JP2009166598A - Transmission ratio variable steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission ratio variable steering device to make noise generated by operating a lock mechanism hardly perceived by a driver. <P>SOLUTION: An ECU determines whether the absolute value of the rotating angle θp of a steering output shaft (pinion gear) is equal to or larger than a lock angle θ_lock in a step S13, and determines whether the absolute value of the steering angular velocity ωs of a steering wheel is equal to or larger than a lock steering angular velocity ω_lock in a step S14. When the angular velocity ωs is equal to or larger than the angular velocity ω_lock, the ECU immediately brings the lock mechanism into a locked state in a step S15. Detection torque T in the locked state is inputted in a step S17, and a current limit gain Ki according to the magnitude of the torque T is determined in a step S18. A drive current value Im limiting a lock drive current value Im_lock is calculated by a gain Ki in step S19, and the motor of a transmission ratio variable actuator is drivingly controlled by the current value Im. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵入力軸の回転量に対する転舵出力軸の回転量の伝達比を変更する伝達比可変手段を備えた伝達比可変操舵装置に関する。   The present invention relates to a transmission ratio variable steering apparatus including a transmission ratio variable means for changing a transmission ratio of a rotation amount of a steering output shaft to a rotation amount of a steering input shaft.

近年、この種の伝達比可変操舵装置の開発は、積極的に行われるようになった。そして、例えば、下記特許文献１には、車輪の転舵角がしきい値を超える最大転舵角付近では、伝達比可変機構自身の持つ摩擦トルクの作用により伝達比可変機構の不動状態が維持できる程度に、駆動モータに通常設定される制御信号を制限し、制限した制御信号によって駆動モータを作動させる車両用操舵制御装置が示されている。これにより、この車両用操舵制御装置は、最大転舵角付近で伝達比可変機構の駆動モータの負荷増大に伴う発熱を抑えつつ、駆動モータの停止に伴う伝達比の急変を防止して、運転者が覚える違和感を無くすようになっている。   In recent years, this type of transmission ratio variable steering apparatus has been actively developed. For example, in Patent Document 1 below, in the vicinity of the maximum turning angle at which the wheel turning angle exceeds a threshold value, the transmission ratio variable mechanism is kept stationary by the action of the friction torque of the transmission ratio variable mechanism itself. There is shown a vehicle steering control device that restricts a control signal that is normally set to a drive motor to the extent possible and operates the drive motor by the restricted control signal. As a result, this vehicle steering control device suppresses heat generation accompanying an increase in the load of the drive motor of the transmission ratio variable mechanism near the maximum turning angle, while preventing a sudden change in the transmission ratio due to the stop of the drive motor. It is designed to eliminate the uncomfortable feelings that people remember.

また、例えば、下記特許文献２には、最大転舵角まで操舵されている場合に、伝達比の変更を禁止するか、あるいは、目標作動角の変更を禁止して、伝達比可変機構のアクチュエータの動作を制限する車両用操舵制御装置が示されている。これにより、この車両用操舵制御装置は、最大転舵角まで操舵されている場合において、伝達比がクイック側に変更されたときに伝達比可変機構の駆動力がハンドル側に作用して、ハンドルが戻される現象の発生を防止するようになっている。
特開２００１−１５１１３４号公報 特開２００１−４８０２７号公報 Further, for example, in Patent Document 2 below, when the steering is steered to the maximum turning angle, the change of the transmission ratio is prohibited, or the change of the target operating angle is prohibited, and the actuator of the transmission ratio variable mechanism A vehicle steering control device that restricts the operation of the vehicle is shown. As a result, when the steering ratio is changed to the quick side when the steering control apparatus for a vehicle is steered to the maximum turning angle, the driving force of the transmission ratio variable mechanism acts on the steering wheel side. Is prevented from occurring.
JP 2001-151134 A JP 2001-48027 A

ところで、一般的に、この種の伝達比可変操舵装置には、例えば、運転者が操舵ハンドル（ステアリングハンドル）を大きく操作して転舵輪を最大転舵角まで転舵（操舵）したときに伝達比可変アクチュエータ（可変ギア比ユニット、伝達比可変機構）やその他の装置を保護するために、特許文献１にも示されるように、機械的に操舵入力軸と転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック機構が設けられている。しかし、このロック機構は、操舵入力軸と転舵出力軸との相対的な回転を強固に禁止するために、一般的に金属製とされており、作動に伴って大きな音（例えば、打音）が発生する場合がある。   By the way, in general, this kind of transmission ratio variable steering device is transmitted when, for example, the driver steers the steered wheels to the maximum turning angle by operating the steering handle greatly. In order to protect the ratio variable actuator (variable gear ratio unit, transmission ratio variable mechanism) and other devices, as shown in Patent Document 1, the relative relationship between the steering input shaft and the steering output shaft is mechanically determined. A lock mechanism that prohibits rotation is provided. However, this lock mechanism is generally made of metal in order to strongly prohibit relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and a loud sound (for example, a hitting sound) is generated with the operation. ) May occur.

このため、ロック機構が作動したときに、例えば、打音が他の雑音に紛れることなく単独で発生した場合には、この発生した打音が運転者によって耳障りな音として認識される可能性がある。したがって、ロック機構を作動させることによって伝達比可変アクチュエータ（可変ギア比ユニット、伝達比可変機構）やその他の装置を確実に保護することはいうまでもなく、ロック機構の作動によって発生する音が運転者によって知覚され難くすることが望まれている。   For this reason, when the locking mechanism is activated, for example, when the hitting sound is generated alone without being mixed with other noises, the generated hitting sound may be recognized as an annoying sound by the driver. is there. Therefore, it goes without saying that the transmission mechanism variable actuator (variable gear ratio unit, transmission ratio variable mechanism) and other devices are reliably protected by operating the lock mechanism, and the sound generated by the operation of the lock mechanism is operated. It is desired to make it difficult to be perceived by a person.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロック機構の作動によって発生する音が運転者に知覚され難い伝達比可変操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission ratio variable steering apparatus in which sound generated by the operation of a lock mechanism is hardly perceived by the driver.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの回動操作に伴って一体的に回転する操舵入力軸と、転舵輪を転舵する転舵機構に接続される転舵出力軸と、前記操舵入力軸側に接続された電動モータと前記転舵出力軸側に接続されて前記電動モータの駆動シャフトの回転を減速する減速機とから構成されて前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更して前記転舵出力軸を回転させる伝達比可変アクチュエータと、前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止または許容するロック機構と、前記伝達比可変アクチュエータの作動および前記ロック機構の作動を制御する作動制御装置とを備えた伝達比可変操舵装置において、前記作動制御装置を、前記転舵出力軸の回転量を検出する転舵出力軸回転量検出手段と、前記転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する前記転舵出力軸の最大回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量の絶対値が前記最大回転量となるまでに前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であるか否かを判定するロック作動開始判定手段と、前記操舵ハンドルの操作速度を検出する操作速度検出手段と、前記操舵ハンドルの操作に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始量から前記最大回転量になるまでに前記ロック機構をロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始操作速度と、前記検出された前記操舵ハンドルの操作速度の絶対値とを比較し、同検出された操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であるか否かを判定する操作速度判定手段と、前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、前記操作速度判定手段によって前記検出された操舵ハンドルの操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であると判定されると、前記ロック機構を直ちにロック状態に移行させるロック作動制御手段と、前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後における前記操舵ハンドルに対して入力される操作力を検出する操作力検出手段と、前記操作速度検出手段によって検出された前記操舵ハンドルの操作速度または前記操作力検出手段によって検出された前記操作力の大きさに応じて、前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後における前記伝達比可変アクチュエータを構成する電動モータが発生する出力を制限するための制御量を変更して決定する制御量決定手段とで構成したことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a steering input shaft that rotates integrally with a turning operation of a steering handle, and a steering output shaft that is connected to a steering mechanism that steers steered wheels. And an electric motor connected to the steering input shaft side and a speed reducer connected to the steered output shaft side and decelerating the rotation of the drive shaft of the electric motor, to the amount of rotation of the steering input shaft The transmission ratio variable actuator that changes the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to rotate the steering output shaft, and prohibits or allows relative rotation between the steering input shaft and the steering output shaft. In a transmission ratio variable steering apparatus comprising a lock mechanism and an operation control apparatus for controlling the operation of the transmission ratio variable actuator and the operation of the lock mechanism, the operation control apparatus detects the amount of rotation of the steering output shaft. Steer Rotation amount of the steering output shaft that is set smaller than the maximum rotation amount of the steering output shaft corresponding to a stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheels Lock operation start rotation set in advance to shift the lock mechanism to a locked state in which relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft is prohibited until the absolute value of the value reaches the maximum rotation amount. The lock operation start is determined by comparing the amount and the absolute value of the detected rotation amount of the steering output shaft, and determining whether the detected absolute value of the rotation amount is equal to or greater than the lock operation start rotation amount. An absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the operation of the steering handle is determined from the lock operation start amount to the maximum rotation. Before the amount The lock operation start operation speed set in advance to shift the lock mechanism to the locked state is compared with the detected absolute value of the steering wheel operation speed, and the detected absolute value of the operation speed is An operation speed determination unit that determines whether or not the lock operation start operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed; And when it is determined that the absolute value of the steering wheel operation speed detected by the operation speed determination means is equal to or higher than the lock operation start operation speed, the lock mechanism is immediately put into the locked state. A lock operation control means to be transferred, and an input to the steering handle after the lock mechanism is shifted to the locked state by the lock operation control means. An operation force detecting means for detecting an operation force to be detected, and the lock operation according to the operation speed of the steering wheel detected by the operation speed detection means or the magnitude of the operation force detected by the operation force detection means. And a control amount determining means for changing and determining a control amount for limiting the output generated by the electric motor constituting the transmission ratio variable actuator after the lock mechanism is shifted to the locked state by the control means. It is in.

この場合、前記制御量決定手段は、前記検出された操作速度または前記検出された操作力の大きさに応じて線形的または非線形的に変化するゲインを決定し、同決定したゲインを前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後に前記電動モータに供給する駆動電流値に乗算して前記制御量を決定するとよい。そして、この場合には、前記ゲインは「１」よりも小さく決定されるものであり、前記電動モータに供給する駆動電流値は前記電動モータが最大出力を発生するときの駆動電流値であるとよい。   In this case, the control amount determining means determines a gain that changes linearly or nonlinearly in accordance with the detected operation speed or the detected operation force, and the determined gain is used for the lock operation. The control amount may be determined by multiplying a drive current value supplied to the electric motor after the lock mechanism is shifted to the locked state by the control means. In this case, the gain is determined to be smaller than “1”, and the drive current value supplied to the electric motor is a drive current value when the electric motor generates a maximum output. Good.

また、この場合、前記転舵出力軸回転量検出手段を、例えば、前記操舵入力軸の回転量を検出する操舵入力軸回転量検出手段と、前記電動モータの駆動シャフトの回転量を検出するモータ駆動シャフト回転量検出手段と、前記検出された操舵入力軸の回転量と前記検出された駆動シャフトの回転量とを用いて前記転舵出力軸の回転量を算出する回転量算出手段とで構成するとよい。   In this case, the turning output shaft rotation amount detection means includes, for example, a steering input shaft rotation amount detection means that detects the rotation amount of the steering input shaft, and a motor that detects the rotation amount of the drive shaft of the electric motor. Drive shaft rotation amount detection means, and rotation amount calculation means for calculating the rotation amount of the steered output shaft using the detected rotation amount of the steering input shaft and the detected rotation amount of the drive shaft. Good.

これらによれば、作動制御装置は、ロック作動開始判定によって転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、操作速度判定手段によって操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上であると判定されたときには、ロック作動手段によってロック機構を直ちにロック状態に移行させることができる。ここで、ロック作動開始回転量は、転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する最大回転量よりも小さく設定されるものであって、転舵出力軸の回転量の絶対値が最大回転量となるまでに、言い換えれば、転舵輪がストッパ位置に到達するまでに、ロック機構をロック状態に移行させるために必要な回転量に基づいて設定されるものである。また、ロック作動開始操作速度は、操舵入力軸に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量から最大回転量となるまでに、言い換えれば、転舵輪がストッパ位置に到達するタイミングに合わせて、ロック機構をロック状態に移行させるために必要な時間に基づいて設定されるものである。   According to these, the operation control device determines that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is greater than or equal to the lock operation start rotation amount by the lock operation start determination, and the operation speed determination means determines the operation speed of the steering wheel. Is determined to be equal to or higher than the lock operation start operation speed, the lock mechanism can immediately shift the lock mechanism to the locked state. Here, the lock operation start rotation amount is set to be smaller than the maximum rotation amount corresponding to the stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheel, and the rotation amount of the steered output shaft The absolute value is set based on the amount of rotation necessary to shift the lock mechanism to the locked state until the steered wheel reaches the stopper position until the absolute value reaches the maximum amount of rotation. In addition, the lock operation start operation speed is determined until the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the steering input shaft reaches the maximum rotation amount from the lock operation start rotation amount. It is set based on the time required to shift the lock mechanism to the locked state in accordance with the timing to reach the position.

ここで、伝達比可変操舵装置を含むいかなる操舵装置においても、転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパが設けられており、転舵輪がストッパ位置まで転舵した場合には、転舵輪とストッパとの当接に伴う音が必然的に発生する。このため、上述したようにロック作動開始回転量とロック作動開始操作速度とを設定し、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上となりかつ操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上となったときに、直ちに、ロック機構をロック状態に移行させることによって、ロック状態への移行に伴って発生する音（例えば、打音）と転舵輪がストッパに当接することによって発生する音の発生タイミングを略同時とすることができる。   Here, in any steering device including a variable transmission ratio steering device, a stopper for mechanically determining the steerable range of the steered wheels is provided. When the steered wheels steer to the stopper position, A sound accompanying the contact between the steering wheel and the stopper inevitably occurs. Therefore, as described above, the lock operation start rotation amount and the lock operation start operation speed are set, the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or greater than the lock operation start rotation amount, and the absolute value of the operation speed of the steering wheel. When the operation speed exceeds the lock operation start speed, the lock mechanism is immediately shifted to the locked state, so that the sound generated by the shift to the locked state (for example, hitting sound) and the steered wheels hit the stopper. The generation timing of the sound generated by touching can be made substantially simultaneous.

これにより、転舵輪がストッパに当接する直前にロック機構をロック状態に移行させることができるため、伝達比可変アクチュエータやその他の装置を良好に保護できる。そして、転舵輪がストッパに当接することによって必然的に発生する音に対して、ロック機構の作動に伴う音を紛れ込ますことができるため、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   As a result, the lock mechanism can be shifted to the locked state immediately before the steered wheels contact the stopper, so that the transmission ratio variable actuator and other devices can be well protected. And since the sound accompanied by the operation of the lock mechanism can be mixed into the sound inevitably generated when the steered wheel comes into contact with the stopper, it is difficult for the driver to perceive the annoying sound. .

ところで、ロック機構がロック状態に移行した後において、運転者によってさらに操舵ハンドルが転舵輪をより転舵させる方向に回動操作された場合、運転者が操舵ハンドルを介して操舵入力軸に入力する操作力（例えば、操舵トルク）、伝達比可変アクチュエータの電動モータが発生する出力（トルク）およびストッパによって機械的に止められた転舵輪に接続する転舵出力軸に作用する力（トルク）間に成立する力（トルク）のバランスが崩れ、その結果、伝達比可変アクチュエータの電動モータが逆転する現象が生じる場合がある。この場合、例えば、ロック機構が伝達比可変アクチュエータの電動モータの駆動シャフトに一体的に組み付けられたロックホルダとこのロックホルダに係合または離脱するロックレバーとで構成されていると、電動モータの逆転に伴ってロックホルダとロックレバーとの当接に伴う打音が発生する可能性がある。   By the way, after the lock mechanism is shifted to the locked state, when the driver further rotates the steering handle in a direction for turning the steered wheels, the driver inputs the steering input shaft via the steering handle. Between the operating force (for example, steering torque), the output (torque) generated by the electric motor of the variable transmission ratio actuator, and the force (torque) acting on the steered output shaft connected to the steered wheels mechanically stopped by the stopper The balance of the established force (torque) may be lost, and as a result, the electric motor of the variable transmission ratio actuator may reverse. In this case, for example, when the lock mechanism is constituted by a lock holder integrally assembled to the drive shaft of the electric motor of the variable transmission ratio actuator and a lock lever that engages or disengages from the lock holder, With the reverse rotation, there is a possibility that a hitting sound is generated due to the contact between the lock holder and the lock lever.

このような打音の発生に対して、ロック機構がロック状態に移行した後、操舵ハンドルの操作速度または操舵ハンドルを介して入力される操作力の大きさに応じて、伝達比可変アクチュエータの電動モータの出力を制限する、言い換えれば、「１」よりも小さいゲインを電動モータが最大出力を発生するときの駆動電流値に対して乗算した制御量を用いることにより、電動モータの急激な逆転現象を防止することができる。したがって、ロック機構がロック状態に移行した後であっても、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   In response to the occurrence of such a hitting sound, the transmission ratio variable actuator is electrically driven according to the operating speed of the steering handle or the magnitude of the operating force input via the steering handle after the lock mechanism shifts to the locked state. By using a control amount that limits the output of the motor, in other words, a gain smaller than “1” multiplied by the drive current value when the electric motor generates the maximum output, a sudden reverse phenomenon of the electric motor Can be prevented. Therefore, even after the lock mechanism has shifted to the locked state, it is possible to make it difficult for the driver to perceive an annoying sound.

