ホーム > 特許ランキング > 株式会社ジェイテクト
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 株式会社ジェイテクトの特許一覧 ▶ トヨタ自動車株式会社の特許一覧
(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】2024-06-11
(45)【発行日】2024-06-19
(54)【発明の名称】操舵装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20240612BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20240612BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20240612BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20240612BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D5/04
B62D119:00
B62D113:00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020105196
(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公開番号】P2021195086
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-03-08
(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】内野 義友輝
(72)【発明者】
【氏名】柴田 憲治
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 孝文
【審査官】田邉 学
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１９９２３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－３２１４３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２８１４９０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－３４７２０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２３６３２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０５２６５１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１３８７９６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００９－０５１４９２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ６／００
Ｂ６２Ｄ ５／０４
Ｂ６２Ｄ １１９／００
Ｂ６２Ｄ １１３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステアリングホイールの操作に連動して回転するステアリングシャフトであって、車両の転舵輪との間の動力伝達が分離されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに付与されるトルクを発生するモータであって、前記ステアリングシャフトに付与される操舵方向と反対方向のトルクである操舵反力を発生するモータと、
前記モータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ステアリングホイールの回転位置を調節する調節処理として、前記ステアリングホイールの回転位置を調節する観点に基づき設定される目標操舵角に前記ステアリングホイールの回転位置を追従させる操舵角フィードバック制御を実行する機能を有し、
前記制御装置は、前記調節処理の実行中、前記ステアリングホイールの自動回転が阻害されるとき、その阻害されている期間、その時々の前記ステアリングホイールの回転位置を基準として前記目標操舵角の変化範囲を制限する制限値を設定する操舵装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記目標操舵角の単位時間当たりの変化量を制限する制限機能を有し、前記制御装置は、前記調節処理の実行中、前記ステアリングホイールの自動回転が阻害されるとき、その阻害されている期間、前記制限機能を無効化する請求項１に記載の操舵装置。
【請求項3】
前記調節処理は、車両の電源がオフからオンへ切り替えられた場合、ステアリングホイールの回転位置を車両の転舵輪の転舵位置に対応させるための処理を含む請求項１または請求項２に記載の操舵装置。
【請求項4】
前記ステアリングホイールの回転を規制するストッパ機構を有し、前記調節処理は、前記モータの制御を通じて前記ステアリングホイールを第１の動作端まで動作させた後に第２の動作端まで反転動作させるとともに、前記ステアリングホイールの反転動作の開始時点および終了時点における前記モータの回転角に基づき前記ステアリングホイールの中立位置を演算する処理を含む請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達を分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が存在する。操舵装置は、ステアリングシャフトに付与される操舵反力の発生源である反力モータを有する反力機構と、転舵輪を転舵させる転舵力の発生源である転舵モータを有する転舵機構とを備えている。車両の走行時、操舵装置の制御装置は、反力モータに対する給電制御を通じて操舵反力を発生させるとともに、転舵モータに対する給電制御を通じて転舵輪を転舵させる。
【0003】
ステアバイワイヤ方式の操舵装置では、ステアリングホイールが転舵機構からの制約を受けない。このため、車両の電源がオフされている状態でステアリングホイールに何らかの外力が加わった際、ステアリングホイールが回転するおそれがある。このとき、転舵輪は動作しないため、ステアリングホイールと転舵輪との位置関係が所定の舵角比に応じた本来の位置関係と異なる状況が生じる。ちなみに、舵角比とは、ステアリングホイールの操舵角と転舵輪の転舵角との比をいう。
【0004】
そこで、たとえば特許文献１の操舵装置では、車両の電源がオンされたとき、ステアリングホイールの回転位置の補正処理が実行される。操舵装置の制御装置は、車両の電源がオフされたときのステアリングホイールの回転位置を記憶している。制御装置は、車両の電源がオフされたときのステアリングホイールの回転位置と車両の電源がオンされたときのステアリングホイールの回転位置との比較を通じてステアリングホイールの回転位置のずれ量を演算し、このずれ量が０（零）になるように反力モータを駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－３２１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の操舵装置によれば、確かにステアリングホイールと転舵輪との位置関係のずれが改善される。しかし、特許文献１の操舵装置においては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、ステアリングホイールの回転位置を調節する調節処理の実行中、運転者がステアリングホイールを把持したり、自動回転するステアリングホイールが運転者の身体または何らかの物品に接触したりすることが想定される。この場合、ステアリングホイールの自動回転が阻害されることによって、ステアリングホイールの回転角度の目標値である目標操舵角と実際の操舵角との差が拡大するおそれがある。このため、ステアリングホイールの自動回転を阻害する要因が解除されたとき、ステアリングホイールが目標操舵角へ向けて急回転し、このステアリングホイールの急回転に対して運転者が違和感を覚えることが懸念される。
【0007】
本発明の目的は、ステアリングホイールの回転位置を自動調節する調節処理の実行中にステアリングホイールの自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたときの運転者の違和感を軽減することができる操舵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】
上記目的を達成し得る操舵装置は、ステアリングホイールの操作に連動して回転するステアリングシャフトであって、車両の転舵輪との間の動力伝達が分離されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに付与されるトルクを発生するモータと、前記モータを制御する制御装置と、を備えている。前記制御装置は、前記ステアリングホイールの回転位置を調節する調節処理として、前記ステアリングホイールの回転位置を調節する観点に基づき設定される目標操舵角に前記ステアリングホイールの回転位置を追従させる操舵角フィードバック制御を実行する機能を有している。前記制御装置は、前記調節処理の実行中、前記ステアリングホイールの自動回転が阻害されるとき、その阻害されている期間、その時々の前記ステアリングホイールの回転位置を基準として前記目標操舵角の変化範囲を制限する制限値を設定する。
【0009】
ステアリングホイールの回転位置を調節する調節処理の実行中において、ステアリングホイールの自動回転が阻害されるとき、その阻害されている期間、目標操舵角の変化範囲がその時々の操舵角を基準として設定される制限値によって制限される。このため、目標操舵角と操舵角との差が拡大することが抑制される。したがって、ステアリングホイールの自動回転を阻害する要因が解除されたとき、ステアリングホイールの回転位置が急激に変化することが抑制される。ステアリングホイールの意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感が軽減される。
