(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたステアリングホイールと前記車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された前記車両において、前記車両が走行車線内を走行するように支援する車線維持支援装置であって、
前記車両が前記走行車線内を走行するように算出した第１の転舵角と、前記ステアリングホイールの操舵量に対応した第２の転舵角とを用いて前記転舵輪の転舵角を制御する転舵制御部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記第１の転舵角に対応した前記ステアリングホイールへの第１の反力指令値を算出すると共に、前記第２の転舵角に対応した前記ステアリングホイールへの第２の反力指令値を算出する反力指令値算出部と、
前記車速が所定の閾値よりも高いときには前記第１の反力指令値のみに対応する操舵反力にて、前記ステアリングホイールに与える操舵反力を制御し、前記車速が前記所定の閾値以下のときには前記第１の反力指令値及び前記第２の反力指令値に対応する操舵反力にて、前記ステアリングホイールに与える前記操舵反力を制御する操舵反力制御部と、
を備えることを特徴とする車線維持支援装置。
【請求項２】
車両に設けられたステアリングホイールと前記車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された前記車両において、前記車両が走行車線内を走行するように支援する車線維持支援装置であって、
前記車両が前記走行車線内を走行するように算出した第１の転舵角と、前記ステアリングホイールの操舵量に対応した第２の転舵角とを用いて前記転舵輪の転舵角を制御する転舵制御部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記第１の転舵角に対応した前記ステアリングホイールへの第１の反力指令値を算出すると共に、前記第２の転舵角に対応した前記ステアリングホイールへの第２の反力指令値を算出する反力指令値算出部と、
前記第１の反力指令値及び前記第２の反力指令値に対応する操舵反力にて、前記ステアリングホイールに与える前記操舵反力を制御する操舵反力制御部と、
を備え、
前記反力指令値算出部は、前記車速が所定の閾値よりも高いときよりも前記車速が前記所定の閾値以下のときのほうが、前記第２の反力演算値が大きくなるよう前記第２の反力指令値を算出することを特徴とする車線維持支援装置。
【請求項３】
前記操舵反力制御部は、前記車速に応じた割合を前記第１の反力指令値及び前記第２の反力指令値のそれぞれに乗じた値の合計値を用いて前記操舵反力を制御する請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【請求項４】
前記操舵反力制御部は、前記車速が前記所定の閾値以下のときには前記第１の反力指令値と前記第２の反力指令値とのうち大きい方を用いて前記操舵反力を制御する請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【請求項５】
前記操舵反力制御部は、前記車速が前記所定の閾値以下のときには前記第１の反力指令値と前記第２の反力指令値との合計値を用いて前記操舵反力を制御する請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【請求項６】
前記操舵反力制御部は、前記車速が前記所定の閾値以下のときには、前記ステアリングホイールの回転方向が前記車両を車線中央側に寄せる方向である場合、前記第１の反力指令値と前記第２の反力指令値とのうち大きい方を用いて前記操舵反力を制御し、前記ステアリングホイールの回転方向が前記車両を車線中央側に寄せる方向ではない場合、前記第１の反力指令値と前記第２の反力指令値との合計値を用いて前記操舵反力を制御する請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【請求項７】
前記操舵反力制御部は、前記車速が前記所定の閾値以下のときには前記第１の反力指令値と前記第２の反力指令値との平均値を用いて前記操舵反力を制御する請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【請求項８】
前記操舵反力制御部は、前記車速が前記所定の閾値よりも高いときには前記第２の反力指令値の値を０とする請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車線維持制御を行う車線維持支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車線維持支援装置として、例えば特許文献１に記載の技術がある。
この従来技術では、車両に設けられたステアリングホイールと車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された車両において、白線と自車進行方向とのなす角度であるヨー角に応じてオフセット量を算出し、操舵反力特性をオフセットすることにより、車線の端に寄った車両を車線中央側へと戻すためにドライバが修正操舵を行う際の操舵負担を軽減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８０１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、従来の車線維持支援装置では、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ（ＳＢＷ）を採用した車両において、ステアリングホイールの反力と転舵輪の転舵角とを独立に制御しているため、転舵角制御を行ってもその転舵角制御に対応する操舵反力を運転者に与えない。このように転舵角制御のみによる車線維持制御を行う場合、車両が高速で走行しているときは違和感が少ないので問題ない。しかし、車両が低速で走行しているときは転舵方向と実際に車両が向いている方向とが異なることを意識し易いため違和感が生じる可能性がある。
本発明の目的は、低速域において車線維持制御を実施した場合に既存技術よりも運転者の違和感を低減した適切な操舵反力を求めることができる車線維持支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る車線維持支援装置は、車両に設けられたステアリングホイールと車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された車両において、車両が走行車線内を走行するように支援する車線維持支援装置であって、車両が走行車線内を走行するように算出した第１の転舵角と、ステアリングホイールの操舵量に対応した第２の転舵角とを用いて転舵輪の転舵角を制御し、車両の車速を検出し、第１の転舵角に対応したステアリングホイールへの第１の反力指令値を算出すると共に、第２の転舵角に対応したステアリングホイールへの第２の反力指令値を算出し、車速が所定の閾値よりも高いときには第１の反力指令値のみに対応する操舵反力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御し、車速が所定の閾値以下のときには第１の反力指令値及び第２の反力指令値に対応する操舵反力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、車線維持制御を実施した場合に、高速域においては車線維持制御の結果を操舵反力に反映せず運転者によるステアリングホイールの操舵量に基づいて操舵反力を制御し、低速域においては運転者によるステアリングホイールの操舵量と車線維持制御に応じた転舵角を用いて操舵反力を制御することで、低速域において車線維持制御を実施した場合に既存技術よりも運転者の違和感を低減した適切な操舵反力を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車線維持支援装置を搭載した車両Ａの操舵系の構成例を表すブロック図である。
【図２】転舵制御部の構成例を表すブロック図である。
【図３】外乱抑制指令転舵角演算部の構成例を表すブロック図である。
【図４】ヨー角に応じた反発力演算部の構成例を表すブロック図である。
【図５】横位置に応じた反発力演算部の構成例を表すブロック図である。
【図６】横位置フィードバック制御の実行領域を表す図である。
【図７】操舵反力制御部の構成例を表すブロック図である。
【図８】横力オフセット部の構成例を表すブロック図である。
【図９】操舵反力オフセット部の構成例を表すブロック図である。
【図１０】逸脱余裕時間に応じた反力演算部の構成例を表すブロック図である。
【図１１】横位置に応じた反力演算部の構成例を表すブロック図である。
【図１２】転舵角に応じた反力演算部の構成例を表すブロック図である。
【図１３】フィードフォワード軸力算出部の構成を表すブロック図である。
【図１４】フィードバック軸力算出部の構成を表すブロック図である。
【図１５】反力選択部２４ｃにおける処理に関するフローチャートである。
【図１６】操舵反力オフセット量の算出方法について説明するための説明図である。
【図１７】車速が高速域であり、車線に対して一定のヨー角をつけて走行している場合における車線維持制御を表す図である。
【図１８】車速が低速域であり、車線に対して一定のヨー角をつけて走行している場合における車線維持制御を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る車線維持支援装置を搭載した車両Ａの操舵系の構成例を表すブロック図である。
図１に示すように、車両Ａは、操舵部１と、転舵部２と、バックアップクラッチ３と、ＳＢＷコントローラ４とを備える。車両Ａは、運転者の操舵入力を受け付ける操舵部１と、転舵輪である左右前輪５ＦＬ、５ＦＲを転舵する転舵部２とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ（ＳＢＷ）システムを採用している。
操舵部１は、ステアリングホイール１ａと、コラムシャフト１ｂと、反力モータ１ｃと、操舵角センサ１ｄと、トルクセンサ１ｅを備える。
【０００９】
ステアリングホイール１ａは、運転者の操舵入力を受けて回転する。
コラムシャフト１ｂは、ステアリングホイール１ａと一体に回転する。
反力モータ１ｃは、出力軸がコラムシャフト１ｂと同軸であり、ＳＢＷコントローラ４からの指令（後述する反力モータ用電流ドライバ９ａが出力した指令電流）に応じて、ステアリングホイール１ａに付与する操舵反力トルクをコラムシャフト１ｂに出力する。例えば、反力モータ１ｃは、ブラシレスモータ等である。
操舵角センサ１ｄは、コラムシャフト１ｂの回転角、すなわち、ステアリングホイール１ａの操舵角（ハンドル角度）を検出する。そして、操舵角センサ１ｄは、検出結果を後述するＳＢＷコントローラ４に出力する。
転舵部２は、ピニオンシャフト２ａと、ステアリングギア２ｂと、転舵モータ２ｃと、転舵角センサ２ｄと、ラック２ｆと、ラックギア２ｅとを備える。
【００１０】
ステアリングギア２ｂは、ピニオンシャフト２ａの回転に応じて、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲを転舵する。ステアリングギア２ｂとしては、例えば、ラック・アンド・ピニオン式のステアリングギア等を採用できる。
転舵モータ２ｃは、出力軸が減速機を介してラックギア２ｅと接続され、ＳＢＷコントローラ４からの指令（後述する転舵モータ用電流ドライバ９ｂが出力した指令電流）に応じて、ラック２ｆに左右前輪５ＦＬ、５ＦＲを転舵するための転舵トルクを出力する。例えば、転舵モータ２ｃは、ブラシレスモータ等である。
転舵角センサ２ｄは、転舵モータ２ｃの回転角を検出する。ここで、転舵モータ２ｃの回転角と左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角（タイヤ角度）との間には、一意に定まる相関関係がある。それゆえ、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角は、転舵モータ２ｃの回転角から検出できる。以下では特に記載しない限り、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角は、転舵モータ２ｃの回転角から算出されたものとする。
【００１１】
バックアップクラッチ３は、コラムシャフト１ｂとピニオンシャフト２ａとの間に設けられている。そして、バックアップクラッチ３は、解放状態になると操舵部１と転舵部２とを機械的に切り離し、締結状態になると操舵部１と転舵部２とを機械的に接続する。
また、車両Ａは、カメラ６と、各種センサ７と、ナビゲーションシステム８と、電流ドライバ９とを備える。
カメラ６は、車両Ａ前方の走行路の映像を検出する。続いて、カメラ６は、検出結果をＳＢＷコントローラ４に出力する。
