(57)【要約】【課題】傾斜カーブ路の走行時に、操舵反力の振動を抑制可能とする。【解決手段】制御演算部（１１）が、操舵角（δ）に基づく操舵反力であるフィードフォワード軸力（ＴFF）と、操向輪（２）に作用するタイヤ横力（Ｆd）で変動する車両の状態量に基づくステアリングラック軸力であるフィードバック軸力（ＴFB）とを配分して、最終軸力を設定する。そして、制御演算部（１１）が、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、制御演算部（１１）が、車両（Ａ）がカーブ外側からカーブ内側に向かって傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力（ＴFF）を最終軸力とする。【選択図】  図２
2014148299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操作量に応じて操向輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部が検出した前記操舵角に基づき操舵反力をフィードフォワード軸力として算出するフィードフォワード軸力算出部と、
前記操向輪に作用するタイヤ横力で変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、
前記状態量検出部が検出した前記車両の状態量に基づき操舵反力をフィードバック軸力として算出するフィードバック軸力算出部と、
前記フィードフォワード軸力算出部が算出した前記フィードフォワード軸力と前記フィードバック軸力算出部が算出した前記フィードバック軸力とを配分して、最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した前記最終軸力に基づいて、操舵反力を付与する反力アクチュエータと、を備え、
前記最終軸力設定部は、前記車両がカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定した場合には、前記フィードフォワード軸力算出部が算出した前記フィードフォワード軸力を前記最終軸力とすることを特徴とする操舵制御装置。
【請求項２】
前記最終軸力設定部は、前記フィードバック軸力算出部が算出した前記フィードバック軸力の絶対値が設定軸力未満、前記フィードフォワード軸力算出部が算出した前記フィードフォワード軸力と前記フィードバック軸力算出部が算出した前記フィードバック軸力との差である軸力差分の絶対値が設定軸力差分以上、および前記操舵角検出部が検出した前記操舵角の絶対値が設定操舵角未満である場合に、前記車両が前記傾斜カーブ路を走行していると判定することを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールと操向輪とが機械的に分離したステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵制御装置の技術としては、例えば、特許文献１に記載の従来技術がある。
この従来技術では、操舵角に基づく操舵反力の制御量と、ステアリングラック軸力に基づく操舵反力の制御量とに基づいて、反力モータを駆動する。これにより、この従来技術では、操向輪に作用する外力の影響を操舵反力に反映させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０８９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、操舵角に基づく操舵反力の制御量と、ステアリングラック軸力に基づく操舵反力の制御量とに基づいて、反力モータを駆動する。それゆえ、上記従来技術では、例えば、車両がカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路をニュートラル速度付近、つまり、遠心力と重力とが釣り合ってステアリングラック軸力が０となる速度付近で走行すると、車速変動に伴い、ステアリングラック軸力の正負が頻繁に切り替わる可能性があった。これにより、上記従来技術では、反力モータの駆動方向が頻繁に切り替わり、操舵反力が振動する可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、傾斜カーブ路の走行時に、操舵反力の振動を抑制可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、操舵角に基づく操舵反力をフィードフォワード軸力として算出する。続いて、操向輪に作用するタイヤ横力で変動する車両の状態量に基づくステアリングラック軸力をフィードバック軸力として算出する。続いて、算出したフィードフォワード軸力とフィードバック軸力とを配分して、最終軸力を設定する。続いて、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、本発明の一態様では、車両がカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力を最終軸力とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様では、車両が傾斜カーブ路を走行していると判定した場合に、フィードフォワード軸力を最終軸力とする。それゆえ、本発明の一態様では、例えば、傾斜カーブ路の走行中に、ステアリングラック軸力等のタイヤ横力で変動する車両の状態量の正負が切り替わったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、本発明の一態様では、反力アクチュエータの正負の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車両Ａの構成を表す概念図である。
【図２】制御演算部１１の構成を表すブロック図である。
【図３】目標反力電流演算部１１Ｂの構成を表すブロック図である。
【図４】フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａの構成を表すブロック図である。
【図５】ピニオン軸力Ｔhの算出式の係数を説明するための図である。
【図６】制御マップＭ１を表すグラフである。
【図７】制御マップＭ２を表すグラフである。
【図８】操舵角δと操舵反力との関係を表すグラフである。
【図９】制御マップＭ３を表すグラフである。
【図１０】制御マップＭ４を表すグラフである。
【図１１】フィードバック軸力算出部１１Ｂｂの構成を表すブロック図である。
【図１２】横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力、および実際のステアリングラック軸力を表すグラフである。
【図１３】ブレンド軸力ＴBR、および実際のステアリングラック軸力を表すグラフである。
【図１４】制御マップＭ５を表すグラフである。
【図１５】制御マップＭ６を表すグラフである。
【図１６】制御マップＭ７を表すグラフである。
【図１７】制御マップＭ８ａ、Ｍ８ｂを表すグラフである。
【図１８】制御マップＭ９を表すグラフである。
【図１９】制御マップＭ１０を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（構成）
本実施形態の車両Ａは、ステアリングホイール１と前輪（以下、操向輪とも呼ぶ）２とが機械的に分離したステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置を備える車両である。
図１は、本実施形態の車両Ａの構成を表す概念図である。
図１に示すように、車両Ａは、操舵角センサ３、転舵角センサ４、車速センサ５、横Ｇセンサ６、ヨーレートセンサ７、およびシフトセンサ１２を備える。
操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角δを検出する。操舵角δの検出方法としては、例えば、ステアリングシャフトの回転量を基に算出する方法を採用できる。そして、操舵角センサ３は、検出結果を表す信号（以下、検出信号とも呼ぶ）を後述する制御演算部１１に出力する。
【０００９】
転舵角センサ４は、操向輪２の転舵角θを検出する。転舵角θの検出方法としては、例えば、ステアリングラックのラック移動量を基に算出する方法を採用できる。そして、転舵角センサ４は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
車速センサ５は、車両Ａの車速Ｖを検出する。そして、車速センサ５は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
横Ｇセンサ６は、車両Ａに作用する横方向加速度Ｇy（操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量）を検出する。そして、横Ｇセンサ６は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
【００１０】
ヨーレートセンサ７は、車両Ａのヨーレートγ（操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量）を検出する。そして、ヨーレートセンサ７は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
なお、横Ｇセンサ６およびヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置する。
シフトセンサ１２は、変速機のシフトレバーの位置を検出する。シフトレバーの位置としては、例えば、Ｄレンジ、Ｒレンジ（後退走行の位置）、Ｐレンジがある。そして、シフトセンサ１２は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
【００１１】
また、車両Ａは、転舵制御部８、および反力制御部９を備える。
転舵制御部８は、転舵モータ８Ａ、転舵電流検出部８Ｂ、および転舵モータ駆動部８Ｃを備える。
転舵モータ８Ａは、減速機を介してピニオンシャフト１０と連結される。そして、転舵モータ８Ａは、転舵モータ駆動部８Ｃによって駆動され、ピニオンシャフト１０を介してステアリングラックを左右に移動させる。これにより、転舵モータ８Ａは、操向輪２を転舵する。転舵モータ８Ａの駆動方法としては、例えば、転舵モータ８Ａに流れている電流（以下、転舵電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
【００１２】
転舵電流検出部８Ｂは、転舵電流（操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量）を検出する。そして、転舵電流検出部８Ｂは、検出信号を転舵モータ駆動部８Ｃおよび制御演算部１１に出力する。
転舵モータ駆動部８Ｃは、制御演算部１１が算出する目標転舵電流に基づいて、転舵電流検出部８Ｂが検出する転舵電流が当該目標転舵電流と一致するように転舵モータ８Ａの転舵電流を制御する。これにより、転舵モータ駆動部８Ｃは、転舵モータ８Ａを駆動する。目標転舵電流とは、転舵モータ８Ａに流れている電流の目標値である。
【００１３】
反力制御部９は、反力モータ９Ａ、反力電流検出部９Ｂ、および反力モータ駆動部９Ｃを備える。
反力モータ９Ａは、減速機を介してステアリングシャフトと連結される。そして、反力モータ９Ａは、反力モータ駆動部９Ｃによって駆動され、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール１に回転トルクを付与する。これにより、反力モータ９Ａは、操舵反力を発生する。反力モータ９Ａの駆動方法としては、例えば、反力モータ９Ａに流れている電流（以下、反力電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
【００１４】
反力電流検出部９Ｂは、反力電流を検出する。そして、反力電流検出部９Ｂは、検出信号を反力モータ駆動部９Ｃおよび制御演算部１１に出力する。
反力モータ駆動部９Ｃは、制御演算部１１が算出する目標反力電流に基づいて、反力電流検出部９Ｂが検出する反力電流が当該目標反力電流と一致するように反力モータ９Ａの反力電流を制御する。これにより、反力モータ駆動部９Ｃは、反力モータ９Ａを駆動する。目標反力電流とは、反力モータ９Ａに流れている電流の目標値である。
【００１５】
また、車両Ａは、制御演算部１１を備える。
図２は、制御演算部１１の構成を表すブロック図である。
図２に示すように、制御演算部１１は、目標転舵角演算部１１Ａ、目標反力電流演算部１１Ｂ、および目標転舵電流演算部１１Ｃを備える。
目標転舵角演算部１１Ａは、操舵角センサ３が検出した操舵角δおよび車速センサ５が検出した車速Ｖに基づいて、転舵角θ（ピニオンシャフト１０の回転角）の目標値である目標転舵角θ*を算出する。目標転舵角θ*の算出方法としては、例えば、操舵角δと、操舵角δおよび転舵角θの可変ギア比との乗算値を採用する方法がある。そして、目標転舵角演算部１１Ａは、算出結果を目標反力電流演算部１１Ｂに出力する。
