(57)【要約】【課題】引き込みが発生すると推定される場合に運転者に違和感を与えることを抑制できる操舵制御装置を提供する。【解決手段】操舵制御装置１は、操舵部に運転者のステアリング操作に抗する反力である操舵反力を付与する操舵側モータ１４の作動を制御する操舵側制御部６１と、転舵部に転舵輪を転舵させる転舵力を付与する転舵側モータ４３の作動を制御する転舵側制御部６３とを備える。そして、操舵制御装置１は、エンド反力成分が所定反力以上である場合に、車載電源２７から過大な電流を引き込もうとする引き込みが発生すると推定し、操舵側モータ１４への印加電圧の絶対値を所定電圧制限値以下に制限することにより、ステアリング操作に応じて操舵側モータ１４に回生電流が流れる回生モードとする。【選択図】図２
2019127219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操舵されるステアリングホイールに連結される操舵部と、運転者による前記操舵部の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に断接可能な構造又は分離した構造を有する操舵装置を制御対象とし、
前記操舵部に運転者のステアリング操作に抗する反力である操舵反力を付与する操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部と、
前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる転舵力を付与する転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部と、
車載電源から過大な電流を引き込もうとする引き込みが発生すると推定される状況か否かを判定する引き込み発生推定部とを備え、
前記操舵側制御部は、前記引き込みが発生すると推定された場合に、前記操舵側モータへの印加電圧を所定電圧制限値以下に制限することにより、ステアリング操作に応じて前記操舵側モータに回生電流が流れる回生モードとする操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記操舵側制御部は、
前記ステアリングホイールの操舵角が前記操舵装置に応じて設定された舵角閾値を超える状況になる場合に、前記操舵反力を増加させるエンド反力成分を演算するエンド反力成分演算部と、
操舵トルクに応じた入力トルク及び前記エンド反力成分に基づいて目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、
前記操舵角を前記目標操舵角に追従させるフィードバック制御の実行に基づいて前記操舵側モータの作動を制御するための操舵側モータ制御信号を生成するものであり、
前記引き込み発生推定部は、前記エンド反力成分の絶対値が所定反力以上である場合に、前記引き込みが発生すると推定する操舵制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の操舵制御装置において、
前記所定電圧制限値は、前記エンド反力成分の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更される操舵制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記操舵側制御部は、
前記ステアリングホイールの操舵角が前記操舵装置に応じて設定された舵角閾値を超える状況になる場合に、前記操舵反力を増加させるエンド反力成分を演算するエンド反力成分演算部と、
操舵トルクに応じた入力トルク及び前記エンド反力成分に基づいて目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、
前記操舵角を前記目標操舵角に追従させるフィードバック制御の実行に基づいて前記操舵側モータの作動を制御するための操舵側モータ制御信号を生成するものであり、
前記引き込み発生推定部は、前記操舵角の絶対値が所定操舵角以上である場合に、前記引き込みが発生すると推定する操舵制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の操舵制御装置において、
前記所定電圧制限値は、前記操舵角の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更される操舵制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記引き込み発生推定部は、前記ステアリングホイールの操舵速度の絶対値が所定操舵速度以上である場合に、前記引き込みが発生すると推定する操舵制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の操舵制御装置において、
前記所定電圧制限値は、前記操舵速度の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更される操舵制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記転舵側制御部は、前記転舵側モータの角速度の絶対値の増大に基づいて、該転舵側モータで発生させる転舵力の目標値となる転舵側目標電流値の絶対値を上限値以下に制限するものであって、
前記引き込み発生推定部は、前記上限値が所定電流値以下である場合に、前記引き込みが発生すると推定する操舵制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の操舵制御装置において、
前記所定電圧制限値は、前記上限値の減少に基づいて小さくなるように変更される操舵制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記操舵側制御部は、車速が中高速域で走行していることを示す中高速閾値よりも大きい場合には、前記車速が前記中高速閾値以下の場合に比べ、前記所定電圧制限値を大きくする操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵装置の一種として、運転者により操舵される操舵部と運転者の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式のものがある。例えば特許文献１には、操舵部と転舵部とがクラッチにより機械的に断接可能とされた操舵装置が開示されている。そして、通常は、クラッチにより操舵部と転舵部とを遮断したステアバイワイヤモード（ＳＢＷモード）とし、操舵側モータを有する操舵側アクチュエータにより操舵部に運転者の操舵に抗する操舵反力を付与するとともに、転舵側モータを有する転舵側アクチュエータにより転舵部に転舵輪を転舵させる転舵力を付与し、車両の進行方向を変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両には、操舵装置以外の他の装置も搭載されており、車載電源からいくつかの装置に対して電流が供給される。そのため、操舵装置に割り当てられる電流を超える大きな電流を車載電源から該操舵装置に引き込もうとする所謂引き込みが発生すると、他の装置の作動に影響を与えるおそれがある。したがって、引き込みが発生すると推定される場合には、操舵側アクチュエータ及び転舵側アクチュエータを含む操舵装置全体で消費する電流を制限する必要が生じる。
【０００５】
しかし、引き込みが発生すると推定される場合に操舵側モータに供給する電流を制限すると、該操舵側モータが付与する操舵反力が小さくなることで手応え感がなくなるため、運転者に違和感を与えるおそれがあり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００６】
なお、このような問題は、クラッチにより機械的に断接可能なステアバイワイヤ式操舵装置に限らず、クラッチを有さず、機械的に分離されたリンクレスのステアバイワイヤ式操舵装置であっても同様に生じ得る。
【０００７】
本発明の目的は、引き込みが発生すると推定される場合に運転者に違和感を与えることを抑制できる操舵制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する操舵制御装置は、運転者により操舵されるステアリングホイールに連結される操舵部と、運転者による前記操舵部の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に断接可能な構造又は分離した構造を有する操舵装置を制御対象とし、前記操舵部に運転者のステアリング操作に抗する反力である操舵反力を付与する操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部と、前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる転舵力を付与する転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部と、車載電源から過大な電流を引き込もうとする引き込みが発生すると推定される状況か否かを判定する引き込み発生推定部とを備え、前記操舵側制御部は、前記引き込みが発生すると推定された場合に、前記操舵側モータへの印加電圧を所定電圧制限値以下に制限することにより、ステアリング操作に応じて前記操舵側モータに回生電流が流れる回生モードとする。