また、本発明の他の特徴は、前記作動制御装置が、さらに、前記ロック作動開始回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量と前記操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で前記電動モータを前記操舵入力軸の回転に追従させて作動させる維持作動を開始するために予め設定された維持作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であるか否かを判定する維持作動開始判定手段と、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であると判定されると、前記電動モータを前記維持作動させるモータ維持作動制御手段とを備えて構成されることにもある。   In another aspect of the present invention, the operation control device is further set to be smaller than the lock operation start rotation amount, and between the rotation amount of the steering output shaft and the rotation amount of the steering input shaft. A maintenance operation start rotation amount set in advance to start a maintenance operation in which the electric motor is operated by following the rotation of the steering input shaft while maintaining the relative rotation amount difference, and the detected rotation amount. A maintenance operation start determination means that compares the absolute value of the rotation amount of the rudder output shaft and determines whether or not the absolute value of the detected rotation amount is equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount; and the maintenance operation start And a motor maintenance operation control means for maintaining the electric motor when the absolute value of the detected rotation amount of the steering output shaft is greater than or equal to the maintenance operation start rotation amount. It is also composed

この場合、前記モータ維持作動制御手段は、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上となった時点における、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を実現する前記電動モータの駆動シャフトの回転量と、前記操舵入力軸の回転量との相対的な回転量差を維持した状態で、前記電動モータを前記維持作動させるとよい。また、前記モータ維持作動制御手段は、フィードバック制御に用いるフィードバックゲインを大きく設定して、前記電動モータを維持作動させるとよい。   In this case, the motor maintenance operation control means has the steering input shaft at the time when the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means becomes equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount. While maintaining the relative rotation amount difference between the rotation amount of the drive shaft of the electric motor that realizes a transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft, The electric motor may be maintained and operated. Further, the motor maintenance operation control means may set the feedback gain used for feedback control to be large so as to maintain the electric motor.

これらによれば、作動制御装置は、維持作動開始判定手段によって転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量よりも小さく設定された維持作動開始回転量以上であると判定されると、モータ維持作動制御手段によって転舵出力軸の回転量と操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で電動モータを維持作動させることができる。これにより、電動モータが維持作動制御されている状況においては、電動モータの駆動シャフトの回転速度を操舵入力軸の回転速度と略同一の状態にすることができる。   According to these, the operation control device determines that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or larger than the maintenance operation start rotation amount set smaller than the lock operation start rotation amount by the maintenance operation start determination unit. The motor maintenance operation control means can maintain the electric motor while maintaining the relative rotation amount difference between the rotation amount of the steering output shaft and the rotation amount of the steering input shaft. Thereby, in the situation where the electric motor is controlled to be maintained, the rotational speed of the drive shaft of the electric motor can be made substantially the same as the rotational speed of the steering input shaft.

ここで、操舵入力軸の回転速度の絶対値に対して転舵出力軸の回転速度の絶対値が大きい状況、言い換えれば、転舵出力軸を回転させる電動モータの回転速度の絶対値が操舵入力軸の回転速度の絶対値に比して大きい状況において、ロック機構がロック状態に移行した場合には、ロック機構のロック状態への移行に伴って発生する音がより大きくなる。これに対し、電動モータが維持作動状態にあるときには、電動モータの回転速度が操舵入力軸の回転速度に略等しい、すなわち、電動モータの回転速度と操舵入力軸の回転速度との間に相対的な回転速度差が略「０」であるため、電動モータの回転速度が小さくロック機構のロック状態への移行に伴って発生する音がより小さくなる。   Here, the absolute value of the rotational speed of the steering output shaft is larger than the absolute value of the rotational speed of the steering input shaft, in other words, the absolute value of the rotational speed of the electric motor that rotates the steering output shaft is the steering input. In a situation where the rotational speed of the shaft is larger than the absolute value, when the lock mechanism shifts to the locked state, the sound generated with the shift of the lock mechanism to the locked state becomes larger. On the other hand, when the electric motor is in the maintenance operation state, the rotation speed of the electric motor is substantially equal to the rotation speed of the steering input shaft, that is, between the rotation speed of the electric motor and the rotation speed of the steering input shaft. Since the rotational speed difference is substantially “0”, the rotational speed of the electric motor is small, and the sound generated when the lock mechanism shifts to the locked state is further reduced.

これにより、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上となりかつ操舵ハンドルの操作速度の絶対値がロック作動開始操作速度以上となったときに、直ちに、ロック機構をロック状態に移行させることによって、ロック状態への移行に伴って発生する小さな音を転舵輪がストッパに当接することによって発生する音に紛れ込ますことができる。したがって、運転者によって耳障りな音をより知覚され難くすることができる。   As a result, when the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft exceeds the lock operation start rotation amount and the absolute value of the steering handle operation speed exceeds the lock operation start operation speed, the lock mechanism is immediately locked. By shifting to, it is possible to mix a small sound generated with the shift to the locked state into a sound generated when the steered wheel comes into contact with the stopper. Therefore, it is possible to make it more difficult for the driver to perceive a harsh sound.

また、本発明の他の特徴は、前記作動制御装置が、さらに、前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量未満であると判定されると、前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を許容するアンロック状態に移行させるアンロック作動制御手段と、前記アンロック作動制御手段によって前記ロック機構が前記アンロック状態に移行されており、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量未満であると判定されると、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するために前記電動モータを通常作動させるモータ通常作動制御手段とを備えて構成されることにもある。   According to another feature of the present invention, the operation control device further includes an absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the lock operation start determination means being less than the lock operation start rotation amount. When the determination is made, the lock mechanism is shifted to an unlock state allowing relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and the lock is controlled by the unlock operation control means. When the mechanism is shifted to the unlocked state, and it is determined that the absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the maintenance operation start determination unit is less than the maintenance operation start rotation amount, A motor normal operation control means for normally operating the electric motor in order to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A.

これによれば、作動制御装置は、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量以上であればロック機構をロック状態に維持し、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量未満となればアンロック作動手段によってロック機構をアンロック状態に移行させることができる。また、作動制御装置は、ロック機構がアンロック状態に移行された後、転舵出力軸の回転量の絶対値がロック作動開始回転量未満であり維持作動開始回転量以上であれば電動モータを維持作動させ、転舵出力軸の回転量の絶対値が維持作動開始回転量未満となれば操舵入力軸の回転量に対する転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するためにモータ通常作動制御手段によって電動モータを通常作動させることができる。   According to this, the operation control device maintains the lock mechanism in a locked state if the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is equal to or greater than the lock operation start rotation amount, and the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is If it becomes less than the lock operation start rotation amount, the lock mechanism can be shifted to the unlock state by the unlock operation means. In addition, after the lock mechanism is shifted to the unlocked state, the operation control device turns the electric motor if the absolute value of the rotation amount of the steered output shaft is less than the lock operation start rotation amount and greater than the maintenance operation start rotation amount. Normal operation control of the motor to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft if the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft is less than the maintenance operation start rotation amount. The electric motor can be normally operated by the means.

したがって、ロック機構がアンロック状態からロック状態に移行するときと、ロック状態からアンロック状態に移行するときとで、電動モータの作動状態を同一とすることができる。これにより、ロック機構の作動切り換えを極めてスムーズに行うことができるとともに、同作動切り換えに伴う操舵ハンドルの操作感を極めてスムーズに変化させることができる。   Therefore, the operation state of the electric motor can be the same when the lock mechanism shifts from the unlocked state to the locked state and when the lock mechanism shifts from the locked state to the unlocked state. As a result, the operation of the lock mechanism can be switched very smoothly, and the operational feeling of the steering wheel associated with the switching of the operation can be changed very smoothly.

以下、本発明の実施形態に係る車両に搭載された伝達比可変操舵装置（以下、単に操舵装置という）について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る操舵装置の構成を概略的に示している。   Hereinafter, a variable transmission ratio steering device (hereinafter simply referred to as a steering device) mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a configuration of a steering apparatus according to the present embodiment.

この操舵装置は、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル１１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おり、操舵入力軸１２の下端は、伝達比可変アクチュエータ２０に接続されている。   This steering device includes a steering handle 11 that is turned by a driver to steer left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels. The steering handle 11 is fixed to the upper end of the steering input shaft 12, and the lower end of the steering input shaft 12 is connected to the transmission ratio variable actuator 20.

伝達比可変アクチュエータ２０は、操舵入力軸１２と転舵出力軸１３とを相対回転可能に接続し、操舵入力軸１２の回転量（または回転角）に対して、接続された転舵出力軸１３の回転量（または回転角）を適宜変更するものである。このため、伝達比可変アクチュエータ２０は、電動モータ２１（以下、この電動モータをＶＧＲＳモータ２１という）と、同電動モータ２１の回転を許容（アンロック）または規制（ロック）するロック機構２２と、減速機２３とを備えている。   The transmission ratio variable actuator 20 connects the steering input shaft 12 and the steering output shaft 13 so as to be relatively rotatable, and the connected steering output shaft 13 with respect to the rotation amount (or rotation angle) of the steering input shaft 12. The amount of rotation (or rotation angle) is appropriately changed. Therefore, the transmission ratio variable actuator 20 includes an electric motor 21 (hereinafter, this electric motor is referred to as a VGRS motor 21), a lock mechanism 22 that allows (unlocks) or restricts (locks) the rotation of the electric motor 21, A reduction gear 23 is provided.

ＶＧＲＳモータ２１は、例えば、三相交流ブラシレスモータなどであり、モータハウジング２１ａが操舵入力軸１２と一体的に接続されていて、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に従って一体的に回転するようになっている。そして、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの基端側はモータハウジング２１ａ内にて固定されたロック機構２２に接続されており、一方、駆動シャフト２１ｂの先端側は減速機２３に接続されている。なお、以下の説明においては、ＶＧＲＳモータ２１のモータハウジング２１ａを操舵入力軸１２に対して一体的に（直接的に）接続して実施するが、例えば、操舵入力軸１２に一体的に接続されたケーシング部材にＶＧＲＳモータ２１を固定的に収容して実施することも可能である。   The VGRS motor 21 is, for example, a three-phase AC brushless motor, and the motor housing 21a is integrally connected to the steering input shaft 12 so as to rotate integrally in accordance with the turning operation of the steering handle 11 by the driver. It has become. The proximal end side of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is connected to a lock mechanism 22 fixed in the motor housing 21a, while the distal end side of the drive shaft 21b is connected to the speed reducer 23. In the following description, the motor housing 21a of the VGRS motor 21 is integrally (directly) connected to the steering input shaft 12. However, for example, the motor housing 21a is integrally connected to the steering input shaft 12. It is also possible to carry out the VGRS motor 21 fixedly accommodated in the casing member.

ロック機構２２は、図２に示すように、駆動シャフト２１ｂの外周に固定されたロックホルダ２２ａと、ロックホルダ２２ａに対して当接または離間するロックレバー２２ｂとを備えている。ロックホルダ２２ａは、駆動シャフト２１ｂと一体的に回転する円盤状の部材であり、その外周に複数の浅溝部２２ａ１が形成されるとともに、この浅溝部２２ａ１のいずれか一端部に深溝部２２ａ２が形成されている。ロックレバー２２ｂは、その先端部分にロックホルダ２２ａに形成された浅溝部２２ａ１または深溝部２２ａ２に係合する係合部２２ｂ１が形成されている。   As shown in FIG. 2, the lock mechanism 22 includes a lock holder 22a fixed to the outer periphery of the drive shaft 21b, and a lock lever 22b that comes into contact with or separates from the lock holder 22a. The lock holder 22a is a disk-shaped member that rotates integrally with the drive shaft 21b. A plurality of shallow groove portions 22a1 are formed on the outer periphery of the lock holder 22a, and a deep groove portion 22a2 is formed at one end of the shallow groove portion 22a1. Has been. The lock lever 22b has an engagement portion 22b1 that engages with a shallow groove portion 22a1 or a deep groove portion 22a2 formed in the lock holder 22a at a tip portion thereof.

また、ロックレバー２２ｂは、その略中央部分にて、モータハウジング２１ａに対して一端部が一体的に固定されて、駆動シャフト２１ｂの軸線方向と平行な方向に延出するロックピン２２ｃの他端部側に回転摺動可能に組み付けられている。さらに、ロックレバー２２ｂは、その基端部分にて、ソレノイド２２ｄに接続されている。ソレノイド２２ｄは、後述する作動制御に基づいて、通電状態により収縮動作する。   The lock lever 22b is fixed at one end to the motor housing 21a at the substantially central portion thereof, and the other end of the lock pin 22c extending in a direction parallel to the axial direction of the drive shaft 21b. It is assembled to the part side so as to be able to rotate and slide. Further, the lock lever 22b is connected to the solenoid 22d at the base end portion thereof. The solenoid 22d contracts according to the energized state based on operation control described later.

そして、ロック機構２２は、ソレノイド２２ｄへの通電が遮断された状態において、ロックレバー２２ｂが図示省略のバネの付勢力によってロックピン２２ｃの軸線回りに回転し、係合部２２ｂ１がロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１または深溝部２２ａ２に対して係合する。なお、以下の説明において、この係合状態をロック状態という。一方、ロック機構２２は、ソレノイド２２ｄに通電された状態において、ロックレバー２２ｂがソレノイド２２ｄの収縮動作によってロックピン２２ｃの軸線回りに回転し、係合部２２ｂ１がロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１または深溝部２２ａ２から離間する。なお、以下の説明において、この離間状態をアンロック状態という。   In the state where the energization to the solenoid 22d is interrupted, the lock mechanism 22 rotates the lock lever 22b around the axis of the lock pin 22c by the biasing force of a spring (not shown), and the engaging portion 22b1 is connected to the lock holder 22a. Engage with the shallow groove 22a1 or the deep groove 22a2. In the following description, this engaged state is referred to as a locked state. On the other hand, in the state where the solenoid 22d is energized, the lock mechanism 22 rotates the lock lever 22b around the axis of the lock pin 22c by the contraction operation of the solenoid 22d, and the engaging portion 22b1 is the shallow groove portion 22a1 or the deep groove of the lock holder 22a. Separated from the portion 22a2. In the following description, this separated state is referred to as an unlocked state.

減速機２３は、所定のギア機構（例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）機構または遊星ギア機構など）によって構成されており、転舵出力軸１３の一端側はこのギア機構に接続されている。これにより、減速機２３は、ＶＧＲＳモータ２１の回転力が駆動シャフト２１ｂを介して伝達されると、所定のギア機構によって駆動シャフト２１ｂの回転を適宜減速して転舵出力軸１３に回転を伝達する。したがって、伝達比可変アクチュエータ２０は、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂを介して、操舵入力軸１２と転舵出力軸１３とを相対回転可能に連結しており、操舵入力軸１２の回転量（または回転角）に対する転舵出力軸１３の回転量（または回転角）の比、すなわち、操舵入力軸１２から転舵出力軸１３への回転の伝達比を適宜変更することができる。   The speed reducer 23 is configured by a predetermined gear mechanism (for example, a harmonic drive (registered trademark) mechanism or a planetary gear mechanism), and one end side of the steered output shaft 13 is connected to the gear mechanism. Thereby, when the rotational force of the VGRS motor 21 is transmitted through the drive shaft 21b, the speed reducer 23 appropriately reduces the rotation of the drive shaft 21b by a predetermined gear mechanism and transmits the rotation to the steered output shaft 13. To do. Therefore, the transmission ratio variable actuator 20 connects the steering input shaft 12 and the steered output shaft 13 through the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 so as to be relatively rotatable, and the rotation amount of the steering input shaft 12 (or The ratio of the rotation amount (or rotation angle) of the steering output shaft 13 to the rotation angle), that is, the transmission ratio of rotation from the steering input shaft 12 to the steering output shaft 13 can be changed as appropriate.

また、転舵装置は、転舵出力軸１３の他端側に接続された転舵ギアユニット３０を備えている。転舵ギアユニット３０は、例えば、ラックアンドピニオン方式を採用したギアユニットであり、転舵出力軸１３に一体的に組み付けられたピニオンギア３１の回転がラックバー３２に伝達されるようになっている。また、転舵ギアユニット３０には、運転者によって操舵ハンドル１１に入力される操舵力（操舵トルク）を軽減するための電動モータ３３（以下、この電動モータをＥＰＳモータ３３という）が設けられており、ＥＰＳモータ３３の発生するトルク（アシスト力）がラックバー３２に伝達されるようになっている。   Further, the steering apparatus includes a steering gear unit 30 connected to the other end side of the steering output shaft 13. The steered gear unit 30 is, for example, a gear unit that employs a rack and pinion system, and the rotation of the pinion gear 31 that is integrally assembled to the steered output shaft 13 is transmitted to the rack bar 32. Yes. The steered gear unit 30 is provided with an electric motor 33 (hereinafter referred to as an EPS motor 33) for reducing a steering force (steering torque) input to the steering handle 11 by the driver. Thus, the torque (assist force) generated by the EPS motor 33 is transmitted to the rack bar 32.

