(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵機構の第１舵角を検出する第１舵角検出部と、
前記転舵機構を駆動する第１アクチュエータと、
操舵機構の第２舵角を検出する第２舵角検出部と、
少なくとも前記第２舵角に基づいて前記転舵機構の目標舵角を演算する目標舵角演算部と、
前記第１舵角又は前記第２舵角の何れかである第３舵角が、前記第３舵角の取り得る最大舵角から第１閾値舵角までの角度範囲内にある場合に、前記第１閾値舵角を基準とする前記第３舵角の舵角変位を演算する舵角変位演算部と、
少なくとも前記舵角変位に応じて舵角補正値を演算する舵角補正値演算部と、
切り増し操舵状態又は切り戻し操舵状態の何れの操舵状態であるかを判定し、少なくとも操舵状態、前記第３舵角の角速度、及び前記第３舵角に応じて、前記舵角補正値を制限する舵角補正値制限部と、
前記舵角補正値制限部により制限された前記舵角補正値で前記目標舵角を補正して補正目標舵角を演算する補正目標舵角演算部と、
前記第１舵角が前記補正目標舵角となるように前記第１アクチュエータを制御する舵角制御部と、
を備えることを特徴とする転舵制御装置。
【請求項２】
前記舵角補正値演算部は、
前記転舵機構に作用させる転舵トルクとして、前記舵角変位に応じた弾性トルクを含んだトルクを演算する転舵トルク演算部と、
前記転舵トルクを前記舵角補正値に変換する第１変換部と、
を備え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】
前記舵角補正値演算部は、
前記転舵機構に作用させる転舵トルクとして、前記舵角変位に応じた弾性トルク、及び前記第１舵角の角速度と前記舵角変位とに応じた粘性トルクの少なくとも一方を含んだトルクを演算する転舵トルク演算部と、
前記転舵トルクを前記舵角補正値に変換する第１変換部と、
を備え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４】
前記転舵トルク演算部は、前記第１舵角の角加速度に応じた慣性トルクを前記弾性トルク及び前記粘性トルクの少なくとも一方に加えて前記転舵トルクを演算することを特徴とする請求項３に記載の転舵制御装置。
【請求項５】
前記第１変換部は、車速に応じた係数で前記転舵トルクを変換して前記舵角補正値を演算することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項６】
前記第１舵角の角速度と前記舵角変位とに基づいて角速度補正値を演算する角速度補正値演算部と、
少なくとも前記操舵状態、前記第３舵角の角速度、及び前記第３舵角に応じて前記角速度補正値を制限する角速度補正値制限部と、
を備え、
前記舵角制御部は、
前記補正目標舵角と前記第１舵角との差分に基づいて前記第１舵角の目標角速度を演算する目標角速度演算部と、
前記角速度補正値制限部により制限された前記角速度補正値で前記目標角速度を補正して補正目標角速度を演算する補正目標角速度演算部と、
前記第１舵角の角速度が前記補正目標角速度となるように前記第１アクチュエータを制御する角速度制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項７】
前記角速度補正値演算部は、
前記転舵機構に作用させる粘性トルクを前記舵角変位と前記第１舵角の角速度とに応じて演算する粘性トルク演算部と、
前記粘性トルクを前記角速度補正値に変換する第２変換部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の転舵制御装置。
【請求項８】
前記第２変換部は、
車速及び切り増し/切り戻し操舵状態の少なくとも一方に応じた係数で前記粘性トルクを前記角速度補正値に変換することを特徴とする請求項７に記載の転舵制御装置。
【請求項９】
少なくとも前記第２舵角に基づいて前記操舵機構に付与する目標反力を演算する目標反力演算部と、
前記舵角補正値に応じて前記目標反力を補正する目標反力補正部と、
前記目標反力補正部が補正した前記目標反力に応じて前記操舵機構に反力トルクを付与する第２アクチュエータと、
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項１０】
前記舵角変位演算部は、前記第３舵角が前記第１閾値舵角よりも大きな第２閾値舵角を超えた場合に、前記第３舵角と前記第２閾値舵角との差分に応じて前記第１閾値舵角を変更することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一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、転舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の転舵機構において転舵角が増加して機械的な最大舵角に至ると、転舵機構のラック軸がストローク端に達してそれ以上は転舵角を増加できなくなる。このようにラック軸がストローク端に達した状態となることを「端当て」と称する。高い転舵速度で端当てが起こると、大きな衝撃や打音（異音）が発生して運転者が不快に感じるおそれがある。
特許文献１には、目標転舵角に基づいて転舵機構の転舵角を制御するシステム（例えばステアバイワイヤ・システム）において最大舵角付近における転舵角の増加を抑制する技術が記載されている。【０００３】
特許文献１に記載されている技術は、転舵機構の転舵範囲の上下限付近において、ステアリングホイールを中立点側に戻す操舵反力を急峻に生成する。このような操舵反力が付与されると、運転者は、転舵角が最大舵角へ向かう方向に操舵しないように促されるので、結果として端当ての発生が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような操舵反力を付与しても、運転者が操舵反力に逆らって操舵すれば端当てが起こるおそれがあり、衝突時の衝撃や打音（異音）を効果的に抑制できないことがある。
また、端当てに伴う衝撃や打音（異音）を抑制するために、転舵角の増加を過度に抑制すると、転舵角を最大舵角まで増加させにくくなるため、車両の最小旋回半径が大きくなり、車両の取り回しが悪化するおそれがある。
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、目標転舵角に基づいて転舵機構の転舵角を制御するシステムにおいて、最小旋回半径を悪化させずに端当てによる衝撃や打音（異音）を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による転舵制御装置は、転舵機構の第１舵角を検出する第１舵角検出部と、転舵機構を駆動する第１アクチュエータと、操舵機構の第２舵角を検出する第２舵角検出部と、少なくとも第２舵角に基づいて転舵機構の目標舵角を演算する目標舵角演算部と、第１舵角又は第２舵角の何れかである第３舵角が、第３舵角の取り得る最大舵角から第１閾値舵角までの角度範囲内にある場合に、第１閾値舵角を基準とする第３舵角の舵角変位を演算する舵角変位演算部と、少なくとも舵角変位に応じて舵角補正値を演算する舵角補正値演算部と、切り増し操舵状態又は切り戻し操舵状態の何れの操舵状態であるかを判定し、少なくとも操舵状態、第３舵角の角速度、及び第３舵角に応じて舵角補正値を制限する舵角補正値制限部と、舵角補正値制限部により制限された舵角補正値で目標舵角を補正して補正目標舵角を演算する補正目標舵角演算部と、第１舵角が補正目標舵角となるように第１アクチュエータを制御する舵角制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、目標転舵角に基づいて転舵機構の転舵角を制御するシステムにおいて、最小旋回半径を悪化させずに端当てによる衝撃や打音（異音）を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の転舵装置の一例の概要を示す構成図である。
【図２】第１実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ（Steer By Wire - Electronic Control Unit）の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】制御角演算部の動作例の説明図である。
【図４】転舵角指令値演算部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態の端当て衝撃緩和制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図６】（ａ）はばね定数の一例の特性図であり、（ｂ）は粘性係数の一例の特性図である。
【図７】（ａ）は慣性係数の一例の特性図であり、（ｂ）は低慣性システムにおける慣性係数の設定例を示す図であり、（ｃ）は高慣性システムにおける慣性係数の設定例を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は舵角補正値の上限値及び下限値の説明図である。
【図９】端当て緩和制御実施範囲内の舵角領域の設定例の説明図である。
【図１０】（ａ）は調整値Ｖａの一例の特性図であり、（ｂ）及び（ｃ）は調整値Ｖａの変化の速さの一例の説明図である。
【図１１】第１実施形態の補正値制限部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】第１実施形態の転舵制御方法の一例のフローチャートである。
【図１３】補正値制限部による舵角補正値の制限処理の一例のフローチャートである。
【図１４】変形例における制御角演算部の動作例の説明図である。
【図１５】第２実施形態の制御系の一例を示すブロック線図である。
【図１６】図１５に示す角速度制御部の他の機能構成例のブロック図である。
【図１７】第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】第２実施形態の補正値制限部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は角速度補正値の上限値と下限値の説明図である。
【図２０】（ａ）は調整値Ｖｂの一例の特性図であり、（ｂ）及び（ｃ）は調整値Ｖｂの変化の速さの一例の説明図である。
【図２１】第２実施形態の転舵制御方法の一例のフローチャートである。
【図２２】補正値制限部による角速度補正値の制限処理の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（第１実施形態）
（構成）
本発明は、目標転舵角に基づいて転舵機構の転舵角（すなわち転舵輪の転舵角）を制御する転舵装置に適用される。図１は、このような転舵装置の一例として操舵機構と転舵機構とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Steer By Wire）機構を備える転舵装置を示す。ただし、本発明は、ステアバイワイヤ機構を備える転舵装置に限定されるものではなく、目標転舵角に基づいて転舵機構の転舵角を制御する転舵装置であれば、様々な転舵装置に広く適用可能である。
