(57)【要約】【課題】ステアリングホイール側の入力軸に対する操舵輪側の出力軸の相対回転を阻止するロック装置の状態を正確に判定することが可能な車両の操舵制御装置を提供すること。【解決手段】この制御装置は、車体に固定されたステータとロータとを有するモータを駆動することにより出力軸を入力軸に対して相対回転させる伝達比可変装置、並びに、その相対回転を阻止するロック装置を備える。制御装置は、イグニッションスイッチがオフ状態になったとき、相対回転を阻止するようにロック装置を作動させる。そして、制御装置はモータを駆動制御するとともに出力軸に加えられるトルクＴｔ１，Ｔｔ２とロータを回転駆動するトルクＴｍ１，Ｔｍ２とを取得する（ステップ７０５）。制御装置は取得されたトルクＴｔ１，Ｔｔ２とトルクＴｍ１，Ｔｍ２との関係に基づいてロック装置が正常に作動したか否かを判定する（ステップ７１０〜７４５）。【選択図】図７
2008260371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持され且つステアリングホイールと相対回転不能に係合された入力軸と、回転可能に支持された出力軸と、前記出力軸の回転運動を操舵輪が舵角を変更する運動に変換する運動変換機構と、前記出力軸を前記入力軸に対して相対回転させることにより同入力軸の回転角度の変化量に対する同出力軸の回転角度の変化量の比である伝達比を変更する伝達比可変装置と、を備える車両の操舵制御装置であって、
前記伝達比可変装置は、前記車両の車体に固定されたステータと、同ステータとの間の相互作用により発生するロータ駆動トルクによって同ステータに対して相対的に回転駆動されるロータと、前記入力軸に加えられたトルクを前記出力軸へ伝達するように同入力軸及び同出力軸の間に介装されるとともに前記ロータの回転に伴って回転する回転体と、を有し、且つ、同回転体が同入力軸に対して第１の回転角度だけ相対回転したときに同出力軸が同入力軸に対して同第１の回転角度と異なる第２の回転角度だけ相対回転するとともに同回転体が同入力軸に対して相対回転しないときに同出力軸が同入力軸に対して相対回転しないように構成され、
前記出力軸が前記入力軸に対して相対回転することを阻止するロックオン状態と、同出力軸が同入力軸に対して相対回転することを許容するロックオフ状態と、に状態が切り替わるロック機構を有し、且つ、所定のロックオン指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオン状態に切り替え、一方、所定のロックオフ指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオフ状態に切り替えるロック装置と、
前記出力軸に加えられる出力軸トルクを取得する出力軸トルク取得手段と、
前記ロータ駆動トルクを取得するロータ駆動トルク取得手段と、
所定のロックオン条件が成立したときに前記ロック装置に対して前記ロックオン指示信号を送信し、一方、所定のロックオフ条件が成立したときに同ロック装置に対して前記ロックオフ指示信号を送信し、且つ、同ロックオン指示信号を送信してから同ロックオフ指示信号を送信するまでのロックオン期間において、前記操舵輪の舵角を実際に変更しない範囲内の大きさのロータ駆動トルクが発生するように前記伝達比可変装置を制御するとともに、前記取得されたロータ駆動トルクと前記取得された出力軸トルクとの関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定するロック装置制御手段と、
を備える車両の操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の操舵制御装置であって、
前記入力軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差である回転角度差を取得する回転角度差取得手段と、
前記回転体の回転角度を取得する回転体回転角度取得手段と、を備え、
前記ロック装置制御手段は、前記ロックオン期間において、前記ステアリングホイールが運転者により回転させられている場合には、前記取得されたロータ駆動トルクと前記取得された出力軸トルクとの関係に代えて前記取得された回転角度差と前記取得された回転体の回転角度との関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定する車両の操舵制御装置。
【請求項３】
回転可能に支持され且つステアリングホイールと相対回転不能に係合された入力軸と、回転可能に支持された出力軸と、前記出力軸の回転運動を操舵輪が舵角を変更する運動に変換する運動変換機構と、前記出力軸を前記入力軸に対して相対回転させることにより同入力軸の回転角度の変化量に対する同出力軸の回転角度の変化量の比である伝達比を変更する伝達比可変装置と、を備える車両の操舵制御装置であって、
前記伝達比可変装置は、前記車両の車体に固定されたステータと、同ステータとの間の相互作用により発生するロータ駆動トルクによって同ステータに対して相対的に回転駆動されるロータと、前記入力軸に加えられたトルクを前記出力軸へ伝達するように同入力軸及び同出力軸の間に介装されるとともに前記ロータの回転に伴って回転する回転体と、を有し、且つ、同回転体が同入力軸に対して第１の回転角度だけ相対回転したときに同出力軸が同入力軸に対して同第１の回転角度と異なる第２の回転角度だけ相対回転するとともに同回転体が同入力軸に対して相対回転しないときに同出力軸が同入力軸に対して相対回転しないように構成され、
前記出力軸が前記入力軸に対して相対回転することを阻止するロックオン状態と、同出力軸が同入力軸に対して相対回転することを許容するロックオフ状態と、に状態が切り替わるロック機構を有し、且つ、所定のロックオン指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオン状態に切り替え、一方、所定のロックオフ指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオフ状態に切り替えるロック装置と、
前記入力軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差である回転角度差を取得する回転角度差取得手段と、
前記回転体の回転角度を取得する回転体回転角度取得手段と、
所定のロックオン条件が成立したときに前記ロック装置に対して前記ロックオン指示信号を送信し、一方、所定のロックオフ条件が成立したときに同ロック装置に対して前記ロックオフ指示信号を送信し、且つ、同ロックオン指示信号を送信してから同ロックオフ指示信号を送信するまでのロックオン期間において、前記操舵輪の舵角を実際に変更しない範囲内の大きさのロータ駆動トルクが発生するように前記伝達比可変装置を制御するとともに、前記取得された回転角度差と前記取得された回転体の回転角度との関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定するロック装置制御手段と、
を備える車両の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイール側の入力軸に対して操舵輪側の出力軸を相対回転させることにより操舵伝達比を変更することが可能な車両の操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者により操舵操作されるステアリングホイールに一端が連結された入力軸と、操舵輪を転舵する転舵機構に一端が接続された出力軸と、入力軸の他端に固定されたステータ及び出力軸の他端に係合されたロータを有するモータを含み且つモータを駆動することにより入力軸の回転角度の変化量に対する出力軸の回転角度の変化量の比（伝達比）を変更する伝達比可変装置と、出力軸が入力軸に対して相対回転することを阻止するロックオン状態とその相対回転を許容するロックオフ状態とに状態が切り替わるロック機構を有するロック装置と、を備えた車両の操舵制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
上記従来の伝達比可変装置においては、ロック機構の状態がロックオン状態にあると、出力軸の入力軸に対する相対回転が阻止されるのでモータを駆動するためにステータに電圧を加えてもロータはステータに対して相対回転しない。そこで、上記従来の操舵制御装置は、ステータに電圧を加えることによりステータに対してロータが相対回転するか否かを判定し、その判定結果に基づいてロック機構の実際の状態がロックオン状態にあるか否かを判定する（ロック判定を行う）ようになっている。
【０００４】
上記型式の伝達比可変装置においては、入力軸とともにステータが回転するので、ステータに電圧を加えるためのスパイラルケーブルが必須であり、スパイラルケーブルを収容するために比較的広い空間を確保する必要があった。
【０００５】
この不具合を解消する他の伝達比可変装置の一つとして、ロータと等しい回転角度だけ回転するとともに入力軸と出力軸との間に介装された回転体を備え、回転体が入力軸に対して回転することにより伝達比を変更するように構成された伝達比可変装置が既に知られている。この型式の伝達比可変装置においては、モータのステータが車両の車体に固定されるので、ステータに電圧を加えるためのスパイラルケーブルは不要であり、伝達比可変装置を配設するための空間を小さくすることができる（例えば、特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１５９９９２号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６８０号公報
【発明の開示】
【０００６】
上記後者の型式の伝達比可変装置においては、ロック機構の状態がロックオン状態にあっても、上記前者の型式の伝達比可変装置と異なりステータが入力軸と連結されていないので、ロータがステータに対して相対回転してしまう場合がある。従って、上記後者の型式の伝達比可変装置に上記従来の操舵制御装置に係るロック判定を行うための技術を適用しても、ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができないという問題があった。従って、上記後者の型式の伝達比可変装置を備える車両の操舵制御装置においてロック機構の状態を正確に判定する技術が必要とされている。
【０００７】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものであって、その目的は、上記後者の型式の伝達比可変装置において、ステアリングホイール側の入力軸に対して操舵輪側の出力軸が相対回転することを阻止することが可能なロック機構の状態を正確に判定することが可能な車両の操舵制御装置を提供することにある。
【０００８】
かかる目的を達成するため本発明による車両の操舵制御装置は、
回転可能に支持され且つステアリングホイールと相対回転不能に係合された入力軸と、回転可能に支持された出力軸と、前記出力軸の回転運動を操舵輪が舵角を変更する運動に変換する運動変換機構と、前記出力軸を前記入力軸に対して相対回転させることにより同入力軸の回転角度の変化量に対する同出力軸の回転角度の変化量の比である伝達比を変更する伝達比可変装置と、を備える装置である。
【０００９】
前記伝達比可変装置は、前記車両の車体に固定されたステータと、同ステータとの間の相互作用により発生するロータ駆動トルクによって同ステータに対して相対的に回転駆動されるロータと、前記入力軸に加えられたトルクを前記出力軸へ伝達するように同入力軸及び同出力軸の間に介装されるとともに前記ロータの回転に伴って回転する回転体と、を有し、且つ、同回転体が同入力軸に対して第１の回転角度だけ相対回転したときに同出力軸が同入力軸に対して同第１の回転角度と異なる第２の回転角度だけ相対回転するとともに同回転体が同入力軸に対して相対回転しないときに同出力軸が同入力軸に対して相対回転しないように構成される。
【００１０】
更に、本発明に係る車両の操舵制御装置は、
前記出力軸が前記入力軸に対して相対回転することを阻止するロックオン状態と、同出力軸が同入力軸に対して相対回転することを許容するロックオフ状態と、に状態が切り替わるロック機構を有し、且つ、所定のロックオン指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオン状態に切り替え、一方、所定のロックオフ指示信号を受信したときに同ロック機構の状態を同ロックオフ状態に切り替えるロック装置と、
前記出力軸に加えられる出力軸トルクを取得する出力軸トルク取得手段と、
前記ロータ駆動トルクを取得するロータ駆動トルク取得手段と、