この構成により、転舵出力軸１３の回転力が一体的に回転するピニオンギア３１を介してラックバー３２に伝達されるとともに、ＥＰＳモータ３３のアシスト力がラックバー３２に伝達される。これにより、ラックバー３２は、ピニオンギア３１からの回転力およびＥＰＳモータ３３のアシスト力によって軸線方向に変位する。したがって、ラックバー３２の両端に接続された左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、左右に転舵されるようになっている。   With this configuration, the rotational force of the steering output shaft 13 is transmitted to the rack bar 32 via the pinion gear 31 that rotates integrally, and the assist force of the EPS motor 33 is transmitted to the rack bar 32. As a result, the rack bar 32 is displaced in the axial direction by the rotational force from the pinion gear 31 and the assist force of the EPS motor 33. Therefore, the left and right front wheels FW1, FW2 connected to both ends of the rack bar 32 are steered left and right.

さらに、操舵装置は、車速センサ４１、操舵角センサ４２、回転角センサ４３、トルクセンサ４４およびモータ電流値検出センサ４５を備えている。車速センサ４１は、車両の車速Vを検出して出力する。操舵角センサ４２は、操舵入力軸１２の回転量すなわち操舵ハンドル１１の回転量を検出して回転角θs（操舵ハンドル１１の操舵角に対応）として出力する。回転角センサ４３は、ＶＧＲＳモータ２１のモータハウジング２１ａに組み付けられていて、操舵入力軸１２（すなわちモータハウジング２１ａ）の回転量に対する駆動シャフト２１ｂの回転量を検出して回転角θmとして出力する。トルクセンサ４４は、転舵出力軸１３に発生する捩れを検出して同発生した捩れに対応するトルクTを出力する。モータ電流値検出センサ４５は、ＶＧＲＳモータ２１に流れる電流値Iを検出して出力する。   The steering device further includes a vehicle speed sensor 41, a steering angle sensor 42, a rotation angle sensor 43, a torque sensor 44, and a motor current value detection sensor 45. The vehicle speed sensor 41 detects and outputs the vehicle speed V of the vehicle. The steering angle sensor 42 detects the amount of rotation of the steering input shaft 12, that is, the amount of rotation of the steering handle 11, and outputs it as a rotation angle θs (corresponding to the steering angle of the steering handle 11). The rotation angle sensor 43 is assembled to the motor housing 21a of the VGRS motor 21, detects the rotation amount of the drive shaft 21b with respect to the rotation amount of the steering input shaft 12 (that is, the motor housing 21a), and outputs it as the rotation angle θm. The torque sensor 44 detects a twist generated in the steering output shaft 13 and outputs a torque T corresponding to the generated twist. The motor current value detection sensor 45 detects and outputs a current value I flowing through the VGRS motor 21.

次に、上述した伝達比可変アクチュエータ２０（詳しくは、ＶＧＲＳモータ２１とソレノイド２２ｄ）および転舵ギアユニット３０（詳しくは、ＥＰＳモータ３３）の作動を制御する電気制御装置５０について説明する。   Next, the electric control device 50 that controls the operation of the transmission ratio variable actuator 20 (specifically, the VGRS motor 21 and the solenoid 22d) and the steering gear unit 30 (specifically, the EPS motor 33) will be described.

電気制御装置５０は、伝達比可変アクチュエータ２０のＶＧＲＳモータ２１およびロック機構２２のソレノイド２２ｄの作動を制御する電子制御ユニット５１（以下、この電子制御ユニットをＶＧＲＳＥＣＵ５１という）と、転舵ギアユニット３０のＥＰＳモータ３３の作動を制御する電子制御ユニット５２（以下、この電子制御ユニットをＥＰＳＥＣＵ５２という）とを備えている。これらＶＧＲＳＥＣＵ５１およびＥＰＳＥＣＵ５２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ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ものである。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１およびＥＰＳＥＣＵ５２は、例えば、車両内に構築された通信回線Ａを介して、互いに通信可能とされている。   The electric control device 50 includes an electronic control unit 51 that controls the operation of the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20 and the solenoid 22d of the lock mechanism 22 (hereinafter, this electronic control unit is referred to as VGRSECU 51), and the turning gear unit 30. An electronic control unit 52 that controls the operation of the EPS motor 33 (hereinafter, this electronic control unit is referred to as an EPS ECU 52) is provided. These VGRSECU 51 and EPSECU 52 are mainly composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The VGRESCU 51 and the EPSECU 52 can communicate with each other via, for example, the communication line A built in the vehicle.

また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１の入力側には、車速センサ４１、操舵角センサ４２、回転角センサ４３およびモータ電流値検出センサ４５が接続されており、ＥＰＳＥＣＵ５２の入力側には、操舵角センサ４２およびトルクセンサ４４が接続されている。これにより、ＶＧＲＳＥＣＵ５１およびＥＰＳＥＣＵ５２は、これら接続された各センサによる各検出値を用いて後述するプログラムを含む各種プログラムを実行し、ＶＧＲＳモータ２１、ソレノイド２２ｄおよびＥＰＳモータ３３の作動をそれぞれ制御する。このため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１の出力側には、ＶＧＲＳモータ２１およびソレノイド２２ｄを駆動させるための駆動回路５３，５４が接続され、ＥＰＳＥＣＵ５２の出力側には、ＥＰＳモータ３３を駆動させるための駆動回路５５が接続されている。   Further, a vehicle speed sensor 41, a steering angle sensor 42, a rotation angle sensor 43, and a motor current value detection sensor 45 are connected to the input side of the VGRSECU 51, and the steering angle sensor 42 and the torque sensor 44 are connected to the input side of the EPS ECU 52. Is connected. Thereby, VGRESCU51 and EPSECU52 execute the various programs including the program mentioned later using each detection value by these connected sensors, and control operation of VGRS motor 21, solenoid 22d, and EPS motor 33, respectively. For this reason, drive circuits 53 and 54 for driving the VGRS motor 21 and the solenoid 22d are connected to the output side of the VGRSECU 51, and a drive circuit 55 for driving the EPS motor 33 is connected to the output side of the EPS ECU 52. Has been.

次に、上記のように構成した操舵装置の作動について説明する。図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は伝達比可変アクチュエータ２０のＶＧＲＳモータ２１を駆動させて伝達比Gを連続的に変更する伝達比可変制御を実行する。また、ＥＰＳＥＣＵ５２は、転舵ギアユニット３０のＥＰＳモータ３３を駆動させて運転者による操舵ハンドル１１の操作力を軽減するトルクアシスト制御を開始する。以下、ＶＧＲＳＥＣＵ５１による伝達比可変制御とＥＰＳＥＣＵ５２によるトルクアシスト制御を簡単に説明しておく。   Next, the operation of the steering apparatus configured as described above will be described. When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRS ECU 51 executes transmission ratio variable control that continuously changes the transmission ratio G by driving the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20. The EPS ECU 52 starts torque assist control for driving the EPS motor 33 of the steered gear unit 30 to reduce the operating force of the steering handle 11 by the driver. Hereinafter, the transmission ratio variable control by the VGRS ECU 51 and the torque assist control by the EPS ECU 52 will be briefly described.

まず、伝達比可変制御から説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、車速センサ４１から現在の車速Vを入力するとともに、例えば、図３に示すようなテーブルを参照して、検出された車速Vに応じた伝達比Gを決定する。なお、伝達比Gは、車速Vの増大に伴って非線形的にかつ連続的に小さくなる特性を有している。そして、車速Vに応じた伝達比Gが決定された状態において、運転者が操舵ハンドル１１の回動操作を開始すると、操舵入力軸１２、伝達比可変アクチュエータ２０、転舵出力軸１３およびピニオンギア３１も回転を開始する。この運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に伴い、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、操舵角センサ４２によって検出された操舵入力軸１２の回転角θsを入力する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、入力した回転角θsと決定した伝達比Gとを乗算することにより、操舵入力軸１２の回転角θs（すなわち操舵ハンドル１１の操舵角）に対するピニオンギア３１の目標回転角θph（すなわち左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角に対応）を計算する。   First, the transmission ratio variable control will be described. The VGRSECU 51 inputs the current vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41 and, for example, refers to a table as shown in FIG. 3 to determine the transmission ratio according to the detected vehicle speed V. Determine G. The transmission ratio G has a characteristic that decreases nonlinearly and continuously as the vehicle speed V increases. In a state where the transmission ratio G corresponding to the vehicle speed V is determined, when the driver starts the turning operation of the steering handle 11, the steering input shaft 12, the transmission ratio variable actuator 20, the steered output shaft 13, and the pinion gear. 31 also starts to rotate. In association with the turning operation of the steering handle 11 by the driver, the VGRS ECU 51 inputs the rotation angle θs of the steering input shaft 12 detected by the steering angle sensor 42. Then, the VGRS ECU 51 multiplies the input rotation angle θs by the determined transmission ratio G, so that the target rotation angle θph of the pinion gear 31 with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (that is, the steering angle of the steering wheel 11). That is, the target turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2 is calculated.

次に、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算したピニオンギア３１の目標回転角θphを実現するために必要なＶＧＲＳモータ２１の作動量すなわち駆動シャフト２１ｂの目標回転角θmhを計算する。具体的に説明すると、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に伴って、操舵入力軸１２と一体的に接続されたＶＧＲＳモータ２１のモータハウジング２１ａが回転する。このとき、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータハウジング２１ａの回転に応じて転舵出力軸１３に一体的に接続されたピニオンギア３１を回転させるために、駆動回路５３を制御してＶＧＲＳモータ２１を駆動させる。このＶＧＲＳモータ２１の駆動制御において、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、操舵入力軸１２の回転角θsに対してピニオンギア３１が目標回転角θphになるように、目標回転角θmhを計算する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、操舵入力軸１２に対する駆動シャフト２１ｂの目標回転角θmhを下記式１に従って計算する。
θmh＝θph−θs＝(G−1)・θs …式１
なお、以下の説明においては、前記式１中の(G−1)を可変アシスト比Kvともいう。 Next, the VGRS ECU 51 calculates the operation amount of the VGRS motor 21 necessary for realizing the calculated target rotation angle θph of the pinion gear 31, that is, the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b. More specifically, the motor housing 21a of the VGRS motor 21 connected integrally with the steering input shaft 12 rotates in accordance with the turning operation of the steering handle 11 by the driver. At this time, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 to drive the VGRS motor 21 in order to rotate the pinion gear 31 integrally connected to the steered output shaft 13 in accordance with the rotation of the motor housing 21a. In the drive control of the VGRS motor 21, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh so that the pinion gear 31 becomes the target rotation angle θph with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12. That is, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b with respect to the steering input shaft 12 according to the following equation 1.
θmh = θph−θs = (G−1) · θs Equation 1
In the following description, (G−1) in the formula 1 is also referred to as a variable assist ratio Kv.

そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、前記式１に従って目標回転角θmhを計算すると、回転角センサ４３によって検出される回転角θmが目標回転角θmhとなるまでオーバーシュートさせることなく駆動回路５３を制御して、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂを回転させる。これにより、転舵出力軸１３に接続されたピニオンギア３１は、操舵入力軸１２の回転角θsに対して駆動シャフト２１ｂの目標回転角θmh分だけ加算または減算された、言い換えれば、操舵入力軸１２の回転角θsに対して伝達比Gとなる目標回転角θphに回転される。したがって、このピニオンギア３１の回転に応じてラックバー３２が軸線方向に変位することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は目標回転角θphに対応する目標転舵角に転舵される。   Then, when the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh according to the equation 1, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 without overshooting until the rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 reaches the target rotation angle θmh, and VGRS The drive shaft 21b of the motor 21 is rotated. Thereby, the pinion gear 31 connected to the steering output shaft 13 is added or subtracted by the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b with respect to the rotation angle θs of the steering input shaft 12, in other words, the steering input shaft With respect to twelve rotation angles θs, the rotation is performed to a target rotation angle θph that is a transmission ratio G. Accordingly, when the rack bar 32 is displaced in the axial direction in accordance with the rotation of the pinion gear 31, the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered to a target turning angle corresponding to the target rotation angle θph.

このように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が目標回転角θphに対応する目標転舵角に転舵されることによって、運転者は車速Vに応じて良好な操舵操作性（操舵フィーリング）を得ることができる。具体的には、検出車速Vが増大すると伝達比Gが小さく決定されることから、操舵入力軸１２の回転方向に対してピニオンギア３１は相対的に逆方向に回転する。すなわち、この場合には、ピニオンギア３１の目標回転角θphは、操舵入力軸１２（操舵ハンドル１１）の回転角θsから駆動シャフト２１ｂの目標回転角θmhを減じることによって計算される。このため、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作量に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が小さく、言い換えれば、操舵ハンドル１１の回動操作に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が穏やかに転舵されるようになる。これにより、運転者は容易に操舵ハンドル１１を操作することができるとともに、高速走行時における車両の挙動を安定させることができる。   Thus, the driver obtains good steering operability (steering feeling) according to the vehicle speed V by turning the left and right front wheels FW1, FW2 to the target turning angle corresponding to the target rotation angle θph. Can do. Specifically, since the transmission ratio G is determined to be small when the detected vehicle speed V increases, the pinion gear 31 rotates in the opposite direction relative to the rotation direction of the steering input shaft 12. That is, in this case, the target rotation angle θph of the pinion gear 31 is calculated by subtracting the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b from the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (steering handle 11). Therefore, the left and right front wheels FW1 and FW2 are small with respect to the amount of turning operation of the steering handle 11 by the driver. In other words, the left and right front wheels FW1 and FW2 are gently steered with respect to the turning operation of the steering handle 11. It becomes like this. As a result, the driver can easily operate the steering handle 11 and can stabilize the behavior of the vehicle during high-speed traveling.

一方、検出車速Vが減少すると伝達比Gが大きく設定されることから、操舵入力軸１２の回転方向にて転舵出力軸１３は相対的に多く回転する。すなわち、この場合には、ピニオンギア３１の目標回転角θphは、操舵入力軸１２（操舵ハンドル１１）の回転角θsに駆動シャフト２１ｂの目標回転角θmhを加算することによって計算される。このため、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作量に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が大きく、言い換えれば、操舵ハンドル１１の回動操作に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が速やかに転舵される。これにより、例えば、車庫入れなどにおいては、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作量を少なくすることができて、運転者の操作負担を軽減することができる。   On the other hand, when the detected vehicle speed V decreases, the transmission ratio G is set to be large, so that the steered output shaft 13 rotates relatively much in the rotational direction of the steering input shaft 12. That is, in this case, the target rotation angle θph of the pinion gear 31 is calculated by adding the target rotation angle θmh of the drive shaft 21b to the rotation angle θs of the steering input shaft 12 (steering handle 11). Therefore, the left and right front wheels FW1 and FW2 are large with respect to the turning operation amount of the steering handle 11 by the driver. In other words, the left and right front wheels FW1 and FW2 are quickly steered with respect to the turning operation of the steering handle 11. . Thereby, for example, in garage entry, the amount of rotation operation of the steering handle 11 by the driver can be reduced, and the operation burden on the driver can be reduced.

次に、トルクアシスト制御を説明する。ＥＰＳＥＣＵ５２は、運転者によって操舵ハンドル１１の回動操作量とトルク（すなわち操舵トルク）の大きさに応じて、回動操作に必要な操舵トルクを軽減すべくＥＰＳモータ３３を駆動させて、ラックバー３２にアシスト力を伝達する。すなわち、ＥＰＳＥＣＵ５２は、操舵角センサ４２から回転角θsを入力するとともにトルクセンサ４４からトルクTを入力し、これら入力した回転角θsおよびトルクTの大きさに応じてＥＰＳモータ３３を駆動させるための制御量を設定する。そして、ＥＰＳＥＣＵ５２は、設定した制御量に基づいて、オーバーシュートさせることなく、駆動回路５５を制御して、ＥＰＳモータ３３を駆動させる。これにより、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に伴う操舵トルクが軽減され、運転者の肉体的な負担を軽減することができる。   Next, torque assist control will be described. The EPS ECU 52 drives the EPS motor 33 to reduce the steering torque required for the turning operation according to the amount of the turning operation of the steering handle 11 and the magnitude of the torque (that is, the steering torque) by the driver. Assist force is transmitted to 32. That is, the EPS ECU 52 receives the rotation angle θs from the steering angle sensor 42 and the torque T from the torque sensor 44, and drives the EPS motor 33 in accordance with the input rotation angle θs and the magnitude of the torque T. Set the control amount. Then, the EPS ECU 52 controls the drive circuit 55 to drive the EPS motor 33 without overshooting based on the set control amount. Thereby, the steering torque accompanying the turning operation of the steering handle 11 by the driver is reduced, and the physical burden on the driver can be reduced.

