(57)【要約】【課題】操舵機構に対してより適切な駆動力を付与することができる操舵制御装置を提供する。【解決手段】制御装置の反力制御部は操舵状態に応じて演算される操舵反力指令値Ｔ＊に基づき反力モータを制御する。反力制御部はトルクフィードバック制御部７２、舵角フィードバック制御部７５、制御マネージャ９１、調停処理部７６を有している。トルクフィードバック制御部７２は操舵トルクＴｈのフィードバック制御を通じて第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を演算する。舵角フィードバック制御部７５は舵角θｓのフィードバック制御を通じて第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を演算する。制御マネージャ９１は外部からの配分指令Ｓｒに応じて２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａを演算する。調停処理部７６は、配分比率ＤＲｍを第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に乗じた値と、配分比率ＤＲａを第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に乗じた値とを合算することにより操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵機構に付与される駆動力の発生源であるモータを操舵状態に応じて演算される指令値に基づき制御する制御部を有する操舵制御装置であって、
前記制御部は、
操舵状態に応じて前記指令値に反映される第１の指令値を演算する第１の演算部と、
操舵状態に応じて前記指令値に反映される第２の指令値を演算する第２の演算部と、
車両の操舵状態を指示する外部指令に応じて前記第１の指令値に対する第１の配分比率および前記第２の指令値に対する第２の配分比率を演算する第３の演算部と、
前記第１の配分比率を前記第１の指令値に乗じた値と前記第２の配分比率を前記第２の指令値に乗じた値とを合算することにより前記指令値を演算する第４の演算部と、を有している操舵制御装置。
【請求項２】
前記第３の演算部により演算される前記第１の配分比率の値が変更されるとき、変更前の前記第１の配分比率から変更後の前記第１の配分比率へ向けて徐々に変化させる第１の徐変処理部と、
前記第３の演算部により演算される前記第２の配分比率の値が変更されるとき、変更前の前記第２の配分比率から変更後の前記第２の配分比率へ向けて徐々に変化させる第２の徐変処理部と、を有している請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項３】
前記外部指令は、車載される上位制御装置が操舵制御に介入する際に生成する配分指令を含む請求項１または請求項２に記載の操舵制御装置。
【請求項４】
前記第１の演算部は車載される第１のセンサを通じて検出される第１の操舵状態に基づき前記第１の指令値を演算する一方、前記第２の演算部は車載される第２のセンサを通じて検出される第２の操舵状態に基づき前記第２の指令値を演算することを前提として、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの異常を検出する異常検出部を備え、
前記外部指令は、前記異常検出部により生成される異常検出信号を含む請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
【請求項５】
前記第３の演算部は、
前記異常検出部を通じて前記第１のセンサおよび前記第２のセンサのいずれか一方の異常が検出されるとき、
異常が検出されたセンサの使用を通じて得られる前記第１の指令値および前記第２の指令値のいずれか一方に対する配分比率を減少させる一方、
異常が検出されないセンサの使用を通じて得られる前記第１の指令値および前記第２の指令値のいずれか他方に対する配分比率を増加させる請求項４に記載の操舵制御装置。
【請求項６】
前記モータが複数系統の巻線群を有することを前提として、
前記複数系統の巻線群に対する給電を系統ごとに独立して制御する系統数と同数の前記制御部と、
前記制御部を含む複数の給電系統の異常を系統ごとに独立して検出する異常検出部と、を備え、
前記外部指令は、前記異常検出部により生成される異常検出信号を含む請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
【請求項７】
前記異常検出部を通じて前記複数の給電系統のうちいずれか１つの給電系統の異常が検出されるとき、
異常系統の前記制御部は、異常である自己系統の巻線群に対する前記指令値に反映させる前記第１の指令値および前記第２の指令値に対する配分比率をそれぞれ減少させる一方、
正常系統の前記制御部は、正常である自己系統の巻線群に対する前記指令値に反映させる前記第１の指令値および前記第２の指令値に対する配分比率をそれぞれ増加させる請求項６に記載の操舵制御装置。
【請求項８】
前記操舵機構は、ステアリングホイールの操作に連動して回転するとともに、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を備え、
前記モータは、前記ステアリングシャフトに付与される前記駆動力として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反力モータである請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
【請求項９】
前記操舵機構は、ステアリングホイールの操作に連動して回転するシャフトおよび前記シャフトの回転に連動して転舵輪を転舵させる転舵シャフトを備え、
前記モータは、前記シャフトまたは前記転舵シャフトに付与される前記駆動力として操舵方向と同方向のトルクである操舵補助力を発生させるアシストモータである請求項１〜請求項７のうちいずれか一項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】
従来、車両の操舵機構に対してモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）が存在する。たとえば特許文献１に記載のＥＰＳの制御装置は、所定の切換契機に従って、モータの制御方式をトルク制御方式と回転角制御方式との間で切り換える。トルク制御方式とは、モータの出力トルクを制御する制御方式をいう。回転角制御方式とは、モータの回転角を制御する制御方式をいう。
【０００３】
たとえば制御装置は、自己の動作モードを手動操舵モードから自動操舵モードへ切り換えるとき、モータの制御方式をトルク制御方式から回転角制御方式へ切り換える。これは、自動操舵が行われるとき、運転者は基本的にはステアリングホイールの操舵を行わないことによる。また、制御装置は、自己の動作モードを自動操舵モードから手動操舵モードへ切り換えるとき、モータの制御方式を回転角制御方式からトルク制御方式へ切り換える。
【０００４】
制御装置は、自己の動作モードを自動操舵モードから手動操舵モードへ切り換えるとき、モータに対する電流指令値を回転角制御方式に基づく第１の指令値からトルク制御方式に基づく第２の指令値へ向けて徐々に変化させる。これにより、制御装置の動作モードが自動操舵モードから手動操舵モードへ切り替わるとき、モータに対する電流指令値が急激に変化することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７８８１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の制御装置は、モータへ供給する電流の指令値として、基本的には自己の動作モードに応じて、回転角制御方式に基づく第１の指令値、およびトルク制御方式に基づく第２の指令値のいずれか一方を使用する。このため、操舵機構に付与されるモータのトルクも第１の指令値および第２の指令値のいずれか一方に基づくものとなる。
【０００７】
近年では、グローバルに多様化するニーズに対応することが求められている。ＥＰＳの制御装置においても、製品仕様あるいは将来の仕様変更などに応じて柔軟に対応することが要求される。このため、ＥＰＳの制御装置には、製品仕様に応じたより適切なアシスト力を発生させるために、たとえばモータのトルクを調整する余地を広げることが求められる。
【０００８】
なお、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の制御装置にも、ＥＰＳの制御装置と同様の課題が存在する。
本発明の目的は、操舵機構に対してより適切な駆動力を付与することが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】
【０００９】
上記目的を達成し得る操舵制御装置は、車両の操舵機構に付与される駆動力の発生源であるモータを操舵状態に応じて演算される指令値に基づき制御する制御部を有している。前記制御部は、操舵状態に応じて前記指令値に反映される第１の指令値を演算する第１の演算部と、操舵状態に応じて前記指令値に反映される第２の指令値を演算する第２の演算部と、車両の操舵状態を指示する外部指令に応じて前記第１の指令値に対する第１の配分比率および前記第２の指令値に対する第２の配分比率を演算する第３の演算部と、前記第１の配分比率を前記第１の指令値に乗じた値と前記第２の配分比率を前記第２の指令値に乗じた値とを合算することにより前記指令値を演算する第４の演算部と、を有している。
【００１０】
この構成によれば、第３の演算部によって演算される第１の配分比率および第２の配分比率に応じて、指令値に占める第１の指令値および第２の指令値の割合を変更することが可能である。指令値に占める第１の指令値および第２の指令値の割合が変われば、これら第１の指令値および第２の指令値に基づく指令値も変化する。このため、車両の操舵状態に応じて、モータのトルクを調整する余地が広がる。また、第１の配分比率および第２の配分比率の設定如何で、車両の操舵機構に対してより適切な駆動力を付与することが可能となる。
【００１１】
上記の操舵制御装置において、前記第３の演算部により演算される前記第１の配分比率の値が変更されるとき、変更前の前記第１の配分比率から変更後の前記第１の配分比率へ向けて徐々に変化させる第１の徐変処理部と、前記第３の演算部により演算される前記第２の配分比率の値が変更されるとき、変更前の前記第２の配分比率から変更後の前記第２の配分比率へ向けて徐々に変化させる第２の徐変処理部と、を有していることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１の配分比率および第２の配分比率が変更されたとき、指令値の急変が抑えられる。指令値の急変に伴う違和感が抑えられる。
上記の操舵制御装置において、前記外部指令は、車載される上位制御装置が操舵制御に介入する際に生成する配分指令を含んでいてもよい。
【００１３】
上位制御装置が操舵制御に介入するときとしないときとで、モータが発生する駆動力に対する要求が異なることがある。この点、上記の構成によれば、上位制御装置が生成する配分指令に基づき、第１の指令値および第２の指令値の配分比率がそれぞれ設定されることにより、上位制御装置が操舵制御に介入するときとしないときとで指令値に反映させる最終的な第１の指令値および第２の指令値の値が変わる。すなわち、上位制御装置が操舵制御に介入するとき、モータが発生する駆動力は配分指令に応じて変更される。したがって、上位制御装置による操舵制御への介入に対して適切に対応することができる。
【００１４】
