(57)【要約】【課題】  パワーステアリング制御装置などの車両操舵制御装置であって、路面反力トルク推定値を得るためのローパスフィルタ動作の時定数をより簡単に演算できるようにする。【解決手段】ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、ステアリング機構の摩擦トルク信号とに基づき、時定数を演算する。時定数の演算に、路面反力トルクと車両状態量の比に比例するゲインを用いる。この路面反力トルクと車両状態量の比に比例するゲインを、車速に応じて変化する関数とすることもできる。【選択図】図３
2005112044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操舵されるハンドルと、このハンドルに連結されたステアリング軸と、このステアリング軸に結合され運転者による操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するアシストモータとを有するステアリング機構を備えた車両用操舵装置の制御装置であって、路面反力トルクに基づいて前記ステアリング軸に作用するステアリング軸反力トルクに応じたステアリング軸反力トルク信号を発生する信号出力手段と、前記路面反力トルクの推定値を演算する路面反力トルク演算手段と、前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタするローパスフィルタ手段と、このローパスフィルタ手段の時定数を演算する時定数演算手段とを有し、前記時定数演算手段が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、前記ステアリング機構の摩擦トルクを表す摩擦トルク信号とに基づき、前記時定数を演算することを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記アシストモータが減速機を介して前記ステアリング軸に結合されていて、前記摩擦トルク信号が、前記アシストモータの摩擦トルクを前記減速機の減速ギヤ比倍した第１の摩擦トルク信号と、前記アシストモータの摩擦トルクを除く前記ステアリング機構の摩擦トルクに対応する第２の摩擦トルク信号とを含んでいることを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用操舵装置の制御装置であって、さらに、前記路面反力トルクと、線形域で前記路面反力トルクと比例関係にあるとみなすことのできる車両状態量との比に比例するゲイン出力を出力するゲイン出力手段を有し、前記時定数演算手段が、前記微分出力と、前記摩擦トルク信号と、前記ゲイン出力とに基づき、前記時定数を演算することを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記ゲイン出力が車速に応じて変化する関数として、前記ゲイン出力手段から出力されることを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記ゲイン出力が、車速に応じてその１次関数または２次関数として変化する関数として、前記ゲイン出力手段から出力されることを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項６】
請求項４記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記ゲイン出力が、基準ゲインを用いて車速に応じて変化する関数とされ、前記基準ゲインが、任意の一車速に対応する路面反力トルクと前記車両状態量との比から演算されたことを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項７】
請求項３、４、５又は６記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記車両状態量として前記ハンドルの操舵角が用いられたことを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項８】
請求項４記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記ゲイン出力が、基準ゲインを用いて演算され、この基準ゲインが車両の前軸荷重を用いて設定されることを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項９】
請求項１記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記時定数演算手段が、２つの時定数演算器と、これらの２つの時定数演算器の出力を切り換えるスイッチング手段とを有し、前記一方の時定数演算器が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と前記ステアリング機構の摩擦トルク信号とから前記時定数を演算する時定数演算器として構成され、また前記他方の時定数演算器が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と前記ステアリング機構の摩擦トルク信号とに加え、前記路面反力トルクと、線形域でこの路面反力トルクと比例関係にあるとみなすことのできる車両状態量との比に比例するゲイン出力に基づき前記時定数を演算する時定数演算器として構成されたことを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項１０】
請求項１記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記時定数演算手段が、２つの時定数演算器と、これらの２つの時定数演算器の出力を切り換えるスイッチング手段とを有し、前記２つの時定数演算器が、ともに前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と前記ステアリング機構の摩擦トルク信号とに加え、前記路面反力トルクと、線形域でこの路面反力トルクと比例関係にあるとみなすことのできる車両状態量との比に比例するゲイン出力に基づき前記時定数を演算する時定数演算器として構成されたことを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【請求項１１】
請求項１記載の車両用操舵装置の制御装置であって、前記時定数演算手段の出力に接続されたリミッタ手段を有し、このリミッタ手段は前記時定数演算手段から出力される時定数の大きさを制限することを特徴とする車両用操舵装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車などに搭載される車両用操舵装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動式パワーステアリング制御装置において、運転者による操舵トルクをアシストするアシストモータの駆動電流の目標値を演算するために、路面反力トルク推定値を演算することが行われる。例えば特開２００３−１２７８８８号公報（先行技術１）には、運転者による操舵トルクと、アシストモータによるアシストトルクとに基づいて得られるステアリング軸換算の路面反力トルク信号から、摩擦項を外乱として除去して、路面反力トルク推定値を得るようにしたものが開示されている。
