JP6107149B2 - 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、運転者が操作する操作部と転舵輪を転舵する転舵部とを機械的に分離したステアバイワイヤシステムによる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法に関する。
従来、操舵輪（ステアリングホイール）と転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離した状態で、転舵モータを駆動制御し、転舵輪を、操舵輪の操作に応じた角度（目標転舵角）に転舵する操舵制御装置がある。このような操舵制御装置は、一般的に、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）と呼称するシステム（ＳＢＷシステム）を形成する装置であり、例えば、特許文献１に記載のものがある。
ところで、上記特許文献１に記載のような操舵制御装置にあっては、オンセンター感（直進時の操舵力しっかり感）の向上やスポーツモードの実現のために、中立舵角付近で操舵反力を増加するようにしている。この場合、ステアリング操作している状態で走行しているときに、運転者がステアリングホイールから手を放すと、ステアリングホイールは自然に中立位置に戻る。
しかしながら、このとき、中立位置においてステアリングホイールが自動的に振動する場合がある。この現象は、反力モータの位相遅れ等に起因するものである。
そこで、本発明は、中立位置におけるステアリングホイールの振動を適切に抑制することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題としている。
しかしながら、このとき、中立位置においてステアリングホイールが自動的に振動する場合がある。この現象は、反力モータの位相遅れ等に起因するものである。
そこで、本発明は、中立位置におけるステアリングホイールの振動を適切に抑制することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、自車両が走行中であるときに、ステアリングホイールの操舵角に基づいて、当該ステアリングホイールの自励振動を検出したら、ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減し、自車両の車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記ステアリングホイールの自励振動を検出していないとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する処理をスキップする。
本発明によれば、ステアリングホイールの自励振動を検知したとき、ステアリングホイールに付与している操舵反力を低減するので、自励振動を誘発する要因を解消することができる。したがって、走行中における中立位置でのステアリングホイールの振動を効果的に抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
本実施形態の車両Ａは、ステアリングホイール１と前輪（転舵輪２）とが機械的に分離した、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式（ＳＢＷ方式）の操舵制御装置を備える車両である。
図１は、本実施形態の車両Ａの構成を表す概念図である。
図１に示すように、車両Ａは、操舵角センサ３、転舵角センサ４、車速センサ５、横Ｇセンサ６、およびヨーレートセンサ７を備える。
操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角δを検出する。そして、操舵角センサ３は、検出した操舵角δを後述する制御演算部１１に出力する。
（第１の実施の形態）
（構成）
本実施形態の車両Ａは、ステアリングホイール１と前輪（転舵輪２）とが機械的に分離した、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式（ＳＢＷ方式）の操舵制御装置を備える車両である。
図１は、本実施形態の車両Ａの構成を表す概念図である。
図１に示すように、車両Ａは、操舵角センサ３、転舵角センサ４、車速センサ５、横Ｇセンサ６、およびヨーレートセンサ７を備える。
操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角δを検出する。そして、操舵角センサ３は、検出した操舵角δを後述する制御演算部１１に出力する。
転舵角センサ４は、転舵輪２の転舵角θを検出する。転舵輪２の転舵角θの検出方法としては、ステアリングラックのラック移動量に基づいて算出する方法を採用できる。そして、転舵角センサ４は、検出した転舵角θを制御演算部１１に出力する。
車速センサ５は、車両Ａの車速Ｖを検出する。そして、車速センサ５は、検出した車速Ｖを制御演算部１１に出力する。
横Ｇセンサ６は、車両Ａの横方向加速度Ｇｙを検出する。そして、横Ｇセンサ６は、検出した横方向加速度Ｇｙを制御演算部１１に出力する。
ヨーレートセンサ７は、車両Ａのヨーレートγを検出する。そして、ヨーレートセンサ７は、検出したヨーレートγを制御演算部１１に出力する。
なお、横Ｇセンサ６およびヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置する。
車速センサ５は、車両Ａの車速Ｖを検出する。そして、車速センサ５は、検出した車速Ｖを制御演算部１１に出力する。
横Ｇセンサ６は、車両Ａの横方向加速度Ｇｙを検出する。そして、横Ｇセンサ６は、検出した横方向加速度Ｇｙを制御演算部１１に出力する。
ヨーレートセンサ７は、車両Ａのヨーレートγを検出する。そして、ヨーレートセンサ７は、検出したヨーレートγを制御演算部１１に出力する。
なお、横Ｇセンサ６およびヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置する。
また、車両Ａは、転舵制御部８、および反力制御部９を備える。
転舵制御部８は、転舵モータ８Ａ、転舵電流検出部８Ｂ、および転舵モータ駆動部８Ｃを備える。
転舵モータ８Ａは、減速機を介してピニオンシャフト１０と連結する。そして、転舵モータ８Ａは、転舵モータ駆動部８Ｃによって駆動され、ピニオンシャフト１０を介してステアリングラックを左右に移動する。これにより、転舵モータ８Ａは、転舵輪２を転舵する。転舵モータ８Ａの駆動方法としては、転舵モータ８Ａを駆動する電流（以下、転舵電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
転舵制御部８は、転舵モータ８Ａ、転舵電流検出部８Ｂ、および転舵モータ駆動部８Ｃを備える。
転舵モータ８Ａは、減速機を介してピニオンシャフト１０と連結する。そして、転舵モータ８Ａは、転舵モータ駆動部８Ｃによって駆動され、ピニオンシャフト１０を介してステアリングラックを左右に移動する。これにより、転舵モータ８Ａは、転舵輪２を転舵する。転舵モータ８Ａの駆動方法としては、転舵モータ８Ａを駆動する電流（以下、転舵電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
転舵電流検出部８Ｂは、転舵電流を検出する。そして、転舵電流検出部８Ｂは、検出した転舵電流を転舵モータ駆動部８Ｃおよび制御演算部１１に出力する。
転舵モータ駆動部８Ｃは、制御演算部１１が算出する目標転舵電流に基づいて、転舵電流検出部８Ｂが検出する転舵電流が当該目標転舵電流と一致するように転舵モータ８Ａの転舵電流を制御する。これにより、転舵モータ駆動部８Ｃは、転舵モータ８Ａを駆動する。目標転舵電流とは、転舵モータ８Ａを駆動する電流の目標値である。
転舵モータ駆動部８Ｃは、制御演算部１１が算出する目標転舵電流に基づいて、転舵電流検出部８Ｂが検出する転舵電流が当該目標転舵電流と一致するように転舵モータ８Ａの転舵電流を制御する。これにより、転舵モータ駆動部８Ｃは、転舵モータ８Ａを駆動する。目標転舵電流とは、転舵モータ８Ａを駆動する電流の目標値である。
反力制御部９は、反力モータ９Ａ、反力電流検出部９Ｂ、および反力モータ駆動部９Ｃを備える。
反力モータ９Ａは、減速機を介してステアリングシャフトと連結する。そして、反力モータ９Ａは、反力モータ駆動部９Ｃによって駆動され、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール１に回転トルクを付与する。これにより、反力モータ９Ａは、操舵反力を発生する。反力モータ９Ａの駆動方法としては、反力モータ９Ａを駆動する電流（以下、反力電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
反力モータ９Ａは、減速機を介してステアリングシャフトと連結する。そして、反力モータ９Ａは、反力モータ駆動部９Ｃによって駆動され、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール１に回転トルクを付与する。これにより、反力モータ９Ａは、操舵反力を発生する。反力モータ９Ａの駆動方法としては、反力モータ９Ａを駆動する電流（以下、反力電流とも呼ぶ）を制御する方法を採用できる。
反力電流検出部９Ｂは、反力電流を検出する。そして、反力電流検出部９Ｂは、検出信号を反力モータ駆動部９Ｃに出力する。
反力モータ駆動部９Ｃは、制御演算部１１が算出する目標反力電流に基づいて、反力電流検出部９Ｂが検出する反力電流が当該目標反力電流と一致するように反力モータ９Ａの反力電流を制御する。これにより、反力モータ駆動部９Ｃは、反力モータ９Ａを駆動する。目標反力電流とは、反力モータ９Ａを駆動する電流の目標値である。
反力モータ駆動部９Ｃは、制御演算部１１が算出する目標反力電流に基づいて、反力電流検出部９Ｂが検出する反力電流が当該目標反力電流と一致するように反力モータ９Ａの反力電流を制御する。これにより、反力モータ駆動部９Ｃは、反力モータ９Ａを駆動する。目標反力電流とは、反力モータ９Ａを駆動する電流の目標値である。
また、車両Ａは、制御演算部１１を備える。
図２は、制御演算部１１の構成を表すブロック図である。
図２に示すように、制御演算部１１は、目標転舵角演算部１１Ｂ、目標操舵反力演算部１１Ａ、および目標転舵電流演算部１１Ｃを備える。
目標操舵反力演算部１１Ａは、操舵角センサ３が検出した操舵角δ、車速センサ５が検出した車速Ｖ、横Ｇセンサ６が検出した横方向加速度Ｇｙ、ヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγ、および転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流に基づいて目標反力電流を算出する。そして、目標操舵反力演算部１１Ａは、算出結果を反力制御部９（反力モータ駆動部９Ｃ）に出力する。
図２は、制御演算部１１の構成を表すブロック図である。
図２に示すように、制御演算部１１は、目標転舵角演算部１１Ｂ、目標操舵反力演算部１１Ａ、および目標転舵電流演算部１１Ｃを備える。
目標操舵反力演算部１１Ａは、操舵角センサ３が検出した操舵角δ、車速センサ５が検出した車速Ｖ、横Ｇセンサ６が検出した横方向加速度Ｇｙ、ヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγ、および転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流に基づいて目標反力電流を算出する。そして、目標操舵反力演算部１１Ａは、算出結果を反力制御部９（反力モータ駆動部９Ｃ）に出力する。
