CN111114623A - 转向操纵控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向操纵控制装置。目标反作用力转矩运算部具备：反作用力成分运算部，运算反作用力成分；目标转向操纵转矩运算部，运算目标转向操纵转矩；转矩F/B控制部，通过执行使转向操纵转矩跟随目标转向操纵转矩的转矩反馈控制来运算转矩F/B成分；目标转向操纵角运算部，运算目标转向操纵角；以及转向操纵角F/B控制部，通过执行使转向操纵角跟随目标转向操纵角的转向操纵角反馈控制来运算转向操纵角F/B成分，将转矩F/B成分与转向操纵角F/B成分相加来运算目标反作用力转矩。而且，在端部反作用力超过阈值转矩的情况下，将转矩F/B成分设为零。

Description

转向操纵控制装置

相关申请的交叉引用

本申请主张于2018年10月30日提出的日本专利申请2018-204101号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及转向操纵控制装置。

背景技术

以往，作为转向操纵装置的一种，有由驾驶员转向操纵的转向操纵部与根据驾驶员的转向操纵使转向轮转向的转向部之间的动力传递被分离的线控转向型的转向操纵装置。在该形式的转向操纵装置中，转向轮受到的路面反作用力等不会被机械式地传递至方向盘。因此，在以这样的转向操纵装置为控制对象的转向操纵控制装置中，基于作用于转向操纵装置的力中的与由驾驶员输入的转向操纵转矩相同方向的力(转向操纵力成分)和与该转向操纵转矩相反方向的力(反作用力成分)来运算目标反作用力转矩，并控制转向操纵侧马达的工作，以赋予由该目标反作用力转矩表示的转向操纵反作用力。

在这里，作为对方向盘赋予的转向操纵反作用力，例如考虑近似地模拟如电动动力转向装置(EPS)那样，在对赋予辅助驾驶员的转向操纵的辅助力的转向操纵装置进行转向操纵时驾驶员受到的转向操纵反作用力。例如日本特开2017－165219号公报的转向操纵控制装置通过对转向操纵转矩和用于模拟与该转向操纵转矩相应的辅助力的附加转矩相加来运算转向操纵力成分，并通过对作用于齿条轴的轴力和缓和该齿条轴的端部亦即齿条端部撞击齿条壳体的所谓的端部撞击的冲击的端部反作用力相加来运算反作用力成分。另外，该转向操纵控制装置假定转向操纵装置的理想模型(转向模型)，并运算向该模型输入从转向操纵力成分减去反作用力成分所得的力的情况下的转向操纵角(目标转向操纵角)。而且，在该转向操纵控制装置中，为了使目标转向操纵角跟随实际的转向操纵角，基于角度反馈控制的执行来运算目标反作用力转矩，并以从转向操纵侧马达输出目标反作用力转矩的方式控制其工作。此外，在目标转向对应角超过预先设定的转向角阈值的情况下赋予上述端部反作用力。

在上述日本特开2017－165219号公报的结构中，假定驾驶员从被赋予端部反作用力的状况进一步进行进给转向操纵的情况。在该情况下，反作用力成分因加上端部反作用力而急剧增大。另一方面，转向操纵力成分也因进给转向操纵的转向操纵转矩的增加量、以及伴随着该转向操纵转矩的增加的附加转矩的增加量而增加。因此，存在即使反作用力成分因加上端部反作用力而增加，转向操纵力成分也增加，而妨碍目标反作用力转矩的增加，而无法赋予适当的转向操纵反作用力的可能。

此外，这样的现象并不局限于在赋予端部反作用力的情况下产生，例如当成为转向轮因转向而撞击障碍物的状况的情况等，成为转向轮的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，在赋予用于制约向该一个方向转向的转向操纵的制约反作用力的情况下，同样可能产生。另外，并不局限于以线控转向型的转向操纵装置为控制对象的情况下，在以EPS为控制对象的情况下(例如，日本特开2014－943号公报)，在想要利用制约反作用力制约转向轮的转向的情况下，也可能产生同样的现象。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种在成为转向轮的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，能够赋予适当的转向操纵反作用力的转向操纵控制装置。

本发明的一个方式，以具有转向操纵部和根据向上述转向操纵部输入的转向操纵使转向轮转向的转向部之间的动力传递分离的结构的转向操纵装置为控制对象，控制设置于上述转向操纵部的转向操纵侧马达的工作转向操纵控制装置，

该转向操纵控制装置具备目标反作用力转矩运算部，该目标反作用力转矩运算部运算目标反作用力转矩，该目标反作用力转矩为操纵反作用力的目标值，该操纵反作用力为抵抗向上述转向操纵部输入的转向操纵的力且由上述转向操纵侧马达产生，

上述目标反作用力转矩运算部具备：目标转向操纵转矩运算部，运算作为应向上述转向操纵部输入的转向操纵转矩的目标值的目标转向操纵转矩；转矩反馈控制部，通过基于上述转向操纵转矩以及上述目标转向操纵转矩执行转矩反馈控制来运算转矩反馈成分；反作用力成分运算部，运算作用于与上述转向操纵转矩相反方向的力亦即反作用力成分；目标转向操纵角运算部，基于上述转向操纵转矩、上述转矩反馈成分以及上述反作用力成分，运算目标转向操纵角，该目标转向操纵角为与上述转向操纵部连结的方向盘的转向操纵角的目标值；转向操纵角反馈控制部，通过基于上述转向操纵角以及上述目标转向操纵角执行转向操纵角反馈控制来运算转向操纵角反馈成分，上述目标反作用力转矩运算部基于上述转向操纵角反馈成分运算作为上述转向操纵反作用力的目标值的目标反作用力转矩，上述反作用力成分运算部具备制约反作用力运算部，该制约反作用力运算部在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，运算用于制约使该转向轮向至少一个方向转向的转向操纵的制约反作用力，上述转矩反馈控制部在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为上述转向轮的转向被限制的状况的情况相比，减小上述转矩反馈成分的绝对值。

根据上述结构，由于目标反作用力转矩包含转向操纵角反馈成分，所以对方向盘赋予转向操纵反作用力，以使其转向操纵角成为目标转向操纵角。另外，在成为转向轮的向至少一个方向的转向被限制的状况，且成为目标转向操纵角的基础的反作用力成分包含制约反作用力的情况下，与被该制约反作用力制约的转向轮的转向角相应的转向操纵角成为目标转向操纵角。而且，在上述结构中，由于在成为转向轮的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮的转向被限制的状况的情况相比，转矩反馈成分的绝对值变小，所以针对目标反作用力转矩的转矩反馈成分的贡献变小。由此，在成为转向轮的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，能够赋予适当的转向操纵反作用力。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是第一实施方式的转向操纵装置的示意结构图。

图2是第一实施方式的转向操纵控制装置的框图。

图3是第一实施方式的目标反作用力转矩运算部的框图。

图4是第一实施方式的反作用力成分运算部的框图。

图5是第二实施方式的目标反作用力转矩运算部的框图。

图6是第三实施方式的转向操纵装置的示意结构图。

图7是第三实施方式的目标辅助转矩运算部的框图。

图8是变形例的转向操纵装置的示意结构图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的转向操纵控制装置的第一实施方式进行说明。如图1所示，作为本实施方式的转向操纵控制装置1的控制对象的转向操纵装置2构成为线控转向型的转向操纵装置。转向操纵装置2具备由驾驶员经由方向盘3转向操纵的转向操纵部4、以及根据由驾驶员进行的转向操纵部4的转向操纵使转向轮5转向的转向部6。

