特開 2024-93327 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】P2024093327

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】操舵制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240702BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20240702BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20240702BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240702BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D5/04

B62D119:00

B62D101:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209632

(22)【出願日】2022-12-27

(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】中川 裕斗

(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

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D232CC08

3D232DA15

3D232DA23

3D232DA63

3D232DA64

3D232DA65

3D232DA82

3D232DA90

3D232DC08

3D232DD01

3D232DD02

3D232EA01

3D232EB04

3D232EB12

3D232EC23

3D232EC37

3D232GG01

3D333CB02

3D333CB16

3D333CB29

3D333CB46

3D333CC06

3D333CC15

3D333CC18

3D333CC28

3D333CC38

3D333CC39

3D333CD04

3D333CD05

3D333CD09

3D333CE16

3D333CE20

(57)【要約】

【課題】不安定な状況で反力モータのトルクに所定成分を付与することに起因してステアリングホイールが振動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】ＰＵ５２は、転舵モータ４２の電流から転舵輪３４に加わる路面反力成分を抽出する。ＰＵ５２は、抽出した路面反力成分を反力モータ２２のトルクに重畳する。ＰＵ５２は、操舵トルクＴｈが過度に大きい場合、路面反力成分を反力モータ２２のトルクに重畳することを制限する。
【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、反力指令変数算出処理、反力制御処理、所定成分反映処理、および制限処理を実行するように構成され、
前記反力指令変数算出処理は、反力指令変数の値を算出する処理であり、
前記反力指令変数は、反力変数の指令値であり、
前記反力変数は、反力モータのトルクを示す変数であり、
前記反力モータは、前記ステアリングホイールに運転者の操作に抗する反力を付与するためのモータであり、
前記反力制御処理は、前記反力指令変数の値に応じて前記反力モータのトルクを操作することによって、前記ステアリングホイールに付与される反力を制御する処理であり、
前記所定成分反映処理は、前記転舵輪に付与される周波数信号のうちの所定成分を前記反力指令変数の値に反映させる処理であり、
前記制限処理は、前記ステアリングホイールを含む操舵系が不安定な状況において、前記反力指令変数の値への前記所定成分の寄与する度合いを小さい側に制限する処理である操舵制御装置。

【請求項2】

前記制限処理は、操舵トルクの検出値が所定以上の場合に前記不安定な状況とする処理を含み、
前記操舵トルクは、運転者によって前記ステアリングホイールに入力されるトルクである請求項１記載の操舵制御装置。

【請求項3】

前記制限処理は、前記操舵トルクの検出値の大きさに応じて前記寄与する度合いを変更する処理であって且つ、前記検出値の大きさが大きい場合の前記寄与する度合いを前記検出値の大きさが小さい場合の前記寄与する度合い以下とする処理である請求項２記載の操舵制御装置。

【請求項4】

前記反力指令変数算出処理は、アシストトルク算出処理を含み、
前記アシストトルク算出処理は、前記操舵トルクの検出値を入力としてアシストトルクを算出する処理であり、
前記反力指令変数の値は、前記アシストトルクに応じて算出される値であり、
前記アシストトルクの大きさは、前記検出値の大きさと正の相関を有するものであり、
前記制限処理は、前記アシストトルクの大きさが所定値以上である場合に、前記検出値の大きさが所定以上であるとして、前記不安定な状況とする処理を含む請求項３記載の操舵制御装置。

【請求項5】

前記反力指令変数算出処理は、アシストトルク算出処理、およびシステム安定化処理を含み、
前記アシストトルク算出処理は、操舵トルクの検出値を入力としてアシストトルクを算出する処理であり、
前記操舵トルクは、運転者によって前記ステアリングホイールに入力されるトルクであり、
前記システム安定化処理は、前記操舵トルクの検出値の時間微分値を入力として前記アシストトルクを補正する処理であり、
前記反力指令変数の値は、前記補正された前記アシストトルクに応じて算出される値であり、
前記制限処理は、前記システム安定化処理による前記アシストトルクの補正量の大きさが所定以上の場合に、前記不安定な状況とする処理を含む請求項１記載の操舵制御装置。

