WO2023139722A1

WO2023139722A1 - 操舵制御装置及び操舵制御方法

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Publication number: WO2023139722A1
Application number: PCT/JP2022/001985
Authority: WO
Inventors: 敏明應矢; 由信冷水
Original assignee: 株式会社ジェイテクト
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2023-07-27

Abstract

操舵制御装置（１）は、操作レバー（１１）の操作量（θｌ）に基づいて演算される反力成分（Ｆａ）を反映させるようにして操作反力の指令値である反力指令値（Ｔ＊）を演算するように構成される反力指令値演算部（６１）と、反力指令値（Ｔ＊）に基づいて、前記操作ユニット（４）を作動させる制御信号を生成するように構成される制御信号生成部（６３）と、を備える。前記反力指令値演算部（６１）は、前記操作量（θｌ）が一定に保持される保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値（Ｔ＊）の演算モードを保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行するように構成されている。前記保持時演算モードは、前記操作量（θｌ）に対して前記反力成分（Ｆａ）が変化しない範囲である不感帯（Ｒ）が、通常時演算モードに比べて大きくなるように構成される。

Description

操舵制御装置及び操舵制御方法

　本開示は、操舵制御装置及び操舵制御方法に関する。

　従来、ステアリングホイールが連結される操作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。例えば特許文献１に記載されるように、こうした操舵装置を制御する操舵制御装置は、車両の走行状況に応じて、ステアリングホイールの操舵角に対する転舵輪の転舵角の角度比を変更する。

　特許文献２には、運転者が操作する操作部材として、ステアリングホイールに加えて又は代えて、ジョイスティックを採用したものが開示されている。こうしたジョイスティックの操作に対しては、その操作量に応じた反力トルクが付与される。

特開２０２１－３０８３７号公報特開平８－３４３５３号公報

　上記のようにジョイスティックの操作量に応じた反力トルクを付与する場合、例えばジョイスティックの操作量が運転者によって一定に保持されることで、その操作量に応じた反力トルクを付与する状態が保持される。この場合、運転者には、ジョイスティックを通じて反力トルクが付与される状況が保持される。つまり、運転者は、ジョイスティックの操作量を一定に保持する場合、反力トルクに応じた力をジョイスティックに対して継続的に加える必要がある。これは、運転者の負担になる。

　本開示の一態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御装置が提供される。前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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。前記操舵制御装置は、前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算するように構成される反力指令値演算部と、前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成するように構成される制御信号生成部と、を備える。前記反力指令値演算部は、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含む。前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードである。前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードである。前記反力指令値演算部は、前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行するように構成される。前記保持時演算モードは、前記操作量に対して前記反力成分が変化しない範囲である不感帯が、前記通常時演算モードに比べて大きくなるように構成されている。

　本開示の別の態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御装置が提供される。前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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。前記操舵制御装置は、前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算するように構成される反力指令値演算部と、前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成するように構成される制御信号生成部と、を備える。前記反力指令値演算部は、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含む。前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードである。前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードである。前記反力指令値演算部は、前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行するように構成される。前記通常時演算モード及び前記保持時演算モードのそれぞれは、前記操作量に対する前記反力成分の関係を有する。前記保持時演算モードの前記関係の原点は、前記通常時演算モードの前記関係の原点に比べて、前記保持条件が成立すると判定した時の前記操作量側にずれるように構成されている。

　本開示のさらなる態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御方法が提供される。前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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。前記操舵制御方法は、前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算することと、前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成することと、を含む。前記反力指令値を演算することは、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含む。前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードである。前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードである。前記反力指令値を演算することは、前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行することを含む。前記保持時演算モードは、前記操作量に対して前記反力成分が変化しない範囲である不感帯が、前記通常時演算モードに比べて大きくなるように構成されている。

　本開示の他の態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御方法が提供される。前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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。前記操舵制御方法は、前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算することと、前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成することと、を含む。前記反力指令値を演算することは、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含む。前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードである。前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードである。前記反力指令値を演算することは、前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行することを含む。前記通常時演算モード及び前記保持時演算モードのそれぞれは、前記操作量に対する前記反力成分の関係を有する。前記保持時演算モードの前記関係の原点は、前記通常時演算モードの前記関係の原点に比べて、前記保持条件が成立すると判定した時の前記操作量側にずれるように構成されている。

第１実施形態の操舵装置及び当該操舵装置を制御する操舵制御装置の概略構成図である。図１の操舵制御装置のブロック図である。図２の反力トルク指令値演算のブロック図である。図４Ａは図1の操舵制御装置が有する通常時マップの一例を示す図であり、図４Ｂは図1の操舵制御装置が有する保持時マップの一例を示す図である。図２の反力トルク指令値演算部の角度軸力演算部による処理手順の一例を示すフローチャートである。図２のガード処理部によるガード処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７Ａは第２実施形態の操舵制御装置が有する通常時マップの一例を示す図であり、図７Ｂは第２実施形態の操舵制御装置が有する保持時マップの一例を示す図である。

　（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。
　（全体構成）
　図１に示すように、操舵制御装置１は、ステアバイワイヤ式の操舵装置２を制御する。操舵装置２は、運転者の操作に応じて、転舵輪３を転舵させることにより車両の進行方向を変更する。操舵装置２は、運転者により操作される操作ユニット４と、転舵輪３を転舵させる転舵ユニット５とを備えている。操舵装置２は、操作ユニット４と、転舵ユニット５との間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有している。

　操作ユニット４は、運転者により操作される操作レバー１１と、操作レバー１１を傾動可能に支持するベース１２と、を備えている。本実施形態のベース１２は、操作レバー１１を車両の横方向、すなわち左右方向に傾動可能に支持しており、操作レバー１１は、運転者の操作により左右方向に傾動する。つまり、運転者の操作量は、操作レバー１１の傾斜角（以下、レバー傾角θｌという）によって表される。他の実施形態では、ベース１２は、操作レバー１１を車両の前後方向に傾動可能に支持してもよい。

　図示の例では、操作ユニット４は、レバー傾角θｌを検出する傾斜角センサ１３を備えている。レバー傾角θｌは、操作レバー１１の右方向の傾動を正の値、操作レバー１１の左方向の傾動を負の値として検出されるが、逆であってもよい。

　また、操作ユニット４は、運転者による操作レバー１１の操作に抗する力である操作反力を付与する反力アクチュエータ１５を備えている。図示の例では、反力アクチュエータ１５は、反力モータ１６と、反力モータ１６のトルクを操作レバー１１に伝達するリンク機構１７とを備えている。リンク機構１７は、例えば複数の歯車及び回転軸を接続して構成される。反力アクチュエータ１５は、反力モータ１６の回転をリンク機構１７に伝達し、当該リンク機構１７にて操作レバー１１に対応する動作に変換することで操作レバー１１に操作反力である反力トルクを付与する。