各種センサ７は、車速センサ７ａと、加速度センサ７ｂと、ヨーレートセンサ７ｃとを含む。
車速センサ７ａは、車両Ａの車速を検出する。続いて、車速センサ７ａは、検出結果をＳＢＷコントローラ４に出力する。
【００１２】
加速度センサ７ｂは、車両Ａの前後方向の加速度（縦方向加速度）、及び車両Ａの左右方向の加速度（横方向加速度）を検出する。そして、加速度センサ７ｂは、検出結果をＳＢＷコントローラ４に出力する。
ヨーレートセンサ７ｃは、車両Ａのヨーレート（左右前輪５ＦＬ、５ＦＲに作用するタイヤ横力で変動する車両Ａの状態量）を検出する。そして、ヨーレートセンサ７ｃは、検出結果をＳＢＷコントローラ４に出力する。
【００１３】
ナビゲーションシステム８は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、地図データベース、及び表示モニタを備える。そして、ナビゲーションシステム８は、ＧＰＳ受信機及び地図データベースから車両Ａの位置及び道路情報を取得する。続いて、ナビゲーションシステム８は、取得した車両Ａの位置及び道路情報に基づいて経路探索を行う。続いて、ナビゲーションシステム８は、経路探索の結果を表示モニタに表示する。また、ナビゲーションシステム８は、取得した道路情報のうち、車両Ａの走行路の道路情報をＳＢＷコントローラ４に出力する。例えば、走行路の道路情報は、走行路の種別（高速道路、一般道）、及び現在の車両位置の走行路の車線幅（車線幅情報）等である。
【００１４】
電流ドライバ９は、反力モータ用電流ドライバ９ａと、転舵モータ用電流ドライバ９ｂとを含む。
反力モータ用電流ドライバ９ａは、反力モータ１ｃの電流値から推定される実操舵反力トルクを、ＳＢＷコントローラ４からの指令操舵反力トルクと一致させるトルクフィードバックにより、反力モータ１ｃへの指令電流を制御する。
転舵モータ用電流ドライバ９ｂは、転舵角センサ２ｄにより検出される実転舵角を、ＳＢＷコントローラ４からの指令転舵角と一致させる角度フィードバックにより、転舵モータ２ｃへの指令電流を制御する。
ＳＢＷコントローラ４は、操舵角センサ１ｄ、トルクセンサ１ｅ、転舵角センサ２ｄ、カメラ６、車速センサ７ａ、加速度センサ７ｂ、ヨーレートセンサ７ｃ、及びナビゲーションシステム８が出力した検出結果（各種情報）を取得する。例えば、ＳＢＷコントローラ４は、電子制御装置（ＥＣＵ）等である。
【００１５】
本実施形態では、ＳＢＷコントローラ４は、映像処理部４ａと、転舵制御部１０と、操舵反力制御部２０とを備える。なお、実際には、映像処理部４ａ、操舵反力制御部２０、及び転舵制御部１０はそれぞれ独立した回路又は装置であっても良い。
映像処理部４ａは、カメラ６から取得した車両Ａ前方の走行路の映像に対して、エッジ抽出等の画像処理を行って走行車線の左右の走行路区分線（道路白線）を検出する。なお、実際には、道路白線は、黄線や破線でも良い。また、道路白線が存在しない又は検出し難い場合には、道路白線の代わりに、路肩や縁石、側溝、ガードレール（防護柵）、防音壁、擁壁、中央分離帯等を検出するようにしても良い。そして、映像処理部４ａは、走行車線の左右の走行路区分線の検出結果（白線情報）を転舵制御部１０及び操舵反力制御部２０に出力する。
【００１６】
転舵制御部１０は、取得した各種情報に基づいて、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角を制御する指令を算出する。そして、転舵制御部１０は、算出した指令転舵角を転舵モータ用電流ドライバ９ｂに出力する。転舵制御部１０の詳細は後述する。
操舵反力制御部２０は、取得した各種情報に基づいて、コラムシャフト１ｂに付与する操舵反力トルクを制御する指令を算出する。そして、操舵反力制御部２０は、算出した指令操舵反力トルクを反力モータ用電流ドライバ９ａに出力する。操舵反力制御部２０の詳細は後述する。
【００１７】
（転舵制御部１０の構成）
図２は、転舵制御部１０の構成例を表すブロック図である。
図２に示すように、転舵制御部１０は、ＳＢＷ指令転舵角演算部１１と、外乱抑制指令転舵角演算部１２と、加算器１０ａとを備える。
ＳＢＷ指令転舵角演算部１１は、操舵角センサ１ｄ及び車速センサ７ａが出力した検出結果（操舵角、車速）に基づいて、ステアリングホイール１ａの操舵に応じた左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角とするための転舵角（ＳＢＷ指令転舵角）を算出する。そして、ＳＢＷ指令転舵角演算部１１は、算出結果を加算器１０ａに出力する。
【００１８】
外乱抑制指令転舵角演算部１２は、車速センサ７ａ及び映像処理部４ａが出力した検出結果（車速、白線情報）に基づいて、ＳＢＷ指令転舵角演算部１１が出力した算出結果（ＳＢＷ指令転舵角）を補正するための転舵角（外乱抑制指令転舵角）を算出する。例えば、外乱抑制指令転舵角は、外乱により発生したヨー角（後述）等を低減するための転舵角である。そして、外乱抑制指令転舵角演算部１２は、算出結果を加算器１０ａに出力する。
加算器１０ａは、ＳＢＷ指令転舵角演算部１１が出力した算出結果（ＳＢＷ指令転舵角）に外乱抑制指令転舵角演算部１２が出力した算出結果（外乱抑制指令転舵角）を加算する。これにより、加算器１０ａは、ＳＢＷ指令転舵角を外乱抑制指令転舵角で補正する。そして、加算器１０ａは、加算結果を指令転舵角として転舵モータ用電流ドライバ９ｂに出力する。
【００１９】
（外乱抑制指令転舵角演算部１２の構成）
図３は、外乱抑制指令転舵角演算部１２の構成例を表すブロック図である。
図３に示すように、外乱抑制指令転舵角演算部１２は、ヨー角演算部１２ａと、曲率演算部１２ｂと、横位置演算部１２ｃと、ヨー角に応じた反発力演算部１３と、横位置に応じた反発力演算部１４と、加算器１２ｄと、目標ヨーモーメント演算部１２ｅと、目標ヨー加速度演算部１２ｆと、目標ヨーレート演算部１２ｇと、指令転舵角演算部１２ｈと、リミッタ処理部１２ｉとを備える。
ヨー角演算部１２ａは、車速センサ７ａ及び映像処理部４ａが出力した検出結果（車速、白線情報）に基づいて、前方注視点でのヨー角を算出する。前方注視点でのヨー角としては、例えば、設定時間（例えば、０．５秒）後に走行車線（道路白線）と車両Ａ進行方向とのなす角度がある。そして、ヨー角演算部１２ａは、算出結果をヨー角に応じた反発力演算部１３及び横位置に応じた反発力演算部１４に出力する。
【００２０】
曲率演算部１２ｂは、車速センサ７ａ及び映像処理部４ａが出力した検出結果（車速、白線情報）に基づいて、前方注視点での道路白線の曲率を算出する。前方注視点での道路白線の曲率としては、例えば、設定時間（０．５秒）後の車両Ａ位置の走行車線（道路白線）の曲率がある。そして、曲率演算部１２ｂは、算出結果をヨー角に応じた反発力演算部１３及び横位置に応じた反発力演算部１４に出力する。
横位置演算部１２ｃは、映像処理部４ａが出力した検出結果（白線情報）に基づいて、前方注視点での車両Ａから道路白線までの距離（横位置）（以下、前方注視点での横位置とも呼ぶ）を算出する。前方注視点での横位置としては、例えば、設定時間（０．５秒）後の車両Ａ位置から道路白線までの距離（横位置）がある。そして、横位置演算部１２ｃは、算出結果を横位置に応じた反発力演算部１４に出力する。
【００２１】
ヨー角に応じた反発力演算部１３は、ヨー角演算部１２ａ、曲率演算部１２ｂ、及び車速センサ７ａが出力した検出結果（前方注視点でのヨー角、前方注視点での道路白線の曲率、車速）に基づいて、ヨー角フィードバック制御（転舵制御）を行う。ヨー角フィードバック制御では、外乱により発生したヨー角を低減するための車両Ａの反発力（以下、ヨー角に応じた反発力とも呼ぶ）を算出する。これにより、ヨー角フィードバック制御では、前方注視点でのヨー角に基づいて当該ヨー角が低減する方向へ左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角を制御する。そして、ヨー角に応じた反発力演算部１３は、算出結果を加算器１２ｄに出力する。ヨー角に応じた反発力演算部１３の詳細は後述する。
【００２２】
横位置に応じた反発力演算部１４は、ヨー角演算部１２ａ、曲率演算部１２ｂ、横位置演算部１２ｃ、及び車速センサ７ａが出力した検出結果（前方注視点でのヨー角、前方注視点での道路白線の曲率、前方注視点での横位置、車速）に基づいて、横位置フィードバック制御（転舵角制御）を行う。横位置フィードバック制御では、外乱により発生した横位置変化を低減するための車両Ａの反発力（以下、横位置に応じた反発力とも呼ぶ）を算出する。これにより、横位置フィードバック制御では、前方注視点での横位置に基づいて車両Ａが走行車線の中央方向、つまり、横位置が低減する方向へ左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角を制御する。そして、横位置に応じた反発力演算部１４は、算出結果を加算器１２ｄに出力する。横位置に応じた反発力演算部１４の詳細は後述する。
【００２３】
加算器１２ｄは、ヨー角に応じた反発力演算部１３が出力した算出結果（ヨー角に応じた反発力）、及び横位置に応じた反発力演算部１４が出力した算出結果（横位置に応じた反発力）を加算する。そして、加算器１２ｄは、加算結果（以下、横方向反発力とも呼ぶ）を目標ヨーモーメント演算部１２ｅに出力する。
目標ヨーモーメント演算部１２ｅは、加算器１２ｄが出力した算出結果（横方向反発力）に基づいて、目標ヨーモーメントを算出する。具体的には、目標ヨーモーメント演算部１２ｅは、横方向反発力、ホイールベースＷＨＥＥＬＢＡＳＥ、後輪軸重、及び前輪軸重に基づき、下記（１）式に従って目標ヨーモーメントＭ＊を算出する。そして、目標ヨーモーメント演算部１２ｅは、算出結果を目標ヨー加速度演算部１２ｆに出力する。
Ｍ＊＝横方向反発力×（後輪軸重／（前輪軸重＋後輪軸重））×ＷＨＥＥＬＢＡＳＥ  ……（１）
【００２４】
目標ヨー加速度演算部１２ｆは、目標ヨーモーメント演算部１２ｅが出力した算出結果（目標ヨーモーメント）に基づいて、目標ヨー加速度を算出する。具体的には、目標ヨー加速度演算部１２ｆは、目標ヨーモーメントに予め定めたヨー慣性モーメント係数を乗算する。そして、目標ヨー加速度演算部１２ｆは、乗算結果を目標ヨー加速度として目標ヨーレート演算部１２ｇに出力する。
目標ヨーレート演算部１２ｇは、目標ヨー加速度演算部１２ｆが出力した算出結果（目標ヨー加速度）に基づいて、目標ヨーレート（ヨー角の変化速度）を算出する。具体的には、目標ヨーレート演算部１２ｇは、目標ヨー加速度に車頭時間を乗算する。そして、目標ヨーレート演算部１２ｇは、乗算結果を目標ヨーレートとして指令転舵角演算部１２ｈに出力する。
【００２５】
指令転舵角演算部１２ｈは、目標ヨーレート演算部１２ｇ及び車速センサ７ａが出力した検出結果（目標ヨーレート、車速）に基づいて、外乱抑制指令転舵角を算出する。具体的には、指令転舵角演算部１２ｈは、目標ヨーレートφ＊、車速Ｖ、ホイールベースＷＨＥＥＬＢＡＳＥ、及び車両Ａの特性速度Ｖｃｈに基づき、下記（２）式に従って外乱抑制指令転舵角δｓｔ＊を算出する。ここで、車両Ａの特性速度Ｖｃｈとしては、例えば、既知のアッカーマン方程式の中の、車両Ａのセルフステアリング特性を表すパラメータがある。そして、指令転舵角演算部１２ｈは、算出結果をリミッタ処理部１２ｉに出力する。
δｓｔ＊＝（φ＊×ＷＨＥＥＬＢＡＳＥ×（１＋（Ｖ／Ｖｃｈ）２）×１８０）／（Ｖ×ＭＰＩ）  ……（２）
なお、ＭＰＩは、予め定めた係数である。
【００２６】
リミッタ処理部１２ｉは、指令転舵角演算部１２ｈが出力した算出結果（外乱抑制指令転舵角δｓｔ＊）の最大値及び変化率の上限を制限する。外乱抑制指令転舵角δｓｔ＊の最大値は、コンベンショナルな操舵装置（操舵部１と転舵部２とが機械的に接続された操舵装置）において、ステアリングホイール１ａの操舵角が中立位置付近の遊びの角度範囲（例えば、左右３°）にあるときの当該遊びの範囲に対応する左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵角範囲（例えば、左右０．２°）とする。そして、リミッタ処理部１２ｉは、制限後の外乱抑制指令転舵角δｓｔ＊を加算器１０ａ（図２参照）に出力する。
【００２７】
（ヨー角に応じた反発力演算部１３の構成）
図４は、ヨー角に応じた反発力演算部１３の構成例を表すブロック図である。
図４に示すように、ヨー角に応じた反発力演算部１３は、上下限リミッタ１３ａと、設定ゲイン乗算部１３ｂと、車速補正ゲイン乗算部１３ｃと、曲率補正ゲイン乗算部１３ｄと、乗算器１３ｅとを備える。
