(57)【要約】【課題】操舵装置の状況を適切に伝えることのできる操舵制御装置を提供する。【解決手段】反力成分演算部７３は、ベース反力Ｆdを演算するベース反力演算部１０１と、エンド反力Ｆieを演算するエンド反力演算部１０２と、障害物当て反力Ｆoを演算する障害物当て反力演算部１０３とを備える。障害物当て反力演算部１０３は、障害物当て反力Ｆoを付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインに基づいて該障害物当て反力Ｆoを演算するものであり、障害物当てゲインを演算する基礎となる電流ゲインは、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づいて演算される。【選択図】図５
2019209944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部と、前記操舵部に入力される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、
前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部と、
前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を与える転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部とを備え、
前記転舵側制御部は、
前記転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の目標値である目標転舵対応角に実際の転舵対応角を追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値である転舵側目標電流値を演算する転舵側目標電流値演算部と、
前記転舵側モータの駆動状態を示す値に基づいて、前記転舵側目標電流値の絶対値を所定制限値以下に制限するガード処理部とを有し、
制限後の制限転舵側目標電流値に基づいて前記転舵側モータの作動を制御するものであり、
前記操舵側制御部は、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、前記操舵反力を増加させる障害物当て反力を演算する障害物当て反力演算部を備え、前記障害物当て反力を考慮して前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算するものであって、
前記障害物当て反力演算部は、少なくとも前記転舵側目標電流値に基づいて、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定する操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記ガード処理部は、前記転舵側モータへの駆動電流が所定時間以上継続して所定電流値以上となる場合に、前記転舵側目標電流値を前記所定制限値以下に制限する操舵制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操舵制御装置において、
前記障害物当て反力演算部は、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインに基づいて該障害物当て反力を演算するものであり、
前記障害物当てゲインを演算する基礎となる電流ゲインは、前記転舵側目標電流値に基づいて演算される操舵制御装置。
【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。こうした操舵装置では、転舵輪が受ける路面反力等が機械的にはステアリングホイールに伝達されない。そこで、同形式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置には、ステアリングホイールに対して路面情報を考慮した操舵反力を操舵側アクチュエータ（操舵側モータ）によって付与することで、路面情報を運転者に伝えるものがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、転舵輪に連結される転舵軸に作用する軸力に着目し、ステアリングホイールの目標操舵角に応じた目標転舵角から算出される理想軸力と、転舵側アクチュエータの駆動源である転舵側モータの駆動電流から算出される路面軸力とを所定配分比率で配分した配分軸力を考慮して操舵反力を決定する操舵制御装置が開示されている。
【０００４】
また、同文献の操舵制御装置では、操舵反力を決定する際に考慮する反力成分として、ラック軸の端部であるラックエンドがラックハウジングに当たる所謂エンド当ての衝撃を緩和するエンド反力を上記配分軸力に加算している。このエンド反力は、ラック軸の軸方向移動が機械的に規制される実際のラックエンド位置よりも中立位置側に仮想的なラックエンド位置を設定し、目標転舵角が仮想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近傍位置に対応する舵角閾値を超える場合に付与される。これにより、エンド当てが発生する前に運転者による切り込み操舵が制限され、衝撃の発生が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１６５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、こうした操舵制御装置においては、操舵反力を付与することで操舵装置の状況をより適切に伝えることが要求されるようになってきている。そのため、上記特許文献１の構成を採用してもなお要求される水準に達しているとは言い切れず、ラックエンド近傍まで操舵されているといった状況以外にも、操舵装置の状況を適切に伝えることのできる新たな技術の創出が求められていた。
【０００７】
本発明の目的は、操舵装置の状況を適切に伝えることの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、操舵部と、前記操舵部に入力される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、前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部と、前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を与える転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部とを備え、前記転舵側制御部は、前記転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の目標値である目標転舵対応角に実際の転舵対応角を追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値である転舵側目標電流値を演算する転舵側目標電流値演算部と、前記転舵側モータの駆動状態を示す値に基づいて、前記転舵側目標電流値の絶対値を所定制限値以下に制限するガード処理部とを有し、制限後の制限転舵側目標電流値に基づいて前記転舵側モータの作動を制御するものであり、前記操舵側制御部は、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、前記操舵反力を増加させる障害物当て反力を演算する障害物当て反力演算部を備え、前記障害物当て反力を考慮して前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算するものであって、前記障害物当て反力演算部は、少なくとも前記転舵側目標電流値に基づいて、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定する。
