(57)【要約】【課題】操舵角に対する転舵角の伝達比を変更可能な車両用操舵装置において、制御ズレが発生した場合にも中立ズレの発生を適切に防止する。【解決手段】車両用操舵装置は、操舵角に対する転舵角の伝達比を変更可能な伝達比可変機構への制御を行う。具体的には、目標伝達比取得手段は、車両の走行状態に応じた目標伝達比を取得し、実伝達比取得手段は、実操舵角及び実転舵角から実伝達比を取得する。そして、収束伝達比設定手段は、切り戻し操舵時に実伝達比が目標伝達比から乖離している場合に、中立点から離れた位置に設けられ、目標伝達比に従った所定の収束点に転舵角が向かうように、収束伝達比を設定する。これにより、制御ズレが発生した場合などにも、中立ズレの発生を適切に防止することができる。【選択図】図２
2009120003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角に対する転舵角の伝達比を変更可能な伝達比可変機構を有する車両用操舵装置であって、
車両の走行状態に応じた目標伝達比を取得する目標伝達比取得手段と、
実操舵角及び実転舵角を取得して実伝達比を求める実伝達比取得手段と、
運転者による切り戻し操舵時において、前記実伝達比が前記目標伝達比から乖離している場合に、操舵角及び転舵角における中立点から離れた位置に設けられ、前記目標伝達比に従った所定の収束点に転舵角が向かうように、収束伝達比を設定する収束伝達比設定手段と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角及び前記実転舵角と前記収束点とから定まる伝達比を求め、求められた前記伝達比が前記目標伝達比から離れている場合には近い場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角及び前記実転舵角に対応する点から前記収束点までの距離を求め、前記距離が小さい場合には大きい場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角と前記収束点における操舵角との第１の距離、及び前記実転舵角と前記収束点における転舵角との第２の距離のうちの少なくともいずれかに基づいて、前記収束伝達比を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記収束伝達比設定手段は、前記第１の距離及び前記第２の距離の少なくともいずれかが小さい場合には大きい場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定することを特徴とする請求項４に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記収束点は、車速が大きいほど前記中立点から離れた位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
操舵角及び転舵角によって規定された領域が、前記目標伝達比に従った前記伝達比可変機構に対する制御を強制する第１の領域と、前記目標伝達比に従わない前記伝達比可変機構に対する制御を許容する第２の領域とに分けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項８】
前記第１の領域は、操舵角が前記収束点における操舵角以下、又は転舵角が前記収束点における転舵角以下である領域であり、
前記第２の領域は、操舵角が前記収束点における操舵角よりも大きく、且つ転舵角が前記収束点における転舵角よりも大きい領域であることを特徴とする請求項７に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールより入力された操舵角に対する車輪の転舵角の伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備えた車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような伝達比可変機構を備えた装置の一例が、例えば特許文献１に記載されている。この文献には、検出された操舵角と当該操舵角の規定値との間に偏差が生じているときに、切り戻し操舵時に、操舵角の中立位置と転舵角の中立位置とが一致するような伝達比に変更することが記載されている。また、特許文献２には、検出された操舵角が中立位置近傍の所定範囲内にあるときに、車速に係りなく、操舵角と転舵角との舵角比が一定となるように制御することが記載されている。更に、本発明に関連のある技術が、特許文献３及び４に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７０１３５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７５８４３号公報
【特許文献３】特開２００４−９９０１１号公報