所定のロックオン条件が成立したときに前記ロック装置に対して前記ロックオン指示信号を送信し、一方、所定のロックオフ条件が成立したときに同ロック装置に対して前記ロックオフ指示信号を送信し、且つ、同ロックオン指示信号を送信してから同ロックオフ指示信号を送信するまでのロックオン期間において、前記操舵輪の舵角を実際に変更しない範囲内の大きさのロータ駆動トルクが発生するように前記伝達比可変装置を制御するとともに、前記取得されたロータ駆動トルクと前記取得された出力軸トルクとの関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定するロック装置制御手段と、を備える。
【００１１】
先ず、上記構成の車両の操舵制御装置におけるロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係であって以下の２つの場合のそれぞれにおける関係を各場合について順に説明する。
（１）  運転者がステアリングホイールを保持している場合
（２）  運転者がステアリングホイールから手を放している場合
【００１２】
上記（１）の場合において、（１−ａ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるときには、回転体は入力軸に対して相対回転しない（回転体と入力軸とが等しい回転角度だけ回転する）状態となる。即ち、回転体と入力軸と出力軸とのすべては互いに相対回転しない（同一の回転角度だけ回転する）状態となる。一方、ステアリングホイールが運転者により保持されているので、ステアリングホイールと相対回転不能に係合された入力軸は回転しない。従って、ロータ（即ち、回転体）にロータ駆動トルクが加えられても、回転体、入力軸及び出力軸のいずれもが回転しない。その結果、ロータに加えられるロータ駆動トルクの大きさにかかわらず、出力軸トルクは０となる。
【００１３】
上記（１）の場合において、（１−ｂ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態でない（ロックオフ状態である）ときには、回転体は入力軸に対して相対回転する状態となる。また、回転体が入力軸に対して第１の回転角度だけ相対回転すると出力軸は入力軸に対して第１の回転角度と異なる第２の回転角度だけ相対回転する。即ち、回転体は出力軸と異なる回転角度だけ回転する状態となる。一方、入力軸は回転しない。従って、ロータにロータ駆動トルクが加えられると、回転体は出力軸と異なる回転角度だけ回転する。換言すると、出力軸トルクの大きさと、ロータ駆動トルクの大きさと、は相違する。
【００１４】
このように、（１）の場合において、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係は、（１−ａ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるときと、（１−ｂ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態でないときと、の両者間で相違する。従って、上記構成によれば、（１）の場合において、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係に基づいて、ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができる。
【００１５】
上記（２）の場合において、（２−ａ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるときには、回転体と入力軸と出力軸とのすべては互いに相対回転しない状態となる。一方、ステアリングホイールが保持されていない（自由に回転することができる）ので、入力軸は自由に回転することができる。従って、ロータにロータ駆動トルクが加えられると、ロータの回転に伴って出力軸及び入力軸が回転体の回転角度と等しい回転角度だけ回転する。即ち、出力軸トルクは、ロータ駆動トルクと等しくなる。
【００１６】
上記（２）の場合において、（２−ｂ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態でないときには、回転体は入力軸に対して相対回転可能となる。また、回転体が入力軸に対して相対回転すると出力軸は入力軸に対して相対回転する。一方、入力軸は自由に回転可能であるから、入力軸を回転させるために必要な力は出力軸を回転させるために必要な力よりも小さい。従って、ロータにロータ駆動トルクが加えられると、回転体及び入力軸のみが回転させられる。
【００１７】
このとき、入力軸が回転し始めるまでの極めて短い時間を除いて、回転体が回転する際の抵抗力はほとんどない。従って、ロータ駆動トルクは略０となる（モータが無負荷運転状態となる）。更に、回転体が入力軸に加えるトルクの反力が出力軸に加えられるから、入力軸が回転し始めるまでの極めて短い時間を除いて、出力軸トルクも略０となる。即ち、ロータ駆動トルク及び出力軸トルクのいずれもが０となる。
【００１８】
このように、（２）の場合においても、（１）の場合と同様に、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係は、（２−ａ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるときと、（２−ｂ）ロック機構の実際の状態がロックオン状態でないときと、の両者間で相違する。従って、上記構成によれば、（２）の場合においても、（１）の場合と同様に、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係に基づいて、ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができる。
【００１９】
この場合、上記車両の操舵制御装置は、
前記入力軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差である回転角度差を取得する回転角度差取得手段と、
前記回転体の回転角度を取得する回転体回転角度取得手段と、を備え、
前記ロック装置制御手段は、前記ロックオン期間において、前記ステアリングホイールが運転者により回転させられている場合には、前記取得されたロータ駆動トルクと前記取得された出力軸トルクとの関係に代えて前記取得された回転角度差と前記取得された回転体の回転角度との関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定することが好適である。
【００２０】
ステアリングホイールが運転者により回転させられている場合、運転者によりステアリングホイールに加えられるトルク（操舵トルク）が変化すると、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係が変化してしまう。その結果、上述した場合のようにこの関係に基づいてロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを判定すると、その判定を正確に行うことができない虞がある。
【００２１】
ところで、ロック機構の実際の状態がロックオン状態である場合には、回転体と入力軸と出力軸とのすべては互いに相対回転しない。これにより、入力軸の回転角度と出力軸の回転角度との差である回転角度差は、ステアリングホイールが運転者により回転させられることにより回転体が回転させられていても一定に維持される。一方、ロック機構の実際の状態がロックオン状態でない場合には、ステアリングホイールが運転者により回転させられると、回転体が入力軸に対して相対回転することにより回転角度差は変更される。
【００２２】
即ち、ステアリングホイールが運転者により回転させられている場合における回転角度差と回転体の回転角度との関係は、ロック機構の実際の状態がロックオン状態である場合と同状態がロックオン状態でない場合との両者間で相違する。更に、この関係は、操舵トルクが変化しても変化しない。従って、上記構成のように、ステアリングホイールが運転者により回転させられている場合には、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係に代えて回転角度差と回転体の回転角度との関係に基づいてロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを判定することにより、その判定を正確に行うことができる。
【００２３】
また、本発明による他の車両の操舵制御装置は、上述した伝達比可変装置と、上述したロック装置と、を備える車両の操舵制御装置であって、
更に、
前記入力軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差である回転角度差を取得する回転角度差取得手段と、
前記回転体の回転角度を取得する回転体回転角度取得手段と、
所定のロックオン条件が成立したときに前記ロック装置に対して前記ロックオン指示信号を送信し、一方、所定のロックオフ条件が成立したときに同ロック装置に対して前記ロックオフ指示信号を送信し、且つ、同ロックオン指示信号を送信してから同ロックオフ指示信号を送信するまでのロックオン期間において、前記操舵輪の舵角を実際に変更しない範囲内の大きさのロータ駆動トルクが発生するように前記伝達比可変装置を制御するとともに、前記取得された回転角度差と前記取得された回転体の回転角度との関係に基づいて前記ロック機構の実際の状態が前記ロックオン状態であるか否かを判定するロック装置制御手段と、を備える。
【００２４】
ロック機構の実際の状態がロックオン状態である場合には、回転体と入力軸と出力軸とのすべては互いに相対回転しない。これにより、入力軸の回転角度と出力軸の回転角度との差である回転角度差は、回転体の回転角度にかかわらず一定に維持される。一方、ロック機構の実際の状態がロックオン状態でない場合には、回転体が入力軸に対して相対回転することにより出力軸が入力軸に対して相対回転するので、回転角度差は変更される。
【００２５】
即ち、回転角度差と回転体の回転角度との関係は、ロック機構の実際の状態がロックオン状態である場合と同状態がロックオン状態でない場合との両者間で相違する。従って、上記構成のように、ロックオン期間において、操舵輪の舵角を実際に変更しない範囲内の大きさのロータ駆動トルクが発生するように伝達比可変装置を制御すれば、回転角度差と回転体の回転角度との関係に基づいてロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明による車両の操舵制御装置（制御装置）の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、この制御装置をラックアンドピニオン式の車両の操舵装置に適用したシステムの概略構成を示している。
【００２７】
操舵装置１０は、車両の運転者により操舵操作（回転操作）されるステアリングホイール（操舵ハンドル）２０と、入力軸としてのアッパステアリングシャフト３０と、出力軸としてのロアステアリングシャフト４０と、伝達比可変装置の一部を構成するモータ部５０と、ロック装置６０と、運動変換機構（転舵機構）の一部を構成する運動変換部７０と、を備えている。
【００２８】
＜アッパステアリングシャフト＞
アッパステアリングシャフト３０は、基体部３１と、支持部３２と、伝達比可変装置の一部を構成する第１サーキュラスプライン部３３と、からなる。
基体部３１は円柱形状を有している。基体部３１は、ステアリングホイール２０と同軸となるように車両の車体により回転可能に支持されている。基体部３１の一端は、アッパステアリングシャフト３０がステアリングホイール２０と一体に（等しい回転角度だけ）回転するように、ステアリングホイール２０に連結されている。即ち、アッパステアリングシャフト３０は、ステアリングホイール２０と相対回転不能に係合されている。
【００２９】
支持部３２は、基体部３１の径よりも大径の円盤形状を有している。支持部３２は、基体部３１と同軸となるように基体部３１の他端に連接している。なお、本明細書においては、支持部３２からステアリングホイール２０へ向かう向きを上方向と称呼し、その逆の向きを下方向と称呼する。
【００３０】
第１サーキュラスプライン部３３は円環形状を有している。第１サーキュラスプライン部３３は、支持部３２と同軸に支持部３２の上面に固定されている。第１サーキュラスプライン部３３の外径は支持部３２の径と同径である。第１サーキュラスプライン部３３をアッパステアリングシャフト３０の中心軸に直交する平面にて切断した概略断面図である図２に示したように、第１サーキュラスプライン部３３の内周面３３ａには、内歯車を構成するスプライン歯（本例では、歯数が１００個）が形成されている。
【００３１】
＜ロアステアリングシャフト＞
再び図１を参照すると、ロアステアリングシャフト４０は、車体により回転可能に支持されている。ロアステアリングシャフト４０は、上側基体部４１と、下側基体部４２と、支持部４３と、伝達比可変装置の一部を構成する第２サーキュラスプライン部４４と、からなる。