上下限リミッタ１３ａは、ヨー角演算部１２ａが出力した算出結果（前方注視点でのヨー角）に上下限リミッタ処理を行う。上下限リミッタ処理では、例えば、ヨー角が正値の場合（道路白線と車両Ａ進行方向の延長線とが交差するときのヨー角を正とする）には、外乱を抑制可能な設定値以上の値で、且つ、車両Ａが振動的となる値及び運転者の操舵によって発生する値未満の正値（上限値。例えば、１°）とする。また、上下限リミッタ処理では、例えば、ヨー角が負の場合には０とする。そして、上下限リミッタ１３ａは、上下限リミッタ処理後のヨー角を設定ゲイン乗算部１３ｂに出力する。これにより、上下限リミッタ処理後のヨー角は、ヨー角が発生した場合にのみ正値となる。
【００２８】
設定ゲイン乗算部１３ｂは、上下限リミッタ１３ａが出力した算出結果（上下限リミッタ処理後のヨー角）に予め定めた設定ゲインを乗算する。設定ゲインは、例えば、制御量不足を回避しつつ応答性を確保できる値以上の値とする。また、設定ゲインは、車両Ａが振動的となる値、及び運転者が操舵角と転舵角との中立ずれを感じる値未満の値とする。そして、設定ゲイン乗算部１３ｂは、乗算結果（以下、上限値乗算後の設定ゲインとも呼ぶ）を乗算器１３ｅに出力する。
車速補正ゲイン乗算部１３ｃは、車速センサ７ａが出力した検出結果（車速）に予め定めた車速補正ゲインを乗算する。車速補正ゲインは、例えば、車速が０〜７０ｋｍ／ｈの範囲で最大値となり、車速７０〜１３０ｋｍ／ｈの範囲で車速が大きくなるほど減少し、車速１３０ｋｍ／ｈ以上の範囲で最小値（例えば、ほぼ０）となる。そして、車速補正ゲイン乗算部１３ｃは、乗算結果を乗算器１３ｅに出力する。
【００２９】
曲率補正ゲイン乗算部１３ｄは、曲率演算部１２ｂが出力した検出結果（前方注視点での曲率）に予め定めた曲率補正ゲインを乗算する。曲率補正ゲインは、例えば、曲率がＲ１〜Ｒ２（＞Ｒ１）の範囲で最大値となり、曲率がＲ２〜Ｒ３（＞Ｒ２）の範囲で曲率が大きくなるほど減少し、曲率Ｒ３以上の範囲で最小値（例えば、ほぼ０）となる。そして、曲率補正ゲイン乗算部１３ｄは、乗算結果を乗算器１３ｅに出力する。これにより、曲率補正ゲイン乗算部１３ｄは、前方注視点での曲率が大きいほど乗算結果を低減できる。
【００３０】
乗算器１３ｅは、設定ゲイン乗算部１３ｂ、車速補正ゲイン乗算部１３ｃ及び曲率補正ゲイン乗算部１３ｄが出力した算出結果を互いに乗算する。そして、乗算結果をヨー角に応じた反発力として加算器１２ｄに出力する。これにより、乗算器１３ｅは、外乱抑制指令転舵角演算部１２は、ヨー角が発生した場合にのみヨー角フィードバック制御を行う。
また、乗算器１３ｅ（転舵制御部１０）は、前方注視点での曲率が大きいほど、ヨー角に応じた反発力の絶対値を低減できる。それゆえ、転舵制御部１０は、例えば、車両Ａが曲率半径の小さいカーブ（曲路）を走行する場合に、ヨー角に応じた反発力を低減できる。そのため、転舵制御部１０は、ヨー角が低減する方向への左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵を抑制できる。これにより、運転者は、より意図に応じた経路で車両Ａを運転できる。
【００３１】
（横位置に応じた反発力演算部１４の構成）
図５は、横位置に応じた反発力演算部１４の構成例を表すブロック図である。
図５に示すように、横位置に応じた反発力演算部１４は、減算器１４ａと、上下限リミッタ１４ｂと、距離補正ゲイン乗算部１４ｃと、横位置フィードバックゲイン乗算部１４ｄと、車速補正ゲイン乗算部１４ｅと、曲率補正ゲイン乗算部１４ｆとを備える。
減算器１４ａは、予め定めた横位置閾値（例えば、９０ｃｍ）から、横位置演算部１２ｃが出力した算出結果（前方注視点での車両Ａから道路白線までの距離（横位置））を減算する。そして、減算器１４ａは、減算結果（以下、横位置偏差とも呼ぶ）を上下限リミッタ１４ｂに出力する。これにより、横位置偏差は、前方注視点での車両Ａから道路白線までの距離が９０ｃｍより小さい場合（隣接車線側である場合）にのみ正値となる。
【００３２】
上下限リミッタ１４ｂは、減算器１４ａが出力した算出結果（横位置偏差）に上下限リミッタ処理を行う。上下限リミッタ処理では、例えば、横位置偏差が正値である場合には予め定めた正値とし、横位置偏差が負値である場合には０とする。そして、上下限リミッタ１４ｂは、上下限リミッタ処理後の横位置偏差を乗算器１４ｇに出力する。これにより、上下限リミッタ処理後の横位置偏差は、前方注視点での車両Ａから道路白線までの距離が９０ｃｍより小さい場合（隣接車線側である場合）にのみ正値となる。
【００３３】
距離補正ゲイン乗算部１４ｃは、横位置演算部１２ｃが出力した算出結果（前方注視点での横位置）に距離補正ゲインを乗算する。距離補正ゲインは、例えば、車両Ａから道路白線までの距離（横位置）がＹ１〜Ｙ２（＞Ｙ１）の範囲で最大値となり、横位置がＹ２〜Ｙ３（＞Ｙ２）の範囲で横位置が大きくなるほど減少し、横位置がＹ３以上の範囲で最小値になる。そして、距離補正ゲイン乗算部１４ｃは、乗算結果（以下、補正後の道路白線までの距離とも呼ぶ）を横位置フィードバックゲイン乗算部１４ｄに出力する。
【００３４】
横位置フィードバックゲイン乗算部１４ｄは、距離補正ゲイン乗算部１４ｃが出力した算出結果（補正後の道路白線までの距離）に予め定めた横位置フィードバックゲインを乗算する。横位置フィードバックゲインは、例えば、制御量不足を回避しつつ応答性を確保できる設定値以上の値とする。また、横位置フィードバックゲインは、車両Ａが振動的になる値、及び運転者が中立ずれを感じる値未満の値とする。更に、横位置フィードバックゲインは、ヨー角フィードバックゲインよりも小さな値とする。そして、横位置フィードバックゲイン乗算部１４ｄは、乗算結果を乗算器１４ｇに出力する。
【００３５】
車速補正ゲイン乗算部１４ｅは、車速センサ７ａが出力した検出結果（車速）に予め定めた車速補正ゲインを乗算する。車速補正ゲインは、例えば、車速が０〜７０ｋｍ／ｈの範囲で最大値となり、車速７０〜１３０ｋｍ／ｈの範囲で車速が大きくなるほど減少し、車速１３０ｋｍ／ｈ以上の範囲で最小値（例えば、０）となる。そして、車速補正ゲイン乗算部１４ｅは、乗算結果を乗算器１４ｇに出力する。
曲率補正ゲイン乗算部１４ｆは、曲率演算部１２ｂが出力した検出結果（前方注視点での曲率）に予め定めた曲率補正ゲインを乗算する。曲率補正ゲインは、例えば、前方注視点での曲率がＲ１〜Ｒ２（＞Ｒ１）の範囲で最大値となり、曲率がＲ２〜Ｒ３（＞Ｒ２）の範囲で曲率が大きくなるほど減少し、曲率がＲ３以上の範囲で最小値（例えば、０）となる。そして、曲率補正ゲイン乗算部１４ｆは、乗算結果を乗算器１４ｇに出力する。
【００３６】
（横位置フィードバック制御の実行領域）
図６は、横位置フィードバック制御の実行領域を表す図である。
乗算器１４ｇは、横位置フィードバックゲイン乗算部１４ｄ、車速補正ゲイン乗算部１４ｅ、及び曲率補正ゲイン乗算部１４ｆが出力した算出結果を互いに乗算する。そして、乗算器１４ｇは、乗算結果（以下、横位置に応じた反発力とも呼ぶ）を加算器１２ｄに出力する。これにより、外乱抑制指令転舵角演算部１２は、前方注視点での車両Ａから道路白線までの距離が９０ｃｍより小さい場合、つまり、道路白線から９０ｃｍの位置より隣接車線側である場合にのみ横位置フィードバック制御を行う。すなわち、図６に示すように、走行車線中央付近は、横位置フィードバック制御を行わない領域（不感帯）となる。
また、乗算器１４ｇ（転舵制御部１０）は、前方注視点での曲率が大きいほど、横位置に応じた反発力の絶対値を低減できる。それゆえ、転舵制御部１０は、例えば、車両Ａが曲率半径の小さいカーブを走行する場合に、横位置に応じた反発力を低減できる。そのため、転舵制御部１０は、横位置が低減する方向への左右前輪５ＦＬ、５ＦＲの転舵を抑制できる。これにより、運転者は、より意図に応じた経路で車両Ａを運転できる。
【００３７】
（操舵反力制御部２０の構成）
図７は、操舵反力制御部２０の構成例を表すブロック図である。
図７に示すように、操舵反力制御部２０は、横力演算部２１と、横力オフセット部２２と、減算器２０ａと、ＳＡＴ演算部２３と、加算器２０ｂと、操舵反力トルクオフセット部２４と、加算器２０ｃとを備える。
横力演算部２１は、操舵角センサ１ｄ及び車速センサ７ａが出力した検出結果（操舵角、車速）に基づき、操舵角−横力変換マップ（ＭＡＰ）を参照して、タイヤ横力を推定する。すなわち、横力演算部２１は、操舵角及び車速と、操舵角−横力変換マップとに基づいて、タイヤ横力を推定する。例えば、操舵角−横力変換マップは、予め実験等で算出したコンベンショナルな操舵装置（操舵部１と転舵部２とが機械的に接続された操舵装置）における車速毎の操舵角とタイヤ横力との関係を表すマップである。操舵角−横力変換マップでは、操舵角が大きいほどタイヤ横力を大きな値とする。また、操舵角−横力変換マップでは、操舵角が小さいときは操舵角が大きいときよりも、操舵角の変化量に対するタイヤ横力の変化量を大きくする。更に、操舵角−横力変換マップでは、車速が高いほどタイヤ横力を小さな値とする。そして、横力演算部２１は、算出結果を減算器２０ａに出力する。
【００３８】
横力オフセット部２２は、車速センサ７ａ及び映像処理部４ａが出力した検出結果（車速、白線情報）に基づいて、横力オフセット量を算出する。例えば、横力オフセット量は、タイヤ横力によって発生するセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）に応じた操舵反力トルクを表す操舵反力特性をオフセットするためのオフセット量である。セルフアライニングトルクは、路面反力によって発生する、車輪が直進状態に戻ろうとする力（復元力）である。また、操舵反力特性は、後述するＳＡＴ演算部２３で用いる横力−操舵反力変換マップである。横力オフセット量は、道路白線の曲率が大きいほどセルフアライニングトルクと同一符号方向へオフセットする。そして、横力オフセット部２２は、算出結果を減算器２０ａに出力する。横力オフセット部２２の詳細は後述する。
【００３９】
減算器２０ａは、横力演算部２１が出力した算出結果（タイヤ横力）から、横力オフセット部２２が出力した算出結果（横力オフセット量）を減算する。これにより、減算器２０ａは、タイヤ横力によって発生するセルフアライニングトルクに応じた操舵反力トルクを表す操舵反力特性（後述する横力−操舵反力変換マップ）をセルフアライニングトルクと同一符号方向へオフセットできる。そして、減算器２０ａは、減算結果（オフセット後のタイヤ横力）をＳＡＴ演算部２３に出力する。
【００４０】
ＳＡＴ演算部２３は、減算器２０ａが出力した算出結果（オフセット後のタイヤ横力）に基づき、横力−操舵反力変換マップを参照して、オフセット後のタイヤ横力によって発生する操舵反力トルクを算出する。すなわち、ＳＡＴ演算部２３は、オフセット後のタイヤ横力と、横力−操舵反力変換マップとに基づいて、オフセット後のタイヤ横力によって発生する操舵反力トルクを算出する。そして、ＳＡＴ演算部２３は、算出結果（操舵反力トルク）を加算器２０ｂに出力する。
【００４１】
例えば、横力−操舵反力変換マップは、予め実験等で算出したコンベンショナルな操舵装置におけるタイヤ横力と操舵力トルクとの関係を表すマップである。すなわち、横力−操舵反力変換マップは、コンベンショナルな操舵装置において、タイヤ横力によって発生するセルフアライニングトルクに応じた操舵反力トルクを表す操舵反力特性を模擬したものとする。横力−操舵反力変換マップでは、タイヤ横力が大きいほど操舵反力トルクを大きな値とする。また、横力−操舵反力変換マップでは、タイヤ横力が小さいときは大きいときよりも、タイヤ横力の変化量に対する操舵反力トルクの変化量を大きくする。更に、横力−操舵反力変換マップでは、車速が高いほど操舵反力トルクを小さな値とする。
【００４２】
加算器２０ｂは、ＳＡＴ演算部２３が出力した算出結果（操舵反力トルク）に、ステアリング特性に応じた操舵反力トルク成分（ばね項、粘性項、慣性項）を加算する。ばね項は操舵角に比例する成分であり、操舵角に所定のゲインを乗じて算出する。粘性項は操舵角速度に比例する成分であり操舵角速度に所定のゲインを乗じて算出する。慣性項は操舵角加速度に比例する成分であり、操舵角加速度に所定のゲインを乗じて算出する。そして、加算器２０ｂは、加算結果（操舵反力トルク＋操舵反力トルク成分）を加算器２０ｃに出力する。
【００４３】
操舵反力トルクオフセット部２４は、転舵角センサ２ｄ、車速センサ７ａ及び映像処理部４ａが出力した検出結果（転舵角、車速、車両Ａ前方の走行路の映像）に基づいて、操舵反力オフセット量を算出する。例えば、操舵反力オフセット量は、操舵反力トルクが大きくなる方向への操舵反力特性（横力−操舵反力変換マップ）をオフセットするためのオフセット量である。ここでは、操舵反力トルクオフセット部２４は、車速が第１の閾値よりも高いとき（例えば車速が６０ｋｍ／ｈ以上のとき）には、運転者によるステアリングホイール１ａの操舵量に応じて車両Ａから道路白線までの距離（横位置）又は逸脱余裕時間が短くなるほど操舵反力トルクが大きくなる方向へオフセットする。反対に、車速が第２の閾値よりも低いとき（例えば車速が４０ｋｍ／ｈ未満のとき）には、転舵角が大きくなるほど操舵反力トルクが大きくなる方向へオフセットする。なお、第１の閾値及び第２の閾値はいずれも事前に設定された基準値（設定値）である。ここでは、第１の閾値と第２の閾値とは異なる値を想定しているが、実際には同じ値とすることも可能である。そして、操舵反力トルクオフセット部２４は、算出結果を加算器２０ｃに出力する。操舵反力トルクオフセット部２４の詳細は後述する。
