(57)【要約】【課題】傾斜路においても適切な操舵フィーリングを得ることができる操舵制御装置を提供する。【解決手段】車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行しているとき、制御装置の補正処理部８５は、理想軸力の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊を補正量θｃ＊の分だけ増加させる。車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行しているとき、補正処理部８５は、理想軸力の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊を補正量θｃ＊の分だけ減少させる。補正処理部８５は、道路の横断勾配に沿った方向の重力成分Ｇａと補正量θｃ＊との関係を規定する第１のマップＭ１および第２のマップＭ２を使用して、重力成分Ｇａに応じた補正量θｃ＊を演算する。【選択図】図７
2019206268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵機構に付与される駆動力の発生源であるモータを操舵状態に応じて演算される指令値に基づき制御する操舵制御装置であって、
ステアリングホイールに印加される操舵トルクに応じて前記指令値の第１の成分を演算する第１の演算部と、
前記ステアリングホイールの操作に連動して回転する回転体の目標回転角を前記操舵トルクおよび前記第１の成分の少なくとも一方を含む入力トルクに基づき演算する第２の演算部と、
前記回転体の実際の回転角を前記目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて前記指令値の第２の成分を演算する第３の演算部と、
前記目標回転角に基づき転舵輪に作用する理想的な軸力であって前記入力トルクに反映させる軸力である理想軸力を演算する第４の演算部と、
道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記横断勾配に沿った方向であって前記横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側である特定の方向へオフセットさせる第５の演算部と、を有している操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵制御装置であって、
前記第５の演算部は、車両の旋回運動が反映される状態量に基づき、車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行している旨判定されるとき、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記特定の方向である前記第１の傾斜路の横断勾配が下がっていく側へオフセットさせる操舵制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の操舵制御装置であって、
前記第５の演算部は、車両の旋回運動が反映される状態量に基づき、車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行している旨判定されるとき、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記特定の方向である前記第２の傾斜路の横断勾配が上がっていく側へオフセットさせる操舵制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
前記第５の演算部は、前記第４の演算部において前記理想軸力の演算に使用される前記目標回転角に対して、前記横断勾配に応じて演算される補正角度を加算することにより、前記理想軸力を前記特定の方向へオフセットさせる操舵制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
前記第５の演算部は、前記第４の演算部において演算される前記理想軸力に対して、前記横断勾配に応じて演算される補正軸力を加算することにより、前記理想軸力を前記特定の方向へオフセットさせる操舵制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
前記第５の演算部は、センサを通じて検出される車両の旋回運動が反映される状態量としてのヨーレートがしきい値以上であるとき、車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行している旨判定し、前記ヨーレートが前記しきい値未満であるとき、車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行している旨判定する操舵制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
車両挙動または路面状態が反映される状態量に基づき前記転舵輪に作用する軸力を推定軸力として演算する第６の演算部と、
前記理想軸力および前記推定軸力に対して、前記横断勾配に応じて個別に設定される分配比率を乗算した値を合算することにより、前記入力トルクに反映させる最終的な軸力を演算する第７の演算部と、を有している操舵制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の操舵制御装置において、
前記第７の演算部は、横加速度、ヨーレートおよび車速から演算される前記横断勾配に沿った方向の重力成分に基づき前記横断勾配を認識し、前記重力成分の絶対値が大きくなるほど前記最終的な軸力に占める前記推定軸力の割合がより大きくなるように前記分配比率を設定する操舵制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載の操舵制御装置において、
前記第７の演算部は、前記理想軸力と前記推定軸力との差である軸力偏差に基づき前記横断勾配を認識し、前記軸力偏差の絶対値が大きくなるほど前記最終的な軸力に占める前記推定軸力の割合がより大きくなるように前記分配比率を設定する操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操舵機構に電動モータの動力を付与することにより運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。たとえば特許文献１のＥＰＳのコントローラは、各種のセンサを通じて取得される操舵トルク、操舵角、および車輪舵角に基づき電動モータを制御する。
【０００３】
コントローラは、第１および第２の規範モデル（制御目的を定式化したモデル）を有している。第１の規範モデルは操舵角と目標操舵トルクとの関係を、第２の規範モデルは操舵トルクと目標転舵角との関係をそれぞれ規定する。コントローラは、第１および第２の規範モデルによって定められる目標操舵トルクおよび目標転舵角に基づき、フィードバック制御の一種であるＰＩＤ（比例、積分、微分）制御を行う。
【０００４】
コントローラは、第１の規範モデルによって定められた目標操舵トルクに対する実際の操舵トルクの偏差、および第２の規範モデルによって定められた目標転舵角に対する実際の転舵角の偏差をそれぞれ求め、これら偏差をなくすように電動モータを制御する。コントローラは、当該制御を通じて、実際の操舵トルクを目標操舵トルクに、実際の転舵角を目標転舵角にそれぞれ追従させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録特許第４４５３０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、第２の規範モデルを有しない車両が、たとえば横断勾配を有する曲線状の道路であるバンク路を走行する場合、車両に作用する力（重力、遠心力）の釣り合いにより、ステアリングホイールは運転者によって操舵トルクが加えられなくても、そのバンク路の傾斜に応じた舵角位置（タイヤ位置）となる。すなわち、バンク路の走行中においては、運転者はステアリングを大きく回動操作する必要がない。
【０００７】
しかし、第２の規範モデルを有する車両においては、操舵トルクに応じた実舵角が実現されるため、バンク路の走行中において操舵トルクが加えられないと、ステアリングが中立位置に戻されることが懸念される。このため、運転者は、バンク路を走行中にステアリングが中立位置に戻らないように操舵トルクを加える必要がある。
【０００８】
また、車両が横断勾配を有する直線状の道路であるカント路を走行する場合にも同様の課題が生じる。すなわち、カント路の走行中においては、運転者がステアリングホイールに力を加えて保舵し続けないと、車両はカント路における路線に沿った走行を維持できず、前進するにつれて徐々にカント路の高さが低い側へ向けて下っていくかたちで走行する。これは、車両が路面の傾斜の影響を受けるからである。
【０００９】
このように、車両がバンク路を走行する場合であれ、カント路を走行する場合であれ、運転者は車両を路線に沿って走行させるために、ステアリングホイールに対して路面の傾斜に応じた力を加えて保舵し続ける必要がある。このため、運転者はバンク路あるいはカント路の走行中に適切な操舵フィーリングを得られないおそれがあった。
【００１０】
本発明の目的は、傾斜路においても適切な操舵フィーリングを得ることができる操舵制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成し得る操舵制御装置は、車両の操舵機構に付与される駆動力の発生源であるモータを操舵状態に応じて演算される指令値に基づき制御する。操舵制御装置は、第１の演算部、第２の演算部、第３の演算部、第４の演算部、第５の演算部を有している。第１の演算部は、ステアリングホイールに印加される操舵トルクに応じて前記指令値の第１の成分を演算する。第２の演算部は、前記ステアリングホイールの操作に連動して回転する回転体の目標回転角を前記操舵トルクおよび前記第１の成分の少なくとも一方を含む入力トルクに基づき演算する。第３の演算部は、前記回転体の実際の回転角を前記目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて前記指令値の第２の成分を演算する。第４の演算部は、前記目標回転角に基づき転舵輪に作用する理想的な軸力であって前記入力トルクに反映させる軸力である理想軸力を演算する。第５の演算部は、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記横断勾配に沿った方向であって前記横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側である特定の方向へオフセットさせる。
【００１２】
車両が横断勾配を有する道路を走行する場合、ステアリングホイールの操作が行われないと、道路の横断勾配に起因して車両が道路から逸れていくおそれがある。
この点、上記の操舵制御装置によれば、車両が横断勾配を有する道路を走行している場合、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力が、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記横断勾配に沿った方向において前記横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側へオフセットされる。
【００１３】
このため、車両が横断勾配を有する道路を走行している場合、ステアリングホイールが操作されないときであれ、理想軸力、ひいては入力トルクは零にならず、当該入力トルクに基づき目標回転角が演算される。そして、回転体の回転角を目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて、道路の横断勾配に応じた回転体の回転角、ひいてはステアリングホイールの回転角である舵角が実現される。このときの回転体の回転角およびステアリングホイールの舵角は、車両直進状態に対応する角度の中立値を基準として、前記横断勾配に沿った方向であって前記横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側である特定の方向へオフセットされた角度となる。したがって、車両が横断勾配を有する道路を走行する場合、たとえステアリングホイールに操舵トルクが加えられなくても、道路の横断勾配に応じた舵角が実現されることによって、適切な操舵フィーリングを得ることができる。
【００１４】
上記の操舵制御装置において、前記第５の演算部は、車両の旋回運動が反映される状態量に基づき、車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行している旨判定されるとき、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記特定の方向である前記第１の傾斜路の横断勾配が下がっていく側へオフセットさせることが好ましい。
【００１５】
目標回転角に基づき演算される理想軸力は、車両に作用する力の釣り合いを無視した軸力である。このため、車両が曲線状の道路である第１の傾斜路を走行する場合、運転者がステアリングホイールに操舵トルクを加えて保舵し続けないと、ステアリングホイールの舵角が第１の傾斜路の横断勾配に応じた角度とならず、車両直進状態に対応する中立角に維持される。したがって、車両が第１の傾斜路を走行している場合、ステアリングホイールに操舵トルクを加えて保舵し続けないと、車両は、第１の傾斜路に沿った走行を維持できずに直進し、第１の傾斜路をカーブの外側へ向けて駆けあがっていくかたちで走行するおそれがある。
【００１６】
この点、上記の操舵制御装置によれば、回転体の回転角を目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて、回転体の回転角およびステアリングホイールの舵角は、車両直進状態に対応する角度の中立値を基準として、横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側、すなわち第１の傾斜路の横断勾配が下がっていく側へオフセットされた角度となる。したがって、車両が第１の傾斜路を走行する場合、たとえステアリングホイールに操舵トルクが加えられなくても、第１の傾斜路の横断勾配に応じた舵角が実現されることによって、適切な操舵フィーリングを得ることができる。
【００１７】
上記の操舵制御装置において、前記第５の演算部は、車両の旋回運動が反映される状態量に基づき、車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行している旨判定されるとき、道路の路線直角方向の勾配である横断勾配に応じて、前記理想軸力を、車両直進状態に対応する前記理想軸力の中立値を基準として、前記特定の方向である前記第２の傾斜路の横断勾配が上がっていく側へオフセットさせることが好ましい。
【００１８】