上側基体部４１は円柱形状を有している。上側基体部４１は、アッパステアリングシャフト３０と同軸となるようにアッパステアリングシャフト３０の下方に配置されている。
【００３２】
下側基体部４２は円柱形状を有している。下側基体部４２は、上側基体部４１の下方にて上側基体部４１と同軸となるようにトーションバー４５を介して上側基体部４１に連結されている。トーションバー４５は、棒状の部材であって、上側基体部４１及び下側基体部４２と同軸に配置されている。トーションバー４５は、上側基体部４１及び下側基体部４２よりも大きく弾性変形することが可能な材料からなる。下側基体部４２の下端部近傍の周面には、ピニオンギアを構成するピニオン歯が形成されている。なお、このピニオン歯は、運動変換機構の一部を構成している。
【００３３】
支持部４３は上側基体部４１の上端に連接している。支持部４３は、支持部３２の径よりも大径を有する円盤状の底部４３ａと、底部４３ａの外縁近傍から上方向へ延設された中空円筒状の縦壁部４３ｂと、を有する。縦壁部４３ｂは上側基体部４１と同軸となるように配置されている。縦壁部４３ｂの上端は第１サーキュラスプライン部３３の上端よりも上方に位置している。
【００３４】
第２サーキュラスプライン部４４は円環形状を有している。第２サーキュラスプライン部４４の内径は、第１サーキュラスプライン部３３の内径と同径である。第２サーキュラスプライン部４４の外径は、縦壁部４３ｂの内径と同径である。第２サーキュラスプライン部４４は、第１サーキュラスプライン部３３よりも上方に位置するように縦壁部４３ｂの内周面の上端部に固定されている。第２サーキュラスプライン部４４の内周面４４ａには、内歯車を構成するスプライン歯であって、第１サーキュラスプライン部３３の内周面３３ａに形成されたスプライン歯の歯数と異なる歯数（本例では、１０２個）のスプライン歯が形成されている。
【００３５】
＜モータ部＞
モータ部５０は、回転体５１と、ＤＣモータを構成するロータ５２及びステータ５３と、からなる。
回転体５１は、基体部５１ａと、ウェーブジェネレータ部５１ｂと、を含む。基体部５１ａは、貫通孔５１ａ１を有する中空円筒形状を有している。基体部５１ａの貫通孔５１ａ１の径は、アッパステアリングシャフト３０の基体部３１の径よりも僅かに大きい。
【００３６】
ウェーブジェネレータ部５１ｂは基体部５１ａの一端に連接している。ウェーブジェネレータ部５１ｂには、基体部５１ａの貫通孔５１ａ１と同軸且つその貫通孔５１ａ１の径と同径の貫通孔５１ｂ１が形成されている。ウェーブジェネレータ部５１ｂの外壁面は、図２に示したように、その貫通孔５１ｂ１の中心軸に直交する平面によりウェーブジェネレータ部５１ｂを切断した断面において内周面３３ａ及び内周面４４ａの内径よりも僅かに短い長軸Ｌ１と短軸Ｌ２とを有する楕円形状を有している。
【００３７】
回転体５１は、図１に示したように、車体により回転可能に支持されている。回転体５１は、アッパステアリングシャフト３０の基体部３１が貫通孔５１ａ１及び貫通孔５１ｂ１内に遊嵌合にて延在する（挿通される）ようにアッパステアリングシャフト３０と同軸に配置されている。更に、回転体５１は、ウェーブジェネレータ部５１ｂが基体部５１ａよりも下方に位置するように、且つ、ウェーブジェネレータ部５１ｂの外壁面が第１サーキュラスプライン部３３の内周面３３ａ及び第２サーキュラスプライン部４４の内周面４４ａのそれぞれと対向するように、配置されている。
【００３８】
ウェーブジェネレータ部５１ｂは、図２に示したように、周知のボールベアリング機構ＢＢを介して円環状のフレクスプライン５１ｃに嵌入されている。フレクスプライン５１ｃは弾性変形することが可能な金属からなる。フレクスプライン５１ｃは、ウェーブジェネレータ部５１ｂの外壁面と相対回転可能に係合している。フレクスプライン５１ｃの外周面５１ｃ１には、第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯及び第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯と噛み合う外歯車を構成するスプライン歯（本例では、歯数が１０２個）が形成されている。
【００３９】
このような構成により、フレクスプライン５１ｃのスプライン歯は、上記楕円形状の長軸Ｌ１に沿う直線Ｌ１ａ上の位置（直線Ｌ１ａとフレクスプライン５１ｃの外周面とが交わる位置）Ａ１にて、第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯及び第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯と噛み合う。即ち、回転体５１は、アッパステアリングシャフト３０及びロアステアリングシャフト４０と回転係合されている。換言すると、回転体５１は、アッパステアリングシャフト３０及びロアステアリングシャフト４０の間に介装されている。
【００４０】
そして、回転体５１が第１サーキュラスプライン部３３に対して、回転体５１をその中心軸に沿う方向において下方から見た場合における時計方向（以下、単に「時計方向」と称呼する。）に相対回転すると、その相対回転に伴ってフレクスプライン５１ｃのスプライン歯と第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯とが噛み合う位置が時計方向に回転移動する。上述したように、フレクスプライン５１ｃのスプライン歯の歯数（１０２個）は、第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯の歯数（１００個）よりも多い。従って、回転体５１が第１サーキュラスプライン部３３に対して時計方向に３６０度だけ相対回転する間に、フレクスプライン５１ｃは、ウェーブジェネレータ部５１ｂの外壁面に対して相対回転することにより第１サーキュラスプライン部３３に対して２つの歯に相当する角度だけ反時計方向に相対回転する。
【００４１】
一方、回転体５１が第２サーキュラスプライン部４４に対して時計方向に相対回転すると、その相対回転に伴ってフレクスプライン５１ｃのスプライン歯と第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯とが噛み合う位置が時計方向に回転移動する。上述したように、フレクスプライン５１ｃのスプライン歯の歯数（１０２個）は、第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯の歯数（１０２個）と同数である。従って、回転体５１が第２サーキュラスプライン部４４に対して時計方向に相対回転する間に、フレクスプライン５１ｃは第２サーキュラスプライン部４４に対して相対回転しない。
【００４２】
以上により、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０（第１サーキュラスプライン部３３）に対して角度θ（第１の回転角度）だけ時計方向に相対回転することにより、ロアステアリングシャフト４０（第２サーキュラスプライン部４４）は、アッパステアリングシャフト３０に対して時計方向に、３６０度に対する第２サーキュラスプライン部４４の２つの歯に相当する角度の比１／Ｎ（本例では、Ｎは５１）を上記角度θに乗じた角度θ／Ｎ（第２の回転角度）だけ相対回転させられる。従って、例えば、アッパステアリングシャフト３０が固定されている場合には、第１の回転角度に対する第２の回転角度の比の逆数（即ち、Ｎ）を回転体５１に加えられたトルクに乗じた大きさのトルクがロアステアリングシャフト４０に加えられる。
【００４３】
同様に、回転体５１がロアステアリングシャフト４０に対して角度θだけ時計方向に相対回転することにより、アッパステアリングシャフト３０は、ロアステアリングシャフト４０に対して反時計方向に、３６０度に対する第１サーキュラスプライン部３３の２つの歯に相当する角度の比１／Ｍ（本例では、Ｍは５０）を上記角度θに乗じた角度θ／Ｍだけ相対回転させられる。
【００４４】
このようにして、伝達比可変装置は、回転体５１をアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転させることによりロアステアリングシャフト４０をアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転させ、これによりアッパステアリングシャフト３０の回転角度の変化量に対するロアステアリングシャフト４０の回転角度の変化量の比である伝達比を変更するようになっている。
【００４５】
なお、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転しないとき（θ＝０のとき）、ロアステアリングシャフト４０は、アッパステアリングシャフト３０に対して相対回転しない。即ち、回転体５１、アッパステアリングシャフト３０及びロアステアリングシャフト４０は、互いに相対回転しない。従って、アッパステアリングシャフト３０に操舵トルクが加えられると、回転体５１は、その操舵トルクをそのままロアステアリングシャフト４０へ伝達する。
【００４６】
このように、第１サーキュラスプライン部３３、第２サーキュラスプライン部４４及びフレクスプライン５１ｃは、周知の波動歯車機構（例えば、特開２００５−１４６８０号公報を参照。）を構成している。
【００４７】
ロータ５２は、図１に示したように、基体部５１ａの外径と同じ内径を有する中空円筒形状を有している。ロータ５２は、回転体５１の上端部近傍にて基体部５１ａに相対回転不能に連結されている。ロータ５２は、複数の永久磁石を備えていて、ロータ５２の外周面に２つの磁極が周方向にて交互に配列されるようになっている。
【００４８】
ステータ５３は、ロータ５２の外周面と対向するように車体に固定されている。ステータ５３はステータ用コイルＣＬ１を含んでいる。ステータ用コイルＣＬ１には、ステータ用制御回路ＣＴ１を介して電圧源ＶＡが接続されている。
【００４９】
ステータ５３及びステータ用制御回路ＣＴ１は、ロータ５２の永久磁石により形成される磁界と相互作用することによりロータ５２をステータ５３に対して相対的に回転駆動するロータ駆動トルクを発生する磁界を、ステータ用コイルＣＬ１に電流を流すことによって形成するようになっている。ステータ用制御回路ＣＴ１は、指示信号に応じて、ステータ用コイルＣＬ１に流れる電流を制御することにより、ロータ５２が回転駆動される方向を切り替えるようになっている。
【００５０】
電圧源ＶＡは、所定の期間にて電圧を発生するとともに残余の期間にて電圧の発生を停止するようになっている。更に、電圧源ＶＡは、指示信号に応じて、電圧を発生する期間を変更するようになっている。即ち、電圧源ＶＡは、デューティ比（全期間に対する電圧が発生している期間の比）を変更するようになっている。
【００５１】
＜ロック装置＞
ロック装置６０は、周知のロック装置である（例えば、特開２００６−２８０５号公報の図１０を参照。）。ロック装置６０は、ロック機構を構成するロックホルダ６１、ピン軸６２及びロックレバー６３を含む。
【００５２】
ロックホルダ６１は、基体部５１ａの外径と同じ内径を有する円環状の部材である。ロックホルダ６１は、基体部５１ａと同軸となるように基体部５１ａに固定されている。ロックホルダ６１は、その外周面に径方向外方へ開口する複数の凹部が形成されている。
【００５３】
ピン軸６２は円柱形状を有している。ピン軸６２は、その中心軸が上下方向に沿うように第２サーキュラスプライン部４４の上面に固定されている。
ロックレバー６３は、ピン軸６２によりピン軸６２の中心軸を回転の中心軸として回動可能に支持されている。ロックレバー６３は、その先端にロックホルダ６１の凹部と係合する係合部を有している。
【００５４】
ロックレバー６３は、図示しないソレノイド機構に係合されている。ソレノイド機構は、図示しないロック用コイルＣＬ２を有している。ロック用コイルＣＬ２には、図示しないロック用制御回路ＣＴ２が接続されている。ロック用制御回路ＣＴ２は、ロックオン指示信号を受信したときにロック用コイルＣＬ２の状態をロック用コイルＣＬ２に電流が流れない非通電状態に制御するようになっている。ロック用制御回路ＣＴ２は、ロックオフ指示信号を受信したときにロック用コイルＣＬ２の状態をロック用コイルＣＬ２に電流が流れる通電状態に制御するようになっている。
【００５５】
ロックレバー６３は、ロック用コイルＣＬ２の状態が通電状態にあるとき、係合部が回転体５１の中心軸に対する径方向外方へ移動する方向へ付勢されるようになっている。一方、ロックレバー６３は、ロック用コイルＣＬ２の状態が非通電状態にあるとき、係合部が回転体５１の中心軸に対する径方向内方へ移動する方向へ付勢されるようになっている。
【００５６】
