JP2022054736A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標トルクが適切な値から乖離することを抑制できる操舵制御装置を提供する。【解決手段】軸力成分演算部９２は、第１配分軸力Ｆds1を軸力成分Ｆirとして演算する第１演算系統１０１と、第２配分軸力Ｆds2を軸力成分Ｆirとして演算する第２演算系統１０２と、有効な演算系統を切り替える出力切替部１０３とを含む。第１配分軸力Ｆds1は、車速Ｖbに基づいて演算される角度軸力Ｆib及び車両状態量軸力Ｆyrに加え、車速Ｖb以外の状態量に基づいて演算される電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyに基づいて演算される。第２配分軸力Ｆds2は、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyに基づいて演算される。出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が正常である場合には、第１演算系統１０１を有効とし、車速Ｖbの状態が異常である場合には、第２演算系統１０２を有効とする。【選択図】図３

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

従来、ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置がある。こうした操舵装置では、転舵輪が受ける路面反力等が機械的にはステアリングホイールに伝達されない。そこで、同形式の操舵装置を制御する操舵制御装置には、路面反力等を考慮してステアリングホイールに付与する操舵反力の目標値を演算するものがある。

例えば特許文献１の操舵制御装置は、転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に着目し、当該軸力に応じた複数種の演算軸力を種々の状態量に基づいて演算する。そして、複数種の演算軸力を個別に設定される配分比率で合算することにより得られる配分軸力に基づいて目標操舵反力を演算する。こうした複数種の演算軸力として、同文献には、ステアリングホイールの操舵角及び車速に基づく角度軸力や、転舵力を付与する転舵側モータの駆動電流に基づく電流軸力等が例示されている。

国際公開第２０１３／０６１５６７号 特開２０１６－１４４９７４号公報

ところで、転舵輪の転舵角と転舵軸に実際に作用する軸力との関係は、例えば図５に示すグラフのように表され、車速に応じて変化する。すなわち、図５（ａ）に示すように、車速が車両の停車状態を示す場合には、転舵角に対する軸力の変化割合である勾配が小さく、かつヒステリシス成分が大きい関係となる。一方、図５（ｂ）に示すように、車速が中高速程度で走行している状態を示す場合には、軸力の勾配が大きく、かつヒステリシス成分が小さい関係となる。なお、ヒステリシス成分は、主として転舵輪と路面との間の摩擦を示す。

したがって、例えば上記特許文献１のように角度軸力を演算する場合、操舵角またこれに関連する値のみでは適切な角度軸力を演算することはできず、操舵角に加えて車速を考慮する必要がある。そのため、例えば車速を検出するためのセンサに異常が生じた場合等、検出される車速が誤った値になると、角度軸力が実際に作用する軸力から乖離することがある。その結果、当該角度軸力に基づいて演算される目標操舵反力が、実際に転舵軸に作用する軸力に応じた適切な値から乖離するおそれがある。

なお、このような問題は、角度軸力を演算する場合に限らず、例えば車両の横方向に作用する横力で示される車両状態量軸力等、車速を考慮する必要がある軸力を演算する場合には、同様に生じ得る。また、このような問題は、モータトルクを操舵反力として付与するステアバイワイヤ式の操舵装置を制御する場合に限らない。例えば特許文献２に記載されるように、モータトルクをアシスト力として付与する電動パワーステアリング装置を制御する操舵制御装置でも、転舵軸に作用する軸力に基づいてアシスト力の目標値を決めるものでは、同様に生じ得る。

本発明の目的は、目標トルクが適切な値から乖離することを抑制できる操舵制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する操舵制御装置は、モータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御するものであって、前記モータトルクの目標値である目標トルクを生成する目標トルク生成部と、前記目標トルクに応じた前記モータトルクを発生させるように前記モータを制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、を備え、前記目標トルク生成部は、転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に応じた軸力成分を演算する軸力成分演算部と、前記軸力成分に基づいて前記目標トルクを演算する目標トルク演算部と、を備え、前記軸力成分演算部は、車速を含む状態量に基づいて演算される車速基礎軸力を演算する第１演算系統と、前記車速以外の他の状態量に基づいて演算される他状態量基礎軸力を演算する第２演算系統と、有効な演算系統を前記第１演算系統又は前記第２演算系統に切り替える出力切替部と、を含み、前記出力切替部は、前記車速の状態が正常である場合には、前記第１演算系統を有効とすることにより前記車速基礎軸力を前記軸力成分として出力し、前記車速の状態が異常である場合には、前記第２演算系統を有効とすることにより前記他状態量基礎軸力を前記軸力成分として出力する。

上記構成によれば、車速の状態が異常である場合には、車速に基づかない他状態量基礎軸力が軸力成分として出力され、当該軸力成分に基づいて目標トルクが演算される。そのため、目標トルクが転舵軸に作用する軸力に応じた適切な値から乖離することを抑制できる。

上記操舵制御装置において、前記軸力成分演算部は、有効な演算系統を前記第１演算系統から前記第２演算系統に切り替える際において、前記軸力成分の値を前記車速基礎軸力の値から前記他状態量基礎軸力の値に徐々に変化させることが好ましい。

上記構成によれば、車速の状態が異常となった際に、軸力成分の値が車速基礎軸力の値から他状態量基礎軸力の値へと徐々に変化するようになる。そのため、車速の状態が異常となった際に軸力成分の値が車速基礎軸力の値から他状態量基礎軸力の値に即座に変化する場合に比べ、軸力成分が急変することを抑制できる。これにより、目標トルクの急変を抑制し、操舵フィーリングの低下を抑制できる。

上記操舵制御装置において、前記車速基礎軸力は、複数種の演算軸力を含む第１軸力群に基づいて演算される第１配分軸力であり、前記他状態量基礎軸力は、複数種の演算軸力を含む第２軸力群に基づいて演算される第２配分軸力であり、前記第１軸力群は、前記車速に基づいて演算されるとともに路面情報を含まない角度軸力、及び前記車速に基づいて演算されるとともに前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能なものを含む車両状態量軸力の少なくとも一方を含み、前記第２軸力群は、前記車速に基づいて演算される演算軸力を含まず、前記車速以外の状態量に基づいて演算されるとともに前記路面情報を含む複数種の路面軸力を含む構成を採用できる。