目標反力電流演算部１１Ｂは、目標転舵角演算部１１Ａが算出した目標転舵角θ*、車速センサ５が検出した車速Ｖ、および転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流に基づいて目標反力電流を算出する。そして、目標反力電流演算部１１Ｂは、算出結果を反力制御部９（反力モータ駆動部９Ｃ）に出力する。
【００１６】
ここで、目標反力電流演算部１１Ｂの構成を説明する。
図３は、目標反力電流演算部１１Ｂの構成を表すブロック図である。
図３に示すように、目標反力電流演算部１１Ｂは、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａ、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂ、フィードバック軸力補正部１１Ｂｆ、最終軸力算出部１１Ｂｃ、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄ、および目標反力電流演算部１１Ｂｅを備える。
図４は、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａの構成を表すブロック図である。
図４に示すように、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、操舵角センサ３が検出した操舵角δ、および車速センサ５が検出した車速Ｖに基づき、後述する（５）式に従って操舵反力をフィードフォワード軸力ＴFFとして算出する。そして、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、算出結果を最終軸力算出部１１Ｂｃ（図２参照）に出力する。
【００１７】
図５は、ピニオン軸力Ｔhの算出式の係数を説明するための図である。
ここで、転舵ピニオン角Θとピニオン軸力Ｔhとの関係式は、ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に接続している操舵機構を備える車両の運動方程式を基に下記（１）式で表される。転舵ピニオン角Θとしては、例えば、ピニオンシャフト１０の回転角がある。具体的には、転舵ピニオン角Θは、操舵角δと、操舵角δおよび転舵角θとの間の可変ギア比との乗算値とする。また、ピニオン軸力Ｔhとしては、例えば、ステアリングホイール１に付与される操舵反力がある。下記（１）式の右辺第１項は、ピニオン軸力Ｔhを構成する成分のうち、転舵ピニオン角速度dΘ/dｔに基づく成分を表すダンピング項である。また、右辺第２項は、ピニオン軸力Ｔhを構成する成分のうち、転舵ピニオン角加速度d2Θ/dｔ2に基づく成分を表す慣性項である。さらに、右辺第３項は、ピニオン軸力Ｔhを構成する成分のうち、タイヤ横力Ｆd（転舵ピニオン角Θ）に基づく成分を表す比例項である。
Ｔh＝Ｋs（Ｊrｓ2＋Ｃr・ｓ）/（Ｊr・ｓ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・Θ＋Ｃs（Ｊrｓ3＋Ｃr・ｓ2）/（Ｊr・ｓ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・Θ＋（Ｋs＋Ｃs・ｓ）/（Ｊr・ｓ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・Ｆd  ………（１）
ただし、図５に示すように、Ｋsはピニオン剛性、Ｃsはピニオン粘性、Ｊrはラック慣性、Ｃrはラック粘性である。
【００１８】
また、上記（１）式では、右辺第２項、つまり、慣性項は、ノイズ成分を多く含み、ピニオン軸力Ｔhの算出結果に振動を誘発するため除くのが好ましい。さらに、タイヤ横力Ｆdは、転舵ピニオン角Θおよび車速Ｖに依存するものとして、Ｆd＝ｆ（Ｖ）・Θと表すことができる。ｆ（Ｖ）としては、例えば、車速Ｖに応じて変化する関数がある。それゆえ、上記（１）式は、下記（２）式のように表すことができる。
Ｔh＝Ｋs（Ｊrｓ2＋Ｃr・ｓ）/（Ｊr・ｓ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・Θ＋（Ｋs＋Ｃs・ｓ）/（Ｊr・ｓ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・ｆ（Ｖ）・Θ  ………（２）
【００１９】
図６は、制御マップＭ１を表すグラフである。
ここで、変数ｆ（Ｖ）の設定方法としては、例えば、車速Ｖの絶対値に対応した変数ｆ（Ｖ）を制御マップＭ１から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ１としては、例えば、車速Ｖの絶対値に対応した変数ｆ（Ｖ）を登録したマップがある。具体的には、図６に示すように、制御マップＭ１は、車速Ｖの絶対値が０である場合に変数ｆ（Ｖ）を第１設定値（例えば、０．０）に設定する。また、車速Ｖの絶対値が第１設定車速Ｖ1（＞０）以上の範囲では、車速Ｖの大きさにかかわらず変数ｆ（Ｖ）を第２設定値（＞第１設定値。例えば、１．０）に設定する。さらに、制御マップＭ１は、車速Ｖの絶対値が０以上で且つ第１設定車速Ｖ1未満の範囲では、転舵角速度dθ/dｔの絶対値に応じて変数ｆ（Ｖ）を直線的に増加させる。具体的には、制御マップＭ１は、車速Ｖの絶対値が０以上で且つ第１設定車速Ｖ1未満の範囲では、車速Ｖの絶対値と変数ｆ（Ｖ）との関係を表す一次関数に従って変数ｆ（Ｖ）を設定する。一次関数は、車速Ｖの絶対値が０である場合に変数ｆ（Ｖ）を第１設定値（０．０）とし、車速Ｖの絶対値が第１設定車速Ｖ1である場合に変数ｆ（Ｖ）を第２設定値（１．０）とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、車速Ｖの絶対値が第１設定車速Ｖ1未満である場合には、車速Ｖの絶対値が小さいほど比例成分の絶対値を小さくする（低減する）。また、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、車速Ｖの絶対値が第１設定車速Ｖ1以上である場合には、車速Ｖの大きさにかかわらず、比例成分の絶対値の低減を行わない。
【００２０】
また、上記（２）式は、等価的に、下記（３）式のように表すことができる。
Ｔh＝Ｐ（s＋２・ζ・ωn）ｓ/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）δ＋Ｉ・（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）・ｆ（Ｖ）・δ
＝Ｐ（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）dδ/dｔ＋Ｉ・（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）・ｆ（Ｖ）・δ  ………（３）
【００２１】
ただし、Ｐ、Ｉは制御定数、ζは減衰係数、ωnは固有振動数である。ζ、ωnの設定方法としては、例えば、設計値とする方法や、実験結果から同定する方法を採用できる。
そのため、ピニオン軸力Ｔh、つまり、ステアリングホイール１に発生する操舵反力は、上記（３）式を基に下記（４）式で表すことができる。
Ｔh＝Ｐ（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）dδ/dｔ＋Ｉ・（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）・ｆ（Ｖ）・δ  ………（４）
【００２２】
そして、上記（４）式、つまり、ピニオン軸力Ｔhの数式を基に、本実施形態のフィードフォワード軸力ＴFFの算出方法としては、下記（５）式を採用する。
ＴFF＝Ｐ・Ｐ1・Ｐ2（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）dδ/dｔ＋Ｉ・（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）・ｆ（Ｖ）・δ＋補正用ダンピング成分
＝ダンピング成分・Ｐ1・Ｐ2＋比例成分＋補正用ダンピング成分  ………（５）
ただし、ダンピング成分はＰ（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）dδ/dｔ、比例成分はＩ・（s＋２・ζ・ωn）/（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）・ｆ（Ｖ）・δである。また、補正用ダンピング成分は、操舵角速度dδ/dｔに基づくダンピング成分であり、操舵角速度dδ/dｔと反対方向に操舵反力を発生させるものである。
【００２３】
図７は、制御マップＭ２を表すグラフである。
ここで、ゲインＰ1の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応したゲインＰ1を制御マップＭ２から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ２としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応したゲインＰ1を登録したマップがある。具体的には、図７に示すように、制御マップＭ２は、操舵角速度dδ/dｔが０である場合にゲインＰ1を第３設定値（例えば、１．０）に設定する。また、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定操舵角速度dδ1/dｔ（＞０）以上の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらずゲインＰ1を第４設定値（＜第３設定値。例えば、０．５）に設定する。さらに、制御マップＭ２は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第１設定操舵角速度dδ1/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に応じてゲインＰ1を直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ２は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第１設定操舵角速度dδ1/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値とゲインＰ1との関係を表す一次関数に従ってゲインＰ1を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dｔが０である場合にゲインＰ1を第３設定値（１．０）とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定操舵角速度dδ1/dｔである場合にゲインＰ1を第４設定値（０．５）とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定操舵角速度dδ1/dｔ未満である場合には、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が大きいほどダンピング成分の絶対値を小さくする（補正する）。また、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定操舵角速度dδ1/dｔ以上である場合には、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず、ゲインＰ1に基づくダンピング成分の絶対値の補正を行わない。
【００２４】
図８は、操舵角δと操舵反力との関係を表すグラフである。このグラフは、操舵制御装置毎（ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置、およびダンピング成分の飽和を考慮していないステアリング・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置毎）に示されている。機械式の操舵制御装置では、操舵角速度dδ/dｔの増大に伴い、操舵反力に含まれるダンピング成分が飽和する。それゆえ、機械式の操舵制御装置では、図８に示すように、ダンピング成分が飽和することで、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず、操舵角δと操舵反力とからなるリサジュー図形の形状が一定となる。しかしながら、操舵反力に含まれるダンピング成分の飽和を考慮していないステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置では、操舵角速度dδ/dｔの増大に応じて操舵反力が増大し続ける。これに対し、本実施形態の制御演算部１１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が大きいほどダンピング成分の絶対値を小さくする。それゆえ、本実施形態の制御演算部１１は、操舵角速度dδ/dｔが大きい場合に、ダンピング成分の絶対値の増大を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、ダンピング成分が過剰となることを抑制できる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、より適切な操舵感を付与できる。
