(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトにアシストトルクを入力した場合に転舵輪に加わるトルクに対して実際のトルクがずれることを抑制できる転舵制御装置を提供する。【解決手段】ステアリングシャフト１４のピニオン歯１４ｄは、ラック軸２０のラック歯２０ａと係合している。ラック歯２０ａは、ステアリングシャフト１４の回転に対するラック軸２０の軸方向の変位量が転舵角に応じて変化するバリアブルギアである。ＣＰＵ５２は、操舵トルクＴｒｑに応じて、ステアリングシャフト１４を基準とした値を有したトルクであるアシストトルクを算出する。またＣＰＵ５２は、電動機３４の回転軸３４ａの回転量の積算値を算出する。そしてＣＰＵ５２は、積算値から把握される電動機３４の回転軸３４ａからステアリングシャフト１４までの減速比に基づき、アシストトルクを電動機３４に対する要求トルクに換算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転によって軸方向に変位することにより転舵輪を転舵させるラック軸と、前記ラック軸を前記軸方向に変位させる電動機とを備え、前記電動機から前記ステアリングシャフトへ動力を伝達させる機構が前記電動機の回転量に対する前記ステアリングシャフトの回転量の比率を前記転舵輪の転舵角に応じて変化させるように形成されている転舵装置に適用され、
前記電動機の回転軸の回転量の積算値を算出する積算処理と、
前記電動機が生成すべきトルクであって前記ステアリングシャフトを基準とした値を有したトルクである基準トルクを取得する取得処理と、
前記積算値から把握される前記比率に関する情報に基づき、前記基準トルクを前記電動機に対する要求トルクに換算する換算処理と、
前記電動機のトルクを前記要求トルクに制御するために操作信号を生成して出力する操作信号生成処理と、を実行する転舵制御装置。
【請求項２】
前記転舵装置は、前記電動機の回転量に対する前記転舵角の変化量が一定となるものであり、前記ステアリングシャフトの回転量に対する前記転舵角の変化量が前記転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも大きくなるものであり、
前記換算処理は、前記転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも前記基準トルクに対する前記要求トルクの相対的な大きさをより小さくする処理を含む請求項１記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記積算値の異常の有無を判定する異常判定処理と、
前記異常が生じたと判定する場合、前記比率が規定比率で固定されているとして前記換算処理によって前記基準トルクから前記要求トルクを算出させるフェールセーフ処理と、を実行する請求項１または２記載の転舵制御装置。
【請求項４】
前記異常が生じたと判定された後、前記転舵装置が搭載される車両が直進走行をしているか否かを判定する直進走行判定処理と、
前記直進走行していると判定されているときの前記積算値を中立位置に対応する値として学習する学習処理と、を実行し、
前記学習処理が完了する場合、前記フェールセーフ処理を停止し、該学習結果に応じた前記積算処理による前記積算値に基づく前記換算処理を実行する請求項３記載の転舵制御装置。
【請求項５】
前記取得処理は、運転者が前記ステアリングシャフトに入力するトルクである操舵トルクの検出値に基づき、前記運転者による操舵をアシストするアシストトルクを前記基準トルクとして算出するアシストトルク算出処理である請求項１〜４のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングシャフトの回転によって軸方向に変位することにより転舵輪を転舵させるラック軸と、前記ラック軸を前記軸方向に変位させる電動機とを備え、前記電動機から前記ステアリングシャフトへ動力を伝達させる機構が前記電動機の回転量に対する前記ステアリングシャフトの回転量の比率を前記転舵輪の転舵角に応じて変化させるように形成されている転舵装置に適用される転舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、ステアリングシャフトの回転に伴ってラック軸が回転することによって転舵輪を転舵させる転舵装置が記載されている。