加算器２０ｃは、加算器２０ｂが出力した算出結果（操舵反力トルク＋操舵反力トルク成分）に、操舵反力トルクオフセット部２４が出力した算出結果（操舵反力オフセット量）を加算する。そして、加算器２０ｃは、加算結果を指令操舵反力トルクとして反力モータ用電流ドライバ９ａに出力する。
【００４４】
（横力オフセット部２２の構成）
図８は、横力オフセット部２２の構成例を表すブロック図である。
図８に示すように、横力オフセット部２２は、曲率演算部２２ａと、上下限リミッタ２２ｂと、ＳＡＴゲイン演算部２２ｃと、乗算器２２ｄと、リミッタ処理部２２ｅとを備える。
曲率演算部２２ａは、映像処理部４ａが出力した検出結果（白線情報）に基づいて、前方注視点での道路白線の曲率（設定時間（０．５秒）後の車両Ａ位置の道路白線の曲率）を算出する。そして、曲率演算部２２ａは、算出結果を乗算器２２ｄに出力する。
【００４５】
上下限リミッタ２２ｂは、車速センサ７ａが出力した検出結果（車速）に上下限リミッタ処理を行う。上下限リミッタ処理では、例えば、車速が０〜Ｖ（＞０）の範囲で車速が大きくなるほど増大し、車速がＶ以上の範囲で最大値とする。そして、上下限リミッタ２２ｂは、上下限リミッタ処理後の車速をＳＡＴゲイン演算部２２ｃに出力する。
ＳＡＴゲイン演算部２２ｃは、上下限リミッタ２２ｂが出力した算出結果（リミッタ処理後の車速）に基づいて、車速に応じたＳＡＴゲインを算出する。車速に応じたＳＡＴゲインは、例えば、車速が０〜７０ｋｍ／ｈの範囲で車速が大きくなるほど増大し、車速７０ｋｍ／ｈ以上の範囲で最大値になる。また、車速に応じたＳＡＴゲインは、車速が大きいときは車速が小さいときよりも、車速の変化量に対する当該ＳＡＴゲインの変化量が大きくなる。そして、ＳＡＴゲイン演算部２２ｃは、算出結果を乗算器２２ｄに出力する。
【００４６】
乗算器２２ｄは、曲率演算部２２ａが出力した算出結果（前方注視点での道路白線の曲率）にＳＡＴゲイン演算部２２ｃが出力した算出結果（車速に応じたＳＡＴゲイン）を乗算する。そして、乗算器２２ｄは、乗算結果を横力オフセット量としてリミッタ処理部２２ｅに出力する。これにより、乗算器２２ｄは、前方注視点での道路白線の曲率が大きいほど、つまり、道路白線の曲率半径が小さいほど横力オフセット量を増大できる。
リミッタ処理部２２ｅは、乗算器２２ｄが出力した算出結果（横力オフセット量）の最大値及び変化率の上限を制限する。横力オフセット量の最大値は、１０００Ｎとする。また、横力オフセット量の変化率の上限は、６００Ｎ／ｓとする。そして、リミッタ処理部２２ｅは、制限後の横力オフセット量を減算器２０ａに出力する。
【００４７】
（操舵反力トルクオフセット部２４の構成）
図９は、操舵反力トルクオフセット部２４の構成例を表すブロック図である。
図９に示すように、操舵反力トルクオフセット部２４は、ヨー角演算部２４ａと、横位置演算部２４ｂと、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５と、横位置に応じた反力演算部２６と、転舵角に応じた反力演算部２７と、反力選択部２４ｃと、リミッタ処理部２４ｄとを備える。
ヨー角演算部２４ａは、映像処理部４ａが出力した検出結果（白線情報）に基づいて、前方注視点でのヨー角（道路白線と車両Ａ進行方向とのなす角度）を算出する。そして、ヨー角演算部２４ａは、算出結果を逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５に出力する。
横位置演算部２４ｂは、映像処理部４ａ及びナビゲーションシステム１７が出力した検出結果（白線情報、車線幅情報）に基づいて、車両Ａの現在位置での車両Ａから道路白線までの距離（横位置）（以下、現在位置での横位置とも呼ぶ）、及び前方注視点での横位置を算出する。そして、横位置演算部２４ｂは、算出結果を逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５及び横位置に応じた反力演算部２６に出力する。
【００４８】
逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５は、車速センサ７ａ、ヨー角演算部２４ａ、及び横位置演算部２４ｂが出力した検出結果等（車速、前方注視点でのヨー角、前方注視点での横位置）に基づいて、逸脱余裕時間に応じた反力を算出する。逸脱余裕時間に応じた反力としては、例えば、逸脱余裕時間が短いほど増大する反力がある。逸脱余裕時間としては、例えば、車両Ａが走行車線から逸脱するまでに要する時間（余裕時間）がある。そして、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５は、算出結果を反力選択部２４ｃに出力する。逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５の詳細は後述する。
【００４９】
横位置に応じた反力演算部２６は、横位置演算部２４ｂが出力した算出結果（現在位置での横位置）に基づいて、横位置に応じた反力を算出する。横位置に応じた反力としては、例えば、横位置偏差が長いほど増大する反力がある。横位置偏差としては、例えば、車両Ａから目標左横位置までの距離及び車両Ａから目標右横位置までの距離のうち大きいほうがある。また、目標左横位置としては、例えば、左道路白線から道路中央側９０ｃｍの位置がある。目標右横位置としては、例えば、右道路白線から道路中央側９０ｃｍの位置がある。そして、横位置に応じた反力演算部２６は、算出結果を反力選択部２４ｃに出力する。横位置に応じた反力演算部２６の詳細は後述する。
転舵角に応じた反力演算部２７は、転舵角センサ２ｄ及び車速センサ７ａが出力した検出結果（転舵角、車速）に基づいて、転舵角に応じた反力を算出する。転舵角に応じた反力としては、例えば、転舵角が大きいほど増大する反力がある。そして、転舵角に応じた反力演算部２７は、算出結果を反力選択部２４ｃに出力する。転舵角に応じた反力演算部２７の詳細は後述する。
【００５０】
反力選択部２４ｃは、車速センサ７ａが出力した検出結果（車速）と、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５が出力した算出結果（逸脱余裕時間に応じた反力）と、横位置に応じた反力演算部２６が出力した算出結果（横位置に応じた反力）と、転舵角に応じた反力演算部２７が出力した算出結果（転舵角に応じた反力）とに基づいて、最適な反力を選択する。例えば、反力選択部２４ｃは、車速が第１の閾値よりも高いとき（例えば車速が６０ｋｍ／ｈ以上のとき）には、逸脱余裕時間に応じた反力と横位置に応じた反力とのうち絶対値が大きなほうを選択する。反対に、車速が第２の閾値よりも低いとき（例えば車速が４０ｋｍ／ｈ未満のとき）には、転舵角に応じた反力を選択する。そして、反力選択部２４ｃは、選択結果を操舵反力オフセット量としてリミッタ処理部２４ｄに出力する。
リミッタ処理部２４ｄは、反力選択部２４ｃが出力した選択結果（操舵反力オフセット量）の最大値及び変化率の上限を制限する。操舵反力オフセット量の最大値は、２Ｎｍとする。また、操舵反力オフセット量の変化量の上限は、１０Ｎｍ／ｓとする。そして、リミッタ処理部２４ｄは、制限後の操舵反力オフセット量を加算器２０ｃ（図７参照）に出力する。
【００５１】
（逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５の構成）
図１０は、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５の構成例を表すブロック図である。
図１０に示すように、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５は、乗算器２５ａと、除算器２５ｂと、除算器２５ｃと、逸脱余裕時間選択部２５ｄと、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５ｅとを備える。
乗算器２５ａは、ヨー角演算部２４ａが出力した算出結果（ヨー角）に車速を乗算する。そして、乗算器２５ａは、乗算結果（以下、車両Ａの横速度とも呼ぶ）を除算器２５ｂ及び除算器２５ｃに出力する。
【００５２】
除算器２５ｂは、横位置演算部２４ｂが出力した算出結果（現在位置での横位置）のうち、前方注視点での車両Ａから左道路白線までの距離（左道路白線に対する横位置）を、乗算器２５ａが出力した算出結果（横速度）で除算する。そして、除算器２５ｂは、除算結果（以下、左道路白線に対する逸脱余裕時間とも呼ぶ）を逸脱余裕時間選択部２５ｄに出力する。
除算器２５ｃは、横位置演算部２４ｂが出力した算出結果（現在位置での横位置）のうち、前方注視点での車両Ａから右道路白線までの距離（右道路白線に対する横位置）を、乗算器２５ａが出力した算出結果（横速度）で除算する。そして、除算器２５ｂは、除算結果（以下、右道路白線に対する逸脱余裕時間とも呼ぶ）を逸脱余裕時間選択部２５ｄに出力する。
【００５３】
逸脱余裕時間選択部２５ｄは、除算器２５ｂが出力した算出結果（左道路白線に対する逸脱余裕時間）及び除算器２５ｃが出力した算出結果（右道路白線に対する逸脱余裕時間）のうち短いほうを選択する。そして、逸脱余裕時間選択部２５ｄは、選択結果（以下、逸脱余裕時間とも呼ぶ）を逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５ｅに出力する。
逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５ｅは、逸脱余裕時間選択部２５ｄが出力した算出結果（逸脱余裕時間）に基づいて、逸脱余裕時間に応じた反力を算出する。逸脱余裕時間に応じた反力は、逸脱余裕時間が３秒以上の範囲で最低値（例えば、ほぼ０）となり、逸脱余裕時間が０〜３秒の範囲で逸脱余裕時間が短いほど増大する（逸脱余裕時間に反比例した値となる）。そして、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５ｅは、算出結果を逸脱余裕時間に応じた反力として反力選択部２４ｃ（図９参照）に出力する。これにより、逸脱余裕時間に応じた反力は、逸脱余裕時間が短いほど増大する。
【００５４】
（横位置に応じた反力演算部２６の構成）
図１１は、横位置に応じた反力演算部２６の構成例を表すブロック図である。
図１１に示すように、横位置に応じた反力演算部２６は、減算器２６ａと、減算器２６ｂと、横位置偏差選択部２６ｃと、横位置偏差に応じた反力演算部２６ｄとを備える。
減算器２６ａは、横位置演算部２４ｂが出力した算出結果（車両Ａの現在位置での車両Ａから左道路白線までの距離（左道路白線に対する横位置））から予め定めた目標左横位置（例えば、９０ｃｍ）を減算する。そして、減算器２６ａは、減算結果（以下、左道路白線に対する横位置偏差とも呼ぶ）を横位置偏差選択部２６ｃに出力する。
【００５５】
減算器２６ｂは、横位置演算部２４ｂが出力した算出結果（車両Ａの現在位置での車両Ａから右道路白線までの距離（右道路白線に対する横位置））から予め定めた目標右横位置（例えば、９０ｃｍ）を減算する。そして、減算器２６ｂは、減算結果（以下、右道路白線に対する横位置偏差とも呼ぶ）を横位置偏差選択部２６ｃに出力する。
横位置偏差選択部２６ｃは、減算器２６ａが出力した算出結果（左道路白線に対する横位置偏差）及び減算器２６ｂが出力した算出結果（右道路白線に対する横位置偏差）のうち大きいほうを選択する。そして、横位置偏差選択部２６ｃは、選択結果（以下、横位置偏差とも呼ぶ）を横位置偏差に応じた反力演算部２６ｄに出力する。
【００５６】
横位置偏差に応じた反力演算部２６ｄは、横位置偏差選択部２６ｃが出力した算出結果（横位置偏差）に基づいて、横位置に応じた反力を算出する。横位置に応じた反力は、横位置偏差が設定値未満の範囲で横位置偏差が大きくなるほど増大し、横位置偏差が設定値以上の範囲で最大値になる。そして、横位置偏差に応じた反力演算部２６ｄは、算出結果を横位置に応じた反力として反力選択部２４ｃ（図９参照）に出力する。これにより、横位置に応じた反力は、横位置偏差が長いほど増大する。
【００５７】
（転舵角に応じた反力演算部２７の構成）
図１２は、転舵角に応じた反力演算部２７の構成例を表すブロック図である。
図１２に示すように、転舵角に応じた反力演算部２７は、フィードフォワード軸力算出部２７ａと、フィードバック軸力算出部２７ｂと、最終軸力算出部２７ｃと、軸力−操舵反力変換部２７ｄを備える。
図１３は、フィードフォワード軸力算出部２７ａの構成を表すブロック図である。
