(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御装置であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータと、
前記転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバと、
前記レゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶する不揮発性の記憶部と、
前記レゾルバが出力した信号と、前記記憶部に記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出する回転角算出部と、
自車両が直進走行中であるか旋回走行中であるかを判定する走行状態判定部と、
前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断する誤差発生判断部と、
前記誤差発生判断部で前記誤差が生じていると判断したとき、前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角に基づいて、前記誤差の要因を判定する誤差要因判定部と、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正する回転角補正部と、を備え、
前記誤差要因判定部は、前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角が、０度を跨ぐ微小角度範囲内にあるとき、前記誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、前記微小角度範囲外にあるとき、前記誤差の要因が前記カウント値の誤差によるものであると判定することを特徴とする転舵制御装置。
【請求項２】
前記微小角度範囲は、前記レゾルバが有する極対数に基づいて定められる、当該レゾルバが出力する信号を前記ピニオンの回転角に換算した換算値の上限値に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記回転角補正部は、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を補正するための補正角を設定する補正角設定部と、
単位時間当たりの前記補正角の変化置を設定する補正角速度設定部と、を備え、
前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を、前記補正角速度設定部で設定した変化量で、前記補正角設定部で設定した補正角だけ補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の転舵制御装置。
【請求項４】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御装置であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータと、
前記転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバと、
前記レゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶する不揮発性の記憶部と、
前記レゾルバが出力した信号と、前記記憶部に記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出する回転角算出部と、
自車両が直進走行中であるか旋回走行中であるかを判定する走行状態判定部と、
前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断する誤差発生判断部と、
前記誤差発生判断部で前記誤差が生じていると判断したとき、前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角に基づいて、前記誤差の要因を判定する誤差要因判定部と、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正する回転角補正部と、を備え、
前記回転角補正部は、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を補正するための補正角を設定する補正角設定部と、
単位時間当たりの前記補正角の変化量を設定する補正角速度設定部と、を備え、
前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を、前記補正角速度設定部で設定した変化量で、前記補正角設定部で設定した補正角だけ補正することを特徴とする転舵制御装置。
【請求項５】
前記補正角設定部は、前記誤差要因判定部で前記誤差の要因が前記カウント値の誤差によるものであると判定したとき、前記レゾルバが出力する信号を前記ピニオンの回転角に換算した換算値の上限値の整数倍を、前記補正角として設定し、
前記回転角補正部は、前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を前記補正角設定部で設定した補正角だけ補正する間に、当該ピニオン絶対角を前記上限値だけ補正する毎に前記記憶部に記憶したカウント値を前記誤差が小さくなる方向に補正するカウント値補正部を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の転舵制御装置。
【請求項６】
前記補正角設定部は、前記誤差要因判定部で前記誤差の要因が部品誤差によるものであると判定したとき、前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したときに前記回転角算出部で算出したピニオン絶対角を前記補正角として設定することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項７】
前記補正角速度設定部は、前記走行状態判定部で自車両が旋回走行中であると判定したとき、操舵角速度が速いほど単位時間当たりの前記補正角の変化量を大きく設定することを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項８】
車速を検出する車速検出部を備え、
前記補正角速度設定部は、前記走行状態判定部で自車両が旋回走行中であると判定したとき、前記車速検出部で検出した車速が速いほど単位時間当たりの前記補正角の変化量を小さく設定することを特徴とする請求項３〜７の何れか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項９】
前記補正角速度設定部は、前記走行状態判定部で自車両が直進走行中であると判定したとき、単位時間当たりの前記補正角の変化量を予め設定した一定値に設定することを特徴とする請求項３〜８の何れか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項１０】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御方法であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶しておき、
前記レゾルバが出力した信号と記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出し、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断し、その誤差の要因を、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角に基づいて判定したうえで、当該誤差の要因に応じて、算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正するとともに、
自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角が、０度を跨ぐ微小角度範囲内にあるとき、前記誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、前記微小角度範囲外にあるとき、前記誤差の要因が前記カウント値の誤差によるものであると判定することを特徴とする転舵制御方法。
【請求項１１】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御方法であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶しておき、
