WO2020003550A1 - ステアリング制御装置及びステアリング装置 - Google Patents

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WO2020003550A1
WO2020003550A1 PCT/JP2018/032868 JP2018032868W WO2020003550A1 WO 2020003550 A1 WO2020003550 A1 WO 2020003550A1 JP 2018032868 W JP2018032868 W JP 2018032868W WO 2020003550 A1 WO2020003550 A1 WO 2020003550A1
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steering
unit
torque loss
torque
roll rate
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杏一 田上
研 一色
伸幸 榎本
詠之 石丸
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株式会社ショーワ
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Definitions

  • the present invention relates to a steering control device and a steering device that apply an assist torque or a reaction torque to a steering member.
  • Patent Document 1 a technique of estimating a rack axial force at the time of turning a tire from a steering angle and a vehicle speed is known.
  • JP 2010-100799 Japanese Unexamined Patent Publication “JP 2010-100799” (published on May 6, 2010)
  • the object of the present invention is to apply an assist torque or a reaction force torque with less discomfort to a driver in a control device for applying an assist torque or a reaction force torque to a steering member.
  • the present invention is directed to a steering control device that applies an assist torque or a reaction force torque to a steering member that is operated by a driver, and a torque loss estimating unit that estimates a torque loss; And a correction amount calculation unit that calculates a correction amount according to the rack axial force estimated value calculated based on the roll rate when the slippage estimation unit estimates the torque loss.
  • the present invention is a steering device including a steering member that a driver performs a steering operation, and a steering control unit that applies an assist torque or a reaction force torque to the steering member,
  • the steering control unit includes a torque loss estimating unit that estimates a torque loss, and a correction amount according to a rack axial force estimated value calculated based on a roll rate when the torque loss estimating unit estimates the torque loss.
  • a correction amount calculating unit for calculating.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an ECU according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a steering control unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a correction amount calculation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a torque loss estimating unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a suspension control unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a torque loss estimating unit according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle 900 according to the present embodiment.
  • the vehicle 900 includes a suspension 100, a vehicle body 200, wheels 300, tires 310, a steering member 410, a steering shaft 420, a torque sensor 430, a steering angle sensor 440, a torque applying unit 460, and a rack. It includes a pinion mechanism 470, a rack shaft 480, an engine 500, an ECU (Electronic Control Unit) (control device) 600, a power generator 700, and a battery 800.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the wheel 300 on which the tire 310 is mounted is suspended on the vehicle body 200 by the suspension device 100. Since the vehicle 900 is a four-wheeled vehicle, four suspension devices 100, four wheels 300, and three tires 310 are provided.
  • the tires and wheels of the left front wheel, right front wheel, left rear wheel and right rear wheel are referred to as tire 310A and wheel 300A, tire 310B and wheel 300B, tire 310C and wheel 300C, and tire 310D and wheel, respectively. Also referred to as 300D.
  • tire 310A and wheel 300A tire 310B and wheel 300B
  • tire 310C and wheel 300C tire 310D and wheel, respectively.
  • 300D also referred to as 300D.
  • the configurations attached to the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel are denoted by reference numerals “A”, “B”, “C”, and “D”. There is.
  • the suspension device 100 includes a hydraulic shock absorber, an upper arm, and a lower arm.
  • the hydraulic shock absorber includes a solenoid valve that is an electromagnetic valve that adjusts a damping force generated by the hydraulic shock absorber.
  • the hydraulic shock absorber may use an electromagnetic valve other than the solenoid valve as the electromagnetic valve for adjusting the damping force.
  • the electromagnetic valve may be configured to include an electromagnetic valve using an electromagnetic fluid (magnetic fluid).
  • the engine 500 is provided with a power generator 700, and the electric power generated by the power generator 700 is stored in the battery 800.
  • the steering member 410 operated by the driver is connected to one end of the steering shaft 420 so as to be able to transmit torque, and the other end of the steering shaft 420 is connected to the rack and pinion mechanism 470.
  • the rack and pinion mechanism 470 is a mechanism for converting rotation of the steering shaft 420 around the axis into displacement along the axial direction of the rack shaft 480.
  • the wheels 300A and 300B are steered via the tie rods and the knuckle arms.
  • the torque sensor 430 detects the steering torque applied to the steering shaft 420, in other words, the steering torque applied to the steering member 410, and provides the ECU 600 with a torque sensor signal indicating the detection result. More specifically, torque sensor 430 detects the torsion of a torsion bar provided inside steering shaft 420, and outputs the detection result as a torque sensor signal.
  • a well-known sensor such as a Hall IC, an MR element, and a magnetostrictive torque sensor may be used.
  • the steering angle sensor 440 detects the steering angle of the steering member 410 and provides the detection result to the ECU 600.
  • the torque applying unit 460 applies an assist torque or a reaction torque corresponding to the steering control amount supplied from the ECU 600 to the steering shaft 420.
  • the torque applying unit 460 includes a motor that generates an assist torque or a reaction torque according to the steering control amount, and a torque transmission mechanism that transmits the torque generated by the motor to the steering shaft 420.
  • control amount in the present specification include a current value, a duty ratio, an attenuation rate, an attenuation ratio, and the like.
  • the steering member 410, the steering shaft 420, the torque sensor 430, the steering angle sensor 440, the torque applying unit 460, the rack and pinion mechanism 470, the rack shaft 480, and the ECU 600 constitute a steering device according to the present embodiment.
  • connection to transmit torque refers to connection in which rotation of one member causes rotation of the other member to occur, for example, one member and the other member are connected to each other.
  • connection in which rotation of one member causes rotation of the other member to occur, for example, one member and the other member are connected to each other.
  • one member is directly or indirectly fixed to one member, and one member and the other member are interlocked via a joint member or the like. This includes at least the case where the connection is made.
  • the steering device in which the steering member 410 to the rack shaft 480 are always mechanically connected has been described as an example.
  • the device may be, for example, a steer-by-wire steering device.
  • the matters described below can also be applied to the steering device of the steer-by-wire system.
  • the ECU 600 controls various electronic devices included in the vehicle 900. More specifically, ECU 600 controls the amount of assist torque or reaction torque applied to steering shaft 420 by adjusting the steering control amount supplied to torque application section 460.
  • the ECU 600 controls the opening and closing of the solenoid valve by supplying a suspension control amount to the solenoid valve provided in the hydraulic shock absorber included in the suspension device 100.
  • a power line for supplying drive power from the ECU 600 to the solenoid valve is provided.
  • the vehicle 900 has a wheel speed sensor 320 that is provided for each wheel 300 and detects a wheel speed of each wheel 300, a lateral G sensor 330 that detects lateral acceleration of the vehicle 900, and detects a longitudinal acceleration of the vehicle 900.
  • G sensor 340 for detecting the yaw rate of the vehicle 900, an engine torque sensor 510 for detecting the torque generated by the engine 500, an engine speed sensor 520 for detecting the rotation speed of the engine 500, and a brake device.
  • a brake pressure sensor 530 for detecting the pressure applied to the brake fluid is provided. The detection results of these various sensors are supplied to the ECU 600.
  • the vehicle 900 may further include a roll rate sensor for detecting a roll rate of the vehicle body 200, a stroke sensor for detecting a stroke of each suspension, and a roll angle sensor for detecting a roll angle of the vehicle body 200.
  • the vehicle 900 includes an ABS (Antilock Brake System) that is a system for preventing wheel lock during braking, a TCS (Traction Control System) that suppresses wheel slippage during acceleration, and the like,
  • ABS Antilock Brake System
  • TCS Traction Control System
  • the vehicle is provided with a brake device capable of controlling vehicle stability (VSA), which is a vehicle behavior stabilization control system having an automatic braking function for turning yaw moment control and a brake assist function.
  • VSA vehicle stability
  • the ABS, TCS, and VSA compare the wheel speed determined according to the estimated vehicle speed with the wheel speed detected by the wheel speed sensor 320, and these two wheel speed values are set to predetermined values. If there is a difference, it is determined that the vehicle is in the slip state.
  • the ABS, TCS, and VSA stabilize the behavior of the vehicle 900 by performing optimal brake control and traction control according to the running state of the vehicle 900 through such processing.
  • the supply of the detection results by the various sensors described above to the ECU 600 and the transmission of control signals from the ECU 600 to each unit are performed via a CAN (Controller Area Network) 370.
  • CAN Controller Area Network
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the ECU 600.
  • the steering control unit 610 refers to various sensor detection results included in the CAN 370 and determines the magnitude of the steering control amount to be supplied to the torque application unit 460.
  • the suspension control unit 650 refers to various sensor detection results included in the CAN 370 and determines the magnitude of the suspension control amount to be supplied to the solenoid valve included in the hydraulic shock absorber included in the suspension device 100.
  • the suspension control amount calculated by the suspension control unit 650 is supplied to the steering control unit 610, and is referred to for determining the magnitude of the steering control amount.
  • the roll rate value may be configured to take “0” as a reference value when the inclination of the vehicle 900 does not change for a predetermined minute time, and the roll rate may be represented as a deviation from the reference value. .
  • the process of “determining the magnitude of the control amount” includes the case where the magnitude of the control amount is set to zero, that is, the case where the control amount is not supplied.
  • the steering control unit 610 and the suspension control unit 650 may be configured as separate ECUs. In the case of such a configuration, the control described in this specification is realized by the steering control unit 610 and the suspension control unit 650 communicating with each other using a communication unit.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the steering control unit 610.
  • the steering control unit 610 includes a base control amount calculation unit 611, a control amount correction unit 612, a correction amount calculation unit 620, and a torque loss estimation unit 630.
  • the base control amount calculation unit 611 refers to a steering torque supplied from the torque sensor 430 and a vehicle speed determined according to the wheel speed detected by the wheel speed sensor 320, and controls the magnitude of the assist torque or the reaction torque. Control amount is calculated. The control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 is corrected by the control amount correction unit 612 and then supplied to the torque application unit 460 as a steering control amount.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the correction amount calculation unit 620.
  • the correction amount calculating unit 620 includes a rack axial force estimating unit 621 and an axial force correcting current calculating unit 622.
  • the correction amount calculation unit 620 rolls the roll axial force estimation unit 621 to the rack axial force estimation unit 621.