【０００９】
上記構成によれば、障害物当て反力を考慮して操舵反力を演算するため、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況を運転者に伝えることが可能になる。ここで、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況では、転舵側モータを駆動して転舵輪を転舵させようとしても障害物が障害となって転舵できない。そのため、同状況になるか否かを判定する際には、転舵側モータを駆動して転舵輪を転舵させようとしているか否かを判定する必要があり、当該判定に転舵側モータに供給する駆動電流を用いることが考えられる。一方、例えば転舵側モータの過熱保護等を目的として、転舵側モータに供給する駆動電流を制限することがある。そして、転舵輪が障害物に当たっている状況では、転舵輪が転舵しないために実際の転舵対応角が目標転舵対応角に追従できないことから、転舵側目標電流値が大きくなり、転舵側モータが過熱等し易くなる。したがって、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況では、転舵側モータに供給する駆動電流の制限が必要になり易い。このように転舵側モータに供給する駆動電流が制限される場合、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かの判定について、転舵側モータに供給される駆動電流を用いると、当該判定を正確に行うことができないおそれがある。この点、上記構成では、少なくともガード処理部による制限前の転舵側目標電流値に基づいて、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定するため、転舵側モータへの駆動電流が制限される状況でも、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるかを判定できる。
【００１０】
上記操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記転舵側モータへの駆動電流が所定時間以上継続して所定電流値以上となる場合に、前記転舵側目標電流値を前記所定制限値以下に制限することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、長時間に亘って大きな駆動電流が転舵側モータに供給された場合に、該駆動電流を制限するため、転舵側モータの過熱等を好適に抑制できる。
上記操舵制御装置において、前記障害物当て反力演算部は、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインに基づいて該障害物当て反力を演算するものであり、前記障害物当てゲインを演算する基礎となる電流ゲインは、前記転舵側目標電流値に基づいて演算されることが好ましい。
【００１２】
例えば障害物当て反力を付与すべき状況であるか否かを判定し、付与すべき状況であると判定された場合に障害物当て反力をゼロよりも大きな値とし、付与すべき状況であると判定されない場合に障害物当て反力をゼロとすると、当該判定が成立する前後で障害物当て反力の値が急激に変化する。そのため、急激に操舵反力が変化し、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、上記構成によれば、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示すゲインに基づいて該障害物当て反力が演算されるため、障害物当て反力が急激に変化することを抑制し、良好な操舵フィーリングを実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、操舵装置の状況を適切に伝えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一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】一実施形態の操舵制御装置のブロック図。
【図３】一実施形態の転舵側モータ制御信号出力部のブロック図。
【図４】一実施形態のガード処理部による演算の処理手順を示すフローチャート。
【図５】一実施形態の反力成分演算部のブロック図。
【図６】一実施形態の障害物当て反力演算部のブロック図。
【図７】（ａ）は一実施形態の転舵側目標電流値と制限転舵側目標電流値との関係を示すグラフ、（ｂ）は障害物に当たった際に転舵側モータに供給される駆動電流の変化の一例を示すグラフ。
【図８】変形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】
【００１５】
以下、操舵制御装置の一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。
【００１６】
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。
【００１７】
ステアリングホイール１１には、スパイラルケーブル装置２１が連結されている。スパイラルケーブル装置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Ｂ等とを接続する電気配線である。そして、スパイラルケーブル２５の長さは、ホーン２６と車載電源Ｂ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。
【００１８】
転舵部５は、転舵輪４の転舵角に換算可能な回転軸としての第１ピニオン軸３１と、第１ピニオン軸３１に連結された転舵軸としてのラック軸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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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Ｔh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３６０°の範囲内の相対角で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を相対角で検出する転舵側回転センサ５４が接続されている。なお、操舵トルクＴh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。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。
【００２３】
以下、操舵制御装置１の構成について詳細に説明する。
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。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６３を流れる操舵側モータ１４の各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsを検出する電流センサ６４が接続されている。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６３及び各相の電流センサ６４をそれぞれ１つにまとめて図示している。
【００２４】