上記の操舵制御装置において、前記第１の演算部は車載される第１のセンサを通じて検出される第１の操舵状態に基づき前記第１の指令値を演算する一方、前記第２の演算部は車載される第２のセンサを通じて検出される第２の操舵状態に基づき前記第２の指令値を演算することを前提として、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの異常を検出する異常検出部を備えていてもよい。この場合、前記外部指令は、前記異常検出部により生成される異常検出信号を含んでいてもよい。
【００１５】
第１のセンサまたは第２のセンサに異常が発生したときとしないときとで、モータが発生する駆動力に対する要求が異なることがある。この点、上記の構成によれば、異常検出部が生成する異常検出信号に基づき、第１の指令値および第２の指令値の配分比率がそれぞれ設定されることにより、第１のセンサまたは第２のセンサに異常が発生したときとしないときとで指令値に反映させる最終的な第１の指令値および第２の指令値の値が変わる。すなわち、第１のセンサまたは第２のセンサに異常が発生したとき、モータが発生する駆動力は配分比率に応じて変更される。したがって、第１のセンサまたは第２のセンサの異常に対して適切に対応することができる。
【００１６】
上記の操舵制御装置において、前記第３の演算部は、前記異常検出部を通じて前記第１のセンサおよび前記第２のセンサのいずれか一方の異常が検出されるとき、異常が検出されたセンサの使用を通じて得られる前記第１の指令値および前記第２の指令値のいずれか一方に対する配分比率を減少させる一方、異常が検出されないセンサの使用を通じて得られる前記第１の指令値および前記第２の指令値のいずれか他方に対する配分比率を増加させることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、異常が検出されたセンサの使用を通じて得られる第１の指令値または第２の指令値が最終的な指令値に反映される度合いが減少する。このため、センサの異常がモータのトルクに及ぼす影響を減らすことができる。また、異常が検出されたセンサの使用を通じて得られる第１の指令値および第２の指令値のいずれか一方は減少するものの、異常が検出されないセンサの使用を通じて得られる第１の指令値および第２の指令値のいずれか他方は増加する。このため、トータルとしての指令値、すなわちモータ全体として発生するトルクが著しく減少することが抑制される。
【００１８】
上記の操舵制御装置において、前記モータが複数系統の巻線群を有することを前提として、前記複数系統の巻線群に対する給電を系統ごとに独立して制御する系統数と同数の前記制御部と、前記制御部を含む複数の給電系統の異常を系統ごとに独立して検出する異常検出部と、を備えていてもよい。この場合、前記外部指令は、前記異常検出部により生成される異常検出信号を含んでいてもよい。
【００１９】
複数の給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したときと発生しないときとで、各給電系統の巻線群が発生する駆動力に対する要求が異なることがある。この点、上記の構成によれば、異常検出部が生成する異常検出信号に基づき、系統数と同数の制御部の各々において、第１の指令値および第２の指令値の配分比率がそれぞれ設定される。これにより、複数の給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したときと発生しないときとで、複数系統の巻線群の各々に対する指令値に反映させる最終的な第１の指令値および第２の指令値の値が変わる。すなわち、複数の給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したとき、モータが発生する駆動力は配分指令に応じて変更される。したがって、複数の給電系統のうちいずれか１系統の異常に対して適切に対応することができる。
【００２０】
上記の操舵制御装置において、前記異常検出部を通じて前記複数の給電系統のうちいずれか１つの給電系統の異常が検出されるとき、異常系統の前記制御部は、異常である自己系統の巻線群に対する前記指令値に反映させる前記第１の指令値および前記第２の指令値に対する配分比率をそれぞれ減少させる一方、正常系統の前記制御部は、正常である自己系統の巻線群に対する前記指令値に反映させる前記第１の指令値および前記第２の指令値に対する配分比率をそれぞれ増加させることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、異常系統の巻線群に対する指令値が減少する。このため、異常系統に発生した異常がモータのトルクに及ぼす影響を減らすことができる。また、異常系統の巻線群に対する指令値は減少するものの、正常系統の巻線群に対する指令値は増加する。このため、モータ全体として発生するトルクが著しく減少することが抑制される。
【００２２】
上記の操舵制御装置において、前記操舵機構は、ステアリングホイールの操作に連動して回転するとともに、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を備え、前記モータは、前記ステアリングシャフトに付与される前記駆動力として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反力モータであってもよい。
【００２３】
上記の操舵制御装置において、前記操舵機構は、ステアリングホイールの操作に連動して回転するシャフトおよび前記シャフトの回転に連動して転舵輪を転舵させる転舵シャフトを備え、前記モータは、前記シャフトまたは前記転舵シャフトに付与される前記駆動力として操舵方向と同方向のトルクである操舵補助力を発生させるアシストモータであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の操舵制御装置によれば、操舵機構に対してより適切な駆動力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】操舵制御装置の第１の実施の形態が搭載されるステアバイワイヤ方式の操舵装置の構成図。
【図２】操舵制御装置の第１の実施の形態の制御ブロック図。
【図３】第１の実施の形態における操舵反力指令値演算部の制御ブロック図。
【図４】調停処理部の第１の比較例を示す制御ブロック図。
【図５】調停処理部の第２の比較例を示す制御ブロック図。
【図６】第１の実施の形態における調停処理部の周辺構成を示す制御ブロック図。
【図７】操舵制御装置の第２の実施の形態における調停処理部の周辺構成を示す制御ブロック図。
【図８】操舵制御装置の第３の実施の形態における調停処理部の周辺構成を示す制御ブロック図。
【図９】操舵制御装置の第４の実施の形態の制御ブロック図。
【図１０】第４の実施の形態における調停処理部の周辺構成を示す制御ブロック図。
【図１１】操舵制御装置の第５の実施の形態における操舵反力指令値演算部の制御ブロック図。
【図１２】電動パワーステアリング装置に搭載される操舵制御装置の第６の実施の形態の制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
以下、操舵制御装置をステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用した第１の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１に示すように、車両の操舵装置１０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。ステアリングシャフト１２は操舵機構を構成する。また、操舵装置１０は、車幅方向（図１中の左右方向）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１５，１５を介して左右の転舵輪１６，１６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１６，１６の転舵角θｗが変更される。
【００２８】
＜操舵反力を発生させるための構成：反力ユニット＞
また、操舵装置１０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、回転角センサ３３、およびトルクセンサ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（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。
【００２９】
反力モータ３１は、操舵反力の発生源である。反力モータ３１としてはたとえば三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）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。
【００３０】
回転角センサ３３は反力モータ３１に設けられている。回転角センサ３３は、反力モータ３１の回転角θａを検出する。反力モータ３１の回転角θａは、舵角（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θａ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θａに基づき舵角θｓを求めることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
＜転舵力を発生させるための構成：転舵ユニット＞
また、操舵装置１０は、転舵輪１６，１６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、および回転角センサ４３を有している。
【００３３】
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、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４１（正確には、その回転軸）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は車幅方向（図中の左右方向）に沿って移動する。
【００３４】
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をハウジング（図示略）の内部に支持するためである。すなわち、操舵装置１０に設けられる支持機構（図示略）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。
【００３５】
＜制御装置＞
また、操舵装置１０は、制御装置５０を有している。制御装置５０は、各種のセンサの検出結果に基づき反力モータ３１、および転舵モータ４１を制御する。センサとしては、前述した回転角センサ３３、トルクセンサ３４および回転角センサ４３に加えて、車速センサ５０１がある。車速センサ５０１は、車両に設けられて車両の走行速度である車速Ｖを検出する。
【００３６】
制御装置５０は、反力モータ３１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。制御装置５０は操舵トルクＴｈおよび車速Ｖ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、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖ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。制御装置５０は、実際の舵角θｓを目標操舵角に追従させるべく実行される舵角θｓのフィードバック制御を通じて舵角補正量を演算し、この演算される舵角補正量を目標操舵反力に加算することにより操舵反力指令値を演算する。制御装置５０は、操舵反力指令値に応じた操舵反力を発生させるために必要とされる電流を反力モータ３１へ供給する。
【００３７】
