CN108974110B - 车用控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供作为转向操纵反作用力能够更适当地向驾驶员传递路面状态的车用控制装置。控制装置的推定轴向力运算电路具有基于转向马达的电流值运算作用于转向轴的轴向力的轴向力运算电路。推定轴向力运算电路作为补偿转向操纵机构相对于由轴向力运算电路运算的轴向力的静特性的影响的静特性补偿电路，具有摩擦补偿电路、效率补偿电路以及斜率补偿电路。推定轴向力运算电路作为补偿转向操纵机构相对于由轴向力运算电路运算的轴向力的动特性的影响的动特性补偿电路具有滤波器。滤波器从轴向力除去由转向马达的粘性以及惯性引起的影响以及由转向控制的传递函数的频率成分引起的影响。使用补偿后的轴向力来控制反作用力马达。

Description

车用控制装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月26日提交的日本专利申请2017-104574号和2017年9月19日提交的日本专利申请2017-179078号的优先权，包括说明书、附图和摘要的公开内容通过引用而将其并入本文。

技术领域

本发明涉及车用控制装置。

背景技术

以往公知有将方向盘与转向轮机械地分离的、所谓的转向线控方式的转向操纵装置。该转向操纵装置具有向转向轴施加的转向操纵反作用力的产生源亦即反作用力马达、以及使转向轮转向的转向力的产生源亦即转向马达。在车辆的行驶时，转向操纵装置的控制装置通过反作用力马达产生转向操纵反作用力，并且通过转向马达来使转向轮转向。

在转向线控方式的转向操纵装置中，由于方向盘与转向轮机械地分离，所以作用于转向轮的路面反作用力难以向方向盘传递。因此，驾驶员很难感觉作为通过方向盘由手感觉路面状况的转向操纵反作用力(应手感觉)。

因此，例如在日本特开2014-148299号公报中记载的控制装置对基于转向操纵角的理想的齿条轴向力亦即前馈轴向力、基于车辆的状态量(横加速度、转向电流以及横摆率)的推断轴向力亦即反馈轴向力进行运算。对于反馈轴向力而言，基于通过用规定的分配比率对按照每个车辆的状态量分别运算的轴向力进行合计而得到的混合轴向力而被运算。控制装置通过用规定的分配比率对前馈轴向力与反馈轴向力进行合计而对最终的轴向力进行运算，基于该最终的轴向力来控制反作用力马达。由于在反馈轴向力中反映路面状况(路面信息)，所以在通过反作用力马达产生的转向操纵反作用力中也反映路面信息。因此，驾驶员能够将路面信息作为转向操纵反作用力感觉。

推断轴向力中作为由转向操纵装置的机械要素引起的不需要成分，例如包含由转向马达等的惯性引起的惯性成分、以及由粘性引起的粘性成分。另外，推断轴向力中还包含由控制装置的传递特性(传递函数的频率特性)引起的不需要成分(噪音、变形)。并且，推断轴向力还与受到转向操纵装置的摩擦等的影响而产生的不需要成分重叠。为了作为转向操纵反作用力向驾驶员更适当地传递路面状态，要求运算更适当的推断轴向力。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够作为转向操纵反作用力向驾驶员更适当地传递路面状态的车用控制装置。

本发明的一实施方式是基于根据转向操纵状态运算的指令值控制向车辆的转向操纵机构施加的驱动力的产生源亦即马达的车用控制装置，该车用控制装置包括：第一运算电路，其至少根据转向操纵扭矩对上述指令值的第一成分进行运算；第二运算电路，其基于上述转向操纵扭矩以及上述第一成分的总和亦即基本驱动扭矩来运算与转向轮的转向动作联动并旋转的旋转体的目标旋转角；以及第三运算电路，其通过使上述旋转体的实际旋转角与上述目标旋转角一致的反馈控制来对上述指令值的第二成分进行运算。上述第二运算电路具备：基于上述马达的电流值对作用于上述转向轮的轴向力进行运算的推定轴向力运算电路。而且，上述第二运算电路具备：补偿上述转向操纵机构相对于由上述推定轴向力运算电路运算的上述轴向力的动特性的影响的动特性补偿电路、以及补偿上述转向操纵机构相对于由上述推定轴向力运算电路运算的上述轴向力的静特性的影响的静特性补偿电路的至少一者。上述第二运算电路在将已由上述动特性补偿电路以及上述静特性补偿电路的至少一者补偿的上述轴向力作为相对于上述基本驱动扭矩的反作用力成分反映于上述基本驱动扭矩的基础上，对上述目标旋转角进行运算。

在产生向转向机构施加的驱动力的马达的电流值中反映路面状态(路面反作用力)。因此，基于作为反作用力成分反映了作用于与马达的电流值对应的转向轮的轴向力的基本驱动扭矩运算的目标旋转角，乃至通过使实际旋转角与该目标旋转角一致的反馈控制而运算的针对上述指令值的第二成分也反映了路面状态。

这里，在上述第二运算电路具备动特性补偿电路的情况下，相对于与马达的电流值对应的轴向力的至少转向操纵机构的动特性的影响被补偿。即在与马达的电流值对应的轴向力中，至少转向操纵机构的动特性的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。将该补偿后的轴向力作为相对于基本驱动扭矩的反作用力成分使用，由此针对上述指令值的第二成分更适当地反映路面状态。更适当的第二成分被加入指令值中，由此由马达产生的驱动力也更适当地反映路面状态。驾驶员能够得到与路面状态对应的更适当的转向操纵反作用力作为应手感(手応え)。

另外，在上述第二运算电路具备静特性补偿电路的情况下，相对于与马达的电流值对应的轴向力的至少转向操纵机构的静特性的影响被补偿。在与马达的电流值对应的轴向力中，至少转向操纵机构的静特性的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。

并且，在上述第二运算电路具备动特性补偿电路以及静特性补偿电路双方的情况下，转向操纵机构相对于与马达的电流值对应的轴向力的动特性以及静特性双方的影响被补偿。在与马达的电流值对应的轴向力中，转向操纵机构的动特性以及静特性双方的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。

附图说明

本发明的前述和其他特征和优点将从以下参照附图的实施方式的描述中变得清楚，附图中相同标号用来表示相同元件，附图中：

图1是搭载车用控制装置的第一实施方式的转向线控方式的转向操纵装置的结构图。

图2是第一实施方式的电子控制装置的控制框图。

图3是第一实施方式的目标舵角运算电路的控制框图。

图4是第一实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。

图5是第一实施方式的迟滞切换判定电路的控制框图。

图6是表示第一实施方式的轴向力的时间变化的图表。

图7是第一实施方式的摩擦补偿电路的控制框图。

图8是规定第一实施方式的推断轴向力与摩擦补偿量的关系的摩擦补偿映射表。

图9是表示第一实施方式的车速与摩擦补偿量的关系的图表。

图10是第一实施方式的效率补偿电路的控制框图。

图11是规定第一实施方式的迟滞切换判定值与效率补偿增益的关系的效率补偿映射表。

图12是第一实施方式的斜率补偿电路的控制框图。

图13是规定第一实施方式的车速与斜率补偿增益的关系的斜率补偿增益映射表。

图14是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(摩擦补偿前)。

图15是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(摩擦补偿后)。

图16是表示第一实施方式的小齿轮角与轴向力的关系的图表。

图17A是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(效率补偿后)。

图17B是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(斜率补偿后)。

图18是第二实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。

图19是第三实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。

图20是第四实施方式的车辆模型的控制框图。

图21是第四实施方式的轴向力分配运算电路的控制框图。

图22是第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的理想的频率特性的图表。

图23是第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的实际频率特性的图表。

图24A是表示第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的结构的控制框图。

图24B是表示第五实施方式的变形例的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的结构的控制框图。

图25是表示第五实施方式的带通滤波器的频率特性的图表。

图26是表示第六实施方式的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的控制框图。

图27是表示向第七实施方式的小齿轮角反馈运算电路供给的信号的控制框图。

图28是第七实施方式的小齿轮角反馈运算电路的控制框图。

图29是表示第七实施方式的胎压与反馈控制参数的关系的图表。

图30是表示第七实施方式的车速与反馈控制参数的关系的图表。

图31是第八实施方式的转向操纵装置(电动动力转向装置)的结构图。

图32是第八实施方式的电子控制装置的控制框图。

图33是第九的实施方式的轴向力分配运算电路的控制框图。

图34是表示第九的实施方式的舵角(转向操纵角)与轴向力的关系的图表。

图35是表示伴随着第九的实施方式的舵角(转向操纵角)的变化的转向操纵扭矩的变化的图表。

图36是第九的实施方式的变形例的车辆模型的控制框图。

图37A、图37B是表示第九的实施方式的变形例的修正运算电路的周边部分的控制框图。

图38是第九的实施方式的变形例的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。

图39是第十的实施方式的轴向力分配运算电路的控制框图。

图40是第十的实施方式的变形例的轴向力分配运算电路的控制框图。

具体实施方式

对将本发明的车用控制装置应用于转向线控方式的转向操纵装置的第一实施方式进行说明。

如图1所示，车辆的转向操纵装置10具有与方向盘11连结的转向轴12。在与转向轴12的方向盘11相反的一侧的端部设置有小齿轮轴13。小齿轮轴13的小齿轮齿13_a与在相对于小齿轮轴13相交的方向延伸的转向轴14的齿条齿14_a啮合。转向轴14的两端分别经由拉杆15、15与左右的转向轮16、16连结。这些转向轴12、小齿轮轴13以及转向轴14作为在方向盘11与转向轮16、16之间的动力传递路径而发挥功能。即随着方向盘11的旋转操作转向轴14直线运动，由此转向轮16、16的转向角θt被改变。

另外，转向操纵装置10具有离合器21。离合器21被设置于转向轴12。作为离合器21采用通过对励磁线圈的通电的断续来进行动力的断续的电磁离合器。在离合器21被切断时，方向盘11与转向轮16、16之间的动力传递路径被机械地切断。在离合器21连接时，方向盘11与转向轮16、16之间的动力传递被机械地连结。

另外，转向操纵装置10作为用于生成转向操纵反作用力的结构(反作用力单元)具有反作用力马达31、减速机构32、旋转角传感器33以及扭矩传感器34。另外，转向操纵反作用力是指朝向与由驾驶员操作的方向盘11的操作方向相反的方向作用的力(扭矩)。将转向操纵反作用力施加于方向盘11，由此能够给予驾驶员适度的应手感。

反作用力马达31是转向操纵反作用力的产生源。作为反作用力马达31例如采用三相(U、V、W)的无刷马达。反作用力马达31(准确地说是该旋转轴)经由减速机构32与转向轴12连结。减速机构32与转向轴12的离合器21相比被设置于方向盘11侧的部分。反作用力马达31的扭矩作为转向操纵反作用力被施加于转向轴12。

旋转角传感器33被设置于反作用力马达31。旋转角传感器33检测反作用力马达31的旋转角θ_a。反作用力马达31的旋转角θ_a被用于舵角(转向操纵角)θ_s的运算。反作用力马达31与转向轴12经由减速机构32而联动。因此，反作用力马达31的旋转角θ_a与转向轴12的旋转角、进而方向盘11的旋转角亦即舵角θ_s之间具有关联。因此，能够基于反作用力马达31的旋转角θ_a求出舵角θ_s。

扭矩传感器34对通过方向盘11的旋转操作而向转向轴12施加的转向操纵扭矩T_h进行检测。扭矩传感器34与转向轴12的减速机构32相比被设置于方向盘11侧的部分。

另外，转向操纵装置10作为用于生成用于使转向轮16、16转向的动力亦即转向力的结构(转向单元)，具有转向马达41、减速机构42以及旋转角传感器43。

转向马达41是转向力的产生源。作为转向马达41例如采用三相的无刷马达。转向马达41(准确地说是该旋转轴)经由减速机构42与小齿轮轴44连结。小齿轮轴44的小齿轮齿44a与转向轴14的齿条齿14b啮合。转向马达41的扭矩作为转向力经由小齿轮轴44被向转向轴14施加。根据转向马达41的旋转，转向轴14沿着车宽方向(图中的左右方向)移动。旋转角传感器43被设置于转向马达41。旋转角传感器43对转向马达41的旋转角θ_b进行检测。

另外，转向操纵装置10具有控制装置50。控制装置50基于各种传感器的检测结果来控制反作用力马达31、转向马达41以及离合器21。作为传感器除了上述的旋转角传感器33、扭矩传感器34以及旋转角传感器43之外，还有车速传感器501。车速传感器501被设置于车辆并对车辆的行驶速度亦即车速V进行检测。

控制装置50基于离合器连接条件的成立与否来执行对离合器21的断续进行切换的断续控制。作为离合器连接条件例如是车辆的电源开关被关闭等。控制装置50在离合器连接条件不成立时，通过向离合器21的励磁线圈通电而将离合器21从被连接的状态向被切断的状态切换。另外，控制装置50在离合器连接条件成立时，通过停止对离合器21的励磁线圈的通电而将离合器21从被切断的状态向被连接的状态切换。

