特開 2024-76127 操舵制御装置

(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】P2024076127

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】操舵制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240529BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20240529BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240529BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20240529BHJP

   B62D 117/00 20060101ALN20240529BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00 ZYW

B62D5/04

B62D101:00

B62D113:00

B62D117:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187530

(22)【出願日】2022-11-24

(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】三宅 純也

(72)【発明者】

【氏名】外山 英次

(72)【発明者】

【氏名】工藤 佳夫

(72)【発明者】

【氏名】高島 亨

【テーマコード（参考）】

3D232

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D232CC06

3D232DA03

3D232DA04

3D232DA15

3D232DA23

3D232DA29

3D232DA33

3D232DA36

3D232DA64

3D232DC33

3D232DC34

3D232DD17

3D232DE02

3D232EA01

3D232EB04

3D232EB16

3D232EC23

3D232EC37

3D333CB02

3D333CB29

3D333CB31

3D333CB46

3D333CC14

3D333CC15

3D333CC18

3D333CD09

3D333CE46

3D333CE52

(57)【要約】

【課題】転舵輪の迅速な転舵がステアリングホイールの挙動に直接的に影響することを抑制できるようにした操舵制御装置を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール１２と転舵輪３４とは動力の伝達が遮断されている。ＰＵ５２は、横風によって車両が偏向していると判定する場合、転舵角を定める変数の目標値を補正量にて補正する。ＰＵ５２は、同補正量を、ヨーレートｙｒを制御量とするフィードバック制御の操作量とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達が遮断された状態において、目標舵角変数設定処理、操作処理、偏向判定処理、および補正処理を実行するように構成され、
前記目標舵角変数設定処理は、操舵角を入力として目標舵角変数の値を設定する処理であり、
前記操舵角は、前記ステアリングホイールの回転角度であり、
前記目標舵角変数は、舵角変数の目標値であり、
前記舵角変数は、前記転舵輪の転舵角を示す変数であり、
前記操作処理は、前記舵角変数が制御量であって前記目標舵角変数が前記制御量の目標値である制御の操作量によって、転舵モータのトルクを操作する処理であり、
前記転舵モータは、前記転舵輪を転舵させるためのモータであり、
偏向判定処理は、車両状態センサの出力値に基づき、横風に起因して車両が偏向しているか否かを判定する処理であり、
前記車両状態センサは、前記車両の状態を検出するセンサであり、
前記補正処理は、前記車両が偏向していると判定される場合、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を補正量によって補正する処理であって且つ、前記補正量を、前記車両のヨーレートが制御量であって前記ヨーレートの目標値が前記制御量の目標値であるフィードバック制御の操作量に応じて設定する処理である操舵制御装置。

【請求項2】

前記車両が偏向していると判定されている状態から前記車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合、前記補正処理を終了するように構成されている請求項１記載の操舵制御装置。

【請求項3】

前記補正処理は、終了時徐変処理を含み、
前記終了時徐変処理は、前記車両が偏向していると判定される状態から前記車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係に徐々に近づける処理を含む請求項１記載の操舵制御装置。

【請求項4】

前記終了時徐変処理は、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係に徐々に近づける速度を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値の変化速度に応じて変更する処理を含む請求項３記載の操舵制御装置。

【請求項5】

前記補正処理は、前記目標舵角変数の値に前記補正量を加算する処理であり、
前記終了時徐変処理は、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値の変化速度に応じて、前記補正量の大きさを小さくする速度を変更する処理であって且つ、前記変化速度の大きさが大きい場合の前記小さくする速度を、前記変化速度の大きさが小さい場合の前記小さくする速度以上とする処理を含む請求項３記載の操舵制御装置。

【請求項6】

前記補正処理は、開始時徐変処理を含み、
前記開始時徐変処理は、前記車両が偏向していると判定される場合、前記補正量を前記フィードバック制御の操作量へと徐々に近づける処理である請求項１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、車両の転舵輪とステアリングホイールとが機械的に連結された操舵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、車両が横風の影響で偏向する場合に、偏向を抑制するように操舵角を変更する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４２２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、運転者がステアリングホイールを操作している場合、制御装置によって操舵角を迅速に変更すると、ステアリングホイールが急激に変位する。そしてこれにより、運転者が違和感を抱く懸念がある。

