WO2023149217A1

WO2023149217A1 - 制御装置、制御方法、及び制御システム

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Publication number: WO2023149217A1
Application number: PCT/JP2023/001446
Authority: WO
Inventors: 華軍劉; 泰仁中岫
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2022-02-02
Filing date: 2023-01-19
Publication date: 2023-08-10

Abstract

本発明に係る制御装置、制御方法、及び制御システムは、可動部材がストッパ部に当接する直前に、可動部材の動きを緩衝するダンピング制御を行う一方、可動部材の移動速度が所定条件を満たしたとき、ダンピング制御を行う前に、可動部材の速度を抑える制御信号を出力する。これにより、操舵に関する可動部材にトルクを付与するモータと、可動部材に当接可能なストッパ部を有し、可動部材の移動範囲を制限するストッパ機構とを有する操舵機構において、可動部材がストッパ部に当接するときの衝撃力を安定して緩和することができる。

Description

制御装置、制御方法、及び制御システム

　本発明は、制御装置、制御方法、及び制御システムに関する。

　特許文献１のパワーステアリング装置は、転舵角がラックエンド付近で、かつ、ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作されているとき、操舵速度が大きいほど増大するようにダンピング信号を演算し、転舵角がラックエンド付近で、かつ、ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作されているとき、切り込み方向への基本アシスト指令信号を維持または低下するようにリミッタ処理をする。

特開２０１５－１７４５６５号公報

　ところで、操舵機構における操舵に関する可動部材がストッパ機構のストッパ部に当接する直前に、可動部材を減速させるためのモータトルクを発生させるダンピング制御を実施すれば、可動部材がストッパ部に当接するときの衝撃力を緩和できる。
　しかし、可動部材の移動速度が速い場合、ダンピング制御における要求トルクがモータ回転数［rpm］に応じた限界トルクを超えてしまうことで、要求トルクを発生させることができなくなる可能性があった。
　そして、ダンピング制御における要求トルクを発生させることができないと、可動部材の減速度が不足することで衝撃力の緩和効果が低下することになってしまう。

　本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動部材がストッパ部に当接するときの衝撃力を安定して緩和することができる、制御装置、制御方法、及び制御システムを提供することにある。

　本発明によれば、その１つの態様において、制御装置、制御方法、及び制御システムは、可動部材がストッパ部に当接する直前に、前記可動部材の動きを緩衝するダンピング制御を行う一方、前記可動部材の移動速度が所定条件を満たしたとき、前記ダンピング制御を行う前に、前記可動部材の速度を抑える制御信号を出力する。

　本発明によれば、可動部材がストッパ部に当接するときの衝撃力を安定して緩和することができる。

電動パワーステアリング装置を示す概略図である。ラックバーのストッパ機構を示す断面図である。モータの回転力をラックバーに伝達する伝達機構を示す断面図である。指令トルクの設定制御の第１実施形態を示す機能ブロック図である。操舵角速度と上下限値との相関を示す線図である。指令トルクの設定制御の第２実施形態を示す機能ブロック図である。指令トルクの設定制御の第３実施形態を示す機能ブロック図である。ステアバイワイヤ式のステアリングシステムの概略構成図である。指令トルクの設定制御の第４実施形態を示す機能ブロック図である。ステアリングシャフトのストッパ機構を示す分解斜視図である。指令トルクの設定制御の第５実施形態を示す機能ブロック図である。指令トルクの設定制御の第６実施形態を示す機能ブロック図である。

　以下、本発明に係る制御装置、制御方法、及び、制御システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
「第１実施形態」
　図１は、第１実施形態において、車両１００に取り付けられる電動パワーステアリング装置２００を示す概略図である。

　電動パワーステアリング装置２００の操舵機構２１０は、基本的構成として、ステアリングホイール２０１、ステアリングホイール２０１の回転軸であるステアリングシャフト２０２、ステアリングシャフト２０２の端部に設けられたピニオン軸２０３、ラックバー２０４、ラックバー２０４を収容するラックハウジング２０５を有している。
　係る操舵機構２１０においては、車両１００の運転者によってステアリングホイール２０１が回転操作されると、ステアリングホイール２０１の操舵トルクがステアリングシャフト２０２を介してピニオン軸２０３に伝達される。

　そして、ピニオン軸２０３の回転運動が、ラックバー２０４の直線運動に変換されることによって、ラックバー２０４の両端にタイロッド２５０を介して連結された左右の車輪１１０，１１０（詳細には、左右の前輪）の転舵角（Turning angle）が変更される。
　つまり、ピニオン軸２０３と、ラックバー２０４に形成したラック歯との噛み合いによるラックアンドピニオン方式で、ステアリングシャフト２０２の回転運動が、操舵動作であるラックバー２０４の直線運動に変換される。

　ステアリングシャフト２０２には、ステアリングシャフト２０２の回転角である操舵角（Steering angle）βを検出する操舵角センサ２０６Ａと、ステアリングホイール２０１の操舵トルクＴＳを検出する操舵トルクセンサ２０６Ｂとが設けられている。
　なお、操舵角センサ２０６Ａが検出する操舵角βは、ステアリングホイール２０１の操作量に関する物理量である。
　そして、操舵角センサ２０６Ａは、ステアリングホイール２０１が中立位置であるときに操舵角βを０［deg］として検出し、中立位置からの操舵方向をプラス、マイナスの符合で区別する。

　また、操舵機構２１０は、操舵に関する可動部材であるラックバー２０４にトルクを付与するモータ２２０を備えている。
　モータ２２０の回転運動は、ベルトやボールねじなどを備えた伝達機構２０８を介してラックバー２０４に伝達される。
　モータ２２０による操舵トルクの付与は、運転者の操舵力を補助するため、或いは、自律的な操舵（換言すれば、自動操舵）のために実施される。

　モータ２２０は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相を含むステータコイルや、モータロータを有した３相ブラシレスＤＣモータである。
　駆動回路２４５は、６個のスイッチング素子からなる３相ブリッジインバータを備え、スイッチング素子のオンオフが制御されることで、モータ２２０のステータコイルに供給する電力を制御する。

　制御装置２３０は、コントロール部としてのマイクロコンピュータ２３０Ａを主体とする電子制御装置であって、モータ２２０を駆動制御するための制御信号を出力する。
　マイクロコンピュータ２３０Ａは、操舵角センサ２０６Ａが出力する操舵角βに関する信号、操舵トルクセンサ２０６Ｂが出力する操舵トルクＴＳに関する信号、車速センサ２０７（若しくは車輪速センサ）が出力する車速ＶＳに関する信号、さらに、モータ回転角センサ２０９が出力するモータ２２０のロータの回転角θに関する信号などを取得する。

　マイクロコンピュータ２３０Ａは、操舵トルクＴＳ、車速ＶＳ、操舵角βなどの情報に基づき、モータ２２０が出力するトルクの目標値である指令トルクを求める。
　そして、マイクロコンピュータ２３０Ａは、指令トルクに基づき駆動回路２４５にスイッチ信号を出力して、モータ２２０の駆動電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。

