JPWO2013061568A1 - 操舵制御装置、および操舵制御方法 - Google Patents

Abstract

制御演算部（１１）が、電流推定軸力から、操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力（補正電流推定軸力）を算出する。続いて、制御演算部（１１）が、算出した補正電流推定軸力に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部（１１）が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する。続いて、制御演算部（１１）が、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ（９Ａ）を駆動する。

Description

本発明は、操舵制御装置、および操舵制御方法に関するものである。

従来、操舵制御装置の技術としては、例えば、特許文献１に記載の従来技術がある。
この従来技術では、操舵角に応じた操舵反力の制御量に対し、転舵モータの電流に設定ゲインを乗じて算出した制御量（以下、追加制御量とも呼ぶ）を加算する。そして、この従来技術では、加算後の操舵反力の制御量に基づいて反力モータを駆動する。これにより、この従来技術では、操向輪に作用する外力の影響を操舵反力に反映する。

特開２０００−１０８９１４号公報

しかしながら、上記従来技術では、転舵モータの電流に設定ゲインを乗じることによって追加制御量を算出していた。それゆえ、転舵モータの電流が転舵に伴うフリクション成分を含むところ、このフリクション成分の影響によって操舵反力が不適切なものとなる可能性があった。そのため、運転者に操舵反力に対する違和感を与える可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、操舵反力におけるフリクション成分の影響を抑制可能とすることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、電流推定軸力から、操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力（補正電流推定軸力）を算出する。続いて、本発明の一態様では、算出した補正電流推定軸力に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する。そして、本発明の一態様では、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する。続いて、本発明の一態様では、目標反力電流に基づいて反力モータを駆動する。

本発明の一態様によれば、電流推定軸力から、操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去するため、操舵反力におけるフリクション成分の影響を抑制できる。

車両Ａの構成を表す概念図である。 制御演算部１１の構成を表すブロック図である。 目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を表すブロック図である。 電流推定軸力、およびフリクション成分を表すグラフである。 フリクションマップを表すグラフである。 フリクションマップの変形例を表すグラフである。 電流推定軸力、および補正電流推定軸力を表すグラフである。 軸力-操舵反力変換マップを表すグラフである。 電流推定軸力、フリクション成分、および補正電流推定軸力を表すグラフである。 第１のフリクションマップ、および第２のフリクションマップを表すグラフである。 電流推定軸力、および補正電流軸力を表すグラフである。 第２実施形態の車両Ａの構成を表す概念図である。 制御演算部１１の構成を表すブロック図である。 目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を表すブロック図である。 推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。 車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 軸力-操舵反力変換マップを表すグラフである。 第１実施形態の車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１の変形例を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 第３実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。 操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 第３実施形態の操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２の変形例を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 第４実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。 操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 第４実施形態の操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３の変形例を表すグラフである。 転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を表すグラフである。 第５実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。

次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
（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（操向輪２）とが機械的に分離した、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステム方式（ＳＢＷ方式）の操舵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５、および車速センサ６を備える。

操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角を検出する。そして、操舵角センサ３は、検出結果を表す信号（以下、検出信号とも呼ぶ）を後述する制御演算部１１に出力する。
転舵角センサ５は、操向輪２の転舵角θを検出する。操向輪２の転舵角θの検出方法としては、ステアリングラック７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５は、検出信号を制御演算部１１に出力する。
車速センサ６は、車両Ａの車速を検出する。そして、車速センサ６は、検出信号を制御演算部１１に出力する。

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と連結される。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７を左右に移動させる。これにより、転舵モータ８Ａは、操向輪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、検出信号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。

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される。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および制御演算部１１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。
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１１Ａ、目標操舵反力演算部１１Ｂ、および目標転舵電流演算部１１Ｃを備える。
目標転舵角演算部１１Ａは、操舵角センサ３が検出した操舵角および車速センサ６が検出した車速に基づいて、操向輪２の転舵角θの目標値である目標転舵角θ*を算出する。
そして、目標転舵角演算部１１Ａは、算出結果を目標操舵反力演算部１１Ｂに出力する。
目標操舵反力演算部１１Ｂは、目標転舵角演算部１１Ａが算出した目標転舵角θ*、車速センサ６が検出した車速、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１１Ｂ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１１Ｂの詳細な構成を表すブロック図である。
ここで、目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を説明する。図３に示すように、目標操舵反力演算部１１Ｂは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、電流推定軸力演算部１１Ｂｂ、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄ、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅ、および目標反力電流演算部１１Ｂｆを備える。

転舵角推定軸力演算部１１Ｂａは、目標転舵角演算部１１Ａが算出した目標転舵角θ*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、転舵角推定軸力とも呼ぶ）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７に加わるラック軸力である。下記（１）式では、目標転舵角θ*に応じたラック軸力ｆ（θ*）と、目標転舵角θ*の微分値ｄθ*/ｄｔに応じたラック軸力ｇ（ｄθ*/ｄｔ）との和によって転舵角推定軸力を算出する。そして、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａは、算出結果を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。
転舵角推定軸力＝Ｋ１×ｆ（θ*）＋Ｋ２×ｇ（ｄθ*/ｄｔ）
………（１）
但し、Ｋ１、Ｋ２は予め設定した設定値である。

