(57)【要約】【課題】転舵角のフィードバック処理を行う場合において路面の状態情報を運転者に感知させることができるようにした転舵制御装置を提供する。【解決手段】軸力Ｔａｆを入力として角度指令値算出処理Ｍ３０において、ピニオン角指令値θｐ＊が算出される。ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊にフィードバック制御するための操作量である角度操作量Ｔｔ１＊から調整量ΔＴｔ＊が減算された値である角度側調整量Ｔｔ＊に基づき電動機を操作する。軸力Ｔａｆは、操舵操作量算出処理Ｍ１６により操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊にフィードバック制御するための操作量としての操舵操作量Ｔｓ＊と操舵トルクＴｈとの和から調整量ΔＴｔ＊を減算した値とされる。調整量ΔＴｔ＊は、車速が低い場合に高い場合よりも大きい値とされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機が内蔵されて且つ転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とし、
運転者が入力する操舵トルクを目標操舵トルクにフィードバック制御すべく前記転舵輪を転舵させるための前記電動機の操作量であって前記電動機に要求されるトルクに換算可能な操作量である操舵操作量を算出する操舵操作量算出処理と、
前記操舵操作量に応じて前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能角度の指令値である角度指令値を算出する角度指令値算出処理と、
前記換算可能角度を前記角度指令値にフィードバック制御する操作量であって前記電動機に要求されるトルクに換算可能な操作量である角度操作量を算出する角度操作量算出処理と、
前記電動機のトルクを制御すべく前記電動機の駆動回路を操作する操作処理と、
前記角度操作量算出処理によって算出された前記角度操作量から前記操作処理に反映される前記角度操作量を減算した値の大きさを調整し、調整後の前記角度操作量を前記操作処理に入力する調整処理と、
前記角度指令値算出処理が前記角度指令値を算出する際の入力の大きさを、前記減算した値の大きさが大きい場合に小さい場合よりも小さくなるように補正する補正処理と、を実行する転舵制御装置。
【請求項２】
前記調整処理は、前記角度操作量算出処理によって算出された前記角度操作量により前記操作処理に反映される前記角度操作量を除算した値を「１」以下であって「０」以上の範囲で調整する処理である請求項１記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記角度操作量算出処理は、前記角度指令値にフィードフォワード制御するための操作量であるフィードフォワード操作量と、前記換算可能角度および前記角度指令値の差に基づく外乱オブザーバの出力としての推定外乱トルクとの和に基づき、前記角度操作量を算出するものであり、
前記調整処理は、前記角度操作量算出処理の出力に反映される前記推定外乱トルクから前記操作処理に反映される前記推定外乱トルクを減算した値に基づき、前記角度指令値算出処理が前記角度指令値を算出する際の入力の大きさを調整する処理である請求項１記載の転舵制御装置。
【請求項４】
前記操作処理は、前記操舵操作量によらずに前記角度操作量に基づき前記電動機のトルクを制御する処理を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項５】
前記角度指令値算出処理は、前記減算した値の大きさに応じて、前記入力に応じた出力の関係を変更する変更処理を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項６】
前記調整処理は、車速が高い場合に低い場合よりも前記減算した値の大きさを小さくする処理を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項７】
車両の横滑りを検知する検知処理を実行し、
前記調整処理は、前記検知処理によって前記横滑りが検知されている場合にされていない場合と比較して前記減算した値の大きさを大きくする処理を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項８】
運転者の要求信号を取得する取得処理を実行し、
前記調整処理は、前記取得処理によって取得された前記要求信号に応じて前記減算した値を大きくする処理を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項９】
前記操舵操作量と前記操舵トルクとを同一の物体に働く力に換算した量同士の和に基づき、前記目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出処理を実行する請求項１〜８のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機が内蔵されて且つ転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とする転舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、目標操舵トルクと実際の操舵トルクとの差に基づくフィードバック制御の操作量と、目標転舵角と転舵角との差に基づくフィードバック制御の操作量とに基づき、転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータに内蔵された電動機を操作する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７５９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、転舵角を目標転舵角にフィードバック制御する場合、転舵輪側からの逆入力振動を抑制することができるものの、運転者に路面の状態情報（ロードインフォメーション）を感知させることができないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．電動機が内蔵されて且つ転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とし、運転者が入力する操舵トルクを目標操舵トルクにフィードバック制御すべく前記転舵輪を転舵させるための前記電動機の操作量であって前記電動機に要求されるトルクに換算可能な操作量である操舵操作量を算出する操舵操作量算出処理と、前記操舵操作量に応じて前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能角度の指令値である角度指令値を算出する角度指令値算出処理と、前記換算可能角度を前記角度指令値にフィードバック制御する操作量であって前記電動機に要求されるトルクに換算可能な操作量である角度操作量を算出する角度操作量算出処理と、前記電動機のトルクを制御すべく前記電動機の駆動回路を操作する操作処理と、前記角度操作量算出処理によって算出された前記角度操作量から前記操作処理に反映される前記角度操作量を減算した値の大きさを調整し、調整後の前記角度操作量を前記操作処理に入力する調整処理と、前記角度指令値算出処理が前記角度指令値を算出する際の入力の大きさを、前記減算した値の大きさが大きい場合に小さい場合よりも小さくなるように補正する補正処理と、を実行する転舵制御装置である。
【０００６】
