JP2014133534A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動が発生する可能性を低減できる操舵制御装置を提供すること。
【解決手段】指令電流選択部６０は、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流（通常反力Ｔ０）、端当て反力電流演算部から供給される端当て反力電流（「端当て反力Ｔ４）、及び実転舵角θｔに基づき補正係数Ｋ３を設定する補正係数設定部６０Ａと、通常反力Ｔ０に補正係数Ｋ３を乗算して通常反力Ｔ０を補正する乗算器６０Ｂと、補正された後の通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４とを比較して大きい方を最終的な操舵反力として選択するセレクト・ハイ部６０Ｃと、を備える。補正係数設定部６０Ａは、通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４との向きを比較し、通常反力Ｔ０の向きが端当て反力Ｔ４の向きとは逆となっている場合には、そのときの実転舵角θｔの大きさに基づき、通常反力Ｔ０を減少補正するための補正係数Ｋ３を設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ステアリングホイールと転舵輪との間を機械的に分離した状態で、転舵輪を転舵アクチュエータで転舵させる車両の操舵制御装置に関し、特に、ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータを利用して操舵系の端当て感を運転者に与える操舵制御装置に関する。

この種の従来の技術として、操舵角の上限位置付近及び下限位置付近において、操舵角が許容範囲からのしきい値越えを抑止する仮想的な当接抗力を生成するようにしたものが知られている（特許文献１）。

特開２００４−１３０９７１号公報

ここで、特許文献１に記載された技術では、操舵角が上限位置付近及び下限位置付近にあるときには、操舵角の増加に応じて当接抗力を生成するための指令電流を急激に増加させるものであるが、操舵角と指令電流とは線形の関係にあるため、運転者が感じる当接抗力は、操舵角の増加に伴って比例的に増加することになる。
しかしながら、本発明者等の実験によると、操舵角が上限位置と下限位置との間にあるときに発生させる通常反力が、上限位置付近及び下限位置付近を越えたときに発生させる上記のような当接抗力に対して逆向きとなり、それが原因で振動が発生してしまう可能性があることが判った。
本発明は、このような従来技術の不十分な点に着目してなされたものであって、その課題は、上記のような振動が発生する可能性を低減できる操舵制御装置を提供することにある。

以上の課題を解決するため、本発明に係る操舵制御装置は、操舵角又は転舵角が中立位置から大きくなるに従って大きくなる通常反力の方向が、転舵角が予め設定した上限しきい値を越えた分である差分が大きくなるに従って大きくなる端当て反力の方向に対して逆向きの場合には、通常反力の絶対値が相対的に減少する方向に、それら通常反力及び端当て反力の少なくとも一方を補正するようにした。

本発明によれば、通常反力の方向が端当て反力の方向と逆向きとなって振動が発生し得る状況になっても、通常反力の絶対値を小さくするか、端当て反力の絶対値を大きくするか、若しくは、その両方を行うため、通常反力が相対的に小さくなり、振動が発生する条件を解消することができるから、振動が発生することを防止できる、或いは、振動が発生しても早期に解消することができる。

本発明に係る操舵制御装置を適用した車両の概略構成を示す図である。 転舵モータ制御部の詳細な構成を説明するブロック図である。 クラッチ制御部が、クラッチ制御フラグ及び転舵制御切替フラグを生成する処理を示すフローチャートである。 反力モータ制御部の詳細な構成を説明するブロック図である。 端当て反力電流演算部の詳細な構成を説明するブロック図である。 現在操舵角θｓと実転舵角θｔとの関係を示す特性図である。 指令電流選択部の詳細な構成を説明するブロック図である。 補正係数の一例を示すグラフである。 動作の一例を示すタイムチャートである。 通常反力と端当て反力との関係の一例を示すグラフである。 通常反力と端当て反力の発生の方向を説明する概念図である。 実施形態の変形例を説明するグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、本実施形態と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本実施形態の操舵制御装置を備えた車両の概略構成を示す図である。
本実施形態の操舵制御装置１を備えた車両は、ＳＢＷシステムを適用した車両である。
ここで、ＳＢＷシステムでは、車両の運転者が操舵操作するステアリングホイールの操作に応じて転舵モータを駆動制御し、転舵輪を転舵する制御を行うことにより、車両の進行方向を変化させる。転舵モータの駆動制御は、ステアリングホイールと転舵輪との間に介装するバックアップクラッチを、通常状態である開放状態に切り換えて、ステアリングホイールと転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離した状態で行う。

そして、例えば、断線等、ＳＢＷシステムに異常が発生した場合には、開放状態のバックアップクラッチを締結状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に接続することにより、運転者がステアリングホイールに加える力を用いて、転舵輪の転舵を継続する。
図１中に示すように、本実施形態の操舵制御装置１は、転舵モータ２と、反力モータ４と、バックアップクラッチ６を備える。これに加え、操舵制御装置１は、エンジン指令検出部８と、操舵トルク検出部１０と、車速検出部１２と、操舵角検出部１４と、転舵角検出部１６と、転舵モータ制御部１８と、反力モータ制御部２０を備える。

転舵モータ２は、転舵モータ制御部１８が出力する転舵モータ指令電流に応じて駆動するモータであり、転舵輪Ｗを転舵させるための転舵トルクを出力する。転舵モータ２が出力した転舵トルクは、転舵モータ２の駆動により回転する転舵モータ出力軸２２を介して、ラックギア２４に伝達される。
ラックギア２４は、転舵モータ出力軸２２の回転に応じて車幅方向へ変位するラック軸２６を有する。ラック軸２６の両端は、それぞれ、転舵輪Ｗに連結する。

転舵輪Ｗは、車両の前輪（左右前輪）であり、ラック軸２６の車幅方向への変位に伴って転舵し、車両の進行方向を変化させる。なお、本実施形態では、転舵輪Ｗを、左右前輪で形成した場合を説明する。これに伴い、図１中では、左前輪で形成した転舵輪Ｗを、転舵輪ＷＦＬと示し、右前輪で形成した転舵輪Ｗを、転舵輪ＷＦＲと示す。
反力モータ４は、ステアリングホイール２８とバックアップクラッチ６との間に配置する。

また、反力モータ４は、反力モータ制御部２０が出力する反力モータ指令電流に応じて駆動するモータであり、ステアリングシャフト３０へ操舵反力を出力可能である。これにより、反力モータ４は、ステアリングシャフト３０を介して、ステアリングホイール２８へ操舵反力を出力する。
ここで、反力モータ４がステアリングホイール２８へ出力する操舵反力は、バックアップクラッチ６を開放状態に切り換えて、ステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間のトルク伝達経路を機械的に分離させている状態で、ステアリングシャフト３０へ出力可能な反力である。

すなわち、反力モータ４がステアリングシャフト３０へ出力する操舵反力は、運転者がステアリングホイール２８を操舵する操作方向とは反対方向へ作用する反力である。
また、操舵反力の演算は、転舵輪Ｗに作用しているタイヤ軸力やステアリングホイール２８の操舵状態に応じて行なう。これにより、ステアリングホイール２８を操舵する運転者へ、適切な操舵反力を伝達する。
バックアップクラッチ６は、運転者が操作するステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間に介装し、転舵モータ制御部１８が出力するクラッチ指令電流に応じて、開放状態または締結状態に切り換わる。なお、バックアップクラッチ６は、通常状態では開放状態である。

ここで、バックアップクラッチ６の状態を開放状態に切り換えると、ステアリングシャフト３０の一端側とピニオン軸３２の一端側を離間させる。これにより、ステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間のトルク伝達経路を機械的に分離させて、ステアリングホイール２８の操舵操作が転舵輪Ｗへ伝達されない状態とする。なお、ステアリングシャフト３０は、一端側をバックアップクラッチ６の内部で操舵側クラッチ板３４に連結し、他端側をステアリングホイール２８に連結して、ステアリングホイール２８と共に回転する。また、ピニオン軸３２は、一端側をバックアップクラッチ６の内部で転舵側クラッチ板３６に連結し、他端側に設けた歯車（図示せず）をラックギア２４に噛合させる。