これにより、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａは、転舵角推定軸力として、操向輪２に作用する外力の影響を反映しないラック軸力を算出できる。
電流推定軸力演算部１１Ｂｂは、転舵電流検出部８Ｂが検出した転舵電流に基づき、下記（２）式に従ってステアリングラック軸力（以下、電流推定軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（２）式では、転舵モータ８Ａを駆動する転舵電流にゲインを乗じることによって電流推定軸力を算出する。そして、電流推定軸力演算部１１Ｂｂは、算出結果を補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃに出力する。
電流推定軸力＝転舵電流×ゲイン ………（２）
これにより、電流推定軸力演算部１１Ｂｂは、電流推定軸力として、操向輪２に作用する外力の影響を反映したラック軸力を算出できる。

補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力の絶対値が０より大きい場合（電流推定軸力＞０、電流推定軸力＜０）には、下記（３）式に従って補正電流推定軸力を算出する。そして、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、算出結果を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。
補正電流推定軸力＝電流推定軸力−フリクション成分 ………（３）
但し、フリクション成分とは、電流推定軸力が含む成分のうち、操向輪２の転舵に伴って発生する各部の摩擦に起因する成分である。フリクション成分としては、例えば、ステアリングラック７、サスペンション、転舵モータ８Ａの摩擦成分がある。

転舵モータ８Ａは、車両外部からの外乱や横力に加え、ステアリングラック７、サスペンション、転舵モータ８Ａの摩擦成分（フリクション成分）に打ち勝って操向輪２を転舵する。それゆえ、図４に示すように、転舵モータ８Ａの電流（転舵電流）から算出した電流推定軸力は、フリクション成分を含むことになる。そのため、上記（３）式では、電流推定軸力からフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力を算出する。
ここで、フリクション成分の設定方法としては、電流推定軸力に対応したフリクション成分をフリクションマップから読み出す方法を採用できる。フリクションマップとは、電流推定軸力に対応したフリクション成分を登録したマップである。

図５は、フリクションマップを表すグラフである。
図５に示すように、本実施形態のフリクションマップでは、電流推定軸力の絶対値が０以上で且つ設定値ａth以下の範囲では、電流推定軸力の絶対値の大きさに比例させてフリクション成分を大きい値とする。また、電流推定軸力の絶対値が設定値ａthより大きい範囲では、電流推定軸力の絶対値の大きさにかかわらず、フリクション成分を比較的大きい一定値とする。

図６は、フリクションマップの変形例を表すグラフである。
なお、フリクション成分の大きさは車速によっても変化するので、図６に示すように、フリクションマップは、車速ごとに設定する構成としてもよい。具体的には、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、予め設定した複数の車速（以下、設定車速とも呼ぶ）ごとに、フリクションマップを保持する。また、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、保持しているフリクションマップのうちから、現在の車速に対応するフリクションマップを選択する。なお、現在の車速と一致する設定車速が存在しない場合には、現在の車速に最も近い設定車速を選択し、選択した設定車速に対応するフリクションマップを選択する。そして、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、選択したフリクションマップから、電流推定軸力の絶対値に対応するフリクション成分を読み出す。

一方、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力が０である場合には、下記（４）式に従って補正電流推定軸力を算出する。そして、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、算出結果を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。
補正電流推定軸力＝電流推定軸力 ………（４）
これにより、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、図７に示すように、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力である補正電流推定軸力を算出できる。

図３に戻り、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、および補正電流推定軸力に基づき、下記（５）式に従ってステアリングラック軸力（以下、推定ステアリングラック軸力とも呼ぶ）を算出する。そして、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、算出結果を軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅに出力する。
推定ステアリングラック軸力＝補正電流推定軸力×Ｇｖ＋転舵角推定軸力×（１−Ｇｖ） ………（５）

但し、Ｇvは、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇv：（１−Ｇv）を表す数値（以下、車速可変ゲインとする）である。
これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、車速可変ゲインＧvが表す配分比Ｇv：（１−Ｇv）に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧv：（１−Ｇv）の割合で混合させて、ステアリングラック軸力を算出できる。
ここで、車速可変ゲインＧvの設定方法としては、車速に対応した車速可変ゲインＧvを車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１から読み出す方法を採用できる。車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１とは、車速に対応した車速可変ゲインＧvを登録したマップである。

図３に戻り、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅは、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが算出した推定ステアリングラック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、車速および推定ステアリングラック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、車速ごとに設定され、推定ステアリングラック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８は、軸力-操舵反力変換マップを表すグラフである。
図８に示すように、本実施形態の軸力-操舵反力変換マップは、車速ごとに設定される。また、本実施形態の軸力-操舵反力変換マップでは、推定ステアリングラック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、目標反力電流演算部１１Ｂｆは、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅが算出した目標操舵反力に基づき、下記（６）式に従って目標反力電流を算出する。そして、目標反力電流演算部１１Ｂｆは、算出結果を反力モータ駆動部９Ｃに出力する。
目標反力電流＝目標操舵反力×ゲイン ………（６）

図２に戻り、目標転舵電流演算部１１Ｃは、目標転舵角演算部１１Ａが算出した目標転舵角θ*から転舵角センサ５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。

（動作その他）
次に、車両Ａの操舵制御装置の動作について説明する。
車両Ａの走行中、運転者がステアリングホイール１を操舵したとする。すると、制御演算部１１が、操舵角および車速に基づいて目標転舵角θ*を算出する（図２の目標転舵角演算部１１Ａ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果に基づいて目標転舵電流を算出する（図２の目標転舵電流演算部１１Ｃ）。これにより、転舵制御部８が、運転者の操舵操作に応じて操向輪２を転舵する。

