(57)【要約】【課題】例えばスラント路を車両が直進走行する際、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行う。【解決手段】操舵装置は、運転者が操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、車両が走行する道路の道路幅を特定する第１特定手段と、道路の道路幅方向の傾きを特定する第２特定手段と、特定された道路幅と特定された傾きとに基づいて、運転者による車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段とを備える。【選択図】図２
2012116430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置であって、
前記運転者が前記操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、前記車両が走行する道路の道路幅を特定する第１特定手段と、
前記道路の道路幅方向の傾きを特定する第２特定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記運転者による前記車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記第１特定手段は、前記道路幅を狭い道路幅及び広い道路幅のいずれかとして特定し、
前記制御手段は、前記特定された道路幅が前記狭い道路幅である場合には、前記特定された道路幅が前記広い道路幅である場合よりも前記アシストトルクを大きくする
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記アシストトルクを大きくする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記アシストトルクの基本となる基本アシストトルクを、前記操舵ハンドルに付与される操舵トルク及び前記車両の車速に基づいて設定する第１設定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された基本アシストトルクを補正する第１補正手段と
を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記第１補正手段は、
前記特定された道路幅が狭いほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、前記基本アシストトルクを補正する
請求項４に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
摩擦抵抗を模擬する付加摩擦トルクを、前記操舵ハンドルに付与された操舵角と前記車両の車速とに基づいて設定する第２設定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された付加摩擦トルクを補正する第２補正手段と
を有し、
前記補正された付加摩擦トルクが前記操舵ハンドルに発生するように、前記アシストトルクを制御する
請求項１から５のいずれか一項に記載の操舵装置。
【請求項７】
前記第２補正手段は、
前記特定された道路幅が狭いほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、前記付加摩擦トルクを補正する
請求項６に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の操舵装置に関して、例えば特許文献１には、ナビゲーション装置の道路地図情報から車両の前方の道路環境（例えば道幅など）を取得し、この取得した道路環境に応じて、モータによって発生させるアシスト力の調整を行う技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、車載カメラにより撮像された画像に基づいて車両の進行方向の道路の道路幅方向の路面傾斜を算出し、この算出した路面傾斜に応じて、モータの動作量を制御する技術が開示されている。また、例えば特許文献３には、ナビゲーションシステムから、車両が走行する道路の幅方向の傾きを検出し、この検出した傾きに応じて、操舵トルクを制御する技術が開示されている。また、例えば特許文献４には、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図るために、操舵角や車速に応じた付加摩擦トルクをステアリング（即ち、操舵ハンドル）に付与する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３７３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５８７８号公報
【特許文献３】特開２００７−１０６２５０号公報
【特許文献４】特開２００９−１２６２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者の知覚特性は、運転者によって異なる場合があり、道路環境に対する感じ方（例えば道路幅が狭いと感じるか広いと感じるか）は、運転者によって異なる場合がある。しかしながら、前述した例えば特許文献１から４に開示された技術では、運転者の知覚特性が考慮されていないため、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができないおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００５】
一方、道路幅方向に傾斜した道路（以下「スラント路」と適宜称する）を車両が直進走行する場合には、道路幅方向の傾斜（即ち、勾配）の下方側に向かう重力成分が車両に作用するので、意図する操舵角に運転者が操舵ハンドルを保持する（即ち、保舵する）ことが負担になるおそれがある。
【０００６】
本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えばスラント路を車両が直進走行する際、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことが可能な操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の操舵装置は上記課題を解決するために、車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置であって、前記運転者が前記操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、前記車両が走行する道路の道路幅を特定する第１特定手段と、前記道路の道路幅方向の傾きを特定する第２特定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記運転者による前記車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段とを備える。
【０００８】