【００１１】
操向ハンドル１の操舵軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は、減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）３、バックアップクラッチ２０、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ、６ｂを経て、更にハブユニット７ａ、７ｂを介して操向車輪８Ｌ、８Ｒに連結されている。
【００１２】
ピニオンラック機構５は、ユニバーサルジョイント４ｂから操舵力が伝達されるピニオンシャフトに連結されたピニオン５ａと、このピニオン５ａに噛合するラック５ｂとを有し、ピニオン５ａに伝達された回転運動をラック５ｂで車幅方向の直進運動に変換する。ラック５ｂには、ラック５ｂの移動量を検出して操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角θｓを検出する転舵角センサ２６が設けられている。
【００１３】
操舵軸２には、反力トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、操向ハンドル１や操舵軸２の操舵角θｈを検出する操舵角センサ１４が設けられている。
操向ハンドル１に反力トルクＴｈを付与する反力モータ２１は、減速ギア３を介して操舵軸２に連結されている。
なお、操舵角センサ１４や転舵角センサ２６は必須のものではなく、反力モータ２１や転舵モータ２２に連結されたレゾルバ等の回転角センサにより検出したモータ回転角度に基づいて、操舵角θｈや転舵角θｓを取得してもよい。
【００１４】
操向車輪８Ｌ、８Ｒを転舵する転舵モータ２２は、減速ギア２３を介してピニオン２４に連結され、ピニオン２４はラック５ｂに噛合する。これにより、転舵モータ２２の回転運動はラック５ｂの車幅方向の直進運動に変換される。
なお、操向ハンドル１に反力トルクＴｈを付与する手段、及び操向車輪８Ｌ、８Ｒを転舵する手段は、電動モータに限られず様々な種類のアクチュエータを利用可能である。
【００１５】
バックアップクラッチ２０は、解放状態になると操向ハンドル１と操向車輪８Ｌ、８Ｒとを機械的に切り離し、締結状態になると操向ハンドル１と操向車輪８Ｌ、８Ｒとを機械的に接続する。すなわちバックアップクラッチ２０は、解放状態になると操舵機構と転舵機構を機械的に切り離し、締結状態になると操舵機構と転舵機構を機械的に連結する。
以下の説明において、転舵機構の転舵角θｓ（すなわち、操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角θｓ）を第１舵角θｓと表記し、操舵機構の操舵角θｈ（すなわち操向ハンドル１や操舵軸２の操舵角θｈ）を第２舵角θｈと表記することがある。
【００１６】
ステアバイワイヤ機構を制御するコントローラであるＳＢＷ−ＥＣＵ（Steer By Wire - Electronic Control Unit）２５には、バッテリ１３から電力が供給されるとともに、イグニション（ＩＧＮ）キー１１を経てイグニションキー信号が入力される。
ＳＢＷ−ＥＣＵ２５は、車速センサ１２で検出された車速Ｖｈと、操舵角センサ１４で検出された第２舵角θｈと、転舵角センサ２６で検出された第１舵角θｓに基づいて、転舵制御指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値によって転舵モータ２２に供給する電流を制御する。
【００１７】
また、ＳＢＷ−ＥＣＵ２５は、車速センサ１２で検出された車速Ｖｈと、操舵角センサ１４で検出された第２舵角θｈとに基づいて目標反力トルクＴｈｒを算出し、トルクセンサ１０で検出される反力トルクＴｈを目標反力トルクＴｈｒに近付けるフィードバック制御を行う。
ＳＢＷ−ＥＣＵ２５は、例えば、少なくとも一つのプロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ、やＭＰＵであってよい。
【００１８】
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを含んでよい。
以下に説明するＳＢＷ−ＥＣＵ２５の機能は、例えばＳＢＷ−ＥＣＵ２５のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１９】
なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ２５を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、ＳＢＷ−ＥＣＵ２５は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばＳＢＷ−ＥＣＵ２５はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ等のプログラマブル・ロジック・デバイス等を有していてもよい。
【００２０】
図２を参照して、第１実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ２５の機能構成の一例を説明する。ＳＢＷ−ＥＣＵ２５は、転舵角指令値演算部３０と、制御角演算部３１と、端当て衝撃緩和制御部３２と、減算器３３及び３８と、転舵角制御部３４と、電流制御部３５及び４０と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部３６及び４１と、インバータ等である駆動回路３７及び４２と、反力制御部３９と、補正値制限部４３を備える。
【００２１】
転舵角指令値演算部３０は、少なくとも第２舵角θｈに基づいて転舵機構の第１舵角θｓの目標舵角θｓｒ０を演算する。本例では、転舵角指令値演算部３０は、第２舵角θｈ及び車速Ｖｈに基づいて目標舵角θｓｒ０を演算する。また、転舵角指令値演算部３０は、少なくとも第２舵角θｈに基づいて操舵機構に付与する目標反力トルクＴｈｒを演算する。転舵角指令値演算部３０の詳細は後述する。
【００２２】
制御角演算部３１と端当て衝撃緩和制御部３２は、端当ての際の衝撃を緩和する端当て衝撃緩和制御を行う。
端当て衝撃緩和制御では、第１舵角θｓが所定の第１閾値舵角から最大舵角までの角度範囲内にあるとき、目標舵角θｓｒ０が減少するように補正して端当ての際の衝撃を緩和する。
【００２３】
制御角演算部３１は、端当て衝撃緩和制御に用いられる制御角θｒを演算する。
図３を参照する。いま、操向車輪８Ｌ、８Ｒが右に転舵されているときの第１舵角θｓが正の値となり、操向車輪８Ｌ、８Ｒが左に転舵されているときの第１舵角θｓが負の値となるように符号を設定する。
端当て衝撃緩和制御は、第１舵角θｓが正値の第１閾値舵角θｔＲ１から正の最大舵角までの範囲にある場合と、負値の第１閾値舵角θｔＬ１から負の最大舵角までの範囲にある場合に実施される。
【００２４】
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが第１閾値舵角θｔＲ１から正の最大舵角までの範囲にある場合に、第１閾値舵角θｔＲ１を基準とする第１舵角θｓの舵角変位を制御角θｒとして演算する。例えば制御角演算部３１は、第１舵角θｓと第１閾値舵角θｔＲ１の差分（θｓ−θｔＲ１）を制御角θｒとして演算する。
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが第１閾値舵角θｔＬ１から負の最大舵角までの範囲にある場合に、第１閾値舵角θｔＬ１を基準とする第１舵角θｓの舵角変位を制御角θｒとして演算する。例えば制御角演算部３１は、第１舵角θｓと第１閾値舵角θｔＬ１の差分（θｓ−θｔＬ１）を制御角θｒとして演算する。
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが負の第１閾値舵角θｔＬ１以上正の第１閾値舵角θｔＲ１以下の範囲にある場合に制御角θｒを０に設定する。
【００２５】
図２を参照する。端当て衝撃緩和制御部３２は、制御角θｒと、第１舵角θｓの角速度ωとに基づいて、端当て衝撃緩和において目標舵角θｓｒ０を低減するように補正するための舵角補正値Δθを演算する。端当て衝撃緩和制御部３２の詳細は後述する。
補正値制限部４３は、舵角補正値Δθを制限する。端当て衝撃緩和制御部３２が大きな舵角補正値Δθを出力すると、舵角補正値Δθに応じて低減される目標舵角θｓｒ０が小さくなって、第１舵角θｓが最大舵角まで増大しにくくなる。これにより車両の最小旋回半径が大きくなって車両の取り回しが悪化するおそれがある。
【００２６】
一方で、ラック５ｂがストローク端付近に近づいても運転者が切り増し操舵を続けている場合には、運転者が最小旋回半径で車両を旋回させようとしていると推測できる。
また、転舵機構の転舵速度（すなわち第１舵角θｓの角速度ω）が十分低ければ、端当てに伴う衝撃や打音（異音）により運転者が感じる不快感を軽減又は回避できる。
そこで、補正値制限部４３は、切り増し操舵状態又は切り戻し操舵状態の何れの操舵状態であるかを判定し、少なくとも操舵状態、第１舵角θｓ及び角速度ωに応じて、舵角補正値Δθを制限する。補正値制限部４３は、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。補正値制限部４３の詳細は後述する。
【００２７】
減算器３３は、補正値制限部４３が出力した制限舵角補正値Δθａを、転舵角指令値演算部３０が演算した目標舵角θｓｒ０から減じることにより目標舵角θｓｒ０を補正して、補正目標舵角θｓｒ１を得る。
一方で、転舵角指令値演算部３０は制限舵角補正値Δθａに応じて目標反力トルクＴｈｒを補正する。
【００２８】
転舵角制御部３４は、補正目標舵角θｓｒ１と実際の第１舵角θｓとの偏差に基づいて電流指令値Ｉｓｒを生成する。
電流制御部３５は、電流指令値Ｉｓｒとフィードバックされた転舵モータ２２のモータ電流値との偏差に基づいて電圧制御指令値を生成する。ＰＷＭ制御部３６は、電流制御部３５が生成した電圧制御指令値に基づいて駆動回路３７を制御して転舵モータ２２をＰＷＭ駆動する。
【００２９】
一方で、転舵角指令値演算部３０により演算された目標反力トルクＴｈｒは減算器３８に入力され、減算器３８は、トルクセンサ１０で検出される反力トルクＴｈを目標反力トルクＴｈｒから減じたトルク偏差を演算する。反力制御部３９は、減算器３８が演算したトルク偏差に基づいて電流指令値を生成する。
電流制御部４０は、反力制御部３９が演算した電流指令値とフィードバックされた反力モータ２１のモータ電流値との偏差に基づいて電圧制御指令値を生成する。ＰＷＭ制御部４１は、電流制御部４０が生成した電圧制御指令値に基づいて駆動回路４２を制御して反力モータ２１をＰＷＭ駆動する。
【００３０】
次に、転舵角指令値演算部３０について説明する。