上記構成では、角度操作量算出処理によって算出される角度操作量から操作処理に反映される角度操作量を減算した値の大きさが調整処理によって調整される。ここで、角度操作量は、路面の状態に関わらず、換算可能角度を角度指令値にフィードバック制御するための操作量であることから、路面の状態情報を打ち消す量を含んで構成される。そのため、上記減算した値には、路面の状態情報を打ち消す量が含まれている。そのため、減算した値の大小に応じて、路面の状態情報を運転者に感知させることができる。
【０００７】
ところで、角度操作量算出処理によって算出された角度操作量は、角度指令値とするうえで適切な操作量である。そのため、角度操作量算出処理によって算出された角度操作量に対して操作処理の入力となる角度操作量が不足する場合には、換算可能角度が角度指令値から大きく乖離するおそれがある。換算可能角度が角度指令値から大きく乖離すると、角度操作量算出処理によって算出される角度操作量の絶対値が過度に大きくなり、換算可能角度を角度指令値とするうえで適切な値からずれる。そこで上記構成では、角度指令値算出処理の入力を上記減算した値に応じて補正することにより、角度指令値を換算可能角度に近づけることができ、ひいては角度操作量の絶対値が過度に大きくなることを抑制できる。
【０００８】
２．前記調整処理は、前記角度操作量算出処理によって算出された前記角度操作量により前記操作処理に反映される前記角度操作量を除算した値を「１」以下であって「０」以上の範囲で調整する処理である上記１記載の転舵制御装置である。
【０００９】
上記構成では、上記所定の係数の大きさによって、角度操作量算出処理によって算出される角度操作量から操作処理に反映される角度操作量を減算した値の大きさを調整することができる。
【００１０】
３．前記角度操作量算出処理は、前記角度指令値にフィードフォワード制御するための操作量であるフィードフォワード操作量と、前記換算可能角度および前記角度指令値の差に基づく外乱オブザーバの出力としての推定外乱トルクとの和に基づき、前記角度操作量を算出するものであり、前記調整処理は、前記角度操作量算出処理の出力に反映される前記推定外乱トルクから前記操作処理に反映される前記推定外乱トルクを減算した値に基づき、前記角度指令値算出処理が前記角度指令値を算出する際の入力の大きさを調整する処理である上記１記載の転舵制御装置である。
【００１１】
上記推定外乱トルクは、転舵角に影響するトルクのうちの少なくともフィードフォワード操作量を除いた量となる。そのため、フィードフォワード操作量を、車両の外部において転舵角に影響する要素以外の要素による影響を反映して換算可能角度を角度指令値に高精度に制御するための量とすることにより、推定外乱トルクを路面の状態情報を高精度に表現する量とすることができる。
【００１２】
４．前記操作処理は、前記操舵操作量によらずに前記角度操作量に基づき前記電動機のトルクを制御する処理を含む上記１〜３のいずれか１項に記載の転舵制御装置である。
５．前記角度指令値算出処理は、前記減算した値の大きさに応じて、前記入力に応じた出力の関係を変更する変更処理を含む上記１〜４のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１３】
減算した値が大きく、角度操作量算出処理が転舵角の制御に十分に反映されない場合、角度指令値算出処理の安定性が損なわれるおそれがある。そこで、上記構成では、減算した値の大きさに応じて角度指令値算出処理の入力に応じた出力の関係を変更することにより、角度操作量算出処理が転舵角の制御に反映されない場合であっても、入力に対する出力の関係を、安定性の低下を抑制できる関係とすることが可能となる。
【００１４】
６．前記調整処理は、車速が高い場合に低い場合よりも前記減算した値の大きさを小さくする処理を含む上記１〜５のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
車速が高い場合には、直進制動時などに生じる逆入力振動が大きくなり、車両走行の安定性が損なわれやすい。そこで上記構成では、車速が高い場合に減算した値の大きさを小さくすることにより、転舵輪側からの逆入力を打ち消し、車両走行の安定性を確保することができる。また、車速が低い場合には、減算した値の大きさを大きくすることにより、路面の状態情報を運転者に感知させることができる。
【００１５】
７．車両の横滑りを検知する検知処理を実行し、前記調整処理は、前記検知処理によって前記横滑りが検知されている場合にされていない場合と比較して前記減算した値の大きさを大きくする処理を含む上記１〜６のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１６】
上記構成では、横滑りが検知されている場合に減算した値の大きさを大きくすることにより、現在走行中の路面が横滑りが生じやすい路面であることを運転者に感知させることができる。
【００１７】
８．運転者の要求信号を取得する取得処理を実行し、前記調整処理は、前記取得処理によって取得された前記要求信号に応じて前記減算した値を大きくする処理を含む上記１〜６のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１８】
上記構成では、運転者の要求に応じて減算した値を調整できることから、運転者の好みに応じた操舵感を実現できる。
９．前記操舵操作量と前記操舵トルクとを同一の物体に働く力に換算した量同士の和に基づき、前記目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出処理を実行する上記１〜８のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１９】
操舵操作量は、電動機に要求されるトルクに換算可能であることから、操舵操作量と操舵トルクとによって、転舵輪を転舵させるために車両側から加える力が定まり、この力は、横力に換算できる。一方、運転者による操舵フィーリングを良好とする上で要求される目標操舵トルクは、横力に応じて定まる傾向がある。このため、上記構成では、上記和に基づき目標操舵トルクを定めることにより、目標操舵トルク算出処理の設計が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態にかかる電動パワーステアリング装置を示す図。
【図２】同実施形態にかかる転舵制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【図３】同実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図４】第２の実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図５】第３の実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図６】第４の実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図７】第５の実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図８】第６の実施形態にかかる転舵制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【図９】同実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理の手順を示す流れ図。
【図１０】第７の実施形態にかかる電動パワーステアリング装置を示す図。
【図１１】同実施形態にかかる転舵制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
以下、転舵制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、運転者のステアリングホイール２２の操作に基づいて転舵輪１２を転舵させる操舵機構２０、および転舵輪１２を電動で転舵させる転舵アクチュエータ３０を備えている。
