(57)【要約】【課題】ステアバイワイヤシステムにおいて、アンダーステア等の限界域の車両状態に応じた操舵フィーリングを再現すること。【解決手段】ステアバイワイヤシステムは、車輪を転舵する転舵装置と、ステアリングホイールに付与される操舵反力を制御する操舵反力制御装置と、を備える。操舵反力制御装置は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出し、複数種類の軸力に基づいて最終軸力を算出し、最終軸力に相当する操舵反力を発生させる。複数種類の軸力は、車輪の転舵角又はステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される基本軸力と、アンダーステア時に基本軸力よりも小さくなるアンダー軸力と、を含む。操舵反力制御装置は、アンダーステア時の基本軸力とアンダー軸力との差を反映したアンダーステア度を算出し、アンダーステア度に応じた分だけアンダーステア時の最終軸力を基本軸力よりも減少させる。【選択図】図３
2019064568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるステアバイワイヤシステムであって、
前記車両の車輪を転舵する転舵装置と、
ステアリングホイールに付与される操舵反力を制御する操舵反力制御装置と
を備え、
前記操舵反力制御装置は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出し、前記複数種類の軸力に基づいて最終軸力を算出し、前記最終軸力に相当する前記操舵反力を発生させ、
前記複数種類の軸力は、
前記車輪の転舵角又はステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される基本軸力と、
アンダーステア時に前記基本軸力よりも小さくなるアンダー軸力と、
を含み、
前記操舵反力制御装置は、アンダーステア時の前記基本軸力と前記アンダー軸力との差を反映したアンダーステア度を算出し、前記アンダーステア度に応じた分だけアンダーステア時の前記最終軸力を前記基本軸力よりも減少させる
ステアバイワイヤシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力と第１基本軸力ゲインとの積と前記アンダー軸力とアンダー軸力ゲインとの積との和に基づいて、アンダーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記操舵反力制御装置は、前記アンダーステア度が強くなるにつれて、前記第１基本軸力ゲインを減らし、前記アンダー軸力ゲインを増やす
ステアバイワイヤシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のステアバイワイヤシステムであって、
記操舵反力制御装置は、前記基本軸力に１以下の補正ゲインを乗ずることによって、アンダーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記操舵反力制御装置は、前記アンダーステア度が強くなるにつれて、前記補正ゲインを減らす
ステアバイワイヤシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記転舵装置は、転舵軸を介して前記車輪につながる転舵モータを含み、
前記複数種類の軸力は、前記転舵モータを駆動する転舵電流に基づいて算出される早期変化軸力を含み、
前記アンダー軸力として、前記早期変化軸力が用いられる
ステアバイワイヤシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記複数種類の軸力は、更に、オーバーステア時に前記基本軸力よりも大きくなるオーバー軸力を含み、
前記操舵反力制御装置は、オーバーステア時の前記基本軸力と前記オーバー軸力との差を反映したオーバーステア度を算出し、前記オーバーステア度に応じた分だけオーバーステア時の前記最終軸力を前記基本軸力よりも増加させる
ステアバイワイヤシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力と第２基本軸力ゲインとの積と前記オーバー軸力とオーバー軸力ゲインとの積との和に基づいて、オーバーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記操舵反力制御装置は、前記オーバーステア度が強くなるにつれて、前記第２基本軸力ゲインを減らし、前記オーバー軸力ゲインを増やす
ステアバイワイヤシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力から第１オフセット量を減ずることによって、アンダーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記操舵反力制御装置は、前記アンダーステア度が強くなるにつれて前記第１オフセット量を増やす
ステアバイワイヤシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力に第２オフセット量を加えることによって、オーバーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記複数種類の軸力は、更に、オーバーステア時に前記基本軸力よりも大きくなるオーバー軸力を含み、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力と前記オーバー軸力との差を反映したオーバーステア度を算出し、前記オーバーステア度が強くなるにつれて前記第２オフセット量を増やす
ステアバイワイヤシステム。
【請求項９】
車両に搭載されるステアバイワイヤシステムであって、
前記車両の車輪を転舵する転舵装置と、
ステアリングホイールに付与される操舵反力を制御する操舵反力制御装置と
を備え、
前記操舵反力制御装置は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出し、前記複数種類の軸力に基づいて最終軸力を算出し、前記最終軸力に相当する前記操舵反力を発生させ、
前記複数種類の軸力は、
前記車輪の転舵角又はステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される基本軸力と、
オーバーステア時に前記基本軸力よりも大きくなるオーバー軸力と、
を含み、
前記操舵反力制御装置は、オーバーステア時の前記基本軸力と前記オーバー軸力との差を反映したオーバーステア度を算出し、前記オーバーステア度に応じた分だけオーバーステア時の前記最終軸力を前記基本軸力よりも増加させる
ステアバイワイヤシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のステアバイワイヤシステムであって、
