部６７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又は供給停止を切り替える駆動制御を行うことにより、クラッチ機構１９の状態を結合状態又は切離状態のいずれか一方に切り替えるように動作する。
【００４８】
具体的には、制御部６７は、操舵モードがＳＢＷモードである際に、異常診断部６５による異常診断の結果、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分（例えば、操舵トルクセンサ４３）に係る異常診断が下された場合に、ＳＢＷモードからＥＰＳモードへ操舵モードを切り替える制御を行う機能を有する。
【００４９】
特に、制御部６７は、異常診断部６５による異常診断の結果、操舵トルクセンサ４３が異常である旨の診断が下された場合に、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部６３で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように、転舵モータ２９の動作制御を行う機能を有する。
【００５０】
次に、車両用操舵装置１１の操舵モードがＳＢＷモードである際に、操舵トルクセンサ４３に異常が生じた場合の、車両用操舵装置１１の動作について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作説明に供する工程図である。
【００５１】
ステップＳ１において、車両用操舵装置１１は、操舵モードを、正常時のＳＢＷモードに設定して動作している。
【００５２】
ステップＳ２において、操舵トルクセンサ４３に何らかの異常が発生すると、異常診断部６５は、操舵トルクセンサ４３が異常である旨の診断を下し、その異常診断結果を制御部６７へ伝える。
【００５３】
ステップＳ３において、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分である操舵トルクセンサ４３が異常である旨の異常診断結果を受けた制御部６７は、操舵モードを、ＳＢＷモードからＥＰＳモードに切替える制御を行う。
ここで、一般のＥＰＳモードでは、操舵トルクセンサ４３により検出される操舵トルクに基づく操舵力を出力させるように、転舵モータ２９の動作制御を行うのが通常である。
しかし、操舵トルクセンサ４３が異常状態に陥った場合、操舵トルクに係る情報を用いずに、運転者の操舵力を補助するためのアクチュエータの種別（操舵反力モータ１６又は転舵モータ２９）、及びその駆動力をいかにして定めるのか、が問題となる。
【００５４】
そこで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１では、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態に切り替わった後、制御部６７は、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部６３で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵モータ２９の動作制御を行う。
【００５５】
詳しく述べると、制御部６７は、まず、操舵角推定処理及び転舵角推定処理を行う。
操舵角推定処理では、操舵角情報取得部６１は、操舵反力モータレゾルバ４５から送られてきた回転角θｒ１（回転子の電気角）を積算し、モータ電気角θｒｅ１を算出する。
【００５６】
次いで、操舵角情報取得部６１は、次の（１）式に示すように、算出したモータ電気角θｒｅ１に操舵反力モータレゾルバ４５の極対数を乗算することで、回転子（操舵軸２３）の回転角であるモータ機械角θｒｍに換算する。
モータ機械角θｒｍ１＝モータ電気角θｒｅ１×レゾルバ極対数      …（１）
【００５７】
次に、操舵角情報取得部６１は、次の（２）式に示すように、操舵軸２３と操舵反力モータ１６との間に介在している減速機構の減速比を参照して、前記換算したモータ機械角θｒｍを、操舵軸２３の回転角（推定操舵角）θｓｃ１に換算する。
推定操舵角θｓｃ１＝モータ機械角θｒｍ１×減速機構の減速比      …（２）
また、操舵角情報取得部６１は、推定操舵角θｓｃ１を時間微分することで、推定操舵角速度θｓｃ１´［ｄｅｇ／ｓ］を算出する。
【００５８】
前記の手順により、仮に操舵トルクセンサ４３が、異常状態に陥ったとしても、操舵角情報取得部６１は、操舵反力モータレゾルバ４５から送られてきた回転角θｒ１に基づいて、推定操舵角θｓｃ１［ｄｅｇ］及び推定操舵角速度θｓｃ１´［ｄｅｇ／ｓ］を求めることができる。
【００５９】
前記と同様の手順を用いて、転舵角情報取得部６３は、転舵モータレゾルバ４７から送られてきた回転角θｒ２に基づいて、推定転舵角θｓｃ２［ｄｅｇ］及び推定操舵角速度θｓｃ２´［ｄｅｇ／ｓ］を求める。
なお、推定操舵角θｓｃ１、推定転舵角θｓｃ２を求める手順等について、詳しくは、WO2011105154 A1公報に記載の手順を適宜参照すればよい。
【００６０】
制御部６７は、予め記憶部（不図示）に記憶されたマップ（推定操舵角θｓｃ１・推定転舵角θｓｃ２に対する転舵モータ２９に係る駆動電流の特性）を参照して、前記算出された推定操舵角θｓｃ１及び推定転舵角θｓｃ２に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出し、算出した転舵モータ２９に係る駆動電流に基づいて、転舵モータ２９の駆動制御を行う。
【００６１】
