(57)【要約】  運転者に良好な端当て感を与えると共に、操舵反力アクチュエータの過熱を防止することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供する。ステアバイワイヤ制御中に端当て状態を検出したとき、端当て反力を付与して運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う。また、反力付与端当て制御を開始した後、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）に達したとき、クラッチ（６）を締結して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行う。そして、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１が高いときは、当該クラッチ締結判定角度を小さくする。
2014054253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイール及び該ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータを有する操舵部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、
前記クラッチの締結を解除した状態で、前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御すると共に、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御するステアバイワイヤ制御を行う操舵制御部と、
前記操舵制御部によるステアバイワイヤ制御中に、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出する端当て検出部と、
前記端当て検出部で端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力よりも大きい端当て反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御して、運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う反力付与端当て制御部と、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールの操舵角がクラッチ締結判定角度に達したことを検出したとき、前記クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行うクラッチ締結端当て制御部と、
前記反力アクチュエータの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該過熱判定温度を超える前と比較して前記クラッチ締結判定角度を小さくするクラッチ締結判定角度変更部と、を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該反力アクチュエータの温度が高いほど前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
車速を検出する車速検出部を備え、
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記車速検出部で検出した車速が高いほど、前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項４】
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始してからの経過時間が長いほど、前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項５】
前記反力付与端当て制御部は、前記反力付与端当て制御として、前記端当て検出部で端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力に増大補正量を付加した端当て反力を付与するものであって、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始した後、前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した反力リミット開始温度を超えたとき、当該反力リミット開始温度を越える前と比較して前記増大補正量を小さくする反力リミット部を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項６】
前記反力リミット部は、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が前記反力リミット開始温度を超えたとき、当該反力アクチュエータの温度が高いほど前記増大補正量を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項７】
前記反力リミット開始温度は、前記過熱判定温度よりも低く設定されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項８】
前記クラッチ締結端当て制御部によりクラッチ締結端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールに付与している操舵反力を漸減する反力漸減処理部を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項９】
前記端当て検出部は、前記転舵輪の転舵角が予め定めた最大転舵角に達する状態、及び前記ステアリングホイールの操舵角が予め定めた最大操舵角に達する状態の少なくとも一方の状態を、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態として検出することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項１０】
ステアリングホイール及び該ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータを有する操舵部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、を備える車両用操舵制御方法であって、
前記クラッチの締結を解除した状態で、前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御すると共に、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御するステアバイワイヤ制御中に、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力よりも大きい端当て反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御して、運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行い、前記反力付与端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールの操舵角がクラッチ締結判定角度に達したことを検出したとき、前記クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行うに際し、
前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該過熱判定温度を超える前と比較して前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする車両用操舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が操作する操作部と転舵輪を転舵する転舵部とを機械的に断接するクラッチを備えたステアバイワイヤシステムによる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵輪（ステアリングホイール）と転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離した状態で、転舵モータを駆動制御し、転舵輪を、操舵輪の操作に応じた角度（目標転舵角）に転舵する操舵制御装置がある。このような操舵制御装置は、一般的に、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）と呼称するシステム（ＳＢＷシステム）を形成する装置である。
ＳＢＷシステムでは、操舵輪と転舵輪との間に機械的な連結がないため、切り込み限界に達したら、運転者に端当て感を与える制御を行う必要がある。