前記操舵反力制御装置は、前記基本軸力と基本軸力ゲインとの積と前記オーバー軸力とオーバー軸力ゲインとの積との和に基づいて、オーバーステア時の前記最終軸力を算出し、
前記操舵反力制御装置は、前記オーバーステア度が強くなるにつれて、前記基本軸力ゲインを減らし、前記オーバー軸力ゲインを増やす
ステアバイワイヤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアバイワイヤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアバイワイヤ（Steer-By-Wire）方式の車両が知られている。ステアバイワイヤ方式の場合、車輪を転舵する転舵機構は、ステアリングホイールから機械的に分離されている。その代わり、転舵機構には電動モータが設けられる。ステアリングホイールの操作に応じて電動モータを駆動することにより、転舵が行われる。その一方で、ドライバに操舵フィーリングを与えるために、擬似的な操舵反力がステアリングホイールに付与される。
【０００３】
特許文献１は、ステアバイワイヤ方式のステアリング制御装置を開示している。転舵機構は、転舵輪を駆動する転舵アクチュエータを有する。転舵機構には、路面反力等により転舵反力が働く。この転舵反力は、センサを用いて検出される、あるいは、外乱オブザーバを用いて推定される。一方、操舵機構は、ステアリングホイールに操舵反力を付与する操舵アクチュエータを有する。操舵アクチュエータの制御量は、操舵トルク、転舵反力、及び転舵反力の時間微分等に基づいて決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０３４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に開示されている技術では、アンダーステアあるいはオーバーステアといった限界域の車両状態におけるステアリング制御は検討されていない。そのような限界域においても、車両状態に応じた適切な操舵フィーリングを再現することが望ましい。
【０００６】
本発明の１つの目的は、アンダーステアあるいはオーバーステアといった限界域の車両状態に応じた操舵フィーリングを再現することができるステアバイワイヤシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、車両に搭載されるステアバイワイヤシステムを提供する。
前記ステアバイワイヤシステムは、
前記車両の車輪を転舵する転舵装置と、
ステアリングホイールに付与される操舵反力を制御する操舵反力制御装置と
を備える。
前記操舵反力制御装置は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出し、前記複数種類の軸力に基づいて最終軸力を算出し、前記最終軸力に相当する前記操舵反力を発生させる。
前記複数種類の軸力は、
前記車輪の転舵角又はステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される基本軸力と、
アンダーステア時に前記基本軸力よりも小さくなるアンダー軸力と、
を含む。
前記操舵反力制御装置は、アンダーステア時の前記基本軸力と前記アンダー軸力との差を反映したアンダーステア度を算出し、前記アンダーステア度に応じた分だけアンダーステア時の前記最終軸力を前記基本軸力よりも減少させる。
【０００８】
第２の発明は、車両に搭載されるステアバイワイヤシステムを提供する。
前記ステアバイワイヤシステムは、
前記車両の車輪を転舵する転舵装置と、
ステアリングホイールに付与される操舵反力を制御する操舵反力制御装置と
を備える。
前記操舵反力制御装置は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出し、前記複数種類の軸力に基づいて最終軸力を算出し、前記最終軸力に相当する前記操舵反力を発生させる。
前記複数種類の軸力は、
前記車輪の転舵角又はステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される基本軸力と、
オーバーステア時に前記基本軸力よりも大きくなるオーバー軸力と、
を含む。
前記操舵反力制御装置は、オーバーステア時の前記基本軸力と前記オーバー軸力との差を反映したオーバーステア度を算出し、前記オーバーステア度に応じた分だけオーバーステア時の前記最終軸力を前記基本軸力よりも増加させる。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、基本軸力とアンダーステア時に基本軸力よりも小さくなるアンダー軸力が算出される。それら基本軸力とアンダー軸力を対比することによって、アンダーステアを容易に検知し、アンダーステア度を容易に算出することができる。また、アンダーステア時の最終軸力は、アンダーステア度に応じた減少量だけ基本軸力よりも小さくなる。従って、アンダーステア時の操舵反力は、基本軸力に相当する操舵反力よりも小さくなる。これにより、アンダーステア時にドライバが感じる“舵力抜け感”を再現することが可能となる。
【００１０】
第２の発明によれば、基本軸力とオーバーステア時に基本軸力よりも大きくなるオーバー軸力が算出される。それら基本軸力とオーバー軸力を対比することによって、オーバーステアを容易に検知し、オーバーステア度を容易に算出することができる。また、オーバーステア時の最終軸力は、オーバーステア度に応じた増加量だけ基本軸力よりも大きくなる。従って、オーバーステア時の操舵反力は、基本軸力に相当する操舵反力よりも大きくなる。これにより、ステアリングホイールを切り戻しやすくなる。すなわち、オーバーステア時のカウンタステア操作がアシストされる。ドライバは、カウンタステアを行いやすいと感じる。
【００１１】
このように、本発明のステアバイワイヤシステムによれば、車両状態に応じた適切な操舵フィーリングを再現することが可能となる。特に、アンダーステアあるいはオーバーステアといった限界域においても、車両状態に応じた適切な操舵フィーリングの再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るステアバイワイヤシステムの構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるアンダー軸力を説明するための概念図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるアンダー軸力の１つである第５軸力を説明するための概念図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるオーバー軸力を説明するための概念図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るステアバイワイヤシステムの操舵反力制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る操舵反力制御における最終軸力の算出の第１の例を示す概念図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る操舵反力制御における最終軸力の算出の第２の例を示す概念図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る操舵反力制御における最終軸力の算出の第３の例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