【０００９】
上記構成によれば、引き込みが発生すると推定された場合には、操舵側モータに印加される印加電圧が制限されるため、運転者のステアリング操作に応じて操舵側モータに誘起電圧が発生することで、該操舵側モータに回生電流が流れる回生モードとなる。そのため、運転者がステアリング操作する際に、その操舵速度に応じて回生ブレーキによる反力が操舵反力として操舵部に付与される。したがって、引き込みが発生すると推定される場合に操舵装置で消費される電流を低減しつつ、運転者にその操舵に応じた操舵反力を付与して違和感を与えることを抑制できる。
【００１０】
上記操舵制御装置において、前記操舵側制御部は、前記ステアリングホイールの操舵角が前記操舵装置に応じて設定された舵角閾値を超える状況になる場合に、前記操舵反力を増加させるエンド反力成分を演算するエンド反力成分演算部と、操舵トルクに応じた入力トルク及び前記エンド反力成分に基づいて目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、前記操舵角を前記目標操舵角に追従させるフィードバック制御の実行に基づいて前記操舵側モータの作動を制御するための操舵側モータ制御信号を生成するものであり、前記引き込み発生推定部は、前記エンド反力成分の絶対値が所定反力以上である場合に、前記引き込みが発生すると推定することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、操舵角が舵角閾値を超える状況になると、エンド反力成分が演算されることで操舵反力が増大するため、操舵側モータで消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点を踏まえ、上記構成では、エンド反力成分が所定反力以上となるか否かを判定することで、適切に引き込みの発生を推定できる。
【００１２】
上記操舵制御装置において、前記所定電圧制限値は、前記エンド反力成分の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更されることが好ましい。
上記構成によれば、エンド反力成分の絶対値が大きくなるほど、所定電圧制限値がより小さく制限されるため、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００１３】
上記操舵制御装置において、前記操舵側制御部は、前記ステアリングホイールの操舵角が前記操舵装置に応じて設定された舵角閾値を超える状況になる場合に、前記操舵反力を増加させるエンド反力成分を演算するエンド反力成分演算部と、操舵トルクに応じた入力トルク及び前記エンド反力成分に基づいて目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、前記操舵角を前記目標操舵角に追従させるフィードバック制御の実行に基づいて前記操舵側モータの作動を制御するための操舵側モータ制御信号を生成するものであり、前記引き込み発生推定部は、前記操舵角の絶対値が所定操舵角以上である場合に、前記引き込みが発生すると推定することが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、操舵角が舵角閾値を超える状況になると、エンド反力成分が演算されることで操舵反力が増大するため、操舵側モータで消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点を踏まえ、上記構成では、操舵角が舵角閾値に応じた所定操舵角以上となるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００１５】
上記操舵制御装置において、所定電圧制限値は、前記操舵角の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更されることが好ましい。
上記構成によれば、操舵角の絶対値が大きくなるほど、所定電圧制限値がより小さく制限されるため、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００１６】
上記操舵制御装置において、前記引き込み発生推定部は、前記ステアリングホイールの操舵速度の絶対値が所定操舵速度以上である場合に、前記引き込みが発生することが好ましい。
【００１７】
操舵速度が高く、操舵側モータの角速度が高くなる場合には、操舵側モータの誘起電圧が大きくなることで消費電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点を踏まえ、上記構成では、操舵速度が所定操舵速度以上であるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００１８】
上記操舵制御装置において、前記所定電圧制限値は、前記操舵速度の絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更されることが好ましい。
上記構成によれば、操舵速度の絶対値が増大するほど、所定電圧制限値がより小さく制限されるため、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００１９】
上記操舵制御装置において、前記転舵側制御部は、前記転舵側モータの角速度の絶対値の増大に基づいて、該転舵側モータで発生させる転舵力の目標値となる転舵側目標電流値の上限値を制限するものであって、前記引き込み発生推定部は、前記上限値が所定電流値以下である場合に、前記引き込みが発生すると推定することが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、転舵側目標電流値の上限値が所定電流値以下となる場合、すなわち転舵側モータの角速度の大きい状態では、該転舵側モータの誘起電圧が大きくなることで消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点を踏まえ、上記構成では、転舵側目標電流値の上限値が所定電流値以下であるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００２１】
上記操舵制御装置において、前記所定電圧制限値は、前記上限値の減少に基づいて小さくなるように変更されることが好ましい。
上記構成によれば、転舵側目標電流値の上限値が小さくなる、すなわち転舵側モータの角速度が高くなるほど、所定制限電圧値がより小さく制限されるため、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００２２】
上記操舵制御装置において、前記操舵側制御部は、車速が中高速域で走行していることを示す中高速閾値よりも大きい場合には、前記車速が前記中高速閾値以下の場合に比べ、前記所定電圧制限値を大きくすることが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、車速が中高速閾値よりも高い速度で走行している場合には、所定制限値が大きくされるため、回生モードとなりにくくなる。そのため、例えば車両走行時に緊急回避のために速い操舵を行う際に、その操舵が阻害されることを防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、引き込みが発生すると推定される場合に運転者に違和感を与えることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態の操舵制御装置のブロック図。
【図３】第１実施形態の目標操舵角設定部のブロック図。
【図４】第１実施形態の操舵側モータ制御信号生成部のブロック図。
【図５】エンド反力成分（操舵角、操舵速度）の絶対値と所定電圧制限値との関係を示すグラフ。
【図６】（ａ），（ｂ）は操舵側モータの回転数（角速度）と出力トルクとの関係を示すグラフ。
【図７】第２実施形態の操舵制御装置のブロック図。
【図８】第３実施形態の操舵制御装置のブロック図。
【図９】第４実施形態の操舵制御装置のブロック図。
【図１０】転舵側モータの角速度と転舵側目標電流値の上限値との関係を示すグラフ。
【図１１】転舵側目標電流値の上限値と所定電圧制限値との関係を示すグラフ。
【図１２】別例のステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下、操舵制御装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵制御装置１の制御対象となるステアバイワイヤ式の操舵装置２は、運転者により操舵される操舵部３と、運転者による操舵部３の操舵に応じて転舵輪４を転舵させる転舵部５とを備えている。
【００２７】
操舵部３は、ステアリングホイール１１が固定されるステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２に操舵反力を付与可能な操舵側アクチュエータ１３とを備えている。操舵側アクチュエータ１３は、駆動源となる操舵側モータ１４と、操舵側モータ１４の回転を減速してステアリングシャフト１２に伝達する操舵側減速機１５とを備えている。
【００２８】
