JP6740649B2 - 操舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、ステアリングと転舵輪とが機械的に分離したステアバイワイヤシステムの操舵装置が開示されている。特許文献１の操舵装置では、転舵輪に対して路面から伝達される路面情報が反映されないフィードバック成分と、当該路面情報が反映されるフィードフォワード成分とを所定の割合で配分して最終的に得られる最終成分に基づき、ステアリングに反力を付与するようにしている。この最終成分は、ステアリングに反力を付与する反力モータに供給する電流の目標値である目標反力電流として設定される。そして、ステアリングに付与する反力は、反力モータに供給する電流を目標反力電流にフィードバック制御することによって制御されている。

特開２０１４−１４８２９９号公報

特許文献１に記載の制御の場合、反力モータを流れる電流が目標反力電流にフィードバック制御されるのみで、反力モータがステアリングに反力を付与することで生じる当該ステアリングの操舵角は成り行きとなる。この場合、路面情報を反力に反映させたとしても、ステアリングの操舵角については成り行きでしかなく、ステアリングに付与する反力による操舵フィーリングの微調整は困難である。こうした課題は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置に限らず、例えば、ユーザーのステアリングの操作を補助する電動パワーステアリング装置であっても、ユーザーのステアリングの操作に路面情報を伝達させて操舵フィーリングを考慮するものであれば同様である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングに路面情報を伝達させることによる操舵フィーリングを調整し易くした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、操舵装置に操作信号を出力するものであり、操舵装置に操作信号を出力することによって、ステアリングに付与されるステアリングの操作に抗する力である反力を制御する反力処理部を備えている。また、操舵装置は、反力を付与する反力アクチュエータと、少なくとも転舵輪とステアリングとの動力遮断状態において前記転舵輪を転舵させる力を付与する転舵アクチュエータとを備えている。そして、この操舵制御装置において、反力処理部は、操舵角の検出値を、当該操舵角の目標値である目標操舵角にフィードバック制御するために反力アクチュエータを操作する操舵角制御処理部と、転舵輪に対して路面から伝達される路面情報が反映されない成分である理想成分を演算する理想成分演算部と、路面情報が反映された成分である路面成分を演算する路面成分演算部と、理想成分及び路面成分を所定割合で配分した成分である配分成分を演算する配分成分演算部と、配分成分に基づき、目標操舵角を設定する目標操舵角算出処理部とを有するようにしている。

上記構成によれば、ステアリングに抗する力である反力には、配分成分演算部により、路面情報を路面成分として、そのうちのいくらかを反映させることができるように構成されている。そのため、操舵角制御処理部の目標値であって、反力に基づき演算される目標操舵角には、理想成分と路面成分とを配分することができるようになる。このように少なくとも路面成分が配分された目標操舵角は、操舵角制御処理部によってフィードバックされることにより、操舵角をあるべき角度に角度制御することができる。これにより、路面成分に反映されている路面情報を操舵角の微小角度のレベルでステアリングに伝達させることができ、操舵フィーリングの微調整が可能になる。したがって、ステアリングに付与する反力によって、ステアリングに路面情報を伝達させる際に、操舵角が成り行きである場合と比較して操舵フィーリングを調整し易くすることができる。

また、こうした操舵制御装置は、転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の検出値を、当該回転角の目標値である目標転舵角にフィードバック制御するために転舵アクチュエータを操作する転舵角制御処理部を備え、理想成分演算部は、目標操舵角及び目標転舵角の少なくともいずれかに基づき、転舵輪に作用する伝達力の理想値である理想伝達力を理想成分として演算し、路面成分演算部は、転舵アクチュエータの実電流値に基づき、転舵輪に作用する伝達力を路面成分として演算することが望ましい。

上記構成によれば、転舵輪とステアリングとが動力遮断状態であっても、路面成分である転舵輪に作用する伝達力を難なく演算することができる。
そして、例えば、路面凍結時等、低μ路を走行する場合、低μ路でない路面を走行する場合と比較して転舵輪に対して加えられる伝達力が著しく低下する状況となる。この場合、転舵輪とステアリングとが機械的に連結されたものにおいて、ステアリングの反力が著しく低下する状況となる。こうした反力の変化は、上記構成であれば、転舵輪とステアリングとの動力遮断状態であっても、路面成分を通じてステアリングに反力の変化として伝達されるようになる。すなわち、上記例のように、低μ路でない路面を走行している状態から低μ路を走行する状態への移行時、転舵輪とステアリングとの動力遮断状態であっても、ステアリングの反力が急に低下する状況を反力アクチュエータによって実現することができる。

また、上記課題を解決する操舵制御装置は、操舵装置に操作信号を出力するものであり、操舵装置に操作信号を出力することによってステアリングの操作を補助し、転舵輪を転舵させる補助力処理部を備えている。また、操舵装置は、ステアリングの操作を補助する力である補助力を付与する補助力アクチュエータを備えている。そして、この操舵制御装置において、補助力処理部は、転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の検出値を、当該回転角の目標値である目標転舵角にフィードバック制御するために補助力アクチュエータを操作する転舵角制御処理部と、転舵輪に対して路面から伝達される路面情報が反映されない成分である理想成分を演算する理想成分演算部と、路面情報が反映された成分である路面成分を演算する路面成分演算部と、理想成分及び路面成分を所定割合で配分した成分である配分成分を演算する配分成分演算部と、配分成分に基づき、目標転舵角を設定する目標転舵角算出処理部とを有するようにしている。

上記構成によれば、ステアリングに抗する力である反力には、配分成分演算部により、路面情報を路面成分として、そのうちのいくらかを反映させることができるように構成されている。そのため、転舵角制御処理部の目標値であって、反力に基づき演算される目標転舵角には、理想成分と路面成分とを配分することができるようになる。このように少なくとも路面成分が配分された目標転舵角は、転舵角制御処理部によってフィードバックされることにより、転舵角をあるべき角度に角度制御することができる。これにより、路面成分に反映されている路面情報を転舵角の微小角度のレベルでステアリングに伝達させることができ、操舵フィーリングの微調整が可能になる。したがって、ステアリングの操作を補助する場合であっても、ステアリングに路面情報を伝達させる際に、転舵角が成り行きである場合と比較して操舵フィーリングを調整し易くすることができる。

また、こうした操舵制御装置において、理想成分演算部は、目標転舵角に基づき、転舵輪に作用する伝達力の理想値である理想伝達力を理想成分として演算し、路面成分演算部は、補助力アクチュエータの実電流値に基づき、転舵輪に作用する伝達力を路面成分として演算することが望ましい。

上記構成によれば、ステアリングの操作を補助する場合であっても、補助力を加味して路面成分である転舵輪に作用する伝達力を難なく演算することができる。
そして、例えば、路面凍結時等、低μ路を走行する場合、低μ路でない路面を走行する場合と比較して転舵輪に対して加えられる伝達力が著しく低下し、ステアリングの反力が著しく低下する状況となる。こうした反力の変化は、上記構成であれば、ステアリングの操作を補助するなかで、路面成分を通じてステアリングに反力の変化として伝達されるようになる。すなわち、上記例のように、低μ路でない路面を走行している状態から低μ路を走行する状態への移行時、ステアリングの反力が急に低下する状況を補助力アクチュエータによって、より精度よく実現することができる。

