特許 7388995 操舵制御装置

(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】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】操舵制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20231121BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20231121BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20231121BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20231121BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20231121BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00 ZYW

B62D5/04

B62D113:00

B62D119:00

B62D101:00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020142066

(22)【出願日】2020-08-25

(65)【公開番号】P2022037763

(43)【公開日】2022-03-09

【審査請求日】2023-03-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(73)【特許権者】

【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】大塚 裕介

(72)【発明者】

【氏名】小寺 隆志

(72)【発明者】

【氏名】高島 亨

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０２９０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５８６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０４８７７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０６７２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７８９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０３８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３１０７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４， ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の転舵輪を転舵させるべく転舵シャフトを移動させるための動力となるモータトルクを発生するモータを有する転舵機構を含む操舵装置を制御対象とし、
前記モータのモータトルクを制御するための制御量の目標となる目標制御量を制御する制御部を備え、
前記制御部は、所定条件のもとで得られる第１目標制御量を制御する第１制御状態と、前記第１目標制御量とは異なる条件のもとで得られる第２目標制御量を制御する第２制御状態とを含む複数の制御状態を切り替えることができるなかで、前記制御状態が切り替えられた後、切り替え後の前記制御状態で制御する切り替え後の前記目標制御量を、切り替え前の前記制御状態で制御する切り替え前の前記目標制御量側にずらすように補償するオフセット補償演算部を含み、
前記オフセット補償演算部は、
前記制御状態が切り替えられる際、切り替え前後の前記目標制御量の差分を、前記補償を通じてずらす量であるオフセット量として取得するオフセット量取得処理部と、
前記オフセット量取得処理部が取得した前記オフセット量が徐々に小さくなるように変化させるオフセット量徐変処理部と、を有し、
前記第１目標制御量は、第１検出装置で検出される第１状態変数を用いる条件のもとで演算され、
前記第２目標制御量は、第２検出装置で検出される第２状態変数を用いた条件のもとで演算され、
前記第１検出装置と、前記第２検出装置とは、検出対象を同一とするなかで独立した状態変数をそれぞれ検出する冗長化された検出装置であることを特徴とする操舵制御装置。

【請求項2】

前記オフセット量徐変処理部は、前記車両の走行状態及び前記転舵機構の転舵状態の少なくともいずれかに基づいて、前記オフセット量を小さくするための減少量を変化させる請求項１に記載の操舵制御装置。

【請求項3】

前記オフセット量徐変処理部は、前記オフセット量が存在する場合、前記車両の走行状態及び前記転舵機構の転舵状態に関係なく、前記オフセット量を少なくとも最小量分は小さくするための下限ガード処理部を有する請求項２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】

車両に用いられる操舵装置は、ステアリングホイールの操作を可能にする操舵機構と、モータの出力であるモータトルクを動力として転舵シャフトを移動させることに関わって車両の転舵輪を転舵させる転舵機構とを含んで構成される。特許文献１には、上記操舵機構と、上記転舵機構との間の動力伝達路が分離した構造を有する操舵装置、所謂、ステアバイワイヤ式の操舵装置の一例が開示されている。

【0003】

上記特許文献１には、上記操舵機構の状態として、ステアリングホイールが操作される角度である操舵角が検出されることが開示されている。検出された操舵角は、上記転舵機構に設けられたモータの出力を制御するための制御量の目標となる目標制御量の演算に用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１３１０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上述の操舵装置では、上記転舵機構の上記目標制御量を制御する複数の制御状態を用意することができる。そして、複数の制御状態を切り替えながら操舵装置での所望の機能を維持することを実現することができる。例えば、何等かの異常が生じた場合でも上記目標制御量を制御することができるように、上記目標制御量を制御するためのバックアップの制御状態に切り替えたりすることができる。

【0006】

しかし、上述の場合、制御状態の切り替え前後で上記目標制御量に差が生じてしまうことが考えられる。この場合、上記転舵機構が運転者の意図しない動きをしてしまい、これが違和感となって運転者に伝わってしまう。

【0007】

本発明の目的は、運転者に伝わる違和感を抑えられる操舵制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する操舵制御装置は、車両の転舵輪を転舵させるべく転舵シャフトを移動させるための動力となるモータトルクを発生するモータを有する転舵機構を含む操舵装置を制御対象とし、前記モータのモータトルクを制御するための制御量の目標となる目標制御量を制御する制御部を備え、前記制御部は、所定条件のもとで得られる第１目標制御量を制御する第１制御状態と、前記第１目標制御量とは異なる条件のもとで得られる第２目標制御量を制御する第２制御状態とを含む複数の制御状態を切り替えることができるなかで、前記制御状態が切り替えられた後、切り替え後の前記制御状態で制御する切り替え後の前記目標制御量を、切り替え前の前記制御状態で制御する切り替え前の前記目標制御量側にずらすように補償するオフセット補償演算部を含み、前記オフセット補償演算部は、前記制御状態が切り替えられる際、切り替え前後の前記目標制御量の差分を、前記補償を通じてずらす量であるオフセット量として取得するオフセット量取得処理部と、前記オフセット量取得処理部が取得した前記オフセット量が徐々に小さくなるように変化させるオフセット量徐変処理部と、を有するようにしている。

【0009】

上記構成によれば、制御状態が切り替えられる場合、切り替え後の目標制御量は、オフセット量を用いた補償を通じて、切り替え前の目標制御量との差が解消されるように、当該切り替え前の目標制御量側にずらされる。特に切り替え時の瞬間では、切り替え後の目標制御量は、切り替え前の目標制御量とほぼ一致するように補償されることになる。その後、切り替え後の目標制御量は、オフセット量が徐々に小さくなることで、切り替え後の制御状態での演算を通じて得られる本来の目標制御量に近付いて行き、当該本来の目標制御量といずれ一致するようになる。これにより、制御状態の切り替え前後で目標制御量に差があったとしても、こうした差が転舵機構の運転者が意図しない動きとして現れることを抑えることができる。したがって、運転者に伝わる違和感を抑えることができる。

【0010】

上述のように、制御状態を切り替える構成を採用するものとして、発生し得る異常に対処するべく、当該異常の際に操舵装置での所望の機能を維持するべくバックアップ用の制御状態を用意する場合が考えられる。

【0011】

具体的には、上記操舵制御装置において、前記第１目標制御量は、第１検出装置で検出される第１状態変数を用いる条件のもとで演算され、前記第２目標制御量は、第２検出装置で検出される第２状態変数を用いた条件のもとで演算され、前記第１検出装置と、前記第２検出装置とは、検出対象を同一とするなかで独立した状態変数をそれぞれ検出する冗長化された検出装置である場合が考えられる。