【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．ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達が遮断された状態において、目標舵角変数設定処理、操作処理、偏向判定処理、および補正処理を実行するように構成され、前記目標舵角変数設定処理は、操舵角を入力として目標舵角変数の値を設定する処理であり、前記操舵角は、前記ステアリングホイールの回転角度であり、前記目標舵角変数は、舵角変数の目標値であり、前記舵角変数は、前記転舵輪の転舵角を示す変数であり、前記操作処理は、前記舵角変数が制御量であって前記目標舵角変数が前記制御量の目標値である制御の操作量によって、転舵モータのトルクを操作する処理であり、前記転舵モータは、前記転舵輪を転舵させるためのモータであり、偏向判定処理は、車両状態センサの出力値に基づき、横風に起因して車両が偏向しているか否かを判定する処理であり、前記車両状態センサは、前記車両の状態を検出するセンサであり、前記補正処理は、前記車両が偏向していると判定される場合、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を補正量によって補正する処理であって且つ、前記補正量を、前記車両のヨーレートが制御量であって前記ヨーレートの目標値が前記制御量の目標値であるフィードバック制御の操作量に応じて設定する処理である操舵制御装置である。

【0006】

上記構成では、偏向していると判定される場合、ヨーレートフィードバック制御の操作量に応じて操舵角に対する目標舵角変数の値の関係を補正する。これにより、ヨーレートが目標ヨーレートに近付くように転舵角を変更することが可能となる。そのため、運転者による偏向を抑制するための操舵をアシストすることができる。換言すれば、補正処理を実行しない場合と比較して、偏向を抑制するように転舵角を迅速に変更することができる。しかも、上記関係を補正する処理は、ステアリングホイールと転舵輪との動力伝達が遮断された状態で行われる処理であることから、転舵輪の迅速な転舵がステアリングホイールの挙動に直接的に影響することを抑制できる。

【0007】

２．前記車両が偏向していると判定されている状態から前記車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合、前記補正処理を終了するように構成されている上記１記載の操舵制御装置である。

【0008】

上記構成では、車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合に補正処理を終了する。そのため、車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合には、目標舵角変数の値に応じて転舵角を制御できる。

【0009】

３．前記補正処理は、終了時徐変処理を含み、前記終了時徐変処理は、前記車両が偏向していると判定される状態から前記車両が偏向していないと判定される状態に切り替わる場合、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係に徐々に近づける処理を含む上記１または２記載の操舵制御装置である。

【0010】

上記構成では、終了時徐変処理により、目標舵角変数の値がステップ状に変化することを抑制できる。そのため、運転者に唐突な印象を与えることを抑制できる。
４．前記終了時徐変処理は、前記操作処理の入力となる前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値と前記操舵角との関係に徐々に近づける速度を、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値の変化速度に応じて変更する処理を含む上記３記載の操舵制御装置である。

【0011】

上記補正処理による補正後の目標舵角変数の値に応じた転舵角は、偏向を低減する転舵角である。そのため、操作処理の入力となる目標舵角変数の値は、この転舵角に応じた値であることが望ましい。そこで、上記構成では、上記徐々に近づける速度を、目標舵角変数の変化速度に応じて変更する。そのため、操作処理の入力となる目標舵角変数の値と転舵角との関係が大きく変動することを抑制できる。

【0012】

５．前記補正処理は、前記目標舵角変数の値に前記補正量を加算する処理であり、前記終了時徐変処理は、前記目標舵角変数設定処理によって設定される前記目標舵角変数の値の変化速度に応じて、前記補正量の大きさを小さくする速度を変更する処理であって且つ、前記変化速度の大きさが大きい場合の前記小さくする速度を、前記変化速度の大きさが小さい場合の前記小さくする速度以上とする処理を含む上記３または４記載の操舵制御装置である。