控制装置50通过反作用力马达31的驱动控制来执行产生与转向操纵扭矩T_h对应的转向操纵反作用力的反作用力控制。控制装置50基于转向操纵扭矩T_h以及车速V中的至少转向操纵扭矩T_h来对目标转向操纵反作用力进行运算，基于该运算的目标转向操纵反作用力、转向操纵扭矩T_h以及车速V来对方向盘11的目标转向操纵角进行运算。控制装置50通过应使实际舵角θ_s追随目标转向操纵角而执行的舵角θ_s的反馈控制来对舵角修正量进行运算，通过将该运算的舵角修正量与目标转向操纵反作用力相加来对转向操纵反作用力指令值进行运算。控制装置50将为了产生与转向操纵反作用力指令值对应的转向操纵反作用力所需的电流向反作用力马达31供给。

控制装置50通过转向马达41的驱动控制来执行根据转向操纵状态使转向轮16、16转向的转向控制。控制装置50基于通过旋转角传感器43检测的转向马达41的旋转角θ_b对小齿轮轴44的实际旋转角亦即小齿轮角θ_p进行运算。该小齿轮角θ_p是反映转向轮16、16的转向角θt的值。控制装置50使用上述的目标转向操纵角来对目标小齿轮角进行运算。而且控制装置50求出目标小齿轮角与实际小齿轮角θ_p的偏差，控制对转向马达41的供电以消除该偏差消失。

接着详细地对控制装置50的结构进行说明。如图2所示，控制装置50具有：执行反作用力控制的反作用力控制电路50a以及执行转向控制的转向控制电路50b。

反作用力控制电路50a具有：目标转向操纵反作用力运算电路51、目标舵角运算电路52，舵角运算电路53，舵角反馈控制电路54，加法器55以及通电控制电路56。

目标转向操纵反作用力运算电路51基于转向操纵扭矩T_h对目标转向操纵反作用力T₁ ^＊进行运算。此外，目标转向操纵反作用力运算电路51也可加入车速V来对目标转向操纵反作用力T₁ ^＊进行运算。

目标舵角运算电路52基于目标转向操纵反作用力T₁ ^＊、转向操纵扭矩T_h以及车速V来对方向盘11的目标舵角θ^＊进行运算。目标舵角运算电路52在将目标转向操纵反作用力T₁ ^＊以及转向操纵扭矩T_h的总和设为基本驱动扭矩(输入扭矩)时，具有基于该基本驱动扭矩而决定理想的舵角的理想模型。该理想模型是通过预先实验与对应于基本驱动扭矩的、理想的转向角所对应的舵角(转向操纵角)等而模型化的模型。目标舵角运算电路52通过将目标转向操纵反作用力T₁ ^＊与转向操纵扭矩T_h相加来求出基本驱动扭矩，从该基本驱动扭矩基于理想模型来对目标舵角θ^＊(目标转向操纵角)进行运算。

舵角运算电路53基于通过旋转角传感器33检测的反作用力马达31的旋转角θ_a对方向盘11的实际舵角θ_s进行运算。舵角反馈控制电路54通过应使实际舵角θ_s追随目标舵角θ^＊的舵角θ_s的反馈控制来对舵角修正量T₂ ^＊进行运算。加法器55通过对目标转向操纵反作用力T₁ ^＊加上舵角修正量T₂ ^＊来计算转向操纵反作用力指令值T^＊。

通电控制电路56将与转向操纵反作用力指令值T^＊对应的电力向反作用力马达31供给。具体而言，通电控制电路56基于转向操纵反作用力指令值T^＊对针对反作用力马达31的电流指令值进行运算。另外，通电控制电路56通过被设置于针对反作用力马达31的供电路径的电流传感器57，队在该供电路径中产生的实际电流值I_a进行检测。该电流值I_a是向反作用力马达31供给的实际电流的值。而且通电控制电路56求出电流指令值与实际电流值I_a的偏差，控制对反作用力马达31的供电(电流I_a的反馈控制)以消除该偏差。由此，反作用力马达31产生与转向操纵反作用力指令值T^＊对应的扭矩。能够给予驾驶员与路面反作用力对应的适度的应手感。

如图2所示，转向控制电路50b具有：小齿轮角运算电路61、舵角比改变控制电路62、微分转向控制电路63、小齿轮角反馈控制电路64以及通电控制电路65。

小齿轮角运算电路61基于通过旋转角传感器43检测的转向马达41的旋转角θ_b来对小齿轮轴13的实际的旋转角亦即小齿轮角θ_p进行运算。如上所述，转向马达41与小齿轮轴13经由减速机构42联动。因此，在转向马达41的旋转角θ_b与小齿轮角θ_p之间具有相关关系。利用该相关关系能够根据转向马达41的旋转角θ_b求出小齿轮角θ_p。并且，如上所述，小齿轮轴13与转向轴14啮合。因此，小齿轮角θ_p与转向轴14的移动量之间也具有相关关系。即小齿轮角θ_p是反映转向轮16、16的转向角θt的值。

舵角比改变控制电路62根据车辆的行驶状态(例如车速V)来设定转向角θt相对于舵角θ_s的比亦即舵角比，根据该设定的舵角比来对目标小齿轮角进行运算。舵角比改变控制电路62以车速V越慢则转向角θt相对于舵角θ_s变得越大的方式，而且车速V越快则转向角θt相对于舵角θ_s变得越小的方式，对目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算。舵角比改变控制电路62为了实现根据车辆的行驶状态而设定的舵角比，对针对目标舵角θ^＊的修正角度进行运算，通过将该运算的修正角度与目标舵角θ^＊相加来对与舵角比对应的目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算。

微分转向控制电路63通过对目标小齿轮角θ_p ^＊进行微分来对目标小齿轮角θ_p ^＊的变化速度(转向速度)进行运算。另外，微分转向控制电路63通过对目标小齿轮角θ_p ^＊的变化速度乘以增益来对针对目标小齿轮角θ_p ^＊的修正角度进行运算。微分转向控制电路63通过将修正角度与目标小齿轮角θ_p ^＊相加来对最终的目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算。由舵角比改变控制电路62运算的目标小齿轮角θ_p ^＊的相位被提前，由此转向延迟被改善。即根据转向速度而转向响应性被确保。

小齿轮角反馈控制电路64通过应使实际小齿轮角θ_p追随利用微分转向控制电路63运算的最终的目标小齿轮角θ_p ^＊的小齿轮角θ_p的反馈控制(PID控制)运算小齿轮角指令值T_p ^＊。

通电控制电路65将与小齿轮角指令值T_p ^＊对应的电力向转向马达41供给。具体而言，通电控制电路65基于小齿轮角指令值T_p ^＊对针对转向马达41的电流指令值进行运算。另外，通电控制电路65通过被设置于针对转向马达41的供电路径的电流传感器66，对在该供电路径中产生的实际电流值I_b进行检测。该电流值I_b是向转向马达41供给的实际电流的值。而且通电控制电路65求出电流指令值与实际电流值I_b的偏差，以该偏差消失的方式控制对转向马达41的供电(电流I_b的反馈控制)。由此，转向马达41旋转与小齿轮角指令值T_p ^＊对应的角度。

接着对目标舵角运算电路52详细地进行说明。如上所述，目标舵角运算电路52根据目标转向操纵反作用力T₁ ^＊以及转向操纵扭矩T_h的总和亦即基本驱动扭矩并基于理想模型来对目标舵角θ^＊进行运算。该理想模型是作为对转向轴12施加的扭矩的基本驱动扭矩T_in ^＊利用了由下式(1)表示的模型。

T_in ^＊＝Jθ^＊″+Cθ^＊′+Kθ^＊ (1)

其中，J是方向盘11以及转向轴12的惯性力矩，C是与相对于转向轴14的外壳的摩擦等对应的粘性系数(摩擦系数)，K是分别将方向盘11以及转向轴12视为弹簧时的弹簧系数。

由式(1)可知，基本驱动扭矩T_in ^＊通过对针对目标舵角θ^＊的二阶时间微分值θ^＊″乘以惯性力矩J而得到的值、针对目标舵角θ^＊的一阶时间微分值θ^＊′乘以粘性系数C而得到的值以及对目标舵角θ^＊乘以弹簧系数K而得到的值进行相加而被得到。目标舵角运算电路52根据基于式(1)的理想模型来对目标舵角θ^＊进行运算。

如图3所示，基于式(1)的理想模型被分为转向模型71以及车辆模型72。转向模型71根据转向轴12以及反作用力马达31等、转向操纵装置10的各构成要素的特性来调整。转向模型71具有：加法器73、减法器74、惯性模型75、第一积分器76、第二积分器77以及粘性模型78。

加法器73通过将目标转向操纵反作用力T₁ ^＊与转向操纵扭矩T_h相加来对基本驱动扭矩T_in ^＊进行运算。减法器74通过从由加法器73计算的基本驱动扭矩T_in ^＊分别减去后述的粘性成分T_vi ^＊以及弹簧成分T_sp ^＊，来对最终的基本驱动扭矩T_in ^＊进行运算。

惯性模型75作为与式(1)的惯性项对应的惯性控制运算电路发挥功能。惯性模型75通过对由减法器74计算的最终的基本驱动扭矩T_in ^＊乘以惯性力矩J的倒数，来对舵角加速度α^＊进行运算。

第一积分器76对由惯性模型75计算的舵角加速度α^＊进行积分，由此对舵角速度ω^＊进行运算。第二积分器77对由第一积分器76计算的舵角速度ω^＊进一步进行积分，由此对目标舵角θ^＊进行运算。目标舵角θ^＊是基于转向模型71的方向盘11(转向轴12)的理想的旋转角。

粘性模型78作为与式(1)的粘性项对应的粘性控制运算电路发挥功能。粘性模型78对由第一积分器76计算的舵角速度ω^＊乘以粘性系数C，由此对基本驱动扭矩T_in ^＊的粘性成分T_vi ^＊进行运算。

车辆模型72根据搭载转向操纵装置10的车辆的特性而被调整。对转向操纵特性造成影响的车辆侧的特性例如被悬架以及车轮对准的规格、以及转向轮16、16的抓地力(摩擦力)等决定。车辆模型72作为与式(1)的弹簧项对应的弹簧特性控制运算电路发挥功能。车辆模型72对由第二积分器77计算的目标舵角θ^＊乘以弹簧系数K，由此对基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊(弹簧反作用力扭矩)进行运算。

此外，车辆模型72在对弹簧成分T_sp＊进行运算时，分别考虑通过车速V以及电流传感器66检测的转向马达41的电流值I_b。另外，车辆模型72获取小齿轮角速度ω_p。小齿轮角速度ω_p通过被设置于控制装置50的微分器79对由小齿轮角运算电路61运算的小齿轮角θ_p进行微分而得到。小齿轮轴13与转向轴14啮合。因此，小齿轮角θ_p的变化速度(小齿轮角速度ω_p)与转向轴14的移动速度(转向速度)之间具有相关关系。即小齿轮角速度ω_p是反映转向轮16、16的转向速度的值。能够利用小齿轮角速度ω_p与转向速度的相关关系根据小齿轮角速度ω_p求出转向速度。

根据这样构成的目标舵角运算电路52，通过分别调整转向模型71的惯性力矩J以及粘性系数C、以及车辆模型72的弹簧系数K，能够直接地调整基本驱动扭矩T_in ^＊与目标舵角θ^＊的关系，进而能够实现所希望的转向操纵特性。

另外，目标小齿轮角θ_p ^＊根据基本驱动扭矩T_in ^＊使用基于转向模型71以及车辆模型72运算的目标舵角θ^＊而被运算。而且，以实际小齿轮角θ_p与目标小齿轮角θ_p ^＊一致的方式进行反馈控制。如上所述，小齿轮角θ_p与转向轮16、16的转向角θ_t之间具有相关关系。因此，与基本驱动扭矩T_in ^＊对应的转向轮16、16的转向动作也通过转向模型71以及车辆模型72而决定。即车辆的转向操纵感被转向模型71以及车辆模型72决定。因此，能够通过调整转向模型71以及车辆模型72实现所希望的转向操纵感。

然而，朝向与驾驶员的转向操纵方向相反的方向作用的力(扭矩)亦即转向操纵反作用力(通过转向而感到的应手感)只是与目标舵角θ^＊对应的力。即转向操纵反作用力不因路面状态(路面的光滑、滑秸类等)而改变。因此，驾驶员很难通过转向操纵反作用力来掌握路面状态。因此在本例中，基于消除这样的悬念的观点，以如下的方式构成车辆模型72。

如图4所示，车辆模型72具有推定轴向力运算电路80。推定轴向力运算电路80具有：轴向力运算电路81、迟滞切换判定电路82、摩擦补偿电路83、效率补偿电路84、滤波器85、斜率补偿电路86。

轴向力运算电路81基于下式(2)，对作用于转向轴14(转向轮16、16)的实际轴向力F1(路面反作用力)进行运算。这里，对于转向马达41的电流值I_b而言，通过因与路面状态(路面摩擦阻力)对应的干扰作用于转向轮16而导致产生目标小齿轮角θ_p ^＊与实际小齿轮角θ_p之间的差而变化。即转向马达41的电流值I_b反映作用于转向轮16、16的实际路面反作用力。因此，基于转向马达41的电流值I_b能够对反映了路面状态的影响的轴向力进行运算。

F1＝I_b×G1 (2)