ところで、車両の走行時には、その状態に応じて、路面情報をユーザーが取得できると有利な場合もある。例えば、ユーザーの要求に対する車両の走行への応答性が高められている場合には、ユーザーがより多くの路面情報を取得する必要があり、特に、この必要性は車速が大きいほど高まる。一方、ユーザーの要求に対する車両の走行への応答性が高められていない場合であっても、車速が大きくなれば、路面情報の取得の必要性が高まる。

そこで、上述の操舵制御装置において、配分成分演算部は、車両の状態に応じて理想成分及び路面成分を配分する割合を可変させることが望ましい。
上記構成によれば、配分割合を可変させてステアリングに伝達させる路面情報量を可変させることができるので、車両の走行状態に応じて、必要なだけの路面情報をユーザーが取得できるように調整することができる。これにより、操舵フィーリングを効果的に向上させることができる。

そして、理想成分及び路面成分を配分する割合については、具体的に、配分成分演算部は、理想成分を１とした場合の配分成分に配分される当該理想成分の割合と、路面成分を１とした場合の配分成分に配分される当該路面成分の割合との和が１よりも大きくなる割合での配分が可能に構成することもできる。

上記構成によれば、ユーザーに取得させる路面情報の伝達のさせ方の幅を広げることができるようになる。これにより、操舵フィーリングの調整の自由度を高めることができ、操舵フィーリングの多様化に寄与することができる。

本発明によれば、ステアリングに路面情報を伝達させることによる操舵フィーリングを調整し易くすることができる。

第１の実施形態にかかる操舵制御装置及びその操作対象を示す図。 同実施形態にかかるブロック図。 同実施形態にかかる操舵角及び転舵角の閾値を示す図。 同実施形態にかかる軸力配分演算部を示すブロック図。 第２の実施形態にかかる操舵制御装置及びその操作対象を示す図。 第２の実施形態にかかるブロック図。

（第１の実施形態）
以下、操舵制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる操舵装置においては、ステアリングホイール（ステアリング１０）が、ステアリング１０の操作に抗する力である反力を付与する反力アクチュエータ２０に接続されている。反力アクチュエータ２０は、ステアリング１０に固定されたステアリングシャフト２２、反力側減速機２４、反力側減速機２４に回転軸２６ａが連結された反力モータ２６、及び反力モータ２６を駆動するインバータ２８を備えている。ここで、反力モータ２６は、表面磁石同期電動機（ＳＰＭＳＭ）である。

反力モータ２６は、インバータ２８を介してバッテリ７２に接続されている。インバータ２８は、バッテリ７２の正極及び負極のそれぞれと反力モータ２６の３個の端子のそれぞれとの間を開閉する回路である。

ステアリングシャフト２２は、クラッチ１２を介して転舵アクチュエータ４０のピニオン軸４２に連結可能とされている。
転舵アクチュエータ４０は、第１ラックアンドピニオン機構４８、第２ラックアンドピニオン機構５２、ＳＰＭＳＭ（転舵側モータ５６）及びインバータ５８を備えている。

第１ラックアンドピニオン機構４８は、所定の交叉角をもって配置されたラック軸４６とピニオン軸４２とを備え、ラック軸４６に形成された第１ラック歯４６ａとピニオン軸４２に形成されたピニオン歯４２ａとが噛合されている。なお、ラック軸４６の両端には、タイロッドを介して転舵輪３０が連結されている。

第２ラックアンドピニオン機構５２は、所定の交叉角をもって配置されたラック軸４６及びピニオン軸５０を備えており、ラック軸４６に形成された第２ラック歯４６ｂとピニオン軸５０に形成されたピニオン歯５０ａとが噛合されている。

ピニオン軸５０は、転舵側減速機５４を介して、転舵側モータ５６の回転軸５６ａに接続されている。転舵側モータ５６には、インバータ５８が接続されている。なお、ラック軸４６は、ラックハウジング４４に収容されている。

なお、図１においては、インバータ５８を構成するＭＯＳ電解効果トランジスタ（スイッチング素子）の符号のうち転舵側モータ５６の３個の端子のそれぞれに接続されるものに、「ｕ，ｖ，ｗ」のそれぞれを付与し、また、上側アームに「ｐ」を、下側アームに「ｎ」を付与している。なお、以下では、「ｕ，ｖ，ｗ」を総括して「￥」と表記し、「ｐ，ｎ」を総括して「＃」と表記する。すなわち、インバータ５８は、バッテリ７２の正極と転舵側モータ５６の端子との間を開閉するスイッチング素子Ｓ￥ｐと、バッテリ７２の負極と転舵側モータ５６の端子との間を開閉するスイッチング素子Ｓ￥ｎとの直列接続体を備えて構成されている。そして、スイッチング素子Ｓ￥＃には、ダイオードＤ￥＃が逆並列接続されている。

ステアリング１０には、スパイラルケーブル装置６０が連結されている。スパイラルケーブル装置６０は、ステアリング１０に固定された第１ハウジング６２と、車体に固定された第２ハウジング６４と、第１ハウジング６２及び第２ハウジング６４によって区画された空間に収容されて且つ第２ハウジング６４に固定された筒状部材６６と、筒状部材６６に巻きつけられるスパイラルケーブル６８とを備えている。筒状部材６６には、ステアリングシャフト２２が挿入されている。スパイラルケーブル６８は、ステアリング１０に固定されたホーン７０と、車体に固定されたバッテリ７２等とを接続する電気配線である。

操舵制御装置（制御装置８０）は、反力アクチュエータ２０及び転舵アクチュエータ４０を備えた操舵装置を操作することにより、ステアリング１０の操作に応じて転舵輪３０を転舵させる制御を実行する。本実施形態では、反力アクチュエータ２０及び転舵アクチュエータ４０によってステアバイワイヤシステムを実現しており、制御装置８０は、通常、クラッチ１２を遮断状態に維持しつつ、ステアリング１０の操作に応じて転舵輪３０を転舵させる制御を実行する。

