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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】P2024030403
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】操舵制御装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20240229BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20240229BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20240229BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20240229BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D101:00
B62D113:00
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 2022133273
(22)【出願日】2022-08-24
(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】松田 哲
(72)【発明者】
【氏名】並河 勲
(72)【発明者】
【氏名】安樂 厚二
(72)【発明者】
【氏名】飯田 友幸
(72)【発明者】
【氏名】柴田 憲治
【テーマコード（参考）】
3D232
【Ｆターム（参考）】
3D232CC05
3D232CC34
3D232DA03
3D232DA15
3D232DA23
3D232DA63
3D232DA64
3D232DB03
3D232DB11
3D232DD17
3D232DE06
3D232EA01
3D232EC23
3D232EC29
3D232EC37
3D232GG01
(57)【要約】
【課題】転舵力が不足しないように、転舵モータの出力をより適切に増加させることができる操舵制御装置を提供する。
【解決手段】操舵制御装置は、操舵装置を制御対象とする。操舵装置は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトであって、ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されるように構成される転舵シャフトを備える。操舵装置は、転舵シャフトに付与されるトルクであって、転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータを備える。操舵制御装置は、転舵制御部を備えている。転舵制御部は、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪に連動して回転するピニオンシャフトの目標ピニオン角θｐ ＊と、実際のピニオン角θｐとの差Δθｐに応じて、転舵モータに対するトルク指令値を演算する。転舵制御部は、差Δθｐが増加するにつれて、トルク指令値の変化範囲を制限するための制限値ＴＬを増加させる。
【選択図】図５
【解決手段】操舵制御装置は、操舵装置を制御対象とする。操舵装置は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトであって、ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されるように構成される転舵シャフトを備える。操舵装置は、転舵シャフトに付与されるトルクであって、転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータを備える。操舵制御装置は、転舵制御部を備えている。転舵制御部は、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪に連動して回転するピニオンシャフトの目標ピニオン角θｐ ＊と、実際のピニオン角θｐとの差Δθｐに応じて、転舵モータに対するトルク指令値を演算する。転舵制御部は、差Δθｐが増加するにつれて、トルク指令値の変化範囲を制限するための制限値ＴＬを増加させる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトであって、ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されるように構成される転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに付与されるトルクであって、前記転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータと、を備える操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、
前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値を演算するとともに、前記目標値と前記状態変数の実際の値との差に応じて前記転舵モータに対する指令値を演算するように構成される制御部を備え、
前記制御部は、前記差が増加するにつれて、前記指令値の変化範囲を制限するための制限値を増加させるように構成される操舵制御装置。
前記転舵シャフトに付与されるトルクであって、前記転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータと、を備える操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、
前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値を演算するとともに、前記目標値と前記状態変数の実際の値との差に応じて前記転舵モータに対する指令値を演算するように構成される制御部を備え、
前記制御部は、前記差が増加するにつれて、前記指令値の変化範囲を制限するための制限値を増加させるように構成される操舵制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記転舵モータが発生することのできる最大のトルクに対応する前記指令値の最大値よりも小さい値に設定される定格値と、前記定格値よりも大きい値であって前記転舵モータが発生することのできる最大のトルクに対応する前記指令値の最大値を超えない程度の値に設定される許容限界値との間の範囲内で、前記制限値を変更するように構成される請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、車速が極低速域であって、前記ステアリングホイールが操舵されているとき、前記転舵力が不足しやすい状況であると判定するとともに、前記転舵力が不足しやすい状況であると判定されるとき、前記差に応じて前記制限値を変化させるように構成される請求項２に記載の操舵制御装置。
【請求項4】
前記許容限界値は、第１の許容限界値と、前記第１の許容限界値よりも大きい値に設定される第２の許容限界値と、を含み、
前記制御部は、前記ステアリングホイールの切り込み操舵が行われるときには前記第２の許容限界値を使用する一方、前記ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われるときには前記第１の許容限界値を使用するように構成される請求項３に記載の操舵制御装置。
前記制御部は、前記ステアリングホイールの切り込み操舵が行われるときには前記第２の許容限界値を使用する一方、前記ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われるときには前記第１の許容限界値を使用するように構成される請求項３に記載の操舵制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記差の絶対値が零の近傍値であるしきい値以下の値であるとき、常に、前記制限値の値を前記定格値に設定するように構成される請求項２～請求項４のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
【請求項6】
前記指令値は、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて演算される前記転舵モータに対するトルク指令値または電流指令値である請求項１～請求項４のうちいずれか一項に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】
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分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が存在する。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、および転舵輪を転舵させる転舵力の発生源である転舵モータを有している。車両の走行時、操舵装置の制御装置は、反力モータに対する給電制御を通じて操舵反力を発生させるとともに、転舵モータに対する給電制御を通じて転舵輪を転舵させる。
【0003】
ステアバイワイヤ方式の操舵装置においては、路面の摩擦が大きいことなどに起因して、転舵シャフトに過大な軸力が発生することがある。転舵シャフトに発生する軸力の大きさによっては、転舵モータの出力である転舵力が不足するおそれがある。この場合、ステアリングホイールの操舵に対して、転舵輪を十分に転舵させることが困難となるため、運転者が違和感を覚えるおそれがある。
【0004】
そこで、たとえば特許文献１の制御装置は、転舵シャフトに過大な軸力が発生しやすい状況であるとき、転舵モータの出力を増加させる。具体的には、制御装置は、転舵モータに対する指令値の変化範囲を制限するための制限値を増加させる。このため、指令値の変化範囲がその限界値である制限値を超えて拡大される。したがって、過大な軸力の発生に起因して、制限値を超える指令値が演算される場合であれ、転舵モータは、制限値を超える指令値に応じた、より大きい転舵力を発生することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－４９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の制御装置によれば、たしかに転舵力が不足することなく転舵輪を円滑に転舵させることができる。しかし、たとえば、転舵モータの出力を増加させる状態が継続することにより、転舵モータ、あるいは転舵モータに電力を供給するインバータが過熱状態に至るおそれがある。また、制限値が急激に変化する場合、転舵輪の転舵角が急激に変化したり、異音が発生したりするおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決し得る操舵制御装置は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトであって、ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されるように構成される転舵シャフトと、前記転舵シャフトに付与されるトルクであって、前記転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータと、を備える操舵装置を制御対象とする操舵制御装置である。操舵制御装置は、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値を演算するとともに、前記目標値と前記状態変数の実際の値との差に応じて前記転舵モータに対する指令値を演算するように構成される制御部を備えている。前記制御部は、前記差が増加するにつれて、前記指令値の変化範囲を制限するための制限値を増加させるように構成される。
【0008】
この構成によれば、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との差に応じて、指令値の変化範囲が拡大される。このため、たとえば転舵シャフトに過大な軸力が発生することに伴い、より大きな指令値が演算される場合であれ、この指令値が制限されることが抑制される。したがって、転舵モータは、より大きな指令値に応じた、より大きい転舵力を発生する。すなわち、転舵シャフトに過大な軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪を円滑に転舵させることができる。
【0009】
