JP2022160308A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵感の低下を抑えられる操舵制御装置を提供する。【解決手段】操舵制御装置は、操舵装置を制御対象とし、目標反力トルクを演算する目標反力トルク演算部を備えている。目標反力トルク演算部は、目標ピニオン角θｐ＊に応じた角度軸力Ｆｒを演算する角度軸力演算部１０１を有している。角度軸力演算部１０１は、操舵角θｓに対してヒステリシス特性を有するように演算上の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を付加するヒステリシス成分演算部を有している。ヒステリシス成分演算部は、第１車速から変遷した後の第２車速では、当該変遷のタイミングでの停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値を維持することができる停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する場合のヒステリシス特性における原点に対応する補正ゼロ点Ｐｃを演算し、当該演算した補正ゼロ点Ｐｃを原点として停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算するように構成されている。【選択図】図９

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

従来、操舵装置の一種として、運転者により操舵される操舵部と運転者の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達路が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置がある。同形式の操舵装置では、転舵輪が受ける路面反力等の路面情報が機械的にはステアリングホイールに伝達されない。そこで、同形式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置には、ステアリングホイールに対して路面情報を考慮した操舵反力を付与するように操舵部に設けられた操舵側アクチュエータを制御することで、路面情報を運転者に伝えるように制御するものがある。

例えば、特許文献１の操舵制御装置では、操舵反力を決定する際に転舵部に設けられた転舵軸に作用する軸力を考慮している。特許文献１の操舵制御装置では、考慮する軸力の一つとして、ステアリングホイールの操舵角に基づき演算される転舵輪の転舵角を制御するための目標転舵角に基づく角度軸力等が例示されている。

特開２０２０－１４２５９６号公報

上記目標転舵角の基になる上記操舵角と転舵軸に実際に作用する軸力との関係は、車速に応じて変化する。車両が停車状態である場合、上記操舵角に対する軸力の変化割合である軸力勾配は小さくなり、かつ上記操舵角の変化に対する軸力のヒステリシス幅は大きくなる。一方、車両が中高速程度で走行している場合には、上記軸力勾配は大きくなり、かつ上記ヒステリシス幅は小さくなる。こうした操舵角の変化に対する軸力の実際のヒステリシスの状況を反映させたヒステリシス幅を有するように演算上のヒステリシス成分を付加して角度軸力を演算することがある。

ただし、演算上のヒステリシス成分を付加する結果、上記ヒステリシス幅が想定以上に大きく変化する等の状況が存在すると、ステアリングホイールの動きや、ステアリングホイールから得られる感覚に違和感となって現れる可能性がある。

なお、このような問題は、操舵反力の成分として演算される角度軸力に限らず、実際のヒステリシスの状況を反映させるためにヒステリシス幅を有するように演算上のヒステリシス成分を付加して演算される操舵反力の成分であれば、同様に生じ得る。

上記課題を解決する操舵制御装置は、モータを駆動源とするアクチュエータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御対象とし、前記モータトルクが発生するように前記モータの作動を制御する際の前記モータトルクの目標値であるトルク指令値を演算するトルク指令値演算部を備えるものであり、前記トルク指令値演算部は、前記トルク指令値を演算する際に用いるトルク成分を、前記操舵装置の動作に応じて変化する状態変数に基づき演算するトルク成分演算部を有し、前記トルク成分演算部は、前記操舵装置の操舵に応じて変化する特定の状態変数の所定のタイミングで設定される値を原点として得られる前記特定の状態変数の変化に対するヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための演算上のヒステリシス成分を演算するヒステリシス成分演算部を有し、前記ヒステリシス成分演算部は、第１ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための前記演算上のヒステリシス成分を演算する第１演算状態と、前記第１ヒステリシス特性に比べて大きいヒステリシス幅を有する第２ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための前記演算上のヒステリシス成分を演算する第２演算状態と、を含み、前記第１演算状態から変遷した後の前記第２演算状態では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算する場合の前記第２ヒステリシス特性における原点に対応する値を演算し、当該演算した値を原点として前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されている。

上記構成では、状況に応じて、演算上のヒステリシス成分を演算する際の原点を補正することで、演算上のヒステリシス成分を演算することができる。例えば、第１演算状態から第２演算状態に変遷する状況は、演算上のヒステリシス成分を演算する場合に、変遷前後でヒステリシス幅が想定以上に大きく変化することが想定される状況である。これに対して、第１演算状態から第２演算状態に変遷することを条件として、演算上のヒステリシス成分を演算する際の原点を補正する。これにより、上記変遷した場合に、特定の状態変数が変遷のタイミングの値に維持されていたとしても、変遷前の演算上のヒステリシス成分と変遷後の演算上のヒステリシス成分とでヒステリシス幅の急変を抑えることができる。したがって、演算上のヒステリシス成分について、ヒステリシス幅が急変する状況が存在することが抑えられるため、ステアリングホイールの動きや、ステアリングホイールから得られる感覚に違和感となって現れることを抑えることができる。したがって、操舵感の向上を図ることができる。

上記操舵制御装置において、前記トルク成分演算部は、車両の転舵輪の転舵角に換算可能な角度に応じて定められるとともに路面情報が反映されない軸力である角度軸力の基礎成分を前記トルク成分として演算する軸力基礎成分演算部と、前記基礎成分に付加するための演算上の前記演算上のヒステリシス成分及び前記演算上のヒステリシス成分を演算する前記ヒステリシス成分演算部とを有する角度軸力演算部として具体化することができる。

上記操舵制御装置において、前記ヒステリシス成分演算部は、車両が停車状態を含まない走行状態であることを判断できる第１状態である場合に、前記第１演算状態の演算で得られた前記演算上のヒステリシス成分を前記トルク成分に反映させるとともに、車両が停車状態を含む走行状態であることを判断できる第２状態である場合に、前記第２演算状態の演算で得られた前記演算上のヒステリシス成分を前記トルク成分に反映させるように構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、第１状態から第２状態に変遷した場合では、当該変遷のタイミングでの演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる。これにより、第１状態から第２状態に変遷する状況であっても、操舵感の向上を図ることができる。車両の転舵輪の摩擦を運転者に伝える観点で言えば、第１状態と、第２状態との間では、第２状態でヒステリシス幅を大きく変化させると都合がよくなる。つまり、演算上のヒステリシス成分を演算する場合に、ヒステリシス幅が大きく変化することが想定される状況には、第１状態から第２状態に変遷した場合が該当する。したがって、車両の転舵輪の摩擦を運転者に伝える観点で都合がよい仕様を実現するなかで、操舵感の向上を図ることができる。

上記操舵制御装置において、前記ヒステリシス成分演算部は、車速が前記第１状態に対応するとして定められた第１車速から変遷した後の前記第２状態に対応するとして定められた第２車速である状況では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、演算上のヒステリシス成分の値を維持する状況について、車速を使用するというアプローチを通じて最適化することができる。
上記操舵制御装置において、前記トルク成分演算部は、前記第１ヒステリシス特性、又は前記第２ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加する際に、車速を前記演算上のヒステリシス成分に加味するべく当該車速に基づき変化する車速係数を演算する係数演算部を更に有し、前記ヒステリシス成分演算部は、前記係数演算部を通じて演算された前記車速係数が、前記第１状態に対応するとして定められた第１車速の場合に演算される第１車速係数から変遷した後の前記第２状態に対応するとして定められた第２車速の場合に演算される第２車速係数である状況では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、演算上のヒステリシス成分の値を維持する状況について、車速に基づき変化する車速係数を使用するというアプローチを通じて最適化することができる。

本発明の操舵制御装置によれば、操舵感の低下を抑えられる。

第１実施形態において、ステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成を示す図。 第１実施形態において、操舵制御装置の機能を示すブロック図。 第１実施形態において、操舵力演算部の機能を示すブロック図。 第１実施形態において、軸力演算部の機能を示すブロック図。 第１実施形態において、配分軸力演算部の機能を示すブロック図。 第１実施形態において、走行用ヒステリシス成分演算部の機能を示すブロック図。 （ａ）は、切り込み操舵時における操舵角とヒステリシス成分との関係を示すグラフ、（ｂ）は、切り戻し操舵時における操舵角とヒステリシス成分との関係を示すグラフ。 車速と走行用車速ゲインとの関係を示すグラフ。 第１実施形態において、角度軸力演算部の機能を示すブロック図。 停車中の操舵角と停車用車速ゲインとの関係を示すグラフ。 第１車速から変遷した後の第２車速の状況における操舵角と停車用ヒステリシス成分との関係を示すグラフ。 （ａ）は、走行中の操舵角と操舵トルクとの関係を示すグラフ、（ｂ）は、停車中の操舵角と操舵トルクとの関係を示すグラフ。 第２実施形態において、角度軸力演算部の機能を示すブロック図。

＜第１実施形態＞
操舵制御装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵制御装置１の制御対象となる車両の操舵装置２は、ステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されている。操舵装置２は、ステアリングホイール３を介して運転者により操舵される操舵部４と、運転者により操舵部４に入力される操舵に応じて転舵輪５を転舵させる転舵部６とを備えている。

操舵部４は、ステアリング軸１１と、操舵側アクチュエータ１２とを備えている。ステアリング軸１１は、ステアリングホイール３に連結されている。操舵側アクチュエータ１２は、駆動源である操舵側モータ１３と、操舵側減速機構１４とを有している。操舵側モータ１３は、ステアリング軸１１を介してステアリングホイール３に対して操舵に抗する力である操舵反力を付与する。操舵側モータ１３は、例えば、ウォームアンドホイールからなる操舵側減速機構１４を介してステアリング軸１１に連結されている。本実施形態の操舵側モータ１３には、例えば三相のブラシレスモータが採用されている。

転舵部６は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結された転舵軸としてのラック軸２２と、ラックハウジング２３とを備えている。ピニオン軸２１とラック軸２２とは、所定の交差角をもって連結されている。ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成されたラック歯２２ａとを噛み合わせることによりラックアンドピニオン機構２４が構成されている。ラックハウジング２３は、ラックアンドピニオン機構２４を収容している。なお、ピニオン軸２１のラック軸２２と連結される側と反対側の一端は、ラックハウジング２３から突出している。また、ラック軸２２の両端は、ラックハウジング２３の軸方向の両端から突出している。そして、ラック軸２２の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド２５を介してタイロッド２６が連結されている。タイロッド２６の先端は、それぞれ左右の転舵輪５が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。

