特許 7491802 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】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】操舵制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240521BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20240521BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240521BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20240521BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00 ZYW

B62D5/04

B62D101:00

B62D119:00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020161924

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022054737

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-07-13

(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】柿本 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】小寺 隆志

(72)【発明者】

【氏名】工藤 佳夫

【審査官】神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１４２５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３７１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６９８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１６３８２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４２１１８１５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００２６７１０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ６／００ － ６／１０

Ｂ６２Ｄ ５／００ － ５／３２

Ｂ６２Ｄ １０１／００

Ｂ６２Ｄ １１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
前記モータトルクの目標値である目標トルクを生成する目標トルク生成部と、
前記目標トルクに応じた前記モータトルクを発生させるように前記モータを制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、を備え、
前記目標トルク生成部は、
転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に応じた調整前軸力を演算する調整前軸力演算部と、
車速を用いて前記調整前軸力を調整することにより第１軸力を演算する第１軸力演算部と、
前記車速を用いずに前記調整前軸力を調整することにより第２軸力を演算する第２軸力演算部と、
前記第１軸力及び前記第２軸力に基づいて調整後軸力を演算する調整後軸力演算部と、
前記調整後軸力に基づいて前記目標トルクを演算する目標トルク演算部と、を備え、
前記調整後軸力演算部は、前記車速の状態が異常である場合には、前記車速の状態が正常である場合に比べ、前記調整後軸力に寄与する前記第１軸力の割合を小さくし、
前記調整後軸力演算部は、
前記第１軸力及び前記第２軸力を個別に設定される所定配分比率で合算することにより、前記調整後軸力を演算するものであって、
前記車速の状態が異常である場合には、前記車速の状態が正常である場合に比べ、前記第１軸力の配分比率を小さくする操舵制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の操舵制御装置であって、
前記第１軸力演算部は、前記第１軸力が前記車速に応じた第１上限値以下となるように前記調整前軸力を調整し、
前記第２軸力演算部は、前記第２軸力が第２上限値以下となるように前記調整前軸力を調整する操舵制御装置。

【請求項3】

モータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
前記モータトルクの目標値である目標トルクを生成する目標トルク生成部と、
前記目標トルクに応じた前記モータトルクを発生させるように前記モータを制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、を備え、
前記目標トルク生成部は、
転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に応じた調整前軸力を演算する調整前軸力演算部と、
車速を用いて前記調整前軸力を調整することにより第１軸力を演算する第１軸力演算部と、
前記車速を用いずに前記調整前軸力を調整することにより第２軸力を演算する第２軸力演算部と、
前記第１軸力及び前記第２軸力に基づいて調整後軸力を演算する調整後軸力演算部と、
前記調整後軸力に基づいて前記目標トルクを演算する目標トルク演算部と、を備え、
前記調整後軸力演算部は、前記車速の状態が異常である場合には、前記車速の状態が正常である場合に比べ、前記調整後軸力に寄与する前記第１軸力の割合を小さくし、
前記第１軸力演算部は、前記第１軸力が前記車速に応じた第１上限値以下となるように前記調整前軸力を調整し、
前記第２軸力演算部は、前記第２軸力が第２上限値以下となるように前記調整前軸力を調整する操舵制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載の操舵制御装置であって、
前記第１軸力演算部を含む演算系統を第１演算系統とし、前記第２軸力演算部を含む演算系統を第２演算系統とする場合、
前記調整後軸力演算部は、
有効な演算系統を前記第１演算系統又は前記第２演算系統に切り替えるものであり、
前記車速の状態が正常である場合には、前記第１演算系統を有効にすることにより前記第１軸力を前記調整後軸力として出力し、
前記車速の状態が異常である場合には、前記第２演算系統を有効にすることにより前記第２軸力を前記調整後軸力として出力する操舵制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載の操舵制御装置であって、
前記調整後軸力演算部は、有効な演算系統を前記第１演算系統から前記第２演算系統に切り替える際において、前記調整後軸力の値を前記第１軸力の値から前記第２軸力の値に徐々に変化させる操舵制御装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
前記操舵装置は、前記ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと、前記転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有するものであり、
前記モータは、前記操舵ユニットに入力される操舵に抗する操舵反力として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、
前記目標トルク生成部は、前記目標トルクとして前記操舵反力の目標値である目標反力トルクを生成するものである操舵制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操舵制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置がある。こうした操舵装置では、転舵輪が受ける路面反力等が機械的にはステアリングホイールに伝達されない。そこで、同形式の操舵装置を制御する操舵制御装置には、路面反力等を考慮してステアリングホイールに付与する操舵反力の目標値を演算するものがある。

【0003】

例えば特許文献１の操舵制御装置は、転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に着目し、当該軸力に応じた複数種の演算軸力を種々の状態量に基づいて演算する。そして、複数種の演算軸力を個別に設定される配分比率で合算することにより得られる配分軸力に基づいて目標操舵反力を演算する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１３／０６１５６７号

【文献】特開２０１６－１４４９７４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、例えば特許文献１の配分軸力ように、目標操舵反力を演算する際の基礎となる成分には、車速に基づいて演算されるものがある。そのため、例えば車速を検出するためのセンサに異常が生じた場合等、検出される車速が誤った値になると、目標操舵反力の基礎となる成分が異常な値となることがある。その結果、目標操舵反力が車両の走行状態に応じた適切な値から乖離するおそれがある。

【0006】

なお、このような問題は、モータトルクを操舵反力として付与するステアバイワイヤ式の操舵装置を制御する場合に限らない。例えば特許文献２に記載されるように、モータトルクをアシスト力として付与する電動パワーステアリング装置を制御する操舵制御装置でも、アシスト力の目標値を演算するための基礎となる成分が車速に基づいて演算される場合には、同様に生じ得る。