本発明の操舵装置によれば、例えば車両の走行時に、第１特定手段は、運転者が操舵ハンドルを操作する操作量（例えば操舵角、操舵トルク、操舵速度などの値、或いは、これらから算出される算出値、或いは、これらの経時変化や周波数変化など）に基づいて、車両が走行する道路の道路幅を特定する。ここで、通常、運転者は、その視覚によって認識する道路の道路幅に応じて、無意識に或いは意識的に、操舵ハンドルの操作量を変化させる。即ち、運転者が操舵ハンドルを操作する操舵量（言い換えれば、運転者による操舵ハンドルの操作量）は、運転者が意識するしないにかかわらず、道路の道路幅によって変化する。つまり、操舵ハンドルの操作量は、道路幅によって変化する。よって、操舵ハンドルの操作量と道路幅との関係を例えば実験等により予め取得しておくことで、操舵ハンドルの操作量の変化に基づいて道路幅を特定することが可能になる。例えば、車両が走行する道路の道路幅が比較的広い場合には、操舵ハンドルの操作量は比較的小さく、車両が走行する道路の道路幅が比較的狭い場合には、操舵ハンドルの操作量は比較的大きいということが本願発明者らの実験により確認されている。よって、操舵ハンドルの操作量が比較的小さい場合には、道路幅が比較的広いと特定することができ、操舵ハンドルの操作量が比較的大きい場合には、道路幅が比較的狭いと特定することができる。
【０００９】
第２特定手段は、例えば車両に作用する横力（即ち、横Ｇ）に基づいて、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きを特定する。なお、例えば、車両が道路を直進走行する場合には、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きが大きいほど、この傾きの下方側に向かって車両に作用する横力が大きくなる。よって、車両に作用する横力に基づいて、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きを特定することができる。
【００１０】
制御手段は、第１特定手段によって特定された道路幅と第２特定手段によって特定された傾きとに基づいて、運転者による車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する。具体的には、例えば、制御手段は、第２特定手段によって特定された傾きが所定の閾値以上である場合には、第１特定手段によって特定された道路幅が狭いほどアシストトルクを大きくする。よって、例えば、道路幅方向に傾斜した道路（即ち、スラント路）を車両が直進走行する際、運転者が操舵ハンドルを保持しやすくすること（即ち、保舵しやすくすること）ができる。言い換えれば、車両がスラント路を直進走行する場合に、保舵するために運転者が操舵ハンドルに付与すべき操舵トルク（以下「保舵トルク」と適宜称する）を小さくすることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。なお、「アシストトルク」は、運転者による車両の操舵をアシストするために、例えばモータ等から転舵輪に付与するトルクであり、基本的には、運転者によって操舵ハンドルに付与される操舵トルクに基づいて定められる。
【００１１】
ここで、仮に何らの対策も施さなければ、車両がスラント路を直進走行中である場合には、道路の道路幅方向の傾きに起因して、車両に、道路幅方向の傾きの下方側に向かう重力成分が生じるため、道路幅方向の傾きの下方側に対応する操舵角方向に操舵ハンドルが回転しやすくなり、運転者が操舵ハンドルを保持しにくくなってしまうおそれがある。即ち、運転者の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。更に、道路の道路幅が狭いほど、車両の操舵フィーリングはより重要になる。
【００１２】
本発明では、前述したように、第１特定手段によって特定された道路幅と第２特定手段によって特定された傾きとに基づいて、アシストトルクを制御するので、例えば、車両がスラント路を直進走行中である場合における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。ここで本発明では特に、車両が走行する道路の道路幅を、運転者による操舵ハンドルの操作量に基づいて特定する。言い換えれば、運転者による操舵ハンドルの操作の特性（即ち、運転者の操舵特性）に基づいて道路の道路幅を特定する。よって、第１特定手段によって特定された道路の道路幅には、運転者の知覚特性に応じた操舵特性が反映されている。したがって、第１特定手段によって特定された道路幅に応じてアシストトルクを制御することで、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
【００１３】
以上説明したように、本発明の操舵装置によれば、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができ、例えば、スラント路を車両が直進走行する際における車両の操舵フィーリングを向上させることができる。
【００１４】
本発明の操舵装置の一態様では、前記第１特定手段は、前記道路幅を狭い道路幅及び広い道路幅のいずれかとして特定し、前記制御手段は、前記特定された道路幅が前記狭い道路幅である場合には、前記特定された道路幅が前記広い道路幅である場合よりも前記アシストトルクを大きくする。
【００１５】
この態様によれば、例えば車両が狭い道路幅のスラント路を直進走行している場合における運転者の操舵フィーリングを確実に向上させることができる。ここで特に、道路幅が狭い場合に、道路幅が広い場合よりもアシストトルクが大きくなることで、保舵トルクが小さくなり、運転者は操舵ハンドルを保持しやすいと感じることができる。
【００１６】
なお、制御手段は、例えば、第２特定手段によって特定された傾きが所定の閾値以上である場合には、車両が走行している道路がスラント路であると判定することができ、第２特定手段によって特定された傾きが所定の閾値よりも小さい場合には、車両が走行している道路がスラント路でないと判定することができる。
【００１７】
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記アシストトルクを大きくする。
【００１８】
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合における運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
【００１９】
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、前記アシストトルクの基本となる基本アシストトルクを、前記操舵ハンドルに付与される操舵トルク及び前記車両の車速に基づいて設定する第１設定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された基本アシストトルクを補正する第１補正手段とを有する。
【００２０】
この態様によれば、第１設定手段によって設定された基本アシストトルクが道路幅と道路幅方向の傾きとに基づいて第１補正手段によって補正されることにより、アシストトルクが設定される。よって、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとに適したアシストトルクを発生させることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
【００２１】
前述した制御手段が第１設定手段及び第１補正手段を有する態様では、前記第１補正手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、前記基本アシストトルクを補正する。
【００２２】
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとにより適したアシストトルクを発生させることができ、運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
【００２３】