转向操纵部4具备固定方向盘3的转向轴11、以及能够对转向轴11赋予转向操纵反作用力的转向操纵侧致动器12。转向操纵侧致动器12具备作为驱动源的转向操纵侧马达13、以及使转向操纵侧马达13的旋转减速并传递至转向轴11的转向操纵侧减速器14。此外，本实施方式的转向操纵侧马达13例如采用三相无刷马达。

在方向盘3连结有螺旋电缆装置21。螺旋电缆装置21具备固定于方向盘3的第一壳体22。另外，螺旋电缆装置21具备固定于车体的第二壳体23、固定于第二壳体23并且收容于通过第一壳体22和第二壳体23划分出的空间的筒状部件24、以及缠绕于筒状部件24的螺旋电缆25。在筒状部件24插入有转向轴11。螺旋电缆25是连接固定于方向盘3的喇叭26与固定于车体的车载电源B等的电线。而且，将螺旋电缆25的长度设定为比喇叭26与车载电源B之间的距离充分长，在与该长度相应的范围内允许方向盘3的旋转，并且向喇叭26供给电力。

转向部6具备作为能够换算为转向轮5的转向角的旋转轴的第一小齿轮轴31、作为与第一小齿轮轴31连结的转向轴的齿条轴32、以能够往复移动的方式收容齿条轴32的齿条壳体33、以及将第一小齿轮轴31的旋转转换为齿条轴32的往复移动的第一齿条小齿轮机构34。第一小齿轮轴31与齿条轴32以规定的交叉角来配置，第一齿条小齿轮机构34通过将形成于第一小齿轮轴31的第一小齿轮齿31a与形成于齿条轴32的第一齿条齿32a啮合而构成。此外，齿条轴32被第一齿条小齿轮机构34支承为其轴向一端侧能够往复移动。在齿条轴32的两端经由由球形接头构成的齿条端部35连接有转向横拉杆36，转向横拉杆36的前端与组装有转向轮5的未图示的转向节连结。

另外，转向部6具备第二小齿轮轴41、将第二小齿轮轴41的旋转转换为齿条轴32的往复移动的第二齿条小齿轮机构42、以及经由第二小齿轮轴41对齿条轴32赋予使转向轮5转向的转向力的转向侧致动器43。转向侧致动器43具备作为驱动源的转向侧马达44、以及使转向侧马达44的旋转减速并传递至第二小齿轮轴41的转向侧减速器45。第二小齿轮轴41与齿条轴32以规定的交叉角来配置，第二齿条小齿轮机构42通过将形成于第二小齿轮轴41的第二小齿轮齿41a与形成于齿条轴32的第二齿条齿32b啮合而构成。此外，齿条轴32通过第二齿条小齿轮机构42被支承为其轴向第二端侧能够往复移动。另外，本实施方式的转向侧马达44例如采用三相无刷马达。

在这样构成的转向操纵装置2中，根据由驾驶员进行的转向操作通过转向侧致动器43旋转驱动第二小齿轮轴41，并将该旋转通过第二齿条小齿轮机构42转换为齿条轴32的轴向移动，从而变更转向轮5的转向角。此时，从转向操纵侧致动器12对方向盘3赋予抵抗驾驶员的转向操纵的转向操纵反作用力。

接下来，对本实施方式的电气结构进行说明。转向操纵控制装置1与转向操纵侧致动器12(转向操纵侧马达13)以及转向侧致动器43(转向侧马达44)连接，控制它们的工作。此外，转向操纵控制装置1具备未图示的中央处理装置(CPU)、存储器，CPU每隔规定的运算周期执行存储器中存储的程序。由此，执行各种控制。

在转向操纵控制装置1连接有转矩传感器51，该转矩传感器51检测对转向轴11赋予的转向操纵转矩Th。此外，转矩传感器51设置于转向轴11上的比与转向操纵侧致动器12(转向操纵侧减速器14)的连结部分靠方向盘3侧，基于扭杆52的扭转来检测转向操纵转矩Th。另外，在转向操纵控制装置1连接有设置于轮毂单元53的左前轮传感器53l以及右前轮传感器53r，其中，轮毂单元53经由驱动轴(图示略)将转向轮5支承为能够旋转。左前轮传感器53l以及右前轮传感器53r检测各转向轮5的车轮速Vl、Vr。此外，本实施方式的转向操纵控制装置1作为车速V检测车轮速Vl、Vr的平均值。另外，在转向操纵控制装置1连接有转向操纵侧旋转传感器55和转向侧旋转传感器56，其中，转向操纵侧旋转传感器55作为表示转向操纵部4的转向操纵量的检测值以360°的范围内的相对角来检测转向操纵侧马达13的旋转角θs，转向侧旋转传感器56作为表示转向部6的转向量的检测值以相对角来检测转向侧马达44的旋转角θt。此外，对于上述转向操纵转矩Th以及旋转角θs、θt而言，在向第一方向(在本实施方式中，为右)转向操纵的情况下检测为正值，在向第二方向(在本实施方式中，为左)转向操纵的情况下检测为负值。而且，转向操纵控制装置1基于这些各种状态量来控制转向操纵侧马达13以及转向侧马达44的工作。

以下，对转向操纵控制装置1的结构进行详细说明。如图2所示，转向操纵控制装置1具备输出转向操纵侧马达控制信号Ms的转向操纵侧控制部61、以及基于转向操纵侧马达控制信号Ms向转向操纵侧马达13供给驱动电力的转向操纵侧驱动电路62。在转向操纵侧控制部61连接有电流传感器64，该电流传感器64检测在转向操纵侧驱动电路62与转向操纵侧马达13的各相的马达线圈之间的连接线63中流动的转向操纵侧马达13的各相电流值Ius、Ivs、Iws。此外，在图2中，为了便于说明，将各相的连接线63以及各相的电流传感器64分别集中为一个来图示。

另外，转向操纵控制装置1具备输出转向侧马达控制信号Mt的转向侧控制部66、以及基于转向侧马达控制信号Mt向转向侧马达44供给驱动电力的转向侧驱动电路67。在转向侧控制部66连接有电流传感器69，该电流传感器69检测在转向侧驱动电路67与转向侧马达44的各相的马达线圈之间的连接线68中流动的转向侧马达44的各相电流值Iut、Ivt、Iwt。此外，在图2中，为了便于说明，将各相的连接线68以及各相的电流传感器69分别集中为一个来图示。本实施方式的转向操纵侧驱动电路62以及转向侧驱动电路67分别采用具有多个开关元件(例如，FET等)的公知的PWM逆变器。而且，转向操纵侧马达控制信号Ms以及转向侧马达控制信号Mt分别为规定各开关元件的开关状态的门开关信号。

而且，转向操纵侧控制部61以及转向侧控制部66通过将转向操纵侧马达控制信号Ms以及转向侧马达控制信号Mt输出至转向操纵侧驱动电路62以及转向侧驱动电路67，从车载电源B向转向操纵侧马达13以及转向侧马达44分别供给驱动电力。由此，转向操纵侧控制部61以及转向侧控制部66控制转向操纵侧马达13以及转向侧马达44的工作。

