"操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、車速を検出するための車速センサと、操舵補助力を発生するための操舵補助電動モータと、前記トルクセンサの検出操舵トルク及び前記車速センサの検出車速に基づいて前記操舵補助電動モータを駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記トルクセンサの検出操舵トルクと前記車速センサの検出車速とに基づいてタイヤの横滑り角を推定し、前記推定されたタイヤの横滑り角を用いてタイヤの横力を推定する横力第一推定部と、前記トルクセンサの検出操舵トルクに基づいて、ステアリング機構に対応した所定の伝達関数を用いて、タイヤの横力を推定する横力第二推定部と、前記横力第一推定部で推定された横力と、前記横力第二推定部で推定された横力とを互いに補間して補間後のタイヤの横力を出力する切替部と、前記切替部から出力されるタイヤの横力に基づいてアシスト量を演算するアシストトルク調整部と、前記演算されたアシストトルクに基づいて前記操舵補助電動モータを駆動する電動モータ駆動部とを有することを特徴とする、車両用操舵装置。前記横力第二推定部は、前記横力第二推定部によって推定されたタイヤの横力の大きさを、前記横力第一推定部によって推定されたタイヤの横力に合わせるための係数補正部をさらに有する、請求項1に記載の車両用操舵装置。前記横力第二推定部は、コラム機構、操舵補助電動モータの回転を減速させる減速機、及び舵取り機構をそれぞれ表す伝達関数を求め、前記トルクセンサの検出操舵トルクを前記伝達関数に適用することによって、タイヤの横力を推定するものである、請求項1又は請求項2に記載の車両用操舵装置。前記横力第一推定部は、タイヤのコーナーリングパワー、タイヤの横剛性及び車両の速度を用いてタイヤの横力に関する伝達関数を求め、タイヤの横滑り角をこのタイヤの横力に関する伝達関数に適用することによって、タイヤの横力を推定するものである、請求項1~請求項3のいずれかに記載の車両用操舵装置。前記横滑り角は、車両の重量、ホイールベース、タイヤのコーナーリングパワー及び車両の速度を用いて推定されるものである、請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両用操舵装置。ところが、前記特許文献1記載の技術では、セルフアライニングトルクの推定に電動モータ電流指令値と、電動モータ回転角度信号又は回転角速度信号とを用いるようになっている。このため、タイヤの横力を使ってセルフアライニングトルクを実際に算出しているわけではなく、セルフアライニングトルクの高精度な推定ができているとはいえない。そこで、本発明の目的は、タイヤの横力に注目し、このタイヤの横力に応じた反力制御を行うことにより、タイヤの横力に応じた反力をドライバに返すことができる、優れた操舵フィーリングを持つ車両用操舵装置を提供することである。前記の目的を達成するための本発明の車両用操舵装置は、操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、車速を検出するための車速センサと、操舵補助力を発生するための操舵補助電動モータと、前記トルクセンサの検出操舵トルク及び前記車速センサの検出車速とに基づいて前記操舵補助電動モータを駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記トルクセンサの検出操舵トルクと前記車速センサの検出車速とに基づいてタイヤの横滑り角を推定し、前記推定されたタイヤの横滑り角を用いてタイヤの横力を推定する横力第一推定部と、前記トルクセンサの検出操舵トルクに基づいて、ステアリング機構に対応した所定の伝達関数を用いて、タイヤの横力を推定する横力第二推定部と、前記横力第一推定部で推定された横力と、前記横力第二推定部で推定された横力とを互いに補間して補間後のタイヤの横力を出力する切替部と、前記切替部から出力されるタイヤの横力に基づいてアシスト量を演算するアシストトルク調整部と、前記演算されたアシストトルクに基づいて前記操舵補助電動モータを駆動する電動モータ駆動部とを有するものである。