この際、制御装置８０は、操舵側センサ９２によって検出される反力モータ２６の回転軸２６ａの回転角度θｓ０や、トルクセンサ９４によって検出されるステアリングシャフト２２に加わる操舵トルクＴｒｑｓを取り込む。また、制御装置８０は、転舵側センサ９０によって検出される転舵側モータ５６の回転軸５６ａの回転角度θｔ０や、車速センサ９６によって検出される車速Ｖを取り込む。なお、制御装置８０は、インバータ５８において、スイッチング素子Ｓ￥ｎのそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗８６の電圧降下を電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗとして取得し、これらを参照する。また、制御装置８０は、車載のエンジン等の制御パターンの設定状態を示すドライブモードＤＭを取り込む。ドライブモードＤＭによっては、燃費やユーザーの要求に対する車両の走行への応答性（ダイレクト感）が異なる。例えば、ドライブモードＤＭには、燃費が高まるようにエンジン等の出力を適正化するＥＣＯモード、ＥＣＯモードと比較してユーザーの要求に対する上記応答性が高まるようにエンジン等の出力を適正化するノーマルモード、燃費に関係なくユーザーの要求に対する上記応答性が高まるようにエンジン等の出力を適正化するスポーツモード等が含まれる。このドライブモードＤＭは、ユーザーが操作可能に設けられるスイッチ９８によって切り替えられる。

詳しくは、制御装置８０は、中央処理装置（ＣＰＵ８２）及びメモリ８４を備えており、メモリ８４に記憶されたプログラムをＣＰＵ８２が実行することにより、反力アクチュエータ２０や転舵アクチュエータ４０が操作される。

図２に、制御装置８０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、メモリ８４に記憶されたプログラムをＣＰＵ８２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。

積算処理部Ｍ２は、操舵側センサ９２によって検出された回転角度θｓ０と転舵側センサ９０によって検出された回転角度θｔ０とを、０〜３６０°よりも広い角度領域の数値に変換して回転角度θｓ，θｔとする。例えば、ステアリング１０が車両を直進させる中立位置から右側または左側に最大限回転操作される場合、回転軸２６ａは、複数回転する。したがって、積算処理部Ｍ２では、例えば、ステアリング１０が中立位置にある状態から回転軸２６ａが所定方向に２回転する場合、出力値を７２０°とする。なお、積算処理部Ｍ２は、中立位置における出力値をゼロとする。

計量単位設定処理部Ｍ４は、積算処理部Ｍ２による処理が施された操舵側センサ９２の出力値に換算係数Ｋｓを乗算して操舵角θｈを算出し、積算処理部Ｍ２による処理が施された転舵側センサ９０の出力値に換算係数Ｋｔを乗算して、転舵角θｐを算出する。ここで、換算係数Ｋｓは、反力側減速機２４と反力モータ２６の回転軸２６ａとの回転速度比に応じて定められており、これにより、回転軸２６ａの回転角度θｓの変化量をステアリング１０の回転量に変換する。このため、操舵角θｈは、中立位置を基準とするステアリング１０の回転角度となる。また、換算係数Ｋｔは、転舵側減速機５４と転舵側モータ５６の回転軸５６ａとの回転速度比、及びピニオン軸５０とピニオン軸４２との回転速度比の積となっている。これにより、回転軸５６ａの回転量を、クラッチ１２が連結されていると仮定した場合におけるステアリング１０の回転量に変換する。

なお、図２における処理は、回転角度θｓ，θｔ、操舵角θｈ、及び転舵角θｐが所定方向の回転角度の場合に正、逆方向の回転角度の場合に負とする。例えば、積算処理部Ｍ２は、ステアリング１０が中立位置にある状態から回転軸２６ａが所定方向とは逆回転する場合に、出力値を負の値とする。ただし、これは、制御系のロジックの一例に過ぎない。特に、本明細書では、回転角度θｓ，θｔ、操舵角θｈ、及び転舵角θｐが大きいとは、中立位置からの変化量が大きいこととする。換言すれば、上記のように正負の値を取りうるパラメータの絶対値が大きいこととする。

反力トルク設定処理部Ｍ６は、操舵トルクＴｒｑｓに基づき、反力トルクＴｒｑａ＊を設定する。反力トルクＴｒｑａ＊は、操舵トルクＴｒｑｓが大きいほど大きい値に設定される。加算処理部Ｍ８は、反力トルクＴｒｑａ＊に操舵トルクＴｒｑｓを加算して出力する。

反力設定処理部Ｍ１０は、ステアリング１０の回転に抗する力である反力Ｆｉｒを設定する。詳しくは、反力設定処理部Ｍ１０は、ベース反力設定処理部Ｍ１０ａによって、ステアリング１０の操作に応じたベース反力Ｆｄを設定する一方、制限用反力設定処理部Ｍ１０ｂによって、ステアリング１０の回転量が許容最大値に近づく場合に、ステアリング１０が更に上限値側に操作されるのに抗する反力である制限用反力Ｆｉｅを設定する。そして、反力設定処理部Ｍ１０は、加算処理部Ｍ１０ｃによってベース反力Ｆｄと制限用反力Ｆｉｅとを加算し、これを反力Ｆｉｒとして出力する。

偏差算出処理部Ｍ１２は、加算処理部Ｍ８の出力から反力Ｆｉｒを減算した値を出力する。
目標操舵角算出処理部Ｍ２０は、偏差算出処理部Ｍ１２の出力値に基づき、目標操舵角θｈ＊を設定する。ここでは、偏差算出処理部Ｍ１２の出力値Δと、目標操舵角θｈ＊とを関係づける以下の式（ｃ１）にて表現されるモデル式を利用する。

Δ＝Ｃ・θｈ＊’＋Ｊ・θｈ＊’’ …（ｃ１）
上記の式（ｃ１）にて表現されるモデルは、ステアリング１０と転舵輪３０とが機械的に連結されたものにおいて、ステアリング１０の回転に伴って回転する回転軸のトルクと回転角度との関係を定めるモデルである。上記の式（ｃ１）において、粘性係数Ｃは、操舵装置の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Ｊは、操舵装置の慣性をモデル化したものである。ここで、粘性係数Ｃ及び慣性係数Ｊは、車速Ｖに応じて可変設定される。

操舵角フィードバック処理部Ｍ２２は、操舵角θｈを目標操舵角θｈ＊にフィードバック制御するための操作量として、反力モータ２６が生成する反力トルクの目標値である目標反力トルクＴｒｑｒ＊を設定する。具体的には、目標操舵角θｈ＊から操舵角θｈを減算した値を入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、目標反力トルクＴｒｑｒ＊とする。

操作信号生成処理部Ｍ２４は、目標反力トルクＴｒｑｒ＊に基づき、インバータ２８の操作信号ＭＳｓを生成してインバータ２８に出力する。これは、例えば、目標反力トルクＴｒｑｒ＊に基づきｑ軸電流の指令値を設定し、ｄｑ軸の電流を指令値にフィードバック制御するための操作量としてｄｑ軸の電圧指令値を設定する周知の電流フィードバック制御にて実現することができる。なお、ｄ軸電流はゼロに制御してもよいが、反力モータ２６の回転速度が大きい場合には、ｄ軸電流の絶対値をゼロより大きい値に設定し弱め界磁制御を実行してもよい。もっとも、低回転速度領域においてｄ軸電流の絶対値をゼロよりも大きい値に設定することも可能である。なお、反力トルク設定処理部Ｍ６、加算処理部Ｍ８、反力設定処理部Ｍ１０、偏差算出処理部Ｍ１２、目標操舵角算出処理部Ｍ２０、操舵角フィードバック処理部Ｍ２２、及び操作信号生成処理部Ｍ２４は反力処理部の一例であり、特に、操舵角フィードバック処理部Ｍ２２及び操作信号生成処理部Ｍ２４は操舵角制御処理部の一例である。