  • a roll rate-related estimated rack axial force which is a rack axial force estimated value calculated based on the rate, is estimated.
  • the correction amount calculation unit 620 calculates a correction amount according to the roll rate-related estimated rack axial force.
  • the correction amount calculation unit 620 according to the present embodiment is configured to calculate the correction amount when torque loss is estimated. Further, the correction amount calculation unit 620 calculates the correction amount so that the reaction torque applied to the steering member 410 increases when the torque loss is estimated.
  • the rack axial force estimating unit 621 estimates the rack axial force with reference to the roll rate supplied from the roll rate sensor. Further, the rack axial force estimating unit 621 may estimate the rack axial force with reference to the sensor value supplied from the stroke sensor and the roll angle supplied from the roll angle sensor.
  • the rack axial force estimating unit 621 includes a roll rate related suspension damping force estimating unit 623, a first constant gain applying unit 624, and a roll angle related suspension damping force estimating unit. 625, a second constant gain applying section 626, and an adding section 627.
  • roll rate-related suspension damping force estimating unit 623 and the first constant gain applying unit 624 may be collectively referred to as a roll rate-related rack axial force estimating unit 629.
  • roll angle-related suspension damping force estimating unit 625 and the second constant gain applying unit 626 may be collectively referred to as a roll angle-related rack axial force estimating unit 6251.
  • the roll rate-related rack axial force estimating unit 629 estimates the roll rate-related estimated rack axial force with reference to the roll rate supplied from the roll rate sensor. Further, the roll rate-related rack axial force estimating unit 629 may further estimate the roll rate-related estimated rack axial force with reference to the suspension control amount.
  • a value related to the damping coefficient such as a suspension control current, which is a control amount for controlling the damping coefficient of the suspension, and a sensor value of a stroke sensor is referred to as a damping coefficient related value.
  • the correction amount calculating unit 620 calculates the correction amount according to the roll rate-related estimated rack axial force with reference to the roll rate and the damping coefficient-related value.
  • the damping coefficient is a numerical value of a damping characteristic which is a characteristic indicating a relationship between the stroke speed of the damper and the damping force, and the damping force is a resistance force against pushing and pulling the hydraulic shock absorber.
  • the roll rate-related suspension damping force estimating unit 623 estimates the damping force of the suspension according to the roll rate with reference to the roll rate map shown in FIG.
  • This roll rate map is a map in which the roll rate is input and the estimated value of the suspension damping force according to the roll rate is output.
  • the horizontal axis shows the roll rate
  • the vertical axis shows the damping force of the suspension.
  • Df 1 to Df 3 indicate values of the suspension control current as suspension control amounts.
  • Df 1 to Df 3 can be said to be values related to the attenuation coefficient.
  • the roll rate-related suspension damping force estimation unit 623 refers to a different roll rate map according to the value of the suspension control amount.
  • the roll rate-related suspension damping force estimating unit 623 calculates an estimated value of the suspension damping force based on the roll rate by referring to the roll rate map, and uses the calculated estimated value of the suspension damping force as a first constant gain. Output to the application unit 624.
  • the first constant gain applying unit 624 applies a gain according to the vehicle 900 to the estimated value of the suspension damping force supplied from the roll rate-related suspension damping force estimating unit 623, and obtains the roll rate-related estimated rack axial force. Is calculated. More specifically, the roll-rate-related suspension damping force supplied from the roll-rate-related suspension damping force estimation unit 623 is multiplied by a correction coefficient corresponding to the vehicle 900. Examples of the correction coefficient according to the vehicle 900 include a gain according to the caster angle ⁇ , the knuckle length Lkn, the tread width TW, the center of gravity height Hg, and the like.
  • the first constant gain application unit 624 supplies the roll rate-related estimated rack axial force to the adding unit 627 and the axial force correction current calculation unit 622.
  • the roll rate-related suspension damping force estimator 623 calculates and outputs a larger damping force estimated value of the suspension as the suspension control current increases.
  • the roll rate-related rack axial force estimating unit 629 can calculate and output a roll rate-related estimated rack axial force that increases as the suspension control current increases.
  • the roll angle-related rack axial force estimating unit 6251 estimates the roll angle-related estimated rack axial force with reference to the roll angle supplied from the roll angle sensor. More specifically, the roll angle-related suspension damping force estimating unit 625 in the roll angle-related rack axial force estimating unit 6251 refers to the roll angle supplied from the roll angle sensor, and determines the suspension damping force according to the roll angle. The roll angle-related damping force is estimated.
  • the second constant gain applying unit 626 applies a gain according to the vehicle 900 to the roll angle-related estimated damping force supplied from the roll angle-related suspension damping force estimating unit 625, and calculates the roll angle-related rack axial force. calculate. More specifically, the roll angle-related estimated damping force supplied from roll angle-related suspension damping force estimating section 625 is multiplied by a correction coefficient corresponding to vehicle 900.
  • the second constant gain applying unit 626 supplies the roll angle-related estimated rack axial force to which the gain has been applied to the adding unit 627.
  • the adding unit 627 adds the roll rate-related estimated rack axial force supplied from the first constant gain applying unit 624 and the roll angle-related estimated rack axial force supplied from the second constant gain applying unit 626, The roll-related estimated rack axial force is calculated.
  • the calculated roll-related estimated rack axial force may be used for steering control.
  • the adding unit 627 adds the roll rate-related estimated rack axial force, which is the estimated rack axial force, and the roll angle-related estimated rack axial force, and calculates the estimated rack axial force. Therefore, it can be referred to as a roll-related rack axial force estimating unit.
  • the axial force correction current calculation unit 622 includes a current map 628.
  • the axial force correction current calculation unit 622 calculates a correction current with reference to the current map 628.
  • the current map 628 is a map in which a roll rate-related estimated rack axial force supplied from the first constant gain application unit 624 is input and a correction current is output.
  • the horizontal axis indicates the value of the estimated rack axial force related to the roll rate
  • the vertical axis indicates the value of the correction current.
  • the axial force correction current calculation unit 622 calculates and outputs a correction current based on the roll rate-related estimated rack axial force by referring to the current map 628.
  • the control amount correction unit 612 corrects the control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 with the correction current supplied from the correction amount calculation unit 620.
  • the control amount correction unit 613 corrects the control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 with reference to the rack axial force estimated by the rack axial force estimation unit 621.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a torque loss estimating unit according to the present embodiment.
  • the torque loss estimating unit 630 includes a turning-back determining unit, a turning-back determining unit 631, a turning speed determining unit 632, a roll rate determining unit 633, and a logical product calculating unit 634.
  • the torque loss estimation unit 630 estimates the torque loss with reference to the roll rate, the steering angle, and the steering angular speed.
  • the return determination unit 631 refers to the steering angle supplied from the steering angle sensor 440 and the steering angular speed calculated with reference to the steering angle to determine whether the steering member 410 is in the return state. Is determined. When the steering member 410 is in the return state, the return determination unit 631 outputs “1” as the determination result, and otherwise outputs “0” as the determination result. Note that the vehicle 900 includes a steering angular speed sensor, and the return determination unit 631 refers to the steering angle supplied from the steering angle sensor 440 and the steering angular speed supplied from the steering angular speed sensor to determine the steering member. A configuration may be adopted in which it is determined whether or not 410 is in the cutback state.
  • the switchback determination unit 631 may be configured to determine whether or not the vehicle is in the switchback state by referring to the torque sensor signal indicating the detection result of the torque sensor 430 and the rotation direction of the motor included in the torque application unit 460. Good. In the case of this configuration, for example, when the sign of the torque sensor signal and the sign of the rotation direction of the motor are different, it may be configured to determine that the vehicle is in the return state.
  • the sign of the torque sensor signal is, for example, plus the sign of the torque sensor signal when the torsion bar is twisted clockwise, and the torque when the torsion bar is twisted counterclockwise. What is necessary is just to make the sign of a sensor signal minus.
  • the sign of the rotation direction of the motor is plus in the direction in which the torsion bar is twisted in the left rotation direction when the torsion bar is twisted in the right rotation direction when the torsion bar is twisted in the right rotation direction.
  • the direction in which the torsion is eliminated may be negative.
  • the turning speed determination unit 632 determines whether the steering angle speed calculated with reference to the steering angle supplied from the steering angle sensor 440 or its absolute value is equal to or greater than a predetermined value.
  • the turning speed determination unit 632 outputs “1” as a determination result when the steering angular speed or its absolute value is equal to or more than a predetermined value, and outputs “0” as a determination result otherwise.
  • the roll rate determination unit 633 determines whether the roll rate value supplied from the roll rate sensor or its absolute value is less than a predetermined value.
  • the predetermined value is, for example, 0.06 rad / s.
  • Roll rate determining section 633 outputs “1” as a determination result when the roll rate value or its absolute value is less than a predetermined value, and outputs “0” as the determination result otherwise.
  • the logical product calculating unit 634 calculates the logical product of the determination results from the reversion determination unit 631, the turning speed determination unit 632, and the roll rate determination unit 633, and outputs the result. In other words, the logical product calculating unit 634 sets “1” when the determination results output by the return determination unit 631, the turning speed determination unit 632, and the roll rate determination unit 633 are all “1”. And outputs "0" otherwise.
  • the torque loss estimation unit 630 estimates torque loss when the determination result output by the logical product calculation unit 634 is “1”, and estimates torque loss when the determination result output by the logical product calculation unit 634 is “0”. Do not estimate omissions. As described above, the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss when the steering angle speed is equal to or higher than the predetermined value and the roll rate is lower than the predetermined value in the turning back state. In other words, the torque loss estimation unit 630 estimates the torque loss with reference to the roll rate, the steering angle, and the steering angular speed.
  • the steering control unit 610 rolls the vehicle body 200 by estimating the rack axial force with reference to the roll rate of the vehicle body 200 when the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss. Since the direction can be estimated, a roll change in a transient state of the vehicle body 200 can be identified. As described above, the control amount correction unit 612 corrects the control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 in accordance with the roll change in the transient state of the vehicle body 200, so that the assist torque or the counter torque with little discomfort for the driver is provided. A force torque can be applied to the steering member 410.