【0012】

上記構成によれば、第１検出装置に異常が生じた場合に、冗長用の第２検出装置での検出結果に基づき目標制御量を演算するためのバックアップ用の第２制御状態に切り替えることができる。これは、第１検出装置での検出結果に基づき目標制御量を演算することを避けるためである。この場合、制御状態の切り替え前後で状態変数の間で差があったとしても、当該制御状態の切り替え後の目標制御量については、切り替え前の目標制御量に対して差を生じることを抑えることができるようになる。したがって、第１検出装置に異常が生じたことに起因して、バックアップ用の制御状態に切り替える場合であっても、上記転舵機構が運転者の意図しない動きをしてしまうことを抑えることができる。

【0013】

ここで、オフセット量については、切り替え後の目標制御量を強制的にずらすものであるので、なるべく早く解消してしまいたいところ、オフセット量の減少量を大きくし過ぎると結局は転舵機構の運転者が意図しない動きとして現れてしまう。

【0014】

そこで、上記操舵制御装置において、前記オフセット量徐変処理部は、前記車両の走行状態及び前記転舵機構の転舵状態の少なくともいずれかに基づいて、前記オフセット量を小さくするための減少量を変化させることが好ましい。

【0015】

例えば、車両が比較的に高い車速で走行している走行状態であったり、転舵機構が転舵中の転舵状態であったりでは、オフセット量を小さくするための減少量を大きくしたとして転舵機構の運転者が意図しない動きとして現れても違和感として運転者に伝わり難いと言える。そこで、上記構成では、車両の走行状態や、転舵機構の転舵状態を考慮することで、運転者の違和感を抑えるなかでオフセット量をなるべく早く解消できるように工夫したりするのに効果的である。

【0016】

また、上記操舵制御装置において、前記オフセット量徐変処理部は、前記オフセット量が存在する場合、前記車両の走行状態及び前記転舵機構の転舵状態に関係なく、前記オフセット量を少なくとも最小量分は小さくするための下限ガード処理部を有することが好ましい。

【0017】

上記構成によれば、オフセット量が定常的に残ってしまうことを抑えることができ、オフセット量を効果的に小さくすることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の操舵制御装置によれば、運転者に伝わる違和感を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】操舵装置の概略構成図。

【図2】操舵制御装置の機能を示すブロック図。

【図3】オフセット補償演算部の機能を示すブロック図。

【図4】オフセット量徐変処理部の機能を示すブロック図。

【図5】（ａ）は目標ピニオン角の変化態様を説明する模式図、（ｂ）はオフセット量の変化態様を説明する模式図、（ｃ）は状態ＦＬＧの変化態様を説明する模式図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、操舵制御装置をステアバイワイヤ式の操舵装置に適用した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、ステアバイワイヤ式の操舵装置である。操舵装置１０は、当該操舵装置１０の作動を制御する操舵制御装置５０を備えている。操舵装置１０は、ステアリングホイール１１を介して運転者により操舵される操舵機構ＳＫと、運転者による操舵機構ＳＫの操舵に応じて転舵輪１６を転舵させる転舵機構ＴＫとを備えている。本実施形態の操舵装置１０は、操舵機構ＳＫと、転舵機構ＴＫとの間の動力伝達路が機械的に常時分離した構造を有している。

【0021】

操舵機構ＳＫは、ステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２を有している。転舵機構ＴＫは、図１中の左右方向である車幅方向に沿って延びる転舵シャフト１４を有している。転舵シャフト１４の両端には、それぞれタイロッド１５を介して左右の転舵輪１６が連結されている。転舵シャフト１４が直線運動することにより、転舵輪１６の転舵角θｗが変更される。

【0022】

また、操舵機構ＳＫは、操舵反力を生成するための構成として、反力モータ３１、減速機構３２、第１回転角センサ３３１、第２回転角センサ３３２、及びトルクセンサ３４を有している。ちなみに、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力をいう。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。

【0023】

反力モータ３１は、操舵反力の発生源である。反力モータ３１としては、例えば、三相のブラシレスモータが採用される。反力モータ３１、正確にはその回転軸は、減速機構３２を介して、ステアリングシャフト１２に連結されている。反力モータ３１のトルクは、操舵反力としてステアリングシャフト１２に付与される。

【0024】

各回転角センサ３３１，３３２は反力モータ３１に設けられている。第１回転角センサ３３１は、反力モータ３１の回転角θａ１を検出する。第２回転角センサ３３２は、反力モータ３１の回転角θａ２を検出する。各回転角センサ３３１，３３２は、検出対象を同一の反力モータ３１の回転角とするなかで独立した回転角をそれぞれ検出する冗長化された回転角センサである。反力モータ３１の回転角θａ１，θａ２は、操舵角θｓの演算に使用される。反力モータ３１と、ステアリングシャフト１２とは、減速機構３２を介して連動する。このため、反力モータ３１の回転角θａ１，θａ２と、ステアリングシャフト１２の回転角、ひいてはステアリングホイール１１の回転角である操舵角θｓとの間には相関がある。したがって、反力モータ３１の回転角θａ１，θａ２に基づき操舵角θｓを求めることができる。なお、第１回転角センサ３３１は第１検出装置、これにより検出される回転角θａ１は第１状態変数の一例である。また、第２回転角センサ３３２は第２検出装置、これにより検出される回転角θａ２は第２状態変数の一例である。

【0025】

トルクセンサ３４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１２に加わる操舵トルクＴｈを検出する。トルクセンサ３４は、ステアリングシャフト１２における減速機構３２よりもステアリングホイール１１側の部分に設けられている。

【0026】

転舵機構ＴＫは、転舵輪１６を転舵させるための動力である転舵力を生成するための構成として、転舵モータ４１、減速機構４２、及び回転角センサ４３を有している。
転舵モータ４１は転舵力の発生源である。転舵モータ４１としては、例えば、三相のブラシレスモータが採用される。転舵モータ４１の回転軸は、減速機構４２を介してピニオンシャフト４４に連結されている。ピニオンシャフト４４のピニオン歯４４ａは、転舵シャフト１４のラック歯１４ｂに噛み合わされている。転舵モータ４１のトルクは、転舵力としてピニオンシャフト４４を介して転舵シャフト１４に付与される。転舵モータ４１の回転に応じて、転舵シャフト１４は図１中の左右方向である車幅方向に沿って移動する。