【0007】

本発明の目的は、目標トルクが適切な値から乖離することを抑制でき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、モータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御するものであって、前記モータトルクの目標値である目標トルクを生成する目標トルク生成部と、前記目標トルクに応じた前記モータトルクを発生させるように前記モータを制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、を備え、前記目標トルク生成部は、転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に応じた調整前軸力を演算する調整前軸力演算部と、車速を用いて前記調整前軸力を調整することにより第１軸力を演算する第１軸力演算部と、前記車速を用いずに前記調整前軸力を調整することにより第２軸力を演算する第２軸力演算部と、前記第１軸力及び前記第２軸力に基づいて調整後軸力を演算する調整後軸力演算部と、前記調整後軸力に基づいて前記目標トルクを演算する目標トルク演算部と、を備え、前記調整後軸力演算部は、前記車速の状態が異常である場合には、前記車速の状態が正常である場合に比べ、前記調整後軸力に寄与する前記第１軸力の割合を小さくする。

【0009】

上記構成によれば、車速の状態が異常である場合には、車速を用いて調整した第１軸力が調整後軸力に対して寄与する割合が小さくなる。そして、第１軸力の寄与する割合が小さくされた調整後軸力に基づいて目標トルクが演算される。そのため、目標トルクが車両の走行状態に応じた適切な値から乖離することを抑制できる。

【0010】

上記操舵制御装置において、前記調整後軸力演算部は、前記第１軸力及び前記第２軸力を個別に設定される所定配分比率で合算することにより、前記調整後軸力を演算するものであって、前記車速の状態が異常である場合には、前記車速の状態が正常である場合に比べ、前記第１軸力の配分比率を小さくする構成を採用できる。

【0011】

上記操舵制御装置において、前記第１軸力演算部を含む演算系統を第１演算系統とし、前記第２軸力演算部を含む演算系統を第２演算系統とする場合、前記調整後軸力演算部は、有効な演算系統を前記第１演算系統又は前記第２演算系統に切り替えるものであって、前記車速の状態が正常である場合には、前記第１演算系統を有効にすることにより前記第１軸力を前記調整後軸力として出力し、前記車速の状態が異常である場合には、前記第２演算系統を有効にすることにより前記第２軸力を前記調整後軸力として出力する構成を採用できる。

【0012】

上記操舵制御装置において、前記調整後軸力演算部は、有効な演算系統を前記第１演算系統から前記第２演算系統に切り替える際において、前記調整後軸力の値を前記第１軸力の値から前記第２軸力の値に徐々に変化させることが好ましい。

【0013】

上記構成によれば、車速の状態が異常となった際に、調整後軸力の値が第１軸力の値から第２軸力の値へと徐々に変化するようになる。そのため、車速の状態が異常となった際に調整後軸力の値が第１軸力の値から第２軸力の値に即座に変化する場合に比べ、調整後軸力が急変することを抑制できる。これにより、目標トルクの急変を抑制し、操舵フィーリングの低下を抑制できる。

【0014】

上記操舵制御装置において、前記第１軸力演算部は、前記第１軸力が前記車速に応じた第１上限値以下となるように前記調整前軸力を調整し、前記第２軸力演算部は、前記第２軸力が第２上限値以下となるように前記調整前軸力を調整することが好ましい。

【0015】

上記構成によれば、例えばセンサの異常により調整前軸力が過大となっても、調整後軸力が過大となることを抑制できる。これにより、目標トルクが異常な値となることを抑制できる。

【0016】

上記操舵制御装置において、前記操舵装置は、前記ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと、前記転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有するものであり、前記モータは、前記操舵ユニットに入力される操舵に抗する操舵反力として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、前記目標トルク生成部は、前記目標トルクとして前記操舵反力の目標値である目標反力トルクを生成するものである構成を採用できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、目標トルクが適切な値から乖離することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の操舵装置の概略構成図。

【図2】第１実施形態の操舵制御装置のブロック図。

【図3】第１実施形態の目標反力トルク生成部のブロック図。

【図4】第２実施形態の目標反力トルク生成部のブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
以下、操舵制御装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵制御装置１の制御対象である操舵装置２はステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されている。操舵装置２は、ステアリングホイール３を介して運転者により操舵される操舵ユニット４と、運転者による操舵ユニット４の操舵に応じて転舵輪５を転舵させる転舵ユニット６とを備えている。

【0020】

操舵ユニット４は、ステアリングホイール３が連結されるステアリングシャフト１１と、ステアリングホイール３に対して操舵に抗する力である操舵反力を付与する操舵側アクチュエータ１２とを備えている。

【0021】

操舵側アクチュエータ１２は、操舵側モータ１３と、操舵側減速機１４とを備えている。操舵側モータ１３には、例えば三相の表面磁石同期モータが採用されている。操舵側減速機１４には、例えばウォームアンドホイール機構が採用されている。操舵側モータ１３は、操舵側減速機１４を介してステアリングシャフト１１に連結されている。これにより、操舵側モータ１３のモータトルクは、ステアリングシャフト１１を介して操舵反力としてステアリングホイール３に付与される。

【0022】

転舵ユニット６は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結された転舵軸であるラック軸２２と、ラック軸２２を往復動可能に収容するラックハウジング２３と、ピニオン軸２１及びラック軸２２を有するラックアンドピニオン機構２４とを備えている。ピニオン軸２１とラック軸２２とは、ラックハウジング２３内において所定の交差角をもって配置されている。ラックアンドピニオン機構２４は、ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成されたラック歯２２ａとを噛合することにより構成されている。これにより、ピニオン軸２１は、ラック軸２２の往復動に応じて回転する。ラック軸２２の両端には、ボールジョイント２５を介してタイロッド２６が連結されている。各タイロッド２６の先端は、転舵輪５が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。

【0023】

また、転舵ユニット６は、転舵輪５を転舵させる力である転舵力を付与する転舵側アクチュエータ３１を備えている。転舵側アクチュエータ３１は、転舵側モータ３２と、伝達機構３３と、変換機構３４とを備えている。転舵側モータ３２には、例えば三相の表面磁石同期モータが採用されている。伝達機構３３には、例えばベルト機構が採用されている。変換機構３４には、例えばボールネジ機構が採用されている。転舵側モータ３２のモータトルクは、伝達機構３３を介して変換機構３４に伝達される。変換機構３４は、伝達されたトルクをラック軸２２の往復動に変換する。これにより、転舵側アクチュエータ３１は、転舵ユニット６に転舵力を付与する。

【0024】

このように構成された操舵装置２では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵側アクチュエータ３１から転舵力が付与される。これにより、ラック軸２２が往復動し、転舵輪５の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ１２からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール３に付与される。つまり、操舵装置２では、操舵側モータ１３が操舵反力として付与するモータトルクにより、ステアリングホイール３の操舵に必要な操舵トルクＴhが変更される。