図３は、目標操舵反力演算部１１Ａの構成を示すブロック図である。
ステアリングホイール１に付与する操舵反力としては、主に定常操舵反力（ステアリングラック軸力成分）がある。この定常操舵反力は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）反力指令成分を含み、操舵反力全体の大部分（８割〜９割）を占める。
その他の操舵反力としては、過渡操舵反力（フリクション成分）、演出操舵反力（オンセンター感成分、Connected Feel成分）、据え切り操舵反力（タイヤねじれ成分）がある。ここで、過渡操舵反力は、ばねフリクション成分、粘性成分及び粘性フリクション成分を含む。また、演出操舵反力は、角度ばね成分及びねじれ成分を含む。さらに、据え切り操舵反力は、低速ねじれ成分及び低速粘性フリクション成分を含む。
ステアリングホイール１に付与する操舵反力としては、主に定常操舵反力（ステアリングラック軸力成分）がある。この定常操舵反力は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）反力指令成分を含み、操舵反力全体の大部分（８割〜９割）を占める。
その他の操舵反力としては、過渡操舵反力（フリクション成分）、演出操舵反力（オンセンター感成分、Connected Feel成分）、据え切り操舵反力（タイヤねじれ成分）がある。ここで、過渡操舵反力は、ばねフリクション成分、粘性成分及び粘性フリクション成分を含む。また、演出操舵反力は、角度ばね成分及びねじれ成分を含む。さらに、据え切り操舵反力は、低速ねじれ成分及び低速粘性フリクション成分を含む。
図３において、定常操舵反力演算部１１１は、先ず、転舵指令角や各種センサ値（ヨーレート、横Ｇ、転舵モータ実電流）からステアリングラック軸力を推定する。そして、推定したステアリングラック軸力から目標操舵力特性に合うように操舵反力を生成する。ここで、ステアリングラック軸力としては、ドライバ入力（操舵角）から推定するステアリングラック軸力（軸力ＦＦ）と、車両挙動・路面情報を反映するステアリングラック軸力（軸力ＦＢ）との２つを推定するものとする。この定常操舵反力演算部１１１の具体的な構成については後述する。
低速ねじれ演算部１１２は、据え切り時に、タイヤのねじれ量に応じて、操舵反力を生成する。
ばねフリクション演算部１１３は、保舵時に、そのときの操舵反力指令に応じて、操舵反力を減少する。
粘性演算部１１４は、過渡操舵時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を増加する。
粘性フリクション演算部１１５は、切り戻し時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を減少する。
低速粘性フリクション演算部１１６は、据え切り時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を増加する。
ねじれ演算部１１７は、切り出し時に、シャフトねじれ量に応じて、操舵反力を増加する。
ばねフリクション演算部１１３は、保舵時に、そのときの操舵反力指令に応じて、操舵反力を減少する。
粘性演算部１１４は、過渡操舵時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を増加する。
粘性フリクション演算部１１５は、切り戻し時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を減少する。
低速粘性フリクション演算部１１６は、据え切り時に、ハンドル角速度に応じて、操舵反力を増加する。
ねじれ演算部１１７は、切り出し時に、シャフトねじれ量に応じて、操舵反力を増加する。
角度ばね演算部１１８は、転舵指令角に応じて、中立付近の操舵反力を増加する。
セレクトハイ部１１９は、定常操舵反力演算部１１１で生成した操舵反力と、低速ねじれ演算部１１２で生成した操舵反力とをセレクトハイする。
加算部１２０は、セレクトハイ部１１９、ばねフリクション演算部１１３、粘性演算部１１４、粘性フリクション演算部１１５、低速粘性フリクション演算部１１６、ねじれ演算部１１７及び角度ばね演算部１１８でそれぞれ生成した操舵反力を加算する。
目標反力電流演算部１２１は、加算部１２０から出力した目標操舵反力に所定のゲインを乗算し、目標反力電流を演算して反力モータ駆動部９Ｃに出力する。
セレクトハイ部１１９は、定常操舵反力演算部１１１で生成した操舵反力と、低速ねじれ演算部１１２で生成した操舵反力とをセレクトハイする。
加算部１２０は、セレクトハイ部１１９、ばねフリクション演算部１１３、粘性演算部１１４、粘性フリクション演算部１１５、低速粘性フリクション演算部１１６、ねじれ演算部１１７及び角度ばね演算部１１８でそれぞれ生成した操舵反力を加算する。
目標反力電流演算部１２１は、加算部１２０から出力した目標操舵反力に所定のゲインを乗算し、目標反力電流を演算して反力モータ駆動部９Ｃに出力する。
ゲイン設定部１２２は、操舵反力を補正するためのゲインを設定する。本実施形態では、車両が走行中であるときに、ステアリングホイール１が中立位置付近で自動的に定常的な振動を繰り返していること（以下、この現象を「自励振動」と称す）を検出したとき、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する処理（操舵反力低減制御）を行う。ゲイン設定部１２２では、この操舵反力低減制御で用いるゲインを設定する。
ここでは、自励振動を検出したときに低減する操舵反力を定常操舵反力とし、ゲイン設定部１２２で設定したゲインによって、定常操舵反力演算部１１１で生成する操舵反力を低減するようにする。
図４は、ゲイン設定部１２２で実行するゲイン設定処理手順を示すフローチャートである。
ここでは、自励振動を検出したときに低減する操舵反力を定常操舵反力とし、ゲイン設定部１２２で設定したゲインによって、定常操舵反力演算部１１１で生成する操舵反力を低減するようにする。
図４は、ゲイン設定部１２２で実行するゲイン設定処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１で、ゲイン設定部１２２は、車両が走行中であるか否かを判定する。具体的には、車速センサ５で検出した車速Ｖが予め設定した設定車速Ｖｔｈを超えているか否かを判定する。ここで、閾値Ｖｔｈは、例えば１０ｋｍ／ｈとする。そして、Ｖ＞Ｖｔｈである場合には車両が走行中であると判定してステップＳ２に移行し、Ｖ≦Ｖｔｈである場合には停車中もしくは停車中であるとみなせる極低速走行中であると判定してそのままゲイン設定処理を終了する。
ステップＳ２では、ゲイン設定部１２２は、ステアリングホイール１に自励振動が発生しているか否かを判定する。ここでは、図５に示すように、予め定めた一定期間ΔＴ内に操舵角速度ｄδ／ｄｔの符号反転をＮ回以上繰り返しているとき、自励振動が発生していると判断する。ここで、一定期間ΔＴ及びカウント閾値Ｎは、自励振動として、ステアリングホイール１が例えば６ｄｅｇ／ｓｅｃ程度で定常的に振動する振動を検知可能な値に設定する。
このように、ステップＳ２では、ゲイン設定部１２２は、操舵角センサ３で検出した操舵角δに基づいて操舵角速度ｄδ／ｄｔを算出し、一定期間ΔＴ内での符号反転回数をカウントすることで、自励振動が発生しているか否かを判定する。そして、自励振動が発生していると判定した場合にはステップＳ３に移行し、自励振動が発生していないと判定した場合にはそのままゲイン設定処理を終了する。
ステップＳ３では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを設定する。この補正ゲインＧａは、操舵反力全体（フィードフォワード軸力ＴFFの項（軸力ＦＦ）とフィードバック軸力ＴFBの項（軸力ＦＢ））を下げるためのゲインであり、初期状態でＧａ＝１に設定している。このステップＳ３では、補正ゲインＧａを初期値１から徐々に０へ向けて小さくする。すなわち、現時点での補正ゲインＧａから予め設定した変化量ΔＧａを減算し、これを新たな補正ゲインＧａとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ４では、ゲイン設定部１２２は、ステアリングホイール１の自励振動が停止したか否かを判定する。ここでは、一定期間ΔＴ内に操舵角速度ｄδ／ｄｔの符号反転がＮ回繰り返されない場合に、自励振動が停止したと判断する。そして、自励振動が停止していないと判断した場合には前記ステップＳ３に移行し、自励振動が停止したと判断した場合にはステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを現時点での値で保持し、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、ゲイン設定部１２２は、反力付加ゲインＧｂを設定する。この反力付加ゲインＧｂは、低減した操舵反力のうち軸力ＦＦに対応する操舵反力のみを復活（低減を解除）するためのゲインであり、初期状態でＧｂ＝０に設定している。このステップＳ６では、反力付加ゲインＧｂを現時点での値（初期値は０）から徐々に上限値Ｘへ向けて大きくする。ここで、上限値Ｘ＝１−Ｇａである。すなわち、現時点での反力付加ゲインＧｂに予め設定した変化量ΔＧｂを加算し、これを新たな反力付加ゲインＧｂとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
ステップＳ６では、ゲイン設定部１２２は、反力付加ゲインＧｂを設定する。この反力付加ゲインＧｂは、低減した操舵反力のうち軸力ＦＦに対応する操舵反力のみを復活（低減を解除）するためのゲインであり、初期状態でＧｂ＝０に設定している。このステップＳ６では、反力付加ゲインＧｂを現時点での値（初期値は０）から徐々に上限値Ｘへ向けて大きくする。ここで、上限値Ｘ＝１−Ｇａである。すなわち、現時点での反力付加ゲインＧｂに予め設定した変化量ΔＧｂを加算し、これを新たな反力付加ゲインＧｂとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ７では、ゲイン設定部１２２は、ステアリングホイール１に自励振動が発生しているか否かを判定する。ここでは、上述したステップＳ２と同様の方法により自励振動が発生しているか否かを判断する。そして、自励振動が発生していると判断した場合には、一度停止した自励振動が再発したと判断してステップＳ８に移行し、自励振動が発生していないと判断した場合には後述するステップＳ１１に移行する。
ステップＳ８では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを設定する。ここでは、補正ゲインＧａを現時点での値から徐々に０へ向けて小さくする。すなわち、現時点での補正ゲインＧａから変化量ΔＧａを減算し、これを新たな補正ゲインＧａとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