このように、伝達比可変アクチュエータ２０を採用した操舵装置においては、上述したように、特に、検出車速Vが小さいときには、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作量を小さくして車両を良好に旋回させることができる。言い換えれば、検出車速Vが小さい状況においては、運転者による操舵ハンドル１１の操舵角に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角を大きくすることができる。したがって、検出車速Vが小さい状況においては、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵可能範囲を機械的に決定するメカストッパ位置に対応する最大角度（以下、この最大角度をメカエンド角θ_endという）までピニオンギア３１の回転角θpが変化する頻度が高くなる。   Thus, in the steering device employing the transmission ratio variable actuator 20, as described above, particularly when the detected vehicle speed V is low, the amount of turning operation of the steering handle 11 by the driver is reduced to improve the vehicle. Can be swiveled. In other words, in a situation where the detected vehicle speed V is low, the turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2 can be made larger than the steering angle of the steering handle 11 by the driver. Therefore, in a situation where the detected vehicle speed V is low, the pinion gear 31 is up to a maximum angle corresponding to a mechanical stopper position that mechanically determines the steerable range of the left and right front wheels FW1, FW2 (hereinafter, this maximum angle is referred to as a mechanical end angle θ_end). The frequency at which the rotation angle θp changes is increased.

ところで、ピニオンギア３１の回転角θpがメカエンド角θ_endまで変化したときには、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作がメカストッパによって強制的に停止される。このため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、例えば、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の強制的な停止に伴って入力する外力が可変ギア比アクチュエータ２０に与えるダメージを低減するために、ロック機構２２をロック状態となるように作動制御する。このＶＧＲＳＥＣＵ５１による作動制御に従って、ロック機構２２は、ロックホルダ２２ａの外周上に形成された少なくとも複数の浅溝部２２ａ１のうちの１つに対してロックレバー２２ｂに形成された係合部２２ｂ１を係合させてロック状態に移行する。ここで、ロック機構２２がロック状態に移行する際においては、特に、ロックホルダ２２ａが高速で回転していると、ロックレバー２２ｂとロックホルダ２２ａとの当接に伴う打音（以下、この打音をロック音という）が発生し、このロック音が運転者によって耳障りな音として認識される可能性がある。   By the way, when the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end, the turning operation of the left and right front wheels FW1, FW2 is forcibly stopped by the mechanical stopper. For this reason, for example, the VGRSECU 51 operates so that the lock mechanism 22 is locked in order to reduce the damage that the external force input with the forced stop of the left and right front wheels FW1, FW2 gives to the variable gear ratio actuator 20. Control. According to the operation control by the VGRS ECU 51, the lock mechanism 22 engages the engagement portion 22b1 formed on the lock lever 22b with one of at least a plurality of shallow groove portions 22a1 formed on the outer periphery of the lock holder 22a. To shift to the locked state. Here, when the lock mechanism 22 shifts to the locked state, particularly when the lock holder 22a is rotating at a high speed, a hitting sound (hereinafter referred to as this hitting force) caused by the contact between the lock lever 22b and the lock holder 22a. (The sound is called a lock sound), and this lock sound may be recognized as an annoying sound by the driver.

このため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図４に示すロック機構作動制御プログラムを実行し、ピニオンギア３１の回転角θpがメカエンド角θ_endまで変化する転舵状態にあるときには、ロック機構２２をロック状態に移行させるとともにロック音が運転者によって認識されにくくする。以下、このロック機構作動制御プログラムを具体的に説明する。   For this reason, the VGRSECU 51 executes the lock mechanism operation control program shown in FIG. 4, and when the rotation angle θp of the pinion gear 31 is in the steered state that changes to the mechanical end angle θ_end, the lock mechanism 22 is shifted to the locked state. This makes it difficult for the driver to recognize the lock sound. The lock mechanism operation control program will be specifically described below.

ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ロック機構作動制御プログラムの実行をステップＳ１０にて開始し、ステップＳ１１にて、操舵角センサ４２から操舵入力軸１２の回転角θsを入力するとともに回転角センサ４３からＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの回転角θmを入力する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、各検出値を入力すると、ステップＳ１２に進む。   When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRSECU 51 starts execution of the lock mechanism operation control program in step S10, and inputs the rotation angle θs of the steering input shaft 12 from the steering angle sensor 42 in step S11. At the same time, the rotation angle θm of the drive shaft 21 b of the VGRS motor 21 is input from the rotation angle sensor 43. And VGRSECU51 will progress to step S12, if each detection value is input.

ステップＳ１２においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ピニオンギア３１の回転角θpを、前記ステップＳ１１にて入力した回転角θsおよび回転角θmを用いた下記式２に従って計算する。
θp＝θs＋θm・Kb …式２
ただし、前記式２中のKbは減速機２３のギア比を表す。 In step S12, the VGRS ECU 51 calculates the rotation angle θp of the pinion gear 31 according to the following equation 2 using the rotation angle θs and the rotation angle θm input in step S11.
θp = θs + θm · Kb Equation 2
However, Kb in the said Formula 2 represents the gear ratio of the reduction gear 23. FIG.

続くステップＳ１３においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endよりも小さく設定されたロック作動開始回転量としてのロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。ここで、ロック角θ_lockは、ロック機構２２がロック状態に移行するために必要な駆動シャフト２１ｂの回転量、より詳しくは、ロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１の形成間隔に基づいて、予め実験的に設定される定数である。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。   In the subsequent step S13, the VGRS ECU 51 determines whether or not the calculated absolute value of the rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock as the lock operation start rotation amount set smaller than the mechanical end angle θ_end. Here, the lock angle θ_lock is experimentally determined in advance based on the amount of rotation of the drive shaft 21b necessary for the lock mechanism 22 to shift to the locked state, more specifically, the formation interval of the shallow groove portion 22a1 of the lock holder 22a. A constant to be set. If the absolute value of the calculated rotation angle θp is greater than or equal to the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S14.

一方、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、ロック機構２２をアンロック状態に維持するために「Ｎｏ」と判定する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上となるまで「Ｎｏ」と判定し続け、ステップＳ１１およびステップＳ１２の各ステップ処理を繰り返し実行する。   On the other hand, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is less than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “No” in order to maintain the lock mechanism 22 in the unlocked state. Then, the VGRSECU 51 continues to determine “No” until the absolute value of the rotation angle θp becomes equal to or larger than the lock angle θ_lock, and repeatedly executes each step process of step S11 and step S12.

ステップＳ１４においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、運転者による操舵ハンドル１１の
操舵角速度ωsの絶対値が予め設定されたロック作動開始操作速度としてのロック操舵角速度ω_lock以上であるか否かを判定する。ここで、ロック操舵角速度ω_lockは、ソレノイド２２ｄの応答時間やロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１の形成間隔などを考慮して、ピニオンギア３１の回転角θpがロック角θ_lockからメカエンド角θ_endに到達する直前に、ロック機構２２がロック状態に移行できるように実験に基づいて設定される定数である。 In step S14, the VGRS ECU 51 determines whether or not the absolute value of the steering angular speed ωs of the steering handle 11 by the driver is equal to or higher than a lock steering angular speed ω_lock as a preset lock operation start operation speed. Here, the lock steering angular velocity ω_lock is just before the rotation angle θp of the pinion gear 31 reaches the mechanical end angle θ_end from the lock angle θ_lock in consideration of the response time of the solenoid 22d, the formation interval of the shallow groove portion 22a1 of the lock holder 22a, and the like. Furthermore, the constant is set based on experiments so that the lock mechanism 22 can shift to the locked state.

具体的にステップＳ１４の処理を説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、例えば、前記ステップＳ１１にて入力した操舵入力軸１２すなわち操舵ハンドル１１の回転角θsを時間微分して操舵角速度ωsを計算する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上であれば、直ちにロック機構２２をロック状態に移行させるために「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１５に進む。   Specifically, the processing of step S14 will be described. For example, the VGRESCU 51 calculates the steering angular velocity ωs by differentiating the rotation angle θs of the steering input shaft 12, that is, the steering handle 11, input in step S11 with respect to time. If the calculated absolute value of the steering angular velocity ωs is equal to or greater than the lock steering angular velocity ω_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” to immediately shift the lock mechanism 22 to the locked state, and proceeds to step S15.

ステップＳ１５においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ロック機構２２をロック状態とするために、駆動回路５４を介してソレノイド２２ｄに供給する電流値（以下、この電流値をロック電流値I_lockという）を「０」に設定し、ソレノイド２２ｄへの給電を遮断する。これにより、ソレノイド２２ｄの収縮動作が解除され、ロックレバー２２ｂは図示省略のバネの付勢力によってロックピン２２ｃの軸線回りに回転する。そして、ロックレバー２２ｂの先端部分に形成された係合部２２ｂ１がロックホルダ２２ａの外周上に形成された浅溝部２２ａ１に係合し、ロック機構２２がロック状態となる。   In step S15, the VGRSECU 51 sets a current value (hereinafter, this current value is referred to as a lock current value I_lock) supplied to the solenoid 22d via the drive circuit 54 to “0” in order to place the lock mechanism 22 in the locked state. The power supply to the solenoid 22d is cut off. As a result, the contraction operation of the solenoid 22d is released, and the lock lever 22b rotates around the axis of the lock pin 22c by the biasing force of a spring (not shown). And the engaging part 22b1 formed in the front-end | tip part of the lock lever 22b engages with the shallow groove part 22a1 formed on the outer periphery of the lock holder 22a, and the lock mechanism 22 will be in a locked state.

ここで、運転者によって操舵ハンドル１１が回動操作されると、伝達比可変アクチュエータ２０のＶＧＲＳモータ２１は、この運転者の回動操作に追従して転舵出力軸１３に接続されたピニオンギア３１を回転させて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させる。したがって、運転者によって操舵ハンドル１１が大きな操舵角速度ωsで回動操作された場合には、ＶＧＲＳモータ２１は高速で回転して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を速やかに転舵させる。このため、ＶＧＲＳモータ２１が高速で回転している状況において、ロック機構２２がロック状態に移行すると、発生するロック音は大きくなる。   Here, when the steering handle 11 is turned by the driver, the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20 follows the turning operation of the driver and the pinion gear connected to the steering output shaft 13. 31 is rotated to steer the left and right front wheels FW1, FW2. Therefore, when the steering handle 11 is turned by the driver at a large steering angular velocity ωs, the VGRS motor 21 rotates at high speed to quickly steer the left and right front wheels FW1, FW2. For this reason, when the lock mechanism 22 shifts to the locked state in a situation where the VGRS motor 21 rotates at a high speed, the generated lock sound increases.

一方で、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がメカエンド角θ_endに対応する最大転舵角まで転舵される状況において、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作が強制的に停止されると、この停止に伴う打音（以下、この打音をエンド当たり音という）が必然的に発生する。そして、このエンド当たり音も、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が速やかに転舵されるほど大きくなる。   On the other hand, when the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered to the maximum turning angle corresponding to the mechanical end angle θ_end and the steering operation of the left and right front wheels FW1 and FW2 is forcibly stopped, A sound (hereinafter referred to as a hit sound at the end) is inevitably generated. The end hit sound also increases as the left and right front wheels FW1, FW2 are steered quickly.

ところで、ロック操舵角速度ω_lockは、高速で回転するピニオンギア３１の回転角θpがメカエンド角θ_endに到達する直前にロック機構２２がロック状態に移行するように設定される。したがって、操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上となったときには、ロック音が発生するタイミングとエンド当たり音が発生するタイミングとを略一致させることができる。これにより、運転者にとって耳障りなロック音を必然的に発生するエンド当たり音に紛れ込ますことができ、運転者がロック音として認識し難くすることができる。   Meanwhile, the lock steering angular velocity ω_lock is set so that the lock mechanism 22 shifts to the locked state immediately before the rotation angle θp of the pinion gear 31 rotating at high speed reaches the mechanical end angle θ_end. Therefore, when the absolute value of the steering angular velocity ωs is equal to or higher than the lock steering angular velocity ω_lock, the timing at which the lock sound is generated and the timing at which the end hitting sound are generated can be made substantially coincident. As a result, a lock sound that is harsh to the driver can be mixed into the end hit sound that is inevitably generated, making it difficult for the driver to recognize it as a lock sound.

このように、ロック機構２２を直ちにロック状態へ移行させると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ１７に進む。   In this way, when the lock mechanism 22 is immediately shifted to the locked state, the VGRSECU 51 proceeds to step S17.

一方、計算した操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock未満であれば、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ１４にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ１６に進む。このように、操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock未満である状況では、ＶＧＲＳモータ２１は比較的ゆっくりと回転しており、発生するロック音は比較的小さくなる。ステップＳ１６においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、例えば、ＶＧＲＳモータ２１に流れる駆動電流値Imの最大値Im_maxを制限した状態で、通常ロック作動制御により、ロック機構２２をロック状態に移行させる。   On the other hand, if the absolute value of the calculated steering angular velocity ωs is less than the lock steering angular velocity ω_lock, the VGRS ECU 51 determines “No” in step S14 and proceeds to step S16. Thus, in a situation where the absolute value of the steering angular velocity ωs is less than the lock steering angular velocity ω_lock, the VGRS motor 21 rotates relatively slowly and the generated lock sound is relatively small. In step S <b> 16, for example, the VGRS ECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state by the normal lock operation control in a state where the maximum value Im_max of the drive current value Im flowing through the VGRS motor 21 is limited.

具体的に説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、例えば、図５に示すように、前記ステップＳ１２にて計算されたピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満のときに設定される駆動電流値Imの最大値Im_max（一定値）に対して、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上のときには、回転角θpの絶対値の増加に伴って最大値Im_maxを線形的に小さく変更する。これにより、ピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endまで変化する状況においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、変更した最大値Im_maxとモータ電流値検出センサ４５によって検出された
電流値Iとに基づき、駆動回路５３を制御してＶＧＲＳモータ２１をよりゆっくりと回転させる。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１がゆっくりと回転している状態で、例えば、回転角θpの絶対値がメカエンド角θ_endと一致したときに、ロック電流値I_lockを「０」に設定してロック機構２２をロック状態に移行させる。これにより、ロック状態への移行に伴って発生するロック音を小さくすることができ、運転者がロック音を認識し難くすることができる。 More specifically, as shown in FIG. 5, for example, the VGRS ECU 51 sets the drive current value that is set when the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S12 is less than the lock angle θ_lock. When the absolute value of the rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock with respect to the Im maximum value Im_max (a constant value), the maximum value Im_max is linearly decreased as the absolute value of the rotation angle θp increases. Thus, in a situation where the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end, the VGRESCU 51, based on the changed maximum value Im_max and the current value I detected by the motor current value detection sensor 45, The drive circuit 53 is controlled to rotate the VGRS motor 21 more slowly. The VGRS ECU 51 sets the lock current value I_lock to “0” when the absolute value of the rotation angle θp coincides with the mechanical end angle θ_end in a state where the VGRS motor 21 is rotating slowly, for example. 22 is shifted to the locked state. As a result, it is possible to reduce the lock sound generated with the shift to the locked state, and to make it difficult for the driver to recognize the lock sound.

このように、ロック機構２２をロック状態に移行させると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ１７に進む。   As described above, when the lock mechanism 22 is shifted to the locked state, the VGRSECU 51 proceeds to step S17.

前記ステップＳ１５または前記ステップＳ１６の各処理によってロック機構２２をロック状態に移行させると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ１７にて、運転者が操舵ハンドル１１を介して入力しているトルクTを操舵角センサ４２から入力する。以下、このことについて詳細に説明する。   When the lock mechanism 22 is shifted to the locked state by the processing of step S15 or step S16, the VGRS ECU 51 receives the torque T input by the driver via the steering handle 11 in step S17. Enter from. This will be described in detail below.

ステップＳ１７以降の各ステップ処理が実行される状況は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が最大転舵角まで転舵している状態、言い換えれば、ピニオンギア３１の回転角θpがメカエンド角θ_endまで変化している状態で、ロック機構２２がロック状態に移行している状況である。この状況においては、ＶＧＲＳモータ２１は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を最大転舵角で維持するために必要なトルクを発生しており、ＶＧＲＳモータ２１のモータハウジング２１ａが一体的に接続された操舵入力軸１２には反作用によってＶＧＲＳモータ２１が発生しているトルクと絶対値が等しく逆向きのトルク（以下、この逆向きのトルクをロックトルクという）が入力される。したがって、運転者は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を最大転舵角まで転舵させたときには、操舵ハンドル１１を介して、操舵入力軸１２に入力されるロックトルクを反力として知覚し、このロックトルクに等しいトルク（操舵トルク）を入力していることになる。すなわち、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が最大転舵角まで転舵している状況では、運転者が入力するトルク（操舵トルク）とＶＧＲＳモータ２１が発生しているトルク（ロックトルク）とが釣り合うトルクバランスが成立しているといえる。   The situation where each step process after step S17 is executed is that the left and right front wheels FW1, FW2 are turning to the maximum turning angle, in other words, the rotation angle θp of the pinion gear 31 changes to the mechanical end angle θ_end. In this state, the lock mechanism 22 is in the locked state. In this situation, the VGRS motor 21 generates the torque necessary to maintain the left and right front wheels FW1, FW2 at the maximum turning angle, and the steering input shaft to which the motor housing 21a of the VGRS motor 21 is integrally connected. 12 is inputted with a torque having the same absolute value as that of the torque generated by the VGRS motor 21 due to the reaction, and a reverse torque (hereinafter, this reverse torque is referred to as a lock torque). Therefore, when the driver turns the left and right front wheels FW1, FW2 to the maximum turning angle, the driver perceives the lock torque input to the steering input shaft 12 via the steering handle 11 as a reaction force, and this lock torque. That is, the same torque (steering torque) is input. That is, in a situation where the left and right front wheels FW1, FW2 are steered to the maximum turning angle, the torque balance in which the torque input by the driver (steering torque) and the torque generated by the VGRS motor 21 (lock torque) are balanced. It can be said that

したがって、上記トルクバランスが成立している状況においては、例えば、運転者が操舵ハンドル１１をより大きく回動操作しようとすると、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２はエンドストッパによってそれ以上の転舵が規制されているために、操舵ハンドル１１の回動操作に追従して駆動するＶＧＲＳモータ２１が発生するトルクが増大する。このため、ロックトルクも増大することになり、その結果、運転者が操舵ハンドル１１を回動操作するために入力するトルク（操舵トルク）が増大するため、操舵ハンドル１１のそれ以上の回動操作が規制される。   Therefore, in the situation where the torque balance is established, for example, when the driver tries to rotate the steering handle 11 more greatly, the left and right front wheels FW1, FW2 are restricted from turning by the end stopper. Therefore, the torque generated by the VGRS motor 21 driven following the turning operation of the steering handle 11 increases. For this reason, the lock torque also increases, and as a result, the torque (steering torque) input by the driver to rotate the steering handle 11 increases. Is regulated.

