(57)【要約】【課題】後輪操舵システムの失陥で後輪にスラスト角が生じても、車両を直進させるステアリング位置にハンドル角を容易に制御できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】後輪操舵システムの失陥等によって後輪が中立点からずれた状態のときは、ヨーレートを用いて舵角信号のゼロ点を補正することにより、ステアリングの中立点を補正する。舵角−ヨーレートのループ特性は、図に示すように、通常の操舵時には破線のように反時計方向のループを示すヒステリシス特性となるが、後輪の失陥時には舵角軸のプラス方向へ平行移動して実線のようなループ特性となる。そこで、失陥時にヨーレートが減少するときの舵角軸の切片（第１の舵角信号）と、ヨーレートが増加するときの舵角軸の切片（第２の舵角信号）の中点（第３の舵角信号）を採ってヨーレート中立点の舵角とする。これによって、スラスト角の発生時でも適切な操舵アシスト特性を維持できる。【選択図】図７
2008280027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵補助トルクを加える電動パワーステアリング装置であって、
ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
操舵に応じて後輪を転舵する後輪操舵システムと、
前記後輪操舵システムの失陥時に、前記ヨーレート検出手段が検出したヨーレートの値に基づいて、前記操舵補助トルクの制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正する舵角信号補正手段と
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記舵角信号補正手段は、前記ヨーレートが減少する過程で該ヨーレートがゼロになるときの第１の舵角信号と、前記ヨーレートが増加する過程で該ヨーレートがゼロになるときの第２の舵角信号との中間の第３の舵角信号の値を、前記舵角信号のゼロ点として補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
ステアリングホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵補助トルクを加える電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリングホイールへ操舵補助トルクを加えるための操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
操舵に応じて後輪を転舵する後輪操舵システムと、
前記後輪操舵システムの失陥時に、前記トルク検出手段が検出した操舵トルクの値に基づいて、前記操舵補助トルクの制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正する舵角信号補正手段と
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記舵角信号補正手段は、前記操舵トルクが増加する過程で該操舵トルクがゼロになるときの第１の舵角信号と、前記操舵トルクが減少する過程で該操舵トルクがゼロになるときの第２の舵角信号との中間の第３の舵角信号の値を、前記舵角信号のゼロ点として補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記舵角信号補正手段が補正した前記舵角信号のゼロ点に対応するステアリングホイール角度で車両が走行中のときは、補正前の舵角信号のゼロ点に対応するステアリングホイール角度で車両が走行中のときより操舵補助トルクを減少させる操舵トルク可変手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記操舵トルク可変手段は、
通常の車両走行状態において前記ステアリングホイールに操舵補助トルクを付与するアシスト制御部と、
前記後輪操舵システムの失陥時に、操舵トルクレシオを小さくして操舵補助トルクのアシスト制御量を低減させるためのアシスト比を算出するアシスト比算出部と、
前記アシスト制御部から出力された操舵補助トルクとアシスト比算出部から出力されたアシスト比とを乗算して操舵補助トルクに重み付けをする乗算器と
を備えることを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪車両における車輪の転舵力をアシスト（補助）する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪車両の電動パワーステアリング装置は、電動機が操舵トルクの大きさに応じた補助トルクを発生させ、この補助トルクをステアリング系に伝達して、運転者が操舵する操舵トルクを軽減させるものである。また、電動パワーステアリング装置の技術としては、操舵トルクと車速によって定まるベース電流（アシストトルク）を、ステアリング系のイナーシャ（慣性）とダンピング（粘性）によって補償し、この補償された電流を目標電流として電動機を制御して車輪の転舵力を適正にアシストする技術などが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、電動パワーステアリング装置には、車両の後輪の舵角を制御する後輪操舵システムが設けられているものがある。これらの後輪操舵システムは、車両の舵角に関する舵角信号や車速信号などの車両状態を示す量（以下、車両状態量と言う）に応じて後輪の舵角を左右で同時にあるいは個別に制御し、所望の車両運動特性を得るような制御を行っている。このとき、故障などによって後輪の舵角が不明になった場合でも、ステアリングホイールの戻りの悪化を抑えることができる技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、操舵トルクに応じた操舵補助トルク指令値と、ステアリングホイールの操舵角の中立点からの偏差に応じた復元トルク指令値とを加算した目標補助トルクを前輪の操舵系に付加することにより、ステアリングホイールの戻りの悪化を防止している。
【特許文献１】特開２００２−５９８５５号公報（図２参照）
【特許文献２】特開２０００−１７７６１５号公報（図２参照）
【特許文献３】特開２００６−１７５９８２号公報（段落番号００１７〜００２２、及び図１〜図４参照）
【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、前記の後輪操舵システムにおいて、その後輪を制御する機能が失陥した場合には後輪の左右輪に発生する力が不釣合いとなる状況が起こり得る。このような失陥状態に陥った場合は、車体の幾何学的中心線と直進時の車両の進行方向との間に所定の角度、すなわちスラスト角が発生する。したがって、車両はこれまでのステアリングホイールの角度状態では直進することができなくなる。このようなスラスト角が生じている状態においては、車両の運転者はハンドル角を車両が直進する位置に制御することが困難になる場合が生じる。また、後輪操舵システムが設けられていない車両において故障など何らかの原因で車両の後輪の左右輪に不釣合いな力が発生する状況に陥った場合についても同様である。さらに、特許文献３の技術において、ステアリングホイールの戻りの悪化を抑えても依然として所定のスラスト角は発生するので、やはり、車両の運転者が車両を直進させる位置にハンドル角を制御することは難しい。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、後輪操舵システムの失陥時などで後輪にスラスト角が生じたときでも、運転者が車両を直進させるステアリング位置にハンドル角を容易に制御できるような電動パワーステアリング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】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵補助トルクを加える電動パワーステアリング装置であって、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、操舵に応じて後輪を転舵する後輪操舵システムと、後輪操舵システムの失陥時に、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートの値に基づいて、操舵補助トルクの制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正する舵角信号補正手段とを備える構成を採っている。