【００２２】
操舵機構２０は、ステアリングホイール２２と、ステアリングホイール２２に固定されたステアリングシャフト２４と、ラックアンドピニオン機構２７と、を備えている。ステアリングシャフト２４は、ステアリングホイール２２と連結されたコラムシャフト２４ａと、コラムシャフト２４ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２４ｂと、インターミディエイトシャフト２４ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト２４ｃとを有している。ピニオンシャフト２４ｃの下端部は、ラックアンドピニオン機構２７を介してラック軸２６に連結されている。ラック軸２６の両端には、タイロッド２８を介して、左右の転舵輪１２が連結されている。したがって、ステアリングホイール２２、すなわちステアリングシャフト２４の回転運動は、ピニオンシャフト２４ｃおよびラック軸２６からなるラックアンドピニオン機構２７を介してラック軸２６の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラック軸２６の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２８を介して、転舵輪１２にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１２の転舵角が変化する。
【００２３】
一方、転舵アクチュエータ３０は、ラック軸２６を操舵機構２０と共有し、また、電動機３２や、インバータ３３、ボールねじ機構３４、ベルト式減速機構３６を備えている。電動機３２は、転舵輪１２を転舵させるための動力の発生源であり、本実施形態では、電動機３２として、３相の表面磁石同期電動機（ＳＰＭＳＭ）を例示する。ボールねじ機構３４は、ラック軸２６の周囲に一体的に取り付けられており、ベルト式減速機構３６は、電動機３２の出力軸３２ａの回転力をボールねじ機構３４に伝達する。電動機３２の出力軸３２ａの回転力は、ベルト式減速機構３６およびボールねじ機構３４を介して、ラック軸２６を軸方向に往復直線運動させる力に変換される。このラック軸２６に付与される軸方向の力によって、転舵輪１２を転舵させることができる。
【００２４】
転舵制御装置４０は、転舵輪１２を制御対象とし、その制御量である転舵角を制御すべく、転舵アクチュエータ３０を操作する。転舵制御装置４０は、制御量の制御に際し、トルクセンサ５０によって検出される、運転者がステアリングホイール２２を介して入力するトルクである操舵トルクＴｈや、回転角度センサ５２によって検出される出力軸３２ａの回転角度θｍ、電動機３２を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを参照する。なお、電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは、インバータ３３の各レッグに設けられたシャント抵抗における電圧降下として検出されるものとすればよい。また、転舵制御装置４０は、車速センサ５４によって検出される車速Ｖや、ヨーレートセンサ５６によって検出されるヨーレートγ、運転者による走行モードの選択操作がなされるモード選択スイッチ５８の操作状態を参照する。なお、本実施形態においてモード選択スイッチ５８は、ノーマルモードとスポーツモードとの選択をするスイッチである。なお、スポーツモードは、同一の車速における車載原動機の回転速度をノーマルモードよりも高くするモードである。
【００２５】
転舵制御装置４０は、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４および周辺回路４６を備え、それらが通信線４８を介して接続されているものである。なお、周辺回路４６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。
【００２６】
図２に、転舵制御装置４０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより実現される。
ベース目標トルク算出処理Ｍ１０は、後述する軸力Ｔａｆ０に基づき、ステアリングホイール２２を介して運転者がステアリングシャフト２４に入力すべき目標操舵トルクＴｈ＊のベース値であるベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理である。ここで、軸力Ｔａｆ０は、ラック軸２６に加わる軸方向の力である。軸力Ｔａｆ０は、転舵輪１２に作用する横力に応じた量となることから、軸力Ｔａｆ０によって横力を把握することができる。一方、ステアリングホイール２２を介して運転者がステアリングシャフト２４に入力すべきトルクは、横力に応じて定めることが望ましい。したがって、ベース目標トルク算出処理Ｍ１０は、軸力Ｔａｆ０から把握される横力に応じてベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理となっている。
【００２７】
詳しくは、ベース目標トルク算出処理Ｍ１０は、軸力Ｔａｆ０の大きさ（絶対値）が同一であっても車速Ｖが小さい場合に大きい場合よりも、ベース目標トルクＴｈｂ＊の大きさをより小さい値に算出する処理である。これは、たとえば、軸力Ｔａｆ０または軸力Ｔａｆ０から把握される横加速度および車速Ｖを入力変数とし、ベース目標トルクＴｈｂ＊を出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ４４に記憶された状態でＣＰＵ４２によりベース目標トルクＴｈｂ＊をマップ演算することによって実現できる。ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
【００２８】
ヒステリシス処理Ｍ１４は、転舵輪１２の転舵角に換算可能な換算可能角度であるピニオンシャフト２４ｃの回転角度（ピニオン角θｐ）に基づき、ベース目標トルクＴｈｂ＊を補正するヒステリシス補正量Ｔｈｙｓを算出して出力する処理である。詳しくは、ヒステリシス処理Ｍ１４は、ピニオン角θｐの変化等に基づき、ステアリングホイール２２の切り込み時および切り戻し時を識別し、切り込み時において切り戻し時と比較して目標操舵トルクＴｈ＊の大きさ（絶対値）がより大きくなるように、ヒステリシス補正量Ｔｈｙｓを算出する処理を含む。詳しくは、ヒステリシス処理Ｍ１４は、車速Ｖに応じてヒステリシス補正量Ｔｈｙｓを可変設定する処理を含む。
【００２９】
加算処理Ｍ１２は、ベース目標トルクＴｈｂ＊にヒステリシス補正量Ｔｈｙｓを加算することによって、目標操舵トルクＴｈ＊を算出する処理である。
操舵操作量算出処理Ｍ１６は、操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊にフィードバック制御するための操作量である操舵操作量Ｔｓ＊を算出する処理である。操舵操作量Ｔｓ＊は、操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊にフィードバック制御するための操作量を含んだ量であるが、フィードフォワード項を含んでもよい。フィードバック制御のための操作量は、たとえば操舵トルクＴｈおよび目標操舵トルクＴｈ＊の符号がともに正の場合、操舵トルクＴｈが目標操舵トルクＴｈ＊よりも大きい場合に、電動機３２に対する要求トルクの大きさ（絶対値）を増加させるための量となる。なお、操舵操作量Ｔｓ＊は、操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊にフィードバック制御するうえでの電動機３２に対する要求トルクＴｄに応じた量であるが、本実施形態では、操舵操作量Ｔｓ＊は、ステアリングシャフト２４に加わるトルクに換算された量となっている。
