(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールと操舵輪とを連結する車両の操舵系の途中に設けられ、
前記ステアリングホイール側の入力軸と前記操舵輪側の出力軸と間の伝達比をモータの回転駆動により変化可能な伝達比可変機構と、
前記入力軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記モータの回転角を検出する回転角度検出手段と、
前記車速に応じて設定される目標操舵角と前記回転角との偏差に比例ゲインを乗算した比例制御量と、前記目標操舵角と前記回転角との偏差に積分ゲインを乗算した積分制御量とに基づいて前記モータの回転駆動を制御するモータ制御手段と、
を備えた伝達比可変装置であって、
前記モータ制御手段は、前記比例ゲインおよび前記積分ゲインを設定するゲイン設定手段を備え、
前記ゲイン設定手段は、
前記操舵角に基づいて前記ステアリングホイールの保舵状態が一定時間継続していると判断される場合には、前記比例ゲインを減少させて設定し、
さらに、外力が前記操舵輪を介して前記操舵系に入力されると前記積分ゲインを減少させて設定し、減少させてから所定の時間経過すると前記積分ゲインを初期値まで増加させて設定することを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項２】
前記ゲイン設定手段は、前記車速が増加するほど前記比例ゲインの減少量を大きくすることを特徴とする請求項１記載の伝達比可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングの操舵角に対する操舵輪の転舵角を運転状況に応じて変更する伝達比可変装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステアリングの操舵角に対する操舵輪の転舵角を運転状況に応じて変更する伝達比可変装置として、例えば、下記特許文献１に示す、車両用操舵装置が知られている。この車両用操舵装置は、ステアリングシャフトに設けられた差動機構とこの差動機構を駆動するモータとを有する可変ギヤ比アクチュエータ（伝達比可変機構）を備えている。そして、この可変ギヤ比アクチュエータにて、ステアリング操作に伴うステアリングシャフトの回転を増速（又は減速）することにより、操舵角に対する操舵輪のギヤ比（伝達比）を可変させる。
【特許文献１】特開２００５−１７０１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、伝達比可変装置では、ステアリング操作に伴う操舵輪の転舵角が車速等に応じて設定される目標舵角となるようにモータを駆動する位置制御が実施されている。
ところで、このような伝達比可変装置を搭載した車両の操舵輪が縁石等に衝突することにより操舵輪の転舵角が変化するような大きな外力（逆入力）が入力された場合には、モータが上記位置制御により操舵輪の転舵角の変化を妨げるためのトルクを発生させることとなる。このため、モータと操舵輪との間に配置されている差動機構等の操舵系に上記逆入力が作用して、当該操舵系が破損等してしまう場合が考えられる。また、上述のような大きな逆入力が入力されても破損等しないように操舵系の強度を高めると当該操舵系を構成する差動機構等の各部品が大型化してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、操舵輪を介して入力される外力による操舵系への影響を抑制し得る伝達比可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の伝達比可変装置では、ステアリングホイール（１２）と操舵輪（ＦＲ、ＦＬ）とを連結する車両の操舵系（１４、１６）の途中に設けられ、前記ステアリングホイール側の入力軸（１４）と前記操舵輪側の出力軸（１６）と間の伝達比をモータ（３２）の回転駆動により変化可能な伝達比可変機構（３１）と、前記入力軸の操舵角（θｓ）を検出する操舵角検出手段（１８）と、前記車両の車速（Ｖ）を検出する車速検出手段（２６）と、前記モータの回転角（θｍ）を検出する回転角度検出手段（３３）と、前記車速に応じて設定される目標操舵角（θｔａ０）と前記回転角との偏差に比例ゲイン（Ｋｐ）を乗算した比例制御量（εｐ）と、前記目標操舵角と前記回転角との偏差に積分ゲインを乗算した積分制御量とに基づいて前記モータの回転駆動を制御するモータ制御手段（４０）と、を備えた伝達比可変装置（３０）であって、前記モータ制御手段は、前記比例ゲインおよび前記積分ゲインを設定するゲイン設定手段（５６）を備え、前記ゲイン設定手段は、前記操舵角に基づいて前記ステアリングホイールの保舵状態が一定時間継続していると判断される場合には、前記比例ゲインを減少させて設定し、さらに、外力が前記操舵輪を介して前記操舵系に入力されると前記積分ゲインを減少させて設定し、減少させてから所定の時間経過すると前記積分ゲインを初期値まで増加させて設定することを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、モータ制御手段は、車両の車速に応じて設定される目標操舵角とモータの回転角との偏差に比例ゲインを乗算した比例制御量と、目標操舵角とモータの回転角との偏差に積分ゲインを乗算した積分制御量とに基づいてモータの回転駆動を制御する。このとき、モータ制御手段は、ゲイン設定手段により、入力軸の操舵角に基づいてステアリングホイールの保舵状態が一定時間継続していると判断される場合、例えば、操舵角の角度変化量が保舵状態であると判断される角度変化量以下である状態を一定時間継続する場合には、比例ゲインを減少させて設定する。