制御装置５０は、転舵モータ４１の駆動制御を通じて転舵輪１６，１６を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。制御装置５０は、回転角センサ４３を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。このピニオン角θｐは、転舵輪１６，１６の転舵角θｗを反映する値である。制御装置５０は、前述した目標操舵角を使用して目標ピニオン角を演算する。そして制御装置５０は、目標ピニオン角と実際のピニオン角θｐ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。
【００３８】
ここで、車両には、安全でより良い運転を実現するために運転者の運転操作を支援する運転支援システム、あるいはシステムが運転を代替する自動運転機能を実現する自動運転システムが搭載されることがある。この場合、車両においては、制御装置５０と他の車載システムの制御装置との協調制御が行われる。協調制御とは、複数種の車載システムの制御装置が互いに連携して車両の動きを制御する技術をいう。車両には、たとえば各種の車載システムの制御装置を統括制御する上位制御装置５００が搭載される。上位制御装置５００は、その時々の車両の状態に基づき最適な制御方法を求め、その求められる制御方法に応じて各種の車載制御装置に対して個別の制御を指令する。
【００３９】
上位制御装置５００は、制御装置５０による操舵制御に介入する。上位制御装置５００は、運転席などに設けられる図示しないスイッチの操作を通じて、自己の運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能をオン（有効）とオフ（無効）との間で切り替える。
【００４０】
上位制御装置５００は、たとえば車両に目標車線上を走行させるための指令値Ｓ＊として付加角度指令値を演算する。付加角度指令値は、その時々の車両の走行状態に応じて、車両を車線に沿って走行させるために必要とされる操舵角の目標値（現在の操舵角に付加すべき角度）である。制御装置５０は、上位制御装置５００により演算される指令値Ｓ＊を使用して反力モータ３１および転舵モータ４１を制御する。
【００４１】
また、上位制御装置５００は、制御装置５０に対する配分指令Ｓｒとしてフラグを生成する。フラグは、運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能がオンであるかオフであるかを示す情報である。上位制御装置５００は、運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能がオンであるときにはフラグの値を「１」に、運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能がオフであるときにはフラグの値を「０」にセットする。なお、配分指令Ｓｒは、車両の操舵状態を指示する外部指令に相当する。
【００４２】
＜制御装置の詳細構成＞
つぎに、制御装置５０について詳細に説明する。
図２に示すように、制御装置５０は、反力制御を実行する反力制御部５０ａ、および転舵制御を実行する転舵制御部５０ｂを有している。
【００４３】
＜反力制御部＞
反力制御部５０ａは、舵角演算部５１、操舵反力指令値演算部５２、および通電制御部５３を有している。
【００４４】
舵角演算部５１は、回転角センサ３３を通じて検出される反力モータ３１の回転角θａに基づきステアリングホイール１１の舵角θｓを演算する。
操舵反力指令値演算部５２は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖおよび舵角θｓに基づき操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。操舵反力指令値演算部５２は、操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、また車速Ｖが遅いほど、より大きな絶対値の操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。ちなみに、操舵反力指令値演算部５２は、操舵反力指令値Ｔ＊を演算する過程でステアリングホイール１１の目標舵角θ＊を演算する。操舵反力指令値演算部５２については、後に詳述する。
【００４５】
通電制御部５３は、操舵反力指令値Ｔ＊に応じた電力を反力モータ３１へ供給する。具体的には、通電制御部５３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。また、通電制御部５３は、反力モータ３１に対する給電経路に設けられた電流センサ５４を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流値Ｉａを検出する。この電流値Ｉａは、反力モータ３１に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部５３は、電流指令値と実際の電流値Ｉａ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（電流Ｉａのフィードバック制御）。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。
【００４６】
＜転舵制御部＞
転舵制御部５０ｂは、ピニオン角演算部６１、ピニオン角フィードバック制御部６２、通電制御部６３を有している。
【００４７】
ピニオン角演算部６１は、回転角センサ４３を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。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１６，１６の転舵角θｗを反映する値である。
【００４８】
ピニオン角フィードバック制御部６２は、操舵反力指令値演算部５２により演算される目標舵角θ＊を目標ピニオン角θｐ＊として取り込む。また、ピニオン角フィードバック制御部６２は、ピニオン角演算部６１により演算される実際のピニオン角θｐを取り込む。ピニオン角フィードバック制御部６２は、実際のピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ＊（ここでは、目標舵角θ＊に等しい。）に追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）を通じてピニオン角指令値Ｔｐ＊を演算する。
【００４９】
通電制御部６３は、ピニオン角指令値Ｔｐ＊に応じた電力を転舵モータ４１へ供給する。具体的には、通電制御部６３は、ピニオン角指令値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。また、通電制御部６３は、転舵モータ４１に対する給電経路に設けられた電流センサ６４を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流値Ｉｂを検出する。この電流値Ｉｂは、転舵モータ４１に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部６３は、電流指令値と実際の電流値Ｉｂ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（電流値Ｉｂのフィードバック制御）。これにより、転舵モータ４１はピニオン角指令値Ｔｐ＊に応じた角度だけ回転する。
【００５０】
＜操舵反力指令値演算部＞
つぎに、操舵反力指令値演算部５２について詳細に説明する。
図３に示すように、操舵反力指令値演算部５２は、加算器７０、目標操舵トルク演算部７１、トルクフィードバック制御部７２、軸力演算部７３、目標舵角演算部７４、舵角フィードバック制御部７５、および調停処理部７６を有している。
【００５１】
加算器７０は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈとトルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊とを加算することにより、ステアリングシャフト１２に印加されるトルクとしての入力トルクＴｉｎ＊を演算する。
【００５２】
目標操舵トルク演算部７１は、加算器７０により演算される入力トルクＴｉｎ＊に基づき目標操舵トルクＴｈ＊を演算する。目標操舵トルクＴｈ＊とは、ステアリングホイール１１に印加すべき操舵トルクＴｈの目標値をいう。目標操舵トルク演算部７１は、入力トルクＴｉｎ＊の絶対値が大きいほど、より大きな絶対値の目標操舵トルクＴｈ＊を演算する。
【００５３】
トルクフィードバック制御部７２は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、および目標操舵トルク演算部７１により演算される目標操舵トルクＴｈ＊を取り込む。トルクフィードバック制御部７２は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊に追従させるべく操舵トルクＴｈのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）を通じて第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を演算する。
【００５４】
軸力演算部７３は、目標舵角演算部７４により演算される目標舵角θ＊を目標ピニオン角θｐ＊として取り込む。また、軸力演算部７３は、電流センサ６４を通じて検出される転舵モータ４１の電流値Ｉｂ、および車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖを取り込む。軸力演算部７３は、目標ピニオン角θｐ＊、転舵モータ４１の電流値Ｉｂ、および車速Ｖに基づき、転舵輪１６，１６を通じて転舵シャフト１４に作用する軸力Ｆａｘを演算する。具体的には、つぎの通りである。
【００５５】
軸力演算部７３は、目標ピニオン角θｐ＊に基づき、転舵輪１６，１６を通じて転舵シャフト１４に作用する軸力の理想値である理想軸力を演算する。軸力演算部７３は、制御装置５０の図示しない記憶装置に格納された理想軸力マップを使用して理想軸力を演算する。理想軸力は、目標ピニオン角θｐ＊（あるいは目標ピニオン角θｐ＊に所定の換算係数を乗算することにより得られる目標転舵角）の絶対値が増大するほど、また車速Ｖが遅いほど、より大きな絶対値に設定される。なお、車速Ｖは必ずしも考慮しなくてもよい。
【００５６】
また、軸力演算部７３は、転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき、転舵シャフト１４に作用する推定軸力を演算する。ここで、転舵モータ４１の電流値Ｉｂは、路面状態（路面摩擦抵抗）に応じた外乱が転舵輪１６に作用することに起因して目標ピニオン角θｐ＊と実際のピニオン角θｐとの間の差が発生することによって変化する。すなわち、転舵モータ４１の電流値Ｉｂには、転舵輪１６，１６に作用する実際の路面反力が反映される。このため、転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき路面状態の影響を反映した軸力を演算することが可能である。推定軸力は、車速Ｖに応じた係数であるゲインを転舵モータ４１の電流値Ｉｂに乗算することにより求められる。
【００５７】
そして、軸力演算部７３は、理想軸力に対する配分比率（ゲイン）、および推定軸力に対する配分比率をそれぞれ個別に設定する。軸力演算部７３は、理想軸力および推定軸力に対してそれぞれ個別に設定される配分比率を乗算した値を合算することにより、軸力Ｆａｘを演算する。配分比率は、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される各種の状態変数に応じて設定される。
