(57)【要約】      （修正有）【課題】電気的反力付与機構における電動アクチュエータの出力特性の異常を解消する。【解決手段】ステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置は、転舵装置５０と機械的に独立して操作可能な回転操作部材１０と、回転操作部材１０の回転操作に対して電気的反力を付与可能な反力モータ２２を有する電気的反力付与機構２０と、回転操作部材１０の回転操作に対して機械的反力を付与可能な圧縮コイルばね３４，３５を有する機械的反力付与機構３０と、電磁クラッチ４０とを備える。電磁クラッチ４０は、回転操作部材１０と機械的反力付与機構３０間にて、機械的反力付与機構３０から回転操作部材１０への反力を伝達可能または伝達不能に設けられる。また、車両の操舵装置は、操舵反力用ＥＣＵ７６を備える。操舵反力用ＥＣＵ７６は、電磁クラッチ４０の切断により消失した機械的反力を補償するように反力モータ２２を駆動制御する。【選択図】図１
2007320333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を転舵する転舵装置と機械的に独立して操作可能な回転操作部材と、この回転操作部材の回転操作に対して弾性変形に伴う機械的反力を付与可能な弾性部材を有しこの弾性部材の弾性復帰に伴い同回転操作部材を車両の直進走行位置に復帰可能な機械的反力付与機構と、前記回転操作部材の回転操作に対して電気的反力を付与可能な電動アクチュエータを有する電気的反力付与機構と、前記回転操作部材の操作量に応じて設定された目標操作反力を同回転操作部材に付与するように前記電動アクチュエータの作動を制御する電動アクチュエータ制御手段とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材と前記機械的反力付与機構間には、同機械的反力付与機構から前記回転操作部材への反力を係合状態にて伝達可能とし非係合状態にて伝達不能とする摩擦係合手段が設けられ、前記電動アクチュエータ制御手段には、前記摩擦係合手段が非係合とされたとき同非係合により消失した機械的反力相当分を補償する非係合時反力補償手段が設けられていることを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材の操作量が前記摩擦係合手段にて滑りの発生する可能性が高い設定値を超えたとき、前記摩擦係合手段を係合状態から非係合状態に切り換え、前記摩擦係合手段を非係合状態に切り換えた後で前記回転操作部材が車両の直進走行位置に復帰したとき、前記摩擦係合手段を非係合状態から係合状態に切り換える切換制御手段を設けたことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項３】
請求項２に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材の操作量が前記設定値を超えたとき、前記摩擦係合手段が非係合状態にあることを運転者に報知する報知手段を設けたことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項４】
車輪を転舵する転舵装置と機械的に独立して操作可能な回転操作部材と、この回転操作部材の回転操作に対して弾性変形に伴う機械的反力を付与可能な弾性部材を有しこの弾性部材の弾性復帰に伴い同回転操作部材を車両の直進走行位置に復帰可能な機械的反力付与機構と、前記回転操作部材の回転操作に対して電気的反力を付与可能な電動アクチュエータを有する電気的反力付与機構と、前記回転操作部材の操作量に応じて設定された目標操作反力を同回転操作部材に付与するように前記電動アクチュエータの作動を制御する電動アクチュエータ制御手段とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材と前記機械的反力付与機構間には、同機械的反力付与機構から前記回転操作部材への反力を係合状態にて伝達可能とし非係合状態にて伝達不能とする摩擦係合手段が設けられ、前記電動アクチュエータ制御手段には、前記摩擦係合手段にて滑りにより前記機械的反力の反力特性にズレが発生したとき同滑りによるズレ分の機械的反力相当分を補償する滑り時反力補償手段が設けられていることを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項５】
請求項４に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材の操作量が前記摩擦係合手段にて滑りの発生する設定値を超えた後で前記回転操作部材が車両の直進走行位置に復帰したとき、前記摩擦係合手段を係合状態から非係合状態に切り換えた後に前記摩擦係合手段を非係合状態から係合状態に切り換える切換制御手段を設けたことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項６】
請求項５に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記回転操作部材の操作量が前記設定値を超えたとき、前記摩擦係合手段にて滑りが発生したことを運転者に報知する報知手段を設けたことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の操舵装置の一つは、車輪を転舵する転舵装置と機械的に独立して操作可能な操舵ハンドル（回転操作部材）と、この操舵ハンドルの回転操作に対して弾性変形に伴う反力を付与可能な圧縮コイルばね（弾性部材）を有しこの圧縮コイルばねの弾性復帰に伴い操舵ハンドルを車両の直進走行位置に復帰可能な機械的反力付与機構と、操舵ハンドルの回転操作に対して反力を付与可能な電動モータ（電動アクチュエータ）を有する電気的反力付与機構と、操舵ハンドルの操作量に応じて設定された目標操舵反力（目標操作反力）を操舵ハンドルに付与するように電動モータの作動を制御する電動モータ制御手段（電動アクチュエータ制御手段）とを備えており、例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１０６１１１号公報
【発明の開示】
【０００３】
ところで、上記のように構成されたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置においては、目標操舵反力が、例えば図１３（ａ）にて破線で示すように設定された場合には、電動モータの出力が図１３（ａ）にて斜線の領域で示すように、目標操舵反力とばね反力の差分に基づいて設定される。この場合、操舵ハンドルが車両の直進走行位置（中立位置）にある状態では、圧縮コイルばねの付勢に伴う反力が操舵ハンドルに付与されず、電動モータが停止状態にある。しかし、例えば、圧縮コイルばねの組み付け時における組み付け誤差や、使用に伴う疲労変形、へたり等によって、例えば図１３（ｂ）に示すように、圧縮コイルばねによるばね反力特性にズレが生じる場合がある。この場合には、電動モータの出力が図１３（ｂ）にて斜線で示す領域に設定されるようになって、電動モータの出力特性が、ばね反力特性にズレの生じていない図１３（ａ）の場合に比して異常となる。なお、電動モータの出力特性が異常となった場合には、例えば、操舵ハンドルの操作時間が一般的に長い操作領域（図１３（ｂ）にてＡで示す領域）にて電動モータの出力を大きくしなければならず、その消費電力の低減化が困難になるという問題がある。また、電動モータの出力特性が、ばね反力特性にズレの生じていない場合に比して大きく変化した場合には、操作フィーリングの悪化を招来するおそれもある。
【０００４】