　転舵ユニット５は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結されたラック軸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。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とが噛合されることで構成されている。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。タイロッド２６の先端は、転舵輪３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５は、ラック軸２２に転舵輪３を転舵させる力であ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。図示の例では、転舵アクチュエータ３１は、転舵モータ３２と、転舵モータ３２のトルクをラック軸２２に伝達する動力伝達機構３３とを備えている。動力伝達機構３３は、ベルト機構３４と、ボール螺子機構３５とを備えている。転舵アクチュエータ３１は、転舵モータ３２の回転をベルト機構３４を介してボール螺子機構３５に伝達し、ボール螺子機構３５にてラック軸２２の往復動に変換することで転舵輪３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、運転者による操作レバー１１の操作に応じて転舵アクチュエータ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３の転舵角θｉが変更される。つまり、転舵アクチュエータ３１は、運転者の操作に応じて転舵輪３を転舵させる。このとき、反力アクチュエータ１５からは、運転者の操作に抗する反力が操作レバー１１に付与される。つまり、操舵装置２では、反力アクチュエータ１５から付与される反力トルクにより、操作レバー１１の操作に必要な運転者の力が変更される。

　操舵制御装置１は、反力モータ１６及び転舵モータ３２に接続されており、反力モータ１６及び転舵モータ３２の作動を制御する。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、例えば上記傾斜角センサ１３、車速センサ４１、回転角センサ４２、加速度センサ４３及びヨーレートセンサ４４が含まれる。車速センサ４１は、車両の走行速度である車速Ｖを検出する。回転角センサ４２は、転舵モータ３２の回転軸の回転角θtを３６０°の範囲内の相対角で検出する。本実施形態の加速度センサ４３は、車両の横加速度ＧＹを検出する。他の実施形態では、加速度センサは、上下方向の加速を正又は負の値として検出する上下加速度ＧＺを検出してもよい。また、上下加速度ＧＺを検出する加速度センサは、個別に操舵制御装置１に接続されてもよい。ヨーレートセンサ４４は、車両のヨーレートγを検出する。これら各種のセンサの検出結果は状態変数の一例である。そして、操舵制御装置１は、入力される状態変数に基づいて、転舵モータ３２の作動を制御する。

　（操舵制御装置１）
　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、マイクロコンピュータ５１と、駆動回路５２及び駆動回路５３を備えている。マイクロコンピュータ５１は、制御信号Ｍｓ及び制御信号Ｍｔを出力する。駆動回路５２は、制御信号Ｍｓに基づいて反力モータ１６に電力を供給する。駆動回路５３は、制御信号Ｍｔに基づいて転舵モータ３２に電力を供給する。

　処理回路であるマイクロコンピュータ５１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。マイクロコンピュータ５１による各種制御は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが所定の演算周期ごとで実行することによって実行される。

　駆動回路５２及び駆動回路５３には、例えばＦＥＴやＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子を有する典型的なＰＷＭインバータが採用されている。制御信号Ｍｓ及び制御信号Ｍｔは、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である。

　マイクロコンピュータ５１から駆動回路５２に制御信号Ｍｓが出力されることにより、車載電源から制御信号Ｍｓに応じた電力が反力モータ１６に供給される。これにより、反力モータ１６が回転し、上記のように操作レバー１１に反力トルクが付与される。このように操舵制御装置１は、反力モータ１６への電力供給を通じて、反力モータ１６が発生するモータトルクを制御し、操作レバー１１に反力トルクを付与する。また、マイクロコンピュータ５１から駆動回路５３に制御信号Ｍｔが出力されることにより、車載電源から制御信号Ｍｔに応じた電力が転舵モータ３２に供給される。これにより、転舵モータ３２が回転し、上記のように転舵輪３に転舵力が付与される。このように操舵制御装置１は、転舵モータ３２への電力供給を通じて、転舵モータ３２が発生するモータトルクを制御し、転舵輪３を転舵させる。

　（マイクロコンピュータ５１）
　以下、マイクロコンピュータ５１の構成について詳細に説明する。
　マイクロコンピュータ５１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックが演算処理を実行することで、制御信号Ｍｓ及び制御信号Ｍｔを出力する。マイクロコンピュータ５１には、上記車速Ｖ、レバー傾角θｌ、回転角θt、横加速度ＧＹ及びヨーレートγが入力される。マイクロコンピュータ５１は、これらの各種状態変数に基づいて制御信号Ｍｓ及び制御信号Ｍｔを生成して出力する。

　詳しくは、マイクロコンピュータ５１は、制御信号Ｍｓを生成して出力する反力制御部６０と、制御信号Ｍｔを生成して出力する転舵制御部７０とを備えている。反力制御部６０は、反力トルク指令値演算部６１と、ガード処理部６２と、制御信号生成部６３と、を備えている。転舵制御部７０は、転舵対応角演算部７１と、目標転舵対応角演算部７２と、制御信号生成部７３とを備えている。

　（反力制御部６０）
　反力トルク指令値演算部６１には、車速Ｖ、レバー傾角θｌ、横加速度ＧＹ、ヨーレートγ及び転舵実電流値Ｉｔが入力される。反力トルク指令値演算部６１は、これら各種状態変数に基づいて、反力トルクの指令値である反力指令値としての反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。転舵実電流値Ｉｔは、転舵モータ３２に対応して設けられた駆動回路５３から得られる情報である。駆動回路５３は、図示しない電流センサを有している。電流センサは、駆動回路５３と、転舵モータ３２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３２の各相の電流値から得られる転舵実電流値Ｉｔを検出する。電流センサは、例えば駆動回路５３が含むＰＷＭ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。反力トルク指令値演算部６１による反力トルク指令値Ｔ＊の演算処理については後述する。

　詳しくは、図３に示すように、反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力演算部８１と、電流軸力演算部８２と、配分軸力演算部８３とを有している。
　角度軸力演算部８１には、車速Ｖ、レバー傾角θｌ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγが入力される。角度軸力演算部８１は、これら各種状態変数に基づいて、角度軸力Ｆａを演算する。角度軸力Ｆａは、任意に設定する車両のモデルにより規定される軸力の理想値である。角度軸力Ｆａは、路面情報が反映されない軸力である。路面情報とは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の情報を含む。角度軸力演算部８１は、例えばレバー傾角θｌの絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆａ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８１は、例えば車速Ｖが大きくなるにつれて角度軸力Ｆａの絶対値が大きくなるように演算する。角度軸力Ｆａは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）を有する。また、角度軸力演算部８１は、角度軸力Ｆａを演算するなかで、後述の保持ＦＬＧを演算する。角度軸力演算部８１による角度軸力Ｆａの演算処理については後述する。角度軸力Ｆａは、配分軸力演算部８３に出力される。保持ＦＬＧは、ガード処理部６２に出力される。本実施形態において、角度軸力Ｆａは反力成分の一例である。つまり、角度軸力演算部８１が実行する演算処理は、反力成分演算処理に相当する。

