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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-31
(45)【発行日】2023-08-08
(54)【発明の名称】転舵装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20230801BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20230801BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D5/04
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020012577
(22)【出願日】2020-01-29
(65)【公開番号】P2021116032
(43)【公開日】2021-08-10
【審査請求日】2022-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】尾形 俊明
(72)【発明者】
【氏名】岸田 文夫
(72)【発明者】
【氏名】近藤 美雄
(72)【発明者】
【氏名】仲村 圭史
【審査官】瀬戸 康平
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－３０３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２９５８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１６１９９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１３７７４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０００２０１５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】独国特許出願公開第１９９４７２６５（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特許第６４２９２２４（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ５／０４， ６／００
Ｈ０２Ｐ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の転舵輪に連結されるタイロッドと、両端に前記タイロッドがそれぞれ角度をなして揺動可能に連結される転舵軸であって、軸方向に直線運動することで前記タイロッドを介して車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸に付与される駆動力の元となるトルクを発生する２つのモータと、
前記２つのモータの回転運動をそれぞれ個別に前記転舵軸の直線運動に変換する２つのボールねじであって、その雄ねじ溝が前記転舵軸の外周面における軸方向に異なる位置に形成される２つのボールねじと、
前記モータのトルクを前記ボールねじに伝達する伝達機構と、
前記２つのモータをそれぞれ個別に制御する２つの制御装置と、を備え、
前記２つの制御装置のうちいずれか一方の制御装置は、前記２つのモータに発生させるべきトルクの合計値に応じた電流指令値を演算するとともに、その演算される電流指令値を前記転舵軸の軸方向の位置に応じて変わる比率で前記モータごとに配分し、
前記２つの制御装置は、それぞれ自己の制御対象であるモータに配分される個別の電流指令値に応じた電流を自己の制御対象であるモータへ供給する転舵装置。
【請求項2】
前記転舵軸の両端にはそれぞれ前記転舵輪からの逆入力荷重に応じた前記２つのボールねじを支点とするモーメントが作用すること、および前記モーメントは前記タイロッドが前記転舵軸の両端に角度をなして揺動可能に連結されることに起因して前記転舵軸の軸方向の位置に応じて変化することを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記モーメントの値が大きい側の前記ボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率を減少させる一方、モーメントの値が小さい側の前記ボールねじに対応する前記モータに対する電流指令値の配分比率を増加させる請求項１に記載の転舵装置。
【請求項3】
前記転舵軸の中立位置を基準とする軸方向の位置変化に対する第１のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率の変化特性と、前記転舵軸の中立位置を基準とする軸方向の位置変化に対する第２のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率の変化特性とは、互いに逆特性を有している請求項１または請求項２に記載の転舵装置。
【請求項4】
前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側と反対側に位置するボールねじに作用するモーメントの値が大きくなる特性を有していることを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより減少させる一方、前記移動する側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより増加させる請求項３に記載の転舵装置。
【請求項5】
前記転舵軸がその中立位置を基準として移動するほどその移動する側に位置するボールねじに作用するモーメントの値が大きくなる特性を有していることを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより減少させる一方、前記移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより増加させる請求項３に記載の転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の転舵輪を転舵させる転舵装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達を機械的に分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が知られている。たとえば特許文献１の操舵装置では、転舵輪を転舵させる転舵軸に対して２つのモータがそれぞれ減速機構を介して連結されている。減速機構は、モータの回転運動を転舵軸の直線運動に変換するためのボールねじを有している。ボールねじは、転舵軸に設けられたボールねじ溝部に複数のボールを介してボールナットが螺合されてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６４２９２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
転舵軸の両端はそれぞれタイロッドを介して転舵輪に連結されるところ、このタイロッドは転舵軸に対して所定の角度をなして設けられる。このため、転舵輪からの逆入力荷重は、転舵軸の軸線方向に沿った方向に作用するアキシャル荷重と、転舵軸の軸線方向に対して直交する方向に作用するラジアル荷重とに分解される。
【0005】
ボールねじは、アキシャル荷重に対して仕事をする機械要素、すなわち軸線方向に沿った推力を発生する機械要素であるため、基本的にはラジアル荷重を受ける構造にはなっていない。このため、ボールねじにラジアル荷重が作用すると、一部のボールあるいはボールねじ溝に負荷が集中することにより製品寿命が低下するおそれがある。
【0006】
本発明の目的は、製品寿命を維持向上させることができる転舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成し得る転舵装置は、車両の転舵輪に連結されるタイロッドと、両端に前記タイロッドがそれぞれ角度をなして揺動可能に連結される転舵軸であって、軸方向に直線運動することで前記タイロッドを介して車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、前記転舵軸に付与される駆動力の元となるトルクを発生する２つのモータと、前記２つのモータの回転運動をそれぞれ個別に前記転舵軸の直線運動に変換する２つのボールねじであって、その雄ねじ溝が前記転舵軸の外周面における軸方向に異なる位置に形成される２つのボールねじと、前記モータのトルクを前記ボールねじに伝達する伝達機構と、前記２つのモータをそれぞれ個別に制御する２つの制御装置と、を備えている。前記２つの制御装置のうちいずれか一方の制御装置は、前記２つのモータに発生させるべきトルクの合計値に応じた電流指令値を演算するとともに、その演算される電流指令値を前記転舵軸の軸方向の位置に応じて変わる比率で前記モータごとに配分する。前記２つの制御装置は、それぞれ自己の制御対象であるモータに配分される個別の電流指令値に応じた電流を自己の制御対象であるモータへ供給する。
【0008】
タイロッドは転舵軸に対して角度をなして設けられるため、転舵輪からの逆入力荷重は、転舵軸の軸線方向に作用するアキシャル荷重と、転舵軸の軸線方向に対して直交する方向に作用するラジアル荷重とに分解される。すなわち、転舵軸の両端には、それぞれボールねじを支点としてラジアル荷重に応じたモーメントが作用する。モーメントの大きさはタイロッドと転舵軸とがなす角度に応じて変化するところ、そのタイロッドと転舵軸とがなす角度は転舵軸の位置に応じて変化する。すなわち、２つのボールねじを支点とするモーメントの大きさは、転舵軸の位置に応じて異なる。
【0009】
ボールねじは、軸線方向に沿った推力を発生する機械要素であるため、基本的にはラジアル荷重を受ける構造にはなっていない。このため、ボールねじにラジアル荷重が作用すると、ボールねじのボールおよびボールねじ溝への負荷が増大することによって製品寿命が低下するおそれがある。
【0010】
この点、上記の転舵装置によるように、２つのモータに発生させるべきトータルとしてのトルクに応じて演算される電流指令値を転舵軸の位置に応じた比率でモータごとに配分することによって、２つのボールねじのボールおよびボールねじ溝への負荷を均一な状態に近づけることが可能である。したがって、ボールねじ、ひいては転舵装置の製品寿命を維持向上させることが可能である。