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、電気的反力付与機構の、例えば電動モータに代表される電動アクチュエータの出力特性の異常を解消し得るステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明においては、車輪を転舵する転舵装置と機械的に独立して操作可能な回転操作部材と、この回転操作部材の回転操作に対して弾性変形に伴う機械的反力を付与可能な弾性部材を有しこの弾性部材の弾性復帰に伴い同回転操作部材を車両の直進走行位置に復帰可能な機械的反力付与機構と、回転操作部材の回転操作に対して電気的反力を付与可能な電動アクチュエータを有する電気的反力付与機構と、回転操作部材の操作量に応じて設定された目標操作反力を回転操作部材に付与するように電動アクチュエータの作動を制御する電動アクチュエータ制御手段とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、回転操作部材と機械的反力付与機構間には、機械的反力付与機構から回転操作部材への反力を係合状態にて伝達可能とし非係合状態にて伝達不能とする摩擦係合手段が設けられ、電動アクチュエータ制御手段には、摩擦係合手段が非係合とされたとき同非係合により消失した機械的反力相当分を補償する非係合時反力補償手段が設けられていることに特徴がある。
【０００６】
これによれば、回転操作部材と機械的反力付与機構間に設けられた摩擦係合手段を非係合状態とすることで、弾性部材における反力特性の変化に起因した反力が回転操作部材に伝達されないようにすることができる。ところで、このような摩擦係合手段が設けられた場合には、摩擦係合手段が非係合とされることで、機械的反力付与機構による反力が回転操作部材に伝達されなくなる。しかし、この場合には、摩擦係合手段の非係合により消失した機械的反力付与機構による反力相当分が、非係合時反力補償手段による電動アクチュエータの作動制御により補償される。このため、従来技術と同様に操作フィーリングを良好に確保しながら、電動アクチュエータの出力特性の異常を解消することが可能である。
【０００７】
また、本発明の実施に際して、回転操作部材の操作量が摩擦係合手段にて滑りの発生する可能性が高い設定値を超えたとき、摩擦係合手段を係合状態から非係合状態に切り換え、摩擦係合手段を非係合状態に切り換えた後で回転操作部材が車両の直進走行位置に復帰したとき、摩擦係合手段を非係合状態から係合状態に切り換える切換制御手段を設けることも可能である。
【０００８】
この場合には、切換制御手段により摩擦係合手段が非係合状態に切り換えられ、その後に非係合状態から係合状態に切り換えられた状態では、回転操作部材が車両の直進走行位置にあるときに、機械的反力付与機構の弾性部材から回転操作部材に伝達される反力がゼロとなる。したがって、回転操作部材が車両の直進走行位置にあるときは、電動アクチュエータの作動が確実に停止されるようになって、その消費電力の低減化を図ることが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、回転操作部材の操作量が設定値を超えたとき、摩擦係合手段が非係合状態にあることを運転者に報知する報知手段を設けることも可能である。この場合には、摩擦係合手段が非係合とされて、機械的反力付与機構から回転操作部材へ機械的反力が付与されない異常時となったことを運転者に報知することが可能である。
【００１０】
また、別の本発明においては、車輪を転舵する転舵装置と機械的に独立して操作可能な回転操作部材と、この回転操作部材の回転操作に対して弾性変形に伴う機械的反力を付与可能な弾性部材を有しこの弾性部材の弾性復帰に伴い回転操作部材を車両の直進走行位置に復帰可能な機械的反力付与機構と、回転操作部材の回転操作に対して電気的反力を付与可能な電動アクチュエータを有する電気的反力付与機構と、前記回転操作部材の操作量に応じて設定された目標操作反力を同回転操作部材に付与するように前記電動アクチュエータの作動を制御する電動アクチュエータ制御手段とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、回転操作部材と機械的反力付与機構間には、機械的反力付与機構から回転操作部材への反力を係合状態にて伝達可能とし非係合状態にて伝達不能とする摩擦係合手段が設けられ、電動アクチュエータ制御手段には、摩擦係合手段にて滑りにより機械的反力の反力特性にズレが発生したとき同滑りによるズレ分の機械的反力相当分を補償する滑り時反力補償手段が設けられていることに特徴がある。
【００１１】
これによれば、回転操作部材と機械的反力付与機構間に設けられた摩擦係合手段を非係合状態とすることで、弾性部材における反力特性の変化に起因した反力が回転操作部材に伝達されないようにすることができる。ところで、このような摩擦係合手段が設けられた場合には、摩擦係合手段が係合状態となっていても、その滑りにより弾性部材の反力特性にズレが生じることがある。しかし、この場合には、摩擦係合手段の滑りによる前記反力特性のズレ分の機械的反力相当分が、滑り時反力補償手段による電動アクチュエータの作動制御により補償される。このため、従来技術と同様に操作フィーリングを良好に確保しながら、電動アクチュエータの出力特性の異常を解消することが可能である。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、回転操作部材の操作量が摩擦係合手段にて滑りの発生する設定値を超えた後で回転操作部材が車両の直進走行位置に復帰したとき、摩擦係合手段を係合状態から非係合状態に切り換えた後に前記摩擦係合手段を非係合状態から係合状態に切り換える切換制御手段を設けることも可能である。
【００１３】
この場合にも、上記と同様、切換制御手段により摩擦係合手段が非係合状態に切り換えられ、その後に非係合状態から係合状態に切り換えられた状態では、回転操作部材が車両の直進走行位置にあるときに、機械的反力付与機構の弾性部材から回転操作部材に伝達される反力がゼロとなる。したがって、回転操作部材が車両の直進走行位置にあるときは、電動アクチュエータの作動が停止されるようになって、消費電力の低減を図ることが可能である。また、この場合には、回転操作部材が設定値を超えた後で車両の直進走行位置に復帰するまでは、機械的反力付与機構の弾性部材による反力が機能した状態にある。このため、電動アクチュエータによる反力補償分を小さく設定することが可能である。
【００１４】
また、本発明の実施に際して、回転操作部材の操作量が設定値を超えたとき、運転者に対して摩擦係合手段にて滑りが発生したことを報知する報知手段を設けることも可能である。この場合には、摩擦係合手段にて滑りが発生したことを運転者に報知することで、操作量が更に増加する方向への回転操作部材の回転操作を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置の第１実施形態を概略的に示している。この車両の操舵装置は、運転者によって回転操作される回転操作部材１０と、この回転操作部材１０の回転操作に対して電気的な反力を付与する電気的反力付与機構２０と、回転操作部材１０の回転操作に対して機械的な反力を付与する機械的反力付与機構３０と、回転操作部材１０と機械的反力付与機構３０間を連結または非連結とする電磁クラッチ４０と、回転操作部材１０と転舵装置５０間を連結または非連結とする異常時用電磁クラッチ６０とを備えている。
【００１６】
回転操作部材１０は、転舵装置５０と機械的に独立して操作可能であって、運転者によって回転操作される操舵ハンドル１１と、操舵入力軸１２とを備えている。操舵ハンドル１１は、操舵入力軸１２の上端に固定されている。電気的反力付与機構２０は、操舵入力軸１２に組み付けられていて、減速ギヤを有する減速機２１と、電動アクチュエータとしての操舵反力用電動モータ２２（以下、単に反力モータ２２という）とを備えている。反力モータ２２は、減速機２１および操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１にトルク（電気的反力）を付与する。
【００１７】
機械的反力付与機構３０は、ギヤボックス１３および電磁クラッチ４０を介して操舵入力軸１２に連結されていて、ケーシング３１、ボールねじ軸３２、ボールナット３３、および圧縮コイルばね３４，３５に代表される複数のばねを備えている。ケーシング３１は、車体ＢＤに固定されている。ボールねじ軸３２は、ケーシング３１にその軸線回りに回転可能かつその軸方向に移動不能に設けられていて、その上端にて電磁クラッチ４０に接続されている。ボールナット３３は、ケーシング３１内にてボールねじ軸３２に組み付けられていて、その外周にて鍔状のばね係合片３３ａを一体的に備えている。