【００２５】
図９は、制御マップＭ３を表すグラフである。
また、ゲインＰ2の設定方法としては、例えば、車速Ｖの絶対値に対応したゲインＰ2を制御マップＭ３から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ３としては、例えば、車速Ｖの絶対値に対応したゲインＰ2を登録したマップがある。具体的には、図９に示すように、制御マップＭ３は、車速Ｖの絶対値が０である場合にゲインＰ2を第５設定値（例えば、０．５）に設定する。また、車速Ｖの絶対値が第２設定車速Ｖ2（＞０）以上の範囲では、車速Ｖの大きさにかかわらずゲインＰ2を第６設定値（＞第５設定値。例えば、１．０）に設定する。さらに、制御マップＭ３は、車速Ｖの絶対値が０以上で且つ第２設定車速Ｖ2未満の範囲では、車速Ｖの絶対値に応じてゲインＰ2を直線的に増加させる。具体的には、制御マップＭ３は、車速Ｖの絶対値が０以上で且つ第２設定車速Ｖ2未満の範囲では、車速Ｖの絶対値とゲインＰ2との関係を表す一次関数に従ってゲインＰ2を設定する。一次関数は、車速Ｖの絶対値が０である場合にゲインＰ2を第５設定値（０．５）とし、車速Ｖの絶対値が第２設定車速Ｖ2である場合にゲインＰ2を第６設定値（１．０）とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、車速Ｖの絶対値が第２設定車速Ｖ2未満である場合には、車速Ｖの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくする（補正する）。また、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、車速Ｖの絶対値が第２設定車速Ｖ2以上である場合には、車速Ｖの大きさにかかわらず、ゲインＰ2に基づくダンピング成分の絶対値の補正を行わない。
【００２６】
このように、本実施形態の制御演算部１１は、車速Ｖの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくする。ここで、ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、車速Ｖが低減すると、操向輪２のタイヤ横力Ｆdが低減し、操舵反力が低減する。これに対し、本実施形態の制御演算部１１は、車速Ｖの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくすることで、操舵反力を低減できる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、より適切な操舵感を付与できる。
【００２７】
図１０は、制御マップＭ４を表すグラフである。
さらに、補正用ダンピング成分の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応した補正用ダンピング成分を制御マップＭ４から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ２としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応した補正用ダンピング成分を登録したマップがある。具体的には、図１０に示すように、制御マップＭ４は、車速Ｖ毎に設定される。各制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔが０である場合に補正用ダンピング成分を第７設定値（例えば、０．０）に設定する。また、制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔ（＞０）以上の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず補正用ダンピング成分を第８設定値（一定値）に設定する。さらに、制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔが０．０以上で且つ操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第３設定操舵角速度dδ3/dｔ（０＜dδ3/dｔ＜dδ2/dｔ）未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に応じて補正用ダンピング成分を直線的に増加させる。具体的には、各制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第３設定操舵角速度dδ3/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値と補正用ダンピング成分との関係を表す一次関数に従って補正用ダンピング成分を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０である場合に補正用ダンピング成分を第７設定値（０．０）とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第３設定操舵角速度dδ3/dｔである場合に補正用ダンピング成分を第９設定値（０＜第９設定値＜第８設定値）に設定する。また、各制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第３設定操舵角速度dδ3/dｔ以上で且つ第２設定操舵角速度dδ2/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に応じて補正用ダンピング成分を直線的に増加させる。具体的には、制御マップＭ４は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第３設定操舵角速度dδ3/dｔ以上で且つ第２設定操舵角速度dδ2/dｔ未満の範囲では、車速Ｖの絶対値と補正用ダンピング成分との関係を表す一次関数に従って補正用ダンピング成分を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第３設定操舵角速度dδ3/dｔである場合に補正用ダンピング成分を第９設定値とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔである場合に補正用ダンピング成分を第８設定値とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔ未満である場合には、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が大きいほど補正用ダンピング成分の絶対値を大きくする。また、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔ以上である場合には、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず、補正用ダンピング成分の絶対値を予め定めた一定値とする。
【００２８】
このように、本実施形態の制御演算部１１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなる補正用ダンピング成分をフィードフォワード軸力ＴFFに加算する。それゆえ、本実施形態の制御演算部１１は、ステアリングホイール１の切り始めに、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が増大した場合に、操舵反力の立ち上がりを増大できる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、より適切な操舵感を付与できる。
【００２９】
また、本実施形態の制御演算部１１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔ以上である場合には、予め定めた一定値を補正用ダンピング成分とする。それゆえ、運転者がステアリングホイール１を切ったことで、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定操舵角速度dδ2/dｔ以上となった場合には、補正用ダンピング成分の変動を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、補正用ダンピング成分の変動による操舵反力の変化が感知されず、運転者に操舵感の違和感を与えることを防止できる。
【００３０】
図１１は、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂの構成を表すブロック図である。
図１１に示すように、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂは、電流軸力算出部１１Ｂｂａ、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ、操舵角速度検出部１１Ｂｂｃ、操舵判定部１１Ｂｂｄ、およびフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅを備える。
電流軸力算出部１１Ｂｂａは、転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流に基づき、下記（６）式に従ってステアリングラック軸力（ステアリングラックの軸力。以下、電流軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（６）式では、まず、転舵電流と、転舵電流を基に転舵モータ８Ａの出力トルクを算出するためのトルク定数[Nm/A]と、転舵モータ８Ａのモータトルクを伝達するためのモータギア比とを乗算する。続いて、下記（６）式では、乗算結果を転舵モータ８Ａのピニオンギアのピニオン半径[m]で除算し、除算結果に、転舵モータ８Ａの出力トルクが伝達される際の効率を乗算し、乗算結果を電流軸力として算出する。そして、電流軸力算出部１１Ｂｂａは、算出結果をブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂおよびフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅに出力する。
電流軸力＝（転舵電流×モータギア比×トルク定数[Nm/A]/ピニオン半径[m]）×効率
………（６）
【００３１】
ここで、転舵電流は、ステアリングホイール１が操舵され、目標転舵角θ*が変動し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによって変動する。また、転舵電流は、操向輪２が転舵され、操向輪２にタイヤ横力Ｆdが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。さらに、転舵電流は、路面凹凸等によって操向輪２に路面外乱が作用し、操向輪２にタイヤ横力Ｆdが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂは、転舵電流に基づくことで、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映したステアリングラック軸力（電流軸力）を算出できる。ここで、電流軸力は、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じた時点で発生する。そのため、電流軸力は、図１２に示すように、実際のステアリングラック軸力や横Ｇ軸力に比べ、位相が進む。
【００３２】
ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、横Ｇセンサ６が検出した横方向加速度Ｇyに基づき、下記（７）式に従ってステアリングラック軸力（以下、横Ｇ軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（７）式では、まず、前輪荷重と横方向加速度Ｇyとを乗算し、乗算結果を操向輪２にかかる軸力（軸方向の力）として算出する。続いて、下記（７）式では、算出した操向輪２にかかる軸力と、リンクの角度やサスペンションに応じた定数（以下、リンク比とも呼ぶ）とを乗算し、乗算結果を横Ｇ軸力として算出する。
横Ｇ軸力＝操向輪２にかかる軸力×リンク比  ………（７）