ステアリングホイール１１には、スパイラブルケーブル装置２１が連結されている。スパイラブルケーブル装置２１は、ステアリングホイール１１に固定された第１ハウジング２２と、車体に固定された第２ハウジング２３と、第２ハウジング２３に固定されるとともに第１及び第２ハウジング２２，２３によって区画された空間に収容された筒状部材２４と、筒状部材２４に巻きつけられるスパイラブルケーブル２５とを備えている。筒状部材２４には、ステアリングシャフト１２が挿通されている。スパイラブルケーブル２５は、ステアリングホイール１１に固定されたホーン２６と、車体に固定された車載電源（バッテリ）２７等とを接続する電気配線である。そして、スパイラブルケーブル２５の長さは、ホーン２６と車載電源２７との間の距離よりも十分に長く設定されており、その長さに応じた範囲でステアリングホイール１１の回転を許容しつつ、ホーン２６に電力を供給する。
【００２９】
転舵部５は、第１ピニオン軸３１と、第１ピニオン軸３１に連結されたラック軸３２と、ラック軸３２を往復動可能に収容するラックハウジング３３とを備えている。第１ピニオン軸３１とラック軸３２とは、所定の交差角をもって配置されており、第１ピニオン軸３１に形成された第１ピニオン歯３１ａとラック軸３２に形成された第１ラック歯３２ａとを噛合することによって第１ラックアンドピニオン機構３４が構成されている。なお、ラック軸３２は、第１ラックアンドピニオン機構３４によりその軸方向一端側が往復動可能に支持されている。ラック軸３２の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド３５を介してタイロッド３６が連結されており、タイロッド３６の先端は、転舵輪４が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。
【００３０】
また、転舵部５には、ラック軸３２に転舵輪４を転舵させる転舵力を付与する転舵側アクチュエータ４１が第２ピニオン軸４２を介して設けられている。転舵側アクチュエータ４１は、駆動源となる転舵側モータ４３と、転舵側モータ４３の回転を減速して第２ピニオン軸４２に伝達する転舵側減速機４４とを備えている。第２ピニオン軸４２とラック軸３２とは、所定の交差角をもって配置されており、第２ピニオン軸４２に形成された第２ピニオン歯４２ａとラック軸３２に形成された第２ラック歯３２ｂとを噛合することによって第２ラックアンドピニオン機構４５が構成されている。なお、ラック軸３２は、第２ラックアンドピニオン機構４５によりその軸方向他端側が往復動可能に支持されている。
【００３１】
このように構成された操舵装置２では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵側アクチュエータ４１により第２ピニオン軸４２が回転駆動され、この回転が第２ラックアンドピニオン機構４５によりラック軸３２の軸方向移動に変換されることで、転舵輪４の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ１３からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール１１に付与される。
【００３２】
次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
操舵制御装置１は、操舵側アクチュエータ１３（操舵側モータ１４）及び転舵側アクチュエータ４１（転舵側モータ４３）に接続されており、これらの作動を制御する。なお、操舵制御装置１は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを備えており、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって、各種制御が実行される。
【００３３】
操舵制御装置１には、車両の車速ＳＰＤを検出する車速センサ５１、及びステアリングシャフト１２に付与された操舵トルクＴｒｑを検出するトルクセンサ５２が接続されている。なお、トルクセンサ５２は、ステアリングシャフト１２における操舵側アクチュエータ１３（操舵側減速機１５）との連結部分よりもステアリングホイール１１側に設けられている。また、操舵制御装置１には、操舵部３の操舵量を示す検出値として操舵側モータ１４の回転角θsを検出する操舵側回転センサ５３、及び転舵部５の転舵量を示す検出値として転舵側モータ４３の回転角θtを検出する転舵側回転センサ５４が接続されている。そして、操舵制御装置１は、これらの各種状態量に基づいて操舵側モータ１４及び転舵側モータ４３の作動を制御する。なお、操舵トルクＴｒｑ及び回転角θs，θtは、一方向（本実施形態では、右）に操舵した場合に正の値、他方向（本実施形態では、左）に操舵した場合に負の値として検出する。
【００３４】
図２に示すように、操舵制御装置１は、操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する操舵側制御部６１と、操舵側モータ制御信号Ｍsに基づいて操舵側モータ１４に駆動電力を供給する操舵側駆動回路６２とを備えている。また、操舵制御装置１は、転舵側モータ制御信号Ｍtを出力する転舵側制御部６３と、転舵側モータ制御信号Ｍtに基づいて転舵側モータ４３に駆動電力を供給する転舵側駆動回路６４とを備えている。なお、本実施形態の操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６４には、複数のスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等）を有する周知のＰＷＭインバータがそれぞれ採用されている。操舵側モータ制御信号Ｍs及び転舵側モータ制御信号Ｍtは、それぞれ各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号となっている。操舵制御装置１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行して、操舵側モータ制御信号Ｍs及び転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する。そして、操舵側モータ制御信号Ｍs及び転舵側モータ制御信号Ｍtが操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６４に出力されることにより、各スイッチング素子がオンオフし、車載電源２７から操舵側モータ１４及び転舵側モータ４３に駆動電力がそれぞれ供給される。これにより、操舵側アクチュエータ１３及び転舵側アクチュエータ４１の作動が制御される。
【００３５】
次に、操舵側制御部６１について説明する。
操舵側制御部６１には、上記車速ＳＰＤ、操舵トルクＴｒｑ及び回転角θsが入力される。また、操舵側制御部６１には、操舵側駆動回路６２と操舵側モータ１４の各相のモータコイルとの間の接続線６５に設けられた電流センサ６６により検出される操舵側モータ１４の各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsが入力される。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６５及び各相の電流センサ６６をそれぞれ１つにまとめて図示している。そして、操舵側制御部６１は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Ｍsを生成して出力する。
【００３６】
詳しくは、操舵側制御部６１は、目標操舵角θh*を生成する目標操舵角設定部７１と、目標操舵角θh*に基づいて操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*を演算する操舵側目標電流値演算部７２と、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*に基づいて操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する操舵側モータ制御信号生成部７３とを備えている。また、操舵側制御部６１は、操舵側モータ１４の回転角θsに基づいて、ステアリングホイール１１の操舵角θhを演算する操舵角演算部７４を備えている。操舵角演算部７４は、入力される回転角θsを、例えばステアリング中立位置からの操舵側モータ１４の回転数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲の絶対角に換算して取得する。そして、操舵角演算部７４は、この絶対角に換算された回転角に操舵側減速機１５の回転速度比に基づく換算係数Ｋｓを乗算することで、操舵角θhを演算する。
【００３７】
図３に示すように、目標操舵角設定部７１は、操舵トルクＴｒｑが入力される入力トルク基礎成分演算部８１と、操舵反力を増加させるエンド反力成分Ｆieを演算するエンド反力成分演算部８２と、目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部８３とを備えている。入力トルク基礎成分演算部８１は、操舵トルクＴｒｑの絶対値が大きいほど、大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分（反力基礎成分）Ｔb*を演算する。入力トルク基礎成分Ｔb*は、加算器８４に出力される。加算器８４には、入力トルク基礎成分Ｔb*に加え、操舵トルクＴｒｑが入力される。そして、加算器８４において、入力トルク基礎成分Ｔb*に操舵トルクＴｒｑが足し合わされることで入力トルクＴｒｑ*が演算される。