端当て感を与える制御を行う操舵制御装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、端当て検出時に操舵反力アクチュエータで最大反力を発生することで、機械的な端当て感を与えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、良好な端当て感を与えるためには、運転者が切り込めない程度の大きな操舵反力トルクを出さなければならないため、操舵反力アクチュエータが過熱しやすい。
そこで、本発明は、運転者に良好な端当て感を与えると共に、操舵反力アクチュエータの過熱を防止することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ステアバイワイヤ制御中に、ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出したとき、転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力よりも大きい端当て反力を付与して運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う。そして、反力付与端当て制御を開始した後、操舵角がクラッチ締結判定角度に達したことを検出すると、クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行う。このとき、反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該過熱判定温度を超える前と比較してクラッチ締結判定角度を小さくする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、反力アクチュエータの温度が過熱判定温度を超えている場合は、過熱判定温度を超えていない場合と比較して、端当て状態検出後の少ない切り増しでクラッチ締結端当て制御に切り替えることができる。そのため、反力アクチュエータの温度が最大温度（例えば耐熱温度）に達する前にクラッチ締結端当て制御に切り替え、反力アクチュエータの出力を絞ることができる。したがって、反力アクチュエータの過熱を適切に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤシステムの全体構成図である。
【図２】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】切替判定部２１で実行するクラッチ制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】クラッチ締結判定角度（θｔｈ）の算出マップである。
【図５】反力リミッタ２５のリミット値算出マップである。
【図６】最終反力指令出力部２７で実行する最終反力指令出力処理手順を示すフローチャートである。
【図７】端当て時転舵指令角演算部３０で実行する端当て時転舵指令角演算処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の動作を説明する図である。
【図９】クラッチ締結判定角度を固定値としたときの動作を説明する図である。
【図１０】クラッチ締結判定角度を固定値としたときの動作を説明する図である。
【図１１】コントローラの構成を示すブロック図の別の例である。
【図１２】クラッチ締結判定角度（θｔｈ）の算出マップの別の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、本実施形態に係る車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤシステム（ＳＢＷシステム）の全体構成図である。
図１に示すように、運転者が操舵操作可能なステアリングホイール１は、左右前輪（転舵輪）１１Ｒ，１１Ｌとは機械的に切り離し可能に設ける。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２に連結する。ステアリングシャフト２には、操舵角センサ３と、反力モータ４と、操舵トルクセンサ５とを設ける。
操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角θｓを検出するものであり、エンコーダ等で構成する。
【０００９】
反力モータ４は、ステアリングシャフト２にトルクを付加することにより、ステアリングホイール１に操舵反力を与えるためのものである。ここで、上記操舵反力は、運転者がステアリングホイール１を操舵する操作方向とは反対方向へ作用する反力である。この反力モータ４は、ブラシレスモータ等で構成し、コントローラ２０が出力する反力モータ駆動電流に応じて駆動する。
反力モータ４には、温度センサ４ａを設ける。温度センサ４ａは、反力モータ４の温度Ｔｅｍｐを検出する。
【００１０】
操舵トルクセンサ５は、ステアリングホイール１からステアリングホイール２に伝達する操舵トルクＴを検出する。この操舵トルクセンサ５は、トーションバーの捩れ角変位をポテンショメータで検出することで、操舵トルクＴを検出する構成となっている。また、操舵トルクセンサ５は、トーションバーの過度の捻りを抑制するために、トーションバーの捻り角度を規制するストッパを備えている。
クラッチ６は、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間に介装し、コントローラ２０からのクラッチ指令（クラッチ指令電流）に従って、解放状態または締結状態に切り換わる。
このクラッチ６は、通常状態では、解放状態となっており、ＳＢＷシステムに何らかの異常（例えば操舵反力系の異常）が発生したときに締結状態となる。当該異常が発生してクラッチ６を締結した状態では、操舵系に運転者の操舵負担を軽減するための操舵補助力を付与する操舵補助制御（以下、ＥＰＳ制御という）を行う。
【００１１】
また、このクラッチ６は、運転者がステアリングホイール１を切り込み限界まで操舵した端当て状態（以下、フル転舵状態ともいう）となった後、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達したときにも、締結状態となる。
クラッチ６の解放状態では、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間のトルク伝達経路が機械的に分離するため、ステアリングホイール１の操舵操作が転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ伝達しない状態となる。一方、クラッチ６の締結状態では、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間のトルク伝達経路が機械的に結合するため、ステアリングホイール１の操舵操作が転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ伝達する状態となる。
【００１２】
このクラッチ６は、解放状態で互いに離間し、締結状態で互いに噛合する一対のクラッチ板を有する。一対のクラッチ板は、ステアリングホイール１側に配置する操舵輪側クラッチ板と、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌ側に配置する転舵輪側クラッチ板とから構成する。
操舵輪側クラッチ板は、ステアリングホイール１と共に回転するステリングシャフト２の一端に取り付けてあり、ステリングシャフト２と共に回転する。一方、転舵輪側クラッチ板は、ピニオンシャフト７の一端に取り付けてあり、ピニオンシャフト７と共に回転する。
【００１３】
ピニオンシャフト７の他端には、ピニオンギア１２を設ける。ピニオンギア１２は、ラック軸１３の両端部間に設けたラックギアと噛合する。
ラック軸１３の両端は、それぞれタイロッド１４及びナックルアーム１５を介して、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌに連結する。すなわち、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは、ピニオンギア１２の回転に応じてラック軸１３が車幅方向へ変位することで、タイロッド１４及びナックルアーム１５を介して転舵し、車両の進行方向を変化可能となっている。
【００１４】
また、転舵モータ８は、反力モータ４と同様にブラシレスモータ等で構成し、コントローラ２０が出力する転舵モータ駆動電流に応じて駆動する。この転舵モータ８は、転舵モータ駆動電流に応じて駆動することにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵するための転舵トルクを出力する。