【０００３】
しかし先行技術１に開示されたものは、摩擦項を定常値の外乱として、ステアリング軸換算の路面反力トルク信号のヒステリシスを除去するものであるので、高周波の外乱に対して、路面反力トルク推定値の推定精度が悪化する。
【０００４】
高周波の外乱を打ち消すために、ステアリング軸換算の路面反力トルク信号をローパスフィルタ処理することも考えられているが、このローパスフィルタ処理では、実際の路面反力トルクの変化に対し、路面反力トルク推定値に位相遅れまたはゲインのずれが生じるという問題がある。
【０００５】
一方、ステアリング軸換算の路面反力トルク推定値を１段以上の１次ローパスフィルタから得るようにしたものにおいて、このローパスフィルタの時定数を、ハンドルの操舵速度に応じて変更するものが、特開２００１−１２２１４６号公報（先行技術２）に開示されており、またローパスフィルタの時定数を、車速に応じて変更するものが、特開２００１−２３９９５１号公報（先行技術３）に開示されている。
【０００６】
しかしこの先行技術２に開示されたものでは、車速が上昇したときに、路面反力トルク推定値の推定精度が低下する不都合がある。また先行技術３に開示されたものでは、ハンドルの操舵速度が上昇したときに、路面反力トルク推定値の推定精度が低下する不都合がある。
【０００７】
そこで、この出願と同じ発明者等による先の出願、特願２００２−１２４７０１では、ステアリング軸換算の路面反力トルク信号を１段以上の１次ローパスフィルタ処理して路面反力トルク推定値を得るものにおいて、ローパスフィルタ処理の時定数を、ハンドルの操舵速度と車速の両方に応じて変更するものが提案された。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２７８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２１４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２３９９５１号公報
【特許文献４】特願２００２−１２４７０１号出願
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしこの先の出願は、路面反力トルクとハンドルの操舵角との勾配が必須となっているので、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比を測定する必要があり、この測定に工数を要するほか、同じ車種であっても車のグレードの変化などにより自動車の前輪荷重が変わる場合などでは、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比を測定し直す必要があり、実用上に問題が残っている。
【００１０】
この出願は、このような問題を改善し、ステアリング軸換算の路面反力トルクに高周波の外乱が発生している場合にも、精度良く路面反力トルク推定値を得ることができる車両用操舵装置の制御装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による車両用操舵装置の制御装置は、運転者により操舵されるハンドルと、このハンドルに連結されたステアリング軸と、このステアリング軸に結合され運転者による操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するアシストモータとを有するステアリング機構を備えた車両用操舵装置の制御装置であって、路面反力トルクに基づいて前記ステアリング軸に作用するステアリング軸反力トルクに応じたステアリング軸反力トルク信号を発生する信号出力手段と、前記路面反力トルクの推定値を演算する路面反力トルク演算手段と、前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタするローパスフィルタ手段と、このローパスフィルタ手段の時定数を演算する時定数演算手段とを有し、前記時定数演算手段が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、前記ステアリング機構の摩擦トルクを表す摩擦トルク信号とに基づき、前記時定数を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による車両用操舵装置の制御装置では、ステアリング軸反力トルク信号をローパスフィルタ手段によりフィルタするので、外乱を含むステアリング軸反力トルクからも精度良く路面反力トルク推定値を得ることができる。またローパスフィルタ手段の時定数を、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、ステアリング機構の摩擦トルクを表す摩擦トルク信号とに基づき演算するので、路面反力トルクとハンドルの操舵角との勾配測定を必須とせず、また、加えて路面反力トルクと操舵角との比に比例するゲイン出力を併用する場合にも、そのゲイン出力をより簡便に得られるようにして、より少ない測定工数で路面反力トルク推定値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明による車両用操舵制御装置のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用操舵装置の制御装置の全体構成を示す。この実施の形態１は、自動車に搭載される電動式パワーステアリング制御装置である。
この実施の形態１による車両用操舵装置の制御装置は、ステアリング機構１０を有し、このステアリング機構１０は、ハンドル１と、ステアリング軸２と、ステアリングギヤボックス３と、トルクセンサ４と、アシストモータ５と、ラックとピニオン機構６とを含んでいる。
【００１５】
図１において、ハンドル１は自動車の運転者が操舵する自動車のステアリングハンドルであり、ステアリング軸２の上端に連結されている。ハンドル１には運転者による操舵トルクＴhdlが加えられ、この操舵トルクＴhdlはステアリング軸２に伝達される。トルクセンサ４はステアリング軸２に結合され、操舵トルクＴhdlに応じた操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を発生する。ステアリングモータ５は電気モータであり、これもステアリング軸２に減速ギヤを介して結合され、ステアリング軸２に操舵トルクＴhdlをアシストするアシストトルクＴassistを与える。
【００１６】
ステアリングギヤボックス３はステアリング軸２の下端に設けられる。ステアリング軸２に与えられる操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistとを加え合わせた合成トルクが、ステアリングギヤボックス３を通じて数倍にされ、ラックとピニオン機構６を通じて、タイヤ７を操作する。
【００１７】
実施の形態１の全体的な動作について説明する。
