JP2009190596A - 操舵制御装置及びその設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングの操作者に違和感を与えない操舵制御を行う。
【解決手段】制御器は、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅと、所定の周波数特性を有する伝達関数Ｃとに基づいて、電動パワーステアリング装置用モータの出力トルクを制御するための付加トルク指令値Ｔを演算する。制御器の伝達関数Ｃの周波数特性は、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する周波数ｆ₀よりも低い周波数範囲では微分値のゲインがほぼ一定となる積分特性であり、周波数ｆ₀よりも高い周波数範囲ではゲイン|Ｃ(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置、及びその設計方法に関する。

従来の操舵装置として、車両の操舵輪を操舵するために運転者により操作されるステアリングと、運転者のステアリング操作により回転駆動されるステアリングシャフトと、ステアリングシャフトの回転運動を直線運動に変換して操舵輪へ伝達するラックアンドピニオン機構と、操舵輪の切り角を変更するための出力トルクをステアリングシャフトへ伝達して運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置用モータと、を備えるものが知られている。この操舵装置では、電動パワーステアリング装置用モータの駆動制御により操舵輪への操舵アシストトルクを制御することで、例えばレーンキープシステムにおける車線維持支援制御や、車両の走行安定性を維持するための操舵制御等の操舵支援制御を行うことができる。

レーンキープシステムにおいて車線維持支援制御を行う場合、従来技術では、車両進行方向と道路形状等から決定される目標操舵角あるいは目標操舵方向に基づいて、目標操舵角あるいは目標操舵方向を実現するための目標操舵トルクを算出し、ステアリングのアシスト量を調整している。また、下記特許文献１では、運転者の操舵フィーリングを改善するために、外乱が発生している場合のみ、外乱の大きさに対応した車線維持用の操舵トルクを与えている。

特開２００７−１５５７５号公報 特開平１０−１９４１５１号公報 特許第３１８５７２６号公報

従来技術では、目標操舵トルクは目標操舵角あるいは目標操舵方向を実現するための制御的な観点からのみ算出されているため、そのような操舵トルクは運転者（ステアリングの操作者）の操舵感覚と異なる場合が多く、運転者に違和感を与えていた。これは、操舵トルクを決定する際に運転者の操舵トルクに対する知覚特性を無視していることが原因である。また、特許文献１では、このような違和感の軽減を図るために、外乱の大きさを考慮して操舵トルクを変化させているが、運転者の操舵トルクに対する知覚特性を考慮したものではないため、運転者に違和感を与えるような操舵トルクが発生する場合があり、運転者の違和感を十分に軽減できているとはいえない。

本発明は、ステアリングの操作者に違和感を与えない操舵制御を行うことを目的とする。

本発明に係る操舵制御装置及びその設計方法は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る操舵制御装置は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、操舵制御目標値に対するトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する制御器を備え、制御器の伝達関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であることを要旨とする。

本発明の一態様では、制御器は、比例制御器と積分制御器とを有し、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差と、前記伝達関数とに基づいて、トルク指令値を演算し、積分制御器の積分ゲインと比例制御器の比例ゲインとの比が２×π×ｆ０であることが好適である。

また、本発明に係る操舵制御装置は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、操舵制御目標値に対するトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する制御器を備え、制御器の伝達関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であることを要旨とする。

本発明の一態様では、制御器は、比例制御器と微分制御器と１次遅れ制御器とを有し、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差と、前記伝達関数とに基づいて、トルク指令値を演算し、比例制御器の比例ゲインと微分制御器の微分ゲインとの比が２×π×ｆ２であり、１次遅れ制御器の時定数の逆数が２×π×ｆ２よりも小さいことが好適である。

また、本発明に係る操舵制御装置は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、操舵制御目標値に対する第１のトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する第１の制御器と、操舵制御目標値に対する第２のトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する第２の制御器と、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値との重み付けを行ってトルク指令値を演算する重み付け演算部と、路面から操舵軸に伝達される振動を判定する路面振動判定部と、を備え、第１の制御器の伝達関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、第２の制御器の伝達関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、重み付け演算部は、路面振動判定部で判定された振動に基づいて、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値との重み付けを行うことを要旨とする。

本発明の一態様では、重み付け演算部は、路面振動判定部で判定された振動の増大に対して、第１のトルク指令値の重みを減少させるとともに第２のトルク指令値の重みを増大させることが好適である。

また、本発明に係る操舵制御装置の設計方法は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置を設計する方法であって、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差に基づいてトルク指令値を演算する制御器の伝達関数を決定する場合に、所定の周波数特性を有する重み関数でトルク指令値を重み付けした出力を評価出力とすると、操舵制御目標値から評価出力までの伝達関数のノルムが所定値よりも小さくなるように制御器の伝達関数を演算する手順をコンピュータに実行させ、重み関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、積分値のゲインが略一定となる特性であり、前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であることを要旨とする。

また、本発明に係る操舵制御装置の設計方法は、車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置を設計する方法であって、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差に基づいてトルク指令値を演算する制御器の伝達関数を決定する場合に、所定の周波数特性を有する重み関数でトルク指令値を重み付けした出力を評価出力とすると、操舵制御目標値から評価出力までの伝達関数のノルムが所定値よりも小さくなるように制御器の伝達関数を演算する手順をコンピュータに実行させ、重み関数の周波数特性は、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、積分値のゲインが略一定となる特性であり、第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であることを要旨とする。