【0011】
上記の転舵装置において、前記転舵軸の両端にはそれぞれ前記転舵輪からの逆入力荷重に応じた前記２つのボールねじを支点とするモーメントが作用すること、および前記モーメントは前記タイロッドが前記転舵軸の両端に角度をなして揺動可能に連結されることに起因して前記転舵軸の軸方向の位置に応じて変化することを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記モーメントの値が大きい側の前記ボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率を減少させる一方、モーメントの値が小さい側の前記ボールねじに対応する前記モータに対する電流指令値の配分比率を増加させるようにしてもよい。
【0012】
この転舵装置によれば、モーメントの値が大きい側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率が減少されることにより、モーメントの値が大きい側のボールねじの運動負荷が軽減される。逆に、モーメントの値が小さい側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率が増加されることにより、モーメントの値が小さい側のボールねじの運動負荷が増大される。これにより、２つのボールねじの運動負荷が均一化される。
【0013】
上記の転舵装置において、前記転舵軸の中立位置を基準とする軸方向の位置変化に対する第１のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率の変化特性と、前記転舵軸の中立位置を基準とする軸方向の位置変化に対する第２のボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率の変化特性とは、互いに逆特性を有していてもよい。
【0014】
この転舵装置によれば、転舵軸の中立位置を基準とする軸方向の位置変化に対して、２つのボールねじに対応するモータに対する電流指令値の配分比率の変化特性が互いに逆特性であるため、２つのモータに対する電流指令値の配分比率を調節しやすい。
【0015】
上記の転舵装置において、前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側と反対側に位置するボールねじに作用するモーメントの値が大きくなる特性を有していることを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより減少させる一方、前記移動する側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率をより増加させるようにしてもよい。
【0016】
この転舵装置によれば、２つのモータに対する電流指令値の配分比率が転舵軸の位置に応じてより適切に設定される。このため、２つのボールねじの運動負荷を転舵軸の位置に応じてより細やかに調節することが可能となる。
【0017】
上記の転舵装置において、前記転舵軸がその中立位置を基準として移動するほどその移動する側に位置するボールねじに作用するモーメントの値が大きくなる特性を有していることを前提として、前記電流指令値を演算する制御装置は、前記転舵軸が中立位置を基準として移動するほどその移動する側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率を減少させる一方、前記移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する前記電流指令値の配分比率を増加させるようにしてもよい。
【0018】
この転舵装置によれば、２つのモータに対する電流指令値の配分比率が転舵軸の位置に応じてより適切に設定される。このため、２つのボールねじの運動負荷を転舵軸の位置に応じてより細やかに調節することが可能となる。
【発明の効果】
【0019】
本発明の転舵装置によれば、製品寿命を維持向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】転舵装置の第１の実施の形態を車両進行方向からみた正面図。
【図2】転舵装置の第１の実施の形態を車両進行方向に直交する方向からみた平面図。
【図3】第１の実施の形態の転舵軸に作用する逆入力荷重を示す模式図。
【図4】第１の実施の形態の転舵軸の位置と傾角との関係を説明するための転舵装置の要部正面図。
【図5】第１の実施の形態の転舵軸の位置と傾角との関係を示すグラフ。
【図6】第１の実施の形態の転舵軸とボールナットとの連結部分を示す断面図。
【図7】第１の実施の形態の制御装置のブロック図。
【図8】第１の実施の形態の転舵軸の位置と配分比率との関係を示すグラフ。
【図9】転舵装置の第２の実施の形態を車両進行方向に直交する方向からみた平面図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、車両の転舵装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、転舵装置１０は、図示しない車体に固定されるハウジング１１を有している。ハウジング１１の内部には車体の左右方向（図１中の左右方向）に沿って延びる転舵軸１２が収容されている。転舵軸１２の第１の端部（図１中の左端部）には、第１のインナーボールジョイント１３ａを介して第１のタイロッド１４ａが連結されている。第１のタイロッド１４ａの第１のインナーボールジョイント１３ａと反対側の端部には、第１の転舵輪１５ａが連結される。転舵軸１２の第２の端部（図１中の右端部）には、第２のインナーボールジョイント１３ｂを介して第２のタイロッド１４ｂが連結されている。第２のタイロッド１４ｂの第２のインナーボールジョイント１３ｂと反対側の端部には、第２の転舵輪１５ｂが連結される。転舵軸１２がその軸方向に沿って移動することにより第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂの転舵角θｗａ，θｗｂが変更される。
図１に示すように、転舵装置１０は、図示しない車体に固定されるハウジング１１を有している。ハウジング１１の内部には車体の左右方向（図１中の左右方向）に沿って延びる転舵軸１２が収容されている。転舵軸１２の第１の端部（図１中の左端部）には、第１のインナーボールジョイント１３ａを介して第１のタイロッド１４ａが連結されている。第１のタイロッド１４ａの第１のインナーボールジョイント１３ａと反対側の端部には、第１の転舵輪１５ａが連結される。転舵軸１２の第２の端部（図１中の右端部）には、第２のインナーボールジョイント１３ｂを介して第２のタイロッド１４ｂが連結されている。第２のタイロッド１４ｂの第２のインナーボールジョイント１３ｂと反対側の端部には、第２の転舵輪１５ｂが連結される。転舵軸１２がその軸方向に沿って移動することにより第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂの転舵角θｗａ，θｗｂが変更される。
【0022】
転舵軸１２には、第１のボールねじ溝部１２ａおよび第２のボールねじ溝部１２ｂが設けられている。第１のボールねじ溝部１２ａは、転舵軸１２における第１の端部（図１中の左端部）に寄った所定範囲にわたって右ねじが設けられた部分である。第２のボールねじ溝部１２ｂは、転舵軸１２における第２の端部（図１中の右端部）に寄った所定範囲にわたって左ねじが設けられた部分である。
【0023】
転舵装置１０は、第１のボールナット１５および第２のボールナット１６を有している。第１のボールナット１５は、転舵軸１２の第１のボールねじ溝部１２ａに対して図示しない複数のボールを介して螺合されている。第２のボールナット１６は、転舵軸１２の第２のボールねじ溝部１２ｂに対して図示しない複数のボールを介して螺合されている。転舵軸１２の第１のボールねじ溝部１２ａ、図示しないボールおよび第１のボールナット１５は、第１のボールねじＢＳ１を構成する。転舵軸１２の第２のボールねじ溝部１２ｂ、図示しないボールおよび第２のボールナット１６は、第２のボールねじＢＳ２を構成する。
【0024】
転舵装置１０は、第１のモータ１７および第２のモータ１８を有している。これら第１のモータ１７および第２のモータ１８は、第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂを転舵させるための動力である転舵力の発生源であって、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。第１のモータ１７および第２のモータ１８は、それぞれハウジング１１の外側の部分に固定される。第１のモータ１７の出力軸１７ａおよび第２のモータ１８の出力軸１８ａは、それぞれ転舵軸１２に対して平行に延びている。
【0025】
転舵装置１０は、第１のベルト伝動機構２１および第２のベルト伝動機構２２を有している。
第１のベルト伝動機構２１は、駆動プーリ２３、従動プーリ２４、および無端状のベルト２５を有している。駆動プーリ２３は、その外周面に歯２３ａが設けられた歯付きプーリであって、第１のモータ１７の出力軸１７ａに固定されている。従動プーリ２４は、その外周面に歯２４ａが設けられた歯付きプーリであって、第１のボールナット１５の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト２５は、その内周面に歯２５ａが設けられた歯付きのベルトであって、駆動プーリ２３と従動プーリ２４との間に掛け渡されている。したがって、第１のモータ１７の回転は、駆動プーリ２３、ベルト２５および従動プーリ２４を介して第１のボールナット１５に伝達される。
第１のベルト伝動機構２１は、駆動プーリ２３、従動プーリ２４、および無端状のベルト２５を有している。駆動プーリ２３は、その外周面に歯２３ａが設けられた歯付きプーリであって、第１のモータ１７の出力軸１７ａに固定されている。従動プーリ２４は、その外周面に歯２４ａが設けられた歯付きプーリであって、第１のボールナット１５の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト２５は、その内周面に歯２５ａが設けられた歯付きのベルトであって、駆動プーリ２３と従動プーリ２４との間に掛け渡されている。したがって、第１のモータ１７の回転は、駆動プーリ２３、ベルト２５および従動プーリ２４を介して第１のボールナット１５に伝達される。