【０００７】
このような構成によれば、本発明の電動パワーステアリング装置は、後輪操舵システムの失陥等によって後輪が中立点からずれた状態のとき、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートセンサ信号を用いて舵角信号のゼロ点を補正することによってステアリングの中立点を補正している。すなわち、後輪操舵システムを備えた電動パワーステアリング装置において、後輪舵システムが失陥して車両にスラスト角が生じ、車両を直進させるためのハンドル角に変化が生じた場合には、ドライバの直進操作を支援するために、ヨーレート検出手段が検出した車両の旋回方向への回転角の変化速度を示すヨーレートセンサ信号の値に基づいて、電動パワーステアリング装置の制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正している。
【０００８】
なお、舵角信号のゼロ点補正の好適な実施形態としては、請求項２に記載のように、舵角信号補正手段が、ヨーレートが減少する過程でそのヨーレートがゼロになるときの第１の舵角信号と、ヨーレートが増加する過程でそのヨーレートがゼロになるときの第２の舵角信号との中間の第３の舵角信号の値を舵角信号のゼロ点として補正を行っている。
【０００９】
また、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵補助トルクを加える電動パワーステアリング装置であって、ステアリングホイールへ操舵補助トルクを加えるための操舵トルクを検出するトルク検出手段と、操舵に応じて後輪を転舵する後輪操舵システムと、後輪操舵システムの失陥時に、トルク検出手段が検出した操舵トルクの値に基づいて、操舵補助トルクの制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正する舵角信号補正手段とを備える構成を採っている。
【００１０】
このような構成によれば、本発明の電動パワーステアリング装置は、後輪操舵システムの失陥等によって後輪が中立点からずれた状態のとき、トルクセンサ信号を用いて舵角信号のゼロ点を補正することによってステアリングの中立点を補正している。すなわち、後輪操舵システムを備えた電動パワーステアリング装置において、後輪操舵システムが失陥して車両にスラスト角が生じ、車両を直進させるためのハンドル角に変化が生じた場合には、ドライバの直進操作を支援するために、電動パワーステアリング装置のトルクセンサ信号の値に基づいて、電動パワーステアリング装置の制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正している。
【００１１】
また、舵角信号のゼロ点補正の好適な実施形態としては、請求項４に記載のように、舵角信号補正手段が、操舵トルクが増加する過程でその操舵トルクがゼロになるときの第１の舵角信号と、操舵トルクが減少する過程でその操舵トルクがゼロになるときの第２の舵角信号との中間の第３の舵角信号の値を舵角信号のゼロ点として補正を行っている。
【００１２】
また、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、舵角信号補正手段が補正した舵角信号のゼロ点に対応するステアリングホイール角度で車両が走行中のときは、補正前の舵角信号のゼロ点に対応するステアリングホイール角度で車両が走行中のときより操舵補助トルクを減少させる操舵トルク可変手段をさらに備える構成を採っている。
【００１３】
このような構成によれば、後輪操舵システムの失陥時には、ヨーレートセンサ信号又は操舵トルク信号の値に基づいて電動パワーステアリング装置の制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正した後、直進方向へステアリングが戻された位置で若干のハンドル角が残っていても、ステアリング中立点付近で操舵トルクレシオを変えることで、操舵補助トルクを減少させてハンドル操作を重くしている。これによって直進時のハンドル角の位置をドライバに認識しやすくする。
【００１４】
また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置では、操舵トルク可変手段は、通常の車両走行状態においてステアリングホイールに操舵補助トルクを付与するアシスト制御部と、後輪操舵システムの失陥時に、操舵トルクレシオを小さくして操舵補助トルクのアシスト制御量を低減させるためのアシスト比を算出するアシスト比算出部と、アシスト制御部から出力された操舵補助トルクとアシスト比算出部から出力されたアシスト比とを乗算して操舵補助トルクに重み付けをする乗算器とを備える構成を採っている。このような構成によれば、ステアリング中立点付近で操舵補助トルクを減らしてハンドル操作を重くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、請求項２、請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、後輪操舵システムが失陥、若しくは、後輪操舵システムを備えていない車両においても衝撃などの何らかの要因で左右の後輪が不釣合いな力を発生させることによって車両にスラスト角が発生し、車両を直進させるためのステアリングホイール角度が変化した場合でも、ドライバが車両を直進させるためのステアリングホイール角度位置を判断し易くなり、結果的に車両の直進性が容易に維持される。これによって、後輪の中立点がずれたことで直進させるための舵角が変化しても操舵アシスト量と車両挙動の不一致を回避することができる。
【００１６】
また、請求項５及び請求項６に記載の発明によれば、後輪操舵システムが失陥してハンドル角が中立位置からずれてしまった場合でも、直進付近では操舵補助トルクを小さくしてドライバが行う操舵トルクを大きくすることにより、感覚的にドライバが車両を直進させるためのハンドル角位置を認識することが容易となり、ドライバがハンドル角を直進状態に合わせ易くなる。すなわち、後輪操舵の失陥などで後輪にスラスト角が生じても、ドライバは車両を直進させるステアリング位置にハンドル角を容易に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
《本発明の概要》