【０００７】
これにより、ステアリングホイールの保舵状態時に、車両の操舵輪が縁石等に衝突することにより操舵輪の転舵角が変化するような大きな外力（逆入力）が当該操舵輪を介して入力された場合であっても、比例ゲインを通常の値よりも小さくしているために一時的にモータによる操舵追従性が低下することとなり、操舵輪の転舵角の変化を妨げるためのトルクの発生を抑制することができる。このため、モータと操舵輪との間に配置されている差動機構等の操舵系に大きな外力が作用することもない。
したがって、操舵輪を介して入力される外力による操舵系への影響を抑制することができる。
特に、ゲイン設定手段は、操舵角に基づいてステアリングホイールの保舵状態が一定時間継続していると判断される場合に、外力（逆入力）が操舵輪を介して操舵系に入力されると積分ゲインを減少させて設定し、減少させてから所定の時間経過すると積分ゲインを初期値まで増加させて設定する。これにより、ステアリングホイールの保舵状態時に逆入力が操舵輪を介して操舵系に入力されると積分ゲインが減少するので、比例ゲインの減少によって低下されたモータの操舵追従性をさらに低下させることができる。そして、積分ゲインを減少させてから所定の時間経過し、逆入力が操舵系に影響を及ぼさなくなると、積分ゲインを上記初期値まで増加させることにより、モータによる操舵追従性を回復させることができる。
【０００８】
請求項２の発明では、ゲイン設定手段は、車両の車速が増加するほど比例ゲインの減少量を大きくする。一般に、車速が低い場合には高い場合に比べて操舵頻度が高くなる。そこで、操舵頻度の低い場合、すなわち、車速が高い場合には、比例ゲインの減少量を大きくすることにより、上述のような転舵角変化を妨げるトルクの発生を抑制し得る状態に迅速に移行することができる。一方、操舵頻度の高い場合、すなわち、車速が低い場合には、比例ゲインの減少量を小さくすることにより、保舵状態時に比例ゲインを減少させた場合であっても非保舵状態（操舵状態）になると迅速にモータによる操舵追従性を復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る伝達比可変装置を車両制御装置について図を参照して説明する。図１(A)は、本実施形態に係る伝達比可変装置３０を適用した車両制御装置１０の構成概要を示す説明図であり、図１(B)は、ＥＣＵ４０等の構成例を示す回路ブロック図である。図２は、本実施形態に係るモータ３２のＰＩ制御系に関する機能ブロック図である。
【００１２】
図１(A)に示すように、車両制御装置１０は、主に、ステアリングホイール１２、第１ステアリングシャフト１４、第２ステアリングシャフト１６、トルクセンサ１８、ピニオンギヤ２０、ラック軸２２、ロッド２４、伝達比可変装置３０、ＥＣＵ４０等から構成されている。
【００１３】
ステアリングホイール１２は、第１ステアリングシャフト１４に固定され、第１ステアリングシャフト１４は伝達比可変装置３０の入力側に接続されており、第２ステアリングシャフト１６は伝達比可変装置３０の出力側に接続されている。トルクセンサ１８は、第１ステアリングシャフト１４の途中に設けられる図略のトーションバー等のねじれ量から操舵角θｓや操舵トルクを検出し、これら操舵角や操舵トルクに対応した検出信号をＥＣＵ４０へ出力する。
【００１４】
第２ステアリングシャフト１６の先端のピニオンギヤ２０は、ラック軸２２に噛合しており、第２ステアリングシャフト１６の回転運動がラック軸２２の直線運動に変換されている。このラック軸２２の両端にはロッド２４が連結され、さらにこのロッド２４の端部には図略のナックル等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬが連結されている。これにより、第２ステアリングシャフト１６が回転すると、ラック軸２２、ロッド２４等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬの転舵角θｔを変化させることができるので、第２ステアリングシャフト１６の回転量および回転方向に従った操舵輪ＦＲ、ＦＬの操舵を可能にしている。
【００１５】