図４を参照する。転舵角指令値演算部３０は、基本反力トルク演算部５０と、微分器５１と、ダンピング係数テーブル５２と、乗算器５３、５５及び５８と、反力補正係数テーブル５４と、加算器５６と、転舵比テーブル５７を備える。
基本反力トルク演算部５０は、第２舵角θｈと車速Ｖｈに基づいて基本反力トルクを演算する。基本反力トルクは加算器５６に入力される。
【００３１】
微分器５１は、第２舵角θｈを微分して操舵速度ｄθｈ／ｄｔを算出する。ダンピング係数テーブル５２は、車速Ｖｈに応じたダンピング係数（粘性係数）Ｄを乗算器５３に出力する。乗算器５３は、ダンピング係数Ｄを操舵速度ｄθｈ／ｄｔに乗じて粘性トルク成分を演算する。
【００３２】
転舵比テーブル５７は、車速Ｖｈに応じた転舵比１／Ｒを乗算器５８に出力する。乗算器５８は、転舵比１／Ｒを第２舵角θｈに乗じて目標舵角θｓｒ０を演算する。したがって第２舵角θｈの増加に応じて目標舵角θｓｒ０は増加する。
反力補正係数テーブル５４は、車速Ｖｈに応じた反力補正係数Ｌを乗算器５５に出力する。
【００３３】
乗算器５５は、反力補正係数Ｌを制限舵角補正値Δθａに乗じて補正トルク成分を演算する。加算器５６は、基本反力トルクに粘性トルク成分と補正トルク成分を加えて目標反力トルクＴｈｒを算出する。これにより、目標反力トルクＴｈｒは制限舵角補正値Δθａに応じて補正される。
このため、端当て衝撃緩和制御において制限舵角補正値Δθａが出力されると反力トルクが増加する。これにより第２舵角θｈが大きくなることが抑制される。また、ラック５ｂがストローク端に近づいていることを運転者に知らせることにより、第２舵角θｈの増加を抑制できる。
【００３４】
この結果、目標舵角θｓｒ０が最大舵角方向に増加するのを抑制でき、効果的にラック５ｂの仮想的なストローク端を生成できる。
これにより、反力補正係数Ｌを適切に設定することで仮想的なストローク端を生成しながら、過度な操舵反力を運転者に与えるのを防止できる。
なお、制限舵角補正値Δθａに換えて、目標舵角θｓｒ０と第１舵角θｓとの差分（θｓｒ０−θｓ）に反力補正係数Ｌを乗じて補正トルク成分を演算してもよい。
【００３５】
次に、端当て衝撃緩和制御部３２について説明する。端当て衝撃緩和制御部３２は、端当て衝撃緩和制御の際に、転舵機構を中立位置へ戻す方向に作用させる転舵トルクＴｍを演算し、転舵トルクＴｍが転舵機構に作用したときの第１舵角θｓの変化量Δθを、目標舵角θｓｒ０を補正するための舵角補正値Δθとして演算する。
以下、端当て衝撃緩和制御部３２にて行う転舵トルクＴｍから舵角補正値Δθへの変換処理について説明する。
【００３６】
端当て衝撃緩和制御部３２の出力である舵角補正値Δθは、目標舵角θｓｒ０を補正することで、転舵トルクＴｍとして転舵機構に作用する。ここで転舵機構とタイヤと路面反力の特性を１／（Ｊｓ２＋Ｄｍｓ＋Ｋｂ）とすると、転舵機構の第１舵角θｓは次式（１）で与えられる。
【００３７】
【数１】
0006881701.tif 000002
【００３８】
式（１）において、Ｊは転舵モータ２２と転舵機構とタイヤの慣性を、操舵軸２に働く慣性に換算したコラム軸慣性であり、Ｄｍは転舵モータ２２と転舵機構とタイヤの粘性係数を、操舵軸２に働く粘性抵抗の粘性係数に換算した換算値であり、Ｋｂは路面からの反力と持ち上げトルクの合計のばね定数であり、ｓはラプラス演算子である。
転舵トルクＴｍが転舵機構に作用したときの第１舵角θｓの変化Δθは、ラプラス変換の最終値定理（定常値）を用いて次式（２）のように得られる。
【００３９】
【数２】
0006881701.tif 000003
【００４０】
このΔθで目標舵角θｓｒ０を補正することで（すなわち目標舵角θｓｒ０をΔθで減じることで）、転舵機構を中立位置に戻す方向に転舵トルクＴｍが作用するように目標舵角θｓｒ０を補正することができる。
次式（３）の転舵トルクＴｍを転舵機構に作用させる場合、舵角補正値Δθは次式（４）により算出できる。端当て衝撃緩和制御部３２は、次式（４）にしたがって舵角補正値Δθを演算する。
【００４１】
【数３】
0006881701.tif 000004
【００４２】
式（４）において、Ｋ０は弾性トルク成分のばね定数であり、μは粘性トルク成分の粘性係数であり、ωは第１舵角θｓの角速度であり、ΔＪは慣性トルク成分の慣性係数であり、αは第１舵角θｓの角加速度である。
以下、図５を参照して端当て衝撃緩和制御部３２の構成を説明する。端当て衝撃緩和制御部３２は、ばね定数テーブル６０と、乗算器６１、６４、６８及び７１と、微分器６２及び６６と、粘性係数テーブル６３と、符号判定部６５と、慣性係数テーブル６７と、加算器６９と変換係数テーブル７０を備える。
【００４３】
ばね定数テーブル６０は、転舵トルクＴｍの弾性トルク成分のばね定数として、制御角θｒに応じたばね定数Ｋ０を乗算器６１に出力する。乗算器６１は、ばね定数Ｋ０を制御角θｒに乗じることにより、転舵トルクＴｍの弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）を演算して加算器６９に出力する。
微分器６２は、第１舵角θｓを微分して第１舵角θｓの角速度ωを演算する。粘性係数テーブル６３は、転舵トルクＴｍの粘性トルク成分の粘性係数として、制御角θｒに応じた粘性係数μを乗算器６４に出力する。乗算器６４は、粘性係数μを角速度ωに乗じることにより、転舵トルクＴｍの粘性トルク成分（μ・ω）を演算して加算器６９に出力する。図６の（ａ）及び図６の（ｂ）は、ばね定数Ｋ０及び粘性係数μの特性の一例の特性図である。
【００４４】
符号判定部６５は、第１舵角θｓの正負符号を判定して、第１舵角θｓの符号ｓｇｎ（θｓ）を出力する。微分器６６は、角速度ωを微分して第１舵角θｓの角加速度αを演算する。慣性係数テーブル６７は、転舵トルクＴｍの慣性トルク成分の慣性係数として、角加速度αと符号ｓｇｎ（θｓ）に応じた慣性係数ΔＪを乗算器６８に出力する。乗算器６８は、慣性係数ΔＪを角加速度αに乗じることにより、転舵トルクＴｍの慣性トルク成分（ΔＪ・α）を演算して加算器６９に出力する。
慣性トルク成分（ΔＪ・α）により転舵機構の慣性に対する補正を行うことで、第１舵角θｓの加減速における慣性トルクを調整できる。
【００４５】
図７の（ａ）は、慣性係数ΔＪの特性の一例を示す。図７の（ａ）において実線は第１舵角θｓの符号ｓｇｎ（θｓ）が正（＋）である場合の特性を示し、破線は符号ｓｇｎ（θｓ）が負（−）である場合の特性を示す。図７の（ｂ）及び図７の（ｃ）においても同様である。
慣性係数ΔＪの特性は、例えば参照符号７２で示すように符号ｓｇｎ（θｓ）が正で角加速度αが正である場合、切り増し操舵（第１舵角θｓと角速度ωが同符号の場合）において第１舵角θｓを減速させる反力を生成するために比較的大きな値となるように設定されている。
【００４６】
また、例えば参照符号７３で示すように符号ｓｇｎ（θｓ）が正で角加速度αが負である場合、切り増し操舵の場合には適度な減速なので反力を緩和するために比較的小さな値となるように設定されている。
また、また切り戻し操舵の場合（第１舵角θｓと角速度ωが異符号の場合）には過度な加速なので反力を緩和するために比較的小さな値となるように設定されている。なお、切り増し操舵と切り戻し操舵で、慣性係数ΔＪの特性を異ならせてもよい。
【００４７】
符号ｓｇｎ（θｓ）が負の場合の慣性係数ΔＪ（破線）は、角加速度α＝０の軸を対称軸として、符号ｓｇｎ（θｓ）が正の場合の慣性係数ΔＪ（実線）の特性と線対称の特性を有する。
慣性係数ΔＪは、角加速度αに対してデッドゾーンＲｄｐ及びＲｄｍを有していてもよい。デッドゾーンＲｄｐ及びＲｄｍの正の範囲の幅と負の範囲の幅は、異なっていてもよい。
【００４８】
図７の（ｂ）及び図７の（ｃ）に示すように、角加速度α＝０における慣性係数ΔＪの値が０でない正値又は負値となるように、慣性係数ΔＪの特性をオフセットしてもよい。
小型車のような低慣性システムにおいては、図７の（ｂ）に示すように慣性係数ΔＪを大きくすることで安定性を増すことができる。一方で、大型車のような高慣性システムにおいては、図７の（ｃ）に示すように慣性係数ΔＪを小さくすることで応答性を増すことができる。
【００４９】
図５を参照する。加算器６９は、弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）と粘性トルク成分（μ・ω）と慣性トルク成分（ΔＪ・α）を合計して、上式（３）の転舵トルクＴｍを演算する。
変換係数テーブル７０は、転舵トルクＴｍを舵角補正値Δθへ変換する変換係数（１／Ｋｂ）を出力する。定数Ｋｂは、路面からの反力と持ち上げトルクの合計である。路面からの反力は車速Ｖｈにより変化するので、変換係数テーブル７０は、車速Ｖｈに応じて異なる変換係数１／Ｋｂを出力してよい。
乗算器７１は、上式（４）に従って転舵トルクＴｍに変換係数（１／Ｋｂ）を乗じることにより、転舵トルクＴｍを舵角補正値Δθへ変換する。
【００５０】
なお、慣性トルク成分（ΔＪ・α）は必ずしも必須ではなく、符号判定部６５、微分器６６、慣性係数テーブル６７及び乗算器６８を省略してもよい。
また、弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）及び粘性トルク成分（μ・ω）の両方を生成する必要はなく、いずれか一方を省略してよい。この場合、ばね定数テーブル６０及び乗算器６１の組み合わせか、微分器６２、粘性係数テーブル６３及び乗算器６４の組み合わせのいずれかを省略してもよい。
【００５１】
次に、補正値制限部４３について説明する。補正値制限部４３は、操舵状態が切り増し操舵又は切り戻し操舵の何れであるかを判定し、少なくとも操舵状態、第１舵角θｓ及び角速度ωに応じて舵角補正値Δθを制限する。補正値制限部４３は、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００５２】
具体的には、補正値制限部４３は、舵角補正値Δθの上限値を設定し、舵角補正値Δθが上限値より大きい場合には、上限値を制限舵角補正値Δθａとして出力する。
また、補正値制限部４３は、舵角補正値Δθの下限値を設定し、舵角補正値Δθが下限値より小さい場合には、下限値を制限舵角補正値Δθａとして出力する。
舵角補正値Δθが上限値以下で下限値以上の場合には、舵角補正値Δθをそのまま制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００５３】
補正値制限部４３は、操向ハンドル１を右に切る操舵の場合と左に切る操舵の場合のそれぞれについて上限値と下限値を設定する。以下、操向ハンドル１を右に切る操舵を「右操舵」と表記し、操向ハンドル１を左に切る操舵を「左操舵」と表記する。
補正値制限部４３は、右操舵の場合の舵角補正値Δθの上限値ＲＵθ（以下「右上限値ＲＵθ」と表記する）と、左操舵の場合の舵角補正値Δθの下限値ＬＬθ（以下「左下限値ＬＬθ）と表記する）を、操舵状態と、第１舵角θｓと、角速度ωと、目標舵角θｓｒ０に基づいて設定する。
【００５４】
右上限値ＲＵθ及び左下限値ＬＬθを設定する場合、補正値制限部４３は、操舵状態と、第１舵角θｓと、角速度ωに基づいて調整値Ｖａを設定する。
