(57)【要約】  操舵装置は、車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、電動モータの駆動力を車輪に伝達する伝達部と、電動モータが駆動力を付与しているときに、車輪を介して、外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部２１１と、過大力が入力する又は入力するおそれがあると入力判定部２１１が判定した場合に、伝達部に生じる荷重が、伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように電動モータの駆動力を低減する最終目標電流設定部２３と、を備える。
2019142319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、
前記電動モータの駆動力を前記車輪に伝達する伝達部と、
前記電動モータが駆動力を付与しているときに、前記車輪を介して、外部から、前記伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部と、
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に生じる荷重が、前記伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように前記電動モータの駆動力を低減する低減部と、
を備える操舵装置。
【請求項２】
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に対して前記過大力に起因する力が作用する方向と、前記電動モータの駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部をさらに備え、
前記低減部は、前記異同判定部が異なると判定した場合に前記駆動力を低減する
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に対して前記過大力に起因する力が作用する方向と、前記電動モータの駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部をさらに備え、
前記低減部は、前記異同判定部が同じであると判定した場合には、前記駆動力を低減しない
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記入力判定部は、前記車輪と車両本体との間に設けられた懸架装置の状態で判定する
請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記入力判定部は、前記電動モータの駆動力を受けて前記車輪を転動させるラック軸に生じる力で判定する
請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記入力判定部は、前記車両の横方向の加速度で判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項７】
前記入力判定部は、前記車輪の圧力で判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ステアリングホイールと車輪とが、機械的に連結せずに、機械的に分離したステア・バイ・ワイヤシステムによる操舵装置が提案されている。
特許文献１に記載の車両制御装置は、運転者の意図を検出する意図検出手段と、前記意図検出手段の出力に応じて電気的にアクチュエータを作動させる複数のバイワイヤシステムと、前記各バイワイヤシステムの異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されたバイワイヤシステムの作動を、他のバイワイヤシステムの作動により補完する補完手段と、を備えたことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステア・バイ・ワイヤシステムでは、外部から、車輪の転動角を変える力が生じた場合の、力の伝達経路の終端が電動モータとなり、ステアリングホイールと車輪とが機械的に連結しているシステムの終端がステアリングホイールであるのとは異なる。そのため、ステア・バイ・ワイヤシステムでは、電動モータの駆動力を車輪に伝達する伝達部へ作用する、車輪が受けた外部からの力に起因する力を緩和することが難しい。それゆえ、外部から力を受けることに起因して、伝達部に過剰な荷重が作用するのを抑制することが必要となる。伝達部を構成する部品の強度を上げることで抑制することは可能であるが、強度を上げるためには部品の体格を大きくするか、強度が大きい材料を用いる必要がある。一方で、操舵装置の、コンパクト化、軽量化が望まれている。コンパクト化の観点からは、部品の体格を大きくすることは好ましくない。軽量化の観点からは、金属を用いるよりも、金属よりも強度が小さい樹脂等を用いることが好ましい。
本発明は、コンパクト化、軽量化を図りつつ、外部からの力に起因して伝達部に生じる荷重を抑制することができる操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと完成させた本発明は、車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、前記電動モータの駆動力を前記車輪に伝達する伝達部と、前記電動モータが駆動力を付与しているときに、前記車輪を介して、外部から、前記伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部と、前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に生じる荷重が、前記伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように前記電動モータの駆動力を低減する低減部と、を備える操舵装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、コンパクト化、軽量化を図りつつ、外部からの力に起因して伝達部に生じる荷重を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る自動車の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成図である。
【図３】目標電流設定部の概略構成図である。
【図４】操舵角と目標移動量との関係を示す制御マップである。
【図５】偏差移動量と目標回転速度との関係を示す制御マップである。
【図６】偏差回転速度と基本目標電流との関係を示す制御マップである。
【図７】目標電流設定部が行う目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る入力判定部の概略構成図である。
【図９】第５の実施形態に係る自動車の概略構成を示す図である。
【図１０】第５の実施形態に係る制御装置の概略構成図である。
【図１１】第５の実施形態に係る目標電流設定部の概略構成図である。
【図１２】操舵角と目標転動角との関係を示す制御マップである。
【図１３】偏差転動角と目標回転速度との関係を示す制御マップである。
【図１４】第６の実施形態に係る入力判定部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る自動車１の概略構成を示す図である。図１は、自動車１を前方から見た図である。
自動車１は、車輪の一例としての前輪２と、前輪２に固定されたナックルアーム３を備えている。また、自動車１は、一方の端部が車両本体（不図示）に連結され、他方の端部がナックルアーム３に連結されると共に、路面からの衝撃や振動を吸収する懸架装置４を備えている。前輪２、ナックルアーム３及び懸架装置４は、左右それぞれに設けられている。以下では、自動車１の左側（図１では右側）に配置された、前輪２、ナックルアーム３、懸架装置４を、それぞれ、左側前輪２ｌ、左側ナックルアーム３ｌ、左側懸架装置４ｌと称する場合がある。また、自動車１の右側（図１では左側）に配置された、前輪２、ナックルアーム３、懸架装置４を、それぞれ、右側前輪２ｒ、右側ナックルアーム３ｒ、右側懸架装置４ｒと称する場合がある。
【０００９】
また、自動車１は、前輪２を転動させることにより進行方向を任意に変えるかじ取り装置である操舵装置１００を備えている。
操舵装置１００は、自動車１の進行方向を変えるために運転者が操作する輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１の操舵角θｓを検出する操舵角センサ１０２とを備えている。また、操舵装置１００は、運転者に対し操舵反力を与える反力装置１０３を備えている。
【００１０】
また、操舵装置１００は、ナックルアーム３に連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。ナックルアーム３とタイロッド１０４、及び、タイロッド１０４とラック軸１０５とは、ボールジョイントにて連結されている。以下では、自動車１の左側（図１では右側）に配置されたタイロッド１０４を左側タイロッド１０４ｌと称し、自動車１の右側（図１では左側）に配置されたタイロッド１０４を右側タイロッド１０４ｒと称する。
【００１１】
また、操舵装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。ピニオンシャフト１０６は、ラック軸１０５に対して回転することにより、前輪２を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。
【００１２】
また、操舵装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。また、操舵装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを備えている。
【００１３】
電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に前輪２を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度であるモータ回転角度θｍに連動した回転角度信号θｍｓを出力するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。
減速機構１１１は、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール１１１ａと、軸継手（不図示）を介して電動モータ１１０の出力軸に連結されるウォーム１１１ｂとを有する。
【００１４】
また、操舵装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述した操舵角センサ１０２、レゾルバ１２０などからの出力信号が入力される。
【００１５】
以上のように構成された操舵装置１００は、操舵角センサ１０２が検出した操舵角θｓに基づいて電動モータ１１０の駆動が制御される。そして、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）が、減速機構１１１、ピニオンシャフト１０６、ラック軸１０５、タイロッド１０４などを介して、ナックルアーム３に伝達する。そして、ナックルアーム３が力を受けることにより、前輪２が転動し、自動車１の向きが変わる。減速機構１１１、ピニオンシャフト１０６、ラック軸１０５、タイロッド１０４などは、電動モータ１１０の駆動力を前輪２に伝達する伝達部を構成する部品（要素）である。
【００１６】
なお、本実施形態に係る自動車１においては、自動車１が前進している場合に、ラック軸１０５が、中立位置（前輪２の転動角が０°となる位置）から右方向に移動したときに前輪２が左方向に転動（回転）するように構成されている。他方、ラック軸１０５が、中立位置から左方向に移動したときに前輪２が右方向に転動（回転）するように構成されている。
【００１７】
（制御装置）
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述した操舵角センサ１０２からの出力信号、レゾルバ１２０からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車１に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、左側懸架装置４ｌ、右側懸架装置４ｒの伸縮量を検出する、左側ストロークセンサ１７０ｌ、右側ストロークセンサ１７０ｒからの出力信号などが入力される。
【００１８】
そして、制御装置１０は、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを設定する目標電流設定部２０を備えている。また、制御装置１０は、目標電流設定部２０が設定した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０を備えている。また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転角度θｍを算出するモータ回転角度算出部７１を備えている。また、制御装置１０は、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍに基づいて、電動モータ１１０の回転速度である実回転速度Ｖｍａを算出するモータ回転速度算出部７２を備えている。
目標電流設定部２０については後で詳述する。
【００１９】
〔制御部〕
制御部３０は、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部（不図示）と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部（不図示）と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部（不図示）とを有している。
【００２０】
モータ駆動制御部は、目標電流設定部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部（不図示）を有している。また、モータ駆動制御部は、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部（不図示）を有している。
【００２１】
