"車速を検出する車速検出手段と、ステアリング軸に入力した操舵操作における操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記ステアリング軸に入力した操舵操作に対し、操舵補助力の付与あるいは操向輪の操舵角制御を行う電動モータと、前記ステアリング軸の回転を前記操向輪に伝達するステアリングラック部材と、前記操向輪の操舵において発生する路面と前記操向輪との摩擦エネルギを算出する摩擦エネルギ算出手段と、前記摩擦エネルギと前記操舵角とに基づいて操舵トルクあるいは前記ステアリングラック部材のラック軸力を推定する操舵力推定手段と、前記操舵力推定手段が推定した前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力に応じて、前記電動モータの駆動制御を行うモータ制御手段と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。前記操向輪の操舵に伴う車体の上下方向の変位に基づくポテンシャルエネルギを算出するポテンシャルエネルギ算出手段を備え、前記操舵力推定手段は、前記摩擦エネルギと前記操舵角と前記ポテンシャルエネルギとに基づいて前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力を推定することを特徴とする請求項1記載の車両用操舵装置。制動力を検出する制動力検出手段を備え、前記操舵力推定手段は、前記車速検出手段が検出した車速が設定した閾値以下のときに前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力を推定し、前記制動力検出手段が検出した制動力が小さいほど、前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力の値をより小さく推定することを特徴とする請求項1または2記載の車両用操舵装置。操舵操作を入力する入力側ステアリング軸と、前記操向輪を転舵させる出力側ステアリング軸とが機械的に分離した前記ステアリング軸を備え、前記モータ制御手段が、前記入力側ステアリング軸に入力した操舵操作に応じて、前記電動モータを駆動することにより、前記出力側ステアリング軸を回転させるステアバイワイヤシステムを有し、前記操舵力推定手段は、前記入力側ステアリング軸に入力した前記操舵操作に対応して前記電動モータによって操向輪を操舵するとき前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力を推定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用操舵装置。ステアリング軸に入力した操舵操作における操舵角を検出する操舵角検出手段と、操向輪の操舵において発生する路面と前記操向輪との摩擦エネルギを算出する摩擦エネルギ算出手段と、前記摩擦エネルギと前記操舵角とに基づいて操舵トルク、あるいは、前記ステアリング軸の回転を前記操向輪に伝達するステアリングラック部材のラック軸力を推定する操舵力推定手段と、を備えることを特徴とする操舵力推定装置。操向輪の操舵において発生する路面と前記操向輪との摩擦エネルギを算出し、前記摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはステアリングラック部材のラック軸力を推定し、推定した前記操舵トルクあるいは前記ラック軸力に応じて、電動モータの駆動制御を行うことを特徴とする操舵制御方法。操向輪の操舵において発生する路面と前記操向輪との摩擦エネルギを算出し、前記摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルク、あるいは、前記ステアリング軸の回転を前記操向輪に伝達するステアリングラック部材のラック軸力を推定することを特徴とする操舵力推定方法。しかしながら、ラック軸力あるいは操舵トルクを推定する従来の方法では、いわゆる線形二輪モデルの車両モデルに基づいてラック軸力等を推定している。この場合、車両が停止している状態で転舵した状態や制動している状態等では、ラック軸力あるいは操舵トルクの推定精度が低下し、適切な操舵制御を行えない場合がある。即ち、従来のラック軸力あるいは操舵トルクの推定を用いた操舵制御技術では、ラック軸力あるいは操舵トルクの推定精度に改善の余地があった。本発明の課題は、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することである。