ステップＳ８では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを設定する。ここでは、補正ゲインＧａを現時点での値から徐々に０へ向けて小さくする。すなわち、現時点での補正ゲインＧａから変化量ΔＧａを減算し、これを新たな補正ゲインＧａとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ９では、ゲイン設定部１２２は、反力付加ゲインＧｂを設定する。ここでは、反力付加ゲインＧｂを現時点での値から徐々に上限値Ｘへ向けて大きくする。すなわち、現時点での反力付加ゲインＧｂに変化量ΔＧｂを加算し、これを新たな反力付加ゲインＧｂとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ１０では、ゲイン設定部１２２は、ステアリングホイール１の自励振動が停止したか否かを判定する。ここでは、上述したステップＳ４と同様の方法により自励振動が停止しているか否かを判定する。そして、自励振動が停止していないと判定したときには前記ステップＳ８に移行し、自励振動が停止していると判定したときには前記ステップＳ５に移行する。
次にステップＳ１０では、ゲイン設定部１２２は、ステアリングホイール１の自励振動が停止したか否かを判定する。ここでは、上述したステップＳ４と同様の方法により自励振動が停止しているか否かを判定する。そして、自励振動が停止していないと判定したときには前記ステップＳ８に移行し、自励振動が停止していると判定したときには前記ステップＳ５に移行する。
また、ステップＳ１１では、ゲイン設定部１２２は、操舵角センサ３で検出した操舵角δを取得し、その操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ（例えば、２deg）を超えているか否かを判定する。そして、｜δ｜≦δｔｈである場合には前記ステップＳ５に移行し、｜δ｜＞δｔｈである場合には、運転者がステアリングホイール１を中立位置から操作したと判断してステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを設定する。ここでは、補正ゲインＧａを現時点での値から徐々に初期値１へ向けて大きくする。すなわち、現時点での補正ゲインＧａに変化量ΔＧａを加算し、これを新たな補正ゲインＧａとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
ステップＳ１２では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａを設定する。ここでは、補正ゲインＧａを現時点での値から徐々に初期値１へ向けて大きくする。すなわち、現時点での補正ゲインＧａに変化量ΔＧａを加算し、これを新たな補正ゲインＧａとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ１３では、ゲイン設定部１２２は、反力付加ゲインＧｂを設定する。ここでは、反力付加ゲインＧｂを現時点での値から徐々に初期値０へ向けて小さくする。すなわち、現時点での反力付加ゲインＧｂから変化量ΔＧｂを減算し、これを新たな反力付加ゲインＧｂとして定常操舵反力演算部１１１に出力する。
次にステップＳ１４では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂが初期状態に戻ったか否かを判定する。すなわち、Ｇａ＝１、Ｇｂ＝０であるか否かを判定する。そして、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂの少なくとも一方が初期状態でない場合には前記ステップＳ１２に移行し、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂが共に初期状態である場合には、ゲイン設定処理を終了する。
次にステップＳ１４では、ゲイン設定部１２２は、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂが初期状態に戻ったか否かを判定する。すなわち、Ｇａ＝１、Ｇｂ＝０であるか否かを判定する。そして、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂの少なくとも一方が初期状態でない場合には前記ステップＳ１２に移行し、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂが共に初期状態である場合には、ゲイン設定処理を終了する。
図６は、定常操舵反力演算部１１１の詳細な構成を表すブロック図である。
図６に示すように、定常操舵反力演算部１１１は、フィードフォワード軸力算出部１１Ａａ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂ、最終軸力算出部１１Ａｃ、補正後最終軸力算出部１１Ａｄ及び軸力−操舵反力変換部１１Ａｅを備える。
図６に示すように、定常操舵反力演算部１１１は、フィードフォワード軸力算出部１１Ａａ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂ、最終軸力算出部１１Ａｃ、補正後最終軸力算出部１１Ａｄ及び軸力−操舵反力変換部１１Ａｅを備える。
フィードフォワード軸力算出部１１Ａａは、操舵角センサ３が検出した操舵角δ、および車速センサ５が検出した車速Ｖに基づき、下記（１）式に従ってステアリングラック軸力（以下、フィードフォワード軸力とも呼ぶ）ＴFFを算出する。ステアリングラック軸力とは、ステアリングラックに加わるラック軸力である。そして、フィードフォワード軸力算出部１１Ａａは、算出結果を最終軸力算出部１１Ａｃに出力する。
ＴFF＝（Ｋs＋Ｃsｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・ｋ・Ｖ/（１＋Ａ・Ｖ2）・θ＋Ｋs（Ｊrｓ2＋Ｃrｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・θ ………（１）
ここで、図７に示すように、Ｋｓはピニオン剛性、Ｃｓはピニオン粘性、Ｊｒはラック慣性、Ｃｒはラック粘性、ｋ、Ａは予め設定した定数である。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ａaは、フィードフォワード軸力ＴFFとして、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映しないステアリングラック軸力を算出する。
ＴFF＝（Ｋs＋Ｃsｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・ｋ・Ｖ/（１＋Ａ・Ｖ2）・θ＋Ｋs（Ｊrｓ2＋Ｃrｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・θ ………（１）
ここで、図７に示すように、Ｋｓはピニオン剛性、Ｃｓはピニオン粘性、Ｊｒはラック慣性、Ｃｒはラック粘性、ｋ、Ａは予め設定した定数である。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ａaは、フィードフォワード軸力ＴFFとして、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映しないステアリングラック軸力を算出する。
ここで、上記（１）式は、予め設定した路面状態や車両状態において、ステアリングホイール１と転舵輪２とを機械的に接続した操舵機構を備える車両の運動方程式を基に導出した数式である。上記（１）式の右辺第１項は、フィードフォワード軸力ＴFFを構成する成分のうち、操舵角δと車速Ｖとに基づく成分を表すものであり、右辺第２項は、操舵角速度に基づく成分を表す項である。なお、上記（１）式では、操舵角加速度に基づく成分を表す項は、ノイズ成分を多く含み、フィードフォワード軸力ＴFFの算出結果に振動を誘発するため、除いてある。
フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、横Ｇセンサ６が検出した横方向加速度Ｇｙ（車両Ａの状態）に基づき、下記（２）式に従ってステアリングラック軸力（以下、横Ｇ軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（２）式では、まず、前輪荷重と横方向加速度Ｇｙとを乗算し、乗算結果を転舵輪２にかかる軸力（軸方向の力）を算出する。続いて、下記（２）式では、算出した転舵輪２にかかる軸力と、リンクの角度やサスペンションに応じた定数（以下、リンク比とも呼ぶ）とを乗算し、乗算結果を横Ｇ軸力として算出する。
横Ｇ軸力＝転舵輪２にかかる軸力×リンク比 ………（２）
転舵輪２にかかる軸力＝前輪荷重×横方向加速度Ｇｙ
ここで、横方向加速度Ｇｙは、転舵輪２が転舵され、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、横方向加速度Ｇｙに基づくことで、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力（横Ｇ軸力）を算出できる。ここで、横Ｇセンサ６は、バネ上（車体）に配置したため、横方向加速度Ｇｙの検出が遅れる。そのため、横Ｇ軸力は、図８に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
横Ｇ軸力＝転舵輪２にかかる軸力×リンク比 ………（２）
転舵輪２にかかる軸力＝前輪荷重×横方向加速度Ｇｙ
ここで、横方向加速度Ｇｙは、転舵輪２が転舵され、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、横方向加速度Ｇｙに基づくことで、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力（横Ｇ軸力）を算出できる。ここで、横Ｇセンサ６は、バネ上（車体）に配置したため、横方向加速度Ｇｙの検出が遅れる。そのため、横Ｇ軸力は、図８に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
なお、本実施形態では、横Ｇ軸力を算出する際に、横Ｇセンサ６で検出した横方向加速度Ｇｙを用いる例を示したが、他の構成を採用してもよい。例えば、ヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγに車速センサ５が検出した車速Ｖを乗算し、乗算結果γ×Ｖを横方向加速度Ｇｙに代えて用いる構成としてもよい。
図６に戻り、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流（車両Ａの状態）に基づき、下記（３）式に従ってステアリングラック軸力（以下、電流軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（３）式では、まず、転舵電流と、転舵電流を基に転舵モータ８Ａの出力トルクを算出するためのトルク定数[Nm/A]と、転舵モータ８Ａのモータトルクを伝達するためのモータギア比とを乗算する。続いて、下記（３）式では、乗算結果を転舵モータ８Ａのピニオンギアのピニオン半径[m]で除算し、除算結果に、転舵モータ８Ａの出力トルクが伝達される際の効率を乗算し、乗算結果を電流軸力として算出する。
電流軸力＝転舵電流×モータギア比×トルク定数[Nm/A]/ピニオン半径[m]×効率 ………（３）
電流軸力＝転舵電流×モータギア比×トルク定数[Nm/A]/ピニオン半径[m]×効率 ………（３）
ここで、転舵電流は、ステアリングホイール１が操舵され、目標転舵角θ*が変動し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによって変動する。また、転舵電流は、転舵輪２が転舵され、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。さらに、転舵電流は、路面凹凸等によって転舵輪２に路面外乱が作用し、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、転舵電流に基づくことで、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力（電流軸力）を算出できる。ここで、電流軸力は、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じた時点で発生する。そのため、電流軸力は、図８に示すように、実際のステアリングラック軸力や横Ｇ軸力に比べ、位相が進む。