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、摩擦抵抗を模擬する付加摩擦トルクを、前記操舵ハンドルに付与された操舵角と前記車両の車速とに基づいて設定する第２設定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された付加摩擦トルクを補正する第２補正手段とを有し、前記補正された付加摩擦トルクが前記操舵ハンドルに発生するように、前記アシストトルクを制御する。
【００２４】
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとに適した付加摩擦トルクを操舵ハンドルに発生させることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。なお、本発明に係る「付加摩擦トルク」とは、操舵ハンドルから転舵輪に至る操舵系に生ずる摩擦抵抗を模擬して操舵ハンドルに発生させるトルクであり、運転者による操舵ハンドルの操舵方向とは反対方向に作用するトルクである。
【００２５】
前述した制御手段が第２設定手段及び第２補正手段を有する態様では、前記第２補正手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、前記付加摩擦トルクを補正する。
【００２６】
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとにより適した付加摩擦トルクを操舵ハンドルに発生させることができ、運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
【００２７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る操舵装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るアシストトルク制御の流れを概念的に示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る道幅判定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る道幅判定処理を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るスラント路直進走行判定処理を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係るスラント路専用アシストトルク制御を概念的に示す図である。
【図７】摩擦トルクＴｔを求める方法の一例を示した図である。
【図８】付加摩擦トルクＴｃの特性の一例を示す図である。
【図９】付加摩擦トルクＴｃの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。
【図１０】比較例に係る車両がスラント路を走行している状態を示す模式図である。
【図１１】比較例に係る車両の運転者がステアリングホイールに付与する操舵トルクと、操舵角との関係の一例を示すグラフである。
【図１２】本実施形態に係るアシストトルク制御による効果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る操舵装置について、図１から図１２を参照して説明する。
【００３１】
先ず、本実施形態に係る操舵装置を備えた車両の全体構成について、図１を参照して説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る操舵装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１に示すように、車両１は、前輪５と、前輪５を操舵するための操舵装置１０とを備えている。操舵装置１０は、ステアリングホイール１１の操作に応じて前輪５を転舵する電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置であり、ステアリングホイール１１と、ステアリングシャフト１２と、ピニオンシャフト１９と、操舵角センサ１３と、トルクセンサ１４と、モータ１５と、ラックアンドピニオン機構１６と、タイロッド１７と、ナックルアーム１８と、車速センサ４１と、横Ｇセンサ４２と、ヨーレートセンサ４３と、コントローラ１００とを備えている。
【００３４】
ステアリングホイール１１は、本発明に係る「操舵ハンドル」の一例であり、車両１を旋回等させるために運転者（ドライバ）によって操作される。ステアリングホイール１１は、ステアリングシャフト１２及びピニオンシャフト１９を介して、ラックアンドピニオン機構１６に接続されている。ステアリングシャフト１２には、操舵角センサ１３及びトルクセンサ１４が設けられている。
【００３５】
操舵角センサ１３は、運転者によるステアリングホイール１１の操作に対応する操舵角ＳＷＡ（即ち、ステアリングホイール１１の回転角度）を検出する。操舵角センサ１３は、検出した操舵角ＳＷＡに対応する検出信号をコントローラ１００に供給する。
【００３６】
トルクセンサ１４は、ステアリングホイール１１を介してステアリングシャフト１２に付与される操舵トルクＳＷＴを検出する。トルクセンサ２２は、検出した操舵トルクＳＷＴに対応する検出信号をコントローラ１００に供給する。
【００３７】
ピニオンシャフト１９は、その一端がラックアンドピニオン機構１６に連結されており、その他端がトルクセンサ１４を介してステアリングシャフト１２に連結されている。ピニオンシャフト１９は、ステアリグシャフト１２と同一方向に回転することが可能に構成されている。ピニオンシャフト１９には、モータ１５が設けられている。
【００３８】
モータ１５は、減速機や電動モータなどによって構成されており、コントローラ１００による制御下で、ピニオンシャフト１９にトルクを付与する。モータ１５がピニオンシャフト１９に付与するトルクは、本発明に係る「アシストトルク」の一例である。以下、モータ１５がピニオンシャフト１９に付与するトルクを「アシストトルク」と適宜称する。
【００３９】
車速センサ４１は、車両１の車速を検出し、検出した車速Ｖに対応する検出信号をコントローラ１００に供給する。
【００４０】
横Ｇセンサ４２は、車両１に働く横Ｇ（即ち、車幅方向に働く力）を検出し、検出した横Ｇに対応する検出信号をコントローラ１００に供給する。
【００４１】
ヨーレートセンサ４３は、車両１のヨーレート（即ち、旋回方向への回転角の変化速度）を検出し、検出したヨーレートに対応する検出信号をコントローラ１００に供給する。
【００４２】
ラックアンドピニオン機構１６は、ラックやピニオンによって構成されており、ステアリングシャフト１２からピニオンシャフト１９を介して回転が伝達されて動作する。ラックアンドピニオン機構１６には、タイロッド１７及びナックルアーム１８が連結されており、ナックルアーム１８には、前輪５が連結されている。この場合、タイロッド１７及びナックルアーム１８がラックアンドピニオン機構１６によって動作されることにより、ナックルアーム１８に連結された前輪５が転舵されることとなる。
【００４３】
コントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えた電子制御ユニットである。コントローラ１００は、モータ１５がピニオンシャフト１９に付与すべきアシストトルクを設定し、設定されたアシストトルクがピニオンシャフト１９に付与されるようにモータ１５を制御するアシストトルク制御を行う。コントローラ１００は、本発明に係る「第１特定手段」、「第２特定手段」及び「制御手段」として機能する。なお、後に詳細に説明するが、本実施形態では特に、コントローラ１００は、操舵角センサ１３及びトルクセンサ１４の各々から供給される検出信号に基づいて、ステアリングホイール１１の単位時間当たりの操作量である操舵仕事率Ｐを算出し、この算出された操舵仕事率Ｐに基づいて、車両１が走行する道路の道路幅を判定する道幅判定処理を行う。更に、コントローラ１００は、横Ｇセンサ４２及びヨーレートセンサ４３の各々から供給される検出信号に基づいて、車両１がスラント路（即ち、道路幅方向に傾斜した道路）を直進走行中であるか否かを判定する。