上記操舵制御装置において、前記車速基礎軸力は、前記車速に基づいて演算されるとともに路面情報を含まない角度軸力、又は前記車速に基づいて演算されるとともに前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能なものを含む車両状態量軸力であり、前記他状態量基礎軸力は、前記車速以外の状態量に基づいて演算されるとともに前記路面情報を含む単一の路面軸力である構成を採用できる。

上記操舵制御装置において、前記操舵装置は、前記ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと、前記転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有するものであり、前記モータは、前記操舵ユニットに入力される操舵に抗する操舵反力として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、前記目標トルク生成部は、前記目標トルクとして前記操舵反力の目標値である目標反力トルクを生成するものである構成を採用できる。

本発明によれば、目標トルクが適切な値から乖離することを抑制できる。

第１実施形態の操舵装置の概略構成図。 第１実施形態の操舵制御装置のブロック図。 第１実施形態の目標反力トルク生成部のブロック図。 第２実施形態の目標反力トルク生成部のブロック図。 （ａ）は停車状態を示す車速における軸力と転舵角との関係を示すグラフ、（ｂ）は中高速走行状態を示す車速における軸力と転舵角との関係を示すグラフ。

（第１実施形態）
以下、操舵制御装置の第１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の制御対象である操舵装置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ユニット４と、運転者による操舵ユニット４の操舵に応じて転舵輪５を転舵させる転舵ユニット６とを備えている。

操舵ユニット４は、ステアリングホイール３が連結されるステアリングシャフト１１と、ステアリングホイール３に対して操舵に抗する力である操舵反力を付与する操舵側アクチュエータ１２とを備えている。

操舵側アクチュエータ１２は、操舵側モータ１３と、操舵側減速機１４とを備えている。操舵側モータ１３には、例えば三相の表面磁石同期モータが採用されている。操舵側減速機１４には、例えばウォームアンドホイール機構が採用されている。操舵側モータ１３は、操舵側減速機１４を介してステアリングシャフト１１に連結されている。これにより、操舵側モータ１３のモータトルクは、ステアリングシャフト１１を介して操舵反力としてステアリングホイール３に付与される。

転舵ユニット６は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結された転舵軸であるラック軸２２と、ラック軸２２を往復動可能に収容するラックハウジング２３と、ピニオン軸２１及びラック軸２２を有するラックアンドピニオン機構２４とを備えている。ピニオン軸２１とラック軸２２とは、ラックハウジング２３内において所定の交差角をもって配置されている。ラックアンドピニオン機構２４は、ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成されたラック歯２２ａとを噛合することにより構成されている。これにより、ピニオン軸２１は、ラック軸２２の往復動に応じて回転する。ラック軸２２の両端には、ボールジョイント２５を介してタイロッド２６が連結されている。各タイロッド２６の先端は、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。

また、転舵ユニット６は、転舵輪５を転舵させる力である転舵力を付与する転舵側アクチュエータ３１を備えている。転舵側アクチュエータ３１は、転舵側モータ３２と、伝達機構３３と、変換機構３４とを備えている。転舵側モータ３２には、例えば三相の表面磁石同期モータが採用されている。伝達機構３３には、例えばベルト機構が採用されている。変換機構３４には、例えばボールネジ機構が採用されている。転舵側モータ３２のモータトルクは、伝達機構３３を介して変換機構３４に伝達される。変換機構３４は、伝達されたトルクをラック軸２２の往復動に変換する。これにより、転舵側アクチュエータ３１は、転舵ユニット６に転舵力を付与する。

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側アクチュエータ３１から転舵力が付与される。これにより、ラック軸２２が往復動し、転舵輪５の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ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。つまり、操舵装置２では、操舵側モータ１３が操舵反力として付与するモータトルクにより、ステアリングホイール３の操舵に必要な操舵トルクＴhが変更される。

次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
操舵制御装置１は、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２に接続されており、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２をそれぞれ操作する。

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、或いは（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および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。操舵制御装置１による各種制御は、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実行される。

操舵制御装置１には、各種のセンサの検出結果が入力される。各種のセンサには、例えばトルクセンサ４１、操舵側回転角センサ４２、転舵側回転角センサ４３、横加速度センサ４４、ヨーレートセンサ４５、軸力センサ４６、左前タイヤ力センサ４７ｌ及び右前タイヤ力センサ４７ｒが含まれる。

トルクセンサ４１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。なお、上記操舵トルクＴhは、例えば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。操舵側回転角センサ４２は、操舵側モータ１３の回転軸１３ａの回転角θsを３６０°の範囲内の相対角で検出する。転舵側回転角センサ４３は、転舵側モータ３２の回転軸３２ａの回転角θtを相対角で検出する。横加速度センサ４４は、車両の横加速度ＬＡを検出する。ヨーレートセンサ４５は、車両のヨーレートγを検出する。

軸力センサ４６は、ラック軸２２に作用する軸力に応じた軸力検出値Ｆdeを検出する。軸力センサ４６としては、例えばラック軸２２のストロークに応じた圧力変化に基づいて軸力を検出するものが採用可能である。軸力検出値Ｆdeの次元は、ニュートン（Ｎ）である。左前タイヤ力センサ４７ｌ及び右前タイヤ力センサ４７ｒは、転舵輪５を図示しないドライブシャフトを介して回転可能に支持するハブユニット４８に設けられている。左前タイヤ力センサ４７ｌは、左側の転舵輪５に作用するタイヤ力Ｆtlを検出する。右前タイヤ力センサ４７ｒは、左側の転舵輪５に作用するタイヤ力Ｆtrを検出する。タイヤ力Ｆtl，Ｆtrは、それぞれ、車両前後方向（ｘ方向）の荷重、車両左右方向（ｙ方向）の荷重、車両上下方向（ｚ方向）の荷重、ｘ軸周りのモーメント、ｙ軸周りのモーメント及びｚ軸周りのモーメントの少なくとも１つに基づく値である。タイヤ力Ｆtl，Ｆtrの次元は、それぞれニュートン（Ｎ）である。

また、操舵制御装置１は、その外部に設けられた制動制御装置５１と通信可能に接続されている。制動制御装置５１は、図示しないブレーキ装置を操作するための装置である。
制動制御装置５１は、ブレーキ装置の操作に際して、車両本体の車速Ｖbを演算する。具体的には、制動制御装置５１には、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒが接続されている。左前輪センサ５２ｌ及び右前輪センサ５２ｒは、それぞれハブユニット４８に設けられている。左前輪センサ５２ｌは、左側の転舵輪５の車輪速度Ｖflを検出し、右前輪センサ５２ｒは、右側の転舵輪５の車輪速度Ｖfrを検出する。左後輪センサ５３ｌは、図示しない左後輪の車輪速度Ｖrlを検出し、右後輪センサ５３ｒは、図示しない右後輪の車輪速度Ｖrrを検出する。制動制御装置５１は、一例として車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrの平均を車速Ｖbとして演算する。このように演算された車速Ｖbは、操舵制御装置１に出力される。