車両が直線状の道路である第２の傾斜路を走行する場合、運転者がステアリングホイールに操舵トルクを加えて保舵し続けないと、車両は、第２の傾斜路９１ｂに沿った走行を維持できず、前進するにつれて徐々に第２の傾斜路の高さが低い側へ向けて下っていくかたちで走行する。これは、車両が第２の傾斜路の横断勾配の影響を受けるからである。
【００１９】
この点、上記の操舵制御装置によれば、回転体の回転角を目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて、回転体の回転角およびステアリングホイールの舵角は、車両直進状態に対応する角度の中立値を基準として、横断勾配に起因して車両が道路から逸れていく側と反対側、すなわち第２の傾斜路の横断勾配が上がっていく側へオフセットされた角度となる。したがって、車両が第２の傾斜路を走行する場合、たとえステアリングホイールに操舵トルクが加えられなくても、第２の傾斜路の横断勾配に応じた舵角が実現されることによって、適切な操舵フィーリングを得ることができる。
【００２０】
上記の操舵制御装置において、前記第５の演算部は、前記第４の演算部において前記理想軸力の演算に使用される前記目標回転角に対して、前記横断勾配に応じて演算される補正角度を加算することにより、前記理想軸力を前記特定の方向へオフセットさせることが好ましい。
【００２１】
上記の操舵制御装置によれば、道路の横断勾配に応じて演算される補正角度を、第４の演算部において理想軸力の演算に使用される目標回転角に加算することにより、理想軸力を前述した特定の方向へオフセットさせることができる。これは、目標回転角が車両直進状態に対応する中立角を基準として補正角度の分だけ変化することによって、第４の演算部により演算される理想軸力も補正角度に応じて変化することに基づく。
【００２２】
上記の操舵制御装置において、前記第５の演算部は、前記第４の演算部において演算される前記理想軸力に対して、前記横断勾配に応じて演算される補正軸力を加算することにより、前記理想軸力を前記特定の方向へオフセットさせることが好ましい。
【００２３】
上記の操舵制御装置によれば、道路の横断勾配に応じて演算される補正軸力を、第４の演算部により演算される理想軸力に加算することにより、理想軸力を前述した特定の方向へオフセットさせることができる。第４の演算部により演算される理想軸力に対して補正軸力が加算された最終的な軸力が、入力トルクに反映される。
【００２４】
上記の操舵制御装置において、前記第５の演算部は、センサを通じて検出される車両の旋回運動が反映される状態量としてのヨーレートがしきい値以上であるとき、車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行している旨判定し、前記ヨーレートが前記しきい値未満であるとき、車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行している旨判定することが好ましい。
【００２５】
車両が横断勾配を有する曲線状の道路である第１の傾斜路を走行しているときのヨーレートは、車両が横断勾配を有する直線状の道路である第２の傾斜路を走行しているときのヨーレートよりも大きくなる。このため、上記の操舵制御装置によるように、ヨーレートに基づき車両が第１の傾斜路を走行しているのか、第２の傾斜路を走行しているのかを判定することができる。
【００２６】
上記の操舵制御装置において、車両挙動または路面状態が反映される状態量に基づき前記転舵輪に作用する軸力を推定軸力として演算する第６の演算部と、前記理想軸力および前記推定軸力に対して、前記横断勾配に応じて個別に設定される分配比率を乗算した値を合算することにより、前記入力トルクに反映させる最終的な軸力を演算する第７の演算部と、を有していてもよい。
【００２７】
理想軸力には実際の車両挙動または路面状態が反映されないのに対し、推定軸力には実際の車両挙動または路面状態が反映される。このため、上記の操舵制御装置によるように、道路の横断勾配に応じて、入力トルクに反映させる最終的な軸力に占める理想軸力および前記推定軸力の割合を変更することによって、横断勾配に応じたより適切な目標回転角、ひいてはステアリングホイールの舵角が実現される。したがって、運転者は、より自然なかたちで操舵することが可能となる。
【００２８】
上記の操舵制御装置において、前記第７の演算部は、横加速度、ヨーレートおよび車速から演算される前記横断勾配に沿った方向の重力成分に基づき前記横断勾配を認識し、前記重力成分の絶対値が大きくなるほど前記最終的な軸力に占める前記推定軸力の割合がより大きくなるように前記分配比率を設定することが好ましい。
【００２９】
道路の横断勾配に沿った方向の重力成分には、道路の横断勾配の度合いが反映される。そして、上記の操舵制御装置によれば、重力成分の絶対値が大きくなるほど、すなわち道路の横断勾配が大きくなるほど、実際の路面状態が最終的な軸力により強く反映される。このため、横断勾配に応じたより適切な目標回転角、ひいてはステアリングホイールの舵角が実現される。
【００３０】
上記の操舵制御装置において、前記第７の演算部は、前記理想軸力と前記推定軸力との差である軸力偏差に基づき前記横断勾配を認識し、前記軸力偏差の絶対値が大きくなるほど前記最終的な軸力に占める前記推定軸力の割合がより大きくなるように前記分配比率を設定することが好ましい。
【００３１】
理想軸力と推定軸力との軸力偏差には路面状態が反映される。道路の横断勾配の度合いも路面状態として軸力偏差に反映される。そして、上記の操舵制御装置によれば、軸力偏差の絶対値が大きくなるほど、すなわち道路の横断勾配が大きくなるほど、実際の路面状態が最終的な軸力により強く反映される。このため、横断勾配に応じたより適切な目標回転角、ひいてはステアリングホイールの舵角が実現される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の操舵制御装置によれば、傾斜路においても適切な操舵フィーリングを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】操舵制御装置の第１の実施の形態が搭載されるステアバイワイヤ方式の操舵装置の構成図。
【図２】第１の実施の形態における制御装置の制御ブロック図。
【図３】第１の実施の形態における目標舵角演算部の制御ブロック図。
【図４】第１の実施の形態における車両モデルの制御ブロック図。
【図５】（ａ）は第１の傾斜路を走行する車両の走行軌跡を示す模式図、（ｂ）は第２の傾斜路を走行する車両の走行軌跡を示す模式図。
【図６】第１の実施の形態における車両に作用する力を説明する車両の模式図。
【図７】第１の実施の形態における補正処理部の制御ブロック図。
【図８】（ａ）は、第１の実施の形態における路面勾配による重力成分と補正量との関係を示す第１のマップを示すグラフ、（ｂ）は、第１の実施の形態における路面勾配による重力成分と補正量との関係を示す第２のマップを示すグラフ。
【図９】（ａ）は、第１の実施の形態における目標ピニオン角と理想軸力との関係を示すグラフ、（ｂ）は、第１の実施の形態における操舵角と操舵トルクとの関係を示すグラフ。
【図１０】操舵制御装置の第２の実施の形態における理想軸力演算部の制御ブロック。
【図１１】第２の実施の形態における補正処理部の制御ブロック図。
【図１２】操舵制御装置の第３の実施の形態における軸力配分演算部の制御ブロック図。
【図１３】操舵制御装置の第４の実施の形態における軸力配分演算部の制御ブロック図。
【図１４】操舵制御装置の第５の実施の形態における軸力配分演算部の制御ブロック図。
【図１５】操舵制御装置の第６の実施の形態における軸力配分演算部の制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜第１の実施の形態＞
操舵制御装置をステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用した第１の実施の形態を説明する。
【００３５】
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、ステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２を有している。ステアリングシャフト１２は操舵機構を構成する。また、操舵装置１０は、車幅方向（図１中の左右方向）に沿って延びる転舵シャフト１４を有している。転舵シャフト１４の両端には、それぞれタイロッド１５，１５を介して左右の転舵輪１６，１６が連結されている。転舵シャフト１４が直線運動することにより、転舵輪１６，１６の転舵角θｗが変更される。
【００３６】
＜操舵反力を発生させるための構成：反力ユニット＞
また、操舵装置１０は、操舵反力を生成するための構成として、反力モータ３１、減速機構３２、回転角センサ３３、およびトルクセンサ３４を有している。ちなみに、操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール１１の操作方向と反対方向へ向けて作用する力（トルク）をいう。操舵反力をステアリングホイール１１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。
【００３７】
反力モータ３１は、操舵反力の発生源である。反力モータ３１としてはたとえば三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）のブラシレスモータが採用される。反力モータ３１（正確には、その回転軸）は、減速機構３２を介して、ステアリングシャフト１２に連結されている。反力モータ３１のトルクは、操舵反力としてステアリングシャフト１２に付与される。
【００３８】
回転角センサ３３は反力モータ３１に設けられている。回転角センサ３３は、反力モータ３１の回転角θａを検出する。反力モータ３１の回転角θａは、舵角（操舵角）θｓの演算に使用される。反力モータ３１とステアリングシャフト１２とは減速機構３２を介して連動する。このため、反力モータ３１の回転角θａとステアリングシャフト１２の回転角、ひいてはステアリングホイール１１の回転角である舵角θｓとの間には相関がある。したがって、反力モータ３１の回転角θａに基づき舵角θｓを求めることができる。
【００３９】
トルクセンサ３４は、ステアリングホイール１１の回転操作を通じてステアリングシャフト１２に加わる操舵トルクＴｈを検出する。トルクセンサ３４は、ステアリングシャフト１２における減速機構３２よりもステアリングホイール１１側の部分に設けられている。
【００４０】
＜転舵力を発生させるための構成：転舵ユニット＞
また、操舵装置１０は、転舵輪１６，１６を転舵させるための動力である転舵力を生成するための構成として、転舵モータ４１、減速機構４２、および回転角センサ４３を有している。
【００４１】
転舵モータ４１は転舵力の発生源である。転舵モータ４１としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。転舵モータ４１（正確には、その回転軸）は、減速機構４２を介してピニオンシャフト４４に連結されている。ピニオンシャフト４４のピニオン歯４４ａは、転舵シャフト１４のラック歯１４ｂに噛み合わされている。転舵モータ４１のトルクは、転舵力としてピニオンシャフト４４を介して転舵シャフト１４に付与される。転舵モータ４１の回転に応じて、転舵シャフト１４は車幅方向（図中の左右方向）に沿って移動する。
【００４２】
回転角センサ４３は転舵モータ４１に設けられている。回転角センサ４３は転舵モータ４１の回転角θｂを検出する。
ちなみに、操舵装置１０は、ピニオンシャフト１３を有している。ピニオンシャフト１３は、転舵シャフト１４に対して交わるように設けられている。ピニオンシャフト１３のピニオン歯１３ａは、転舵シャフト１４のラック歯１４ａに噛み合わされている。ピニオンシャフト１３を設ける理由は、ピニオンシャフト４４と共に転舵シャフト１４をハウジング（図示略）の内部に支持するためである。すなわち、操舵装置１０に設けられる支持機構（図示略）によって、転舵シャフト１４は、その軸方向に沿って移動可能に支持されるとともに、ピニオンシャフト１３，４４へ向けて押圧される。これにより、転舵シャフト１４はハウジングの内部に支持される。ただし、ピニオンシャフト１３を使用せずに転舵シャフト１４をハウジングに支持する他の支持機構を設けてもよい。
【００４３】
＜制御装置＞
また、操舵装置１０は、制御装置５０を有している。制御装置５０は、各種のセンサの検出結果に基づき反力モータ３１、および転舵モータ４１を制御する。センサとしては、前述した回転角センサ３３、トルクセンサ３４および回転角センサ４３に加えて、車速センサ５０１、横加速度センサ５０２、およびヨーレートセンサ５０３がある。車速センサ５０１は、車両に設けられて車両の走行速度である車速Ｖを検出する。横加速度センサ５０２は、車両に作用する横加速度ＬＡを検出する。横加速度ＬＡとは、車両が旋回するとき、車両の進行方向に対して直交する方向の加速度をいう。ヨーレートセンサ５０３は、車両に作用するヨーレートＹＲを検出する。ヨーレートＹＲとは、車両の重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度をいう。
【００４４】
制御装置５０は、反力モータ３１の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる反力制御を実行する。制御装置５０は操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づきステアリングホイール１１の目標操舵角を演算する。制御装置５０は、実際の舵角θｓを目標操舵角に追従させるべく実行される舵角θｓのフィードバック制御を通じて舵角補正量を演算し、この演算される舵角補正量を目標操舵反力に加算することにより操舵反力指令値を演算する。制御装置５０は、操舵反力指令値に応じた操舵反力を発生させるために必要とされる電流を反力モータ３１へ供給する。
【００４５】
制御装置５０は、転舵モータ４１の駆動制御を通じて転舵輪１６，１６を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。制御装置５０は、回転角センサ４３を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。このピニオン角θｐは、転舵輪１６，１６の転舵角θｗを反映する値である。制御装置５０は、前述した目標操舵角を使用して目標ピニオン角を演算する。そして制御装置５０は、目標ピニオン角と実際のピニオン角θｐとの偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ４１に対する給電を制御する。
【００４６】
＜制御装置の詳細構成＞
つぎに、制御装置５０について詳細に説明する。
図２に示すように、制御装置５０は、反力制御を実行する反力制御部５０ａ、および転舵制御を実行する転舵制御部５０ｂを有している。
【００４７】
＜反力制御部＞
反力制御部５０ａは、目標操舵反力演算部５１、目標舵角演算部５２、舵角演算部５３、舵角フィードバック制御部５４、加算器５５、および通電制御部５６を有している。