操向輪２にかかる軸力＝前輪荷重×横方向加速度Ｇy
【００３３】
ここで、横方向加速度Ｇyは、操向輪２が転舵され、操向輪２にタイヤ横力Ｆdが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、横方向加速度Ｇyに基づくことで、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映したステアリングラック軸力（横Ｇ軸力）を算出できる。ここで、横Ｇセンサ６は、バネ上（車体）に配置したため、横方向加速度Ｇyの検出が遅れる。そのため、横Ｇ軸力は、図１２に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
なお、本実施形態では、横Ｇ軸力を算出する際に、横Ｇセンサ６で検出した横方向加速度Ｇyを用いる例を示したが、他の構成を採用してもよい。例えば、ヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγに車速センサ５が検出した車速Ｖを乗算し、乗算結果γ×Ｖを横方向加速度Ｇyに代えて用いる構成としてもよい。
【００３４】
また、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、車速センサ５が検出した車速Ｖ、およびヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγに基づき、下記（８）式に従ってステアリングラック軸力（以下、ヨーレート軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（８）式では、まず、前輪荷重と車速Ｖとヨーレートγとを乗算し、乗算結果を操向輪２にかかる軸力として算出する。続いて、下記（８）式では、算出した操向輪２にかかる軸力とリンク比とを乗算し、乗算結果をヨーレート軸力として算出する。
ヨーレート軸力＝操向輪２にかかる軸力×リンク比  ………（８）
操向輪２にかかる軸力＝前輪荷重×車速Ｖ×ヨーレートγ
【００３５】
ここで、ヨーレートγは、操向輪２が転舵され、操向輪２にタイヤ横力Ｆdが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、ヨーレートγに基づくことで、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映したステアリングラック軸力（ヨーレート軸力）を算出できる。ここで、ヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置したため、ヨーレートγの検出が遅れる。そのため、ヨーレート軸力は、図１２に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
【００３６】
さらに、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力算出部１１Ｂｂａから電流軸力を読み込む。続いて、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、読み込んだ電流軸力、および算出した横Ｇ軸力、ヨーレート軸力に基づき、下記（９）式に従ってステアリングラック軸力（以下、ブレンド軸力とも呼ぶ）ＴBRを算出する。下記（９）式では、横Ｇ軸力に配分比率Ｋ1を乗算し、電流軸力に配分比率Ｋ2を乗算し、ヨーレート軸力に配分比率Ｋ3を乗算し、これらの乗算結果の和をブレンド軸力ＴBRとして算出する。すなわち、横Ｇ軸力に配分比率Ｋ1を乗算した値、電流軸力に配分比率Ｋ2を乗算した値およびヨーレート軸力に配分比率Ｋ3を乗算した値に基づいて、ブレンド軸力ＴBRを算出する。そして、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、算出結果を操舵判定部１１Ｂｂｄおよびフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅに出力する。ここで、ブレンド軸力ＴBRは、操向輪２を右方向に向ける軸力を正値とし、操向輪２を左方向に向ける軸力を負値とする。
ＴBR＝横Ｇ軸力×Ｋ1＋電流軸力×Ｋ2＋ヨーレート軸力×Ｋ3  ………（９）
【００３７】
ここで、配分比率Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3は横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の配分比率である。配分比率Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3の大小関係は、Ｋ1＞Ｋ2＞Ｋ3とする。すなわち、横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の順に配分比率を大きい値とする。例えば、配分比率Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3のそれぞれは、Ｋ1＝０．６、Ｋ2＝０．３、Ｋ3＝０．１に設定する。これにより、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、ブレンド軸力ＴBRとして、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映したステアリングラック軸力を算出する。
【００３８】
図１３は、ブレンド軸力ＴBR、および実際のステアリングラック軸力を表すグラフである。
このように、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力に配分比率Ｋ2を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ1を乗算した値とに基づいてブレンド軸力ＴBRを算出する。ここで、図１２に示すように、横Ｇ軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。また、電流軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が進む。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、図１３に示すように、横Ｇ軸力による位相の遅れを補償でき、より適切なブレンド軸力ＴBRを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、ブレンド軸力ＴBRに基づいて反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００３９】
また、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力に配分比率Ｋ2を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ1を乗算した値とに基づいてブレンド軸力ＴBRを算出する。ここで、車両Ａは、路面凹凸等によって操向輪２に路面外乱が作用し、操向輪２にタイヤ横力Ｆdが作用した場合、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じる。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、操向輪２に作用する路面外乱の影響をブレンド軸力ＴBRに反映でき、より適切なブレンド軸力ＴBRを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、ブレンド軸力ＴBRに基づいて反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００４０】
さらに、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力の配分比率Ｋ2よりも横Ｇ軸力の配分比率Ｋ1を大きくする。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力の配分比率を低減でき、例えば、電流軸力の推定精度が転舵モータ８Ａの慣性やフリクションの影響によって低下したとしても、ブレンド軸力ＴBRの推定精度の低下を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、ブレンド軸力ＴBRに基づいて反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００４１】
また、本実施形態のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂは、電流軸力に配分比率Ｋ2を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ1を乗算した値とヨーレート軸力に配分比率Ｋ3を乗算した値とに基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。ここで、例えば、車両Ａがスピン状態になった場合に、転舵電流および横方向加速度Ｇyが増大するため、横Ｇセンサ６の検出結果および転舵電流検出部８Ｂの検出結果はいずれも最大値（飽和値）となる。これに対し、ヨーレートγも増大するが、ヨーレートγの増大量は転舵電流および横方向加速度Ｇyの増加量に比べて比較的小さいので、ヨーレートセンサ７の検出結果は最大値（飽和値）に到達しない。そのため、車両Ａのスピン状態の度合いに応じてヨーレートセンサ７の検出結果は変動する。それゆえ、車両Ａのスピン状態の度合いに応じてブレンド軸力ＴBRを変動できる。その結果、本実施形態の制御演算部１１は、ブレンド軸力ＴBRに基づいて反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００４２】
操舵角速度検出部１１Ｂｂｃは、操舵角センサ３が検出した操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１の操舵角速度dδ/dｔを算出する。そして、操舵角速度検出部１１Ｂｂｃは、算出結果をブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂおよび操舵判定部１１Ｂｂｄに出力する。ここで、操舵角速度dδ/dｔは、ステアリングホイール１が時計回りに回転する場合の角速度を正値とし、反時計回りに回転する場合の角速度を負値とする。
【００４３】
操舵判定部１１Ｂｂｄは、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂが算出したブレンド軸力ＴBRおよび操舵角速度検出部１１Ｂｂｃが検出した操舵角速度dδ/dｔに基づいて、運転者がステアリングホイール１の切り増し操作および切り戻し操作のいずれを行っているかを判定する。切り増し操作としては、例えば、ステアリングホイール１（操舵角δ）が中立位置から離れる方向への操舵操作である。また、切り戻し操作としては、例えば、ステアリングホイール１（操舵角δ）が中立位置に近づく方向への操舵操作がある。具体的には、操舵判定部１１Ｂｂｄは、ブレンド軸力ＴBRが正値であり且つ操舵角速度dδ/dｔが正値である場合、またはブレンド軸力ＴBRが負値であり且つ操舵角速度dδ/dｔが負値である場合には、ステアリングホイール１の切り増し操作を行っていると判定し、変数Ｋ4を１．０とする。変数Ｋ4は、ステアリングホイール１の切り増し操作および切り戻し操作のいずれを行なっているかを表すフラグである。変数Ｋ4は、ステアリングホイール１の切り増し操作を行なっている場合に１．０とし、切り戻し操作を行なっている場合に０．０とする。さらに、操舵判定部１１Ｂｂｄは、ブレンド軸力ＴBRが正値であり且つ操舵角速度dδ/dｔが負値である場合、またはブレンド軸力ＴBRが負値であり且つ操舵角速度dδ/dｔが正値である場合には、ステアリングホイール１の切り増し操作を行っていないと判定し、変数Ｋ4を０とする。そして、操舵判定部１１Ｂｂｄは、設定した変数Ｋ4をフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅに出力する。
【００４４】
フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、電流軸力算出部１１Ｂｂａ、ブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ、操舵角速度検出部１１Ｂｂｃおよび操舵判定部１１Ｂｂｄから電流軸力、ブレンド軸力ＴBR、操舵角速度dδ/dｔおよび変数Ｋ4を読み込む。続いて、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、読み込んだ電流軸力、ブレンド軸力ＴBR、操舵角速度dδ/dｔおよび変数Ｋ4に基づき、下記（１０）式に従ってステアリングラック軸力（以下、フィードバック軸力ＴFB）を算出する。そして、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、算出結果をフィードバック軸力補正部１１Ｂｆに出力する。