前記レゾルバが出力した信号と記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出し、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断し、その誤差の要因を、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角に基づいて判定したうえで、当該誤差の要因に応じて、算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正するとともに、
前記誤差の要因に応じて、算出したピニオン絶対角を補正するための補正角を設定し、単位時間当たりの前記補正角の変化量を設定し、算出したピニオン絶対角を、設定した変化量で、設定した前記補正角だけ補正することを特徴とする転舵制御方法。
【請求項１２】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御装置であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータと、
前記転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバと、
前記レゾルバが出力した信号と、前記レゾルバが出力した信号が示す角度が機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値とに基づいて、転舵角を算出する転舵角算出部と、
自車両の直進走行中に前記転舵角算出部で算出した転舵角である直進中転舵角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、前記転舵角算出部で算出した転舵角と実際の転舵角との間に誤差が生じていると判断する誤差発生判断部と、
前記誤差発生判断部で前記誤差が生じていると判断したとき、前記直進中転舵角に基づいて、前記誤差の要因を判定する誤差要因判定部と、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記転舵角算出部で算出した転舵角を前記誤差が小さくなる方向に補正する転舵角補正部と、を備え、
前記誤差要因判定部は、前記直進中転舵角が、０度を跨ぐ微小角度範囲内にあるとき、前記誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、前記微小角度範囲外にあるとき、前記誤差の要因が前記カウント値の誤差によるものであると判定することを特徴とする転舵制御装置。
【請求項１３】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御装置であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータと、
前記転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバと、
前記レゾルバが出力した信号に基づいて、転舵角を算出する転舵角算出部と、
自車両の直進走行中に前記転舵角算出部で算出した転舵角である直進中転舵角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、前記転舵角算出部で算出した転舵角と実際の転舵角との間に誤差が生じていると判断する誤差発生判断部と、
前記誤差発生判断部で前記誤差が生じていると判断したとき、前記直進中転舵角に基づいて、前記誤差の要因を判定する誤差要因判定部と、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記転舵角算出部で算出した転舵角を前記誤差が小さくなる方向に補正する転舵角補正部と、を備え、
前記転舵角補正部は、
前記誤差要因判定部で判定した前記誤差の要因に応じて、前記転舵角算出部で算出した転舵角を補正するための補正角を設定する補正角設定部と、
単位時間当たりの前記補正角の変化量を設定する補正角速度設定部と、を備え、
前記転舵角算出部で算出した転舵角を、前記補正角速度設定部で設定した変化量で、前記補正角設定部で設定した前記補正角だけ補正することを特徴とする転舵制御装置。
【請求項１４】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御方法であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバが出力した信号と、前記レゾルバが出力した信号が示す角度が機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値とに基づいて、転舵角を算出し、自車両の直進走行中に算出した転舵角である直進中転舵角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出した転舵角と実際の転舵角との間に誤差が生じていると判断し、その誤差の要因を前記直進中転舵角に基づいて判定したうえで、当該誤差の要因に応じて、算出した転舵角を前記誤差が小さくなる方向に補正するとともに、
前記直進中転舵角が、０度を跨ぐ微小角度範囲内にあるとき、前記誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、前記微小角度範囲外にあるとき、前記誤差の要因が前記カウント値の誤差によるものであると判定することを特徴とする転舵制御方法。
【請求項１５】
ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵制御方法であって、
前記転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバが出力した信号と、前記レゾルバが出力した信号が示す角度が機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値とに基づいて、転舵角を算出し、自車両の直進走行中に算出した転舵角である直進中転舵角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出した転舵角と実際の転舵角との間に誤差が生じていると判断し、その誤差の要因を前記直進中転舵角に基づいて判定したうえで、当該誤差の要因に応じて、算出した転舵角を前記誤差が小さくなる方向に補正するとともに、
前記誤差の要因に応じて、算出した転舵角を補正するための補正角を設定し、単位時間当たりの前記補正角の変化量を設定し、算出した転舵角を、設定した変化量で、設定した前記補正角だけ補正することを特徴とする転舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、ステアリングホイールの操舵状態に基づいて転舵輪を転舵する転舵制御装置及び転舵制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、ステアリングホイールの操舵状態に基づいて転舵制御を行うものとしては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、ステアリングホイールの操舵角に基づいて算出した転舵指令角と、推定した操向輪の転舵角とに基づいて操向輪を転舵するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５９３３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、算出した転舵指令角と推定した転舵角とに基づいて操向輪を転舵しているため、推定した転舵角の誤差が大きいと、操向輪を適切に転舵することができない。すなわち、この場合、転舵指令角から実際の転舵角が乖離してしまう。
そこで、本発明は、転舵指令角と実際の転舵角との乖離をより適切に低減可能な転舵制御装置及び転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、転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバを備え、当該レゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶する。また、レゾルバが出力した信号と記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出する。自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断し、その誤差の要因を、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角に基づいて判定する。そして、当該誤差の要因に応じて、算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正する。その際、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角が、０度を跨ぐ微小角度範囲内にあるとき、誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、微小角度範囲外にあるとき、誤差の要因がカウント値の誤差によるものであると判定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、レゾルバの出力信号に基づいて算出したピニオン絶対角にずれが生じている場合には、その要因に応じた補正を行うことができる。したがって、転舵指令角と実際の転舵角との乖離をより適切に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車両用操舵装置２を適用した車両１の全体構成図である。