この転舵装置は、ラック軸のラック歯がバリアブルギアとなっており、転舵角が中立位置であるゼロに対してより大きい場合に、ステアリングシャフトの回転量に対する転舵角の変化量である舵角比がより大きくなるものである。また、この転舵装置は、上記ステアリングシャフトとは別に、電動機の回転量をラック軸の軸方向の変位量に変換する機構を備えている。そして、電動機の回転量に対する転舵角の変化量は、転舵角の大きさによらずに一定値とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１０４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記転舵装置では、電動機の回転量に対するステアリングシャフトの回転量の比率が操舵角の大きさに応じて変化する。一方、電動機に対する要求トルクは、電動機の生成するトルクとして直接指定されることなく、ステアリングシャフトを基準とする値を有したトルクである基準トルクとして指定されることがある。この場合において、上記バリアブルギアを備える転舵装置のように上記比率が変化するものにあっては、上記比率が一定であるとしてアシストトルクを要求トルクに換算した値を電動機のトルクとする場合に実際に転舵輪に加わるトルクが、ステアリングシャフトに基準トルクを入力した場合の値からずれるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．ステアリングシャフトの回転によって軸方向に変位することにより転舵輪を転舵させるラック軸と、前記ラック軸を前記軸方向に変位させる電動機とを備え、前記電動機から前記ステアリングシャフトへ動力を伝達させる機構が前記電動機の回転量に対する前記ステアリングシャフトの回転量の比率を前記転舵輪の転舵角に応じて変化させるように形成されている転舵装置に適用され、前記電動機の回転軸の回転量の積算値を算出する積算処理と、前記電動機が生成すべきトルクであって前記ステアリングシャフトを基準とした値を有したトルクである基準トルクを取得する取得処理と、前記積算値から把握される前記比率に関する情報に基づき、前記基準トルクを前記電動機に対する要求トルクに換算する換算処理と、前記電動機のトルクを前記要求トルクに制御するために操作信号を生成して出力する操作信号生成処理と、を実行する転舵制御装置である。
【０００６】
上記転舵装置では、転舵角に応じて上記比率が変化するため、基準トルクが同一であっても、要求トルクは、転舵角に応じて変動する。一方、積算値は、転舵角の情報を含んでいる。このため、上記構成では、上記積算値から把握される上記比率に関する情報に基づき、基準トルクを要求トルクに換算する。そして電動機のトルクを要求トルクに制御することによって、ステアリングシャフトに基準トルクが入力された場合に転舵輪に加わるトルクに対して、転舵輪に実際に加わるトルクがずれることを抑制できる。
【０００７】
２．前記転舵装置は、前記電動機の回転量に対する前記転舵角の変化量が一定となるものであり、前記ステアリングシャフトの回転量に対する前記転舵角の変化量が前記転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも大きくなるものであり、前記換算処理は、前記転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも前記基準トルクに対する前記要求トルクの相対的な大きさをより小さくする処理を含む上記１記載の転舵制御装置である。
【０００８】
上記転舵装置の場合、転舵角の大きさが大きい場合には小さい場合と比較して、電動機からステアリングシャフトまでの減速比がより大きくなる。このため、換算処理において積算値に基づき基準トルクに対する要求トルクの相対的な大きさを可変設定しない場合には、転舵角の大きさが大きい場合には要求トルクが基準トルクに応じた値に対して過大となるおそれがある。これに対し、上記構成では、転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも基準トルクに対する要求トルクの相対的な大きさをより小さくすることにより、要求トルクを基準トルクに応じたものとすることができる。