また、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との差に応じて、制限値が増加する。このため、転舵シャフトに過大な軸力が発生した場合、状態変数の目標値と状態変数の実際の値との差に応じて、指令値が徐々に増加する。したがって、転舵モータが発生するトルク、ひいては転舵角の急変が抑制される。また、状態変数の目標値と状態変数の実際の値との差に応じて指令値が増加するため、指令値が無駄に増加することがない。したがって、転舵モータなどの過熱を抑制することができる。
【0010】
なお、状態変数の目標値と状態変数の実際の値との差の値は、状態変数の目標値に対する実際の値の追従不足量であって、ステアリングホイールの操舵量に対する転舵角の追従不足量を反映する値である。
【0011】
上記の操舵制御装置において、前記制御部は、前記転舵モータが発生することのできる最大のトルクに対応する前記指令値の最大値よりも小さい値に設定される定格値と、前記定格値よりも大きい値であって前記転舵モータが発生することのできる最大のトルクに対応する前記指令値の最大値を超えない程度の値に設定される許容限界値との間の範囲内で、前記制限値を変更するように構成されてもよい。
【0012】
この構成によれば、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との差に応じて、指令値の変化範囲が定格値を超えて拡大される。このため、たとえば過大な軸力の発生に起因して、定格値を超える指令値が演算される場合であれ、この指令値が制限されることが抑制される。転舵モータは、定格値を超える指令値に応じた、より大きい転舵力を発生する。このため、転舵シャフトに過大な軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪を円滑に転舵させることができる。
【0013】
また、制限値は、定格値を基準として、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との差に応じて徐々に増加する。このため、転舵シャフトに過大な軸力が発生した場合、状態変数の目標値と状態変数の実際の値との差に応じて、指令値が徐々に増加する。このため、シャフトの回転角、ひいては転舵角の急変が抑制される。また、状態変数の目標値と状態変数の実際の値との差に応じて指令値が増加するため、指令値が無駄に増加することがない。したがって、転舵モータなどの過熱を抑制することができる。
【0014】
上記の操舵制御装置において、前記制御部は、車速が極低速域であって、前記ステアリングホイールが操舵されているとき、前記転舵力が不足しやすい状況であると判定するとともに、前記転舵力が不足しやすい状況であると判定されるとき、前記差に応じて前記制限値を変化させるように構成されてもよい。
【0015】
この構成によるように、車両が極低速域の速度で走行している状態で、ステアリングホイールが操舵されるとき、転舵シャフトに過大な軸力が発生しやすい。このため、制御部を、車速が極低速域の速度であって、ステアリングホイール１１が操舵されているとき、転舵力が不足しやすい状況であると判定するように構成することにより、制御部は、適切なタイミングで指令値の変化範囲を拡大することができる。
【0016】
上記の操舵制御装置において、前記許容限界値は、第１の許容限界値と、前記第１の許容限界値よりも大きい値に設定される第２の許容限界値と、を含んでいてもよい。この場合、前記制御部は、前記ステアリングホイールの切り込み操舵が行われるときには前記第２の許容限界値を使用する一方、前記ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われるときには前記第１の許容限界値を使用するように構成されてもよい。
【0017】
切り込み操舵が行われる場合に必要とされる転舵力は、切り戻し操舵か行われる場合に必要とされる転舵力よりも大きい。これは、たとえば、切り戻し操舵が行われる場合、セルフアライニングトルクが働くからである。このため、切り込み操舵が行われる場合は、切り戻し操舵が行われる場合よりも、転舵力が不足しやすいといえる。したがって、ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われるときには第１の許容限界値を使用し、ステアリングホイールの切り込み操舵が行われるときには第１の許容限界値よりも大きい値に設定される第２の許容限界値を使用することが好ましい。このようにすれば、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、より適切に指令値の変化範囲を拡大することができる。
【0018】
上記の操舵制御装置において、前記制御部は、前記差の絶対値が零の近傍値であるしきい値以下の値であるとき、常に、前記制限値の値を前記定格値に設定するように構成されてもよい。
【0019】
たとえば、転舵モータの起動時、転舵モータの応答性に応じて、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との間にわずかな差が生じるおそれがある。上記の構成によれば、このような場合にまで、指令値の変化範囲が拡大されることを抑制することができる。
【0020】
上記の操舵制御装置において、前記指令値は、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて演算される前記転舵モータに対するトルク指令値または電流指令値であってもよい。
【0021】
この構成によれば、転舵輪の転舵状態が反映される状態変数の目標値と、状態変数の実際の値との差に応じて、転舵モータに対するトルク指令値または電流指令値の変化範囲を拡大することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の操舵制御装置によれば、転舵力が不足しないように、転舵モータの出力をより適切に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第１の実施の形態にかかる操舵制御装置が搭載される操舵装置の構成図である。
【図2】第１の実施の形態にかかる操舵制御装置のブロック図である。
【図3】（ａ）は第１の実施の形態にかかる転舵制御部の一部分を示すブロック図、（ｂ）は第２の実施の形態にかかる転舵制御部の一部分を示すブロック図である。
【図4】（ａ）は第１の実施の形態にかかる転舵角の経時的変化の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）は転舵角速度の経時的変化の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）は車速の経時的変化の一例を示すタイミングチャート、（ｄ）はブーストアップ状態の経時的変化の一例を示すタイミングチャートである。
【図5】（ａ）は第１の実施の形態にかかる制限値設定部のブロック図、（ｂ）は第２の実施の形態にかかる制限値設定部のブロック図、（ｃ）は他の実施の形態にかかる制限値設定部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
＜第１の実施の形態＞
以下、操舵制御装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。操舵制御装置は、ステアバイワイヤ式の操舵装置に搭載される。
以下、操舵制御装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。操舵制御装置は、ステアバイワイヤ式の操舵装置に搭載される。
【0025】
＜操舵装置１０の構成＞
まず、操舵装置１０の構成について説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、車両のステアリングホイール１１に操舵反力を付与する反力ユニット２０、および車両の転舵輪１２を転舵させる転舵ユニット３０を有している。操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール１１の操作方向と反対方向へ向けて作用するトルクをいう。操舵反力をステアリングホイール１１に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。
まず、操舵装置１０の構成について説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、車両のステアリングホイール１１に操舵反力を付与する反力ユニット２０、および車両の転舵輪１２を転舵させる転舵ユニット３０を有している。操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール１１の操作方向と反対方向へ向けて作用するトルクをいう。操舵反力をステアリングホイール１１に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。
【0026】
反力ユニット２０は、ステアリングホイール１１が連結されたステアリングシャフト２１、反力モータ２２、減速機構２３、回転角センサ２４、トルクセンサ２５、および反力制御部２７を有している。
【0027】
反力モータ２２は、操舵反力の発生源である。反力モータ２２としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。反力モータ２２は、減速機構２３を介して、ステアリングシャフト２１に連結されている。反力モータ２２が発生するトルクは、操舵反力としてステアリングシャフト２１に付与される。
【0028】
回転角センサ２４は反力モータ２２に設けられている。回転角センサ２４は反力モータ２２の回転角θａを検出する。
トルクセンサ２５は、ステアリングシャフト２１における減速機構２３とステアリングホイール１１との間の部分に設けられている。トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１１の回転操作を通じてステアリングシャフト２１に加わる操舵トルクＴｈを検出する。
トルクセンサ２５は、ステアリングシャフト２１における減速機構２３とステアリングホイール１１との間の部分に設けられている。トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１１の回転操作を通じてステアリングシャフト２１に加わる操舵トルクＴｈを検出する。
【0029】
反力制御部２７は、つぎの３つの構成Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちいずれか一を含む処理回路を有している。
Ｃ１．ソフトウェアであるコンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ。プロセッサは、ＣＰＵ（central processing unit）およびメモリを含む。
Ｃ１．ソフトウェアであるコンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ。プロセッサは、ＣＰＵ（central processing unit）およびメモリを含む。
【0030】
Ｃ２．各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１つ以上の専用のハードウェア回路。ＡＳＩＣは、ＣＰＵおよびメモリを含む。
【0031】
Ｃ３．構成Ｃ１，Ｃ２を組み合わせたハードウェア回路。
メモリは、コンピュータ（ここではＣＰＵ）で読み取り可能とされた媒体であって、コンピュータに対する処理あるいは命令を記述したプログラムを記憶している。メモリは、ＲＡＭ（random access memory）およびＲＯＭ（read only memory）を含む。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを定められた演算周期で実行することによって各種の制御を実行する。
メモリは、コンピュータ（ここではＣＰＵ）で読み取り可能とされた媒体であって、コンピュータに対する処理あるいは命令を記述したプログラムを記憶している。メモリは、ＲＡＭ（random access memory）およびＲＯＭ（read only memory）を含む。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを定められた演算周期で実行することによって各種の制御を実行する。
【0032】
