(57)【要約】  車両の進行方向を変える際に操作されるステアリングホイール（１３）の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置（１１）である。車両用操舵装置（１１）は、第１操舵トルクセンサ（２３）、第１アシストモ−タ（５１）、及び、第１ＥＰＳ制御装置（３７）を有する第１操舵補助装置と、第２操舵トルクセンサ（２５）、第２アシストモ−タ（５７）、及び、第２ＥＰＳ制御装置（３９）を有する第２操舵補助装置と、を備える。第１及び第２ＥＰＳ制御装置（３７，３９）は、第１及び第２アシストモ−タ（５１，５７）の駆動制御を、相互に独立して行う。２つのアシストモータ（５１，５７）の駆動をそれぞれ制御する２つの制御装置（３７，３９）のうちいずれかが異常事態に陥った場合であっても、かかる異常事態を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
2014148304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向を変える際に操作される操向部材を備え、該操向部材の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置であって、
少なくとも、第１操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第１アシストモ−タ、及び、第１制御装置を有する第１操舵補助装置と、
少なくとも、第２操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第２アシストモ−タ、及び、第２制御装置を有する第２操舵補助装置と、
を備え、
前記第１及び第２アシストモ−タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結され、
前記第１及び第２操舵トルクセンサは、前記第１及び第２アシストモ−タのうち前記操向部材の側に位置するモータと該操向部材との間に配設され、
前記第１制御装置は、少なくとも前記第１操舵トルクセンサにより検出される第１操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第１アシストモ−タの駆動制御を行い、
前記第２制御装置は、少なくとも前記第２操舵トルクセンサにより検出される第２操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第２アシストモ−タの駆動制御を行い、
前記第１及び第２制御装置は、前記駆動制御を相互に独立して行う、
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、
前記第１及び第２アシストモ−タは、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、前記第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように前記車両に設けられている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項３記載の車両用操舵装置であって、
前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１記載の車両用操舵装置であって、
前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、一方が前記車両の室内に設けられ、他方が該車両の室外に設けられている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項７】
請求項１記載の車両用操舵装置であって、
前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように前記車両に設けられている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項８】
請求項６に記載の車両用操舵装置であって、
前記第１及び第２アシストモ−タは、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記第１アシストモ−タ及び前記第１制御装置の間を電気的に接続する第１電線と、前記第２アシストモ−タ及び前記第２制御装置の間を電気的に接続する第２電線とは、前記車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
前記第１及び第２操舵トルクセンサのうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、
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、車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の車両には、運転者によるステアリングホイールの操舵力をモータにより補助する車両用操舵装置が搭載されている。かかる車両用操舵装置を、例えば、大型車などの軸重の大きい車両に適用する場合、小型車などの軸重の小さい車両に比べて大きな操舵力が必要となる。その結果、必要な操舵に係る補助力も大きくなる。【０００３】
こうした事例に対応するために、例えば特許文献１には、２つのモータと、２つの操舵トルクセンサと、２つのモータの駆動制御をそれぞれ行う２つのＥＣＵと、を有する操舵装置が開示されている。【０００４】
詳しく述べると、特許文献１に係る操舵装置では、ステアリングホイールとコラム部と中間伝達部とギヤボックス部とが、この順に連結されている。コラム部及びギヤボックス部には、操舵に係る補助力を与える第１及び第２モータと、操舵軸に加わるトルクを検出する第１及び第２トルクセンサと、がそれぞれ設けられている。第１及び第２モータには、モータ駆動信号を与える第１及び第２ＥＣＵがそれぞれに接続されている。【０００５】
特許文献１に係る操舵装置によれば、ギヤボックス部を車体に組み付ける際の作業性及び搭載性を良好にすると共に、操作子の操作フィーリングを良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係る操舵装置では、仮に、２つのＥＣＵのうち一方に何らかの不具合が生じて、その一方のＥＣＵが制御するアシスト用のモータが、本来与えるべき操舵トルクとは異なるトルクで駆動しはじめた場合に、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることは困難であった。【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、例えば、２つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する２つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることが可能な車両用操舵装置を提供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、車両の進行方向を変える際に操作される操向部材を備え、該操向部材の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置であって、少なくとも、第１操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第１アシストモ−タ、及び、第１制御装置を有する第１操舵補助装置と、少なくとも、第２操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第２アシストモ−タ、及び、第２制御装置を有する第２操舵補助装置と、を備え、前記第１及び第２アシストモ−タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結され、前記第１及び第２操舵トルクセンサは、前記第１及び第２アシストモ−タのうち前記操向部材の側に位置するモータと該操向部材との間に配設され、前記第１制御装置は、少なくとも前記第１操舵トルクセンサにより検出される第１操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第１アシストモ−タの駆動制御を行い、前記第２制御装置は、少なくとも前記第２操舵トルクセンサにより検出される第２操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第２アシストモ−タの駆動制御を行い、前記第１及び第２制御装置は、前記駆動制御を相互に独立して行う、ことを最も主要な特徴とする。【００１０】
