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WO2023187883A1 - 操舵制御装置および操舵制御方法 - Google Patents

操舵制御装置および操舵制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023187883A1
WO2023187883A1 PCT/JP2022/014928 JP2022014928W WO2023187883A1 WO 2023187883 A1 WO2023187883 A1 WO 2023187883A1 JP 2022014928 W JP2022014928 W JP 2022014928W WO 2023187883 A1 WO2023187883 A1 WO 2023187883A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
torque
steering
output value
limiting
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/014928
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆志 小寺
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジェイテクト filed Critical 株式会社ジェイテクト
Priority to PCT/JP2022/014928 priority Critical patent/WO2023187883A1/ja
Publication of WO2023187883A1 publication Critical patent/WO2023187883A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering control device and a steering control method.
  • Patent Document 1 listed below describes a control device that controls steering torque, which is torque applied to a steering wheel, to a target value through feedback control.
  • One aspect of the present disclosure provides a steering control device configured to operate a motor mechanically coupled to an operating member operated by a driver to steer a vehicle.
  • the steering control device is configured to execute a torque feedback process, a restriction process, and an operation process, and the torque feedback process is a process of calculating an operation amount for controlling the steering torque to a target steering torque by feedback control.
  • the steering torque is a torque input to the operation member
  • the operation process is a process for operating a drive circuit of the motor based on the operation amount
  • the limiting process is a process for operating the drive circuit of the motor based on the operation amount.
  • the process of calculating the operation amount is a process of calculating a plurality of output values including a proportional output value of a proportional element and an integral output value of an integral element, and a process of calculating the operation amount based on the plurality of output values.
  • the proportional output value is a value proportional to the difference between the steering torque and the target steering torque
  • the integral output value is a value proportional to a steady deviation that appears based on the proportional output value.
  • the integral element includes a process for limiting an increase in the absolute value of the integral output value based on the relationship between the input value and the output value in the limiting process.
  • the steering control method includes executing a torque feedback process, executing a restriction process, and executing an operation process, and the torque feedback process includes steering by the feedback control.
  • the operation process includes a process of calculating an operation amount for controlling torque to a target steering torque, the steering torque is a torque input to the operation member, and the operation process calculates a drive amount of the motor based on the operation amount.
  • a process of operating a circuit is a process of limiting the manipulated variable
  • a process of calculating the manipulated variable includes a plurality of outputs including a proportional output value of a proportional element and an integral output value of an integral element. and a process of calculating the operation amount based on the plurality of output values, the proportional output value being a value proportional to the difference between the steering torque and the target steering torque,
  • the integral output value is a value for reducing a steady-state deviation that appears based on the proportional output value
  • the integral element calculates the absolute value of the integral output value based on the relationship between the input value and the output value in the limiting process. This includes processing to limit the increase in .
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a steering system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing processing executed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing details of some processes executed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing details of some processes executed by a control device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing details of part of the processing executed by the control device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing details of some processes executed by a control device according to an eighth embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing details of some processes executed by a control device according to another embodiment.
  • a vehicle steering system 10 includes a reaction force actuator Ar and a steering actuator At.
  • the steering system 10 of this embodiment has a structure in which a power transmission path between the steering wheel 12, which is an operating member, and the steered wheels 44 is mechanically blocked. That is, the steering system 10 includes a steer-by-wire type steering device.
  • the reaction force actuator Ar is an actuator for applying a steering reaction force to the steering wheel 12.
  • the steering reaction force refers to a force that acts in a direction opposite to the direction in which the steering wheel 12 is operated by the driver. By applying a steering reaction force to the steering wheel 12, it is possible to give the driver an appropriate feeling of response.
  • the reaction actuator Ar includes a speed reduction mechanism 16, a reaction motor 20, and a reaction inverter 22.
  • the reaction motor 20 is a three-phase brushless motor.
  • the reaction motor 20 is a surface magnet synchronous motor.
  • a rotating shaft of the reaction motor 20 is connected to the steering shaft 14 via a speed reduction mechanism 16 .
  • the reaction force inverter 22 is a power conversion circuit that converts the voltage of the battery 24, which is a DC voltage source, into an AC voltage and applies it to the reaction force motor 20.
  • the steering shaft 40 extends along the vehicle width direction, which is the left-right direction in FIG.
  • Left and right steered wheels 44 are connected to both ends of the steered shaft 40 via tie rods 42, respectively.
  • the steered angle of the steered wheels 44 is changed.
  • the steering actuator At includes a speed reduction mechanism 56, a steering motor 60, and a steering inverter 62.
  • the steering motor 60 is a three-phase brushless motor.
  • a rotating shaft of the steering motor 60 is connected to the pinion shaft 52 via a speed reduction mechanism 56.
  • the pinion teeth of the pinion shaft 52 are engaged with the rack teeth 54 of the steered shaft 40.
  • the pinion shaft 52 and the steered shaft 40 provided with rack teeth 54 constitute a rack and pinion mechanism.
  • the torque of the steering motor 60 is applied to the steering shaft 40 via the pinion shaft 52 as a steering force.
  • the steering shaft 40 moves along the vehicle width direction, which is the left-right direction in FIG.
  • the steering system 10 includes a control device 70.
  • the control device 70 is an example of a steering control device that controls a steering device. Specifically, the control device 70 controls the steering wheel 12 of the steering device.
  • the control device 70 operates a reaction force actuator Ar in order to control a steering reaction force that is a controlled variable to be controlled.
  • an operation signal MSs to the reaction force inverter 22 is shown.
  • the control device 70 controls the steered wheels 44 of the steering device.
  • the control device 70 operates the steering actuator At in order to control the steering angle of the steered wheels 44, which is a controlled variable to be controlled.
  • the steering angle is the steering angle of the tire.
  • FIG. 1 shows an operation signal MSt to the steering inverter 62.
  • the control device 70 refers to the steering torque Th, which is the input torque to the steering shaft 14 and is detected by the torque sensor 80, in order to control the control amount.
  • the torque sensor 80 includes a torsion bar connected to the steering shaft 14 and a sensing element that detects the torsion angle of the torsion bar.
  • the control device 70 refers to the rotation angle ⁇ a of the rotation shaft of the reaction force motor 20 detected by the rotation angle sensor 82.
  • the control device 70 refers to the currents iu1, iv1, and iw1 flowing through the reaction force motor 20.
  • the currents iu1, iv1, and iw1 are quantified as voltage drops across shunt resistors provided in each leg of the reaction force inverter 22.
  • the control device 70 refers to the rotation angle ⁇ b of the rotation shaft of the steering motor 60 detected by the rotation angle sensor 84 in order to control the control amount. Further, the control device 70 refers to the currents iu2, iv2, and iw2 flowing through the steering motor 60. The currents iu2, iv2, and iw2 are quantified as voltage drops across shunt resistors provided in each leg of the steering inverter 62. The control device 70 also refers to the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 86.
  • the control device 70 includes a PU 72, a storage device 74, and a peripheral circuit 76.
  • the PU 72 is a software processing device such as a CPU, GPU, and TPU.
  • the storage device 74 includes an electrically rewritable nonvolatile memory and a storage medium such as a disk medium.
  • the storage device 74 stores a steering control program 74a.
  • the peripheral circuit 76 includes a circuit that generates a clock signal that defines internal operations, a power supply circuit, a reset circuit, and the like.
  • the control device 70 controls the control amount by having the PU 72 execute a steering control program 74a stored in the storage device 74.
  • FIG. 2 shows part of the processing executed by the control device 70.
  • the steering angle calculation process M10 is a process of calculating the steering angle ⁇ h, which is the rotation angle of the steering wheel 12, using the rotation angle ⁇ a as an input.
  • the steering angle calculation process M10 calculates the rotation angle ⁇ a by, for example, 360° by counting the number of rotations of the reaction force motor 20 from the steering neutral position, which is the position of the steering wheel 12 when the vehicle is traveling straight. Includes processing to convert into an integrated angle that includes the range beyond.
  • the steering angle calculation process M10 includes a process of calculating the steering angle ⁇ h by multiplying the integrated angle obtained by the conversion by a conversion coefficient based on the rotational speed ratio of the speed reduction mechanism 16. Note that the steering angle ⁇ h is, for example, positive when the angle is to the right of the steering neutral position, and negative when the angle is to the left of the steering neutral position.
  • the pinion angle calculation process M12 is a process of calculating the pinion angle ⁇ p, which is the rotation angle of the pinion shaft 52, using the rotation angle ⁇ b as an input.
  • the pinion angle calculation process M12 includes a range exceeding 360°, for example, by counting the number of rotations of the steering motor 60 from the rack neutral position, which is the position of the steering shaft 40 when the vehicle is traveling straight. Includes processing to convert into integrated angle.
  • the pinion angle calculation process M12 is a process of calculating the pinion angle ⁇ p, which is the actual rotation angle of the pinion shaft 52, by multiplying the obtained integrated angle by a conversion coefficient based on the rotation speed ratio of the reduction mechanism 56. including.
  • the pinion angle ⁇ p is, for example, positive when the angle is to the right of the rack neutral position, and negative when the pinion angle is to the left.
  • the steering motor 60 and the pinion shaft 52 are interlocked via a speed reduction mechanism 56. Therefore, there is a one-to-one correspondence between the integrated value of the rotation angle ⁇ b of the steering motor 60 and the pinion angle ⁇ p.
  • the pinion angle ⁇ p can be determined from the rotation angle ⁇ b of the steering motor 60.
  • the pinion shaft 52 is meshed with the steered shaft 40. Therefore, there is also a one-to-one correspondence between the pinion angle ⁇ p and the amount of movement of the steered shaft 40.
  • the target pinion angle calculation process M14 is a process that calculates the target pinion angle ⁇ p* using the steering angle ⁇ h and the vehicle speed V as input.
  • the target pinion angle ⁇ p* is a target value of the pinion angle ⁇ p according to the operation of the steering wheel 12 by the driver.
  • the target pinion angle calculation process M14 includes a process of variably setting the steering angle ratio Dr according to the vehicle speed V. Therefore, the target pinion angle ⁇ p* output by the target pinion angle calculation process M14 has a different value depending on the vehicle speed V even if the input steering angle ⁇ h is the same.
  • the pinion angle feedback process M16 is a process for calculating a steering torque command value Tt*, which is a torque command value of the steering motor 60, in order to control the pinion angle ⁇ p to the target pinion angle ⁇ p* by feedback control.
  • the current command value calculation process M18 includes a process of calculating the dq-axis current command value It* by inputting the steering torque command value Tt*.
  • the current command value It* is a command value for the amount of current of the steering motor 60.
  • the steering torque command value Tt* is a value of the torque dimension.
  • the current command value It* is a value related to the amount of current.
  • the current command value calculation process M18 is a process of converting the steering torque command value Tt* in the torque dimension into a current command value It* regarding the amount of current.
  • the steering operation process M20 is a process in which the current command value It*, the currents iu2, iv2, iw2, and the rotation angle ⁇ b are input, and an operation signal MSt to the steering inverter 62 is output.
  • the steering operation process M20 includes a process of calculating the dq-axis current based on the currents iu2, iv2, iw2 and the rotation angle ⁇ b.
  • the steering operation process M20 includes a process of calculating an operation signal MSt to operate the steering inverter 62 so that the dq-axis current becomes the current command value It*.
  • the axial force calculation process M22 includes a process of calculating the axial force Taf using the current command value It* as input.
  • the axial force Taf is an axial force applied to the steered shaft 40.
  • the axial force calculation process M22 may input the steering torque command value Tt* or the dq-axis current instead of inputting the current command value It*.
  • the base target torque calculation process M24 is a process for calculating a base target torque Thb*, which is a base value of the target steering torque Th* that the driver should input to the steering shaft 14 via the steering wheel 12, based on the axial force Taf. be. Since the axial force Taf has an amount corresponding to the lateral force acting on the steered wheels 44, the lateral force can be grasped by the axial force Taf. On the other hand, it is desirable that the torque that the driver should input to the steering shaft 14 via the steering wheel 12 be determined in accordance with the lateral force. Therefore, the base target torque calculation process M24 is a process for calculating the base target torque Thb* according to the lateral force ascertained from the axial force Taf.
  • the base target torque calculation process M24 is a process for variably setting the absolute value of the base target torque Thb* according to the vehicle speed V even if the absolute value of the axial force Taf is the same.
  • This process calculates the absolute value of the base target torque Thb* so that the absolute value of the base target torque Thb* when the vehicle speed V is small is equal to or less than the absolute value of the base target torque Thb* when the vehicle speed V is large. It is also possible to do this process.
  • This can be realized, for example, by using map data stored in advance in the storage device 74 and calculating the base target torque Thb* by the PU 72 through map calculation.
  • This map data is data that uses the axial force Taf or the lateral acceleration and vehicle speed V grasped from the axial force Taf as input variables, and uses the base target torque Thb* as an output variable.
  • map data is set data of discrete values of input variables and values of output variables corresponding to each of the values of the input variables.
  • the map calculation may be a process in which when the value of the input variable matches any of the values of the input variables of the map data, the value of the output variable of the corresponding map data is used as the calculation result.
  • map calculation is a process in which when the value of an input variable does not match any of the values of input variables in map data, the calculation result is a value obtained by interpolating the values of multiple output variables included in map data. do it.
  • the map operation will match the closest value among the values of the multiple output variables contained in the map data. It is also possible to use the value of the output variable of the map data as the calculation result.
  • the target reaction force calculation process M26 is a process that calculates a target reaction force Ts* according to the steering reaction force to be applied to the steering wheel 12 using the steering torque Th and the target steering torque Th* as input.
  • the target reaction force Ts* is actually a command value for the reaction force motor 20.
  • the value obtained by multiplying the target reaction force Ts* by a coefficient according to the reduction ratio of the reduction mechanism 16 becomes the steering reaction force.
  • the target reaction force calculation process M26 is an example of torque feedback process.
  • the current command value calculation process M28 includes a process of calculating the dq-axis current command value Is* by inputting the target reaction force Ts*.
  • the current command value Is* is a command value for the amount of current of the reaction force motor 20.
  • the target reaction force Ts* is a value in the torque dimension.
  • the current command value Is* is a value related to the amount of current. That is, the current command value calculation process M28 is a process of converting the target reaction force Ts* in the torque dimension into a current command value Is* regarding the amount of current.
  • the reaction force operation process M30 is a process of inputting the current command value Is*, the currents iu1, iv1, iw1, and the rotation angle ⁇ a, and outputting the operation signal MSs to the reaction force inverter 22.
  • the reaction force operation process M30 includes a process of calculating the dq-axis current based on the currents iu1, iv1, iw1 and the rotation angle ⁇ a.