反力制御部２７は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａに基づきステアリングシャフト２１の回転角である操舵角θｓを演算する。反力制御部２７は、モータ中点を基準とする回転数をカウントしている。モータ中点は、ステアリングホイール１１の操舵中立位置に対応する反力モータ２２の回転角θａであって、舵角中点情報として反力制御部２７に記憶されている。反力制御部２７は、モータ中点を原点として回転角θａを積算した角度である積算角を演算し、この演算される積算角に減速機構２３の減速比に基づく換算係数を乗算することにより、ステアリングホイール１１の操舵角θｓを演算する。
【0033】
反力制御部２７は、反力モータ２２の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる反力制御を実行する。反力制御部２７は、トルクセンサ２５を通じて検出される操舵トルクＴｈに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力および操舵トルクＴｈに基づきステアリングホイール１１の目標操舵角を演算する。反力制御部２７は、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓと目標操舵角との差を求め、当該差を無くすように反力モータ２２に対する給電を制御する。反力制御部２７は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａを使用して反力モータ２２をベクトル制御する。
【0034】
転舵ユニット３０は、転舵シャフト３１、転舵モータ３２、減速機構３３、ピニオンシャフト３４、回転角センサ３５、および転舵制御部３６を有している。
転舵シャフト３１は、車幅方向（図１中の左右方向）に沿って延びている。転舵シャフト３１の両端には、それぞれタイロッド１３，１３を介して左右の転舵輪１２が連結されている。
転舵シャフト３１は、車幅方向（図１中の左右方向）に沿って延びている。転舵シャフト３１の両端には、それぞれタイロッド１３，１３を介して左右の転舵輪１２が連結されている。
【0035】
転舵モータ３２は転舵力の発生源である。転舵モータ３２としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。転舵モータ３２は、減速機構３３を介してピニオンシャフト３４に連結されている。ピニオンシャフト３４のピニオン歯３４ａは、転舵シャフト３１のラック歯３１ａに噛み合わされている。転舵モータ３２が発生するトルクは、転舵力としてピニオンシャフト３４を介して転舵シャフト３１に付与される。転舵モータ３２の回転に応じて、転舵シャフト３１は車幅方向（図１中の左右方向）に沿って移動する。転舵シャフト３１が移動することにより転舵輪１２の転舵角θｗが変更される。転舵シャフト３１は、転舵輪１２に連動して回転するシャフトでもある。
【0036】
回転角センサ３５は転舵モータ３２に設けられている。回転角センサ３５は転舵モータ３２の回転角θｂを検出する。
転舵制御部３６は、反力制御部２７と同様に、先の３つの構成Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちいずれか一を含む処理回路を有している。
転舵制御部３６は、反力制御部２７と同様に、先の３つの構成Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうちいずれか一を含む処理回路を有している。
【0037】
転舵制御部３６は、転舵モータ３２の駆動制御を通じて転舵輪１２を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂに基づきピニオンシャフト３４の回転角であるピニオン角θｐを演算する。ピニオン角θｐは、転舵輪１２の転舵状態が反映される状態変数である。また、転舵制御部３６は、反力制御部２７により演算される目標操舵角を使用してピニオンシャフト３４の目標回転角である目標ピニオン角を演算する。ただし、目標ピニオン角は、所定の舵角比を実現する観点に基づき演算される。目標ピニオン角は、転舵輪１２の転舵状態が反映される状態変数の目標値である。転舵制御部３６は、ピニオンシャフト３４の目標ピニオン角と実際のピニオン角θｐとの差を求め、当該差を無くすように転舵モータ３２に対する給電を制御する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂを使用して転舵モータ３２をベクトル制御する。
【0038】
なお、反力制御部２７および転舵制御部３６は、操舵装置１０を制御対象とする操舵制御装置を構成する。
＜反力制御部２７の構成＞
つぎに、反力制御部２７の構成について詳細に説明する。
＜反力制御部２７の構成＞
つぎに、反力制御部２７の構成について詳細に説明する。
【0039】
図２に示すように、反力制御部２７は、操舵角演算部５１、操舵反力指令値演算部５２、および通電制御部５３を有している。
操舵角演算部５１は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａに基づきステアリングホイール１１の操舵角θｓを演算する。
操舵角演算部５１は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａに基づきステアリングホイール１１の操舵角θｓを演算する。
【0040】
操舵反力指令値演算部５２は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。操舵反力指令値演算部５２は、操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、また車速Ｖが遅いほど、より大きな絶対値の操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。操舵反力指令値Ｔ＊は、反力モータ２２に対する第２の指令値に相当する。
【0041】
通電制御部５３は、操舵反力指令値Ｔ＊に応じた電力を反力モータ２２へ供給する。具体的には、通電制御部５３は、操舵反力指令値Ｔ＊に基づき反力モータ２２に対する電流指令値を演算する。また、通電制御部５３は、反力モータ２２に対する給電経路に設けられた電流センサ５４を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流Ｉａの値を検出する。この電流Ｉａの値は、反力モータ２２に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部５３は、電流指令値と実際の電流Ｉａの値との偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ２２に対する給電を制御する。これにより、反力モータ２２は操舵反力指令値Ｔ＊に応じたトルクを発生する。運転者に対して路面反力に応じた適度な手応え感を与えることが可能である。
【0042】
＜転舵制御部３６の構成＞
つぎに、転舵制御部３６の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、転舵制御部３６は、ピニオン角演算部６１、目標ピニオン角演算部６２、ピニオン角フィードバック制御部６３、および通電制御部６４を有している。
つぎに、転舵制御部３６の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、転舵制御部３６は、ピニオン角演算部６１、目標ピニオン角演算部６２、ピニオン角フィードバック制御部６３、および通電制御部６４を有している。
【0043】
ピニオン角演算部６１は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂに基づきピニオンシャフト３４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。転舵モータ３２とピニオンシャフト３４とは減速機構３３を介して連動する。このため、転舵モータ３２の回転角θｂとピニオン角θｐとの間には相関関係がある。この相関関係を利用して転舵モータ３２の回転角θｂからピニオン角θｐを求めることができる。また、ピニオンシャフト３４は、転舵シャフト３１に噛合されている。このため、ピニオン角θｐと転舵シャフト３１の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θｐは、転舵輪１２の転舵角θｗを反映する値である。
【0044】
目標ピニオン角演算部６２は、操舵角演算部５１により演算される操舵角θｓに基づき目標ピニオン角θｐ
＊を演算する。本実施の形態において、目標ピニオン角演算部６２は、目標ピニオン角θｐ
＊を操舵角θｓと同じ値に設定する。すなわち、操舵角θｓと転舵角θｗとの比である舵角比は「１：１」である。
【0045】
ちなみに、目標ピニオン角演算部６２は、目標ピニオン角θｐ
＊を操舵角θｓと異なる値に設定するようにしてもよい。すなわち、目標ピニオン角演算部６２は、たとえば車速Ｖなど、車両の走行状態に応じて操舵角θｓに対する転舵角θｗの比である舵角比を設定し、この設定される舵角比に応じて目標ピニオン角θｐ
＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、車速Ｖが遅くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｗがより大きくなるように、また車速Ｖが速くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｗがより小さくなるように、目標ピニオン角θｐ
＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、車両の走行状態に応じて設定される舵角比を実現するために、操舵角θｓに対する補正角度を演算し、この演算される補正角度を操舵角θｓに加算することにより舵角比に応じた目標ピニオン角θｐ
＊を演算する。
【0046】
ピニオン角フィードバック制御部６３は、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θｐ
＊、およびピニオン角演算部６１により演算される実際のピニオン角θｐを取り込む。ピニオン角フィードバック制御部６３は、実際のピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ
＊に追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御を通じて、転舵モータ３２が発生するトルクに対するトルク指令値Ｔｐ
＊を演算する。トルク指令値Ｔｐ
＊は、転舵モータ３２に対する第１の指令値に相当する。
【0047】
通電制御部６４は、トルク指令値Ｔｐ
＊に応じた電力を転舵モータ３２へ供給する。具体的には、通電制御部６４は、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づき転舵モータ３２に対する電流指令値を演算する。また、通電制御部６４は、転舵モータ３２に対する給電経路に設けられた電流センサ６５を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流Ｉｂの値を検出する。この電流Ｉｂの値は、転舵モータ３２に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部６４は、電流指令値と実際の電流Ｉｂの値との偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ３２に対する給電を制御する。これにより、転舵モータ３２はトルク指令値Ｔｐ
＊に応じた角度だけ回転する。
【0048】
＜転舵制御部３６の補足説明＞
つぎに、転舵制御部３６の構成について補足説明する。
図３（ａ）に示すように、転舵制御部３６は、先のピニオン角演算部６１、目標ピニオン角演算部６２、ピニオン角フィードバック制御部６３、および通電制御部６４に加えて、判定部７１、調停処理部７２、および制限値設定部７３を有している。
つぎに、転舵制御部３６の構成について補足説明する。
図３（ａ）に示すように、転舵制御部３６は、先のピニオン角演算部６１、目標ピニオン角演算部６２、ピニオン角フィードバック制御部６３、および通電制御部６４に加えて、判定部７１、調停処理部７２、および制限値設定部７３を有している。
【0049】
制限値設定部７３は、ピニオン角フィードバック制御部６３により演算されるトルク指令値Ｔｐ
＊の変化範囲を制限するための制限値ＴＬを設定する。制限値ＴＬは、トルク指令値Ｔｐ
＊の変化が許容される許容範囲の限界値でもある。制限値ＴＬは、何らかの原因で過大なトルク指令値Ｔｐ
＊が演算される場合であれ、この過大なトルク指令値Ｔｐ