【００４４】
次に、本実施形態に係るアシストトルク制御について、図２から図９を参照して説明する。
【００４５】
図２は、本実施形態に係るアシストトルク制御の流れを概念的に示すフローチャートである。
【００４６】
本実施形態に係るアシストトルク制御では、車両１がスラント路を直進走行している場合と、それ以外の場合とで異なる制御が行われる。即ち、本実施形態では、車両１がスラント路を直進走行している場合には、後述するスラント路専用アシストトルク制御が行われ、それ以外の場合には、通常のアシストトルク制御が行われる。つまり、スラント路専用アシストトルク制御が行われる場合以外には、基本的には、通常のアシストトルク制御が行われる。なお、通常のアシストトルク制御としては、一般的に行われる各種のアシストトルクの制御を適用することができる。
【００４７】
図２において、本実施形態に係るアシストトルク制御では、先ず、道幅判定処理がコントローラ１００によって行われる（ステップＳ１０）。
【００４８】
図３は、道幅判定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。
【００４９】
図３において、道幅判定処理では、先ず、初期設定がコントローラ１００によって行われる（ステップＳ１１０）。具体的には、コントローラ１００は、後述する所定の閾値ＳＷＡｔ及びＳＷＴｔ、所定の判定基準値Ｐｔ、不感帯Ｄの幅δ、所定時間Ｔａ、並びに道幅判定値に所定の初期値を設定する。例えば、コントローラ１００は、道幅判定値に初期値として「広い」を設定する。
【００５０】
次に、入力信号の取得がコントローラ１００によって行われる（ステップＳ１２０）。具体的には、コントローラ１００は、入力信号として操舵角ＳＷＡに対応する検出信号及び操舵トルクＳＷＴに対応する検出信号を、それぞれ、操舵角センサ１３及びトルクセンサ１４から取得する。なお、操舵角ＳＷＡに関する情報は、操舵角センサ１３に代えて、ＥＰＳモータ（即ち、モータ１５）の回転角や、タイヤ切れ角（即ち、前輪５の転舵角）から取得されてもよい。
【００５１】
コントローラ１００による入力信号の取得は、所定のサンプリング時間Ｔｓ毎に行われる。この際、コントローラ１００は、操舵角ＳＷＡをサンプリング時間Ｔｓで除算することにより、操舵速度ＳＷＶを算出する。即ち、コントローラ１００は、操舵速度ＳＷＶを、次式（１）に従って算出する。
【００５２】
操舵速度ＳＷＶ＝（操舵角ＳＷＡ（ｎ）−操舵角ＳＷＡ（ｎ−１））／サンプリング時間Ｔｓ  ・・・（１）
但し、ｎは自然数であり、操舵角ＳＷＡ（ｎ）は、ｎ番目に取得された操舵角ＳＷＡを表わしている。
【００５３】
なお、入力信号の取得が行われる際、入力信号の高周波成分を除去するローパスフィルタ処理が行われる。
【００５４】
次に、操舵仕事率Ｐがコントローラ１００によって算出される（ステップＳ１３０）。即ち、コントローラ１００は、操舵トルクＳＷＴ及び操舵速度ＳＷＶに基づいて操舵仕事率Ｐを算出する。操舵仕事率Ｐは、運転者によってステアリングホイール１１に単位時間当たりになされる仕事を意味する。
【００５５】
具体的には、コントローラ１００は、先ず、現時点から所定時間Ｔａだけ過去までにサンプリング時間Ｔｓ毎に取得した操舵トルクＳＷＴ及び操舵速度ＳＷＶの各々の平均値ＳＷＴｍｅａｎ及びＳＷＶｍｅａｎを算出する。次に、操舵トルクＳＷＴと平均値ＳＷＴｍｅａｎとの差の絶対値の所定時間Ｔａにおける平均値ＳＷＴａ、及び操舵速度ＳＷＶと平均値ＳＷＶｍｅａｎとの差の絶対値の所定時間Ｔａにおける平均値ＳＷＶａを算出する。次に、平均値ＳＷＴａと平均値ＳＷＶａとを乗算することにより操舵仕事率Ｐを算出する。即ち、コントローラ１００は、操舵仕事率Ｐを次式（２）に従って算出する。
【００５６】
操舵仕事率Ｐ＝操舵トルクの平均値ＳＷＴａ×操舵角の平均値ＳＷＶａ  ・・・（２）
つまり、コントローラ１００は、現時点から所定時間Ｔａだけ過去までに取得した操舵トルクＳＷＴ及び操舵速度ＳＷＶの各々についての変化量（或いは変動量）の平均値を算出し、算出した平均値の積を操舵仕事率Ｐとして算出する。
【００５７】
次に、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ＋δ／２以上であるか否かがコントローラ１００によって判定される（ステップＳ１４０）。
【００５８】
図４は、本実施形態に係る道幅判定処理を説明するための図であり、コントローラ１００が取得する操舵角ＳＷＡ及び操舵トルクＳＷＴ、並びにコントローラ１００が算出する操舵仕事率Ｐの各々の経時変化の一例を示している。なお、本実施形態では、図４に示すように、操舵角ＳＷＡの方向及び操舵トルクＳＷＴの方向をそれぞれ正負で表わし、例えば、正値をステアリングホイール１１の左回転方向とし、負値をステアリングホイール１１の右回転方向とする。
【００５９】
即ち、図３及び図４において、コントローラ１００は、現時点Ｔｐにおいて、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ＋δ／２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。つまり、コントローラ１００は、次式（３）が成立するか否かを判定する。
【００６０】
操舵仕事率Ｐ≧判定基準値Ｐｔ＋δ／２      ・・・（３）
ここで、判定基準値Ｐｔは、車両１が走行する道路の道路幅が広いか狭いかを区別する境となる操舵仕事率Ｐの値であり、例えば実験等により予め設定される。具体的には、判定基準値Ｐｔは、車両１が走行する道路の道路幅が狭いと判定することができる最小の操舵仕事率Ｐとして設定される。ここで、車両１が走行する道路の道路幅が広い場合には、操舵仕事率Ｐは小さく、車両１が走行する道路の道路幅が狭い場合には、操舵仕事率Ｐは大きいということが本願発明者らの実験により確認されている。よって、操舵仕事率Ｐの経時変化に基づいて、車両１が走行する道路の道路幅の経時変化を検出することができる。したがって、本実施形態では、予め実験等により、操舵仕事率Ｐに有意差がある互いに異なる２つの道路幅について、一方を広い道路幅、他方を狭い道路幅に設定するとともに、これら広い道路幅及び狭い道路幅を区別することが可能な操舵仕事率Ｐを判定基準値Ｐｔとして設定している。
【００６１】
図４に示すように、判定基準値Ｐｔに対して、幅δを有する不感帯Ｄが設定されている。不感帯Ｄは、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔよりも大きいか否かの判定を行わない操舵仕事率Ｐの範囲として設定されている。不感帯Ｄは、判定基準値Ｐｔを中心値として幅δを有している。即ち、不感帯Ｄの上限値は、判定基準値Ｐｔと幅δ／２（即ち、不感帯Ｄの幅δの１／２倍）とを加算した値であり、不感帯Ｄの下限値は、判定基準値Ｐｔから幅δ／２を減算した値である。
【００６２】
操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ＋δ／２以上であると判定された場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、コントローラ１００によって、車両１が走行している道路の道路幅が狭いと判定され、道幅判定値が「狭い」に設定される（ステップＳ１６０）。
【００６３】
ここで、道幅判定値は、コントローラ１００によって判定された道路幅を示す値であり、道路幅が狭いと判定された場合には「狭い」に設定され、道路幅が広いと判定された場合には「広い」に設定される。なお、前述したように、初期設定（ステップＳ１１０）では、道幅判定値に「広い」が設定される。