１．ステアバイワイヤシステム
図１は、本実施の形態に係るステアバイワイヤシステム１の構成例を概略的に示すブロック図である。ステアバイワイヤシステム１は、車両に搭載されており、ステアバイワイヤ方式で車両の車輪ＷＨ（転舵輪）を転舵する。図１に示されるように、ステアバイワイヤシステム１は、ステアリングホイール１０、ステアリングシャフト２０、反力発生装置３０、転舵装置４０、センサ群５１〜５８、及び制御装置１００を備えている。
【００１５】
ステアリングホイール１０（ハンドル）は、ドライバが操舵に用いる操作部材である。ステアリングシャフト２０は、ステアリングホイール１０に連結されており、ステアリングホイール１０と共に回転する。
【００１６】
反力発生装置３０は、ステアリングホイール１０に対して操舵反力を擬似的に付与する。この反力発生装置３０は、反力モータ３１と減速機構３２を含んでいる。反力モータ３１のロータは、減速機構３２を介してステアリングシャフト２０につながっている。反力モータ３１を作動させることにより、ステアリングシャフト２０ひいてはステアリングホイール１０に擬似的な操舵反力を付与することができる。この反力モータ３１の動作は、制御装置１００によって制御される。
【００１７】
転舵装置４０は、車輪ＷＨを転舵する。この転舵装置４０は、転舵モータ４１、減速機構４２、転舵バー４３、及びタイロッド４４を含んでいる。転舵モータ４１のロータは、減速機構４２を介して転舵バー４３につながっている。転舵バー４３は、タイロッド４４を介して車輪ＷＨに連結されている。転舵バー４３とタイロッド４４は、以下、まとめて転舵軸４５と呼ばれる。転舵モータ４１は、減速機構４２及び転舵軸４５を介して、車輪ＷＨにつながっている。転舵モータ４１が回転すると、その回転運動は転舵軸４５の直線運動に変換され、それにより車輪ＷＨが転舵される。すなわち、転舵モータ４１を作動させることにより、車輪ＷＨを転舵することができる。この転舵モータ４１の動作は、制御装置１００によって制御される。
【００１８】
ハンドル角センサ５１は、ステアリングホイール１０の操舵角であるハンドル角ＭＡを検出する。ハンドル角センサ５１は、検出したハンドル角ＭＡの情報を制御装置１００に送る。
【００１９】
操舵トルクセンサ５２は、ステアリングシャフト２０に印加される操舵トルクＴを検出する。操舵トルクセンサ５２は、検出した操舵トルクＴの情報を制御装置１００に送る。
【００２０】
回転角センサ５３は、反力発生装置３０の反力モータ３１の回転角Φを検出する。回転角センサ５３は、検出した回転角Φの情報を制御装置１００に送る。
【００２１】
回転角センサ５４は、転舵装置４０の転舵モータ４１の回転角を検出する。転舵モータ４１の回転角は、車輪ＷＨの転舵角θに相当する。よって、回転角センサ５４は、車輪ＷＨの転舵角θを検出しているとも言える。回転角センサ５４は、検出した転舵角θの情報を制御装置１００に送る。
【００２２】
転舵電流センサ５５は、上記の転舵モータ４１を駆動する転舵電流Ｉｍを検出する。転舵電流センサ５５は、検出した転舵電流Ｉｍの情報を制御装置１００に送る。
【００２３】
車速センサ５６は、車両の速度である車速Ｖを検出する。車速センサ５６は、検出した車速Ｖの情報を制御装置１００に送る。尚、車速センサ５６の代わりに車輪速センサを用い、各車輪の回転速度から車速Ｖが算出されてもよい。
【００２４】
ヨーレートセンサ５７は、車両のヨーレートγを検出する。ヨーレートセンサ５７は、検出したヨーレートγの情報を制御装置１００に送る。
【００２５】
横加速度センサ５８は、車両にかかる横加速度Ｇｙを検出する。横加速度センサ５８は、検出した横加速度Ｇｙの情報を制御装置１００に送る。
【００２６】
制御装置１００は、本実施の形態に係るステアバイワイヤシステム１を制御する。この制御装置１００は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータを含んでいる。当該マイクロコンピュータは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。制御装置１００は、センサ群５１〜５８から検出情報を受け取り、検出情報に基づいてステアバイワイヤシステム１を制御する。
【００２７】
具体的には、制御装置１００は、転舵装置４０の転舵モータ４１の駆動制御を行うことによって、車輪ＷＨの転舵を制御する。例えば、制御装置１００は、ハンドル角ＭＡ等に基づいて目標転舵角を算出する。そして、制御装置１００は、回転角センサ５４によって検出される転舵角θと目標転舵角に基づいて、転舵モータ４１を駆動するための制御信号を生成する。転舵モータ４１は制御信号に従って駆動され、転舵モータ４１の回転により車輪ＷＨが転舵される。尚、このときに転舵モータ４１を駆動する電流が転舵電流Ｉｍである。
【００２８】
また、制御装置１００は、反力発生装置３０の反力モータ３１の駆動制御を行うことによって、ステアリングホイール１０に付与される操舵反力を制御する。具体的には、制御装置１００は、センサ群からの検出情報に基づいて目標操舵反力を算出する（この目標操舵反力の算出の詳細は、後述される）。そして、制御装置１００は、目標操舵反力が発生するように反力モータ３１の駆動制御を行う。例えば、制御装置１００は、目標操舵反力、反力モータ３１の回転角Φ、操舵トルクＴ等に基づいて、反力モータ３１を駆動するための制御信号を生成する。反力モータ３１は制御信号に従って駆動され、それにより操舵反力が発生する。
【００２９】
制御装置１００と反力発生装置３０は、「操舵反力制御装置１００Ｒ」を構成している。操舵反力制御装置１００Ｒは、反力モータ３１を用いて操舵反力を発生させ、ステアリングホイール１０に操舵反力を付与する。また、操舵反力制御装置１００Ｒは、その操舵反力を制御する。以下、本実施の形態に係る操舵反力制御について詳しく説明する。
【００３０】
２．複数種類の軸力