また、制動制御装置５１は、検出する車速Ｖbの状態が正常であるか異常であるかの判定を行う。一例として、制動制御装置５１は、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒから出力される車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrが取り得ない値となった場合、又は前回値からの変化量が予め設定される閾値を超える場合には、車速Ｖbの状態が異常であると判定する。また、他の例として、制動制御装置５１は、左前輪センサ５２ｌ、右前輪センサ５２ｒ、左後輪センサ５３ｌ及び右後輪センサ５３ｒに供給される駆動電圧の少なくとも１つが低下した場合には、車速Ｖbの状態が異常であると判定する。制動制御装置５１は、車速Ｖbの状態の判定結果を示す車速状態信号Ｓveを生成する。このように生成された車速状態信号Ｓveは、操舵制御装置１に出力される。

操舵制御装置１は、これら各センサ及び制動制御装置５１から入力される各状態量に基づいて、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２の作動をそれぞれ制御する。
以下、操舵制御装置１の構成について詳細に説明する。

図２に示すように、操舵制御装置１は、操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する操舵側マイクロコンピュータ６１と、操舵側モータ制御信号Ｍsに基づいて操舵側モータ１３に駆動電力を供給する操舵側駆動回路６２とを備えている。操舵側マイクロコンピュータ６１には、操舵側駆動回路６２と操舵側モータ１３の各相のモータコイルとの間の接続線６３に設けられた電流センサ６４が接続されている。電流センサ６４は、接続線６３を流れる操舵側モータ１３の各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６３及び各相の電流センサ６４をそれぞれ１つにまとめて図示している。

また、操舵制御装置１は、転舵側モータ制御信号Ｍtを出力する転舵側マイクロコンピュータ６６と、転舵側モータ制御信号Ｍtに基づいて転舵側モータ３２に駆動電力を供給する転舵側駆動回路６７とを備えている。転舵側マイクロコンピュータ６６には、転舵側駆動回路６７と転舵側モータ３２の各相のモータコイルとの間の接続線６８に設けられた電流センサ６９が接続されている。電流センサ６９は、接続線６８を流れる転舵側モータ３２の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtを検出する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線６８及び各相の電流センサ６９をそれぞれ１つにまとめて図示している。

操舵側駆動回路６２及び転舵側駆動回路６７には、例えばＦＥＴ等の複数のスイッチング素子を有する周知のＰＷＭインバータがそれぞれ採用されている。また、操舵側モータ制御信号Ｍs及び転舵側モータ制御信号Ｍtは、それぞれ各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号となっている。

そして、操舵側モータ制御信号Ｍsが操舵側駆動回路６２に出力されることにより、車載電源Ｂから駆動電力が操舵側モータ１３に供給される。このように操舵制御装置１は、操舵側モータ１３への駆動電力の供給を通じて、操舵側モータ１３が発生するモータトルクを制御する。また、転舵側モータ制御信号Ｍtが転舵側駆動回路６７に出力されることにより、車載電源Ｂから駆動電力が転舵側モータ３２に駆動電力が供給される。このように操舵制御装置１は、転舵側モータ３２への駆動電力の供給を通じて、転舵側モータ３２が発生するモータトルクを制御する。

次に、操舵側マイクロコンピュータ６１の構成について説明する。
操舵側マイクロコンピュータ６１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することで、操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する。操舵側マイクロコンピュータ６１には、上記操舵トルクＴh、車速Ｖb、車速状態信号Ｓve、回転角θs、横加速度ＬＡ、ヨーレートγ、軸力検出値Ｆde、タイヤ力Ｆtl，Ｆtr、各相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉws、後述するピニオン軸２１の回転角である転舵対応角θp及び転舵側モータ３２の駆動電流であるｑ軸電流値Ｉqtが入力される。操舵側マイクロコンピュータ６１は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Ｍsを出力する。

詳しくは、操舵側マイクロコンピュータ６１は、ステアリングホイール３の操舵角θhを演算する操舵角演算部７１と、操舵反力の目標値である目標反力トルクＴs*を生成する目標反力トルク生成部７２と、操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する操舵側モータ制御信号生成部７３とを備えている。

操舵角演算部７１には、操舵側モータ１３の回転角θsが入力される。操舵角演算部７１は、例えばステアリング中点からの操舵側モータ１３の回転数をカウントし、ステアリング中点を原点として回転角θsを積算することにより積算角を演算する。なお、ステアリング中点は、ステアリングホイール３が操舵可能範囲の中心にあるときの操舵角θhである。そして、操舵角演算部７１は、この積算角に対して、操舵側減速機１４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、操舵角θhを演算する。操舵角θhは、ステアリング中点よりも、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の値とする。このように演算された操舵角θhは、転舵側マイクロコンピュータ６６に出力される。

目標反力トルク生成部７２には、操舵トルクＴh、車速Ｖb、車速状態信号Ｓve、横加速度ＬＡ、ヨーレートγ、軸力検出値Ｆde、タイヤ力Ｆtl，Ｆtr、転舵対応角θp及びｑ軸電流値Ｉqtが入力される。目標反力トルク生成部７２は、後述するようにこれらの状態量に基づいて目標反力トルクＴs*を生成し、操舵側モータ制御信号生成部７３に出力する。目標反力トルクＴs*が、操舵側モータ１３の目標トルクに相当し、目標反力トルク生成部７２が目標トルク生成部に相当する。

操舵側モータ制御信号生成部７３には、目標反力トルクＴs*に加え、回転角θs及び相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsが入力される。操舵側モータ制御信号生成部７３は、目標反力トルクＴs*に基づいて、ｄｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉqs*を演算する。ｄ軸目標電流値Ｉds*はｄ軸上の目標電流値を示し、ｑ軸目標電流値Ｉqs*はｑ軸上の目標電流値を示す。

具体的には、操舵側モータ制御信号生成部７３は、目標反力トルクＴs*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉqs*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*は、基本的にゼロに設定される。