図８の（ａ）を参照する。補正値制限部４３は、目標舵角θｓｒ０から正の第１閾値舵角θｔＲ１を減じた差分（θｓｒ０−θｔＲ１）から調整値Ｖａを減算して、右上限値ＲＵθ＝（θｓｒ０−θｔＲ１）−Ｖａを算出する。右上限値ＲＵθは調整値Ｖａ＝０の場合に破線で示すように最大となる。
【００５５】
右上限値ＲＵθの算出式（θｓｒ０−θｔＲ１）−Ｖａの演算結果が０未満の場合、補正値制限部４３は、右上限値ＲＵθを０に設定する。
また、右操舵の場合の舵角補正値Δθの下限値ＲＬθ（以下「右下限値ＲＬθ」と表記する）は０に設定される。
右操舵の場合に、補正値制限部４３は、右下限値ＲＬθと右上限値ＲＵθとで制限された範囲（ハッチングが施された範囲）内に舵角補正値Δθを制限して得られる値を、制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００５６】
一方で、補正値制限部４３は、目標舵角θｓｒ０から負の第１閾値舵角θｔＬ１を減じた差分（θｓｒ０−θｔＬ１）に調整値Ｖａを加算して、左下限値ＬＬθ＝（θｓｒ０−θｔＬ１）＋Ｖａを算出する。左下限値ＬＬθは調整値Ｖａ＝０の場合に一点鎖線で示すように最小となる（絶対値は最大となる）。
左下限値ＬＬθの算出式（θｓｒ０−θｔＬ１）＋Ｖａの演算結果が０より大きい場合、補正値制限部４３は、左下限値ＬＬθを０に設定する。
【００５７】
また、左操舵の場合の舵角補正値Δθの上限値ＬＵθ（以下「左上限値ＬＵθ」と表記する）は０に設定される。
左操舵の場合に、補正値制限部４３は、左下限値ＬＬθと左上限値ＬＵθとで制限された範囲（ハッチングが施された範囲）内に舵角補正値Δθを制限して得られる値を、制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００５８】
次に調整値Ｖａの設定方法について説明する。調整値Ｖａは、操舵状態と、第１舵角θｓと、第１舵角θｓの角速度ωに基づいて設定される。
図９を参照する。まず、右操舵の際に端当て衝撃緩和制御が実施される範囲（すなわち第１閾値舵角θｔＲ１から最大舵角までの第１舵角θｓの範囲、以下「端当て衝撃緩和制御実施範囲」と表記することがある）において、第１切増領域、第２切増領域及び切戻領域を設定する。
【００５９】
操舵状態が切り増し操舵の場合に、第１閾値舵角θｔＲ１（すなわち制御角θｒ＝０）から舵角θＲａ（すなわち制御角θｒ＝θｒｆ）までの領域を「第１切増領域」と設定する。
操舵状態が切り増し操舵の場合に、舵角θＲａから最大舵角までの領域を「第２切増領域」と設定する。
操舵状態が切り戻し操舵状態の場合に、端当て衝撃緩和制御実施範囲全体を「切戻領域」と設定する。なお、図９では、右操舵の場合の設定例を示しているが、左操舵の場合も同様に設定する。
【００６０】
調整値Ｖａは、第１舵角θｓの角速度ωの大きさ（絶対値）｜ω｜に対して可変となるように設定される。絶対値｜ω｜が小さいときは、端当て衝撃緩和制御に対する補正値制限部４３による制限が強くなるように調整値Ｖａを大きくし、絶対値｜ω｜が大きくなるにつれ制限が弱まるように調整値Ｖａを小さくする。
図１０の（ａ）を参照する。調整値Ｖａの最大値（以下、「最大調整値」とする）をＶａｈ、最小値（以下、「最小調整値」とする）を０に設定し、操舵速度ωの大きさがゼロのときに調整値Ｖａを最大調整値Ｖａｈに設定し、操舵速度ωの大きさが大きくなると０になるように調整値Ｖａを設定する。
【００６１】
更に、第１舵角θｓや制御角θｒが上記の「第１切増領域」、「第２切増領域」又は「切戻領域」のいずれにあるかに応じて、角速度ωの変化に対して追従する調整値Ｖａの変化速度を変化させる。
すなわち、第１切増領域では、図１０の（ｂ）に示されるように、角速度ωが遅くなっても調整値Ｖａが最大調整値Ｖａｈの方向に変化するのを強く抑制し、角速度ωが速いときには調整値Ｖａが最小調整値０の方向に変化するのが十分に速くなるようにする。
また、切戻領域では、第１切増領域と同様に調整値Ｖａを変化させる。
一方で、第２切増領域では、第１切増領域の場合とは反対に、図１０の（ｃ）に示されるように、最大調整値Ｖａｈへの変化はある程度速く追従するようにし、最小調整値０への変化は強く抑制されるようにする。
【００６２】
調整値Ｖａをこのように変化させることにより、第１切増領域では、調整値Ｖａが最小調整値０に近い値となり、第１閾値舵角θｔＲ１及びθｔＬ１の近傍位置に仮想的なストローク端を生成するように強く制御できる。一方で、第２切増領域では、調整値Ｖａが最大調整値Ｖａｈに徐々に近付くことにより、端当て衝撃緩和制御に対する制限が徐々に強くなるので、第１舵角θｓを最大舵角まで増加できるようになる。
切戻領域では、調整値Ｖａが最小調整値０の方向に速く変化するので、再度切り増し操舵を行ったときに、速やかに仮想的なストローク端を形成できるように強く制御できる。
【００６３】
調整値Ｖａの変化速度の変更は、具体的には変化速度を制限するレートリミット処理により行う。
例えば、前回の調整値との差分の絶対値を調整値Ｖａの変化量ΔＶａとし、変化量ΔＶａに対して上限値ΔＶａｍａｘを設定し、変化量ΔＶａが上限値ΔＶａｍａｘを超えた場合、変化量ΔＶａが上限値ΔＶａｍａｘになるように調整値Ｖａを加減算する。
そして、第１切増領域及び切戻領域では、調整値Ｖａが増加するときは、変化量ΔＶａが小さくなるように上限値ΔＶａｍａｘを小さくする。調整値Ｖａが減少するときには、変化量ΔＶａが大きくなるように上限値ΔＶａｍａｘを大きくする。もしくは上限値を設定しなくてもよい。
【００６４】
反対に第２切増領域では、調整値Ｖａが増加するときは、変化量ΔＶａが大きくなるように上限値ΔＶａｍａｘを大きくする。もしくは、上限値を設定しなくてもよい。調整値Ｖａが減少するときには変化量ΔＶａが小さくなるように、上限値ΔＶａｍａｘを小さくする。
なお、レートリミット処理において、差分の絶対値ではなく、差分そのものに対して上限値及び下限値を設定して制限をかけるようにしてもよい。また、調整値Ｖａの変化量ではなく、調整値Ｖａの変化率（前回の調整値から増加又は減少した量の割合）に対して上限値（及び下限値）を設定して制限をかけるようにしてもよい。
【００６５】
図１１を参照して、補正値制限部４３の機能構成の一例を説明する。補正値制限部４３は、微分器２０１と、操舵状態判定部２０２と、調整値設定部２０３と、制限部２０４を備える。
微分器２０１は、制御角θｒを微分して第１舵角θｓの角速度ωを演算する。補正値制限部４３は、微分器２０１を備える代わりに、端当て衝撃緩和制御部３２の微分器６２から角速度ωを取得してもよい。
【００６６】
操舵状態判定部２０２は、制御角θｒ及び角速度ωを用いて、操舵状態（切り増し操舵、切り戻し操舵）及び操舵方向（右操舵、左操舵）を判定する。操舵状態判定部２０２は、制御角θｒと角速度ωの正負符号が一致しているときは切り増し操舵と判定する。また、制御角θｒと角速度ωの正負符号が異なるときは切り戻し操舵と判定する。操舵状態判定部２０２は、制御角θｒが正の値のときは右操舵、負の値のときは左操舵と判定する。
操舵状態判定部２０２は、操舵状態の判定結果を示す操舵状態信号Ｓｃと、操舵方向の判定結果を示す操舵方向信号Ｓｄを出力する。なお、制御角θｒの代わりに第１舵角θｓを用いてもよい。
【００６７】
調整値設定部２０３は、制御角θｒ、角速度ω及び操舵状態信号Ｓｃに基づいて調整値Ｖａを決定する。
制御角θｒがθｒｆ以下でかつ操舵状態信号Ｓｃが「切り増し操舵」の場合は、調整値設定部２０３は、第１切増領域で操舵が行われていると判断し、図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）に示される特性に従って、角速度ωの絶対値｜ω｜及びレートリミット処理により調整値Ｖａを決定する。
【００６８】
制御角θｒがθｒｆを超え、かつ操舵状態信号Ｓｃが「切り増し操舵」の場合は、調整値設定部２０３は、第２切増領域で操舵が行われていると判断し、図１０の（ａ）及び図１０の（ｃ）に示される特性に従って、角速度ωの絶対値｜ω｜及びレートリミット処理により調整値Ｖａを決定する。
操舵状態信号Ｓｃが「切り戻し操舵」の場合は、調整値設定部２０３は、切戻領域で操舵が行われていると判断し、図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）に示される特性に従って、角速度ωの絶対値｜ω｜及びレートリミット処理により調整値Ｖａを決定する。
【００６９】
調整値Ｖａは、操舵方向信号Ｓｄ、目標舵角θｓｒ０及び舵角補正値Δθとともに制限部２０４に入力される。
操舵方向信号Ｓｄが「右操舵」の場合に制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０及び調整値Ｖａに基づいて、右上限値ＲＵθ＝（θｓｒ０−θｔＲ１）−Ｖａを設定する。また制限部２０４は、右下限値ＲＬθ＝０を設定する。制限部２０４は、右上限値ＲＵθ及び右下限値ＲＬθによって舵角補正値Δθを制限し、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００７０】
操舵方向信号Ｓｄが「左操舵」の場合に制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０及び調整値Ｖａに基づいて、左下限値ＬＬθ＝（θｓｒ０−θｔＬ１）＋Ｖａを設定する。また制限部２０４は、左上限値ＬＵθ＝０を設定する。制限部２０４は、左下限値ＬＬθ及び左上限値ＬＵθによって舵角補正値Δθを制限し、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【００７１】
なお、制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０に代えて制御角θｒに基づいて右上限値ＲＵθ及び左下限値ＬＬθを設定してもよい。
図８の（ｂ）を参照する。制限部２０４は、制御角θｒから調整値Ｖａを減算して、右上限値ＲＵθ＝θｒ−Ｖａを算出してよい。右上限値ＲＵθの算出式θｒ−Ｖａの演算結果が０未満の場合、制限部２０４は、右上限値ＲＵθを０に設定する。
また制限部２０４は、制御角θｒに調整値Ｖａを加算して、左下限値ＬＬθ＝θｒ＋Ｖａを算出してよい。左下限値ＬＬθの算出式θｒ＋Ｖａの演算結果が０より大きい場合、制限部２０４は、左下限値ＬＬθを０に設定する。
このように右上限値ＲＵθ及び左下限値ＬＬθを設定することにより、目標舵角θｓｒ０を第１閾値舵角θｔＲ１、θｔＬ１よりも中立位置方向に戻さないように制限舵角補正値Δθａが設定される。
ここで、最小調整量を０に設定する場合を説明したが、これに限らず０未満に設定しても良い。角速度ωの絶対値が大きいとき角速度ωがより減速するように、最小調整量を０未満に設定し、目標舵角θｓｒ０を第１閾値舵角θｔＲ１、θｔＬ１よりも中立位置方向に補正して良い。
【００７２】
転舵角センサ２６、操舵角センサ１４、転舵モータ２２、反力モータ２１及びトルクセンサ１０は、それぞれ特許請求の範囲に記載の第１舵角検出部、第２舵角検出部、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び反力トルク検出部の一例である。