【００３０】
軸力算出処理Ｍ１８は、操舵操作量Ｔｓ＊に操舵トルクＴｈを加算することによって、軸力Ｔａｆ０を算出する処理である。なお、操舵トルクＴｈは、ステアリングシャフト２４に加わるトルクのため、本実施形態において軸力Ｔａｆ０は、ラック軸２６の軸方向に加わる力を、ステアリングシャフト２４に加わるトルクに換算した値となっている。
【００３１】
減算処理Ｍ２０は、軸力Ｔａｆから調整量ΔＴｔ＊を減算することによって軸力Ｔａｆを算出する処理である。
規範モデル演算処理Ｍ３０は、軸力Ｔａｆに基づき、ピニオン角θｐの指令値であるピニオン角指令値θｐ＊を算出する処理である。詳しくは、規範モデル演算処理Ｍ３０は、以下の式（ｃ１）にて表現されるモデル式を用いて、ピニオン角指令値θｐ＊を算出する処理である。
【００３２】
Ｔａｆ＝Ｋ・θｐ＊＋Ｃ・θｐ＊’＋Ｊ・θｐ＊’’  …（ｃ１）
上記の式（ｃ１）にて表現されるモデルは、軸力Ｔａｆと等しい量のトルクがステアリングシャフト２４に入力された場合にピニオン角θｐが示す値をモデル化したものである。上記の式（ｃ１）において、粘性係数Ｃは、電動パワーステアリング装置１０の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Ｊは、電動パワーステアリング装置１０の慣性をモデル化したものであり、弾性係数Ｋは、電動パワーステアリング装置１０が搭載される車両のサスペンションやホイールアライメント等の仕様をモデル化したものである。このモデルは、実際の電動パワーステアリング装置１０や電動パワーステアリング装置１０が搭載される車両を正確に表現したモデルではなく、入力に対する転舵角の挙動を理想的な挙動とするために設計された規範モデルである。本実施形態では、規範モデルの設計を通じて操舵フィーリングの調整を可能としている。
【００３３】
積算処理Ｍ４０は、電動機３２の回転角度θｍの積算値Ｉｎθを算出する処理である。なお、本実施形態では、車両が直進するときの転舵輪１２の転舵角を「０」としており、転舵角が「０」であるときの積算値Ｉｎθを「０」とする。換算処理Ｍ４２は、積算値Ｉｎθを、ステアリングシャフト２４から電動機３２までの減速比Ｋｍで除算することによって、ピニオン角θｐを算出する処理である。ピニオン角θｐは、「０」である場合に直進方向であることを示し、正であるか負であるかに応じて、右旋回側の転舵角であるか左旋回側の転舵角であるかを示す。
【００３４】
角度操作量算出処理Ｍ５０は、ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊にフィードバック制御するための操作量である角度操作量Ｔｔ１＊を算出する処理である。角度操作量Ｔｔ１＊は、ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊にフィードバック制御するうえでの電動機３２に対する要求トルクＴｄに応じた量であるが、本実施形態では、ステアリングシャフト２４に加わるトルクに換算された量となっている。
【００３５】
角度操作量算出処理Ｍ５０は、角度操作量Ｔｔ１＊と操舵トルクＴｈ以外に、ピニオン角θｐに影響するトルクを外乱トルクとして推定し、これを推定外乱トルクＴｌｄｅとする外乱オブザーバＭ５２を含む。なお、本実施形態では、推定外乱トルクＴｌｄｅをステアリングシャフト２４に加わるトルクに換算している。
【００３６】
外乱オブザーバＭ５２は、慣性係数Ｊｐ、ピニオン角θｐの推定値θｐｅ、角度操作量Ｔｔ０＊およびオブザーバゲインｌ１，ｌ２，ｌ３を規定する３行１列の行列Ｌを用いて以下の式（ｃ２）にて、推定外乱トルクＴｌｄｅや推定値θｐｅを算出する。なお、慣性係数Ｊｐは、電動パワーステアリング装置１０の慣性をモデル化したものであり、慣性係数Ｊと比較して、実際の電動パワーステアリング装置１０の慣性を高精度に表現した値となっている。
【００３７】
【数１】
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微分演算処理Ｍ５４は、ピニオン角指令値θｐ＊の微分演算によってピニオン角速度指令値を算出する処理である。
【００３８】
フィードバック項算出処理Ｍ５６は、ピニオン角指令値θｐ＊と推定値θｐｅとの差に応じた比例項と、ピニオン角指令値θｐ＊の微分値と推定値θｐｅの微分値との差に応じた微分項との和であるフィードバック操作量Ｔｔｆｂを算出する処理である。
【００３９】
２階微分処理Ｍ５８は、ピニオン角指令値θｐ＊の２階時間微分値を算出する処理である。フィードフォワード項算出処理Ｍ６０は、２階微分処理Ｍ５８の出力値に慣性係数Ｊｐを乗算することによってフィードフォワード操作量Ｔｔｆｆを算出する処理である。２自由度操作量算出処理Ｍ６２は、フィードバック操作量Ｔｔｆｂと、フィードフォワード操作量Ｔｔｆｆとの和から、推定外乱トルクＴｌｄｅを減算して、角度操作量Ｔｔ０＊を算出する処理である。
【００４０】
操舵トルク補償処理Ｍ６６は、角度操作量Ｔｔ０＊から操舵トルクＴｈを減算して角度操作量算出処理Ｍ５０の出力となる角度操作量Ｔｔ１＊を算出する処理である。
ロードインフォメーション調整処理Ｍ７０は、角度操作量Ｔｔ１＊に基づき調整量ΔＴｔ＊を算出する処理である。
【００４１】
減算処理Ｍ７２は、角度操作量Ｔｔ１＊から調整量ΔＴｔ＊を減算して角度操作量Ｔｔ＊を算出する処理である。
加算処理Ｍ７４は、操舵操作量Ｔｓ＊と角度操作量Ｔｔ＊とを加算して、電動機３２に対する要求トルクＴｄを算出する処理である。要求トルクＴｄは、電動機３２によって生成することが要求されるトルクを、ステアリングシャフト２４のトルクに換算したものである。
【００４２】
換算処理Ｍ７６は、要求トルクＴｄを減速比Ｋｍで除算することによって、要求トルクＴｄを、電動機３２に対するトルクの指令値であるトルク指令値Ｔｍ＊に換算する処理である。
【００４３】
操作信号生成処理Ｍ７８は、電動機３２のトルクをトルク指令値Ｔｍ＊に制御するためのインバータ３３の操作信号ＭＳｔを生成して出力する処理である。なお、操作信号ＭＳｔは、実際には、インバータ３３の各レッグの各アームの操作信号となる。
【００４４】
図３に、ロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。
【００４５】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず車速Ｖを取得する（Ｓ１０）。次にＣＰＵ４２は、角度操作量Ｔｔ１＊に係数αを乗算することによって、調整量ΔＴｔ＊を算出する（Ｓ１２）。ここで、ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ以上の場合、係数αを「０」とし、所定速度Ｖｔｈ未満の場合、車速Ｖが低い場合に高い場合よりも係数αを大きい値に算出する。なお、係数αは、「０」以上であって「１」以下の値を有する。詳しくは、車速Ｖを入力変数とし係数αを出力変数とするマップデータがＲＯＭ４４に予め記憶されている状態でＣＰＵ４２により係数αをマップ演算する。
【００４６】
なおＣＰＵ４２は、Ｓ１２の処理が完了する場合、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００４７】
ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ以上の場合、調整量ΔＴｔ＊を「０」とする。これにより、角度操作量算出処理Ｍ５０が出力する角度操作量Ｔｔ１＊と、要求トルクＴｄの算出に用いられる角度操作量Ｔｔ＊との差が「０」となる。そのため、要求トルクＴｄには、ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊にフィードバック制御するために必要な操作量が不足なく盛り込まれる。ここで、ピニオン角指令値θｐ＊は、上記の式（ｃ１）にて表現される規範モデルにしたがって定まるものであることから、転舵角は規範モデルにしたがって制御されることとなる。そのため、車両の走行する路面からの逆入力が打ち消される。車速Ｖが高い場合には、直進制動時などに生じる逆入力振動が大きくなる傾向があることから、走行の安定性を損ないやすいのであるが、逆入力振動を抑制することにより、走行の安定性を確保できる。
【００４８】
これに対し、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ未満の場合、車速Ｖが低いほど調整量ΔＴｔ＊を大きい値とする。ここで、調整量ΔＴｔ＊には、路面の状態情報を打ち消す量が含まれることから、角度操作量Ｔｔ１＊に対する、トルク指令値Ｔｍ＊に反映される角度操作量Ｔｔ＊の差である調整量ΔＴｔ＊が大きいほど、路面の状態情報が制御によって打ち消されにくくなる。そのため、車速Ｖが低いほど調整量ΔＴｔ＊の大きさを大きくすることにより、車速Ｖが低いほど、路面の状態情報を運転者に感知させることができる。
【００４９】
またＣＰＵ４２は、角度操作量Ｔｔ１＊から角度操作量Ｔｔ＊を減算した値である調整量ΔＴｔ＊を、軸力Ｔａｆ０から減算して規範モデル演算処理Ｍ３０の入力となる軸力Ｔａｆとする。これにより、推定外乱トルクＴｌｄｅの大きさが過度に大きくなることを抑制できる。すなわち、角度操作量算出処理Ｍ５０によって算出された角度操作量Ｔｔ１＊は、ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊とするうえで適切な操作量である。そのため、角度操作量Ｔｔ１＊から角度操作量Ｔｔ＊を減算した値が「０」ではない場合には、ピニオン角θｐがピニオン角指令値θｐ＊から大きく乖離し、ひいては推定外乱トルクＴｌｄｅの大きさが過度に大きくなるおそれがある。そしてその場合、角度操作量Ｔｔ１＊がピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊とするうえで適切な値からずれることから、角度操作量Ｔｔ＊を角度操作量Ｔｔ１＊へと移行させる場合に、ピニオン角θｐの制御性が低下するおそれがある。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）操舵操作量Ｔｓ＊と操舵トルクＴｈとの和に応じて、目標操舵トルクＴｈ＊を設定した。ここで、運転者による操舵フィーリングを良好とする上で要求される目標トルクは、横力に応じて定まる傾向がある。一方、操舵操作量Ｔｓ＊と操舵トルクＴｈとの和が車両の横力に換算可能であることから、上記和に基づき目標操舵トルクＴｈ＊を定めることにより、目標操舵トルクＴｈ＊の算出処理の設計が容易となる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５２】
上記第１の実施形態では、調整量ΔＴｔ＊を車速Ｖに応じて可変設定したが、本実施形態では、車両の横滑りの度合いに応じて可変設定する。
図４に、本実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５３】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず、ピニオン角θｐを取得する（Ｓ２０）。そしてＣＰＵ４２は、ピニオン角θｐに基づき、推定ヨーレートγｅを算出する（Ｓ２２）。これは、たとえばピニオン角θｐを入力変数とし推定ヨーレートγｅを出力変数とするマップデータがＲＯＭ４４に予め記憶されている状態でＣＰＵ４２により推定ヨーレートγｅをマップ演算することにより実現できる。
【００５４】
そしてＣＰＵ４２は、角度操作量Ｔｔ１＊に係数βを乗算した値を調整量ΔＴｔ＊に代入する（Ｓ２４）。ここで、ＣＰＵ４２は、ヨーレートγと推定ヨーレートγｅとの差の絶対値が所定値Δｔｈ以下の場合、係数βを「０」とし、所定値Δｔｈを超える場合、差の絶対値が大きい場合に小さい場合よりも係数βを大きい値とする。なお、係数βは、「０」以上であって「１」以下の値を有する。詳しくは、車速Ｖを入力変数とし係数βを出力変数とするマップデータがＲＯＭ４４に予め記憶されている状態でＣＰＵ４２により係数βをマップ演算する。
【００５５】
なおＣＰＵ４２は、Ｓ２４の処理が完了する場合、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００５６】
ＣＰＵ４２は、ヨーレートγと推定ヨーレートγｅとの差の絶対値が所定値Δｔｈを超える場合、差の絶対値が大きいほど、角度操作量Ｔｔ１＊から角度操作量Ｔｔ＊を減算した値の大きさを大きくする。ここで、差の絶対値が大きいほど、車両の横滑りが生じていることを示していることから、横滑り度合いが大きいほど、路面の状態情報を運転者に感知しやすくしている。これにより、横滑りが生じやすい路面を走行していることを、運転者に感知させることができる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５８】
本実施形態では、走行モードに応じて調整量ΔＴｔ＊を可変設定する。
図５に、本実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図５に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５９】
図５に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず、モード選択スイッチ５８の操作状態を検知する（Ｓ３０）。次にＣＰＵ４２は、Ｓ３０の処理によって検知された状態に基づき、スポーツモードが選択されているか否かを判定する（Ｓ３２）。そしてＣＰＵ４２は、ノーマルモードが選択されていると判定する場合（Ｓ３２：ＮＯ）、調整量ΔＴｔ＊に「０」を代入する（Ｓ３４）。これに対しＣＰＵ４２は、スポーツモードであると判定する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、角度操作量Ｔｔ１＊に係数εを乗算した値を調整量ΔＴｔ＊に代入する（Ｓ３６）。ここで、係数εは、「０」よりも大きく「１」以下の値となっている。
【００６０】
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ３４，Ｓ３６の処理が完了する場合、図５に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００６１】
ＣＰＵ４２は、ノーマルモードが選択されている場合、調整量ΔＴｔ＊を「０」とすることにより、車両の走行する路面からの逆入力を十分に打ち消すことができ、ひいては運転者の運転負荷を軽減できる。これに対し、ＣＰＵ４２は、スポーツモードが選択されている場合、調整量ΔＴｔ＊の大きさを「０」よりも大きくすることにより、路面の状態情報を運転者に感知させることができる。スポーツモードを好む運転者の場合、路面の状態情報を感知したい要求があると考えられることから、運転者の好みにあった操舵感を実現できる。
【００６２】
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６３】
上記第３の実施形態では、スポーツモードにおいて調整量ΔＴｔ＊の大きさを「０」よりも大きくした。ここで、εと「１」との差が小さい場合、角度操作量算出処理Ｍ５０が転舵角の制御に十分反映されないことに起因して規範モデル演算処理Ｍ３０に自励振動が生じるおそれがある。そしてその場合、ピニオン角指令値θｐ＊とピニオン角θｐとの差の絶対値が大きくなり、ノーマルモードに切り替えられる場合に切替の制御性が低下するおそれがある。そこで本実施形態では、以下の処理によって自励振動を抑制する。
