(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-25
(45)【発行日】2023-05-08
(54)【発明の名称】車両用操向装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20230426BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20230426BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20230426BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20230426BHJP
B62D 117/00 20060101ALN20230426BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20230426BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D5/04
B62D101:00
B62D113:00
B62D117:00
B62D119:00
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019109168
(22)【出願日】2019-06-12
(65)【公開番号】P2020199941
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2022-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森 堅吏
【審査官】神田 泰貴
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０８２８３５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－０４７７２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０９０１８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１６３９９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９９４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５９３９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６８１６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２２０７３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ５／０４
Ｂ６２Ｄ ６／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、
前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、
前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第１トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、
少なくとも車両の車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、
前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、
を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
少なくとも前記車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第２トルク信号を生成し、当該第２トルク信号に対し、前記第１トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成する
車両用操向装置。
【請求項2】
前記第２トルク信号は、少なくとも前記操舵角の絶対値の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加し、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域における前記第１トルク信号の変化率は、前記第２トルク信号の最大変化率よりも大きい
請求項１に記載の車両用操向装置。
【請求項3】
前記エンド目標操舵トルク生成部は、前記第１トルク信号をＴｒｅｆ＿ｅ、前記操舵角をθｈ、前記エンド操舵角をθｈ＿ｅ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第１トルク信号の傾きを決定する係数をＫｅとしたとき、下記（１）式を用いて、前記第１トルク信号を生成する
請求項１又は２に記載の車両用操向装置。
Ｔｒｅｆ＿ｅ＝Ｋｅ×ｍａｘ（０，（｜θｈ｜－θｈ＿ｅ））×ｓｉｇｎ（θｈ）
・・・（１）
【請求項4】
ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、
前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、
前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第１トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、
を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
少なくとも車両の車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第２トルク信号を生成し、当該第２トルク信号に対し、前記第１トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成し、
前記エンド目標操舵トルク生成部は、
前記第１トルク信号をＴｒｅｆ＿ｅ、前記操舵角をθｈ、前記エンド操舵角をθｈ＿ｅ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第１トルク信号の傾きを決定する係数をＫｅとしたとき、下記（２）式を用いて、前記第１トルク信号を生成する
車両用操向装置。
Ｔｒｅｆ＿ｅ＝Ｋｅ×ｍａｘ（０，（｜θｈ｜－θｈ＿ｅ））×ｓｉｇｎ（θｈ）
・・・（２）
【請求項5】
前記制御部は、少なくとも前記車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、
前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、
を備える
請求項４に記載の車両用操向装置。
【請求項6】
前記転舵比率ゲイン演算部は、前記転舵比率ゲインをＧ、前記操舵角をθｈ、前記エンド操舵角をθｈ＿ｅ、前記最大転舵角をθｔ＿ｍａｘ、前記転舵比率ゲインの基準値をＫｔとしたとき、下記（３）式を用いて、前記転舵比率ゲインを生成する
請求項１から３及び５の何れか一項に記載の車両用操向装置。
Ｇ＝（θｔ＿ｍａｘ／Ｋｔ）／θｈ＿ｅ・・・（３）
【請求項7】
前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速が第１車速以上の領域を第１領域、
前記車両の車速が第１車速よりも小さい第３車速以上、かつ、前記第１車速未満の領域を第２領域、
前記車両の車速が０以上、かつ、前記第３車速未満の領域を第３領域、
としたとき、
前記第３領域におけるエンド操舵角を、前記第１領域におけるエンド操舵角よりも小さい値に設定する
請求項１から３及び５又は６の何れか一項に記載の車両用操向装置。
【請求項8】
前記エンド操舵角設定部は、前記第１領域におけるエンド操舵角を一定値に設定し、
前記第３領域におけるエンド操舵角を前記第１領域におけるエンド操舵角とは異なる一定値に設定し、
前記第２領域におけるエンド操舵角を前記第１領域におけるエンド操舵角から前記第３領域におけるエンド操舵角に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定する
請求項７に記載の車両用操向装置。
【請求項9】
前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速に応じた基本エンド操舵角が設定されたエンド操舵角マップと、
前記操舵角及び前記基本エンド操舵角に基づき、前記エンド操舵角を演算するエンド操舵角演算部と、
を備える
請求項１から３及び５から８の何れか一項に記載の車両用操向装置。
【請求項10】
前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が所定の第１閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記第１閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力する
請求項９に記載の車両用操向装置。
【請求項11】
前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力する
請求項９に記載の車両用操向装置。
【請求項12】
前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が所定の第１閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記第１閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、
前記変化量制限部は、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第２閾値を加算して出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第２閾値を減算して出力する
請求項９に記載の車両用操向装置。
【請求項13】
前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、
前記変化量制限部は、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第２閾値を加算して出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第２閾値を減算して出力する
請求項９に記載の車両用操向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用操向装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用操向装置として、運転者が操舵を行う操舵反力生成装置（ＦＦＡ：Ｆｏｒｃｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ａｃｔｕａｔｏｒ、操舵機構）と、車両の舵を切るタイヤ転舵装置（ＲＷＡ：Ｒｏａｄ Ｗｈｅｅｌ Ａｃｔｕａｔｏｒ、転舵機構）とが機械的に分離されたステアバイワイヤ（ＳＴＢ：Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）式の車両用操向装置がある。このようなＳＢＷ式の車両用操向装置は、操舵機構と転舵機構とがコントロールユニットを介して電気的に接続され、電気信号によって操舵機構と転舵機構と間の制御が行われる構成である。
【0003】
ＳＢＷ式の車両用操向装置は、上述のように操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されているので、電気的な制御によって、構造的に定まっている機械的なタイヤ角度の最大切れ角（以下、「最大転舵角」とも称する）に対応する操舵角を決める必要がある。例えば、下記特許文献１には、ＳＢＷ式の車両用操向装置において、所定の操舵角に達した場合に、操舵トルクと同等の操舵反力を与えることで、ハンドルをロック状態とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１０－２８０３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来技術に記載されたものは、車速に応じて目標転舵角を補正することは記載されているが、ハンドルをロック状態とする操舵角は一定である。このため、条件によっては、ロック状態とされる操舵角と最大転舵角とが一致しないことが考えられる。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、構造的に定まる機械的な最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる車両用操向装置を提供すること、を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向装置は、ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第１トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、を備え、前記目標操舵トルク生成部は、少なくとも車両の車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第２トルク信号を生成し、当該第２トルク信号に対し、前記第１トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成する。
