(57)【要約】【課題】規範モデルに基づく処理に自励振動が発生することを抑制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Ｍ２０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＊から減少補正量ΔＴｔ＊が減算された値である角度側調整量Ｔｔ＊に基づき電動機が操作される。軸力Ｔａｆは、トルクフィードバック処理により操舵トルク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との和から減少補正量ΔＴｔ＊を減算した値とされる。減少補正量ΔＴｔ＊が角度操作量Ｔｔ１＊と等しい場合、規範モデル演算処理Ｍ３０の弾性係数Ｋおよび粘性係数Ｃを変更する。【選択図】図２
2020179832.tif 000002
【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、
前記操舵操作量および前記角度操作量の２つの操作量のうちの少なくとも１つに応じて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る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、
前記減算した値に応じて前記角度指令値算出処理の入力に対する前記角度指令値算出処理の出力の関係を変更する変更処理と、を実行する転舵制御装置。
【請求項２】
前記角度操作量算出処理によって算出される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が大きい場合に小さい場合よりも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が小さくなるように補正する補正処理を実行する請求項１記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記操作処理は、少なくとも前記角度操作量に応じて前記電動機のトルクを制御すべく前記駆動回路を操作する第１操作処理と、前記角度操作量によらずに前記操舵操作量に応じて前記電動機のトルクを制御すべく前記駆動回路を操作する第２操作処理と、を含み、
前記変更処理は、前記第１操作処理の実行時と前記第２操作処理の実行時とで前記入力に対する出力の関係を変更する処理を含む請求項１または２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応じて前記電動機のトルクを制御する処理を含む請求項１または２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、前記角度指令値の大きさに比例して前記転舵角の大きさを小さくする側の力である弾性力を算出する処理と、前記操舵操作量を前記弾性力によって減少させた値に応じて前記角度指令値を算出する処理と、を含み、
前記変更処理は、前記減算した値に応じて、前記転舵角の大きさに対する前記弾性力の比例係数を変更する処理を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項６】
前記角度指令値算出処理は、前記角度指令値の変化速度の大きさに比例して前記転舵角の大きさを小さくする側の力である粘性力を算出する処理と、前記操舵操作量を前記粘性力によって減少させた値に応じて前記角度指令値を算出する処理と、を含み、
前記変更処理は、前記減算した値に応じて、前記変化速度の大きさに対する前記粘性力の比例係数を変更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】
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１〜６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。ここで、目標転舵角は、規範モデルに基づき算出される。
【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】
ところで、転舵角と目標転舵角との差が過度に大きくなる場合にはフィードバック制御が不安定化することから、発明者は、上記差が過度に大きくなる場合等にフィードバック制御を停止することを検討した。しかし、フィードバック制御を停止する等、フィードバック制御の操作量を電動機の操作に十分に反映させない場合、規範モデルに基づく処理に自励振動が発生するおそれがある。
【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、前記操舵操作量および前記角度操作量の２つの操作量のうちの少なくとも１つに応じて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る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、前記減算した値に応じて前記角度指令値算出処理の入力に対する前記角度指令値算出処理の出力の関係を変更する変更処理と、を実行する転舵制御装置である。
【０００６】
上記構成では、減算した値に応じて角度指令値算出処理の入力に対する出力の関係を変更することによって、減算した値の大小に応じて、角度指令値算出処理の入力に対する出力の関係を、それぞれ角度指令値の算出処理の安定性を高める上で適切な関係に変更できる。
【０００７】
２．前記角度操作量算出処理によって算出される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が大きい場合に小さい場合よりも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が小さくなるように補正する補正処理を実行する上記１記載の転舵制御装置である。
【０００８】
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。
【０００９】
３．前記操作処理は、少なくとも前記角度操作量に応じて前記電動機のトルクを制御すべく前記駆動回路を操作する第１操作処理と、前記角度操作量によらずに前記操舵操作量に応じて前記電動機のトルクを制御すべく前記駆動回路を操作する第２操作処理と、を含み、前記変更処理は、前記第１操作処理の実行時と前記第２操作処理の実行時とで前記入力に対する出力の関係を変更する処理を含む上記１または２記載の転舵制御装置である。
【００１０】