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a mechanism relating to a change in vehicle motion when a roll motion occurs, wherein FIG. 6A illustrates a vehicle condition when traveling straight, FIG. 6B illustrates a vehicle condition when turning and rolling, and FIG. The relationship between the roll angle and the suspension stroke is shown.
  • the height of the center of gravity of the vehicle 900 is Hg [m]
  • the tread width of the vehicle 900 is TW [m]
  • the total cornering force of the four wheels of the vehicle 900 is CF [kgf]
  • the inner ring side cornering of the vehicle 900 The force is CF in [kgf]
  • the outer ring side cornering force of the vehicle 900 is CF out [kgf]
  • the centrifugal force is F cnt [kgf]
  • the lateral G is Gy [G ']
  • the roll moment is M roll [kgf ⁇ m].
  • the load movement is represented by ⁇ W [kgf]
  • the roll angle is represented by ⁇ roll [deg]
  • the inner wheel side stroke amount is represented by D in [m]
  • the outer wheel side stroke amount is represented by D out [m].
  • the roll moment is represented by the following equations (2) and (3).
  • W car indicates the weight of the vehicle 900
  • ⁇ a ⁇ W car and ⁇ a ⁇ W car indicate the load in the 1G state
  • -a ⁇ ⁇ W, -b ⁇ ⁇ W, a ⁇ ⁇ W and b ⁇ ⁇ W indicate the amount of load movement.
  • DF fr represents a front wheel damping coefficient [kgfs / m]
  • K fr represents a front wheel spring coefficient [kgf / m].
  • Deq represents an equivalent stroke amount [m].
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a mechanism relating to a change in force when a roll motion occurs, wherein FIG. 7A shows a relationship between a cornering force and a tire lateral force, and FIG. 7B shows a relationship between a rack axial force.
  • FIG. 7A shows a relationship between a cornering force and a tire lateral force
  • FIG. 7B shows a relationship between a rack axial force.
  • the cornering force is CF [kgf]
  • the tire lateral force TF y [kgf] is slip angle alpha [°]
  • the tire rolling resistance TF x [kgf] pneumatic trail is t p [ m]
  • caster rail is t c [m]
  • caster angle is ⁇ [°]
  • SAT moment (moment due to tire lateral force) is M SAT [kgf ⁇ m]
  • rack axial force is RF SAT [kgf]
  • the rack axial force estimating unit 621 can input a roll rate, a roll angle, and a coefficient according to the vehicle 900, and can output an estimated rack axial force.
  • the estimated rack axial force related to the roll rate (the estimated roll axial force related to the roll rate) estimated by the roll rate related rack axial force estimating unit 629 is calculated by using the above equation (16)
  • a correction coefficient determined by a first constant gain application unit 624 and a second constant gain application unit 626 is represented by the following expression (16).
  • the adding unit 627 calculates the roll rate-related estimated rack axial force supplied from the first constant gain applying unit 624 and the roll angle-related estimated rack axial force supplied from the second constant gain applying unit 626.
  • the roll-related estimated rack axial force is calculated.
  • the rack axial force estimating unit 621 may further include a trail map application unit as a configuration for correcting the roll-related estimated rack axial force output from the adding unit 627.
  • the correction coefficient determined by the trail map application unit is expressed by the following equation (16).
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the suspension control unit 650.
  • the suspension control unit 650 includes a CAN input unit 660, a vehicle state estimating unit 670, a steering stability / ride comfort control unit 680, and a control amount selecting unit 690, as shown in FIG.
  • the CAN input unit 660 acquires various signals via the CAN 370. As shown in FIG. 8, the CAN input unit 660 acquires the following signals (parentheses indicate acquisition sources).
  • the vehicle state estimating unit 670 estimates the state of the vehicle 900 with reference to various signals acquired by the CAN input unit 660.
  • the vehicle state estimating unit 670 outputs the sprung speed of the four wheels, the stroke speed of the four wheels, the pitch rate, the roll rate, the roll rate during turning, and the pitch rate during acceleration / deceleration as the estimation results.
  • the vehicle state estimating unit 670 includes an acceleration / deceleration / steering correction amount calculation unit 671, an acceleration / deceleration / steering pitch / roll rate calculation unit 673, and a state estimation one-wheel model application unit 674. It has.
  • the acceleration / deceleration / steering correction amount calculation unit 671 refers to the yaw rate, the front / rear G, the wheel speeds of the four wheels, the brake pressure, the engine torque, and the engine speed, and refers to the vehicle front / rear speed, inner / outer wheel difference ratio, and adjustment.
  • the gain is calculated, and the calculation result is supplied to the state estimation one-wheel model application unit 674.
  • the acceleration / deceleration / steering pitch / roll rate calculation unit 673 refers to the longitudinal G and the lateral G, and calculates the turning roll rate and the acceleration / deceleration pitch rate. The calculation result is supplied to the state estimation one-wheel model application unit 674.
  • the acceleration / deceleration / steering pitch / roll rate calculating unit 673 supplies the calculated turning roll rate to the steering control unit 610 as a roll rate value.
  • the acceleration / deceleration / steering-time pitch / roll rate calculation unit 673 may be configured to further refer to the suspension control amount output from the control amount selection unit 690. Details of the acceleration / deceleration / steering-time pitch / roll rate calculation unit 673 will be described later with reference to another drawing.
  • the acceleration / deceleration / steering-time pitch / roll rate calculating unit 673 supplies the steering-time roll rate calculated with reference to the longitudinal G and the lateral G to the steering control unit 610 as a roll rate value, and performs steering.
  • the control unit 610 refers to the roll rate value and corrects the control amount for controlling the magnitude of the assist torque or the reaction torque, so that the steering control unit 610 more suitably adjusts the assist torque or the reaction torque. The size can be corrected.
  • the steering control unit 610 is more preferably used. The magnitude of the assist torque or the reaction torque can be corrected.
  • the state estimation one-wheel model application unit 674 applies the state estimation one-wheel model to each wheel with reference to the calculation result by the acceleration / deceleration / steering correction amount calculation unit 671, and calculates the four-wheel sprung speed, The stroke speed, pitch rate, and roll rate of the four wheels are calculated.
  • the calculation result is supplied to the steering stability / ride comfort control unit 680.
  • the steering stability / ride comfort control unit 680 includes a skyhook control unit 681, a roll posture control unit 682, a pitch posture control unit 683, and an unsprung control unit 684.
  • the skyhook control unit 681 performs ride comfort control (vibration suppression control) that suppresses vehicle shaking when riding over unevenness on the road surface and enhances ride comfort.
  • ride comfort control vibration suppression control
  • the skyhook control unit 681 determines the skyhook target control amount with reference to, for example, the sprung speed of the four wheels, the stroke speed, the pitch rate, and the roll rate of the four wheels, and uses the result as a control amount selection unit. 690.
  • the skyhook control unit 681 sets the damping force base value by referring to the sprung-damping force map based on the sprung speed. Further, the skyhook control unit 681 calculates the skyhook target damping force by multiplying the set damping force base value by the skyhook gain. Then, a skyhook target control amount is determined based on the skyhook target damping force and the stroke speed.
  • the roll attitude control unit 682 performs roll attitude control with reference to the roll rate during steering and the steering angle, and controls the steering angle proportional target control amount, which is the target control amount according to the steering angle, and the target control according to the steering angular velocity.
  • the control unit selects the steering angular velocity proportional target control amount as the amount and the roll rate proportional target control amount as the target control amount according to the roll rate, and supplies the result to the control amount selection unit 690.
  • the roll posture control unit 682 may be configured to calculate the various target control amounts with reference to a steering torque signal indicating the steering torque.
  • the steering control unit 610 may supply a steering torque signal to the suspension control unit 650, and the steering control unit 610 may refer to the steering torque signal.
  • the steering torque signal may be configured to use a phase-compensated signal. As a result, it is expected that a more comfortable ride can be realized.
  • the roll posture control unit 682 performs the roll posture control with reference to the turning roll rate calculated by the acceleration / deceleration / steering pitch / roll rate calculating unit 673, it is preferable to perform a suitable posture control.
  • the turning roll rate calculated by the acceleration / deceleration / steering pitch / roll rate calculating unit 673 is not only the roll posture control by the roll posture control unit 682 but also the assist torque by the steering control unit 610 as described above.
  • it is also used for correcting the magnitude of the reaction torque it is possible to provide an appropriate attitude control and a steering feeling without a sense of incongruity while suppressing an increase in the number of components.
  • the pitch attitude control unit 683 performs pitch control with reference to the acceleration / deceleration pitch rate, determines a pitch target control amount, and supplies the result to the control amount selection unit 690.
  • the unsprung controller 684 performs unsprung vibration suppression control of the vehicle 900 with reference to the wheel speeds of the four wheels, and determines an unsprung vibration suppression control target control amount. The determination result is supplied to the control amount selection unit 690.
  • the control amount selection unit 690 includes a skyhook target control amount, a steering angle proportional target control amount, a steering angular velocity proportional target control amount, a roll rate proportional target control amount, a pitch target control amount, and an unsprung vibration suppression control target control amount.
  • the target control amount having the largest value is output as the suspension control amount.
  • the damping characteristic of the hydraulic shock absorber changes based on the suspension control amount, and the damping force of the suspension is controlled.
  • the correction amount calculation unit 620 outputs the vehicle state estimation unit 670 of the suspension control unit 650 instead of the roll rate supplied from the roll rate sensor in the correction amount calculation unit 620 according to the first embodiment.
  • the roll rate is used as an input to the roll rate related rack axial force estimation unit 629. As described in the first embodiment, this roll rate is calculated from the control amount for controlling the damping force of the suspension and the lateral G (lateral acceleration) of the vehicle. An estimate that is referred to to determine.
  • the correction amount calculation unit 620 sends the roll angle obtained by integrating the roll rate, instead of the roll angle supplied from the roll angle sensor, to the roll angle-related suspension damping force estimation unit 625.
  • Used as input for Examples of the roll rate to be integrated here include a roll rate supplied from a roll rate sensor, a roll rate output by the vehicle state estimating unit 670, and the like.
  • the torque loss estimation unit 630 outputs the vehicle state estimation unit 670 of the suspension control unit 650 instead of the roll rate supplied from the roll rate sensor in the torque loss estimation unit 630 according to the first embodiment.