ドライバの操舵フィーリングの観点から、操舵反力は、路面から車輪ＷＨを通して転舵軸４５に印加される反力を考慮して決定されることが好ましい。以下の説明において、転舵軸４５に印加される反力に相当するパラメータ（成分）は、「軸力」と呼ばれる。本実施の形態に係る操舵反力制御では、異なるパラメータに基づく“複数種類の軸力”が考慮される。それら複数種類の軸力の次元は統一される。以下に示される例においては、複数種類の軸力の次元として、横加速度Ｇｙの次元［ｍ／ｓ２］が用いられる。
【００３１】
２−１．第１軸力ＡＦ１
第１軸力ＡＦ１は、転舵角θ［ｄｅｇ］と車速Ｖ［ｍ／ｓ］に基づいて算出される。例えば、第１軸力ＡＦ１は、次の式（１）で表される。
【００３２】
【数１】
2019064568.tif 000003
【００３３】
ここで、ｌはホイールベース［ｍ］であり、Ｎはオーバオールギア比である。Ｋｈはスタビリティファクタであり、次の式（２）で表される。
【００３４】
【数２】
2019064568.tif 000004
【００３５】
ここで、ｍは車両質量［ｋｇ］である。ｌｆは車両重心点とフロント車軸との間の距離［ｍ］であり、ｌｒは車両重心点とリア車軸との間の距離［ｍ］である。Ｋｆは前輪コーナリングパワー［Ｎ／ｒａｄ］であり、Ｋｒは後輪コーナリングパワー［Ｎ／ｒａｄ］である。
【００３６】
式（１）の場合、第１軸力ＡＦ１は転舵角θに比例する。つまり、転舵角θが大きくなるにつれて、第１軸力ＡＦ１も増加する。過渡特性も考慮する場合、第１軸力ＡＦ１は、次の式（３）で表される。
【００３７】
【数３】
2019064568.tif 000005
【００３８】
ここで、Ｔｙ１及びＴｙ２は、それぞれ、次の式（４）及び式（５）で表される。ωｎは固有振動数であり、次の式（６）で表される。ζは減衰比であり、次の式（７）で表される。Ｉはヨーイング慣性モーメント［ｋｇ・ｍ］である。
【００３９】
【数４】
2019064568.tif 000006
【００４０】
【数５】
2019064568.tif 000007
【００４１】
【数６】
2019064568.tif 000008
【００４２】
【数７】
2019064568.tif 000009
【００４３】
尚、上述の通り、車輪ＷＨの転舵角θは、ハンドル角ＭＡ（ステアリングホイール１０の操舵角）に基づいて決定される。従って、第１軸力ＡＦ１は、転舵角θの代わりにハンドル角ＭＡに基づく式で表されてもよい。すなわち、第１軸力ＡＦ１は、転舵角θの代わりにハンドル角ＭＡに基づいて算出されてもよい。
【００４４】
２−２．第２軸力ＡＦ２
第２軸力ＡＦ２は、ヨーレートγ［ｒａｄ／ｓ］と車速Ｖ［ｍ／ｓ］に基づいて算出される。例えば、第２軸力ＡＦ２は、次の式（８）で表される。
【００４５】
【数８】
2019064568.tif 000010
【００４６】
式（８）の場合、第２軸力ＡＦ２は、ヨーレートγに比例する。つまり、ヨーレートγが高くなるにつれて、第２軸力ＡＦ２も増加する。
【００４７】
２−３．第３軸力ＡＦ３
第３軸力ＡＦ３は、横加速度Ｇｙ［ｍ／ｓ２］に基づいて算出される。例えば、第３軸力ＡＦ３は、次の式（９）で表される。
【００４８】
【数９】
2019064568.tif 000011
【００４９】
式（９）の場合、第３軸力ＡＦ３は、横加速度Ｇｙに比例する。つまり、横加速度Ｇｙが高くなるにつれて、第３軸力ＡＦ３も増加する。
【００５０】
２−４．第４軸力ＡＦ４
第４軸力ＡＦ４は、横加速度Ｇｙ［ｍ／ｓ２］とヨーレートγ［ｒａｄ／ｓ］に基づいて算出される。例えば、第４軸力ＡＦ４は、次の式（１０）で表される。
【００５１】
【数１０】
2019064568.tif 000012
【００５２】
式（１０）中の第２項は、ヨーレートγの時間微分に関連する項である。ｍは車両質量［ｋｇ］であり、Ｉはヨーイング慣性モーメント［ｋｇ・ｍ］であり、ｌｒは車両重心点とリア車軸との間の距離［ｍ］である。横加速度Ｇｙとヨーレートγの時間微分との和は、車輪ＷＨの横力に相当する。横力が大きくなるにつれて、第４軸力ＡＦ４も増加する。
【００５３】
２−５．第５軸力ＡＦ５
第５軸力ＡＦ５は、転舵モータ４１を駆動する転舵電流Ｉｍ［Ａ］に基づいて算出される。例えば、第５軸力ＡＦ５は、次の式（１１）で表される。
【００５４】
【数１１】
2019064568.tif 000013
【００５５】
ここで、Ｋｔは、電流トルク変換係数［Ｎｍ／Ａ］である。ξnはニューマチックトレール［ｍ］であり、ξcはキャスタトレール［ｍ］である。式（１１）の場合、第５軸力ＡＦ５は、転舵電流Ｉｍに比例する。つまり、転舵電流Ｉｍが大きくなるにつれて、第５軸力ＡＦ５も増加する。
【００５６】
２−６．基本軸力ＡＦ＿Ｂ
基本軸力ＡＦ＿Ｂは、目標操舵反力を決定する際のベースとなる軸力である。本実施の形態によれば、上記の第１軸力ＡＦ１が、基本軸力ＡＦ＿Ｂとして用いられる。上述の通り、第１軸力ＡＦ１は、転舵角θ（ハンドル角ＭＡ）に応じて変化し、転舵角θ（ハンドル角ＭＡ）が大きくなるにつれて増加する。このような第１軸力ＡＦ１は、ビルドアップ感（転舵角θあるいはハンドル角ＭＡが増えるにつれて、手ごたえも増える感覚）の再現に適している。
【００５７】
２−７．アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ
アンダー軸力ＡＦ＿Ｕは、アンダーステア時に基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなる性質を有する軸力である。尚、特に断りのない限り、本明細書における大小関係は、絶対値の大小関係を意味する。例えば、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕが基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さいとは、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕの絶対値が基本軸力ＡＦ＿Ｂの絶対値よりも小さいことを意味する。
【００５８】
図２は、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕを説明するための概念図である。ここでは、ステアリングホイール１０が操作され、ハンドル角ＭＡ及び転舵角θが時間と共に増加する場合を考える。図２中の横軸は、時間ｔ及び転舵角θを表している。上記の複数種類の軸力のうち第２軸力ＡＦ２、第３軸力ＡＦ３、及び第４軸力ＡＦ４は、アンダーステア（ＵＳ）状態において基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなるという性質を有している。つまり、第２軸力ＡＦ２、第３軸力ＡＦ３、及び第４軸力ＡＦ４は、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕである。