操舵側モータ制御信号生成部７３は、ｄｑ座標系における電流フィードバック演算を実行することにより、上記操舵側駆動回路６２に出力する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。操舵側モータ制御信号生成部７３は、電流フィードバック演算の一例として、ＰＩＤ制御演算を行う。なお、以下では、フィードバックという文言を「Ｆ／Ｂ」と記すことがある。

具体的には、操舵側モータ制御信号生成部７３は、回転角θsに基づいて相電流値Ｉus，Ｉvs，Ｉwsをｄｑ座標上に写像することにより、ｄｑ座標系における操舵側モータ１３の実電流値であるｄ軸電流値Ｉds及びｑ軸電流値Ｉqsを演算する。操舵側モータ制御信号生成部７３は、ｄ軸電流値Ｉdsをｄ軸目標電流値Ｉds*に追従させるとともにｑ軸電流値Ｉqsをｑ軸目標電流値Ｉqs*に追従させるべく、ｄ軸及びｑ軸上の各電流偏差に基づいて目標電圧値を演算する。そして、操舵側モータ制御信号生成部７３は、この目標電圧値に基づくデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Ｍsを生成する。

このように演算された操舵側モータ制御信号Ｍsは、操舵側駆動回路６２に出力される。これにより、操舵側モータ１３には、操舵側駆動回路６２から操舵側モータ制御信号Ｍsに応じた駆動電力が供給される。そして、操舵側モータ１３は、目標反力トルクＴs*に示されるモータトルクを操舵反力としてステアリングホイール３に付与する。

次に、転舵側マイクロコンピュータ６６の構成について説明する。
転舵側マイクロコンピュータ６６は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することで、転舵側モータ制御信号Ｍtを出力する。転舵側マイクロコンピュータ６６には、上記車速Ｖb、回転角θt、操舵角θh、及び転舵側モータ３２の各相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。そして、転舵側マイクロコンピュータ６６は、これら各状態量に基づいて転舵側モータ制御信号Ｍtを生成して出力する。

詳しくは、転舵側マイクロコンピュータ６６は、転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部８１と、上記転舵力の目標値である目標転舵トルクＴt*を生成する目標転舵トルク生成部８２と、転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する転舵側モータ制御信号生成部８３とを備えている。

転舵対応角演算部８１には、転舵側モータ３２の回転角θtが入力される。転舵対応角演算部８１は、例えば転舵対応角中点からの転舵側モータ３２の回転数をカウントし、転舵対応角中点を原点として回転角θtを積算することにより積算角を演算する。なお、転舵対応角中点は、車両が直進する際のピニオン軸２１の回転角である。そして、転舵対応角演算部８１は、この積算角に対して、伝達機構３３の減速比、変換機構３４のリード、及びラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、転舵対応角θpを演算する。つまり、転舵対応角θpは、ピニオン軸２１の回転角であるピニオン角に相当する。このように演算された転舵対応角θpは、目標反力トルク生成部７２及び目標転舵トルク生成部８２に出力される。

目標転舵トルク生成部８２には、車速Ｖb、操舵角θh及び転舵対応角θpが入力される。目標転舵トルク生成部８２は、転舵対応角θpの目標値である目標転舵対応角θp*を演算する目標転舵対応角演算部８４と、目標転舵トルクＴt*を演算する目標転舵トルク演算部８５とを備えている。

具体的には、目標転舵対応角演算部８４には、車速Ｖb及び操舵角θhが入力される。目標転舵対応角演算部８４は、車速Ｖb及び操舵角θhに基づいて目標転舵対応角θp*を演算する。一例として、目標転舵対応角演算部８４は、操舵角θhに対して、該操舵角θh及び車速Ｖに応じて変更される伝達比を除算することにより目標転舵対応角θp*を演算する。つまり、本実施形態の操舵制御装置１では、操舵角θhと転舵対応角θpとの比である舵角比を車速に応じて変更する。

目標転舵トルク演算部８５には、減算器８６において目標転舵対応角θp*から転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθpが入力される。目標転舵トルク演算部８５は、転舵対応角θpを目標転舵対応角θp*に追従させる角度Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、目標転舵トルクＴt*を演算する。目標転舵トルク演算部８５は、角度Ｆ／Ｂ演算の一例として、ＰＩＤ制御演算を行う。このように演算された目標転舵トルクＴt*は、転舵側モータ制御信号生成部８３に出力される。

転舵側モータ制御信号生成部８３には、目標転舵トルクＴt*に加え、回転角θt及び相電流値Ｉut，Ｉvt，Ｉwtが入力される。転舵側モータ制御信号生成部８３は、目標転舵トルクＴt*に基づいて、ｄｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdt*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。具体的には、転舵側モータ制御信号生成部８３は、目標転舵トルクＴt*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉqt*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdt*は、基本的にゼロに設定される。そして、転舵側モータ制御信号生成部８３は、操舵側モータ制御信号生成部７３と同様に、ｄｑ座標系における電流Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、上記転舵側駆動回路６７に出力する転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する。なお、転舵側モータ制御信号Ｍtを生成する過程で演算したｑ軸電流値Ｉqtは、上記目標反力トルク生成部７２に出力される。

このように演算された転舵側モータ制御信号Ｍtは、転舵側駆動回路６７に出力される。これにより、転舵側モータ３２には、転舵側駆動回路６７から転舵側モータ制御信号Ｍtに応じた駆動電力が供給される。そして、転舵側モータ３２は、目標転舵トルクＴt*に示されるモータトルクを転舵力として転舵輪５に付与する。

次に、目標反力トルク生成部７２について説明する。
図３に示すように、目標反力トルク生成部７２は、入力トルク基礎成分Ｔbを演算する入力トルク基礎成分演算部９１と、軸力成分Ｆirを演算する軸力成分演算部９２と、目標トルク演算部である減算器９３とを備えている。入力トルク基礎成分Ｔbは、運転者の操舵方向にステアリングホイール３を回転させる力を示す。軸力成分Ｆirは、運転者の操舵によるステアリングホイール３の回転に抗する力、すなわち転舵輪５からラック軸２２に作用する軸力を示す。

詳しくは、入力トルク基礎成分演算部９１には、操舵トルクＴhが入力される。入力トルク基礎成分演算部９１は、操舵トルクＴhの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分Ｔbを演算する。このように演算された入力トルク基礎成分Ｔbは、減算器９３に出力される。