【００１８】
圧縮コイルばね３４は、ケーシング３１の上面に形成されたばね受け３１ａと、ボールナット３３のばね係合片３３ａ間に圧縮された状態で設けられている。圧縮コイルばね３５は、圧縮コイルばね３４と同じばね定数および自由長を有するものであり、ケーシング３１の下面に形成されたばね受け３１ｂと、ボールナット３３のばね係合片３３ａ間に圧縮コイルばね３４と同じ撓み量に圧縮された状態で設けられている。
【００１９】
電磁クラッチ４０は、操舵入力軸１２と機械的反力付与機構３０間に介装されている。この電磁クラッチ４０は、摩擦係合手段として機能するものであり、一対の摩擦板４１，４２を備えている。そして、電磁クラッチ４０は、通電状態により摩擦板４１，４２が係合状態に設定されることで、接続状態となり、非通電状態により摩擦板４１，４２が非係合状態に設定されることで、切断状態となる。
【００２０】
電磁クラッチ４０が接続状態にあるときは、操舵入力軸１２がギヤボックス１３のギヤを介してボールねじ軸３２にトルク伝達可能に連結された状態にあり、操舵ハンドル１１の回転に伴ってボールねじ軸３２が回転する。一方、電磁クラッチ４０が切断状態にあるときは、操舵入力軸１２がボールねじ軸３２にトルク伝達可能に連結されていない状態にあり、操舵ハンドル１１が回転してもボールねじ軸３２は回転しない。
【００２１】
また、電磁クラッチ４０が接続状態にあるときは、操舵ハンドル１１の回転に伴ってボールねじ軸３２が回転すると、ボールナット３３が圧縮コイルばね３４または３５の弾性力に抗して上方または下方へ移動する。例えば、操舵ハンドル１１が右方向に回転操作された場合には、ボールナット３３が上方に移動して圧縮コイルばね３４を圧縮する。これに対して、例えば、操舵ハンドル１１が左方向に回転操作された場合には、ボールナット３３が下方に移動して圧縮コイルばね３５を圧縮する。
【００２２】
この場合、圧縮コイルばね３４または３５の圧縮に起因した弾性復元力は、ボールねじ軸３２、電磁クラッチ４０、ギヤボックス１３および操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に伝達され、ばね反力ＴＭ（機械的反力）として運転者に知覚される。このばね反力ＴＭの特性については、後述する。
【００２３】
なお、操舵ハンドル１１の回転操作によるボールナット３３の変位により圧縮コイルばね３４または３５が圧縮された状態で、操舵ハンドル１１への把持力が緩められて操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置（操舵中立位置）方向へ回転できるようになったときは、圧縮コイルばね３４または３５の弾性復元力によってボールねじ軸３２の回転を伴いながらボールナット３３が付勢中立位置に復帰する。そして、操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置に位置した状態では、ボールナット３３に作用する圧縮コイルばね３４，３５の弾性力が釣り合うようになって、ばね反力ＴＭが運転者にゼロとして知覚される。
【００２４】
また、操舵ハンドル１１が右方向にθｋｏ回転操作された場合には、ボールナット３３がケーシング３１のストッパ３１ｃに当接して、それ以上の上方への移動が阻止されるように設定されている。また、操舵ハンドル１１が左方向に−θｋｏ回転操作された場合には、ボールナット３３がケーシング３１のストッパ３１ｄに当接して、それ以上の下方への移動が阻止されるように設定されている。すなわち、±θｋｏは、それぞれ電磁クラッチ４０の摩擦板４１，４２間にて滑りが発生しないと仮定したときの、操舵ハンドル１１の右左方向への回転限界角を表しており、操舵ハンドル１１が±θｋｏを超えて回転操作された場合には、電磁クラッチ４０の摩擦板４１，４２間にて必ず滑りが発生する。
【００２５】
転舵装置５０は、ラックバー５１、転舵用電動モータ５２および転舵出力軸５３を備えている。ラックバー５１は、車両の左右方向に延設されていて、その両端部にてタイロッドおよびナックルアーム（図示省略）を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２にそれぞれ連結されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ラックバー５１の軸線方向への変位に伴って左右に転舵される。
【００２６】
転舵用電動モータ５２（以下、単に転舵モータ５２という）は、ラックバー５１に組み付けられている。この転舵用電動モータ５２の回転は、ねじ送り機構５４により減速されてラックバー５１の軸線方向の変位に変換される。転舵出力軸５３は、その上端にて異常時用電磁クラッチ６０を介して操舵入力軸１２の下端に連結されるとともに、下端にてピニオン５５にトルク伝達可能に連結されている。ピニオン５５は、ラックバー５１に形成されたラック歯５１ａと噛み合うピニオン歯５５ａを有していて、転舵出力軸５３の軸線回りの回転に伴ってラックバー５１を軸線方向に変位させる。
【００２７】
異常時用電磁クラッチ６０は、操舵入力軸１２と転舵出力軸５３間に介装されている。この異常時用電磁クラッチ６０も、電磁クラッチ４０と同様、一対の摩擦板６１，６２を備えている。そして、異常時用電磁クラッチ６０は、通電状態により摩擦板６１，６２が非係合状態に設定されることで、切断状態となり、非通電状態により摩擦板６１，６２が係合状態に設定されることで、接続状態となる。
【００２８】
そして、異常時用電磁クラッチ６０が接続状態にあるときは、操舵入力軸１２が転舵出力軸５３にトルク伝達可能に連結された状態となる。一方、異常時用電磁クラッチ６０が切断状態にあるときは、操舵入力軸１２が転舵出力軸５３にトルク伝達可能に連結されていない状態となる。
【００２９】
次に、反力モータ２２、電磁クラッチ４０、転舵モータ５２および異常時用電磁クラッチ６０の作動を制御する電気制御装置７０について説明する。電気制御装置７０は、操舵角センサ７１、操舵トルクセンサ７２、転舵角センサ７３、車速センサ７４およびウォーニングランプ７５を備えている。
【００３０】
操舵角センサ７１は、操舵入力軸１２に組み付けられていて、操舵入力軸１２すなわち操舵ハンドル１１の操舵中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ７２は、操舵入力軸１２に組み付けられていて、運転者によって操舵ハンドル１１に入力された操作力を操舵トルクＴとして出力する。転舵角センサ７３は、ラックバー５１に組み付けられていて、ラックバー５１の軸線方向の変位量を検出して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δとして出力する。車速センサ７４は、車速Ｖを検出して出力する。ウォーニングランプ７５は、報知手段としての機能を果たすものであり、コンビネーションメータ内に内蔵されている。
【００３１】
なお、操舵角θおよび実転舵角δは、それぞれの中立位置にてゼロとして出力され、右方向の回転角を正の値で表し、左方向の回転角を負の値で表す。また、操舵トルクＴは、操舵ハンドル１１の右方向への操舵時に付与されるトルクを正の値で表し、操舵ハンドル１１の左方向への操舵時に付与されるトルクを負の値で表す。
【００３２】
また、電気制御装置７０は、操舵反力用電子制御ユニット（以下、操舵反力用ＥＣＵという）７６、および転舵用電子制御ユニット（以下、転舵用ＥＣＵという）７７を備えている。操舵反力用ＥＣＵ７６には、操舵角センサ７１、操舵トルクセンサ７２、車速センサ７４およびウォーニングランプ７５が接続されている。転舵用ＥＣＵ７７には、操舵角センサ７１、転舵角センサ７３および車速センサ７４が接続されている。
【００３３】