一方、バックアップクラッチ６の状態を締結状態に切り換えると、ステアリングシャフト３０の一端側とピニオン軸３２の一端側を連結する。これにより、ステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間のトルク伝達経路を機械的に結合させて、ステアリングホイール２８の操舵操作が転舵輪Ｗへ伝達される状態とする。
したがって、ステアリングシャフト３０は、トルク伝達経路の一部を形成する。

エンジン指令検出部８は、駆動輪を駆動する駆動源であるエンジン（図示せず）の状態（エンジン駆動、または、エンジン停止）を含む情報信号を、転舵モータ制御部１８へ出力する。なお、本実施形態では、一例として、駆動輪を、図示しない車両の後輪（左右後輪）とするが、これに限定するものではなく、駆動輪を、車両の前輪として、転舵輪Ｗが駆動輪を兼ねる構成としてもよい。また、駆動源は、エンジンに限定するものではなく、駆動輪を駆動可能なモータとしてもよい。

操舵トルク検出部１０は、例えば、ステアリングホイール２８を回転可能に支持するステアリングコラム（図示せず）に設け、運転者がステアリングホイール２８を操作することでステアリングシャフト３０に加わるトルクを検出する。そして、操舵トルク検出部１０は、検出した操舵トルクを含む情報信号を、転舵モータ制御部１８へ出力する。なお、以降の説明では、操舵トルクを、「トルクセンサ値Ｖｔｓ」と記載する場合がある。
車速検出部１２は、公知の車速センサであり、車両の車速を検出する。そして、検出した車速を含む情報信号を、転舵モータ制御部１８及び反力モータ制御部２０へ出力する。

操舵角検出部１４は、例えば、レゾルバ等を用いて形成し、操舵トルク検出部１０と同様、ステアリングコラムに設ける。
また、操舵角検出部１４は、ステアリングホイール２８の現在の回転角度（操舵操作量）である現在操舵角を検出する。そして、操舵角検出部１４は、検出したステアリングホイール２８の現在操舵角を含む情報信号を、転舵モータ制御部１８及び反力モータ制御部２０へ出力する。なお、以降の説明では、現在操舵角を、「現在操舵角θｓ」と記載する場合がある。

転舵角検出部１６は、例えば、レゾルバ等を用いて形成し、転舵モータ２に設ける。
また、転舵角検出部１６は、転舵モータ２の回転角度（転舵角度）を検出する。そして、転舵角検出部１６は、検出した転舵角度（以降の説明では、「転舵モータ回転角」と記載する場合がある）を含む情報信号を、転舵モータ制御部１８へ出力する。なお、以降の説明では、転舵モータ回転角を、「実転舵角θｔ」と記載する場合がある。

転舵モータ制御部１８は、反力モータ制御部２０と、エンジン指令検出部８及び車速検出部１２と、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ライン３８を介して、情報信号の入出力を行う。
また、転舵モータ制御部１８は、通信ライン３８を介して入力を受けた情報信号や、操舵角検出部１４から入力を受けた情報信号に基づき、転舵モータ２を駆動制御する。なお、転舵モータ制御部１８の詳細な構成については、後述する。

反力モータ制御部２０は、転舵モータ制御部１８及び車速検出部１２と、通信ライン３８を介して、情報信号の入出力を行う。
また、反力モータ制御部２０は、通信ライン３８を介して入力を受けた情報信号や、操舵角検出部１４から入力を受けた情報信号に基づき、反力モータ４を駆動制御する。なお、反力モータ制御部２０の詳細な構成については、後述する。

（転舵モータ制御部１８の詳細な構成）
以下、図１を参照しつつ、図２及び図３を用いて、転舵モータ制御部１８の詳細な構成を、図２中に示す他の構成との関連を含めて説明する。
図２は、転舵モータ制御部１８の詳細な構成を説明するブロック図である。
図２中に示すように、転舵モータ制御部１８は、クラッチ制御部４０と、ＥＰＳ制御部４２と、ＳＢＷ転舵指令角演算部４４を備える。これに加え、転舵モータ制御部１８は、ゲイン付加部４６と、転舵位置サーボ制御部４８と、転舵指令電流切替部５０と、転舵指令電流サーボ制御部５２を備える。

クラッチ制御部４０は、エンジン指令検出部８が出力した情報信号と、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号の入力を受ける。そして、エンジン指令検出部８が出力した情報信号が含むエンジンの状態と、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号が含むトルクセンサ値Ｖｔｓに基づき、クラッチ制御フラグ及び転舵制御切替フラグを生成する。
また、クラッチ制御部４０は、生成したクラッチ制御フラグを含む情報信号を、クラッチ指令電流として、バックアップクラッチ６へ出力する。これに加え、クラッチ制御部４０は、生成した転舵制御切替フラグを含む情報信号を、転舵指令電流切替部５０へ出力する。
ここで、クラッチ制御フラグは、バックアップクラッチ６へ出力するクラッチ指令電流を切り替えるための指令値であり、開放指令と締結指令がある。
また、転舵制御切替フラグは、転舵モータ２へ出力する転舵指令電流を切り替えるための指令値であり、ＥＰＳ状態とＳＢＷ状態がある。

以下、図３を用いて、クラッチ制御部４０が、クラッチ制御フラグ及び転舵制御切替フラグを生成する処理について説明する。
図３は、クラッチ制御部４０が、クラッチ制御フラグ及び転舵制御切替フラグを生成する処理を示すフローチャートである。
図３中に示すフローチャートは、車両のエンジンが停止している状態から開始（図中に示す「ＳＴＡＲＴ」）する。
まず、ステップＳ１０において、エンジン指令検出部８が出力した情報信号を参照して、停止しているエンジンが駆動しているか否かを検出し、エンジンが始動しているか否かを判定（図中に示す「ＩＧＮ ＯＮ？」）する。

ステップＳ１０において、エンジンが始動している（図中に示す「Ｙ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ２０へ移行する。
一方、ステップＳ１０において、エンジンが始動していない（図中に示す「Ｎ」）と判定すると、クラッチ制御部４０は、ステップＳ１０の処理を繰り返す。
ステップＳ２０では、転舵制御切替フラグを、ＥＰＳ状態として生成（図中に示す「転舵制御切替フラグ＝ＥＰＳ状態」）する。ステップＳ２０において、転舵制御切替フラグをＥＰＳ状態として生成すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ３０へ移行する。

ステップＳ３０では、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号を参照する。そして、運転者がステアリングシャフト３０に加えているトルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値が、予め設定したクラッチ開放開始トルクＴｓ１以下であるか否かを判定（図中に示す「｜操舵トルク｜≦Ｔｓ１？」）する。なお、本実施形態では、一例として、ステアリングホイール２８を中立位置から右回り（時計回り）に回転させた状態での操舵トルクを正（＋）のトルクとし、ステアリングホイール２８を中立位置から左回り（反時計回り）に回転させた状態での操舵トルクを負（−）のトルクとする。

ここで、クラッチ開放開始トルクＴｓ１は、例えば、操舵制御装置１を備えた車両の構成（例えば、ステアリングホイール２８及びステアリングシャフト３０の剛性）に応じて設定する。また、クラッチ開放開始トルクＴｓ１は、クラッチ制御部４０に記憶させておく。なお、クラッチ開放開始トルクＴｓ１は、例えば、実験により算出する。
クラッチ開放開始トルクＴｓ１は、ステアリングホイール２８を操舵している運転者が、バックアップクラッチ６の開放時に、ステアリングホイール２８を把持している手を介して、ステアリングホイール２８から受ける衝撃が小さい値である。