  • the reaction force operation process M30 includes a process of calculating an operation signal MSs to operate the reaction force inverter 22 so that the dq-axis current becomes the current command value Is*.
  • FIG. 3 shows details of the target reaction force calculation process M26.
  • the deviation calculation process M40 is a process for calculating a torque deviation ⁇ Th, which is a value obtained by subtracting the target steering torque Th* from the steering torque Th.
  • the proportional element M50 is a process for inputting the torque deviation ⁇ Th and outputting a proportional output value Tp that is a value proportional to the torque deviation ⁇ Th.
  • the proportional gain multiplication process M52 is a process of multiplying the torque deviation ⁇ Th by the proportional gain Kp.
  • the proportional gain Kp is, for example, a fixed value other than 0 (zero). Note that the proportional gain Kp may be a value that changes based on the result of identifying the operating state of the steering wheel 12.
  • the integral element M60 is a process that inputs the torque deviation ⁇ Th and outputs an integral output value Ti, which is a value obtained by integrating the torque deviation ⁇ Th.
  • the integral gain multiplication process M62 is a process that outputs the base value Tia0, which is the value obtained by multiplying the torque deviation ⁇ Th by the integral gain Ki.
  • the integral gain Ki is, for example, a fixed value other than 0 (zero). Note that the integral gain Ki may be a value that changes based on the result of identifying the operating state of the steering wheel 12.
  • the base value correction process M64 is a process for calculating a corrected base value Tia, which is a value obtained by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the base value Tia0.
  • the integration process M66 is a process of outputting the sum of the base value Tia0 and the previous value Ti(-) of the integral output value Ti as the integral output value Ti.
  • the previous value Ti(-) of the integral output value Ti is a value held during the processing of the previous cycle through the previous value holding process M68.
  • the restriction process M69 is a process of inputting the integral output value Ti and outputting a restricted output value Tig, which is a value obtained by restricting the upper limit of the absolute value of the integral output value Ti.
  • the restriction process M69 includes a process of comparing the absolute value of the integral output value Ti with the limit value Lmg1.
  • the restriction process M69 includes a process of outputting the input integral output value Ti as it is as the limited output value Tig when the absolute value of the integral output value Ti is less than the limit value Lmg1.
  • the limit value Lmg1 is set to a value obtained by limiting the absolute value of the input integral output value Ti to the limit value Lmg1, that is, the limit value Lmg1. It includes processing to output as a post-limitation output value Tig.
  • the limit value Lmg1 is a value within a range in which the operation of the torque feedback control of the steering torque Th can be adjusted so that the steering torque Th does not deviate from a range that can be detected by the torque sensor 80. Adjusting the steering torque Th so that it falls within a range that can be detected by the torque sensor 80 is important in order to ensure stability of feedback control of the steering torque Th. This is because if the steering torque Th is out of the range that can be detected by the torque sensor 80, the steering torque Th can only be controlled as it happens, despite feedback control of the steering torque Th.
  • limiting process M69 may be expressed as the pre-limitation output value Ti.
  • the limit deviation calculation process M70 is a process to calculate the limit deviation ⁇ Lm1, which is the value obtained by subtracting the pre-limit output value Ti from the post-limit output value Tig.
  • the limiting deviation ⁇ Lm1 corresponds to the difference value that is limited by the limiting process M69 regarding the integral output value Ti.
  • the limit deviation ⁇ Lm1 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M69.
  • the addition process M80 is a process of outputting a value obtained by adding the proportional output value Tp of the proportional element M50 and the post-limitation output value Tig of the integral element M60 as the PI manipulated variable Tpi.
  • the differential element M90 is a process for inputting the torque deviation ⁇ Th and outputting a differential operation amount Td as a differential output value, which is a value proportional to the first-order time differential value of the torque deviation ⁇ Th.
  • the differential element M90 includes processing for calculating the first-order time differential value of the torque deviation ⁇ Th.
  • the differential element M90 includes a process of multiplying the first-order time differential value of the torque deviation ⁇ Th by a differential gain.
  • the addition process M82 is a process of outputting a value obtained by adding the PI operation amount Tpi and the differential operation amount Td of the differential element M90 as the PID operation amount Tpid.
  • the open-loop operation amount calculation process M92 is a process that takes the steering torque Th as an input and calculates an open-loop operation amount Tff that is an output value according to the steering torque Th.
  • the open-loop operation amount calculation process M92 may be a process in which the PU 72 calculates the open-loop operation amount Tff through map calculation using map data stored in the storage device 74 in advance.
  • the map data is data that uses the steering torque Th as an input variable and the value of the open loop manipulated variable Tff as an output variable.
  • the open-loop operation amount calculation process M92 may calculate the open-loop operation amount Tff by inputting the target steering torque Th* instead of the steering torque Th.
  • the addition process M84 is a process of calculating the target reaction force Ts* by adding the PID operation amount Tpid and the open-loop operation amount Tff of the open-loop operation amount calculation process M92.
  • the restriction process M69 restricts the absolute value of the integral output value Ti so that it does not exceed the limit value Lmg1. This is to limit the absolute value of the target reaction force Ts* calculated including the integrated output value Ti, that is, the post-limitation output value Tig.
  • the restriction process M69 does not limit the target reaction force Ts* when the input integral output value Ti is output as it is as the restricted output value Tig.
  • the restriction process M69 limits the target reaction force Ts* when the absolute value of the input integral output value Ti is larger than the limit value Lmg1.
  • the target reaction force Ts* is limited so that its absolute value is reduced by an amount corresponding to the limit deviation ⁇ Lm1 from the original absolute value.
  • the operation of the feedback control of the steering torque Th is limited with respect to the original operation by limiting the absolute value of the target reaction force Ts* through the restriction process M69. This becomes a factor that prevents the steady-state deviation that appears in feedback control of the steering torque Th from being reduced. As a result, the absolute value of the integral output value Ti increases because the steady state deviation that appears in the feedback control of the steering torque Th is prevented from decreasing.
  • the restriction process M69 is a function adopted to ensure stability of feedback control of the steering torque Th, but increasing the absolute value of the integral output value Ti causes a decrease in responsiveness.
  • the PU72 sets the base value to decrease the absolute value of the base value Tia0 in order to limit the increase in the absolute value of the integral output value Ti.
  • Correct Tia0 This correction process is executed by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the base value Tia0.
  • the absolute value of the integral output value Ti is suppressed from increasing even if the steady state deviation is prevented from decreasing due to limiting the feedback control operation of the steering torque Th.
  • the absolute value of the integral output value Ti is suppressed from increasing even if the steady state deviation is prevented from decreasing due to limiting the feedback control operation of the steering torque Th.
  • stability is ensured by limiting the operation of the feedback control.
  • even if the operation of the feedback control of the steering torque Th is restricted, a decrease in responsiveness can be suppressed.
  • the target reaction force calculation process M26 which is the torque feedback process, is configured to include a restriction process M69.
  • the restriction process M69 is configured to limit the integral output value Ti of the integral element M60 among the output values of the proportional element M50, the integral element M60, the differential element M90, and the open loop manipulated variable calculation process M92. This makes it possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the limiting process M69 included in the target reaction force calculation process M26 on the integral output value Ti.
  • the target reaction force calculation process M26 is configured to include the process of calculating the differential operation amount Td of the differential element M90.
  • the target reaction force calculation process M26 is configured to include the process of calculating the open loop manipulated variable Tff.
  • the integral element M60 is configured to include an integral gain multiplication process M62, a base value correction process M64, and an integration process M66.
  • the base value correction process M64 is configured to limit the increase in the absolute value of the integral output value Ti by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1. Thereby, when limiting the increase in the absolute value of the integral output value Ti, the previous value Ti(-) corresponding to the past integration can be maintained. Therefore, when the feedback control operation of the steering torque Th is limited, stability can be more suitably ensured.
  • the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M100 instead of the restriction process M69. As shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M100 between the addition process M80 and the addition process M82.
  • the limiting process M100 is a process that takes the PI manipulated variable Tpi as an input and outputs a limited PI manipulated variable Tpig, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the PI manipulated variable Tpi.
  • the restriction process M100 includes a process of comparing the absolute value of the PI operation amount Tpi with the limit value Lmg2.
  • the restriction process M100 includes a process of outputting the input PI operation amount Tpi as it is as the limited PI operation amount Tpig when the absolute value of the PI operation amount Tpi is less than the limit value Lmg2.
  • the limit value Lmg2 is set to a value obtained by limiting the absolute value of the input PI operation amount Tpi to the limit value Lmg2, that is, the limit value Lmg2. This includes processing for outputting as the limited PI operation amount Tpig.
  • the limited PI operation amount Tpig is input to the addition process M82.
  • the limit value Lmg2 is a value set from the same viewpoint as the above limit value Lmg1.
  • the PI operation amount Tpi input by the restriction process M100 may be expressed as the pre-limitation PI operation amount Tpi.
  • the limit deviation calculation process M70 is a process for calculating the limit deviation ⁇ Lm2, which is the value obtained by subtracting the pre-limit PI operation amount Tpi from the post-limit PI operation amount Tpig.
  • the limit deviation ⁇ Lm2 corresponds to the difference value that is limited by the limit processing M100 regarding the PI operation amount Tpi.
  • the limit deviation ⁇ Lm2 the value held during the processing of the previous cycle through the previous value holding process M72 is input to the base value correction process M64.
  • the limit deviation ⁇ Lm2 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M100.
  • the target reaction force calculation process M26 is configured to include an addition process M80 and a restriction process M100.
  • the restriction process M100 is configured to limit the result obtained through the addition process M80, that is, the PI operation amount Tpi. Thereby, it is possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the restriction process M100 on the result obtained through the addition process M80 of the target reaction force calculation process M26 on the integral output value Ti.
  • the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M102 instead of the restriction process M69. As shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M102 between the addition process M82 and the addition process M84.
  • the restriction process M102 is a process of inputting the PID operation amount Tpid and outputting a limited PID operation amount Tpidg, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the PID operation amount Tpid.
  • the restriction process M102 includes a process of comparing the absolute value of the PID operation amount Tpid with the limit value Lmg3.
  • the restriction process M102 includes a process of outputting the input PID operation amount Tpid as it is as the limited PID operation amount Tpidg when the absolute value of the PID operation amount Tpid is less than the limit value Lmg3.
  • the limit value Lmg3 is set to a value obtained by limiting the absolute value of the input PID operation amount Tpid to the limit value Lmg3, that is, the limit value Lmg3. This includes processing for outputting as the restricted PID operation amount Tpidg.
  • the restricted PID operation amount Tpidg is input to addition processing M84.
  • the limit value Lmg3 is a value set from the same viewpoint as the above limit value Lmg1. Note that, below, the PID operation amount Tpid input by the restriction processing M102 may be expressed as the pre-limitation PID operation amount Tpid.
  • the limit deviation calculation process M70 is a process for calculating the limit deviation ⁇ Lm3, which is the value obtained by subtracting the pre-limit PID operation amount Tpid from the post-limit PID operation amount Tpidg.
  • the limit deviation ⁇ Lm3 corresponds to the difference value that is limited by the limit processing M102 regarding the PID operation amount Tpid.
  • the limit deviation ⁇ Lm3 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M102.
  • the target reaction force calculation process M26 is configured to include an addition process M82 and a restriction process M102.
  • the restriction process M102 is configured to limit the result obtained through the addition process M82, that is, the PID operation amount Tpid. Thereby, it is possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the restriction process M102 on the result obtained through the addition process M82 of the target reaction force calculation process M26 on the integral output value Ti.
  • the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M104 instead of the restriction process M69.
  • the target reaction force calculation process M26 includes a restriction process M104 between the addition process M84 and the current command value calculation process M28.
  • the limiting process M104 is a process that inputs the target reaction force Ts* and outputs a post-limitation target reaction force Tsg*, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the target reaction force Ts*.
  • the restriction process M104 may be realized as a process included in the current command value calculation process M28, which is a subsequent process.
  • the restriction process M104 includes a process of comparing the absolute value of the target reaction force Ts* with the limit value Lmg4.
  • the restriction process M104 includes a process of outputting the input target reaction force Ts* as it is as the post-limitation target reaction force Tsg* when the absolute value of the target reaction force Ts* is less than the limit value Lmg4.
  • a value obtained by limiting the absolute value of the input target reaction force Ts* to the limit value Lmg4 that is, the limit value It includes a process of outputting Lmg4 as the post-limitation target reaction force Tsg*.
  • the post-limitation target reaction force Tsg* is input to the current command value calculation process M28.
  • the limit value Lmg4 is a value set from the same viewpoint as the above limit value Lmg1.
  • the target reaction force Ts* input by the restriction process M104 may be expressed as the pre-limitation target reaction force Ts*.
  • the limit deviation calculation process M70 is a process for calculating the limit deviation ⁇ Lm4, which is the value obtained by subtracting the pre-limit target reaction force Ts* from the post-limit target reaction force Tsg*.
  • the limit deviation ⁇ Lm4 corresponds to the difference value that is limited by the limit processing M104 regarding the target reaction force Ts*.
  • the limit deviation ⁇ Lm4 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M104.
  • the target reaction force calculation process M26 is configured to include an addition process M84 and a restriction process M104.
  • the restriction process M104 is configured to limit the result obtained through the target reaction force calculation process M26, that is, the target reaction force Ts*. Thereby, it is possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the restriction process M104 on the result obtained through the target reaction force calculation process M26 on the integral output value Ti.
  • processes other than the target reaction force calculation process M26 include the restriction process M106.
  • the PU72 includes a restriction process M106 between the current command value calculation process M28 and the reaction force operation process M30.
  • the limiting process M106 is a process that inputs the current command value Is* and outputs a limited current command value Isg*, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the current command value Is*.
  • the restriction process M106 may be realized as a process included in the current command value calculation process M28 or the reaction force operation process M30, which are processes before and after the restriction process M106.
  • the restriction process M106 includes a process of comparing the absolute value of the current command value Is* and the limit value Lmg5.
  • the restriction process M106 includes a process of outputting the input current command value Is* as it is as a post-limitation current command value Isg* when the absolute value of the current command value Is* is less than the limit value Lmg5.
  • the limit processing M106 when the absolute value of the current command value Is* is larger than the limit value Lmg5, a value obtained by limiting the absolute value of the input current command value Is* to the limit value Lmg5, that is, the limit value It includes a process of outputting Lmg5 as the post-limitation current command value Isg*.
  • the post-limitation current command value Isg* is input to the reaction force operation process M30.
  • the limit value Lmg5 is a value within a range in which the absolute values of various variables used in software processing do not exceed the upper limit. It is important to adjust the absolute values of various variables used in software processing so that the absolute values of the variables do not exceed the upper limit value in order to suppress the occurrence of overflow in the PU 72.
  • limiting process M106 may be expressed as the pre-limitation current command value Is*.