【0025】

次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
操舵制御装置１は、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２に接続されており、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２をそれぞれ操作する。

【0026】

操舵制御装置１は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは（３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、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を含む。操舵制御装置１による各種制御は、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が実行することによって実行される。

【0027】

操舵制御装置１には、各種のセンサの検出結果が入力される。各種のセンサには、例えばトルクセンサ４１、操舵側回転角センサ４２、転舵側回転角センサ４３が含まれる。
トルクセンサ４１は、ステアリングシャフト１１に付与された操舵トルクＴhを検出する。なお、上記操舵トルクＴhは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。操舵側回転角センサ４２は、操舵側モータ１３の回転軸１３ａの回転角θsを３６０°の範囲内の相対角で検出する。転舵側回転角センサ４３は、転舵側モータ３２の回転軸３２ａの回転角θtを相対角で検出する。

【0028】

また、操舵制御装置１は、その外部に設けられた制動制御装置５１と通信可能に接続されている。制動制御装置５１は、図示しないブレーキ装置を操作するための装置である。
制動制御装置５１は、ブレーキ装置の操作に際して、車両本体の車速Ｖbを演算する。具体的には、制動制御装置５１には、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒが接続されている。左前輪センサ５２ｌ及び右前輪センサ５２ｒは、転舵輪５を図示しないドライブシャフトを介して回転可能に支持するハブユニット５４にそれぞれ設けられている。左前輪センサ５２ｌは、左側の転舵輪５の車輪速度Ｖflを検出し、右前輪センサ５２ｒは、右側の転舵輪５の車輪速度Ｖfrを検出する。左後輪センサ５３ｌは、図示しない左後輪の車輪速度Ｖrlを検出し、右後輪センサ５３ｒは、図示しない右後輪の車輪速度Ｖrrを検出する。制動制御装置５１は、一例として車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrの平均を車速Ｖbとして演算する。このように演算された車速Ｖbは、操舵制御装置１に出力される。

【0029】

また、制動制御装置５１は、検出する車速Ｖbの状態が正常であるか異常であるかの判定を行う。一例として、制動制御装置５１は、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒから出力される車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrが取り得ない値となった場合、又は前回値からの変化量が予め設定される閾値を超える場合には、車速Ｖbの状態が異常であると判定する。また、他の例として、制動制御装置５１は、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒに供給される駆動電圧の少なくとも１つが低下した場合には、車速Ｖbの状態が異常であると判定する。制動制御装置５１は、車速Ｖbの状態の判定結果を示す車速状態信号Ｓveを生成する。このように生成された車速状態信号Ｓveは、操舵制御装置１に出力される。

【0030】

操舵制御装置１は、これら各センサ及び制動制御装置５１から入力される各状態量に基づいて、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２の作動をそれぞれ制御する。
以下、操舵制御装置１の構成について詳細に説明する。

【0031】

図２に示すように、操舵制御装置１は、操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する操舵側マイクロコンピュータ６１と、操舵側モータ制御信号Ｍsに基づいて操舵側モータ１３に駆動電力を供給する操舵側駆動回路６２とを備えている。操舵側マイクロコンピュータ６１には、操舵側駆動回路６２と操舵側モータ１３の各相のモータコイルとの間の接続線６３に設けられた電流センサ６４が接続されている。電流センサ６４は、接続線６３を流れる操舵側モータ１３の各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６３及び各相の電流センサ６４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１は、転舵側モータ制御信号Ｍtを出力する転舵側マイクロコンピュータ６６と、転舵側モータ制御信号Ｍtに基づいて転舵側モータ３２に駆動電力を供給する転舵側駆動回路６７とを備えている。転舵側マイクロコンピュータ６６には、転舵側駆動回路６７と転舵側モータ３２の各相のモータコイルとの間の接続線６８に設けられた電流センサ６９が接続されている。電流センサ６９は、接続線６８を流れる転舵側モータ３２の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６８及び各相の電流センサ６９をそれぞれ１つにまとめて図示している。

【0033】

操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６７には、例えばＦＥＴ等の複数のスイッチング素子を有する周知のＰＷＭインバータがそれぞれ採用されている。また、操舵側モータ制御信号Ｍs及び転舵側モータ制御信号Ｍtは、それぞれ各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号となっている。

【0034】

そして、操舵側モータ制御信号Ｍsが操舵側駆動回路６２に出力されることにより、車載電源Ｂから駆動電力が操舵側モータ１３に供給される。このように操舵制御装置１は、操舵側モータ１３への駆動電力の供給を通じて、操舵側モータ１３が発生するモータトルクを制御する。また、転舵側モータ制御信号Ｍtが転舵側駆動回路６７に出力されることにより、車載電源Ｂから駆動電力が転舵側モータ３２に駆動電力が供給される。このように操舵制御装置１は、転舵側モータ３２への駆動電力の供給を通じて、転舵側モータ３２が発生するモータトルクを制御する。

【0035】

次に、操舵側マイクロコンピュータ６１の構成について説明する。
操舵側マイクロコンピュータ６１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することで、操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する。操舵側マイクロコンピュータ６１には、上記操舵トルクＴh、車速Ｖb、車速状態信号Ｓve、回転角θs、各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws、後述するピニオン軸２１の回転角である転舵対応角θp及び転舵側モータ３２の駆動電流であるｑ軸電流値Ｉqtが入力される。操舵側マイクロコンピュータ６１は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する。

【0036】

詳しくは、操舵側マイクロコンピュータ６１は、ステアリングホイール３の操舵角θhを演算する操舵角演算部７１と、操舵反力の目標値である目標反力トルクＴs*を生成する目標反力トルク生成部７２と、操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する操舵側モータ制御信号生成部７３とを備えている。

【0037】

操舵角演算部７１には、操舵側モータ１３の回転角θsが入力される。操舵角演算部７１は、例えばステアリング中点からの操舵側モータ１３の回転数をカウントし、ステアリング中点を原点として回転角θsを積算することにより積算角を演算する。なお、ステアリング中点は、ステアリングホイール３が操舵可能範囲の中心にあるときの操舵角θhである。そして、操舵角演算部７１は、この積算角に対して、操舵側減速機１４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、操舵角θhを演算する。操舵角θhは、ステアリング中点よりも、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の値とする。このように演算された操舵角θhは、転舵側マイクロコンピュータ６６に出力される。