【００４８】
目標操舵反力演算部５１は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき目標操舵反力Ｔ１＊を演算する。
目標舵角演算部５２は、目標操舵反力Ｔ１＊、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖを使用してステアリングホイール１１の目標舵角θ＊を演算する。目標舵角演算部５２は、目標操舵反力Ｔ１＊および操舵トルクＴｈの総和を入力トルクとするとき、この入力トルクに基づいて理想的な舵角（操舵角）を定める理想モデルを有している。この理想モデルは、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間が機械的に連結されている操舵装置を前提として、入力トルクに応じた理想的な転舵角に対応する舵角を予め実験などによりモデル化したものである。目標舵角演算部５２は、目標操舵反力Ｔ１＊と操舵トルクＴｈとを加算することにより入力トルクを求め、この入力トルクから理想モデルに基づいて目標舵角θ＊（目標操舵角）を演算する。
【００４９】
舵角演算部５３は、回転角センサ３３を通じて検出される反力モータ３１の回転角θａに基づきステアリングホイール１１の実際の舵角θｓを演算する。舵角フィードバック制御部５４は、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させるべく舵角θｓのフィードバック制御を通じて舵角補正量Ｔ２＊を演算する。加算器５５は、目標操舵反力Ｔ１＊に舵角補正量Ｔ２＊を加算することにより操舵反力指令値Ｔ＊を算出する。
【００５０】
通電制御部５６は、操舵反力指令値Ｔ＊に応じた電力を反力モータ３１へ供給する。具体的には、通電制御部５６は、操舵反力指令値Ｔ＊に基づき反力モータ３１に対する電流指令値を演算する。また、通電制御部５６は、反力モータ３１に対する給電経路に設けられた電流センサ５７を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流値Ｉａを検出する。この電流値Ｉａは、反力モータ３１に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部５６は、電流指令値と実際の電流値Ｉａとの偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ３１に対する給電を制御する（電流Ｉａのフィードバック制御）。これにより、反力モータ３１は操舵反力指令値Ｔ＊に応じたトルクを発生する。運転者に対して路面反力に応じた適度な手応え感を与えることが可能である。
【００５１】
＜転舵制御部＞
図２に示すように、転舵制御部５０ｂは、ピニオン角演算部６１、舵角比変更制御部６２、微分ステアリング制御部６３、ピニオン角フィードバック制御部６４、および通電制御部６５を有している。
【００５２】
ピニオン角演算部６１は、回転角センサ４３を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４４の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。前述したように、転舵モータ４１とピニオンシャフト４４とは減速機構４２を介して連動する。このため、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオン角θｐとの間には相関関係がある。この相関関係を利用して転舵モータ４１の回転角θｂからピニオン角θｐを求めることができる。さらに、これも前述したように、ピニオンシャフト４４は、転舵シャフト１４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１４の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θｐは、転舵輪１６，１６の転舵角θｗを反映する値である。
【００５３】
舵角比変更制御部６２は、車両の走行状態（たとえば車速Ｖ）に応じて舵角θｓに対する転舵角θｗの比である舵角比を設定し、この設定される舵角比に応じて目標ピニオン角を演算する。舵角比変更制御部６２は、車速Ｖが遅くなるほど舵角θｓに対する転舵角θｗがより大きくなるように、また車速Ｖが速くなるほど舵角θｓに対する転舵角θｗがより小さくなるように、目標ピニオン角θｐ＊を演算する。舵角比変更制御部６２は、車両の走行状態に応じて設定される舵角比を実現するために、目標舵角θ＊に対する補正角度を演算し、この演算される補正角度を目標舵角θ＊に加算することにより舵角比に応じた目標ピニオン角θｐ＊を演算する。
【００５４】
微分ステアリング制御部６３は、目標ピニオン角θｐ＊を微分することにより目標ピニオン角θｐ＊の変化速度（転舵速度）を演算する。また、微分ステアリング制御部６３は、目標ピニオン角θｐ＊の変化速度にゲインを乗算することにより目標ピニオン角θｐ＊に対する補正角度を演算する。微分ステアリング制御部６３は、補正角度を目標ピニオン角θｐ＊に加算することにより最終的な目標ピニオン角θｐ＊を演算する。舵角比変更制御部６２により演算される目標ピニオン角θｐ＊の位相が進められることにより、転舵遅れが改善される。すなわち、転舵速度に応じて転舵応答性が確保される。
【００５５】
ピニオン角フィードバック制御部６４は、実際のピニオン角θｐを、微分ステアリング制御部６３により演算される最終的な目標ピニオン角θｐ＊に追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）を通じてピニオン角指令値Ｔｐ＊を演算する。
【００５６】
通電制御部６５は、ピニオン角指令値Ｔｐ＊に応じた電力を転舵モータ４１へ供給する。具体的には、通電制御部６５は、ピニオン角指令値Ｔｐ＊に基づき転舵モータ４１に対する電流指令値を演算する。また、通電制御部６５は、転舵モータ４１に対する給電経路に設けられた電流センサ６６を通じて、当該給電経路に生じる実際の電流値Ｉｂを検出する。この電流値Ｉｂは、転舵モータ４１に供給される実際の電流の値である。そして通電制御部６５は、電流指令値と実際の電流値Ｉｂとの偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ４１に対する給電を制御する（電流Ｉｂのフィードバック制御）。これにより、転舵モータ４１はピニオン角指令値Ｔｐ＊に応じた角度だけ回転する。
【００５７】
＜目標舵角演算部＞
つぎに、目標舵角演算部５２について詳細に説明する。
前述したように、目標舵角演算部５２は、目標操舵反力Ｔ１＊および操舵トルクＴｈの総和である入力トルクから理想モデルに基づいて目標舵角θ＊を演算する。この理想モデルは、ステアリングシャフト１２に印加されるトルクとしての入力トルクＴｉｎ＊が、次式（１）で表されることを利用したモデルである。
【００５８】
Ｔｉｎ＊＝Ｊθ＊′′＋Ｃθ＊′＋Ｋθ＊  …（１）
ただし、「Ｊ」はステアリングホイール１１およびステアリングシャフト１２の慣性モーメント、「Ｃ」は転舵シャフト１４のハウジングに対する摩擦などに対応する粘性係数（摩擦係数）、「Ｋ」はステアリングホイール１１およびステアリングシャフト１２をそれぞればねとみなしたときのばね係数である。
【００５９】
式（１）から分かるように、入力トルクＴｉｎ＊は、目標舵角θ＊の二階時間微分値θ＊′′に慣性モーメントＪを乗じた値、目標舵角θ＊の一階時間微分値θ＊′に粘性係数Ｃを乗じた値、および目標舵角θ＊にばね係数Ｋを乗じた値を加算することによって得られる。目標舵角演算部５２は、式（１）に基づく理想モデルに従って目標舵角θ＊を演算する。
【００６０】
図３に示すように、式（１）に基づく理想モデルは、ステアリングモデル７１、および車両モデル７２に分けられる。
ステアリングモデル７１は、ステアリングシャフト１２および反力モータ３１など、操舵装置１０の各構成要素の特性に応じてチューニングされる。ステアリングモデル７１は、加算器７３、減算器７４、慣性モデル７５、第１の積分器７６、第２の積分器７７および粘性モデル７８を有している。
【００６１】
加算器７３は、目標操舵反力Ｔ１＊と操舵トルクＴｈとを加算することにより入力トルクＴｉｎ＊を演算する。
減算器７４は、加算器７３により算出される入力トルクＴｉｎ＊から後述する粘性成分Ｔｖｉ＊およびばね成分Ｔｓｐ＊をそれぞれ減算することにより、最終的な入力トルクＴｉｎ＊を演算する。
【００６２】
慣性モデル７５は、式（１）の慣性項に対応する慣性制御演算部として機能する。慣性モデル７５は、減算器７４により算出される最終的な入力トルクＴｉｎ＊に慣性モーメントＪの逆数を乗ずることにより、舵角加速度α＊を演算する。
【００６３】
第１の積分器７６は、慣性モデル７５により算出される舵角加速度α＊を積分することにより、舵角速度ω＊を演算する。
第２の積分器７７は、第１の積分器７６により算出される舵角速度ω＊をさらに積分することにより、目標舵角θ＊を演算する。目標舵角θ＊は、ステアリングモデル７１に基づくステアリングホイール１１（ステアリングシャフト１２）の理想的な回転角である。
【００６４】
粘性モデル７８は、式（１）の粘性項に対応する粘性制御演算部として機能する。粘性モデル７８は、第１の積分器７６により算出される舵角速度ω＊に粘性係数Ｃを乗ずることにより、入力トルクＴｉｎ＊の粘性成分Ｔｖｉ＊を演算する。
【００６５】
車両モデル７２は、操舵装置１０が搭載される車両の特性に応じてチューニングされる。操舵特性に影響を与える車両側の特性は、たとえばサスペンションおよびホイールアライメントの仕様、および転舵輪１６，１６のグリップ力（摩擦力）などにより決まる。車両モデル７２は、式（１）のばね項に対応するばね特性制御演算部として機能する。車両モデル７２は、第２の積分器７７により算出される目標舵角θ＊にばね係数Ｋを乗ずることにより、入力トルクＴｉｎ＊のばね成分Ｔｓｐ＊（トルク）を演算する。
【００６６】
このように構成した目標舵角演算部５２によれば、ステアリングモデル７１の慣性モーメントＪおよび粘性係数Ｃ、ならびに車両モデル７２のばね係数Ｋをそれぞれ調整することによって、入力トルクＴｉｎ＊と目標舵角θ＊との関係を直接的にチューニングすること、ひいては所望の操舵特性を実現することができる。
【００６７】
また、目標ピニオン角θｐ＊は、入力トルクＴｉｎ＊からステアリングモデル７１および車両モデル７２に基づき演算される目標舵角θ＊が使用されて演算される。そして、実際のピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ＊に一致するようにフィードバック制御される。前述したように、ピニオン角θｐと転舵輪１６，１６の転舵角θｗとの間には相関関係がある。このため、入力トルクＴｉｎ＊に応じた転舵輪１６，１６の転舵動作もステアリングモデル７１および車両モデル７２により定まる。すなわち、車両の操舵感がステアリングモデル７１および車両モデル７２により決まる。したがって、ステアリングモデル７１および車両モデル７２を調整することにより所望の操舵感を実現することが可能となる。
【００６８】
しかし、このように構成した制御装置５０において、操舵反力（ステアリングを通じて感じる手応え）は目標舵角θ＊に応じたものにしかならない。すなわち、車両挙動あるいは路面状態（路面の滑りやすさなど）によって操舵反力が変わらない。このため、運転者は操舵反力を通じて車両挙動あるいは路面状態を把握しにくい。そこで本実施の形態では、こうした懸念を解消する観点に基づき、車両モデル７２をつぎのように構成している。
【００６９】
＜車両モデル＞
図４に示すように、車両モデル７２は、理想軸力演算部８１、推定軸力演算部８２、軸力配分演算部８３および換算部８４を有している。
【００７０】
理想軸力演算部８１は、目標ピニオン角θｐ＊に基づき、転舵輪１６，１６を通じて転舵シャフト１４に作用する軸力の理想値である理想軸力Ｆ１を演算する。理想軸力演算部８１は、制御装置５０の図示しない記憶装置に格納された理想軸力マップを使用して理想軸力Ｆ１を演算する。理想軸力Ｆ１は、目標ピニオン角θｐ＊（あるいは目標ピニオン角θｐ＊に所定の換算係数を乗算することにより得られる目標転舵角）の絶対値が増大するほど、また車速Ｖが遅いほど、より大きな絶対値に設定される。なお、車速Ｖは必ずしも考慮しなくてもよい。
【００７１】
推定軸力演算部８２は、転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき、転舵シャフト１４に作用する推定軸力Ｆ２（路面反力）を演算する。ここで、転舵モータ４１の電流値Ｉｂは、路面状態（路面摩擦抵抗）に応じた外乱が転舵輪１６に作用することに起因して目標ピニオン角θｐ＊と実際のピニオン角θｐとの間の差が発生することによって変化する。すなわち、転舵モータ４１の電流値Ｉｂには、転舵輪１６，１６に作用する実際の路面反力が反映される。このため、転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき路面状態の影響を反映した軸力を演算することが可能である。推定軸力Ｆ２は、車速Ｖに応じた係数であるゲインを転舵モータ４１の電流値Ｉｂに乗算することにより求められる。
【００７２】
軸力配分演算部８３は、理想軸力Ｆ１、および推定軸力Ｆ２に対してそれぞれ個別に設定される分配比率（ゲイン）を乗算した値を合算することにより、入力トルクＴｉｎ＊に対するばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。分配比率は、車両挙動、路面状態あるいは操舵状態が反映される各種の状態量に応じて設定される。
【００７３】
換算部８４は、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐに基づき入力トルクＴｉｎ＊に対するばね成分Ｔｓｐ＊を演算（換算）する。この最終的な軸力Ｆｓｐに基づくばね成分Ｔｓｐ＊が入力トルクＴｉｎ＊に反映されることによって、車両挙動あるいは路面状態に応じた操舵反力をステアリングホイール１１に付与することが可能となる。
【００７４】
＜車両が傾斜路を走行する場合＞
ここで、車両が横断勾配（道路の路線直角方向の勾配）を有する曲線状の傾斜路を走行する場合について検討する。
【００７５】
まず比較例として、舵角θｓのフィードバック機能およびピニオン角θｐのフィードバック機構を有さない操舵装置として電動パワーステアリング装置が搭載された車両が曲線状の傾斜路を走行する場合について説明する。ここでは、ステアリングホイール１１と転舵輪１６との間が機械的に連結されていることを前提とする。この場合、車両に作用する力（重力、遠心力）の釣り合いにより、ステアリングホイール１１が運転者によって操舵されなくても、ステアリングホイールの操舵位置および転舵輪１６の転舵位置は、傾斜路の傾斜に応じた位置へ向けて変化する。このため、車両が曲線状の傾斜路を走行している場合、運転者はステアリングホイール１１を大きく操舵する必要がない。
【００７６】