ただし、制御部６７は、予め記憶部に記憶されたマップ（推定操舵角θｓｃ１に対する転舵モータ２９に係る駆動電流の特性）を参照して、前記算出された推定操舵角θｓｃ１に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出し、算出した転舵モータ２９に係る駆動電流に基づいて、転舵モータ２９の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
【００６２】
また、制御部６７は、予め記憶部に記憶されたマップ（推定転舵角θｓｃ２に対する転舵モータ２９に係る駆動電流の特性）を参照して、前記算出された推定転舵角θｓｃ２に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出し、算出した転舵モータ２９に係る駆動電流に基づいて、転舵モータ２９の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
【００６３】
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置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、車両Ｖの運転者によるステアリングホイール（操舵部材）１３の操作入力が生じる操舵部１５，２３と、転舵車輪２１ａ，２１ｂを転舵するための転舵部１７，２５，２７と、操舵部１５，２３及び転舵部１７，２５，２７の間を機械的な結合状態にし又は切離状態にする切替え動作を行うクラッチ機構（連結部）１９と、操舵部１５，２３に操舵反力を付与する操舵反力モータ（操舵反力アクチュエータ）１６と、転舵部１７，２５，２７に転舵トルクを付与する転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９と、運転者が感応する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ（操舵トルク検出部）４３と、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵角に係る情報を取得する操舵角情報取得部６１と、少なくとも、操舵部１５，２３、転舵部１７，２５，２７、クラッチ機構（連結部）１９、操舵反力モータ（操舵反力アクチュエータ）１６、及び、転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の異常診断を行う異常診断部６５と、操舵部１５，２３、転舵部１７，２５，２７、クラッチ機構１９、操舵反力モータ１６、及び、転舵モータ２９の動作制御を行う制御部６７と、を備える。
【００６４】
制御部６７は、クラッチ機構（連結部）１９が切離状態にある場合に、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操作状態に応じた転舵角となるように転舵モータ２９を駆動すると共に、転舵部１７，２５，２７の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように操舵反力モータ１６を駆動するステア・バイ・ワイヤモード、及び、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態にある場合に、運転者によるステアリングホイール（操舵部材）１３の操作トルクを軽減するように操舵反力モータ１６又は転舵モータ２９のうち一方を駆動するアシストモードを、操舵モードとして少なくとも有し、操舵モードがステア・バイ・ワイヤモードである際に、異常診断部６５による異常診断の結果、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、ステア・バイ・ワイヤモードからアシストモードへ操舵モードを切り替える制御を行い、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の動作制御を行う。
【００６５】
異常診断部６５による異常診断の結果、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分（例えば、操舵トルクセンサ４３）に係る異常診断が下された場合、操舵トルクに係る情報を用いずに、運転者の操舵力を補助するためのアクチュエータの種別（操舵反力モータ１６又は転舵モータ２９）、及びその駆動力をいかにして定めるのか、が問題となる。
【００６６】
そこで、第１の観点に基づく車両用操舵装置１１では、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合に、ステア・バイ・ワイヤモードからアシストモードへと操舵モードを切り替えるに際し、制御部６７は、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の動作制御を行うこととした。
一般に、転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９は、車両Ｖの客室から隔離されたエンジンルーム内に設けられる。一方、操舵反力モータ（操舵反力アクチュエータ）１６は、車両の客室近傍に設けられる。そのため、転舵モータ２９は、操舵反力モータ１６と比べて、車両Ｖの客室に対する静粛性を保持した状態で駆動することができる。しかも、一般に、転舵モータ２９は、操舵反力モータ１６と比べて、その出力が大きいため、運転者の操舵に係る補助力を十分に確保する点からも有利である。
【００６７】