其中，I_b是转向马达41的电流值I_b。G1是增益，也是将电流值转换为轴向力(反作用力扭矩)的系数。

如图5所示，迟滞切换判定电路82具有两个低通滤波器82a、82b以及判定值运算电路82c。低通滤波器82a除去通过轴向力运算电路81运算的轴向力F1所含的噪音等的频率成分。低通滤波器82b除去通过微分器79运算的小齿轮角速度ω_p所含的噪音等的频率成分。判定值运算电路82c基于下式(3)，对迟滞切换判定值Η_d进行运算。

Η_d＝F1_a×ω_pa (3)

其中，F1_a是由低通滤波器82a执行了滤波处理后的推断轴向力。ω_pa是由低通滤波器82b执行了滤波后的小齿轮角速度。

迟滞切换判定值Η_d用于判定因转向操纵装置10的正动作时的正效率与逆动作时的逆效率的不同引起的轴向力的特性变化。正效率是指通过小齿轮轴44与转向轴14的啮合，转向马达41的旋转运动被转换为转向轴14的直线运动的情况下(以下，称为正动作时。)的(工作的)转换效率。换言之，正效率是伴随着转向马达41的驱动的转向轴14的移动方向、与实际作用于转向轴14的轴向力的方向是相同时的转换效率。

逆效率是指通过小齿轮轴44转向轴14的啮合，在转向轴14的直线运动被转换为转向马达41的旋转运动的情况下(以下，称为逆动作时。)的(工作的)转换效率。换言之，逆效率是伴随着转向马达41的驱动的转向轴14的移动方向、与实际作用于转向轴14的轴向力的方向是相互相反时的转换效率。另外，作为逆动作的状况假定例如在车辆的行驶中，因路面的凹凸等导致转向轮16、16被转向由此向转向轴14作用轴向力的状况。

这里，针对向转向马达41供给的相同的电流的转向马达41的输出扭矩在转向马达41欲使转向轮16、16克服路面反作用力而动作的正动作时、与转向马达41通过来自转向轮16、16的反作用力而被动作的逆动作时的期间不同。因此，目标舵角θ^＊与实际舵角θ_s的控制偏差在正动作时与逆动作时的期间不同。即在正动作时与逆动作时的期间，在转向马达41的追随性上产生不同。另外，关于基于转向马达41的电流值I_b，进而转向马达41的电流值I_b运算的轴向力F1，也在正动作时与逆动作时的期间产生不同。受到正动作与逆动作之间的切换的影响，在正动作时运算的轴向力F1与在逆动作时运算的轴向力F1之间产生因这些轴向力的差引起的迟滞。

例如如图6的图表所示，转向操纵装置10的正动作时(正效率)，由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的绝对值相对于实际轴向力，具有成为更大的值的趋势。在转向操纵装置10的逆动作时(逆效率)，由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的绝对值相对于实际轴向力具有成为更小的值的趋势。

如图7所示，摩擦补偿电路83具有摩擦补偿量运算电路83a、上下限保护处理电路83b以及减法器83c。

摩擦补偿量运算电路83a使用摩擦补偿映射表并基于滤波后的轴向力F1_a以及车速V来对摩擦补偿量F_f进行运算。

如图8所示，摩擦补偿映射表M1是根据车速V规定滤波后的轴向力F1_a与摩擦补偿量F_f的关系的三维映射表，具有以下那样的特性。即滤波后的轴向力F1_a是正的值时，摩擦补偿量F_f是正的值。滤波后的轴向力F1_a是负的值时，摩擦补偿量F_f是负的值。在滤波后的轴向力F1_a是正的值的情况下且是零的附近值时，轴向力F1_a的绝对值越大则摩擦补偿量F_f越向正的方向增大。在滤波后的轴向力F1_a是负的值的情况下且是零的附近值时，轴向力F1_a的绝对值越大则摩擦补偿量F_f越向负的方向增大。在滤波后的轴向力F1_a的绝对值是规定值以上时，摩擦补偿量F_f的绝对值不依赖于轴向力F1_a，成为恒定的值。

另外，摩擦补偿量F_f与车速V之间具有以下的关系。如图9所示，车速V小于以零为基准的规定值V1时，车速V越快则摩擦补偿量F_f成为越小的值。在规定值V1以上时，车速V越快则摩擦补偿量F_f成为越大的值。

上下限保护处理电路83b基于被存储于控制装置50的存储装置的限制值(上限值以及下限值)，执行针对由摩擦补偿量运算电路83a运算的摩擦补偿量F_f的限制处理。即上下限保护处理电路83b在摩擦补偿量F_f超过上限值的情况下将摩擦补偿量F_f限制为上限值，在小于下限值的情况下将摩擦补偿量F_f限制为下限值。但是，作为摩擦补偿电路83，也可采用省略了上下限保护处理电路83b的构成。

如下式(4)所示，减法器83c从由轴向力运算电路81运算的轴向力F1减去由实施了基于上下限保护处理电路83b的限制处理的摩擦补偿量F_f，由此对摩擦补偿后的轴向力F1_b进行运算。

F1_b＝F1-F_f (4)

如图10所示，效率补偿电路84具有效率补偿增益运算电路84a、上下限保护处理电路84b以及乘法器84c。

效率补偿增益运算电路84a使用效率补偿映射表并基于迟滞切换判定值Ηd以及车速V来对效率补偿增益G_e进行运算。

如图11所示，效率补偿映射表M2是根据车速V规定迟滞切换判定值Η_d与效率补偿增益G_e的关系的三维映射表，具有以下那样的特性。即效率补偿增益G_e与迟滞切换判定值Η_d的符号(正负)无关，总是正的值。在迟滞切换判定值Η_d是正的值时，效率补偿增益G_e不依赖于迟滞切换判定值Η_d，成为恒定的值。在迟滞切换判定值Η_d是负的值的情况下且是零的附近值时，迟滞切换判定值Η_d的绝对值越增大，则效率补偿增益G_e成为越大的值。在迟滞切换判定值Η_d是负的值的情况下，且迟滞切换判定值Η_d的绝对值是规定值以上时，效率补偿增益G_e不依赖于迟滞切换判定值Η_d，成为恒定的值。

上下限保护处理电路84b基于被存储于控制装置50的存储装置的限制值(上限值以及下限值)，执行针对由效率补偿增益运算电路84a运算的效率补偿增益G_e的限制处理。即上下限保护处理电路84b在效率补偿增益G_e超过上限值的情况下将效率补偿增益G_e限制为上限值，在小于下限值的情况下将效率补偿增益G_e限制为下限值。但是，效率补偿电路84也可采用省略了上下限保护处理电路84b的构成。

乘法器84c如下式(5)所示，通过使实施了基于上下限保护处理电路84b的限制处理的效率补偿增益G_e乘以摩擦补偿后的轴向力F1_b，对效率补偿后的轴向力F1_c进行运算。

F1_c＝F1_b×G_e (5)

滤波器85除去与效率补偿后的轴向力F1_c重叠的不需要成分。这里作为不需要成分假定受到转向操纵装置10(主要是转向马达41)的动特性的影响而产生的成分。转向操纵装置10的动特性由转向马达41的惯性以及粘性等来表示。另外，这里作为不需要成分还假定受到控制装置50(主要是转向控制电路50b)的传递特性的影响而产生的成分。

即与轴向力F1_c(更准确地说是通过轴向力运算电路81运算的轴向力F1)重叠的不需要成分包含因转向马达41的粘性以及惯性等引起的成分以及因转向控制电路50b的传递特性(传递函数的频率特性)引起的成分。基于消除这些不需要成分的观点，设定滤波器85的传递函数。

滤波器85的传递函数G(s)由下式(6)表示。

G(s)＝Ts+1/(Ls+1)×(Js²+Cs+K) (6)

式(6)通过将由下式(6-1)、(6-2)、(6-3)表示的微分转向控制电路63的逆传递函数M₁(s)、小齿轮角反馈控制电路64的逆传递函数M₂(s)以及转向马达41的逆传递函数M₃(s)相乘而得到。此外，逆传递函数是指传递函数的倒数。

M₁(s)＝1/(Ls+1) (6-1)

M₂(s)＝Ts+1 (6-2)

M₃(s)＝1/(Js²+Cs+K) (6-3)

其中，L是由微分转向控制常数构成的时间常数。T是由小齿轮角反馈控制常数构成的时间常数。另外，J是惯性，C是粘性，K是弹簧性(弹性)。

因此，由滤波器85对效率补偿后的轴向力F1_c实施滤波处理，由此与效率补偿后的轴向力F1_c重叠的粘性、惯性以及各控制电路的传递函数引起的不需要成分被消除。即滤波器85作为补偿对由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的、转向操纵装置10的动特性带来的影响的动特性补偿电路发挥功能。

如图12所示，斜率补偿电路86具有斜率补偿增益运算电路86a、上下限保护处理电路86b、乘法器86c以及上下限保护处理电路86d。斜率补偿增益运算电路86a使用斜率补偿增益映射表并基于由滤波器85实施了滤波处理的轴向力F1_d以及车速V来对斜率补偿增益G_c进行运算。

如图13所示，斜率补偿增益映射表M3是规定由滤波器85实施了滤波处理的轴向力F1_d与车速V的关系的二维映射表，具有以下那样的特性。在车速V小于以零为基准的规定值V2时，车速V越快则斜率补偿增益G_c成为越小的值。在车速V是规定值V2以上时，车速V越快则斜率补偿增益G_c成为越大的值。另外，规定值V2是所谓的中速范围的车速。

上下限保护处理电路86b基于被存储于控制装置50的存储装置的限制值(上限值以及下限值)，执行针对由斜率补偿增益运算电路86a运算的斜率补偿增益G_c的限制处理。即上下限保护处理电路86b在斜率补偿增益G_c超过上限值的情况下将斜率补偿增益G_c限制为上限值，在低于下限值的情况下将斜率补偿增益G_c限制为下限值。但是，斜率补偿电路86也可采用省略了上下限保护处理电路86b的构成。

如下式(7)所示，乘法器86c通过将由滤波器85实施了滤波处理的轴向力F1_d、与实施了基于上下限保护处理电路86b的限制处理的斜率补偿增益G_c相乘，来对斜率补偿后的轴向力F1_e进行运算。

F1_e＝F1_d×G_c (7)

上下限保护处理电路86d基于被存储于控制装置50的存储装置的限制值(上限值以及下限值)，执行针对斜率补偿后的轴向力F1_e的限制处理。即上下限保护处理电路86d在斜率补偿后的轴向力F1_e超过上限值的情况下将该轴向力F1e限制为上限值，在低于下限值的情况下将该轴向力F1_e限制为下限值。

另外，摩擦补偿电路83、效率补偿电路84以及斜率补偿电路86作为补偿对由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的、转向操纵装置10(转向单元)的静特性带来的影响的静特性补偿电路发挥功能。

车辆模型72通过将实施了基于上下限保护处理电路86d的限制处理的轴向力F1_e转换为扭矩(弹簧反作用力扭矩)，得到基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊。

接着，对推定轴向力运算电路80的作用以及效果进行说明。如图14的图表中双点划线所示，由轴向力运算电路81运算的轴向力F1(推断轴向力)与实际轴向力以1对1地对应的情况是理想的。即表示由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与实际轴向力的理想的关系的特性线L1成为通过原点的倾斜为1的直线。

然而，在推断运算的轴向力F1中重叠了受到转向操纵装置10的静特性(摩擦等)的影响而产生的不需要成分以及受到转向操纵装置10的动特性(惯性等)的影响而产生的不需要成分。因此，由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与实际轴向力不一致。即在由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与实际轴向力之间产生差。因此，如图14的图表中实线所示，表示由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与实际轴向力的关系的环状的特性线L2相对于理想的特性线L1，具有与由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与实际轴向力的差对应的迟滞。

在本例中，通过针对由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的各种补偿控制的执行，使轴向力F1与实际轴向力的差亦即迟滞变得更少，由此使特性线L2接近理想的特性线L1。具体而言如下所述。

即首先，通过摩擦补偿电路83的摩擦补偿控制的执行，使实际轴向力是包含与方向盘11的中立位置(前进位置)对应的“0”(原点)的附近值时的迟滞宽度变窄。

如图15的图表所示，理想的是实际轴向力是零时，摩擦补偿后的推断轴向力亦即轴向力F1_b也成为零。但是，摩擦补偿后的推断轴向力亦即轴向力F1_b中包含因正效率与逆效率的不同而导致的迟滞。由该正效率于逆效率的不同引起的迟滞由于在轴向力运算电路81中，基于转向马达41的电流值I_b运算作用于转向轴14的实际轴向力F1而产生。

因此，由特性线L2表示的迟滞特性(迟滞环的形状)成为例如在与方向盘11的中立位置(前进位置)对应的零点(原点)迟滞宽度成为零的、所谓的蝶型。表示摩擦补偿后的轴向力F1_b的迟滞特性的特性线L2包含通过原点且倾斜的不同的两个特性线L3、L4。这里特性线L3的倾斜比理想的特性线L1大，特性线L4的倾斜比理想的特性线L1小。

接着，通过效率补偿电路84的效率补偿控制的执行，摩擦补偿后的轴向力F1_b中所含的迟滞被除去。由此，如图17A中实线所示，效率补偿后的轴向力F1_c(推断轴向力)与实际轴向力的关系的特性线L5成为通过原点例如倾斜0.8～1.0的直线。特性线L5的倾斜虽因车速V而稍微不同，但相对于理想的特性线L1大致一致。