図６に戻り、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、車速センサ５が検出した車速Ｖ（車両Ａの状態）、およびヨーレートセンサ７が検出したヨーレートγ（車両Ａの状態）に基づき、下記（４）式に従ってステアリングラック軸力（以下、ヨーレート軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（４）式では、まず、前輪荷重と車速Ｖとヨーレートγとを乗算し、乗算結果を転舵輪２にかかる軸力を算出する。続いて、下記（４）式では、算出した転舵輪２にかかる軸力とリンク比とを乗算し、乗算結果をヨーレート軸力として算出する。
ヨーレート軸力＝転舵輪２にかかる軸力×リンク比 ………（４）
転舵輪２にかかる軸力＝前輪荷重×車速Ｖ×ヨーレートγ
ここで、ヨーレートγは、転舵輪２が転舵され、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、ヨーレートγに基づくことで、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力（ヨーレート軸力）を算出できる。ここで、ヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置したため、ヨーレートγの検出が遅れる。そのため、ヨーレート軸力は、図８に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
ヨーレート軸力＝転舵輪２にかかる軸力×リンク比 ………（４）
転舵輪２にかかる軸力＝前輪荷重×車速Ｖ×ヨーレートγ
ここで、ヨーレートγは、転舵輪２が転舵され、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用し、車両Ａが旋回することによって発生する。それゆえ、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、ヨーレートγに基づくことで、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力（ヨーレート軸力）を算出できる。ここで、ヨーレートセンサ７は、バネ上（車体）に配置したため、ヨーレートγの検出が遅れる。そのため、ヨーレート軸力は、図８に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
また、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、算出した横Ｇ軸力、電流軸力、およびヨーレート軸力に基づき、下記（５）式に従ってステアリングラック軸力（以下、「フィードバック軸力」とも呼ぶ）ＴFBを算出する。下記（５）式では、横Ｇ軸力に配分比率Ｋ１を乗算し、電流軸力に配分比率Ｋ２を乗算し、ヨーレート軸力に配分比率Ｋ３を乗算し、これらの乗算結果の和をフィードバック軸力ＴFBとして算出する。すなわち、横Ｇ軸力に配分比率Ｋ１を乗算した値、電流軸力に配分比率Ｋ２を乗算した値およびヨーレート軸力に配分比率Ｋ３を乗算した値に基づいて、フィードバック軸力ＴFBを算出する。そして、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、算出結果を最終軸力算出部１１Ａｃに出力する。
ＴFB＝横Ｇ軸力×Ｋ１＋電流軸力×Ｋ２＋ヨーレート軸力×Ｋ３ ………（５）
ＴFB＝横Ｇ軸力×Ｋ１＋電流軸力×Ｋ２＋ヨーレート軸力×Ｋ３ ………（５）
ここで、配分比率Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の配分比率である。配分比率Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の大小関係は、Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３とする。すなわち、横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の順に配分比率を大きい値とする。例えば、配分比率Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のそれぞれは、Ｋ１＝０．６、Ｋ２＝０．３、Ｋ３＝０．１に設定する。これにより、フィードバック軸力算出部１１Ａｂは、フィードバック軸力ＴFBとして、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映したステアリングラック軸力を算出する。
このように、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、電流軸力に配分比率Ｋ２を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ１を乗算した値とに基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。ここで、図８に示すように、横Ｇ軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。また、電流軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が進む。それゆえ、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、図９に示すように、横Ｇ軸力による位相の遅れを補償でき、より適切なフィードバック軸力ＴFBを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFBに基づいて、反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
さらに、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、電流軸力に配分比率Ｋ２を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ１を乗算した値とに基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。ここで、車両Ａは、路面凹凸等によって転舵輪２に路面外乱が作用し、転舵輪２にタイヤ横力Ｆｄが作用した場合、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じる。それゆえ、本実施形態の制御演算部１１は、横Ｇ軸力に電流軸力を加えることで、路面凹凸等によって転舵輪２に作用する路面外乱の影響をフィードバック軸力ＴFBに反映でき、より適切なフィードバック軸力ＴFBを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFBに基づいて、反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
また、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、電流軸力の配分比率Ｋ２よりも横Ｇ軸力の配分比率Ｋ１を大きくする。それゆえ、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、電流軸力の配分比率を低減でき、例えば、電流軸力の推定精度が転舵モータ８Ａの慣性やフリクションの影響によって実際のステアリングラック軸力よりも低下することがあったとしても、フィードバック軸力ＴFBの推定精度の低下を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFBに基づいて、反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
さらに、本実施形態のフィードバック軸力算出部１１Ａｂは、電流軸力に配分比率Ｋ２を乗算した値と横Ｇ軸力に配分比率Ｋ１を乗算した値とヨーレート軸力に配分比率Ｋ３を乗算した値とに基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。ここで、例えば、車両Ａがスピン状態になった場合に、転舵電流および横方向加速度Ｇｙが増大するため、横Ｇセンサ６の検出結果および転舵電流検出部８Ｂの検出結果はいずれも最大値（飽和値）となる。これに対し、ヨーレートγも増大するが、ヨーレートγの増大量は比較的小さいので、ヨーレートセンサ７の検出結果は最大値（飽和値）に到達しない。そのため、車両Ａのスピン状態の度合いに応じてヨーレートセンサ７の検出結果は変動する。それゆえ、車両Ａのスピン状態の度合いに応じてフィードバック軸力ＴFBを変動できる。その結果、本実施形態の制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFBに基づいて、反力モータ９Ａを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。
図６に戻り、最終軸力算出部１１Ａｃは、フィードフォワード軸力算出部１１Ａaおよびフィードバック軸力算出部１１Ａｂからフィードフォワード軸力ＴFFおよびフィードバック軸力ＴFBを読み込む。続いて、最終軸力算出部１１Ａｃは、読み込んだフィードフォワード軸力ＴFFおよびフィードバック軸力ＴFBに基づき、下記（６）式に従ってステアリングラック軸力（以下、最終軸力）を算出する。そして、最終軸力算出部１１Ａｃは、算出結果を補正後最終軸力算出部１１Ａｅに出力する。
最終軸力＝フィードフォワード軸力ＴFF×ＧF−フィードバック軸力ＴFB×（１−ＧF） ………（６）
ここで、ＧFは、フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧFとフィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を表す数値（以下、配分比率と呼ぶ）である。これにより、最終軸力算出部１１Ａｃは、配分比率ＧFに基づいて、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとをＧF：（１−ＧF）の割合で合算させて、最終軸力を算出する。
最終軸力＝フィードフォワード軸力ＴFF×ＧF−フィードバック軸力ＴFB×（１−ＧF） ………（６）
ここで、ＧFは、フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率ＧFとフィードバック軸力ＴFBの配分比率（１−ＧF）を表す数値（以下、配分比率と呼ぶ）である。これにより、最終軸力算出部１１Ａｃは、配分比率ＧFに基づいて、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとをＧF：（１−ＧF）の割合で合算させて、最終軸力を算出する。