モータ駆動部は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備えている。６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部は、例えば、モータ駆動部に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。
【００２２】
〔目標電流設定部〕
図３は、目標電流設定部２０の概略構成図である。
第１の実施形態に係る操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１と前輪２とが機械的に連結していない、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステムである。このステア・バイ・ワイヤシステムでは、構成上、運転者がステアリングホイール１０１を操舵する力（操舵トルク）が直接的に前輪２を転動させる力とはなり得ない。前輪２は、電動モータ１１０の駆動力にて転動される。
【００２３】
運転者によるステアリングホイール１０１の操作に応じた目標走行ラインに自動車１を進行させるには、前輪２の転動角を制御する必要がある。制御装置１０は、前輪２の転動角を制御するにあたって、ラック軸１０５の位置を制御する。つまり、制御装置１０は、ラック軸１０５の実際の位置が、運転者によるステアリングホイール１０１の操舵に応じた位置となるように制御する。より具体的には、制御装置１０は、ラック軸１０５の基準位置（前輪２の転動角が０°となる位置）からの実際の移動量（ストローク）である実移動量Ｓａが、運転者によるステアリングホイール１０１の操舵に応じた目標の移動量（ストローク）である目標移動量Ｓｔとなるように制御する。そして、制御装置１０は、実移動量Ｓａと目標移動量Ｓｔとの偏差が大きい場合には、実移動量Ｓａを迅速に目標移動量Ｓｔとするために、電動モータ１１０の回転速度が大きくなるように電動モータ１１０の回転速度の目標値である目標回転速度Ｖｍｔを設定する。そして、制御装置１０は、電動モータ１１０の実際の回転速度である実回転速度Ｖｍａが目標回転速度Ｖｍｔとなるように、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差が大きいほど、電動モータ１１０の回転速度を大きくする。そのために、目標電流設定部２０は、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差が大きいほど、電動モータ１１０に供給する電流の目標値である目標電流Ｉｔを大きくする。このように、目標電流設定部２０は、電動モータ１１０の実回転速度Ｖｍａが、目標回転速度Ｖｍｔとなるように、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差に応じて、目標電流Ｉｔを設定する。
【００２４】
ただし、目標電流設定部２０は、以下に述べる場合には、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差に関わらず、目標電流Ｉｔを設定する。
ステア・バイ・ワイヤシステムでは、ステアリングホイール１０１と前輪２とが機械的に連結しているシステムと比べて、運転者による操舵トルクが前輪２の転動力に寄与しない分、電動モータ１１０の駆動力を大きくする必要がある。そのため、路面などの外部から、前輪２の転動角を変える力が生じた場合に、前輪２の転動角を保持、言い換えればラック軸１０５の位置を保持するための電動モータ１１０の容量も大きくなる。また、ステア・バイ・ワイヤシステムでは、外部から、前輪２の転動角を変える力が生じた場合の、力の伝達経路の終端が電動モータ１１０となり、ステアリングホイール１０１と前輪２とが機械的に連結しているシステムの終端がステアリングホイール１０１であるのとは異なる。そのため、外部から瞬間的な力を受けた場合には、電動モータ１１０の駆動力を前輪２に伝達する伝達部（減速機構１１１（ウォームホイール１１１ａ、ウォーム１１１ｂ）、ピニオンシャフト１０６及びラック軸１０５など）へ生じる力を緩和することが困難となる。
【００２５】
以上の事項に鑑み、目標電流設定部２０は、外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否か（以下、「過大力が入力するおそれがあるか否か」と称する場合もある。）を判定する。そして、目標電流設定部２０は、伝達部に、過大力が入力する、又は入力するおそれがある（以下、「過大力が入力するおそれがある」と称する場合もある。）と判定した場合には、目標電流Ｉｔを小さくする。なお、所定力は、伝達部を構成する部品である、ウォームホイール１１１ａ、ウォーム１１１ｂ、ピニオンシャフト１０６及びラック軸１０５などの形状や材質に応じて定められる値であることを例示することができる。例えば、後述する転動時制限電流Ｉｌｔよりも大きな値の電流が電動モータ１１０に供給されている場合に、その電流による電動モータ１１０の駆動力に起因する力とは異なる方向に入力したときに、伝達部を構成するいずれかの部品を損傷させる力の最小値を所定力とすることを例示することができる。伝達部の構成部品である、ウォームホイール１１１ａ、ウォーム１１１ｂ及びラック軸１０５の少なくともいずれかの部品が樹脂にて成形されている場合には、金属にて成形されている場合に比べて、所定力を小さく設定すると良い。
【００２６】
より具体的には、目標電流設定部２０は、目標電流Ｉｔを設定する上で基本となる基本目標電流Ｉｂを設定する基本目標電流設定部２１と、外部から大きな力が生じた場合に制限電流Ｉｌを設定する制限電流設定部２２とを備えている。また、目標電流設定部２０は、最終的に電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを決定する最終目標電流決定部２３を備えている。
【００２７】
（基本目標電流設定部）
基本目標電流設定部２１は、ラック軸１０５の目標移動量Ｓｔを算出する目標移動量算出部２１１と、ラック軸１０５の実移動量Ｓａを算出する実移動量算出部２１２とを備えている。また、基本目標電流設定部２１は、目標移動量算出部２１１が算出した目標移動量Ｓｔと実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａとの偏差である偏差移動量ΔＳを算出する偏差移動量算出部２１３を備えている。また、基本目標電流設定部２１は、偏差移動量算出部２１３が算出した偏差移動量ΔＳを用いて、電動モータ１１０の目標の回転速度である目標回転速度Ｖｍｔを算出する目標回転速度算出部２１４を備えている。また、基本目標電流設定部２１は、目標回転速度算出部２１４が算出した目標回転速度Ｖｍｔと、モータ回転速度算出部７２が算出した実回転速度Ｖｍａとを用いて基本目標電流Ｉｂを決定する基本目標電流決定部２１５を備えている。
【００２８】
図４は、操舵角θｓと目標移動量Ｓｔとの関係を示す制御マップである。
目標移動量算出部２１１は、操舵角センサ１０２が検出したステアリングホイール１０１の操舵角θｓを用いて目標移動量Ｓｔを算出する。目標移動量算出部２１１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵角θｓと目標移動量Ｓｔとの関係を示す図４に例示した制御マップ又は算出式に、操舵角θｓを代入することにより操舵角θｓに応じた目標移動量Ｓｔを算出する。
【００２９】
実移動量算出部２１２は、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍを用いて実移動量Ｓａを算出する。電動モータ１１０、減速機構１１１、ピニオンシャフト１０６、ラック軸１０５などが機械的に連結されているために電動モータ１１０のモータ回転角度θｍとラック軸１０５の実移動量Ｓａとの間に相関関係がある。実移動量算出部２１２は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θｍの前回値と今回値との差分の積算値を用いて実移動量Ｓａを算出する。
【００３０】
偏差移動量算出部２１３は、目標移動量算出部２１１が算出した目標移動量Ｓｔから実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａを減算することにより偏差移動量ΔＳ（＝Ｓｔ−Ｓａ）を算出する。
【００３１】
図５は、偏差移動量ΔＳと目標回転速度Ｖｍｔとの関係を示す制御マップである。
目標回転速度算出部２１４は、偏差移動量ΔＳに応じた目標回転速度Ｖｍｔを算出する。目標回転速度算出部２１４は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、偏差移動量ΔＳと目標回転速度Ｖｍｔとの関係を示す図５に例示した制御マップ又は算出式に、偏差移動量ΔＳを代入することにより目標回転速度Ｖｍｔを算出する。
【００３２】
図６は、偏差回転速度ΔＶｍと基本目標電流Ｉｂとの関係を示す制御マップである。
基本目標電流決定部２１５は、目標回転速度算出部２１４が算出した目標回転速度Ｖｍｔからモータ回転速度算出部７２が算出した実回転速度Ｖｍａを減算することにより偏差回転速度ΔＶｍ（＝Ｖｍｔ−Ｖｍａ）を算出する。そして、基本目標電流決定部２１５は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、偏差回転速度ΔＶｍと基本目標電流Ｉｂとの関係を示す図６に例示した制御マップ又は算出式に、偏差回転速度ΔＶｍを代入することにより基本目標電流Ｉｂを算出する。
【００３３】
ここで、ステアリングホイール１０１の回転角度である操舵角θｓが０°である基準位置からステアリングホイール１０１が右方向に回転した場合に操舵角θｓがプラスとなり、左方向に回転した場合に操舵角θｓがマイナスとなる。
そして、ラック軸１０５が中立位置である状態から、操舵角θｓがプラスとなる方向（右回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、ラック軸１０５を左方向に移動させる（前輪２を右方向に転動させる）電動モータ１１０の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂの方向をプラスとする。他方、ラック軸１０５が中立位置である状態から、操舵角θｓがマイナスとなる方向（左回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、ラック軸１０５を右方向に移動させる（前輪２を左方向に転動させる）電動モータ１１０の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂが流れる方向をマイナスとする。
なお、基本目標電流設定部２１は、ステアリングホイール１０１の操舵トルクに基づいて基本目標電流Ｉｂを設定しても良い。
【００３４】
（制限電流設定部）
制限電流設定部２２は、路面などの外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部２２１と、過大力の方向を判定する入力方向判定部２２２とを備えている。また、制限電流設定部２２は、前輪２の転動又は保持状態を判定する転動状態判定部２２３を備えている。また、制限電流設定部２２は、過大入力の方向と、前輪２の転動又は保持の方向とが同じであるのか異なっているのかを判定する異同判定部２２４を備えている。また、制限電流設定部２２は、異同判定部２２４の判定結果に応じて、制限電流Ｉｌを決定する制限電流決定部２２５を備えている。
【００３５】
第１の実施形態に係る入力判定部２２１は、左側懸架装置４ｌ及び右側懸架装置４ｒの伸縮量を用いて過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。
ここで、自動車１が走行中に、左側前輪２ｌが道路の凸部に乗り上げ、右側前輪２ｒが乗り上げていない場合には、左側タイロッド１０４ｌの左側前輪２ｌ側の端部が上方へ移動し、右側タイロッド１０４ｒは上下動しない。その結果、ラック軸１０５が左に移動する。また、自動車１が走行中に、左側前輪２ｌが道路の凹部に嵌り、右側前輪２ｒは嵌っていない場合には、左側タイロッド１０４ｌの左側前輪２ｌ側の端部が下方へ移動し、右側タイロッド１０４ｒは上下動しない。その結果、ラック軸１０５が左に移動する。
【００３６】
一方、自動車１が走行中に、右側前輪２ｒが道路の凸部に乗り上げ、左側前輪２ｌが乗り上げていない場合には、右側タイロッド１０４ｒの右側前輪２ｒ側の端部が上方へ移動し、左側タイロッド１０４ｌは上下動しない。その結果、ラック軸１０５が右に移動する。また、自動車１が走行中に、右側前輪２ｒが道路の凹部に嵌り、左側前輪２ｌは嵌っていない場合には、右側タイロッド１０４ｒの右側前輪２ｒ側の端部が下方へ移動し、左側タイロッド１０４ｌは上下動しない。その結果、ラック軸１０５が右に移動する。
【００３７】
このように、自動車１が凹凸のある道路を走行して、左側前輪２ｌ及び右側前輪２ｒのいずれか一方の前輪２が上方又は下方に移動し、他方の前輪２が上下動しない場合には、ラック軸１０５は、他方の前輪２側から一方の前輪２側へ移動する。
そして、一方の前輪２の上方又は下方への移動量が大きい場合には、他方の前輪２側から一方の前輪２側へのラック軸１０５の移動量も大きくなる。
【００３８】
前輪２を、右方向及び左方向の一方の転動方向に転動させるために電動モータ１１０が一方の回転方向に駆動しているときに、電動モータ１１０を他方の回転方向に回転させる方向の外部入力が生じた場合には、伝達部の構成部品に過剰な荷重が生じるおそれがある。電動モータ１１０の駆動力に起因する力が、外部入力に起因する力に抗う力となり、伝達部の構成部品が、電動モータ１１０の駆動力に起因する力の方向とは逆方向に、外部入力に起因する力を受けるからである。
【００３９】
これに対して、前輪２を一方の転動方向に転動させるために電動モータ１１０が一方の回転方向に駆動しているときに、電動モータ１１０を一方の回転方向に回転させる方向の外部入力が生じた場合には、伝達部の構成部品に過剰な荷重が生じるおそれはない。電動モータ１１０の駆動力に起因する力が、外部入力に起因する力に抗う力とはならず、伝達部の構成部品が、電動モータ１１０の駆動力に起因する力の方向とは同方向に、外部入力に起因する力を受けるからである。
【００４０】