この構成によれば、横力第一推定部を用いてタイヤの横滑り角に基づいてタイヤの横力を推定するとともに、横力第二推定部を用いて、検出操舵トルクに基づいて、ステアリング機構に対応した所定の伝達関数を用いて、タイヤの横力を推定することができる。横力第一推定部に基づくタイヤの横力は、実際の車両の走行状態に応じた値になる。横力第二推定部に基づくタイヤの横力は、ステアリング機構の状態から推定される値になるので、横力第一推定部に基づくタイヤの横力よりも単位時間あたり多くのデータが採取できる。この前記横力第一推定部で推定された横力と、前記横力第二推定部で推定された横力とを互いに補間して補間後の信号を出力することにより、より精度の良い、データ数の多いタイヤの横力のデータが求まる。この単位時間あたりデータ数の多いタイヤの横力を用いて、操舵補助力を発生することができるので、優れた操舵フィーリングを実現することができる。前記横力第二推定部は、前記横力第一推定部によって推定されたタイヤの横力に対して、前記横力第二推定部によって推定されたタイヤの横力の大きさを合わせるための係数補正部をさらに有することが好ましい。前記横力第二推定部で推定された横力に測定誤差がある場合、前記横力第二推定部で推定された横力に係数を乗ずることにより、誤差を補正し、前記横力第一推定部で推定された横力に合わせ込むことにより、より精度の良い、横力データを得ることができる。以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。車両用操舵装置は、ステアリングホイール等の操舵部材2と、操舵部材2に連結されるステアリングシャフト3とを有している。ステアリングシャフト3は、第1シャフト11と第1シャフト11と同軸上に配置された第2シャフト12を含んでいる。第1のシャフト11の一端に操舵部材2が同行回転可能に連結されている。第1のシャフト11の他端と第2のシャフト12の一端とは、トーションバーを介して連結されている。第2のシャフト12の他端は、自在継手7、中間軸8、自在継手9及び舵取り機構を介して、前輪タイヤ4L,4Rと連結されている。第2シャフト12は、減速機6を介して、操舵補助電動モータ20に連結されている。この操舵補助電動モータ20によって操舵補助力が与えられる。舵取り機構は、自在継手9に連結されるピニオン軸15と、ピニオン軸15の先端のピニオン15aに噛み合うラック16aを有し車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸16と、ラック軸16の一対の端部のそれぞれにタイロッド17L,17Rを介して連結されるナックルアーム18L,18Rとを有している。本明細書では操舵部材2から自在継手9までの構成をコラム機構という。コラム機構と舵取り機構を合わせて、ステアリング機構という。車両用操舵装置は、さらにトルクセンサ13と、車速センサ14と、EPS制御部21とを有している。トルクセンサ13は、ステアリングシャフト3の第1シャフト11と第2シャフト12との相対回転角に基づいて、操舵部材2の回転に基づく操舵トルクThを検出する。車速センサ14は、タイヤのロータの回転速度を読み取るセンサで、車速Vを検出する。EPS制御部21の駆動出力側は操舵補助電動モータ20に接続され、EPS制御部21の入力側は前記各センサ13,14に接続されている。EPS制御部21は、前記各センサ13,14の検出信号に基づいて、操舵補助電動モータ20の駆動を制御する。EPS制御部21は、トルクセンサ13が検出する操舵トルク及び車速センサ14が検出する車速に基づいて目標電流値を設定し、操舵補助電動モータ20のモータ電流が目標電流値に一致するように操舵補助電動モータ20を制御することによって、操舵状況及び車速に応じた適切な操舵補助を実現するものである。前記構成の車両用操舵装置において、操舵部材2の回転は、コラム機構を介して舵取り機構に伝達される。舵取り機構では、ピニオン15aの回転がラック軸16の軸方向の運動に変換され、各タイロッド17L,17Rを介して対応するナックルアーム18L,18Rがそれぞれ回動する。これにより、各ナックルアーム18L,18Rに連結された対応する前輪タイヤ4L,4Rがそれぞれ操向する。EPS制御部21の内部構成を、図1を用いて説明する。EPS制御部21の、電流検出部40、インバータ駆動回路39以外の部分は、CPU及びメモリROM及びRAMなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。