フィードバック軸力ＴFB＝電流軸力×ＧB＋ブレンド軸力ＴBR×（１−ＧB）
………（１０）
【００４５】
ただし、ＧBは、電流軸力の配分比率ＧBとブレンド軸力ＴBRの配分比率（１−ＧB）を表す数値（以下、配分比率と呼ぶ）である。これにより、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、配分比率ＧBに基づいて、電流軸力とブレンド軸力ＴBRとをＧB：（１−ＧB）の割合で合算させて、フィードバック軸力ＴFBを算出する。
ここで、配分比率ＧBの設定方法としては、例えば、操舵判定部１１Ｂｂｄが出力した判定結果を基に配分比率設定部１１Ｂｂｆで配分比率ＧBを設定する方法を採用できる。配分比率設定部１１Ｂｂｆは、操舵判定部１１Ｂｂｄから操舵角速度dδ/ｄtおよび変数Ｋ4を読み込む。続いて、配分比率設定部１１Ｂｂｆは、読み込んだ操舵角速度dδ/ｄtおよび変数Ｋ4に基づき、下記（１１）式に従って配分比率ＧBを算出する。
ＧB＝Ｋ4×Ｋ5  ………（１１）
【００４６】
ただし、Ｋ5は、Ｋ4が１．０のとき、つまり、ステアリングホイール１の切り増し操作時における、電流軸力の配分比率ＧBとブレンド軸力ＴBRの配分比率（１−ＧB）を表す数値である。これにより、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ステアリングホイール１の切り増し操作時には、変数Ｋ5に基づいて電流軸力とブレンド軸力ＴBRとをＫ5：（１−Ｋ5）の割合で合算させて、フィードバック軸力ＴFBを算出する。なお、Ｋ4が０．０のとき、つまり、ステアリングホイール１の切り戻し操作時には、変数Ｋ5にかかわらず、ブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとする。
ここで、変数Ｋ5の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔに対応した変数Ｋ5を制御マップＭ５から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ５としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔに対応した変数Ｋ5を登録したマップがある。
【００４７】
図１４は、制御マップＭ５を表すグラフである。
図１４に示すように、制御マップＭ５は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第４設定操舵角速度dδ4/dｔ（＞０）未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず変数Ｋ5を第１０設定値（例えば、１．０）に設定する。また、制御マップＭ５は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度dδ5/dｔ（＞dδ4/dｔ）以上の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず変数Ｋ5を第１１設定値（＜第１０設定値。例えば、０．０）に設定する。さらに、制御マップＭ５は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上で且つ第５設定操舵角速度dδ5/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に応じて変数Ｋ5を直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ５は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上で且つ第５設定操舵角速度dδ5/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値と変数Ｋ5との関係を表す一次関数に従って変数Ｋ5を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔである場合に変数Ｋ5を第１０設定値（１．０）とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度dδ5/dｔである場合に変数Ｋ5を第１１設定値（０．０）とする。これにより、配分比率設定部１１Ｂｂｆは、変数Ｋ4が１．０（切り増し操作時）であり、且つ、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ未満（低速操舵時）である場合には、配分比率ＧBを１．０とする。そして、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、電流軸力をフィードバック軸力ＴFBとする。また、配分比率設定部１１Ｂｂｆは、変数Ｋ4が１．０（切り増し操作時）であり、且つ、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度dδ5/dｔ以上（高速操舵時）である場合には、配分比率ＧBを０．０とする。これにより、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとする。また、配分比率設定部１１Ｂｂｆは、変数Ｋ4が１．０（切り増し操作時）であり、且つ、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上で且つ第５設定操舵角速度dδ5/dｔ未満（中速操舵時）である場合には、変数Ｋ5を配分比率ＧBとする。これにより、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、電流軸力に変数Ｋ5を乗算した値とブレンド軸力ＴBRに（１−Ｋ5）を乗算した値とを合算したものをフィードバック軸力ＴFBとする。一方、配分比率設定部１１Ｂｂｆは、変数Ｋ4が０．０（切り戻し操作時）である場合には、操舵角速度dδ/dｔにかかわらず、０．０を配分比率ＧBとする。そして、フィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとする。
【００４８】
このように、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ステアリングホイール１の切り増し操作が行われると、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ未満である場合には、電流軸力をフィードバック軸力ＴFBとする。ここで、ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール１の切り増し操作時には、操向輪２の転舵に伴うタイヤ横力Ｆdとフリクションとにより、ステアリングホイール１を中立位置に戻す操舵反力が発生する。また、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅでは、ステアリングホイール１の切り増し操作時には、電流軸力は、タイヤ横力Ｆdとフリクションとの合算値と等しくなる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、電流軸力をフィードバック軸力ＴFBとすることで、機械式の操舵制御装置と同様に、ステアリングホイール１を中立位置に戻す操舵反力を付与できる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、ステアリングホイール１の切り増し操作時に、より適切な操舵反力を付与できる。
ちなみに、ブレンド軸力ＴBRは、操向輪２の転舵に伴うフリクションの要素が含まれていない。それゆえ、例えば、ステアリングホイール１の切り増し操作時に、ブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとする方法では、操舵感に違和感を与える可能性がある。
【００４９】
また、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ステアリングホイール１の切り戻し操作が行われると、操舵角速度dδ/dｔの絶対値の大きさにかかわらず、電流軸力と横Ｇ軸力とを予め設定された配分比率で配分したブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとする。ここで、ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール１の切り戻し操作時には、操向輪２の転舵に伴うタイヤ横力Ｆdにより、ステアリングホイール１を中立位置に戻す操舵反力が発生する。それゆえ、機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール１の切り戻し操作時には、運転者は、ステアリングホイール１の保持力を低減し、ステアリングホイール１を手の平で滑らせることで、ステアリングホイール１を中立位置に戻し、操向輪２を中立位置に戻していた。これに対し、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅでは、ブレンド軸力ＴBRをフィードバック軸力ＴFBとすることで、転舵電流が低減し、電流軸力が低減したとしても、ステアリングホイール１を中立位置に戻す操舵反力が低減することを抑制できる。そのため、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、機械式の操舵制御装置と同様に、運転者がステアリングホイール１の保持力を低減し、ステアリングホイール１を手の平で滑らせることで、ステアリングホイール１を中立位置に戻すことができる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、ステアリングホイール１の切り戻し操作時に、より適切な操舵反力を付与できる。
【００５０】
さらに、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、ステアリングホイール１の切り増し操作を行っていると判定し、且つ、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上であると判定した場合には、電流軸力とブレンド軸力ＴBRとを配分してフィードバック軸力ＴFBを設定するとともに、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が小さくなるほど電流軸力の配分比率を大きくする。それゆえ、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅは、例えば、ステアリングホイール１の切り戻し操作中に、操舵角δが中立位置を跨ぎ、引き続き同方向へステアリングホイール１の切り増し操作が行われた場合、切り増し操作中に操舵角速度dδ/dｔの絶対値が徐々に低減するにつれ、ブレンド軸力ＴBRから電流軸力へとフィードバック軸力ＴFBを徐々に移行できる。これにより、本実施形態の制御演算部１１は、より適切な操舵反力を付与できる。
【００５１】
図３に戻り、最終軸力算出部１１Ｂｃは、操舵角センサ３、車速センサ５、横Ｇセンサ６、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａおよびフィードバック軸力補正部１１Ｂｆから操舵角δ、車速Ｖ、横方向加速度Ｇy、フィードフォワード軸力ＴFFおよびフィードバック軸力ＴFBを読み込む。続いて、最終軸力算出部１１Ｂｃは、読み込んだ操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１の操舵角速度dδ/dｔを算出する。続いて、最終軸力算出部１１Ｂｃは、読み込んだ操舵角δ、車速Ｖ、横方向加速度Ｇy、フィードフォワード軸力ＴFFおよびフィードバック軸力ＴFB、算出した操舵角速度dδ/dｔに基づき、下記（１２）式に従ってステアリングラック軸力（以下、最終軸力）を算出する。そして、最終軸力算出部１１Ｂｃは、算出結果を軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄに出力する。
最終軸力＝フィードフォワード軸力ＴFF×ＧF＋フィードバック軸力ＴFB×（１−ＧF）
………（１２）
【００５２】
ここで、ＧFは、フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧFとフィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を表す数値（以下、配分比率と呼ぶ）である。これにより、最終軸力算出部１１Ｂｃは、配分比率ＧFに基づいて、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとをＧF：（１−ＧF）の割合で合算させて、最終軸力を算出する。