  • the roll rate is used as an input to the roll rate determination unit 633.
  • the steering control unit 610 rolls the vehicle body 200 by estimating the rack axial force with reference to the roll rate of the vehicle body 200 when the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss. Since the direction can be estimated, a roll change in a transient state of the vehicle body 200 can be identified. As described above, the control amount correction unit 612 corrects the control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 in accordance with the roll change in the transient state of the vehicle body 200, so that the assist torque or the counter torque with little discomfort for the driver is provided. A force torque can be applied to the steering member 410.
  • the correction amount calculating unit 620 according to the present embodiment calculates the roll rate output from the vehicle state estimating unit 670 of the suspension control unit 650 in the same manner as the correction amount calculating unit 620 according to the second embodiment. Used as an input to the unit 629. Further, similarly to the correction amount calculation unit 620 according to the second embodiment, the correction amount calculation unit 620 according to the present embodiment uses the suspension control current as the suspension control amount supplied from the suspension control unit 650 to the roll rate related rack axis. Used as an input to the force estimator 629. Further, similarly to the correction amount calculating section 620 according to the second embodiment, the correction amount calculating section 620 according to the present embodiment calculates the roll angle obtained by integrating the roll rate into the roll angle-related suspension damping force estimating section 625. Used as input to.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the torque loss estimating unit according to the present embodiment.
  • the torque loss estimation unit 630 according to the present embodiment has a configuration in which the torque loss estimation unit 630 according to the first embodiment includes a yaw rate determination unit 635 instead of the roll rate determination unit 633.
  • the torque loss estimation unit 630 estimates the torque loss with reference to the yaw rate, the steering angle, and the steering angular speed.
  • the yaw rate determination unit 635 determines whether the yaw rate value supplied from the yaw rate sensor 350 or its absolute value is less than a predetermined value.
  • the yaw rate determination unit 635 outputs “1” as the determination result when the yaw rate value or its absolute value is less than the predetermined value, and outputs “0” as the determination result otherwise.
  • the logical product calculating unit 634 calculates the logical product of the determination results from the turning back determination unit 631, the turning speed determination unit 632, and the yaw rate determination unit 635, and outputs the result. In other words, the logical product calculating unit 634 outputs “1” when the determination results output by the turning back determination unit 631, the turning speed determination unit 632, and the yaw rate determination unit 635 are all “1”. Otherwise, "0" is output.
  • the torque loss estimation unit 630 estimates torque loss when the determination result output by the logical product calculation unit 634 is “1”, and estimates torque loss when the determination result output by the logical product calculation unit 634 is “0”. Do not estimate omissions. As described above, the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss when the steering wheel speed is equal to or higher than the predetermined value and the yaw rate is lower than the predetermined value.
  • the torque loss estimation unit 630 may be configured to perform torque loss estimation using the lateral G instead of or together with the yaw rate.
  • the torque loss estimating unit 630 includes a lateral G determining unit instead of or together with the yaw rate determining unit 635.
  • the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss with reference to the lateral G, the steering angle, and the steering angular speed.
  • the lateral G determination unit determines whether the lateral G value supplied from the lateral G sensor 330 or its absolute value is less than a predetermined value.
  • the horizontal G determination unit outputs “1” as the determination result when the horizontal G value or its absolute value is less than a predetermined value, and outputs “0” as the determination result otherwise.
  • the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss using the lateral G
  • the torque loss estimating unit 630 is in the turning back state
  • the steering angular velocity is equal to or more than a predetermined value
  • the lateral G is less than the predetermined value.
  • a torque loss is estimated.
  • the torque loss estimation unit 630 estimates the torque loss based on the sensor signals supplied from various sensors, and the correction amount calculation unit 620 is supplied from the suspension control unit 650. This is a configuration for calculating a correction amount based on a suspension control signal.
  • the steering control unit 610 rolls the vehicle body 200 by estimating the rack axial force with reference to the roll rate of the vehicle body 200 when the torque loss estimating unit 630 estimates the torque loss. Since the direction can be estimated, a roll change in a transient state of the vehicle body 200 can be identified. As described above, the control amount correction unit 612 corrects the control amount calculated by the base control amount calculation unit 611 in accordance with the roll change in the transient state of the vehicle body 200, so that the assist torque or the counter torque with little discomfort for the driver is provided. A force torque can be applied to the steering member 410.
  • the control blocks (the steering control unit 610 and the suspension control unit 650) of the ECU 600 may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or by using a CPU (Central Processing Unit). May be realized by software.