マイクロコンピュータは、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、横力第一推定部31、横力第二推定部42、切替回路50、アシスト調整部35、電流値生成部36、PWMPulseWidthModulation制御部38が含まれている。横力第一推定部31は、伝達回路32、タイヤ横滑り角推定部33、横力第一算出部34を有する。以下、横力第一推定部31の各機能を説明する。トルクセンサ13によって検出された操舵トルクThは、次式を用いて、伝達関数Pを有する伝達回路32に与えられ、前輪タイヤ4L,4Rの転舵角以下タイヤの転舵角というδに変換される。δ=PTh...ここで伝達関数Pとは、図1の操舵部材2から前輪タイヤ4L,4Rに至るまでのコラム機構及び舵取り機構に対応する伝達関数であり、この式は、タイヤの転舵角δ=0の直進時であって操舵トルクTh=0の時点から操舵部材2を回し始めたときに発生する操舵トルクThに基づいて、タイヤの転舵角δが算出されることを表している。なお、タイヤの転舵角δを求める方法はこれに限られるものではなく、例えば、操舵部材2に連結されるシャフトに操舵角センサを取り付けて、この操舵角センサで検出される操舵角度信号に基づいて、タイヤの転舵角δを推定することも出来る例えば操舵角度とタイヤの転舵角δとが比例関係にあるとみなせるならば、操舵角度からタイヤの転舵角δが簡単に算出できる。このタイヤの転舵角δと、車速センサ14により検出された車速Vとは、タイヤ横滑り角推定部33に供給される。タイヤ横滑り角推定部33は、次のようにしてタイヤの横滑り角βを推定する。以下、m:車両重量、V:車両の速度、L:ホイールベースL=LfLr、Lf:車両重心点と前車軸との距離、Lr:車両重心点と後車軸との距離、Kf:前輪のコーナーリングパワータイヤ横滑り角0度付近のタイヤの横力とタイヤ横滑り角との比、Kr:後輪のコーナーリングパワー、とする。タイヤ横滑り角推定部33は、タイヤの横滑り角βを、次の式を用いて推定する。β=A/BLf/Lδ...A,Bは、それぞれA=1-m/2LLf/LrKrV2...B=1-m/2L2[LfKf-LrKr/KfKr]V2...で表される。タイヤ横滑り角推定部33で求められたタイヤの横滑り角βは、タイヤの横力を算出する横力第一算出部34に供給される。横力第一算出部34は、タイヤの横力Fyと横滑り角βとの関係を表す伝達関数Gを用いてタイヤの横力Fyを算出する。ここで、Fy:タイヤの横力、y:タイヤの横方向変位、dydt:タイヤの横方向変位速度、ky:タイヤの横剛性と定義する。タイヤの横力Fyについて、次の2つの式が成立している。Fy=Kfβ-1/Vdydt...Fy=kyy...式は前輪のコーナーリングパワーKfとタイヤ横滑り角βとの積で決定されるタイヤの横力に、タイヤの横方向変位速度dydtに応じて、低速度ほど補正量が大きくなるように補正を施した式である。式はタイヤの横方向変位yとタイヤの横剛性kyとにより、タイヤの横力Fyを求める式である。式を時間微分してdFydt=kydydt...が得られる。式と式とからタイヤの横方向変位速度dydtを消去すると、タイヤの横力Fyに関する微分方程式Kf/kyVdFydtFy=Kfβ...が得られる。この式の左辺のKf/kyVをT1と置く。すると式はT1dFydtFy=Kfβ...と表記される。この式をラプラス変換すれば、sT1FyFy=Kfβ...という式が得られる。ただし、Fyのラプラス変換をFy、βのラプラス変換をβとしている。この式を変形して、Fy/β=Kf/1sT1...が得られる。式の右辺のKf/1sT1をGと定義する。このGはタイヤの横力に関する伝達関数となる。すなわち、Gを用いればタイヤの横力Fyと横滑り角βとの関係は、Fy=Gβ...で表される。ここにG=Kf/1sT1...である。以上のようにして、横力第一推定部31は、車速Vに基づいて変数T1T1=Kf/kyVを求め、このT1を用いてタイヤの横力に関する伝達関数Gを求め、横滑り角βのラプラス変換βに、このタイヤの横力に関する伝達関数Gをかけることにより、タイヤの横力Fyのラプラス変換Fyを求めることができる。