ところが、ＶＧＲＳモータ２１が発生し得るトルクすなわちロックトルクよりも大きなトルク（操舵トルク）が操舵ハンドル１１を介して入力されると、上記トルクバランスが崩れて操舵ハンドル１１がより回動操作されることになる。この場合、操舵入力軸１２に一体的に接続されたモータハウジング２１ａも回転するため、このモータハウジング２１ａの回転開始に伴ってＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂは反作用により逆転するようになる。すなわち、運転者によって入力されるトルク（操舵トルク）がＶＧＲＳモータ２１が発生し得る最大トルク以下であれば上記トルクバランスが維持されてＶＧＲＳモータ２１は適切なロックトルクを発生するものの、運転者によって入力されるトルク（操舵トルク）がＶＧＲＳモータ２１が発生し得る最大トルクを超えると上記トルクバランスが崩れると同時にＶＧＲＳモータ２１は急激に逆転するようになる。ここで、ＶＧＲＳモータ２１の逆転は、ＶＧＲＳモータ２１の最大トルク、言い換えれば、ロックトルクが大きいほど急激に逆転する傾向にある。   However, when torque that can be generated by the VGRS motor 21, that is, torque (steering torque) larger than the lock torque is input via the steering handle 11, the torque balance is lost and the steering handle 11 is further rotated. become. In this case, since the motor housing 21a integrally connected to the steering input shaft 12 also rotates, the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 reverses due to a reaction as the motor housing 21a starts to rotate. That is, if the torque (steering torque) input by the driver is equal to or less than the maximum torque that can be generated by the VGRS motor 21, the torque balance is maintained and the VGRS motor 21 generates an appropriate lock torque. When the input torque (steering torque) exceeds the maximum torque that can be generated by the VGRS motor 21, the torque balance is lost and at the same time the VGRS motor 21 suddenly reverses. Here, the reverse rotation of the VGRS motor 21 tends to reverse rapidly as the maximum torque of the VGRS motor 21, in other words, the lock torque increases.

ところで、ロック機構２２がロック状態にあるときには、図２に示したように、ロックレバー２２ｂの先端部分に形成された係合部２２ｂ１がロックホルダ２２ａに形成された浅溝部２２ａ１の一方の立壁面と係合して、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの一方向への回転をロックする。しかし、上述したように、トルクバランスが崩れてＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂが急激に逆転する状況では、駆動シャフト２１ｂが浅溝部２２ａ１の形成幅分だけ回転し、図６に示すように、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１が浅溝部２２ａ１の他方の立壁面と当接して打音が発生し、運転者によって耳障りな音として認識される可能性がある。   By the way, when the lock mechanism 22 is in the locked state, as shown in FIG. 2, the engaging portion 22b1 formed at the distal end portion of the lock lever 22b is one standing wall surface of the shallow groove portion 22a1 formed in the lock holder 22a. And the rotation of the VGRS motor 21 in one direction is locked. However, as described above, in a situation where the torque balance is lost and the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is suddenly reversed, the drive shaft 21b rotates by the formation width of the shallow groove portion 22a1, and as shown in FIG. The engaging portion 22b1 of the lever 22b may come into contact with the other standing wall surface of the shallow groove portion 22a1 to generate a hitting sound, which may be recognized as an annoying sound by the driver.

このように発生する打音を運転者によって認識され難くすべく、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ロック機構２２をロック状態に移行させた後に、運転者によって入力されるトルクT（操舵トルク）の大きさに応じて積極的にＶＧＲＳモータ２１が発生するロックトルクの大きさ、すなわち、ＶＧＲＳモータ２１の急激な逆転を制御するために、ステップＳ１７にて、トルクTを入力する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、検出トルクTを入力すると、ステップＳ１８に進む。   In order to make it difficult for the driver to recognize the hitting sound generated in this way, the VGRS ECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state and then changes the torque T (steering torque) input by the driver. In order to positively control the magnitude of the lock torque generated by the VGRS motor 21, that is, the sudden reverse rotation of the VGRS motor 21, torque T is input in step S <b> 17. Then, when the VGRSECU 51 inputs the detected torque T, the process proceeds to step S18.

ステップＳ１８においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１が最大のロックトルクを発生するときの駆動電流値Im（以下、この駆動電流値をロック駆動電流値Im_lockという）を制限するための電流制限ゲインKiを、前記ステップＳ１７にて入力した検出トルクTの大きさに応じて決定する。具体的に説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図７に示すように、前記ステップＳ１７にて入力した検出トルクTの増大に伴って線形的に増大して変化する電流制限ゲインKiを決定する。なお、電流制限ゲインKiは「１」よりも小さな値に決定されることはいうまでもない。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、検出トルクTの大きさに応じて電流制限ゲインKiを決定すると、ステップＳ１９に進む。   In step S18, the VGRS ECU 51 sets a current limit gain Ki for limiting a drive current value Im (hereinafter, this drive current value is referred to as a lock drive current value Im_lock) when the VGRS motor 21 generates the maximum lock torque. The value is determined according to the magnitude of the detected torque T input in step S17. More specifically, as shown in FIG. 7, the VGRS ECU 51 determines a current limit gain Ki that linearly increases and changes as the detected torque T input in step S17 increases. Needless to say, the current limiting gain Ki is determined to be smaller than “1”. When VGRSECU 51 determines the current limiting gain Ki according to the magnitude of the detected torque T, the process proceeds to step S19.

ここで、図７に示すように、電流制限ゲインKiは、所定の検出トルクTの範囲に対して、不感帯（オフセット幅）を設定しておくとよい。これにより、トルクセンサ４４によるトルクTの検出誤差に伴う電流制限ゲインKiの変化を防止することができる。なお、この実施形態においては、電流制限ゲインKiを検出トルクTに対し、１つの傾きを有して線形的に変化するように実施するが、例えば、２つ以上の傾きを有して線形的に変化するように実施したり、不感帯（オフセット）の設定を省略して実施することも可能である。また、電流制限ゲインKiを検出トルクTに対して線形的に変化させることに代えて、例えば、検出トルクTに対して上に凸または下に凸となるように電流制限ゲインKiが非線形的に変化するように実施することも可能である。   Here, as shown in FIG. 7, the current limit gain Ki may set a dead zone (offset width) for a predetermined range of the detection torque T. Thereby, the change of the current limiting gain Ki accompanying the detection error of the torque T by the torque sensor 44 can be prevented. In this embodiment, the current limiting gain Ki is implemented so as to change linearly with a single inclination with respect to the detected torque T. For example, the current limiting gain Ki has a linearity with two or more inclinations. It is also possible to carry out such that it changes to, or to omit the setting of the dead zone (offset). Further, instead of linearly changing the current limit gain Ki with respect to the detected torque T, for example, the current limit gain Ki is non-linear so as to be convex upward or downward with respect to the detected torque T. It is also possible to implement in a changing manner.

ステップＳ１９においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、前記ステップＳ１８にて決定した電流制限ゲインKiを用いた下記式３に従い、ロック機構２２がロック状態に移行した後のＶＧＲＳモータ２１に供給する駆動電流値Imを計算する。
Im＝Im_lock・Ki …式３
そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ロック機構２２がロック状態に移行した後において、駆動回路５３を介して、計算した駆動電流値ImをＶＧＲＳモータ２１に供給する。これにより、例えば、運転者が操舵ハンドル１１を介してロックトルクよりも大きなトルクT（操舵トルク）を入力した場合であっても、ロックトルクの大きさが適切に制限されるため、ＶＧＲＳモータ２１は比較的ゆっくりと逆転する。したがって、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１とロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１の立壁面とが当接することにより発生する打音を小さくすることができ、運転者がこの打音を認識し難くすることができる。なお、図６に示した状態においては、ＶＧＲＳモータ２１が逆転した後、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１はロックホルダ２２ａに形成された深溝部２２ａ２内に収容されて係合する。 In step S19, the VGRS ECU 51 calculates the drive current value Im supplied to the VGRS motor 21 after the lock mechanism 22 has shifted to the locked state, according to the following equation 3 using the current limiting gain Ki determined in step S18. To do.
Im = Im_lock · Ki… Formula 3
Then, the VGRS ECU 51 supplies the calculated drive current value Im to the VGRS motor 21 via the drive circuit 53 after the lock mechanism 22 shifts to the locked state. Thereby, for example, even when the driver inputs a torque T (steering torque) larger than the lock torque via the steering handle 11, the magnitude of the lock torque is appropriately limited, so the VGRS motor 21 Reverses relatively slowly. Therefore, it is possible to reduce the hitting sound generated when the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b and the standing wall surface of the shallow groove portion 22a1 of the lock holder 22a come into contact with each other, making it difficult for the driver to recognize this hitting sound. Can do. In the state shown in FIG. 6, after the VGRS motor 21 is reversed, the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b is accommodated in and engaged with the deep groove portion 22a2 formed in the lock holder 22a.

このように、ロック機構２２がロック状態に移行した後のＶＧＲＳモータ２１に供給する駆動電流値Imを計算し、この駆動電流値ImをＶＧＲＳモータ２１に供給すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ２０に進んで本プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ロック機構作動制御プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。   Thus, when the drive current value Im supplied to the VGRS motor 21 after the lock mechanism 22 shifts to the locked state is calculated, and this drive current value Im is supplied to the VGRS motor 21, the VGRS ECU 51 proceeds to step S20. The execution of this program is temporarily terminated. Then, after a predetermined short period of time has elapsed, execution of the lock mechanism operation control program is started again at step S10.

ここで、ロック機構作動制御プログラムの実行によって、ロック機構２２がロック状態にある状態において、例えば、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に伴ってピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満になると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ロック機構２２をアンロック状態に移行させる。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、駆動回路５４を制御して、ソレノイド２２ｄに対して所定の大きさに設定されたロック電流値I_lockの供給を開始する。これにより、ソレノイド２２ｄは、収縮動作を開始し、図示省略のバネの付勢力に抗してロックレバー２２ｂをロックピン２２ｃの軸線回りに回転させる。したがって、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１とロックホルダ２２ａの浅溝部２２ａ１または深溝部２２ａ２とが互いに離間し、ロック機構２２は係合が解除されたアンロック状態に移行する。   Here, when the lock mechanism 22 is in the locked state by executing the lock mechanism operation control program, for example, the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is locked as the driver rotates the steering handle 11. When it becomes less than the angle θ_lock, the VGRSECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the unlocked state. That is, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 54 to start supplying the lock current value I_lock set to a predetermined magnitude to the solenoid 22d. As a result, the solenoid 22d starts to contract and rotates the lock lever 22b about the axis of the lock pin 22c against the biasing force of a spring (not shown). Therefore, the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b and the shallow groove portion 22a1 or the deep groove portion 22a2 of the lock holder 22a are separated from each other, and the lock mechanism 22 shifts to the unlocked state in which the engagement is released.

以上の説明からも理解できるように、この実施形態によれば、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ロック機構作動制御プログラムのステップＳ１３にて転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であると判定し、かつ、ステップＳ１４にて操舵ハンドル１１の操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上であると判定したときには、ステップＳ１５にてロック機構２２を直ちにロック状態に移行させることができる。これにより、ロック状態への移行に伴って発生するロック音と左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がメカエンドストッパに当接することによって発生するエンド当たり音の発生タイミングを略同時とすることができる。   As can be understood from the above description, according to this embodiment, the VGRSECU 51 determines the absolute rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the turning output shaft 13 in step S13 of the lock mechanism operation control program. If it is determined that the value is greater than or equal to the lock angle θ_lock, and it is determined in step S14 that the absolute value of the steering angular velocity ωs of the steering handle 11 is greater than or equal to the lock steering angular velocity ω_lock, the lock mechanism 22 is immediately activated in step S15. It can be shifted to the locked state. As a result, it is possible to make the generation timing of the locking sound generated with the shift to the locked state and the end hitting sound generated when the left and right front wheels FW1, FW2 contact the mechanical end stopper substantially the same.

これにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がメカエンドストッパに当接する直前にロック機構２２をロック状態に移行させることができるため、伝達比可変アクチュエータ２０を良好に保護できる。そして、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がメカエンドストッパに当接することによって必然的に発生するエンド当たり音に対して、ロック機構２２の作動に伴うロック音を紛れ込ますことができるため、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   As a result, the lock mechanism 22 can be shifted to the locked state immediately before the left and right front wheels FW1, FW2 come into contact with the mechanical end stopper, so that the transmission ratio variable actuator 20 can be well protected. Since the left and right front wheels FW1 and FW2 come into contact with the mechanical end stopper and the end hitting sound inevitably generated, the locking sound accompanying the operation of the locking mechanism 22 can be mixed in. Sound can be made difficult to perceive.

さらに、ロック機構２２がロック状態に移行した後、操舵ハンドル１１を介して入力されるトルクTの大きさに応じて、伝達比可変アクチュエータ２０のＶＧＲＳモータ２１の出力を制限する、言い換えれば、「１」よりも小さい電流制限ゲインKiをＶＧＲＳモータ２１が最大のロックトルクを発生するときのロック駆動電流値Im_lockに対して乗算した制御量としての駆動電流値Imを用いることにより、ＶＧＲＳモータ２１の急激な逆転現象を防止することができる。したがって、ロック機構２２がロック状態に移行した後であっても、運転者によって耳障りな音を知覚され難くすることができる。   Furthermore, after the lock mechanism 22 shifts to the locked state, the output of the VGRS motor 21 of the transmission ratio variable actuator 20 is limited according to the magnitude of the torque T input via the steering handle 11, in other words, “ By using the drive current value Im as a control amount obtained by multiplying the lock drive current value Im_lock when the VGRS motor 21 generates the maximum lock torque by a current limit gain Ki smaller than “1”, the VGRS motor 21 A sudden reversal phenomenon can be prevented. Therefore, even after the lock mechanism 22 has shifted to the locked state, it is possible to make it difficult for the driver to perceive an annoying sound.

変形例
上記実施形態においては、ＶＧＲＳモータ２１を運転者による操舵ハンドル１１の速い回動操作に追従させた状態でロック機構作動制御プログラムを実行し、発生するロック音をエンド当たり音に紛れ込ますことによって、運転者がロック音を認識し難くなるように実施した。しかし、ＶＧＲＳモータ２１が高速で回転している状態において、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１とロックホルダ２２ａの溝部２２ａ１との当接状態によっては、ロック音が極めて大きくなる場合があり、運転者によってロック音が認識される可能性がある。 In the above-described embodiment, the lock mechanism operation control program is executed in a state where the VGRS motor 21 follows the fast turning operation of the steering handle 11 by the driver, and the generated lock sound is mixed into the end hit sound. Therefore, it was made difficult for the driver to recognize the lock sound. However, in a state where the VGRS motor 21 is rotating at a high speed, the lock sound may become extremely loud depending on the contact state between the engagement portion 22b1 of the lock lever 22b and the groove portion 22a1 of the lock holder 22a. May cause the lock sound to be recognized.

したがって、この変形例では、メカエンド角θ_endに向けて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵する状況において、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの間で相対的な回転変位が生じないようにＶＧＲＳモータ２１の回転速度を制御した状態で、ロック機構２２をロック状態に移行させる。以下、この変形例を詳細に説明するが、上記実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Therefore, in this modification, in the situation where the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered toward the mechanical end angle θ_end, the VGRS motor 21 does not cause relative rotational displacement between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. The lock mechanism 22 is shifted to the locked state in a state where the rotation speed of the motor is controlled. Hereinafter, although this modification is demonstrated in detail, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

この変形例においては、ＶＧＲＳモータ２１の回転速度を転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値の大きさに応じて適切に制御するために、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図８に示すモータ回転速度制御プログラムを実行する。このモータ回転速度制御プログラムは、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、所定の短い時間間隔によって繰り返し実行されるものである。   In this modification, in order to appropriately control the rotation speed of the VGRS motor 21 according to the magnitude of the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steering output shaft 13, the VGRS ECU 51 The motor rotation speed control program shown in FIG. 8 is executed. This motor rotation speed control program is repeatedly executed at predetermined short time intervals when an ignition switch (not shown) is turned on.