第１操作処理にとって安定性が確保可能な角度指令値算出処理は、角度操作量によらずに操舵操作量に応じて電動機のトルクを制御する第２操作処理が実行される場合、角度操作量が反映されないことに起因して、安定性が損なわれやすい。そこで上記構成では、第１操作処理と第２操作処理とで、角度算出処理の入力に対する出力の関係を変更することにより、第１操作処理と第２操作処理との２つの処理のそれぞれにおいて、角度指令値算出処理の安定性を確保することが可能となる。
【００１１】
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応じて前記電動機のトルクを制御する処理を含む上記１または２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、前記角度指令値の大きさに比例して前記転舵角の大きさを小さくする側の力である弾性力を算出する処理と、前記操舵操作量を前記弾性力によって減少させた値に応じて前記角度指令値を算出する処理と、を含み、前記変更処理は、前記減算した値に応じて、前記転舵角の大きさに対する前記弾性力の比例係数を変更する処理を含む上記１〜４のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１２】
上記構成では、角度指令値算出処理が弾性力を用いて角度指令値を算出することから、弾性力の比例係数を変更することにより、簡素な処理にて、角度指令値算出処理の安定性を高めることができるように、入力に対する出力の関係を変更できる。
【００１３】
６．前記角度指令値算出処理は、前記角度指令値の変化速度の大きさに比例して前記転舵角の大きさを小さくする側の力である粘性力を算出する処理と、前記操舵操作量を前記粘性力によって減少させた値に応じて前記角度指令値を算出する処理と、を含み、前記変更処理は、前記減算した値に応じて、前記変化速度の大きさに対する前記粘性力の比例係数を変更する処理を含む上記１〜５のいずれか１項に記載の転舵制御装置である。
【００１４】
上記構成では、角度指令値算出処理が粘性力を用いて角度指令値を算出することから、粘性力の比例係数を変更することにより、簡素な処理にて、角度指令値算出処理の安定性を高めることができるように、入力に対する出力の関係を変更できる。
【００１５】
７．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１〜６のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【００１６】
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】
【００１７】
【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制限処理の手順を示す流れ図。
【図４】第２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５】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６】同実施形態にかかる制限処理の手順を示す流れ図。
【図７】同実施形態の作用を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜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。
【００１９】
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。なお、ラック軸２６の軸方向への変位量の最大値は、ラックハウジング１６によって規定されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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、車速センサ５２によって検出される車速Ｖ、回転角度センサ５４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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
詳しくは、ベース目標トルク算出処理Ｍ１０は、軸力Ｔａｆ０の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＊の絶対値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に記憶されている状態で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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
減算処理Ｍ２０は、軸力Ｔａｆ０から減少補正量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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【数１】
2020179832.tif 000003
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
制限処理Ｍ７０は、角度操作量Ｔｔ１＊に基づき減少補正量ΔＴｔ＊を算出する処理や、減少補正量ΔＴｔ＊に応じて規範モデル演算処理Ｍ３０のパラメータを変更する処理である。
【００３８】
減算処理Ｍ７２は、角度操作量Ｔｔ１＊から減少補正量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す。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図３に、制限処理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。
【００４２】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まずフェールフラグＦが「１」であるか否かを判定する（Ｓ１０）。フェールフラグＦは、「１」である場合に、角度操作量算出処理Ｍ５０に基づく電動機３２の制御性が所定以下となっていることを示し、「０」である場合に、そうではないことを示す。ＣＰＵ４２は、「０」であると判定する場合（Ｓ１０：ＮＯ）、以下の条件（ア）〜条件（ウ）の論理和が真であるか否かを判定する（Ｓ１２）。
