(57)【要約】【課題】ステアリングホイールとステアリングギヤを機械的に分離させた構成において、少ない消費電力で良好な操舵フィーリングを実現する。【解決手段】第一の制御装置６は、ラックエンド信号受信手段４０でラックエンドに到達したことを知らせるラックエンド信号を取得したら、電磁部ブレーキ信号発生手段４４で電磁ブレーキ手段１５を動作させ、ステアリングシャフト３にブレーキをかける。この力は、運転者にはラックエンドに到達したことを知らせる力として働く。ラックエンド信号を受信したときは、このときの操舵角度をラックエンド対応データ記憶手段３２にラックエンド対応データとして記憶し、ラックエンド対応データと実際の操向角度の角度差に応じて電磁ブレーキ手段１５でブレーキをかける。【選択図】図１
2008285039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに取り付けられ、前記ステアリングシャフトとともに回転するステアリングホイールと、
前記ステアリングシャフトの回転を検出するエンコーダから供給されるパルス信号をカウントし、第１のカウント信号を発生する第１のカウント手段と、
前記第１のカウント手段から出力される第１のカウント信号を前記ステアリングホイールの回転量を示す信号に変換する操舵角度算出手段と、
車両の車体に操向可能に支持された操向輪と、
電動機とラックアンドピニオン機構を有し、車両の車体に対する前記操向輪の操向角度を変化させる駆動手段と、
前記操向輪の操向角度の変化を検出するエンコーダから供給されるパルス信号をカウントし、第２のカウント信号を出力する第２のカウント手段と、
前記第２のカウント手段から供給される第２のカウント信号を前記操向輪の操向角の変化量を示す信号に変換し、操向角度信号として出力する操向角度算出手段と、
前記ラックアンドピニオン機構がラックエンドに到達したことを示す信号を受け取ったときに、前記ステアリングシャフトにブレーキをかける電磁ブレーキ手段と、
前記電磁ブレーキ手段に供給される電流を制御する電磁ブレーキ信号発生手段と、
前記ステアリングシャフトを回転させるときに発生するトルクを検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサの信号を操舵角度に変換するデータ変換手段と、
前記操舵角度算出手段から出力される操舵角度と前記データ変換手段で変換した操舵角度を加算して操舵角度信号を発生させる加算手段と、
前記加算手段で発生させた操舵角度信号と前記操向角度算出手段で算出した操向角度信号の角度差を算出し、前記駆動手段を駆動させるための角度差信号を出力する角度差信号算出手段と
を備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記電動機に供給される電流を検出する電流センサと、
前記電流センサの出力及び前記第２のエンコーダの出力から前記ラックアンドピニオン機構がラックエンド位置に相当する位置に到達したことを判定するラックエンド判定手段と、
前記ラックエンド判定手段がラックエンド位置に相当する到達したと判定したときに、そのときの操舵角度を記憶するラックエンド対応データ記憶手段と、
前記ラックエンド対応データ記憶手段に記憶されている角度と前記操舵角度算出手段で算出された実際の操舵角度の角度差を算出する角度信号比較手段と
を備え、前記角度信号比較手段は、算出した角度差が所定値以下のときに前記電磁ブレーキ信号発生手段を稼動させる信号を出力させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールと、操向輪を操向させるステアリングギヤとを機械的に分離させたステアバイワイヤ方式の車両用制御装置では、ステアリングホイールの回転を検出するセンサを設け、センサでステアリングホイールの操舵角度を検出し、これに相当する操向角度を制御装置で算出する。さらに、操向角度に操向輪の角度が一致するようにステアリングギヤを駆動させる。
【０００３】