　図２は、ラックバー２０４を収容する筒状のラックハウジング２０５の端部の拡大断面図であって、ラックバー２０４の軸方向への移動範囲を制限するストッパ機構の一態様を示す。
　ラックバー２０４の両端部には、それぞれラックエンド２０４Ａが固定されている。
　ラックエンド２０４Ａと車輪１１０，１１０とは、タイロッド２５０で連結される。

　ラックエンド２０４Ａは、円弧状に窪んだ凹部２０４Ａ１を備え、この凹部２０４Ａ１にはタイロッド２５０の球状端部２５０Ａが嵌め込まれる。
　そして、凹部２０４Ａ１と球状端部２５０Ａを組み合わせることによって、ボールジョイントが構成される。

　ラックハウジング２０５の両端部には、ラックエンド２０４Ａと当接可能なストッパ部２０５Ａが設けられていて、ストッパ機構は、ラックバー２０４のラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに当接することで、ラックバー２０４の軸方向への移動範囲を制限する。
　つまり、一方のラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに当接する位置と、他方のラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに当接する位置との間が、ラックバー２０４の移動可能範囲となる。

　換言すれば、ラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに当接する位置は、車輪１１０，１１０の左右の転舵角が最大となるラックバー２０４の位置である。
　なお、ストッパ部２０５Ａは、ラックエンド２０４Ａとストッパ部２０５Ａとの衝突を緩和する緩衝部材２０５Ａ１を備える。
　緩衝部材２０５Ａ１は、弾性材料によって環状に形成される。

　図３は、伝達機構２０８のボールねじの近傍を拡大して表示した拡大断面図である。
　伝達機構２０８は、モータ２２０側の入力側プーリ（図示省略）と、出力側プーリ９２と、入力側プーリと出力側プーリ９２との間に巻き掛けられたベルト９３と、出力側プーリ９２の回転を減速しながらラックバー２０４の軸方向運動へと変換する減速機構としてのボールねじ９４と、を有する。

　出力側プーリ９２は、ラックバー２０４の外周側に配置され、ボールねじ９４を介してラックバー２０４に連係されている。
　具体的には、出力側プーリ９２は、出力側巻掛部９２１を有し、内周側に形成された凹部９２２に受容されるボールねじ９４のナット９４１の対向端面に複数のボルト１４によって固定されている。

　これにより、出力側プーリ９２は、ラックバー２０４の軸線を中心に、ボールねじ９４のナット９４１と一体に回転する。
　ベルト９３は、入力側プーリと出力側プーリ９２とを同期回転させることで、入力側プーリ（換言すれば、モータ２２０）の回転力を出力側プーリ９２に伝達する。

　ラックハウジング２０５は、軸方向に２分割に形成され、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２とから構成される。
　第１ハウジング２１と第２ハウジング２２とは、複数のボルト２０によって締結されている。

　第１ハウジング２１は、ボールねじ９４を収容する減速機構収容部２１１を備える。
　また、第１ハウジング２１は、伝達機構２０８の一部を収容する第１伝達機構収容部２１２を備え、第２ハウジング２２は、伝達機構２０８の一部を収容する第２伝達機構収容部２２１を備える。

　そして、第１伝達機構収容部２１２と第２伝達機構収容部２２１とが接合されて、伝達機構２０８を収容する伝達機構収容部９０が形成される。
　減速機構収容部２１１は、ボールベアリング１１のアウタレース部１１１を収容するアウタレース収容部２１３と、アウタレース部１１１の固定に供するロックナット１２を収容するロックナット収容部２１４と、を有する。

　ボールねじ９４は、ラックバー２０４の外周側に配置された筒状のナット９４１と、ナット９４１とラックバー２０４との間に形成されたボール循環溝９４２と、ボール循環溝９４２内に転動可能に設けられた複数のボール９４３と、ボール循環溝９４２の両端を繋いでボール９４３の循環に供するチューブ９４４と、を有する。
　ナット９４１は、ラックバー２０４を包囲する筒状に形成され、ラックバー２０４に対し相対回転可能に設けられている。
　ボール循環溝９４２は、ラックバー４の外周側に設けられた螺旋状の溝形状を有する軸側ボールねじ溝９４２ａと、ナット９４１の内周側に設けられた螺旋状の溝形状を有するナット側ボールねじ溝９４２ｂと、から構成される。

　ナット９４１は、減速機構収容部２１１のアウタレース収容部２１３内に収容されるボールベアリング１１を介して回転可能に支持されている。
　ボールベアリング１１は、ロックナット収容部２１４に収容されるロックナット１２により、アウタレース収容部２１３に取付固定されている。

　具体的には、ボールベアリング１１は、ロックナット１２によりアウタレース収容部２１３に固定されるアウタレース部１１１と、アウタレース部１１１の内周側に対向して配置され、ナット９４１と一体に形成されたインナレース部１１２と、アウタレース部１１１とインナレース部１１２との間に転動可能に収容された複数のボール１１３と、から構成される。

　ロックナット１２は、ロックナット収容部２１４に形成された雌ねじ部２１５に、ロックナット１２の外周に形成された雄ねじ部を螺合させることで、減速機構収容部２１１に固定される。
　このとき、アウタレース部１１１は、ラックバー２０４の軸方向に、第１ハウジング２１とロックナット１２との間に挟み込まれるようにして固定される。

　なお、ラックバー２０４の軸方向に対向する、アウタレース部１１１と第１ハウジング２１との間、及び、同じくラックバー２０４の軸方向に対向する、アウタレース部１１１とロックナット１２との間には、それぞれウェーブワッシャ１３が介在される。
　ウェーブワッシャ１３の付勢力によって、ロックナット１２の緩みが抑制される。

　制御装置２３０のマイクロコンピュータ２３０Ａは、前述したように、運転者の操舵力を補助するため、或いは、自律的な操舵のために、モータ２２０の出力トルクを制御する機能を有する。
　さらに、制御装置２３０のマイクロコンピュータ２３０Ａは、ラックエンド２０４Ａがラックハウジング２０５のストッパ部２０５Ａに突き当るとき、つまり、ラックバー２０４の移動が機械的に制限されるときの衝撃を緩和するために、モータ２２０の出力トルクを制御してラックバー２０４の動きを緩衝する機能を有する。

　以下では、ラックエンド２０４Ａがラックハウジング２０５のストッパ部２０５Ａに突き当るときに、ラックバー２０４の動きを緩衝するダンピング制御を詳細に説明する。
　図４は、マイクロコンピュータ２３０Ａが実施するモータ２２０の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図であって、運転者の操舵力を補助するためにモータ２２０の出力トルクを制御する場合を示す。