【００３８】
エンド反力成分演算部８２は、目標操舵角θh*に基づいて、同図に示すマップを参照することにより、エンド反力成分Ｆieを演算する。マップには、閾値角度θenが設定されており、目標操舵角θh*の絶対値が閾値角度θen以下の場合には、エンド反力成分Ｆieとしてゼロが演算され、目標操舵角θh*が閾値角度θenを超えると、絶対値がゼロよりも大きなエンド反力成分Ｆieが演算される。なお、エンド反力成分Ｆieは、目標操舵角θh*が閾値角度θenを超えてある程度大きくなると、人の力ではそれ以上の切り込み操舵ができないほどに大きな絶対値となるように設定されている。
【００３９】
本実施形態の閾値角度θenは、転舵部５の機械的構成との関係において、ラックエンド３５がラックハウジング３３に当接することでラック軸３２の軸方向移動が規制される機械的なラックエンド位置よりも中立位置側に設定された仮想ラックエンド位置に対し、さらに所定角度だけ中立位置側に位置する仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θpの値に設定されている。また、閾値角度θen（仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θp）は、操舵部３との機械的構成との関係において、スパイラブルケーブル装置２１により最大限許容されるステアリングホイール１１の操舵エンド位置での操舵角θhよりも中立位置側に設定されている。つまり、本実施形態の操舵装置２では、仮想ラックエンド近傍位置が転舵部５の舵角限度位置として設定されるとともに、操舵エンド位置が操舵部３の舵角限度位置として設定されており、第１ピニオン軸３１がステアリングシャフト１２に連結されていると仮定した場合、転舵部５（転舵輪４）が先に舵角限度位置に到達する。そして、閾値角度θenが操舵装置２に応じて設定された舵角閾値に相当する。
【００４０】
エンド反力成分演算部８２は、ステアリングホイール１１の操舵角θhが閾値角度θenを超える場合に、ゼロよりも大きな絶対値を有するエンド反力成分Ｆieを演算する。このように演算されたエンド反力成分Ｆieは、減算器８５及び後述する操舵側モータ制御信号生成部７３のデューティ制限部９６に出力される。
【００４１】
減算器８５には、エンド反力成分Ｆieとともに入力トルクＴｒｑ*が入力される。そして、減算器８５において、入力トルクＴｒｑ*からエンド反力成分Ｆieが減算された補正入力トルクＴｒｑ**が目標操舵角演算部８３に出力される。
【００４２】
目標操舵角演算部８３は、補正入力トルクＴｒｑ**と目標操舵角θh*とを関係づけるモデル式を利用して、目標操舵角θh*を演算する。このモデル式は、ステアリングホイール１１と転舵輪４とが機械的に連結されたものにおいて、ステアリングホイール１１の回転に伴って回転する回転軸のトルクと回転角との関係を定めて表したものであり、操舵装置２の摩擦等をモデル化した粘性係数Ｃ、操舵装置２の慣性をモデル化した慣性係数Ｊを用いて表したものである。なお、粘性係数Ｃ及び慣性係数Ｊは、車速ＳＰＤに応じて可変設定される。そして、このようにモデル式を用いて演算された目標操舵角θh*は、減算器７５及び転舵側制御部６３に出力される。
【００４３】
図２に示すように、操舵側目標電流値演算部７２には、減算器７５において目標操舵角θh*から操舵角θhが差し引かれた角度偏差Δθsが入力される。そして、操舵側目標電流値演算部７２は、角度偏差Δθsに基づき、操舵角θhを目標操舵角θh*にフィードバック制御するための制御量として、操舵側モータ１４が付与する操舵反力に対応した駆動電流の目標値である操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*を演算する。具体的には、角度偏差Δθsを入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の操舵側ｑ軸目標電流値Ｉqs*として演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上の操舵側ｄ軸目標電流値Ｉds*はゼロに設定されている。
【００４４】
操舵側モータ制御信号生成部７３には、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*に加え、回転角θs、相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws、エンド反力成分Ｆie及び車速ＳＰＤが入力される。そして、操舵側モータ制御信号生成部７３は、これら各状態量に基づいてｄｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記操舵側駆動回路６２に出力する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成（演算）する。
【００４５】
具体的には、図４に示すように、操舵側モータ制御信号生成部７３に入力された各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsは、ｄｑ変換部９１に入力される。ｄｑ変換部９１は、回転角θsに基づいて各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsをｄｑ座標上に写像することにより、ｄ軸電流値Ｉds及びｑ軸電流値Ｉqsを演算する。ｄ軸電流値Ｉdsは、操舵側ｄ軸目標電流値Ｉds*とともに減算器９２ｄに入力され、ｑ軸電流値Ｉqsは、操舵側ｑ軸目標電流値Ｉqs*とともに減算器９２ｑに入力される。そして、各減算器９２ｄ，９２ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩds及びｑ軸電流偏差ΔＩqsを演算する。
【００４６】
ｄ軸電流偏差ΔＩds及びｑ軸電流偏差ΔＩqsは、それぞれ対応するＦ／Ｂ（フィードバック）制御部９３ｄ，９３ｑに入力される。そして、各Ｆ／Ｂ制御部９３ｄ，９３ｑは、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*に実電流値であるｄ軸電流値Ｉds及びｑ軸電流値Ｉqsを追従させるべく、ｄ軸電流偏差ΔＩds及びｑ軸電流偏差ΔＩqsにそれぞれ所定のゲインを乗算することにより、ｄ軸電圧指令値Ｖds*及びｑ軸電圧指令値Ｖqs*を演算する。
【００４７】
ｄ軸電圧指令値Ｖds*及びｑ軸電圧指令値Ｖqs*は、回転角θsとともにｄｑ逆変換部９４に入力される。ｄｑ逆変換部９４は、回転角θsに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖds*及びｑ軸電圧指令値Ｖqs*を三相の交流座標上に写像することにより三相の相電圧指令値Ｖus*，Ｖvs*，Ｖws*を演算する。続いて、これら各相電圧指令値Ｖus*，Ｖvs*，Ｖws*は、ＰＷＭ変換部９５に入力される。ＰＷＭ変換部９５は、各相電圧指令値Ｖus*，Ｖvs*，Ｖws*に基づくデューティ指令値αus*，αvs*，αws*を演算し、デューティ制限部９６に出力する。なお、デューティ制限部９６については後で詳述する。デューティ制限部９６において制限されたデューティ制限値αus**，αvs**，αws**は、制御信号生成部９７に入力される。制御信号生成部９７は、デューティ制限値αus**，αvs**，αws**と三角波や鋸波等の搬送波としてのＰＷＭキャリアとの比較を通じて、デューティ制限値αus**，αvs**，αws**に示されるオンデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成して上記操舵側駆動回路６２に出力する。これにより、操舵側モータ制御信号Ｍsに応じた駆動電力が操舵側モータ１４に出力され、その作動が制御される。
【００４８】
次に、転舵側制御部６３について説明する。
図２に示すように、転舵側制御部６３には、上記回転角θt及び目標操舵角θh*が入力される。また、転舵側制御部６３には、転舵側駆動回路６４と転舵側モータ４３の各相のモータコイルとの間の接続線６７に設けられた電流センサ６８により検出される転舵側モータ４３の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサ６８をそれぞれ１つにまとめて図示している。そして、転舵側制御部６３は、これら各状態量に基づいて転舵側モータ制御信号Ｍtを生成して出力する。
【００４９】
詳しくは、転舵側制御部６３は、転舵輪４の転舵角に換算可能な回転軸である第１ピニオン軸３１の転舵対応角θp（ピニオン角）を演算する転舵対応角演算部１０１を備えている。また、転舵側制御部６３は、転舵対応角θp及び目標操舵角θh*に基づいて転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*を演算する転舵側目標電流値演算部１０２と、転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*に基づいて転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する転舵側モータ制御信号生成部１０３とを備えている。
