特開 2023-85956 車両用操向システムの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023085956

(43)【公開日】2023-06-21

(54)【発明の名称】車両用操向システムの制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20230614BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20230614BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20230614BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20230614BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20230614BHJP

   B62D 117/00 20060101ALN20230614BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D5/04

B62D101:00

B62D113:00

B62D119:00

B62D117:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021200288

(22)【出願日】2021-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】植本 隆明

(72)【発明者】

【氏名】椿 貴弘

【テーマコード（参考）】

3D232

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D232CC49

3D232DA03

3D232DA04

3D232DA09

3D232DA15

3D232DA20

3D232DA23

3D232DA63

3D232DA64

3D232DC01

3D232DC02

3D232DC03

3D232DC08

3D232DC09

3D232DC10

3D232DC33

3D232DC34

3D232DD01

3D232DD02

3D232DD06

3D232DD10

3D232DD17

3D232DE06

3D232EB04

3D232EB12

3D232EC23

3D232EC29

3D232EC37

3D333CB02

3D333CB31

3D333CB46

3D333CD60

3D333CE20

3D333CE24

3D333CE50

3D333CE53

(57)【要約】

【課題】操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供すること。
【解決手段】ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられている。車両用操向システムの制御装置は、操舵トルク目標値に基づいて第１電流指令値を生成する操舵トルク制御部４００を備える。操舵トルク制御部４００は、操舵終端において、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａを制限する電流補償ゲインＧｉを導出する電流補償ゲイン演算部４４０と、電流補償ゲインＧｉに基づき、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａを制限して反力用モータを駆動するためのモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを生成する出力制限部４３０と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられ、前記ハンドルの操舵角に応じて前記ハンドルに操舵反力を付与する反力用モータと、前記ハンドルの操舵角に応じて転舵輪を転舵する転舵用モータとを具備した車両用操向システムの制御装置であって、
前記操舵反力を得るための操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値を生成する操舵トルク目標値生成部と、
前記操舵トルク目標値に基づいて第１電流指令値を生成する操舵トルク制御部と、
を備え、
前記操舵トルク制御部は、
前記操舵終端において、前記第１電流指令値を制限する電流補償ゲインを導出する電流補償ゲイン演算部と、
前記電流補償ゲインに基づき、前記第１電流指令値を制限して前記反力用モータを駆動するための第２電流指令値を生成する出力制限部と、
を備える、
車両用操向システムの制御装置。

【請求項2】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項3】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項4】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項5】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項6】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項7】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項8】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第１操舵角速度閾値以下となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第１操舵角速度閾値よりも大きい第２操舵角速度よりも大きくなった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項9】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第１操舵角速度閾値以下となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第１操舵角速度閾値よりも大きい第２操舵角速度よりも大きくなり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項１に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項10】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第１ゲインから当該第１ゲインよりも小さい第２ゲインに遷移させ、
前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第２ゲインから前記第１ゲインに遷移させる、
請求項１から９の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項11】

前記電流補償ゲイン演算部は、
前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第１ゲインから当該第１ゲインよりも小さい第２ゲインに所定の第１時間変化率で単調減少させ、
前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第２ゲインから前記第１ゲインに所定の第２時間変化率で単調増加させる、
請求項１から９の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項12】

前記出力制限部は、
前記第１電流指令値に対し、前記電流補償ゲインを乗じて前記第２電流指令値を生成する、
請求項１から１１の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項13】

前記出力制限部は、
前記第２電流指令値の下限値を制限する、
請求項１から１１の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項14】

前記出力制限部は、
前記第１電流指令値に対して前記電流補償ゲインを乗じた第３電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する比較部を備え、
前記比較部は、
前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第３電流指令値を前記第２電流指令値として出力し、
前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第２電流指令値として出力する、
請求項１３に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項15】

前記出力制限部は、
前記第２電流指令値の上限値及び下限値を制限する、
請求項１から１２の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項16】

前記出力制限部は、
前記第１電流指令値と所定の電流指令値上限値とを比較する第１比較部と、
前記第１比較部の出力値である第３電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する第２比較部と、
を備え、
前記第１比較部は、
前記第１電流指令値が前記電流指令値上限値以下である場合に、前記第１電流指令値を出力し、
前記第１電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記電流指令値上限値を出力し、
前記第２比較部は、
前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第３電流指令値を前記第２電流指令値として出力し、
前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第２電流指令値として出力する、
請求項１５に記載の車両用操向システムの制御装置。

【請求項17】

前記出力制限部は、
前記電流指令値上限値を生成する電流指令値上限値生成部を備え、
前記電流指令値上限値生成部は、
前記電流補償ゲインの増加に伴い、前記電流指令値下限値から所定の電流指令値最大値まで前記電流指令値上限値を単調増加させる、
請求項１６に記載の車両用操向システムの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用操向システムの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用操向システムの１つとして、運転者が操作するハンドルを有する操舵機構（ＦＦＡ：Force Feedback Actuator）と、転舵輪を転舵する転舵機構（ＲＷＡ：Road Wheel Actuator）とが機械的に分離されているステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Steer By Wire）システムがある。ＳＢＷシステムでは、操舵機構と転舵機構とが制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を介して電気的に接続され、ハンドルの操作を電気信号によって転舵機構に伝えて転舵輪を転舵すると共に、運転者に適切な操舵感を与えるための操舵反力を操舵機構で生成する。操舵機構は、反力用モータを備える反力アクチュエータにより操舵反力を生成し、転舵機構は、転舵用モータを備える転舵アクチュエータにより転舵輪を転舵する。反力アクチュエータとハンドルとは、コラム軸を介して機械的に接続されており、反力アクチュエータが生成した反力（トルク）が、コラム軸とハンドルを介して運転者に伝達される（例えば、特許文献１）。

【0003】

このようなＳＢＷシステムでは、操舵機構による操舵角が転舵機構の転舵可能領域を超えないように、運転者によるハンドル操作を制限する必要がある。例えば、操舵角が操舵角閾値以上となる場合に操舵反力を増加させ、操舵可能域を制限する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１７５７７０号公報