＊に基づき過大な電流が転舵モータ３２へ供給されること、ひいては転舵モータ３２が過大なトルクを発生することを抑制する観点に基づき設定される。制限値ＴＬは、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を１００％としたときの８０％程度の値に設定される。
【0050】
ただし、たとえば、路面の摩擦が大きいことに起因して、操舵装置１０に過大な軸力が発生した場合、転舵力が不足することにより、転舵輪１２を転舵することが困難となるおそれがある。このとき、転舵制御部３６は、ステアリングホイール１１の操舵角θｓに転舵輪１２の転舵角を追従させようとする。このため、転舵制御部３６では、転舵モータ３２に対してより大きい電流を供給するために、制限値ＴＬを超える、より大きい値のトルク指令値Ｔｐ
＊が演算されるおそれがある。
【0051】
そこで、制限値設定部７３は、転舵力が不足しやすい状況であるとき、ブーストアップ処理を実行する。ブーストアップ処理は、制限値ＴＬを増加させるための処理であって、トルク指令値Ｔｐ
＊が制限値ＴＬの定格値を超えて増加することを許容するために実行される処理である。定格値は、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を１００％としたときの８０％程度の値である。ブーストアップ処理については、後に詳述する。
【0052】
調停処理部７２は、制限値設定部７３により設定される制限値ＴＬに基づき、ピニオン角フィードバック制御部６３により演算されるトルク指令値Ｔｐ
＊の変化範囲を制限する。トルク指令値Ｔｐ
＊の絶対値が制限値ＴＬを超えるとき、トルク指令値Ｔｐ
＊は制限値ＴＬに制限される。たとえば、トルク指令値Ｔｐ
＊が正の値である場合、トルク指令値Ｔｐ
＊の値が正の制限値ＴＬを超えるとき、トルク指令値Ｔｐ
＊は正の制限値ＴＬに制限される。トルク指令値Ｔｐ
＊が負の値である場合、トルク指令値Ｔｐ
＊が負の制限値ＴＬを超えるとき、トルク指令値Ｔｐ
＊は負の制限値ＴＬに制限される。したがって、許容範囲の限界値を超える過大なトルク指令値Ｔｐ
＊に基づき転舵モータ３２が過大なトルクを発生することが抑制される。
【0053】
判定部７１は、転舵輪１２の転舵状態、および車両の走行状態に応じて、転舵力が不足しやすい状況であるかどうかを判定する。判定部７１は、転舵輪１２の転舵状態、および車両の走行状態に応じて、区分Ｆの値をセットする。区分Ｆは、車両の状態が、転舵シャフト３１に過大な軸力が発生しやすい状態であるかどうか、すなわち転舵力が不足しやすい状態であるかどうかを示す情報である。判定部７１は、第１の判定処理、第２の判定処理、第３の判定処理、および第４の判定処理を実行する。
【0054】
＜ＤＰ１．第１の判定処理＞
判定部７１は、第１の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ１），（Ａ２）の両方が成立するかどうかを判定する。
判定部７１は、第１の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ１），（Ａ２）の両方が成立するかどうかを判定する。
【0055】
Ａ１．「θｗ＞０」かつ「ωｗ＞ωｗｔｈ」
Ａ２．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
ただし、「θｗ」は、転舵輪１２の転舵角である。転舵角θｗは、たとえば、ピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θｐに基づき演算される。転舵角θｗの符号は、たとえば、転舵中立位置を基準として、転舵輪１２が左に転舵している場合は正、転舵輪１２が右に転舵している場合は負である。転舵中立位置は、車両の直進状態に対応する転舵輪１２の位置である。「ωｗ」は、転舵角速度である。転舵角速度ωｗは、たとえば、転舵角θｗを微分することにより得られる。「ωｗｔｈ」は、転舵角速度しきい値である。転舵角速度しきい値ωｗｔｈは、たとえば、「０」の近傍値に設定される。「Ｖ」は、車速センサを通じて検出される車速である。「Ｖｔｈ」は、車速しきい値である。車速しきい値Ｖｔｈは、極低速（たとえば５ｋｍ／ｈ）を基準として設定される。これは、車両が停止している状況、あるいは車両が極低速で走行している状況は、ステアリングホイール１１の操作に伴い、より大きな軸力が発生しやすい状況といえるからである。
Ａ２．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
ただし、「θｗ」は、転舵輪１２の転舵角である。転舵角θｗは、たとえば、ピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θｐに基づき演算される。転舵角θｗの符号は、たとえば、転舵中立位置を基準として、転舵輪１２が左に転舵している場合は正、転舵輪１２が右に転舵している場合は負である。転舵中立位置は、車両の直進状態に対応する転舵輪１２の位置である。「ωｗ」は、転舵角速度である。転舵角速度ωｗは、たとえば、転舵角θｗを微分することにより得られる。「ωｗｔｈ」は、転舵角速度しきい値である。転舵角速度しきい値ωｗｔｈは、たとえば、「０」の近傍値に設定される。「Ｖ」は、車速センサを通じて検出される車速である。「Ｖｔｈ」は、車速しきい値である。車速しきい値Ｖｔｈは、極低速（たとえば５ｋｍ／ｈ）を基準として設定される。これは、車両が停止している状況、あるいは車両が極低速で走行している状況は、ステアリングホイール１１の操作に伴い、より大きな軸力が発生しやすい状況といえるからである。
【0056】
判定部７１は、関係式（Ａ１）が成立するとき、操舵中立位置を基準として、ステアリングホイール１１が左に切り込み操舵されていると判定する。切り込み操舵は、操舵中立位置を基準として、転舵輪１２を転舵角θｗの絶対値が増加する方向へ転舵させようとするステアリングホイール１１の操作である。操舵中立位置は、車両の直進状態に対応するステアリングホイール１１の位置である。また、判定部７１は、関係式（Ａ２）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ１），（Ａ２）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットする。
【0057】
＜ＤＰ２．第２の判定処理＞
判定部７１は、第２の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ３），（Ａ４）の両方が成立するかどうかを判定する。
判定部７１は、第２の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ３），（Ａ４）の両方が成立するかどうかを判定する。
【0058】
Ａ３．「θｗ＜０」かつ「ωｗ＜－ωｗｔｈ」
Ａ４．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ３）が成立するとき、操舵中立位置を基準として、ステアリングホイール１１が右に切り込み操舵されていると判定する。また、判定部７１は、関係式（Ａ４）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ３），（Ａ４）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットする。
Ａ４．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ３）が成立するとき、操舵中立位置を基準として、ステアリングホイール１１が右に切り込み操舵されていると判定する。また、判定部７１は、関係式（Ａ４）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ３），（Ａ４）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットする。
【0059】
＜ＤＰ３．第３の判定処理＞
判定部７１は、第３の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立するかどうかを判定する。
判定部７１は、第３の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立するかどうかを判定する。
【0060】
Ａ５．「θｗ＞０」かつ「ωｗ＜ωｗｔｈ」
Ａ６．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ５）が成立するとき、ステアリングホイール１１が左から右に切り戻し操舵されていると判定する。切り戻し操舵は、転舵輪１２を操舵中立位置へ戻す方向へ転舵させようとするステアリングホイール１１の操作である。また、判定部７１は、関係式（Ａ６）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットする。
Ａ６．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ５）が成立するとき、ステアリングホイール１１が左から右に切り戻し操舵されていると判定する。切り戻し操舵は、転舵輪１２を操舵中立位置へ戻す方向へ転舵させようとするステアリングホイール１１の操作である。また、判定部７１は、関係式（Ａ６）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットする。
【0061】
＜ＤＰ４．第４の判定処理＞
判定部７１は、第４の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立するかどうかを判定する。
判定部７１は、第４の判定処理として、つぎの２つの関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立するかどうかを判定する。
【0062】
Ａ７．「θｗ＜０」かつ「ωｗ＞－ωｗｔｈ」
Ａ８．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ７）が成立するとき、ステアリングホイール１１が右から左に切り戻し操舵されていると判定する。また、判定部７１は、関係式（Ａ８）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットする。
Ａ８．０≦Ｖ≦Ｖｔｈ
判定部７１は、関係式（Ａ７）が成立するとき、ステアリングホイール１１が右から左に切り戻し操舵されていると判定する。また、判定部７１は、関係式（Ａ８）が成立するとき、車両が停止した状態、あるいは車両が極低速で走行している状態であると判定する。判定部７１は、２つの関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立するとき、区分Ｆの値を第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットする。
【0063】
判定部７１は、関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しないとき、区分Ｆの値を非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットする。
【0064】
＜区分Ｆの値の経時的変化＞
つぎに、ステアリングホイール１１の操舵状態、および車両の走行状態に応じた、区分Ｆの値の経時的変化の一例について説明する。
つぎに、ステアリングホイール１１の操舵状態、および車両の走行状態に応じた、区分Ｆの値の経時的変化の一例について説明する。
【0065】
図４（ａ）のグラフに示すように、たとえば、ステアリングホイール１１が操舵中立位置を基準として左へ操舵されるとき、転舵角θｗは正の値となる。転舵中立位置に対応する転舵角θｗの値は、たとえば「０」である。ステアリングホイール１１の操作量の増加に伴い、転舵角θｗは正の方向に増加し、やがて転舵輪１２の物理的な可動範囲の限界位置である正の最大転舵角θｗｅに達する（時刻ｔ１）。このとき、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、正の値であって、たとえば正の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも正の方向に大きな値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の２つの関係式（Ａ１），（Ａ２）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットされる。
【0066】