これに対して、舵角θｓのフィードバック機能およびピニオン角θｐのフィードバック機能を有する操舵装置１０が搭載された車両が傾斜路を走行する場合、つぎのような走行状態が想定される。ここでは車両が、曲線状に延びる第１の傾斜路（いわゆるバンク路）、および直線状に延びる第２の傾斜路（いわゆるカント路）を走行する場合について検討する。
【００７７】
図５（ａ）に示すように、まず車両９０が第１の傾斜路９１ａを走行する場合について説明する。ここでは、第１の傾斜路９１ａは車両９０の進行方向に対して左へカーブしている。また、第１の傾斜路９１ａの路面は、その横断勾配に沿った方向におけるカーブの外側から内側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。
【００７８】
この場合、運転者がステアリングホイール１１に力（操舵トルクＴｈ）を加えて保舵し続けないと、図５（ａ）に二点鎖線の矢印Ｂ１で示されるように、車両９０は、第１の傾斜路９１ａにおける路線９２に沿った走行を維持できずに直進し、第１の傾斜路９１ａを外側へ向けて駆けあがっていくかたちで走行する。
【００７９】
これはつぎの理由による。すなわち、目標ピニオン角θｐ＊に基づき演算される理想軸力Ｆ１は、車両に作用する力の釣り合いを無視した軸力である。このため、理想軸力Ｆ１を前提とした反力制御下で車両が曲線状の傾斜路を走行する場合、運転者がステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈを加えないと、ステアリングホイール１１の操舵位置および転舵輪１６の転舵位置が傾斜路の傾斜（横断勾配）に応じた位置とならず、中立位置に戻される。
【００８０】
図５（ｂ）に示すように、つぎに車両９０が第２の傾斜路９１ｂを走行する場合について説明する。第２の傾斜路９１ｂの路面は、車両９０の進行方向に対して右側から左側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。
【００８１】
この場合、運転者がステアリングホイール１１に力を加えて保舵し続けないと、図５（ｂ）に二点鎖線の矢印Ｂ２で示されるように、車両９０は、第２の傾斜路９１ｂにおける路線９２に沿った走行を維持できず、前進するにつれて徐々に第２の傾斜路９１ｂの高さが低い側へ向けて下っていくかたちで走行する。これは、車両９０が路面の傾斜の影響を受けるからである。
【００８２】
このように、車両９０が第１の傾斜路９１ａを走行する場合であれ、第２の傾斜路９１ｂを走行する場合であれ、運転者は車両９０を路線９２に沿って走行させるために、ステアリングホイール１１に路面の傾斜に応じた力を加えて保舵し続ける必要がある。このため、運転者は適切な操舵フィーリングが得られないおそれがある。
【００８３】
そこで、本実施の形態では、車両が傾斜路を走行する場合、ステアリングホイール１１の操舵位置（舵角θｓ）および転舵輪１６の転舵位置（転舵角θｗ）を傾斜路の傾斜に応じた位置にするために、車両モデル７２として、つぎの構成を採用している。
【００８４】
すなわち図４に二点鎖線で示すように、車両モデル７２は、補正処理部８５を有している。補正処理部８５は、傾斜路の傾斜度合いに応じて目標ピニオン角θｐ＊を補正する。この補正対象となる目標ピニオン角θｐ＊は、理想軸力演算部８１において理想軸力Ｆ１の演算に使用されるものである。補正対象となる目標ピニオン角θｐ＊として、舵角比変更制御部６２により演算される値、および微分ステアリング制御部６３により演算される値のいずれの値を使用してもよいところ、本実施の形態では舵角比変更制御部６２により演算される目標ピニオン角θｐ＊を使用する。
【００８５】
補正処理部８５は、傾斜路上の車両に作用する重力の路面勾配（車幅方向）に沿った方向の成分に基づき、傾斜路の傾斜度合いを認識し、当該認識される傾斜度合いに応じて目標ピニオン角θｐ＊を補正する。
【００８６】
図６に示すように、傾斜路上の車両に作用する重力の路面勾配に沿った方向の成分である重力成分Ｇａは、次式（２）で表される。
Ｇａ＝Ｇｂ・ｓｉｎβ  …（２）
ただし、「Ｇｂ」は重力加速度、「β」は傾斜路における路面の水平面に対する傾斜角度である。
【００８７】
式（２）によれば、路面の傾斜角度βが大きくなるほど重力成分Ｇａはより大きな値に、傾斜角度βが小さくなるほど重力成分Ｇａはより小さな値になることが分かる。すなわち、重力成分Ｇａは、傾斜路の傾斜度合いを反映する値である。
【００８８】
補正処理部８５は、実際には重力成分Ｇａを次式（３）に基づき演算する。
Ｇａ＝ＬＡ−ＹＲ・Ｖ  …（３）
ただし、「ＬＡ」は横加速度、「Ｖ」は車速、「ＹＲ」はヨーレートである。
【００８９】
ちなみに、式（３）は、横加速度ＬＡが次式（４）で表されること、および車両に作用する遠心加速度αが次式（５）で表されることに基づき導出される。すなわち、式（５）を式（４）に適用し、当該式（４）を重力成分Ｇａについて解くことにより式（３）が得られる。
【００９０】
ＬＡ＝α＋Ｇａ  …（４）
α＝ＹＲ・Ｖ  ……（５）
ただし、「α」は遠心加速度、「Ｇａ」は車両に作用する路面勾配に沿った方向の重力成分、「ＹＲ」はヨーレート、「Ｖ」は車速である。
【００９１】
＜補正処理部＞
つぎに、補正処理部８５の構成を詳細に説明する。
図７に示すように、補正処理部８５は、乗算器１０１、減算器１０２、補正量演算部１０３、ゲイン演算部１０４、乗算器１０５、および加算器１０６を有している。
【００９２】
乗算器１０１は、ヨーレートセンサ５０３を通じて検出されるヨーレートＹＲと、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖとを乗算することにより、遠心加速度αを演算する。これは、先の式（５）に基づく。
【００９３】
減算器１０２は、横加速度センサ５０２を通じて検出される横加速度ＬＡから、乗算器１０１により演算される遠心加速度αを減算することにより、路面勾配による重力成分Ｇａを演算する。これは、先の式（３），（５）に基づく。
【００９４】
補正量演算部１０３は、減算器１０２により演算される路面勾配による重力成分Ｇａ、およびヨーレートセンサ５０３を通じて検出されるヨーレートＹＲに基づき、目標ピニオン角θｐ＊に対する補正量θｃ＊（補正角度）を演算する。
【００９５】
ゲイン演算部１０４は、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖに基づき、補正量θｃ＊に対するゲインＧｃを演算する。ゲイン演算部１０４は、車速Ｖが速くなるほどより大きな値のゲインＧｃを演算する。
【００９６】
乗算器１０５は、補正量演算部１０３により演算される補正量θｃ＊と、ゲイン演算部１０４により演算されるゲインＧｃとを乗算することにより、最終的な補正量θｃ＊を演算する。
【００９７】
加算器１０６は、理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊に対する補正処理として、当該目標ピニオン角θｐ＊と、乗算器１０５により演算される最終的な補正量θｃ＊とを加算することにより、理想軸力演算部８１において理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊を演算する。
【００９８】
＜補正量演算マップ＞
補正量演算部１０３は、第１のマップＭ１および第２のマップＭ２を使用して、補正量θｃ＊を演算する。第１のマップＭ１および第２のマップＭ２は、制御装置５０の図示しない記憶装置に格納されている。
【００９９】
図８（ａ）に示すように、第１のマップＭ１は、横軸を路面勾配による重力成分Ｇａ、縦軸を補正量θｃ＊とするマップであって、路面勾配による重力成分Ｇａと補正量θｃ＊との関係を規定する。第１のマップＭ１は、つぎの特性を有する。すなわち、重力成分Ｇａが正の値である場合、補正量θｃ＊は正の値となる。重力成分Ｇａが正の値である場合、重力成分Ｇａの絶対値の増加に対して、補正量θｃ＊の値は正の方向へ指数関数的に増加する。また、重力成分Ｇａが負の値である場合、補正量θｃ＊は負の値となる。重力成分Ｇａが負の値である場合、重力成分Ｇａの絶対値の増加に対して、補正量θｃ＊の値は負の方向へ指数関数的に増加する。
【０１００】
図８（ｂ）に示すように、第２のマップＭ２も、横軸を路面勾配による重力成分Ｇａ、縦軸を補正量θｃ＊とするマップであって、路面勾配による重力成分Ｇａと補正量θｃ＊との関係を規定する。第２のマップＭ２は、つぎの特性を有する。すなわち、重力成分Ｇａが正の値である場合、補正量θｃ＊は負の値となる。重力成分Ｇａが正の値である場合、重力成分Ｇａの絶対値の増加に対して、補正量θｃ＊の値は負の方向へ指数関数的に増加し、やがて負の値−Ｐｃに収束する（頭打ちとなる）。また、重力成分Ｇａが負の値である場合、補正量θｃ＊は正の値となる。重力成分Ｇａが負の値である場合、重力成分Ｇａの絶対値の増加に対して、補正量θｃ＊の値は正の方向へ指数関数的に増加し、やがて正の値＋Ｐｃに収束する。
【０１０１】
補正量演算部１０３は、ヨーレートＹＲがしきい値ＹＲｔｈ以上である場合、図８（ａ）に示される第１のマップＭ１を使用し、ヨーレートＹＲがしきい値ＹＲｔｈ未満である場合には図８（ｂ）に示される第２のマップＭ２を使用する。しきい値ＹＲｔｈは、車両が曲線状の第１の傾斜路９１ａおよび直線状の第２の傾斜路９１ｂのいずれを走行しているのかを区別するために設定されている。すなわち、ヨーレートＹＲは、車両の重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度である。このため、ヨーレートＹＲは、基本的には車両が旋回運動を行うことがない直線状の道路を走行するときよりも、車両が旋回運動を行う曲線状の道路を走行するときの方が大きな値となる。したがって、ヨーレートＹＲに基づき、車両が曲線状の第１の傾斜路９１ａを走行しているのか、直線状の第２の傾斜路９１ｂを走行しているのかを判定することができる。しきい値ＹＲｔｈは、たとえば車両が曲線状の第１の傾斜路９１ａを走行しているときのヨーレートＹＲよりも小さな値、かつ車両が直線状の第２の傾斜路９１ｂを走行しているときのヨーレートＹＲよりも大きな値に設定される。
【０１０２】
＜補正処理部の作用＞
つぎに、道路の形状に応じた補正処理部８５の作用を説明する。ここでは、車両が平坦路、第１の傾斜路９１ａ、および第２の傾斜路９１ｂを走行する場合について順番に説明する。
【０１０３】
＜車両が平坦路を走行する場合＞
車両が横断勾配を有さない平坦路を走行する場合、路面勾配による重力成分Ｇａは「０（零）」となる。このため、補正量演算部１０３により演算される補正量θｃ＊の値は「０」となる。すなわち、補正前の目標ピニオン角θｐ＊が、そのまま理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊となる。この場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係は、車両モデル７２として補正処理部８５を有さない構成を採用したときと同様である。具体的には、つぎの通りである。
【０１０４】
図９（ａ）のグラフに実線で示すように、車両が平坦路を走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係は特性線Ｌ０で表される。
特性線Ｌ０は、原点を通る直線である。すなわち、車両が平坦路を走行する場合、補正前の目標ピニオン角θｐ＊が車両直進時の転舵中立位置に対応する０度（中立角）であるとき、理想軸力Ｆ１も「０」となる。目標ピニオン角θｐ＊が０度を基準として正の方向へ増加するにつれて、理想軸力Ｆ１は正の方向へ向けて線形的に増加する。目標ピニオン角θｐ＊が０度を基準として負の方向へ増加するにつれて、理想軸力Ｆ１は負の方向へ向けて線形的に増加する。正の目標ピニオン角θｐ＊は右転舵方向に、負の目標ピニオン角θｐ＊は左転舵方向に対応する。
【０１０５】
図９（ｂ）のグラフに実線で示すように、車両が平坦路を走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係は特性線Ｌ１０で表される。
すなわち、操舵トルクＴｈが「０」である場合、目標操舵反力Ｔ１＊、ひいては入力トルクＴｉｎ＊が「０」となることにより、目標舵角θ＊、ひいては目標ピニオン角θｐ＊も「０」になる。このため、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて、舵角θｓは車両直進時の操舵中立位置に対応する０度となる。また、実際のピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ＊に追従させるピニオン角θｐのフィードバック制御を通じて、転舵輪１６の転舵角θｗは車両直進時の転舵中立位置に対応する０度となる。ちなみに、正の目標舵角θ＊（舵角θｓ）は右操舵方向に、負の目標舵角θ＊（舵角θｓ）は左転舵方向に対応する。
【０１０６】
＜車両が第１の傾斜路を走行する場合＞
つぎに、車両が曲線状の第１の傾斜路９１ａを走行する場合について説明する。ここで第１の傾斜路９１ａは、先の図５（ａ）に示されるように、車両の進行方向に対して左へカーブしているとともに、その横断勾配に沿った方向におけるカーブの外側から内側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。
【０１０７】
この場合、第１のマップＭ１に従って重力成分Ｇａに応じた正の補正量θｃ＊が演算される。この補正量θｃ＊が、補正前の目標ピニオン角θｐ＊に加算されることにより、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊が演算される。このため、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値は、補正前の目標ピニオン角θｐ＊の値よりも補正量θｃ＊の分だけ増加する。
【０１０８】
図９（ａ）のグラフに一点鎖線で示すように、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係は特性線Ｌ１で表される。
特性線Ｌ１は、先の特性線Ｌ０を横軸に沿って補正量θｃ＊の分だけ正の方向へオフセット（平行移動）させたものとしてみることができる。すなわち、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、理想軸力Ｆ１が「０」となる目標ピニオン角θｐ＊の値（以下、「理想軸力Ｆ１のゼロ点」という。）は、車両が平坦路を走行する場合における理想軸力Ｆ１のゼロ点に対して、補正量θｃ＊の分だけ正の方向へ向けてオフセットされた角度「＋θｃ＊」となる。したがって、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊が「０」であるとき、理想軸力Ｆ１は「０」ではなく理想軸力「−Ｆｙ」となる。
【０１０９】