【特許文献2】国際公開第２０１９／１９３９７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されているＳＢＷシステムにおいて、制御装置は、操舵角に応じた操舵トルク目標値に対して実際の操舵トルクである実操舵トルクが追従するような制御を行う。また、操舵機構に機構上の操舵限界となる操舵終端にストッパを設けることがある。このような構成において、運転者が操舵終端において更なる切り増し操舵（例えば、右方向に操舵した状態において、さらに右方向に操舵）を行った場合、コラム軸の上端と下端との間に生じる捩れによって過大な実操舵トルクが生じる場合がある。このとき、ストッパが設けられるコラム軸の下端側の回転はストッパによって制限された状態となるため、コラム軸の上端側に設けられるハンドルの操舵角に基づき生成される操舵トルク目標値と実操舵トルクとの間に乖離が生じ、操舵反力とは逆方向に作用する操舵力（操舵アシスト力）が反力用モータによって付与され、ストッパを含む操舵機構に過大な機械的負荷が掛かる可能性があり、操舵機構の強度を確保するために、操舵機構が大型化する場合がある。また、回転が阻害された状態で反力用モータに過大な電流が流れ、反力用モータやＥＣＵの消費電力増加を招く可能性がある。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供すること、を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向システムの制御装置は、ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられ、前記ハンドルの操舵角に応じて前記ハンドルに操舵反力を付与する反力用モータと、前記ハンドルの操舵角に応じて転舵輪を転舵する転舵用モータとを具備した車両用操向システムの制御装置であって、前記操舵反力を得るための操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値を生成する操舵トルク目標値生成部と、前記操舵トルク目標値に基づいて第１電流指令値を生成する操舵トルク制御部と、を備え、前記操舵トルク制御部は、前記操舵終端において、前記第１電流指令値を制限する電流補償ゲインを導出する電流補償ゲイン演算部と、前記電流補償ゲインに基づき、前記第１電流指令値を制限して前記反力用モータを駆動するための第２電流指令値を生成する出力制限部と、を備える。

【0008】

上記構成によれば、操舵終端において回転制限機構を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータに流れる電流を制限することができ、反力用モータや制御装置を構成するＥＣＵの消費電力の増加を抑制することができる。

【0009】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0010】

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクをパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。

【0011】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0012】

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第２電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。

【0013】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。

【0015】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0016】

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第２電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。

【0017】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0018】

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルク、及び、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。

【0019】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第１トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第１トルク閾値よりも小さい第２トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0020】

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第２電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。

【0021】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第１操舵角速度閾値以下となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第１操舵角速度閾値よりも大きい第２操舵角速度よりも大きくなった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0022】

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角、及び、ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。

【0023】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第１操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第１操舵角速度閾値以下となり、所定の第１時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第１操舵角閾値よりも小さい第２操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第１操舵角速度閾値よりも大きい第２操舵角速度よりも大きくなり、所定の第２時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。

【0024】

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第２電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。

【0025】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第１ゲインから当該第１ゲインよりも小さい第２ゲインに遷移させ、前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第２ゲインから前記第１ゲインに遷移させることが好ましい。

【0026】

上記構成によれば、操舵終端であるか否かを判定して第２電流指令値を変化させることができる。

【0027】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第１ゲインから当該第１ゲインよりも小さい第２ゲインに所定の第１時間変化率で単調減少させ、前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第２ゲインから前記第１ゲインに所定の第２時間変化率で単調増加させることが好ましい。

【0028】

上記構成によれば、電流補償ゲインが第１ゲインと第２ゲインとの間で切り替わる際の第２電流指令値の変化を緩やかにすることができる。

【0029】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第１電流指令値に対し、前記電流補償ゲインを乗じて前記第２電流指令値を生成することが好ましい。

【0030】

上記構成によれば、第１電流指令値を電流補償ゲインによって制限した第２電流指令値を生成することができる。

【0031】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第２電流指令値の下限値を制限することが好ましい。

【0032】

上記構成によれば、操舵終端における第２電流指令値の急激な変動を抑制することができる。

【0033】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第１電流指令値に対して前記電流補償ゲインを乗じた第３電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する比較部を備え、前記比較部は、前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第３電流指令値を前記第２電流指令値として出力し、前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第２電流指令値として出力することが好ましい。

【0034】

上記構成によれば、第３電流指令値が電流指令値下限値以下である場合に、第２電流指令値が電流指令値下限値に制限される。

【0035】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第２電流指令値の上限値及び下限値を制限することが好ましい。

【0036】

上記構成によれば、ノイズ等による不要な第２電流指令値の変動を抑制することができる。

【0037】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第１電流指令値と所定の電流指令値上限値とを比較する第１比較部と、前記第１比較部の出力値である第３電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する第２比較部と、を備え、前記第１比較部は、前記第１電流指令値が前記電流指令値上限値以下である場合に、前記第１電流指令値を出力し、前記第１電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記電流指令値上限値を出力し、前記第２比較部は、前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第３電流指令値を前記第２電流指令値として出力し、前記第３電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第２電流指令値として出力することが好ましい。

【0038】

上記構成によれば、第１電流指令値が電流指令値下限値よりも大きい場合に、第３電流指令値が電流指令値上限値に制限される。また、第３電流指令値が電流指令値下限値以下である場合に、第２電流指令値が電流指令値下限値に制限される。

【0039】

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記電流指令値上限値を生成する電流指令値上限値生成部を備え、前記電流指令値上限値生成部は、前記電流補償ゲインの増加に伴い、前記電流指令値下限値から所定の電流指令値最大値まで前記電流指令値上限値を単調増加させることが好ましい。

【0040】

上記構成によれば、電流補償ゲインに応じた電流指令値上限値を設定することができる。

【発明の効果】

【0041】

本発明によれば、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】図１は、本開示に係る制御装置を備えるＳＢＷシステムの概要の例を示す構成図である。

【図2】図２は、トルクセンサの構成例を示す模式図である。

【図3】図３は、ＥＣＵのハードウェア構成を示す模式図である。

【図4】図４は、本開示に係る制御装置の基本的な制御ブロック構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、本開示における操舵方向を説明するための領域図である。

【図6A】図６Ａは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のハンドル角θ１の時間変化を示す概念図である。

【図6B】図６Ｂは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のコラム角θ２の時間変化を示す概念図である。

【図6C】図６Ｃは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆの時間変化を示す概念図である。

【図6D】図６Ｄは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔの時間変化を示す概念図である。

【図6E】図６Ｅは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとのトルク差分ΔＴｈの時間変化を示す概念図である。

【図6F】図６Ｆは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの時間変化を示す概念図である。

【図7】図７は、実施形態１に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。

【図8】図８は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。

【図9】図９は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【図10】図１０は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。

【図11】図１１は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。

【図12】図１２は、実施形態２に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。

【図13】図１３は、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。

【図14】図１４は、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【図15】図１５は、実施形態３に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。

【図16】図１６は、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。

【図17A】図１７Ａは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【図17B】図１７Ｂは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。

【図17C】図１７Ｃは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。

【図17D】図１７Ｄは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第３変形例を示す概念図である。

【図18】図１８は、実施形態４に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。

【図19】図１９は、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。

【図20A】図２０Ａは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【図20B】図２０Ｂは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。