このように、本実施形態の最終軸力算出部１１Ａｃは、フィードバック軸力ＴFBおよびフィードフォワード軸力ＴFFに基づいて最終軸力を算出する。ここで、フィードバック軸力ＴFBは、転舵輪２に作用するタイヤ横力Ｆｄの影響を反映するため、路面状態の変化や車両状態の変化に応じて変化する。これに対し、フィードフォワード軸力ＴFFは、タイヤ横力Ｆｄの影響を反映しないため、路面状態の変化等にかかわらず滑らかに変化する。それゆえ、最終軸力算出部１１Ａｃは、フィードバック軸力ＴFBに加え、フィードフォワード軸力ＴFFに基づいて最終軸力を算出することで、より適切な最終軸力を算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、より適切な操舵反力を付与できる。
ここで、配分比率ＧFの設定方法としては、軸力差分に対応した配分比率を配分比率ＧFとする方法を採用できる。軸力差分とは、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である。具体的には、フィードフォワード軸力ＴFFからフィードバック軸力ＴFBを減算した減算結果である。配分比率ＧFは、例えば、軸力差分の絶対値が０以上で且つ第１設定値Ｚ１（＞０）未満の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず、配分比率（１−ＧF）より大きい値（例えば、１．０）に設定する。第１設定値Ｚ１とは、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度が低下を開始する軸力差分（閾値）である。
また、配分比率ＧFは、軸力差分の絶対値が第２設定値Ｚ２（＞Ｚ１）以上の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず、配分比率（１−ＧF）より小さい値（例えば、０）に設定する。第２設定値Ｚ２とは、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度がフィードバック軸力ＴFBの推定精度よりも低下する軸力差分（閾値）である。さらに、配分比率ＧFは、軸力差分の絶対値が第１設定値Ｚ１以上で且つ第２設定値Ｚ２未満の範囲では、軸力差分の絶対値の増加に応じて配分比率ＧFを直線的に低下する。
補正後最終軸力算出部１１Ａｄは、最終軸力算出部１１Ａｃで算出した最終軸力と、ゲイン設定部１２２で設定した補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂとを入力する。そして、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂによって最終軸力を補正し、補正後の最終軸力を算出する。補正後の最終軸力は、以下のようになる。
補正後の最終軸力＝Ｇａ×最終軸力（全体）＋Ｇｂ×最終軸力（軸力ＦＦ） ………（７）
補正後の最終軸力＝Ｇａ×最終軸力（全体）＋Ｇｂ×最終軸力（軸力ＦＦ） ………（７）
軸力−操舵反力変換部１１Ａｅは、補正後最終軸力算出部１１Ａｄが算出した補正後の最終軸力に基づいて目標操舵反力を算出する。目標操舵反力とは、操舵反力の目標値である。目標操舵反力の算出方法としては、車速Ｖおよび最終軸力に対応した目標操舵反力を軸力−操舵反力変換マップから読み出す方法を採用できる。軸力−操舵反力変換マップとは、車速Ｖ毎に設定され、最終軸力に対応した目標操舵反力を登録したマップである。
図１０は、軸力−操舵反力変換マップを表すグラフである。
図１０に示すように、軸力−操舵反力変換マップは、車速Ｖ毎に設定される。また、軸力−操舵反力変換マップでは、最終軸力が大きいほど目標操舵反力を大きい値とする。
図３に戻り、目標転舵角演算部１１Ｂは、操舵角センサ３が検出した操舵角δおよび車速センサ５が検出した車速Ｖに基づいて、転舵角θの目標値である目標転舵角θ*を算出する。
目標転舵電流演算部１１Ｃは、目標転舵角演算部１１Ｂが算出した目標転舵角θ*から転舵角センサ４が検出した転舵角θを減じた減算結果に基づいて目標転舵電流を算出する。そして、目標転舵電流演算部１１Ｃは、算出結果を転舵モータ駆動部８Ｃに出力する。
図１０に示すように、軸力−操舵反力変換マップは、車速Ｖ毎に設定される。また、軸力−操舵反力変換マップでは、最終軸力が大きいほど目標操舵反力を大きい値とする。
図３に戻り、目標転舵角演算部１１Ｂは、操舵角センサ３が検出した操舵角δおよび車速センサ５が検出した車速Ｖに基づいて、転舵角θの目標値である目標転舵角θ*を算出する。
目標転舵電流演算部１１Ｃは、目標転舵角演算部１１Ｂが算出した目標転舵角θ*から転舵角センサ４が検出した転舵角θを減じた減算結果に基づいて目標転舵電流を算出する。そして、目標転舵電流演算部１１Ｃは、算出結果を転舵モータ駆動部８Ｃに出力する。
（動作）
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
運転者が、停車していた車両Ａを発進させるとともに、ステアリングホイール１を僅かに操舵したとする。すると、制御演算部１１は、操舵角δおよび車速Ｖに基づいて目標転舵角θ*を算出する（目標転舵角演算部１１Ｂ）。続いて、制御演算部１１は、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果（θ*−θ）に基づいて目標転舵電流を算出する（目標転舵電流演算部１１Ｃ）。これにより、転舵制御部８は、運転者の僅かな操舵操作に応じて転舵輪２を僅かに転舵する。
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
運転者が、停車していた車両Ａを発進させるとともに、ステアリングホイール１を僅かに操舵したとする。すると、制御演算部１１は、操舵角δおよび車速Ｖに基づいて目標転舵角θ*を算出する（目標転舵角演算部１１Ｂ）。続いて、制御演算部１１は、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果（θ*−θ）に基づいて目標転舵電流を算出する（目標転舵電流演算部１１Ｃ）。これにより、転舵制御部８は、運転者の僅かな操舵操作に応じて転舵輪２を僅かに転舵する。
同時に、制御演算部１１は、操舵角δおよび車速Ｖに基づいてフィードフォワード軸力ＴFFを算出する（フィードフォワード軸力算出部１１Ａａ）。また、制御演算部１１は、横Ｇ軸力、電流軸力及びヨーレート軸力を算出し、これらに基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する（フィードバック軸力算出部１１Ａｂ）。そして、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとに基づいて、最終軸力を算出する（最終軸力算出部１１Ａｃ）。
このとき、図１１の時刻ｔ０に示すように、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂは共に初期値であり、Ｇａ＝１、Ｇｂ＝０である。そのため、算出した最終軸力がそのまま補正後の最終軸力となり、これに基づいて操舵反力を付与することになる。これにより、自然な操舵感を実現することができる。
このとき、図１１の時刻ｔ０に示すように、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂは共に初期値であり、Ｇａ＝１、Ｇｂ＝０である。そのため、算出した最終軸力がそのまま補正後の最終軸力となり、これに基づいて操舵反力を付与することになる。これにより、自然な操舵感を実現することができる。
ところで、ＳＢＷシステムでは、オンセンター感（直進走行時の操舵力しっかり感）の向上やスポーツモードの実現のために、中立舵角付近での操舵反力を大きくするといった処理を行っている。この場合、中立舵角付近では舵が重くなる。運転者が中立位置付近でステアリングホイール１から手を放すと、ステアリングホイール１が自然に中立舵角位置まで戻ることになるが、ステアリングホイール１が中立舵角位置で自動的に振動する自励振動が発生してしまう場合がある。
時刻ｔ１でステアリングホイール１に自励振動が発生すると、制御演算部１１はこれを検知し（図４のステップＳ２でＹｅｓ）、補正ゲインＧａを徐々に減少し始める（ステップＳ３）。すなわち、制御演算部１１は、反力モータ９Ａによってステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減していく。
時刻ｔ１でステアリングホイール１に自励振動が発生すると、制御演算部１１はこれを検知し（図４のステップＳ２でＹｅｓ）、補正ゲインＧａを徐々に減少し始める（ステップＳ３）。すなわち、制御演算部１１は、反力モータ９Ａによってステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減していく。
そして、時刻ｔ２で、運転者がステアリングホイール１に手をかけるなどしてステアリングホイール１の自励振動が停止すると、制御演算部１１は振動停止を検知する（ステップＳ４でＹｅｓ）。すると、制御演算部１１は、ゲインＧａを現時点での値（ここではＧａ＝Ｙとする）で保持する（ステップＳ５）。このように、自励振動の停止を検知したら、操舵反力の低減を停止する。
また同時に、制御演算部１１は、反力付加ゲインＧｂを初期値の０から徐々に増加していく（ステップＳ６）。このとき、補正ゲインＧａはＧａ＝Ｙで保持しているため、反力付加ゲインＧｂは、上限値（１−Ｙ）に向けて増加していくことになる。このように、自励振動の停止を検知したら、操舵反力の一部である軸力ＦＦに対応する操舵反力の付与を復活する。
また同時に、制御演算部１１は、反力付加ゲインＧｂを初期値の０から徐々に増加していく（ステップＳ６）。このとき、補正ゲインＧａはＧａ＝Ｙで保持しているため、反力付加ゲインＧｂは、上限値（１−Ｙ）に向けて増加していくことになる。このように、自励振動の停止を検知したら、操舵反力の一部である軸力ＦＦに対応する操舵反力の付与を復活する。
ここで、走行中に自励振動が発生する状況では、ステアリングホイール１は中立位置（操舵角δ＝０）付近にある。そのため、この状況で算出した軸力ＦＦは略０となる。したがって、軸力ＦＦに対応する操舵反力の低減を解除しても、ステアリングホイール１の自励振動に影響を及ぼすことはない。
その後、時刻ｔ３で運転者がステアリングホイール１から再び手を放すなどして自励振動が再発すると、制御演算部１１はこれを検知する（ステップＳ７でＹｅｓ）。すると、制御演算部１１は、補正ゲインＧａを、時刻ｔ３での値Ｇａ＝Ｙから０へ向けて再び減少していく（ステップＳ８）。また同時に、制御演算部１１は、一部の操舵反力（軸力ＦＦに対応する操舵反力）を付加するための反力付加ゲインＧｂを、時刻ｔ３での値（１−Ｙ）から上限値（１−Ｇａ）に向けて増加していく。ここで、反力付加ゲインＧｂの変化量ΔＧｂが補正ゲインＧａの変化量ΔＧａ以上であるとすると、反力付加ゲインＧｂは、補正ゲインＧａが減少した分だけ増加することになる。
その後、時刻ｔ３で運転者がステアリングホイール１から再び手を放すなどして自励振動が再発すると、制御演算部１１はこれを検知する（ステップＳ７でＹｅｓ）。すると、制御演算部１１は、補正ゲインＧａを、時刻ｔ３での値Ｇａ＝Ｙから０へ向けて再び減少していく（ステップＳ８）。また同時に、制御演算部１１は、一部の操舵反力（軸力ＦＦに対応する操舵反力）を付加するための反力付加ゲインＧｂを、時刻ｔ３での値（１−Ｙ）から上限値（１−Ｇａ）に向けて増加していく。ここで、反力付加ゲインＧｂの変化量ΔＧｂが補正ゲインＧａの変化量ΔＧａ以上であるとすると、反力付加ゲインＧｂは、補正ゲインＧａが減少した分だけ増加することになる。