軸力成分演算部９２には、転舵側モータ３２のｑ軸電流値Ｉqt、転舵対応角θp、車速Ｖb、車速状態信号Ｓve、横加速度ＬＡ、ヨーレートγ、軸力検出値Ｆde及びタイヤ力Ｆtl，Ｆtrが入力される。軸力成分演算部９２は、後述するようにこれらの状態量に基づいて、ラック軸２２に作用する軸力に応じた軸力成分Ｆirを演算する。なお、軸力成分Ｆirは、ラック軸２２に作用する軸力を推定した演算上の軸力に相当する。このように演算された軸力成分Ｆirは、減算器９３に出力される。

減算器９３は、入力トルク基礎成分Ｔbから軸力成分Ｆirを減算することにより、目標反力トルクＴs*を演算する。このように演算された目標反力トルクＴs*は、操舵側モータ制御信号生成部７３に出力される。

なお、上記のように目標反力トルク生成部７２は、演算上の軸力である軸力成分Ｆirに基づいて目標反力トルクＴs*を演算する。そのため、操舵側モータ１３が付与する操舵反力は、基本的には運転者の操舵に抗する力であるが、演算上の軸力とラック軸２２に作用する実際の軸力との偏差によっては、運転者の操舵を補助する力にもなり得るものである。

次に、軸力成分演算部９２について説明する。
軸力成分演算部９２は、第１演算系統１０１と、第２演算系統１０２と、出力切替部１０３とを備えている。

第１演算系統１０１は、車速Ｖbを含む状態量に基づいて演算される車速基礎軸力である第１配分軸力Ｆds1を演算する。第２演算系統１０２は、車速Ｖb以外の他の状態量に基づいて演算される他状態量基礎軸力である第２配分軸力Ｆds2を演算する。出力切替部１０３は、車速状態信号Ｓveに基づいて、有効な演算系統を第１演算系統１０１又は第２演算系統１０２に切り替える。そして、軸力成分演算部９２は、車速Ｖbの状態が正常である場合には、第１演算系統１０１を有効とすることにより第１配分軸力Ｆds1を軸力成分Ｆirとして出力し、車速Ｖbの状態が異常である場合には、第２演算系統１０２を有効とすることにより第２配分軸力Ｆds2を軸力成分Ｆirとして出力する。

詳しくは、第１演算系統１０１は、角度軸力Ｆibを演算する角度軸力演算部１１１と、車両状態量軸力Ｆyrを演算する車両状態量軸力演算部１１２と、電流軸力Ｆerを演算する電流軸力演算部１１３と、センサ軸力Ｆseを演算するセンサ軸力演算部１１４と、タイヤ軸力Ｆtyを演算するタイヤ軸力演算部１１５とを備えている。角度軸力Ｆib、車両状態量軸力Ｆyr、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyの次元は、一例として、それぞれピニオン軸周りのトルク（Ｎ・ｍ）である。また、第１演算系統１０１は、角度軸力Ｆib、車両状態量軸力Ｆyr、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyを個別に設定される所定配分比率で合算することにより、第１配分軸力Ｆds1を演算する第１配分軸力演算部１１６を備えている。つまり、第１軸力群は、角度軸力Ｆib、車両状態量軸力Ｆyr、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyからなる。

角度軸力演算部１１１には、転舵対応角θp及び車速Ｖbが入力される。角度軸力演算部１１１は、転舵対応角θp及び車速Ｖbに基づいて演算する。角度軸力Ｆibは、予め設定されるモデルにおける軸力の理想値である。そのため、角度軸力Ｆibは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸、又は車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の路面情報を含まない。

具体的には、角度軸力演算部１１１は、転舵対応角θpの絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆibの絶対値が大きくなるように演算する。また、角度軸力演算部１１１は、車速Ｖbが大きくなるにつれて角度軸力Ｆibの絶対値が大きくなるように演算する。つまり、角度軸力Ｆibは、車速Ｖbに基づいて演算される演算軸力である。このように演算された角度軸力Ｆibは、第１配分軸力演算部１１６に出力される。

車両状態量軸力演算部１１２には、車速Ｖb、ヨーレートγ及び横加速度ＬＡが入力される。車両状態量軸力演算部１１２は、下記（１）式にヨーレートγ及び横加速度ＬＡを入力することにより得られる横力Ｆｙを車両状態量軸力Ｆyrとして演算する。車両状態量軸力Ｆyrは、転舵輪５を介してラック軸２２に作用する軸力を該ラック軸２２に作用する横力Ｆyであると近似的にみなした推定値である。車両状態量軸力Ｆyrは、車両の横方向への挙動の変化を引き起こさない路面情報は含まず、車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能な路面情報を含む。

Ｆｙ＝Ｋla×ＬＡ＋Ｋγ×γ’…（１）
なお、「γ’」は、ヨーレートγの微分値を示し、「Ｋla」及び「Ｋγ」は、それぞれ試験等により予め設定された係数を示す。係数Ｋla，Ｋγは、それぞれ車速Ｖbに応じて可変設定されている。つまり、車両状態量軸力Ｆyrは、車速Ｖbに基づいて演算される演算軸力である。このように演算された車両状態量軸力Ｆyrは、第１配分軸力演算部１１６に出力される。

電流軸力演算部１１３には、転舵側モータ３２のｑ軸電流値Ｉqtが入力される。電流軸力演算部１１３は、転舵輪５を介してラック軸２２に作用する軸力をｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算する。電流軸力Ｆerは、ラック軸２２に作用する軸力の推定値である。電流軸力Ｆerは、路面情報を含む路面軸力である。

具体的には、電流軸力演算部１１３は、転舵側モータ３２によってラック軸２２に加えられるトルクと、転舵輪５に対して路面から加えられる力に応じたトルクとが釣り合うと仮定して、電流軸力Ｆerを演算する。電流軸力演算部１１３は、ｑ軸電流値Ｉqtの絶対値が大きくなるほど、電流軸力Ｆerの絶対値が大きくなるように演算する。このように電流軸力Ｆerは、トルクの釣り合いに基づいて演算されるため、車速Ｖbを考慮しなくても、ラック軸２２に実際に作用する軸力に応じた適切な値となる。つまり、電流軸力Ｆerは、車速Ｖb以外の他の状態量に基づいて演算される演算軸力である。このように演算された電流軸力Ｆerは、第１配分軸力演算部１１６に出力される。