図１の制御装置は、ステアリング機構１０に電気的に組み合わされたＥＰＳ（Electric Power Steering）用制御ユニット８を有する。この制御ユニット８には、トルクセンサ４からの操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)と、アシストモータ５からのモータ駆動電流検出信号Ｉmtr(s)と、モータ駆動電圧検出信号Ｖmtr(s)とが入力される。この制御ユニット８は、アシストモータ５に対して、制御信号Ｉmtr(t)を供給する。この制御信号Ｉmtr(t)は、アシストモータ５に対する駆動電流目標である。
【００１８】
図１において、符号Ｔalignはタイヤ７に与えられる路面反力トルクであり、Ｔtranはこの路面反力トルクＴalignに基づき、ステアリング軸２に作用するステアリング軸反力トルクである。ステアリング軸反力トルクＴtranは、ステアリング軸２に換算された路面反力トルクである。Ｔfrpはステアリング機構１０の摩擦トルクであり、アシストモータ５における摩擦トルクＴmfricを除くステアリング機構１０の摩擦トルクとする。
【００１９】
図１に示す電動式パワーステアリング制御装置は、運転者がハンドル１を切った時の操舵トルクＴhdlをトルクセンサ４で操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)として検出し、その操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)に応じて、操舵トルクＴhdlを補助するアシストトルクＴassistを発生させることを主な機能とする。制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流Ｉmtrを検出した検出信号Ｉmtr(s)と、アシストモータ５の駆動電圧Ｖmtrを検出した検出信号Ｖmtr(s)と、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)とに基づき、アシストトルクＴassistを発生するための制御信号Ｉmtr(t)を演算し、この制御信号Ｉmtr(t)をアシストモータ５に供給する。
【００２０】
力学的には、操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistの和が、ステアリング軸反力トルクＴtranに抗してステアリング軸２を回転させる。また、ハンドル１を回転させる時には、アシストモータ５の慣性項も作用するので、ステアリング軸反力トルクＴtranは、次式（１）で与えられる。
Ｔtran＝Ｔhdl＋Ｔassist−Ｊ×ｄω／ｄｔ        （１）
ただし、アシストモータ５の慣性トルクをＪ×ｄω／ｄｔとする。
【００２１】
またアシストモータ５によるアシストトルクＴassistは、次式（２）で与えられる。
Ｔassist＝Ｇgear×Ｋt×Ｉmtr         （２）
ただし、Ｇgearはアシストモータ５とステアリング軸２との間の減速ギヤのギア比である。
【００２２】
また、ステアリング軸反力トルクＴtranは、路面反力トルクＴalignとステアリング機構１０内の全摩擦トルクＴfricとの和であり、次式（３）で与えられる。
Ｔtran＝Ｔalign＋Ｔfric
＝Ｔalign＋（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）      （３）
ただし、Ｔmfricはアシストモータ５における摩擦トルク、Ｔfrpはこのアシストモータ５における摩擦トルクＴmfricを除く、ステアリング機構１０の摩擦トルクであり、Ｔmfric＋Ｔfrp＝Ｔfricである。
【００２３】
電動式パワーステアリング制御装置の制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流Ｉmtrに対する目標値を演算して制御信号Ｉmtr(t)を発生する。この制御信号Ｉmtr(t)に対して、アシストモータ５の実際の駆動電流Ｉmtrが一致するように電流制御がなされて、アシストモータ５は駆動電流値にトルク定数とギア比（モータ５からステアリング軸２間）を乗じた所定のトルクを発生し、運転者が操舵する時の操舵トルクＴhdlをアシストする構成となっている。
【００２４】
次に、ローパスフィルタ動作を用いた路面反力トルクの推定について説明する。
まず、操舵は、カーブ、レーンチェンジ等様々な場面で実施されるが、それらの操舵パターンは、所定時間内の範囲においては一定速度のランプ状とみなす。その場合の路面反力トルクＴalignの時間変化率をＴgradとすると、路面反力トルクＴalignおよびステアリング軸反力トルクＴtranは、それぞれ次式（４）（５）のようになる。ここで、ｓはラプラス変換変数である。
Ｔalign＝Ｔgrad／ｓ２      （４）
Ｔtran＝Ｔgrad／ｓ２＋｛（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝    （５）
【００２５】
ここで、ステアリング軸反力トルクＴtranに比例する信号をローパスフィルタ動作によりフィルタして得られる路面反力トルク推定値Ｔalign-estは次の式（６）で与えられる。
Ｔalign-est＝Ｔtran×１／（τest×ｓ＋１）
＝［Ｔgrad／ｓ２＋｛（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝］×１／（τest×ｓ＋１）（６）
【００２６】
このとき、推定すべき状態量である路面反力トルクＴalignと路面反力推定値Ｔalign-estとの推定誤差Ｅ(s)は、次式（７）となる。
Ｅ(s)＝Ｔgrad／ｓ２−｛Ｔgrad／ｓ２  ＋（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝
×｛１／（τest×ｓ＋１）｝  
＝{Ｔgrad×τest−（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）}／ｓ｛（τest×ｓ＋１）（７）
【００２７】
したがって、ローパスフィルタ動作の時定数τestが次式（８）で表わせるときに、推定誤差Ｅ(s)が０となる。
τest＝｛Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp｝／Ｔgrad      （８）
【００２８】
ここで、路面反力トルクTalignの時間変化率Ｔgradは、ステアリング軸反力トルクの時間変化率と等価であるので、次式（９）で表わされる。
Ｔgrad＝ｄＴalign／ｄｔ＝ｄＴtran／ｄｔ      （９）
【００２９】
したがって、次式（１０）によりローパスフィルタ動作の時定数τestの最適値が定まる。
τest＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／（ｄＴalign／ｄｔ）
＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／（ｄＴtran／ｄｔ）      （１０）
最適な路面反力トルク推定値Ｔalign-estは、式（１０）で与えられる最適なローパスフィルタ動作の時定数τestを用いて、ステアリング軸反力トルクＴtranに比例する信号をローパスフィルタすることにより得られる。