【００６４】
他方、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ＋δ／２以上でない（即ち、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ＋δ／２よりも小さい）と判定された場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ−δ／２以下であるか否かがコントローラ１００によって判定される（ステップＳ１５０）。
【００６５】
即ち、図４において、コントローラ１００は、現時点Ｔｐにおいて、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ−δ／２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。つまり、コントローラ１００は、次式（４）が成立するか否かを判定する。
【００６６】
操舵仕事率Ｐ≦判定基準値Ｐｔ−δ／２  ・・・（４）
操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ−δ／２以下であると判定された場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、コントローラ１００によって、車両１が走行している道路の道路幅が広いと判定され、道幅判定値が「広い」に設定される（ステップＳ１７０）。
【００６７】
他方、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ−δ／２以下でない（即ち、操舵仕事率Ｐが判定基準値Ｐｔ−δ／２よりも大きい）と判定された場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、コントローラ１００によって道幅判定値はそのまま維持される。
【００６８】
なお、判定基準値Ｐｔは車速に応じてコントローラ１００によって変更されてもよい。この場合には、車両１が走行する道路の道路幅が広いか狭いかの判定を、操舵仕事率Ｐに基づいてより精度良く行うことができる。
【００６９】
本実施形態では、前述したように、判定基準値Ｐｔに対して不感帯Ｄが設定されているので、実際の道路の道路幅が変化していないにもかかわらず、コントローラ１００による道路幅の判定結果が変化するのを防ぐことができる。
【００７０】
以上のように、道幅判定処理では、車両１が走行している道路の道路幅の判定が行われ、道路幅判定値は、車両１が走行している道路の道路幅に応じて「広い」又は「狭い」に設定される。
【００７１】
図２に戻り、道幅判定処理（ステップＳ１０）が行われた後には、道幅判定値が「狭い」に設定されているか否かがコントローラ１００によって判定される（ステップＳ２０）。
【００７２】
道幅判定値が「狭い」に設定されていないと判定された場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、所定時間後に再び道幅判定処理が行われる（ステップＳ１０）。
【００７３】
道幅判定値が「狭い」に設定されていると判定された場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、車両１がスラント路を直進走行中であるか否かがコントローラ１００によって判定される（ステップＳ３０）。即ち、コントローラ１００は、車両１が直進走行中であり、かつ、車両１が走行する道路がスラント路であるか否かを判定する。以下、車両１がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する処理（即ち、ステップＳ３０に係る処理）を「スラント路直進走行判定処理」と適宜称する。
【００７４】
図５は、スラント路直進走行判定処理を説明するための図であり、コントローラ１００が横Ｇセンサ４２及びヨーレートセンサ４３から夫々取得する横Ｇ及びヨーレートの各々の経時変化の一例を示している。なお、本実施形態では、図５に示すように、横Ｇの方向及びヨーレートの方向を正負で表わし、例えば、正値を車両１の左方向或いは左旋回方向とし、負値を車両１の右方向或いは右旋回方向とする。例えば、右下がりの傾斜を有するスラント路を車両１が走行する場合には、車両１には右方向に向かう横Ｇが働くため、横Ｇは負値となり、左下がりの傾斜を有するスラント路を車両１が走行する場合には、車両１には左方向に向かう横Ｇが働くため、横Ｇは正値となる。
【００７５】
図５において、コントローラ１００は、ヨーレートセンサ４３によって検出されるヨーレートと、横Ｇセンサ４２によって検出される横Ｇとに基づいて、車両１がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する。より具体的には、コントローラ１００は、ヨーレートセンサ４３によって検出されるヨーレートの大きさが所定の閾値ＹＲａ以下であって、横Ｇセンサ４２によって検出される横Ｇの大きさが所定の閾値ＬＧａ以上である状態が所定時間Ｔｂ以上継続する場合に、車両１がスラント路を直進走行中であると判定する。なお、車両１がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する方法としては他の判定方法を用いてもよい。
【００７６】
図２に戻り、車両１がスラント路を直進走行中でないと判定された場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、所定時間後に再び道幅判定処理が行われる（ステップＳ１０）。
【００７７】
車両１がスラント路を直進走行中であると判定された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、スラント路専用アシストトルク制御が行われる（ステップＳ４０）。
【００７８】
図６は、スラント路専用アシストトルク制御を概念的に示す図である。
【００７９】
図６において、コントローラ１００は、基本アシストトルク設定部１１０と、ゲイン設定部１２０及び１３０と、付加摩擦トルク設定部１４０と、ゲイン設定部１５０及び１６０とを有している。
【００８０】
基本アシストトルク設定部１１０は、車速Ｖ及び操舵トルクＳＷＴに基づいて基本アシストトルクを設定する。ここで、基本アシストトルクは、モータ１５がピニオンシャフト１９に付与すべきアシストトルクの基本となる量である。基本アシストトルク設定部１１０は、車速Ｖ及び操舵トルクＳＷＴと基本アシストトルクとの関係を規定するマップを有しており、このマップを参照することにより、基本アシストトルクを設定する。基本アシストトルク設定部１１０は、例えば、操舵トルクＳＷＴが大きいほど基本アシストトルクを大きな値に設定し、車速Ｖが低いほど基本アシストトルクを大きな値に設定する。コントローラ１００は、基本アシストトルク設定部１１０によって設定された基本アシストトルクを、後述するゲインＧａ１やＧａ２或いは付加摩擦トルクなどに基づいて補正することにより、モータ１５がピニオンシャフト１９に付与すべきアシストトルクを設定する。
【００８１】
ゲイン設定部１２０は、車両１が直進走行するスラント路の道路幅方向の傾き（即ち、スラント勾配）に応じて、ゲインＧａ１を設定する。スラント勾配は、横Ｇセンサ４２によって検出される横Ｇに基づいて算出される。ゲイン設定部１２０は、スラント勾配とゲインＧａ１との関係を規定するマップＭａ１を有しており、このマップＭａ１及びスラント勾配に基づいてゲインＧａ１を設定する。具体的には、ゲイン設定部１２０は、スラント勾配が大きいほどゲインＧａ１を大きな値に設定する。なお、ゲインＧａ１は１以上の値に設定される。