【図２】極対数が３のレゾルバの電気角と機械角との関係を表すグラフである。
【図３】車両用操舵装置２の制御ブロック図である。
【図４】角度ずれ要因の切り分け方法を説明する図である。
【図５】ピニオン絶対角補正部４３の構成を示すブロック図である。
【図６】補正処理実施済フラグ設定部４３ａで実行する補正処理実施済フラグ設定処理手順を示すフローチャートである。
【図７】補正処理実行部４３ｂで実行する補正処理手順を示すフローチャートである。
【図８】補正角速度算出マップである。
【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。
本実施形態は、本発明を、車両１の車両用操舵装置２に適用したものである。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、車両用操舵装置２を適用した車両１の全体構成図である。
図１に示すように、車両１は、前輪３ＦＬ、３ＦＲと後輪４ＲＬ、４ＲＲのうち、前輪３ＦＬ、３ＦＲを、転舵を行う転舵輪とする。車両用操舵装置２は、ステアリングホイール５と前輪３ＦＬ、３ＦＲとを機械的に分離した状態で、ステアリングホイール５の操舵状態に基づいて前輪３ＦＬ、３ＦＲを転舵する転舵制御を行うステアバイワイヤシステムである。また、車両用操舵装置２は、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を可変に制御する。
【０００９】
この車両用操舵装置２は、操舵側機構２ａと、転舵機構２ｂと、バックアップ機構２ｃと、制御機構２ｄと、を備える。
（操舵側機構２ａ）
操舵側機構２ａは、運転者が操舵を行うステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に連結したステアリングシャフト６と、ステアリングホイール５の操舵角（絶対角）を検出する操舵絶対角センサ７と、を備える。操舵角は、ステアリングホイール５を右方向に回転させる方向を正方向とし、左方向に回転させる方向を負方向とする。
また、操舵側機構２ａは、ステアリングホイール５の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ８を備える。操舵トルクは、ステアリングホイール５を右方向に回転させる方向を正方向とし、左方向に回転させる方向を負方向とする。
さらに、操舵側機構２ａは、ステアリングホイール５にステアリングシャフト６を介して接続し、ステアリングシャフト６を経由してステアリングホイール５に操舵反力を付与する反力モータ９を備える。また、操舵側機構２ａは、反力モータ９の回転角を検出する反力モータ回転角センサ１０を備える。反力モータ回転角センサ１０としては、例えば、反力モータ９の回転角に応じて周期的に変化するアナログ信号を出力するレゾルバがある。
【００１０】
（転舵機構２ｂ）
転舵機構２ｂは、前輪３ＦＬ、３ＦＲを転舵駆動する転舵モータ１１と、転舵モータ１１の回転角を検出する転舵モータ角センサ１２と、を備える。転舵モータ角センサ１２としては、転舵モータ１１の回転角に応じて周期的に変化するアナログ信号を出力するレゾルバを用いる。
また、転舵機構２ｂは、転舵モータ１１のモータシャフト１３の端部に接続したピニオン１４と、ピニオン１４と噛合するラックギヤ１５を備えるステアリングラック１６と、を備える。さらに、転舵機構２ｂは、ステアリングラック１６に入力された軸方向の力を前輪３ＦＬ、３ＦＲに転舵力として伝達するタイロッド１７を備える。また、転舵機構２ｂは、ステアリングラック１６に入力された軸方向の力を路面から前輪３ＦＬ、３ＦＲに作用する転舵反力として検出する転舵反力センサ１８を備える。
【００１１】
ここで、転舵モータ角センサ１２に用いるレゾルバについて説明する。
図２は、極対数が３のレゾルバの電気角と機械角との関係を表すグラフである。
図２に示すように、極対数が３のレゾルバは、電気角３６０degの範囲で機械角１２０degの範囲を検出することが可能となっている。この図２では、機械角０degのときに電気角０degを対応させているため、電気角０deg、１８０deg、３６０degは、レゾルバの検出値（アナログ信号）としてはそれぞれ０deg、６０deg、１２０degを示す。
また、極対数が３のレゾルバは、機械角１２０degの範囲を検出可能であるため、例えば、機械角が−７２０deg〜７２０degの範囲は、極対数が３のレゾルバでは１２周期分となる。すなわち、極対数が３のレゾルバは、機械角−７２０degから−６００degが１周期、−６００degから−４８０degが２周期、−４８０degから−３６０degが３周期、−３６０degから−２４０degが４周期、−２４０degから−１２０degが５周期、−１２０degから０degが６周期となる。また、機械角０degから１２０degが７周期、１２０degから２４０degが８周期、２４０degから３６０degが９周期、３６０degから４８０degが１０周期、４８０degから６００degが１１周期、６００degから７２０degが１２周期となる。
【００１２】
このため、例えば、レゾルバの検出値（アナログ信号）が６０degのときは、機械角は−６６０deg、−５４０deg、−４２０deg、−３００deg、−１８０deg、−６０deg、６０deg、１８０deg、３００deg、４２０deg、５４０deg、６６０degのいずれかであることが分かるだけである。すなわち、極対数が３のレゾルバは、機械角１２０degの範囲で検出可能であるが、センサ値が−６６０deg、−５４０deg、−４２０deg、−３００deg、−１８０deg、−６０deg、６０deg、１８０deg、３００deg、４２０deg、５４０deg、６６０degのいずれの角度であるかは検出できない。以下では、レゾルバの検出値（アナログ信号）が表す０deg〜１２０degの範囲内の機械角を相対角と呼ぶ。
【００１３】
（バックアップ機構２ｃ）
図１に戻り、バックアップ機構２ｃは、ステアリングホイール５と前輪３ＦＬ、３ＦＲとを機械的に締結・分離可能なクラッチ１９と、クラッチ１９を介してステアリングホイール５の操舵トルクを伝達するピニオンシャフト２０と、を備える。また、バックアップ機構２ｃは、ピニオンシャフト２０の端部に接続するとともに、ステアリングラック１６のラックギヤ１５と噛合されるピニオン２１を備える。
【００１４】
（制御機構２ｄ）
制御機構２ｄは、車速を検出する車速センサ（車速検出部）２２と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ２３と、反力モータ９とクラッチ１９を制御する反力コントローラ３０と、転舵モータ１１とクラッチ１９を制御する転舵コントローラ４０と、を備える。なお、反力コントローラ３０と転舵コントローラ４０とは、FlexRayシステムの通信回路２４によって互いに通信可能に接続され、それぞれが入力した情報を共有可能な構成となっている。FlexRayシステムとしては、例えば、車載通信ネットワークのシステムがある。
反力コントローラ３０は、反力モータ９の制御、クラッチ１９の制御、転舵指令角の算出、ステアリングホイール５の操舵角（絶対角）の算出等を行っている。
具体的には、反力コントローラ３０は、操舵絶対角センサ７が検出した操舵角（絶対角）と、反力モータ回転角センサ１０が検出した反力モータ９の回転角と、転舵反力センサ１８が検出した転舵反力とを取得する。また、反力コントローラ３０は、車速センサ２２が検出した車速と、反力モータ９が検出した反力モータモニタ値とを取得する。反力モータモニタ値としては、例えば、反力モータ９の駆動電流や温度等がある。
【００１５】
そして、反力コントローラ３０は、転舵反力センサ１８が検出した転舵反力に基づいてステアリングホイール５へ付与する操舵反力（以下、「操舵反力指令値」とも呼ぶ）を算出する。続いて、反力コントローラ３０は、算出した操舵反力指令値に基づいて反力モータ９を制御する。これにより、反力コントローラ３０は、ステアリングホイール５の操舵反力を制御する。