  • the ECU 600 includes a CPU that executes instructions of a program that is software for realizing each function, a ROM (Read Only Memory) or a storage device in which the program and various data are recorded so as to be readable by a computer (or CPU). (These are referred to as “recording media”), and a RAM (Random Access Memory) for expanding the above program is provided. Then, the object of the present invention is achieved when the computer (or CPU) reads the program from the recording medium and executes the program.
  • a “temporary tangible medium”, for example, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used.
  • the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (a communication network, a broadcast wave, or the like) capable of transmitting the program.
  • a transmission medium a communication network, a broadcast wave, or the like
  • the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above-described program is embodied by electronic transmission.

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Abstract

運転者に対して違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを印加する。ＥＣＵ（６００）は、トルク抜けを推定するトルク抜け推定部（６３０）と、トルク抜け推定部がトルク抜けを推定したときに、ロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値に応じた補正量を算出する補正量算出部（６２０）とを備えている。

Description

ステアリング制御装置及びステアリング装置
　本発明は、操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング制御装置及びステアリング装置に関する。
　操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング装置が知られている。また、ステアリング装置において、操舵角と車速から、タイヤ転舵時のラック軸力を推定する技術（特許文献１）が知られている。
日本国公開特許公報「特開２０１０－１０００７９号公報」（２０１０年５月６日公開）
　操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加する制御装置では、車両の運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを操舵部材に印加することが好ましい。
　本発明は、操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加する制御装置において、運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを印加することを目的とする。
　かかる目的のもと、本発明は、運転者が操舵操作する操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング制御装置であって、トルク抜けを推定するトルク抜け推定部と、前記トルク抜け推定部がトルク抜けを推定したときに、ロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値に応じた補正量を算出する補正量算出部と、を備えている。
　また、かかる目的のもと、本発明は、運転者が操舵操作する操舵部材と、前記操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング制御部とを備えたステアリング装置であって、前記ステアリング制御部は、トルク抜けを推定するトルク抜け推定部と、前記トルク抜け推定部がトルク抜けを推定したときに、ロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値に応じた補正量を算出する補正量算出部と、を備えている。
　本発明によれば、運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを印加することができる。
本発明の実施形態１に係る車両の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係るＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係るステアリング制御部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る補正量算出部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係るトルク抜け推定部の構成例を示すブロック図である。 ロール運動発生時の車両運動の変化に関するメカニズムを示す図であり、（ａ）は、直進時の車両状態を示し、（ｂ）は旋回ロール時の車両状態を示し、（ｃ）は、ロール角とサスペンションストロークの関係性を示す。 ロール運動発生時の力の変化に関するメカニズムを示す図であり、（ａ）はコーナリングフォースとタイヤ横力の関係性を示し、（ｂ）はラック軸力の関係性を示す。 本発明の実施形態１に係るサスペンション制御部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係るトルク抜け推定部の構成例を示すブロック図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。
　（車両９００の構成）
　図１は、本実施形態に係る車両９００の概略構成を示す図である。図１に示すように、車両９００は、懸架装置（サスペンション）１００、車体２００、車輪３００、タイヤ３１０、操舵部材４１０、ステアリングシャフト４２０、トルクセンサ４３０、舵角センサ４４０、トルク印加部４６０、ラックピニオン機構４７０、ラック軸４８０、エンジン５００、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）（制御装置）６００、発電装置７００およびバッテリ８００を備えている。
　タイヤ３１０が装着された車輪３００は、懸架装置１００によって車体２００に懸架されている。車両９００は、四輪車であるため、懸架装置１００、車輪３００およびタイヤ３１０については、それぞれ４つ設けられている。
　なお、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪のタイヤ及び車輪をそれぞれ、タイヤ３１０Ａ及び車輪３００Ａ、タイヤ３１０Ｂ及び車輪３００Ｂ、タイヤ３１０Ｃ及び車輪３００Ｃ、並びに、タイヤ３１０Ｄ及び車輪３００Ｄとも称する。以下、同様に、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪にそれぞれ付随した構成を、符号「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」及び「Ｄ」を付して表現することがある。
　懸架装置１００は、油圧緩衝装置、アッパーアーム及びロアーアームを備えている。また、油圧緩衝装置は、当該油圧緩衝装置が発生させる減衰力を調整する電磁弁であるソレノイドバルブを備えている。ただし、これは本実施形態を限定するものではなく、油圧緩衝装置は、減衰力を調整する電磁弁として、ソレノイドバルブ以外の電磁弁を用いてもよい。例えば、上記電磁弁として、電磁流体（磁性流体）を利用した電磁弁を備える構成としてもよい。
　エンジン５００には、発電装置７００が付設されており、発電装置７００によって生成された電力がバッテリ８００に蓄積される。
　運転者の操作する操舵部材４１０は、ステアリングシャフト４２０の一端に対してトルク伝達可能に接続されており、ステアリングシャフト４２０の他端は、ラックピニオン機構４７０に接続されている。
　ラックピニオン機構４７０は、ステアリングシャフト４２０の軸周りの回転を、ラック軸４８０の軸方向に沿った変位に変換するための機構である。ラック軸４８０が軸方向に変位すると、タイロッド及びナックルアームを介して車輪３００Ａ及び車輪３００Ｂが転舵される。
　トルクセンサ４３０は、ステアリングシャフト４２０に印加される操舵トルク、換言すれば、操舵部材４１０に印加される操舵トルクを検出し、検出結果を示すトルクセンサ信号をＥＣＵ６００に提供する。より具体的には、トルクセンサ４３０は、ステアリングシャフト４２０に内設されたトーションバーの捩れを検出し、検出結果をトルクセンサ信号として出力する。なお、トルクセンサ４３０として、ホールＩＣ，ＭＲ素子、磁歪式トルクセンサなどの周知のセンサを用いてもよい。
　舵角センサ４４０は、操舵部材４１０の舵角を検出し、検出結果をＥＣＵ６００に提供する。
　トルク印加部４６０は、ＥＣＵ６００から供給されるステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを、ステアリングシャフト４２０に印加する。トルク印加部４６０は、ステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを発生させるモータと、当該モータが発生させたトルクをステアリングシャフト４２０に伝達するトルク伝達機構とを備えている。
　なお、本明細書における「制御量」の具体例として、電流値、デューティー比、減衰率、減衰比等が挙げられる。
　操舵部材４１０、ステアリングシャフト４２０、トルクセンサ４３０、舵角センサ４４０、トルク印加部４６０、ラックピニオン機構４７０、ラック軸４８０、及びＥＣＵ６００は、本実施形態に係るステアリング装置を構成する。
　なお、上述の説明において「トルク伝達可能に接続」とは、一方の部材の回転に伴い他方の部材の回転が生じるように接続されていることを指し、例えば、一方の部材と他方の部材とが一体的に成形されている場合、一方の部材に対して他方の部材が直接的又は間接的に固定されている場合、及び、一方の部材と他方の部材とが継手部材等を介して連動するよう接続されている場合を少なくとも含む。
　また、上記の例では、操舵部材４１０からラック軸４８０までが常時機械的に接続されたステアリング装置を例に挙げたが、これは本実施形態を限定するものではなく、本実施形態に係るステアリング装置は、例えばステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置であってもよい。ステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置に対しても本明細書において以下に説明する事項を適用することができる。
　ＥＣＵ６００は、車両９００が備える各種の電子機器を統括制御する。より具体的には、ＥＣＵ６００は、トルク印加部４６０に供給するステアリング制御量を調整することにより、ステアリングシャフト４２０に印加するアシストトルク又は反力トルクの大きさを制御する。
　また、ＥＣＵ６００は、懸架装置１００に含まれる油圧緩衝装置が備えるソレノイドバルブに対して、サスペンション制御量を供給することによって当該ソレノイドバルブの開閉を制御する。この制御を可能とするために、ＥＣＵ６００からソレノイドバルブへ駆動電力を供給する電力線が配されている。
　また、車両９００は、車輪３００毎に設けられ各車輪３００の車輪速を検出する車輪速センサ３２０、車両９００の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ３３０、車両９００の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ３４０、車両９００のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３５０、エンジン５００が発生させるトルクを検出するエンジントルクセンサ５１０、エンジン５００の回転数を検出するエンジン回転数センサ５２０、及びブレーキ装置が有するブレーキ液に印加される圧力を検出するブレーキ圧センサ５３０を備えている。これらの各種センサによる検出結果は、ＥＣＵ６００に供給される。
　なお、車両９００は、車体２００のロールレートを検出するロールレートセンサ、各サスペンションのストロークを検出するストロークセンサ、及び車体２００のロール角を検出するロール角センサを更に備えていてもよい。
　また、図示は省略するが、車両９００は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐためのシステムであるＡＢＳ（Antilock Brake System）、加速時等における車輪の空転を抑制するＴＣＳ（Traction Control System）、及び、旋回時のヨーモーメント制御やブレーキアシスト機能等のための自動ブレーキ機能を備えた車両挙動安定化制御システムであるＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）制御可能なブレーキ装置を備えている。
　ここで、ＡＢＳ、ＴＣＳ、及びＶＳＡは、推定した車体速に応じて定まる車輪速と、車輪速センサ３２０によって検出された車輪速とを比較し、これら２つの車輪速の値が、所定の値以上相違している場合にスリップ状態であると判定する。ＡＢＳ、ＴＣＳ、及びＶＳＡは、このような処理を通じて、車両９００の走行状態に応じて最適なブレーキ制御やトラクション制御を行うことにより、車両９００の挙動の安定化を図るものである。
　また、上述した各種のセンサによる検出結果のＥＣＵ６００への供給、及び、ＥＣＵ６００から各部への制御信号の伝達は、ＣＡＮ（Controller Area Network）３７０を介して行われる。
　（ＥＣＵ６００）