【０００９】
３．前記積算値の異常の有無を判定する異常判定処理と、前記異常が生じたと判定する場合、前記比率が規定比率で固定されているとして前記換算処理によって前記基準トルクから前記要求トルクを算出させるフェールセーフ処理と、を実行する上記１または２記載の転舵制御装置である。
【００１０】
積算値に異常が生じている場合には、電動機からステアリングシャフトまでの減速比を正確に把握することができないおそれがある。そこで上記構成では、その場合、比率を規定比率に固定して基準トルクを要求トルクに換算することにより、規定比率の設定によって、フェールセーフ処理に適した制御を実行することができる。
【００１１】
４．前記異常が生じたと判定された後、前記転舵装置が搭載される車両が直進走行をしているか否かを判定する直進走行判定処理と、前記直進走行していると判定されているときの前記積算値を中立位置に対応する値として学習する学習処理と、を実行し、前記学習処理が完了する場合、前記フェールセーフ処理を停止し、該学習結果に応じた前記積算処理による前記積算値に基づく前記換算処理を実行する上記３記載の転舵制御装置である。
【００１２】
上記構成では、車両が直進走行している場合に中立位置にあるとして積算値のゼロ点を学習する。これにより、積算値を、中立位置情報を有して且つ転舵角と１対１の対応関係にあるパラメータとすることができ、ひいてはこれに基づき換算処理を実行できる。
【００１３】
５．前記取得処理は、運転者が前記ステアリングシャフトに入力するトルクである操舵トルクの検出値に基づき、前記運転者による操舵をアシストするアシストトルクを前記基準トルクとして算出するアシストトルク算出処理である上記１〜４のいずれか１つに記載の転舵制御装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態にかかる転舵制御装置および転舵装置を示す図。
【図２】同実施形態にかかるバリアブルギアの特性を示す図。
【図３】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。
【図４】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、転舵制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示す転舵装置１０は、運転者によるステアリングホイール１２の操作によって左右一対の前方の車輪である転舵輪２４を転舵させる手動転舵装置ＭＤ、および運転者によるステアリングホイール１２の操作を補助する電動転舵装置ＥＤを備えている。
【００１６】
手動転舵装置ＭＤは、ステアリングホイール１２と、ステアリングホイール１２に固定されたステアリングシャフト１４とを備えている。ステアリングシャフト１４は、ステアリングホイール１２と連結されたコラムシャフト１４ａと、コラムシャフト１４ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１４ｂと、インターミディエイトシャフト１４ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１４ｃとを備えている。ピニオンシャフト１４ｃの下端部には、ラックアンドピニオン機構を構成するピニオン歯１４ｄが形成されており、ピニオン歯１４ｄは、ラック軸２０に形成されたラック歯２０ａと係合している。ラック軸２０の両端には、タイロッド２２を介して、転舵輪２４が連結されている。したがって、ステアリングホイール１２の回転動力は、ピニオンシャフト１４ｃおよびラック軸２０からなるラックアンドピニオン機構を介してラック軸２０の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。ラック軸２０の往復直線運動は、ラック軸２０の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２２を介して、転舵輪２４にそれぞれ伝達されることにより、各転舵輪２４の転舵角が変化する。ここで、転舵角は、転舵輪２４に接触する路面に直交して且つ直進方向に平行な面に対する、路面および転舵輪２４の回転軸の双方に直交する面のなす角度（タイヤ切れ角）である。