また、前輪２の転動角を保持させるために電動モータ１１０が一方の回転方向に駆動力を付与しているときに、電動モータ１１０を他方の回転方向に回転させる方向の外部入力が生じた場合には、伝達部の構成部品に過剰な荷重が生じるおそれがある。電動モータ１１０の駆動力に起因する力が、外部入力に起因する力に抗う力となり、伝達部の構成部品が、電動モータ１１０の駆動力に起因する力の方向とは逆方向に、外部入力に起因する力を受けるからである。
【００４１】
これに対して、前輪２の転動角を保持させるために電動モータ１１０が他方の回転方向に駆動力を付与しているときに、電動モータ１１０を他方の回転方向に回転させる方向の外部入力が生じた場合には、伝達部の構成部品に過剰な荷重が生じるおそれはない。電動モータ１１０の駆動力に起因する力が、外部入力に起因する力に抗う力とはならず、伝達部の構成部品が、電動モータ１１０の駆動力に起因する力の方向とは同方向に、外部入力に起因する力を受けるからである。
【００４２】
入力判定部２２１は、一方の前輪２の上方又は下方への移動量が大きく他方の前輪２の上方又は下方への移動量が小さい場合には、他方の前輪２側から一方の前輪２側へのラック軸１０５の移動量も大きくなることに鑑みる。入力判定部２２１は、一方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値と他方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値との偏差が所定速度以上である場合に、過大力が入力するおそれがあると判定する。他方、入力判定部２２１は、一方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値と他方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値との偏差が所定速度未満である場合には、過大力が入力するおそれはないと判定する。
【００４３】
入力方向判定部２２２は、一方の前輪２の上方又は下方への移動量が大きく他方の前輪２の上方又は下方への移動量が小さい場合には、他方の前輪２側から一方の前輪２側へのラック軸１０５の移動量も大きくなることに鑑みる。入力方向判定部２２２は、一方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値が他方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値よりも所定速度以上である場合には、他方の前輪２側から一方の前輪２側の方へラック軸１０５が移動し、他方の前輪２側の方へ前輪２を転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【００４４】
より具体的には、入力方向判定部２２２は、左側懸架装置４ｌの伸縮量の変化速度の絶対値が右側懸架装置４ｒの伸縮量の変化速度の絶対値よりも所定速度以上である場合には、右側前輪２ｒ側から左側前輪２ｌ側の方（左方向）へラック軸１０５が移動し、右方向へ前輪２を転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部２２２は、右側懸架装置４ｒの伸縮量の変化速度の絶対値が左側懸架装置４ｌの伸縮量の変化速度の絶対値よりも所定速度以上である場合には、左側前輪２ｌから右側前輪２ｒの方（右方向）へラック軸１０５が移動し、左方向へ前輪を転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【００４５】
転動状態判定部２２３は、実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａを用いて、前輪２が転動しているか保持されているかを判定する。また、転動状態判定部２２３は、前輪２が転動していると判定した場合には、前輪２が右方向、左方向のどちらに転動しているかを判定する。
【００４６】
転動状態判定部２２３は、実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａの変化速度Ｖｓａを算出するとともに、算出した変化速度Ｖｓａの絶対値が予め定められた所定値α以下である場合（｜Ｖｓａ｜≦α）に、保持されていると判定する。そして、転動状態判定部２２３は、保持されている旨を制限電流決定部２２５に出力する。
【００４７】
また、転動状態判定部２２３は、算出した変化速度Ｖｓａの絶対値が所定値αよりも大きい場合（｜Ｖｓａ｜＞α）に、転動していると判定する。そして、転動状態判定部２２３は、変化速度Ｖｓａの符号がプラスである場合には、左方向に転動していると判定し、その旨を異同判定部２２４に出力する。他方、転動状態判定部２２３は、算出した変化速度Ｖｓａの符号がマイナスである場合には、右方向に転動していると判定し、その旨を異同判定部２２４に出力する。
このように、転動状態判定部２２３は、前輪２が保持されているのか、右方向に転動しているのか、左方向に転動しているのかを判定する。
なお、所定値αは、不感帯領域を設けるための値である。所定値αは、０であっても良い。
【００４８】
異同判定部２２４は、入力方向判定部２２２が判定した入力方向と、転動状態判定部２２３が判定した転動方向とが、同じ方向であるか異なる方向であるのかを判定する。
より具体的には、異同判定部２２４は、入力方向判定部２２２が前輪２を左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、前輪２が左方向に転動していると転動状態判定部２２３が判定している場合には、同じ方向であると判定する。他方、異同判定部２２４は、入力方向判定部２２２が前輪２を左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、前輪２が右方向に転動していると転動状態判定部２２３が判定している場合には、異なる方向であると判定する。
【００４９】
異同判定部２２４は、入力方向判定部２２２が前輪２を右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、前輪２が右方向に転動していると転動状態判定部２２３が判定している場合には、同じ方向であると判定する。他方、異同判定部２２４は、入力方向判定部２２２が前輪２を右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、前輪２が左方向に転動していると転動状態判定部２２３が判定している場合には、異なる方向であると判定する。
【００５０】
制限電流決定部２２５は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部２２１が判定していない場合には、制限電流Ｉｌとして∞（無限大）を設定し、設定した制限電流Ｉｌを最終目標電流決定部２３に出力する。
【００５１】
制限電流決定部２２５は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部２２１が判定している場合には、以下のように制限電流Ｉｌを設定し、設定した制限電流Ｉｌを最終目標電流決定部２３に出力する。
制限電流決定部２２５は、異同判定部２２４が同じ方向であると判定した場合には、制限電流Ｉｌとして∞（無限大）を設定し、設定した制限電流Ｉｌを最終目標電流決定部２３に出力する。他方、制限電流決定部２２５は、異同判定部２２４が異なる方向であると判定した場合には、予め設定された転動時制限電流Ｉｌｔを、制限電流Ｉｌに決定する。転動時制限電流Ｉｌｔは、この転動時制限電流Ｉｌｔが電動モータ１１０に供給されているときに、いかなる過大力の入力があったとしても、伝達部の構成部品が損傷しない値の上限値に設定されている。転動時制限電流Ｉｌｔは、伝達部の構成部品の強度に応じて予め定められた、電動モータ１１０に供給可能な上限の電流である。つまり、転動時制限電流Ｉｌｔは、この転動時制限電流Ｉｌｔが電動モータ１１０に供給されているときに、いかなる過大力の入力があったとしても、伝達部に生じる荷重が、伝達部の構成部品の強度に応じて予め定められ、損傷に至らないように許容される上限値を超えない電流である。なお、転動時制限電流Ｉｌｔは、プラスの値である。
【００５２】
一方、制限電流決定部２２５は、前輪２が保持されていると転動状態判定部２２３が判定した場合には、予め設定された保持時制限電流Ｉｌｈを、制限電流Ｉｌに決定する。保持時制限電流Ｉｌｈは、この保持時制限電流Ｉｌｈが電動モータ１１０に供給されているときに、いかなる過大力の入力があったとしても、伝達部の構成部品が損傷しない値の上限値に設定されている。保持時制限電流Ｉｌｈは、伝達部の構成部品の強度に応じて予め定められた、電動モータ１１０に供給可能な上限の電流である。つまり、保持時制限電流Ｉｌｈは、この保持時制限電流Ｉｌｈが電動モータ１１０に供給されているときに、いかなる過大力の入力があったとしても、伝達部に生じる荷重が、伝達部の構成部品の強度に応じて予め定められ、損傷に至らないように許容される上限値を超えない電流である。なお、保持時制限電流Ｉｌｈは、プラスの値である。
【００５３】
最終目標電流決定部２３は、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さい場合には、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する。例えば、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が制限電流Ｉｌとして∞（無限大）を設定している場合には、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する。また、制限電流設定部２２が制限電流Ｉｌとして∞（無限大）を設定していない場合であっても、偏差回転速度ΔＶｍが小さく、基本目標電流Ｉｂが小さ目の値に設定された場合には、基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さくなるため、基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する。
【００５４】
最終目標電流決定部２３は、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合には、制限電流設定部２２が設定した制限電流Ｉｌを用いて目標電流Ｉｔに決定する。例えば、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの符号がプラスである場合には、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が出力した制限電流Ｉｌを目標電流Ｉｔに決定する。他方、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの符号がマイナスである場合には、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が出力した制限電流Ｉｌに、「−１」を乗算した値を目標電流Ｉｔに決定する。
【００５５】
次に、フローチャートを用いて、目標電流設定部２０が行う目標電流設定処理の手順について説明する。
図７は、目標電流設定部２０が行う目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
目標電流設定部２０は、この目標電流設定処理を、例えば予め定めた期間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行する。
【００５６】
先ず、基本目標電流設定部２１が上述したようにして基本目標電流Ｉｂを設定する（Ｓ７０１）。
入力判定部２２１が、過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する（Ｓ７０２）。過大力が入力するおそれがない場合（Ｓ７０２でＮｏ）、制限電流決定部２２５は、制限電流Ｉｌを∞（無限大）に決定し、最終目標電流決定部２３に出力する（Ｓ７０３）。そして、最終目標電流決定部２３は、Ｓ７０１で設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌよりも小さいことから、基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する（Ｉｔ＝Ｉｂ）（Ｓ７０４）。
【００５７】
他方、過大力が入力するおそれがある場合（Ｓ７０２でＹｅｓ）、転動状態判定部２２３が、前輪２の転動又は保持状態を判定する（Ｓ７０５）。Ｓ７０５にて保持状態であると判定された場合、制限電流決定部２２５は、保持時制限電流Ｉｌｈを、制限電流Ｉｌに決定する（Ｓ７０６）。他方、Ｓ７０５にて転動状態であると判定された場合、異同判定部２２４が、入力方向判定部２２２が判定した入力方向と、転動状態判定部２２３が判定した転動方向とが、同じ方向であるか異なる方向であるのかを判定する（Ｓ７０７）。Ｓ７０７にて同じ方向であると判定された場合、Ｓ７０３以降の処理を行う。他方、Ｓ７０７にて異なる方向であると判定された場合、制限電流決定部２２５は、転動時制限電流Ｉｌｔを、制限電流Ｉｌに決定する（Ｓ７０８）。
【００５８】
Ｓ７０６又はＳ７０８にて制限電流Ｉｌに決定した後、基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さいか否かを判定する（Ｓ７０９）。基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さい場合（Ｓ７０９でＹｅｓ）、最終目標電流決定部２３は、Ｓ７０１で設定した基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する（Ｉｔ＝Ｉｂ）（Ｓ７１０）。
【００５９】
他方、基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合（Ｓ７０９でＮｏ）、Ｓ７０１で設定した基本目標電流Ｉｂの符号がプラスであるか否かを判定する（Ｓ７１１）。プラスである場合（Ｓ７１１でＹｅｓ）、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が出力した制限電流Ｉｌを目標電流Ｉｔに決定する（Ｉｔ＝Ｉｌ）（Ｓ７１２）。マイナスである場合（Ｓ７１１でＮｏ）、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が出力した制限電流Ｉｌに、「−１」を乗算した値を目標電流Ｉｔに決定する（Ｉｔ＝−Ｉｌ）（Ｓ７１３）。
【００６０】