　操舵トルク演算部２３１は、操舵トルクセンサ２０６Ｂの出力信号に基づいて操舵トルクＴＳを演算する。
　操舵角速度演算部２３２は、操舵角センサ２０６Ａが出力する操舵角βの信号に基づき、ラックバー２０４の移動速度に相当する操舵角速度Δβ［dps（degree per second）］を演算する。

　電動パワーステアリング装置２００の操舵機構２１０は、ステアリングホイール２０１とラックバー２０４とが機械的に連結していて、ステアリングホイール２０１の回転に連動してラックバー２０４が車両１００の左右方向に動く。
　したがって、ステアリングホイール２０１の操舵角βの変化からラックバー２０４の移動速度を推定することができる。
　なお、操舵角速度Δβは、ラックバー２０４の移動方向が車両１００の幅方向の左側に向かう方向であるか、右側に向かう方向であるかを、プラス、マイナスで区別して表す。

　アシストトルク演算部２３３は、操舵トルクＴＳ、操舵角β、操舵角速度Δβの各信号に基づいて、運転者の操舵力を補助するために付与するモータトルクであるアシストトルクを演算する。
　なお、アシストトルク演算部２３３が演算するアシストトルクは、トルクを付与する方向をプラス、マイナスで区別して表される。

　ダンピング量演算部２３４は、ステアリングホイール２０１を中立位置に戻すときに、ステアリングホイール２０１が戻り過ぎて車両１００が舵行するのを抑制するためのダンピング量を、舵角速度Δβに基づいて演算する。
　ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するためのダンピング量を演算する機能部である。
　ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、操舵角β、操舵角速度Δβの情報を取得する。

　そして、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、操舵角βの絶対値が所定操舵角β１以上で、かつ、ステアリングホイール２０１が切り込み方向へ操作させているとき、切り込み方向へのモータ２２０の操舵力に対して減衰力となるダンピング量を、操舵角速度Δβが大きいほど増大するように演算する。
　なお、ステアリングホイール２０１の切り込み方向へ操作とは、切り増し方向、若しくは、中立位置から離れる方向、若しくは、操舵角βの絶対値が増大する方向への操作である。

　ここで、「操舵角βの絶対値が所定操舵角β１以上で、かつ、ステアリングホイール２０１が切り込み方向へ操作させている」という条件は、ラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに突き当る直前であるか否かを判断する条件である。
　つまり、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５が演算するダンピング量は、ラックバー２０４のラックエンド２０４Ａがラックハウジング２０５のストッパ部２０５Ａに当接する直前に、ラックバー２０４の動きを緩衝するダンピング制御を行う制御信号である。

　ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、たとえば、操舵角速度Δβと操舵角β毎の目標値との偏差に基づく比例、積分、微分動作によって、ダンピング量を演算する。
　つまり、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、ストッパ当接時に許容できる衝撃力となるようなラックバー２０４の移動速度を目標とし、係る目標移動速度を実現するために、モータ２２０のトルクを補正するダンピング量を設定する。

　なお、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、制御開始条件である所定操舵角β１を、操舵角速度Δβに応じて可変に設定することができる。
　詳細には、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、操舵角速度Δβの絶対値が大きいほど、絶対値のより小さい操舵角βからダンピング制御が開始されるように、操舵角速度Δβの絶対値が高いほど所定操舵角β１の絶対値をより小さく変更することができる。

　リミッタ処理部２３６－２３８は、アシストトルク演算部２３３、ダンピング量演算部２３４、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５が演算したアシストトルクやダンピング量を維持または低下させるリミッタ処理を実施する。
　たとえば、リミッタ処理部２３６は、アシストトルク演算部２３３が演算したアシストトルクを、上限値以下に制限するリミット処理を実施する機能部であり、アシストトルクの上限値を、操舵角βがストッパ当接位置である最大操舵角βに近づくほどより小さい値に変更する。

　加算部２３９は、リミッタ処理部２３６－２３８によるリミッタ処理を経たアシストトルクやダンピング量に基づきモータ２２０の指令トルクを求めて出力する。
　加算部２３９が出力する指令トルクの信号は、前述したように、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング量を含むから、実際にモータ２２０が指令トルクを出力すれば、ストッパ当接時の衝撃力が抑えられ、過大な衝撃力によってロックナット１２の緩みなどが生じることを抑止できる。

　しかし、モータ２２０の回転数［rpm］が高い状態では、モータ２２０が指令トルクに見合った実トルクを出力することができず、過剰に速い速度のままラックエンド２０４Ａがストッパ部２０５Ａに当接して、過大な衝撃力がロックナット１２に加わるおそれが生じる。
　つまり、ＤＣモータであるモータ２２０は、回転数Ｎの増加に対してトルクが下がる限界特性（Ｔ－Ｎ特性）を有し、回転数Ｎが高いほど発生できるトルクは小さくなる。

　したがって、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５による要求トルクを発生させようとしても、係る要求トルクがそのときのモータ回転数で発生できるトルクを上回っているとき、つまり、特性限界を超えているときは、要求トルクを下回るトルクしか出せないことになり、ラックエンド付近でのダンピング制御による緩衝効果が目減りする。

　そこで、マイクロコンピュータ２３０Ａは、加算部２３９が出力する指令トルクを、操舵角速度Δβ（換言すれば、ラックバー２０４の移動速度）に基づくトルクリミット値によって制限することで、ラックバー２０４の移動速度、つまり、モータ回転数を抑える機能部を有する。
　マイクロコンピュータ２３０Ａは、係る操舵角速度Δβに基づくトルクリミット処理によって、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング制御が開始される前に、ダンピング制御による要求トルクを実際に出力できるモータ回転数に抑えておくことで、ラックエンド付近でのダンピング制御が有効に働くようにする。

　具合的には、マイクロコンピュータ２３０Ａは、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１、セレクトロー処理部２４２、セレクトハイ処理部２４３の各機能部を備える。
　上限トルク設定部２４０は、モータ２２０の指令トルクの上限値Ｔmaxを操舵角速度Δβに基づき設定する。

　セレクトロー処理部２４２は、加算部２３９が出力する指令トルクと、上限トルク設定部２４０が設定した上限値Ｔmaxとを取得する。
　そして、セレクトロー処理部２４２は、加算部２３９が出力する指令トルクが上限値Ｔmax以下であれば、加算部２３９が出力する指令トルクをそのまま出力する。

　また、セレクトロー処理部２４２は、加算部２３９が出力する指令トルクが上限値Ｔmaxよりも大きい場合、上限値Ｔmaxを指令トルクとして出力する。
　つまり、セレクトロー処理部２４２は、加算部２３９が求めた指令トルクを上限値Ｔmax以下に制限する。

　一方、下限トルク設定部２４１は、モータ２２０の指令トルクの下限値Ｔminを操舵角速度Δβに基づき設定する。
　セレクトハイ処理部２４３は、セレクトロー処理部２４２によるリミット処理後の指令トルクと、下限トルク設定部２４１が設定した下限値Ｔminとを取得する。