【0038】

目標反力トルク生成部７２には、操舵トルクＴh、車速Ｖb、車速状態信号Ｓve、転舵対応角θp及びｑ軸電流値Ｉqtが入力される。目標反力トルク生成部７２は、後述するようにこれらの状態量に基づいて目標反力トルクＴs*を生成し、操舵側モータ制御信号生成部７３に出力する。目標反力トルクＴs*が、操舵側モータ１３の目標トルクに相当し、目標反力トルク生成部７２が目標トルク生成部に相当する。

【0039】

操舵側モータ制御信号生成部７３には、目標反力トルクＴs*に加え、回転角θs及び相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsが入力される。操舵側モータ制御信号生成部７３は、目標反力トルクＴs*に基づいて、ｄｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉqs*を演算する。ｄ軸目標電流値Ｉds*はｄ軸上の目標電流値を示し、ｑ軸目標電流値Ｉqs*はｑ軸上の目標電流値を示す。

【0040】

具体的には、操舵側モータ制御信号生成部７３は、目標反力トルクＴs*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉqs*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*は、基本的にゼロに設定される。

【0041】

操舵側モータ制御信号生成部７３は、ｄｑ座標系における電流フィードバック演算を実行することにより、上記操舵側駆動回路６２に出力する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。操舵側モータ制御信号生成部７３は、電流フィードバック演算の一例として、ＰＩＤ制御演算を行う。なお、以下では、フィードバックという文言を「Ｆ／Ｂ」と記すことがある。

【0042】

具体的には、操舵側モータ制御信号生成部７３は、回転角θsに基づいて相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsをｄｑ座標上に写像することにより、ｄｑ座標系における操舵側モータ１３の実電流値であるｄ軸電流値Ｉds及びｑ軸電流値Ｉqsを演算する。操舵側モータ制御信号生成部７３は、ｄ軸電流値Ｉdsをｄ軸目標電流値Ｉds*に追従させるとともにｑ軸電流値Ｉqsをｑ軸目標電流値Ｉqs*に追従させるべく、ｄ軸及びｑ軸上の各電流偏差に基づいて目標電圧値を演算する。そして、操舵側モータ制御信号生成部７３は、この目標電圧値に基づくデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。

【0043】

このように演算された操舵側モータ制御信号Ｍsは、操舵側駆動回路６２に出力される。これにより、操舵側モータ１３には、操舵側駆動回路６２から操舵側モータ制御信号Ｍsに応じた駆動電力が供給される。そして、操舵側モータ１３は、目標反力トルクＴs*に示されるモータトルクを操舵反力としてステアリングホイール３に付与する。

【0044】

次に、転舵側マイクロコンピュータ６６の構成について説明する。
転舵側マイクロコンピュータ６６は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することで、転舵側モータ制御信号Ｍtを出力する。転舵側マイクロコンピュータ６６には、上記車速Ｖb、回転角θt、操舵角θh、及び転舵側モータ３２の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。そして、転舵側マイクロコンピュータ６６は、これら各状態量に基づいて転舵側モータ制御信号Ｍtを生成して出力する。

【0045】

詳しくは、転舵側マイクロコンピュータ６６は、転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部８１と、上記転舵力の目標値である目標転舵トルクＴt*を生成する目標転舵トルク生成部８２と、転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する転舵側モータ制御信号生成部８３とを備えている。

【0046】

転舵対応角演算部８１には、転舵側モータ３２の回転角θtが入力される。転舵対応角演算部８１は、例えば転舵対応角中点からの転舵側モータ３２の回転数をカウントし、転舵対応角中点を原点として回転角θtを積算することにより積算角を演算する。なお、転舵対応角中点は、車両が直進する際のピニオン軸２１の回転角である。そして、転舵対応角演算部８１は、この積算角に対して、伝達機構３３の減速比、変換機構３４のリード、及びラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、転舵対応角θpを演算する。つまり、転舵対応角θpは、ピニオン軸２１の回転角であるピニオン角に相当する。このように演算された転舵対応角θpは、目標反力トルク生成部７２及び目標転舵トルク生成部８２に出力される。

【0047】

目標転舵トルク生成部８２には、車速Ｖb、操舵角θh及び転舵対応角θpが入力される。目標転舵トルク生成部８２は、転舵対応角θpの目標値である目標転舵対応角θp*を演算する目標転舵対応角演算部８４と、目標転舵トルクＴt*を演算する目標転舵トルク演算部８５とを備えている。

【0048】

具体的には、目標転舵対応角演算部８４には、車速Ｖb及び操舵角θhが入力される。目標転舵対応角演算部８４は、車速Ｖb及び操舵角θhに基づいて目標転舵対応角θp*を演算する。一例として、目標転舵対応角演算部８４は、操舵角θhに対して、該操舵角θh及び車速Ｖbに応じて変更される伝達比を除算することにより目標転舵対応角θp*を演算する。つまり、本実施形態の操舵制御装置１では、操舵角θhと転舵対応角θpとの比である舵角比を車速に応じて変更する。

【0049】

目標転舵トルク演算部８５には、減算器８６において目標転舵対応角θp*から転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθpが入力される。目標転舵トルク演算部８５は、転舵対応角θpを目標転舵対応角θp*に追従させる角度Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、目標転舵トルクＴt*を演算する。目標転舵トルク演算部８５は、角度Ｆ／Ｂ演算の一例として、ＰＩＤ制御演算を行う。このように演算された目標転舵トルクＴt*は、転舵側モータ制御信号生成部８３に出力される。

【0050】

転舵側モータ制御信号生成部８３には、目標転舵トルクＴt*に加え、回転角θt及び相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。転舵側モータ制御信号生成部８３は、目標転舵トルクＴt*に基づいて、ｄｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdt*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。具体的には、転舵側モータ制御信号生成部８３は、目標転舵トルクＴt*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdt*は、基本的にゼロに設定される。そして、転舵側モータ制御信号生成部８３は、操舵側モータ制御信号生成部７３と同様に、ｄｑ座標系における電流Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、上記転舵側駆動回路６７に出力する転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する。なお、転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する過程で演算したｑ軸電流値Ｉqtは、上記目標反力トルク生成部７２に出力される。

