CN111717272A - 用于转向装置的控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于转向装置的控制器。在用于转向装置(2)的控制器(1)中，转向装置(2)包括其中转向单元(3)与转动单元(5)之间的动力传递分开的结构。控制器(1)包括控制电路(61)，控制电路(61)被配置成对设置在转向单元(3)中的转向侧电机(14)的操作进行控制以施加转向反作用力，该转向反作用力是与输入到转向单元(3)中的转向相对的力。在转动轮(4)向一个方向的转动被限制的情况下，控制电路(61)被配置成计算用于限制使转动轮(4)向该一个方向转动的转向的限制反作用力。控制电路被配置成基于关于转向单元的信息来计算限制反作用力。

Description

用于转向装置的控制器

技术领域

本发明涉及用于转向装置的控制器。

背景技术

在日本专利申请公开第2005-53416号中公开了一种线控转向型转向装置。在这种类型的转向装置中，由驾驶员转向的转向单元与根据驾驶员的转向使转动轮转动的转动单元之间的动力传递是分开的。在线控转向型转向装置中，转动单元包括转动侧电机，并且转向单元包括转向侧电机。被配置成控制线控转向型转向装置的转向控制器通过根据方向盘的转向控制转动侧电机来改变车辆的行驶方向。

发明内容

在转向控制器中，由于转向单元与转动单元之间的动力传递是分开的，因此可以改变方向盘的转向范围与转动轮的转动范围的对应关系。当在转动轮的转动与方向盘的转向之间产生包括这种对应关系的改变的任何偏差时，在转动轮向一个方向的转动被限制的情况下，该偏差可能引起用于限制使转动轮向一个方向转动的转向的限制反作用力的变动。作为结果，驾驶员可能感觉到方向盘的转向感变差。

本发明的一方面涉及用于转向装置的控制器。转向装置包括其中转向单元与转动单元之间的动力传递分开的结构，转动单元被配置成根据输入到与转向单元耦接的方向盘中的转向来使转动轮转动。控制器包括控制电路，该控制电路被配置成对设置在转向单元中的转向侧电机的操作进行控制以施加转向反作用力，该转向反作用力是与输入到转向单元的转向相对的力。在转动轮向一个方向的转动被限制的情况下，控制电路被配置成计算用于限制使转动轮向一个方向转动的转向的限制反作用力。控制电路被配置成基于关于转向单元的信息来计算限制反作用力。

在该配置中，在施加限制反作用力的情况下，基于关于转向单元的信息来计算施加至转向单元的限制反作用力。即使当在方向盘的转向与转动轮的转动之间产生偏差时，由于基于关于转向单元的信息计算要施加至转向单元的限制反作用力，因此能够抑制该偏差引起限制反作用力的变动。由于稳定了施加至转向单元的限制反作用力，因此驾驶员可以获得方向盘的稳定转向感。

在控制器中，控制电路可以被配置成存储转向终止位置，该转向终止位置被设置为比方向盘的转向极限位置更靠近中立位置侧。控制电路可以被配置成基于转向终止位置和方向盘的当前转向位置来计算限制反作用力。

当在方向盘的转向与转动轮的转动之间产生偏差时，根据当时情况，基于转动轮的转动极限来限制要施加至转向单元的限制反作用力可能引起转向终止位置的变动。利用上述配置，限制反作用力计算器基于作为关于转向单元的信息的转向终止角和当前转向位置来计算限制反作用力。因此，即使当在方向盘的转向与转动轮的转动之间产生偏差时，也可以抑制该偏差引起转向终止位置的变动。

在控制器中，控制电路可以被配置成基于车辆速度来设置变化的转向终止位置。控制电路可被配置成将转向终止位置改变为所设置的变化的转向终止位置。

利用该配置，在例如车辆速度在高速区域中的情况下，可以将转向终止位置改变为基于车辆速度设置的变化的转向终止位置，从而将方向盘的转向范围设置为小于在车辆速度在中速区域中的情况下的方向盘的转向范围。因此，可以根据车辆速度将方向盘的转向范围设置在适当的范围内。

在控制器中，控制电路可以被配置成设置接触位置。可以通过基于方向盘的转向范围与转动轮的转动范围的对应关系将在控制电路确定转动轮之一与障碍物接触时的转动轮的转动位置转换成方向盘的转向位置来获得接触位置。控制电路可以被配置成基于接触位置与方向盘的当前转向位置之间的偏差来计算限制反作用力。

当在方向盘的转向与转动轮的转动之间产生偏差时，根据当时情况，基于转动轮的转动位置和方向盘的转向位置来定义要施加至转向单元的限制反作用力可能引起转向终止位置的变动。利用该配置，限制反作用力计算器基于作为关于转向单元的信息的接触位置与当前转向位置之间的偏差来计算限制反作用力。因此，即使当在方向盘的转向与转动轮的转动之间产生偏差时，也可以抑制该偏差引起转向的变动。

利用上述配置，驾驶员可以获得方向盘的稳定转向感。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：

图1是线控转向型转向装置的示意性框图；

图2是转向控制器的框图；

图3是转动侧电机控制信号输出单元的框图；

图4是反作用力分量计算器的框图；

图5是示出车辆速度与转向终止角之间的关系的曲线图；

图6是示出角度余量与终止反作用力之间的关系的曲线图；

图7是与障碍物接触反作用力计算器的框图；

图8是示出转向终止位置的变动的说明图；

图9是示出与障碍物接触反作用力的变动的说明图；以及

图10是另一个实施方式中的线控转向型转向装置的框图。

具体实施方式

将基于附图描述转向控制器的一个实施方式。如图1所示，将由转向控制器1控制的线控转向型转向装置2包括：由驾驶员转向的转向单元3，以及根据由驾驶员执行的转向单元3的转向使转动轮4转动的转动单元5。

转向单元3包括固定至方向盘11的转向轴12和可以对转向轴12施加转向反作用力的转向侧致动器13。转向侧致动器13包括用作驱动源的转向侧电机14和使转向侧电机14的旋转减速并将经减速的旋转传递至转向轴12的转向侧减速齿轮15。

方向盘11与螺旋线缆系统21耦接。螺旋线缆系统21包括固定至方向盘11的第一壳体22、固定至车身的第二壳体23、固定至第二壳体23并被容纳在由第一壳体22和第二壳体23划分的空间中的柱状构件24、以及缠绕在柱状构件24上的螺旋线缆25。柱状构件24使转向轴12穿过其延伸。螺旋线缆25是连接在固定至方向盘11的喇叭26与固定至车身的车载电源B等之间的电线。螺旋线缆25被设置成和喇叭26与车载电源B之间的距离相比足够长。螺旋线缆25向喇叭26提供电力，同时允许方向盘11在与螺旋线缆25的长度对应的范围中旋转。