【0013】

上記構成では、目標舵角変数設定処理によって設定される目標舵角変数の値の変化の割に操作処理の入力となる目標舵角変数の値の変動を抑制できる。
６．前記補正処理は、開始時徐変処理を含み、前記開始時徐変処理は、前記車両が偏向していると判定される場合、前記補正量を前記フィードバック制御の操作量へと徐々に近づける処理である上記１～５のいずれか１つに記載の操舵制御装置である。

【0014】

上記構成では、開始時徐変処理により、補正処理に起因して転舵角がステップ状に変化することを抑制できる。そのため、運転者に唐突な印象を与えることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態にかかる操舵装置および操舵制御装置の構成を示す図である。

【図2】同実施形態における操舵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の手順を示す流れ図である。

【図4】同実施形態の制御装置が実行する処理を例示するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

操舵制御装置の一実施形態を図面に従って説明する。
「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に対して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。

【0017】

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相の同期電動機が採用されている。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。

【0018】

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。

【0019】

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。また、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。また、操舵制御装置５０は、ヨーレートセンサ６８によって検出される車両のヨーレートｙｒを参照する。また、操舵制御装置５０は、ロールレートセンサ７０によって検出されるロールレートｒｒを参照する。また、操舵制御装置５０は、横加速度センサ７２によって検出される横加速度ａｙを参照する。横加速度ａｙは、車両の横方向に加わる加速度の検出値である。また、操舵制御装置５０は、荷重センサ７４によって検出される荷重ｗを参照する。実際には、荷重ｗは、車両の右側の車輪が路面に加える荷重と、左側の車輪が路面に加える荷重と、の各別の検出値を含む。

【0020】

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。

【0021】

「制御の概要」
図２に、操舵制御装置５０が実行する処理を示す。図２に示す処理は、記憶装置５４に記憶されたプログラムをＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

目標転舵相当角算出処理Ｍ１４は、操舵角θｓと、車速Ｖとに応じて、目標転舵相当角θｐ０＊を算出する処理である。
操舵力設定処理Ｍ２０は、操舵トルクＴｈ、および車速Ｖを入力として、操舵力Ｔｂ＊を算出する処理である。操舵力Ｔｂ＊は、運転者の操舵方向と同一方向の量となっている。操舵力Ｔｂ＊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。操舵力設定処理Ｍ２０は、操舵トルクＴｈの大きさが大きい場合の操舵力Ｔｂ＊の大きさを、操舵トルクＴｈの大きさが小さい場合の操舵力Ｔｂ＊の大きさ以上とする処理を含んでもよい。また、操舵力設定処理Ｍ２０は、車速Ｖが大きい場合の操舵力Ｔｂ＊を車速Ｖが小さい場合の操舵力Ｔｂ＊以下とする処理を含んでもよい。

【0025】

軸力算出処理Ｍ２２は、車速Ｖ、転舵モータ４２のｑ軸電流ｉｑｔ、操舵角θｓ、転舵相当角θｐ、および目標転舵相当角θｐ０＊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Ｆｒを算出する処理である。軸力Ｆｒは、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Ｆｒは、運転者の操舵方向とは反対方向に作用する量である。軸力算出処理Ｍ２２は、目標転舵相当角θｐ０＊の絶対値が大きくなるほど、軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理としてもよい。またたとえば、軸力算出処理Ｍ２２は、車速Ｖが大きくなるにつれて軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように算出する処理としてもよい。また、軸力算出処理Ｍ２２は、ｑ軸電流ｉｑｔの絶対値が大きくなるほど、軸力Ｆｒの絶対値を大きい値に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、回転角θｂと、電流ｉｕｔ，ｉｖｔ，ｉｗｔとに応じて算出される。軸力算出処理Ｍ２２は、転舵相当角θｐ、目標転舵相当角θｐ０＊および操舵角θｓを入力として、転舵相当角θｐと操舵角θｓとが不整合の場合、不整合を解消する方向に力を及ぼすべく、軸力Ｆｒの大きさを大きくする処理を含む。ここで、不整合とは、転舵相当角θｐと操舵角θｓとの比率と、目標転舵相当角θｐ０＊と操舵角θｓとの比率とに所定以上の乖離があることをいう。

【0026】

目標反力算出処理Ｍ２４は、操舵力Ｔｂ＊から軸力Ｆｒ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。

【0027】

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トルク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。