転舵角指令値演算部３０は、特許請求の範囲に記載の目標舵角演算部及び目標反力演算部の一例である。
【００７３】
制御角θｒ及び制御角演算部３１は、それぞれ特許請求の範囲に記載の舵角変位及び舵角変位演算部の一例である。
端当て衝撃緩和制御部３２、補正値制限部４３、減算器３３及び転舵角制御部３４は、それぞれ特許請求の範囲に記載の舵角補正値演算部、舵角補正値制限部、補正目標舵角演算部及び舵角制御部の一例である。
【００７４】
ばね定数テーブル６０、乗算器６１、６４及び６８、微分器６２及び６６、粘性係数テーブル６３、符号判定部６５、慣性係数テーブル６７並びに加算器６９は、特許請求の範囲に記載の転舵トルク演算部の一例である。
変換係数テーブル７０及び乗算器７１は、特許請求の範囲に記載の第１変換部の一例である。
反力補正係数テーブル５４、乗算器５５及び加算器５６は、特許請求の範囲に記載の目標反力補正部の一例である。
【００７５】
（動作）
次に、図１２を参照して第１実施形態の転舵制御方法を説明する。
ステップＳ１において操舵角センサ１４は、操舵機構の第２舵角θｈを検出する。
ステップＳ２において転舵角指令値演算部３０は、少なくとも第２舵角θｈに基づいて目標舵角θｓｒ０を演算する。
【００７６】
ステップＳ３において転舵角センサ２６は、転舵機構の第１舵角θｓを検出する。
ステップＳ４において制御角演算部３１は、第１舵角θｓが正の第１閾値舵角から正の最大舵角までの範囲にある場合に、又は負の第１閾値舵角から負の最大舵角までの範囲にある場合に、第１閾値舵角を基準とする第１舵角θｓの舵角変位を制御角θｒとして演算する。
ステップＳ５において端当て衝撃緩和制御部３２は、制御角θｒと、第１舵角θｓの角速度ωとに基づいて舵角補正値Δθを演算する。
【００７７】
ステップＳ６において補正値制限部４３は、第１舵角θｓ、角速度ω及び操舵状態に応じて舵角補正値Δθを制限して、制限舵角補正値Δθａを演算する。補正値制限部４３による舵角補正値Δθの制限処理のフローチャートについては後述する。
ステップＳ７において減算器３３は、制限舵角補正値Δθａで目標舵角θｓｒ０を補正して、補正目標舵角θｓｒ１を演算する。
ステップＳ８において転舵角制御部３４は、第１舵角θｓが補正目標舵角θｓｒ１となるように転舵モータ２２を制御する。その後に処理は終了する。
【００７８】
図１３を参照して補正値制限部４３による舵角補正値Δθの制限処理のフローチャートを説明する。
ステップＳ１１において微分器２０１は、第１舵角θｓの角速度ωを演算する。
ステップＳ１２において操舵状態判定部２０２は、操舵状態が、切り増し操舵であるか切り戻し操舵であるかを判定する。
ステップＳ１３において操舵状態判定部２０２は、操舵方向を判定する。
【００７９】
ステップＳ１４において調整値設定部２０３は、制御角θｒ、角速度ω及び操舵状態信号Ｓｃに基づいて調整値Ｖａを決定する。
ステップＳ１５において制限部２０４は、操舵方向信号Ｓｄに基づいて操舵方向が右操舵であるか否かを判定する。操舵方向が右操舵である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ１６へ進む。操舵方向が左操舵である場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）に処理はステップＳ２２へ進む。
【００８０】
ステップＳ１６において制限部２０４は、右上限値ＲＵθ及び右下限値ＲＬθを設定する。
ステップＳ１７において制限部２０４は、舵角補正値Δθが右上限値ＲＵθ以上であるか否かを判定する。舵角補正値Δθが右上限値ＲＵθ以上である場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ１８へ進む。舵角補正値Δθが右上限値ＲＵθ以上でない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）に処理はステップＳ１９へ進む。
【００８１】
ステップＳ１８において制限部２０４は、舵角補正値Δθを右上限値ＲＵθで制限し、右上限値ＲＵθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
ステップＳ１９において制限部２０４は、舵角補正値Δθが右下限値ＲＬθ未満であるか否かを判定する。
【００８２】
舵角補正値Δθが右下限値ＲＬθ未満である場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ２０へ進む。舵角補正値Δθが右下限値ＲＬθ未満でない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）に処理はステップＳ２１へ進む。
ステップＳ２０において制限部２０４は、舵角補正値Δθを右下限値ＲＬθで制限し、右下限値ＲＬθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
ステップＳ２１において制限部２０４は、舵角補正値Δθを制限せずにそのまま制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
【００８３】
一方で、ステップＳ２２において制限部２０４は、左上限値ＬＵθ及び左下限値ＬＬθを設定する。
ステップＳ２３において制限部２０４は、舵角補正値Δθが左上限値ＬＵθ以上であるか否かを判定する。舵角補正値Δθが左上限値ＬＵθ以上である場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ２４へ進む。舵角補正値Δθが左上限値ＬＵθ以上でない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）に処理はステップＳ２５へ進む。
【００８４】
ステップＳ２４において制限部２０４は、舵角補正値Δθを左上限値ＬＵθで制限し、左上限値ＬＵθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
ステップＳ２５において制限部２０４は、舵角補正値Δθが左下限値ＬＬθ未満であるか否かを判定する。
【００８５】
舵角補正値Δθが左下限値ＬＬθ未満である場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ２６へ進む。舵角補正値Δθが左下限値ＬＬθ未満でない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）に処理はステップＳ２７へ進む。
ステップＳ２６において制限部２０４は、舵角補正値Δθを左下限値ＬＬθで制限し、左下限値ＬＬθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
ステップＳ２７において制限部２０４は、舵角補正値Δθを制限せずにそのまま制限舵角補正値Δθａとして出力する。その後に、舵角補正値Δθの制限処理を終了する。
【００８６】
（第１実施形態の効果）
（１）転舵制御装置は、転舵機構の第１舵角θｓを検出する転舵角センサ２６と、転舵機構を駆動する転舵モータ２２と、操舵機構の第２舵角θｈを検出する操舵角センサ１４と、少なくとも第２舵角θｈに基づいて転舵機構の目標舵角θｓｒ０を演算する転舵角指令値演算部３０と、第１舵角θｓの取り得る最大舵角から第１閾値舵角までの角度範囲内に第１舵角θｓがある場合に、第１閾値舵角を基準とする第１舵角θｓの舵角変位である制御角θｒを演算する制御角演算部３１と、少なくとも制御角θｒに応じて舵角補正値Δθを演算する端当て衝撃緩和制御部３２と、少なくとも操舵状態、第１舵角の角速度ω、及び第１舵角θｓに応じて、舵角補正値Δθを制限する補正値制限部４３と、制限された舵角補正値Δθａで目標舵角θｓｒ０を補正して補正目標舵角θｓｒ１を演算する減算器３３と、第１舵角θｓが補正目標舵角θｓｒ１となるように転舵モータ２２を制御する転舵角制御部３４を備える。
これにより、目標舵角θｓｒ０に基づいて転舵機構の第１舵角θｓを制御する転舵装置において、ラック５ｂがストローク端に近づいた場合に第１舵角θｓの増加を抑制して、端当てによる衝撃や打音（異音）を抑制できる。また、目標舵角θｓｒ０に対する舵角補正値Δθａを適切に調整（制限）することで、車両の最小旋回半径が大きくなって車両の取り回しが悪化するのを抑制することができる。
【００８７】
（２）端当て衝撃緩和制御部３２は、転舵機構に作用させる転舵トルクＴｍとして、制御角θｒに応じた弾性トルク（Ｋ０・θｒ）を含んだトルクを演算するばね定数テーブル６０及び乗算器６１と、転舵トルクＴｍを舵角補正値Δθに変換する変換係数テーブル７０及び乗算器７１を備える。
これにより、弾性トルク（Ｋ０・θｒ）を含んだ反力トルクが転舵機構に作用した場合の第１舵角θｓの変化を目標舵角θｓｒ０に反映させることができる。この結果、第１舵角θｓの増加を抑制して、端当てによる衝撃や打音（異音）を抑制できる。
【００８８】
（３）端当て衝撃緩和制御部３２は、転舵トルクＴｍとして、制御角θｒに応じた弾性トルク（Ｋ０・θｒ）、及び第１舵角θｓの角速度ωと制御角θｒとに応じた粘性トルク（μ・ω）の少なくとも一方を含んだトルクを演算する、ばね定数テーブル６０及び乗算器６１、並びに微分器６２、粘性係数テーブル６３及び乗算器６４と、転舵トルクＴｍを舵角補正値Δθに変換する変換係数テーブル７０及び乗算器７１を備える。
これにより、弾性トルク（Ｋ０・θｒ）及び粘性トルク（μ・ω）の少なくとも一方を含んだ反力トルクが転舵機構に作用した場合の第１舵角θｓの変化を目標舵角θｓｒ０に反映させることができる。この結果、第１舵角θｓの増加を抑制して、端当てによる衝撃や打音（異音）を抑制できる。
【００８９】
（４）微分器６２及び６６、慣性係数テーブル６７並びに乗算器６８は、第１舵角θｓの角加速度αに応じた慣性トルク（ΔＪ・α）を演算する。加算器６９は、慣性トルク（ΔＪ・α）を弾性トルク（Ｋ０・θｒ）及び粘性トルク（μ・ω）の少なくとも一方に加えて転舵トルクＴｍを演算する。
これにより、第１舵角θｓの加減速における慣性トルクを調整できる。
【００９０】
（５）変換係数テーブル７０は、車速Ｖｈに応じた変換係数（１／Ｋｂ）を出力する。乗算器７１は、転舵トルクＴｍを変換係数（１／Ｋｂ）で変換して舵角補正値Δθを演算する。
これにより、車速Ｖｈに応じて変化する路面反力を舵角補正値Δθに反映できる。
【００９１】
（６）転舵角指令値演算部３０は、少なくとも第２舵角θｈに基づいて操舵機構に付与する目標反力Ｔｈｒを演算し、舵角補正値Δθに応じて目標反力Ｔｈｒを補正する。反力モータ２１は、舵角補正値Δθに応じて補正された目標反力Ｔｈｒに応じて、操舵機構に反力トルクを付与する。
これにより、端当て衝撃緩和制御の際に反力トルクを増加させて、第２舵角θｈの増加を抑制できる。また、ラック５ｂがストローク端に近づいていることを運転者に知らせることにより、第２舵角θｈの増加を抑制できる。この結果、目標舵角θｓｒ０が最大舵角方向に増加するのを抑制し、ラック５ｂの仮想的なストローク端を効果的に生成できる。