转动单元5包括：作为可转换成转动轮4的转动角度的旋转轴的第一小齿轮轴31；作为与第一小齿轮轴31耦接的转动轴的齿条轴32；以及以可往复运动的方式容纳齿条轴32的齿条壳体33。第一小齿轮轴31和齿条轴32以规定的交叉角布置。形成在第一小齿轮轴31中的第一小齿轮轮齿31a与形成在齿条轴32中的第一齿条齿32a啮合，以构成第一齿条和小齿轮机构34。齿条轴32具有由第一齿条和小齿轮机构34以可往复运动的方式支承的一轴向端。齿条轴32的两端均通过由球形接头形成的齿条端35与连杆36耦接。连杆36的顶端与未示出的附接至转动轮4的转向节耦接。

转动单元5包括通过第二小齿轮轴42设置的转动侧致动器41。转动侧致动器41向齿条轴32施加使转动轮4转动的转动力。转动侧致动器41包括用作驱动源的转动侧电机43和使转动侧电机43的旋转减速并将经减速的旋转传递至第二小齿轮轴42的转动侧减速齿轮44。第二小齿轮轴42和齿条轴32以规定的交叉角布置。形成在第二小齿轮轴42中的第二小齿轮轮齿42a与形成在齿条轴32中的第二齿条齿32b啮合，以构成第二齿条和小齿轮机构45。齿条轴32具有由第二齿条和小齿轮机构45以可往复运动的方式支乘的另一轴向端。

在以这种方式配置的转向装置2中，转动侧致动器41响应于驾驶员的转向操作旋转地驱动第二小齿轮轴42。第二齿条和小齿轮机构45将旋转转换成改变转动轮4的转动角的齿条轴32的轴向运动。这时，转向侧致动器13向方向盘11施加与由驾驶员执行的转向相对的转向反作用力。

将给出对本实施方式的电气配置的描述。转向控制器1连接至转向侧电机14和转动侧电机43以控制电机的操作。转向控制器1包括未示出的中央处理单元(CPU)和存储器。当CPU每隔规定的操作时段执行存储在存储器中的程序时，转向控制器1执行各种控制。

转向控制器1连接至检测车辆的车辆速度SPD的车辆速度传感器51和检测施加至转向轴12的转向扭矩Th的扭矩传感器52。扭矩传感器52设置在转向轴12的比与转向侧减速齿轮15的接合部分更靠近方向盘11的部分中。转向控制器1还连接至检测转向侧电机14的旋转角θs作为在360度范围内的相对角度的转向侧旋转传感器53，该相对角度是指示转向单元3的转向量的检测值。转向控制器1还连接至检测转动侧电机43的旋转角θt作为相对角度的转动侧旋转传感器54，该相对角度是指示转动单元5的转动量的检测值。转向扭矩Th和旋转角θs、θt在车辆向右转向时被检测为正值，并且在车辆向左转向时被检测为负值。转向控制器1基于这样的各种状态量来控制转向侧电机14和转动侧电机43的操作。

将给出对转向控制器1的配置的描述。如图2所示，转向控制器1包括输出转向侧电机控制信号Ms的转向侧控制电路61和基于该转向侧电机控制信号Ms向转向侧电机14提供驱动电力的转向侧驱动电路62。转向侧控制电路61连接至电流传感器64，该电流传感器64对流过转向侧驱动电路62与转向侧电机14的电机线圈之间的对应于各个相的连接线63的转向侧电机14的对应于各个相的电流值Ius、Ivs、Iws进行检测。在图2中，为了便于描述，各个相的连接线63和各个相的电流传感器64均示为单个部件。

转向控制器1包括输出转动侧电机控制信号Mt的转动侧控制电路66和基于该转动侧电机控制信号Mt向转动侧电机43提供驱动电力的转动侧驱动电路67。转动侧控制电路66连接至电流传感器69，该电流传感器69对流过转动侧驱动电路67与转动侧电机43的电机线圈之间的对应于各个相的连接线68的转动侧电机43的对应于各个相的电流值Iut、Ivt、Iwt进行检测。在图2中，为了便于描述，各个相的连接线68和各个相的电流传感器69均示为单个部件。分别采用包括多个开关元件的公知的PWM逆变器作为本实施方式的转向侧驱动电路62和转动侧驱动电路67。采用场效应晶体管(FET)等作为开关元件。转向侧电机控制信号Ms和转动侧电机控制信号Mt分别是限定开关元件的导通-断开状态的栅极导通-断开信号。

转向控制器1在每个规定的操作时段中执行以下各个控制块中示出的计算处理，并且生成转向侧电机控制信号Ms和转动侧电机控制信号Mt。当向转向侧驱动电路62和转动侧驱动电路67输出转向侧电机控制信号Ms和转动侧电机控制信号Mt时，开关元件每个均接通和断开。作为结果，从车载电源B分别向转向侧电机14和转动侧电机43提供驱动电力。因此，控制了转向侧致动器13和转动侧致动器41的操作。

将给出对转向侧控制电路61的配置的描述。转向侧控制电路61接收车辆速度SPD、转向扭矩Th、旋转角θs、各个相的电流值Ius、Ivs、Iws、稍后描述的从转动侧控制电路66输出的转动对应角θp以及q轴电流值Iqt，该q轴电流值Iqt是转动侧电机43的驱动电流。转向侧控制电路61基于这些状态量中的每一个来生成并输出转向侧电机控制信号Ms。

具体地，转向侧控制电路61包括基于转向侧电机14的旋转角θs来计算方向盘11的转向角θh的转向角计算器71。转向侧控制电路61还包括：输入扭矩基本分量计算器72，其计算作为使方向盘11旋转的力的输入扭矩基本分量Tb*；以及反作用力分量计算器73，其计算作为与方向盘11的旋转相对的力的反作用力分量Fir。转向侧控制电路61还包括目标转向角计算器74，其基于转向扭矩Th、车辆速度SPD、输入扭矩基本分量Tb*和反作用力分量Fir来计算目标转向角θh*。转向侧控制电路61还包括：目标反作用力扭矩计算器75，其基于转向角θh和目标转向角θh*计算目标反作用力扭矩Ts*；以及转向侧电机控制信号输出单元76，其基于目标反作用力扭矩Ts*输出转向侧电机控制信号Ms。

转向角计算器71通过例如从转向中立位置对转向侧电机14的转数进行计数来将输入的旋转角θs转换成包括超过360度的范围的绝对角度，并且获取转换后的绝对角度。然后，转向角计算器71将转换成绝对角度的旋转角乘以基于转向侧减速齿轮15的速度比率的转换系数Ks，以计算转向角θh。以这种方式计算出的转向角θh输出至减法器77和反作用力分量计算器73。

输入扭矩基本分量计算器72接收转向扭矩Th。输入扭矩基本分量计算器72计算随着转向扭矩Th的绝对值越大而具有越大绝对值的输入扭矩基本分量Tb*。以这种方式计算出的输入扭矩基本分量Tb*输入到目标转向角计算器74和目标反作用力扭矩计算器75。

除了转向扭矩Th、车辆速度SPD和输入扭矩基本分量Tb*之外，目标转向角计算器74还接收稍后描述的在反作用力分量计算器73中计算的反作用力分量Fir。目标转向角计算器74使用将输入扭矩Tin*和目标转向角θh*相关联的模型表达式(1)来计算目标转向角θh*，输入扭矩Tin*通过将转向扭矩Th与输入扭矩基本分量Tb*相加并从输入扭矩基本分量Tb*中减去反作用力分量Fir来获得：