また、反力コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオフ状態となった場合等、転舵制御を実行できなくなった場合には、ステアリングホイール５と前輪３ＦＬ、３ＦＲとを機械的に締結させる指令（以下、「締結指令」とも呼ぶ）をクラッチ１９に出力する。また、反力コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオン状態となった場合等、転舵制御が開始された場合には、ステアリングホイール５と前輪３ＦＬ、３ＦＲとを機械的に分離させる指令（以下、「開放指令」とも呼ぶ）をクラッチ１９に出力する。
【００１６】
さらに、反力コントローラ３０は、操舵絶対角センサ７が検出した操舵角（絶対角）と、車速センサ２２が検出した車速とに基づいてピニオン２１へ付与する転舵角（転舵指令角）を算出する。転舵指令角の算出方法としては、例えば、可変舵角比マップを参照して、車速Ｖに応じた舵角比を設定し、設定した舵角比と操舵角（絶対角）との乗算結果を転舵指令角とする方法がある。可変舵角比マップとしては、例えば、車速Ｖが０である場合に舵角比を最大値とし、車速Ｖが高くなるほど舵角比を低くするマップがある。反力コントローラ３０は、算出した転舵指令角を転舵コントローラ４０に出力する。
【００１７】
転舵コントローラ４０は、転舵モータ１１の制御、クラッチ１９の制御、ピニオン２１の回転角の絶対角（以下、「ピニオン絶対角」とも呼ぶ）の算出等を行っている。
具体的には、転舵コントローラ４０は、操舵トルクセンサ８が検出したステアリングホイール５の操舵トルクと、転舵モータ１１が検出した転舵モータモニタ値と、転舵モータ角センサ１２が検出した転舵モータ１１の回転角（以下、「転舵モータ角」とも呼ぶ）とを取得する。また、転舵コントローラ４０は、反力コントローラ３０が算出した操舵角（絶対角）および転舵指令角を取得する。転舵モータモニタ値としては、例えば、転舵モータ１１の駆動電流や温度等がある。
【００１８】
続いて、転舵コントローラ４０は、転舵モータ角センサ１２が検出した転舵モータ角（相対角）に基づいてピニオン絶対角を算出し、これを必要に応じて補正する。続いて、転舵コントローラ４０は、補正したピニオン絶対角と反力コントローラ３０が算出した転舵指令角との偏差に応じた転舵モータ駆動電流を転舵モータ１１に出力する。これにより、転舵コントローラ４０は、ピニオン絶対角、つまり、前輪３ＦＬ、３ＦＲの転舵角を制御する。
また、転舵コントローラ４０は、転舵モータモニタ値や、反力モータモニタ値が異常を表す値になった場合には、クラッチ１９に締結指令を出力する。その際、転舵コントローラ４０は、操舵トルクセンサ８が検出したステアリングホイール５の操舵トルクに基づいて、運転者の操舵トルクを補助するように転舵モータ１１を駆動制御する。
【００１９】
（制御ブロック）
次に、車両用操舵装置２の制御ブロックを説明する。
図３は、車両用操舵装置２の制御ブロック図である。図３では、反力コントローラ３０についてはステアリングホイール５の操舵角（絶対角）及び転舵指令角の算出、転舵コントローラ４０については転舵モータ１１の制御、ピニオン絶対角の算出及び補正について記載している。
（反力コントローラ３０）
反力コントローラ３０は、操舵絶対角算出部３１と、ピニオン角指令値算出部３２と、を備える。
操舵絶対角算出部３１は、操舵角精度向上処理を実行する。操舵角精度向上処理では、操舵絶対角センサ７が検出した操舵角（絶対角）θhabsと、反力モータ回転角センサ１０が検出した反力モータ９の回転角θhmotとを取得する。そして、操舵角精度向上処理では、操舵絶対角算出部３１は、取得した操舵角（絶対角）θhabsと反力モータ９の回転角θhmotとに基づいて操舵角（絶対角）θhを算出する。
【００２０】
なお、本実施形態では、操舵絶対角センサ７が検出した操舵角（絶対角）θhabsと、反力モータ回転角センサ１０が検出した反力モータ９の回転角θhmotとに基づいて操舵角（絶対角）θhを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、操舵絶対角センサ７が検出した操舵角（絶対角）θhabsの精度が十分に高い場合には、操舵角（絶対角）θhabsをそのまま操舵角（絶対角）θhとする構成としてもよい。
ピニオン角指令値算出部３２は、転舵指令角算出処理を実行する。転舵指令角算出処理では、ピニオン角指令値算出部３２は、車速センサ２２が検出した車速Ｖと、操舵絶対角算出部３１が算出した操舵角（絶対角）θhとを取得する。そして、転舵指令角算出処理では、ピニオン角指令値算出部３２は、取得した車速Ｖと操舵角（絶対角）θhとに基づいて転舵指令角θpcmdを算出する。ピニオン角指令値算出部３２は、算出した転舵指令角θpcmdを転舵コントローラ４０へ出力する。
【００２１】
（転舵コントローラ４０）
転舵コントローラ４０は、Ｎ値記憶部４１と、ピニオン絶対角算出部４２と、ピニオン絶対角補正部４３と、転舵角制御部４４と、電流制御ドライバ４５と、バックアップモード切替部４６と、を備える。
Ｎ値記憶部４１は不揮発性メモリを含んで構成されており、この不揮発性メモリに「Ｎ値」を記憶する。ここで、Ｎ値とは、レゾルバの出力値（電気角）が機械角のどの区間に対応するかを示す、レゾルバセンサの回転カウント値であり、図４に示すように、電気角が機械角０°〜１２０°（ピニオン角で０°〜８．８９°）に対応する範囲内でＮ＝０とする。また、電気角が機械角１２０°〜２４０°（ピニオン角で８．８９°〜１７．７８°）に対応する範囲内でＮ＝１、電気角が機械角２４０°〜３６０°（ピニオン角で１７．７８°〜２６．６７°）に対応する範囲内でＮ＝３となる。
【００２２】
負方向については、電気角が機械角−１２０°〜０°（ピニオン角で−８．８９°〜０°）に対応する範囲内でＮ＝−１、電気角が機械角−２４０°〜−１２０°（ピニオン角で−１７．７８°〜−８．８９°）に対応する範囲内でＮ＝−２、電気角が機械角−３６０°〜−２４０°（ピニオン角で−２６．６７°〜−１７．７８°）に対応する範囲内でＮ＝−３となる。このＮ値は、電気角が３６０°正方向に変化する毎にカウントアップし、反対に電気角が３６０°負方向に変化する毎にカウントダウンするようになっている。
ピニオン絶対角算出部４２は、転舵モータ角センサ１２が検出した０deg〜１２０degの範囲内の転舵モータ角（相対角）θmと、Ｎ値記憶部４２に記憶したＮ値とを取得する。そして、ピニオン絶対角算出部４２は、これらに基づいて次式をもとにピニオン絶対角θp０を算出する。
θｐ０＝｛θｍ＋（３６０／ｎ×Ｎ）｝／Ｇｒ  ………（１）
ここで、ｎは極対数であり、本実施形態ではｎ＝３である。また、Ｇｒはピニオン１４とピニオン２１とのギヤ比であり、本実施形態ではＧｒ＝１．３５である。
【００２３】
ピニオン絶対角補正部４３は、ピニオン絶対角算出部４２で算出したピニオン絶対角θｐ０の補正の要否を判定し、補正が必要であると判定した場合にはこれを補正し、補正後のピニオン絶対角θｐを出力する。ここで、補正が必要となる要因としては、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値が正確な値となっていない、所謂「Ｎずれ」と、実走値と検出値とが僅かにずれている、所謂「中立角ずれ」とがある。
イグニッションオフ中、クラッチ１９を締結した状態でステアリングホイール５を操作すると、それに伴って転舵輪３ＦＬ，３ＦＲも動く。ところが、この場合、次のイグニッションオン時にＮ値が正確な値にならなくなってしまう場合がある。このようにして、Ｎずれが生じる。これに対して、中立角ずれは、部品誤差やアライメント調整誤差等によって生じる微小な角度ずれである。
【００２４】
ピニオン絶対角補正部４３では、ピニオン絶対角算出部４２で算出したピニオン絶対角θｐ０に実際のピニオン絶対角との誤差が生じており、補正が必要であると判定した場合には、当該誤差が上記のどちらの要因で生じているかを判定する。そして、誤差要因に応じてピニオン絶対角θｐ０を補正し、ピニオン絶対角θｐを出力する。このピニオン絶対角補正部４３で実行する処理については後述する。
転舵角制御部４４は、ピニオン角指令値算出部３２が算出した転舵指令角θpcmdcoと、ピニオン絶対角補正部４３が算出したピニオン絶対角θpとを取得する。そして、転舵角制御部４４は、取得した転舵指令角θpcmdcoとピニオン絶対角θpとの偏差に応じた電流指令値Ｉpcmdを算出する。
【００２５】
電流制御ドライバ４５は、転舵角制御部４４が算出した電流指令値Ｉpcmdと転舵モータ１１の転舵モータモニタ値である駆動実電流Ｉprealとを取得する。そして、電流制御ドライバ４５は、取得した電流指令値Ｉpcmdに駆動実電流Ｉprealが一致するように、転舵モータ１１に供給する駆動電流Ｉpdriを制御する。
バックアップモード切替部４６は、ピニオン絶対角補正部４３が算出したピニオン絶対角θpを取得する。そして、バックアップモード切替部４６は、ピニオン絶対角補正部４３からピニオン絶対角θpを取得不可であった場合には、電流指令値Ｉpcmdの算出停止指令を転舵角制御部４４に出力し、クラッチ１９に締結指令を出力する。