【００５９】
図３は、転舵電流Ｉｍに基づく第５軸力ＡＦ５を説明するための概念図である。第５軸力ＡＦ５も、アンダーステア（ＵＳ）状態において基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなるという性質を有している。つまり、第５軸力ＡＦ５もアンダー軸力ＡＦ＿Ｕである。更に、図２と図３との対比から分かるように、第５軸力ＡＦ５の変化は、他のアンダー軸力ＡＦ＿Ｕ（ＡＦ２、ＡＦ３、ＡＦ４）の変化よりも早く開始する。
【００６０】
転舵モータ４１は、転舵電流Ｉｍによって駆動される。転舵モータ４１が作動することにより車輪ＷＨの舵角が変化し、その結果として、横加速度Ｇｙ及びヨーレートγが変化する。つまり、転舵電流Ｉｍの変化は、横加速度Ｇｙやヨーレートγの変化よりも早く発生する。従って、転舵電流Ｉｍに基づいて算出される第５軸力ＡＦ５は、他の軸力ＡＦ２〜ＡＦ４よりも早く変化を開始する。その意味で、第５軸力ＡＦ５は、「早期変化軸力」と呼ばれる。
【００６１】
本実施の形態では、第２軸力ＡＦ２、第３軸力ＡＦ３、第４軸力ＡＦ４、及び第５軸力ＡＦ５のうち少なくとも１つが、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕとして用いられる。
【００６２】
２−８．オーバー軸力ＡＦ＿Ｏ
オーバー軸力ＡＦ＿Ｏは、オーバーステア時に基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きくなる性質を有する軸力である。図４は、オーバー軸力ＡＦ＿Ｏを説明するための概念図である。図４のフォーマットは、図２、３のフォーマットと同じである。ヨーレートγに基づいて算出される第２軸力ＡＦ２及び第４軸力ＡＦ４は、オーバーステア（ＯＳ）状態において基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きくなるという性質を有している。つまり、第２軸力ＡＦ２及び第４軸力ＡＦ４は、オーバー軸力ＡＦ＿Ｏである。本実施の形態では、第２軸力ＡＦ２と第４軸力ＡＦ４のうち少なくとも１つが、オーバー軸力ＡＦ＿Ｏとして用いられる。
【００６３】
尚、第２軸力ＡＦ２及び第４軸力ＡＦ４は、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕとオーバー軸力ＡＦ＿Ｏの両方の性質を有している。
【００６４】
３．操舵反力制御の概要
３−１．機能構成
図５は、本実施の形態に係る操舵反力制御装置１００Ｒ（制御装置１００）の機能構成を示すブロック図である。操舵反力制御装置１００Ｒは、機能ブロックとして、センサ情報取得部１１０、軸力算出部１２０、状態判定部１３０、最終軸力算出部１４０、及びアクチュエータ制御部１５０を備えている。
【００６５】
センサ情報取得部１１０は、センサ群５１〜５８から検出情報を取得する。
【００６６】
軸力算出部１２０は、異なるパラメータを用いて複数種類の軸力を算出する。算出される複数種類の軸力は、基本軸力ＡＦ＿Ｂ、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ、及びオーバー軸力ＡＦ＿Ｏを少なくとも含んでいる。例えば、軸力算出部１２０は、転舵角θ（あるいはハンドル角ＭＡ）、車速Ｖ、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ、及び転舵電流Ｉｍに基づいて、上述の軸力ＡＦ１〜ＡＦ５を算出する。
【００６７】
状態判定部１３０は、算出された複数種類の軸力に基づいて、車両状態が常用域か限界域（アンダーステア、オーバーステア）かを判定する。より詳細には、状態判定部１３０は、基本軸力ＡＦ＿Ｂ、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ、及びオーバー軸力ＡＦ＿Ｏを対比することによって、車両状態を判定する。
【００６８】
例えば、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕが基本軸力ＡＦ＿Ｂより小さい場合（ＡＦ＿Ｕ＜ＡＦ＿Ｂ）、状態判定部１３０は、車両状態がアンダーステア傾向にあると判定する。また、このとき、状態判定部１３０は、基本軸力ＡＦ＿Ｂとアンダー軸力ＡＦ＿Ｕとの差を反映した「アンダーステア度ＤＵＳ」を算出する。アンダーステア時の基本軸力ＡＦ＿Ｂとアンダー軸力ＡＦ＿Ｕとの差が大きくなると、アンダーステア度ＤＵＳも強くなる。
【００６９】
一方、オーバー軸力ＡＦ＿Ｏが基本軸力ＡＦ＿Ｂより大きい場合（ＡＦ＿Ｏ＞ＡＦ＿Ｂ）、状態判定部１３０は、車両状態がオーバーステア傾向にあると判定する。また、このとき、状態判定部１３０は、基本軸力ＡＦ＿Ｂとオーバー軸力ＡＦ＿Ｏとの差を反映した「オーバーステア度ＤＯＳ」を算出する。オーバーステア時の基本軸力ＡＦ＿Ｂとオーバー軸力ＡＦ＿Ｏとの差が大きくなると、オーバーステア度ＤＯＳも強くなる。
【００７０】
最終軸力算出部１４０は、目標操舵反力の算出に用いられる「最終軸力ＡＦ＿Ｆ」を算出する。特に、最終軸力算出部１４０は、複数種類の軸力、アンダーステア度ＤＵＳ、及びオーバーステア度ＤＯＳに基づいて、車両状態に応じた適切な最終軸力ＡＦ＿Ｆを算出する。
【００７１】
より詳細には、アンダーステア時、最終軸力算出部１４０は、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりもアンダーステア度ＤＵＳに応じた減少量だけ小さい軸力を、最終軸力ＡＦ＿Ｆとして算出する。言い換えれば、最終軸力算出部１４０は、アンダーステア度ＤＵＳに応じた減少量だけ、アンダーステア時の最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも減少させる。
【００７２】
一方、オーバーステア時、最終軸力算出部１４０は、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりもオーバーステア度ＤＯＳに応じた増加量だけ大きい軸力を、最終軸力ＡＦ＿Ｆとして算出する。言い換えれば、最終軸力算出部１４０は、オーバーステア度ＤＯＳに応じた増加量だけ、オーバーステア時の最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも増加させる。
【００７３】
アクチュエータ制御部１５０は、最終軸力ＡＦ＿Ｆから目標操舵反力を算出する。最終軸力ＡＦ＿Ｆが大きくなるほど、目標操舵反力も大きくなる。そして、アクチュエータ制御部１５０は、目標操舵反力が発生するように反力モータ３１の駆動制御を行う。例えば、アクチュエータ制御部１５０は、目標操舵反力、反力モータ３１の回転角Φ、操舵トルクＴ等に基づいて、反力モータ３１を駆動するための制御信号を生成する。反力モータ３１は制御信号に従って駆動され、それにより操舵反力が発生する。