【００１７】
電動転舵装置ＥＤは、動力（アシスト力）の発生源である電動機３４を備えている。本実施形態では、電動機３４として、表面磁石型同期電動機（ＳＰＭＳＭ）を例示する。電動機３４には、その３つの端子のそれぞれに交流電圧を印加するインバータ３６が接続されている。電動転舵装置ＥＤは、ラック軸２０の周囲に一体的に取り付けられたボールねじ機構３０と、電動機３４の回転軸３４ａの動力をボールねじ機構３０に伝達するベルト式減速機構３２とを備えている。電動機３４の回転軸３４ａの回転動力は、ベルト式減速機構３２およびボールねじ機構３０を介して、ラック軸２０を軸方向に往復直線運動させる動力に変換される。
【００１８】
本実施形態において、手動転舵装置ＭＤは、バリアブルギアを備えて構成されている。すなわち、ラック歯２０ａは、ステアリングシャフト１４の回転量に対するラック軸２０の軸方向の変位量が、操舵角θｓに応じて相違するように形成されている。ここで、操舵角θｓは、ステアリングシャフト１４の回転角度を示し、特に直進走行時の角度をゼロとするものである。
【００１９】
詳しくは、図２に示すように、操舵角θｓの大きさ（絶対値）が大きい場合には小さい場合よりも、ステアリングシャフト１４の回転量に対するラック軸２０の軸方向の変位量の比率である比ストロークが大きく設定されている。すなわち、たとえば操舵角θｓがゼロ付近であるときにおいて操舵角θｓを所定量だけ回転させた際のラック軸２０の軸方向の変位量よりも、操舵角θｓがゼロから大きく離れているときに操舵角θｓを所定量だけ回転させた際のラック軸２０の軸方向の変位量の方が大きくなっている。これは、たとえば直進時にステアリングホイール１２を回転させる場合と比較して旋回時にステアリングホイール１２を旋回方向にさらに回転させる場合の方が、転舵角の変化量が大きくなることを意味する。
【００２０】
図１に戻り、制御装置５０は、転舵装置１０を制御対象とし、運転者によるステアリングホイール１２の操作を通じた操舵をアシストするアシスト制御を実行すべく、インバータ３６に操作信号ＭＳを出力してインバータ３６を操作する。制御装置５０は、アシスト制御を行う際、トルクセンサ７０によって検出されるステアリングシャフト１４に入力されるトルク（操舵トルクＴｒｑ）や、回転角度センサ７２，７４によって検出される電動機３４の回転軸３４ａの回転角度、車速センサ７６によって検出される車速Ｖを参照する。なお、回転角度センサ７２，７４は、互いに９０°ずらした角度を検出するものであり、それぞれの検出値を、正弦波信号ｓｉｎθおよび余弦波信号ｃｏｓθとしている。
【００２１】
制御装置５０は、正弦波信号ｓｉｎθおよび余弦波信号ｃｏｓθに基づき回転軸３４ａの回転量Δθを検出するカウンタ回路５２と、マイコン６０とを備えている。ここで、カウンタ回路５２は、マイコン６０がオフ状態であるときの回転軸３４ａの回転量Δθを監視するための専用の集積回路であり、マイコン６０がオフ状態であっても給電状態が維持されるものである。
【００２２】
マイコン６０は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６４および、不揮発性メモリ６６を備えており、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２が実行することにより、アシスト制御を実行する。
【００２３】
図３に、マイコン６０が実行する処理を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。
アシストトルク算出処理Ｍ１０は、操舵トルクＴｒｑおよび車速Ｖに基づき、運転者による操舵をアシストするアシストトルクＴＡを算出する処理である。アシストトルクＴＡは、ステアリングシャフト１４を基準としたトルクとして適合されている。すなわち、ステアリングシャフト１４に、運転者が入力した操舵トルクＴｒｑに上乗せする形で入力された場合に、操舵感が良好となるように適合されている。したがって、アシストトルクＴＡによって転舵輪２４に付与することを意図したトルクを電動転舵装置ＥＤによって生成させるべく、アシストトルクＴＡを電動機３４によって生成したのでは、転舵輪２４に実際に付与されるトルクが上記意図したトルクからずれるおそれがある。なお、「意図したトルク」とは、ステアリングシャフト１４にアシストトルクＴＡが入力される場合に転舵輪２４に付与されるトルクである。