舵角比可変処理部Ｍ２６は、目標操舵角θｈ＊に基づき、操舵角θｈと転舵角θｐとの比である舵角比を可変設定するための目標動作角θａ＊を設定する。加算処理部Ｍ２８は、目標操舵角θｈ＊に目標動作角θａ＊を加算することにより、目標転舵角θｐ＊を算出する。

転舵角フィードバック処理部Ｍ３２は、転舵角θｐを目標転舵角θｐ＊にフィードバック制御するための操作量として、転舵側モータ５６が生成する目標転舵トルクＴｒｑｔ＊を設定する。具体的には、目標転舵角θｐ＊から転舵角θｐを減算した値を入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、目標転舵トルクＴｒｑｔ＊とする。

操作信号生成処理部Ｍ３４は、目標転舵トルクＴｒｑｔ＊に基づき、インバータ５８の操作信号ＭＳｔを生成してインバータ５８に出力する。これは、操作信号生成処理部Ｍ２４による操作信号の生成処理と同様に行うことができる。なお、転舵角フィードバック処理部Ｍ３２及び操作信号生成処理部Ｍ３４は転舵角制御処理部の一例である。

最大値選択処理部Ｍ３６は、目標操舵角θｈ＊と目標転舵角θｐ＊とのうちの大きい方の値（最大値θｅ）を選択して出力する。
上記ベース反力設定処理部Ｍ１０ａは、目標転舵角θｐ＊を入力とする。一方、上記制限用反力設定処理部Ｍ１０ｂは、最大値θｅを入力として制限用反力Ｆｉｅを設定する。これは、ラック軸４６が軸方向に変位してラック軸４６の端部がラックハウジング４４（ラックストッパ）に接触する直前と、ステアリング１０がスパイラルケーブル６８から定まる上限値まで回転する直前との双方において、ステアリング１０に、操舵角の大きさをそれ以上大きくするのに抗する力を増加制御するための設定である。以下、これについて説明する。

図３に、操舵角θｈ及び転舵角θｐのそれぞれの上限値θｈＨ，θｐＨの関係を示す。図示されるように、本実施形態では、操舵角θｈの上限値θｈＨと転舵角θｐの上限値θｐＨとがほぼ等しい値となっている。これは、計量単位設定処理部Ｍ４による操舵角θｈ及び転舵角θｐの計量単位の設定によって実現したものである。本実施形態では、クラッチ１２が締結状態とされる場合に、ラック軸４６がラックハウジング４４に接触するまで軸方向に変位したときに、ステアリング１０を更にわずかに回転可能なように、スパイラルケーブル６８の長さにわずかにマージンを持たせてある。このため、計量単位設定処理部Ｍ４によって、操舵角θｈをステアリング１０の回転角度とし、転舵角θｐを目標動作角θａ＊をゼロと仮定したときのステアリング１０の回転角度とすることにより、操舵角θｈの上限値θｈＨと転舵角θｐの上限値θｐＨとがほぼ等しい値となる。

本実施形態では、操舵角θｈ及び転舵角θｐに共通閾値θｅｎを設けて、操舵角θｈが上限値θｈＨに達する前であって且つ転舵角θｐが上限値θｐＨに達する前にステアリング１０の反力を増加制御する。図２に示した制限用反力設定処理部Ｍ１０ｂは、最大値θｅと制限用反力Ｆｉｅとの関係を定めたマップを備えている。このマップは、最大値θｅの大きさが共通閾値θｅｎ以上となることでゼロよりも大きくなるものであり、特に、共通閾値θｅｎを超えてある程度大きくなると、人の力ではそれ以上の操作ができないほど大きい値が設定されている。なお、図２には、最大値θｅがゼロから所定の回転方向に大きくなるにつれて制限用反力Ｆｉｅが大きくなることのみを示したが、所定の回転方向とは逆方向に大きくなる場合であっても、制限用反力Ｆｉｅの絶対値は大きくなる。ただし、図２の処理における制限用反力Ｆｉｅは、所定の回転方向とは逆方向の場合には負となる。

図２に示すように、本実施形態において、反力設定処理部Ｍ１０は、転舵輪３０に対して路面から加えられる軸力が反映されるように、理想軸力Ｆｉｂ及び路面軸力Ｆｅｒを所定割合で配分した配分成分として、ベース反力Ｆｄを設定するための演算を実行する軸力配分演算部Ｍ１０ａａを備えている。この転舵輪３０に対して加えられる軸力は、転舵輪３０に対して路面から伝達される路面情報である。

また、反力設定処理部Ｍ１０は、ベース反力Ｆｄの成分のうち、転舵輪３０に作用する軸力（転舵輪３０に伝達される伝達力）の理想値であって、路面情報が反映されない理想成分である理想軸力Ｆｉｂを算出する理想軸力演算部Ｍ１０ａｂを備えている。理想軸力演算部Ｍ１０ａｂは、目標転舵角θｐ＊に基づき、理想軸力Ｆｉｂを算出する。例えば、目標転舵角θｐ＊の絶対値が大きくなるにつれて理想軸力Ｆｉｂの絶対値が大きくなるように設定されている。なお、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは配分成分演算部の一例である。また、理想軸力演算部Ｍ１０ａｂは理想成分演算部の一例である。

また、反力設定処理部Ｍ１０は、ベース反力Ｆｄの成分のうち、転舵輪３０に作用する軸力（転舵輪３０に伝達される伝達力）の推定値であって、路面情報が反映された路面成分である路面軸力Ｆｅｒを算出する路面軸力演算部Ｍ１０ａｃを備えている。路面軸力演算部Ｍ１０ａｃは、転舵側モータ５６の実電流値である電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを取得し、これにより算出されるｑ軸の電流ｉｑに基づき、路面軸力Ｆｅｒを算出する。ｑ軸の電流ｉｐの算出は、転舵側モータ５６の回転角度θｔ０に基づき、回転座標系であるｄｑ軸の座標系への変換処理によって実現することができる。そして、路面軸力演算部Ｍ１０ａｃは、ｑ軸の電流ｉｑに、所定の係数Ｋ１を乗算することによって路面軸力Ｆｅｒを算出する。ここで、所定の係数Ｋ１は、転舵側減速機５４のギア比や、ピニオン軸４２のトルクとラック軸４６の軸力との比、さらには、トルク定数に基づき設定されるものである。すなわち、ｑ軸の電流ｉｑに定数を乗算することによって、転舵側モータ５６のトルクが定まる。そして、転舵側モータ５６のトルクは、転舵側減速機５４等によって変換されてラック軸４６に加わる。このため、ｑ軸の電流ｉｑに所定の係数Ｋ１を乗算することによって、転舵側モータ５６によってラック軸４６に加えられる軸力を算出することができる。転舵側モータ５６によってラック軸４６に加えられる軸力と、転舵輪３０に対して路面から加えられる軸力とがつり合いの関係とみなせる場合、ｑ軸の電流ｉｑに基づき、転舵輪３０に対して路面から加えられる軸力を路面軸力Ｆｅｒとして推定することができる。この路面軸力Ｆｅｒは、少なくとも路面情報が反映された成分である。なお、路面軸力演算部Ｍ１０ａｃは路面成分演算部の一例である。