（１）に係る発明において、仮に、第１操舵補助装置及び第２操舵補助装置のうち一方の第１操舵補助装置の系統に属する第１制御装置に何らかの不具合が生じて第１アシストモータに不具合の影響が出現したとする。ところが、第１及び第２アシストモ−タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結されている。また、第１及び第２アシストモ−タは、操向部材の側からみて、第１及び第２操舵トルクセンサの（操舵力伝達方向）下流側に位置する。このため、運転者が操作する操向部材には、不具合の影響が出現した第１アシストモータの回転力を打ち消す方向に操舵トルクが加えられる。この運転者の意図を含む操舵トルクは、第１及び第２操舵トルクセンサに入力される。すると、正常な方の第２操舵補助装置の系統に属する第２制御装置が、第１アシストモータの回転力を抑える方向に第２アシストモータの駆動制御を行う。その結果、第１アシストモータに出現した不具合の影響が緩和される。【００１１】
したがって、（１）に係る発明によれば、例えば、２つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する２つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。【００１２】
また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２アシストモ−タは、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている、ことを特徴とする。【００１３】
（２）に係る発明では、仮に、第１及び第２アシストモ−タのうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合に、正常な方のモータの出力の大きさが、不具合が生じた方のモータの出力の大きさと同等であるため、不具合が生じた方のモータの出力の大きさが正常な方のモータの出力の大きさに打ち勝って、運転者に違和感を生じさせるまで操舵車輪が転舵される事態を生じることはない。【００１４】
しかも、（２）に係る発明によれば、電気的特性が相互に共通に設定された第１及び第２アシストモータの間が操舵力伝達機構を介して相互に連結されているため、単一のモータで転舵駆動する場合と比べて、個々のモータの出力特性を低く抑えることができる。そのため、例えば、既存の１２ボルト容量のバッテリからの電源供給を受けて動作させることが可能であって、新たな２４ボルト容量または４８ボルト容量の昇圧回路なども要しない。その結果、個々のモータのサイズを小さくすることができ、レイアウト設計の自由度を確保することができる。【００１５】
また、（３）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、ことを特徴とする。【００１６】
また、（４）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている、ことを特徴とする。【００１７】
（４）に係る発明のように、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の環境に位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、（４）に係る発明によれば、（１）に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。【００１８】
また、（５）に係る発明は、（３）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、ことを特徴とする。【００１９】
（５）に係る発明のように、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、（５）に係る発明によれば、（３）に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。【００２０】
また、（６）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、一方が前記車両の室内に設けられ、他方が該車両の室外に設けられている、ことを特徴とする。【００２１】
（６）に係る発明のように、第１及び第２制御装置のそれぞれのうち一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている構成を採用すれば、第１及び第２制御装置のそれぞれが、両者共に車両の室内又は室外に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没や温度などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、（６）に係る発明によれば、（１）に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより一層増やすことができる。【００２２】
また、（７）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２制御装置のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように前記車両に設けられている、ことを特徴とする。【００２３】
（７）に係る発明のように、第１及び第２制御装置のそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１及び第２制御装置のそれぞれが、両者共に共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、（７）に係る発明によれば、（５）に係る発明と同様に、（１）に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。【００２４】
また、（８）に係る発明は、（６）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２アシストモ−タは、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されている、ことを特徴とする。具体的には、（８）に係る発明では、例えば、高耐性の環境（例えば、車両の室内）に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境（例えば、車両の室外）に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている。【００２５】
（８）に係る発明のように、第１及び第２アシストモ−タの電気的特性（例えば定格トルク特性）が相互に異なるように設定されており、具体的には、例えば、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている構成を採用すれば、仮に、第１及び第２アシストモ−タのうち低耐性の環境に位置する前記他方のモータに何らかの不具合が生じた場合に、高耐性の環境に位置して電気的特性が大に設定されている前記一方のモータが、前記他方のモータに出現した不具合による影響を強く抑制するため、運転者に違和感を与える事態を適確に回避することができる。【００２６】
また、（９）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１アシストモ−タ及び前記第１制御装置の間を電気的に接続する第１電線と、前記第２アシストモ−タ及び前記第２制御装置の間を電気的に接続する第２電線とは、前記車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、ことを特徴とする。【００２７】
（９）に係る発明のように、前記第１電線と前記第２電線とが、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている構成を採用すれば、仮に、前記第１電線及び前記第２電線のうち一方の電線が損傷を受けたとしても、他方の電線が同時に損傷を受ける蓋然性を低く抑えることができる。
その結果、（９）に係る発明によれば、（１）に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。【００２８】
また、（１０）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第１及び第２操舵トルクセンサのうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、ことを特徴とする。【００２９】
（１０）に係る発明のように、第１及び第２操舵トルクセンサのうち少なくとも一方が、磁歪式トルクセンサである構成を採用すれば、操向部材の捩じり剛性を大きくすることができる。その結果、操舵トルクセンサを操舵軸に２つ設けたとしても、運転者による操向部材の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る車両用操舵装置によれば、例えば、２つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する２つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概要を表す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作のうち、異常診断処理の流れを表すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作のうち、アシスト制御に係る割り込み処理の流れを表すフローチャート図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置の概要を表す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