【００２４】
詳しくは、アシストトルク算出処理Ｍ１０は、車速Ｖが同一である場合、操舵トルクＴｒｑが大きい場合に小さい場合よりもアシストトルクＴＡを大きい値に算出する処理である。また、アシストトルク算出処理Ｍ１０は、操舵トルクＴｒｑが同一である場合、車速Ｖが大きい場合に小さい場合よりもアシストトルクＴＡを小さい値に算出する処理である。
【００２５】
回転角度算出処理Ｍ１２は、正弦波信号ｓｉｎθおよび余弦波信号ｃｏｓθに基づき、回転軸３４ａの０〜３６０°の範囲の回転角度θｍを算出する処理である。
積算処理Ｍ１４は、回転軸３４ａの正味の回転量を積算値Ｉｎθとして算出する処理である。ここで、積算値Ｉｎθがゼロであるときは、中立位置（操舵角θｓがゼロであるとき）に対応する。また、積算値Ｉｎθは、転舵輪２４が中立位置から変化するにつれて回転軸３４ａが所定方向に２回転する場合、７２０°となる。また、積算値Ｉｎθは、転舵輪２４が中立位置から変化を開始するのに伴って、回転軸３４ａが所定方向に２回転した後、所定方向とは逆方向に２回転する場合、０°となる。
【００２６】
メモリ更新処理Ｍ１６は、積算値Ｉｎθが新たに算出される都度、不揮発性メモリ６６に記憶されている積算値Ｉｎθを更新する処理である。なお、本実施形態において、メモリ更新処理Ｍ１６は、不揮発性メモリ６６に記憶された積算値Ｉｎθを更新する都度、誤り検出符号を更新する処理を含む。ここで、誤り検出符号は、たとえば積算値Ｉｎθを表現するデジタルデータのうちの「１」の数が奇数であるか偶数であるかを示すデータとすればよい。
【００２７】
なお、積算処理Ｍ１４は、マイコン６０が起動される場合、不揮発性メモリ６６に記憶されている積算値Ｉｎθを、カウンタ回路５２が出力した回転量Δθに応じて更新する処理を含む。なお、カウンタ回路５２による回転量Δθの分解能が回転角度θｍの分解能よりも低い場合、マイコン６０の起動時における正弦波信号ｓｉｎθおよび余弦波信号ｃｏｓθを加味して回転量Δθに基づく更新処理を実行することが望ましい。
【００２８】
減速比算出処理Ｍ１８は、電動機３４の回転速度に対するステアリングシャフト１４の回転速度の減速比Ｋｄを算出する処理である。ここで、減速比Ｋｄは、下記の式にて定まるものである。
【００２９】
Ｋｄ＝（比ストローク）×（プーリ比）／（ボールねじリード長）
ここで、プーリ比とは、ベルト式減速機構３２における駆動側である電動機３４側のプーリの径によって、従動側であるボールねじ機構３０側のプーリの径を除算した値である。また、ボールねじリード長とは、従動側のプーリが１回転する間にラック軸２０が軸方向に変位する量である。本実施形態では、プーリ比およびボールねじリード長は、固定値であるものの、ラック歯２０ａがバリアブルギアとなっているため、比ストロークは操舵角θｓや、ラック軸２０の軸方向の変位量であるストロークに応じて変化する。このことから、減速比Ｋｄは、ストロークに応じて変化する。このため、減速比算出処理Ｍ１８は、ストロークと比例関係にある積算値Ｉｎθに応じて減速比Ｋｄを算出する処理となっている。詳しくは、減速比算出処理Ｍ１８は、積算値Ｉｎθの大きさ（絶対値）が大きい場合に小さい場合よりも減速比Ｋｄを大きい値に算出する処理となる。
【００３０】
電流指令値算出処理Ｍ２０は、アシストトルクＴＡを、トルク定数Φおよび減速比Ｋｄにて除算することにより、電動機３４のｑ軸の電流指令値ｉｑ＊を算出する処理である。ここで、アシストトルクＴＡを減速比Ｋｄで除算した値は、ステアリングシャフト１４にアシストトルクＴＡを入力した場合に転舵輪２４に加わるトルクを実現する上で、電動機３４に要求されるトルクである。なお、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＊の設定を、電動機３４に対する要求トルクの設定とみなすこともできる。