ステップＳ３０において、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放開始トルクＴｓ１以下である（図中に示す「Ｙ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ４０へ移行する。
一方、ステップＳ３０において、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放開始トルクＴｓ１を超えている（図中に示す「Ｎ」）と判定すると、クラッチ制御部４０は、ステップＳ３０の処理を繰り返す。

ステップＳ４０では、クラッチ制御フラグを、開放指令として生成（図中に示す「クラッチ制御フラグ＝開放指令」）する。ステップＳ４０において、クラッチ制御フラグを開放指令として生成すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ５０へ移行する。
ステップＳ５０では、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号を参照する。そして、運転者がステアリングシャフト３０に加えているトルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値が、予め設定したクラッチ開放推定トルクＴｓ２以下であるか否かを判定（図中に示す「｜操舵トルク｜≦Ｔｓ２？」）する。

ここで、クラッチ開放推定トルクＴｓ２は、クラッチ開放開始トルクＴｓ１未満のトルクであり、例えば、操舵制御装置１を備えた車両の構成（例えば、ステアリングホイール２８及びステアリングシャフト３０の剛性）に応じて設定する。また、クラッチ開放推定トルクＴｓ２は、クラッチ開放開始トルクＴｓ１と同様、クラッチ制御部４０に記憶させておく。なお、クラッチ開放推定トルクＴｓ２は、クラッチ開放開始トルクＴｓ１と同様、例えば、実験により算出する。

ステップＳ５０において、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放推定トルクＴｓ２以下である（図中に示す「Ｙ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ６０へ移行する。
一方、ステップＳ５０において、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放推定トルクＴｓ２を超えている（図中に示す「Ｎ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ７０へ移行する。

ステップＳ６０では、クラッチ制御部４０が有するタイマを起動（図中に示す「タイマ＝タイマ＋１」）する。これにより、ステップＳ６０では、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放推定トルクＴｓ２以下となっている時間である判定用経過時間の測定を開始する。ステップＳ６０において、判定用経過時間の測定を開始すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ８０へ移行する。
ステップＳ７０では、クラッチ制御部４０が有するタイマを起動せず（図中に示す「タイマ＝０」）に、クラッチ制御部４０が行なう処理を、ステップＳ８０へ移行させる。

ステップＳ８０では、タイマで計測している判定用経過時間が、予め設定したＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ以上であるか否かを判定（図中に示す「判定用経過時間≧Ｔｍ？」）する。
ここで、ＳＢＷ切替判定時間Ｔｍは、バックアップクラッチ６の状態を締結状態から開放状態へ移行する処理を開始してから、バックアップクラッチ６が開放状態へ完全に移行したと推定されるまでの経過時間である。また、ＳＢＷ切替判定時間Ｔｍは、例えば、操舵制御装置１を備えた車両の構成（例えば、ステアリングホイール２８及びステアリングシャフト３０の剛性）に応じて設定する。

また、ＳＢＷ切替判定時間Ｔｍは、クラッチ開放開始トルクＴｓ１と同様、クラッチ制御部４０に記憶させておく。なお、ＳＢＷ切替判定時間Ｔｍは、クラッチ開放開始トルクＴｓ１と同様、例えば、実験により算出する。
ステップＳ８０において、判定用経過時間がＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ以上である（図中に示す「Ｙ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ９０へ移行する。

一方、ステップＳ８０において、判定用経過時間がＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ未満である（図中に示す「Ｎ」）と判定すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は、ステップＳ５０へ移行する。
ステップＳ９０では、転舵制御切替フラグを、ＳＢＷ状態として生成（図中に示す「転舵制御切替フラグ＝ＳＢＷ状態」）する。ステップＳ９０において、転舵制御切替フラグをＳＢＷ状態として生成すると、クラッチ制御部４０が行なう処理は終了（図中に示す「ＥＮＤ」）する。

以上により、クラッチ制御部４０は、エンジンの始動時にバックアップクラッチ６を締結状態とする。これに加え、エンジンの始動後に操舵トルク検出部１０が検出した操舵トルクがクラッチ開放開始トルクＴｓ１以下となると、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換える。
また、クラッチ制御部４０は、バックアップクラッチ６の締結状態から開放状態への切り換え開始後に、判定用経過時間がＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ以上であると、バックアップクラッチ６の締結状態から開放状態への移行が終了したと判定する。

ＥＰＳ制御部４２は、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号と、車速検出部１２が出力した情報信号の入力を受ける。そして、操舵トルク検出部１０が出力した情報信号が含むトルクセンサ値Ｖｔｓと、車速検出部１２が出力した情報信号が含む車速に基づき、失陥時ＥＰＳアシスト電流を演算する。
また、ＥＰＳ制御部４２は、演算した失陥時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号を、ゲイン付加部４６及び転舵指令電流切替部５０へ出力する。

ここで、失陥時ＥＰＳアシスト電流とは、例えば、断線等、ＳＢＷシステムに異常が発生した場合に、転舵モータ２から転舵輪Ｗへ転舵補助トルクを出力するための転舵モータ指令電流に応じた指令値である。
ここで、転舵モータ２が転舵輪Ｗへ出力する転舵補助トルクは、バックアップクラッチ６を締結状態に切り換えて、ステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間のトルク伝達経路を機械的に連結させている状態で、転舵輪Ｗへ出力可能なトルクである。

ＳＢＷ転舵指令角演算部４４は、車速検出部１２が出力した情報信号と、操舵角検出部１４が出力した情報信号の入力を受ける。そして、車速検出部１２が出力した情報信号が含む車速と、操舵角検出部１４が出力した情報信号が含む現在操舵角θｓに基づき、転舵指令角を演算する。
また、ＳＢＷ転舵指令角演算部４４は、演算した転舵指令角を含む情報信号を、転舵位置サーボ制御部４８へ出力する。

ここで、転舵指令角は、運転者によるステアリングホイール２８の操作に応じた目標転舵角を算出し、この算出した目標転舵角に応じて転舵モータ２を駆動制御するための電流指令値である。
ゲイン付加部４６は、ＥＰＳ制御部４２が出力した情報信号の入力を受ける。そして、ＥＰＳ制御部４２が出力した情報信号が含む失陥時ＥＰＳアシスト電流に対し、予め設定した始動時アシスト用ゲインを乗算して、始動時ＥＰＳアシスト電流を演算する。

また、ゲイン付加部４６は、演算した始動時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号を、転舵指令電流切替部５０へ出力する。
ここで、始動時ＥＰＳアシスト電流とは、エンジンの始動時に、転舵モータ２から転舵輪Ｗへ転舵補助トルクを出力するための転舵モータ指令電流に応じた指令値である。
また、始動時アシスト用ゲインは、転舵モータ２の性能（出力等）に応じて、始動時ＥＰＳアシスト電流が失陥時ＥＰＳアシスト電流よりも大きい値となるように設定し、ゲイン付加部４６に記憶させておく。

以上により、エンジンの始動時にバックアップクラッチ６を締結状態として転舵モータ２が出力する転舵補助トルクは、操舵制御装置１の失陥時にバックアップクラッチ６を締結状態として転舵モータ２が出力する転舵補助トルクよりも大きいトルクとなる。
転舵位置サーボ制御部４８は、ＳＢＷ転舵指令角演算部４４が出力した情報信号の入力を受ける。そして、ＳＢＷ転舵指令角演算部４４が出力した情報信号が含む転舵指令角に基づき、ＳＢＷ転舵指令電流を演算する。
また、転舵位置サーボ制御部４８は、演算したＳＢＷ転舵指令電流を含む情報信号を、転舵指令電流切替部５０と、転舵指令電流サーボ制御部５２へ出力する。