  • the limit deviation calculation process M70 is a process to calculate the limit deviation ⁇ Lm5, which is the value obtained by subtracting the pre-limit current command value Is* from the post-limit current command value Isg*.
  • the limit deviation ⁇ Lm5 corresponds to the difference value that is limited by the limit process M106 regarding the current command value Is*.
  • the limit deviation ⁇ Lm5 the value held during the processing of the previous cycle through the previous value holding process M72 is input to the base value correction process M64.
  • the limit deviation ⁇ Lm5 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M106.
  • the limit deviation ⁇ Lm5 is input to the base value correction process M64 as a value converted from a value related to the amount of current to a value in the torque dimension. This can also be realized by converting the post-limitation current command value Isg* and the pre-limitation current command value Is* from values related to the amount of current to values in the torque dimension prior to calculating the limit deviation ⁇ Lm5.
  • the PU72 is configured to include a current command value calculation process M28, which is a conversion process, and a restriction process M106.
  • the restriction process M106 is configured to limit the result obtained through the current command value calculation process M28, that is, the current command value Is*. Thereby, it is possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the restriction process M106 on the result obtained through the current command value calculation process M28 on the integral output value Ti.
  • the target reaction force calculation process M26 includes a plurality of restriction processes M108, M110, M112, M114, and M116 instead of including the restriction process M69.
  • the target reaction force calculation process M26 includes restriction processes M108, M110, M112, and M114.
  • PU72 includes a restriction process M116.
  • the restriction process M108 is a process included between the addition process M80 and the addition process M82.
  • the restriction process M110 is a process included between the differential element M90 and the addition process M82.
  • the restriction process M112 is a process included between the open loop operation amount calculation process M92 and the addition process M84.
  • the restriction process M114 is a process included between the addition process M84 and the current command value calculation process M28.
  • the restriction process M116 is a process included between the current command value calculation process M28 and the reaction force operation process M30.
  • the restriction process M108 takes the PI operation amount Tpi as input and calculates the limited PI operation amount Tpig, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the PI operation amount Tpi. This is the process of outputting.
  • the restriction process M108 includes a process of comparing the absolute value of the PI operation amount Tpi and the torque limit value Lmgm2.
  • the limited PI operation amount Tpig is input to the addition process M82.
  • the torque limit value Lmgm2 is a value calculated by the limit value calculation process M120. Note that the torque limit value Lmgm2 will be explained in detail later.
  • the restriction process M110 is a process that inputs the differential operation amount Td and outputs a limited differential operation amount Tdg, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the differential operation amount Td.
  • the restriction process M110 includes a process of comparing the absolute value of the differential operation amount Td and the torque limit value Lmgm2.
  • the restriction process M110 includes a process of outputting the input differential operation amount Td as it is as the limited differential operation amount Tdg when the absolute value of the differential operation amount Td is less than the torque limit value Lmgm2.
  • the limited differential operation amount Tdg is input to addition processing M82.
  • the limiting process M112 is a process that takes the open-loop manipulated variable Tff as input and outputs the limited open-loop manipulated variable Tffg, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the open-loop manipulated variable Tff.
  • the restriction process M112 includes a process of comparing the absolute value of the open loop manipulated variable Tff and the torque limit value Lmgm2.
  • the restriction process M112 includes a process of outputting the input open-loop manipulated variable Tff as it is as the post-limited open-loop manipulated variable Tffg when the absolute value of the open-loop manipulated variable Tff is less than the torque limit value Lmgm2.
  • the limit processing M112 when the absolute value of the open loop manipulated variable Tff is larger than the torque limit value Lmgm2, a value obtained by limiting the absolute value of the input open loop manipulated variable Tff to the torque limit value Lmgm2 That is, it includes a process of outputting the torque limit value Lmgm2 as the post-limit open loop manipulated variable Tffg.
  • the post-limitation open-loop operation amount Tffg is input to addition processing M84.
  • the limitation process M114 inputs the target reaction force Ts* and calculates the post-limitation target reaction force Tsg*, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the target reaction force Ts*. This is the process of outputting.
  • the restriction process M114 includes a process of comparing the absolute value of the target reaction force Ts* with the torque limit value Lmgm2.
  • the post-limitation target reaction force Tsg* is input to the current command value calculation process M28.
  • the limitation process M116 inputs the current command value Is* and generates a post-limitation current command value Isg*, which is a value obtained by limiting the upper limit of the absolute value of the current command value Is*. This is the process of outputting.
  • the restriction process M116 includes a process of comparing the absolute value of the current command value Is* with the current limit value Lmgm1.
  • the post-limitation current command value Isg* is input to the reaction force operation process M30.
  • the current limit value Lmgm1 is a value calculated by the limit value calculation process M120. Note that the current limit value Lmgm1 will be explained in detail later.
  • the limit value calculation process M120 is a process that inputs a plurality of limit values Lmg6, Lmg7, Lmg8, and Lmg9 and outputs a current limit value Lmgm1 and a torque limit value Lmgm2.
  • the current limit value arbitration process M122 is a process that receives the three limit values Lmg6, Lmg7, and Lmg8 as input and outputs the current limit value Lmgm1 by extracting the largest limit value, that is, by performing arbitration.
  • the three limit values Lmg6, Lmg7, and Lmg8 are values set depending on the state of the steering system 10.
  • the limit value Lmg6 is a current limit value set for the purpose of overheat protection according to the heat generation state of the reaction force motor 20 or the steering motor 60 of the steering system 10.
  • the limit value Lmg7 is a current limit value set according to the voltage state of the battery 24 of the steering system 10 for the purpose of dealing with a voltage drop.
  • the limit value Lmg8 is a current limit value that is set for the purpose of coping with a failure in response to a mechanical failure or the like of the steering system 10. Note that the current limit value may include a value set for a purpose different from the limit values Lmg6, Lmg7, and Lmg8.
  • the current limit value Lmgm1 is output to the limit process M116.
  • the torque limit value calculation process M124 is a process that inputs the current limit value Lmgm1 and converts the current limit value Lmgm1 into a torque dimension limit value Lmg10.
  • the torque limit value arbitration process M126 is a process in which the two limit values Lmg9 and Lmg10 are input, and the largest limit value is extracted, that is, the torque limit value Lmgm2 is output by arbitration.
  • the limit value Lmg9 is a value set from the same viewpoint as the above limit value Lmg1.
  • the torque limit value Lmgm2 is output to limit processes M108, M110, M112, and M114.
  • the limit deviation calculation process M70 shown in FIG. 3 is a process for calculating the limit deviation ⁇ Lm6, which is the value obtained by subtracting the pre-limit PI operation amount Tpi from the post-limit PI operation amount Tpig.
  • the limit deviation ⁇ Lm6 corresponds to the difference value that is limited by the limit processing M108 regarding the PI operation amount Tpi.
  • the limit deviation ⁇ Lm6 is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the limit process M108.
  • the PU 72 is configured to include a plurality of restriction processes M108, M110, M112, M114, and M116 that have different restriction targets.
  • the restriction target of the restriction processing M108 is the PI operation amount Tpi.
  • the restriction target of the restriction processing M110 is the differential operation amount Td.
  • the restriction target of the restriction processing M112 is the open loop manipulated variable Tff.
  • the restriction target of the restriction process M114 is the target reaction force Ts*.
  • the restriction target of the restriction processing M116 is the current command value Is*.
  • the PI manipulated variable Tpi among these limited objects is calculated such that, for example, the integral output value Ti is dominant compared to other controlled objects.
  • the PI manipulated variable Tpi when limited, has a greater influence on the integral output value Ti than other limited targets.
  • One reason for this is that the PI manipulated variable Tpi is obtained by processing closer to the integral element M60 than other restriction targets.
  • the integral element M60 is configured to restrict the increase in the absolute value of the integral output value Ti based on the result of the restriction process M108 for the PI manipulated variable Tpi among the plurality of restriction targets. This makes it possible to reduce the influence of the steady-state deviation that appears due to the restriction process M108 on the specific PI manipulated variable Tpi on the integral output value Ti.
  • the target reaction force calculation process M26 includes an integral element M130 instead of the integral element M60.
  • the integral element M130 is a process in which the steering torque Th is input and the estimated disturbance torque Tn is calculated.
  • the disturbance observer M132 receives the previous value Tn(-) of the steering torque Th and the estimated disturbance torque Tn, and calculates the estimated disturbance torque Tn0.
  • the previous value Tn(-) is a value held during the previous cycle processing through the previous value holding process M134.
  • the disturbance torque correction process M136 is a process for calculating the estimated disturbance torque Tn, which is the value obtained by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the disturbance torque Tn0.
  • the estimated disturbance torque Tn is calculated using the previous value Tn(-). This estimated disturbance torque Tn corresponds to an integral output value that compensates for the target reaction force Ts* so as to reduce the steady-state deviation that appears based on the proportional output value Tp of the proportional element M50.
  • the target reaction force Ts* is calculated by subtracting the estimated disturbance torque Tn from the sum of the proportional output value Tp, the differential operation amount Td, and the open-loop operation amount Tff.
  • the target reaction force calculation process M26 includes an integral element M140 instead of the integral element M60.
  • the integral element M140 is a process that calculates the torque operation amount Tol by inputting the axial force Taf and the target reaction force Ts*.
  • the subtraction process M142 is a process for calculating the corrected axial force Tafh, which is a value obtained by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the axial force Taf.
  • the subtraction process M144 is a process for calculating the base torque operation amount Tol0, which is the value obtained by subtracting the target reaction force Ts* from the corrected axial force Tafh.
  • the integral gain multiplication process M146 is a process that outputs the torque operation amount Tol, which is a value obtained by multiplying the base torque operation amount Tol0 by the torque gain Kt.
  • the torque gain Kt is, for example, a fixed value other than 0 (zero). Note that the torque gain Kt may be a value that changes based on the result of identifying the operating state of the steering wheel 12.
  • the torque operation amount Tol is calculated as an integrated value in a manner that reflects the previous value.
  • the torque operation amount Tol corresponds to an integral output value that compensates for the target reaction force Ts* so as to reduce the steady-state deviation that appears based on the proportional output value Tp of the proportional element M50.
  • the target reaction force Ts* is calculated by subtracting the estimated disturbance torque Tn from the sum of the proportional output value Tp, the torque operation amount Tol, the differential operation amount Td, and the open-loop operation amount Tff. .
  • the integral element M60 includes a condition determination process M150 and a base value switching process M152 instead of the base value correction process M64.
  • the condition determination process M150 is a process in which the limit deviation ⁇ Lm1 is input and a condition determination value F is output.
  • the condition determination process M150 calculates a condition determination value F as information indicating the fulfillment state of the limiting condition. Specifically, the condition determination value F is calculated as "1" when the limiting condition is satisfied.
  • the condition determination value F is calculated as "0 (zero)" when the limiting condition is not satisfied.
  • the limiting conditions include conditions based on the result of comparing the limiting deviation ⁇ Lm1 with a threshold value.
  • the threshold value of the limiting condition is "0 (zero)”.
  • Condition determination processing M150 determines that the restriction condition is satisfied when the restriction deviation ⁇ Lm1 is greater than "0".
  • the threshold value of the limiting condition may be a value larger than "0” or may be a value that changes based on the result of identifying the operating state of the steering wheel 12.
  • the condition determination value F is an example of information indicating the relationship between the output value and the input value in the restriction process M69.
  • condition determination process M150 when the limit deviation ⁇ Lm1 is input (step 101), it is determined whether the limit condition is satisfied (step 102). In step 102, the condition determination process M150 determines whether the limit deviation ⁇ Lm1 is greater than "0".
  • condition determination process M150 determines that the limit condition is satisfied because the limit deviation ⁇ Lm1 is larger than "0" (step 102: YES)
  • condition determination value F is set to "1" (step 103).
  • the condition determination process M150 outputs "1", which is the condition determination value F set in step 103 (step 104), and ends the process.
  • condition determination process M150 when determining that the limit condition is not satisfied because the limit deviation ⁇ Lm1 is "0" or less, that is, "0" (step 102: NO), "0" is set to the condition determination value F. settings (step 105). Subsequently, the condition determination process M150 outputs "0", which is the condition determination value F set in step 102 (step 104), and ends the process.
  • the base value switching process M152 is a process that inputs the base value Tia0 and the condition determination value F and outputs the corrected base value Tia.
  • the base value switching process M152 outputs a base value Tia0 or a corrected base value Tia of "0 (zero)" according to the condition determination value F.
  • the base value switching process M152 includes a process of outputting the input base value Tia0 as it is as the corrected base value Tia when the condition determination value F is "0". Furthermore, the base value switching process M152 includes a process of outputting "0" as the corrected base value Tia instead of the input base value Tia0 when the condition determination value F is "1". That is, the base value switching process M152 is a process for switching the base value Tia0 to "0" when the condition determination value F is "1" and the limiting condition is satisfied.
  • the integral element M60 is configured to include a condition determination process M150 and a base value switching process M152.
  • the base value switching process M152 is configured to limit the increase in the absolute value of the integral output value Ti by switching the base value Tia to "0" when the limiting condition is satisfied.
  • effects similar to (1-2), (1-3), and (1-5) of the first embodiment can be obtained, and in addition, the following effects and effects can be obtained. Effects can be obtained.
  • the limiting conditions are configured to include conditions based on the result of comparing the limiting deviation ⁇ Lm1 with "0". Thereby, it is possible to suitably determine whether it is necessary to limit the increase in the absolute value of the integral output value Ti.
  • the limit deviation ⁇ Lm1 may be input to the previous value holding process M68.
  • the previous value holding process M68 may be configured to include a process of calculating a value obtained by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the previous value Ti(-).
  • the integration process M66 may be a process that adds the base value Tia and the value obtained by subtracting the limit deviation ⁇ Lm1 from the previous value Ti(-). In this case, the base value correction process M64 can be deleted.
  • the other embodiments described here can be similarly applied to the second to sixth embodiments described above.
  • the target reaction force calculation process M26 calculates a deviation differential value ⁇ Th_dt, which is a first-order time differential value of the torque deviation ⁇ Th, instead of the torque deviation ⁇ Th. It may be configured to include a deviation differential calculation process M160.
  • the proportional element M50 may input the deviation differential value ⁇ Th_dt instead of the torque deviation ⁇ Th and output the second proportional output value Tp_dt.
  • the integral element M60 may input the deviation differential value ⁇ Th_dt instead of the torque deviation ⁇ Th and output the second integral output value Ti_dt.
  • the differential element M90 outputs a second differential operation amount Td_dt as a differential output value, which is a value proportional to the first time differential value of the deviation differential value ⁇ Th_dt, instead of the first time differential value of the torque deviation ⁇ Th. Any processing is fine.