　そして、セレクトハイ処理部２４３は、セレクトロー処理部２４２が出力する指令トルクが下限値Ｔmin以上であれば、セレクトロー処理部２４２から出力された指令トルクをそのまま出力する。
　また、セレクトハイ処理部２４３は、セレクトロー処理部２４２が出力する指令トルクが下限値Ｔminよりも小さい場合、下限値Ｔminを指令トルクとして出力する。

　つまり、セレクトハイ処理部２４３は、セレクトロー処理部２４２によるリミット処理後の指令トルク、換言すれば、上限値Ｔmax以下に制限された指令トルクを、下限値Ｔmin以上に制限する。
　したがって、加算部２３９が出力する指令トルクが、上限値Ｔmax以下で、かつ、下限値Ｔmin以上であれば、加算部２３９が出力する指令トルクがそのままセレクトハイ処理部２４３から出力されることになる。

　図５は、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminと、操舵角速度Δβとの相関の一態様を示す。
　図５の横軸は操舵角速度Δβ［dps］を表し、図５の縦軸は指令トルクの上下限値［Nm］を表す。
　ここで、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminは、基本的に、モータ２２０のＴ－Ｎ特性に応じた特性に設定されていて、操舵角速度Δβ毎に発生できるプラス方向の最大トルクを上限値Ｔmaxとし、操舵角速度Δβ毎に発生できるマイナス方向の最大トルクを下限値Ｔminとする。

　但し、ラックバー２０４のプラス方向への移動をアシストする方向のトルクを示す第１象限において、操舵角速度Δβが閾値Δβthよりも高くなると、上限値Ｔmaxが、第４象限に示す、ラックバー２０４の移動方向とは逆向きに作用する最大トルクに乗り換えられるように設定してある。
　したがって、ラックバー２０４がプラス方向へ移動するとき、操舵角速度Δβが閾値Δβthよりも高い領域では、上限値Ｔmax＝下限値Ｔminであって、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminは、ラックバー２０４の移動方向とは逆向きに作用する最大トルクである。

　同様に、ラックバー２０４のマイナス方向への移動をアシストする方向のトルクを示す第３象限において、操舵角速度Δβの絶対値が閾値Δβthよりも高くなると、下限値Ｔminが、第２象限に示す、ラックバー２０４の移動方向とは逆向きに作用する最大トルクに乗り換えられるように設定してある。
　したがって、ラックバー２０４がマイナス方向へ移動するとき、操舵角速度Δβの絶対値が閾値Δβthよりも高い領域では、上限値Ｔmax＝下限値Ｔminであって、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminは、ラックバー２０４の移動方向とは逆向きに作用する最大トルクである。

　たとえば、操舵角速度Δβがプラスで、かつ、モータ２２０のトルクがプラスであって、ラックバー２０４の一方向への移動をアシストするモータトルクが付与されるときに、操舵角速度Δβが閾値ΔβTHを超えるようになると、上限値Ｔmaxがプラスからマイナスに切り替えられることで、セレクトロー処理部２４２からマイナスの上限値Ｔmaxが指令トルクとして出力されることになる。

　この結果、ラックバー２０４の移動方向と逆方向に作用するトルクであって、そのときのモータ回転数で発生できる最大トルクを、モータ２２０が出力するようになる。
　これにより、ラックバー２０４の移動をアシストする制御からラックバー２０４の移動を最大限に減速させる制御に切り替わり、舵角速度Δβが閾値ΔβTH以下になるように制御される。

　なお、操舵角速度Δβがプラスのときに操舵角速度Δβが閾値ΔβTHを超える場合、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminはマイナスの値に設定され、かつ、上限値Ｔmax＝下限値Ｔminである。
　したがって、セレクトハイ処理部２４３は、セレクトロー処理部２４２が出力する指令トルク、つまり、マイナスの上限値Ｔmaxをそのまま出力することになる。

　一方、操舵角速度Δβがマイナスで、かつ、モータ２２０のトルクがマイナスであって、ラックバー２０４の他方向への移動をアシストするモータトルクが付与されるときに、操舵角速度Δβの絶対値が閾値ΔβTHを超えるようになると、下限値Ｔminがマイナスからプラスに切り替えられることで、セレクトハイ処理部２４３からプラスの下限値Ｔminが指令トルクとして出力されることになる。

　この結果、ラックバー２０４の移動方向と逆方向に作用するトルクであって、そのときのモータ回転数で発生できる最大トルクを、モータ２２０が出力するようになる。
　これにより、ラックバー２０４の移動をアシストする制御からラックバー２０４の移動を最大限に減速させる制御に切り替わり、操舵角速度Δβが閾値ΔβTH以下になるように制御される。

　なお、操舵角速度Δβがマイナスのときに操舵角速度Δβの絶対値が閾値ΔβTHを超える場合、上限値Ｔmax及び下限値Ｔminはプラスの値に設定され、かつ、上限値Ｔmax＝下限値Ｔminである。
　したがって、セレクトロー処理部２４２は、加算部２３９が出力するマイナスの指令トルクをそのまま出力し、セレクトハイ処理部２４３は、プラスの下限値Ｔminを指令トルクとして出力する。

　以下では、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１、セレクトロー処理部２４２、及び、セレクトハイ処理部２４３が実施する、操舵角速度Δβに応じた指令トルクの制限処理が奏する作用効果を説明する。
　ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５は、前述したように、ラックエンド２０４Ａがラックハウジング２０５のストッパ部２０５Ａから所定範囲内に近づいたときに、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するためのダンピング量を指令トルクに付加する。

　しかし、ＤＣモータであるモータ２２０は、回転数［rpm］が上がるにつれてトルクが下がる特性がある。
　このため、操舵角速度Δβ、換言すれば、ラックバー２０４の移動速度が速くなってモータ回転数が高くなると、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するのに必要なモータトルクである、ラックエンド付近でのダンピング制御による指令トルクを発生させることができなくなる場合がある。
　そして、ストッパの突き当りによる衝撃を十分に緩和できないと、たとえば、ロックナット１２に大きな負荷が加わることでロックナット１２の緩みが生じ、操舵機構２１０の動きに支障が生じて操舵性能が低下するおそれがある。

　これに対し、上記の操舵角速度Δβに応じた指令トルクの制限処理は、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング量が付加される前から、操舵角速度Δβが閾値ΔβTH以下になるように指令トルクを制御する。
　換言すれば、上記の操舵角速度Δβに応じた指令トルクの制限処理は、可動部材であるラックバー２０４の移動速度が所定条件（|Δβ|＞ΔβTH）を満たしたとき、ラックエンド付近でのダンピング制御を行う前に、ラックバー２０４の速度を抑える制御信号を出力する処理である。

　そして、上記の操舵角速度Δβに応じた指令トルクの制限処理が実際されることで、操舵角速度Δβが閾値ΔβTH以下の条件下で、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング量の付加を実施させることができる。
　そこで、閾値ΔβTHを、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するのに必要になると想定されるモータトルクを発生させることができる最大の操舵角速度Δβ（換言すれば、最大モータ回転数）に基づき設定する。