操舵反力用ＥＣＵ７６および転舵用ＥＣＵ７７は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする。操舵反力用ＥＣＵ７６は、図２の操舵反力制御プログラムを実行して、駆動回路８１を介して反力モータ２２を駆動制御する。また、操舵反力用ＥＣＵ７６は、図３の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムを実行して、駆動回路８２を介して電磁クラッチ４０の切断状態または接続状態を切換制御し、またウォーニングランプ７５の点灯、消灯を切換制御する。転舵用ＥＣＵ７７は、図４の転舵制御プログラムを実行して、駆動回路８４を介して転舵モータ５２を駆動制御し、また異常時用電磁クラッチ切断・接続制御プログラム（図示省略）を実行して、駆動回路８３を介して異常時用電磁クラッチ６０の切断状態または接続状態を切換制御する。
【００３４】
次に、上記のように構成した第１実施形態の動作について説明する。運転者がイグニッションスイッチをオン状態とすると、操舵反力用ＥＣＵ７６は、図２の操舵反力制御プログラムおよび図３の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始め、転舵用ＥＣＵ７７は、図４の転舵制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。なお、図２の操舵反力制御プログラム、図３の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムおよび図４の転舵制御プログラムは、反力モータ２２、電磁クラッチ４０、転舵モータ５２および異常時用電磁クラッチ６０が何れも正常に作動しているときのプログラムを示している。
【００３５】
操舵反力制御プログラムの実行は、図２に示すように、ステップＳ３０にて開始され、ステップＳ３１にて操舵角センサ７１により検出された操舵角θ、操舵トルクセンサ７２により検出された操舵トルクＴ、および車速センサ７４により検出された車速Ｖをそれぞれ入力して、ステップＳ３２に進む。
【００３６】
ステップＳ３２においては、ＲＯＭ内に設けられた目標操舵反力テーブルを参照して、操舵角θおよび車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力（トルク）Ｔ＊を計算する。この操舵反力テーブルは、図５に示すように、複数の代表的な車速値ごとに、操舵角θの増加に従って非線形増加する複数の目標操舵反力Ｔ＊の変化特性を記憶している。なお、この操舵反力テーブルを利用するのに代えて、操舵角θおよび車速Ｖに応じて変化する目標操舵反力Ｔ＊を関数により予め定義しておき、この関数を利用して目標操舵反力Ｔ＊を計算するようにしてもよい。
【００３７】
ステップＳ３２の処理後、ステップＳ３３にて、電磁クラッチ４０が接続状態にあるか否かを判定する。ここで、電磁クラッチ４０は、イグニッションスイッチがオンとされた直後にて、操舵反力用ＥＣＵ７６の通電制御により通電されて接続状態となる。このため、まず、電磁クラッチ４０が正常に接続状態にある場合から説明する。この場合、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ３３にて「Ｙｅｓ」すなわち電磁クラッチ４０が接続状態にあると判定して、ステップＳ３４以降の処理を実行する。
【００３８】
ステップＳ３４においては、ＲＯＭ内に設けられた操舵反力テーブルを参照して、操舵角θに応じて変化するばね反力（トルク）ＴＭを計算する。このばね反力ＴＭは、図６に示すように、上記した圧縮コイルばね３４，３５に代表される複数のばねの組み合わせにより、操舵角θの増加（減少）に従って非線形増加（減少）するばね反力ＴＭの変化特性を記憶している。ここで、ばね反力ＴＭの変化特性は、同ばね反力ＴＭの操舵角θに対する変化率が、操舵角θの絶対値｜θ｜の小さな範囲内に比して、操舵角θの絶対値｜θ｜の大きな範囲内で小さくなるように設定されている。なお、この操舵反力テーブルを利用するのに代えて、操舵角θに応じて変化するばね反力ＴＭを関数により予め定義しておき、この関数を利用してばね反力ＴＭを計算するようにしてもよい。
【００３９】
ステップＳ３５においては、前記計算した目標操舵反力Ｔ＊から前記計算したばね反力ＴＭを減算して、反力モータ２２の出力（電気的反力）ＴＥを計算する。ステップＳ３６においては、目標操舵反力Ｔ＊を操舵ハンドル１１に付与する。具体的には、例えば、目標操舵反力Ｔ＊が図９（ａ）にて破線で示すように設定されたとき、操舵反力用ＥＣＵ７６は、図９（ａ）にて斜線の領域で示すように、駆動回路８１を駆動制御して目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭの差分（Ｔ＊−ＴＭ）に対応した駆動電流を反力モータ２２に流す。
【００４０】
これにより、操舵ハンドル１１の回転操作に対して目標操舵反力Ｔ＊が付与され、運転者は適度な操舵反力を感じながら、操舵ハンドル１１を回転操作することができる。ステップＳ３６の処理後、ステップＳ３８にてこの操舵反力制御プログラムの実行を一旦終了する。なお、図９（ａ）は、操舵角θが正の場合についての目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭの反力特性を示したものであるが、操舵角θが負の場合についても、目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭの正負の符号が異なるのみであり、操舵角θが正の場合と同様である。
【００４１】
次に、操舵反力制御プログラムと同期的に実行される電磁クラッチ切断・接続制御プログラムについて説明する。この電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行は、図３に示すように、ステップＳ５０にて開始され、ステップＳ５１にて操舵角センサ７１によって検出された操舵角θを入力する。次いで、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ５２にて「Ｙｅｓ」すなわち電磁クラッチ４０が接続状態にあると判定して、ステップＳ５３に進む。
【００４２】
ステップＳ５３においては、検出された操舵角θの絶対値｜θ｜が設定値θｋを超えたか否かを判定する。ここで、設定値θｋは、上記した回転限界角θｋｏよりも極僅かな値Ｋだけ小さな操舵角として設定されるものである（図６参照）。そして、操舵角θの絶対値｜θ｜が設定値θｋを超えた場合には、電磁クラッチ４０の両摩擦板４１，４２間にて滑りの発生する可能性が高くなる。
【００４３】
このため、操舵角θの絶対値｜θ｜が設定値θｋ以下であれば、ステップＳ５３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ６２にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。以後、電磁クラッチ４０が接続状態にあれば、ばね反力ＴＭが操舵ハンドル１１に付与されるので、図２の操舵反力制御プログラムのステップＳ３４〜Ｓ３６の処理の実行により、反力モータ２２の出力ＴＥが、目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭとの差分（Ｔ＊−ＴＭ）と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される（図９（ａ）参照）。
【００４４】
ステップＳ５３にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている状態から、操舵角θの絶対値｜θ｜が設定値θｋを超えた場合には、ステップＳ５３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５４以降の処理を実行する。ステップＳ５４においては、電磁クラッチ４０にて滑りが生ずることを未然に防止するために、電磁クラッチ４０を接続状態から切断状態に切り換える。ステップＳ５５においては、電磁クラッチ４０が切断状態となって機械的反力付与機構３０から操舵ハンドル１１へばね反力ＴＭが付与されない異常時となったことを運転者に報知するために、ウォーニングランプ７５を点灯する。
【００４５】