【0010】
上記の操舵装置において、前記制御装置は、前記目標操舵角の単位時間当たりの変化量を制限する制限機能を有していてもよい。この場合、前記制御装置は、前記調節処理の実行中、前記ステアリングホイールの自動回転が阻害されるとき、その阻害されている期間、前記制限機能を無効化することが好ましい。
【0011】
この構成によれば、目標操舵角の値を、所定の演算周期当たりの目標操舵角の変化量にかかわらず、その時々の操舵角を基準として設定される制限値に制限することが可能となる。
【0012】
上記の操舵装置において、前記調節処理は、車両の電源がオフからオンへ切り替えられた場合、ステアリングホイールの回転位置を車両の転舵輪の転舵位置に対応させるための処理を含んでいてもよい。
【0013】
この構成によれば、ステアリングホイールの回転位置を車両の転舵輪の転舵位置に対応させるための処理の実行中にステアリングホイールの自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたときの運転者の違和感を軽減することができる。
【0014】
上記の操舵装置において、前記ステアリングホイールの回転を規制するストッパ機構を有していてもよい。この場合、前記調節処理は、前記モータの制御を通じて前記ステアリングホイールを第１の動作端まで動作させた後に第２の動作端まで反転動作させるとともに、前記ステアリングホイールの反転動作の開始時点および終了時点における前記モータの回転角に基づき前記ステアリングホイールの中立位置を演算する処理を含んでいてもよい。
【0015】
この構成によれば、ステアリングホイールの中立位置を演算する処理の実行中にステアリングホイールの自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたときの運転者の違和感を軽減することができる。
【0016】
上記の操舵装置において、前記ステアリングシャフトは車両の転舵輪との間の動力伝達が分離されていて、前記モータは前記ステアリングシャフトに付与される操舵方向と反対方向のトルクである操舵反力を発生するようにしてもよい。
【0017】
この構成によるように、上記の操舵装置は、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置に好適である。
【発明の効果】
【0018】
本発明の操舵装置によれば、ステアリングホイールの回転位置を自動調節する調節処理の実行中にステアリングホイールの自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたときの運転者の違和感を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】操舵装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図2】第１の実施の形態における反力制御部のブロック図。
【図3】第１の実施の形態における目標操舵角および操舵角の経時的な変化を示すグラフ。
【図4】第２の実施の形態におけるステアリングホイールの背面図。
【図5】第３の実施の形態における反力制御部のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
＜第１の実施の形態＞
以下、操舵装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、車両のステアリングホイール１１に操舵反力を付与する反力ユニット２０、および車両の転舵輪１２，１２を転舵させる転舵ユニット３０を有している。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トルクをいう。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。
以下、操舵装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、車両のステアリングホイール１１に操舵反力を付与する反力ユニット２０、および車両の転舵輪１２，１２を転舵させる転舵ユニット３０を有している。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トルクをいう。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。
【0021】
反力ユニット２０は、ステアリングホイール１１が連結されたステアリングシャフト２１、反力モータ２２、減速機構２３、回転角センサ２４、トルクセンサ２５、および反力制御部２７を有している。
【0022】
反力モータ２２は、操舵反力の発生源である。反力モータ２２としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。反力モータ２２は、減速機構２３を介して、ステアリングシャフト２１に連結されている。反力モータ２２が発生するトルクは、操舵反力としてステアリングシャフト２１に付与される。
【0023】
回転角センサ２４は反力モータ２２に設けられている。回転角センサ２４は反力モータ２２の回転角θａを検出する。
トルクセンサ２５は、ステアリングシャフト２１における減速機構２３とステアリングホイール１１との間の部分に設けられている。トルクセンサ２５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２１に加わる操舵トルクＴｈを検出する。
トルクセンサ２５は、ステアリングシャフト２１における減速機構２３とステアリングホイール１１との間の部分に設けられている。トルクセンサ２５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２１に加わる操舵トルクＴｈを検出する。
【0024】
反力制御部２７は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａに基づきステアリングシャフト２１の回転角である操舵角θｓを演算する。反力制御部２７は、ステアリングホイール１１の操舵中立位置に対応する反力モータ２２の回転角θａ（以下、「モータ中点」という。）を基準とする回転数をカウントしている。反力制御部２７は、モータ中点を原点として回転角θａを積算した角度である積算角を演算し、この演算される積算角に減速機構２３の減速比に基づく換算係数を乗算することにより、ステアリングホイール１１の操舵角θｓを演算する。ちなみに、モータ中点は舵角中点情報として反力制御部２７に記憶されている。
【0025】
反力制御部２７は、反力モータ２２の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる反力制御を実行する。反力制御部２７は、トルクセンサ２５を通じて検出される操舵トルクＴｈに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力および操舵トルクＴｈに基づきステアリングホイール１１の目標操舵角を演算する。反力制御部２７は、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓと目標操舵角との差を求め、当該差を無くすように反力モータ２２に対する給電を制御する。反力制御部２７は、回転角センサ２４を通じて検出される反力モータ２２の回転角θａを使用して反力モータ２２をベクトル制御する。
【0026】
転舵ユニット３０は、転舵シャフト３１、転舵モータ３２、減速機構３３、ピニオンシャフト３４、回転角センサ３５、および転舵制御部３６を有している。
転舵シャフト３１は、車幅方向（図１中の左右方向）に沿って延びている。転舵シャフト３１の両端には、それぞれタイロッド１３，１３を介して左右の転舵輪１２，１２が連結されている。
転舵シャフト３１は、車幅方向（図１中の左右方向）に沿って延びている。転舵シャフト３１の両端には、それぞれタイロッド１３，１３を介して左右の転舵輪１２，１２が連結されている。
【0027】
転舵モータ３２は転舵力の発生源である。転舵モータ３２としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。転舵モータ３２は、減速機構３３を介してピニオンシャフト３４に連結されている。ピニオンシャフト３４のピニオン歯３４ａは、転舵シャフト３１のラック歯３１ａに噛み合わされている。転舵モータ３２が発生するトルクは、転舵力としてピニオンシャフト３４を介して転舵シャフト３１に付与される。転舵モータ３２の回転に応じて、転舵シャフト３１は車幅方向（図１中の左右方向）に沿って移動する。転舵シャフト３１が移動することにより転舵輪１２，１２の転舵角θｗが変更される。
【0028】
回転角センサ３５は転舵モータ３２に設けられている。回転角センサ３５は転舵モータ３２の回転角θｂを検出する。
転舵制御部３６は、転舵モータ３２の駆動制御を通じて転舵輪１２，１２を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂに基づきピニオンシャフト３４の回転角θｐを演算する。また、転舵制御部３６は、反力制御部２７により演算される目標操舵角を使用してピニオンシャフト３４の目標回転角を演算する。ただし、ピニオンシャフト３４の目標回転角は、所定の舵角比を実現する観点に基づき演算される。転舵制御部３６は、ピニオンシャフト３４の目標回転角と実際の回転角θｐとの差を求め、当該差を無くすように転舵モータ３２に対する給電を制御する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂを使用して転舵モータ３２をベクトル制御する。