【００９２】
（第１変形例）
制御角演算部３１は、操舵機構の第２舵角θｈに基づいて制御角θｒを演算してもよい。以下に説明する第２実施形態でも同様である。この場合に制御角演算部３１は、第１舵角θｓの最大舵角に対応する操舵機構の第２舵角θｈを、第２舵角θｈが取り得る最大舵角として設定する。この最大舵角から第１閾値舵角までの角度範囲内に第２舵角θｈがある場合に、制御角演算部３１は、第１閾値舵角を基準とする第２舵角θｈの舵角変位を制御角θｒとして演算してもよい。
【００９３】
（第２変形例）
補正値制限部４３は、第１舵角θｓに代えて、第２舵角θｈに基づいて舵角補正値Δθを制限してよい。以下に説明する第２実施形態でも同様である。例えば、図１１の微分器２０１は、第２舵角θｈの角速度ωｈを演算してよい。操舵状態判定部２０２は、第２舵角θｈ及び角速度ωｈを用いて、操舵状態及び操舵方向を判定してよい。
調整値設定部２０３は、第２舵角θｈ、角速度ωｈ及び操舵状態信号Ｓｃに基づいて調整値Ｖａを決定してよい。その際に、第１舵角θｓの端当て衝撃緩和制御実施範囲に対応する第２舵角θｈの範囲に、「第１切増領域」と「第２切増領域」と「切戻領域」を設定してよい。
【００９４】
（第３変形例）
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが所定の第２閾値舵角を超えた場合に、第１閾値舵角θｔＲ１又はθｔＬ１を変更してもよい。これにより、端当て衝撃緩和制御を開始する第１閾値舵角θｔＲ１又はθｔＬ１を最適化できる。物理的ラックエンドまでの舵角値には製造バラツキや車両搭載時のバラツキが含まれる。「ラックエンド」とは、ラック５ｂがストローク端に至った状態を意味する。第１閾値舵角θｔＲ１又はθｔＬ１が物理的ラックエンドから中立方向へ過度に設定されていると、過度な反力を生成しドライバの操作を阻害することになる。これにより最小旋回半径が小さくなる恐れがある。第１舵角θｓが所定の第２閾値舵角を超えた場合に、第１閾値舵角θｔＲ１又はθｔＬ１を変更することにより、過度な反力発生を防止し、最小旋回半径への影響を低減することが可能となる。以下に説明する第２実施形態でも同様である。
図１４を参照する。正値の第２閾値舵角θｔＲ２は正値の第１閾値舵角θｔＲ１よりも大きな値に設定し、負値の第２閾値舵角θｔＬ２は負値の第１閾値舵角θｔＬ１よりも小さな値に設定する。すなわち第２閾値舵角の絶対値｜θｔＲ２｜及び｜θｔＬ２｜は、第１閾値舵角の絶対値｜θｔＲ１｜及び｜θｔＬ１｜よりもそれぞれ大きい。
【００９５】
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが正値の第２閾値舵角θｔＲ２よりも大きくなった場合（すなわち絶対値｜θｓ｜が絶対値｜θｔＲ２｜より大きくなった場合）に、例えば第１舵角θｓと第２閾値舵角θｔＲ２の差分（θｓ−θｔＲ２）に応じて正値の第１閾値舵角θｔＲ１を変更する。例えば制御角演算部３１は、差分（θｓ−θｔＲ２）と第１閾値舵角θｔＲ１との和を新たな第１閾値舵角θｔＲ１として設定してもよい。また例えば制御角演算部３１は、差分（θｓ−θｔＲ２）が所定値を超えた場合に第１閾値舵角θｔＲ１を変更してよい。
【００９６】
制御角演算部３１は、第１舵角θｓが負値の第２閾値舵角θｔＬ２よりも小さくなった場合（すなわち絶対値｜θｓ｜が絶対値｜θｔＬ２｜より大きくなった場合）に、例えば第１舵角θｓと第２閾値舵角θｔＬ２の差分（θｓ−θｔＬ２）に応じて負値の第１閾値舵角θｔＬ１を変更する。例えば制御角演算部３１は、差分（θｓ−θｔＬ２）と第１閾値舵角θｔＬ１との和を新たな第１閾値舵角θｔＬ１として設定してもよい。また例えば制御角演算部３１は、差分（θｔＲ２−θｓ）が所定値を超えた場合に第１閾値舵角θｔＬ１を変更してよい。
【００９７】
（第２実施形態）
第２実施形態の転舵制御装置は、第１舵角θｓの角速度ωの目標角速度ωｒ０を設定して、角速度ωが目標角速度ωｒ０に近づくように角速度制御を行うとともに、上記と同様の端当て衝撃緩和制御を行う。
端当て衝撃緩和制御において転舵機構を中立位置へ戻す方向に作用させる転舵トルクＴｍは、上式（３）のように弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）と粘性トルク成分（μ・ω）とを含んでいる。
【００９８】
弾性トルク（Ｋ０・θｒ）は、制御角θｒに定数Ｋ０を乗じて得られる成分であり角度と同じ単位の物理量であると解釈することもできる。
一方で、粘性トルク（μ・ω）は、角速度ωに係数μを乗じて得られる成分であり角速度と同じ単位の物理量であると解釈することもできる。
【００９９】
そこで、弾性トルク（Ｋ０・θｒ）を応じた舵角補正値Δθで第１舵角θｓの目標舵角θｓｒ０を補正し、粘性トルク（μ・ω）に応じた角速度補正値Δωで目標角速度ωｒ０を補正する。
このように、補正対象（すなわち目標舵角と目標角速度）と補正量（すなわち弾性トルクと粘性トルク）の単位を揃えることで、補正に用いる弾性トルクと粘性トルクの取り扱いが容易になる。
【０１００】
以下、第２実施形態について詳しく説明する。第２実施形態の転舵装置は第１実施形態の転舵装置と類似する構成を有しており、同一の構成要素には同じ参照符号を付して重複説明を省略する。
図１５は、第２実施形態の制御系の一例を示すブロック線図である。図１５において参照符号Ｇは減速ギア２３のギア比を示し、参照符号Ｋｔは転舵モータ２２のトルク定数を示す。
【０１０１】
第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２は、端当て衝撃緩和において目標舵角θｓｒ０を補正するための舵角補正値Δθと、目標角速度ωｒ０を補正するための角速度補正値Δωを演算する。第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２の詳細は後述する。
また、補正値制限部４３は、第１実施形態と同様に、少なくとも操舵状態、第１舵角θｓ及び角速度ωに応じて、舵角補正値Δθを制限する。補正値制限部４３は、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【０１０２】
さらに、補正値制限部４３は、少なくとも操舵状態、第１舵角θｓ及び角速度ωに応じて、角速度補正値Δωを制限する。補正値制限部４３は、制限された角速度補正値Δωを制限角速度補正値Δθωａとして出力する。
転舵角制御部３４は、減算器８０及び８２と、目標角速度演算部８１と、微分器８３と、角速度制御部８５を備える。
【０１０３】
目標角速度演算部８１は、減算器８０から出力される補正目標舵角θｓｒ１と実際の第１舵角θｓとの偏差に定数Ｋｐを乗じて目標角速度ωｒ０を演算する。
減算器８２は、目標角速度演算部８１が演算した目標角速度ωｒ０から制限角速度補正値Δωａを減じることによって目標角速度ωｒ０を補正して、補正目標角速度ωｒ１を得る。
微分器８３は、第１舵角θｓを微分して角速度ωを算出する。微分器８３を、端当て衝撃緩和制御部３２の微分器６２として兼用してもよい。
【０１０４】
角速度制御部８５は、角速度ωが補正目標角速度ωｒ１に近づくように、転舵モータ２２の電流指令値Ｉｓｒを生成する。角速度制御部８５は、減算器８６及び９０と、ゲイン乗算部８７及び８９と、積分器８８を備える。
ゲイン乗算部８７は、減算器８６から出力される角速度ωと補正目標角速度ωｒ１との偏差（ωｒ１−ω）に定数Ｋｉを乗算する。積分器８８はゲイン乗算部８７の出力を積分する。
【０１０５】
ゲイン乗算部８９は、角速度ωに定数Ｋｖを乗算する。減算器９０は、積分器８８の出力からゲイン乗算部８９の出力を減算した差を電流指令値Ｉｓｒとして算出する。
角速度制御部８５の他の構成例を図１６に示す。この構成例では、ゲイン乗算部８９は、角速度ωと補正目標角速度ωｒ１との偏差（ωｒ１−ω）に定数Ｋｖを乗算する。加算器９１は、積分器８８の出力とゲイン乗算部８９の出力との和を電流指令値Ｉｓｒとして算出する。
【０１０６】
次に、粘性トルク（μ・ω）を角速度補正値Δωへ変換する変換係数の算出方法について説明する。
図１５を参照する。いま、転舵機構とタイヤと路面反力の特性を１／（Ｊｓ２＋Ｄｍｓ＋Ｋｂ）とする。ここで、路面反力の特性を除いた場合、転舵機構への入力ｕから第１舵角θｓの角速度ωまでの特性は次式（５）で与えられる。
【０１０７】
【数４】
0006881701.tif 000005
【０１０８】
入力ｕをステップ入力として考えると、角速度ωの最終値ω１は次式（６）のように得られる。
【０１０９】
【数５】
0006881701.tif 000006
【０１１０】
一方、図１５の角速度制御部８５への入力ｘから角速度ωまでの特性は次式（７）で与えられる。
【０１１１】
【数６】
0006881701.tif 000007
【０１１２】
入力ｘをステップ入力として考えると、角速度ωの最終値ω２は次式（８）のように得られる。
【０１１３】
【数７】
0006881701.tif 000008
【０１１４】
図１６の角速度制御部８５の場合には、入力ｘから角速度ωまでの特性は次式（９）で与えられる。
【０１１５】
【数８】
0006881701.tif 000009
【０１１６】
入力ｘをステップ入力として考えると、角速度ωの最終値ω２は次式（１０）のように得られ、上式（８）と同じ結果となる。
【０１１７】
【数９】
0006881701.tif 000010
【０１１８】
ここで、ω１＝ω２とすると、角速度制御部８５への入力ｘと転舵機構への入力ｕの関係は次式（１１）により与えられる。
【０１１９】
【数１０】
0006881701.tif 000011
【０１２０】
したがって、端当て衝撃緩和制御において粘性トルク成分（μ・ω）を転舵機構へ入力するには、変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を粘性トルク成分（μ・ω）に乗じた積を角速度補正値Δωとして算出し、角速度補正値Δωで目標角速度ωｒ０を補正すればよい。
なお、ばね定数Ｋｂに対してＫｉ・Ｇ・Ｋｔが十分大きい場合には、ばね定数Ｋｂを無視して変換係数を（１／Ｄｍ）としてもよい。または（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）と（１／Ｄｍ）の平均値や中間値を変換係数としてもよい。
【０１２１】
また、ばね定数Ｋｂは車速Ｖｈに応じて変化するため、変換係数を車速に応じて変更してもよい。
さらに、切り戻し操舵の場合と切り増し操舵の場合とで、変換係数を切り替えてもよい。例えば切り戻し操舵ではばね定数Ｋｂを考慮した変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を用い、切り増し操舵では変換係数（１／Ｄｍ）を用いてもよい。
切り戻し操舵では、操舵力を加える向きと操舵方向とが異なるため、実ばね力Ｋｂ・θによる戻し力によって操舵しにくくなる。このため、切り戻し操舵では、操舵方向と反対の方向に目標舵角を補正してもよい。