本発明によれば、制御器の伝達関数に操作者のトルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることで、操作者がステアリングに伝達される操舵トルクを知覚しにくくなり、操作者に違和感を与えない操舵制御を行うことができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る操舵制御装置を備える操舵システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係る操舵システムは、車両に搭載されるものであり、図示するように、車両の操舵輪３０，３２を操舵するために運転者（操作者）により操作されるステアリング２２と、運転者のステアリング操作により回転駆動されるステアリングシャフト２４と、ステアリングシャフト２４の回転運動を直線運動に変換して操舵輪３０，３２へ伝達するラックアンドピニオン機構２８と、操舵輪３０，３２の切り角を変更するための操舵アシストトルクを減速機３４を介してステアリングシャフト２４へ伝達して操舵輪３０，３２へ出力する電動パワーステアリング装置用モータ（操舵アクチュエータ）４２と、操舵モータ４２の出力トルクを制御することで操舵制御を行う電子制御ユニット５０と、を備える。

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ５６と、入出力ポート（図示せず）と、を備える。電子制御ユニット５０は、設定された操舵制御目標値に対するトルク指令値を演算し、このトルク指令値に基づいて電動パワーステアリング装置用モータ４２の出力トルク、つまりステアリングシャフト２４に作用するトルクを制御する。例えば、電子制御ユニット５０は、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差が減少する（理想的には０になる）ようにトルク指令値を演算する。電動パワーステアリング装置用モータ４２の駆動制御により操舵輪３０，３２への操舵アシストトルクを制御することで、例えばレーンキープシステムにおける車線維持支援制御等、操舵支援制御を行うことができる。ここでの操舵制御測定値及び操舵制御目標値としては、レーン内での車両横方向位置及びその目標値を用いることもできるし、操舵輪３０，３２の操舵角及びその目標値を用いることもできる。また、操舵モータ４２の駆動制御により車両の走行安定性を維持するための操舵支援制御を行うこともでき、操舵制御測定値及び操舵制御目標値として、車両のヨーレート及びその目標値を用いることもできるし、車両の横加速度及びその目標値を用いることもできる。

本実施形態における操舵制御系については、例えば図２に示すブロック図で考えることができ、電子制御ユニット５０は、減算器６１と制御器６２とを含んで構成することができる。電子制御ユニット５０において、操舵制御目標値ｙ０と、図示しないセンサにより検出された操舵制御測定値ｙは、減算器６１に入力される。減算器６１は、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅを演算して制御器６２へ出力する。制御器６２は、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅと、所定の周波数特性を有する伝達関数Ｃとに基づいて、電動パワーステアリング装置用モータ４２の出力トルク（ステアリングシャフト２４に作用するトルク）を制御するために、通常の操舵アシストトルクに付加するトルクの指令値Ｔを演算して制御対象ブロック６３へ出力する。制御対象ブロック６３は、トルク指令値Ｔと操舵制御測定値ｙとの間の伝達特性を示すブロックであり、ここでの制御対象には、公知の電動パワーステアリング装置の操舵アシスト機能を備える操舵システムを搭載した車両が含まれる。

前述のように、電動パワーステアリング装置用モータ４２の駆動制御により操舵支援制御を行うことができるが、電動パワーステアリング装置用モータ４２の操舵支援制御用付加出力トルクがステアリングシャフト２４を介してステアリング２２に伝達され、この伝達トルクが運転者により知覚される。電動パワーステアリング装置用モータ４２の操舵支援制御用付加出力トルクを大きくすることで、操舵制御目標値ｙ０に対する操舵制御測定値ｙの追従性を向上させて操舵支援制御の応答性の向上を図ることが可能となるが、ステアリング２２に伝達され運転者により知覚される付加トルクも大きくなるため、運転者に違和感を与えることになる。そのため、電動パワーステアリング装置用モータ４２の駆動制御により操舵支援制御を行う際には、運転者に違和感を与えない程度、つまり運転者が電動パワーステアリング装置用モータ４２からステアリング２２に伝達される操舵支援制御用付加トルクをほとんど知覚しない程度に、電動パワーステアリング装置用モータ４２の操舵支援制御用付加出力トルクを制御することが望ましい。

本願発明者は、運転者に違和感を感じさせない付加操舵トルクの与え方を検討するために、図３に示すような車両走行を模擬できるドライビングシミュレータを用いて運転者（人間）の操舵トルクに対する知覚閾値特性を調べる実験を行った。より具体的には、０．０１〜１０Ｈｚの範囲の各周波数において、図４に示すような振幅が０から徐々に大きくなる正弦波トルクを評価入力として、通常の車両の操舵反力を模擬する操舵反力トルクとともにモータ１４２からステアリング１２２に与えることで運転者（被験者）１２３に提示し、その提示された評価入力（正弦波トルク）を運転者１２３が初めて知覚した時点での正弦波トルク振幅値を各周波数毎に調べ、その正弦波トルク振幅値を運転者１２３の操舵トルク知覚閾値とした。そして、各周波数毎の操舵トルク知覚閾値から、運転者１２３の操舵トルク知覚閾値特性として、操舵トルク知覚閾値の周波数特性を求めた。この正弦波トルク振幅値（操舵トルク知覚閾値）を各周波数毎に調べる実験は、正弦波トルクのみを車両を模擬した操舵反力とともにモータ１４２からステアリング１２２に与える場合と、正弦波トルクの他に路面振動を模擬したトルクも車両を模擬した操舵反力とともにモータ１４２からステアリング１２２に与える場合との２通りについて行った。路面振動を模擬したトルクをモータ１４２からステアリング１２２に与える場合は、実際の車両で路面上を走行したときに路面からステアリング（ステアリングシャフト）に伝達される回転振動トルクを予め計測し、この計測した回転振動トルクをモータ１４２からステアリング１２２に与えた。

