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(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】P2024172161
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】操舵制御装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20241205BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20241205BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20241205BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20241205BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D113:00
B62D101:00
B62D119:00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023089705
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(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】細野 寛
(72)【発明者】
【氏名】玉泉 晴天
(72)【発明者】
【氏名】位田 祐基
(72)【発明者】
【氏名】高橋 紗希
【テーマコード（参考）】
3D232
【Ｆターム（参考）】
3D232CC03
3D232CC05
3D232CC08
3D232CC12
3D232DA03
3D232DA04
3D232DA09
3D232DA15
3D232DA23
3D232DA46
3D232DA63
3D232DA64
3D232DC08
3D232DC12
3D232DC18
3D232DD01
3D232DD06
3D232DD07
3D232DD17
3D232EB04
3D232EB12
3D232EC23
3D232EC29
3D232EC37
3D232GG01
(57)【要約】
【課題】軸力勾配の大きさにとって適切な位相補償処理を実現できるようにした操舵制御装置を提供する。
【解決手段】位相遅れ補償処理Ｍ６０は、操舵トルクＴｈを入力として位相遅れ補償をした操舵トルクＴｈｒを出力する。基本アシスト量設定処理Ｍ６６は、操舵トルクＴｈｒを入力として基本アシスト量Ｔａｂを設定する。基本アシスト量Ｔａｂに応じたアシスト量Ｔａから軸力を減算した値によって反力モータのトルクが制御される。位相遅れ補償処理Ｍ６０は、フィルタ係数設定処理Ｍ６４を備える。フィルタ係数設定処理Ｍ６４は軸力勾配ｄＦに応じてフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２を設定する。
【選択図】図４
【解決手段】位相遅れ補償処理Ｍ６０は、操舵トルクＴｈを入力として位相遅れ補償をした操舵トルクＴｈｒを出力する。基本アシスト量設定処理Ｍ６６は、操舵トルクＴｈｒを入力として基本アシスト量Ｔａｂを設定する。基本アシスト量Ｔａｂに応じたアシスト量Ｔａから軸力を減算した値によって反力モータのトルクが制御される。位相遅れ補償処理Ｍ６０は、フィルタ係数設定処理Ｍ６４を備える。フィルタ係数設定処理Ｍ６４は軸力勾配ｄＦに応じてフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２を設定する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステアリング軸に操舵反力を付与する反力モータと、ステアリング軸からの動力伝達が遮断された状態で転舵輪を転舵させる転舵モータと、を備える操舵系を制御対象とし、
反力設定処理、反力付与処理、軸力勾配算出処理、および連動処理を実行するように構成され、
前記反力設定処理は、位相補償処理を利用して前記操舵反力を設定する処理であり、
前記反力付与処理は、前記反力設定処理によって設定された反力を入力として前記反力モータを操作する処理であり、
前記位相補償処理は、前記操舵反力の位相補償をする処理であり、
前記軸力勾配算出処理は、軸力勾配を算出する処理であり、
前記軸力勾配は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記ステアリング軸の回転に抗する力の変化の比を示す変数であり、
前記連動処理は、位相補償規定変数の値と軸力勾配との２つのうちのいずれか１つに応じてもう１つを変更する処理であり、
前記位相補償規定変数は、前記位相補償の仕方を規定するための変数である操舵制御装置。
反力設定処理、反力付与処理、軸力勾配算出処理、および連動処理を実行するように構成され、
前記反力設定処理は、位相補償処理を利用して前記操舵反力を設定する処理であり、
前記反力付与処理は、前記反力設定処理によって設定された反力を入力として前記反力モータを操作する処理であり、
前記位相補償処理は、前記操舵反力の位相補償をする処理であり、
前記軸力勾配算出処理は、軸力勾配を算出する処理であり、
前記軸力勾配は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記ステアリング軸の回転に抗する力の変化の比を示す変数であり、
前記連動処理は、位相補償規定変数の値と軸力勾配との２つのうちのいずれか１つに応じてもう１つを変更する処理であり、
前記位相補償規定変数は、前記位相補償の仕方を規定するための変数である操舵制御装置。
【請求項2】
前記反力設定処理は、アシスト量設定処理と、軸力設定処理と、を含み、
前記軸力設定処理は、運転者による前記ステアリング軸の回転操作に抗する力である軸力を設定する処理であり、
前記アシスト量設定処理は、前記位相補償処理を含んで且つアシスト量を設定する処理であり、
前記アシスト量は、運転者が前記ステアリング軸を回転させるのをアシストする量であり、
前記操舵反力は、前記アシスト量を前記軸力から減算した値に応じて定まる量であり、
前記軸力勾配算出処理は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記軸力設定処理によって設定される前記軸力の変化量を算出する処理である請求項１記載の操舵制御装置。
前記軸力設定処理は、運転者による前記ステアリング軸の回転操作に抗する力である軸力を設定する処理であり、
前記アシスト量設定処理は、前記位相補償処理を含んで且つアシスト量を設定する処理であり、
前記アシスト量は、運転者が前記ステアリング軸を回転させるのをアシストする量であり、
前記操舵反力は、前記アシスト量を前記軸力から減算した値に応じて定まる量であり、
前記軸力勾配算出処理は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記軸力設定処理によって設定される前記軸力の変化量を算出する処理である請求項１記載の操舵制御装置。
【請求項3】
前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記位相補償規定変数の値を変更する処理である請求項１記載の操舵制御装置。
【請求項4】
前記アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、
前記位相補償処理は、位相遅れ補償処理を含み、
前記位相遅れ補償処理は、前記検出値の位相を遅らせて前記アシスト量設定処理に入力する処理であり、
前記位相補償規定変数は、遅れ規定変数を含み、
前記遅れ規定変数は、前記位相遅れ補償処理を規定する変数であり、
前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記遅れ規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
前記位相補償処理は、位相遅れ補償処理を含み、
前記位相遅れ補償処理は、前記検出値の位相を遅らせて前記アシスト量設定処理に入力する処理であり、
前記位相補償規定変数は、遅れ規定変数を含み、
前記遅れ規定変数は、前記位相遅れ補償処理を規定する変数であり、
前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記遅れ規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
【請求項5】
前記アシスト量設定処理は、基本アシスト量設定処理を含み、
前記基本アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて基本アシスト量を設定する処理であり、
前記位相補償処理は、位相進み補償処理を含み、