【0027】

回転角センサ４３は、転舵モータ４１に設けられている。回転角センサ４３は、転舵モータ４１の回転角θｂを検出する。
ちなみに、操舵装置１０は、ピニオンシャフト１３を有している。ピニオンシャフト１３は、転舵シャフト１４に対して交わるように設けられている。ピニオンシャフト１３のピニオン歯１３ａは、転舵シャフト１４のラック歯１４ａに噛み合わされている。ピニオンシャフト１３を設ける理由は、ピニオンシャフト４４と共に転舵シャフト１４を図示しないハウジングの内部に支持するためである。すなわち、操舵装置１０に設けられる図示しない支持機構によって、転舵シャフト１４は、その軸方向に沿って移動可能に支持されるとともに、ピニオンシャフト１３，４４へ向けて押圧される。これにより、転舵シャフト１４はハウジングの内部に支持される。ただし、ピニオンシャフト１３を使用せずに転舵シャフト１４をハウジングに支持する他の支持機構を設けてもよい。

【0028】

図１に示すように、反力モータ３１及び転舵モータ４１には、各モータ３１，４１の駆動を制御する操舵制御装置５０が接続されている。操舵制御装置５０は、各種のセンサの検出結果に基づき、各モータ３１，４１の制御量である電流の供給を制御することによって、各モータ３１，４１の駆動を制御する。各種のセンサとしては、例えば、車速センサ５０１、トルクセンサ３４、各回転角センサ３３１，３３２、及び回転角センサ４３がある。車速センサ５０１は、車両の走行速度である車速値Ｖを検出する。

【0029】

次に、操舵制御装置５０の構成について説明する。
操舵制御装置５０は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを備えており、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行する。これにより、各種の処理が実行される。

【0030】

図２に、操舵制御装置５０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される処理の一部を、実現される処理の種類毎に記載したものである。

【0031】

操舵制御装置５０は、反力モータ３１に対する給電を制御する操舵側制御部５０ａを備えている。操舵側制御部５０ａは、操舵側電流センサ５５を有している。操舵側電流センサ５５は、操舵側制御部５０ａと、反力モータ３１の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる反力モータ３１の各相の電流値から得られる操舵側実電流値Ｉａを検出する。操舵側電流センサ５５は、反力モータ３１に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つにまとめて図示している。

【0032】

また、操舵制御装置５０は、転舵モータ４１に対する給電を制御する転舵側制御部５０ｂを備えている。転舵側制御部５０ｂは、転舵側電流センサ６５を有している。転舵側電流センサ６５は、転舵側制御部５０ｂと、転舵モータ４１の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる転舵モータ４１の各相の電流値から得られる転舵側実電流値Ｉｂを検出する。転舵側電流センサ６５は、転舵モータ４１に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つにまとめて図示している。

【0033】

次に、操舵側制御部５０ａの機能について説明する。
操舵側制御部５０ａには、操舵トルクＴｈ、車速値Ｖ、各回転角θａ１，θａ２、後述の転舵側実電流値Ｉｂ、及び後述のピニオン角θｐが入力される。操舵側制御部５０ａは、操舵トルクＴｈ、車速値Ｖ、各回転角θａ１，θａ２、後述の転舵側実電流値Ｉｂ、及び後述のピニオン角θｐに基づいて、反力モータ３１に対する給電を制御する。なお、ピニオン角θｐは、転舵側回転角θｂに基づき演算される。

【0034】

操舵側制御部５０ａは、異常検出部５１と、操舵角演算部５２と、操舵反力指令値演算部５３と、通電制御部５４とを有している。
異常検出部５１には、回転角θａ１，θａ２が入力される。異常検出部５１は、回転角θａ１，θａ２に基づいて、各回転角センサ３３１，３３２の異常を検出する。異常検出部５１は、回転角θａ１，θａ２が所定周期毎に入力されているか否か、回転角θａ１，θａ２のそれぞれの前回値との比較に基づいて、各回転角センサ３３１，３３２の異常を検出する。例えば、異常検出部５１は、回転角θａ１が入力されなくなる場合に第１回転角センサ３３１の異常を検出する。この場合、異常検出部５１は、回転角θａ１が入力されるようになると、第１回転角センサ３３１が正常に復帰したことを検出する。そして、異常検出部５１は、第１回転角センサ３３１の正常を検出し、第２回転角センサ３３２の正常を検出する場合に、センサの正常を示す状態ＦＬＧ１を生成する。一方、異常検出部５１は、第１回転角センサ３３１の異常を検出し、第２回転角センサ３３２の正常を検出する場合に、センサの異常を示す状態ＦＬＧ２を生成する。こうして得られた状態ＦＬＧ１，２は、操舵角演算部５２、通電制御部５４、及び転舵側制御部５０ｂに出力される。

【0035】

操舵角演算部５２には、状態ＦＬＧ及び回転角θａ１，θａ２が入力される。操舵角演算部５２は、回転角θａ１，θａ２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１１の位置であるステアリング中立位置からの反力モータ３１の回転数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲を含む積算角に換算する。操舵角演算部５２は、換算して得られた積算角に減速機構３２の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θｓを演算する。なお、操舵角θｓは、ステアリング中立位置よりも、例えば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。操舵角演算部５２は、状態ＦＬＧ１が入力される場合に、第１回転角センサ３３１を用いて操舵角θｓを演算する。一方、操舵角演算部５２は、状態ＦＬＧ２が入力される場合に、第２回転角センサ３３２を用いて操舵角θｓを演算する。こうして得られた操舵角θｓは、転舵側制御部５０ｂに出力される。

【0036】

操舵反力指令値演算部５３には、操舵トルクＴｈ、車速値Ｖ、転舵側実電流値Ｉｂ、及びピニオン角θｐが入力される。操舵反力指令値演算部５３は、操舵トルクＴｈ、車速値Ｖ、転舵側実電流値Ｉｂ、及びピニオン角θｐに基づいて、操舵反力の目標となる目標制御量としての操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。こうして得られた操舵反力指令値Ｔ＊は、通電制御部５４に出力される。

【0037】

通電制御部５４には、状態ＦＬＧ、操舵反力指令値Ｔ＊、回転角θａ１，θａ２、及び操舵側実電流値Ｉａが入力される。通電制御部５４は、操舵反力指令値Ｔ＊に基づき反力モータ３１に対する電流指令値を演算する。そして、通電制御部５４は、電流指令値と、操舵側電流センサ５５を通じて検出される操舵側実電流値Ｉａを回転角θａ１，θａ２に基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ３１に対する給電を制御する。この場合、通電制御部５４は、状態ＦＬＧ１が入力される場合に、操舵側電流センサ５５を通じて検出される操舵側実電流値Ｉａを回転角θａ１に基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値を用いる。一方、通電制御部５４は、状態ＦＬＧ２が入力される場合に、操舵側電流センサ５５を通じて検出される操舵側実電流値Ｉａを回転角θａ２に基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値を用いる。これにより、反力モータ３１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。