　電流軸力演算部８２には、転舵実電流値Ｉｔが入力される。電流軸力演算部８２は、転舵実電流値Ｉｔに基づいて電流軸力Ｆｂを演算する。電流軸力Ｆｂは、転舵輪３を転舵させるべく動作するラック軸２２に実際に作用する軸力、すなわちラック軸２２に実際に伝達される軸力の推定値である。電流軸力Ｆｂは、上記路面情報が反映される軸力である。例えば、電流軸力演算部８２は、転舵モータ３２によってラック軸２２に加えられるトルクと、転舵輪３を通じてラック軸２２に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Ｆｂを演算する。すなわち、電流軸力演算部８２は、転舵実電流値Ｉｔの絶対値が大きくなるほど、電流軸力Ｆｂの絶対値が大きくなるように演算する。電流軸力Ｆｂは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）を有する。電流軸力Ｆｂは、配分軸力演算部８３に出力される。本実施形態において、電流軸力Ｆｂは反力成分の一例である。つまり、電流軸力演算部８２が実行する演算処理は、反力成分演算処理に相当する。

　配分軸力演算部８３には、車速Ｖ、角度軸力Ｆａ及び電流軸力Ｆｂが入力される。配分軸力演算部８３は、これら各種状態変数に基づいて、反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。配分軸力演算部８３は、角度軸力Ｆａと電流軸力Ｆｂとを所定の配分比率で足し合わせることによって、反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。つまり、配分軸力演算部８３、すなわち反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力Ｆａと電流軸力Ｆｂとを反力トルク指令値Ｔ＊に反映させるようにして反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。配分軸力演算部８３は、車速Ｖに基づいて、角度軸力Ｆａと電流軸力Ｆｂとの配分比率を調整する。配分軸力演算部８３は、例えば車速Ｖが大きくなるほど、角度軸力Ｆａの配分比率を小さくし、電流軸力Ｆｂの配分比率を大きくする。反力トルク指令値Ｔ＊は、ガード処理部６２に出力される。本実施形態において、配分軸力演算部８３が実行する演算処理は、反力指令値演算処理に相当する。

　図２の説明に戻り、ガード処理部６２には、車速Ｖ、横加速度ＧＹ、ヨーレートγ、保持ＦＬＧ、反力トルク指令値Ｔ＊及び差分ΔＴ＊が入力される。ガード処理部６２は、これら各種状態変数に基づいて、ガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊を演算する。差分ΔＴ＊は、減算器６４を通じて得られる値である。減算器６４には、今回周期で演算された今回値である反力トルク指令値Ｔ＊、及び今回周期の直前周期（１周期前）に演算された前回値であるガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊が入力される。直前周期の反力トルク指令値Ｔｇ＊は、前回値保持部６５によって保持されている。減算器６４は、反力トルク指令値Ｔ＊から直前周期の反力トルク指令値Ｔｇ＊を減算することにより、差分ΔＴ＊を演算する。

　ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊を差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下に制限するように、反力トルク指令値Ｔ＊を制限したガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊を演算する。差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍは、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに応じて設定される値である。ガード処理部６２による反力トルク指令値Ｔｇ＊のガード処理については後述する。反力トルク指令値Ｔｇ＊は、制御信号生成部６３に出力される。

　制御信号生成部６３には、反力トルク指令値Ｔｇ＊が入力される。制御信号生成部６３は、この状態変数に基づいて、制御信号Ｍｓを生成する。制御信号生成部６３は、反力トルク指令値Ｔｇ＊に基づいて、Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、目標反力トルクを演算する。一例として、Ｆ／Ｂ演算には、ＰＩＤ制御演算が採用されるが、これに限らず、ＰＩ制御演算等であってもよい。そして、制御信号生成部６３は、任意の周知技術を用いて、当該目標反力トルクを反力モータ１６で発生させるような制御信号Ｍｓを生成する。

　上記のようにＦ／Ｂ演算に用いる反力トルク指令値Ｔｇ＊は、差分ΔＴ＊が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下となるように制限されている。つまり、制御信号生成部６３は、反力トルクの急変を抑えるように制御信号Ｍｓを生成する。

　（転舵制御部７０）
　転舵対応角演算部７１には、回転角θtが入力される。転舵対応角演算部７１は、例えば中点からの転舵モータ３２の回転数をカウントし、中点をゼロ値として回転角θtを積算することにより積算角を演算する。そして、転舵対応角演算部７１は、この積算角に対して、ベルト機構３４の減速比、ボール螺子機構３５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。転舵対応角θｐは、減算器７４を介して制御信号生成部７３に出力される。本実施形態において、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し、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。上記のようにピニオン軸２１はラック軸２２の往復動に応じて回転することから、ピニオン軸２１の回転角、すなわち転舵対応角θｐは転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値の実際値である転舵対応値に相当し、転舵対応角演算部７１は転舵対応値演算部に相当する。

　目標転舵対応角演算部７２には、車速Ｖ及びレバー傾角θｌが入力される。目標転舵対応角演算部７２は、これら各種状態変数に基づいて、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θｐ＊は、減算器７４を介して制御信号生成部７３に出力される。本実施形態において、目標転舵対応角θｐ＊は転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値に相当し、目標転舵対応角演算部７２は目標転舵対応値演算部に相当する。

　制御信号生成部７３には、偏差Δθｐが入力される。偏差Δθｐは、減算器７４を通じて得られる値である。減算器７４には、目標転舵対応角θｐ＊及び転舵対応角θｐが入力される。減算器７４は、目標転舵対応角θｐ＊から転舵対応角θｐを減算することにより、偏差Δθｐを演算する。

　制御信号生成部７３は、この状態変数に基づいて、制御信号Ｍｔを生成する。制御信号生成部７３は、偏差Δθｐに基づいて、Ｆ／Ｂ演算を実行することにより、目標転舵トルクを演算する。一例として、Ｆ／Ｂ演算には、ＰＩＤ制御演算が採用されるが、これに限らず、ＰＩ制御演算等であってもよい。そして、Ｆ／Ｂ制御部は、任意の周知技術を用いて、当該目標転舵トルクを転舵モータ３２で発生させるような制御信号Ｍｔを生成する。

　（反力トルク指令値演算部６１）
　反力トルク指令値演算部６１による反力トルク指令値Ｔ＊の演算処理について詳細に説明する。

　反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力演算部８１が演算する角度軸力Ｆａと、電流軸力演算部８２が演算する電流軸力Ｆｂとを、配分軸力演算部８３を通じて反力トルク指令値Ｔ＊に反映させるようにして反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。つまり、反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力演算部８１による演算処理を通じて角度軸力Ｆａを演算する。

　詳しくは、図３に示すように、角度軸力演算部８１は、保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理、及び解除条件が成立するか否かを判定する解除条件判定処理を実行する。後述するように、保持条件は、操作レバー１１の操作量に対する反力トルク指令値Ｔ＊の演算モードを保持時演算モードに切り替える状況であるか否かを判定するための条件である。保持条件は、操作量であるレバー傾角θｌが一定に保持される保持状態であることを検出することができる観点で設定されている。例えば保持状態には、操作レバー１１を傾動させて保持する状態も含む。解除条件は、保持時演算モードに切り替えられた後、操作レバー１１の操作量に対する反力トルク指令値Ｔ＊の演算モードを通常時演算モードに切り替える状況であるか否かを判定するための条件である。解除条件は、操作量であるレバー傾角θｌが一定に保持されない非保持状態であることを検出することができる観点で設定されている。