【0051】

このように演算された転舵側モータ制御信号Ｍtは、転舵側駆動回路６７に出力される。これにより、転舵側モータ３２には、転舵側駆動回路６７から転舵側モータ制御信号Ｍtに応じた駆動電力が供給される。そして、転舵側モータ３２は、目標転舵トルクＴt*に示されるモータトルクを転舵力として転舵輪５に付与する。

【0052】

次に、目標反力トルク生成部７２について説明する。
図３に示すように、目標反力トルク生成部７２は、入力トルク基礎成分Ｔbを演算する入力トルク基礎成分演算部９１と、軸力成分として後述する調整後軸力Ｆirを演算する軸力成分演算部９２と、目標トルク演算部である減算器９３とを備えている。入力トルク基礎成分Ｔbは、運転者の操舵方向にステアリングホイール３を回転させる力を示す。調整後軸力Ｆirは、運転者の操舵によるステアリングホイール３の回転に抗する力、すなわち転舵輪５からラック軸２２に作用する軸力を示す。

【0053】

詳しくは、入力トルク基礎成分演算部９１には、操舵トルクＴhが入力される。入力トルク基礎成分演算部９１は、操舵トルクＴhの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分Ｔbを演算する。このように演算された入力トルク基礎成分Ｔbは、減算器９３に出力される。

【0054】

軸力成分演算部９２には、転舵側モータ３２のｑ軸電流値Ｉqt、転舵対応角θp、車速Ｖb及び車速状態信号Ｓveが入力される。軸力成分演算部９２は、後述するようにこれらの状態量に基づいて、ラック軸２２に作用する軸力に応じた調整後軸力Ｆirを演算する。なお、調整後軸力Ｆirは、ラック軸２２に作用する軸力を推定した演算上の軸力に相当する。このように演算された調整後軸力Ｆirは、減算器９３に出力される。

【0055】

減算器９３は、入力トルク基礎成分Ｔbから軸力成分である調整後軸力Ｆirを減算することにより、目標反力トルクＴs*を演算する。このように演算された目標反力トルクＴs*は、操舵側モータ制御信号生成部７３に出力される。

【0056】

なお、上記のように目標反力トルク生成部７２は、演算上の軸力である調整後軸力Ｆirに基づいて目標反力トルクＴs*を演算する。そのため、操舵側モータ１３が付与する操舵反力は、基本的には運転者の操舵に抗する力であるが、演算上の軸力とラック軸２２に作用する実際の軸力との偏差によっては、運転者の操舵を補助する力にもなり得るものである。

【0057】

次に、軸力成分演算部９２について説明する。
軸力成分演算部９２は、調整前軸力演算部１０１と、第１軸力演算部１０２と、第２軸力演算部１０３と、調整後軸力演算部１０４とを備えている。

【0058】

詳しくは、調整前軸力演算部１０１には、転舵側モータ３２のｑ軸電流値Ｉqt、転舵対応角θp及び車速Ｖbが入力される。調整前軸力演算部１０１は、これらの状態量に基づいて調整前軸力Ｆdsを演算する。調整前軸力Ｆdsは、ラック軸２２に作用する軸力に応じた演算軸力である。本実施形態の調整前軸力演算部１０１は、複数種の演算軸力を個別に設定される所定配分比率で合算することにより得られる配分軸力を調整前軸力Ｆdsとして演算する。

【0059】

具体的には、調整前軸力演算部１０１は、角度軸力Ｆibを演算する角度軸力演算部１１１と、電流軸力Ｆerを演算する電流軸力演算部１１２とを備えている。角度軸力Ｆib及び電流軸力Ｆerの次元は、一例として、それぞれピニオン軸周りのトルク（Ｎ・ｍ）である。また、調整前軸力演算部１０１は、角度軸力Ｆib及び電流軸力Ｆerを個別に設定される所定配分比率で合算する配分演算部１１３を備えている。

【0060】

角度軸力演算部１１１には、転舵対応角θp及び車速Ｖbが入力される。角度軸力演算部１１１は、転舵対応角θp及び車速Ｖbに基づいて演算する。角度軸力Ｆibは、予め設定されるモデルにおける軸力の理想値である。そのため、角度軸力Ｆibは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸、又は車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の路面情報を含まない。

【0061】

具体的には、角度軸力演算部１１１は、転舵対応角θpの絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆibの絶対値が大きくなるように演算する。また、角度軸力演算部１１１は、車速Ｖbが大きくなるにつれて角度軸力Ｆibの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された角度軸力Ｆibは、配分演算部１１３に出力される。

【0062】

電流軸力演算部１１２には、転舵側モータ３２のｑ軸電流値Ｉqtが入力される。電流軸力演算部１１２は、転舵輪５を介してラック軸２２に作用する軸力をｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算する。電流軸力Ｆerは、ラック軸２２に作用する軸力の推定値である。電流軸力Ｆerは、路面情報を含む路面軸力である。

【0063】

具体的には、電流軸力演算部１１２は、転舵側モータ３２によってラック軸２２に加えられるトルクと、転舵輪５に対して路面から加えられる力に応じたトルクとが釣り合うと仮定して、電流軸力Ｆerを演算する。電流軸力演算部１１２は、ｑ軸電流値Ｉqtの絶対値が大きくなるほど、電流軸力Ｆerの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された電流軸力Ｆerは、配分演算部１１３に出力される。

【0064】

配分演算部１１３には、角度軸力Ｆib及び電流軸力Ｆerが入力される。配分演算部１１３には、角度配分ゲインＧib及び電流配分ゲインＧerが、実験結果等に基づいて予め設定されている。角度配分ゲインＧibは、調整前軸力Ｆdsにおける角度軸力Ｆibの配分比率を示す。電流配分ゲインＧerは、調整前軸力Ｆdsにおける電流軸力Ｆerの配分比率を示す。配分演算部１１３は、角度軸力Ｆibに角度配分ゲインＧibを乗算することにより角度軸力配分値を演算し、電流軸力Ｆerに電流配分ゲインＧerを乗算することにより電流軸力配分値を演算する。そして、配分演算部１１３は、これらの配分値を足し合わせることにより、調整前軸力Ｆdsを演算する。このように演算された調整前軸力Ｆdsは、第１軸力演算部１０２及び第２軸力演算部１０３に出力される。