図４に示すように、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、理想軸力Ｆｉｂと路面軸力Ｆｅｒとを配分するためのそれぞれの配分割合である配分ゲインＧｉｂ及び配分ゲインＧｅｒを算出するゲイン演算部Ｍ１０ａａａを備えている。ゲイン演算部Ｍ１０ａａａは、車速Ｖと、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒと、ユーザーにより選択されるドライブモードＤＭとの関係を定めた３次元マップを備えており、ドライブモードＤＭ及び車速Ｖを入力とし、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒをマップ演算する。配分ゲインＧｉｂは車速Ｖが大きい場合に小さい場合よりも値が小さくなる一方、配分ゲインＧｅｒは車速Ｖが大きい場合に小さい場合よりも値が大きくなる。各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒは、例えば、ドライブモードＤＭが上記ＥＣＯモードや上記ノーマルモードの場合に、総和が１となるように値が設定されている。一方、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒは、例えば、ドライブモードＤＭが上記スポーツモードの場合に、総和が１を超えるように配分ゲインＧｅｒの値を大きくし、特に、車速Ｖが大きいほど配分ゲインＧｅｒの値を大きくするように設定されている。

そして、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、乗算処理部Ｍ１０ａａｂにより、理想軸力演算部Ｍ１０ａｂの出力値に配分ゲインＧｉｂを乗算する。また、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、乗算処理部Ｍ１０ａａｃにより、路面軸力演算部Ｍ１０ａｃの出力値に配分ゲインＧｅｒを乗算する。また、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、加算処理部Ｍ１０ａａｄにおいて、理想軸力Ｆｉｂに配分ゲインＧｉｂを乗算したものと、路面軸力Ｆｅｒに配分ゲインＧｅｒを乗算したものとを加算して、ベース反力Ｆｄを算出して出力する。

以上に説明した本実施形態によれば、以下に示す作用及び効果を奏する。
（１）ステアリング１０の回転に抗する力である反力Ｆｉｒには、軸力配分演算部Ｍ１０ａａにより、その時のドライブモードＤＭや車速Ｖに応じて必要とされる路面情報を路面軸力Ｆｅｒとして、そのうちのいくらかを反映させることができるように構成されている。そのため、操舵角フィードバック処理部Ｍ２２の目標値であって、反力Ｆｉｒに基づき演算される目標操舵角θｈ＊には、理想軸力Ｆｉｂと路面軸力Ｆｅｒとを配分することができるようになる。このように少なくとも路面軸力Ｆｅｒが配分された目標操舵角θｈ＊は、操舵角フィードバック処理部Ｍ２２によってフィードバックされることにより、操舵角θｈをあるべき角度に角度制御することができる。これにより、路面軸力Ｆｅｒに反映されている路面情報を操舵角θｈの微小角度のレベルでステアリング１０に伝達させることができ、操舵フィーリングの微調整が可能になる。したがって、ステアリング１０に付与する反力によって、ステアリング１０に路面情報を伝達させる際に、操舵角θｈが成り行きである場合と比較して操舵フィーリングを調整し易くすることができる。

また、本実施形態において、転舵角フィードバック処理部Ｍ３２の目標値であって、反力Ｆｉｒに基づき演算される目標転舵角θｐ＊には、理想軸力Ｆｉｂと路面軸力Ｆｅｒとが配分されている。このように少なくとも路面軸力Ｆｅｒが配分された目標転舵角θｐ＊は、転舵角フィードバック処理部Ｍ３２によってフィードバックされることにより、転舵角θｐをあるべき角度に角度制御することができる。これにより、路面軸力Ｆｅｒに反映されている路面情報を転舵角θｐの微小角度のレベルで転舵輪３０に伝達させることができ、車両の進行方向に対するずれ等の微調整も可能にしている。

（２）路面軸力Ｆｅｒは、転舵側モータ５６の実電流値に基づいた電流ｉｑによって算出されるため、通常、クラッチ１２を遮断状態に維持するステアバイワイヤシステムであっても、路面軸力Ｆｅｒを難なく算出することができる。

そして、例えば、路面凍結時等、低μ路を走行する場合、低μ路でない路面を走行する場合と比較して転舵輪３０に対して加えられる軸力が著しく低下する状況となる。この場合、ステアリング１０と転舵輪３０とが機械的に連結されたものにおいて、ステアリング１０の反力が著しく低下する状況となる。こうした反力の変化は、本実施形態であれば、クラッチ１２が遮断状態であっても、路面軸力Ｆｅｒを通じてステアリング１０に反力の変化として伝達させることができる。すなわち、上記例のように、低μ路でない路面を走行している状態から低μ路を走行する状態への移行時、ステアリング１０の反力が急に低下する状況を反力アクチュエータ２０（反力モータ２６）によって実現することができる。

（３）ところで、車両の走行時には、その状態に応じて、路面情報をユーザーが取得できると有利な場合もある。例えば、上記スポーツモードでは、ユーザーの要求に対する車両の走行への応答性が高められるため、ユーザーがより多くの路面情報を取得する必要があり、特に、この必要性は車速Ｖが大きいほど高まる。また、上記ＥＣＯモードやノーマルモードであっても、車速Ｖが大きくなる場合には路面情報の取得の必要性が高まる。

その点、本実施形態では、ドライブモードＤＭ及び車速Ｖに基づき、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒ、すなわち理想軸力Ｆｉｂ及び路面軸力Ｆｅｒの配分割合を可変させてステアリング１０に伝達させる路面情報量を可変させることができるので、車両の走行状態に応じて、必要なだけの路面情報をユーザーが取得できるように調整することができる。これにより、操舵フィーリングを効果的に向上させることができる。

一方、ステアリング１０に伝達させる路面情報量を小さくする必要性が高まる場合もある。これは、例えば、砂利道を走行時であり、転舵輪３０に対して砂利道から不規則な振動が加えられるような場合である。この場合であっても、例えば、配分ゲインＧｉｂを大きくする等して、理想軸力Ｆｉｂの配分を高めるように、ステアリング１０に伝達させる路面情報量を可変させることができる。これにより、ステアリング１０に伝達させる路面情報量が小さい操舵フィーリングを実現でき、砂利道の不規則な振動が与える操舵フィーリングへの影響を低減もしくは解消することができる。