【００７４】
３−２．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、基本軸力ＡＦ＿Ｂ、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ、及びオーバー軸力ＡＦ＿Ｏを含む複数種類の軸力が算出される。それら基本軸力ＡＦ＿Ｂ、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ、及びオーバー軸力ＡＦ＿Ｏを対比することによって、アンダーステアやオーバーステアを容易に検知し、アンダーステア度ＤＵＳやオーバーステア度ＤＯＳを容易に算出することができる。
【００７５】
基本軸力ＡＦ＿Ｂは、転舵角θ（あるいはハンドル角ＭＡ）に基づいて算出される。転舵角θ（ハンドル角ＭＡ）が大きくなるにつれて、基本軸力ＡＦ＿Ｂは増加する。このような基本軸力ＡＦ＿Ｂをベースとして操舵反力を発生させることにより、適度なビルドアップ感（転舵角θあるいはハンドル角ＭＡが増えるにつれて、手ごたえも増える感覚）を再現することが可能となる。
【００７６】
アンダーステア時の最終軸力ＡＦ＿Ｆは、アンダーステア度ＤＵＳに応じた減少量だけ基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなる。従って、アンダーステア時の操舵反力は、基本軸力ＡＦ＿Ｂに相当する操舵反力よりも小さくなる。これにより、アンダーステア時にドライバが感じる“舵力抜け感”を再現することが可能となる。
【００７７】
オーバーステア時の最終軸力ＡＦ＿Ｆは、オーバーステア度ＤＯＳに応じた増加量だけ基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きくなる。従って、オーバーステア時の操舵反力は、基本軸力ＡＦ＿Ｂに相当する操舵反力よりも大きくなる。これにより、ステアリングホイール１０を切り戻しやすくなる。すなわち、オーバーステア時のカウンタステア操作がアシストされる。ドライバは、カウンタステアを行いやすいと感じる。
【００７８】
このように、本実施の形態のステアバイワイヤシステム１によれば、車両状態に応じた適切な操舵フィーリングを再現することが可能となる。特に、アンダーステアあるいはオーバーステアといった限界域においても、車両状態に応じた適切な操舵フィーリングの再現することが可能となる。尚、上記の説明のうち、アンダーステアとオーバーステアのいずれか一方に関連する処理だけが実施されてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、転舵軸４５にかかる反力を直接検出するためのセンサは不要である。このことは、コスト削減の観点から好ましい。更に、本実施の形態によれば、転舵軸４５にかかる反力を推定するための外乱オブザーバも不要である。このことは、計算負荷の軽減の観点から好ましい。
【００８０】
４．具体例
以下、本実施の形態に係る操舵反力制御における最終軸力ＡＦ＿Ｆの算出に関するいくつかの例を説明する。
【００８１】
４−１．第１の例
図６は、第１の例を示す概念図である。まず、図６中のブロック２００について説明する。操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿Ｂとアンダー軸力ＡＦ＿Ｕの差分δＵを算出する。差分δＵは、次の式（１２）で表される。
【００８２】
式（１２）：
δＵ＝｜ＡＦ＿Ｂ｜−｜ＡＦ＿Ｕ｜
【００８３】
更に、操舵反力制御装置１００Ｒは、差分δＵに応じたアンダーステア度ＤＵＳを算出する。差分δＵが大きくなるにつれ、アンダーステア度ＤＵＳは強くなる傾向にある。図６に例示されるように、不感帯が設けられていてもよい。差分δＵとアンダーステア度ＤＵＳとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、差分δＵに応じたアンダーステア度ＤＵＳを算出する。尚、差分δＵ及びアンダーステア度ＤＵＳの算出が、状態判定部１３０の処理に相当する。
【００８４】
続いて、操舵反力制御装置１００Ｒは、アンダーステア度ＤＵＳに基づいて、第１基本軸力ゲインＧＢ１とアンダー軸力ゲインＧＵを算出する。第１基本軸力ゲインＧＢ１は、最終軸力ＡＦ＿Ｆに対する基本軸力ＡＦ＿Ｂの寄与度を決める重みゲインである。アンダー軸力ゲインＧＵは、最終軸力ＡＦ＿Ｆに対するアンダー軸力ＡＦ＿Ｕの寄与度を決める重みゲインである。
【００８５】
図６に示されるように、第１基本軸力ゲインＧＢ１は、アンダーステア度ＤＵＳが強くなるにつれて、１から減少する。逆に、アンダー軸力ゲインＧＵは、アンダーステア度ＤＵＳが強くなるにつれて、１に向かって増加する。アンダーステア度ＤＵＳと第１基本軸力ゲインＧＢ１との対応関係、及び、アンダーステア度ＤＵＳとアンダー軸力ゲインＧＵとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、アンダーステア度ＤＵＳに応じた第１基本軸力ゲインＧＢ１及びアンダー軸力ゲインＧＵを算出する。
【００８６】
操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿Ｂ、第１基本軸力ゲインＧＢ１、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕ、及びアンダー軸力ゲインＧＵに基づいて、仮軸力ＡＦ＿Ｔを算出する。仮軸力ＡＦ＿Ｔは、次の式（１３）で表される。尚、式（１３）中のアンダー軸力ＡＦ＿Ｕは、上記式（１２）中のアンダー軸力ＡＦ＿Ｕとは別の種類であってもよい。
【００８７】
式（１３）：
ＡＦ＿Ｔ＝ＧＢ１×ＡＦ＿Ｂ＋ＧＵ×ＡＦ＿Ｕ
【００８８】
次に、図６中のブロック３００について説明する。操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿Ｂとオーバー軸力ＡＦ＿Ｏの差分δＯを算出する。差分δＯは、次の式（１４）で表される。
【００８９】
式（１４）：
δＯ＝｜ＡＦ＿Ｏ｜−｜ＡＦ＿Ｂ｜
【００９０】
更に、操舵反力制御装置１００Ｒは、差分δＯに応じたオーバーステア度ＤＯＳを算出する。差分δＯが大きくなるにつれ、オーバーステア度ＤＯＳは強くなる傾向にある。図６に例示されるように、不感帯が設けられていてもよい。差分δＯとオーバーステア度ＤＯＳとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、差分δＯに応じたオーバーステア度ＤＯＳを算出する。
【００９１】