車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、第１のマップＭ１に従って重力成分Ｇａに応じて演算される補正量θｃ＊の分だけ、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値が増加される。このため、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値も目標ピニオン角θｐ＊の増加量に応じて増大する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の増加量に応じて減少し、当該入力トルクＴｉｎ＊の減少に応じて目標舵角θ＊が減少する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の減少量に応じて減少する。
【０１１０】
図９（ｂ）に一点鎖線で示すように、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係は特性線Ｌ１１で表される。
【０１１１】
特性線Ｌ１１は、先の特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の減少量に応じた分だけ負の方向へオフセット（平行移動）させたものとしてみることができる。すなわち、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、操舵トルクＴｈが「０」となる舵角θｓの値（以下、「操舵トルクＴｈのゼロ点」という。）は、車両が平坦路を走行する場合の操舵トルクＴｈのゼロ点に対して、目標舵角θ＊の減少量に応じた分だけ負の方向へ向けてオフセットされる。
【０１１２】
このため、図９（ｂ）の特性線Ｌ１１で示されるように、操舵トルクＴｈが「０」である場合、舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される実際の舵角θｓは、車両が平坦路を走行する場合における操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（＝０°）を基準として、目標舵角θ＊の減少量に応じた負の角度「−θｘ」となる。この角度「−θｘ」は目標ピニオン角θｐ＊が「０」のときの理想軸力Ｆ１の値である理想軸力「−Ｆｙ」に応じた値である。これは、操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）が「０」である場合、理想軸力「−Ｆｙ」に基づくばね成分Ｔｓｐ＊に応じた目標舵角θ＊が演算されることに基づく。
【０１１３】
ちなみに、正の舵角θｓは右操舵方向に、負の舵角θｓは左転舵方向に対応する。また、角度「−θｘ」の値は、路面勾配による重力成分Ｇａに応じて変化する。これは、路面勾配による重力成分Ｇａの値によって補正量θｃ＊の値が変化し、ひいては補正量θｃ＊の値によって特性線Ｌ１０に対する特性線Ｌ１１のオフセット量が変化するからである。また、正の重力成分Ｇａは、車両の進行方向に対する右方向へ向けて徐々に高くなるように傾斜した横断勾配を有する左カーブの第１の傾斜路９１ａに対応している。負の重力成分Ｇａは、車両の進行方向に対する左方向へ向けて徐々に高くなるように傾斜した横断勾配を有する右カーブの第１の傾斜路９１ａに対応している。
【０１１４】
したがって、車両が左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行している場合、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加わっていない状態であっても、ステアリングホイール１１はその操舵中立位置を基準として舵角θｓ（＝−θｘ）だけ左操舵方向へ向けて回転した位置に保持される。また転舵輪１６は、その転舵中立位置を基準として、角度「−θｘ」に対応する目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊に応じた転舵角θｗだけ左転舵方向へ向けて転舵した位置に保持される。ここで、左カーブの第１の傾斜路９１ａは、車両の進行方向に対して左へカーブしているため、ステアリングホイール１１の左操舵方向、および転舵輪１６の左転舵方向は、左カーブの第１の傾斜路９１ａにおける路面勾配が下がっていく方向に対応している。このため、図５（ａ）に実線の矢印Ｃ１で示されるように、運転者がステアリングホイール１１を操作しなくても、車両９０は、左カーブの第１の傾斜路９１ａにおける路線９２のカーブに沿って走行する。
【０１１５】
つぎに、車両が先の図５（ａ）に示される左カーブの第１の傾斜路９１ａとは路面の傾斜方向が逆の第１の傾斜路９１ａを走行する場合について説明する。ここでの第１の傾斜路９１ａは、車両の進行方向に対して右へカーブしているとともに、その横断勾配に沿った方向におけるカーブの外側から内側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行している場合の重力成分Ｇａは、車両が図５（ａ）に示される左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行している場合の重力成分Ｇａに対して正負の符号が逆になる。
【０１１６】
この場合、図８（ａ）に示される第１のマップＭ１に従って負の重力成分Ｇａに応じた負の値の補正量θｃ＊（＝−│＋θｃ＊│）が演算される。このため、車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係を示す特性線（図示略）は、図９（ａ）に示される特性線Ｌ０を横軸に沿って補正量θｃ＊の絶対値の分だけ負の方向（図９（ａ）に示される特性線Ｌ１と逆方向）へオフセットさせたものとなる。したがって、車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊が「０」であるとき、理想軸力Ｆ１は「０」ではなく正の値（＝│−Ｆｙ│）となる。
【０１１７】
車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、重力成分Ｇａに応じて演算される補正量θｃ＊の分だけ、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値が減少される。このため、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値も目標ピニオン角θｐ＊の減少量に応じて減少する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の減少量に応じて増加し、当該入力トルクＴｉｎ＊の増加に応じて目標舵角θ＊が増加する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の増加量に応じて増加する。
【０１１８】
車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係を示す特性線（図示略）は、図９（ｂ）に示される特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の増加量に応じた分だけ正の方向（図９（ｂ）に示される特性線Ｌ１１と逆方向）へオフセットさせたものとなる。すなわち、車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、操舵トルクＴｈが「０」となる舵角θｓの値（以下、「操舵トルクＴｈのゼロ点」という。）は、車両が平坦路を走行する場合の操舵トルクＴｈのゼロ点に対して、目標舵角θ＊の増加量に応じた分だけ正の方向へ向けてオフセットされる。このため、操舵トルクＴｈが「０」である場合、舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される実際の舵角θｓは、車両が平坦路を走行する場合における操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（＝０°）を基準として、目標舵角θ＊の増加量に応じた正の角度（＝│−θｘ│）となる。
【０１１９】
したがって、車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行している場合、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加わっていない状態であっても、ステアリングホイール１１はその操舵中立位置を基準として正の舵角θｓ（＝│−θｘ│）だけ右操舵方向へ向けて回転した位置に保持される。また転舵輪１６は、その転舵中立位置を基準として、正の角度（＝│−θｘ│）に対応する目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊に応じた転舵角θｗだけ右転舵方向へ向けて転舵した位置に保持される。ここで、車両は右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行しているため、ステアリングホイール１１の右操舵方向、および転舵輪１６の右転舵方向は、右カーブの第１の傾斜路９１ａにおける路面勾配が下がっていく方向に対応している。このため、運転者がステアリングホイール１１を操作しなくても、車両９０は、右カーブの第１の傾斜路９１ａにおける路線９２のカーブに沿って走行する。
【０１２０】
＜車両が第２の傾斜路を走行する場合＞
つぎに、車両が直線状の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合について説明する。ここで第２の傾斜路９１ｂの路面は、先の図５（ｂ）に示されるように、車両の進行方向に対して右側から左側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している（左傾斜）。
【０１２１】
この場合、第２のマップＭ２に従って重力成分Ｇａに応じた負の補正量θｃ＊が演算される。この補正量θｃ＊が、補正前の目標ピニオン角θｐ＊に加算されることにより、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊が演算される。このため、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値は、補正前の目標ピニオン角θｐ＊の値よりも補正量θｃ＊の分だけ減少する。
【０１２２】
図９（ａ）のグラフに二点鎖線で示すように、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係は特性線Ｌ２で表される。
特性線Ｌ２は、先の特性線Ｌ０を横軸に沿って補正量θｃ＊の分だけ負の方向へオフセット（平行移動）させたものとしてみることができる。すなわち、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、理想軸力Ｆ１のゼロ点は、車両が平坦路を走行する場合における理想軸力Ｆ１のゼロ点（θｐ＊＝０）に対して、補正量θｃ＊の絶対値の分だけ負の方向へ向けてオフセットされた角度「−θｃ＊」となる。したがって、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊が「０」であるとき、理想軸力Ｆ１は「０」ではなく理想軸力「＋Ｆｙ」となる。
【０１２３】
車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、第２のマップＭ２に従って重力成分Ｇａに応じて演算される負の補正量θｃ＊の分だけ、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値が減少される。このため、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値も目標ピニオン角θｐ＊の減少量に応じて減少する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の減少量に応じて増加し、当該入力トルクＴｉｎ＊の増加に応じて目標舵角θ＊が増加する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の増加量に応じて増加する。
【０１２４】
図９（ｂ）に二点鎖線で示すように、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係は特性線Ｌ１２で表される。
【０１２５】
特性線Ｌ１２は、先の特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の増加量に応じた分だけ正の方向へオフセット（平行移動）させたものとしてみることができる。すなわち、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、操舵トルクＴｈが「０」となる舵角θｓの値（以下、「操舵トルクＴｈのゼロ点」という。）は、車両が平坦路を走行する場合の操舵トルクＴｈのゼロ点に対して、目標舵角θ＊の増加量に応じた分だけ正の方向へ向けてオフセットされる。
【０１２６】
このため、図９（ｂ）の特性線Ｌ１２で示されるように、操舵トルクＴｈが「０」である場合、舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される実際の舵角θｓは、車両が平坦路を走行する場合における操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（＝０°）を基準として、目標舵角θ＊の増加量に応じた正の角度「＋θｘ」となる。この角度「＋θｘ」は目標ピニオン角θｐ＊が「０」のときの理想軸力Ｆ１の値である理想軸力「＋Ｆｙ」に応じた値である。これは、操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）が「０」である場合、理想軸力「＋Ｆｙ」に基づくばね成分Ｔｓｐ＊に応じた目標舵角θ＊が演算されることに基づく。
【０１２７】
したがって、車両が左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行している場合、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加わっていない状態であっても、ステアリングホイール１１はその操舵中立位置を基準として舵角θｓ（＝＋θｘ）だけ右操舵方向へ向けて回転した位置に保持される。また転舵輪１６は、その転舵中立位置を基準として、角度「＋θｘ」に対応する目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊に応じた転舵角θｗだけ右転舵方向へ向けて転舵した位置に保持される。ここで、ステアリングホイール１１の右操舵方向、および転舵輪１６の右転舵方向は、左傾斜の第２の傾斜路９１ｂにおける路面勾配が上がっていく方向に対応している。このため、図５（ｂ）に実線の矢印Ｃ２で示されるように、運転者がステアリングホイール１１を操作しなくても、車両９０は、左傾斜の第２の傾斜路９１ｂの路面を下る方向へ向けて自然と曲がることなく、路線９２に沿って直進する。
【０１２８】