【００５０】
転舵対応角演算部１０１は、入力される回転角θtを、例えば車両が直進する中立位置からの転舵側モータ４３の回転数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲の絶対角に換算して取得する。そして、転舵対応角演算部１０１は、この絶対角に換算された回転角に転舵側減速機４４の回転速度比、第１及び第２ラックアンドピニオン機構３４，４５の回転速度比に基づく換算係数Ｋｔを乗算して転舵対応角θpを演算する。つまり、転舵対応角θpは、第１ピニオン軸３１がステアリングシャフト１２に連結されていると仮定した場合におけるステアリングホイール１１の回転角度に相当する。
【００５１】
転舵側目標電流値演算部１０２には、減算器１０４において目標操舵角θh*から転舵対応角θpが差し引かれた角度偏差Δθpが入力される。そして、転舵側目標電流値演算部１０２は、角度偏差Δθpに基づき、転舵対応角θpを目標操舵角θh*にフィードバック制御するための制御量として、転舵側モータ４３が付与する転舵力に対応した駆動電流の目標値である転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*を演算する。つまり、本実施形態では、転舵対応角θpの目標値は、操舵角θhの目標値である目標操舵角θh*と等しく、操舵角θhと転舵対応角θpとの比である舵角比が一定に設定されている。
【００５２】
具体的には、転舵側目標電流値演算部１０２は、角度偏差Δθpを入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*として演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上の転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt*はゼロに設定されている。このように演算された転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*は、転舵側モータ制御信号生成部１０３に出力される。
【００５３】
転舵側モータ制御信号生成部１０３には、転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*に加え、回転角θt及び相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。そして、転舵側モータ制御信号生成部１０３は、これら各状態量に基づいてｄｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記転舵側駆動回路６４に出力する転舵側モータ制御信号Ｍtを生成（演算）する。なお、転舵側モータ制御信号生成部１０３は、デューティ制限部９６を有していない、すなわち転舵側モータ制御信号Ｍtに示されるデューティ比を制限する以外は、上記操舵側モータ制御信号生成部７３と同様に、転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する。これにより、転舵側モータ制御信号Ｍtに応じた駆動電力が転舵側モータ４３に出力され、その作動が制御される。
【００５４】
ここで、車両には、操舵装置２以外の他の装置も搭載されており、車載電源２７からいくつかの装置に対して電流が供給される。そのため、操舵装置２に割り当てられる電流を超える大きな電流を車載電源２７から該操舵装置２に引き込もうとする所謂引き込みが発生すると、他の装置の作動に影響を与えるおそれがある。そのため、本実施形態では、引き込みが発生すると推定される場合には、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを所定電圧制限値Ｖth以下に制限することにより、ステアリング操作に応じて操舵側モータ１４に回生電流が流れる回生モードとする。なお、印加電圧Ｖsは、操舵側モータ１４に印加される電圧の大きさ（絶対値）を示す。
【００５５】
詳しくは、図４に示すように、デューティ制限部９６には、エンド反力成分Ｆie及び車速ＳＰＤが入力される。そして、デューティ制限部９６は、エンド反力成分Ｆieが所定反力Ｆth以上である場合に、引き込みが発生すると推定し、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を所定電圧制限値Ｖslimに対応するデューティ制限値αus**，αvs**，αws**以下となるように制限する。なお、所定反力Ｆthは、操舵側モータ１４でその反力を発生させた場合に消費される電流が過大になるような反力であり、予め設定されている。一方、エンド反力成分Ｆieの絶対値が所定反力Ｆth未満の場合には、引き込みが発生するとは推定せず、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を制限せずにそのまま制御信号生成部９７に出力する。つまり、デューティ制限部９６は、引き込みが発生すると推定されるか否かを判定する引き込み発生推定部としても機能する。また、操舵側制御部６１は、車速ＳＰＤに応じて電圧制限値Ｖslimを変化させる。具体的には、操舵側制御部６１は、車速ＳＰＤが中高速域で走行していることを示す中高速閾値ＳＰＤthよりも大きい場合には、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤth以下の場合に比べ、所定電圧制限値Ｖslimを大きくする。なお、中高速域は、緊急回避が必要となる事態が発生し得るようなある程度速い速度を示す速度域であり、例えば４０ｋｍ／ｈ以上の速度域に設定されている。
【００５６】
より詳しくは、デューティ制限部９６は、図５に示すマップを参照することにより、エンド反力成分Ｆieの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslim（デューティ制限値αus**，αvs**，αws**）が小さくなるように変更するとともに、車速ＳＰＤの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように変更する。同図に示すマップは、エンド反力成分Ｆieが所定反力Ｆth以上となる領域において、エンド反力成分Ｆieの絶対値の増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが小さくなるとともに、車速ＳＰＤの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように設定されている。
【００５７】
次に、引き込みが発生すると推定された場合における操舵反力の付与について説明する。
前提として、図６（ａ）に示すように、操舵側モータ１４の回転数Ｎs（角速度）と出力トルクＴsとの関係は、回転数Ｎsが大きくなるほど、出力トルクＴsが減少する関係になる。また、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsが大きくなるほど、出力トルクＴs及び回転数Ｎsの最大値は大きくなる。
【００５８】
ここで、引き込みが発生すると推定されると、デューティ制限部９６により操舵側モータ制御信号Ｍsに示されるデューティ比が小さく制限されることで、印加電圧Ｖsが小さくなる。その結果、図６（ｂ）に示すように、操舵側モータ１４のＮ−Ｔ特性における回転数の最大値が小さくなり、運転者の操舵に応じて生じる操舵側モータ１４の回転数が該最大値よりも大きくなりやすくなる。そして、操舵側モータ１４で発生する誘起電圧が印加電圧Ｖsよりも大きくなると、回生電流が操舵側モータ１４から車載電源２７に流れる回生モードとなる。これにより、操舵側モータ１４で発生する回生ブレーキが操舵反力となって、運転者に手応え感が付与される。
【００５９】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）引き込みが発生すると推定された場合に、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを制限し、運転者のステアリング操作に応じて操舵側モータ１４に回生電流が流れる回生モードとするようにした。そのため、運転者がステアリング操作する際に、その操舵速度ωhに応じて回生ブレーキによる反力が操舵反力として操舵部３に付与される。したがって、引き込みが発生すると推定される場合に操舵装置２で消費される電流を低減しつつ、運転者にその操舵に応じた操舵反力を付与して違和感を与えることを抑制できる。
【００６０】
（２）操舵側制御部６１は、目標操舵角θh*の絶対値が閾値角度θenを超えると、エンド反力成分Ｆieを演算するようにした。これにより、目標操舵角θh*が閾値角度を超えると、エンド反力成分Ｆieが演算されることで操舵反力が増大するため、操舵側モータ１４で消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点、本実施形態では、エンド反力成分Ｆieの絶対値が所定反力Ｆth以上となるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００６１】