【００５８】
目標舵角演算部７４は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、軸力演算部７３により演算される軸力Ｆａｘ、および車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖを取り込む。目標舵角演算部７４は、これら取り込まれる操舵トルクＴｈ、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、軸力Ｆａｘおよび車速Ｖに基づき、ステアリングホイール１１の目標舵角θ＊を演算する。具体的には、つぎの通りである。
【００５９】
目標舵角演算部７４は、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および操舵トルクＴｈの総和である入力トルクＴｉｎ＊から軸力Ｆａｘをトルクに換算したトルク換算値（軸力に応じた操舵反力）を減算することにより、ステアリングホイール１１に対する最終的な入力トルクＴｉｎ＊を求める。目標舵角演算部７４は、最終的な入力トルクＴｉｎ＊から次式（Ａ）で表される理想モデルに基づいて目標舵角θ＊（目標操舵角）を演算する。この理想モデルは、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間が機械的に連結されている操舵装置を前提として、入力トルクＴｉｎ＊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の舵角（操舵角）を予め実験などによりモデル化したものである。
【００６０】
Ｔｉｎ＊＝Ｊθ＊′′＋Ｃθ＊′＋Ｋθ＊  …（Ａ）
ただし、「Ｊ」はステアリングホイール１１およびステアリングシャフト１２の慣性モーメントに対応する慣性係数、「Ｃ」は転舵シャフト１４のハウジングに対する摩擦などに対応する粘性係数（摩擦係数）、「Ｋ」はステアリングホイール１１およびステアリングシャフト１２をそれぞればねとみなしたときのばね係数である。粘性係数Ｃおよび慣性係数Ｊは、車速Ｖに応じた値となる。また、「θ＊′′」は目標舵角θ＊の二階時間微分値、「θ＊′」は目標舵角θ＊の一階時間微分値である。
【００６１】
ちなみに、上位制御装置５００による運転支援制御または自動運転制御の実行を通じて、指令値Ｓ＊として付加角度指令値が演算される場合、指令値Ｓ＊は目標舵角演算部７４により演算される目標舵角θ＊に加算される。この指令値Ｓ＊が加算された最終的な目標舵角θ＊は、軸力演算部７３および舵角フィードバック制御部７５へそれぞれ供給される。
【００６２】
舵角フィードバック制御部７５は、舵角演算部５１により演算される舵角θｓ、および目標舵角演算部７４により演算される目標舵角θ＊を取り込む。舵角フィードバック制御部７５は、舵角演算部５１により演算される実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させるべく舵角θｓのフィードバック制御を通じて第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を演算する。
【００６３】
調停処理部７６は、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、および舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に基づき操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。
【００６４】
＜調停処理部の比較例＞
調停処理部７６は、製品仕様などに応じて様々な構成が採用されるところ、ここではまず比較例として２つの構成を説明する。
【００６５】
図４に示すように、調停処理部７６の第１の比較例は、スイッチ８１を有している。スイッチ８１は、データ入力として、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、および舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を取り込む。また、スイッチ８１は、制御入力として、上位制御装置５００により生成される配分指令Ｓｒとしてのフラグを取り込む。スイッチ８１は、フラグの値に基づき、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊のいずれか一方を通電制御部５３へ供給する最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として設定する。スイッチ８１は、配分指令Ｓｒとしてのフラグの値が「０」であるとき、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として通電制御部５３へ供給する。スイッチ８１は、配分指令Ｓｒとしてのフラグの値が「１」であるとき（より正確には、フラグの値が「０」ではないとき）、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として通電制御部５３へ供給する。
【００６６】
図５に示すように、調停処理部７６の第２の比較例は、スイッチ８２および加算器８３を有している。スイッチ８２は、データ入力として、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊、および図示しない記憶装置に記憶された固定値である「０」を取り込む。また、スイッチ８２は、制御入力として、上位制御装置５００により生成される配分指令Ｓｒとしてのフラグを取り込む。スイッチ８２は、フラグの値に基づき、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊および固定値「０」のいずれか一方を選択する。スイッチ８２は、配分指令Ｓｒとしてのフラグの値が「０」であるとき、固定値「０」を選択する。スイッチ８２は、配分指令Ｓｒとしてのフラグの値が「１」であるとき（より正確には、フラグの値が「０」ではないとき）、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を選択する。加算器８３は、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、およびスイッチ８２により選択される固定値「０」または第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を加算することにより最終的な操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。
【００６７】
このように、調停処理部７６の第１の比較例によれば、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、および舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊のいずれか一方が使用される。また、調停処理部７６の第２の比較例によれば、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊のみが使用される、もしくは第１の操舵反力指令値Ｔ１＊と第２の操舵反力指令値Ｔ２＊とを単に合算した値が使用される。すなわち、反力モータ３１が発生するトルクは、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊、および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊のうち少なくとも第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に基づくものとなる。
【００６８】
しかし近年では、制御装置５０には、製品仕様あるいは将来の仕様変更に柔軟に対応するために、製品仕様に応じたより適切な操舵反力を発生させるために、たとえば反力モータ３１のトルクを調整する余地を広げることが求められる。そこで、本実施の形態では、制御装置５０として、つぎの構成を採用している。
【００６９】
＜調停処理部＞
図６に示すように、制御装置５０の操舵反力指令値演算部５２は、制御マネージャ９１を有している。制御マネージャ９１は、上位制御装置５００により生成される配分指令Ｓｒとしてのフラグを取り込む。制御マネージャ９１は、配分指令Ｓｒとしてのフラグの値に基づき、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される複数種の状態変数に応じて、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａを演算する。配分比率ＤＲｍは、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対するものである。配分比率ＤＲａは、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対するものである。
【００７０】
制御マネージャ９１は、製品仕様などに基づき、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値を「０」〜「１」の範囲において、たとえば「０．１」刻みで設定することが可能である。ただし、制御マネージャ９１は、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの合計が「１」となるように、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａをそれぞれ設定する。ちなみに、状態変数としては、たとえばヨーレート、横加速度、舵角θｓ、ピニオン角θｐ、車速Ｖ、操舵速度、ピニオン角速度などが挙げられる。操舵速度は、舵角θｓを微分することにより得られる。ピニオン角速度は、ピニオン角θｐを微分することにより得られる。
【００７１】
また、調停処理部７６は、２つの乗算器９２，９３、および加算器９４を有している。
乗算器９２は、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊と、制御マネージャ９１により演算される配分比率ＤＲｍとを乗算することにより、配分比率ＤＲｍに応じた第１の操舵反力指令値Ｔ１ｍ＊を演算する。配分比率ＤＲｍは、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される状態量に応じて都度設定される。
【００７２】
乗算器９３は、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊と、制御マネージャ９１により演算される配分比率ＤＲａとを乗算することにより、配分比率ＤＲａに応じた第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊を演算する。配分比率ＤＲａは、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される状態量に応じて都度設定される。
【００７３】
加算器９４は、乗算器９２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１ｍ＊と、乗算器９３により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊とを加算することにより、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊を演算する。
【００７４】
＜第１の実施の形態の作用＞
つぎに、第１の実施の形態の作用を説明する。