図１３に示すように、フィードフォワード軸力算出部２７ａは、操舵角センサ１ｄが検出した操舵角δ、及び車速センサ７ａが検出した車速Ｖに基づき、フィードフォワード軸力ＴＦＦを算出する。そして、フィードフォワード軸力算出部２７ａは、算出結果を最終軸力算出部２７ｃに出力する。
【００５８】
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１ａと左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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（３）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２ａの回転角がある。ピニオンシャフト２ａの回転角としては、例えば、操舵角δと、操舵角δ及び転舵角θとの間の可変ギア比との乗算値がある。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１ａに付与される操舵反力がある。下記（３）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。更に、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。
【００５９】
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  ……（３）
但し、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。
【００６０】
また、上記（３）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。更に、タイヤ横力Ｆｄは、転舵ピニオン角Θ及び車速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（３）式は、下記（４）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  ……（４）
【００６１】
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、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。更に、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２７ａ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２７ａ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。
【００６２】
また、上記（４）式は、等価的に、下記（５）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  ……（５）
【００６３】
但し、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１ａに発生する操舵反力は、上記（５）式を基に下記（６）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  ……（６）
【００６４】
そして、上記（６）式、つまり、ピニオン軸力Ｔｈの数式を基に、フィードフォワード軸力ＴＦＦの算出方法としては、下記（７）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  ……（７）
但し、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。
【００６５】
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、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。更に、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２７ａ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２７ａ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。
【００６６】
なお、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、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、転舵角に応じた反力演算部２７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、転舵角に応じた反力演算部２７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、転舵角に応じた反力演算部２７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、転舵角に応じた反力演算部２７は、より適切な操舵感を付与できる。
【００６７】
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、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。更に、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２７ａ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２７ａ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。
【００６８】
このように、転舵角に応じた反力演算部２７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１ａと左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、転舵角に応じた反力演算部２７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、転舵角に応じた反力演算部２７は、より適切な操舵感を付与できる。
【００６９】
更に、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Ｍ４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、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。更に、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２７ａ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２７ａ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。
【００７０】
このように、転舵角に応じた反力演算部２７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、転舵角に応じた反力演算部２７は、ステアリングホイール１ａ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、転舵角に応じた反力演算部２７は、より適切な操舵感を付与できる。
また、転舵角に応じた反力演算部２７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７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１ａ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、転舵角に応じた反力演算部２７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。
【００７１】
図１４は、フィードバック軸力算出部２７ｂの構成を表すブロック図である。
図１４に示すように、フィードバック軸力算出部２７ｂは、電流軸力算出部２７ｂａ、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ、操舵角速度検出部２７ｂｃ、操舵判定部２７ｂｄ、及びフィードバック軸力算出実行部２７ｂｅを備える。
電流軸力算出部２７ｂａは、転舵角センサ２ｄが出力した検出結果（転舵角）に基づき、下記（８）式に従ってステアリングラック軸力を算出する。下記（８）式では、まず、転舵角を示す転舵電流と、転舵電流を基に転舵モータ２ｃ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２ｃ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（８）式では、乗算結果を転舵モータ２ｃ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２ｃ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２７ｂａは、算出結果をブレンド軸力算出部２７ｂｂ及びフィードバック軸力算出実行部２７ｂｅ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  ……（８）
【００７２】
ここで、転舵電流は、ステアリングホイール１ａ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、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲが転舵され、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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。更に、転舵電流は、路面凹凸等によって左右前輪５ＦＬ、５ＦＲに路面外乱が作用し、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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２７ｂは、転舵電流に基づくことで、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、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。
【００７３】
ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、加速度センサ７ｂが検出した横方向加速度Ｇｙ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、横Ｇ軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（９）式では、まず、前輪荷重と横方向加速度Ｇｙとを乗算し、乗算結果を左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力（軸方向の力）として算出する。続いて、下記（９）式では、算出した左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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＝左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力×リンク比  ……（９）
左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力＝前輪荷重×横方向加速度Ｇｙ
【００７４】
ここで、横方向加速度Ｇｙは、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲが転舵され、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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２７ｂｂは、横方向加速度Ｇｙに基づくことで、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、加速度センサ７ｂ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、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、加速度センサ７ｂ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７ｃが検出したヨーレートγに車速センサ７ａ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。