すると、時刻ｔ４で、補正ゲインＧａ＝０となると共に、反力付加ゲインＧｂ＝１となる。この場合、操舵反力全体のうち、軸力ＦＦに対応する操舵反力のみが完全に復活した状態（軸力ＦＢに対応する操舵反力は０の状態）となるが、上述したように軸力ＦＦに対応する操舵反力は略０であるため、ステアリングホイール１に付与する操舵反力としては完全に０となる。そのため、確実にステアリングホイール１の振動は止まる。
そして、時刻ｔ４で、制御演算部１１がステアリングホイール１の自励振動が停止したことを確認すると（ステップＳ１０でＹｅｓ）、制御演算部１１は、この時点での補正ゲインＧａ（＝０）を保持する（ステップＳ５）。また同時に、制御演算部１１は、反力付加ゲインＧｂを上限値（＝１）で保持する（ステップＳ６）。
その後、時刻ｔ５で、運転者がステアリングホイール１を閾値δｔｈ（２deg）以上操作すると、制御演算部１１はこれを検知し（ステップＳ１１でＹｅｓ）、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂをそれぞれ初期値に戻す処理を行う（ステップＳ１２及びＳ１３）。
その後、時刻ｔ５で、運転者がステアリングホイール１を閾値δｔｈ（２deg）以上操作すると、制御演算部１１はこれを検知し（ステップＳ１１でＹｅｓ）、補正ゲインＧａ及び反力付加ゲインＧｂをそれぞれ初期値に戻す処理を行う（ステップＳ１２及びＳ１３）。
そして、図１１の時刻ｔ６で、補正ゲインＧａが初期値１となり、反力付加ゲインＧｂが初期値０となると、操舵反力低減制御が終了し、通常のＳＢＷ制御に復帰する。
すなわち、図１２の実線で示すように、ステアリングホイール１に自励振動が発生すると、操舵角センサ３で検出した操舵角δは０を跨いで定常的に変動する。そして、制御演算部１１は、これを検知すると、図１２の破線で示すように補正ゲインＧａを徐々に低下してステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する。その後、運転者がステアリングホイール１を中立位置から閾値δｔｈ（２deg）以上操作すると、操舵反力の低減を解除すべく、補正ゲインＧａを１（初期値）に向けて増加する。
このように、本実施形態では、走行中に中立位置付近でステアリングホイール１の自励振動を検知した場合に、操舵反力全体を０に向けて低減するので、ステアリングホイール１の自励振動を効果的に停止することができる。
すなわち、図１２の実線で示すように、ステアリングホイール１に自励振動が発生すると、操舵角センサ３で検出した操舵角δは０を跨いで定常的に変動する。そして、制御演算部１１は、これを検知すると、図１２の破線で示すように補正ゲインＧａを徐々に低下してステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する。その後、運転者がステアリングホイール１を中立位置から閾値δｔｈ（２deg）以上操作すると、操舵反力の低減を解除すべく、補正ゲインＧａを１（初期値）に向けて増加する。
このように、本実施形態では、走行中に中立位置付近でステアリングホイール１の自励振動を検知した場合に、操舵反力全体を０に向けて低減するので、ステアリングホイール１の自励振動を効果的に停止することができる。
また、ステアリングホイール１の自励振動を検知して操舵反力全体を低減する過程で、当該自励振動が停止したことを検知した場合には、操舵反力全体を低減する処理を停止し、そのときの低減量を保持する。したがって、不必要に操舵反力を低減するのを防止することができる。
さらに、このとき同時に、自励振動に影響の無い軸力ＦＦに関する操舵反力の低減を解除する処理を行う。したがって、自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間の軽い操舵感を抑制し、運転者の違和感を抑制することができる。さらに、操舵反力低減制御を解除する前に、事前に一部の操舵反力の低減を解除した状態とすることで、通常の操舵反力付与制御に復帰する準備をしておくことができる。すなわち、運転者がステアリングホイール１を操作して通常の操舵反力付与制御への復帰条件が成立した場合には、ステアリング操作に応じた操舵反力を適切に付与することができる。また、反力付加ゲインＧｂに上限値（１−Ｇａ）を設けるので、一部の操舵反力の低減を解除する際には、自励振動を誘発しないレベルまで当該操舵反力の低減を解除することができる。
さらに、このとき同時に、自励振動に影響の無い軸力ＦＦに関する操舵反力の低減を解除する処理を行う。したがって、自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間の軽い操舵感を抑制し、運転者の違和感を抑制することができる。さらに、操舵反力低減制御を解除する前に、事前に一部の操舵反力の低減を解除した状態とすることで、通常の操舵反力付与制御に復帰する準備をしておくことができる。すなわち、運転者がステアリングホイール１を操作して通常の操舵反力付与制御への復帰条件が成立した場合には、ステアリング操作に応じた操舵反力を適切に付与することができる。また、反力付加ゲインＧｂに上限値（１−Ｇａ）を設けるので、一部の操舵反力の低減を解除する際には、自励振動を誘発しないレベルまで当該操舵反力の低減を解除することができる。
また、反力付加ゲインＧｂは、ステアリングホイール１の自励振動が停止したことを検知したら、運転者がステアリング操作して通常の操舵反力付与制御に復帰するまでの間（時刻ｔ２〜時刻ｔ６）、上限値（１−Ｇａ）に向けて増加する。すなわち、一度自励振動が停止した後、自励振動が再発した場合であっても（時刻ｔ３）、反力付加ゲインＧｂの増加を継続するものとする。したがって、一度自励振動が停止した場合には、通常の操舵反力付与制御への復帰が近いものとして、操舵反力を付与する準備をしておくことができる。
なお、図１において、操舵角センサ３が操舵角検出部に対応し、車速センサ５が車速検出部に対応し、車速センサ５、横Ｇセンサ６及びヨーレートセンサ７が状態量検出部に対応している。また、図２において、転舵モータ８Ａ及び転舵モータ駆動部８Ｃが転舵アクチュエータに対応し、反力モータ９Ａ及び反力モータ駆動部９Ｃが反力アクチュエータに対応している。
なお、図１において、操舵角センサ３が操舵角検出部に対応し、車速センサ５が車速検出部に対応し、車速センサ５、横Ｇセンサ６及びヨーレートセンサ７が状態量検出部に対応している。また、図２において、転舵モータ８Ａ及び転舵モータ駆動部８Ｃが転舵アクチュエータに対応し、反力モータ９Ａ及び反力モータ駆動部９Ｃが反力アクチュエータに対応している。
さらに、図４において、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ７及びＳ１０が振動検出部に対応し、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ８及びＳ９が操舵反力低減部に対応し、ステップＳ１１〜Ｓ１３が操舵反力低減解除部に対応している。ここで、ステップＳ６及びＳ９が特定操舵反力低減解除部に対応している。
さらに、図６において、フォードフォワード軸力算出部１１Ａａがフォードフォワード軸力演算部に対応し、フォードバック軸力算出部１１Ａｂがフォードバック軸力演算部に対応している。また、最終軸力算出部１１Ａｃが最終軸力設定部に対応し、ゲイン操舵反力変換部１１Ａｅが駆動制御部に対応している。
さらに、図６において、フォードフォワード軸力算出部１１Ａａがフォードフォワード軸力演算部に対応し、フォードバック軸力算出部１１Ａｂがフォードバック軸力演算部に対応している。また、最終軸力算出部１１Ａｃが最終軸力設定部に対応し、ゲイン操舵反力変換部１１Ａｅが駆動制御部に対応している。
（効果）
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）制御演算部１１は、自車両が走行中であるときに、ステアリングホイール１の操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する。
これにより、自励振動を誘発する要因を解消することができる。したがって、走行中における中立位置でのステアリングホイールの振動を効果的に抑制することができる。
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）制御演算部１１は、自車両が走行中であるときに、ステアリングホイール１の操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する。
これにより、自励振動を誘発する要因を解消することができる。したがって、走行中における中立位置でのステアリングホイールの振動を効果的に抑制することができる。
（２）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、反力モータ９Ａによってステアリングホイール１に付与する操舵反力を、自励振動を検出してからの時間経過に伴って徐々に零となる方向へ低減する。
このように、操舵反力を徐々に０に向けて低減するので、操舵反力の急変を抑制することができる。また、操舵反力が０になる前に自励振動が停止して操舵反力の低減を解除する場合に、当該低減解除を容易に行うことができる。そのため、適切に通常のＳＢＷ制御に復帰することができる。
このように、操舵反力を徐々に０に向けて低減するので、操舵反力の急変を抑制することができる。また、操舵反力が０になる前に自励振動が停止して操舵反力の低減を解除する場合に、当該低減解除を容易に行うことができる。そのため、適切に通常のＳＢＷ制御に復帰することができる。
（３）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出していないときに、ステアリングホイール１の操舵角δが操舵角閾値δｔｈを超えているとき、操舵反力の低減を解除する。
このように、運転者がステアリング操作を行っているときには自励振動が発生しないことを利用し、適切に操舵反力の低減を解除することができる。また、運転者がステアリング操作を行っているときには操舵反力を低減しないようにするので、運転者に自然な操舵感を与えることができる。
このように、運転者がステアリング操作を行っているときには自励振動が発生しないことを利用し、適切に操舵反力の低減を解除することができる。また、運転者がステアリング操作を行っているときには操舵反力を低減しないようにするので、運転者に自然な操舵感を与えることができる。
（４）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出していないとき、操舵反力の低減量を保持する。これにより、不必要に操舵反力を低減してしまうのを防止することができる。
（５）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、反力モータ９Ａによってステアリングホイール１に付与する操舵反力のうち、少なくともセルフアライニングトルク成分を低減する。このように、操舵反力全体の大部分を占めるＳＡＴ成分を低減することで、効果的にステアリングホイール１の自励振動を停止することができる。
（５）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、反力モータ９Ａによってステアリングホイール１に付与する操舵反力のうち、少なくともセルフアライニングトルク成分を低減する。このように、操舵反力全体の大部分を占めるＳＡＴ成分を低減することで、効果的にステアリングホイール１の自励振動を停止することができる。