【0008】
上記構成によれば、最大転舵角に対応する操舵角の絶対値がエンド操舵角以上となる領域では、運転者がハンドルから受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドルの操作が制限される。これにより、最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる。
【0009】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記第２トルク信号は、少なくとも前記操舵角の絶対値の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加し、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域における前記第１トルク信号の変化率は、前記第２トルク信号の最大変化率よりも大きいと良い。
【0010】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド目標操舵トルク生成部は、前記第１トルク信号をＴｒｅｆ＿ｅ、前記操舵角をθｈ、前記エンド操舵角をθｈ＿ｅ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第１トルク信号の傾きを決定する係数をＫｅとしたとき、下記（１）式を用いて、前記第１トルク信号を生成すると良い。
【0011】
Ｔｒｅｆ＿ｅ＝Ｋｅ×ｍａｘ（０，（｜θｈ｜－θｈ＿ｅ））×ｓｉｇｎ（θｈ）
・・・（１）
・・・（１）
【0012】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、少なくとも前記車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、を備えることが好ましい。
【0013】
上記構成によれば、最大転舵角に対応するエンド操舵角を車速に応じて変化させることで、車速に応じた操舵角でハンドルの操作を制限することができる。
【0014】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記転舵比率ゲイン演算部は、前記転舵比率ゲインをＧ、前記操舵角をθｈ、前記エンド操舵角をθｈ＿ｅ、前記最大転舵角をθｔ＿ｍａｘ、前記転舵比率ゲインの基準値をＫｔとしたとき、下記（２）式を用いて、前記転舵比率ゲインを生成すると良い。
【0015】
Ｇ＝（θｔ＿ｍａｘ／Ｋｔ）／θｈ＿ｅ・・・（２）
【0016】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速が第１車速以上の領域を第１領域、前記車両の車速が第１車速よりも小さい第３車速以上、かつ、前記第１車速未満の領域を第２領域、前記車両の車速が０以上、かつ、前記第３車速未満の領域を第３領域、としたとき、前記第３領域におけるエンド操舵角を、前記第１領域におけるエンド操舵角よりも小さい値に設定することが好ましい。
【0017】
これにより、車速の変化に伴うタイヤの転舵角の急変動を抑制することができ、安定した操舵感を得ることができる。
【0018】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記第１領域におけるエンド操舵角を一定値に設定し、前記第３領域におけるエンド操舵角を前記第１領域におけるエンド操舵角とは異なる一定値に設定し、前記第２領域におけるエンド操舵角を前記第１領域におけるエンド操舵角から前記第３領域におけるエンド操舵角に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定することが好ましい。
【0019】
これにより、車速に応じたエンド操舵角に連動して、転舵比率ゲインを変化させることができるので、走行安定性の向上に寄与することができる。
【0020】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速に応じた基本エンド操舵角が設定されたエンド操舵角マップと、前記操舵角及び前記基本エンド操舵角に基づき、前記エンド操舵角を演算するエンド操舵角演算部と、を備えることが好ましい。
【0021】
これにより、車両の車速や操舵角の変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0022】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が所定の第１閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記第１閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力することが好ましい。
【0023】
これにより、操舵角の絶対値が所定の第１閾値以上である場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0024】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力することが好ましい。
【0025】
これにより、操舵角の絶対値が基本エンド操舵角以上の領域にある場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、車速の変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0026】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が所定の第１閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記第１閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、前記変化量制限部は、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第２閾値を加算して出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第２閾値を減算して出力することが好ましい。
【0027】
これにより、操舵角の絶対値が所定の第１閾値以上である場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。また、エンド操舵角の変化量が所定の第２閾値以上である場合には、エンド操舵角の前回値に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角とする。これにより、転舵比率ゲインの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0028】
車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、前記変化量制限部は、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第２閾値を加算して出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第２閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第２閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第２閾値を減算して出力することが好ましい。
【0029】
これにより、操舵角の絶対値が基本エンド操舵角以上の領域にある場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、車速の変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。また、エンド操舵角の変化量が所定の第２閾値以上である場合には、エンド操舵角の前回値に第２閾値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角とする。これにより、転舵比率ゲインの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、構造的に定まる機械的な最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる車両用操向装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0033】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。図１に示すステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）式の車両用操向装置（以下、「ＳＢＷシステム」とも称する）は、ハンドル１の操作を電気信号によって操向車輪８Ｌ，８Ｒ等からなる転舵機構に伝えるシステムである。図１に示されるように、ＳＢＷシステムは、反力装置６０及び駆動装置７０を備え、コントロールユニット（ＥＣＵ）５０が両装置の制御を行う。
図１は、実施形態１に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。図１に示すステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）式の車両用操向装置（以下、「ＳＢＷシステム」とも称する）は、ハンドル１の操作を電気信号によって操向車輪８Ｌ，８Ｒ等からなる転舵機構に伝えるシステムである。図１に示されるように、ＳＢＷシステムは、反力装置６０及び駆動装置７０を備え、コントロールユニット（ＥＣＵ）５０が両装置の制御を行う。
【0034】
反力装置６０は、ハンドル１の操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θｈを検出する舵角センサ１４、減速機構３、角度センサ７４、反力用モータ６１等を備えている。これらの各構成部は、ハンドル１のコラム軸２に設けられている。
【0035】
反力装置６０は、舵角センサ１４にて操舵角θｈの検出を行うと同時に、操向車輪８Ｌ，８Ｒから伝わる車両の運動状態を反力トルクとして運転者に伝達する。反力トルクは、反力用モータ６１により生成される。トルクセンサ１０は、操舵トルクＴｓを検出する。また、角度センサ７４が、反力用モータ６１のモータ角θｍを検出する。
【0036】
駆動装置７０は、駆動用モータ７１、ギア７２、角度センサ７３等を備えている。駆動用モータ７１により発生する駆動力は、ギア７２、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。
【0037】
駆動装置７０は、運転者によるハンドル１の操舵に合わせて、駆動用モータ７１を駆動し、その駆動力を、ギア７２を介してピニオンラック機構５に付与し、タイロッド６ａ，６ｂを経て、操向車輪８Ｌ，８Ｒを転舵する。ピニオンラック機構５の近傍には角度センサ７３が配置されており、操向車輪８Ｌ，８Ｒの転舵角θｔを検出する。ＥＣＵ５０は、反力装置６０及び駆動装置７０を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θｈや転舵角θｔ等の情報に加え、車速センサ１２からの車速Ｖｓ等を基に、反力用モータ６１を駆動制御する電圧制御指令値Ｖｒｅｆ１及び駆動用モータ７１を駆動制御する電圧制御指令値Ｖｒｅｆ２を生成する。
【0038】
コントロールユニット（ＥＣＵ）５０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット５０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｓと車速センサ１２で検出された車速Ｖｓとに基づいて電流指令値の演算を行い、反力用モータ６１及び駆動用モータ７１に供給する電流を制御する。
【0039】
コントロールユニット５０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）４０等の車載ネットワークが接続されている。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。
【0040】
コントロールユニット５０は、主としてＣＰＵ（ＭＣＵ、ＭＰＵ等も含む）で構成される。図２は、ＳＢＷシステムを制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。
【0041】
コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）１００４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１００５、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器１００６、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コントローラ１００７等を備え、これらがバスに接続されている。