転舵部６は、ラック軸２２に転舵輪５を転舵させる転舵力を付与する転舵側アクチュエータ３１を備えている。転舵側アクチュエータ３１は、駆動源である転舵側モータ３２と、伝達機構３３と、変換機構３４とを備えている。転舵側モータ３２は、伝達機構３３、及び変換機構３４を介してラック軸２２に対して転舵輪５を転舵させる転舵力を付与する。転舵側モータ３２は、例えば、ベルト伝達機構からなる伝達機構３３を介して変換機構３４に対して回転を伝達する。伝達機構３３は、例えば、ボールねじ機構からなる変換機構３４を介して転舵側モータ３２の回転をラック軸２２の往復動に変換する。

このように構成された操舵装置２では、運転者によるステアリング操舵に応じて転舵側アクチュエータ３１からラック軸２２にモータトルクが転舵力として付与されることで、転舵輪５の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ１２からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール３に付与される。つまり、操舵装置２では、操舵側アクチュエータ１２から付与されるモータトルクである操舵反力により、ステアリングホイール３の操舵に必要な操舵トルクＴｈが変更される。

ちなみに、ピニオン軸２１を設ける理由は、ピニオン軸２１と共にラック軸２２をラックハウジング２３の内部に支持するためである。すなわち、操舵装置２に設けられる図示しない支持機構によって、ラック軸２２は、その軸方向に沿って移動可能に支持されるとともに、ピニオン軸２１へ向けて押圧される。これにより、ラック軸２２はラックハウジング２３の内部に支持される。ただし、ピニオン軸２１を使用せずにラック軸２２をラックハウジング２３に支持する他の支持機構を設けてもよい。

＜操舵装置２の電気的構成＞
図１に示すように、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２は、操舵制御装置１に接続されている。操舵制御装置１は、操舵側モータ１３及び転舵側モータ３２の作動を制御する。

操舵制御装置１には、トルクセンサ４１と、操舵側回転角センサ４２と、転舵側回転角センサ４３と、車速センサ４４とが接続されている。
トルクセンサ４１は、運転者のステアリング操舵によりステアリング軸１１に付与されたトルクを示す値である操舵トルクＴｈを検出する。トルクセンサ４１は、ステアリング軸１１における操舵側減速機構１４よりもステアリングホイール３側の部分に設けられている。トルクセンサ４１は、ステアリング軸１１の途中に設けられたトーションバー４１ａの捩れに基づいて操舵トルクＴｈを検出する。なお、操舵トルクＴｈは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。

操舵側回転角センサ４２は、操舵側モータ１３の回転軸の角度である回転角θａを３６０度の範囲内で検出する。操舵側回転角センサ４２は、操舵側モータ１３に設けられている。操舵側モータ１３の回転角θａは、操舵角θｓの演算に使用される。操舵側モータ１３と、ステアリング軸１１とは、操舵側減速機構１４を介して連動する。このため、操舵側モータ１３の回転角θａと、ステアリング軸１１の回転角、ひいてはステアリングホイール３の回転角である操舵角θｓとの間には相関がある。したがって、操舵側モータ１３の回転角θａに基づき操舵角θｓを求めることができる。なお、回転角θａは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。

転舵側回転角センサ４３は、転舵側モータ３２の回転軸の角度である回転角θｂを３６０度の範囲内で検出する。転舵側回転角センサ４３は、転舵側モータ３２に設けられている。転舵側モータ３２の回転角θｂは、ピニオン角θｐの演算に使用される。転舵側モータ３２と、ピニオン軸２１とは、伝達機構３３、変換機構３４、及びラックアンドピニオン機構２４を介して連動する。このため、転舵側モータ３２の回転角θｂと、ピニオン軸２１の回転角度であるピニオン角θｐとの間には相関がある。したがって、転舵側モータ３２の回転角θｂに基づきピニオン角θｐを求めることができる。また、ピニオン軸２１は、ラック軸２２に噛合されている。このため、ピニオン角θｐとラック軸２２の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θｐは、転舵輪５の転舵角を反映する値である。なお、回転角θｂは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。

車速センサ４４は、車両の走行速度を示す情報として設定される車速Ｖを検出する。
＜操舵制御装置１の機能＞
操舵制御装置１は、図示しない中央処理装置やメモリを備えている。操舵制御装置１は、所定の演算周期毎にメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行する。これにより、各種の制御が実行する。

図２に示すように、操舵制御装置１は、操舵側モータ１３に対する給電を制御する操舵側制御部５０を備えている。操舵側制御部５０は、操舵側電流センサ５４を有している。操舵側電流センサ５４は、操舵側制御部５０と、操舵側モータ１３の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる操舵側モータ１３の各相の電流値から得られる操舵側実電流値Ｉａを検出する。操舵側電流センサ５４は、操舵側モータ１３に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つに纏めて図示している。

また、操舵制御装置１は、転舵側モータ３２に対する給電を制御する転舵側制御部６０を備えている。転舵側制御部６０は、転舵側電流センサ６５を有している。転舵側電流センサ６５は、転舵側制御部６０と転舵側モータ３２の各相のモータコイルとの間の接続線を流れる転舵側モータ３２の各相の電流値から得られる転舵側実電流値Ｉｂを検出する。転舵側電流センサ６５は、転舵側モータ３２に対応して設けられる図示しないインバータにおいて、スイッチング素子のそれぞれのソース側に接続されたシャント抵抗の電圧降下を電流として取得する。なお、図２では、説明の便宜上、各相の接続線及び各相の電流センサをそれぞれ１つに纏めて図示している。

＜操舵側制御部５０＞
操舵側制御部５０には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、回転角θａ、転舵側実電流値Ｉｂ、ピニオン角θｐ、及び後述の目標ピニオン角θｐ＊が入力される。操舵側制御部５０は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、回転角θａ、転舵側実電流値Ｉｂ、ピニオン角θｐ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、操舵側モータ１３に対する給電を制御する。

操舵側制御部５０は、操舵角演算部５１と、目標反力トルク演算部５２と、通電制御部５３とを有している。
操舵角演算部５１には、回転角θａが入力される。操舵角演算部５１は、回転角θａを、例えば、車両が直進しているときのステアリングホイール３の位置であるステアリング中立位置からの操舵側モータ１３の回転数をカウントすることにより、３６０度を超える範囲を含む積算角に換算する。操舵角演算部５１は、換算して得られた積算角に操舵側減速機構１４の回転速度比に基づき換算係数を乗算することで、操舵角θｓを演算する。こうして得られた操舵角θｓは、目標反力トルク演算部５２に出力される。また、操舵角θｓは、転舵側制御部６０、すなわち後述の舵角比可変制御部６２に出力される。

目標反力トルク演算部５２には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｂ、操舵角θｓ、ピニオン角θｐ、及び後述の目標ピニオン角θｐ＊が入力される。目標反力トルク演算部５２は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、転舵側実電流値Ｉｂ、操舵角θｓ、ピニオン角θｐ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、目標反力トルクＴｓ＊を演算する。目標反力トルクＴｓ＊は、操舵側モータ１３を通じて発生させるべきステアリングホイール３の操舵反力の目標値となる反力制御量である。本実施形態において、目標反力トルクＴｓ＊はトルク指令値の一例であり、目標反力トルク演算部５２はトルク指令値演算部の一例である。

具体的には、目標反力トルク演算部５２は、操舵力演算部５５と、軸力演算部５６とを有している。
操舵力演算部５５には、操舵トルクＴｈ、操舵角θｓ、及び車速Ｖが入力される。操舵力演算部５５は、操舵トルクＴｈ、操舵角θｓ、及び車速Ｖに基づいて、操舵力Ｔｂ＊を演算する。操舵力Ｔｂ＊は、運転者の操舵方向と同一方向に作用する。

具体的には、図３に示すように、操舵力演算部５５は、基本制御量演算部７１と、補償量演算部７２とを有している。
基本制御量演算部７１には、操舵トルクＴｈ、及び車速Ｖが入力される。基本制御量演算部７１は、操舵トルクＴｈ、及び車速Ｖに基づいて、基本制御量Ｉ１＊を演算する。基本制御量Ｉ１＊は、ステアリングホイール３の操舵に関わって演算される制御量である。基本制御量Ｉ１＊は、操舵力Ｔｂ＊の基礎成分であり、ステアリングホイール３の操舵が所望の特性を示すように設定されている。例えば、基本制御量演算部７１は、操舵トルクＴｈの変化に対する基本制御量Ｉ１＊の変化率であるアシスト勾配を考慮して、操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、車速Ｖが小さいほど、より大きな絶対値となる基本制御量Ｉ１＊を演算する。こうして得られた基本制御量Ｉ１＊は、加算器７３に出力される。

補償量演算部７２には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、及び操舵角θｓが入力される。補償量演算部７２は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、及び操舵角θｓに基づいて、以下の戻り補償量Ｉ２＊、走行用ヒステリシス補償量（以下、「走行用ヒス補償量」という）Ｉ３＊、ダンピング補償量Ｉ４＊、慣性補償量Ｉ５＊を演算する。なお、各種補償量には、各補償量Ｉ２＊～Ｉ５＊の特定補償量の他、図示しないが操舵トルクＴｈの位相を遅らせるように位相補償する位相遅れ補償量や、基本制御量Ｉ１＊の位相を進ませるように位相補償する位相進み補償量を含んでいる。位相遅れ補償量は、アシスト勾配を調整するためのものである。位相進み補償量は、共振特性を抑えてシステムを安定化させるためのものである。各種補償量は、基本制御量Ｉ１＊に基づき実現されるステアリングホイール３の動作が所望の特性を示すように補償するための補償量である。

そして、補償量演算部７２は、戻り補償量演算部８１と、走行用ヒステリシス補償量演算部（以下、「走行用ヒス補償量演算部」という）８２と、ダンピング補償量演算部８３と、慣性補償量演算部８４とを有している。