本発明の電動パワーステアリング装置は、後輪操舵システムの失陥等によって後輪が中立点からずれた状態のとき、ヨーレートセンサ信号またはトルクセンサ信号を用いて舵角信号のゼロ点を補正することによってステアリングの中立点を補正している。さらに、舵角信号のゼロ点を補正した後に、直進方向へステアリングが戻された位置で若干のハンドル角が残っていても、その位置をハンドル角ゼロの位置とし、操舵トルクレシオを変えることで操舵補助トルクを減少させてハンドル操作を重くし、ハンドル角ゼロの位置をドライバに認識させやすくしている。
【００１８】
《操舵システムの動作》
まず、本発明の実施形態を説明する前に、電動パワーステアリング装置を含めた操舵システム全体の構成及び動作について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係る操舵システムを適用した４輪車両の全体概念図であり、図２は電動パワーステアリング装置の構成図である。図１に示すように、操舵システム１００は、前輪１Ｌ、１Ｒを転舵させる操向ハンドル３による操舵を電動機４で補助する電動パワーステアリング装置１１０、電動パワーステアリング装置１１０による前輪１Ｌ、１Ｒの転舵角と車速とに応じて後輪２Ｌ、２Ｒのトー角をそれぞれ独立にアクチュエータ３０によって変更させるトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒ、電動パワーステアリング装置１１０およびトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒを制御する操舵制御装置１３０（以下、操舵制御ＥＣＵと称する）、車速センサＳＶ、ヨーレートセンサＳＹ、横加速度センサＳＧＳ、トルクセンサＳＴ、ステアリング舵角センサ３ｓなど、各種センサを含んで構成されている。
なお、図１に示すように、車速センサＳＶ、ヨーレートセンサＳＹ、横加速度センサＳＧＳ、トルクセンサＳＴ、ステアリング舵角センサ３ｓなどでセンシングされた検出信号は、操舵制御ＥＣＵ１３０に入力されている。
【００２０】
（電動パワーステアリング装置）
電動パワーステアリング装置１１０は、図２に示すように、操向ハンドル３が設けられたメインステアリングシャフト３ａと、シャフト３ｃと、ピニオン軸７とが、２つのユニバーサルジョイント（自在継手）３ｂによって連結され、また、ピニオン軸７の下端部に設けられたピニオンギア７ａは、車幅方向に往復運動可能なラック軸８のラック歯８ａに噛合し、ラック軸８の両端には、タイロッド９、９を介して左右の前輪１Ｌ、１Ｒが連結されている。この構成により、電動パワーステアリング装置１１０は、操向ハンドル３の操作時に車両の進行方向を変えることができる。ここで、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９、９は転舵機構を構成する。なお、ピニオン軸７はその上部、中間部、下部を軸受３ｄ、３ｅ、３ｆを介してステアリングギアボックス６に支持されている。
【００２１】
また、電動パワーステアリング装置１１０は、操向ハンドル３による操舵トルクを軽減するための補助操舵トルクを供給する電動機４を備えており、この電動機４の出力軸に設けられたウォームギア５ａが、ピニオン軸７に設けられたウォームホイールギア５ｂに噛合している。すなわち、ウォームギア５ａとウォームホイールギア５ｂとで減速機構が構成されている。また、電動機４の回転子と電動機４に連結されてているウォームギア５ａとウォームホイールギア５ｂとピニオン軸７とラック軸８とラック歯８ａとタイロッド９、９などにより、ステアリング系が構成されている。
【００２２】
電動機４は、複数の界磁コイルを備えた固定子（図示せず）とこの固定子の内部で回動する回転子（図示せず）からなる３相ブラシレスモータであり、電気エネルギーを機械的エネルギー（ＰＭ＝ωＴＭ）に変換するものである。
ここで、ωは電動機４の角速度であり、ＴＭは電動機４の発生トルクである。また、発生トルクＴＭと実際に出力として取り出すことができる出力トルクＴＭ＊との関係は、次式（１）によって表現される。
ＴＭ＊＝ＴＭ−（ｃｍｄθｍ／ｄｔ＋Ｊｍｄ２θｍ／ｄｔ２）ｉ２    ・・・・（１）
ここで、ｉはウォームギア５ａとウォームホイールギア５ｂとの減速比である。
（１）式より、出力トルクＴＭ＊と電動機回転角θｍとの関係は、電動機４の回転子の慣性モーメントＪｍと粘性係数ｃｍとによって規定され、車両特性や車両状態に無関係である。
【００２３】
ここで、操向ハンドル３に加えられる操舵トルクをＴｓ、減速機構を介して倍力された電動機４の発生トルクによりアシストするアシスト量ＡＨの係数を、例えば、車速ＶＳの関数として変化するｋＡ（ＶＳ）とする。この場合、ＡＨ＝ｋＡ（ＶＳ）×Ｔｓであるから、路面負荷であるピニオントルクＴｐは、次式（２）のように表される。
Ｔｐ＝Ｔｓ＋ＡＨ 
＝Ｔｓ＋ｋＡ（ＶＳ）×Ｔｓ            ・・・・・・・（２）
これより、操舵トルクＴｓは、次式（３）のように表現される。
Ｔｓ＝Ｔｐ／（１＋ｋＡ（ＶＳ））          ・・・・・・・（３）
【００２４】
したがって、操舵トルクＴｓは、ピニオントルクＴｐ（負荷）の１／｛１＋ｋＡ（ＶＳ）｝倍に軽減される。例えば、車速ＶＳ＝０のときにｋＡ（０）＝２ならば、操舵トルクＴｓは、ピニオントルクＴｐの１／３の軽さに制御され、車速ＶＳ＝１００ｋｍ／ｈのときに、ｋＡ（１００）＝０ならば、操舵トルクＴｓは、ピニオントルクＴｐと等しくなり、マニュアルステアリングと同等のしっかりとした重さの操舵トルクの手応え感に制御される。すなわち、車速ＶＳに応じて操舵トルクＴｓを制御することにより、低速走行時には軽やかに、高速走行時にはしっかりとした安定な操舵トルクの手応え感が付与される。
【００２５】
また、電動パワーステアリング装置１１０は、電動機４を駆動する電動機駆動回路２３と、レゾルバ２５と、ピニオン軸７に加えられるピニオントルクＴＰを検出するトルクセンサＳＴと、トルクセンサＳＴの出力を増幅する差動増幅回路２１と、車両の速度（車速）を検出する車速センサＳＶと、操向ハンドル３の操舵角を検出するステアリング舵角センサ３ｓとを備えている。
そして、操舵システム１００の操舵制御ＥＣＵ１３０は、電動パワーステアリング装置１１０の機能部である電動機４を駆動制御する電動パワーステアリング制御部（図示せず）を有している。
【００２６】
電動機駆動回路２３は、例えば、３相のＦＥＴブリッジ回路のような複数のスイッチング素子を備え、図示しない電動パワーステアリング制御部からのＤＵＴＹ（ＤＵ、ＤＶ、ＤＷ）信号を用いて矩形波電圧を生成し、電動機４を駆動するものである。また、電動機駆動回路２３は図示しないホール素子を用いて３相の電動機電流Ｉ（ＩＵ、ＩＶ、ＩＷ）を検出する機能を備えている。
レゾルバ２５は、電動機４の電動機回転角θｍを検出し、角度信号θを出力するものであり、例えば、磁気抵抗変化を検出するセンサを周方向に等間隔の複数の凹凸部を設けた磁性回転体に近接させたものがある。
【００２７】
トルクセンサＳＴは、ピニオン軸７に加えられるピニオントルクＴＰを検出するものであり、ピニオン軸７の軸方向２箇所に逆方向の異方性となるように磁性膜が被着され、各磁性膜の表面に検出コイルがピニオン軸７に離間して挿入されている。
ステアリング舵角センサ３ｓは、メインステアリングシャフト３ａに取り付けられて回転するスロットディスク(図示せず)を挟んでＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)とフォトランジスタからなるフォトインタラプタが位相差を設けて２組設置されている。なお、スロットディスクには、操向ハンドル３の操舵角に対応して等角度間隔でスロットが形成されている。そして、メインステアリングシャフト３ａが回転すると、フォトインタラプタは、スロットディスクによる光の透過／遮断に応じてＯＮ／ＯＦＦのパルスを発生し、操向ハンドル３の操舵角および回転方向を測定している。