ここで、ステアリングホイールの操舵角度をロータリエンコーダなどのデジタル式のセンサで検出する場合、ステアリングホイールを所定角度回転させた状態でイグニッションをＯＮ、ＯＦＦしたときなどにセンサの出力がリセットされてしまうことがある。そこで、従来の車両用制御装置では、ステアリングホイールにポテンショメータなどのアナログ式のセンサをさらに設けて操舵角度の情報をバックアップするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。ポテンショメータの出力信号を監視すればステアリングホイールの中立点位置が検出できるので、ステアリングホイールの中立点位置でデジタル式のセンサのデータをリセットすれば、ステアリングホイールの操舵角度を確実に検出できるようになる。
【特許文献１】特開２００５−５３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、操向角度と操舵角度の角度差に比例して操舵反力を発生させる場合には、角度差が小さくなると操舵反力を殆ど発生できなくなるので、外力で操向輪が押し戻されるときなどに一定以上の角度差が生じるまでは操舵反力を発生させることができなくなって運転者の操舵フィーリングを低下させることがあった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、操向角度と操舵角度の角度差によらずに適切な反力を与えることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、車両の車体に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに取り付けられ、前記ステアリングシャフトとともに回転するステアリングホイールと、前記ステアリングシャフトの回転を検出するエンコーダから供給されるパルス信号をカウントし、第１のカウント信号を発生する第１のカウント手段と、前記第１のカウント手段から出力される第１のカウント信号を前記ステアリングホイールの回転量を示す信号に変換する操舵角度算出手段と、車両の車体に操向可能に支持された操向輪と、電動機とラックアンドピニオン機構を有し、車両の車体に対する前記操向輪の操向角度を変化させる駆動手段と、前記操向輪の操向角度の変化を検出するエンコーダから供給されるパルス信号をカウントし、第２のカウント信号を出力する第２のカウント手段と、前記第２のカウント手段から供給される第２のカウント信号を前記操向輪の操向角の変化量を示す信号に変換し、操向角度信号として出力する操向角度算出手段と、前記ラックアンドピニオン機構がラックエンドに到達したことを示す信号を受け取ったときに、前記ステアリングシャフトにブレーキをかける電磁ブレーキ手段と、前記電磁ブレーキ手段に供給される電流を制御する電磁ブレーキ信号発生手段と、前記ステアリングシャフトを回転させるときに発生するトルクを検出するトルクセンサと、前記トルクセンサの信号を操舵角度に変換するデータ変換手段と、前記操舵角度算出手段から出力される操舵角度と前記データ変換手段で変換した操舵角度を加算して操舵角度信号を発生させる加算手段と、前記加算手段で発生させた操舵角度信号と前記操向角度算出手段で算出した操向角度信号の角度差を算出し、前記駆動手段を駆動させるための角度差信号を出力する角度差信号算出手段とを備えることを特徴とする車両用制御装置とした。
この車両制御装置では、トルクセンサの検出値を操舵角度に換算し、この換算した角度を加味した操舵角度に一致するように操向輪の角度制御が行われる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用制御装置において、前記電動機に供給される電流を検出する電流センサと、前記電流センサの出力及び前記第２のエンコーダの出力から前記ラックアンドピニオン機構がラックエンド位置に相当する位置に到達したことを判定するラックエンド判定手段と、前記ラックエンド判定手段がラックエンド位置に相当する到達したと判定したときに、そのときの操舵角度を記憶するラックエンド対応データ記憶手段と、前記ラックエンド対応データ記憶手段に記憶されている角度と前記操舵角度算出手段で算出された実際の操舵角度の角度差を算出する角度信号比較手段とを備え、前記角度信号比較手段は、算出した角度差が所定値以下のときに前記電磁ブレーキ信号発生手段を稼動させる信号を出力させるように構成したことを特徴とする。