【0042】
ＣＰＵ１００１は、ＳＢＷシステムの制御用コンピュータプログラム（以下、制御プログラムという）を実行して、ＳＢＷシステムを制御する処理装置である。
【0043】
ＲＯＭ１００２は、ＳＢＷシステムを制御するための制御プログラムを格納する。また、ＲＡＭ１００３は、制御プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。ＥＥＰＲＯＭ１００４には、制御プログラムが入出力する制御データ等が格納されている。制御データは、コントロールユニット３０に電源が投入された後にＲＡＭ１００３に展開された制御用コンピュータプログラム上で使用され、所定のタイミングでＥＥＰＲＯＭ１００４に上書きされる。
【0044】
ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００３、及びＥＥＰＲＯＭ１００４等は情報を格納する記憶装置であって、ＣＰＵ１００１が直接アクセスできる記憶装置（一次記憶装置）である。
【0045】
Ａ／Ｄ変換器１００６は、操舵トルクＴｓ、及び操舵角θｈの信号等を入力し、ディジタル信号に変換する。
【0046】
インターフェース１００５は、ＣＡＮ４０に接続されている。インターフェース１００５は、車速センサ１２からの車速Ｖの信号（車速パルス）を受け付けるためのものである。
【0047】
ＰＷＭコントローラ１００７は、反力用モータ６１及び駆動用モータ７１に対する電流指令値に基づいてＵＶＷ各相のＰＷＭ制御信号を出力する。
【0048】
このようなＳＢＷシステムに本開示を適用した実施形態１の構成について説明する。
【0049】
図３は、実施形態１に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。本実施形態では、捩れ角Δθに対する制御（以下、「捩れ角制御」とする）と、転舵角θｔに対する制御（以下、「転舵角制御」とする）を行い、反力装置を捩れ角制御で制御し、駆動装置を転舵角制御で制御する。なお、駆動装置は他の制御方法で制御しても良い。
【0050】
コントロールユニット５０は、内部ブロック構成として、目標操舵トルク生成部２００、捩れ角制御部３００、変換部５００、操舵エンド制御部９００、目標転舵角生成部９１０、及び転舵角制御部９２０を備えている。
【0051】
目標操舵トルク生成部２００は、本開示において車両の操舵系をアシスト制御する際の操舵トルクの目標値である目標操舵トルクＴｒｅｆを生成する。変換部５００は、目標操舵トルクＴｒｅｆを目標捩れ角Δθｒｅｆに変換する。捩れ角制御部３００は、反力用モータ６１に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Ｉｍｃを生成する。
【0052】
ここでは、まず、目標操舵トルク生成部２００について、図４を参照して説明する。
【0053】
図４は、目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図４に示すように、目標操舵トルク生成部２００は、基本マップ部２１０、乗算部２１１、微分部２２０、ダンパゲインマップ部２３０、ヒステリシス補正部２４０、ＳＡＴ情報補正部２５０、乗算部２６０、及び加算部２６１，２６２，２６３を備える。図５は、基本マップ部が保持する基本マップの特性例を示す図である。図６は、ダンパゲインマップ部が保持するダンパゲインマップの特性例を示す図である。
【0054】
基本マップ部２１０には、操舵角θｈ及び車速Ｖｓが入力される。基本マップ部２１０は、図５に示す基本マップを用いて、車速Ｖｓをパラメータとするトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０を出力する。すなわち、基本マップ部２１０は、車速Ｖｓに応じたトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０を出力する。
【0055】
図５に示すように、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０は、操舵角θｈの大きさ（絶対値）｜θｈ｜の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加する特性を有する。また、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０は、車速Ｖｓの増加に伴い増加する特性を有する。なお、図５では操舵角θｈの大きさ｜θｈ｜に応じたマップを構成しているが、正負の操舵角θｈに応じたマップを構成しても良い。この場合、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０の値は、正負の値を取り得、後述する符号計算は不要となる。以下の説明では、図５に示す操舵角θｈの大きさ｜θｈ｜に応じた正の値であるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０を出力する態様について説明する。
【0056】
符号抽出部２１３は、操舵角θｈの符号を抽出する。具体的には、例えば、操舵角θｈの値を、操舵角θｈの絶対値で除算する。これにより、符号抽出部２１３は、操舵角θｈの符号が「＋」の場合には「１」を出力し、操舵角θｈの符号が「－」の場合には「－１」を出力する。
【0057】
微分部２２０には、操舵角θｈが入力される。微分部２２０は、操舵角θｈを微分して、角速度情報である舵角速度ωｈを算出する。微分部２２０は、算出した舵角速度ωｈを乗算部２６０に出力する。
【0058】
ダンパゲインマップ部２３０には、車速Ｖｓが入力される。ダンパゲインマップ部２３０は、図６に示す車速感応型のダンパゲインマップを用いて、車速Ｖｓに応じたダンパゲインＤＧを出力する。
【0059】
図６に示すように、ダンパゲインＤＧは、車速Ｖｓが高くなるに従い徐々に大きくなる特性を有する。ダンパゲインＤＧは、操舵角θｈに応じて可変する態様としても良い。
【0060】
乗算部２６０は、微分部２２０から出力される舵角速度ωｈに対して、ダンパゲインマップ部２３０から出力されるダンパゲインＤＧを乗算し、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｂとして加算部２６２に出力する。
【0061】
ヒステリシス補正部２４０は、操舵角θｈ及び操舵状態信号ＳＴｓに基づき、下記（１）式及び（２）式を用いてトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｃを演算する。操舵状態信号ＳＴｓについては、ここでは説明を省略するが、モータ角速度ωｍの符号に基づき、操舵方向が右切りか左切りかを判定した結果を示す状態信号である。なお、下記（１）式及び（２）式において、ｘは操舵角θｈ、ｙＲ＝Ｔｒｅｆ＿ｃ及びｙＬ＝Ｔｒｅｆ＿ｃはトルク信号（第４トルク信号）Ｔｒｅｆ＿ｃとする。また、係数ａは１よりも大きい値であり、係数ｃは０よりも大きい値である。係数Ａｈｙｓは、ヒステリシス特性の出力幅を示し、係数ｃは、ヒステリシス特性の丸みを表す係数である。
【0062】
ｙＲ＝Ａｈｙｓ｛１－ａ－ｃ（ｘ－ｂ）｝・・・（１）
【0063】
ｙＬ＝－Ａｈｙｓ｛１－ａｃ（ｘ－ｂ’）｝・・・（２）
【0064】
右切り操舵の際には、上記（１）式を用いて、トルク信号（第４トルク信号）Ｔｒｅｆ＿ｃ（ｙＲ）を算出する。左切り操舵の際には、上記（２）式を用いて、トルク信号（第４トルク信号）Ｔｒｅｆ＿ｃ（ｙＬ）を算出する。なお、右切り操舵から左切り操舵へ切り替える際、又は、左切り操舵から右切り操舵へ切り替える際には、操舵角θｈ及びトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｃの前回値であるの最終座標（ｘ１，ｙ１）の値に基づき、操舵切り替え後の上記（１）式及び（２）式に対し、下記（３）式又は（４）式に示す係数ｂ又はｂ’を代入する。これにより、操舵切り替え前後の連続性が保たれる。
【0065】
ｂ＝ｘ１＋（１／ｃ）ｌｏｇａ｛１－（ｙ１／Ａｈｙｓ）｝・・・（３）
【0066】
ｂ’＝ｘ１－（１／ｃ）ｌｏｇａ｛１－（ｙ１／Ａｈｙｓ）｝・・・（４）
【0067】
上記（３）式及び（４）式は、上記（１）式及び（２）式において、ｘにｘ１を代入し、ｙＲ及びｙＬにｙ１を代入することにより導出することができる。
【0068】
係数ａとして、例えば、ネイピア数ｅを用いた場合、上記（１）式、（２）式、（３）式、（４）式は、それぞれ下記（５）式、（６）式、（７）式、（８）式で表せる。
【0069】
ｙＲ＝Ａｈｙｓ［１－ｅｘｐ｛－ｃ（ｘ－ｂ）｝］・・・（５）
【0070】
ｙＬ＝－Ａｈｙｓ［｛１－ｅｘｐ｛ｃ（ｘ－ｂ’）｝］・・・（６）
【0071】
ｂ＝ｘ１＋（１／ｃ）ｌｏｇｅ｛１－（ｙ１／Ａｈｙｓ）｝・・・（７）
【0072】
ｂ’＝ｘ１－（１／ｃ）ｌｏｇｅ｛１－（ｙ１／Ａｈｙｓ）｝・・・（８）
【0073】
図７は、ヒステリシス補正部の特性例を示す図である。図７に示す例では、上記（７）式及び（８）式において、Ａｈｙｓ＝１［Ｎｍ］、ｃ＝０．３と設定し、０［ｄｅｇ］から開始し、＋５０［ｄｅｇ］、－５０［ｄｅｇ］の操舵をした場合の、ヒステリシス補正されたトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｃの特性例を示している。図７に示すように、ヒステリシス補正部２４０から出力されるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｃは、０の原点→Ｌ１（細線）→Ｌ２（破線）→Ｌ３（太線）のようなヒステリシス特性を有している。
【0074】
なお、ヒステリシス特性の出力幅を表す係数であるＡｈｙｓ及び丸みを表す係数であるｃを、車速Ｖｓ及び操舵角θｈの一方又は双方に応じて可変としても良い。
【0075】
また、舵角速度ωｈは、操舵角θｈに対する微分演算により求めているが、高域のノイズの影響を低減するために適度にローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を実施している。また、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）とゲインにより、微分演算とＬＰＦの処理を実施しても良い。更に、舵角速度ωｈは、操舵角θｈではなく、上側角度センサが検出するハンドル角θ１又は下側角度センサが検出するコラム角θ２に対して微分演算とＬＰＦの処理を行って算出しても良い。舵角速度ωｈの代わりにモータ角速度ωｍを角速度情報として使用しても良く、この場合、微分部２２０は不要となる。
【0076】
乗算部２１１は、基本マップ部２１０から出力されるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ０に対して、符号抽出部２１３から出力される「１」又は「－１」を乗算し、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ａとして加算部２６１に出力する。
【0077】
本実施形態におけるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａが、本開示の「第２トルク信号」に対応する。
【0078】
上述のように求められたトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ、Ｔｒｅｆ＿ｂ、及びＴｒｅｆ＿ｃ、並びに、後述する操舵エンド制御部９００から出力されるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅは、加算部２６１，２６２，２６３で加算され、目標操舵トルクＴｒｅｆとして出力される。
【0079】
捩れ角制御では、捩れ角Δθが、操舵角θｈ等を用いて目標操舵トルク生成部２００及び変換部５００を経て算出される目標捩れ角Δθｒｅｆに追従するような制御を行う。反力用モータ６１のモータ角θｍは角度センサ７４で検出され、モータ角速度ωｍは、角速度演算部９５１にてモータ角θｍを微分することにより算出される。また、電流制御部１３０は、捩れ角制御部３００から出力されるモータ電流指令値Ｉｍｃ及びモータ電流検出器１４０で検出される反力用モータ６１の電流値Ｉｍｒに基づいて、反力用モータ６１を駆動して、電流制御を行う。
【0080】
以下、捩れ角制御部３００について、図８を参照して説明する。
【0081】
図８は、捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。捩れ角制御部３００は、目標捩れ角Δθｒｅｆ、捩れ角Δθ及びモータ角速度ωｍに基づいてモータ電流指令値Ｉｍｃを演算する。捩れ角制御部３００は、捩れ角フィードバック（ＦＢ）補償部３１０、捩れ角速度演算部３２０、速度制御部３３０、安定化補償部３４０、出力制限部３５０、減算部３６１及び加算部３６２を備えている。
【0082】
変換部５００から出力される目標捩れ角Δθｒｅｆは、減算部３６１に加算入力される。捩れ角Δθは、減算部３６１に減算入力されると共に、捩れ角速度演算部３２０に入力される。モータ角速度ωｍは、安定化補償部３４０に入力される。
【0083】
捩れ角ＦＢ補償部３１０は、減算部３６１で算出される目標捩れ角Δθｒｅｆと捩れ角Δθの偏差Δθ０に対して補償値ＣＦＢ（伝達関数）を乗算し、目標捩れ角Δθｒｅｆに捩れ角Δθが追従するような目標捩れ角速度ωｒｅｆを出力する。補償値ＣＦＢは、単純なゲインＫｐｐでも、ＰＩ制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。