前述したように、制御マネージャ９１は、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値を「０」〜「１」の範囲において「０．１」刻みで適宜設定することが可能である。このため、自動運転時および手動運転時において、制御マネージャ９１によって演算される２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値によって、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合を、たとえば「Ｔ１＊：Ｔ２＊＝１００％：０％」〜「Ｔ１＊：Ｔ２＊＝０％：１００％」の範囲内で自由に変更することができる。
【００７５】
たとえば、運転支援あるいは自動運転が行われる場合、すなわち配分指令Ｓｒとしてフラグの値が「１」である場合、制御マネージャ９１は、製品仕様などに応じて、たとえば配分比率ＤＲａの値を「０．５（５０％）」、配分比率ＤＲｍの値を「０．５（５０％）」に設定するようにしてもよい。この場合、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合はそれぞれ５０％ずつとなる。
【００７６】
また、配分指令Ｓｒとしてフラグの値が「１」である場合、制御マネージャ９１は、製品仕様などに応じて、配分比率ＤＲａの値を「０．７（７０％）」、配分比率ＤＲｍの値を「０．３（３０％）」に設定するようにしてもよい。この場合、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は７０％、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は３０％となる。
【００７７】
また、配分指令Ｓｒとしてフラグの値が「１」である場合、制御マネージャ９１は、製品仕様などに応じて、配分比率ＤＲａの値を「０．３（３０％）」、配分比率ＤＲｍの値を「０．７（７０％）」に設定するようにしてもよい。この場合、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は３０％、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は７０％となる。
【００７８】
また、配分指令Ｓｒとしてフラグの値が「１」である場合、制御マネージャ９１は、製品仕様などに応じて、配分比率ＤＲａの値を「１」、配分比率ＤＲｍの値を「０」に設定するようにしてもよい。この場合、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は１００％、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は０％となる。すなわち、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊がそのまま最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として使用される。
【００７９】
また、配分指令Ｓｒとしてフラグの値が「０」である場合、制御マネージャ９１は、製品仕様などに応じて、配分比率ＤＲａの値を「０」、配分比率ＤＲｍの値を「１」に設定するようにしてもよい。この場合、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は０％、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は１００％となる。すなわち、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊がそのまま最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として使用される。
【００８０】
このように、先の第１の比較例または第２の比較例と同様に、自動運転時と手動運転時とにおいて、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊と第２の操舵反力指令値Ｔ２＊とを切り替えるかたちで使用することもできる。
【００８１】
なお、制御装置５０には、上位制御装置５００から配分指令Ｓｒとしてフラグ（「０」または「１」）ではなく、自動運転率が供給されることも考えられる。この場合、制御マネージャ９１は、運転支援あるいは自動運転の内容に応じた自動運転率に応じて２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値を設定するようにしてもよい。自動運転率とは、車両の運転に対するシステムの関与の度合い（ここでは、操舵制御に対する上位制御装置５００の介入度合い）を示す値をいう。技術レベルの高度化に応じて運転支援システムが複合化あるいは高度化されるにつれて、システムの運転への関与度合いが高まる。たとえば、自動運転率が１００％であるとき、システムが完全に運転を代替する。逆に、自動運転率が０％であるとき、走行環境の認識、危険判断、および車両の運転操作（操舵、加減速など）を運転者がすべて行う。上位制御装置５００は、たとえば自動運転率として「０（０％）〜１（１００％）」の範囲の値を「０．１」刻みで設定する。
【００８２】
制御マネージャ９１は、自動運転率の値をそのまま第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａとして設定する一方、制御装置５０の記憶装置に格納された固定値である「１（１００％）」から配分比率ＤＲａとしての自動運転率の値を減算することにより、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍを演算する。
【００８３】
たとえば自動運転率の値が「１（１００％）」であるとき、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍの値は「０（０％）」に設定される。また、自動運転率の値が「０．７（７０％）」であるとき、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍの値は「０．３（３０％）」に設定される。また、自動運転率の値が「０．３（３０％）」であるとき、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍの値は「０．７（７０％）」に設定される。また、自動運転率の値が「０（０％）」であるとき、すなわち運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能がオフされている場合、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍの値は「１（１００％）」に設定される。
【００８４】
＜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）前述したように、制御マネージャ９１は、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値を「０」〜「１」の範囲において「０．１」刻みで適宜設定することが可能である。このため、自動運転時および手動運転時において、制御マネージャ９１によって演算される２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの値によって、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合を、たとえば「Ｔ１＊：Ｔ２＊＝１００％：０％」〜「Ｔ１＊：Ｔ２＊＝０％：１００％」の範囲内で自由に変更することが可能である。したがって、制御装置５０によれば、反力モータ３１のトルクを調整する余地を広げることができる。また、製品仕様に応じたより適切な操舵反力を発生させることができる。
【００８５】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、調停処理部７６の構成の点で第１の実施の形態と異なる。
【００８６】
図７に示すように、調停処理部７６は、２つの乗算器９２，９３および加算器９４に加えて、２つの徐変処理部９５，９６を有している。徐変処理部９５は、制御マネージャ９１と乗算器９２との間の演算経路に設けられている。徐変処理部９５は、制御マネージャ９１により演算される配分比率ＤＲｍの変化に対して時間に対する徐変処理（徐々に変化させるための処理）を施す。徐変処理部９６は、制御マネージャ９１と乗算器９３との間の演算経路に設けられている。徐変処理部９６は、制御マネージャ９１により演算される配分比率ＤＲａの変化に対して時間に対する徐変処理を施す。
【００８７】
徐変処理部９５，９６としては、つぎの（ａ１）または（ａ２）の構成が採用される。
（ａ１）徐変処理部９５，９６は、単位時間当たりの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの変化量を所定の制限値に制限する、いわゆる時間に対する変化量ガード機能を有すること。ただし、徐変処理部９５，９６は、操舵速度、目標操舵速度、操舵トルク、または操舵トルク微分値に応じて制限値を変更するようにしてもよい。たとえば徐変処理部９５，９６は、操舵速度が速いほど配分比率ＤＲｍ，ＤＲａをより速く変化させる一方、操舵速度が遅いほど配分比率ＤＲｍ，ＤＲａをより遅く変化させるように制限値を設定する。
【００８８】
（ａ２）徐変処理部９５，９６として、ローパスフィルタを採用すること。ただし、ローパスフィルタは、操舵速度、目標操舵速度、操舵トルク、または操舵トルク微分値に応じてカットオフ周波数を変更可能としてもよい。
【００８９】
したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（２）たとえば自動運転から手動運転へ切り替えられる場合、配分比率ＤＲｍが「０」から「１」へ切り替えられる一方、配分比率ＤＲａが「１」から「０」へ切り替えられることに伴い、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊が第２の操舵反力指令値Ｔ２＊から第１の操舵反力指令値Ｔ１＊へ即時に変化するとき、操舵反力が急激に変化するおそれがある。これは、運転支援システムあるいは自動運転システムが車両に搭載される場合、反力モータ３１が発生する操舵反力はステアリングホイール１１の挙動に影響を及ぼすため、運転者によって手動運転が行われるときと、運転支援あるいは自動運転が行われるときとで、制御装置５０が実行する反力制御に対する要求が異なることがあるからである。
【００９０】
この点、本実施の形態では、運転支援制御機能あるいは自動運転制御機能がオンとオフとの間で切り替えられる際、徐変処理部９５，９６による徐変処理の実行を通じて、配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの急激な変化が抑制される。すなわち、操舵反力指令値Ｔ＊、ひいてはステアリングホイール１１に付与される操舵反力が急激に変化することが抑えられる。このため、運転支援あるいは自動運転と手動運転との間の切り替えをスムーズに行うことができる。換言すれば、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に基づく自動運転用の操舵反力と、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に基づく手動運転用の操舵反力との間で操舵反力を円滑に変化させることができる。したがって、運転者は操舵反力の変化に伴う違和感を覚えにくい。
【００９１】
＜第３の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、２つの配分比率ＤＲｍ，ＤＲａを変更する契機の点で第１の実施の形態と異なる。ちなみに、本実施の形態は、第２の実施の形態に適用することもできる。