以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用操舵装置は、摩擦エネルギ算出手段によって、操向輪の操舵において発生する路面と操向輪との摩擦エネルギを算出し、操舵力推定手段によって、摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはラック軸力を推定する。本発明によれば、操舵時における路面と操向輪との摩擦エネルギを算入して操舵トルクあるいはラック軸力を推定するため、操向輪のねじりに基づく力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とすることができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することが可能となる。以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。第1実施形態構成図1は、本発明に係る車両用操舵装置、操舵力推定装置、操舵制御方法および操舵力推定方法を適用した自動車1の構成を示す概略図である。図1において、自動車1は、車体1Aと、ステアリングホイール2と、ステアリング軸3と、操舵角センサ4操舵角検出手段と、電動アシストモータ5電動モータと、ピニオンギア6と、ステアリングラック部材7と、タイロッド8と、車輪9FR,9FL,9RR,9RLと、ブレーキディスク10と、ホイールシリンダ11と、ブレーキ圧センサ12制動力検出手段と、圧力制御ユニット13と、車輪速センサ14FR,14FL,14RR,14RL車速検出手段と、コントロール/駆動回路ユニット15とを備えている。これらのうち、ステアリングホイール2、ステアリング軸3、操舵角センサ4、電動アシストモータ5、ピニオンギア6、ステアリングラック部材7、タイロッド8およびコントロール/駆動回路ユニット15が本発明に係る車両用操舵装置1Bを構成している。また、操舵角センサ4およびコントロール/駆動回路ユニット15が本発明に係る操舵力推定装置1Cを構成している。ステアリングホイール2は、ステアリング軸3と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力をステアリング軸3に伝達する。ステアリング軸3は、ステアリングホイール2から入力された操舵入力即ち回転動作をピニオンギア6に伝達する。操舵角センサ4は、ステアリング軸3の回転角度即ち、運転者によるステアリングホイール2への操舵入力角度を検出する。そして、操舵角センサ4は、検出したステアリング軸3の回転角度をコントロール/駆動回路ユニット15に出力する。電動アシストモータ5は、コントロール/駆動回路ユニット15から入力する指令値に応じた駆動電流によって、操舵操作を補助するためのアシストトルクを発生する。即ち、ステアリング軸3には、運転者の操舵入力によるトルクと電動アシストモータ5によるアシストトルクとが加わり、これらを合計したトルクによって車輪9FR,9FL操向輪を転舵する。ピニオンギア6は、ステアリングラック部材7と噛合しており、ステアリング軸3から入力した回転をステアリングラック部材7に伝達する。ステアリングラック部材7は、ピニオンギア6と噛合する平歯を有し、ピニオンギア6の回転を車幅方向の直線運動に変換する。タイロッド8は、ステアリングラック部材7の両端部と車輪9FR,9FLのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。車輪9FR,9FL,9RR,9RLは、タイヤホイールにタイヤを取り付けて構成したものであり、それぞれサスペンション装置を介して車体1Aと連結している。これらのうち、前輪車輪9FR,9FLは、タイロッド8によってナックルアームが揺動することにより、車体1Aに対する車輪9FR,9FLの向きが変化する。ブレーキディスク10は、車輪9FR,9FL,9RR,9RLと一体に回転し、ホイールシリンダ11の押圧力がブレーキパッドを押し当てると、その摩擦力によって制動力を発生する。ホイールシリンダ11は、各車輪に設置されたブレーキパッドを、ブレーキディスク10に押し当てる押圧力を発生する。ブレーキ圧センサ12は、ホイールシリンダ11がブレーキディスク10に付与するブレーキ圧具体的にはブレーキ液圧を検出する。そして、ブレーキ圧センサ12は、検出したブレーキ圧をコントロール/駆動回路ユニット15に出力する。なお、本実施形態では、制動力に相当する物理量として、検出が容易なブレーキ圧を用いることとするが、制動力に相当する物理量を検出できれば、他のセンサを用いることもできる。圧力制御ユニット13は、コントロール/駆動回路ユニット15の指示に従って、各車輪に設置したホイールシリンダ11のブレーキ圧力を制御する。