【特許文献４】特開平１１−２０８４９９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、上記した特許文献１に記載された技術では、制御ズレなどが発生した場合に、中立位置のずれ（以下、「中立ズレ」とも呼ぶ。）が生じてしまう可能性があった。また、操舵角の中立位置と転舵角の中立位置とが一致するような伝達比に変更する制御が、操舵角が中立位置に戻るまでに完了しなかった場合にも、中立ズレが生じてしまう可能性があった。なお、特許文献２乃至４に記載された技術でも、このような中立ズレの発生を適切に防止することができない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、操舵角に対する転舵角の伝達比を変更可能な車両用操舵装置において、制御ズレが発生した場合にも中立ズレの発生を適切に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、操舵角に対する転舵角の伝達比を変更可能な伝達比可変機構を有する車両用操舵装置は、車両の走行状態に応じた目標伝達比を取得する目標伝達比取得手段と、実操舵角及び実転舵角を取得して実伝達比を求める実伝達比取得手段と、運転者による切り戻し操舵時において、前記実伝達比が前記目標伝達比から乖離している場合に、操舵角及び転舵角における中立点から離れた位置に設けられ、前記目標伝達比に従った所定の収束点に転舵角が向かうように、収束伝達比を設定する収束伝達比設定手段と、を備える。
【０００７】
上記の車両用操舵装置は、ステアリングホイールより入力された操舵角に対する車輪の転舵角の伝達比を変更可能な伝達比可変機構を有し、伝達比可変機構に対する制御を行う。具体的には、目標伝達比取得手段は、車両の走行状態に応じた目標伝達比を取得し、実伝達比取得手段は、実操舵角及び実転舵角から実伝達比を取得する。そして、収束伝達比設定手段は、切り戻し操舵時に実伝達比が目標伝達比から乖離している場合に、所定の収束点に転舵角が向かうように収束伝達比を設定する。この収束点は、操舵角及び転舵角における中立点（中立位置を示す点）からある程度離れた位置に設けられ、目標伝達比に従った点である。このような収束伝達比に基づいて制御を行うことにより、制御ズレなどが発生していても、操舵角が中立位置の方向に近づくに従って、中立位置からある程度離れた位置に設けられた収束点に転舵角を適切に収束させることができ、操舵角が中立位置に戻った際に転舵角を中立位置に確実に戻すことが可能となる。つまり、中立ズレの発生を適切に防止するができる。
【０００８】
上記の車両用操舵装置の一態様では、前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角及び前記実転舵角と前記収束点とから定まる伝達比を求め、求められた前記伝達比が前記目標伝達比から離れている場合には近い場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定する。これにより、求められた伝達比が目標伝達比から離れているほど、目標伝達比に近い収束伝達比に設定することができ、転舵角を効果的に収束点に収束させることが可能となる。
【０００９】
上記の車両用操舵装置の他の一態様では、前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角及び前記実転舵角に対応する点から前記収束点までの距離を求め、前記距離が小さい場合には大きい場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定する。これにより、実操舵角及び転舵角が収束点に近いほど、転舵角をより収束点に向かわせるように収束伝達比を設定することができるため、転舵角を効果的に収束点に収束させることが可能となる。
【００１０】
上記の車両用操舵装置の他の一態様では、前記収束伝達比設定手段は、前記実操舵角と前記収束点における操舵角との第１の距離、及び前記実転舵角と前記収束点における転舵角との第２の距離のうちの少なくともいずれかに基づいて、前記収束伝達比を設定する。好適には、前記収束伝達比設定手段は、前記第１の距離及び前記第２の距離の少なくともいずれかが小さい場合には大きい場合よりも、前記収束伝達比をより前記目標伝達比に近い伝達比に設定する。これによっても、転舵角を効果的に収束点に収束させることが可能となる。
【００１１】
上記の車両用操舵装置の他の一態様では、前記収束点は、車速が大きいほど前記中立点から離れた位置に設けられる。車速が速いほど車輪の中立位置が認識されやすい傾向にあるため、このような位置に収束点を設けることにより、中立ズレの違和感の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００１２】
上記の車両用操舵装置において好適には、操舵角及び転舵角によって規定された領域が、前記目標伝達比に従った前記伝達比可変機構に対する制御を強制する第１の領域と、前記目標伝達比に従わない前記伝達比可変機構に対する制御を許容する第２の領域とに分けられている。これにより、第２の領域における任意な目標転舵角の設定を確保しつつ、切り戻し操舵時における中立ズレの発生を適切に防止するができる。
【００１３】
好適な実施例では、前記第１の領域は、操舵角が前記収束点における操舵角以下、又は転舵角が前記収束点における転舵角以下である領域であり、前記第２の領域は、操舵角が前記収束点における操舵角よりも大きく、且つ転舵角が前記収束点における転舵角よりも大きい領域である。この場合、第１の領域及び第２の領域は、収束点によって規定される。こうすることにより、収束点において目標伝達比に従った制御を違和感なく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１５】
［装置構成］
まず、本実施形態に係る車両用操舵装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両用操舵装置が適用されたシステムの構成概略図である。
【００１６】