Tin*＝C·θh*'+J·θh*” (1)

该模型表达式定义并表达了在方向盘和转动轮4，即转向单元3和转动单元5机械耦接的情况下，随着方向盘11的旋转而旋转的旋转轴的扭矩与旋转角之间的关系。通过使用对转向装置2等的摩擦进行建模的粘度系数C和对转向装置2的惯性进行建模的惯性系数J来表达模型表达式。根据车辆速度SPD可变地设置粘度系数C和惯性系数J。以这种方式使用模型表达式计算出的目标转向角θh*输出至反作用力分量计算器73以及减法器77和转向角比率可变处理器80。

目标反作用力扭矩计算器75除了接收输入扭矩基本分量Tb*之外，还接收通过在减法器77中从目标转向角θh*减去转向角θh而获得的角度偏差Δθs。基于该角度偏差Δθs，目标反作用力扭矩计算器75计算用作由转向侧电机14施加的转向反作用力的基础的基本反作用力扭矩，作为用于将转向角θh反馈控制到目标转向角θh*的受控变量。目标反作用力扭矩计算器75将输入扭矩基本分量Tb*与基本反作用力扭矩相加来计算目标反作用力扭矩Ts*。具体地，目标反作用力扭矩计算器75计算使用角度偏差Δθs作为输入的比例元件、积分元件和微分元件的输出值之和作为基本反作用力扭矩。

转向侧电机控制信号输出单元76除了接收目标反作用力扭矩Ts*之外还接收旋转角θs和各个相的电流值Ius、Ivs、Iws。本实施方式的转向侧电机控制信号输出单元76基于目标反作用力扭矩Ts*计算d-q坐标系中的q轴上的转向侧q轴目标电流值Iqs*。在本实施方式中，d轴上的转向侧d轴目标电流值Ids*被基本设置为零。然后，转向侧电机控制信号输出单元76执行d-q坐标系中的电流反馈控制，以生成输出至转向侧驱动电路62的转向侧电机控制信号Ms。

具体地，基于旋转角θs，转向侧电机控制信号输出单元76将各个相的电流值Ius、Ivs、Iws映射在d-q坐标上，以计算d轴电流值Ids和q轴电流值Iqs，d轴电流值Ids和q轴电流值Iqs是转向侧电机14在d-q坐标系中的的实际电流值。然后，转向侧电机控制信号输出单元76基于d轴和q轴上的每个电流偏差来计算目标电压值，使得d轴电流值Ids跟随转向侧d轴目标电流值Ids*并且q轴电流值Iqs跟随转向侧q轴目标电流值Iqs*，并基于目标电压值生成具有占空比的转向侧电机控制信号Ms。以这种方式计算出的转向侧电机控制信号Ms被输出至转向侧驱动电路62。作为结果，与转向侧电机控制信号Ms对应的驱动电力被输出至转向侧电机14，并且控制转向侧电机14的操作。

将给出对转动侧控制电路66的描述。转动侧控制电路66接收旋转角θt、目标转向角θh*、转动侧电机43的各个相的电流值Iut、Ivt、Iwt和车辆速度SPD。转动侧控制电路66基于这些状态量中的每一个生成并输出转动侧电机控制信号Mt。

具体地，转动侧控制电路66包括基于目标转向角θh*和车辆速度SPD计算目标转动角θp*的转向角比率可变处理器80。转动侧控制电路66包括转动对应角计算器81，该转动对应角计算器81计算与作为第一小齿轮轴31的旋转角的小齿轮角对应的转动对应角θp。转动侧控制电路66还包括：基于转动对应角θp和目标转动角θp*计算目标转动扭矩Tt*的目标转动扭矩计算器82，以及基于目标转动扭矩Tt*生成转动侧电机控制信号Mt的转动侧电机控制信号输出单元83。

转向角比率可变处理器80接收目标转向角θh*和车辆速度SPD。转向角比率可变处理器80存储转向角比率与车辆速度SPD之间的关系，该转向角比率是转动对应角θp与转向角θh的比率。转向角比率可变处理器80针对车辆速度SPD可变地设置转向角比率，并且根据目标转向角θh*和设置的转向角比率来计算目标转动角θp*。随着车辆速度SPD越高，转向角比率可变处理器80将转向角比率设置为越小。因此，转向角比率可变处理器80设置转向角比率，使得当车辆速度SPD高时，目标转动角θp*变得小于目标转向角θh*。转向角比率可变处理器80设置转向角比率，使得当车辆速度SPD低时，目标转动角θp*变得大于目标转向角θh*。

转动对应角计算器81通过从车辆向前移动的中立位置对转动侧电机43的转数进行计数将输入旋转角θt转换成绝对角度，并获取经转换的绝对角度。转动对应角计算器81将转换成绝对角度的旋转角乘以基于转动侧减速齿轮44的速度比率以及第一齿条和小齿轮机构34、第二齿条和小齿轮机构45的速度比率的转换系数Kt，来计算转动对应角θp。简而言之，在第一小齿轮轴31与转向轴12耦接的假设下，转动对应角θp对应于方向盘11的转向角θh。以这种方式计算出的转动对应角θp被输出至减法器84和反作用力分量计算器73。除了转动对应角θp之外，目标转动角θp*也被输入至减法器84。目标转动角θp*是作为转动对应角θp的目标值的目标转动对应角。

目标转动扭矩计算器82接收通过在减法器84中从目标转动角θp*减去转动对应角θp而获得的角度偏差Δθp。基于该角度偏差Δθp，目标转动扭矩计算器82计算用作由转动侧电机43施加的转动力的目标值的目标转动扭矩Tt*，作为用于将转动对应角θp反馈控制到目标转动角θp*的受控变量。具体地，目标转动扭矩计算器82计算使用角度偏差Δθp作为输入的比例元件、积分元件和微分元件的输出值之和作为目标转动扭矩Tt*。

转动侧电机控制信号输出单元83除接收目标转动扭矩Tt*之外还接收转动角θt和各个相的电流值Iut、Ivt、Iwt。转动侧电机控制信号输出单元83基于目标转动扭矩Tt*计算d-q坐标系中的q轴上的转动侧q轴目标电流值Iqt*。转动侧电机控制信号输出单元83还基于转动侧电机43的驱动状态将转动侧q轴目标电流值Iqt*的绝对值限制为规定的极限值Ilim或低于规定的极限值Ilim。规定的极限值Ilim是以下值：该值小于预先设置为可馈送至转动侧电机43的驱动电流的最大值的额定电流Ir，并且除非转动轮4与障碍物例如路缘石接触，否则能够使转动轮4平稳地转动。规定的极限值Ilim基于实验等来预先设置。在本实施方式中，d轴上的转动侧d轴目标电流值Idt*基本上设置为零。然后，转动侧电机控制信号输出单元83执行d-q坐标系中的电流反馈控制以生成被输出至转动侧驱动电路67的转动侧电机控制信号Mt。