ここで、ＳＢＷ転舵指令電流とは、目標転舵角に応じたトルクを転舵輪Ｗへ出力するための転舵モータ指令電流に応じた指令値である。
また、転舵位置サーボ制御部４８は、転舵角検出部１６が出力した情報信号の入力と、転舵指令電流サーボ制御部５２が出力した情報信号の入力を受ける。これに加え、転舵位置サーボ制御部４８は、転舵モータ２へ最終的に出力された転舵モータ指令電流を検出する。そして、転舵角検出部１６及び転舵指令電流サーボ制御部５２が出力した情報信号と、転舵モータ２へ最終的に出力された転舵モータ指令電流を、ＳＢＷ転舵指令電流の演算に用いる。これにより、転舵位置サーボ制御部４８は、ＳＢＷ転舵指令電流の演算に関するフィードバック制御を行なう。

転舵指令電流切替部５０は、クラッチ制御部４０、ＥＰＳ制御部４２、ゲイン付加部４６、転舵位置サーボ制御部４８が出力した情報信号の入力を受ける。
また、転舵指令電流切替部５０は、クラッチ制御部４０が出力した情報信号が含む転舵制御切替フラグに基づき、転舵指令電流を切り替える。そして、切り替えた電流を含む情報信号を、転舵指令電流サーボ制御部５２へ出力する。

具体的には、転舵制御切替フラグがＥＰＳ状態であり、ＳＢＷシステムに異常が発生している場合に、転舵指令電流を、失陥時ＥＰＳアシスト電流に切り替える。なお、ＳＢＷシステムに発生している異常は、例えば、ＳＢＷシステムの状態を監視する監視部（図示せず）により検出する。
また、転舵制御切替フラグがＥＰＳ状態であり、ＳＢＷシステムに異常が発生していない場合に、転舵指令電流を、始動時ＥＰＳアシスト電流に切り替える。
また、転舵制御切替フラグがＳＢＷ状態である場合は、転舵指令電流を、ＳＢＷ転舵指令電流に切り替える。

転舵指令電流サーボ制御部５２は、転舵指令電流切替部５０が出力した情報信号の入力を受ける。そして、転舵指令電流切替部５０が出力した情報信号が含む転舵指令電流に応じた転舵モータ指令電流が転舵モータ２へ入力されるように、転舵モータ２に供給する電圧を変化させる。
また、転舵指令電流サーボ制御部５２は、転舵位置サーボ制御部４８との間で情報信号の入出力を行なう。転舵指令電流サーボ制御部５２から転舵位置サーボ制御部４８へ出力する情報信号には、転舵モータ２に供給する電圧を含む。

（反力モータ制御部２０の詳細な構成）
以下、図１から図３を参照しつつ、図４及び図５を用いて、反力モータ制御部２０の構成を、図４中に示す他の構成との関連を含めて説明する。
図４は、反力モータ制御部２０の詳細な構成を説明するブロック図である。
図４中に示すように、反力モータ制御部２０は、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４と、反力指令電流サーボ制御部５６と、端当て反力電流演算部５８と、指令電流選択部６０と、を備える。

ＳＢＷ反力指令電流演算部５４は、車速検出部１２が出力した情報信号と、操舵角検出部１４が出力した情報信号と、転舵角検出部１６が出力した情報信号の入力を受ける。そして、車速検出部１２が出力した情報信号が含む車速と、操舵角検出部１４が出力した情報信号が含む現在操舵角θｓと、転舵角検出部１６が出力した情報信号が含む実転舵角θｔとに基づき、通常反力としての反力指令電流を演算する。
また、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４は、演算した反力指令電流を含む情報信号を、指令電流選択部６０へ出力する。

ここで、反力指令電流は、反力モータ４を駆動制御するための電流指令値である。
また、反力指令電流は、例えば、実転舵角θｔに、予め設定した反力モータ用ゲインを乗算して演算することができる。或いは、反力指令電流は、現在操舵角θｓに、予め設定した反力モータ用ゲインを乗算して算出することもできる。さらには、車体に作用する横加速度やヨーレートを検出するセンサを備えている場合には、それらセンサの出力を加味して反力指令電流を求めることもできる。即ち、反力指令電流は、実転舵角θｔや現在操舵角θｓが中立位置（転舵角、操舵角がゼロの位置）から大きくなるに従って大きくなる通常反力Ｔ０を発生させるための指令電流である。

なお、反力モータ用ゲインは、反力モータゲイン用マップを用いて、予め設定する。なお、反力モータゲイン用マップは、車速及びステアリングホイール２８の操舵角に依存するマップであり、予め形成して、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４に格納する。
また、通常反力の方向は、現在操舵角θｓが実転舵角θｔに近づく方向である。即ち、車両がＳＢＷ状態であると、現在操舵角θｓの位相は実操舵角θｔの位相よりも進むことになるため、通常反力の制御としては、現在操舵角θｓが実転舵角θｔに近づく方向に発生させれば、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に接続された通常車両を操舵する場合と同じ操舵感（反力感）を運転者に与えることができる。
一方、端当て反力電流演算部５８は、操舵角検出部１４が出力した情報信号と、転舵角検出部１６が出力した情報信号の入力を受ける。そして、操舵角検出部１４が出力した情報信号が含む現在操舵角θｓと、転舵角検出部１６が出力した情報信号が含む実転舵角θｔとに基づき、端当て反力指令電流を演算する。

図５は、端当て反力電流演算部５８の具体的な構成を示すブロック図である。
図５に示すように、端当て反力電流演算部５８は、転舵角の上限しきい値θMAXを記憶したしきい値記憶部５８Ａと、実転舵角θｔと上限しきい値θMAXとの差分Δθ（＝θｔ−θMAX）を演算する減算器５８Ｂと、を備える。
しきい値記憶部５８Ａに記憶された上限しきい値θMAXは、転舵輪ＷＦＬ、ＷＦＲの機構的に可能な最大の転舵角よりも、若干小さい値に設定される。

また、減算器５８Ｂは、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越えている場合には、差分Δθには、両者の差（θｔ−θMAX）をそのまま用いるが、実転舵角θｔが上限しきい値θMAX以下の場合には、差分Δθはゼロに設定する。
さらに、端当て反力電流演算部５８は、第１端当て反力設定部５８Ｃと、微分器５８Ｄと、切り戻し判定部５８Ｅと、乗算器５８Ｆと、微分器５８Ｇと、乗算器５８Ｈと、リミッタ５８Ｉと、加算器５８Ｊと、を備える。

第１端当て反力設定部５８Ｃは、差分Δθに基づき予め設定されたマップを参照して第１端当て反力Ｔ１を設定する。第１端当て反力設定部５８Ｃに設定されたマップについては、後述する。
微分器５８Ｄは、現在操舵角θｓを微分して操舵角速度ｄθｓ／ｄｔを演算する。
切り戻し判定部５８Ｅは、差分Δθ及び操舵角速度ｄθｓ／ｄｔに基づいて切り増し切り戻しの判定をして、切り増しの場合には第１ゲインＫ１をゼロに設定し、切り戻しの場合には第１ゲインＫ１を所定値Ｋに設定する。ただし、差分Δθがゼロであるときには、切り戻しではないと判断して、第１ゲインＫ１はゼロに設定する。

乗算器５８Ｆは、操舵角速度ｄθｓ／ｄｔに第１ゲインＫ１を乗じて第２端当て反力Ｔ２を演算する。
微分器５８Ｇは、差分Δθを微分して差分変化率ｄΔθ／ｄｔを演算する。
乗算器５８Ｈは、差分変化率ｄΔθ／ｄｔに第２ゲインＫ２を乗算して第３端当て反力Ｔ３を演算する。第２ゲインＫ２は、例えば、切り戻し判定部５８Ｅで設定される所定値Ｋと同じ値とすることができる。