以上、説明したように、操舵装置１００は、車輪の一例としての前輪２を転動させるための駆動力を付与する電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を前輪２に伝達する伝達部の一例としての、減速機構１１１、ピニオンシャフト１０６、ラック軸１０５、タイロッド１０４などと、電動モータ１１０が駆動力を付与しているときに、前輪２を介して、外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部２２１とを備えている。また、操舵装置１００は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部２２１が判定した場合に、伝達部に生じる荷重が、伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように電動モータ１１０の駆動力を低減する低減部の一例としての最終目標電流決定部２３を備えている。
【００６１】
最終目標電流決定部２３は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部２２１が判定し（Ｓ７０２でＹｅｓ）、制限電流決定部２２５が転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈを制限電流Ｉｌに決定している場合（Ｓ７０６又はＳ７０８）であって、基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合（Ｓ７０９でＮｏ）には、目標電流Ｉｔの絶対値が制限電流Ｉｌとなるように目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ７１２又はＳ７１３）。このことは、最終目標電流決定部２３が、電動モータ１１０の駆動力を前輪２に伝達する伝達部の強度に応じて予め定められた上限値（上記上限の電流によって出力される上限の駆動力）を超えないように電動モータ１１０の駆動力を低減するのに等しい。
【００６２】
以上のように構成された操舵装置１００によれば、過大力が入力するおそれがある場合に、伝達部に生じる荷重が、伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように電動モータ１１０の駆動力が低減されるので、伝達部に生じる荷重が抑制される。また、過大力が入力した場合であっても伝達部に生じる荷重が抑制されるので、伝達部を構成する部品の体格を大きくしたり、強度が大きい材料を用いたりする必要がない。それゆえ、操舵装置１００のコンパクト化及び軽量化を実現することができる。
【００６３】
また、操舵装置１００は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部２２１が判定した場合に、伝達部に対して過大力が作用する方向と、電動モータ１１０の駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部２２４をさらに備えている。
そして、最終目標電流決定部２３は、異同判定部２２４が異なると判定した場合に駆動力を低減する。つまり、異同判定部２２４が異なると判定した場合（Ｓ７０７で異なると判定した場合）に、制限電流決定部２２５は、予め設定された転動時制限電流Ｉｌｔを制限電流Ｉｌに決定する（Ｓ７０８）。そして、最終目標電流決定部２３は、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合には（Ｓ７０９でＮｏ）、目標電流Ｉｔの絶対値が制限電流Ｉｌ（転動時制限電流Ｉｌｔ）となるように目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ７１２又はＳ７１３）。これにより、より確度高く電動モータ１１０の駆動力が低減されるので、伝達部に生じる荷重が抑制される。
【００６４】
一方、最終目標電流決定部２３は、異同判定部２２４が同じであると判定した場合には、駆動力を低減しない。つまり、異同判定部２２４が同じであると判定した場合（Ｓ７０７で同じと判定した場合）に、制限電流決定部２２５は、制限電流Ｉｌを∞（無限大）に決定する（Ｓ７０３）。そして、最終目標電流決定部２３は、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さくなることから、基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する（Ｓ７０４）。
【００６５】
そして、第１の実施形態に係る入力判定部２２１は、前輪２と車両本体との間に設けられた懸架装置４の状態で判定する。つまり、入力判定部２２１は、一方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値と他方の前輪２側の懸架装置４の伸縮量の変化速度の絶対値との偏差が所定速度以上である場合に、過大力が入力するおそれがあると判定する。これにより、自動車１に通常備えられている、左側ストロークセンサ１７０ｌ、右側ストロークセンサ１７０ｒからの出力信号を用いて判定することが可能になるので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態においては、最終目標電流決定部２３は、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が、制限電流設定部２２が設定した制限電流Ｉｌより小さい場合には、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する。しかしながら、最終目標電流決定部２３は、かかる態様に限定されない。例えば、最終目標電流決定部２３は、制限電流設定部２２が制限電流Ｉｌとして∞（無限大）以外の値を設定した場合には、基本目標電流設定部２１が設定した基本目標電流Ｉｂの値に関わらず、制限電流設定部２２が設定した制限電流Ｉｌを目標電流Ｉｔに決定しても良い。かかる場合、制限電流設定部２２は、制限電流Ｉｌが電動モータ１１０に供給されているときに、いかなる過大力の入力があったとしても、伝達部の構成部品が損傷しない値の上限値（転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈ）を制限電流Ｉｌとして設定しなくても良い。制限電流設定部２２は、上記上限値（転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈ）よりも小さな値を制限電流Ｉｌとして設定しても良い。制限電流設定部２２は、例えば、上記上限値（転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈ）の５０％よりも小さな値を制限電流Ｉｌとして設定しても良い。これにより、伝達部に生じる荷重をより精度高く抑制することが可能となる。なお、制限電流設定部２２は、過大力の入力によって前輪２が戻されても、操縦安定性の悪化につながらない程度まで、上記上限値（転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈ）よりも小さくした値を制限電流Ｉｌとして設定しても良い。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る自動車１においては、第１の実施形態に係る制御装置１０に対して、入力判定部２２１、入力方向判定部２２２に相当する構成が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図８は、第２の実施形態に係る入力判定部２２１の概略構成図である。
第２の実施形態に係る入力判定部２２１は、ラック軸１０５に生じる規範となる軸力である規範ラック軸力Ｆｒｍの絶対値と、ラック軸１０５に生じる実際の軸力である実ラック軸力Ｆｒａの絶対値とに基づいて、過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。
第２の実施形態に係る入力判定部２２１は、図８に示すように、規範ラック軸力Ｆｒｍの絶対値｜Ｆｒｍ｜を算出する規範ラック軸力算出部２２１ａと、実ラック軸力Ｆｒａの絶対値｜Ｆｒａ｜を算出する実ラック軸力算出部２２１ｂとを備えている。また、入力判定部２２１は、規範ラック軸力算出部２２１ａが算出した規範ラック軸力Ｆｒｍの絶対値｜Ｆｒｍ｜と実ラック軸力算出部２２１ｂが算出した実ラック軸力Ｆｒａの絶対値｜Ｆｒａ｜との偏差であるラック軸力偏差ΔＦｒを算出するラック軸力偏差算出部２２１ｃを備えている。また、入力判定部２２１は、ラック軸力偏差算出部２２１ｃが算出したラック軸力偏差ΔＦｒに基づいて過大力が入力するおそれがあるか否かの結果を出力する出力部２２１ｄを備えている。
【００６９】
規範ラック軸力算出部２２１ａは、先ず、操舵角センサ１０２にて検出された操舵角θｓと、ＣＡＮを介して入力される、自動車１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ（不図示）にて検出された車速Ｖｃとに基づいて規範ラック軸力Ｆｒｍを算出する。つまり、規範ラック軸力算出部２２１ａは、操舵角θｓと車速Ｖｃとに応じた規範ラック軸力Ｆｒｍを算出する。なお、規範ラック軸力算出部２２１ａは、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵角θｓおよび車速Ｖｃと規範ラック軸力Ｆｒｍとの対応を示す制御マップ又は算出式に、操舵角θｓおよび車速Ｖｃを代入することにより規範ラック軸力Ｆｒｍを算出する。そして、規範ラック軸力算出部２２１ａは、規範ラック軸力Ｆｒｍの絶対値｜Ｆｒｍ｜を算出する。
【００７０】
実ラック軸力算出部２２１ｂは、先ず、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍと、モータ電流検出部にて検出された実電流Ｉｍとに基づいて実ラック軸力Ｆｒａを算出する。そして、実ラック軸力算出部２２１ｂは、実ラック軸力Ｆｒａの絶対値｜Ｆｒａ｜を算出する。
【００７１】
ここで、実ラック軸力Ｆｒａは、操舵装置１００がピニオン型の装置であることから、ピニオンシャフト１０６から与えられる軸力に等しいとして、ピニオンシャフト１０６に加えられたピニオントルクＴｐに基づいて算出する。実ラック軸力Ｆｒａは、ピニオントルクＴｐをピニオン１０６ａのピッチ円半径ｒｐで除算した値である（Ｆｒａ＝Ｔｐ／ｒｐ）。
【００７２】
ピニオントルクＴｐは、電動モータ１１０から出力されるトルクである出力軸トルクＴｏに減速機構１１１の減速比（ギア比）Ｎを乗算した値である（Ｔｐ＝Ｔｏ×Ｎ）。
出力軸トルクＴｏは、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍおよびモータ電流検出部にて検出された実電流Ｉｍを、予めＲＯＭに記憶しておいた算出式に代入することにより算出することができる。なお、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍを用いる代わりに、モータ逆起電力から所定の式により算出したモータ回転角度θｍを用いても良い。
【００７３】
ラック軸力偏差算出部２２１ｃは、実ラック軸力算出部２２１ｂが算出した実ラック軸力Ｆｒａの絶対値｜Ｆｒａ｜から規範ラック軸力算出部２２１ａが算出した規範ラック軸力Ｆｒｍの絶対値｜Ｆｒｍ｜を減算することによりラック軸力偏差ΔＦｒを算出する（ΔＦｒ＝｜Ｆｒａ｜−｜Ｆｒｍ｜）。
【００７４】
出力部２２１ｄは、ラック軸力偏差ΔＦｒが予め定められた所定値Ｊより大きい場合（ΔＦｒ＞Ｊ）に、過大力が入力するおそれがあると判定し、その旨を制限電流決定部２２５に出力する。また、出力部２２１ｄは、ラック軸力偏差ΔＦｒが所定値Ｊ以下である場合（ΔＦｒ≦Ｊ）に、過大力が入力するおそれはないと判定し、その旨を制限電流決定部２２５に出力する。
【００７５】
第２の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａの変化速度Ｖｓａの符号がプラスである場合には、左方向へ前輪２を転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部２２２は、実移動量算出部２１２が算出した実移動量Ｓａの変化速度Ｖｓａの符号がマイナスである場合には、右方向へ前輪２を転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【００７６】
このように、第２の実施形態に係る入力判定部２２１及び入力方向判定部２２２は、電動モータ１１０の駆動力を前輪２に伝達する伝達部を構成する部品であるラック軸１０５に生じる力に基づいて、この伝達部を構成する部品に過大力が入力するおそれがあるか否か、入力の方向を判定する。それゆえ、第２の実施形態に係る入力判定部２２１及び入力方向判定部２２２によれば、より精度高く判定することができるので、伝達部に生じる荷重をより精度高く抑制することができる。
【００７７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る自動車１においては、第１の実施形態に係る制御装置１０に対して、入力判定部２２１、入力方向判定部２２２の判定手法が異なる。
第３の実施形態に係る入力判定部２２１は、ＣＡＮを介して入力される、自動車１の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ（不図示）からの出力値に基づいて、過大力の入力があったか否かを判定する。例えば、第３の実施形態に係る入力判定部２２１は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度の絶対値が、予め定められた所定加速度以上である場合に、過大力の入力があったと判定する。
【００７８】
第３の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、横Ｇセンサ（不図示）からの出力値に基づいて、過大力の方向を判定する。例えば、第３の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度が右方向に増加する場合には、右方向へ前輪２を転動させる方向の過大力が生じたと判定する。他方、第３の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度が左方向に増加する場合には、左方向へ前輪２を転動させる方向の過大力が生じたと判定する。
【００７９】