【００８２】
ゲイン設定部１３０は、車両１が直進走行するスラント路の道路幅（即ち、道幅）に応じて、ゲインＧａ２を設定する。ゲイン設定部１３０は、道幅とゲインＧａ２との関係を規定するマップＭａ２を有しており、このマップＭａ２及び道幅に基づいてゲインＧａ２を設定する。具体的には、ゲイン設定部１３０は、道幅が狭いほどゲインＧａ２を大きな値に設定する。ここで、車両１が直進走行する道路の道幅は、操舵仕事率Ｐに基づいて特定することができる。例えば、互いに道幅が異なる複数の道路について、車両１が直進走行する際の操舵仕事率Ｐの平均値を予め実験等により取得しておき、道幅と操舵仕事率Ｐの平均値との関係を示すマップを作成しておくことで、走行中に算出した操舵仕事率Ｐに基づいて、走行中の道路の道幅を特定することができる。
【００８３】
付加摩擦トルク設定部１４０は、操舵角ＳＷＴ及び車速Ｖに基づいて付加摩擦トルクを設定する。付加摩擦トルクは、ステアリングホイール１１から前輪５に至る操舵系に生ずる摩擦抵抗を模擬してステアリングホイール１１に発生させるトルクであり、運転者によるステアリングホイール１１の操舵方向とは反対方向に作用するトルクである。
【００８４】
具体的には、付加摩擦トルク設定部１４０は、先ず、操舵角ＳＷＡ及び車速Ｖに基づいて、ステアリングホイール１１に付与すべき摩擦トルクＴｔを求める。次に、付加摩擦トルク設定部１４０は、操舵角ＳＷＡ及び摩擦トルクＴｔに基づいて目標操舵角ＳＷＡｔａを求める。次に、付加摩擦トルク設定部１４０は、目標操舵角ＳＷＡｔａと操舵角ＳＷＡとの偏差ΔＳＷＡに基づいて、付加摩擦トルクＴｃを求める。即ち、付加摩擦トルク設定部１４０は、目標操舵角ＳＷＡｔａなどに基づいて摩擦トルクＴｔを補正し、補正後の摩擦トルクを付加摩擦トルクＴｃに設定する。
【００８５】
ここで、付加摩擦トルク設定部１４０による付加摩擦トルクの設定について、図７から図９を参照して詳細に説明する。
【００８６】
図７は、摩擦トルクＴｔを求める方法の一例を示した図である。図７は、横軸に操舵角ＳＷＡを示し、縦軸に摩擦トルクＴｔを示している。より具体的には、図７は、車速Ｖに応じて、操舵角ＳＷＡに対して設定すべき摩擦トルクＴｔが規定されたマップに相当する。図７では、一例として、高速域Ｖ２、中速域Ｖ１、及び低速域Ｖ０のそれぞれに対応するマップが示されている。付加摩擦トルク設定部１４０は、このようなマップを参照することで、現在の操舵角ＳＷＡ及び車速Ｖに対応する摩擦トルクＴｔを求める。
【００８７】
図７に示すマップによれば、同一の操舵角ＳＷＡの場合、車速が大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクＴｔが設定されることになる。これは、高速域Ｖ２や中速域Ｖ１では、直進安定性向上や、操舵保持時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、ある程度の摩擦トルクを発生することが好ましい一方、低速域Ｖ０では、摩擦トルクが大きいと運転者に違和感を与え、操舵フィーリングが悪化する場合があるからである。また、図７に示すマップによれば、車速が同一である又は同一の車速域にある場合、操舵角ＳＷＡが大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクＴｔが設定されることとなる。これは、操舵角ＳＷＡが大きい場合は前輪５の転舵角が大きくなるため、大きな横力が発生し易く、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、より大きな摩擦トルクが必要となるからである。
【００８８】
次に、上記のように求められた摩擦トルクＴｔから、目標操舵角ＳＷＡｔａを求める方法について説明する。付加摩擦トルク設定部１４０は、目標操舵角ＳＷＡｔａと操舵角ＳＷＡとの偏差ΔＳＷＡ（＝ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）、及び、摩擦トルクＴｔ及びゲインＫによって規定された偏差上限値Δ（＝Ｔｔ／Ｋ）に基づいて、目標操舵角ＳＷＡｔａを求める。詳しくは、付加摩擦トルク設定部１４０は、まず目標操舵角ＳＷＡｔａをＳＷＡに初期化した後に（初期化済みであれば初期化しない）、偏差ΔＳＷＡ（＝ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）を求め、「ΔＳＷＡ＞Δ」である場合には目標操舵角ＳＷＡｔａを「ＳＷＡｔａ＝ＳＷＡ＋Δ」に変更し、「ΔＳＷＡ＜−Δ」である場合には目標操舵角ＳＷＡｔａを「ＳＷＡｔａ＝ＳＷＡ−Δ」に変更し、「−Δ≦ΔＳＷＡ≦Δ」である場合には目標操舵角ＳＷＡｔａを変更しない。なお、ゲインＫは、例えばステアリング系の剛性などを考慮して決定される値である。
【００８９】
次に、上記のように求められた目標操舵角ＳＷＡｔａから付加摩擦トルクＴｃを求める方法について説明する。付加摩擦トルク設定部１４０は、目標操舵角ＳＷＡｔａより得られる偏差ΔＳＷＡ（＝ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）、及びゲインＫ（＝Ｔｔ／Δ）から、付加摩擦トルクＴｃを求める。具体的には、付加摩擦トルク設定部１４０は、「Ｔｃ＝Ｋ・ΔＳＷＡ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）」より、付加摩擦トルクＴｃを求める。
【００９０】
図８は、付加摩擦トルクＴｃの特性の一例を示す図である。図８は、横軸に操舵角ＳＷＡを示し、縦軸に付加摩擦トルクＴｃを示している（左回りのトルクの方向を正とし、右回りのトルクの方向を負としている）。ここでは、摩擦トルクＴｔが「Ｔｔ１」の場合と「Ｔｔ２」の場合（Ｔｔ２＜Ｔｔ１）とを一例として示している。例えば、車速が高速域Ｖ２若しくは中速域Ｖ１である場合における摩擦トルクＴｔ１と、車速が低速域Ｖ０である場合における摩擦トルクＴｔ２とを示している（図７参照）。また、図８では、「Ｔｔ１」及び「Ｔｔ２」のいずれの場合も、理解の容易化のため、便宜上、目標操舵角ＳＷＡｔが同一で、操舵角ＳＷＡの変化に応じて変化しないものとする。なお、目標操舵角ＳＷＡｔが変化した場合には、それに応じてグラフが新たな目標操舵角ＳＷＡｔａを中心として横軸方向に平行移動するだけである。
【００９１】
図８に示すように、偏差上限値Δは、「Δ＝Ｔｔ／Ｋ」であることから、摩擦トルクＴｔが大きいほど大きくなる（例えば、「Ｔｔ１」の場合の偏差上限値Δ１は「Ｔｔ２」の場合の偏差上限値Δ２よりも大きい）。また、「−Δ≦ΔＳＷＡ≦Δ」の範囲では、目標操舵角ＳＷＡｔａが変更されずに維持され、「Ｔｃ＝Ｋ・ΔＳＷＡ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）」より、付加摩擦トルクＴｃの大きさは偏差ΔＳＷＡに比例して増加する。そして、「ΔＳＷＡ＞Δ」及び「ΔＳＷＡ＜−Δ」の範囲では、目標操舵角ＳＷＡｔａが前述したように変更されて偏差ΔＳＷＡの大きさが一定となるので、「Ｔｃ＝Ｋ・ΔＳＷＡ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（ＳＷＡｔａ−ＳＷＡ）」より、付加摩擦トルクＴｃの大きさは摩擦トルクＴｔに応じた一定値となる。この場合、「−Δ≦ΔＳＷＡ≦Δ」の範囲では、ステアリングホイール１１に付与されるべき摩擦トルクＴｔは、実際にはステアリングホイール１１には付与されず、偏差ΔＳＷＡの絶対値が偏差上限値Δ以上となって初めて、付加摩擦トルクＴｃの大きさが、ステアリングホイール１１に付与されるべき摩擦トルクＴｔの大きさに設定されることになる。即ち、ゲインＫは付加摩擦トルクＴｃの立ち上がり特性（ここでは、偏差ΔＳＷＡに対する付加摩擦トルクＴｃの変化の割合を表す。）を決定するパラメータである。「−Δ≦ΔＳＷＡ≦Δ」の範囲で摩擦トルクＴｔを付与しないのは、摩擦トルクがばらつき、操舵感が悪化してしまうことを抑制するためである。