【図20C】図２０Ｃは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。

【図20D】図２０Ｄは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第３変形例を示す概念図である。

【図21】図２１は、実施形態５に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。

【図22】図２２は、実施形態６に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。

【図23】図２３は、実施形態６に係る電流指令値上限値生成部の内部構成の一例を示すブロック図である。

【図24】図２４は、実施形態６に係る電流指令値上限値生成部の入出力特性の一例を示す線図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0044】

図１は、本開示に係る制御装置を備えるＳＢＷシステムの概要の例を示す構成図である。運転者が操作するハンドルを有する操舵機構を構成する反力装置３０、転舵輪を転舵する転舵機構を構成する転舵装置４０、及び両装置の制御を行う制御装置５０を備える。

【0045】

ＳＢＷシステムには、一般的な電動パワーステアリング装置が備える、コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２と機械的に結合されるインターミディエイトシャフトがなく、運転者によるハンドル１の操作を電気信号によって、具体的には、反力装置３０から出力される操舵角θｈを電気信号として伝える。

【0046】

反力装置３０は、反力用モータ３１及び反力用モータ３１の回転速度を減速する減速機構３２を備える。反力装置３０は、転舵輪５Ｌ，５Ｒから伝わる車両の運動状態を操舵反力として運転者に伝達する。反力用モータ３１は、減速機構３２を介して、操舵反力をハンドル１に付与する。

【0047】

反力装置３０は、舵角センサ３３及びトルクセンサ３４を更に備えている。舵角センサ３３は、ハンドル１の操舵角θｈを検出する。トルクセンサ３４は、ハンドル１の操舵トルクＴｈを検出する。以下、舵角センサ３３によって検出される操舵角θｈを、「実操舵角θｈ＿ａｃｔ」とも称し、トルクセンサ３４によって検出される操舵トルクＴｈを、「実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ」とも称する。

【0048】

図２は、トルクセンサの構成例を示す模式図である。図２に示すように、トルクセンサ３４は、コラム軸２に介挿されたトーションバー２Ａを挟んで配設された上側角度センサ３４Ａ及び下側角度センサ３４Ｂと、トルク演算部３６とを含む。上側角度センサ３４Ａは、コラム軸２のハンドル１側に配設され、ハンドル角θ１を検出する。下側角度センサ３４Ｂは、コラム軸２の減速機構３２側に配設され、コラム角θ２を検出する。

【0049】

運転者がハンドル１を操舵することによってトーションバー２Ａに捩れが生じ、上側角度センサ３４Ａよって検出されるハンドル角θ１と、下側角度センサ３４Ｂによって検出されるコラム角θ２との間に捩れ角Δθが生じる（Δθ＝θ１－θ２）。トルク演算部３４Ｃは、捩れ角Δθに応じた実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔを算出する。トルクセンサ３４の構成は、図２に示す態様に限定されない。

【0050】

また、本開示において、コラム軸２の下端側には、操舵可能な限界となる操舵終端を物理的に設定するストッパ（回転制限機構）３５が設けられている。すなわち、操舵角θｈの大きさ（絶対値）は、ストッパ３５によって制限される。

【0051】

転舵装置４０は、転舵用モータ４１、転舵用モータ４１の回転速度を減速する減速機構４２、及び転舵用モータ４１の回転運動を直線運動に変換するピニオンラック機構４４を備える。転舵装置４０は、操舵角θｈに応じて転舵用モータ４１を駆動し、その駆動力を、減速機構４２を介してピニオンラック機構４４に付与し、タイロッド３ａ，３ｂを経て、転舵輪５Ｌ，５Ｒを転舵する。ピニオンラック機構４４の近傍には角度センサ４３が配置されており、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θｔを検出する。転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θｔに代えて、例えば、転舵用モータ４１のモータ角、あるいは、ラックの位置等を検出し、当該検出値を用いる態様であっても良い。以下、角度センサ４３によって検出される転舵角θｔを、「実転舵角θｔ＿ａｃｔ」とも称する。なお、転舵装置４０は、上述した態様に限定されず、例えば、ボールねじ式や電子制御油圧方式等の構造を有する態様であっても良い。

【0052】

制御装置５０は、反力装置３０及び転舵装置４０を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θｈや転舵角θｔ等の情報に加え、車速センサ１０で検出される車速Ｖｓ等を基に、反力用モータ３１を駆動制御するための電圧制御指令値Ｖｒｅｆ１及び転舵用モータ４１を駆動制御するための電圧制御指令値Ｖｒｅｆ２を生成する。

【0053】

制御装置５０には、バッテリ１２から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。また、制御装置５０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）２０が接続されており、車速ＶｓはＣＡＮ２０から受信することも可能である。更に、制御装置５０には、ＣＡＮ２０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ２１も接続可能である。

【0054】

具体的に、制御装置５０は、例えば、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。ＥＣＵは、主としてＣＰＵ（ＭＣＵ、ＭＰＵ等も含む）で構成される。図３は、ＥＣＵのハードウェア構成を示す模式図である。反力装置３０及び転舵装置４０の協調制御は、主としてＥＣＵのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される。

【0055】

図４は、本開示に係る制御装置の基本的な制御ブロック構成の一例を示す図である。図４において、反力装置３０は、反力用モータ３１及び上述した構成に加え、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御部３７、インバータ３８、及びモータ電流検出器３９を含む。また、転舵装置４０は、転舵用モータ４１及び上述した構成に加え、ＰＷＭ制御部４７、インバータ４８、及びモータ電流検出器４９を含む。制御装置５０は、反力装置３０の制御を行う反力制御系６０、及び、転舵装置４０の制御を行う転舵制御系７０の各制御ブロックを実現する。反力制御系６０と転舵制御系７０とが協調して、反力装置３０及び転舵装置４０を制御する。

【0056】

なお、制御装置５０の構成要素の一部又は全部をハードウェアで実現しても良い。制御装置５０は、データやプログラム等を格納するために、例えば、図３に示すように、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等を含む態様であっても良い。また、制御装置５０がＰＷＭ制御部３７、インバータ３８、モータ電流検出器３９、ＰＷＭ制御部４７、インバータ４８、及びモータ電流検出器４９を具備した態様であっても良い。

【0057】

図４に示すように、制御装置５０は、各制御ブロックとして、操舵トルク目標値生成部２００、操舵トルク制御部４００、電流制御部５００、転舵角目標値生成部６００、転舵角制御部７００、及び電流制御部８００を備えている。操舵トルク目標値生成部２００、操舵トルク制御部４００、及び電流制御部５００は、反力制御系６０を構成する制御ブロックである。転舵角目標値生成部６００、転舵角制御部７００、及び電流制御部８００は、転舵制御系７０を構成する制御ブロックである。

【0058】

反力制御系６０は、トルクセンサ３４によって検出される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが反力装置３０の操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆに追従するような制御を行う。