  • the addition process M80 may be any process that outputs the sum of the second proportional output value Tp_dt and the second integral output value Ti_dt as the second PI manipulated variable Tpi_dt.
  • the addition process M82 may be a process that outputs the sum of the second PI manipulated variable Tpi_dt and the second differential manipulated variable Td_dt as the second PID manipulated variable Tpid_dt.
  • the target reaction force calculation process M26 may be configured to include a deviation integral calculation process M162 that outputs the integral value of the second PID operation amount Tpid_dt as the PID operation amount Tpid. Furthermore, the target reaction force calculation process M26 may be configured to include a process of calculating a second-order deviation differential value, which is a second-order time differential value of the torque deviation ⁇ Th, instead of the torque deviation ⁇ Th. In this case, the target reaction force calculation process M26 may output the PID operation amount Tpid based on the second-order differential value of the deviation in the same manner as described above.
  • the other embodiments described here can be similarly applied to the second to sixth and ninth embodiments described above.
  • the restriction process M69 may include a process of comparing the integral output value Ti with the positive and negative values of the limit value Lmg1. This is equivalent to the process of comparing the absolute value of the integral output value Ti with the limit value Lmg1.
  • the other embodiments described here can be similarly applied to the restriction processes M69, M100, M102, M104, M106, M108, M110, M112, M114, and M116 in the second to ninth embodiments.
  • the integral element M60 is not limited to the configuration that limits the increase in the absolute value of the integral output value Ti based on the result of the limiting process M108 for the PI operation amount Tpi among the plurality of limiting targets. .
  • the integral element M60 is configured to limit the increase in the absolute value of the integral output value Ti based on the result of any one of the limiting processes M110, M112, M114, and M116 among the plurality of limiting targets. good.
  • the torque limit value Lmgm2 may be a different value depending on the restriction target.
  • the restriction processes M108, M110, M112, and M114 may be configured to include a process of correcting the torque limit value Lmgm2 to a value suitable for each restriction target.
  • the other condition is a condition regarding the magnitude of the absolute value of the integral output value Ti, or a condition based on the result of identifying the operation state of the steering wheel 12.
  • the integral gain multiplication process M62 may input the condition determination value F and change the integral gain Ki according to the condition determination value F.
  • the integral gain multiplication process M62 may include a process of switching the integral gain Ki from the above-mentioned fixed value to "0 (zero)" when the condition determination value F is "1". Note that the integral gain multiplication process M62 can also be gradually changed when switching the integral gain Ki between the above-mentioned fixed value and "0".
  • the base value switching process M152 can be deleted.
  • the amount of displacement of the steering wheel 12 is not limited to the amount calculated based on the integration process of the rotation angle ⁇ a.
  • the detection value of a steering angle sensor that directly detects the rotation angle of the steering shaft 14 may be used.
  • the steering angle sensor may be provided, for example, on the steering shaft 14 between the steering wheel 12 and the torque sensor 80.
  • the operation amount for controlling the steering torque Th to the target steering torque Th* is not limited to a variable indicating the reaction force applied to the steering wheel 12.
  • a variable indicating the reaction force applied to the steering wheel 12.
  • the operation amount for controlling the steering torque Th to the target steering torque Th* is not limited to a variable indicating the reaction force applied to the steering wheel 12.
  • the column "About the steering system” below in the case of a device that can transmit power between the steering wheel 12 and the steered wheels 44, it indicates the torque that assists the torque that the driver applies to the steering wheel 12. Becomes a variable.
  • the target reaction force calculation process M26 include the differential element M90.
  • the target reaction force calculation process M26 includes the open loop manipulated variable calculation process M92.
  • the base target torque calculation process M24 is not limited to a process that inputs the vehicle speed V in addition to the axial force Taf. It is not essential to calculate the base target torque Thb* using the axial force Taf as an input.
  • the base target torque Thb* may be calculated using the steering torque Th and the vehicle speed V as input. This can be realized, for example, by using map data stored in advance in the storage device 74 and calculating the base target torque Thb* by the PU 72 through map calculation.
  • the map data is data that uses the steering torque Th and the vehicle speed V as inputs, and uses the base target torque Thb* as an output variable.
  • the method of controlling the reaction force motor 20 is not limited to the dq-axis current feedback process.
  • the drive circuit is an H-bridge circuit, it is sufficient to simply control the current flowing through the reaction motor 20.
  • a process for controlling the detected value of the movement amount of the steered shaft 40 to a target value may be used instead of the pinion angle feedback process M16.
  • the control amount regarding the pinion angle ⁇ p is replaced by the control amount regarding the movement amount of the steered shaft 40.
  • the steering angle control includes a process of calculating a manipulated variable for controlling a controlled variable indicating the steered angle, such as the pinion angle ⁇ p, by feedback control.
  • the control of the steering angle may include processing for calculating a manipulated variable for controlling a control amount indicating the steering angle to a target value by open-loop control.
  • the control of the steering angle may include a process of calculating the sum of the manipulated variable for open-loop control and the manipulated variable for feedback control.
  • the control method for the steering motor 60 is not limited to the dq-axis current feedback process.
  • the drive circuit is an H-bridge circuit, it is sufficient to simply control the current flowing through the steering motor 60.
  • the operating member operated by the driver to steer the vehicle is not limited to the steering wheel 12.
  • it may be a joystick.
  • the reaction motor 20 mechanically connected to the steering wheel 12 is not limited to a three-phase brushless motor.
  • a DC motor with brushes may be used.
  • the drive circuit for the reaction force motor 20 mechanically connected to the operating member is not limited to the reaction force inverter 22.
  • it may be an H-bridge circuit.
  • control device 70 is not limited to one that includes the PU 72 and the storage device 74 and executes software processing.
  • a dedicated hardware circuit such as an ASIC may be provided to execute at least part of the processing executed in each of the above embodiments. That is, the control device may include a processing circuit having any of the following configurations (a) to (c).
  • a processing circuit that includes a processing device that executes all of the above processing according to a program, and a program storage device such as a storage device that stores the program.
  • a processing circuit comprising a processing device and a program storage device that execute part of the above processing according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing.
  • a processing circuit that includes a dedicated hardware circuit that executes all of the above processing there may be a plurality of software execution devices including a processing device and a program storage device. Further, there may be a plurality of dedicated hardware circuits.
  • the steering actuator At may be one in which the steering motor 60 is disposed coaxially with the steering shaft 40, for example.
  • the steering shaft 40 may be one connected to the steering shaft 40 via a belt-type speed reducer using a ball screw mechanism.
  • the steering actuator At is not limited to a configuration in which the right steered wheel 44 and the left steered wheel 44 are linked. In other words, the right steered wheel 44 and the left steered wheel 44 may be independently controlled.
  • the steering device that can change the relationship between the steering angle and the turning angle is not limited to a steering device in which power transmission between the steering wheel 12 and the turning wheels 44 is cut off.