　これにより、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング制御が要求するトルクを発生させることができる条件に維持でき、ラックエンド付近でのダンピング制御による衝撃緩和の効果を安定して得ることができる。
　そして、十分な衝撃緩和がなされれば、衝撃によるロックナット１２の緩みが抑止されるため、操舵機構２１０の動きを良好に保つことができる。

　つまり、閾値ΔβTHは、ラックバー２０４の移動速度を抑えるために必要なモータ２２０のトルクを出力できる条件であり、舵角速度Δβを閾値ΔβTH以下に制御することで、ラックバー２０４の移動速度を抑えるのに必要なトルクを実際に発生させることができる。
　なお、閾値ΔβTHは、モータ２２０のトルク－回転数特性に基づく値であって、かつ、運転者が違和感を覚えない条件として適合することが好ましく、たとえば、1200［dps］程度の値とする。

　また、上下限値Ｔmax，Ｔminに基づく指令トルクの制限処理では、ラックバー２０４の移動速度に関する物理量として、ステアリングホイール２０１の操作速度である操舵角速度Δβを用いる。
　電動パワーステアリング装置２００（操舵機構２１０）は、運転者によるステアリングホイール２０１の操作によって作動するので、操舵角速度Δβに基づき指令トルクの制限処理が実施されれば、ラックバー２０４の移動速度を応答良く抑えることができる。
　したがって、たとえば、車両１００が直進走行しているときに、一気に反対方向に車体を向けるような、急激なステアリングホイール２０１の操作が行われる場合であっても、ストッパ当接時の衝撃を安定して緩和させることができる。

「第２実施形態」
　ところで、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１、セレクトロー処理部２４２、及び、セレクトハイ処理部２４３の組み合わせによる衝撃緩和制御は、運転者の操舵力を補助する場合に限定されず、車両１００の自動運転中にも実施することが可能である。
　自動運転（換言すれば、自動操舵）が実施される場合、制御装置２３０は、車輪１１０，１１０の転舵角の指令に基づいてモータ２２０を制御することになるので、この転舵角の指令値に基づきラックバー２０４の移動速度を推定して、モータ２２０の指令トルクに制限を加える。

　図６は、マイクロコンピュータ２３０Ａが実施するモータ２２０の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図であって、車両１００の自動運転中に、車輪１１０，１１０の実転舵角δを目標転舵角δtgにするためにモータ２２０が出力する転舵トルクを制御する場合を示す。
　図６のＡＤ／ＡＤＡＳ制御装置２７０は、自動運転若しくは先進運転支援システムにおいて、車輪１１０，１１０の転舵角δの目標値である目標転舵角δtgを演算し、目標転舵角δtgの信号を、制御装置２３０のマイクロコンピュータ２３０Ａに指令信号として出力する。

　そして、転舵角速度演算部２３２Ａは、目標転舵角δtgの時間微分値を、ラックバー２０４の移動速度に相関する転舵角速度Δδtgとして算出する。
　転舵トルク演算部２４７は、目標転舵角δtgと実転舵角δacとを比較して、実転舵角δacを目標転舵角δtgに近づけるための転舵トルクを演算する。

　なお、マイクロコンピュータ２３０Ａは、実転舵角δacを、モータ回転角センサ２０９が検出するモータ２２０の回転位置から求めることができる。
　また、車両１００がラックバー２０４の位置を検出するセンサを備える場合、マイクロコンピュータ２３０Ａは、実転舵角δacを、ラックバー２０４の位置の検出結果から求めることができる。

　ダンピング量演算部２３４、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５、上限トルク設定部２４０、及び、下限トルク設定部２４１は、目標転舵角δtgの時間微分値である転舵角速度Δδtgに基づき、ダンピング量の演算、上下限値Ｔmax，Ｔminの演算を実施する。
　つまり、制御装置２３０は、目標転舵角δtgに基づいてモータ２２０を制御することで、目標転舵角δtgに相当する位置にラックバー２０４を動かすから、目標転舵角δtgの時間微分値である転舵角速度Δδtgは、自動運転における操舵機構２１０への指令信号に基づく物理量であって、ラックバー２０４の移動速度に関する物理量である。

　ここで、上限トルク設定部２４０及び下限トルク設定部２４１は、図５に示した上下限値Ｔmax，Ｔminの特性と同様に、転舵角速度Δδtgの絶対値が閾値Δδth（Δδth＞０）を超えたときに、上限値Ｔmax又は下限値Ｔminを減速用に切り替え、転舵角速度Δδtgを閾値Δδth以下に制御する。
　つまり、転舵角速度Δδtgがプラスで閾値Δδthを超えたとき、上限トルク設定部２４０は、上限値Ｔmaxをプラスの値からマイナスの値に切り替える。

　また、転舵角速度Δδtgがマイナスで転舵角速度Δδtgの絶対値が閾値Δδthを超えたとき、下限トルク設定部２４１は、下限値Ｔminをマイナスの値からプラスの値に切り替える。
　これにより、モータ２２０の指令トルクは、ラックバー２０４の移動方向とは逆方向に作用するトルクであって、そのときのモータ回転数で発生可能な最大トルクに設定されることになる。

　ここで、閾値Δδthを、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するのに必要なモータトルクを発生させることができる転舵角速度Δδtg（換言すれば、モータ回転数）に基づき適合する。
　これにより、車両１００の自動運転状態においても、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング制御によって指令される減速用トルクを実際に発生させることができ、ストッパ当接時の衝撃緩和を実行させることができる。

「第３実施形態」
　制御装置２３０は、ラックバー２０４の位置に関する物理量からラックバー２０４の移動速度を求め、求めたラックバー２０４の移動速度に基づき指令トルクの上下限値Ｔmax，Ｔminを設定することができる。
　図７は、マイクロコンピュータ２３０Ａが実施するモータ２２０の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図であって、ラックバー２０４の移動速度に基づき指令トルクの上下限値Ｔmax，Ｔminを設定する仕様である。

　図７の機能ブロック図は、図４の機能ブロック図に対し、操舵角速度演算部２３２に代えてラック移動速度演算部３１１を備える点が異なり、図７において、図４と同一要素には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　ラック移動速度演算部３１１は、モータ回転角センサ２０９の信号を取得し、ラックバー２０４の移動速度ΔＲＰを、単位時間当たりのラックバー２０４の移動量から求める。
　なお、車両１００がラックバー２０４の位置を検出するラックバー位置センサを備える場合、ラック移動速度演算部３１１は、ラックバー位置センサの信号に基づきラックバー２０４の移動速度ΔＲＰを求めることができる。