【００９２】
図８に示すように、制御装置５０は、異常検出部９７を有している。異常検出部９７は、回転角センサ３３の異常およびトルクセンサ３４の異常を検出する。異常検出部９７は、回転角センサ３３およびトルクセンサ３４の異常の検出結果として、回転角センサ３３およびトルクセンサ３４が各々正常か異常かを示す異常検出信号Ｓｄを生成する。なお、異常検出信号Ｓｄは、回転角センサ３３およびトルクセンサ３４が異常である場合の車両の操舵状態を指示する外部指令に相当する。
【００９３】
制御マネージャ９１は、異常検出信号Ｓｄが回転角センサ３３の異常を示すものであるとき、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍを「１」に、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａを「０」に設定する。これにより、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は１００％、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は０％となる。すなわち、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊がそのまま最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として使用される。反力モータ３１には、通電制御部５３を通じて第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に応じた電力が供給される。
【００９４】
制御マネージャ９１は、異常検出信号Ｓｄがトルクセンサ３４の異常を示すものであるとき、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍを「０」に、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａを「１」に設定する。これにより、最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に占める第１の操舵反力指令値Ｔ１＊の割合は０％、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊の割合は１００％となる。すなわち、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊がそのまま最終的な操舵反力指令値Ｔ＊として使用される。反力モータ３１には、通電制御部５３を通じて第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に応じた電力が供給される。
【００９５】
第２の操舵反力指令値Ｔ２＊は、反力モータ３１の回転角θａに基づき演算される舵角θｓを使用して求められる。このため、回転角センサ３３が異常である場合、当該回転角センサ３３を通じて検出される舵角θｓの値、ひいては当該舵角θｓを使用して演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊が異常な値となるおそれがある。したがって、回転角センサ３３の異常が検出された場合、当該回転角センサ３３を通じて検出される反力モータ３１の回転角θａの影響を受ける第２の操舵反力指令値Ｔ２＊を使用しないことが好ましい。この場合であれ、反力モータ３１には第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に応じた電力が供給されるため、反力モータ３１は第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に応じたトルクを発生することができる。
【００９６】
第１の操舵反力指令値Ｔ１＊は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈを使用して求められる。このため、トルクセンサ３４が異常である場合、当該トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈの値、ひいては当該操舵トルクＴｈを使用して演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊が異常な値となるおそれがある。したがって、トルクセンサ３４の異常が検出された場合、当該トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈの影響を受ける第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を使用しないことが好ましい。この場合であれ、反力モータ３１には第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に応じた電力が供給されるため、反力モータ３１は第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に応じたトルクを発生することができる。
【００９７】
図８に二点鎖線で示すように、本実施の形態を先の第２の実施の形態に適用した場合、制御マネージャ９１と乗算器９２との間の演算経路には徐変処理部９５が、制御マネージャ９１と乗算器９３との間の演算経路には徐変処理部９６が設けられる。このため、回転角センサ３３あるいはトルクセンサ３４の異常が検出された場合、第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａあるいは第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍが「０」と「１」との間で切り替えられたときであれ、徐変処理部９５，９６による徐変処理の実行を通じて配分比率ＤＲｍ，ＤＲａの急激な変化が抑制される。このため、操舵反力指令値Ｔ＊、ひいてはステアリングホイール１１に付与される操舵反力が急激に変化することが抑えられる。
【００９８】
＜第３の実施の形態の効果＞
したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００９９】
（３）異常が検出されたセンサ（３３、３４）の検出結果に基づく第１の操舵反力指令値Ｔ１＊あるいは第２の操舵反力指令値Ｔ２＊は最終的な操舵反力指令値Ｔ＊の演算に使用されない。すなわち、異常が検出されたセンサの検出結果が最終的な操舵反力指令値Ｔ＊に反映されることがなく、反力モータ３１には正常なセンサの検出結果が反映された操舵反力指令値Ｔ＊に応じた電力が供給される。したがって、２つのセンサのいずれか一方に異常が発生した場合であれ、反力モータ３１が異常なトルクを発生することを抑制することができる。
【０１００】
（４）このように、センサ（３３，３４）に異常が発生したときと発生しないときとで、反力モータ３１が発生するトルクに対する要求が異なることがある。本実施の形態によれば、異常検出部９７により生成される異常検出信号Ｓｄに基づき、第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍおよび第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａがそれぞれ設定される。このため、２つのセンサのいずれか一方に異常が発生したときと発生しないときとで、操舵反力指令値Ｔ＊に反映させる最終的な第１の操舵反力指令値Ｔ１＊および第２の操舵反力指令値Ｔ２＊が変わる。すなわち、２つのセンサのいずれか一方に異常が発生したとき、反力モータ３１が発生するトルクは、配分比率（ＤＲｍ，ＤＲａ）に応じて変更される。したがって、２つのセンサの異常に対して適切に対応することができる。
【０１０１】
＜第４の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態は、２系統のコイルを有するモータの給電を制御する点で第１の実施の形態と異なる。
【０１０２】
図９に示すように、反力モータ３１は、ロータ３１ａ、図示しないステータに巻回された第１の巻線群３１ｂおよび第２の巻線群３１ｃを有している。第１の巻線群３１ｂは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。第２の巻線群３１ｃも、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。
【０１０３】
反力制御部５０ａは、第１の巻線群３１ｂおよび第２の巻線群３１ｃに対する給電を系統ごとに独立して制御する。反力モータ３１の全体としては、第１の巻線群３１ｂにより発生するトルク、および第２の巻線群３１ｃにより発生するトルクをトータルしたトルクを発生する。反力制御部５０ａは、第１の反力制御部５０ａ１および第２の反力制御部５０ａ２を有している。
【０１０４】
第１の反力制御部５０ａ１は、第１のトルクセンサ３４ａを通じて検出される操舵トルクＴｈ１、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖ、および回転角センサ３３ａを通じて検出される反力モータ３１の回転角θａ１を取り込み、これら操舵トルクＴｈ１、車速Ｖおよび反力モータ３１の回転角θａ１を使用して第１の巻線群３１ｂに対する給電を制御する。
【０１０５】
第２の反力制御部５０ａ２は、第２のトルクセンサ３４ｂを通じて検出される操舵トルクＴｈ２、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖ、および回転角センサ３３ｂを通じて検出される反力モータ３１の回転角θａ２を取り込み、これら操舵トルクＴｈ２、車速Ｖおよび反力モータ３１の回転角θａ２を使用して第２の巻線群３１ｃに対する給電を制御する。
【０１０６】
第１の反力制御部５０ａ１および第２の反力制御部５０ａ２は、基本的には先の図２に示される第１の実施の形態の反力制御部５０ａと同様の構成を有している。
図１０に示すように、第１の反力制御部５０ａ１の操舵反力指令値演算部５２ａ、および第２の反力制御部５０ａ２の操舵反力指令値演算部５２ｂは、それぞれ先の図３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。ただし、図１０では、操舵反力指令値演算部５２ａ，５２ｂの要部のみを示す。
【０１０７】
操舵反力指令値演算部５２ａは、トルクフィードバック制御部７２ａ、舵角フィードバック制御部７５ａ、調停処理部７６ａおよび制御マネージャ９１ａを有している。トルクフィードバック制御部７２ａは、操舵トルクＴｈ１を目標操舵トルクＴｈ１＊に追従させるべく操舵トルクＴｈ１のフィードバック制御を通じて第１の操舵反力指令値Ｔ１ａ＊を演算する。舵角フィードバック制御部７５ａは、舵角θｓを目標舵角θ１＊に追従させるべく舵角θｓのフィードバック制御を通じて第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊を演算する。制御マネージャ９１ａは、先の第１の実施の形態と同様に、トルクフィードバック制御部７２ａにより演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１ａ＊に対する配分比率ＤＲｍ１、および舵角フィードバック制御部７５ａにより演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊に対する配分比率ＤＲａ１を演算する。調停処理部７６ａは、第１の操舵反力指令値Ｔ１ａ＊に配分比率ＤＲｍ１を乗じた値と、第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊に配分比率ＤＲａ１を乗じた値とを合算することにより、最終的な操舵反力指令値Ｔａ＊を演算する。