このような構成により、ロック用コイルＣＬ２の状態が通電状態から非通電状態に切り替えられると、ロックレバー６３の係合部がロックホルダ６１の凹部に挿入されることによりロックレバー６３の係合部とロックホルダ６１の凹部とが係合する。その結果、ロアステアリングシャフト４０と回転体５１とは、相対回転不能となる。この結果、ロアステアリングシャフト４０がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転することが阻止される。即ち、ロック機構の状態がロックオン状態に切り替えられる。
【００５７】
一方、ロック用コイルＣＬ２の状態が非通電状態から通電状態に切り替えられると、ロックレバー６３の係合部がロックホルダ６１の凹部から抜き出されることによりロックレバー６３の係合部とロックホルダ６１の凹部との係合が解除される。その結果、ロアステアリングシャフト４０と回転体５１とは、相対回転可能となる。この結果、ロアステアリングシャフト４０がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転することが許容される。即ち、ロック機構の状態がロックオフ状態に切り替えられる。
【００５８】
＜運動変換部＞
運動変換部７０は、ラックバー７１と、タイロッド７２と、電動式のパワーステアリング装置７３と、を含んでいる。
【００５９】
ラックバー７１は、車両の横方向に移動可能に車体により支持されている。ラックバー７１の中央部の周面には、上記ピニオンギアと噛み合うラックギアを構成するラック歯が形成されている。ラックバー７１は、ラック歯と、ピニオン歯と、が噛み合うように配置されている。このような構成により、ロアステアリングシャフト４０（下側基体部４２）の回転運動がラックバー７１の軸線方向における直線運動に変換される。即ち、ロアステアリングシャフト４０（下側基体部４２）の回転角度に応じてラックバー７１の軸線方向における位置が変更される。
【００６０】
タイロッド７２は、一端がボールジョイントを介してラックバー７１に接続されるとともに、他端が操舵輪ＳＷのナックルに設けられたナックルアームにボールジョイントを介して連結されている。操舵輪ＳＷは、ラックバー７１をラックバー７１の軸線方向において挟むように配置されている。操舵輪ＳＷは、その回転軸線回りに回転可能に支持されるとともに、キングピン軸回りに揺動可能に支持されている。
【００６１】
タイロッド７２及びナックルアームは、タイロッド７２の一端がラックバー７１の軸線方向に移動することにより、操舵輪ＳＷをキングピン軸回りに揺動するように構成されている。このような構成により、ラックバー７１が軸線方向に移動すると、タイロッド７２の一端が移動し、その結果、操舵輪ＳＷの回転軸が揺動される。即ち、操舵輪ＳＷの舵角が変更される。
このようにして、ロアステアリングシャフト４０（下側基体部４２）の回転運動が操舵輪ＳＷの舵角を変更する運動に変換される。
【００６２】
パワーステアリング装置７３は、指示信号に応じて図示しないモータを駆動することによりラックバー７１をその軸線方向に付勢し、これにより運転者がステアリングホイール２０を操舵操作するために必要な操舵力を低減するようになっている。
【００６３】
＜センサ＞
一方、このシステムは、回転角度差取得手段の一部を構成する操舵角センサ８１と、回転体回転角度取得手段の一部を構成する回転体回転角センサ８２と、ロータ駆動トルク取得手段の一部を構成する電流計８３と、出力軸トルク取得手段の一部及び回転角度差取得手段の一部を構成する上側基体部回転角センサ８４と、出力軸トルク取得手段の一部を構成する下側基体部回転角センサ８５と、車速センサ８６と、電子制御ユニット９０と、を備えている。
【００６４】
操舵角センサ８１は、アブソリュート型のロータリエンコーダであって、車体に対するアッパステアリングシャフト３０の相対回転角度である操舵角θｈを検出し、検出された操舵角θｈを表す信号を出力するようになっている。操舵角θｈは、ステアリングホイール２０が中立位置（即ち、回転可能な範囲における中心となる位置）にある状態を原点とし、且つ、ステアリングホイール２０をその中心軸に沿う方向において下方から見た場合における時計方向を正方向とする座標系において定義されている。
【００６５】
回転体回転角センサ８２は、インクリメンタル型のロータリエンコーダであって、車体に対する回転体５１の相対回転角度（回転体回転角度）θｍの変化量である回転体回転角度変化量Δθｍを検出し、検出された回転体回転角度変化量Δθｍを表す信号を出力するようになっている。回転体回転角度θｍは、ステアリングホイール２０が中立位置にあるとともにロアステアリングシャフト４０が車両の走行方向を直進方向に一致させる位置にある状態を原点とし、且つ、回転体５１をその中心軸に沿う方向において下方から見た場合における時計方向を正方向とする座標系において定義されている。なお、後述する上側基体部回転角度θｔｕ及び下側基体部回転角度θｔｄは、いずれもこの座標系と同様の座標系において定義されている。
電流計８３は、ステータ５３のステータ用コイルＣＬ１を流れるモータ電流Ｉｍをロータ駆動トルクに対応する値として検出し、検出されたモータ電流Ｉｍを表す信号を出力するようになっている。
【００６６】
上側基体部回転角センサ８４は、インクリメンタル型のロータリエンコーダであって、車体に対する上側基体部４１の相対回転角度（上側基体部回転角度）θｔｕの変化量である上側基体部回転角度変化量Δθｔｕを検出し、検出された上側基体部回転角度変化量Δθｔｕを表す信号を出力するようになっている。
【００６７】
下側基体部回転角センサ８５は、インクリメンタル型のロータリエンコーダであって、車体に対する下側基体部４２の相対回転角度（下側基体部回転角度）θｔｄの変化量である下側基体部回転角度変化量Δθｔｄを検出し、検出された下側基体部回転角度変化量Δθｔｄを表す信号を出力するようになっている。
車速センサ８６は、車両の速度である車速Ｖｃを検出し、検出された車速Ｖｃを表す信号を出力するようになっている。
【００６８】
電子制御ユニット９０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、定数等を予め記憶したＲＯＭ、ＣＰＵが必要に応じてデータを一時的に記憶するＲＡＭ、電源が投入された状態にてデータを記憶するとともに同記憶したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ及びＡＤコンバータを含むインターフェース等からなるマイクロコンピュータである。インターフェースは、前記センサ８１〜８６と接続され、ＣＰＵにセンサ８１〜８６からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵの指示に応じてパワーステアリング装置７３、電圧源ＶＡ及び各種の制御回路（ステータ用制御回路ＣＴ１及びロック用制御回路ＣＴ２等）に駆動信号（指示信号）を送出するようになっている。
【００６９】
＜作動＞
次に、上記のように構成された操舵装置１０の作動について、図３〜図１０を参照しながら説明する。
【００７０】
（回転体回転角度算出）
電子制御ユニット９０のＣＰＵは、図３にフローチャートにより示した回転体回転角度算出ルーチンを所定の演算周期Δt1（本例では、１ｍｓ）の経過毎に実行することにより、回転体回転角度θｍを算出する。なお、図３のルーチンの処理が実行されることは、回転体回転角度取得手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００７１】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ３００から処理を開始し、ステップ３０５に進んで回転体回転角センサ８２により検出された回転体回転角度変化量Δθｍを読み込む。
【００７２】
次いで、ＣＰＵは、ステップ３１０に進んで本ルーチンの前回の実行時において算出された回転体回転角度θｍに上記ステップ３０５にて読み込まれた回転体回転角度変化量Δθｍを加えることにより回転体回転角度θｍを更新（回転体回転角度θｍの最新の値を算出）する。そして、ＣＰＵはステップ３９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７３】
（上側基体部回転角度算出）
更に、ＣＰＵは、上述した回転体回転角度算出ルーチンと同様に、上側基体部回転角度θｔｕを算出するための上側基体部回転角度算出ルーチンを上記演算周期Δt1の経過毎に実行する。これにより、演算周期Δt1の経過毎に、その時点にて上側基体部回転角センサ８４により検出された上側基体部回転角度変化量Δθｔｕに基づいて上側基体部回転角度θｔｕが更新される。なお、上側基体部回転角度算出ルーチンの処理が実行されることは、出力軸トルク取得手段の機能の一部及び回転角度差取得手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００７４】
（下側基体部回転角度算出）
加えて、ＣＰＵは、上述した回転体回転角度算出ルーチンと同様に、下側基体部回転角度θｔｄを算出するための下側基体部回転角度算出ルーチンを上記演算周期Δt1の経過毎に実行する。これにより、演算周期Δt1の経過毎に、その時点にて下側基体部回転角センサ８５により検出された下側基体部回転角度変化量Δθｔｄに基づいて下側基体部回転角度θｔｄが更新される。なお、下側基体部回転角度算出ルーチンの処理が実行されることは、出力軸トルク取得手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００７５】
（モータ駆動制御）
一方、ＣＰＵは、図４にフローチャートにより示したモータ駆動制御ルーチンを所定の演算周期Δt2（本例では、２ｍｓ）の経過毎に実行することにより、モータ部５０のロータ５２を駆動制御する。
【００７６】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ４００から処理を開始し、ステップ４０５に進んでイグニッションスイッチがオン状態にある期間（即ち、ＩＧ−ＯＮ期間）中であるか否かを判定する。
【００７７】
いま、運転者がイグニッションスイッチをオン状態に維持しながら車両を運転している場合を想定する。この場合、ＣＰＵは、上記ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを読み込む。
【００７８】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４１５に進んで伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値が「１」であるか否かを判定する。ここで、伝達比可変制御実行フラグXvgrsは、ロアステアリングシャフト４０をアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転させる制御（伝達比可変制御）を実行するか否かを表すフラグであって、その値が「１」であれば伝達比可変制御を実行し、「０」であれば実行しないことを示す。後述する通り、伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値は、図５のルーチンにおいて、ロックオン指示信号が送信された後にロック装置６０の実際の状態がロックオン状態にあると判定された（ロック装置６０が正常に作動した）場合に「１」に設定され、ロック装置６０の実際の状態がロックオン状態にない（ロックオフ状態にある）と判定された（ロック装置６０が正常に作動しなかった）場合に「０」に設定される。
【００７９】
この時点では、伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値は「１」に設定されている。従って、ＣＰＵは、上記ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、車速センサ８６により検出された車速Ｖｃを読み込む。
【００８０】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４２５に進んで目標回転体回転角度θｍｔと車速Ｖｃ及び操舵角θｈとの関係を規定するテーブルMapθmtと、上記ステップ４１０にて読み込まれた操舵角θｈと、上記ステップ４２０にて読み込まれた車速Ｖｃと、に基づいて目標回転体回転角度θｍｔ（＝Mapθmt(Vc,θh)）を求める。
【００８１】
ここで、テーブルMapθmtは、車速Ｖｃが低くなるほど、アッパステアリングシャフト３０の回転角度の変化量に対するロアステアリングシャフト４０の回転角度の変化量の比である伝達比が大きくなるように、予め設定されている。
【００８２】
次に、ＣＰＵは、ステップ４３０に進んで目標回転体回転角度θｍｔから上記回転体回転角度算出ルーチンにて算出された回転体回転角度θｍを減じることにより偏差角δθｍを算出する。そして、ＣＰＵは、ステップ４３５に進んで上記ステップ４３０にて算出された偏差角δθｍを「０」に近づけるように上記デューティ比及び上記ステータ用制御回路ＣＴ１を制御する。そして、ＣＰＵはステップ４９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８３】