接着，通过滤波器85的滤波处理，效率补偿后的轴向力F1_c中所含的不需要成分被除去。这里的不需要成分包含例如由转向马达41的惯性等引起的不需要成分以及由转向控制的上述各控制电路(63、64)的传递函数引起的不需要成分。

滤波器85的传递函数G(s)以消除由下式(8-1)、(8-2)、(8-3)表示的微分转向控制电路63的传递函数G₁(s)、小齿轮角反馈控制电路64的传递函数G₂(s)以及转向马达41的传递函数G₃(s)的观点而被设定。

G₁(s)＝Ls+1 (8-1)

G₂(s)＝1/(Ts+1) (8-2)

G₃(s)＝Js²+Cs+K (8-3)

即如前面的式(6)所示，滤波器85的传递函数通过使微分转向控制电路63的逆传递函数M₁(s)、小齿轮角反馈控制电路64的逆传递函数

M₂(s)以及转向马达41的逆传递函数M₃(s)相乘而得到。

因此，通过针对效率补偿后的轴向力F1_c实施滤波器85的滤波处理，由与效率补偿后的轴向力F1_c重叠的转向马达41的粘性以及惯性等引起的不需要成分以及由各控制电路(63、64)的传递函数的频率特性引起的不需要成分被消除。

这里，对小齿轮角θ_p与轴向力的关系进行说明。如图16的图表所示，在将横轴设为小齿轮角θ_p，将纵轴设为轴向力来进行曲线化时，轴向力相对于小齿轮角θ_p具有迟滞特性。如图16的图表中环状的特性线L5所示，在是小齿轮角θ_p与轴向力之间的理想的关系的情况下，小齿轮角θ_p是与转向角θt的中立位置对应的零点(原点)时的轴向力收缩在一定范围ΔH。另外，这里在小齿轮角θ_p与轴向力的关系是理想的情况下，轴向力相对于小齿轮角θ_p的迟滞宽度是恒定(ΔH)。

然而实际上，受到转向马达41的粘性以及惯性等的影响，轴向力相对于小齿轮角θ_p的迟滞特性并不是理想的。如图16的图表中单点划线所示，转向马达41的粘性作用于使相对于小齿轮角θ_p的轴向力增大的方向。由于小齿轮角θ_p越接近原点则粘性的影响越强地起作用，所以轴向力成为更大的值。

另外，如图16的图表中双点划线所示，转向马达41的惯性以使轴向力相对于小齿轮角θ_p的增大的变化程度进一步减少的方式起作用。若从概念上来说明，则惯性作用于使理想的环状的特性线L5以图16的图表的原点为中心而旋转的方向。

效率补偿后的轴向力F1_c中重叠了由转向马达41的惯性以及粘性等引起的不需要成分。通过滤波器85的滤波转向马达41的传递函数G₃(s)被消除。由此，由转向马达41的惯性等引起的不需要成分被从效率补偿后的轴向力F1_c中除去。因此，在小齿轮角θ_p与轴向力的关系中，轴向力F1_c相对于小齿轮角θ_p的迟滞特性与图16的图表所示的理想的迟滞环亦即特性线L5接近。

另外，通过滤波器85的滤波微分转向控制电路63的传递函数G₁(s)以及小齿轮角反馈控制电路64的传递函数G₂(s)被消除。由此，由这些传递函数G₁(s)、G₂(s)引起的不需要成分被从效率补偿后的轴向力F1_c中除去。另外，效率补偿后的轴向力F1_c的相位(相对于一次延迟要素的传递函数的频率的相位的偏移)也被补偿。因此，效率补偿后的轴向力F1_c的相位稳定。

这里，通过滤波器85的滤波处理，通过进行粘性补偿、惯性补偿、微分转向控制补偿、小齿轮角反馈控制补偿以及相位补偿而得到的滤波后的轴向力F1_d理想上与实际轴向力一致。

然而，因车速V等的影响，滤波后的轴向力F1_d与实际轴向力有时不一致。例如如图17B的特性线L6所示，有时推断轴向力(这里是滤波后的轴向力F1_d)的绝对值比实际轴向力的绝对值大。另外，如图17B的特性线L7所示，有时推断轴向力的绝对值比实际轴向力的绝对值小。

因此，通过斜率补偿电路86的斜率补偿控制的执行，特性线L6、L7进一步与理想的特性线L1接近。即如图17B中箭头α1、α2所示，特性线L6、L7的斜率更接近于1，理想上两个特性线L6、L7与理想的特性线L1大致一致。通过斜率补偿电路86的斜率补偿控制的执行而得到的轴向力F1_e与实际轴向力大致1对1地对应。

因此，根据本实施方式，能够得到以下的效果。

通过针对由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的各种补偿控制以及滤波处理，与轴向力F1重叠的不需要成分(因摩擦以及效率等的静特性引起的以及因粘性、惯性以及控制的传递函数引起的)被除去。因此，能够运算更适当地反映了路面状态的轴向力F1_e。该适当的轴向力F1_e被作为基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊而使用，由此在目标舵角θ^＊、进而由舵角反馈控制电路54运算的舵角修正量T₂ ^＊中更适当地反映路面状态(路面摩擦阻力等)。因此，与路面状态对应的更适当的转向操纵反作用力被施加于方向盘11。驾驶员作为应手感觉而感受被施加于方向盘11的转向操纵反作用力，由此能够更准确地掌握路面状态。另外，也能够进一步提高针对方向盘11的可控性(操作性)以及转向操纵感受。

此外，第一实施方式也可按照以下方式改变来实施。如图5中双点划线所示，也可在迟滞切换判定电路82中设置低通滤波器82d。低通滤波器82d除去由判定值运算电路82c运算的迟滞切换判定值Η_d中所含的噪音等的频率成分。

在本例中，摩擦补偿电路83为了补偿转向操纵装置10的摩擦，从滤波处理后的轴向力F1_a中减去了与该摩擦分相当的摩擦补偿量F_f。然而，相反也可将与应施加摩擦的摩擦量相当的摩擦补偿量F_f与滤波处理后的轴向力F1_a相加。在该情况下，减法器83c也可保持原样地将摩擦补偿量F_f的符号(正负)设为与本来的符号相反的符号。

也可统一效率补偿电路84以及斜率补偿电路86。例如在效率补偿电路84中组合了斜率补偿电路86时，乘法器84c将效率补偿增益G_e以及斜率补偿增益G_c与摩擦补偿后的轴向力F1_b相乘。滤波器85相对于实施了效率补偿以及斜率补偿的轴向力实施滤波处理。滤波器85的滤波处理后的轴向力被换算为基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊。

斜率补偿增益运算电路86a虽根据车速V对斜率补偿增益G_c进行运算，但斜率补偿增益G_c也可作为常数。在该情况下，斜率补偿增益G_c按更接近实际轴向力的观点也可设定经过了各补偿电路(83、84、85)的轴向力F1。另外，为了得到更大的应手感觉(转向操纵反作用力)，即使基于运算更大的值的轴向力F1的观点，也可将斜率补偿增益G_c设定为更大的值。相反，为了使转向操纵扭矩T_h(转向操纵力)更小，即使基于运算更小的值的轴向力F1的观点，也可将斜率补偿增益G_c设定为更小的值。

推定轴向力运算电路80虽具有作为动特性补偿电路发挥功能的滤波器85以及作为静特性补偿电路发挥功能的摩擦补偿电路83、效率补偿电路84以及斜率补偿电路86，但也可具有动特性补偿电路(85)以及静特性补偿电路(83、84、86)中的任一个。即使这样，相对于由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的、转向操纵装置10(转向单元)的动特性以及静特性的任一个的影响也被补偿。

作为动特性补偿电路的滤波器85作为与由轴向力运算电路81运算的轴向力F1重叠的不需要成分，也可除去由转向操纵装置10的粘性引起的第一成分、由转向操纵装置10的惯性引起的第二成分以及由转向控制电路50b的传递特性引起的第三成分中一个或者二个。

推定轴向力运算电路80作为静特性补偿电路，虽具有摩擦补偿电路83、效率补偿电路84以及斜率补偿电路86，但作为推定轴向力运算电路80也可采用具有这些补偿电路中的一个或者二个的结构。

接着，对车用控制装置的第二实施方式进行说明。如图18所示，推定轴向力运算电路80与第一实施方式相同，具有轴向力运算电路81、迟滞切换判定电路82、摩擦补偿电路83、效率补偿电路84、滤波器85以及斜率补偿电路86。

但是，滤波器85的传递函数G(s)与第一实施方式不同。具体而言，在滤波器85的传递函数G(s)中，不考虑由前面的式(8-1)表示的微分转向控制电路63的传递函数G₁(s)以及由前面的式(8-2)表示的小齿轮角反馈控制电路64的传递函数G₂(s)，而基于消除由前面的式(8-3)表示的转向马达41的传递函数G₃(s)的观点来设定。

因此，滤波器85的传递函数G(s)由下式(9)来表示。

G(s)＝1/(Js²+Cs+K) (9)

其中，J是惯性，C是粘性，K是弹簧性(弹性)。

即使这样，对效率补偿后的轴向力F1_c实施滤波器85的滤波处理，由此能够消除由与效率补偿后的轴向力F1_c重叠的转向马达41的粘性以及惯性等引起的不需要成分。另外，能够补偿效率补偿后的轴向力F1_c的相位。

接着，对车用控制装置的第三实施方式进行说明。本例在推定轴向力运算电路的结构这一点上与第二实施方式不同。在第二实施方式中，利用一个滤波器85对效率补偿后的轴向力F1_c进行粘性补偿、惯性补偿以及相位补偿，但在本例中分别独立地进行上述3个补偿控制。

如图19所示，推定轴向力运算电路80代替前面的滤波器85(参照图18)，具有粘性补偿电路85a、惯性补偿电路85b、相位补偿电路85c以及微分器85d。

粘性补偿电路85a补偿转向马达41的粘性。粘性补偿电路85a获取效率补偿后的轴向力、由微分器79(参照图3)运算的小齿轮角速度ω_p以及车速V。粘性补偿电路85a通过将小齿轮角速度ω_p乘以粘性补偿系数来对粘性补偿量进行运算，通过将该运算的粘性补偿量与效率补偿后的轴向力F1_c相加来对粘性补偿后的轴向力F1_α进行运算。粘性补偿系数根据车速V而变化。

微分器85d通过对由微分器79(参照图3)运算的小齿轮角速度ω_p进行微分来对小齿轮角加速度α_p进行运算。惯性补偿电路85b补偿转向马达41的惯性。惯性补偿电路85b获取粘性补偿后的轴向力F1_α、由微分器85d运算的小齿轮角加速度α_p以及车速V。惯性补偿电路85b通过将小齿轮角加速度α_p乘以惯性补偿系数来对惯性补偿量进行运算，通过将该运算的惯性补偿量与粘性补偿后的轴向力F1_α相加来对惯性补偿后的轴向力F1_β进行运算。惯性补偿系数根据车速V而变化。

相位补偿电路85c补偿惯性补偿后的轴向力F1_β的相位。相位补偿电路85c获取惯性补偿后的轴向力F1_β以及车速V。相位补偿电路85c通过将惯性补偿后的轴向力F1_β乘以相位补偿系数来对相位补偿量进行运算，通过将该运算的相位补偿量与惯性补偿后的轴向力F1_β相加来对相位补偿后的轴向力F1_γ进行运算。相位补偿后的轴向力F1_γ在斜率补偿电路86中实施斜率补偿。

即使这样，能够除去由与效率补偿后的轴向力F1_c重叠的转向马达41的粘性以及惯性等引起的不需要成分。另外，能够补偿效率补偿后的轴向力F1_c的相位。

此外，推定轴向力运算电路80作为动特性补偿电路，虽具有粘性补偿电路85a、惯性补偿电路85b以及相位补偿电路85c，但作为推定轴向力运算电路80也可采用具有这些补偿电路中的一个或者二个的结构。

接着，对车用控制装置的第四实施方式进行说明。本例在推定轴向力运算电路的结构这一点上与第一实施方式不同。此外，本实施方式也能够应用在前面的第二实施方式以及第三实施方式。

如图20所示，车辆模型72除了前面的推定轴向力运算电路80以外，还具有虚拟齿条端轴向力运算电路91、理想轴向力运算电路92、推定轴向力运算电路93、推定轴向力运算电路94以及轴向力分配运算电路95。

虚拟齿条端轴向力运算电路91在方向盘11的操作位置接近物理的操作范围的极限位置时，将方向盘11的操作范围虚拟地限制在比本来的物理的最大转向操纵范围窄的范围，因此运算虚拟齿条端轴向力F_end作为相对于基本驱动扭矩T_in ^＊的修正量。虚拟齿条端轴向力F_end基于使与反作用力马达31产生的转向操纵方向相反的方向的扭矩(转向操纵反作用力扭矩)急剧地增大的观点而被运算。

另外，方向盘11的物理的操作范围的极限位置也是转向轴14到达其可动范围的极限时的位置。在转向轴14到达其可动范围的极限时，产生转向轴14的端部(齿条端)与外壳抵接的、所谓的端碰，齿条轴的移动范围被物理性地限制。由此，方向盘的操作范围也被限制。