　以下では、参照する図面を替えて、ＥＣＵ６００について具体的に説明する。図２は、ＥＣＵ６００の概略構成を示す図である。
　ステアリング制御部６１０は、ＣＡＮ３７０に含まれる各種のセンサ検出結果を参照し、トルク印加部４６０に供給するステアリング制御量の大きさを決定する。
　なお、本明細書において「～を参照して」との表現には、「～を用いて」「～を考慮して」「～に依存して」などの意味が含まれ得る。
　サスペンション制御部６５０は、ＣＡＮ３７０に含まれる各種のセンサ検出結果を参照し、懸架装置１００に含まれる油圧緩衝装置が備えるソレノイドバルブに対して供給するサスペンション制御量の大きさを決定する。
　また、図２に示すように、ＥＣＵ６００では、サスペンション制御部６５０によって算出されたサスペンション制御量が、ステアリング制御部６１０に供給され、ステアリング制御量の大きさを決定するために参照される。
　なお、ロールレート値は、車両９００の傾きが所定の微小時間変化しなかった場合の基準値として「０」をとる構成とし、当該基準値からのずれとしてロールレートを表すものであってもよい。
　また、「制御量の大きさを決定する」との処理には、制御量の大きさをゼロに設定する、すなわち、制御量を供給しない場合も含まれる。
　また、ステアリング制御部６１０とサスペンション制御部６５０とが別々のＥＣＵとして実現される構成であってもよい。このような構成の場合、ステアリング制御部６１０とサスペンション制御部６５０とが通信手段を用いて相互に通信を行うことにより、本明細書に記載の制御が実現される。
　（ステアリング制御部）
　続いて、図３を参照して、ステアリング制御部６１０についてより具体的に説明する。図３は、ステアリング制御部６１０の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、ステアリング制御部６１０は、ベース制御量算出部６１１、制御量補正部６１２、補正量算出部６２０及びトルク抜け推定部６３０を備えている。
　ベース制御量算出部６１１は、トルクセンサ４３０から供給される操舵トルク、及び車輪速センサ３２０によって検出された車輪速に応じて定まる車速を参照し、アシストトルク又は反力トルクの大きさを制御するための制御量を算出する。ベース制御量算出部６１１によって算出された制御量は、制御量補正部６１２によって補正されたうえで、ステアリング制御量としてトルク印加部４６０に供給される。
　（補正量算出部）
　続いて、図４を参照して、補正量算出部６２０についてより具体的に説明する。図４は、補正量算出部６２０の構成例を示すブロック図である。
　図４に示すように、補正量算出部６２０は、ラック軸力推定部６２１及び軸力補正電流演算部６２２を備えている。補正量算出部６２０は、後述するトルク抜け推定部６３０からトルク抜けを推定したという判定結果（推定したトルク抜けが０ではないという判定結果）を入力されると、ラック軸力推定部６２１にロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値であるロールレート関連推定ラック軸力を推定させる。補正量算出部６２０は、このロールレート関連推定ラック軸力に応じた補正量を算出する。このように、本実施形態に係る補正量算出部６２０は、トルク抜けを推定された場合に、補正量を算出する構成である。また、補正量算出部６２０は、トルク抜けが推定された場合に、操舵部材４１０へ印加される反力トルクが大きくなるように補正量を算出する。
　（ラック軸力推定部）
　ラック軸力推定部６２１は、ロールレートセンサから供給されるロールレートを参照してラック軸力を推定する。またラック軸力推定部６２１は、ストロークセンサから供給されるセンサ値及びロール角センサから供給されるロール角を参照して、ラック軸力を推定してもよい。
　図４に示すように、ラック軸力推定部６２１は、ラック軸力推定部６２１は、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３、第１の定数ゲイン適用部６２４、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５、第２の定数ゲイン適用部６２６、及び加算部６２７を備えている。
　なお、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３と、第１の定数ゲイン適用部６２４とを合わせてロールレート関連ラック軸力推定部６２９と呼ぶ事もある。
　また、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５と、第２の定数ゲイン適用部６２６とを合わせてロール角関連ラック軸力推定部６２５１と呼ぶ事もある。
　ロールレート関連ラック軸力推定部６２９は、ロールレートセンサから供給されるロールレートを参照してロールレート関連推定ラック軸力を推定する。また、ロールレート関連ラック軸力推定部６２９は、更に、サスペンション制御量を参照してロールレート関連推定ラック軸力を推定してもよい。ここで、本明細書において、サスペンションの減衰係数を制御する制御量であるサスペンション制御電流、及びストロークセンサのセンサ値のように減衰係数に関連した値を減衰係数関連値と表現する。換言すれば、本実施形態に係る補正量算出部６２０は、ロールレートと減衰係数関連値とを参照してロールレート関連推定ラック軸力に応じた補正量を算出する。
　ここで、減衰係数とは、ダンパのストローク速度と減衰力との関係を示す特性である減衰特性を数値化したものであり、減衰力とは、油圧緩衝装置を押し引きに対する抵抗力である。
　ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３は、図４に示したロールレートマップを参照してロールレートに応じたサスペンションの減衰力を推定する。このロールレートマップは、ロールレートを入力とし、ロールレートに応じたサスペンション減衰力の推定値を出力とするマップである。このロールレートマップにおいて、横軸はロールレートを示し、縦軸はサスペンションの減衰力を示す。図４において、Ｄｆ１～Ｄｆ３は、サスペンション制御量としてのサスペンション制御電流の値を示す。Ｄｆ１～Ｄｆ３は、減衰係数に関連した値ということができる。このように、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３は、サスペンション制御量の値に応じて異なるロールレートマップを参照する。ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３は、このロールレートマップを参照することによって、ロールレートに基づき、サスペンション減衰力の推定値を算出し、算出したサスペンション減衰力の推定値を第１の定数ゲイン適用部６２４へ出力する。
　第１の定数ゲイン適用部６２４は、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３から供給されるサスペンション減衰力の推定値に対して、車両９００に応じたゲインを適用し、ロールレート関連推定ラック軸力を算出する。より具体的には、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３から供給されるロールレート関連サスペンション減衰力に対して、車両９００に応じた補正係数を乗算する。車両９００に応じた補正係数としては、例えば、キャスター角β、ナックル長Ｌｋｎ、トレッド幅ＴＷ、重心高Ｈｇ等に応じたゲインが挙げられる。第１の定数ゲイン適用部６２４は、ロールレート関連推定ラック軸力を加算部６２７及び軸力補正電流演算部６２２へ供給する。
　この時、ロールレート関連サスペンション減衰力推定部６２３は、サスペンション制御電流が大きい程、サスペンションの減衰力推定値を大きく算出し出力する。
　すなわち、ロールレート関連ラック軸力推定部６２９は、サスペンション制御電流が大きいほど、ロールレート関連推定ラック軸力を大きく算出し出力するという事もできる。
　ロール角関連ラック軸力推定部６２５１は、ロール角センサから供給されるロール角を参照して、ロール角関連推定ラック軸力を推定する。より具体的には、ロール角関連ラック軸力推定部６２５１におけるロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５は、ロール角センサから供給されるロール角を参照して、ロール角に応じたサスペンションの減衰力である、ロール角関連減衰力を推定する。
　第２の定数ゲイン適用部６２６は、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５より供給されるロール角関連推定減衰力に対して、車両９００に応じたゲインを適用し、ロール角関連ラック軸力を算出する。より具体的には、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５より供給されるロール角関連推定減衰力に対して、車両９００に応じた補正係数を乗算する。第２の定数ゲイン適用部６２６は、ゲインを適用したロール角関連推定ラック軸力を加算部６２７へ供給する。
　加算部６２７は、第１の定数ゲイン適用部６２４から供給されるロールレート関連推定ラック軸力と、第２の定数ゲイン適用部６２６から供給されるロール角関連推定ラック軸力とを加算し、ロール関連推定ラック軸力を算出する。算出されたロール関連推定ラック軸力は、ステアリング制御のために用いられてもよい。なお、加算部６２７は、推定されたラック軸力であるロールレート関連推定ラック軸力と、推定されたロール角関連推定ラック軸力とを加算し、推定されたラック軸力を算出する構成であるため、ロール関連ラック軸力推定部と換言することができる。
　（軸力補正電流演算部）
　図４に示すように、軸力補正電流演算部６２２は、電流マップ６２８を備えている。軸力補正電流演算部６２２は、電流マップ６２８を参照して、補正電流を算出する。電流マップ６２８は、第１の定数ゲイン適用部６２４から供給されるロールレート関連推定ラック軸力を入力とし、補正電流を出力とするマップである。電流マップ６２８において、横軸はロールレート関連推定ラック軸力の値を示し、縦軸は、補正電流の値を示す。軸力補正電流演算部６２２は、電流マップ６２８を参照することによって、ロールレート関連推定ラック軸力に基づき、補正電流を算出し出力する。
　制御量補正部６１２は、ベース制御量算出部６１１が算出した制御量を、補正量算出部６２０から供給される補正電流によって補正する。換言すれば、制御量補正部６１３は、ベース制御量算出部６１１が算出した制御量を、ラック軸力推定部６２１によって推定されたラック軸力を参照して補正する。
　（トルク抜け推定部）
　次に、図５を参照して、本実施形態に係るトルク抜け推定部６３０について説明する。
　図５は、本実施形態に係るトルク抜け推定部の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、トルク抜け推定部６３０は、切り戻し判定部切り戻し判定部６３１、転舵速判定部６３２、ロールレート判定部６３３、論理積算出部６３４を備えている。トルク抜け推定部６３０は、ロールレートと、舵角と、舵角速とを参照してトルク抜けを推定する。
　切り戻し判定部６３１は、舵角センサ４４０から供給される舵角と、当該舵角を参照して算出される舵角速とを参照して、操舵部材４１０が切り戻し状態にあるのか否かの判定を行う。操舵部材４１０が切り戻し状態にある場合、切り戻し判定部６３１は、判定結果として「１」を出力し、そうでない場合、判定結果として「０」を出力する。なお、車両９００が舵角速センサを備え、切り戻し判定部６３１が、舵角センサ４４０から供給される舵角と、舵角速センサから供給される舵角速とを参照して、操舵部材４１０が切り戻し状態にあるのか否かの判定を行う構成としてもよい。
　なお、切り戻し判定部６３１による切り戻し状態の判定処理は上記の例に限定されるものではない。切り戻し判定部６３１は、トルクセンサ４３０による検出結果を示すトルクセンサ信号と、トルク印加部４６０が備えるモータの回転方向とを参照して、切り戻し状態であるか否かを判定する構成としてもよい。この構成の場合、例えば、トルクセンサ信号の符号とモータの回転方向の符号とが異なる場合に、切り戻し状態にあると判定する構成とすればよい。
　ここで、トルクセンサ信号の符号は、例えば、トーションバーが右回転方向に捩れている状態の場合のトルクセンサ信号の符号をプラスとし、トーションバーが左回転方向に捩れている状態の場合のトルクセンサ信号の符号をマイナスとすればよい。また、モータの回転方向の符号は、トーションバーが右回転方向に捩れている状態において、トーションバーの捩れを解消させる方向をプラスとし、トーションバーが左回転方向に捩れている状態において、トーションバーの捩れを解消させる方向をマイナスとすればよい。
　転舵速判定部６３２は、舵角センサ４４０から供給される舵角を参照して算出される舵角速又はその絶対値が、所定の値以上であるのか否かを判定する。転舵速判定部６３２は、舵角速又はその絶対値が所定の値以上である場合に、判定結果として「１」を出力し、そうでない場合に、判定結果として「０」を出力する。
　ロールレート判定部６３３は、ロールレートセンサから供給されるロールレート値又はその絶対値が、所定の値未満であるのか否かを判定する。ここで、所定の値としては、例えば０．０６ｒａｄ／ｓが挙げられる。ロールレート判定部６３３は、ロールレート値又はその絶対値が、所定の値未満である場合に、判定結果として「１」を出力し、そうでない場合に、判定結果として「０」を出力する。
　論理積算出部６３４は、切り戻し判定部６３１、転舵速判定部６３２、及び、ロールレート判定部６３３からの判定結果の論理積をとり、その結果を出力する。換言すれば、論理積算出部６３４は、切り戻し判定部６３１、転舵速判定部６３２、及び、ロールレート判定部６３３が出力する判定結果がすべて「１」である場合に、「１」を出力し、それ以外の場合に「０」を出力する。
　トルク抜け推定部６３０は、論理積算出部６３４が出力する判定結果が「１」である場合にトルク抜けを推定し、論理積算出部６３４が出力する判定結果が「０」である場合にトルク抜けを推定しない。このように、トルク抜け推定部６３０は、切り戻し状態であり、前記舵角速が所定値以上であり、前記ロールレートが所定値未満である場合に、トルク抜けを推定する。換言すれば、トルク抜け推定部６３０は、ロールレートと、舵角と、舵角速とを参照してトルク抜けを推定する。