（４）例えば、上記スポーツモードの場合に、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒの総和が１を超えるように配分ゲインＧｅｒが大きい値となるように構成している。そのため、ユーザーに取得させる路面情報の伝達のさせ方の幅を広げることができるようになる。これにより、操舵フィーリングの調整の自由度を高めることができ、操舵フィーリングの多様化に寄与することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図５に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図５において、図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。
本実施形態にかかる操舵装置は、クラッチ１２及び反力アクチュエータ２０を備えておらず、ステアリング１０が、ステアリングシャフト１００に固定されており、ステアリングシャフト１００の回転に応じてラック軸４６が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト１００は、ステアリング１０側から順にコラム軸１０２、中間軸１０４、及びピニオン軸１０６を連結することにより構成されている。

ラック軸４６とピニオン軸１０６とは、所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸４６に形成された第１ラック歯４６ａとピニオン軸１０６に形成されたピニオン歯１０６ａとが噛合されることで第１ラックアンドピニオン機構４８が構成されている。そして、ステアリング１０の操作に伴うステアリングシャフト１００の回転が第１ラックアンドピニオン機構４８によりラック軸４６の軸方向変位に変換され、この軸方向変位が転舵輪３０の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

制御装置８０は、ステアリング１０の操作を補助する力である補助力を付与する転舵アクチュエータ４０を備えた操舵装置を操作することにより、ステアリング１０の操作に応じて転舵輪３０を転舵させる制御を実行する。本実施形態では、転舵アクチュエータ４０によってラックアシスト型電動パワーステアリングシステムを実現しており、制御装置８０は、転舵側モータ５６に接続されたインバータ５８を操作することによって、転舵側モータ５６の制御量（トルク）を制御する。なお、トルクセンサ９４は、ステアリングシャフト１００のうちのピニオン軸１０６に加わる操舵トルクＴｒｑｓを検出する。なお、転舵アクチュエータ４０は補助力アクチュエータの一例である。

図６に、制御装置８０が実行する処理の一部を示す。図６に示す処理は、メモリ８４に記載されたプログラムをＣＰＵ８２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。なお、図６において、図２に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。

積算処理部Ｍ２は、転舵側センサ９０によって検出された回転角度θｔ０を、０〜３６０°よりも広い角度領域の数値に変換して回転角度θｔとする。また、計量単位設定処理部Ｍ４は、積算処理部Ｍ２による処理が施された転舵側センサ９０の出力値に換算係数Ｋｔを乗算して、転舵角θｐを算出する。なお、換算係数Ｋｔは、転舵側減速機５４と転舵側モータ５６の回転軸５６ａとの回転速度比、及びピニオン軸５０とピニオン軸１０６との回転速度比の積となっている。

アシストトルク設定処理部Ｍ４０は、車速Ｖと操舵トルクＴｒｑｓとに基づき、アシストトルクＴｒｑａ＊を設定する。アシストトルクＴｒｑａ＊は、操舵トルクＴｒｑｓが大きいほど大きい値に設定される。また、アシストトルクＴｒｑａ＊は、車速Ｖが速くなるほど、操舵トルクＴｒｑｓに対する変化勾配（アシスト勾配）が小さくなるように設定される。加算処理部Ｍ４２は、アシストトルクＴｒｑａ＊に操舵トルクＴｒｑｓを加算して出力する。

反力設定処理部Ｍ４４は、ステアリング１０の回転に抗する力である反力Ｆｉｒを設定する。
偏差算出処理部Ｍ４６は、加算処理部Ｍ４２の出力から反力Ｆｉｒを減算した値を出力する。

目標転舵角算出処理部Ｍ４８は、偏差算出処理部Ｍ４６の出力値に基づき、目標転舵角θｐ＊を設定する。ここでは、偏差算出処理部Ｍ４６の出力値Δと、目標転舵角θｐ＊とを関係づける以下の式（ｃ２）にて表現されるモデル式を利用する。

Δ＝Ｃ・θｐ＊’＋Ｊ・θｐ＊’’ …（ｃ２）
上記の式（ｃ２）にて表現されるモデルは、ステアリング１０の回転に伴って回転する回転軸のトルクと回転角度との関係を定めるモデルである。上記の式（ｃ２）において、粘性係数Ｃ及び慣性係数Ｊは、式（ｃ１）と同様のものである。

転舵角フィードバック処理部Ｍ５０は、転舵角θｐを目標転舵角θｐ＊にフィードバック制御するための操作量として、転舵側モータ５６が生成する目標転舵トルクＴｒｑｔ＊を設定する。具体的には、目標転舵角θｐ＊から転舵角θｐを減算した値を入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、目標転舵トルクＴｒｑｔ＊とする。加算処理部Ｍ５２は、加算処理部Ｍ４２の出力値に目標転舵トルクＴｒｑｔ＊を加算して出力する。

操作信号生成処理部Ｍ５４は、加算処理部Ｍ５２の出力値に基づき、インバータ５８の操作信号ＭＳｔを生成してインバータ５８に出力する。これは、例えば、加算処理部Ｍ５２の出力値である、アシストトルクＴｒｑａ＊、操舵トルクＴｒｑｓ、及び目標転舵トルクＴｒｑｔ＊をそれぞれ加算した値に基づきｑ軸電流の指令値を設定し、ｄｑ軸の電流を指令値にフィードバック制御するための操作量としてｄｑ軸の電圧指令値を設定する周知の電流フィードバック制御にて実現することができる。なお、アシストトルク設定処理部Ｍ４０、加算処理部Ｍ４２、反力設定処理部Ｍ４４、偏差算出処理部Ｍ４６、目標転舵角算出処理部Ｍ４８、転舵角フィードバック処理部Ｍ５０、加算処理部Ｍ５２、及び操作信号生成処理部Ｍ５４は補助力処理部の一例である。そして特に、転舵角フィードバック処理部Ｍ５０、加算処理部Ｍ５２、及び操作信号生成処理部Ｍ５４は転舵角制御処理部の一例である。

図６に示すように、本実施形態において、反力設定処理部Ｍ４４は、転舵輪３０に対して路面から加えられる軸力（路面情報）が反映されるように、反力Ｆｉｒを設定するための演算を実行する軸力配分演算部Ｍ１０ａａを備えている。すなわち、反力設定処理部Ｍ４４は、反力Ｆｉｒの成分のうち、理想軸力Ｆｉｂを算出する理想軸力演算部Ｍ１０ａｂを備えている。理想軸力演算部Ｍ１０ａｂは、目標転舵角θｐ＊に基づき、理想軸力Ｆｉｂを算出する。また、反力設定処理部Ｍ４４は、反力Ｆｉｒの成分のうち、路面軸力Ｆｅｒを算出する路面軸力演算部Ｍ１０ａｃを備えている。