具体的に説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ回転速度制御プログラムをステップＳ３０にて開始し、続くステップＳ３１にて、各センサによって検出された検出値を入力する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、車速センサ４１から車速V、操舵角センサ４２から回転角θsおよび回転角センサ４３から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１はステップＳ３２に進む。   More specifically, the VGRS ECU 51 starts the motor rotation speed control program in step S30, and inputs detection values detected by the sensors in the subsequent step S31. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S32.

ステップＳ３２においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ピニオンギア３１の回転角θpを、上述した実施形態において説明した式２に従って計算する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、回転角θpを計算すると、ステップＳ３３に進む。   In step S32, the VGRSECU 51 calculates the rotation angle θp of the pinion gear 31 according to the equation 2 described in the above-described embodiment. Then, after calculating the rotation angle θp, the VGRSECU 51 proceeds to step S33.

ステップＳ３３においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値が、ロック角θ_lockよりも小さく設定された維持作動開始回転量としてのモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。ここで、モータ回転固定角θ_limは、操舵入力軸１２に対してＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂが相対的な回転変位を生じないように、言い換えれば、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの間に相対的な回転角速度差を生じないように、ＶＧＲＳモータ２１の駆動制御を開始するために予め設定される定数である。   In step S33, the VGRS ECU 51 determines whether or not the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim as the maintenance operation start rotation amount set smaller than the lock angle θ_lock. Here, the motor rotation fixed angle θ_lim is set so that the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 does not produce a rotational displacement relative to the steering input shaft 12, in other words, between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. Is a constant set in advance to start the drive control of the VGRS motor 21 so that a relative rotational angular velocity difference does not occur.

すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であれば、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ３４に進み、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの相対的な回転変位を維持してＶＧＲＳモータ２１を駆動制御する維持駆動制御ルーチンを実行する。一方、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満であれば、「Ｎｏ」と判定してステップＳ３５に進み、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの相対的な回転変位を許容してＶＧＲＳモータ２１を駆動制御する通常駆動制御ルーチンを実行する。以下、この維持駆動制御ルーチンと通常駆動制御ルーチンを具体的に説明するが、理解を容易とするために、まず、通常駆動制御ルーチンから説明する。   That is, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S34, and the relative rotation between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. A maintenance drive control routine for controlling the drive of the VGRS motor 21 while maintaining the displacement is executed. On the other hand, if the absolute value of the calculated rotation angle θp is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRSECU 51 determines “No” and proceeds to step S35, and the relative rotation between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. A normal drive control routine for controlling the drive of the VGRS motor 21 while allowing the displacement is executed. Hereinafter, the maintenance drive control routine and the normal drive control routine will be described in detail, but for the sake of easy understanding, the normal drive control routine will be described first.

通常駆動制御ルーチンは、図９に示すように、ステップＳ５０にて、その実行が開始される。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ５１にて、操舵入力軸１２の回転に対するＶＧＲＳモータ２１の目標回転角θmhを、前記式１と同様に表される下記式４に従って計算する。
θmh＝Kv・θs …式４
ただし、前記式４中のKvは可変アシスト比を表す。 As shown in FIG. 9, the normal drive control routine is started in step S50. Then, in step S51, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh of the VGRS motor 21 with respect to the rotation of the steering input shaft 12 according to the following equation 4 expressed in the same manner as the equation 1.
θmh = Kv · θs Equation 4
However, Kv in the equation 4 represents a variable assist ratio.

このように、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、目標回転角θmhを計算すると、続くステップＳ５２にて、ＶＧＲＳモータ２１をフィードバック制御するために、目標回転角θmhと回転角センサ４３によって検出された実回転角θmとの差分を計算することによって、駆動シャフト２１ｂの角度偏差Δθmを下記式５に従って計算する。
Δθm＝θmh−θm …式５ As described above, after calculating the target rotation angle θmh, the VGRS ECU 51 calculates the target rotation angle θmh and the actual rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 in order to perform feedback control of the VGRS motor 21 in step S52. By calculating the difference, the angular deviation Δθm of the drive shaft 21b is calculated according to the following equation 5.
Δθm = θmh−θm Equation 5

また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、今回通常駆動制御ルーチンを実行して計算した偏差Δθm(t)と前回ルーチンを実行したときに計算した偏差Δθm(t-1)との差分を計算することによって、駆動シャフト２１ｂの回転角速度偏差Δωを下記式６に従って計算する。
Δω＝Δθm(t)−Δθm(t-1) …式６
そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωを計算すると、ステップＳ５３に進む。 The VGRSECU 51 calculates the difference between the deviation Δθm (t) calculated by executing the normal drive control routine this time and the deviation Δθm (t-1) calculated when the previous routine is executed, thereby driving the drive shaft 21b. The rotational angular velocity deviation Δω is calculated according to the following formula 6.
Δω = Δθm (t) −Δθm (t−1) Equation 6
When VGRSECU 51 calculates the angular deviation Δθm and the rotational angular velocity deviation Δω, the process proceeds to step S53.

ステップＳ５３においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１をフィードバック制御するためのフィードバックゲインを設定する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図１０に示す特性テーブルを参照して角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωに対応するフィードバックゲインPfbおよびDfbを小さな値に設定する。これにより、例えば、リップル変動幅を小さく抑制することができＶＧＲＳモータ２１を安定して駆動制御することができる。なお、この通常駆動制御ルーチンにおいては、フィードバックゲインPfb，Dfbの変化特性を車速Vに対して一定として実施するが、制御状態に応じて、フィードバックゲインPfb，Dfbの変化特性を車速Vに対して変化させて実施可能であることはいうまでもない。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、フィードバックゲインPfb，Dfbを設定すると、ステップＳ５４に進む。   In step S <b> 53, the VGRS ECU 51 sets a feedback gain for performing feedback control of the VGRS motor 21. That is, the VGRSECU 51 sets the feedback gains Pfb and Dfb corresponding to the angular deviation Δθm and the rotational angular velocity deviation Δω to small values with reference to the characteristic table shown in FIG. Thereby, for example, the ripple fluctuation width can be suppressed to be small, and the VGRS motor 21 can be driven and controlled stably. In this normal drive control routine, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are made constant with respect to the vehicle speed V. However, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are changed with respect to the vehicle speed V according to the control state. Needless to say, the present invention can be implemented by changing. Then, after setting the feedback gains Pfb and Dfb, the VGRSECU 51 proceeds to step S54.

ステップＳ５４においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１を駆動させるための駆動電流値Imを、前記ステップＳ５２にて計算した角度偏差Δθmおよび回転角速度偏差Δωと、前記ステップＳ５３にて設定したフィードバックゲインPfb，Dfbとを用いた下記式７に従って計算する。
Im＝Δθm・Pfb＋Δω・Dfb …式７
そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、続くステップＳ５５にて、モータ電流値検出センサ４５によって検出された電流値Iに基づき、ＶＧＲＳモータ２１に駆動電流値Imが適切に流れるように駆動回路５３を制御し、ＶＧＲＳモータ２１を通常駆動させる。 In step S54, the VGRS ECU 51 sets the drive current value Im for driving the VGRS motor 21 to the angular deviation Δθm and rotational angular velocity deviation Δω calculated in step S52, and the feedback gain Pfb, set in step S53. It calculates according to the following formula 7 using Dfb.
Im = Δθm · Pfb + Δω · Dfb Equation 7
In step S55, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 so that the drive current value Im flows through the VGRS motor 21 based on the current value I detected by the motor current value detection sensor 45, and the VGRS motor 21 is normally driven.

これにより、駆動シャフト２１ｂは前記式４に従って計算した目標回転角θmhまで操舵入力軸１２に対して相対的に回転し、転舵出力軸１３に接続されたピニオンギア３１は、回転角θsと目標回転角θmh（すなわち回転角θm）との和で表される回転角θpに回転する。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は伝達比Gとなるように転舵され、運転者は良好な操舵フィーリングを得ることができる。   As a result, the drive shaft 21b rotates relative to the steering input shaft 12 up to the target rotational angle θmh calculated according to the above equation 4, and the pinion gear 31 connected to the steered output shaft 13 has the rotational angle θs and the target rotational angle. The rotation angle θp is represented by the sum of the rotation angle θmh (that is, the rotation angle θm). As a result, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered so as to have a transmission ratio G, and the driver can obtain a good steering feeling.

このようにＶＧＲＳモータ２１を通常駆動させると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ５６にて、通常駆動制御ルーチンの実行を終了する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ回転速度制御プログラムに戻り、ステップＳ３８にて、同プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短時間の経過後、ふたたびステップＳ３０にて、モータ回転速度制御プログラムに実行を開始する。   When the VGRS motor 21 is normally driven in this way, the VGRS ECU 51 ends the execution of the normal drive control routine in step S56. Then, VGRSECU 51 returns to the motor rotation speed control program, and once the execution of the program is terminated in step S38. Then, after a predetermined short time has elapsed, in step S30, execution of the motor rotation speed control program is started again.

次に、維持駆動制御ルーチンを説明する。維持駆動制御ルーチンは、図１１に示すように、ステップＳ７０にて、その実行が開始される。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ７１にて、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ａの目標回転角θmhを固定値としての固定目標回転角θmhfに設定する。   Next, the sustain drive control routine will be described. As shown in FIG. 11, the maintenance drive control routine is started in step S70. In step S71, the VGRS ECU 51 sets the target rotation angle θmh of the drive shaft 21a of the VGRS motor 21 to a fixed target rotation angle θmhf as a fixed value.

具体的に説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ回転速度制御プログラムの前記ステップＳ３３にて「Ｙｅｓ」と判定した後に初めて維持駆動制御ルーチンを実行するときには、この「Ｙｅｓ」判定の直前に実行した通常駆動制御ルーチンの前記ステップＳ５１にて計算した目標回転角θmhを固定目標回転角θmhfとして設定する。また、この維持駆動制御ルーチンを２回目以降に実行するときには、前回ルーチンの実行時に設定した固定目標回転角θmhfを引き続き維持する。このように、固定目標回転角θmhfを設定することによって、操舵入力軸１２の回転位置とＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの回転位置との相対的な回転位置関係を固定、より具体的には、操舵入力軸１２の回転角速度と駆動シャフト２１ｂの回転角速度とを略一致させることができる。   More specifically, when the maintenance drive control routine is executed for the first time after determining “Yes” in step S33 of the motor rotation speed control program, the VGRS ECU 51 performs the normal drive control performed immediately before this “Yes” determination. The target rotation angle θmh calculated in step S51 of the routine is set as the fixed target rotation angle θmhf. When this maintenance drive control routine is executed for the second time and thereafter, the fixed target rotation angle θmhf set when the previous routine is executed is continuously maintained. In this way, by setting the fixed target rotation angle θmhf, the relative rotational position relationship between the rotational position of the steering input shaft 12 and the rotational position of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is fixed, more specifically, The rotational angular velocity of the steering input shaft 12 and the rotational angular velocity of the drive shaft 21b can be made substantially coincident.

続いて、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ７２にて、ＶＧＲＳモータ２１をフィードバック制御するために、前記ステップＳ７１にて設定した固定目標回転角θmhfと回転角センサ４３によって検出された実回転角θmとの角度偏差Δθmfを下記式８に従って計算する。
Δθmf＝θmhf−θm …式８ Subsequently, in step S72, the VGRS ECU 51 performs an angle deviation between the fixed target rotation angle θmhf set in step S71 and the actual rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 43 in order to perform feedback control of the VGRS motor 21. Δθmf is calculated according to Equation 8 below.
Δθmf = θmhf−θm Equation 8

また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、今回維持駆動制御ルーチンを実行して計算した偏差Δθmf(t)と前回ルーチンを実行したときに計算した偏差Δθmf(t-1)との差分を計算することによって、駆動シャフト２１ｂの回転角速度偏差Δωfを下記式９に従って計算する。
Δωf＝Δθmf(t)−Δθmf(t-1) …式９
そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfを計算すると、ステップＳ７３に進む。 Further, the VGRSECU 51 calculates the difference between the deviation Δθmf (t) calculated by executing the current maintenance drive control routine and the deviation Δθmf (t-1) calculated when the previous routine is executed, thereby driving the drive shaft 21b. Is calculated according to the following equation (9).
Δωf = Δθmf (t) −Δθmf (t−1) Equation 9
When VGRSECU 51 calculates the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf, the process proceeds to step S73.

ステップＳ７３においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１をフィードバック制御するためのフィードバックゲインを設定する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図１０に示す特性テーブルを参照して角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfに対応するフィードバックゲインPfbおよびDfbを、上述した通常駆動制御ルーチンの実行時に比して大きな値に設定する。   In step S <b> 73, the VGRS ECU 51 sets a feedback gain for performing feedback control of the VGRS motor 21. That is, the VGRSECU 51 sets the feedback gains Pfb and Dfb corresponding to the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf to a larger value than when the normal drive control routine described above is executed with reference to the characteristic table shown in FIG. .

これにより、例えば、操舵入力軸１２の回転変化に対してＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂを極めて応答性よく、言い換えれば、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの相対回転速度差を略「０」にして、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動制御することができる。なお、この維持駆動制御ルーチンにおいては、フィードバックゲインPfb，Dfbの変化特性を車速Vに対して一定として実施するが、制御状態に応じて、フィードバックゲインPfb，Dfbの変化特性を車速Vに対して変化させて実施可能であることはいうまでもない。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、フィードバックゲインPfb，Dfbを設定すると、ステップＳ７４に進む。   Thereby, for example, the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 is extremely responsive to the rotational change of the steering input shaft 12, in other words, the relative rotational speed difference between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b is substantially “0”. Thus, the VGRS motor 21 can be maintained and controlled. In this maintenance drive control routine, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are set constant with respect to the vehicle speed V. However, the change characteristics of the feedback gains Pfb and Dfb are changed with respect to the vehicle speed V according to the control state. Needless to say, the present invention can be implemented by changing. Then, after setting the feedback gains Pfb and Dfb, the VGRSECU 51 proceeds to step S74.

ステップＳ７４においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、操舵入力軸１２の回転変化に対して、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させるための維持駆動電流値ΔImを、前記ステップＳ７２にて計算した角度偏差Δθmfおよび回転角速度偏差Δωfと、前記ステップＳ７３にて設定したフィードバックゲインPfb，Dfbとを用いた下記式１０に従って計算する。
ΔIm＝Δθmf・Pfb＋Δωf・Dfb …式１０
そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、維持駆動電流値ΔImを計算すると、ステップ７５に進む。 In step S74, the VGRS ECU 51 uses the angular deviation Δθmf and the rotational angular velocity deviation Δωf calculated in step S72 to calculate the sustain drive current value ΔIm for maintaining the VGRS motor 21 in response to the rotation change of the steering input shaft 12. And the following calculation using the feedback gains Pfb and Dfb set in step S73.
ΔIm = Δθmf · Pfb + Δωf · Dfb Equation 10
Then, VGRSECU 51 proceeds to step 75 after calculating sustain drive current value ΔIm.

ステップＳ７５においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させる。具体的に説明すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、操舵入力軸１２の回転位置とＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの回転位置との相対的な回転位置関係を維持するための駆動電流値Imf(t)を、維持駆動電流値ΔImを用いた下記式１１に従って計算する。
Imf(t)＝Imf(t-1)＋ΔIm …式１１
ただし、前記式１１中のImf(t-1)は、前回、維持駆動制御ルーチンを実行したときに、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの相対的な回転位置関係を維持するために計算した駆動電流値を表す。 In step S <b> 75, the VGRS ECU 51 maintains and drives the VGRS motor 21. More specifically, the VGRS ECU 51 maintains the drive current value Imf (t) for maintaining the relative rotational position relationship between the rotational position of the steering input shaft 12 and the rotational position of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21. Calculation is performed according to the following equation 11 using the drive current value ΔIm.
Imf (t) = Imf (t−1) + ΔIm Equation 11
However, Imf (t−1) in Equation 11 was calculated in order to maintain the relative rotational positional relationship between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b when the maintenance drive control routine was executed last time. Represents the drive current value.

そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ電流値検出センサ４５によって検出された電流値Iに基づき、ＶＧＲＳモータ２１に駆動電流値Imf(t)が適切に流れるように駆動回路５３を制御し、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させる。これにより、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂは、操舵入力軸１２の回転に対する相対的な回転角速度差を極めて小さくした状態、所謂、操舵入力軸１２に連れ回る状態で回転することができる。 Based on the current value I detected by the motor current value detection sensor 45, the VGRS ECU 51 controls the drive circuit 53 so that the drive current value Imf (t) appropriately flows through the VGRS motor 21, and maintains the VGRS motor 21. Drive. Accordingly, the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 can rotate in a state where the relative rotational angular velocity difference with respect to the rotation of the steering input shaft 12 is extremely small, that is, in a state where the drive input shaft 12 is rotated.