【0026】
第２のベルト伝動機構２２は、第１のベルト伝動機構２１と同様に、駆動プーリ２６、従動プーリ２７、および無端状のベルト２８を有している。駆動プーリ２６は、その外周面に歯２６ａが設けられた歯付きプーリであって、第２のモータ１８の出力軸１８ａに固定されている。従動プーリ２７は、その外周面に歯２７ａが設けられた歯付きプーリであって、第２のボールナット１６の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト２８は、その内周面に歯２８ａが設けられた歯付きのベルトであって、駆動プーリ２６と従動プーリ２７との間に掛け渡されている。したがって、第２のモータ１８の回転は、駆動プーリ２６、ベルト２８および従動プーリ２７を介して第２のボールナット１６に伝達される。
【0027】
第１のベルト伝動機構２１および第１のボールねじＢＳ１は、第１のモータ１７の駆動力を転舵軸１２に伝達する第１の伝動機構を構成する。第２のベルト伝動機構２２および第２のボールねじＢＳ２は、第２のモータ１８の駆動力を転舵軸１２に伝達する第２の伝動機構を構成する。ちなみに、第１のモータ１７から転舵軸１２までの間の減速比（第１の伝動機構の減速比）、および第２のモータ１８から転舵軸１２までの間の減速比（第２の伝動機構の減速比）は同じ値である。また、転舵軸１２における第１のボールねじ溝部１２ａのリード、および第２のボールねじ溝部１２ｂのリードは同じ値である。したがって、第１のモータ１７が１回転したときの転舵軸１２の移動量と、第２のモータ１８が１回転したときの転舵軸１２の移動量とは、同じ値になる。
【0028】
転舵装置１０は、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２を有している。第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２としては、たとえばレゾルバが採用される。また、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２の検出範囲は、第１のモータ１７および第２のモータ１８の電気角の１周期に対応する３６０°である。
【0029】
第１の回転角センサ３１は第１のモータ１７に設けられている。第１の回転角センサ３１は、第１のモータ１７の回転角（電気角）αを検出する。第１の回転角センサ３１は、第１のモータ１７の回転に応じた電気信号として正弦波状に変化する第１の正弦信号（ｓｉｎ信号）、および第１のモータ１７の回転に応じて余弦波状に変化する第１の余弦信号（ｃｏｓ信号）を生成する。第１の回転角センサ３１は、第１の正弦信号および第１の余弦信号に基づく逆正接を第１のモータ１７の回転角αとして演算する。この回転角αは、第１の回転角センサ３１の軸倍角に応じた周期でのこぎり波状に変化する。すなわち、回転角αは、第１のモータ１７の回転に応じて立ち上がりと急峻な立ち下がりとを繰り返すかたちで変化する。
【0030】
第２の回転角センサ３２は、第２のモータ１８に設けられている。第２の回転角センサ３２は、第２のモータ１８の回転角β（電気角）を検出する。第２の回転角センサ３２は、第２のモータ１８の回転に応じた電気信号として正弦波状に変化する第２の正弦信号、および第２のモータ１８の回転に応じて余弦波状に変化する第２の余弦信号を生成する。第２の回転角センサ３２は、第２の正弦信号および第２の余弦信号に基づく逆正接を第２のモータ１８の回転角βとして演算する。この回転角βは、第２の回転角センサ３２の軸倍角に応じた周期でのこぎり波状に変化する。
【0031】
第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２は、互いに異なる軸倍角を有している。軸倍角とは、第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転角（機械角）に対する電気信号の電気角の比をいう。たとえば第１のモータ１７が１回転する間に第１の回転角センサ３１が１周期分の電気信号を生成する場合、第１の回転角センサ３１の軸倍角は１倍角（１Ｘ）である。また、第１のモータ１７が１回転する間に第１の回転角センサ３１が４周期分の電気信号を生成する場合、第１の回転角センサ３１の軸倍角は４倍角（４Ｘ）である。
【0032】
第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２は互いに異なる軸倍角を有しているため、第１のモータ１７の１回転あたりの回転角αおよび第２のモータ１８の１回転あたりの回転角βの周期数は互いに異なる。すなわち、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２により生成される電気信号の一周期あたりの第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転角（機械角）の値は互いに異なる。
【0033】
第１のモータ１７は第１のベルト伝動機構２１および第１のボールねじＢＳ１を介して転舵軸１２、ひいては第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂに連結されている。また、第２のモータ１８は第２のベルト伝動機構２２および第２のボールねじＢＳ２を介して転舵軸１２、ひいては第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂに連結されている。このため、第１のモータ１７の回転角αおよび第２のモータ１８の回転角βは、それぞれ転舵軸１２の軸方向における絶対位置、ひいては第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂの転舵角θｗａ，θｗｂを反映する値である。
【0034】
転舵装置１０は、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２を有している。
第１の制御装置４１は、第１のモータ１７を制御する。第１の制御装置４１は、たとえば車載される上位の制御装置が車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に応じて演算する目標転舵角θ＊を取り込む。また、第１の制御装置４１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込む。
第１の制御装置４１は、第１のモータ１７を制御する。第１の制御装置４１は、たとえば車載される上位の制御装置が車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に応じて演算する目標転舵角θ＊を取り込む。また、第１の制御装置４１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込む。
【0035】
第１の制御装置４１は、第１のモータ１７の駆動制御を通じて第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂを操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。第１の制御装置４１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを使用して転舵軸１２の実際の絶対位置を演算する。また、第１の制御装置４１は、目標転舵角θ＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する。第１の制御装置４１は、転舵軸１２の目標絶対位置と実際の絶対位置との差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７に対する給電を制御する位置フィードバック制御を実行する。第１の制御装置４１は、転舵軸１２の目標絶対位置と実際の絶対位置との差に応じて第１のモータ１７および第２のモータ１８に対する電流指令値を演算し、この演算される電流指令値に応じた電流を第１のモータ１７へ供給する。
【0036】
第２の制御装置４２は、第２のモータ１８を制御する。第２の制御装置４２は、第２のモータ１８の駆動制御を通じて第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂを操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１により演算される電流指令値を取り込み、この取り込まれる電流指令値に基づき第２のモータ１８に対する給電を制御する。
【0037】
また、第２の制御装置４２は、前述した上位の制御装置が演算する目標転舵角θ＊、ならびに第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込む。第２の制御装置４２は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを使用して転舵軸１２の実際の絶対位置を演算する第１の機能を有している。また、第２の制御装置４２は、目標転舵角θ＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する第２の機能を有している。また、第２の制御装置４２は、転舵軸１２の目標絶対位置と実際の絶対位置との差を求め、この差を無くすように第２のモータ１８に対する給電を制御する位置フィードバック制御を実行する第３の機能を有している。ただし、第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１が正常に動作している場合、これら第１～第３の機能を停止した状態に維持する。このとき、目標転舵角θ＊、第１のモータ１７の回転角αおよび第２のモータ１８の回転角βは使用されない。
【0038】