図４（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅに維持されている期間、転舵角速度ωｗの値は「０」である。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0067】
図４（ａ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅに維持された状態において、ステアリングホイール１１が右へ切り戻し操舵されるとき（時刻ｔ２）、ステアリングホイール１１の操舵に伴い、転舵角θｗは、転舵中立位置に対応する値である「０」へ向けて、徐々に減少し、やがて「０」に達する（時刻ｔ３）。このとき、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、負の値であって、たとえば負の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも負の方向に大きな値となる。すなわち、転舵角速度ωｗは、正の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも小さい値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットされる。
【0068】
図４（ａ）のグラフに示すように、ステアリングホイール１１が操舵中立位置に達した後、続いてステアリングホイール１１が右へ切り込み操舵されるとき、転舵角θｗは負の値となる。ステアリングホイール１１の操作量の増加に伴い、転舵角θｗは負の方向に増加し、やがて転舵輪１２の物理的な可動範囲の限界位置である負の最大転舵角－θｗｅに達する（時刻ｔ４）。このとき、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、負の値であって、負の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも負の方向に大きな値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の２つの関係式（Ａ３），（Ａ４）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットされる。
【0069】
図４（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、転舵角θｗが負の最大転舵角－θｗｅに維持されている期間、転舵角速度ωｗの値は「０」である。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0070】
図４（ａ）のグラフに示すように、転舵角θｗが負の最大転舵角－θｗｅに維持された状態において、ステアリングホイール１１が左へ切り戻し操舵されるとき（時刻ｔ５）、ステアリングホイール１１の操舵に伴い、転舵角θｗは、転舵中立位置に対応する値である「０」へ向けて、徐々に増加し、やがて「０」に達する（時刻ｔ６）。この期間、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、正の値であって、たとえば負の転舵角速度しきい値－ωｗｔｈよりも正の方向に大きな値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、この状態において、車速Ｖの値が「０」であるとき、先の２つの関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットされる。ちなみに、時刻ｔ６のタイミングで車速Ｖが増加し始める。
【0071】
図４（ａ）のグラフに示すように、ステアリングホイール１１が操舵中立位置に達した後、続いてステアリングホイール１１が左へ切り込み操舵されるとき、転舵角θｗは正の値となる。ステアリングホイール１１の操作量の増加に伴い、転舵角θｗは正の方向に増加し、やがて転舵輪１２の物理的な可動範囲の限界位置である正の最大転舵角θｗｅに達する（時刻ｔ７）。この期間内においては、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、正の値であって、正の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも正の方向に大きな値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、たとえば車速Ｖの値が「０」から増加し始めてから車速しきい値Ｖｔｈに達するまでの期間（時刻ｔ８）、先の２つの関係式（Ａ１），（Ａ２）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットされる。また、車速Ｖの値が車速しきい値Ｖｔｈを超えた以降、先の関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0072】
図４（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅに維持されている期間、転舵角速度ωｗの値は「０」である。このため、先の関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。ちなみに、図４（ｃ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅに維持されている期間において、車速Ｖの値は、たとえば、車速しきい値Ｖｔｈを超える値から車速しきい値Ｖｔｈを下回る値に変化している。
【0073】
図４（ａ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅに維持された状態において、ステアリングホイール１１が右へ切り戻し操舵されるとき（時刻ｔ９）、ステアリングホイール１１の操舵に伴い、転舵角θｗは、転舵中立位置に対応する値である「０」へ向けて、徐々に減少し、やがて「０」に達する（時刻ｔ１０）。この期間内においては、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、負の値であって、負の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも負の方向に大きな値となる。すなわち、転舵角速度ωｗは、正の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも小さい値となる。このため、先の２つの関係式（Ａ５），（Ａ６）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットされる。ちなみに、図４（ｃ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅから転舵中立位置に対応する値である「０」へ向けて減少する期間の途中において、車速Ｖの値は、車速しきい値Ｖｔｈ未満の値から車速しきい値Ｖｔｈへ向けて増加している。車速Ｖの値は、転舵角θｗが「０」に達するタイミングで、車速しきい値Ｖｔｈに達する。
【0074】
図４（ａ）のグラフに示すように、転舵角θｗが正の最大転舵角θｗｅから減少して「０」に達した以降、ステアリングホイール１１が右へ切り込み操舵されるとき（時刻ｔ１０）、ステアリングホイール１１の操舵に伴い、転舵角θｗは負の方向に増加し、やがて転舵輪１２の物理的な可動範囲の限界位置である負の最大転舵角－θｗｅに達する（時刻ｔ１１）。このとき、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、負の値であって、たとえば負の転舵角速度しきい値ωｗｔｈよりも負の方向に大きな値となる。ただし、図４（ｃ）のグラフに示すように、たとえば、車速Ｖの値が車速しきい値Ｖｔｈを超えている。したがって、先の関係式（Ａ３）は成立するものの、関係式（Ａ４）は成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0075】
図４（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、転舵角θｗが負の最大転舵角－θｗｅに維持されている期間、転舵角速度ωｗの値は「０」である。また、図４（ｃ）のグラフに示すように、車速Ｖの値が、たとえば、車速しきい値Ｖｔｈを超えた状態に維持されている。このため、先の関係式（Ａ１），（Ａ２）、関係式（Ａ３），（Ａ４）、関係式（Ａ５），（Ａ６）、および関係式（Ａ７），（Ａ８）のいずれも成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0076】
図４（ａ）のグラフに示すように、転舵角θｗが負の最大転舵角－θｗｅに維持された状態において、ステアリングホイール１１が左へ切り戻し操舵されるとき（時刻ｔ１２）、ステアリングホイール１１の操舵に伴い、転舵角θｗは、転舵中立位置に対応する値である「０」へ向けて、徐々に増加し、やがて「０」に達する（時刻ｔ１３）。この期間、図４（ｂ）に示すように、転舵角速度ωｗは、正の値であって、たとえば負の転舵角速度しきい値－ωｗｔｈよりも正の方向に大きな値となる。図４（ｃ）のグラフに示すように、転舵角θｗが負の最大転舵角－θｗｅから「０」へ変化するまでの期間において、車速Ｖは、たとえば、車速しきい値Ｖｔｈを超える値から「０」へ向けて徐々に減少し、転舵角θｗが「０」に達するタイミングで「０」に至る。このため、車速Ｖが車速しきい値Ｖｔｈを超えているとき、先の関係式（Ａ７）は成立するものの、関係式（Ａ８）は成立しない。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。車速Ｖが車速しきい値Ｖｔｈ以下の値に減少した以降（時刻ｔ１４）、先の関係式（Ａ７），（Ａ８）の両方が成立する。したがって、図４（ｄ）に示すように、区分Ｆの値は、第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットされる。
【0077】
以上のように、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われる場合であって、車速Ｖが「０」または車速しきい値Ｖｔｈ以下の値であるとき、区分Ｆの値は、第２のブーストアップ状態Ｓｂ２にセットされる。また、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵が行われる場合であって、車速Ｖが「０」または車速しきい値Ｖｔｈ以下の値であるとき、区分Ｆの値は、第１のブーストアップ状態Ｓｂ１にセットされる。また、ステアリングホイール１１が保舵される場合、または、車速Ｖの値が車速しきい値Ｖｔｈを超える場合、区分Ｆの値は、非ブーストアップ状態Ｓｂ０にセットされる。
【0078】
＜ブーストアップ処理＞
つぎに、ブーストアップ処理について詳細に説明する。
制限値設定部７３は、転舵力が不足しやすい状況であるとき、ブーストアップ処理を実行する。具体的な処理内容の一例は、つぎの通りである。
つぎに、ブーストアップ処理について詳細に説明する。
制限値設定部７３は、転舵力が不足しやすい状況であるとき、ブーストアップ処理を実行する。具体的な処理内容の一例は、つぎの通りである。
【0079】
制限値設定部７３は、判定部７１によりセットされる区分Ｆの値に応じて、制限値ＴＬを設定する。たとえば、制限値設定部７３は、区分Ｆの値が非ブーストアップ状態Ｓｂ０であるとき、制限値ＴＬを増加させない。すなわち、制限値ＴＬは、定格値に維持される。定格値は、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を１００％としたときの８０％程度の値である。
【0080】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、制限値ＴＬを定格値から第１の許容限界値まで増加させる。第１の許容限界値は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときのトルク指令値Ｔｐ
＊の増加を許容する観点に基づき設定される。第１の許容限界値は、制限値ＴＬの定格値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を超えない程度の値である。
【0081】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、制限値ＴＬを定格値から第２の許容限界値まで増加させる。第２の許容限界値は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときのトルク指令値Ｔｐ