差動増幅回路２１は、検出コイルがインダクタンス変化として検出した２つの磁歪膜の透磁率変化の差分を増幅し、トルク信号Ｔを出力するものである。
【００２８】
車速センサＳＶは、車速ＶＳを単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速信号ＶＳを出力する。
操舵制御ＥＣＵ１３０の機能構成については、電動パワーステアリング装置１１０の制御とトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒの制御とまとめて後記する。
【００２９】
（トー角変更装置）
次に、図３、図４を参照しながらトー角変更装置の構成を説明する。
図３は左後輪側のトー角変更装置を示す平面図、図４はトー角変更装置のアクチュエータの構造を示す概略断面図である。
トー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒは、車両の左右の後輪２Ｌ、２Ｒにそれぞれ取り付けられるものであり、図３では、左後輪２Ｌを例にとりトー角変更装置１２０Ｌを示している。トー角変更装置１２０Ｌは、アクチュエータ３０、トー角変更制御装置（以下、トー角変更制御ＥＣＵと称する）３７を備えている。
なお、図３は、左側の後輪２Ｌのみを示しているが、右側の後輪２Ｒについても同様（対称）にして取り付けられている。ちなみに、操舵制御ＥＣＵ１３０とトー角変更制御ＥＣＵ３７、３７は本発明の操舵制御装置を構成している。
【００３０】
車体のリアサイドフレーム１１にほぼ車幅方向に延びるクロスメンバ１２の車幅方向端部が弾性支持されている。そして、ほぼ車体前後方向に延びるトレーリングアーム１３の前端がクロスメンバ１２により車幅方向端部近くで支持されている。トレーリングアーム１３の後端に後輪２Ｌが固定されている。
トレーリングアーム１３は、クロスメンバ１２に装着される車体側アーム１３ａと、後輪２Ｌに固定される車輪側アーム１３ｂとが、ほぼ鉛直方向の回動軸１３ｃを介して連結されて構成されている。これにより、トレーリングアーム１３が車幅方向へ変位することが可能となっている。
【００３１】
前記アクチュエータ３０は、その一端が車輪側アーム１３ｂの回動軸１３ｃより前方側の前端部にボールジョイント１６を介して取り付けられ、他端がクロスメンバ１２にボールジョイント１７を介して取り付けられている。
【００３２】
図４に示すように、アクチュエータ３０は、電動機３１、減速機構３３、送りねじ部３５などを備えて構成されている。
電動機３１は、正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータなどで構成されている。そして、コイルの巻線温度を検出する温度センサ３１ａを有し、トー角変更制御ＥＣＵ３７の自己診断部（図示せず）に検出温度信号を入力する。
減速機構３３は、例えば、２段のプラネタリギア（図示せず）などが組み合わされて構成されている。ここで、図示しない自己診断部及び温度センサ３１ａは異常検出手段を構成する。
【００３３】
送りねじ部３５は、円筒形状に形成されたロッド３５ａと、このロッド３５ａの内部に挿入されて円筒形状をし、内周側にスクリュー溝３５ｂが形成されたナット３５ｃと、スクリュー溝３５ｂと噛合してロッド３５ａを軸方向に移動可能に支持するスクリュー軸３５ｄとを備えて構成されている。
送りねじ部３５は、減速機構３３および電動機３１とともに細長形状のほぼ円筒形状のケース本体３４内に収容されている。また、ケース本体３４の送りねじ部３５側にはブーツ３６がケース本体３４の端部とロッド３５ａの端部との間を蓋うように取り付けられており、ケース本体３４の端部から露出したロッド３５ａの外周面に埃や異物が付着したり、ケース本体３４の内部に外部から埃や異物や水が侵入しないようなっている。
【００３４】
減速機構３３の一端が電動機３１の出力軸と連結され、他端がスクリュー軸３５ｄと連結されている。電動機３１からの動力が、減速機構３３を介してスクリュー軸３５ｄに伝達されてスクリュー軸３５ｄが回転することで、ロッド３５ａがケース本体３４に対して図示左右方向（軸方向）に伸縮自在に動作するようになっている。スクリュー軸３５ｄとナット３５ｃのスクリュー溝３５ｂとの噛合の摩擦力により、電動機３１が通電されて駆動されていない状態においても、後輪のトー角が一定に保持される。
【００３５】
また、アクチュエータ３０には、ロッド３５ａの位置（伸縮量）を検出するストロークセンサ３８が設けられている。このストロークセンサ３８は、例えば、マグネットが内蔵され、磁気を利用して位置を検出できるようになっている。このように、ストロークセンサ３８を用いて位置を検出することにより、後輪２Ｌ、２Ｒのトーイン、トーアウトの舵角（トー角）を個別に高精度に検出できるようになっている。
【００３６】
このように構成されたアクチュエータ３０は、ロッド３５ａの先端に設けられたボールジョイント１６がトレーリングアーム１３の車輪側アーム１３ｂ（図３参照）に回動自在に連結され、ケース本体３４の基端（図４において右側の端）に設けられたボールジョイント１７がクロスメンバ１２（図３参照）に回動自在に連結されている。電動機３１の動力によってスクリュー軸３５ｄが回転してロッド３５ａが伸びる（図４の左方向）と、車輪側アーム１３ｂが車幅方向外側（図３の左方向）に押圧されて、後輪２Ｌが左方向に旋回し、またロッド３５ａが縮む（図４の右方向）と、車輪側アーム１３ｂが車幅方向内側（図３の右方向）に引かれて、後輪２Ｌが右方向に旋回する。
【００３７】
なお、アクチュエータ３０のボールジョイント１６が取り付けられる場所は、ナックルなど後輪２Ｌのトー角を変更できる位置であれば、車輪側アーム１３ｂに限定されるものではない。また、本実施形態においてトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒはセミトレーリングアーム型独立懸架方式のサスペンションに対して適用した場合の例で示したがそれに限定されるものではなく、他の懸架方式のサスペンションにも適用できる。
例えば、ダブルウイッシュボーン式サスペンションのサイドロッドや、ストラット式サスペンションのサイドロッドに前記アクチュエータ３０を組み込むことによっても実現できる。
【００３８】
また、アクチュエータ３０には、トー角変更制御ＥＣＵ３７が一体に構成されている。トー角変更制御ＥＣＵ３７は、アクチュエータ３０のケース本体３４に固定され、ストロークセンサ３８と、温度センサ３１ａとコネクタなどを介して接続されて構成されている。また、トー角変更制御ＥＣＵ３７、３７同士の間と、トー角変更制御ＥＣＵ３７と操舵制御ＥＣＵ１３０との間は通信回線で接続されている。
トー角変更制御ＥＣＵ３７には、車両に搭載された図示しないバッテリなどの電源から電力が供給される。また、操舵制御ＥＣＵ１３０、電動機駆動回路２３にも前記とは別系統でバッテリなどの電源から電力が供給される。
【００３９】
以上のような構成によって、操舵システムが通常の車両走行制御を行うと共に電動パワーステアリング装置が操舵トルクのアシスト制御を行うが、それらの制御技術は周知の内容であるのでその説明は省略する。ところで、前記の操舵システムにおいて後輪を制御する機能（例えば、図１に示すトー角変更制御ＥＣＵ３７やアクチュエータ３０などの後輪操舵システム）が失陥した場合には、後輪の左右輪２Ｒ，２Ｌに発生する力が不釣合いとなる状況が起こり得る。このような失陥状況に陥った場合には、車体の幾何学的中心線と直進時の車両の進行方向に角度、すなわちスラスト角が発生し、車両は従来の状態で直進することができなくなる。
