JP2022049971A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を低減することができる操舵制御装置を提供する。【解決手段】操舵制御装置１は、転舵部に転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与する転舵モータ３３の作動を制御する転舵制御部６０を備えている。転舵制御部６０は、目標ピニオン角θｐ＊にピニオン角θｐを追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御を実行することにより、転舵モータ３３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とともに、転舵側目標電流値に基づいて転舵モータ３３の作動を制御する。転舵制御部６０は、転舵モータ３３に供給する駆動電流を低減する低減処理を実行する低減処理部６７を有している。低減処理部６７は、車速Ｖ等の走行状態量及び操舵トルクＴｈ等の操舵状態量の少なくとも一方が、目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す状態量である場合、低減処理を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

特許文献１には、ステアバイワイヤ式の操舵装置が開示されている。ステアバイワイヤ式の操舵装置では、ステアリングホイールに連結される操舵部と、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動力伝達が分離されている。ステアバイワイヤ式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置は、転舵部に転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与する転舵モータの作動を制御する転舵制御部を備えている。転舵制御部は、運転者の操舵に応じて演算される目標転舵角に対して転舵輪の転舵角を追従させる転舵角フィードバック制御を実行することにより、転舵モータに供給する駆動電流の目標値を演算する。転舵制御部は、転舵モータに供給する駆動電流の目標値に基づいて、転舵モータの作動を制御している。

特開２０１９－５９３９２号公報

転舵輪は、転舵輪を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合う位置で静止する。路面の摩擦力は、路面状態によって異なる。このため、転舵輪を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときの転舵角は、目標転舵角からずれていることがある。この場合、目標転舵角と転舵角との間に偏差が生じる。例えば、車両が一時的に停車していてステアリングホイールが保舵状態や手放し状態にある場合であっても、転舵制御部は、目標転舵角と転舵角との偏差が小さくなるような駆動電流の目標値を演算する。しかし、偏差が小さいときには、当該偏差に応じて転舵モータに駆動電流を供給しても、静止した転舵輪の位置は変化しないことが想定される。この場合、定常的に生じた、目標転舵角と転舵角との間の偏差に応じて駆動電流が転舵モータに流され続けるおそれがあった。

本発明の目的は、操舵制御装置において、消費電力を低減することにある。

上記課題を解決する操舵制御装置は、ステアリングホイールに連結される操舵部と、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備える操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与する転舵モータの作動を制御する転舵制御部を備え、前記転舵制御部は、前記転舵輪の転舵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転舵角フィードバック制御を実行することにより、前記転舵モータに供給する駆動電流の目標値である転舵目標電流値を演算する転舵目標電流値演算部を有するとともに、当該転舵目標電流値に基づいて前記転舵モータの作動を制御するものであり、前記転舵制御部は、前記転舵モータに供給する駆動電流を低減する低減処理を実行する低減処理部を有し、前記低減処理部は、自車両の走行状態を示す走行状態量及び自車両の操舵状態を示す操舵状態量の少なくとも一方が、前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合、前記低減処理を実行している。

目標転舵対応角が変化しないことを示す走行状態量である場合や、目標転舵対応角が変化しないことを示す操舵状態量である場合は、転舵輪を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときに転舵対応角が変化しなくなる。このとき、目標転舵対応角と転舵対応角との間に偏差が生じることがある。この点、目標転舵対応角が変化しない状況は、転舵輪を転舵させるために転舵モータが転舵力を付与する必要性の低い状況であると想定される。上記構成によれば、目標転舵対応角が変化しないことを示す走行状態量である場合や、目標転舵対応角が変化しないことを示す操舵状態量である場合には、転舵モータに供給する駆動電流を低減する低減処理を実行するようにしている。これにより、転舵輪を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときの転舵角が目標転舵角からずれていることに起因して生じる転舵モータに供給される駆動電流を抑えることができる。

上記操舵制御装置において、前記低減処理部は、前記走行状態量である車速が自車両の停車状態を含む低車速である場合に、前記走行状態量について前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合に該当するとして、前記低減処理を実行することが好ましい。

上記構成によれば、車速が低車速である場合は、車速が高車速である場合と比べて、転舵輪を転舵させるために転舵モータが転舵力を付与する状況にはなりにくい。このため、車速が低車速であることを条件とすることで、低減処理を実行する状況をより適切なものとすることができる。

上記操舵制御装置において、前記低減処理部は、前記操舵状態量が、前記ステアリングホイールが保舵状態あるいは前記ステアリングホイールが手放し状態にあることを示す値である場合に、前記操舵状態量について前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合に該当するとして、前記低減処理を実行することが好ましい。

上記構成によれば、操舵状態量が、ステアリングホイールが保舵状態あるいはステアリングホイールが手放し状態であることを示す値である場合は、運転者が操舵部に転舵対応角を変化させる操舵を入力している場合ではないと想定される。この場合、ステアリングホイールが切り込み操舵等されている場合と比べて、転舵モータが転舵力を付与して転舵輪を転舵させる状況にはなりにくい。このため、操舵状態量についてステアリングホイールが保舵状態あるいはステアリングホイールが手放し状態であることを示す値であることを条件とすることで、低減処理を実行する状況をより適切なものとすることができる。

上記操舵制御装置において、前記転舵制御部は、前記操舵部に入力される操舵に応じて前記目標転舵対応角を演算する目標転舵対応角演算部を有し、前記低減処理部は、前記低減処理において、前記目標転舵対応角を前記転舵対応角に向けて近付けることが好ましい。

上記構成によれば、目標転舵対応角を転舵対応角に向けて近付けることで、目標転舵対応角と転舵対応角との偏差を小さくすることができる。
上記操舵制御装置において、前記低減処理部は、前記転舵対応角に基づいて、前記目標転舵対応角を前記転舵対応角に向けて近付ける量であるオフセット角を演算するオフセット角演算部と、前記オフセット角を前記目標転舵対応角に加減算することで前記目標転舵対応角を補正する目標転舵対応角補正部とを有し、前記転舵目標電流値演算部は、前記目標転舵対応角補正部により補正された前記目標転舵対応角に基づいて前記転舵目標電流値を演算することが好ましい。

目標転舵対応角を転舵対応角に近付ける具体的な構成としては、上記構成を採用することができる。
上記操舵制御装置において、前記低減処理部は、前記走行状態量及び前記操舵状態量に基づいて、今回の演算周期で前記オフセット角演算部により演算された前記オフセット角を補正するオフセット角補正部を有し、前記目標転舵対応角補正部は、前記オフセット角補正部により補正された前記オフセット角を前記目標転舵対応角に加減算することで前記目標転舵対応角を補正することが好ましい。

上記構成によれば、路面の摩擦力は、路面状態によって異なることから、目標転舵対応角と転舵対応角との偏差は都度異なることになる。このため、目標転舵対応角と転舵対応角との偏差を小さくするための適切なオフセット角は都度異なることが想定される。そこで、オフセット角補正部は、演算周期ごとにオフセット角を補正するようにしている。これにより、目標転舵対応角を転舵対応角に向けて近付けるように目標転舵対応角を適切に補正することができる。

上記操舵制御装置において、前記オフセット角補正部は、前記走行状態量及び前記操舵状態量の少なくとも一方に基づいて、前記オフセット角を小さくするための補正量を変化させることが好ましい。

例えば、車両が比較的に高い車速で走行している走行状態量であったり、転舵輪を転舵させる転舵部が転舵中であるような操舵状態量であったりした場合、オフセット角を小さくするための補正量を大きくしたとして、転舵部の運転者が意図しない動きとして現れても違和感として運転者に伝わり難いと言える。そこで、上記構成では、走行状態量や操舵状態量を考慮することで、運転者の違和感を抑えるなかでオフセット角をなるべく早く解消できるように工夫したりするのに効果的である。