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、フィードバック軸力ＴFBおよびフィードフォワード軸力ＴFFに基づいて最終軸力を算出する。ここで、フィードバック軸力ＴFBは、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映するため、路面状態の変化や車両状態の変化に応じて変化する。これに対し、フィードフォワード軸力ＴFFは、タイヤ横力Ｆdの影響を反映しないため、路面状態の変化等にかかわらず滑らかに変化する。それゆえ、最終軸力算出部１１Ｂｃは、フィードバック軸力ＴFBに加え、フィードフォワード軸力ＴFFに基づいて最終軸力を算出することで、より適切な最終軸力を算出できる。
【００５３】
最終軸力算出部１１Ｂｃは、配分比率算出部１１Ｂｃａを備える。配分比率算出部１１Ｂｃａは、軸力差分に基づく配分比率ＧF1、横方向加速度Ｇyに基づく配分比率ＧF2、車速Ｖおよび操舵角δに基づく配分比率ＧF3、および操舵角速度dδ/dｔに基づく配分比率ＧF4に基づいて、配分比率ＧFを設定する。軸力差分としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差を採用できる。具体的には、軸力差分は、フィードフォワード軸力ＴFFからフィードバック軸力ＴFBを減算した減算結果とする。また、配分比率ＧFの設定方法としては、例えば、軸力差分に基づく配分比率ＧF1と横方向加速度Ｇyに基づく配分比率ＧF2とのうちいずれか小さい値と、車速Ｖおよび操舵角δに基づく配分比率ＧF3と、操舵角速度dδ/dｔに基づく配分比率ＧF4とを乗算し、乗算結果を配分比率ＧFとする方法を採用できる。
【００５４】
図１５は、制御マップＭ６を表すグラフである。
配分比率ＧF1の設定方法としては、例えば、軸力差分の絶対値に対応した配分比率ＧF1を制御マップＭ６から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ６としては、例えば、軸力差分の絶対値に対応した配分比率ＧF1を登録したマップがある。具体的には、図１５に示すように、制御マップＭ６は、軸力差分の絶対値が０以上で且つ第１設定軸力差分Ｚ1（＞０）未満の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず配分比率ＧF1を第１２設定値（例えば、１．０）に設定する。第１設定軸力差分Ｚ1としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する軸力差分を採用できる。また、制御マップＭ６は、軸力差分の絶対値が第２設定軸力差分Ｚ2（＞Ｚ1）以上の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず配分比率ＧF1を第１３設定値（＜第１２設定値。例えば、０．０）に設定する。第２設定軸力差分Ｚ2としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも低下する軸力差分を採用できる。さらに、制御マップＭ６は、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1以上で且つ第２設定軸力差分Ｚ2未満の範囲では、軸力差分の絶対値に応じて配分比率ＧF1を直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ６は、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1以上で且つ第２設定軸力差分Ｚ2未満の範囲では、軸力差分の絶対値と配分比率ＧF1との関係を表す一次関数に従って配分比率ＧF1を設定する。一次関数は、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1である場合に配分比率ＧF1を第１２設定値（１．０）とし、軸力差分の絶対値が第２設定軸力差分Ｚ2である場合に配分比率ＧF1を第１３設定値（０．０）とする。
【００５５】
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1以上である場合には、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1未満である場合に比べ、配分比率ＧF1（フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧF）を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、例えば、路面μが低減し、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下して、軸力差分が増大した場合に、フィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な操舵反力を付与することができる。
【００５６】
図１６は、制御マップＭ７を表すグラフである。
ここで、配分比率ＧF2の設定方法としては、例えば、横方向加速度Ｇyの絶対値に対応した配分比率ＧF2を制御マップＭ７から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ７としては、例えば、横方向加速度Ｇyの絶対値に対応した配分比率ＧF2を登録したマップがある。具体的には、図１６に示すように、制御マップＭ７は、横方向加速度Ｇyの絶対値が０以上で且つ第１設定横方向加速度Ｇy1（＞０）未満の範囲では、横方向加速度Ｇyの大きさにかかわらず配分比率ＧF2を第１４設定値（例えば、１．０）に設定する。第１設定横方向加速度Ｇy1としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する横方向加速度Ｇyを採用できる。また、制御マップＭ７は、横方向加速度Ｇyの絶対値が第２設定横方向加速度Ｇy2（＞Ｇy1）以上の範囲では、横方向加速度Ｇyの大きさにかかわらず配分比率ＧF2を第１５設定値（＜第１４設定値。例えば、０．０）に設定する。第２設定横方向加速度Ｇy2としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも低下する横方向加速度Ｇyを採用できる。さらに、制御マップＭ７は、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1以上で且つ第２設定横方向加速度Ｇy2未満の範囲では、横方向加速度Ｇyの絶対値に応じて配分比率ＧF2を直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ７は、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1以上で且つ第２設定横方向加速度Ｇy2未満の範囲では、横方向加速度Ｇyの絶対値と配分比率ＧF2との関係を表す一次関数に従って配分比率ＧF2を設定する。一次関数は、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1である場合に配分比率ＧF3を第１４設定値（１．０）とし、横方向加速度Ｇyの絶対値が第２設定横方向加速度Ｇy2である場合に配分比率ＧF3を第１５設定値（０．０）とする。
【００５７】
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1以上である場合には、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1未満である場合に比べ、配分比率ＧF2（フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧF）を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、例えば、横方向加速度Ｇyが増大し、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な操舵反力を付与することができる。
【００５８】
図１７は、制御マップＭ８ａ、Ｍ８ｂを表すグラフである。
ここで、配分比率ＧF3の設定方法としては、例えば、車速Ｖの絶対値および操舵角δの絶対値に対応した配分比率ＧF3a、ＧF3bを制御マップＭ８ａ、Ｍ８ｂから読み出し、読み出した配分比率ＧF3a、ＧF3bを乗算し、乗算結果を配分比率ＧF3とする方法を採用できる。制御マップＭ８ａとしては、例えば、車速Ｖの絶対値に対応した配分比率ＧF3を登録したマップがある。具体的には、図１７（ａ）に示すように、制御マップＭ８ａは、車速Ｖの絶対値が０以上で且つ第３設定車速Ｖ3未満の範囲では、車速Ｖの大きさにかかわらず配分比率ＧF3aを第１６設定値（例えば、０．５）に設定する。第３設定車速Ｖ3としては、例えば、車速Ｖが低いことによるタイヤ特性の非線形性（タイヤすべり角に対するタイヤ横力Ｆdの非線形性）が現れ、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する車速Ｖを採用できる。また、制御マップＭ８ａは、車速Ｖの絶対値が第４設定車速Ｖ4（＞Ｖ3）以上の範囲では、車速Ｖの大きさにかかわらず配分比率ＧF3aを第１７設定値（＞第１６設定値。例えば、１．０）に設定する。第４設定車速Ｖ4としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも向上する車速Ｖを採用できる。さらに、制御マップＭ８ａは、車速Ｖの絶対値が第３設定車速Ｖ3以上で且つ第４設定車速Ｖ4未満の範囲では、車速Ｖの絶対値に応じて配分比率ＧF3aを直線的に増加させる。具体的には、制御マップＭ８ａは、車速Ｖの絶対値が第３設定車速Ｖ3以上で且つ第４設定車速Ｖ4未満の範囲では、車速Ｖと配分比率ＧF3aとの関係を表す一次関数に従って配分比率ＧF3aを設定する。一次関数は、車速Ｖの絶対値が第３設定車速Ｖ3である場合に配分比率ＧF3aを第１６設定値（０．５）とし、車速Ｖが第４設定車速Ｖ4である場合に配分比率ＧF3aを第１７設定値（１．０）とする。
【００５９】
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、車速Ｖの絶対値が第４設定車速Ｖ4未満である場合には、車速Ｖの絶対値が第４設定車速Ｖ4以上である場合に比べ、配分比率ＧF3a（フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧF）を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、例えば、車速Ｖが低減し、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な操舵反力を付与することができる。
【００６０】
また、制御マップＭ８ｂとしては、例えば、操舵角δの絶対値に対応した配分比率ＧF3bを登録したマップがある。具体的には、図１７（ｂ）に示すように、制御マップＭ８ｂは、操舵角δの絶対値が０以上で且つ第１設定操舵角δ1（＞０）未満の範囲では、操舵角δの大きさにかかわらず配分比率ＧF3bを第１８設定値（例えば、１．０）に設定する。第１設定操舵角δ1としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する操舵角δを採用できる。また、制御マップＭ８ｂは、操舵角δの絶対値が第２設定操舵角δ2（＞δ1）以上の範囲では、操舵角δの大きさにかかわらず配分比率ＧF3bを第１９設定値（＜第１８設定値。例えば、０．６）に設定する。第２設定操舵角δ2としては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも低下する操舵角δを採用できる。さらに、制御マップＭ８ｂは、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1以上で且つ第２設定操舵角δ2未満の範囲では、操舵角δの絶対値に応じて配分比率ＧF3bを直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ８ｂは、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1以上で且つ第２設定操舵角δ2未満の範囲では、操舵角δの絶対値と配分比率ＧF3bとの関係を表す一次関数に従って配分比率ＧF3bを設定する。一次関数は、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1である場合に配分比率ＧF3bを第１８設定値（１．０）とし、操舵角δの絶対値が第２設定操舵角δ2である場合に配分比率ＧF3を第１９設定値（０．６）とする。