（３）所定電圧制限値Ｖslimをエンド反力成分Ｆieの絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更するようにしたため、エンド反力成分Ｆieが大きくなるほど、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００６２】
（４）車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤthよりも大きい場合に、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤth以下の場合に比べ、所定電圧制限値Ｖslimを大きくするようにしたため、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤthよりも高い速度で走行している場合には、回生モードとなりにくくなる。そのため、例えば車両走行時に緊急回避のために速い操舵を行う際に、その操舵が阻害されることを防止できる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、操舵制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図７に示すように、本実施形態の操舵側モータ制御信号生成部７３には回転角θs、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*、相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws及び車速ＳＰＤに加え、操舵角θhが入力される。つまり、本実施形態では、エンド反力成分Ｆieに代えて、操舵角θhが入力される。そして、本実施形態の操舵側制御部６１は、操舵角θhに基づいて、操舵側モータ制御信号Ｍsに示されるデューティ比を制限することにより、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを所定電圧制限値Ｖslim以下とする。また、操舵側制御部６１は、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤthよりも大きい場合には、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤth以下の場合に比べ、所定電圧制限値Ｖslimを大きくする。なお、操舵側モータ制御信号生成部７３は、デューティ制限部９６によるデューティ指令値αus*，αvs*，αws*の制限方法以外は、上記第１実施形態と同様に、操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。
【００６５】
詳しくは、デューティ制限部９６（図４参照）には、車速ＳＰＤ及び操舵角θhが入力される。そして、デューティ制限部９６は、操舵角θhの絶対値が所定操舵角θth以上である場合に、引き込みが発生すると推定し、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を所定電圧制限値Ｖslimに対応するデューティ制限値αus**，αvs**，αws**以下となるように制限する。なお、所定操舵角θthは、エンド反力成分演算部８２でゼロよりも大きなエンド反力成分Ｆieが演算されることにより、操舵側モータ１４でその反力を発生させた場合に消費される電流が過大になるようなエンド反力成分Ｆieに対応する操舵角θhであり、予め設定されている。一方、操舵角θhの絶対値が所定操舵角θth未満の場合には、引き込みが発生するとは推定せず、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を制限せずにそのまま制御信号生成部９７に出力する。
【００６６】
デューティ制限部９６は、図５に示すマップを参照することにより、操舵角θhの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslim（デューティ制限値αus**，αvs**，αws**）が小さくなるように変更するとともに、車速ＳＰＤの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように変更する。同図に示すマップは、操舵角θhが所定操舵角θth以上となる領域において、操舵角θhの絶対値の増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが小さくなるとともに、車速ＳＰＤの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように設定されている。
【００６７】
このように構成された操舵制御装置１では、上記第１実施形態と同様に、引き込みが発生すると推定された場合に、操舵側モータ１４が回生モードとなることにより、操舵反力が付与される。
【００６８】
次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１），（４）の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果を有する。
（５）操舵側制御部６１は、操舵角θhが閾値角度θenを超えると、エンド反力成分Ｆieを演算するようにした。そのため、操舵角θhの絶対値が閾値角度θenを超えると、エンド反力成分Ｆieが演算されることで操舵反力が増大するため、操舵側モータ１４で消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点を踏まえ、本実施形態では、操舵角θhの絶対値が所定操舵角θth以上となるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００６９】
（６）所定電圧制限値Ｖslimを操舵角θhの絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更するため、操舵角θhが大きくなるほど、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、操舵制御装置の第３実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
図８に示すように、本実施形態の操舵側モータ制御信号生成部７３には、回転角θs、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*、相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws及び車速ＳＰＤに加え、操舵角θhを微分することにより得られる操舵速度ωhが入力される。つまり、本実施形態では、エンド反力成分Ｆieに代えて、操舵速度ωhが入力される。そして、本実施形態の操舵側制御部６１は、操舵速度ωhに基づいて、操舵側モータ制御信号Ｍsに示されるデューティ比を制限することにより、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを所定電圧制限値Ｖslim以下とする。また、操舵側制御部６１は、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤthよりも大きい場合には、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤth以下の場合に比べ、所定電圧制限値Ｖslimを大きくする。なお、操舵側モータ制御信号生成部７３は、デューティ制限部９６によるデューティ指令値αus*，αvs*，αws*の制限方法以外は、上記第１実施形態と同様に、操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。
【００７２】
詳しくは、デューティ制限部９６（図４参照）には、操舵速度ωh及び車速ＳＰＤが入力される。そして、デューティ制限部９６は、操舵速度ωhが所定操舵速度ωth1以上である場合に、引き込みが発生すると推定し、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を所定電圧制限値Ｖslimに対応するデューティ制限値αus**，αvs**，αws**以下となるように制限する。なお、所定操舵速度ωth1は、操舵側モータ１４で発生する誘起電圧が大きくなり、該操舵側モータ１４で消費される電流が過大になるような比較的速い操舵速度であり、予め設定されている。一方、操舵速度ωhが所定操舵速度ωth1未満である場合には、引き込みが発生するとは推定せず、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を制限せずにそのまま制御信号生成部９７に出力する。
【００７３】