車輪速センサ14FR,14FL,14RR,14RLは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、コントロール/駆動回路ユニット15に出力する。コントロール/駆動回路ユニット15は、自動車1全体を制御するものであり、操舵角センサ4から入力する操舵角、車輪速センサから入力する車輪の回転速度およびブレーキ圧センサ12から入力するブレーキ圧に基づいて、各種制御信号を生成する。例えば、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵角センサ4から入力する操舵角および車輪速センサから入力する車輪の回転速度を基に、後述する操舵トルク推定処理を実行し、操舵トルクを算出する。また、コントロール/駆動回路ユニット15は、算出した操舵トルクをブレーキの作動状態に応じて補正し、補正した操舵トルクの推定値を基に、電動アシストモータ5に対する指令値操舵アシストトルクの指令値を出力する。図2は、コントロール/駆動回路ユニット15における操舵系統の制御機能を示すブロック図である。図2において、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵トルク推定部110操舵力推定手段と、ブレーキ作動判定部120と、アシストトルク制御部130と、減算器140と、PWM制御部150と、電流検出回路160と、モータ駆動回路170とを備えている。なお、アシストトルク制御部130、減算器140、PWM制御部150、電流検出回路160およびモータ駆動回路170がモータ制御手段を構成している。操舵トルク推定部110には、車輪速センサ14FR,14FLから車輪速車輪の回転速度を示すパルス信号、操舵角センサ4から操舵入力角度、ブレーキ作動判定部120からブレーキの作動の有無および各車輪の制動状態を示す各信号が入力する。そして、操舵トルク推定部110は、後述する操舵トルク推定処理を実行することにより、操舵トルクを推定する。なお、操舵トルク推定部110は、操舵トルク推定処理を実行することによって実現する摩擦ねじりトルク算出部110a摩擦エネルギ算出手段および車体持ち上げトルク算出部110bポテンシャルエネルギ算出手段を有している。摩擦ねじりトルク算出部110aは、操舵時に発生するタイヤと路面との摩擦によるねじりトルクを算出する。車体持ち上げトルク算出部110bは、操舵時に発生する車体1Aの上下方向の変位による持ち上げトルクを算出する。ブレーキ作動判定部120は、ブレーキ圧センサ12から入力するブレーキ圧を基に、ブレーキ踏力が発生しているか否か、即ち、ブレーキの作動の有無を判定し、判定結果および各車輪の制動状態を操舵トルク推定部110に出力する。アシストトルク制御部130は、操舵トルク推定部110が推定した操舵トルクの推定値を基に、操舵トルクと操舵アシストトルクとの関係を定義したマップを参照して、電動アシストモータ5における操舵アシストトルクの指令値を算出する。減算器140は、アシストトルク制御部130が算出した操舵アシストトルクの指令値から、電流検出回路160が検出した操舵アシストトルク現在値を減算し、PWM制御部150に出力する。PWM制御部150は、減算器140から入力する操舵アシストトルクの減算値指令値と現在値の偏差を基に、電動アシストモータ5の駆動信号PWM信号を生成する。具体的には、PWM制御部150は、減算器140から入力する操舵アシストトルクの減算値がゼロとなるようにフィードバック制御する。電流検出回路160は、モータ駆動回路170が電動アシストモータ5に入力する駆動電流を検出し、アシストトルク現在値に変換して減算器140に出力する。モータ駆動回路170は、PWM制御部150から入力する電動アシストモータ5の駆動信号を基に駆動電流を生成し、電動アシストモータ5に出力する。操舵トルク推定処理次に、コントロール/駆動回路ユニット15が実行する操舵トルク推定処理について説明する。以下で説明する操舵トルク推定処理は、本発明に係る操舵制御方法および操舵力推定方法を実現するものである。なお、以下の説明においては、多自由度のマルチボディダイナミクスによって車両を取り扱うため、空間内における物体の姿勢の記載方法および用語の定義については、ロボティクス機構力学制御JohnJ.Craig著、三浦宏文下山勲訳、共立出版、1991年発行に準ずるものとする。図3は、コントロール/駆動回路ユニット15が実行する操舵トルク推定処理を示すフローチャートである。コントロール/駆動回路ユニット15は、イグニションオンと共に操舵トルク推定処理を実行する。操舵トルク推定処理を開始すると、コントロール/駆動回路ユニット15は、車両パラメータを設定するステップS1。