このように、第３の実施形態に係る入力判定部２２１及び入力方向判定部２２２が、自動車１に通常備えられている、横Ｇセンサの検出値を用いて判定するので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る自動車１においては、第１の実施形態に係る制御装置１０に対して、入力判定部２２１、入力方向判定部２２２の判定手法が異なる。
第４の実施形態に係る入力判定部２２１は、ＣＡＮを介して入力される、前輪２の圧力（タイヤ圧力）を検出する圧力センサ（不図示）からの圧力信号に基づいて、過大力の入力があったか否かを判定する。例えば、第４の実施形態に係る入力判定部２２１は、自動車１が走行中に、左側前輪２ｌ及び右側前輪２ｒのいずれか一方の前輪２が道路の凸部に乗り上げ、他方の前輪２が乗り上げていない場合には、一方の前輪２の圧力のみが大きくなることに鑑みる。そして、第４の実施形態に係る入力判定部２２１は、一方の前輪２の圧力と他方の前輪２の圧力との偏差が所定圧力以上である場合に、過大力の入力があったと判定する。
【００８１】
第４の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、前輪２の圧力（タイヤ圧力）を検出する圧力センサ（不図示）からの圧力信号に基づいて、過大力の方向を判定する。例えば、第４の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、自動車１が走行中に、左側前輪２ｌ及び右側前輪２ｒのいずれか一方の前輪２が道路の凸部に乗り上げ、他方の前輪２が乗り上げていない場合には、一方の前輪２の圧力のみが大きくなることに鑑みる。そして、第４の実施形態に係る入力方向判定部２２２は、一方の前輪２の圧力が他方の前輪２の圧力以上である場合には、他方の前輪２側から一方の前輪２側の方へラック軸１０５が移動し、他方の前輪２側の方へ前輪２を転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【００８２】
このように、第４の実施形態に係る入力判定部２２１及び入力方向判定部２２２が、自動車１に通常備えられている、圧力センサの検出値を用いて判定するので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。
【００８３】
＜第５の実施形態＞
図９は、第５の実施形態に係る自動車３００の概略構成を示す図である。図９は、自動車３００を上方から見た図である。
第５の実施形態に係る自動車３００は、第１の実施形態に係る自動車１に対して、操舵装置１００に相当する構成が異なる。以下、第１の実施形態に係る自動車１と異なる点について説明する。第１の実施形態に係る自動車１と第５の実施形態に係る自動車３００とで、同じ形状、機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
自動車３００は、車輪の一例としての前輪３０１及び後輪３０２と、前輪３０１に固定された前ナックルアーム３０３と、後輪３０２に固定された後ナックルアーム３０４とを備えている。また、自動車３００は、一方の端部が車両本体（不図示）に連結され、他方の端部が前ナックルアーム３０３に連結されると共に、路面からの衝撃や振動を吸収する前懸架装置３０５を備えている。また、自動車３００は、一方の端部が車両本体（不図示）に連結され、他方の端部が後ナックルアーム３０４に連結されると共に、路面からの衝撃や振動を吸収する後懸架装置３０６を備えている。前輪３０１、後輪３０２、前ナックルアーム３０３、後ナックルアーム３０４、前懸架装置３０５及び後懸架装置３０６は、左右それぞれに設けられている。以下では、自動車３００の左側（図９においても左側）に配置された、前輪３０１、後輪３０２、前ナックルアーム３０３、後ナックルアーム３０４、前懸架装置３０５及び後懸架装置３０６を、それぞれ、左前輪３０１ｌ、左後輪３０２ｌ、左前ナックルアーム３０３ｌ、左後ナックルアーム３０４ｌ、左前懸架装置３０５ｌ及び左後懸架装置３０６ｌと称する場合がある。また、自動車３００の右側（図９においても右側）に配置された、前輪３０１、後輪３０２、前ナックルアーム３０３、後ナックルアーム３０４、前懸架装置３０５及び後懸架装置３０６を、それぞれ、右前輪３０１ｒ、右後輪３０２ｒ、右前ナックルアーム３０３ｒ、右後ナックルアーム３０４ｒ、右前懸架装置３０５ｒ及び右後懸架装置３０６ｒと称する場合がある。
【００８５】
左前ナックルアーム３０３ｌ、右前ナックルアーム３０３ｒは、図９に示すように、後方に延びており、各後端部には、軸線方向が垂直方向となる左前ピン３０７ｌ、右前ピン３０７ｒが設けられている。他方、左後ナックルアーム３０４ｌ、右後ナックルアーム３０４ｒは、図９に示すように、前方に延びており、各前端部には、軸線方向が垂直方向となる左後ピン３０８ｌ、右後ピン３０８ｒが設けられている。
【００８６】
第５の実施形態に係る操舵装置３１０は、左前輪３０１ｌ、右前輪３０１ｒ、左後輪３０２ｌ及び右後輪３０２ｒをそれぞれ独立して操舵するための左前操舵機構３２０ｌ、右前操舵機構３２０ｒ、左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒを備えている。左前操舵機構３２０ｌ、右前操舵機構３２０ｒ、左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒは、それぞれ略同じ機構である。以下では、これらを代表して左前操舵機構３２０ｌについて説明する。
【００８７】
左前操舵機構３２０ｌは、左前電動モータ３２１ｌと、左前駆動軸３２２ｌと、左前電動モータ３２１ｌの回転駆動力を左前駆動軸３２２ｌの直線的な移動に変換する左前伝達機構３２３ｌとを備えている。左前伝達機構３２３ｌは、例えば、左前駆動軸３２２ｌに形成されたラック歯とともにラック・ピニオン機構を構成するピニオンが形成された左前シャフト（不図示）と、左前電動モータ３２１ｌの回転駆動力を減速して左前シャフトに伝達する左前減速機構（不図示）とを備えている。左前減速機構は、例えば、左前シャフトに固定された左前ウォームホイール（不図示）と、軸継手（不図示）を介して左前電動モータ３２１ｌの出力軸に連結される左前ウォーム（不図示）とを有する。
【００８８】
また、左前操舵機構３２０ｌは、軸線方向が垂直方向となるように左前駆動軸３２２ｌに設けられた左前連結ピン３２４ｌと、左前ナックルアーム３０３ｌの左前ピン３０７ｌとに連結された左前連結ロッド３２５ｌを有している。左前連結ロッド３２５ｌと左前連結ピン３２４ｌ、及び、左前連結ロッド３２５ｌと左前ピン３０７ｌとは、ボールジョイントにて連結されている。
【００８９】
左前電動モータ３２１ｌは、左前シャフト（不図示）に回転駆動力を加えることにより、左前駆動軸３２２ｌに左前輪３０１ｌを転動させる駆動力を加える。第５の実施形態に係る左前電動モータ３２１ｌは、左前電動モータ３２１ｌの回転角度であるモータ回転角度θｍに連動した回転角度信号θｍｓを出力する左前レゾルバ３２６ｌを有する３相ブラシレスモータである。
【００９０】
また、第５の実施形態に係る操舵装置３２０は、左前操舵機構３２０ｌ、右前操舵機構３２０ｒ、左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒがそれぞれ有する電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の作動を制御する制御装置４１０を備えている。制御装置４１０には、上述した操舵角センサ１０２、レゾルバ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前レゾルバ３２６ｌ）などからの出力信号が入力される。
【００９１】
以上のように構成された操舵装置３１０は、操舵角センサ１０２が検出した操舵角θｓに基づいて各操舵機構（例えば左前操舵機構３２０ｌ）に備えられた電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動が制御される。そして、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力（発生トルク）が、伝達機構（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前伝達機構３２３ｌ）、連結ロッド（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前連結ロッド３２５ｌ）などを介して、ナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）に伝達する。そして、ナックルアームが力を受けることにより、車輪（例えば左前輪３０１ｌ）が転動し、自動車３００の向きが変わる。伝達機構（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前伝達機構３２３ｌ）、連結ロッド（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前連結ロッド３２５ｌ）などは、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力を車輪（例えば左前輪３０１ｌ）に伝達する伝達部を構成する部品（要素）である。
【００９２】
なお、第５の実施形態に係る自動車３００においては、自動車３００が前進している場合に、左前連結ロッド３２５ｌが、中立位置（左前輪３０１ｌの転動角が０°となる位置）から右方向に移動したときに左前輪３０１ｌが左方向に転動（回転）するように構成されている。他方、左前連結ロッド３２５ｌが、中立位置から左方向に移動したときに左前輪３０１ｌが右方向に転動（回転）するように構成されている。
また、自動車３００が前進している場合に、右前連結ロッド３２５ｒが、中立位置（右前輪３０１ｒの転動角が０°となる位置）から右方向に移動したときに右前輪３０１ｒが左方向に転動（回転）するように構成されている。他方、右前連結ロッド３２５ｒが、中立位置から左方向に移動したときに右前輪３０１ｒが右方向に転動（回転）するように構成されている。
また、自動車３００が前進している場合に、左後連結ロッド３３６ｌが、中立位置（左後輪３０２ｌの転動角が０°となる位置）から右方向に移動したときに左後輪３０２ｌが右方向に転動（回転）するように構成されている。他方、左後連結ロッド３３６ｌが、中立位置から左方向に移動したときに左後輪３０２ｌが左方向に転動（回転）するように構成されている。
また、自動車３００が前進している場合に、右後連結ロッド３３６ｒが、中立位置（右後輪３０２ｒの転動角が０°となる位置）から右方向に移動したときに右後輪３０２ｒが右方向に転動（回転）するように構成されている。他方、右後連結ロッド３３６ｒが、中立位置から左方向に移動したときに右後輪３０２ｒが左方向に転動（回転）するように構成されている。
【００９３】
（制御装置）
次に、第５の実施形態に係る制御装置４１０について説明する。
図１０は、第５の実施形態に係る制御装置４１０の概略構成図である。
制御装置４１０には、上述した操舵角センサ１０２からの出力信号、レゾルバ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前レゾルバ３２６ｌ）からの出力信号が入力される。また、制御装置４１０には、ＣＡＮを介して、左前懸架装置３０５ｌ、右前懸架装置３０５ｒ、左後懸架装置３０６ｌ及び右後懸架装置３０６ｒ、それぞれの伸縮量を検出する、左前ストロークセンサ４１１ｌ、右前ストロークセンサ４１１ｒ、左後ストロークセンサ４１２ｌ、右後ストロークセンサ４１２ｒからの出力信号などが入力される。
【００９４】
そして、制御装置４１０は、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）に供給する目標電流Ｉｔを設定する目標電流設定部４２０と、目標電流設定部４２０が設定した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部４２５とを備えている。
第５の実施形態に係る目標電流設定部４２０は、左前操舵機構３２０ｌ、右前操舵機構３２０ｒ、左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒそれぞれに備えられた電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）それぞれに供給する目標電流Ｉｔを設定する。制御部４２５は、目標電流設定部４２０が設定した各電動モータの目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部（不図示）にて検出された各電動モータへ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいて、各電動モータに対してフィードバック制御を行う。第５の実施形態に係る操舵装置３２０のような４輪独立操舵システムにおいては、前後左右の車輪が必ずしも同じ転動角になるとは限らないためである。なお、第５の実施形態に係る制御部４２５は、その他の事項において第１の実施形態に係る制御部３０と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００９５】
〔目標電流設定部〕
図１１は、第５の実施形態に係る目標電流設定部４２０の概略構成図である。
運転者によるステアリングホイール１０１の操作に応じた目標走行ラインに自動車３００を進行させるには、車輪（例えば左前輪３０１ｌ）の転動角を制御する必要がある。制御装置４１０は、車輪（例えば左前輪３０１ｌ）の実際の転動角である実転動角θｈａが、運転者によるステアリングホイール１０１の操舵に応じた目標の転動角である目標転動角θｈｔとなるように制御する。そして、制御装置４１０は、実転動角θｈａと目標転動角θｈｔとの偏差が大きい場合には、実転動角θｈａを迅速に目標転動角θｈｔとするために、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の回転速度が大きくなるように電動モータの回転速度の目標値である目標回転速度Ｖｍｔを設定する。そして、制御装置４１０は、電動モータの実際の回転速度である実回転速度Ｖｍａが目標回転速度Ｖｍｔとなるように、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差が大きいほど、電動モータの回転速度を大きくする。そのために、目標電流設定部４２０は、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差が大きいほど、電動モータに供給する電流の目標値である目標電流Ｉｔを大きくする。このように、目標電流設定部４２０は、電動モータの実回転速度Ｖｍａが、目標回転速度Ｖｍｔとなるように、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差に応じて、目標電流Ｉｔを設定する。