【００７５】
また、ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、車速センサ７ａが検出した車速Ｖ、及びヨーレートセンサ７ｃが検出したヨーレートγ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、ヨーレート軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（１０）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、乗算結果を左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力として算出する。続いて、下記（１０）式では、算出した左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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＝左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力×リンク比  ……（１０）
左右前輪５ＦＬ、５ＦＲにかかる軸力＝前輪荷重×車速Ｖ×ヨーレートγ
【００７６】
ここで、ヨーレートγは、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲが転舵され、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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２７ｂｂは、ヨーレートγに基づくことで、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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７ｃ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、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
【００７７】
更に、ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、電流軸力算出部２７ｂａから電流軸力を読み込む。続いて、ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、読み込んだ電流軸力、及び算出した横Ｇ軸力、ヨーレート軸力に基づき、下記（１１）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（１１）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を乗算した値及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２７ｂｂは、算出結果を操舵判定部２７ｂｄ及びフィードバック軸力算出実行部２７ｂｅに出力する。ここで、ブレンド軸力ＴＢＲは、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲを右方向に向ける軸力を正値とし、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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  ……（１１）
【００７８】
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２７ｂｂは、ブレンド軸力ＴＢＲとして、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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。
【００７９】
このように、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ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、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、ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、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、ＳＢＷコントローラ４は、ブレンド軸力ＴＢＲに基づいて反力モータ１ｃを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００８０】
また、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ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左右前輪５ＦＬ、５ＦＲに路面外乱が作用し、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、ブレンド軸力算出部２７ｂｂは、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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、ＳＢＷコントローラ４は、ブレンド軸力ＴＢＲに基づいて反力モータ１ｃを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００８１】
更に、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ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、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ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２ｃ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、ＳＢＷコントローラ４は、ブレンド軸力ＴＢＲに基づいて反力モータ１ｃを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００８２】
また、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ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、転舵電流及び横方向加速度Ｇｙが増大するため、加速度センサ７ｂの検出結果及び転舵電流検出部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及び横方向加速度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７ｃ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７ｃ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、ＳＢＷコントローラ４は、ブレンド軸力ＴＢＲに基づいて反力モータ１ｃを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
【００８３】
操舵角速度検出部２７ｂｃは、操舵角センサ１ｄが検出した操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１ａの操舵角速度ｄδ／ｄｔを算出する。そして、操舵角速度検出部２７ｂｃは、算出結果をブレンド軸力算出部２７ｂｂ及び操舵判定部２７ｂｄ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１ａ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。
【００８４】
操舵判定部２７ｂｄは、ブレンド軸力算出部２７ｂｂが算出したブレンド軸力ＴＢＲ及び操舵角速度検出部２７ｂｃ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１ａの切り増し操作及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１ａ（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１ａ（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２７ｂｄ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、又はブレンド軸力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１ａ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１ａの切り増し操作及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１ａ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。更に、操舵判定部２７ｂｄ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、又はブレンド軸力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１ａ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２７ｂｄは、設定した変数Ｋ４をフィードバック軸力算出実行部２７ｂｅに出力する。
【００８５】
フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、電流軸力算出部２７ｂａ、ブレンド軸力算出部２７ｂｂ、操舵角速度検出部２７ｂｃ及び操舵判定部２７ｂｄから電流軸力、ブレンド軸力ＴＢＲ、操舵角速度ｄδ／ｄｔ及び変数Ｋ４を読み込む。続いて、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、読み込んだ電流軸力、ブレンド軸力ＴＢＲ、操舵角速度ｄδ／ｄｔ及び変数Ｋ４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、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２７ｂｅは、算出結果を最終軸力算出部２７ｃ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）  ……（１２）
【００８６】
但し、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２７ｂｅ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２７ｂｄが出力した判定結果を基に配分比率設定部２７ｂｆ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２７ｂｆは、操舵判定部２７ｂｄから操舵角速度ｄδ／ｄｔ及び変数Ｋ４を読み込む。続いて、配分比率設定部２７ｂｆは、読み込んだ操舵角速度ｄδ／ｄｔ及び変数Ｋ４に基づき、下記（１３）式に従って配分比率ＧＢを算出する。
ＧＢ＝Ｋ４×Ｋ５  ……（１３）
【００８７】
但し、Ｋ５は、Ｋ４が１．０のとき、つまり、ステアリングホイール１ａ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２７ｂｅは、ステアリングホイール１ａ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１ａ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。
【００８８】