これにより、車速Ｖｃが低くなるほど、ロアステアリングシャフト４０がアッパステアリングシャフト３０よりも大きく回転させられるので、ステアリングホイール２０の操舵角θｈに対する操舵輪ＳＷの舵角の比は大きくなる。この結果、車速Ｖｃが低いときには、ステアリングホイール２０の操舵操作量が比較的小さくても操舵輪ＳＷの舵角を相対的に大きく変更することができる。一方、車速Ｖｃが高いときには、ステアリングホイール２０の操舵操作量が比較的大きくても操舵輪ＳＷの舵角が相対的に大きく変更されることを防止することができる。
【００８４】
（ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御）
一方、ＣＰＵは、図５にフローチャートにより示したＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを所定の演算周期Δt2（本例では、２ｍｓ）の経過毎に実行することにより、ロック装置６０をロック機構の状態がロックオン状態となるように制御するとともにロック機構の実際の状態がロックオン状態にあるか否かを判定する。なお、図５のルーチンの処理が実行されることは、ロック装置制御手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００８５】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んでイグニッションスイッチがオフ状態にある期間（ＩＧ−ＯＦＦ期間）が開始した直後の時点（即ち、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り替えられた直後の時点）であるというロックオン条件が成立しているか否かを判定する。
【００８６】
この時点では、イグニッションスイッチはオン状態にある。従って、ＣＰＵは、上記ステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００８７】
（ＩＧ−ＯＮ期間開始時ロック装置制御）
また、ＣＰＵは、図６にフローチャートにより示したＩＧ−ＯＮ期間開始時ロック装置制御ルーチンを上記演算周期Δt2（本例では、２ｍｓ）の経過毎に実行することにより、ロック装置６０をロック機構の状態がロックオフ状態となるように制御する。なお、図６のルーチンの処理が実行されることは、ロック装置制御手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００８８】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ６００から処理を開始し、ステップ６０５に進んでイグニッションスイッチがオン状態にある期間（ＩＧ−ＯＮ期間）が開始した直後の時点（即ち、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた直後の時点）であるというロックオフ条件が成立しているか否かを判定する。
【００８９】
この時点では、イグニッションスイッチがオン状態に切り替えられてから上記演算周期Δt2よりも長い時間が経過している。即ち、現時点はＩＧ−ＯＮ期間が開始した直後の時点ではない。従って、ＣＰＵは、上記ステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００９０】
（ＩＧ−ＯＮからＩＧ−ＯＦＦへ）
次に、運転者が車両を停止させ、その後、ステアリングホイール２０が中立位置にある状態において運転者がイグニッションスイッチをオン状態からオフ状態に切り替えた場合であって以下の各場合について順に説明する。
（１）  運転者がステアリングホイール２０を保持している場合
（２）  運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合
（３）  運転者がステアリングホイール２０を回転させている場合
【００９１】
まず、（１−ａ）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合であってロック装置６０が正常に作動する（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信したときにロック機構の状態がロックオン状態に実際に切り替わる）場合について説明する。
【００９２】
この場合、ＣＰＵが図４のモータ駆動制御ルーチンの処理を開始してステップ４０５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００９３】
更に、ＣＰＵが図５のＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ５０５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進む。ＣＰＵは、同ステップ５１０にてロック用コイルＣＬ２の状態を非通電状態とするようにロック用制御回路ＣＴ２にロックオン指示信号を送信する。
【００９４】
これにより、ロックレバー６３の係合部が回転体５１の中心軸に対する径方向内方へ移動させられ、ロックレバー６３の係合部がロックホルダ６１の凹部に挿入される。その結果、ロックレバー６３の係合部とロックホルダ６１の凹部とが係合する。従って、ロアステアリングシャフト４０と回転体５１とは、相対回転不能となる。これにより、ロアステアリングシャフト４０がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転不能となるので、ロック機構の状態はロックオン状態となる。なお、ステップ５１０の処理が実行される時点は、ロックオン期間が開始する時点に対応している。
【００９５】
次いで、ＣＰＵは、ステップ５１５に進んで上記デューティ比を「０」に制御する。
続いて、ＣＰＵは、ステップ５２０に進んで操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを操舵角θｈ１として読み込むとともに算出されている最新の上側基体部回転角度θｔｕ及び回転体回転角度θｍを上側基体部回転角度θｔｕ１及び回転体回転角度θｍ１としてそれぞれ読み込み、更に、上記演算周期Δt1よりも長い所定時間Δｔだけ待機した後、操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを操舵角θｈ２として読み込むとともに算出されている最新の上側基体部回転角度θｔｕ及び回転体回転角度θｍを上側基体部回転角度θｔｕ２及び回転体回転角度θｍ２としてそれぞれ読み込む。
【００９６】
そして、ＣＰＵは、ステップ５２５に進んで、同ステップ５２５内に示した式と、上記ステップ５２０にて読み込まれた操舵角θｈ１及び操舵角θｈ２と、上記所定時間Δｔと、に基づいて操舵角時間変化率ｄθｈ／ｄｔを算出する。次いで、ＣＰＵは、ステップ５３０に進んで上記ステップ５２５にて算出された操舵角時間変化率ｄθｈ／ｄｔが所定の閾値α（本例では、「０」よりも僅かに大きい値）よりも小さいか否かを判定する。
【００９７】
この場合においては、ステアリングホイール２０は運転者により保持されているので回転しない。従って、操舵角時間変化率ｄθｈ／ｄｔは略０である。従って、ＣＰＵは、同ステップ５３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３５に進み、ステアリングホイール２０が静止している場合においてロック装置６０が正常に作動しているか否かを判定するため、図７のフローチャートに示したステップ７００に進む。
【００９８】
次いで、ＣＰＵは、ステップ７０５に進んで上記デューティ比を所定値Ｒ０に制御するとともにロータ５２が回転駆動される方向を所定の回転方向（本例では、反時計方向）とするようにステータ用制御回路ＣＴ１に指示信号を送信する。
【００９９】
ここで、所定値Ｒ０は、操舵輪ＳＷの舵角を実際に変更しようとする力が操舵輪ＳＷと路面との間の摩擦力よりも小さくなる（即ち、操舵輪ＳＷの舵角を実際に変更しない）範囲内の大きさ（ロータ駆動トルクが発生することにより生じる最大の出力軸トルクが操舵輪ＳＷの舵角を実際に変更するために必要とされるトルクと一致する場合における同ロータ駆動トルクの大きさよりも小さい大きさ）のロータ駆動トルクが発生するように、予め設定されている。即ち、操舵輪ＳＷの舵角を実際に変更するために必要とされるトルクが極めて小さい場合（操舵輪ＳＷが路面と接していない場合等）を除くいかなる場合においても、上記デューティ比を所定値Ｒ０に制御することにより発生する出力軸トルクによって、操舵輪ＳＷの舵角が実際に変更されることはない。
【０１００】
更に、ＣＰＵは、同ステップ７０５にて電流計８３により検出されたモータ電流Ｉｍにトルク定数ＫＴを乗じることにより得られる値をロータ駆動トルク（モータトルク）Ｔｍ１として算出する。加えて、ＣＰＵは、上記演算周期Δt1よりも長い所定時間だけ待機した後、算出された最新の上側基体部回転角度θｔｕと算出された最新の下側基体部回転角度θｔｄとの差にトーションバー４５の形状及び材料に基づく所定の係数Ｌを乗じることにより得られる値を出力軸トルクＴｔ１として算出する。
【０１０１】
同様に、ＣＰＵは、同ステップ７０５にて上記デューティ比を所定値Ｒ０に制御するとともにロータ５２が回転駆動される方向を上記回転方向と逆方向（本例では、時計方向）とするようにステータ用制御回路ＣＴ１に指示信号を送信し、且つ、ロータ駆動トルクＴｍ２及び出力軸トルクＴｔ２を算出する。
なお、ステップ７０５の処理が実行されることは、出力軸トルク取得手段の機能の一部及びロータ駆動トルク取得手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【０１０２】
次に、ＣＰＵは、ステップ７１０に進んで上記ステップ７０５にて算出された出力軸トルクＴｔ１の絶対値｜Ｔｔ１｜と出力軸トルクＴｔ２の絶対値｜Ｔｔ２｜とのうちの最大値max(|Tt1|, |Tt2|)が所定の閾値β（本例では、「０」よりも僅かに大きい値）よりも小さいか否かを判定する。
【０１０３】
この場合においては、回転体５１はアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転しない（回転体５１とアッパステアリングシャフト３０とが等しい回転角度だけ回転する）状態となる。即ち、回転体５１とアッパステアリングシャフト３０とロアステアリングシャフト４０とのすべては互いに相対回転しない（同一の回転角度だけ回転する）状態となる。一方、ステアリングホイール２０が運転者により保持されているので、ステアリングホイール２０と相対回転不能に係合されたアッパステアリングシャフト３０は回転しない。従って、ロータ５２（即ち、回転体５１）にロータ駆動トルクが加えられても、回転体５１、アッパステアリングシャフト３０及びロアステアリングシャフト４０のいずれもが回転しない。その結果、図８の（Ａ）に示したように、回転体５１に加えられるロータ駆動トルクＴｍの大きさにかかわらず、出力軸トルクＴｔは「０」となる。
【０１０４】
従って、ＣＰＵは、同ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進み、上記ステップ７０５にて算出されたロータ駆動トルクＴｍ１の絶対値｜Ｔｍ１｜とロータ駆動トルクＴｍ２の絶対値｜Ｔｍ２｜とのうちの最小値min(|Tm1|, |Tm2|)が所定の閾値γ（本例では、「０」よりも大きい値）よりも大きいか否かを判定する。
【０１０５】
この場合においては、図８の（Ａ）に示したように、ロータ駆動トルクＴｍは上記デューティ比及びロータ５２が回転駆動される方向に応じて比較的広い範囲にわたって変化する。従って、ＣＰＵは、同ステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定する。
【０１０６】
そして、ＣＰＵはステップ７９９を経由して図５のステップ５４０に進む。ＣＰＵは、同ステップ５４０にて、図３の回転体回転角度算出ルーチンにより算出された最新の回転体回転角度θｍを読み込むとともに、操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを読み込む。
【０１０７】
次いで、ＣＰＵは、ステップ５４５に進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０を上記ステップ５４０にて読み込まれた回転体回転角度θｍに設定するとともに、操舵角の記憶値θｈ０を上記ステップ５４０にて読み込まれた操舵角θｈに設定する。そして、ＣＰＵは、ステップ５９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１０８】