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６６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６７とを備えている。転舵側制御部６６には、転舵側駆動回路６７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６８を流れる転舵側モータ４３の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtを検出する電流センサ６９が接続されている。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６８及び各相の電流センサ６９をそれぞれ１つにまとめて図示している。本実施形態の操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６７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。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。
【００２５】
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６７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Ｂ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。
【００２６】
先ず、操舵側制御部６１の構成について説明する。
操舵側制御部６１には、上記車速ＳＰＤ、操舵トルクＴh、回転角θs、各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws、後述する転舵側制御部６６から出力される転舵対応角θp、転舵側モータ４３の駆動電流であるｑ軸電流値Ｉqt及びその目標値となる転舵側目標電流値としての転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*が入力される。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。
【００２７】
詳しくは、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７１を備えている。また、操舵側制御部６１は、ステアリングホイール１１を回転させる力である入力トルク基礎成分Ｔb*を演算する入力トルク基礎成分演算部７２と、ステアリングホイール１１の回転に抗する力である反力成分Ｆirを演算する反力成分演算部７３とを備えている。また、操舵側制御部６１は、操舵トルクＴh、車速ＳＰＤ、入力トルク基礎成分Ｔb*及び反力成分Ｆirに基づいて目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部７４を備えている。また、操舵側制御部６１は、操舵角θh及び目標操舵角θh*に基づいて目標反力トルクＴs*を演算する目標反力トルク演算部７５と、目標反力トルクＴs*に基づいて操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する操舵側モータ制御信号出力部７６とを備えている。
【００２８】
操舵角演算部７１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°を超える範囲を含む絶対角に換算して取得する。そして、操舵角演算部７１は、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。このように演算された操舵角θhは、減算器７８及び反力成分演算部７３に出力される。
【００２９】
入力トルク基礎成分演算部７２には、操舵トルクＴhが入力される。入力トルク基礎成分演算部７２は、操舵トルクＴh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。このように演算された入力トルク基礎成分Ｔb*は、目標操舵角演算部７４及び目標反力トルク演算部７５に入力される。
【００３０】
目標操舵角演算部７４には、操舵トルクＴh、車速ＳＰＤ及び入力トルク基礎成分Ｔb*に加え、後述する反力成分演算部７３において演算される反力成分Ｆirが入力される。目標操舵角演算部７４は、入力トルク基礎成分Ｔb*に操舵トルクＴhを加算するとともに反力成分Ｆirを減算した値である入力トルクＴin*と目標操舵角θh*とを関係づける下記（１）のモデル（ステアリングモデル）式を利用して、目標操舵角θh*を演算する。
【００３１】
Ｔin*＝Ｃ・θh*’＋Ｊ・θh*’’…（１）
このモデル式は、ステアリングホイール１１（操舵部３）と転舵輪４（転舵部５）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る。そして、このモデル式は、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を用いて表される。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７８及び転舵側制御部６６に加え、反力成分演算部７３に出力される。
【００３２】
目標反力トルク演算部７５には、入力トルク基礎成分Ｔb*に加え、減算器７８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、目標反力トルク演算部７５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の基礎となる基礎反力トルクを演算し、該基礎反力トルクに入力トルク基礎成分Ｔb*を加算することで目標反力トルクＴs*を演算する。具体的には、目標反力トルク演算部７５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、基礎反力トルクとして演算する。
【００３３】
操舵側モータ制御信号出力部７６には、目標反力トルクＴs*に加え、回転角θs及び相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsが入力される。本実施形態の操舵側モータ制御信号出力部７６は、目標反力トルクＴs*に基づいて、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の操舵側ｑ軸目標電流値Ｉqs*を演算する。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、基本的にゼロに設定される。そして、操舵側モータ制御信号出力部７６は、ｄ／ｑ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。
【００３４】
具体的には、操舵側モータ制御信号出力部７６は、回転角θsに基づいて相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsをｄ／ｑ座標上に写像することにより、ｄ／ｑ座標系における操舵側モータ１４の実電流値であるｄ軸電流値Ｉds及びｑ軸電流値Ｉqsを演算する。そして、操舵側モータ制御信号出力部７６は、ｄ軸電流値Ｉdsを操舵側ｄ軸目標電流値Ｉds*に追従させるべく、またｑ軸電流値Ｉqsを操舵側ｑ軸目標電流値Ｉqs*に追従させるべく、ｄ軸及びｑ軸上の各電流偏差に基づいて目標電圧値を演算し、該目標電圧値に基づくデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。このように演算された操舵側モータ制御信号Ｍsが上記操舵側駆動回路６２に出力されることにより、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。
【００３５】
次に、転舵側制御部６６について説明する。
転舵側制御部６６には、上記回転角θt、目標操舵角θh*及び転舵側モータ４３の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。そして、転舵側制御部６６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。