上記操舵制御装置において、前記低減処理部は、前記低減処理を実行する状況において、前記走行状態量及び前記操舵状態量の少なくとも一方が、前記目標転舵対応角が変化することを示す状態量である場合、前記低減処理の実行を終了し、前記オフセット角補正部は、前記低減処理を実行する状況から前記低減処理を実行しない状況へ移行する際、前記オフセット角の絶対値を徐々に小さくすることが好ましい。

上記構成によれば、目標転舵対応角を転舵対応角に向けて近付けるオフセット角の絶対値を徐々に小さくすることによって、目標転舵対応角の変化は緩やかになる。これにより、低減処理を実行する状況から低減処理を実行しない状況への移行を緩やかにすることができる。

本発明の操舵制御装置によれば、消費電力を低減することができる。

ステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成を示す図。 操舵制御装置の概略構成を示すブロック図。 軸力演算部の概略構成を示すブロック図。 低減処理部の概略構成を示すブロック図。 オフセット角補正部の概略構成を示すブロック図。

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の制御対象となる操舵装置２は、ステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されている。操舵装置２は、ステアリングホイール３を介して運転者により操舵される操舵部４と、運転者により操舵部４に入力される操舵に応じて転舵輪５を転舵させる転舵部６とを備えている。

操舵部４は、ステアリングホイール３が固定されるステアリングシャフト１１と、運転者の操舵に抗する力である操舵反力をステアリングシャフト１１を介してステアリングホイール３に付与する操舵アクチュエータ１２とを備えている。操舵アクチュエータ１２は、駆動源となる操舵モータ１３と、操舵モータ１３の回転を減速してステアリングシャフト１１に伝達する操舵減速機１４とを有している。本実施形態の操舵モータ１３には、例えば三相のブラシレスモータが採用されている。

転舵部６は、第１ピニオン軸２１と、第１ピニオン軸２１に連結されたラック軸２２とを備えている。第１ピニオン軸２１とラック軸２２とは、所定の交差角をもって配置されている。第１ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成された第１ラック歯２２ａとを噛み合わせることにより第１ラックアンドピニオン機構２３が構成されている。第１ピニオン軸２１は、転舵輪５の転舵角に換算可能な回転軸である。ラック軸２２の両端には、タイロッド２４が連結されている。タイロッド２４の先端は、それぞれ左右の転舵輪５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。

転舵部６は、ラック軸２２に転舵輪５を転舵させる転舵力を付与する転舵アクチュエータ３１を備えている。転舵アクチュエータ３１は、第２ピニオン軸３２を介してラック軸２２に転舵力を付与する。転舵アクチュエータ３１は、駆動源となる転舵モータ３３と、転舵モータ３３の回転を減速して第２ピニオン軸３２に伝達する転舵減速機３４とを備えている。第２ピニオン軸３２とラック軸２２とは、所定の交差角をもって配置されている。第２ピニオン軸３２に形成された第２ピニオン歯３２ａとラック軸２２に形成された第２ラック歯２２ｂとを噛み合わせることにより第２ラックアンドピニオン機構３５が構成されている。

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アクチュエータ３１により第２ピニオン軸３２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３５によりラック軸２２の軸方向移動に変換されることで、転舵輪５の転舵角が変更される。このとき、操舵アクチュエータ１２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３に付与される。

操舵装置２の電気的構成について説明する。
操舵制御装置１は、操舵モータ１３及び転舵モータ３３に接続されている。操舵制御装置１は、操舵モータ１３及び転舵モータ３３の作動を制御する。操舵制御装置１は、図示しない中央処理装置やメモリを備えている。操舵制御装置１は、所定の演算周期毎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、各種制御を実行する。

操舵制御装置１には、ステアリングシャフト１１に付与された操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ４１が接続されている。トルクセンサ４１は、ステアリングシャフト１１における操舵減速機１４との連結部分よりもステアリングホイール３側に設けられている。トルクセンサ４１は、ステアリングシャフト１１の途中に設けられたトーションバーの捩れに基づいて操舵トルクＴｈを検出する。操舵制御装置１には、操舵回転角センサ４２及び転舵回転角センサ４３が接続されている。操舵回転角センサ４２は、操舵部４の操舵量を示す検出値として操舵モータ１３の回転角θｓを３６０度の範囲内の相対角で検出する。転舵回転角センサ４３は、転舵部６の転舵量を示す検出値として転舵モータ３３の回転角θｔを相対角で検出する。操舵制御装置１には、車速センサ４４が接続されている。車速センサ４４は、車両の走行速度である車速Ｖを検出する。なお、操舵トルクＴｈ、回転角θｓ，θｔは、右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。

操舵制御装置１は、操舵モータ１３の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じて操舵反力を発生させる反力制御を実行する。また、操舵制御装置１は、転舵モータ３３の駆動制御を通じて転舵輪５を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。

操舵制御装置１の構成について説明する。
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。これにより、各種の処理が実行される。

図２に、操舵制御装置１が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される処理の一部を、実現される処理の種類毎に記載したものである。

図２に示すように、操舵制御装置１は、反力制御を実行する操舵制御部５０と、転舵制御を実行する転舵制御部６０とを備えている。
操舵制御部５０は、操舵側電流センサ５４を有している。操舵側電流センサ５４は、操舵制御部５０と操舵モータ１３の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる操舵モータ１３の各相の電流値から得られる操舵側実電流値Ｉｓを検出する。操舵側実電流値Ｉｓは、操舵モータ１３に供給される実際の駆動電流の値である。操舵側電流センサ５４は、操舵モータ１３に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つにまとめて図示している。

転舵制御部６０は、転舵側電流センサ６５を有している。転舵側電流センサ６５は、転舵制御部６０と転舵モータ３３の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる転舵モータ３３の各相の電流値から得られる転舵側実電流値Ｉｔを検出する。転舵側実電流値Ｉｔは、転舵モータ３３に供給される実際の駆動電流の値である。転舵側電流センサ６５は、転舵モータ３３に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つにまとめて図示している。

操舵制御部５０の構成について説明する。
操舵制御部５０には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、回転角θｓ、転舵側実電流値Ｉｔ、及び後述のピニオン角θｐが入力される。操舵制御部５０は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、回転角θｓ、転舵側実電流値Ｉｔ、及びピニオン角θｐに基づいて、操舵モータ１３に対する給電を制御する。なお、ピニオン角θｐは、回転角θｔに基づいて演算される。

操舵制御部５０は、操舵角演算部５１と、目標反力トルク演算部５２と、通電制御部５３とを有している。
操舵角演算部５１には、回転角θｓが入力される。操舵角演算部５１は、回転角θｓを、例えば、車両が直進しているときのステアリングホイール３の位置であるステアリング中立位置からの操舵モータ１３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積算角に換算する。操舵角演算部５１は、換算して得られた積算角に操舵減速機１４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θｈを演算する。なお、操舵角θｈは、ステアリング中立位置よりも、例えば右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。こうして得られた操舵角θｈは、転舵制御部６０に出力される。

目標反力トルク演算部５２には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｔ、及び後述の目標ピニオン角θｐ＊が入力される。目標反力トルク演算部５２は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｔ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、操舵モータ１３を通じて発生させるべきステアリングホイール３の操舵反力の目標となる反力制御量としての目標反力トルクＴ＊を演算する。

具体的には、目標反力トルク演算部５２は、操舵反力演算部５５と、軸力演算部５６とを有している。
操舵反力演算部５５には、操舵トルクＴｈ、及び車速Ｖが入力される。操舵反力演算部５５は、操舵トルクＴｈ、及び車速Ｖに基づいて操舵反力成分Ｔｂ＊を演算する。操舵反力成分Ｔｂ＊は、運転者の操舵方向にステアリングホイール３を回転させるためのモータトルク、すなわち運転者のステアリングホイール３の操舵をアシストするためのアシスト力を示す。操舵反力演算部５５は、操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、また車速Ｖが遅いほど、より大きな絶対値の操舵反力成分Ｔｂ＊を演算する。こうして得られた操舵反力成分Ｔｂ＊は減算器５７に出力される。