　角度軸力演算部８１は、保持条件及び解除条件の成立状態に応じた保持時演算モード又は通常時演算モードで、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに基づいて、角度軸力Ｆａを演算する処理を実行する。角度軸力演算部８１は、角度軸力Ｆａの演算処理の開始後、保持条件が成立するまでは、通常時演算モードでの処理を実行する。一方、角度軸力演算部８１は、保持条件が成立する以後、保持時演算モードでの処理を実行する。また、角度軸力演算部８１は、保持条件が成立しなくなってから解除条件が成立するまでの間、保持時演算モードでの処理を実行する。角度軸力演算部８１は、保持条件が成立しなくなってから解除条件が成立する以後、通常時演算モードでの処理を実行する。

　図２に示すように、反力トルク指令値演算部６１は、メモリ６１ａを備えている。メモリ６１ａは、反力トルク指令値Ｔ＊を演算する際に使用する演算情報である複数のマップ９０を記憶している。マップ９０は、角度軸力演算部８１が角度軸力Ｆａを演算する際に使用する通常時マップ９１及び保持時マップ９２を含んでいる。通常時マップ９１は、通常時演算モードでの演算の際に使用される通常時演算情報である。保持時マップ９２は、保持時演算モードでの演算の際に使用される保持時演算情報である。

　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、通常時マップ９１及び保持時マップ９２は、レバー傾角θｌと車速Ｖと角度軸力Ｆａとの関係を示す。つまり、通常時マップ９１及び保持時マップ９２は、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに対する角度軸力Ｆａの関係を示す３次元マップである。図示の例では、通常時マップ９１及び保持時マップ９２のいずれも、レバー傾角θｌがゼロ値である場合、角度軸力Ｆａがゼロ値である。そして、通常時マップ９１及び保持時マップ９２のいずれも、レバー傾角θｌの絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆａの絶対値が大きくなるように設定されている。また、通常時マップ９１及び保持時マップ９２のいずれも、車速Ｖが大きくなるほど、角度軸力Ｆａの絶対値は大きくなるように設定されている。そして、保持時マップ９２は、レバー傾角θｌが変化しても角度軸力Ｆａの絶対値がゼロ値に維持される不感帯Ｒを有している。通常時マップ９１は、レバー傾角θｌの変化に対する角度軸力Ｆａの不感帯を有していない。つまり、保持時マップ９２において、不感帯Ｒの範囲は、通常時マップ９１におけるレバー傾角θｌが変化しても角度軸力Ｆａの絶対値がゼロ値に維持される範囲よりも大きくなるように設定されている。また、保持時マップ９２における角度軸力Ｆａの絶対値は、通常時マップ９１に設定されている傾向を維持した状態で、不感帯Ｒの分だけ図中の右側である正値側にずれるようにスライドさせた値に設定されている。これにより、保持時マップ９２における角度軸力Ｆａの絶対値は、任意のレバー傾角θｌ及び車速Ｖで、通常時マップ９１における角度軸力Ｆａの絶対値よりも小さくなる。つまり、保持時マップ９２における角度軸力Ｆａを反映させて得られる反力トルク指令値Ｔ＊の絶対値は、通常時マップ９１における角度軸力Ｆａを反映させて得られる反力トルク指令値Ｔ＊の絶対値よりも小さくなる。

　角度軸力演算部８１は、通常時演算モードでは、通常時マップ９１を参照することにより、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに応じた角度軸力Ｆａを演算する。一方、角度軸力演算部８１は、保持時演算モードでは、保持時マップ９２を参照することにより、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに応じた角度軸力Ｆａを演算する。つまり、角度軸力演算部８１は、通常時演算モードと保持時演算モードとで使用するマップを切り替える。これにより、角度軸力演算部８１は、保持時演算モードにおいて、通常時演算モードにより演算した角度軸力Ｆａよりも小さな絶対値の角度軸力Ｆａを演算する。つまり、反力トルク指令値演算部６１は、保持時演算モードにおいて、通常時演算モードにより演算した反力トルク指令値Ｔ＊よりも小さな絶対値の反力トルク指令値Ｔ＊を演算する。

　角度軸力演算部８１は、保持条件及び解除条件の成立状態を示す情報として保持ＦＬＧを設定する。保持ＦＬＧは、保持条件が成立する場合、「１」が設定される。保持ＦＬＧは、「１」が設定された状態で、保持条件が成立しなくなってから解除条件が成立する場合、「０（ゼロ）」が設定される。一方、保持ＦＬＧは、「１」が設定された状態で、保持条件が成立しなくなった場合、解除条件が成立するまでの間、「１」が設定される。

　（保持条件及び解除条件について）
　角度軸力演算部８１は、下記条件が成立する場合に、保持条件が成立すると判定する。
　（ａ１）操作レバー１１の操作速度ωｌが保持時閾値ωｌｔｈａ未満である。

　保持時閾値ωｌｔｈａは、運転者が操作レバー１１を保持していると判定できる範囲の値である。保持時閾値ωｌｔｈａは、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、変化する値として演算される。本実施形態の角度軸力演算部８１は、レバー傾角θｌを微分することにより、操作速度ωｌを演算する。他の実施形態では、操作ユニット４に速度センサを設けることによって、当該速度センサから操作速度ωｌを検出する構成としてもよい。

　（ａ１）のように、保持条件は、操作レバー１１の操作量の変化状態を示す操作量パラメータと閾値との大小比較の結果に基づく条件を含む。保持条件の閾値は、車両の走行状態を示す走行パラメータに基づいて演算されている。（ａ１）では、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγが走行パラメータである。

　角度軸力演算部８１は、下記条件が成立する場合に、解除条件が成立すると判定する。
　（ｂ１）操作レバー１１の操作速度ωｌが解除時閾値ωｌｔｈｂ以上である。
　解除時閾値ωｌｔｈｂは、運転者が操作レバー１１を保持していないと判定できる範囲の値である。解除時閾値ωｌｔｈｂは、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、変化する値として演算される。解除時閾値ωｌｔｈｂの絶対値は、保持時閾値ωｌｔｈａの絶対値よりも大きく設定されている。つまり、解除時閾値ωｌｔｈｂと保持時閾値ωｌｔｈａとの間には、どちらにも属さない中間値が含まれている。これら中間値は、保持ＦＬＧに「１」が設定された状態で、保持条件が成立しなくなった場合、解除条件が成立するまでの間を判定することができる値である。

　（ｂ１）のように、解除条件は、操作レバー１１の操作量の変化状態を示す操作量パラメータと閾値との大小比較の結果に基づく条件を含む。解除条件の閾値は、車両の走行状態を示す走行パラメータに基づいて演算されている。（ｂ１）では、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγが走行パラメータである。

　（角度軸力Ｆａの演算について）
　反力トルク指令値演算部６１において、角度軸力演算部８１が角度軸力Ｆａを演算する処理手順の一例について、図５に示すフローチャートに従って説明する。