そして、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、乗算処理部Ｍ１０ａａｂにより、理想軸力演算部Ｍ１０ａｂの出力値に配分ゲインＧｉｂを乗算する。また、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、乗算処理部Ｍ１０ａａｃにより、路面軸力演算部Ｍ１０ａｃの出力値に配分ゲインＧｅｒを乗算する。また、軸力配分演算部Ｍ１０ａａは、加算処理部Ｍ１０ａａｄにおいて、理想軸力Ｆｉｂに配分ゲインＧｉｂを乗算したものと、路面軸力Ｆｅｒに配分ゲインＧｅｒを乗算したものとを加算して、反力Ｆｉｒを算出して出力する。

以上に説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の（３）及び（４）の作用及び効果に加えて、以下の作用及び効果を得ることができる。
（５）転舵角フィードバック処理部Ｍ５０の目標値であって、反力Ｆｉｒに基づき演算される目標転舵角θｐ＊には、理想軸力Ｆｉｂと路面軸力Ｆｅｒとを配分することができるようになる。このように少なくとも路面軸力Ｆｅｒが配分された目標転舵角θｐ＊は、転舵角フィードバック処理部Ｍ５０によってフィードバックされることにより、転舵角θｐをあるべき角度に角度制御することができる。これにより、路面軸力Ｆｅｒに反映されている路面情報を転舵角θｐの微小角度のレベルでステアリング１０に伝達させることができ、操舵フィーリングの微調整が可能になる。したがって、ステアリング１０の操作を補助する場合であっても、ステアリング１０に路面情報を伝達させる際に、転舵角θｐが成り行きである場合と比較して操舵フィーリングを調整し易くすることができる。

（６）路面軸力Ｆｅｒは、転舵側モータ５６の実電流値に基づいた電流ｉｑによって算出されるため、ステアリング１０の操作を補助する場合であっても、補助力の影響まで加味して路面軸力Ｆｅｒを難なく算出することができる。

そして、例えば、路面凍結時等、低μ路を走行する場合、低μ路でない路面を走行する場合と比較して転舵輪３０に対して加えられる軸力が著しく低下し、ステアリング１０の反力が著しく低下する状況となる。こうした反力の変化は、上記構成であれば、ステアリング１０の操作を補助するなかで、路面軸力Ｆｅｒを通じてステアリング１０に反力の変化として伝達させることができる。すなわち、上記例のように、低μ路でない路面を走行している状態から低μ路を走行する状態への移行時、ステアリング１０の反力が急に低下する状況を転舵アクチュエータ４０（転舵側モータ４０）によってより精度よく実現することができる。

なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒは、ドライブモードＤＭに関係なく、総和が１となるように値が設定されていてもよい。この場合、ゲイン演算部Ｍ１０ａａａは、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒの何れかをマップ演算し、得られた配分ゲインを１から減算することによって残りの配分ゲインを算出するようにしてもよい。また、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒは、総和が１未満となるように値が設定されていてもよい。このように、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒの設定の方法を変更することで、様々な操舵フィーリングを実現することができる。

・各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒを算出するためのパラメータとしては、操舵角θｈ、転舵角θｐ、車両の重心点を通る鉛直軸回りの回転角速度（所謂、ヨーレート）、左右の転舵輪３０に対してそれぞれ設けられる車輪速センサの車輪速差等のパラメータをドライブモードＤＭや車速Ｖの替わりに用いるようにしてもよい。これらドライブモードＤＭや車速Ｖを含むパラメータは、単独で用いるようにしてもよいし、任意に組み合わせて用いるようにしてもよい。また、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒは、ＧＰＳ等から得られる情報に基づき、算出されるようにしてもよい。このように、重要視したいパラメータを任意に選択して、操舵フィーリングを調整することができ、操舵フィーリングの調整の自由度を高めることができる。

・各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒについて、車速Ｖとの関係は変更可能である。例えば、配分ゲインＧｉｂは、車速Ｖが大きいほど小さい値となるものであってもよい。また、配分ゲインＧｅｒは、車速Ｖが大きいほど大きい値となるものであってもよい。すなわち、車両の仕様や車両の使用環境等に応じて、各配分ゲインＧｉｂ，Ｇｅｒについて、車速Ｖとの関係を設定することができる。

・ドライブモードＤＭの種類は、車両の仕様等に応じて増減させてもよい。この場合、ドライブモードＤＭの種類に応じてマップが備えられていればよい。また、ドライブモードＤＭは、ユーザーにより選択される構成でなくてもよく、例えば、車両の走行状態やユーザーの操作等に応じて、制御装置８０（車両側）で自動的に選択される構成でもよい。

・第１の実施形態において、理想軸力Ｆｉｂは、目標操舵角θｈ＊や操舵トルクＴｒｑｓや車速Ｖ等、目標転舵角θｐ＊以外のパラメータに基づき、算出される等、他の方法で演算されるようにしてもよい。第２の実施形態についても同様である。

・第１の実施形態において、路面軸力Ｆｅｒは、上記ヨーレートや上記車速の変化に基づき、算出される等、他の方法で推定演算されるようにしてもよい。第２の実施形態についても同様である。

・第１の実施形態では、反力設定処理部Ｍ１０から、制限用反力設定処理部Ｍ１０ｂを削除してもよい。一方、第２の実施形態では、反力設定処理部Ｍ４４に、制限用反力設定処理部Ｍ１０ｂを追加してもよい。

・目標操舵角算出処理部Ｍ２０や目標転舵角算出処理部Ｍ４８において、サスペンションやホールアライメント等の仕様によって決定されるバネ係数Ｋを用いた、所謂、バネ項を追加してモデル化したモデル式を用いるようにしてもよい。

・第１の実施形態において、最大値選択処理部Ｍ３６では、操舵角θｈ及び転舵角θｐの一対のパラメータを閾値との比較対象としたが、これに限らない。例えば、４輪操舵車において、前輪側の転舵角と後輪側の転舵角と、操舵角との３つのパラメータであってもよい。この場合、最大値選択処理部Ｍ３６では、３つのパラメータの最大値θｅを選択すればよい。さらに、４輪操舵車において、４つの転舵輪のそれぞれの転舵角がそれぞれ異なるものとなる場合、４つの転舵角と、１つの操舵角との５つのパラメータであってもよい。

・第１の実施形態において、最大値選択処理部Ｍ３６では、１つのパラメータのみを閾値との比較対象としてもよい。例えば、スパイラルケーブル６８に余裕を持たせ、いかなる舵角比であっても転舵角θｐを転舵角閾値以下に制御すれば、スパイラルケーブル６８が延びきることがないなら、転舵角θｐのみをパラメータとしてもよい。また、スパイラルケーブル６８に余裕がなく、いかなる舵角比であっても操舵角θｈを操舵角閾値以下に制御すれば、ラック軸４６がラックハウジング４４に接触することがないなら、操舵角θｈのみをパラメータとしてもよい。