首先，对转向操纵侧控制部61的结构进行说明。

转向操纵侧控制部61每隔规定的运算周期执行以下的各控制模块所示的各运算处理，并生成转向操纵侧马达控制信号Ms。向转向操纵侧控制部61输入上述车速V、转向操纵转矩Th、旋转角θs、各相电流值Ius、Ivs、Iws、以及转向侧马达44的驱动电流亦即q轴电流值Iqt。而且，转向操纵侧控制部61基于这些各状态量生成转向操纵侧马达控制信号Ms并输出。

详细而言，转向操纵侧控制部61具备运算作为上述转向操纵反作用力的目标值的目标反作用力转矩Ts*的目标反作用力转矩运算部71、以及输出转向操纵侧马达控制信号Ms的转向操纵侧马达控制信号运算部72。

向目标反作用力转矩运算部71输入车速V、转向操纵转矩Th、旋转角θs、以及q轴电流值Iqt。目标反作用力转矩运算部71如后所述基于这些状态量来运算目标反作用力转矩Ts*，并输出至转向操纵侧马达控制信号运算部72。另外，目标反作用力转矩运算部71将在运算目标反作用力转矩Ts*的过程中获得的方向盘3的转向操纵角θh的目标值亦即目标转向操纵角θh*输出至转向侧控制部66。

向转向操纵侧马达控制信号运算部72除了目标反作用力转矩Ts*以外还输入旋转角θs以及相电流值Ius、Ivs、Iws。本实施方式的转向操纵侧马达控制信号运算部72基于目标反作用力转矩Ts*，来运算d/q坐标系中的q轴上的q轴目标电流值Iqs*。目标电流值Ids*、Iqs*分别表示d/q坐标系中的d轴上的目标电流值以及q轴上的目标电流值。目标反作用力转矩Ts*的绝对值越大，转向操纵侧马达控制信号运算部72运算具有越大的绝对值的q轴目标电流值Iqs*。此外，在本实施方式中，d轴上的d轴目标电流值Ids*基本上被设定为零。而且，转向操纵侧马达控制信号运算部72通过执行d/q坐标系中的电流反馈控制，生成向上述转向操纵侧驱动电路62输出的转向操纵侧马达控制信号Ms。

具体而言，转向操纵侧马达控制信号运算部72通过基于旋转角θs将相电流值Ius、Ivs、Iws映射到d/q坐标上，运算d/q坐标系中的转向操纵侧马达13的实际电流值亦即d轴电流值Ids以及q轴电流值Iqs。而且，转向操纵侧马达控制信号运算部72为了使d轴电流值Ids跟随d轴目标电流值Ids*、或为了使q轴电流值Iqs跟随q轴目标电流值Iqs*，基于d轴以及q轴上的各电流偏差来运算目标电压值，并生成具有基于该目标电压值的占空比的转向操纵侧马达控制信号Ms。

像这样运算出的转向操纵侧马达控制信号Ms被输出至转向操纵侧驱动电路62。由此，从转向操纵侧驱动电路62向转向操纵侧马达13供给与转向操纵侧马达控制信号Ms相应的驱动电力。而且，转向操纵侧马达13对方向盘3赋予由目标反作用力转矩Ts*表示的转向操纵反作用力。

接下来，对转向侧控制部66进行说明。

转向侧控制部66每隔规定的运算周期执行由以下的各控制块表示的各运算处理，来生成转向侧马达控制信号Mt。向转向侧控制部66输入上述旋转角θt、目标转向操纵角θh*以及转向侧马达44的各相电流值Iut、Ivt、Iwt。而且，转向侧控制部66基于这些各状态量生成转向侧马达控制信号Mt并输出。

详细而言，转向侧控制部66具备小齿轮角运算部81，该小齿轮角运算部81运算作为第一小齿轮轴31的旋转角亦即转向对应角的小齿轮角θp。另外，转向侧控制部66具备运算作为上述转向力的目标值的目标转向转矩Tt*的目标转向转矩运算部82、以及输出转向侧马达控制信号Mt的转向侧马达控制信号运算部83。此外，在本实施方式的转向操纵装置2中，将转向操纵角θh与小齿轮角θp之比亦即转向角比设定为恒定，作为小齿轮角θp的目标值的目标转向对应角与目标转向操纵角θh*相等。

向小齿轮角运算部81输入转向侧马达44的旋转角θt。小齿轮角运算部81例如通过对从车辆前进的中立位置的转向侧马达44的旋转数计数，将输入的旋转角θt换算为包含超过360°的范围的绝对角并获取。然后，小齿轮角运算部81对换算为绝对角的旋转角乘以转向侧减速器45的旋转速度比、基于第一齿条小齿轮机构34以及第二齿条小齿轮机构42的旋转速度比的换算系数Kt来运算小齿轮角θp。换句话说，小齿轮角θp相当于假定为第一小齿轮轴31与转向轴11连结的情况下的方向盘3的转向操纵角θh。像这样运算出的小齿轮角θp被输出至减法器84以及上述目标反作用力转矩运算部71。向减法器84除了小齿轮角θp以外还输入目标转向操纵角θh*(目标转向对应角)。

向目标转向转矩运算部82输入在减法器84中从目标转向操纵角θh*(目标转向对应角)减去小齿轮角θp所得的角度偏差Δθp。然后，目标转向转矩运算部82基于角度偏差Δθp，作为用于使小齿轮角θp跟随目标转向操纵角θh*(反馈控制)的控制量，运算作为由转向侧马达44赋予的转向力的目标值的目标转向转矩Tt*。具体而言，目标转向转矩运算部82运算以角度偏差Δθp为输入的比例要素、积分要素以及微分要素的每一个的输出值的和来作为目标转向转矩Tt*。

向转向侧马达控制信号运算部83除了目标转向转矩Tt*以外还输入旋转角θt以及相电流值Iut、Ivt、Iwt。转向侧马达控制信号运算部83基于目标转向转矩Tt*，来运算d/q坐标系中的q轴上的q轴目标电流值Iqt*。转向侧马达控制信号运算部83运算角度偏差Δθp的绝对值越大具有越大的绝对值的q轴目标电流值Iqt*。此外，在本实施方式中，d轴上的d轴目标电流值Idt*基本上被设定为零。而且，转向侧马达控制信号运算部83与转向操纵侧马达控制信号运算部72相同，通过执行d/q坐标系中的电流反馈控制，生成向上述转向侧驱动电路67输出的转向侧马达控制信号Mt。此外，在生成转向侧马达控制信号Mt的过程中运算出的q轴电流值Iqt被输出至上述目标反作用力转矩运算部71。

像这样运算出的转向侧马达控制信号Mt被输出至转向侧驱动电路67。由此，从转向侧驱动电路67向转向侧马达44供给与转向侧马达控制信号Mt相应的驱动电力。然后，转向侧马达44对转向轮5赋予由目标转向转矩Tt*表示的转向力。