【００３６】
詳しくは、転舵側制御部６６は、第１ピニオン軸３１の回転角（ピニオン角）に相当する転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部８１を備えている。また、転舵側制御部６６は、転舵対応角θp及び目標操舵角θh*に基づいて目標転舵トルクＴt*を演算する目標転舵トルク演算部８２と、目標転舵トルクＴt*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出力部８３とを備えている。なお、本実施形態の操舵装置２では、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おり、目標転舵対応角は、目標操舵角θh*と等しい。
【００３７】
転舵対応角演算部８１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、絶対角に換算して取得する。そして、転舵対応角演算部８１は、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の操舵角θhに相当する。このように演算された転舵対応角θpは、減算器８４及び上記反力成分演算部７３に出力される。減算器８４には、転舵対応角θpに加え、目標操舵角θh*（目標転舵対応角）が入力される。
【００３８】
目標転舵トルク演算部８２には、減算器８４において目標操舵角θh*（目標転舵対応角）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、目標転舵トルク演算部８２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が付与する転舵力の目標値となる目標転舵トルクＴt*を演算する。具体的には、目標転舵トルク演算部８２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、目標転舵トルクＴt*として演算する。
【００３９】
転舵側モータ制御信号出力部８３には、目標転舵トルクＴt*に加え、回転角θt及び相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。転舵側モータ制御信号出力部８３は、目標転舵トルクＴt*に基づいて、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。また、転舵側モータ制御信号出力部８３は、転舵側モータ４３の駆動状態に基づいて転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値を所定制限値Ｉlim以下に制限する。なお、所定制限値Ｉlimは、転舵側モータ４３に供給可能な駆動電流の最大値として予め設定された定格電流Ｉrよりも小さく、かつ縁石等の障害物に当たっていなければ円滑に転舵輪４を転舵させることの可能な値であり、予め実験等に基づいて設定されている。また、本実施形態では、ｄ軸上の転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt*は、基本的にゼロに設定される。そして、転舵側モータ制御信号出力部８３は、ｄ／ｑ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６７に出力する転舵側モータ制御信号Ｍtを生成（演算）する。
【００４０】
詳しくは、図３に示すように、転舵側モータ制御信号出力部８３は、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９１と、転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*の絶対値を小さく制限するガード処理部９２とを備えている。
【００４１】
転舵側目標電流値演算部９１には、目標転舵トルクＴt*が入力される。転舵側目標電流値演算部９１は、目標転舵トルクＴt*に基づいて転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。具体的には、転舵側目標電流値演算部９１は、目標転舵トルクＴt*の絶対値の増大に基づいてより大きな絶対値を有する転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。このように演算された転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*は、ガード処理部９２及び反力成分演算部７３に出力される。また、転舵側目標電流値演算部９１は、ゼロを示す転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt*をガード処理部９２に出力する。
【００４２】
ガード処理部９２には、転舵側目標電流値Ｉdt*，Ｉqt*、後述するｄｑ変換部９３から出力されるｄ軸電流値Ｉdt及びｑ軸電流値Ｉqtが入力される。そして、ガード処理部９２は、転舵側モータ４３の駆動状態を示す値であるｑ軸電流値Ｉqtに基づいて転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値を所定制限値Ｉlim以下に制限する。
【００４３】
具体的には、例えば図４のフローチャートに示すように、ガード処理部９２は、各種状態量を取得すると（ステップ１０１）、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を所定制限値Ｉlim以下に制限する状態にあることを示す制限フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ１０２）。続いて、制限フラグがセットされていない場合には（ステップ１０２：ＮＯ）、ｑ軸電流値Ｉqtの絶対値が所定時間ｔth以上継続して所定電流値Ｉth1以上となるフラグセット条件が成立したか否かを判定する（ステップ１０３）。なお、本実施形態では、所定電流値Ｉth1は、所定制限値Ｉlimと同一の値に設定されている。また、所定時間ｔthは、転舵輪４が転舵により障害物に当たることでその転舵が妨げられていると判断できるような時間であり、予め実験等に基づいて設定されている。続いて、フラグセット条件が成立した場合には（ステップ１０３：ＹＥＳ）、制限フラグをセットし（ステップ１０４）、ステップ１０５に移行する。一方、制限フラグがセットされている場合には（ステップ１０２：ＹＥＳ）、ステップ１０５に直接移行する。
【００４４】
ガード処理部９２は、ステップ１０５において、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlimよりも大きいか否かを判定する。そして、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlimよりも大きい場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値を所定制限値Ｉlimに制限した値を制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**として出力する（ステップ１０６）。一方、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlim以下である場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、制限フラグをリセットし（ステップ１０７）、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*をそのまま制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**として出力する（ステップ１０８）。なお、フラグセット条件が成立しない場合には（ステップ１０３：ＮＯ）、ステップ１０８に直接移行し、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*をそのまま制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**として出力する。