デューティ制限部９６は、図５に示すマップを参照することにより、操舵速度ωhの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslim（デューティ制限値αus**，αvs**，αws**）が小さくなるように変更するとともに、車速ＳＰＤの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように変更する。同図に示すマップは、操舵速度ωhが所定操舵速度ωth1以上となる領域において、操舵速度ωhの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが小さくなるとともに、車速ＳＰＤの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように設定されている。
【００７４】
このように構成された操舵制御装置１では、上記第１実施形態と同様に、引き込みが発生すると推定された場合に、操舵側モータ１４が回生モードとなることにより、操舵反力が付与される。
【００７５】
次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１），（４）の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果を有する。
（７）操舵速度ωhが高く、操舵側モータ１４の角速度ωsが高くなる場合には、操舵側モータ１４の誘起電圧が大きくなることで消費電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点、本実施形態では、ステアリングホイール１１の操舵速度ωhの絶対値が所定操舵速度ωth1以上である場合に、引き込み状態であると推定するため、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００７６】
（８）所定電圧制限値Ｖslimを操舵速度ωhの絶対値の増大に基づいて小さくなるように変更するため、操舵速度ωhが増大するほど、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００７７】
（第４実施形態）
次に、操舵制御装置の第４実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
図９に示すように、本実施形態の転舵側制御部６３は、転舵側モータ４３の角速度ωtに基づいて転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値を上限値Ｉtup以下に制限する転舵側電流値制限部１１１を備えている。転舵側電流値制限部１１１には、転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*に加えて、転舵側モータ４３の回転角θtを微分することにより得られる角速度ωtが入力される。そして、転舵側電流値制限部１１１は、角速度ωtの増大に基づいて転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupを制限する。
【００７９】
詳しくは、転舵側電流値制限部１１１は、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*が上限値Ｉtupよりも大きい場合には、該転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値を上限値Ｉtupと等しい値に制限し、転舵側モータ制御信号生成部１０３に出力する。
【００８０】
なお、転舵側電流値制限部１１１は、図１０に示すマップを参照することにより、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が上限値Ｉtup以下の場合には、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を制限せず、そのまま転舵側モータ制御信号生成部１０３に出力する。上限値Ｉtupは、角速度ωtが角速度閾値ωth2よりも小さな領域では一定に設定されるとともに、角速度閾値ωth2以上の領域では角速度ωtの増大に比例して連続的に小さくなるように設定されている。また、転舵側電流値制限部１１１は、入力される角速度ωtに応じた上限値Ｉtupを操舵側モータ制御信号生成部７３に出力する。
【００８１】
図９に示すように、本実施形態の操舵側モータ制御信号生成部７３には、回転角θs、操舵側目標電流値Ｉds*，Ｉqs*、相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws及び車速ＳＰＤに加え、上限値Ｉtupが入力される。つまり、本実施形態では、エンド反力成分Ｆieに代えて、上限値Ｉtupが入力される。そして、本実施形態の操舵側制御部６１は、上限値Ｉtupに基づいて、操舵側モータ制御信号Ｍsに示されるデューティ比を制限することにより、操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを所定電圧制限値Ｖslim以下とする。また、操舵側制御部６１は、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤthよりも大きい場合には、車速ＳＰＤが中高速閾値ＳＰＤth以下の場合に比べ、所定電圧制限値Ｖslimを大きくする。なお、操舵側モータ制御信号生成部７３は、デューティ制限部９６によるデューティ指令値αus*，αvs*，αws*の制限方法以外は、上記第１実施形態と同様に、操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。
【００８２】
詳しくは、デューティ制限部９６（図４参照）には、車速ＳＰＤ及び上限値Ｉtupが入力される。そして、デューティ制限部９６は、上限値Ｉtupが所定電流値Ｉth以下である場合に、引き込みが発生すると推定し、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を所定電圧制限値Ｖslimに対応するデューティ制限値αus**，αvs**，αws**以下となるように制限する。なお、所定電流値Ｉthは、該所定電流値Ｉthに対応する転舵側モータ４３の角速度ωtが高く、転舵側モータ４３で消費される電流が過大になるような電流値であり、予め設定されている。一方、上限値Ｉtupが所定電流値Ｉthよりも大きい場合には、引き込みが発生するとは推定せず、デューティ指令値αus*，αvs*，αws*を制限せずにそのまま制御信号生成部９７に出力する。
【００８３】
デューティ制限部９６は、図１１に示すマップを参照することにより、上限値Ｉtupの減少に基づいて所定電圧制限値Ｖslim（デューティ制限値αus**，αvs**，αws**）が小さくなるように変更するとともに、車速ＳＰＤの増大に基づいて所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように変更する。同図に示すマップは、上限値Ｉtupが所定電流値Ｉth以下となる領域において、上限値Ｉtupの減少に比例して所定電圧制限値Ｖslimが小さくなるとともに、車速ＳＰＤの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimが大きくなるように設定されている。
【００８４】
このように構成された操舵制御装置１では、上記第１実施形態と同様に、引き込みが発生すると推定された場合に、操舵側モータ１４が回生モードとなることにより、操舵反力が付与される。
【００８５】
次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１），（４）の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果を有する。
（９）転舵側制御部６３は、転舵側モータ４３の角速度ωtの増大に基づいて、該転舵側モータ４３で発生させる転舵力の目標値となる転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupを制限するようにした。そのため、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupが所定電流値Ｉth以下となる場合、すなわち転舵側モータ４３の角速度ωtの大きい状態では、該転舵側モータ４３の誘起電圧が大きくなることで消費される電流が大きくなり、引き込み状態が発生しやすくなる。この点、本実施形態では、上限値Ｉtupが所定電流値Ｉth以下であるか否かを判定することで、適切に引き込み状態の発生を推定できる。
【００８６】
（１０）所定電圧制限値Ｖslimを上限値Ｉtupの減少に基づいて小さくなるように変更するため、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupが小さくなる、すなわち転舵側モータ４３の角速度ωtが高くなるほど、所定電圧制限値Ｖslimが制限される。これにより、回生ブレーキによる反力を増大させることができ、運転者により大きな操舵反力を付与して違和感を与えることを好適に抑制できる。
【００８７】