【0028】

目標ヨーレート設定処理Ｍ３２は、操舵角θｓおよび車速Ｖに基づき、目標ヨーレートｙｒ＊を設定する処理である。目標ヨーレートｙｒ＊は、平坦な路面を車両が横風を受けることなく走行しているときに、操舵角θｓおよび車速Ｖから生じるヨーレートとされている。目標ヨーレート設定処理Ｍ３２は、たとえば車両の走行に関する規範モデルを用いて目標ヨーレートｙｒ＊を算出する処理であってもよい。

【0029】

偏差算出処理Ｍ３４は、目標ヨーレートｙｒ＊からヨーレートｙｒを減算した値を算出する処理である。
ヨーレートフィードバック処理Ｍ３６は、ヨーレート操作量Ｙｆｂを算出する処理である。ヨーレート操作量Ｙｆｂは、ヨーレートが制御量であって且つ目標ヨーレートｙｒ＊が制御量の目標値であるフィードバック制御の操作量である。

【0030】

偏向判定処理Ｍ４０は、車両の走行方向に直交する方向からの風に起因して車両が偏向しているか否かを判定する処理である。偏向判定処理Ｍ４０は、操舵角θｓ、車速Ｖ、ヨーレートｙｒ、ロールレートｒｒ、横加速度ａｙおよび荷重差Δｗを入力とする。荷重差Δｗは、右側の車輪が路面に加える荷重と左側の車輪が路面に加える荷重との差である。荷重差Δｗは、ＰＵ５２によって荷重ｗに基づき算出される。ヨーレートｙｒ、ロールレートｒｒ、横加速度ａｙおよび荷重差Δｗは、車両の偏向を示す変数である。一方、操舵角θｓおよび車速Ｖは、横風が無い場合に車両が直進状態からずれる量を定める変数である。偏向判定処理Ｍ４０は、たとえば、車両の偏向を示す変数の値のそれぞれと、操舵角θｓおよび車速Ｖから定まる閾値との大小比較によって、車両が横風によって偏向しているか否かを判定する処理としてもよい。具体的には、偏向判定処理Ｍ４０は、たとえば、車両の偏向を示す変数の値のそれぞれと上記閾値との大小比較結果を「１」または「０」で定量化して且つ４つの大小比較結果の荷重平均値の大きさによって、偏向の有無を定量化してもよい。ここで、荷重平均処理における４つの重みは等しくてもよい。換言すれば、上記荷重平均値は、単純平均値を含む。偏向判定処理Ｍ４０は、横風に起因して車両が偏向していると判定される場合に、フラグＦを「１」とする。偏向判定処理Ｍ４０は、横風に起因して車両が偏向していると判定されない場合に、フラグＦを「０」とする。

【0031】

補正処理Ｍ４２は、横風に起因して車両が偏向していると判定される場合に、目標転舵相当角θｐ０＊を、ヨーレート操作量Ｙｆｂによって補正した値を、目標転舵相当角θｐ＊に代入する処理を含む。補正処理Ｍ４２は、横風に起因して車両が偏向していると判定されない場合、目標転舵相当角θｐ０＊を、ヨーレート操作量Ｙｆｂによって補正することなく、目標転舵相当角θｐ＊に代入する処理を含む。

【0032】

転舵フィードバック処理Ｍ４６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。

【0033】

転舵用操作信号生成処理Ｍ４８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Ｍ４８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Ｍ４８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。

【0034】

「補正処理Ｍ４２の詳細」
補正処理Ｍ４２は、実際には、ヨーレート操作量Ｙｆｂによる補正をステップ的に行うのではなく、目標転舵相当角θｐ０＊の補正量を徐変させる処理を含む。

【0035】

図３に、上記徐変させる処理の手順を示す。図３に示す処理は、記憶装置５４に記憶されたプログラムを、ＰＵ５２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。