　本実施形態に係るステアリング制御部６１０は、トルク抜け推定部６３０がトルク抜けを推定したときに、車体２００のロールレートを参照してラック軸力を推定することによって、車体２００のロールしている方向を推定することができるため、車体２００の過渡状態のロール変化を識別することができる。このように、制御量補正部６１２が、ベース制御量算出部６１１が算出した制御量を、車体２００の過渡状態のロール変化に応じて補正することにより、運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを操舵部材４１０に印加することができる。
　（推定ラック軸力の演算方法）
　続いて、図６及び図７を参照して、推定ラック軸力の演算方法についてより具体的に説明する。まず、図６を参照して、ロール運動発生時の車両運動の変化の観点でのメカニズムについて説明する。
　図６は、ロール運動発生時の車両運動の変化に関するメカニズムを示す図であり、（ａ）は直進時の車両状態を示し、（ｂ）は旋回ロール時の車両状態を示し、（ｃ）はロール角とサスペンションストロークの関係性を示す。
　図６に示すように、旋回ロール時の車両状態、換言すれば運転者が操舵部材４１０を操作した車両９００の車両状態では、タイヤコーナリングフォース、横Ｇ、遠心力、ロールモーメント、及び荷重移動が発生する。ここで、図６において、車両９００の重心高はＨｇ［ｍ］、車両９００のトレッド幅はＴＷ［ｍ］、車両９００の４輪合計のコーナリングフォースはＣＦ［ｋｇｆ］、車両９００の内輪側コーナリングフォースはＣＦｉｎ［ｋｇｆ］、車両９００の外輪側コーナリングフォースはＣＦｏｕｔ［ｋｇｆ］、遠心力はＦｃｎｔ［ｋｇｆ］、横ＧはＧｙ［Ｇ’］、ロールモーメントはＭｒｏｌｌ［ｋｇｆ・ｍ］、荷重移動はΔＷ［ｋｇｆ］、ロール角はθｒｏｌｌ［ｄｅｇ］、内輪側ストローク量はＤｉｎ［ｍ］、外輪側ストローク量はＤｏｕｔ［ｍ］と表される。
　図６（ｂ）に示すように、旋回中の車両９００の遠心力とタイヤコーナリングフォースは釣り合っており、下記式（１）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ロールモーメントは下記式（２）、（３）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
上記式（２）、（３）をＭｒｏｌｌについて連立することにより下記式（４）が求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　前輪と後輪との荷重の配分がａ：ｂである場合、各車輪にかかる荷重は以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
なお、Ｗｃａｒは車両９００の重量を示し、１／２×ａ×Ｗｃａｒ及び１／２×ａ×Ｗｃａｒは１Ｇ状態での荷重分を示し、－ａ×ΔＷ、－ｂ×ΔＷ、ａ×ΔＷ、及びｂ×ΔＷは荷重移動分を示す。
　図６（ｃ）に示すように、内外輪でのサスペンション１００のストロークによるロール角は下記式（５）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　また、荷重移動とストローク量の関係式は、下記式（６）によって表される。なお、下記式（６）は前輪側の荷重移動とストローク量の関係式を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
なお、ＤＦｆｒは前輪減衰係数［ｋｇｆｓ／ｍ］を表し、Ｋｆｒは前輪のバネ係数［ｋｇｆ／ｍ］を表す。
　内外輪でのサスペンション１００の伸びのストローク量と縮みのストローク量が左右等価である場合、下記式（７）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
なお、Ｄｅｑは等価ストローク量［ｍ］を表す。
　上記式（５）に上記式（７）を適用し、三角関数を直線に近似することによって下記式（８）が求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　また、上記式（６）に上記式（７）を適用することによって、下記式（９）が求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
なお、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
はロールレートを示す。
　ここで、減衰係数ＤＦｆｒはダンパ特性により、ストローク速度及び電流で決定されるため、上記式（９）において、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
を、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
と置き換える。また、上記式（９）において、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
と置き換え、式を整理し、下記式（１０）を求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　上記式（１０）に、上記式（４）を代入することによって、車両運動の変化に関する関係式である下記式（１１）を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　次に、図７を参照して、ロール運動発生時の力の変化の観点でのメカニズムについて説明する。図７は、ロール運動発生時の力の変化に関するメカニズムを示す図であり、（ａ）はコーナリングフォースとタイヤ横力の関係性を示し、（ｂ）はラック軸力の関係性を示す。ここで、図７において、コーナリングフォースはＣＦ［ｋｇｆ］、タイヤ横力はＴＦｙ［ｋｇｆ］、横滑り角はα［°］、タイヤ転がり抵抗はＴＦｘ［ｋｇｆ］、ニューマチックトレールはｔｐ［ｍ］、キャスタートレールはｔｃ［ｍ］、キャスター角はβ［°］、ＳＡＴモーメント（タイヤ横力によるモーメント）はＭＳＡＴ［ｋｇｆ・ｍ］、ラック軸力はＲＦＳＡＴ［ｋｇｆ］、ナックル長はＬｋｎ［ｍ］と表される。
　コーナリングフォース、タイヤ横力、及び転がり抵抗の関係式は下記式（１２）のように表される。なお、ニューマチックトレールｔｐは、横滑り角αが所定の値より大きくなると減少する。このニューマチックトレールｔｐの減少によって、ＳＡＴモーメントＭＳＡＴが減少する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　また、キングピン軸周りでのタイヤ横力によるＳＡＴモーメントは下記式（１３）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　また、ラック軸力は下記式（１４）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　上記式（１４）に上記式（１３）を代入する。ここで、横滑り角が小さく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
である場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
となり、力の変化に関する関係式である下記式（１５）を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　上記式（１１）及び上記式（１５）の関係式を、ＣＦについて連立して整理すると下記式（１６）を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　ラック軸力推定部６２１は、上記式（１６）を用いることによって、ロールレート、ロール角、及び車両９００に応じた係数を入力し、推定ラック軸力を出力することができる。なお、ロールレート関連ラック軸力推定部６２９が推定する、ロールレートに関する推定ラック軸力（ロールレート関連推定ラック軸力）は、上記式（１６）における、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
に対応する。また、後述するロール角関連ラック軸力推定部６２５１が推定する、ロール角に関する推定ラック軸力（ロール角関連推定ラック軸力）は、上記式（１６）における、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
に対応する。また、後述する第１の定数ゲイン適用部６２４及び第２の定数ゲイン適用部６２６が決定する補正係数は、上記式（１６）における、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
に対応する。
　加算部６２７は、第１の定数ゲイン適用部６２４から供給されるロールレート関連推定ラック軸力と第２の定数ゲイン適用部６２６から供給されるロール角関連推定ラック軸力とを算出することによりロール関連推定ラック軸力を算出する。
　また、本実施形態に係るラック軸力推定部６２１は、加算部６２７から出力されるロール関連推定ラック軸力を補正する構成として、トレールマップ適用部を更に備える構成であってもよい。トレールマップ適用部が決定する補正係数は、上記式（１６）における、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
に対応する。
　（サスペンション制御部）
　続いて、図８を参照してサスペンション制御部について説明する。図８はサスペンション制御部６５０の構成例を示すブロック図である。
　サスペンション制御部６５０は、図８に示すように、ＣＡＮ入力部６６０、車両状態推定部６７０、操縦安定性・乗心地制御部６８０、及び制御量セレクト部６９０を備えている。
　ＣＡＮ入力部６６０は、ＣＡＮ３７０を介して各種の信号を取得する。図８に示すように、ＣＡＮ入力部６６０は、以下の信号を取得する（括弧書きは取得元を示す）。
　・４輪の車輪速（車輪速センサ３２０Ａ～Ｄ）
　・ヨーレート（ヨーレートセンサ３５０）
　・前後Ｇ（前後Ｇセンサ３４０）
　・横Ｇ（横Ｇセンサ３３０）
　・ブレーキ圧（ブレーキ圧センサ５３０）
　・エンジントルク（エンジントルクセンサ５１０）
　・エンジン回転数（エンジン回転数センサ５２０）
　・舵角（舵角センサ４４０）
　車両状態推定部６７０は、ＣＡＮ入力部６６０が取得した各種の信号を参照して車両９００の状態を推定する。車両状態推定部６７０は、推定結果として、４輪のバネ上速度、４輪のストローク速度、ピッチレート、ロールレート、転舵時ロールレート、及び、加減速時ピッチレートを出力する。
　車両状態推定部６７０は、図８に示すように、加減速・転舵時補正量算出部６７１、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３、及び、状態推定用一輪モデル適用部６７４を備えている。
　加減速・転舵時補正量算出部６７１は、ヨーレート、前後Ｇ、４輪の車輪速、ブレーキ圧、エンジントルク、及びエンジン回転数を参照して、車体前後速度、内外輪差比、及び調整ゲインの算出を行い、算出結果を状態推定用一輪モデル適用部６７４に供給する。
　加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３は、前後Ｇ、及び横Ｇを参照して、転舵時ロールレート、及び加減速時ピッチレートを算出する。算出結果は、状態推定用一輪モデル適用部６７４に供給される。
　また、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３は、算出した転舵時ロールレートを、ロールレート値として、ステアリング制御部６１０に供給する。加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３は、制御量セレクト部６９０の出力するサスペンション制御量を更に参照する構成としてもよい。加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３の詳細については参照する図面を替えて後述する。
　このように、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３は、前後Ｇ、及び横Ｇを参照して算出した転舵時ロールレートをロールレート値としてステアリング制御部６１０に供給し、ステアリング制御部６１０は、当該ロールレート値を参照して、アシストトルク又は反力トルクの大きさを制御するための制御量を補正するので、ステアリング制御部６１０はより好適にアシストトルク又は反力トルクの大きさを補正することができる。
　また、上述のように、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３が、制御量セレクト部６９０の出力するサスペンション制御量を更に参照する構成とすれば、ステアリング制御部６１０は更に好適にアシストトルク又は反力トルクの大きさを補正することができる。
　状態推定用一輪モデル適用部６７４は、加減速・転舵時補正量算出部６７１による算出結果を参照して、各輪に対して状態推定用一輪モデルを適用し、４輪のバネ上速度、４輪のストローク速度、ピッチレート、及びロールレートを算出する。算出結果は、操縦安定性・乗心地制御部６８０に供給される。
　操縦安定性・乗心地制御部６８０は、スカイフック制御部６８１、ロール姿勢制御部６８２、ピッチ姿勢制御部６８３、及び、バネ下制御部６８４を備えている。
　スカイフック制御部６８１は、路面の凹凸を乗り越える際の車両の動揺を抑制し、乗り心地を高める乗り心地制御（制振制御）を行う。スカイフック制御部６８１は、一例として、４輪のバネ上速度、４輪のストローク速度、ピッチレート、及びロールレートを参照して、スカイフック目標制御量を決定し、その結果を制御量セレクト部６９０に供給する。
　より具体的な例として、スカイフック制御部６８１は、バネ上速度に基づいてバネ上－減衰力マップを参照することにより減衰力ベース値を設定する。また、スカイフック制御部６８１は、設定した減衰力ベース値に対してスカイフックゲインを乗じることによりスカイフック目標減衰力を算出する。そして、スカイフック目標減衰力とストローク速度とに基づいてスカイフック目標制御量を決定する。
　ロール姿勢制御部６８２は、転舵時ロールレート、及び舵角を参照してロール姿勢制御を行い、舵角に応じた目標制御量である舵角比例目標制御量、舵角速度に応じた目標制御量である舵角速度比例目標制御量、及び、ロールレートに応じた目標制御量であるロールレート比例目標制御量を決定し、その結果を制御量セレクト部６９０に供給する。