【００６４】
図６に、本実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図６に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図６において図５に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付与している。
【００６５】
図６に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、Ｓ３４の処理が完了する場合、規範モデル演算処理Ｍ３０によりピニオン角指令値θｐ＊の算出に用いられる弾性係数Ｋに通常値Ｋ０を代入するとともに粘性係数Ｃに通常値Ｃ０を代入する（Ｓ３８）。通常値Ｋ０，Ｃ０は、角度操作量算出処理Ｍ５０が転舵角の制御に十分反映される場合において、規範モデル演算処理Ｍ３０を安定化させる値に適合されている。これに対しＣＰＵ４２は、Ｓ３６の処理が完了する場合、規範モデル演算処理Ｍ３０によりピニオン角指令値θｐ＊の算出に用いられる弾性係数Ｋに変更値Ｋ１を代入するとともに粘性係数Ｃに変更値Ｃ１を代入する（Ｓ４０）。変更値Ｋ１，Ｃ１は、角度操作量算出処理Ｍ５０が転舵角の制御に反映されていない場合において、規範モデル演算処理Ｍ３０を安定化させる値に適合されている。
【００６６】
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ３８，Ｓ４０の処理が完了する場合、図６に示す一連の処理を一旦終了する。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６７】
図７に、本実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図７に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図７において図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付与している。
【００６８】
図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、Ｓ１０の処理が完了する場合、推定外乱トルクＴｌｄｅに「−１」と係数αとを乗算することによって、調整量ΔＴｔ＊を算出する（Ｓ１２ａ）。ここで、「−１」は、角度操作量Ｔｔ１＊から推定外乱トルクＴｌｄｅの少なくとも一部を除くために設けている。すなわち、角度操作量Ｔｔ１＊は、「Ｔｔｆｆ＋Ｔｔｆｂ−Ｔｌｄｅ−Ｔｈ」となっている。そのため、角度操作量Ｔｔ１＊から推定外乱トルクＴｌｄｅの寄与を全て除去するうえでは、角度操作量Ｔｔ１＊に、推定外乱トルクＴｌｄｅを加算する必要がある。ところで、減算処理Ｍ７２においては、調整量ΔＴｔ＊が角度操作量Ｔｔ１＊から減算される。そのため、調整量ΔＴｔ＊を、推定外乱トルクＴｌｄｅとは逆符号とする必要があることから、Ｓ１２ａの処理では、「−１」が推定外乱トルクＴｌｄｅに乗算された値に係数αを乗算する。
【００６９】
ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ以上の場合、係数αを「０」とし、所定速度Ｖｔｈ未満の場合、車速Ｖが低い場合に高い場合よりも係数αを大きい値に算出する。なお、係数αは、「０」以上であって「１」以下の値を有する。詳しくは、車速Ｖを入力変数とし係数αを出力変数とするマップデータがＲＯＭ４４に予め記憶されている状態でＣＰＵ４２により係数αをマップ演算する。
【００７０】
なおＣＰＵ４２は、Ｓ１２ａの処理が完了する場合、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００７１】
ＣＰＵ４２は、推定外乱トルクＴｌｄｅに基づき調整量ΔＴｔ＊を算出する。推定外乱トルクＴｌｄｅは、現在の転舵角（ピニオン角θｐ）を実現するうえでフィードフォワード操作量Ｔｔｆｆおよびフィードバック操作量Ｔｔｆｂと操舵トルクＴｈとの和以外に転舵輪１２に加わる力に応じた量となっている。そのため、推定外乱トルクＴｌｄｅは、角度操作量Ｔｔ１＊と比較して、路面の状態に起因した量の割合が大きい。このため、推定外乱トルクＴｌｄｅに基づき調整量ΔＴｔ＊を算出することにより、路面の状態情報をより適切に運転者に感知させることができる。
【００７２】
＜第６の実施形態＞
以下、第６の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７３】
図８に、本実施形態において転舵制御装置４０が実行する処理の一部を示す。図８に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより実現される。なお、図８に示す処理のうち図２に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００７４】
図８に示すように、本実施形態では、操舵操作量算出処理Ｍ１６が出力する操舵操作量Ｔｓ＊にゲイン乗算処理Ｍ８４によってゲインＧが乗算された後、加算処理Ｍ７４に入力される。したがって、本実施形態の要求トルクＴｄは、「Ｇ・Ｔｓ＊＋Ｔｔ＊」となる。
【００７５】
図９に、本実施形態にかかるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０の手順を示す。図９に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図９において図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付与している。
【００７６】
図９に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、Ｓ１２の処理が完了する場合、ゲインＧを車速Ｖに応じて可変設定する（Ｓ４０）。詳しくは、ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ以上の場合、ゲインＧを「０」とし、所定速度Ｖｔｈ未満の場合、車速Ｖが低い場合に高い場合よりもゲインＧを大きい値に設定する。ゲインＧは、「０」以上「１」以下の値を有する。これは、転舵角の制御に必要なトルクが不足することを抑制するための処理である。
【００７７】
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ４０の処理が完了する場合、図９に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００７８】
ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ以上の場合、角度操作量Ｔｔ＊を要求トルクＴｄとして、操舵操作量Ｔｓ＊によらずにトルク指令値Ｔｍ＊を定め、電動機３２のトルクを制御する。これに対し、ＣＰＵ４２は、車速Ｖが所定速度Ｖｔｈ未満の場合、車速Ｖが低いほど、角度操作量Ｔｔ１＊が要求トルクＴｄに反映される割合を小さくすることによって、路面の状態情報を運転者に感知できるようにする。ただし、その場合、電動機３２のトルクが過度に小さくなるおそれがある。特に、係数αが「１」に近い場合には、操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊に制御することが困難となる。そこで、ＣＰＵ４２は、係数αを小さくする場合、要求トルクＴｄに操舵操作量Ｔｓ＊を反映させる。
【００７９】
＜第７の実施形態＞