転舵モータ８の出力軸先端側には、ピニオンギアを用いて形成した転舵出力歯車８ａを設ける。そして、転舵出力歯車８ａは、ラック軸１３の両端部間に設けたラックギアと噛合する。すなわち、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは、転舵出力歯車８ａの回転に応じて転舵可能となっている。
【００１５】
さらに、転舵モータ８には、転舵モータ角センサ９を設ける。転舵モータ角センサ９は、転舵モータ８の回転角を検出する。転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θrは、転舵出力歯車８ａの回転角度と、ラック軸１３のラックギアと転舵出力歯車８ａとのギア比とによって一意に決定する。そのため、本実施形態では、転舵モータ８の回転角から転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θrを求める。
コントローラ２０は、操舵角センサ３で検出したステアリングホイール１の操舵角θｓと、温度センサ４ａで検出した反力モータ温度Ｔｅｍｐと、操舵トルクセンサ５で検出した操舵トルクＴと、転舵モータ角センサ９で検出した転舵角θｒとを入力する。また、コントローラ２０は、この他に、他システムのコントローラ１６から車速Ｖやヨーレートγを入力する。
【００１６】
そして、クラッチ６の解放状態では、コントローラ２０は、ステアリングホイール１の操舵状態に応じて転舵モータ８を駆動制御し、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵する。これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｒは、操舵状態に応じた転舵指令角に一致する。また同時に、コントローラ２０は、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵状態に応じて反力モータ６を駆動制御し、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。これにより、ステアリングホイール１に路面反力を模擬した操舵反力を与える。このようにして、コントローラ２０は、ステアバイワイヤ制御（以下、ＳＢＷ制御という）を行う。
【００１７】
また、端当て状態となったときは、コントローラ２０は、転舵状態に応じた通常の操舵反力に対して増大補正量を付加した端当て反力を、ステアリングホイール１に付与する。このようにして、運転者に端当て感を与えるための反力付与端当て制御を行う。
ここで、端当て状態とは、運転者がステアリングホイール１を中立位置から左方向または右方向に操舵し、ラック軸１３が最大移動量に達した状態（操舵限界に達した状態）をいう。例えば、端当て状態とは、操舵角θｓが最大操舵角（切り込み限界角）に達しており、且つ転舵角θｒが最大転舵角（ラックエンド角）に達している状態である。
【００１８】
さらに、端当て状態となった後、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達してクラッチ６を締結した状態では、コントローラ２０は、運転者に端当て感を与えるための制御として、転舵角を所定転舵角で固定する転舵角固定制御を行う。上記所定転舵角は、例えばラックエンド角とする。この転舵角固定制御を、ここではクラッチ締結端当て制御という。
また、本実施形態では、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど、通常の操舵反力に付加する増大補正量を小さくする。また同時に、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど、クラッチ締結判定角度を小さくする。以下、端当て検出時の制御について詳細に説明する。
【００１９】
図２は、コントローラ２０の構成を示すブロック図である。
この図２に示すように、コントローラ２０は、切替判定部２１と、クラッチ制御部２２とを備える。
切替判定部２１は、操舵角θｓと転舵角θｒと反力モータ温度Ｔｅｍｐとに基づいて、図３に示すクラッチ制御処理を実行する。このクラッチ制御処理は、ＳＢＷ制御中及び反力付与端当て制御中であるときに所定時間毎に繰り返し実行する。
先ずステップＳ１で、切替判定部２１は、転舵角θｒが最大転舵角即ちラックエンド角に達しているか否かを判定する。そして、転舵角θｒが最大転舵角ではないと判定した場合にはステップＳ２に移行し、転舵角θｒが最大転舵角であると判定した場合には後述するステップＳ４に移行する。
【００２０】
ステップＳ２では、切替判定部２１は、クラッチ６を解放するためのクラッチ指令（クラッチ解放指令）を、クラッチ制御部２２に出力し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇを、クラッチ６を解放状態としていることを示す“０”にセットする。そして、切替判定フラグＦｌｇ＝０を後述する最終反力指令出力部２７及び転舵指令切替部３１に出力してから、クラッチ制御処理を終了する。
ステップＳ４では、切替判定部２１は、クラッチ締結判定角度を算出する。ここで、クラッチ締結判定角度とは、最大操舵角即ち切り込み限界角に所定角度θｔｈを加算した角度とする。所定角度θｔｈは、反力モータ温度Ｔｅｍｐに基づいて、図４に示すマップを用いて算出する。
【００２１】
図４に示すように、所定角度θｔｈは、反力モータ温度Ｔｅｍｐが予め設定した温度Ｔｅｍｐ１以下であるときに最大値（例えば６０度）となり、反力モータ温度Ｔｅｍｐが温度Ｔｅｍｐ１を超えているときは、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど小さくなる。上記温度Ｔｅｍｐ１は、反力モータ４が過熱しつつあることを判定するための過熱判定温度であり、反力モータＭＡＸ温度（例えば反力モータ４の耐熱温度）付近の温度に設定する。
【００２２】
次にステップＳ５では、切替判定部２１は、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度（＝最大操舵角＋θｔｈ）に達しているか否かを判定する。そして、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達していないと判定した場合には前記ステップＳ２に移行し、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達していると判定した場合にはステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、切替判定部２１は、クラッチ６を締結するためのクラッチ指令（クラッチ締結指令）をクラッチ制御部２２に出力し、ステップＳ７に移行する。
【００２３】
ステップＳ７では、切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇを、クラッチ６を締結状態としていることを示す“１”にセットする。そして、切替判定フラグＦｌｇ＝１を後述する最大反力指令出力部２７及び転舵指令切替部３１に出力してから、クラッチ制御処理を終了する。
また、切替判定部２１は、クラッチ６を締結して転舵角固定制御（クラッチ締結端当て制御）を行っているときにＳＢＷ制御への復帰条件が成立すると、最大反力指令出力部２７及び転舵指令切替部３１に切替判定フラグＦｌｇ＝０を出力する。また同時に、クラッチ制御部２２にクラッチ解放指令を出力する。例えば、ステアリングホイール１の切り戻し操作を検出したとき、ＳＢＷ制御への復帰条件が成立したと判断する。
【００２４】
クラッチ制御部２２は、切替判定部２１から入力したクラッチ指令に従って、クラッチ６の締結及び締結解除を制御する。
図２に戻って、コントローラ２０は、通常反力演算部２３と、端当て反力演算部２４と、反力リミッタ２５と、セレクトハイ部２６と、最終反力指令出力部２７と、反力制御部２８とを備える。
通常反力演算部２３は、操舵角θｓと車速Ｖと転舵角θｒとに基づいて、目標の反力指令（転舵状態に応じた反力トルク）を演算する。そして、演算した反力指令を通常反力指令Ｔｓ０として設定する。通常反力演算部２３は、設定した通常反力指令Ｔｓ０を、そのままセレクトハイ部２６に出力する。
【００２５】
端当て反力演算部２４は、操舵角θｓと車速Ｖと転舵角θｒとを入力する。先ず、端当て反力演算部２４は、操舵角θｓと転舵角θｒとに基づいて端当て状態を検出する。すなわち、操舵角θｓが最大操舵角であり、且つ転舵角θｒが最大転舵角である状態を、端当て状態として検出する。また、端当て反力演算部２４は、操舵角θｓと車速Ｖと転舵角θｒとに基づいて、上述した通常反力演算部２３と同様に、反力指令（転舵状態に応じた反力トルク）を演算する。
【００２６】