【0038】

次に、転舵側制御部５０ｂの機能について説明する。
転舵側制御部５０ｂには、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、回転角θｂ、及び操舵角θｓが入力される。転舵側制御部５０ｂは、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、回転角θｂ、及び操舵角θｓに基づいて、転舵モータ４１に対する給電を制御する。

【0039】

転舵側制御部５０ｂは、ピニオン角演算部６１と、目標ピニオン角演算部６２と、ピニオン角フィードバック制御部（図中「ピニオン角Ｆ／Ｂ制御部」）６３と、通電制御部６４とを有している。

【0040】

ピニオン角演算部６１には、回転角θｂが入力される。ピニオン角演算部６１は、回転角θｂを、例えば、車両が直進しているときの転舵シャフト１４の位置であるラック中立位置からの転舵モータ４１の回転数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲を含む積算角に換算する。ピニオン角演算部６１は、換算して得られた積算角に減速機構４２の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、ピニオンシャフト４４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。なお、ピニオン角θｐは、ラック中立位置よりも、例えば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。転舵モータ４１と、ピニオンシャフト４４とは、減速機構４２を介して連動する。このため、転舵モータ４１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４１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４４は、転舵シャフト１４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１４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１６の転舵角θｗを反映する値である。こうして得られたピニオン角θｐは、ピニオン角フィードバック制御部６３及び操舵反力指令値演算部５３に出力される。

【0041】

目標ピニオン角演算部６２には、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、及び操舵角θｓが入力される。目標ピニオン角演算部６２は、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、及び操舵角θｓに基づいて、ピニオン角θｐの目標となる目標制御量としての目標ピニオン角θｐ＊を演算する。

【0042】

具体的には、目標ピニオン角演算部６２は、舵角比可変演算部６７と、オフセット補償演算部６８とを有している。
舵角比可変演算部６７には、車速値Ｖ及び操舵角θｓが入力される。舵角比可変演算部６７は、操舵角θｓに調整量Δθａを加算することによって変換後角度θｖｇを演算する。舵角比可変演算部６７は、操舵角θｓに対する変換後角度θｖｇの比率である舵角比を可変するための調整量Δθａを、車速値Ｖに応じて可変させる。例えば、車速値Ｖが低い場合に高い場合よりも、操舵角θｓの変化に対する変換後角度θｖｇの変化を大きくするように、調整量Δθａを可変させる。こうして得られた変換後角度θｖｇは、オフセット補償演算部６８及び減算器６９に出力されるとともに、変換後角度θｖｇを微分して微分器６６を通じて得られる変換後角速度ωｖｇとしてオフセット補償演算部６８に出力される。変換後角度θｖｇは、目標ピニオン角θｐ＊のベースとなる角度である。また、ピニオン角θｐは、目標ピニオン角θｐ＊に基づき制御される。このため、変換後角度θｖｇと、ピニオン角θｐとの間にも相関関係がある。すなわち、変換後角度θｖｇに基づき得られる変換後角速度ωｖｇは、転舵機構ＴＫの転舵状態として転舵輪１６の転舵角θｗを反映する値である。

【0043】

オフセット補償演算部６８には、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、変換後角度θｖｇ、変換後角速度ωｖｇ、及び目標ピニオン角θｐ＊が入力される。オフセット補償演算部６８は、車速値Ｖ、状態ＦＬＧ、変換後角度θｖｇ、変換後角速度ωｖｇ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、目標ピニオン角θｐ＊を演算する際の補償量であるオフセット量θｏｆｓｔを演算する。オフセット量θｏｆｓｔについては、後で詳しく説明する。こうして得られたオフセット量θｏｆｓｔは、変換後角度θｖｇから差し引いて減算器６９を通じて得られる目標ピニオン角θｐ＊としてピニオン角フィードバック制御部６３に出力される。

【0044】

ピニオン角フィードバック制御部６３は、目標ピニオン角θｐ＊及びピニオン角θｐが入力される。ピニオン角フィードバック制御部６３は、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力の目標となる目標制御量としての転舵力指令値Ｔｐ＊を演算する。こうして得られた転舵力指令値Ｔｐ＊は、通電制御部６４に出力される。

【0045】

通電制御部６４には、転舵力指令値Ｔｐ＊、回転角θｂ、及び転舵側実電流値Ｉｂが入力される。通電制御部６４は、転舵力指令値Ｔｐ＊に基づき転舵モータ４１に対する電流指令値を演算する。そして、通電制御部５４は、電流指令値と、転舵側電流センサ６５を通じて検出される転舵側実電流値Ｉｂを回転角θｂに基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ４１に対する給電を制御する。これにより、転舵モータ４１は転舵力指令値Ｔｐ＊に応じた角度だけ回転する。

【0046】

操舵制御装置５０は、第１制御状態と、第２制御状態との複数の制御状態を有している。第１制御状態は、第１回転角センサ３３１が検出する回転角θａ１から得られる操舵角θｓ（１）に応じた変換後角度θｖｇ（１）に基づき演算される目標ピニオン角θｐ＊（１）を制御する。第２制御状態は、第２回転角センサ３３２が検出する回転角θａ２から得られる操舵角θｓ（２）に応じた変換後角度θｖｇ（２）に基づき演算される目標ピニオン角θｐ＊（２）を制御する。操舵制御装置５０は、異常検出部５１の各回転角センサ３３１，３３２の異常の検出結果に応じて、第１制御状態と、第２制御状態とを切り替える。

【0047】

具体的には、操舵制御装置５０は、状態ＦＬＧ１であることに基づき基本的に第１制御状態に切り替えるなかで、第１制御状態の継続が不能と判断される場合に、第２制御状態に切り替える。この第１制御状態の継続が不能との判断は、第１回転角センサ３３１の異常を検出すること、すなわち状態ＦＬＧ２であることと連動する。これにより、第２制御状態は、第１制御状態をバックアップする制御状態として機能する。なお、操舵制御装置５０は、状態ＦＬＧ２であることに基づきバックアップ中に第２制御状態に切り替えるなかで、第１制御状態の復帰が可能と判断される場合に、第１制御状態に切り替える。この第１制御状態の復帰が可能との判断は、第１回転角センサ３３１が正常に復帰を検出すること、すなわち状態ＦＬＧ１であることと連動する。