【００３３】
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の概要〕
以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の概要を表す構成図である。
【００３４】
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１は、図１に示すように、ステアリングホイール１３、第１及び第２操舵補助力発生装置１５，１７、転舵装置１９、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信媒体２１、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５、操舵角センサ２７、自車両の速度（車速）を検出する車速センサ２９、ラック位置センサ３１、自車両に生じているヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３３、自車両に生じている横加速度を検出する横加速度センサ３５、及び、第１及び第２電動パワーステアリング（以下、“電動パワーステアリング（Electric PowerSteering）を“ＥＰＳ”と省略する場合がある。）制御装置３７，３９を備える。
【００３５】
本発明の“操向部材”に相当するステアリングホイール１３は、不図示の車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる。略円環形状のステアリングホイール１３の中央部には、第１及び第２操舵軸４１，４３がそれぞれ直列に連結されている。第２操舵軸４３は、その下部、中間部、上部が、軸受４５ａ，４５ｂ，４５ｃをそれぞれ介して回転自在に支持されている。第２操舵軸４３の下端側には、第１自在継手４６が設けられている。第２操舵軸４３には、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５が、第２操舵軸４３の軸方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００３６】
第１操舵トルクセンサ２３は、ステアリングホイール１３から入力される操舵トルクの大きさと方向を、例えばソレノイド型の一対のコイル２３ａ１，２３ａ２を用いて検出する機能を有する。
【００３７】
第１操舵トルクセンサ２３で検出される第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１の加算値は、第１操舵トルクセンサ２３が正常の場合、常に所定の範囲内に収束する。第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１のそれぞれは、相互に相反する線形特性を有するからである。また、コイル２３ａ１，２３ａ２の断線や回路の部品異常を生じた場合、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示す。さらに、第１操舵トルクセンサ２３に異常が生じた場合、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１のうちいずれか一方が電源電位又はアース電位と一致する傾向を示す。
【００３８】
要するに、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルクセンサ２３で検出された第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１の加算値が所定の範囲内に収束するか否か、及び、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１が急激に変動する傾向を示すか否かを監視することにより、第１操舵トルクセンサ２３の異常診断を行うことができる。第１操舵トルクセンサ２３で検出された第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１は、通信媒体２１を介して、第１ＥＰＳ制御装置３７へ送られる。
【００３９】
前記と同様に、第２操舵トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１３から入力される操舵トルクの大きさと方向を、例えばソレノイド型の一対のコイル２５ａ１，２５ａ２を用いて検出する機能を有する。
【００４０】
第２操舵トルクセンサ２５で検出された第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２の加算値は、第２操舵トルクセンサ２５が正常の場合、常に所定の範囲内に収束する。第２操舵トルクセンサ２５により検出される第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２は、相互に相反する特性を有するからである。また、コイル２５ａ１，２５ａ２の断線や回路の部品異常を生じた場合、第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示す。
【００４１】
要するに、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルクセンサ２５で検出された第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２の加算値が所定の範囲内に収束するか否か、及び、第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示すか否かを監視することにより、第２操舵トルクセンサ２５の異常診断を行うことができる。第２操舵トルクセンサ２５で検出された第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２は、通信媒体２１を介して、第２ＥＰＳ制御装置３９へ送られる。
【００４２】
第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５は、いずれか一方に異常が生じたとしても、正常な方のセンサが異常状態に陥った方のセンサの影響（磁気的な干渉）を受けないように、相互間の距離を大きく（例えば、検出精度の向上に有効な磁歪メッキ幅以上）設定するのが好ましい。また、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５の間に磁気遮蔽板を設けることにより、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５相互間の影響（磁気的な干渉）を予防するのが好ましい。さらに、磁歪メッキ部分を共通にし、その磁歪メッキ上に、コイル２３ａ１，２３ａ２、及び、コイル２５ａ１，２５ａ２をそれぞれ独立させて設けてもよい。また、コイル２３ａ１，２３ａ２、及び、コイル２５ａ１，２５ａ２に代えて、例えば、独立したホール素子を複数設けることにより、２系統の操舵トルクを検出する構成を採用してもよい。
【００４３】
第１及び第２操舵補助力発生装置１５，１７は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵に係る補助力を発生させる機能を有する。正常時には、第１及び第２操舵補助力発生装置１５，１７は、それぞれが操舵に係る補助力を出し合うことにより、全体として目標となる補助力を発生させるように動作する。
【００４４】
コラムアシスト型の第１操舵補助力発生装置１５は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵力を軽減するための補助力を供与する第１アシストモータ５１と、第１アシストモータ５１の出力軸に設けられた第１ウォームギア５３に噛合する第１ウォームホイールギア５５とを含んで構成されている。第１ウォームホイールギア５５は、第２操舵軸４３を回動中心として第２操舵軸４３に設けられている。
【００４５】
第１ウォームホイールギア５５には、操舵角センサ２７が設けられている。操舵角センサ２７は、ステアリングホイール１３から入力される操舵角の大きさ及び方向を、例えば、二つのポテンショメータのような一対の回転角度センサ（不図示）を用いて検出する機能を有する。操舵角センサ２７で検出されたステアリングホイール１３の操舵に係る回転角度信号（操舵角信号）ＳＣ，ＳＤ（共に同等な信号）は、通信媒体２１を介して、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９のそれぞれに入力される。