（６）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の操舵角δに基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードフォワード軸力ＴFFを算出する。また、制御演算部１１は、車両の状態量に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードバック軸力ＴFBを算出する。さらに、制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFFとフィードフォワード軸力ＴFBとを予め設定した配分比率で配分して、ステアリングラック軸力としての最終軸力を設定する。そして、制御演算部１１は、その最終軸力に基づいて、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を算出し、反力モータ９Ａを駆動制御する。制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出していないとき、低減した操舵反力のうちフィードバック軸力ＴFFに対応する操舵反力の低減を解除する。
このように、ステアリングホイール１の自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間、一部の操舵反力を復活させるので、この間の軽い操舵感を抑制し運転者の違和感を抑制することができる。また、復活させる操舵反力は、軸力ＦＦに関する操舵反力とする。すなわち、自励振動に影響を及ぼさない操舵反力のみを復活することができる。
このように、ステアリングホイール１の自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間、一部の操舵反力を復活させるので、この間の軽い操舵感を抑制し運転者の違和感を抑制することができる。また、復活させる操舵反力は、軸力ＦＦに関する操舵反力とする。すなわち、自励振動に影響を及ぼさない操舵反力のみを復活することができる。
（７）制御演算部１１は、ステアリングホイール１の自励振動を検出していないとき、フィードフォワード軸力ＴFFに対応する操舵反力の低減を、自励振動が非検出となってからの時間経過に伴って徐々に解除する。
このように、ステアリングホイール１の自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間に、一部の操舵反力を復活させる場合には、当該操舵反力の低減を徐々に解除するようにする。これにより、自励振動を誘発しないように慎重に一部の操舵反力の低減を解除することができる。
このように、ステアリングホイール１の自励振動が停止してから操舵反力低減制御を解除するまでの間に、一部の操舵反力を復活させる場合には、当該操舵反力の低減を徐々に解除するようにする。これにより、自励振動を誘発しないように慎重に一部の操舵反力の低減を解除することができる。
（８）制御演算部１１は、予め設定した一定期間ΔＴ内に、操舵角速度ｄδ／ｄｔの符号反転を予め設定した回数Ｎ以上検出したとき、ステアリングホイール１の自励振動が発生していると判断する。
このように、一定時間ΔＴ内に操舵角速度ｄδ／ｄｔの符号反転を何回行うかを監視するので、適切にステアリングホイール１の自励振動を検出することができる。特に、運転者がステアリングホイール１を操作したときの振動とは区別して検出することができるので、自励振動の誤検知により誤って操舵反力を低減してしまうのを防止することができる。
このように、一定時間ΔＴ内に操舵角速度ｄδ／ｄｔの符号反転を何回行うかを監視するので、適切にステアリングホイール１の自励振動を検出することができる。特に、運転者がステアリングホイール１を操作したときの振動とは区別して検出することができるので、自励振動の誤検知により誤って操舵反力を低減してしまうのを防止することができる。
（９）自車両が走行中であるときに、ステアリングホイール１の操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１の自励振動を検出したとき、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を低減する。
これにより、自励振動を誘発する要因を解消することができる。したがって、走行中における中立位置でのステアリングホイールの振動を効果的に抑制することができる。
これにより、自励振動を誘発する要因を解消することができる。したがって、走行中における中立位置でのステアリングホイールの振動を効果的に抑制することができる。
（変形例）
（１）上記実施形態においては、補正ゲインＧａを用いて操舵反力全体（軸力ＦＦの項＋軸力ＦＢの項）を低減する場合について説明したが、少なくとも自励振動に影響のある操舵反力を低減できればよく、例えば補正ゲインＧａを用いてＳＡＴ（軸力ＦＢ）に関する操舵反力のみを低減することもできる。この場合にも、効果的に自励振動を停止することができる。また、この場合、反力付加ゲインＧｂを用いた操舵反力の復活処理を省略することができる。
（１）上記実施形態においては、補正ゲインＧａを用いて操舵反力全体（軸力ＦＦの項＋軸力ＦＢの項）を低減する場合について説明したが、少なくとも自励振動に影響のある操舵反力を低減できればよく、例えば補正ゲインＧａを用いてＳＡＴ（軸力ＦＢ）に関する操舵反力のみを低減することもできる。この場合にも、効果的に自励振動を停止することができる。また、この場合、反力付加ゲインＧｂを用いた操舵反力の復活処理を省略することができる。
（２）上記実施形態においては、自励振動を検知したとき、定常操舵反力を低減する場合について説明したが、それ以外の操舵反力を含む全体反力項を低減することもできる。この場合、例えば図３の加算部１２０で算出した操舵反力全体に対して補正ゲインＧａを掛けるようにすればよい。このように全体反力項を低減することで、あらゆる要因で発生する自励振動をより効果的に低減することができる。
（３）上記実施形態においては、操舵角速度ｄδ／ｄｔを監視してステアリングホイール１の自励振動を検知する場合について説明したが、操舵角δを監視することで当該自励振動を検知することもできる。この場合、操舵角δが、操舵角速度６ｄｅｇ／ｓｅｃ程度で０を跨いで定常的に変動しているときに自励振動が発生していると判断する。この場合にも、適切にステアリングホイール１の自励振動を検出することができる。
（４）上記実施形態においては、自励振動がハンドル手放し状態のときに発生することを考慮し、運転者がステアリングホイール１から手を放した状態であるか否かを判断する処理を追加することもできる。すなわち、自車両が走行中であり運転者がステアリングホイール１から手を放した状態であるときに、自励振動を検知したとき、自励振動を停止するための操舵反力低減制御を作動するようにしてもよい。これにより、操舵反力低減制御の誤作動をより適切に防止することができる。
（５）上記実施形態においては、操舵反力を低減制する手法として、最終軸力算出部１１Ａｄで算出した最終軸力を補正する手法を採用しているが、例えばゲイン操舵反力変換部１１Ａｆが出力する目標操舵反力を補正する手法を採用することもできる。
（５）上記実施形態においては、操舵反力を低減制する手法として、最終軸力算出部１１Ａｄで算出した最終軸力を補正する手法を採用しているが、例えばゲイン操舵反力変換部１１Ａｆが出力する目標操舵反力を補正する手法を採用することもできる。
１…ステアリングホイール、２…転舵輪、５…車速センサ、６…横Ｇセンサ、７…ヨーレートセンサ、８Ａ…転舵モータ、８Ｃ…転舵モータ駆動部、９Ａ…反力モータ、９Ｃ…反力モータ駆動部、１１…制御演算部、１１Ａ…目標操舵反力演算部、１１Ａａ…フィードフォワード軸力算出部、１１Ａｂ…フィードバック軸力算出部、１１Ａｃ…最終軸力算出部、１１Ａｄ…補正後最終軸力算出部、１１Ａｅ…ゲイン操舵反力変換部、１１Ｂ…目標転舵角演算部、１１Ｃ…目標転舵電流演算部、１１１…定常操舵反力演算部、１１２…低速ねじれ演算部、１１３…ばねフリクション演算部、１１４…粘性演算部、１１５…粘性フリクション演算部、１１６…低速粘性フリクション演算部、１１７…ねじれ演算部、１１８…角度ばね演算部、１１９…セレクトハイ部、１２０…加算部、１２１…ゲイン設定部
Claims (13)
- 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて、前記転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記転舵輪の転舵状態に基づいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
車速を検出する車速検出部と、
前記操舵角検出部で検出した操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールの自励振動を検出する振動検出部と、
前記車速検出部で検出した車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与し、前記車速検出部が検出した車速が前記設定車速を超えているときに、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出していないとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する処理をスキップする操舵反力低減部と、を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を、前記自励振動を検出してからの時間経過に伴って徐々に零となる方向へ低減することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
- 前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出であり、前記操舵角検出部で検出した操舵角が、運転者がステアリングホイールを中立位置から操作したことを示す操舵角閾値を超えているとき、前記操舵反力低減部による操舵反力の低減を解除する操舵反力低減解除部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用操舵制御装置。
- 前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出となったとき、前記操舵反力の低減量を保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
- 前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力のうち、少なくともセルフアライニングトルク成分の操舵反力を低減することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
- 前記操舵反力を生成する定常操舵反力演算部と、前記転舵輪に作用するタイヤ横力によって変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、を備え、
前記定常操舵反力演算部は、
前記操舵角検出部が検出した操舵角に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードフォワード軸力を算出するフィードフォワード軸力演算部と、
前記状態量検出部が検出した車両の状態量に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードバック軸力を算出するフィードバック軸力演算部と、