つぎに、車両が先の図５（ｂ）に示される左傾斜の第２の傾斜路９１ｂとは路面の傾斜方向が逆の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合について説明する。ここでの第２の傾斜路９１ｂの路面は、車両の進行方向に対して左側から右側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している（右傾斜）。車両がこの右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行している場合の重力成分Ｇａは、車両が図５（ｂ）に示される左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行している場合の重力成分Ｇａに対して正負の符号が逆になる。
【０１２９】
この場合、図８（ｂ）に示される第２のマップＭ２に従って重力成分Ｇａに応じた正の補正量θｃ＊が演算される。このため、車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係を示す特性線（図示略）は、図９（ａ）に示される特性線Ｌ０を横軸に沿って補正量θｃ＊の絶対値の分だけ正の方向（図９（ａ）に示される特性線Ｌ２と逆方向）へオフセットさせたものとなる。したがって、車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、目標ピニオン角θｐ＊が「０」であるとき、理想軸力Ｆ１は「０」ではなく負の値（＝−│＋Ｆｙ│）となる。
【０１３０】
車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、重力成分Ｇａに応じて演算される正の補正量θｃ＊の分だけ、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊の値が増加される。このため、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値も目標ピニオン角θｐ＊の増加量に応じて増加する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の増加量に応じて減少し、当該入力トルクＴｉｎ＊の減少に応じて目標舵角θ＊が減少する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の減少量に応じて減少する。
【０１３１】
車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係を示す特性線（図示略）は、図９（ｂ）に示される特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の減少量に応じた分だけ負の方向（特性線Ｌ１２と逆方向）へオフセットさせたものとなる。すなわち、車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、操舵トルクＴｈが「０」となる舵角θｓの値（以下、「操舵トルクＴｈのゼロ点」という。）は、車両が平坦路を走行する場合の操舵トルクＴｈのゼロ点に対して、目標舵角θ＊の減少量に応じた分だけ負の方向へ向けてオフセットされる。このため、操舵トルクＴｈが「０」である場合、舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される実際の舵角θｓは、車両が平坦路を走行する場合における操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（＝０°）を基準として、目標舵角θ＊の減少量に応じた負の角度（＝−│＋θｘ│）となる。
【０１３２】
したがって、車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行している場合、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加わっていない状態であっても、ステアリングホイール１１はその操舵中立位置を基準として舵角θｓ（＝−│＋θｘ│）だけ左操舵方向へ向けて回転した位置に保持される。また転舵輪１６は、その転舵中立位置を基準として、負の角度（＝−│＋θｘ│）に対応する目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊に応じた転舵角θｗだけ左転舵方向へ向けて転舵した位置に保持される。ここで、ステアリングホイール１１の左操舵方向、および転舵輪１６の左転舵方向は、右傾斜の第２の傾斜路９１ｂにおける路面勾配が上がっていく方向に対応している。このため、運転者がステアリングホイール１１を操作しなくても、車両９０は、右傾斜の第２の傾斜路９１ｂの路面を下る方向へ向けて自然と曲がることなく、路線９２に沿って直進する。
【０１３３】
＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両が曲線状の第１の傾斜路９１ａを走行しているとき、制御装置５０は、第１の傾斜路９１ａに対応した第１の制御を実行する。すなわち、補正処理部８５を通じて、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊（絶対値）が補正量θｃ＊の分だけ増加される。これにより、操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（目標舵角θ＊）が、ステアリングホイール１１の操舵中立位置に対応する中立角「０度」を基準として、第１の傾斜路９１ａの路面が下がっていく方向へ向けて、補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊に応じた角度だけオフセットされる。また、補正量θｃ＊に応じた目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊についても、転舵輪１６の転舵中立位置に対応する中立角「０度」を基準として、第１の傾斜路９１ａの路面が下がっていく方向へ向けて、補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊に応じた角度だけオフセットされる。このため、車両が第１の傾斜路９１ａを走行する際、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加えられていなくても、第１の傾斜路９１ａの傾斜に応じた舵角θｓおよび転舵角θｗが実現されることにより、車両は第１の傾斜路９１ａの路線９２に沿って曲がりながら走行する。したがって、車両が第１の傾斜路９１ａを走行する場合において、適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１３４】
（２）車両が直線状の第２の傾斜路９１ｂを走行しているとき、制御装置５０は、第２の傾斜路９１ｂに対応した第２の制御を実行する。すなわち、補正処理部８５を通じて、理想軸力Ｆ１の演算に使用される最終的な目標ピニオン角θｐ＊（絶対値）が補正量θｃ＊の分だけ減少される。これにより、操舵トルクＴｈが「０」であるときの舵角θｓ（目標舵角θ＊）が、ステアリングホイール１１の操舵中立位置に対応する中立角「０度」を基準として、第２の傾斜路９１ｂの路面が上がっていく方向へ向けて、補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊に応じた角度だけオフセットされる。また、補正量θｃ＊に応じた目標舵角θ＊に基づく目標ピニオン角θｐ＊についても、転舵輪１６の転舵中立位置に対応する中立角「０度」を基準として、第２の傾斜路９１ｂの路面が上がっていく方向へ向けて、補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊に応じた角度だけオフセットされる。このため、車両が第２の傾斜路９１ｂを走行する際、ステアリングホイール１１に操舵トルクＴｈが加えられていなくても、第２の傾斜路９１ｂの傾斜に応じた舵角θｓおよび転舵角θｗが実現されることにより、車両は第２の傾斜路９１ｂの路線９２に沿って直進する。したがって、車両が第２の傾斜路９１ｂを走行する場合においても、適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１３５】
（３）第１の傾斜路９１ａは曲線状に延びる道路、第２の傾斜路９１ｂは直線状に延びる道路である。このため、車両が第１の傾斜路９１ａを走行するときのヨーレートＹＲは、車両が第２の傾斜路９１ｂを走行するときのヨーレートＹＲよりも大きくなる。このヨーレートＹＲの違いに着目することにより、車両が第１の傾斜路９１ａを走行しているのか、第２の傾斜路９１ｂを走行しているのかを判定することができる。制御装置５０は、ヨーレートＹＲがしきい値ＹＲｔｈ以上であるときには第１の傾斜路９１ａに対応した第１の制御を実行し、ヨーレートＹＲがしきい値ＹＲｔｈ未満であるときには第２の傾斜路９１ｂに対応した第２の制御を実行する。
【０１３６】
（４）理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊に対して、路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａに応じた補正量θｃ＊を加算することにより、操舵トルクＴｈが「０」であるときの目標舵角θ＊を、操舵中立位置に対応する中立角（０度）を基準として、補正量θｃ＊に応じた角度だけ変化させることができる。これに伴い、操舵トルクＴｈが「０」であるときの目標ピニオン角θｐ＊も、転舵中立位置に対応する中立角（０度）を基準として、補正量θｃ＊に応じた角度だけ変化する。これは、目標ピニオン角θｐ＊は目標舵角θ＊に基づき演算されるからである。ここで、補正量θｃ＊および目標ピニオン角θｐ＊は単位が同じである。このため、設計者は、第１のマップＭ１および第２のマップＭ２における重力成分Ｇａと補正量θｃ＊との関係を調節することにより、第１の傾斜路９１ａおよび第２の傾斜路９１ｂに対応する目標舵角θ＊を容易に、かつ感覚的に設定することができる。また、第１のマップＭ１および第２のマップＭ２における重力成分Ｇａと補正量θｃ＊との関係を調節することにより、第１の傾斜路９１ａおよび第２の傾斜路９１ｂを走行する際における所望の操舵フィーリングを実現することができる。
【０１３７】
（５）一般的に車両に搭載される車速センサ５０１、横加速度センサ５０２およびヨーレートセンサ５０３の検出結果に基づき、路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａを演算することができる。この重力成分Ｇａは、車両が走行する傾斜路の傾斜角度βが大きくなるほど、より大きな値となる。このため、車両に新たな構成を追加することなく、重力成分Ｇａに基づき車両が傾斜路および平坦路のいずれを走行しているかを判定することが可能となる。
【０１３８】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１〜図４に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、理想軸力Ｆ１のゼロ点をオフセット補正するための構成を理想軸力演算部８１の前段ではなく、理想軸力演算部８１に設ける点で第１の実施の形態と異なっている。
【０１３９】
図１０に示すように、理想軸力演算部８１は、軸力演算部１１２、および補正処理部１１５を有している。
軸力演算部１１２は、目標ピニオン角θｐ＊と理想軸力Ｆ１との関係を車速Ｖに応じて規定するマップを使用して理想軸力Ｆ１を演算する。理想軸力Ｆ１の絶対値は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が増大するほど、より大きな値に設定される。ちなみに、目標ピニオン角θｐ＊が正の値である場合、理想軸力Ｆ１は正の値になる。目標ピニオン角θｐ＊が負の値である場合、理想軸力Ｆ１は負の値になる。
【０１４０】
補正処理部１１５は、傾斜路の傾斜度合いに応じて、軸力演算部１１２により演算される符号付きの理想軸力Ｆ１を補正することにより、最終的な理想軸力Ｆ１を演算する。
図１１に示すように、補正処理部１１５は、基本的には先の図７に示される第１の実施の形態の補正処理部８５と同様の構成（１０１〜１０６）を有している。補正処理部１１５は、つぎの点で補正処理部８５と異なる。
【０１４１】
補正量演算部１０３は、第３のマップＭ３および第４のマップＭ４を使用して、重力成分Ｇａに応じた補正量Ｆｃ（補正軸力）を演算する。この補正量Ｆｃは、軸力演算部１１２により演算される符号付きの理想軸力Ｆ１に対するものである。図８（ａ），（ｂ）に括弧書きの符号で示すように、第３のマップＭ３および第４のマップＭ４は、横軸を重力成分Ｇａ、縦軸を補正量Ｆｃとするマップであって、重力成分Ｇａと補正量Ｆｃとの関係を規定する。第３のマップＭ３は、図８（ａ）に示される第１のマップＭ１と同様の特性（重力成分Ｇａに対する補正量Ｆｃの変化傾向）を有している。第４のマップＭ４は、図８（ｂ）に示される第２のマップＭ２と同様の特性を有している。
【０１４２】
乗算器１０５は、補正量演算部１０３により演算される補正量Ｆｃと、ゲイン演算部１０４により演算されるゲインＧｃとを乗算することにより、最終的な補正量Ｆｃを演算する。
【０１４３】
加算器１０６は、軸力演算部１１２により演算される符号付きの理想軸力Ｆ１に対する補正処理として、当該理想軸力Ｆ１と、乗算器１０５により演算される最終的な補正量Ｆｃとを加算することにより、最終的な理想軸力Ｆ１を演算する。
【０１４４】
つぎに、補正処理部１１５の作用を説明する。
車両が図５（ａ）に示される左カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊の値が増加される第１の実施の形態と同様に、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値が補正量Ｆｃに応じて増加する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の増加量に応じて減少し、当該入力トルクＴｉｎ＊の減少に応じて目標舵角θ＊が減少する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の減少量に応じて減少する。これにより、車両が第１の傾斜路９１ａを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係については、先の図９（ｂ）に一点鎖線の特性線Ｌ１１で示される特性が得られる。
【０１４５】