図4は、ステップS1において設定する車両パラメータを示す模式図である。図4に示すように、ステップS1において、コントロール/駆動回路ユニット15は、車両の前軸荷重mf左前輪はmfl、右前輪はmfrと表す、トレッドle、ホイールセンタW/Cの高さWz、タイヤ幅tw、タイヤ半径tr、サスペンションの最大ラックストローク量rsmax、初期キャンバ角φx、初期キャスタ角φy、スクラブ半径Pkpy、キャスタトレイルPkpx、タイヤの摩擦係数μここでは固定値とするを設定する。これらの車両パラメータは、車両の諸元等に基づいて予め把握することができる。なお、図4中のFはラック軸力、liは単位接地面の移動距離、Tはキングピン軸周りのトルク、dzはホイールセンタの上下変位である。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、キングピンK/P軸を基準とした座標系の設定を行うステップS2。図5は、ステップS2において設定する座標系を示す模式図である。なお、図5においては、左前輪のキングピン軸について設定する座標系を例として示している。図5に示すように、ステップS2では、車両前後方向前方をx軸の正方向、車幅方向外方をy軸の正方向、車両上下方向上方をz軸の正方向、車両前軸の中心を原点とする3次元のxyz座標基準座標{O}を設定する。ここで、図5においては、車両を基準とする座標系{O}と平行な座標であってキングピン軸と路面との交点を原点とする座標系{A}、座標系{A}と車両前方を同一軸としZ軸がキングピン軸と同一の方向となるように姿勢変換した座標系{K}、座標系{O}と平行な座標であってホイールセンタを原点として設定した座標系{C}を併せて設定する。図5に示す座標系において、キングピン傾角をφkpx、キャスタ角をΦkpy、キングピン軸周りの回転角をΦkpzとする。また、キャスタトレイルPkpx、スクラブ半径Pkpyとすると、タイヤ接地面の任意の点K接地面と接触するタイヤの任意の点からキングピン軸と路面との交点までのベクトルPKは次式1のように定義することができる。CPK=[Pkpx,Pkpy,0]C1ただし、PKの添え字Cは、座標系{C}におけるベクトルであることを示す。また、絶対座標{K}を基準としたタイヤ姿勢を示す回転行列Rは、次式2のように表すことができる。KR=RXΦkpyRYΦkpxRZΦkpzRZ0RY-ΦkpyRX-Φkpx2ただし、2式に示す回転行列Rの各係数は、タイヤを据え切りした時の接地面形状の変化を計測することによって実験により求めたり、シミュレーションによって求めたりすることができる。したがって、任意のベクトルCPKがキングピン軸周りにΦkpz回転したときの絶対座標を基準としたベクトルは、KRCPKで表すことができる。2式に、操舵角を基に算出したキングピン軸の回転角および車両パラメータを代入すると、タイヤ接地面の任意の点のx、y、z軸方向の変位を求めることができる。図6~8は、タイヤ接地面の任意の点の変位を示す図であり、図6はz軸方向の変位、図7はx軸方向の変位、図8はy軸方向の変位を示している。なお、図6~8においては、トー角の変化に対応する各方向の変位を示している。なお、図6~8において、横軸に示すトー角は、基準座標から見たZ軸方向の回転角である。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵中立位置でのタイヤ接地面積およびタイヤ姿勢の算出を行うステップS3。ステップS3において、タイヤ接地面積およびタイヤ姿勢は車両パラメータから算出することができる。図9は、タイヤ接地面積の算出方法を示す模式図である。図9においては、初期キャンバ角を0とした場合のタイヤ接地面積を算出する方法を例として示している。図9に示すように、タイヤ半径trおよびホイールセンタ高さWzから、タイヤ接地面のx軸方向の長さタイヤ接地長lxを算出することができる。そして、タイヤ接地長lxとタイヤ幅twとを乗算することにより、タイヤ接地面積Sfを算出できる。なお、初期キャンバ角が0以外の場合には、実験あるいはシミュレーションを基にタイヤの傾斜を考慮したタイヤ接地面の形状に補正し、タイヤ接地面積Sfを算出できる。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵角センサ4が検出する操舵角を取得するステップS4。そして、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵時のタイヤ姿勢を算出するステップS5。