　同図に示すように、角度軸力演算部８１は、各種状態変数を取得すると（ステップ１０１）、操作レバー１１の操作速度ωｌを演算する（ステップ１０２）。続いて、角度軸力演算部８１は、保持条件が成立するか否かを判定する（ステップ１０３）。ステップ１０３において、角度軸力演算部８１は、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、保持時閾値ωｌｔｈａを演算し、操作速度ωｌが保持時閾値ωｌｔｈａ未満であるか否かを判定する。

　角度軸力演算部８１は、操作速度ωｌが保持時閾値ωｌｔｈａ未満であることから保持条件が成立することを判定する場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、保持ＦＬＧに「１」を設定する（ステップ１０４）。続いて、角度軸力演算部８１は、保持時マップ９２を用いて角度軸力Ｆａを演算し（ステップ１０５）、処理を終了する。ステップ１０３の処理が保持状態判定処理に相当し、ステップ１０４の処理が演算モード切替処理に相当する。

　一方、角度軸力演算部８１は、操作速度ωｌが保持時閾値ωｌｔｈａ以上であることから保持条件が成立しないことを判定する場合（ステップ１０３：ＮＯ）、保持ＦＬＧが「１」であるか否かを判定する（ステップ１０６）。角度軸力演算部８１は、保持ＦＬＧが「１」である場合（ステップ１０６：ＹＥＳ）、解除条件が成立するか否かを判定する（ステップ１０７）。ステップ１０７において、角度軸力演算部８１は、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、解除時閾値ωｌｔｈｂを演算し、操作速度ωｌが解除時閾値ωｌｔｈｂ以上であるか否かを判定する。そして、角度軸力演算部８１は、操作速度ωｌが解除時閾値ωｌｔｈｂ以上でないことから解除条件が成立しないことを判定する場合（ステップ１０７：ＮＯ）、ステップ１０５の処理に移行し、対応する処理を行う。

　一方、角度軸力演算部８１は、操作速度ωｌが解除時閾値ωｌｔｈｂ以上であることから解除条件が成立することを判定する場合（ステップ１０７：ＹＥＳ）、保持ＦＬＧに「０（ゼロ）」を設定する（ステップ１０８）。続いて、角度軸力演算部８１は、通常時マップ９１を用いて角度軸力Ｆａを演算し（ステップ１０９）、処理を終了する。ステップ１０３、１０６、１０７の処理が解除状態判定処理に相当し、ステップ１０８の処理が演算モード切替処理に相当する。

　（ガード処理部６２）
　ガード処理部６２による反力トルク指令値Ｔｇ＊のガード処理について説明する。
　図２に示すように、ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊の絶対値に基づいて、反力トルク指令値Ｔ＊を制限するガード処理を実行する。また、ガード処理を実行するか否かの実行条件は、差分ΔＴ＊と差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍとの大小比較の結果に基づく条件を含む。また、ガード処理部６２は、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する上限値演算処理を実行する。

　本実施形態のガード処理部６２は、上限値速度演算処理において、車両の走行状態に応じて差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する。
　詳しくは、角度軸力演算部８１の演算モードが変化することによって、反力トルク指令値Ｔ＊が変化することがある。こうした状況を踏まえ、ガード処理部６２は、通常時演算モード及び保持時演算モードの間で演算モードが切り替わった際に、車両の走行条件に応じた差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する。ガード処理部６２は、保持ＦＬＧに基づいて、通常時演算モード及び保持時演算モードの間で演算モードが切り替わったか否かを判定する。

　ガード処理部６２は、通常時演算モード及び保持時演算モードの間で演算モードが切り替わったと判定する場合、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する。そして、例えばガード処理部６２は、車速Ｖ、横加速度ＧＹ、ヨーレートγ及び差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍの関係を示すマップ又は関数式を備え、同マップ又は関数式を参照することにより、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する。

　ガード処理部６２は、ガード処理において、入力された差分ΔＴ＊の絶対値と差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍとの大小比較を行う。ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊の絶対値が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下の場合、入力された反力トルク指令値Ｔ＊をそのままガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊として制御信号生成部６３に出力する。一方、ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊の絶対値が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍよりも大きい場合、入力された反力トルク指令値Ｔ＊の絶対値を制限することにより得られる値をガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊として制御信号生成部６３に出力する。この場合の反力トルク指令値Ｔｇ＊の符号は、入力された反力トルク指令値Ｔ＊の符号に維持され、反力トルク指令値Ｔｇ＊絶対値は、直前周期の反力トルク指令値Ｔｇ＊に差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを加算することにより得られる値に制限される。

　本実施形態のガード処理部６２は、演算モードが切り替わっていないと判定した場合、入力された反力トルク指令値Ｔ＊をそのままガード処理後の反力トルク指令値Ｔｇ＊として制御信号生成部６３に出力する。しかし、他の実施形態では、このような場合に、ガード処理において、入力された差分ΔＴ＊の絶対値と差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍとの大小比較を行い、その結果に応じて入力された反力トルク指令値Ｔ＊の絶対値を制限してもよい。

　（ガード処理について）
　ガード処理部６２が反力トルク指令値Ｔ＊をガード処理する処理手順の一例について、図６に示すフローチャートに従って説明する。

　図６に示すように、ガード処理部６２は、各種状態変数を取得し（ステップ２０１）、保持ＦＬＧを取得する（ステップ２０２）。続いて、ガード処理部６２は、保持ＦＬＧが変化したか否かを判定する（ステップ２０３）。ステップ２０３において、ガード処理部６２は、今回周期で取得した保持ＦＬＧの今回値が直前周期（１周期前）に取得した保持ＦＬＧの前回値と異なるか否かを判定する。

　ガード処理部６２は、今回周期で取得した保持ＦＬＧの値が直前周期に取得した保持ＦＬＧの値と異なることから保持ＦＬＧが変化したことを判定する場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）、実行条件が成立するか否かを判定する（ステップ２０４）。ステップ２０４において、ガード処理部６２は、車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算し、差分ΔＴ＊の絶対値が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下であるか否かを判定する。

　ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊の絶対値が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下であることから実行条件が成立することを判定する場合（ステップ２０４：ＹＥＳ）、反力トルク指令値Ｔ＊をそのまま反力トルク指令値Ｔｇ＊として出力し（ステップ２０５）、処理を終了する。

　一方、ガード処理部６２は、差分ΔＴ＊の絶対値が差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍよりも大きいことから実行条件が成立しないことを判定する場合（ステップ２０４：ＮＯ）、反力トルク指令値Ｔ＊の絶対値を制限することにより得られる値を反力トルク指令値Ｔｇ＊として出力し（ステップ２０６）、処理を終了する。ステップ２０６において、ガード処理部６２は、反力トルク指令値Ｔ＊の符号を維持しつつ、絶対値を直前周期の反力トルク指令値Ｔｇ＊に差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを加算することにより得られる値に制限する。本実施形態において、ステップ２０５、２０６の処理がガード処理に相当する。