【0084】
目標捩れ角速度ωｒｅｆは、速度制御部３３０に入力される。捩れ角ＦＢ補償部３１０及び速度制御部３３０により、目標捩れ角Δθｒｅｆに捩れ角Δθを追従させ、所望の操舵トルクを実現することが可能となる。
【0085】
捩れ角速度演算部３２０は、捩れ角Δθに対して微分演算処理を行い、捩れ角速度ωｔを算出する。捩れ角速度ωｔは、速度制御部３３０に出力される。捩れ角速度演算部３２０は、微分演算として、ＨＰＦとゲインによる擬似微分を行なっても良い。また、捩れ角速度演算部３２０は、捩れ角速度ωｔを別の手段や捩れ角Δθ以外から算出し、速度制御部３３０に出力するようにしても良い。
【0086】
速度制御部３３０は、Ｉ－Ｐ制御（比例先行型ＰＩ制御）により、目標捩れ角速度ωｒｅｆに捩れ角速度ωｔが追従するようなモータ電流指令値Ｉｍｃａ１を算出する。
【0087】
減算部３３３は、目標捩れ角速度ωｒｅｆと捩れ角速度ωｔとの差分（ωｒｅｆ－ωｔ）を算出する。積分部３３１は、目標捩れ角速度ωｒｅｆと捩れ角速度ωｔとの差分（ωｒｅｆ－ωｔ）を積分し、積分結果を減算部３３４に加算入力する。
【0088】
捩れ角速度ωｔは、比例部３３２にも出力される。比例部３３２は、捩れ角速度ωｔに対してゲインＫｖｐによる比例処理を行い、比例処理結果を減算部３３４に減算入力する。減算部３３４での減算結果は、モータ電流指令値Ｉｍｃａ１として出力される。なお、速度制御部３３０は、Ｉ－Ｐ制御ではなく、ＰＩ制御、Ｐ（比例）制御、ＰＩＤ（比例積分微分）制御、ＰＩ－Ｄ制御（微分先行型ＰＩＤ制御）、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Ｉｍｃａ１を算出しても良い。
【0089】
安定化補償部３４０は、補償値Ｃｓ（伝達関数）を有しており、モータ角速度ωｍからモータ電流指令値Ｉｍｃａ２を算出する。追従性及び外乱特性を向上させるために、捩れ角ＦＢ補償部３１０及び速度制御部３３０のゲインを上げると、高域の制御的な発振現象が発生してしまう。この対策として、モータ角速度ωｍに対し、安定化するために必要な伝達関数（Ｃｓ）を安定化補償部３４０に設定する。これにより、ＥＰＳ制御システム全体の安定化を実現することができる。
【0090】
加算部３６２は、速度制御部３３０からのモータ電流指令値Ｉｍｃａ１と安定化補償部３４０からのモータ電流指令値Ｉｍｃａ２とを加算し、モータ電流指令値Ｉｍｃｂとして出力する。
【0091】
出力制限部３５０は、モータ電流指令値Ｉｍｃｂに対する上限値及び下限値が予め設定されている。出力制限部３５０は、モータ電流指令値Ｉｍｃｂの上下限値を制限して、モータ電流指令値Ｉｍｃを出力する。
【0092】
なお、本実施形態における捩れ角制御部３００の構成は一例であり、図８に示す構成とは異なる態様であっても良い。例えば、捩れ角制御部３００は、安定化補償部３４０を具備しない構成であっても良い。
【0093】
転舵角制御では、目標転舵角生成部９１０にて操舵角θｈ及び後述する操舵エンド制御部９００から出力される転舵比率ゲインＧに基づいて目標転舵角θｔｒｅｆが生成される。目標転舵角θｔｒｅｆは、転舵角θｔと共に転舵角制御部９２０に入力され、転舵角制御部９２０にて、転舵角θｔが目標転舵角θｔｒｅｆとなるようなモータ電流指令値Ｉｍｃｔが演算される。そして、モータ電流指令値Ｉｍｃｔ及びモータ電流検出器９４０で検出される駆動用モータ７１の電流値Ｉｍｄに基づいて、電流制御部９３０が、電流制御部１３０と同様の構成及び動作により、駆動用モータ７１を駆動して、電流制御を行う。
【0094】
以下、目標転舵角生成部９１０について、図９を参照して説明する。
【0095】
図９は、目標転舵角生成部の一構成例を示すブロック図である。目標転舵角生成部９１０は、制限部９３１、レート制限部９３２及び補正部９３３を備える。
【0096】
制限部９３１は、操舵角θｈの上下限値を制限した操舵角θｈ１を出力する。図８に示す捩れ角制御部３００内の出力制限部３５０と同様に、操舵角θｈに対する上限値及び下限値を予め設定して制限をかける。
【0097】
レート制限部９３２は、操舵角の急変を回避するために、操舵角θｈ１の変化量に対して制限値を設定して制限をかけ、操舵角θｈ２を出力する。例えば、１サンプル前の操舵角θｈ１からの差分を変化量とし、その変化量の絶対値が所定の値（制限値）より大きい場合、変化量の絶対値が制限値となるように、操舵角θｈ１を加減算し、操舵角θｈ２として出力し、制限値以下の場合は、操舵角θｈ１をそのまま操舵角θｈ２として出力する。なお、変化量の絶対値に対して制限値を設定するのではなく、変化量に対して上限値及び下限値を設定して制限をかけるようにしても良く、変化量ではなく変化率や差分率に対して制限をかけるようにしても良い。
【0098】
補正部９３３は、操舵角θｈ２を補正して、目標転舵角θｔｒｅｆを出力する。本実施形態では、操舵角θｈ２に対し、後述する係数Ｋｔ、及び操舵エンド制御部９００から出力される転舵比率ゲインＧを乗じて、目標転舵角θｔｒｅｆを求める。
【0099】
以下、転舵角制御部９２０について、図１０を参照して説明する。
【0100】
図１０は、転舵角制御部の一構成例を示すブロック図である。転舵角制御部９２０は、目標転舵角θｔｒｅｆ、及び操向車輪８Ｌ，８Ｒの転舵角θｔに基づいてモータ電流指令値Ｉｍｃｔを演算する。転舵角制御部９２０は、転舵角フィードバック（ＦＢ）補償部９２１、転舵角速度演算部９２２、速度制御部９２３、出力制限部９２６、及び減算部９２７を備えている。
【0101】
目標転舵角生成部９１０から出力される目標転舵角θｔｒｅｆは、減算部９２７に加算入力される。転舵角θｔは、減算部９２７に減算入力されると共に、転舵角速度演算部９２２に入力される。
【0102】
転舵角ＦＢ補償部９２１は、減算部９２７で算出される目標転舵角速度ωｔｒｅｆと転舵角θｔとの偏差Δθｔ０に対して補償値ＣＦＢ（伝達関数）を乗算し、目標転舵角θｔｒｅｆに転舵角θｔが追従するような目標転舵角速度ωｔｒｅｆを出力する。補償値ＣＦＢは、単純なゲインＫｐｐでも、ＰＩ制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。
【0103】
目標転舵角速度ωｔｒｅｆは、速度制御部９２３に入力される。転舵角ＦＢ補償部９２１及び速度制御部９２３により、目標転舵角θｔｒｅｆに転舵角θｔを追従させ、所望のトルクを実現することが可能となる。
【0104】
転舵角速度演算部９２２は、転舵角θｔに対して微分演算処理を行い、転舵角速度ωｔｔを算出する。転舵角速度ωｔｔは、速度制御部９２３に出力される。速度制御部９２３は、微分演算として、ＨＰＦとゲインによる擬似微分を行なっても良い。また、速度制御部９２３は、転舵角速度ωｔｔを別の手段や転舵角θｔ以外から算出し、速度制御部９２３に出力するようにしても良い。
【0105】
速度制御部９２３は、Ｉ－Ｐ制御（比例先行型ＰＩ制御）により、目標転舵角速度ωｔｒｅｆに転舵角速度ωｔｔが追従するようなモータ電流指令値Ｉｍｃｔａを算出する。なお、速度制御部９２３は、Ｉ－Ｐ制御ではなく、ＰＩ制御、Ｐ（比例）制御、ＰＩＤ（比例積分微分）制御、ＰＩ－Ｄ制御（微分先行型ＰＩＤ制御）、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Ｉｍｃｔａを算出しても良い。
【0106】
減算部９２８は、目標転舵角速度ωｔｒｅｆと転舵角速度ωｔｔとの差分（ωｔｒｅｆ－ωｔｔ）を算出する。積分部９２４は、目標転舵角速度ωｔｒｅｆと転舵角速度ωｔｔとの差分（ωｔｒｅｆ－ωｔｔ）を積分し、積分結果を減算部９２９に加算入力する。
【0107】
転舵角速度ωｔｔは、比例部９２５にも出力される。比例部９２５は、転舵角速度ωｔｔに対して比例処理を行い、比例処理結果を出力制限部９２６にモータ電流指令値Ｉｍｃｔａとして出力する。
【0108】
出力制限部９２６は、モータ電流指令値Ｉｍｃｔａに対する上限値及び下限値が予め設定されている。出力制限部９２６は、モータ電流指令値Ｉｍｃｔａの上下限値を制限して、モータ電流指令値Ｉｍｃｔを出力する。
【0109】
なお、本実施形態における転舵角制御部９２０の構成は一例であり、図１０に示す構成とは異なる態様であっても良い。
【0110】
【0111】
動作を開始すると、角度センサ７３は転舵角θｔを検出し、角度センサ７４はモータ角θｍを検出し（ステップＳ１１０）、転舵角θｔは転舵角制御部９２０に、モータ角θｍは角速度演算部９５１にそれぞれ入力される。
【0112】
角速度演算部９５１は、モータ角θｍを微分してモータ角速度ωｍを算出し、捩れ角制御部３００に出力する（ステップＳ１２０）。
【0113】
その後、目標操舵トルク生成部２００において、目標操舵トルクＴｒｅｆを生成し（ステップＳ１３０）、変換部５００は、目標操舵トルク生成部２００で生成された目標操舵トルクＴｒｅｆを目標捩れ角Δθｒｅｆに変換し（ステップＳ１４０）、捩れ角制御部３００は、目標捩れ角Δθｒｅｆ、捩れ角Δθ、及びモータ角速度ωｍに基づき、モータ電流指令値Ｉｍｃを演算する（ステップＳ１５０）。そして、電流制御部１３０は、捩れ角制御部３００から出力されたモータ電流指令値Ｉｍｃに基づいて電流制御を実施し、モータ２０が駆動される（ステップＳ１６０）。
【0114】
一方、転舵角制御においては、目標転舵角生成部９１０が操舵角θｈを入力し、操舵角θｈは制限部９３１に入力される。制限部９３１は、予め設定された上限値及び下限値により操舵角θｈの上下限値を制限し（ステップＳ１７０）、操舵角θｈ１としてレート制限部９３２に出力する。レート制限部９３２は、予め設定された制限値により操舵角θｈ１の変化量に対して制限をかけ（ステップＳ１８０）、操舵角θｈ２として補正部９３３に出力する。補正部９３３は、操舵角θｈ２を補正して目標転舵角θｔｒｅｆを求め（ステップＳ１９０）、転舵角制御部９２０に出力する。
【0115】
転舵角θｔ及び目標転舵角θｔｒｅｆを入力した転舵角制御部９２０は、減算部９２７にて目標転舵角θｔｒｅｆから転舵角θｔを減算することにより、偏差Δθｔ０を算出する（ステップＳ２００）。偏差Δθｔ０は転舵角ＦＢ補償部９２１に入力され、転舵角ＦＢ補償部９２１は、偏差Δθｔ０に補償値を乗算することにより偏差Δθｔ０を補償し（ステップＳ２１０）、目標転舵角速度ωｔｒｅｆを速度制御部９２３に出力する。転舵角速度演算部９２２は転舵角θｔを入力し、転舵角θｔに対する微分演算により転舵角速度ωｔｔを算出し（ステップＳ２２０）、速度制御部９２３に出力する。速度制御部９２３は、速度制御部３３０と同様にＩ－Ｐ制御によりモータ電流指令値Ｉｍｃｔａを算出し（ステップＳ２３０）、出力制限部９２６に出力する。出力制限部９２６は、予め設定された上限値及び下限値によりモータ電流指令値Ｉｍｃｔａの上下限値を制限し（ステップＳ２４０）、モータ電流指令値Ｉｍｃｔとして出力する（ステップＳ２５０）。
【0116】
モータ電流指令値Ｉｍｃｔは電流制御部９３０に入力され、電流制御部９３０は、モータ電流指令値Ｉｍｃｔ及びモータ電流検出器９４０で検出された駆動用モータ７１の電流値Ｉｍｄに基づいて、駆動用モータ７１を駆動し、電流制御を実施する（ステップＳ２６０）。
【0117】
なお、図１１におけるデータ入力及び演算等の順番は適宜変更可能である。また、転舵角制御部９２０での追従制御は、一般的に用いられている制御構造で行っても良い。転舵角制御部９２０については、目標角度（ここでは目標転舵角θｔｒｅｆ）に対して実角度（ここでは転舵角θｔ）が追従する制御構成であれば、車両用装置に用いられている制御構成に限定されず、例えば、産業用位置決め装置や産業用ロボット等に用いられている制御構成を適用しても良い。
【0118】
また、本実施形態では、図１に示されるように、１つのＥＣＵ５０で反力装置６０及び駆動装置７０の制御を行っているが、反力装置６０用のＥＣＵと駆動装置７０用のＥＣＵをそれぞれ設けても良い。この場合、ＥＣＵ同士は通信によりデータの送受信を行うことになる。
【0119】
【0120】
実施形態１に係る操舵エンド制御部９００には、操舵角θｈ及びエンド操舵角θｈ＿ｅが入力される。本実施形態では、最大転舵角θｔ＿ｍａｘに対応する操舵角がエンド操舵角θｈ＿ｅとして設定される。ここで、最大転舵角θｔ＿ｍａｘとは、駆動装置７０を含む転舵機構において、構造的に定まる機械的なタイヤ角度の最大切れ角、または、制御誤差を考慮した、それよりも僅かに小さい値を示す。エンド操舵角θｈ＿ｅは、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＥＥＰＲＯＭ１００４等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部９００が保持する態様であっても良い。
【0121】
エンド目標操舵トルク生成部９０１は、操舵角θｈ及びエンド操舵角θｈ＿ｅに基づき、運転者によるハンドル１の操作を制限するためのトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅを生成して出力する。
【0122】
本実施形態におけるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅが、本開示の「第１トルク信号」に対応する。
【0123】
転舵比率ゲイン演算部９０５は、エンド操舵角θｈ＿ｅに基づき、上述した目標転舵角生成部９１０に適用する転舵比率ゲインＧを演算して出力する。