ステップS5において、コントロール/駆動回路ユニット15は、キングピン軸周りにタイヤを回転させた場合の座標{K}を基準としたタイヤ姿勢、タイヤ接地面形状およびホイールセンタ位置を算出する。このとき、コントロール/駆動回路ユニット15は、2式の行列式タイヤ姿勢を示す行列式を基にタイヤ接地面の任意の点のx軸、y軸およびz軸方向の変位を算出する。具体的には、コントロール/駆動回路ユニット15は、タイヤ車輪を円柱とみなし、キングピン軸周りにΔΦ回転した転舵したときのタイヤ姿勢を例えば単位量1mmとして算出する。そして、タイヤ接地面積が同一となるように転舵後の新たなホイールセンタ高さを算出し、転舵前の状態からΔΦ回転した姿勢において、各単位接地面あたりで移動した並進量をΔxとして算出する。Δxは、車両の基準座標の値に換算する。なお、タイヤにおける新たに接地した面および路面から離れた面については、Δx=0とする。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵によって発生する仕事量を算出するステップS6。ここで、操舵によって発生する仕事量は、タイヤと路面との摩擦に対して行った仕事量と、車体1Aを持ち上げるために行った仕事量とに分けることができる。ステップS6において、コントロール/駆動回路ユニット15は、2式を用いて幾何学的に算出した操舵によるタイヤ接地面形状の変化を基に、タイヤと路面との摩擦トルクに対して行った仕事量Wfを算出する。図10は、タイヤ接地面における接地荷重を示す模式図である。図10において、タイヤ接地面の面圧分布を一定であるものとすると、タイヤ接地面における単位面積当たりの接地荷重は、輪荷重mf左輪荷重mflあるいは右輪荷重mfrおよび接地面積Nfを用いて、mf/Nfと表すことができる。また、図11は、操舵時におけるタイヤ接地面形状の変化を示す模式図である。図11に示すように、操舵後のタイヤ接地面積は、操舵中立時のタイヤ接地面積に対して総面積に変化がないものと仮定する。そして、ステップS5において算出したタイヤ接地面の任意の点の変位を基に、タイヤ接地面における各単位接地面積の移動量Δxについての仕事量を定義する。即ち、転舵前と転舵後において、着目するタイヤ接地面の点タイヤ側の着目点は、路面との摩擦を伴いながら路面上を移動する。したがって、各単位接地面積ごとに、路面上を摩擦に抗して移動した距離Δxを算出し、その移動についての仕事量を定義する。図12は、単位接地面積あたりの操舵に要する仕事量を示す模式図である。図12において、各単位接地面積が操舵に要する仕事量wiiは自然数は、重力加速度gを用いて、wi=μ×mi×g×Δxi3と表すことができる。すると、タイヤ接地面積全体での仕事量Wfは、次式4のように表すことができる。Wf=μmfg/NfΣΔxiただし、i=1~Nf4コントロール/駆動回路ユニット15は、4式を基に一輪分の操舵によるねじりトルクを算出するモデルを設定する。図13は、一輪分のねじりトルクを算出するモデルを示す模式図である。図13に示すモデルでは、タイヤ接地面の各単位接地面ごとに変位が算出してあり、その変位から決まる仕事量wiが対応付けてある。また、ステップS6において、車体1Aを持ち上げるために行った仕事量は、ホイールセンタの高さの変化を基に、前軸荷重とホイールセンタ高さの変化との乗算を基に算出することができる。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、キングピン軸周りのモーメント一輪分を算出するステップS7。ステップS7において、コントロール/駆動回路ユニット15は、車体1Aの上下方向の変位による持ち上げトルク以下、車体持ち上げトルクと称する。と、タイヤと路面との摩擦によるねじりトルク以下、摩擦ねじりトルクと称する。とをそれぞれ算出し、これらを合計する。なお、ステップS7において、摩擦ねじりトルクを算出する処理が摩擦ねじりトルク算出部110aに対応し、車体持ち上げトルクを算出する処理が車体持ち上げトルク算出部110bに対応している。図14は、操舵においてキングピン軸周りに作用する力左前輪の場合を示す模式図である。図14において、一輪についての輪荷重は左前輪の前軸荷重mflと重力加速度gとを用いて、mflgと表すことができる。また、ホイールセンタの上下変位をdz、操舵によるラック軸のストロークラックストロークをrs、単位接地面の移動距離をliと表す。車体持ち上げトルクは、ホイールセンタ高さの変化ホイールセンタ上下変位dzに基づく仕事量から算出することができ、次式5~7のように表すことができる。