【００９６】
ただし、目標電流設定部４２０は、以下に述べる場合には、実回転速度Ｖｍａと目標回転速度Ｖｍｔとの偏差に関わらず、目標電流Ｉｔを設定する。
第５の実施形態に係る自動車３００においても、ステア・バイ・ワイヤシステムであることから、外部から、車輪の転動角を変える力が生じた場合の、力の伝達経路の終端が電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）となる。そのため、外部から瞬間的な力を受けた場合には、電動モータの駆動力を車輪に伝達する伝達部へ生じる力を緩和することが困難となる。
【００９７】
以上の事項に鑑み、目標電流設定部４２０は、外部から、予め定められた所定力以上の過大力が入力するおそれがあるか否かを判定するとともに、過大力が入力するおそれがあると判定した場合には、目標電流Ｉｔを小さくする。なお、所定力は、伝達部を構成する部品である、伝達機構（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前伝達機構３２３ｌ）、連結ロッド（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前連結ロッド３２５ｌ）などの形状や材質に応じて定められる値であることを例示することができる。例えば、転動時制限電流Ｉｌｔよりも大きな値の電流が電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）に供給されている場合に、その電流による電動モータの駆動力に起因する力とは異なる方向に入力したときに、伝達部を構成するいずれかの部品を損傷させる力の最小値を所定力とすることを例示することができる。伝達部の構成部品である、伝達機構、連結ロッドの少なくともいずれかの部品が樹脂にて成形されている場合には、金属にて成形されている場合に比べて、所定力を小さく設定すると良い。
【００９８】
より具体的には、目標電流設定部４２０は、目標電流Ｉｔを設定する上で基本となる基本目標電流Ｉｂを設定する基本目標電流設定部４３０と、外部から大きな力が生じた場合に制限電流Ｉｌを設定する制限電流設定部４４０とを備えている。また、目標電流設定部４２０は、最終的に電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを決定する最終目標電流決定部４５０を備えている。第５の実施形態に係る基本目標電流設定部４３０、制限電流設定部４４０、最終目標電流決定部４５０は、左前操舵機構３２０ｌ、右前操舵機構３２０ｒ、左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒそれぞれに備えられた電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）それぞれの、基本目標電流Ｉｂを設定し、制限電流Ｉｌを設定し、目標電流Ｉｔを決定する。
【００９９】
（基本目標電流設定部）
基本目標電流設定部４３０は、車輪（例えば左前輪３０１ｌ）の目標転動角θｈｔを算出する目標転動角算出部４３１と、車輪の実転動角θｈａを算出する実転動角算出部４３２とを備えている。また、基本目標電流設定部４３０は、目標転動角算出部４３１が算出した目標転動角θｈｔと実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａとの偏差である偏差転動角Δθｈを算出する偏差転動角算出部４３３を備えている。また、基本目標電流設定部４３０は、偏差転動角算出部４３３が算出した偏差転動角Δθｈを用いて、電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）の目標の回転速度である目標回転速度Ｖｍｔを算出する目標回転速度算出部４３４を備えている。また、基本目標電流設定部４３０は、目標回転速度算出部４３４が算出した目標回転速度Ｖｍｔと、モータ回転速度算出部７２が算出した実回転速度Ｖｍａとを用いて基本目標電流Ｉｂを決定する基本目標電流決定部４３５を備えている。
【０１００】
図１２は、操舵角θｓと目標転動角θｈｔとの関係を示す制御マップである。
目標転動角算出部４３１は、操舵角センサ１０２が検出したステアリングホイール１０１の操舵角θｓを用いて目標転動角θｈｔを算出する。目標転動角算出部４３１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵角θｓと目標転動角θｈｔとの関係を示す図１２に例示した制御マップ又は算出式に、操舵角θｓを代入することにより操舵角θｓに応じた目標転動角θｈｔを算出する。
【０１０１】
実転動角算出部４３２は、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍを用いて実転動角θｈａを算出する。電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）、伝達機構（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前伝達機構３２３ｌ）、連結ロッド（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前連結ロッド３２５ｌ）などが機械的に連結されているために電動モータのモータ回転角度θｍと連結ロッドとの間に相関関係がある。実転動角算出部４３２は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θｍの前回値と今回値との差分の積算値を用いて実転動角θｈａを算出する。
【０１０２】
偏差転動角算出部４３３は、目標転動角算出部４３１が算出した目標転動角θｈｔから実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａを減算することにより偏差転動角Δθｈ（＝θｈｔ−θｈａ）を算出する。
【０１０３】
図１３は、偏差転動角Δθｈと目標回転速度Ｖｍｔとの関係を示す制御マップである。
目標回転速度算出部４３４は、偏差転動角Δθｈに応じた目標回転速度Ｖｍｔを算出する。目標回転速度算出部４３４は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、偏差転動角Δθｈと目標回転速度Ｖｍｔとの関係を示す図１３に例示した制御マップ又は算出式に、偏差転動角Δθｈを代入することにより目標回転速度Ｖｍｔを算出する。
【０１０４】
第５の実施形態に係る基本目標電流決定部４３５は、第１の実施形態に係る基本目標電流決定部２１５と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【０１０５】
なお、前輪３０１の転動角が０°である状態から、操舵角θｓがプラスとなる方向（右回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、前輪３０１を右方向に転動させる電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂの方向をプラスとする。他方、前輪３０１の転動角が０°である状態から、操舵角θｓがマイナスとなる方向（左回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、前輪３０１を左方向に転動させる電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂの方向をマイナスとする。また、後輪３０２の転動角が０°である状態から、操舵角θｓがプラスとなる方向（右回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、後輪３０２を左方向に転動させる電動モータ（左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒの電動モータ）の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂの方向をプラスとする。他方、後輪３０２の転動角が０°である状態から、操舵角θｓがマイナスとなる方向（左回転方向）にステアリングホイール１０１が操舵された場合に、後輪３０２を右方向に転動させる電動モータ（左後操舵機構３３０ｌ及び右後操舵機構３３０ｒの電動モータ）の駆動力が発生する場合の基本目標電流Ｉｂの方向をマイナスとする。
【０１０６】
（制限電流設定部）
制限電流設定部４４０は、路面などの外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部４４１と、過大力の方向を判定する入力方向判定部４４２とを備えている。また、制限電流設定部４４０は、車輪の転動又は保持状態を判定する転動状態判定部４４３を備えている。また、制限電流設定部４４０は、過大入力の方向と、車輪の転動又は保持の方向とが同じであるのか異なっているのかを判定する異同判定部４４４を備えている。また、制限電流設定部４４０は、異同判定部４４４の判定結果に応じて、制限電流Ｉｌを決定する制限電流決定部４４５を備えている。
【０１０７】
第５の実施形態に係る入力判定部４４１は、懸架装置（例えば左前懸架装置３０５ｌ）の伸縮量を用いて過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。
ここで、自動車３００が、転動角が０°となる懸架装置の長さである基準長さＬ０よりも懸架装置の長さが長い状態で走行中に、車輪が道路の凹部に嵌るなどして懸架装置の長さが長くなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が下方へ移動する。すると、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動する。他方、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも長い状態で走行中に、車輪が道路の凸部に乗り上げるなどして懸架装置の長さが短くなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が上方へ移動する。すると、変化後の懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも長い場合には、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側とは反対側に移動する。
【０１０８】
一方、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い状態で走行中に、車輪が道路の凸部に乗り上げるなどして懸架装置の長さが短くなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が上方へ移動する。すると、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動する。他方、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い状態で走行中に、車輪が道路の凹部に嵌るなどして懸架装置の長さが長くなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が下方へ移動する。すると、変化後の懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い場合には、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側とは反対側に移動する。
【０１０９】
以上の事項に鑑み、入力判定部４４１は、懸架装置（例えば左前懸架装置３０５ｌ）の長さの変化速度の絶対値が所定変化速度以上である場合に（伸び速度又は縮み速度が所定変化速度以上である場合に）、過大力が入力するおそれがあると判定する。他方、入力判定部４４１は、懸架装置の長さの変化速度の絶対値が所定変化速度未満である場合に（伸び速度又は縮み速度が所定変化速度未満である場合に）、過大力が入力するおそれはないと判定する。また、入力判定部４４１は、懸架装置（例えば左前懸架装置３０５ｌ）の長さの変化速度に基づいて、当該懸架装置が連結された車輪（例えば左前輪３０１ｌ）を操舵する操舵機構（例えば左前操舵機構３２０ｌ）の伝達部に過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。前後左右の車輪毎に、当該車輪に対して、外部から生じる力が異なるからである。
【０１１０】
入力方向判定部４４２は、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも長い状態で走行中に、懸架装置（例えば左前懸架装置３０５ｌ）の長さの変化速度がプラス方向（伸び方向）である場合には、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１１１】
一方、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも長い状態で走行中に、懸架装置の長さの変化速度がマイナス方向（縮み方向）である場合であって変化後の懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも長い場合には、駆動軸が車輪側とは反対側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１１２】
また、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い状態で走行中に、懸架装置の長さの変化速度がマイナス方向（縮み方向）である場合には、駆動軸が車輪側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１１３】