路面振動を模擬したトルクを与えずに正弦波トルクのみをモータ１４２からステアリング１２２に与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性を調べた実験結果を図５に示す。図５は、操舵トルク知覚閾値（平均値と標準偏差）の周波数特性を示し、横軸の周波数、及び縦軸の知覚閾値は、いずれも対数スケールで示してある。図５に示す実験結果においては、運転者の操舵トルク知覚閾値特性は、一定の特性ではなく０．２Ｈｚを境に変化する。より具体的には、０．２Ｈｚよりも高い周波数範囲では、周波数の変化に対する操舵トルク知覚閾値の変化が小さい特性を示すのに対して、０．２Ｈｚよりも低い周波数範囲では、周波数の変化に対して操舵トルク知覚閾値が大きく変化する特性を示し、周波数が減少するにつれて操舵トルク知覚閾値が増大する。なお、正弦波トルクの他に路面振動を模擬したトルクもモータ１４２からステアリング１２２に与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性を調べた実験結果については後に説明する。

図５に示す操舵トルク知覚閾値特性の実験結果は、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性に近似することができる。図６に示す操舵トルク知覚閾値特性は、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する周波数ｆ₀（０．２Ｈｚ）よりも低い周波数範囲では、周波数に対する操舵トルク知覚閾値の傾きが−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり操舵トルク知覚閾値の微分値が一定となる積分特性である。ただし、０．０２Ｈｚ付近以下の低周波数領域での知覚閾値の飽和傾向は影響が小さいとして直線近似している。一方、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する周波数ｆ₀（０．２Ｈｚ）よりも高い周波数範囲では、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性は、操舵トルク知覚閾値が約０．１Ｎｍの一定値となる平坦特性である。図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を超えて操舵トルクを電動パワーステアリング装置用モータ４２からステアリングシャフト２４に与えると、運転者がステアリング２２に伝達される操舵トルクを知覚するため、運転者が違和感を受けやすくなる。そのため、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性以下の操舵トルクを電動パワーステアリング装置用モータ４２からステアリングシャフト２４に与えることで、運転者がステアリング２２に伝達される操舵トルクを知覚しにくくなり、運転者に違和感を与えなくなる。

そこで、本実施形態では、図６に示す運転者の操舵トルク知覚閾値特性を考慮してトルク指令値Ｔを演算する。より具体的には、図７に示すように、トルク指令値Ｔの周波数特性が、周波数ｆ₀よりも低い周波数範囲では周波数に対するトルク振幅の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeである特性（トルク微分値振幅がほぼ一定となる積分特性）となり、周波数ｆ₀よりも高い周波数範囲ではトルク振幅がほぼ一定である平坦特性となるように、トルク指令値Ｔを演算する。ここで、図７（Ａ）は、周波数に対するトルク振幅の知覚閾値特性を示し、図７（Ｂ）は、周波数に対するトルク微分値振幅の知覚閾値特性を示す。そのために、制御器６２の伝達関数Ｃに、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与える。より具体的には、制御器６２の伝達関数Ｃ(ｊω)（ωは角周波数）の周波数特性は、図８に示すように、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する周波数ｆ₀（例えば０．２Ｈｚ）よりも低い周波数範囲では、周波数に対するゲイン|Ｃ(ｊω)|の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり微分値のゲインがほぼ一定となる積分特性である。一方、周波数ｆ₀（例えば０．２Ｈｚ）よりも高い周波数範囲では、伝達関数Ｃ(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｃ(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、操舵トルク知覚閾値特性が積分特性を示す周波数範囲では、伝達関数Ｃ(ｊω)の周波数特性は積分特性であり、操舵トルク知覚閾値特性が平坦特性を示す周波数範囲では、伝達関数Ｃ(ｊω)の周波数特性は平坦特性である。なお、図７，８においても、横軸及び縦軸は対数スケールである。

図８に示す伝達関数Ｃ(ｊω)を実現するための制御器６２の構成例を図９に示す。制御器６２は、図９に示すように、比例制御器７１と積分制御器７２とを含んで構成することができる。比例制御器７１の比例ゲインはＣ₀であり、積分制御器７２の伝達関数はＣ₀・２πｆ₀／ｓ（ｓはラプラス演算子）であり、積分制御器７２の積分ゲインはＣ₀・２πｆ₀である。そのため、積分制御器７２の積分ゲインと比例制御器７１の比例ゲインとの比は、２πｆ₀となる。図９に示す制御器６２においては、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅは、比例制御器７１と積分制御器７２とのそれぞれに入力され、比例制御器７１からの出力と積分制御器７２からの出力との和がトルク指令値Ｔとなる。制御器６２の伝達関数Ｃ(ｊω)は、以下の（１）式で表される。また、Ｃ₀の値については、以下の（２）式を満たすように設定することもできるし、以下の（３）式を満たすように設定することもできる。（２）、（３）式において、|ｙ０|_maxは操舵制御目標値ｙ０の絶対値の最大値であり、|ｙ０−ｙ|_maxは操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅの絶対値の最大値である。また、Ｔ₀の値については、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮して設定され、例えば０．１Ｎｍ程度の値に設定することができる。