接下来，对目标反作用力转矩运算部71进行说明。

如图3所示，目标反作用力转矩运算部71具备反作用力成分运算部91，该反作用力成分运算部91运算抵抗方向盘3的旋转的力亦即反作用力成分Fir。此外，反作用力成分Fir为针对转向操纵装置2向与转向操纵转矩Th相反方向作用的力。另外，目标反作用力转矩运算部71具备运算应向转向操纵部4输入的转向操纵转矩Th的目标值亦即目标转向操纵转矩Th*的目标转向操纵转矩运算部92、以及通过转矩反馈运算的执行来运算转矩反馈成分(以下，转矩F/B成分)Tfbt的转矩反馈控制部(以下，转矩F/B控制部)93。另外，目标反作用力转矩运算部71具备运算方向盘3的转向操纵角θh的转向操纵角运算部94、以及运算作为转向操纵角θh的目标值的目标转向操纵角θh*的目标转向操纵角运算部95。另外，目标反作用力转矩运算部71具备通过转向操纵角反馈运算的执行来运算转向操纵角反馈成分(以下，转向操纵角F/B成分)Tfbh的转向操纵角反馈控制部(以下，转向操纵角F/B控制部)96。

详细而言，向反作用力成分运算部91输入车速V、q轴电流值Iqt以及目标转向操纵角θh*。反作用力成分运算部91基于这些状态量来运算抵抗转向操作的力亦即反作用力成分Fir。

如图4所示，反作用力成分运算部91具备作为轴力运算部的分配轴力运算部101以及作为制约反作用力运算部的端部反作用力运算部102，其中，分配轴力运算部101运算作为轴力的分配轴力Fd，端部反作用力运算部102运算作为制约反作用力的端部反作用力Fie。而且，反作用力成分运算部91基于分配轴力Fd以及端部反作用力Fie来运算反作用力成分Fir。

分配轴力运算部101具备运算电流轴力(路面轴力)Fer的电流轴力运算部103、以及运算角度轴力(理想轴力)Fib的角度轴力运算部104。此外，以转矩的维(N·m)运算电流轴力Fer以及角度轴力Fib。另外，分配轴力运算部101具备分配处理部105，该分配处理部105作为分配轴力Fd运算以规定比例分配电流轴力Fer以及角度轴力Fib所得的分配轴力，以反映从路面对转向轮5施加的轴力(从路面传递的路面信息)。

向电流轴力运算部103输入q轴电流值Iqt。电流轴力运算部103基于q轴电流值Iqt来运算作用于转向轮5的轴力(传递至转向轮5的传递力)的推断值且反映有路面信息的电流轴力Fer。具体而言，电流轴力运算部103视为从转向侧马达44对齿条轴32施加的转矩和与从路面对转向轮5施加的力相应的转矩相互平衡，q轴电流值Iqt的绝对值越大，将电流轴力Fer的绝对值运算为越大。像这样运算出的电流轴力Fer被输出至分配处理部105。

向角度轴力运算部104输入目标转向操纵角θh*以及车速V。角度轴力运算部104基于目标转向操纵角θh*来运算作用于转向轮5的轴力(传递至转向轮5的传递力)的理想值且未反映路面信息的角度轴力Fib。具体而言，角度轴力运算部104以随着目标转向操纵角θh*的绝对值增大而角度轴力Fib的绝对值增大的方式进行运算。另外，角度轴力运算部104以随着车速V增大角度轴力Fib的绝对值增大的方式进行运算。像这样运算出的角度轴力Fib被输出至分配处理部105。

向分配处理部105输入电流轴力Fer以及角度轴力Fib。在分配处理部105，通过实验等预先设定有表示电流轴力Fer的分配比率的电流分配增益、以及表示角度轴力Fib的分配比率的角度分配增益。此外，根据车速V可变地设定电流分配增益以及角度分配增益。而且，分配处理部105通过将角度轴力Fib乘以角度分配增益所得的值与电流轴力Fer乘以电流分配增益所得的值相加，来运算分配轴力Fd。换句话说，本实施方式的分配轴力运算部101获取电流轴力Fer以及角度轴力Fib这2个轴力，并基于这2个轴力来运算分配轴力Fd。像这样运算出的分配轴力Fd被输出至加法器106。

向端部反作用力运算部102输入目标转向操纵角θh*(目标转向对应角)。端部反作用力运算部102具备规定有目标转向操纵角θh*与端部反作用力Fie的关系的映射，通过参照该映射来运算与目标转向操纵角θh*相应的端部反作用力Fie。在映射中，设定有阈值角度θie，在目标转向操纵角θh*的绝对值为阈值角度θie以下的情况下，作为端部反作用力Fie运算零，若目标转向操纵角θh*超过阈值角度θie，则运算绝对值大于零的端部反作用力Fie。像这样运算出的端部反作用力Fie被输出至加法器106、目标转向操纵转矩运算部92、转矩F/B控制部93以及转向操纵角F/B控制部96(参照图3)。此外，端部反作用力Fie被设定为若目标转向操纵角θh*超过阈值角度θie并大到某一程度，则其成为大到以人力无法进行在此以上的进给转向操纵的绝对值。换句话说，在本实施方式中，目标转向操纵角θh*超过阈值角度θie的状况相当于转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况之一。

在这里，阈值角度θie被设定为虚拟齿条端部位置上的小齿轮角θp的值，其中，该虚拟齿条端部位置设置在比齿条端部35抵接于齿条壳体33从而制约齿条轴32的轴向移动的机械的齿条端部位置靠中立位置侧。另外，阈值角度θie(虚拟齿条端部位置上的转向对应角θp)被设定在与假定为转向操纵部4与转向部6连结的情况下的与转向操纵部4的机械结构的关系中，通过螺旋电缆装置21最大限度允许的方向盘3的转向操纵端部位置上的转向操纵角θh相比靠中立位置侧。换句话说，在本实施方式的转向操纵装置2中，在假定为虚拟齿条端部位置被设定为转向部6的转向角限度位置，并且转向操纵端部位置被设定为转向操纵部4的转向角限度位置，且第一小齿轮轴31与转向轴11连结的情况下，转向部6(转向轮5)先达到转向角限度位置。而且，阈值角度θie相当于根据转向操纵装置2设定的转向角阈值。

而且，反作用力成分运算部91在加法器106中，运算对分配轴力Fd加上端部反作用力Fie所得的值来作为反作用力成分Fir。像这样运算出的反作用力成分Fir被输出至目标转向操纵转矩运算部92(参照图3)。

如图3所示，向目标转向操纵转矩运算部92输入在加法器111中对转向操纵转矩Th加上转矩F/B成分Tfbt所得的驱动转矩Tc、以及端部反作用力Fie。目标转向操纵转矩运算部92运算驱动转矩Tc的绝对值越大成为更大的绝对值的目标转向操纵转矩Th*。另外，目标转向操纵转矩运算部92以在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下，与端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况相比，针对驱动转矩Tc的绝对值的目标转向操纵转矩Th*的绝对值增大或者变小的方式运算该目标转向操纵转矩Th*。此外，阈值转矩Tth是表示目标转向操纵角θh*超过阈值角度θie，即为了限制转向轮5的转向而输出端部反作用力Fie的值，被设定为大于零的值。换句话说，目标转向操纵转矩运算部92以在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与转向轮5的转向未被限制的情况相比，针对驱动转矩Tc的绝对值的目标转向操纵转矩Th*的绝对值增大或者变小的方式运算目标转向操纵转矩Th*。

向转矩F/B控制部93输入在减法器112中从转向操纵转矩Th中减去目标转向操纵转矩Th*所得的转矩偏差ΔT、以及端部反作用力Fie。然后，转矩F/B控制部93基于转矩偏差ΔT，作为用于使转向操纵转矩Th跟随目标转向操纵转矩Th*(反馈控制)的控制量运算转矩F/B成分Tfbt。