そして、端当て反力演算部２４は、端当て状態を検出した場合には、演算した反力指令に予め設定した増大補正量を付加したものを端当て反力指令として反力リミッタ２５に出力する。一方、端当て状態を検出していない場合には、端当て反力指令＝０を反力リミッタ２５に出力する。
反力リミッタ２５は、端当て反力演算部２４から入力した端当て反力指令を、反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じたリミット値で制限し、その結果をリミット後端当て反力指令Ｔｓ１としてセレクトハイ部２６に出力する。
【００２７】
上記リミット値は、図５に示すマップをもとに算出する。リミット値は、反力モータ温度Ｔｅｍｐが予め設定した温度Ｔｅｍｐ２以下であるときに最大値となり、反力モータ温度Ｔｅｍｐが温度Ｔｅｍｐ２を超えているとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど小さくなる。ここで、上記温度Ｔｅｍｐ２は、端当て反力指令のリミット開始温度であり、過熱判定温度Ｔｅｍｐ１よりも低く設定する。
セレクトハイ部２６は、通常反力指令Ｔｓ０とリミット後端当て反力指令Ｔｓ１との大小関係を比較し、大きい方をセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２として選択する。そして、セレクトハイ部２６は、セレクトハイ後反力指令Ｔｓ２を最終反力指令出力部２７に出力する。
【００２８】
このように、端当て状態を検出していない場合は、通常反力指令Ｔｓ０をセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２として出力し、端当て状態を検出した場合は、通常反力指令Ｔｓ０とリミット後端当て反力指令Ｔｓ１との大きい方をセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２として出力する。すなわち、反力リミッタ２５の作動により、端当て反力の増大補正量のみを制限することになる。
最終反力指令出力部２７は、クラッチ締結端当て制御を開始した後、操舵反力を漸減するための漸減処理を行う。具体的には、最終反力指令出力部２７は、切替判定フラグＦｌｇを入力し、図６に示す最終反力指令出力処理を実行する。
【００２９】
先ずステップＳ１１で、最終反力指令出力部２７は、セレクトハイ部２６から入力したセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２を、そのまま最終反力指令Ｔｓ*として出力し、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、最終反力指令出力部２７は、漸減処理開始条件が成立しているか否か（セレクトハイ後反力指令Ｔｓ２の制限を開始するか否か）を判定する。例えば、切替判定フラグＦｌｇが０から１に切り替わったとき、漸減処理開始条件が成立していると判定する。そして、漸減処理開始条件が成立していない場合には前記ステップＳ１１に移行し、漸減処理開始条件が成立していると判定したら、ステップＳ１３に移行する。
なお、上記ステップＳ１２では、切替判定フラグＦｌｇが０から１に切り替わってから一定時間が経過したとき、漸減処理開始条件が成立したと判定することもできる。
【００３０】
ステップＳ１３では、最終反力指令出力部２７は、セレクトハイ後反力指令Ｔｓ２が一定の変化率で減少するように、セレクトハイ後反力指令Ｔｓ２のリミット値を設定する。そして、設定したリミット値でセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２を制限した結果を、最終反力指令Ｔｓ*として出力する。この処理を繰り返し、最終反力指令Ｔｓ*が予め設定した制限終了値となったら、最終反力指令出力処理を終了する。
【００３１】
反力制御部２８は、実反力トルクを最終反力指令Ｔｓ*に一致するための反力モータ４への電流指令値（反力モータ駆動電流）を演算し、その電流司令値をもとに反力モータ４を駆動制御する。ここでは、フィードフォワード制御＋フィードバック制御＋ロバスト補償による反力サーボ制御により、上記電流指令値を演算する。
転舵指令角演算部２９は、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを運転者の操舵に応じた転舵角とするための転舵指令角を演算する。ここでは、操舵角θｓに、車速Ｖに応じて設定したギア比を乗算し、転舵指令角を演算する。そして、転舵指令角演算部２９は、演算した転舵指令角を通常転舵指令角θｒ０として転舵指令切替部３１に出力する。
【００３２】
端当て時転舵指令角演算部３０は、端当て時転舵指令角θｒ１を演算し、これを転舵指令切替部３１に出力する。具体的には、端当て時転舵指令角演算部３０は、切替判定部２１が切替判定フラグＦｌｇ＝１を出力したとき、図７に示す端当て時転舵指令角演算処理を実行する。
先ずステップＳ２１で、端当て時転舵指令角演算部３０は、端当て時転舵指令角θｒ１を初期値（例えばラックエンド角）に設定し、ステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２で、端当て時転舵指令角演算部３０は、最終反力指令出力部２７で漸減処理を開始しているか否か、すなわち最終反力指令Ｔｓ*がセレクトハイ後反力指令Ｔｓ２を制限した値となっているか否かを判定する。そして、漸減処理を開始していないと判定したときにはそのまま待機し、漸減処理を開始したと判定したらステップＳ２３に移行する。
【００３３】
ステップＳ２３では、端当て時転舵指令角演算部３０は、次式をもとに端当て時転舵指令角θｒ１を算出し、ステップＳ２４に移行する。
θｒ１＝Ｓ・（｜θｒ１｜−Δθｒ）  ………（１）
ここで、Ｓは端当て時転舵指令角（前回値）θｒ１の符号を示す定数であり、端当て時転舵指令角θｒ１が正値であるときには“１”、端当て時転舵指令角θｒ１が負値であるときには“−１”となる。また、Δθｒは端当て時転舵指令角θｒ１の変化量であり、予め定めた固定値とする。
【００３４】
すなわち、端当て時転舵指令角θｒ１の前回値を、変化量Δθｒだけ中立側に戻した値を、端当て時転舵指令角θｒ１の今回値として設定するものとする。変化量Δθｒは、端当て時転舵指令角θｒ１を変化量Δθｒだけ小さくすることで転舵輪１１Ｒ，１１Ｌが中立側に戻ったときの操舵トルクＴの増加分が、同じ時間に最終反力指令出力部２７における漸減処理の作動によって減少した操舵反力トルクと一致又は略一致するような値に設定する。
このように、端当て時転舵指令角θｒ１を一定の変化率で中立側に戻すことで、転舵角θｒを一定の変化率で中立側に戻す。
【００３５】
ステップＳ２４では、端当て時転舵指令角演算部３０は、最終反力指令出力部２７での漸減処理が完了しているか否かを判定する。そして、漸減処理が完了していないと判定したときには前記ステップＳ２３に移行し、漸減処理が完了していると判定したときには、その時点での端当て時転舵指令角θｒ１をそのまま維持して端当て時転舵指令角演算処理を終了する。
転舵指令切替部３１は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝０を入力している場合には、通常転舵指令角θｒ０を最終転舵指令角θｒ*として角度サーボ制御部３２に出力する。また、転舵指令切替部３１は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝１を入力している場合には、端当て時転舵指令角θｒ１を最終転舵指令角θｒ*として角度サーボ制御部３２に出力する。
【００３６】
角度サーボ制御部３２は、実転舵角θｒが最終転舵指令角θｒ*と一致するように、転舵モータ８の電流指令値（転舵モータ駆動電流）を演算する。ここで、角度サーボ制御部３２は、最終転舵指令角θｒ*に所定の応答特性で実転舵角θｒが追従するように制御演算する角度サーボ制御により、転舵モータ８の電流指令値を演算する。舵角サーボ制御では、フィードフォワード制御＋フィードバック制御＋ロバスト補償により、上記電流指令値を演算する。
【００３７】
このように、コントローラ２０は、切替判定部２１で端当て状態（フル転舵）を検出したとき、通常の操舵反力に対して増大補正量を付加した端当て反力をステアリングホイール１に付与する。このようにして、反力付与端当て制御を行う。その後、コントローラ２０は、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）に達したことを検出すると、クラッチ６を締結し、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを所定の転舵角に固定する。このようにして、クラッチ締結端当て制御に切り替える。