戻り補償量演算部８１には、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、及び操舵角θｓと、当該操舵角θｓを微分して微分器８５を通じて得られる操舵速度ωｓとが入力される。戻り補償量演算部８１は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、操舵角θｓ、及び操舵速度ωｓに基づいて、戻り補償量Ｉ２＊を演算する。戻り補償量Ｉ２＊は、ステアリング中立位置に戻すステアリングホイール３の戻り動作を補償するものである。ステアリングホイール３の戻り動作については、転舵輪５のセルフアライニングトルクが関わっているところ、当該セルフアライニングトルクの過不足が戻り補償量Ｉ２＊によって補償される。戻り補償量Ｉ２＊は、ステアリングホイール３をステアリング中立位置に戻す方向へ向けたトルクを発生させるためのものである。こうして得られた戻り補償量Ｉ２＊は、加算器７３に出力される。

走行用ヒス補償量演算部８２には、車速Ｖ、及び操舵角θｓが入力される。走行用ヒス補償量演算部８２は、車速Ｖ、及び操舵角θｓに基づいて、走行用ヒス補償量Ｉ３＊を演算する。走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、ステアリングホイール３の動作時の摩擦によるヒステリシス特性を最適化するように補償するものである。ステアリングホイール３の動作時の摩擦によるヒステリシス特性については、操舵装置２が搭載される車両の機械的な摩擦成分が関わっているところ、当該機械的な摩擦成分によるヒステリシス特性の最適化が走行用ヒス補償量Ｉ３＊によって補償される。本実施形態において、走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、特に車両が停車状態を含まない走行状態の場合について、ステアリングホイール３の動作時の摩擦によるヒステリシス特性を最適化するように補償する。なお、車両が停車状態を含まない走行状態とは、例えば、時速１０キロ以上等の中高速で車両が走行している状態のことである。走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、操舵角θｓの変化に対してヒステリシス特性を有する。こうして得られた走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、加算器７３に出力される。

ダンピング補償量演算部８３には、車速Ｖ、及び操舵速度ωｓが入力される。ダンピング補償量演算部８３は、車速Ｖ、及び操舵速度ωｓに基づいて、ダンピング補償量Ｉ４＊を演算する。ダンピング補償量Ｉ４＊は、ステアリングホイール３に生じる微振動を低減するように補償するものである。ステアリングホイール３に生じる微振動を低減することについては、操舵装置２の粘性成分、特に転舵側アクチュエータ３１の粘性成分が関わっているところ、ステアリングホイール３に生じる微振動を低減することがダンピング補償量Ｉ４＊によって補償される。ダンピング補償量Ｉ４＊は、その時の操舵速度ωｓの発生方向とは反対方向のトルクを発生させるためのものである。こうして得られたダンピング補償量Ｉ４＊は、加算器７３に出力される。

慣性補償量演算部８４には、車速Ｖ、及び操舵速度ωｓを微分して微分器８６を通じて得られる操舵加速度αｓが入力される。慣性補償量演算部８４は、車速Ｖ、及び操舵加速度αｓに基づいて、慣性補償量Ｉ５＊を演算する。慣性補償量Ｉ５＊は、ステアリングホイール３の操舵し始め時の引っ掛かり感や操舵終わり時の流れ感を抑制するように補償するものである。ステアリングホイール３の操舵し始め時の引っ掛かり感や操舵終わり時の流れ感を抑制することについては、操舵装置２の慣性成分が関わっているところ、操舵し始め時の引っ掛かり感や操舵終わり時の流れ感を抑制することが慣性補償量Ｉ５＊によって補償される。慣性補償量Ｉ５＊は、ステアリングホイール３の操舵し始め時等の操舵加速度αｓの絶対値が増加する場合に当該操舵加速度αｓの発生方向のトルクを発生させるものである。また、慣性補償量Ｉ５＊は、ステアリングホイール３の操舵終わり時等の操舵加速度αｓの絶対値が減少する場合に当該操舵加速度αｓの発生方向とは反対方向のトルクを発生させるためのものである。こうして得られた慣性補償量Ｉ５＊は、加算器７３に出力される。

加算器７３は、基本制御量Ｉ１＊に対して各補償量Ｉ２＊～Ｉ５＊を加算して得られる操舵力Ｔｂ＊を演算する。なお、基本制御量Ｉ１＊には、各補償量Ｉ２＊～Ｉ５＊の他、位相遅れ補償量や、位相進み補償量も合わせて加算等されて反映される。図２に示すように、こうして得られた操舵力Ｔｂ＊は、減算器５７に出力される。操舵力Ｔｂ＊は、運転者の操舵方向と同一方向に作用する。操舵力Ｔｂ＊は、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。

図２に示すように、軸力演算部５６には、車速Ｖ、操舵角θｓ、転舵側実電流値Ｉｂ、ピニオン角θｐ、及び後述の目標ピニオン角θｐ＊が入力される。軸力演算部５６は、車速Ｖ、操舵角θｓ、転舵側実電流値Ｉｂ、ピニオン角θｐ、及び目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、転舵輪５を通じてラック軸２２に作用する軸力Ｆを演算する。軸力Ｆは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。軸力Ｆは、運転者の操舵方向とは反対方向に作用する。減算器５７にて、操舵力Ｔｂ＊から軸力Ｆが差し引かれることで、目標反力トルクＴｓ＊が演算される。こうして得られた目標反力トルクＴｓ＊は、通電制御部５３に出力される。

通電制御部５３には、目標反力トルクＴｓ＊、回転角θａ、及び操舵側実電流値Ｉａが入力される。通電制御部５３は、目標反力トルクＴｓ＊に基づいて、操舵側モータ１３に対する電流指令値Ｉａ＊を演算する。通電制御部５３は、電流指令値Ｉａ＊と、操舵側実電流値Ｉａを回転角θａに基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように操舵側モータ１３に対する給電を制御する。操舵側モータ１３は、目標反力トルクＴｓ＊に応じたトルクを発生する。これにより、運転者に対して適度な手応え感を与えることができる。

＜転舵側制御部６０＞
転舵側制御部６０には、操舵角θｓ、車速Ｖ、及び回転角θｂが入力される。転舵側制御部６０は、操舵角θｓ、車速Ｖ、及び回転角θｂに基づいて、転舵側モータ３２に対する給電を制御する。

転舵側制御部６０は、ピニオン角演算部６１と、舵角比可変制御部６２と、ピニオン角フィードバック制御部（図２中「ピニオン角Ｆ／Ｂ制御部」）６３と、通電制御部６４とを有している。

ピニオン角演算部６１には、回転角θｂが入力される。ピニオン角演算部６１は、回転角θｂを、例えば、車両が直進しているときのラック軸２２の位置であるラック中立位置からの転舵側モータ３２の回転数をカウントすることにより、３６０度を超える範囲を含む積算角に換算する。ピニオン角演算部６１は、換算して得られた積算角に伝達機構３３の減速比、変換機構３４のリード、及びラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、ピニオン軸２１の実際の回転角であるピニオン角θｐを演算する。なお、ピニオン角θｐは、ラック中立位置よりも、例えば右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。こうして得られたピニオン角θｐは、ピニオン角フィードバック制御部６３に出力される。また、ピニオン角θｐは、操舵側制御部５０、すなわち目標反力トルク演算部５２の軸力演算部５６に出力される。

舵角比可変制御部６２には、車速Ｖ及び操舵角θｓが入力される。舵角比可変制御部６２は、操舵角θｓに調整量を加算することによって目標ピニオン角θｐ＊を演算する。舵角比可変制御部６２は、操舵角θｓに対する目標ピニオン角θｐ＊の比率である舵角比を可変するための調整量を、車速Ｖに応じて可変させる。例えば、車速Ｖが遅い場合に速い場合よりも、操舵角θｓの変化に対する目標ピニオン角θｐ＊の変化を大きくするように、調整量を可変させる。操舵角θｓと、目標ピニオン角θｐ＊との間には、相関関係がある。また、ピニオン角θｐは、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて制御される。このため、操舵角θｓと、ピニオン角θｐとの間にも相関関係がある。

ピニオン角フィードバック制御部６３には、目標ピニオン角θｐ＊及びピニオン角θｐが入力される。ピニオン角フィードバック制御部６３は、ピニオン角θｐを目標ピニオン角θｐ＊に追従させるべくピニオン角θｐのフィードバック制御として、比例項、積分項、及び微分項を用いたＰＩＤ制御を実行する。すなわち、ピニオン角フィードバック制御部６３は、目標ピニオン角θｐ＊とピニオン角θｐとの偏差を求め、当該偏差を無くすように、転舵力の目標となる目標制御量としての転舵力指令値Ｔ＊を演算する。

通電制御部６４には、転舵力指令値Ｔ＊、回転角θｂ、及び転舵側実電流値Ｉｂが入力される。通電制御部６４は、転舵力指令値Ｔ＊に基づいて、転舵側モータ３２に対する電流指令値Ｉｂ＊を演算する。そして、通電制御部６４は、電流指令値Ｉｂ＊と、転舵側実電流値Ｉｂを回転角θｂに基づき変換して得られるｄｑ座標上の電流値との偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵側モータ３２に対する給電を制御する。これにより、転舵側モータ３２は、転舵力指令値Ｔ＊に応じた角度だけ回転する。

＜軸力演算部５６＞
ここで、軸力演算部５６の機能について詳しく説明する。
図４に示すように、軸力演算部５６は、配分軸力演算部９１と、エンド軸力演算部９２と、偏差軸力演算部９３と、軸力選択部９４とを有している。

配分軸力演算部９１は、ラック軸２２に作用する軸力に応じた配分軸力Ｆｄを演算する。配分軸力Ｆｄは、転舵輪５を通じてラック軸２２に作用する軸力が好適に反映されるように、後述の角度軸力Ｆｒ及び電流軸力Ｆｉをそれぞれの配分比率で配分して得られるラック軸２２に作用する軸力を推定した演算上の軸力に相当する。こうして得られた配分軸力Ｆｄは、加算器９５に出力される。本実施形態において、配分軸力Ｆｄはトルク成分の一例である。

エンド軸力演算部９２は、ステアリングホイール３の操舵限界、すなわち転舵輪５の転舵限界に達する状況になる場合に当該状況を運転者に伝えるエンド軸力Ｆｉｅを演算する。エンド軸力Ｆｉｅは、操舵角θｓの絶対値が操舵限界に対応する操舵角限界に近付く場合に、当該操舵角限界を超える側への更なるステアリングホイール３の操舵を規制するべく、当該操舵に対して抗する力に相当する。