【００３０】
図２は実施の形態１における制御ユニット８とアシストモータ５の制御回路２０を示すブロック図である。制御ユニット８は鎖線にブロック８で示される。この制御ユニット８は、車速検出器１１と、操舵トルク検出器１２と、モータ速度検出器１３と、モータ加速度検出器１４と、路面反力トルク検出器３０と、アシストトルク決定ブロック１６と、モータ電流決定器１７とを含んでいる。
【００３１】
車速検出器１１は、車速Ｖを受けて車速信号Ｖ(s)を出力する。操舵トルク検出器１２は、トルクセンサ４を含み、操舵トルクＴhdlを受けて操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を出力する。モータ速度検出器１３は、アシストモータ５の回転速度を受けてモータ速度信号Ｓmtr(s)を出力する。モータ加速度検出器１４は、モータ速度信号Ｓmtr(s)を微分してモータ加速度信号Ａmtr(s)を出力する。
【００３２】
路面反力トルク検出器３０は、ステアリング軸反力トルクＴtranを受けて、路面反力トルク推定値Ｔest-alignを出力する。アシストトルク決定ブロック１６は、車速信号Ｖ(s)と、操舵トルク信号Ｔhdl(s)と、路面反力トルク推定値Ｔalign-estと、モータ速度信号Ｓmtr(s)と、モータ加速度信号Ａmtr(s)とを受けて、アシストモータ５が発生するアシストトルクＴassistに対応するアシストトルク信号Ｔassist(s)を発生する。モータ電流決定器１８は、アシストトルク信号Ｔassist(s)を受けて、アシストトルクＴassistを発生するためのモータ駆動電流に対する電流目標値Ｉmtr(t)を出力する。
【００３３】
アシストモータ５の制御回路２０は、アシストモータ５に内蔵されており、比較器２１と、モータ駆動器２２と、モータ電流検出器２３を含んでいる。モータ電流検出器２３は、アシストモータ５の実際の駆動電流Ｉmtrに相当するモータ駆動電流信号Ｉmtr(s)を出力する。比較器２１は、電流目標値Ｉmtr(t)と、モータ駆動電流信号Ｉmtr(s)を比較する。モータ駆動器２２は、電流目標値Ｉmtr(t)と、駆動電流信号Ｉmtr(s)との差を０とするように、アシストモータ５を駆動する。
【００３４】
図３は路面反力トルク検出器３０の詳細を示すブロック図である。この路面反力トルク検出器３０は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力する信号出力手段３１と、路面反力トルク推定値Ｔalignを演算する路面反力トルク演算手段３２を有する。信号出力手段３１は例えばステアリング軸２に設けられたロードセルなどの検出手段であり、ステアリング軸反力トルクＴtranを受けて、それに比例するステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力する。
【００３５】
路面反力トルク演算手段３２は、微分演算器３３と、アシストモータ５の摩擦トルクＴmfricに応じた摩擦トルク信号Ｔmfric(s)を発生する第１の摩擦トルク信号器３４と、アシストモータ５を除くステアリング機構１０の摩擦トルクＴfrpに相当する摩擦トルク信号Ｔfrp(s)を発生する第２の摩擦トルク信号器３５と、ローパスフィルタ動作の時定数τestを演算する時定数演算器３６と、ローパスフィルタ手段３７とを含んでいる。
【００３６】
微分演算器３３は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を受けて、その微分出力Ｔtran(d)を出力する。時定数演算器３６は、微分出力Ｔtran(d)と、摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とを受け、ローパスフィルタ手段３７に対する時定数τestを式（１０）に基づいて演算する。ローパスフィルタ手段３７は、その時定数τestが時定数演算器３６によって決定されるものであり、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をフィルタして、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを出力する。
【００３７】
図２に示す制御ユニット８および図３に示す路面反力トルク検出器３０は、マイクロコンピュータを主体にして構成される。ローパスフィルタ手段３７も、ハードウエアとしてのローパスフィルタを使用せずに、マイクロコンピュータによって、ローパスフィルタのフィルタ動作と等価な動作を実現する。
【００３８】
ステアリング軸反力トルクＴtranは、ステアリング軸２にロードセルなどの検出器を取り付けることにより検出され、信号出力手段３１はステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力するようにしているが、制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流検出信号Ｉmtr(s)と、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を受けるように構成され、またモータ加速度信号Ａmtr(s)を出力するモータ加速度検出器１４を有しているので、これらの駆動電流検出信号Ｉmtr(s)、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)およびモータ加速度信号Ａmtr(s)から、式（１）に基づいてステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を演算することも可能である。
【００３９】
またローパスフィルタ手段３７に対する時定数は、制御の安定性の観点から、常に正である必要がある。したがって実施の形態１では、式（１０）で得られた時定数τestの絶対値が、ローパスフィルタ手段３７の時定数であるものとする。なお、実施の形態２以降の各実施の形態でも、同様に、時定数τestはその絶対値をとるものとする。
【００４０】
また、実施の形態１では、モータ速度検出器１３により、アシストモータ５の速度信号Ｓmtr(s)を検出しているが、特開平１１−１３９３３９号公報に示されるように、次の式（１１）によって演算することも可能である。
【００４１】
2005112044.tif 000003
【００４２】
2005112044.tif 000004
【００４３】
次に実施の形態１の動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。この図４は、スタートとエンドの間に、ステップＳ１０１からＳ１０５を含んでいる。まずステップＳ１０１では、ステアリング軸反力トルク信号出力手段３１からのステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を、制御ユニット８を構成するマイクロコンピュータのメモリに読み込む。次のステップＳ１０２では、微分演算器３３により、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)を演算する。