続いて、操舵反力制御装置１００Ｒは、オーバーステア度ＤＯＳに基づいて、第２基本軸力ゲインＧＢ２とオーバー軸力ゲインＧＯを算出する。第２基本軸力ゲインＧＢ２は、最終軸力ＡＦ＿Ｆに対する仮軸力ＡＦ＿Ｔの寄与度を決める重みゲインである。オーバー軸力ゲインＧＯは、最終軸力ＡＦ＿Ｆに対するオーバー軸力ＡＦ＿Ｏの寄与度を決める重みゲインである。
【００９２】
図６に示されるように、第２基本軸力ゲインＧＢ２は、オーバーステア度ＤＯＳが強くなるにつれて、１から減少する。逆に、オーバー軸力ゲインＧＯは、オーバーステア度ＤＯＳが強くなるにつれて、１に向かって増加する。オーバーステア度ＤＯＳと第２基本軸力ゲインＧＢ２との対応関係、及び、オーバーステア度ＤＯＳとオーバー軸力ゲインＧＯとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、オーバーステア度ＤＯＳに応じた第２基本軸力ゲインＧＢ２及びオーバー軸力ゲインＧＯを算出する。
【００９３】
操舵反力制御装置１００Ｒは、仮軸力ＡＦ＿Ｔ、第２基本軸力ゲインＧＢ２、オーバー軸力ＡＦ＿Ｏ、及びオーバー軸力ゲインＧＯに基づいて、最終軸力ＡＦ＿Ｆを算出する。最終軸力ＡＦ＿Ｆは、次の式（１５）で表される。尚、式（１５）中のオーバー軸力ＡＦ＿Ｏは、上記式（１４）中のオーバー軸力ＡＦ＿Ｏとは別の種類であってもよい。
【００９４】
式（１５）：
ＡＦ＿Ｆ＝ＧＢ２×ＡＦ＿Ｔ＋ＧＯ×ＡＦ＿Ｏ
【００９５】
＜常用域＞
常用域の場合、アンダーステア度ＤＵＳ及びオーバーステア度ＤＯＳは共に０である。第１基本軸力ゲインＧＢ１が１となり、アンダー軸力ゲインＧＵが０となるため、仮軸力ＡＦ＿Ｔは、基本軸力ＡＦ＿Ｂと等しくなる（ＡＦ＿Ｔ＝ＡＦ＿Ｂ）。更に、第２基本軸力ゲインＧＢ２が１となり、オーバー軸力ゲインＧＯが０となるため、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、仮軸力ＡＦ＿Ｔ、すなわち、基本軸力ＡＦ＿Ｂと等しくなる（ＡＦ＿Ｆ＝ＡＦ＿Ｂ）。基本軸力ＡＦ＿Ｂが最終軸力ＡＦ＿Ｆとして用いられることにより、適度なビルドアップ感が再現される。
【００９６】
＜アンダーステア＞
アンダーステア時、オーバーステア度ＤＯＳは０である。第２基本軸力ゲインＧＢ２が１となり、オーバー軸力ゲインＧＯが０となるため、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、仮軸力ＡＦ＿Ｔと等しくなる（ＡＦ＿Ｆ＝ＡＦ＿Ｔ）。その仮軸力ＡＦ＿Ｔは、上記式（１３）で表される。アンダーステア度ＤＵＳが強くなるにつれて、第１基本軸力ゲインＧＢ１は減少する一方で、アンダー軸力ゲインＧＵは増加する。また、アンダーステア時のアンダー軸力ＡＦ＿Ｕは、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さい。結果として、算出される最終軸力ＡＦ＿Ｆは、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなる（ＡＦ＿Ｆ＜ＡＦ＿Ｂ）。最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも減らすことにより、操舵反力が抑制され、アンダーステア時の“舵力抜け感”が再現される。
【００９７】
尚、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕとして、特に第５軸力ＡＦ５が用いられてもよい。上述の通り、第５軸力ＡＦ５は、他の軸力ＡＦ２〜ＡＦ４よりも早く変化を開始する「早期変化軸力」である。このような第５軸力ＡＦ５をアンダー軸力ＡＦ＿Ｕとして用いることによって、より早期にアンダーステア状態を検知することが可能となる。結果として、アンダーステア状態に適した操舵反力をより早期に発生させることが可能となる。
【００９８】
＜オーバーステア＞
オーバーステア時、アンダーステア度ＤＵＳは０である。第１基本軸力ゲインＧＢ１が１となり、アンダー軸力ゲインＧＵが０となるため、仮軸力ＡＦ＿Ｔは、基本軸力ＡＦ＿Ｂと等しくなる（ＡＦ＿Ｔ＝ＡＦ＿Ｂ）。従って、上記式（１５）は、次の式（１６）となる。
【００９９】
式（１６）：
ＡＦ＿Ｆ＝ＧＢ２×ＡＦ＿Ｂ＋ＧＯ×ＡＦ＿Ｏ
【０１００】
オーバーステア度ＤＯＳが強くなるにつれて、第２基本軸力ゲインＧＢ２は減少する一方で、オーバー軸力ゲインＧＯは増加する。また、オーバーステア時のオーバー軸力ＡＦ＿Ｏは、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きい。結果として、算出される最終軸力ＡＦ＿Ｆは、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きくなる（ＡＦ＿Ｆ＞ＡＦ＿Ｂ）。最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも増やすことにより、操舵反力が増大し、カウンタステア操作が適切にアシストされる。
【０１０１】
４−２．第２の例
図７は、第２の例を示す概念図である。第２の例では、図６中のブロック２００（アンダーステアに関連する処理）の変形例を説明する。差分δＵは、第１の例と同じであり、上記式（１２）で表される。第２の例では、この差分δＵそのものがアンダーステア度ＤＵＳに相当し（ＤＵＳ＝δＵ）、差分δＵの算出が状態判定部１３０の処理に相当する。
【０１０２】
操舵反力制御装置１００Ｒは、アンダーステア度ＤＵＳ（差分δＵ）に応じた補正ゲインＧＣを算出する。補正ゲインＧＣは、１以下であり、アンダーステア度ＤＵＳが強くなるにつれて減少する傾向にある。図７に例示されるように、不感帯が設けられていてもよい。アンダーステア度ＤＵＳと補正ゲインＧＣとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、アンダーステア度ＤＵＳに応じた補正ゲインＧＣを算出する。
【０１０３】
上述の通り、アンダーステア時の最終軸力ＡＦ＿Ｆは、仮軸力ＡＦ＿Ｔと等しい。操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿Ｂに補正ゲインＧＣを乗ずることによって、仮軸力ＡＦ＿Ｔ、すなわち、最終軸力ＡＦ＿Ｆを算出する（ＡＦ＿Ｆ＝ＡＦ＿Ｔ＝ＧＣ×ＡＦ＿Ｂ）。アンダーステア度ＤＵＳが強くなるにつれて、補正ゲインＧＣは減少する。その結果、算出される最終軸力ＡＦ＿Ｆは、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなる（ＡＦ＿Ｆ＜ＡＦ＿Ｂ）。最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも減らすことにより、操舵反力が抑制され、アンダーステア時の“舵力抜け感”が再現される。
【０１０４】