  • a steering device that can change the relationship between the steering angle and the steered angle may be configured.
  • the present invention is not limited to a steering device that can change the relationship between the steering angle and the turning angle.
  • a steering device may be used in which the steering wheel 12 and steered wheels 44 are mechanically connected.

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Abstract

操舵制御装置（７０）は、トルクフィードバック処理（Ｍ２６）、制限処理（Ｍ６９）、および操作処理（Ｍ３０）を実行する。トルクフィードバック処理は、操舵トルクを目標操舵トルクに制御するための操作量を算出する処理を含む。操作処理は、操作量に基づき、モータ（２０）の駆動回路（２２）を操作する処理である。制限処理は、操作量を制限する処理である。操作量を算出する処理は、比例要素（Ｍ５０）の比例出力値および積分要素（Ｍ６０）の積分出力値を含む複数の出力値を算出する処理と、出力値に基づき操作量を算出する処理とを含む。比例出力値は操舵トルクと目標操舵トルクとの差に比例する値であり、積分出力値は比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするための値である。積分要素は、制限処理における入力値と出力値との関係に基づき積分出力値の絶対値の増加を制限する処理を含む。

Description

操舵制御装置および操舵制御方法
　本開示は、操舵制御装置および操舵制御方法に関する。
　たとえば下記特許文献１には、フィードバック制御によってステアリングホイールに加わるトルクである操舵トルクを目標値に制御する制御装置が記載されている。
特開２０１４－２２３８３２号公報
　上記トルクのフィードバック制御をする場合、当該フィードバック制御の動作を制限することによって安定性が確保される。一方、フィードバック制御の動作を制限する場合、制限に起因して生じる応答性の低下を抑えることが課題となる。
　本開示の一態様は、運転者が車両を操舵するために操作する操作部材に機械的に連結されたモータを操作するように構成された操舵制御装置を提供する。前記操舵制御装置は、トルクフィードバック処理、制限処理、および操作処理を実行するように構成され、前記トルクフィードバック処理は、フィードバック制御によって操舵トルクを目標操舵トルクに制御するための操作量を算出する処理を含み、前記操舵トルクは、前記操作部材に入力されるトルクであり、前記操作処理は、前記操作量に基づき、前記モータの駆動回路を操作する処理であり、前記制限処理は、前記操作量を制限する処理であり、前記操作量を算出する処理は、比例要素の比例出力値および積分要素の積分出力値を含む複数の出力値を算出する処理と、前記複数の出力値に基づき前記操作量を算出する処理と、を含み、前記比例出力値は、前記操舵トルクと前記目標操舵トルクとの差に比例する値であり、前記積分出力値は、前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするための値であり、前記積分要素は、前記制限処理における入力値と出力値との関係に基づき前記積分出力値の絶対値の増加を制限する処理を含む。
　本開示の別の態様では、運転者が車両を操舵するために操作する操作部材に機械的に連結されたモータを操作するように構成された操舵制御方法を提供する。前記操舵制御方法は、前記操舵制御方法は、トルクフィードバック処理を実行することと、制限処理を実行することと、操作処理を実行することと、を含み、前記トルクフィードバック処理は、フィードバック制御によって操舵トルクを目標操舵トルクに制御するための操作量を算出する処理を含み、前記操舵トルクは、前記操作部材に入力されるトルクであり、前記操作処理は、前記操作量に基づき、前記モータの駆動回路を操作する処理であり、前記制限処理は、前記操作量を制限する処理であり、前記操作量を算出する処理は、比例要素の比例出力値および積分要素の積分出力値を含む複数の出力値を算出する処理と、前記複数の出力値に基づき前記操作量を算出する処理と、を含み、前記比例出力値は、前記操舵トルクと前記目標操舵トルクとの差に比例する値であり、前記積分出力値は、前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするための値であり、前記積分要素は、前記制限処理における入力値と出力値との関係に基づき前記積分出力値の絶対値の増加を制限する処理を実行する処理を含む。
第１の実施形態にかかる操舵システムの構成を示す図である。 第１の実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図である。 第１の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。 第６の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。 第７の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。 第８の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。 第９の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。 第９の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。 その他の実施形態にかかる制御装置が実行する一部の処理の詳細を示すブロック図である。
　＜第１の実施形態＞
　以下、操舵制御装置の第１の実施形態を図面に従って説明する。
　「前提構成」
　図１に示すように、車両の操舵システム１０は、反力アクチュエータＡｒと、転舵アクチュエータＡｔとを備えている。本実施形態の操舵システム１０は、操作部材であるステアリングホイール１２と、転舵輪４４との間の動力伝達路が機械的に遮断された構造を有している。すなわち、操舵システム１０は、ステアバイワイヤ式の操舵装置を備える。
　ステアリングホイール１２には、ステアリングシャフト１４が連結されている。反力アクチュエータＡｒは、ステアリングホイール１２に操舵反力を付与するためのアクチュエータである。操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール１２の操作方向と反対方向へ向けて作用する力をいう。操舵反力をステアリングホイール１２に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。反力アクチュエータＡｒは、減速機構１６、反力モータ２０、および反力用インバータ２２を備えている。
　反力モータ２０は、３相のブラシレスモータである。反力モータ２０は、表面磁石同期電動機である。反力モータ２０の回転軸は、減速機構１６を介して、ステアリングシャフト１４に連結されている。反力用インバータ２２は、直流電圧源であるバッテリ２４の電圧を交流電圧に変換して反力モータ２０に印加する電力変換回路である。
　一方、転舵シャフト４０は、図１中の左右方向である車幅方向に沿って延びる。転舵シャフト４０の両端には、それぞれタイロッド４２を介して左右の転舵輪４４が連結されている。転舵シャフト４０が直線運動することにより、転舵輪４４の転舵角が変更される。
　転舵アクチュエータＡｔは、減速機構５６、転舵モータ６０、および転舵用インバータ６２を備えている。転舵モータ６０は、３相のブラシレスモータである。転舵モータ６０の回転軸は、減速機構５６を介してピニオンシャフト５２に連結されている。ピニオンシャフト５２のピニオン歯は、転舵シャフト４０のラック歯５４に噛み合わされている。ピニオンシャフト５２とラック歯５４が設けられた転舵シャフト４０とによって、ラックアンドピニオン機構が構成されている。転舵モータ６０のトルクは、転舵力としてピニオンシャフト５２を介して転舵シャフト４０に付与される。転舵モータ６０の回転に応じて、転舵シャフト４０は図１中の左右方向である車幅方向に沿って移動する。
　操舵システム１０は、制御装置７０を備えている。
　制御装置７０は、操舵装置を制御対象とする操舵制御装置の一例である。詳しくは、制御装置７０は、操舵装置のステアリングホイール１２を制御対象とする。制御装置７０は、制御対象の制御量である操舵反力を制御すべく、反力アクチュエータＡｒを操作する。図１には、反力用インバータ２２への操作信号ＭＳｓを記載している。また、制御装置７０は、操舵装置の転舵輪４４を制御対象とする。制御装置７０は、制御対象の制御量である転舵輪４４の転舵角を制御すべく、転舵アクチュエータＡｔを操作する。転舵角は、タイヤの切れ角である。図１には、転舵用インバータ６２への操作信号ＭＳｔを記載している。
　制御装置７０は、制御量を制御すべく、トルクセンサ８０によって検出される、ステアリングシャフト１４への入力トルクである操舵トルクＴｈを参照する。トルクセンサ８０は、ステアリングシャフト１４に連結されたトーションバーと、トーションバーのねじれ角を検知する感知素子とを備えている。また、制御装置７０は、回転角センサ８２によって検出される反力モータ２０の回転軸の回転角θａを参照する。また、制御装置７０は、反力モータ２０に流れる電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１を参照する。電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１は、反力用インバータ２２の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として定量化されている。制御装置７０は、制御量を制御すべく、回転角センサ８４によって検出される転舵モータ６０の回転軸の回転角θｂを参照する。また、制御装置７０は、転舵モータ６０に流れる電流ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２を参照する。電流ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２は、転舵用インバータ６２の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として定量化されている。また、制御装置７０は、車速センサ８６によって検出される車速Ｖを参照する。
　制御装置７０は、ＰＵ７２、記憶装置７４、および周辺回路７６を備えている。ＰＵ７２は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、およびＴＰＵ等のソフトウェア処理装置である。記憶装置７４は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ、およびディスク媒体等の記憶媒体を備える。記憶装置７４には、操舵制御プログラム７４ａが記憶されている。周辺回路７６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。制御装置７０は、記憶装置７４に記憶された操舵制御プログラム７４ａをＰＵ７２が実行することにより制御量を制御する。
　「制御」
　図２に、制御装置７０によって実行される処理の一部を示す。
　操舵角算出処理Ｍ１０は、回転角θａを入力として、ステアリングホイール１２の回転角である操舵角θｈを算出する処理である。操舵角算出処理Ｍ１０は、回転角θａを、たとえば、車両が直進しているときのステアリングホイール１２の位置であるステアリング中立位置からの反力モータ２０の回転回数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。操舵角算出処理Ｍ１０は、換算して得られた積算角に減速機構１６の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θｈを演算する処理を含む。なお、操舵角θｈは、たとえば、ステアリング中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。
　ピニオン角算出処理Ｍ１２は、回転角θｂを入力として、ピニオンシャフト５２の回転角度であるピニオン角θｐを算出する処理である。ピニオン角算出処理Ｍ１２は、たとえば、車両が直進しているときの転舵シャフト４０の位置であるラック中立位置からの転舵モータ６０の回転回数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。ピニオン角算出処理Ｍ１２は、換算して得られた積算角に減速機構５６の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、ピニオンシャフト５２の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する処理を含む。なお、ピニオン角θｐは、たとえば、ラック中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。転舵モータ６０と、ピニオンシャフト５２とは、減速機構５６を介して連動する。このため、転舵モータ６０の回転角θｂの積算値と、ピニオン角θｐとの間には１対１の対応関係がある。この対応関係を利用して転舵モータ６０の回転角θｂからピニオン角θｐを求めることができる。また、ピニオンシャフト５２は、転舵シャフト４０に噛合されている。このため、ピニオン角θｐと転舵シャフト４０の移動量との間にも１対１の対応関係がある。そして、ピニオン角θｐと転舵輪４４の転舵角との間には１対１の対応関係がある。
　目標ピニオン角算出処理Ｍ１４は、操舵角θｈおよび車速Ｖを入力として、目標ピニオン角θｐ＊を算出する処理である。目標ピニオン角θｐ＊は、運転者によるステアリングホイール１２の操作に応じたピニオン角θｐの目標値である。目標ピニオン角算出処理Ｍ１４は、車速Ｖに応じて舵角比Ｄｒを可変設定する処理を含む。そのため、目標ピニオン角算出処理Ｍ１４が出力する目標ピニオン角θｐ＊は、入力される操舵角θｈが同一であっても、車速Ｖに応じて異なる値となる。
　ピニオン角フィードバック処理Ｍ１６は、フィードバック制御によってピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ＊に制御すべく、転舵モータ６０のトルクの指令値である転舵トルク指令値Ｔｔ＊を算出する処理である。
　電流指令値算出処理Ｍ１８は、転舵トルク指令値Ｔｔ＊を入力としてｄｑ軸の電流指令値Ｉｔ＊を算出する処理を含む。ここで、電流指令値Ｉｔ＊は、転舵モータ６０の電流量の指令値である。転舵トルク指令値Ｔｔ＊は、トルクの次元の値である。電流指令値Ｉｔ＊は、電流量に関する値である。つまり、電流指令値算出処理Ｍ１８は、トルクの次元の転舵トルク指令値Ｔｔ＊を電流量に関する電流指令値Ｉｔ＊に変換する処理である。
　転舵操作処理Ｍ２０は、電流指令値Ｉｔ＊、電流ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２、および回転角θｂを入力として、転舵用インバータ６２に対する操作信号ＭＳｔを出力する処理である。転舵操作処理Ｍ２０は、電流ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２および回転角θｂに基づき、ｄｑ軸の電流を算出する処理を含む。そして、転舵操作処理Ｍ２０は、ｄｑ軸の電流が電流指令値Ｉｔ＊となるように、転舵用インバータ６２を操作すべく操作信号ＭＳｔを算出する処理を含む。
　軸力算出処理Ｍ２２は、電流指令値Ｉｔ＊を入力として軸力Ｔａｆを算出する処理を含む。ここで、軸力Ｔａｆは、転舵シャフト４０に加わる軸方向の力である。なお、軸力算出処理Ｍ２２は、電流指令値Ｉｔ＊を入力とする代わりに、転舵トルク指令値Ｔｔ＊またはｄｑ軸の電流を入力としてもよい。
　ベース目標トルク算出処理Ｍ２４は、軸力Ｔａｆに基づき、ステアリングホイール１２を介して運転者がステアリングシャフト１４に入力すべき目標操舵トルクＴｈ＊のベース値であるベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理である。軸力Ｔａｆは、転舵輪４４に作用する横力に応じた量となることから、軸力Ｔａｆによって横力を把握することができる。一方、ステアリングホイール１２を介して運転者がステアリングシャフト１４に入力すべきトルクは、横力に応じて定めることが望ましい。したがって、ベース目標トルク算出処理Ｍ２４は、軸力Ｔａｆから把握される横力に応じてベース目標トルクＴｈｂ＊を算出する処理となっている。
　詳しくは、ベース目標トルク算出処理Ｍ２４は、軸力Ｔａｆの絶対値が同一であっても車速Ｖに応じてベース目標トルクＴｈｂ＊の絶対値を可変設定する処理である。この処理は、車速Ｖが小さい場合のベース目標トルクＴｈｂ＊の絶対値が、車速Ｖが大きい場合のベース目標トルクＴｈｂ＊の絶対値以下になるように、ベース目標トルクＴｈｂ＊の絶対値を算出する処理としてもよい。これは、たとえば、記憶装置７４に予め記憶されているマップデータを用いて、ＰＵ７２によりベース目標トルクＴｈｂ＊をマップ演算を通じて算出することによって実現できる。このマップデータは、軸力Ｔａｆまたは軸力Ｔａｆから把握される横加速度および車速Ｖを入力変数とし、ベース目標トルクＴｈｂ＊を出力変数とするデータである。
　なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理とすればよい。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。また、これに代えて、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値のうちの最も近い値に対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理としてもよい。
　目標反力算出処理Ｍ２６は、操舵トルクＴｈおよび目標操舵トルクＴｈ＊を入力として、ステアリングホイール１２に加えるべき操舵反力に応じた、目標反力Ｔｓ＊を算出する処理である。目標反力Ｔｓ＊は、実際には反力モータ２０に対する指令値である。目標反力Ｔｓ＊に減速機構１６による減速比に応じた係数を乗算した値が、操舵反力となる。本実施形態において、目標反力算出処理Ｍ２６は、トルクフィードバック処理の一例である。
　電流指令値算出処理Ｍ２８は、目標反力Ｔｓ＊を入力としてｄｑ軸の電流指令値Ｉｓ＊を算出する処理を含む。ここで、電流指令値Ｉｓ＊は、反力モータ２０の電流量の指令値である。目標反力Ｔｓ＊は、トルクの次元の値である。電流指令値Ｉｓ＊は、電流量に関する値である。つまり、電流指令値算出処理Ｍ２８は、トルクの次元の目標反力Ｔｓ＊を電流量に関する電流指令値Ｉｓ＊に変換する処理である。
　反力操作処理Ｍ３０は、電流指令値Ｉｓ＊、電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１、および回転角θａを入力として、反力用インバータ２２に対する操作信号ＭＳｓを出力する処理である。反力操作処理Ｍ３０は、電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１および回転角θａに基づき、ｄｑ軸の電流を算出する処理を含む。そして、反力操作処理Ｍ３０は、ｄｑ軸の電流が電流指令値Ｉｓ＊となるように、反力用インバータ２２を操作すべく操作信号ＭＳｓを算出する処理を含む。
　図３に、目標反力算出処理Ｍ２６の詳細を示す。
　偏差算出処理Ｍ４０は、操舵トルクＴｈから目標操舵トルクＴｈ＊を減算した値であるトルク偏差ΔＴｈを算出する処理である。
　比例要素Ｍ５０は、トルク偏差ΔＴｈを入力とし、トルク偏差ΔＴｈに比例する値である比例出力値Ｔｐを出力する処理である。詳しくは、比例ゲイン乗算処理Ｍ５２は、トルク偏差ΔＴｈに比例ゲインＫｐを乗算する処理である。比例ゲインＫｐは、たとえば、０（ゼロ）以外の固定値である。なお、比例ゲインＫｐは、ステアリングホイール１２の操作状態を識別した結果に基づき変化する値であってもよい。