リミッタ５８Ｉは、乗算器５８Ｆで演算された第２端当て反力Ｔ２を、第１端当て反力Ｔ１でリミットを掛けることで、最終的な第２端当て反力Ｔ２を設定する。つまり、リミッタ５８Iは、乗算器５８Ｆで演算された第２端当て反力Ｔ２と、第１端当て反力設定部５８Ｃで設定された第１端当て反力Ｔ１とを、絶対値同士で比較し、｜Ｔ２｜≦｜Ｔ１｜の場合には最終的な第２端当て反力Ｔ２を乗算器５８Ｆで演算された第２端当て反力Ｔ２とし、｜Ｔ２｜＞｜Ｔ１｜の場合には最終的な第２端当て反力Ｔ２の大きさを、第１端当て反力Ｔ１と同じ値（ただし、符号は元の第２端当て反力Ｔ２のまま）とする。
そして、加算器５８Ｊは、第１端当て反力Ｔ１、第２端当て反力Ｔ２及び第３端当て反力Ｔ３を合計して、最終的な端当て反力Ｔ４を演算する。

ここで、ＳＢＷ状態にあるときには、バックアップクラッチ６を、通常状態である開放状態としてステアリングホイール２８と転舵輪ＷＦＲ、ＷＦＬとの間のトルク伝達経路を機械的に分離した状態で、転舵が行われる。このため、ステアリングギヤ比を車両の走行状況に応じて可変とすることも可能であり、例えば、実転舵角θｔと現在操舵角θｓとの関係を、図６に示すように、車速Ｖによって可変とすることができる。この図６に示す例では、現在操舵角θｓに対する実転舵角θｔの変化（ステアリングギヤ比を示す直線の傾き）が、車速Ｖが増加するに従って小さくなっている。
このため、操舵系の機械的な構成で決まる転舵角の上限しきい値θMAXは一定であっても、その上限しきい値θMAXに対応する現在操舵角θｓの値（以下、最大値θｓMAXとも称する。）は、車速Ｖに応じて変化することになる。

第１端当て反力設定部５８Ｃに設定されているマップは、図５中に示すように、差分Δθが大きくなるに従って徐々に大きくなる第１端当て反力Ｔ１を設定するようになっている。ただし、差分Δθの増加に対する第１端当て反力Ｔ１の増加の割合は、差分Δθが大きい領域では、それが小さい領域よりも大きくなっている。より具体的には、差分Δθが小さい領域では、差分Δθに対する第１端当て反力Ｔ１の変化の傾きは小さく、差分Δθが中程度の領域では、その変化の傾きは中程度となり、差分Δθが大きくなると、その変化の傾きは最も急激となるという具合に、傾きが、３段階に変化するようになっている。

図４に戻って、指令電流選択部６０は、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流と、端当て反力電流演算部５８から供給される端当て反力電流とに基づき、最終的な反力指令電流を求め、その最終的な反力指令電流を反力指令電流サーボ制御部５６へ出力する。
図７は、指令電流選択部６０の具体的な構成を示すブロック図である。
即ち、指令電流選択部６０は、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流（以下、「通常反力Ｔ０」とも称す。）と、端当て反力電流演算部５８から供給される端当て反力電流（以下、「端当て反力Ｔ４」とも称す。）と、実転舵角θｔとに基づき、補正係数Ｋ３を設定する補正係数設定部６０Ａを備えている。

ここで、補正係数設定部６０Ａは、通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４との向きを比較し、通常反力Ｔ０の向きが端当て反力Ｔ４の向きとは逆となっている場合には、そのときの実転舵角θｔの大きさに基づき、図８に示すようなマップを参照して、補正係数Ｋ３を設定する。
即ち、図８に示すマップでは、補正係数Ｋ３は、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXよりも数度分小さい第２しきい値θｔｈ２よりも小さいときには１となり、実転舵角θｔが第２しきい値θｔｈ２を越えると徐々に小さくなって上限しきい値θMAXに達するとゼロとなり、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越えるとゼロのままとなる。

図７に戻って、指令電流選択部６０は、通常反力Ｔ０に補正係数Ｋ３を乗算することで通常反力Ｔ０を補正する乗算器６０Ｂと、この乗算器６０Ｂで補正された後の通常反力Ｔ０と端当て反力電流演算部５８から供給される端当て反力Ｔ４とを比較して大きい方を最終的な操舵反力として選択するセレクト・ハイ部６０Ｃと、を備えている。このセレクト・ハイ部６０Ｃで選択された最終的な操舵反力が、指令電流選択部６０の出力となる。

そして、反力指令電流サーボ制御部５６は、指令電流選択部６０が出力した情報信号が含む反力指令電流に応じた反力モータ指令電流が反力モータ４へ入力されるように、反力モータ４に供給する電圧を変化させる。
また、反力指令電流サーボ制御部５６は、反力モータ４へ最終的に出力された反力モータ指令電流を検出する。そして、反力モータ４へ最終的に出力された反力モータ指令電流を、反力モータ４に供給する電圧の制御に用いる。これにより、反力指令電流サーボ制御部５６反力モータ４に供給する電圧に関するフィードバック制御を行なう。

（動作）
次に、図１から図８を参照しつつ、図９、図１０、図１１を用いて、本実施形態の操舵制御装置１を用いて行なう動作の一例を説明する。
図９は、操舵制御装置１を用いて行なう動作の一例を示すタイムチャートである。
図９中に示すタイムチャートは、エンジンが停止しており、車両に乗車して運転席に座った運転者による、図示しないイグニッション（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）スイッチの操作を待機している状態（図中に示す「状態Ａ」）から開始する。ここで、イグニッションスイッチは、例えば、車両の運転者が操作するボタン（イグニッションボタン）で形成する。

状態Ａでは、イグニッションスイッチの操作状態を表す［ＩＧＮ］欄に示すように、イグニッションスイッチが操作されていない（図中に示す「ＯＦＦ」）。
したがって、状態Ａでは、［転舵指令電流］欄に示すように、転舵指令電流が「０」であり、また、［反力］欄に示すように、反力モータ４がステアリングシャフト３０へ出力する操舵反力は「０」である。

また、［クラッチ制御フラグ］欄に示すように、クラッチ制御フラグは、「締結指令」である。さらに、［転舵制御切替フラグ］欄に示すように、転舵制御切替フラグは、「ＥＰＳ状態」である。
本実施形態では、状態Ａにおいて、車両の運転者がステアリングホイール２８を把持している場合等、運転者がステアリングホイール２８を操舵している場合について説明する。したがって、状態Ａでは、［操舵トルク］欄に示すように、操舵トルク検出部１０が検出するトルクセンサ値Ｖｔｓが、運転者がステアリングホイール２８を操舵していない状態よりも増加している。

また、状態Ａでは、クラッチ制御フラグが「締結指令」であるため、バックアップクラッチ６が締結されており、ステアリングホイール２８と転舵輪Ｗとの間のトルク伝達経路が機械的に結合している。
このため、状態Ａでは、運転者によるステアリングホイール２８の操舵操作に伴い、［操舵角］欄に示すように、操舵角検出部１４が検出する現在操舵角θｓが変化している。これに加え、［転舵角］欄に示すように、転舵角検出部１６が検出する実転舵角θｔが変化している。
状態Ａにおいて、運転者によりイグニッションスイッチが操作され（図中に示す「ＯＮ」）、エンジン指令検出部８が、エンジンの状態としてエンジン駆動を検出すると、操舵制御装置１を用いて行なう動作は、状態Ａから状態Ｂへ移行する。