【００３１】
操作信号生成処理Ｍ２２は、電動機３４に流れるｑ軸の電流を電流指令値ｉｑ＊に制御するためのインバータ３６の操作信号ＭＳを算出して出力する処理である。なお、操作信号ＭＳは、実際には、インバータ３６の各レッグの各アームのスイッチング素子に出力すべき信号からなる。
【００３２】
上記処理を実行する上では、積算値Ｉｎθが、転舵角や操舵角、ストロークを正確に表現した値となっていることが必要である。次に、積算値Ｉｎθに異常が生じた場合の処理について図４を用いて説明する。
【００３３】
図４に示す処理は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
【００３４】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず積算値Ｉｎθに異常があるか否かを判定する（Ｓ１０）。具体的には、ＣＰＵ６２は、たとえば不揮発性メモリ６６に記憶されている誤り検出符号と、不揮発性メモリ６６に記憶されている積算値Ｉｎθとに不整合が生じている場合に、積算値Ｉｎθに異常があると判定すればよい。
【００３５】
ＣＰＵ６２は、異常があると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、減速比Ｋｄに規定比率Ｋｄ０を代入する（Ｓ１２）。ここで規定比率Ｋｄ０は、固定値である。規定比率Ｋｄ０は、操舵角θｓの異常時において、アシストトルクＴＡを電動機３４に対する要求トルク（電流指令値ｉｑ＊）に換算する際に適切な値に設計されている。換言すれば、フェールセーフ処理にとって適切な値に設定されている。具体的には、たとえば、規定比率Ｋｄ０を、減速比Ｋｄがとりうる値のうちの比較的大きな値に設定することもできる。これにより、要求トルクが過度に大きくなることを抑制できる。
【００３６】
次にＣＰＵ６２は、車両の直進状態であるか否かを判定する（Ｓ１４）。具体的には、ＣＰＵ６２は、たとえば操舵トルクＴｒｑがゼロであって且つ、電動機３４の回転角度θｍの変化から把握されるステアリングシャフト１４の回転速度の大きさが規定速度以下である状態が所定時間継続する場合に、直進状態であると判定すればよい。
【００３７】
そして、ＣＰＵ６２は、直進状態であると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、積算値Ｉｎθを初期化する（Ｓ１６）。これにより、積算値Ｉｎθは、中立位置である場合にゼロとなるように学習された値となる。これにより、積算処理Ｍ１４によって都度算出される積算値Ｉｎθが、中立位置情報が学習された値となる。すなわち、たとえばＳ１６の処理がなされたときの回転角度θｍが３０°である場合、回転角度θｍが増加して３６０°になった時点において積算値Ｉｎθは、３３０°となり、その後、回転角度θｍがゼロを経由して再度３６０°となる場合、積算値Ｉｎθは、６９０°となる。
【００３８】
なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ１６の処理が完了する場合や、Ｓ１０，Ｓ１４の処理において否定判定する場合には、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００３９】
ＣＰＵ６２は、アシストトルクＴＡを算出すると、減速比Ｋｄに基づき、電流指令値ｉｑ＊を算出する。この際、ＣＰＵ６２は、積算値Ｉｎθに応じて減速比Ｋｄを算出する。このため、転舵角がいかなる値であるときにも、運転者がステアリングシャフト１４に入力する操舵トルクＴｒｑと電動機３４の生成するトルクとの協働で、ステアリングシャフト１４に操舵トルクＴｒｑおよびアシストトルクＴＡが入力される場合と同等のトルクを転舵輪２４に付与することができる。このため、意図したアシストトルクＴＡを実現できる。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）積算値Ｉｎθに異常が生じる場合、減速比Ｋｄを規定比率Ｋｄ０としてアシストトルクＴＡを要求トルクに換算した。これにより、規定比率Ｋｄ０の設定によって、積算値Ｉｎθの異常に伴うフェールセーフ処理に適した制御を実行することができる。