伝達比可変装置３０は、第１ステアリングシャフト１４および第２ステアリングシャフト１６を連結する差動機構３１と、この差動機構３１を駆動するモータ３２とを備えている。モータ３２は、ＥＣＵ４０に制御されることにより正逆回転し、差動機構３１は、第１ステアリングシャフト１４の回転を第２ステアリングシャフト１６に伝達するとともに、モータ３２の回転を減速し第２ステアリングシャフト１６に伝達する。
【００１６】
即ち、伝達比可変装置３０は、差動機構３１に入力されたステアリング操作に伴う第１ステアリングシャフト１４の回転に、モータ駆動による回転を上乗せして第２ステアリングシャフト１６に伝達することにより、ラック軸２２の回転を増速（又は減速）する。なお、この場合における「上乗せ」とは、加算する場合のみならず減算する場合をも含むものと定義し、以下同様とする。
【００１７】
つまり、伝達比可変装置３０は、ＥＣＵ４０に制御され、ステアリング操作に基づく操舵輪ＦＲ、ＦＬの舵角（操舵角θｓ）にモータ駆動に基づく操舵輪ＦＲ、ＦＬの舵角（モータ回転角θｍ）を上乗せすることにより、操舵角θｓに対する操舵輪ＦＲ、ＦＬの伝達比を可変させる。
【００１８】
次に、モータ３２の駆動制御を担うＥＣＵ４０の電気的構成を図１(B)に基づいて説明する。
図１(B)に示すように、ＥＣＵ４０は、主に、ＭＰＵ４１、インターフェイスＩ／Ｆ４２、モータ駆動回路４３等により構成されており、ＭＰＵ４１を中心に入出力バスを介してインターフェイスＩ／Ｆ４２やモータ駆動回路４３等が接続されている。なお、図１(B)に示す符号４４は、モータ３２に実際に流れるモータ電流値ｉを検出し得る電流センサ４４であり、この電流センサ４４により検出されたモータ電流値ｉに関するセンサ情報は、モータ電流値信号としてインターフェイスＩ／Ｆ４２を介してＭＰＵ４１に入力され得るように構成されている。
【００１９】
ＭＰＵ４１は、例えば、マイコン、半導体メモリ装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）等から構成されており、伝達比可変装置３０のモータ３２の制御（ＰＩ制御）を所定のコンピュータプログラムにより実行する機能を有するものである。
【００２０】
インターフェイスＩ／Ｆ４２は、モータ３２のモータ回転角θｍを検出する回転角センサ３３および車両の車速Ｖを検出する車速センサ２６に加えて、上述したトルクセンサ１８あるいは電流センサ４４等から入力される各種センサ信号を、Ａ／Ｄ変換器等を介してＭＰＵ４１の所定ポートに入力する機能等を有するものである。
【００２１】
モータ駆動回路４３は、図略の直流電源から供給される電力を制御可能な３相交流電力に変換する機能を有するもので、ＰＷＭ回路とスイッチング回路等から構成されている。
【００２２】
これにより、図２に示すＥＣＵ４０では、後述するＰＩ制御（比例積分制御）により、トルクセンサ１８の操舵角θｓに対応する信号や回転角センサ３３のモータ回転角θｍに対応する信号、電流センサ４４のモータ電流値ｉ、あるいは車速センサ２６の車速Ｖに対応する信号に基づいて、車両状態に適したステアリング特性が得られるような伝達比可変装置３０の制御がなされる。
【００２３】
次に、ＥＣＵ４０によるモータ３２に対するＰＩ制御系の演算処理を図２に基づいて説明する。なおこの演算処理は、ＥＣＵ４０のＭＰＵ４１により、所定周期（例えば０．２mSec(ミリ秒)）ごとに実行される、例えばタイマ割り込み処理によって行われている。
【００２４】
図２に示すように、ＥＣＵ４０は、ＡＣＴ目標角θｔａ０を出力するＡＣＴ角指令部５１と、ＡＣＴ目標角θｔａ０に基づいてＡＣＴ制御角θｔａ１を出力するＡＣＴ角制御部５２と、ＡＣＴ制御角θｔａ１に基づいてモータ駆動信号を出力する駆動信号出力部５３とを備えている。
【００２５】
ＡＣＴ角指令部５１は、操舵角θｓおよび車速Ｖに基づいてＡＣＴ目標角θｔａ０を設定しＡＣＴ角制御部５２に出力する。具体的には、ＡＣＴ角指令部５１は、例えば、車速Ｖが低速である場合には操舵角θｓに対してＡＣＴ目標角θｔａ０を大きくするように設定し、車速Ｖが高速である場合には操舵角θｓに対してＡＣＴ目標角θｔａ０を小さくするように設定する。
【００２６】
ＡＣＴ角制御部５２は、比例制御手段としての比例制御部５４と、積分制御手段としての積分制御部５５と、比例制御部５４における比例ゲインＫｐおよび積分制御部５５における積分ゲインＫｉを設定するゲイン設定部５６とを備えている。
【００２７】
減算器５７によりＡＣＴ角指令部５１から入力されたＡＣＴ目標角θｔａ０と回転角センサ３３により検出されたモータ回転角θｍとの偏差Δθｔａが演算されると、比例制御部５４は、偏差Δθｔａにゲイン設定部５６にて設定される比例ゲインＫｐを乗ずることにより比例制御量εｐを算出する。そして、積分制御部５５は、偏差Δθｔａの積分値にゲイン設定部５６にて設定される積分ゲインＫｉを乗ずることにより積分制御量εｉを算出する。
ゲイン設定部５６における比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを設定する課程については、後述する図３および図４に示すフローチャートにて詳細に説明する。