本システムは、ステアリングホイール１と、入力軸２と、操舵角センサ３と、伝達比可変機構４と、出力軸５と、転舵角センサ６と、ラックアンドピニオン部７と、タイロッド８ｒ、８ｌと、ナックルアーム９ｒ、９ｌと、車輪（前輪）１０Ｆｒ、１０Ｆｌと、車速センサ１２と、コントローラ２０と、を備える。なお、以下では、タイロッド８ｒ、８ｌ、ナックルアーム９ｒ、９ｌ、及び車輪１０Ｆｒ、１０Ｆｌの符号の末尾に付した「ｒ」、「ｌ」は、これらを区別しないで用いる場合には、省略するものとする。
【００１７】
ステアリングホイール１は、運転者により車両を旋回等させるために操作され、入力軸２に連結されている。入力軸２と出力軸５とは伝達比可変機構４を介して連結されており、出力軸５はラックアンドピニオン部７に連結されている。なお、以下では、ステアリングホイールのことを単に「ステアリング」と呼ぶ。
【００１８】
伝達比可変機構４は、ステアリング１の操舵角に対する車輪１０Ｆの転舵角の比としての伝達比（ギヤ比）を変化させる機能を有しており、この伝達比を変化させる駆動源としてモータ（不図示）などを備えている。伝達比可変機構４は、コントローラ２０から供給される制御信号Ｓ４によって制御される。これによって、操舵角に対する転舵角の伝達比の設定などが行われる。
【００１９】
操舵角センサ３は、運転者によるステアリング１の操作に対応する操舵角を検出可能に構成されている。操舵角センサ３は、検出した操舵角に対応する検出信号Ｓ３をコントローラ２０に供給する。また、転舵角センサ６は、車輪１０Ｆの転舵角を検出可能に構成されている。転舵角センサ６は、検出した転舵角に対応する検出信号Ｓ６をコントローラ２０に供給する。更に、車速センサ１２は、車速を検出し、検出した車速に対応する検出信号Ｓ１２をコントローラ２０に供給する。
【００２０】
ラックアンドピニオン部７は、ラックやピニオンなどによって構成され、出力軸５から回転が伝達されて動作する。更に、ラックアンドピニオン部７にはタイロッド８及びナックルアーム９が連結されており、ナックルアーム９には車輪１０Ｆが連結されている。この場合、タイロッド８及びナックルアーム９がラックアンドピニオン部７によって動作されることにより、ナックルアーム９に連結された車輪１０Ｆが転舵されることとなる。
【００２１】
コントローラ２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器などを含んで構成される。コントローラ２０は、車両内のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に相当するものである。コントローラ２０は、主に、上記した操舵角センサ３、転舵角センサ６、及び車速センサ１２から供給される検出信号に基づいて、伝達比可変機構４に対する制御を行う。詳細は後述するが、コントローラ２０は、本発明における目標伝達比取得手段、実伝達比取得手段、及び収束伝達比設定手段に相当する。
【００２２】
なお、本発明は、図１に示すようなシステムへの適用に限定されず、ステアバイワイヤシステムなどの種々のシステムに適用可能である。
【００２３】
［制御方法］
次に、本実施形態において、コントローラ２０が伝達比可変機構４に対して行う制御方法について説明する。コントローラ２０は、基本的には、車両の走行状態（車速など）に応じて目標伝達比を設定し、運転者による操舵に対する車輪１０Ｆの転舵が目標伝達比に従うように、伝達比可変機構４に対して制御を行う。しかしながら、本実施形態では、運転者による切り戻し操時において、実伝達比が目標伝達比から乖離している場合には、コントローラ２０は、所定の収束点に転舵角が向かうように収束伝達比を設定して、この収束伝達比に基づいて伝達比可変機構４を制御する。この収束点は、操舵角及び転舵角における中立位置を示す点（以下、「中立点」と呼ぶ。）からある程度離れた位置に設けられ、目標伝達比に従った点である。
【００２４】
このような制御を行うことにより、制御ズレなどが発生していても、操舵角が中立位置の方向に近づくに従って、中立位置からある程度離れた位置に設けられた収束点に転舵角を適切に収束させることができ、操舵角が中立位置に戻った際に、転舵角を中立位置に確実に戻すことが可能となる。つまり、中立ズレの発生を適切に防止するができる。
【００２５】
以下で、コントローラ２０が行う制御の実施例について、具体的に説明する。
【００２６】
（第１実施例）
まず、第１実施例に係る制御方法ついて説明する。第１実施例では、実操舵角及び実転舵角と収束点とから定まる伝達比を求め、求められた伝達比が目標伝達比から離れているほど、目標伝達比により近い収束伝達比に設定して、伝達比可変機構４に対する制御を行う。より具体的には、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点と収束点とがなす傾きと、目標伝達比の傾きとから迎え角を求め、この迎え角が大きい場合には小さい場合よりも、転舵角がより収束点に向かうように目標転舵角を決定して制御を行う。詳しくは、コントローラ２０は、迎え角に基づいて目標転舵角を修正するための修正量を求めて、この修正量によって修正した目標転舵角に基づいて伝達比可変機構４に対する制御を行う。なお、現在の操舵角と修正量によって修正した目標転舵角との比（伝達比）が、上記した収束伝達比に相当する。
【００２７】