【００９２】
図９は、付加摩擦トルクＴｃの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。図９（Ａ）は、「−Δ≦ΔＳＷＡ≦Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角ＳＷＡｔａは変化せず、力Ｔ（例えば車輪への入力に起因して発生する外力）に対して釣り合うような力、即ちバネ定数Ｋ（＝ゲインＫ）のバネが変位量ＳＷＡｔａ−ＳＷＡで変位したときの弾性力（＝Ｋ・ΔＳＷＡ）が生成される。図９（Ｂ）は、「ΔＳＷＡ＞Δ」及び「ΔＳＷＡ＜−Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角ＳＷＡｔａは力Ｔを受ける方向に変化し、力Ｔに対向する方向に一定の摩擦力Ｔｔ’（＜力Ｔ）が生成される。なお、摩擦力Ｔｔ’は、摩擦力Ｔｔを力に変換した値に相当する。
【００９３】
図６に戻り、ゲイン設定部１５０は、車両１が直進走行するスラント路のスラント勾配に応じて、ゲインＧｂ１を設定する。ゲイン設定部１５０は、スラント勾配とゲインＧｂ１との関係を規定するマップＭｂ１を有しており、このマップＭｂ１及びスラント勾配に基づいてゲインＧｂ１を設定する。具体的には、ゲイン設定部１５０は、スラント勾配が大きいほどゲインＧｂ１を大きな値に設定する。なお、ゲインＧｂ１は１以上の値に設定される。
【００９４】
ゲイン設定部１６０は、車両１が直進走行するスラント路の道幅に応じて、ゲインＧｂ２を設定する。ゲイン設定部１６０は、道幅とゲインＧｂ２との関係を規定するマップＭｂ２を有しており、このマップＭｂ２及び道幅に基づいてゲインＧｂ２を設定する。具体的には、ゲイン設定部１６０は、道幅が狭いほどゲインＧｂ２を大きな値に設定する。
【００９５】
コントローラ１００は、基本アシストトルク設定部１１０によって設定された基本アシストトルクにゲインＧａ１及びＧａ２を掛けることにより、基本アシストトルクを補正する。即ち、コントローラ１００は、基本アシストトルク設定部１１０によって設定された基本アシストトルクとゲインＧａ１とゲインＧａ２との積を補正後の基本アシストトルクとして設定する。
【００９６】
また、コントローラ１００は、付加摩擦トルク設定部１４０によって設定された付加摩擦トルクにゲインＧｂ１及びＧｂ２を掛けることにより、付加摩擦トルクを補正する。即ち、コントローラ１００は、付加摩擦トルク設定部１４０によって設定された付加摩擦トルクとゲインＧｂ１とゲインＧｂ２との積を補正後の付加摩擦トルクとして設定する。
【００９７】
更に、コントローラ１００は、補正後の基本アシストトルクと補正後の付加摩擦トルクとの和を、モータ１５がピニオンシャフト１９に付与すべきアシストトルク（アシスト量）として設定する。即ち、コントローラ１００は、基本アシストトルク設定部１１０によって設定された基本アシストトルクとゲインＧａ１及びＧａ２との積に、付加摩擦トルク設定部１４０によって設定された付加摩擦トルクとゲインＧｂ１及びＧｂ２との積を加えることにより、アシストトルクを設定する。
【００９８】
本実施形態では特に、前述したように、ゲインＧａ１は、ゲイン設定部１２０によって、スラント勾配が大きいほど大きな値に設定され、ゲインＧａ２は、ゲイン設定部１３０によって、道幅が狭いほど大きな値に設定される。即ち、補正後の基本アシストトルク（即ち、基本アシストトルク設定部１１０によって設定された基本アシストトルクとゲインＧａ１及びＧａ２との積）は、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、大きな値に設定される。よって、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きなアシストトルクがモータ１５からピニオンシャフト１９に付与される。
【００９９】
ここで、車両１がスラント路を直進走行する場合には、スラント路のスラント勾配（即ち、道路幅方向の傾き）の下方側に向かう重力成分が車両１に作用するので、運転者は、スラント勾配の上方側に対応する操舵角方向に向かう操舵トルクをステアリングホイール１１に付与することにより、ステアリングホイール１１を保持することになる。仮に何らの対策も施さなければ、車両１がスラント路を直進走行する場合、保舵するために運転者がステアリングホイール１１に付与すべき操舵トルク（即ち、保舵トルク）は、車両１に生じるスラント勾配の下方側に向かう重力成分に起因して、スラント勾配が大きいほど大きくなってしまうため、運転者がステアリングホイール１１を保持しにくくなってしまうおそれがある、即ち、車両１の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。更に、スラント路の道幅が狭いほど、車両１の操舵フィーリングはより重要になる。
【０１００】
しかるに本実施形態によれば、前述したように、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きなアシストトルクがモータ１５からピニオンシャフト１９に付与される。よって、車両１がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール１１を保持しやすく（即ち、保舵しやすく）することができる。即ち、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１０１】
更に本実施形態では特に、前述したように、ゲインＧｂ１は、ゲイン設定部１５０によって、スラント勾配が大きいほど大きな値に設定され、ゲインＧｂ２は、ゲイン設定部１６０によって、道幅が狭いほど大きな値に設定される。即ち、補正後の付加摩擦トルク（即ち、付加摩擦トルク設定部１４０によって設定された付加摩擦トルクとゲインＧｂ１及びＧｂ２との積）は、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、大きな値に設定される。つまり、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きな付加摩擦トルクがステアリングホイール１１に発生するように、モータ１５からアシストトルクがピニオンシャフト１９に付与される。よって、車両１がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール１１をより保持しやすくすることができる。即ち、運転者の操舵フィーリングをより向上させることができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、基本アシストトルク及び付加摩擦トルクの両方を、スラント勾配及び道幅に応じて補正する構成を例に挙げたが、基本アシストトルク及び付加摩擦トルクのいずれか一方のみをスラント勾配及び道幅に応じて補正するように構成してもよい。このように構成しても、車両１がスラント路を直進走行する場合における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１０３】
加えて、本実施形態では特に、図３及び図４を参照して前述したように、操舵仕事率Ｐに基づいて、車両１が走行する道路の道路幅を判定する。言い換えれば、運転者によるステアリングホイール１１の操作の特性（即ち、運転者の操舵特性）に基づいて道路の道路幅を特定する。よって、操舵仕事率Ｐに基づいて特定された道路幅には、運転者の知覚特性に応じた操舵特性が反映されている。したがって、操舵仕事率Ｐに基づいて特定された道路幅に応じてアシストトルクを制御することで、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