以上説明した実施形態によれば、制御器６２の伝達関数Ｃに、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることで、運転者がステアリング２２に伝達される操舵トルクを知覚しにくくなり、運転者に違和感を与えない操舵支援制御を行うことができる。図６に示す操舵トルク知覚閾値特性は、路面振動を与えずに正弦波トルクのみをステアリングに与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性であるため、図８に示す伝達関数Ｃを有する制御器６２の構成は、路面から操舵輪３０，３２を介してステアリング２２（ステアリングシャフト２４）に伝達される振動の強度（路面振動伝達強度）が低い走行状況において特に有効である。

次に、図８に示す伝達関数を有する制御器６２の設計方法の例について説明する。図２に示す操舵制御系のブロック図については、図１０に示す一般化フィードバック系で表すことができる。図１０においては、操舵制御目標値ｙ０とトルク指令値Ｔが一般化プラント８０に入力され、トルク指令値Ｔが一般化プラント８０への制御入力となる。一方、一般化プラント８０からは評価出力ｚ１，ｚ２と偏差ｅが出力され、偏差ｅが一般化プラント８０からの観測出力（制御出力）となる。

図１０に示す一般化フィードバック系において、トルク指令値Ｔは重み関数ブロック８１に入力される。重み関数ブロック８１は、所定の周波数特性を有する重み関数Ｗ１でトルク指令値Ｔを重み付けした出力を評価出力ｚ１として出力する。評価出力ｚ１は、（周波数領域において）重み関数Ｗ１とトルク指令値Ｔとの積Ｗ１・Ｔで表される。操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ１までの伝達特性は、重み関数ブロック８１の重み関数Ｗ１、制御器６２の伝達関数Ｃ''、及び制御対象ブロック６３の伝達関数Ｐを用いて、以下の（４）式で表される。制御対象ブロック６３の伝達関数（トルク指令値Ｔと操舵制御測定値ｙとの間の伝達関数）Ｐについては、実験または解析により設定することが可能である。

一方、偏差ｅは、重み関数ブロック８２に入力される。重み関数ブロック８２は、所定の周波数特性を有する重み関数Ｗ２で偏差ｅを重み付けした出力を評価出力ｚ２として出力する。評価出力ｚ２は、（周波数領域において）重み関数Ｗ２と偏差ｅとの積Ｗ２・ｅで表される。操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ２までの伝達特性は、以下の（５）式で表される。

重み関数Ｗ１(ｊω)の周波数特性は、図１１に示すように、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する周波数ｆ₀（例えば０．２Ｈｚ）よりも低い周波数範囲では、周波数に対するゲイン|Ｗ１(ｊω)|の傾きがほぼ２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり積分値のゲインがほぼ一定となる微分特性である。一方、周波数ｆ₀（例えば０．２Ｈｚ）よりも高い周波数範囲では、重み関数Ｗ１(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｗ１(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性及び図８に示す伝達関数の周波数特性とは逆の特性となる。図１１に示す周波数特性を実現するための重み関数Ｗ１(ｊω)は、例えば以下の（６）式で表すことができる。（６）式において、Ｗ₁₀の値については、以下の（７）式を満たすように設定することもできるし、以下の（８）式を満たすように設定することもできる。また、（７）、（８）式において、γは十分小さい値の正数である。

また、重み関数Ｗ２(ｊω)の周波数特性は、図１１に示すように、周波数ｆ₀よりも低い周波数範囲では、周波数に対するゲイン|Ｗ２(ｊω)|の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり微分値のゲインがほぼ一定となる積分特性である。一方、周波数ｆ₀よりも高い周波数範囲では、重み関数Ｗ２(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｗ２(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、重み関数Ｗ１とは逆の特性となる。なお、図１１においても、横軸及び縦軸は対数スケールである。

図１０に示す一般化フィードバック系において、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅに基づいてトルク指令値Ｔを演算する制御器６２の伝達関数Ｃ''を決定する場合には、以下の（９）式の左辺で表される、操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ１までの伝達関数のＨ∞ノルムが所定値γよりも小さくなるように、制御器６２の伝達関数Ｃ''を演算する手順をコンピュータに実行させる。（９）式において、γは十分小さい値の正数である。Ｈ∞ノルムを所定値γよりも小さくするための伝達関数Ｃ''の演算手法については、公知のアルゴリズムを用いることができる。このように、Ｈ∞制御を用いて制御器６２の伝達関数Ｃ''を設計することができる。