一方、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い状態で走行中に、懸架装置の長さの変化速度がプラス方向（伸び方向）である場合であって変化後の懸架装置の長さが基準長さＬ０よりも短い場合には、駆動軸が車輪側とは反対側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１１４】
転動状態判定部４４３は、実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａを用いて、車輪が転動しているか保持されているかを判定する。また、転動状態判定部４４３は、車輪が転動していると判定した場合には、車輪が右方向、左方向のどちらに転動しているかを判定する。
【０１１５】
転動状態判定部４４３は、実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａの転動角速度Ｖθｈａを算出するとともに、算出した転動角速度Ｖθｈａの絶対値が予め定められた所定角速度Ｖθｈ０以下である場合（｜Ｖθｈａ｜≦Ｖθｈ０）に、保持されていると判定する。そして、転動状態判定部４４３は、保持されている旨を制限電流決定部４４５に出力する。
【０１１６】
また、転動状態判定部４４３は、算出した転動角速度Ｖθｈａの絶対値が所定角速度Ｖθｈ０よりも大きい場合（｜Ｖθｈａ｜＞Ｖθｈ０）に、転動していると判定する。そして、転動状態判定部４４３は、転動角速度Ｖθｈａの符号がプラスである場合には、右方向に転動していると判定し、その旨を異同判定部４４４に出力する。
なお、所定角速度Ｖθｈ０は、不感帯領域を設けるための値である。所定角速度Ｖθｈ０は、０であっても良い。
【０１１７】
第５の実施形態に係る異同判定部４４４、制限電流決定部４４５は、それぞれ、第１の実施形態に係る異同判定部２２４、制限電流決定部２２５と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
また、第５の実施形態に係る最終目標電流決定部４５０は、第１の実施形態に係る最終目標電流決定部２３と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【０１１８】
以上、説明したように、第５の実施形態に係る操舵装置３１０は、車輪（例えば左前輪３０１ｌ）を転動させるための駆動力を付与する電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）と、電動モータの駆動力を車輪に伝達する伝達部の一例としての伝達機構（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前伝達機構３２３ｌ）、連結ロッド（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前連結ロッド３２５ｌ）などとを備えている。また、操舵装置３１０は、電動モータが駆動力を付与しているときに、車輪を介して、外部から、伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部４４１を備えている。また、操舵装置３１０は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部４４１が判定した場合に、伝達部に生じる荷重が、伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように電動モータの駆動力を低減する低減部の一例としての最終目標電流決定部４５０を備えている。
【０１１９】
最終目標電流決定部４５０は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部４４１が判定し（Ｓ７０２でＹｅｓ）、制限電流決定部４４５が転動時制限電流Ｉｌｔ又は保持時制限電流Ｉｌｈを制限電流Ｉｌに決定している場合（Ｓ７０６又はＳ７０８）であって、基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合（Ｓ７０９でＮｏ）には、目標電流Ｉｔの絶対値が制限電流Ｉｌとなるように目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ７１２又はＳ７１３）。このことは、最終目標電流決定部４５０が、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力を車輪（例えば左前輪３０１ｌ）に伝達する伝達部の強度に応じて予め定められた上限値（上記上限の電流によって出力される上限の駆動力）を超えないように電動モータの駆動力を低減するのに等しい。
【０１２０】
以上のように構成された操舵装置３１０によれば、過大力が入力するおそれがある場合に、伝達部に生じる荷重が、伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力が低減されるので、伝達部に生じる荷重が抑制される。また、過大力が入力した場合であっても伝達部に生じる荷重が抑制されるので、伝達部を構成する部品の体格を大きくしたり、強度が大きい材料を用いたりする必要がない。それゆえ、操舵装置３１０のコンパクト化及び軽量化を実現することができる。
【０１２１】
また、操舵装置３１０は、過大力が入力するおそれがあると入力判定部４４１が判定した場合に、伝達部に対して過大力が作用する方向と、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部４４４をさらに備えている。
そして、最終目標電流決定部４５０は、異同判定部４４４が異なると判定した場合に駆動力を低減する。つまり、異同判定部４４４が異なると判定した場合（Ｓ７０７で異なると判定した場合）に、制限電流決定部４４５は、予め設定された転動時制限電流Ｉｌｔを制限電流Ｉｌに決定する（Ｓ７０８）。そして、最終目標電流決定部４５０は、基本目標電流設定部４３０が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌ以上である場合には（Ｓ７０９でＮｏ）、目標電流Ｉｔの絶対値が制限電流Ｉｌ（転動時制限電流Ｉｌｔ）となるように目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ７１２又はＳ７１３）。これにより、より確度高く電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力が低減されるので、伝達部に生じる荷重が抑制される。
【０１２２】
一方、最終目標電流決定部４５０は、異同判定部４４４が同じであると判定した場合には、駆動力を低減しない。つまり、異同判定部４４４が同じであると判定した場合（Ｓ７０７で同じと判定した場合）に、制限電流決定部４４５は、制限電流Ｉｌを∞（無限大）に決定する（Ｓ７０３）。そして、最終目標電流決定部４５０は、基本目標電流設定部４３０が設定した基本目標電流Ｉｂの絶対値が制限電流Ｉｌより小さくなることから、基本目標電流Ｉｂを目標電流Ｉｔに決定する（Ｓ７０４）。
【０１２３】
そして、第５の実施形態に係る入力判定部４４１は、車輪と車両本体との間に設けられた懸架装置の状態で判定する。これにより、自動車３００に通常備えられている、左前ストロークセンサ４１１ｌ、右前ストロークセンサ４１１ｒ、左後ストロークセンサ４１２ｌ、右後ストロークセンサ４１２ｒからの出力信号を用いて判定することが可能になるので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。また、左前ストロークセンサ４１１ｌ、右前ストロークセンサ４１１ｒ、左後ストロークセンサ４１２ｌ、右後ストロークセンサ４１２ｒからの出力信号を用いて判定することで、操舵機構の伝達部毎に過大力が入力するおそれがあるか否かを精度高く判定することができる。
【０１２４】
なお、第５の実施形態に係る目標電流設定部４２０は、複数の車輪（左前輪３０１ｌ、左後輪３０２ｌ、右前輪３０１ｒ、右後輪３０２ｒ）の内のいずれかの車輪を転動する伝達部に対して過大力が入力するおそれがあると判定し、当該車輪を転動する電動モータの目標電流Ｉｔの絶対値が制限電流Ｉｌとなるように目標電流Ｉｔを決定した場合には、当該車輪を転動する電動モータ以外の電動モータの目標電流Ｉｔも制限電流Ｉｌとなるように決定しても良い。異なる車輪を転動する複数の伝達部に対して、同じようなタイミングで過大力が入力するおそれがあるからである。
【０１２５】
＜第６の実施形態＞
第６の実施形態に係る自動車３００においては、第５の実施形態に係る制御装置４１０に対して、入力判定部４４１、入力方向判定部４４２に相当する構成が異なる。以下、第５の実施形態と異なる点について説明する。第５の実施形態と第６の実施形態とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１２６】
図１４は、第６の実施形態に係る入力判定部４４１の概略構成図である。
第６の実施形態に係る入力判定部４４１は、ナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）に連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）に生じる規範となる軸力である規範駆動軸力Ｆｄｍの絶対値と、当該駆動軸に生じる実際の軸力である実駆動軸力Ｆｄａの絶対値とに基づいて、過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。また、入力判定部４４１は、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）に生じる軸力に基づいて、当該駆動軸を有する操舵機構（例えば左前操舵機構３２０ｌ）の伝達部に過大力が入力するおそれがあるか否かを判定する。前後左右の車輪毎に、外部から生じる力が異なり、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）に生じる軸力も駆動軸毎に異なることを考慮する意図である。
【０１２７】
第６の実施形態に係る入力判定部４４１は、図１４に示すように、規範駆動軸力Ｆｄｍの絶対値｜Ｆｄｍ｜を算出する規範駆動軸力算出部４４１ａと、実駆動軸力Ｆｄａの絶対値｜Ｆｄａ｜を算出する実駆動軸力算出部４４１ｂとを備えている。また、入力判定部４４１は、規範駆動軸力算出部４４１ａが算出した規範駆動軸力Ｆｄｍの絶対値｜Ｆｄｍ｜と実駆動軸力算出部４４１ｂが算出した実駆動軸力Ｆｄａの絶対値｜Ｆｄａ｜との偏差である駆動軸力偏差ΔＦｄを算出する駆動軸力偏差算出部４４１ｃを備えている。また、入力判定部４４１は、駆動軸力偏差算出部４４１ｃが算出した駆動軸力偏差ΔＦｄに基づいて過大力が入力するおそれがあるか否かの結果を出力する出力部４４１ｄを備えている。
【０１２８】
規範駆動軸力算出部４４１ａは、先ず、操舵角センサ１０２にて検出された操舵角θｓと、ＣＡＮを介して入力される、自動車３００の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ（不図示）にて検出された車速Ｖｃとに基づいて規範駆動軸力Ｆｄｍを算出する。つまり、規範駆動軸力算出部４４１ａは、操舵角θｓと車速Ｖｃとに応じた規範駆動軸力Ｆｄｍを算出する。なお、規範駆動軸力算出部４４１ａは、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵角θｓおよび車速Ｖｃと規範駆動軸力Ｆｄｍとの対応を示す制御マップ又は算出式に、操舵角θｓおよび車速Ｖｃを代入することにより規範駆動軸力Ｆｄｍを算出する。そして、規範駆動軸力算出部４４１ａは、規範駆動軸力Ｆｄｍの絶対値｜Ｆｄｍ｜を算出する。
【０１２９】
実駆動軸力算出部４４１ｂは、先ず、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍと、モータ電流検出部にて検出された実電流Ｉｍとに基づいて実駆動軸力Ｆｄａを算出する。そして、実駆動軸力算出部４４１ｂは、実駆動軸力Ｆｄａの絶対値｜Ｆｄａ｜を算出する。
【０１３０】
ここで、実駆動軸力Ｆｄａは、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）とともにラック・ピニオン機構を構成するシャフト（例えば左前シャフト（不図示））から与えられる軸力に等しいとして、当該シャフトに加えられたトルクＴｓに基づいて算出する。実駆動軸力Ｆｄａは、トルクＴｓを当該シャフトに形成されたピニオンのピッチ円半径ｒｓで除算した値である（Ｆｄａ＝Ｔｓ／ｒｓ）。
【０１３１】
トルクＴｓは、電動モータ（例えば左前電動モータ３２１ｌ）から出力されるトルクである出力軸トルクＴｏに減速機構（例えば左前減速機構）の減速比（ギア比）Ｎを乗算した値である（Ｔｓ＝Ｔｏ×Ｎ）。
出力軸トルクＴｏは、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍおよびモータ電流検出部にて検出された実電流Ｉｍを、予めＲＯＭに記憶しておいた算出式に代入することにより算出することができる。なお、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍを用いる代わりに、モータ逆起電力から所定の式により算出したモータ回転角度θｍを用いても良い。
【０１３２】
駆動軸力偏差算出部４４１ｃは、実駆動軸力算出部４４１ｂが算出した実駆動軸力Ｆｄａの絶対値｜Ｆｄａ｜から規範駆動軸力算出部４４１ａが算出した規範駆動軸力Ｆｄｍの絶対値｜Ｆｄｍ｜を減算することにより駆動軸力偏差ΔＦｄを算出する（ΔＦｄ＝｜Ｆｄａ｜−｜Ｆｄｍ｜）。
【０１３３】
出力部４４１ｄは、駆動軸力偏差ΔＦｄが予め定められた所定値Ｋより大きい場合（ΔＦｄ＞Ｋ）に、過大力が入力するおそれがあると判定し、その旨を制限電流決定部４４５に出力する。また、出力部４４１ｄは、駆動軸力偏差ΔＦｄが所定値Ｋ以下である場合（ΔＦｄ≦Ｋ）に、過大力が入力するおそれはないと判定し、その旨を制限電流決定部４４５に出力する。
【０１３４】
第６の実施形態に係る入力方向判定部４４２は、実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａの転動角速度Ｖθｈａの符号がプラスである場合、前輪３０１を右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、後輪３０２を左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、実転動角算出部４３２が算出した実転動角θｈａの転動角速度Ｖθｈａの符号がマイナスである場合、前輪３０１を左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定し、後輪３０２を右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１３５】