実時間の関数としてのタイヤの横力Fyは、伝達関数Fyをラプラス逆変換することによって求めることができる。この場合、微分方程式を解くための初期値として、タイヤの転舵角δ=0の直進時であって操舵トルクTh=0の時点から操舵部材2を回し始める時点をt=0とし、そのときのβやFyを0と置いて初期値とすればよい。横力第二推定部42は、操舵トルクThを入力して、操舵部材2から自在継手9までの、コラム機構の構造を表す伝達関数G1と、減速機6の伝達関数G3と、舵取り機構の構造を表す伝達関数1/G2とを用いて、ラック軸16にかかるラック軸力Fr図1参照を算出し、このラック軸力Frに基づいてタイヤの横力Fy′横力第一推定部31によって推定される横力Fyと区別するため、′を付すこととするを推定し、出力する回路である。横力第二推定部42は、コラム伝達関数記憶部43、機械特性補償コントローラ44、減速機伝達関数記憶部45、ラック軸伝達関数記憶部46、横力第二算出部47、係数補正部48を有している。コラム伝達関数記憶部43は、コラム機構の伝達関数G1を保有している。減速機伝達関数記憶部45はステアリングシャフト3の途中にある減速機6の入力軸から減速機6の出力軸に至るまでの伝達関数G3を保有している。この伝達関数G3は、操舵補助電動モータ20の操舵補助に基づいてトルクが増大される場合の、その増大倍率に対応した係数を含んでいる。機械特性補償コントローラ44は、ステアリングシャフト3や減速機6の慣性質量、ギアオイルの粘性抵抗による損失分等を考慮した補償量Cを保有している。ラック軸伝達関数記憶部46はピニオン軸15からナックルアーム18L,18Rに至るまでの舵取り機構の伝達関数1/G2を保有している。以上のコラム伝達関数記憶部43、機械特性補償コントローラ44、減速機伝達関数記憶部45及びラック軸伝達関数記憶部46の構成に基づき、操舵トルクThは、次の式によりラック軸力Frに変換される。Fr=G1CG3Th/G2...ラック軸伝達関数記憶部46から得られるラック軸力Frは、横力第二算出部47に入力され、ここでタイヤの横力Fy′が算出される。その算出方法を、図2を用いて説明する。図2は、ラック軸16にかかる軸力Frと、タイヤ4L若しくは4Rにかかる横力Fyとの関係を説明するための平面図である。同図において、Kは操舵したときにタイヤが向きを変える仮想的な回転中心軸であるキングピンを示す。キングピンKと横力Fyの着力点との距離はトレール長と言われるが、これをξで表す。トレール長ξはニューマチックトレールとキャスタートレールとの和で表される。また、キングピンKとナックルアーム18L,18Rとの距離はナックルアーム長といわれるが、これをLで表す。コーナーリングしているときはキングピンKの回りのトルクのつりあいの式:FrL=Fyξ...が成立しているので、この式を用いてラック軸力Frを、タイヤの横力Fyに変換することができる。横力第二算出部47は、この式を用いて、ラック軸伝達関数記憶部46から出力されるラック軸力Frをタイヤの横力Fy′に変換する。図3は、横力第二算出部47によって得られるタイヤの横力Fy′と、横力第一算出部34によって得られるタイヤの横力Fyとの関係を表すグラフであり、横軸は時間tを表す。図3aは、横力第一算出部34によって得られたタイヤの横力Fyを黒丸で、横力第二算出部47から出力されたタイヤの横力Fy′を三角でプロットしている。データの精度という点では、横力第一算出部34によって得られたタイヤの横力Fyが、横力第二算出部47から出力されたタイヤの横力Fy′よりも精度がよい。これは横力第一算出部34はタイヤのコーナーリングパワー、車速という実測値を使ってタイヤの横力Fyを算出するのに対して、横力第二算出部47はコラム機構をモデル化してタイヤの横力Fy′を推定しているからである。しかし、タイヤの横力Fy′のほうが、タイヤの横力Fyよりも単位時間あたりのデータ数データの取得頻度が多い。これはタイヤの横力Fyのデータ数がトルクセンサ13や車速センサ14のサンプリング周期に依存するからである。タイヤの横力Fy′は横力第二算出部47において演算で求まるので、演算速度を上げればデータ数を多く採ることができる。そこでタイヤの横力Fy′の精度を補正するため、係数補正部48を設け、タイヤの横力Fy′に対して係数Aをかけることにより、タイヤの横力Fy′の値をタイヤの横力Fyの値に近づけるようにしている。