【0059】

操舵トルク目標値生成部２００は、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆを生成する。

【0060】

操舵トルク制御部４００は、反力用モータ３１に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを生成する。本開示において、操舵トルク制御部４００では、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとの偏差Ｔｈ＿ｅｒｒがゼロに近づくようなモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを演算する。あるいは、操舵トルク制御部４００は、トーションバー２Ａの捩れ角Δθが入力され、当該捩れ角Δθがゼロに近づくようなモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを演算する態様であっても良い。

【0061】

電流制御部５００は、反力用モータ３１の電流制御を行う。電流制御部５００は、操舵トルク制御部４００から出力されるモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとモータ電流検出器３９で検出される反力用モータ３１の実電流値（モータ電流値）Ｉｈ＿ａｃｔとの偏差Ｉｈ＿ｅｒｒがゼロに近づくような電圧制御指令値Ｖｈ＿ｒｅｆを演算する。

【0062】

反力装置３０では、電圧制御指令値Ｖｈ＿ｒｅｆに基づいて、ＰＷＭ制御部３７及びインバータ３８を介して反力用モータ３１が駆動制御される。

【0063】

転舵制御系７０は、角度センサ４３によって検出される実転舵角θｔ＿ａｃｔが転舵角目標値θｔ＿ｒｅｆに追従するような制御を行う。

【0064】

転舵角目標値生成部６００は、操舵角θｈに基づき転舵角目標値θｔ＿ｒｅｆを生成する。

【0065】

転舵角制御部７００は、転舵用モータ４１に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Ｉｔ＿ｒｅｆを生成する。転舵角制御部７００では、転舵角目標値θｔ＿ｒｅｆと実転舵角θｔ＿ａｃｔとの偏差θｔ＿ｅｒｒがゼロに近づくようなモータ電流指令値Ｉｔ＿ｒｅｆを演算する。

【0066】

電流制御部８００は、転舵用モータ４１の電流制御を行う。電流制御部８００は、転舵角制御部７００から出力されるモータ電流指令値Ｉｔ＿ｒｅｆとモータ電流検出器４９で検出される転舵用モータ４１の実電流値（モータ電流値）Ｉｔ＿ａｃｔとの偏差Ｉｔ＿ｅｒｒがゼロに近づくような電圧制御指令値Ｖｔ＿ｒｅｆを演算する。

【0067】

転舵装置４０では、電圧制御指令値Ｖｔ＿ｒｅｆに基づいて、ＰＷＭ制御部４７及びインバータ４８を介して転舵用モータ４１が駆動制御される。

【0068】

本実施形態において、操舵トルク制御部４００、電流制御部５００、転舵角目標値生成部６００、転舵角制御部７００、及び電流制御部８００は、それぞれ反力制御系６０又は転舵制御系７０における各制御を実現可能な構成であれば良く、これら各制御ブロックの構成により限定されない。

【0069】

ここで、本開示における操舵方向について説明する。図５は、本開示における操舵方向を説明するための領域図である。図５において、横軸は操舵角を示し、縦軸は舵角速度を示している。

【0070】

図５に示す領域Ａ（（θｈ，ωｈ）＝（＋，＋））では、ハンドル１が右方向に切られた状態で（θｈ＞０）、さらに右方向に切り増されている（ωｈ＞０）ことを示している（以下、「右切り増し操舵」とも称する）。図５に示す領域Ｂ（（θｈ，ωｈ）＝（＋，－））では、ハンドル１が右方向に切られた状態で（θｈ＞０）、左方向に切り戻されている（ωｈ＜０）ことを示している（以下、「左切り戻し操舵」とも称する）。図５に示す領域Ｃ（（θｈ，ωｈ）＝（－，－））では、ハンドル１が左方向に切られた状態で（θｈ＜０）、さらに左方向に切り増されている（ωｈ＜０）ことを示している（以下、「左切り増し操舵」とも称する）。図５に示す領域Ｄ（（θｈ，ωｈ）＝（－，＋））では、ハンドル１が左方向に切られた状態で（θｈ＜０）、右方向に切り戻されている（ωｈ＞０）ことを示している（以下、「右切り戻し操舵」とも称する）。また、図５において、操舵角θｈ軸上（ωｈ＝０）では、ハンドル１が切り増しも切り戻しも行われていない（（θｈ，ωｈ）＝（θｈ，０））ことを示し、舵角速度ωｈ軸上（θｈ＝０）では、ハンドル１がセンター位置にある（（θｈ，ωｈ）＝（０，ωｈ））ことを示している。

【0071】

図６Ａから図６Ｆは、図４に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の各パラメータの時間変化を示す概念図である。図６Ａは、ハンドル角θ１の時間変化を示している。図６Ｂは、コラム角θ２の時間変化を示している。図６Ｃは、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆの時間変化を示している。図６Ｄは、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔの時間変化を示している。図６Ｅは、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとのトルク差分ΔＴｈの時間変化を示している。図６Ｆは、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの時間変化を示している。図６Ａから図６Ｆでは、ハンドル１をセンター位置から等速で右切り増し操舵し、時刻ｔ＿ｓｔにおいて操舵がストッパ３５によって制限された例を示している。ここでは、図６Ｂに示すように、コラム角θ２が制限されたθ２＿ｅｎｄが操舵終端位置とされる。

【0072】

時刻ｔ＿ｓｔまでの期間では、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆに対して実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが略一定のトルク差分ΔＴで追従する（図６Ｅ参照）。このとき、トルク差分ΔＴ（＝Ｔｈ＿ｒｅｆ－Ｔｈ＿ａｃｔ）は正値となる。また、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆは正値であり、このとき、ハンドル１には、コラム軸２を介して右切り増し操舵に抗する操舵反力が生成される。

【0073】

時刻ｔ＿ｓｔにおいてコラム角θ２が操舵終端位置θ２＿ｅｎｄに到達してさらにハンドル１が操舵された場合、トーションバー２Ａの捩れ角Δθ（＝θ１－θ２＿ｅｎｄ）が増大し、トルクセンサ３４から出力される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが増大する（図６Ｄ参照）。その結果として、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆに対して実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが乖離し、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとのトルク差分ΔＴｈが正値から負値となる（図６Ｅ参照）。

【0074】

このとき、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの時間変化量（ΔＩｈ＿ｒｅｆ）が負値に転じ（図６Ｆ参照）、時刻ｔ＿ｒｅ以降においてモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが負値となると、右切り増し操舵に抗する操舵反力が失われ、逆に、右切り増し操舵を補助する操舵力（操舵アシスト力）が反力用モータ３１によって付与されることとなる。