ここで、図２を参照して、第１実施例に係る制御方法を具体的に説明する。図２は、横軸に操舵角を示し、縦軸に転舵角を示している。この場合、点Ｐ０は中立点を示し、点Ｐ１は収束点を示し、直線Ａ１は目標伝達比を示している。これより、収束点Ｐ１は中立点Ｐ０からある程度離れた位置で、目標伝達比を示す直線Ａ１上の位置に設けられていることがわかる。また、直線Ａ１で示す目標伝達比は、車速などに基づいてコントローラ２０により設定される伝達比（以下では、「第１目標伝達比」と呼ぶ。）である。なお、中立点Ｐ０の座標を（０、０）とし（つまり中立点Ｐ０を原点としている）、収束点Ｐ１の座標を（θＭＡ０、θＡｃｔ０）とする。また、第１目標伝達比を示す直線Ａ１の傾きを「Ｋｂａｓｅ」とする。
【００２８】
本例では、図２中のハッチングで示すように、操舵角及び転舵角によって規定された領域を、領域Ｒ１及び領域Ｒ２に分けている。具体的には、領域Ｒ１は、第１目標伝達比に従った伝達比可変機構４に対する制御を強制する領域（第１の領域に相当する領域であり、以下では「一意領域」と呼ぶ。）である。つまり、一意領域Ｒ１は、第１目標伝達比に基づいて操舵角から一意的に求められた転舵角によって、伝達比可変機構４に対する制御を行う領域である。これに対して、領域Ｒ２は、第１目標伝達比に従わない制御を許容する領域（第２の領域に相当する領域であり、以下では「任意領域」と呼ぶ。）である。つまり、任意領域Ｒ２は、第１目標伝達比に基づいて操舵角から一意的に求められた転舵角によって、伝達比可変機構４に対する制御を行わなくても良い領域である。
【００２９】
また、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２は、収束点Ｐ１に基づいて規定されている。具体的には、一意領域Ｒ１は、操舵角が収束点Ｐ１における操舵角θＭＡ０以下、又は転舵角が収束点Ｐ１における転舵角θＡｃｔ０以下となる領域である。これに対して、任意領域Ｒ２は、操舵角が収束点Ｐ１における操舵角θＭＡ０よりも大きく、且つ転舵角が収束点Ｐ１における転舵角θＡｃｔ０よりも大きな領域である。このように一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２を設定することにより、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２の連続性を持たせることができ、制御における違和感の発生を防止することが可能となる。つまり、収束点において、第１目標伝達比に従った制御へ違和感なく切り替えることが可能となる。
【００３０】
コントローラ２０は、操舵角及び転舵角が一意領域Ｒ１にある場合には、第１目標伝達比に基づいて伝達比可変機構４に対する制御を行う。つまり、コントローラ２０は、第１目標伝達比に基づいて操舵角から一意的に求められた転舵角によって、伝達比可変機構４に対する制御を行う。また、コントローラ２０は、操舵角及び転舵角が任意領域Ｒ２にある場合にも、基本的には、第１目標伝達比に基づいて伝達比可変機構４に対する制御を行う。しかしながら、所定の条件が成立した場合などには、コントローラ２０は、第１目標伝達比に基づいた制御を行わずに、第１目標伝達比に基づいた制御とは異なる制御をあえて実行する。例えば、コントローラ２０は、第１目標伝達比とは異なる目標伝達比（以下、「第２目標伝達比」と呼ぶ。）に基づいた制御を実行する。この第２目標伝達比は、操舵角や車速などから設定される。具体的には、コントローラ２０は、以下の式（１）を用いて、操舵角θＭＡ及び車速Ｖなどから、第２目標伝達比に基づいた目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。
【００３１】
θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）＝ｆ（θＭＡ、Ｖ、…）    式（１）
式（１）中の関数ｆは、第２目標伝達比を反映した関数となっている。一例としては、コントローラ２０は、前方の障害物を回避（緊急回避）させる目的から車輪１０Ｆを自動で転舵させるために、このような第２目標伝達比を用いた制御を行う。なお、任意領域Ｒ２における第１目標伝達比からの実伝達比の乖離は、上記のように第２目標伝達比を用いた制御を行った結果生じる場合だけでなく、制御のズレなどからも生じる場合がある。
【００３２】
次に、前述したような目標転舵角を決定する手順について説明する。ここでは、点Ｐ２（図２中の白丸）に示すような実操舵角及び実転舵角が得られた場合について説明する。この点Ｐ２は、上記した第２目標伝達比に基づいた制御の実行後における実操舵角及び実転舵角に相当し、その座標は（θＭＡ１（ｎ）、θＡｃｔ１（ｎ））であるものとする。詳しくは、点Ｐ２は、「ｎ」回の処理後の実操舵角及び実転舵角に相当する。この場合、点Ｐ２は、任意領域Ｒ２に位置している。また、点Ｐ２は、第１目標伝達比を示す直線Ａ１上に位置しない。つまり、点Ｐ２における実伝達比が第１目標伝達比から乖離していると言える。したがって、コントローラ２０は、点Ｐ２に示すような実操舵角及び実転舵角が得られた場合、上述したように、転舵角が収束点Ｐ１に向かうように目標転舵角を決定して、伝達比可変機構４に対する制御を行う。つまり、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点と収束点とがなす傾き及び第１目標伝達比の傾きから迎え角を求め、迎え角より得られる修正量に基づいて目標転舵角を決定する。
【００３３】