【０１０８】
操舵反力指令値演算部５２ｂは、トルクフィードバック制御部７２ｂ、舵角フィードバック制御部７５ｂ、調停処理部７６ｂおよび制御マネージャ９１ｂを有している。トルクフィードバック制御部７２ｂは、操舵トルクＴｈ２を目標操舵トルクＴｈ２＊に追従させるべく操舵トルクＴｈ２のフィードバック制御を通じて第１の操舵反力指令値Ｔ１ｂ＊を演算する。舵角フィードバック制御部７５ｂは、舵角θｓを目標舵角θ２＊に追従させるべく舵角θｓのフィードバック制御を通じて第２の操舵反力指令値Ｔ２ｂ＊を演算する。制御マネージャ９１ｂは、先の第１の実施の形態と同様に、トルクフィードバック制御部７２ｂにより演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１ｂ＊に対する配分比率ＤＲｍ２、および舵角フィードバック制御部７５ｂにより演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２ｂ＊に対する配分比率ＤＲａ２を演算する。調停処理部７６ｂは、第１の操舵反力指令値Ｔ１ｂ＊に配分比率ＤＲｍ２を乗じた値と、第２の操舵反力指令値Ｔ２ｂ＊に配分比率ＤＲａ２を乗じた値とを合算することにより、最終的な操舵反力指令値Ｔｂ＊を演算する。
【０１０９】
また、第１の反力制御部５０ａ１は異常検出部９８ａを、第２の反力制御部５０ａ２は異常検出部９８ｂを有している。異常検出部９８ａは、第１の反力制御部５０ａ１の各部を含め第１の巻線群３１ｂに対する給電系統の異常を検出し、当該異常の検出結果として異常検出信号Ｓｄ１を生成する。異常検出部９８ｂは、第２の反力制御部５０ａ２の各部を含め第２の巻線群３１ｃに対する給電系統の異常を検出し、当該異常の検出結果として異常検出信号Ｓｄ２を生成する。これら異常検出部９８ａ，９８ｂは、生成される異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を互いに授受するとともに、それぞれ対応する制御マネージャ９１ａ，９１ｂに送信する。なお、異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２は、第１の巻線群３１ｂおよび第２の巻線群３１ｃに対する給電系統が正常あるいは異常である場合の車両の操舵状態を指示する外部指令に相当する。
【０１１０】
つぎに、第４の実施の形態の作用を説明する。ここでは、反力モータ３１に発生することが要求されるトルクは、第１の巻線群３１ｂにより発生するトルクと第２の巻線群３１ｃにより発生するトルクとで半分ずつ賄われる。
【０１１１】
第１の反力制御部５０ａ１の制御マネージャ９１ａは、２つの異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２がいずれも正常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ１，ＤＲａ１の値をそれぞれ「０．５」に設定する。調停処理部７６ａは、第１の操舵反力指令値Ｔ１ａ＊に配分比率ＤＲｍ１を乗じた値と、第２の操舵反力指令値Ｔ２ａ＊に配分比率ＤＲａ１を乗じた値とを合算することにより、操舵反力指令値Ｔａ＊を演算する。第１の巻線群３１ｂには、操舵反力指令値Ｔａ＊に応じた電力が供給される。これにより、第１の巻線群３１ｂは、操舵反力指令値Ｔａ＊に応じたトルクを発生する。
【０１１２】
第２の反力制御部５０ａ２の制御マネージャ９１ｂは、２つの異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２がいずれも正常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ２，ＤＲａ２の値をそれぞれ「０．５」に設定する。調停処理部７６ａは、第１の操舵反力指令値Ｔ１ｂ＊に配分比率ＤＲｍ２を乗じた値と、第２の操舵反力指令値Ｔ２ｂ＊に配分比率ＤＲａ２を乗じた値とを合算することにより、操舵反力指令値Ｔｂ＊を演算する。第２の巻線群３１ｃには、操舵反力指令値Ｔｂ＊に応じた電力が供給される。これにより、第２の巻線群３１ｃは、操舵反力指令値Ｔｂ＊に応じたトルクを発生する。
【０１１３】
第１の反力制御部５０ａ１の制御マネージャ９１ａは、異常検出信号Ｓｄ１が正常、異常検出信号Ｓｄ２が異常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ１，ＤＲａ１の値をそれぞれ本来の「０．５」に対して２倍の値である「１」に設定する。このため、調停処理部７６ａにより演算される操舵反力指令値Ｔａ＊は、２つの異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２がいずれも正常を示す正常時に比べて、２倍の値となる。第１の巻線群３１ｂには、正常時の２倍の電力が供給されるため、第１の巻線群３１ｂが発生するトルクも正常時の２倍となる。
【０１１４】
第２の反力制御部５０ａ２の制御マネージャ９１ｂは、異常検出信号Ｓｄ１が正常、異常検出信号Ｓｄ２が異常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ２，ＤＲａ２の値をそれぞれ本来の「０．５」から「０」へ変更する。このため、調停処理部７６ａにより演算される操舵反力指令値Ｔｂ＊は、「０」となる。第２の巻線群３１ｃには電力が供給されないため、第２の巻線群３１ｃが発生するトルクは「０」となる。しかし、第１の巻線群３１ｂが正常時の２倍のトルクを発生するため、反力モータ３１の全体として発生するトルクは正常時と同じである。
【０１１５】
前述とは逆に、異常検出信号Ｓｄ１が異常、異常検出信号Ｓｄ２が正常を示すものである場合についても、制御マネージャ９１ａ，９１ｂによる配分比率ＤＲｍ１，ＤＲａ１，ＤＲｍ２，ＤＲａ２の調節を通じて、正常系統の巻線群が発生するトルクが正常時の２倍、異常系統の巻線群が発生するトルクが「０」とされる。
【０１１６】
＜第４の実施の形態の効果＞
したがって、第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１１７】
（５）２つの給電系統のうちいずれか一方の系統に異常が発生した場合、制御マネージャ９１ａ，９１ｂによる配分比率ＤＲｍ１，ＤＲａ１，ＤＲｍ２，ＤＲａ２の調節を通じて、正常系統の巻線群が発生するトルクが正常時の２倍、異常系統の巻線群が発生するトルクが「０」とされる。このため、異常系統を使用しないことによってフェールセーフが図られるとともに、反力モータ３１の全体として発生するトルクを正常時と同じレベルに維持することができる。
【０１１８】
（６）２つの給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したときと発生しないときとで、各給電系統の巻線群（３１ｂ，３１ｃ）が発生するトルクに対する要求が異なることがある。本実施の形態によれば、異常検出部９８ａ，９８ｂが生成する異常検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２に基づき、系統数と同数の反力制御部（５０ａ１，５０ａ２）の各々において、第１の操舵反力指令値（Ｔ１ａ＊，Ｔ１ｂ＊）、および第１の操舵反力指令値（Ｔ２ａ＊，Ｔ２ｂ＊）の配分比率（ＤＲｍ１，ＤＲａ１，ＤＲｍ２，ＤＲａ２）がそれぞれ設定される。これにより、複数の給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したときと発生しないときとで、複数系統の巻線群の各々に対する指令値に反映させる最終的な第１の指令値および第２の指令値の値が変わる。すなわち、２つの給電系統のうちいずれか１系統に異常が発生したとき、反力モータ３１が発生するトルクは配分指令に応じて変更される。したがって、２つの給電系統のうちいずれか１系統の異常に対して適切に対応することができる。
【０１１９】
＜第５の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は、操舵反力指令値演算部５２の構成の点で第１の実施の形態と異なる。
【０１２０】
図１１に示すように、操舵反力指令値演算部５２は、先の第１の実施の形態（図３参照）と同様に、制御マネージャ９１，軸力演算部７３、目標舵角演算部７４、舵角フィードバック制御部７５、および調停処理部７６を有している。また、操舵反力指令値演算部５２は、先の第１の実施の形態における目標操舵トルク演算部７１およびトルクフィードバック制御部７２に代えて、目標操舵反力演算部９９を有している。目標操舵反力演算部９９は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき目標操舵反力を第１の操舵反力指令値Ｔ１＊として演算する。
【０１２１】
ちなみに、目標操舵反力演算部９９は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに加えて、軸力演算部７３により演算される転舵シャフト１４の軸力Ｆａｘを取り込み、これら取り込まれる操舵トルクＴｈ、車速Ｖおよび軸力Ｆａｘに基づき目標操舵反力としての第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を演算してもよい。また、目標操舵反力演算部９９は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを取り込まず、軸力演算部７３により演算される軸力Ｆａｘのみを取り込み、この取り込まれる軸力Ｆａｘに基づき目標操舵反力としての第１の操舵反力指令値Ｔ１＊を演算してもよい。
【０１２２】
したがって、第５の実施の形態によれば、操舵トルクＴｈのフィードバック制御を行わないタイプの制御装置５０において、第１の実施の形態における（１）と同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
＜第６の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置をＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）の制御装置に具体化した第６の実施の形態を説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【０１２４】
ＥＰＳは、図１に示されるステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間が機械的に連結されている。すなわち、ステアリングシャフト１２、ピニオンシャフト１３および転舵シャフト１４は、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達経路として機能する。ステアリングホイール１１の回転操作に伴い転舵シャフト１４が直線運動することにより、転舵輪１６，１６の転舵角θｗが変更される。また、ＥＰＳは、図１に示される反力モータ３１および転舵モータ４１のいずれか一方と同じ位置に設けられるアシストモータを有している。アシストモータは、操舵補助力（アシスト力）を発生する。
【０１２５】
図１２に示すように、ＥＰＳ１００の制御装置１０１は、アシストモータ１０２に対する通電制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵補助力を発生させるアシスト制御を実行する。制御装置１０１は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖ、アシストモータ１０２に設けられる回転角センサ１０３を通じて検出される回転角θｍに基づき、アシストモータ１０２に対する給電を制御する。
【０１２６】