　次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
　（１－１）反力トルク指令値演算部６１は、操作レバー１１の操作量が運転者によって一定に保持されることによって、保持条件が成立する場合、保持時演算モードに切り替えるための演算モード切替処理を実行する。これにより、操作レバー１１の操作量が運転者によって一定に保持される場合、通常時演算モードに比べて操作量に応じた反力トルクの絶対値が小さくなる。この場合、運転者は、操作レバー１１の操作量を一定に保持する場合、非保持状態に比べて操作レバー１１に対して継続的に加える力が小さくなる。これは、運転者の負担を軽減するのに効果的である。

　（１－２）反力トルク指令値演算部６１は、保持条件が成立する場合、演算モード切替処理を通じて角度軸力Ｆａを演算する際に使用するマップを通常時演算モードとの間で切り替える。これにより、反力トルク指令値演算部６１は、操作レバー１１の操作量が運転者によって一定に保持される場合、通常時演算モードに比べて操作量に応じた反力トルクとして絶対値が小さい値を容易に演算することができる。

　（１－３）反力トルク指令値演算部６１は、操作レバー１１の操作量の変化状態を示す操作速度ωｌと保持時閾値ωｌｔｈａとの大小比較の結果に基づいて保持条件の成否を判定する。これは、保持時演算モードに切り替える状況を最適化するのに効果的である。

　（１－４）反力トルク指令値演算部６１は、車両の走行状態を示す車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて保持時閾値ωｌｔｈａを演算する。これは、保持時演算モードに切り替える状況を最適化するのに効果的である。

　（１－５）反力トルク指令値演算部６１は、通常、車種等に関係なくどの車両からも取得可能な情報である、車速V、横加速度ＧＹ及びヨーレートγを保持条件の成否の判定に使用する。この場合、操舵制御装置１の構成について、保持条件の成否の判定を実現するために必要な変更の規模が抑えられる。

　（１－６）ガード処理部６２は、ガード処理を通じて反力トルク指令値Ｔ＊の変化量を差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍ以下に制限することができる。これにより、保持時演算モードに切り替える場合、反力トルク指令値Ｔ＊の急変が抑制される。したがって、保持時演算モードに切り替える場合、運転者に対して違和感を与えることが抑制される。これは、通常時演算モードに切り替える場合についても同様である。

　（１－７）ガード処理部６２は、車両の走行状態を示す車速Ｖ、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する。これにより、保持時演算モードに切り替える場合、運転者に対して違和感を与えることを好適に抑制できる。これは、通常時演算モードに切り替える場合についても同様である。

　（１－８）反力トルク指令値演算部６１は、保持時演算モードにおいて、角度軸力Ｆａ及び電流軸力Ｆｂのうちの角度軸力Ｆａの絶対値を通常時演算モードに比べて小さくするように演算する。この場合、電流軸力Ｆｂは、非保持状態に比べて絶対値を小さくすることの不要な反力成分として抽出することができる。これは、反力トルク指令値Ｔ＊を最適化するのに効果的である。

　（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、上記第１実施形態と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７Ａ及び図７Ｂに示すように、本実施形態の通常時マップ９３及び保持時マップ９４のうちの通常時マップ９３は、上記第１実施形態の通常時マップ９１と同一構成である。一方、保持時マップ９４は、操作レバー１１が保持される状況に応じて上記第１実施形態の保持時マップ９２と異なる構成になり得る。

　詳しくは、保持時マップ９４は、保持条件が成立することを判定した際のレバー傾角θｌである保持時傾角θｌｈの絶対値が通常時マップ９３の原点に対応する点となるように設定されている。つまり、保持時マップ９４における角度軸力Ｆａの絶対値は、通常時マップ９３に設定されている傾向を維持した状態で、保持時傾角θｌｈの絶対値の分だけ図中の右側である正値側にずれるようにスライドさせた値に設定されている。この場合、保持時マップ９４におけるゼロ値から保持時傾角θｌｈの範囲は、レバー傾角θｌの変化に対して角度軸力Ｆａの絶対値がゼロ値に維持される不感帯に相当する。つまり、本実施形態の構成では、保持条件が成立することを判定する場合、角度軸力Ｆａは反力トルク指令値Ｔ＊に反映されないことになる。そして、本実施形態の構成では、保持時傾角θｌｈの大きさによって、角度軸力Ｆａについての不感帯の範囲が変化する。

　そして、図５で示したステップ１０５において、角度軸力演算部８１は、ステップ１０３：ＹＥＳと判定した際のレバー傾角θｌを保持時傾角θｌｈとして演算する。角度軸力演算部８１は、保持時傾角θｌｈの絶対値が通常時マップ９３の原点に対応する点となるように設定された保持時マップ９４を用いて角度軸力Ｆａを演算する。このような本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

　（その他の実施形態）
　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。

　・上記第１実施形態において、通常時マップ９１は、レバー傾角θｌの変化に対する角度軸力Ｆａの不感帯を有していてもよい。これは、上記第２実施形態の通常時マップ９３についても同様である。

　・上記第1実施形態において、保持時マップ９２は、通常時マップ９１に設定されている傾向と異なる傾向を有していてもよい。この場合、保持時マップ９２において、角度軸力Ｆａの絶対値は、任意のレバー傾角θｌ及び車速Ｖで、通常時マップ９１における角度軸力Ｆａの絶対値よりも小さくなるように構成されていればよい。これは、上記第２実施形態の保持時マップ９４についても同様である。

　・上記第２実施形態において、保持時マップ９４は、保持条件が成立することを判定した際のレバー傾角θｌである保持時傾角θｌｈの絶対値に対して通常時マップ９３の原点に対応する点が近付くように設定してもよい。また、保持時マップ９４は、保持条件が成立することを判定した際のレバー傾角θｌである保持時傾角θｌｈの絶対値を通常時マップ９３の原点に対応する点が超えるように設定してもよい。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、電流軸力Ｆｂを演算する構成を削除してもよい。この場合、角度軸力Ｆａが反力トルク指令値Ｔ＊として演算される。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、保持時演算モードにおいて、角度軸力Ｆａ及び電流軸力Ｆｂの双方の絶対値を通常時演算モードに比べて小さくするように演算してもよい。また、反力トルク指令値演算部６１は、保持時演算モードにおいて、電流軸力Ｆｂの絶対値を通常時演算モードに比べて小さくするように演算してもよい。この場合、反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力Ｆａを演算する構成を削除してもよい。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、電流軸力Ｆｂの代わりに、車速V、横加速度ＧＹ及びヨーレートγに基づいて演算することができる車両状態量軸力を演算するようにしてもよい。また、反力トルク指令値演算部６１は、電流軸力Ｆｂの代わりに、転舵輪３に作用するタイヤ力を考慮して得られるタイヤ軸力を演算するようにしてもよい。車両状態量軸力及びタイヤ軸力は、角度軸力Ｆａ及び電流軸力Ｆｂに足し合わせて使用することもできる。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、車速Ｖ、レバー傾角θｌ及び転舵実電流値Ｉｔに基づいて、反力トルク指令値Ｔ＊を演算する構成としてもよい。この場合、反力トルク指令値Ｔ＊を演算するのに使用するマップは、レバー傾角θｌ、車速Ｖ及び転舵実電流値Ｉｔに対する反力トルク指令値Ｔ＊の関係を示すマップであればよい。