センサ軸力演算部１１４には、軸力検出値Ｆdeが入力される。センサ軸力演算部１１４は、軸力検出値Ｆdeにラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、センサ軸力Ｆseを演算する。このようにセンサ軸力Ｆseは、ラック軸２２に作用する軸力の検出値である軸力検出値Ｆdeに基づいて演算されるため、車速Ｖbを考慮しなくても、ラック軸２２に実際に作用する軸力に応じた適切な値となる。つまり、センサ軸力Ｆseは、車速Ｖb以外の他の状態量に基づいて演算される演算軸力である。このように演算されたセンサ軸力Ｆseは、第１配分軸力演算部１１６に出力される。

タイヤ軸力演算部１１５には、タイヤ力Ｆtl，Ｆtrが入力される。タイヤ軸力演算部１１５は、タイヤ力Ｆtl，Ｆtrの平均値を演算する。タイヤ軸力演算部１１５は、この平均値にラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、タイヤ軸力Ｆtyを演算する。このようにタイヤ軸力Ｆtyは、転舵輪５に作用する力の検出値であるタイヤ力Ｆtl，Ｆtrに基づいて演算されるため、車速Ｖbを考慮しなくても、ラック軸２２に実際に作用する軸力に応じた適切な値となる。つまり、タイヤ軸力Ｆtyは、車速Ｖb以外の他の状態量に基づいて演算される軸力である。このように演算されたタイヤ軸力Ｆtyは、第１配分軸力演算部１１６に出力される。

第１配分軸力演算部１１６には、角度軸力Ｆib、車両状態量軸力Ｆyr、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyが入力される。第１配分軸力演算部１１６には、角度配分ゲインＧib、車両状態量配分ゲインＧyr、電流配分ゲインＧer、センサ配分ゲインＧse、及びタイヤ配分ゲインＧtyが、実験結果等に基づいて予め設定されている。角度配分ゲインＧibは、第１配分軸力Ｆds1における角度軸力Ｆibの配分比率を示す。車両状態量配分ゲインＧyrは、第１配分軸力Ｆds1における車両状態量軸力Ｆyrの配分比率を示す。電流配分ゲインＧerは、第１配分軸力Ｆds1における電流軸力Ｆerの配分比率を示す。センサ配分ゲインＧseは、第１配分軸力Ｆds1におけるセンサ軸力Ｆseの配分比率を示す。タイヤ配分ゲインＧtyは、第１配分軸力Ｆds1におけるタイヤ軸力Ｆtyの配分比率を示す。

第１配分軸力演算部１１６は、角度軸力Ｆibに角度配分ゲインＧibを乗算することにより角度軸力配分値を演算する。車両状態量軸力Ｆyrに車両状態量配分ゲインＧyrを乗算することにより車両状態量軸力配分値を演算する。電流軸力Ｆerに電流配分ゲインＧerを乗算することにより電流軸力配分値を演算する。センサ軸力Ｆseにセンサ配分ゲインＧseを乗算することによりセンサ軸力配分値を演算する。タイヤ軸力Ｆtyにタイヤ配分ゲインＧtyを乗算することによりタイヤ軸力配分値を演算する。そして、第１配分軸力演算部１１６は、これらの配分値を足し合わせることにより、第１配分軸力Ｆds1を演算する。このように第１配分軸力Ｆds1には、車速Ｖbに基づいて演算される演算軸力、すなわち角度軸力Ｆib及び車両状態量軸力Ｆyrが含まれる。このように演算された第１配分軸力Ｆds1は、出力切替部１０３に出力される。

第２演算系統１０２は、電流軸力Ｆerを演算する電流軸力演算部１２１と、センサ軸力Ｆseを演算するセンサ軸力演算部１２２と、タイヤ軸力Ｆtyを演算するタイヤ軸力演算部１２３とを備えている。また、第２演算系統１０２は、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyを個別に設定される所定配分比率で合算することにより、第２配分軸力Ｆds2を演算する第２配分軸力演算部１２４を備えている。つまり、第２軸力群は、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyを含む。

電流軸力演算部１２１は、第１演算系統１０１の電流軸力演算部１１３と同様に、電流軸力Ｆerを演算する。センサ軸力演算部１２２は、第１演算系統１０１のセンサ軸力演算部１１４と同様に、センサ軸力Ｆseを演算する。タイヤ軸力演算部１２３は、第１演算系統１０１のタイヤ軸力演算部１１５と同様に、タイヤ軸力Ｆtyを演算する。

第２配分軸力演算部１２４には、電流配分ゲインＧer、センサ配分ゲインＧse、及びタイヤ配分ゲインＧtyが設定されている。第２配分軸力演算部１２４は、第１配分軸力演算部１１６と同様に、電流軸力配分値、センサ軸力配分値及びタイヤ軸力配分値を演算する。そして、第２配分軸力演算部１２４は、これらの配分値を足し合わせることにより、第２配分軸力Ｆds2を演算する。このように第２配分軸力Ｆds2には、車速Ｖbに基づいて演算される演算軸力が含まれていない。このように演算された第２配分軸力Ｆds2は、出力切替部１０３に出力される。

出力切替部１０３には、第１配分軸力Ｆds1及び第２配分軸力Ｆds2に加え、車速状態信号Ｓveが入力される。出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が正常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第１演算系統１０１を有効にすることにより第１配分軸力Ｆds1を軸力成分Ｆirとして上記減算器９３に出力する。一方、出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が異常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第２演算系統１０２を有効にすることにより第２配分軸力Ｆds2を軸力成分Ｆirとして上記減算器９３に出力する。つまり、出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が異常となった場合に、軸力成分Ｆirとなる値を第１配分軸力Ｆds1の値から第２配分軸力Ｆds2の値に切り替える。これにより、車速Ｖbの状態が異常である場合に、車速Ｖbに基づいて演算される角度軸力Ｆib及び車両状態量軸力Ｆyrが軸力成分Ｆirに対して影響を与えなくなる。

ここで、本実施形態の出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が正常から異常に変化することで、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替える際において、軸力成分Ｆirの値を第１配分軸力Ｆds1の値から第２配分軸力Ｆds2の値に徐々に変化させる。