【0124】
実施形態１に係る操舵エンド制御部９００の具体的な動作について、図１２から図１４を参照して説明する。図１３は、実施形態１に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの一例を示す図である。図１４は、実施形態１において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクＴｒｅｆの一例を示す図である。図１３において、横軸は操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜を示し、縦軸はトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの絶対値｜Ｔｒｅｆ＿ｅ｜を示している。図１４において、横軸は操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜を示し、縦軸は目標操舵トルクＴｒｅｆの絶対値｜Ｔｒｅｆ｜を示している。
【0125】
図１３に示すように、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅ（第１トルク信号）は、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する特性を有している。また、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域におけるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅ（第１トルク信号）の変化率は、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ（第２トルク信号）の最大変化率よりも大きい。
【0126】
本実施形態において、エンド目標操舵トルク生成部９０１は、下記（９）式を用いてトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅを演算する。
【0127】
Ｔｒｅｆ＿ｅ＝Ｋｅ×ｍａｘ（０，（｜θｈ｜－θｈ＿ｅ））×ｓｉｇｎ（θｈ）
・・・（９）
・・・（９）
【0128】
上記（９）式において、係数Ｋｅは、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域（図１３参照）におけるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの傾きを決定する係数値である。図１３に示すように、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ未満となる領域において、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの絶対値｜Ｔｒｅｆ＿ｅ｜は０となる。また、図１３に示すように、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの絶対値｜Ｔｒｅｆ＿ｅ｜は傾きが係数Ｋｅの直線となる。係数Ｋｅの値が大きいほど、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅが急峻に立ち上がる。
【0129】
目標操舵トルク生成部２００は、上述したトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ（第２トルク信号）に対し、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｂ、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｃ、及び上述したトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅを加算して、目標操舵トルクＴｒｅｆを生成する（図４参照）。これにより、図１４に示すように、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において急峻に立ち上がる目標操舵トルクＴｒｅｆを生成することができる。本実施形態に係る車両用操向装置（ＳＢＷシステム）は、この目標操舵トルクＴｒｅｆを適用して反力用モータ６１を制御することにより、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において運転者がハンドル１から受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドル１の操作が制限される。
【0130】
また、本実施形態において、転舵比率ゲイン演算部９０５は、下記（１０）式を用いて転舵比率ゲインＧを演算する。
【0131】
Ｇ＝（θｔ＿ｍａｘ／Ｋｔ）／θｈ＿ｅ・・・（１０）
【0132】
上記（１０）式において、係数Ｋｔは、転舵比率ゲインＧの基準値（タイヤ角／操舵角基本換算ゲイン、以下、単に「基本換算ゲイン」とも称する）である。基本換算ゲインＫｔは、ハンドルの操作量である操舵角θｈに対するタイヤの転舵角θｔの変化量の基本比率を表している。例えば、操舵角が３６０［ｄｅｇ］であるとき、タイヤの転舵角θｔが３０［ｄｅｇ］とする場合、Ｋｔ＝３０／３６０＝１／１２となる。すなわち、例えば車両の車速Ｖｓが３０［ｋｍ／ｈ］以上の領域において転舵比率ゲインＧ＝１で一定となるとき、操舵角θｈの操作量に対する転舵角θｔの変化量は、基本換算ゲインＫｔで変化する。また、例えば車両の車速Ｖｓが３０［ｋｍ／ｈ］未満の領域において転舵比率ゲインＧ＞１となるとき、操舵角θｈの操作量に対する転舵角θｔの変化量は、基本換算ゲインＫｔよりも高い比率で変化することとなる。
【0133】
上述したように、実施形態１に係る車両用操向装置（ＳＢＷシステム）は、トルクの目標値である目標操舵トルクＴｒｅｆを生成する目標操舵トルク生成部２００と、ハンドル１の操舵角θｈ、及び、最大転舵角θｔ＿ｍａｘに対応するエンド操舵角θｈ＿ｅに基づき、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ未満となる領域においてゼロとなり、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域において、所定の傾きでゼロから直線的に増加するトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅ（第１トルク信号）を生成するエンド目標操舵トルク生成部９０１と、を備える。目標操舵トルク生成部２００は、少なくとも操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加するトルク信号Ｔｒｅｆ＿ａ（第２トルク信号）に対し、トルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅ（第１トルク信号）を加算して、目標操舵トルクＴｒｅｆを生成する。
【0134】
これにより、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅ以上となる領域では、運転者がハンドル１から受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドル１の操作が制限される。
【0135】
このように、本実施形態によれば、最大転舵角θｔ＿ｍａｘに対応して、ハンドル１の操作を制限することができる。
【0136】
（実施形態２）
図１５は、実施形態２に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。図１６は、実施形態２に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図１５は、実施形態２に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。図１６は、実施形態２に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0137】
図１５に示すように、実施形態２に係る操舵エンド制御部９００ａには、操舵角θｈに加えて、車両の車速Ｖｓが入力される。また、図１６に示すように、操舵エンド制御部９００ａは、実施形態１の構成に加え、エンド操舵角設定部９０４を備えている。
【0138】
エンド操舵角設定部９０４は、エンド操舵角マップ９０６を備えている。エンド操舵角マップ９０６は、車両の車速Ｖｓに応じたエンド操舵角θｈ＿ｅが設定されている。エンド操舵角マップ９０６は、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＥＥＰＲＯＭ１００４等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部９００ａが保持する態様であっても良い。
【0139】
実施形態２に係る操舵エンド制御部９００ａのエンド操舵角設定部９０４には、車両の車速Ｖｓが入力される。エンド操舵角設定部９０４は、エンド操舵角マップ９０６に基づき、車速Ｖｓに応じたエンド操舵角θｈ＿ｅを出力する。以下、θｔ＿ｍａｘ／Ｋｔが３６０［ｄｅｇ］となるように基本換算ゲインＫｔを設定した例について説明する。
【0140】
図１７は、実施形態２に係るエンド操舵角マップの一例を示す図である。図１７において、横軸は車速Ｖｓを示し、縦軸はエンド操舵角θｈ＿ｅを示している。図１８は、実施形態２に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの一例を示す図である。図１９は、実施形態２において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクＴｒｅｆの一例を示す図である。図１８において、横軸は操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜を示し、縦軸はトルク信号Ｔｒｅｆ＿ｅの絶対値｜Ｔｒｅｆ＿ｅ｜を示している。図１９において、横軸は操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜を示し、縦軸は目標操舵トルクＴｒｅｆの絶対値｜Ｔｒｅｆ｜を示している。
【0141】
図１７に示す例では、車速Ｖｓの大きさが第１車速Ｖ１以上の領域を第１領域とし、この第１領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを、３６０［ｄｅｇ］の一定値としている。また、車速Ｖｓの大きさが第１車速Ｖ１よりも小さい第３車速Ｖ３以上、かつ、第１車速Ｖ１未満の領域を第２領域とし、この第２領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを、１８０［ｄｅｇ］以上、かつ、３６０［ｄｅｇ］未満とし、車速Ｖｓの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θｈ＿ｅが３６０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにしている。また、車速Ｖｓの大きさが０［ｋｍ／ｈ］以上、かつ、第３車速Ｖ３未満の領域を第３領域とし、この第３領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを、１８０［ｄｅｇ］の一定値としている。
【0142】
なお、図１７に示す例では、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３よりも大きく第１車速Ｖ１よりも小さい第２車速Ｖ２におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを２４０［ｄｅｇ］としている。
【0143】
図１７に示す例において、第３車速Ｖ３を例えば１０［ｋｍ／ｈ］、第２車速Ｖ２を例えば２０［ｋｍ／ｈ］、第１車速Ｖ１を例えば３０［ｋｍ／ｈ］としても良い。
【0144】
実施形態２に係る操舵エンド制御部９００ａの具体的な動作について、図１６から図２０を参照して説明する。図２０は、図１７に示す例において、転舵比率ゲイン演算部から出力される転舵比率ゲインの一例を示す図である。図２０において、横軸は車速Ｖｓを示し、縦軸は転舵比率ゲインＧを示している。
【0145】
本実施形態において、エンド目標操舵トルク生成部９０１及び転舵比率ゲイン演算部９０５の具体的な動作は実施形態１と同様であるが、図１７から図１９に示すように、エンド操舵角θｈ＿ｅの値を、車速Ｖｓに応じて変化させている点が異なっている。また、エンド操舵角θｈ＿ｅの変化カーブを図１７に示す態様とすることにより、図２０に示すように、第１領域における転舵比率ゲインＧは、「１．０」の一定値となり、第３領域における転舵比率ゲインＧは、「２．０」の一定値となり、第２領域における転舵比率ゲインＧは、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３から大きくなるに従い、「２．０」から「１．０」に至るまでの範囲内で徐々に小さくなる。なお、図１７から図２０に示す例は一例であって、第３車速Ｖ３、第２車速Ｖ２、第１車速Ｖ１の具体的な数値、エンド操舵角θｈ＿ｅの具体的な数値、転舵比率ゲインＧの具体的な数値はこれに限るものではない。
【0146】