具体而言，转矩F/B控制部93运算通过对转矩偏差ΔT乘以比例增益Gpt而获得的比例要素、通过对转矩偏差ΔT乘以积分增益Git而获得的积分要素、以及通过对转矩偏差ΔT乘以微分增益Gdt而获得的微分要素的各自的输出值的和来作为转矩F/B成分Tfbt。另外，转矩F/B控制部93在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下，与端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况相比，运算在分别减小比例增益Gpt、积分增益Git以及微分增益Gdt的值的状态下获得的比例要素、积分要素以及微分要素的和来作为转矩F/B成分Tfbt。换句话说，转矩F/B控制部93以在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与转向轮5的转向未被限制的情况相比，转矩F/B成分Tfbt的绝对值变小的方式运算该转矩F/B成分Tfbt。此外，比例增益Gpt、积分增益Git以及微分增益Gdt在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下以及端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况下，分别被设定为大于零的值。像这样运算出的转矩F/B成分Tfbt被输出至加法器111、114以及目标转向操纵角运算部95。

向转向操纵角运算部94输入转向操纵侧马达13的旋转角θs。转向操纵角运算部94例如通过对从转向中立位置的转向操纵侧马达13的旋转数计数，将旋转角θs换算为绝对角并获取。而且，转向操纵角运算部94通过对被换算为绝对角的旋转角乘以基于转向操纵侧减速器14的旋转速度比的换算系数Ks，来运算转向操纵角θh。像这样运算出的转向操纵角θh被输出至减法器113。

向目标转向操纵角运算部95输入转向操纵转矩Th、转矩F/B成分Tfbt、反作用力成分Fir以及车速V。目标转向操纵角运算部95运算从对转向操纵转矩Th加上转矩F/B成分Tfbt所得的值减去反作用力成分Fir所得的值来作为输入扭矩Tin*(＝Th+Tfbt－Fir)。而且，目标转向操纵角运算部95利用对输入扭矩Tin*与目标转向操纵角θh*建立关系的下述(1)的模型(转向模型)式，来运算目标转向操纵角θh*。

Tin*＝C·θh*’+J·θh*”(1)

该模型方程在方向盘3(转向操纵部4)与转向轮5(转向部6)机械连结而成的结构中，规定并表示伴随着方向盘3的旋转而旋转的旋转轴的转矩与旋转角的关系。而且，该模型方程使用将转向操纵装置2的摩擦等模型化而成的粘性系数C、将转向操纵装置2的惯性模型化而成的惯性系数J来表示。此外，粘性系数C以及惯性系数J根据车速V可变地设定。而且，像这样使用模型方程运算出的目标转向操纵角θh*被输出至反作用力成分运算部91、减法器113以及转向侧控制部66。

向转向操纵角F/B控制部96输入在减法器113中从目标转向操纵角θh*减去转向操纵角θh所得的角度偏差Δθh、以及端部反作用力Fie。然后，转向操纵角F/B控制部96基于角度偏差Δθh，作为用于使转向操纵角θh跟随目标转向操纵角θh*的(反馈控制)的控制量，运算转向操纵角F/B成分Tfbh。

具体而言，转向操纵角F/B控制部96运算通过对角度偏差Δθh乘以比例增益Gph而获得的比例要素、通过对角度偏差Δθh乘以积分增益Gih而获得的积分要素、以及通过对角度偏差Δθh乘以微分增益Gdh而获得的微分要素的各自的输出值的和，来作为转向操纵角F/B成分Tfbh。另外，转向操纵角F/B控制部96在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下，与端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况相比，运算在分别增大比例增益Gph、积分增益Gih以及微分增益Gdh的值的状态下获得的比例要素、积分要素以及微分要素的和来作为转向操纵角F/B成分Tfbh。换句话说，转向操纵角F/B控制部96以在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与转向轮5的转向未被限制的情况相比，转向操纵角F/B成分Tfbh的绝对值增大的方式来运算该转向操纵角F/B成分Tfbh。此外，比例增益Gph、积分增益Gih以及微分增益Gdh在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下、以及端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况下，分别被设定为大于零的值。像这样运算出的转向操纵角F/B成分Tfbh被输出至加法器114。

而且，目标反作用力转矩运算部71在加法器114中，运算对转矩F/B成分Tfbt加上转向操纵角F/B成分Tfbh所得的值来作为目标反作用力转矩Ts*。

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

(1)由于目标反作用力转矩运算部71运算对转矩F/B成分Tfbt加上转向操纵角F/B成分Tfbh所得的值来作为目标反作用力转矩Ts*，所以对方向盘3以其转向操纵角θh成为目标转向操纵角θh*的方式赋予转向操纵反作用力。另外，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况，且作为目标转向操纵角θh*的基础的反作用力成分Fir包含端部反作用力Fie的情况下，与根据端部反作用力Fie制约的转向轮5的转向角相应的转向操纵角θh成为目标转向操纵角θh*。而且，在本实施方式中，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，由于转矩F/B成分Tfbt的绝对值变小，所以针对目标反作用力转矩Ts*的转矩F/B成分Tfbt的贡献变小。换言之，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，转向操纵角F/B成分Tfbh占据目标反作用力转矩Ts*的比例成为主导。由此，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，能够赋予适当的转向操纵反作用力。

(2)由于目标转向操纵转矩运算部92在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，增大或者减小目标转向操纵转矩Th*的绝对值，所以能够实现转向操纵感的最佳化。

(3)由于转向操纵角F/B控制部96在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，增大转向操纵角F/B成分Tfbh的绝对值，所以能够赋予更适当的转向操纵反作用力。

接下来，根据附图对转向操纵控制装置的第二实施方式进行说明。此外，为了便于说明，对于相同的结构标注与上述第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。

如图5所示，在本实施方式的目标反作用力转矩运算部71中，向目标转向操纵转矩运算部92仅输入驱动转矩Tc，且不输入端部反作用力Fie。而且，目标转向操纵转矩运算部92运算驱动转矩Tc的绝对值越大，成为更大的绝对值的目标转向操纵转矩Th*，且不会根据端部反作用力Fie的大小来变更目标转向操纵转矩Th*。

转矩F/B控制部93运算通过对转矩偏差ΔT乘以比例增益Gpt而获得的比例要素、通过对转矩偏差ΔT乘以积分增益Git而获得的积分要素、以及通过对转矩偏差ΔT乘以微分增益Gdt而获得的微分要素的各自的输出值的和，来作为转矩F/B成分Tfbt。而且，本实施方式的目标转向操纵转矩运算部92在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下，将比例增益Gpt、积分增益Git以及微分增益Gdt的值分别设为零。换句话说，转矩F/B控制部93在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，将转矩F/B成分Tfbt设为零。

接下来，记载本实施方式的效果。此外，在本实施方式中，除了上述第一实施方式的(1)、(3)的效果以外还具有以下的效果。

(4)由于转矩F/B控制部93在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，将转矩F/B成分Tfbt设为零，所以目标反作用力转矩Ts*与转向操纵角F/B成分Tfbh相等，能够赋予更适当的转向操纵反作用力。

接下来，根据附图对转向操纵控制装置的第三实施方式进行说明。此外，为了便于说明，对于相同的结构标注与上述第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。