【００４４】
次のステップＳ１０３では、微分演算器３２からの微分出力Ｔtran(d)と、第１の摩擦トルク信号器３４からの摩擦トルク信号Ｔmfic(s)と、第２の摩擦トルク信号器３５からの摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とに基づき、時定数演算器３６において、式（１０）にしたがってローパスフィルタ動作の時定数τestを演算する。次のステップＳ１０４では、ローパスフィルタ手段３７において、時定数演算器３６からの時定数τestを用い、ステアリング軸反力トルク信号出力手段３１からのステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタすることにより、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを出力する。
【００４５】
以上のように実施の形態１は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ手段３７によりフィルタすることによって、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るものにおいて、ローパスフィルタ手段３７の時定数τestを、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)と、ステアリング機構１０の摩擦トルク信号Ｔficとに基づいて演算するので、路面反力トルクＴtranとハンドルの操舵角との比を測定する必要がなくなり、この測定に伴なう工数を削減できるほか、同じ車種であっても車のグレードの変化などにより自動車の前輪荷重が変わる場合などでも、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比を測定し直す必要がなく、効果的に路面反力トルク推定値Ｔest-alignを得て、効果的な操舵制御を実現することができる。
【００４６】
図５は実施の形態１による路面反力トルク推定値Ｔalign-estの一例を示す。横軸は時間（ｓｅｃ）であり、縦軸は路面反力トルク（Ｎｍ）である。太い実線の特性Ｔ１は実際の路面反力トルクの変化を示し、細い実線の特性Ｔ２は、この特性Ｔ１に加えられた外乱を含むステアリング軸反力トルクＴtranの変化を示し、点線の特性Ｔ３は実施の形態１で得られた路面反力トルク推定値Ｔest-alignを示す。ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ動作でフィルタすることにより、この図５に示すように、外乱を含むステアリング軸反力トルクＴtranが加わっても、外乱を除去したロバストな路面反力トルク推定値Ｔest-alignを得ることができる。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態１は、ローパスフィルタ手段３７における時定数τestを、式（１０）に従って、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)と、アシストモータ５の摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、アシストモータ５を除くステアリング機構１０の摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とに基づいて演算するが、この実施の形態２は、実施の形態１とは異なる演算により、時定数τestを演算する。
【００４８】
時定数τestは式（８）において与えられるが、この式（８）の分母には、路面反力トルクＴalignの時間変化率Ｔgradが含まれている。この時間変化率Ｔgradは、次の式（１２）で表される。
Ｔgrad=ｄＴalign／ｄｔ＝（ｄＴalign／ｄα）（ｄα／ｄｔ）    （１２）
この式（１２）において、αは、線形域において路面反力トルクＴalignに対して比例関係とみなすことのできる車両状態量とする。このような車両状態量αには、車両のハンドルの操舵角、車両のヨーレート、車両の横加速度Ｇy、車両の横滑り角、車両のコーナーリングフォースなどが該当する。
【００４９】
実施の形態２はこの車両状態量αを用いて、時定数τestを演算するものである。車両状態量αとして、車両のハンドル１の操舵角θを用いる場合、式（１２）における（ｄＴalign／ｄα）は、路面反力トルクＴalignと操舵角θとの比に比例するゲインとなり、このゲインをＫalign-gainθと表せば、時定数τestは次の式（１３）で表わすことができる。
τest=(Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp)／Ｋalign-gainθ×（ｄθ／ｄｔ）  （１３）
実施の形態２は、例えばこのゲインＫalign-gainθを用いて、時定数τestを演算する。車速が変化すれば、それに応じて路面反力トルクＴalignと操舵角θとの比は変わるが、この実施の形態２では、例えば車速が４０Ｋｍ／ｈに相当するときの路面反力トルクＴalignと操舵角θの比が得られれば、この値を代表値として、ゲインＫalign-gainθと設定することにより、路面反力トルクと操舵角との比を測定する工数を少なくする。
【００５０】
図６は実施の形態２に使用される路面反力トルク検出器３０Ａを示し、この路面反力トルク検出器３０Ａは路面反力トルク演算手段３２Ａを使用する。図３に示す路面反力トルク検出器３０に比較して、ハンドル角検出器３８が追加され、また路面反力トルク演算手段３２Ａには、ゲイン出力手段３９が追加されている。ハンドル角検出器３８は、図１のハンドル１の操舵角θに応じた操舵角信号θ(s)を発生し、またゲイン出力手段３９は比のゲインＫalign-gainθを出力する。図６では、微分演算器３３はハンドル角検出器１５からの操舵角信号θ(s)を微分し、その微分出力θ(d)を出力する。この微分出力θ(d)は式（１３）における（ｄθ／ｄｔ）である。この実施の形態２における時定数演算器３６Ａは、微分出力θ(d)と、ゲイン出力Ｒalign-gainθと、摩擦トルク信号Ｔmfric(s)、Ｔfrp(s)とにより、時定数τestを演算する。その他のステアリング反力トルク信号出力手段３１、第１、第２の摩擦トルク信号器３４、３５およびローパスフィルタ手段３７は、図３と同じである。
【００５１】
図７は実施の形態２の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、スタートとエンドとの間に、ステップＳ２０１からＳ２０６を有する。このフローチャートに基づいて動作を説明する。
【００５２】