【００４５】
このようにガード処理を行うことで、図７（ａ）において実線で示すように、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlim以下の場合には、制限後の制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**は転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*と等しくなる。また、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlimよりも大きい場合には、同図において一点鎖線で示すように、制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**の絶対値は所定制限値Ｉlimと等しくなる。なお、転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt*はゼロとされるため、ガード処理部９２は、転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt*をそのまま制限転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt**として出力する。
【００４６】
図３に示すように、転舵側モータ制御信号出力部８３に入力された各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtは、ｄｑ変換部９３に入力される。ｄｑ変換部９３は、回転角θtに基づいて各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtをｄｑ座標上に写像することにより、ｄ軸電流値Ｉdt及びｑ軸電流値Ｉqtを演算する。ｄ軸電流値Ｉdtは、制限転舵側ｄ軸目標電流値Ｉdt**とともに減算器９４ｄに入力され、ｑ軸電流値Ｉqtは、制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**とともに減算器９４ｑに入力される。そして、各減算器９４ｄ，９４ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩdt及びｑ軸電流偏差ΔＩqtを演算する。なお、ｑ軸電流値Ｉqtは、反力成分演算部７３にも出力される。
【００４７】
ｄ軸電流偏差ΔＩdt及びｑ軸電流偏差ΔＩqtは、それぞれ対応するＦ／Ｂ（フィードバック）制御部９５ｄ，９５ｑに入力される。そして、各Ｆ／Ｂ制御部９５ｄ，９５ｑは、制限転舵側目標電流値Ｉdt**，Ｉqt**に実電流値であるｄ軸電流値Ｉdt及びｑ軸電流値Ｉqtを追従させるべく、ｄ軸電流偏差ΔＩdt及びｑ軸電流偏差ΔＩqtにそれぞれ所定のゲインを乗算することにより、ｄ軸目標電圧値Ｖdt*及びｑ軸目標電圧値Ｖqt*を演算する。
【００４８】
ｄ軸目標電圧値Ｖdt*及びｑ軸目標電圧値Ｖqt*は、回転角θtとともにｄｑ逆変換部９６に入力される。ｄｑ逆変換部９６は、回転角θtに基づいてｄ軸目標電圧値Ｖdt*及びｑ軸目標電圧値Ｖqt*を三相の交流座標上に写像することにより三相の目標電圧値Ｖut*，Ｖvt*，Ｖwt*を演算する。続いて、これら各目標電圧値Ｖut*，Ｖvt*，Ｖwt*は、ＰＷＭ変換部９７に入力される。ＰＷＭ変換部９７は、各目標電圧値Ｖut*，Ｖvt*，Ｖwt*に基づくデューティ指令値αut*，αvt*，αwt*を演算し、制御信号生成部９８に出力する。制御信号生成部９８は、デューティ指令値αut*，αvt*，αwt*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、デューティ指令値αut*，αvt*，αwt*に示されるデューティ比を有する転舵側モータ制御信号Ｍtを生成して上記転舵側駆動回路６７に出力する。これにより、図２に示すように、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。
【００４９】
次に、反力成分演算部７３の構成について説明する。
反力成分演算部７３には、車速ＳＰＤ、操舵角θh、転舵対応角θp、目標操舵角θh*、ｑ軸電流値Ｉqt及び転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*が入力される。反力成分演算部７３は、これらの状態量に基づいて反力成分Ｆirを演算し、目標操舵角演算部７４に出力する。
【００５０】
図５に示すように、反力成分演算部７３は、ベース反力演算部１０１と、エンド反力演算部１０２と、障害物当て反力演算部１０３とを備えている。ベース反力演算部１０１は、ラック軸３２の軸力に応じたベース反力Ｆdを演算する。エンド反力演算部１０２は、ステアリングホイール１１の操舵角θhの絶対値が限界舵角に近づく場合に、更なる切り込み操舵が行われるのに抗する反力であるエンド反力Ｆieを演算する。障害物当て反力演算部１０３は、転舵輪４が転舵により縁石等の障害物に当たっている状況になる場合に、更なる切り込み操舵が行われるのに抗する障害物当て反力Ｆoを演算する。そして、反力成分演算部７３は、ベース反力Ｆｄに対し、エンド反力Ｆie及び障害物当て反力Ｆoのうちの絶対値が最も大きな反力を加算した値を反力成分Ｆirとして出力する。
【００５１】
詳しくは、ベース反力演算部１０１は、路面軸力Ｆerを演算する路面軸力演算部１１１と、理想軸力Ｆibを演算する理想軸力演算部１１２とを備えている。なお、路面軸力Ｆer及び理想軸力Ｆibは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）で演算される。また、反力成分演算部７３は、転舵輪４に対して路面から加えられる軸力（路面から伝達される路面情報）が反映されるように、理想軸力Ｆib及び路面軸力Ｆerを所定割合で配分した配分軸力をベース反力Ｆdとして演算する配分軸力演算部１１３を備えている。
【００５２】
理想軸力演算部１１２には、目標操舵角θh*（目標転舵対応角）が入力される。理想軸力演算部１１２は、転舵輪４に作用する軸力（転舵輪４に伝達される伝達力）の理想値であって、路面情報が反映されない理想軸力Ｆibを目標操舵角θh*に基づいて演算する。具体的には、理想軸力演算部１１２は、目標操舵角θh*の絶対値が大きくなるほど、理想軸力Ｆibの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された理想軸力Ｆibは、乗算器１１４に出力される。
【００５３】
路面軸力演算部１１１には、転舵側モータ４３のｑ軸電流値Ｉqtが入力される。路面軸力演算部１１１は、転舵輪４に作用する軸力（転舵輪４に伝達される伝達力）の推定値であって、路面情報が反映された路面軸力Ｆerをｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算する。具体的には、路面軸力演算部１１１は、転舵側モータ４３によってラック軸３２に加えられるトルクと、転舵輪４に対して路面から加えられる力に応じたトルクとが釣り合うとして、ｑ軸電流値Ｉqtの絶対値が大きくなるほど、路面軸力Ｆerの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された路面軸力Ｆerは、乗算器１１５に出力される。
【００５４】