車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊の値が減少される第１の実施の形態と同様に、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値が補正量Ｆｃに応じて減少する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の減少量に応じて増加し、当該入力トルクＴｉｎ＊の増加に応じて目標舵角θ＊が増加する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の増加量に応じて増加する。これにより、車両が右カーブの第１の傾斜路９１ａを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係については、図９（ｂ）に示される特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の増加量に応じた分だけ正の方向（特性線Ｌ１１と逆方向）へオフセットさせた特性線（図示略）で示される特性が得られる。
【０１４６】
車両が図５（ｂ）に示される左傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊の値が減少される第１の実施の形態と同様に、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値が補正量Ｆｃに応じて減少する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の減少量に応じて増加し、当該入力トルクＴｉｎ＊の増加に応じて目標舵角θ＊が増加する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の増加量に応じて増加する。これにより、車両が第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係については、先の図９（ｂ）に二点鎖線の特性線Ｌ１２で示される特性が得られる。
【０１４７】
車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、理想軸力Ｆ１の演算に使用される目標ピニオン角θｐ＊の値が増加される第１の実施の形態と同様に、軸力配分演算部８３により演算される最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては換算部８４により演算されるばね成分Ｔｓｐ＊の値が補正量Ｆｃに応じて増加する。これにより、減算器７４（図３参照）により演算される最終的な入力トルクＴｉｎ＊の値は、ばね成分Ｔｓｐ＊の増加量に応じて減少し、当該入力トルクＴｉｎ＊の減少に応じて目標舵角θ＊が減少する。したがって、実際の舵角θｓを目標舵角θ＊に追従させる舵角θｓのフィードバック制御を通じて実現される舵角θｓは、目標舵角θ＊の減少量に応じて減少する。これにより、車両が右傾斜の第２の傾斜路９１ｂを走行する場合、舵角θｓと操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）との関係については、図９（ｂ）に示される特性線Ｌ１０を横軸に沿って補正量θｃ＊に基づく目標舵角θ＊の減少量に応じた分だけ負の方向（特性線Ｌ１２と逆方向）へオフセットさせた特性線（図示略）で示される特性が得られる。
【０１４８】
このように、軸力演算部１１２により演算される符号付きの理想軸力Ｆ１に対して補正量Ｆｃを加算することにより、操舵トルクＴｈ（入力トルクＴｉｎ＊）が「０」であるときの目標舵角θ＊を、操舵中立位置（＝０度）を基準として、補正量Ｆｃに応じた角度だけ変化させることができる。これに伴い、目標ピニオン角θｐ＊についても、転舵中立位置（＝０度）を基準として、補正量Ｆｃに応じた角度だけ変化させることができる。したがって、第１の傾斜路９１ａおよび第２の傾斜路９１ｂの傾斜に適した舵角θｓおよび転舵角θｗを実現することができる。
【０１４９】
したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（５）と同様の効果を得ることができる。
＜第３の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第３の実施の形態を説明する。先の図４に示される軸力配分演算部８３は、つぎのように具体化してもよい。本実施の形態は、第１の実施の形態および第２の実施の形態のいずれにも適用することができる。
【０１５０】
図１２に示すように、軸力配分演算部８３は、乗算器１２１、減算器１２２、分配比率演算部１２３、乗算器１２４、減算器１２５、乗算器１２６、および加算器１２７を有している。
【０１５１】
乗算器１２１は、ヨーレートセンサ５０３を通じて検出されるヨーレートＹＲと、車速センサ５０１を通じて検出される車速Ｖとを乗算することにより、遠心加速度αを演算する。
【０１５２】
減算器１２２は、横加速度センサ５０２を通じて検出される横加速度ＬＡから、乗算器１０１により演算される遠心加速度αを減算することにより、路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａを演算する。
【０１５３】
分配比率演算部１２３は、減算器１２２により演算される重力成分Ｇａに応じて分配比率Ｄ１を演算する。分配比率Ｄ１は、「０」から「１」までの範囲の値である。分配比率Ｄ１は、重力成分Ｇａの絶対値が設定値Ｇｔｈに達するまでは、重力成分Ｇａの絶対値にかかわらず一定値（ここでは、「１」）に維持される。分配比率Ｄ１は、重力成分Ｇａの絶対値が設定値Ｇｔｈに達した以降、重力成分Ｇａの絶対値の増加に対して、「０」へ向けて徐々に減少する。
【０１５４】
乗算器１２４は、理想軸力演算部８１により演算される補正後の理想軸力Ｆ１と、分配比率演算部１２３により演算される分配比率Ｄ１とを乗算することにより、配分後の理想軸力Ｆ１ａを演算する。ここで、補正後の理想軸力Ｆ１とは、第１の実施の形態における補正量θｃ＊が加算された目標ピニオン角θｐ＊に基づき演算される理想軸力Ｆ１、または第２の実施の形態における補正量Ｆｃが加算された理想軸力Ｆ１をいう。
【０１５５】
減算器１２５は、制御装置５０の記憶装置に格納された固定値である「１」から、分配比率演算部１２３により演算される分配比率Ｄ１を減算することにより分配比率Ｄ２を演算する。
【０１５６】
乗算器１２６は、推定軸力演算部８２により演算される推定軸力Ｆ２と、減算器１２５により演算される分配比率Ｄ２とを乗算することにより、配分後の推定軸力Ｆ２ａを演算する。
【０１５７】
加算器１２７は、乗算器１２４により演算される配分後の理想軸力Ｆ１ａと、乗算器１２６により演算される配分後の推定軸力Ｆ２ａとを加算することにより、ばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１５８】
＜第３の実施の形態の作用および効果＞
したがって、第３の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（６）重力成分Ｇａの絶対値が増加するにつれて、補正後の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ１が減少する一方、推定軸力Ｆ２に対する分配比率Ｄ２は増加する。すなわち、重力成分Ｇａの絶対値が増加するほど、最終的な軸力Ｆｓｐに占める推定軸力Ｆ２の割合が大きくなる。推定軸力Ｆ２は、転舵輪１６，１６に作用する実際の路面反力（軸力）が反映される転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき演算されるものであるため、推定軸力Ｆ２にも実際の路面反力が反映される。このため、重力成分Ｇａの絶対値が増加するほど、すなわち第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの路面勾配（傾斜度合い）が大きくなるほど、最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては最終的な入力トルクＴｉｎ＊に対して実際の路面反力を反映させる度合いが大きくなる。これにより、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜度合い（実際の路面反力）に応じた目標舵角θ＊および目標ピニオン角θｐ＊が演算される。したがって、運転者は、より自然なかたちで操舵することが可能となる。また、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜に応じた適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１５９】
＜第４の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態は、軸力配分演算部８３の演算方法の点で前記第３の実施の形態と異なる。
【０１６０】
図１３に示すように、軸力配分演算部８３は、減算器１３１、分配比率演算部１３２、乗算器１３３、減算器１３４、乗算器１３５、および加算器１３６を有している。
減算器１３１は、理想軸力演算部８１により演算される補正前の理想軸力Ｆ１から、推定軸力演算部８２により演算される推定軸力Ｆ２を減算することにより、軸力偏差ΔＦを演算する。ここで、補正前の理想軸力Ｆ１とは、第１の実施の形態における補正量θｃ＊が加算される前の目標ピニオン角θｐ＊に基づき演算される理想軸力Ｆ１、または第２の実施の形態における補正量Ｆｃが加算される前の理想軸力Ｆ１をいう。
【０１６１】
分配比率演算部１３２は、減算器１３１により演算される軸力偏差ΔＦの絶対値に応じて分配比率Ｄ３を演算する。分配比率Ｄ３は、「０」から「１」までの範囲の値である。分配比率Ｄ３は、軸力偏差ΔＦの絶対値が設定値ΔＦｔｈに達するまでは、軸力偏差ΔＦの絶対値にかかわらず一定値（ここでは、「１」）に維持される。分配比率Ｄ３は、軸力偏差ΔＦの絶対値が設定値ΔＦｔｈに達した以降、軸力偏差ΔＦの絶対値の増加に対して「０」へ向けて徐々に減少する。
【０１６２】
ちなみに、分配比率演算部１３２は、軸力偏差ΔＦの絶対値が設定値ΔＦｔｈに達した以降、目標舵角θ＊が舵角しきい値よりも小さいことを条件として、軸力偏差ΔＦの絶対値の増加に対して分配比率Ｄ３を「０」へ向けて徐々に減少させるようにしてもよい。これは、軸力偏差ΔＦの絶対値が設定値ΔＦｔｈに達し、かつ目標舵角θ＊が舵角しきい値よりも小さい場合、車両は傾斜路を走行している可能性があるからである。
【０１６３】
乗算器１３３は、理想軸力演算部８１により演算される補正後の理想軸力Ｆ１と分配比率演算部１３２により演算される分配比率Ｄ３とを乗算することにより、配分後の理想軸力Ｆ１ｂを演算する。
【０１６４】
減算器１３４は、制御装置５０の記憶装置に格納された固定値である「１」から、分配比率演算部１３２により演算される分配比率Ｄ３を減算することにより分配比率Ｄ４を演算する。
【０１６５】
乗算器１３５は、推定軸力演算部８２により演算される推定軸力Ｆ２と、減算器１３４により演算される分配比率Ｄ４とを乗算することにより、配分後の推定軸力Ｆ２ｂを演算する。
【０１６６】
加算器１３６は、乗算器１３３により演算される配分後の理想軸力Ｆ１ｂと、乗算器１３５により演算される配分後の推定軸力Ｆ２ｂとを加算することにより、ばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１６７】
＜第４の実施の形態の作用および効果＞
したがって、第４の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（７）目標ピニオン角θｐ＊に基づき演算される理想軸力Ｆ１は、車両に作用する力の釣り合いを無視した軸力である。これに対し、転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づき演算される推定軸力Ｆ２は、車両に作用する力の釣り合いが反映される軸力である。このため、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜角度βが大きくなるほど、理想軸力Ｆ１と推定軸力Ｆ２との差である軸力偏差ΔＦの絶対値はより大きな値になる。すなわち、軸力偏差ΔＦの絶対値は、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜度合いを反映する値である。
【０１６８】
このことを前提として、軸力偏差ΔＦの絶対値が増加するにつれて、補正前の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ３が減少する一方、推定軸力Ｆ２に対する分配比率Ｄ４は増加する。すなわち、軸力偏差ΔＦの絶対値が増加するほど、最終的な軸力Ｆｓｐに占める推定軸力Ｆ２の割合が大きくなる。このため、軸力偏差ΔＦの絶対値が増加するほど、すなわち第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの路面勾配（傾斜度合い）が大きくなるほど、最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては最終的な入力トルクＴｉｎ＊に対して実際の路面反力（軸力）を反映させる度合いが大きくなる。これにより、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜度合い（実際の路面反力）に応じた目標舵角θ＊および目標ピニオン角θｐ＊が演算される。したがって、運転者は、より自然なかたちで操舵することが可能となる。また、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜に応じた適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１６９】
＜第５の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は、軸力配分演算部８３の演算機能として、第３の実施の形態と第４の実施の形態とを統合したものである。
【０１７０】
図１４に示すように、軸力配分演算部８３は、第３の実施の形態における乗算器１２１、減算器１２２および分配比率演算部１２３、ならびに第３の実施の形態における減算器１３１および分配比率演算部１３２を有している。加えて、軸力配分演算部８３は、乗算器１４１、乗算器１４２、減算器１４３、乗算器１４４、および加算器１４５を有している。
【０１７１】
乗算器１４１は、分配比率演算部１２３により演算される重力成分Ｇａの絶対値に応じた分配比率Ｄ１と、分配比率演算部１３２により演算される軸力偏差ΔＦの絶対値に応じた分配比率Ｄ３を乗算することにより、補正後の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ５を演算する。
【０１７２】
乗算器１４２は、理想軸力演算部８１により演算される補正後の理想軸力Ｆ１と、乗算器１４１により演算される分配比率Ｄ５とを乗算することにより、配分後の理想軸力Ｆ１ｃを演算する。
【０１７３】
減算器１４３は、制御装置５０の記憶装置に格納された固定値である「１」から、乗算器１４１により演算される分配比率Ｄ５を減算することにより、推定軸力Ｆ２に対する分配比率Ｄ６を演算する。
【０１７４】
乗算器１４４は、推定軸力演算部８２により演算される推定軸力Ｆ２と、減算器１４３により演算される分配比率Ｄ６とを乗算することにより、配分後の推定軸力Ｆ２ｃを演算する。
【０１７５】