状態Ｂでは、ＥＰＳ制御部４２が失陥時ＥＰＳアシスト電流を演算し、この演算した失陥時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号を、ゲイン付加部４６及び転舵指令電流切替部５０へ出力する。そして、ゲイン付加部４６が、失陥時ＥＰＳアシスト電流に対して始動時アシスト用ゲインを乗算し、失陥時ＥＰＳアシスト電流よりも大きい値である始動時ＥＰＳアシスト電流を演算する。さらに、ゲイン付加部４６が、演算した始動時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号を、転舵指令電流切替部５０へ出力する。

次に、転舵指令電流切替部５０は、転舵制御切替フラグに基づき、転舵指令電流を、始動時ＥＰＳアシスト電流に切り替える。さらに、始動時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号を、転舵指令電流サーボ制御部５２へ出力する。
そして、始動時ＥＰＳアシスト電流を含む情報信号の入力を受けた転舵指令電流サーボ制御部５２は、始動時ＥＰＳアシスト電流に応じた転舵モータ指令電流が転舵モータ２へ入力されるように、転舵モータ２に供給する電圧を変化させる。

これにより、［転舵指令電流］欄に示すように、転舵モータ２へ入力される転舵モータ指令電流は、時間の経過につれて徐々に増加（図中に示す「フェードイン」）した後、ステアリングホイール２８の操舵角に応じて変化する。
ここで、本実施形態では、始動時ＥＰＳアシスト電流を、失陥時ＥＰＳアシスト電流よりも大きい値となるように設定している。このため、エンジンの始動時に転舵モータ２へ入力される転舵モータ指令電流を、ＳＢＷシステムに異常が発生した場合に転舵モータ２へ入力される転舵モータ指令電流よりも大きい値とすることが可能となる。

また、ステアリングホイール２８の操舵角が増加するにつれて、転舵輪Ｗの転舵角が増加する。これに加え、ステアリングホイール２８の操舵角が増加するにつれて、反力モータ４がステアリングシャフト３０へ出力する操舵反力が、時間の経過につれて徐々に増加（図中に示す「フェードイン」）した後、ステアリングホイール２８の操舵角に応じて変化する。

また、状態Ｂでは、状態Ａと同様、クラッチ制御フラグを「締結指令」に維持するとともに、転舵制御切替フラグを「ＥＰＳ状態」に維持する。
状態Ｂにおいて、運転者がステアリングシャフト３０に加えている操舵トルクが低下し、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値が、クラッチ開放開始トルクＴｓ１以下となると、操舵制御装置１を用いて行なう動作は、状態Ｂから状態Ｃへ移行する。

状態Ｃでは、クラッチ制御部４０が、クラッチ制御フラグを「開放指令」として生成する。そして、クラッチ制御部４０は、「開放指令」として生成した情報信号を、クラッチ指令電流としてバックアップクラッチ６へ出力する。クラッチ指令電流の入力を受けたバックアップクラッチ６は、締結状態から開放状態への移行を開始する。
また、状態Ｃでは、状態Ｂと同様、転舵制御切替フラグを「ＥＰＳ状態」に維持する。
また、状態Ｃでは、状態Ｂと同様、ステアリングホイール２８の操舵角に応じた操舵反力を、反力モータ４がステアリングシャフト３０へ出力する。

したがって、反力モータ制御部２０は、バックアップクラッチ６を締結状態として転舵モータ２が転舵補助トルクを出力する状態から、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換えるまでの間に、操舵反力をステアリングシャフト３０へ出力する。
このため、本実施形態では、状態Ｃにおいて、転舵モータ２が転舵補助トルクを出力するとともに、反力モータ４が操舵反力をステアリングシャフト３０へ出力している状態で、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換える。
これにより、本実施形態では、締結状態から開放状態に切り換えた際にバックアップクラッチ６からステアリングホイール２８に伝達される衝撃が、反力モータ４がステアリングシャフト３０へ出力している操舵反力よりも小さくなる。

状態Ｃにおいて、トルクセンサ値Ｖｔｓの絶対値がクラッチ開放推定トルクＴｓ２以下となると、クラッチ制御部４０が有するタイマを起動して、判定用経過時間の測定を開始する。
測定した判定用経過時間がＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ以上となると、クラッチ制御部４０が、バックアップクラッチ６の締結状態から開放状態への移行が終了したと判定する。そして、操舵制御装置１を用いて行なう動作は、状態Ｃから状態Ｄへ移行する。

状態Ｄでは、クラッチ制御部４０が、転舵制御切替フラグを「ＳＢＷ状態」として生成する。そして、クラッチ制御部４０は、「ＳＢＷ状態」として生成した転舵制御切替フラグを含む情報信号を、転舵指令電流切替部５０へ出力する。
したがって、本実施形態では、判定用経過時間がＳＢＷ切替判定時間Ｔｍ未満の状態では、バックアップクラッチ６の締結状態から開放状態への移行が終了していないと判定し、転舵制御切替フラグを「ＥＰＳ状態」に維持する。

次に、転舵指令電流切替部５０は、転舵制御切替フラグに基づき、転舵指令電流を、始動時ＥＰＳアシスト電流から、ＳＢＷ転舵指令電流に切り替える。さらに、ＳＢＷ転舵指令電流を含む情報信号を、転舵指令電流サーボ制御部５２へ出力する。
そして、ＳＢＷ転舵指令電流を含む情報信号の入力を受けた転舵指令電流サーボ制御部５２は、ＳＢＷ転舵指令電流に応じた転舵モータ指令電流が転舵モータ２へ入力されるように、転舵モータ２に供給する電圧を変化させる。

すなわち、転舵モータ制御部１８は、クラッチ制御部４０がバックアップクラッチ６の状態を締結状態とすると、転舵補助トルクを転舵モータ２で出力する。これに加え、転舵モータ制御部１８は、クラッチ制御部４０が締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換えると、ＳＢＷ転舵指令電流に応じて、目標転舵角に応じた転舵トルクを転舵モータ２で出力する。
また、転舵モータ制御部１８は、クラッチ制御部４０がバックアップクラッチ６の締結状態から開放状態への移行が終了したと判定すると、目標転舵角に応じた転舵トルクを出力して転舵モータ２を駆動制御する。

これにより、［転舵指令電流］欄に示すように、転舵モータ２へ入力される転舵モータ指令電流は、時間の経過につれて徐々に増加（図中に示す「フェードイン」）した後、ステアリングホイール２８の操舵角に応じて変化する。
また、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換える際に、ステアリングホイール２８を把持している手を介して運転者が受ける衝撃を低減可能とした状態で、ＥＰＳ状態からＳＢＷ状態へ移行することが可能となる。
また、状態Ｄでは、状態Ｃと同様、クラッチ制御フラグを「開放指令」に維持する。

なお、上述したように、本実施形態の操舵制御装置１の動作で実施する操舵制御方法では、ステアリングシャフト３０に運転者が加える操舵トルクを検出する。これに加え、エンジンの始動時にはバックアップクラッチ６を締結状態とし、エンジンの始動後に検出した操舵トルクがクラッチ開放開始トルクＴｓ１以下となると、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換える。さらに、バックアップクラッチ６の状態を締結状態とすると、転舵補助トルクを転舵モータ２で出力し、締結状態のバックアップクラッチ６を開放状態に切り換えると、目標転舵角に応じた転舵トルクを転舵モータ２で出力する。

以上の説明では、実転舵角θｔは上限しきい値θMAXを越えていないため、図５に示す端当て反力電流演算部５８では、差分Δθは０であり、従って、差分Δθに基づく演算される第１端当て反力Ｔ１及び第３端当て反力Ｔ３は、いずれもゼロである。また、切り戻し判定部５８Ｅでも切り戻しであるとは判定されないため、第１ゲインＫ１がゼロとなって、第２端当て反力Ｔ２もゼロである。よって、最終的な端当て反力Ｔ４もゼロであるから、図４に示す指令電流選択部６０は、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流を選択し最終的な反力指令電流として反力指令電流サーボ制御部５６へ出力する。