係数Aの決め方は、実際に車両を回転走行させてタイヤの横力Fy′とタイヤの横力Fyとのデータをそれぞれ取得して、それぞれ平均演算した平均値を求め、それらの比から求めることができる。これ以外にタイヤの横力Fyのデータを取得して平均値を求め、タイヤの横力Fy′のデータを取得して平均値を求め、それらの平均値の比からも求めることができる。さらに、横力第一算出部34によって得られたタイヤの横力Fyと、係数補正部48から出力されるタイヤの横力AFy′とを、1つの信号に混合するための切替回路50を設けている。切替回路50は、横力第一推定部31からタイヤの横力Fyが出力される時刻では横力第一推定部31側に切り替え、横力第二推定部42からタイヤの横力AFy′が出力される時刻では横力第二推定部42側に切り替える。その切り替えの時刻を知るために、横力第一推定部31と横力第二推定部42とから、それぞれタイミング信号図示せずを入力している。切替回路50で混合された、係数Aをかけた後のタイヤの横力AFy′と、タイヤの横力Fyとを同時に表したグラフが、図3bである。このグラフのようにタイヤの横力AFy′とタイヤの横力Fyとは、大きさが揃っており、互いに補間される。また、データの取得頻度も、タイヤの横力Fy単独の場合と比較して多くなり、タイヤの横力AFy′単独の場合と比較しても多くなっている。このようにして得られたタイヤの横力Fyの信号は、EPS制御部21のアシスト調整部35に渡される。アシスト調整部35は、タイヤの横力Fyのどの程度を操舵補助するか、その割合を考慮したアシスト量Tassistを演算する。アシスト量Tassistは、0から1までの値をとる変数Ksを用いて、次のように表すことができる。TassistKs-1Fy/Ks...変数Ks=1のとき、操舵補助はない。Ks=0のとき、タイヤの横力をすべて操舵補助するので、ドライバはタイヤの横力の存在を感じないことになる。Ksを予め定めておけば、タイヤの横力Fyのどの程度を操舵補助するかを決定することができる。なお、アシスト量Tassistを求めるのに、式のような演算式を用いなくても、タイヤの横力Fyとアシスト量Tassistとの関係をマップに保存しておき、タイヤの横力Fyをそのマップに適用してアシスト量Tassistを求めても良い。アシスト調整部35によって算出されたアシスト量Tassistは電流値生成部36に入力される。電流値生成部36は、アシスト量Tassistに見合った電流指令値Iを生成し、電流偏差演算回路37に出力する。一方、EPS制御部21の電流検出部40は、インバータ駆動回路39から、操舵補助電動モータ20に流れる電流を検出する。検出された電流は電流偏差演算回路37に与えられ、電流偏差演算回路37は、電流指令値Idとの差を演算し、これをPWM制御部38に与える。PWM制御部38は、電流指令値Idと検出電流の差に基づいてパルス幅変調を行い、操舵補助電動モータ20を駆動する。以上のように、本発明の実施形態では、横力第一推定部31によって、タイヤの横滑り角を、車両の重量、ホイールベース、タイヤのコーナーリングパワー及び車両の速度を用いて推定し、前記推定されたタイヤの横滑り角と、タイヤのコーナーリングパワー、タイヤの横剛性及び車両の速度とを用いて、タイヤの横力Fyを推定することができる。また、これと平行して、横力第二推定部42によって、操舵トルクを入力として、コラム機構及び舵取り機構の構造を表す伝達関数を用いてラック軸力Frを算出し、タイヤの横力Fy′に変換し、係数を乗じることにより、タイヤの横力AFy′を推定することができる。これらのタイヤの横力のデータを相互に補間して、一つの信号とすることにより、データ数を増やすことができるとともに、データ精度を上げることができる。そしてこのデータに基づいてアシストトルクを算出することができる。特に、タイヤの横力のデータ数が増えることによりタイヤの横力の精度が向上し、的確なアシストトルクの算出が可能になる。また、式のように、時間遅れを含まない変数Ksを用いてアシスト量Tassistを決定するので、タイヤの横力の時間変化に応じて周波数応答がフラットになるようなアシストトルクを算出することができる。以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。"