【００４３】
条件（ア）：ピニオン角θｐが所定値θｐｔｈＨよりも大きい旨の条件と、ピニオン角指令値θｐ＊からピニオン角θｐを減算した値が所定値Δθｐｔｈｅｎよりも大きい旨の条件との論理積が真である旨の条件である。所定値θｐｔｈＨは、ラック軸２６の軸方向の変位量が、ラックハウジング１６によって規定されるラック軸２６の軸方向の変位量の上限値に達するときのピニオン角θｐに設定されている。この条件は、ラック軸２６の軸方向へのそれ以上の変位がラックハウジング１６によって制限されており、ピニオン角θｐの絶対値をそれ以上大きくすることができない旨の条件である。
【００４４】
条件（イ）：ピニオン角θｐが所定値θｐｔｈＨの「−１」倍の値よりも小さい旨の条件と、ピニオン角指令値θｐ＊からピニオン角θｐを減算した値が所定値Δθｐｔｈｅｎの「−１」倍の値よりも小さい旨の条件との論理積が真である旨の条件である。この条件は、ラック軸２６の軸方向へのそれ以上の変位がラックハウジング１６によって制限されており、ピニオン角θｐの絶対値をそれ以上大きくすることができない旨の条件である。
【００４５】
条件（ウ）：ピニオン角指令値θｐ＊とピニオン角θｐとの差の絶対値が所定値ΔθｐｔｈＨ以上である旨の条件である。所定値ΔθｐｔｈＨは、角度操作量算出処理Ｍ５０による角度制御が正常になされている場合にピニオン角指令値θｐ＊とピニオン角θｐとの差の絶対値として生じることが想定される値の最大値よりも大きい値に設定されている。
【００４６】
ＣＰＵ４２は、論理和が真であると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、角度操作量算出処理Ｍ５０に基づく電動機３２の制御性が所定以下となっていると判定して、フェールフラグＦに「１」を代入する（Ｓ１４）。そしてＣＰＵ４２は、ゲインαに「１」よりも小さい所定量Δｐを加算した値と、「１」とのうちの小さい方をゲインαに代入する（Ｓ１６）。この処理は、ゲインαを「０」から「１」へと漸増させる処理である。なお、ゲインαの初期値は、「０」である。
【００４７】
一方、ＣＰＵ４２は、フェールフラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、以下の条件（エ）および条件（オ）の論理積が真であるか否かを判定する（Ｓ１８）。
【００４８】
条件（エ）：ピニオン角θｐの大きさ（絶対値）が所定値θｐｔｈＬ以下である旨の条件である。所定値θｐｔｈＬは、所定値θｐｔｈＨよりも小さい値である。
条件（オ）：ピニオン角指令値θｐ＊とピニオン角θｐとの差の絶対値が所定値ΔθｐｔｈＬ以下である旨の条件である。所定値ΔθｐｔｈＬは、所定値ΔθｐｔｈＨよりも小さい値であり、角度操作量算出処理Ｍ５０による角度制御が正常になされている場合にピニオン角指令値θｐ＊とピニオン角θｐとの差の絶対値として生じることが想定される値に設定されている。
【００４９】
ＣＰＵ４２は、論理積が偽であると判定する場合（Ｓ１８：ＮＯ）、Ｓ１６の処理に移行する。これに対し、ＣＰＵ４２は、論理積が真であると判定する場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、角度操作量算出処理Ｍ５０に基づく電動機３２の制御性が所定以下となっている状況から復帰したとして、フェールフラグＦに「０」を代入する（Ｓ２０）。ＣＰＵ４２は、Ｓ２０の処理が完了する場合やＳ１２の処理において否定判定する場合には、ゲインαを「１」よりも小さい所定量Δｍだけ減少させた値と「０」とのうちの大きい方をゲインαに代入する（Ｓ２２）。この処理は、ゲインαを「１」から「０」へと漸減させる処理である。
【００５０】
ＣＰＵ４２は、Ｓ１６，Ｓ２２の処理が完了する場合、角度操作量Ｔｔ０＊にゲインαを乗算した値を減少補正量ΔＴｔ＊に代入する（Ｓ２４）。次にＣＰＵ４２は、ゲインαが「１」であるか否かを判定する（Ｓ２６）。そして、「１」ではないと判定する場合（Ｓ２６：ＮＯ）、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（Ｓ２８）。通常値Ｋ０，Ｃ０は、角度操作量算出処理Ｍ５０が転舵角の制御に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、「１」であると判定する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、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（Ｓ３０）。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。
【００５１】
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ２８，Ｓ３０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。
【００５２】
ＣＰＵ４２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＊と操舵トルクＴｈとの和である軸力Ｔａｆ０に応じてピニオン角指令値θｐ＊を算出する。そして、角度操作量算出処理Ｍ５０によって、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。そして、ＣＰＵ４２は、操舵操作量Ｔｓ＊と角度操作量Ｔｔ１＊に応じた角度操作量Ｔｔ＊との和に応じて電動機３２を操作する。
【００５３】
ここで、ＣＰＵ４２は、角度操作量算出処理Ｍ５０に基づく電動機３２の制御性が所定以下となると判定する場合、上記ゲインαを「１」とすることによって、減少補正量ΔＴｔ＊を、角度操作量Ｔｔ１＊とする。これにより、加算処理Ｍ７４の入力となる角度操作量Ｔｔ＊を「０」とすることができることから、角度操作量算出処理Ｍ５０に基づく電動機３２の制御性が所定以下となる場合に、角度操作量算出処理Ｍ５０による電動機３２のトルク制御を無効とすることができる。そしてこれにより、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である操舵操作量Ｔｓ＊のみに応じて電動機３２のトルクが制御されることとなる。
【００５４】