車体を持ち上げるポテンシャルエネルギー一輪分U1:U1=-mfl×g×dz5キングピン軸周りに働く持ち上げトルク一輪分T1:T1=∂U1/∂Φkpz6ラック軸力一輪分F1:F1=∂U1/∂rs7また、摩擦ねじりトルクは、タイヤ接地面形状の変化から算出することができ、次式8~10のように表すことができる。摩擦力によるポテンシャルエネルギー一輪分U2:U2=-Σμmflgli/Nf8ただし、自然数i=1~Nf。キングピン軸周りに働く持ち上げトルクT2:T2=∂U2/∂Φkpz9ラック軸力一輪分F2:F2=∂U2/∂rs10次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、5~10式を基に、キングピン軸周りの回転で生じる二輪分のねじりトルク摩擦ねじりトルクを算出するモデルを設定し、合計の操舵トルクを算出するステップS8。図15は、二輪分のねじりトルクを算出するモデルを示す模式図である。図15に示すモデルでは、左右前輪を対応付けて、キングピン軸、操舵によるステアリングラック部材7の移動軌跡、タイロッド8の移動軌跡、接地面中心の移動軌跡、ホイールセンタの移動軌跡がそれぞれ設定してある。図15に示すモデルにより、種々の操舵に対して、二輪分のねじりトルクを算出することができる。そして、ステップS8において、コントロール/駆動回路ユニット15は、これら二輪分のねじりトルクと車体持ち上げトルクとを合計することにより、操舵トルクを算出する。図16は、5~10式を基に算出した摩擦ねじりトルク分および車体持ち上げトルク分のラック軸力を示す図である。図16によれば、操舵量を示すラックストロークに対して、摩擦ねじりトルクおよび車体持ち上げトルクを成分とするラック軸力が発生し、これらのうち摩擦ねじりトルクが支配的であることがわかる。なお、左右輪において、y方向を逆向き車幅方向外方に取っているため、ラック軸力の向きは正負が逆の位相となる。次に、コントロール/駆動回路ユニット15は、次式11に従って、ステップS8において算出した操舵トルクに基づくラック軸力Fbrに対し、ブレーキ圧センサ12が検出したブレーキ圧に応じた係数制動力係数τを乗算し、走行時の据え切り力Frunと加算することにより、総合的なラック軸力Fを算出するステップS9。F=FrunτFbr11なお、11式中、Fbrは制動時車輪がロックした状態の据え切り力に相当するものである。また、走行時の据え切り力Frunは、車輪を回転方向へ拘束していない状態での据え切り力操舵トルクに相当するものである。また、制動力係数τは、設定車速以下の領域で正の値を取り、制動力あるいはブレーキ圧が小さいほど、また、車速が高いほど小さくなる変数である。図17は、ブレーキ圧と制動力係数τとの関係例を示す図である。図17に示すように、例えば、制動力係数τは、車速が低速域0~10km/h等、かつブレーキ圧が上限値以上のときに、上限値τmaxとなる。また、ブレーキ圧が上限値から減少するにつれて、また、車速が増加するにつれて、τも正の範囲で減少する変数とすることができる。図17に示す例では、車速が0km/hより高く10km/h以下の場合に対し、車速が10km/hより高く20km/h以下の場合、車速が20km/hより高く30km/h以下の場合の順に、制動力係数τが小さい値を取る特性となっている。なお、制動力係数τは、設定閾値例えば30km/h以下の範囲で上記の値を取り、設定閾値を超える車速ではゼロとなる。図18は、操舵トルク推定処理によって算出したラック軸力F推定値と、操舵角との関係を示す図である。また、図19は、実車実験によって取得したラック軸力実測値と、操舵角との関係を示す図である。なお、図18,19においては、車輪を回転方向へ拘束していない状態制動なしおよび車輪がロックした状態制動ありの場合をそれぞれ示している。図18,19に示すように、操舵トルクに対するラック軸力の特性はヒステリシスを示すものとなり、また、制動力の有無によって、異なる特性を描くものとなる。図18に示す推定値は、実車実験によって取得した実測値とほぼ一致するものとなっており、本実施形態の操舵トルク推定処理によって、より正確な操舵トルクの推定を行うことが可能となっている。ステップS9の後、コントロール/駆動回路ユニット15は、イグニションオフとなるまで操舵トルク推定処理を繰り返す。動作次に、動作を説明する。本実施形態に係る自動車1は、イグニションオンと共に、操舵トルク推定処理の実行を開始する。このとき、コントロール/駆動回路ユニット15が、車両パラメータの設定、キングピン軸の位置の座標設定および操舵中立位置でのタイヤ接地面積とタイヤ姿勢の算出を行う図3のステップS1~S3。そして、運転者が操舵入力を行うと、その操舵角を操舵角センサ4が検出し、操舵時のタイヤ姿勢の変化から、コントロール/駆動回路ユニット15が操舵によって発生する仕事量を算出する図3のステップS4~S6。