【００２８】
比例制御部５４が算出した比例制御量εｐ及び積分制御部５５が算出した積分制御量εｉは、加算器５８に入力される。そして、ＡＣＴ角制御部５２は、比例制御量εｐと積分制御量εｉとを加算器５８にて加算することによりＡＣＴ制御角θｔａ１を算出し駆動信号出力部５３に出力する。
【００２９】
駆動信号出力部５３は、入力されたＡＣＴ制御角θｔａ１に基づいてモータ駆動回路４３にモータ駆動信号を出力し、モータ駆動回路４３は、上記モータ駆動信号に基づいてモータ３２に３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給する。そして、このモータ３２に駆動されて伝達比可変装置３０が作動しモータ回転角θｍが変更されることにより伝達比が可変される。
【００３０】
このようなモータ３２の制御をＭＰＵ４１により行うことによって、伝達比可変装置３０の制御が可能となる。ここで、上述したゲイン設定部５６にて比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを設定する過程を、図３および図４に示すフローチャートおよび図５および図６に示すタイミングチャートを用いて詳細に説明する。図３および図４は、ゲイン設定部５６における比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを設定する過程を示すフローチャートである。図５および図６は、保舵状態時には比例ゲインＫｐを漸減させ、逆入力経過時には積分ゲインＫｉを漸減させた後に漸増させる一例を示すタイミングチャートであって、特に、図５は縁石衝突を想定し、図６は凸凹路の走行を想定している。
【００３１】
まず、図３のステップＳ１０１において操舵角θｓ、モータ回転角θｍおよび車速Ｖを取得する。次に、ステップＳ１０３において、現時点における操舵角θｓと前回検出された操舵角であるθｓ１との角度変化量｜θｓ−θｓ１｜が、保舵状態であると判断される角度変化量Δθｓ以下であるか否かについて判定される。
【００３２】
ここで、運転者がステアリングホイール１２を操舵しており角度変化量｜θｓ−θｓ１｜がΔθｓ以下でない場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、後述するステップＳ１２１以降の処理がなされる。
【００３３】
一方、上述したステップＳ１０３において、図５および図６のタイミングチャートの時刻ｔ１またはｔ４での状態のように、運転者がステアリングホイール１２を操舵しておらず角度変化量｜θｓ−θｓ１｜がΔθｓ以下である場合には（Ｓ１０３でＹｅｓ）、ステップＳ１０５にて保舵フラグＦｋが１に設定される。ここで、保舵フラグＦｋは、保舵状態（非操舵状態）である場合には１に設定され、非保舵状態（操舵状態）である場合には０に設定されるフラグである。
【００３４】
次に、ステップＳ１０７において、カウンタＣｋを起動する処理が行われる。このカウンタＣｋは、本ステップにより起動され、その後、後述するステップＳ１２３により停止されることで、ステップＳ１０３にてＹｅｓと判定された後にＮｏと判定されるまでの時間、つまり保舵状態が継続された時間である保舵継続時間ｔｋを計測可能にするものである。
【００３５】
そして、ステップＳ１０９において、保舵継続時間ｔｋが所定の継続時間ｔｋ０未満であり、保舵フラグＦｋが１に設定されて間もない場合には、Ｎｏと判定されて、上述したステップＳ１０１からの処理が繰り返しなされる。なお、継続時間ｔｋ０は、例えば、４ｓに設定されている。
【００３６】
このような繰り返し処理のもと、図５および図６のタイミングチャートの時刻ｔ２またはｔ５での状態のように、保舵継続時間ｔｋが継続時間ｔｋ０以上になると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、ステップＳ１１１において、図７に示す車速−比例ゲイン減少量マップに基づいて比例ゲイン減少量ΔＫｐ１の設定処理がなされる。
【００３７】
具体的には、図７に示すように、車速Ｖが比較的低速である第１車速Ｖ１以下であれば、比例ゲイン減少量ΔＫｐ１＝０に設定される。また、車速Ｖが第１車速Ｖ１より大きく比較的高速である第２車速Ｖ２未満であれば、車速Ｖが増加するほど比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が０からΔＫｐｍに向けて曲線的に増加するように設定される。また、車速Ｖが第２車速Ｖ２以上になると比例ゲイン減少量ΔＫｐ１＝ΔＫｐｍに設定される。なお、本実施形態においては、第１車速Ｖ１および第２車速Ｖ２は、例えば、１０ｋｍ／ｈおよび４０ｋｍ／ｈに設定されている。また、上記車速−比例ゲイン減少量マップは、ＭＰＵ４１のメモリ等に予め記憶されている。
【００３８】