転舵制御部３６は、転舵モータ３２の駆動制御を通じて転舵輪１２，１２を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂに基づきピニオンシャフト３４の回転角θｐを演算する。また、転舵制御部３６は、反力制御部２７により演算される目標操舵角を使用してピニオンシャフト３４の目標回転角を演算する。ただし、ピニオンシャフト３４の目標回転角は、所定の舵角比を実現する観点に基づき演算される。転舵制御部３６は、ピニオンシャフト３４の目標回転角と実際の回転角θｐとの差を求め、当該差を無くすように転舵モータ３２に対する給電を制御する。転舵制御部３６は、回転角センサ３５を通じて検出される転舵モータ３２の回転角θｂを使用して転舵モータ３２をベクトル制御する。
【0029】
つぎに、反力制御部２７の機能的な構成の一部について詳細に説明する。
図２に示すように、反力制御部２７は、目標操舵角演算部５１、ガード設定部５２、ガード処理部５３、操舵角フィードバック制御部５４および通電制御部５５を有している。
図２に示すように、反力制御部２７は、目標操舵角演算部５１、ガード設定部５２、ガード処理部５３、操舵角フィードバック制御部５４および通電制御部５５を有している。
【0030】
目標操舵角演算部５１は、トルクセンサ２５を通じて検出される操舵トルクＴｈに基づき目標操舵トルクを演算し、この演算される目標操舵トルクに操舵トルクＴｈを追従させるべく操舵トルクＴｈのフィードバック制御を通じて目標操舵反力を演算する。目標操舵角演算部５１は、この演算される目標操舵反力および操舵トルクＴｈに基づきステアリングホイール１１の目標操舵角θｓ
＊を演算する。目標操舵角演算部５１は、たとえば目標操舵反力および操舵トルクＴｈの総和を入力トルクとするとき、この入力トルクに応じた理想的な転舵角に対応するステアリングホイール１１の操舵角θｓを予め実験あるいはシミュレーションによりモデル化した理想モデルに基づいて目標操舵角θｓ
＊を演算する。
【0031】
ガード設定部５２は、定められた演算周期当たり（たとえば１演算周期当たり）の目標操舵角θｓ
＊の変化量を制限するための制限値Δθを設定する。
ガード処理部５３は、ガード設定部５２により設定される制限値Δθに基づき、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ ＊の変化量を制限する。
ガード処理部５３は、ガード設定部５２により設定される制限値Δθに基づき、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ ＊の変化量を制限する。
【0032】
ちなみに、ガード設定部５２およびガード処理部５３によって、定められた演算周期当たりの目標操舵角θｓ
＊の変化量を所定の制限値Δθに制限する、いわゆる時間に対する変化量ガード機能が実現される。
【0033】
操舵角フィードバック制御部５４は、ガード処理部５３を経た目標操舵角θｓ
＊と、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓとを取り込む。操舵角フィードバック制御部５４は、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓを目標操舵角θｓ
＊に追従させるべく操舵角θｓのフィードバック制御を通じて操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。
【0034】
通電制御部５５は、操舵反力指令値Ｔ＊に応じた電力を反力モータ２２へ供給する。具体的には、通電制御部５５は、操舵反力指令値Ｔ＊に基づき反力モータ２２に対する電流指令値を演算する。通電制御部５５は、電流指令値と図示しないセンサを通じて検出される実際の電流の値との偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ２２に対する給電を制御する。これにより、反力モータ２２は操舵反力指令値Ｔ＊に応じたトルクを発生する。
【0035】
ここで、ステアバイワイヤ方式の操舵装置１０においては、ステアリングホイール１１が転舵ユニット３０からの制約を受けないため、つぎのような事象が発生するおそれがある。すなわち、車両の電源がオンされているとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２とは同期する。このため、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係は、所定の舵角比に応じた位置関係に維持される。ところが、車両の電源がオフされている状態でステアリングホイール１１に何らかの外力が加わった際、ステアリングホイール１１が回転するおそれがある。このとき、転舵シャフト３１は動作しないため、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係が所定の舵角比に応じた本来の位置関係と異なる状況が生じることが懸念される。
【0036】
このため、操舵装置１０は、車両の電源が再びオンされたとき、初期動作としてステアリングホイール１１の回転位置を自動調節する機能を有している。
たとえば車両の電源がオフされている期間にステアリングホイール１１が反時計方向（正方向）へ向けて所定の角度だけ回転した場合、車両の電源が再びオンされたとき、反力モータ２２の駆動制御を通じてステアリングホイール１１を時計方向（負方向）へ向けて所定の角度だけ回転させる。これにより、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係が所定の舵角比に応じた本来の位置関係に戻る。
たとえば車両の電源がオフされている期間にステアリングホイール１１が反時計方向（正方向）へ向けて所定の角度だけ回転した場合、車両の電源が再びオンされたとき、反力モータ２２の駆動制御を通じてステアリングホイール１１を時計方向（負方向）へ向けて所定の角度だけ回転させる。これにより、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係が所定の舵角比に応じた本来の位置関係に戻る。
【0037】
図１に示すように、反力制御部２７は、記憶装置２７mを有している。反力制御部２７は、車両の電源がオンからオフへ切り替えられる際、その直前に演算される操舵角θｓを基準操舵角として記憶装置２７mに格納する。この基準操舵角は、車両の電源がオフされている期間におけるステアリングホイール１１の回転の有無を判定する際の基準となる。
【0038】
反力制御部２７は、車両の電源がオフからオンへ切り替えられた場合、記憶装置２７mに格納された基準操舵角と、車両の電源がオンされた直後に演算される操舵角θｓとの比較を通じて、ステアリングホイール１１の位置調節の要否を判定する。
【0039】
反力制御部２７は、車両の電源がオフされる直前の操舵角θｓである基準操舵角と車両の電源が再びオンされた直後の操舵角θｓとが互いに一致しているとき、ステアリングホイール１１の位置調節は不要である旨判定する。車両の電源がオフされてから車両の電源が再びオンされるまでの期間、操舵角θｓが変化していないため、ステアリングホイール１１が回転していないことが明らかである。反力制御部２７は、操舵トルクＴｈに応じて操舵反力を発生させる通常の反力制御を実行開始する。
【0040】
反力制御部２７は、車両の電源がオフされる直前の操舵角θｓである基準操舵角と車両の電源が再びオンされた直後の操舵角θｓとが互いに一致していないとき、ステアリングホイール１１の位置調節を行う必要がある旨判定して、ステアリングホイール１１の位置調節を実行する。反力制御部２７は、たとえば基準操舵角と車両の電源がオンされた直後の操舵角θｓとの差を求め、当該差を無くすように反力モータ２２に対する給電を制御する。具体的には、反力制御部２７は、基準操舵角と車両の電源がオンされた直後の操舵角θｓとの差に基づき目標操舵角θｓ
＊を演算し、この演算される目標操舵角θｓ
＊に操舵角θｓを追従させるべく操舵角θｓのフィードバック制御を実行する。基準操舵角と現在の操舵角θｓとが互いに一致すれば、ステアリングホイール１１の位置調節が完了となる。
【0041】
ちなみに、反力制御部２７は、基準操舵角として、つぎの値を使用してもよい。すなわち、反力制御部２７は、車両の電源がオフからオンへ切り替えられた直後のピニオンシャフト３４の回転角θｐを転舵制御部３６から取得し、この取得されるピニオンシャフト３４の回転角θｐに対応する操舵角θｓを舵角比に基づき演算する。反力制御部２７は、この演算されるピニオンシャフト３４の回転角θｐに対応する操舵角θｓを基準操舵角として使用する。このようにしても、ステアリングホイール１１の回転位置を転舵輪１２，１２の転舵位置に応じた位置に補正することができる。
【0042】
ところが、ステアリングホイール１１の回転位置の自動調節機能を有する操舵装置１０においては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、ステアリングホイール１１の回転位置調節の処理の実行中、運転者がステアリングホイール１１を把持したり、自動回転するステアリングホイール１１が運転者の身体または何らかの物品に接触したりすることが想定される。この場合、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されることによって、ステアリングホイール１１の目標操舵角θｓ
＊と実際の操舵角θｓとの差が拡大するおそれがある。これは、たとえばステアリングホイール１１が把持されている場合、目標操舵角θｓ
＊は変化量ガード機能を通じて最終的な目標操舵角θｓ
＊へ向けて徐々に増加するのに対し、実際の操舵角θｓは変化しないことによる。このため、運転者がステアリングホイール１１から手を放すなど、ステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたとき、ステアリングホイール１１が目標操舵角θｓ
＊へ向けて急回転し、このステアリングホイール１１の急回転に対して運転者が違和感を覚えることが懸念される。
【0043】