【００４６】
第１アシストモータ５１は、例えば、複数の界磁コイルを備えた固定子（不図示）と、この固定子の内部で回動する回転子（不図示）とを有する３相ブラシレスモータを採用することができる。ただし、第１アシストモータ５１として、直流ブラシモータを用いてもよい。
【００４７】
一方、ラックアシスト型の第２操舵補助力発生装置１７は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵力を軽減するための補助力を供与する第２アシストモータ５７と、第２アシストモータ５７の出力軸に設けられた第２ウォームギア５９に噛合する第２ウォームホイールギア６１とを含んで構成されている。第２ウォームホイールギア６１は、後記する第２ピニオン軸６３を回動中心として第２ピニオン軸６３に設けられている。
【００４８】
前記の第２ウォームギア５９に噛合する第２ウォームホイールギア６１に代えて、不図示のボールねじ機構を採用してもよい。このボールねじ機構は、外周面に螺旋状のねじ溝が刻設された略円柱形状のラック軸７１と、このねじ溝と同等の螺旋状のねじ溝が貫通孔の内周面に刻設されたナットと、ラック軸７１のねじ溝及びナットのねじ溝の両者により形成されて螺旋状に延びる空間に遊嵌される複数の循環ボールと、を含んで構成される。この場合、第２アシストモータ５７の出力軸は、ナットに直接、又は、不図示の減速機構を介して連結される。
【００４９】
第２ピニオン軸６３は、軸方向の両端が、軸受６５ａ，６５ｂをそれぞれ介して回転自在に支持されている。
【００５０】
第２アシストモータ５７は、第１アシストモータ５１と同様に、例えば、３相ブラシレスモータを採用することができる。ただし、第２アシストモータ５７として、直流ブラシモータを用いてもよい。
【００５１】
転舵装置１９は、運転者によるステアリングホイール１３の操舵力を車幅方向の一対の操舵車輪６７ａ，６７ｂに伝達する機能を有する。詳しく述べると、転舵装置１９は、一対の操舵車輪６７ａ，６７ｂに対してタイロッド６９ａ，６９ｂを介して連結されるラック軸７１、このラック軸７１に設けられた第１ラック歯７３に噛み合う第１ピニオンギア７５、第１ピニオンギア７５が一端側に設けられた第１ピニオン軸７７、前記ラック軸７１に設けられた第２ラック歯７９に噛み合う第２ピニオンギア８１、及び、第２ピニオンギア８１が一端側に設けられた前記第２ピニオン軸６３、をそれぞれ有して構成されている。
【００５２】
第１ピニオン軸７７は、その下部及び中間部が、軸受８３ａ，８３ｂをそれぞれ介して回転自在に支持されている。第１ピニオン軸７７の上端側には、第２自在継手７８が設けられている。第２操舵軸４３の下端側に設けられた第１自在継手４６と、第１ピニオン軸７７の上端側に設けられた第２自在継手７８との間は、リンク部８５を介して連結されている。
【００５３】
ラック軸７１の一側（紙面に向かって左側）と、ラック軸７１などの構成部材を覆うハウジング８７との間には、ラック軸７１の軸方向における位置を検出するラック位置センサ３１が設けられている。このラック位置センサ３１の位置検出信号は、通信媒体２１を介して、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９へ送られる。ハウジング８７の開口部は、ダストシール８９ａ，８９ｂ及びオイルシール９１の組み合わせにより液密に保持されている。
【００５４】
第１アシストモータ５１の出力軸に設けられた第１ウォームギア５３と、第２アシストモータ５７の出力軸に設けられた第２ウォームギア５９との間には、本発明（請求項１）の“操舵力伝達機構”が介在するように設けられている。
なお、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１では、第１ウォームホイールギア５５、第２操舵軸４３、第１自在継手４６と、リンク部８５、第２自在継手７８、第１ピニオン軸７７、第２ピニオン軸６３、及び、第２ウォームホイールギア６１が、“操舵力伝達機構”に相当する。
【００５５】
本発明の“第１制御装置”に相当する第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルクセンサ２３により検出される第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１、操舵角センサ２７により検出される操舵角信号ＳＣ，ＳＤ、車速センサ２９により検出される車速信号などの各種信号に基づく補助力を与えるように第１アシストモ−タ５１の駆動制御を行う機能を有する。第１ＥＰＳ制御装置３７は、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用の第１タイマ回路、及び、第１アシストモ−タ５１を駆動するための第１ＦＥＴブリッジ回路（いずれも不図示）などを含んで構成されている。
【００５６】
また、第１ＥＰＳ制御装置３７には、第１アシストモ−タ５１に係る第１電流値を検出する第１電流センサ９３が設けられている。第１電流センサ９３で検出された第１電流値は、第２ＥＰＳ制御装置３９に送られると共に、第１ＥＰＳ制御装置３７において、第１アシストモ−タ５１の異常診断を行う際などに参照される。
【００５７】
一方、本発明の“第２制御装置”に相当する第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルクセンサ２５により検出される第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２、操舵角センサ２７により検出される操舵角信号ＳＣ，ＳＤ、車速センサ２９により検出される車速信号などの各種信号に基づく補助力を与えるように第２アシストモ−タ５７の駆動制御を行う機能を有する。第２ＥＰＳ制御装置３９は、第１ＥＰＳ制御装置３７と同様に、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用の第２タイマ回路、及び、第２アシストモ−タ５７を駆動するための第２ＦＥＴブリッジ回路（いずれも不図示）などを含んで構成されている。
【００５８】
また、第２ＥＰＳ制御装置３９には、第２アシストモ−タ５７に流れる第２電流値を検出する第２電流センサ９５が設けられている。第２電流センサ９５で検出された第２電流値は、第１ＥＰＳ制御装置３７に送られると共に、第２ＥＰＳ制御装置３９において、第１アシストモ−タ５１の異常診断を行う際などに参照される。
【００５９】
上述のように構成された車両用操舵装置１１の操舵動作について、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７が何らかの異常により駆動しない（ＥＰＳアシスト制御なし）場合を例示し、図１を参照して説明する。
【００６０】
運転者がステアリングホイール１３を旋回操作すると、その操舵力が、第１操舵軸４１、第２操舵軸４３、第１自在継手４６、リンク部８５、第２自在継手７８、及び、第１ピニオン軸７７が有する第１ピニオンギア７５をそれぞれ介して、第１ラック歯７３を有するラック軸７１の軸方向の動きに変換されて伝達される。その結果、一対の操舵車輪６７ａ，６７ｂは、タイロッド６９ａ，６９ｂをそれぞれ介して転舵するように動作する。
【００６１】
次に、車両用操舵装置１１の操舵動作について、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７の両者が正常動作（ＥＰＳアシスト制御あり）している場合を例示し、図１を参照して説明する。
【００６２】
この場合、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９のそれぞれにおいて、運転者による操舵力をアシストするための適切な補助力が所定の演算により求められ、求められた補助力を実現するように、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７の駆動制御が行われる。これにより、ステアリングホイール１３の操舵時において、適切な操舵に係る補助力をもって車両の進行方向を任意かつ快適に変えることができる。
【００６３】
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の動作について、図２及び図３を適宜参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が行う異常診断処理の流れを表す動作フローチャート図である。図３は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が行うアシスト制御処理の流れを表す動作フローチャート図である。