　積分要素Ｍ６０は、トルク偏差ΔＴｈを入力とし、トルク偏差ΔＴｈを積分した値である積分出力値Ｔｉを出力する処理である。詳しくは、積分ゲイン乗算処理Ｍ６２は、トルク偏差ΔＴｈに積分ゲインＫｉを乗算した値であるベース値Ｔｉａ０を出力する処理である。積分ゲインＫｉは、たとえば、０（ゼロ）以外の固定値である。なお、積分ゲインＫｉは、ステアリングホイール１２の操作状態を識別した結果に基づき変化する値であってもよい。ベース値補正処理Ｍ６４は、ベース値Ｔｉａ０から制限偏差ΔＬｍ１を減算した値である補正後ベース値Ｔｉａを算出する処理である。なお、制限偏差ΔＬｍ１については、後で詳しく説明する。積算処理Ｍ６６は、ベース値Ｔｉａ０と、積分出力値Ｔｉの前回値Ｔｉ（－）とを加算した値を、積分出力値Ｔｉとして出力する処理である。積分出力値Ｔｉの前回値Ｔｉ（－）は、前回値保持処理Ｍ６８を通じて前回周期の処理時に保持された値である。制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉを入力とし、当該積分出力値Ｔｉの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後出力値Ｔｉｇを出力する処理である。
　詳しくは、制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉの絶対値と、制限値Ｌｍｇ１とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ１未満である場合、入力する積分出力値Ｔｉをそのまま制限後出力値Ｔｉｇとして出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ１よりも大きい場合、入力する積分出力値Ｔｉの絶対値を制限値Ｌｍｇ１に制限することによって得られる値、つまり制限値Ｌｍｇ１を制限後出力値Ｔｉｇとして出力する処理を含む。制限値Ｌｍｇ１は、操舵トルクＴｈがトルクセンサ８０で検出可能な範囲から逸脱しないように、操舵トルクＴｈのトルクフィードバック制御の動作を調整できる範囲の値である。操舵トルクＴｈをトルクセンサ８０で検出可能な範囲に収まるように調整することは、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の安定性を確保するために重要である。これは、操舵トルクＴｈがトルクセンサ８０で検出可能な範囲から外れる場合、操舵トルクＴｈのフィードバック制御を実施しているにもかかわらず操舵トルクＴｈを成り行きでしか制御することができないからである。なお、以下では、制限処理Ｍ６９が入力する積分出力値Ｔｉを制限前出力値Ｔｉと表現する場合もある。
　制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後出力値Ｔｉｇから制限前出力値Ｔｉを減算した値である制限偏差ΔＬｍ１を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ１は、積分出力値Ｔｉについて、制限処理Ｍ６９によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ１は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ１は、制限処理Ｍ６９における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　加算処理Ｍ８０は、比例要素Ｍ５０の比例出力値Ｔｐと、積分要素Ｍ６０の制限後出力値Ｔｉｇとを加算した値を、ＰＩ操作量Ｔｐｉとして出力する処理である。
　微分要素Ｍ９０は、トルク偏差ΔＴｈを入力とし、トルク偏差ΔＴｈの１階の時間微分値に比例した値である微分出力値としての微分操作量Ｔｄを出力する処理である。たとえば、微分要素Ｍ９０は、トルク偏差ΔＴｈの１階の時間微分値を算出する処理を含む。また、微分要素Ｍ９０は、トルク偏差ΔＴｈの１階の時間微分値に微分ゲインを乗算する処理を含む。
　加算処理Ｍ８２は、ＰＩ操作量Ｔｐｉと、微分要素Ｍ９０の微分操作量Ｔｄとを加算した値を、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄとして出力する処理である。
　開ループ操作量算出処理Ｍ９２は、操舵トルクＴｈを入力とし、操舵トルクＴｈに応じた出力値である開ループ操作量Ｔｆｆを算出する処理である。たとえば、開ループ操作量算出処理Ｍ９２は、記憶装置７４に予め記憶されたマップデータを用いて、ＰＵ７２によって開ループ操作量Ｔｆｆをマップ演算を通じて算出する処理としてもよい。ここでマップデータは、操舵トルクＴｈを入力変数として且つ、開ループ操作量Ｔｆｆの値を出力変数とするデータである。なお、開ループ操作量算出処理Ｍ９２は、操舵トルクＴｈの代わりに、目標操舵トルクＴｈ＊を入力として開ループ操作量Ｔｆｆを算出してもよい。
　加算処理Ｍ８４は、ＰIＤ操作量Ｔｐｉｄと、開ループ操作量算出処理Ｍ９２の開ループ操作量Ｔｆｆとを加算して、目標反力Ｔｓ＊を算出する処理である。
　＜第１の実施形態の作用および効果＞
　制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ１を超えないように制限する。これは、積分出力値Ｔｉ、すなわち制限後出力値Ｔｉｇを含んで算出される目標反力Ｔｓ＊の絶対値を制限するためである。制限処理Ｍ６９は、入力する積分出力値Ｔｉをそのまま制限後出力値Ｔｉｇとして出力する場合、目標反力Ｔｓ＊を制限しない。一方、制限処理Ｍ６９は、入力する積分出力値Ｔｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ１よりも大きい場合、目標反力Ｔｓ＊を制限する。この場合、目標反力Ｔｓ＊は、本来の絶対値に対して制限偏差ΔＬｍ１に応じた分だけ絶対値が減少するように制限される。
　操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作は、制限処理Ｍ６９を通じて目標反力Ｔｓ＊の絶対値が制限されることによって、本来の動作に対して制限される。これは、操舵トルクＴｈのフィードバック制御において現れる定常偏差の減少を妨げる要因となる。これにより、積分出力値Ｔｉの絶対値は、操舵トルクＴｈのフィードバック制御において現れる定常偏差の減少が妨げられることに起因して増加する。制限処理Ｍ６９は、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の安定性を確保するために採用される機能であるが、積分出力値Ｔｉの絶対値を増加させてしまうと応答性の低下を招く。
　そこで、ＰＵ７２は、制限処理Ｍ６９を通じて目標反力Ｔｓ＊の絶対値が制限される場合、積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限すべく、ベース値Ｔｉａ０の絶対値を減少させるようにベース値Ｔｉａ０を補正する。この補正するための処理は、ベース値Ｔｉａ０から制限偏差ΔＬｍ１を減算することで実行される。この場合、積分出力値Ｔｉの絶対値は、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作を制限することに起因して定常偏差の減少が妨げられるとしても、増加することが抑えられる。これにより、操舵トルクＴｈのフィードバック制御をする場合、当該フィードバック制御の動作を制限することによって安定性が確保される。一方、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作を制限しても応答性の低下を抑えることができる。
　したがって、本実施形態によれば、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の安定性と応答性との好適な折衷を図ることができる。
　以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
　（１－１）トルクフィードバック処理である目標反力算出処理Ｍ２６は、制限処理Ｍ６９を含むように構成した。制限処理Ｍ６９は、比例要素Ｍ５０、積分要素Ｍ６０、微分要素Ｍ９０、および開ループ操作量算出処理Ｍ９２の出力値のうちの、積分要素Ｍ６０の積分出力値Ｔｉを制限するように構成した。これにより、目標反力算出処理Ｍ２６に含まれる制限処理Ｍ６９の処理に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　（１－２）目標反力算出処理Ｍ２６は、微分要素Ｍ９０の微分操作量Ｔｄを算出する処理を含むように構成した。これにより、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作が制限される場合、微分操作量Ｔｄを算出する処理を含まない構成と比較して、応答性の低下をより好適に抑えることができる。
　（１－３）目標反力算出処理Ｍ２６は、開ループ操作量Ｔｆｆを算出する処理を含むように構成した。これにより、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作が制限される場合、開ループ操作量Ｔｆｆを算出する処理を含まない構成と比較して、応答性の低下をより好適に抑えることができる。
　（１－４）積分要素Ｍ６０は、積分ゲイン乗算処理Ｍ６２と、ベース値補正処理Ｍ６４と、積算処理Ｍ６６とを含むように構成した。ベース値補正処理Ｍ６４は、制限偏差ΔＬｍ１を減算することによって積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限するように構成した。これにより、積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限する場合、過去の積算分に相当する前回値Ｔｉ（－）については維持することができる。そのため、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作が制限される場合、安定性をより好適に確保することができる。
　（１－５）本実施形態の構成の場合、ベース値Ｔｉａ０と積分出力値の前回値Ｔｉ（－）とを加算して得られた積分出力値Ｔｉ自体から制限偏差ΔＬｍ１を減算する構成と比較して、処理を簡素化することができる。
　＜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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる目標反力算出処理Ｍ２６は、制限処理Ｍ６９の代わりに、制限処理Ｍ１００を含む。
　図３中に二点鎖線で示すように、目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８０と加算処理Ｍ８２との間に制限処理Ｍ１００を含む。制限処理Ｍ１００は、ＰＩ操作量Ｔｐｉを入力とし、当該ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇを出力する処理である。
　詳しくは、制限処理Ｍ１００は、ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値と、制限値Ｌｍｇ２とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１００は、ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ２未満である場合、入力するＰＩ操作量Ｔｐｉをそのまま制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇとして出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１００は、ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値が制限値Ｌｍｇ２よりも大きい場合、入力するＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値を制限値Ｌｍｇ２に制限することによって得られる値、つまり制限値Ｌｍｇ２を制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇとして出力する処理を含む。制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇは、加算処理Ｍ８２に入力される。制限値Ｌｍｇ２は、上記制限値Ｌｍｇ１と同様の観点で設定される値である。なお、以下では、制限処理Ｍ１００が入力するＰＩ操作量Ｔｐｉを制限前ＰＩ操作量Ｔｐｉと表現する場合もある。
　本実施形態では、制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇから制限前ＰＩ操作量Ｔｐｉを減算した値である制限偏差ΔＬｍ２を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ２は、ＰＩ操作量Ｔｐｉについて、制限処理Ｍ１００によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ２は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ２は、制限処理Ｍ１００における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　＜第２の実施形態の作用および効果＞
　目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８０と、制限処理Ｍ１００とを含むように構成した。制限処理Ｍ１００は、加算処理Ｍ８０を通じて得られた結果、すなわちＰＩ操作量Ｔｐｉを制限するように構成した。これにより、目標反力算出処理Ｍ２６の加算処理Ｍ８０を通じて得られた結果に対する制限処理Ｍ１００に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　以上説明した第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２）～（１－５）に準じた効果が得られる。
　＜第３の実施形態＞
　以下、第３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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる目標反力算出処理Ｍ２６は、制限処理Ｍ６９の代わりに、制限処理Ｍ１０２を含む。
　図３中に二点鎖線で示すように、目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８２と加算処理Ｍ８４との間に制限処理Ｍ１０２を含む。制限処理Ｍ１０２は、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄを入力とし、当該ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄｇを出力する処理である。
　詳しくは、制限処理Ｍ１０２は、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄの絶対値と、制限値Ｌｍｇ３とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１０２は、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄの絶対値が制限値Ｌｍｇ３未満である場合、入力するＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄをそのまま制限後ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄｇとして出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１０２は、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄの絶対値が制限値Ｌｍｇ３よりも大きい場合、入力するＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄの絶対値を制限値Ｌｍｇ３に制限することによって得られる値、つまり制限値Ｌｍｇ３を制限後ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄｇとして出力する処理を含む。制限後ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄｇは、加算処理Ｍ８４に入力される。制限値Ｌｍｇ３は、上記制限値Ｌｍｇ１と同様の観点で設定される値である。なお、以下では、制限処理Ｍ１０２が入力するＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄを制限前ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄと表現する場合もある。
　本実施形態では、制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄｇから制限前ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄを減算した値である制限偏差ΔＬｍ３を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ３は、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄについて、制限処理Ｍ１０２によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ３は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ３は、制限処理Ｍ１０２における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　＜第３の実施形態の作用および効果＞
　目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８２と、制限処理Ｍ１０２とを含むように構成した。制限処理Ｍ１０２は、加算処理Ｍ８２を通じて得られた結果、すなわちＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄを制限するように構成した。これにより、目標反力算出処理Ｍ２６の加算処理Ｍ８２を通じて得られた結果に対する制限処理Ｍ１０２に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　以上説明した第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２）～（１－５）に準じた効果が得られる。
　＜第４の実施形態＞
　以下、第４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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる目標反力算出処理Ｍ２６は、制限処理Ｍ６９の代わりに、制限処理Ｍ１０４を含む。
　図３中に二点鎖線で示すように、目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８４と電流指令値算出処理Ｍ２８との間に制限処理Ｍ１０４を含む。制限処理Ｍ１０４は、目標反力Ｔｓ＊を入力とし、当該目標反力Ｔｓ＊の絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後目標反力Ｔｓｇ＊を出力する処理である。なお、制限処理Ｍ１０４は、その後の処理である電流指令値算出処理Ｍ２８が含む処理として実現してもよい。
　詳しくは、制限処理Ｍ１０４は、目標反力Ｔｓ＊の絶対値と、制限値Ｌｍｇ４とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１０４は、目標反力Ｔｓ＊の絶対値が制限値Ｌｍｇ４未満である場合、入力する目標反力Ｔｓ＊をそのまま制限後目標反力Ｔｓｇ＊として出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１０４は、目標反力Ｔｓ＊の絶対値が制限値Ｌｍｇ４よりも大きい場合、入力する目標反力Ｔｓ＊の絶対値を制限値Ｌｍｇ４に制限することによって得られる値、つまり制限値Ｌｍｇ４を制限後目標反力Ｔｓｇ＊として出力する処理を含む。制限後目標反力Ｔｓｇ＊は、電流指令値算出処理Ｍ２８に入力される。制限値Ｌｍｇ４は、上記制限値Ｌｍｇ１と同様の観点で設定される値である。なお、以下では、制限処理Ｍ１０４が入力する目標反力Ｔｓ＊を制限前目標反力Ｔｓ＊と表現する場合もある。