次に、（１−ｂ）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１０９】
この場合、回転体５１はアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転する状態となる。また、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して角度θだけ相対回転するとロアステアリングシャフト４０はアッパステアリングシャフト３０に対して角度θと異なる角度θ／Ｎだけ相対回転する。一方、アッパステアリングシャフト３０は回転しない。従って、ロータ５２にロータ駆動トルクが加えられると、回転体５１はロアステアリングシャフト４０の回転角度のＮ（本例では、５１）倍の回転角度だけ回転する。換言すると、出力軸トルクＴｔは、図８の（Ｂ）に示したように、ロータ駆動トルクＴｍのＮ倍となる。
【０１１０】
従って、ＣＰＵが図７のステアリングホイール静止時判定ルーチンの処理を開始してステップ７１０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２５に進む。ＣＰＵは、同ステップ７２５にて、同ステップ７２５内に示した式と、上記ステップ７０５にて算出されたロータ駆動トルクＴｍ１、ロータ駆動トルクＴｍ２、出力軸トルクＴｔ１及び出力軸トルクＴｔ２と、に基づいてロータ駆動トルクＴｍに対する出力軸トルクＴｔの変化率であるトルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍを算出する。
【０１１１】
次いで、ＣＰＵは、ステップ７３０に進んで上記ステップ７２５にて算出されたトルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍが「１」であるか否かを判定する。
この場合においては、上述したように、出力軸トルクＴｔはロータ駆動トルクＴｍのＮ倍となる（図８の（Ｂ）を参照。）。即ち、トルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍは「１」よりも大きい「Ｎ」となる。従って、ＣＰＵは、同ステップ７３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３５に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ７９９を経由して図５のステップ５４０以降のステップに進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０及び操舵角の記憶値θｈ０を設定した後、図５のルーチンを一旦終了する。
【０１１２】
このようにして、「（１）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合」には、出力軸トルクＴｔとロータ駆動トルクＴｍとの関係に基づいて、ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができる。
【０１１３】
次に、（２−ａ）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合であってロック装置６０が正常に作動する場合について説明する。
【０１１４】
この場合、回転体５１とアッパステアリングシャフト３０とロアステアリングシャフト４０とのすべては互いに相対回転しない（一体となって回転する）状態となる。一方、ステアリングホイール２０が保持されていない（自由に回転することができる）ので、アッパステアリングシャフト３０は自由に回転することができる。従って、ロータ５２にロータ駆動トルクが加えられると、回転体５１（ロータ５２）の回転に伴ってロアステアリングシャフト４０及びアッパステアリングシャフト３０が回転体５１の回転角度と等しい回転角度だけ回転する。即ち、出力軸トルクＴｔは、図９の（Ａ）に示したように、ロータ駆動トルクＴｍと等しくなる。
【０１１５】
従って、ＣＰＵが図７のステアリングホイール静止時判定ルーチンの処理を開始してステップ７１０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２５に進む。ＣＰＵは、同ステップ７２５にてトルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍを算出し、続くステップ７３０にて算出されたトルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍが「１」であるか否かを判定する。
【０１１６】
この場合においては、上述したように、出力軸トルクＴｔはロータ駆動トルクＴｍと常に等しい（図９の（Ａ）を参照。）。即ち、トルク変化率ｄＴｔ／ｄＴｍは「１」である。従って、ＣＰＵは、同ステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７４０に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ７９９を経由して図５のステップ５４０以降のステップに進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０及び操舵角の記憶値θｈ０を設定した後、図５のルーチンを一旦終了する。
【０１１７】
次に、（２−ｂ）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１１８】
この場合、回転体５１はアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転可能となる。また、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転するとロアステアリングシャフト４０はアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転する。一方、アッパステアリングシャフト３０は自由に回転可能であるから、アッパステアリングシャフト３０を回転させるために必要な力はロアステアリングシャフト４０を回転させるために必要な力よりも小さい。従って、ロータ５２にロータ駆動トルクが加えられると、回転体５１及びアッパステアリングシャフト３０のみが回転させられる。
【０１１９】
このとき、アッパステアリングシャフト３０が回転し始めるまでの極めて短い時間を除いて、回転体５１が回転する際の抵抗力はほとんどない。従って、ロータ駆動トルクは略０となる（モータが無負荷運転状態となる）。更に、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に加えるトルクの反力がロアステアリングシャフト４０に加えられるから、アッパステアリングシャフト３０が回転し始めるまでの極めて短い時間を除いて、出力軸トルクも略０となる。即ち、図９の（Ｂ）に示したように、ロータ駆動トルクＴｍ及び出力軸トルクＴｔのいずれもが０となる。
【０１２０】
従って、ＣＰＵが図７のステアリングホイール静止時判定ルーチンの処理を開始してステップ７１０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進む。ＣＰＵは、同ステップ７１５にて上記ステップ７０５にて算出されたロータ駆動トルクＴｍ１の絶対値｜Ｔｍ１｜とロータ駆動トルクＴｍ２の絶対値｜Ｔｍ２｜とのうちの最小値min(|Tm1|, |Tm2|)が上記閾値γよりも大きいか否かを判定する。
【０１２１】
この場合においては、上述したように、ロータ駆動トルクＴｍは略０となる（図９の（Ｂ）を参照。）。従って、ＣＰＵは、同ステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ７９９を経由して図５のステップ５４０以降のステップに進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０及び操舵角の記憶値θｈ０を設定した後、図５のルーチンを一旦終了する。
【０１２２】
このようにして、「（２）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合」には、出力軸トルクＴｔとロータ駆動トルクＴｍとの関係に基づいて、ロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを正確に判定することができる。
【０１２３】
次に、（３−ａ）運転者がステアリングホイール２０を回転させている（操舵操作している）場合であってロック装置６０が正常に作動する場合について説明する。
【０１２４】
この場合においてＣＰＵが図５のＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ５３０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ５３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５０に進む。
【０１２５】
ＣＰＵは、同ステップ５５０にて、同ステップ５５０内に示した式と、上記ステップ５２０にて読み込まれた操舵角θｈ１、操舵角θｈ２、上側基体部回転角度θｔｕ１、上側基体部回転角度θｔｕ２、回転体回転角度θｍ１及び回転体回転角度θｍ２と、に基づいて回転体回転角度θｍに対する回転角度差θｈ−θｔｕの変化率である回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍを算出する。
次いで、ＣＰＵは、ステップ５５５に進んで算出された回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍが「０」であるか否かを判定する。
【０１２６】
この場合においては、回転体５１とアッパステアリングシャフト３０とロアステアリングシャフト４０とのすべては互いに相対回転しない（一体となって回転する）。これにより、アッパステアリングシャフト３０の回転角度と上側基体部４１の回転角度との差である回転角度差θｈ−θｔｕは、ステアリングホイール２０が運転者により回転させられることにより回転体５１が回転させられていても一定に維持される。即ち、回転角度差θｈ−θｔｕは、図１０の（Ａ）に示したように、回転体回転角度θｍにかかわらず一定となる。
【０１２７】
従って、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「０」である。従って、ＣＰＵは、同ステップ５５５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５６０に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ５４０以降のステップに進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０及び操舵角の記憶値θｈ０を設定した後、図５のルーチンを一旦終了する。
【０１２８】
次に、（３−ｂ）運転者がステアリングホイール２０を回転させている（操舵操作している）場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１２９】
この場合、ステアリングホイール２０が運転者により回転させられると、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転することにより、回転角度差θｈ−θｔｕは変更される。即ち、回転角度差θｈ−θｔｕは、図１０の（Ｂ）に示したように、回転体回転角度θｍに応じて変化する。
【０１３０】
従って、ＣＰＵが図５のロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ５５５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ５５５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５６５に進み、伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ５４０以降のステップに進んで、回転体回転角度の記憶値θｍ０及び操舵角の記憶値θｈ０を設定した後、図５のルーチンを一旦終了する。
【０１３１】
このようにして、「（３）運転者がステアリングホイール２０を回転させている場合」には、ロータ駆動トルクＴｍと出力軸トルクＴｔとの関係に代えて回転角度差θｈ−θｔｕと回転体回転角度θｍとの関係に基づいてロック機構の実際の状態がロックオン状態であるか否かを判定することにより、その判定を正確に行うことができる。
【０１３２】
（ＩＧ−ＯＦＦからＩＧ−ＯＮへ）