【００２６】
（ピニオン絶対角補正部４３）
図５は、ピニオン絶対角補正部４３の具体的構成を示すブロック図である。
この図５に示すように、ピニオン絶対角補正部４３は、補正処理実施済フラグ設定部４３ａと、補正処理実行部４３ｂと、を備える。補正処理実行部４３ｂは、補正角算出部４３ｃと、加算部４３ｄと、を備える。
補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、Ｎずれ補正処理および中立角ずれ補正処理を実施済みとするか否か、即ちＮずれ補正処理および中立角ずれ補正処理を実施するか否かを判定する。
図６は、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで実行する補正処理実施済フラグ設定処理手順を示すフローチャートである。
先ず、ステップＳ１では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、自車両が直進走行中であるか否かを判定する。具体的には、車速Ｖ、ヨーレートγ、操舵角（絶対角）θｈに基づいて直進走行中であるか否かを判定する。例えば、車速Ｖが４０km/h以上であり、ヨーレートγの絶対値が０．２deg/s以下であり、操舵角速度ｄθ／ｄｔの絶対値が２０deg/s以下であるとき、直進走行中であると判定する。そして、直進走行中であると判定した場合にはステップＳ２に移行し、直進走行中でないと判定した場合にはそのまま補正処理実施済フラグ設定処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ２では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、ピニオン絶対角算出部４２が算出したピニオン絶対角θｐ０を取得する。そして、そのピニオン絶対角θｐ０の絶対値が許容角度θｐｔｈ（例えば１deg）を超えているか否かを判定する。このとき、｜θｐ０｜≦θｐｔｈである場合には、ピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていないと判断してステップＳ３に移行し、｜θｐ０｜＞θｐｔｈである場合には、ピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていると判断して後述するステップＳ４に移行する。
ステップＳ３では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、補正処理実施済フラグＦｌｇを、Ｎずれ補正処理および中立角ずれ補正処理が実施済であることを示す“０”にセットし、そのまま補正処理実施済フラグ設定処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ４では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、ピニオン絶対角θｐ０のずれが、Ｎずれによるものであるか否かを判定する。具体的には、直進走行時のピニオン絶対角θｐ０が中立角ずれ範囲外にあるとき、ピニオン絶対角θｐのずれがＮずれによるものであると判断する。ここで、中立角ずれ範囲は、０degを跨ぐ微小角度範囲であり、例えば−６deg以上６deg以下の範囲とする。この中立角ずれ範囲は、中立角ずれのみが生じている状態で直進走行したときにピニオン絶対角θｐ０が取り得る範囲である。
そして、前記ステップＳ２で取得したピニオン絶対角θｐ０が±６degの範囲外にいる場合には、Ｎずれが発生していると判定してステップＳ５に移行する。一方、前記ステップＳ２で取得したピニオン絶対角θｐ０が±６degの範囲内にいる場合には、Ｎずれは発生していない（中立角ずれのみが発生している）と判定して後述するステップＳ７に移行する。
【００２９】
ステップＳ５では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、補正処理実施済フラグＦｌｇを、Ｎずれ補正処理および中立角ずれ補正処理が未実施であることを示す“２”にセットしてステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、前記ステップＳ２で取得したピニオン絶対角θｐ０を、補正すべきずれ角Δθｐとして記憶し、補正処理実施済フラグ設定処理を終了する。
ステップＳ７では、補正処理実施済フラグ設定部４３ａは、補正処理実施済フラグＦｌｇを、Ｎずれ補正処理のみが実施済（中立角ずれ補正処理のみが未実施）であることを示す“１”にセットして前記ステップＳ６に移行する。
【００３０】
図５に戻って、補正処理実行部４３ｂは、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで設定した補正処理実施済フラグＦｌｇに基づいて、必要に応じてピニオン絶対角θｐ０を補正し、最終的なピニオン絶対角θｐを出力する。
すなわち、補正処理実行部４３ｂは、補正角算出部４３ｃで、ピニオン絶対角θｐ０のずれを補正するための補正角θcorを算出し、これを加算部４３ｄでピニオン絶対角θｐ０に加算する。このようにして、補正後のピニオン絶対角θｐを出力する。
【００３１】
図７は、補正処理実行部４３ｂで実行する補正処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１１で、補正処理実行部４３ｂは、補正処理実施済フラグＦｌｇが“２”であるか否かを判定する。そして、Ｆｌｇ＝２である場合にはステップＳ１２に移行し、Ｆｌｇ≠２である場合には後述するステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１２では、補正処理実行部４３ｂは、単位時間当たりのＮずれ補正角の変化量（Ｎずれ補正角速度）Δθcornを設定する。Ｎずれ補正角速度Δθcornは、直進走行中であるときには予め設定した一定値とする。そして、旋回走行中であるときには、車速Ｖ及び操舵角速度ｄθｈ／ｄｔに基づいて、図８の補正角速度算出マップをもとにＮずれ補正角速度Δθcornを算出する。
【００３２】
図８の横軸は操舵角速度ｄθ／ｄｔの絶対値であり、縦軸はＮずれ補正角速度Δθcornの絶対値である。このように、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値は、操舵角速度ｄθ／ｄｔの絶対値が大きいほど大きくする。さらに、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値は、車速Ｖが速いほど小さくする。ここで、車速Ｖが高速領域（例えば１２０km/h）にある場合には、Ｎずれ補正角速度Δθcornを０とする。なお、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値には上限値を設けるようにしてもよい。
そして、図８をもとにＮずれ補正角速度Δθcornの絶対値を算出した後は、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで記憶したピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐの符号に基づいて、最終的なＮずれ補正角速度Δθcornを算出する。具体的には、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで記憶したピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐが正値である場合には、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値に−１を乗算したものを、最終的なＮずれ補正角速度Δθcornとする。また、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで記憶したピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐが負値である場合には、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値に＋１を乗算したものを、最終的なＮずれ補正角速度Δθcornとする。
【００３３】
次にステップＳ１３では、補正処理実行部４３ｂは、前記ステップＳ１２で設定したＮずれ補正角速度Δθcornでピニオン絶対角θｐ０を補正し、その結果をピニオン絶対角θｐとして出力する。具体的には、Ｎずれ補正角θcorn（初期値は０）にＮずれ補正角速度Δθcornを加算し、これを新たなＮずれ補正角θcornとする。そして、そのＮずれ補正角θcornを補正角θcorとして出力する。この処理を、Ｎずれ補正角θcornがレゾルバ電気角１周期分のピニオン角換算値、即ちレゾルバが出力する信号をピニオンの回転角に換算した換算値の上限値（３６０／極対数／ギヤ比）となるまで繰り返す。本実施形態では、極対数＝３、ギヤ比＝１３．５であるため、補正角θcorn＝８．８９degとなるまで繰り返すことになる。