そこで、本実施の形態では、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、そのステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたとき、ステアリングホイール１１の急回転を抑制するために、反力制御部２７として、つぎの構成を採用している。
【0044】
図２に示すように、反力制御部２７は、判定部５６を有している。判定部５６は、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理の実行中においてステアリングホイール１１の自動回転が阻害されている状況であるかどうかを判定する。判定部５６は、たとえばつぎの２つの条件（Ａ１），（Ａ２）のうちいずれか一方が成立するとき、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されている旨判定する。また、判定部５６は、２つの条件（Ａ１），（Ａ２）のうちいずれか一方が成立しないとき、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されていない旨判定する。
【0045】
（Ａ１）│θｓ
＊│－│θｓ│≧│θｔｈ│
ただし、「θｓ ＊」は目標操舵角である。目標操舵角θｓ ＊の値は、変化量ガード処理機能によって最終的な目標操舵角θｓ ＊へ向けて徐々に変化する。「θｓ」は反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角である。「θｔｈ」は、角度差しきい値である。角度差しきい値は、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる目標操舵角θｓ ＊に対する操舵角θｓの差の値である。
ただし、「θｓ ＊」は目標操舵角である。目標操舵角θｓ ＊の値は、変化量ガード処理機能によって最終的な目標操舵角θｓ ＊へ向けて徐々に変化する。「θｓ」は反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角である。「θｔｈ」は、角度差しきい値である。角度差しきい値は、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる目標操舵角θｓ ＊に対する操舵角θｓの差の値である。
【0046】
（Ａ２）│Ｔｈ│≧│Ｔｔｈ│
ただし、「Ｔｈ」は、トルクセンサ２５を通じて検出される操舵トルクである。「Ｔｔｈ」は、トルクしきい値である。トルクしきい値は、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる操舵トルクＴｈの値である。
ただし、「Ｔｈ」は、トルクセンサ２５を通じて検出される操舵トルクである。「Ｔｔｈ」は、トルクしきい値である。トルクしきい値は、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる操舵トルクＴｈの値である。
【0047】
ガード設定部５２は、判定部５６による判定結果がステアリングホイールの自動回転が阻害されている状況である旨示すものであるとき、つぎの２つの処理（Ｂ１），（Ｂ２）を実行する。
【0048】
（Ｂ１）変化量ガード処理機能を無効化、すなわち目標操舵角θｓ
＊の変化量を制限するための制限値Δθを無効化する。
（Ｂ２）目標操舵角θｓ ＊の変化範囲を制限するための制限値として上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを設定する。
（Ｂ２）目標操舵角θｓ ＊の変化範囲を制限するための制限値として上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを設定する。
【0049】
なお、処理（Ｂ１）の変化量ガード処理機能の無効化には、変化量ガード処理機能そのものの実行を停止することのみならず、処理（Ｂ２）が行われることにより事実上変化量ガード処理が機能していないとみなせる場合も含まれる。
【0050】
ガード設定部５２は、次式（Ｃ１）で表されるように、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算されるその時々の操舵角θｓに設定値αを加算することにより上限値θＵＬを演算する。設定値αは、目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差が拡大することを抑制する観点、すなわちステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたときに操舵角θｓが急激に変化することを抑える観点に基づき設定される。
【0051】
θＵＬ＝θｓ＋α …（Ｃ１）
また、ガード設定部５２は、次式（Ｃ２）で表されるように、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算されるその時々の操舵角θｓから設定値αを減算することにより下限値θＬＬを演算する。
また、ガード設定部５２は、次式（Ｃ２）で表されるように、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算されるその時々の操舵角θｓから設定値αを減算することにより下限値θＬＬを演算する。
【0052】
θＵＬ＝θｓ－α …（Ｃ２）
変化量ガード機能が無効化されることにより、定められた演算周期当たりの目標操舵角θｓ ＊の変化量にかかわらず、目標操舵角θｓ ＊の値をその時々の操舵角θｓを基準として設定される上限値θＵＬおよび下限値θＬＬに制限することが可能となる。
変化量ガード機能が無効化されることにより、定められた演算周期当たりの目標操舵角θｓ ＊の変化量にかかわらず、目標操舵角θｓ ＊の値をその時々の操舵角θｓを基準として設定される上限値θＵＬおよび下限値θＬＬに制限することが可能となる。
【0053】
ガード処理部５３は、ガード設定部５２により設定される上限値θＵＬおよび下限値θＬＬに基づき、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊に対する制限処理を実行する。すなわち、ガード処理部５３は、目標操舵角θｓ
＊の値と上限値θＵＬとを比較するとともに、目標操舵角θｓ
＊の値と下限値θＬＬとを比較する。ガード処理部５３は、目標操舵角θｓ
＊の値が上限値θＵＬを超える場合、目標操舵角θｓ
＊の値を上限値θＵＬに制限する。ガード処理部５３は、目標操舵角θｓ
＊の値が下限値θＬＬを下回る場合、目標操舵角θｓ
＊の値を下限値θＬＬに制限する。このガード処理部５３による制限処理が施された目標操舵角θｓ
＊が最終的な目標操舵角θｓ
＊として操舵角フィードバック制御部５４へ供給される。なお、目標操舵角θｓ
＊の値が上限値θＵＬと下限値θＬＬとの範囲内である場合、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊がそのまま最終的な目標操舵角θｓ
＊として操舵角フィードバック制御部５４へ供給される。
【0054】
つぎに、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害される状況が発生したときの目標操舵角および操舵角の経時的な変化を説明する。
【0055】
ただし、ここでは前提の状態として、ステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因として運転者による介入操舵を想定する。また、車両の電源がオンからオフへ切り替えられた状態でステアリングホイール１１が転舵輪１２，１２の転舵位置に対して時計方向（負方向）へ向けて所定の角度だけ回転されている。すなわち、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係は、所定の舵角比に応じた本来の位置関係と異なる状態に維持されている。ここでは、転舵輪１２，１２は車両の直進状態に対応する転舵中立位置（転舵角θｗ＝０°）に位置しているものとする。この場合、本来、ステアリングホイール１１は、車両の直進状態に対応する操舵中立位置（操舵角θｓ＝０°）に位置すべきである。
【0056】
さて、反力制御部２７は、車両の電源がオフからオンへ切り替えられたとき、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理を実行開始する。
図３のグラフに特性線Ｌ１で示すように、ステアリングホイール１１の位置調節の実行開始に伴い（時刻Ｔ０）、目標操舵角θｓ ＊の絶対値は変化量ガード機能の実行を通じて最終的な目標操舵角θｓ ＊（ここでは、θｓ ＊＝０°）へ向けて徐々に減少する。図３のグラフに特性線Ｌ２で示すように、操舵角θｓの絶対値は目標操舵角θｓ ＊の変化に追従するように、最終的な目標操舵角θｓ ＊へ向けて徐々に減少する。すなわち、ステアリングホイール１１は反時計方向（正方向）へ向けて回転し始める。ステアリングホイール１１の回転速度は一定である。
図３のグラフに特性線Ｌ１で示すように、ステアリングホイール１１の位置調節の実行開始に伴い（時刻Ｔ０）、目標操舵角θｓ ＊の絶対値は変化量ガード機能の実行を通じて最終的な目標操舵角θｓ ＊（ここでは、θｓ ＊＝０°）へ向けて徐々に減少する。図３のグラフに特性線Ｌ２で示すように、操舵角θｓの絶対値は目標操舵角θｓ ＊の変化に追従するように、最終的な目標操舵角θｓ ＊へ向けて徐々に減少する。すなわち、ステアリングホイール１１は反時計方向（正方向）へ向けて回転し始める。ステアリングホイール１１の回転速度は一定である。
【0057】
ここで、運転者による介入操舵として、たとえばステアリングホイール１１に対して調節処理による回転方向と逆方向である時計方向（負方向）へ向けたトルクが付与されることによってステアリングホイール１１の回転位置が保持される、いわゆる保舵状態に維持された場合を想定する（時刻Ｔ１）。この場合、反力制御部２７は、目標操舵角θｓ