・第１の実施形態では、操舵角フィードバック処理部Ｍ２２において、目標操舵角θｈ＊から操舵角θｈを減算した値を入力とする比例要素及び微分要素の各出力値の和や、比例要素のみによって、反力アクチュエータ２０の操作量（目標反力トルクＴｒｑｒ＊）を算出するものであってもよい。また、各実施形態では、転舵角フィードバック処理部Ｍ３２，Ｍ５０において、目標転舵角θｐ＊から転舵角θｐを減算した値を入力とする比例要素及び微分要素の各出力値の和や、比例要素のみによって、転舵アクチュエータ４０の操作量（目標転舵トルクＴｒｑｔ＊）を算出するものであってもよい。

・第２の実施形態では、加算処理部Ｍ４２を省いてもよく、偏差算出処理部Ｍ４６や加算処理部Ｍ５２において用いられる値は、アシストトルクＴｒｑａ＊（車速Ｖ）及び操舵トルクＴｒｑｓの何れかのみであってもよい。

・第２の実施形態では、路面軸力Ｆｅｒの算出に操舵トルクＴｒｑｓを考慮するようにしてもよい。すなわち、路面軸力Ｆｅｒは、ｑ軸の電流ｉｑに基づき演算される転舵側モータ５６によってラック軸４６に加えられる軸力と、操舵トルクＴｒｑｓとを加算して得られるようにしてもよい。この場合、路面軸力Ｆｅｒをより精度よく算出することができる。

・各実施形態において、路面軸力Ｆｅｒは、ｑ軸の電流ｉｑに基づき演算されるものに限らない。転舵輪３０に加えられる軸力を、例えば、ラック軸４６に軸力を検出できる圧力センサ等を用いて直接的に検出し、その検出結果を路面軸力Ｆｅｒとして用いるようにしてもよい。

・各実施形態において、反力モータ２６や転舵側モータ５６としては、ＳＰＭＳＭに限らず、例えばＩＰＭＳＭを用いてもよい。
・各実施形態において、転舵アクチュエータ４０としては、ラックアシスト型であれば、例えば、ラック軸４６の同軸上に転舵側モータ５６を配置するものや、ラック軸４６に平行に転舵側モータ５６を配置するもの等であってもよい。また、第２の実施形態においては、ラックアシスト型電動パワーステアリングシステムに替えて、ステアリングシャフト１００のコラム軸１０２に補助力を付与するコラムアシスト型電動パワーステアリングシステムを実現するようにしてもよい。この場合、転舵アクチュエータ４０に替えて、転舵側モータ５６に替えて補助力用のモータを備える補助力アクチュエータをステアリングシャフト１００（特に、コラム軸１０２）に機械的に連結して設けるようにすればよい。なお、補助力用のモータの回転軸の回転角度とステアリングシャフト１００の操舵角との間には相関関係がある。したがって、補助力用のモータの回転軸の回転角度と転舵輪３０の転舵角との間にも相関関係がある。そのため、制御装置８０は、積算処理部Ｍ２により、センサによって検出される補助力用のモータの回転軸の回転角度に処理を施し、これに換算係数を乗算して、転舵角θｐを算出すればよい。なお、この場合の換算係数は、補助力アクチュエータにおける減速機と補助力用のモータの回転軸との回転速度比、及びコラム軸１０２とピニオン軸１０６との回転速度比の積とすればよい。

・各実施形態において、制御装置８０としては、ＣＰＵ８２やメモリ８４の他、専用のハードウェア（ＡＳＩＣ）を設けるようにしてもよい。そして、ＣＰＵ８２の一部の処理については、ハードウェア処理とし、ハードウェアからＣＰＵ８２が取得するようにしてもよい。

１０…ステアリング、１２…クラッチ、２０…反力アクチュエータ、２２…ステアリングシャフト、２６…反力モータ、２８…インバータ、３０…転舵輪、４０…転舵アクチュエータ、４２…ピニオン軸、４６…ラック軸、５６…転舵側モータ、５８…インバータ、８０…制御装置、８２…ＣＰＵ、８４…メモリ、９０…転舵側センサ、９２…操舵側センサ、９４…トルクセンサ、９６…車速センサ、９８…スイッチ、１００…ステアリングシャフト、１０６…ピニオン軸。

Claims (5)

1. 操舵装置に操作信号を出力する操舵制御装置において、
   前記操舵装置に前記操作信号を出力することによって、ステアリングに付与されるステアリングの操作に抗する力である反力を制御する反力処理部を備え、
   前記操舵装置は、前記反力を付与する反力アクチュエータと、少なくとも転舵輪とステアリングとの動力遮断状態において前記転舵輪を転舵させる力を付与する転舵アクチュエータとを備え、
   前記反力処理部は、
   操舵角の検出値を、当該操舵角の目標値である目標操舵角にフィードバック制御するために前記反力アクチュエータを操作する操舵角制御処理部と、
   前記ステアリングに加わる操舵トルクに基づき演算されるトルク成分を演算するトルク成分演算部と、
   前記転舵輪に対して路面から伝達される路面情報が反映されない成分である理想成分を演算する理想成分演算部と、
   前記路面情報が反映された成分である路面成分を演算する路面成分演算部と、
   前記転舵輪に対して路面から加えられる軸力に応じた成分として、前記理想成分及び前記路面成分を所定割合で配分した成分である配分成分を演算する配分成分演算部と、
   前記トルク成分と、前記配分成分とを加味して得られる前記目標操舵角を設定する目標操舵角算出処理部と、
   を有する操舵制御装置。
2. 前記反力処理部は、前記ステアリングの回転量が許容最大値に近付く場合に、ステアリングが更に前記許容最大値側に操作されるのに抗する反力に応じた成分として、制限用反力成分を演算する制限用反力演算部を更に有し、
   前記目標操舵角算出処理部は、前記目標操舵角を設定する際に、前記トルク成分と、前記配分成分と、前記制限用反力成分とを加味する請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記配分成分演算部は、車両の制御パターンの設定状態として第１のモード及び第２のモードを含むドライブモードに基づいて、前記第１のモードであれば前記理想成分を１とした場合の前記配分成分に配分される当該理想成分の割合と、前記路面成分を１とした場合の前記配分成分に配分される当該路面成分の割合との和が１となる割合で配分されるように構成されている一方、前記第２のモードであれば前記理想成分を１とした場合の前記配分成分に配分される当該理想成分の割合と、前記路面成分を１とした場合の前記配分成分に配分される当該路面成分の割合との和が１よりも大きくなる割合で配分されるように構成されている請求項１又は請求項２に記載の操舵制御装置。
4. 前記転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の検出値を、当該回転角の目標値である目標転舵角にフィードバック制御するために前記転舵アクチュエータを操作する転舵角制御処理部を備え、
   前記理想成分演算部は、前記目標操舵角及び前記目標転舵角の少なくともいずれかに基づき、前記転舵輪に作用する伝達力の理想値である理想伝達力を前記理想成分として演算し、
   前記路面成分演算部は、前記転舵アクチュエータの実電流値に基づき、前記転舵輪に作用する伝達力を前記路面成分として演算する請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
5. 前記配分成分演算部は、車両の状態に応じて前記理想成分及び前記路面成分を配分する割合を可変させる請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
   

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