【００４０】
図５を用いてさらに詳しく説明する。図５は、４輪車両における車体中心線と車両の進行方向を示す概念図であり、（ａ）は正常走行時の車体中心線と車両の進行方向を示し、（ｂ）はスラスト角発生時の車体中心線と車両の進行方向を示している。正常走行時においては、図５（ａ）に示すように車体中心線と車両の進行方向は一致している。しかし、後輪の左右輪２Ｒ，２Ｌを制御する機能が失陥した場合は、図５（ｂ）に示すように、車体中心線と車両の進行方向との間にはスラスト角が発生する。このような状態においては、車両の運転者はハンドル角を車両が直進する位置に制御することが難しくなる。また、故障など何らかの原因で車両の後輪の左右輪が不釣合いな力を発生する状況に陥った場合についても同様である。なお、図５（ｂ）では、後輪２Ｒ，２Ｌはともに右側を向いた状態で失陥している。このため、車両を左側に旋回させるモーメントが発生するが、前輪１Ｒ，１Ｌを右側に転舵してモーメントを打ち消している。
【００４１】
そこで、本発明の電動パワーステアリング装置では、操舵システムの失陥等によって後輪が中立点からずれた状態のときは、図１、図２に示すヨーレートセンサＳＹの信号（ヨーレートセンサ信号）またはトルクセンサＳＴの信号（トルクセンサ信号）を用いて舵角信号のゼロ点を補正することによってステアリングの中立点を補正している。さらに、ヨーレートセンサ信号またはトルクセンサ信号によって舵角信号のゼロ点を補正した後に、電動機４の操舵トルクレシオ（つまり、アシスト比）を変化させ、操舵補助トルクを減少させることによって補正後のステアリング中立点におけるハンドル操作を重くしている。以下、その実施形態について詳細に説明する。
【００４２】
《第１実施形態》
本発明の第１実施形態では、図１のような操舵システム１００と図２のような電動パワーステアリング装置１１０とを備えた車両において、後輪側の操舵システム（以下、後輪操舵システムという）が失陥したり、故障などの原因で車両の後輪の左右輪２Ｒ，２Ｌに不釣合いな力を発生する状況に陥り、車両にスラスト角が生じて車両を直進させるために必要な操向ハンドル３の角度（以下、ハンドル角という）に変化が生じた場合は、ドライバ（運転者）の直進操作を支援するために、ヨーレートセンサＳＹの信号（以下、ヨーレートセンサ信号という）の値に基づいて、電動パワーステアリング装置１１０の制御に用いる舵角信号のゼロ点を補正する。
【００４３】
言い換えると、あらかじめ、ステアリングホイール角度がゼロの状態で直進しない場合において、ヨーレートセンサ信号の値がゼロとなるステアリングホイール角度、或いは電動機４の回転角度（以下、モータ回転角度という）を操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶させておく。そして、後輪操舵システムの失陥時において、後輪の左右輪２Ｒ，２Ｌに発生する力が不釣合いとなって車両にスラスト角が生じ、ステアリングホイール角度がゼロの状態で車両が直進しない場合は、ヨーレートセンサ信号の値に基づいて操舵アシスト制御に用いるステアリングホイール角度信号或いはモータ回転角度信号の補正を行う。なお、以下の説明では、ステアリングホイール角度信号及びモータ回転角度信号を総称して舵角信号という。
【００４４】
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態に係るヨーレートセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れについて説明する。図６は、本発明の第１実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときにヨーレートセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れを示すフローチャートである。
図６において、後輪操舵システムが失陥したか否かを常時監視するために（ステップＳ１）、後輪操舵システムが失陥していなければ（ステップＳ１、Ｎｏ）、監視状態をそのまま継続する（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４５】
ここで、後輪操舵システムは、操舵制御ＥＣＵ１３０、トー角変更制御ＥＣＵ３７等により、操向ハンドル３の操舵角をステアリング舵角センサ３ｓで検出して、操向ハンドル３の操舵角に応じて後輪２Ｌ、２Ｒを制御している。
なお、後輪操舵システムは、トルクセンサＳＴで検出した操舵トルクに応じて後輪２Ｌ、２Ｒを制御しても良く、また、操向ハンドル３の操舵角および車速センサＳＶで検出した車速信号、或いは、操舵トルクおよび車速センサＳＶで検出した車速信号に応じて、後輪２Ｌ、２Ｒを制御しても良い。この点は、後記する第２実施形態、第３実施形態も同じである。
【００４６】
一方、後輪操舵システムが失陥した場合は（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、車両が停止していないか否か（停止していないこと）、及びアシスト特性の急変による操舵システムへの影響を避けるために車速が所定の閾値以下である否かを判定する。すなわち、０＜車速≦閾値であるか否かを判定する。さらに、舵角速度が所定の閾値より小さいか否か(ドライバが速いステアリング操作をしていないこと)、つまり、舵角速度＜閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００４７】
ここで、車両が閾値以下の車速で走行していて（つまり、０＜車速≦閾値であって）、かつ、舵角速度が閾値より小さい（舵角速度＜閾値である）場合は（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートの値に基づいて、ヨーレート中立点算出手段がヨーレート中立点（つまり、ヨーレートセンサ信号のゼロ点）におけるステアリングホイールの舵角を算出する（ステップＳ３）。
【００４８】
次に、ヨーレート中立点でのステアリングホイール角度、或いはモータ回転角度があらかじめ操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶されているので、ヨーレート中立点算出手段によって算出されたヨーレート中立点における舵角信号に基づいて、舵角信号補正手段が、操舵アシスト制御に用いる舵角信号(ステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号)を補正する。つまり、舵角信号補正手段は、ヨーレート中立点の舵角信号に基づいて、ステアリングホイール角度の舵角値をゼロにするか、又はモータ回転角をゼロにするような補正を行う。あるいは、舵角信号補正手段は、ステアリングホイール角度の舵角値及びモータ回転角を共にゼロにするような補正を行うこともできる（ステップＳ４）。
【００４９】
ここで、ステップＳ３においてヨーレート中立点算出手段がヨーレート中立点におけるステアリングホイールの舵角を算出する方法について説明する。図７は、図６のステップＳ３においてヨーレート中立点算出手段がヨーレート中立点におけるステアリングホイールの舵角を算出する方法を示す概念図であり、横軸に舵角信号の値（以下、単に舵角という）を示し、縦軸にヨーレートセンサ信号の値（以下、単にヨーレートという）を示している。
【００５０】