エンド軸力演算部９２には、目標ピニオン角θｐ＊が入力される。エンド軸力演算部９２は、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、エンド軸力Ｆｉｅを演算する。具体的には、エンド軸力演算部９２は、目標ピニオン角θｐ＊と、エンド軸力Ｆｉｅとの関係を定めたエンド軸力マップを備えており、目標ピニオン角θｐ＊を入力として、エンド軸力Ｆｉｅをマップ演算する。エンド軸力演算部９２は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が閾値角度θｉｅ以下である場合、エンド軸力Ｆｉｅを「０」として演算する。エンド軸力演算部９２は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が閾値角度θｉｅよりも大きい場合、操舵角θｓが操舵角限界を超える状況になるとして、絶対値が「０」よりも大きなエンド軸力Ｆｉｅを演算する。エンド軸力Ｆｉｅは、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が閾値角度θｉｅを超えてある程度大きくなると、人の手ではそれ以上のステアリングホイール３の操舵ができないほどに大きな絶対値となるように設定されている。こうして得られたエンド軸力Ｆｉｅは、軸力選択部９４に出力される。

偏差軸力演算部９３は、ステアリングホイール３の操舵状態と、転舵輪５の転舵状態との間の舵角比を考慮した関係にずれが生じる状況になる場合に当該状況を運転者に伝える偏差軸力Ｆｖを演算する。ステアリングホイール３の操舵状態と、転舵輪５の転舵状態との間の舵角比を考慮した関係にずれが生じる場合としては、例えば、転舵輪５が縁石等の障害物に当たっている状況が挙げられる。この場合、転舵輪５を上記障害物側の一方向へ転舵させることができないにもかかわらず、転舵輪５の停止位置に対応するステアリングホイール３の停止位置を超えて当該一方向へ操舵される可能性がある。これは、操舵部４と転舵部６との間の動力伝達路が分離されているからである。他にも、ステアリングホイール３の操舵状態と、転舵輪５の転舵状態との間の舵角比を考慮した関係にずれが生じる場合としては、過熱保護のために転舵側モータ３２の作動が制限される結果、操舵角θｓと転舵角との間の相関が崩れる状況が挙げられる。これは、ピニオン角θｐが目標ピニオン角θｐ＊に追従し難くなるからである。偏差軸力Ｆｖは、転舵輪５が縁石等の障害物に当たった場合に、ステアリングホイール３の更なる操舵を規制するため、当該操舵に対して抗する力に相当する。また、過熱保護のため転舵側モータ３２の作動が制限される場合、ピニオン角θｐの目標ピニオン角θｐ＊への追従性を確保するためにステアリングホイール３の操舵を規制するべく、当該操舵に対して抗する力に相当する。

偏差軸力演算部９３には、操舵角θｓ、ピニオン角θｐ、及び転舵側実電流値Ｉｂが入力される。偏差軸力演算部９３は、ピニオン角θｐに調整量を加算することによって、転舵角の指標の値として表されているピニオン角θｐを舵角比に応じて操舵角の指標の値として表されるように換算した換算角を演算する。偏差軸力演算部９３は、調整量を、舵角比可変制御部６２が定義する演算規則に対して入力及び出力の関係を逆とした演算規則となるように、車速Ｖに応じて可変させる。偏差軸力演算部９３は、操舵角θｓから換算角を差し引いて得られる偏差に基づいて、偏差軸力Ｆｖを演算する。具体的には、偏差軸力演算部９３は、偏差の絶対値と、偏差軸力Ｆｖとの関係を定めた偏差軸力マップを備えており、偏差を入力として、偏差軸力Ｆｖをマップ演算する。そして、偏差軸力演算部９３は、転舵側実電流値Ｉｂに基づいて偏差軸力Ｆｖの符号を設定する。すなわち、偏差軸力演算部９３は、転舵側実電流値Ｉｂがゼロ値を含む正値の場合に偏差軸力Ｆｖを正とし、転舵側実電流値Ｉｂが負値の場合に偏差軸力Ｆｖを負とする。こうして得られた偏差軸力Ｆｖは、軸力選択部９４に出力される。

軸力選択部９４には、エンド軸力Ｆｉｅ、及び偏差軸力Ｆｖが入力される。軸力選択部９４は、エンド軸力Ｆｉｅ、及び偏差軸力Ｆｖのうちの絶対値が最も大きい軸力を選択し、当該選択した軸力を選択軸力Ｆｓｌとして演算する。加算器９５にて、選択軸力Ｆｓｌが配分軸力Ｆｄに加算されることで、軸力Ｆが演算される。図２に示すように、こうして得られた軸力Ｆは、減算器５７に出力される。減算器５７にて、操舵力Ｔｂ＊から軸力Ｆが差し引かれることで目標反力トルクＴｓ＊が演算される。こうして得られた目標反力トルクＴｓ＊は、通電制御部５３に出力される。

＜配分軸力演算部９１＞
次に、配分軸力演算部９１の機能について詳しく説明する。
図５に示すように、配分軸力演算部９１は、角度軸力演算部１０１と、電流軸力演算部１０２と、軸力配分比演算部１０３とを有している。

角度軸力演算部１０１には、目標ピニオン角θｐ＊、操舵角θｓ、及び車速Ｖが入力される。角度軸力演算部１０１は、目標ピニオン角θｐ＊、操舵角θｓ、及び車速Ｖに基づいて、角度軸力Ｆｒを演算する。角度軸力Ｆｒは、任意に設定する車両のモデルにより規定される軸力の理想値である。角度軸力Ｆｒは、路面情報が反映されない軸力として演算される。路面情報とは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の情報である。例えば、角度軸力演算部１０１は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように演算する。また、角度軸力演算部１０１は、車速Ｖが大きくなるにつれて角度軸力Ｆｒの絶対値が大きくなるように演算する。角度軸力Ｆｒは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。こうして得られた角度軸力Ｆｒは、乗算器１０４に出力される。本実施形態において、角度軸力Ｆｒはトルク成分の一例であり、角度軸力演算部１０１はトルク成分演算部の一例である。

電流軸力演算部１０２には、転舵側実電流値Ｉｂが入力される。電流軸力演算部１０２は、転舵側実電流値Ｉｂに基づいて電流軸力Ｆｉを演算する。電流軸力Ｆｉは、転舵輪５を転舵させるべく動作するラック軸２２に実際に作用する軸力、すなわちラック軸２２に実際に伝達される軸力の推定値である。電流軸力Ｆｉは、上記路面情報が反映される軸力として演算される。例えば、電流軸力演算部１０２は、転舵側モータ３２によってラック軸２２に加えられるトルクと、転舵輪５を通じてラック軸２２に加えられる力に応じたトルクとが釣り合うとして、電流軸力Ｆｉを演算する。すなわち、電流軸力演算部１０２は、転舵側実電流値Ｉｂの絶対値が大きくなるほど、電流軸力Ｆｉの絶対値が大きくなるように演算する。電流軸力Ｆｉは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。こうして得られた電流軸力Ｆｉは、乗算器１０５に出力される。

軸力配分比演算部１０３には、車速Ｖが入力される。軸力配分比演算部１０３は、車速Ｖに基づいて、軸力配分ゲインＤｉを演算する。軸力配分ゲインＤｉは、角度軸力Ｆｒと、電流軸力Ｆｉとを配分して配分軸力Ｆｄを得る際の電流軸力Ｆｉの配分比率である。軸力配分比演算部１０３は、車速Ｖと、軸力配分ゲインＤｉとの関係を定めた軸力配分ゲインマップを備えている。そして、軸力配分比演算部１０３は、車速Ｖを入力として、軸力配分ゲインＤｉをマップ演算する。こうして得られた軸力配分ゲインＤｉは、電流軸力Ｆｉに乗算して乗算器１０５を通じて得られる最終的な電流軸力Ｆｉｍとして加算器１０８に出力される。また、減算器１０６にて、記憶部１０７に記憶された「１」から軸力配分ゲインＤｉが差し引かれることで軸力配分ゲインＤｒが演算される。こうして得られた軸力配分ゲインＤｒは、乗算器１０４に出力される。軸力配分ゲインＤｒは、配分軸力Ｆｄを得る際の角度軸力Ｆｒの配分比率である。つまり、軸力配分ゲインＤｒは、軸力配分ゲインＤｉとの和が「１（１００％）」となるように値が演算される。配分比率は、角度軸力Ｆｒ及び電流軸力Ｆｉのいずれかしか配分軸力Ｆｄに配分しないゼロ値の概念を含む。なお、記憶部１０７は、図示しないメモリの所定の記憶領域のことである。

こうして得られた軸力配分ゲインＤｒは、角度軸力演算部１０１で得られた角度軸力Ｆｒに乗算して乗算器１０４を通じて得られる最終的な角度軸力Ｆｒｍとして加算器１０８に出力される。加算器１０８にて、角度軸力Ｆｒｍと、電流軸力Ｆｉｍとが加算されることで配分軸力Ｆｄが演算される。配分軸力Ｆｄは、運転者の操舵方向とは反対方向に作用する。配分軸力Ｆｄは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。図４に示すように、こうして得られた配分軸力Ｆｄは、加算器９５に出力される。

＜走行用ヒス補償量演算部８２＞
次に、走行用ヒス補償量演算部８２について説明する。
図６に示すように、走行用ヒス補償量演算部８２は、走行用ゼロ点演算部１１１と、走行用ヒステリシス成分演算部（以下、「走行用ヒス成分演算部」という）１１２と、走行用車速ゲイン演算部１１３とを有している。

走行用ゼロ点演算部１１１には、操舵角θｓが入力される。走行用ゼロ点演算部１１１は、操舵角θｓに基づいて、走行用ヒス成分演算部１１２が後述の走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する際の走行用ゼロ点Ｐｒを演算する。具体的には、走行用ゼロ点演算部１１１は、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する場合に、その開始位置での操舵角θｓを走行用ゼロ点Ｐｒとして演算する。走行用ゼロ点演算部１１１は、操舵角θｓの増減、すなわち当該操舵角θｓを微分して得られる操舵速度ωｓの符号に基づいて、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する。つまり、走行用ゼロ点演算部１１１は、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する毎に、走行用ゼロ点Ｐｒを更新する。