上述のようにステップＳ１１１にて比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が設定されると、ステップＳ１１３において比例ゲインＫｐの漸減処理がなされて、比例ゲインＫｐから比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が減算される。
【００３９】
この比例ゲインＫｐの漸減処理について、図５および図６のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。
ステアリングホイール１２の保舵状態時に、車両の操舵輪ＦＲ、ＦＬが縁石等に衝突すると、操舵輪ＦＲ、ＦＬの転舵角θｔが変化するような大きな外力（逆入力）が当該操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力される。このとき、上述した比例ゲインＫｐの漸減処理により比例ゲインＫｐを予め設定される通常の比例ゲインＫｐの値である初期比例ゲインＫｐ０よりも小さくしているため、一時的にモータ３２による操舵追従性が低下することとなり、操舵輪ＦＲ、ＦＬの転舵角θｔの変化を妨げるためのトルクの発生を抑制することができる。このため、モータ３２と操舵輪ＦＲ、ＦＬとの間に配置されている差動機構３１等の操舵系に大きな外力が作用することもない。
【００４０】
特に、車速Ｖが高い場合には比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が大きくなることから、比例ゲインＫｐの漸減度合が大きくなる（図５および図６の一点鎖線で示す比例ゲインＫｐ参照）。これにより、上述のような転舵角変化を妨げるトルクの発生を抑制し得る状態に迅速に移行することができる。
【００４１】
一方、車速Ｖが低い場合には比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が小さくなることから、比例ゲインＫｐの漸減度合が小さくなる（図５および図６の二点鎖線で示す比例ゲインＫｐ参照）。これにより、保舵状態時に比例ゲインＫｐを減少させた場合であっても非保舵状態（操舵状態）になると迅速にモータ３２による操舵追従性を復帰させることができる。
【００４２】
次に、ステップＳ１１５において、ステップＳ１１３にて漸減処理された比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０の１／３未満になった場合には（Ｓ１１５でＮｏ）、ステップＳ１１７にて比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０の１／３に等しくなるように設定される。これにより、比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０の１／３未満にならないように設定されることとなる。
【００４３】
一方、図５および図６のタイミングチャートの時刻ｔ３での状態のように、保舵状態（非操舵状態）から非保舵状態（操舵状態）になり、上述したステップＳ１０３にてＮｏと判定されると、ステップＳ１２１にて保舵フラグＦｋが０に設定される。そして、ステップＳ１２３において、上記ステップＳ１０７にて起動したカウンタＣｋを停止させる処理がなされる。
【００４４】
そして、ステップＳ１２５において、比例ゲインＫｐがステップＳ１１３における漸減処理により初期比例ゲインＫｐ０未満に設定されていると（Ｓ１２５でＹｅｓ）、ステップＳ１２７において比例ゲインＫｐに比例ゲイン増加量ΔＫｐ２だけ加算して漸増させる。ここで、ΔＫｐ２は、例えば、上述したΔＫｐｍに等しくなるように設定されている。また、このような比例ゲイン漸増処理により、比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０以上に設定されると（Ｓ１２５でＮｏ）、ステップＳ１２９において比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０と等しくなるように設定される。ステップＳ１２７またはＳ１２９の処理後、後述する図４のステップＳ１５１以降の処理がなされる。
【００４５】
上述した図３のステップＳ１１７の処理がなされると、図４のステップＳ１３１において、モータ回転角θｍを微分等して得られたモータ回転角速度ωが、操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力された大きな逆入力により急激に回転したと判断される回転角速度ω０以上であるか否かについて判定される。
【００４６】
ここで、逆入力が入力されておらずモータ回転角速度ωが回転角速度ω０未満である場合には（Ｓ１３１でＮｏ）、ステップＳ１３３にて逆入力フラグＦｒが１か否かについて判定される。ここで、逆入力フラグＦｒは、逆入力が操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力されてから所定の継続時間ｔｒ０を経過していない場合には１に設定され、逆入力が入力されていないか、または入力されてから継続時間ｔｒ０が経過した場合には０に設定されるフラグである。この段階では、逆入力フラグＦｒが１に設定されていないので（Ｓ１３３でＮｏ）、後述するステップＳ１５１以降の処理がなされる。