【0048】

ここで、操舵角θｓ（１）と、操舵角θｓ（２）との間に差が生じていると、これらのずれは、目標ピニオン角θｐ＊（１）と、目標ピニオン角θｐ＊（２）との間の差として現れる。つまり、制御状態の切り替え前後では、目標ピニオン角θｐ＊に差が生じてしまう可能性がある。これに対処するべく、操舵制御装置５０、すなわち転舵側制御部５０ｂがオフセット補償演算部６８の機能を有している。

【0049】

以下、オフセット補償演算部６８の機能についてさらに詳しく説明する。
図３に示すように、オフセット補償演算部６８は、オフセット量取得処理部７１と、演算値切替部７２と、オフセット量徐変処理部７３とを有している。

【0050】

オフセット量取得処理部７１には、変換後角度θｖｇ及び目標ピニオン角θｐ＊が入力される。オフセット量取得処理部７１は、変換後角度θｖｇから目標ピニオン角θｐ＊を差し引いて減算器７４を通じて得られる差分Δθｖｇを演算する。オフセット量取得処理部７１に入力される目標ピニオン角θｐ＊は、直前周期（１周期前）に転舵モータ４１の制御の際に使用した前回値の目標ピニオン角θｐ＊である。この前回値の目標ピニオン角θｐ＊は、直前周期（１周期前）の前回値の変換後角度θｖｇに基づき演算された値であり、前回値の変換後角度θｖｇを反映する値である。つまり、差分Δθｖｇは、その時の変換後角度θｖｇから前回値の変換後角度θｖｇを差し引いて得られる変換後角度θｖｇの差分ということもできる。こうして得られた差分Δθｖｇは、演算値切替部７２に出力される。

【0051】

演算値切替部７２には、状態ＦＬＧ、差分Δθｖｇ、及び前回値保持部７５を通じて直前周期（１周期前）に保持された値である前回値のオフセット量θｏｆｓｔ（－）が入力される。差分Δθｖｇは演算値切替部７２の第１の入力Ｎ１に入力されるとともに、オフセット量θｏｆｓｔ（－）は演算値切替部７２の第２の入力Ｎ２に入力される。

【0052】

演算値切替部７２は、直前周期（１周期前）の値である前回値の状態ＦＬＧに対して異なる状態ＦＬＧが入力されると、第１の入力Ｎ１に入力される差分Δθｖｇをオフセット量θｏｆｓｔの基礎量であるオフセット基礎量θｏｆｓｔｂとして出力するように選択状態を制御する。差分Δθｖｇをオフセット基礎量θｏｆｓｔｂとして出力する選択状態は、状態ＦＬＧ１から状態ＦＬＧ２への変化時に瞬間的に訪れる。状態ＦＬＧ１から状態ＦＬＧ２への変化時は、第１制御状態から第２制御状態への切り替え時である。これは、状態ＦＬＧ２から状態ＦＬＧ１への変化時である第２制御状態から第１制御状態への切り替え時についても同様である。

【0053】

一方、演算値切替部７２は、直前周期（１周期前）の値である前回値の状態ＦＬＧに対して同一の状態ＦＬＧが入力されると、第２の入力Ｎ２に入力されるオフセット量θｏｆｓｔ（－）をオフセット基礎量θｏｆｓｔｂとして出力するように選択状態を制御する。オフセット量θｏｆｓｔ（－）をオフセット基礎量θｏｆｓｔｂとして出力する選択状態は、状態ＦＬＧ１の入力が維持される間、又は状態ＦＬＧ２の入力が維持される間、継続的に維持される。状態ＦＬＧ１の入力が維持される間は、第１制御状態が維持される間である。状態ＦＬＧ２の入力が維持される間は、第２制御状態が維持される間である。

【0054】

こうして適切な値として選択されるオフセット基礎量θｏｆｓｔｂは、例えば、状態ＦＬＧ１から状態ＦＬＧ２へ変化する状態ＦＬＧの変化時に、オフセット量取得処理部７１が演算する差分Δθｖｇがオフセット量徐変処理部７３に出力される。また、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂは、状態ＦＬＧの維持時に、オフセット量徐変処理部７３の前回値であるオフセット量θｏｆｓｔ（－）がオフセット量徐変処理部７３に出力される。

【0055】

差分Δθｖｇは、制御状態の切り替え時に、操舵角θｓ（１）と、操舵角θｓ（２）との間に差が生じているとゼロ以外の値となる。これに対して、演算値切替部７２は、制御状態の切り替え時に第１の入力Ｎ１に入力される差分Δθｖｇを出力することで、制御状態の切り替えに起因して生じ得る差分Δθｖｇが、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂに反映されるように動作する。

【0056】

一方、差分Δθｖｇは、制御状態の切り替え時以外の場合でも、操舵角θｓ（１）と、操舵角θｓ（２）との間に差が生じているとゼロ以外の値となる。これに対して、演算値切替部７２は、制御状態の切り替え時でなければ第1の入力Ｎ１に入力される差分Δθｖｇを出力しないので、制御状態の切り替え時以外で生じ得る差分Δθｖｇが、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂに反映されないように動作する。

【0057】

オフセット量徐変処理部７３には、車速値Ｖ、変換後角速度ωｖｇ、及びオフセット基礎量θｏｆｓｔｂが入力される。
具体的には、図４に示すように、オフセット量徐変処理部７３は、減少ゲインマップ演算部８１と、減少量マップ演算部８２と、記憶部８３と、下限ガード処理部８４と、符号処理部８５とを有している。

【0058】

減少ゲインマップ演算部８１には、車速値Ｖが入力される。減少ゲインマップ演算部８１は、車速値Ｖと、減少ゲインＧとの関係を定めたマップを備えており、車速値Ｖを入力とし、減少ゲインＧをマップ演算する。減少ゲインＧは、オフセット量θｏｆｓｔの減少で目標ピニオン角θｐ＊が急変しないように、オフセット量θｏｆｓｔを徐々に小さくするために機能するゲインである。この場合、減少ゲインＧは、車両の走行状態を考慮して、車速値Ｖが大きくなるほど、絶対値が大きくなるように算出される。こうして得られた減少ゲインＧは、乗算器８６に出力される。

【0059】

減少量マップ演算部８２には、変換後角速度ωｖｇが入力される。減少量マップ演算部８２は、変換後角速度ωｖｇと、減少量θｄの基礎量である減少基礎量θｄｂとの関係を定めたマップを備えており、変換後角速度ωｖｇを入力とし、減少基礎量θｄｂをマップ演算する。減少基礎量θｄｂは、オフセット量θｏｆｓｔの減少で目標ピニオン角θｐ＊が急変しないように、オフセット量θｏｆｓｔを徐々に小さくするために機能する成分である。この場合、減少基礎量θｄｂは、転舵機構ＴＫの転舵状態を考慮して、変換後角速度ωｖｇ、すなわち転舵輪１６の転舵角θｗの変化量が大きくなるほど、絶対値が大きくなるように算出される。こうして得られた減少基礎量θｄｂは、減少ゲインＧに乗算して乗算器８６を通じて得られる減少量θｄとして下限ガード処理部８４に出力される。