如图6所示，本实施方式的转向操纵装置2构成为电动动力转向装置(EPS)。转向操纵装置2具备基于由驾驶员进行方向盘3的操作使转向轮5转向的转向操纵机构201、以及对转向操纵机构201赋予用于辅助转向操作的辅助转矩(辅助力)的辅助机构202。

转向操纵机构201具备固定方向盘3的转向轴211。另外，转向操纵机构201具备与转向轴211连结的作为转向轴的齿条轴212、以能够往复移动的方式插入齿条轴212的圆筒状的齿条壳体213、以及将转向轴211的旋转转换为齿条轴212的往复移动的齿条小齿轮机构214。此外，转向轴211通过从方向盘3所处的一侧依次连结柱轴215、中间轴216、以及小齿轮轴217而构成。

齿条轴212与小齿轮轴217在齿条壳体213内以规定的交叉角来配置。齿条小齿轮机构214通过将形成于齿条轴212的齿条齿212a与形成于小齿轮轴217的小齿轮齿217a啮合而构成。另外，在齿条轴212的两端，经由由设置于其轴端部的球形接头构成的齿条端部218分别以能够转动的方式连结转向横拉杆219。转向横拉杆219的前端与组装有转向轮5的未图示的转向节连结。因此，在转向操纵装置2中，伴随着转向操作的转向轴211的旋转通过齿条小齿轮机构214转换为齿条轴212的轴向移动，该轴向移动经由转向横拉杆219传递至转向节，从而转向轮5的转向角即车辆的行进方向被变更。

辅助机构202具备作为驱动源的马达221、传递马达221的旋转的传递机构222、以及将经由传递机构222传递的旋转转换为齿条轴212的往复移动的转换机构223。而且，辅助机构202将马达221的旋转经由传递机构222传递至转换机构223，并利用转换机构223转换为齿条轴212的往复移动，从而对转向操纵机构201赋予辅助转矩。此外，本实施方式的马达221例如采用三相无刷马达，传递机构222例如采用皮带机构，转换机构223例如采用滚珠丝杠机构。

在转向操纵控制装置1连接有转矩传感器241，该转矩传感器241检测通过驾驶员的转向操纵对转向轴211赋予的转向操纵转矩Th。此外，转矩传感器241设置于小齿轮轴217，基于扭杆242的扭转检测转向操纵转矩Th。另外，在转向操纵控制装置1连接有设置于轮毂单元243的左前轮传感器243l以及右前轮传感器243r，轮毂单元243将转向轮5经由驱动轴(图示略)支承为能够旋转。左前轮传感器243l以及右前轮传感器243r检测各转向轮5的车轮速Vl、Vr。此外，本实施方式的转向操纵控制装置1作为车速V检测车轮速Vl、Vr的平均值。另外，在转向操纵控制装置1连接有旋转传感器244，该旋转传感器244以360°的范围内的相对角来检测马达221的马达角θm。此外，对于转向操纵转矩Th以及马达角θm而言，在向第一方向(在本实施方式中，右)转向操纵的情况下检测为正值，在向第二方向(在本实施方式中，左)转向操纵的情况下检测为负值。而且，转向操纵控制装置1通过基于从这些各传感器输入的各状态量，向马达221供给驱动电力，来控制辅助机构202的工作，即为了使齿条轴212往复移动而对转向操纵机构201赋予的辅助转矩。

接下来，对转向操纵控制装置1的结构进行说明。如图7所示，转向操纵控制装置1具备输出马达控制信号Sm的微计算机251、以及基于马达控制信号Sm向马达221供给驱动电力的驱动电路252。此外，本实施方式的驱动电路252采用具有多个开关元件(例如，FET等)的公知的PWM逆变器。而且，微计算机251所输出的马达控制信号Sm为规定各开关元件的开关状态的信号。由此，响应于马达控制信号Sm开关各开关元件，并通过切换针对各相的马达线圈的通电模式，将车载电源B的直流电力转换为三相的驱动电力并输出至马达221。

向微计算机251输入上述车速V、转向操纵转矩Th以及马达角θm。另外，向微计算机251输入马达221的各相电流值Iu、Iv、Iw，该各相电流值Iu、Iv、Iw由设置于驱动电路252与各相的马达线圈之间的连接线254的电流传感器255检测。此外，在图7中，为了便于说明，将各相的连接线254以及各相的电流传感器255分别集中为一个来图示。而且，微计算机251基于这些各状态量来输出马达控制信号Sm。

详细而言，微计算机251具备运算目标辅助转矩Ta*的目标辅助转矩运算部261、以及运算马达控制信号Sm的马达控制信号运算部262。

目标辅助转矩运算部261如后所述运算与转向操纵机构201应赋予的辅助转矩对应的目标辅助转矩Ta*。马达控制信号运算部262基于目标辅助转矩Ta*，来运算向马达221供给的驱动电流的目标值亦即目标电流值Id*、Iq*。马达控制信号运算部262运算目标辅助转矩Ta*的绝对值越大具有越大的绝对值的q轴目标电流值Iq*。此外，d轴目标电流值Id＊基本上为零。而且，马达控制信号运算部262与上述第一实施方式相同，通过基于目标电流值Id*、Iq*、各相电流值Iu、Iv、Iw、以及马达221的马达角θm来执行d/q坐标系中的电流反馈控制，生成马达控制信号Sm。此外，在生成马达控制信号Sm的过程中运算出的q轴电流值Iq被输出至上述目标辅助转矩运算部261。

像这样运算出的马达控制信号Sm被输出至驱动电路252。由此，从驱动电路252向马达221供给与马达控制信号Sm相应的驱动电力。然后，马达221对转向操纵机构201赋予由目标辅助转矩Ta*表示的辅助转矩。

接下来，对目标辅助转矩运算部261进行说明。

目标辅助转矩运算部261具备反作用力成分运算部271，该反作用力成分运算部271运算抵抗方向盘3的旋转的力亦即反作用力成分Fir。另外，目标辅助转矩运算部261具备目标转向操纵转矩运算部272以及转矩F/B控制部273，其中，目标转向操纵转矩运算部272运算应向转向操纵部4输入的转向操纵转矩Th的目标值亦即目标转向操纵转矩Th*，转矩F/B控制部273通过转矩反馈运算的执行来运算转矩F/B成分Tfbt。另外，目标辅助转矩运算部261具备小齿轮角运算部274以及目标小齿轮角运算部275，其中，小齿轮角运算部274运算能够换算为转向轮5的转向角的旋转轴亦即小齿轮轴217的小齿轮角θp(转向对应角)，目标小齿轮角运算部275作为运算成为小齿轮角θp的目标值的目标小齿轮角θp*(目标转向对应角)的目标转向对应角运算部。另外，目标辅助转矩运算部261具备转向角反馈控制部(以下，转向角F/B控制部)276，该转向角反馈控制部276通过转向角反馈运算的执行来运算转向角反馈成分(以下，转向角F/B成分)Tfbp。