この車両用制御装置では、ラックエンドとみなせる位置でブレーキ動作が行えるようになるので、路面状態や外力によって操向角度が抑制された場合でも実際の操向角度と操舵角度を一致でき、操舵フィーリングが良好になる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トルクを換算した角度信号を使って操向輪の角度制御が可能になり、角度差がない場合においても、外力によって操向輪が押し戻されることがなくなって、ステアリングと操向輪の位置ずれを防止でき、操舵フィーリングが良好になる。ラックエンド位置とみなされた位置で電磁ブレーキ手段を動作させてラックエンド感を運転者に与えるようにしたので、外力などで操向輪が操向し難い状態でも操舵角度と操向角度を一致させ易くなって、操舵フィーリングが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１及び図２に示すように、車両用制御装置１は、運転者が操作する入力手段であるステアリングホイール２が取り付けられたステアリングシャフト３と、操向輪（以下、タイヤという）４を操向させるステアリングギヤ５とが機械的に接続されておらず、ステアリングシャフト３側の第一の制御装置６と、ステアリングギヤ５の第二の制御装置７と介して電気的に接続されている。
【０００９】
ステアリングシャフト３は、車体に固定されたハウジング１１に回転自在に支持されている。ハウジング１１内には、電動機に減速機構を取り付けた駆動モータ１２が収容されており、駆動モータ１２の動力をステアリングシャフト３に伝達可能に連結されている。さらに、ハウジング１１には、ステアリングホイール２の回転に応じてパルス信号を出力する第１のエンコーダ１３と、ステアリングホイール２の操舵角度の中立点を検出する第２のエンコーダ１４と、電磁ブレーキ手段１５が取り付けられている。駆動モータ１２は、駆動回路１６を介して第一の制御装置６に接続されている。電磁ブレーキ手段１５は、電磁石に通電してロータの回転を停止させるようなブレーキ力を発生させるもので、駆動回路１７を介して第一の制御装置６に接続されている。各駆動回路１６，１７は、スイッチング素子などを有し、不図示の電源からの電流を駆動モータ１２や電磁ブレーキ手段１５に供給するように構成されている。
さらに、ステアリングシャフト３には、トルクセンサ１８が取り付けられている。トルクセンサ１８は、ステアリングホイール２から駆動モータ１２に至るまでの間に取り付けれ、第一の制御装置６にトルクに応じた信号を出力する。
【００１０】
第１のエンコーダ１３は、光学式のロータリエンコーダが用いられている。ロータリエンコーダは、ステアリングホイール２と共に回転する不図示の円板を有し、この円板には２列のパターンが形成されている。各パターンは、例えば、周方向に等間隔に形成された略同じ幅のスリットからなり、一方のパターンのスリットの配置に対して他方のパターンのスリットの配置を周方向にスリット幅の１／４だけずらして配置されている。したがって、円板を挟んで発光素子と受光素子を配置すれば、それぞれのパターンに対応して１／４周期だけパルスの発生タイミングがずれた信号が得られる。このようなパルス信号の一例を図３に示す。以下、一方のパターンによって発生する第１のパルス信号をＡ相の回転検出信号Ａｗとし、他方のパターンによって発生する第２のパルス列信号をＢ相の回転検出信号Ｂｗとする。
【００１１】
第２のエンコーダ１４は、操舵角度をリセットする位置を検出する中心位置検出センサとして使用される。例えば、ステアリングホイール２を操舵可能な範囲で回転させたときに１回転するように減速された円板にマーカを設け、このマーカを検出したときにパルス信号を出力するセンサが用いられる。マーカは、タイヤ４が直進方向に向くときのステアリングホイール２の回転位置に対応して設けられている。車両は、直進方向に対して右側及び左側のそれぞれに同じ量だけタイヤ４を操向可能に構成されているので、このときのステアリングホイール２の回転位置は、操舵可能な領域の中立点に相当する。したがって、運転者がステアリングホイール２を回転させているときに、中立点に達する度に初期位置信号として中立点位置信号Ｃｗ（図３参照）が１つ出力される。中立点位置信号Ｃｗは、回転検出信号Ａｗ，Ｂｗのそれぞれの周期の１／２よりも長く、回転検出信号Ａｗ，Ｂｗのそれぞれの周期よりも短い時間幅のパルス信号である。
【００１２】
第一の制御装置６は、第１のカウント手段として、それぞれの回転検出信号Ａｗ，Ｂｗが入力されるアップダウン判定回路２１と、回転検出信号Ａｗが入力されるエッジ検出手段２２Ａと、回転検出信号Ｂｗが入力されるエッジ検出手段２２Ｂと、第１のカウンタであるアップダウンカウンタ２４とを有する。