以上説明した実施形態では、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性と逆の周波数特性を重み関数Ｗ１に与えているため、トルク指令値Ｔが重み関数Ｗ１と逆の周波数特性を有するように制御器６２の伝達関数Ｃ''が演算され、制御器６２の伝達関数Ｃ''が重み関数Ｗ１と逆の周波数特性を有するように演算される。つまり、周波数ｆ₀よりも低い周波数範囲では積分特性を有し、周波数ｆ₀よりも高い周波数範囲では平坦特性を有するように、制御器６２の伝達関数Ｃ''が演算される。したがって、制御器６２の伝達関数Ｃ''に、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることができ、運転者に違和感を与えない操舵支援制御を行う制御器６２を設計することができる。

また、制御器６２の伝達関数Ｃ''を決定する場合には、以下の（１０）式の左辺で表される、操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ１，ｚ２までの伝達特性行列のＨ∞ノルムが所定値γよりも小さくなるように、制御器６２の伝達関数Ｃ''を演算する手順をコンピュータに実行させることもできる。この手順によっても、制御器６２の伝達関数Ｃ''に、図６に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることができる。なお、操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ２までの伝達関数のＨ∞ノルムが所定値γよりも小さくなるように制御器６２の伝達関数Ｃ''を演算することで、偏差ｅが重み関数Ｗ２と逆の周波数特性を有するように制御器６２の伝達関数Ｃ''が演算され、その結果、周波数ｆ₀よりも低い周波数範囲での偏差ｅを少なくすることができる。

次に、制御器６２の他の構成例について説明する。正弦波トルクの他に路面振動を模擬したトルクもモータ１４２からステアリング１２２に与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性を調べた実験結果を図１２に示す。図１２は、操舵トルク知覚閾値（平均値と標準偏差）の周波数特性を示し、横軸の周波数、及び縦軸の知覚閾値は、いずれも対数スケールで示してある。図１２に示す操舵トルク知覚閾値特性の実験結果は、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性に近似することができる。図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性は、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が一定の特性ではなく０．１Ｈｚと３Ｈｚとを境に変化することを示している。より具体的には、０．１Ｈｚよりも低い周波数範囲では、操舵トルク知覚閾値が一定となる平坦特性であるのに対して、０．１Ｈｚよりも高い（０．１Ｈｚと３Ｈｚとの間の）周波数範囲では、周波数に対する操舵トルク知覚閾値の傾きが−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり操舵トルク知覚閾値の微分値が一定となる積分特性である。そして、３Ｈｚよりも低い（０．１Ｈｚと３Ｈｚとの間の）周波数範囲では積分特性であるのに対して、３Ｈｚよりも高い周波数範囲では、操舵トルク知覚閾値が一定となる平坦特性である。

そこで、本実施形態では、図１３に示す運転者の操舵トルク知覚閾値特性を考慮してトルク指令値Ｔを演算することもできる。より具体的には、図１４に示すように、トルク指令値Ｔの周波数特性が、周波数ｆ₁（例えば０．１Ｈｚ）よりも低い周波数範囲ではトルク振幅がほぼ一定である平坦特性となり、周波数ｆ₁と周波数ｆ₂（ｆ₂＞ｆ₁でｆ₂は例えば３Ｈｚ）との間の周波数範囲では周波数に対するトルク振幅の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeである特性（トルク微分値振幅がほぼ一定となる積分特性）となり、周波数ｆ₂よりも高い周波数範囲ではトルク振幅がほぼ一定である平坦特性となるように、トルク指令値Ｔを演算することもできる。ここで、図１４（Ａ）は、周波数に対するトルク振幅の知覚閾値特性を示し、図１４（Ｂ）は、周波数に対するトルク微分値振幅の知覚閾値特性を示す。そのために、制御器６２の伝達関数Ｃ'に、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることもできる。より具体的には、制御器６２の伝達関数Ｃ'(ｊω)の周波数特性は、図１５に示すように、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ₁（例えば０．１Ｈｚ）よりも低い周波数範囲では、ゲイン|Ｃ'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。一方、周波数ｆ₁（例えば０．１Ｈｚ）と運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ₂（例えば３Ｈｚ）との間の周波数範囲では、伝達関数Ｃ'(ｊω)の周波数特性は、周波数に対するゲイン|Ｃ'(ｊω)|の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり微分値のゲインがほぼ一定となる積分特性である。また、周波数ｆ₂（例えば３Ｈｚ）よりも高い周波数範囲では、伝達関数Ｃ'(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｃ'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、操舵トルク知覚閾値特性が積分特性を示す周波数範囲では、伝達関数Ｃ'(ｊω)の周波数特性は積分特性であり、操舵トルク知覚閾値特性が平坦特性を示す周波数範囲では、伝達関数Ｃ'(ｊω)の周波数特性は平坦特性である。なお、図１４，１５においても、横軸及び縦軸は対数スケールである。