　また、ロール姿勢制御部６８２は、操舵トルクを示す操舵トルク信号を参照して上記各種の目標制御量を算出する構成としてもよい。ここで、ステアリング制御部６１０が操舵トルク信号をサスペンション制御部６５０に供給し、当該操舵トルク信号をステアリング制御部６１０が参照する構成としてもよい。なお、操舵トルク信号は、位相補償されたものを用いる構成としてもよい。これにより、更に快適な乗り心地を実現することが期待できる。
　このように、ロール姿勢制御部６８２は、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３が算出した転舵時ロールレートを参照してロール姿勢制御を行うので、好適な姿勢制御を行うことができる。また、加減速・転舵時ピッチ・ロールレート算出部６７３が算出した転舵時ロールレートは、ロール姿勢制御部６８２によるロール姿勢制御のみならず、上述のように、ステアリング制御部６１０によるアシストトルク又は反力トルクの大きさの補正にも用いられるので、構成要素の増加を抑制しつつ、好適な姿勢制御と違和感のない操舵感を提供することができる。
　ピッチ姿勢制御部６８３は、加減速時ピッチレートを参照してピッチ制御を行い、ピッチ目標制御量を決定し、その結果を制御量セレクト部６９０に供給する。
　バネ下制御部６８４は、４輪の車輪速を参照して、車両９００のバネ下の制振制御を行い、バネ下制振制御目標制御量を決定する。決定結果は、制御量セレクト部６９０に供給される。
　制御量セレクト部６９０は、スカイフック目標制御量、舵角比例目標制御量、舵角速度比例目標制御量、ロールレート比例目標制御量、ピッチ目標制御量、及び、バネ下制振制御目標制御量のうち、最も大きい値を有する目標制御量を、サスペンション制御量として出力する。
　サスペンション制御量に基づいて、油圧緩衝装置の減衰特性が変化し、サスペンションの減衰力が制御される。
　〔実施形態２〕
　以下、本発明の実施形態２について説明する。以下の説明では、すでに説明した部材と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態に係る補正量算出部６２０は、実施形態１に係る補正量算出部６２０において、ロールレートセンサから供給されるロールレートに代えて、サスペンション制御部６５０の車両状態推定部６７０が出力するロールレートを、ロールレート関連ラック軸力推定部６２９への入力として用いる。このロールレートは、実施形態１において説明したように、サスペンションの減衰力を制御する制御量及び車両の横Ｇ（横加速度）から算出されるものであり、サスペンションの減衰力を制御する制御量を決定するために参照される推定値である。
　また、本実施形態に係る補正量算出部６２０は、ロール角センサから供給されるロール角に代えて、ロールレートを積分することによって得られるロール角を、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５への入力として用いる。ここで積分するロールレートとしては、例えばロールレートセンサから供給されるロールレート、及び車両状態推定部６７０が出力するロールレート等が挙げられる。
　本実施形態に係るトルク抜け推定部６３０は、実施形態１に係るトルク抜け推定部６３０において、ロールレートセンサから供給されるロールレートに代えて、サスペンション制御部６５０の車両状態推定部６７０が出力するロールレートを、ロールレート判定部６３３への入力として用いる。
　本実施形態に係るステアリング制御部６１０は、トルク抜け推定部６３０がトルク抜けを推定したときに、車体２００のロールレートを参照してラック軸力を推定することによって、車体２００のロールしている方向を推定することができるため、車体２００の過渡状態におけるロール変化を識別することができる。このように、制御量補正部６１２が、ベース制御量算出部６１１が算出した制御量を、車体２００の過渡状態のロール変化に応じて補正することにより、運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを操舵部材４１０に印加することができる。
　〔実施形態３〕
　以下、本発明の実施形態３について説明する。以下の説明では、すでに説明した部材と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態に係る補正量算出部６２０は、実施形態２に係る補正量算出部６２０と同様に、サスペンション制御部６５０の車両状態推定部６７０が出力するロールレートを、ロールレート関連ラック軸力推定部６２９への入力として用いる。また、本実施形態に係る補正量算出部６２０は、実施形態２に係る補正量算出部６２０と同様に、サスペンション制御部６５０から供給されるサスペンション制御量としてのサスペンション制御電流をロールレート関連ラック軸力推定部６２９への入力として用いる。また、本実施形態に係る補正量算出部６２０は、実施形態２に係る補正量算出部６２０と同様に、ロールレートを積分することによって得られるロール角を、ロール角関連サスペンション減衰力推定部６２５への入力として用いる。
　次に、図９を参照して、本実施形態に係るトルク抜け推定部６３０について説明する。図９は、本実施形態に係るトルク抜け推定部の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るトルク抜け推定部６３０は、実施形態１に係るトルク抜け推定部６３０において、ロールレート判定部６３３に代えて、ヨーレート判定部６３５を備える構成である。トルク抜け推定部６３０は、ヨーレートと、舵角と、舵角速とを参照してトルク抜けを推定する。
　ヨーレート判定部６３５は、ヨーレートセンサ３５０から供給されるヨーレート値又はその絶対値が、所定の値未満であるのか否かを判定する。ヨーレート判定部６３５は、ヨーレート値又はその絶対値が、所定の値未満である場合に、判定結果として「１」を出力し、そうでない場合に、判定結果として「０」を出力する。
　論理積算出部６３４は、切り戻し判定部６３１、転舵速判定部６３２、及び、ヨーレート判定部６３５からの判定結果の論理積をとり、その結果を出力する。換言すれば、論理積算出部６３４は、切り戻し判定部６３１、転舵速判定部６３２、及び、ヨーレート判定部６３５が出力する判定結果がすべて「１」である場合に、「１」を出力し、それ以外の場合に「０」を出力する。
　トルク抜け推定部６３０は、論理積算出部６３４が出力する判定結果が「１」である場合にトルク抜けを推定し、論理積算出部６３４が出力する判定結果が「０」である場合にトルク抜けを推定しない。このように、トルク抜け推定部６３０は、切り戻し状態であり、舵角速が所定値以上であり、ヨーレートが所定値未満である場合に、トルク抜けを推定する。
　なお、本実施形態に係るトルク抜け推定部６３０は、ヨーレートに代えて、又はヨーレートと共に、横Ｇを用いてトルク抜け推定をする構成であってもよい。この場合、トルク抜け推定部６３０は、ヨーレート判定部６３５に代えて、又は、ヨーレート判定部６３５と共に、横Ｇ判定部を備えている。また、トルク抜け推定部６３０は、横Ｇと、舵角と、舵角速とを参照してトルク抜けを推定する。
　横Ｇ判定部は、横Ｇセンサ３３０から供給される横Ｇ値又はその絶対値が、所定の値未満であるのか否かを判定する。横Ｇ判定部は、横Ｇ値又はその絶対値が、所定の値未満である場合に、判定結果として「１」を出力し、そうでない場合に、判定結果として「０」を出力する。
　トルク抜け推定部６３０が横Ｇを用いてトルク抜け推定をする場合、トルク抜け推定部６３０は、切り戻し状態であり、舵角速が所定値以上であり、横Ｇが所定値未満である場合に、トルク抜けを推定する。
　このように、本実施形態に係るステアリング制御部６１０は、トルク抜け推定部６３０が各種センサから供給されるセンサ信号に基づきトルク抜けを推定し、補正量算出部６２０がサスペンション制御部６５０から供給されるサスペンション制御信号に基づき補正量を算出する構成である。
　本実施形態に係るステアリング制御部６１０は、トルク抜け推定部６３０がトルク抜けを推定したときに、車体２００のロールレートを参照してラック軸力を推定することによって、車体２００のロールしている方向を推定することができるため、車体２００の過渡状態のロール変化を識別することができる。このように、制御量補正部６１２が、ベース制御量算出部６１１が算出した制御量を、車体２００の過渡状態のロール変化に応じて補正することにより、運転者にとって違和感の少ないアシストトルク又は反力トルクを操舵部材４１０に印加することができる。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　ＥＣＵ６００の制御ブロック（ステアリング制御部６１０、サスペンション制御部６５０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
　後者の場合、ＥＣＵ６００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
２００　車体
６００　ＥＣＵ（制御装置）
６１０　ステアリング制御部
６１１　ベース制御量算出部
６１２　制御量補正部
６２０　補正量算出部
６２１　ラック軸力推定部
６２２　軸力補正電流演算部
６２３　サスペンション減衰力推定部
６２５　ロール角関連サスペンション減衰力推定部
６２５１　ロール角関連ラック軸力推定部
６２７　ロール関連ラック軸力推定部（加算部）
６２９　ロールレート関連ラック軸力推定部
６３０　トルク抜け推定部
９００　車両

Claims (17)

  1. 　運転者が操舵操作する操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング制御装置であって、
    　トルク抜けを推定するトルク抜け推定部と、
    　前記トルク抜け推定部がトルク抜けを推定したときに、ロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値に応じた補正量を算出する補正量算出部と、を備えている
    ことを特徴とするステアリング制御装置。
  2. 　前記操舵部材に対して印加される操舵トルクと、車速とを参照してベース制御量を算出するベース制御量算出部と、
    　前記ベース制御量算出部が算出したベース制御量を、前記補正量算出部が算出した補正量を参照して補正する制御量補正部と、
    を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のステアリング制御装置。
  3. 　前記補正量算出部は、減衰係数関連値を更に参照して、前記ラック軸力推定値に応じた補正量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリング制御装置。
  4. 　前記補正量算出部は、操舵部材へ印加される反力が大きくなるように補正量を算出することを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  5. 　前記補正量算出部は、前記トルク抜けが推定された時に、前記ラック軸力を推定することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  6. 　前記補正量算出部は、サスペンションの減衰力を制御する制御量及び車両の横加速度から算出された前記ロールレートを取得することを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  7. 　前記補正量算出部に入力される減衰係数関連値は、サスペンションの減衰力を制御する制御量であることを特徴とする請求項３～６の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  8. 　前記補正量算出部に入力される前記ロールレートは、サスペンションの減衰力を制御する制御量を決定するために参照されるロールレートであることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  9. 　前記トルク抜け推定部は、前記ロールレートと、舵角速と、舵角とを参照してトルク抜けを推定することを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  10. 　前記トルク抜け推定部は、切り戻し状態であり、前記舵角速が所定値以上であり、前記ロールレートが所定値未満である場合に、トルク抜けを推定することを特徴とする請求項９に記載のステアリング制御装置。
  11. 　前記トルク抜け推定部は、サスペンションの減衰力を制御する制御量と車両の横加速度から算出された前記ロールレートを取得することを特徴とする請求項９又は１０に記載のステアリング制御装置。
  12. 　前記トルク抜け推定部に入力される前記ロールレートは、サスペンションの減衰力を決定するために参照される制御量であることを特徴とする請求項９～１１の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  13. 　前記トルク抜け推定部は、ヨーレートと、舵角速と、舵角と、を参照してトルク抜けを推定することを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  14. 　前記トルク抜け推定部は、切り戻し状態であり、前記舵角速が所定値以上であり、前記ヨーレートが所定値未満である場合に、トルク抜けと推定することを特徴とする請求項１３に記載のステアリング制御装置。
  15. 　前記トルク抜け推定部は、車両の横加速度と、舵角速と、舵角と、を参照してトルク抜けを推定することを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載のステアリング制御装置。
  16. 　前記トルク抜け推定部は、切り戻し状態であり、前記舵角速が所定値以上であり、前記車両の横加速度が所定値未満である場合に、トルク抜けと推定することを特徴とする請求項１５項に記載のステアリング制御装置。
  17. 　運転者が操舵操作する操舵部材と、前記操舵部材に対してアシストトルク又は反力トルクを印加するステアリング制御部とを備えたステアリング装置であって、
    　前記ステアリング制御部は、
    　　トルク抜けを推定するトルク抜け推定部と、
    　　前記トルク抜け推定部がトルク抜けを推定したときに、ロールレートに基づいて算出されたラック軸力推定値に応じた補正量を算出する補正量算出部と、を備えている
    ことを特徴とするステアリング装置。
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