アップダウンカウンタ２４は、各エッジ検出回路２２Ａ，２２Ｂの出力がＯＲ回路２５を介して接続されると共に、アップダウン判定回路２１の出力及びリセット信号整形手段２３の出力が接続されている。リセット信号整形手段２３は、中立点位置信号Ｃｗが入力されたときにアップダウンカウンタ２４の第１のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。
【００１３】
アップダウンカウンタ２４から出力される第１のカウント信号は、操舵角度算出手段２６に入力される。操舵角度算出手段２６は、操舵角度マップ２７を検索して操舵角度を算出する。操舵角度マップ２７は、アップダウンカウンタ２４のカウント値と操舵角度を対応付けた構成を有する。操舵角度算出手段２６の出力は、加算手段２８、角度差信号算出手段２９、操舵反力算出手段３０、角度信号比較手段３１、ラックエンド対応データ記憶手段３２に接続されている。
加算手段２８は、操舵角度算出手段２６で算出した実際の操舵角度（以下、実操舵角度という）に加えて、トルクセンサ１８の出力をトルク検出回路３３で取り込んでデータ変換手段３４でデータ処理した結果が入力される。データ変換手段３４は、トルク値にマップ３５に格納されている係数をかけて操舵角度（以下、変換操舵角度という）に換算する処理を行う。マップ３５は、トルクセンサ１８で検出したトルク値から通常の操舵で発生するトルク値を減じたトルク値と、操舵角度が対応付けられた構成になっている。
実操舵角度に変換操舵角度を加算したデータは、操舵角度信号として操舵角度信号出力回路３６から第二の制御装置７に送られる。
【００１４】
角度差信号算出手段２９は、実操舵角度に加えて、操向角度信号受信手段３７を介して第二の制御装置７の操向角度の信号が入力される。操向角度に対する実操舵角度の角度差の算出結果が角度差信号算出手段２９の出力として操舵反力算出手段３０に入力される。
操舵反力算出手段３０は、操舵反力マップ３８を検索して駆動モータ１２で発生させる操舵反力を算出する。操舵反力マップ３８は、角度差と操舵反力を対応付けた構成を有する。操舵反力は、操向角度に操舵角度を一致させるような大きさ及び向きが選択される。操舵反力算出手段３０の出力は、駆動信号生成手段３９に接続されている。駆動信号生成手段３９は、操舵反力算出手段３０で演算した操舵反力に応じて駆動回路１６に駆動信号を出力する。
【００１５】
角度信号比較手段３１は、ラックエンド対応データ記憶手段３２に格納されているラックエンド位置に対応する操舵角度と、実操舵角度を比較して角度差が所定値以下の場合には、電磁ブレーキ信号発生手段４４に信号を出力する。
ラックエンド対応データ記憶手段３２は、ラックエンド信号受信手段４０で受信したラックエンド信号を受けたら、そのときの実操舵角度を記憶する。ラックエンド信号は、第二の制御装置７で発生させる信号であって、ラックエンド位置に到達したとみなされたときに発生する信号である。
電磁ブレーキ信号発生手段４４は、角度信号比較手段３１及びラックエンド信号受信手段４０から信号入力が可能に接続され、ラックエンド信号の入力によって角度差信号でマップ４５を検索して電磁ブレーキ手段１５に供給する電流値を決定する。電磁ブレーキ信号発生手段４４の出力は、駆動回路１７と遮断信号発生手段４６に接続されている。
遮断信号発生手段４６は、電磁ブレーキ信号発生手段４４からの信号入力によって遮断信号を駆動信号生成手段３９に出力する。
【００１６】
図２に示すように、ステアリングギヤ５は、駆動手段として電動機に減速機構が取り付けられた操向モータ６１と、操向モータ６１の回転をステアリングロッド６２の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。ステアリングロッド６２の両端にはタイロッド６３とナックルアーム６４を介してタイヤ４が接続されている。操向モータ６１は、駆動回路６５を介して第二の制御装置７に接続されている。駆動回路６５は、スイッチング素子などを有し、不図示の電源からの電流を操向モータ６１に供給するように構成されている。
【００１７】
操向モータ６１には、操向モータ６１の回転から操向角度を検出する第３のエンコーダ６６が取り付けられている。第３のエンコーダ６６には、前記と同様に光学式のロータリエンコーダを使用している。第３のエンコーダ６６からは、Ａ相の回転検出信号Ａｇと、パルスの発生タイミングが半周期ずれたＢ相の回転検出信号Ｂｇとが出力される。