加算器１４５は、乗算器１４２により演算される配分後の理想軸力Ｆ１ｃと、乗算器１４４により演算される配分後の推定軸力Ｆ２ｃとを加算することにより、ばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１７６】
＜第５の実施の形態の作用および効果＞
したがって、第５の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（８）路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａの絶対値および軸力偏差ΔＦの絶対値の双方に基づき、補正後の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ５および推定軸力Ｆ２に対する分配比率Ｄ６が演算される。これら重力成分Ｇａの絶対値および軸力偏差ΔＦの絶対値には、いずれも実際の路面反力（軸力）が反映される。このため、最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては最終的な入力トルクＴｉｎ＊に対して、実際の路面反力が、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜度合いに応じてより適切に反映される。これにより、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜度合いに応じた、より適切な目標舵角θ＊および目標ピニオン角θｐ＊が演算される。したがって、運転者は、より自然なかたちで操舵することが可能となる。また、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜に応じた、より適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１７７】
＜第６の実施の形態＞
つぎに、操舵制御装置の第６の実施の形態を説明する。本実施の形態は、軸力配分演算部８３の演算方法の点で前記第３の実施の形態と異なる。
【０１７８】
図１５に示すように、軸力配分演算部８３は、目標ピニオン角θｐ＊に基づく理想軸力Ｆ１、および転舵モータ４１の電流値Ｉｂに基づく推定軸力Ｆ２に加え、推定軸力Ｆ３を使用して、ばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１７９】
この場合、先の図４に二点鎖線で示すように、車両モデル７２には、推定軸力Ｆ３を演算する推定軸力演算部８６を設ける。推定軸力演算部８６は、車両挙動または路面状態（路面反力）が反映される状態量Ｓｘに基づき推定軸力Ｆ３を演算する。ただし、状態量Ｓｘは転舵モータ４１の電流値Ｉｂ以外の状態量である。状態量Ｓｘとしては、たとえば横加速度ＬＡおよびヨーレートＹＲが挙げられる。
【０１８０】
推定軸力演算部８６は、推定軸力Ｆ３として横加速度ＬＡに基づく推定軸力、あるいはヨーレートＹＲに基づく推定軸力を演算する。
横加速度ＬＡに基づく推定軸力は、横加速度センサ５０２を通じて検出される横加速度ＬＡに対して、車速Ｖに応じた係数であるゲインを乗算することにより求められる。横加速度ＬＡには路面摩擦抵抗などの路面状態が反映される。このため、横加速度ＬＡに基づき演算される推定軸力は実際の路面状態が反映されたものとなる。
【０１８１】
ヨーレートＹＲに基づく推定軸力は、ヨーレートセンサ５０３を通じて検出されるヨーレートＹＲを微分した値であるヨーレート微分値に対して、車速Ｖに応じた係数である車速ゲインを乗算することにより求められる。車速ゲインは、車速Ｖが速くなるほどより大きな値に設定される。ヨーレートＹＲにも路面摩擦抵抗などの路面状態が反映される。このため、ヨーレートＹＲに基づき演算される推定軸力は実際の路面状態が反映されたものとなる。
【０１８２】
軸力配分演算部８３の具体的な構成は、つぎの通りである。
図１５に示すように、軸力配分演算部８３は、分配比率演算部１５１〜１５３、乗算器１５４〜１５６、加算器１５７、および演算部１５８を有している。
【０１８３】
分配比率演算部１５１は、路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａの絶対値に応じて補正後の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ１１を演算する。分配比率演算部１５２は、重力成分Ｇａの絶対値に応じて推定軸力Ｆ２に対する分配比率Ｄ１２を演算する。分配比率演算部１５３は、重力成分Ｇａの絶対値に応じて推定軸力Ｆ３に対する分配比率Ｄ１３を演算する。
【０１８４】
乗算器１５４は、補正後の理想軸力Ｆ１と分配比率Ｄ１１とを乗算することにより、配分後の理想軸力Ｆ１ｄを演算する。乗算器１５５は、推定軸力Ｆ２と分配比率Ｄ１２とを乗算することにより、配分後の推定軸力Ｆ２ｄを演算する。乗算器１５６は、推定軸力Ｆ３と分配比率Ｄ１３とを乗算することにより、配分後の推定軸力Ｆ３ｄを演算する。
【０１８５】
加算器１５７は、配分後の理想軸力Ｆ１ｄ、配分後の推定軸力Ｆ２ｄ、および配分後の推定軸力Ｆ３ｄを加算することにより、合計軸力Ｆａｄｄを演算する。
演算部１５８は、次式（６）で表されるように、分配比率Ｄ１１、分配比率Ｄ１２、および分配比率Ｄ１３を加算することにより合計分配比率Ｄａｄｄを演算する。そして演算部１５８は、次式（７）で表されるように、加算器１５７により演算される合計軸力Ｆａｄｄを合計分配比率Ｄａｄｄで除算することにより、ばね成分Ｔｓｐ＊の演算に使用される最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１８６】
Ｄａｄｄ＝Ｄ１１＋Ｄ１２＋Ｄ１３  …（６）
Ｆｓｐ＝Ｆａｄｄ／Ｄａｄｄ  …（７）
ちなみに、複数種の推定軸力Ｆ３（たとえば横加速度ＬＡに基づく推定軸力、およびヨーレートＹＲに基づく推定軸力）を使用して最終的な軸力Ｆｓｐを演算してもよい。この場合、車両モデル７２には、理想軸力演算部８１および推定軸力演算部８２に加え、複数種の推定軸力Ｆ３を個別に演算する複数の推定軸力演算部を設ける。また、軸力配分演算部８３においては、複数種の推定軸力Ｆ３ごとに分配比率演算部および乗算器を設ける。演算部１５８は、配分後のすべての軸力を合算した合計軸力Ｆａｄｄを、すべての分配比率を合算した合計分配比率Ｄａｄｄで除算することにより、最終的な軸力Ｆｓｐを演算する。
【０１８７】
また、分配比率演算部１５１，１５２，１５３は、重力成分Ｇａの絶対値に代えて、軸力偏差ΔＦの絶対値に応じて分配比率Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３を演算するようにしてもよい。軸力偏差ΔＦの絶対値にも実際の路面反力（軸力）が反映される。
【０１８８】
＜第６の実施の形態の作用および効果＞
したがって、第６の実施の形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
（９）路面勾配に沿った方向の重力成分Ｇａの絶対値あるいは軸力偏差ΔＦの絶対値に基づき、補正後の理想軸力Ｆ１に対する分配比率Ｄ１１、および推定軸力Ｆ２，Ｆ３に対する分配比率Ｄ１２，Ｄ１３が演算される。これら推定軸力Ｆ２，Ｆ３には、いずれも実際の路面反力（軸力）が反映される。また、推定軸力Ｆ３（横加速度ＬＡに基づく推定軸力、あるいはヨーレートＹＲに基づく推定軸力）には、車両挙動も反映される。このため、最終的な軸力Ｆｓｐ、ひいては最終的な入力トルクＴｉｎ＊に対して、実際の路面反力および車両挙動が傾斜路（９１ａ，９１ｂ）の傾斜度合いに応じてより適切に反映される。これにより、傾斜路（９１ａ，９１ｂ）の傾斜度合いに応じて実際の路面反力および車両挙動が反映された、より適切な目標舵角θ＊および目標ピニオン角θｐ＊が演算される。したがって、運転者は、より自然なかたちで操舵することが可能となる。また、第１の傾斜路９１ａあるいは第２の傾斜路９１ｂの傾斜に応じた、より適切な操舵フィーリングが実現される。
【０１８９】
＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１〜第６の実施の形態において、目標操舵反力演算部５１は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づいて目標操舵反力Ｔ１＊を求めるようにしたが、操舵トルクＴｈのみに基づいて目標操舵反力Ｔ１＊を求めるようにしてもよい。
【０１９０】
・第１〜第６の実施の形態において、目標舵角演算部５２は、目標操舵反力Ｔ１＊および操舵トルクＴｈの総和である入力トルクＴｉｎ＊を使用してステアリングホイール１１の目標舵角θ＊を演算したが、操舵トルクＴｈのみ、あるいは目標操舵反力Ｔ１＊のみを入力トルクＴｉｎ＊としてステアリングホイール１１の目標舵角θ＊を演算してもよい。
【０１９１】
・第１〜第６の実施の形態において、制御装置５０として、微分ステアリング制御部６３を割愛した構成を採用してもよい。この場合、ピニオン角フィードバック制御部６４は、舵角比変更制御部６２により演算される目標ピニオン角θｐ＊を取り込み、当該取り込まれる目標ピニオン角θｐ＊に実際のピニオン角θｐを追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御を実行する。
【０１９２】
・第１〜第６の実施の形態において、制御装置５０として、微分ステアリング制御部６３および舵角比変更制御部６２の双方を割愛した構成を採用してもよい。この場合、目標舵角演算部５２により演算される目標舵角θ＊がそのまま目標ピニオン角（θｐ＊）として使用される。すなわち、ステアリングホイール１１が操作された分だけ転舵輪１６，１６は転舵する。
【０１９３】
・第１〜第６の実施の形態において、車両モデル７２（図４参照）として、推定軸力演算部８２，８６および軸力配分演算部８３を割愛した構成を採用してもよい。この場合、理想軸力演算部８１により演算される理想軸力Ｆ１がそのまま最終的な軸力Ｆｓｐとなる。
【０１９４】
・第１〜第６の実施の形態において、制御装置５０は、たとえば第１の傾斜路９１ａに対応した第１の制御、およびたとえば第２の傾斜路９１ｂに対応した第２の制御のうち、いずれか一方のみを行うようにしてもよい。このようにしても、車両が横断勾配を有する曲線状の道路および横断勾配を有する直線状の道路のいずれか一方を走行する場合において、適切な操舵フィーリングを得ることができる。
【０１９５】
・第１〜第６の実施の形態において、操舵装置１０にクラッチを設けてもよい。この場合、図２に二点鎖線で示すように、ステアリングシャフト１２とピニオンシャフト１３とをクラッチ２１を介して連結する。クラッチ２１としては、励磁コイルに対する通電の断続を通じて動力の断続を行う電磁クラッチが採用される。制御装置５０は、クラッチ２１の断続を切り替える断続制御を実行する。クラッチ２１が切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達経路が機械的に切断される。クラッチ２１が接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に連結される。
【０１９６】
・第１〜第６の実施の形態は、車両の操舵機構にモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）の制御装置に適用してもよい。ＥＰＳとしては、転舵シャフトに噛み合うピニオンシャフト（回転体）を有するステアリングシャフトにアシスト力を付与するタイプでもよいし、ステアリングシャフトとは別個に設けられたピニオンシャフト（回転体）を介して転舵シャフトにアシスト力を付与するタイプでもよい。ＥＰＳの制御装置は、操舵状態に応じて演算される指令値に基づきモータを制御する。指令値は、モータに発生させるべきトルクを示す。ＥＰＳの制御装置において、ピニオン角（転舵角）を目標回転角としての目標ピニオン角（目標転舵角）に追従させるフィードバック制御の実行を通じて、指令値に反映させるべきトルク成分（転舵シャフトの軸力）を演算するものが存在する。目標ピニオン角は、第１〜第６の実施の形態における目標舵角θ＊と同様にして求められる。このような制御装置においても、車両が傾斜路を走行している場合、運転者がステアリングホイールに力を加え続ける必要があるという課題がある。
【０１９７】
＜他の技術的思想＞
つぎに、前記各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）車両の操舵機構に付与される駆動力の発生源であるモータを操舵状態に応じて演算される指令値に基づき制御する操舵制御装置であって、ステアリングホイールに印加される操舵トルクに応じて前記指令値の第１の成分である目標駆動力を演算する目標駆動力演算部と、前記ステアリングホイールの操作に連動して回転する回転体の目標回転角を前記操舵トルクおよび前記目標駆動力の少なくとも一方を含む入力トルクに基づき演算する目標回転角演算部と、前記回転体の実際の回転角を前記目標回転角に一致させるフィードバック制御を通じて前記指令値の第２の成分である駆動力補正量を演算するフィードバック演算部と、前記目標回転角に基づき前記転舵輪に作用する理想的な軸力であって前記入力トルクに反映させる軸力である理想軸力を演算する理想軸力演算部と、車両挙動または路面状態が反映される状態量に基づき前記転舵輪に作用する軸力を推定軸力として演算する推定軸力演算部と、前記理想軸力および前記推定軸力に対して、前記横断勾配に応じて個別に設定される分配比率を乗算した値を合算することにより、前記入力トルクに反映させる最終的な軸力を演算する最終軸力演算部と、を有している操舵制御装置。
【符号の説明】
【０１９８】
１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト（回転体）、１６…転舵輪、３１…モータ、５０…制御装置（操舵制御装置）、５１…目標操舵反力演算部（第１の演算部）、５２…目標舵角演算部（第２の演算部）、５４…舵角フィードバック制御部（第３の演算部）、８１…理想軸力演算部（第４の演算部）、８２…推定軸力演算部（第６の演算部）、８５…補正処理部（第５の演算部）、９１ａ…第１の傾斜路、９１ｂ…第２の傾斜路、５０３…ヨーレートセンサ、１２７，１３６，１４５…加算器（第７の演算部）、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６…分配比率、Ｆ１…理想軸力、Ｆ２…推定軸力、Ｆｃ…補正量（補正軸力）、Ｇａ…重力成分、ＬＡ…横加速度（状態量）、Ｖ…車速、Ｔ＊…操舵反力指令値（指令値）、Ｔｈ…操舵トルク、Ｔｉｎ＊…入力トルク、Ｔ１＊…目標操舵反力（第１の成分）、Ｔ２＊…舵角補正量（第２の成分）、θｃ＊…補正量（補正角度）、θ＊…目標舵角（目標回転角）、θｓ…舵角（回転角）、ＹＲ…ヨーレート（状態量）、ＹＲｔｈ…しきい値。
【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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