【0065】

第１軸力演算部１０２には、調整前軸力Ｆds及び車速Ｖbが入力される。第１軸力演算部１０２は、例えば操舵フィーリングの向上を目的として、車速Ｖbを用いて調整前軸力Ｆdsを調整することにより第１軸力Ｆd1を演算する。本実施形態の第１軸力演算部１０２は、調整前軸力Ｆdsの絶対値及び車速Ｖbと第１軸力Ｆd1の絶対値との関係を定めた第１マップを備えている。つまり、第１軸力演算部１０２は、調整前軸力Ｆdsの絶対値及び車速Ｖbに基づいて調整前軸力Ｆdsを調整する。

【0066】

第１マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値がゼロである場合に、第１軸力Ｆd1の絶対値がゼロとなるように設定されている。第１マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値の増大に基づいて、第１軸力Ｆd1の絶対値が線形的に大きくなるように設定されている。第１マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値がある程度以上になると、該調整前軸力Ｆdsの絶対値が増大しても、第１軸力Ｆd1の絶対値が第１上限値Ｆl1で一定となるように設定されている。つまり、第１マップは、第１軸力Ｆd1の上限値を制限するガード機能を有する。また、第１マップは、車速Ｖbの増大に基づいて、第１軸力Ｆd1の絶対値が大きくなるように設定されている。つまり、第１上限値Ｆl1は、車速Ｖbに応じて変化する。

【0067】

第１軸力演算部１０２は、第１マップを参照することにより調整前軸力Ｆds及び車速Ｖbに応じた第１軸力Ｆd1の絶対値を演算する。そして、第１軸力演算部１０２は、マップ演算により得られた絶対値を有し、かつ調整前軸力Ｆdsと同一符号の成分を第１軸力Ｆd1として演算する。このように演算された第１軸力Ｆd1は、調整後軸力演算部１０４に出力される。

【0068】

第２軸力演算部１０３には、調整前軸力Ｆdsが入力される。第２軸力演算部１０３は、例えば操舵フィーリングの向上を目的として、車速Ｖbを用いずに調整前軸力Ｆdsを調整することにより第２軸力Ｆd2を演算する。本実施形態の第２軸力演算部１０３は、調整前軸力Ｆdsの絶対値と第１軸力Ｆd1の絶対値との関係を定めた第２マップを備えている。つまり、第２軸力演算部１０３は、調整前軸力Ｆdsの絶対値に基づいて調整前軸力Ｆdsを調整する。

【0069】

第２マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値と第２軸力Ｆd2の絶対値との関係は、上記第１マップにおける所定車速での調整前軸力Ｆdsの絶対値と第１軸力Ｆd1の絶対値との関係と略等しく設定されている。すなわち、第２マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値がゼロである場合に、第２軸力Ｆd2の絶対値がゼロとなるように設定されている。第２マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値の増大に基づいて、第２軸力Ｆd2の絶対値が線形的に大きくなるように設定されている。第２マップでは、調整前軸力Ｆdsの絶対値がある程度以上になると、該調整前軸力Ｆdsの絶対値が増大しても、第２軸力Ｆd2の絶対値が第２上限値Ｆl2で一定となるように設定されている。つまり、第２マップは、第２軸力Ｆd2の上限値を制限するガード機能を有する。なお、所定車速は、例えば幅広い車速域において第２軸力Ｆd2の絶対値が過大又は過小な値とならないような速度に設定されている。

【0070】

第２軸力演算部１０３は、第２マップを参照することにより調整前軸力Ｆdsに応じた第２軸力Ｆd2の絶対値を演算する。そして、第２軸力演算部１０３は、マップ演算により得られた絶対値を有し、かつ調整前軸力Ｆdsと同一符号の成分を第２軸力Ｆd2として演算する。このように演算された第２軸力Ｆd2は、調整後軸力演算部１０４に出力される。

【0071】

調整後軸力演算部１０４には、第１軸力Ｆd1及び第２軸力Ｆd2に加え、車速状態信号Ｓveが入力される。調整後軸力演算部１０４は、これらの状態量に基づいて調整後軸力Ｆirを演算する。本実施形態の調整後軸力演算部１０４は、第１軸力Ｆd1及び第２軸力Ｆd2を個別に設定される所定配分比率で合算することにより得られる値を調整後軸力Ｆirとして演算する。

【0072】

具体的には、調整後軸力演算部１０４には、第１配分ゲインＧ1及び第２配分ゲインＧ2が、実験結果等に基づいて予め設定されている。第１配分ゲインＧ1は、調整後軸力Ｆirにおける第１軸力Ｆd1の配分比率を示す。第２配分ゲインＧ2は、調整後軸力Ｆirにおける第２軸力Ｆd2の配分比率を示す。

【0073】

ここで、調整後軸力演算部１０４は、第１配分ゲインＧ1及び第２配分ゲインＧ2を車速Ｖbの状態に応じて変更する。調整後軸力演算部１０４は、車速Ｖbの状態が正常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第１配分ゲインＧ1の値を第１正常用ゲインＧ1nに設定するとともに、第２配分ゲインＧ2の値を第２正常用ゲインＧ2nに設定する。第１正常用ゲインＧ1nは、例えば「０．５」であり、第２正常用ゲインＧ2nは、例えば「０．５」である。

【0074】

調整後軸力演算部１０４は、車速Ｖbの状態が異常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第１配分ゲインＧ1の値を第１異常用ゲインＧ1aに設定するとともに、第２配分ゲインＧ2の値を第２異常用ゲインＧ2aに設定する。第１異常用ゲインＧ1aは、例えば「０」であり、第２正常用ゲインＧ2nは、例えば「１」である。つまり、調整後軸力演算部１０４は、車速Ｖbの状態が異常である場合には、車速Ｖbの状態が正常である場合に比べ、第１軸力Ｆd1の配分比率を小さくする。これにより、車速Ｖbの状態が異常である場合には、車速Ｖbの状態が正常である場合に比べ、調整後軸力Ｆirに占める第１軸力Ｆd1の割合が小さくなる。