次に、運転者が車両の運転を再開するためにイグニッションスイッチをオフ状態からオン状態に切り替えた場合であって以下の各場合について順に説明する。
（ａ）  直前の運転終了時にロック装置６０が正常に作動したと判定された場合
（ｂ）  直前の運転終了時にロック装置６０が正常に作動しなかったと判定された場合
【０１３３】
まず、（ａ）直前の運転終了時にロック装置６０が正常に作動したと判定された場合について説明する。
この場合において、ＣＰＵが図６のＩＧ−ＯＮ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ６０５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１０に進む。
【０１３４】
ＣＰＵは、同ステップ６１０にてロック用コイルＣＬ２の状態を通電状態とするようにロック用制御回路ＣＴ２にロックオフ指示信号を送信する。これにより、ロックレバー６３の係合部が回転体５１の中心軸に対する径方向外方へ移動させられ、ロックレバー６３の係合部がロックホルダ６１の凹部から抜き出される。その結果、ロアステアリングシャフト４０と回転体５１とは、相対回転可能となる。これにより、ロアステアリングシャフト４０がアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転可能となるので、ロック機構の状態はロックオフ状態となる。なお、ステップ６１０の処理が実行される時点は、ロックオン期間が終了する時点に対応している。
【０１３５】
次いで、ＣＰＵは、ステップ６１５に進んで伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値が「１」であるか否かを判定する。この場合においては、直前の運転終了時にＣＰＵが図５のＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを実行することによって伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値は「１」に設定されている。従って、ＣＰＵは、同ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２０に進み、操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを読み込む。
【０１３６】
次いで、ＣＰＵは、ステップ６２５に進んで回転体回転角度θｍを、直前の運転終了時に上記ステップ５４５にて設定された回転体回転角度の記憶値θｍ０に上記ステップ６２０にて読み込まれた操舵角θｈを加えた値から直前の運転終了時に上記ステップ５４５にて設定された操舵角の記憶値θｈ０を減じた値θｍ０＋θｈ−θｈ０に設定する。
【０１３７】
これにより、回転体回転角センサ８２及び電子制御ユニット９０に電力が供給されないために回転体回転角度変化量Δθｍを積算することができないＩＧ−ＯＦＦ期間の終了時においても、上記ステップ６２５にて算出された回転体回転角度θｍと実際の回転体回転角度θｍとを一致させることができる。この結果、伝達比可変装置を適切に制御することができる。次いで、ＣＰＵは、ステップ６９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３８】
次に、（ｂ）直前の運転終了時にロック装置６０が正常に作動しなかったと判定された場合について説明する。
【０１３９】
この場合、ＣＰＵが図６のＩＧ−ＯＮ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ６１５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６５０に進み、ロック装置６０が正常に作動していない旨を運転者に通知するための図示しない警告灯を点灯させる。
【０１４０】
次いで、ＣＰＵは、ステップ６２０以降のステップに進んで、回転体回転角度θｍを設定した後、図６のルーチンを一旦終了する。
【０１４１】
更に、ＣＰＵが図４のモータ駆動制御ルーチンの処理を開始してステップ４１５に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４５０に進み、目標回転体回転角度θｍｔと操舵角θｈとの関係を規定するテーブルMapθmt0と、ステップ４１０にて読み込まれた操舵角θｈと、に基づいて目標回転体回転角度θｍｔ（＝Mapθmt0（θh））を求める。
【０１４２】
ここで、テーブルMapθmt0は、求められる目標回転体回転角度θｍｔが操舵角θｈと一致するように、予め設定されている。従って、上記ステップ４５０にて求められる目標回転体回転角度θｍｔに実際の回転体回転角度θｍを一致させるように上記デューティ比及び上記ステータ用制御回路ＣＴ１を制御することにより、ロアステアリングシャフト４０はアッパステアリングシャフト３０に対して相対回転しない。
【０１４３】
次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ４３０以降のステップに進んで、実際の回転体回転角度θｍを目標回転体回転角度θｍｔに一致するように上記デューティ比及び上記ステータ用制御回路ＣＴ１を制御した後、図４のルーチンを一旦終了する。
【０１４４】
以上、説明したように、本発明による車両の操舵制御装置の第１実施形態によれば、（１）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合、（２）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合、及び、（３）運転者がステアリングホイール２０を回転させている場合、のいずれの場合においても、ロック装置６０が正常に作動している（ロック機構の実際の状態がロックオン状態である）か否かを正確に判定することができる。
【０１４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る車両の操舵制御装置について説明する。第２実施形態に係る操舵制御装置は、ロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係及び回転角度差と回転体回転角度との関係の両方に基づいてロック装置６０が正常に作動しているか否かを判定する上記第１実施形態に係る操舵制御装置に対して、回転角度差と回転体回転角度との関係のみに基づいてロック装置６０が正常に作動しているか否かを判定する点のみにおいて相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。
【０１４６】
この操舵制御装置は、ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時においてロック装置６０を制御するため、図５のルーチンに代えて、同ルーチンのステップ５２０〜ステップ５３５及びステップ５５０〜ステップ５６５の処理を、図１１にフローチャートにより示したステップ１１０５〜ステップ１１３５の処理に置換したＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを実行する。なお、このルーチンの処理が実行されることは、ロック装置制御手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【０１４７】
以下、運転者が車両を停止させ、その後、ステアリングホイール２０が中立位置にある状態において運転者がイグニッションスイッチをオン状態からオフ状態に切り替えた場合であって以下の各場合について順に説明する。
（１）  運転者がステアリングホイール２０を保持している場合
（２）  運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合
（３）  運転者がステアリングホイール２０を回転させている場合
【０１４８】
まず、（１−ａ）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合であってロック装置６０が正常に作動する場合について説明する。
この場合においてＣＰＵが上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始し、ステップ５１５までの処理を実行すると、ＣＰＵは、ステップ１１０５に進んで、上記デューティ比を上記所定値Ｒ０に制御するとともにロータ５２が回転駆動される方向を所定の回転方向（本例では、反時計方向）とするようにステータ用制御回路ＣＴ１に指示信号を送信する。
【０１４９】
更に、ＣＰＵは、同ステップ１１０５にて操舵角センサ８１により検出された操舵角θｈを操舵角θｈ１として読み込む。そして、ＣＰＵは、同ステップ１１０５にて、上記演算周期Δt1よりも長い所定時間だけ待機した後、算出されている最新の上側基体部回転角度θｔｕ及び回転体回転角度θｍを上側基体部回転角度θｔｕ１及び回転体回転角度θｍ１としてそれぞれ読み込む。
【０１５０】
同様に、ＣＰＵは、同ステップ１１０５にて上記デューティ比を所定値Ｒ０に制御するとともにロータ５２が回転駆動される方向を上記回転方向と逆方向（本例では、時計方向）とするようにステータ用制御回路ＣＴ１に指示信号を送信し、且つ、操舵角θｈ、上側基体部回転角度θｔｕ及び回転体回転角度θｍを操舵角θｈ２、上側基体部回転角度θｔｕ２及び回転体回転角度θｍ２としてそれぞれ読み込む。
【０１５１】
次いで、ＣＰＵは、ステップ１１１０に進んで上記ステップ１１０５にて読み込まれた回転体回転角度θｍ１と回転体回転角度θｍ２との差の絶対値|θm2−θm1|が所定の閾値ε（本例では、「０」よりも僅かに大きい値）よりも小さいか否かを判定する。
【０１５２】
この場合においては、上述したように、回転体５１にロータ駆動トルクが加えられても、回転体５１、アッパステアリングシャフト３０及びロアステアリングシャフト４０のいずれもが回転しない。その結果、図８の（Ａ）に示したように、回転体回転角度θｍは変化しない。
【０１５３】
従って、ＣＰＵは、同ステップ１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１１５に進み、伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１５４】
次に、（１−ｂ）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１５５】
この場合、上述したように、回転体５１は回転する。従って、ＣＰＵが上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ１１１０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１２０に進む。ＣＰＵは、同ステップ１１２０にて、同ステップ１１２０内に示した式と、上記ステップ１１０５にて読み込まれた操舵角θｈ１、操舵角θｈ２、上側基体部回転角度θｔｕ１、上側基体部回転角度θｔｕ２、回転体回転角度θｍ１及び回転体回転角度θｍ２と、に基づいて回転体回転角度θｍに対する回転角度差θｈ−θｔｕの変化率である回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍを算出する。
【０１５６】
次いで、ＣＰＵは、ステップ１１２５に進んで、上記ステップ１１２０にて算出された回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍが「０」であるか否かを判定する。
【０１５７】
この場合においては、上述したように、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して角度θだけ時計方向に相対回転することにより、ロアステアリングシャフト４０は、アッパステアリングシャフト３０に対して時計方向に角度θ／Ｎだけ相対回転させられる。従って、図８の（Ｂ）に示したように、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「１／Ｎ」となる。
【０１５８】
従って、ＣＰＵは、同ステップ１１２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１３０に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１５９】
次に、（２−ａ）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合であってロック装置６０が正常に作動する場合について説明する。
【０１６０】