同時に、制御演算部１１が、転舵モータ８Ａを駆動する転舵電流に基づいて電流推定軸力を算出する（図３の電流推定軸力演算部１１Ｂｂ）。続いて、制御演算部１１が、算出した電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後の補正電流推定軸力を算出する（図３の補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃ）。

続いて、制御演算部１１が、算出した目標転舵角θ*に基づいて転舵角推定軸力を算出する（図３の転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ）。続いて、制御演算部１１が、算出した転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧv：（１−Ｇv）の割合で混合して推定ステアリングラック軸力を算出する（図３の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄ）。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する（図３の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する（図３の目標反力電流演算部１１Ｂｆ）。これにより、反力制御部９が、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。

このように、本実施形態の操舵制御装置では、電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除外した後の補正電流推定軸力を算出する構成とした。そして、算出した補正電流推定軸力に基づいて操舵反力を制御する構成とした。それゆえ、図７に示すように、電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去するため、操舵反力におけるフリクション成分の影響を抑制できる。

ここで、本実施形態と異なり、フリクション成分を除去しない電流推定軸力に基づいて操舵反力を制御する方法では、操舵角速度が大きいほど電流推定軸力が増大し、操舵反力が増大する。それゆえ、操舵感における粘性感が増加し、操舵感が悪化する。
これに対し、本実施形態の操舵制御装置では、操舵反力におけるフリクション成分の影響を抑制でき、操舵感における粘性感を抑制でき、操舵感を向上させることができる。

ここで、目標転舵電流演算部１１Ｃでは、目標転舵角θ*と転舵角θとの差に基づいて、転舵角θが目標転舵角θ*に一致するように目標転舵電流を算出する。それゆえ、目標転舵電流は、転舵角θが目標転舵角θ*に追従することで、目標転舵電流が振動する傾向がある。目標転舵電流の振動の傾向は、操向輪２の負荷が小さくなるほど強くなる。そして、目標転舵電流が振動すると、転舵電流が振動し、図９に示すように、電流推定軸力も振動する。それゆえ、フリクション成分を除去しない電流推定軸力に基づいて操舵反力を制御する方法では、電流推定軸力を基に、操舵反力が振動し、操舵感が悪化する。

これに対し、本実施形態の操舵制御装置では、電流推定軸力の絶対値が０以上で且つ設定値ａth以下の範囲では、振動する電流推定軸力に応じてフリクション成分の算出結果も振動する。ここで、フリクション成分の振動方向は、電流推定軸力の振動方向と同じ方向になる。それゆえ、電流推定軸力からフリクションを除去した後のステアリングラック軸力（補正電流推定軸力）は、電流推定軸力よりも振動における振幅が小さくなる。そのため、電流推定軸力の中立付近（つまり、電流推定軸力がほぼ０となる領域）の振動を抑制でき、操舵反力の振動を抑制でき、操舵感を向上させることができる。
また、本実施形態の操舵制御装置では、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃで使用するフリクションマップを調整することで、操舵感における手応え感を調整できる。

例えば、図１０に示すように、第１のフリクションマップを第２のフリクションマップに調整したとする。第２のフリクションマップは、第１のフリクションマップに比べ、電流推定軸力の各値において、電流推定軸力の絶対値に対応するフリクション成分が小さい値をとるフリクションマップである。すると、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃが、第２のフリクションマップを使用するため、第１のフリクションマップを使用する場合に比べ、フリクション成分として小さい値を読み出す。それゆえ、第１のフリクションマップを使用する場合に比べ、電流推定軸力から減算するフリクション成分が小さくなる。そのため、図１１に示すように、補正電流推定軸力の立ち上がりの傾きが比較的急になる。その結果、第２のフリクションマップを使用することで、第１のフリクションマップを使用する場合に比べ、推定ステアリングラック軸力、目標操舵反力、および目標反力電流を増大でき、操舵反力を増大できる。そのため、操舵時の手応え感を向上できる。
これにより、電流推定軸力の大きさに応じたフリクション成分の大きさを調整することで、操舵感における粘性感を抑制しつつ、手応え感を向上することができる。

本実施形態では、図１の操舵角センサ３が操舵角検出部を構成する。以下同様に、図１の制御演算部１１、図２の目標転舵角演算部１１Ａが目標転舵角演算部を構成する。また、図１の転舵角センサ５が転舵角検出部を構成する。さらに、図１の転舵モータ８Ａが転舵モータを構成する。また、図２の目標転舵電流演算部１１Ｃが目標転舵電流演算部を構成する。さらに、図２の転舵モータ駆動部８Ｃが転舵モータ駆動部を構成する。また、図２の転舵電流検出部８Ｂが転舵電流検出部を構成する。さらに、図３の転舵角推定軸力演算部１１Ｂａが転舵角推定軸力演算部を構成する。また、図３の電流推定軸力演算部１１Ｂｂが電流推定軸力演算部を構成する。さらに、図３の補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃが補正電流推定軸力演算部を構成する。また、図３の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが推定ステアリングラック軸力演算部を構成する。さらに、図１の反力モータ９Ａが反力モータを構成する。また、図３の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅ、目標反力電流演算部１１Ｂｆが目標操舵電流演算部を構成する。さらに、図２の反力モータ駆動部９Ｃが反力モータ駆動部を構成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態は、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力（補正電流推定軸力）を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した補正電流推定軸力に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去するため、操舵反力におけるフリクション成分の影響を抑制できる。