図１５に示す伝達関数Ｃ'(ｊω)を実現するための制御器６２の構成例を図１６に示す。制御器６２は、図１６に示すように、比例制御器１７１と微分制御器１７２と１次遅れ制御器１７３とを含んで構成することができる。比例制御器１７１の比例ゲインはＣ₀'であり、微分制御器１７２の伝達関数はＣ₀'／(２πｆ₂)・ｓであり、微分制御器１７２の微分ゲインはＣ₀'／(２πｆ₂)である。そのため、比例制御器１７１の比例ゲインと微分制御器１７２の微分ゲインとの比は、２πｆ₂となる。また、１次遅れ制御器１７３の伝達関数は１／(１＋ｓ／(２πｆ₁))であり、１次遅れ制御器１７３の時定数は１／(２πｆ₁)である。そのため、１次遅れ制御器１７３の時定数の逆数は、２πｆ₂よりも小さくなる。図１６に示す制御器６２においては、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅは、比例制御器１７１と微分制御器１７２とのそれぞれに入力される。そして、比例制御器１７１からの出力と微分制御器１７２からの出力との和が１次遅れ制御器１７３に入力され、１次遅れ制御器１７３からの出力がトルク指令値Ｔとなる。制御器６２の伝達関数Ｃ'(ｊω)は、以下の（１１）式で表される。また、Ｃ₀'の値については、以下の（１２）式を満たすように設定することもできるし、以下の（１３）式を満たすように設定することもできる。（１２）、（１３）式において、Ｔ₀'の値については、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮して設定される。

以上説明した実施形態によれば、制御器６２の伝達関数Ｃ'に、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることで、運転者に違和感を与えない操舵支援制御を行うことができる。図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性は、正弦波トルクの他に路面振動もステアリングに与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性であるため、図１５に示す伝達関数Ｃ'を有する制御器６２の構成は、路面から操舵輪３０，３２を介してステアリング２２（ステアリングシャフト２４）に伝達される振動の強度（路面振動伝達強度）が高い走行状況において特に有効である。

次に、図１５に示す伝達関数を有する制御器６２の設計方法の例について説明する。図１５に示す伝達関数を有する制御器６２を設計する場合も、図１０に示す一般化フィードバック系において、以下の（１４）式の左辺で表される、操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ１までの伝達関数のＨ∞ノルムが所定値γよりも小さくなるように、制御器６２の伝達関数Ｃ'''を演算する手順をコンピュータに実行させる。また、以下の（１５）式の左辺で表される、操舵制御目標値ｙ０から評価出力ｚ１，ｚ２までの伝達特性行列のＨ∞ノルムが所定値γよりも小さくなるように、制御器６２の伝達関数Ｃ'''を演算する手順をコンピュータに実行させることもできる。

ただし、図１５に示す伝達関数を有する制御器６２を設計する場合は、重み関数ブロック８１の重み関数Ｗ１'(ｊω)の周波数特性、及び重み関数ブロック８２の重み関数Ｗ２'(ｊω)の周波数特性が、図８に示す伝達関数を有する制御器６２を設計する場合と異なる。ここでの重み関数Ｗ１'(ｊω)の周波数特性は、図１７に示すように、運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ₁（例えば０．１Ｈｚ）よりも低い周波数範囲では、ゲイン|Ｗ１'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。一方、周波数ｆ₁（例えば０．１Ｈｚ）と運転者の操舵トルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ₂（例えば３Ｈｚ）との間の周波数範囲では、重み関数Ｗ１'(ｊω)の周波数特性は、周波数に対するゲイン|Ｗ１'(ｊω)|の傾きがほぼ２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり積分値のゲインがほぼ一定となる微分特性である。また、周波数ｆ₂（例えば３Ｈｚ）よりも高い周波数範囲では、重み関数Ｗ１'(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｗ１'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、図１４（Ａ）に示すトルク指令値Ｔの周波数特性及び図１５に示す伝達関数の周波数特性とは逆の特性となる。図１７に示す周波数特性を実現するための重み関数Ｗ１'(ｊω)は、例えば以下の（１６）式で表すことができる。（１６）式において、Ｗ₁₀'の値については、以下の（１７）式を満たすように設定することもできるし、以下の（１８）式を満たすように設定することもできる。

また、重み関数Ｗ２'(ｊω)の周波数特性は、図１７に示すように、周波数ｆ₁よりも低い周波数範囲では、ゲイン|Ｗ２'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。一方、周波数ｆ₁と周波数ｆ₂との間の周波数範囲では、重み関数Ｗ２'(ｊω)の周波数特性は、周波数に対するゲイン|Ｗ２'(ｊω)|の傾きがほぼ−２０ｄＢ／decadeとなる特性、つまり微分値のゲインがほぼ一定となる積分特性である。また、周波数ｆ₂よりも高い周波数範囲では、重み関数Ｗ２'(ｊω)の周波数特性は、ゲイン|Ｗ２'(ｊω)|がほぼ一定となる平坦特性である。つまり、重み関数Ｗ１'とは逆の特性となる。なお、図１７においても、横軸及び縦軸は対数スケールである。

以上説明した実施形態では、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性と逆の周波数特性を重み関数Ｗ１'に与えているため、トルク指令値Ｔが重み関数Ｗ１'と逆の周波数特性を有するように制御器６２の伝達関数Ｃ'''が演算され、制御器６２の伝達関数Ｃ'''が重み関数Ｗ１'と逆の周波数特性を有するように演算される。つまり、周波数ｆ₁よりも低い周波数範囲及び周波数ｆ₂よりも高い周波数範囲では平坦特性を有し、周波数ｆ₁と周波数ｆ₂との間の周波数範囲では積分特性を有するように、制御器６２の伝達関数Ｃ'''が演算される。したがって、制御器６２の伝達関数Ｃ'''に、図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を与えることができ、運転者に違和感を与えない操舵支援制御を行う制御器６２を設計することができる。