【0075】

このように、図４に示す制御ブロック構成では、操舵終端において切り増し操舵を継続した場合、切り増し操舵を補助する操舵力（操舵アシスト力）が反力用モータ３１によって付与される。これにより、操舵終端に設けられたストッパ３５を含む操舵機構に対して過大な機械的負荷が掛かる可能性がある。また、ストッパ３５によってコラム軸２の下端側の回転（コラム角θ２）が阻害された状態で、反力用モータ３１に過大な電流が流れ、反力用モータ３１や制御装置５０を構成するＥＣＵの消費電力の増加を招く可能性がある。

【0076】

以下、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための具体的な構成及び動作について説明する。

【0077】

（実施形態１）
図７は、実施形態１に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態に係る操舵トルク制御部４００は、減算部４１０、ＰＩＤ制御部４２０、出力制限部４３０、及び電流補償ゲイン演算部４４０を備える。

【0078】

操舵トルク制御部４００には、操舵トルク目標値生成部２００から出力される操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆ、及びトルクセンサ３４によって検出される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが入力される。

【0079】

減算部４１０は、操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとの偏差Ｔｈ＿ｅｒｒを算出する。ＰＩＤ制御部４２０は、減算部４１０の演算結果である操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆと実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとの偏差Ｔｈ＿ｅｒｒがゼロに近づくようにＰＩＤ制御を行い、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａを出力する。本開示において、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａは「第１電流指令値」に対応する。

【0080】

電流補償ゲイン演算部４４０には、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔが入力される。電流補償ゲイン演算部４４０は、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインＧｉを導出する。

【0081】

出力制限部４３０は、電流補償ゲイン演算部４４０によって導出された電流補償ゲインＧｉに基づき、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの出力制限を行う構成部である。本実施形態において、出力制限部４３０は、例えば乗算器である。出力制限部４３０は、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０によって導出された電流補償ゲインＧｉを乗じてモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを算出する。これにより、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大が抑制されたモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが得られる。本開示において、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆは「第２電流指令値」に対応する。

【0082】

図８は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。電流補償ゲイン演算部４４０は、第１判定部４５０、第２判定部４６０、及びゲイン制御部４７０を含む。

【0083】

第１判定部４５０は、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔに基づき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を導出する。

【0084】

具体的に、本実施形態において、第１判定部４５０には、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔの絶対値｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜（以下、単に「実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜」とも称する）に対する第１トルク閾値Ｔｔｈ１が設定されている。第１トルク閾値Ｔｔｈ１は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0085】

第１判定部４５０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ１）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「０」（Ｆｒ１＝０）とし、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「１」（Ｆｒ１＝０）とする。第１トルク閾値Ｔｔｈ１は、例えば、７～１０［Ｎｍ］に設定することができる。

【0086】

第２判定部４６０は、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔに基づき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を導出する。

【0087】

具体的に、本実施形態において、第２判定部４６０には、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜に対する第２トルク閾値Ｔｔｈ２が設定されている。第２トルク閾値Ｔｔｈ２は、第１判定部４５０に設定された第１トルク閾値Ｔｔｈ１よりも小さい値に設定される。第２トルク閾値Ｔｔｈ２は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0088】

第２判定部４６０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「１」（Ｆｒ２＝１）とし、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２以上（Ｔｔｈ２≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「０」（Ｆｒ２＝０）とする。第２トルク閾値Ｔｔｈ２は、例えば、４～５［Ｎｍ］に設定することができる。

【0089】

ゲイン制御部４７０は、第１判定部４５０によって導出された第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１及び第２判定部４６０によって導出された第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２に基づき、電流補償ゲインＧｉを導出する。

【0090】

具体的に、ゲイン制御部４７０は、第１判定部４５０によって導出された第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「０」から「１」に変化したとき、操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを第１ゲイン（ここでは、「１」）から第１ゲインよりも小さい第２ゲイン（ここでは、「０」）に遷移させる。また、ゲイン制御部４７０は、第２判定部４６０によって導出された第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「０」から「１」に変化したとき、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを第２ゲイン（ここでは、「０」）から第１ゲイン（ここでは、「１」）に遷移させる。

【0091】

以下、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部４４０の具体的な動作例について、図９を参照して詳細に説明する。図９は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【0092】

図９では、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0093】

切り増し操舵を行っている時刻ｔ１において実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２以上（Ｔｔｈ２≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ１）となると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」から「０」に変化する。

【0094】

続く時刻ｔ２において実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図７参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０によって導出された電流補償ゲインＧｉ「０」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが「０」となる。

【0095】

時刻ｔ２の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移する。切り戻し操舵を行っている時刻ｔ３において実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１未満（Ｔｔｈ２≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ１）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」から「０」に変化する。

【0096】

続く時刻ｔ４において実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図７参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０によって導出された電流補償ゲインＧｉ「１」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａが出力される。

【0097】

すなわち、本実施形態では、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１よりも小さい第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを０［Ａ］に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ３５を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ３１に流れる電流を制限することができ、反力用モータ３１や制御装置５０を構成するＥＣＵの消費電力の増加を抑制することができる。

【0098】

ここで、比較例として、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜に対するトルク閾値が１つである場合、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜がトルク閾値付近であるとき、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが０［Ａ］と電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａとの間で発振する場合がある。本実施形態では、切り増し操舵において実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１よりも小さい第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを制限する。これにより、操舵終端においてモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが発振することを防ぐことができる。

【0099】

図１０は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。

【0100】

図１０に示す第１変形例では、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合の実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0101】

図１０に示す第１変形例において、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。

【0102】

具体的には、図１０に示すように、時刻ｔ６において第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」となり、第１時間閾値ｔｔｈ１経過後の時刻ｔ７において、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。第１時間閾値ｔｔｈ１は、例えば、０．５～１．０［ｓｅｃ］に設定することができる。

【0103】

また、図１０に示す第１変形例において、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。

【0104】

具体的には、図１０に示すように、時刻ｔ１１において第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」となり、第２時間閾値ｔｔｈ２経過後の時刻ｔ１２において、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。第２時間閾値ｔｔｈ２は、例えば、０．１～０．２［ｓｅｃ］に設定することができる。

【0105】

これにより、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａと０［Ａ］との間で頻繁に切り替わることを防ぐことができる。

【0106】

なお、第１時間閾値ｔｔｈ１及び第２時間閾値ｔｔｈ２は、同一の値であっても良いし、それぞれ異なる値であっても良い。

【0107】

図１１は、実施形態１に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。

【0108】

図１１に示す第２変形例では、上述した第１変形例と同様に、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合の実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0109】

図１１に示す第２変形例において、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、所定の第１時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に単調減少させる。

【0110】

具体的には、図１１に示すように、時刻ｔ６において第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」となり、第１時間閾値ｔｔｈ１経過後の時刻ｔ７から所定の期間ｔｌ１が経過するまで、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に単調減少させる。

【0111】

また、図１１に示す第１変形例において、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定し、所定の第２時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に単調増加させる。