　上限トルク設定部２４０及び下限トルク設定部２４１は、図５に示した上下限値Ｔmax，Ｔminの特性と同様に、移動速度ΔＲＰの絶対値が閾値ΔＲＰth（ΔＲＰth＞０）を超えたときに、上限値Ｔmax又は下限値Ｔminを減速用に切り替え、転舵角速度Δδtgを閾値Δδth以下に制御する。
　つまり、移動速度ΔＲＰがプラスで閾値ΔＲＰthを超えたとき、上限トルク設定部２４０は、上限値Ｔmaxをプラスの値からマイナスの値に切り替える。

　また、移動速度ΔＲＰがマイナスで移動速度ΔＲＰの絶対値が閾値ＲＰthを超えたとき、下限トルク設定部２４１は、下限値Ｔminをマイナスの値からプラスの値に切り替える。
　これにより、モータ２２０の指令トルクは、ラックバー２０４の移動方向とは逆方向に作用するトルクであって、そのときのモータ回転数で発生可能な最大トルクに設定されることになる。

　閾値ΔＲＰthは、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するのに必要なモータトルクを発生させることができる移動速度ΔＲＰ（換言すれば、モータ回転数）として適合される。
　したがって、ランクエンド付近でのダンピング制御が行われる前に、ダンピング制御による指令トルクを実際に発生させることができるモータ回転数に制御しておくことができ、ダンピング制御の実効性を保つことができる。

　さらに、ラックバー２０４の移動速度ΔＲＰに基づき指令トルクの上下限値Ｔmax，Ｔminを設定するから、車輪１１０，１１０から入力される外乱、外力によってラックバー２０４の移動速度が大きくなる場合に、応答良くラックバー２０４の移動速度を抑えるモータトルクを発生させることができる。
　したがって、外乱、外力によってラックバー２０４の移動速度が大きくなる場合でも、ストッパの突き当りによる衝撃を緩和するのに必要なモータトルクを発生させることができる移動速度を安定的に維持できる。

　なお、マイクロコンピュータ２３０Ａは、アシストトルクの演算に、ステアリングホイール２０１の操作速度を示す舵角速度Δβを用い、ダンピング量の演算にラックバー２０４の移動速度ΔＲＰを用いることができる。
　また、マイクロコンピュータ２３０Ａは、自動運転中に、ラックバー２０４の移動速度ΔＲＰに基づくダンピング制御を実施することができる。

「第４実施形態」
　ところで、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１、セレクトロー処理部２４２、セレクトハイ処理部２４３の組み合わせによるダンピング制御は、ステアリングホイール２０１と車輪１１０，１１０との間に機械的な結合を持たないステアバイワイヤ式のステアリングシステムにも適用できる。
　図８は、ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００の一態様を示す構成図である。
　なお、図８において、図１と同一要素には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

　ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００は、ステアリングホイール２０１、反力アクチュエータとして機能するモータ６１１などを備える操舵入力装置６１０と、ラックバー２０４、伝達機構２０８、転舵アクチュエータとしてのモータ２２０などを備える転舵装置６５０と、モータ６１１及びモータ２２０を制御する制御装置２３０とを有する。
　操舵入力装置６１０は、ステアリングホイール２０１、ステアリングシャフト２０２、モータ６１１、操舵角センサ２０６Ａ、操舵トルクセンサ２０６Ｂを有する。
　ステアリングシャフト２０２は、ステアリングホイール２０１の回転に連動して回転するが、車輪１１０，１１０とは機械的に分離している。

　モータ６１１は、ステアリングホイール２０１に操舵反力を付与することが可能なアクチュエータであり、モータ回転角センサ６１１Ａ、図示を省略したトルクダンパ、減速機、さらに、後で詳細に説明するストッパ機構などを備える。
　また、モータ６１１は、たとえば、３相ブラシレスＤＣモータである。
　操舵入力装置６１０は、運転者がステアリングホイール２０１を操作することで発生する操作トルクと、モータ６１１が発生する反力トルクとの差分によって、ステアリングホイール２０１が回転する。

　制御装置２３０のマイクロコンピュータ２３０Ａは、ステアリングホイール２０１の操作量である操舵角β、車輪１１０，１１０の実転舵角δac、車速などの情報に基づく演算処理によって、目標反力トルクＲＴtg及び目標転舵角δtgを演算する。
　そして、マイクロコンピュータ２３０Ａは、目標反力トルクＲＴtgに基づき駆動回路２４５Ａにスイッチ信号を出力して、モータ６１１の駆動電流をＰＷＭ制御する。
　また、マイクロコンピュータ２３０Ａは、目標転舵角δtgと実転舵角δacとを比較して、実転舵角δacを目標転舵角δtgに近づけるための転舵トルクを求め、指令トルクである転舵トルクに基づき駆動回路２４５にスイッチ信号を出力して、モータ２２０の駆動電流をＰＷＭ制御する。

　図９は、マイクロコンピュータ２３０Ａが実施するモータ２２０の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図である。
　なお、図９において、第２実施形態で説明した図６の機能ブロック図と同一要素には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

　目標転舵角演算部３１２は、ステアリングホイール２０１の操作量である操舵角βから、車輪１１０，１１０の目標転舵角δtgを演算する。
　そして、転舵トルク演算部２４７は、目標転舵角δtgと実転舵角δacとを比較して、実転舵角δacを目標転舵角δtgに近づけるための転舵トルクを演算する。

　一方、転舵角速度演算部３１３は、目標転舵角演算部３１２が演算した目標転舵角δtgの時間微分値である転舵角速度Δδtgを、ラックバー２０４の移動速度に相関する物理量として算出する。
　そして、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１、セレクトロー処理部２４２、セレクトハイ処理部２４３は、転舵角速度Δδtgに基づき、ダンピング量の演算や指令トルクのリミッタ処理を実行する。

　これにより、ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００においても、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング制御が行われる前から、ストッパ当接時の衝撃を緩和するのに必要なモータトルクを発生させることができる条件としておくことができる。
　したがって、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５によるダンピング制御の実効性を安定して維持できる。

　なお、第３実施形態に示したように、転舵角速度演算部３１３に代えてラック移動速度演算部３１１を設け、ラックバー２０４の位置信号ＲＰの時間微分値ΔＲＰであるラックバー２０４の移動速度ΔＲＰの検出値に基づき、ラックエンド付近ダンピング量演算部２３５におけるダンピング量の演算、上限トルク設定部２４０、下限トルク設定部２４１における上下限値の演算を行なわせることができる。

「第５実施形態」
　ところで、図８に示したステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００において、ステアリングホイール２０１を自動運転における指令に応じた回転位置に動かすために、モータ６１１によってステアリングシャフト２０２を回転させる場合、モータ６１１の指令トルクをダンピング制御の対象とすることができる。
　ここで、ステアリングシャフト２０２は、操舵に関する可動部材であり、モータ６１１は、可動部材にトルクを付与するモータである。

　ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００は、後で詳細に説明するように、ステアリングシャフト２０２の回転範囲を制限するストッパ機構を有する。
　そこで、マイクロコンピュータ２３０Ａは、ステアリングシャフト２０２のストッパ機構が当接する直前に、ステアリングシャフト２０２の回転を緩衝するダンピング制御を実施するとともに、係るストッパ当接直前のダンピング制御を行なう前に、ステアリングシャフト２０２の回転速度を抑える制御信号を出力する。
　これにより、ストッパ当接直前のダンピング制御が行われるときに、ダンピング制御による必要トルクを出力できる条件としておくことができ、ダンピング制御の実効性を維持できる。

　図１０は、ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００において、ステアリングシャフト２０２の回転範囲を制限するストッパ機構７００の一態様を示す斜視図である。
　円板状のスプラインボス部材７０１は、その軸心に設けたスプライン孔７０１ａの内周に歯７０１ｂを有する。

　そして、ステアリングシャフト２０２の外周に設けた歯をスプラインボス部材７０１の歯７０１ｂに嵌め合わせることで、ステアリングシャフト２０２の回転力がスプラインボス部材７０１に伝達される。
　スプラインボス部材７０１の外周縁には、雄ねじ７０１ｃが形成される。
　また、スプラインボス部材７０１の軸方向両端面の外周付近の所定角度位置には、軸方向に向けて突出する突起部７０１ｄ、７０１ｅを設けてある。

　車体に固定される筒状部材７０２は、その内周面に、スプラインボス部材７０１の雄ねじ７０１ｃが噛み合う雌ねじ７０２ｂが形成されている。
　係る構造により、スプラインボス部材７０１は、ステアリングシャフト２０２の回転運動に応じて、軸周りに回転しながら筒状部材７０２内を軸方向に進退する。

　筒状部材７０２の上側には、第１リング状部材７０３が筒状部材７０２と同軸に連結される。
　第１リング状部材７０３の内周面の所定角度位置には、軸心に向けて突出する第１ストッパ部７０３ａが形成されている。

　一方、筒状部材７０２の下側には、第２リング状部材７０４が筒状部材７０２と同軸に連結される。
　第２リング状部材７０４の内周面の所定角度位置には、軸心に向けて突出する第２ストッパ部７０４ａが形成されている。

　ここで、ステアリングシャフト２０２が一方向に回転して、スプラインボス部材７０１が、回転しながら筒状部材７０２内を第１リング状部材７０３に向けて移動すると、スプラインボス部材７０１の突起部７０１ｄが、第１リング状部材７０３の第１ストッパ部７０３ａに当接するようになる。
　スプラインボス部材７０１の突起部７０１ｄが第１リング状部材７０３の第１ストッパ部７０３ａに当接し、スプラインボス部材７０１の回転及び軸方向に向けての移動が阻止されると、ステアリングシャフト２０２もそれ以上に回転できない状態になる。

　同様に、ステアリングシャフト２０２が他方向に回転して、スプラインボス部材７０１が、回転しながら筒状部材７０２内を第２リング状部材７０４に向けて移動すると、スプラインボス部材７０１の突起部７０１ｅが、第２リング状部材７０４の第２ストッパ部７０４ａに当接するようになる。
　スプラインボス部材７０１の突起部７０１ｅが第２リング状部材７０４の第２ストッパ部７０４ａに当接し、スプラインボス部材７０１の回転及び軸方向に向けての移動が阻止されると、ステアリングシャフト２０２もそれ以上に回転できない状態になる。
　つまり、ストッパ機構７００は、突起部７０１ｄが第１ストッパ部７０３ａに当接するステアリングシャフト２０２の回転位置と、突起部７０１ｅが第２ストッパ部７０４ａに当接するステアリングシャフト２０２の回転位置との間を、ステアリングシャフト２０２の回転範囲として制限する。

　次に、ストッパ機構７００の当接時における衝撃を緩和するためのモータ６１１のトルク制御を説明する。
　図１１は、マイクロコンピュータ２３０Ａが実施するモータ６１１の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図であって、車両１００の自動運転中に、ステアリングホイール２０１の操舵角指令に基づき、モータ６１１の指令トルクを制御する場合を示す。

　図１１のＡＤ／ＡＤＡＳ制御装置２７０は、車両１００の自動運転（若しくは先進運転支援）において、ステアリングホイール２０１（ステアリングシャフト２０２）の回転位置指令である操舵角指令βtgを演算し、操舵角指令βtgの信号を、制御装置２３０のマイクロコンピュータ２３０Ａに指令信号として出力する。
　操舵角制御部２９０は、操舵角指令βtgと、操舵角センサ２０６Ａが検出する実際の操舵角βとに基づき、モータ６１１の指令トルクを演算する。

　操舵角速度演算部２３２は、操舵角指令βtgの時間微分値である操舵角速度Δβtgを、ステアリングシャフト２０２の回転速度に関する物理量として求める。
　ストッパ付近ダンピング量演算部８０２は、操舵角指令βthの絶対値が所定操舵角βth1以上で、かつ、操舵角指令βthがステアリングホイール２０１が切り込み方向に変化するとき、ステアリングシャフト２０２の回転を緩衝するダンピング量を、操舵角速度Δβthが大きいほど増大するように演算する。

　つまり、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２は、操舵角指令βtgに基づきステアリングシャフト２０２がモータ６１１のトルクで回転駆動されるときに、ストッパ機構７００の当接時の衝撃を緩衝するように、当接直前にステアリングシャフト２０２の回転を減速させるダンピング量を設定する。
　これにより、操舵角指令βtgに基づきステアリングシャフト２０２を回転させるときに、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２は、ストッパ当接の直前でダンピング制御によってステアリングシャフト２０２の回転を減速させ、ストッパ当接の衝撃を緩和する。

　リミッタ処理部８０３は、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２が求めたダンピング量を制限する処理を実施する。
　そして、加算部８０４は、リミッタ処理部８０３から出力されるダンピング量と、操舵角制御部２９０から出力される指令トルクとに基づき、モータ６１１の指令トルクを求める。

　一方、上限トルク設定部２４０及び下限トルク設定部２４１は、前述した図５の特性と同様にして、操舵角速度Δβtgに基づき上限値Ｔmax、下限値Ｔminを設定する。
　セレクトロー処理部２４２、セレクトハイ処理部２４３は、上限値Ｔmax、下限値Ｔminに基づき、指令トルクを上限値Ｔmaxと下限値Ｔminとの間の値に制限する。

　たとえば、操舵角速度Δβtgがプラスで、かつ、モータ２２０のトルクがプラスであって、モータトルクでステアリングシャフト２０２を一方向に回転させているときに、操舵角速度Δβtgが閾値ΔβtgTHを超えるようになると、上限値Ｔmaxがプラスからマイナスに切り替えられることで、セレクトロー処理部２４２からマイナスの上限値Ｔmaxが指令トルクとして出力されることになる。

　この結果、ステアリングシャフト２０２の回転方向と逆方向に作用するトルクであって、そのときのモータ回転数で発生できる最大トルクを、モータ６１１が出力するようになる。
　これにより、閾値ΔβtgTHを超える操舵角速度Δβtgとなる操舵角指令βtgが与えられても、ステアリングシャフト２０２の回転を最大限に減速させる制御が実施され、操舵角速度Δβtgが閾値ΔβtgTH以下になるように制御される。