ちなみに、転舵軸１２に対する第１のボールナット１５および第２のボールナット１６の相対回転に伴い、転舵軸１２には軸周りのトルクが作用する。転舵軸１２を特定の方向へ向けて移動させようとする場合、第１のボールナット１５および第２のボールナット１６が互いに反対方向へ向けて回転するとともに、それらボールナットの回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクの大きさが基本的には同じ値になるように、第１のモータ１７および第２のモータ１８の動作が制御される。このため、互いに逆方向のトルクである、第１のボールナット１５の回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクと、第２のボールナット１６の回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクとが相殺される。したがって、転舵軸１２に軸周りのトルクが作用することが抑制される。
【0039】
図２に示すように、転舵装置１０を車両に搭載した場合に上となる方向からみて、第１のタイロッド１４ａの第１のインナーボールジョイント１３ａと反対側の端部は、車両が直進走行する際の第１の転舵輪１５ａの回転中心を基準として車両の後ろ側に寄った位置に連結されている。第２のタイロッド１４ｂにおける第２のインナーボールジョイント１３ｂと反対側の端部は、車両が直進走行する際の第２の転舵輪１５ｂの回転中心を基準として車両の後ろ側に寄った位置に連結されている。このようなリンク構成を後ろリンクと通称する。
【0040】
図３に示すように、転舵軸１２が車両の直進状態に対応する中立位置Ｐ０に位置する状態において、第１のタイロッド１４ａは転舵軸１２に対して第１の傾角θａをなしている。また、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置する状態において、第２のタイロッド１４ｂは転舵軸１２に対して第２の傾角θｂをなしている。このため、第１の転舵輪１５ａからの逆入力荷重Ｆ１は、転舵軸１２の軸線方向に沿った方向に作用するアキシャル荷重Ｆ１ｘと、転舵軸１２の軸線方向に対して直交する方向に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚとに分解される。すなわち、転舵軸１２の第１の端部に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚにより、第１のボールねじＢＳ１に対して曲げモーメントＭ１が作用する。また、第２の転舵輪１５ｂからの逆入力荷重Ｆ２は、転舵軸１２の軸線方向に沿った方向に作用するアキシャル荷重Ｆ２ｘと、転舵軸１２の軸線方向に対して直交する方向に作用するラジアル荷重Ｆ２ｚとに分解される。すなわち、転舵軸１２の第２の端部に作用するラジアル荷重Ｆ２ｚにより、第２のボールねじＢＳ２に対して曲げモーメントＭ２が作用する。
【0041】
曲げモーメントＭ１の値は、第１のタイロッド１４ａと転舵軸１２とがなす角度である第１の傾角θａと、第１のインナーボールジョイント１３ａから第１のボールねじＢＳ１までの距離に応じて変化する。曲げモーメントＭ２の値は、第２のタイロッド１４ｂと転舵軸１２とがなす角度である第２の傾角θｂと、第２のインナーボールジョイント１３ｂから第２のボールねじＢＳ２までの距離に応じて変化する。第１の傾角θａの値および第２の傾角θｂの値は、第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂの転舵角θｗａ，θｗｂ、すなわち転舵軸１２の位置に応じて変化する。第１の傾角θａの値がより大きい値になるほど、ラジアル荷重Ｆ１ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ１の値はより大きい値となる。また、第２の傾角θｂの値がより大きい値になるほど、ラジアル荷重Ｆ２ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ２の値はより大きい値となる。
【0042】
ちなみに、転舵軸１２の絶対位置に対する第１の傾角θａと第２の傾角θｂとは互いに異なる値となる。このため、第１の転舵輪１５ａからの逆入力荷重Ｆ１および第２の転舵輪１５ｂからの逆入力荷重Ｆ２は互いに異なる値となる。また、第１の転舵輪１５ａからの逆入力荷重Ｆ１の方向および第２の転舵輪１５ｂからの逆入力荷重Ｆ２の方向についても互いに異なる方向となる。
【0043】
つぎに、第１の傾角θａと転舵軸１２の位置との関係、ならびに第２の傾角θｂと転舵軸１２の位置との関係について説明する。
図４に示すように、転舵軸１２は、車両の直進方向に対応する中立位置Ｐ０を基準として定められる最大移動範囲Ｒａ内を軸方向に移動する。また、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする第１の方向（図４中の左方向）を正方向とする。転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする第２の方向（図４中の右方向）を負方向とする。
図４に示すように、転舵軸１２は、車両の直進方向に対応する中立位置Ｐ０を基準として定められる最大移動範囲Ｒａ内を軸方向に移動する。また、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする第１の方向（図４中の左方向）を正方向とする。転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする第２の方向（図４中の右方向）を負方向とする。
【0044】
図５のグラフに示すように、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第１の傾角θａの変化特性と、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第２の傾角θｂとの変化特性は互いに逆特性となる。
【0045】
図５に実線で示すように、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置しているとき、すなわち転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする移動量が０（零）であるとき、第１の傾角θａは角度θ０に維持される。転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする正方向へ移動するにつれて第１の傾角θａの値は徐々に減少した後、今度は増加に転じる。転舵軸１２が正の最大位置＋Ｐｍａｘへ至るとき、第１の傾角θａの値は角度θ１（θ０＜θ１）に至る。これに対し、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする負方向へ移動するにつれて第１の傾角θａの値は徐々に増加する。転舵軸１２が負の最大位置－Ｐｍａｘ至るとき、第１の傾角θａの値は角度θ２（θ０＜θ１＜θ２）に至る。
【0046】
図５に破線で示すように、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置しているとき、第２の傾角θｂは角度θ０に維持される。転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする正方向へ移動するにつれて第２の傾角θｂの値は徐々に増加する。転舵軸１２が正の最大位置＋Ｐｍａｘへ至るとき、第２の傾角θｂの値は角度θ２（θ０＜θ２）に至る。これに対し、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする負方向へ移動するにつれて第２の傾角θｂの値は徐々に減少した後、今度は増加に転じる。転舵軸１２が負の最大位置－Ｐｍａｘへ至るとき、第２の傾角θｂの値は角度θ１（θ０＜θ１＜θ２）に至る。
【0047】
図５の転舵軸１２の位置に対する第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂの変化を見ると、第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂは中立位置Ｐ０を中心として左右対称である。これは、転舵軸１２、第１のタイロッド１４ａおよび第２のタイロッド１４ｂ、ならびに第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂの幾何学的配置が左右対称なためである。
【0048】
曲げモーメントＭ１の値は、転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚの値と、第１のインナーボールジョイント１３ａから第１のボールねじＢＳ１までの距離とを乗算することにより得られる。このため、第１の傾角θａの値がより大きく、転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚの値が大きくなるほど、あるいは第１のインナーボールジョイント１３ａから第１のボールねじＢＳ１までの距離が長くなるほど、曲げモーメントＭ１の値がより大きな値となる。
【0049】
また、曲げモーメントＭ２の値は、転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ２ｚの値と、第２のインナーボールジョイント１３ｂから第２のボールねじＢＳ２までの距離とを乗算することにより得られる。このため、第２の傾角θｂの値がより大きく、転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ２ｚの値が大きくなるほど、あるいは第２のインナーボールジョイント１３ｂから第２のボールねじＢＳ２までの距離が長くなるほど、曲げモーメントＭ２の値がより大きな値となる。このようなラジアル荷重Ｆ１ｚ，Ｆ２ｚ、ひいては曲げモーメントＭ１，Ｍ２が転舵軸１２に作用することによって、つぎのようなことが懸念される。
【0050】
図６に示すように、たとえば第１のタイロッド１４ａを介して転舵軸１２にラジアル荷重Ｆ１ｚが付与されることによって曲げモーメントＭ１が作用するとき、この曲げモーメントＭ１の大きさによっては、転舵軸１２が第１のボールねじＢＳ１が設けられた部分を支点として、わずかながらにも曲がったり傾いたりするおそれがある。このような事象が発生するとき、第１のボールねじＢＳ１における一部のボール１５ｃあるいは第１のボールねじ溝部１２ａの一部分（前記一部のボール１５ｃが接触するねじ溝部）に負荷が集中する。すなわち、転舵軸１２の第１のボールねじ溝部１２ａと第１のボールナット１５との間で転動するボール１５ｃにかかる負荷分布が不均一になる。このため、第１のボールねじＢＳ１の製品寿命が低下するおそれがある。また、第１のボールねじＢＳ１の円滑な動作が阻害されるおそれもある。