前記ステップＳ７５にてＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ７６にて、各センサによって検出されたＶＧＲＳモータ２１の維持駆動後における検出値を入力する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、車速センサ４１から車速V、操舵角センサ４２から回転角θsおよび回転角センサ４３から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１はステップＳ７７に進む。ステップＳ７７においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ＶＧＲＳモータ２１の維持駆動後における現在のピニオンギア３１の回転角θpを前記式２に従って計算する。   When the VGRS motor 21 is maintained and driven in step S75, the VGRS ECU 51 inputs the detected value after the sustain driving of the VGRS motor 21 detected by each sensor in step S76. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S77. In step S <b> 77, the VGRS ECU 51 calculates the current rotation angle θp of the pinion gear 31 after the VGRS motor 21 is maintained and driven according to the above equation 2.

このようにＶＧＲＳモータ２１を維持駆動制御すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ７８にて、維持駆動制御ルーチンの実行を終了する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ回転速度制御プログラムに戻り、ステップＳ３６にて、維持駆動制御ルーチンの前記ステップＳ７７にて計算したピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。すなわち、回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ３３に戻り、ふたたび、回転角θpがモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。   When the VGRS motor 21 is maintained and controlled in this way, the VGRS ECU 51 terminates the execution of the maintenance drive control routine in step S78. Then, the VGRSECU 51 returns to the motor rotation speed control program, and in step S36, whether or not the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S77 of the maintenance drive control routine is equal to or larger than the lock angle θ_lock. Determine. That is, if the absolute value of the rotation angle θp is less than the lock angle θ_lock, the VGRESCU 51 determines “No” and returns to step S33, and again determines whether the rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim. To do.

一方、ピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、ロック機構２２をロック状態とするために、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３７にて、上記実施形態において説明したロック機構作動制御プログラムの実行を開始する。なお、この変形例において上述したロック機構作動制御プログラムを実行する際には、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の各ステップ処理を省略して実施可能である。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ３８にてモータ速度制御プログラムプログラムの実行を一旦終了し、所定の短時間の経過後、ふたたび、ステップＳ３０にて同プログラムの実行を開始する。   On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is equal to or larger than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines “Yes” in order to place the lock mechanism 22 in the locked state, and in step S37, in the above embodiment. The execution of the described lock mechanism operation control program is started. In addition, when executing the above-described lock mechanism operation control program in this modification, each step process of steps S11 to S13 can be omitted. Then, the VGRSECU 51 once ends the execution of the motor speed control program program in step S38, and after a predetermined short time has elapsed, starts executing the program again in step S30.

ここで、この変形例におけるロック機構作動制御プログラムの実行に際しては、ＶＧＲＳモータ２１は、操舵入力軸１２と相対回転速度差が生じないように維持駆動制御されている。これにより、駆動シャフト２１ｂ（ロックホルダ２２ａ）が比較的ゆっくりと回転しているため、ロック機構２２がロック状態に移行するときに発生するロック音は大幅に低減される。したがって、運転者にとって耳障りなロック音を必然的に発生するエンド当たり音により良好に紛れ込ますことができ、運転者がロック音をほとんど認識できないようにすることができる。   Here, at the time of execution of the lock mechanism operation control program in this modification, the VGRS motor 21 is controlled to be maintained and driven so as not to cause a relative rotational speed difference from the steering input shaft 12. Thereby, since the drive shaft 21b (lock holder 22a) rotates relatively slowly, the lock sound generated when the lock mechanism 22 shifts to the locked state is greatly reduced. Therefore, it is possible to satisfactorily mix with the end hit sound that inevitably generates a lock sound that is harsh to the driver, and the driver can hardly recognize the lock sound.

また、この変形例においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、上述したように、ロック機構２２をロック状態に移行させた後、運転者による操舵ハンドル１１の中立位置方向への回動操作に伴って、ロック状態にあるロック機構２２をアンロック状態とし、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動制御から通常駆動制御へスムーズに移行させる。このため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、図１２に示す復帰制御プログラムを実行する。以下、この復帰制御プログラムを具体的に説明する。   In this modified example, as described above, the VGRSECU 51 shifts the lock mechanism 22 to the locked state and then enters the locked state in accordance with the turning operation of the steering handle 11 toward the neutral position by the driver. A certain lock mechanism 22 is brought into an unlocked state, and the VGRS motor 21 is smoothly shifted from the maintenance drive control to the normal drive control. For this reason, VGRSECU 51 executes the return control program shown in FIG. Hereinafter, the return control program will be specifically described.

図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、所定の短い時間間隔によって、復帰制御プログラムの実行をステップＳ９０にて開始する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、続くステップＳ９１にて、各センサによって検出された検出値を入力する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、車速センサ４１から車速V、操舵角センサ４２から回転角θsおよび回転角センサ４３から回転角θmをそれぞれ入力する。そして、各検出値を入力すると、ＶＧＲＳＥＣＵ５１はステップＳ９２に進む。   When an ignition switch (not shown) is turned on, the VGRSECU 51 starts executing the return control program at step S90 at a predetermined short time interval. And VGRSECU51 inputs the detected value detected by each sensor in subsequent step S91. That is, the VGRSECU 51 inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 41, the rotation angle θs from the steering angle sensor 42, and the rotation angle θm from the rotation angle sensor 43, respectively. And if each detection value is input, VGRESCU51 will progress to step S92.

ステップＳ９２においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、現在のピニオンギア３１の回転角θpを、上述した実施形態において説明した式２に従って計算する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、ステップＳ９３に進む。ステップＳ９３においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、計算した回転角θpの絶対値が、メカエンド角θ_endよりも小さく設定されたロック角θ_lock以上であるか否かを判定する。   In step S92, the VGRSECU 51 calculates the current rotation angle θp of the pinion gear 31 according to the equation 2 described in the above-described embodiment. Then, VGRSECU 51 proceeds to step S93. In step S93, the VGRSECU 51 determines whether or not the absolute value of the calculated rotation angle θp is equal to or larger than the lock angle θ_lock set smaller than the mechanical end angle θ_end.

そして、計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であれば、引き続きロック機構２２をロック状態に維持する必要があるため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ９４に進む。ステップＳ９４においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、駆動回路５４を制御して、ロック機構２２のソレノイド２２ｄに対するロック電流値I_lockの通電を遮断した状態で維持し、ロック機構２２をロック状態に維持する。一方、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、前記ステップＳ９２にて計算した回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満であれば、ロック機構２２をアンロック状態に移行させるため、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ９５に進む。   If the calculated absolute value of the rotation angle θp is equal to or greater than the lock angle θ_lock, the lock mechanism 22 needs to be maintained in the locked state, so the VGRSECU 51 determines “Yes” and proceeds to step S94. In step S94, the VGRSECU 51 controls the drive circuit 54 to maintain the lock current value I_lock with respect to the solenoid 22d of the lock mechanism 22 in an interrupted state, thereby maintaining the lock mechanism 22 in the locked state. On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp calculated in step S92 is less than the lock angle θ_lock, the VGRSECU 51 determines that the lock mechanism 22 is in the unlocked state, so that the VGRSECU 51 determines “No” and the step S95. Proceed to

ステップＳ９５において、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、駆動回路５４を制御し、ロック機構２２のソレノイド２２ｄに対して、所定の大きさに設定されたロック電流値I_lockの供給を開始する。これにより、ソレノイド２２ｄは、収縮動作を開始し、図示省略のバネの付勢力に抗してロックレバー２２ｂをロックピン２２ｃの軸線周りに回転させる。したがって、ロックレバー２２ｂの係合部２２ｂ１とロックホルダ２２ａの溝部２２ａ１とが互いに離間し、ロック機構２２は係合が解除されたアンロック状態に移行する。   In step S95, the VGRSECU 51 controls the drive circuit 54 to start supplying the lock current value I_lock set to a predetermined magnitude to the solenoid 22d of the lock mechanism 22. As a result, the solenoid 22d starts to contract and rotates the lock lever 22b about the axis of the lock pin 22c against the biasing force of a spring (not shown). Therefore, the engaging portion 22b1 of the lock lever 22b and the groove portion 22a1 of the lock holder 22a are separated from each other, and the lock mechanism 22 shifts to the unlocked state in which the engagement is released.

ステップＳ９６においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、維持駆動制御ルーチンを実行する。なお、この維持駆動制御ルーチンは、上述したとおりであるため、その説明を省略する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、維持駆動制御ルーチンの実行後、ステップＳ９７にて、同ルーチンにおける前記ステップＳ７７にて計算されたピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であるか否かを判定する。すなわち、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim以上であれば、ロック機構２２のアンロック状態下でＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させるために「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ９３，９５およびステップＳ９６の各ステップ処理を実行する。   In step S96, VGRSECU 51 executes a maintenance drive control routine. Since the sustain drive control routine is as described above, the description thereof is omitted. Then, after executing the maintenance drive control routine, the VGRS ECU 51 determines whether the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 calculated in step S77 in the routine is equal to or larger than the motor rotation fixed angle θ_lim in step S97. Determine whether. That is, if the absolute value of the rotation angle θp is equal to or greater than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 determines “Yes” to maintain and drive the VGRS motor 21 in the unlocked state of the lock mechanism 22, and step S93, Each step process of 95 and step S96 is performed.

一方、回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満であれば、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動制御から通常駆動制御に切り替えるために「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ９８に進む。ステップＳ９８においては、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、通常駆動制御ルーチンを実行する。なお、この通常駆動制御ルーチンも、上述したとおりであるため、その説明を省略する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、通常駆動制御ルーチンの実行後、ステップＳ９９にて、復帰制御プログラムの実行を終了する。   On the other hand, if the absolute value of the rotation angle θp is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, “No” is determined to switch the VGRS motor 21 from the maintenance drive control to the normal drive control, and the process proceeds to step S98. In step S98, VGRSECU 51 executes a normal drive control routine. Since this normal drive control routine is also as described above, its description is omitted. Then, after executing the normal drive control routine, the VGRSECU 51 ends the execution of the return control program in step S99.

以上の説明からも理解できるように、この変形例によれば、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、モータ回転速度制御プログラムにおけるステップＳ３３にて転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lockよりも小さく設定されたモータ回転固定角θ_lim以上であると判定されると、維持駆動制御ルーチンを実行する。そして、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、同ルーチンのステップＳ７５にてＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの回転角θmと操舵入力軸１２の回転角θsとの間の相対的な回転位置関係を維持した状態でＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させる。   As can be understood from the above description, according to this modification, the VGRS ECU 51 determines the absolute rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steering output shaft 13 in step S33 in the motor rotation speed control program. If it is determined that the value is equal to or larger than the motor rotation fixed angle θ_lim set smaller than the lock angle θ_lock, the maintenance drive control routine is executed. The VGRS ECU 51 maintains the relative rotational positional relationship between the rotational angle θm of the drive shaft 21b of the VGRS motor 21 and the rotational angle θs of the steering input shaft 12 in step S75 of the routine. Keep driving.

これにより、上述したロック機構作動制御プログラムの実行により、転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上となりかつ操舵ハンドル１１の操舵角速度ωsの絶対値がロック操舵角速度ω_lock以上となったときに、直ちに、ロック機構２２をロック状態に移行させることによって、より小さなロック音を左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がメカエンドストッパに当接することによって発生するエンド当たり音に紛れ込ますことができる。したがって、運転者によって耳障りな音をより知覚され難くすることができる。   As a result, the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steering output shaft 13 becomes equal to or larger than the lock angle θ_lock and the steering angular velocity ωs of the steering handle 11 is increased by executing the lock mechanism operation control program described above. When the absolute value becomes equal to or higher than the lock steering angular velocity ω_lock, the lock mechanism 22 is immediately shifted to the locked state, so that a smaller lock sound is generated when the left and right front wheels FW1, FW2 come into contact with the mechanical end stopper. It can be mixed into the winning sound. Therefore, it is possible to make it more difficult for the driver to perceive a harsh sound.

また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、復帰制御プログラムを実行することにより、同プログラムのステップＳ９３にて転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock以上であればロック機構２２をロック状態に維持し、ピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満となればステップＳ９５にてロック機構２２をアンロック状態に移行させることができる。また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がロック角θ_lock未満でありモータ回転固定角θ_lim以上であれば、ステップＳ９６にて維持駆動制御ルーチンを実行してＶＧＲＳモータ２１を維持駆動させる。また、ＶＧＲＳＥＣＵ５１は、転舵出力軸１３と一体的に回転するピニオンギア３１の回転角θpの絶対値がモータ回転固定角θ_lim未満となれば、ステップＳ９８にて通常駆動制御ルーチンを実行してＶＧＲＳモータ２１を通常駆動させることができる。   Further, the VGRSECU 51 executes the return control program so that the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 is greater than or equal to the lock angle θ_lock in step S93 of the program. If the lock mechanism 22 is maintained in the locked state and the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 is less than the lock angle θ_lock, the lock mechanism 22 can be shifted to the unlocked state in step S95. If the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steered output shaft 13 is less than the lock angle θ_lock and greater than or equal to the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 performs the sustain drive control in step S96. A routine is executed to maintain and drive the VGRS motor 21. If the absolute value of the rotation angle θp of the pinion gear 31 that rotates integrally with the steering output shaft 13 is less than the motor rotation fixed angle θ_lim, the VGRS ECU 51 executes a normal drive control routine in step S98 to execute the VGRS. The motor 21 can be normally driven.

これにより、ロック機構２２がアンロック状態からロック状態に移行するときと、ロック状態からアンロック状態に移行するときとで、ＶＧＲＳモータ２１の作動状態を同一とすることができる。これにより、ロック機構２２の作動切り換えを極めてスムーズに行うことができるとともに、同作動切り換えに伴う操舵ハンドル１１の操作感を極めてスムーズに変化させることができる。   Thereby, the operation state of the VGRS motor 21 can be made the same when the lock mechanism 22 shifts from the unlocked state to the locked state and when the lock mechanism 22 shifts from the locked state to the unlocked state. Thereby, the operation switching of the lock mechanism 22 can be performed very smoothly, and the operational feeling of the steering handle 11 accompanying the operation switching can be changed very smoothly.

本発明の実施にあたっては、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態および変形例においては、ピニオンギア３１の実回転角θpを、操舵角センサ４２によって検出された操舵入力軸１２の実回転角θsおよび回転角センサ４３によって検出されたＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂの実回転角θmを用いた前記式２に従って計算するように実施した。しかしながら、例えば、操舵装置に転舵出力軸１３すなわちピニオンギア３１の回転角θpを検出可能なセンサ（例えば、転舵出力軸１３の回転を検出する回転角センサやラックバー３２の軸線方向変位を検出する変位センサ、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角を検出する転舵角センサなど）が設けられている場合には、このセンサによって検出された実回転角θpを用いて実施することができる。この場合であっても、上記説明したロック機構作動制御プログラムをまったく同様に実施することができ、その結果、同様の効果を得ることができる。   For example, in the embodiment and the modification described above, the actual rotation angle θp of the pinion gear 31 is changed to the actual rotation angle θs of the steering input shaft 12 detected by the steering angle sensor 42 and the VGRS motor 21 detected by the rotation angle sensor 43. The actual rotation angle θm of the drive shaft 21b was calculated according to the above-described equation 2. However, for example, the steering device can detect the rotation angle θp of the steering output shaft 13, that is, the pinion gear 31 (for example, the rotational angle sensor that detects the rotation of the steering output shaft 13 or the axial displacement of the rack bar 32. When a displacement sensor to detect, a turning angle sensor to detect the turning angle of the left and right front wheels FW1, FW2, etc.) are provided, the actual rotation angle θp detected by this sensor can be used. . Even in this case, the above-described lock mechanism operation control program can be executed in exactly the same manner, and as a result, the same effect can be obtained.

また、上記実施形態および変形例においては、ロックホルダ２２ａに対して深溝部２２ａ２を浅溝部２２ａ１内に一つ形成するように実施したが、深溝部２２ａ２の形成個数に関しては、限定されるものではない。また、上記実施形態においては、深溝部２２ａ２を浅溝部２２ａ１の一端近傍に形成するように実施したが、深溝部２２ａ２の形成箇所に関しては、限定されるものではない。   Moreover, in the said embodiment and modification, although implemented so that the deep groove part 22a2 might be formed in the shallow groove part 22a1 with respect to the lock holder 22a, it does not limit regarding the number of formation of the deep groove part 22a2. Absent. Moreover, in the said embodiment, although implemented so that the deep groove part 22a2 might be formed in the one end vicinity of the shallow groove part 22a1, it is not limited regarding the formation location of the deep groove part 22a2.