上述したように、車速Ｖｓの大きさが第１車速Ｖ１以上の高速域、すなわち第１領域では、エンド操舵角θｈ＿ｅを３６０［ｄｅｇ］の一定値とすることにより、転舵比率ゲインＧを「１．０」の一定値とすることができる。これにより、高速域における車両の挙動を安定させることができる。
【0147】
また、車速Ｖｓの大きさが０以上、かつ、第３車速Ｖ３未満の低速域、すなわち第３領域では、エンド操舵角θｈ＿ｅを１８０［ｄｅｇ］の一定値とすることにより、転舵比率ゲインＧを「２．０」の一定値とすることができる。これにより、低速域における車両の挙動を安定させることができ、安定して十字路やクランク等を走行することができる。
【0148】
また、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３以上、かつ、第１車速Ｖ１未満の中速域、すなわち第２領域では、車速Ｖｓの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θｈ＿ｅが３６０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにすることにより、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３から大きくなるに従い、転舵比率ゲインＧを「２．０」から「１．０」に至るまでの範囲内で徐々に小さくすることができる。これにより、車速Ｖｓの変化に伴うタイヤの転舵角の急変動を抑制することができ、安定した操舵感を得ることができる。
【0149】
上述したように、本実施形態では、少なくとも車両の車速Ｖｓに応じてエンド操舵角θｈ＿ｅを設定するエンド操舵角設定部９０４と、エンド操舵角θｈ＿ｅに基づき、タイヤの目標転舵角を生成する際に操舵角θｈに乗じる転舵比率ゲインＧを演算する転舵比率ゲイン演算部９０５と、を備える。
【0150】
具体的に、エンド操舵角設定部９０４は、車両の車速Ｖｓが第１車速Ｖ１以上の領域を第１領域、車両の車速Ｖｓが第１車速Ｖ１よりも小さい第３車速Ｖ３以上、かつ、第１車速Ｖ１未満の領域を第２領域、車両の車速Ｖｓが０以上、かつ、第３車速Ｖ３未満の領域を第３領域、としたとき、第３領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを、第１領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅよりも小さい値に設定する。そしてさらに、第１領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを一定値（例えば、３６０［ｄｅｇ］）に設定し、第３領域におけるエンド操舵角を第１領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅとは異なる一定値（例えば、１８０［ｄｅｇ］）に設定し、第２領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅを第１領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅ（例えば、３６０［ｄｅｇ］）から第３領域におけるエンド操舵角θｈ＿ｅ（例えば、１８０［ｄｅｇ］）に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定する。
【0151】
これにより、車速Ｖｓに応じたエンド操舵角θｈ＿ｅに連動して、転舵比率ゲインＧを変化させることができる。
【0152】
具体的には、車速Ｖｓの大きさが第１車速Ｖ１以上の高速域、すなわち第１領域では、エンド操舵角θｈ＿ｅを３６０［ｄｅｇ］の一定値とすることにより、転舵比率ゲインＧを「１．０」の一定値とすることができる。
【0153】
また、車速Ｖｓの大きさが０以上、かつ、第３車速Ｖ３未満の低速域、すなわち第３領域では、エンド操舵角θｈ＿ｅを１８０［ｄｅｇ］の一定値とすることにより、転舵比率ゲインＧを「２．０」の一定値とすることができる。
【0154】
また、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３以上、かつ、第１車速Ｖ１未満の中速域、すなわち第２領域では、車速Ｖｓの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θｈ＿ｅが３６０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにすることにより、車速Ｖｓの大きさが第３車速Ｖ３から大きくなるに従い、転舵比率ゲインＧを「２．０」から「１．０」に至るまでの範囲内で徐々に小さくすることができる。
【0155】
このように、本実施形態によれば、最大転舵角θｔ＿ｍａｘに対応するエンド操舵角θｈ＿ｅを車速Ｖｓに応じて変化させることで、車速Ｖｓに応じた操舵角でハンドル１の操作を制限することができ、車速Ｖｓに応じたエンド操舵角θｈ＿ｅに連動して、転舵比率ゲインＧを変化させることができるので、走行安定性の向上に寄与することができる。
【0156】
（実施形態３）
図２１は、実施形態３に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１，２で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図２１は、実施形態３に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１，２で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0157】
実施形態３に係る操舵エンド制御部９００ｂの構成では、エンド操舵角設定部９０４ａがエンド操舵角演算部９０７を備える点で実施形態２とは異なる。エンド操舵角マップ９０６ａは、実質的に実施形態２のエンド操舵角マップ９０６と同様である。エンド操舵角マップ９０６ａは、車両の車速Ｖｓに応じた基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が設定されている。エンド操舵角マップ９０６ａは、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＥＥＰＲＯＭ１００４等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部９００ｂが保持する態様であっても良い。
【0158】
エンド操舵角演算部９０７は、操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０に基づき、エンド操舵角θｈ＿ｅを演算して、エンド目標操舵トルク生成部９０１及び転舵比率ゲイン演算部９０５に出力する。
【0159】
以下、エンド操舵角演算部９０７の処理について説明する。図２２は、実施形態３に係るエンド操舵角演算部の処理の第１例を示すフローチャートである。実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第１例において、θｈ＿ｅ’は、エンド操舵角演算部９０７から出力されたエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値を示している。
【0160】
操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が入力されると（ステップＳ１０１）、エンド操舵角演算部９０７は、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’を保持しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。なお、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’は、エンド操舵角演算部９０７が保持する態様であっても良いし、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＲＡＭ１００３又はＥＥＰＲＯＭ１００４に保持しておき、ステップＳ１０２において読み出す態様であっても良い。
【0161】
エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’を保持していない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７は、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ１０３）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ１０４）。以下、ステップＳ１０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0162】
エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’を保持している場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７は、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が所定の第１閾値θｈｔｈ１未満（｜θｈ｜＜θｈｔｈ１）であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、ステップＳ１０５において判定に用いる第１閾値θｈｔｈ１としては、例えば、１８０［ｄｅｇ］とすることができる。なお、このステップＳ１０５において判定に用いる第１閾値θｈｔｈ１は一例であって、これに限るものではない。
【0163】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が第１閾値θｈｔｈ１未満（｜θｈ｜＜θｈｔｈ１）である場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７は、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ１０３）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ１０４）。以下、ステップＳ１０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0164】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が第１閾値θｈｔｈ１以上（｜θｈ｜≧θｈｔｈ１）である場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７は、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ１０６）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ１０４）。以下、ステップＳ１０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0165】
上述した実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第１例の処理によれば、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が所定の第１閾値θｈｔｈ１以上（｜θｈ｜≧θｈｔｈ１）である場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅの変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0166】
図２３は、実施形態３に係るエンド操舵角演算部の処理の第２例を示すフローチャートである。実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第２例においても、θｈ＿ｅ’は、実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第１例と同様に、エンド操舵角演算部９０７から出力されたエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値を示している。
【0167】
図２３に示す実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第２例において、ステップＳ２０１からステップＳ２０４までの処理は、上述した実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第１例のステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理と同様である。
【0168】
エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’を保持している場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７は、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ０）であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【0169】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ０）である場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７は、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ２０３）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ２０４）。以下、ステップＳ２０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0170】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０以上（｜θｈ｜≧θｈ＿ｅ０）である場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７は、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ’）であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【0171】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ’）である場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７は、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ２０７）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ２０４）。以下、ステップＳ２０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0172】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’以上（｜θｈ｜≧θｈ＿ｅ’）である場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７は、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ２０８）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ２０４）。以下、ステップＳ２０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0173】
上述した実施形態２では、例えば実施形態２において説明した図１７に示すようなエンド舵角マップで運用している場合に、操舵角θｈを３６０［ｄｅｇ］の状態で運転者がハンドル１を保舵しながら、車速Ｖｓを３０［ｋｍ／ｈ］から１０［ｋｍ／ｈ］まで減速したとき、操舵角θｈが１８０［ｄｅｇ］までハンドル１が押し戻されることとなり、運転者の操舵感に違和感を与える可能性がある。上述した実施形態３に係るエンド操舵角演算部９０７の処理の第２例の処理によれば、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０以上の領域にある場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅの変化が制限される。これにより、車速Ｖｓの変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0174】
上述したように、実施形態３に係る車両用操向装置（ＳＢＷシステム）は、車両の車速Ｖｓに応じた基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が設定されたエンド操舵角マップ９０６と、操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０に基づき、エンド操舵角θｈ＿ｅを演算するエンド操舵角演算部９０７と、を備える。
【0175】
これにより、車両の車速Ｖｓや操舵角θｈの変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0176】
（実施形態４）
図２４は、実施形態４に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１～３で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図２４は、実施形態４に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態１～３で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0177】
実施形態４に係る操舵エンド制御部９００ｃの構成では、エンド操舵角設定部９０４ｂが変化量制限部９０８を備える点で実施形態３とは異なる。
【0178】
エンド操舵角マップ９０６ａは、実質的に実施形態２のエンド操舵角マップ９０６と同様である。エンド操舵角マップ９０６ａは、車両の車速Ｖｓに応じた基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が設定されている。エンド操舵角マップ９０６ａは、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＥＥＰＲＯＭ１００４等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部９００ｂが保持する態様であっても良い。
【0179】
エンド操舵角演算部９０７ａは、実質的に実施形態３のエンド操舵角演算部９０７と同様である。エンド操舵角演算部９０７ａは、操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０に基づき、エンド操舵角θｈ＿ｅ１を演算して、変化量制限部９０８に出力する。
【0180】
変化量制限部９０８は、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化量を制限して、エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド目標操舵トルク生成部９０１及び転舵比率ゲイン演算部９０５に出力する。
【0181】
以下、エンド操舵角演算部９０７ａ及び変化量制限部９０８の処理について説明する。図２５は、実施形態４に係るエンド操舵角演算部及び変化量制限部の処理の第１例を示すフローチャートである。実施形態４に係るエンド操舵角演算部９０７ａの処理の第１例において、θｈ＿ｅ１’は、エンド操舵角演算部９０７ａから出力されたエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値を示している。また、θｈ＿ｅ’は、変化量制限部９０８から出力されたエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値を示している。
【0182】
操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が入力されると（ステップＳ３０１）、エンド操舵角演算部９０７ａは、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’を保持しているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。なお、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’は、エンド操舵角演算部９０７ａが保持する態様であっても良いし、例えば、コントロールユニット５０を構成する制御用コンピュータ１１００のＲＡＭ１００３又はＥＥＰＲＯＭ１００４に保持しておき、ステップＳ３０２において読み出す態様であっても良い。
【0183】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’を保持していない場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ３０４）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ３０５）。
【0184】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’を保持している場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が所定の第１閾値θｈｔｈ１未満（｜θｈ｜＜θｈｔｈ１）であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ここで、ステップＳ３０３において判定に用いる第１閾値θｈｔｈ１としては、例えば、１８０［ｄｅｇ］とすることができる。なお、このステップＳ３０３において判定に用いる第１閾値θｈｔｈ１は一例であって、これに限るものではない。
【0185】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が第１閾値θｈｔｈ１未満（｜θｈ｜＜θｈｔｈ１）である場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ３０４）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ３０５）。
【0186】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が第１閾値θｈｔｈ１以上（｜θｈ｜≧θｈｔｈ１）である場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ３０６）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ３０５）。
【0187】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１が変化量制限部９０８に入力されると、変化量制限部９０８は、入力されたエンド操舵角θｈ＿ｅ１とエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’との差分値の絶対値が所定の第２閾値θｈｔｈ２未満（｜θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’｜＜θｈｔｈ２）であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここで、ステップＳ３０７において判定に用いる第２閾値θｈｔｈ２としては、例えば、１０［ｄｅｇ／ｓ］に相当する値とすることができる。なお、このステップＳ３０７において判定に用いる第２閾値θｈｔｈ２は一例であって、これに限るものではない。
【0188】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１とエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’との差分値の絶対値が第２閾値θｈｔｈ２未満（｜θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’｜＜θｈｔｈ２）である場合（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、変化量制限部９０８は、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ３０８）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ３０９）。以下、ステップＳ３０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0189】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１とエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’との差分値の絶対値が第２閾値θｈｔｈ２以上（｜θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’｜≧θｈｔｈ２）である場合（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、続いて、変化量制限部９０８は、エンド操舵角θｈ＿ｅ１からエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’を減算した値が第２閾値θｈｔｈ２以上（θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’≧θｈｔｈ２）であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【0190】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１とエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’との差分値の絶対値が第２閾値θｈｔｈ２以上（｜θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’｜≧θｈｔｈ２）であり（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、かつ、エンド操舵角θｈ＿ｅ１からエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’ を減算した値が第２閾値θｈｔｈ２以上（θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’≧θｈｔｈ２）である場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、変化量制限部９０８は、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’に第２閾値θｈｔｈ２を加算してエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ３１１）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ３０９）。