一例として、出力切替部１０３は、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替えた演算周期に得られる第１配分軸力Ｆds1から第２配分軸力Ｆds2を減算することにより、差分を演算する。出力切替部１０３は、この差分及び操舵速度に基づいて、その絶対値が徐々に小さくなるように補償値を演算する。出力切替部１０３は、この補償値を第２配分軸力Ｆds2に加算することにより得られる値を軸力成分Ｆirとして出力する。つまり、補償値がゼロになると、軸力成分Ｆirの値は第２配分軸力Ｆds2の値と等しくなる。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）軸力成分演算部９２は、車速Ｖbを含む状態量に基づいて第１配分軸力Ｆds1を演算する第１演算系統１０１と、車速Ｖb以外の他の状態量に基づいて第２配分軸力Ｆds2を演算する第２演算系統１０２と、有効な演算系統を切り替える出力切替部１０３と、を含む。出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が正常である場合には、第１演算系統１０１を有効とすることにより第１配分軸力Ｆds1を軸力成分Ｆirとして出力し、車速Ｖbの状態が異常である場合には、第２演算系統１０２を有効とすることにより第２配分軸力Ｆds2を軸力成分Ｆirとして出力する。これにより、車速Ｖbの状態が異常である場合には、車速Ｖbに基づかない第２配分軸力Ｆds2が軸力成分Ｆirとして出力され、当該軸力成分Ｆirに基づいて目標反力トルクＴs*が演算される。そのため、目標反力トルクＴs*がラック軸２２に作用する軸力に応じた適切な値から乖離することを抑制できる。

（２）軸力成分演算部９２は、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替える際において、軸力成分Ｆirの値を車速基礎軸力である第１配分軸力Ｆds1の値から他状態量基礎軸力である第２配分軸力Ｆds2の値に徐々に変化させる。そのため、車速Ｖbの状態が異常となった際に軸力成分Ｆirの値が第１配分軸力Ｆds1の値から第２配分軸力Ｆds2の値に即座に変化する場合に比べ、軸力成分Ｆirが急変することを抑制できる。これにより、目標反力トルクＴs*の急変を抑制し、操舵フィーリングの低下を抑制できる。

（第２実施形態）
次に、操舵制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態の第１演算系統１０１は、角度軸力演算部１１１のみを有している。角度軸力演算部１１１は、演算した角度軸力Ｆibを出力切替部１０３に出力する。つまり、本実施形態では、単一の軸力である角度軸力Ｆibが車速基礎軸力に相当する。

第２演算系統１０２は電流軸力演算部１２１のみを有している。電流軸力演算部１２１は、演算した電流軸力Ｆerを出力切替部１０３に出力する。つまり、本実施形態では、単一の軸力である電流軸力Ｆerが他状態量基礎軸力に相当する。

出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が正常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第１演算系統１０１を有効にすることにより角度軸力Ｆibを軸力成分Ｆirとして出力する。一方、出力切替部１０３は、車速Ｖbの状態が異常であることを車速状態信号Ｓveが示す場合には、第２演算系統１０２を有効にすることにより電流軸力Ｆerを軸力成分Ｆirとして出力する。また、出力切替部１０３は、上記第１実施形態と同様に、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替える際において、軸力成分Ｆirの値を角度軸力Ｆibの値から電流軸力Ｆerの値に徐々に変化させる。

以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１），（２）の作用及び効果と同様の作用及び効果を奏する。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記各実施形態では、各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrの平均値を車速Ｖbとして用いたが、これに限らず、例えば各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrrのうちの二番目と三番目に速い車輪速度の平均を用いてもよく、車速Ｖbの演算方法は適宜変更可能である。また、車輪速度を用いず、例えば車両の前後加速度を積分することにより得られる値を車速Ｖbとしてもよい。さらに、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）用の人工衛星からの測位信号を受信し、当該受信される測位信号に基づく時間あたりの車両の位置変化から推定される推定車速を車速Ｖbとして用いてもよい。

・上記各実施形態において、操舵制御装置１が各車輪速度Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl，Ｖrr等に基づいて車速Ｖbを演算してもよい。
・上記各実施形態では、タイヤ力Ｆtl，Ｆtrの平均値に基づいてタイヤ軸力Ｆtyを演算したが、これに限らず、例えばタイヤ力Ｆtl，Ｆtrのうちのいずれか大きい方又は小さい方のみに基づいてタイヤ軸力Ｆtyを演算してもよい。

・上記各実施形態において、入力トルク基礎成分演算部９１が、例えば操舵トルクＴh及び車速Ｖbに基づいて入力トルク基礎成分Ｔbを演算するようにしてもよい。この場合、例えば入力トルク基礎成分演算部９１は、車速Ｖbが小さくなるほど、より大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分Ｔbを演算する。また、入力トルク基礎成分演算部９１は、車速Ｖbに異常が有る旨の車速状態信号Ｓveが入力される場合には、車速Ｖbが予め設定された所定車速であるとして、操舵トルクＴhに応じた入力トルク基礎成分Ｔbを演算することが好ましい。なお、所定車速は、例えば操舵トルクＴhの変化によって入力トルク基礎成分Ｔbが過大又は過小な値とならないような速度に設定される。

・上記第１実施形態では、第１軸力群が、角度軸力Ｆib、車両状態量軸力Ｆyr、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyを含んだが、これに限らない。第１軸力群は、少なくとも車速Ｖbに基づいて演算される演算軸力を含む複数の演算軸力により構成されればよい。したがって、第１軸力群を、例えば角度軸力Ｆibと電流軸力Ｆerとにより構成してもよい。換言すると、角度軸力Ｆibと電流軸力Ｆerとを個別に設定される所定配分比率で合算することにより第１配分軸力Ｆds1を演算してもよい。

・上記第１実施形態では、第２軸力群が、電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyを含んだが、これに限らない。第２軸力群は、車速Ｖbに基づいて演算される軸力を含まず、車速Ｖb以外の状態量に基づいて演算される複数の演算軸力により構成されればよい。したがって、第２軸力群を、例えば電流軸力Ｆerとセンサ軸力Ｆseとにより構成してもよい。換言すると、例えば電流軸力Ｆerとセンサ軸力Ｆseを個別に設定される所定配分比率で合算することにより第２配分軸力Ｆds2を演算してもよい。