なお、ステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号の補正に用いるヨーレートセンサ信号の値は、そのヨーレートセンサ信号の値と舵角信号との間の位相差を考慮した補正を行った上で用いている。また、舵角（或いはモータ回転角）とヨーレートとの相関関係を示す舵角−ヨーレートのループ特性は、通常の操舵を行っている場合（つまり、舵角速度＜閾値の場合）には、図７の破線で示すように、反時計方向のループを示すヒステリシス特性となる。すなわち、ヨーレートが増加するときと減少するときでは、ヨーレート中立点（ヨーレートセンサ信号のゼロ点）における舵角にヒステリシスが生じる。
【００５１】
このとき、舵角とヨーレートとの相関特性は、後輪の正常時においては舵角及びヨーレートの理論的な原点を中心として破線のようなループ特性を描くが、後輪の失陥時にはヨーレートがゼロのときに若干の舵角が残るために、舵角とヨーレートのループ特性は原点が舵角軸（Ｘ軸）のプラス方向へ平行移動して実線のような舵角−ヨーレートのループ特性となる。すなわち、後輪が正常時の舵角−ヨーレートのループ特性（破線）は、後輪の失陥時には実線のように舵角軸（Ｘ軸）のプラス方向へ平行移動する。
【００５２】
図８は、図７における後輪失陥時の舵角−ヨーレートのループ特性（実線）の拡大図であり、横軸に舵角を示し縦軸にヨーレートを示している。ある車速の範囲内（すなわち、０＜車速≦閾値）であって、かつ、ある舵角速度より小さい（すなわち、舵角速度＜閾値）ときは、例えば右操舵を行った場合には、ヨーレートが減少するときの舵角軸（Ｘ軸）の切片ａ（第１の舵角信号）と、ヨーレートが増加するときの舵角軸（Ｘ軸）の切片ｂ（第２の舵角信号）の中点ｃ（第３の舵角信号）を、ヨーレート中立点（つまり、ヨーレートセンサ信号の値がゼロの点）の舵角（又は、モータ回転角度）と判断する。なお、実際には、ヨーレートが増加するときと減少するときでは舵角のヒステリシスにひずみが生じるので、舵角軸（Ｘ軸）の中点ｃに対して切片ａと切片ｂは非対称となるが、通常の走行状態における舵角のゼロ補正では、舵角のヒステリシスにはひずみはないものと見なしても差し支えない。
【００５３】
以上説明したように、車体に固定されたヨーレートセンサＳＹからの信号（ヨーレート）の値がゼロとなるステアリングホイール角度、或いはモータ回転角度があらかじめ操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶されているので、車両にスラスト角が生じ、ステアリングホイール角度がゼロの状態で車両が直進しない場合には、操舵アシスト制御に用いるステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号をヨーレートに基づいて補正することにより、そのステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号に応じて算出される電動パワーステアリング装置の制御量のずれによる操舵アシスト量の車両挙動との不一致を回避させることができる。その結果、スラスト角の発生時においても適切な操舵アシスト特性を維持することが可能となる。
【００５４】
すなわち、後輪操舵システムが失陥し、或いは何らかの要因により車両の後輪の姿勢角が変化し、左右の後輪が不釣合いな力を発生させることによって車両にスラスト角が発生し、車両を直進させるためのステアリングホイール角度が変化した場合においても、ドライバが車両を直進させるためのステアリングホイール角度位置を判断し易くなり、結果的に車両の直進性が容易に維持される。
【００５５】
《第２実施形態》
本発明の第２実施形態では、後輪操舵システムの失陥時には、ドライバの直進操作を支援するために、図１、図２に示すトルクセンサＳＴの信号（以下、トルクセンサ信号という）の値に基づいて電動パワーステアリング装置１１０の舵角信号のゼロ点を補正する。すなわち、ステアリングホイール角度がゼロの状態で直進しない場合において、電動パワーステアリング装置１１０のトルクセンサ信号の値がゼロとなるステアリングホイール角度、或いはモータ回転角度をあらかじめ操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶させておく。そして、後輪操舵システムの失陥時において、後輪左右輪２Ｒ，２Ｌに発生する力が不釣合いとなって車両にスラスト角が生じ、ステアリングホイール角度がゼロの状態で車両が直進しない場合は、トルクセンサ信号の値に基づいて操舵アシスト制御に用いるステアリングホイール角度信号或いはモータ回転角度信号の補正を行う。
【００５６】
以下、図面を用いて本発明の第２実施形態に係るトルクセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れについて説明する。図９は、本発明の第２実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときにトルクセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れを示すフローチャートである。
図９において、後輪操舵システムが失陥したか否かを常時監視するために（ステップＳ１１）、後輪操舵システムが失陥していなければ（ステップＳ１１、Ｎｏ）、監視状態をそのまま継続する。
【００５７】
また、後輪操舵システムが失陥した場合は（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、車両が停止していないか否か(停止していないこと)、及びアシスト特性の急変による操舵システムへの影響を避けるために車速が所定の閾値以下である否かを判定する。すなわち、０＜車速≦閾値であるか否かを判定する。さらに、舵角速度が所定の閾値より小さいか否か(ドライバが速いステアリング操作をしていないこと)、つまり、舵角速度＜閾値であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００５８】
ここで、車両が閾値以下の車速で走行していて（つまり、０＜車速≦閾値であって）、かつ、舵角速度が閾値より小さい（舵角速度＜閾値である）場合は（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、トルク検出手段が検出した操舵トルクの値に基づいて、操舵トルク中立点算出手段が、操舵トルク中立点（つまり、トルクセンサ信号のゼロ点）におけるステアリングホイールの舵角を算出する（ステップＳ１３）。
【００５９】
次に、操舵トルク中立点でのステアリングホイール角度、或いはモータ回転角度があらかじめ操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶されているので、操舵トルク中立点算出手段によって算出された操舵トルク中立点における舵角信号に基づいて、操舵信号補正手段が、操舵アシスト制御に用いるステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号を補正する。つまり、操舵信号補正手段は、操舵トルク中立点（つまり、操舵トルク信号がゼロの点）の舵角信号に基づいて、ステアリングホイール角度の舵角値をゼロにするか、又はモータ回転角度をゼロにするように補正を行う。あるいは、操舵信号補正手段は、ステアリングホイール角度の舵角値及びモータ回転角を共にゼロにするような補正を行うこともできる（ステップＳ１４）。
【００６０】