前記位相進み補償処理は、前記検出値を入力として前記基本アシスト量の進み補正量を算出する処理であり、
前記アシスト量設定処理は、前記基本アシスト量を前記進み補正量によって補正した値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、
前記位相補償規定変数は、前記進み規定変数を含み、
前記位相進み規定変数は、前記位相進み補償処理を規定する変数であり、
前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記進み規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
前記基本アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて基本アシスト量を設定する処理であり、
前記位相補償処理は、位相進み補償処理を含み、
前記位相進み補償処理は、前記検出値を入力として前記基本アシスト量の進み補正量を算出する処理であり、
前記アシスト量設定処理は、前記基本アシスト量を前記進み補正量によって補正した値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、
前記位相補償規定変数は、前記進み規定変数を含み、
前記位相進み規定変数は、前記位相進み補償処理を規定する変数であり、
前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記進み規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
【請求項6】
前記軸力設定処理は、軸力規定変数の値に応じて前記軸力を設定する処理を含み、
前記軸力規定変数は、前記操舵系の角度変数の値に対する前記軸力の関係を規定するための変数であり、
前記連動処理は、前記位相補償規定変数の値を入力として前記軸力規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
前記軸力規定変数は、前記操舵系の角度変数の値に対する前記軸力の関係を規定するための変数であり、
前記連動処理は、前記位相補償規定変数の値を入力として前記軸力規定変数の値を変更する処理を含む請求項２記載の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば下記特許文献１には、電動パワーステアリング装置を制御対象とする制御装置が記載されている。この制御装置は、アシスト力を生成するモータのトルクを位相補償処理を利用しつつ設定する。これは、システムの安定化等を狙った設定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１４４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明者は、ステアリング軸と転舵輪との動力伝達が遮断された状態の操舵系の制御を検討した。その場合、操舵系の特性を制御によって調整する自由度が高い。しかし、操舵系の特性を任意に設定する場合、位相補償処理による安定化の効果が損なわれるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．ステアリング軸に操舵反力を付与する反力モータと、ステアリング軸からの動力伝達が遮断された状態で転舵輪を転舵させる転舵モータと、を備える操舵系を制御対象とし、反力設定処理、反力付与処理、軸力勾配算出処理、および連動処理を実行するように構成され、前記反力設定処理は、位相補償処理を利用して前記操舵反力を設定する処理であり、前記反力付与処理は、前記反力設定処理によって設定された反力を入力として前記反力モータを操作する処理であり、前記位相補償処理は、前記操舵反力の位相補償をする処理であり、前記軸力勾配算出処理は、軸力勾配を算出する処理であり、前記軸力勾配は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記ステアリング軸の回転に抗する力の変化の比を示す変数であり、前記連動処理は、位相補償規定変数の値と軸力勾配との２つのうちのいずれか１つに応じてもう１つを変更する処理であり、前記位相補償規定変数は、前記位相補償の仕方を規定するための変数である操舵制御装置。
１．ステアリング軸に操舵反力を付与する反力モータと、ステアリング軸からの動力伝達が遮断された状態で転舵輪を転舵させる転舵モータと、を備える操舵系を制御対象とし、反力設定処理、反力付与処理、軸力勾配算出処理、および連動処理を実行するように構成され、前記反力設定処理は、位相補償処理を利用して前記操舵反力を設定する処理であり、前記反力付与処理は、前記反力設定処理によって設定された反力を入力として前記反力モータを操作する処理であり、前記位相補償処理は、前記操舵反力の位相補償をする処理であり、前記軸力勾配算出処理は、軸力勾配を算出する処理であり、前記軸力勾配は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記ステアリング軸の回転に抗する力の変化の比を示す変数であり、前記連動処理は、位相補償規定変数の値と軸力勾配との２つのうちのいずれか１つに応じてもう１つを変更する処理であり、前記位相補償規定変数は、前記位相補償の仕方を規定するための変数である操舵制御装置。
【0006】
位相補償処理の時定数等の設定に応じて、位相補償処理が有効に機能する軸力勾配の大きさが異なる。そこで、上記構成では、位相補償の仕方を規定する変数と軸力勾配との２つのうちのいずれか１つに応じてもう１つを変更する。これにより、軸力勾配の大きさにとって適切な位相補償処理を実現できる。
【0007】
２．前記反力設定処理は、アシスト量設定処理と、軸力設定処理と、を含み、前記軸力設定処理は、運転者による前記ステアリング軸の回転操作に抗する力である軸力を設定する処理であり、前記アシスト量設定処理は、前記位相補償処理を含んで且つアシスト量を設定する処理であり、前記アシスト量は、運転者が前記ステアリング軸を回転させるのをアシストする量であり、前記操舵反力は、前記アシスト量を前記軸力から減算した値に応じて定まる量であり、前記軸力勾配算出処理は、前記ステアリング軸の回転角の変化に対する前記軸力設定処理によって設定される前記軸力の変化量を算出する処理である上記１記載の操舵制御装置。
【0008】
ステアリング軸と転舵輪との動力伝達がなされる操舵系では、転舵輪からの軸力が運転者によるステアリング軸の回転操作を妨げる力となる。そのため、アシスト量が運転者の操舵をアシストする量となる。一方、上記構成では、ステアリング軸と転舵輪との動力伝達が遮断された状態で、制御によって仮想的にステアリング軸の回転操作に抗する軸力を実現できる。そのため、ステアリング軸と転舵輪との動力伝達がなされる操舵系と同様のコンセプトで、アシスト量を設定できる。
【0009】
３．前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記位相補償規定変数の値を変更する処理である上記１または２記載の操舵制御装置である。
上記構成では、軸力勾配に応じて位相補償処理による位相補償の仕方を変更する。そのため、軸力勾配に応じて適切な位相補償を実現できる。
上記構成では、軸力勾配に応じて位相補償処理による位相補償の仕方を変更する。そのため、軸力勾配に応じて適切な位相補償を実現できる。
【0010】
４．前記アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、前記位相補償処理は、位相遅れ補償処理を含み、前記位相遅れ補償処理は、前記検出値の位相を遅らせて前記アシスト量設定処理に入力する処理であり、前記位相補償規定変数は、遅れ規定変数を含み、前記遅れ規定変数は、前記位相遅れ補償処理を規定する変数であり、前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記遅れ規定変数の値を変更する処理を含む上記２または３記載の操舵制御装置である。
【0011】
上記構成では、軸力勾配に応じて位相遅れ補償処理による位相補償の仕方を変更する。そのため、軸力勾配に応じて適切な位相遅れ補償を実現できる。
５．前記アシスト量設定処理は、基本アシスト量設定処理を含み、前記基本アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて基本アシスト量を設定する処理であり、前記位相補償処理は、位相進み補償処理を含み、前記位相進み補償処理は、前記検出値を入力として前記基本アシスト量の進み補正量を算出する処理であり、前記アシスト量設定処理は、前記基本アシスト量を前記進み補正量によって補正した値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、前記位相補償規定変数は、前記進み規定変数を含み、前記位相進み規定変数は、前記位相進み補償処理を規定する変数であり、前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記進み規定変数の値を変更する処理を含む上記１～４のいずれか１つに記載の操舵制御装置。