また、本実施形態では、例えば図１８に示すように、図８に示す伝達関数を有する制御器１６２と、図１５に示す伝達関数を有する制御器２６２との両方を設け、制御器１６２からの出力と制御器２６２からの出力とに対して重み付けを行ってトルク指令値Ｔを演算することもできる。操舵制御目標値ｙ０に対するトルク指令値Ｔ１を演算する制御器１６２については、例えば比例制御器７１と積分制御器７２とを含む図９の構成により実現することができ、その伝達関数は（１）式で表される。一方、操舵制御目標値ｙ０に対するトルク指令値Ｔ２を演算する制御器２６２については、例えば比例制御器１７１と微分制御器１７２と１次遅れ制御器１７３とを含む図１６の構成により実現することができ、その伝達関数は（１１）式で表される。図１８に示す構成例において、操舵制御目標値ｙ０と操舵制御測定値ｙとの偏差ｅは、制御器１６２と制御器２６２とのそれぞれに入力される。制御器１６２から出力される重み付け前のトルク指令値Ｔ１は、重み付けブロック９１で重み付けが行われ、制御器２６２から出力される重み付け前のトルク指令値Ｔ２は、重み付けブロック９２で重み付けが行われる。そして、重み付けブロック９１で重み付けが行われたトルク指令値Ｔ１と重み付けブロック９２で重み付けが行われたトルク指令値Ｔ２とが加算器９３で加算されることで、トルク指令値Ｔが演算される。

路面振動伝達状態判定器９０は、路面から操舵輪３０，３２を介してステアリング２２（ステアリングシャフト２４）に伝達される振動の強度（路面振動伝達強度）を判定する。ここでは、例えばステアリングシャフト２４に付設したトルクセンサで検出された回転振動トルク振幅に基づいて、路面振動伝達強度を判定することができる。重み付けブロック９１のゲインＧ１（Ｇ１≧０）及び重み付けブロック９２のゲインＧ２（Ｇ２≧０）のそれぞれは、路面振動伝達状態判定器９０で判定された路面振動伝達強度に基づいて調整される。その際には、Ｇ１＋Ｇ２＝１を満たすように、各ゲインＧ１，Ｇ２が調整される。これによって、トルク指令値Ｔ１とトルク指令値Ｔ２との重み付けが路面振動伝達強度に基づいて行われる。より具体的には、図１９に示すように、路面振動伝達状態判定器９０で判定された路面振動伝達強度の増大に対して、重み付けブロック９１のゲインＧ１（トルク指令値Ｔ１の重み）を減少させるとともに、重み付けブロック９２のゲインＧ２（トルク指令値Ｔ２の重み）を増大させる。また、図２０に示すように、路面振動伝達強度が所定値以下の場合は、ゲインＧ１（トルク指令値Ｔ１の重み）を１に調整するとともにゲインＧ２（トルク指令値Ｔ２の重み）を０に調整し、路面振動伝達強度が所定値を超える場合は、ゲインＧ１（トルク指令値Ｔ１の重み）を０に調整するとともにゲインＧ２（トルク指令値Ｔ２の重み）を１に調整することもできる。これによって、トルク指令値Ｔの演算に用いる制御器１６２，２６２を路面振動伝達強度に応じて切り替えることができる。

図１８に示す構成例によれば、路面振動伝達強度が低いときは、路面振動を与えずに正弦波トルクのみを与えた場合における操舵トルク知覚閾値特性（図６に示す操舵トルク知覚閾値特性）を考慮した周波数特性を有する制御器１６２の伝達関数の重みが増大するようにトルク指令値Ｔが演算される。一方、路面振動伝達強度が高い場合は、正弦波トルクの他に路面振動も与えた場合における操舵トルク知覚閾値特性（図１３に示す操舵トルク知覚閾値特性）を考慮した周波数特性を有する制御器１６２の伝達関数の重みが増大するようにトルク指令値Ｔが演算される。したがって、操舵トルク知覚閾値特性を考慮した周波数特性を路面振動伝達強度に応じてトルク指令値Ｔにより適切に与えることができ、運転者に違和感を与えない操舵支援制御を路面振動伝達強度に応じてより適切に行うことができる。