【0036】

図３に示す一連の処理において、ＰＵ５２は、まずフラグＦが「１」であるか否かを判定する（Ｓ１０）。ＰＵ５２は、フラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、補正量Δθｐを更新する処理を実行する（Ｓ１２）。Ｓ１２の処理は、補正量Δθｐとヨーレート操作量Ｙｆｂとに差がある場合、補正量Δθｐの変化量の大きさを上限値Δｔｈ以下に制限しつつ、補正量Δθｐをヨーレート操作量Ｙｆｂに近づける処理となる。Ｓ１２の処理は、補正量Δθｐとヨーレート操作量Ｙｆｂとが一致する場合、今回の補正量Δθｐを、前回の補正量Δθｐ（ｎ－１）に一致させる処理となる。

【0037】

そしてＰＵ５２は、目標転舵相当角θｐ０＊に補正量Δθｐを加算した値を、目標転舵相当角θｐ＊に代入する（Ｓ１４）。
ＰＵ５２は、Ｓ１０の処理において否定判定する場合、補正量Δθｐが「０」であるか否かを判定する（Ｓ１６）。ＰＵ５２は、補正量Δθｐが「０」ではないと判定する場合（Ｓ１６：ＮＯ）、前回の補正量Δθｐ（ｎ－１）から徐変量ΔΔを減算した値を、補正量Δθｐに代入する（Ｓ１８）。ＰＵ５２は、徐変量ΔΔを、変化速度Δθｐ０＊に応じて設定する。変化速度Δθｐ０＊は、目標転舵相当角θｐ０＊の所定時間当たりの変化量である。ＰＵ５２は、たとえば、変化速度Δθｐ０＊と同一の絶対値を有して且つ逆符号の値を徐変量ΔΔに代入してもよい。

【0038】

ＰＵ５２は、Ｓ１６の処理において肯定判定される場合と、Ｓ１８の処理を完了する場合と、には、Ｓ１４の処理に移行する。
ＰＵ５２は、Ｓ１４の処理を完了する場合には、図３に示す一連の処理を一旦終了する。

【0039】

「本実施形態の作用および効果」
図４に、車両が横風によって偏向する状況における制御を例示する。
時刻ｔ１は、横風によって、転舵角が直進方向Ｄに対して左側にずれたことを示している。その場合、目標転舵相当角θｐ＊と転舵相当角θｐとの差の絶対値が大きくなることから、ステアリングホイール１２を左側に変位させようとする軸力Ｆｒが大きくなる。また、転舵相当角θｐと操舵角θｓとが不整合となることから、ステアリングホイール１２を左側に変位させようとする軸力Ｆｒが大きくなる。

【0040】

ＰＵ５２は、時刻ｔ１に横風によって車両が偏向している旨の判定をする。これにより、ＰＵ５２は、フラグＦを「１」に切り替える。そして、ＰＵ５２は、補正量Δθｐをヨーレート操作量Ｙｆｂへと収束させる。この場合のヨーレート操作量Ｙｆｂは、転舵輪３４を右側に転舵させるための量となっている。これにより、補正量Δθｐによって補正された目標転舵相当角θｐ０＊である、目標転舵相当角θｐ＊は、迅速に中立位置に戻る。そしてこれにより、転舵輪３４は迅速に中立位置に戻る。

【0041】

時刻ｔ２は、転舵輪３４が中立位置に戻った状態を示す。また、時刻ｔ２においては、目標転舵相当角θｐ＊が「０」付近の値となる。この時点において、車両の偏向も軽減されることから、ＰＵ５２は、横風によって車両が偏向していないと判定する。そしてＰＵ５２は、補正量Δθｐの大きさを、目標転舵相当角θｐ０＊の変化に応じて漸減させる。これにより、時刻ｔ２～時刻ｔ３の期間において、目標転舵相当角θｐ＊の変動が抑制されて、「０」付近の値を維持する。

【0042】

時刻ｔ３は、ステアリングホイール１２が中立位置に戻った状態を示す。
このように、本実施形態によれば、横風によって車両が偏向すると、ヨーレート操作量Ｙｆｂに応じて目標転舵相当角θｐ０＊を補正することにより、転舵角を迅速に偏向を解消する角度へと移行させることができる。すなわち、運転者がステアリングホイール１２の操作によって意図することを、アシストすることができる。