５．前記アシスト量設定処理は、基本アシスト量設定処理を含み、前記基本アシスト量設定処理は、前記ステアリング軸に入力される操舵トルクの検出値に応じて基本アシスト量を設定する処理であり、前記位相補償処理は、位相進み補償処理を含み、前記位相進み補償処理は、前記検出値を入力として前記基本アシスト量の進み補正量を算出する処理であり、前記アシスト量設定処理は、前記基本アシスト量を前記進み補正量によって補正した値に応じて前記アシスト量を設定する処理であり、前記位相補償規定変数は、前記進み規定変数を含み、前記位相進み規定変数は、前記位相進み補償処理を規定する変数であり、前記連動処理は、前記軸力勾配を入力として前記進み規定変数の値を変更する処理を含む上記１～４のいずれか１つに記載の操舵制御装置。
【0012】
上記構成では、軸力勾配に応じて位相進み補償処理による位相補償の仕方を変更する。そのため、軸力勾配に応じて適切な位相進み補償を実現できる。
６．前記軸力設定処理は、軸力規定変数の値に応じて前記軸力を設定する処理を含み、前記軸力規定変数は、前記操舵系の角度変数の値に対する前記軸力の関係を規定するための変数であり、前記連動処理は、前記位相補償規定変数の値を入力として前記軸力規定変数の値を変更する処理を含む上記２記載の操舵制御装置。
６．前記軸力設定処理は、軸力規定変数の値に応じて前記軸力を設定する処理を含み、前記軸力規定変数は、前記操舵系の角度変数の値に対する前記軸力の関係を規定するための変数であり、前記連動処理は、前記位相補償規定変数の値を入力として前記軸力規定変数の値を変更する処理を含む上記２記載の操舵制御装置。
【0013】
上記構成では、位相補償規定変数の値に応じて軸力規定変数の値を変更することから、位相補償処理に対応できる範囲に軸力勾配を設定することが可能となる。
なお、上記６の構成は、上記４にかかる位相遅れ補償処理と上記５にかかる位相進み補償処理との少なくとも１つの処理を実行するように構成されていてもよい。
なお、上記６の構成は、上記４にかかる位相遅れ補償処理と上記５にかかる位相進み補償処理との少なくとも１つの処理を実行するように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第１の実施形態にかかる操舵システムの構成を示す図である。
【図2】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【図3】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【図4】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【図5】第２の実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【図6】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「前提構成」
図１に示す車両の操舵装置１０は、ステアバイワイヤ式の装置である。操舵装置１０は、ステアリングホイール１２と、ステアリング軸１４と、反力アクチュエータ２０と、転舵アクチュエータ３０と、を備えている。ステアリング軸１４は、ステアリングホイール１２に連結されている。反力アクチュエータ２０は、運転者がステアリングホイール１２を操作する力に抗する力を付与するアクチュエータである。反力アクチュエータ２０は、反力モータ２２と、反力用インバータ２４と、反力用減速機構２６とを有している。反力モータ２２は、ステアリング軸１４を介してステアリングホイール１２に操舵に抗する力である操舵反力を付与する。反力モータ２２は、反力用減速機構２６を介してステアリング軸１４に連結されている。反力モータ２２には、一例として、３相の同期電動機が採用されている。反力用減速機構２６は、たとえば、ウォームアンドホイールからなる。
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「前提構成」
図１に示す車両の操舵装置１０は、ステアバイワイヤ式の装置である。操舵装置１０は、ステアリングホイール１２と、ステアリング軸１４と、反力アクチュエータ２０と、転舵アクチュエータ３０と、を備えている。ステアリング軸１４は、ステアリングホイール１２に連結されている。反力アクチュエータ２０は、運転者がステアリングホイール１２を操作する力に抗する力を付与するアクチュエータである。反力アクチュエータ２０は、反力モータ２２と、反力用インバータ２４と、反力用減速機構２６とを有している。反力モータ２２は、ステアリング軸１４を介してステアリングホイール１２に操舵に抗する力である操舵反力を付与する。反力モータ２２は、反力用減速機構２６を介してステアリング軸１４に連結されている。反力モータ２２には、一例として、３相の同期電動機が採用されている。反力用減速機構２６は、たとえば、ウォームアンドホイールからなる。
【0016】
転舵アクチュエータ３０は、運転者によるステアリングホイール１２の操作が示す運転者の操舵の意思に応じて転舵輪３４を転舵させる用途を有したアクチュエータである。転舵アクチュエータ３０は、ラック軸３２と、転舵モータ４２と、転舵用インバータ４４と、転舵伝達機構４６と、変換機構４８とを備えている。転舵モータ４２には、一例として、３相の表面磁石同期電動機（ＳＰＭ）が採用されている。転舵伝達機構４６は、ベルト伝達機構からなる。転舵伝達機構４６によって、転舵モータ４２の回転動力が変換機構４８に伝達される。変換機構４８は、伝達された回転動力を、ラック軸３２の軸方向の変位動力に変換する。ラック軸３２の軸方向への変位によって、転舵輪３４が転舵される。
【0017】
操舵制御装置５０は、ステアリングホイール１２および転舵輪３４を制御対象とする。すなわち、操舵制御装置５０は、制御対象としてのステアリングホイール１２の制御量である、運転者の操舵に抗する操舵反力を制御する。また、操舵制御装置５０は、制御対象としての転舵輪３４の制御量である転舵角を制御する。転舵角は、転舵輪３４としてのタイヤの切れ角である。
【0018】
操舵制御装置５０は、制御量の制御のために、トルクセンサ６０によって検出される操舵トルクＴｈを参照する。操舵トルクＴｈは、運転者がステアリングホイール１２の操作を通じてステアリング軸１４に付与したトルクである。操舵制御装置５０は、制御量の制御のために、操舵側回転角センサ６２によって検出される、反力モータ２２の回転軸の角度である回転角θａを参照する。また、操舵制御装置５０は、制御量の制御のために、反力モータ２２を流れる電流ｉｕｓ，ｉｖｓ，ｉｗｓを参照する。電流ｉｕｓ，ｉｖｓ，ｉｗｓは、たとえば反力用インバータ２４の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として検出されるものであってもよい。操舵制御装置５０は、制御量の制御のために、転舵側回転角センサ６４によって検出される、転舵モータ４２の回転軸の角度である回転角θｂを参照する。また、操舵制御装置５０は、制御量の制御のために、転舵モータ４２を流れる電流ｉｕｔ，ｉｖｔ，ｉｗｔを参照する。電流ｉｕｔ，ｉｖｔ，ｉｗｔは、たとえば転舵用インバータ４４の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として検出されるものであってもよい。操舵制御装置５０は、車速センサ６６によって検出される車速Ｖを参照する。
【0019】
操舵制御装置５０は、ＰＵ５２、および記憶装置５４を備えている。ＰＵ５２は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、およびＴＰＵ等のソフトウェア処理装置である。記憶装置５４は、電気的に書き換え不可能な不揮発性メモリであってもよい。また記憶装置５４は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ、およびディスク媒体等の記憶媒体であってもよい。
【0020】
【0021】
操舵角算出処理Ｍ１０は、回転角θａを、例えば、車両が直進しているときのステアリングホイール１２の位置であるステアリング中立位置からの反力モータ２２の回転数をカウントすることにより、３６０度を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。操舵角算出処理Ｍ１０は、換算して得られた積算角に反力用減速機構２６の回転速度比に基づき換算係数を乗算することで、操舵角θｓを算出する処理を含む。
【0022】