虚拟齿条端轴向力运算电路91获取目标舵角θ^＊以及由舵角比改变控制电路62(参照图2)运算的目标小齿轮角θ_p ^＊。虚拟齿条端轴向力运算电路91通过将目标小齿轮角θ_p ^＊乘以规定的换算系数来对目标转向角进行运算。虚拟齿条端轴向力运算电路91比较目标转向角与目标舵角θ^＊，将绝对值大的一方作为虚拟齿条端角θ_end来使用。

虚拟齿条端轴向力运算电路91在虚拟齿条端角θ_end到达端判定阈值时，使用存储于控制装置50的未图示的存储装置的虚拟齿条端映射表，来对虚拟齿条端轴向力F_end进行运算。端判定阈值基于方向盘11的物理的最大转向操纵范围的附近值、或者转向轴14的最大可动范围的附近值而被设定。虚拟齿条端轴向力F_end是相对于基本驱动扭矩T_in ^＊的修正量，被设定为与虚拟齿条端角θ_end的符号(正负)相同的符号。虚拟齿条端角θ_end在到达端判定阈值以后，对于虚拟齿条端轴向力F_end而言，虚拟齿条端角θ_end的绝对值越增大则被设定为越大的值。

理想轴向力运算电路92对通过转向轮16、16作用于转向轴14的轴向力的理想值亦即理想轴向力F_i进行运算。理想轴向力运算电路92使用存储于控制装置50的未图示的存储装置的理想轴向力映射表来对理想轴向力F_i进行运算。对于理想轴向力F_i而言，通过将目标小齿轮角θ_p ^＊乘以规定的换算系数而得到的目标转向角的绝对值约增大、而且车速V越慢，则被设定为越大的绝对值。此外，理想轴向力F_i也可不考虑车速V，仅基于目标转向角来运算。

推定轴向力运算电路93基于通过被设置于车辆的横加速度传感器502检测的横加速度LA，对作用于转向轴14的轴向力F2进行推断运算。轴向力F2通过将与车速V对应的系数亦即增益乘以横加速度LA而被求出。横加速度LA中反映路面摩擦阻力等的路面状态。因此，基于横加速度LA运算的轴向力F2反映实际路面状态。

推定轴向力运算电路94通过被设置于车辆的横摆率传感器503检测的横摆率YR，对作用于转向轴14的轴向力F3进行推断运算。轴向力F3通过将对横摆率YR进行了微分的值亦即横摆率微分值乘以与车速V对应的系数亦即车速增益而被求出。对于车速增益而言，车速V越快则被设定为越大的值。横摆率YR中反映路面摩擦阻力等的路面状态。因此，基于横摆率YR运算的轴向力F3反映实际路面状态。

另外，轴向力F3也可如以下那样进行运算。即推定轴向力运算电路94通过将与转向角θt对应的修正轴向力、与转向速度对应的修正轴向力以及与转向角加速度对应的修正轴向力的至少一者、与将横摆率微分值乘以车速增益而得到的值相加来求出轴向力F3。另外，转向角θt通过将小齿轮角θ_p乘以规定的换算系数而得到。转向速度也可通过对转向角θt进行微分而得到，也可通过换算小齿轮角速度ω_p而得到。转向角加速度也可通过对转向速度进行微分而得到，也可通过换算小齿轮角加速度α_p而得到。

轴向力分配运算电路95通过按基于反映车辆的行驶状态或者转向操纵状态的各种状态量的规定的分配比率对虚拟齿条端轴向力F_end、理想轴向力F_i、轴向力F1_e、轴向力F2以及轴向力F3进行合计，对相对于基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊的运算所使用的最终的轴向力F_sp进行运算。车辆模型72基于该轴向力F_sp对相对于基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊进行运算(换算)。

接着，对轴向力分配运算电路95详细地进行说明。如图21所示，轴向力分配运算电路95具有第一运算电路95a以及第二运算电路95b。

第一运算电路95a以规定的分配比率对利用推定轴向力运算电路80、93、94进行推断运算的轴向力F1_e、F2、F3进行合计，由此对更适当的推断轴向力F_e进行运算。

第一运算电路95a获取轴向力F1_e、F2、F3、横摆率YR以及横加速度差值ΔLA。横加速度差值ΔLA通过被设置于车辆模型72的差值运算电路96而被运算。差值运算电路96基于下式(10)对横加速度差值ΔLA进行运算。

ΔLA＝YR×V-LA (10)

其中，YR是通过横摆率传感器503检测的横摆率。V是通过车速传感器501检测的车速。LA是通过横加速度传感器502检测的横加速度。

第一运算电路95a具有绝对值运算电路97、分配比运算电路98、99、乘法器101、103、105、加法器102、106以及减法器104。绝对值运算电路97对由差值运算电路96运算的横加速度差值ΔLA的绝对值│ΔLA│进行运算。分配比运算电路98根据横加速度差值ΔLA的绝对值│ΔLA│来对分配比率D_a进行运算。对于分配比率D_a而言，横加速度差值ΔLA的绝对值│ΔLA│越增大、而且车速V越快则被设定为更大的值。乘法器101将分配比率D_a与基于横摆率YR的轴向力F3相乘，由此对分配后的轴向力Fa进行运算。加法器102通过将基于横加速度LA的轴向力F2、与通过乘法器101运算的轴向力Fa相加，来对轴向力Fb进行运算。

分配比运算电路99根据横摆率YR对分配比率D_b进行运算。对于分配比率D_b而言，横摆率YR越增大、而且车速V越快则被设定为更大的值。乘法器103将分配比率D_b乘以通过加法器102运算的轴向力F_b由此对轴向力F_c进行运算。

减法器104从被存储于控制装置50的存储装置的固定值亦即1减去通过分配比运算电路99运算的分配比率D_b由此对分配比率D_c进行运算。乘法器105将基于转向马达41的电流值I_b的轴向力F1_e乘以分配比率D_c由此对轴向力F_d进行运算。

加法器106将由乘法器105运算的轴向力F_d、由乘法器103运算的轴向力F_c相加，由此对最终的推断轴向力F_e进行运算。第二运算电路95b以基于反映车辆的行驶状态或者转向操纵状态的各种状态量的规定的分配比率对由第一运算电路95a运算的推断轴向力F_e以及由理想轴向力运算电路92运算的理想轴向力F_i进行合计，由此对针对基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊的运算所使用的最终的轴向力F_sp进行运算。

第二运算电路95b具有减法器107、117、分配比运算电路108～114、乘法器115、118、加法器119、120。

减法器107从基于目标小齿轮角θ_p ^＊的理想轴向力F_i减去通过第一运算电路95a(加法器106)进行分配运算的推断轴向力F_e，由此对轴向力偏差ΔF进行运算。

分配比运算电路108根据轴向力偏差ΔF对分配比率D_c进行运算。对于分配比率D_c而言，轴向力偏差ΔF越增大则被设定为越大的值。另外，分配比运算电路109根据虚拟齿条端轴向力F_end来对分配比率D_d进行运算。分配比运算电路110根据小齿轮角速度ω_p(也可换算为转向速度。)来对分配比率D_e进行运算。分配比运算电路111根据通过对舵角θ_s进行微分而得到的转向操纵速度ω_s来对分配比率D_f进行运算。分配比运算电路112根据小齿轮角θ_p来对分配比率D_g进行运算。分配比运算电路113根据舵角θ_s来对分配比率D_h进行运算。分配比运算电路114根据车速V对分配比率D_i进行运算。对于这些分配比率D_d、D_e、D_f、D_g、D_h、D_i而言，各分配比运算电路(109～114)获取的各状态量(θ_end、ω_p、ω_s、θ_p、θ_s、V)越增大则被设定为越小的值。

乘法器115通过对各分配比率D_d、D_e、D_f、D_g、D_h、D_i进行乘法运算，对由第一运算电路95a运算的最终的推断轴向力F_e的分配比率D_j进行运算。乘法器116将由第一运算电路95a运算的最终的推断轴向力F_e乘以各状态量的分配比率D_j，由此对分配后的推断轴向力F_g进行运算。

减法器117从被存储于控制装置50的存储装置的固定值亦即1减去由乘法器115运算的分配比率D_j，由此对理想轴向力F_i的分配比率D_k进行运算。乘法器118将由理想轴向力运算电路92运算的理想轴向力F_i乘以分配比率D_k由此对分配后的理想轴向力F_h进行运算。

加法器119对分配后的理想轴向力F_h与分配后的推断轴向力F_g进行合计，由此对轴向力F_pre进行运算。加法器120对由加法器119运算的轴向力F_pre与虚拟齿条端轴向力F_end进行合计，由此对针对基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊的运算所使用的最终的轴向力F_sp进行运算。在不运算虚拟齿条端轴向力F_end时，由加法器119运算的轴向力F_pre作为针对基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊的运算中使用的最终的轴向力F_sp而被使用。

因此，根据本实施方式，根据各种状态量分配基于多种的状态量推断运算的轴向力F1_e、F2、F3以及基于目标小齿轮角θ_p ^＊(目标转向角)运算的理想轴向力F_i，由此更细致地反映路面状态的轴向力F1_pre(F_sp)被运算。通过在基本驱动扭矩T_in ^＊中反映该轴向力F1_pre，与路面状态对应的、更细致的转向操纵反作用力被施加给方向盘11。

此外，第四实施方式也可如下那样地改变来实施。

在本例中，作为车辆模型72，也可采用省略了两个推定轴向力运算电路93、94中的至少一者的构成。即也可至少将由推定轴向力运算电路

80推断运算的轴向力F1_e(推断轴向力)、以及理想轴向力F_i以规定的分配比率合计，由此对轴向力F_pre进行运算。对轴向力F_pre与虚拟齿条端轴向力F_end合计，由此计算最终的轴向力F_sp。

另外，由第一运算电路95a运算的推断轴向力F_e的分配比率D_j也可使用由各分配比运算电路(109～114)运算的各分配比率D_c、D_d、D_e、D_f、D_g、D_h、D_i的至少一者来求出。在使用各分配比率的任一个的情况下，该一个分配比率保持原样作为推断轴向力F_e的分配比率D_j被使用。

接着，对车用控制装置的第五实施方式进行说明。本例的小齿轮角反馈控制电路64的周边部分的结构与上述第一实施方式不同。此外，本例也能够适用在前面的第二～第四实施方式。

如前面的图4所示，在小齿轮角反馈控制电路64中，通过小齿轮角θ_p的反馈控制(PID控制)对小齿轮角指令值T_p ^＊进行运算时，产生下面的问题。即因轮胎的气压的影响，存在小齿轮角θ_p的反馈控制性能无法充分地发挥的频带。

如图22的图表所示，在将横轴设为频率f、纵轴设为增益并进行了曲线化时，小齿轮角反馈控制电路64的对频率的理想的频率特性(传递特性)如下所述。即、频率f在到达特定的频率f₁之前，增益G被维持为恒定值。但是，在频率f达到特定的频率f₁以后，随着频率f增大而增益G逐渐地减少。

然而，如图23的图表中实线所示，因轮胎的气压的影响，增益G相对于频率f的值，存在与由图23中双点划线所示的本来值相比变小的频率区域A_f。在该频率区域A_f中，对于增益G的值而言，响应性以比本来值小的量降低，因此存在小齿轮角θ_p的反馈控制性能无法充分地发挥的担心。

因此在本例中，作为转向控制电路50b采用以下的结构。如图24A所示，转向控制电路50b具有带通滤波器(BPF)121以及加法器122。

带通滤波器121的频率特性基于消除前面的图23所示那样的小齿轮角反馈控制电路64的增益G相对于频率f的下降的观点而被设定。

如图25的图表中实线所示，在频率区域A_f中，带通滤波器121具有与小齿轮角反馈控制电路64相反的频率特性。即，增益G相对于频率f的值被设定为比图25中双点划线所示的本来值大的值。在频率区域A_f中，增益G相对于频率f的变化的程度与由轮胎的气压等的影响导致的增益G的降低程度对应。即，预料因轮胎的气压的影响导致的增益G的降低程度(变化趋势)，在带通滤波器121中设定消除其那样的频率特性。

加法器122对修正指令值T_c和由小齿轮角反馈控制电路64运算的小齿轮角指令值T_p ^＊进行合计，由此对最终的小齿轮角指令值T_p ^＊进行运算。

因此，根据本实施方式，控制装置50(转向控制电路50b)中，作为相对于反馈要素亦即小齿轮角反馈控制电路64的前馈要素设置带通滤波器121，由此从向小齿轮角反馈控制电路64以及带通滤波器121输入目标小齿轮角θ_p ^＊之后到通过加法器122输出最终的小齿轮角指令值T_p ^＊之前的传递函数的频率特性作为整体成为前面的图22的图表所示的理想的特性。即，由轮胎的气压引起的、增益G相对于频率f的下降被抑制。因此，即使受到轮胎的气压的影响，小齿轮角θ_p的反馈控制性能、以及转向控制性能也被更适当地发挥。另外，由于响应性被确保，所以所谓的转向延迟也被抑制。