【請求項6】

前記制限処理は、前記アシストトルクの補正量の大きさに応じて前記寄与する度合いを変更する処理であって且つ、前記アシストトルクの補正量の大きさが大きい場合の前記寄与する度合いを前記アシストトルクの補正量の大きさが小さい場合の前記寄与する度合い以下とする処理である請求項５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、ステアリングホイールと転舵輪との動力の伝達が遮断された、いわゆる、ステアバイワイヤシステム（以下、ＳＢＷ）が記載されている。ＳＢＷは、転舵輪が路面から受ける力である、路面反力がステアリングホイールに伝わらない。そのため、運転者は、路面反力に対する適度な操舵感を得ることが難しい。

【0003】

そこで同文献記載の制御装置は、転舵輪を転舵させるモータの電流の所定周波数成分に応じて、ステアリングホイールに加える反力を設定している。同モータに流れる電流は、路面反力を反映したものである。したがって、上記制御装置によれば、ステアリングホイールに路面反力を伝えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１４２７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＳＢＷを含むシステムが不安定な状況において、上記のように所定周波数成分に応じてステアリングホイールに加える反力を設定する場合、適切な制御ができなくなるおそれがある。そして適切な制御ができない場合、ステアリングホイールが、上記路面反力の影響以上に振動するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、反力指令変数算出処理、反力制御処理、所定成分反映処理、および制限処理を実行するように構成され、前記反力指令変数算出処理は、反力指令変数の値を算出する処理であり、前記反力指令変数は、反力変数の指令値であり、前記反力変数は、反力モータのトルクを示す変数であり、前記反力モータは、前記ステアリングホイールに運転者の操作に抗する反力を付与するためのモータであり、前記反力制御処理は、前記反力指令変数の値に応じて前記反力モータのトルクを操作することによって、前記ステアリングホイールに付与される反力を制御する処理であり、前記所定成分反映処理は、前記転舵輪に付与される周波数信号のうちの所定成分を前記反力指令変数の値に反映させる処理であり、前記制限処理は、前記ステアリングホイールを含む操舵系が不安定な状況において、前記反力指令変数の値への前記所定成分の寄与する度合いを小さい側に制限する処理である操舵制御装置である。

【0007】

上記構成では、ステアリングホイールを含む操舵系が不安定な状況において、反力指令変数の値への所定成分の寄与する度合いを小さい側に制限する。これにより、不安定な状況で反力モータのトルクに所定成分を付与することに起因してステアリングホイールが振動することを抑制できる。

【0008】

２．前記制限処理は、操舵トルクの検出値が所定以上の場合に前記不安定な状況とする処理を含み、前記操舵トルクは、運転者によって前記ステアリングホイールに入力されるトルクである上記１記載の操舵制御装置である。

【0009】

操舵トルクの検出値の大きさが過度に大きい場合、操舵トルクを検出するセンサが精度良く操舵トルクを検出可能な最大値を超えるなどの理由から、操舵トルクの検出値を入力として適切な制御を行うことができなくなる。すなわち、操舵トルクの検出値の大きさが過度に大きい場合、システムが不安定な状況となる。そこで上記構成では、操舵トルクの検出値が所定以上の場合に不安定な状況とする。

【0010】

３．前記制限処理は、前記操舵トルクの検出値の大きさに応じて前記寄与する度合いを変更する処理であって且つ、前記検出値の大きさが大きい場合の前記寄与する度合いを前記検出値の大きさが小さい場合の前記寄与する度合い以下とする処理である上記２記載の操舵制御装置である。

【0011】

操舵トルクの検出値が過度に大きい場合、操舵トルクの検出値の大きさが大きいほど、システムがより不安定となりやすい。そこで上記構成では、検出値の大きさが大きい場合の寄与する度合いを検出値の大きさが小さい場合の寄与する度合い以下とする条件の下、検出値の大きさに応じて寄与する度合いを変更する。これにより、システムの不安定度合いに応じて反力指令変数の値への所定成分の寄与する度合いを適切に制限できる。

【0012】

４．前記反力指令変数算出処理は、アシストトルク算出処理を含み、前記アシストトルク算出処理は、前記操舵トルクの検出値を入力としてアシストトルクを算出する処理であり、前記反力指令変数の値は、前記アシストトルクに応じて算出される値であり、前記アシストトルクの大きさは、前記検出値の大きさと正の相関を有するものであり、前記制限処理は、前記アシストトルクの大きさが所定値以上である場合に、前記検出値の大きさが所定以上であるとして、前記不安定な状況とする処理を含む上記３記載の操舵制御装置である。