これに対し、例えば車庫入れの際等に運転者がステアリングホイール２８を大きく操舵した結果、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越える状況になったとする。
すると、図５に示す端当て反力電流演算部５８の減算器５８Ｂからは、正値の差分Δθが出力されることとなる。このため、第１端当て反力設定部５８Ｃからは、そのときの差分Δθの大きさに応じた第１端当て反力Ｔ１が出力されるとともに、乗算器５８Ｈからは差分Δθの変化率に応じた大きさの第２端当て反力Ｔ２が出力されることになる。

このとき、切り戻し判定部５８Ｅは、差分Δθ及び操舵角速度ｄθｓ／ｄｔの符号が等しいことから切り増し状態であることを判定するため、第１ゲインＫ１をゼロに設定することになる。よって、乗算器５８Ｆで演算される第２端当て反力Ｔ２はゼロとなり、リミッタ５８Ｉから出力される最終的な第２端当て反力Ｔ２もゼロとなる。
従って、加算器５８Ｊから出力される端当て反力Ｔ４は、第１端当て反力Ｔ１と第３端当て反力Ｔ３とを合計したものとなる。

そして、図４に示す指令電流選択部６０は、その端当て反力Ｔ４が大きくなったところで、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流に代えて、端当て反力Ｔ４に対応する電流値を、最終的な反力指令電流として反力指令電流サーボ制御部５６へ出力する。
このとき、第３端当て反力Ｔ３は操舵角速度に依存するため、操舵角速度が一定であれば操舵角が増大しても増加はしない。

これに対し、第１端当て反力Ｔ１は、図５中のマップに示すような特性を有しているため、操舵角が増大して差分Δθが増加すると、急激に増加する非線形の特性を示す。このため、差分Δθが増加するに連れて、第１端当て反力Ｔ１は急激に増加することになり、それに伴って、最終的な端当て反力Ｔ４も急激に増加する。
この結果、運転者は、急激に増加する端当て反力を感ずることとなり、このため、端当て反力が発生し始めた直後よりも、さらにステアリングホイール２８の切り増しをしたところで、運転者は操舵反力が急激に増加したという感触を得ることになり、自然な端当て感を感ずることになる。

さらに、無理に操舵を進めようとして操舵角速度も増加しようとすると、第３端当て反力Ｔ３も増加するため、第１端当て反力Ｔ１の変化と相まってさらに大きな端当て反力が発生することとなり、運転者はさらに大きな端当て反力を感ずることになる。
これにより、ＳＢＷ状態にあったとしても、運転者は、それ以上の操舵が車両として不可能な状況にあることをより確実に認識することができるようになる。

さらに、このような状況から運転者がステアリングホイール２８を中立位置に向けて操舵する切り戻し操作を開始したものとする。
切り戻し操作に転じたとしても、直ぐには差分Δθはゼロにはならないため、第１端当て反力Ｔ１も直ぐにはゼロにはならない。従って、単に第１端当て反力Ｔ１や第３端当て反力Ｔ３に対応した端当て反力Ｔ４を発生し続けると、弾き返されるような感じを受ける可能性がある。

しかし、本実施形態の構成であれば、切り戻し操作を開始すると、切り戻し判定部５８Ｅが切り戻し状態であると判定して第１ゲインＫ１を所定値Ｋに設定するため、乗算器５８Ｆからは、切り戻しの操舵角速度ｄθｓ／ｄｔに比例した第２端当て反力Ｔ２が出力される。そして、リミッタ５８Ｉからは、乗算器５８Ｆから供給された第２端当て反力Ｔ２又は第１端当て反力設定部５８Ｃから供給された第１端当て反力Ｔ１のうち、絶対値が小さい方の端当て反力の値が、最終的な第２端当て反力Ｔ２（ただし、符号は、乗算器５８Ｆから供給された第２端当て反力Ｔ２のまま）として加算器５８Ｊに供給される。

このような第２端当て反力Ｔ２が演算されて加算器５８Ｊに供給される結果、切り戻し時の端当て反力を緩和させることとなり、弾き返されるような感覚を運転者に与える可能性を低減することができる。
しかも、リミッタ５８Ｉを設けているため、第２端当て反力Ｔ２の大きさが第１端当て反力Ｔ１によりも過大になって切り戻し操舵の妨げになるようなこともない。

ここで、図１０は、操舵反力としての通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４との関係を概念的に示したグラフである。即ち、通常反力Ｔ０は、実転舵角θｔ（又は現在操舵角θｓ）の増加に伴って徐々に増加していく反力であるが、端当て反力Ｔ４は、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXに達するまではゼロであり、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越えると立ち上がる（図１０の例では、途中から変化が急激になる２段階の変化を示している。）反力である。

そして、図１１（ａ）に示すように、ステアリングホイール２８が例えば右切り状態にあるときには、通常反力Ｔ０はステアリングホイール２８を中立位置に向かわせようとするため、左回り（反時計方向）に発生する。また、そのときの実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越えると端当て反力が発生することになるが、その方向も、通常反力Ｔ０と同じ左回りである。多くの場合には、この図１１（ａ）に示すように、通常反力Ｔ０の方向は端当て反力Ｔ４の方向と同じになる。

しかしながら、通常反力Ｔ０は、その発生方向を現在操舵角θｓと実転舵角θｔとの位相に基づいて決めるようになっているため、特に上限しきい値θMAX付近に転舵角がある状況でステアリングホイール２８から手を離したりすると、現在操舵角θｓと実転舵角θｔとの関係が極僅かに逆転してしまい、回転位置では瞬間的にでも現在操舵角θｓよりも実転舵角θｔの方が大きいと認識してしまう場合がある。かかる場合では、操舵角が右切り状態にあるにも関わらず、操舵角が中立位置よりも左切り状態にあるとご認識してしまい、これによって通常反力が逆向きになってしまうことが考えられる。

つまり、図１１（ｂ）に示すように、ステアリングホイール２８が右切りの状態にあったとしても、通常反力Ｔ０が切り増し方向に発生する場合がある。すると、通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向と逆になってしまう。
このため、図１０のような大小関係にあるときに単なるセレクト・ハイという基準で通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４とのいずれかを選択してしまうと、逆向きの反力が交互に発生することになり、手放し状態にあるステアリングホイール２８に振動が発生してしまう可能性がある。

しかしながら、指令電流選択部６０を図７のような構成とすることで、振動が発生することが考えられる状況では、１よりも小さい補正係数Ｋ３を乗じることで通常反力Ｔ０を減少方向に補正するため、図１０の例であれば、通常反力Ｔ０のうち上限しきい値θMAXの若干下側にある部分（破線で囲む部分）が矢印で示す方向に下がることになる。このため、ステアリングホイール２８から手を離していたとしてもステアリングホイール２８をさらに切り増しするような大きな逆向きの反力は発生しにくくなる。よって、上述したような振動は発生しなくなる、或いは、仮に発生しても早々に解消することができる。
ここで本実施の形態では、転舵モータ２及び転舵モータ制御部１８が転舵アクチュエータに対応し、反力モータ４及び反力モータ制御部２０が反力アクチュエータに対応し、転舵角検出部１６が転舵状態検出部に対応し、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４が通常反力演算部に対応し、端当て反力電流演算部５８が端当て反力演算部に対応する。

（第一実施形態の効果）
本実施形態では、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）反力モータ制御部２０は、通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向に対して逆向きの場合には、通常反力Ｔ０を減少方向に補正するようにしたため、通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向とは逆向きであったとしても、振動が発生することを防止できる、或いは、発生した振動を早期に解消することができる。