【００３４】
次にステップＳ１４では、補正処理実行部４３ｂは、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値を更新し、ステップＳ１５に移行する。このステップＳ１４では、ピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐが正値である場合にはＮ値を−１だけ補正し、ピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐが負値である場合にはＮ値を＋１だけ補正する。また、このステップＳ１４では、補正処理実行部４３ｂは、Ｎずれ補正角θcorn及び補正角θcorを０に初期化する。
ステップＳ１５では、補正処理実行部４３ｂは、Ｎずれ補正処理が完了したか否かを判定する。具体的には、補正処理実施済フラグ設定部４３ａで記憶したピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐから、Ｎずれ補正処理で補正したトータルの角度（８．８９×（Ｎ値更新回数））を減算した結果（ずれ角Δθｐの残り）が、中立角ずれ範囲（±６deg）内にあるか否かを判定する。そして、±６deg外にある場合にはＮずれ補正処理が完了していないと判断して前記ステップＳ１２に移行する。また、±６deg内にある場合にはＮずれ補正処理が完了したと判断し、上記ずれ角Δθｐの残りを、中立角ずれ補正処理を行うべき新たなずれ角Δθｐとして記憶してから後述するステップＳ１７に移行する。
【００３５】
すなわち、このステップＳ１５では、補正処理実行部４３ｂは、Ｎずれを補正するための補正角を、レゾルバが出力する信号をピニオンの回転角に換算した換算値の上限値（８．８９deg）の整数倍に設定する。また、補正処理実行部４３ｂは、中立角ずれを補正するための補正角を、Ｎずれが生じていない状態で直進走行しているときのピニオン絶対角θｐ０に設定する。
ステップＳ１６では、補正処理実行部４３ｂは、補正処理実施済フラグＦｌｇが“１”であるか否かを判定する。そして、Ｆｌｇ＝１である場合にはステップＳ１７に移行し、Ｆｌｇ≠１である場合にはそのまま補正処理を終了する。
【００３６】
ステップＳ１７では、補正処理実行部４３ｂは、中立角ずれ補正角θcorcを０に初期化する。また、このステップＳ１７では、補正処理実行部４３ｂは、単位時間当たりの中立角ずれ補正角の変化量（中立角ずれ補正角速度）Δθcorcを設定する。中立角ずれ補正角速度Δθcorcは、上述したステップＳ１２の処理と同様に、直進走行中であるときには予め設定した一定値とし、旋回走行中であるときには図８の補正角速度算出マップをもとに算出する。
このとき、記憶したずれ角Δθｐが正値である場合には、図８をもとに算出した中立角ずれ補正角速度Δθcorcの絶対値に−１を乗算したものを、最終的な中立角ずれ補正角速度Δθcorcとする。また、記憶したずれ角Δθｐが負値である場合には、図８をもとに算出した中立角ずれ補正角速度Δθcorcの絶対値に＋１を乗算したものを、最終的な中立角ずれ補正角速度Δθcorcとする。
【００３７】
次にステップＳ１８では、補正処理実行部４３ｂは、補正処理実行部４３ｂは、前記ステップＳ１７で設定した中立角ずれ補正角速度Δθcorcでピニオン絶対角θｐ０を補正し、その結果をピニオン絶対角θｐとして出力する。具体的には、中立角ずれ補正角θcorc（初期値は０）に中立角ずれ補正角速度Δθcorcを加算し、これを新たな中立角ずれ補正角θcorcとする。そして、その中立角ずれ補正角θcorcを補正角θcorとして出力する。この処理を、中立角ずれ補正角θcorcがピニオン絶対角θｐのずれ角Δθｐとなるまで繰り返す。
次にステップＳ１９では、補正処理実施済フラグＦｌｇを“０”にセットし、補正処理を終了する。
【００３８】
（動作）
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
イグニッションスイッチがオフ状態、つまり、クラッチ１９が締結状態であるときに、運転者がイグニッションスイッチをオン状態にしたとする。すると、反力コントローラ３０はクラッチ１９に開放指令を出力し、クラッチ１９を開放状態とする。これにより、ＳＢＷ制御が実行可能な状態となる。
ＳＢＷ制御中に運転者がステアリング操作を行うと、反力コントローラ３０は、運転者が入力した操舵角θｈを算出し、車速Ｖと操舵角θhとに応じた転舵指令角θpcmdを算出する。そして、転舵コントローラ４０は、実転舵角が転舵指令角θpcmdとなるように転舵モータ１１を駆動制御する。これにより、転舵輪３ＦＬ，３ＦＲが転舵する。
また、転舵輪３ＦＬ，３ＦＲの転舵によって、路面から転舵輪３ＦＬ，３ＦＲへ路面反力が入力する。そのため、反力コントローラ３０は、反力モータ９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５に付与する。このようにしてＳＢＷ制御を行う。
【００３９】
このとき、車両が４０km/h以上で直進走行を行い、ヨーレート｜γ｜≦０．２deg/s、操舵角速度｜ｄθ／ｄｔ｜≦２０deg/sとなると（図６のステップＳ１でＹｅｓ）、転舵コントローラ４０は、ピニオン絶対角算出部４２で算出したピニオン絶対角θｐ０にずれが生じているかを判定する。γ≦０．２deg/sとなる直進走行中では、理想的にはピニオン絶対角θｐ０は１deg以下となる。そのため、ピニオン絶対角θｐ０の絶対値が許容角度θｐｔｈ（１deg）を超えている場合には、算出したピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていると判断する。
【００４０】
ここで、イグニッションスイッチがオフ状態であったときに、運転者がステアリングホイール５を操舵して、前輪３ＦＬ、３ＦＲを転舵していたとする。このとき、Ｎずれが生じたものとすると、中立角ずれが生じていない場合には、ピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐは、レゾルバ電気角１周期分のピニオン角換算値である８．８９degの整数倍となる。
すなわち、直進走行中はＮ＝０でピニオン絶対角θｐ０が１deg以下となるはずである
が、Ｎずれが生じており、誤ってＮ＝２となっていると、算出したピニオン絶対角θｐ０は８．８９×２＝１７．７８degとなってしまう。
【００４１】
この場合、直進走行中のピニオン絶対角θｐ０が中立角ずれ範囲（±６deg）外となるため、転舵コントローラ４０はＮずれが発生していると判断する（ステップＳ４でＹｅｓ）。そして、補正処理実施済フラグＦｌｇを、Ｎずれ補正及び中立角ずれ補正が共に未実施であることを示す“２”にセットする（ステップＳ５）。したがって、転舵コントローラ４０は、この直進走行中に算出したピニオン絶対角θｐ０を、補正すべきピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐとし（ステップＳ６）、ピニオン絶対角θｐ０をずれ角Δθｐ分補正するＮずれ補正処理を行う。
【００４２】
具体的には、Ｎずれ補正処理では、操舵角速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜及び車速Ｖに応じたＮずれ補正角速度Δθcornで、ピニオン絶対角θｐ０を徐々にずれ角Δθｐ分補正する処理を行う。車両が直進走行している場合には、転舵コントローラ４０は、Ｎずれ補正角速度Δθcornの絶対値を一定値とし、車両が旋回走行している場合には、転舵コントローラ４０は、図８に示す補正角速度算出マップを参照してＮずれ補正角速度Δθcornの絶対値を算出する。このとき、ずれ角Δθｐ＝１７．７８deg（正値）であるため、算出したＮずれ補正角速度Δθcornの絶対値に−１を乗算したものを、最終的なＮずれ補正角速度Δθcornとする（図７のステップＳ１２）。
【００４３】
ここでは、車両が直進走行を継続している場合のＮずれ補正処理について説明する。転舵コントローラ４０は、先ず、Ｎずれ補正角速度Δθcorn（＜０）をＮずれ補正角θcorn（初期値０）に加算する。続いて、転舵コントローラ４０は、算出したＮずれ補正角θcorn（＝Δθcorn）を補正角θcorとして設定してピニオン絶対角θｐ０に加算し、補正後のピニオン絶対角θｐを出力する（ステップＳ１３）。すなわち、ピニオン絶対角θｐは、ピニオン絶対角θｐ０よりも｜Δθcorn｜だけ小さい角度となり、ピニオン絶対角θｐと実際のピニオン絶対角との乖離が低減する。この処理は、ピニオン絶対角θｐ０を８．８９deg分補正するまで繰り返し実行する。