（２）制御演算部１１が、操舵角に基づいて目標転舵角θ*を算出する。続いて、制御演算部１１が、目標転舵角θ*に基づいて転舵角推定軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した補正電流推定軸力と転舵角推定軸力とに基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、操舵角に応じた操舵反力を運転者に付与できる。

（３）制御演算部１１が、目標転舵角θ*および当該目標転舵角θ*の微分値に基づいて、転舵角推定軸力を算出する。
このような構成によれば、転舵角推定軸力として、外乱の影響を受けていないステアリングラック軸力を算出できる。

（４）制御演算部１１が、転舵電流検出部８Ｂが検出した前記転舵電流に、設定したゲインを乗じることによって電流推定軸力を算出する。
このような構成によれば、電流推定軸力として、操向輪２に作用する外力の影響を反映したステアリングラック軸力を算出できる。

（５）制御演算部１１が、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを配分比Ｇv：（１−Ｇv）で足し合わせることによって推定ステアリングラック軸力を算出する。
このような構成によれば、外乱の影響を受けていないステアリングラック軸力（転舵角推定軸力）と、操向輪２に作用する外力の影響を反映したステアリングラック軸力（電流推定軸力）とを混合できる。それゆえ、外乱の影響を抑制しつつ、操向輪２に作用する外力の影響を反映したステアリングラック軸力を算出できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、前記第１実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態は、車両Ａの状態量に基づいて転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との混合比を設定し、設定した混合比に基づいて転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを混合して推定ステアリングラック軸力を算出する点が前記第１実施形態と異なる。

図１２は、第２実施形態の車両Ａの構成を表す概念図である。図１３は、制御演算部１１の構成を表すブロック図である。
図１２、図１３に示すように、車両Ａは、操舵角速度演算部４を備える。
操舵角速度演算部４は、操舵角センサ３が検出した操舵角に基づいて操舵角速度を算出する。操舵角速度の算出方法としては、操舵角を時間微分する方法を採用する。そして、操舵角速度演算部４は、算出結果を表す信号を制御演算部１１に出力する。

図１４は、目標操舵反力演算部１１ｂの詳細な構成を表すブロック図である。
補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、図１４に示すように、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力である補正電流推定軸力を算出する。そして、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、算出結果を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。

ここで、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃの詳細な構成を説明する。補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、絶対値算出部１１Ｂｃ１、フリクション算出部１１Ｂｃ２、符号設定部１１Ｂｃ３、乗算器１１Ｂｃ４および加算器１１Ｂｃ５を備える。
絶対値算出部１１Ｂｃ１は、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力の絶対値（以下、電流推定軸力絶対値とも呼ぶ）を算出する。そして、絶対値算出部１１Ｂｃ１が、算出結果をフリクション算出部１１Ｂｃ２に出力する。

フリクション算出部１１Ｂｃ２は、絶対値算出部１１Ｂｃ１が算出した電流推定軸力絶対値に基づいて、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を算出する。フリクション成分とは、電流推定軸力絶対値が含む成分のうち、操向輪２の転舵に伴って発生する各部の摩擦による成分である。フリクション成分としては、例えば、ステアリングラック７、サスペンション、転舵モータ８Ａの摩擦成分がある。フリクション成分の算出方法としては、電流推定軸力絶対値および車速に対応したフリクション成分をフリクションマップから読み出す方法を採用できる。フリクションマップとは、電流推定軸力絶対値および車速に対応したフリクション成分を登録したマップである。そして、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、算出結果を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。

符号設定部１１Ｂｃ３は、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力が正値であるか否かを判定する。そして、符号設定部１１Ｂｃ３は、電流推定軸力が正値であると判定した場合には正値「＋１」を乗算器１１Ｂｃ４に出力する。一方、電流推定軸力が負値であると判定した場合には負値「−１」を乗算器１１Ｂｃ４に出力する。
乗算器１１Ｂｃ４は、フリクション算出部１１Ｂｃ２が算出したフリクション成分と符号設定部１１Ｂｃ３が出力した数値「＋１」「−１」とを乗算する。そして、乗算器１１Ｂｃ４は、乗算結果（以下、フリクション量とも呼ぶ）を加算器１１Ｂｃ５に出力する。

加算器１１Ｂｃ５は、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力から、乗算器１１Ｂｃ４が算出したフリクション量を減算する。そして、加算器１１Ｂｃ５は、減算結果（以下、補正電流推定軸力とも呼ぶ）を推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄに出力する。
これにより、補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃは、電流推定軸力演算部１１Ｂｂが算出した電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力である補正電流推定軸力を算出できる。

図１５は、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。
推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、車速センサ６、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、車速、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、図１５に示すように、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、車速、および補正電流推定軸力に基づき、上記（５）式に従ってステアリングラック軸力（以下、推定ステアリングラック軸力とも呼ぶ）を算出する。そして、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、算出結果を軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅに出力する。

図１６は、車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１を表すグラフである。
図１６に示すように、本実施形態の車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１では、車速の絶対値が０から設定値Ｖth1までの範囲では、車速の絶対値が大きいほど車速可変ゲインＧvを大きい値とする。また、車速の絶対値が設定値Ｖth1以上である範囲では、車速の絶対値の大きさにかかわらず、車速可変ゲインＧvを比較的大きい一定値「１」とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、車速の絶対値が大きいほど車速可変ゲインＧvを大きい値とすることができ、図１７に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を大きくすることができる。それゆえ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、車速の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を大きくすることができる。