転舵相当角算出処理Ｍ１２は、回転角θｂを、例えば、車両が直進しているときのラック軸３２の位置であるラック中立位置からの転舵モータ４２の回転数をカウントすることにより、３６０度を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。転舵相当角算出処理Ｍ１２は、換算して得られた積算角に転舵伝達機構４６の減速比および変換機構４８のリード等に応じた換算係数を乗算することで、転舵輪３４の転舵角に応じた転舵相当角θｐを算出する処理を含む。転舵相当角θｐは、転舵角と比例関係にある量である。なお、転舵相当角θｐは、一例として、ラック中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。
【0023】
目標転舵相当角算出処理Ｍ１８は、操舵角θｓと、車速Ｖとに応じて、目標転舵相当角θｐ＊を算出する処理である。
アシスト量設定処理Ｍ２０は、操舵トルクＴｈ、および車速Ｖを入力として、アシスト量Ｔａを算出する処理である。アシスト量Ｔａは、運転者の操舵方向と同一方向の量となっている。アシスト量Ｔａの大きさは、運転者による操舵をアシストする力を大きくする場合に大きい値に設定される。
アシスト量設定処理Ｍ２０は、操舵トルクＴｈ、および車速Ｖを入力として、アシスト量Ｔａを算出する処理である。アシスト量Ｔａは、運転者の操舵方向と同一方向の量となっている。アシスト量Ｔａの大きさは、運転者による操舵をアシストする力を大きくする場合に大きい値に設定される。
【0024】
軸力設定処理Ｍ２２は、車速Ｖ、転舵モータ４２のｑ軸電流ｉｑｔ、および目標転舵相当角θｐ＊を入力として、転舵輪３４を通じてラック軸３２に作用する軸力Ｆを算出する処理である。軸力Ｆは、転舵輪３４を通じてラック軸３２に作用する力を制御によって表現する値である。ただし、軸力Ｆは、ラック軸３２に作用する力を高精度に推定することを意図している必要はない。軸力Ｆは、たとえばラック軸３２に作用する力を仮想的に定めたものであってもよい。軸力Ｆは、ステアリング軸１４に加わるトルクに換算されている。すなわち、転舵輪３４とステアリング軸１４との動力伝達が可能な状態と仮定した場合にステアリング軸１４に加わるトルクに換算されている。軸力Ｆは、運転者の操舵方向とは反対方向に作用する量である。軸力設定処理Ｍ２２は、目標転舵相当角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、軸力Ｆの絶対値が大きくなるように軸力Ｆを算出する処理としてもよい。またたとえば、軸力設定処理Ｍ２２は、車速Ｖが大きくなるにつれて軸力Ｆの絶対値が大きくなるように軸力Ｆを算出する処理としてもよい。また、軸力設定処理Ｍ２２は、ｑ軸電流ｉｑｔの絶対値が大きくなるほど、軸力Ｆの絶対値が大きくなるように軸力Ｆを算出する処理としてもよい。ここで、ｑ軸電流ｉｑｔは、ＰＵ５２によって、転舵相当角θｐと、電流ｉｕｔ，ｉｖｔ，ｉｗｔとに応じて算出される。
【0025】
減算処理Ｍ２４は、アシスト量Ｔａから軸力Ｆを減算した値を、目標反力トルクＴｓに代入する処理である。目標反力トルクＴｓは、反力モータ２２がステアリング軸１４に加えるトルクの目標値である。
【0026】
反力用操作信号生成処理Ｍ２６は、ステアリング軸１４に加えるトルクが目標反力トルクＴｓとなるように、反力モータ２２のトルクを制御すべく、反力用インバータ２４に対する操作信号ＭＳｓを生成する処理である。詳しくは、反力用操作信号生成処理Ｍ２６は、目標反力トルクＴｓを反力モータ２２の目標トルクに換算する処理を含む。また、反力用操作信号生成処理Ｍ２６は、電流のフィードバック制御によって、反力モータ２２を流れる電流を目標反力トルクＴｓから定まる電流に近づけるべく、反力用インバータ２４に対する操作信号ＭＳｓを算出する処理を含む。なお、操作信号ＭＳｓは、実際には、反力用インバータ２４の６つのスイッチング素子のそれぞれに対する操作信号となっている。反力モータ２２のトルクが目標反力トルクＴｓとされることにより、ステアリングホイール１２を回転させようとする力に抗する操舵反力は、「（－１）・Ｔｓ」となる。
【0027】
転舵フィードバック処理Ｍ３０は、転舵相当角θｐを制御量として且つ目標転舵相当角θｐ＊を制御量の目標値とするフィードバック制御の操作量を、目標転舵トルクＴｔ＊に代入する処理である。目標転舵トルクＴｔ＊は、転舵モータ４２のトルクと一定の比率を有する。
【0028】
転舵用操作信号生成処理Ｍ３２は、転舵モータ４２のトルクが目標転舵トルクＴｔ＊と一定の比率を有した値となるように、転舵モータ４２のトルクを制御すべく、転舵用インバータ４４に対する操作信号ＭＳｔを生成する処理である。詳しくは、転舵用操作信号生成処理Ｍ３２は、目標転舵トルクＴｔ＊を転舵モータ４２の目標トルクに換算する処理を含む。また、転舵用操作信号生成処理Ｍ３２は、電流のフィードバック制御によって、転舵モータ４２を流れる電流を目標トルクから定まる電流に近づけるべく、転舵用インバータ４４に対する操作信号ＭＳｔを算出する処理を含む。なお、操作信号ＭＳｔは、実際には、転舵用インバータ４４の６つのスイッチング素子のそれぞれに対する操作信号となっている。
【0029】
「軸力設定処理」
図３に、軸力設定処理Ｍ２２の詳細を示す。
角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊、および車速Ｖを入力として、角度軸力Ｆｒを算出する処理である。角度軸力Ｆｒは、任意に設定する車両のモデル等により規定される軸力の推定値である。角度軸力Ｆｒは、路面情報が反映されない軸力として算出される。路面情報とは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の情報である。例えば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理であってもよい。またたとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、車速Ｖが大きくなるにつれて角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理であってもよい。
図３に、軸力設定処理Ｍ２２の詳細を示す。
角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊、および車速Ｖを入力として、角度軸力Ｆｒを算出する処理である。角度軸力Ｆｒは、任意に設定する車両のモデル等により規定される軸力の推定値である。角度軸力Ｆｒは、路面情報が反映されない軸力として算出される。路面情報とは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の情報である。例えば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理であってもよい。またたとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、車速Ｖが大きくなるにつれて角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理であってもよい。
【0030】
詳しくは、角度軸力設定処理Ｍ４０は、マップデータである角度軸力マップＭ４０ａを用いて、角度軸力Ｆｒをマップ演算する処理である。角度軸力マップＭ４０ａは、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖを入力として且つ、角度軸力Ｆｒを出力変数とするマップである。
【0031】
ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理とすればよい。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。また、これに代えて、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の入力変数の値のうちの最も近い値に対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理としてもよい。
【0032】
電流軸力設定処理Ｍ４２は、転舵モータ４２のｑ軸電流ｉｑｔを入力として、電流軸力Ｆｉを算出する処理である。電流軸力Ｆｉは、転舵輪３４を転舵させるべく動作するラック軸３２に実際に作用する軸力、すなわちラック軸３２に実際に伝達される軸力の推定値である。電流軸力Ｆｉは、上記路面情報が反映される軸力として算出される。たとえば、電流軸力設定処理Ｍ４２は、転舵モータ４２によってラック軸３２に加えられるトルクと、転舵輪３４を通じてラック軸３２に加えられる力に応じたトルクとが釣り合うとして、電流軸力Ｆｉを算出する処理であってもよい。すなわち、電流軸力設定処理Ｍ４２は、ｑ軸電流ｉｑｔの絶対値が大きくなるほど、電流軸力Ｆｉの絶対値を大きい値に算出する処理である。
【0033】
詳しくは、電流軸力設定処理Ｍ４２は、電流軸力マップＭ４２ａを用いて電流軸力Ｆｉをマップ演算する処理である。電流軸力マップＭ４２ａは、ｑ軸電流ｉｑｔを入力変数として且つ電流軸力Ｆｉを出力変数とするマップである。
【0034】