以下、第７の実施形態について、第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８０】
図１０に、本実施形態にかかる電動パワーステアリング装置１０の構成を示す。なお、図１０に示す部材のうち図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
【００８１】
本実施形態では、ピニオンシャフト２４ｃには、ステアリングホイール２２との間の動力の伝達を遮断可能なクラッチ６０が設けられている。すなわち、クラッチ６０の一方には、ピニオンシャフト２４ｃが連結されており、クラッチ６０の他方には、ステアリングホイール２２と連結されている入力軸２４ｄが連結されている。本実施形態では、入力軸２４ｄおよびピニオンシャフト２４ｃを、ステアリングシャフト２４と称する。
【００８２】
入力軸２４ｄには、減速機７０を介して電動機７２の動力が付与される。電動機７２の各端子には、インバータ７４の電圧が印加される。なお、入力軸２４ｄ、減速機７０、電動機７２およびインバータ７４によって、抗力アクチュエータ８０が構成されている。なお、本実施形態では、転舵制御装置４０は、舵角センサ８２によって検出されるステアリングホイール２２の回転角度（操舵角θｈ）を参照する。
【００８３】
図１１に、本実施形態にかかる転舵制御装置４０が実行する処理の一部を示す。図１１に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより実現される。なお、図１１において、図２に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００８４】
図１１に示すように、本実施形態では、規範モデル演算処理Ｍ３０において、ピニオン角指令値θｐ＊に代えて、操舵角の指令値（操舵角指令値θｈ＊）が算出される。一方、舵角比可変処理Ｍ９０は、操舵角指令値θｈ＊に対する転舵角の目標値（ピニオン角指令値θｐ＊）の比率である舵角比を可変とするためのオフセット量Δａを、車速Ｖに応じて可変設定する処理である。詳しくは、車速Ｖが低い場合に高い場合よりも、操舵角の変化に対する転舵角の変化を大きくするように、オフセット量Δａを設定する。加算処理Ｍ９２は、操舵角指令値θｈ＊にオフセット量Δａを加算することによって、ピニオン角指令値θｐ＊を設定する。
【００８５】
抗力算出処理Ｍ９４は、操舵角θｈを操舵角指令値θｈ＊にフィードバック制御するための操作量として、電動機７２のトルク指令値Ｔｒ＊を算出する処理である。操作信号生成処理Ｍ９６では、電動機７２のトルクをトルク指令値Ｔｒ＊に制御すべく、インバータ７４に操作信号ＭＳｓを出力してインバータ７４を操作する処理である。
【００８６】
なお、本実施形態では、操舵トルク補償処理Ｍ６６を備えず、角度操作量算出処理Ｍ５０の出力する角度操作量Ｔｔ１＊が角度操作量Ｔｔ０＊と等しくなっている。また、本実施形態では、角度操作量Ｔｔ＊が要求トルクＴｄとなっている。すなわち、本実施形態では、角度操作量Ｔｔ＊のみからトルク指令値Ｔｍ＊が算出される。
【００８７】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１，２］角度指令値算出処理は、図２および図８の規範モデル演算処理Ｍ３０や、図１１の規範モデル演算処理Ｍ３０、舵角比可変処理Ｍ９０および加算処理Ｍ９２に対応する。換算可能角度は、ピニオン角θｐに対応する。操作処理は、図２および図８の加算処理Ｍ７４、換算処理Ｍ７６および操作信号生成処理Ｍ７８や、図１１の換算処理Ｍ７６および操作信号生成処理Ｍ７８に対応する。調整処理は、Ｓ１２，Ｓ１２ａ，Ｓ２４、またはＳ３２〜Ｓ３４の処理と減算処理Ｍ７２とに対応する。補正処理は、減算処理Ｍ２０に対応する。駆動回路は、インバータ３３に対応する。［３］Ｓ１２ａの処理に対応する。［４］ゲインＧが「０」のときの図８の処理や、図１１の処理に対応する。［５］Ｓ３８，Ｓ４０の処理に対応する。［６］図３、図７、および図９の処理に対応する。［７］検知処理は、Ｓ２２，Ｓ２４の処理に対応する。すなわち、｜γｅ−γ｜の大きさが大きい場合に横滑りを検知しているとみなせる。［８］取得処理は、Ｓ３０の処理に対応する。［９］目標操舵トルク算出処理は、ベース目標トルク算出処理Ｍ１０、加算処理Ｍ１２、およびヒステリシス処理Ｍ１４に対応する。
【００８８】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、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。
【００８９】
・「補正処理について」
図１１におけるロードインフォメーション調整処理Ｍ７０では、図５の処理を実行したが、これに限らない。たとえば、図６の処理を実行してもよい。またたとえば、係数αを「１」未満の値として、図２、図７の処理を実行したり、係数βを「１」未満の値として、図３の処理を実行したりしてもよい。
【００９０】
調整量ΔＴｔ＊の大きさが大きい場合に小さい場合よりも、規範モデル演算処理Ｍ３０の入力となる軸力Ｔａｆの大きさを小さくなるように補正する補正処理としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、調整量ΔＴｔ＊を目標操舵トルクＴｈ＊に重畳させてもよい。この場合であっても、操舵操作量Ｔｓ＊の大きさを小さくすることができ、ひいては軸力Ｔａｆの大きさを小さくすることができる。
【００９１】
・「検知処理について」
たとえば横滑り角を検出するセンサを備え、その検出値を取得する処理によって、検知処理を構成してもよい。
【００９２】
・「取得処理について」
調整量ΔＴｔ＊の大きさを大きくするか否かを定める運転者の要求信号を取得する取得処理としては、モード選択スイッチ５８の操作状態を取得する処理に限らない。たとえば原動機の回転速度とは無関係に、路面の状態情報を感知したいか否かに関する運転者の要望を入力する入力装置の操作状態に関する信号を取得する処理であってもよい。
【００９３】
・「変更処理について」
たとえば図３や図７、図９の処理において、係数αが「１」のときにＳ４０の処理を実行し、係数αが「１」未満のときにＳ３８の処理を実行してもよい。またこれに代えて、係数αが規定値以上のときにＳ４０の処理を実行し、係数αが規定値未満のときにＳ３８の処理を実行してもよい。
【００９４】
たとえば図４の処理において、係数βが「１」のときにＳ４０の処理を実行し、係数βが「１」未満のときにＳ３８の処理を実行してもよい。またこれに代えて、係数βが規定値以上のときにＳ４０の処理を実行し、係数βが規定値未満のときにＳ３８の処理を実行してもよい。
【００９５】
・「要求トルクＴｄについて」
図２の処理では、角度操作量Ｔｔ＊および操舵操作量Ｔｓ＊の和を要求トルクＴｄとしたが、これに限らない。たとえば、角度操作量Ｔｔ＊を要求トルクＴｄとしてもよい。ただし、その場合、図３のＳ１２の処理における係数αや、図４のＳ２４の処理における係数β、図７のＳ１２ａの処理における係数αを「１」よりも小さい値とすることが望ましい。
【００９６】
図１１の処理では、角度操作量Ｔｔ＊を要求トルクＴｄとしたが、これに限らない。たとえば、角度操作量Ｔｔ＊と操舵操作量Ｔｓ＊との和を要求トルクＴｄとしてもよい。またたとえば、図８の処理のように、「Ｔｔ＊＋Ｇ・Ｔｓ＊」を要求トルクＴｄとしてもよい。
【００９７】
「角度指令値算出処理について」
上記実施形態では、軸力Ｔａｆを入力として、ピニオン角指令値θｐ＊や操舵角指令値θｈ＊を算出したが、これに限らず、たとえば、操舵操作量Ｔｓ＊を入力としてもよい。上記実施形態では、軸力Ｔａｆを入力とし、上記の式（ｃ１）等に基づきピニオン角指令値θｐ＊や操舵角指令値θｈ＊を算出したが、ピニオン角指令値θｐ＊や操舵角指令値θｈ＊を算出するためのロジック（モデル）としては、これに限らない。