【００４７】
ここで、ステアリングホイール１２の操舵に応じてモータ回転角速度ωが増加する場合には、非保舵状態（操舵状態）であるから、上記図３のステップＳ１０３にてＮｏと判定されるため、ステップＳ１３１における処理がなされることはない。このため、ステップＳ１３１においてモータ回転角速度ωが回転角速度ω０以上であると判定される場合には、逆入力が操舵輪ＦＲ、ＦＬから操舵系に入力されたことが判断され得る。
【００４８】
上述したステップＳ１３１において、図５および図６のタイミングチャートの時刻ｔ６での状態のように、大きな逆入力が操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力されたことによりモータ回転角速度ωが回転角速度ω０以上になると（Ｓ１３１でＹｅｓ）、ステップＳ１３５において逆入力フラグＦｒが１に設定されるとともに、ステップＳ１３７において、後述するカウンタＣｒを停止させる処理がなされる。
【００４９】
そして、ステップＳ１３９において、カウンタＣｒを起動する処理が行われる。このカウンタＣｒは、上述したカウンタＣｋと同様に、本ステップにより起動され、その後、ステップＳ１３７または後述するステップＳ１５３により停止されることで、ステップＳ１３１にてＹｅｓと判定されてからの時間、つまり逆入力が操舵系に入力されてからの経過時間である逆入力経過時間ｔｒを計測可能にするものである。
【００５０】
そして、ステップＳ１４１において、逆入力経過時間ｔｒが所定の継続時間ｔｒ０未満であり、逆入力フラグＦｒが１に設定されて間もない場合には、Ｎｏと判定されて、ステップＳ１４３において、積分ゲインＫｉの漸減処理がなされて、積分ゲインＫｉから積分ゲイン減少量ΔＫｉ１が減算される。なお、継続時間ｔｒ０は、例えば、１ｓに設定されている。
【００５１】
そして、ステップＳ１４５において、ステップＳ１４３にて漸減処理された積分ゲインＫｉが、予め設定される通常の積分ゲインＫｉの値である初期積分ゲインＫｉ０の１／３未満になった場合には（Ｓ１４５でＮｏ）、ステップＳ１４７にて積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０の１／３に等しくなるように設定される。これにより、積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０の１／３未満にならないように設定されることとなる。
【００５２】
上述したステップＳ１３１において、逆入力が操舵系に入力されて暫くすると、モータ回転角速度ωが回転角速度ω０未満となり、Ｎｏと判定される。この段階では、上記ステップＳ１３５にて逆入力フラグＦｒが１に設定された状態を継続しているから、ステップＳ１３３にてＹｅｓと判定されて、上述したステップＳ１３９以降の処理がなされる。
【００５３】
ここで、上述したステップＳ１４１において、図５および図６のタイミングチャートの時刻ｔ７での状態のように、逆入力経過時間ｔｒが所定の継続時間ｔｒ０以上になると、Ｙｅｓと判定されてステップＳ１５１以降の処理がなされる。
【００５４】
上述したステップＳ１２７、Ｓ１２９における処理、ステップＳ１３３におけるＮｏとの判定処理、および、ステップＳ１４１におけるＹｅｓとの判定処理のいずれか１つがなされると、ステップＳ１５１において逆入力フラグＦｒが０に設定されるとともに、ステップＳ１５３において上記ステップＳ１３９にて起動したカウンタＣｋを停止させる処理がなされる。
【００５５】
そして、ステップＳ１５５において、積分ゲインＫｉがステップＳ１４３における漸減処理により初期積分ゲインＫｉ０未満に設定されていると（Ｓ１５５でＹｅｓ）、ステップＳ１５７において積分ゲインＫｉに積分ゲイン増加量ΔＫｉ２だけ加算して漸増させる。また、このような積分ゲイン漸増処理により、積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０以上に設定されると（Ｓ１５５でＮｏ）、ステップＳ１５９において積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０と等しくなるように設定される。
【００５６】
ここで、積分ゲインＫｉの漸減処理について、図５および図６のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。
図５に示すように、保舵状態であることから比例ゲインＫｐが漸減処理された状態において、縁石等に衝突して操舵輪ＦＲ、ＦＬを切り戻し方向に転舵させる逆入力が入力されてモータ回転角速度ωが回転角速度ω０以上になり転舵角θｔが直進状態である０に急激に近づくと（図５に示す時刻ｔ６）、積分ゲインＫｉが減少しモータ電流値ｉが減少する。