【0075】

調整後軸力演算部１０４は、第１軸力Ｆd1に対して上記のように車速Ｖbの状態に応じて設定される第１配分ゲインＧ1を乗算することにより第１軸力配分値を演算する。また、調整後軸力演算部１０４は、第２軸力Ｆd2に対して上記のように車速Ｖbの状態に応じて設定される第２配分ゲインＧ2を乗算することにより第２軸力配分値を演算する。そして、調整後軸力演算部１０４は、これらの配分値を足し合わせることにより、調整後軸力Ｆirを演算する。このように演算された調整後軸力Ｆirは、上記のように軸力成分として減算器９３に出力される。

【0076】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）調整後軸力演算部１０４は、車速Ｖbの状態が異常である場合には、車速Ｖbの状態が正常である場合に比べ、調整後軸力Ｆirに占める第１軸力Ｆd1の割合を小さくする。そのため、車速Ｖbの状態が異常である場合には、車速Ｖbを用いて調整した第１軸力Ｆd1が調整後軸力Ｆirに対して寄与する割合が小さくなる。そして、第１軸力Ｆd1の寄与する割合が小さくされた調整後軸力Ｆirに基づいて目標反力トルクＴs*が演算される。そのため、目標反力トルクＴs*が車両の走行状態に応じた適切な値から乖離することを抑制できる。

【0077】

（２）第１軸力演算部１０２は、第１軸力Ｆd1が車速Ｖbに応じた第１上限値Ｆl1以下となるように調整前軸力Ｆdsを調整する。第２軸力演算部１０３は、第２軸力Ｆd2が第２上限値Ｆl2以下となるように調整前軸力Ｆdsを調整する。そのため、例えば電流センサ６９の異常により電流軸力Ｆerが過大となることで調整前軸力Ｆdsが過大となっても、調整後軸力Ｆirが過大となることを抑制できる。これにより、目標反力トルクＴs*が異常な値となることを抑制できる。

【0078】

（第２実施形態）
次に、操舵制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0079】

図４に示すように、本実施形態の調整後軸力演算部１２１は、有効な演算系統を第１演算系統又は第２演算系統に切り替えることにより、第１軸力Ｆd1又は第２軸力Ｆd2を軸力成分である調整後軸力Ｆirとして出力する。第１演算系統は、第１軸力Ｆd1を演算する演算系統であり、調整前軸力演算部１０１及び第１軸力演算部１０２を含む。第２演算系統は、第２軸力Ｆd2を演算する演算系統であり、調整前軸力演算部１０１及び第２軸力演算部１０３を含む。

【0080】

詳しくは、調整後軸力演算部１２１は、車速Ｖbの状態が正常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第１演算系統を有効にすることにより第１軸力Ｆd1を調整後軸力Ｆirとして出力する。一方、調整後軸力演算部１２１は、車速Ｖbの状態が異常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第２演算系統を有効にすることにより第２軸力Ｆd2を調整後軸力Ｆirとして出力する。つまり、調整後軸力演算部１２１は、車速Ｖbの状態が異常となった場合に、調整後軸力Ｆirとなる値を第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に切り替える。これにより、車速Ｖbの状態が異常である場合に、第１軸力Ｆd1が調整後軸力Ｆirに影響を与えなくなる。つまり、車速Ｖbの状態が異常である場合に、調整後軸力Ｆirに寄与する第１軸力Ｆd1の割合が小さくなる。

【0081】

ここで、本実施形態の調整後軸力演算部１２１は、車速Ｖbの状態が正常から異常に変化することで、有効な演算系統を第１演算系統から第２演算系統に切り替える際において、調整後軸力Ｆirの値を第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に徐々に変化させる。

【0082】

一例として、調整後軸力演算部１２１は、有効な演算系統を第１演算系統から第２演算系統に切り替えた演算周期に得られる第１軸力Ｆd1から第２軸力Ｆd2を減算することにより、差分を演算する。調整後軸力演算部１２１は、この差分及び操舵速度に基づいて、その絶対値が徐々に小さくなるように補償値を演算する。調整後軸力演算部１２１は、この補償値を第２軸力Ｆd2に加算することにより得られる値を調整後軸力Ｆirとして出力する。つまり、補償値がゼロになると、調整後軸力Ｆirの値は第２軸力Ｆd2の値と等しくなる。

【0083】

以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１），（２）の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
（３）調整後軸力演算部１２１は、有効な演算系統を第１演算系統から第２演算系統に切り替える際において、軸力成分である調整後軸力Ｆirの値を第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に徐々に変化させる。そのため、車速Ｖbの状態が異常となった際に調整後軸力Ｆirの値が第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に即座に変化する場合に比べ、調整後軸力Ｆirが急変することを抑制できる。これにより、目標反力トルクＴs*の急変を抑制し、操舵フィーリングの低下を抑制できる。

【0084】

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、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。
・上記各実施形態では、各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrの平均値を車速Ｖbとして用いたが、これに限らず、例えば各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrのうちの二番目と三番目に速い車輪速度の平均を用いてもよく、車速Ｖbの演算方法は適宜変更可能である。また、車輪速度を用いず、例えば車両の前後加速度を積分することにより得られる値を車速Ｖbとしてもよい。さらに、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）用の人工衛星からの測位信号を受信し、当該受信される測位信号に基づく時間あたりの車両の位置変化から推定される推定車速を車速Ｖbとして用いてもよい。

【0085】

・上記各実施形態において、操舵制御装置１が各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrr等に基づいて車速Ｖbを演算してもよい。
・上記各実施形態において、入力トルク基礎成分演算部９１が、例えば操舵トルクＴh及び車速Ｖbに基づいて入力トルク基礎成分Ｔbを演算するようにしてもよい。この場合、例えば入力トルク基礎成分演算部９１は、車速Ｖbが小さくなるほど、より大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分Ｔbを演算する。また、入力トルク基礎成分演算部９１は、車速Ｖbに異常が有る旨の車速状態信号Ｓveが入力される場合には、車速Ｖbが予め設定された所定車速であるとして、操舵トルクＴhに応じた入力トルク基礎成分Ｔbを演算することが好ましい。なお、所定車速は、例えば操舵トルクＴhの変化によって入力トルク基礎成分Ｔbが過大又は過小な値とならないような速度に設定される。