　・上記各実施形態において、ガード処理部６２では、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍを演算する際、車速Vのみを使用してもよいし、横加速度ＧＹのみを使用してもよいし、ヨーレートγのみを使用してもよい。また、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍの演算では、車速V及び横加速度ＧＹを使用してもよいし、車速Ｖ及びヨーレートγを使用してもよいし、横加速度ＧＹ及びヨーレートγを使用してもよい。また、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍの演算では、車速V、横加速度ＧＹ及びヨーレートγを用いる代わりに他の要素を用いてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。他の要素は、例えば車両の上下加速度ＧＺが考えられる。例えば車両の上下加速度ＧＺを用いる場合、保持条件の成否を判定する際の条件として、（ａ１）の条件に加えて、車両がカント路を走行しているか否かを判定する条件を設定してもよい。この場合、反力トルク指令値演算部６１は、例えば車速Ｖが速度閾値以上であり、上下加速度ＧＺが傾斜判定閾値以下であることを条件として、保持条件が成立することを判定すればよい。傾斜判定閾値は、車両がカント路を走行していると判定できる範囲の値であり、予め負の値に設定されている。

　・上記各実施形態において、差分上限値ΔＴ＊ｌｉｍは、固定値であってもよい。
　・上記各実施形態において、反力制御部６０からガード処理部６２の構成を削除してもよい。

　・上記各実施形態において、反力制御部６０の制御信号生成部６３は、Ｆ／B演算する際、反力トルク指令値Ｔ＊に基づいて演算される電流指令値と、反力モータ１６の実電流値との偏差について、ガード処理を実行するようにしてもよい。この場合、制御信号生成部６３は、ガード処理部６２に対応する構成を有していればよい。例えばガード処理部６２には、差分ΔＴ＊の代わりに、電流指令値と反力モータ１６の実電流値との偏差が入力される。

　・上記各実施形態において、反力制御部６０の反力トルク指令値演算部６１は、角度軸力Ｆａを演算する際、今回周期の角度軸力Ｆａと直前周期の角度軸力Ｆａとの偏差について、ガード処理を実行するようにしてもよい。この場合、反力トルク指令値演算部６１は、ガード処理部６２に対応する構成を有していればよい。例えばガード処理部６２には、差分ΔＴ＊の代わりに、今回周期の角度軸力Ｆａと直前周期の角度軸力Ｆａとの偏差が入力される。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、保持時閾値ωｌｔｈａを演算する際、車速Vのみを使用してもよいし、横加速度ＧＹのみを使用してもよいし、ヨーレートγのみを使用してもよい。また、保持時閾値ωｌｔｈａを演算する際、車速V及び横加速度ＧＹを使用してもよいし、車速Ｖ及びヨーレートγを使用してもよいし、横加速度ＧＹ及びヨーレートγを使用してもよい。また、保持時閾値ωｌｔｈａを演算する際、車速V、横加速度ＧＹ及びヨーレートγを用いる代わりに他の要素を用いてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。他の要素は、例えば車両の上下加速度ＧＺが考えられる。

　・上記各実施形態において、転舵制御部７０から転舵対応角演算部７１を削除してもよい。この場合、例えばピニオン軸２１の回転角を検出するセンサから当該回転角である転舵対応角θｐが入力されてもよい。当該センサは、ピニオン軸２１の回転角を３６０°の範囲を超える絶対角で検出してもよい。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、通常時マップ９１，９３を使用して角度軸力Ｆａを演算した後、当該角度軸力Ｆａを補正することにより、保持時演算モードの角度軸力Ｆａを演算してもよい。この場合、保持時マップ９２，９４の構成を削除することができる。補正の方法としては、例えば通常時マップ９１，９３を用いて演算した反力トルク指令値Ｔ＊をオフセットさせればよい。

　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、２つ以上の通常時マップを備えてもよい。例えば第１通常時マップ及び第２通常時マップを備える場合、第１通常時マップ及び第２通常時マップは、運転者の車両への操作によって切り替えられるようにしてもよい。この場合、反力トルク指令値演算部６１は、第１通常時マップ及び第２通常時マップに対応する第１保持時マップ及び第２保持時マップを備えていればよい。

　・上記各実施形態において、通常時演算情報及び保持時演算情報は、通常時マップ９１，９３及び保持時マップ９２，９４の代わりに、例えば関数式であってもよい。
　・上記各実施形態において、反力トルク指令値演算部６１は、保持条件の成否を判定する際、操作速度ωｌを用いる代わりに他の要素を用いてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。他の要素は、例えば操作速度ωｌの変化量である操作加速度や、転舵対応角θｐや、転舵対応角θｐの変化量である転舵速度等が考えられる。

　・上記各実施形態において、操作レバー１１は、当該操作レバー１１に対する運転者の操作力を検出するトルクセンサを備えるようにしてもよい。この場合、トルクセンサの検出結果は、保持条件の成否を判定する際に用いることもできるし、反力トルク指令値Ｔ＊を演算する際に用いることもできる。

　・上記各実施形態において、保持時閾値ωｌｔｈａ及び解除時閾値ωｌｔｈｂは、同値に設定してもよい。つまり、（ｂ１）の条件は、操作レバー１１の操作速度ωｌが保持時閾値ωｌｔｈａ以上であることの内容にすることができる。これにより、図５に示す処理は、ステップ１０４、１０６、１０７、１０８の処理を削除し、ステップ１０３：ＮＯの場合にステップ１０９の処理を実行する構成とすることができる。この場合、図５に示す処理は、ステップ１０１の処理後にステップ１０９の処理を実行し、当該ステップ１０９処理後にステップ１０３の処理を実行する構成とすることができる。そして、ステップ１０３：ＹＥＳの処理後は、ステップ１０５の処理を実行する構成とすることができる。

　・上記各実施形態において、ガード処理部６２による処理手順は、図６に示す手順に限らず、適宜変更可能である。例えばステップ２０１の処理は、ステップ２０４：ＮＯの処理後に実行する構成としてもよい。

　・上記各実施形態では、反力モータ１６の回転角に基づいて、レバー傾角θｌを検出してもよい。
　・上記各実施形態では、転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値はピニオン軸２１の回転角であったが、これに限らず、例えばラック軸２２のストローク量、又は転舵角θｉそのものが換算可能値であってよい。

　・上記各実施形態において、操作レバー１１は、ベース１２に傾動可能に支持されたが、これに限らず、例えばベース１２に対してスライド可能に支持されてもよい。この場合、運転者による操作量は、操作レバー１１のスライド量で表される。操作レバー１１は、転舵輪３の転舵角θｉを制御することに加え、車両の駆動／制動を制御するために用いられてもよい。