将给出对转动侧电机控制信号输出单元83的描述。如图3所示，转动侧电机控制信号输出单元83包括：计算转动侧d轴目标电流值Idt*和转动侧q轴目标电流值Iqt*的转动侧目标电流值计算器91，以及将转动侧d轴目标电流值Idt*和转动侧q轴目标电流值Iqt*的绝对值限制为较小的保护处理器92。

转动侧目标电流值计算器91接收目标转动扭矩Tt*。转动侧目标电流值计算器91基于目标转动扭矩Tt*来计算转动侧q轴目标电流值Iqt*。具体地，转动侧目标电流值计算器91计算基于目标转动扭矩Tt*的绝对值的增加而具有较大绝对值的转动侧q轴目标电流值Iqt*。以这种方式计算出的转动侧q轴目标电流值Iqt*被输出至保护处理器92和反作用力分量计算器73。转动侧目标电流值计算器91还将指示零的转动侧d轴目标电流值Idt*输出至保护处理器92。

保护处理器92接收转动侧d轴目标电流值Idt*、转动侧q轴目标电流值Iqt*和随后描述的从dq转换器93输出的q轴电流值Iqt。然后，保护处理器92基于作为表示转动侧电机43的驱动状态的值的q轴电流值Iqt，将转动侧q轴目标电流值Iqt*的绝对值限制为规定的极限值Ilim或低于规定的极限值Ilim。当由于执行了保护处理而使转动侧q轴目标电流值Iqt*的绝对值等于或低于规定的极限值Ilim时，限制之后的经限制的转动侧q轴目标电流值Iqt**变得等于转动侧q轴目标电流值Iqt*。当转动侧q轴目标电流值Iqt*的绝对值大于规定的极限值Ilim时，经限制的转动侧q轴目标电流值Iqt**的绝对值等于规定的极限值Ilim。由于转动侧d轴目标电流值Idt*被设置为零，因此保护处理器92直接输出转动侧d轴目标电流值Idt*作为经限制的转动侧d轴目标电流值Idt**。

如图3所示，将输入到转动侧电机控制信号输出单元83中的各个相的电流值Iut、Ivt、Iwt输入到dq转换器93。dq转换器93通过基于旋转角θt将各个相的电流值Iut、Ivt、Iwt映射到dq坐标上来计算d轴电流值Idt和q轴电流值Iqt。将d轴电流值Idt与经限制的转动侧d轴目标电流值Idt**一起输入到减法器94d。将q轴电流值Iqt与经限制的转动侧q轴目标电流值Iqt**一起输入到减法器94q。减法器94d、94q分别计算d轴电流偏差ΔIdt和q轴电流偏差ΔIqt。q轴电流值Iqt也被输出至反作用力分量计算器73。

将d轴电流偏差ΔIdt和q轴电流偏差ΔIqt分别输入至对应的反馈(FB)控制单元95d、95q。FB控制单元95d、95q将d轴电流偏差ΔIdt和q轴电流偏差ΔIqt乘以其规定的增益以计算d轴目标电压值Vdt*和q轴目标电压值Vqt*，使得d轴电流值Idt和q轴电流值Iqt分别跟随经限制的转动侧d轴目标电流值Idt**和经限制的转动侧q轴目标电流值Iqt**。

将d轴目标电压值Vdt*和q轴目标电压值Vqt*与旋转角θt一起输入至dq逆变器96。dq逆变器96通过基于旋转角θt将d轴目标电压值Vdt*和q轴目标电压值Vqt*映射到三相交流电坐标上来计算三相目标电压值Vut*、Vvt*、Vwt*。接下来，将目标电压值Vut*、Vvt*、Vwt*每个均输入到PWM转换器97。PWM转换器97基于目标电压值Vut*、Vvt*、Vwt*来计算占空指令值αut*、αvt*、αwt*，并且将计算出的值输出至控制信号发生器98。控制信号发生器98将占空指令值αut*、αvt*、αwt*与作为载波的PWM载波例如三角波和锯齿波进行比较。通过比较，控制信号发生器98产生具有由占空指令值αut*、αvt*、αwt*指示的占空比的转动侧电机控制信号Mt，并将该信号输出至转动侧驱动电路67。作为结果，如图2所示，将与转动侧电机控制信号Mt对应的驱动电力输出至转动侧电机43，并且控制转动侧电机43的操作。

将给出对反作用力分量计算器73的配置的描述。反作用力分量计算器73接收车辆速度SPD、转向角θh、转动对应角θp、目标转向角θh*、目标转动角θp*和q轴电流值Iqt。

如图4所示，反作用力分量计算器73包括基本反作用力计算器101、终止反作用力计算器102和与障碍物接触反作用力计算器103。基本反作用力计算器101计算与齿条轴32的轴向力对应的基本反作用力Fd。终止反作用力计算器102计算终止反作用力Fie，终止反作用力Fie是与在方向盘11的转向角θh的绝对值接近极限转向角的情况下可能执行的进一步突然转向相对的反作用力。与障碍物接触反作用力计算器103计算与障碍物接触反作用力Fo，与障碍物接触反作用力Fo与在转动轮4转动并与障碍物例如路缘石接触的情况下的进一步突然转向相对。反作用力分量计算器73将终止反作用力Fie和与障碍物接触反作用力Fo中具有最大绝对值的反作用力与基本反作用力Fd相加，并输出结果值作为反作用力分量Fie。

理想轴向力计算器112接收目标转动角θp*。理想轴向力计算器112基于目标转动角θp*计算理想轴向力Fib，该理想轴向力Fib是作用在转动轮4上的轴向力的理想值并且不反映道路表面信息。作用在转动轮4上的轴向力是传递给转动轮4的传递力。具体地，理想轴向力计算器112进行计算使得理想轴向力Fib的绝对值随着目标转动角θp*的绝对值变大而变大。以这种方式计算出的理想轴向力Fib输出至乘法器114。

将转动侧电机43的q轴电流值Iqt输入到道路表面轴向力计算器111。道路表面轴向力计算器111基于q轴电流值Iqt计算道路表面轴向力Fer，该道路表面轴向力Fer是作用在转动轮4上的轴向力的估计并且反映道路表面信息。具体地，在由转动侧电机43施加到齿条轴32的扭矩与对应于从道路表面施加到转动轮4的力的扭矩匹配的假设下，道路表面轴向力计算器111将道路表面轴向力Fer的绝对值计算成随着q轴电流值Iqt的绝对值变大而较大。以这种方式计算出的道路表面轴向力Fer输出至乘法器115。