具体的には、コントローラ２０は、以下の手順で目標転舵角を決定する。まず、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点Ｐ２と収束点Ｐ１とから規定される直線Ａ２の傾きＫＰ２＿Ｐ１を求め、求められた傾きＫＰ２＿Ｐ１と第１目標伝達比を示す直線Ａ１の傾きＫｂａｓｅとから迎え角ＫＸ（図２中の符号Ａ３で示す）を求める。具体的には、コントローラ２０は、式（２）〜式（５）に基づいて、迎え角ＫＸを求める。
【００３４】
ΔθＭＡ＝θＭＡ１（ｎ）―θＭＡ０            式（２）
ΔθＡｃｔ＝θＡｃｔ１（ｎ）―θＡｃｔ０      式（３）
ＫＰ２＿Ｐ１＝ΔθＡｃｔ／ΔθＭＡ            式（４）
ＫＸ＝｜ＫＰ２＿Ｐ１−Ｋｂａｓｅ｜            式（５）
なお、式（５）より得られる迎え角ＫＸは、直線Ａ１と直線Ａ２とが実際に成す角度には該当しないが、直線Ａ１と直線Ａ２が成す角度に概ね相当する値であると言える。
【００３５】
次に、コントローラ２０は、このようにして求められた迎え角ＫＸに基づいて、上記の式（１）より得られた目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を修正するための修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。具体的には、コントローラ２０は、式（６）に基づいて、修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。
【００３６】
θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）＝Ａ１×ＫＸ          式（６）
式（６）中の「Ａ１」は、例えば車両ごとに定められる定数を示している。この定数Ａ１は、車速に応じて変化させても良い。
【００３７】
次に、コントローラ２０は、求められた修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）に基づいて、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）に対する修正を行う。具体的には、コントローラ２０は、式（７）に基づいて、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）に対する修正を行って修正後の目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を得る。
【００３８】
θＡｃｔ１（ｎ＋１）＝θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）−θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）    式（７）
式（７）より得られた目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）に基づいて伝達比可変機構４を制御することにより、図２中の矢印Ａ４で示すように、転舵角は、第１目標伝達比を示す直線Ａ１の方向に向かうこととなる（言い換えると、収束点Ｐ１の方向に向かうこととなる）。なお、上記した式（７）は、実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線Ａ１の上方に位置する場合に用いられる。実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線Ａ１の下方に位置する場合には、コントローラ２０は、以下の式（８）を用いて、修正後の目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を求める。
【００３９】
θＡｃｔ１（ｎ＋１）＝θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）＋θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）    式（８）
次に、図３を参照して、コントローラ２０が目標転舵角を決定する際に行う処理について説明する。図３は、第１実施例に係る目標転舵角の決定処理を示すフローチャートである。当該処理は、コントローラ２０によって繰り返し実行される。
【００４０】
まず、ステップＳ１０１では、コントローラ２０は、第２目標伝達比に基づいた目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。具体的には、コントローラ２０は、実操舵角や車速などを式（１）に代入することによって、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。この場合、コントローラ２０は、操舵角センサ３から実操舵角を得て、車速センサ１２から車速を得る。そして、処理はステップＳ１０２に進む。
【００４１】
ステップＳ１０２では、コントローラ２０は、現在の実操舵角及び実転舵角を読み込む。この場合、コントローラ２０は、操舵角センサ３より検出信号Ｓ３を取得すると共に、転舵角センサ６より検出信号Ｓ６を取得する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。
【００４２】
ステップＳ１０３では、コントローラ２０は、実操舵角、実転舵角、収束点などから、迎え角ＫＸを求める。具体的には、コントローラ２０は、式（２）〜式（５）に基づいて迎え角ＫＸを求める。そして、処理はステップＳ１０４に進む。