【0051】
なお、第２のタイロッド１４ｂを介して転舵軸１２にラジアル荷重Ｆ２ｚあるいは曲げモーメントＭ２が作用するときについても、第１のタイロッド１４ａを介して転舵軸１２にラジアル荷重Ｆ１ｚあるいは曲げモーメントＭ１が作用するときと同様に、第２のボールねじＢＳ２の製品寿命が低下するおそれがある。また、第２のボールねじＢＳ２の円滑な動作が阻害されるおそれもある。
【0052】
そこで、本実施の形態では、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の製品寿命の維持向上を目的として、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２としてつぎの構成を採用している。
【0053】
図７に示すように、第１の制御装置４１は、位置検出回路５１、位置制御回路５２、配分演算回路５３、乗算器５４および電流制御回路５５、および減算器５６を有している。
位置検出回路５１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込み、これら取り込まれる回転角α，βに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を演算する。第１の回転角センサ３１の軸倍角および第２の回転角センサ３２の軸倍角は、第１の回転角センサ３１により検出される回転角αと第２の回転角センサ３２により検出される回転角βとが転舵軸１２の最大移動範囲内において一致しないように設定される。このため、回転角αの値と回転角βの値との組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１とは１対１で対応する。したがって、２つの回転角α，βの組み合わせに基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を即時に検出することが可能である。位置検出回路５１により演算される絶対位置Ｐ１の演算範囲の中点が原点、すなわち車両が直進走行しているときの転舵軸１２の位置である転舵中立位置（転舵角θｗａ，θｗｂ＝０°）として設定される。
位置検出回路５１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込み、これら取り込まれる回転角α，βに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を演算する。第１の回転角センサ３１の軸倍角および第２の回転角センサ３２の軸倍角は、第１の回転角センサ３１により検出される回転角αと第２の回転角センサ３２により検出される回転角βとが転舵軸１２の最大移動範囲内において一致しないように設定される。このため、回転角αの値と回転角βの値との組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１とは１対１で対応する。したがって、２つの回転角α，βの組み合わせに基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を即時に検出することが可能である。位置検出回路５１により演算される絶対位置Ｐ１の演算範囲の中点が原点、すなわち車両が直進走行しているときの転舵軸１２の位置である転舵中立位置（転舵角θｗａ，θｗｂ＝０°）として設定される。
【0054】
位置制御回路５２は、前述した上位の制御装置が演算する目標転舵角θ＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する。転舵軸１２と転舵輪（１５ａ，１５ｂ）とは互いに連動するため、転舵軸１２の絶対位置と転舵輪（１５ａ，１５ｂ）の転舵角θｗａ，θｗｂとの間には相間関係がある。この相間関係を利用して目標転舵角θ＊から転舵軸１２の目標絶対位置を求めることができる。位置制御回路５２は、転舵軸１２の目標絶対位置と位置検出回路５１により演算される転舵軸１２の実際の絶対位置Ｐ１との差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７および第２のモータ１８に対する電流指令値Ｉ＊を演算する。この電流指令値Ｉ＊は、第１のモータ１７および第２のモータ１８に発生させるべきトータルとしてのトルクに対応する。
【0055】
配分演算回路５３は、位置制御回路５２お同様に、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込み、これら取り込まれる回転角α，βに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐｓを演算する。
【0056】
配分演算回路５３は、演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの現在値に基づき、位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ＊の第１のモータ１７に対する第１の配分比率ＤＲ１を演算する。第１の配分比率ＤＲ１は、「０」以上「１」以下の範囲内の値に設定される。配分演算回路５３は、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓと第１の配分比率ＤＲ１との関係を規定するマップを使用して第１の配分比率ＤＲ１を演算する。マップは第１の制御装置４１の記憶装置に格納される。
【0057】
図８に示すように、マップＭｐは、横軸を転舵軸１２の絶対位置Ｐｓ、縦軸を第１の配分比率ＤＲ１とする二次元マップであって、つぎの特性を有する。すなわち、図８に実線で示すように、第１の配分比率ＤＲ１は、転舵軸１２の最大移動範囲Ｒａにおいて、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘから中立位置Ｐ０を経て正の最大位置＋Ｐｍａｘへ向かうにつれて徐々に増加する。ただし、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが中立位置Ｐ０であるとき、第１の配分比率ＤＲ１は「０．５」である。これは、位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ＊を１００％としたときの５０％に相当する値である。
【0058】
マップＭｐは、たとえばシミュレーションを通じて設定される。すなわち、まず転舵軸１２の絶対位置Ｐｓを変化させていくとき、その転舵軸１２の絶対位置Ｐｓごとの第１の転舵輪１５ａからの逆入力荷重Ｆ１および第２の転舵輪１５ｂからの逆入力荷重Ｆ２を求める。また、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓを変化させていくとき、その転舵軸１２の絶対位置Ｐｓごとの第１のタイロッド１４ａの第１の傾角θａおよび第２のタイロッド１４ｂの第２の傾角θｂを求める。つぎに、これら求められる転舵軸１２の絶対位置Ｐｓごとの逆入力荷重Ｆ１，Ｆ２の値、ならびに第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂの値に基づき、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２に作用する曲げモーメントＭ１，Ｍ２、ひいては第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２のボールに作用する面圧を求める。そして、これら求められる面圧のうちの最大値をより小さい値とする観点に基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓに対する第１の配分比率ＤＲ１の値および第２の配分比率ＤＲ２の値の適合作業を通じてマップＭｐが設定される。
【0059】
図７に示すように、乗算器５４は、配分演算回路５３により演算される第１の配分比率ＤＲ１を位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ＊に乗算することにより第１のモータ１７に対する第１の電流指令値Ｉ１
＊を演算する。
【0060】
電流制御回路５５は、乗算器５４により演算される第１の電流指令値Ｉ１
＊に応じた電力を第１のモータ１７へ供給する。これにより、第１のモータ１７は、第１の電流指令値Ｉ１
＊に応じたトルクを発生する。
【0061】
減算器５６は、第１の制御装置４１の記憶装置に格納された固定値である「１」から、配分演算回路５３により演算される第１の配分比率ＤＲ１を減算することにより、電流指令値Ｉ＊の第２のモータ１８に対する第２の配分比率ＤＲ２を演算する。たとえば、第１の配分比率ＤＲ１が「０．３」に設定されるとき、第２の配分比率ＤＲ２の値は「０．７」となる。第１の配分比率ＤＲ１が「０．５」に設定されるとき、第２の配分比率ＤＲ２の値は「０．５」となる。第１の配分比率ＤＲ１が「０．３」に設定されるとき、第２の配分比率ＤＲ２の値は「０．７」となる。すなわち、第１のモータ１７および第２のモータ１８が発生するトルクの合計値は、位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ＊に応じたトルクとなる。
【0062】
したがって、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの変化に対する第２の配分比率ＤＲ２の変化特性は、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの変化に対する第１の配分比率ＤＲ１の変化特性に対して逆特性となる。すなわち、先の図８に破線で示すように、転舵軸１２の最大移動範囲Ｒａにおいて、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘから中立位置Ｐ０を経て負の最大位置－Ｐｍａｘへ向かうにつれて、第１の配分比率ＤＲ１は徐々に減少し、第２の配分比率ＤＲ２は徐々に増加する。転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘであるときの第２の配分比率ＤＲ２の値と、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘであるときの第１の配分比率ＤＲ１の値とは互いに等しい。また、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘであるときの第２の配分比率ＤＲ２の値と、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘであるときの第１の配分比率ＤＲ１の値とは互いに等しい。つまり、図８において、第１の配分比率ＤＲ１と第２の配分比率ＤＲ２とは、転舵軸１２の中立位置Ｐ０（縦軸）に関して線対称となるように設定され、互いに逆特性を有している。