＊と操舵角θｓとの差が拡大すること、あるいは操舵トルクＴｈの値が増加することに基づき運転者による介入操舵が行われている旨判定する（時刻Ｔ２）。これ以降、反力制御部２７は、変化量ガード処理機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを演算する。
【0058】
運転者による介入操舵が行われない場合、図３のグラフに特性線Ｌ３で示すように、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊の絶対値は、変化量ガード機能の実行を通じて最終的な目標操舵角θｓ
＊へ向けて徐々に減少する。これに対し、運転者によりステアリングホイール１１が保舵状態に維持されるとき、目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊の値は上限値θＵＬに制限される。上限値θＵＬはその時々の操舵角θｓに設定値αを加算することにより演算されるものであるため、目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差の値が設定値αを超えることはない。
【0059】
この後、反力制御部２７は、目標操舵角θｓ
＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき、ステアリングホイール１１の保舵状態が解除された旨判定されるとき（時刻Ｔ３）、変化量ガード処理機能を再び有効化する。このため、目標操舵角θｓ
＊の絶対値は、変化量ガード機能の実行を通じて再び最終的な目標操舵角θｓ
＊（ここでは、θｓ
＊＝０°）へ向けて徐々に減少し始める。
【0060】
つぎに、運転者による介入操舵として、たとえばステアリングホイール１１が調節処理による回転方向と逆方向である時計方向（負方向）へ向けて操舵された場合を想定する（時刻Ｔ４）。この場合、ステアリングホイール１１の操作に伴い、操舵角θｓは調節処理によるステアリングホイール１１の回転方向と逆方向である負方向へ向けて徐々に増加する。反力制御部２７は、目標操舵角θｓ
＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき運転者による介入操舵が行われている旨判定する（時刻Ｔ５）。これ以降、反力制御部２７は、変化量ガード処理機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを演算する。目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊の絶対値は、上限値θＵＬに制限されることによって、操舵角θｓの変化に追従するかたちで負方向へ向けて徐々に増加する。目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差の値が設定値αを超えることはない。
【0061】
この後、反力制御部２７は、目標操舵角θｓ
＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき、ステアリングホイールの負方向へ向けた操舵が解除された旨判定されるとき（時刻Ｔ６）、変化量ガード処理機能を再び有効化する。このため、目標操舵角θｓ
＊の絶対値は、変化量ガード機能の実行を通じて再び最終的な目標操舵角θｓ
＊（ここでは、θｓ
＊＝０°）へ向けて徐々に減少し始める。
【0062】
つぎに、運転者による介入操舵として、たとえばステアリングホイール１１が調節処理による回転方向と同方向である反時計方向（正方向）へ向けて操舵された場合を想定する（Ｔ７）。この場合、ステアリングホイール１１の操作に伴い、操舵角θｓは調節処理によるステアリングホイール１１の回転方向と同方向である正方向へ向けて徐々に増加する。反力制御部２７は、目標操舵角θｓ
＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき運転者による介入操舵が行われている旨判定する（時刻Ｔ８）。これ以降、反力制御部２７は、変化量ガード処理機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを演算する。目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊の絶対値は、下限値θＬＬに制限されることによって、操舵角θｓの変化に追従するかたちで最終的な目標操舵角θｓ
＊（ここでは、θｓ
＊＝０°）へ向けて徐々に減少する。目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差の値が設定値αを超えることはない。
この後、反力制御部２７は、目標操舵角θｓ ＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき、ステアリングホイールの正方向へ向けた操舵が解除された旨判定されるとき（時刻Ｔ９）、変化量ガード処理機能を再び有効化する。このため、目標操舵角θｓ ＊の絶対値は、変化量ガード機能の実行を通じて再び最終的な目標操舵角θｓ ＊（ここでは、θｓ ＊＝０°）へ向けて徐々に減少し始める。やがて、操舵角θｓの絶対値は、最終的な目標操舵角θｓ ＊に至る。すなわち、ステアリングホイール１１の回転位置は、転舵輪１２，１２の転舵位置に対応した位置に至る。
この後、反力制御部２７は、目標操舵角θｓ ＊と操舵角θｓとの差あるいは操舵トルクＴｈに基づき、ステアリングホイールの正方向へ向けた操舵が解除された旨判定されるとき（時刻Ｔ９）、変化量ガード処理機能を再び有効化する。このため、目標操舵角θｓ ＊の絶対値は、変化量ガード機能の実行を通じて再び最終的な目標操舵角θｓ ＊（ここでは、θｓ ＊＝０°）へ向けて徐々に減少し始める。やがて、操舵角θｓの絶対値は、最終的な目標操舵角θｓ ＊に至る。すなわち、ステアリングホイール１１の回転位置は、転舵輪１２，１２の転舵位置に対応した位置に至る。
【0063】
このように、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理を実行している場合に想定される運転者による介入操舵には様々な介入パターン（保舵、正逆方向へ向けた操舵）が存在するところ、それら介入パターンのいずれに対しても目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えて拡大することがない。このため、反力制御部２７によるステアリングホイールの回転位置の調節処理の実行中に運転者によって行われていた介入操舵が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することはない。
【0064】
ちなみに、自動回転するステアリングホイール１１が運転者の身体または何らかの物品に接触することによってステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合についても、運転者により介入操舵が行われた場合と同様に、目標操舵角θｓ
＊に対する制限処理が行われる。このため、ステアリングホイール１１の回転位置を自動調節する調節処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合において、その阻害された状態が解除されたとき、ステアリングホイール１１が急激に回転することが抑制される。したがって、ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感を軽減することができる。
【0065】
＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ステアリングホイール１１の回転位置を自動調節する調節処理の実行中において、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、目標操舵角θｓ ＊に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えないように目標操舵角θｓ ＊の値が制限される。設定値αは、目標操舵角に対する操舵角の差が拡大することを抑制する観点、すなわちステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたときに操舵角θｓが急激に変化することを抑える観点に基づき設定される。このため、反力制御部２７によるステアリングホイールの回転位置の調節処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することが抑制される。ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感が軽減される。
したがって、第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ステアリングホイール１１の回転位置を自動調節する調節処理の実行中において、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、目標操舵角θｓ ＊に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えないように目標操舵角θｓ ＊の値が制限される。設定値αは、目標操舵角に対する操舵角の差が拡大することを抑制する観点、すなわちステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたときに操舵角θｓが急激に変化することを抑える観点に基づき設定される。このため、反力制御部２７によるステアリングホイールの回転位置の調節処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、その阻害された状態が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することが抑制される。ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感が軽減される。