まずステップＳ２０１では、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)が制御ユニット８を構成するマイクロコンピュータのメモリに読み込まれる。次のステップＳ２０２では、続いて操舵角信号θ(s)がメモリに読み込まれる。次のステップＳ２０３では、微分演算器３３により、操舵角信号θ(s)の微分出力θ(d)が演算される。次のステップＳ２０４では、時定数演算器３６により、時定数τestが演算される。この時定数τestは、実施の形態２では、微分演算器３３からの微分出力θ(d)と、ゲイン出力手段３９からの比のゲインＫalign-gainθと、第１の摩擦トルク信号器３４からの摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、第２の摩擦トルク信号器３５からの摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とにより、式（１３）に従って演算される。
【００５３】
次のステップＳ２０５では、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ手段３７に通し、時定数演算器３６からの時定数τestに基づき、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタする。その結果、ステップＳ２０６では、路面反力トルク推定値Ｔalign-estが出力される。
【００５４】
実施の形態２において、操舵角信号θ(s)を微分演算器３１で微分したが、ハンドル角速度に応じた信号を直接得ることができる場合には、微分演算器３３を省略できる。
【００５５】
また、操舵角信号θ(s)を検出することができない場合には、他の車両状態量から操舵角θを演算することも可能である。例えば、横加速度Ｇyから操舵角θを以下の式（１４）で演算することができる。
θ＝Ｇy（β１×ｓ２＋β２×ｓ＋β３）／α１×ｓ２＋α２×ｓ＋α３）  （１４）
ただし、
α１＝Ｉｚ×Ｍ
α２＝｛（Ｃｆ＋Ｃｒ）Ｉｚ＋（ＣｆＬｆ２＋ＣｒＬｒ２）Ｍ｝／Ｖ
α３＝ＣｆＣｒＬ２（１＋ＡＶ２）／Ｖ２
β１＝ＩｚＣｆ
β２＝ＣｆＣｒＬＬｒ／Ｖ
β３＝ＣｆＣｒＬ
なおＩｚはヨー慣性、Ｍは車両重量、Ｖは車速、Ｃｆは前輪コーナーリングパワー、Ｃｒは後輪コーナーリングパワー、Ｌｆは前軸重心間距離、Ｌｒは後軸重心間距離、Ｌはホイールベース、Ａは車両のスタビリティファクタである。
【００５６】
また、路面反力トルクＴalignと操舵角θとの比のゲインＫalign-gainθが得られない場合、路面反力トルクＴalignと他の車両状態量αの比に比例するゲインを得ることで、実施可能となる。例えば、路面反力トルクＴalignと横加速度Ｇyの比に比例するゲインＫalign-gainＧyを用いて、次の式（１５）からローパスフィルタ動作の時定数τestを得ることができる。
Τest＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／Ｋalign-gainＧy×（ｄＧy／ｄｔ）  （１５）
【００５７】
この横加速度Ｇyは検出しなくても、式（１４）から導出される次の式（１６）から演算することもできる。
Ｇy＝θ（α１×ｓ２＋α２×ｓ＋α３）／（β１×ｓ２＋β２×ｓ＋β３）  （１６）
【００５８】
さらに、車両状態量αとして、操舵角θを用いるもの、またその代替車両状態量として横加速度Ｇyを用いるものについて説明したが、これら以外の車両状態量α、例えば、車両のヨーレート、車両の横滑り角、車両のコーナーリングフォースなどを用いても、同様に、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るためのローパスフィルタ動作の時定数τestを演算することができる。
【００５９】
このように実施の形態２では、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るためのローパスフィルタ動作の時定数τestが、線形域において路面反力トルクＴalignと比例関係にある車両状態量αを用い、この車両状態量αの微分出力にゲインを乗じて容易に演算することが可能である。また簡易に、ゲインによってローパスフィルタ動作の時定数τestを変更することができる。したがって、この時定数τestを定める際の工数も少なくなり、実施の形態１と同様に、路面反力トルクと操舵角との比を測定する必要がなくなり、この測定に伴なう工数を削減できるほか、同じ車種であっても車のグレードの変化などにより自動車の前輪荷重が変わる場合などでも、路面反力トルクと操舵角との比を測定し直す必要がなく、効果的に路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得て、効果的な操舵制御を実現することができる。
【００６０】
実施の形態３．
実施の形態２では、ローパスフィルタ動作の時定数τestを演算する中で、ゲイン出力手段３９からの比のゲインを一定値として演算に使用したが、この実施の形態３は、この比のゲインを車速に応じて変化させるようにしたものである。
この実施の形態３において、線形域において路面反力トルクＴalignと比例関係にある車両状態量αとしては、車両のハンドルの操舵角、車両のヨーレート、車両の横加速度Ｇy、車両の横滑り角、車両のコーナーリングフォースなどを使用することができるが、車両のハンドルの操舵角を用いるものについて説明する。
【００６１】
実施の形態２についての説明の中で、路面反力トルクＴalignと操舵角θの比のゲインが車速に応じて変化することを説明した。実施の形態２では、この比のゲインを例えば４０Ｋｍ／ｈ相当の比を代表値として、一定値として扱うこととしたが、実施の形態３では、より正確な路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るために、この比のゲインを車速に応じて変化する関数とする。この車速Ｖに応じて変化する関数をＫalign-θ（Ｖ）とすれば、これは次の式（１７）で与えられる。この関数Ｋalign-θ（Ｖ）は、路面反力トルクＴalignと操舵角θの比であって、車速に応じて変化する。
Ｋalign-θ（Ｖ）＝（１／１＋ＡＶ２）×（Ｖ２／Ｌ）×Ｔvel  （１７）
ただし、Ｔvelは任意の一車速に応じた路面反力トルクＴalignと操舵角θの比より演算される基準ゲインである。
【００６２】
この実施の形態３では、路面反力トルクＴalignと、車両状態量α、例えば操舵角θの比の関数ゲインＫalign-θ（Ｖ）を、任意の一車速に応じた路面反力トルクＴalignと操舵角θの比より演算された基準ゲインＴvelに基づき、式（１７）に従って簡便に演算する。
【００６３】
この車速に応じて変化する関数Ｋalign-θ（Ｖ）を用いた場合、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを演算するためのローパスフィルタ動作の時定数τestは、次の式（１８）にて求められる。
Τest＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／Ｋalign-θ（Ｖ）×（ｄθ／ｄｔ）  （１８）
【００６４】