また、このとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐを監視し、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど上記増大補正量を小さくすると共に、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほどクラッチ締結判定角度を小さくする。
【００３８】
（動作）
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
本ＳＢＷシステムは、クラッチ６の締結を解除した状態でＳＢＷ制御を実行する。
ＳＢＷ制御中に運転者がステアリング操作を行うと、操舵角センサ３は運転者が入力した操舵角θｓを検出する。そして、コントローラ２０は、実転舵角が、操舵角センサ３が検出した操舵角θｓに応じた転舵量となるように転舵モータ８を駆動制御する。これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌが転舵する。
また、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵によって、路面から転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ路面反力が入力する。そのため、コントローラ２０は、反力モータ４を駆動制御して、実路面反力に相当する操舵反力をステアリングホイール１に付与する。
このようにしてＳＢＷ制御を行うことで、運転者は自身の感覚に合致したステアリング操作を行うことができる。
【００３９】
このＳＢＷ制御中に、運転者がステアリングホイール１の切り込み操作を行い、図８の時刻ｔ１の直前で切り込み限界に達すると、操舵角センサ３は最大操舵角θｓを検出する。また、その操舵角θｓに応じた転舵量となるように転舵モータ８を駆動制御することで、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは最大転舵角まで転舵する。そのため、転舵モータ角度センサ９は最大転舵角θｒを検出する。
すると、コントローラ２０は、時刻ｔ１で、通常反力指令Ｔｓ０に増大補正量を付加した端当て反力指令を、最終反力指令Ｔｓ*として設定する。この時刻ｔ１では、反力モータ温度Ｔｅｍｐは反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２以下であるため、反力リミッタによる端当て反力の制限は非作動である。また、クラッチ６は解放状態であり、切替判定フラグＦｌｇ＝０であるため（図６のステップＳ１２でＮｏ）、操舵反力の漸減処理も非作動である。そのため、このときの最終反力指令Ｔｓ*は、端当て反力演算部２４が出力する端当て反力指令となる。このように、端当て状態検出時には、比較的大きな操舵反力トルクを出すことで、運転者に対して端当て感を与えることができる。
【００４０】
この端当て状態から、運転者がさらにステアリングホイール１を切り増し方向に操作すると、操舵角θｓは最大操舵角から増大する。このとき、クラッチ６は解放状態であるため、ステアリングホイール１だけが回転することになる。
このとき、図８に示すように、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）を下回っている状態で運転者が保舵すると、コントローラ２０は端当て反力のフル状態をそのまま維持する。すると、反力モータ温度Ｔｅｍｐは急激に上昇する。
そして、時刻ｔ２で反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２に達すると、コントローラ２０は、反力リミッタを作動し、端当て反力指令に制限をかける。これにより、最終反力指令Ｔｓ*は、時刻ｔ２以前と比較して小さくなる。
【００４１】
このように、反力モータ温度Ｔｅｍｐを監視し、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２に達したとき、操舵反力を絞る。そのため、反力モータ温度Ｔｅｍｐの急激な上昇を抑えることができる。すなわち、図８の一点鎖線に示すように反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力モータＭＡＸ温度（例えば耐熱温度）に達してしまうのを防止することができる。
時刻ｔ２以降は、操舵反力は、反力モータ温度Ｔｅｍｐの上昇に応じて低下する。上述したように、操舵反力にリミッタをかけたことで反力モータ温度Ｔｅｍｐの上昇は緩やかになっているため、時刻ｔ２以降は、操舵反力は緩やかに低下することになる。なお、このとき、運転者はステアリングホイール１を保舵しているが、操舵反力の低下によりハンドルが切れ込み、操舵角θｓは若干大きくなる。
【００４２】
図２において、反力リミッタ２５による端当て反力指令の制限により、リミット後端当て反力指令Ｔｓ１が通常反力指令Ｔｓ０を下回ると、セレクトハイ後反力指令Ｔｓ２として通常反力指令Ｔｓ０を出力する。すなわち、この反力リミッタ処理は、端当て反力の増大補正量のみを制限する処理である。したがって、通常操舵に対しては操舵反力の変化はなく、自然な操舵感が得られる。
そして、その後も緩やかに反力モータ温度Ｔｅｍｐが上昇し、時刻ｔ３で、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１に達すると、コントローラ２０は、反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じてクラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）を変更する。具体的には、反力モータ温度Ｔｅｍｐの上昇に応じて、θｔｈを小さくすることで、クラッチ締結判定角度を小さくする。
【００４３】
そして、時刻ｔ４で、操舵角θｓとクラッチ締結判定角度とが一致すると（図３のステップＳ５でＹｅｓ）、コントローラ２０は、クラッチ締結指令によってクラッチ６を解放状態から締結状態へ切り替える制御を行う（ステップＳ６）。また、同時に、最終転舵指令角θｒ*を端当て時転舵指令角θｒ１に固定する（図７のステップＳ２１）。このときの最終転舵指令角θｒ*は、最大転舵角（ラックエンド角）となる。
これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角は、端当て時転舵指令角θｒ１で固定となる。このとき、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとは、クラッチ６を介して機械的に連結している。そのため、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角を固定することで、ステアリングホイール１をそれ以上切り込めないようにすることができる。すなわち、運転者に対して良好な端当て感を与えることができる。
【００４４】
また、時刻ｔ４で、コントローラ２０は、操舵反力の漸減処理を開始すると判断する（図６のステップＳ１２でＹｅｓ）。これにより、操舵反力を一定の割合で徐々に絞る（ステップＳ１３）。また、コントローラ２０は、漸減処理により操舵反力を絞るのと同時に、端当て時転舵指令角θｒ１を一定の変化量Δθｒずつ小さくする（図７のステップＳ２３）。すなわち、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｒを、最大転舵角（ラックエンド角）から徐々に中立側に戻す。この漸減処理では、反力変化率及び転舵変化率をそれぞれ一定の変化率とし、操舵反力及び転舵角がそれぞれ一定の変化速度で変化するようにする。
【００４５】
コントローラ２０は、最終反力指令Ｔｓ*を、予め設定した制限終了値となるまで一定の変化率で小さくし、それと同時に、最終転舵指令角θｒ*を一定の変化量Δθｒずつ小さくする。そして、最終反力指令Ｔｓ*が制限終了値となって漸減処理が完了すると（ステップＳ２４でＹｅｓ）、コントローラ２０は、最終転舵指令角θｒ*をその時点での値で維持し、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを中立側に戻す動作を終了する。
この一連の処理では、転舵を戻した分、トーションバーが捩れて操舵トルクＴが増加するが、同時に漸減処理により操舵反力トルクを減少しており、操舵トルクＴの増加分と操舵反力トルクの減少分とが同程度となっている。そのため、ハンドルに加わるトルクの変化を抑制することができる。したがって、ハンドルの切れ込み感や切り戻し感を抑制しつつ、反力モータ４の出力を低下することができる。
【００４６】
このように、ハンドルに加わるトルクが略一定となるように、操舵反力と転舵角とを協調制御する。その結果、操舵の違和感を極力与えないように操舵反力を絞り、反力モータ４の冷却効果を得ることができる。