向反作用力成分运算部271输入车速V、目标小齿轮角θp*以及马达221的q轴电流值Iq。反作用力成分运算部271除了代替上述第一实施方式的转向侧马达44的q轴电流值Iqt使用马达221的q轴电流值Iq的点以外，与上述第一实施方式的电流轴力运算部103相同地运算电流轴力Fer。另外，反作用力成分运算部271除了代替目标转向操纵角θh*使用目标小齿轮角θp*的点以外，与上述第一实施方式的角度轴力运算部104相同地运算角度轴力Fib。而且，基于这些电流轴力Fer、角度轴力Fib以及车速V，与上述第一实施方式相同地运算分配轴力Fd。

另外，反作用力成分运算部271除了代替目标转向操纵角θh*使用目标小齿轮角θp*的点以外，与上述第一实施方式的端部反作用力运算部102相同地运算端部反作用力Fie。而且，反作用力成分运算部271基于分配轴力Fd以及端部反作用力Fie，与上述第一实施方式相同地运算反作用力成分Fir。像这样运算出的反作用力成分Fir被输出至目标小齿轮角运算部275。另外，端部反作用力Fie被输出至目标转向操纵转矩运算部272、转矩F/B控制部273、转向角F/B控制部276。

向目标转向操纵转矩运算部272输入在加法器281中对转向操纵转矩Th加上转矩F/B成分Tfbt所得的驱动转矩Tc、以及端部反作用力Fie。目标转向操纵转矩运算部272与上述第一实施方式相同，基于驱动转矩Tc以及端部反作用力Fie来运算目标转向操纵转矩Th*。向转矩F/B控制部273输入在减法器282中从转向操纵转矩Th中减去目标转向操纵转矩Th*所得的转矩偏差ΔT以及端部反作用力Fie。然后，转矩F/B控制部273与上述第一实施方式相同，基于转矩偏差ΔT以及端部反作用力Fie来运算转矩F/B成分Tfbt。像这样运算出的转矩F/B成分Tfbt被输出至加法器281、284以及目标小齿轮角运算部275。

向小齿轮角运算部274输入马达角θm。小齿轮角运算部274基于马达角θm来运算表示小齿轮轴217的旋转角的小齿轮角θp。具体而言，小齿轮角运算部274例如以齿条轴212处于车辆前进的中立位置的状态下的小齿轮角θp为原点(零度)累计(计数)马达221的旋转数，并基于该旋转数以及马达角θm以绝对角来运算小齿轮角θp。像这样运算出的小齿轮角θp被输出至减法器283。

向目标小齿轮角运算部275输入转向操纵转矩Th、转矩F/B成分Tfbt、反作用力成分Fir以及车速V。目标转向操纵角运算部95基于这些状态量，与上述第一实施方式的目标转向操纵角运算部95相同，利用模型(转向模型)式，来运算目标小齿轮角θp*。

向转向角F/B控制部276输入在减法器283中从目标小齿轮角θp*中减去小齿轮角θp所得的角度偏差Δθp。而且，转向角F/B控制部276基于角度偏差Δθp，作为用于使小齿轮角θp跟随目标小齿轮角θp*(反馈控制)的控制量，运算转向角F/B成分Tfbp。

具体而言，转向角F/B控制部276运算通过对角度偏差Δθp乘以比例增益Gpp而获得的比例要素、通过对角度偏差Δθp乘以积分增益Gip而获得的积分要素、以及通过对角度偏差Δθp乘以微分增益Gdp而获得的微分要素的各个输出值的和，作为转向角F/B成分Tfbp。另外，转向角F/B控制部276在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下，与端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况相比，运算在分别增大比例增益Gpp、积分增益Gip以及微分增益Gdp的值的状态下获得的比例要素、积分要素以及微分要素的和来作为转向角F/B成分Tfbp。换句话说，转向角F/B控制部276以在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与转向轮5的转向未被限制的情况相比，转向角F/B成分Tfbp的绝对值增大的方式来运算该转向角F/B成分Tfbp。此外，比例增益Gpp、积分增益Gip以及微分增益Gdp在端部反作用力Fie大于阈值转矩Tth的情况下以及端部反作用力Fie为阈值转矩Tth以下的情况下，分别被设定为大于零的值。像这样运算出的转向角F/B成分Tfbp被输出至加法器284。

然后，目标辅助转矩运算部261在加法器284中，运算对转矩F/B成分Tfbt加上转向角F/B成分Tfbp所得的值来作为目标辅助转矩Ta*。

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

(5)由于目标辅助转矩运算部261运算对转矩F/B成分Tfbt加上转向角F/B成分Tfbp所得的值来作为目标辅助转矩Ta*，所以以转向轮5的转向角成为与目标小齿轮角θp*相应的角度的方式赋予辅助转矩。另外，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况，且作为目标小齿轮角θp*的基础的反作用力成分Fir包含端部反作用力Fie的情况下，与根据端部反作用力Fie制约的转向轮5的转向角相应的小齿轮角θp成为目标小齿轮角θp*。因此，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，若从该状况进一步进行转向操纵，则辅助转矩会作为妨碍转向操纵的负成分即转向操纵反作用力被赋予。而且，在本实施方式中，由于在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，转矩F/B成分Tfbt的绝对值变小，针对目标辅助转矩Ta*的转矩F/B成分Tfbt的贡献变小。换言之，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，转向角F/B成分Tfbp占据目标辅助转矩Ta*的比例成为主导。由此，在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，能够赋予适当的转向操纵反作用力。

(6)由于目标转向操纵转矩运算部272在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，增大或者减小目标转向操纵转矩Th*的绝对值，所以能够实现转向操纵感的最佳化。

(7)由于转向角F/B控制部276在成为转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为转向轮5的转向被限制的状况的情况相比，增大转向角F/B成分Tfbp的绝对值，所以能够赋予更适当的转向操纵反作用力。

本实施方式能够如以下的方式进行变更并实施。本实施方式以及以下的变形例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合并实施。在上述第二实施方式中，也可以在端部反作用力Fie超过阈值转矩Tth的情况下，将转矩F/B成分Tfbt设为零。

在上述第一以及第二实施方式中，在端部反作用力Fie超过阈值转矩Tth的情况下，增大转向操纵角F/B成分Tfbh的绝对值，但并不局限于此，也可以不根据端部反作用力Fie来变更转向操纵角F/B成分Tfbh的绝对值。同样地，在上述第三实施方式中，也可以不根据端部反作用力Fie来变更转向角F/B成分Tfbp的绝对值。

在上述第一实施方式和第三实施方式中，在端部反作用力Fie超过阈值转矩Tth的情况下，增大或者减小目标转向操纵转矩Th*的绝对值，但并不局限于，也可以不根据端部反作用力Fie来变更目标转向操纵转矩Th*的绝对值。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，运算对转矩F/B成分Tfbt加上转向操纵角F/B成分Tfbh所得的值来作为目标反作用力转矩Ts*，但并不局限于此，例如也可以将转向操纵角F/B成分Tfbh直接作为目标反作用力转矩Ts*。另外，在上述第三实施方式中，例如也可以将转向角F/B成分Tfbp直接作为目标辅助转矩Ta*。

在上述各实施方式中，作为制约反作用力使用端部反作用力Fie，但并不局限于此，例如也可以将在成为转向轮5因转向而撞击路缘石等障碍物的状况的情况下，将抵抗进一步进行向存在障碍物的方向的转向操纵的反作用力亦即障碍物撞击反作用力用作制约反作用力。在该情况下，转向轮5因转向而撞击障碍物的状况相当于转向轮5的向至少一个方向的转向被限制的状况。