【0013】

上記アシストトルクの大きさは、操舵トルクの検出値の大きさと正の相関を有する。そのため、アシストトルクの大きさによって操舵トルクの検出値の大きさを把握できる。
５．前記反力指令変数算出処理は、アシストトルク算出処理、およびシステム安定化処理を含み、前記アシストトルク算出処理は、操舵トルクの検出値を入力としてアシストトルクを算出する処理であり、前記操舵トルクは、運転者によって前記ステアリングホイールに入力されるトルクであり、前記システム安定化処理は、前記操舵トルクの検出値の時間微分値を入力として前記アシストトルクを補正する処理であり、前記反力指令変数の値は、前記補正された前記アシストトルクに応じて算出される値であり、前記制限処理は、前記システム安定化処理による前記アシストトルクの補正量の大きさが所定以上の場合に、前記不安定な状況と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である。

【0014】

上記補正量の大きさが過度に大きい場合、システムが不安定化しやすい。そこで、上記構成では、補正量の大きさが所定以上の場合に不安定な状況とする。
６．前記制限処理は、前記アシストトルクの補正量の大きさに応じて前記寄与する度合いを変更する処理であって且つ、前記アシストトルクの補正量の大きさが大きい場合の前記寄与する度合いを前記アシストトルクの補正量の大きさが小さい場合の前記寄与する度合い以下とする処理である上記５記載の操舵制御装置である。

【0015】

補正量の大きさが過度に大きい場合、補正量の大きさがより大きいほど、システムが不安定化しやすい。そこで上記構成では、補正量の大きさが大きい場合の寄与する度合いを補正量の大きさが小さい場合の寄与する度合い以下とする条件の下、補正量の大きさに応じて寄与する度合いを変更する。これにより、システムの不安定度合いに応じて反力指令変数の値への所定成分の寄与する度合いを適切に制限できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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操舵力設定処理の詳細を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

「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。

【0023】

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を演算する処理を含む。

【0024】

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。

【0025】

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。
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。

【0026】

軸力算出処理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、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。軸力算出処理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、軸力算出処理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。

【0027】

目標反力算出処理Ｍ２４は、操舵力Ｔｂ＊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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

「操舵力設定処理Ｍ２０の詳細」
図３に、操舵力設定処理Ｍ２０の詳細を示す。
アシストトルク算出処理Ｍ４０は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを入力として、アシストトルクＴａを算出する処理である。アシストトルク算出処理Ｍ４０は、操舵トルクＴｈの大きさ（絶対値）が大きい場合のアシストトルクＴａの大きさを、操舵トルクＴｈの大きさが小さい場合のアシストトルクＴａの大きさ以上とする処理である。また、アシストトルク算出処理Ｍ４０は、操舵トルクＴｈの大きさが同じであっても、車速Ｖに応じてアシストトルクＴａの大きさを変更する処理である。詳しくは、アシストトルク算出処理Ｍ４０は、車速Ｖが大きい場合のアシストトルクＴａの大きさを車速Ｖが小さい場合のアシストトルクＴａの大きさ以下とする処理であってもよい。

【0032】

アシストトルク算出処理Ｍ４０は、記憶装置５４にマップデータが記憶された状態でＰＵ５２によってアシストトルクＴａをマップ演算する処理であってもよい。ここで、マップデータは、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを入力変数として且つ、アシストトルクＴａを出力変数とするデータである。このマップデータにおいて、車速Ｖが同一である出力変数の値には、互いに異なるものが含まれる。

【0033】

なお、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。

【0034】

システム安定化処理Ｍ４２は、図１に示したシステムの共振を抑制するための処理である。システム安定化処理Ｍ４２は、微分作用素Ｍ４２ａおよび補償量算出処理Ｍ４２ｂを含む。微分作用素Ｍ４２ａは、操舵トルクＴｈが入力されることによって、操舵トルクＴｈの１階の時間微分値である操舵速度ｄＴｈを算出する処理である。補償量算出処理Ｍ４２ｂは、操舵速度ｄＴｈおよび車速Ｖを入力として、システム安定化補償量Ｔａｄを算出する処理である。補償量算出処理Ｍ４２ｂは、操舵速度ｄＴｈの大きさが大きい場合のシステム安定化補償量Ｔａｄの大きさを、操舵速度ｄＴｈの大きさが小さい場合のシステム安定化補償量Ｔａｄの大きさ以上とする処理であってもよい。また、補償量算出処理Ｍ４２ｂは、操舵速度ｄＴｈが同じであっても、車速Ｖに応じてシステム安定化補償量Ｔａｄを変更する処理を含む。