【００５７】
このとき、積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０の１／３で一定になるとモータ電流値ｉが増加するが、積分ゲインＫｉを減少させているため当該モータ電流値ｉが急激に増加することはない。そして、比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを減少させているためモータ３２による操舵追従性が低下しているから、操舵角θｓはあまり変化せず、上記逆入力が大きな外力としてモータと操舵輪との間に配置されている操舵系に作用することもない。そして、逆入力経過時間ｔｒが所定の継続時間ｔｒ０以上になり逆入力が操舵系に影響を及ぼさなくなると（図５に示す時刻ｔ７）、積分ゲインＫｉを初期積分ゲインＫｉ０まで増加させて、モータによる操舵追従性を回復させる。
【００５８】
また、図６に示すように、保舵状態であることから比例ゲインＫｐが漸減処理された状態において、凸凹路を走行して操舵輪ＦＲ、ＦＬを切り増し方向または切り戻し方向に転舵させる逆入力が順次入力されてモータ回転角速度ωが回転角速度ω０以上になり転舵角θｔが急激に変化すると（図６に示す時刻ｔ６、ｔ８、ｔ９、ｔ１０）、積分ゲインＫｉが減少する。
【００５９】
このように切り増し方向または切り戻し方向に転舵させる逆入力が順次入力される場合には、逆入力経過時間ｔｒが所定の継続時間ｔｒ０以上となる前に新たな逆入力が入力されることとなる（図６に示す時刻ｔ９、ｔ１０）。このため、ステップＳ１３７において上記ステップＳ１３９にて起動したカウンタＣｋを停止させる処理がなされた後、再度、ステップＳ１３９において、カウンタＣｒを起動する処理が行われて逆入力経過時間ｔｒが０に設定される。
【００６０】
このとき、積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０の１／３で一定になり偏差Δθｔａが積分され積分値が大きくなってくるとモータ電流値ｉが増加してくるが、積分ゲインＫｉを減少させているため当該モータ電流値ｉが急激に増加することはない。そして、比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを減少させているためモータ３２による操舵追従性が低下しているから、操舵角θｓはあまり変化せず、上記逆入力が大きな外力としてモータと操舵輪との間に配置されている操舵系に作用することもない。そして、逆入力経過時間ｔｒが所定の継続時間ｔｒ０以上になり逆入力が操舵系に影響を及ぼさなくなると（図６に示す時刻ｔ１１）、積分ゲインＫｉを初期積分ゲインＫｉ０まで増加させて、モータによる操舵追従性を回復させる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る伝達比可変装置３０では、ＥＣＵ４０は、車両の車速Ｖに応じて設定される目標操舵角であるＡＣＴ目標角θｔａ０とモータ回転角θｍとの偏差Δθｔａに比例ゲインＫｐを乗算した比例制御量εｐに基づいてモータ３２の回転駆動を制御する。このとき、ＥＣＵ４０は、ゲイン設定部５６により、操舵角θｓに基づいてステアリングホイール１２の保舵状態が一定時間継続していると判断される場合、具体的には、操舵角の角度変化量｜θｓ−θｓ１｜が保舵状態であると判断される角度変化量Δθｓ以下である状態を一定時間継続する場合には、比例ゲインＫｐを漸減させる。
【００６２】
これにより、ステアリングホイール１２の保舵状態時に、車両の操舵輪ＦＲ、ＦＬが縁石等に衝突することにより操舵輪ＦＲ、ＦＬの転舵角θｔが変化するような大きな逆入力が当該操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して入力された場合であっても、比例ゲインＫｐを通常の値である初期比例ゲインＫｐ０よりも小さくしているために一時的にモータ３２による操舵追従性が低下することとなり、操舵輪ＦＲ、ＦＬの転舵角θｔの変化を妨げるためのトルクの発生を抑制することができる。このため、モータ３２と操舵輪ＦＲ、ＦＬとの間に配置されている差動機構３１等の操舵系に大きな外力が作用することもない。
したがって、操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して入力される外力による操舵系への影響を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る伝達比可変装置３０では、ＥＣＵ４０は、ゲイン設定部５６により、車両の車速Ｖが増加するほど比例ゲイン減少量ΔＫｐ１を大きくする。一般に、車速Ｖが低い場合には高い場合に比べて操舵頻度が高くなる。そこで、操舵頻度の低い場合、すなわち、車速Ｖが高い場合には、比例ゲイン減少量ΔＫｐ１を大きくすることにより、上述のような転舵角変化を妨げるトルクの発生を抑制し得る状態に迅速に移行することができる。一方、操舵頻度の高い場合、すなわち、車速Ｖが低い場合には、比例ゲイン減少量ΔＫｐ１を小さくすることにより、保舵状態時に比例ゲインＫｐを減少させた場合であっても非保舵状態（操舵状態）になると迅速にモータ３２による操舵追従性を復帰させることができる。