【００６１】
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1以上である場合には、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1未満である場合に比べ、配分比率ＧF3b（フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧF）を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、例えば、操舵角δが増大し、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な操舵反力を付与することができる。
【００６２】
図１８は、制御マップＭ９を表すグラフである。
ここで、配分比率ＧF4の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応した配分比率ＧF4を制御マップＭ９から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ９としては、例えば、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に対応した配分比率ＧF4を登録したマップがある。具体的には、図１８に示すように、制御マップＭ９は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第４設定操舵角速度dδ4/dｔ（＞０）未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず配分比率ＧF4を第２０設定値（例えば、１．０）に設定する。第４設定操舵角速度dδ4/dｔとしては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する操舵角速度dδ/dｔを採用できる。また、制御マップＭ９は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度d5/dｔ（＞dδ4/dｔ）以上の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの大きさにかかわらず配分比率ＧF4を第２１設定値（＜第２０設定値。例えば、０．０）に設定する。第５設定操舵角速度dδ5/dｔとしては、例えば、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも低下する操舵角速度dδ/dｔを採用できる。さらに、制御マップＭ９は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上で且つ第５設定操舵角速度dδ5/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値に応じて配分比率ＧF4を直線的に低下させる。具体的には、制御マップＭ９は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上で且つ第５設定操舵角速度d5/dｔ未満の範囲では、操舵角速度dδ/dｔの絶対値と配分比率ＧF4との関係を表す一次関数に従って配分比率ＧF4を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔである場合に配分比率ＧF4を第２０設定値（１．０）とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度dδ5/dｔである場合に配分比率ＧF4を第２１設定値（０．０）とする。
【００６３】
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上である場合には、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ未満である場合に比べ、配分比率ＧF4（フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧF）を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、例えば、操舵角速度dδ/dｔが増大し、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な操舵反力を付与することができる。
【００６４】
これにより、最終軸力算出部１１Ｂｃは、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1未満、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1未満、車速Ｖの絶対値が第４設定車速Ｖ4以上、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1未満、および操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ未満である場合には、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とする。また、最終軸力算出部１１Ｂｃは、軸力差分の絶対値が第２設定軸力差分Ｚ2以上、横方向加速度Ｇyの絶対値が第２設定横方向加速度Ｇy2以上、および操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第５設定操舵角速度dδ5/dｔ以上の少なくともいずれかである場合には、フィードバック軸力ＴFBを最終軸力とする。さらに、最終軸力算出部１１Ｂｃは、軸力差分の絶対値が第１設定軸力差分Ｚ1以上で且つ第２設定軸力差分Ｚ2未満、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１設定横方向加速度Ｇy1以上で且つ第２設定横方向加速度Ｇy2未満、車速Ｖの絶対値が第４設定車速Ｖ4未満、操舵角δの絶対値が第１設定操舵角δ1以上、および操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第４設定操舵角速度dδ4/dｔ以上である場合には、フィードフォワード軸力ＴFFに配分比率ＧFを乗算した値とフィードバック軸力ＴFBに配分比率（１−ＧF）を乗算した値とを合算したものを最終軸力とする。
【００６５】
それゆえ、最終軸力算出部１１Ｂｃは、車両Ａが、道路の路面μが高く（ドライ路面）、車速Ｖが高く、操舵角δが小さく、操舵角速度dδ/dｔが小さい状況（以下、特定状況とも呼ぶ）にある場合には、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とする。ここで、フィードフォワード軸力ＴFFは、タイヤ横力Ｆdの影響を反映しないため、路面状態の変化等にかかわらず滑らかに変化する。それゆえ、最終軸力算出部１１Ｂｃは、車両Ａが特定状況にある場合には、安定した操舵感を実現することができる。これに対し、最終軸力算出部１１Ｂｃは、車両Ａが、特定状況以外の状況（以下、通常状況とも呼ぶ）にある場合には、フィードバック軸力ＴFB、またはフィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとを合算したものを最終軸力とする。ここで、フィードバック軸力ＴFBは、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映するため、路面状態の変化や車両状態の変化に応じて変化する。それゆえ、最終軸力算出部１１Ｂｃは、車両Ａが通常状況にある場合には、ステアリングホイール１と操向輪２とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置と同様の操舵感を付与でき、自然な操舵感を実現することができる。
【００６６】
図３に戻り、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄは、最終軸力算出部１１Ｂｃが算出した最終軸力に基づいて目標操舵反力を算出する。目標操舵反力とは、操舵反力の目標値である。目標操舵反力の算出方法としては、例えば、車速Ｖおよび最終軸力に対応した目標操舵反力を制御マップＭ１０から読み出す方法を採用できる。制御マップＭ１０とは、車速Ｖ毎に、最終軸力に対応した目標操舵反力を登録したマップである。
【００６７】
図１９は、制御マップＭ１０を表すグラフである。
図１９に示すように、制御マップＭ１０は、車速Ｖ毎に設定される。また、制御マップＭ１０は、最終軸力が大きいほど目標操舵反力を大きい値とする。
図３に戻り、目標反力電流演算部１１Ｂｅは、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄが算出した目標操舵反力に基づき、下記（１３）式に従って目標反力電流を算出する。そして、目標反力電流演算部１１Ｂｅは、算出結果を反力モータ駆動部９Ｃに出力する。
目標反力電流＝目標操舵反力×ゲイン  ………（１３）
【００６８】
なお、本実施形態では、目標反力電流演算部１１Ｂｅが、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄが算出した目標操舵反力を基に目標反力電流を算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、目標反力電流演算部１１Ｂｅが、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄが算出した目標操舵反力に補正的反力や端当て反力等を加算して目標操舵反力を補正し、補正後の目標操舵反力を基に目標反力電流を算出する構成としてもよい。補正的反力としては、例えば、目標操舵反力を補正する場合に付与する操舵反力がある。また、端当て反力としては、例えば、転舵角θが最大値となった場合に付与する操舵反力がある。
【００６９】
フィードバック軸力補正部１１Ｂｆは、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂが算出したフィードバック軸力ＴFB、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａが算出したフィードフォワード軸力ＴFF、および操舵角センサ３が検出した操舵角δに基づいて、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路（すなわち、カーブ外側の路面がカーブ内側の路面よりも高いカーブ路であるバンク路）を走行しているか否かを判定する。そして、フィードバック軸力補正部１１Ｂｆは、このような傾斜カーブ路を車両Ａが走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａが算出したフィードフォワード軸力ＴFFをフィードバック軸力ＴFBとして最終軸力算出部１１Ｂｃに出力する。一方、フィードバック軸力補正部１１Ｂｆは、このような傾斜カーブ路を車両Ａが走行していないと判定した場合には、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂが算出したフィードバック軸力ＴFBを最終軸力算出部１１Ｂｃに出力する。
【００７０】
ここで、一般に、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路をニュートラル速度付近、つまり、遠心力と重力とが釣り合ってステアリングラック軸力が０となる速度付近で走行する場合、電流軸力がほぼ０になり、電流軸力がほぼ０になる。また、ヨーレートγが０になり、ヨーレート軸力がほぼ０になる。それゆえ、フィードバック軸力ＴFBがほぼ０になり、フィードバック軸力ＴFBの絶対値が予め定めた十分に小さい正の設定値（以下、傾斜カーブ路判定用軸力とも呼ぶ）未満となる。
【００７１】
また、このような傾斜カーブ路をニュートラル速度付近で走行する場合、平坦路面を走行する場合と異なり、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとが乖離する。それゆえ、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である軸力差分の絶対値が予め定めた正の設定値（以下、傾斜カーブ路判定用軸力差分とも呼ぶ）以上となる。さらに、操舵角δの絶対値が十分小さい値になる。それゆえ、操舵角δの絶対値が予め定めた正の設定値（以下、傾斜カーブ路判定用操舵角とも呼ぶ）未満となる。
【００７２】