此外，第五实施方式也可如下那样地改变并实施。

在本例中，小齿轮角反馈控制电路64虽基于目标小齿轮角θ_p ^＊对小齿轮角指令值T_p ^＊进行了运算，但也可如图24B所示，基于小齿轮角指令值T_p ^＊对应使转向马达41产生的扭矩的目标值亦即扭矩指令值T_τ ^＊进行运算。在该情况下，在带通滤波器121与加法器122之间的运算路径中设置换算部123。换算部123将由带通滤波器121实施了滤波处理的目标小齿轮角θ_p ^＊乘以扭矩换算系数K_τ，由此对相对于扭矩指令值T_τ ^＊的修正指令值T_c进行运算。加法器122对扭矩指令值T_τ ^＊与修正指令值T_c进行合计，由此对最终的扭矩指令值T_τ ^＊进行运算。通电控制电路65将与最终的扭矩指令值T_τ ^＊对应的电力向转向马达41供给。

另外，也可根据轮胎的气压P_t改变决定带通滤波器121的特性的参数以及增益的至少一者。这是由于，因轮胎的气压P_t小齿轮角反馈控制电路64中的相对于频率f的增益G的下降程度会变化。在该情况下，在检测出轮胎的气压P_t异常时，也可将带通滤波器121的参数以及增益，或者气压P_t固定为已被决定好的恒定值。轮胎的气压P_t例如通过被设置于各轮胎的气压传感器检测。

另外，也可根据车速V改变决定带通滤波器121的特性的参数(R、L、C)以及增益的至少一者。这是由于小齿轮角反馈控制电路64中的相对于频率f的增益G的下降程度也会因车速V而变化。在该情况下，在检测到了车速V的异常时，也可将带通滤波器121的参数以及增益，或者车速V固定为已被决定好的恒定值。

接着，对车用控制装置的第六实施方式进行说明。本例也与第五实施方式相同，目的在于抑制由轮胎的气压等引起的小齿轮角θ_p的反馈控制性能的降低。

在本例中，作为转向控制电路50b采用以下的结构。

如图26所示，在小齿轮角反馈控制电路64的前段，即微分转向控制电路63与小齿轮角反馈控制电路64之间的运算路径中设置有带通滤波器

131以及加法器132。

带通滤波器131的频率特性与前面的图25的图表所示的带通滤波器121的频率特性相同。加法器132对经过了微分转向控制电路63的目标小齿轮角θ_p ^＊、和由带通滤波器131实施了滤波处理的目标小齿轮角θ_p ^＊进行合计，由此对最终的目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算。

小齿轮角反馈控制电路64通过应使实际小齿轮角θ_p追随由加法器132运算的最终的目标小齿轮角θ_p ^＊的、小齿轮角θ_p的反馈控制来对小齿轮角指令值T_p ^＊进行运算。

因此，根据本实施方式，在控制装置50(转向控制电路50b)中设置带通滤波器131，由此从向带通滤波器131以及加法器132输入目标小齿轮角θ_p ^＊之后到从小齿轮角反馈控制电路64输出最终的小齿轮角指令值T_p ^＊之前的传递函数的频率特性作为整体成为如前面的图22的图表所示的理想的特性。因此，由轮胎的气压等引起的、增益G相对于的下降被抑制。因此，小齿轮角θ_p的反馈控制性能、进而转向控制性能被更适当地发挥。

此外，与上述第五实施方式相同，也可根据轮胎的气压P_t或者车速V改变决定带通滤波器131的特性的参数以及增益的至少一者。在该情况下，在检测到轮胎的气压P_t或者车速V异常时，将带通滤波器131的参数以及增益，或者气压P_t固定为已被决定好的恒定值。

接着，对车用控制装置的第七实施方式进行说明。本例也与第五实施方式相同，目的在于抑制由轮胎的气压等引起的小齿轮角θ_p的反馈控制性能的降低。

如图27所示，小齿轮角反馈控制电路64获取小齿轮角θ_p、目标小齿轮角θ_p ^＊、轮胎的气压P_t以及车速V。这里，小齿轮角θ_p通过小齿轮角运算电路61被运算。目标小齿轮角θ_p ^＊是经过了微分转向控制电路63的。轮胎的气压P_t通过被设置于各轮胎的气压传感器被检测。

如图28所示，小齿轮角反馈控制电路64具有减法器141、积分器142、微分器143、比例增益乘法部144、积分增益乘法部145、微分增益乘法部146以及加法器147。

减法器141从目标小齿轮角θ_p ^＊减去小齿轮角θ_p，由此运算偏差ε。积分器142将偏差ε积分。微分器143将偏差ε微分。比例增益乘法部144将偏差ε乘以比例增益K_p。积分增益乘法部145将由积分器142运算的偏差ε的积分值乘以积分增益K_i。微分增益乘法部146将由微分器143运算的偏差ε的微分值乘以微分增益K_d。加法器147通过将比例增益乘法部144的运算结果(P-term)、积分增益乘法部145的运算结果(I-term)以及微分增益乘法部146的运算结果(D-term)相加，作为控制值对小齿轮角指令值T_p ^＊进行运算。

由小齿轮角反馈控制电路64执行的PID控制的控制参数亦即比例增益K_p、积分增益K_i以及微分增益K_d根据轮胎的气压P_t以及车速V而被改变。具体而言，比例增益乘法部144、积分增益乘法部145以及微分增益乘法部146分别使用参数映射表设定控制参数(K_p、K_i、K_d)。

如图29的图表所示，第一参数映射表M4是规定轮胎的气压P_t与控制参数(K_p、K_i、K_d)的关系的二维映射表。第一参数映射表M4基于消除如前面的图23所示那样的、小齿轮角反馈控制电路64的增益G相对于频率f的下降的观点而被设定。第一参数映射表M4具有以下那样的特性。即轮胎的气压P_t越增加则控制参数(K_p、K_i、K_d)被设定为越小的值。

如图30的图表所示，第二参数映射表M5是规定车速V与控制参数(K_p、K_i、K_d)的关系的二维映射表。第二参数映射表M5也基于消除如前面的图23所示那样的、小齿轮角反馈控制电路64的增益G相对于频率f的下降的观点而被设定。第二参数映射表M5具有以下那样的特性。即在车速V小于以零为基准的规定值V3时，车速V越快则控制参数被设定为越小的值。在车速V是规定值V3以上时，车速V越快则控制参数被设定为越大的值。另外，规定值V3是所谓的中速范围的车速。

此外，在轮胎的气压P_t以及车速V的至少一方中检测出异常时，也可将控制参数(K_p、K_i、K_d)固定为已被决定好的恒定值。另外，也可将轮胎的气压P_t以及车速V中检测出异常的至少一方的值固定为已被决定好的恒定值。

另外，比例增益乘法部144、积分增益乘法部145以及微分增益乘法部146也可根据轮胎的气压P_t以及车速V的任一方来改变控制参数。

因此，根据本实施方式，小齿轮角反馈控制电路64的控制参数(K_p、K_i、K_d)根据轮胎的气压P_t以及车速V的至少一方而被改变，由此由轮胎的气压P_t等引起的、增益G相对于频率f的下降被抑制。因此，即使受到轮胎的气压P_t等的影响，也能够更适当地执行小齿轮角θ_p的反馈控制。即小齿轮角θ_p的反馈控制性能、乃至转向控制性能被更适当地发挥。

接着，对将车用控制装置应用于电动动力转向装置(以下，简称为EPS。)的第八实施方式进行说明。此外，关于与第一实施方式相同的部件标注相同的符号，省略其详细的说明。

如图31所示，EPS150具有作为在方向盘11与转向轮16、16之间的动力传递路径发挥功能的转向轴12、小齿轮轴13以及转向轴14。转向轴14的往复直线运动经由分别与转向轴14的两端连结的拉杆15向左右的转向轮16、16传递。

另外，EPS150作为生成转向操纵辅助力(辅助力)的构成，具有辅助马达151、减速机构152、扭矩传感器34、旋转角传感器153以及控制装置154。旋转角传感器153被设置于辅助马达151，检测其旋转角θ_m。

辅助马达151是转向操纵辅助力的产生源，例如采用三相的无刷马达。辅助马达151经由减速机构152与小齿轮轴13连结。辅助马达151的旋转被减速机构152减速，该减速了的旋转力作为转向操纵辅助力被向小齿轮轴13传递。

控制装置154通过针对辅助马达151的通电控制来执行产生与转向操纵扭矩T_h对应的转向操纵辅助力的辅助控制。控制装置154基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩T_h、通过车速传感器501检测的车速V、通过旋转角传感器153检测的旋转角θ_m，控制针对辅助马达151的供电。

如图32所示，控制装置154具备小齿轮角运算电路161、基本辅助成分运算电路162、目标小齿轮角运算电路163、小齿轮角反馈控制电路(小齿轮角F/B控制电路)164、加法器165以及通电控制电路166。

小齿轮角运算电路161获取辅助马达151的旋转角θ_m，基于该获取的旋转角θ_m对小齿轮轴13的旋转角亦即小齿轮角θ_p进行运算。

基本辅助成分运算电路162基于转向操纵扭矩T_h以及车速V来对基本辅助成分T_a1 ^＊进行运算。基本辅助成分运算电路162使用与车速V相应地规定转向操纵扭矩T_h和基本辅助成分T_a1 ^＊的关系的三维映射表，对基本辅助成分T_a1 ^＊进行运算。基本辅助成分运算电路162，转向操纵扭矩T_h的绝对值越大，而且车速V越慢则将基本辅助成分T_a1 ^＊的绝对值设定为越大的值。

目标小齿轮角运算电路163获取由基本辅助成分运算电路162运算的基本辅助成分T_a1 ^＊以及转向操纵扭矩T_h。目标小齿轮角运算电路163在将基本辅助成分T_a1 ^＊以及转向操纵扭矩T_h的总和作为基本驱动扭矩(输入扭矩)时，具有基于基本驱动扭矩决定理想的小齿轮角的理想模型。理想模型是通过预先实验与对应于基本驱动扭矩的理想的转向角对应的小齿轮角等而被模型化的模型。目标小齿轮角运算电路163将基本辅助成分T_a1 ^＊与转向操纵扭矩T_h相加来求出基本驱动扭矩，根据该求出的基本驱动扭矩并基于理想模型来对目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算。此外，目标小齿轮角运算电路163在对目标小齿轮角θ_p ^＊进行运算时还考虑车速V以及通过被设置于针对辅助马达151的供电路径的电流传感器167检测的电流值I_m。该电流值I_m是向辅助马达151供给的实际电流的值。

小齿轮角反馈控制电路164分别获取由目标小齿轮角运算电路163计算的目标小齿轮角θ_p ^＊以及由小齿轮角运算电路161计算的实际小齿轮角θ_p。小齿轮角反馈控制电路164以实际小齿轮角θ_p追随目标小齿轮角θ_p ^＊的方式，作为小齿轮角的反馈控制来进行PID(比例、积分、微分)控制。即小齿轮角反馈控制电路164求出目标小齿轮角θ_p ^＊与实际小齿轮角θ_p的偏差，以消除该偏差的方式来运算基本辅助成分T_a1 ^＊的修正成分T_a2 ^＊。

加法器165将基本辅助成分T_a1 ^＊与修正成分T_a2 ^＊相加由此对辅助指令值T_a ^＊进行运算。辅助指令值T_a ^＊是表示应使辅助马达151产生的旋转力(辅助扭矩)的指令值。

通电控制电路166将与辅助指令值T_a ^＊对应的电力向辅助马达151供给。具体而言，通电控制电路166基于辅助指令值T_a ^＊来对针对辅助马达151的电流指令值进行运算。另外，通电控制电路166获取通过电流传感器167检测的电流值I_m。而且通电控制电路166求出电流指令值与实际电流值I_m的偏差，以消除该偏差的方式控制针对辅助马达151的供电。由此，辅助马达151产生与辅助指令值T_a ^＊对应的扭矩。其结果是，与转向操纵状态对应的转向操纵辅助被执行。

根据该EPS150，根据基本驱动扭矩(基本辅助成分T_a1 ^＊以及转向操纵扭矩T_h的总和)并基于理想模型来设定目标小齿轮角θ_p ^＊，以实际小齿轮角θ_p与目标小齿轮角θ_p ^＊一致的方式进行反馈控制。如上所述，在小齿轮角θ_p与转向轮16、16的转向角θt之间具有相关关系。因此，与基本驱动扭矩对应的转向轮16、16的转向动作也通过理想模型被决定。即车辆的转向操纵感被理想模型决定。因此，能够通过理想模型的调整来实现所希望的转向操纵感。

另外，实际转向角θt被维持为与目标小齿轮角θ_p ^＊对应的转向角θt。因此，也得到因路面状态或者制动等的干扰而产生的逆输入振动的抑制效果。即、在振动经由转向轮16、16向转向轴12等的转向操纵机构传递的情况下，以小齿轮角θ_p成为目标小齿轮角θ_p ^＊的方式来调节修正成分T_a2 ^＊。因此，实际转向角θt被维持为与通过理想模型规定的目标小齿轮角θ_p ^＊对应的转向角θt。其结果，向消除逆输入振动的方向进行转向操纵辅助，由此抑制逆输入振动被向方向盘11传递。