配分比算出処理Ｍ４６は、車速Ｖおよび目標転舵相当角θｐ＊を入力として、割合Ｄｉを算出する処理である。割合Ｄｉは、角度軸力Ｆｒと、電流軸力Ｆｉとの和に対する電流軸力Ｆｉの割合である。割合Ｄｉは、ゼロ以上１以下の値を有する。配分比算出処理Ｍ４６は、たとえば記憶装置５４にマップデータが記憶された状態でＰＵ５２によって割合Ｄｉをマップ演算する処理とすればよい。ここで、マップデータは、車速Ｖおよび目標転舵相当角θｐ＊を入力変数として且つ、割合Ｄｉを出力変数とするデータである。
【0035】
第２配分比算出処理Ｍ４８は、「１」から割合Ｄｉを減算することによって、第２割合「１－Ｄｉ」を算出する処理である。第２割合は、角度軸力Ｆｒと、電流軸力Ｆｉとの和に対する角度軸力Ｆｒの割合である。
【0036】
第１割合乗算処理Ｍ５０は、電流軸力Ｆｉに割合Ｄｉを乗算する処理である。第２割合乗算処理Ｍ５２は、角度軸力Ｆｒに第２割合を乗算する処理である。加算処理Ｍ５４は、第１割合乗算処理Ｍ５０の出力値と、第２割合乗算処理Ｍ５２の出力値とを加算した値を、軸力Ｆに代入する処理である。すなわち、軸力Ｆは、角度軸力Ｆｒと電流軸力Ｆｉとの加重平均処理値となっている。
【0037】
「アシスト量設定処理」
図４に、アシスト量設定処理Ｍ２０の詳細を示す。
位相遅れ補償処理Ｍ６０は、操舵トルクＴｈの位相を遅らせる処理である。これは、たとえば、トルクセンサ６０が備えるトーションバーの両側の位相差の周波数特性を調整すべく、操舵トルクＴｈに位相補償をすることを目的とする処理であってもよい。位相遅れ補償処理Ｍ６０の出力値である位相補償後の操舵トルクＴｈが、操舵トルクＴｈｒである。位相遅れ補償処理Ｍ６０は、フィルタ処理Ｍ６２およびフィルタ係数設定処理Ｍ６４を含む。
図４に、アシスト量設定処理Ｍ２０の詳細を示す。
位相遅れ補償処理Ｍ６０は、操舵トルクＴｈの位相を遅らせる処理である。これは、たとえば、トルクセンサ６０が備えるトーションバーの両側の位相差の周波数特性を調整すべく、操舵トルクＴｈに位相補償をすることを目的とする処理であってもよい。位相遅れ補償処理Ｍ６０の出力値である位相補償後の操舵トルクＴｈが、操舵トルクＴｈｒである。位相遅れ補償処理Ｍ６０は、フィルタ処理Ｍ６２およびフィルタ係数設定処理Ｍ６４を含む。
【0038】
フィルタ処理Ｍ６２は、位相遅れフィルタと、ローパスフィルタとを含む。位相遅れフィルタの伝達関数は、「（１＋α・Ｔ１・ｓ）／（１＋Ｔ１・ｓ）」である。ローパスフィルタの伝達関数は、「１／（１＋Ｔ２・ｓ）」である。操舵トルクＴｈに、位相遅れフィルタおよびローパスフィルタによる処理が施された値が操舵トルクＴｈｒである。
【0039】
フィルタ係数設定処理Ｍ６４は、位相遅れフィルタのフィルタ係数α，Ｔ１およびローパスフィルタのフィルタ係数Ｔ２を設定する。フィルタ係数設定処理Ｍ６４は、車速Ｖ、後述のアシスト勾配Ｒ、および後述の軸力勾配ｄＦに応じて、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２を設定する。
【0040】
基本アシスト量設定処理Ｍ６６は、操舵トルクＴｈｒおよび車速Ｖを入力として基本アシスト量Ｔａｂを設定する処理である。基本アシスト量設定処理Ｍ６６は、基本アシスト量Ｔａｂを、操舵トルクＴｈｒと正の相関を有する値に設定する。この処理は、たとえば、記憶装置５４にマップデータが予め記憶された状態において、ＰＵ５２によって基本アシスト量Ｔａｂをマップ演算する処理としてもよい。マップデータは、操舵トルクＴｈｒおよび車速Ｖを入力変数として且つ、基本アシスト量Ｔａｂを出力変数とするデータである。
【0041】
基本アシスト量設定処理Ｍ６６は、アシスト勾配Ｒを算出して出力する処理を含む。アシスト勾配Ｒは、操舵トルクＴｈｒの変化に対する基本アシスト量Ｔａｂの変化の比を示す。
【0042】
位相進み補償処理Ｍ７０は、アシスト量Ｔａの位相を進ませる処理である。これは、たとえば、操舵トルクＴｈの変化に対するステアリングホイール１２の変化の応答遅れを調整すべく、アシスト量Ｔａに位相補償を施すことを目的としてもよい。位相進み補償処理Ｍ７０は、微分演算Ｍ７２、ゲイン設定処理Ｍ７４および乗算処理Ｍ７６を含む。
【0043】
微分演算Ｍ７２は、操舵トルクＴｈの１階の時間微分値ｄＴｈを算出する処理である。ゲイン設定処理Ｍ７４は、アシスト勾配Ｒ、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦを入力としてゲインＧａｄを設定する処理である。ゲイン設定処理Ｍ７４は、記憶装置５４にマップデータが予め記憶された状態においてゲインＧａｄをマップ演算する処理であってもよい。このマップデータは、アシスト勾配Ｒ、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦを入力変数として且つ、ゲインＧａｄを出力変数とするデータである。
【0044】
乗算処理Ｍ７６は、時間微分値ｄＴｈにゲインＧａｄを乗算する処理である。時間微分値ｄＴｈとゲインＧａｄとの積が、位相進み補償処理Ｍ７０の出力としての進み補償量Ｔａｄである。
【0045】
合成処理Ｍ８０は、基本アシスト量Ｔａｂに、進み補償量Ｔａｄを加算する処理である。こうして算出された値が、アシスト量Ｔａである。
軸力勾配算出処理Ｍ９０は、車速Ｖ、目標転舵相当角θｐ＊、およびｑ軸電流ｉｑｔを入力として軸力勾配ｄＦを算出する処理である。軸力勾配ｄＦは、操舵角θｓの変化に対する軸力Ｆの変化の比を示す変数である。図３に示したように、角度軸力Ｆｒは、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖを入力として算出される。目標転舵相当角θｐ＊は、操舵角θｓと相関を有する変数である。したがって、操舵角θｓの変化に対する角度軸力Ｆｒの変化の比は、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖに応じて算出可能である。
軸力勾配算出処理Ｍ９０は、車速Ｖ、目標転舵相当角θｐ＊、およびｑ軸電流ｉｑｔを入力として軸力勾配ｄＦを算出する処理である。軸力勾配ｄＦは、操舵角θｓの変化に対する軸力Ｆの変化の比を示す変数である。図３に示したように、角度軸力Ｆｒは、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖを入力として算出される。目標転舵相当角θｐ＊は、操舵角θｓと相関を有する変数である。したがって、操舵角θｓの変化に対する角度軸力Ｆｒの変化の比は、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖに応じて算出可能である。
【0046】
一方、図３に例示した処理では、電流軸力Ｆｉは、角度を示す変数とは独立に設定される。しかし、ｑ軸電流ｉｑｔが、転舵相当角θｐを制御量とするフィードバック制御によって実現されることなどから、操舵角θｓの変化に対する電流軸力Ｆｉの変化には関係がある。そのため、目標転舵相当角θｐ＊およびｑ軸電流ｉｑｔを入力として、操舵角θｓの変化に対する電流軸力Ｆｉの変化の比を把握できる。
【0047】
具体的には、軸力勾配算出処理Ｍ９０は、車速Ｖ、目標転舵相当角θｐ＊、およびｑ軸電流ｉｑｔを入力として軸力勾配ｄＦをマップ演算する処理とすればよい。ここで、マップは、車速Ｖ、目標転舵相当角θｐ＊、およびｑ軸電流ｉｑｔを入力変数として且つ、軸力勾配ｄＦを出力変数とする。
【0048】
「本実施形態の作用および効果」
ＰＵ５２は、アシスト量Ｔａから軸力Ｆを減算することによって目標反力トルクＴｓを設定する。そして、反力モータ２２のトルクを目標反力トルクＴｓに応じて制御する。軸力Ｆは、制御設計によって調整可能な値である。そのため、制御設計によって、運転者に与える操舵反力を自由に設計できる。ただし、操舵角θｓの変化に対する軸力Ｆの変化が大きいほど、操舵系の安定性が低下しやすい。そのため、位相遅れ補償処理Ｍ６０による適切な位相遅れ補償と、位相進み補償処理Ｍ７０による適切な位相進み補償と、は、軸力勾配ｄＦに依存する。
ＰＵ５２は、アシスト量Ｔａから軸力Ｆを減算することによって目標反力トルクＴｓを設定する。そして、反力モータ２２のトルクを目標反力トルクＴｓに応じて制御する。軸力Ｆは、制御設計によって調整可能な値である。そのため、制御設計によって、運転者に与える操舵反力を自由に設計できる。ただし、操舵角θｓの変化に対する軸力Ｆの変化が大きいほど、操舵系の安定性が低下しやすい。そのため、位相遅れ補償処理Ｍ６０による適切な位相遅れ補償と、位相進み補償処理Ｍ７０による適切な位相進み補償と、は、軸力勾配ｄＦに依存する。
【0049】
そこでＰＵ５２は、軸力勾配ｄＦに応じて、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄを変更する。これにより、軸力勾配ｄＦの大きさに応じて適切な位相補償を実現できる。
【0050】