さらに、コントロール/駆動回路ユニット15が、操舵によって生じるキングピン軸周りのモーメントを、車体持ち上げトルク分および摩擦ねじりトルク分それぞれについて算出することにより、左右輪それぞれのモーメントを算出する図3のステップS7。コントロール/駆動回路ユニット15は、このように算出した左右輪それぞれのキングピン軸周りのモーメントを加算して二輪分の操舵トルクを算出し、この操舵トルクを制動時の据え切り力Fbrとして、制動力係数τを乗じた後に、走行時の据え切り力Frunと加算して操舵トルクの推定値Fを算出する図3のステップS8,S9。さらに、コントロール/駆動回路ユニット15アシストトルク制御部130は、推定した操舵トルクを基に、操舵トルクと操舵アシストトルクとの関係を定義したマップを参照し、電動アシストモータ5に対する操舵アシストトルクの指令値を出力する。このとき出力する操舵アシストトルクの指令値は、据え切り時車輪ロック時の車体持ち上げトルクおよび摩擦ねじりトルクを走行時の据え切り力回転方向への拘束がない状態での操舵トルクに加算した正確な操舵トルクの推定値に基づくものであるため、より適切な操舵アシストトルクを付与できる。以上のように、本実施形態に係る車両用操舵装置1Bおよび操舵力推定装置1Cは、操舵入力に伴って発生する仕事量を、タイヤと路面との摩擦に対して行った仕事と、車体1Aを持ち上げるために行った仕事量とに分けて算出する。そして、これらの仕事量に対応して、車体持ち上げトルク分および摩擦ねじりトルク分のキングピン軸周りのモーメントを算出する。さらに、車両用操舵装置1Bおよび操舵力推定装置1Cは、左右二輪分についてキングピン軸周りのモーメントを合計し、合計の操舵トルクラック軸力を算出する。車両用操舵装置1Bおよび操舵力推定装置1Cは、このように算出した、操舵によって発生する仕事量に基づくラック軸力成分に制動力が小さいほど小さくなる制動力係数τを乗算し、走行時の据え切り力と加算することで、操舵入力に対するラック軸力の推定値を得る。そのため、線形二輪モデルの車両モデルに基づいてラック軸力を推定する場合に比べ、タイヤと路面の摩擦および車体の持ち上げに要する力を算入してラック軸力を推定することができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することができ、ラック軸力あるいは操舵トルクの推定を用いた操舵制御をより適切に行うことができる。なお、本実施形態において、車輪速センサ14FR,14FL,14RR,14RLが車速検出手段に対応し、操舵角センサ4が操舵角検出手段に対応する。また、電動アシストモータ5が電動モータに対応し、ステアリングラック部材7がステアリングラック部材に対応する。また、摩擦ねじりトルク算出部110aが摩擦エネルギ算出手段に対応し、操舵トルク推定部110が操舵力推定手段に対応する。また、アシストトルク制御部130、減算器140、PWM制御部150、電流検出回路160およびモータ駆動回路170がモータ制御手段に対応し、車体持ち上げトルク算出部110bがポテンシャルエネルギ算出手段に対応する。また、ブレーキ圧センサ12が制動力検出手段に対応する。第1実施形態の効果1摩擦エネルギ算出手段によって、操向輪の操舵において発生する路面と操向輪との摩擦エネルギを算出し、操舵力推定手段によって、摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはラック軸力を推定する。そのため、操舵時における路面と操向輪との摩擦エネルギを算入して操舵トルクあるいはラック軸力を推定するため、操向輪のねじりに基づく力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とすることができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することが可能となる。2摩擦エネルギと操舵角と操向輪の操舵に伴う車体の上下方向の変位に基づくポテンシャルエネルギとに基づいて操舵トルクあるいはラック軸力を推定する。したがって、操舵時における車体を持ち上げる力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とできるため、より高精度な推定を行うことができる。3車速が設定した閾値以下のときに操舵トルクあるいはラック軸力を推定し、制動力が小さいほど、操舵トルクあるいはラック軸力の値をより小さく推定する。そのため、操舵における操向輪と路面の摩擦の影響が大きくなる低速域において、制動による車輪の回転への影響を含む推定値とすることができるため、より高精度な推定を行うことができる。