軸力演算部５６には、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｔ、及び後述の目標ピニオン角θｐ＊が入力される。軸力演算部５６は、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｔ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、転舵輪５を通じてラック軸２２に作用する軸力を演算する。そして、軸力演算部５６は、当該軸力に応じた操舵反力、すなわち当該軸力をトルクに換算したトルク換算値を軸力成分Ｆｄとして演算する。こうして得られた軸力成分Ｆｄは、操舵反力成分Ｔｂ＊から差し引いて減算器５７を通じて得られる目標反力トルクＴ＊として通電制御部５３に出力される。

通電制御部５３には、目標反力トルクＴ＊、操舵側実電流値Ｉｓ、及び回転角θｓが入力される。通電制御部５３は、目標反力トルクＴ＊に応じた駆動電流を操舵モータ１３へ供給する。通電制御部５３は、目標反力トルクＴ＊に基づき操舵モータ１３に対する操舵側目標電流値を演算する。そして、通電制御部５３は、操舵側目標電流値と、操舵側電流センサ５４を通じて検出される操舵側実電流値Ｉｓを回転角θｓに基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように操舵モータ１３に対する給電を制御する。操舵モータ１３は、目標反力トルクＴ＊に応じたトルクを発生する。これにより、運転者に対して路面反力に応じた適度な手応え感を与えることができる。

転舵制御部６０の構成について説明する。
転舵制御部６０には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、操舵角θｈ、及び回転角θｔが入力される。転舵制御部６０は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、操舵角θｈ、及び回転角θｔに基づいて、転舵モータ３３に対する給電を制御する。

転舵制御部６０は、ピニオン角演算部６１と、目標ピニオン角演算部６２と、ピニオン角フィードバック制御部（図中「ピニオン角Ｆ／Ｂ制御部」）６３と、通電制御部６４とを有している。

ピニオン角演算部６１には、回転角θｔが入力される。ピニオン角演算部６１は、回転角θｔを、例えば、車両が直進しているときのラック軸２２の位置であるラック中立位置からの転舵モータ３３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積算角に換算する。ピニオン角演算部６１は、換算して得られた積算角に転舵減速機３４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、第２ピニオン軸３２の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。なお、ピニオン角θｐは、ラック中立位置よりも、例えば右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。転舵モータ３３と、第２ピニオン軸３２とは、転舵減速機３４を介して連動する。このため、転舵モータ３３の回転角θｔと、ピニオン角θｐとの間には相関関係がある。この相関関係を利用して転舵モータ３３の回転角θｔからピニオン角θｐを求めることができる。また、第２ピニオン軸３２は、ラック軸２２に噛合されている。このため、ピニオン角θｐとラック軸２２の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θｐは、転舵輪５の転舵角を反映する値である。こうして得られたピニオン角θｐは、ピニオン角フィードバック制御部６３に出力される。本実施形態において、ピニオン角は、転舵対応角の一例である。

目標ピニオン角演算部６２には、車速Ｖ、操舵角θｈ、操舵トルクＴｈ、及び転舵側実電流値Ｉｔが入力される。目標ピニオン角演算部６２は、車速Ｖ、操舵角θｈ、操舵トルクＴｈ、及び転舵側実電流値Ｉｔに基づいて、ピニオン角θｐの目標となる目標転舵対応角としての目標ピニオン角θｐ＊を演算する。本実施形態において、目標ピニオン角演算部６２は、目標転舵対応角演算部の一例である。

目標ピニオン角演算部６２は、舵角比可変演算部６６と、低減処理部６７とを有している。
舵角比可変演算部６６には、車速Ｖ及び操舵角θｈが入力される。舵角比可変演算部６６は、操舵角θｈに調整量Δθを加算することによって変換後角度θｖｇを演算する。舵角比可変演算部６６は、操舵角θｈに対する変換後角度θｖｇの比率である舵角比を可変するための調整量Δθを、車速Ｖに応じて可変させる。例えば、車速Ｖが低い場合に高い場合よりも、操舵角θｈの変化に対する変換後角度θｖｇの変化を大きくするように、調整量Δθを可変させる。操舵角θｈと、変換後角度θｖｇとの間には相関関係がある。また、変換後角度θｖｇは、目標ピニオン角θｐ＊の基礎となる角度である。このため、操舵角θｈと、目標ピニオン角θｐ＊との間には相関関係がある。また、ピニオン角θｐは、目標ピニオン角θｐ＊に基づき制御される。このため、操舵角θｈと、ピニオン角θｐとの間にも相関関係がある。このような操舵角θｈは、転舵輪５の転舵角を反映する値である。

低減処理部６７には、車速Ｖ、操舵トルクＴｈ、変換後角度θｖｇ、及び転舵側実電流値Ｉｔが入力される。低減処理部６７は、車速Ｖ、操舵トルクＴｈ、変換後角度θｖｇ、及び転舵側実電流値Ｉｔに基づいて、目標ピニオン角θｐ＊を演算する際の補償量であるオフセット角θｏｆｓｔを演算する。オフセット角θｏｆｓｔは、目標ピニオン角θｐ＊をピニオン角θｐに近付ける量である。オフセット角θｏｆｓｔについては、後で詳しく説明する。

ピニオン角フィードバック制御部６３には、目標ピニオン角θｐ＊及びピニオン角θｐが入力される。ピニオン角フィードバック制御部６３は、ピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ＊に追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御を通じて転舵力の目標となる目標制御量としての転舵力指令値Ｔｐ＊を演算する。

通電制御部６４には、転舵力指令値Ｔｐ＊、転舵側実電流値Ｉｔ、及び回転角θｔが入力される。通電制御部６４は、転舵力指令値Ｔｐ＊に基づき転舵モータ３３に対する転舵側目標電流値Ｉｔ＊を演算する。そして、通電制御部６４は、転舵側目標電流値Ｉｔ＊と、転舵側電流センサ６５を通じて検出される転舵側実電流値Ｉｔを回転角θｔに基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ３３に対する給電を制御する。転舵モータ３３は転舵力指令値Ｔｐ＊に応じたトルクを発生する。これにより、転舵輪５を転舵力指令値Ｔｐ＊に応じた角度だけ転舵させることができる。なお、転舵モータ３３に対する給電を制御するなかで得られる転舵側目標電流値Ｉｔ＊は、目標ピニオン角演算部６２に出力される。転舵側目標電流値Ｉｔ＊は、転舵側目標電流値に相当する。また、通電制御部６４は、転舵目標電流値演算部に相当する。

目標ピニオン角θｐ＊は、操舵角θｈから得られる変換後角度θｖｇに応じた制御量となるように演算される。転舵輪５は、転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合う位置で静止する。転舵輪５を転舵させる力としては、転舵モータ３３により付与される転舵力や、転舵輪５を中立位置へ向けて戻そうとする力が挙げられる。転舵部６の機械的誤差は、操舵装置２によって異なる。また、路面の摩擦力は、路面状態によって異なる。このため、転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときの転舵角は、目標ピニオン角に対応した目標転舵角からずれていることがある。この場合、目標転舵角と転舵角との間に偏差が生じる。当該偏差が小さいときには、当該偏差に応じて転舵モータ３３に駆動電流を供給しても、静止した転舵輪５の位置は変化しないことが想定される。この場合、ピニオン角フィードバック制御部６３において、定常的に生じた、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差に応じて駆動電流が転舵モータ３３に流され続けるおそれがあった。これに対処するべく、操舵制御装置１、すなわち転舵制御部６０は、低減処理部６７を有している。

軸力演算部５６について説明する。
図３に示すように、軸力演算部５６は、電流軸力演算部８１と、角度軸力演算部８２と、配分ゲイン演算部８３と、乗算器８４，８５と、加算器８６とを有している。