なお、ＰＵ５２は、一例として、軸力勾配ｄＦの大きさが大きい場合の位相遅れ量が軸力勾配ｄＦの大きさが小さい場合の位相遅れ量以上となる条件で、軸力勾配ｄＦに応じてフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２を変更してもよい。また、ＰＵ５２は、一例として、軸力勾配ｄＦの大きさが大きい場合の位相進み量が軸力勾配ｄＦの大きさが小さい場合の位相進み量以下となる条件で、軸力勾配ｄＦに応じてゲインＧａｄを変更してもよい。
【0051】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【0052】
図５に、アシスト量設定処理Ｍ２０の詳細を示す。なお、図５において、図４に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与している。
図５に示すように、本実施形態では、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数設定処理Ｍ６４は、軸力勾配ｄＦを入力としない。また、位相進み補償処理Ｍ７０のゲイン設定処理Ｍ７４も軸力勾配ｄＦを入力としない。
図５に示すように、本実施形態では、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数設定処理Ｍ６４は、軸力勾配ｄＦを入力としない。また、位相進み補償処理Ｍ７０のゲイン設定処理Ｍ７４も軸力勾配ｄＦを入力としない。
【0053】
図６に、軸力設定処理Ｍ２２の詳細を示す。なお、図６において図３に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与している。
図６に示すように、角度軸力設定処理Ｍ４０は、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２および位相進み補償処理Ｍ７０のゲインＧａｄを入力とする。詳しくは、角度軸力設定処理Ｍ４０は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄからマップ特定変数Ｖｍ１の値を算出する処理を含む。一方、本実施形態では、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖを入力変数として且つ角度軸力Ｆｒを出力変数とする角度軸力マップＭ４０ａが複数種類存在する。そして、角度軸力設定処理Ｍ４０は、複数種類の角度軸力マップＭ４０ａのうちのいずれを用いて角度軸力Ｆｒをマップ演算するかを、マップ特定変数Ｖｍ１によって定める処理を含む。
図６に示すように、角度軸力設定処理Ｍ４０は、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２および位相進み補償処理Ｍ７０のゲインＧａｄを入力とする。詳しくは、角度軸力設定処理Ｍ４０は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄからマップ特定変数Ｖｍ１の値を算出する処理を含む。一方、本実施形態では、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖを入力変数として且つ角度軸力Ｆｒを出力変数とする角度軸力マップＭ４０ａが複数種類存在する。そして、角度軸力設定処理Ｍ４０は、複数種類の角度軸力マップＭ４０ａのうちのいずれを用いて角度軸力Ｆｒをマップ演算するかを、マップ特定変数Ｖｍ１によって定める処理を含む。
【0054】
これにより、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて、操舵角θｓの変化に対する角度軸力Ｆｒの変化の比を変更できる。
また、電流軸力設定処理Ｍ４２は、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２および位相進み補償処理Ｍ７０のゲインＧａｄを入力とする。詳しくは、電流軸力設定処理Ｍ４２は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄからマップ特定変数Ｖｍ２の値を算出する処理を含む。一方、本実施形態では、ｑ軸電流ｉｑｔを入力変数として且つ電流軸力Ｆｉを出力変数とする電流軸力マップＭ４２ａが複数種類存在する。そして、電流軸力設定処理Ｍ４２は、複数種類の電流軸力マップＭ４２ａのうちのいずれを用いて電流軸力Ｆｉをマップ演算するかを、マップ特定変数Ｖｍ２によって定める処理を含む。
また、電流軸力設定処理Ｍ４２は、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２および位相進み補償処理Ｍ７０のゲインＧａｄを入力とする。詳しくは、電流軸力設定処理Ｍ４２は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄからマップ特定変数Ｖｍ２の値を算出する処理を含む。一方、本実施形態では、ｑ軸電流ｉｑｔを入力変数として且つ電流軸力Ｆｉを出力変数とする電流軸力マップＭ４２ａが複数種類存在する。そして、電流軸力設定処理Ｍ４２は、複数種類の電流軸力マップＭ４２ａのうちのいずれを用いて電流軸力Ｆｉをマップ演算するかを、マップ特定変数Ｖｍ２によって定める処理を含む。
【0055】
これにより、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて、操舵角θｓの変化に対する電流軸力Ｆｉの変化の比を変更できる。
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］操舵反力は、「（－１）・Ｔｓ」に対応する。反力設定処理は、アシスト量設定処理Ｍ２０、軸力設定処理Ｍ２２、および減算処理Ｍ２４に対応する。反力付与処理は、反力用操作信号生成処理Ｍ２６に対応する。軸力勾配算出処理は、軸力勾配算出処理Ｍ９０に対応する。連動処理は、図４において、フィルタ係数設定処理Ｍ６４およびゲイン設定処理Ｍ７４に軸力勾配ｄＦが入力されることに対応する。連動処理は、図６において、角度軸力設定処理Ｍ４０および電流軸力設定処理Ｍ４２にフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄが入力されることに対応する。位相補償処理は、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０に対応する。［２］アシスト量設定処理は、アシスト量設定処理Ｍ２０に対応する。軸力設定処理は、軸力設定処理Ｍ２２に対応する。［３］図４に例示する処理に対応する。［４］遅れ規定変数は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２に対応する。［５］進み規定変数は、ゲインＧａｄに対応する。［６］位相規定変数は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに対応する。連動処理は、図６に例示する処理に対応する。
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］操舵反力は、「（－１）・Ｔｓ」に対応する。反力設定処理は、アシスト量設定処理Ｍ２０、軸力設定処理Ｍ２２、および減算処理Ｍ２４に対応する。反力付与処理は、反力用操作信号生成処理Ｍ２６に対応する。軸力勾配算出処理は、軸力勾配算出処理Ｍ９０に対応する。連動処理は、図４において、フィルタ係数設定処理Ｍ６４およびゲイン設定処理Ｍ７４に軸力勾配ｄＦが入力されることに対応する。連動処理は、図６において、角度軸力設定処理Ｍ４０および電流軸力設定処理Ｍ４２にフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄが入力されることに対応する。位相補償処理は、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０に対応する。［２］アシスト量設定処理は、アシスト量設定処理Ｍ２０に対応する。軸力設定処理は、軸力設定処理Ｍ２２に対応する。［３］図４に例示する処理に対応する。［４］遅れ規定変数は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２に対応する。［５］進み規定変数は、ゲインＧａｄに対応する。［６］位相規定変数は、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに対応する。連動処理は、図６に例示する処理に対応する。
【0056】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0057】
「位相遅れ補償処理について」
・図４においては、フィルタ係数設定処理Ｍ６４が、車速Ｖ、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦを入力としたが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数設定処理Ｍ６４の入力を、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。またたとえば、フィルタ係数設定処理Ｍ６４の入力を、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。