　・上記各実施形態において、操作ユニット４は、操作レバー１１に加え、運転者によって操作されるステアリングホイールを備えてもよい。操舵装置２は、操作ユニット４と転舵ユニット５との間の動力伝達が分離したリンクレスの構造であったが、これに限らず、ステアリングホイールを備えた場合、操舵装置２は、クラッチにより操作ユニット４と転舵ユニット５との間の動力伝達を分離可能な構造であってもよい。

　・上記各実施形態において、反力制御部６０及び転舵制御部７０は、個別の処理回路であってもよい。この場合、操作ユニット４の反力アクチュエータ１５には、反力制御部６０の処理回路が設けられるようにすればよい。また、転舵ユニット５の転舵アクチュエータ３１には、転舵制御部７０の処理回路が設けられるようにすればよい。

　・上記各実施形態において、転舵アクチュエータ３１は、転舵モータ３２の回転をベルト機構３４を介してボール螺子機構３５に伝達したが、これに限らず、例えば転舵モータ３２の回転を歯車機構を介してボール螺子機構３５に伝達するように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。また、転舵モータ３２がボール螺子機構３５を直接回転させるように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。さらに、転舵ユニット５が第２のラックアンドピニオン機構を備える構成とし、転舵モータ３２の回転を第２のラックアンドピニオン機構にてラック軸２２の往復動に変換することで転舵ユニット５に転舵力を付与するように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。

　（その他の技術的思想）
　次に、上記各実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
　（イ）前記反力指令値演算部は、前記保持条件が成立した後、前記保持時演算モードを解除する解除条件が成立するか否かを判定する解除条件判定処理を実行するように構成されており、前記演算モード切替処理は、前記解除条件が成立する場合、前記保持時演算モードを解除して、前記通常時演算モードに切り替える処理を含んでもよい。

Claims

　車両の操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
　前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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し、
　前記操舵制御装置は、
　　前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算するように構成される反力指令値演算部と、
　　前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成するように構成される制御信号生成部と、を備え、
　前記反力指令値演算部は、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含み、
　前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記反力指令値演算部は、
　　前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、
　　前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行するように構成されており、
　前記保持時演算モードは、前記操作量に対して前記反力成分が変化しない範囲である不感帯が、前記通常時演算モードに比べて大きくなるように構成されている操舵制御装置。
　車両の操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
　前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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し、
　前記操舵制御装置は、
　　前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算するように構成される反力指令値演算部と、
　　前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成するように構成される制御信号生成部と、を備え、
　前記反力指令値演算部は、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含み、
　前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記反力指令値演算部は、
　　前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、
　　前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行するように構成されており、
　前記通常時演算モード及び前記保持時演算モードのそれぞれは、前記操作量に対する前記反力成分の関係を有し、
　前記保持時演算モードの前記関係の原点は、前記通常時演算モードの前記関係の原点に比べて、前記保持条件が成立すると判定した時の前記操作量側にずれるように構成されている操舵制御装置。
　請求項１又は請求項２に記載の操舵制御装置であって、
　前記反力指令値演算部は、メモリを備えており、
　前記メモリは、前記操作量と前記反力成分との関係を示す情報であって、前記反力成分を演算する際に使用される演算情報を記憶し、
　前記演算情報は、前記通常時演算モードで使用される通常時演算情報と、前記保持時演算モードで使用される保持時演算情報と、を含み、
　前記演算モード切替処理は、前記保持条件が成立する場合、前記演算情報を前記保持時演算情報に切り替える処理を含む、操舵制御装置。
　請求項１～３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
　前記保持条件は、前記操作量の変化状態を示す操作量パラメータと閾値との大小比較の結果に基づく条件を含む、操舵制御装置。
　請求項４に記載の操舵制御装置であって、
　前記保持条件の前記閾値は、前記車両の走行状態を示す走行パラメータに基づいて演算されている、操舵制御装置。
　請求項５に記載の操舵制御装置であって、
　前記走行パラメータは、車速、横加速度及びヨーレートのうち少なくとも１つを含む、操舵制御装置。
　請求項１～６のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
　前記反力指令値の前回値と今回値との差分を演算するように構成される減算器と、
　前記差分に基づいて、前記反力指令値を制限するガード処理を実行するように構成されるガード処理部と、を備え、
　前記ガード処理を実行するか否かの実行条件は、前記差分と差分上限値との大小比較の結果に基づく条件を含む、操舵制御装置。
　請求項７に記載の操舵制御装置であって、
　前記ガード処理は、前記車両の走行状態を示す走行パラメータに基づいて前記差分上限値を演算する上限値演算処理を含む、操舵制御装置。
　請求項１～８のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
　前記反力指令値演算部は、
　前記反力成分として複数の反力成分を演算する反力成分演算処理と、
　前記複数の反力成分のうち少なくとも１つを反映させるように前記反力指令値を演算する反力指令値演算処理と、を実行するように構成され、
　前記保持時演算モードは、前記反力成分演算処理において、前記少なくとも１つの前記反力成分の絶対値を前記通常時演算モードに比べて小さくするように演算するモードである、操舵制御装置。
　車両の操舵装置を制御する操舵制御方法であって、
　前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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し、
　前記操舵制御方法は、
　　前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算することと、
　　前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成することと、を含み、
　前記反力指令値を演算することは、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含み、
　前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記反力指令値を演算することは、
　　前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、
　　前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行することを含み、
　前記保持時演算モードは、前記操作量に対して前記反力成分が変化しない範囲である不感帯が、前記通常時演算モードに比べて大きくなるように構成されている操舵制御方法。
　車両の操舵装置を制御する操舵制御方法であって、
　前記操舵装置は、操作レバーを有するとともに前記操作レバーの操作量に応じた操作反力を当該操作レバーに付与するように構成される操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成され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し、
　前記操舵制御方法は、
　　前記車両から得られる状態変数に基づいて演算される反力成分を反映させるようにして前記操作反力の指令値である反力指令値を演算することと、
　　前記反力指令値に基づいて、前記操作ユニットを作動させる制御信号を生成することと、を含み、
　前記反力指令値を演算することは、前記反力指令値の演算モードとして、保持時演算モードと通常時演算モードとを含み、
　前記通常時演算モードは、前記操作量が一定に保持されない非保持状態で前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記保持時演算モードは、前記操作量が一定に保持される保持状態で前記反力指令値を演算するモードであって、前記通常時演算モードで演算される前記反力指令値よりも小さな絶対値を有する前記反力指令値を演算するモードであり、
　前記反力指令値を演算することは、
　　前記保持状態を検出する保持条件が成立するか否かを判定する保持状態判定処理と、
　　前記保持条件が成立する場合、前記反力指令値の演算モードを前記保持時演算モードに切り替える演算モード切替処理と、を実行することを含み、
　前記通常時演算モード及び前記保持時演算モードのそれぞれは、前記操作量に対する前記反力成分の関係を有し、
　前記保持時演算モードの前記関係の原点は、前記通常時演算モードの前記関係の原点に比べて、前記保持条件が成立すると判定した時の前記操作量側にずれるように構成されている操舵制御方法。