次に、ステップＳ５６にて、タイマのカウントが開始され、ステップＳ５７にて、タイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなったか否かを判定する。これらステップＳ５６，Ｓ５７の処理は、ボールナット３３が作動位置から付勢中立位置に復帰し終えるまで、ステップＳ５８以降の処理が実行されないようにしたものである。このため、所定時間ｔ１は、圧縮コイルばね３４または３５の弾性復元力によってボールナット３３が作動位置から付勢中立位置に復帰し終わるまでの極僅かな時間に設定されている。ステップＳ５７が最初に実行されるときは、タイマのカウント値が未だ所定時間ｔ１以下であるので、ステップＳ５７にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ６２にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００４６】
タイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなるまでは、上述した図２の操舵反力制御プログラムの実行において、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ３３にて「Ｎｏ」すなわち電磁クラッチ４０が切断状態にあると判定して、ステップＳ３７，Ｓ３６の処理を実行する。このステップＳ３７，Ｓ３６では、図９（ｂ）にて斜線の領域で示すように、反力モータ２２の出力ＴＥが目標操舵反力Ｔ＊と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される。
【００４７】
これにより、電磁クラッチ４０の切断によって消失したばね反力ＴＭ相当分（図９（ｂ）にてクロス斜線の領域で示す部分）が補償される。したがって、電磁クラッチ４０の切断によってばね反力ＴＭが得られなくても、反力モータ２２によるモータ出力ＴＥのみで目標操舵反力Ｔ＊が得られる。なお、図９（ｂ）は、操舵角θが正の場合についての目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびモータ出力ＴＥの反力特性を示したものであるが、操舵角θが負の場合についても、目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびモータ出力ＴＥの正負の符号が異なるのみであり、操舵角θが正の場合と同様である。
【００４８】
図３の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムに戻って、ステップＳ５７にて「Ｙｅｓ」すなわちタイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなれば、ステップＳ５８にて、操舵角θが略ゼロであるか否かを判定する。操舵ハンドル１１が未だ車両の直進走行位置に復帰していない場合には、ステップＳ５８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ６２にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００４９】
そして、ステップＳ５８にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている場合には、図２の操舵反力制御プログラムにおいて、ステップＳ３７，Ｓ３６の処理が繰り返し実行され、上記と同様、反力モータ２２の出力ＴＥが目標操舵反力Ｔ＊と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される（図９（ｂ）参照）。
【００５０】
そして、ステップＳ５８にて「Ｙｅｓ」すなわち操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置に復帰して操舵角θが略ゼロとなった場合には、ステップＳ５９にて、機械的反力付与機構３０から操舵ハンドル１１へばね反力ＴＭが再び付与される正常時とするために、電磁クラッチ４０を切断状態から接続状態に切り換える。ステップＳ６０においては、同正常時となったことを運転者に報知するために、ウォーニングランプ７５を消灯する。ステップＳ６１においては、次回のプログラムの実行時に備えて、タイマカウントをクリアする。ステップＳ６１の処理後、ステップＳ６２にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を終了する。
【００５１】
次に、転舵制御プログラムの実行について説明する。この転舵制御プログラムは、図４に示すように、ステップＳ７０にて開始され、転舵用ＥＣＵ７７は、ステップＳ７１にて操舵角センサ７１により検出された操舵角θ、操舵トルクセンサ７２により検出された操舵トルクＴ、および車速センサ７４により検出された車速Ｖをそれぞれ入力する。
【００５２】
ステップＳ７２においては、ＲＯＭ内に設けられた転舵角テーブルを参照して、操舵角θに応じて変化する目標転舵角δ＊を計算する。この転舵角テーブルは、図７に示すように、操舵角θの増加に従って非線形増加する目標転舵角δ＊の変化特性を記憶している。ここで、目標転舵角δ＊の変化特性は、目標転舵角δ＊の操舵角θに対する変化率が、操舵角θの絶対値｜θ｜の小さな範囲内に比して、操舵角θの絶対値｜θ｜の大きな範囲内で大きくなるように設定されている。なお、この転舵角テーブルを利用するのに代えて、操舵角θに応じて変化する目標転舵角δ＊を関数により予め定義しておき、この関数を利用して目標転舵角δ＊を計算するようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ７３においては、ＲＯＭ内に設けられた車速係数テーブルを参照して、車速Ｖに応じて変化する車速係数Ｋを計算する。この車速係数テーブルは、図８に示すように、車速Ｖの小さな範囲内で「１」よりも大きく、車速Ｖの大きな範囲内で「１」よりも小さく、車速Ｖの増加に従って「１」を挟んで非線形に減少する車速係数Ｋを記憶している。なお、この車速係数テーブルを利用するのに代えて、車速Ｖに応じて変化する車速係数Ｋを関数により予め定義しておき、この関数を利用して車速係数Ｋを計算するようにしてもよい。
【００５４】
これら目標転舵角δ＊および車速係数Ｋを計算した後、ステップＳ７４においては、下記式１を用いて、目標転舵角δ＊を車速係数Ｋで補正して最終的な目標転舵角δ＊を計算する。
δ＊＝Ｋ・δ＊  …式１
【００５５】
ステップＳ７５においては、実転舵角δが最終的な目標転舵角δ＊と等しくなるように、転舵モータ５２を駆動制御する。具体的には、転舵用ＥＣＵ７７は、駆動回路８４を駆動制御して両転舵角δ＊，δの差分（δ＊−δ）に対応した駆動電流を転舵モータ５２に流す。これにより、ラックバー５１が軸線方向に変位することで、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が目標転舵角δ＊に転舵される。
【００５６】
この転舵制御により、図７に示したように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、操舵角θの小さな範囲でその操舵角θの変化に対して小さく転舵され、同操舵角θの大きな範囲でその操舵角θの変化に対して大きく転舵される。その結果、操舵ハンドル１１の持ち替えなしで左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は大きな転舵角まで転舵される。また、図８に示したように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、車速Ｖが小さいとき操舵角θに対して大きく転舵され、車速Ｖが大きいとき操舵角θに対して小さく転舵される。ステップＳ７５の処理後、ステップＳ７６にてこの転舵制御プログラムの実行を終了する。
【００５７】
なお、反力モータ２２または転舵モータ５２の異常が検出された場合には、図示を省略する異常時プログラムの実行により、異常時用電磁クラッチ６０が接続状態に切換制御されるとともに、電磁クラッチ４０が切断状態に切換制御されるようになっている。これにより、操舵ハンドル１１の回転が、操舵入力軸１２、異常用電磁クラッチ６０、転舵出力軸５３およびピニオン５５を経てラックバー５１に直接伝達されるようになる。この異常時には、ピニオン歯５５ａとラック歯５１ａとのギヤ比により、操舵ハンドル１１の操舵角θの最大値がθｍａｘとなって、電磁クラッチ４０が接続状態となっているときの前記設定値θｋｏに比して大きくなるように設定されている（θｍａｘ＞θｋｏ）。