　本実施形態では、制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後目標反力Ｔｓｇ＊から制限前目標反力Ｔｓ＊を減算した値である制限偏差ΔＬｍ４を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ４は、目標反力Ｔｓ＊について、制限処理Ｍ１０４によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ４は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ４は、制限処理Ｍ１０４における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　＜第４の実施形態の作用および効果＞
　目標反力算出処理Ｍ２６は、加算処理Ｍ８４と、制限処理Ｍ１０４とを含むように構成した。制限処理Ｍ１０４は、目標反力算出処理Ｍ２６を通じて得られた結果、すなわち目標反力Ｔｓ＊を制限するように構成した。これにより、目標反力算出処理Ｍ２６を通じて得られた結果に対する制限処理Ｍ１０４に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　以上説明した第４の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２）～（１－５）に準じた効果が得られる。
　＜第５の実施形態＞
　以下、第５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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかるＰＵ７２は、目標反力算出処理Ｍ２６が制限処理Ｍ６９を含む代わりに、目標反力算出処理Ｍ２６以外の処理が制限処理Ｍ１０６を含む。
　図３中に二点鎖線で示すように、ＰＵ７２は、電流指令値算出処理Ｍ２８と反力操作処理Ｍ３０との間に制限処理Ｍ１０６を含む。制限処理Ｍ１０６は、電流指令値Ｉｓ＊を入力とし、当該電流指令値Ｉｓ＊の絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後電流指令値Ｉｓｇ＊を出力する処理である。なお、制限処理Ｍ１０６は、その前後の処理である電流指令値算出処理Ｍ２８または反力操作処理Ｍ３０が含む処理として実現してもよい。
　詳しくは、制限処理Ｍ１０６は、電流指令値Ｉｓ＊の絶対値と、制限値Ｌｍｇ５とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１０６は、電流指令値Ｉｓ＊の絶対値が制限値Ｌｍｇ５未満である場合、入力する電流指令値Ｉｓ＊をそのまま制限後電流指令値Ｉｓｇ＊として出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１０６は、電流指令値Ｉｓ＊の絶対値が制限値Ｌｍｇ５よりも大きい場合、入力する電流指令値Ｉｓ＊の絶対値を制限値Ｌｍｇ５に制限することによって得られる値、つまり制限値Ｌｍｇ５を制限後電流指令値Ｉｓｇ＊として出力する処理を含む。制限後電流指令値Ｉｓｇ＊は、反力操作処理Ｍ３０に入力される。制限値Ｌｍｇ５は、ソフトウェア処理で使用する各種の変数の絶対値が上限値を超えない範囲の値である。ソフトウェア処理で使用する各種の変数の絶対値をその変数の絶対値が上限値を超えないように調整することは、ＰＵ７２におけるオーバーフローの発生を抑えるために重要である。なお、以下では、制限処理Ｍ１０６が入力する電流指令値Ｉｓ＊を制限前電流指令値Ｉｓ＊と表現する場合もある。
　本実施形態では、制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後電流指令値Ｉｓｇ＊から制限前電流指令値Ｉｓ＊を減算した値である制限偏差ΔＬｍ５を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ５は、電流指令値Ｉｓ＊について、制限処理Ｍ１０６によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ５は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ５は、制限処理Ｍ１０６における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。なお、制限偏差ΔＬｍ５は、電流量に関する値からトルクの次元の値に変換された値としてベース値補正処理Ｍ６４に入力される。これは、制限偏差ΔＬｍ５の算出に先立って、制限後電流指令値Ｉｓｇ＊および制限前電流指令値Ｉｓ＊を電流量に関する値からトルクの次元の値に変換させておくことによっても実現できる。
　＜第５の実施形態の作用および効果＞
　ＰＵ７２は、変換処理である電流指令値算出処理Ｍ２８と、制限処理Ｍ１０６とを含むように構成した。制限処理Ｍ１０６は、電流指令値算出処理Ｍ２８を通じて得られた結果、すなわち電流指令値Ｉｓ＊を制限するように構成した。これにより、電流指令値算出処理Ｍ２８を通じて得られた結果に対する制限処理Ｍ１０６に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　以上説明した第５の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２）～（１－５）に準じた効果が得られる。
　＜第６の実施形態＞
　以下、第６の実施形態について、上記各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。なお、説明の便宜上、上記各実施形態と同一の構成については上記各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかるＰＵ７２は、目標反力算出処理Ｍ２６が制限処理Ｍ６９を含む代わりに、複数の制限処理Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４，Ｍ１１６を含む。
　図４に示すように、目標反力算出処理Ｍ２６は、制限処理Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４を含む。ＰＵ７２は、制限処理Ｍ１１６を含む。制限処理Ｍ１０８は、加算処理Ｍ８０と加算処理Ｍ８２との間に含まれる処理である。制限処理Ｍ１１０は、微分要素Ｍ９０と加算処理Ｍ８２との間に含まれる処理である。制限処理Ｍ１１２は、開ループ操作量算出処理Ｍ９２と加算処理Ｍ８４との間に含まれる処理である。制限処理Ｍ１１４は、加算処理Ｍ８４と電流指令値算出処理Ｍ２８との間に含まれる処理である。制限処理Ｍ１１６は、電流指令値算出処理Ｍ２８と反力操作処理Ｍ３０との間に含まれる処理である。
　詳しくは、制限処理Ｍ１０８は、上記制限処理Ｍ１００と同様、ＰＩ操作量Ｔｐｉを入力とし、当該ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇを出力する処理である。制限処理Ｍ１０８は、ＰＩ操作量Ｔｐｉの絶対値と、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２とを大小比較する処理を含む。制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇは、加算処理Ｍ８２に入力される。トルク用制限値Ｌｍｇｍ２は、制限値算出処理Ｍ１２０によって算出される値である。なお、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２については、後で詳しく説明する。
　制限処理Ｍ１１０は、微分操作量Ｔｄを入力とし、当該微分操作量Ｔｄの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後微分操作量Ｔｄｇを出力する処理である。制限処理Ｍ１１０は、微分操作量Ｔｄの絶対値と、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１１０は、微分操作量Ｔｄの絶対値がトルク用制限値Ｌｍｇｍ２未満である場合、入力する微分操作量Ｔｄをそのまま制限後微分操作量Ｔｄｇとして出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１１０は、微分操作量Ｔｄの絶対値がトルク用制限値Ｌｍｇｍ２よりも大きい場合、入力する微分操作量Ｔｄの絶対値をトルク用制限値Ｌｍｇｍ２に制限することによって得られる値、つまりトルク用制限値Ｌｍｇｍ２を制限後微分操作量Ｔｄｇとして出力する処理を含む。制限後微分操作量Ｔｄｇは、加算処理Ｍ８２に入力される。
　制限処理Ｍ１１２は、開ループ操作量Ｔｆｆを入力とし、当該開ループ操作量Ｔｆｆの絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後開ループ操作量Ｔｆｆｇを出力する処理である。制限処理Ｍ１１２は、開ループ操作量Ｔｆｆの絶対値と、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２とを大小比較する処理を含む。制限処理Ｍ１１２は、開ループ操作量Ｔｆｆの絶対値がトルク用制限値Ｌｍｇｍ２未満である場合、入力する開ループ操作量Ｔｆｆをそのまま制限後開ループ操作量Ｔｆｆｇとして出力する処理を含む。また、制限処理Ｍ１１２は、開ループ操作量Ｔｆｆの絶対値がトルク用制限値Ｌｍｇｍ２よりも大きい場合、入力する開ループ操作量Ｔｆｆの絶対値をトルク用制限値Ｌｍｇｍ２に制限することによって得られる値、つまりトルク用制限値Ｌｍｇｍ２を制限後開ループ操作量Ｔｆｆｇとして出力する処理を含む。制限後開ループ操作量Ｔｆｆｇは、加算処理Ｍ８４に入力される。
　制限処理Ｍ１１４は、上記制限処理Ｍ１０４と同様、目標反力Ｔｓ＊を入力とし、当該目標反力Ｔｓ＊の絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後目標反力Ｔｓｇ＊を出力する処理である。制限処理Ｍ１１４は、目標反力Ｔｓ＊の絶対値と、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２とを大小比較する処理を含む。制限後目標反力Ｔｓｇ＊は、電流指令値算出処理Ｍ２８に入力される。
　制限処理Ｍ１１６は、上記制限処理Ｍ１０６と同様、電流指令値Ｉｓ＊を入力とし、当該電流指令値Ｉｓ＊の絶対値の上限を制限することによって得られる値である制限後電流指令値Ｉｓｇ＊を出力する処理である。制限処理Ｍ１１６は、電流指令値Ｉｓ＊の絶対値と、電流用制限値Ｌｍｇｍ１とを大小比較する処理を含む。制限後電流指令値Ｉｓｇ＊は、反力操作処理Ｍ３０に入力される。電流用制限値Ｌｍｇｍ１は、制限値算出処理Ｍ１２０によって算出される値である。なお、電流用制限値Ｌｍｇｍ１については、後で詳しく説明する。
　制限値算出処理Ｍ１２０は、複数の制限値Ｌｍｇ６，Ｌｍｇ７，Ｌｍｇ８，Ｌｍｇ９を入力とし、電流用制限値Ｌｍｇｍ１およびトルク用制限値Ｌｍｇｍ２を出力する処理である。詳しくは、電流用制限値調停処理Ｍ１２２は、３つの制限値Ｌｍｇ６，Ｌｍｇ７，Ｌｍｇ８を入力とし、最も大きい制限値を抽出すること、すなわち調停することによって電流用制限値Ｌｍｇｍ１を出力する処理である。ここで、３つの制限値Ｌｍｇ６，Ｌｍｇ７，Ｌｍｇ８は、操舵システム１０の状態に関わって設定される値である。たとえば、制限値Ｌｍｇ６は、操舵システム１０の反力モータ２０または転舵モータ６０の発熱状態に応じて過熱保護を目的として設定される電流用制限値である。制限値Ｌｍｇ７は、操舵システム１０のバッテリ２４の電圧状態に応じて電圧低下の対処を目的として設定される電流用制限値である。制限値Ｌｍｇ８は、操舵システム１０のメカ失陥等に応じてフェイル時の対処を目的として設定される電流用制限値である。なお、電流用制限値は、制限値Ｌｍｇ６，Ｌｍｇ７，Ｌｍｇ８とは異なる目的のために設定される値を追加してもよい。電流用制限値Ｌｍｇｍ１は、制限処理Ｍ１１６に出力される。
　トルク用制限値算出処理Ｍ１２４は、電流用制限値Ｌｍｇｍ１を入力とし、当該電流用制限値Ｌｍｇｍ１をトルクの次元の制限値Ｌｍｇ１０に変換する処理である。トルク用制限値調停処理Ｍ１２６は、２つの制限値Ｌｍｇ９，Ｌｍｇ１０を入力とし、最も大きい制限値を抽出すること、すなわち調停することによってトルク用制限値Ｌｍｇｍ２を出力する処理である。ここで、制限値Ｌｍｇ９は、上記制限値Ｌｍｇ１と同様の観点で設定される値である。トルク用制限値Ｌｍｇｍ２は、制限処理Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４に出力される。
　本実施形態では、図３に示す制限偏差算出処理Ｍ７０は、制限後ＰＩ操作量Ｔｐｉｇから制限前ＰＩ操作量Ｔｐｉを減算した値である制限偏差ΔＬｍ６を算出する処理である。制限偏差ΔＬｍ６は、ＰＩ操作量Ｔｐｉについて、制限処理Ｍ１０８によって制限されることになった差分値に相当する。制限偏差ΔＬｍ６は、前回値保持処理Ｍ７２を通じて前回周期の処理時に保持された値がベース値補正処理Ｍ６４に入力される。本実施形態において、制限偏差ΔＬｍ６は、制限処理Ｍ１０８における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　＜第６の実施形態の作用および効果＞
　ＰＵ７２は、互いに制限対象の異なる複数の制限処理Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４，Ｍ１１６を含むように構成した。詳しくは、制限処理Ｍ１０８の制限対象は、ＰＩ操作量Ｔｐｉである。制限処理Ｍ１１０の制限対象は、微分操作量Ｔｄである。制限処理Ｍ１１２の制限対象は、開ループ操作量Ｔｆｆである。制限処理Ｍ１１４の制限対象は、目標反力Ｔｓ＊である。制限処理Ｍ１１６の制限対象は、電流指令値Ｉｓ＊である。これら制限対象のうちのＰＩ操作量Ｔｐｉは、たとえば、積分出力値Ｔｉが他の制御対象と比べて支配的となるように算出される。言い換えれば、ＰＩ操作量Ｔｐｉは、制限された際に積分出力値Ｔｉに与える影響が他の制限対象と比べて大きいことが想定される。これは、ＰＩ操作量Ｔｐｉが積分要素Ｍ６０に対して他の制限対象と比べて近い処理で得られることも一因である。
　そこで、積分要素Ｍ６０は、複数の制限対象のうちの、ＰＩ操作量Ｔｐｉに対する制限処理Ｍ１０８の結果に基づき積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限するように構成した。これにより、特定のＰＩ操作量Ｔｐｉに対する制限処理Ｍ１０８に起因して現れる定常偏差が積分出力値Ｔｉに与える影響を低減することができる。
　以上説明した第６の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２）～（１－５）に準じた効果が得られる。
　＜第７の実施形態＞
　以下、第７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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる目標反力算出処理Ｍ２６は、積分要素Ｍ６０の代わりに、積分要素Ｍ１３０を含む。
　図５に示すように、積分要素Ｍ１３０は、操舵トルクＴｈを入力とし、推定外乱トルクＴｎを算出する処理である。詳しくは、外乱オブザーバＭ１３２は、操舵トルクＴｈおよび推定外乱トルクＴｎの前回値Ｔｎ（－）を入力とし、推定された外乱トルクＴｎ０を算出する処理である。ここで、前回値Ｔｎ（－）は、前回値保持処理Ｍ１３４を通じて前回周期の処理時に保持された値である。外乱トルク補正処理Ｍ１３６は、外乱トルクＴｎ０から制限偏差ΔＬｍ１を減算した値である推定外乱トルクＴｎを算出する処理である。推定外乱トルクＴｎは、前回値Ｔｎ（－）を使用して算出される。こうした推定外乱トルクＴｎは、比例要素Ｍ５０の比例出力値Ｔｐに基づき現れる定常偏差を小さくするように、目標反力Ｔｓ＊を補償する積分出力値に相当する。
　本実施形態では、目標反力Ｔｓ＊は、比例出力値Ｔｐと微分操作量Ｔｄと開ループ操作量Ｔｆｆとを加算した値から推定外乱トルクＴｎを減算することによって算出される。
　以上説明した第７の実施形態によれば、上記第１の実施形態に準じた作用および効果が得られるとともに、上記第１の実施形態の（１－２），（１－３）に準じた効果が得られる。
　＜第８の実施形態＞
　以下、第８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。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる目標反力算出処理Ｍ２６は、積分要素Ｍ６０の代わりに、積分要素Ｍ１４０を含む。
　図６に示すように、積分要素Ｍ１４０は、軸力Ｔａｆおよび目標反力Ｔｓ＊を入力とし、トルク操作量Ｔｏｌを算出する処理である。詳しくは、減算処理Ｍ１４２は、軸力Ｔａｆから制限偏差ΔＬｍ１を減算した値である補正後軸力Ｔａｆｈを算出する処理である。減算処理Ｍ１４４は、補正後軸力Ｔａｆｈから目標反力Ｔｓ＊を減算した値であるベーストルク操作量Ｔｏｌ０を算出する処理である。積分ゲイン乗算処理Ｍ１４６は、ベーストルク操作量Ｔｏｌ０にトルクゲインＫｔを乗算した値であるトルク操作量Ｔｏｌを出力する処理である。トルクゲインＫｔは、たとえば、０（ゼロ）以外の固定値である。なお、トルクゲインＫｔは、ステアリングホイール１２の操作状態を識別した結果に基づき変化する値であってもよい。トルク操作量Ｔｏｌは、前回値を反映させる態様で積算値として算出される。こうしたトルク操作量Ｔｏｌは、比例要素Ｍ５０の比例出力値Ｔｐに基づき現れる定常偏差を小さくするように、目標反力Ｔｓ＊を補償する積分出力値に相当する。
　本実施形態では、目標反力Ｔｓ＊は、比例出力値Ｔｐとトルク操作量Ｔｏｌと微分操作量Ｔｄと開ループ操作量Ｔｆｆとを加算した値から推定外乱トルクＴｎを減算することによって算出される。
　以上説明した第８の実施形態によれば、上記第１の実施形態に準じた作用および効果が得られるとともに、上記第１の実施形態の（１－２），（１－３）に準じた効果が得られる。
　＜第９の実施形態＞
　以下、第９の実施形態について、上記各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。なお、説明の便宜上、上記各実施形態と同一の構成については上記各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態にかかる積分要素Ｍ６０は、ベース値補正処理Ｍ６４の代わりに、条件判定処理Ｍ１５０およびベース値切替処理Ｍ１５２を含む。
　図７に示すように、条件判定処理Ｍ１５０は、制限偏差ΔＬｍ１を入力とし、条件判定値Ｆを出力する処理である。条件判定処理Ｍ１５０は、制限条件の成立状態を示す情報として条件判定値Ｆを算出する。詳しくは、条件判定値Ｆは、制限条件が成立する場合、「１」として算出される。条件判定値Ｆは、制限条件が成立しない場合「０（ゼロ）」として算出される。制限条件は、制限偏差ΔＬｍ１と閾値との大小比較の結果に基づく条件を含む。本実施形態では、制限条件の閾値は、「０（ゼロ）」である。条件判定処理Ｍ１５０は、制限偏差ΔＬｍ１が「０」よりも大きい場合に、制限条件が成立すると判定する。なお、制限条件の閾値は、「０」よりも大きい値であってもよいし、ステアリングホイール１２の操作状態を識別した結果に基づき変化する値であってもよい。本実施形態において、条件判定値Ｆは、制限処理Ｍ６９における入力値に対する出力値の関係を示す情報の一例である。
　条件判定処理Ｍ１５０が条件判定値Ｆを出力する処理手順の一例について、図８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、条件判定処理Ｍ１５０は、制限偏差ΔＬｍ１を入力すると（ステップ１０１）、制限条件が成立するか否かを判定する（ステップ１０２）。ステップ１０２において、条件判定処理Ｍ１５０は、制限偏差ΔＬｍ１が「０」よりも大きいか否かを判定する。
　条件判定処理Ｍ１５０は、制限偏差ΔＬｍ１が「０」よりも大きいことから制限条件が成立することを判定する場合（ステップ１０２：ＹＥＳ）、条件判定値Ｆに「１」を設定する（ステップ１０３）。続いて、条件判定処理Ｍ１５０は、ステップ１０３で設定した条件判定値Ｆである「１」を出力し（ステップ１０４）、処理を終了する。
　一方、条件判定処理Ｍ１５０、制限偏差ΔＬｍ１が「０」以下、すなわち「０」であることから制限条件が成立しないことを判定する場合（ステップ１０２：ＮＯ）、条件判定値Ｆに「０」を設定する（ステップ１０５）。続いて、条件判定処理Ｍ１５０は、ステップ１０２で設定した条件判定値Ｆである「０」を出力し（ステップ１０４）、処理を終了する。