＊の増加を許容する観点に基づき設定される。第２の許容限界値は、第１の許容限界値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を超えない程度の値である。
【0082】
このように、転舵力が不足しやすい状況であるとき、転舵力の不足の程度に応じて、制限値ＴＬが定格値よりも大きい値に変更されることによって、トルク指令値Ｔｐ
＊の変化範囲が拡大される。これにより、ブーストアップ処理の実行時、トルク指令値Ｔｐ
＊は、定格値を超えて変化することが可能となる。このため、トルク指令値Ｔｐ
＊が定格値に制限される場合に比べて、転舵モータ３２へ供給される電流量はより多くなる。したがって、転舵モータ３２へ供給される電流量が多くなる分だけ、転舵モータ３２が発生する転舵力は増加する。これにより、転舵輪１２をより円滑に転舵させることが可能となる。
【0083】
ただし、制限値ＴＬが急激に変化すると、転舵輪１２の転舵角θｗが急激に変化したり、異音が発生したりするおそれがある。そこで、本実施の形態では、制限値設定部７３として、つぎの構成を採用している。
【0084】
＜制限値ＴＬの徐変処理＞
図５に示すように、制限値設定部７３は、角度偏差演算部７３Ａ、および制限値演算部７３Ｂを有している。
図５に示すように、制限値設定部７３は、角度偏差演算部７３Ａ、および制限値演算部７３Ｂを有している。
【0085】
角度偏差演算部７３Ａは、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θｐ
＊、およびピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θｐを取り込む。角度偏差演算部７３Ａは、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐを演算する。差Δθｐの値は、目標ピニオン角θｐ
＊に対するピニオン角θｐの追従不足量である。差Δθｐの値は、目標転舵角に対する転舵角θｗの追従不足量を反映する値でもある。目標転舵角は、目標ピニオン角θｐ
＊に対応する転舵角θｗである。
【0086】
制限値演算部７３Ｂは、角度偏差演算部７３Ａにより演算される差Δθｐの値を取り込む。制限値演算部７３Ｂは、差Δθｐの値に応じて、最終的な制限値ＴＬを演算する。制限値演算部７３Ｂは、たとえば、マップＭ１を使用して、制限値ＴＬを演算する。マップＭ１は、横軸を差Δθｐの絶対値、縦軸を制限値ＴＬの絶対値とするマップである。マップＭ１は、判定部７１によりセットされる区分Ｆの値に応じた３つの特性を有している。
【0087】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が非ブーストアップ状態Ｓｂ０であるとき、マップＭ１の第１の特性線Ｌ１で示される第１の特性に従って、制限値ＴＬを演算する。第１の特性は、具体的には、つぎの通りである。すなわち、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＴＬの絶対値は定格値ＴＬ０に維持される。定格値ＴＬ０は、ブーストアップ処理が実行されない通常時の制限値であって、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を１００％としたときの８０％程度の値である。
【0088】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、マップＭ１の第２の特性線Ｌ２で示される第２の特性に従って、制限値ＴＬを演算する。第２の特性は、具体的には、つぎの通りである。すなわち、マップＭ１において、差Δθｐの絶対値が「０」からしきい値θｐｔｈまでの範囲には、制限値ＴＬの値を定格値ＴＬ０とする不感帯が設定されている。しきい値θｐｔｈは、「０」の近傍値である。また、マップＭ１において、差Δθｐの絶対値が、しきい値θｐｔｈを超えるとき、制限値ＴＬの絶対値は、差Δθｐの絶対値が増加するにつれて線形的に増加する。制限値ＴＬの絶対値が、第１の許容限界値ＴＬ１に達した以降、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＴＬの絶対値は、第１の許容限界値ＴＬ１に維持される。
【0089】
第１の許容限界値ＴＬ１は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときのトルク指令値Ｔｐ
＊の増加を許容する観点に基づき設定される。第１の許容限界値ＴＬ１は、定格値ＴＬ０の絶対値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を超えない程度の値である。
【0090】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、マップＭ１の第３の特性線Ｌ３で示される第３の特性に従って、制限値ＴＬを演算する。具体的には、第３の特性は、つぎの通りである。すなわち、マップＭ１において、差Δθｐの絶対値が「０」からしきい値θｐｔｈまでの範囲には、制限値ＴＬの値を、定格値ＴＬ０とする不感帯が設定されている。また、マップＭ１において、差Δθｐの絶対値が、しきい値θｐｔｈを超えるとき、制限値ＴＬの絶対値は、差Δθｐの絶対値が増加するにつれて線形的に増加する。制限値ＴＬの絶対値が、第１の許容限界値ＴＬ１を通過して第２の許容限界値ＴＬ２に達した以降、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＴＬは第２の許容限界値ＴＬ２に維持される。
【0091】
第２の許容限界値ＴＬ２は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときのトルク指令値Ｔｐ
＊の増加を許容する観点に基づき設定される。第２の許容限界値ＴＬ２は、第１の許容限界値ＴＬ１よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応するトルク指令値Ｔｐ
＊の最大値を超えない程度の値である。
【0092】
＜第１の実施の形態の効果＞
第１の実施の形態は、以下の効果を奏する。
（１－１）転舵力が不足しやすい状況であるとき、トルク指令値Ｔｐ ＊の変化範囲が、制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えて拡大される。このため、たとえば過大な軸力の発生に起因して、制限値設定部７３により設定される制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えるトルク指令値Ｔｐ ＊が演算される場合であれ、このトルク指令値Ｔｐ ＊が制限されることが抑制される。転舵モータ３２は、制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えるトルク指令値Ｔｐ ＊に応じた、より大きい転舵力を発生する。このように、過大な軸力が発生する状況に備えてトルク指令値Ｔｐ ＊の変化範囲を予め拡大させておくことにより、転舵シャフト３１に実際に大きな軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
第１の実施の形態は、以下の効果を奏する。
（１－１）転舵力が不足しやすい状況であるとき、トルク指令値Ｔｐ ＊の変化範囲が、制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えて拡大される。このため、たとえば過大な軸力の発生に起因して、制限値設定部７３により設定される制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えるトルク指令値Ｔｐ ＊が演算される場合であれ、このトルク指令値Ｔｐ ＊が制限されることが抑制される。転舵モータ３２は、制限値ＴＬの定格値ＴＬ０を超えるトルク指令値Ｔｐ ＊に応じた、より大きい転舵力を発生する。このように、過大な軸力が発生する状況に備えてトルク指令値Ｔｐ ＊の変化範囲を予め拡大させておくことにより、転舵シャフト３１に実際に大きな軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
【0093】
（１－２）制限値ＴＬは、その定格値ＴＬ０を基準として、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐが増加するにつれて、徐々に増加する。このため、転舵シャフト３１に過大な軸力が発生した場合、差Δθｐの値に応じて、トルク指令値Ｔｐ
＊が時間に対して徐々に増加する。このため、ピニオン角θｐ、ひいては転舵角θｗの急変が抑制される。また、差Δθｐの値に応じて、制限値ＴＬの値、ひいてはトルク指令値Ｔｐ
＊が増加する。すなわち、制限値ＴＬの値、ひいてはトルク指令値Ｔｐ
＊が無駄に増加することがない。したがって、転舵モータ３２、および転舵モータ３２に電力を供給するインバータの過熱を抑制することができる。
【0094】
（１－３）車両が極低速域の速度で走行している状態で、ステアリングホイール１１が操舵されるとき、転舵シャフト３１に過大な軸力が発生しやすい。このため、転舵制御部３６は、車速Ｖが極低速域の速度であって、ステアリングホイール１１が操舵されているとき、転舵力が不足しやすい状況であると判定するとともに、転舵力が不足しやすい状況であると判定されるとき、差Δθｐの値に応じて制限値ＴＬを変化させる。したがって、転舵制御部３６は、適切なタイミングでトルク指令値Ｔｐ
＊の変化範囲を拡大することができる。
【0095】
（１－４）ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われる場合に必要とされる転舵力は、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵か行われる場合に必要とされる転舵力よりも大きい。これは、たとえば、切り戻し操舵が行われる場合、セルフアライニングトルクが働くからである。このため、切り込み操舵が行われる場合は、切り戻し操舵が行われる場合よりも、転舵力が不足しやすいといえる。したがって、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵が行われるときには第１の許容限界値ＴＬ１を使用し、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われるときには第１の許容限界値ＴＬ１よりも大きい値に設定される第２の許容限界値ＴＬ２を使用することが好ましい。
【0096】
具体的には、転舵制御部３６は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、制限値ＴＬの絶対値を定格値ＴＬ０から第１の許容限界値ＴＬ１まで増加させる。また、転舵制御部３６は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、制限値ＴＬの絶対値を定格値ＴＬ０から第２の許容限界値ＴＬ２まで増加させる。このようにすれば、ステアリングホイール１１の操舵状態に応じて、より適切にトルク指令値Ｔｐ
＊の変化範囲を拡大することができる。また、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われるときであれ、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵が行われるときであれ、転舵力が不足することなく、転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
【0097】
（１－５）転舵制御部は、マップＭ１を使用することにより、制限値ＴＬを簡単に演算することができる。また、マップＭ１は、制限値ＴＬを定格値ＴＬ０に維持する不感帯を有している。このため、不要なブーストアップ処理が実行される頻度を減らすことができる。たとえば、転舵モータ３２の起動時、転舵モータ３２の応答性に応じて、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの間にわずかな差Δθｐが生じるおそれがある。このような場合にまで、ブーストアップ処理が実行されることが抑制される。したがって、転舵モータ３２、あるいは転舵モータ３２に電力を供給するインバータの過熱を抑制することができる。また、より長期間にわたって、転舵制御の実行を継続することが可能となる。