【0063】
図７に示すように、第２の制御装置４２は、位置検出回路６１、位置制御回路６２、乗算器６３および電流制御回路６４を有している。
位置検出回路６１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込み、これら取り込まれる回転角α，βに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を演算する。ただし、位置検出回路６１は、第１の制御装置４１のバックアップ用であって、第１の制御装置４１が正常に動作している通常の状態においては機能が停止した状態に維持される。
位置検出回路６１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βを取り込み、これら取り込まれる回転角α，βに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を演算する。ただし、位置検出回路６１は、第１の制御装置４１のバックアップ用であって、第１の制御装置４１が正常に動作している通常の状態においては機能が停止した状態に維持される。
【0064】
位置制御回路６２は、前述した上位の制御装置が演算する目標転舵角θ＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する。位置制御回路６２は、転舵軸１２の目標絶対位置と位置検出回路６１により演算される転舵軸１２の実際の絶対位置Ｐ２との差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７および第２のモータ１８に発生させるべきトータルとしてのトルクに応じた電流指令値Ｉ＊を演算する。ただし、位置制御回路６２は、第１の制御装置４１のバックアップ用であって、第１の制御装置４１が正常に動作している通常の状態においては機能が停止した状態に維持される。
【0065】
乗算器６３は、第１の制御装置４１の減算器５６により演算される第２の配分比率ＤＲ２を第１の制御装置４１の位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ＊に乗算することにより第２のモータ１８に対する第２の電流指令値Ｉ２
＊を演算する。
【0066】
電流制御回路６４は、乗算器６３により演算される第２の電流指令値Ｉ２
＊に応じた電力を第２のモータ１８へ供給する。これにより、第２のモータ１８は、第２の電流指令値Ｉ２
＊に応じたトルクを発生する。
【0067】
つぎに、本実施の形態の作用を説明する。
第１のタイロッド１４ａは転舵軸１２に対して第１の傾角θａをなして設けられる。第２のタイロッド１４ｂは転舵軸１２に対して第２の傾角θｂをなして設けられる。このため、転舵軸１２がその中立位置Ｐ０を基準として負の最大位置－Ｐｍａｘあるいは正の最大位置＋Ｐｍａｘに近づくほど、転舵軸１２に対する第１のタイロッド１４ａの第１の傾角θａ、および第２のタイロッド１４ｂの第２の傾角θｂは、より大きな値となる。そして、第１の傾角θａの値がより大きくなるほど、転舵軸１２に対して作用するラジアル荷重Ｆ１ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ１の値がより大きくなる。また、第２の傾角θｂの値がより大きくなるほど、転舵軸１２に対して作用するラジアル荷重Ｆ２ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ２の値がより大きくなる。
第１のタイロッド１４ａは転舵軸１２に対して第１の傾角θａをなして設けられる。第２のタイロッド１４ｂは転舵軸１２に対して第２の傾角θｂをなして設けられる。このため、転舵軸１２がその中立位置Ｐ０を基準として負の最大位置－Ｐｍａｘあるいは正の最大位置＋Ｐｍａｘに近づくほど、転舵軸１２に対する第１のタイロッド１４ａの第１の傾角θａ、および第２のタイロッド１４ｂの第２の傾角θｂは、より大きな値となる。そして、第１の傾角θａの値がより大きくなるほど、転舵軸１２に対して作用するラジアル荷重Ｆ１ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ１の値がより大きくなる。また、第２の傾角θｂの値がより大きくなるほど、転舵軸１２に対して作用するラジアル荷重Ｆ２ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ２の値がより大きくなる。
【0068】
ただし、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓに対する第１の傾角θａと第２の傾角θｂとは、互いに異なる値となる。このため、転舵軸１２に対して作用するラジアル荷重Ｆ１ｚ，Ｆ２ｚの値、ひいては曲げモーメントＭ１，Ｍ２の値についても、互いに異なる値となる。このことに着目し、本実施の形態では、左右のラジアル荷重Ｆ１ｚ，Ｆ２ｚのうち、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじ（ＢＳ１，ＢＳ２）に対応するモータ（１７，１８）のトルクをより減少させる一方、より小さい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじに対応するモータのトルクをより増大させる。すなわち、左右の曲げモーメントＭ１，Ｍ２のうち、より大きい値の曲げモーメントが作用する側のボールねじに対応するモータのトルクを減少させる一方、より小さい値の曲げモーメントが作用する側のボールねじに対応するモータのトルクを増大させる。
【0069】
これにより、より大きい値のラジアル荷重、ひいては曲げモーメントが作用する側のボールねじに対応するモータのトルクが減少される分だけ、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじにおける一部のボールあるいはボールねじ溝の一部分に負荷が集中することが抑制される。すなわち、モータのトルクが減少される分だけ、負荷が集中していたボールとボールねじ溝との間の接触部分におけるボール面圧が低下する。このため、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじにおいて、転舵軸１２のボールねじ溝部とボールナットとの間で転動するボールにかかる負荷分布がより均一な状態に近づく。したがって、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじの製品寿命の維持向上が図られる。また、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじの円滑な動作が維持される。
【0070】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）転舵軸１２の位置に応じて第１のタイロッド１４ａと転舵軸１２とのなす角度である第１の傾角θａの値、および第２のタイロッド１４ｂと転舵軸１２とのなす角度である第２の傾角θｂの値が変化する。また、転舵軸１２の位置に対して第１の傾角θａと第２の傾角θｂとは互いに異なる値になるところ、これら第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂに応じて転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚ，Ｆ２ｚの大きさが変化する。このため、転舵軸１２の位置に応じて第１のモータ１７および第２のモータ１８が発生するトルクを配分することにより、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじにおける負荷集中を抑制することが可能である。すなわち、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の運動負荷を均一な状態に近づけることが可能である。したがって、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の製品寿命、ひいては転舵装置１０の製品寿命を維持向上させることが可能である。
（１）転舵軸１２の位置に応じて第１のタイロッド１４ａと転舵軸１２とのなす角度である第１の傾角θａの値、および第２のタイロッド１４ｂと転舵軸１２とのなす角度である第２の傾角θｂの値が変化する。また、転舵軸１２の位置に対して第１の傾角θａと第２の傾角θｂとは互いに異なる値になるところ、これら第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂに応じて転舵軸１２に作用するラジアル荷重Ｆ１ｚ，Ｆ２ｚの大きさが変化する。このため、転舵軸１２の位置に応じて第１のモータ１７および第２のモータ１８が発生するトルクを配分することにより、より大きい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじにおける負荷集中を抑制することが可能である。すなわち、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の運動負荷を均一な状態に近づけることが可能である。したがって、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の製品寿命、ひいては転舵装置１０の製品寿命を維持向上させることが可能である。
【0071】
（２）また、より小さい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじに対応するモータのトルクは、より大きい値のラジアル荷重が作用するボールねじに対応するモータのトルクが減少される分だけ増大される。これにより、第１のモータ１７および第２のモータ１８はトータルとして電流指令値Ｉ＊に応じたトルクを発生することができる。このため、第１のモータ１７および第２のモータ１８が発生するトータルとしてのトルクを確保しつつ、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２を保護することができる。