ステアリングギヤ５には、操向角度をリセットする位置を検出する操向角度リセットセンサとして、操向角度の中立点を検出する第４のエンコーダ６７が取り付けられている。第４のエンコーダ６７は、ステアリングロッド６２が最も右に移動したラックエンドから、最も左に移動したラックエンドまでの間の中間地点を検出することで操向角度の中立点を検出するもので、ステアリングロッド６２と共に移動する不図示のマーキングを検出してパルス状の中立点位置信号Ｃｇ（図３参照）を１つ出力するように構成されている。
【００１８】
第二の制御装置７は、第２のカウント手段として、それぞれの回転検出信号Ａｇ，Ｂｇが入力されるアップダウン判定回路７１と、回転検出信号Ａｇが入力されるエッジ検出手段７２Ａと、回転検出信号Ｂｇが入力されるエッジ検出手段７２Ｂと、第２のカウンタであるアップダウンカウンタ７４とを有する。
アップダウンカウンタ７４は、各エッジ検出手段７２Ａ，７２Ｂの出力がＯＲ回路７５を介して接続されると共に、アップダウン判定回路７１の出力及びリセット信号整形手段７６の出力が接続されている。リセット信号整形手段７６は、中立点位置信号Ｃｇが入力されたときにアップダウンカウンタ７４の第２のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。アップダウンカウンタ７４の出力は、操向角度算出手段７９に接続されている。
【００１９】
操向角度算出手段７９は、操向角度マップ８０を検索して操向角度を算出する。操向角度マップ８０は、アップダウンカウンタ７４のカウント値と操向角度を対応付けた構成を有する。操向角度の信号は、操向角度信号出力回路８１を通して第一の制御装置６の操向角度信号受信手段３７（図１参照）に出力されると共に、ラックエンド判定手段７３に入力される。さらに、角度差信号算出手段８２、操向角度決定手段８３及び角度比較手段８４にも接続される。
ラックエンド判定手段７３は、タイマ９６のカウント値が所定値に達したら、ＯＲ回路７５の出力の変化がないこと、電流比較手段９３の出力を確認した後、ラックエンド信号発生手段９７に信号を送る。ラックエンド信号発生手段９７は、ラックエンド信号を発生させ、ラックエンド信号出力回路９８から第一の制御装置６に送信する。
【００２０】
角度差信号算出手段８２には、操舵角度信号受信手段８５を介して第一の制御装置６の操舵角度信号出力回路３６から送信される操舵角度の信号が入力される。角度差信号算出手段８２の出力は、操向角度決定手段８３に接続されている。操向角度決定手段８３は、目標操向角度マップ８６を検索して目標操向角度を算出する。目標操向角度マップ８６は、実際の操向角度に対する角度差が大きい場合には、出力が大きくなるように設定されている。目標操向角度の信号は、駆動信号生成手段８７で駆動信号に変換されて駆動回路６５に出力される。
【００２１】
角度比較手段８４は、メモリ９９に登録されたデータを参照可能に構成されている。メモリ９９には、所定時間前の操舵角度が格納されている。メモリ９９のデータは、角度比較手段８４によって随時書き換えられる。
【００２２】
ここで、駆動回路６５から操向モータ６１に供給される電流は、電流センサ９１でモニタさている。電流センサ９１の出力は、電流検出回路９２を経て電流比較手段９３に入力される。電流比較手段９３は、電流センサ９１で検出した電流値と、メモリ９４に登録されている閾値を比較する。電流値が閾値を越えたら、ラックエンド判定手段７３と電流維持・低減信号発生回路９５に信号を出力する。電流維持・低減信号発生回路９５は、角度比較手段８４の出力も接続されており、低減信号や維持信号を駆動信号生成手段８７に出力して電流指令値を低減させる。
【００２３】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