電流軸力演算部８１には、転舵モータ３３の転舵側実電流値Ｉｔが入力される。電流軸力演算部８１は、転舵側実電流値Ｉｔに基づいて、転舵輪５を通じてラック軸２２に作用する軸力の推定値である電流軸力Ｆｅｒを演算する。ここで、転舵モータ３３の転舵側実電流値Ｉｔは、路面状態、すなわち路面の摩擦抵抗に応じた外乱が転舵輪５に作用することに起因して、目標ピニオン角θｐ＊と実際のピニオン角θｐとの間に差が生じることによって変化する。すなわち、転舵モータ３３の転舵側実電流値Ｉｔには、転舵輪５に作用する実際の路面反力が反映される。このため、転舵モータ３３の転舵側実電流値Ｉｔに基づいて、路面状態の影響を反映した電流軸力Ｆｅｒを演算することができる。電流軸力演算部８１は、転舵側実電流値Ｉｔの絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値の電流軸力Ｆｅｒを演算する。

角度軸力演算部８２には、目標ピニオン角θｐ＊が入力される。角度軸力演算部８２は、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、転舵輪５を通じてラック軸２２に作用する軸力の理想値である角度軸力Ｆｉｂを演算する。角度軸力演算部８２は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値の角度軸力Ｆｉｂを演算する。

配分ゲイン演算部８３には、車速Ｖが入力される。配分ゲイン演算部８３は、車速Ｖと配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒとの関係を定めたマップを備えている。配分ゲイン演算部８３は、当該マップを参照することにより車速Ｖに応じた配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒを演算する。実線で示すように、配分ゲインＧｉｂは、車速Ｖが高速の場合に低速の場合よりも値が小さくなる。また、破線で示すように、配分ゲインＧｅｒは、車速Ｖが高速の場合に低速の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及び配分ゲインＧｅｒの和が「１」となるように値が設定されている。具体的には、車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ０以下である場合、配分ゲインＧｉｂは「１」、配分ゲインＧｅｒは「０」に設定されている。

加算器８６には、乗算器８４において電流軸力Ｆｅｒに配分ゲインＧｅｒを乗算した値、及び乗算器８５において角度軸力Ｆｉｂに配分ゲインＧｉｂを乗算した値が入力される。加算器８６は、電流軸力Ｆｅｒに配分ゲインＧｅｒを乗算した値と、角度軸力Ｆｉｂに配分ゲインＧｉｂを乗算した値とを加算することにより、軸力成分Ｆｄを演算する。

低減処理部６７の構成について説明する。
図４に示すように、低減処理部６７は、基本オフセット角演算部１０１と、切替部１０２と、判定部１０３と、積算後オフセット角演算部１０４と、前回値保持部１０５、微分器１０６と、切替部１０７と、オフセット角補正部１０８と、加算器１０９とを有している。

基本オフセット角演算部１０１には、目標ピニオン角θｐ＊、及び転舵側実電流値Ｉｔが入力される。基本オフセット角演算部１０１は、目標ピニオン角θｐ＊に対する基本オフセット角θｏ１の関係を定めるマップを備えている。基本オフセット角演算部１０１は、当該マップを参照することにより、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、基本オフセット角θｏ１をマップ演算する。基本オフセット角演算部１０１は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が大きいほど、大きい絶対値の基本オフセット角θｏ１を演算する。また、基本オフセット角演算部１０１は、転舵側実電流値Ｉｔに基づいて、当該転舵側実電流値Ｉｔが減る方向に基本オフセット角θｏ１の符号を設定する。具体的には、基本オフセット角演算部１０１は、転舵側実電流値Ｉｔが正である場合に基本オフセット角θｏ１の符号を負とし、転舵側実電流値Ｉｔが負である場合に基本オフセット角θｏ１の符号を正とする。なお、基本オフセット角演算部１０１は、転舵側実電流値Ｉｔが「０」である場合には基本オフセット角θｏ１を「０」とする。

切替部１０２には、転舵側実電流値Ｉｔ、基本オフセット角θｏ１、及び最低オフセット角θｍｉｎが入力される。最低オフセット角θｍｉｎは、オフセットしない場合に出力される最低の角度として設定されている。本実施形態では、最低オフセット角θｍｉｎは、「０」に設定されている。基本オフセット角θｏ１は、切替部１０２の第１入力Ｎ１に入力される。最低オフセット角θｍｉｎは、切替部１０２の第２入力Ｎ２に入力される。

切替部１０２は、入力された転舵側実電流値Ｉｔが電流閾値Ｉ０よりも大きい場合、第１入力Ｎ１に入力される基本オフセット角θｏ１を積算後オフセット角演算部１０４に対して出力するように選択状態を制御する。切替部１０２は、入力された転舵側実電流値Ｉｔが電流閾値Ｉ０以下である場合、第２入力Ｎ２に入力される最低オフセット角θｍｉｎを積算後オフセット角演算部１０４に対して出力するように選択状態を制御する。本実施形態では、切替部１０２に判定フラグＦｃが入力される場合に駆動電流を低減する低減処理を実行する状態に移行し、切替部１０２に判定フラグＦｃが入力されない場合に低減処理の実行を停止する状態に移行するようにしている。電流閾値Ｉ０は、この値を下回ると、転舵モータ３３に供給される駆動電流が十分に小さくなったと考えられる転舵側実電流値Ｉｔの値に設定されている。

判定部１０３には、車速Ｖ、操舵トルクＴｈ、及び目標ピニオン角θｐ＊を微分して微分器１０６を通じて得られる目標ピニオン角速度ωｐ＊が入力される。判定部１０３は、車速Ｖ、操舵トルクＴｈ、及び目標ピニオン角速度ωｐ＊に基づいて、駆動電流を低減する低減処理を実行するか否かを切り替えるための判定フラグＦｃを生成する。判定部１０３は、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であり、かつステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態にある場合に、駆動電流を低減する低減処理を実行する旨示す判定フラグＦｃを生成する。一方、判定部１０３は、車速Ｖが低車速でない場合、あるいはステアリングホイール３が保舵状態及びステアリングホイール３が手放し状態にない場合に、判定フラグＦｃを生成しない。

判定部１０３は、車速Ｖが車速閾値Ｖ０以下である場合に、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速である旨判定する。車速閾値Ｖ０は、自車両が低速走行していると考えられる程度の値であり、具体的には路面情報を含まないような車速Ｖの値に設定されている。すなわち、車速閾値Ｖ０は、配分ゲインＧｉｂが「１」、配分ゲインＧｅｒが「０」となる際の車速Ｖの値に設定されている。本実施形態において、車速Ｖは、走行状態量の一例である。

判定部１０３は、操舵トルクＴｈが保舵用トルク閾値Ｔｈ０以上であり、かつ目標ピニオン角θｐ＊の変化量である目標ピニオン角速度ωｐ＊が保舵用角速度閾値ω０以下である場合に、ステアリングホイール３が保舵状態にあることを判定している。保舵用トルク閾値Ｔｈ０は、運転者によりステアリングホイール３に操舵が入力されていると考えられる程度の操舵トルクＴｈの値に設定されている。保舵用角速度閾値ω０は、転舵輪５の転舵角が変化していないと考えられる程度の目標ピニオン角速度ωｐ＊の値に設定されている。すなわち、保舵用角速度閾値ω０は、転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったことにより転舵角が変化しなくなったときの目標ピニオン角速度ωｐ＊の値に設定されている。本実施形態において、操舵トルクＴｈ及び目標ピニオン角速度ωｐ＊は、操舵状態量の一例である。