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第１実施形態において、エンド反力成分Ｆieに基づいて操舵側モータ１４への印加電圧Ｖsを制限する構成のみでなく、例えば上記第２実施形態の操舵角θhに基づいて印加電圧Ｖsを制限する構成等を組み合わせてもよい。さらに、例えば上記第３実施形態の操舵速度ωhに基づいて印加電圧Ｖsを制限する構成、及び上記第４実施形態の転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupに基づいて印加電圧Ｖsを制限する構成を組み合わせてもよく、その組み合わせは適宜変更可能である。
【００８８】
・上記第１実施形態では、所定電圧制限値Ｖslimをエンド反力成分Ｆieの絶対値の増大に比例して小さくなるように変更したが、これに限らず、例えばエンド反力成分Ｆieの絶対値の増大に対して二次関数的に小さくなるように変更してもよく、所定電圧制限値Ｖslimを小さくする態様は適宜変更可能である。また、エンド反力成分Ｆieの絶対値の増大によらず、所定電圧制限値Ｖslimを一定としてもよい。
【００８９】
同様に上記第２実施形態において、操舵角θhの絶対値の増大に対して所定電圧制限値Ｖslimを小さくする態様は適宜変更可能であり、また、操舵角θhの絶対値の増大によらず、所定電圧制限値Ｖslimを一定としてもよい。同様に上記第３実施形態において、操舵速度ωhの絶対値の増大に対して所定電圧制限値Ｖslimを小さくする態様は適宜変更可能であり、また、操舵速度ωhの絶対値の増大によらず、所定電圧制限値Ｖslimを一定としてもよい。同様に上記第４実施形態において、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupの減少に対して所定電圧制限値Ｖslimを小さくする態様は適宜変更可能であり、また、上限値Ｉtupの減少によらず、所定電圧制限値Ｖslimを一定としてもよい。
【００９０】
・上記各実施形態では、車速ＳＰＤの増大に比例して所定電圧制限値Ｖslimを大きくなるように変更したが、これに限らず、例えば車速ＳＰＤの増大に対して二次関数的に大きくなるように変更してもよく、所定電圧制限値Ｖslimを大きくする態様は適宜変更可能である。また、車速ＳＰＤが増大によって所定電圧制限値Ｖslimを変更しなくともよい。
【００９１】
・上記第４実施形態では、上限値Ｉtupを角速度ωtが角速度閾値ωth2よりも小さな領域では一定に設定されるとともに、角速度閾値ωth2以上の領域では角速度ωtの増大に比例して連続的に小さくなるように設定した。しかし、これに限らず、例えば上限値Ｉtupを角速度ωtの全域に亘り、該角速度ωtの増大に基づいて小さくなるように設定してもよく、その変更態様は適宜変更可能である。
【００９２】
・上記各実施形態では、目標操舵角θh*が閾値角度θenを超えると、エンド反力成分Ｆieに基づく操舵反力が付与されるようにしたが、これに限らず、例えばエンド反力成分演算部８２に操舵角θhを入力し、操舵角θhが閾値角度θenを超える場合にエンド反力成分Ｆieに基づく操舵反力が付与されるようにしてもよい。また、例えば目標転舵対応角又は転舵対応角θpが閾値角度θenを超える場合にエンド反力成分Ｆieに基づく操舵反力が付与されるようにしてもよい。
【００９３】
さらに、操舵角θhと転舵対応角θpとの舵角比を可変とする構成を採用してもよく、この場合には、目標操舵角θh*及び操舵角θhのいずれか一方と、目標転舵対応角及び転舵対応角θpのいずれか一方との大小比較を行い、大きな方が閾値角度θenを超える場合にエンド反力成分Ｆieに基づく操舵反力が付与されるようにしてもよい。
【００９４】
・上記各実施形態では、閾値角度θenを仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θpの値に設定した。しかし、これに限らず、例えば仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θpの絶対値がステアリングホイール１１の回転エンド位置での操舵角θhよりも大きい場合には、閾値角度θenを回転エンド位置での操舵角θhの値に設定してもよい。
【００９５】
・上記第３及び第４実施形態において、目標操舵角設定部７１がエンド反力成分演算部８２を備えず、目標操舵角演算部８３が入力トルクＴｒｑ*及び車速ＳＰＤに基づいて目標操舵角θh*を演算するようにしてもよい。
【００９６】
・上記第１実施形態ではエンド反力成分Ｆie、上記第２実施形態では操舵角θh、上記第３実施形態では操舵速度ωh、上記第４実施形態では転舵側目標電流値Ｉqt*の上限値Ｉtupに基づいて引き込みが発生すると推定した。しかし、これに限らず、例えば車載電源２７と操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６４との間に電流センサを設け、該電流センサにより検出される電流値に基づいて引き込みが発生すると推定してもよく、その推定態様は適宜変更可能である。
【００９７】
・上記各実施形態では、目標操舵角設定部７１が操舵トルクＴｒｑ及び車速ＳＰＤに基づいて目標操舵角θh*を設定したが、これに限らず、少なくとも操舵トルクＴｒｑに基づいて設定されれば、例えば車速ＳＰＤを用いずともよい。
【００９８】
・上記各実施形態において、操舵角θhを、例えばステアリングシャフト１２に設けられる舵角センサにより直接検出してもよく、また転舵対応角θpを、例えば第１ピニオン軸３１に設けられる舵角センサにより直接検出してもよい。
【００９９】
・上記各実施形態において、引き込みが発生すると推定される場合に、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の上限値を所定転舵側目標電流値以下に制限することにより、操舵装置２で消費する電流を制限してもよい。
【０１００】
・上記各実施形態では、操舵制御装置１の制御対象となる操舵装置２を、操舵部３と転舵部５とを機械的に分離したリンクレスのステアバイワイヤ式操舵装置としたが、これに限らず、クラッチにより操舵部３と転舵部５とを機械的に断接可能なステアバイワイヤ式操舵装置としてもよい。
【０１０１】
例えば図１２に示す例では、操舵部３と転舵部５との間には、クラッチ１２１が設けられている。クラッチ１２１は、その入力側要素に固定された入力側中間軸１２２を介してステアリングシャフト１２に連結されるとともに、その出力側要素に固定された出力側中間軸１２３を介して第１ピニオン軸３１に連結されている。そして、操舵制御装置１からの制御信号によりクラッチ１２１が解放状態となることで、操舵装置２はステアバイワイヤモードとなり、クラッチ１２１が締結状態となることで、操舵装置２は電動パワーステアリングモードとなる。
【０１０２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記操舵側制御部は、前記操舵側モータの作動を制御するための操舵側モータ制御信号に示されるデューティ比を制限することにより、前記操舵側モータへの印加電圧を所定電圧制限値以下に制限する操舵制御装置。
【符号の説明】
【０１０３】
１…操舵制御装置、２…操舵装置、３…操舵部、４…転舵輪、５…転舵部、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト、１３…操舵側アクチュエータ、１４…操舵側モータ、２１…スパイラブルケーブル装置、２７…車載電源、４１…転舵側アクチュエータ、４３…転舵側モータ、６１…操舵側制御部、６２…操舵側駆動回路、６３…転舵側制御部、６４…転舵側駆動回路、７１…目標操舵角設定部、７２…操舵側目標電流値演算部、７３…操舵側モータ制御信号生成部、７４…操舵角演算部、８１…入力トルク基礎成分演算部、８２…エンド反力成分演算部、８３…目標操舵角演算部、９６…デューティ制限部（引き込み発生推定部）、９７…制御信号生成部、１０１…転舵対応角演算部、１０２…転舵側目標電流値演算部、１０３…転舵側モータ制御信号生成部、１１１…転舵側電流値制限部、１２１…クラッチ、Ｆie…エンド反力成分、Ｆth…所定反力、Ｉqt*…転舵側ｑ軸目標電流値、Ｉth…所定電流値、Ｍs…操舵側モータ制御信号、Ｍt…転舵側モータ制御信号、ＳＰＤ…車速、Ｔｒｑ…操舵トルク、ωth2…角速度閾値、Ｉtup…上限値、Ｔｒｑ*…入力トルク、αus**，αvs**，αws**…デューティ制限値、ＳＰＤth…中高速閾値、Ｔｒｑ**…補正入力トルク、Ｖslim…電圧制限値、θh…操舵角、θth…所定操舵角、θp…転舵対応角、θs，θt…回転角、θen…閾値角度、θh*…目標操舵角、ωh…操舵速度、ωth1…所定操舵速度、ωt…角速度、ωth2…角速度閾値。
【図１】
2019127219.tif 000003
【図２】
2019127219.tif 000004
【図３】
2019127219.tif 000005
【図４】
2019127219.tif 000006
【図５】
2019127219.tif 000007
【図６】
2019127219.tif 000008
【図７】
2019127219.tif 000009
【図８】
2019127219.tif 000010
【図９】
2019127219.tif 000011
【図１０】
2019127219.tif 000012
【図１１】
2019127219.tif 000013
【図１２】
2019127219.tif 000014