除了车辆速度SPD之外，还将道路表面轴向力Fer和理想轴向力Fib输入到分配轴向力计算器113中。分配轴向力计算器113包括分配增益计算器116，分配增益计算器116基于车辆速度SPD计算分配增益Gib、Ger，分配增益Gib、Ger是用于分配理想轴向力Fib和道路表面轴向力Fer的分配比率。本实施方式的分配增益计算器116包括定义车辆速度SPD与分配增益Gib、Ger之间的关系的映射M1。参考映射M1，分配增益计算器116计算对应于车辆速度SPD的分配增益Gib、Ger。如实线所示，当车辆速度SPD为高速时，分配增益Gib小于车辆速度SPD为低速时的分配增益Gib。如虚线所示，当车辆速度SPD为高速时，分配增益Ger大于当车辆速度SPD为低速时的分配增益Ger。在本实施方式中，设置分配增益的值使得分配增益Gib和分配增益Ger之和等于“1”。以这种方式计算出的分配增益Gib输出至乘法器114、分配增益Ger输出至乘法器115。

分配轴向力计算器113在乘法器114中将理想轴向力Fib与分配增益Gib相乘，并且在乘法器115中将道路表面轴向力Fer与分配增益Ger相乘。在加法器117中，分配轴向力计算器113将这些值相加以计算基本反作用力Fd。基本反作用力Fd是由以规定比率分配的理想轴向力Fib和道路表面轴向力Fer构成的分配轴向力。以这种方式计算的基本反作用力Fd输出至加法器105。

终止反作用力计算器102接收目标转向角θh*和车辆速度SPD。终止反作用力计算器102包括：转向终止角计算器102a、减法器102b和映射计算器102c。

转向终止角计算器102a接收车辆速度SPD。转向终止角计算器102a包括定义车辆速度SPD与转向终止角θie之间的关系的映射M2。转向终止角计算器102a参考映射M2计算与车辆速度SPD对应的转向终止角θie。

图5示出了定义车辆速度SPD与转向终止角θie之间的关系的映射M2。在映射M2中，设置了第一阈值车辆速度SPD1和第二阈值车辆速度SPD2。第一阈值车辆速度SPD1是划分低速区域中的车辆速度和中速区域中的车辆速度的阈值，并且第二阈值车辆速度SPD2是划分中速区域中的车辆速度和高速区域中的车辆速度的阈值。第二阈值车辆速度SPD2被设置为大于第一阈值车辆速度SPD1。当车辆速度SPD小于第一阈值车辆速度SPD1时，转向终止角θie改变为第一转向终止角θie1。当车辆速度SPD等于或大于第一阈值车辆速度SPD1并且小于第二阈值车辆速度SPD2时，转向终止角θie改变为小于第一转向终止角θie1的第二转向终止角θie2。当车辆速度SPD为第二阈值车辆速度SPD2或大于第二阈值车辆速度SPD2时，转向终止角θie改变为小于第二转向终止角θie2的第三转向终止角θie3。以这种方式计算出的转向终止角θie输出至减法器102b。

减法器102b接收由绝对值计算器102d计算出的目标转向角θh*的绝对值和转向终止角θie。减法器102b从目标转向角θh*的绝对值中减去转向终止角θie以获得角度余量Δθie。角度余量Δθie表示直到方向盘11的转向达到转向终止角θie的余量。

映射计算器102c接收由减法器102b计算出的角度余量Δθie。映射计算器102c包括定义角度余量Δθie与终止反作用力Fie之间的关系的映射M3。映射计算器102c参考映射M3来计算与角度余量Δθie对应的终止反作用力Fie。

由于基于定义车辆速度SPD与转向终止角θie之间的关系的映射M2获得转向终止角θie，因此转向终止角θie是由转向角θh恒定地限定的关于转向单元3的信息。图6示出了定义角度余量Δθie与终止反作用力Fie之间的关系的映射M3。在映射M3中，终止反作用力Fie的绝对值随着角度余量Δθie变小而变大。更具体地，终止反作用力Fie的绝对值随着目标转向角θh*越接近转向终止角θie而变大。在映射M3中，终止反作用力Fie相对于角度余量Δθie的倾斜度被设置成随着角度余量Δθie变小而较大。

在本实施方式中，在转向单元3与转动单元5之间建立动力传递的假设下，方向盘11的转向通过施加终止反作用力Fie被限制的转向终止位置被设置成与齿条轴32的轴向移动在齿条端部35与齿条壳体33接触时被限制的机械齿条端部位置相比更靠近中立位置，该机械齿条端部位置与转动单元5的机械配置有关。基于转向终止位置处的转向角θh的值来设置转向终止角θie。当车辆速度SPD小于第一阈值车辆速度SPD1时，将转向终止角θie设置为第一转向终止角θie1，第一转向终止角θie1是在转向终止位置处的转向角θh的值。第二转向终止角θie2和第三转向终止角θie3被设置为比方向盘11的第一转向终止角θie1更接近中立位置。转向终止角θie被设置为比由螺旋线缆系统21最大允许的方向盘11在转向极限位置处的转向角θh更靠近中立位置。终止反作用力Fie随着转向角θh越接近转向终止角θie而变大。在比中立位置更靠近转向终止位置的位置处，终止反作用力Fie的绝对值被设置得足够大以防止由人力造成的进一步突然转向。

如图4所示，与障碍物接触反作用力计算器103接收q轴电流值Iqt、转向角θh、转动对应角θp和车辆速度SPD。本实施方式的与障碍物接触反作用力计算器103基于这些状态量来计算与障碍物接触反作用力Fo。

将给出对与障碍物接触反作用力计算器103的描述。如图7所示，与障碍物接触反作用力计算器103包括与障碍物接触确定器103a、与障碍物接触基准角计算器103b和反作用力计算器103c。

与障碍物接触确定器103a接收q轴电流值Iqt。当q轴电流值Iqt的绝对值等于或大于电流阈值时，与障碍物接触确定器103a确定转动轮4之一与障碍物接触，并生成指示确定信息的标志F。电流阈值是在被提供给转动侧电机43时使得转动轮4能够在正常道路表面上转动的电流值。电流阈值通过实验等预先设置。当q轴电流值Iqt的绝对值小于电流阈值时，与障碍物接触确定器103a确定转动轮4未与障碍物接触，并且不生成标志F。当转动轮4之一与障碍物接触时，即使当作为驱动电流的q轴电流值Iqt被馈送至转动侧电机43以消除目标转向角θh*与转动对应角θp之间的偏差时，也不能消除作为目标转向角θh*与转动对应角θp之间的偏差的角度偏差Δθp。由于无法通过馈送q轴电流值Iqt的电流来消除角度偏差Δθp，因此转向控制器1进一步增加流向转动侧电机43的电流的q轴电流值Iqt的绝对值而超出当前值。结果，当转动轮4之一与障碍物接触时，q轴电流值Iqt变得等于或大于电流阈值。以这种方式生成的标志F被输出至与障碍物接触基准角计算器103b。