また、ＣＰＵ４２は、角度操作量Ｔｔ＊が「０」となる場合、弾性係数Ｋに変更値Ｋ１を代入し、粘性係数Ｃに変更値Ｃ１を代入する。ここで、変更値Ｋ１，Ｃ１は、角度操作量算出処理Ｍ５０が電動機３２の操作に反映されないときにおいて規範モデル演算処理Ｍ３０の安定性を確保できる値に適合されている。そのため、角度操作量Ｔｔ＊が「０」の場合において、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ることを抑制できる。そのため、角度操作量算出処理Ｍ５０による転舵角の制御を円滑に再開できる。これに対し、角度操作量Ｔｔ＊が「０」の場合にも通常値Ｋ０、Ｃ０を使用する場合には、規範モデル演算処理Ｍ３０が安定せず、ピニオン角指令値θｐ＊が振動するなどして、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変動するおそれがある。そしてその場合には、角度操作量算出処理Ｍ５０による転舵角の制御の再開が困難となる。
【００５５】
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）ＣＰＵ４２は、角度操作量Ｔｔ０＊から角度操作量Ｔｔ＊を減算した値である減少補正量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。
【００５６】
（２）規範モデル演算処理Ｍ３０によって、規範モデルを表現する上記の式（ｃ１）に基づいて、ピニオン角指令値θｐ＊を算出し、ピニオン角θｐをピニオン角指令値θｐ＊に制御した。これにより、操舵特性を規範モデルによって調整することができる。
【００５７】
（３）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操舵トルクＴｈ＊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。
【００５８】
＜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。
【００５９】
図４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４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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。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。
【００６２】
図５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５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５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。
【００６３】
図５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調整量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が小さ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、調整量Δａを設定する。加算処理Ｍ９２は、操舵角指令値θｈ＊に調整量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。
【００６４】
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。
【００６５】
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の出力である角度操作量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Ｔｔ１＊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Ｔｔ１＊のみからトルク指令値Ｔｍ＊が算出される。
【００６６】
図６に、本実施形態にかかる制限処理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。
【００６７】
図６に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず車速Ｖが規定速度Ｖｔｈ以下である旨の条件（ア）と、操舵トルクＴｈの大きさ（絶対値）が規定値Ｔｔｈ以下である旨の条件（イ）と、操舵速度ωｈの大きさ（絶対値）が規定速度ωｔｈ以下である旨の条件（ウ）との論理積が真であるか否かを判定する（Ｓ４０）。この処理は、たとえば交差点等で車両が停止しており、運転者がステアリングホイール２２を操作しない状態であるか否かを判定する処理である。ここで規定速度Ｖｔｈは、車両が停止かほぼ停止状態にあることを判定するための値であり、「０」に近い小さい値とされる。また、規定値Ｔｔｈは、運転者がステアリングホイール２２を操作していないことを判定するための値であり、「０」に近い値とされる。また、規定速度ωｔｈは、運転者がステアリングホイール２２を操作していないことを判定するための値であり、「０」に近い値とされる。ちなみに、操舵速度ωｈは、操舵角θｈの単位時間当たりの変化量であり、ＣＰＵ４２により算出される。
【００６８】
ＣＰＵ４２は、論理積が真であると判定する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ１６の処理に移行する一方、論理積が偽であると判定する場合（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ２２の処理に移行する。そしてＣＰＵ４２は、Ｓ１６、Ｓ２２の処理が完了する場合、Ｓ２４〜Ｓ３０の処理を実行して、図６に示す一連の処理を一旦終了する。
【００６９】
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図７に、操舵角θｈと、ステアリングホイール２２に抗力を付与するためのトルク指令値Ｔｒ＊との関係を示す。
【００７０】