【００４１】
（２）積算値Ｉｎθに異常が生じたと判定された後、車両が直進走行をしているか否かを判定することによって、積算値Ｉｎθの中立位置を学習し、学習が完了すると、積算値Ｉｎθに基づく減速比Ｋｄの算出を再開した。これにより、積算値Ｉｎθに異常が生じる場合であっても、積算値Ｉｎθをリセットすることによって、減速比Ｋｄを適切に可変設定することができる。
【００４２】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］「電動機からステアリングシャフトへ動力を伝達させる機構」は、ボールねじ機構３０、ベルト式減速機構３２およびラックアンドピニオン機構に対応する。転舵制御装置は、制御装置５０に対応する。取得処理は、アシストトルク算出処理Ｍ１０に対応し、基準トルクは、アシストトルクＴＡに対応する。換算処理は、減速比算出処理Ｍ１８および電流指令値算出処理Ｍ２０に対応する。すなわち、比率に関する情報は、減速比Ｋｄに対応し、要求トルクは、「ＴＡ／Ｋｄ」または、電流指令値ｉｑ＊に対応する。［３］異常判定処理は、Ｓ１０の処理に対応し、フェールセーフ処理は、Ｓ１２の処理に対応する。「４」直進走行判定処理は、Ｓ１４の処理に対応し、学習処理は、Ｓ１６の処理に対応する。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
・「中立位置情報を有した積算値について」
上記実施形態では、不揮発性メモリ６６に記憶された積算値Ｉｎθがゼロであることによって中立位置を表現することにより、中立位置情報が積算値Ｉｎθにのみ含まれるようにしたがこれに限らない。たとえば中立位置であるときの電動機３４の回転角度θｍ０を、不揮発性メモリ６６にさらに記憶してもよい。この場合、積算値Ｉｎθがゼロであるときの回転角度θｍが、中立位置として記憶されている回転角度θｍ０に一致しない場合、積算値Ｉｎθに異常が生じたと判定することもできる。
【００４４】
・「換算処理について」
上記実施形態では、積算値Ｉｎθから減速比Ｋｄを直接算出したが、これに限らない。たとえば、プーリ比およびボールねじリード長に関するデータとストロークから比ストロークを算出するためのデータとを予め記憶しておくようにしてもよい。この場合、積算値Ｉｎθに定数を乗算してラック軸２０のストロークを算出した後、ストロークから比ストロークを算出し、次に、プーリ比とボールねじリード長と比ストロークとから減速比Ｋｄを算出すればよい。
【００４５】
・「学習処理について」
上記「中立位置情報を有した積算値について」の欄に記載したように、中立位置であるときの電動機３４の回転角度θｍ０を不揮発性メモリ６６に記憶している場合であって、積算値Ｉｎθが異常であって回転角度θｍ０については正常である場合には、直進走行時における回転角度θｍに最も近い回転角度θｍ０を中立位置として学習してもよい。
【００４６】
・「アシストトルク算出処理について」
上記実施形態では、操舵トルクＴｒｑおよび車速Ｖに基づきアシストトルクＴＡを算出したが、これに限らない。たとえば、操舵トルクＴｒｑのみに基づきアシストトルクＴＡを算出してもよい。
【００４７】
またたとえば、上記アシストトルクＴＡおよび操舵トルクＴｒｑの和に基づき、転舵角の目標値を算出し、転舵角の検出値を目標値にフィードバック制御するための操作量と上記アシストトルクＴＡとの和を、電動機３４に対する要求トルクに換算すべき最終的なアシストトルクとしてもよい。なおここでの転舵角の検出値としては、転舵角自体に限らず、たとえばステアリングシャフト１４の回転量や、ラック軸２０のストローク、積算値Ｉｎθ等、転舵角と１対１の対応関係にあるパラメータについての検出値を採用できる。
【００４８】
もっとも、転舵角のフィードバック制御とは別に、操舵トルクＴｒｑに基づきアシストトルクＴＡを算出する際、転舵角と１対１の対応関係にあるパラメータを用いないことは必須ではなく、これを用いてもよい。この場合、比ストロークの変化を考慮してアシストトルクＴＡを適合することができることから、アシストトルクＴＡを操舵感を良好とするうえでより適切な値とすることなどができる。
【００４９】
・「取得処理について」