また、上記実施形態および変形例においては、ロック機構作動制御プログラムにおけるステップＳ１７にてトルクセンサ４４によって検出されたトルクTを入力し、ステップＳ１８にてこの検出トルクTの大きさに応じた電流制限ゲインKiを決定するように実施した。しかし、検出トルクTの大きさに応じて電流制限ゲインKiを決定することに代えて、例えば、操舵角速度ωsの大きさに応じて電流制限ゲインKiを決定するように実施することも可能である。すなわち、ロック機構２２がロック状態に移行した後、さらに、運転者が大きな操舵角速度ωsによって操舵ハンドル１１を回動操作している場合には、大きなトルクTを操舵ハンドル１１に入力している可能性が高いため、操舵角速度ωsに応じて電流制限ゲインKiを決定することによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。   In the embodiment and the modified example, the torque T detected by the torque sensor 44 in step S17 in the lock mechanism operation control program is input, and the current limit corresponding to the magnitude of the detected torque T is input in step S18. It was carried out so as to determine the gain Ki. However, instead of determining the current limit gain Ki according to the magnitude of the detected torque T, for example, the current limit gain Ki can be determined according to the magnitude of the steering angular velocity ωs. . That is, after the lock mechanism 22 shifts to the locked state, when the driver further rotates the steering handle 11 at a large steering angular velocity ωs, a large torque T can be input to the steering handle 11. Therefore, the same effect as the above embodiment can be expected by determining the current limiting gain Ki according to the steering angular velocity ωs.

また、上記実施形態および変形例においては、ロック機構作動制御プログラムを、操舵装置に設けられた伝達比可変アクチュエータ２０のＶＧＲＳモータ２１およびロック機構２２の制御に適用して実施した。しかし、電動モータの回転量に応じてロック機構を作動制御する他の構成の装置（例えば、ステアリングバイワイヤ方式の操舵装置や操舵ハンドルロック装置など）に、上記プログラムを適用して実施可能であることはいうまでもない。このように、他の構成の装置に上記プログラムを適用して実施した場合であっても、ロック状態に移行したときに発生するロック音を認識され難くすることができる。   In the embodiment and the modification, the lock mechanism operation control program is applied to control of the VGRS motor 21 and the lock mechanism 22 of the transmission ratio variable actuator 20 provided in the steering device. However, the present invention can be implemented by applying the above program to a device having another configuration (for example, a steering-by-wire steering device or a steering handle lock device) that controls the operation of the lock mechanism according to the rotation amount of the electric motor. Needless to say. As described above, even when the program is applied to an apparatus having another configuration, it is possible to make it difficult to recognize the lock sound that is generated when shifting to the locked state.

また、上記実施形態および変形例においては、転舵ギアユニット３０にＥＰＳモータ３３を設けてラックバー３２にアシスト力を伝達するように構成して実施した。しかし、ＥＰＳモータ３３の配置については、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対してアシスト力を伝達可能であれば、例えば、アシスト力を転舵出力軸１３に伝達するように配置するなど、いかなる態様で配置してもよい。また、上記実施形態においては、転舵ギアユニット３０にラックアンドピニオン方式を採用して実施したが、例えば、ボールねじ機構を採用して実施することも可能である。   In the embodiment and the modification, the EPS gear 33 is provided in the steered gear unit 30 so that the assist force is transmitted to the rack bar 32. However, regarding the arrangement of the EPS motor 33, for example, if the assist force can be transmitted to the turning operation of the steering handle 11 by the driver, the EPS motor 33 is disposed so as to transmit the assist force to the steering output shaft 13, for example. Any arrangement may be used. Moreover, in the said embodiment, although implemented using the rack and pinion system for the steering gear unit 30, it is also possible to implement, for example, using a ball screw mechanism.

さらに、上記変形例においては、ＶＧＲＳモータ２１を維持駆動制御するときに、通常駆動制御に比して大きなフィードバックゲインPfb，Dfbを設定し、ＶＧＲＳモータ２１の駆動シャフト２１ｂを操舵入力軸１２の回転に対して応答性よく追従させるように実施した。これに対して、例えば、ＶＧＲＳモータ２１の各相に同一の電流値を無条件に供給（所謂、相固定）することによって、操舵入力軸１２と駆動シャフト２１ｂとの間の相対的な回転変位関係が変化しないように実施することも可能である。これにより、維持駆動制御内容を簡略化することができる。   Further, in the above modification, when maintaining and controlling the VGRS motor 21, feedback gains Pfb and Dfb that are larger than those in the normal drive control are set, and the drive shaft 21 b of the VGRS motor 21 is rotated by the steering input shaft 12. It was carried out so as to follow with good responsiveness. On the other hand, for example, by supplying the same current value to each phase of the VGRS motor 21 unconditionally (so-called phase fixing), the relative rotational displacement between the steering input shaft 12 and the drive shaft 21b. It is also possible to implement so that the relationship does not change. Thereby, the maintenance drive control content can be simplified.

本発明の実施形態および変形例に共通の車両の操舵装置の概略図である。It is the schematic of the steering apparatus of the vehicle common to embodiment and the modification of this invention. ロック機構の構造を説明するための図であるIt is a figure for demonstrating the structure of a locking mechanism. 車速と伝達比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a vehicle speed and a transmission ratio. 本発明の実施形態に係り、図１のＶＧＲＳＥＣＵによって実行されるロック機構作動制御プログラムを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a lock mechanism operation control program executed by the VGRESCU of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention. 図４のロック機構作動制御プログラムにおける通常ロック制御時にＶＧＲＳモータに供給する駆動電流値の最大値の変化特性を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a change characteristic of a maximum value of a drive current value supplied to a VGRS motor during normal lock control in the lock mechanism operation control program of FIG. 4. ＶＧＲＳモータの逆転に伴う図２のロックホルダの逆転を説明するための図である。It is a figure for demonstrating reverse rotation of the lock holder of FIG. 2 accompanying reverse rotation of a VGRS motor. トルクと電流制限ゲインの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a torque and a current limiting gain. 本発明の変形例に係り、図１のＶＧＲＳＥＣＵによって実行されるモータ回転速度制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor rotational speed control program which concerns on the modification of this invention and is performed by VGRESCU of FIG. 図８のモータ回転速度制御プログラムにおける通常駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the normal drive control routine in the motor rotational speed control program of FIG. 車速とフィードバックゲインの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a vehicle speed and a feedback gain. 図８のモータ回転速度制御プログラムにおける維持駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maintenance drive control routine in the motor rotational speed control program of FIG. 本発明の変形例に係り、図１のＶＧＲＳＥＣＵによって実行される復帰制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the return control program which concerns on the modification of this invention and is performed by VGRSECU of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１１…操舵ハンドル、１２…操舵入力軸、１３…転舵出力軸、２０…可変ギア比アクチュエータ、２１…ＶＧＲＳモータ、２１ａ…モータハウジング、２１ｂ…駆動シャフト、２２…ロック機構、２２ａ…ロックホルダ、２２ｂ…ロックレバー、２２ｄ…ソレノイド、２３…減速機、３０…転舵ギアユニット、３１…ピニオンギア、３２…ラックバー、３３…ＥＰＳモータ、４１…車速センサ、４２…操舵角センサ、４３…回転角センサ、４４…トルクセンサ、４５…モータ電流値検出センサ、５１…ＶＧＲＳＥＣＵ、５２…ＥＰＳＥＣＵ、５３，５４，５５…駆動回路 FW1, FW2 ... front wheel, 11 ... steering handle, 12 ... steering input shaft, 13 ... steering output shaft, 20 ... variable gear ratio actuator, 21 ... VGRS motor, 21a ... motor housing, 21b ... drive shaft, 22 ... lock mechanism 22a ... Lock holder, 22b ... Lock lever, 22d ... Solenoid, 23 ... Reducer, 30 ... Steering gear unit, 31 ... Pinion gear, 32 ... Rack bar, 33 ... EPS motor, 41 ... Vehicle speed sensor, 42 ... Steering Angle sensor, 43 ... Rotation angle sensor, 44 ... Torque sensor, 45 ... Motor current detection sensor, 51 ... VGRSECU, 52 ... EPSECU, 53, 54, 55 ... Drive circuit

Claims (8)

操舵ハンドルの回動操作に伴って一体的に回転する操舵入力軸と、転舵輪を転舵する転舵機構に接続される転舵出力軸と、前記操舵入力軸側に接続された電動モータと前記転舵出力軸側に接続されて前記電動モータの駆動シャフトの回転を減速する減速機とから構成されて前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更して前記転舵出力軸を回転させる伝達比可変アクチュエータと、前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止または許容するロック機構と、前記伝達比可変アクチュエータの作動および前記ロック機構の作動を制御する作動制御装置とを備えた伝達比可変操舵装置において、前記作動制御装置を、
前記転舵出力軸の回転量を検出する転舵出力軸回転量検出手段と、
前記転舵輪の転舵可能範囲を機械的に決定するストッパ位置に対応する前記転舵出力軸の最大回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量の絶対値が前記最大回転量となるまでに前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を禁止するロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であるか否かを判定するロック作動開始判定手段と、
前記操舵ハンドルの操作速度を検出する操作速度検出手段と、
前記操舵ハンドルの操作に追従して回転する転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始量から前記最大回転量になるまでに前記ロック機構をロック状態に移行させるために予め設定されたロック作動開始操作速度と、前記検出された前記操舵ハンドルの操作速度の絶対値とを比較し、同検出された操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であるか否かを判定する操作速度判定手段と、
前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量以上であると判定され、かつ、前記操作速度判定手段によって前記検出された操舵ハンドルの操作速度の絶対値が前記ロック作動開始操作速度以上であると判定されると、前記ロック機構を直ちにロック状態に移行させるロック作動制御手段と、
前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後における前記操舵ハンドルに対して入力される操作力を検出する操作力検出手段と、
前記操作速度検出手段によって検出された前記操舵ハンドルの操作速度または前記操作力検出手段によって検出された前記操作力の大きさに応じて、前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後における前記伝達比可変アクチュエータを構成する電動モータが発生する出力を制限するための制御量を変更して決定する制御量決定手段とで構成したことを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A steering input shaft that rotates integrally with the turning operation of the steering wheel, a steering output shaft that is connected to a steering mechanism that steers the steered wheels, and an electric motor that is connected to the steering input shaft. A reduction gear connected to the steering output shaft side and decelerating the rotation of the drive shaft of the electric motor, and changing the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A transmission ratio variable actuator that rotates the steered output shaft, a lock mechanism that prohibits or allows relative rotation between the steering input shaft and the steered output shaft, and the operation and lock of the variable transmission ratio actuator. In a transmission ratio variable steering apparatus comprising an operation control apparatus that controls the operation of the mechanism, the operation control apparatus comprises:
A turning output shaft rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the turning output shaft;
The absolute value of the rotation amount of the steered output shaft is set to be smaller than the maximum rotation amount of the steered output shaft corresponding to a stopper position that mechanically determines the steerable range of the steered wheels, and the maximum rotation amount Until the lock mechanism shifts to a locked state in which relative rotation between the steering input shaft and the steering output shaft is prohibited, and the detected rotation amount. A lock operation start determination means that compares the absolute value of the rotation amount of the rudder output shaft and determines whether or not the absolute value of the detected rotation amount is equal to or greater than the lock operation start rotation amount;
An operation speed detecting means for detecting an operation speed of the steering wheel;
It is set in advance to shift the lock mechanism to the locked state until the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft that rotates following the operation of the steering handle reaches the maximum rotation amount from the lock operation start amount. The lock operation start operation speed is compared with the detected absolute value of the steering wheel operation speed, and it is determined whether or not the detected absolute value of the operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed. Operating speed determination means for
The absolute value of the rotation amount of the steered output shaft detected by the lock operation start determining means is determined to be greater than or equal to the lock operation start rotation amount, and the steering wheel detected by the operation speed determining means is When it is determined that the absolute value of the operation speed is equal to or higher than the lock operation start operation speed, a lock operation control unit that immediately shifts the lock mechanism to the lock state;
An operation force detection means for detecting an operation force input to the steering handle after the lock mechanism is shifted to a locked state by the lock operation control means;
In accordance with the operation speed of the steering wheel detected by the operation speed detection means or the magnitude of the operation force detected by the operation force detection means, the lock mechanism has shifted to the locked state by the lock operation control means. A transmission ratio variable steering apparatus comprising: a control amount determining means that changes and determines a control amount for limiting an output generated by an electric motor constituting the transmission ratio variable actuator later. 請求項１に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記制御量決定手段は、
前記検出された操作速度または前記検出された操作力の大きさに応じて線形的または非線形的に変化するゲインを決定し、同決定したゲインを前記ロック作動制御手段によって前記ロック機構がロック状態に移行した後に前記電動モータに供給する駆動電流値に乗算して前記制御量を決定することを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 1,
The control amount determining means includes
A gain that changes linearly or nonlinearly according to the detected operating speed or the detected operating force is determined, and the lock mechanism is locked by the lock operation control means. A transmission ratio variable steering apparatus, wherein the control amount is determined by multiplying a drive current value supplied to the electric motor after the shift. 請求項２に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記ゲインは「１」よりも小さく決定されるものであり、
前記電動モータに供給する駆動電流値は前記電動モータが最大出力を発生するときの駆動電流値であることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the variable transmission ratio steering apparatus according to claim 2,
The gain is determined to be smaller than “1”,
The transmission ratio variable steering apparatus, wherein the drive current value supplied to the electric motor is a drive current value when the electric motor generates a maximum output. 請求項１に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記転舵出力軸回転量検出手段を、
前記操舵入力軸の回転量を検出する操舵入力軸回転量検出手段と、
前記電動モータの駆動シャフトの回転量を検出するモータ駆動シャフト回転量検出手段と、
前記検出された操舵入力軸の回転量と前記検出された駆動シャフトの回転量とを用いて前記転舵出力軸の回転量を算出する回転量算出手段とで構成したことを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 1,
The turning output shaft rotation amount detection means,
Steering input shaft rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the steering input shaft;
Motor drive shaft rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the drive shaft of the electric motor;
A transmission ratio comprising: a rotation amount calculating means for calculating a rotation amount of the steered output shaft using the detected rotation amount of the steering input shaft and the detected rotation amount of the drive shaft. Variable steering device. 請求項１に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記作動制御装置は、さらに、
前記ロック作動開始回転量よりも小さく設定されて前記転舵出力軸の回転量と前記操舵入力軸の回転量との間の相対的な回転量差を維持した状態で前記電動モータを前記操舵入力軸の回転に追従させて作動させる維持作動を開始するために予め設定された維持作動開始回転量と、前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値とを比較し、同検出された回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であるか否かを判定する維持作動開始判定手段と、
前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上であると判定されると、前記電動モータを前記維持作動させるモータ維持作動制御手段とを備えて構成されることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 1,
The operation control device further includes:
The steering input of the electric motor is set to be smaller than the lock operation start rotation amount and the relative rotation amount difference between the rotation amount of the steering output shaft and the rotation amount of the steering input shaft is maintained. The maintenance operation start rotation amount set in advance to start the maintenance operation to be operated following the rotation of the shaft is compared with the detected absolute value of the rotation amount of the steered output shaft, and the same is detected. Maintenance operation start determining means for determining whether an absolute value of the rotation amount is equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount;
If the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination unit is determined to be greater than or equal to the maintenance operation start rotation amount, a motor maintenance operation control unit that causes the electric motor to perform the maintenance operation. And a transmission ratio variable steering device. 請求項５に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記モータ維持作動制御手段は、
前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量以上となった時点における、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を実現する前記電動モータの駆動シャフトの回転量と、前記操舵入力軸の回転量との相対的な回転量差を維持した状態で、前記電動モータを前記維持作動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 5,
The motor maintenance operation control means includes
The rotation of the steering output shaft relative to the amount of rotation of the steering input shaft when the absolute value of the amount of rotation of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means becomes equal to or greater than the maintenance operation start rotation amount. The electric motor is maintained in a state of maintaining a relative rotation amount difference between a rotation amount of the drive shaft of the electric motor and a rotation amount of the steering input shaft that realizes a transmission ratio of the amount. A transmission ratio variable steering device. 請求項５に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記モータ維持作動制御手段は、
フィードバック制御に用いるフィードバックゲインを大きく設定して、前記電動モータを維持作動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 5,
The motor maintenance operation control means includes
A transmission ratio variable steering apparatus, wherein a large feedback gain used for feedback control is set to maintain the electric motor. 請求項５に記載した伝達比可変操舵装置において、
前記作動制御装置は、さらに、
前記ロック作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記ロック作動開始回転量未満であると判定されると、前記ロック機構を前記操舵入力軸と前記転舵出力軸との相対的な回転を許容するアンロック状態に移行させるアンロック作動制御手段と、
前記アンロック作動制御手段によって前記ロック機構が前記アンロック状態に移行されており、前記維持作動開始判定手段によって前記検出された転舵出力軸の回転量の絶対値が前記維持作動開始回転量未満であると判定されると、前記操舵入力軸の回転量に対する前記転舵出力軸の回転量の伝達比を変更するために前記電動モータを通常作動させるモータ通常作動制御手段とを備えて構成されることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to claim 5,
The operation control device further includes:
When it is determined that the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the lock operation start determination unit is less than the lock operation start rotation amount, the lock mechanism is connected to the steering input shaft and the steering output. Unlocking operation control means for shifting to an unlocking state allowing relative rotation with the shaft;
The lock mechanism is shifted to the unlocked state by the unlock operation control means, and the absolute value of the rotation amount of the steering output shaft detected by the maintenance operation start determination means is less than the maintenance operation start rotation amount. If it is determined, the motor normal operation control means for normally operating the electric motor to change the transmission ratio of the rotation amount of the steering output shaft to the rotation amount of the steering input shaft. A transmission ratio variable steering device.
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