尚、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕとして、特に第５軸力ＡＦ５が用いられてもよい。第５軸力ＡＦ５をアンダー軸力ＡＦ＿Ｕとして用いることによって、より早期にアンダーステア状態を検知することが可能となる。結果として、アンダーステア状態に適した操舵反力をより早期に発生させることが可能となる。
【０１０５】
４−３．第３の例
図８は、第３の例を示す概念図である。第３の例は、基本軸力ＡＦ＿Ｂと共に、第２軸力ＡＦ２あるいは第４軸力ＡＦ４が用いられる。上述の通り、第２軸力ＡＦ２及び第４軸力ＡＦ４は、アンダー軸力ＡＦ＿Ｕとオーバー軸力ＡＦ＿Ｏの両方の性質を有している。そのような性質を有する第２軸力ＡＦ２あるいは第４軸力ＡＦ４を利用することによって、以下に説明されるように、処理を簡略化することが可能となる。
【０１０６】
一例として、第２軸力ＡＦ２を利用する場合を考える。第４軸力ＡＦ４を利用する場合も同様である。操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿Ｂと第２軸力ＡＦ２の差分δを算出する。差分δは、次の式（１７）で表される。
【０１０７】
式（１７）：
δ＝ＡＦ＿Ｂ−ＡＦ２
【０１０８】
第４の例では、この差分δがアンダーステア度ＤＵＳあるいはオーバーステア度ＤＯＳに相当する。アンダーステア時、第２軸力ＡＦ２は基本軸力ＡＦ＿Ｂより小さくなるため、差分δは正となる。この正の差分δがアンダーステア度ＤＵＳに相当する。一方、オーバーステア時、第２軸力ＡＦ２は基本軸力ＡＦ＿Ｂより大きくなるため、差分δは負となる。この負の差分δがオーバーステア度ＤＯＳに相当する。尚、差分δの算出が状態判定部１３０の処理に相当する。
【０１０９】
続いて、操舵反力制御装置１００Ｒは、差分δに応じたオフセットＯＦＦを算出する。差分δが正の場合のオフセットＯＦＦは、正のオフセットＯＦＦ＿Ｐである。一方、差分δが負の場合のオフセットＯＦＦは、負のオフセットＯＦＦ＿Ｎである。差分δの絶対値が大きくなるにつれて、オフセットＯＦＦ（ＯＦＦ＿Ｐ、ＯＦＦ＿Ｎ）の絶対値も大きくなる傾向にある。図８に例示されるように、不感帯が設けられていてもよい。差分δとオフセットＯＦＦとの対応関係は、予め規定され、マップあるいは数式の形式で与えられる。操舵反力制御装置１００Ｒは、当該対応関係を参照して、差分δに応じたオフセットＯＦＦを算出する。
【０１１０】
続いて、操舵反力制御装置１００Ｒは、基本軸力ＡＦ＿ＢとオフセットＯＦＦに基づいて、最終軸力ＡＦ＿Ｆを算出する。より詳細には、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、次の式（１８）で表される。
【０１１１】
式（１８）：
ＡＦ＿Ｆ＝ＡＦ＿Ｂ−ＯＦＦ
【０１１２】
＜常用域＞
常用域の場合、差分δは０であり、オフセットＯＦＦは０である。従って、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、基本軸力ＡＦ＿Ｂと等しくなる（ＡＦ＿Ｆ＝ＡＦ＿Ｂ）。基本軸力ＡＦ＿Ｂが最終軸力ＡＦ＿Ｆとして用いられることにより、適度なビルドアップ感が再現される。
【０１１３】
＜アンダーステア＞
アンダーステア時、オフセットＯＦＦは、正のオフセットＯＦＦ＿Ｐとなる。従って、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、オフセットＯＦＦ＿Ｐの分（第１オフセット量）だけ、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも小さくなる（ＡＦ＿Ｆ＜ＡＦ＿Ｂ）。差分δ（アンダーステア度ＤＵＳ）が大きくなるにつれて、第１オフセット量も増加する。最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも減らすことにより、操舵反力が抑制され、アンダーステア時の“舵力抜け感”が再現される。
【０１１４】
＜オーバーステア＞
オーバーステア時、オフセットＯＦＦは、負のオフセットＯＦＦ＿Ｎとなる。従って、最終軸力ＡＦ＿Ｆは、オフセットＯＦＦ＿Ｎの絶対値（第２オフセット量）だけ、基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも大きくなる（ＡＦ＿Ｆ＞ＡＦ＿Ｂ）。差分δ（オーバーステア度ＤＯＳ）が大きくなるにつれて、第２オフセット量も増加する。最終軸力ＡＦ＿Ｆを基本軸力ＡＦ＿Ｂよりも増やすことにより、操舵反力が増大し、カウンタステア操作が適切にアシストされる。
【０１１５】
４−４．第４の例
図１に示される転舵装置４０において、転舵モータ４１の回転を転舵軸４５に伝達する際の摩擦が増える状況がある。一例として、転舵モータ４１の回転を転舵軸４５に伝達するために、ボールねじが使用される場合を考える。低温条件下では、ボールねじのグリスの粘度が高くなり、摩擦が増えてしまう。
【０１１６】
転舵電流Ｉｍに基づいて算出される第５軸力ＡＦ５は、そのような摩擦の影響も含んでしまう。摩擦が増える状況では、第５軸力ＡＦ５の精度が低下するため、第５軸力ＡＦ５を用いないことが好ましい。例えば、ステアバイワイヤシステム１に温度センサ（図示しない）が更に設けられる。温度センサによって検出される温度が閾値以下である低温条件下では、操舵反力制御装置１００Ｒは、第５軸力ＡＦ５をアンダー軸力ＡＦ＿Ｕから外す。これにより、低温条件下における処理精度の悪化を防ぐことが可能となる。
【符号の説明】
【０１１７】
１    ステアバイワイヤシステム
１０    ステアリングホイール（ハンドル）
２０    ステアリングシャフト
３０    反力発生装置
４０    転舵装置
５１    ハンドル角センサ
５２    操舵トルクセンサ
５３    回転角センサ
５４    回転角センサ
５５    転舵電流センサ
５６    車速センサ
５７    ヨーレートセンサ
５８    横加速度センサ
１００    制御装置
１００Ｒ  操舵反力制御装置
１１０    センサ情報取得部
１２０    軸力算出部
１３０    状態判定部
１４０    最終軸力算出部
１５０    アクチュエータ制御部
ＡＦ＿Ｂ  基本軸力
ＡＦ＿Ｆ  最終軸力
ＡＦ＿Ｏ  オーバー軸力
ＡＦ＿Ｕ  アンダー軸力
ＷＨ    車輪（転舵輪）
【図１】
2019064568.tif 000014
【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】
2019064568.tif 000019
【図７】
2019064568.tif 000020
【図８】
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