【0112】

具体的には、図１１に示すように、時刻ｔ１１において第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」となり、第２時間閾値ｔｔｈ２経過後の時刻ｔ１２から所定の期間ｔｌ２が経過するまで、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。

【0113】

これにより、電流補償ゲインＧｉが第１ゲイン（ここでは、「１」）と第２ゲイン（ここでは、「０」）との間で切り替わる際のモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの変化を緩やかにすることができる。

【0114】

なお、第１時間変化率及び第２時間変化率は、符号のみが反転した同一の値であっても良いし、それぞれ異なる値であっても良い。また、第１時間変化率及び第２時間変化率は、固定値であっても良いし、電流補償ゲインＧｉを単調減少あるいは単調増加させる間に変化する値であっても良い。

【0115】

（実施形態２）
図１２は、実施形態２に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図１３は、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0116】

実施形態１では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータを実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔとしたが、本実施形態では、実操舵角θｈ＿ａｃｔをパラメータとして、操舵終端の判定を行う構成について説明する。

【0117】

操舵トルク制御部４００ａには、操舵トルク目標値生成部２００から出力される操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆ、トルクセンサ３４によって検出される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔに加え、舵角センサ３３によって検出される実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。

【0118】

電流補償ゲイン演算部４４０ａには、実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。電流補償ゲイン演算部４４０ａは、実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインＧｉを導出する。

【0119】

第１判定部４５０ａは、実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を導出する。

【0120】

具体的に、本実施形態において、第１判定部４５０ａには、実操舵角θｈ＿ａｃｔの絶対値｜θｈ＿ａｃｔ｜（以下、単に「実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜」とも称する）に対する第１操舵角閾値θｔｈ１が設定されている。第１操舵角閾値θｔｈ１は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0121】

第１判定部４５０ａは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ１）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「０」（Ｆｒ１＝０）とし、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「１」（Ｆｒ１＝０）とする。

【0122】

第２判定部４６０ａは、実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を導出する。

【0123】

具体的に、本実施形態において、第２判定部４６０ａには、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜に対する第２操舵角閾値θｔｈ２が設定されている。第２操舵角閾値θｔｈ２は、第１判定部４５０ａに設定された第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい値に設定される。第２操舵角閾値θｔｈ２は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0124】

第２判定部４６０ａは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「１」（Ｆｒ２＝１）とし、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２以上（θｔｈ２≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「０」（Ｆｒ２＝０）とする。

【0125】

以下、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部４４０ａの具体的な動作例について、図１４を参照して詳細に説明する。図１４は、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。

【0126】

図１４では、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0127】

切り増し操舵を行っている時刻ｔ１において実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２以上（θｔｈ２≦｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ１）となると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」から「０」に変化する。

【0128】

続く時刻ｔ２において実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１２参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ａによって導出された電流補償ゲインＧｉ「０」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが「０」となる。

【0129】

時刻ｔ２の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移する。切り戻し操舵を行っている時刻ｔ３において実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１未満（θｔｈ２≦｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ１）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」から「０」に変化する。

【0130】

続く時刻ｔ４において実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１２参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ａによって導出された電流補償ゲインＧｉ「１」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａが出力される。

【0131】

すなわち、本実施形態では、実操舵角θｈ＿ａｃｔをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを０［Ａ］に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ３５を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ３１に流れる電流を制限することができ、反力用モータ３１や制御装置５０を構成するＥＣＵの消費電力の増加を抑制することができる。

【0132】

なお、本実施形態では省略するが、実施形態２に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態１の第１変形例、又は、実施形態１の第２変形例と同様の態様としても良い。

【0133】

すなわち、例えば、ゲイン制御部４７０は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる態様であっても良い。

【0134】

また、例えば、ゲイン制御部４７０は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第１時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に単調減少させ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第２時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に単調増加させる態様であっても良い。

【0135】

（実施形態３）
図１５は、実施形態３に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図１６は、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した各実施形態と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0136】

実施形態３では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータとして、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔを用いる構成について説明する。

【0137】

操舵トルク制御部４００ｂには、実施形態２と同様に、操舵トルク目標値生成部２００から出力される操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆ、トルクセンサ３４によって検出される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ、及び舵角センサ３３によって検出される実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。

【0138】

電流補償ゲイン演算部４４０ｂには、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。電流補償ゲイン演算部４４０ｂは、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインＧｉを導出する。

【0139】

第１判定部４５０ｂは、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を導出する。

【0140】

具体的に、本実施形態において、第１判定部４５０ｂには、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜に対する第１トルク閾値Ｔｔｈ１、及び、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜に対する第１操舵角閾値θｔｈ１が設定されている。第１トルク閾値Ｔｔｈ１及び第１操舵角閾値θｔｈ１は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0141】

第１判定部４５０ｂは、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ１）であるか、又は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ１）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「０」（Ｆｒ１＝０）とし、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）であり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「１」（Ｆｒ１＝０）とする。

【0142】

第２判定部４６０ｂは、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔに基づき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を導出する。

【0143】

具体的に、本実施形態において、第２判定部４６０ｂには、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜に対する第２トルク閾値Ｔｔｈ２、及び、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜に対する第２操舵角閾値θｔｈ２が設定されている。第２トルク閾値Ｔｔｈ２は、第１判定部４５０ｂに設定された第１トルク閾値Ｔｔｈ１よりも小さい値に設定される。第２操舵角閾値θｔｈ２は、第１判定部４５０ｂに設定された第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい値に設定される。第２トルク閾値Ｔｔｈ２及び第２操舵角閾値θｔｈ２は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0144】

第２判定部４６０ｂは、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）であるか、又は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「１」（Ｆｒ２＝１）とし、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２以上であり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２以上（θｔｈ２≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「０」（Ｆｒ２＝０）とする。

【0145】

以下、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部４４０ｂの具体的な動作例について、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄを参照して詳細に説明する。図１７Ａは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。図１７Ｂは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。図１７Ｃは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。図１７Ｄは、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第３変形例を示す概念図である。

【0146】

図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄでは、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0147】

切り増し操舵を行っている時刻ｔ２において、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１５参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ｂによって導出された電流補償ゲインＧｉ「０」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが「０」となる。

【0148】

時刻ｔ２の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移し、切り戻し操舵を行っている時刻ｔ４において、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１５参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ｂによって導出された電流補償ゲインＧｉ「１」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａが出力される。

【0149】

すなわち、本実施形態では、実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ及び実操舵角θｈ＿ａｃｔをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを０［Ａ］に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ３５を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ３１に流れる電流を制限することができ、反力用モータ３１や制御装置５０を構成するＥＣＵの消費電力の増加を抑制することができる。

【0150】

なお、本実施形態では省略するが、実施形態３に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態１の第１変形例、又は、実施形態１の第２変形例と同様の態様としても良い。