運転者がステアリングホイール２を回転させると、第１のエンコーダ１３から回転角度に応じて２通りのパルス信号（回転検出信号Ａｗ，Ｂｗ）が第一の制御装置６に出力される。アップダウン判定回路２１は、回転検出信号Ａｗと回転検出信号Ｂｗのそれぞれのパルス信号の信号レベルが変化する順番からステアリングホイール２の回転方向を判定する。図３の矢印ＡＡ１に示す方向では、回転検出信号Ａｗがハイレベルになってから、回転検出信号Ｂｗがハイレベルになる。この場合には、例えば、ステアリングホイール２が右方向に操舵されているとみなし、アップダウンカウンタ２４にカウントアップするように指令する。ステアリングホイール２を逆回転させたときは、矢印ＡＡ１と反対、つまり矢印ＡＡ２に示す方向で各パルスが出力されることになる。この場合、回転検出信号Ｂｗがハイレベルになってから、回転検出信号Ａｗがハイレベルになるので、アップダウン判定回路２１がアップダウンカウンタ２４にカウントダウンするように指令する。
【００２４】
エッジ検出手段２２Ａは、回転検出信号Ａｗのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジをそれぞれ検出し、ＯＲ回路２５に出力する。同様に、エッジ検出手段２２Ｂは、回転検出信号Ｂｗのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジをそれぞれ検出し、ＯＲ回路２５に出力する。ＯＲ回路２５は、両エッジ検出手段２２Ａ，２２Ｂの信号の論理和を演算し、いずれかのエッジ検出手段２２Ａ，２２Ｂがエッジを検出したらパルスが立ち上がるような信号を作成する。これによって、第１のエンコーダ１３から出力されるパルス状の信号の分解能が４倍になる。
アップダウンカウンタ２４は、車両の直進走行に相当する中立点位置を基準にしてＯＲ回路２５から出力されるパルス信号をカウントする。アップダウン判定回路２１がカウントアップを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値に加算する。アップダウン判定回路２１がカウントダウンを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値から減算する。
【００２５】
操舵角度算出手段２６は、アップダウンカウンタ２４のカウント値で操舵角度マップ２７を検索し、そのカウント値に対応する実操舵角度を取得する。実操舵角度の信号は、加算手段２８に送られ、データ変換手段３４でトルクに応じて算出された変換操舵角度が加算される。２つの角度を加算して得られる操舵角度信号は、操舵角度信号出力回路３６から第二の制御装置７に向けて送信される。ここで、データ変換手段３４においてトルクから変換される操舵角度は、通常の操舵で発生する操舵トルクを除いた成分に、係数を掛け合わせて得られる値に相当する。マップ３５は、トルク値で検索すると操舵角度が得られるように予め作成されており、右転舵と左転舵でトルクの符号を反転させてある。このため、トルクが発生する方向によっては、操舵角度信号は、操舵角度算出手段２６で算出される操舵角度からトルクを変換した操舵角度を減じた角度になることもある。
【００２６】
第二の制御装置７では、操舵角度信号を操舵角度信号受信手段８５で受信する。角度差信号算出手段８２は、操舵角度信号に係数をかけて操舵角度に対応する操向角度（以下、目標操向角度という）を算出する。さらに、目標操向角度と現在のタイヤ４の操向角度（以下、実操向角度という）との角度差を算出する。
操向角度決定手段８３は、角度差で目標操向角度マップ８６を検索して目標操向角度を決定する。目標操向角度は、角度差がゼロになるような操向角である。駆動信号生成手段８７は、目標操向角度に応じた駆動信号を作成して駆動回路６５に出力し、操向モータ６１を回転させ、ステアリングロッド６２を移動させる。これによって、タイロッド６３等で連結されたタイヤ４の角度が変化する。
【００２７】
操向モータ６１が回転すると、第３のエンコーダ６６から２通りの回転検出信号Ａｇ，Ｂｇが出力される。第二の制御装置７は、アップダウン判定回路７１でそれぞれの回転検出信号Ａｇ，Ｂｇのそれぞれのパルス列信号の信号レベルの変化から回転方向を判定する。判定のアルゴリズムは、第一の制御装置６のアップダウン判定回路２１と同じである。また、各エッジ検出手段７２Ａ，７２ＢとＯＲ回路７５で回転検出信号Ａｇ，Ｂｇに対して分解能が４倍のパルス信号を作成する。
アップダウン判定回路７１の指令に従ってアップダウンカウンタ７４はＯＲ回路７５から出力されるパルス信号をカウントアップ又はカウントダウンする。アップダウンカウンタ７４のカウント値として出力される第２のカウント信号で操向角度算出手段７９が操向角度マップ８０を検索し、操向角度算出手段７９がカウント値で操向角度マップ８０を検索し、実操向角度を求める。実操向角度の信号（操向角度信号）は、前記した角度差信号算出手段８２及び操向角度決定手段８３に入力され、操向モータ６１の制御に利用される。さらに、操向角度信号出力回路８１から第一の制御装置６に送られる。