関数Ｋalign-θ（Ｖ）は式（１７）の通り車速Ｖの２次関数であり、この２次関数を得ることが実装上困難な場合には、その１次関数にて近似することにより、簡単に路面反力トルク推定値Ｔalign-estを演算するためのローパスフィルタ動作の時定数τestを得るようにする。図８はこの１次関数と２次関数の関係を示すグラフである。横軸は車速（Ｋｍ／ｈ）、縦軸はトルク勾配（Ｎｍ／ｒａｄ）である。太い実線の特性Ｋ１は関数Ｋalign-θ（Ｖ）の２次関数ゲインを示し、細い実線の特性Ｋ２はその一次関数ゲインを示す。図８から明らかなように、この一次関数ゲインが２次関数ゲインをほぼ近似する。なお、図８において、×印は、実施の形態３で基準ゲインＴvelとして用いた車速４０（Ｋｍ／ｈ）のゲインを示す。
【００６５】
図９は実施の形態３で使用される路面反力トルク検出器３０Ｂを示す。この路面反力トルク検出器３０Ｂは、路面反力トルク演算手段３２Ｂを使用する。この路面反力トルク検出器３０Ｂは、図６に示す路面反力トルク検出器３０Ａに比べて、車速検出器１１が追加され、また路面反力トルク演算手段３２Ｂには、ゲイン演算器４０が追加されている。車速検出器１１は図２に示されたものと同じものであり、車速Ｖに応じて車速信号Ｖ(s)を発生する。ゲイン演算器４０は、ゲイン出力手段であり、図６のゲイン出力手段３９に代わって用いられる。車速検出器１１からの車速信号Ｖ(s)はゲイン演算器（ゲイン出力手段）４０に入力され、このゲイン演算器（ゲイン出力手段）４０が、基準ゲインＴvelを用いて、車速Ｖの関数であるゲインＫalign-θ（Ｖ）を演算して出力する。実施の形態３における時定数演算器３６Ｂは、微分出力θ(d)と、ゲイン出力Ｋalign-θ（Ｖ）と、摩擦トルク信号Ｔmfric(s)、Ｔfrp(s)とに基づいて、時定数τestを演算する。
【００６６】
図１０は実施の形態３の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、スタートとエンドとの間に、ステップＳ３０１からＳ３０８を含む。
まずステップＳ３０１では、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)が制御ユニット８を構成するマイクロコンピュータのメモリに読み込まれる。次のステップＳ３０２では、続いて操舵角信号θ(s)がメモリに読み込まれる。次のステップＳ３０３では、車速信号Ｖ(s)がメモリに読み込まれる。次のステップＳ３０４では、微分演算器３３により、操舵角信号θ(s)の微分出力θ(d)が演算される。次のステップＳ３０５では、車速信号Ｖ(s)に基づいて、車速Ｖの関数であるゲインＫalign-θ（Ｖ）が演算される。
【００６７】
次のステップＳ３０６では、時定数演算器３６により、時定数τestが演算される。この時定数τestは、実施の形態３では、微分演算器３３からの微分出力θ(d)と、ゲイン演算器（ゲイン出力手段）４０からの関数ゲインＫalign-θ（Ｖ）と、第１の摩擦トルク信号器３４からの摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、第２の摩擦トルク信号器３５からの摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とにより、式（１８）に従って演算される。
次のステップＳ３０７では、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ手段３７に通し、時定数演算器３６からの時定数τestに基づき、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタする。その結果、ステップＳ３０８では、路面反力トルク推定値Ｔalign-estが出力される。
【００６８】
このように、実施の形態３では、より正確な路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るために、路面反力トルクＴalignと車両状態量α、例えば操舵角θの比のゲインを車速に応じて変化する関数とし、しかもこの関数ゲインを任意の一車速に対応して演算された基準ゲインに基づき、簡便に演算するようにしたので、路面反力トルク推定値Ｔalign-estをより正確に、しかも簡便に求めることができる。
【００６９】
なお、実施の形態３では、車両状態量αとして操舵角θを用いるものについて具体的に説明したが、実施の形態２と同様に、線形域において路面反力トルクＴalignに対して比例関係とみなすことのできる他の車両状態量α、例えば車両のヨーレート、車両の横加速度Ｇy、車両の横滑り角、車両のコーナーリングフォースなどを用いることもできる。この場合にも、路面反力トルクＴalignとこれらの比のゲインを車速に応じて変化する関数ゲインとし、しかもこの関数ゲインを任意の一車速に対応して演算された基準ゲインに基づき、簡便に演算することにより、同様な効果が得られる。
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態３は、路面反力トルクＴalignと車両状態量αの比に比例するゲインを車速に応じて変化する関数とし、この関数ゲインを任意の一車速に対応して演算された基準ゲインに基づき、簡便に演算するようにしたが、この実施の形態４は、その基準ゲインをさらに簡単に、車両の前軸荷重から、特別な測定なしに、求めることができるようにしたものである。
【００７１】
路面反力トルクＴalignは、力学的に、次の式（１９）によって表わすことができる。
Ｔalign＝（ζn＋ζc）Ｃｆβｆ  （１９）
ただし、ζnはニューマチックトレール、ζcはキャスタトレール、βｆは車両の前輪の横滑り角である。
【００７２】
コーナーリングパワーＣｆはタイヤに発生するコーナーリングフォースの傾斜を表わしている。コーナーリングフォースはタイヤと接地面の摩擦力であるから、その大きさはタイヤに加わる荷重およびタイヤと路面間の摩擦係数で決定される。これは同じ路面状態を想定した場合において、コーナーリングフォースはタイヤに加わる荷重により決定されることを意味する。すなわち、コーナーリングパワーも、荷重により決定できる。また、タイヤの種類によりコーナーリングパワーが異なる影響は無視できるものとする。
【００７３】
また、βｆが線形域ではハンドル角θに比例し、ζn、ζcも一定値とみなすことにより、式（１７）は次の式（２０）のように、簡単化できる。
（Ｔalign／θ）＝Ｋalign-θ（Ｖ）＝（１／１＋ＡＶ２）（Ｖ２／Ｌ）Ｋw  （２０）
ここで、Ｋwは前軸荷重に応じたゲインである。
【００７４】
一般的な車両では、図１１に示すように、前軸荷重により各車速における路面反力トルクとタイヤ角の比のゲインが決まってくる。これは、前軸荷重によって、各車速に応じた路面反力トルクと操舵角θの比の関数を近似できることを意味する。図１１の太い実線の特性Ｇ１は、車種ごとの路面反力トルクＴalignとタイヤ角の比を、６０（Ｋｍ／ｈ）の車速について示した。横軸は前軸荷重、縦軸はトルク勾配（Ｎｍ／ｒａｄ）を示す。
図１１の細い実線Ｇ２は特性Ｇ１に対する上限値を、また細い実線Ｇ２は特性Ｇ１に対する下限設定値を示す。上述のように、各車速における路面反力トルクとタイヤ角の比は、タイヤの種類およびニューマチックトレールの長さによっても変化するが、前軸荷重ごとの路面反力トルクとタイヤ角の比のゲインは上限値Ｇ２と下限値Ｇ３の間の範囲に設定することが望ましい。ただし、特殊なタイヤおよびステアリング機構１０を有する車両においては、この限りではない。