この場合、上述したように、回転体５１は回転する。従って、ＣＰＵが上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンの処理を開始してステップ１１１０に進んだとき、ＣＰＵは、同ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１２０に進む。ＣＰＵは、上述したように、同ステップ１１２０にて、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍを算出し、続くステップ１１２５にて、上記ステップ１１２０にて算出された回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍが「０」であるか否かを判定する。
【０１６１】
この場合においては、上述したように、回転体５１の回転に伴ってロアステアリングシャフト４０及びアッパステアリングシャフト３０が回転体５１の回転角度と等しい回転角度だけ回転する。従って、図９の（Ａ）に示したように、回転角度差θｈ−θｔｕは、回転体回転角度θｍが変化しても変化しない。即ち、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「０」となる。
【０１６２】
従って、ＣＰＵは、同ステップ１１２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１３５に進み伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定する。そして、ＣＰＵはステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１６３】
次に、（２−ｂ）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１６４】
この場合、（１−ｂ）の場合と同様に、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して角度θだけ時計方向に相対回転することにより、ロアステアリングシャフト４０は、アッパステアリングシャフト３０に対して時計方向に角度θ／Ｎだけ相対回転させられる。従って、図９の（Ｂ）に示したように、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「１／Ｎ」となる。
【０１６５】
従って、ＣＰＵは、ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定するとともにステップ１１２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１３０にて伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定した後、ステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１６６】
次に、（３−ａ）運転者がステアリングホイール２０を回転させている（操舵操作している）場合であってロック装置６０が正常に作動する場合について説明する。
【０１６７】
この場合、（２−ａ）の場合と同様に、回転角度差θｈ−θｔｕは、回転体回転角度θｍが変化しても変化しない（図１０の（Ａ）を参照。）。即ち、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「０」となる。
【０１６８】
従って、ＣＰＵは、ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定するとともにステップ１１２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１３５にて伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「１」に設定した後、ステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１６９】
次に、（３−ｂ）運転者がステアリングホイール２０を回転させている（操舵操作している）場合であってロック装置６０が正常に作動しない（ロック装置６０がロックオン指示信号を受信してもロック機構の状態がロックオン状態に切り替わらない）場合について説明する。
【０１７０】
この場合、（２−ｂ）の場合と同様に、回転体５１がアッパステアリングシャフト３０に対して角度θだけ時計方向に相対回転することにより、ロアステアリングシャフト４０は、アッパステアリングシャフト３０に対して時計方向に角度θ／Ｎだけ相対回転させられる。従って、図１０の（Ｂ）に示したように、回転角度差変化率ｄ(θｈ−θｔｕ)／ｄθｍは「１／Ｎ」となる。
【０１７１】
従って、ＣＰＵは、ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定するとともにステップ１１２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１３０にて伝達比可変制御実行フラグXvgrsの値を「０」に設定した後、ステップ５４０以降のステップに進んで上記ＩＧ−ＯＦＦ期間開始時ロック装置制御ルーチンを一旦終了する。
【０１７２】
以上、説明したように、本発明による車両の操舵制御装置の第２実施形態によれば、（１）運転者がステアリングホイール２０を保持している場合、（２）運転者がステアリングホイール２０から手を放している場合、及び、（３）運転者がステアリングホイール２０を回転させている場合、のいずれの場合においても、回転角度差θｈ−θｔｕと回転体回転角度θｍとの関係に基づいてロック装置６０が正常に作動している（ロック機構の実際の状態がロックオン状態である）か否かを正確に判定することができる。
【０１７３】
以上、二つの実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態においては、フレクスプライン５１ｃのスプライン歯の歯数が１０２であり、第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯の歯数が１００であり、及び、第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯の歯数が１０２であるが、フレクスプライン５１ｃのスプライン歯の歯数が１００であり、第１サーキュラスプライン部３３のスプライン歯の歯数が１０２であり、及び、第２サーキュラスプライン部４４のスプライン歯の歯数が１００であってもよい。
【０１７４】
この場合、回転体５１が回転することにより回転させられる第１サーキュラスプライン部３３又は第２サーキュラスプライン部４４の回転方向は、上記各実施形態と相違する。即ち、回転体５１が第１サーキュラスプライン部３３に対して時計方向に相対回転することにより、第２サーキュラスプライン部４４は、第１サーキュラスプライン部３３に対して反時計方向に相対回転させられる。換言すると、回転体５１が第２サーキュラスプライン部４４に対して時計方向に相対回転することにより、第１サーキュラスプライン部３３は、第２サーキュラスプライン部４４に対して時計方向に相対回転させられる。
【０１７５】
また、上記各実施形態は、上記ステップ７０５又は上記ステップ１１０５において、回転体５１（ロータ５２）の駆動方向を時計方向及び反時計方向の２つの方向に順に制御するとともに電圧のデューティ比を一定の値Ｒ０に維持するように構成されているが、回転体５１の駆動方向を１つの方向のみに制御するとともにデューティ比を少なくとも２つの異なる値に順に制御するように構成されていてもよい。
【０１７６】
更に、上記各実施形態における伝達比可変装置の一部は、波動歯車機構により構成されているが、周知の遊星歯車機構により構成されていてもよい。
【０１７７】
また、上記各実施形態においては、ロアステアリングシャフト４０が上側基体部４１と下側基体部４２とトーションバー４５とからなる３つの部材を含んでいるが、ロアステアリングシャフト４０がトーションバー４５を含むことなく且つ上側基体部４１及び下側基体部４２が一体に形成されていてもよい。この場合、上側基体部４１及び下側基体部４２の少なくとも一部は、弾性変形することが可能な材料からなることが好適である。
【０１７８】
加えて、上記各実施形態は、アッパステアリングシャフト（入力軸）３０の中心軸、ロアステアリングシャフト（出力軸）４０の中心軸及び回転体５１の中心軸のすべてが１つの直線上に（即ち、同軸に）配置されるように構成されているが、アッパステアリングシャフト３０の中心軸、ロアステアリングシャフト４０の中心軸及び回転体５１の中心軸が複数の直線上に配置されるように構成されていてもよい。
また、本明細書において、「ＡがＢに対して相対回転する」ことは、「Ａの回転に伴ってＡの回転角度とＢの回転角度との差が変化する」ことを意味している。
【０１７９】
なお、上記各実施形態について、ステアリングホイール２０が中立位置にある状態にてイグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り替えられた場合の作動のみを説明したが、ステアリングホイール２０が中立位置以外の位置にある状態にてイグニッションスイッチが切り替えられた場合の作動も同様に説明できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両の操舵制御装置を車両の操舵装置に適用したシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示した第１サーキュラスプライン部及びウェーブジェネレータ部をアッパステアリングシャフトの中心軸に直交する平面にて切断した概略断面図である。
【図３】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンであって回転体回転角度を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図４】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンであってモータを駆動制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンであってＩＧ−ＯＦＦ期間の開始時にロック装置を制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンであってＩＧ−ＯＮ期間の開始時にロック装置を制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図７】図１に示したＣＰＵが実行するルーチンであってステアリングホイールが静止しているときにロック装置が正常に作動しているか否かを判定するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図８】運転者がステアリングホイールを保持している場合におけるロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係及び回転角度差と回転体回転角度との関係を表すグラフである。
【図９】運転者がステアリングホイールから手を放している場合におけるロータ駆動トルクと出力軸トルクとの関係及び回転角度差と回転体回転角度との関係を表すグラフである。
【図１０】運転者がステアリングホイールを回転させている場合における回転角度差と回転体回転角度との関係を表すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る操舵制御装置がＩＧ−ＯＦＦ期間の開始時にロック装置を制御するために図５に示したルーチンの処理の一部に代えて実行する処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８１】
１０…操舵装置、２０…ステアリングホイール、３０…アッパステアリングシャフト、３３…第１サーキュラスプライン部、３３ａ…内周面、４０…ロアステアリングシャフト、４１…上側基体部、４２…下側基体部、４４…第２サーキュラスプライン部、４４ａ…内周面、４５…トーションバー、５０…モータ部、５１…回転体、５１ｂ…ウェーブジェネレータ部、５１ｃ…フレクスプライン、５２…ロータ、５３…ステータ、６０…ロック装置、６１…ロックホルダ、６２…ピン軸、６３…ロックレバー、７０…運動変換部、７１…ラックバー、７２…タイロッド、８１…操舵角センサ、８２…回転体回転角センサ、８３…電流計、８４…上側基体部回転角センサ、８５…下側基体部回転角センサ、８６…車速センサ、９０…電子制御ユニット、ＣＬ１…ステータ用コイル、ＣＬ２…ロック用コイル、ＣＴ１…ステータ用制御回路、ＣＴ２…ロック用制御回路、ＳＷ…操舵輪、ＶＡ…電圧源。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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