判定部１０３は、操舵トルクＴｈが手放し用トルク閾値Ｔｈ１以下であり、かつ目標ピニオン角速度ωｐ＊が手放し用角速度閾値ω１以下である場合に、ステアリングホイール３が手放し状態にあることを判定している。手放し用トルク閾値Ｔｈ１は、運転者によりステアリングホイール３に操舵が入力されていないと考えられる程度の操舵トルクＴｈの値に設定されている。手放し用角速度閾値ω１は、セルフアライニングトルクによって転舵輪５が中立位置に戻ろうとする際の目標ピニオン角速度ωｐ＊の値程度に設定されており、運転者が切り込み操舵や切り戻し操舵をした際の目標ピニオン角速度ωｐ＊の値よりも小さく設定されている。なお、手放し用角速度閾値ω１は、保舵用角速度閾値ω０と同一の値であってもよいし、異なっていてもよい。

積算後オフセット角演算部１０４には、判定フラグＦｃ、切替部１０２から出力された値、及び後述の前回値保持部１０５を通じて保持された前回の演算周期のオフセット角θｏｆｓｔ（－）が入力される。積算後オフセット角演算部１０４は、判定フラグＦｃ、切替部１０２から出力された値、及び前回の演算周期のオフセット角θｏｆｓｔ（－）に基づいて、積算後オフセット角θｔｏを演算する。積算後オフセット角演算部１０４は、加算器１１０と、前回値保持部１１１とを有している。

前回値保持部１１１には、判定フラグＦｃ、前回の演算周期のオフセット角θｏｆｓｔ（－）、及び前回の演算周期の積算後オフセット角θｔｏ（－）が入力される。前回値保持部１１１は、直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力されていない状況から入力された状況に切り替わった場合、オフセット角θｏｆｓｔ（－）を加算器１１０に対して出力するように選択状態を制御する。オフセット角θｏｆｓｔ（－）を出力する選択状態は、判定フラグＦｃが入力されていない状況から入力された状況に切り替わるときに瞬間的に現れる。

前回値保持部１１１は、直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力されていない状況から入力された状況に切り替わった場合でない場合、積算後オフセット角θｔｏ（－）を加算器１１０に対して出力するように選択状態を制御する。積算後オフセット角θｔｏ（－）を出力する選択状態は、判定フラグＦｃが入力され続けているとき、判定フラグＦｃが入力されていないとき、及び直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力された状況から入力されていない状況に切り替わったときに現れる。

このように、オフセット角θｏｆｓｔ（－）は、直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力されていない状況から入力された状況に切り替わった場合に、加算器１１０に出力される。また、積算後オフセット角θｔｏ（－）は、判定フラグＦｃが入力され続けている場合、判定フラグＦｃが入力されていない場合、直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力された状況から入力されていない状況に切り替わった場合に、加算器１１０に出力される。

加算器１１０には、切替部１０２から出力された値、及び前回値保持部１１１を通じて保持された値が入力される。加算器１１０は、切替部１０２から入力された値と、前回値保持部１１１を通じて保持された値とを積算した積算後オフセット角θｔｏを演算する。このため、直前の演算周期の判定フラグＦｃが入力されていない状況から入力された状況に切り替わった場合には、積算する対象がオフセット角θｏｆｓｔを減少させる処理が実行されたオフセット角θｏｆｓｔ（－）に変化する。これにより、積算後オフセット角θｔｏの積算がリセットされることになる。

切替部１０７には、加算器１１０により演算された積算後オフセット角θｔｏ、前回値保持部１０５を通じて保持された前回の演算周期のオフセット角θｏｆｓｔ（－）、及び判定フラグＦｃが入力される。積算後オフセット角θｔｏは、切替部１０７の第１入力Ｎ１１に入力される。オフセット角θｏｆｓｔ（－）は、切替部１０７の第２入力Ｎ１２に入力される。

切替部１０７は、判定フラグＦｃが入力されている場合、積算後オフセット角θｔｏを補正前オフセット角θｏｆｓｔｂとしてオフセット角補正部１０８に対して出力するように選択状態を制御する。切替部１０７は、判定フラグＦｃが入力されていない場合、オフセット角θｏｆｓｔ（－）を補正前オフセット角θｏｆｓｔｂとしてオフセット角補正部１０８に対して出力するように選択状態を制御する。本実施形態では、切替部１０７に判定フラグＦｃが入力される場合に低減処理を実行する状態に移行し、切替部１０７に判定フラグＦｃが入力されない場合に低減処理の実行を停止する状態に移行するようにしている。これにより、判定フラグＦｃの入力の可否に応じて、低減処理を実行する状況と低減処理の実行を停止する状況とを切り替えるようにしている。

オフセット角補正部１０８には、車速Ｖ、目標ピニオン角速度ωｐ＊、判定フラグＦｃ、及び切替部１０７から出力された補正前オフセット角θｏｆｓｔｂが入力される。オフセット角補正部１０８は、車速Ｖ、目標ピニオン角速度ωｐ＊、判定フラグＦｃ、及び補正前オフセット角θｏｆｓｔｂに基づいて、オフセット角θｏｆｓｔを演算する。

図５に示すように、オフセット角補正部１０８は、車速ゲインマップ演算部１２１と、減少量マップ演算部１２２と、最小量保持部１２３と、下限ガード処理部１２４と、乗算器１２５と、符号処理部１２６と、乗算器１２７と、切替部１２８と、切替部１２９とを有している。

車速ゲインマップ演算部１２１には、車速Ｖが入力される。車速ゲインマップ演算部１２１は、車速Ｖと、車速ゲインＧとの関係を定めたマップを備えている。車速ゲインマップ演算部１２１は、当該マップを参照することにより、車速Ｖに基づいて車速ゲインＧをマップ演算する。車速ゲインＧは、オフセット角θｏｆｓｔの減少で目標ピニオン角θｐ＊が急変しないように、オフセット角θｏｆｓｔを徐々に減少させるために機能するゲインである。車速ゲインＧによって、オフセットした目標ピニオン角θｐ＊をオフセットしていない目標ピニオン角θｐ＊へと近付ける際に、運転者の違和感なくオフセット角θｏｆｓｔを減少させることができる。車速ゲインマップ演算部１２１は、車速Ｖが大きくなるほど、より大きな絶対値を有する車速ゲインＧを演算する。

減少量マップ演算部１２２には、目標ピニオン角θｐ＊の変化量である目標ピニオン角速度ωｐ＊が入力される。減少量マップ演算部１２２は、目標ピニオン角速度ωｐ＊の絶対値と、減少量θｄの基礎量である減少基礎量θｄｂとの関係を定めたマップを備えている。減少量マップ演算部１２２は、当該マップを参照することにより、目標ピニオン角速度ωｐ＊の絶対値に基づいて減少基礎量θｄｂをマップ演算する。減少基礎量θｄｂは、オフセット角θｏｆｓｔの減少で目標ピニオン角θｐ＊が急変しないように、オフセット角θｏｆｓｔを徐々に減少させるために機能する成分である。減少量マップ演算部１２２は、目標ピニオン角速度ωｐ＊の絶対値が大きくなるほど、すなわち転舵輪５の転舵角の変化量が大きくなるほど、より大きな絶対値を有する減少基礎量θｄｂを演算する。

最小量保持部１２３は、減少量θｄの最小量θｄｍｉｎが記憶されている図示しないメモリの所定の記憶領域のことである。最小量θｄｍｉｎは、オフセット角θｏｆｓｔが定常的に残ってしまわないように、オフセット角θｏｆｓｔを小さくするために機能する成分である。最小量θｄｍｉｎは、乗算器１２５が出力する減少量θｄが最小量θｄｍｉｎよりも小さい場合でも、減少量θｄとして最低限は確保するための指標として実験的に求められる範囲の値が設定されている。

下限ガード処理部１２４には、乗算器１２５が出力する減少量θｄ及び最小量保持部１２３が出力する最小量θｄｍｉｎが入力される。減少量θｄは、下限ガード処理部１２４の第１入力Ｍ１に入力される。最小量θｄｍｉｎは、下限ガード処理部１２４の第２入力Ｍ２に入力される。