【００５８】
上記作動説明からも理解できるように、上記第１実施形態においては、電磁クラッチ４０が切断状態に切り換えられた後は、図３のステップＳ５７またはＳ５８にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されることで、機械的反力付与機構３０の圧縮コイルばね３４，３５から操舵ハンドル１１にばね反力ＴＭが付与されない状態となる。しかし、この第１実施形態では、電磁クラッチ４０の切断状態により消失した機械的反力付与機構３０によるばね反力ＴＭ相当分が、図２のステップＳ３７，Ｓ３６の処理にて反力モータ２２の駆動制御により補償される（図９（ｂ）参照）。これにより、電磁クラッチ４０の切断状態においても、操舵ハンドル１１の操作フィーリングが良好に確保される。
【００５９】
また、上記第１実施形態では、電磁クラッチ４０が図３のステップＳ５９の処理により接続状態に切り換えられた状態では、図９（ｂ）に示すように、操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置にあるときに、機械的反力付与機構３０の圧縮コイルばね３４，３５から操舵ハンドル１１に伝達されるばね反力ＴＭがゼロになるとともに、反力モータ２２が停止状態となる。したがって、電磁クラッチ４０が接続状態に切り換えられた後は、反力モータ２２の出力特性が再び図９（ａ）に示すようになって、反力モータ２２の消費電力の低減化を図ることが可能である。
【００６０】
なお、上記第１実施形態では、操舵ハンドル１１の回転操作量が設定値θｋを超えたとき、図３のステップＳ５４の処理により、電磁クラッチ４０が切断状態に切り換えられるように設定した。しかし、これに限らず、例えば、操舵ハンドル１１の操作量が回転限界角θｋｏを超えたとき、電磁クラッチ４０が切断状態に切り換えられるように設定することも可能である。
【００６１】
この場合にも、上記第１実施形態と同様、図２のステップＳ３７，Ｓ３６の処理により消失したばね反力ＴＭ相当分が反力モータ２２の駆動制御により補償されるため、電磁クラッチ４０が切断状態に切り換えられた後も、操舵ハンドル１１の操作フィーリングが良好に確保される。また、一般的には、操舵ハンドル１１が回転限界角θｋｏを超えて操作されることの方が、設定値θｋを超えて操作される場合に比して少ないので、上記第１実施形態に比して電磁クラッチ４０における切断・接続状態の切換えの頻度を少なくすることが可能である。
【００６２】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態においては、操舵反力用ＥＣＵ７６が、図２の操舵反力制御プログラムおよび図３の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムを実行するように実施した。しかし、操舵反力用ＥＣＵ７６が、図１０の操舵反力制御プログラムおよび図１１の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムを実行するように実施することも可能である。なお、この第２実施形態においては、転舵制御プログラムの実行に関しては、上記第１実施形態と同一であるため、その説明を省略する。また、この第２実施形態における構成に関しても、上記第１実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
【００６３】
この操舵反力制御プログラムの実行は、ステップＳ１００にて開始され、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３にて、それぞれ図２のステップＳ３１〜Ｓ３３と同様の処理を実行する。電磁クラッチ４０は、上記第１実施形態と同様、イグニッションスイッチがオンとされた直後にて、操舵反力用ＥＣＵ７６の通電制御により通電されて接続状態となる。このため、まず、電磁クラッチ４０が正常に接続状態にある場合から説明する。この場合、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ１０３にて「Ｙｅｓ」すなわち電磁クラッチ４０が接続状態にあると判定して、ステップＳ１０４以降の処理を実行する。
【００６４】
ステップＳ１０４においては、ステップＳ３４の処理と同様、操舵角θに応じて変化するばね反力（トルク）ＴＭを計算する。ステップＳ１０５においては、操舵角θが回転限界角θｋｏを、ズレ角Δθｍａｘだけ超えて操作された場合におけるズレ分補償反力ΔＴＭを計算する。
【００６５】
すなわち、操舵角θが回転限界角θｋｏを、ズレ角Δθｍａｘだけ超えて操作された場合には、例えば図１２（ｂ）にて操舵角θが正の場合を代表して示すように、ばね反力ＴＭの反力特性にズレが生じて、ズレ角Δθｍａｘに相当する操舵角θと、機械的反力付与機構３０におけるボールナット３３の付勢中立位置とが対応するようになる。したがって、この場合には、ズレ角Δθｍａｘに対応したばね反力ＴＭの反力特性のズレ分に相当する反力ΔＴＭを補償しなければ、ばね反力ＴＭが不足することになる。なお、このズレ角Δθｍａｘは初期にはゼロに設定されている。最初に、操舵角θが未だ回転限界角θｋｏを超えて操作されていない場合について説明する。この場合、ばね反力ＴＭの反力特性にズレが生じていないので、ステップＳ１０５にて計算されるズレ分補償反力ΔＴＭは、ゼロとなる。
【００６６】
ステップＳ１０６においては、前記計算した目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびズレ分補償反力ΔＴＭに基づいて、反力モータ２２の出力（トルク）ＴＥを計算する。ズレ角Δθｍａｘがゼロの状態でステップＳ１０６が実行されるときは、ズレ分補償反力ΔＴＭはゼロであるので、反力モータ２２の出力ＴＥは、図２のステップＳ３５の処理と同様、目標操舵反力Ｔ＊からばね反力ＴＭを減算して計算される（ＴＥ＝Ｔ＊−ＴＭ）。
【００６７】
ステップＳ１０７においては、図２のステップＳ３６の処理と同様、目標操舵反力Ｔ＊を操舵ハンドル１１に付与する。具体的には、例えば、目標操舵反力Ｔ＊が図１２（ａ）にて破線で示すように設定されたとき、操舵反力用ＥＣＵ７６は、図１２（ａ）にて斜線の領域で示すように、駆動回路８１を駆動制御して目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭの差分（Ｔ＊−ＴＭ）に対応した駆動電流を反力モータ２２に流す。
【００６８】
これにより、操舵ハンドル１１の回転操作に対して目標操舵反力Ｔ＊が付与される。なお、図１２（ａ）は、操舵角θが正の場合についての目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびモータ出力ＴＥの反力特性を示したものであるが、操舵角θが負の場合についても、目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびモータ出力ＴＥの正負の符号が異なるのみであり、操舵角θが正の場合と同様である。
【００６９】
次に、操舵反力制御プログラムと同期的に実行される電磁クラッチ切断・接続制御プログラムについて説明する。この電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行は、図１１に示すように、ステップＳ１２０にて開始され、ステップＳ１２１にて操舵角センサ７１によって検出された操舵角θを入力する。次いで、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップ１２２にて「Ｙｅｓ」すなわち電磁クラッチ４０が接続状態にあると判定して、ステップＳ１２３に進む。
【００７０】
ステップＳ１２３においては、検出された操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角をθｋｏを超えたか否かを判定する。操舵角θの絶対値｜θ｜が未だ回転限界角θｋｏを超えていなければ、ステップＳ１２３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１２４にて、ズレフラグＺＲＦが“１”に設定されているか否かを判定する。