配分軸力演算部１１３には、車速ＳＰＤに加え、路面軸力Ｆer及び理想軸力Ｆibが入力される。配分軸力演算部１１３は、車速ＳＰＤに基づいて理想軸力Ｆibと路面軸力Ｆerとを配分するためのそれぞれの配分比率である配分ゲインＧib，Ｇerを演算する配分ゲイン演算部１１６を備えている。本実施形態の配分ゲイン演算部１１６は、車速ＳＰＤと配分ゲインＧib，Ｇerとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより車速ＳＰＤに応じた配分ゲインＧib，Ｇerを演算する。配分ゲインＧibは、車速ＳＰＤが大きい場合に小さい場合よりも値が小さくなり、配分ゲインＧerは車速ＳＰＤが大きい場合に小さい場合よりも値が大きくなる。なお、本実施形態では、配分ゲインＧib，Ｇerの和が「１」となるように値が設定されている。このように演算された配分ゲインＧibは乗算器１１４に出力され、配分ゲインＧerは乗算器１１５に出力される。
【００５５】
配分軸力演算部１１３は、乗算器１１４において理想軸力Ｆibに配分ゲインＧibを乗算するとともに、乗算器１１５において路面軸力Ｆerに配分ゲインＧerを乗算し、加算器１１７においてこれらの値を足し合わせてベース反力Ｆd（配分軸力）を演算する。このように演算されたベース反力Ｆdは、加算器１０５に出力される。
【００５６】
エンド反力演算部１０２には、目標操舵角θh*（目標転舵対応角）が入力される。エンド反力演算部１０２は、目標操舵角θh*とエンド反力Ｆieとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより目標操舵角θh*に応じたエンド反力Ｆieを演算する。マップには、閾値角度θieが設定されており、目標操舵角θh*の絶対値が閾値角度θie以下の場合には、エンド反力Ｆieとしてゼロが演算され、目標操舵角θh*が閾値角度θieを超えると、絶対値がゼロよりも大きなエンド反力Ｆieが演算される。このように演算されたエンド反力Ｆieは、反力選択部１０６に出力される。なお、エンド反力Ｆieは、目標操舵角θh*が閾値角度θie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。
【００５７】
ここで、本実施形態では、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仮想ラックエンド位置が設定されている。そして、閾値角度θieは、仮想ラックエンド位置よりも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θie（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と転舵部５とが連結されていると仮定した場合における操舵部３との機械的構成との関係において、スパイラルケーブル装置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θieが操舵装置２に応じて設定された舵角閾値に相当する。
【００５８】
障害物当て反力演算部１０３には、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に加え、減算器１０７において操舵角θhから転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθx、及び転舵対応角θpを微分することにより得られる転舵速度ωtが入力される。本実施形態の障害物当て反力演算部１０３は、これらの状態量に基づいて障害物当て反力Ｆoを付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインＧoを演算し、該障害物当てゲインＧoに基づいて障害物当て反力Ｆoを演算する。
【００５９】
詳しくは、図６に示すように、障害物当て反力演算部１０３は、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づく電流ゲインＧoiを演算する電流ゲイン演算部１２１と、角度偏差Δθxに基づく角度ゲインＧoaを演算する角度ゲイン演算部１２２と、転舵速度ωtに基づく速度ゲインＧosを演算する速度ゲイン演算部１２３とを備えている。
【００６０】
電流ゲイン演算部１２１には、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*が入力される。電流ゲイン演算部１２１は、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値と電流ゲインＧoiとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に応じた電流ゲインＧoiを演算する。このマップは、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値がゼロの場合に電流ゲインＧoiが「０」となり、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値の増大に比例して電流ゲインＧoiが増大する。そして、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が電流閾値Ｉth2よりも大きくなると、電流ゲインＧoiが「１」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の１つとして、転舵輪４を転舵させようとしていることを採用し、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が大きいほど、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、電流閾値Ｉth2は、転舵側モータ４３に供給された場合に、通常の路面であれば転舵輪４を転舵することが可能な電流値であり、予め試験等により設定されている。このように演算された電流ゲインＧoiは、乗算器１２４に入力される。
【００６１】
角度ゲイン演算部１２２には、角度偏差Δθxが入力される。角度ゲイン演算部１２２は、角度偏差Δθxの絶対値と角度ゲインＧoaとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより角度偏差Δθxに応じた角度ゲインＧoaを演算する。このマップは、角度偏差Δθxの絶対値がゼロの場合に角度ゲインＧoaが「０」となり、角度偏差Δθxの絶対値の増大に比例して角度ゲインＧoaが増大する。そして、角度偏差Δθxの絶対値が角度偏差閾値Δθthよりも大きくなると、角度ゲインＧoaが「１」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の１つとして、操舵角θhと転舵対応角θpとの間の偏差が大きいことを採用し、角度偏差Δθxの絶対値が大きいほど、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、角度偏差閾値Δθthは、センサのノイズ等を考慮しても操舵角θhと転舵対応角θpとがずれているとみなすことが可能な角度であり、予め試験等により設定されている。このように演算された角度ゲインＧoaは、乗算器１２４に入力される。
【００６２】
速度ゲイン演算部１２３には、転舵速度ωtが入力される。速度ゲイン演算部１２３は、転舵速度ωtの絶対値と速度ゲインＧosとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより転舵速度ωtに応じた速度ゲインＧosを演算する。このマップは、転舵速度ωtの絶対値がゼロの場合に速度ゲインＧosが「１」となり、転舵速度ωtの絶対値の増大に比例して速度ゲインＧosが減少する。そして、転舵速度ωtの絶対値が速度閾値ωthよりも大きくなると、速度ゲインＧosが「０」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の１つとして、転舵速度ωtが低いことを採用し、転舵速度ωtの絶対値が低いほど、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、速度閾値ωthは、センサのノイズ等を考慮しても転舵輪４が転舵しているとみなすことが可能な速度であり、予め試験等により設定されている。このように演算された速度ゲインＧosは、乗算器１２４に入力される。