【0060】

記憶部８３は、減少量θｄの最小量θｄｍｉｎが記憶されている図示しないメモリの所定の記憶領域のことである。最小量θｄｍｉｎは、オフセット量θｏｆｓｔが定常的に残ってしまわないように、オフセット量θｏｆｓｔを小さくするために機能する成分である。最小量θｄｍｉｎは、乗算器８６が出力する減少量θｄが最小量θｄｍｉｎよりも小さい場合でも、減少量θｄとして最低限は確保するための指標として実験的に求められる範囲の値が設定されている。こうして得られた最小量θｄｍｉｎは、下限ガード処理部８４に出力される。

【0061】

下限ガード処理部８４には、乗算器８６が出力する減少量θｄ及び記憶部８３が出力する最小量θｄｍｉｎが入力される。減少量θｄは下限ガード処理部８４の第１の入力Ｍ１に入力されるとともに、最小量θｄｍｉｎは下限ガード処理部８４の第２の入力Ｍ２に入力される。下限ガード処理部８４は、減少量θｄと、最小量θｄｍｉｎとの何れを減少量θｄとして出力するかが切り替えられるように、選択状態が切り替えられるように構成されている。

【0062】

具体的には、下限ガード処理部８４は、第１の入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎ以上であるか否かを判断する。そして、下限ガード処理部８４は、第１の入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎ以上の場合、最終的な減少量θｄとして第１の入力Ｍ１に入力された減少量θｄが出力されるように、下限ガード処理部８４の選択状態を制御する。一方、下限ガード処理部８４は、第１の入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎよりも小さい場合、最終的な減少量θｄとして最小量θｄｍｉｎが出力されるように、下限ガード処理部８４の選択状態を制御する。つまり、下限ガード処理部８４は、オフセット量θｏｆｓｔが定常的に残ってしまわないように、オフセット量θｏｆｓｔを少なくとも最小量θｄｍｉｎ分は小さくするように動作する。こうして適切な値として選択される減少量θｄは、乗算器８７に出力される。

【0063】

符号処理部８５には、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂが入力される。符号処理部８５は、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂの符号を判断し、当該符号に応じた値として、「１」、「－１」のいずれかの値を演算する。符号処理部８５は、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂが正値の場合に「１」を演算し、負値の場合に「－１」を演算する。こうして得られた「１」又は「－１」の値は、減少量θｄに乗算して乗算器８７を通じて得られる最終的な減少量θｄとして減算器８８に出力された後、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂから差し引いて減算器８８を通じて得られるオフセット量θｏｆｓｔとして減算器６９に出力される。

【0064】

なお、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット量θｏｆｓｔがゼロ以外の値の場合に、オフセット量θｏｆｓｔに対して下限ガード処理部８４から出力される減少量θｄが反映されるように動作する。一方、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット量θｏｆｓｔがゼロ値の場合に、オフセット量θｏｆｓｔに対して下限ガード処理部８４から出力される減少量θｄが反映されないように動作する。また、オフセット量徐変処理部７３は、減少量θｄが反映される結果として、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂの符号が反転されないように動作する。つまり、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂの絶対値が、減少量θｄの絶対値よりも小さい場合に、減少量θｄの絶対値をオフセット基礎量θｏｆｓｔｂの絶対値と同値とするように動作する。

【0065】

以下、本実施形態の作用を説明する。
図５（ａ）～（ｃ）は、状態ＦＬＧが、センサの正常を示す状態ＦＬＧ１の間の時刻ｔ１のタイミングで、センサの異常を示す状態ＦＬＧ２に変化する場合を例として、各種の変化態様を示している。以下では、時刻「０」でのオフセット量θｏｆｓｔがゼロ値であること、回転角θａ１に対応する操舵角θｓ（１）と、回転角θａ２に対応する操舵角θｓ（２）とが定常的に所定の角度差ａを有して変化していること、車速値Ｖが一定であることを前提として説明する。

【0066】

図５（ａ）に示すように、グラフ中の下側の一点鎖線で示す変換後角度θｖｇ（１）と、グラフ中の上側の二点鎖線で示す変換後角度θｖｇ（２）とが角度差ａを有して変化する。これは、変換後角度θｖｇ（１）に基づき演算される目標ピニオン角θｐ＊（１）の変化と、変換後角度θｖｇ（２）に基づき演算される目標ピニオン角θｐ＊（２）の変化として捉えることができる。そして、時刻ｔ１のタイミングでは、オフセット量取得処理部７１が機能することで、角度差ａが差分Δθｖｇとして演算される。

【0067】

この場合、図５（ｂ）に示すように、演算値切替部７２が機能することで、角度差ａを示すオフセット基礎量θｏｆｓｔｂが演算され、これがオフセット量θｏｆｓｔとして演算される。そして、時刻ｔ１以後では、オフセット量徐変処理部７３が機能することで、オフセット量θｏｆｓｔが徐々に小さくなるように変化する。オフセット量θｏｆｓｔは、ゼロ値となるまでの時刻ｔ２までの間、徐々に小さくなるように変化する。このようにして変化するオフセット量θｏｆｓｔは、オフセット補償演算部６８の機能によって、その時の変換後角度θｖｇから減算されるかたちで目標ピニオン角θｐ＊を補償するように反映される。

【0068】

その結果、図５（ａ）中、実線で示すように、制御状態が切り替えられると、時刻ｔ１以後の切り替え後の目標制御量である目標ピニオン角θｐ＊は、オフセット量θｏｆｓｔを用いた補償を通じて、時刻ｔ１以前の切り替え前の目標制御量である目標ピニオン角θｐ＊（１）側にずらされる。特に切り替え時の瞬間では、目標ピニオン角θｐ＊は、上記目標ピニオン角θｐ＊（１）とほぼ一致するように補償されることになる。

【0069】

その後、同図中、実線で示すように、目標ピニオン角θｐ＊は、オフセット量θｏｆｓｔが徐々に小さくなることで、本来の目標ピニオン角θｐ＊（２）に近付いて行く。そして、目標ピニオン角θｐ＊は、オフセット量θｏｆｓｔがゼロ値となる時刻ｔ２のタイミングで、本来の目標ピニオン角θｐ＊（２）と一致するように変化するようになる。