（動作その他）
次に、車両Ａの操舵制御装置の動作について説明する。
車両Ａの走行中、運転者がステアリングホイール１を操舵したとする。すると、制御演算部１１が、操舵角および車速に基づいて目標転舵角θ*を算出する（図１３の目標転舵角演算部１１Ａ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果に基づいて目標転舵電流を算出する（図１３の目標転舵電流演算部１１Ｃ）。これにより、転舵制御部８が、運転者の操舵操作に応じて操向輪２を転舵する。

同時に、制御演算部１１が、転舵モータ８Ａを駆動する転舵電流に基づいて電流推定軸力を算出する（図１４の電流推定軸力演算部１１Ｂｂ）。続いて、制御演算部１１が、算出した電流推定軸力から、操向輪２の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後の補正電流推定軸力を算出する（図１４の補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃ）。
このように、本実施形態の操舵制御装置では、電流推定軸力からフリクション成分を除外する構成とした。それゆえ、フリクション成分による操舵感の悪化を防止できる。

続いて、制御演算部１１が、算出した目標転舵角θ*に基づいて転舵角推定軸力を算出する（図１４の転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ）。続いて、制御演算部１１が、車速に基づいて、算出した転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇv：（１−Ｇv）を設定する（図１４の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄ）。続いて、制御演算部１１が、設定した配分比Ｇv：（１−Ｇv）に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧv：（１−Ｇv）の割合で混合して推定ステアリングラック軸力を算出する（図１４の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄ）。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する（図１４の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅ）。続いて、制御演算部１１が、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する（図１４の目標反力電流演算部１１Ｂｆ）。これにより、反力制御部９が、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。

このように、本実施形態の操舵制御装置では、車速に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇv：（１−Ｇv）を設定する構成とした。それゆえ、車速に応じて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との割合を調整でき、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を調整できる。
そのため、車両Ａの状態に応じてより適切な操舵反力を付与できる。
また、推定ステアリングラック軸力の変化を緩やかにすることができ、操舵反力がステップ状に変化することを防止できる。また、操舵反力の振動を防止できる。

本実施形態では、図１２の操舵角センサ３が操舵角検出部を構成する。以下同様に、図１２の制御演算部１１、図１３の目標転舵角演算部１１Ａが目標転舵角演算部を構成する。また、図１２の転舵角センサ５が転舵角検出部を構成する。さらに、図１２の転舵モータ８Ａが転舵モータを構成する。また、図１３の目標転舵電流演算部１１Ｃが目標転舵電流演算部を構成する。さらに、図１３の転舵モータ駆動部８Ｃが転舵モータ駆動部を構成する。また、図１３の転舵電流検出部８Ｂが転舵電流検出部を構成する。さらに、図１４の転舵角推定軸力演算部１１Ｂａが転舵角推定軸力演算部を構成する。また、図１４の電流推定軸力演算部１１Ｂｂが電流推定軸力演算部を構成する。さらに、図１４の補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃが補正電流推定軸力演算部を構成する。また、車速が車両の状態量を構成する。さらに、図１２の車速センサ６が車両状態量検出部を構成する。また、図１４の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが配分比設定部および推定ステアリングラック軸力演算部を構成する。さらに、図１２の反力モータ９Ａが反力モータを構成する。また、図１４の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｅ、目標反力電流演算部１１Ｂｆが目標操舵電流演算部を構成する。さらに、図１３の反力モータ駆動部９Ｃが反力モータ駆動部を構成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態は、前記第１実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、車速の絶対値に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を設定する。続いて、制御演算部１１が、設定した配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを混合して推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出し、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、車速に応じて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との割合を調整するため、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を調整できる。
それゆえ、車両Ａの状態に応じてより適切な操舵反力を付与できる。

（２）制御演算部１１が、車速の絶対値が大きいほど転舵角推定軸力の割合が大きくなるように配分比Ｇv：（１−Ｇv）を設定する。
このような構成によれば、車速が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を大きくすることができる。

（３）制御演算部１１が、目標転舵角θ*、および当該目標転舵角θ*の微分値に基づいて転舵角推定軸力を算出する。
このような構成によれば、転舵角推定軸力として、外乱の影響を受けていないステアリングラック軸力を算出できる。

（４）制御演算部１１が、転舵電流検出部８Ｂが検出した前記転舵電流に、設定したゲインを乗じることによって電流推定軸力を算出する。
このような構成によれば、電流推定軸力として、操向輪２に作用する外力の影響を反映したステアリングラック軸力を算出できる。

（変形例）
図１９は、車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１の変形例を表すグラフである。
（１）図１９に示すように、本変形例の車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１では、車速の絶対値が０から設定値Ｖth2までの範囲では、車速の絶対値の大きさにかかわらず、車速可変ゲインＧvを比較的大きい一定値「１」とする。また、車速の絶対値が設定値Ｖth2以上である範囲では、車速の絶対値が大きいほど車速可変ゲインＧvを小さい値とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、車速の絶対値が大きいほど車速可変ゲインＧvを小さい値とすることができ、図２０に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を小さくすることができる。
このように、本変形例では、制御演算部１１が、車速の絶対値が大きいほど転舵角推定軸力の割合が小さくなるように配分比Ｇv：（１−Ｇv）を設定する。
このような構成によれば、車速の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を小さくすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態は、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが、車速の絶対値に代えて、操舵角の絶対値に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する点が前記第２実施形態と異なる。