在上述各实施方式中，基于电流轴力Fer以及角度轴力Fib来运算分配轴力Fd，但并不局限于此，也可以在此基础上或者代替该结构，使用基于其它状态量的轴力来运算分配轴力Fd。作为基于其它状态量的轴力，例如能够采用基于检测齿条轴32、212的轴力的轴力传感器的检测值的轴力、基于通过轮毂单元53、243检测的轮胎力的轴力、基于横摆率以及横向加速度的车辆状态量轴力等。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，基于q轴电流值Iqt来运算电流轴力Fer，但并不局限于此，例如也可以基于q轴目标电流值Iqt*来运算。同样地，在上述第三实施方式中，例如也可以基于q轴目标电流值Iq*来运算电流轴力Fer。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，基于目标转向操纵角θh*来运算角度轴力Fib，但并不局限于此，例如也可以基于转向操纵角θh、小齿轮角θp来运算，另外也可以以考虑转向操纵转矩Th、车速V等其它参数等的其它方法来运算。在上述第三实施方式中，同样也可以以其它方法来运算角度轴力Fib。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，将转向操纵角θh与小齿轮角θp(转向对应角)的转向角比设为恒定，但并不局限于此，也可以根据车速V等使其可变。在上述第一实施方式和第二实施方式中，也可以代替第一齿条小齿轮机构34，例如通过衬套等支承齿条轴32。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，也可以作为转向侧致动器43，使用例如在齿条轴32的同轴上配置转向侧马达44的结构、与齿条轴32平行地配置转向侧马达44的结构等。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，目标转向操纵角运算部95也可以不使用车速V来运算目标转向操纵角θh*。同样地，在上述第三实施方式中，目标小齿轮角运算部275也可以不使用车速V来运算目标小齿轮角θp*。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，目标转向操纵角运算部95也可以利用模型方程来运算目标转向操纵角θh*，其中，该模型方程使用根据悬架、车轮定位等的规格决定的弹簧系数K，追加所谓的弹簧项而模型化而成。同样地，在上述第三实施方式中，目标小齿轮角运算部275也可以利用追加所谓的弹簧项而模型化而成的模型方程来运算目标小齿轮角θp*。

在上述第一实施方式和第二实施方式中，将作为转向操纵控制装置1的控制对象的转向操纵装置2设为将转向操纵部4与转向部6之间的动力传递分离的无链接的线控转向型转向操纵装置，但并不局限于此，也可以为能够通过离合器连接和断开转向操纵部4与转向部6之间的动力传递的线控转向型转向操纵装置。

例如在图8所示的例子中，在转向操纵部4与转向部6之间，设置有离合器301。离合器301经由固定于其输入侧要素的输入侧中间轴302与转向轴11连结，并且经由固定于其输出侧要素的输出侧中间轴303与第一小齿轮轴31连结。而且，根据来自转向操纵控制装置1的控制信号，离合器301成为释放状态，从而转向操纵装置2成为线控转向模式，离合器301成为接合状态，从而转向操纵装置2成为电动动力转向模式。

Claims (6)

1.一种转向操纵控制装置，以具有转向操纵部和根据向上述转向操纵部输入的转向操纵使转向轮转向的转向部之间的动力传递分离的结构的转向操纵装置为控制对象，控制设置于上述转向操纵部的转向操纵侧马达的工作，

上述转向操纵控制装置具备目标反作用力转矩运算部，该目标反作用力转矩运算部运算目标反作用力转矩，该目标反作用力转矩为转向操纵反作用力的目标值，该转向操纵反作用力为抵抗向上述转向操纵部输入的转向操纵的力且由上述转向操纵侧马达产生，

上述目标反作用力转矩运算部具备：

目标转向操纵转矩运算部，运算作为应向上述转向操纵部输入的转向操纵转矩的目标值的目标转向操纵转矩；

转矩反馈控制部，通过基于上述转向操纵转矩以及上述目标转向操纵转矩执行转矩反馈控制来运算转矩反馈成分；

反作用力成分运算部，运算作用于与上述转向操纵转矩相反方向的力亦即反作用力成分；

目标转向操纵角运算部，基于上述转向操纵转矩、上述转矩反馈成分以及上述反作用力成分运算目标转向操纵角，该目标转向操纵角为与上述转向操纵部连结的方向盘的转向操纵角的目标值；以及

转向操纵角反馈控制部，通过基于上述转向操纵角以及上述目标转向操纵角执行转向操纵角反馈控制来运算转向操纵角反馈成分，

上述目标反作用力转矩运算部基于上述转向操纵角反馈成分来运算作为上述转向操纵反作用力的目标值的目标反作用力转矩，

上述反作用力成分运算部具备制约反作用力运算部，该制约反作用力运算部运算用于在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，制约使该转向轮向至少一个方向转向的转向操纵的制约反作用力，

在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为上述转向轮的转向被限制的状况的情况相比，上述转矩反馈控制部减小上述转矩反馈成分的绝对值。

2.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，上述转矩反馈控制部将上述转矩反馈成分设为零。

3.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为上述转向轮的转向被限制的状况的情况相比，上述目标转向操纵转矩运算部增大或缩小上述目标转向操纵转矩的绝对值。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的转向操纵控制装置，其中，

在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为上述转向轮的转向被限制的状况的情况相比，上述转向操纵角反馈控制部增大上述转向操纵角反馈成分的绝对值。

5.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

上述反作用力成分运算部具备轴力运算部，该轴力运算部运算从上述转向轮作用于连结该转向轮的转向轴的轴力，上述反作用力成分运算部基于上述轴力以及上述制约反作用力来运算上述反作用力成分。

6.一种转向操纵控制装置，以转向操纵装置为控制对象，该转向操纵装置通过将马达作为驱动源的辅助机构对转向操纵机构赋予用于辅助转向操作的辅助转矩，

上述转向操纵控制装置具备目标辅助转矩运算部，该目标辅助转矩运算部运算作为根据上述马达的输出转矩产生的上述辅助转矩的目标值的目标辅助转矩，

上述目标辅助转矩运算部具备：

目标转向操纵转矩运算部，运算作为应向上述转向操纵机构输入的转向操纵转矩的目标值的目标转向操纵转矩，

转矩反馈控制部，通过基于上述转向操纵转矩以及上述目标转向操纵转矩执行转矩反馈控制来运算转矩反馈成分；

反作用力成分运算部，运算作用于与上述转向操纵转矩相反方向的力亦即反作用力成分；

目标转向对应角运算部，基于上述转向操纵转矩、上述转矩反馈成分以及上述反作用力成分，运算目标转向对应角，该目标转向对应角为能够换算为转向轮的转向角的旋转轴的旋转角亦即转向对应角的目标值；以及

转向角反馈控制部，通过基于上述转向对应角以及上述目标转向对应角执行转向角反馈控制来运算转向角反馈成分，

上述目标辅助转矩运算部基于上述转向角反馈成分来运算上述目标辅助转矩，

上述反作用力成分运算部具备制约反作用力运算部，该制约反作用力运算部运算用于在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，制约使该转向轮向至少一个方向转向的转向操纵的制约反作用力，

在成为上述转向轮的朝向至少一个方向的转向被限制的状况的情况下，与未成为上述转向轮的转向被限制的状况的情况相比，上述转矩反馈控制部减小上述转矩反馈成分的绝对值。

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