・図４においては、フィルタ係数設定処理Ｍ６４が、車速Ｖ、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦを入力としたが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数設定処理Ｍ６４の入力を、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。またたとえば、フィルタ係数設定処理Ｍ６４の入力を、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。
【0058】
・図５においては、フィルタ係数設定処理Ｍ６４が、車速Ｖおよびアシスト勾配Ｒを入力としたが、これに限らない。たとえば、車速Ｖおよびアシスト勾配Ｒの２つのうちのいずれか１つに限って、フィルタ係数設定処理Ｍ６４の入力としてもよい。
【0059】
・フィルタ処理Ｍ６２が備える位相遅れフィルタは、分母および分子のラプラス演算子の次数がともに１の上述したフィルタに限らない。
・フィルタ処理Ｍ６２が位相遅れフィルタとローパスフィルタとを含むことは必須ではない。たとえば、位相遅れフィルタのみであってもよい。
・フィルタ処理Ｍ６２が位相遅れフィルタとローパスフィルタとを含むことは必須ではない。たとえば、位相遅れフィルタのみであってもよい。
【0060】
・上記実施形態では、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２をフィルタ係数設定処理Ｍ６４による変更対象としたが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの２つに限って変更対象としてもよい。またたとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの１つに限って変更対象としてもよい。
【0061】
「位相進み補償処理について」
・図４においては、ゲイン設定処理Ｍ７４が、車速Ｖ、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦを入力としたが、これに限らない。たとえば、ゲイン設定処理Ｍ７４の入力を、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。またたとえば、ゲイン設定処理Ｍ７４の入力を、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。
・図４においては、ゲイン設定処理Ｍ７４が、車速Ｖ、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦを入力としたが、これに限らない。たとえば、ゲイン設定処理Ｍ７４の入力を、アシスト勾配Ｒおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。またたとえば、ゲイン設定処理Ｍ７４の入力を、車速Ｖおよび軸力勾配ｄＦとしてもよい。
【0062】
・図５においては、ゲイン設定処理Ｍ７４が、車速Ｖおよびアシスト勾配Ｒを入力としたが、これに限らない。たとえば、車速Ｖおよびアシスト勾配Ｒの２つのうちのいずれか１つに限って、ゲイン設定処理Ｍ７４の入力としてもよい。
【0063】
・微分演算Ｍ７２と乗算処理Ｍ７６との間に、ローパスフィルタを設けてもよい。その場合、ローパスフィルタのフィルタ係数を軸力勾配ｄＦに応じて変更してもよい。
・乗算処理Ｍ７６において時間微分値ｄＴｈにゲインＧａｄを乗算する代わりに、時間微分値ｄＴｈを入力として進み補償量Ｔａｄを出力とするマップデータを備えてもよい。
・乗算処理Ｍ７６において時間微分値ｄＴｈにゲインＧａｄを乗算する代わりに、時間微分値ｄＴｈを入力として進み補償量Ｔａｄを出力とするマップデータを備えてもよい。
【0064】
・位相進み補償処理が、時間微分値ｄＴｈを算出する処理を含むことは必須ではない。たとえば、時間微分値ｄＴｈを算出する代わりに、操舵トルクＴｈを位相進み補償フィルタの入力とする処理を含んでもよい。
【0065】
「位相補償処理について」
・位相補償処理が、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０からなることは必須ではない。たとえば、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０の２つの処理のうちのいずれか１つのみを含んでもよい。また、たとえば位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０の２つの処理以外の処理をさらに含んでもよい。
・位相補償処理が、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０からなることは必須ではない。たとえば、位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０の２つの処理のうちのいずれか１つのみを含んでもよい。また、たとえば位相遅れ補償処理Ｍ６０および位相進み補償処理Ｍ７０の２つの処理以外の処理をさらに含んでもよい。
【0066】
「軸力設定処理について」
・角度軸力設定処理Ｍ４０が、角度軸力マップＭ４０ａを用いて、角度軸力Ｆｒをマップ演算する処理であることは必須ではない。たとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊にゲインを乗算した値を角度軸力Ｆｒに代入する処理であってもよい。ここで、ゲインを車速Ｖに応じて可変としてもよい。
・角度軸力設定処理Ｍ４０が、角度軸力マップＭ４０ａを用いて、角度軸力Ｆｒをマップ演算する処理であることは必須ではない。たとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０は、目標転舵相当角θｐ＊にゲインを乗算した値を角度軸力Ｆｒに代入する処理であってもよい。ここで、ゲインを車速Ｖに応じて可変としてもよい。
【0067】
・角度軸力設定処理Ｍ４０の入力が、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖであることは必須ではない。たとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０の入力に車速Ｖを含めなくてもよい。また、たとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０の入力変数としての操舵系の角度変数としては、目標転舵相当角θｐ＊に限らない。たとえば、操舵系の角度変数は、転舵相当角θｐであってもよい。またたとえば、操舵系の角度変数は、操舵角θｓであってもよい。
【0068】
・電流軸力設定処理Ｍ４２は、電流軸力マップＭ４２ａを用いて電流軸力Ｆｉをマップ演算する処理に限らない。たとえば、電流軸力設定処理Ｍ４２は、ｑ軸電流ｉｑｔにゲインを乗算した値を電流軸力Ｆｉに代入する処理であってもよい。
【0069】
・電流軸力設定処理Ｍ４２の入力としては、ｑ軸電流ｉｑｔに限らない。たとえば、電流軸力設定処理Ｍ４２の入力は、ｑ軸電流ｉｑｔおよび車速Ｖであってもよい。また、たとえば、電流軸力設定処理Ｍ４２の入力に、目標転舵相当角θｐ＊、転舵相当角θｐ、および操舵角θｓ等の操舵系の角度変数を含めてもよい。
【0070】
・配分比算出処理Ｍ４６の入力が、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖであることは必須ではない。たとえば、配分比算出処理Ｍ４６の入力に車速Ｖを含めなくてもよい。また、たとえば、配分比算出処理Ｍ４６の入力変数としての操舵系の角度変数としては、目標転舵相当角θｐ＊に限らない。たとえば、操舵系の角度変数は、転舵相当角θｐであってもよい。またたとえば、操舵系の角度変数は、操舵角θｓであってもよい。
【0071】
・軸力設定処理が、角度軸力設定処理Ｍ４０および電流軸力設定処理Ｍ４２の２つの処理の双方を含むことは必須ではない。たとえば、角度軸力設定処理Ｍ４０および電流軸力設定処理Ｍ４２の２つの処理については、それらのうちのいずれか１つの処理に限って含んでもよい。
【0072】
「軸力勾配算出処理について」
・軸力勾配算出処理Ｍ９０の入力としては、ｑ軸電流ｉｑｔ、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖに限らない。たとえば、操舵系の角度変数として、転舵相当角θｐを用いてもよい。またたとえば、操舵系の角度変数として、操舵角θｓを用いてもよい。