【0086】

・上記各実施形態では、第１軸力演算部１０２の第１マップを、第１軸力Ｆd1の絶対値が第１上限値Ｆl1以下となるように設定したが、これに限らない。例えば第１マップに第１上限値Ｆl1を設定せず、調整前軸力Ｆdsの絶対値の増大に比例して第１軸力Ｆd1の絶対値が第１上限値Ｆl1よりも大きくなるように設定してもよい。同様に、第２軸力演算部１０３の第２マップに第２上限値Ｆl2を設定せず、調整前軸力Ｆdsの絶対値の増大に比例して第２軸力Ｆd2の絶対値が第２上限値Ｆl2よりも大きくなるように設定してもよい。

【0087】

・上記各実施形態では、第１軸力演算部１０２は、マップ演算により調整前軸力Ｆdsを調整することで第１軸力Ｆd1を演算したが、これに限らず、例えば所定の関数式を用いた演算により調整前軸力Ｆdsを調整することで第１軸力Ｆd1を演算してもよい。同様に、第２軸力演算部１０３は、例えば所定の関数式を用いた演算により調整前軸力Ｆdsを調整することで第２軸力Ｆd2を演算してもよい。

【0088】

・上記各実施形態では、第１軸力演算部１０２は、調整前軸力Ｆdsの絶対値及び車速Ｖbに基づいて調整前軸力Ｆdsを調整したが、これに限らず、車速Ｖbを含んでいれば、他の状態量を考慮して調整前軸力Ｆdsを調整してもよい。また、第２軸力演算部１０３は、車速Ｖbを用いずに調整前軸力Ｆdsを調整すればよく、調整前軸力Ｆdsの絶対値以外の状態量を考慮して調整前軸力Ｆdsを調整してもよい。

【0089】

・上記各実施形態では、角度軸力Ｆib及び電流軸力Ｆerを所定配分比率で合算することにより得られる配分軸力を調整前軸力Ｆdsとしたが、これに限らない。例えば角度軸力Ｆib及び電流軸力Ｆer以外の他の演算軸力を配分することにより得られる配分軸力を調整前軸力Ｆdsとしてもよい。他の演算軸力には、例えば車速Ｖbと車両の横加速度とヨーレートとに基づく車両状態量軸力、ラック軸２２に作用する軸力を検出する軸力センサの検出値に基づくセンサ軸力、及びタイヤ力センサにより検出されるタイヤ力に基づくタイヤ軸力が含まれる。車両状態量軸力は、車両の横方向への挙動の変化を引き起こさない路面情報は含まず、車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能な路面情報を含む。センサ軸力及びタイヤ軸力は、それぞれ路面情報を含む路面軸力である。また、配分軸力を調整前軸力Ｆdsとせず、例えば電流軸力Ｆerのような単一の演算軸力を調整前軸力Ｆdsとしてもよい。

【0090】

・上記第１実施形態では、第１異常用ゲインＧ1aを「０」としたが、これに限らず、第１正常用ゲインＧ1nよりも小さな値であれば、第１異常用ゲインＧ1aの値は適宜変更可能である。

【0091】

・上記第１実施形態において、車速Ｖbの状態が異常となった場合に、第１配分ゲインＧ1の値を第１正常用ゲインＧ1nから第１異常用ゲインＧ1aに徐々に変更してもよい。同様に、第２配分ゲインＧ2の値を第２正常用ゲインＧ2nから第２異常用ゲインＧ2aに徐々に変更してもよい。

【0092】

・上記第２実施形態において、調整後軸力Ｆirの値を第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に徐々に変化させる演算態様は、適宜変更可能である。例えば第２軸力Ｆd2に加算する補償値を、車速Ｖbの状態が正常から異常に変化してからの時間経過に基づいて徐々に小さくしてもよい。

【0093】

・上記第２実施形態において、調整後軸力演算部１２１が、有効な演算系統を第１演算系統から第２演算系統に切り替える際に、調整後軸力Ｆirの値を第１軸力Ｆd1の値から第２軸力Ｆd2の値に即座に変化させてもよい。

【0094】

・上記各実施形態において、軸力成分演算部９２が調整後軸力Ｆirに、他の軸力を加味した値を軸力成分として演算してもよい。こうした他の軸力として、例えばステアリングホイール３の操舵角の絶対値が舵角閾値に近づく場合に、更なる切り込み操舵が行われることを規制するエンド軸力を採用することができる。

【0095】

・上記各実施形態では、電流軸力Ｆerをｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算したが、これに限らず、例えばｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づいて演算してもよい。
・上記各実施形態では、角度軸力Ｆibを転舵対応角θpに基づいて演算したが、これに限らず、例えば目標転舵対応角θp*や操舵角θhに基づいて演算してもよく、また操舵トルクＴh等、他のパラメータを加味する等、他の方法で演算してもよい。

【0096】

・上記各実施形態では、制御対象となる操舵装置２を、操舵ユニット４と転舵ユニット６との間の動力伝達が分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、クラッチにより操舵ユニット４と転舵ユニット６との間の動力伝達を分離可能な構造の操舵装置を制御対象としてもよい。

【0097】

・上記各実施形態では、ステアバイワイヤ式の操舵装置２を制御対象としたが、これに限らない。例えばステアリングホイール３の操作に基づいて転舵輪５を転舵させる操舵機構を有し、ステアリング操作を補助するためのアシスト力としてモータトルクを付与する電動パワーステアリング装置を制御対象としてもよい。なお、こうした操舵装置では、アシスト力として付与されるモータトルクにより、ステアリングホイール３の操舵に必要な操舵トルクＴhが変更される。また、この場合、操舵制御装置は、アシスト力の目標値となる目標アシストトルクを軸力成分に基づいて演算する。

【符号の説明】

【0098】

１…操舵制御装置
２…操舵装置
３…ステアリングホイール
４…操舵ユニット
５…転舵輪
６…転舵ユニット
１３…操舵側モータ
１０１…調整前軸力演算部
１０２…第１軸力演算部
１０３…第２軸力演算部
１０４，１２１…調整後軸力演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】