以下、ステップＳ３０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0191】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１とエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’との差分値の絶対値が第２閾値θｈｔｈ２以上（｜θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’｜≧θｈｔｈ２）であり（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、かつ、エンド操舵角θｈ＿ｅ１からエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’ を減算した値が第２閾値θｈｔｈ２未満（θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’＜θｈｔｈ２）である場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、すなわち、θｈ＿ｅ１－θｈ＿ｅ’≦（－θｈｔｈ２）を満たす場合、変化量制限部９０８は、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’から第２閾値θｈｔｈ２を減算してエンド操舵角θｈ＿ｅとして出力し（ステップＳ３１２）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’として記憶する（ステップＳ３０９）。以下、ステップＳ３０１の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
【0192】
上述した実施形態４に係るエンド操舵角演算部の処理の第１例の処理によれば、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が所定の第１閾値θｈｔｈ１以上（｜θｈ｜≧θｈｔｈ１）である場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0193】
また、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化量が所定値以上である場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角θｈ＿ｅとする。これにより、転舵比率ゲインＧの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0194】
図２６は、実施形態４に係るエンド操舵角演算部の処理及び変化量制限部の第２例を示すフローチャートである。
【0195】
操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が入力されると（ステップＳ４０１）、エンド操舵角演算部９０７ａは、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’を保持しているか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
【0196】
エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’を保持している場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ０）であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。
【0197】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ０）である場合（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ４０４）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ４０５）。
【0198】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０以上（｜θｈ｜≧θｈ＿ｅ０）である場合（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ’）であるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。
【0199】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’未満（｜θｈ｜＜θｈ＿ｅ’）である場合（ステップＳ４０６；Ｙｅｓ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ４０４）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ４０５）。
【0200】
操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜がエンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’以上（｜θｈ｜≧θｈ＿ｅ’）である場合（ステップＳ４０６；Ｎｏ）、エンド操舵角演算部９０７ａは、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’をエンド操舵角θｈ＿ｅ１として出力し（ステップＳ４０８）、当該エンド操舵角θｈ＿ｅ１をエンド操舵角θｈ＿ｅ１の前回値θｈ＿ｅ１’として記憶する（ステップＳ４０５）。
【0201】
図２６に示す実施形態４に係るエンド操舵角演算部９０７ａ及び変化量制限部９０８の処理の第２例において、ステップＳ４０９からステップＳ４１４までの処理は、上述した実施形態４に係るエンド操舵角演算部９０７ａ及び変化量制限部９０８の処理の第１例のステップＳ３０７からステップＳ３１２までの処理と同様である。
【0202】
上述した実施形態４に係るエンド操舵角演算部９０７ａ及び変化量制限部９０８の処理の第２例の処理によれば、操舵角θｈの絶対値｜θｈ｜が基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０以上の領域にある場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化が制限される。これにより、車速Ｖｓの変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0203】
また、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化量が所定値以上である場合には、エンド操舵角θｈ＿ｅの前回値θｈ＿ｅ’に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角θｈ＿ｅとする。これにより、転舵比率ゲインＧの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0204】
上述したように、実施形態４に係る車両用操向装置（ＳＢＷシステム）は、車両の車速Ｖｓに応じた基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０が設定されたエンド操舵角マップ９０６と、操舵角θｈ及び基本エンド操舵角θｈ＿ｅ０に基づき、エンド操舵角θｈ＿ｅ１を演算するエンド操舵角演算部９０７ａと、エンド操舵角θｈ＿ｅ１を制限して、エンド操舵角θｈ＿ｅをエンド目標操舵トルク生成部９０１及び転舵比率ゲイン演算部９０５に出力する変化量制限部９０８と、を備える。
【0205】
これにより、車両の車速Ｖｓや操舵角θｈの変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0206】
また、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。
【0207】
なお、上述した実施形態４では、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化量を制限する例について説明したが、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の変化率を制限する態様であっても良いし、エンド操舵角θｈ＿ｅ１の差分率を制限する態様であっても良い。
【0208】
また、上述で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【0209】
１ ハンドル
２ コラム軸
３ 減速機構
５ ピニオンラック機構
６ａ，６ｂ タイロッド
７ａ，７ｂ ハブユニット
８Ｌ，８Ｒ 操向車輪
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 舵角センサ
５０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
６０ 反力装置
６１ 反力用モータ
７０ 駆動装置
７１ 駆動用モータ
７２ ギア
７３ 角度センサ
１３０ 電流制御部
１４０ モータ電流検出器
２００ 目標操舵トルク生成部
２１０ 基本マップ部
２１１ 乗算部
２１３ 符号抽出部
２２０ 微分部
２３０ ダンパゲインマップ部
２４０ ヒステリシス補正部
２６０ 乗算部
２６１，２６２，２６３ 加算部
３００ 捩れ角制御部
３１０ 捩れ角フィードバック（ＦＢ）補償部
３２０ 捩れ角速度演算部
３３０ 速度制御部
３３１ 積分部
３３２ 比例部
３３３，３３４ 減算部
３４０ 安定化補償部
３５０ 出力制限部
３６１ 減算部
３６２ 加算部
５００ 変換部
９００，９００ａ，９００ｂ，９００ｃ 操舵エンド制御部
９０１ エンド目標操舵トルク生成部
９０４，９０４ａ，９０４ｂ エンド操舵角設定部
９０５ 転舵比率ゲイン演算部
９０６，９０６ａ エンド操舵角マップ
９０７，９０７ａ エンド操舵角演算部
９０８ 変化量制限部
９１０ 目標転舵角生成部
９２０ 転舵角制御部
９２１ 転舵角フィードバック（ＦＢ）補償部
９２２ 転舵角速度演算部
９２３ 速度制御部
９２６ 出力制限部
９２７ 減算部
９３０ 電流制御部
９３１ 制限部
９３２ レート制限部
９３３ 補正部
９４０ モータ電流検出器
１００１ ＣＰＵ
１００５ インターフェース
１００６ Ａ／Ｄ変換器
１００７ ＰＷＭコントローラ
１１００ 制御用コンピュータ（ＭＣＵ）
２ コラム軸
３ 減速機構
５ ピニオンラック機構
６ａ，６ｂ タイロッド
７ａ，７ｂ ハブユニット
８Ｌ，８Ｒ 操向車輪
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 舵角センサ
５０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
６０ 反力装置
６１ 反力用モータ
７０ 駆動装置
７１ 駆動用モータ
７２ ギア
７３ 角度センサ
１３０ 電流制御部
１４０ モータ電流検出器
２００ 目標操舵トルク生成部
２１０ 基本マップ部
２１１ 乗算部
２１３ 符号抽出部
２２０ 微分部
２３０ ダンパゲインマップ部
２４０ ヒステリシス補正部
２６０ 乗算部
２６１，２６２，２６３ 加算部
３００ 捩れ角制御部
３１０ 捩れ角フィードバック（ＦＢ）補償部
３２０ 捩れ角速度演算部
３３０ 速度制御部
３３１ 積分部
３３２ 比例部
３３３，３３４ 減算部
３４０ 安定化補償部
３５０ 出力制限部
３６１ 減算部
３６２ 加算部
５００ 変換部
９００，９００ａ，９００ｂ，９００ｃ 操舵エンド制御部
９０１ エンド目標操舵トルク生成部
９０４，９０４ａ，９０４ｂ エンド操舵角設定部
９０５ 転舵比率ゲイン演算部
９０６，９０６ａ エンド操舵角マップ
９０７，９０７ａ エンド操舵角演算部
９０８ 変化量制限部
９１０ 目標転舵角生成部
９２０ 転舵角制御部
９２１ 転舵角フィードバック（ＦＢ）補償部
９２２ 転舵角速度演算部
９２３ 速度制御部
９２６ 出力制限部
９２７ 減算部
９３０ 電流制御部
９３１ 制限部
９３２ レート制限部
９３３ 補正部
９４０ モータ電流検出器
１００１ ＣＰＵ
１００５ インターフェース
１００６ Ａ／Ｄ変換器
１００７ ＰＷＭコントローラ
１１００ 制御用コンピュータ（ＭＣＵ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】