【００６４】
さらに、本実施形態に係る伝達比可変装置３０では、ＥＣＵ４０は、ＡＣＴ目標角θｔａ０とモータ回転角θｍとの偏差Δθｔａの積分値に積分ゲインＫｉを乗算した積分制御量εｉと上述した比例制御量εｐとに基づいてモータ３２の回転駆動を制御する。このとき、ＥＣＵ４０は、ゲイン設定部５６により、操舵角θｓに基づいてステアリングホイール１２の保舵状態が一定時間継続していると判断される場合に、逆入力が操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力されるとこの逆入力が当該操舵系に影響を及ぼしている間、具体的には、逆入力経過時間ｔｒが継続時間ｔｒ０を経過するまでの間に積分ゲインＫｉを減少させる。
【００６５】
これにより、ステアリングホイール１２の保舵状態時に逆入力が操舵輪ＦＲ、ＦＬを介して操舵系に入力されると積分ゲインＫｉが減少するので、比例ゲインＫｐの減少によって低下されたモータ３２の操舵追従性をさらに低下させることができる。そして、逆入力経過時間ｔｒが継続時間ｔｒ０を経過して逆入力が操舵系に影響を及ぼさなくなると、積分ゲインＫｉを予め設定される通常の積分ゲインＫｉの値である初期積分ゲインＫｉ０まで増加させることにより、モータ３２による操舵追従性を回復させることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）図７に示す車速−比例ゲイン減少量マップにおいて、車速Ｖが第１車速Ｖ１より大きく第２車速Ｖ２未満であれば、車速Ｖが増加するほど比例ゲイン減少量ΔＫｐ１が０からΔＫｐｍに向けて曲線的に増加するように設定されることに限らず、例えば、車速Ｖが増加するほど直線的に増加するように設定されてもよい。
【００６７】
（２）比例ゲインＫｐの漸減処理において、ステップＳ１１５およびＳ１１７における処理のように、比例ゲインＫｐが初期比例ゲインＫｐ０の１／３未満にならないように設定することに限らず、１／３と異なる値を基準としてこの基準値未満にならないように設定してもよい。
また、積分ゲインＫｉの漸減処理において、ステップＳ１４５およびＳ１４７における処理のように、積分ゲインＫｉが初期積分ゲインＫｉ０の１／３未満にならないように設定することに限らず、１／３と異なる値を基準としてこの基準値未満にならないように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１(A)は、本発明の一実施形態に係る伝達比可変装置を適用した車両制御装置の構成概要を示す説明図であり、図１(B)は、ＥＣＵ等の構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】本実施形態に係るモータのＰＩ制御系に関する機能ブロック図である。
【図３】ゲイン設定部における比例ゲインおよび積分ゲインを設定する過程を示すフローチャートの一部である。
【図４】ゲイン設定部における比例ゲインおよび積分ゲインを設定する過程を示すフローチャートの一部である。
【図５】保舵状態時には比例ゲインを漸減させ、逆入力経過時には積分ゲインを漸減させた後に漸増させる一例を示すタイミングチャートである。
【図６】保舵状態時には比例ゲインを漸減させ、逆入力経過時には積分ゲインを漸減させた後に漸増させる一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図３の比例ゲイン減少量設定処理に用いられる車速−比例ゲイン減少量マップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…車両制御装置
１４…第１ステアリングシャフト（入力軸、操舵系）
１６…第２ステアリングシャフト（出力軸、操舵系）
１８…トルクセンサ（操舵角取得手段）
２６…車速センサ（車速検出手段）
３０…伝達比可変装置
３１…差動機構（伝達比可変機構）
３２…モータ
４０…ＥＣＵ（モータ制御手段）
５１…ＡＣＴ角指令部
５２…ＡＣＴ角制御部
５４…比例制御部
５５…積分制御部
５６…ゲイン設定部（ゲイン設定手段）
Ｋｉ…積分ゲイン
Ｋｉ０…初期積分ゲイン
Ｋｐ…比例ゲイン
Ｋｐ０…初期比例ゲイン
Ｖ…車速
ΔＫｉ１…積分ゲイン減少量
ΔＫｉ２…積分ゲイン増加量
ΔＫｐ１…比例ゲイン減少量
ΔＫｐ２…比例ゲイン増加量
Δθｔａ…偏差
εｉ…積分制御量
εｐ…比例制御量
θｍ…モータ回転角
θｓ…操舵角
θｔ…転舵角
θｔａ０…ＡＣＴ目標角（目標操舵角）
θｔａ１…ＡＣＴ制御角
【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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