【0072】
（３）また、より大きい値のラジアル荷重が作用するボールねじに対応するモータのトルクを減少させる一方、より小さい値のラジアル荷重が作用する側のボールねじに対応するモータのトルクを増大させることにより、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の運動負荷を均一な状態に近づけることが可能である。
【0073】
（４）転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第１の傾角θａの変化特性と、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第２の傾角θｂとの変化特性とは、互いに逆特性となる。すなわち、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第１のボールねじＢＳ１を支点とする曲げモーメントＭ１の変化特性と、転舵軸１２の中立位置Ｐ０を基準とする位置変化に対する第２のボールねじＢＳ２を支点とする曲げモーメントＭ１の変化特性とについても、互いに逆特性となる。このため、第１のボールねじＢＳ１に対応する第１のモータ１７に対する第１の配分比率ＤＲ１、および第２のボールねじＢＳ２に対応する第２のモータ１８に対する第２の配分比率ＤＲ２を調節しやすい。
【0074】
（５）先の図５のグラフに示される転舵軸１２の絶対位置と第１の傾角θａとの関係、および転舵軸１２の絶対位置と第２の傾角θｂとの関係から、転舵装置１０は、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として移動するほどその移動する側と反対側に位置するボールねじを支点とするモーメントの値が大きくなる特性を有していることがわかる。たとえば、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として負方向（図４中の右方向）へ移動するほどその移動する側と反対側（図４中の左側）に位置する第１のボールねじＢＳ１を支点とする曲げモーメントＭ１の値が大きくなる。逆に、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として正方向（図４中の左方向）へ移動するほどその移動する側と反対側（図４中の右側）に位置する第２のボールねじＢＳ２を支点とする曲げモーメントＭ２の値が大きくなる。このことを前提として、第１の制御装置４１は、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として移動するほどその移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値Ｉ＊の配分比率をより減少させる一方、移動する側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値Ｉ＊の配分比率をより増加させる。このため、第１のモータ１７に対する第１の配分比率ＤＲ１および第２のモータ１８に対する第２の配分比率ＤＲ２が転舵軸１２の位置に応じてより適切に設定される。したがって、第１のボールねじＢＳ１および第２のボールねじＢＳ２の運動負荷を転舵軸１２の位置に応じてより細やかに調節することができる。
【0075】
（６）第１のモータ１７および第２のモータ１８が協調して動作する際、これら第１のモータ１７および第２のモータ１８へ供給される電流は第１の制御装置４１により決定される。第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１により一方的に決定される第２の配分比率ＤＲ２に基づく個別の電流指令値（Ｉ２
＊）に応じた電流を自己の制御対象である第２のモータ１８に供給するべく動作するだけである。すなわち、第１の制御装置４１と第２の制御装置４２とは、互いにマスター機とスレーブ機との関係にある。このため、たとえば第１の制御装置４１および第２の制御装置４２がそれぞれ位置制御を行うことによって自己の制御対象であるモータに対する電流指令値を個別に演算し、それら個別に演算される電流指令値に基づき自己の制御対象であるモータに対する給電を制御する場合と異なり、第１の制御装置４１の制御と第２の制御装置４２の制御とが互いに干渉することが抑制される。
【0076】
たとえば、転舵軸１２の第１のボールねじ溝部１２ａおよび第２のボールねじ溝部１２ｂのリード誤差などに起因して、第１の制御装置４１による転舵軸１２の位置フィードバック制御と第２の制御装置４２による転舵軸１２の位置フィードバック制御とが互いに干渉することが発生しない。したがって、第１のモータ１７および第２のモータ１８が互いに協調して適切に動作することにより、第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂをより適切に転舵させることができる。
【0077】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、転舵装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には第１の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、転舵輪に対するタイロッドの連結位置の点で第１の実施の形態と異なる。
つぎに、転舵装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には第１の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、転舵輪に対するタイロッドの連結位置の点で第１の実施の形態と異なる。
【0078】
図９に示すように、転舵装置１０を車両に搭載した場合に上となる方向からみて、第１のタイロッド１４ａにおける第１のインナーボールジョイント１３ａと反対側の端部は、車両が直進走行する際の第１の転舵輪１５ａの回転中心を基準として車両の前側に寄った位置に連結されている。また、転舵装置１０を車両に搭載した場合に上となる方向からみて、第２のタイロッド１４ｂにおける第２のインナーボールジョイント１３ｂと反対側の端部は、車両が直進走行する際の第２の転舵輪１５ｂの回転中心を基準として車両の前側に寄った位置に連結されている。この場合、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの変化に対する第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂの変化特性は、先の図５に示される変化特性に対して逆特性となる。このようなリンク構成を前リンクと通称する。
【0079】
前リンクにおいては、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓに対する第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂの変化特性は、先の後ろリンクと逆特性となる。つまり、図５において破線で示すように、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置しているとき、第１の傾角θａは角度θ０に維持される。転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする正方向へ移動するにつれて第１の傾角θａの値は徐々に増加する。転舵軸１２が正の最大位置＋Ｐｍａｘへ至るとき、第１の傾角θａの値は角度θ２（θ０＜θ２）に至る。これに対し、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする負方向へ移動するにつれて第１の傾角θａの値は徐々に減少した後、今度は増加に転じる。転舵軸１２が負の最大位置－Ｐｍａｘへ至るとき、第１の傾角θａの値は角度θ１（θ０＜θ１＜θ２）に至る。
【0080】
図５において実線で示すように、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置しているとき、第２の傾角θｂは角度θ０に維持される。転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする正方向へ移動するにつれて第２の傾角θｂの値は徐々に減少した後、今度は増加に転じる。転舵軸１２が正の最大位置＋Ｐｍａｘへ至るとき、第２の傾角θｂの値は角度θ１（θ０＜θ１）に至る。これに対し、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準とする負方向へ移動するにつれて第２の傾角θｂの値は徐々に増加する。転舵軸１２が負の最大位置－Ｐｍａｘ至るとき、第２の傾角θｂの値は角度θ２（θ０＜θ１＜θ２）に至る。
【0081】
したがって、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの変化に対する第１の配分比率ＤＲ１および第２の配分比率ＤＲ２の変化特性についても、先の図８に示されるマップＭｐと逆特性となる。
【0082】
図８に破線で示すように、第１の配分比率ＤＲ１は、転舵軸１２の最大移動範囲Ｒａにおいて、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘから中立位置Ｐ０を経て負の最大位置－Ｐｍａｘへ向かうにつれて徐々に増加する。このため、図８に実線で示すように、第２の配分比率ＤＲ２は、転舵軸１２の最大移動範囲Ｒａにおいて、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘから中立位置Ｐ０を経て正の最大位置＋Ｐｍａｘへ向かうにつれて徐々に増加する。
【0083】