4摩擦エネルギ算出手段によって、操向輪の操舵において発生する路面と操向輪との摩擦エネルギを算出し、操舵力推定手段によって、摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはラック軸力を推定する。そのため、操舵時における路面と操向輪との摩擦エネルギを算入して操舵トルクあるいはラック軸力を推定するため、操向輪のねじりに基づく力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とすることができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することが可能となる。5操向輪の操舵において発生する路面と操向輪との摩擦エネルギを算出し、摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはステアリングラック部材のラック軸力を推定する。そして、推定した操舵トルクあるいはラック軸力に応じて、電動モータの駆動制御を行う。これにより、操舵時における路面と操向輪との摩擦エネルギを算入して操舵トルクあるいはラック軸力を推定するため、操向輪のねじりに基づく力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とすることができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することができ、操舵トルクあるいはラック軸力の推定を用いた操舵制御をより適切に行うことが可能となる。6操向輪の操舵において発生する路面と操向輪との摩擦エネルギを算出し、摩擦エネルギと操舵角とに基づいて操舵トルクあるいはステアリングラック部材のラック軸力を推定する。そのため、操舵時における路面と操向輪との摩擦エネルギを算入して操舵トルクあるいはラック軸力を推定するため、操向輪のねじりに基づく力を含む操舵トルクあるいはラック軸力の推定値とすることができる。したがって、操舵トルクあるいはラック軸力をより高精度に推定することが可能となる。応用例1第1実施形態では、車両用操舵装置1Bとして、運転者による操舵操作に対し、電動アシストモータ5によって操舵アシストトルクを付与する方式のものを例に挙げて説明した。これに対し、入力側ステアリング軸と出力側ステアリング軸とを機械的に切り離し、操舵入力に対応して、電動モータによって出力側ステアリング軸の回転即ち、操向輪の操舵角を制御する方式いわゆるステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に本発明を適用することができる。図20は、ステアバイワイヤSBW方式の車両用操舵装置1Bに本発明を適用した場合の構成を示す図である。図20に示すように、SBW方式の場合も、第1実施形態と同様に、車両用操舵装置1Bは、ステアリングホイール2と、操舵角センサ4と、ピニオンギア6と、ステアリングラック部材7と、タイロッド8と、コントロール/駆動回路ユニット15とを有する。一方、第1実施形態の構成に対し、ステアリング軸3は、入力側ステアリング軸3aと出力側ステアリング軸3bとに分割した構成であり、入力側ステアリング軸3aの操舵角を操舵角センサによって検出し、検出値に応じて転舵用の電動モータ5aを駆動する。この場合においても、コントロール/駆動回路ユニット15は、操舵トルク推定処理を実行し、摩擦ねじりトルクおよび車体持ち上げトルクを算入して、キングピン軸周りのモーメントを算出し、操舵トルクラック軸力を推定する。SBW方式の車両用操舵装置の場合、転舵用のモータによって車輪の姿勢を制御することから、本発明を適用して、より正確な操舵トルクあるいはラック軸力を推定することで、より適切なモータ出力とでき、車両の操縦性安定性を向上させることができる。なお、SBW方式の車両用操舵装置として、ステアリングラック部材が一体であり、その両端に車輪を連結したもの、および、ステアリングラック部材が左右に分割してあり、それらの一端に車輪が連結したもののいずれにも本発明を適用することができる。効果より正確な操舵トルクあるいはラック軸力を推定することで、より適切なモータ出力とでき、車両の操縦性安定性を向上させることができる。応用例2第1実施形態において、摩擦ねじりトルクおよび車体持ち上げトルクを成分とするラック軸力を推定するものとして説明したが、これらのうち、摩擦ねじりトルクが支配的である。そのため、摩擦ねじりトルクからキングピン軸周りのモーメントを算出し、ラック軸力の推定結果を取得することができる。この場合、演算を簡素化しつつ、一定の精度で操舵トルクを推定することができる。"