【０１２２】
一方で、図１５の転舵角制御部３４への入力ｙから第１舵角θｓまでの特性は、次式（１２）により与えられる。
【０１２３】
【数１１】
0006881701.tif 000012
【０１２４】
図１６の転舵角制御部３４の場合には、入力ｙから第１舵角θｓまでの特性は、次式（１３）により与えられる。式（１３）ではＧ・ＫｔをＧＫに置き換えている。
【０１２５】
【数１２】
0006881701.tif 000013
【０１２６】
入力ｙをステップ入力とすると、第１舵角θｓの最終値θ１は、式（１２）の場合も式（１３）の場合もθ１＝ｙとなる。
一方で、転舵機構とタイヤと路面反力の物理モデルへ入力ｕを入力したときの第１舵角θｓの最終値θ２は、次式（１４）で得られる。
【０１２７】
【数１３】
0006881701.tif 000014
【０１２８】
ここで、θ１＝θ２とすると、転舵角制御部３４への入力ｙと転舵機構への入力ｕの関係はｙ＝ｕ／Ｋｂとなる。
したがって、端当て衝撃緩和制御において弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）を転舵機構へ入力するには、変換係数１／Ｋｂを弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）に乗じた積を舵角補正値Δθとして算出し、舵角補正値Δθで目標舵角θｓｒ０を補正すればよい。第１実施形態と同様に慣性トルク成分（ΔＪ・α）を弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）に加えて転舵機構へ入力してもよい。
【０１２９】
以下、図１７を参照して第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２の構成を説明する。第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２は、第１実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２と同様の構成を備えており、同一の構成要素には同じ参照符号を付して重複説明を省略する。
第２実施形態の端当て衝撃緩和制御部３２は、変換係数テーブル７２と乗算器７３を更に備える。
【０１３０】
変換係数テーブル７２は、乗算器６４から出力される粘性トルク成分（μ・ω）を角速度補正値Δωへ変換する変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を出力する。上述の通り、ばね定数Ｋｂは車速Ｖｈにより変化するので、変換係数テーブル７２は、車速Ｖｈに応じて変化する変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を出力してよい。
【０１３１】
変換係数テーブル７２は、ばね定数Ｋｂに対してＫｉ・Ｇ・Ｋｔが十分大きい場合には、ばね定数Ｋｂを無視して変換係数を（１／Ｄｍ）としてもよい。または、（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）と（１／Ｄｍ）の平均値や中間値を変換係数としてもよい。
さらに変換係数テーブル７２は、切り戻し操舵の場合と切り増し操舵の場合とで、変換係数を切り替えてもよい。例えば切り戻し操舵ではばね定数Ｋｂを考慮した変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を出力し、切り増し操舵では変換係数（１／Ｄｍ）を出力してもよい。
【０１３２】
乗算器７３は、変換係数テーブル７２から出力される変換係数（Ｋｂ＋Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）／（Ｄｍ・Ｋｉ・Ｇ・Ｋｔ）を粘性トルク成分（μ・ω）に乗じることにより、粘性トルク成分（μ・ω）を角速度補正値Δωへ変換する。
一方で、加算器６９は、上式（３）の転舵トルクＴｍから粘性トルク成分（μ・ω）を除いた、弾性トルク成分（Ｋ０・θｒ）と慣性トルク成分（ΔＪ・α）の和を演算する。
【０１３３】
乗算器７１は、変換係数テーブル７０から出力される変換係数１／Ｋｂを、弾性トルク成分と慣性トルク成分の和（Ｋ０・θｒ＋ΔＪ・α）に乗じて、弾性トルク成分と慣性トルク成分の和を舵角補正値Δθへ変換する。
なお、慣性トルク成分（ΔＪ・α）は必ずしも必須ではなく、符号判定部６５、微分器６６、慣性係数テーブル６７及び乗算器６８を省略してもよい。
【０１３４】
以下、図１８を参照して第２実施形態の補正値制限部４３の構成を説明する。第２実施形態の補正値制限部４３は、第１実施形態の補正値制限部４３と同様の構成を備えており、同一の構成要素には同じ参照符号を付して重複説明を省略する。
調整値設定部２０３は、第１実施形態の調整値設定部２０３と同様に調整値Ｖａを決定する。制限部２０４は、第１実施形態の制限部２０４と同様に舵角補正値Δθを制限し、制限された舵角補正値Δθを制限舵角補正値Δθａとして出力する。
【０１３５】
さらに、第２実施形態の補正値制限部４３は、右操舵の場合の角速度補正値Δωの上限値ＲＵω（以下「右上限値ＲＵω」と表記する）と、左操舵の場合の角速度補正値Δωの下限値ＬＬω（以下「左下限値ＬＬω）と表記する）を、操舵状態と、第１舵角θｓと、角速度ωと、目標舵角θｓｒ０に基づいて設定する。
【０１３６】
右上限値ＲＵω及び左下限値ＬＬωを設定する場合、調整値設定部２０３は、操舵状態と、第１舵角θｓと、角速度ωに基づいて調整値Ｖｂを設定する。
図１９の（ａ）を参照する。制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０から正の第１閾値舵角θｔＲ１を減じた差分（θｓｒ０−θｔＲ１）に上記の定数Ｋｐ（図１５を参照）を乗じ、積Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＲ１）から調整値Ｖｂを減算して、右上限値ＲＵω＝Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＲ１）−Ｖｂを算出する。右上限値ＲＵωは調整値Ｖｂ＝０の場合に破線で示すように最大となる。
【０１３７】
右上限値ＲＵωの算出式Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＲ１）−Ｖｂの演算結果が０未満の場合、制限部２０４は、右上限値ＲＵωを０に設定する。
また、右操舵の場合の角速度補正値Δωの下限値ＲＬω（以下「右下限値ＲＬω」と表記する）は０に設定される。
右操舵の場合に、制限部２０４は、右下限値ＲＬωと右上限値ＲＵωとで制限された範囲（ハッチングが施された範囲）内に角速度補正値Δωを制限して得られる値を、制限角速度補正値Δωａとして出力する。
【０１３８】
一方で、制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０から負の第１閾値舵角θｔＬ１を減じた差分（θｓｒ０−θｔＬ１）に定数Ｋｐを乗じ、積Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＬ１）に調整値Ｖｂを加算して、左下限値ＬＬω＝Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＬ１）＋Ｖｂを算出する。左下限値ＬＬωは調整値Ｖｂ＝０の場合に一点鎖線で示すように最小となる（絶対値は最大となる）。
左下限値ＬＬωの算出式Ｋｐ×（θｓｒ０−θｔＬ１）＋Ｖｂの演算結果が０より大きい場合、制限部２０４は、左下限値ＬＬωを０に設定する。
【０１３９】
また、左操舵の場合の角速度補正値Δωの上限値ＬＵω（以下「左上限値ＬＵω」と表記する）は０に設定される。
左操舵の場合に、制限部２０４は、左下限値ＬＬωと左上限値ＬＵωとで制限された範囲（ハッチングが施された範囲）内に角速度補正値Δωを制限して得られる値を、制限角速度補正値Δωａとして出力する。
【０１４０】
なお、制限部２０４は、目標舵角θｓｒ０に代えて制御角θｒに基づいて右上限値ＲＵω及び左下限値ＬＬωを設定してもよい。
図１９の（ｂ）を参照する。制限部２０４は、制御角θｒと定数Ｋｐとの積から調整値Ｖｂを減算して、右上限値ＲＵω＝Ｋｐ×θｒ−Ｖｂを算出してよい。右上限値ＲＵωの算出式Ｋｐ×θｒ−Ｖｂの演算結果が０未満の場合、制限部２０４は、右上限値ＲＵωを０に設定する。
また制限部２０４は、制御角θｒと定数Ｋｐとの積に調整値Ｖｂを加算して、左下限値ＬＬω＝Ｋｐ×θｒ＋Ｖｂを算出してよい。左下限値ＬＬωの算出式Ｋｐ×θｒ＋Ｖｂの演算結果が０より大きい場合、制限部２０４は、左下限値ＬＬωを０に設定する。
【０１４１】
次に、調整値設定部２０３による調整値Ｖｂの設定方法について説明する。調整値Ｖｂは、操舵状態と、第１舵角θｓと、第１舵角θｓの角速度ωに基づいて設定される。
調整値Ｖｂは、第１舵角θｓの角速度ωの大きさ（絶対値）｜ω｜に対して可変となるように設定される。絶対値｜ω｜が小さいときは、端当て衝撃緩和制御に対する補正値制限部４３による制限が強くなるように調整値Ｖｂを大きくし、絶対値｜ω｜が大きくなるにつれ制限が弱まるように調整値Ｖｂを小さくする。
図２０の（ａ）を参照する。調整値Ｖｂの最大値（以下、「最大調整値」とする）をＶｂｈ、最小値（以下、「最小調整値」とする）を０に設定し、操舵速度ωの大きさがゼロのときに調整値Ｖｂを最大調整値Ｖｂｈに設定し、操舵速度ωの大きさが大きくなると０になるように調整値Ｖｂを設定する。
【０１４２】
更に、第１舵角θｓや制御角θｒが上記の「第１切増領域」、「第２切増領域」又は「切戻領域」のいずれにあるかに応じて、角速度ωの変化に対して追従する調整値Ｖｂの変化速度を変化させる。
すなわち、第１切増領域では、図２０の（ｂ）に示されるように、角速度ωが遅くなっても調整値Ｖｂが最大調整値Ｖｂｈの方向に変化するのを強く抑制し、角速度ωが速いときには調整値Ｖｂが最小調整値０の方向に変化するのが十分に速くなるようにする。
また、切戻領域では、第１切増領域と同様に調整値Ｖｂを変化させる。
一方で、第２切増領域では、第１切増領域の場合とは反対に、図２０の（ｃ）に示されるように、最大調整値Ｖｂｈへの変化はある程度速く追従するようにし、最小調整値０への変化は強く抑制されるようにする。
【０１４３】
調整値Ｖｂをこのように変化させることにより、第１切増領域では、調整値Ｖｂが最小調整値０に近い値となり、第１閾値舵角θｔＲ１及びθｔＬ１の近傍位置に仮想的なストローク端を生成するように強く制御できる。一方で、第２切増領域では、調整値Ｖｂが最大調整値Ｖｂｈに徐々に近付くことにより、端当て衝撃緩和制御に対する制限が徐々に強くなるので、第１舵角θｓを最大舵角まで増加できるようになる。
切戻領域では、調整値Ｖｂが最小調整値０の方向に速く変化するので、再度切り増し操舵を行ったときに、速やかに仮想的なストローク端を形成できるように強く制御できる。
調整値設定部２０３は、調整値Ｖａの場合と同様に、レートリミット処理によって調整値Ｖｂの変化速度を変更する。
【０１４４】