【００６３】
障害物当て反力演算部１０３は、乗算器１２４において、電流ゲインＧoiと、角度ゲインＧoaと、速度ゲインＧosとを掛け合わせることにより、障害物当て反力Ｆoを付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインＧoを演算する。このように演算された障害物当てゲインＧoは、反力演算処理部１２５に出力される。
【００６４】
反力演算処理部１２５は、障害物当てゲインＧoと障害物当て反力Ｆoとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより障害物当てゲインＧoに応じた障害物当て反力Ｆoを演算する。このマップは、障害物当てゲインＧoがゼロの場合に障害物当て反力Ｆoが「０」となり、障害物当てゲインＧoの増大に比例して障害物当て反力Ｆoが緩やかに増大する。そして、障害物当てゲインＧoがゲイン閾値Ｇthよりも大きくなると、障害物当てゲインＧoの増大に比例して障害物当て反力Ｆoが急激に増大する。なお、ゲイン閾値Ｇthは、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況と判断しても差し支えないゲインの大きさであり、予め試験等により設定されている。また、障害物当て反力Ｆoは、障害物当てゲインＧoがゲイン閾値Ｇth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。これにより、障害物当てゲインＧoがゲイン閾値Ｇth以下の領域では、障害物当て反力Ｆoにより転舵輪４のタイヤ部分のみが障害物に当たった際の反力を再現し、障害物当てゲインＧoがゲイン閾値Ｇthよりも大きな領域では、障害物当て反力Ｆoにより転舵輪４のホイール部分が障害物に当たった際の反力を再現している。このように演算された障害物当て反力Ｆoは、反力選択部１０６（図３参照）に出力される。
【００６５】
図５に示すように、反力選択部１０６には、エンド反力Fie及び障害物当て反力Ｆo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。反力選択部１０６は、エンド反力Fie及び障害物当て反力Ｆoのうちの絶対値が大きい反力を選択し、当該反力の符号（方向）を操舵速度ωhに示される符号（方向）とした値を選択反力Ｆslとして加算器１０５に出力する。そして、反力成分演算部７３は、加算器１０５において、上記ベース反力Ｆdに選択反力Ｆslを加算した値を反力成分Ｆirとして演算し、目標操舵角演算部７４（図２参照）に出力する。
【００６６】
次に、転舵輪４が転舵により縁石等の障害物に当たった際の動作について説明する。
例えば図７（ｂ）に示すように、左右いずれか一方に操舵をしている際に、操舵角θhが閾値角度θieよりも中立位置側にある時刻ｔ１において転舵輪４が転舵により障害物に当たってそれ以上転舵ができなくなった場合を想定する。この場合、転舵輪４が転舵できないために実際の転舵対応角θpが目標操舵角θh*（目標転舵対応角）に追従できないことから、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*（制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**）が大きくなる。そして、同図に示すように、ｑ軸電流値Ｉqtは、所定制限値Ｉlimを超え、さらに定格電流Ｉrまで上昇する。また、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の増大にともなって、電流ゲインＧoi（障害物当てゲインＧo）が増加し、障害物当て反力Ｆoが増加する。これにより、操舵反力が増加することで運転者に転舵輪４が転舵により障害物に当たったことが伝えられる。
【００６７】
ここで、操舵反力が増加しても運転者が同方向への操舵を継続した場合、上記のようにｑ軸電流値Ｉqtが所定制限値Ｉlim以上となってから所定時間ｔthが経過すると、図７（ａ）に示すように、制限転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt**の絶対値が所定制限値Ｉlimと等しくなる。これにより、図７（ｂ）に示すように、ｑ軸電流値Ｉqtの制限が開始された時刻ｔ２以降は、ｑ軸電流値Ｉqtが所定制限値Ｉlimに略等しくなり、転舵側モータ４３の過熱が抑制される。このとき、電流ゲインＧoiは、上記のように転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づいて演算されるため、ｑ軸電流値Ｉqtが制限される前後で障害物当て反力Ｆoが変化せず、運転者に違和感を与えることが抑制されるとともに、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況であることを正確に運転者に伝えられる。
【００６８】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）操舵側制御部６１は、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、操舵反力を増加させる障害物当て反力Ｆoを演算する障害物当て反力演算部１０３を備え、障害物当て反力Ｆoを考慮して目標反力トルクＴs*を演算するため、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況を運転者に伝えることが可能になる。そして、障害物当て反力演算部１０３は、ガード処理部９２による制限前の転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づいて、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定するため、転舵側モータ４３への駆動電流であるｑ軸電流値Ｉqtが制限される状況でも、転舵輪４が転舵により障害物に当たっている状況になるかを判定できる。
【００６９】
（２）ガード処理部９２は、転舵側モータ４３のｑ軸電流値Ｉqtが所定時間ｔth以上継続して所定電流値Ｉth1以上となる場合に、該ｑ軸電流値Ｉqtを制限するため、長時間に亘って大きな駆動電力が供給された場合に、転舵側モータ４３の過熱等を好適に抑制できる。
【００７０】
（３）例えば障害物当て反力Ｆoを付与すべき状況であるか否かを判定し、付与すべき状況であると判定された場合に障害物当て反力Ｆoをゼロよりも大きな値とし、付与すべき状況であると判定されない場合に障害物当て反力Ｆoをゼロとすると、当該判定が成立する前後で障害物当て反力Ｆoの値が急激に変化する。そのため、急激に操舵反力が変化し、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、本実施形態では、障害物当て反力演算部１０３は障害物当てゲインＧoに基づいて該障害物当て反力Ｆoを演算するため、障害物当て反力Ｆoが急激に変化することを抑制し、良好な操舵フィーリングを実現できる。
【００７１】
（４）操舵側制御部６１は、ベース反力Ｆdに加算する反力を、反力選択部１０６がエンド反力Fie及び障害物当て反力Ｆoのうちから選択した絶対値が最も大きい反力とするため、操舵反力が過剰になることを抑制できる。