【0035】

システム安定化処理Ｍ４２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、システム安定化補償量Ｔａｄをマップ演算する処理としてもよい。ここで、マップデータは、操舵速度ｄＴｈおよび車速Ｖを入力変数として且つ、システム安定化補償量Ｔａｄを出力変数とするデータであってもよい。このマップデータにおいて、同一の車速Ｖに対応する出力変数の値には、互いに異なるものが含まれる。

【0036】

ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６は、路面から転舵輪３４に加わる力である路面反力に関する情報を、ステアリングホイール１２に重畳するための処理である。ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６は、バンドパスフィルタＭ４６ａおよびゲイン乗算処理Ｍ４６ｂを含む。バンドパスフィルタＭ４６ａには、ｑ軸電流ｉｑｔが入力される。ｑ軸電流ｉｑｔは、路面反力による転舵輪３４の振動成分を含む変数としてバンドパスフィルタＭ４６ａに入力される。バンドパスフィルタＭ４６ａは、路面の凹凸に起因した振動周波数帯の信号を選択的に抽出する処理である。ゲイン乗算処理Ｍ４６ｂは、バンドパスフィルタＭ４６ａの出力値に、ゲインＧｒを乗算した値を、路面情報トルクＴｉ０に代入する処理である。

【0037】

ゲイン算出処理Ｍ５２は、アシストトルクＴａを入力として、ゲインＧ１を算出する処理である。ゲインＧ１は、「０」以上「１」以下の値を取る。ゲインＧ１は、路面情報トルクＴｉの大きさを小さい側に制限するための変数である。ゲイン算出処理Ｍ５２は、アシストトルクＴａの大きさが大きい場合のゲインＧ１を、アシストトルクＴａの大きさが小さい場合のゲインＧ１以下とする処理である。詳しくは、ゲイン算出処理Ｍ５２は、アシストトルクＴａの大きさが閾値Ｔａｔｈ未満の場合、ゲインＧ１を「１」とする処理である。また、ゲイン算出処理Ｍ５２は、アシストトルクＴａの大きさが閾値Ｔａｔｈ以上の場合、アシストトルクＴａの大きさに応じてゲインＧ１を変更する処理である。詳しくは、ゲイン算出処理Ｍ５２は、アシストトルクＴａの大きさが大きい場合のゲインＧ１を、アシストトルクＴａの大きさが小さい場合のゲインＧ１以下となるように変更する処理である。閾値Ｔａｔｈは、トルクセンサ６０によって精度良く検出できる操舵トルクＴｈの大きさの最大値に応じて設定されている。閾値Ｔａｔｈは、たとえば、操舵トルクＴｈの大きさが上記最大値であるときのアシストトルクＴａの大きさよりも所定量小さい値であってもよい。

【0038】

ゲイン算出処理Ｍ５２は、記憶装置５４に記憶されたマップデータを用いてＰＵ５２がゲインＧ１をマップ演算する処理としてもよい。ここで、マップデータは、アシストトルクＴａを入力変数として且つ、ゲインＧ１を出力変数とするデータである。このマップデータは、出力変数の値が互いに異なるものを含むデータである。

【0039】

ゲイン算出処理Ｍ５４は、システム安定化補償量Ｔａｄを入力として、ゲインＧ２を算出する処理である。ゲインＧ２は、「０」以上「１」以下の値を取る。ゲインＧ２は、路面情報トルクＴｉの大きさを小さい側に制限するための変数である。ゲイン算出処理Ｍ５４は、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが大きい場合のゲインＧ２を、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが小さい場合のゲインＧ２以下とする処理である。詳しくは、ゲイン算出処理Ｍ５４は、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが閾値Ｔａｄｔｈ未満の場合、ゲインＧ２を「１」とする処理である。また、ゲイン算出処理Ｍ５４は、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが閾値Ｔａｄｔｈ以上の場合、ゲインＧ２を変更する処理である。詳しくは、ゲイン算出処理Ｍ５４は、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが大きい場合のゲインＧ２が、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが小さい場合のゲインＧ２以下となるように変更する処理である。