まず、運転者がイグニッションキースイッチ（不図示）をオン操作すると、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９のそれぞれには、ヒューズを介して車載バッテリ（いずれも不図示）から電源が供給される。次いで、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９は、図２に示す異常診断処理並びに図３に示すアシスト制御処理を所定の周期で並列に繰り返し実行する。異常診断処理は、例えば、１ミリ秒毎の周期で実行される。また、アシスト制御処理は、例えば０．５ミリ秒毎の周期で実行される。
なお、第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９において、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すＥＰＳ制御モードは、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードに設定されているものとする。
はじめに、第１ＥＰＳ制御装置３７の動作について説明する。
【００６４】
図２に示す異常診断処理のステップＳ１１において、第１ＥＰＳ制御装置３７は、通信媒体２１を介して、各種センサ類からの信号を入力する。ここでいう各種センサ類とは、第１操舵トルクセンサ２３、操舵角センサ２７、車速センサ２９、ラック位置センサ３１、ヨーレイトセンサ３３、横加速度センサ３５、第１及び第２電流センサ９３，９５、第１及び第２アシストモータ５１，５７の端子間電圧センサや回転角度センサ（レゾルバ）、エンジン回転速度センサを含む。
【００６５】
ステップＳ１２において、第１ＥＰＳ制御装置３７は、異常診断処理を実行する。異常診断処理では、第１ＥＰＳ制御装置３７は、各種センサ類２３，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第１アシストモータ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む各種機能部が、異常か否かの診断をそれぞれ行う。
【００６６】
例えば、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルクセンサ２３から取得した第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１の加算値が所定の範囲内に収束する場合は、第１操舵トルクセンサ２３が正常であると診断する一方、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１の加算値が所定の範囲から逸脱している場合は、第１操舵トルクセンサ２３が異常である旨の診断を下す。
【００６７】
また、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１のうちいずれか一方が、急激に変動する傾向を示すケースや、電源電位又はアース電位と一致する傾向を示すケースでは、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルクセンサ２３が異常である旨の診断を下す。
【００６８】
また、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１に係る偏差の関数ＳＣ１（式１参照）に基づき演算されるモータ電流指令信号と、第１電流センサ９３から取得した第１アシストモ−タ５１に係る第１電流値とを比較し、モータ電流指令信号に基づくモータ電流指令値及び第１電流値の偏差が、予め定められる第１電流偏差閾値を超える場合、第１アシストモータ５１の系統（第１電流センサ９３、第１ＦＥＴブリッジ回路、電源供給線を含む）が異常である旨の診断を下す。
ＳＣ１＝ｋ１・（ＳＡ１−ＳＢ１）＋Ｔ１［Ｖ］      （式１）
ただし、ｋ１は適宜定められる比例定数である。Ｔ１は適宜定められる定数である。
【００６９】
さらに、第１ＥＰＳ制御装置３７は、車速センサ２９から取得した車速検出値と、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報とを比較し、車速検出値がエンジン回転速度情報に見合う値になっていない場合、車速センサ２９が異常である旨の診断を下す。
【００７０】
なお、第１ＥＰＳ制御装置３７は、各種センサ類２３，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５を予め多重化（二重化）しておき、多重化（二重化）されている各種センサ類のうち対応する機能センサ同士（例えば、一対の車速センサ同士）の検出信号を相互に比較し、これらが一致（所定の許容範囲以内に収束するケースを含む。以下、同じ。）しているか否かに基づいて、各種センサ類が異常か否かの診断を行ってもよい。
【００７１】
また、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１電流センサ９３から取得した第１アシストモ−タ５１に係る第１電流値と、第２電流センサ９５から取得した第２アシストモ−タ５７に係る第２電流値とを相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第１電流センサ９３又は第２電流センサ９５のいずれか一方が異常である旨の診断を下す構成を採用してもよい。このように構成すれば、第１電流センサ９３や第２電流センサ９５を多重化しなくても異常診断を行うことができるため、システム構成を簡素化することができる。
【００７２】
図２に戻って説明を続けると、ステップＳ１３において、各種センサ類２３，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第１アシストモータ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む各種機能部に関する異常診断結果に基づいて、ステップＳ１２に係る異常診断結果が異常なし（正常）の場合（ステップＳ１３のＮｏ）、第１ＥＰＳ制御装置３７は、処理の流れをステップＳ１１へと戻し、ステップＳ１１以下の処理を順次行わせる。
【００７３】
一方、ステップＳ１３において、ステップＳ１２に係る異常診断結果が異常ありの場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第１ＥＰＳ制御装置３７は、処理の流れを次のステップＳ１４へと進ませる。
【００７４】
ステップＳ１４において、第１ＥＰＳ制御装置３７は、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すＥＰＳ制御モードを、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードから、操舵に係る補助力のオフを表すマニュアルステアリングモードに移行させる制御を行う。このマニュアルステアリングモードへの移行は、第１ＥＰＳ制御装置３７が、例えば、第１アシストモ−タ５１を駆動するための第１ＦＥＴブリッジ回路への電源供給を遮断することにより実現すればよい。
【００７５】
ステップＳ１５において、各種センサ類２３，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第１アシストモータ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む各種機能部に関する異常診断結果が異常ありの場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第１ＥＰＳ制御装置３７は、車両のインストルメントパネル（不図示）に設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。このように、第１操舵補助力発生装置１５、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む各種機能部、及び各種センサ類の異常診断箇所の表示を通じて、車両用操舵装置１１の保守を容易にすることができる。
その後、第１ＥＰＳ制御装置３７は、異常診断処理に係る一連の流れを終了させる。
【００７６】
次に、第２ＥＰＳ制御装置３９の動作について説明する。第２ＥＰＳ制御装置３９の動作は、第１ＥＰＳ制御装置３７の動作と実質的に同等である。ただし、第１ＥＰＳ制御装置３７の動作と、第２ＥＰＳ制御装置３９の動作とは、相互に独立している。
【００７７】
すなわち、図２に示す異常診断処理のステップＳ１１において、第２ＥＰＳ制御装置３９は、通信媒体２１を介して、各種センサ類からの信号を入力する。ここでいう各種センサ類とは、第２操舵トルクセンサ２５、操舵角センサ２７、車速センサ２９、ラック位置センサ３１、ヨーレイトセンサ３３、横加速度センサ３５、第１及び第２電流センサ９３，９５、第１及び第２アシストモータ５１，５７の端子間電圧センサや回転角度センサ（レゾルバ）、エンジン回転速度センサを含む。
【００７８】