【００２８】
第一の制御装置６は、操向角度信号受信手段３７から角度差信号算出手段２９に入力される。角度差信号算出手段２９は、実操向角度と、操舵角度算出手段２６で算出された実操舵角度との角度差を算出し、角度差信号として出力する。操舵反力算出手段３０は、角度差で操舵反力マップ３８を検索して操舵反力を決定し、駆動信号生成手段３９に指令信号を出力する。駆動信号生成手段３９が操舵反力に応じて駆動モータ１２の駆動信号を生成させ、駆動回路１６から駆動モータ１２に通電させる。駆動モータ１２に連結された回転軸であるステアリングシャフト３に、駆動モータ１２の回転によって力が発生する。この力は、ステアリングホイール２を操作する運転者にとって負荷として作用する。これによって、ステアリングホイール２の操舵角度とタイヤ４の実際の操向角度が速やかに一致するようになる。また、路面状態などのインフォメーションが運転者に伝達され、操作性が向上する。
【００２９】
ここで、ステアリングギヤ５がラックエンドまで移動したときは、それ以上はタイヤ４を操向させることができない。この場合、操向モータ６１に取り付けられた第３のエンコーダ６６がパルス信号を出力しなくなるので、ＯＲ回路７５からラックエンド判定手段７３にパルス信号が出力されなくなる。
【００３０】
このとき、運転者がラックエンドに到達したことに気づかずにステアリングホイール２をさらに回転操作すると、タイヤ４の操向角度を増やせないので操向角度と操舵角度の差が大きくなって操向モータ６１に供給される電流が増加する。電流比較手段９３は、電流センサ９１の検出値がメモリ９４に登録されているデータを越えたら、ラックエンド判定手段７３と電流維持・低減信号発生回路９５のそれぞれに信号を出力する。
電流維持・低減信号発生回路９５は、電流比較手段９３からの信号に加えて、角度比較手段８４からも信号を受け取ったら、駆動信号生成手段８７に電流低減信号を出力する。角度比較手段８４は、メモリ９９に登録されている所定時間前の操舵角度と、新たに入力された現在の操向角度の差がないときに信号を出力する。このため、電流維持・低減信号発生回路９５は、操向モータ６１に入力される電流が大きく、かつタイヤ４の角度変化がないときに、ラックエンドを越えて操向させようとしていると判定して電流低減信号を出力する。これを受けた駆動信号生成手段８７は、電流目標値を下げた駆動信号を駆動回路６５に出力させ、操向モータ６１に入力される電流を減らす。
【００３１】
ラックエンド判定手段７３は、操向角度算出手段７９から入力される操向角度と、ＯＲ回路７５及び電流比較手段９３の出力を監視する。操向角度がラックエンドに相当する角度であり、かつＯＲ回路７５からのパルス信号が入力されずに、電流比較手段９３からの信号が入力されたら、タイマ９６を起動させて予め定められた待機時間が経過するまで待つ。待機時間が経過したら、ＯＲ回路７５の出力の変化がないこと、電流比較手段９３の出力を確認した後、ラックエンド信号発生手段９７に信号出力し、ラックエンド信号発生手段９７からラックエンドに到達したことを知らせるラックエンド信号を出力させる。ラックエンド信号は、ラックエンド信号出力回路９８から第一の制御装置６に送信され、ラックエンド信号受信手段４０に入力される。
【００３２】
第一の制御装置６では、ラックエンド信号が電磁ブレーキ信号発生手段４４に入力される。電磁ブレーキ信号発生手段４４は、角度信号比較手段３１で算出される実操舵角度とラックエンド対応データとして記憶されている操舵角度の角度差に応じて電磁ブレーキ手段１５に供給する電流を決定する。電磁ブレーキ手段１５がステアリングシャフト３にブレーキ力を発生させて運転者にラックエンド感を与える。
【００３３】
このとき、ラックエンド対応データ記憶手段３２は、ラックエンド信号の入力によってラックエンド対応データを現在の実操舵角度に置き換える。
さらに、遮断信号発生手段４６が遮断信号を出力して駆動モータ１２の電流供給を停止させる。これによって、駆動モータ１２による操舵反力が発生しなくなって、電磁ブレーキ手段１５のみでラックエンド感を発生させる。