図７に示すように、操舵角θｈが「０」である状態から操舵角θｈが増加する場合、トルク指令値Ｔｒ＊は曲線ｄ１に沿って増加する。その後、たとえば交差点等で運転者が車両を停止させ、図７の点Ｐの操舵角θｈにてステアリングホイール２２の操作もやめる場合、操舵トルクＴｈの大きさが小さくなる。操舵トルクＴｈの大きさが小さくなると、操舵角指令値θｈ＊の大きさが操舵角θｈの大きさよりも小さい値となり、ステアリングホイール２２が中立位置側に戻される。これにより、トルク指令値Ｔｒ＊は、図７のｄ２に沿って操舵角θｈの大きさの減少に伴って小さくなり、操舵角θｈが、「θａ」となる時点でトルク指令値Ｔｒ＊が「０」となる。しかし、これに応じて設定されるピニオン角指令値θｐ＊は、必ずしも電動機３２のトルクが「０」であっても維持される角度ではない。たとえば、操舵角θｈが「θｂ」となるときの操舵角指令値θｈ＊が、電動機３２のトルクが「０」であってもピニオン角θｐがそのまま維持される角度である場合、角度操作量Ｔｔ＊によって、ピニオン角θｐがピニオン角指令値θｐ＊に維持されていることとなる。なお、実際には運転者がステアリングホイール２２に手をおいている場合、操舵トルクＴｈは必ずしも「０」とならず、その場合、操舵角θｈは「θａ」とは相違するが、その場合であっても、これに応じて設定されるピニオン角指令値θｐ＊は、必ずしも電動機３２のトルクが「０」であっても維持される角度とはならない。
【００７１】
このため、車両の停止時には、電動機３２に不要に電流が流れ続けるおそれがある。そこで、ＣＰＵ４２は、上記条件（ア）、条件（イ）および条件（ウ）の論理積が真となる場合、角度操作量Ｔｔ＊を「０」へと減少させる。これによりトルク指令値Ｔｍ＊を「０」へと減少させることができる。このため、電動機３２に不要な電流が流れ続けることを抑制できる。
【００７２】
＜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。［１，５，６］換算可能角度は、ピニオン角θｐに対応する。角度指令値算出処理は、図２の規範モデル演算処理Ｍ３０や、図７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。操作処理は、図２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５の換算処理Ｍ７６および操作信号生成処理Ｍ７８に対応する。変更処理は、Ｓ２６〜Ｓ３０の処理に対応する。駆動回路は、インバータ３３に対応する。［２］補正処理は、減算処理Ｍ２０に対応する。［３］第１操作処理は、減少補正量ΔＴｔ＊の大きさが角度操作量Ｔｔ１＊の大きさよりも小さい場合の処理に対応し、第２操作処理は、減少補正量ΔＴｔ＊の大きさが角度操作量Ｔｔ１＊の大きさに等しい場合の処理に対応する。［４］図５の処理に対応する。［７］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。
【００７３】
＜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。
【００７４】
・「変更処理について」
上記実施形態では、角度操作量Ｔｔ＊が「０」とされる場合に限って、弾性係数Ｋや粘性係数Ｃを変更する処理を実行したが、これに限らない。たとえば図２の角度操作量Ｔｔ＊を角度操作量Ｔｔ１＊で除算した値が所定比率以下の場合に、弾性係数Ｋや粘性係数Ｃを変更する処理を実行してもよい。
【００７５】
規範モデル演算処理Ｍ３０の入力である軸力Ｔａｆに対する出力であるピニオン角指令値θｐ＊の関係を変更する変更処理としては、弾性係数Ｋと粘性係数Ｃとを変更する処理に限らず、たとえばそれら２つの係数についてはそのうちのいずれか１つのみを変更する処理であってもよい。また、たとえば下記「角度指令値算出処理について」の欄に記載したように、規範モデルを変更する場合、弾性係数Ｋと粘性係数Ｃとの双方とも変更せず、代わりに別のパラメータを変更してもよい。
【００７６】
・「要求トルクＴｄについて」
図２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。
【００７７】
図５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。
・「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。
【００７８】
さらに、たとえば図５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。
【００７９】
・「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。
【００８０】
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。
【００８１】
・「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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
・「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１２の転舵角自体としてもよい。
【００８６】
・「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。
【００８７】
・「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。
【００８８】
・「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。
【００８９】
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。
【００９０】
・「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。
【００９１】
・「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。
【００９２】
・「そのほか」
たとえば図４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】
【００９３】
１０…電動パワーステアリング装置、１２…転舵輪、１６…ラックハウジング、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…車速センサ、５４…回転角度センサ、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】
2020179832.tif 000004
【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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