【0040】

ゲイン算出処理Ｍ５４は、記憶装置５４に記憶されたマップデータを用いてＰＵ５２がゲインＧ２をマップ演算する処理としてもよい。ここで、マップデータは、システム安定化補償量Ｔａｄを入力変数として且つ、ゲインＧ２を出力変数とするデータである。このマップデータは、出力変数の値が互いに異なるものを含むデータである。

【0041】

乗算処理Ｍ５６は、路面情報トルクＴｉ０にゲインＧ１およびゲインＧ２を乗算した値を、路面情報トルクＴｉに入力する処理である。
操舵力算出処理Ｍ５０は、アシストトルクＴａとシステム安定化補償量Ｔａｄとの和から路面情報トルクＴｉを減算した値を操舵力Ｔｂ＊に入力する処理である。

【0042】

「本実施形態の作用および効果」
たとえば車両が走行している路面に凹凸がある場合、転舵輪３４には凹凸に起因した路面反力が加わる。ＰＵ５２は、路面反力にかかわらず、転舵相当角θｐを目標転舵相当角θｐ＊に追従させるために転舵モータ４２のトルクを制御する。これにより、転舵モータ４２のトルクは、路面反力の振動に応じて振動する成分を有する。そのため、ｑ軸電流ｉｑｔは、路面反力の振動に応じて振動する成分を有する。ＰＵ５２は、ｑ軸電流ｉｑｔに応じて路面情報トルクＴｉを算出する。ＰＵ５２はアシストトルクＴａから路面情報トルクＴｉを減算した値に基づき、操舵力Ｔｂ＊を算出する。そして、操舵力Ｔｂ＊に応じて反力モータ２２のトルクを操作する。これにより、ステアリングホイール１２には、路面反力に応じた成分が加わる。これにより、運転者は、ステアリングホイールに加わる力から、路面反力を感じることができる。

【0043】

ＰＵ５２は、アシストトルクＴａの大きさが閾値Ｔａｔｈ以上の場合、路面情報トルクＴｉが操舵力Ｔｂ＊に寄与する度合いを小さい側に制限する。アシストトルクＴａの大きさが閾値Ｔａｔｈを超えて大きくなる状況は、運転者によってステアリングホイール１２に入力される実際のトルクの大きさが、トルクセンサ６０によって精度良く検出できる最大値を超える状況等である。そのため、ＰＵ５２は、運転者によってステアリングホイール１２に入力される実際のトルクの大きさに応じた適切な制御を行うことが困難な状況である。この状況は、図１に示したシステムが不安定となる状況である。不安定となる状況においては、路面情報トルクＴｉが、ステアリングホイール１２に路面反力以上の振動を発生させる要因となりうる。そこで、ＰＵ５２は、路面情報トルクＴｉが操舵力Ｔｂ＊に寄与する度合いを小さい側に制限することにより、上記振動を抑制することができる。

【0044】

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）ＰＵ５２は、システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが閾値Ｔａｄｔｈ以上の場合、路面情報トルクＴｉが操舵力Ｔｂ＊に寄与する度合いを小さい側に制限する。システム安定化補償量Ｔａｄの大きさが過度に大きい場合、システムが不安定となりうる。そして、システムが不安定となる場合、ステアリングホイール１２に路面反力以上の振動を発生させる要因となりうる。そこで、ＰＵ５２は、路面情報トルクＴｉが操舵力Ｔｂ＊に寄与する度合いを小さい側に制限することにより、上記振動を抑制することができる。

【0045】

＜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］反力指令変数算出処理は、アシストトルク算出処理Ｍ４０、システム安定化処理Ｍ４２、操舵力算出処理Ｍ５０、軸力算出処理Ｍ２２、および目標反力算出処理Ｍ２４に対応する。反力制御処理は、反力用操作信号生成処理Ｍ２６に対応する。所定成分反映処理は、ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６および操舵力算出処理Ｍ５０に対応する。制限処理は、ゲイン算出処理Ｍ５２，Ｍ５４および乗算処理Ｍ５６に対応する。［２］アシストトルクＴａに応じてゲインＧ１が設定されることに対応する。［３］ゲイン算出処理Ｍ５２によるゲインＧ１の設定に対応する。［４］アシストトルク算出処理は、アシストトルク算出処理Ｍ４０に対応する。［５］アシストトルク算出処理は、アシストトルク算出処理Ｍ４０に対応する。システム安定化処理は、システム安定化処理Ｍ４２に対応する。［６］ゲイン算出処理Ｍ５４によるゲインＧ２の設定に対応する。アシストトルクの補正量は、システム安定化補償量Ｔａｄに対応する。