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。更に、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２７ｂｆ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２７ｂｅ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２７ｂｆ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２７ｂｅ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２７ｂｆ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２７ｂｅ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２７ｂｆ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２７ｂｅは、ブレンド軸力ＴＢＲをフィードバック軸力ＴＦＢとする。
【００８９】
このように、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、ステアリングホイール１ａ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１ａと左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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１ａの切り増し操作時には、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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１ａを中立位置に戻す操舵反力が発生する。また、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅでは、ステアリングホイール１ａ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、ＳＢＷコントローラ４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１ａを中立位置に戻す操舵反力を付与できる。これにより、ＳＢＷコントローラ４は、ステアリングホイール１ａ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、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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１ａ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。
【００９０】
また、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、ステアリングホイール１ａ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１ａと左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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１ａの切り戻し操作時には、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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１ａ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１ａの切り戻し操作時には、運転者は、ステアリングホイール１ａの保持力を低減し、ステアリングホイール１ａを手の平で滑らせることで、ステアリングホイール１ａを中立位置に戻し、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲを中立位置に戻していた。これに対し、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅ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１ａ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、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅ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１ａの保持力を低減し、ステアリングホイール１ａを手の平で滑らせることで、ステアリングホイール１ａを中立位置に戻すことができる。これにより、ＳＢＷコントローラ４は、ステアリングホイール１ａの切り戻し操作時に、より適切な操舵反力を付与できる。
【００９１】
更に、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、ステアリングホイール１ａ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、フィードバック軸力算出実行部２７ｂｅは、例えば、ステアリングホイール１ａ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１ａ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、ＳＢＷコントローラ４は、より適切な操舵反力を付与できる。
【００９２】
図１２に戻り、最終軸力算出部２７ｃは、操舵角センサ１ｄ、車速センサ７ａ、加速度センサ７ｂ、フィードフォワード軸力算出部２７ａ及びフィードバック軸力算出部２７ｂ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及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２７ｃ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１ａの操舵角速度ｄδ／ｄｔを算出する。続いて、最終軸力算出部２７ｃ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及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（１４）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２７ｃは、算出結果を軸力−操舵反力変換部２７ｄ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）  ……（１４）
【００９３】
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２７ｃ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、最終軸力算出部２７ｃは、フィードバック軸力ＴＦＢ及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、左右前輪５ＦＬ、５ＦＲ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２７ｃ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。
【００９４】
最終軸力算出部２７ｃは、配分比率算出部２７ｃａを備える。配分比率算出部２７ｃａ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。
【００９５】
図１２に戻り、軸力−操舵反力変換部２７ｄは、最終軸力算出部２７ｃ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及び最終軸力に対応した目標操舵反力を制御マップ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、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がある。制御マップＭ６は、車速Ｖ毎に設定される。また、制御マップＭ６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。そして、軸力−操舵反力変換部２７ｄは、算出結果を転舵角に応じた反力として反力選択部２４ｃ（図９参照）に出力する。これにより、転舵角に応じた反力は、転舵角が大きいほど増大する。
【００９６】
（反力選択部２４ｃにおける処理）
図１５は、反力選択部２４ｃにおける処理に関するフローチャートである。
反力選択部２４ｃは、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５が出力した算出結果（逸脱余裕時間に応じた反力）と、横位置に応じた反力演算部２６が出力した算出結果（横位置に応じた反力）とのうち絶対値が大きなほうを選択し、第１の反力指令値とする（ステップＳ１０１）。
また、反力選択部２４ｃは、転舵角に応じた反力演算部２７が出力した算出結果（転舵角に応じた反力）を、第２の反力指令値とする（ステップＳ１０２）。
更に、反力選択部２４ｃは、車速センサ７ａが出力した検出結果（車速）に基づいて、第１の切替ゲイン及び第２の切替ゲインの値を算出する（ステップＳ１０３）。
【００９７】
このとき、高速域（例えば６０ｋｍ／ｈ以上）では第１の切替ゲインが１で第２の切替ゲインが０、低速域（例えば４０ｋｍ／ｈ以下）では第１の切替ゲインが０で第２の切替ゲインが１、低速域と高速域との間では第１の切替ゲイン及び第２の切替ゲインは、それぞれの値が０〜１の範囲内で、かつ、両方の値の合計値が常に１となる範囲内で変動するものとする。
ここでは、第１の切替ゲイン及び第２の切替ゲインは、車速に応じた割合（比率）を示す。第１の切替ゲインは、第１の反力指令値が占める割合を示す。第２の切替ゲインは、第２の反力指令値が占める割合を示す。
そして、反力選択部２４ｃは、第１の反力指令値に第１の切替ゲインを乗じた値と、第２の反力指令値に第２の切替ゲインを乗じた値とを合算して操舵反力オフセット量を算出する（ステップＳ１０４）。
【００９８】
これにより、高速域では第１の反力指令値を選択し、低速域では第２の反力指令値を選択し、低速域と高速域との間では切替ゲインの割合に応じて第１の反力指令値と第２の反力指令値とをブレンド（混合）することができる。
そして、反力選択部２４ｃは、算出した操舵反力オフセット量をリミッタ処理部２４ｄ（図９参照）に出力する（ステップＳ１０５）。
このように、逸脱余裕時間に応じた反力演算部２５と、横位置に応じた反力演算部２６と、転舵角に応じた反力演算部２７と、反力選択部２４ｃとは、第１の反力指令値を算出すると共に、第２の反力指令値を算出する反力指令値算出部を形成する。
【００９９】
図１６は、車両Ａが車線の端部に寄っていく際の車両状況及び制御マップを示す図である。
なお、図１６（ａ）、（ｂ）は、車両Ａが車線の右側端部に寄っていく際の車両状況及び制御マップを示す図である。車両Ａが車線の左側端部に寄っていく際の車両状況及び制御マップについては、図１６（ａ）、（ｂ）に示した内容を左右反転したものとなる。
例えば、横位置／ヨー角の変化に応じた転舵指令の変化に応じて、第１の反力指令値は、図１６（ａ）に示す反力指令の制御マップのように変化する。また、第２の反力指令値は、図１６（ｂ）に示す反力指令の制御マップのように変化する。
また、反力選択部２４ｃは、車速に応じて第１の切替ゲイン及び第２の切替ゲインの値を算出した上で、図１６（ｃ）に示すように、第１の反力指令値に第１の切替ゲインを乗じた値と、第２の反力指令値に第２の切替ゲインを乗じた値とを合算して操舵反力オフセット量を算出する。これにより、反力選択部２４ｃは、車速に応じて第１の反力指令値と第２の反力指令値とを適宜選択することができる。
【０１００】
（１）高速域の場合
図１７は、車両Ａの車速が高速域であり、車線に対して一定のヨー角をつけて走行している場合における車線維持制御を表す図である。
高速域では低速域に比べて操舵角（ハンドル角度）の変化量が小さく、操舵角を直進（中立位置）に戻しやすい。
また、高速域では、操舵角に対して車両応答性が良く、横位置の変化にはあまり遅れがない。したがって、高速域では、横位置に応じた反力のみでも制御性能が良い。なお、高速域で、横位置ではなく操舵角に応じた反力を付与すると、運転者は操舵入力に対して引っ掛かり等の違和感を生じやすい。また、高速域では操舵角に応じた反力量が小さいため、横位置に応じた反力が支配的となる。
このように、高速域の場合、自車両の横位置に応じた反力（第１の反力指令値）のみで車線維持制御を実施しても、反力の違和感なく、良好な制御結果が得られる。