本実施形態において、切り込み操舵は、操舵の方向が同一の一方向への操舵を継続する操舵のことである。また、切り戻し操舵は、操舵の方向が変化した後の僅か所定範囲内の操舵角θｓの間の操舵のことである。例えば、走行用ゼロ点演算部１１１は、操舵角θｓが増減していない状態からの増減の開始時、すなわち操舵速度ωｓがゼロ値から正負いずれかへの変化の開始時を切り込み操舵の開始と判断する。また、走行用ゼロ点演算部１１１は、切り込み操舵中に、操舵角θｓの増減の状態が増減の間での変化の開始時、すなわち操舵速度ωｓの符号が正負の間での変化の開始時を切り戻し操舵の開始と判断する。また、走行用ゼロ点演算部１１１は、切り戻し操舵の開始と判断してから所定範囲に相当する分だけの操舵角θｓの変化の完了時を切り込み操舵の開始と判断する。

こうして得られた走行用ゼロ点Ｐｒは、走行用ヒス成分演算部１１２に出力される。
走行用ヒス成分演算部１１２には、操舵角θｓ、及び走行用ゼロ点Ｐｒが入力される。走行用ヒス成分演算部１１２は、操舵角θｓ、及び走行用ゼロ点Ｐｒに基づいて、操舵力Ｔｂ＊がヒステリシス特性を有するように基本制御量Ｉ１＊に付加する成分である走行用ヒステリシス成分（以下、「走行用ヒス成分」という）Ｆｈｙ１を演算する。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、走行用ヒス成分演算部１１２は、操舵角θｓと、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１との関係を定めたヒステリシスマップ（以下、「ヒスマップ」という。）ＭＡ１，ＭＡ２を備えている。走行用ヒス成分演算部１１２は、走行用ゼロ点演算部１１１と同様に判断される切り込み操舵であるか、切り戻し操舵であるかに応じて、ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２のいずれかを用いて走行用ヒス成分Ｆｈｙ１をマップ演算する。なお、ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２において、「θｓ」とは、切り込み操舵や切り戻し操舵の開始位置での操舵角θｓ、すなわち走行用ゼロ点Ｐｒを原点とした場合の操舵角θｓの変化量、すなわち角度偏差θｈｓを示している。

具体的には、走行用ヒス成分演算部１１２は、切り込み操舵時には、ヒスマップＭＡ１を用いて、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する。この場合、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１は、角度偏差θｈｓの絶対値が大きくなるほど、絶対値が大きくなるとともに、角度偏差θｈｓに対する走行用ヒス成分Ｆｈｙ１の立ち上がり時の変化率であるヒステリシス勾配の絶対値が小さくなるように算出される。この場合の走行用ヒス成分Ｆｈｙ１の絶対値は、角度偏差θｈｓが所定以上の範囲で飽和するようになっており、その時の値の最大値が最大値Ｆｍａｘ以下となるように算出される。

そして、走行用ヒス成分演算部１１２は、右方向への切り込み操舵時、その切り込み操舵の開始位置での走行用ゼロ点ＰｒをヒスマップＭＡ１の原点として第１象限に示される値を用いる。また、走行用ヒス成分演算部１１２は、左方向への切り込み操舵を行う場合、その切り込み操舵の開始位置での走行用ゼロ点ＰｒをヒスマップＭＡ１の原点として第３象限に示される値を用いる。

一方、走行用ヒス成分演算部１１２は、切り戻し操舵時には、ヒスマップＭＡ２を用いて、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する。この場合、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１は、角度偏差θｈｓに比例するように算出される。この場合の走行用ヒス成分Ｆｈｙ１は、走行用ゼロ点Ｐｒから所定範囲内の角度偏差θｈｓの場合にのみ算出される。

走行用ヒス成分演算部１１２は、右方向への切り戻し操舵を行う場合、その切り戻し操舵の開始位置での走行用ゼロ点ＰｒをヒスマップＭＡ２の原点として、当該原点から角度偏差θｈｓが所定範囲内にある間だけ第１象限に示される値を用いる。また、走行用ヒス成分演算部１１２は、左方向への切り戻し操舵を行う場合、その切り戻し操舵の開始位置での走行用ゼロ点ＰｒをヒスマップＭＡ２の原点として、当該原点から角度偏差θｈｓが所定範囲内にある間だけ第３象限に示される値を用いる。

本実施形態において、ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２は、車速Ｖに応じて走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更するように構成されている。ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２は、所望の操舵フィーリングを実現することを目的として、車速Ｖに応じて走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更する。本実施形態では、例えば、車速Ｖが小さいほど、ヒステリシス勾配を大きくするように走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更するようにしている。そして、ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２は、車速Ｖが大きいほど、最大値Ｆｍａｘを大きくするように走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更するようにしている。例えば、最大値Ｆｍａｘは、車速Ｖが、時速６キロ未満等の停車状態を含む走行状態である極低速である場合、時速１０キロ以上等の停車状態を含まない走行状態である中高速である場合と比較して、最大で１０倍等の大きい値が設定されている。なお、操舵角θｓの微分値である操舵速度ωｓに応じて走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更してもよい。この場合、例えば、操舵速度ωｓが大きいほど、ヒステリシス勾配を小さくするように走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を変更するようにしてもよい。

これにより、ステアリングホイール３を一定周波数で周期的に切り込み操舵及び切り戻し操舵を繰り返し行うサイン操舵した際において、走行用ヒス成分演算部１１２は操舵角θｓの変化に対してヒステリシス特性を有するように走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する。こうして得られた走行用ヒス成分Ｆｈｙ１は、乗算器１１４に出力される。

走行用車速ゲイン演算部１１３には、車速Ｖが入力される。走行用車速ゲイン演算部１１３は、車速Ｖに基づいて、走行用車速ゲインＤｖ１を演算する。
図８に示すように、走行用車速ゲイン演算部１１３は、車速Ｖと、走行用車速ゲインＤｖ１との関係を定めた車速ゲインマップＭ１１を備えており、車速Ｖを入力として、走行用車速ゲインＤｖ１をマップ演算する。走行用車速ゲイン演算部１１３は、車速Ｖが、例えば、上記極低速、すなわち第１閾値Ｖ１未満である場合、走行用車速ゲインＤｖ１を「ゼロ値（０％）」として演算する。また、走行用車速ゲイン演算部１１３は、車速Ｖが、例えば、上記中高速、すなわち第２閾値Ｖ２以上である場合、走行用車速ゲインＤｖ１を「１（１００％）」として演算する。なお、走行用車速ゲイン演算部１１３は、車速Ｖが、例えば、極低速と中高速との間である低速、すなわち第１閾値Ｖ１以上、且つ第２閾値Ｖ２未満である場合、「ゼロ値」と「１」との間が線形的に繋がるように走行用車速ゲインＤｖ１を演算する。本実施形態において、第１閾値Ｖ１未満の車速Ｖが第２状態に対応するとして定められた第２車速に相当し、第１閾値以上、すなわち第２閾値Ｖ２以上の車速Ｖが第１状態に対応するとして定められた第１車速に相当する。

こうして得られた走行用車速ゲインＤｖ１は、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１に乗算して乗算器１１４を通じて得られる走行用ヒス補償量Ｉ３＊として加算器７３に出力される。
＜角度軸力演算部１０１＞
次に、角度軸力演算部１０１について説明する。

図９に示すように、角度軸力演算部１０１は、軸力基礎成分演算部１２１と、極低速判定部１２２と、停車用ゼロ点演算部１２３と、停車用ヒステリシス成分演算部（以下、「停車用ヒス成分演算部」という）１２４と、停車用車速ゲイン演算部１２５と、ゼロ点逆演算部１２６とを有している。

軸力基礎成分演算部１２１には、目標ピニオン角θｐ＊が入力される。軸力基礎成分演算部１２１は、目標ピニオン角θｐ＊に基づいて、角度軸力Ｆｒの基礎成分である軸力基礎成分Ｆｒｂを演算する。具体的には、軸力基礎成分演算部１２１は、目標ピニオン角θｐ＊の絶対値が大きくなるほど、軸力基礎成分Ｆｒｂの絶対値が大きくなるように演算する。軸力基礎成分Ｆｒｂは、トルクの次元（Ｎ・ｍ）の値として演算される。こうして得られた軸力基礎成分Ｆｒｂは、加算器１２７に出力される。

極低速判定部１２２には、車速Ｖが入力される。極低速判定部１２２は、車速Ｖが第１閾値Ｖ１を跨いで当該第１閾値Ｖ１未満に変遷したことを検出する場合に、当該検出したことを示す判定ＦＬＧを生成する。本実施形態において、車速Ｖが第１閾値Ｖ１を跨いで当該第１閾値Ｖ１未満に変遷したことを検出する状況は、車速Ｖが第１車速から第２車速への変化を検出する状況に相当する。こうして得られた判定ＦＬＧは、停車用ゼロ点演算部１２３に出力される。

停車用ゼロ点演算部１２３には、操舵角θｓ、判定ＦＬＧ、及び後述の補正ゼロ点Ｐｃが入力される。停車用ゼロ点演算部１２３は、操舵角θｓに基づいて、停車用ヒス成分演算部１２４が後述の停車用ヒステリシス成分（以下、「停車用ヒス成分」という）Ｆｈｙ２を演算する際の停車用ゼロ点Ｐｓを演算する。停車用ゼロ点演算部１２３は、走行用ゼロ点演算部１１１が走行用ゼロ点Ｐｒを演算するのと同様にして、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する場合に、その開始位置での操舵角θｓを停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。

そして、停車用ゼロ点演算部１２３は、判定ＦＬＧが入力されない場合に、演算して得られた停車用ゼロ点Ｐｓを、最終的な停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。つまり、停車用ゼロ点演算部１２３は、判定ＦＬＧが入力されない場合に、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する毎に、停車用ゼロ点Ｐｓを更新する。

一方、停車用ゼロ点演算部１２３は、判定ＦＬＧが入力される場合に、演算して得られた停車用ゼロ点Ｐｓを補正ゼロ点Ｐｃとなるように補正した後の停車用ゼロ点Ｐｓを、最終的な停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。補正ゼロ点Ｐｃは、ゼロ点逆演算部１２６を通じて得られる。つまり、停車用ゼロ点演算部１２３は、判定ＦＬＧが入力される場合に、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断していないなかで、ゼロ点逆演算部１２６を通じて得られる補正ゼロ点Ｐｃとなるように停車用ゼロ点Ｐｓを更新する。なお、補正ゼロ点Ｐｃの演算については、後で詳しく説明する。こうして得られた最終的な停車用ゼロ点Ｐｓは、停車用ヒス成分演算部１２４に出力される。