【0046】

＜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。

【0047】

「システム安定化処理について」
・システム安定化補償量Ｔａｄが、操舵速度ｄＴｈおよび車速Ｖの２つの変数の値から算出されることは必須ではない。たとえば、システム安定化補償量Ｔａｄが、操舵速度ｄＴｈに応じて算出されるものの、車速Ｖに依存しなくてもよい。

【0048】

・システム安定化補償量Ｔａｄの算出のための入力となる変数としては、操舵速度ｄＴｈおよび車速Ｖに限らない。たとえば、操舵トルクＴｈの変化に対する操舵力Ｔｂ＊の変化の比率を入力に含めてもよい。なお、ここで、操舵力Ｔｂ＊をアシストトルクＴａに置換してもよい。

【0049】

「所定成分反映処理について」
・上記実施形態では、ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６の入力を、ｑ軸電流ｉｑｔとしたが、これに限らない。たとえば、転舵モータ４２のトルクであってもよい。転舵モータ４２がＳＰＭである場合、このトルクは、ｑ軸電流ｉｑｔに電機子鎖交磁束定数を乗算した値とすればよい。また、転舵モータ４２が埋込磁石同機機の場合、トルクを、ｄ軸電流ｉｄｔとｑ軸電流ｉｑｔとを用いた所定のモデル式によって算出された値とすればよい。

【0050】

・所定成分反映処理が、転舵モータ４２のトルクを示す変数の値の時系列データをバンドパスフィルタ処理した値にゲインＧｒを乗算した値を出力する処理であることは必須ではない。たとえば、バンドパスフィルタ処理した値と閾値との比較に応じて、路面の凹凸の有無を判定する処理を含めてもよい。その場合、路面の凹凸があると判定された場合に限って、バンドパスフィルタ処理した値にゲインＧｒを乗算した値を出力する処理としてもよい。

【0051】

・ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６を操舵力設定処理Ｍ２０に含めることは必須ではない。たとえば、軸力算出処理Ｍ２２に含めてもよい。
「制限処理について」
・上記実施形態では、アシストトルクＴａを入力としてゲインＧ１を設定したが、これに限らない。たとえば、操舵トルクＴｈを入力としてゲインＧ１を設定してもよい。

【0052】

・上記実施形態では、アシストトルクＴａ等、操舵トルクＴｈの大きさを示す変数の値に応じたゲインＧ１と、システム安定化補償量Ｔａｄに応じたゲインＧ２とを各別に算出したが、これに限らない。たとえば、操舵トルクＴｈの大きさを示す変数の値と、システム安定化補償量Ｔａｄとに応じて単一のゲインを算出してもよい。これは、たとえば、操舵トルクＴｈの大きさを示す変数の値と、システム安定化補償量Ｔａｄと、を入力変数として且つ、ゲインを出力変数とするマップデータを用いることによって実現できる。

【0053】

・制限処理が、操舵トルクＴｈの大きさを示す変数の値と、システム安定化補償量Ｔａｄと、を入力とすることは必須ではない。たとえば、操舵トルクＴｈの大きさを示す変数の値を入力とするものの、システム安定化補償量Ｔａｄについては入力としなくてもよい。

【0054】

「反力指令変数算出処理について」
・反力指令変数算出処理としては、上記実施形態において例示した処理に限らない。たとえば、操舵トルクＴｈが制御量であって且つ操舵トルクＴｈの目標値が制御量の目標値であるフィードバック制御の操作量として、反力モータ２２のトルクを示す変数値を算出する処理としてもよい。その場合、ＰＵ５２は、フィードバック制御の操作量を、ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６の出力によって補正した値に応じて、反力モータ２２のトルクを制御すればよい。また、その場合、制限処理は、たとえば操舵トルクＴｈが所定値以上の場合に、ロードインフォメーション生成処理Ｍ４６の出力に応じたフィードバック制御の操作量の補正を制限する処理とすればよい。

【0055】

「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。

【0056】

「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。

【0057】

・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】

【0058】

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
６０…トルクセンサ

【図1】

【図2】

【図3】