【０１０１】
（２）低速域の場合
図１８は、車両Ａの車速が低速域であり、車線に対して一定のヨー角をつけて走行している場合における車線維持制御を表す図である。
低速域では高速域に比べて操舵角の変化量が大きく、操舵角を直進に戻しにくい。
また、低速域では、操舵角に対して車両応答性が悪く、横位置の変化には顕著に遅れが発生する。したがって、低速域では、横位置に応じた反力のみの制御だとハンチング（乱調）が発生しやすい。
このように、低速域の場合、自車両の横位置に応じた反力（第１の反力指令値）のみで車線維持制御を実施すると、車線中央でも操舵角が戻り切らずに車両の進行方向のふらつきにつながり、良好な制御結果が得られない。
低速域の場合、本実施形態に係る車線維持制御を実施することにより、制御結果が良好になる。
【０１０２】
（変形例）
［操舵反力オフセット量の算出方法］
他の方法として、反力選択部２４ｃは、第１及び第２の切替ゲインによらず、以下の（１）〜（５）のいずれかの方法により操舵反力オフセット量を算出することも可能である。このとき、事前の設定等により、上記の第１及び第２の切替ゲインを用いて操舵反力オフセット量を算出する方法と、以下の（１）〜（５）の方法とのいずれかを選択可能にしても良い。但し、実際には、これらの方法に限定されない。
（１）セレクトハイ
反力選択部２４ｃは、車速が第２の閾値よりも低いときには、第１の反力指令値と第２の反力指令値とのうち値の大きい方を選択し、選択結果に応じた操舵反力オフセット量を算出する。
（２）合計値
反力選択部２４ｃは、車速が第２の閾値よりも低いときには、第１の反力指令値と第２の反力指令値とを合算し、合算結果に応じた操舵反力オフセット量を算出する。
【０１０３】
（３）切り替え
反力選択部２４ｃは、車速が第２の閾値よりも低いときには、ステアリングホイールの回転方向（運転者の操舵入力の方向等）が車両Ａを車線中央側（逸脱回避側）に寄せる方向か否かに応じて、上記の（１）の方法と（２）の方法とを切り替える。
このとき、反力選択部２４ｃは、ステアリングホイールの回転方向が車両Ａを車線中央側（逸脱回避側）に寄せる方向（ステアリングホイールの回転方向が操舵反力の方向と同じ方向）である場合には、第１の反力指令値と第２の反力指令値とのセレクトハイを行って操舵反力オフセット量を算出する。
逆に、反力選択部２４ｃは、ステアリングホイールの回転方向が車両Ａを車線端部（逸脱側）に寄せる方向（ステアリングホイールの回転方向が操舵反力の方向と異なる方向）である場合には、第１の反力指令値と第２の反力指令値とを合算して操舵反力オフセット量を算出する。
【０１０４】
（４）平均値
反力選択部２４ｃは、車速が第２の閾値よりも低いときには、第１の反力指令値と第２の反力指令値との平均値を算出し、算出結果に応じた操舵反力オフセット量を算出する。
ここで、反力選択部２４ｃは、車速が第２の閾値よりも低いときには、第１の反力指令値と第２の反力指令値とを合算した値を２で割って平均値を算出するため、実際には、当該（４）の方法は、上記の（２）の方法の一態様である。
【０１０５】
（５）入力制限
反力選択部２４ｃは、車速が第１の閾値よりも高いとき（例えば車速が６０ｋｍ／ｈ以上のとき）には、第１の反力指令値を入力して第２の反力指令値の入力を制限し、車速が第１の閾値よりも低い（例えば車速が６０ｋｍ／ｈ未満のとき）ときには、第１の反力指令値及び第２の反力指令値の両方を入力する。
若しくは、反力選択部２４ｃは、第２の反力指令値の入力の有無にかかわらず、車速が第１の閾値よりも高いときには、第２の反力指令値の値を無条件で０としても良い。
いずれにしても、反力選択部２４ｃは、車速が第１の閾値よりも高いときには、第２の反力指令値の値を０とすることになる。
【０１０６】
［運転者の意図的な車線逸脱への対応］
上記の説明では、本実施形態に係る車線維持支援装置は、車両Ａが車線端部（道路白線）に寄っている場合に車両Ａを車線中央側に戻すように車線維持制御する。但し、実際には、（Ｉ）走行車線から隣接車線に車線変更する場合、（ＩＩ）本線車線から分流車線に移動する場合、（ＩＩＩ）合流車線から本線車線に移動する場合、若しくは（ＩＶ）緊急時に路側帯に停車する場合、又は（Ｖ）道路沿いの店舗や駐車場等に進入する場合等のように、運転者が車線端部の外側への移動を所望する場合には、本実施形態に係る車線維持制御を中断するようにしても良い。
【０１０７】
具体的には、取得した道路情報や白線情報等において車線端部の外側に車両Ａが進入可能な領域（他の車線、ジャンクション、サービスエリア、路側帯、店舗、公共施設、駐車場等）があるときに、（Ｉ）方向指示器を作動させている場合、（ＩＩ）運転者が所定の角度（閾値）以上に切り増し側（逸脱側）にステアリングホイール１ａを切っている場合、又は（ＩＩＩ）車両Ａを車線中央側に戻す操舵反力トルクを発生させても運転者が切り増し側（逸脱側）にステアリングホイール１ａを切り続けている場合には、運転者が車線端部の外側への移動を所望していると判断して、本実施形態に係る車線維持制御を中断する。例えば、指令操舵反力トルクや指令転舵角を電流ドライバに出力しない。
反対に、取得した道路情報や白線情報等において車線端部の外側に車両Ａが進入可能な領域がない場合には、運転者が車線端部の外側への移動を所望していても、車線端部の外側への移動は不可能であると判断して、本実施形態に係る車線維持制御を無条件で実施する。
【０１０８】
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態に係る車線維持支援装置は、車両に設けられたステアリングホイールと車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された車両において、車両が走行車線内を走行するように支援する車線維持支援装置であって、車両が走行車線内を走行するように算出した第１の転舵角と、ステアリングホイールの操舵量に対応した第２の転舵角とを用いて転舵輪の転舵角を制御し、車両の車速を検出し、第１の転舵角に対応したステアリングホイールへの第１の反力指令値を算出すると共に、第２の転舵角に対応したステアリングホイールへの第２の反力指令値を算出し、車速が所定の閾値（所定の車速）よりも高いときには第１の反力指令値のみに対応する操舵反力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御し、車速が所定の閾値以下のときには第１の反力指令値及び第２の反力指令値に対応する操舵反力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御する。
【０１０９】
他の観点では、本実施形態に係る車線維持支援装置は、車両に設けられたステアリングホイールと車両を転舵させる転舵輪とが機械的に切り離された車両において、車両が走行車線内を走行するように支援する車線維持支援装置であって、車両が走行車線内を走行するように算出した第１の転舵角と、ステアリングホイールの操舵量に対応した第２の転舵角とを用いて転舵輪の転舵角を制御し、車両の車速を検出し、第１の転舵角に対応したステアリングホイールへの第１の反力指令値を算出すると共に、第２の転舵角に対応したステアリングホイールへの第２の反力指令値を算出し、第１の反力指令値及び第２の反力指令値に対応する操舵反力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御する。このとき、車速が所定の閾値よりも高いときよりも車速が所定の閾値以下のときのほうが、第２の反力演算値が大きくなるよう第２の反力指令値を算出する。
【０１１０】
既存技術では、自車両の横位置又はヨー角に応じてステアバイワイヤシステムの反力と転舵角とを独立に制御している。しかしながら、低速走行時において、高速速走行時と同様に操舵反力トルクを与えて、運転者の操作入力を促しても、実際に車の移動量は、高速走行時に比べ不足する。
一方、本実施形態では、低速走行時は、操舵量に応じた第１の反力指令値と、転舵角に応じた第２の反力指令値との両方を用いて操舵反力を制御する。その結果、既存技術では車線維持制御の対象とされていない低速域においても適切な反力を求めることができ、自車両が走行車線から逸脱することを防止しつつ、車両の進行方向のふらつきを防止することができる。
【０１１１】
（２）上記の車線維持支援装置は、車速に応じた割合を第１の反力指令値及び第２の反力指令値のそれぞれに乗じた値の合計値を用いて操舵反力を制御する。
その結果、車両の車速が高速域／低速域であるときに適切に第１の反力指令値と第２の反力指令値とを選択できる。更に、車速が低速域と高速域との間であるときに、第１の反力指令値と第２の反力指令値とを適切な割合で組み合わせて操舵反力を制御することができる。
（３）他の例として、上記の車線維持支援装置は、車速が所定の閾値以下のときには第１の反力指令値と第２の反力指令値とのうち大きい方を用いて操舵反力を制御する。
その結果、低速域〜高速域を通して、反力を１つしか算出しない場合と比べて、より大きな反力を用いて車線維持制御を実施することができる。また、高速域に適した反力、低速域に適した反力を、その都度適切に選択することができる。
（４）また、他の例として、上記の車線維持支援装置は、車速が所定の閾値以下のときには第１の反力指令値と第２の反力指令値との合計値を用いて操舵反力を制御する。
その結果、第１の反力指令値に対応する操舵反力と第２の反力指令値に対応する操舵反力との合力にて、ステアリングホイールに与える操舵反力を制御することができる。
【０１１２】
（５）また、他の例として、上記の車線維持支援装置は、車速が所定の閾値以下のときには、ステアリングホイールの回転方向が車両を車線中央側に寄せる方向である場合、第１の反力指令値と第２の反力指令値とのうち大きい方を用いて操舵反力を制御し、ステアリングホイールの回転方向が車両を車線中央側に寄せる方向ではない場合、第１の反力指令値と第２の反力指令値との合計値を用いて操舵反力を制御する。
その結果、ステアリングホイールの回転方向に応じて、適切な操舵反力を制御することができる。例えば、ステアリングホイールが車線中央側に戻る方向（逸脱回避側）に回転している場合には、現在の回転方向と同じ方向に反力を加えるため、第１の反力指令値と第２の反力指令値とのうち大きい方を選択するようにすることができる。一方、ステアリングホイールが車線端部に近づく方向（逸脱側）に回転している場合には、逸脱を回避するように、現在の回転方向と反対方向に強い反力を加えるため、第１の反力指令値と第２の反力指令値とを合成することができる。
また、ステアリングホイールの回転方向と操舵反力の方向との同一／相違に応じて、操舵反力を制御する処理の内容（セレクトハイ、合計値）を切り替えることができる。
【０１１３】
（６）また、他の例として、上記の車線維持支援装置は、車速が所定の閾値以下のときには第１の反力指令値と第２の反力指令値との平均値を用いて操舵反力を制御する。
その結果、第１の反力指令値と第２の反力指令値との両方の値を反映した平均値を用いて制御することができる。この平均値には、第１の反力指令値と第２の反力指令値との両方の特性が反映されている。
（７）上記の車線維持支援装置は、車速が所定の閾値よりも高いときには第２の反力指令値の値を０とする。
その結果、本実施形態に係る車線維持支援装置は、車両の車速が閾値（例えば６０ｋｍ／ｈ）以上であるか判断することで、高速域において操舵反力の制御に必須ではない「転舵角に応じた反力」をあらかじめ除外することができる。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  操舵部
１ａ  ステアリングホイール
１ｂ  コラムシャフト
１ｃ  反力モータ
１ｄ  操舵角センサ
２  転舵部
２ａ  ピニオンシャフト
２ｂ  ステアリングギア
２ｃ  転舵モータ
２ｄ  転舵角センサ
２ｅ  ラックギア
２ｆ  ラック
３  バックアップクラッチ
４  ＳＢＷコントローラ
４ａ  映像処理部
５ＦＬ、５ＦＲ  左右前輪
６  カメラ
７  各種センサ
７ａ  車速センサ
７ｂ  加速度センサ
７ｃ  ヨーレートセンサ
８  ナビゲーションシステム
９  電流ドライバ
９ａ  反力モータ用電流ドライバ
９ｂ  転舵モータ用電流ドライバ
１０  転舵制御部
１１  ＳＢＷ指令転舵角演算部
１２  外乱抑制指令転舵角演算部
１３  ヨー角に応じた反発力演算部
１４  横位置に応じた反発力演算部
２０  操舵反力制御部
２１  横力演算部
２２  横力オフセット部
２３  ＳＡＴ演算部
２４  操舵反力トルクオフセット部
２５  逸脱余裕時間に応じた反力演算部
２６  横位置に応じた反力演算部
２７  転舵角に応じた反力演算部
【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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