停車用ヒス成分演算部１２４には、操舵角θｓ、停車用ゼロ点Ｐｓ、及び車速Ｖが入力される。停車用ヒス成分演算部１２４は、操舵角θｓ、停車用ゼロ点Ｐｓ、及び車速Ｖに基づいて、角度軸力Ｆｒがヒステリシス特性を有するように軸力基礎成分Ｆｒｂに付加する成分である停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、停車用ヒス成分演算部１２４は、操舵角θｓと、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２との関係を定めたヒスマップＭＢ１，ＭＢ２を備えている。ヒスマップＭＢ１，ＭＢ２は、走行用ヒス成分演算部１１２が備えるヒスマップＭＡ１，ＭＡ２と基本的に同一構成である。

そして、停車用ヒス成分演算部１２４は、走行用ヒス成分演算部１１２が走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算するのと同様にして、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する。つまり、停車用ヒス成分演算部１２４は、右方向への切り込み操舵時、その時の停車用ゼロ点ＰｓをヒスマップＭＢ１の原点として第１象限に示される値を用いる。また、停車用ヒス成分演算部１２４は、左方向への切り込み操舵時、その時の停車用ゼロ点ＰｓをヒスマップＭＢ１の原点として第３象限に示される値を用いる。また、停車用ヒス成分演算部１２４は、右方向への切り戻し操舵を行う場合、その時の停車用ゼロ点ＰｓをヒスマップＭＢ２の原点として、当該原点から角度偏差θｈｓが所定範囲内にある間だけ第１象限に示される値を用いる。また、停車用ヒス成分演算部１２４は、左方向への切り戻し操舵を行う場合、その時の停車用ゼロ点ＰｓをヒスマップＭＢ２の原点として、当該原点から角度偏差θｈｓが所定範囲内にある間だけ第３象限に示される値を用いる。

これにより、ステアリングホイール３を一定周波数で周期的に切り込み操舵及び切り戻し操舵を繰り返し行うサイン操舵した際において、停車用ヒス成分演算部１２４は操舵角θｓの変化に対してヒステリシス特性を有するように停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する。こうして得られた停車用ヒス成分Ｆｈｙ２は、乗算器１２８、及びゼロ点逆演算部１２６に出力される。

本実施形態において、車速Ｖが上記中高速の場合に演算される停車用ヒス成分Ｆｈｙ２が示す特性は、第１ヒステリシス特性の一例である。つまり、車速Ｖが上記中高速の場合に停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する状態は、第１演算状態の一例である。また、車速Ｖが上記極低速の場合に演算される停車用ヒス成分Ｆｈｙ２が示す特性は、第２ヒステリシス特性の一例である。つまり、車速Ｖが上記極低速の場合に停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する状態は、第２演算状態の一例である。

停車用車速ゲイン演算部１２５には、車速Ｖが入力される。停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖに基づいて、停車用車速ゲインＤｖ２を演算する。
図１０に示すように、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖと、停車用車速ゲインＤｖ２との関係を定めた車速ゲインマップＭ１２を備えており、車速Ｖを入力として、停車用車速ゲインＤｖ２をマップ演算する。停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖが、例えば、上記低速、及び中高速、すなわち第１閾値Ｖ１以上である場合、停車用車速ゲインＤｖ２を「ゼロ値（０％）」として演算する。また、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖが、例えば、ゼロ値である場合、停車用車速ゲインＤｖ２を「１（１００％）」として演算する。なお、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖが、例えば、極低速、すなわち第１閾値Ｖ１未満である場合、「ゼロ値」と「１」との間が線形的に繋がるように停車用車速ゲインＤｖ２を演算する。

また、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖがゼロ値から上記中高速、すなわち第２閾値Ｖ２に向かって増加する間、停車用車速ゲインＤｖ２の演算周期あたりの変化量を所定の制限値に制限する。停車用車速ゲイン演算部１２５は、停車用車速ゲインＤｖ２の演算周期あたりの変化量が制限値を超える場合、停車用車速ゲインＤｖ２の演算周期あたりの変化量を制限値に制限する。これにより、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖがゼロ値から上記中高速、すなわち第２閾値Ｖ２に向かって増加する間、直前周期（１周期前）に対して、停車用車速ゲインＤｖ２を徐々に変化させる。つまり、停車用車速ゲイン演算部１２５は、車速Ｖがゼロ値から上記中高速、すなわち第２閾値Ｖ２に向かって増加する間、停車用車速ゲインＤｖ２の急変を抑制するように停車用車速ゲインＤｖ２を補償する機能を有する。本実施形態では、図１０中に二点鎖線で示すように、例えば、車速Ｖが大きいほど、制限値が大きくなるように変更するようにしている。制限値は、車速Ｖがゼロ値から上記中高速、すなわち第２閾値Ｖ２に向かって増加する間で生じる転舵輪５の剛性の変化を実現する観点で、試験やシミュレーション等に基づいて設定されている。

こうして得られた停車用車速ゲインＤｖ２は、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２に乗算して乗算器１２８を通じて得られる角度軸力用ヒステリシス成分（以下、「角度軸力用ヒス成分」という）Ｆｈｙｒとして加算器１２７に入力される。加算器１２７にて、軸力基礎成分Ｆｒｂに対して角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒが加算されることで得られる角度軸力Ｆｒは、乗算器１０４に出力される。

本実施形態において、停車用車速ゲインＤｖ２は車速係数の一例であり、停車用車速ゲイン演算部１２５は係数演算部の一例である。また、第１閾値Ｖ１未満の車速Ｖである場合に演算される停車用車速ゲインＤｖ２が第２車速係数に相当し、第１閾値Ｖ１以上である場合に演算される停車用車速ゲインＤｖ２が第１車速係数に相当する。

本実施形態において、走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、特に車両が停車状態を含まない走行状態の場合について、ステアリングホイール３の動作時の摩擦によるヒステリシス特性を最適化するように補償する。なお、車両が停車状態を含まない走行状態とは、例えば、時速１０キロ以上等の中高速で車両が走行している状態のことである。走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、操舵角θｓの変化に対してヒステリシス特性を有する。こうして得られた走行用ヒス補償量Ｉ３＊は、加算器７３に出力される。

図９に示すように、ゼロ点逆演算部１２６には、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２、及び操舵角θｓが入力される。ゼロ点逆演算部１２６は、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２、及び操舵角θｓに基づいて、補正ゼロ点Ｐｃを演算する。ゼロ点逆演算部１２６は、停車用ヒス成分演算部１２４が備えているヒスマップＭＢ１，ＭＢ２のうち、特に車速Ｖが上記極低速である場合のヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１），ＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）を備えている。また、ゼロ点逆演算部１２６は、停車用ゼロ点演算部１２３が停車用ゼロ点Ｐｓを演算するのと同様にして、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断する場合に、その開始位置での操舵角θｓを停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。この場合、ゼロ点逆演算部１２６は、操舵角θｓに基づいて、停車用ゼロ点Ｐｓを原点とした場合の操舵角θｓの変化量、すなわち角度偏差θｈｓを演算する。

そして、ゼロ点逆演算部１２６は、入力された停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値と同値の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する場合のヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１），ＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）における原点に対応する角度偏差θｈｓを演算する。この場合、ゼロ点逆演算部１２６は、右方向への切り込み操舵時、ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）の第１象限に示される値を用いる。また、ゼロ点逆演算部１２６は、左方向への切り込み操舵時、ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）の第３象限に示される値を用いる。また、ゼロ点逆演算部１２６は、右方向への切り戻し操舵を行う場合、ヒスマップＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）の第１象限に示される値を用いる。また、ゼロ点逆演算部１２６は、左方向への切り戻し操舵を行う場合、ヒスマップＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）の第３象限に示される値を用いる。

例えば、図１１に示すように、右方向への切り込み操舵時を前提として、横軸が角度偏差θｈｓ、縦軸が停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の座標系について、入力された［停車用ヒス成分Ｆｈｙ２、角度偏差θｈｓ］を表す点が座標Ｐ１であるとする。ここで、図１１中、二点鎖線で示すヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）の第１象限に示される値について、当該ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）が座標Ｐ１と重なる位置まで右方向、すなわち角度偏差θｈｓが正値側に増加する側に全体的にずらすようにオフセットさせる。そして、図１１中、実線で示すオフセット後のヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）について、横軸上の角度偏差θｈｓの値に対応する操舵角θｓの値が補正ゼロ点Ｐｃとなる。この場合、補正ゼロ点Ｐｃは、停車用ゼロ点Ｐｓに対応する操舵角θｓから横軸上の角度偏差θｈｓの値を減算した値として得られる。補正ゼロ点Ｐｃに原点を更新して得られる角度偏差θｈｓでは、ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）で演算される停車用ヒス成分Ｆｈｙ２として、その時にゼロ点逆演算部１２６に入力された停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値と同値が得られる。これは、左方向への切り込み操舵時を前提として、ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）の第３象限に示される値についても同様であり、当該第３象限に示される値を左方向、すなわち角度偏差θｈｓが負値側に増加する側にオフセットさせる。また、右方向への切り戻し操舵を行う場合では、ヒスマップＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）の第１象限に示される値についても同様であり、当該第１象限に示される値を右方向、すなわち角度偏差θｈｓが正値側に増加する側にオフセットさせる。また、左方向への切り戻し操舵を行う場合では、ヒスマップＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１）の第３象限に示される値についても同様であり、当該第３象限に示される値を左方向、すなわち角度偏差θｈｓが負値側に増加する側にオフセットさせる。こうして得られた補正ゼロ点Ｐｃは、停車用ゼロ点演算部１２３に出力される。本実施形態において、極低速判定部１２２、停車用ゼロ点演算部１２３、停車用ヒステリシス成分演算部１２４、停車用車速ゲイン演算部１２５、ゼロ点逆演算部１２６、及び乗算器１２８は、ヒステリシス成分演算部の一例である。