（２）反力モータ制御部２０は、通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向に対して逆向きの場合には、通常反力Ｔ０の絶対値を減少させるため、複雑な演算を必要とすることなく確実に通常反力Ｔ０の補正を行うことができる。
（３）また、反力モータ制御部２０は、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXよりも小さい第２しきい値θｔｈ２以下のときに１であり且つ実転舵角θｔが第２しきい値θｔｈ２を越えて上限しきい値θMAXに近づくに従って徐々に減少する補正係数Ｋ３を、通常反力Ｔ０に乗じることで、通常反力Ｔ０の絶対値を減少させる構成であるため、特に複雑な演算を必要とすることなく確実に通常反力Ｔ０の補正を行うことができる。

（４）そして、反力モータ制御部２０は、セレクト・ハイ部６０Ｃにおいて通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４とのうちの大きい方を選択して最終的な操舵反力を求める構成であるため、通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向と逆向きとなると振動が懸念される構成であるにも関わらず、そのような懸念を払拭することができる。
（５）さらに、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４は、現在操舵角θｓが実転舵角θｔに近づく方向の通常反力Ｔ０がステアリングホイール５８に発生するように通常反力Ｔ０を演算する構成であるため、やはり通常反力Ｔ０の方向が端当て反力Ｔ４の方向と逆向きとなると振動が懸念される構成であるにも関わらず、そのような懸念を払拭することができる。

（６）また、反力モータ制御部２０は、差分Δθが大きくなるに従って大きくなる端当て反力を演算するとともに、差分Δθの増加に対する端当て反力の増加の割合は、その差分Δθが小さい領域よりも差分Δθが大きい領域で大きくするようにしたため、端当て反力が発生し始めた直後よりも、さらにステアリングホイール２８の切り増しをしたところで、運転者は操舵反力が急激に増加したという感触を得ることになる。これにより、運転者は、より自然な端当て感を感ずることができるようになる。
（７）さらに、端当て反力電流演算部５８は、バックアップクラッチ６が開放状態にあるときに、反力モータ４に操舵反力（端当て反力）を発生させるようにしたため、操舵反力を必要なときにだけ発生させることができる。

（変形例）
上記実施形態では、図５のマップに示したように、差分Δθに対する第１端当て反力Ｔ１の変化の傾きを３段階に変化するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１２（ａ）に示すように２段階としてもよいし、第１２（ｂ）に示すように３段階以上（この例は、４段階）としてもよい。さらには、マップを用いて段階的に変化させるのではなく、二次関数のような演算式を用いて連続的に傾きを増加させてもよい。

さらに、上記実施形態では、ＳＢＷ反力指令電流演算部５４から供給される反力指令電流と、端当て反力電流演算部５８から供給される端当て反力電流のうち、大きい方を選択し最終的な反力指令電流として反力指令電流サーボ制御部５６へ出力する指令電流選択部６０を設けた構成としているが、これに限定されるものではなく、実転舵角θｔが上限しきい値θMAXを越えた領域では端当て反力Ｔ４を無条件で選択するような構成としてもよいし、或いは、常に通常反力Ｔ０と端当て反力Ｔ４とを加算することで最終的な操舵反力を求めるようにしてもよい。これによっても、上記実施形態と同等の効果が奏される。

また、上記実施形態では、補正係数設定部６０Ａで設定した補正係数Ｋ３を通常反力Ｔ０に乗じることで、その通常反力Ｔ０を減少方向に補正するようにしているが、これに限定されるものではなく、これとは逆に、１よりも大きくなる補正係数を設定し、その補正係数を端当て反力Ｔ４に乗じることで、通常反力Ｔ０を相対的に減少させたこととしてもよい。或いは、通常反力Ｔ０を減少方向に、端当て反力Ｔ４を増大方向に、それぞれ補正するようにしてもよい。これによっても、上記実施形態と同等の効果が奏される。

１ 操舵制御装置
２ 転舵モータ
４ 反力モータ
６ バックアップクラッチ
１２ 車速検出部
１４ 操舵角検出部
１６ 転舵角検出部
１８ 転舵モータ制御部
２０ 反力モータ制御部
２２ 転舵モータ出力軸
２８ ステアリングホイール
５４ ＳＢＷ反力指令電流演算部
５８ 端当て反力電流演算部
５８Ａ しきい値記憶部
５８Ｂ 減算器
５８Ｃ 第１端当て反力設定部
５８Ｄ 微分器
５８Ｅ 切り戻し判定部
５８Ｆ 乗算器
５８Ｇ 微分器
５８Ｈ 乗算器
５８Ｉ リミッタ
５８Ｊ 加算器
６０ 指令電流選択部
６０Ａ 補正係数設定部
６０Ｂ 乗算器
６０Ｃ セレクト・ハイ部
Ｗ 転舵輪（左前輪ＦＬ、右前輪ＷＦＲ）

Claims (8)

1. 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記操舵角検出部が検出した前記操舵角に基づいて、前記転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
   前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出部と、
   前記操舵角検出部が検出した前記操舵角又は前記転舵角検出部が検出した前記転舵角が中立位置から大きくなるに従って大きくなる通常反力を演算する通常反力演算部と、
   前記転舵角検出部が検出した前記転舵角が予め設定した上限しきい値を越えた分である差分が大きくなるに従って大きくなる端当て反力を演算する端当て反力演算部と、
   前記通常反力演算部が演算した前記通常反力と前記端当て反力演算部が演算した前記端当て反力とから最終的な操舵反力を求め、その操舵反力に基づいて前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
   を備え、
   前記反力アクチュエータは、前記通常反力演算部が演算した前記通常反力の方向が、前記端当て反力演算部が演算した前記端当て反力の方向に対して逆向きの場合には、前記通常反力の絶対値が相対的に減少する方向に、それら通常反力及び端当て反力の少なくとも一方を補正することを特徴とする操舵制御装置。
2. 前記反力アクチュエータは、前記通常反力の方向が前記端当て反力の方向に対して逆向きの場合には、前記通常反力の絶対値を減少させる請求項１記載の操舵制御装置。
3. 前記反力アクチュエータは、前記通常反力の方向が前記端当て反力の方向に対して逆向きの場合には、前記転舵角検出部が検出した前記転舵角が前記上限しきい値よりも小さい第２しきい値以下のときに１であり且つ前記転舵角が前記第２しきい値を越えて前記上限しきい値に近づくに従って徐々に減少する補正係数を、前記通常反力に乗じることで、前記通常反力の絶対値を減少させる請求項２記載の操舵制御装置。
4. 前記反力アクチュエータは、前記通常反力の方向が前記端当て反力の方向に対して逆向きの場合には、前記端当て反力の絶対値を増大させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
5. 前記反力アクチュエータは、前記通常反力と前記端当て反力とを加算する、若しくは、前記通常反力と前記端当て反力とのうちの大きい方を選択することで、最終的な前記操舵反力を求める請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
6. 前記通常反力演算部は、前記操舵角が前記転舵角に近づく方向の前記通常反力が前記ステアリングホイールに発生するように当該通常反力を演算する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
7. 前記反力アクチュエータは、前記差分が大きくなるに従って大きくなる前記端当て反力を演算するとともに、前記差分の増加に対する前記端当て反力の増加の割合は、その差分が小さい領域よりも差分が大きい領域で大きくする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
8. 前記ステアリングホイールと前記転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離する開放状態と、前記トルク伝達経路を機械的に連結する締結状態と、を切り換え可能なバックアップクラッチを備え、
   前記反力アクチュエータは、前記バックアップクラッチが前記開放状態にあるときに前記操舵反力を発生する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操舵制御装置。

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