【００４３】
ステップＳ１０４では、コントローラ２０は、ステップＳ１０３で算出された迎え角ＫＸに基づいて、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を修正するための修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を算出する。具体的には、コントローラ２０は、式（６）に基づいて、修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。そして、処理はステップＳ１０５に進む。
【００４４】
ステップＳ１０５では、コントローラ２０は、ステップＳ１０４で算出された修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）に基づいて、ステップＳ１０１で得られた目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）に対する修正を行う。具体的には、コントローラ２０は、式（７）及び式（８）のいずれかを用いて、修正後の目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。詳しくは、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線の上方に位置する場合には式（７）を用い、実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線の下方に位置する場合には式（８）を用いる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。この後、コントローラ２０は、上記した処理で得られた目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）に基づいて、伝達比可変機構４に対する制御を行う。
【００４５】
以上説明した第１実施例によれば、制御ズレなどが発生していても、操舵角が中立位置の方向に近づくに従って、中立位置からある程度離れた位置に設けられた収束点に転舵角を適切に収束させることができ、操舵角が中立位置に戻った際に、転舵角を中立位置に確実に戻すことが可能となる。また、第１実施例によれば、任意領域Ｒ２における任意な目標転舵角の設定を確保しつつ、切り戻し操舵時における中立ズレの発生を適切に防止するができる。
【００４６】
なお、収束点の位置を固定することに限定はされず、収束点の位置を可変としても良い。例えば、車速に応じて収束点の位置を変えることができる。この場合、車速が大きいほど中立点から離れた位置に収束点を設けることが好適である。車速が速いほど車輪１０Ｆにおける中立位置（言い換えると車両の直進）が認識されやすい傾向にあるため、このように収束点の位置を設定することにより、中立ズレの違和感の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００４７】
また、上記では、収束点を中立点（原点）からある程度離れた位置に設ける例を示したが、収束点を中立点の直近傍などに設けても良い。加えて、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２を、収束点に基づいて規定することに限定はされない。例えば、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２における境界線の交点を、収束点に一致させなくても良い。
【００４８】
更に、上記した目標転舵角の決定処理（図３参照）では、第２目標伝達比に基づいた制御を行っている場合に目標転舵角を決定する処理を示したが、これに限定はされない。第２目標伝達比に基づいた制御を行っていない場合において、実伝達比が第１目標伝達比から乖離している場合にも、このような目標転舵角の決定処理を行うことができる。この場合にも、迎え角を求めて、この迎え角に基づいて転舵角が収束点に向かうように目標転舵角を決定することができる。
【００４９】
（第２実施例）
次に、第２実施例に係る制御方法ついて説明する。前述した第１実施例では、迎え角に基づいて収束伝達比を設定する例を示したが、第２実施例では、迎え角の代わりに、実操舵角及び前記実転舵角に対応する点から収束点までの距離に基づいて収束伝達比を設定する。具体的には、第２実施例では、コントローラ２０は、このように求められた距離が小さい場合には距離が大きい場合よりも、収束伝達比をより第１目標伝達比に近い伝達比に設定する。詳しくは、コントローラ２０は、実操舵角及び前記実転舵角に対応する点から収束点までの距離から目標転舵角を修正するための修正量を求めて、この修正量によって修正した目標転舵角に基づいて伝達比可変機構４に対する制御を行う。この場合、現在の操舵角と修正量によって修正した目標転舵角との比が、収束伝達比に相当する。
【００５０】
具体的に説明すると、点Ｐ２に示すような実操舵角及び実転舵角が得られた場合には（図２参照）、第２実施例では、コントローラ２０は、前述した式（６）の代わりに式（９）に基づいて、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を修正するための修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。
【００５１】
θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）＝Ａ２／（ΔθＭＡ２＋ΔθＡｃｔ２）１／２    式（９）
式（９）中の「ΔθＭＡ」、「ΔθＡｃｔ」は、それぞれ式（２）、式（３）より得られる。また、式（９）中の「Ａ２」は、例えば車両ごとに定められる定数を示している。この定数Ａ２は、車速に応じて変化させても良い。そして、コントローラ２０は、このように求められた修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）に基づいて、式（１）より得られる目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）に対する修正を行う。具体的には、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線の上方に位置するか下方に位置するかに基づいて、上記した式（７）及び式（８）のいずれかを用いて、修正後の目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。
【００５２】
以上説明した第２実施例によれば、実操舵角及び転舵角が収束点に近いほど（つまり距離が小さいほど）、転舵角をより収束点に向かわせることができるため、転舵角を効果的に収束点に収束させることが可能となる。よって、制御ズレが発生した場合などに、中立ズレの発生を効果的に防止することができる。
【００５３】
なお、第２実施例でも、車速に応じて収束点の位置を変えることができる。具体的には、車速が大きいほど中立点から離れた位置に収束点を設けることができる。
【００５４】
（第３実施例）
次に、第３実施例に係る制御方法ついて説明する。第３実施例では、実操舵角と収束点における操舵角との距離（以下、「第１の距離」と呼ぶ。）と、実転舵角と収束点における転舵角との距離（以下、「第２の距離」と呼ぶ。）とに基づいて収束伝達比を設定する点で、前述した第１実施例及び第２実施例と異なる。つまり、第３実施例では、実操舵角及び実転舵角のそれぞれにおける一意領域Ｒ１と任意領域Ｒ２との境界までの距離に基づいて、収束伝達比を設定する。具体的には、コントローラ２０は、第１の距離及び第２の距離の少なくともいずれかが小さい場合には大きい場合よりも、収束伝達比をより第１目標伝達比に近い伝達比に設定する。詳しくは、コントローラ２０は、第１の距離及び第２の距離に基づいて目標転舵角を修正するための修正量を求めて、この修正量によって修正した目標転舵角に基づいて伝達比可変機構４に対する制御を行う。
【００５５】
ここで、図４を参照して、第３実施例に係る制御方法を具体的に説明する。図４は、横軸に操舵角を示し、縦軸に転舵角を示している。なお、図２と同一の符号を付したものは、同様の意味を示すものとして説明を省略する。
【００５６】
図４に示すように、収束点Ｐ１は中立点Ｐ０からある程度離れた位置で、第１目標伝達比を示す直線Ａ１上の位置に設けられている。また、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２は、図４中のハッチングで示すように、収束点Ｐ１に基づいて規定されている。具体的には、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２は、収束点Ｐ１を通過する境界線Ｂ１及び境界線Ｂ２によって分割されている。更に、点Ｐ２（図４中の白丸）に示すような実操舵角及び実転舵角が得られたものとする。
【００５７】
第３実施例では、コントローラ２０は、点Ｐ２における実操舵角及び実転舵角のそれぞれについて境界線Ｂ１及び境界線Ｂ２までの距離（第１の距離及び第２の距離）を求めて、これらの第１の距離及び第２の距離に基づいて修正量を求めて、この修正量に基づいて目標転舵角を決定する。具体的には、コントローラ２０は、前述した式（６）の代わりに式（１０）に基づいて、目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）を修正するための修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。
【００５８】
θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）＝ＡＭＡ／ΔθＭＡ＋ＡＡｃｔ／ΔθＡｃｔ      式（１０）
式（１０）中の「ΔθＭＡ」及び「ΔθＡｃｔ」は、それぞれ第１の距離及び第２の距離に相当し、前述した式（２）及び式（３）より得られる。また、式（１０）中の「ＡＭＡ」及び「ＡＡｃｔ」は、例えば車両ごとに定められる定数を示している。定数ＡＭＡ及び定数ＡＡｃｔは、車速に応じて変化させても良い。
【００５９】
次に、コントローラ２０は、このように求められた修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）に基づいて、式（１）より得られる目標転舵角θ´Ａｃｔ１（ｎ＋１）に対する修正を行う。具体的には、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角を示す点が第１目標伝達比を示す直線の上方に位置するか下方に位置するかに基づいて、式（７）及び式（８）のいずれかを用いて、修正後の目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を算出する。このように得られた目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）に基づいて伝達比可変機構４を制御することにより、図４中の矢印Ａ５で示すように、転舵角は、第１目標伝達比を示す直線Ａ１の方向に向かうこととなる（言い換えると、収束点Ｐ１の方向に向かうこととなる）。