ここで、ステップＳ１３において操舵トルク中立点算出手段が操舵トルク中立点における舵角を算出する方法について説明する。図１０は、図９のステップＳ１３において操舵トルク中立点算出手段が操舵トルク中立点における舵角を算出する方法を示す概念図であり、横軸に舵角信号の値（以下、単に舵角という）を示し、縦軸にトルクセンサ信号の値（以下、操舵トルクという）を示している。
【００６１】
なお、ステアリングホイール角度信号、或いはモータ回転角度信号の補正に用いるトルクセンサ信号（操舵トルク）の値は、そのトルクセンサ信号（操舵トルク）の値と舵角信号（操舵）との間の位相差を考慮した補正を行った上で用いている。また、舵角（或いはモータ回転角）と操舵トルクとの相関関係を示す舵角−操舵トルクのループ特性は、通常の操舵を行っている場合（つまり、舵角速度＜閾値の場合）には、図１０の破線で示すように、時計方向のループを示すヒステリシス特性となる。すなわち、操舵トルクが減少するときと増加するときでは、操舵トルク中立点（トルクセンサ信号がゼロの点）における舵角にヒステリシスが生じる。
【００６２】
このとき、舵角と操舵トルクとの相関特性は、後輪の正常時においては舵角（Ｘ軸）と操舵トルク（Ｙ軸）の理論的な原点を中心として破線のようなループ特性を描くが、後輪の失陥時には操舵トルクがゼロのときに若干の舵角が残るために、舵角と操舵トルクのループ特性は原点が舵角軸（Ｘ軸）のプラス方向へ平行移動して実線のような舵角−操舵トルクのループ特性となる。すなわち、後輪が正常時の舵角−操舵トルクのループ特性（破線）は、後輪の失陥時には実線のように舵角軸（Ｘ軸）のプラス方向へ平行移動する。
【００６３】
図１１は、図１０における後輪失陥時の舵角−操舵トルクのループ特性（実線）の拡大図であり、横軸に舵角を示し縦軸に操舵トルクを示している。ある車速の範囲内（すなわち、０＜車速≦閾値）であって、かつ、ある舵角速度より小さい（すなわち、舵角速度＜閾値）ときは、例えば右操舵を行った場合には、操舵トルクが増加するときの舵角軸（Ｘ軸）の切片ａ（第１の舵角信号）と、操舵トルクが減少するときの舵角軸（Ｘ軸）の切片ｂ（第２の舵角信号）の中点をｃ（第３の舵角信号）とし、中点ｃ（第３の舵角信号）を操舵トルク中立点（つまり、トルクセンサ信号の値がゼロの点）の舵角（又は、モータ回転角度）と判断する。なお、実際には、操舵トルクが増加するときと減少するときでは舵角のヒステリシスにひずみが生じるので、舵角軸（Ｘ軸）の中点ｃに対して切片ａと切片ｂは非対称となるが、通常の走行状態における舵角のゼロ補正では、舵角のヒステリシスにはひずみはないものと見なしても差し支えない。
【００６４】
以上説明したように、電動パワーステアリング装置１１０のトルクセンサＳＴの値（トルクセンサ値）がゼロとなるステアリングホイール角度、或いはモータ回転角度があらかじめ操舵制御ＥＣＵ１３０のメモリに記憶されているので、車両にスラスト角が生じ、ステアリングホイール角度がゼロの状態で車両が直進しない場合は、操舵アシスト制御に用いるステアリングホイール角信号、或いはモータ回転角度信号をトルクセンサ値に基づいて補正することにより、ステアリングホイール角信号、或いはモータ回転角度信号に応じて算出される電動パワーステアリング装置１１０の制御量のずれによる操舵アシスト量の車両挙動との不一致を回避することができる。その結果、スラスト角発生時においても適切な操舵アシスト特性を維持することができる。
【００６５】
《第３実施形態》
本発明の第３実施形態では、後輪操舵システム失陥時において、ヨーレート又は操舵トルクに基づいて舵角信号のゼロ点補正を行った後に、車両が直進状態では操舵トルクレシオを変化させてステアリング中立点付近でのハンドル操作を重くする実施形態について説明する。すなわち、後輪操舵システム失陥時において、後輪左右輪の発生する力が不釣合いとなり、車両にスラスト角が生じ、車両を直進させるためにステアリングホイール角がゼロで直進しない場合は、ヨーレートセンサ信号又はトルクセンサ信号の値に基づいて電動パワーステアリング装置の舵角信号のゼロ点を補正した後に、直進付近での操舵トルクレシオを小さくする。これによって、ハンドル角度が中立付近に戻った位置における操舵補助トルクを減少させ、ハンドル操作を重くしてドライバに車両の直進を行い易くさせることができる。
【００６６】
以下、図面を用いて、本発明の第３実施形態において操舵トルクレシオを変化させて車両の直進を行い易くする処理の流れを説明する。図１２は、本発明の第３実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときに舵角を補正した後に操舵トルクレシオを変化させる処理の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
図１２において、後輪操舵システムが失陥したか否かを常時監視するために（ステップＳ２１）、後輪操舵システムが失陥していなければ（ステップＳ２１、Ｎｏ）、監視状態をそのまま継続する。
一方、後輪操舵システムが失陥した場合は（ステップＳ２１、Ｙｅｓ）、ヨーレート又は操舵トルクに基づいて舵角信号のゼロ点が補正されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。ここで、舵角信号のゼロ点が補正されていれば（ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、車両が停止していないか否か、及びアシスト特性の急変による操舵システムへの影響を避けるために車速が所定の閾値以下である否かを判定する。すなわち、０＜車速≦閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００６８】
ここで、０＜車速≦閾値であれば（ステップＳ２３、Ｙｅｓ）、ステアリングホイールが中立位置であって車両が直進しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。このとき、０＜車速≦閾値でなかったり（ステップＳ２３、Ｎｏ）、車両が直進状態でなければ（ステップＳ２４、Ｎｏ）、それぞれ該当する監視状態を継続するが、ステアリングホイールが中立位置で車両が直進状態にあれば（ステップＳ２４、Ｙｅｓ）、操舵トルク可変手段が操舵トルクレシオを小さくして操舵トルクを減少させる（ステップＳ２５）。これによって、ステアリングホイールの中立位置において操舵補助トルクを低下させて、ステアリング中立点付近におけるハンドル操作を重くすることができる。
【００６９】
次に、ステップＳ２５において操舵トルク可変手段が操舵トルクレシオを小さくして操舵トルクを減少させて操舵補助トルクを低下させる処理について詳細に説明する。図１３は、本発明の第３実施形態で実現される操舵トルク可変手段の構成図である。操舵トルク可変手段６は、通常の走行状態においてステアリングホイールに操舵補助トルクを付与するアシスト制御部７と、後輪操舵システムの失陥時に、操舵トルクレシオを小さくして操舵補助トルクのアシスト制御量を低減させるためのアシスト比を算出するアシスト比算出部８と、アシスト制御部７から出力された操舵補助トルクとアシスト比算出部８から出力されたアシスト比とを乗算して操舵補助トルクに重み付けをする乗算器９とを備えた構成になっている。
【００７０】
次に、図１３に示す操舵トルク可変手段６の動作を説明する。アシスト制御部７は、通常の走行状態においては、トルクセンサＳＴの値（トルクセンサ値）、舵角速度に相当する電流値、及び車速センサＳＶの信号（車速信号）を入力してモータ（電動機４）を駆動させて操舵トルクを発生させ、ドライバが操作するステアリング操舵トルクに対して操舵補助トルクを付与する。すなわち、アシスト制御部７は、直進走行時においては操舵補助トルクを減少させてハンドル操作を重くし、旋回時においては操舵補助トルクを増加させてハンドル操作を軽くするようなアシスト制御を行う。