転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘであるときの第１の配分比率ＤＲ１の値と、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘであるときの第２の配分比率ＤＲ２の値とは互いに等しい。また、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが負の最大位置－Ｐｍａｘであるときの第１の配分比率ＤＲ１の値と、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓが正の最大位置＋Ｐｍａｘであるときの第２の配分比率ＤＲ２の値とは互いに等しい。つまり、図８において、第１の配分比率ＤＲ１と第２の配分比率ＤＲ２とは、転舵軸１２の中立位置Ｐ０（縦軸）に関して線対称となるように設定され、互いに逆特性を有している。
【0084】
前述したように、転舵軸１２の絶対位置Ｐｓの変化に対する第１の傾角θａおよび第２の傾角θｂの変化特性は、先の図５に示される変化特性に対して逆特性となる。このため、転舵装置１０は、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として移動するほどその移動する側に位置するボールねじを支点とするモーメントの値が大きくなる特性を有している。
【0085】
たとえば、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として負方向（図４中の右方向）へ移動するほどその移動する側（図４中の右側）に位置する第２のボールねじＢＳ２を支点とする曲げモーメントＭ２の値が大きくなる。逆に、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として正方向（図４中の左方向）へ移動するほどその移動する側（図４中の左側）に位置する第１のボールねじＢＳ１を支点とする曲げモーメントＭ１の値が大きくなる。
【0086】
このことを前提として、第１の制御装置４１は、転舵軸１２が中立位置Ｐ０を基準として移動するほどその移動する側と反対側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値Ｉ＊の配分比率をより減少させる一方、移動する側のボールねじに対応するモータに対する電流指令値Ｉ＊の配分比率をより増加させる。
【0087】
したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）～（６）と同様の効果を得ることができる。
＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
【0088】
・第１および第２の実施の形態では、転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置している場合、電流指令値Ｉ＊の第１のモータ１７に対する第１の配分比率ＤＲ１を「０．５」に設定したが、これに限らない。転舵軸１２が中立位置Ｐ０に位置している場合の第１の配分比率ＤＲ１を製品仕様などに応じて「０．６」あるいは「０．４」などの適宜の値に設定してもよい。ちなみに、第１の配分比率ＤＲ１が「０．６」に設定され得る場合、第２の配分比率ＤＲ２は「０．４」となる。また、第１の配分比率ＤＲ１が「０．４」に設定され得る場合、第２の配分比率ＤＲ２は「０．６」となる。
【0089】
・第１および第２の実施の形態において、第１のボールねじ溝部１２ａを左ねじ、第２のボールねじ溝部１２ｂを右ねじとしてもよい。すなわち、第１のボールねじ溝部１２ａと第２のボールねじ溝部１２ｂとが互いに逆ねじの関係を有していればよい。また、第１のボールねじ溝部１２ａおよび第２のボールねじ溝部１２ｂの双方を右ねじ、または左ねじとしてもよい。ただし、この構成を採用する場合、転舵軸１２には、ハウジング１１に対する転舵軸１２の相対回転を抑制するための回転規制部を設ける。
【0090】
・第１および第２の実施の形態において、配分演算回路５３は、第１の制御装置４１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１または第２の制御装置４２により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を使用して第１の配分比率ＤＲ１を演算するようにしてもよい。このようにすれば、配分演算回路５３が転舵軸１２の絶対位置Ｐｓを演算しなくてもよい分だけ配分演算回路５３の演算負荷を軽減することができる。
【0091】
・第１および第２の実施の形態において、車載される上位の制御装置は目標転舵角θ＊ではなく、車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に応じた転舵軸１２の目標絶対位置を演算するものであってもよい。この場合、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２は、上位の制御装置により演算される転舵軸１２の目標絶対位置を取り込み、この取り込まれる目標絶対位置を使用して第１のモータ１７および第２のモータ１８に対する給電を制御する。
【0092】
・第１および第２の実施の形態において、第１の制御装置４１は、目標転舵角θ＊に基づき第１のモータ１７の目標回転角を演算し、この演算される第１のモータ１７の目標回転角と第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角αとの差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７に対する給電を制御するようにしてもよい。また、第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１と同様に、目標転舵角θ＊に基づき第２のモータ１８の目標回転角を演算し、この演算される第２のモータ１８の目標回転角と第２の回転角センサ３２を通じて検出される第２のモータ１８の回転角βとの差を求め、この差を無くすように第２のモータ１８に対する給電を制御するようにしてもよい。
【0093】
・第１および第２の実施の形態において、第１のモータ１７の駆動力を転舵軸１２に伝達する第１の伝動機構として第１のベルト伝動機構２１を割愛した構成を採用するとともに、第２のモータ１８の駆動力を転舵軸１２に伝達する第２の伝動機構として第２のベルト伝動機構２２を割愛した構成を採用してもよい。この場合、たとえば第１のモータ１７および第２のモータ１８を転舵軸１２と同軸に設ける。そして第１のモータ１７の出力軸１７ａを第１のボールナット１５に対して一体回転可能に連結するとともに、第２のモータ１８の出力軸１８ａを第２のボールナット１６に対して一体回転可能に連結する。この構成を採用した場合であれ、第１および第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0094】
・第１および第２の実施の形態において、第１の制御装置４１だけにではなく第２の制御装置４２にも配分演算回路５３および減算器５６に相当する構成を設けてもよい。このようにすれば、第２の制御装置４２を第１の制御装置４１と同一の構成とし、第１の制御装置４１のバックアップ装置とすることができる。ちなみに、第２の制御装置４２の配分演算回路は、位置制御回路６２により演算される電流指令値Ｉ＊の第２のモータ１８に対する第２の配分比率ＤＲ２を演算する。第２の制御装置４２の減算器は、第２の制御装置４２の記憶装置に格納された固定値である「１」から、第２の制御装置４２の配分演算回路により演算される第２の配分比率ＤＲ２を減算することにより、電流指令値Ｉ＊の第１のモータ１７に対する第１の配分比率ＤＲ１を演算する。ただし、第２の制御装置４２の配分演算回路および減算器は、第１の制御装置４１のバックアップ用であって、第１の制御装置４１が正常に動作している場合には機能が停止した状態に維持される。
【0095】
・第１および第２の実施の形態において、第２の制御装置４２として、位置検出回路６１および位置制御回路６２を割愛した構成を採用してもよい。このようにすれば、第２の制御装置４２の構成を簡単にすることができる。
【0096】
・第１および第２の実施の形態において、第１の制御装置４１と第１のモータ１７と一体的に設けてもよい。また、第２の制御装置４２と第２のモータ１８とを一体的に設けてもよい。
【0097】
・第１および第２の実施の形態における転舵装置１０は、ステアリングホイールと転舵軸との間の動力伝達を分離したステアバイワイヤ式の操舵装置に適用してもよい。ステアバイワイヤ式の操舵装置は、ステアリングシャフトに付与される操舵反力の発生源である反力モータ、および反力モータの駆動を制御する反力制御装置を有するところ、反力制御装置として車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に基づきステアリングホイールの目標操舵角を演算するものが存在する。この場合、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２は、たとえば上位の制御装置としての反力制御装置により演算される目標操舵角を目標転舵角θ＊として取り込むようにしてもよい。また、転舵装置１０は、ステアリングホイールと転舵軸との間をステアリングシャフトとラックアンドピニオン機構とで接続した電動パワーステアリング装置に適用してもよい。
【0098】
・第１および第２の実施の形態において、転舵装置１０を、第１の転舵輪１５ａおよび第２の転舵輪１５ｂをそれぞれ独立して転舵させる、左右独立型の転舵装置として構成してもよい。この場合、転舵装置として、第１のボールねじＢＳ１が設けられる第１の転舵軸、および第２のボールねじＢＳ２が設けられる第２の転舵軸を有する構成を採用する。
【符号の説明】
【0099】
１０…転舵装置
１２…転舵軸
１４ａ…第１のタイロッド
１４ｂ…第２のタイロッド
１５ａ…第１の転舵輪
１５ｂ…第２の転舵軸
１７…第１のモータ
１８…第２のモータ
４１…第１の制御装置
４２…第２の制御装置
ＢＳ１…第１のボールねじ
ＢＳ２…第２のボールねじ
ＤＲ１…第１の配分比率
ＤＲ２…第２の配分比率
Ｉ＊…電流指令値
Ｍ１，Ｍ２…モーメント
Ｐ０…中立位置
１２…転舵軸
１４ａ…第１のタイロッド
１４ｂ…第２のタイロッド
１５ａ…第１の転舵輪
１５ｂ…第２の転舵軸
１７…第１のモータ
１８…第２のモータ
４１…第１の制御装置
４２…第２の制御装置
ＢＳ１…第１のボールねじ
ＢＳ２…第２のボールねじ
ＤＲ１…第１の配分比率
ＤＲ２…第２の配分比率
Ｉ＊…電流指令値
Ｍ１，Ｍ２…モーメント
Ｐ０…中立位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