【0151】

すなわち、例えば、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させ、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる態様であっても良い。

【0152】

また、例えば、ゲイン制御部４７０は、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第１トルク閾値Ｔｔｈ１以上（Ｔｔｈ１≦｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第１時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に単調減少させ、実操舵トルク｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜が第２トルク閾値Ｔｔｈ２未満（｜Ｔｈ＿ａｃｔ｜＜Ｔｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第２時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に単調増加させる態様であっても良い。

【0153】

（実施形態４）
図１８は、実施形態４に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図１９は、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した各実施形態と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0154】

実施形態４では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータとして、実操舵角θｈ＿ａｃｔ及び実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔを用いる構成について説明する。

【0155】

操舵トルク制御部４００ｃには、実施形態２及び実施形態３と同様に、操舵トルク目標値生成部２００から出力される操舵トルク目標値Ｔｈ＿ｒｅｆ、トルクセンサ３４によって検出される実操舵トルクＴｈ＿ａｃｔ、及び舵角センサ３３によって検出される実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。

【0156】

電流補償ゲイン演算部４４０ｃには、実操舵角θｈ＿ａｃｔが入力される。実操舵角θｈ＿ａｃｔは、電流補償ゲイン演算部４４０ｃの微分部４８０によって微分されて実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔが導出される。電流補償ゲイン演算部４４０ｃは、実操舵角θｈ＿ａｃｔ及び実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインＧｉを導出する。なお、実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔは、実操舵角θｈ＿ａｃｔを微分して導出される態様に限定されない。

【0157】

第１判定部４５０ｃは、実操舵角θｈ＿ａｃｔ及び実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔに基づき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を導出する。

【0158】

具体的に、本実施形態において、第１判定部４５０ｃには、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜に対する第１操舵角閾値θｔｈ１、及び、実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔの絶対値｜ωｈ＿ａｃｔ｜（以下、単に「実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜」とも称する）に対する第１操舵角速度閾値ωｔｈ１が設定されている。第１操舵角閾値θｔｈ１及び第１操舵角速度閾値ωｔｈ１は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0159】

第１判定部４５０ｃは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ１）であるか、又は、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１よりも大きい（ωｔｈ＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）とき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「０」（Ｆｒ１＝０）とし、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ１）であるとき、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１を「１」（Ｆｒ１＝０）とする。

【0160】

第２判定部４６０ｃは、実操舵角θｈ＿ａｃｔ及び実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔに基づき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を導出する。

【0161】

具体的に、本実施形態において、第２判定部４６０ｃには、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜に対する第２操舵角閾値θｔｈ２、及び、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜に対する第２操舵角速度閾値ωｔｈ２が設定されている。第２操舵角閾値θｔｈ２は、第１判定部４５０ｂに設定された第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい値に設定される。第２操舵角速度閾値ωｔｈ２は、第１判定部４５０ｃに設定された第１操舵角速度閾値ωｔｈ１よりも大きい値に設定される。第２操舵角閾値θｔｈ２及び第２操舵角閾値θｔｈ２は、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0162】

第２判定部４６０ｃは、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）であるか、又は、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２よりも大きい（ωｔｈ２＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）とき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「１」（Ｆｒ２＝１）とし、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２以上（θｔｈ２≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）であり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ２）であるとき、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２を「０」（Ｆｒ２＝０）とする。

【0163】

以下、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部４４０ｃの具体的な動作例について、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２０Ｄを参照して詳細に説明する。図２０Ａは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。図２０Ｂは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第１変形例を示す概念図である。図２０Ｃは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第２変形例を示す概念図である。図２０Ｄは、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第３変形例を示す概念図である。

【0164】

図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２０Ｄでは、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２、及び電流補償ゲインＧｉの時間変化を例示している。

【0165】

切り増し操舵を行っている時刻ｔ２において、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ１）となると、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１８参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ｃによって導出された電流補償ゲインＧｉ「０」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆが「０」となる。

【0166】

時刻ｔ２の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移し、切り戻し操舵を行っている時刻ｔ４において、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２よりも大きく（ωｔｈ２＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）なると、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「０」から「１」に変化する。このとき、ゲイン制御部４７０は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部４３０（図１８参照）において、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａに対し、電流補償ゲイン演算部４４０ｃによって導出された電流補償ゲインＧｉ「１」が乗じられ、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａが出力される。

【0167】

すなわち、本実施形態では、実操舵角θｈ＿ａｃｔ及び実操舵角速度ωｈ＿ａｃｔをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ１）となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１よりも小さい第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２よりも大きく（ωｔｈ２＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）なるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆを０［Ａ］に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ３５を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ３１に流れる電流を制限することができ、反力用モータ３１や制御装置５０を構成するＥＣＵの消費電力の増加を抑制することができる。

【0168】

なお、本実施形態では省略するが、実施形態４に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態１の第１変形例、又は、実施形態１の第２変形例と同様の態様としても良い。

【0169】

すなわち、ゲイン制御部４７０は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ１）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に遷移させ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２よりも大きく（ωｔｈ２＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）なり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に遷移させる態様であっても良い。

【0170】

また、例えば、ゲイン制御部４７０は、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角閾値θｔｈ１以上（θｔｈ１≦｜θｈ＿ａｃｔ｜）となり、かつ、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第１操舵角速度閾値ωｔｈ１以下（｜ωｈ＿ａｃｔ｜≦ωｔｈ１）となり、第１操舵終端判定フラグ値Ｆｒ１が「１」を維持している期間が第１時間閾値ｔｔｈ１以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第１時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「１」から「０」に単調減少させ、実操舵角｜θｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角閾値θｔｈ２未満（｜θｈ＿ａｃｔ｜＜θｔｈ２）となるか、あるいは、実操舵角速度｜ωｈ＿ａｃｔ｜が第２操舵角速度閾値ωｔｈ２よりも大きく（ωｔｈ２＜｜ωｈ＿ａｃｔ｜）なり、第２操舵終端判定フラグ値Ｆｒ２が「１」を維持している期間が第２時間閾値ｔｔｈ２以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第２時間変化率で電流補償ゲインＧｉを「０」から「１」に単調増加させる態様であっても良い。

【0171】

（実施形態５）
図２１は、実施形態５に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。上述した各実施形態では、出力制限部４３０が乗算器である例について説明したが、図２１に示す態様の構成とすることで、操舵終端におけるモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの急激な変動を抑制することができる。

【0172】

具体的に、実施形態５に係る出力制限部４３０ａは、符号抽出部４３１、絶対値演算部４３２、乗算部４３３、電流指令値下限値設定部４３４、比較部４３５、及び乗算部４３６を含む。