・上記第１実施形態において、第１演算系統１０１が第１配分軸力Ｆds1を演算せず、車速Ｖbに基づいて演算される単一の演算軸力、例えば角度軸力Ｆib又は車両状態量軸力Ｆyrを演算するようにしてもよい。また、第２演算系統１０２が第２配分軸力Ｆds2を演算せず、車速Ｖb以外の状態量に基づいて演算される単一の演算軸力、例えば電流軸力Ｆer、センサ軸力Ｆse及びタイヤ軸力Ｆtyのいずれか１つを演算するようにしてもよい。つまり、車速Ｖbの状態に応じて、軸力成分Ｆirとなる値を配分軸力又は単一の軸力に切り替えてもよい。

・上記第２実施形態では、第１演算系統１０１が角度軸力演算部１１１のみを有したが、これに限らず、例えば第１演算系統１０１が車両状態量軸力演算部１１２のみを有してもよい。また、第２演算系統１０２がセンサ軸力演算部１２２のみ、又はタイヤ軸力演算部１２３のみを有してもよい。

・上記各実施形態において、軸力成分Ｆirの値を第１配分軸力Ｆds1の値から第２配分軸力Ｆds2の値に徐々に変化させる演算態様は、適宜変更可能である。例えば第２配分軸力Ｆds2に加算する補償値を、車速Ｖbの状態が正常から異常に変化してからの時間経過に基づいて徐々に小さくしてもよい。

・上記第１実施形態において、出力切替部１０３が、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替える際に、軸力成分Ｆirの値を第１配分軸力Ｆds1の値から第２配分軸力Ｆds2の値に即座に変化させてもよい。上記第２実施形態においても同様に、出力切替部１０３が、有効な演算系統を第１演算系統１０１から第２演算系統１０２に切り替える際に、軸力成分Ｆirの値を角度軸力Ｆibの値から電流軸力Ｆerの値に即座に変化させてもよい。

・上記各実施形態において、軸力成分演算部９２が出力切替部１０３から出力される値に、他の軸力を加味した値を軸力成分Ｆirとして演算してもよい。こうした他の軸力として、例えばステアリングホイール３の操舵角の絶対値が舵角閾値に近づく場合に、更なる切り込み操舵が行われることを規制するエンド軸力を採用することができる。

・上記各実施形態では、電流軸力Ｆerをｑ軸電流値Ｉqtに基づいて演算したが、これに限らず、例えばｑ軸目標電流値Ｉqt*に基づいて演算してもよい。
・上記各実施形態では、角度軸力Ｆibを転舵対応角θpに基づいて演算したが、これに限らず、例えば目標転舵対応角θp*や操舵角θhに基づいて演算してもよく、また操舵トルクＴh等、他のパラメータを加味する等、他の方法で演算してもよい。

・上記各実施形態では、制御対象となる操舵装置２を、操舵ユニット４と転舵ユニット６との間の動力伝達が分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、クラッチにより操舵ユニット４と転舵ユニット６との間の動力伝達を分離可能な構造の操舵装置を制御対象としてもよい。

・上記各実施形態では、ステアバイワイヤ式の操舵装置２を制御対象としたが、これに限らない。例えばステアリングホイール３の操作に基づいて転舵輪５を転舵させる操舵機構を有し、ステアリング操作を補助するためのアシスト力としてモータトルクを付与する電動パワーステアリング装置を制御対象としてもよい。なお、こうした操舵装置では、アシスト力として付与されるモータトルクにより、ステアリングホイール３の操舵に必要な操舵トルクＴhが変更される。また、この場合、操舵制御装置は、アシスト力の目標値となる目標アシストトルクを軸力成分に基づいて演算する。

１…操舵制御装置
２…操舵装置
３…ステアリングホイール
４…操舵ユニット
５…転舵輪
６…転舵ユニット
１３…操舵側モータ
９２…軸力成分演算部
１０１…第１演算系統
１０２…第２演算系統
１０３…出力切替部

Claims (5)

1. モータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
   前記モータトルクの目標値である目標トルクを生成する目標トルク生成部と、
   前記目標トルクに応じた前記モータトルクを発生させるように前記モータを制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、を備え、
   前記目標トルク生成部は、
   転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力に応じた軸力成分を演算する軸力成分演算部と、
   前記軸力成分に基づいて前記目標トルクを演算する目標トルク演算部と、を備え、
   前記軸力成分演算部は、
   車速を含む状態量に基づいて演算される車速基礎軸力を演算する第１演算系統と、
   前記車速以外の他の状態量に基づいて演算される他状態量基礎軸力を演算する第２演算系統と、
   有効な演算系統を前記第１演算系統又は前記第２演算系統に切り替える出力切替部と、を含み、
   前記出力切替部は、
   前記車速の状態が正常である場合には、前記第１演算系統を有効とすることにより前記車速基礎軸力を前記軸力成分として出力し、
   前記車速の状態が異常である場合には、前記第２演算系統を有効とすることにより前記他状態量基礎軸力を前記軸力成分として出力する操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の操舵制御装置において、
   前記軸力成分演算部は、有効な演算系統を前記第１演算系統から前記第２演算系統に切り替える際において、前記軸力成分の値を前記車速基礎軸力の値から前記他状態量基礎軸力の値に徐々に変化させる操舵制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の操舵制御装置において、
   前記車速基礎軸力は、複数種の演算軸力を含む第１軸力群に基づいて演算される第１配分軸力であり、
   前記他状態量基礎軸力は、複数種の演算軸力を含む第２軸力群に基づいて演算される第２配分軸力であり、
   前記第１軸力群は、前記車速に基づいて演算されるとともに路面情報を含まない角度軸力、及び前記車速に基づいて演算されるとともに前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能なものを含む車両状態量軸力の少なくとも一方を含み、
   前記第２軸力群は、前記車速に基づいて演算される演算軸力を含まず、前記車速以外の状態量に基づいて演算されるとともに前記路面情報を含む複数種の路面軸力を含む操舵制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の操舵制御装置において、
   前記車速基礎軸力は、前記車速に基づいて演算されるとともに路面情報を含まない角度軸力、又は前記車速に基づいて演算されるとともに前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能なものを含む車両状態量軸力であり、
   前記他状態量基礎軸力は、前記車速以外の状態量に基づいて演算されるとともに前記路面情報を含む単一の路面軸力である操舵制御装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
   前記操舵装置は、前記ステアリングホイールが連結される操舵ユニットと、前記転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有するものであり、
   前記モータは、前記操舵ユニットに入力される操舵に抗する操舵反力として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、
   前記目標トルク生成部は、前記目標トルクとして前記操舵反力の目標値である目標反力トルクを生成するものである操舵制御装置。

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