以上のように、本実施形態では、クラッチ解放状態で端当て反力を付与して端当て感を与える反力付与端当て制御と、クラッチ締結状態で転舵角固定制御により端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御とを併用する。
【００４７】
ところで、端当て反力の付与のみでステアリングホイールを切り込めないようにするためには、非常に大きな操舵反力トルクを出す必要があり、反力モータが過熱してしまう。また、端当て状態を検出したときに直ぐにクラッチ締結端当て制御を行うようにすると、端当て状態となる度にクラッチ作動音が発生して煩わしい。
本実施形態では、反力付与端当て制御とクラッチ締結端当て制御とを併用し、フル転舵となって反力付与端当て制御により端当て反力を付与したとき、そのままハンドル切り増し操作を継続した場合に限り、クラッチ締結端当て制御を行う。したがって、クラッチ６の締結頻度を低減することができる。
【００４８】
また、反力付与端当て制御では、運転者が切り込めない程度の大きな操舵反力トルクを出す必要がない。さらに、クラッチ締結端当て制御では、転舵角固定制御により端当て感を与えるため、反力モータ４の出力を低下することができる。そのため、反力モータ４の過熱を防止することができる。
このように、本実施形態では、反力モータ４の過熱防止とクラッチ作動音の発生頻度の低減とを実現しつつ、運転者に端当て感を与えることができる。
そして、時刻ｔ４以降にＳＢＷ制御への復帰条件が成立すると、コントローラ２０は、クラッチ解放指令によってクラッチ６を締結状態から解放状態へ切り替える制御を行う。また、同時に、コントローラ２０は、通常転舵指令角θｒ０を最終転舵指令角θｒ*として設定すると共に、通常反力指令Ｔｓ０を最終反力指令Ｔｓ*として設定する。このようにして、通常のＳＢＷ制御に復帰する。
【００４９】
なお、通常反力指令Ｔｓ０を最終反力指令Ｔｓ*として設定する場合には、最終反力指令Ｔｓ*の変化を速やかに行うようにする。これにより、素早くＳＢＷ制御に復帰することができる。但し、通常反力指令Ｔｓ０を最終反力指令Ｔｓ*として設定する場合に、最終反力指令Ｔｓ*の変化を緩やかに行うようにしてもよい。これにより、ＳＢＷ制御への復帰時における急激な反力変動を抑制することができる。
【００５０】
次に、仮にクラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）を固定値とし、反力リミッタを常に非作動とした場合の動作について、図９及び図１０を参照しながら説明する。
運転者がステアリングホイール１の切り込み操作を行い、切り込み限界に達すると、コントローラ２０は、図９の時刻ｔ１１で端当て状態を検出し、端当て反力を付与して運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う。
このとき、運転者が速い操舵、若しくは強い操舵を行っており、端当て反力を付与したにもかかわらず、時刻ｔ１２で操舵角θｓがクラッチ締結判定角度（固定値）に達すると、クラッチ締結端当て制御に切り替わる。したがって、この時刻ｔ１２以降は、漸減処理により最終反力指令Ｔｓ*が低下する。
このように、端当て状態となって端当て反力を付与した後、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力モータＭＡＸ温度に達する前に操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達した場合は、反力モータの出力を低下し、反力モータを冷却することができる。
【００５１】
しかしながら、図１０に示すように、時刻ｔ２１で端当て状態となった後、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達する前に運転者がステアリングホイールを保舵すると、保舵状態である間、端当て反力をフル状態で付与した状態を維持することになる。そのため、反力モータ温度Ｔｅｍｐは、保舵開始以降、急激に上昇を続ける。すると、時刻ｔ２２で、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力モータＭＡＸ温度に達してしまう。
これに対して、本実施形態では、クラッチ解放状態で端当て反力を付与する反力付与端当て制御中に、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２に達した場合、反力リミッタにより操舵反力を絞るようにする。そのため、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達する前に保舵した場合であっても、反力モータ温度Ｔｅｍｐの急激な上昇を防止し、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力モータＭＡＸ温度に達してしまうのを防止することができる。
【００５２】
また、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を越えたとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほどクラッチ締結判定角度を小さくする。これにより、端当て状態となってからクラッチ６を締結するまでの切れ込み角度を小さくすることができるので、反力付与端当て制御中の反力リミッタの作動により操舵反力が低下したときのハンドル切れ込みの違和感を軽減することができる。さらに、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほどクラッチ締結端当て制御に移行しやすくなるので、反力付与端当て制御を長時間継続することに起因する反力モータ４の過熱を防止することができる。
【００５３】
また、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１以下である通常時には、クラッチ締結判定角度を比較的大きな値に設定しておくことで、運転者に端当て感を与える制御をなるべく反力付与端当て制御のみで実現するようにすることができる。したがって、通常時には、クラッチ締結端当て制御の作動を抑制しクラッチ６の作動音（締結音）の発生を抑制することができる。
このように、反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じてクラッチ締結判定角度を変更することにより、ハンドル切りこみ違和感の軽減とクラッチ締結時における作動音の抑制とを両立することができる。
【００５４】
なお、図１において、反力モータ４が反力アクチュエータに対応し、転舵モータ８が転舵アクチュエータに対応し、コントローラ２０が操舵制御部に対応している。また、温度センサ４ａが温度検出部に対応し、コントローラ１６が車速検出部に対応している。
また、図２において、端当て反力演算部２４が端当て検出部に対応し、端当て反力演算部２４及び反力制御部２８が反力付与端当て制御部に対応し、反力リミッタ２５及びセレクトハイ部２６が反力リミット部に対応している。さらに、切替判定部２１がクラッチ締結判定角度変更部に対応し、クラッチ制御部２２、転舵指令切替部３１及び角度サーボ制御部３２がクラッチ締結端当て制御部に対応している。また、最終反力指令出力部２７が反力漸減処理部に対応している。
【００５５】
（効果）
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）コントローラ２０は、クラッチ６の締結を解除した状態でＳＢＷ制御を行う。このＳＢＷ制御中に端当て状態を検出すると、コントローラ２０は、端当て反力（通常の操舵反力＋増大補正量）を付与して運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う。また、反力付与端当て制御中に、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達すると、クラッチ６に対して締結指令を出力し、運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行う。そして、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超えたときは、過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超える前と比較してクラッチ締結判定角度を小さくする。
【００５６】
これにより、切り込み限界に達したときには、端当て反力の付与によりステアリングホイール１を介して運転者に端当て感を与えることができる。また、端当て反力を付与したにもかかわらずハンドルをさらに切り込んだ場合には、クラッチ締結端当て制御に切り替え、より良好な端当て感を与えることができる。