【0098】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、操舵装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には、先の図１および図２に示される第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、通電制御部６４に先の調停処理部７２と同様の処理機能を持たせている点、および制限値設定部７３により設定される制限値の制限対象の点で第１の実施の形態と異なる。本実施の形態では、転舵制御部３６として先の調停処理部７２を割愛した構成が採用されている。したがって、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
つぎに、操舵装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には、先の図１および図２に示される第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、通電制御部６４に先の調停処理部７２と同様の処理機能を持たせている点、および制限値設定部７３により設定される制限値の制限対象の点で第１の実施の形態と異なる。本実施の形態では、転舵制御部３６として先の調停処理部７２を割愛した構成が採用されている。したがって、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【0099】
図３（ｂ）に示すように、通電制御部６４は、ピニオン角フィードバック制御部６３により演算されるトルク指令値Ｔｐ
＊を取り込む。また、通電制御部６４は、判定部７１によってセットされる区分Ｆの値を取り込む。
【0100】
制限値設定部７３は、通電制御部６４において演算される電流指令値の変化範囲を制限するための制限値ＩＬを設定する。制限値ＩＬは、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づき演算される電流指令値の変化が許容される許容範囲の限界値でもある。制限値ＩＬは、何らかの原因で過大な電流指令値が演算される場合であれ、この過大な電流指令値に基づき過大な電流が転舵モータ３２へ供給されること、ひいては転舵モータ３２が過大なトルクを発生することを抑制する観点に基づき設定される。制限値ＩＬは、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を１００％としたときの８０％程度の値に設定される。
【0101】
通電制御部６４は、制限値設定部７３により設定される制限値ＩＬに基づき、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づき演算される電流指令値の変化範囲を制限する。電流指令値の絶対値が制限値ＩＬを超えるとき、電流指令値は制限値ＩＬに制限される。たとえば、電流指令値が正の値である場合、電流指令値が正の制限値ＩＬを超えるとき、電流指令値は正の制限値ＩＬに制限される。電流指令値が負の値である場合、電流指令値が負の制限値ＩＬを超えるとき、電流指令値は負の制限値ＩＬに制限される。したがって、許容範囲の限界値を超える過大な電流指令値に基づき転舵モータ３２が過大なトルクを発生することが抑制される。
【0102】
ただし、たとえば、路面の摩擦が大きいことに起因して、操舵装置１０に過大な軸力が発生した場合、転舵力が不足することにより、転舵輪１２を転舵することが困難となるおそれがある。このとき、転舵制御部３６は、ステアリングホイール１１の操舵角θｓに転舵輪１２の転舵角を追従させようとする。このため、転舵制御部３６では、転舵モータ３２に対してより大きい電流を供給するために、制限値ＩＬを超える、より大きい値の電流指令値が演算されるおそれがある。
【0103】
そこで、制限値設定部７３は、転舵力が不足しやすい状況であるとき、ブーストアップ処理を実行する。ブーストアップ処理は、制限値ＩＬを増加させるための処理であって、電流指令値が制限値ＩＬの定格値を超えて増加することを許容するために実行される処理である。定格値は、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を１００％としたときの８０％程度の値である。
【0104】
制限値設定部７３は、判定部７１によりセットされる区分Ｆの値に応じて、制限値ＩＬを設定する。たとえば、制限値設定部７３は、区分Ｆの値が非ブーストアップ状態Ｓｂ０であるとき、制限値ＩＬを増加させない。すなわち、制限値ＩＬは、定格値に維持される。
【0105】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、制限値ＩＬを定格値から第１の許容限界値まで増加させる。第１の許容限界値は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときの電流指令値の増加を許容する観点に基づき設定される。第１の許容限界値は、制限値ＩＬの定格値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を超えない程度の値である。
【0106】
制限値演算部７３Ｂは、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、制限値ＴＬを定格値から第２の許容限界値まで増加させる。第２の許容限界値は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときの電流指令値の増加を許容する観点に基づき設定される。第２の許容限界値は、第１の許容限界値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を超えない程度の値である。
【0107】
このように、転舵力が不足しやすい状況であるとき、転舵力の不足の程度に応じて、制限値ＩＬが定格値よりも大きい値に変更されることによって、電流指令値の変化範囲が拡大される。これにより、ブーストアップ処理の実行時、電流指令値は、制限値ＩＬの定格値を超えて変化することが可能となる。このため、電流指令値が定格値に制限される場合に比べて、転舵モータ３２へ供給される電流量はより多くなる。したがって、転舵モータ３２へ供給される電流量が多くなる分だけ、転舵モータ３２が発生する転舵力は増加する。これにより、転舵輪１２をより円滑に転舵させることが可能となる。
【0108】
ただし、制限値ＩＬが急激に変化すると、転舵輪１２の転舵角θｗが急激に変化したり、異音が発生したりするおそれがある。そこで、本実施の形態では、制限値設定部７３として、つぎの構成を採用している。
【0109】
＜制限値ＩＬの徐変処理＞
図５（ｂ）に示すように、制限値設定部７３は、角度偏差演算部７３Ｃ、および制限値演算部７３Ｄを有している。
図５（ｂ）に示すように、制限値設定部７３は、角度偏差演算部７３Ｃ、および制限値演算部７３Ｄを有している。
【0110】
角度偏差演算部７３Ｃは、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θｐ
＊、およびピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θｐを取り込む。角度偏差演算部７３Ｃは、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐを演算する。差Δθｐの値は、目標ピニオン角θｐ
＊に対するピニオン角θｐの追従不足量である。差Δθｐの値は、目標転舵角に対する転舵角θｗの追従不足量を反映する値でもある。目標転舵角は、目標ピニオン角θｐ
＊に対応する転舵角θｗである。
【0111】
制限値演算部７３Ｄは、角度偏差演算部７３Ｃにより演算される差Δθｐの値を取り込む。制限値演算部７３Ｄは、差Δθｐの値に応じて、最終的な制限値ＩＬを演算する。制限値演算部７３Ｄは、たとえば、マップＭ２を使用して、制限値ＩＬを演算する。マップＭ２は、横軸を差Δθｐの絶対値、縦軸を制限値ＩＬの絶対値とするマップである。マップＭ２は、判定部７１によりセットされる区分Ｆの値に応じた３つの特性を有している。
【0112】
制限値演算部７３Ｄは、区分Ｆの値が非ブーストアップ状態Ｓｂ０であるとき、マップＭ２の第１の特性線Ｌ４で示される第の１特性に従って、制限値ＩＬを演算する。第１の特性は、具体的には、つぎの通りである。すなわち、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＩＬの絶対値は定格値ＩＬ０に維持される。定格値ＩＬ０は、ブーストアップ処理が実行されない通常時の制限値であって、たとえば転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を１００％としたときの８０％程度の値である。
【0113】
制限値演算部７３Ｄは、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、マップＭ２の第２の特性線Ｌ５で示される第２の特性に従って、制限値ＩＬを演算する。第２の特性は、具体的には、つぎの通りである。すなわち、マップＭ２において、差Δθｐの絶対値が「０」からしきい値θｐｔｈまでの範囲には、制限値ＩＬの値を定格値ＩＬ０とする不感帯が設定されている。また、マップＭ２において、差Δθｐの絶対値が、しきい値θｐｔｈを超えるとき、制限値ＩＬの絶対値は、差Δθｐの絶対値が増加するにつれて線形的に増加する。制限値ＩＬの絶対値が、第１の許容限界値ＩＬ１に達した以降、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＩＬの絶対値は、第１の許容限界値ＩＬ１に維持される。
【0114】
第１の許容限界値ＩＬ１は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときの電流指令値の増加を許容する観点に基づき設定される。第１の許容限界値ＩＬ１は、定格値ＴＬ０の絶対値よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を超えない程度の値である。
【0115】
制限値演算部７３Ｄは、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、マップＭ２の第３の特性線Ｌ６で示される第３の特性に従って、制限値ＩＬを演算する。具体的には、第３の特性は、つぎの通りである。すなわち、マップＭ２において、差Δθｐの絶対値が「０」からしきい値θｐｔｈまでの範囲には、制限値ＩＬの値を、定格値ＩＬ０とする不感帯が設定されている。また、マップＭ２において、差Δθｐの絶対値が、しきい値θｐｔｈを超えるとき、制限値ＩＬの絶対値は、差Δθｐの絶対値が増加するにつれて線形的に増加する。制限値ＩＬの絶対値が、第１の許容限界値ＩＬ１を通過して第２の許容限界値ＩＬ２に達した以降、差Δθｐの絶対値にかかわらず、制限値ＩＬは第２の許容限界値ＩＬ２に維持される。
【0116】
第２の許容限界値ＩＬ２は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときの電流指令値の増加を許容する観点に基づき設定される。第２の許容限界値ＩＬ２は、第１の許容限界値ＩＬ１よりも大きい値であって、転舵モータ３２が発生することのできる最大のトルクに対応する電流指令値の最大値を超えない程度の値である。
【0117】
＜第２の実施の形態の効果＞
第２の実施の形態は、以下の効果を奏する。
（２－１）転舵力が不足しやすい状況であるとき、トルク指令値Ｔｐ ＊に基づき演算される電流指令値の変化範囲が、制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超えて拡大される。このため、たとえば過大な軸力の発生に起因して、制限値設定部７３により設定される制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超える電流指令値が演算される場合であれ、この電流指令値が制限されることが抑制される。転舵モータ３２は、制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超える電流指令値に応じた、より大きい転舵力を発生する。このように、過大な軸力が発生する状況に備えて電流指令値の変化範囲を予め拡大させておくことにより、転舵シャフト３１に実際に大きな軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
第２の実施の形態は、以下の効果を奏する。