与障碍物接触基准角计算器103b接收转动对应角θp、车辆速度SPD和标志F。当输入标志F时，即，当确定转动轮4之一与障碍物接触时，与障碍物接触基准角计算器103b基于转动对应角θp和车辆速度SPD来设置基准角θref。基准角θref是与转动轮4之一被确定为与障碍物接触的接触位置对应的方向盘11的转向角θh。更具体地，在方向盘11的转向与转动轮4的转动对应就好像在方向盘11与转动轮4之间建立有动力传递的情况下，基准角θref是在方向盘11的转向由于转动轮4之一与障碍物接触而被禁用时的转向角θh。与障碍物接触基准角计算器103b存储转向角比率与车辆速度SPD之间的关系。与障碍物接触基准角计算器103b基于车辆速度SPD获得转向角比率，并使用所获得的转向角比率来设置基准角θref。与障碍物接触基准角计算器103b将转动对应角θp除以根据车辆速度SPD设置的转向角比率，以便将转动对应角θp转换成转向角θh。将如此转换的角度设置为基准角θref。与障碍物接触基准角计算器103b基于标志F的输入来设置基准角θref，然后保持所设置的基准角θref直到不再输入标志F。在没有输入标志F的情况下，每当输入转动对应角θp时，与障碍物接触基准角计算器103b将通过使用转向角比率将转动对应角θp转换成转向角θh而获得的转换角度设置为基准角θref。设置的基准角θref被输出到减法器103d。权利要求书中所陈述的方向盘的转向范围与转动轮的转动范围的对应关系是指在本实施方式中根据车辆速度SPD可变地设置的转向角比率。

反作用力计算器103c接收在减法器103d中通过从转向角θh减去基准角θref而获得的角度偏差Δθx。反作用力计算器103c存储映射M4。映射M4定义角度偏差Δθx的绝对值和与障碍物接触反作用力Fo之间的关系。反作用力计算器103c参照映射M4计算与角度偏差Δθx对应的与障碍物接触反作用力Fo。在映射M4中，设置角度偏差阈值Δθth。在映射M4中，当角度偏差Δθx为零时，与障碍物接触反作用力Fo变为“0”。与障碍物接触反作用力Fo与角度偏差Δθx的增加成比例地逐渐增加。当角度偏差Δθx变得大于角度偏差阈值Δθth时，与障碍物接触反作用力Fo与角度偏差Δθx的增加成比例地快速增加。角度偏差阈值Δθth是足够大以能够确定转动轮4之一与障碍物接触的值。角度偏差阈值Δθth通过实验等来设置。一旦角度偏差Δθx变得足够大而超过角度偏差阈值Δθth，则与障碍物接触反作用力Fo被设置为具有足够大以防止人力造成的进一步突然转向的绝对值。因此，在角度偏差Δθx等于或小于角度偏差阈值Δθth的区域中，与障碍物接触反作用力Fo再现了仅当转动轮4的轮胎部分与障碍物接触时产生的反作用力。在角度偏差Δθx大于角度偏差阈值Δθth的区域中，与障碍物接触反作用力Fo再现了当转动轮4的车轮部分与障碍物接触时产生的反作用力。以这种方式计算出的与障碍物接触反作用力Fo被输出至反作用力选择器106。

在计算与障碍物接触反作用力Fo之前获得基准角θref。由于在转动轮4之一与障碍物接触期间即在标志F的输入持续期间仅获得一次基准角θref，所以只要正在计算与障碍物接触反作用力Fo，基准角θref就是关于转向单元3的信息。与障碍物接触基准角计算器103b在从标志F的输入到标志F的输入结束的时段期间，利用基准角θref执行与障碍物接触反作用力Fo的计算。更具体地，短语“只要正在计算与障碍物接触反作用力Fo”是指在从转动轮4之一与障碍物接触到当转动轮4不再与障碍物接触的时段期间。在与障碍物接触反作用力Fo的计算期间，与障碍物接触反作用力计算器103基于作为关于转向单元3的信息的基准角θref来计算与障碍物接触反作用力Fo。

如图4所示，反作用力选择器106除了接收终止反作用力Fie和与障碍物接触反作用力Fo之外，还接收通过对转向角θh微分而获得的转向速度ωh。反作用力选择器106从终止反作用力Fie和与障碍物接触反作用力Fo中选择具有较大绝对值的反作用力，将选择的反作用力的符号安置到转向速度ωh，并且向加法器105输出带符号的选择的反作用力作为选择的反作用力Fsl。然后，反作用力分量计算器73在加法器105中将选择的反作用力Fsl与基本反作用力Fd相加以获得反作用力分量Fir，并将所获得的反作用力分量Fir输出至图2所示的目标转向角计算器74。

将描述本实施方式的功能和效果。当执行改变转向角比率等的控制时，方向盘11的转向和转动轮4的转动可能不具有特定的对应关系。在这样的情况下，根据当时情况，在执行改变转向角比率的控制时，在方向盘11的转向角θh和与作为第一小齿轮轴31的旋转角的小齿轮角对应的转动对应角θp之间产生偏差。由于方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生的偏差，施加至转向单元3限制反作用力变动，该限制反作用力是终止反作用力Fie或与障碍物接触反作用力Fo。在本实施方式中，在施加限制反作用力时，基于关于转向单元3的信息计算施加到转向单元3的限制反作用力。即使当在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差时，由于基于关于转向单元3的信息来计算要施加至转向单元3的限制反作用力，因此也可以抑制该偏差引起限制反作用力的变动。由于稳定了施加到转向单元3的限制反作用力，因此驾驶员可以获得方向盘11的稳定转向感。

当在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差时，根据当时情况，基于转动单元5的转动极限位置来定义要施加到转向单元3的终止反作用力Fie可能引起转向单元3的转向终止位置的变动。

例如，图8示出了在执行基于车辆速度SPD改变转向角比率的控制的情况下的转向角θh与转动对应角θp之间的关系。在这种情况下，转向角θh的变化量和转动对应角θp的变化量根据车辆速度SPD而不同。此处，为了简化描述的目的，假定车辆速度SPD在低速区域中。在这种情况下，即使当车辆速度SPD在低速区域的范围内变化时，转动单元5的转向角极限位置处的转动对应角θp也不变化。相反，当基于转动单元5的转向角极限位置处的转动对应角θp来定义转向单元3的转向角极限位置时，转向单元3的转向角极限位置变动。例如，在方向盘11的转向与转动轮4的转动对应就好像在方向盘11与转动轮4之间建立有动力传递的情况下，如点P1所示，作为转向单元3的转向角极限位置处的转向角θh的转向终止角θie是针对转向单元5的转向角极限位置处的转向对应角θp的第一转向终止角θie1。在目标转动角θp*的变化量小于目标转向角θh*的变化量的情况下，如点P2所示，转向单元3的转向角极限位置处的转向终止角θie大于针对转动单元5的转向角极限位置处的转动对应角θp的第一转向终止角θie1。在目标转动角θp*的变化量大于目标转向角θh*的变化量的情况下，如点P3所示，转向单元3的转向角极限位置处的转向终止角θie小于针对转动单元5的转动极限位置处的转动对应角θp的第一转向终止角θie1。因此，作为转向单元3的转向角极限位置处的转向角θh的转向终止角θie变动。

在本实施方式中，当车辆速度SPD处于规定的速度区域——无论是高速还是低速——时，转向终止角θie都被设置为第一转向终止角θie1。因此，即使在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差时，也将转向终止角θie设置为第一转向终止角θie1，这能够抑制由偏差引起的转向终止角θie的变动。终止反作用力计算器102基于通过从目标转向角θh*的绝对值减去转向终止角θie而获得的角度余量Δθie来计算终止反作用力Fie，目标转向角θh*是针对作为当前转向位置的转向角θh的指令值。因此，无论车辆速度SPD是高速还是低速，转向单元3的转向角极限位置都被设置为预定位置，这能有助于驾驶员的转向感。