以上の実施形態に係る操舵システムでは、電動パワーステアリング装置用モータ４２のトルクによりステアリングシャフト２４にトルクを作用させるものとしたが、電動パワーステアリング装置用モータ以外にも、例えば可変操舵ギア比システム用アクチュエータ等、他のアクチュエータを用いてステアリングシャフト２４にトルクを作用させることもできる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係る操舵制御装置を備える操舵システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態における制御系を説明するブロック図である。 運転者の付加操舵トルクに対する知覚閾値特性を調べる実験に用いたドライビングシミュレータの概略構成を示す図である。 運転者の付加操舵トルクに対する知覚閾値特性を調べる実験においてステアリングに与えた評価入力を説明する図である。 路面振動を模擬したトルクを与えずに正弦波トルクのみを車両を模擬した操舵反力トルクとともにモータからステアリングに与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性を調べた実験結果を示す図である。 図５に示す操舵トルク知覚閾値特性の実験結果を近似した操舵トルク知覚閾値特性を示す図である。 周波数に対するトルク振幅及びトルク微分値振幅の知覚閾値特性の一例を示す図である。 制御器の伝達関数の周波数特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵制御装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態における一般化フィードバック系を説明するブロック図である。 本発明の実施形態に係る操舵制御装置を設計する場合に用いられる重み関数の周波数特性の一例を示す図である。 正弦波トルクの他に路面振動を模擬したトルクも車両を模擬した操舵反力トルクとともにモータからステアリングに与えた場合における運転者の操舵トルク知覚閾値特性を調べた実験結果を示す図である。 図１２に示す操舵トルク知覚閾値特性の実験結果を近似した操舵トルク知覚閾値特性を示す図である。 周波数に対するトルク振幅及びトルク微分値振幅の知覚閾値特性の一例を示す図である。 制御器の伝達関数の周波数特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵制御装置の他の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵制御装置を設計する場合に用いられる重み関数の周波数特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵制御装置の他の概略構成を示す図である。 路面振動伝達強度に対するゲインＧ１の特性の一例を示す図である。 路面振動伝達強度に対するゲインＧ１の特性の一例を示す図である。

符号の説明

２２ ステアリング、２４ ステアリングシャフト、２８ ラックアンドピニオン機構、３０，３２ 操舵輪、３４ 減速機、４２ 電動パワーステアリング装置用モータ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６１ 減算器、６２，１６２，２６２ 制御器、６３ 制御対象ブロック、７１，１７１ 比例制御器、７２ 積分制御器、８０ 一般化プラント、８１，８２ 重み関数ブロック、９０ 路面振動伝達状態判定器、９１，９２ 重み付けブロック、９３ 加算器、１７２ 微分制御器、１７３ １次遅れ制御器。

Claims (8)

1. 車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、
   操舵制御目標値に対するトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する制御器を備え、
   制御器の伝達関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、
   前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性である、操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の操舵制御装置であって、
   制御器は、比例制御器と積分制御器とを有し、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差と、前記伝達関数とに基づいて、トルク指令値を演算し、
   積分制御器の積分ゲインと比例制御器の比例ゲインとの比が２×π×ｆ０である、操舵制御装置。
3. 車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、
   操舵制御目標値に対するトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する制御器を備え、
   制御器の伝達関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、
   第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、
   第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性である、操舵制御装置。
4. 請求項３に記載の操舵制御装置であって、
   制御器は、比例制御器と微分制御器と１次遅れ制御器とを有し、操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差と、前記伝達関数とに基づいて、トルク指令値を演算し、
   比例制御器の比例ゲインと微分制御器の微分ゲインとの比が２×π×ｆ２であり、
   １次遅れ制御器の時定数の逆数が２×π×ｆ２よりも小さい、操舵制御装置。
5. 車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置であって、
   操舵制御目標値に対する第１のトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する第１の制御器と、
   操舵制御目標値に対する第２のトルク指令値を所定の周波数特性を有する伝達関数に基づいて演算する第２の制御器と、
   第１のトルク指令値と第２のトルク指令値との重み付けを行ってトルク指令値を演算する重み付け演算部と、
   路面から操舵軸に伝達される振動を判定する路面振動判定部と、
   を備え、
   第１の制御器の伝達関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、
   前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、
   第２の制御器の伝達関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、
   第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、微分値のゲインが略一定となる特性であり、
   第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、
   重み付け演算部は、路面振動判定部で判定された振動に基づいて、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値との重み付けを行う、操舵制御装置。
6. 請求項５に記載の操舵制御装置であって、
   重み付け演算部は、路面振動判定部で判定された振動の増大に対して、第１のトルク指令値の重みを減少させるとともに第２のトルク指令値の重みを増大させる、操舵制御装置。
7. 車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置を設計する方法であって、
   操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差に基づいてトルク指令値を演算する制御器の伝達関数を決定する場合に、
   所定の周波数特性を有する重み関数でトルク指令値を重み付けした出力を評価出力とすると、操舵制御目標値から評価出力までの伝達関数のノルムが所定値よりも小さくなるように制御器の伝達関数を演算する手順をコンピュータに実行させ、
   重み関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する所定の周波数ｆ０よりも低い周波数範囲では、積分値のゲインが略一定となる特性であり、
   前記所定の周波数ｆ０よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性である、操舵制御装置の設計方法。
8. 車両の操舵輪を操舵するために操作者のステアリング操作により駆動される操舵軸に作用させるトルクをトルク指令値に基づいて制御する操舵制御装置を設計する方法であって、
   操舵制御目標値と操舵制御測定値との偏差に基づいてトルク指令値を演算する制御器の伝達関数を決定する場合に、
   所定の周波数特性を有する重み関数でトルク指令値を重み付けした出力を評価出力とすると、操舵制御目標値から評価出力までの伝達関数のノルムが所定値よりも小さくなるように制御器の伝達関数を演算する手順をコンピュータに実行させ、
   重み関数の周波数特性は、
   操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第１の周波数ｆ１よりも低い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性であり、
   第１の周波数ｆ１と、操作者のトルク知覚閾値特性が変化する第２の周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）との間の周波数範囲では、積分値のゲインが略一定となる特性であり、
   第２の周波数ｆ２よりも高い周波数範囲では、ゲインが略一定となる特性である、操舵制御装置の設計方法。