前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力と前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力とを予め設定した配分比率で配分して、ステアリングラック軸力としての最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した最終軸力に基づいて、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を算出し、前記反力アクチュエータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、
前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出となったとき、低減した操舵反力のうち前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力に対応する操舵反力の低減を解除する特定操舵反力低減解除部を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用操舵制御装置。 - 前記特定操舵反力低減解除部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出となったとき、前記フィードフォワード軸力に対応する操舵反力の低減を、前記自励振動が非検出となってからの時間経過に伴って徐々に解除することを特徴とする請求項６に記載の車両用操舵制御装置。
- 前記操舵反力を生成する定常操舵反力演算部と、前記転舵輪に作用するタイヤ横力によって変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、を備え、
前記定常操舵反力演算部は、
前記操舵角検出部が検出した操舵角に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードフォワード軸力を算出するフィードフォワード軸力演算部と、
前記状態量検出部が検出した車両の状態量に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードバック軸力を算出するフィードバック軸力演算部と、
前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力と前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力とを予め設定した配分比率で配分して、ステアリングラック軸力としての最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した最終軸力に基づいて、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を算出し、前記反力アクチュエータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、
前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力のうち、前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力に対応する操舵反力を低減することを特徴とする請求項５に記載の車両用操舵制御装置。 - 前記操舵角検出部で検出した操舵角に基づいて操舵角速度を検出する操舵角速度検出部を備え、
前記振動検出部は、予め設定した一定期間内に、前記操舵角速度検出部で検出した操舵角速度の符号反転を予め設定した回数以上検出したとき、前記ステアリングホイールの自励振動が発生していると判断することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。 - 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールの操舵状態に基づいて、前記転舵輪を転舵すると共に、前記転舵輪の転舵状態に基づいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する車両用操舵制御方法であって、
自車両の車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減し、
自車両の車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記ステアリングホイールの自励振動を検出していないとき、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する処理をスキップすることを特徴とする車両用操舵制御方法。 - 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて、前記転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記転舵輪の転舵状態に基づいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
車速を検出する車速検出部と、
前記操舵角検出部で検出した操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールの自励振動を検出する振動検出部と、
前記車速検出部で検出した車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する操舵反力低減部と、を備え、
前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出となったとき、前記操舵反力の低減量を保持することを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて、前記転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記転舵輪の転舵状態に基づいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
前記操舵反力を生成する定常操舵反力演算部と、
車速を検出する車速検出部と、
前記操舵角検出部で検出した操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールの自励振動を検出する振動検出部と、
前記車速検出部で検出した車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する操舵反力低減部と、
前記転舵輪に作用するタイヤ横力によって変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、を備え、
前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力のうち、少なくともセルフアライニングトルク成分の操舵反力を低減し、
前記定常操舵反力演算部は、
前記操舵角検出部が検出した操舵角に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードフォワード軸力を算出するフィードフォワード軸力演算部と、
前記状態量検出部が検出した車両の状態量に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードバック軸力を算出するフィードバック軸力演算部と、
前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力と前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力とを予め設定した配分比率で配分して、ステアリングラック軸力としての最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した最終軸力に基づいて、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を算出し、前記反力アクチュエータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、
さらに、前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動が非検出となったとき、低減した操舵反力のうち前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力に対応する操舵反力の低減を解除する特定操舵反力低減解除部を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 転舵輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記ステアリングホイールの操舵状態に基づいて、前記転舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記転舵輪の転舵状態に基づいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
前記操舵反力を生成する定常操舵反力演算部と、
車速を検出する車速検出部と、
前記操舵角検出部で検出した操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールの自励振動を検出する振動検出部と、
前記車速検出部で検出した車速が、車両が走行中であることを示す設定車速を超えているときに、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を低減する操舵反力低減部と、
前記転舵輪に作用するタイヤ横力によって変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、を備え、
前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力のうち、少なくともセルフアライニングトルク成分の操舵反力を低減し、
前記定常操舵反力演算部は、
前記操舵角検出部が検出した操舵角に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードフォワード軸力を算出するフィードフォワード軸力演算部と、
前記状態量検出部が検出した車両の状態量に基づいて、ステアリングラック軸力であるフィードバック軸力を算出するフィードバック軸力演算部と、
前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力と前記フィードフォワード軸力演算部が算出したフィードフォワード軸力とを予め設定した配分比率で配分して、ステアリングラック軸力としての最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した最終軸力に基づいて、前記ステアリングホイールに付与する操舵反力を算出し、前記反力アクチュエータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、
さらに、前記操舵反力低減部は、前記振動検出部で前記ステアリングホイールの自励振動を検出したとき、前記反力アクチュエータによって前記ステアリングホイールに付与する操舵反力のうち、前記フィードバック軸力演算部が算出したフィードバック軸力に対応する操舵反力を低減することを特徴とする車両用操舵制御装置。
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