　したがって、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２によるダンピング制御が行われる前に、ダンピング制御で要求されるモータトルクを発生させることができるモータ回転数にしておくことができる。
　このため、自動運転において操舵角指令βtgが与えられるときに、ストッパ機構７００が当接するときの衝撃を、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２によるダンピング制御によって着実に緩衝することができ、ストッパ機構７００を衝撃から保護できる。

「第６実施形態」
　図１１の機能ブロック図に示した指令トルクの設定制御では、自動運転におけるステアリングホイール２０１（ステアリングシャフト２０２）の回転位置指令である操舵角指令βtgに基づき、モータ６１１の出力トルクのダンピング制御を実施するが、ダンピング制御を、操舵角センサ２０６Ａが検出するステアリングシャフト２０２の操舵角βに基づき行わせることができる。

　図１２は、ダンピング制御を操舵角βに基づき実施する場合でのモータ６１１の指令トルクの設定制御を示す機能ブロック図である。
　図１２において、操舵角速度演算部２３２以外の各機能部は、図１１と同様な機能を有するので、詳細な説明は省略する。

　図１２において、操舵角速度演算部２３２は、操舵角センサ２０６Ａが検出するステアリングシャフト２０２の操舵角βに基づき、ステアリングシャフト２０２の回転速度に相当する操舵角速度Δβを演算する。
　そして、ストッパ付近ダンピング量演算部８０２、上限トルク設定部２４０、及び下限トルク設定部２４１は、操舵角速度Δβの信号を取得して、ダンピング量の設定や上下限値の設定を行う。

　たとえば、自動運転状態で、モータ６１１の回転駆動力によってステアリングシャフト２０２を回転させるとき、運転者がステアリングホイール２０１をモータ６１１のトルクによる回転方向と同じ方向に操作することで、ステアリングシャフト２０２の回転速度が操舵角指令βtgに応じた速度よりも速くなる場合がある。
　このとき、操舵角速度Δβに基づくダンピング制御では、実際のステアリングシャフト２０２の回転速度に応じてダンピング制御を実施するから、より確実にストッパ当接にともなう衝撃を緩和させることができる。

　上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
　また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

　たとえば、ステアバイワイヤ式のステアリングシステム６００は、ステアリングホイール２０１と車輪１１０，１１０とをクラッチなどで機械的に結合するバックアップ機構を備えることができる。
　また、図５に示した特性にしたがって、上限値Ｔmax又は下限値Ｔminをプラス値からマイナス値或いはマイナス値からプラス値に切り替えるときに、速度変化に対するヒステリシスを有するよう構成することができる。

　１００…車両、１１０…車輪、２００…電動パワーステアリング装置、２０１…ステアリングホイール、２０４…ラックバー（可動部材）、２０５…ラックハウジング、２１０…操舵機構、２２０…モータ、２３０…制御装置、２３０Ａ…マイクロコンピュータ（コントロール部）

Claims

　車両に取り付けられる操舵機構であって、
　操舵に関する可動部材にトルクを付与するモータと、
　前記可動部材に当接可能なストッパ部を有し、前記可動部材の移動範囲を制限するストッパ機構と、
　を有する前記操舵機構を備えた前記車両に設けられ、
　前記可動部材が前記ストッパ部に当接する直前に、前記可動部材の動きを緩衝するダンピング制御を行う制御信号を前記モータへ出力するコントロール部を備える制御装置であって、
　前記コントロール部は、
　前記可動部材の移動速度に関する物理量を取得し、
　前記移動速度が所定条件を満たしたとき、前記ダンピング制御を行う前に、前記可動部材の速度を抑える制御信号を出力する、
　制御装置。
　請求項１に記載の制御装置であって、
　前記所定条件は、前記モータの特性限界を超えない条件である、
　制御装置。
　請求項２に記載の制御装置であって、
　前記操舵機構は、
　ボールねじと、
　前記モータの回転運動を前記ボールねじに伝達する伝達機構と、
　前記ボールねじと接続するラックバーと、
　前記ラックバーの少なくとも一部を前記ボールねじとともに収容するハウジングと、
　前記ボールねじのロックナットと、
　を含み、
　前記可動部材は、前記ラックバーであり、
　前記ストッパ機構は、前記ラックバーと前記ハウジングとの当接によって前記ラックバーの軸方向への移動範囲を制限する、
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記移動速度に関する物理量は、前記車両に取り付けられたステアリングホイールの操作量に基づく物理量である、
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記移動速度に関する物理量は、前記ラックバーの移動量に基づく物理量である、
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記移動速度に関する物理量は、前記車両の自動運転における前記操舵機構への指令信号に基づく物理量である、
　制御装置。
　請求項２に記載の制御装置であって、
　前記操舵機構は、
　ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
　前記ステアリングホイールの回転軸の回転範囲を制限するストッパ機構と、
　を含み、
　前記可動部材は、前記ステアリングホイールの回転軸である、
　制御装置。
　請求項７に記載の制御装置であって、
　前記移動速度に関する物理量は、前記回転軸の回転量に基づく物理量である、
　制御装置。
　請求項７に記載の制御装置であって、
　前記移動速度に関する物理量は、前記車両の自動運転における前記操舵機構への指令信号に基づく物理量である、
　制御装置。
　車両に取り付けられる操舵機構の操舵に関する可動部材にトルクを付与するモータを制御するためにコントロール部が実行する制御方法であって、
　前記操舵機構は、
　ストッパ機構であって、前記可動部材に当接可能なストッパ部を有し、前記可動部材の移動範囲を制限する前記ストッパ機構を有し、
　前記制御方法は、
　前記可動部材が前記ストッパ部に当接する直前に、前記可動部材の動きを緩衝するダンピング制御を行う制御信号を前記モータへ出力し、
　前記可動部材の移動速度に関する物理量を取得し、
　前記移動速度が所定条件を満たしたとき、前記ダンピング制御を行う前に、前記可動部材の速度を抑える制御信号を出力する、
　制御方法。
　車両に取り付けられる操舵機構であって、
　操舵に関する可動部材にトルクを付与するモータと、
　前記可動部材に当接可能なストッパ部を有し、前記可動部材の移動範囲を制限するストッパ機構と、
　を有する前記操舵機構と、
　制御装置であって、
　前記モータへ制御信号を出力するコントロール部を備え、
　前記コントロール部は、
　前記可動部材が前記ストッパ部に当接する直前に、前記可動部材の動きを緩衝するダンピング制御を行う制御信号を前記モータへ出力し、
　前記可動部材の移動速度に関する物理量を取得し、
　前記移動速度が所定条件を満たしたとき、前記ダンピング制御を行う前に、前記可動部材の速度を抑える制御信号を出力する、
　前記制御装置と、
　を有する、制御システム。