【０１０４】
次に、図１０から図１２を参照して、本実施形態に係るアシストトルク制御による効果について説明を加える。
【０１０５】
図１０は、比較例に係る車両１ｂがスラント路９００を走行している状態を示す模式図である。図１０（Ａ）は、車両１ｂがスラント路９００を走行している状態を車両１ｂの上方側から見た図である。図１０（Ｂ）は、車両１ｂがスラント路９００を走行している状態を車両１ｂの背面側から見た図である。図１０（Ｃ）は、車両１ｂがスラント路９００を走行している状態における運転者の操舵フィーリングを概念的に示した図である。
【０１０６】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、左側が高く右側が低い傾斜（勾配）を有するスラント路９００を車両１ｂが走行する場合、車両１ｂにはスラント路９００の勾配に起因する右側に向かう横力が働くため、車両１ｂは右側に流れやすくなる。このため、車両１ｂの運転者は、車両１ｂを直進走行させるためにステアリングホイール１１ｂ（図１０（Ｃ）参照）を保持することが負担になる。言い換えれば、図１０（Ｃ）に示すように、この場合、車両１ｂの運転者は、スラント路９００の傾斜の下方側である右側に対応する右回転方向にステアリングホイール１１ｂを操作するときには、ステアリングホイール１１ｂを軽いと感じるのに対して、スラント路９００の傾斜の上方側である左側に対応する左回転方向にステアリングホイール１１ｂを操作するときには、ステアリングホイール１１ｂを重いと感じる。車両１ｂの運転者は、スラント路９００で車両１ｂを直進走行させるためには、左回転方向に向かう操舵トルクを付与してステアリングホイール１１ｂを保持しなければならず、さらに、スラント路９００の勾配が大きいほど、より大きな操舵トルクを付与しなければならない。よって、仮に何らの対策も施さなければ、車両１ｂがスラント路を直進走行する場合には、例えば車両１ｂが平面路（即ち、道路幅方向の傾きが比較的小さい或いは殆どゼロである道路）を直進走行する場合と比較して、運転者の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。
【０１０７】
図１１は、車両１ｂの運転者がステアリングホイール１１ｂに付与する操舵トルクと、操舵角との関係の一例を示すグラフである。
【０１０８】
図１１において、破線Ｌ１は、車両１ｂが平面路を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示し、実線Ｌ２は、車両１ｂがスラント路９００を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。
【０１０９】
運転者が車両１ｂを直進走行させるために、操舵角ＳＷＡが操舵角ＳＷＡｅとなる状態でステアリングホイール１１ｂを保持する場合、車両１ｂが平面路を走行するときよりもスラント路９００を走行するときのほうが、より大きな操舵トルクをステアリングホイール１１ｂに付与する必要がある。即ち、車両１ｂがスラント路９００を直進走行する場合（実線Ｌ２参照）に、操舵角ＳＷＡが操舵角ＳＷＡｅとなるように運転者がステアリングホイール１１ｂに付与すべき操舵トルクＳＷＴ＿Ｂは、車両１ｂが平面路を直進走行する場合（破線Ｌ３参照）に、操舵角ＳＷＡが操舵角ＳＷＡｅとなるように運転者がステアリングホイール１１ｂに付与すべき操舵トルクＳＷＴ＿Ａよりも大きい。よって、車両１ｂがスラント路９００を直進走行する場合には、車両１ｂが平面路を直進走行する場合よりも、運転者が、ステアリングホイール１１ｂが戻されるように（即ち、運転者が意図する方向とは反対の方向にステアリングホイール１１ｂが回転しようとするように）強く感じてしまうおそれがある。更に、このようなステアリングホイール１１ｂが戻されるように感じる戻され感は、車両１ｂが走行する道路の道路幅が狭くなるほど、強くなるおそれがある。
【０１１０】
図１２は、本実施形態に係るアシストトルク制御による効果の一例を示すグラフである。図１２において、太線Ｌ３は、本実施形態に係る車両１がスラント路を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。太線Ｌ３は、第１太線部分Ｌ３ａと第２太線部分Ｌ３ｂとを有している。第１太線部分Ｌ３ａは、ステアリングホイール１１の切り戻し操作（即ち、操舵角ＳＷＡの大きさが小さくなるようにステアリングホイール１１を操作すること）が行われる際の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示し、第２太線部分Ｌ３ｂは、ステアリングホイール１１の切り込み操作（即ち、操舵角ＳＷＡの大きさが大きくなるようにステアリングホイール１１を操作すること）が行われる際の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。
【０１１１】
図１２に示すように、本実施形態に係るアシストトルク制御によれば、前述したように、車両１がスラント路を走行する場合には、スラント勾配が大きいほど、より大きな基本アシストトルクが発生するように、かつ、より大きな付加摩擦トルクが発生するように、モータ１５からピニオンシャフト１９にアシストトルクが付与されるので、操舵角ＳＷＡが操舵角ＳＷＡｅとなるように運転者がステアリングホイール１１に付与すべき操舵トルクＳＷＴ＿Ｃａ及びＳＷＴ＿Ｃｂを、比較例に係る操舵トルクＳＷＴ＿Ｂよりも小さくすることができる。なお、操舵トルクＳＷＴ＿Ｃａは、運転者がステアリングホイール１１の切り戻し操作を行う際にステアリングホイール１１に付与すべき操舵トルクである（実線Ｌ３ａ参照）。操舵トルクＳＷＴ＿Ｃｂは、運転者がステアリングホイール１１の切り込み操作を行う際にステアリングホイール１１に付与すべき操舵トルクである（実線Ｌ３ｂ参照）。
【０１１２】
よって、車両１がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール１１を保持しやすくすることができる。即ち、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態によれば、スラント路を車両１が直進走行する際における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。更に、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
【０１１４】
本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う操舵装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１５】
５…前輪、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト、１３…操舵角センサ、１４…トルクセンサ、１５…モータ、１９…ピニオンシャフト、４１…車速センサ、４２…横Ｇセンサ、４３…ヨーレートセンサ、１００…コントローラ、１１０…基本アシストトルク設定部、１２０、１３０…ゲイン設定部、１４０…付加摩擦トルク設定部、１５０、１６０…ゲイン設定部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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