【0066】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、操舵装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１および図２に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。また、本実施の形態は、先の第１の実施の形態と組み合わせて実施してもよい。
つぎに、操舵装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１および図２に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。また、本実施の形態は、先の第１の実施の形態と組み合わせて実施してもよい。
【0067】
図４に示すように、反力ユニット２０は、ストッパ機構４０を有している。ストッパ機構４０は、ステアリングホイール１１の操舵角θｓに限界を設けるためのものである。ストッパ機構４０は、ステアリングホイール１１の１回転（３６０°）を超える回転を規制する。ちなみに、図４はステアリングホイール１１をその裏面側から見た図である。
【0068】
ストッパ機構４０は、第１の規制部材４１、および第２の規制部材４２を有している。
第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１を車体に支持するステアリングコラム４３に固定されている。第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１の半径方向に沿って延びている。第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１の回転方向において互いに反対側に位置する第１の規制面４１ａおよび第２の規制面４１ｂを有している。第１の規制面４１ａおよび第２の規制面４１ｂは、ステアリングシャフト２１の半径方向においてステアリングシャフト２１に近づくほど互いに近接するように傾斜している。第１の規制部材４１は、ステアリングホイール１１の中立位置に対応して設けられる。
第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１を車体に支持するステアリングコラム４３に固定されている。第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１の半径方向に沿って延びている。第１の規制部材４１は、ステアリングシャフト２１の回転方向において互いに反対側に位置する第１の規制面４１ａおよび第２の規制面４１ｂを有している。第１の規制面４１ａおよび第２の規制面４１ｂは、ステアリングシャフト２１の半径方向においてステアリングシャフト２１に近づくほど互いに近接するように傾斜している。第１の規制部材４１は、ステアリングホイール１１の中立位置に対応して設けられる。
【0069】
第２の規制部材４２は、ステアリングシャフト２１の外周面に固定されている。第２の規制部材４２は、ステアリングシャフト２１におけるステアリングホイール１１側の端部の近傍に位置している。第２の規制部材４２は、ステアリングシャフト２１の回転中心軸に直交する方向に沿って延びている。第２の規制部材４２は、ステアリングシャフト２１の回転方向において第１の規制部材４１に当接可能とされている。したがって、ステアリングホイール１１は、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第１の規制面４１ａに当接する第１の規制位置と、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第２の規制面４１ｂに当接する第２の規制位置との間を移動する。
【0070】
第１の規制面４１ａと第２の規制面４１ｂとのなす角度がたとえば２０°に設定されている場合、第２の規制部材４２は、ステアリングホイール１１の中立位置を起点として、ステアリングホイール１１が右操舵方向へ向けて１７０°だけ回転するタイミングで第１の規制部材４１の第１の規制面４１ａに当接する。第２の規制部材４２は、ステアリングホイール１１の中立位置を起点として、ステアリングホイール１１が左操舵方向へ向けて１７０°だけ回転するタイミングで第１の規制部材４１の第２の規制面４１ｂに当接する。すなわち、ステアリングホイール１１の操作範囲は、ステアリングホイール１１の中立位置を基準として±１７０°、トータルとして３４０°の範囲に制限される。
【0071】
ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係は、定められた舵角比に応じた位置関係に維持される。たとえば、ステアリングホイール１１がその操作範囲の全域にわたって操作されたとき、転舵輪１２，１２もその転舵範囲の全域にわたって転舵する。ここでは、ステアリングホイール１１の操作範囲が３６０°未満の範囲に制限されているため、ステアリングホイール１１を１回転させることなく転舵輪１２，１２をその転舵範囲の全域にわたって転舵させることが可能である。すなわち、ステアリングホイール１１の持ち替え操作を行う必要がない。
【0072】
ここで、操舵装置１０では、ステアリングホイール１１の操舵角θｓに基づき転舵モータ３２が制御される。また、操舵装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵角θｓに限界を設けるためのストッパ機構４０を有している。このため、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係を所定の舵角比に応じた位置関係に維持するためには、ステアリングホイール１１の操舵中立位置と転舵輪１２，１２の転舵中立位置とを一致させたうえで動作させる必要がある。
【0073】
ところが、たとえばバッテリの交換作業を行う場合、車両からバッテリが取り外されたとき、反力制御部２７に電力が供給されなくなる。このため、反力制御部２７に記憶されていた舵角中点情報が消失する。これにより、ステアリングホイール１１と転舵輪１２，１２との位置関係を所定の舵角比に応じた位置関係に維持することが困難となるおそれがある。そこで、反力制御部２７は、新たにバッテリが取り付けられた後、初めて車両の電源がオンされたとき、改めて舵角中点情報を設定する。
【0074】
反力制御部２７は、ステアリングホイール１１の回転位置を調節する調節処理の実行を通じて、舵角中点情報を得る。すなわち、反力制御部２７は、まず、車両の電源がオンされた時点の反力モータ２２の回転角θａに基づきステアリングホイール１１の初期位置として現在の操舵角θｓを演算し、この演算される操舵角θｓを一時的に記憶する。
【0075】
つぎに、反力制御部２７は、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第１の規制面４１ａに当接する位置までステアリングホイール１１を右回転させるべく、ステアリングホイール１１の初期位置として記憶されている操舵角θｓを基準として第１の目標操舵角を設定する。反力制御部２７は、操舵角フィードバック制御の実行を通じて、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第１の規制面４１ａに当接したときの操舵角θｓを第１のエンド角として一時的に記憶する。
【0076】
つぎに、反力制御部２７は、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第２の規制面４１ｂに当接する位置までステアリングホイール１１を左回転させるべく、ステアリングホイール１１の初期位置として記憶されている操舵角θｓを基準として第２の目標操舵角を設定する。反力制御部２７は、操舵角フィードバック制御の実行を通じて、第２の規制部材４２が第１の規制部材４１の第２の規制面４１ｂに当接したときの操舵角θｓを第２のエンド角として一時的に記憶する。
【0077】
そして、反力制御部２７は、第１のエンド角と第２のエンド角との和の２分の１の値を操舵角θｓの中点として演算する。この演算される操舵角θｓの中点は、ステアリングホイール１１が操舵中立位置に位置するときの反力モータ２２の回転角θａであるモータ中点に対応する。反力制御部２７は、これら演算される操舵角θｓの中点およびモータ中点を舵角中点情報として記憶する。以上で、舵角中点の設定処理が完了となる。
【0078】
この後、反力制御部２７は、ステアリングホイール１１を操舵角θｓの真の中点に対応する位置へ回転させるべく、舵角中点情報として記憶された操舵角θｓの中点の値を第３の目標操舵角として設定する。反力制御部２７は、操舵角フィードバック制御の実行を通じて、操舵角θｓが第３の目標操舵角に一致する位置までステアリングホイール１１を回転させる。これにより、ステアリングホイール１１の回転位置は、操舵角θｓの真の中点に対応した位置に至る。以上で、舵角中点情報を得る際におけるステアリングホイール１１の回転位置の調節処理が完了となる。
【0079】
ところが、舵角中点の自動設定機能を有する操舵装置１０においては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、舵角中点の設定処理の実行中、運転者がステアリングホイール１１を把持したり、自動回転するステアリングホイール１１が運転者の身体または物品に接触したりすることが想定される。この場合、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されることによって、目標操舵角θｓ
＊は変化量ガード機能を通じて最終的な目標操舵角θｓ
＊へ向けて徐々に変化するものの実際の操舵角θｓは変化しない。このため、ステアリングホイール１１の目標操舵角θｓ
＊と実際の操舵角θｓとの差が拡大するおそれがある。したがって、運転者がステアリングホイール１１から手を放すなど、ステアリングホイール１１の自動回転を阻害する要因が解除されたとき、ステアリングホイール１１が目標操舵角θｓ