【0043】

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（１）フラグＦが「０」に切り替わると、ＰＵ５２は、補正量Δθｐの大きさを漸減させる速度を、変化速度Δθｐ０＊に応じて設定した。これにより、操舵角θｓの変化によって転舵相当角θｐがオーバーシュートすることを抑制できる。

【0044】

＜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］目標舵角変数設定処理は、目標転舵相当角算出処理Ｍ１４に対応する。操作処理は、転舵フィードバック処理Ｍ４６および転舵用操作信号生成処理Ｍ４８に対応する。偏向判定処理は、偏向判定処理Ｍ４０に対応する。補正処理は、補正処理Ｍ４２に対応する。車両状態センサは、車速センサ６６、ヨーレートセンサ６８、ロールレートセンサ７０、横加速度センサ７２、および荷重センサ７４に対応する。［２］図４の時刻ｔ３以降、目標転舵相当角θｐ＊が目標転舵相当角θｐ０＊に一致している点に対応する。［３］終了時徐変処理は、Ｓ１８の処理に対応する。［４，５］Ｓ１８の処理において、徐変量ΔΔが、目標転舵相当角θｐ０＊の変化速度Δθｐ０＊に応じて設定されている点に対応する。［６］開始時徐変処理は、Ｓ１２の処理に対応する。

【0045】

＜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。

【0046】

「開始時徐変処理について」
・上記実施形態では、補正量Δθｐをヨーレート操作量Ｙｆｂに近付ける速度を一定値としたが、これに限らない。たとえば、ヨーレート操作量Ｙｆｂの大きさに応じて上記速度を変更してもよい。

【0047】

「終了時徐変処理について」
・上記実施形態では、補正量Δθｐの大きさの減少速度、目標転舵相当角θｐ０＊の変化速度Δθｐ０＊に応じて変更したが、これに限らない。たとえば操舵角θｓの変化速度および車速Ｖに応じて上記減少速度を変更してもよい。すなわち、操舵角θｓと車速Ｖとに応じて目標転舵相当角θｐ０＊が設定されることから、操舵角θｓの変化速度および車速Ｖは、変化速度Δθｐ０＊の情報を有している。またたとえば、操舵角θｓの変化速度のみから上記減少速度を変更してもよい。ここで、目標転舵相当角θｐ０＊と操舵角θｓとの比率である舵角比が一定の場合には、操舵角θｓの変化速度自体が、変化速度Δθｐ０＊の情報を有している。ただし、操舵角θｓの変化速度のみから上記減少速度を変更することにとって、舵角比が一定であることは必須ではない。

【0048】

「補正処理について」
・目標転舵相当角θｐ＊と操舵角θｓとの関係を、ヨーレートのフィードバック制御の操作量に応じて変更する処理としては、目標転舵相当角θｐ０＊に補正量Δθｐを加算する処理に限らない。たとえば、ヨーレートのフィードバック制御の操作量に応じて舵角比を補正する処理であってもよい。具体的には、目標転舵相当角算出処理Ｍ１４が、操舵角θｓと舵角比とから目標転舵相当角θｐ０＊を設定する処理であるとして且つ、この舵角比を補正する処理によって補正処理を構成すればよい。

【0049】

「偏向判定処理について」
・偏向判定処理としては、操舵角θｓ、車速Ｖ、ヨーレートｙｒ、ロールレートｒｒ、横加速度ａｙおよび荷重差Δｗの６個の変数の全てを入力とする処理に限らない。たとえば、ヨーレートｙｒ、ロールレートｒｒ、横加速度ａｙおよび荷重差Δｗの４つの変数のうちの３個のそれぞれと閾値との大小を比較する処理であってもよい。またたとえば同４つの変数のうちの２個のそれぞれと閾値との大小を比較する処理であってもよい。またたとえば同４つの変数のうちの１個と閾値との大小を比較する処理であってもよい。ここで、閾値は、操舵角θｓおよび車速Ｖに応じて設定されることが望ましい。

【0050】

「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。

【0051】

「そのほか」
・転舵モータ４２が同機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。

【0052】

・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】

【0053】

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
２６…反力用減速機構
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
４６…転舵伝達機構
４８…変換機構
５０…操舵制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】