それゆえ、フィードバック軸力補正部１１Ｂｆは、フィードバック軸力ＴFBの絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力未満、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である軸力差分の絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力差分以上、および操舵角δの絶対値が傾斜カーブ路判定用操舵角未満である場合に、車両Ａが傾斜カーブ路を走行していると判定する。傾斜カーブ路判定用軸力、傾斜カーブ路判定用軸力差分および傾斜カーブ路判定用操舵角の設定方法としては、例えば、実験結果から同定する方法等を採用できる。
【００７３】
なお、本実施形態では、フィードバック軸力ＴFBの絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力未満、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である軸力差分の絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力差分以上、および操舵角δの絶対値が傾斜カーブ路判定用操舵角未満という、３つの条件が満たされた場合に、車両Ａが傾斜カーブ路を走行していると判定する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、３つの条件のうち、２つの条件が満たされた場合に、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定する構成としてもよい。
【００７４】
（動作その他）
次に、車両Ａの操舵制御装置の動作について説明する。
車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路の走行時に、運転者がステアリングホイール１を操作したとする。すると、制御演算部１１が、操舵角δおよび車速Ｖに基づき目標転舵角θ*を算出する（図２の目標転舵角演算部１１Ａ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果に基づき目標転舵電流を算出する（図２の目標転舵電流演算部１１Ｃ）。これにより、転舵制御部８が、ステアリングホイール１の操作量に応じて操向輪２を転舵する。
【００７５】
同時に、制御演算部１１が、操舵角δおよび車速Ｖに基づきフィードフォワード軸力ＴFFを算出する（図３のフィードフォワード軸力算出部１１Ｂａ）。続いて、制御演算部１１が、転舵電流に基づき電流軸力を算出する（図１１の電流軸力算出部１１Ｂｂａ）。続いて、制御演算部１１が、横方向加速度Ｇyに基づき横Ｇ軸力を算出する（図１１のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ）。続いて、制御演算部１１が、ヨーレートγおよび車速Ｖに基づきヨーレート軸力を算出する（図１１のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ）。続いて、制御演算部１１が、算出した電流軸力、横Ｇ軸力およびヨーレート軸力に基づき、ブレンド軸力ＴBRを算出する（図１１のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ）。そして、制御演算部１１が、算出した電流軸力とブレンド軸力ＴBRとをＧB：（１−ＧB）で配分して、フィードバック軸力ＴFBを算出する（図３のフィードバック軸力算出部１１Ｂｂ）。
【００７６】
続いて、制御演算部１１が、フィードバック軸力ＴFB、フィードフォワード軸力ＴFF、操舵角δに基づき、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定する（図３のフィードバック軸力補正部１１Ｂｆ）。続いて、制御演算部１１が、算出したフィードフォワード軸力ＴFFをフィードバック軸力ＴFBで置き換える（図３のフィードバック軸力補正部１１Ｂｆ）。これにより、制御演算部１１が、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂが算出したフィードバック軸力ＴFBを補正する。続いて、制御演算部１１が、算出したフィードフォワード軸力ＴFFと、補正後のフィードバック軸力ＴFB、つまり、フィードフォワード軸力ＴFFとをＧF：（１−ＧF）で配分して、最終軸力を算出する（図３の最終軸力算出部１１Ｂｃ）。これにより、制御演算部１１が、最終軸力をフィードフォワード軸力ＴFFとする。続いて、制御演算部１１が、算出した最終軸力に基づき目標操舵反力を算出する（図３の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標操舵反力に基づき目標反力電流を算出する（図３の目標反力電流演算部１１Ｂｅ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標反力電流に基づき反力モータ９Ａを駆動する（図２の反力モータ駆動部９Ｃ）。これにより、反力制御部９が、ステアリングホイール１を中立位置に戻す方向に操舵反力を付与する。
【００７７】
ここで、一般に、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路をニュートラル速度付近、つまり、遠心力と重力とが釣り合ってステアリングラック軸力が０となる速度付近で走行する場合、車速がニュートラル速度よりも大きくなると、車両Ａの遠心力が増大し、カーブ外側からカーブ内側に向かうタイヤ横力Ｆdが発生する。一方、車速がニュートラル速度よりも小さくなると、車両Ａの遠心力が低減し、カーブ内側からカーブ外側に向かうタイヤ横力Ｆdが発生する。それゆえ、車速変動に伴い、タイヤ横力Ｆdの正負が切り替わり、ステアリングラック軸力の正負が切り替わる可能性があった。そのため、電流軸力が頻繁に切り替わり、フィードバック軸力ＴFBが頻繁に切り替わる可能性があった。したがって、例えば、フィードバック軸力ＴFBを補正せず、単にフィードフォワード軸力ＴFFと補正無しのフィードバック軸力ＴFBとを配分して最終軸力を算出する方法では、車速が変動すると、最終軸力の正負が切り替わる可能性があった。それゆえ、操舵反力の正負が切り替わり、操舵反力が振動する可能性があった。
【００７８】
これに対し、本実施形態の操舵制御装置は、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって下方へ傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定した場合に、フィードバック軸力ＴFBをフィードフォワード軸力ＴFFで置き換えることによって、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とする。それゆえ、本実施形態の操舵制御装置は、例えば、傾斜カーブ路の走行中に、タイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量（転舵電流）の正負が切り替わったとしても最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、本実施形態の操舵制御装置は、反力モータ９Ａの駆動方向の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。
【００７９】
また、本実施形態の操舵制御装置は、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とすることによって、操舵角δに応じた操舵反力を付与できる。そのため、本実施形態の操舵制御装置は、運転者の一般的な運転感覚により適した操舵反力を付与できる。
なお、例えば、フィードバック軸力ＴFBを最終軸力とする方法では、傾斜カーブ路をニュートラル速度付近で走行すると、フィードバック軸力ＴFBがほぼ０になり、操舵反力がほぼ０になる可能性があった。それゆえ、傾斜カーブ路を走行中に、操舵反力がほぼ０になってしまい、運転者の一般的な運転感覚と異なったものとなる可能性があった。
また、本実施形態の操舵制御装置は、フィードバック軸力ＴFBの絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力未満、軸力差分の絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力差分以上、および操舵角δの絶対値が傾斜カーブ路判定用操舵角未満である場合に、車両Ａが傾斜カーブ路を走行していると判定する。それゆえ、本実施形態の操舵制御装置は、傾斜カーブ路を走行しているかを比較的容易に判定できる。
【００８０】
本実施形態では、図１のステアリングホイール１がステアリングホイールを構成する。以下同様に、図１の転舵モータ８Ａ、転舵モータ駆動部８Ｃが転舵アクチュエータ駆動部を構成する。また、図１の操舵角センサ３が操舵角検出部を構成する。さらに、図１のフィードフォワード軸力算出部１１Ｂａがフィードフォワード軸力算出部を構成する。また、図１の横Ｇセンサ６、ヨーレートセンサ７、転舵電流検出部８Ｂが状態量検出部を構成する。さらに、図３のフィードバック軸力算出部１１Ｂｂ、図１１のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅがフィードバック軸力算出部を構成する。また、図２のフィードバック軸力補正部１１Ｂｆ、図３の最終軸力算出部１１Ｂｃが最終軸力設定部を構成する。さらに、図１の反力モータ９Ａ、反力モータ駆動部９Ｃ、図２の目標反力電流演算部１１Ｂが反力アクチュエータを構成する。
【００８１】
（本実施形態の効果）
本実施形態は、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、操舵角δに基づく操舵反力をフィードフォワード軸力ＴFFとして算出する。続いて、制御演算部１１が、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量に基づくステアリングラック軸力をフィードバック軸力ＴFBとして算出する。続いて、制御演算部１１が、算出したフィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとを配分して、最終軸力を設定する。そして、制御演算部１１が、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、制御演算部１１が、車両Ａがカーブ外側からカーブ内側に向かって傾斜している傾斜カーブ路を走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とする。
このような構成によれば、車両Ａが傾斜カーブ路を走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とする。それゆえ、例えば、傾斜カーブ路の走行中に、タイヤ横力Ｆdで変動する車両Ａの状態量の正負が切り替わったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、反力モータ９Ａの正負の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。
【００８２】
（２）制御演算部１１が、フィードバック軸力ＴFBの絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力未満、軸力差分の絶対値が傾斜カーブ路判定用軸力差分以上、および操舵角δの絶対値が傾斜カーブ路判定用操舵角未満である場合に、車両Ａが傾斜カーブ路を走行していると判定する。
このような構成によれば、傾斜カーブ路を走行しているかを比較的容易に判定できる。
【符号の説明】
【００８３】
１          ステアリングホイール（ステアリングホイール）
３          操舵角センサ（操舵角検出部）
５          車速センサ（車速検出部）
６          横Ｇセンサ（状態量検出部）
７          ヨーレートセンサ（状態量検出部）
８Ａ        転舵モータ（転舵アクチュエータ）
８Ｂ        転舵電流検出部（状態量検出部）
８Ｃ        転舵モータ駆動部（転舵アクチュエータ）
９Ａ        反力モータ（反力アクチュエータ）
９Ｃ        反力モータ駆動部（反力アクチュエータ）
１１Ｂ      目標反力電流演算部（反力アクチュエータ）
１１Ｂａ    フィードフォワード軸力算出部（フィードフォワード軸力算出部）
１１Ｂｂ    フィードバック軸力算出部（フィードバック軸力算出部）
１１Ｂｂｅ  フィードバック軸力算出実行部（フィードバック軸力算出部）
１１Ｂｃ    最終軸力算出部（最終軸力設定部）
１１Ｂｆ    フィードバック軸力補正部（最終軸力設定部、傾斜カーブ路走行判定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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