下限ガード処理部１２４は、第１入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎ以上であるか否かを判定する。そして、下限ガード処理部１２４は、第１入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎ以上の場合、最終的な減少量θｄとして第１入力Ｍ１に入力された減少量θｄが出力されるように、下限ガード処理部１２４の選択状態を制御する。一方、下限ガード処理部１２４は、第１入力Ｍ１に入力された減少量θｄが最小量θｄｍｉｎよりも小さい場合、最終的な減少量θｄとして最小量θｄｍｉｎが出力されるように、下限ガード処理部１２４の選択状態を制御する。つまり、下限ガード処理部１２４は、オフセット角θｏｆｓｔが定常的に残ってしまわないように、オフセット角θｏｆｓｔを少なくとも最小量θｄｍｉｎ分は小さくするように動作する。これにより、オフセット角θｏｆｓｔが定常的に残ってしまうことを抑えることができるようになる。

符号処理部１２６には、切替部１０７から出力された補正前オフセット角θｏｆｓｔｂが入力される。符号処理部１２６は、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂの符号を判断し、当該符号に応じた値として、「１」、「－１」のいずれかの値を演算する。符号処理部１２６は、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂが正値の場合に「１」を演算し、負値の場合に「－１」を演算する。

乗算器１２７には、下限ガード処理部１２４により出力された最終的な減少量θｄ、及び符号処理部１２６により出力された符号が入力される。乗算器１２７は、最終的な減少量θｄに符号処理部１２６により出力された符号を乗算することにより、補正量としての処理後減少量θｄｐを演算する。

切替部１２８には、切替部１０７から出力された補正前オフセット角θｏｆｓｔｂ、及び乗算器１２７により演算された処理後減少量θｄｐが入力される。補正前オフセット角θｏｆｓｔｂは、切替部１２８の第１入力Ｍ１１に入力される。処理後減少量θｄｐは、切替部１２８の第２入力Ｍ１２に入力される。切替部１２８は、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂが処理後減少量θｄｐよりも大きい場合、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂから処理後減少量θｄｐを減算した値を処理前オフセット角θｏｆｓｔｐとして出力するように選択状態を制御する。また、切替部１２８は、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐが処理後減少量θｄｐ以下である場合、処理後減少量θｄｐを補正前オフセット角θｏｆｓｔｂとし、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂから処理後減少量θｄｐを減算した値を処理前オフセット角θｏｆｓｔｐとして出力するように選択状態を制御する。この場合、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐは、「０」となる。これにより、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐよりも処理後減少量θｄｐの方が大きい場合には、オフセット角θｏｆｓｔが減少されることでオフセット角θｏｆｓｔが全てキャンセルされる。この場合、切替部１２８は、減少量θｄが反映される結果として、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂの符号が反転されないように動作する。

切替部１２９には、切替部１０７から出力された補正前オフセット角θｏｆｓｔｂ、切替部１２８から出力された処理前オフセット角θｏｆｓｔｐ、及び判定フラグＦｃが入力される。補正前オフセット角θｏｆｓｔｂは、切替部１２９の第１入力Ｍ２１に入力される。処理前オフセット角θｏｆｓｔｐは、切替部１２９の第２入力Ｍ２２に入力される。切替部１２９は、判定フラグＦｃが入力されている場合、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂをオフセット角θｏｆｓｔとして出力するように選択状態を制御する。この場合、オフセットした目標ピニオン角θｐ＊をオフセットしていない目標ピニオン角θｐ＊へと近付けるように、オフセット角θｏｆｓｔを減少させる処理の実行は停止される。切替部１２９は、判定フラグＦｃが入力されていない場合、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐをオフセット角θｏｆｓｔとして出力するように選択状態を制御する。この場合、オフセットした目標ピニオン角θｐ＊をオフセットしていない目標ピニオン角θｐ＊へと近付けるように、オフセット角θｏｆｓｔを減少させる処理が実行される。

このようにしてオフセット角補正部１０８は、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐがゼロ以外の値の場合に、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐに対して下限ガード処理部１２４から出力される減少量θｄが反映されるように動作する。一方、オフセット角補正部１０８は、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐがゼロの値の場合に、処理前オフセット角θｏｆｓｔｐに対して下限ガード処理部１２４から出力される減少量θｄが反映されないように動作する。これにより、変換後角度θｖｇを補正するためのオフセット角θｏｆｓｔを徐変させている。

図４に戻り、加算器１０９には、舵角比可変演算部６６により演算された変換後角度θｖｇ、及びオフセット角補正部１０８により演算されたオフセット角θｏｆｓｔが入力される。加算器１０９は、変換後角度θｖｇにオフセット角θｏｆｓｔを加算することにより、目標ピニオン角θｐ＊を演算する。これにより、本来の目標ピニオン角に相当する変換後角度θｖｇにオフセット角θｏｆｓｔを加算することで、補正された目標ピニオン角θｐ＊を演算している。このため、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であり、かつステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態にある場合において、補正された目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差は、変換後角度θｖｇとピニオン角θｐとの偏差以下となる。これにより、低減処理部６７は、低減処理を実行している。特許請求の範囲に記載した目標転舵対応角補正部は、加算器１０９に相当する。また、特許請求の範囲に記載したオフセット角演算部は、基本オフセット角演算部１０１、切替部１０２、判定部１０３、積算後オフセット角演算部１０４、前回値保持部１０５、微分器１０６、及び切替部１０７に相当する。

本実施形態の作用を説明する。
目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す車速Ｖ等の走行状態量である場合や、目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す操舵トルクＴｈ等の操舵状態量である場合には、転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときにピニオン角θｐ、すなわち転舵角が変化しなくなる。このとき、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差が生じることがある。この点、目標ピニオン角θｐ＊が変化しない状況は、転舵輪５を転舵させるために転舵モータ３３が転舵力を付与する必要性の低い状況であると想定される。

本実施形態によれば、目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す走行状態量である場合や、目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す操舵状態量である場合には、転舵モータ３３に供給する駆動電流を低減する低減処理を実行するようにしている。具体的には、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であり、かつステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態にある場合には、低減処理を実行するようにしている。低減処理部６７は、本来の目標ピニオン角に相当する変換後角度θｖｇにオフセット角θｏｆｓｔを加算することで、補正された目標ピニオン角θｐ＊を演算している。これにより、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの間の偏差を、変換後角度θｖｇとピニオン角θｐとの偏差よりも小さくしている。この場合、ピニオン角フィードバック制御部６３は、低減処理を実行する前と比べて、より小さな絶対値の転舵力指令値Ｔｐ＊を演算する。そして、通電制御部６４は、転舵力指令値Ｔｐ＊に基づき演算される転舵モータ３３に対する転舵側目標電流値Ｉｔ＊をより小さく演算する。このため、転舵側目標電流値Ｉｔ＊に基づいて転舵モータ３３に供給される駆動電流は小さくなる。これにより、転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときのピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ＊からずれていることに起因して生じる転舵モータ３３に供給される駆動電流を抑えることができる。

本実施形態の効果を説明する。
（１）転舵輪５を転舵させる力と路面の摩擦力とが釣り合ったときのピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ＊からずれていることに起因して転舵モータ３３に供給される駆動電流を抑えることができるため、消費電力を低減することができる。

（２）車速Ｖが低車速である場合は、車速Ｖが高車速である場合と比べて、転舵輪５を転舵させるために転舵モータ３３が転舵力を付与する状況にはなりにくい。特に、停車している場合には、転舵モータ３３による転舵力の付与を継続するよりも、転舵モータ３３による転舵力の付与を一時的に停止して駆動電流の低減を優先しても、運転者に違和感や不都合を生じさせにくいことが想定される。このため、車速Ｖが低車速であることを条件とすることで、低減処理を実行する状況をより適切なものとすることができる。