第１実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、車速Ｖが極低速であるか否かの状況に応じて、ヒスマップＭＢ１，ＭＢ２における原点を補正することで、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算することができる。例えば、車速Ｖが中低速から低速を跨いで極低速に変遷したことを検出する状況は、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する場合に、極低速への変遷前後でヒステリシス幅が大きく変化することが想定される状況である。これは、極低速への変遷前で使用するヒスマップＭＢ１（Ｖ≧Ｖ１，Ｖ２）に対して、極低速への変遷後で使用するヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）について、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の最大値Ｆｍａｘが大きく設定されているからである。なお、ヒスマップＭＢ２（Ｖ≧Ｖ１，Ｖ２）とヒスマップＭＢ２（Ｖ＜Ｖ１，Ｖ２）についても同様である。

本実施形態では、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷したことが判定ＦＬＧによって、停車用ゼロ点演算部１２３にて判断することができる。そして、停車用ゼロ点演算部１２３は、判定ＦＬＧが入力される場合に、演算して得られた停車用ゼロ点Ｐｓを、ゼロ点逆演算部１２６を通じて得られる補正ゼロ点Ｐｃとなるように更新する。

例えば、図１１の示す状況が、右方向への切り込み操舵時を前提として、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した瞬間を示すとする。この瞬間では、角度偏差θｈｓが第１偏差値θｈｓ１の場合に、ヒスマップＭＢ１（Ｖ≧Ｖ１，Ｖ２）に基づいて、座標Ｐ１に対応する第１成分値Ｆｈｙ２１の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２が演算されている。

続いて、車速Ｖが極低速に変遷した直後では、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の演算の際に、図１１中に二点鎖線で示すヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）を使用する状態に変遷する。車速Ｖが極低速に変遷した直後が、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始でなければ、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した瞬間での停車用ゼロ点Ｐｓ（図１１中の「Ｐｓ１」）が維持される。この場合、車速Ｖが極低速に変遷した直後では、角度偏差θｈｓが第１偏差値θｈｓ１に維持されていると、ヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）に基づいて、座標Ｐ２に対応する第２成分値Ｆｈｙ２２の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２が演算されることになる。角度偏差θｈｓが第１偏差値θｈｓ１に維持されている状況は、例えば、ステアリングホイール３が運転者によって保舵されていない、手放し状態等が該当する。つまり、車速Ｖが極低速に変遷した直後では、図１１中に二点鎖線で示すヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）を使用する状態に変遷することに起因して、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２のヒステリシス幅が急変する可能性がある。

これに対して、図１１中に矢印で示すように、本実施形態では、車速Ｖが極低速に変遷した直後が、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始でなくても、車速Ｖが極低速に変遷したことを条件として、停車用ゼロ点Ｐｓを補正ゼロ点Ｐｃに更新する。これにより、図１１中に矢印で示すように、停車用ゼロ点Ｐｓを「Ｐｓ１」から補正ゼロ点Ｐｃ（図１１中の「Ｐｓ２」）へ更新する。この場合、角度偏差θｈｓが第１偏差値θｈｓ１に維持されていたとしても、図１１中に実線で示すヒスマップＭＢ１（Ｖ＜Ｖ１）に基づいて、座標Ｐ１に対応する第１成分値Ｆｈｙ２１の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２が演算されることになる。

これにより、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した場合に、変遷前の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２と変遷後の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２とでヒステリシス幅の急変を抑えることができる。

したがって、図１２（ａ）の特性が、車速Ｖが低速、又は中高速でのステアリングホイール３を上記サイン操舵した際の操舵角θｓと操舵トルクＴｈとの関係により示される走行用の操舵特性を示すとする。これに対して、図１２（ｂ）の特性が、車速Ｖが極低速でのステアリングホイール３を上記サイン操舵した際の操舵角θｓと操舵トルクＴｈとの関係により示される停車用の操舵特性を示すとする。

そして、走行用、及び停車用の操舵特性が、車速Ｖに応じて変遷するなかで、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した場合に、走行用から停車用の操舵特性に変化する。この場合、ステアリングホイール３を上記サイン操舵した際の操舵特性の間では、ヒステリシス幅が大きく変化しているが、その変化の過程でヒステリシス幅の急変が抑えられる。

本実施形態の効果を説明する。
（１－１）本実施形態では、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２について、ヒステリシス幅が急変する状況が存在することが抑えられるため、ステアリングホイール３の動きや、ステアリングホイール３から得られる感覚に違和感となって現れることを抑えることができる。したがって、操舵感の向上を図ることができる。

（１－２）本実施形態によれば、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した場合では、当該変遷のタイミングでの停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値を維持することができる。これにより、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷する状況であっても、操舵感の向上を図ることができる。転舵輪５の摩擦を運転者に伝える観点で言えば、低速、又は中高速での走行状態と、極低速での走行状態との間では、極低速での走行状態でヒステリシス幅を大きく変化させると都合がよくなる。つまり、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する場合に、ヒステリシス幅が大きく変化することが想定される状況には、車速Ｖが中高速から低速を跨いで極低速に変遷した場合が該当する。したがって、転舵輪５の摩擦を運転者に伝える観点で都合がよい仕様を実現するなかで、操舵感の向上を図ることができる。

（１－３）本実施形態によれば、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値を維持する状況について、車速Ｖを使用するというアプローチを通じて最適化することができる。
＜第２実施形態＞
操舵制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付す等して、その重複する説明を省略する。

＜角度軸力演算部１０１＞
図１３に示すように、角度軸力演算部１０１は、上記第１実施形態で説明した構成から極低速判定部１２２を削除して変更した構成を有している。そして、本実施形態の角度軸力演算部１０１では、極低速判定部１２２の削除に伴って、上記第１実施形態の停車用ゼロ点演算部１２３と、ゼロ点逆演算部１２６とについて変更が施されている。

具体的には、上記第１実施形態の停車用ゼロ点演算部１２３に対応する停車用ゼロ点演算部１２３ａには、操舵角θｓ、及び補正ゼロ点Ｐｃが入力される。停車用ゼロ点演算部１２３ａは、上記第１実施形態の停車用ゼロ点演算部１２３と同様に停車用ゼロ点Ｐｓを演算する。そして、停車用ゼロ点演算部１２３ａは、補正ゼロ点Ｐｃが入力されない場合に、演算して得られた停車用ゼロ点Ｐｓを、最終的な停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。一方、停車用ゼロ点演算部１２３は、補正ゼロ点Ｐｃが入力される場合に、演算して得られた停車用ゼロ点Ｐｓを補正ゼロ点Ｐｃとなるように補正した後の停車用ゼロ点Ｐｓを、最終的な停車用ゼロ点Ｐｓとして演算する。

また、上記第１実施形態のゼロ点逆演算部１２６に対応するゼロ点逆演算部１２６ａには、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２、操舵角θｓ、及び停車用車速ゲインＤｖ２が入力される。
ゼロ点逆演算部１２６ａは、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から変化、すなわち増加し始めたことを検出しない、言い換えると値が変化しない、又は「１」から「ゼロ値」に減少し始めたことを検出する場合に、補正ゼロ点Ｐｃを演算せず出力もしない。一方、ゼロ点逆演算部１２６ａは、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から変化、すなわち増加し始める状態に変遷したことを検出する場合、上記第１実施形態のゼロ点逆演算部１２６と同様に補正ゼロ点Ｐｃを演算して停車用ゼロ点演算部１２３に出力する。つまり、ゼロ点逆演算部１２６ａは、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から増加し始める状態に変遷したことを検出する場合に、切り込み操舵の開始、又は切り戻し操舵の開始を判断していないなかで、停車用ゼロ点演算部１２３ａにて停車用ゼロ点Ｐｓが更新されるように、補正ゼロ点Ｐｃを演算して出力する。

こうした本実施形態によれば、第１実施形態に準じた作用及び効果に加えて、以下の効果を奏する。
（２－１）本実施形態によれば、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値を維持する状況について、停車用車速ゲインＤｖ２を使用するというアプローチを通じて最適化することができる。

上記各実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・上記第１実施形態では、極低速判定部１２２の機能を、停車用ゼロ点演算部１２３の機能として実現してもよい。つまり、停車用ゼロ点演算部１２３には、車速Ｖが入力されるように構成すればよい。その他、極低速判定部１２２の機能は、ゼロ点逆演算部１２６の機能として実現してもよい。この場合、ゼロ点逆演算部１２６には、車速Ｖが入力されるように構成すればよい。そして、停車用ゼロ点演算部１２３には、上記第２実施形態と同様に補正ゼロ点Ｐｃが必要な状況でのみ入力されるように構成すればよい。これらの場合、極低速判定部１２２の機能を削除することができる。

・上記第２実施形態では、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から増加し始める状態に変遷したことを検出するゼロ点逆演算部１２６ａの機能を、停車用ゼロ点演算部１２３ａの機能として実現してもよい。つまり、停車用ゼロ点演算部１２３ａには、車速Ｖが入力されるように構成すればよい。この場合、ゼロ点逆演算部１２６ａは、基本的に補正ゼロ点Ｐｃを演算して出力するように構成すればよい。そして、停車用ゼロ点演算部１２３ａは、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から増加し始める状態に変遷したことを検出する場合に、入力される補正ゼロ点Ｐｃによる補正を反映させればよい。その他、角度軸力演算部１０１には、停車用車速ゲインＤｖ２の値が「ゼロ値」から増加し始める状態に変遷したことを検出するゼロ点逆演算部１２６ａの機能を有する演算部を追加するようにしてもよい。

・上記第１実施形態において、ゼロ点逆演算部１２６には、角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒが入力されるようにしてもよい。この場合、ゼロ点逆演算部１２６には、停車用車速ゲインＤｖ２が入力されるようにし、当該停車用車速ゲインＤｖ２を補正ゼロ点Ｐｃの演算に用いるようにしてもよい。また、ゼロ点逆演算部１２６は、補正ゼロ点Ｐｃについて、入力された角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒの値と同値の角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒを演算する場合の原点に対応する角度偏差θｈｓを演算するようにしてもよい。この場合、ゼロ点逆演算部１２６は、補正ゼロ点Ｐｃについて、入力された角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒの値と同値の停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する場合の原点に対応する角度偏差θｈｓを演算するようにしてもよい。これは、第２実施形態についても同様である。