【0070】

以下、本実施形態の効果を説明する。
（１）本実施形態では、図５（ａ）中、実線で示したように、制御状態の切り替え前後で、目標ピニオン角θｐ＊（１）と、目標ピニオン角θｐ＊（２）との間に差があったとしても、こうした差が実際の制御に用いることになる目標ピニオン角θｐ＊の変化として現れることを抑えることができるようになる。つまり、転舵機構ＴＫの運転者が意図しない動きとして現れることを抑えることができる。したがって、運転者の違和感を抑えることができる。

【0071】

（２）本実施形態によれば、第１回転角センサ３３１に異常が生じた場合に、冗長用の第２回転角センサ３３２での検出結果を用いて目標ピニオン角θｐ＊を演算するためのバックアップ用の第２制御状態に切り替えることができる。これは、第１回転角センサ３３１での検出結果に基づき目標ピニオン角θｐ＊を演算することを避けるためである。この場合、制御状態の切り替え前後で、操舵角θｓ（１）と、操舵角θｓ（２）との間で差があったとしても、当該制御状態の切り替え後の目標ピニオン角θｐ＊については、目標ピニオン角θｐ＊に対して差を生じることを抑えることができるようになる。したがって、第１回転角センサ３３１に異常が生じたことに起因して、バックアップ用の制御状態に切り替える場合であっても、転舵機構ＴＫが運転者の意図しない動きをしてしまうことを抑えることができる。

【0072】

（３）ここで、オフセット量θｏｆｓｔについては、切り替え後の本来の目標ピニオン角θｐ＊（２）を強制的にずらすものであるので、なるべく早く解消してしまいたいところ、オフセット量θｏｆｓｔの減少量を大きくし過ぎると結局は転舵機構ＴＫの運転者が意図しない動きとして現れてしまう。

【0073】

そこで、オフセット量徐変処理部７３は、車両の走行状態を考慮する減少ゲインマップ演算部８１と、転舵機構ＴＫの転舵状態を考慮する減少量マップ演算部８２との機能を有するようにしている。これにより、車速値Ｖが大きいほど、転舵輪１６の転舵角θｗの変化量が大きいほど、オフセット量θｏｆｓｔを小さくするための減少量θｄが大きくなるようにしている。したがって、運転者の違和感を抑えることと、オフセット量θｏｆｓｔをなるべく早く解消することとを両立することができる。

【0074】

（４）オフセット量徐変処理部７３は、最小量θｄｍｉｎを考慮する下限ガード処理部８４の機能を有するようにしている。これにより、オフセット量θｏｆｓｔが定常的に残ってしまうことを抑えることができ、オフセット量θｏｆｓｔを効果的に小さくすることができる。

【0075】

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・オフセット量徐変処理部７３は、オフセット量θｏｆｓｔが小さくならない状況があっても問題がなければ、下限ガード処理部８４の機能を有していなくてもよい。その他、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット量θｏｆｓｔを基本的に最小量θｄｍｉｎ分ずつ小さくする機能としてもよい。この場合には、減少ゲインマップ演算部８１と、減少量マップ演算部８２とを削除することができる。また、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂに対してゲインを乗算することでオフセット量θｏｆｓｔを小さくするようにしてもよい。この場合のゲインは、減少ゲインマップ演算部８１及び減少量マップ演算部８２と同様の状態を考慮してもよい。

【0076】

・オフセット量徐変処理部７３は、減少ゲインマップ演算部８１及び減少量マップ演算部８２に加えて、他の状態を考慮する演算部を追加してもよい。また、オフセット量徐変処理部７３は、減少ゲインマップ演算部８１及び減少量マップ演算部８２の一方のみを残す又は両方の代わりに、他の状態を考慮する演算部を追加してもよい。上記他の状態は、例えば、オフセット量θｏｆｓｔの現在量、すなわち残量が考えられる。この場合には、減少の変化度合いを残量が小さいほど緩やかにする等すればよい。

【0077】

・減少ゲインマップ演算部８１において、減少ゲインＧの変化態様は、適宜変更可能である。例えば、車速値Ｖを低速、中速、高速等に分類して、低速の場合には減少ゲインＧを一定に維持する等、分類毎に減少ゲインＧの変化態様を異ならせてもよい。

【0078】

・減少量マップ演算部８２において、減少基礎量θｄｂの変化態様は、適宜変更可能である。例えば、変換後角速度ωｖｇを速度小、速度中、速度大等に分類して、速度小の場合には減少基礎量θｄｂを一定に維持する等、分類毎に減少基礎量θｄｂの変化態様を異ならせてもよい。

【0079】

・減少量マップ演算部８２では、変換後角速度ωｖｇの代わりに、ピニオン角θｐを微分して得られるピニオン角速度を用いることもできる。その他、減少量マップ演算部８２では、操舵角θｓやピニオン角θｐを用いて、その時の角度に応じた減少基礎量θｄｂを演算することもできる。

【0080】

・バックアップの制御状態は、トルクセンサ３４を冗長化してトルクセンサの異常に対するものであってもよいし、操舵装置１０の電源構成を冗長化して電源構成の異常に対するものであってもよいし、転舵側制御部５０ｂを冗長化して転舵側制御部の異常に対するものであってもよい。転舵側制御部５０ｂを冗長化する場合、例えば、第１転舵側制御部と、第２転舵側制御部とを備えるようにする。この場合、転舵モータ４１の巻線についても冗長化し、第１転舵側制御部と、第２転舵側制御部とが協働で転舵モータ４１の駆動を制御するようにする。また、第１転舵側制御部には第１回転角センサ３３１の検出結果に応じた成分を入力とし、第２転舵側制御部には第２回転角センサ３３２の検出結果に応じた成分を入力とし、それぞれが個別に目標ピニオン角θｐ＊を演算する構成とする。また、第１転舵側制御部と、第２転舵側制御部との間では、例えば、マスター・スレーブ方式の制御方式を採用する。この場合、第１回転角センサ３３１が正常の間である第１制御状態は、第１転舵側制御部をマスター制御部とし、当該第１転舵側制御部が演算する目標ピニオン角θｐ＊を用いて各転舵側制御部が協働で転舵モータ４１の駆動を制御する。一方、第１回転角センサ３３１が異常の間である第２制御状態は、第１転舵側制御部の機能を停止させ、第２転舵側制御のみで、当該第２転舵側制御部が演算する目標ピニオン角θｐ＊を用いて転舵モータ４１の駆動を制御する。この場合であっても、制御状態の切り替え前後の目標ピニオン角θｐ＊がずれる可能性があるのは上記実施形態と同様である。これは、上記実施形態のオフセット補償演算部６８を適用することで解決することができるのも上記実施形態と同様である。