・軸力勾配算出処理Ｍ９０の入力としては、ｑ軸電流ｉｑｔ、目標転舵相当角θｐ＊および車速Ｖに限らない。たとえば、操舵系の角度変数として、転舵相当角θｐを用いてもよい。またたとえば、操舵系の角度変数として、操舵角θｓを用いてもよい。
【0073】
・軸力勾配算出処理は、車速Ｖ、操舵系の角度変数、およびｑ軸電流ｉｑｔを入力として軸力勾配ｄＦを算出する処理に限らない。たとえば、軸力勾配算出処理は、軸力Ｆを入力としてもよい。
【0074】
「連動処理について」
・図４においては、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の全てを、軸力勾配ｄＦを入力として変更したが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの２つに限って、軸力勾配ｄＦを入力として変更してもよい。また、たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの１つに限って、軸力勾配ｄＦを入力として変更してもよい。
・図４においては、位相遅れ補償処理Ｍ６０のフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の全てを、軸力勾配ｄＦを入力として変更したが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの２つに限って、軸力勾配ｄＦを入力として変更してもよい。また、たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２の３つのうちの１つに限って、軸力勾配ｄＦを入力として変更してもよい。
【0075】
・図６においては、複数種類の角度軸力マップＭ４０ａのいずれを用いるかを特定するマップ特定変数Ｖｍ１の値を、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて設定したが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの３つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ１の値を設定してもよい。またたとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの２つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ１の値を設定してもよい。またたとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの１つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ１の値を設定してもよい。
【0076】
・図６においては、複数種類の電流軸力マップＭ４２ａのいずれを用いるかを特定するマップ特定変数Ｖｍ２の値を、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて設定したが、これに限らない。たとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの３つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ２の値を設定してもよい。またたとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの２つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ２の値を設定してもよい。またたとえば、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄの４つのうちの１つを入力としてマップ特定変数Ｖｍ２の値を設定してもよい。
【0077】
・図６においては、複数種類の角度軸力マップＭ４０ａのいずれを用いるかを特定するマップ特定変数Ｖｍ１の値を、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて設定したが、これに限らない。たとえば、角度軸力Ｆｒの変化量の大きさを制限するガード処理を設けるとともに、そのカード値をフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて変更してもよい。
【0078】
・図６においては、複数種類の電流軸力マップＭ４２ａのいずれを用いるかを特定するマップ特定変数Ｖｍ２の値を、フィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて設定したが、これに限らない。たとえば、電流軸力Ｆｉの変化量の大きさを制限するガード処理を設けるとともに、そのカード値をフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて変更してもよい。
【0079】
・軸力規定変数が、電流軸力Ｆｉに関する変数と角度軸力Ｆｒに関する変数とからなることは必須ではない。たとえば、軸力Ｆの変化量の大きさを制限するガード処理を設けるとともに、そのカード値をフィルタ係数α，Ｔ１，Ｔ２およびゲインＧａｄに応じて変更してもよい。この場合、軸力Ｆのガード値が軸力規定変数となる。
【0080】
「操舵制御装置について」
・操舵制御装置としては、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態において実行される処理の少なくとも一部を実行するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、操舵制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成を備える処理回路を含んでいればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える処理回路。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える処理回路。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える処理回路。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置は、複数であってもよい。また、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
・操舵制御装置としては、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態において実行される処理の少なくとも一部を実行するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、操舵制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成を備える処理回路を含んでいればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える処理回路。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える処理回路。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える処理回路。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置は、複数であってもよい。また、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
【0081】
「そのほか」
・転舵モータ４２が同期機であることは必須ではない。たとえば、誘導機であってもよい。
・転舵モータ４２が同期機であることは必須ではない。たとえば、誘導機であってもよい。
【0082】
・上記各実施形態は、操舵装置１０を、ステアリングホイール１２と転舵輪３４との間が機械的に常時分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、クラッチによりステアリングホイール１２と転舵輪３４との間が機械的に分離可能な構造としてもよい。
【符号の説明】
【0083】
１０…操舵装置
１２…ステアリングホイール
１４…ステアリング軸
２０…反力アクチュエータ
２２…反力モータ
２４…反力用インバータ
３０…転舵アクチュエータ
３２…ラック軸
３４…転舵輪
４２…転舵モータ
４４…転舵用インバータ
５０…操舵制御装置
１２…ステアリングホイール
１４…ステアリング軸
２０…反力アクチュエータ
２２…反力モータ
２４…反力用インバータ
３０…転舵アクチュエータ
３２…ラック軸
３４…転舵輪
４２…転舵モータ
４４…転舵用インバータ
５０…操舵制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】