＊へ向けて急回転し、このステアリングホイール１１の急回転に対して運転者が違和感を覚えることが懸念される。
【0080】
そこで本実施の形態では、舵角中点の設定処理を実行する場合、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されたとき、先の第１の実施の形態においてステアリングホイール１１の回転位置の調節処理を実行する場合と同様にして、目標操舵角θｓ
＊の変化範囲を制限することによって目標操舵角θｓ
＊に対する操舵角θｓの差の値が拡大することを抑制する。
【0081】
反力制御部２７は、第２の規制部材４２を第１の規制部材４１の第１の規制面４１ａに当接させるべくステアリングホイール１１の操舵角θｓを第1の目標操舵角に一致させる操舵角フィードバック制御を実行している場合、たとえば運転者によって介入操舵が行われるとき、つぎの処理を実行する。すなわち、反力制御部２７は、運転者によって介入操舵が行われている期間、変化量ガード機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として目標操舵角θｓ
＊に対する上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを設定する。目標操舵角演算部５１により演算される目標操舵角θｓ
＊の変化範囲は、上限値θＵＬおよび下限値θＬＬにより制限される。
【0082】
また、反力制御部２７は、第２の規制部材４２を第１の規制部材４１の第２の規制面４１ｂに当接させるべくステアリングホイール１１の操舵角θｓを第２の目標操舵角に一致させる操舵角フィードバック制御を実行している場合においても、たとえば運転者によって介入操舵が行われるとき、つぎの処理を実行する。すなわち、反力制御部２７は、運転者によって介入操舵が行われている期間、変化量ガード機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として目標操舵角θｓ
＊に対する上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを設定する。
【0083】
また、反力制御部２７は、ステアリングホイール１１を操舵角θｓの真の中点に対応する位置へ回転させるべく操舵角θｓを第３の目標操舵角に一致させる操舵角フィードバック制御を実行している場合においても、たとえば運転者によって介入操舵が行われるとき、つぎの処理を実行する。すなわち、反力制御部２７は、たとえば運転者によって介入操舵が行われている期間、変化量ガード機能を無効化するとともに、その時々の操舵角θｓを基準として目標操舵角θｓ
＊に対する上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを設定する。
【0084】
このように、舵角中点の設定処理の実行中に想定される運転者による介入操舵には様々な介入パターン（保舵、正逆方向へ向けた操舵）が存在するところ、それらパターンのいずれに対しても目標操舵角θｓ
＊（ここでは、第１の目標操舵角、第２の目標操舵角および第３の目標操舵角）に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えて拡大することがない。このため、舵角中点の設定処理の実行中に運転者によって介入操舵が行われた場合、その介入操舵が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することが抑制される。
【0085】
ちなみに、自動回転するステアリングホイール１１が運転者の身体または何らかの物品に接触することによってステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合についても、運転者により介入操舵が行われた場合と同様に、目標操舵角θｓ
＊（ここでは、第１の目標操舵角、第２の目標操舵角および第３の目標操舵角）に対する制限処理が行われる。このため、舵角中点の設定処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合において、その阻害された状態が解除されたときであれ、ステアリングホイール１１が急激に回転することが抑制される。したがって、ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感を軽減することができる。
【0086】
したがって、第２の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（２）舵角中点の設定処理の実行中において、たとえば運転者による介入操舵が行われることによってステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、目標操舵角θｓ ＊（ここでは、第１の目標操舵角、第２の目標操舵角および第３の目標操舵角）に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えないように目標操舵角θｓ ＊の値が制限される。設定値αは、操舵角θｓの急激な変化を抑える観点に基づき設定される。このため、反力制御部２７による舵角中点の設定処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合において、その阻害された状態が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することが抑制される。ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感が軽減される。
（２）舵角中点の設定処理の実行中において、たとえば運転者による介入操舵が行われることによってステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、目標操舵角θｓ ＊（ここでは、第１の目標操舵角、第２の目標操舵角および第３の目標操舵角）に対する操舵角θｓの差の絶対値が設定値αを超えないように目標操舵角θｓ ＊の値が制限される。設定値αは、操舵角θｓの急激な変化を抑える観点に基づき設定される。このため、反力制御部２７による舵角中点の設定処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合において、その阻害された状態が解除されたとき、ステアリングホイール１１の回転位置が急激に変化することが抑制される。ステアリングホイール１１の意図しない挙動が抑えられることにより、運転者の違和感が軽減される。
【0087】
＜第３の実施の形態＞
つぎに、操舵装置を具体化した第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１に示される第１の実施の形態と同様の構成を有し、反力制御部２７の構成の点で第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態は、先の第２の実施の形態と組み合わせて実施してもよい。
つぎに、操舵装置を具体化した第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１に示される第１の実施の形態と同様の構成を有し、反力制御部２７の構成の点で第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態は、先の第２の実施の形態と組み合わせて実施してもよい。
【0088】
図５に示すように、反力制御部２７は、第１の制御部２７ａ、第２の制御部２７ｂ、スイッチ２７ｃ、通電制御部２７ｄ、およびフラグ設定回路２７ｅを有している。
第１の制御部２７ａは、反力モータ２２の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる通常の反力制御を実行する部分である。第１の制御部２７ａは、目標操舵反力演算部６１、軸力演算部６２および減算器６３を有している。
第１の制御部２７ａは、反力モータ２２の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる通常の反力制御を実行する部分である。第１の制御部２７ａは、目標操舵反力演算部６１、軸力演算部６２および減算器６３を有している。
【0089】
目標操舵反力演算部６１は、操舵トルクＴｈに基づき目標操舵反力Ｔ１＊を演算する。目標操舵反力Ｔ１＊は、反力モータ２２を通じて発生させるべき操舵反力の目標値である。目標操舵反力演算部６１は、操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値の目標操舵反力Ｔ１＊を演算する。
【0090】
軸力演算部６２は、たとえばピニオンシャフト３４の回転角θｐおよび転舵モータ３２の電流Ｉｂの値のうち少なくとも一方の値に基づき転舵輪１２，１２を通じて転舵シャフト３１に作用する軸力を演算し、この演算される軸力をトルクに換算したトルク換算値（すなわち、軸力に応じた操舵反力）Ｔ２＊を演算する。
【0091】
減算器６３は、目標操舵反力演算部６１により演算される目標操舵反力Ｔ１＊から軸力演算部６２により演算されるトルク換算値Ｔ２＊を減算することにより、操舵反力指令値Ｔ３＊を演算する。
【0092】
第２の制御部２７ｂは、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理を実行する部分である。ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理とは、第１の実施の形態におけるステアリングホイール１１の回転位置を自動調節する調節処理、あるいは第２の実施の形態の舵角中点の設定処理をいう。第２の制御部２７ｂは、目標操舵角演算部７１、ガード設定部７２、ガード処理部７３、操舵角フィードバック制御部７４、操舵角演算部７５および判定部７６を有している。
【0093】
操舵角演算部７５は、ピニオンシャフト３４の回転角θｐおよび舵角比に基づき、ピニオンシャフト３４の回転角θｐに対応する操舵角θｓを演算する。