【００４４】
すなわち、転舵コントローラ４０は、Ｎずれ補正角速度Δθcorn（＜０）をＮずれ補正角θcorn（＝Δθcorn）に加算する。続いて、転舵コントローラ４０は、算出したＮずれ補正角θcorn（＝Δθcorn＋Δθcorn）を補正角θcorとして設定してピニオン絶対角θｐ０に加算し、補正後のピニオン絶対角θｐを出力する。これにより、ピニオン絶対角θｐは、ピニオン絶対角θｐ０よりも｜Δθcorn＋Δθcorn｜だけ小さい角度となり、ピニオン絶対角θｐと実際のピニオン絶対角との乖離がより低減する。
このように、転舵コントローラ４０は、ピニオン絶対角θｐ０をＮずれ補正角速度Δθcornずつ徐々に補正する。そして、ピニオン絶対角θｐ０を８．８９deg分補正すると、転舵コントローラ４０は、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値を１減らし、Ｎ＝１に更新する（ステップＳ１４）。また、このとき、Ｎずれ補正角θcorn及び補正角θcorを０に初期化する。
【００４５】
続いて、転舵コントローラ４０は、Ｎずれ補正処理が完了したか否かを判定する。この時点では、ピニオン絶対角θｐ０のずれ角ΔθｐからＮずれ補正処理で補正したトータルの角度（８．８９deg）を減算した結果（ずれ角Δθｐの残り）は８．８９degである。このように、ずれ角Δθｐの残りが中立角ずれ範囲（±６deg）外であるため、転舵コントローラ４０は、再びＮずれ補正処理を行う。
すなわち、転舵コントローラ４０は、Ｎずれ補正角速度Δθcorn（＜０）をＮずれ補正角θcorn（初期値０）に加算する。続いて、転舵コントローラ４０は、算出したＮずれ補正角θcorn（＝Δθcorn）をピニオン絶対角θｐ０に加算し、補正後のピニオン絶対角θｐを出力する（ステップＳ１３）。そして、この処理を、ピニオン絶対角θｐ０を８．８９deg分補正するまで繰り返した後、転舵コントローラ４０は、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値を１減らし、Ｎ＝０に更新する（ステップＳ１４）。このようにして、ずれ角Δθｐ＝１７．７８deg分を補正し、Ｎずれ補正処理を完了する（ステップＳ１５でＹｅｓ）。
【００４６】
Ｎずれ補正処理を行った結果、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値はＮ＝０となり、直進走行中のピニオン絶対角θｐ０の絶対値は許容角度（１deg）以下となる。このように、ピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていない状態とすることができる。
本実施形態では、ピニオン絶対角θｐ０のずれを補正する際、単位時間当たりの補正角の変化量を設定し、設定した補正角速度に基づいてピニオン絶対角θｐ０をずれのない角度まで徐々に変化する。上記のように直進走行している場合、ピニオン絶対角θｐ０の補正前は、転舵角３ＦＬ，３ＦＲがまっすぐでステアリングホイール５が中立位置からずれている状態となっている。この状態からピニオン絶対角θｐ０を徐々に変化し、ずれを補正する処理を行うと、転舵角３ＦＬ，３ＦＲはまっすぐなままステアリングホイール５が徐々に中立位置に戻ることになる。したがって、上記補正角速度を適切に設定することで、運転者に違和感なくピニオン絶対角θｐ０を補正することができる。
【００４７】
そして、ピニオン絶対角θｐ０の補正が完了した後は、Ｎずれ補正処理及び中立角ずれ補正処理を行うことなく、算出したピニオン絶対角θｐ０をそのままピニオン絶対角θｐとして出力する。
したがって、運転者がステアリングホイール５を操作すると、反力コントローラ３０は操舵角θｈに応じた転舵指令角θpcmdを算出する。そして、転舵コントローラ４０は、ピニオン絶対角θｐと転舵指令角θpcmdとの偏差に応じた電流指令値Ｉpcmdを算出し、その電流指令値Ｉpcmdに駆動実電流Ｉprealが一致するように、転舵モータ１１を制御する。このとき、転舵指令角θpcmdと実際の転舵角との乖離が無くなり、運転者のステアリング操作に応じて適切に転舵することができる。
【００４８】
また、上記Ｎずれに加えて中立角ずれが発生している場合には、Ｎずれ補正処理を行った後、中立角ずれ補正処理を行う。この場合、Ｎずれ補正処理完了時に、中立角ずれ補正を行うべきピニオン絶対角θｐ０のずれ角Δθｐを求める。そして、Ｎずれ補正処理と同様に、操舵角速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜及び車速Ｖに応じた中立角ずれ補正角速度Δθcorcで、ピニオン絶対角θｐ０を徐々にずれ角Δθｐ分補正する処理を行う（ステップＳ１７、Ｓ１８）。
そして、ピニオン絶対角θｐ０をずれ角Δθｐ分補正すると、中立角ずれ補正処理が完了する。中立角ずれ補正処理完了時には、補正角θcorは、中立角ずれ補正を行うべきずれ角Δθｐと等しくなる。したがって、その後は、その補正角θcorでピニオン絶対角θｐ０を補正し、正確なピニオン絶対角θｐを出力することができる。
【００４９】
このように、本実施形態では、直進走行中に算出したピニオン絶対角θｐ０に基づいて、ピニオン絶対角θｐ０と実際のピニオン絶対角とに誤差が生じているか否かを判定する。さらに、誤差が生じている場合には、直進走行中に算出したピニオン絶対角θｐ０に基づいて、誤差の要因を判定する。具体的には、誤差の要因として、Ｎずれと中立角ずれの２つの要因を切り分けて判別する。したがって、誤差要因に応じた適切な補正処理を行うことができ、ＳＢＷ制御時における転舵指令角θpcmdと実際の転舵角との乖離を確実に低減することができる。
【００５０】
このとき、直進走行中に算出したピニオン絶対角θｐ０が中立角ずれ範囲（±６deg）内にあるか否かによって、Ｎずれが発生しているか否かを判断する。ここで、中立角ずれ範囲は、レゾルバの極対数から定まるレゾルバ電気角１周期分のピニオン角換算値（８．８９deg）に基づいて設定する。すなわち、Ｎ値が１ずれたときに生じるずれ角Δθｐが８．８９degであることを考慮し、これを下回るずれは中立角ずれに起因するものであると判断するように中立角ずれ範囲を設定する。これにより、適切に２つの誤差要因を切り分けて判別することができる。
また、Ｎずれと中立角ずれの両方が生じている場合には、Ｎずれ補正処理を優先して行う。そのため、迅速に補正すべき大きな誤差から対処することができ、適切な補正処理を行うことができる。
【００５１】
さらに、直進走行中である場合と旋回走行中である場合とで補正の仕方を変えるので、走行状態に応じた適切な補正処理を行うことができる。例えば、直進走行中であっても図８の補正角速度算出マップを用いて補正角速度を算出するようにした場合、高速走行していると補正角速度が０のままとなってしまい、ピニオン絶対角θｐ０の補正を行うことができない。本実施形態では、高速走行であっても直進走行である場合にはピニオン絶対角θｐ０の補正を行ったとしても安定した走行を維持できるとして、補正角速度を０以外に設定する。このように、安定走行を確保しながらピニオン絶対角θｐ０を補正することができる。
【００５２】
なお、図３において、Ｎ値記憶部４１が記憶部に対応し、ピニオン絶対角算出部４２が回転角算出部に対応し、ピニオン絶対角補正部４３が回転角補正部に対応している。また、図６のステップＳ１が走行状態判定部に対応し、ステップＳ２が誤差発生判断部に対応し、ステップＳ４が誤差要因判定部に対応している。さらに、図７のステップＳ１２及びＳ１７が補正角速度設定部に対応し、ステップＳ１４がカウント値補正部に対応し、ステップＳ１５が補正角設定部に対応している。
【００５３】
（効果）
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）転舵コントローラ４０は、転舵モータ角センサ１２に用いるレゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値（Ｎ値）をＮ値記憶部４１に記憶する。また、転舵コントローラ４０は、転舵モータ角センサ１２に用いるレゾルバが出力した信号と、Ｎ値記憶部４１に記憶したＮ値とに基づいて、ピニオン絶対角θｐ０を算出する。そして、転舵コントローラ４０は、自車両が直進走行中であると判定したときのピニオン絶対角θｐ０の絶対値が許容角度θｐｔｈ以上であるとき、ピニオン絶対角θｐ０と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断する。このとき、転舵コントローラ４０は、自車両が直進走行中であると判定したときのピニオン絶対角θｐ０に基づいて誤差の要因を判定し、その要因に応じてピニオン絶対角θｐ０を誤差が小さくなる方向に補正する。
【００５４】