【0173】

符号抽出部４３１は、ＰＩＤ制御部４２０から出力された電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号を抽出する。具体的には、例えば、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの値を、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの絶対値で除算する。これにより、符号抽出部４３１は、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号が「＋」の場合には「１」を出力し、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号が「－」の場合には「－１」を出力する。具体的に、符号抽出部４３１は、例えば電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号関数Ｓｇｎ（Ｉｒｅｆ＿ａ）を生成する。

【0174】

絶対値演算部４３２は、電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの絶対値処理を行う。乗算部４３３には、絶対値演算部４３２において絶対値処理された電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜が入力される。乗算部４３３は、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜に対して電流補償ゲインＧｉを乗じた電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉを出力する。本開示において、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉは「第３電流指令値」に対応する。

【0175】

電流指令値下限値設定部４３４には、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜に対する下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍが設定されている。電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍは、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。

【0176】

比較部４３５は、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉと電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍとの比較演算処理を行う。具体的に、比較部４３５は、下記（１）式を満たすとき、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉを出力し、下記（２）式を満たすとき、電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍを出力する。

【0177】

｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉ＞Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ・・・（１）

【0178】

｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜×Ｇｉ≦Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ・・・（２）

【0179】

乗算部４３６は、比較部４３５の出力値に対して電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号関数Ｓｇｎ（Ｉｒｅｆ＿ａ）を乗じて、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして出力する。

【0180】

上述した実施形態５に係る出力制限部４３０ａの構成により、電流補償ゲインＧｉに依らず、モータ電流指令値｜Ｉｈ＿ｒｅｆ｜の下限値が電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍに制限される。これにより、操舵終端におけるモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの急激な変動を抑制することができる。

【0181】

（実施形態６）
図２２は、実施形態６に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態５と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0182】

実施形態５では、モータ電流指令値｜Ｉｈ＿ｒｅｆ｜の下限値を電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍに制限する態様につて説明したが、本実施形態では、さらに、電流補償ゲインＧｉに応じてモータ電流指令値｜Ｉｈ＿ｒｅｆ｜の上限値を制限する態様について説明する。

【0183】

具体的に、実施形態６に係る出力制限部４３０ｂは、符号抽出部４３１、絶対値演算部４３２、電流指令値下限値設定部４３４、乗算部４３６、電流指令値上限値生成部４３７、第１比較部４３８、及び第２比較部４３９を含む。

【0184】

電流指令値上限値生成部４３７には、電流補償ゲインＧｉ及び電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍが入力される。図２３は、実施形態６に係る電流指令値上限値生成部の内部構成の一例を示すブロック図である。

【0185】

また、電流指令値上限値生成部４３７には、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜に対する最大値Ｉｒｅｆ_ｌｉｍ＿ｍａｘが設定されている。電流指令値最大値Ｉｒｅｆ_ｌｉｍ＿ｍａｘは、例えば、制御装置５０を構成するＥＣＵのＲＯＭに記憶されている。本開示において、電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍは、例えば、電流指令値最大値Ｉｒｅｆ_ｌｉｍ＿ｍａｘの１０［％］程度とされる。

【0186】

電流指令値上限値生成部４３７は、電流補償ゲインＧｉに応じた電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍを生成する。電流指令値上限値生成部４３７は、図２３に示す構成において、電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍは、下記（３）式で示される。

【0187】

Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍ＝（Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｍａｘ－Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ）×Ｇｉ＋Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ・・・（３）

【0188】

電流指令値上限値生成部４３７は、上記（３）式を用いて、電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍを算出する態様であっても良いし、上記（３）式によって得られる入出力特性をマップとして保持し、当該マップに基づき電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍを導出する態様であっても良い。図２４は、実施形態６に係る電流指令値上限値生成部の入出力特性の一例を示す線図である。

【0189】

第１比較部４３８は、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜と電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍとの比較演算処理を行う。具体的に、第１比較部４３８は、下記（４）式を満たすとき、電流指令値｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜を出力し、下記（５）式を満たすとき、電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍを出力する。

【0190】

｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜≦Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍ・・・（４）

【0191】

｜Ｉｒｅｆ＿ａ｜＞Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍ・・・（５）

【0192】

第２比較部４３９は、第１比較部４３８の出力値Ｃｏｍｐ＿ａと電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍとの比較演算処理を行う。具体的に、比較部４３５は、下記（６）式を満たすとき、第１比較部４３８の出力値Ｃｏｍｐ＿ａを出力し、下記（７）式を満たすとき、電流指令値下限値Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍを出力する。本開示において、第１比較部４３８の出力値Ｃｏｍｐ＿ａは「第３電流指令値」に対応する。

【0193】

Ｃｏｍｐ＿ａ＞Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ・・・（６）

【0194】

Ｃｏｍｐ＿ａ≦Ｉｒｅｆ_ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍ・・・（７）

【0195】

乗算部４３６は、第２比較部４３９の出力値に対して電流指令値Ｉｒｅｆ＿ａの符号関数符号関数Ｓｇｎ（Ｉｒｅｆ＿ａ）を乗じて、モータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆとして出力する。

【0196】

上述した実施形態６に係る出力制限部４３０ｂの構成により、モータ電流指令値｜Ｉｈ＿ｒｅｆ｜の上限値が電流補償ゲインＧｉに応じた電流指令値上限値Ｉｒｅｆ＿ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍに制限される。これにより、ノイズ等による不要なモータ電流指令値Ｉｈ＿ｒｅｆの変動を抑制することができる。

【0197】

なお、上述した実施形態で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0198】

１ ハンドル
２ コラム軸
３ａ，３ｂ タイロッド
５Ｌ，５Ｒ 転舵輪
１０ 車速センサ
１１ イグニションキー
１２ バッテリ
３０ 反力装置
３１ 反力用モータ
３２ 減速機構
３３ 舵角センサ
３４ トルクセンサ
３５ ストッパ（回転制限機構）
４０ 転舵装置
４１ 転舵用モータ
４２ 減速機構
４３ 角度センサ
４４ ピニオンラック機構
５０ 制御装置
６０ 反力制御系
７０ 転舵制御系
２００ 操舵トルク目標値生成部
４００，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ 操舵トルク制御部
４１０ 減算部
４２０ ＰＩＤ制御部
４３０，４３０ａ，４３０ｂ 出力制限部
４３１ 符号抽出部
４３２ 絶対値演算部
４３３ 乗算部
４３４ 電流指令値下限値設定部
４３５ 比較部
４３６ 乗算部
４３７ 電流指令値上限値生成部
４３８ 第１比較部
４３９ 第２比較部
４４０，４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ 電流補償ゲイン演算部
４５０，４５０ａ，４５０ｂ，４５０ｃ 第１判定部
４６０，４６０ａ，４６０ｂ，４６０ｃ 第２判定部
４７０ ゲイン制御部
５００ 電流制御部
６００ 転舵角目標値生成部
７００ 転舵角制御部
８００ 電流制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図20D】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】