然而，朝向与驾驶员的转向操纵方向相反的方向而作用的力(扭矩)亦即转向操纵反作用力(通过转向而感受的应手感觉)只是与目标小齿轮角θ_p ^＊对应的力。即，例如转向操纵反作用力不因干燥路以及低摩擦路等的路面状态而变化，因此驾驶员作为应手感很难掌握路面状态。

因此在本例中，例如在目标小齿轮角运算电路163具有前面的第一实施方式的目标舵角运算电路52的运算功能。

目标小齿轮角运算电路163具有与前面的图3所示的目标舵角运算电路52相同的功能性的构成。相对于前面的目标舵角运算电路52获取目标转向操纵反作用力T₁ ^＊，本例的目标小齿轮角运算电路163获取基本辅助成分T_a1 ^＊。另外，相对于前面的目标舵角运算电路52获取向转向马达41供给的电流的电流值I_b，本例的目标小齿轮角运算电路163获取向辅助马达151供给的电流的电流值I_m。关于目标小齿轮角运算电路163获取转向操纵扭矩T_h以及车速V与前面的目标舵角运算电路52相同。另外，相对于前面的目标舵角运算电路52运算目标舵角θ^＊，本例的目标小齿轮角运算电路163运算目标小齿轮角θ_p ^＊。仅是获取的信号的一部分以及生成的信号不同，目标小齿轮角运算电路163的内部的运算处理的内容与前面的目标舵角运算电路52相同。其中，车辆模型72的推定轴向力运算电路80(参照图4)针对将由轴向力运算电路81运算的轴向力F1与转向操纵扭矩T_h相加所得的值实施各种补偿处理以及滤波处理。

因此，根据本实施方式，能够得到与前面的第一实施方式相同的效果。即通过针对由轴向力运算电路81运算的轴向力F1的各种补偿处理(摩擦补偿、效率补偿、斜率补偿)以及滤波器85的滤波处理，与轴向力F1重叠的不需要成分(摩擦、效率、粘性、惯性、控制的传递函数)被除去。因此，能够运算经由转向轮16、16更适当地反映了路面状态的轴向力F1_e。该适当的轴向力F1_e作为基本驱动扭矩T_in ^＊的弹簧成分T_sp ^＊而被使用，由此目标小齿轮角θ_p ^＊，以及由小齿轮角反馈控制电路164运算的修正成分T_a2 ^＊更反映了路面状态(路面摩擦阻力等)。因此，与路面状态对应的、更适当的转向操纵反作用力被向方向盘11施加。驾驶员作为应手感感受向方向盘11施加的转向操纵反作用力，由此能够更准确地掌握路面状态。

此外，第八实施方式也可如下那样地改变并实施。

在本例中，基本辅助成分运算电路162虽基于转向操纵扭矩T_h以及车速V求出基本辅助成分T_a1 ^＊，但也可仅基于转向操纵扭矩T_h求出基本辅助成分T_a1 ^＊。

另外，在本例中，目标小齿轮角运算电路163也可具有前面的第二～第四实施方式的目标舵角运算电路52的运算功能。即使这样，也能够得到与第二～第四实施方式类似的效果。

另外，相对于本例也可应用前面的第五～第七实施方式。在该情况下，如图32所示的小齿轮角反馈控制电路164的周边构成成为与前面的图24A、图24B、图26、图27以及图28所示的构成类似的构成。即也可在将图24A、图24B、图26、图27以及图28的小齿轮角反馈控制电路164置换为本例的小齿轮角反馈控制电路64的基础上，组装于图32。

这样，由轮胎的气压或者车速V引起的、小齿轮角反馈控制电路164的增益G相对于频率f的下降被抑制。因此，受到轮胎的气压等的影响，小齿轮角θ_p的反馈控制也被更适当地执行。另外，针对方向盘11的操作的响应性被确保，因此所谓的辅助延迟也被抑制。

并且，在本例中，虽作为例子例举了向转向轴14施加转向操纵辅助力的EPS(电动动力转向装置)150，但也可是向转向轴施加转向操纵辅助力的类型的EPS。具体而言，如下所述。

如图31中双点划线所示，辅助马达151经由减速机构152不与转向轴14而与转向轴12连结。能够省略小齿轮轴44。在该情况下，控制装置154不执行小齿轮角θ_p的反馈控制，而执行舵角θ_s的反馈控制。

即如图32中括号中记载所示，小齿轮角运算电路161作为基于辅助马达151的电流值I_m运算舵角θ_s的舵角运算电路发挥功能。目标小齿轮角运算电路163作为基于转向操纵扭矩T_h、车速V、基本辅助成分T_a1 ^＊以及电流值I_m对舵角θ_s的目标值亦即目标舵角进行运算的目标舵角运算电路发挥功能。目标舵角运算电路具有与前面的图3所示的目标舵角运算电路52基本相同的结构。其中，被设置于控制装置154的微分器79将舵角θ_s微分由此对转向操纵速度ω_s进行运算。小齿轮角反馈控制电路164作为舵角反馈控制电路发挥功能，求出目标舵角与实际舵角θ_s的偏差，以消除该偏差的方式对基本辅助成分T_a1 ^＊的修正成分T_a2 ^＊进行运算。

另外，如图31中双点划线所示，还会在向转向轴12施加转向操纵辅助力的类型的EPS150中，设置VGR机构(Variable-Gear-Ratio/可变传动比机构)170。VGR机构170以提高转向操纵性为目的，在转向轴12(方向盘11与扭矩传感器34之间的部分)设置VGR马达171，使用该VGR马达171来使舵角θ_s与转向角θt的比率(传动比)变化。VGR马达171的定子171a与转向轴12的方向盘11侧的部分亦即输入轴12a连结。VGR马达171的转子171b与转向轴12的小齿轮轴13侧的部分亦即输出轴12b连结。

在使方向盘11旋转时，VGR马达171的定子171a以与方向盘11相同的量旋转。另外，控制装置154根据方向盘11的旋转以及车速V使VGR马达171的转子171b旋转。因此，输出轴12b相对于输入轴12a的相对的旋转角θ_sg由下式(11)表示。

θ_sg＝θ_s+θ_g (11)

其中，θ_s是转向操纵角，θ_g是VGR马达的旋转角。因此，通过控制VGR马达171的旋转角θ_g能够实现任意的传动比。

如图32中括号中记载所示，作为目标舵角运算电路的目标小齿轮角运算电路163对舵角θ_s以及VGR马达171的旋转角θ_g的合计值、即输出轴12b相对于输入轴12a的相对的旋转角θ_sg的目标值进行运算。另外，该目标舵角运算电路在运算旋转角θ_sg的目标值时，使用转向操纵速度ω_s以及VGR马达171的旋转速度的合计值。作为舵角反馈控制电路的小齿轮角反馈控制电路164具有求出旋转角θ_sg的目标值与实际旋转角θ_sg的偏差，以消除该偏差的方式对基本辅助成分T_a1 ^＊的修正成分T_a2 ^＊进行运算的功能。

接着，对车用控制装置的第九的实施方式进行说明。本例在轴向力分配运算电路的结构这一点上与第四实施方式不同。

如图33所示，轴向力分配运算电路95具有轴向力增幅部181。轴向力增幅部181将由加法器119运算的轴向力F_pre乘以增益Gf，由此将轴向力F_pre增幅。其中，增益Gf被设定为比1大的值。在轴向力F_pre中反映路面状态时，被增幅的轴向力F_pre反映在基本驱动扭矩T_in ^＊，由此以与路面状态对应的转向操纵反作用力被增幅的形式向方向盘11施加。因此，作为转向操纵反作用力能够向驾驶员更适当地传递路面状态。

如图34的图表中单点划线所示，在将横轴设为舵角θ_s(转向操纵角)，纵轴设为绕转向轴12的扭矩时，转向操纵扭矩T_h伴随着舵角θ_s(绝对值)的增大而缓慢地增大。另外，如图34的图表中双点划线所示，由加法器119算出的本来的轴向力F_pre与舵角θ_s具有比例关系。即对于本来的轴向力F_pre而言，舵角θ_s越增大则成为越大的值。

转向操纵装置10使转向操纵扭矩T_h与反作用力马达31的反作用力扭矩(与转向操纵方向相反的方向的扭矩)的合计值、与作用于转向轴14的轴向力一边相互平衡一边运动。若轴向力变化，则转向操纵扭矩T_h与反作用力扭矩的合计值也变化。该合计值的变化作为路面信息向驾驶员传递。例如在车辆在低摩擦路上行驶的情况下，伴随着轮胎的路面抓地力的降低而轴向力减少。根据该轴向力的减少，转向操纵扭矩T_h与反作用力扭矩的合计值也减少。与该路面状态(轮胎的路面抓地力)对应的合计值的减少作为应手感向驾驶员传递。

在本例中，轴向力F_pre(F_sp)被乘以增益Gf。由此，例如轴向力F_pre被从如图34的图表中双点划线所示的本来的值，向如图34的图表中实线所示的值被增幅。另外，这里如图34的图表中单点划线所示，转向操纵扭矩T_h的变化相对于舵角θ_s(转向操纵角)的变化的趋势与不对轴向力F_pre增幅的情况相同。因此，在将轴向力F_pre增幅的情况下，需要比不将轴向力F_pre增幅时的值大的反作用力扭矩。将反作用力扭矩设为大于与轴向力F_pre的增大对应的值，由此转向操纵扭矩T_h的变化相对于舵角θ_s的变化的趋势保持原样地，与使转向操纵扭矩T_h与反作用力扭矩的合计值假想地增大的轴向力F_pre相互平衡。

接着，对轴向力的变化量与合计值(转向操纵扭矩T_h+反作用力扭矩)的变化量的关系进行说明。这里增益Gf例如被设定为1.4。如图34的图表中双点划线所示，在不使由加法器119运算的轴向力F_pre增幅的情况下，舵角θ_s(绝对值)因从舵角θ2向舵角θ1减少而本来的轴向力F_pre降低了1Nm时，转向操纵扭矩T_h与反作用力扭矩的合计值也减少1Nm。

与此相对，如图34的图表中实线所示，在增幅由加法器119运算的轴向力F_pre的情况下，因舵角θ_s从舵角θ2向舵角θ1减少而在本来的轴向力F_pre降低了1Nm时，放大后的轴向力F_pre降低1.4Nm。因此，转向操纵扭矩T_h与反作用力扭矩的合计值也减少1.4Nm。

与此相对，在车辆行驶于低摩擦路的情况下，关于由轮胎的路面抓地力降低引起的轴向力F_pre的变化量与合计值(转向操纵扭矩T_h+反作用力扭矩)的变化量的关系也可说是相同的。因此，与路面状态(轮胎的路面抓地力的降低)对应的合计值(转向操纵扭矩T_h+反作用力扭矩)的减少以被进一步增幅的形式作为应手感向驾驶员传递。

接着，基于图35的图表对丧失了轮胎的路面抓地力的状态(抓地力丢失)的舵角θ_s与转向操纵扭矩T_h的关系进行说明。这里假定车辆例如以恒定的车速(例如40km/h)行驶，同时以中立位置为基准操作方向盘11打轮转动角度θ3(例如200度)。

此外，转向操纵扭矩T_h的变化相对于舵角θ_s的变化的趋势若作为整体来看的话，则在增幅轴向力F_pre的情况下与不增幅轴向力F_pre的情况下，是大致相同的。在图35的图表中用实线表示增幅轴向力F_pre的情况下的转向操纵扭矩T_h的变化，用单点划线表示不增幅轴向力F_pre的情况下的转向操纵扭矩T_h的变化趋势。

如图35的图表所示，伴随着打轮操作的开始，转向操纵扭矩T_h随着舵角θ_s增大而增大。若舵角θ_s进一步增大，则以后相对于舵角θ_s的增大，转向操纵扭矩T_h反而减少，不久相对于舵角θ_s的增大转向操纵扭矩T_h达到成为大致恒定的稳定状态。这是被认为由轮胎的路面抓地力的降低而引起的。而且，在该稳定状态下，增幅轴向力F_pre的情况下的转向操纵扭矩T_h的一方成为比不增幅轴向力F_pre的情况下的转向操纵扭矩T_h小的值。驾驶员因转向操纵扭矩T_h变得更小而得到更轻的转向操纵感。由此，驾驶员作为应手感能够更准确地感觉轮胎的路面抓地力降低的情况。

此外，第九的实施方式也可如下那样地改变并实施。

也可不将轴向力增幅部181设置于加法器119与加法器120之间的运算路径，而如图33中双点划线所示，例如在轴向力分配运算电路95中的获取理想轴向力F_i以及被推断运算的轴向力F1_e、F2、F3的4个路径中分别设置轴向力增幅部181a、181b、181c、181d。另外，如图36所示，也可在车辆模型72中的4个轴向力运算电路(92、80、93、94)与轴向力分配运算电路95之间的运算路径分别设置轴向力增幅部181a、181b、181c、181d。其中，优选在这些轴向力增幅部181a～181d中使用的增益Gf均设定为相同的值。

图37A所示，作为轴向力分配运算电路95，也可采用具有根据车速V修正由加法器119运算的轴向力F_pre的修正运算电路182的结构。修正运算电路182使用根据车速V规定由加法器119运算的轴向力F_pre与修正后的轴向力F_pre的关系的映射表，对修正后的轴向力F_pre进行运算。在该情况下，轴向力增幅部181被设置于修正运算电路182与加法器120之间的运算路径。