図２１は、第３実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。
推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、操舵角センサ３、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、操舵角、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、図２１に示すように、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、操舵角、および補正電流推定軸力に基づき、下記（７）式に従って推定ステアリングラック軸力を算出する。
推定ステアリングラック軸力＝補正電流推定軸力×Ｇa＋転舵角推定軸力×（１−Ｇa） ………（７）

但し、Ｇaは、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇa：（１−Ｇa）を表す数値（以下、操舵角可変ゲインとする）である。
これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角可変ゲインＧaが表す配分比Ｇa：（１−Ｇa）に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧa：（１−Ｇa）の割合で混合させて、ステアリングラック軸力を算出できる。
ここで、操舵角可変ゲインＧaの設定方法としては、操舵角に対応した操舵角可変ゲインＧaを操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２から読み出す方法を採用できる。操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２とは、操舵角に対応した操舵角可変ゲインＧaを登録したマップである。

図２２は、操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２を表すグラフである。
図２２に示すように、本実施形態の操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２では、操舵角の絶対値が０から設定値ａth1までの範囲では、操舵角の絶対値が大きいほど操舵角可変ゲインＧaを大きい値とする。また、操舵角の絶対値が設定値ａth1以上である範囲では、操舵角の絶対値の大きさにかかわらず、操舵角可変ゲインＧaを比較的大きい一定値「１」とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角の絶対値が大きいほど操舵角可変ゲインＧaを大きい値とすることができ、図２３に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を大きくすることができる。それゆえ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を大きくすることができる。
なお、その他の構成は第２実施形態と同様である。
本実施形態では、操舵角が車両の状態量を構成する。また、図１２の操舵角センサ３が車両状態量検出部を構成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態は、上記各実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、操舵角に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を設定する。続いて、制御演算部１１が、設定した配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを混合して推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出し、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、操舵角に応じて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との割合を調整するため、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を調整できる。
それゆえ、車両Ａの状態に応じてより適切な操舵反力を付与できる。

（変形例）
図２４は、第３実施形態の操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２の変形例を表すグラフである。
（１）図２４に示すように、本変形例の操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２では、操舵角の絶対値が０から設定値ａth2までの範囲では、操舵角の絶対値の大きさにかかわらず、操舵角可変ゲインＧaを比較的大きい一定値「１」とする。また、操舵角の絶対値が設定値ａth2以上である範囲では、操舵角の絶対値が大きいほど操舵角可変ゲインＧaを小さい値とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角の絶対値が大きいほど操舵角可変ゲインＧaを小さい値とすることができ、図２５に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を小さくすることができる。それゆえ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を小さくすることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態は、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが、車速の絶対値に代えて、操舵角速度の絶対値に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する点が前記第２実施形態と異なる。

図２６は、第４実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。
推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、操舵角速度演算部４、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、操舵角速度、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、図２６に示すように、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、操舵角速度、および補正電流推定軸力に基づき、下記（８）式に従って推定ステアリングラック軸力を算出する。
推定ステアリングラック軸力＝補正電流推定軸力×Ｇav＋転舵角推定軸力×（１−Ｇav） ………（８）

但し、Ｇavは、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇav：（１−Ｇav）を表す数値（以下、操舵角速度可変ゲインとする）である。
これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角速度可変ゲインＧavが表す配分比Ｇav：（１−Ｇav）に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧav：（１−Ｇav）の割合で混合させて、ステアリングラック軸力を算出できる。
ここで、操舵角速度可変ゲインＧavの設定方法としては、操舵角速度に対応した操舵角速度可変ゲインＧavを操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３から読み出す方法を採用できる。操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３とは、操舵角速度に対応した操舵角速度可変ゲインＧavを登録したマップである。

図２７は、操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３を表すグラフである。
図２７に示すように、本実施形態の操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３では、操舵角速度の絶対値が０から設定値ａｖth1までの範囲では、操舵角速度の絶対値が大きいほど操舵角速度可変ゲインＧavを大きい値とする。また、操舵角速度の絶対値が設定値ａｖth1以上である範囲では、操舵角速度の絶対値の大きさにかかわらず、操舵角速度可変ゲインＧavを比較的大きい一定値「１」とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角速度の絶対値が大きいほど操舵角速度可変ゲインＧavを大きい値とすることができ、図２８に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を大きくすることができる。それゆえ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角速度の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を大きくすることができる。

なお、その他の構成は第２実施形態と同様である。
本実施形態では、操舵角速度が車両の状態量を構成する。また、図１２の操舵角速度演算部４が車両状態量検出部を構成する。
本実施形態は、上記各実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、操舵角速度に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を設定する。続いて、制御演算部１１が、設定した配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを混合して推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出し、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、操舵角速度に応じて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との割合を調整でき、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を調整できる。
それゆえ、車両Ａの状態に応じてより適切な操舵反力を付与できる。

（変形例）
図２９は、第４実施形態の操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３の変形例を表すグラフである。
（１）図２９に示すように、本変形例の操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３では、操舵角速度の絶対値が０から設定値ａｖth2までの範囲では、操舵角速度の絶対値の大きさにかかわらず、操舵角速度可変ゲインＧavを比較的大きい一定値「１」とする。また、操舵角速度の絶対値が設定値ａｖth2以上である範囲では、操舵角速度の絶対値が大きいほど操舵角速度可変ゲインＧavを小さい値とする。

これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角速度の絶対値が大きいほど操舵角速度可変ゲインＧavを小さい値とすることができ、図３０に示すように、推定ステアリングラック軸力における補正電流推定軸力の割合を小さくすることができる。それゆえ、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、操舵角速度の絶対値が大きい範囲で、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を小さくすることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用する。
本実施形態では、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄが、車速の絶対値に代えて、車速の絶対値、操舵角の絶対値および操舵角速度の絶対値に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する点が前記第２実施形態と異なる。

図３１は、第５実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。
推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、車速センサ６、操舵角センサ３、操舵角速度演算部４、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、車速、操舵角、操舵角速度、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、図３１に示すように、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、車速、操舵角、操舵角速度、および補正電流推定軸力に基づき、下記（９）式に従って推定ステアリングラック軸力を算出する。
推定ステアリングラック軸力＝補正電流推定軸力×Ｇｖ×Ｇa×Ｇav＋転舵角推定軸力
×（１−Ｇｖ×Ｇa×Ｇav） ………（９）

但し、Ｇｖ×Ｇa×Ｇavは、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇｖ×Ｇa×Ｇav：（１−Ｇｖ×Ｇa×Ｇav）を表す数値である。
これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、Ｇｖ×Ｇa×Ｇavが表す配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧｖ×Ｇa×Ｇav：（１−Ｇｖ×Ｇa×Ｇav）の割合で混合させて、ステアリングラック軸力を算出できる。

ここで、車速可変ゲインＧv、操舵角可変ゲインＧaおよび操舵角速度可変ゲインＧavの設定方法としては、第１〜第３実施形態で説明した、車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１、操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２および操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３から読み出す方法を採用できる。
なお、その他の構成は第２実施形態と同様である。
本実施形態では、車速、操舵角および操舵角速度が車両の状態量を構成する。また、図１２の車速センサ６、操舵角センサ３、および操舵角速度演算部４が車両状態量検出部を構成する。

本実施形態は、上記各実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。
（１）制御演算部１１が、車速、操舵角および操舵角速度に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比を設定する。続いて、制御演算部１１が、設定した配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とを混合して推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、制御演算部１１が、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出し、算出した目標反力電流に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
このような構成によれば、車速、操舵角および操舵角速度に応じて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との割合を調整でき、操舵反力における操向輪２に作用する外力の影響を調整できる。
それゆえ、車両Ａの状態に応じてより適切な操舵反力を付与できる。

以上、本願が優先権を主張する日本国特許出願２０１１−２３５２３７（２０１１年１０月２６日出願）および日本国特許出願２０１１−２３５２３９（２０１１年１０月２６日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。

３は操舵角センサ（操舵角検出部）
５は転舵角センサ（転舵角検出部）
６は車速センサ（車両状態量検出部）
８Ａは転舵モータ（転舵モータ）
８Ｂは転舵電流検出部（転舵電流検出部）
８Ｃは転舵モータ駆動部（転舵モータ駆動部）
９Ａは反力モータ（反力モータ）
９Ｂは反力モータ駆動部（反力モータ駆動部）
１１は制御演算部（操舵角検出部）
１１Ａは目標転舵角演算部（操舵角検出部）
１１Ｂａは転舵角推定軸力演算部（転舵角推定軸力演算部）
１１Ｂｂは電流推定軸力演算部（電流推定軸力演算部）
１１Ｂｃは補正電流推定軸力演算部（補正電流推定軸力演算部）
１１Ｂｄは推定ステアリングラック軸力演算部（推定ステアリングラック軸力演算部、配分比設定部）
１１Ｂｅは操舵反力変換部（目標操舵電流演算部）
１１Ｂｆは目標反力電流演算部（目標操舵電流演算部）
１１Ｃは目標転舵電流演算部（目標転舵電流演算部）

【００２６】
絶対値に代えて、車速の絶対値、操舵角の絶対値および操舵角速度の絶対値に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する点が前記第２実施形態と異なる。
［００８０］
図３１は、第５実施形態の推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄの構成を表すブロック図である。
推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、転舵角推定軸力演算部１１Ｂａ、車速センサ６、操舵角センサ３、操舵角速度演算部４、および補正電流推定軸力演算部１１Ｂｃから転舵角推定軸力、車速、操舵角、操舵角速度、および補正電流推定軸力を読み込む。続いて、図３１に示すように、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、読み込んだ転舵角推定軸力、車速、操舵角、操舵角速度、および補正電流推定軸力に基づき、下記（９）式に従って推定ステアリングラック軸力を算出する。
推定ステアリングラック軸力＝補正電流推定軸力×Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖ＋転舵角推定軸力×（１−Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖ） ………（９）
［００８１］
但し、Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖは、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力との配分比Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖ：（１−Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖ）を表す数値である。
これにより、推定ステアリングラック軸力演算部１１Ｂｄは、Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖが表す配分比に基づいて、転舵角推定軸力と補正電流推定軸力とをＧｖ×Ｇａ×Ｇａｖ：（１−Ｇｖ×Ｇａ×Ｇａｖ）の割合で混合させて、ステアリングラック軸力を算出できる。
［００８２］
ここで、車速可変ゲインＧｖ、操舵角可変ゲインＧａおよび操舵角速度可変ゲインＧａｖの設定方法としては、第１〜第３実施形態で説明した、車速可変ゲインマップ１１Ｂｄ１、操舵角可変ゲインマップ１１Ｂｄ２および操舵角速度可変ゲインマップ１１Ｂｄ３から読み出す方法を採用できる。
なお、その他の構成は第２実施形態と同様である。
本実施形態では、車速、操舵角および操舵角速度が車両の状態量を構成する。また、図１２の車速センサ６、操舵角センサ３、および操舵角速度演算