【００７５】
このように、実施の形態４によれば、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを演算するためのローパスフィルタ動作の時定数τestを演算するのに必要な各車速Ｖに応じた路面反力トルクＴalignと車両状態量αの比のゲインを前軸荷重から、特別な測定なしに簡易に求めることができる。
【００７６】
なお、実施の形態４においても、操舵角θの他に、実施の形態２と同様に、線形域において路面反力トルクＴalignに対して比例関係とみなすことのできる他の車両状態量α、例えば車両のヨーレート、車両の横加速度Ｇy、車両の横滑り角、車両のコーナーリングフォースなどを用いることもできる。この場合にも、各車速Ｖに応じた路面反力トルクＴalignと車両状態量αの比のゲインを前軸荷重から、特別な測定なしに簡易に求めることができる。
【００７７】
実施の形態５．
この実施の形態５は、路面反力トルク検出器３０Ｃを用いる。この路面反力トルク検出器３０Ｃは、２つの時定数演算器３６１、３６２により演算された時定数τest1、τest2を、スイッチング演算器４１により選択して、ローパスフィルタ手段３７に与えるようにしたものである。第１の時定数演算器３６１は、例えば実施の形態１の時定数演算器３６とされ、その時定数演算器３６により演算された時定数をτest1とする。また第２の時定数演算器３６２は、実施の形態２の時定数演算器３６Ａとされ、その時定数演算器３６Ａにより演算された時定数をτest2とする。スイッチング演算器４１は、時定数τest1、τest2の大きい方、または小さい方を選択して出力するように構成される。
【００７８】
この実施の形態５によれば、２つの時定数演算器３６１、３６２からの時定数τest1、τest2を選択するので、状況に応じて適切な時定数を選びながら、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ手段３７でフィルタすることにより、より適切な路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得ることができる。
【００７９】
実施の形態５では、２つの時定数演算器３６１、３６２からの時定数τest1、τest2の中、一方の時定数が誤動作または大きなノイズなどの影響で適切でない値となったときに、残る適切な他方の時定数を選択するようにすることも可能である。
また、第１の時定数演算器３６１を実施の形態３による時定数演算器３４Ｂとし、第２の時定数演算器３６２を実施の形態４による時定数演算器とすることもできる。
【００８０】
さらに、第１の時定数演算器３６１を、実施の形態１から４の時定数演算器３６、３６Ａ、３６Ｂの中から選ばれた何れか１つの時定数演算器とし、第２の時定数演算器３２２を、実施の形態１から４の時定数演算器３６、３６Ａ、３６Ｂの中から選ばれた他の１つの時定数演算器とし、任意に組み合わせて用いることもできる。この場合、第１の時定数演算器３６１を、車両状態量αの中の１つの状態量に対応するものとし、第２の時定数演算器３６２を、他の車両状態量αに対応するものとすることもできる。また、３つ以上のより多数の時定数演算器を組み合わせることもできる。
【００８１】
実施の形態６．
この実施の形態６は、路面反力トルク検出器３０Ｄを用いる。この路面反力トルク検出器３０Ｄは、時定数演算器３６０の出力にリミッタ演算器４２を設け、時定数演算器３６０から出力される時定数τestの所定レベルを超える出力レベルをカットするようにしたものである。リミッタ演算器４２は、時定数τestのリミット出力τest(l)をローパスフィルタ手段３７に与える。
【００８２】
この実施の形態６において、時定数演算器３６０は、実施の形態１から４における時定数演算器３４、３４Ａ、３４Ｂの何れのすることも可能であり、また実施の形態５のように、複数の、例えば２つの時定数演算器３６１、３６２とスイッチング演算器４１とを組み合わせたものとすることもできる。
【００８３】
この実施の形態６によれば、時定数τestについて、ゼロ以下のレベルをカットすることができ、また時定数τestの発散を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
この発明による車両操舵制御装置は、例えば自動車のパワーステアリング制御装置として、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明による車両操舵制御装置の実施の形態１の全体の構成を示す斜視図。
【図２】この実施の形態１の全体的な制御回路を示すブロック図。
【図３】実施の形態１で使用される路面反力トルク検出器を示すブロック図。
【図４】実施の形態１の動作を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１に対応して路面反力トルクの時間に対する変化の一例を示すグラフ。
【図６】この発明による車両操舵制御装置の実施の形態２で使用される路面反力トルク検出器を示すブロック図。
【図７】実施の形態２の動作を示すフローチャート。
【図８】実施の形態２に対応して車速とそれに応じた関数ゲインを示すグラフ。
【図９】この発明による車両操舵制御装置の実施の形態３で使用される路面反力トルク検出器を示すブロック図。
【図１０】実施の形態３の動作を示すフローチャート。
【図１１】実施の形態３に対応して前軸荷重ごとの路面反力トルクとタイヤ角の比のゲインを示すグラフ。
【図１２】この発明による車両操舵制御装置の実施の形態５で使用される路面反力トルク検出器を示すブロック図。
【図１３】この発明による車両操舵制御装置の実施の形態６で使用される路面反力トルク検出器を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８６】
１：ハンドル、２：ステアリング軸、３：ステアリングギヤボックス、
４：トルクセンサ、５：アシストモータ、７：タイヤ、８：制御ユニット、
１１：車速検出器、１２：操舵トルク検出器、１３：モータ速度検出器、
１４：モータ加速度検出器、１６：アシストトルク決定ブロック、
１７：モータ電流決定器、
２０：モータ制御回路、２１：比較器、２２：モータ駆動器、２３：モータ電流検出器、
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ：路面反力トルク検出器、
３１：ステアリング反力トルク信号出力手段、
３２、３２Ａ、３２Ｂ：路面反力トルク演算手段、３３：微分演算器、
３４、３５：摩擦トルク信号器、
３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６０、３６１、３６２：時定数演算器、
３７：ローパスフィルタ手段、３８：ハンドル角検出器、
３９、４０：ゲイン出力手段、４１：スイッチング演算器、４２：リミッタ演算器。
【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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