・上記各実施形態では、目標ピニオン角θｐ＊を用いている部分について、目標ピニオン角θｐ＊の代わりに、当該目標ピニオン角θｐ＊と相関のある状態変数に基づき各種成分を演算するようにしてもよい。このような目標ピニオン角θｐ＊と相関のある状態変数としては、例えば、ピニオン角θｐや、操舵角θｓや、回転角θａや、回転角θｂであり、これらは操舵装置２の動作に応じて変化する状態変数の一例である。これらの目標ピニオン角θｐ＊や、目標ピニオン角θｐ＊と相関のあるこれらの角度は、転舵輪５の転舵角に換算可能な角度である。つまり、軸力基礎成分Ｆｒｂや、エンド軸力Ｆｉｅは、例えば、ピニオン角θｐに基づき演算されるようにしてもよい。本変形例の場合であっても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。これは、操舵角θｓや、ピニオン角θｐ等の目標ピニオン角θｐ＊と相関のある状態変数についても同様である。つまり、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１や、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２は、例えば、操舵角θｓの代わりに、ピニオン角θｐや目標ピニオン角θｐ＊に基づき演算されるようにしてもよい。

・上記各実施形態において、操舵力演算部５５では、操舵力Ｔｂ＊を演算する際、ステアリングホイール３の動作に関わる状態変数を少なくとも用いていればよく、車速Ｖを用いなくてもよいし、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。ステアリングホイール３の動作に関わる状態変数としては、上記各実施形態で例示した操舵トルクＴｈの代わりに、操舵角θｓを用いたり他の要素を用いたりしてもよい。

・上記各実施形態において、軸力基礎成分演算部１２１は、軸力基礎成分Ｆｒｂを演算する際、目標ピニオン角θｐ＊を少なくとも用いていればよく、車速Ｖ等の他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。

・上記各実施形態において、走行用ヒス成分演算部１１２は、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する際、操舵角θｓを少なくとも用いていればよく、車速Ｖを用いていなくてもよい。この場合、走行用車速ゲインＤｖ１を用いて、ヒスマップＭＡ１，ＭＡ２の車速Ｖに応じた最大値Ｆｍａｘの大きさ等を調整すればよい。これは、停車用ヒステリシス成分演算部１２４が停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する際についても同様である。この場合、停車用車速ゲインＤｖ２を用いて、ヒスマップＭＢ１，ＭＢ２の車速Ｖに応じた最大値Ｆｍａｘの大きさ等を調整すればよい。

・上記各実施形態において、走行用ヒス成分演算部１１２は、走行用ヒス成分Ｆｈｙ１を演算する際、操舵角θｓや、車速Ｖに加えて、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。これは、停車用ヒス成分演算部１２４が停車用ヒス成分Ｆｈｙ２を演算する際についても同様である。

・上記各実施形態において、軸力配分比演算部１０３は、軸力配分ゲインＤｉを演算する際、車速Ｖを用いていればよく、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。
・上記各実施形態において、軸力演算部５６では、エンド軸力演算部９２、及び偏差軸力演算部９３を削除してもよい。この場合、軸力選択部９４及び加算器９５は、削除してもよい。そして、配分軸力演算部９１で演算された配分軸力Ｆｄは、減算器５７に出力される。

・上記各実施形態において、走行用車速ゲイン演算部１１３は、走行用車速ゲインＤｖ１を演算する際、車速Ｖを用いていればよく、他の要素を組み合わせて用いるようにしてもよい。これは、停車用車速ゲイン演算部１２５が停車用車速ゲインＤｖ２を演算する際についても同様である。

・上記各実施形態において、停車用車速ゲイン演算部１２５は、停車用車速ゲインＤｖ２を徐々に変化させる際、経過時間に対して徐々に変化させたり、操舵角θｓ等の操舵部４の操舵状態や、ピニオン角θｐ等の転舵部６の転舵状態を考慮してもよい。

・上記各実施形態では、停車用ヒス成分Ｆｈｙ２の値を維持する状況について、他の状況を想定してもよい。他の状況として、例えば、車両の走行中に転舵輪５の回転がロック状態になる状況が考えられる。車両の走行中に転舵輪５の回転がロック状態になる状況では、転舵輪５の回転がロック状態になることで、車速Ｖが極低速に至る可能性がある。これは、例えば、車速Ｖと、車両に生じているヨーレート等の状態変数との乖離から推定することができる。その他、他の状況として、車両の走行中の道路が高μ路から低μ路に変化する状況を想定してもよい。

・上記各実施形態において、演算上のヒステリシス成分を付加する対象は、角度軸力Ｆｒに限らない。演算上のヒステリシス成分を付加する対象は、例えば、ヨーレート、又は横加速度の少なくともいずれかを考慮して得られる軸力等、ヒステリシス特性を有することで操舵装置２を動作させるのに都合がよくなる成分であれば適宜変更可能である。この場合、上記各実施形態と同様の課題を生じるとしても、当該課題を上記各実施形態に準じた構成を適用することで解決することができる。

・上記各実施形態において、車速Ｖが極低速、すなわち第１閾値Ｖ１の値は、停車状態を含んでいればよく、適宜変更可能である。例えば、第１閾値Ｖ１は、時速３キロ等、小さくしてもよいし、時速１０キロ等、低速の範囲まで大きくしてもよい。

・上記各実施形態の操舵制御装置１は、様々な運転支援機能や自動運転機能を実現する自動運転システムの指令値を操舵装置２の動作に反映させるようにしてもよい。この場合、上記各実施形態と同様の課題を生じるとしても、当該課題を上記各実施形態に準じた構成を適用することで解決することができる。

・上記各実施形態において、操舵側制御部５０は、転舵側制御部６０の機能として付加してもよい。
・上記各実施形態において、転舵側モータ３２は、例えば、ラック軸２２の同軸上に配置するものや、ラック軸２２にラックアンドピニオン機構を構成するピニオン軸に対してウォームアンドホイールを介して接続されるものを採用してもよい。

・上記各実施形態において、操舵制御装置１は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

・上記各実施形態は、操舵装置２を、操舵部４と転舵部６との間が機械的に常時分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、クラッチにより操舵部４と転舵部６との間が機械的に分離可能な構造としてもよい。また、操舵装置２は、運転者によるステアリング操舵を補助するための力であるアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置としてもよい。この場合、ステアリングホイール３は、ステアリング軸１１を介してピニオン軸２１が機械的に接続される。そして、アシスト力では、上記各実施形態の角度軸力用ヒス成分Ｆｈｙｒに相当する成分を反映させるようにしてもよい。この場合、上記各実施形態と同様の課題を生じるとしても、当該課題を上記各実施形態に準じた構成を適用することで解決することができる。

１…操舵制御装置
２…操舵装置
３…ステアリングホイール
５…転舵輪
１２…操舵アクチュエータ（アクチュエータ）
１３…操舵側モータ（モータ）
５２…目標反力トルク演算部（トルク指令値演算部）
１０１…角度軸力演算部（トルク成分演算部）
１２１…軸力基礎成分演算部
１２２…極低速判定部（判定部）
１２３，１２３ａ…停車用ゼロ点演算部（ヒステリシス成分演算部）
１２４…停車用ヒステリシス成分演算部（ヒステリシス成分演算部）
１２５…停車用車速ゲイン演算部（ヒステリシス成分演算部）
１２６，１２６ａ…ゼロ点逆演算部（ヒステリシス成分演算部）

Claims (5)

1. モータを駆動源とするアクチュエータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御対象とし、前記モータトルクが発生するように前記モータの作動を制御する際の前記モータトルクの目標値であるトルク指令値を演算するトルク指令値演算部を備えるものであり、
   前記トルク指令値演算部は、前記トルク指令値を演算する際に用いるトルク成分を、前記操舵装置の動作に応じて変化する状態変数に基づき演算するトルク成分演算部を有し、
   前記トルク成分演算部は、前記操舵装置の操舵に応じて変化する特定の状態変数の所定のタイミングで設定される値を原点として得られる前記特定の状態変数の変化に対するヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための演算上のヒステリシス成分を演算するヒステリシス成分演算部を有し、
   前記ヒステリシス成分演算部は、
   第１ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための前記演算上のヒステリシス成分を演算する第１演算状態と、前記第１ヒステリシス特性に比べて大きいヒステリシス幅を有する第２ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加するための前記演算上のヒステリシス成分を演算する第２演算状態と、を含み、
   前記第１演算状態から変遷した後の前記第２演算状態では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算する場合の前記第２ヒステリシス特性における原点に対応する値を演算し、当該演算した値を原点として前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されている操舵制御装置。
2. 前記トルク成分演算部は、
   車両の転舵輪の転舵角に換算可能な角度に応じて定められるとともに路面情報が反映されない軸力である角度軸力の基礎成分を前記トルク成分として演算する軸力基礎成分演算部と、
   前記基礎成分に付加するための前記演算上のヒステリシス成分を演算する前記ヒステリシス成分演算部とを有する角度軸力演算部を含むように構成されている請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記ヒステリシス成分演算部は、
   車両が停車状態を含まない走行状態であることを判断できる第１状態である場合に、前記第１演算状態の演算で得られた前記演算上のヒステリシス成分を前記トルク成分に反映させるとともに、
   車両が停車状態を含む走行状態であることを判断できる第２状態である場合に、前記第２演算状態の演算で得られた前記演算上のヒステリシス成分を前記トルク成分に反映させるように構成されている請求項１または２に記載の操舵制御装置。
4. 前記ヒステリシス成分演算部は、車速が前記第１状態に対応するとして定められた第１車速から変遷した後の前記第２状態に対応するとして定められた第２車速である状況では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されている請求項３に記載の操舵制御装置。
5. 前記トルク成分演算部は、前記第１ヒステリシス特性、又は前記第２ヒステリシス特性を前記トルク成分に付加する際に、車速を前記演算上のヒステリシス成分に加味するべく当該車速に基づき変化する車速係数を演算する係数演算部を更に有し、
   前記ヒステリシス成分演算部は、前記係数演算部を通じて演算された前記車速係数が、前記第１状態に対応するとして定められた第１車速の場合に演算される第１車速係数から変遷した後の前記第２状態に対応するとして定められた第２車速の場合に演算される第２車速係数である状況では、当該変遷のタイミングでの前記演算上のヒステリシス成分の値を維持することができる前記演算上のヒステリシス成分を演算するように構成されている請求項３に記載の操舵制御装置。

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