このように、第６の実施形態に係る入力判定部４４１及び入力方向判定部４４２は、電動モータ（例えば左前操舵機構３２０ｌの左前電動モータ３２１ｌ）の駆動力を車輪（例えば左前輪３０１ｌ）に伝達する伝達部を構成する部品である駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ。ラック軸の一例）に生じる力に基づいて、この伝達部を構成する部品に過大力が入力するおそれがあるか否か、入力の方向を判定する。それゆえ、第６の実施形態に係る入力判定部４４１及び入力方向判定部４４２によれば、より精度高く判定することができるので、伝達部に生じる荷重をより精度高く抑制することができる。また、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）に生じる力に基づいて判定することで、操舵機構の伝達部毎に過大力が入力するおそれがあるか否かを精度高く判定することができる。
【０１３６】
＜第７の実施形態＞
第７の実施形態に係る自動車３００においては、第５の実施形態に係る制御装置４１０に対して、入力判定部４４１、入力方向判定部４４２の判定手法が異なる。
第７の実施形態に係る入力判定部４４１は、ＣＡＮを介して入力される、自動車３００の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ（不図示）からの出力値に基づいて、過大力の入力があったか否かを判定する。例えば、第７の実施形態に係る入力判定部４４１は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度の絶対値が、予め定められた所定加速度以上である場合に、過大力の入力があったと判定する。
【０１３７】
第７の実施形態に係る入力方向判定部４４２は、横Ｇセンサ（不図示）からの出力値に基づいて、過大力の方向を判定する。例えば、第７の実施形態に係る入力方向判定部４４２は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度が右方向に増加する場合には、前輪３０１を右方向へ、後輪３０２を左方向へ転動させる方向の過大力が生じたと判定する。他方、第７の実施形態に係る入力方向判定部４４２は、横Ｇセンサが検出した横方向の加速度が左方向に増加する場合には、前輪３０１を左方向へ、後輪３０２を右方向へ転動させる方向の過大力が生じたと判定する。
【０１３８】
このように、第７の実施形態に係る入力判定部４４１及び入力方向判定部４４２が、自動車３００に通常備えられている、横Ｇセンサの検出値を用いて判定するので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。
【０１３９】
＜第８の実施形態＞
第８の実施形態に係る自動車３００においては、第５の実施形態に係る制御装置４１０に対して、入力判定部４４１、入力方向判定部４４２の判定手法が異なる。
第８の実施形態に係る入力判定部４４１は、ＣＡＮを介して入力される、車輪の圧力（以下、「タイヤ圧力」と称する場合がある。）を検出する圧力センサ（不図示）からの圧力信号に基づいて、過大力の入力があったか否かを判定する。
【０１４０】
ここで、自動車３００が、転動角が０°となるタイヤ圧力である基準タイヤ圧力よりもタイヤ圧力が小さい状態で走行中に、車輪が道路の凹部に嵌るなどしてタイヤ圧力が小さくなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が下方へ移動する。すると、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動する。他方、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも小さい状態で走行中に、車輪が道路の凸部に乗り上げるなどしてタイヤ圧力が大きくなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が上方へ移動する。すると、変化後のタイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも小さい場合には、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側とは反対側に移動する。
【０１４１】
一方、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい状態で走行中に、車輪が道路の凸部に乗り上げるなどしてタイヤ圧力が大きくなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が上方へ移動する。すると、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動する。他方、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい状態で走行中に、車輪が道路の凹部に嵌るなどしてタイヤ圧力が小さくなった場合には、当該車輪に固定されたナックルアーム（例えば左前ナックルアーム３０３ｌ）が下方へ移動する。すると、変化後のタイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい場合には、当該ナックルアームに連結された連結ロッド（例えば左前連結ロッド３２５ｌ）と連結された駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側とは反対側に移動する。
【０１４２】
以上の事項に鑑み、第８の実施形態に係る入力判定部４４１は、タイヤ圧力の変化速度の絶対値が所定圧力変化速度以上である場合に、過大力が入力するおそれがあると判定する。他方、入力判定部４４１は、タイヤ圧力の変化速度の絶対値が所定圧力変化速度未満である場合に、過大力が入力するおそれはないと判定する。
【０１４３】
第８の実施形態に係る入力方向判定部４４２は、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも小さい状態で走行中に、タイヤ圧力の変化速度が減少方向である場合には、駆動軸（例えば左前駆動軸３２２ｌ）が車輪側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１４４】
一方、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも小さい状態で走行中に、タイヤ圧力の変化速度が増加方向である場合であって変化後のタイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも小さい場合には、駆動軸が車輪側とは反対側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１４５】
また、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい状態で走行中に、タイヤ圧力の変化速度が増加方向である場合には、駆動軸が車輪側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１４６】
一方、入力方向判定部４４２は、自動車３００が、タイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい状態で走行中に、タイヤ圧力の変化速度が減少方向である場合であって変化後のタイヤ圧力が基準タイヤ圧力よりも大きい場合には、駆動軸が車輪側とは反対側に移動することに鑑みる。かかる場合、入力方向判定部４４２は、車輪が左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒである場合には、左前輪３０１ｌ又は右後輪３０２ｒを左方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。他方、入力方向判定部４４２は、車輪が右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌである場合には、右前輪３０１ｒ又は左後輪３０２ｌを右方向へ転動させる方向の入力が生じたと判定する。
【０１４７】
このように、第８の実施形態に係る入力判定部４４１及び入力方向判定部４４２が、自動車３００に通常備えられている、圧力センサの検出値を用いて判定するので、専用のセンサを設けるのに比べて低廉に判定することができる。
【０１４８】
なお、上述した各実施形態における制御装置１０、４１０の構成要素は、ハードウェアによって実現されていても良いし、ソフトウェアによって実現されていても良い。また、本発明の構成要素の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータープログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等の外部記憶装置も含む。
【符号の説明】
【０１４９】
１，３００…自動車、１０，４１０…制御装置、２０，４２０…目標電流設定部、２１，４３０…基本目標電流設定部、２２，４４０…制限電流設定部、２３，４５０…最終目標電流設定部、２２１，４４１…入力判定部、２２２，４４２…入力方向判定部、２２３，４４３…転動状態判定部、２２４，４４４…異同判定部、２２５，４４５…制限電流決定部
【図１】
2019142319.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月19日(2018.4.19)
【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】
車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、
前記電動モータの駆動力を前記車輪に伝達する伝達部と、
前記電動モータが駆動力を付与しているときに、前記車輪を介して、外部から、前記伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部と、
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に生じる荷重が、前記伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように前記電動モータの駆動力を低減する低減部と、
を備え、
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に対して前記過大力に起因する力が作用する方向と、前記電動モータの駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部をさらに備え、
前記低減部は、前記異同判定部が異なると判定した場合に前記駆動力を低減する操舵装置。
【請求項２】
車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、
前記電動モータの駆動力を前記車輪に伝達する伝達部と、
前記電動モータが駆動力を付与しているときに、前記車輪を介して、外部から、前記伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部と、
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に生じる荷重が、前記伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように前記電動モータの駆動力を低減する低減部と、
を備え、
前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に対して前記過大力に起因する力が作用する方向と、前記電動モータの駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部をさらに備え、
前記低減部は、前記異同判定部が同じであると判定した場合には、前記駆動力を低減しない操舵装置。
【請求項３】
前記入力判定部は、前記車輪と車両本体との間に設けられた懸架装置の状態で判定する
請求項１又は２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記入力判定部は、前記電動モータの駆動力を受けて前記車輪を転動させるラック軸に生じる力で判定する
請求項１又は２に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記入力判定部は、前記車両の横方向の加速度で判定する請求項１又は２に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記入力判定部は、前記車輪の圧力で判定する請求項１又は２に記載の操舵装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
かかる目的のもと完成させた本発明は、車両の車輪を転動させるための駆動力を付与する電動モータと、前記電動モータの駆動力を前記車輪に伝達する伝達部と、前記電動モータが駆動力を付与しているときに、前記車輪を介して、外部から、前記伝達部に、予め定められた所定力以上の過大力が入力するか否か、又は入力するおそれがあるか否かを判定する入力判定部と、前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に生じる荷重が、前記伝達部の強度に応じて予め定められた上限値を超えないように前記電動モータの駆動力を低減する低減部と、を備え、前記過大力が入力する又は入力するおそれがあると前記入力判定部が判定した場合に、前記伝達部に対して前記過大力に起因する力が作用する方向と、前記電動モータの駆動力に起因する力が作用する方向とが同じであるか異なるかを判定する異同判定部をさらに備え、前記低減部は、前記異同判定部が異なると判定した場合に前記駆動力を低減する操舵装置である。
【国際調査報告】
2019142319.tif 000017
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