将转向终止角θie改变为基于车辆速度SPD设置的第一转向终止角θie1至第三转向终止角θie3，使得当车辆速度SPD在高速区域中时，方向盘11的转向范围被设置为小于当车辆速度SPD在中速区域中时的方向盘的转向范围，并且当车辆速度SPD在中速区域中时，方向盘11的转向范围被设置为小于当车辆速度SPD在低速区域中时的方向盘11的转向范围。因此，可以根据车辆速度SPD将方向盘11的转向范围设置在适当的范围内。

当在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差时，根据当时的情况，利用作为关于转动单元5的信息的转动对应角θp定义与障碍物接触反作用力Fo可能引起方向盘11的转向的变动。

例如，图9示出了在执行基于车辆速度SPD改变转向角比率的控制时转向角θh与转动对应角θp之间的关系。当用目标转向角θh*替换转向角θh时建立相同的关系。角度θp0是在转动轮4之一与障碍物接触时的转动对应角θp，并且基准角θref是通过利用转向角比率将角度θp0转换成转向角θh而获得的角度。基准角θref是与当转动轮4之一与障碍物接触时方向盘11的接触位置对应的转向角θh。此处，假设即使在沿使转动轮4向障碍物侧转动的方向进一步执行方向盘11的突然转向时，当转动轮4之一与障碍物接触时的转动对应角θp也保持不变。在这样的情况下，当转动轮4之一与障碍物接触时，由于转动轮4之一与障碍物接触而在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差。

作为比较示例，将描述基于方向盘11的转向角θh与转动轮4的转动对应角θp之间的偏差来计算与障碍物接触反作用力Fo的情况。例如，如关系L1所指示的，在方向盘11的转向与转动轮4的转动对应就好像在方向盘11与转动轮4之间建立有动力传递的情况下，当前转向位置处的转向角θh与接触位置处的转向角θh之间的偏差d1反映归因于转动轮4之一与障碍物接触的方向盘11的转向与转动轮4的转动之间的偏差。如关系L2所指示的，在目标转动角θp*的变化量小于目标转向角θh*的变化量的情况下，当前转向位置处的转向角θh与接触位置处的转向角θh之间的偏差包括归因于转动轮4之一与障碍物接触的偏差d2以及归因于转向角比率的偏差d3。如关系L3所指示的，在目标转动角θp*的变化量大于目标转向角θh*的变化量的情况下，也以类似的方式产生不归因于转动轮4之一与障碍物接触的这样的偏差。如果计算出大的与障碍物接触反作用力Fo，则存在方向盘11可能会沿与方向盘11的突然转向相反的方向返回的可能性。当方向盘11沿与突然转向相反的方向返回时，转向角θh与转动对应角θp之间的偏差减小。这可以减小与障碍物接触反作用力，导致促使方向盘11的另一突然转向。因此，根据当时的情况，方向盘11的转向可能会摇晃。

在本实施方式中，与障碍物接触反作用力计算器103基于作为关于转向单元3的信息的基准角θref与作为当前转向位置的目标转向角θh*之间的偏差来计算与障碍物接触反作用力Fo。与障碍物接触基准角计算器103b基于根据车辆速度SPD设置的转向角比率，将确定转动轮4之一与障碍物接触的情况下的转动对应角θp转换成转向角θh，并且将转换后的值设置为基准角θref。因此，如关系L2所指示的，即使在目标转动角θp*的变化量小于目标转向角θh*的变化量的情况下，目标转向角θh*与基准角之间的偏差变成归因于转动轮4之一与障碍物接触的偏差d2。当如关系L3所指示的目标转动角θp*的变化量大于目标转向角θh*的变化量时，这也适用。在这种情况下，目标转向角θh*与基准角θref之间的偏差归因于转动轮4之一与障碍物接触。因此，与障碍物接触反作用力计算器103基于作为关于转向单元3的信息的基准角θref与作为当前转向位置的目标转向角θh*之间的偏差来计算与障碍物接触反作用力Fo。因此，即使在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生偏差的情况下，也可以抑制该偏差引起转向的变动。

可以如下对本实施方式进行修改。除了本实施方式以外的以下实施方式可以在不脱离技术上的一致性的范围的情况下彼此组合。在本实施方式中，转向终止角计算器102a根据车辆速度SPD将转向终止角θie设置为三个阶段。然而，不限于此，转向终止角计算器102a可以将转向终止角θie设置为两个阶段，或者可以设置为四个阶段或大于四个阶段。

在本实施方式中，转向终止角计算器102a可以根据车辆速度SPD连续设置转向终止角θie，并且可以适当地改变转向终止角θie相对于车辆速度SPD的变化形式。

尽管在本实施方式中根据车辆速度SPD设置转向终止角θie，但是可以根据除车辆速度SPD之外的其他参数设置转向终止角θie。在本实施方式中，当角度偏差Δθx等于或小于角度偏差阈值Δθth时，反作用力计算器103c计算与角度偏差Δθx的增加成比例地逐渐增加的与障碍物接触反作用力Fo。然而，不限于此，反作用力计算器103c将与障碍物接触反作用力Fo计算为“0”。

在本实施方式中，反作用力计算器103c使与障碍物接触反作用力Fo相对于角度偏差Δθx的倾斜度在角度偏差Δθx等于或小于角度偏差阈值Δθth的情况下与在角度偏差Δθx大于角度偏差阈值Δθth的情况下不同。然而，本发明不限于该配置。例如，当角度偏差Δθx为零时，反作用力计算器103c可以计算“0”作为与障碍物接触反作用力Fo，并且当角度偏差Δθx增大时，反作用力计算器103c可以计算与障碍物接触反作用力Fo，使得其绝对值与角度偏差Δθx的增加成比例地变大。

尽管在本实施方式中，与障碍物接触确定器103a基于q轴电流值Iqt确定转动轮4之一与障碍物接触，但是本发明不限于该配置。例如，除q轴电流值Iqt之外，与障碍物接触确定器103a可以基于通过对角度偏差Δθx和转动对应角θp进行微分而获得的转动速度来确定转动轮4之一与障碍物接触。因此，与障碍物接触确定器103a可以基于其他参数确定转动轮4之一与障碍物接触。

在本实施方式中，反作用力计算器103c计算与作为目标转向角θh*与基准角θref之间的偏差的角度偏差Δθx对应的与障碍物接触反作用力Fo。然而，不限于此，反作用力计算器103c可以根据其他参数例如q轴电流值Iqt来计算与障碍物接触反作用力Fo。

在本实施方式中，与障碍物接触基准角计算器103b将通过在标志F被输入时转换转动对应角θp而获得的值设置为基准角θref。然而，不限于此，与障碍物接触基准角计算器103b可以将在标志F被输入时的转向角θh设置为基准角θref。