微分器６２、粘性係数テーブル６３、乗算器６４、変換係数テーブル７２及び乗算器７３は、特許請求の範囲に記載の角速度補正値演算部の一例である。補正値制限部４３は、特許請求の範囲に記載の角速度補正値制限部の一例である。減算器８２は、特許請求の範囲に記載の補正目標角速度演算部の一例である。微分器６２、粘性係数テーブル６３及び乗算器６４は、特許請求の範囲に記載の粘性トルク演算部の一例である。変換係数テーブル７２及び乗算器７３は、特許請求の範囲に記載の第２変換部の一例である。
【０１４５】
（動作）
次に、図２１を参照して第２実施形態の転舵制御方法を説明する。
ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理は、図１２を参照して説明したステップＳ１〜Ｓ７の処理と同様である。
ステップＳ３８において目標角速度演算部８１は、補正目標舵角θｓｒ１と実際の第１舵角θｓとの偏差に定数Ｋｐを乗じて目標角速度ωｒ０を演算する。
【０１４６】
ステップＳ３９において微分器６２、粘性係数テーブル６３、乗算器６４、変換係数テーブル７２及び乗算器７３は、制御角θｒと、第１舵角θｓの角速度ωとに基づいて角速度補正値Δωを演算する。
ステップＳ４０において補正値制限部４３は、第１舵角θｓ、角速度ω及び操舵状態に応じて角速度補正値Δωを制限して、制限角速度補正値Δωａを演算する。補正値制限部４３による角速度補正値Δωの制限処理のフローチャートについては後述する。
【０１４７】
ステップＳ４１において減算器８２は、制限角速度補正値Δωａで目標角速度ωｒ０を補正して、補正目標角速度ωｒ１を演算する。
ステップＳ４２において転舵角制御部３４は、第１舵角θｓが補正目標舵角θｓｒ１となるように転舵モータ２２を制御する。このとき転舵角制御部３４の角速度制御部８５は、第１舵角θｓの角速度ωが補正目標角速度ωｒ１となるように転舵モータ２２を制御する。その後に処理は終了する。
【０１４８】
図２２を参照して補正値制限部４３による角速度補正値Δωの制限処理のフローチャートを説明する。
ステップＳ５１〜Ｓ５３の処理は、図１３を参照して説明したステップＳ１１〜Ｓ１３と同様である。
ステップＳ５４において調整値設定部２０３は、制御角θｒ、角速度ω及び操舵状態信号Ｓｃに基づいて調整値Ｖｂを決定する。
【０１４９】
ステップＳ５５において制限部２０４は、操舵方向信号Ｓｄに基づいて操舵方向が右操舵であるか否かを判定する。操舵方向が右操舵である場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ５６へ進む。操舵方向が左操舵である場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）に処理はステップＳ６２へ進む。
【０１５０】
ステップＳ５６において制限部２０４は、右上限値ＲＵω及び右下限値ＲＬωを設定する。
ステップＳ５７において制限部２０４は、角速度補正値Δωが右上限値ＲＵω以上であるか否かを判定する。角速度補正値Δωが右上限値ＲＵω以上である場合（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ５８へ進む。角速度補正値Δωが右上限値ＲＵω以上でない場合（ステップＳ５７：Ｎｏ）に処理はステップＳ５９へ進む。
【０１５１】
ステップＳ５８において制限部２０４は、角速度補正値Δωを右上限値ＲＵωで制限し、右上限値ＲＵωを制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に、角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
ステップＳ５９において制限部２０４は、角速度補正値Δωが右下限値ＲＬω未満であるか否かを判定する。
【０１５２】
角速度補正値Δωが右下限値ＲＬω未満である場合（ステップＳ５９：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ６０へ進む。角速度補正値Δωが右下限値ＲＬω未満でない場合（ステップＳ５９：Ｎｏ）に処理はステップＳ６１へ進む。
ステップＳ６０において制限部２０４は、角速度補正値Δωを右下限値ＲＬωで制限し、右下限値ＲＬωを制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に、角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
ステップＳ６１において制限部２０４は、角速度補正値Δωを制限せずにそのまま制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
【０１５３】
一方で、ステップＳ６２において制限部２０４は、左上限値ＬＵω及び左下限値ＬＬωを設定する。
ステップＳ６３において制限部２０４は、角速度補正値Δωが左上限値ＬＵω以上であるか否かを判定する。角速度補正値Δωが左上限値ＬＵω以上である場合（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ６４へ進む。角速度補正値Δωが左上限値ＬＵω以上でない場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）に処理はステップＳ６５へ進む。
【０１５４】
ステップＳ６４において制限部２０４は、角速度補正値Δωを左上限値ＬＵωで制限し、左上限値ＬＵωを制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に、角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
ステップＳ６５において制限部２０４は、角速度補正値Δωが左下限値ＬＬω未満であるか否かを判定する。
【０１５５】
角速度補正値Δωが左下限値ＬＬω未満である場合（ステップＳ６５：Ｙｅｓ）に処理はステップＳ６６へ進む。角速度補正値Δωが左下限値ＬＬω未満でない場合（ステップＳ６５：Ｎｏ）に処理はステップＳ６７へ進む。
ステップＳ６６において制限部２０４は、角速度補正値Δωを左下限値ＬＬωで制限し、左下限値ＬＬωを制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に、角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
ステップＳ６７において制限部２０４は、角速度補正値Δωを制限せずにそのまま制限角速度補正値Δωａとして出力する。その後に角速度補正値Δωの制限処理を終了する。
【０１５６】
（第２実施形態の効果）
（１）微分器６２、粘性係数テーブル６３、乗算器６４、変換係数テーブル７２及び乗算器７３は、第１舵角θｓの角速度ωと制御角θｒとに基づいて角速度補正値Δωを演算する。補正値制限部４３は、少なくとも操舵状態、第１舵角の角速度ω、及び第１舵角θｓに応じて、角速度補正値Δωを制限する。
転舵角制御部３４は、補正目標舵角θｓｒ１と第１舵角θｓとの差分に基づいて目標角速度ωｒ０を演算する目標角速度演算部８１と、制限角速度補正値Δωａで目標角速度ωｒ０を補正して補正目標角速度ωｒ１を演算する減算器８２と、角速度ωが補正目標角速度ωｒ１となるように転舵モータ２２を制御する角速度制御部８５を備える。
【０１５７】
これにより、第１舵角θｓを目標舵角に近づける転舵角制御と角速度ωを目標角速度に近づける角速度制御とを行う転舵制御装置において、第１舵角θｓに応じて目標舵角を補正し、角速度ωに応じて目標角速度を補正することが可能となる。このように、補正対象（すなわち目標舵角と目標角速度）と補正量（すなわち舵角補正値Δθと角速度補正値Δω）の単位を揃えることで、補正に用いる舵角補正値Δθと角速度補正値Δωの取り扱いが容易になる。
さらに、補正値制限部４３で舵角補正値Δθと角速度補正値Δωを制限することにより、車両の最小旋回半径が大きくなって車両の取り回しが悪化するのを抑制することができるとともに端当て衝撃緩和を高いレベルで実現することができる。
【０１５８】
（２）微分器６２、粘性係数テーブル６３及び乗算器６４は、転舵機構に作用させる粘性トルク成分（μ・ω）を制御角θｒと角速度ωとに応じて演算する。変換係数テーブル７２及び乗算器７３は、粘性トルク成分（μ・ω）を角速度補正値Δωに変換する。
これにより、粘性トルク成分（μ・ω）に基づいて、角速度ωに応じた角速度補正値Δωを演算できる。
【符号の説明】
【０１５９】
１...操向ハンドル、２...操舵軸、３、２３...減速ギア、４ａ、４ｂ...ユニバーサルジョイント、５...ピニオンラック機構、５ａ...ピニオン、５ｂ...ラック、６ａ、６ｂ...タイロッド、７ａ、７ｂ...ハブユニット、８Ｌ、８Ｒ...操向車輪、１０...トルクセンサ、１１...イグニション（ＩＧＮ）キー、１２...車速センサ、１３...バッテリ、１４...操舵角センサ、２０...バックアップクラッチ、２１...反力モータ、２２...転舵モータ、２４...ピニオン、２５...ＳＢＷ−ＥＣＵ、２６...転舵角センサ、３０...転舵角指令値演算部、３１...制御角演算部、３２...端当て衝撃緩和制御部、３３、３８、８０、８２、８６、９０...減算器、３４...転舵角制御部、３５、４０...電流制御部、３６、４１...ＰＷＭ制御部、３７、４２...駆動回路、３９...反力制御部、５１、６２、６６、８３、２０１...微分器、４３...補正値制限部、５０...基本反力トルク演算部、５２...ダンピング係数テーブル、５３、５５、５８、６１、６４、６８、７１、７３...乗算器、５４...反力補正係数テーブル、５６、６９、９１...加算器、５７...転舵比テーブル、６０...ばね定数テーブル、６３...粘性係数テーブル、６５...符号判定部、６７...慣性係数テーブル、７０、７２...変換係数テーブル、８１...目標角速度演算部、８５...角速度制御部、８７、８９...ゲイン乗算部、８８...積分器、２０２...操舵状態判定部、２０３...調整値設定部、２０４...制限部
【要約】
転舵制御装置は、少なくとも操舵機構の第２舵角（θｈ）に基づいて転舵機構の目標舵角（θｓｒ０）を演算する目標舵角演算部（３０）と、転舵機構の第１舵角（θｓ）又は第２舵角（θｈ）の何れかである第３舵角が、第３舵角の取り得る最大舵角から第１閾値舵角までの角度範囲内にある場合に、第１閾値舵角を基準とする第３舵角の舵角変位（θｒ）を演算する舵角変位演算部（３１）と、少なくとも舵角変位（θｒ）に応じて舵角補正値（Δθ）を演算する舵角補正値演算部（３２）と、操舵状態、第３舵角の角速度（ω）及び第３舵角に応じて、舵角補正値（Δθ）を制限する舵角補正値制限部（４３）と、制限された舵角補正値（Δθａ）で目標舵角（θｓｒ０）を補正する補正目標舵角演算部（３３）を備える。【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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