そして、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超えている場合は、反力付与端当て制御からクラッチ締結端当て制御へ切り替えやすくすることができる。したがって、反力モータ４の過熱保護と良好な端当て感の付与との両立を図ることができる。また、通常はクラッチ締結判定角度を比較的大きく設定しておくことで、不必要にクラッチ締結端当て制御に切り替えるのを抑制することができる。そのため、クラッチ締結端当て制御に切り替わるときのクラッチ締結音の発生頻度を低減することができる。
【００５７】
（２）コントローラ２０は、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超えたとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほどクラッチ締結判定角度を小さくする。
これにより、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど、クラッチ締結端当て制御に切り替えやすくすることができる。したがって、反力モータ４の過熱を確実に防止することができる。
【００５８】
（３）コントローラ２０は、反力付与端当て制御を開始した後、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２を超えたとき、反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２を越える前と比較して端当て反力の増大補正量を小さくする。
これにより、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高い場合は、反力リミッタを作動して端当て反力を絞ることができるので、反力モータ４の過熱を確実に防止することができる。また、端当て反力の増大補正量のみを制限するので、通常操舵に対しては自然な操舵感を確保することができる。
さらに、当該反力リミッタの作動により端当て反力を制限した場合、ハンドル切り増し時におけるハンドルのバネ感や空走感が目立つことになるが、反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じてクラッチ締結判定角度を小さくしているため、違和感を軽減することができる。
【００５９】
（４）コントローラ２０は、反力モータ温度Ｔｅｍｐが反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２を超えたとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど端当て反力の増大補正量を小さくする。
これにより、反力モータ温度Ｔｅｍｐが高いほど、端当て反力を大きく絞ることができる。したがって、反力モータ４の過熱を確実に防止することができる。
【００６０】
（５）コントローラ２０は、反力リミット開始温度Ｔｅｍｐ２を、過熱判定温度Ｔｅｍｐ１よりも低く設定している。
これにより、反力付与端当て制御を開始した後に反力モータ温度Ｔｅｍｐが上昇した場合、先ず反力リミッタの作動により端当て反力を制限して、反力モータ温度Ｔｅｍｐの上昇を抑える。そして、その後、反力モータ温度Ｔｅｍｐの更なる上昇に応じてクラッチ締結判定角度を小さくする。したがって、反力モータ４の確実な過熱防止と、反力リミッタ作動による切り込み違和感の軽減とを適切に実現することができる。
【００６１】
（６）コントローラ２０は、クラッチ締結端当て制御を開始した後、ステアリングホイール１に付与している操舵反力を漸減する漸減処理を行う。
このように、反力付与端当て制御からクラッチ締結端当て制御に切り替えた後は、反力モータ４の出力を絞ることができるので、反力モータ４の冷却効果が得られる。
【００６２】
（７）コントローラ２０は、転舵角θｒが最大転舵角で、且つ操舵角θｓが最大操舵角である状態を、端当て状態として検出する。
このように、転舵角θｒ及び操舵角θｓがそれぞれ最大転舵角及び最大操舵角に達しているか否かを監視するので、適切に切り込み限界に達した状態を検出することができる。したがって、適切に反力付与端当て制御を開始することができる。
【００６３】
（８）ＳＢＷ制御中に端当て状態を検出したとき、端当て反力を付与して、運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行い、その後、操舵角θｓがクラッチ締結判定角度に達したら、クラッチ６を締結して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行う。このとき、反力モータ温度Ｔｅｍｐが過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超えたとき、過熱判定温度Ｔｅｍｐ１を超える前と比較してクラッチ締結判定角度を小さくする。
これにより、切り込み限界に達した場合には、反力モータ４の過熱を防止しつつ、運転者に良好な端当て感を与えることができる。
【００６４】
（変形例）
（１）上記実施形態においては、車速Ｖに応じてクラッチ締結判定角度を変更することもできる。この場合、図１１に示すように、切替判定部２１に代えて切替判定部３３を設け、この切替判定部３３に、操舵角θｓ、転舵角θｒ及び反力モータ温度Ｔｅｍｐに加えて車速Ｖを入力するようにする。そして、切替判定部３３で、以下の処理を行う。
先ず、車速Ｖに基づいて、図１２に示すマップを用いて角度θｔｈを算出する。ここで、図１２に示すように、角度θｔｈは、車速Ｖが予め設定した車速Ｖ１以下であるときに最大値となり、車速Ｖが予め設定した車速Ｖ２を超えているときに最小値となる。また、車速Ｖが車速Ｖ１よりも速く車速Ｖ２以下であるときは、上記最大値から上記最小値に向けて、車速Ｖが速いほど小さくなる。
【００６５】
次に、車速Ｖに応じて算出した角度θｔｈと、上述した図４のマップを用い反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じて算出した角度θｔｈとをセレクトローする。そして、その結果を最終的な角度θｔｈとし、クラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）を算出する。
クイックなギア比を採用している低速走行時は、フル転舵時のハンドル切れ込みが小さいため、クラッチ締結判定角度が大きくてもスパイラスケーブルが切れる心配はない。これに対して、スローなギア比を採用している高速走行時は、フル転舵時のハンドル切れ込みが大きいため、クラッチ締結判定角度を小さくしないとスパイラルケーブルが切れてしまうおそれがある。そこで、車速Ｖ１以下の低速走行時にはクラッチ締結判定角度を大きくし、車速Ｖ２を越える高速走行時にはクラッチ締結判定角度を小さくする。
このように、車速Ｖに応じてクラッチ締結判定角度を変更することで、高速走行時におけるスパイラルケーブル切れを防止することができる。
【００６６】
（２）上記実施形態においては、端当て状態を検出した後の反力付与端当て制御の継続時間に応じて、クラッチ締結判定角度を変更することもできる。ここでは、反力付与端当て制御の継続時間が長いほど、角度θｔｈを小さく算出する。次に、反力付与端当て制御の継続時間に応じて算出した角度θｔｈと、上述した図４のマップを用い反力モータ温度Ｔｅｍｐに応じて算出した角度θｔｈとをセレクトローする。なお、上述した車速Ｖに応じて算出した角度θｔｈも含めてセレクトローするようにしてもよい。そして、その結果を最終的な角度θｔｈとし、クラッチ締結判定角度（最大操舵角＋θｔｈ）を算出する。
これにより、反力付与端当て制御を長時間に亘って継続するのを防止することができる。したがって、反力モータ４の過熱を効果的に防止することができる。
【００６７】
（３）上記実施形態においては、反力リミッタ２５を省略することもできる。この場合、端当て状態となった後、運転者がステアリングホイール１を保舵した場合、反力モータ温度Ｔｅｍｐが上昇しても端当て反力の制限を行わないことになる。しかしながら、反力モータ温度Ｔｅｍｐの上昇に伴って、クラッチ締結判定角度が保舵した操舵角θｓまで小さくなると、クラッチ締結端当て制御に切り替えて操舵反力の漸減処理を行うことができる。したがって、反力モータ４の過熱を防止することができる。
【００６８】
（４）上記実施形態においては、転舵角θｒ及び操舵角θｓの何れか一方のみを監視し、転舵角θｒが最大転舵角に達する状態、又は操舵角θｓが最大操舵角に達する状態を、端当て状態として検出することもできる。これにより、ギア比の変化により操舵角θｓと転舵角θｒとの関係が変化した場合に対応することができ、端当て状態の誤検出を抑制することができる。
また、最終転舵角指令θｒ*が予め設定した最大転舵角指令である状態を、端当て状態として検出することもできる。更には、転舵角θｒ、操舵角θｓ及び最終転舵角指令θｒ*の組み合わせにより端当て状態を検出することもできる。