【００７２】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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。
・上記実施形態において、所定電流値Ｉth1を所定制限値Ｉlimと異なる値に設定してもよい。
【００７３】
・上記実施形態では、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlim以下である場合に、制限フラグを即座にリセットしたが、これに限らず、例えば転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*の絶対値が所定制限値Ｉlim以下である状態が一定時間継続した場合に、制限フラグをリセットするようにしてもよい。
【００７４】
・上記実施形態では、転舵側モータ４３のｑ軸電流値Ｉqtが所定時間ｔth以上継続して所定電流値Ｉth1以上となる場合に、ｑ軸電流値Ｉqtを制限した。しかし、これに限らず、例えば転舵側モータ４３の温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの出力値が温度閾値を超えた場合にｑ軸電流値Ｉqtを制限してもよく、該ｑ軸電流値Ｉqtの制限を開始する条件は適宜変更可能である。
【００７５】
・上記実施形態において、反力成分演算部７３が、障害物当て反力演算部１０３以外に、他の状況を伝えるための追加反力を演算する追加反力演算部を備えてもよい。
・上記実施形態では、転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づく電流ゲインＧoi、角度偏差Δθxに基づく角度ゲインＧoa及び転舵速度ωtに基づく速度ゲインＧosを掛け合わせることにより障害物当てゲインＧoを演算した。しかし、これに限らず、障害物当てゲインＧoが少なくとも電流ゲインＧoi（転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*）に基づくものであれば、障害物当てゲインＧoの演算に角度ゲインＧoa（角度偏差Δθx）及び速度ゲインＧos（転舵速度ωt）の少なくとも一方を用いなくともよい。
【００７６】
・上記実施形態では、障害物当て反力演算部１０３は、障害物当てゲインＧoに基づいて障害物当て反力Ｆoを演算した。しかし、これに限らず、少なくとも転舵側ｑ軸目標電流値Ｉqt*を用いれば、障害物当て反力Ｆoを付与すべき状況であるか否かを択一的に判定し、その判定結果に応じて障害物当て反力Ｆoを演算してもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、操舵角θhと転舵対応角θpとの舵角比を一定としたが、これに限らず、これらが車速等に応じて可変としてもよい。なお、この場合には、目標操舵角θh*と目標転舵対応角とが異なる値になる。
【００７８】
・上記実施形態では、路面軸力Ｆerをｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算したが、これに限らず、ヨーレートγや車速ＳＰＤの変化に基づいて演算する等、他の方法用いてもよい。また、例えばラック軸３２に軸力を検出できる圧力センサ等を設け、その検出結果を路面軸力Ｆerとして用いてもよい。
【００７９】
・上記実施形態では、理想軸力Ｆibを目標操舵角θh*（目標転舵対応角）に基づいて演算したが、これに限らず、例えば操舵角θhに基づいて演算してもよく、また操舵トルクＴhや車速ＳＰＤ等、他のパラメータを加味する等、他の方法で演算してもよい。
【００８０】
・上記実施形態において、配分軸力演算部１１３が車速ＳＰＤ以外のパラメータを加味して配分ゲインＧib，Ｇerを演算してもよい。例えば車載のエンジン等の制御パターンの設定状態を示すドライブモードを複数の中から選択可能な車両において、該ドライブモードを配分ゲインＧib，Ｇerを設定するためのパラメータとしてもよい。この場合、配分軸力演算部１１３がドライブモード毎に車速ＳＰＤに対する傾向が異なる複数のマップを備え、同マップを参照することにより、配分ゲインＧib，Ｇerを演算する構成を採用できる。
【００８１】
・上記実施形態では、目標操舵角演算部７４が操舵トルクＴh、入力トルク基礎成分Ｔb*、反力成分Ｆir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Ｔh、入力トルク基礎成分Ｔb*及び反力成分Ｆir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。
【００８２】
・上記実施形態において、目標操舵角演算部７４がサスペンションやホイールアライメント等の仕様によって決定されるバネ係数Ｋを用いた、所謂バネ項を追加してモデル化したモデル式を利用して目標操舵角θh*を演算してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、目標反力トルク演算部７５が基礎反力トルクに入力トルク基礎成分Ｔb*を加算して目標反力トルクＴs*を演算したが、これに限らず、例えば入力トルク基礎成分Ｔb*を加算せず、基礎反力トルクをそのまま目標反力トルクＴs*として演算してもよい。
【００８４】
・上記実施形態において、第１ラックアンドピニオン機構３４に代えて、例えばブッシュ等によりラック軸３２を支持してもよい。
・上記実施形態において、転舵側アクチュエータ４１として、例えばラック軸３２の同軸上に転舵側モータ４３を配置するものや、ラック軸３２と平行に転舵側モータ４３を配置するもの等を用いてもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、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。
【００８６】
例えば図８に示す例では、操舵部３と転舵部５との間には、クラッチ２０１が設けられている。クラッチ２０１は、その入力側要素に固定された入力側中間軸２０２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２０３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２０１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２０１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。
【符号の説明】
【００８７】
Ｆd…ベース反力、Ｆsl…選択反力、Ｇo…障害物当てゲイン、Ｆie…エンド反力、Ｆo…障害物当て反力、Ｇoa…角度ゲイン、Ｇoi…電流ゲイン、Ｇos…速度ゲイン、Ｉlim…所定制限値、Ｉth1…所定電流値、Ｉdt…ｄ軸電流値、Ｉqt…ｑ軸電流値、Ｉdt*…転舵側ｄ軸目標電流値、Ｉqt*…転舵側ｑ軸目標電流値、Ｉdt**…制限転舵側ｄ軸目標電流値、Ｉqt**…制限転舵側ｑ軸目標電流値、Ｔs*…目標反力トルク、Ｔt*…目標転舵トルク、ｔth…所定時間、θh…操舵角、θp…転舵対応角、θh*…目標操舵角、１…操舵制御装置、２…操舵装置、３…操舵部、４…転舵輪、５…転舵部、１４…操舵側モータ、３１…第１ピニオン軸（回転軸）、４３…転舵側モータ、６１…操舵側制御部、６６…転舵側制御部、７５…目標反力トルク演算部、８２…目標転舵トルク演算部、８３…転舵側モータ制御信号出力部、９１…転舵側目標電流値演算部、９２…ガード処理部、１０３…障害物当て反力演算部、１２１…電流ゲイン演算部、１２２…角度ゲイン演算部、１２３…速度ゲイン演算部。
【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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