このように、直進走行時のピニオン絶対角は略０であることを利用し、直進走行時に算出したピニオン絶対角θｐ０の絶対値が許容角度θｐｔｈ以上のとき、ピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていると判断する。したがって、ピニオン絶対角θｐ０にずれが発生しており、転舵指令角から実際の転舵角が乖離している状態であることを適切に認識することができる。また、ピニオン絶対角θｐ０のずれの要因に応じて補正方法を変えることができるので、より適切な補正が可能となる。その結果、転舵指令角と実際の転舵角との乖離をより適切に低減することができる。
【００５５】
（２）転舵コントローラ４０は、自車両が直進走行中であると判定したときのピニオン絶対角θｐ０が、０度を跨ぐ微小角度範囲（中立角ずれ範囲）内にあるとき、誤差の要因が部品誤差によるものであると判定し、微小角度範囲（中立角ずれ範囲）外にあるとき、誤差の要因がＮ値の誤差によるものであると判定する。
イグニッションスイッチをオフ状態としてクラッチを締結（ステアリングホイールと転舵輪とを機械的に連結）しているときに、運転者がステアリングホイールを操作して転舵輪を転舵すると、イグニッションスイッチをオン状態としたときにＮ値がずれる場合がある。すなわち、前回のイグニッションスイッチのオン中に最後にＮ値記憶部４１に記憶したＮ値と、今回のイグニッションスイッチのオン時における実際のＮ値とが一致しなくなる場合がある。部品誤差やアライメント調整誤差等によってピニオン絶対角がずれる中立角ずれの場合、そのずれ角は微小な角度となるが、上記のようなＮ値がずれることによってピニオン絶対角がずれるＮずれの場合、そのずれ角は比較的大きい。したがって、算出したピニオン絶対角θｐ０のずれ角を監視することで、ずれ要因を判定することができる。
【００５６】
（３）転舵コントローラ４０は、誤差の要因に応じて、ピニオン絶対角θｐ０を補正するための補正角を設定する。また、転舵コントローラ４０は、単位時間当たりの補正角の変化量を設定する。そして、転舵コントローラ４０は、ピニオン絶対角θｐ０を、設定した変化量で、設定した補正角だけ補正する。
これにより、徐々にピニオン絶対角θｐ０のずれを補正することができる。したがって、ピニオン絶対角θｐ０を補正したことによる転舵角の変化を、運転者に気づかせにくくすることができる。
【００５７】
（４）転舵コントローラ２０は、誤差の要因がＮ値の誤差によるものであるとき、レゾルバが出力する信号をピニオンの回転角に換算した換算値の上限値（３６０／極対数／ギヤ比＝８．８９deg）の整数倍を、ピニオン絶対角θｐ０の補正角として設定する。また、転舵コントローラ２０は、ピニオン絶対角θｐ０を設定した補正角だけ補正する間に、ピニオン絶対角θｐ０を上記上限値だけ補正する毎にＮ値記憶部４１に記憶したＮ値を誤差が小さくなる方向に補正する。
Ｎ値が“１”ずれた場合、ピニオン絶対角θｐ０は、レゾルバ電気角１周期分のピニオン角換算値（８．８９deg）だけ実際のピニオン絶対角からずれる。したがって、８．８９degの整数倍をピニオン絶対角θｐ０の補正角として設定すれば、Ｎずれを確実に補正することができる。また、Ｎずれ補正に際し、ピニオン絶対角θｐ０を８．８９deg補正する毎にＮ値記憶部４１に記憶したＮ値を補正するので、Ｎずれ補正が完了した後は、正しいＮ値で正しいピニオン絶対角θｐ０の算出が可能となる。
【００５８】
（５）転舵コントローラ４０は、誤差の要因が部品誤差によるものであるとき、自車両が直進走行中であると判定したときのピニオン絶対角θｐ０を、ピニオン絶対角θｐ０の補正角として設定する。これにより、ピニオン絶対角θｐ０の補正が完了したとき、直進走行中に算出したピニオン絶対角θｐ０を理想的な値（０）にすることができる。
（６）転舵コントローラ４０は、自車両が旋回走行中であると判定したとき、操舵角速度が速いほど単位時間当たりの補正角の変化量を大きく設定する。これにより、速い操舵を行っている場合には、ピニオン絶対角θｐ０を補正したことによる転舵角の変化に運転者が気づきにくいとして、ピニオン絶対角θｐ０の補正角速度を大きくすることができる。したがって、ピニオン絶対角θｐ０を素早く補正することができる。
【００５９】
（７）転舵コントローラ４０は、自車両が旋回走行中であると判定したとき、車速が速いほど単位時間当たりの補正角の変化量を小さく設定する。これにより、高速走行している場合には、低速走行している場合と比較して、ピニオン絶対角θｐ０の補正角速度を小さくすることができる。したがって、安定走行を確保しつつピニオン絶対角θｐ０を補正することができる。
（８）転舵コントローラ４０は、自車両が直進走行中であると判定したとき、単位時間当たりの補正角の変化量を予め設定した一定値に設定する。これにより、直進走行しているときは、ピニオン絶対角θｐ０を補正したことによる転舵角の変化に運転者が気づきにくいとして、ピニオン絶対角θｐ０の補正角速度を比較的大きくすることもできる。したがって、より適切にピニオン絶対角θｐ０を補正することができる。
【００６０】
（９）微小角度範囲（中立角ずれ範囲）は、転舵モータ角センサ１２に用いるレゾルバの極対数に基づいて定められる、当該レゾルバが出力する信号をピニオンの回転角に換算した換算値の上限値に基づいて設定する。
すなわち、Ｎずれが発生している場合、ピニオン絶対角θｐ０は、最低でもレゾルバが出力する信号をピニオンの回転角に換算した換算値の上限値の分だけずれることを考慮し、中立角ずれ範囲を設定する。したがって、適切にピニオン絶対角θｐ０のずれ要因を判定することができる。
【００６１】
（１０）転舵輪を転舵駆動する転舵モータの回転角に応じて周期的に変化する信号を出力するレゾルバが出力した信号が示す角度が、機械角のいずれの区間に相当するかを示すカウント値を記憶しておく。また、レゾルバが出力した信号と記憶したカウント値とに基づいて、ステアリングラックのラックギヤと噛合するピニオンの回転角の絶対角度であるピニオン絶対角を算出する。そして、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角の絶対値が、予め設定した許容角度以上であるとき、算出したピニオン絶対角と実際のピニオン絶対角との間に誤差が生じていると判断する。このとき、その誤差の要因を、自車両が直進走行中であると判定したときに算出したピニオン絶対角に基づいて判定したうえで、当該誤差の要因に応じて、算出したピニオン絶対角を前記誤差が小さくなる方向に補正する。
【００６２】
このように、直進走行時のピニオン絶対角は略０であることを利用し、直進走行時に算出したピニオン絶対角θｐ０の絶対値が許容角度θｐｔｈ以上のとき、ピニオン絶対角θｐ０にずれが生じていると判断する。したがって、ピニオン絶対角θｐ０にずれが発生しており、転舵指令角から実際の転舵角が乖離している状態であることを適切に認識することができる。また、ピニオン絶対角θｐ０のずれの要因に応じて補正方法を変えることができるので、より適切な補正が可能となる。その結果、転舵指令角と実際の転舵角との乖離をより適切に低減することができる。
【００６３】
（変形例）
（１）上記実施形態においては、極対数を３とする場合について説明したが、３以外の値とすることもできる。但し、極対数が大きすぎると、Ｎずれが発生しているときの最小のピニオン絶対角θｐ０のずれ角が、中立角ずれが発生しているときの最大のピニオン絶対角θｐ０のずれ角よりも小さくなり、ピニオン絶対角θｐ０のずれ要因を判定することができなくなる。したがって、ずれ要因を切り分け可能な極対数を採用するようにする。
（２）上記実施形態においては、ピニオン絶対角θｐ０を補正することで中立角ずれ補正を実現する場合について説明したが、転舵指令角θｐｃｍｄを補正して中立角ずれ補正を行うこともできる。この場合にも、適切に転舵指令角と実際の転舵角との乖離を低減することができる。
【産業上の利用の可能性】
【００６４】
本発明に係る転舵制御装置によれば、レゾルバの出力信号に基づいて算出したピニオン絶対角にずれが生じている場合には、その要因に応じた補正を行うことができる。したがって、転舵指令角と実際の転舵角との乖離をより適切に低減することができ、有用である。
【符号の説明】
【００６５】
３ＦＬ、３ＦＲ…前輪（転舵輪）、５…ステアリングホイール、７…操舵絶対角センサ、９…反力モータ、１１…転舵モータ、１２…転舵モータ角センサ、１５…ラックギヤ、１６…ステアリングラック、１９…クラッチ、２１…ピニオン、３０…反力コントローラ、３１…操舵絶対角算出部、３２…ピニオン角指令値算出部、４０…転舵コントローラ、４１…Ｎ値記憶部、４２…ピニオン絶対角算出部、４３…ピニオン絶対角補正部、４４…転舵角制御部、４５…電流制御ドライバ、４６…バックアップモード切替部
【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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