（３）操舵状態量が、ステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態であることを示す値である場合は、運転者が操舵部４にピニオン角θｐを変化させる操舵を入力している場合ではないと想定される。この場合、ステアリングホイール３が切り込み操舵等されている場合と比べて、転舵モータ３３が転舵力を付与して転舵輪５を転舵させる状況にはなりにくい。このため、転舵モータ３３による転舵力の付与を継続するよりも、転舵モータ３３による転舵力の付与を一時的に停止して駆動電流の低減を優先しても、運転者に違和感や不都合を生じさせにくいことが想定される。このことから、操舵状態量についてステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態であることを示す値であることを条件とすることで、低減処理を実行する状況をより適切なものとすることができる。

（４）目標ピニオン角θｐ＊をピニオン角θｐに向けて近付けることで、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差を小さくすることができる。
（５）路面の摩擦力は、路面状態によって異なることから、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差は都度異なることになる。このため、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差を小さくするための適切なオフセット角θｏｆｓｔは都度異なることが想定される。そこで、オフセット角補正部１０８は、演算周期ごとに補正前オフセット角θｏｆｓｔｂを補正するようにしている。これにより、目標ピニオン角θｐ＊をピニオン角θｐに向けて近付けるように目標ピニオン角θｐ＊を適切に補正することができる。

（６）オフセット角補正部１０８は、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂを小さくするための減少量θｄを演算することにより、目標ピニオン角θｐ＊をピニオン角θｐに向けて近付けるオフセット角θｏｆｓｔを徐々に小さくするようにしている。オフセット角θｏｆｓｔを徐々に小さくすることによって、目標ピニオン角θｐ＊の変化は緩やかになる。これにより、低減処理を実行する状況から低減処理を実行しない状況への移行を緩やかにすることができる。

（７）消費電力を低減することができるため、操舵制御装置１及び操舵装置２が過熱することを抑えることができる。また、消費電力を低減することができるため、操舵装置２の省エネルギが図られる。

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・走行状態量としては、車速Ｖに代えて、あるいは加えて、例えば、車両のヨーレートセンサで検出されるヨーレートを用いるようにしてもよいし、配分ゲインＧｅｒ，Ｇｉｂの配分比を用いるようにしてもよいし、他の状態量を組み合わせて用いるようにしてもよい。

・操舵状態量としては、操舵トルクＴｈ及びピニオン角速度ωｐに代えて、あるいは加えて、例えば、操舵角θｈや操舵角加速度を用いるようにしてもよいし、他の状態量を組み合わせて用いるようにしてもよい。また、操舵トルクＴｈあるいはピニオン角速度ωｐのいずれか一方のみを用いるようにしてもよい。

・判定部１０３は、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であることのみを判定した場合に判定フラグＦｃを生成するようにしてもよい。また、ステアリングホイール３が保舵状態にあることのみを判定した場合に判定フラグＦｃを生成するようにしてもよいし、ステアリングホイール３が手放し状態にあることのみを判定した場合に判定フラグＦｃを生成するようにしてもよい。すなわち、判定部１０３は、走行状態量及び操舵状態量の少なくとも一方が目標ピニオン角θｐ＊が変化しないことを示す状態量である場合に、判定フラグＦｃを生成するようにすればよい。

・判定部１０３は、車速Ｖ、操舵トルクＴｈ、及びピニオン角速度ωｐ等の走行状態量及び操舵状態量に基づいて、判定フラグＦｃを生成するようにしたが、これに限らない。例えば、判定部１０３は、これらに加えて、自動運転制御機能の作動状態を示す自動運転状態信号及びシフトポジションの位置状態を示すシフトポジション状態信号に基づいて、判定フラグＦｃを生成するようにしてもよい。この場合、判定部１０３は、自動運転制御機能の作動状態がオンでないこと、及びシフトポジションがリバースレンジでないことを更なる条件として、判定フラグＦｃを生成する。一方、判定部１０３は、自動運転制御機能の作動状態がオンである場合、あるいはシフトポジションがリバースレンジである場合、判定フラグＦｃを生成しない。これにより、低減処理によって自動運転制御の実行が妨げられることを抑えることができる。また、シフトポジションがリバースレンジである場合、製品仕様によっては、いわゆるバックガイドモニター機能が設けられることがある。バックガイドモニター機能とは、車両後部にカメラを取り付け、そのカメラにより撮影される映像および車両の予想進路線を車室内のディスプレイに表示することによって車庫入れや縦列駐車などの車両の後退操作を補助する機能をいう。この機能に基づき低車速で後退操作を行う場合、低減処理を実行した場合に運転者に違和感を与えるおそれがある。シフトポジションがリバースレンジである場合に判定フラグＦｃを生成しないようにすることで、運転者に違和感を与えることを抑えることができる。

・判定部１０３は、ステアリングホイール３が手放し状態にある場合と、ステアリングホイール３が保舵状態にある場合とで、異なる判定フラグＦｃを出力するようにしてもよい。この場合、例えば、基本オフセット角演算部１０１は、手放し状態と保舵状態とで異なる基本オフセット角θｏ１を演算する等して、手放し状態と保舵状態とで異なるオフセット角θｏｆｓｔを演算するようにてもよい。

・各切替部１０２，１０７，１２９及び下限ガード処理部１２４は、第１入力及び第２入力のうちいずれの入力に入力された信号を出力するのかを切り分ける値として、第１入力及び第２入力で同じ値を用いたが、異なる値を用いてもよい。例えば、判定部１０３は、判定フラグＦｃが出力されていない状況で、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であると判定する際に用いる車速閾値Ｖ０を、判定フラグＦｃが出力されている状況で、当該判定をする際の車速閾値Ｖ０よりも大きく設定するようにしてもよい。

・切替部１０７の第２入力Ｎ１２には、「０」等の一定値が入力されるようにしてもよい。
・加算器１０９は、変換後角度θｖｇにオフセット角θｏｆｓｔを加算することにより目標ピニオン角θｐ＊を演算したが、オフセット角θｏｆｓｔの符号の設定によっては、変換後角度θｖｇにオフセット角θｏｆｓｔを減算することにより目標ピニオン角θｐ＊を演算してもよい。

・基本オフセット角演算部１０１は、変換後角度θｖｇに加えて、ピニオン角θｐに基づいて、基本オフセット角θｏ１を演算するようにしてもよい。
・低減処理部６７は、目標ピニオン角θｐ＊に対して低減処理を実行することにより駆動電流を低減したが、転舵力指令値Ｔｐ＊に対して低減処理を実行することにより駆動電流を低減するようにしてもよいし、転舵側目標電流値Ｉｔ＊に対して低減処理を施すことにより駆動電流を低減するようにしてもよい。

・低減処理部６７は、操舵制御部５０の構成として付加してもよい。これは、目標反力トルクＴ＊がピニオン角θｐを追従するように演算される場合に効果的である。
・オフセット角補正部１０８は、下限ガード処理部１２４の構成を有していなくてもよい。その他、オフセット角補正部１０８は、オフセット角θｏｆｓｔを基本的に最小量θｄｍｉｎ分ずつ小さくする機能としてもよい。この場合には、車速ゲインマップ演算部１２１と、減少量マップ演算部１２２とを削除することができる。また、オフセット角補正部１０８は、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂに対してゲインを乗算することでオフセット角θｏｆｓｔを小さくするようにしてもよい。この場合のゲインは、車速ゲインマップ演算部１２１及び減少量マップ演算部１２２と同様の状態を考慮してもよい。

・オフセット角補正部１０８は、車速Ｖ及びピニオン角速度ωｐに応じて変化する処理後減少量θｄｐを補正前オフセット角θｏｆｓｔｂに加算することで、オフセット角θｏｆｓｔを小さくしたが、これに限らない。例えば、オフセット角補正部１０８は、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速であり、かつステアリングホイール３が保舵状態あるいはステアリングホイール３が手放し状態にある場合に、一定値を補正前オフセット角θｏｆｓｔｂに加算することで、オフセット角θｏｆｓｔを小さくしてもよい。