上記実施形態では、基準トルクとして、アシストトルクＴＡを算出する処理を例示したが、これに限らない。たとえば、制御装置５０の外部から衝突回避等のために転舵輪２４を強制的に転舵させるためのトルク指令値であってステアリングシャフト１４を基準とする値を有した指令値が入力される場合、これを取得する処理としてもよい。この場合であっても、上記減速比Ｋｄを固定値とするなら、ステアリングシャフト１４に基準トルクが入力される場合に転舵輪２４に加わるトルクに対して実際に転舵輪２４に加わるトルクがずれるおそれがあるため、上記実施形態やその変更例の要領で基準トルクを要求トルク（電流指令値ｉｑ＊）に換算することが有効である。
【００５０】
・「電動機について」
上記実施形態では、ＳＰＭを例示したがこれに限らない。たとえばＩＰＭＳＭであってもよい。もっとも同期電動機にも限らず、たとえばブラシ付き電動機や誘導機であってもよい。
【００５１】
・「電動機の駆動回路について」
上記実施形態では、操作信号ＭＳの出力対象となる電動機の駆動回路として、インバータ３６を例示したが、これに限らない。たとえば、「電動機について」の欄に記載したように電動機としてブラシ付き電動機を用いる場合、駆動回路をＨブリッジ回路としてもよい。
【００５２】
・「電動転舵装置について」
上記実施形態では、ラック軸２０に電動機３４の動力を伝達するための機構として、ボールねじ機構３０およびベルト式減速機構３２を例示したが、これに限らない。たとえば、ラック軸２０のうちラック歯２０ａとは異なる位置にラック歯が形成され、このラック歯と係合するピニオン歯を有した第２ピニオンシャフトを備え、ピニオンシャフトが電動機３４の回転軸３４ａの回転に伴って回転するものであってもよい。
【００５３】
・「転舵装置について」
上記実施形態では、転舵角が大きい場合に小さい場合と比較して、ステアリングシャフト１４の回転量に対する転舵輪２４の変化量が大きくなるようにしたが、これに限らない。さらに、転舵角の大きさによってステアリングシャフト１４の回転量に対する転舵輪２４の変化量の比である舵角比が変化するものにも限らない。たとえば舵角比が一定であって且つ上記ボールねじリード長が転舵角の大きさに応じて変化することによって、減速比Ｋｄが転舵角の大きさに応じて変化するものであってもよい。
【００５４】
・「要求トルクについて」
上記実施形態では、電流指令値算出処理Ｍ２０において、アシストトルクＴＡをｑ軸の電流指令値ｉｑ＊に換算したが、これに限らない。たとえば、上記「電動機について」の欄に記載したように、電動機としてＩＰＭＳＭを採用する場合、電動機３４に対するトルクの要求値自体を求めてもよい。この場合、操作信号生成処理Ｍ２２において、要求値から、たとえば最小電流最大トルク制御のためのｑ軸の電流指令値ｉｑ＊とｄ軸の電流指令値ｉｄ＊とを算出し、これに基づき操作信号ＭＳを算出すればよい。
【００５５】
・「転舵制御装置について」
転舵制御装置がＣＰＵ６２とＲＯＭ６４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、転舵制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【００５６】
・「そのほか」
たとえばマイコン６０を常時オン状態とする場合等にあっては、カウンタ回路５２を削除してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…転舵装置、１２…ステアリングホイール、１４…ステアリングシャフト、１４ａ…コラムシャフト、１４ｂ…インターミディエイトシャフト、１４ｃ…ピニオンシャフト、１４ｄ…ピニオン歯、２０…ラック軸、２０ａ…ラック歯、２２…タイロッド、２４…転舵輪、３０…ボールねじ機構、３２…ベルト式減速機構、３４…電動機、３４ａ…回転軸、３６…インバータ、５０…制御装置、５２…カウンタ回路、６０…マイコン、６２…ＣＰＵ、６４…ＲＯＭ、６６…不揮発性メモリ、７０…トルクセンサ、７２，７４…回転角度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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