【００７１】
一方、後輪操舵システムの失陥時に動作するアシスト比算出部８は、トルクセンサ値、舵角（又は、モータ回転角）、舵角速度に相当する電流値、及び車速信号を入力して、例えば舵角値が小さいほど操舵補助トルクのアシスト制御量を低減させるようなアシスト比の算出を行う。つまり、ステアリングホイールの舵角値が小さいときには、操舵トルクレシオを小さくして操舵トルクを減少させて操舵補助トルクを低下させる。
【００７２】
図１４は、図１３に示すアシスト比算出部８が算出するアシスト比の特性図であり、横軸はトルクセンサ値及び舵角値（又は、モータ回転角）を表し、縦軸はアシスト比を表している。図１３のアシスト比算出部８は、図１４に示す特性図に基づいて、トルクセンサ値や舵角（又は、モータ回転角）の値に応じてアシスト比を算出する。つまり、ステアリングホイールの中立点付近で舵角値（又は、トルクセンサ値）が小さいときはアシスト比を小さくするような算出を行う。例えば、舵角値がかなり小さいａ点においてはアシスト比は０．３であり、舵角値がやや小さいｂ点においてはアシスト比は０．５であるが、舵角値の大きいｃ点ではアシスト比は１である。トルクセンサ値についても同様である。
【００７３】
再び図１３に戻って、アシスト制御部７から通常の操舵補助トルクの信号を送信し、アシスト比算出部８から舵角値に応じたアシスト比の信号を送信する。例えば、舵角値がかなり小さいとき（例えば、舵角値がａのとき）はアシスト比０．３の信号を送信する。これによって、乗算器９は、アシスト制御部７から送信された通常の操舵補助トルクに対してアシスト比０．３を乗算して重み付けをする。すなわち、ステアリング中立点付近で舵角値がかなり小さいとき（舵角値がａのとき）は、通常の操舵補助トルクに対して０．３を乗じた小さな操舵補助トルクとなる。言い換えると、舵角値がかなり小さいとき（舵角値がａのとき）は、アシスト制御量を通常の３分の１程度に低減させたモータ駆動指令値を乗算器９から図示しないモータ（電動機４）へ送信する。
【００７４】
これによって、ステアリング中立点付近で舵角値がかなり小さいときは、操舵補助トルクが小さくなって（つまり、アシスト制御量が少なくなって）ハンドル操作が重くなる。なお、図１４に示すアシスト比の特性は、舵角速度や車速に応じて勾配を変えてマップ形状を変更することができる。
【００７５】
すなわち、本発明の第３実施形態によれば、車両の直進時に車体にスラスト角が発生して、車両を直進させるためのハンドル角がその中立位置からずれてしまい、適正なハンドル角位置を視覚的に捉えられなくなった場合でも、容易に直進操作を行うことができる。言い換えると、直進状態でハンドル角が中立位置からずれてしまった場合でも、直進付近では操舵補助トルクを小さくしてドライバが行う操舵トルクを大きくすることにより、感覚的にドライバが車両を直進させるためのハンドル角位置を認識することが容易となり、ドライバがハンドル角を直進状態に合わせ易くなる。
【００７６】
なお、操舵トルク可変手段としては、前記のような実施形態以外に、例えば、舵角値の小さいときにヨーレート反力制御量を増加させることにより、ステアリング中立点付近でアシスト制御量（操舵補助トルク）を減少させてドライバの操舵トルクを大きくするようにしてもよい。又は、舵角値の小さいときに舵角反力制御量を増加させることにより、ステアリング中立点付近でアシスト制御量（操舵補助トルク）を減少させてドライバの操舵トルクを大きくするようにしてもよい。
なお、ステアリング舵角センサ３ｓ以外の舵角センサとしては、電動パワーステアリング装置１１０のラック軸８の位置を検出する位置センサの値を用いるものでもよく、操舵を検出できるものであれば、例示したトルクセンサＳＴ、ステアリング舵角センサ３ｓ以外のセンサも適宜、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態に係る操舵システムを備えた４輪車両の全体概念図である。
【図２】図１の操舵システムにおける電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図３】図１の操舵システムにおける左後輪側のトー角変更装置の構成図である。
【図４】図３のトー角変更装置におけるアクチュエータの構造を示す概略断面図である。
【図５】４輪車両における車体中心線と車両の進行方向を示す概念図であり、（ａ）は正常走行時の車体中心線と車両の進行方向を示し、（ｂ）はスラスト角発生時の車体中心線と車両の進行方向を示す。
【図６】本発明の第１実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときに、ヨーレートセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ３において、ヨーレート中立点算出手段がヨーレート中立点におけるステアリングホイールの舵角を算出する方法を示す概念図である。
【図８】図７における後輪失陥時の舵角−ヨーレートのループ特性（実線）の拡大図である。
【図９】本発明の第２実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときにトルクセンサ信号の値に基づいて舵角信号のゼロ点を補正する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ１３において操舵トルク中立点算出手段が操舵トルク中立点における舵角を算出する方法を示す概念図である。
【図１１】図１０における後輪失陥時の舵角−操舵トルクのループ特性（実線）の拡大図である。
【図１２】本発明の第３実施形態において、後輪操舵システムが失陥したときに舵角を補正した後に操舵トルクレシオを変化させる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態で実現される操舵トルク可変手段の構成図である。
【図１４】図１３に示すアシスト比算出部８が算出するアシスト比の特性図である。
【符号の説明】
【００７８】
１Ｌ、１Ｒ  前輪
２Ｌ、２Ｒ  後輪
３      操向ハンドル
３ｓ    ステアリング舵角センサ
４      電動機
６      操舵トルク可変手段
７      アシスト制御部
８      アシスト比算出部
９      乗算器
２５    レゾルバ
３０    アクチュエータ
３１    電動機
３１ａ  温度センサ（異常検知手段）
３３    減速機構
３５    送りねじ部
３７    トー角変更制御ＥＣＵ（操舵制御装置）
３８    ストロークセンサ
１００  操舵システム
１１０  電動パワーステアリング装置
１２０Ｌ、１２０Ｒ  トー角変更装置
１３０  操舵制御ＥＣＵ（操舵制御装置）
１３０ａ  電動パワーステアリング制御部
ＳＧＳ  横加速度センサ
ＳＴ    トルクセンサ
ＳＹ    ヨーレートセンサ
ＳＶ    車速センサ
【図１】
2008280027.tif 000003
【図２】
2008280027.tif 000004
【図３】
2008280027.tif 000005
【図４】
2008280027.tif 000006
【図５】
2008280027.tif 000007
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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