・オフセット角補正部１０８は、車速Ｖが自車両の停車状態を含む低車速でない場合や、ステアリングホイール３が保舵状態及び手放し状態でない場合に、オフセット角θｏｆｓｔを小さくしないようにしてもよい。

・低減処理部６７は、オフセット角補正部１０８の構成を有していなくてもよい。この場合、補正前オフセット角θｏｆｓｔｂが加算器１０９に出力されることになる。
・オフセット角補正部１０８は、車速ゲインマップ演算部１２１及び減少量マップ演算部１２２に加えて、他の状態を考慮する演算部を追加してもよい。また、オフセット角補正部１０８は、車速ゲインマップ演算部１２１及び減少量マップ演算部１２２の一方のみを残す又は両方の代わりに、他の状態を考慮する演算部を追加してもよい。上記他の状態は、例えば、オフセット角θｏｆｓｔの現在の角度、すなわち残量が考えられる。この場合には、減少の変化度合いを残量が小さいほど緩やかにすればよい。また、上記他の状態として、前回の演算周期のオフセット角θｏｆｓｔ（－）を用いるようにしてもよい。

・車速ゲインマップ演算部１２１において、車速ゲインＧの変化態様は、適宜変更可能である。例えば、車速Ｖを低車速、中車速、高車速等に分類して、低車速の場合には車速ゲインＧを一定に維持する等、分類毎に車速ゲインＧの変化態様を異ならせてもよい。

・減少量マップ演算部１２２において、減少基礎量θｄｂの変化態様は、適宜変更可能である。例えば、ピニオン角速度ωｐを小操舵速度、中操舵速度、大操舵速度等に分類して、小操舵速度の場合には減少基礎量θｄｂを一定に維持する等、分類毎に減少基礎量θｄｂの変化態様を異ならせてもよい。

・最小量保持部１２３は、固定値の最小量θｄｍｉｎを記憶するようにしてもよい。また、最小量保持部１２３は、入力される値に応じて可変の最小量θｄｍｉｎを演算するようにしてもよい。例えば、最小量保持部１２３には、目標ピニオン角θｐ＊、及び車速Ｖが入力される。最小量保持部１２３は、目標ピニオン角θｐ＊と第１成分との関係を定めた第１マップ、及び車速Ｖと第２成分との関係を定めた第２マップを備えている。最小量保持部１２３は、第１マップを参照することにより、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて第１成分をマップ演算する。また、最小量保持部１２３は、車速Ｖに基づいて第２成分をマップ演算する。最小量保持部１２３は、第１成分と第２成分とを乗算した値を最小量θｄｍｉｎとして演算する。このように演算された最小量θｄｍｉｎは、下限ガード処理部１２４に出力される。

・低減処理部６７では、オフセット角θｏｆｓｔの積算を考慮しないのであれば、加算器１１０を削除することができる。
・転舵モータ３３の制御は、ピニオン角θｐを制御する代わりに、ラック軸２２の移動量を直接検出して当該移動量に基づき実施するものであってもよい。この場合、上記実施形態に対して、ピニオン角θｐに関する各種の制御量等は、ラック軸２２の移動量に関する各種の制御量等に置き換えられることになる。

・舵角比可変演算部６６は、車速Ｖに加えて、例えば、車両のヨーレートセンサで検出されるヨーレートに応じて舵角比を可変させてもよい。
・操舵反力演算部５５では、操舵反力成分Ｔｂ＊を演算する際、操舵トルクＴｈを少なくとも用いていればよく、車速Ｖを用いなくてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。

・上記実施形態では、舵角比を固定としてもよい。この場合、舵角比可変演算部６６を削除することができる。
・上記実施形態は、転舵モータ３３は、例えば、ラック軸２２の同軸上に転舵モータ３３を配置するものや、ボールねじ機構を用いたベルト式減速機を介してラック軸２２に連結するものを採用してもよい。

・上記実施形態において、操舵制御装置１は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

・上記実施形態は、操舵装置２を、操舵部４と転舵部６との間が機械的に常時分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、図１に二点鎖線で示すように、クラッチ２５により操舵部４と転舵部６との間が機械的に分離可能な構造としてもよい。

１…操舵制御装置
２…操舵装置
３…ステアリングホイール
４…操舵部
５…転舵輪
６…転舵部
３３…転舵モータ
６０…転舵制御部
６２…目標ピニオン角演算部
６７…低減処理部
１０８…オフセット角補正部

Claims (8)

1. ステアリングホイールに連結される操舵部と、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備える操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、
   前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与する転舵モータの作動を制御する転舵制御部を備え、
   前記転舵制御部は、前記転舵輪の転舵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転舵角フィードバック制御を実行することにより、前記転舵モータに供給する駆動電流の目標値である転舵目標電流値を演算する転舵目標電流値演算部を有するとともに、当該転舵目標電流値に基づいて前記転舵モータの作動を制御するものであり、
   前記転舵制御部は、前記転舵モータに供給する駆動電流を低減する低減処理を実行する低減処理部を有し、
   前記低減処理部は、自車両の走行状態を示す走行状態量及び自車両の操舵状態を示す操舵状態量の少なくとも一方が、前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合、前記低減処理を実行する操舵制御装置。
2. 前記低減処理部は、前記走行状態量である車速が自車両の停車状態を含む低車速である場合に、前記走行状態量について前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合に該当するとして、前記低減処理を実行する請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記低減処理部は、前記操舵状態量が、前記ステアリングホイールが保舵状態あるいは前記ステアリングホイールが手放し状態にあることを示す値である場合に、前記操舵状態量について前記目標転舵対応角が変化しないことを示す状態量である場合に該当するとして、前記低減処理を実行する請求項１または２に記載の操舵制御装置。
4. 前記転舵制御部は、前記操舵部に入力される操舵に応じて前記目標転舵対応角を演算する目標転舵対応角演算部を有し、
   前記低減処理部は、前記低減処理において、前記目標転舵対応角を前記転舵対応角に向けて近付ける請求項１～３のいずれか一項に記載の操舵制御装置。
5. 前記低減処理部は、
   前記転舵対応角に基づいて、前記目標転舵対応角を前記転舵対応角に向けて近付ける量であるオフセット角を演算するオフセット角演算部と、
   前記オフセット角を前記目標転舵対応角に加減算することで前記目標転舵対応角を補正する目標転舵対応角補正部とを有し、
   前記転舵目標電流値演算部は、前記目標転舵対応角補正部により補正された前記目標転舵対応角に基づいて前記転舵目標電流値を演算する請求項４に記載の操舵制御装置。
6. 前記低減処理部は、前記走行状態量及び前記操舵状態量に基づいて、今回の演算周期で前記オフセット角演算部により演算された前記オフセット角を補正するオフセット角補正部を有し、
   前記目標転舵対応角補正部は、前記オフセット角補正部により補正された前記オフセット角を前記目標転舵対応角に加減算することで前記目標転舵対応角を補正する請求項５に記載の操舵制御装置。
7. 前記オフセット角補正部は、前記走行状態量及び前記操舵状態量の少なくとも一方に基づいて、前記オフセット角を小さくするための補正量を変化させる請求項６に記載の操舵制御装置。
8. 前記低減処理部は、前記低減処理を実行する状況において、前記走行状態量及び前記操舵状態量の少なくとも一方が、前記目標転舵対応角が変化することを示す状態量である場合、前記低減処理の実行を終了し、
   前記低減処理部は、前記低減処理を実行する状況から前記低減処理を実行しない状況へ移行する際、前記オフセット角の絶対値を徐々に小さくする請求項５または６に記載の操舵制御装置。

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