另外，如图37B所示，在轴向力分配运算电路95具有修正运算电路182的情况下，也可按照修正后的轴向力F_pre都成为本来的修正后的轴向力F_pre的增益Gf倍的值的方式来设定在修正运算电路182中使用的映射表。例如将由图37A所示的修正运算电路182运算的修正后的轴向力F_pre置换为轴向力X1，将由图37B所示的修正运算电路182运算的修正后的轴向力F_pre置换为轴向力X2时，这些轴向力X1、X2的关系由下式(12)表示。这样，作为轴向力分配运算电路95能够采用省略了轴向力增幅部181的构成。

X2＝X1×Gf (12)

本实施方式也可适用于前面的第一～第三实施方式。例如在将本实施方式适用于第一实施方式的情况下，如图38所示，在推定轴向力运算电路80中，在由斜率补偿电路86运算的斜率补偿后的轴向力F1_e的输出路径设置轴向力增幅部181。将本实施方式适用于第二以及第三实施方式的情况也是同样的。

接着，对车用控制装置的第十实施方式进行说明。本例在轴向力分配运算电路的结构这一点上与第四实施方式不同。

如图39所示，轴向力分配运算电路95具有增益运算电路191以及乘法器192。增益运算电路191获取通过车速传感器501检测的车速V以及由减法器107运算的轴向力偏差ΔF。轴向力偏差ΔF是基于目标小齿轮角θ_p ^＊的理想轴向力F_i与由加法器106运算的推断轴向力F_e的差。增益运算电路191使用根据车速V规定轴向力偏差ΔF与增益G_d的关系的映射表，对增益G_d进行运算。对于增益G_d而言，轴向力偏差ΔF越增大则被设定为越小的值。

乘法器192将由加法器119运算的轴向力F_pre乘以由增益运算电路191运算的增益G_d，由此对最终的轴向力F_pre进行运算。这里，例如车辆行驶在湿的路面或者积雪路等低摩擦路时，容易产生理想轴向力F_i与推断轴向力F_e的轴向力偏差ΔF。这是由于以下的理由。即理想轴向力F_i是基于目标小齿轮角θ_p ^＊而被运算的，因此在理想轴向力F_i中难以反映路面状态。与此相对，推断轴向力F_e是基于各种状态量而被运算的，因此推断轴向力F_e中容易反映路面状态。因此，相对于理想轴向力F_i无论轮胎的抓地力状态如何只是与目标小齿轮角θ_p ^＊对应的值，推断轴向力F_e相应于路面抓地力的降低而减少。因此，路面抓地力越降低，则理想轴向力F_i与推断轴向力F_e的差越大。这样，在轴向力偏差ΔF中反映路面状态。

因此，根据本实施方式能够得到以下的效果。即根据理想轴向力F_i与推断轴向力F_e的轴向力偏差ΔF，轴向力F_pre被假想地改变。例如轴向力偏差ΔF越大则分配运算的轴向力F_pre被改变为越小的值。根据该轴向力偏差ΔF而被改变的轴向力F_pre反映在基本驱动扭矩T_in ^＊，由此进一步反映了路面状态的转向操纵反作用力被向方向盘11施加。路面状态(路面信息)的传递性能得到进一步提高，由此能够作为转向操纵反作用力更适当地向驾驶员传递路面状态。

此外，第十实施方式也可如下那样地改变并实施。

在本实施方式中，增益运算电路191虽使用理想轴向力F_i与推断轴向力F_e的轴向力偏差ΔF来对增益G_d进行运算，但也可代替推断轴向力F_e，使用以下的(A)～(D)中的任一个。

(A)由推定轴向力运算电路80运算的斜率补偿后的轴向力F1_e。该轴向力F1_e是基于转向马达41的电流值I_b的轴向力。

(B)由推定轴向力运算电路93推断运算的轴向力F2。该轴向力F2是基于横加速度LA的轴向力。

(C)由推定轴向力运算电路94推断运算的轴向力F3。该轴向力F3是基于横摆率YR的轴向力。

(D)由乘法器103运算的轴向力F_c。该轴向力F_c是以规定的分配比率对轴向力F2、F3进行合计而得到的轴向力。

在该情况下，如图40所示，在轴向力分配运算电路95中还设置减法器193。而且，例如在使用斜率补偿后的轴向力F1_e的情况下，减法器193从理想轴向力F_i减去斜率补偿后的轴向力F1_e，由此对轴向力偏差ΔF进行运算。关于使用轴向力F2、轴向力F3或者轴向力F_c的情况也同样。

因制品规格，也可使在增益运算电路191中使用的映射表的相对于轴向力偏差ΔF的增益G_d的增减特性相反。即，对于增益运算电路191而言，轴向力偏差ΔF越增大则运算越大的值的增益G_d。

因制品规格，在增益运算电路191中使用的映射表也可不是考虑了车速V的映射表。如图37A、图37B所示，作为轴向力分配运算电路95，也可采用具有根据车速V修正由加法器119运算的轴向力F_pre的修正运算电路182的结构。另外，在采用该结构的情况下，也可统一在增益运算电路191中使用的映射表与在修正运算电路182中使用的映射表。

此外，各实施方式也可如下那样地改变并实施。在第一～第八实施方式中，虽将扭矩传感器34设置于转向轴12，但也可设置于小齿轮轴13。只要能够检测转向操纵扭矩T_h，就无关扭矩传感器34的设置位置。关于第九以及第十实施方式也同样。

在第一～第七实施方式中，作为转向线控方式的转向操纵装置10，也可采用省略了离合器21的构成。关于第九以及第十实施方式也同样。

在第一～第四实施方式中，作为控制装置50也可采用省略了微分转向控制电路63的构成。在该情况下，小齿轮角反馈控制电路64获取由舵角比改变控制电路62运算的目标小齿轮角θ_p ^＊，执行应使实际小齿轮角θ_p追随该获取的目标小齿轮角θ_p ^＊的小齿轮角θ_p的反馈控制。关于第九以及第十实施方式也同样。

在第一～第四实施方式中，作为控制装置50也可采用省略了微分转向控制电路63以及舵角比改变控制电路62双方的构成。在该情况下，由目标舵角运算电路52运算的目标舵角θ_＊保持原样地作为目标小齿轮角θ_p ^＊而被使用。即，转向轮16、16转动方向盘11被操作转向的量。关于第九以及第十实施方式也同样。

Claims (13)

1.一种车用控制装置，其基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制向车辆的转向操纵机构施加的驱动力的产生源亦即马达，该车用控制装置包括：

第一运算电路，其至少根据转向操纵扭矩对上述指令值的第一成分进行运算；

第二运算电路，其基于上述转向操纵扭矩以及上述第一成分的总和亦即基本驱动扭矩运算与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角；以及

第三运算电路，其通过使上述旋转体的实际旋转角与上述目标旋转角一致的反馈控制对上述指令值的第二成分进行运算，

上述第二运算电路具备：推定轴向力运算电路，其基于上述马达的电流值对作用于上述转向轮的轴向力进行运算；以及动特性补偿电路和静特性补偿电路中的至少一者，该动特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的动特性所带来的影响，该静特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的静特性所带来的影响，

上述第二运算电路在将由上述动特性补偿电路和上述静特性补偿电路中的至少一者补偿后的上述轴向力作为相对于上述基本驱动扭矩的反作用力成分反映于上述基本驱动扭矩的基础上，对上述目标旋转角进行运算，

上述第二运算电路在具有上述推定轴向力运算电路的前提下，具有上述动特性补偿电路和上述静特性补偿电路中的至少上述动特性补偿电路，

上述动特性补偿电路将上述马达的惯性、上述马达的粘性以及包含由上述第三运算电路执行的反馈控制的控制要素的传递函数中的至少一者作为上述动特性进行补偿，

上述动特性补偿电路是滤波器，

上述滤波器的传递函数基于将上述马达的逆传递函数和上述控制要素的逆传递函数相乘所得的值而被设定。

2.根据权利要求1所述的车用控制装置，其中，

上述动特性补偿电路具有补偿上述马达的惯性的惯性补偿电路、补偿上述马达的粘性的粘性补偿电路以及补偿由上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的相位的相位补偿电路。

3.根据权利要求1或2所述的车用控制装置，其中，

上述第二运算电路在具有上述推定轴向力运算电路的前提下，具有上述动特性补偿电路以及上述静特性补偿电路中的至少上述静特性补偿电路，

上述静特性补偿电路具有摩擦补偿电路、效率补偿电路以及斜率补偿电路中的至少一者，

上述摩擦补偿电路补偿由上述转向操纵机构的摩擦引起的对上述轴向力的影响；

上述效率补偿电路补偿由上述转向操纵机构的正动作时的效率亦即正效率与逆动作时的效率亦即逆效率的切换引起的对上述轴向力的影响；

上述斜率补偿电路补偿由车速引起的对上述轴向力的影响。

4.根据权利要求1或2所述的车用控制装置，其中，

上述第二运算电路具有：

多个轴向力运算电路，上述多个轴向力运算电路包含上述推定轴向力运算电路、基于上述目标旋转角对理想的轴向力进行运算的理想轴向力运算电路、以及基于反映车辆举动或者路面状态的状态量对上述轴向力进行运算的其它推定轴向力运算电路；以及

分配运算电路，其以根据反映车辆举动、路面状态的状态量以及转向操纵状态中的任一个而设定的分配比率，对由包含上述推定轴向力运算电路的上述多个轴向力运算电路运算出的轴向力进行合计由此运算最终的轴向力。

5.根据权利要求1或2所述的车用控制装置，其中，

上述第二运算电路具有放大上述轴向力的轴向力增幅部。

6.根据权利要求4所述的车用控制装置，其中，

上述第二运算电路具有对由上述多个轴向力运算电路运算出的轴向力、或者上述最终的轴向力进行放大的轴向力增幅部。

7.根据权利要求4所述的车用控制装置，其中，

上述分配运算电路根据由上述理想轴向力运算电路运算出的理想的轴向力、与根据以反映车辆举动或者路面状态的状态量而设定的分配比率对由上述推定轴向力运算电路以及上述其它推定轴向力运算电路运算出的多个轴向力进行合计而得到的合计值之差，改变上述最终的轴向力。

8.根据权利要求4所述的车用控制装置，其中，

上述分配运算电路根据由上述理想轴向力运算电路运算出的理想的轴向力、与由上述推定轴向力运算电路以及上述其它推定轴向力运算电路运算出的多个轴向力中的任一个之差，改变上述最终的轴向力。

9.根据权利要求1或2、6至8中任一项所述的车用控制装置，其中，

上述转向操纵机构包含作为上述旋转体的小齿轮轴以及与上述小齿轮轴的旋转联动并使转向轮转向的转向轴，其中，上述小齿轮轴与方向盘之间机械地分离，

控制对象包含：基于上述指令值产生作为向上述方向盘施加的上述驱动力的与转向操纵方向相反方向的扭矩亦即转向操纵反作用力的反作用力马达、以及产生向上述小齿轮轴或者上述转向轴施加的用于使上述转向轮转向的转向力的转向马达，

上述推定轴向力运算电路基于上述转向马达的电流值对上述轴向力进行运算。

10.根据权利要求1或2、6至8中任一项所述的车用控制装置，其中，

上述转向操纵机构包含作为与方向盘联动的上述旋转体的小齿轮轴以及与上述小齿轮轴的旋转联动并使转向轮转向的转向轴，

上述马达是作为向上述方向盘施加的上述驱动力而产生与转向操纵方向同方向的扭矩亦即转向操纵辅助力的辅助马达。

11.根据权利要求9所述的车用控制装置，还具有：

第四运算电路，其通过使上述小齿轮轴的实际旋转角与基于上述目标旋转角运算出的目标小齿轮角一致的反馈控制来运算针对上述转向马达的指令值；

带通滤波器，其对上述目标小齿轮角进行滤波处理；

换算部，其将由上述带通滤波器实施了滤波处理的上述目标小齿轮角换算为上述指令值；以及

加法器，其将由上述换算部换算出的指令值与由上述第四运算电路运算出的指令值相加由此运算针对上述转向马达的最终的指令值，

上述带通滤波器具有与上述第四运算电路相反的频率特性。

12.根据权利要求9所述的车用控制装置，还具有：

第四运算电路，其通过使上述小齿轮轴的实际旋转角与基于上述目标旋转角运算出的目标小齿轮角一致的反馈控制来运算针对上述转向马达的指令值；

带通滤波器，其对上述目标小齿轮角进行滤波处理；

加法器，其通过将基于上述目标旋转角运算出的目标小齿轮角与由上述带通滤波器实施了滤波处理的上述目标小齿轮角相加来运算最终的目标小齿轮角，

上述带通滤波器具有与上述第四运算电路相反的频率特性。

13.根据权利要求9所述的车用控制装置，还具有：

第四运算电路，其通过使上述小齿轮轴的实际旋转角与基于上述目标旋转角运算出的目标小齿轮角一致的反馈控制来运算针对上述转向马达的指令值，

上述第四运算电路根据车速或者轮胎的气压改变作为控制参数的比例增益、积分增益以及微分增益中的至少一者，由此补偿由车速或者轮胎的气压引起的对针对上述转向马达的指令值的影响。

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