【００６９】
（５）上記実施形態においては、温度センサ４ａによって反力モータ４の温度を検出する場合について説明したが、反力モータ４の相電流に基づいて反力モータ４の温度を推定するようにしてもよい。また、温度センサ４ａによる反力モータ４の温度検出値と、反力モータ４の相電流に基づく反力モータ４の温度推定値とをセレクトハイし、その結果を反力モータ温度Ｔｅｍｐとして採用するようにしてもよい。さらに、反力モータ温度Ｔｅｍｐとしては、反力ＥＣＵ（反力ドライバ）の温度を用いることもできる。
【産業上の利用の可能性】
【００７０】
本発明に係る車両用操舵制御装置によれば、
反力アクチュエータの温度が過熱判定温度を超えている場合は、過熱判定温度を超えていない場合と比較して、端当て状態検出後の少ない切り増しでクラッチ締結端当て制御に切り替えることができる。そのため、反力アクチュエータの温度が最大温度（例えば耐熱温度）に達する前にクラッチ締結端当て制御に切り替え、反力アクチュエータの出力を絞ることができ、反力アクチュエータの過熱を適切に防止することができるため、有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…操舵角センサ、４…反力モータ、４ａ…温度センサ、５…操舵トルクセンサ、６…クラッチ、７…ピニオンシャフト、８…転舵モータ、８ａ…転舵出力歯車、９…転舵モータ角センサ、１１Ｒ，１１Ｌ…転舵輪、１２…ピニオンギア、１３…ラック軸、１４…タイロッド、１５…ナックルアーム、２０…コントローラ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月17日(2014.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイール及び該ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータを有する操舵部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、
前記クラッチの締結を解除した状態で、前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御すると共に、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御するステアバイワイヤ制御を行う操舵制御部と、
前記操舵制御部によるステアバイワイヤ制御中に、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出する端当て検出部と、
前記端当て検出部で端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力よりも大きい端当て反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御して、運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行う反力付与端当て制御部と、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールの操舵角がクラッチ締結判定角度に達したことを検出したとき、前記クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行うクラッチ締結端当て制御部と、
前記反力アクチュエータの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該過熱判定温度を超える前と比較して前記クラッチ締結判定角度を小さくするクラッチ締結判定角度変更部と、を備え、
前記クラッチ締結判定角度は前記端当て状態を検出したときの操舵角よりも大きいことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該反力アクチュエータの温度が高いほど前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
車速を検出する車速検出部を備え、
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記車速検出部で検出した車速が高いほど、前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項４】
前記クラッチ締結判定角度変更部は、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始してからの経過時間が長いほど、前記クラッチ締結判定角度を小さくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項５】
前記反力付与端当て制御部は、前記反力付与端当て制御として、前記端当て検出部で端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力に増大補正量を付加した端当て反力を付与するものであって、
前記反力付与端当て制御部による反力付与端当て制御を開始した後、前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が予め設定した反力リミット開始温度を超えたとき、当該反力リミット開始温度を越える前と比較して前記増大補正量を小さくする反力リミット部を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項６】
前記反力リミット部は、
前記温度検出部で検出した前記反力アクチュエータの温度が前記反力リミット開始温度を超えたとき、当該反力アクチュエータの温度が高いほど前記増大補正量を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項７】
前記反力リミット開始温度は、前記過熱判定温度よりも低く設定されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項８】
前記クラッチ締結端当て制御部によりクラッチ締結端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールに付与している操舵反力を漸減する反力漸減処理部を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項９】
前記端当て検出部は、前記転舵輪の転舵角が予め定めた最大転舵角に達する状態、及び前記ステアリングホイールの操舵角が予め定めた最大操舵角に達する状態の少なくとも一方の状態を、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態として検出することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項１０】
ステアリングホイール及び該ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータを有する操舵部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、を備える車両用操舵制御方法であって、
前記クラッチの締結を解除した状態で、前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御すると共に、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御するステアバイワイヤ制御中に、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出したとき、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力よりも大きい端当て反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御して、運転者に端当て感を与える反力付与端当て制御を行い、前記反力付与端当て制御を開始した後、前記ステアリングホイールの操舵角がクラッチ締結判定角度に達したことを検出したとき、前記クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与えるクラッチ締結端当て制御を行うに際し、
前記反力アクチュエータの温度が予め設定した過熱判定温度を超えたとき、当該過熱判定温度を超える前と比較して前記クラッチ締結判定角度を小さくし、前記クラッチ締結判定角度は前記端当て状態に達したときの操舵角よりも大きいことを特徴とする車両用操舵制御方法。
【国際調査報告】
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