ステップＳ１２において、第２ＥＰＳ制御装置３９は、異常診断処理を実行する。異常診断処理では、第２ＥＰＳ制御装置３９は、各種センサ類２５，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第２アシストモータ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置３９を含む各種機能部が、異常か否かの診断をそれぞれ行う。
【００７９】
例えば、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルクセンサ２５から取得した第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２の加算値が所定の範囲内に収束する場合は、第２操舵トルクセンサ２５が正常であると診断する一方、第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２の加算値が所定の範囲から逸脱している場合は、第２操舵トルクセンサ２５が異常である旨の診断を下す。
【００８０】
また、第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２のうちいずれか一方が、急激に変動する傾向を示すケースや、電源電位又はアース電位と一致する傾向を示すケースでは、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルクセンサ２５が異常である旨の診断を下す。
【００８１】
また、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２に係る偏差の関数ＳＣ２（式２参照）に基づき演算されるモータ電流指令信号と、第２電流センサ９５から取得した第２アシストモ−タ５７に係る第２電流値とを比較し、モータ電流指令信号に基づくモータ電流指令値及び第２電流値の偏差が、予め定められる第２電流偏差閾値を超える場合、第２アシストモータ５７の系統（第２電流センサ９５、第２ＦＥＴブリッジ回路、電源供給線を含む）が異常である旨の診断を下す。
ＳＣ２＝ｋ２・（ＳＡ２−ＳＢ２）＋Ｔ２［Ｖ］      （式２）
ただし、ｋ２は適宜定められる比例定数である。Ｔ２は適宜定められる定数である。
【００８２】
さらに、第２ＥＰＳ制御装置３９は、車速センサ２９から取得した車速検出値と、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報とを比較し、車速検出値がエンジン回転速度情報に見合う値になっていない場合、車速センサ２９が異常である旨の診断を下す。
【００８３】
なお、第２ＥＰＳ制御装置３９は、各種センサ類２５，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５を予め多重化（二重化）しておき、多重化（二重化）されている各種センサ類のうち対応する機能センサ同士（例えば、一対の車速センサ同士）の検出信号を相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、各種センサ類が異常か否かの診断を行ってもよい。
【００８４】
また、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第１電流センサ９３から取得した第１アシストモ−タ５１に係る第１電流値と、第２電流センサ９５から取得した第２アシストモ−タ５７に係る第２電流値とを相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第１電流センサ９３又は第２電流センサ９５のいずれか一方が異常である旨の診断を下す構成を採用してもよい。このように構成すれば、第１電流センサ９３や第２電流センサ９５を多重化しなくても異常診断を行うことができるため、システム構成を簡素化することができる。
【００８５】
図２に戻って説明を続けると、ステップＳ１３において、各種センサ類２５，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第２アシストモータ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置３９を含む各種機能部に関する異常診断結果に基づいて、ステップＳ１２に係る異常診断結果が異常ありの場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第２ＥＰＳ制御装置３９は、処理の流れをステップＳ１１へと戻し、以下の処理を順次行わせる。
【００８６】
一方、ステップＳ１３において、ステップＳ１２に係る異常診断結果が異常なし（正常）の場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第２ＥＰＳ制御装置３９は、処理の流れを次のステップＳ１４へと進ませる。
【００８７】
ステップＳ１４において、第２ＥＰＳ制御装置３９は、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すＥＰＳ制御モードを、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードから、操舵に係る補助力のオフを表すマニュアルステアリングモードに移行させる制御を行う。このマニュアルステアリングモードへの移行は、第２ＥＰＳ制御装置３９が、例えば、第２アシストモ−タ５７を駆動するための第２ＦＥＴブリッジ回路への電源供給を遮断することにより実現すればよい。
【００８８】
ステップＳ１５において、各種センサ類２５，２７，２９，３１，３３，３５，９３，９５、第２アシストモータ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置３９を含む各種機能部に関する異常診断結果が異常ありの場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第２ＥＰＳ制御装置３９は、車両のインストルメントパネルに設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。このように、第１操舵補助力発生装置１５、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む各種機能部、及び各種センサ類の異常診断箇所の表示を通じて、車両用操舵装置１１の保守を容易にすることができる。
その後、第２ＥＰＳ制御装置３９は、異常診断処理に係る一連の流れを終了させる。
【００８９】
図２に示す異常診断処理において注目すべきことは、第１操舵トルクセンサ２３、第１アシストモ−タ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置３７を少なくとも含む第１操舵補助装置の系統を対象として第１ＥＰＳ制御装置３７が行う異常診断処理と、第２操舵トルクセンサ２５、第２アシストモ−タ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置３９を少なくとも含む第２操舵補助装置の系統を対象として第２ＥＰＳ制御装置３９が行う異常診断処理とは、相互に独立して実行される点である。
【００９０】
これにより、仮に、第１及び第２操舵補助装置の各系統のうちの一方の第１操舵補助装置の系統に何らかの異常が生じた場合でも、正常な方の第２操舵補助装置の系統の動作を維持することができるため、後記するように、操舵に係る補助力が全て失陥する事態を可及的に回避することができる。
【００９１】
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が行うアシスト制御処理について、図３を参照して説明する。
第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９は、図２に示す異常診断処理の実行中に、例えば０．５ミリ秒毎の周期となるタイマ割り込みにより、処理の流れを図３に示すアシスト制御処理へとジャンプさせて実行する。アシスト制御処理の実行中は、異常診断処理の進行が中途工程で中断される。アシスト制御処理が終了（リターン）すると、異常診断処理の進行が、中断した中途工程の位置から再開される。
【００９２】
詳しく述べると、図３に示すステップＳ２１において、第１ＥＰＳ制御装置３７は、第１操舵トルクセンサ２３から取得した第１操舵トルク信号ＳＡ１，ＳＢ１に係る偏差の関数ＳＣ１、車速センサ２９から取得した車速検出値、及び、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報に基づいて、第１アシストモータ５１に供給するモータ電流指令信号を所定の演算により求め、第１電流センサ９３から取得した第１アシストモ−タ５１に係る第１電流値が前記求めたモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行う。
【００９３】