目標操舵角演算部７１、ガード設定部７２、ガード処理部７３、操舵角フィードバック制御部７４、および判定部７６は、基本的には先の図２に示される第１の実施の形態の目標操舵角演算部５１、ガード設定部５２、ガード処理部５３、操舵角フィードバック制御部５４、および判定部５６と同様の機能を有している。ただし、目標操舵角演算部７１は、操舵角演算部７５により演算される操舵角θｓに基づき目標操舵角θｓ ＊を演算する。操舵角フィードバック制御部７４は、ガード処理部７３を経た目標操舵角θｓ ＊と、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓとを取り込み、この取り込まれる操舵角θｓを目標操舵角θｓ ＊に追従させるべく操舵角θｓのフィードバック制御を通じて操舵反力指令値Ｔ４＊を演算する。
目標操舵角演算部７１、ガード設定部７２、ガード処理部７３、操舵角フィードバック制御部７４、および判定部７６は、基本的には先の図２に示される第１の実施の形態の目標操舵角演算部５１、ガード設定部５２、ガード処理部５３、操舵角フィードバック制御部５４、および判定部５６と同様の機能を有している。ただし、目標操舵角演算部７１は、操舵角演算部７５により演算される操舵角θｓに基づき目標操舵角θｓ ＊を演算する。操舵角フィードバック制御部７４は、ガード処理部７３を経た目標操舵角θｓ ＊と、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓとを取り込み、この取り込まれる操舵角θｓを目標操舵角θｓ ＊に追従させるべく操舵角θｓのフィードバック制御を通じて操舵反力指令値Ｔ４＊を演算する。
【0094】
スイッチ２７ｃは、データ入力として、第１の制御部２７ａにより演算される操舵反力指令値Ｔ３＊、および第２の制御部２７ｂにより演算される操舵反力指令値Ｔ４＊を取り込む。また、スイッチ２７ｃは、制御入力として、フラグ設定回路２７ｅにより設定されるフラグＦを取り込む。フラグ設定回路２７ｅは、車両の電源がオンされた際、ステアリングホイール１１の位置調節が必要である場合であってその位置調節が完了していないとき、フラグＦの値を「０」にセットする。フラグ設定回路２７ｅは、車両の電源がオンされた際、ステアリングホイール１１の位置調節が必要である場合であってその位置調節が完了したとき、あるいはステアリングホイール１１の位置調節が不要であるとき、フラグＦの値を「１」にセットする。
【0095】
スイッチ２７ｃは、フラグＦの値に基づき、第１の制御部２７ａにより演算される操舵反力指令値Ｔ３＊、および第２の制御部２７ｂにより演算される操舵反力指令値Ｔ４＊のうちいずれか一方を最終的な操舵反力指令値Ｔ５＊として選択する。スイッチ２７ｃは、フラグＦの値が「０」であるとき、第２の制御部２７ｂにより演算される操舵反力指令値Ｔ４＊を最終的な操舵反力指令値Ｔ５＊として選択する。スイッチ２７ｃは、フラグＦの値が「１」であるとき、第１の制御部２７ａにより演算される操舵反力指令値Ｔ３＊を最終的な操舵反力指令値Ｔ５＊として選択する。
【0096】
通電制御部２７ｄは、スイッチ２７ｃにより選択される最終的な操舵反力指令値Ｔ５＊に応じた電力を反力モータ２２へ供給する。
したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）あるいは第２の実施の形態の（２）に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）あるいは第２の実施の形態の（２）に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【0097】
（３）ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理が実行完了しているかどうかに基づき、第１の制御部２７ａによる通常の反力制御と、ステアリングホイール１１の回転位置を調節するための制御とが切り替えられる。このため、通常の反力制御と、ステアリングホイール１１の回転位置を調節するための制御とが互いに干渉することを抑制することができる。
【0098】
＜他の実施の形態＞
なお、第１～第３の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第２の実施の形態では、バッテリの交換後、最初に車両の電源がオンされたときに舵角中点の設定処理を実行するようにしたが、たとえばバッテリの交換作業の有無にかかわらず、車両の電源がオンされる度に舵角中点の設定処理を実行するようにしてもよい。
なお、第１～第３の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第２の実施の形態では、バッテリの交換後、最初に車両の電源がオンされたときに舵角中点の設定処理を実行するようにしたが、たとえばバッテリの交換作業の有無にかかわらず、車両の電源がオンされる度に舵角中点の設定処理を実行するようにしてもよい。
【0099】
・第２の実施の形態では、ステアリングホイール１１の中立位置に対応する操舵角θｓの中点θｓ０を反力ユニット２０の動作の基準点としたが、転舵輪１２の転舵角θｗと対応付けることができるのであれば、ステアリングホイール１１の中立位置から外れた位置に対応する操舵角θｓを反力ユニット２０の動作の基準点としてもよい。
【0100】
・図１に二点鎖線で示すように、第１～第３の実施の形態において、たとえば車室内に報知装置２８が設けられる場合、反力制御部２７は、報知装置２８を通じて、ステアリングホイール１１の位置調節の実行開始および実行完了、ならびに舵角中点の設定処理の実行開始および実行終了を報知するようにしてもよい。報知装置２８による報知動作としては、たとえば文字によるメッセージを表示させたり、音声によるメッセージを発したりすることが挙げられる。このようにすれば、運転者は、ステアリングホイール１１が自動回転すること、および自動回転しているステアリングホイール１１が自動停止することを認識することができるため、運転者に与える違和感が軽減される。
【0101】
・第１～第３の実施の形態では、反力モータ２２の回転角θａに基づき演算される操舵角θｓを使用したが、操舵装置１０として操舵角センサを有する構成が採用される場合、この操舵角センサを通じて検出される操舵角θｓを使用してもよい。
・第１～第３の実施の形態において、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる角度差しきい値θｔｈは、目標操舵角に対する上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを演算する際に使用される設定値α（先の式（Ｃ１），（Ｃ２）を参照）と同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。
・第１～第３の実施の形態において、ステアリングホイール１１の自動回転が阻害されているかどうかを判定する際の基準となる角度差しきい値θｔｈは、目標操舵角に対する上限値θＵＬおよび下限値θＬＬを演算する際に使用される設定値α（先の式（Ｃ１），（Ｃ２）を参照）と同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。
【0102】
・第１～第３の実施の形態において、舵角比は製品仕様などに応じて適宜の値に設定される。舵角比は、たとえば「θｓ：θｗ＝１：１」でもよいし「θｓ：θｗ＝１：３」でもよい。たとえば舵角比が「θｓ：θｗ＝１：３」の場合、操舵角θｓが１０°だけずれているとき、転舵角θｗにして３０°だけずれていることになる。このため、操舵角θｓと転舵角θｗとを正しく同期することがより望まれる。
【0103】
・第１～第３の実施の形態において、製品仕様などによっては、反力制御部２７として変化量ガード機能を割愛した構成を採用してもよい。この構成が採用される場合、ステアリングホイール１１の回転位置の調節処理の実行中、あるいは舵角中点の設定処理の実行中にステアリングホイール１１の自動回転が阻害された場合、変化量ガード機能を無効にする処理も割愛される。
【0104】
・第１～第３の実施の形態において、反力制御部２７および転舵制御部３６を単一の制御装置として構成してもよい。
・第１～第３の実施の形態において、車両の電源は、たとえばアクセサリ電源（ＡＣＣ電源）あるいはイグニッション電源（ＩＧ電源）を含んでいてもよい。
・第１～第３の実施の形態において、車両の電源は、たとえばアクセサリ電源（ＡＣＣ電源）あるいはイグニッション電源（ＩＧ電源）を含んでいてもよい。
【0105】
・第１～第３の実施の形態では、車両の操舵装置１０として、ステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達が分離されたいわゆるリンクレス構造を採用した例を挙げたが、クラッチによりステアリングシャフト２１と転舵輪１２との間の動力伝達を分離可能とした構造を採用してもよい。クラッチが切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が切断される。クラッチが接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１２との間の動力伝達が連結される。
【0106】
・第２の実施の形態は、ステアリングシャフト２１と転舵シャフト３１との間がたとえばラックアンドピニオンを介して連結された電動パワーステアリング装置に適用してもよい。この場合、反力モータ２２は、ステアリングホイール１１の操作を補助するための力であるアシスト力の発生源となる。
【符号の説明】
【0107】
１０…操舵装置
１１…ステアリングホイール
１２…転舵輪
２１…ステアリングシャフト
２２…反力モータ（モータ）
２７…反力制御部（制御装置）
４０…ストッパ機構
１１…ステアリングホイール
１２…転舵輪
２１…ステアリングシャフト
２２…反力モータ（モータ）
２７…反力制御部（制御装置）
４０…ストッパ機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