在本实施方式中，当确定转动轮4之一与障碍物接触时，与障碍物接触确定器103a生成指示该确定的标志F。然而，当确定转动轮4未与障碍物接触时，与障碍物接触确定器103a也可以生成指示该确定的标志。

在本实施方式中，除了与障碍物接触反作用力计算器103和终止反作用力计算器102之外，反作用力分量计算器73还可以包括附加反作用力计算器，该附加反作用力计算器计算用于通知转动轮4的情况的附加反作用力。

在本实施方式中，与障碍物接触反作用力计算器103在确定转动轮4之一是否与障碍物接触时使用q轴电流值Iqt。然而，不限于此，与障碍物接触反作用力计算器103可以使用转动侧q轴目标电流值Iqt*。

尽管在本实施方式中转向角比率根据车辆速度SPD可变，但是转向角θh与转动对应角θp之间的转向角比率可以是恒定的。尽管在本实施方式中将改变转向角比率的控制描述为关于在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生的偏差的控制，但是关于偏差的控制不限于此。例如，关于在方向盘11的转向与转动轮4的转动之间产生的偏差的控制可以包括平滑控制，该平滑控制相对于改变方向盘11的转向的速度延迟改变转动轮4的转动的速度。

尽管在本实施方式中基于q轴电流值Iqt计算道路表面轴向力Fer，但是计算方法不限于此。可以采用其他方法例如基于横摆率或车辆速度SPD的变化进行计算。作为又一方法，可以在齿条轴32中设置能够检测轴向力的压力传感器等，并且可以将检测结果用作道路表面轴向力Fer。

尽管在本实施方式中基于目标转向角θh*来计算理想轴向力Fib，但是可以基于其他参数例如转向角θh来计算理想轴向力Fib。还可以通过使用除了目标转向角θh以外的其他参数例如转向扭矩Th或车辆速度SPD的其他方法来计算理想轴向力Fib。

在本实施方式中，分配轴向力计算器113可以基于除了车辆速度SPD之外的其他参数来计算分配增益Gib、Ger。例如，在可以从指示车载引擎等的控制模式的设置状态的多个驱动模式中选择驱动模式的车辆中，可以将所选择的驱动模式用作用于设置分配增益Gib、Ger的参数。在这种情况下，可以采用以下配置：其中分配轴向力计算器113包括针对在趋向车辆速度SPD的趋势上不同的对应驱动模式的多个映射，并且参考映射来计算分配增益Gib、Ger。

在本实施方式中，目标转向角计算器74基于转向扭矩Th、输入扭矩基本分量Tb*、反作用力分量Fir和车辆速度SPD来设置目标转向角θh*。然而，不限于该配置，目标转向角计算器74可以在不使用例如车辆速度SPD的情况下设置目标转向角θh*，只要至少基于转向扭矩Th、输入扭矩基本分量Tb*和反作用力分量Fir来执行其设置即可。

在本实施方式中，目标转向角计算器74可以使用模型表达式来计算目标转向角θh*，该模型表达式使用基于悬架或车轮定位的规格确定的弹性系数，该模型表达式通过添加所谓的弹性项来建模。

在本实施方式中，目标反作用力扭矩计算器75将输入扭矩基本分量Tb*与基本反作用力扭矩相加来计算目标反作用力扭矩Ts*。然而，本发明不限于该配置。例如，可以将基本反作用力扭矩直接计算为目标反作用力扭矩Ts*，而无需添加输入扭矩基本分量Tb*。

在本实施方式中，可以使用另一部件例如套管来代替第一齿条和小齿轮机构34支承齿条轴32。例如，在本实施方式中，与转动侧致动器41一样，转动侧电机43可以被设置成与齿条轴32同轴，或者转动侧电机43可以被设置成与齿条轴32平行。

在本实施方式中，要由转向控制器1控制的转向装置2是将转向单元3和转动单元5机械分离的无连接线控转向型转向装置。然而，不限于此，转向装置2可以是可以利用离合器使转向单元3与转动单元5之间机械地连接和断开的线控转向型转向装置。

例如，在图10所示的示例中，在转向单元3与转动单元5之间设置离合器201。离合器201通过固定至输入侧元件的输入侧中间轴202与转向轴12耦接，并且还通过固定至输出侧元件的输出侧中间轴203与第一小齿轮轴31耦接。当通过来自转向控制器1的控制信号使离合器201处于释放状态时，转向装置2置于线控转向模式下。当离合器201处于接合状态时，转向装置2置于电动转向模式下。

Claims (5)

1.一种用于转向装置(2)的控制器(1)，所述转向装置(2)包括其中转向单元(3)与转动单元(5)之间的动力传递分开的结构，所述转动单元(5)被配置成根据输入到与所述转向单元(3)耦接的方向盘(11)中的转向来使转动轮(4)转动，

所述控制器(1)的特征在于包括控制电路(61)，所述控制电路(61)被配置成对设置在所述转向单元(3)中的转向侧电机(14)的操作进行控制以施加转向反作用力，所述转向反作用力是与输入到所述转向单元(3)中的转向相对的力，其中：

在所述转动轮(4)向一个方向的转动被限制的情况下，所述控制电路(61)被配置成计算用于限制使所述转动轮(4)向所述一个方向转动的转向的限制反作用力；并且

所述控制电路(61)被配置成基于关于所述转向单元的信息来计算所述限制反作用力。

2.根据权利要求1所述的控制器(1)，其特征在于：

所述控制电路(61)被配置成存储转向终止位置，所述转向终止位置被设置为比所述方向盘(11)的转向极限位置更靠近中立位置；并且

所述控制电路(61)被配置成基于所述转向终止位置和所述方向盘(11)的当前转向位置来计算所述限制反作用力。

3.根据权利要求2所述的控制器(1)，其特征在于：

所述控制电路(61)被配置成基于车辆速度来设置变化的转向终止位置；并且

所述控制电路(61)被配置成将所述转向终止位置改变为所设置的变化的转向终止位置。

4.根据权利要求1所述的控制器(1)，其特征在于：

所述控制电路(61)被配置成设置接触位置，所述接触位置通过基于所述方向盘(11)的转向范围与所述转动轮(4)的转动范围的对应关系将在所述控制电路(61)确定所述转动轮(4)之一与障碍物接触时的所述转动轮(4)的转动位置转换成所述方向盘(11)的转向位置而获得；并且

所述控制电路(61)被配置成基于所述接触位置与所述方向盘(11)的当前转向位置之间的偏差来计算所述限制反作用力。

5.根据权利要求2或3所述的控制器(1)，其特征在于：

所述控制电路(61)被配置成设置接触位置，所述接触位置通过基于所述方向盘(11)的转向范围与所述转动轮(4)的转动范围的对应关系将在所述控制电路(61)确定所述转动轮(4)之一与障碍物接触时的所述转动轮(4)的转动位置转换成所述方向盘(11)的转向位置而获得；并且

所述控制电路(61)被配置成基于所述接触位置与所述方向盘(11)的所述当前转向位置之间的偏差来计算所述限制反作用力。

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