【００６０】
次に、図５を参照して、コントローラ２０が目標転舵角を決定する際に行う処理について説明する。図５は、第３実施例に係る目標転舵角の決定処理を示すフローチャートである。当該処理は、コントローラ２０によって繰り返し実行される。なお、前述した第１実施例に係る処理（図３参照）と同様の処理については、その説明を省略するものとする。具体的には、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０５の処理は、それぞれステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５の処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ２０３及びＳ２０４の処理について詳細に説明を行う。
【００６１】
ステップＳ２０３では、コントローラ２０は、実操舵角及び実転舵角のそれぞれについて、一意領域Ｒ１と任意領域Ｒ２との境界までの距離を求める。具体的には、実操舵角を示す点から境界までの第１の距離と、実転舵角を示す点から境界までの第２の距離とを求める。この場合、コントローラ２０は、前述した式（２）及び式（３）より、第１の距離（ΔθＭＡ）及び第２の距離（ΔθＡｃｔ）を算出する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。
【００６２】
ステップＳ２０４では、コントローラ２０は、ステップＳ２０３で算出された第１の距離及び第２の距離に基づいて修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を算出する。具体的には、コントローラ２０は、式（１０）に基づいて、修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）を求める。そして、処理はステップＳ２０５に進み、コントローラ２０は、ステップＳ２０４で得られた修正量θＡｃｔ＿ｄ（Ｎ＋１）に基づいて修正を行うことによって目標転舵角θＡｃｔ１（ｎ＋１）を得る。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００６３】
以上説明した第３実施例によっても、実操舵角及び転舵角が一意領域Ｒ１と任意領域Ｒ２との境界に近いほど（つまり距離が小さいほど）、転舵角をより収束点に向かわせることができるため、転舵角を効果的に収束点に収束させることが可能となる。よって、制御ズレが発生した場合などに、中立ズレの発生を効果的に防止することができる。
【００６４】
なお、第３実施例でも、車速に応じて収束点の位置を変えることができる。具体的には、車速が大きいほど中立点から離れた位置に収束点を設けることができる。
【００６５】
また、上記では、一意領域Ｒ１と任意領域Ｒ２との境界を、中立点を通過するＸ軸及びＹ軸から離れた位置に設ける例を示したが、境界をＸ軸及びＹ軸の直近傍などに設けても良い。加えて、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２を、収束点に基づいて規定することに限定はされない。例えば、一意領域Ｒ１及び任意領域Ｒ２における境界線の交点を、収束点に一致させなくても良い。境界線の交点を、収束点Ｐ１とは異なる、第１目標伝達比を示す直線上の点とすることも可能である。
【００６６】
更に、上記した目標転舵角の決定処理（図５参照）では、第２目標伝達比に基づいた制御を行っている場合に目標転舵角を決定する処理を示したが、第２目標伝達比に基づいた制御を行っていない場合において、実伝達比が第１目標伝達比から乖離している場合にも、このような目標転舵角の決定処理を行うことができる。
【００６７】
加えて、上記では第１の距離及び第２の距離の両方に基づいて収束伝達比を設定する実施例を示したが、この代わりに、第１の距離及び第２の距離のうちの一方に基づいて収束伝達比を設定しても良い。つまり、第１の距離のみに基づいて修正量を求めて目標転舵角を修正しても良いし、第２の距離のみに基づいて修正量を求めて目標転舵角を修正しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態に係る車両用操舵装置が適用されたシステムの構成概略図である。
【図２】第１実施例に係る制御方法を具体的に説明するための図である。
【図３】第１実施例に係る目標転舵角の決定処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施例に係る制御方法を具体的に説明するための図である。
【図５】第２実施例に係る目標転舵角の決定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  ステアリングホイール
２  入力軸
３  操舵角センサ
４  伝達比可変機構
５  出力軸
６  転舵角センサ
７  ラックアンドピニオン部
１０Ｆ  車輪（前輪）
１２  車速センサ
２０  コントローラ
【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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