【００７１】
ここで、ズレフラグＺＲＦは、“１”に設定されることにより操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角θｋｏを超えたことを表し、“０”に設定されることにより操舵角θの絶対値｜θ｜が未だ回転限界角θｋｏを超えていないことを表すものであり、初期には“０”に設定されている。操舵角θの絶対値｜θ｜が未だ回転限界角θｋｏを超えていなければ、ステップＳ１２４にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００７２】
このとき、電磁クラッチ４０の両摩擦板４１，４２間にて滑りが発生していないので、機械的反力付与機構３０から操舵ハンドル１１に付与されるばね反力ＴＭは、図１２（ａ）にて実線で示すように、操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置にあるときにゼロ点を通る反力特性に維持されている。したがって、操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角θｋｏを超えていない状態が続く限り、図１０の操舵反力制御プログラムにおけるステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理の実行により、反力モータ２２の出力ＴＥが、目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭとの差分（Ｔ＊−ＴＭ）と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される。
【００７３】
ステップＳ１２３にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている状態から、操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角θｋｏを超えた場合には、ステップＳ１２３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２５以降の処理を実行する。ステップＳ１２５においては、ズレフラグＺＲＦを“１”に設定する。ステップＳ１２６においては、電磁クラッチ４０にて滑りが発生したことを運転者に報知して、操舵角θが更に増加する方向への操舵ハンドル１１の回転操作を防止するために、ウォーニングランプ７５を点灯する。
【００７４】
ステップＳ１２７においては、操舵角θの絶対値｜θ｜から回転限界角θｋｏを減算して、この減算値をずれ角Δθとして設定する。ステップＳ１２８においては、前記計算したずれ角Δθ（今回値）がこのプログラムの前回実行時までのずれ角Δθの最大値Δθｍａｘを超えたか否かを判定する。ステップＳ１２８が初めて実行されるときは、最大値Δθｍａｘがゼロに設定されているので、ステップＳ１２８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１２９にて今回値Δθを最大値Δθｍａｘとして設定して、ステップＳ１３０に進む。
【００７５】
ステップＳ１３０においては、検出された操舵角θが略ゼロであるか否かを判定する。ステップＳ１３０が初めて実行されるときは、操舵ハンドル１１が未だ車両の直進走行位置に復帰していないので、ステップＳ１３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００７６】
回転限界角θｋｏを超えてから尚も、操舵角θが増加する方向へ操舵ハンドル１１が回転操作されている場合には、ステップＳ１２７〜Ｓ１２９の処理が繰り返し実行される。これにより、ずれ角の最大値Δθｍａｘが、その都度、更新される。そして、操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角θｋｏを超えていた状態から、操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置方向へ戻され始めることで、操舵角θの絶対値｜θ｜が回転限界角θｋｏ以下となった場合には、ステップＳ１２３にて「Ｎｏ」、ステップＳ１２４にて「Ｙｅｓ」、ステップＳ１３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００７７】
そして、ステップＳ１２３にて「Ｎｏ」、ステップＳ１２４にて「Ｙｅｓ」、ステップＳ１３０にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている場合には、図１０の操舵反力制御プログラムの実行においては、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理が繰り返し実行される。この場合、電磁クラッチ４０にて滑りが発生しているので、機械的反力付与機構３０から操舵ハンドル１１に付与されるばね反力ＴＭの反力特性は、図１２（ｂ）にて二点差線で示すように、実線で示す正常時からズレを生じた状態となっている。
【００７８】
したがって、図１０のステップＳ１０５においては、ＲＯＭ内に設けられた補償反力テーブル（図示省略）を参照して、ズレ角の最大値Δθｍａｘに応じて変化するズレ分補償反力ΔＴＭを計算する。ステップＳ１０６においては、目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭおよびズレ分補償反力ΔＴＭに基づいて、反力モータ２２の出力（トルク）ＴＥを計算する。そして、ステップＳ１０７においては、目標操舵反力Ｔ＊を操舵ハンドル１１に付与する。具体的には、例えば、目標操舵反力Ｔ＊が図１２（ｂ）にて破線で示すように設定されたとき、操舵反力用ＥＣＵ７６は、図１２（ｂ）にて斜線の領域で示すように、駆動回路８１を駆動制御して、目標操舵反力Ｔ＊とばね反力ＴＭの差分に、ズレ分補償反力ΔＴＭを加味した出力ＴＥ（ＴＥ＝Ｔ＊−ＴＭ＋ΔＴＭ）に対応した駆動電流を反力モータ２２に流す。
【００７９】
これにより、電磁クラッチ４０の滑りに起因したばね反力特性のズレによるばね反力相当分ΔＴＭが補償される。なお、図１２（ｂ）は、操舵角θが正の場合についての目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭ、ズレ分補償反力ΔＴＭおよびモータ出力ＴＥの反力特性を示したものであるが、操舵角θが負の場合についても、目標操舵反力Ｔ＊、ばね反力ＴＭ、ズレ分補償反力ΔＴＭおよびモータ出力ＴＥの正負の符号が異なるのみであり、操舵角θが正の場合と同様である。
【００８０】
図１１の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムに戻って、ステップＳ１３０にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている状態から、操舵ハンドル１１が操舵中立位置に復帰して操舵角θが略ゼロとなった場合には、ステップＳ１３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３１以降の処理を実行する。
【００８１】
ステップＳ１３１においては、ばね反力特性に生じたズレを解消するために、電磁クラッチ４０を接続状態から切断状態に切り換える。次に、上記第１実施形態と同様、ステップＳ１３２にて、タイマのカウントが開始され、ステップＳ１３３にて、タイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなったか否かを判定する。これらステップＳ１３２，Ｓ１３３の処理は、ボールナット３３が作動位置から付勢中立位置に復帰し終えるまで、ステップＳ１３４以降の処理が実行されないようにしたものである。ステップＳ１３３が最初に実行されるときは、タイマのカウント値が未だ所定時間ｔ１以下であるので、ステップＳ１３３にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００８２】
タイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなるまでは、上述した図１０の操舵反力制御プログラムの実行において、操舵反力用ＥＣＵ７６は、ステップＳ１０３にて「Ｎｏ」すなわち電磁クラッチ４０が切断状態にあると判定して、ステップＳ１０８，Ｓ１０７の処理を実行する。これらステップＳ１０８，Ｓ１０７では、反力モータ２２の出力ＴＥが目標操舵反力Ｔ＊と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される。これにより、電磁クラッチ４０の切断によって消失したばね反力ＴＭ相当分が補償される。
【００８３】
図１１の電磁クラッチ切断・接続制御プログラムに戻って、ステップＳ１３３にて「Ｙｅｓ」すなわちタイマのカウント値が所定時間ｔ１よりも大きくなれば、ステップＳ１３４にて、操舵角θが略ゼロであるか否かを再度判定する。すなわち、操舵角θが略ゼロであるか否かについては、ステップＳ１３０にて判定するようになっているが、ステップＳ１３０にて「Ｙｅｓ」と判定した後であっても、ステップＳ１３３にて「Ｙｅｓ」と判定されるまでの間に、操舵角θが略ゼロでなくなっている場合もあり得るからである。操舵角θが略ゼロでない場合には、ステップＳ１３４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００８４】
そして、ステップＳ１３４にて「Ｎｏ」との判定が繰り返し実行されている場合には、図１０の操舵反力制御プログラムにおいて、ステップＳ１０８，Ｓ１０７の処理が繰り返し実行され、上記と同様、反力モータ２２の出力ＴＥが目標操舵反力Ｔ＊と等しくなるように、反力モータ２２が駆動制御される。
【００８５】
そして、ステップＳ１３４にて「Ｙｅｓ」すなわち操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置に復帰して操舵角θが略ゼロとなった場合には、ステップＳ１３５にて、機械的反力付与機構３０から操舵ハンドル１１へばね反力ＴＭが再び付与される正常状態とするために、電磁クラッチ４０を切断状態から接続状態に切り換える。ステップＳ１３６においては、同正常時となったことを運転者に報知するために、ウォーニングランプ７５を消灯する。ステップＳ１３７〜Ｓ１３９においては、次回のプログラムの実行時に備えて、それぞれタイマカウントをクリアし、ズレフラグＺＲＦを“０”に設定し、Δθｍａｘを「０」に設定する。ステップＳ１３９の処理後、ステップＳ１４０にてこの電磁クラッチ切断・接続制御プログラムの実行を終了する。
【００８６】
上記第２実施形態においては、電磁クラッチ４０にて滑りが発生した後、電磁クラッチ４０が切断状態に切り換えられる前の状態では、電磁クラッチ４０の滑りによるばね反力特性のズレに起因したばね反力相当分ΔＴＭが、図１０のステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理にて反力モータ２２の駆動制御により補償される（図１２（ｂ）参照）。これにより、電磁クラッチ４０にて滑りが発生した場合であっても、操舵ハンドル１１の操作フィーリングが良好に確保される。
【００８７】
また、上記第２実施形態では、電磁クラッチ４０が図１１のステップＳ１３５の処理により接続状態に切り換えられた状態では、図１２（ｂ）に示すように、操舵ハンドル１１が車両の直進走行位置にあるときに、機械的反力付与機構３０の圧縮コイルばね３４，３５から操舵ハンドル１１に伝達されるばね反力ＴＭがゼロになるとともに、反力モータ２２が停止状態となる。したがって、この第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様、電磁クラッチ４０が接続状態に切り換えられた後は、反力モータ２２の出力特性が再び図１２（ａ）に示すようになって、反力モータ２２の消費電力の低減化を図ることが可能である。
【００８８】
上記第１実施形態では、図３のステップＳ５５，Ｓ６０の処理により報知手段としてのウォーニングランプ７５の点灯、消灯が切換制御されるように実施した。また、第２実施形態では、図１１のステップＳ１２６，Ｓ１３６の処理によりウォーニングランプ７５の点灯、消灯が切換制御されるように実施した。しかし、ウォーニングランプ７５に加えてまたは代えて、例えば、警報音を発するブザー、音声を発するナビなどで報知手段を構成して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の各実施形態に係るステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置の全体を表す概略図である。
【図２】図１に示した操舵反力用ＥＣＵにより実行される操舵反力制御プログラムのフローチャートである。
【図３】図１に示した操舵反力用ＥＣＵにより実行される電磁クラッチ切断・接続制御プログラムのフローチャートである。
【図４】図１に示した転舵用ＥＣＵにより実行される転舵制御プログラムのフローチャートである。
【図５】操舵角と目標操舵反力との関係を示すグラフである。
【図６】操舵角とばね反力との関係を示すグラフである。
【図７】操舵角と目標転舵角との関係を示すグラフである。
【図８】車速と車速係数との関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）は、操舵角が設定値θｋを超えない場合における目標操舵反力、ばね反力およびモータ出力間の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、操舵角が設定値θｋを超えた場合における目標操舵反力およびモータ出力間の関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係り、図１に示した操舵反力用ＥＣＵにより実行される操舵反力制御プログラムのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係り、図１に示した操舵反力用ＥＣＵにより実行される電磁クラッチ切断・接続制御プログラムのフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、操舵角が回転限界角θｋｏを超えない場合における目標操舵反力、ばね反力およびモータ出力間の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、操舵角が回転限界角θｋｏを超えた場合における目標操舵反力、ばね反力、ズレ分補償反力およびモータ出力間の関係を示したグラフである。
【図１３】（ａ）は、従来技術にて、ばね反力の特性が正常時にあるときの目標操舵反力、ばね反力およびモータ出力間の関係を示したグラフであり、（ｂ）は、従来技術にて、ばね反力の特性が正常時からズレたときの目標操舵反力、ばね反力およびモータ出力間の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９０】
ＦＷ１，ＦＷ２…左右前輪、１０…回転操作部材、１１…操舵ハンドル、１２…操舵入力軸、２０…電気的反力付与機構、２２…反力モータ（電動アクチュエータ）、３０…機械的反力付与機構、３４，３５…圧縮コイルばね（弾性部材）、４０…電磁クラッチ（摩擦係合手段）、５０…転舵装置、５１…ラックバー５１、５２…転舵モータ、５３…転舵出力軸、６０…異常時用電磁クラッチ、７０…電気制御装置、７１…操舵角センサ、７２…操舵トルクセンサ、７３…転舵角センサ、７４…車速センサ、７５…ウォーニングランプ（報知手段）、７６…操舵反力用ＥＣＵ、７７…転舵用ＥＣＵ
【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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【図１２】
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【図１３】
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