同様に、図３に示すステップＳ２１において、第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２操舵トルクセンサ２５から取得した第２操舵トルク信号ＳＡ２，ＳＢ２に係る偏差の関数ＳＣ２、車速センサ２９から取得した車速検出値、及び、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報に基づいて、第２アシストモータ５７に供給するモータ電流指令信号を所定の演算により求め、第２電流センサ９５から取得した第２アシストモ−タ５７に係る第２電流値が前記求めたモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行う。
【００９４】
ここで注目すべきことは、前記の第１及び第２ＥＰＳ制御装置３７，３９が、第１操舵補助装置の系統を対象として第１ＥＰＳ制御装置３７が行うアシスト制御処理と、第２操舵補助装置の系統を対象として第２ＥＰＳ制御装置３９が行うアシスト制御処理とは、相互に独立して実行される点である。
【００９５】
これにより、仮に、第１及び第２操舵補助装置の各系統のうちの一方の第１操舵補助装置の系統に何らかの異常が生じて第１アシストモータ５１が制御不能の失陥状態に陥った場合でも、正常な方の第２操舵補助装置の系統に属する第２ＥＰＳ制御装置３９は、第２アシストモ−タ５７に係る第２電流値がモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行うため、操舵に係る補助力が全て失陥する事態を可及的に回避することができる。
【００９６】
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の動作について、具体例をあげてさらに詳しく説明する。仮に、第１アシストモ−タ５１に断線異常が生じたとする。この場合、第１操舵トルクセンサ２３、第１アシストモ−タ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置３７を含む第１操舵補助装置の系統は失陥状態となるが、第２操舵トルクセンサ２５、第２アシストモ−タ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置３９を含む第２操舵補助装置の系統は動作可能な状態である。
【００９７】
そこで、動作可能な第２操舵補助装置の系統に属する第２ＥＰＳ制御装置３９において、運転者による操舵力をアシストするための適切な補助力が所定の演算により求められ、求められた補助力を実現するように、第２アシストモ−タ５７の駆動制御が行われる。
【００９８】
仮に、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７の電気的特性が相互に共通に設定され、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７による統合された最大トルクが“１０”（第１及び第２アシストモ−タ５１，５７個々の最大トルクが“５”）に設定され、かつ、必要な操舵トルクが“７”であるとすると、第２ＥＰＳ制御装置３９は、最大トルクである“５”の補助力を実現するように、第２アシストモ−タ５７の駆動制御を行う。これにより、ステアリングホイール１３の操舵時において、本来必要な操舵トルクである“７”に対して僅かに“２”だけ欠ける“５”の操舵に係る補助力をもって、運転者による操舵フィーリングをさほど損なうことなく車両の進行方向を変えることができる。また、一般に、車両の走行中において操舵に必要な最大トルクは、停車時に比べて半分以下で済む。そのため、実際の操舵に係る補助力は、車両の走行中では“５”あれば充分である。そうすると、実際の操舵に係る補助力は、停車時のみに、“１０”のうち“２”だけ欠けることになる。
【００９９】
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１の作用効果〕
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１は、車両の進行方向を変える際に操作されるステアリングホイール（操向部材）１３を備え、ステアリングホイール１３の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置である。
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１は、少なくとも、第１操舵トルクセンサ２３、ステアリングホイール１３に操舵に係る補助力を与える第１アシストモ−タ５１、及び、第１ＥＰＳ制御装置（第１制御装置）３７を有する第１操舵補助装置と、少なくとも、第２操舵トルクセンサ２５、ステアリングホイール１３に操舵に係る補助力を与える第２アシストモ−タ５７、及び、第２ＥＰＳ制御装置（第２制御装置）３９を有する第２操舵補助装置と、を備える。
【０１００】
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１では、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７は、操舵力伝達機構を介して相互に連結される。第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５は、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７のうちステアリングホイール１３の側に位置するモータとステアリングホイール１３との間に配設される。
第１ＥＰＳ制御装置（第１制御装置）３７は、少なくとも第１操舵トルクセンサ２３により検出される第１操舵トルクに基づく補助力を与えるように第１アシストモ−タ５１の駆動制御を行う。一方、第２ＥＰＳ制御装置（第２制御装置）３９は、少なくとも第２操舵トルクセンサ２５により検出される第２操舵トルクに基づく補助力を与えるように第２アシストモ−タ５７の駆動制御を行う。第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９は、前記駆動制御を相互に独立して行う。
【０１０１】
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、仮に、第１操舵補助装置及び第２操舵補助装置のうち一方の第１操舵補助装置の系統に属する第１ＥＰＳ制御装置（第１制御装置）３７に異常が生じて第１アシストモータ５１が異常な回転状態に陥ったとする。ところが、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７は、操舵力伝達機構を介して相互に連結されている。また、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７は、ステアリングホイール（操向部材）１３の側からみて、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５の（操舵力伝達方向）下流側に位置する。このため、運転者が操作するステアリングホイール（操向部材）１３には、異常な回転状態に陥った第１アシストモータ５１の回転力を打ち消す方向に操舵トルクが加えられる。この運転者の意図を含む操舵トルクは、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５に入力される。すると、正常な方の第２操舵補助装置の系統に属する第２ＥＰＳ制御装置（第２制御装置）３９が、第１アシストモータ５１の回転力を抑える方向に第２アシストモータ５７の駆動制御を行う。その結果、第１アシストモータ５１の異常な回転状態が緩和される。
【０１０２】
したがって、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１によれば、例えば、２つのアシストモータ５１，５７の駆動をそれぞれ制御する２つの制御装置３７，３９のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
【０１０３】
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７は、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている（一対の操舵車輪６７ａ，６７ｂに対するトルク伝達特性が共通に設定されている）、構成を採用してもよい。
【０１０４】
このように構成すれば、仮に、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７のうちいずれか一方が異常な回転状態に陥った場合に、正常な方のモータの出力の大きさが、異常な回転状態に陥った方のモータの出力の大きさと同等であるため、異常な方のモータの出力の大きさが正常な方のモータの出力の大きさに打ち勝って、運転者に違和感を生じさせるまで操舵車輪６７ａ，６７ｂが転舵される事態を生じることはない。
【０１０５】