（２－１）転舵力が不足しやすい状況であるとき、トルク指令値Ｔｐ ＊に基づき演算される電流指令値の変化範囲が、制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超えて拡大される。このため、たとえば過大な軸力の発生に起因して、制限値設定部７３により設定される制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超える電流指令値が演算される場合であれ、この電流指令値が制限されることが抑制される。転舵モータ３２は、制限値ＩＬの定格値ＩＬ０を超える電流指令値に応じた、より大きい転舵力を発生する。このように、過大な軸力が発生する状況に備えて電流指令値の変化範囲を予め拡大させておくことにより、転舵シャフト３１に実際に大きな軸力が発生した場合であれ、転舵力が不足することなく転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
【0118】
（２－２）制限値ＩＬは、その定格値ＩＬ０を基準として、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐの値に応じて徐々に増加する。このため、転舵シャフト３１に過大な軸力が発生した場合、差Δθｐの値に応じて、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づく電流指令値が時間に対して徐々に増加する。このため、ピニオン角θｐ、ひいては転舵角θｗの急変が抑制される。また、差Δθｐの値に応じて、制限値ＩＬの値、ひいては電流指令値が増加する。すなわち、制限値ＩＬの値、ひいては電流指令値が無駄に増加することがない。このため、転舵モータ３２、および転舵モータ３２に電力を供給するインバータの過熱を抑制することができる。
【0119】
（２－３）車両が極低速域の速度で走行している状態で、ステアリングホイール１１が操舵されるとき、転舵シャフト３１に過大な軸力が発生しやすい。このため、転舵制御部３６は、車速Ｖが極低速域の速度であって、ステアリングホイール１１が操舵されているとき、転舵力が不足しやすい状況であると判定するとともに、転舵力が不足しやすい状況であると判定されるとき、差Δθｐの値に応じて制限値ＩＬを変化させる。したがって、転舵制御部３６は、適切なタイミングでトルク指令値Ｔｐ
＊に基づき演算される電流指令値の変化範囲を拡大することができる。
【0120】
（２－４）ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われる場合に必要とされる転舵力は、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵か行われる場合に必要とされる転舵力よりも大きい。これは、たとえば、切り戻し操舵が行われる場合、セルフアライニングトルクが働くからである。このため、切り込み操舵が行われる場合は、切り戻し操舵が行われる場合よりも、転舵力が不足しやすいといえる。したがって、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵が行われるときには電流指令値に対する第１の許容限界値ＩＬ１を使用し、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われるときには第１の許容限界値ＩＬ１よりも大きい値に設定される第２の許容限界値ＩＬ２を使用することが好ましい。
【0121】
具体的には、転舵制御部３６は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるとき、制限値ＩＬの絶対値を定格値ＩＬ０から第１の許容限界値ＩＬ１まで増加させる。また、転舵制御部３６は、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、制限値ＩＬの絶対値を定格値ＩＬ０から第２の許容限界値ＩＬ２まで増加させる。このようにすれば、ステアリングホイール１１の操舵状態に応じて、より適切にトルク指令値Ｔｐ
＊に基づく電流指令値の変化範囲を拡大することができる。また、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われるときであれ、ステアリングホイール１１の切り戻し操舵が行われるときであれ、転舵力が不足することなく、転舵輪１２を円滑に転舵させることができる。
【0122】
（２－５）転舵制御部は、マップＭ２を使用することにより、制限値ＩＬを簡単に演算することができる。また、マップＭ２は、制限値ＩＬを定格値ＩＬ０に維持する不感帯を有している。このため、不要なブーストアップ処理が実行される頻度を減らすことができる。たとえば、転舵モータ３２の起動時、転舵モータ３２の応答性に応じて、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの間にわずかな差Δθｐが生じるおそれがある。このような場合にまで、ブーストアップ処理が実行されることが抑制される。したがって、転舵モータ３２、あるいは転舵モータ３２に電力を供給するインバータの過熱を抑制することができる。また、より長期間にわたって、転舵制御の実行を継続することが可能となる。
【0123】
＜他の実施の形態＞
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１および第２の実施の形態において、転舵力が不足しやすい状況は、つぎの状況（Ｄ１），（Ｄ２）を含んでいてもよい。
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１および第２の実施の形態において、転舵力が不足しやすい状況は、つぎの状況（Ｄ１），（Ｄ２）を含んでいてもよい。
【0124】
（Ｄ１）複数系統の巻線群を有する転舵モータ３２において、いずれか１系統の巻線群に失陥が発生することによって、転舵モータ３２の出力が低下する状況。
（Ｄ２）極低温環境下において、操舵装置１０の摩擦、特に転舵ユニット３０の機構部分の摩擦が増加することによって、ステアリングホイール１１の操舵に対する転舵輪１２の追従性が低下する状況。
（Ｄ２）極低温環境下において、操舵装置１０の摩擦、特に転舵ユニット３０の機構部分の摩擦が増加することによって、ステアリングホイール１１の操舵に対する転舵輪１２の追従性が低下する状況。
【0125】
・第１および第２の実施の形態において、角度偏差演算部７３Ａ，７３Ｃは、目標ピニオン角θｐ
＊に代えて、操舵角演算部５１により演算される操舵角θｓを取り込むようにしてもよい。この場合、角度偏差演算部７３Ａ，７３Ｃは、操舵角θｓをピニオン角θｐに変換し、この変換されるピニオン角θｐと、ピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θｐとの差を演算する。
【0126】
・第１の実施の形態において、製品仕様によっては、図５（ａ）に示されるマップＭ１は、不感帯を有していなくてもよい。この場合、たとえば、差Δθｐの絶対値が「０」を起点として増加するにつれて、制限値ＴＬの絶対値が定格値ＴＬ０を基準として線形的に増加するように、マップＭ１を設定してもよい。
【0127】
・第２の実施の形態において、製品仕様によっては、図５（ｂ）に示されるマップＭ２は、不感帯を有していなくてもよい。この場合、たとえば、差Δθｐの絶対値が「０」を起点として増加するにつれて、制限値ＩＬの絶対値が定格値ＩＬ０を基準として線形的に増加するように、マップＭ２を設定してもよい。
【0128】
・第１の実施の形態において、トルク指令値Ｔｐ
＊に対する許容限界値は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときと、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときとで、同じ値であってもよい。許容限界値は、たとえば第２の許容限界値ＴＬ２に設定される。この場合、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１または第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、すなわち転舵力が不足しやすい状況であるとき、制限値ＴＬは、最大で第２の許容限界値ＴＬ２まで増加させることが可能である。
【0129】
・第２の実施の形態において、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づき演算される電流指令値に対する許容限界値は、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１であるときと、区分Ｆの値が第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるときとで、同じ値であってもよい。許容限界値は、たとえば第２の許容限界値ＩＬ２に設定される。この場合、区分Ｆの値が第１のブーストアップ状態Ｓｂ１または第２のブーストアップ状態Ｓｂ２であるとき、すなわち転舵力が不足しやすい状況であるとき、制限値ＩＬは、最大で第２の許容限界値ＩＬ２まで増加させることが可能である。
【0130】
・第１の実施の形態において、転舵制御部３６として、判定部７１を割愛した構成を採用してもよい。この場合、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われているか、ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われているかにかかわらず、トルク指令値Ｔｐ
＊に対する許容限界値は、同じ値に設定される。図５（ｃ）に括弧付きの符号を付して示すように、トルク指令値Ｔｐ
＊に対する許容限界値は、たとえば第２の許容限界値ＴＬ２に設定される。制限値設定部７３は、単に、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐの値に応じて、制限値ＴＬを設定するだけである。制限値ＴＬは、差Δθｐの値に応じて、最大で第２の許容限界値ＴＬ２まで増加させることが可能である。
【0131】
・第２の実施の形態において、転舵制御部３６として、判定部７１を割愛した構成を採用してもよい。この場合、ステアリングホイール１１の切り込み操舵が行われているか、ステアリングホイールの切り戻し操舵が行われているかにかかわらず、トルク指令値Ｔｐ
＊に基づき演算される電流指令値に対する許容限界値は、同じ値に設定される。図５（ｃ）に示すように、電流指令値に対する許容限界値は、たとえば第２の許容限界値ＩＬ２に設定される。制限値設定部７３は、単に、目標ピニオン角θｐ
＊とピニオン角θｐとの差Δθｐの値に応じて、制限値ＩＬを設定するだけである。制限値ＩＬは、差Δθｐの値に応じて、最大で第２の許容限界値ＩＬ２まで増加させることが可能である。
【0132】
・第１および第２の実施の形態において、反力制御部２７と転舵制御部３６とで単一の制御部を構成してもよい。
・第１および第２の実施の形態では、車両の操舵装置１０として、ステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達が分離されたいわゆるリンクレス構造を採用した例を挙げたが、クラッチによりステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達を分離可能とした構造を採用してもよい。クラッチが切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が切断される。クラッチが接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が連結される。
・第１および第２の実施の形態では、車両の操舵装置１０として、ステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達が分離されたいわゆるリンクレス構造を採用した例を挙げたが、クラッチによりステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達を分離可能とした構造を採用してもよい。クラッチが切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が切断される。クラッチが接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が連結される。
【符号の説明】
【0133】
１０…操舵装置（制御対象）
１１…ステアリングホイール
１２…転舵輪
３１…転舵シャフト
３２…転舵モータ
３６…操舵制御装置を構成する転舵制御部（制御部）
１１…ステアリングホイール
１２…転舵輪
３１…転舵シャフト
３２…転舵モータ
３６…操舵制御装置を構成する転舵制御部（制御部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】