制御装置１０１は、ピニオン角演算部１１１、アシスト指令値演算部１１２、および通電制御部１１３を有している。ピニオン角演算部１１１は、アシストモータ１０２の回転角θｍを取り込み、この取り込まれる回転角θｍに基づきピニオンシャフト１３の回転角であるピニオン角θｐを演算する。アシスト指令値演算部１１２は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づきアシスト指令値Ｔａｓ＊を演算する。アシスト指令値Ｔａｓ＊は、アシストモータ１０２に発生させるべき回転力であるアシストトルクを示す指令値である。通電制御部１１３は、アシスト指令値Ｔａｓ＊に応じた電力をアシストモータ１０２へ供給する。アシストモータ１０２に対する給電経路には、電流センサ１１４が設けられている。電流センサ１１４は、アシストモータ１０２へ供給される実際の電流の値である電流値Ｉｍを検出する。
【０１２７】
つぎに、アシスト指令値演算部１１２の構成を詳細に説明する。
アシスト指令値演算部１１２は、アシストトルク演算部１２１、軸力演算部１２２、目標ピニオン角演算部１２３、ピニオン角フィードバック制御部（ピニオン角Ｆ／Ｂ制御部）１２４、制御マネージャ１２５、および調停処理部１２６を有している。
【０１２８】
アシストトルク演算部１２１は、操舵トルクＴｈに基づいて第１のアシストトルクＴａｓ１＊を演算する。アシストトルク演算部１２１は、加算器１３１、目標操舵トルク演算部１３２、およびトルクフィードバック制御部１３３を有している。加算器１３１は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈとトルクフィードバック制御部１３３により演算される第１のアシストトルクＴａｓ１＊とを加算することにより、ステアリングシャフト１２に印加されるトルクとしての入力トルクＴｉｎ＊を演算する。目標操舵トルク演算部１３２は、加算器１３１により演算される入力トルクＴｉｎ＊に基づき目標操舵トルクＴｈ＊を演算する。目標操舵トルク演算部１３２は、入力トルクＴｉｎ＊の絶対値が大きいほど、より大きな絶対値の目標操舵トルクＴｈ＊を演算する。トルクフィードバック制御部１３３は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、および目標操舵トルク演算部１３２により演算される目標操舵トルクＴｈ＊を取り込む。トルクフィードバック制御部１３３は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊に追従させるべく操舵トルクＴｈのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）を通じて第１のアシストトルクＴａｓ１＊を演算する。
【０１２９】
ちなみに、アシストトルク演算部１２１として、つぎの構成を採用してもよい。すなわち、アシストトルク演算部１２１は、操舵トルクＴｈのフィードバック制御ではなく、操舵トルクＴｈと第１のアシストトルクＴａｓ１＊との関係を車速Ｖに応じて規定する三次元マップを使用して、第１のアシストトルクＴａｓ１＊を演算する。アシストトルク演算部１２１は、操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、また車速Ｖが遅くなるほど、第１のアシストトルクＴａｓ１＊の絶対値をより大きな値に設定する。
【０１３０】
軸力演算部１２２は、先の図３に示される第１の実施の形態の軸力演算部７３と同様の機能を有している。軸力演算部１２２は、電流センサ１１４を通じて検出されるアシストモータ１０２の電流値Ｉｍ、目標ピニオン角演算部１２３により演算される目標ピニオン角θｐ＊、および車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖを取り込み、これらアシストモータ１０２の電流値Ｉｍ、目標ピニオン角θｐ＊、および車速Ｖに基づき、転舵シャフト１４に作用する軸力Ｆａｘを演算する。
【０１３１】
目標ピニオン角演算部１２３は、先の図３に示される第１の実施の形態の目標舵角演算部７４と同様の機能を有している。目標ピニオン角演算部１２３は、アシストトルク演算部１２１により演算される第１のアシストトルクＴａｓ１＊、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、および軸力演算部１２２により演算される軸力Ｆａｘを使用して、先の式（Ａ）で表される理想モデルに基づき目標ピニオン角θｐ＊を演算する。
【０１３２】
ピニオン角フィードバック制御部１２４は、先の図３に示される第１の実施の形態の舵角フィードバック制御部７５と同様の機能を有している。ピニオン角フィードバック制御部１２４は、目標ピニオン角演算部１２３により算出される目標ピニオン角θｐ＊およびピニオン角演算部１１１により算出される実際のピニオン角θｐをそれぞれ取り込む。ピニオン角フィードバック制御部１２４は、実際のピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ＊に追従するように、ピニオン角θｐのフィードバック制御としてＰＩＤ（比例、積分、微分）制御を行う。すなわち、ピニオン角フィードバック制御部１２４は、目標ピニオン角θｐ＊と実際のピニオン角θｐとの偏差を求め、当該偏差を無くすように第２のアシストトルクＴａｓ２＊を演算する。
【０１３３】
制御マネージャ１２５は、先の図６に示される第１の実施の形態の制御マネージャ９１と同様の機能を有している。制御マネージャ１２５は、上位制御装置５００により生成される配分指令Ｓｒとしてのフラグを取り込む。制御マネージャ１２５は、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される複数種の状態変数に応じて、２つの配分比率ＤＲａｓ１，ＤＲａｓ２を演算する。配分比率ＤＲａｓ１は、アシストトルク演算部１２１により演算される第１のアシストトルクＴａｓ１＊に対するものである。配分比率ＤＲａｓ２は、ピニオン角フィードバック制御部１２４により演算される第２のアシストトルクＴａｓ２＊に対するものである。
【０１３４】
調停処理部１２６は、先の図６に示される第１の実施の形態の調停処理部７６と同様の機能を有している。調停処理部１２６は、第１のアシストトルクＴａｓ１＊に配分比率ＤＲａｓ１を乗じた値と、第２のアシストトルクＴａｓ２＊に配分比率ＤＲａｓ２を乗じた値とを合算することにより、最終的なアシスト指令値Ｔａｓ＊を演算する。
【０１３５】
通電制御部１１３は、アシスト指令値Ｔａｓ＊に基づきアシストモータ１０２に対する電流指令値を演算する。また、通電制御部１１３は電流センサ１１４を通じて検出される電流値Ｉｍを取り込む。そして通電制御部１１３は、電流指令値と実際の電流値Ｉｍとの偏差を求め、当該偏差を無くすようにアシストモータ１０２に対する給電を制御する。これにより、アシストモータ１０２はアシスト指令値Ｔａｓ＊に応じたトルクを発生する。すなわち、操舵状態に応じた操舵アシストが行われる。
【０１３６】
したがって、第６の実施の形態によれば、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達を機械的に連結した操舵装置において、先の第１の実施の形態における（１）と同様の効果を得ることができる。すなわち、ＥＰＳ１００の制御装置１０１によれば、アシストモータ１０２のトルクを調整する余地を広げることができる。また、製品仕様に応じたより適切なアシスト力を発生させることができる。
【０１３７】
＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第３の実施の形態において、制御マネージャ９１は、異常検出信号Ｓｄがトルクセンサ３４の異常を示すものであるとき、トルクフィードバック制御部７２により演算される第１の操舵反力指令値Ｔ１＊に対する配分比率ＤＲｍを「０」ではなく、本来値よりも小さい値に減少させるようにしてもよい。また、制御マネージャ９１は、異常検出信号Ｓｄが回転角センサ３３の異常を示すものであるとき、舵角フィードバック制御部７５により演算される第２の操舵反力指令値Ｔ２＊に対する配分比率ＤＲａを「０」ではなく、本来値よりも小さい値に減少させるようにしてもよい。
【０１３８】
・第４の実施の形態において、第１の反力制御部５０ａ１の制御マネージャ９１ａは、異常検出信号Ｓｄ２が正常、異常検出信号Ｓｄ１が異常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ１，ＤＲａ１の値をそれぞれ「０」ではなく、「０」よりも大きな値、かつ本来値である「０．５」よりも小さい値へ減少させるようにしてもよい。第２の反力制御部５０ａ２の制御マネージャ９１ｂは、異常検出信号Ｓｄ１が正常、異常検出信号Ｓｄ２が異常を示すものである場合、２つの配分比率ＤＲｍ２，ＤＲａ２の値をそれぞれ「０」ではなく、「０」よりも大きな値、かつ本来値である「０．５」よりも小さい値へ減少させるようにしてもよい。
【０１３９】
・第１〜第５の実施の形態において、操舵装置１０にクラッチを設けてもよい。この場合、先の図１に二点鎖線で示すように、ステアリングシャフト１２とピニオンシャフト１３とをクラッチ２１を介して連結する。クラッチ２１としては、励磁コイルに対する通電の断続を通じて動力の断続を行う電磁クラッチが採用される。制御装置５０は、クラッチ２１の断続を切り替える断続制御を実行する。クラッチ２１が切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に切断される。クラッチ２１が接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に連結される。
【０１４０】
・第１〜第６の実施の形態において、上位制御装置５００が、指令値Ｓ＊として付加角度指令値ではなく付加トルク指令値を演算することも想定される。この場合、第１〜第５の実施の形態の操舵反力指令値演算部５２および第６の実施の形態のアシスト指令値演算部１１２は、付加トルク指令値を付加角度指令値に変換し、この変換される付加角度指令値を使用するようにしてもよい。ただし、操舵反力指令値演算部５２およびアシスト指令値演算部１１２には、付加トルク指令値を付加角度指令値に変換する変換部を設ける。
【符号の説明】
【０１４１】
１０…操舵装置、１１…ステアリングホイール、１２…操舵機構を構成するステアリングシャフト（シャフト）、１４…操舵機構を構成する転舵シャフト、１６…転舵輪、３１…反力モータ（モータ）、３１ｂ…第１の巻線群、３１ｃ…第２の巻線群、３３…回転角センサ（第２のセンサ）、３４…トルクセンサ（第１のセンサ）、４１…転舵モータ、４４…ピニオンシャフト（シャフト）、５０，１００…制御装置（操舵制御装置）、５０ａ…反力制御部（制御部）、５０ａ１…第１の反力制御部、５０ａ２…第２の反力制御部、７２…トルクフィードバック制御部（第１の演算部）、７５…舵角フィードバック制御部（第２の演算部）、７６…調停処理部（第４の演算部）、９１…制御マネージャ（第３の演算部）、９５…徐変処理部（第１の徐変処理部）、９６…徐変処理部（第２の徐変処理部）、９７，９８ａ，９８ｂ…異常検出部、１０２…アシストモータ、５００…上位制御装置、ＤＲｍ…配分比率（第１の配分比率）、ＤＲａ…配分比率（第２の配分比率）、Ｓｄ，Ｓｄ１，Ｓｄ２…異常検出信号（外部指令）、Ｓｒ…配分指令（外部指令）、Ｔ＊…操舵反力指令値、Ｔ１＊…第１の操舵反力指令値（第１の指令値）、Ｔ２＊…第２の操舵反力指令値（第２の指令値）、Ｔｈ…操舵トルク、θｐ…ピニオン角、θｓ…舵角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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