第１の観点に基づく車両用操舵装置１１によれば、操舵反力モータ１６及び転舵モータ２９の駆動を妨げない部分に係る異常診断が下された場合であっても、操舵反力モータ１６を動作させることで操舵力を得る場合と比べて、車両Ｖの客室に対し静粛性を保持することができる。その結果、操舵モードがステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）モードからアシスト（ＥＰＳ）モードへと遷移した後であっても、騒音や振動が抑制された快適な運転環境を保持することができる。
【００６８】
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、転舵車輪２１ａ，２１ｂの転舵角に係る情報を取得する転舵角情報取得部６３をさらに備え、制御部６７は、操舵モードがステア・バイ・ワイヤモードである際に、異常診断部６５による異常診断の結果、操舵トルクセンサ（操舵トルク検出部）４３に係る異常診断が下された場合に、ステア・バイ・ワイヤモードからアシスト（ＥＰＳ）モードへ操舵モードを切り替える制御を行い、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部６３で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように、転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の動作制御を行う、構成を採用してもよい。
【００６９】
第１の観点に基づく車両用操舵装置１１では、前記した通り、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように、転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の動作制御を行う。この場合、運転者の操舵力を補助するための転舵アクチュエータの駆動力（出力）の大きさをいかにして適正化するのか、が問題となる。
【００７０】
この点、第２の観点に基づく車両用操舵装置１１では、制御部６７は、クラッチ機構（連結部）１９が結合状態に切り替わった後、操舵角情報取得部６１で取得した操舵角に係る情報、及び転舵角情報取得部６３で取得した転舵角に係る情報に基づく操舵力を出力させるように転舵モータ（転舵アクチュエータ）２９の動作制御を行う、構成を採用することとした。
【００７１】
（２）に係る発明によれば、騒音や振動が抑制され、かつ、運転者の操舵力を補助するための転舵アクチュエータの駆動力（出力）の大きさが適正化された快適な運転環境を保持することができる。
【００７２】
〔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、様々な形態で実施することができるからである。
【００７３】
例えば、本発明の実施形態に係る説明において、遊星歯車機構３１を有するクラッチ機構１９を設け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。クラッチ機構１９の構成は、操舵軸２３及び転舵軸２５の間を結合し又は切り離すことが可能であれば、いかなるものでも構わない。
【００７４】
また、本発明の実施形態に係る説明において、操舵反力モータ１６に操舵角検出手段としての操舵反力モータレゾルバ４５を設けると共に、転舵モータ２９に転舵角検出手段としての転舵モータレゾルバ４７を設ける構成を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。操舵反力モータ１６に操舵角検出手段としてのロータリーエンコーダを設けると共に、転舵モータ２９に転舵角検出手段としてのロータリーエンコーダを設ける構成を採用してもよい。
【００７５】
また、本発明の実施形態に係る説明において、制御部６７は、予め記憶部に記憶されたマップ（推定操舵角θｓｃ１・推定転舵角θｓｃ２に対する転舵モータ２９に係る駆動電流の特性）を参照して、前記算出された推定操舵角θｓｃ１及び推定転舵角θｓｃ２に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流をテーブルルックアップ方式で算出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。制御部６７は、前記算出された推定操舵角θｓｃ１及び推定転舵角θｓｃ２、並びに、予め適宜定められる計算式を用いて、これら推定操舵角θｓｃ１及び推定転舵角θｓｃ２に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出してもよい。
【００７６】
テーブルルックアップ方式に代えて計算式を用いてもよいのは、前記算出された推定操舵角θｓｃ１に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出するケース、又は、前記算出された推定転舵角θｓｃ２に対応する転舵モータ２９に係る駆動電流を算出するケースでも、同様である。
【符号の説明】
【００７７】
１１    車両用操舵装置
１３    ステアリングホイール（操舵部材）
１５    操舵反力発生装置（操舵部）
１６    操舵反力モータ（操舵反力アクチュエータ）
１７    転舵装置（転舵部）
２１ａ，２１ｂ    転舵車輪
２３    操舵軸（操舵部材）
２５    転舵軸（転舵部）
２７    ラック軸（転舵部）
２９    転舵モータ（転舵アクチュエータ）
６１    操舵角情報取得部
６３    転舵角情報取得部
６５    異常診断部
６７    制御部
Ｖ      車両
【図１】
2015136974.tif 000003
【図２】
2015136974.tif 000004