【0081】

・バックアップ制御状態は、舵角比可変演算部６７の舵角比を可変させる機能の異常に対するものであってもよい。この場合、舵角比可変演算部６７について、車速センサ５０１、すなわち車速値Ｖが正常である舵角比が可変する第１制御状態のなかで、車速センサ５０１、すなわち車速値Ｖが異常の場合に舵角比を固定する第２制御状態に切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、制御状態の切り替え前後の目標ピニオン角θｐ＊がずれる可能性があるのは上記実施形態と同様である。これは、上記実施形態のオフセット補償演算部６８を適用することで解決することができるのも上記実施形態と同様である。

【0082】

・制御状態毎に目標ピニオン角θｐ＊の演算に用いるための状態変数である回転角を検出するセンサは、検出対象を異ならせるなかで独立した回転角をそれぞれ検出するものであってもよい。例えば、操舵装置１０は、ステアリングシャフト１２の操舵角θｓを直接的に検出するステアリング角度センサを備えていてもよい。この場合、操舵側制御部５０ａには、第１回転角センサ３３１と、ステアリング角度センサとが接続されるようにする。そして、転舵側制御部５０ｂは、第１回転角センサ３３１で検出される回転角θａを用いて目標ピニオン角θｐ＊を演算する第１制御状態のなかで、第１回転角センサ３３１が異常の場合にステアリング角度センサで検出される回転角を用いて目標ピニオン角θｐ＊を演算する第２制御状態に切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、制御状態の切り替え前後の目標ピニオン角θｐ＊がずれる可能性があるのは上記実施形態と同様である。これは、上記実施形態のオフセット補償演算部６８を適用することで解決することができるのも上記実施形態と同様である。

【0083】

・オフセット基礎量θｏｆｓｔｂは、差分Δθｖｇから取得する代わりに、回転角θａ１及び回転角θａ２について制御状態の切り替え前後の差分から取得することもできるし、目標ピニオン角θｐ＊について制御状態の切り替え前後の差分から取得することもできる。その他、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂは、変換後角度θｖｇについて制御状態の切り替え前後の差分から取得することもできる。

【0084】

・上記実施形態のオフセット補償演算部６８は、操舵側制御部５０ａの機能として付加してもよい。これは、操舵反力指令値Ｔ＊を回転角θａ１，θａ２、すなわち操舵角θｓに基づき演算する場合に効果的である。その他、本変形例は、バックアップの制御状態を、トルクセンサ３４を冗長化してトルクセンサの異常に対するものとする場合に効果的である。

【0085】

・符号処理部８５では、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂがゼロ値の場合に「０（ゼロ値）」を演算して出力することもできる。この場合、オフセット基礎量θｏｆｓｔｂがゼロ値であれば、減少量θｄがゼロ値になる。つまり、本変形例を適用する場合、オフセット量徐変処理部７３は、オフセット量θｏｆｓｔがゼロ値の場合に、オフセット量θｏｆｓｔに対して下限ガード処理部８４から出力される減少量θｄが反映されないように動作することができる。

【0086】

・舵角比可変演算部６７は、車速値Ｖに加えて、例えば、車両のヨーレートセンサで検出されるヨーレートに応じて舵角比を可変させてもよい。この場合、舵角比可変演算部６７について、ヨーレートセンサ、すなわちヨーレートが正常である舵角比が可変する第１制御状態のなかで、ヨーレートセンサ、すなわちヨーレートが異常の場合に舵角比を固定する又は車速値Ｖのみに基づき可変させる第２制御状態に切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、制御状態の切り替え前後の目標ピニオン角θｐ＊がずれる可能性があるのは上記実施形態と同様である。これは、上記実施形態のオフセット補償演算部６８を適用することで解決することができるのも上記実施形態と同様である。本変形例は、車速値Ｖに加えて、車両の横加速度センサに応じて舵角比を可変させる場合についても同様に適用することができる。

【0087】

・ピニオン角フィードバック制御部６３は、例えば、車両のヨーレートセンサで検出されるヨーレートに応じてＦ／Ｂゲインを可変させてもよい。この場合、ピニオン角フィードバック制御部６３について、ヨーレートセンサ、すなわちヨーレートが正常であるＦ／Ｂゲインが可変する第１制御状態のなかで、ヨーレートセンサ、すなわちヨーレートが異常の場合にＦ／Ｂゲインを固定する第２制御状態に切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、制御状態の切り替え前後の目標ピニオン角θｐ＊がずれる可能性があるのは上記実施形態と同様である。これは、上記実施形態のオフセット補償演算部６８を適用することで解決することができるのも上記実施形態と同様である。本変形例は、他の状態変数に応じてＦ／Ｂゲインを可変させる場合についても同様に適用することができる。

【0088】

・操舵反力指令値演算部５３では、操舵反力指令値Ｔ＊を演算する際、操舵トルクＴｈを少なくとも用いていればよく、車速値Ｖを用いなくてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。

【0089】

・上記実施形態では、舵角比を固定としてもよい。この場合、舵角比可変演算部６７を削除することができる。
・上記実施形態は、転舵モータ４１は、例えば、転舵シャフト１４の同軸上に転舵モータ４１を配置するものや、ボールねじ機構を用いたベルト式減速機を介して転舵シャフト１４に連結するものを採用してもよい。

【0090】

・上記実施形態において、操舵制御装置５０を構成するＣＰＵは、コンピュータプログラムを実行する１つ以上のプロセッサ、あるいは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等の１つ以上の専用ハードウェア回路、あるいは上記プロセッサ及び上記専用ハードウェア回路の組み合わせを含む回路として実現してもよい。また、メモリには、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体によって構成してもよい。

【0091】

・上記実施形態は、操舵装置１０を、操舵機構ＳＫと転舵機構ＴＫ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、図１に二点鎖線で示すように、クラッチ２１により操舵機構ＳＫと転舵機構ＴＫとの間が機械的に分離可能な構造としてもよい。また、操舵装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵を補助するための力であるアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置としてもよい。この場合、ステアリングホイール１１は、ステアリングシャフト１２を介してピニオンシャフト１３が機械的に接続される。

【符号の説明】

【0092】

１０…操舵装置
１４…転舵シャフト
１６…転舵輪
４１…転舵モータ
５０…操舵制御装置
５０ｂ…転舵側制御部（制御部）
６８…オフセット補償演算部
７１…オフセット量取得処理部
７３…オフセット量徐変処理部
８１…減少ゲインマップ演算部
８２…減少量マップ演算部
８４…下限ガード処理部
３３１…第１回転角センサ（第１検出装置）
３３２…第２回転角センサ（第２検出装置）
ＴＫ…転舵機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】