【００９８】
さらに、たとえば図１１の処理において、舵角比可変処理Ｍ９０および加算処理Ｍ９２を削除し、規範モデル演算処理Ｍ３０の出力を、操舵角指令値θｈ＊兼ピニオン角指令値θｐ＊としてもよい。
【００９９】
・「外乱オブザーバについて」
上記実施形態では、転舵輪１２に作用するトルクが転舵角の角加速度に比例するトルクと釣り合うという簡易なモデルにて外乱オブザーバを構成したが、これに限らない。たとえば、転舵輪１２に作用するトルクが、転舵角の角加速度に比例するトルクと転舵角の角速度に比例するトルクとの和と釣り合うというモデルを用いて外乱オブザーバを構成してもよい。
【０１００】
推定外乱トルクＴｌｄｅの算出手法としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば図２の処理において、ピニオン角指令値θｐ＊の２階時間微分値、またはピニオン角θｐの２階時間微分値に慣性係数Ｊｐを乗算した値から角度操作量Ｔｔ＊、操舵操作量Ｔｓ＊および操舵トルクＴｈを減算することによって算出してもよい。
【０１０１】
・「角度操作量算出処理について」
上記実施形態では、フィードフォワード操作量Ｔｔｆｆを、ピニオン角指令値θｐ＊の２階時間微分値に基づき算出したが、これに限らず、たとえばピニオン角θｐの２階時間微分値に基づき算出したり、推定値θｐｅの２階時間微分値に基づき算出したりしてもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、電動パワーステアリング装置１０を、転舵輪１２に作用するトルクが転舵角の角加速度に比例するトルクと釣り合うという簡易なモデルにてモデル化することによって、フィードフォワード項を算出したが、これに限らない。たとえば、転舵輪１２に作用するトルクが、転舵角の角加速度に比例するトルクと転舵角の角速度に比例するトルクとの和と釣り合うというモデルを用いてフィードフォワード項を算出してもよい。これは、たとえば、ピニオン角指令値θｐ＊の２階時間微分値に上記慣性係数Ｊｐを乗算した値と、ピニオン角指令値θｐ＊の１階時間微分値に粘性係数Ｃｐを乗算した値との和をフィードフォワード操作量Ｔｔｆｆとすることによって実現できる。ここで、角速度の比例係数である粘性係数Ｃｐは、規範モデル演算処理Ｍ３０において用いる粘性係数Ｃとはその狙いとするところが相違し、実際の電動パワーステアリング装置１０の挙動を極力高精度にモデル化したものとすることが望ましい。
【０１０３】
フィードバック項算出処理Ｍ５６の入力のうちのフィードバック制御量としては推定値θｐｅやその１階時間微分値に限らない。たとえば、推定値θｐｅやその１階時間微分値に代えて、ピニオン角θｐやその時間微分値自体としてもよい。
【０１０４】
フィードバック項算出処理Ｍ５６としては、比例要素および微分要素の各出力値の和を出力する処理に限らない。たとえば比例要素の出力値を出力するものとしてもよく、またたとえば微分要素の出力値を出力するものとしてもよい。さらにたとえば、比例要素の出力値および微分要素の出力値の少なくとも一方と、積分要素の出力値との和を出力する処理としてもよい。なお、積分要素の出力値を用いる場合には、外乱オブザーバを削除することが望ましい。もっとも、積分要素の出力値を用いない場合において、外乱オブザーバを用いること自体必須ではない。
【０１０５】
・「換算可能角について」
上記実施形態では、換算可能角度として、ピニオン角θｐを用いたが、これに限らない。たとえば、転舵輪の転舵角自体としてもよい。
【０１０６】
・「操舵操作量について」
上記実施形態では、操舵操作量Ｔｓ＊を、ステアリングシャフト２４のトルクに換算したが、これに限らない。たとえば、電動機３２のトルクとしてもよい。ただし、その場合、たとえば操舵トルクＴｈを減速比Ｋｍで除算した値と操舵操作量Ｔｓ＊との和を軸力Ｔａｆ０としたり、操舵操作量Ｔｓ＊に減速比Ｋｍを乗算した値と操舵トルクＴｈとの和を軸力Ｔａｆ０としたりする。
【０１０７】
・「角度操作量について」
上記実施形態では、角度操作量Ｔｔ＊をステアリングシャフト２４のトルクに換算したが、これに限らない。たとえば、電動機３２のトルクとしてもよい。ただし、たとえば操舵操作量Ｔｓ＊がステアリングシャフト２４のトルクに換算されている場合、要求トルクＴｄを、角度操作量Ｔｔ＊に減速比Ｋｍを乗算した値と操舵操作量Ｔｓ＊との和等とする。
【０１０８】
・「目標トルク算出処理について」
ベース目標トルク算出処理としては、軸力Ｔａｆ０と車速Ｖとに応じてベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理に限らない。たとえば軸力Ｔａｆ０のみに基づきベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理であってもよい。
【０１０９】
ベース目標トルクＴｈｂ＊をヒステリシス補正量Ｔｈｙｓで補正すること自体必須ではない。
・「転舵制御装置について」
転舵制御装置としては、ＣＰＵ４２とＲＯＭ４４とを備えてソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、転舵制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【０１１０】
・「電動機、駆動回路について」
電動機としては、ＳＰＭＳＭに限らず、ＩＰＭＳＭ等であってもよい。また、同期機に限らず誘導機であってもよい。さらに、たとえばブラシ付きの直流電動機であってもよい。その場合、駆動回路としては、Ｈブリッジ回路を採用すればよい。
【０１１１】
・「転舵アクチュエータについて」
転舵アクチュエータとしては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、ピニオンシャフト２４ｃとは別に、電動機３２の動力をラック軸２６に伝達させるための第２のピニオンシャフトを備えるいわゆるデュアルピニオン型のものであってもよい。またたとえば、ステアリングシャフト２４に電動機３２の出力軸３２ａが機械的に連結された構成であってもよい。その場合、転舵アクチュエータは、ステアリングシャフト２４やラックアンドピニオン機構２７を操舵機構と共有する。
【０１１２】
・「そのほか」
たとえば図１０において、クラッチ６０を削除し、代わりに、ギア比を可変とするギア比可変機構を介して入力軸２４ｄをピニオンシャフト２４ｃに機械的に連結してもよい。その場合であっても、ステアバイワイヤの場合において例示した処理と同様の処理を実現できる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…電動パワーステアリング装置、１２…転舵輪、２０…操舵機構、２２…ステアリングホイール、２４…ステアリングシャフト、２４ａ…コラムシャフト、２４ｂ…インターミディエイトシャフト、２４ｃ…ピニオンシャフト、２４ｄ…入力軸、２６…ラック軸、２７…ラックアンドピニオン機構、２８…タイロッド、３０…転舵アクチュエータ、３２…電動機、３２ａ…出力軸、３３…インバータ、３４…ボールねじ機構、３６…ベルト式減速機構、４０…転舵制御装置、４２…ＣＰＵ、４４…ＲＯＭ、４６…周辺回路、４８…通信線、５０…トルクセンサ、５２…回転角度センサ、５４…車速センサ、５６…ヨーレートセンサ、５８…モード選択スイッチ、６０…クラッチ、７０…減速機、７２…電動機、７４…インバータ、８０…抗力アクチュエータ、８２…舵角センサ。
【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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