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、電流推定軸力から、操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力（補正電流推定軸力）を算出する。続いて、目標転舵角に基づいて転舵角推定軸力を算出する。続いて、算出した補正電流推定軸力と転舵角推定軸力とに基づいて推定ステアリングラック軸力を算出する。続いて、算出した推定ステアリングラック軸力に基づいて目標反力電流を算出する。続いて、算出した目標反力電流に基づいて反力モータを駆動する。

Claims (8)

1. 操向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、
   前記操舵角検出部が検出した前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、操向輪の転舵角の目標値である目標転舵角を算出する目標転舵角演算部と、
   前記操向輪の転舵角を検出する転舵角検出部と、
   前記操向輪を転舵する転舵モータと、
   前記目標転舵角演算部が算出した前記目標転舵角と前記転舵角検出部が検出した前記操向輪の転舵角との差に基づいて、前記転舵モータを駆動する電流の目標値である目標転舵電流を算出する目標転舵電流演算部と、
   前記目標転舵電流演算部が算出した前記目標転舵電流に基づいて、前記転舵モータを駆動する転舵モータ駆動部と、
   前記転舵モータを駆動する電流である転舵電流を検出する転舵電流検出部と、
   前記転舵電流検出部が検出した前記転舵電流に基づいて、ステアリングラック軸力である電流推定軸力を算出する電流推定軸力演算部と、
   前記電流推定軸力演算部が算出した前記電流推定軸力から、前記操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力である補正電流推定軸力を算出する補正電流推定軸力演算部と、
   前記補正電流推定軸力演算部が算出した前記補正電流推定軸力とに基づいて、ステアリングラック軸力である推定ステアリングラック軸力を算出する推定ステアリングラック軸力演算部と、
   操舵反力を発生する反力モータと、
   前記推定ステアリングラック軸力演算部が算出した前記推定ステアリングラック軸力に基づいて、前記反力モータを駆動する電流の目標値である目標反力電流を算出する目標操舵電流演算部と、
   前記目標操舵電流演算部が算出した前記目標反力電流に基づいて、前記反力モータを駆動する反力モータ駆動部と、を備えることを特徴とする操舵制御装置。
2. 前記目標転舵角演算部が算出した前記目標転舵角に基づいて、ステアリングラック軸力である転舵角推定軸力を算出する転舵角推定軸力演算部を備え、
   前記推定ステアリングラック軸力演算部は、前記転舵角推定軸力演算部が算出した前記転舵角推定軸力と前記補正電流推定軸力演算部が算出した前記補正電流推定軸力とに基づいて、前記推定ステアリングラック軸力を算出することを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 車両の状態量を検出する車両状態量検出部と、
   前記車両状態量検出部が検出した前記車両の状態量に基づいて、前記転舵角推定軸力演算部が算出した前記転舵角推定軸力と前記補正電流推定軸力演算部が算出した前記補正電流推定軸力との配分比を設定する配分比設定部と、を備え、
   前記推定ステアリングラック軸力演算部は、前記配分比設定部が設定した前記配分比に基づいて、前記転舵角推定軸力演算部が算出した前記転舵角推定軸力と前記補正電流推定軸力演算部が算出した前記補正電流推定軸力とを混合させて、前記推定ステアリングラック軸力を算出することを特徴とする請求項２に記載の操舵制御装置。
4. 前記配分比設定部は、前記車両状態量検出部が検出した前記車両の状態量の絶対値が大きいほど前記転舵角推定軸力演算部が算出した前記転舵角推定軸力の割合が大きくなるように前記配分比を設定することを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。
5. 前記配分比設定部は、前記車両状態量検出部が検出した前記車両の状態量の絶対値が大きいほど前記転舵角推定軸力演算部が算出した前記転舵角推定軸力の割合が小さくなるように前記配分比を設定することを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。
6. 前記転舵角推定軸力演算部は、前記目標転舵角演算部が算出した前記目標転舵角、および当該目標転舵角の微分値に基づいて前記転舵角推定軸力を算出することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
7. 前記電流推定軸力演算部は、前記転舵電流検出部が検出した前記転舵電流にゲインを乗じることによって前記電流推定軸力を算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
8. ステアリングホイールの操舵角に基づいて操向輪の転舵角の目標値である目標転舵角を算出し、算出した前記目標転舵角と前記操向輪の実際の転舵角との差に基づいて転舵モータを駆動する電流の目標値である目標転舵電流を算出し、算出した前記目標転舵電流に基づいて、前記転舵モータを駆動するとともに、
   前記転舵モータを駆動する転舵電流に基づいてステアリングラック軸力である電流推定軸力を算出し、前記電流推定軸力から前記操向輪の転舵に伴って発生したフリクション成分を除去した後のステアリングラック軸力である補正電流推定軸力を算出し、算出した前記補正電流推定軸力に基づいて推定ステアリングラック軸力を算出し、算出した前記推定ステアリングラック軸力に基づいて反力モータを駆動する電流の目標値である目標反力電流を算出し、算出した前記目標反力電流に基づいて前記反力モータを駆動することを特徴とする操舵制御方法。

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