　図７に示すように、ベース値切替処理Ｍ１５２は、ベース値Ｔｉａ０および条件判定値Ｆを入力とし、補正後ベース値Ｔｉａを出力する処理である。ベース値切替処理Ｍ１５２は、条件判定値Ｆに応じてベース値Ｔｉａ０または「０（ゼロ）」の値の補正後ベース値Ｔｉａを出力する。
　詳しくは、ベース値切替処理Ｍ１５２は、条件判定値Ｆが「０」である場合、入力するベース値Ｔｉａ０をそのまま補正後ベース値Ｔｉａとして出力する処理を含む。また、ベース値切替処理Ｍ１５２は、条件判定値Ｆが「１」である場合、入力するベース値Ｔｉａ０の代わりに、「０」を補正後ベース値Ｔｉａとして出力する処理を含む。つまり、ベース値切替処理Ｍ１５２は、条件判定値Ｆが「１」であって、制限条件が成立する場合、ベース値Ｔｉａ０を「０」に切り替える処理である。
　＜第９の実施形態の作用および効果＞
　積分要素Ｍ６０は、条件判定処理Ｍ１５０およびベース値切替処理Ｍ１５２を含むように構成した。ベース値切替処理Ｍ１５２は、制限条件が成立する場合、ベース値Ｔｉａを「０」に切り替えることによって積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限するように構成した。これにより、積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限する場合、過去の積算分に相当する前回値Ｔｉ（－）については維持することができる。そのため、操舵トルクＴｈのフィードバック制御の動作が制限される場合、安定性をより好適に確保することができる。
　以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１－２），（１－３），（１－５）に準じた効果が得られるとともに、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
　（９－１）制限条件は、制限偏差ΔＬｍ１と「０」との大小比較の結果に基づく条件を含むように構成した。これにより、積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限する必要があるか否かを好適に判断することができる。
　＜その他の実施形態＞
　なお、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。上記各実施形態および以下のその他の実施形態は、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の実施形態において、制限偏差ΔＬｍ１は、前回値保持処理Ｍ６８に入力されるようにしてもよい。たとえば、前回値保持処理Ｍ６８は、前回値Ｔｉ（－）から制限偏差ΔＬｍ１を減算した値を算出する処理を含むように構成すればよい。積算処理Ｍ６６は、ベース値Ｔｉａと、前回値Ｔｉ（－）から制限偏差ΔＬｍ１を減算した値とを加算する処理であればよい。この場合、ベース値補正処理Ｍ６４は、削除することができる。ここに記載したその他の実施形態は、上記第２～第６実施形態に対しても同様に適用できる。
　・図９に示すように、上記第１実施形態において、目標反力算出処理Ｍ２６は、トルク偏差ΔＴｈの代わりに、当該トルク偏差ΔＴｈの１階の時間微分値である偏差微分値ΔＴｈ＿ｄｔを算出する偏差微分算出処理Ｍ１６０を含むように構成してもよい。たとえば、比例要素Ｍ５０は、トルク偏差ΔＴｈの代わりに、偏差微分値ΔＴｈ＿ｄｔを入力とし、第２比例出力値Ｔｐ＿ｄｔを出力する処理であればよい。積分要素Ｍ６０は、トルク偏差ΔＴｈの代わりに、偏差微分値ΔＴｈ＿ｄｔを入力とし、第２積分出力値Ｔｉ＿ｄｔを出力する処理であればよい。微分要素Ｍ９０は、トルク偏差ΔＴｈの１階の時間微分値の代わりに、偏差微分値ΔＴｈ＿ｄｔの１階の時間微分値に比例した値である微分出力値としての第２微分操作量Ｔｄ＿ｄｔを出力する処理であればよい。加算処理Ｍ８０は、第２比例出力値Ｔｐ＿ｄｔと、第２積分出力値Ｔｉ＿ｄｔとを加算した値を、第２ＰＩ操作量Ｔｐｉ＿ｄｔとして出力する処理であればよい。加算処理Ｍ８２は、第２ＰＩ操作量Ｔｐｉ＿ｄｔと、第２微分操作量Ｔｄ＿ｄｔとを加算した値を、第２ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄ＿ｄｔとして出力する処理であればよい。また、目標反力算出処理Ｍ２６は、第２ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄ＿ｄｔの積分値を、ＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄとして出力する偏差積分算出処理Ｍ１６２を含むように構成してもよい。またさらに、目標反力算出処理Ｍ２６は、トルク偏差ΔＴｈの代わりに、当該トルク偏差ΔＴｈの２階の時間微分値である偏差２階微分値を算出する処理を含むように構成してもよい。この場合、目標反力算出処理Ｍ２６は、上述と同様の要領で、偏差２階微分値に基づきＰＩＤ操作量Ｔｐｉｄを出力するようにすればよい。ここに記載したその他の実施形態は、上記第２～第６，第９の実施形態に対しても同様に適用できる。
　・上記第１の実施形態において、制限処理Ｍ６９は、積分出力値Ｔｉと、制限値Ｌｍｇ１の正および負の値とを大小比較する処理を含むようにしてもよい。これは、積分出力値Ｔｉの絶対値と、制限値Ｌｍｇ１とを大小比較する処理と等価である。ここに記載したその他の実施形態は、上記第２～第９の実施形態における制限処理Ｍ６９，Ｍ１００，Ｍ１０２，Ｍ１０４，Ｍ１０６，Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４，Ｍ１１６に対しても同様に適用できる。
　・上記第６の実施形態において、積分要素Ｍ６０は、複数の制限対象のうちの、ＰＩ操作量Ｔｐｉに対する制限処理Ｍ１０８の結果に基づき積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限する構成に限らない。たとえば、積分要素Ｍ６０は、複数の制限対象のうちの、制限処理Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４，Ｍ１１６のいずれかの結果に基づき積分出力値Ｔｉの絶対値の増加を制限するように構成されていればよい。
　・上記第６の実施形態において、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２は、制限対象に応じて異なる値であってもよい。この場合、制限処理Ｍ１０８，Ｍ１１０，Ｍ１１２，Ｍ１１４は、トルク用制限値Ｌｍｇｍ２をそれぞれの制限対象に適した値となるように補正する処理を含むように構成すればよい。
　・上記第９の実施形態において、制限条件は、制限偏差ΔＬｍ１と閾値との大小比較の結果に基づく条件として他の条件を加えてもよい。たとえば、他の条件は、積分出力値Ｔｉの絶対値の大きさに関する条件、またはステアリングホイール１２の操作状態を識別した結果に基づく条件である。
　・上記第９の実施形態において、積分ゲイン乗算処理Ｍ６２は、条件判定値Ｆを入力し、当該条件判定値Ｆに応じて積分ゲインＫｉを変化させるようにしてもよい。たとえば、積分ゲイン乗算処理Ｍ６２は、条件判定値Ｆが「１」の場合、積分ゲインＫｉを上記固定値から「０（ゼロ）」に切り替える処理を含むようにしてもよい。なお、積分ゲイン乗算処理Ｍ６２は、積分ゲインＫｉを上記固定値と「０」との間で切り替える場合、徐変させることもできる。ここで記載したその他の実施形態の場合、ベース値切替処理Ｍ１５２は、削除することができる。
　・上記各実施形態において、ステアリングホイール１２の変位量としては、回転角θａの積算処理に基づき算出された量に限らない。たとえば、ステアリングシャフト１４の回転角を直接的に検出する舵角センサの検出値であってもよい。なお、舵角センサは、たとえば、ステアリングシャフト１４におけるステアリングホイール１２とトルクセンサ８０との間に設けてもよい。
　・上記各実施形態において、操舵トルクＴｈを目標操舵トルクＴｈ＊に制御するための操作量としては、ステアリングホイール１２に加える反力を示す変数に限らない。たとえば下記「操舵システムについて」の欄に記載したように、ステアリングホイール１２と転舵輪４４との動力伝達が可能な装置の場合には、運転者がステアリングホイール１２に加えるトルクをアシストするトルクを示す変数となる。
　・上記各実施形態において、目標反力算出処理Ｍ２６が微分要素Ｍ９０を含むことは必須ではない。
　・上記各実施形態において、目標反力算出処理Ｍ２６が開ループ操作量算出処理Ｍ９２を含むことは必須ではない。
　・上記各実施形態において、ベース目標トルク算出処理Ｍ２４は、軸力Ｔａｆに加えて、車速Ｖを入力とする処理に限らない。軸力Ｔａｆを入力としてベース目標トルクＴｈｂ＊を算出することは必須ではない。たとえば、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを入力としてベース目標トルクＴｈｂ＊を算出してもよい。これは、たとえば記憶装置７４に予め記憶されたマップデータを用いて、ＰＵ７２によってベース目標トルクＴｈｂ＊をマップ演算を通じて算出することにより実現できる。ここで、マップデータは、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを入力として且つ、ベース目標トルクＴｈｂ＊を出力変数とするデータである。
　・上記各実施形態において、反力モータ２０の制御手法としては、ｄｑ軸の電流フィードバック処理に限らない。たとえば、反力モータ２０として直流モータを採用して且つ、駆動回路をＨブリッジ回路とする場合、単に反力モータ２０を流れる電流を制御すればよい。
　・上記各実施形態において、ピニオン角フィードバック処理Ｍ１６に代えて、転舵シャフト４０の移動量の検出値を目標値に制御する処理を用いてもよい。この場合、上記各実施形態に対して、ピニオン角θｐに関する制御量等は、転舵シャフト４０の移動量に関する制御量等に置き換えられることになる。
　・上記各実施形態において、転舵角の制御が、フィードバック制御によってピニオン角θｐ等の転舵角を示す制御量を制御するための操作量を算出する処理を含むことは必須ではない。たとえば、転舵角の制御が、開ループ制御によって転舵角を示す制御量を目標値へと制御するための操作量を算出する処理を含んでもよい。またたとえば、転舵角の制御が、開ループ制御のための操作量とフィードバック制御のための操作量との和を算出する処理を含んでもよい。
　・上記各実施形態において、転舵モータ６０の制御手法としては、ｄｑ軸の電流フィードバック処理に限らない。たとえば、転舵モータ６０として直流モータを採用して且つ、駆動回路をＨブリッジ回路とする場合、単に転舵モータ６０を流れる電流を制御すればよい。
　・上記各実施形態において、運転者が車両を操舵するために操作する操作部材としては、ステアリングホイール１２に限らない。たとえば、ジョイスティックであってもよい。
　・上記各実施形態において、ステアリングホイール１２に機械的に連結される反力モータ２０としては、３相ブラシレスモータに限らない。たとえばブラシ付きの直流モータであってもよい。
　・上記各実施形態において、操作部材に機械的に連結された反力モータ２０の駆動回路としては、反力用インバータ２２に限らない。たとえば、Ｈブリッジ回路であってもよい。
　・上記各実施形態において、減速機構１６を備えることは必須ではない。
　・上記各実施形態において、制御装置７０としては、ＰＵ７２と記憶装置７４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記各実施形態において実行される処理の少なくとも一部を実行するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成を備える処理回路を含んでいてもよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える処理回路。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える処理回路。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える処理回路。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置は、複数であってもよい。また、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
　・上記各実施形態において、転舵アクチュエータＡｔは、たとえば、転舵シャフト４０の同軸上に転舵モータ６０を配置するものであってもよい。またたとえば、ボールねじ機構を用いたベルト式減速機を介して転舵シャフト４０に連結するものを採用してもよい。
　・上記各実施形態において、転舵アクチュエータＡｔとしては、右側の転舵輪４４と左側の転舵輪４４とが連動している構成に限らない。換言すれば、右側の転舵輪４４と左側の転舵輪４４とを独立に制御できるものであってもよい。
　・上記各実施形態において、操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵装置としては、ステアリングホイール１２と転舵輪４４との動力の伝達が遮断された操舵装置に限らない。たとえば、ステアリングホイール１２と転舵輪４４との動力伝達を可能とするギアを、可変ギアとすることによって、操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵装置を構成してもよい。さらに、操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵装置に限らない。たとえばステアリングホイール１２と転舵輪４４とが機械的に連結された操舵装置であってもよい。

Claims (12)

  1. 　運転者が車両を操舵するために操作する操作部材に機械的に連結されたモータを操作するように構成された操舵制御装置であって、
    　前記操舵制御装置は、トルクフィードバック処理、制限処理、および操作処理を実行するように構成され、
    　前記トルクフィードバック処理は、フィードバック制御によって操舵トルクを目標操舵トルクに制御するための操作量を算出する処理を含み、
    　前記操舵トルクは、前記操作部材に入力されるトルクであり、
    　前記操作処理は、前記操作量に基づき、前記モータの駆動回路を操作する処理であり、
    　前記制限処理は、前記操作量を制限する処理であり、
    　前記操作量を算出する処理は、
    　　比例要素の比例出力値および積分要素の積分出力値を含む複数の出力値を算出する処理と、
    　　前記複数の出力値に基づき前記操作量を算出する処理と、を含み、
    　前記比例出力値は、前記操舵トルクと前記目標操舵トルクとの差に比例する値であり、
    　前記積分出力値は、前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするための値であり、
    　前記積分要素は、前記制限処理における入力値と出力値との関係に基づき前記積分出力値の絶対値の増加を制限する処理を含む操舵制御装置。
  2. 　前記トルクフィードバック処理は、前記制限処理を含み、
    　前記制限処理は、前記複数の出力値の少なくとも一つを制限する処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
  3. 　前記トルクフィードバック処理は、前記制限処理、および加算処理を含み、
    　前記加算処理は、前記複数の出力値を加算する処理であり、
    　前記制限処理は、前記加算処理を通じて得られた結果を制限する処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
  4. 　前記制限処理は、前記トルクフィードバック処理を通じて得られた前記操作量を制限する処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
  5. 　前記トルクフィードバック処理を通じて得られた前記操作量は、トルクの次元を有し、
    　前記操舵制御装置は、前記トルクの次元を有する前記操作量を、電流量に関する電流指令値に変換する変換処理を含み、
    　前記制限処理は、前記変換処理を通じて得られた前記電流指令値を制限する処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
  6. 　前記制限処理は、互いに制限対象が異なる複数の制限処理を含み、
    　複数の前記制限対象は、制限された際に前記積分出力値に与える影響が他の制限対象と比べて大きいことが想定される特定の制限対象を含み、
    　前記積分要素は、前記特定の制限対象を制限する前記制限処理の結果に基づき前記積分出力値の絶対値の増加を制限する処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
  7. 　前記トルクフィードバック処理は、前記複数の出力値の一つとして微分要素の微分出力値を算出する処理を含む請求項１～６のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
  8. 　前記トルクフィードバック処理は、前記複数の出力値の一つとして開ループ操作量を算出する処理を含む請求項１～７のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
  9. 　前記積分要素は、
    　　前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするためのベースとなるベース値を算出する処理と、
    　　前記積分出力値の絶対値の増加を制限すべく、前記ベース値から前記制限処理における入力値に対する出力値の差分値を減算することによって補正後ベース値を算出する処理と、
    　　前記補正後ベース値と前記積分出力値の前回値とを加算することによって前記積分出力値を算出する処理と、を含む請求項１～８のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
  10. 　前記トルクフィードバック処理は、前記積分出力値の絶対値の増加を制限するための制限条件が成立するか否かを判定する処理を含み、
    　前記積分要素は、
    　　前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするためのベースとなるベース値を算出する処理と、
    　　前記制限条件が成立する場合、前記積分出力値の絶対値の増加を制限すべく、前記ベース値をゼロに切り替える処理と、
    　　前記ベース値と前記積分出力値の前回値とを加算することによって前記積分出力値を算出する処理と、を含む請求項１～８のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置。
  11. 　前記制限条件は、前記制限処理における入力値に対する出力値の差分値と閾値との大小比較の結果に基づく条件を含む請求項１０に記載の操舵制御装置。
  12. 　運転者が車両を操舵するために操作する操作部材に機械的に連結されたモータを操作するように構成された操舵制御方法であって、
    　前記操舵制御方法は、トルクフィードバック処理を実行することと、制限処理を実行することと、操作処理を実行することと、を含み、
    　前記トルクフィードバック処理は、フィードバック制御によって操舵トルクを目標操舵トルクに制御するための操作量を算出する処理を含み、
    　前記操舵トルクは、前記操作部材に入力されるトルクであり、
    　前記操作処理は、前記操作量に基づき、前記モータの駆動回路を操作する処理であり、
    　前記制限処理は、前記操作量を制限する処理であり、
    　前記操作量を算出する処理は、
    　　比例要素の比例出力値および積分要素の積分出力値を含む複数の出力値を算出する処理と、
    　　前記複数の出力値に基づき前記操作量を算出する処理と、を含み、
    　前記比例出力値は、前記操舵トルクと前記目標操舵トルクとの差に比例する値であり、
    　前記積分出力値は、前記比例出力値に基づき現れる定常偏差を小さくするための値であり、
    　前記積分要素は、前記制限処理における入力値と出力値との関係に基づき前記積分出力値の絶対値の増加を制限する処理を実行する処理を含む操舵制御方法。
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