しかも、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１によれば、電気的特性が相互に共通に設定された第１及び第２アシストモータ５１，５７の間が操舵力伝達機構を介して相互に連結されているため、単一のモータで転舵駆動する場合と比べて、個々のモータの出力特性を低く、例えば約半分に抑えることができる。そのため、例えば、既存の１２ボルト容量のバッテリからの電源供給を受けて動作させることが可能であって、新たな２４ボルト容量または４８ボルト容量の昇圧回路なども要しない。その結果、個々のモータのサイズを小さくすることができ、レイアウト設計の自由度を確保することができる。
【０１０６】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、構成を採用してもよい。
【０１０７】
ところで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１では、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を得る前提として、第１操舵補助装置及び第２操舵補助装置のうち少なくとも一方の操舵補助装置が正常に動作しているものとする。
【０１０８】
これは、本発明が所期の効果を発揮する場面を増やすためには、第１操舵補助装置及び第２操舵補助装置のうち少なくとも一方の操舵補助装置が正常に動作するための環境整備が重要な鍵となることを意味する。
【０１０９】
そうした観点から、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
【０１１０】
このように、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の環境に位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
【０１１１】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、構成を採用するのが好ましい。
【０１１２】
このように、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１操舵補助装置に属する構成要素、及び、第２操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
【０１１３】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれは、一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
【０１１４】
このように、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれのうち一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている構成を採用すれば、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれが、両者共に車両の室内又は室外に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没や温度などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより一層増やすことができる。
【０１１５】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
【０１１６】
このように、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第１及び第２ＥＰＳ制御装置（第１及び第２制御装置）３７，３９のそれぞれが、両者共に共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
その結果、前記と同様に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
【０１１７】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７は、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されており、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている、構成を採用するのが好ましい。
【０１１８】
このように、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７の電気的特性（例えば定格トルク特性）が相互に異なるように設定されており、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている構成を採用すれば、仮に、第１及び第２アシストモ−タ５１，５７のうち低耐性の環境に位置する前記他方のモータが異常な回転状態に陥った場合に、高耐性の環境に位置して電気的特性が大に設定されている前記一方のモータが、前記他方のモータの異常回転を強く抑制するため、運転者に違和感を与える事態を適確に回避することができる。
【０１１９】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１アシストモ−タ５１及び第１ＥＰＳ制御装置（第１制御装置）３７の間を電気的に接続する第１電線と、第２アシストモ−タ５７及び第２ＥＰＳ制御装置（第２制御装置）３９の間を電気的に接続する第２電線とは、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、構成を採用するのが好ましい。
【０１２０】
このように、前記第１電線と前記第２電線とが、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている構成を採用すれば、仮に、前記第１電線及び前記第２電線のうち一方の電線が損傷を受けたとしても、他方の電線が同時に損傷を受ける蓋然性を低く抑えることができる。
その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
【０１２１】
また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置１１において、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５のうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、構成を採用するのが好ましい。
【０１２２】
このように、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５のそれぞれが、磁歪式トルクセンサである構成を採用すれば、ステアリングホイール（操向部材）１３の捩じり剛性を大きくすることができる。その結果、操舵トルクセンサを操舵軸に２つ設けたとしても、運転者によるステアリングホイール（操向部材）１３の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。
【０１２３】
〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、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。本発明はその要旨また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。
【０１２４】
例えば、本発明の実施形態において、第１及び第２操舵補助力発生装置１５，１７を、操舵力伝達機構を介して相互に間隔を置いて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。例えば図４に示す本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置１１１として、第１及び第２操舵補助力発生装置１５，１７を、共通のラック軸７１を介して隣接するように設ける構成を採用してもよい。
【０１２５】
また、本発明の実施形態において、第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５として、磁歪式トルクセンサを採用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。第１及び第２操舵トルクセンサ２３，２５として、ホール素子を用いたトルク検出方式を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１１      車両用操舵装置
１３      ステアリングホイール（操向部材）
２３      第１操舵トルクセンサ
２５      第２操舵トルクセンサ
３７      第１ＥＰＳ制御装置（第１制御装置）
３９      第２ＥＰＳ制御装置（第２制御装置）
５１      第１アシストモータ
５７      第２アシストモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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