電磁ブレーキ手段１５でブレーキがかかっている間は、ステアリングシャフト３を回転できないので、第１のエンコーダ１３のパルス列信号からは操舵角度信号を発生させることができないが、トルクセンサ１８の検出値から換算される操舵角度信号で操向モータ６１の駆動制御が行われる。
【００３４】
また、ラックエンド位置以外では、ステアリングホイール２側のトルク変動が通常の操舵で発生する範囲であれば、実際の操舵角度に従ってタイヤ４を操向させる。これに対して、通常の操舵で発生する範囲を越えてトルクが発生した場合、操向方向と同じ方向にトルクが発生したときは、実際の操舵角度に第２の操舵角度信号に相当する補正角度を上乗せした角度に一致するようにタイヤ４が操向制御される。これに対して、操向方向と逆方向にトルクが発生したときは、実際の操舵角度から補正角度を減算した角度に一致するようにタイヤ４が操向制御される。
【００３５】
この実施の形態では、ステアリングギヤ５側でラックエンドに到達したと判定したときに、電磁ブレーキ手段１５を利用して運転者にラックエンド感を与えることができるようになる。この間は、駆動モータ１２を停止させるので、消費電流を低減できる。運転者にラックエンド感を与えることで、ステアリングホイール２が必要以上に回されることが防止され、操向モータ６１のロック時の電流の流れすぎを防止できる。
ラックエンド到達の判定は、操向モータ６１に入力される電流と、操向角度の２つを監視することで行うので、操向中に単に電流が増大しているだけの場合や、操向角度が変化しないだけの場合にラックエンド到達と判定されることがなくなり、判定処理の精度が向上する。ラックエンド判定手段７３は、タイマ９６を用いることでラックエンドに到達したとみなせる状態が所定時間経過したときにラックエンド信号を発生させるようにしたので、誤動作が防止される。
【００３６】
さらに、第一の制御装置６側でラックエンドデータ対応データとしてラックエンドに相当する操舵角度を記憶しておき、第二の制御装置７からラックエンド信号が入力されるたびにラックエンドデータ対応データを更新するようにした。操向モータ６１に許容電流の最大値を供給した場合でも、路面状態や外力によってはタイヤ４が所定のラックエンド位置に到達しないで手前側で停止することがある。このような場合、ステアリングホイール２側では、このときの角度に対応して電磁ブレーキがかけられると共に、そのときの操舵角度がラックエンドデータ対応データとして記憶される。以降は、その値をラックエンド位置とみなしてブレーキ制御が実施されるので、実際の操向角度と操舵角度を一致でき、操舵フィーリングを良好にできる。
電磁ブレーキ手段１５でステアリングシャフト３にブレーキをかけているときは、トルク変化を操舵角度に換算し、この信号を操舵角度の代替信号として使用するようにしたので、ラックエンドに到達し、かつ角度差が殆どないときでも違和感のない制御が行える。
【００３７】
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、第一、第二の制御装置６，７を１つの制御装置から構成しても良い。
制御装置は１つでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用制御装置のステアリングホイール側の構成を示すブロック図である。
【図２】車両用制御装置のステアリングギヤ側の構成を示すブロック図である。
【図３】アップダウンカウンタに入力される信号を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      車両用制御装置
２      ステアリングホイール
３      ステアリングシャフト
４      タイヤ（操向輪）
５      ステアリングギヤ
６      第一の制御装置
１２      駆動モータ
１３      第１のエンコーダ
１５      電磁ブレーキ手段
１８      トルクセンサ
２８      加算手段
３０      操舵反力算出手段
３２      ラックエンド対応データ記憶手段
３９      駆動信号生成手段
４４      電磁ブレーキ信号発生手段
４６      遮断信号発生手段
【図１】
2008285039.tif 000003
【図２】
2008285039.tif 000004
【図３】
2008285039.tif 000005