转向操纵控制装置的制作方法

1.本发明涉及转向操纵控制装置。


背景技术：

2.以往，公知有将方向盘与转向轮之间的动力传递分离的、所谓的电动转向方式的转向操纵装置。该转向操纵装置具有反作用力马达、转向马达以及控制装置。反作用力马达产生施加给转向轴的转向操纵反作用力。转向马达产生使转向轮转向的转向力。在车辆行驶时，控制装置通过反作用力马达的控制而产生转向操纵反作用力，并且通过转向马达的控制而使转向轮转向。
3.例如，日本特开2017-165219的控制装置运算理想轴向力以及路面轴向力。理想轴向力是基于目标转向角的理想齿条轴向力。路面轴向力是基于转向马达的电流值的齿条轴向力的推断值。控制装置以规定的分配比例将理想轴向力和路面轴向力相加，使用该相加后的轴向力来控制反作用力马达。由于路面状态反映在路面轴向力上，所以路面状态也反映在反作用力马达产生的转向操纵反作用力上。因此，驾驶员能够作为通过方向盘的反应来感觉路面状态。
4.日本特开2017-165219的转向操纵控制装置使用基于目标转向角的理想轴向力来控制反作用力马达。因此，转向操纵反作用力相对于转向操作的响应由目标转向角的响应决定。因此，在以转向响应性适合于作为目标的响应性的方式调整目标转向角的情况下，该目标转向角的设定也会影响转向操纵反作用力。然而，存在用于得到目标的转向响应性的调整相反会对转向操纵反作用力的响应性造成负面影响的担忧。
5.例如，在以进一步提高转向响应性的方式调整目标转向角的情况下，存在转向操纵反作用力的响应性过高的忧虑。另外，转向操纵反作用力的响应性被过度地提高，由此由控制装置运算的理想轴向力、进而施加给方向盘的转向操纵反作用力有可能急剧地变化。因此，存在方向盘的转向操纵触感降低并且给驾驶员带来不适感的担忧。


技术实现要素：

6.本发明的一实施方式的转向操纵控制装置构成为基于根据转向操纵状态而运算的指令值来控制产生向与使转向轮转向的转向轴之间的动力传递被分离的方向盘施加的转向操纵反作用力的反作用力马达。另外，转向操纵控制装置构成为根据转向操纵状态来控制产生用于使上述转向轮转向的力亦即转向力的转向马达。转向操纵控制装置具备电子控制单元。上述电子控制单元构成为基于从上述反作用力马达的旋转角得到的上述方向盘的转向操纵角来运算与上述转向轮的转向动作联动而旋转的轴的目标旋转角，基于从随着上述方向盘的操作而扭转的扭杆的扭转角得到的转向操纵扭矩以及上述目标旋转角来运算上述指令值，将上述扭转角作为补偿值附加到上述转向操纵角，由此补偿上述扭转角。上述电子控制单元构成为根据在上述指令值的运算中使用的状态变量的变化的程度，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
7.根据该结构，根据在指令值的运算中使用的状态变量的变化的程度，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
8.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用基于上述状态变量运算的上述转向轴的轴向力来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为根据上述轴向力相对于上述状态变量的变化的比例亦即斜率，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
9.根据该结构，根据轴向力相对于在指令值的运算中使用的状态变量的变化的比例亦即斜率，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
10.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用基于上述状态变量运算的上述转向轴的轴向力来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为基于上述轴向力相对于上述状态变量的变化的比例亦即斜率，来切换是否将上述扭杆的扭转角附加到上述转向操纵角。
11.根据该结构，基于轴向力相对于在指令值的运算中使用的状态变量的比例亦即斜率，来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
12.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述轴向力也可以是基于上述目标旋转角运算的角度轴向力。根据该结构，根据角度轴向力的变化的比例亦即斜率来改变附加到转向操纵角的扭转角的值，或者基于角度轴向力的变化的比例亦即斜率来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。
13.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述轴向力也可以是对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计，由此得到的分配轴向力。
14.根据该结构，根据分配轴向力的变化的比例亦即斜率来改变附加到转向操纵角的扭转角的值，或者基于分配轴向力的变化的比例亦即斜率来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。
15.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计由此得到的分配轴向力，来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为根据对上述电流轴向力单独设定的上述分配比率、以及车辆转弯时的加速度亦即横向加速度，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
16.根据该结构，根据对电流轴向力单独设定的上述分配比率、以及车辆转弯时的加
速度亦即横向加速度，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
17.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计由此得到的分配轴向力，来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为基于对上述电流轴向力单独设定的上述分配比率、以及车辆转弯时的加速度亦即横向加速度，来切换是否将上述扭杆的扭转角附加到上述转向操纵角。
18.根据该结构，基于对电流轴向力单独设定的分配比率、以及车辆转弯时的加速度亦即横向加速度，来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
19.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为根据上述目标旋转角相对于上述转向操纵角的变化的比例亦即斜率，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
20.根据该结构，根据目标旋转角相对于转向操纵角的变化的比例亦即斜率，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
21.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为基于上述目标旋转角相对于上述转向操纵角的变化的比例亦即斜率，来切换是否将上述扭杆的扭转角附加到上述转向操纵角。
22.根据该结构，基于目标旋转角相对于转向操纵角的变化的比例亦即斜率，来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
23.在上述转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计由此得到的分配轴向力，来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为根据对上述电流轴向力单独设定的上述分配比率，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
24.根据该结构，根据对电流轴向力单独设定的上述分配比率，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
25.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马
达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计由此得到的分配轴向力，来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为基于对上述电流轴向力单独设定的上述分配比率，来切换是否将上述扭杆的扭转角附加到上述转向操纵角。
26.根据该结构，基于对电流轴向力单独设定的分配比率，来切换是否将扭杆的扭转角附加到转向操纵角。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
27.在上述实施方式的转向操纵控制装置中，上述电子控制单元也可以构成为使用对将基于上述目标旋转角运算的上述转向轴的轴向力亦即角度轴向力、以及基于上述转向马达的电流的值运算的上述转向轴的轴向力亦即电流轴向力乘以基于上述目标旋转角以及车速而单独设定的分配比率而得到的值进行合计由此得到的分配轴向力，来运算上述指令值。在该情况下，上述电子控制单元也可以构成为根据上述电流轴向力相对于上述目标旋转角的变化的比例亦即第一斜率、以及上述分配轴向力相对于上述目标旋转角的变化的比例亦即第二斜率，来改变附加到上述转向操纵角的扭转角的值。
28.根据该结构，根据电流轴向力相对于目标旋转角的变化的比例亦即第一斜率、以及分配轴向力相对于目标旋转角的变化的比例亦即第二斜率，来改变附加到转向操纵角的扭转角的值。因此，通过对转向操纵角附加扭转角来抑制指令值急剧变化的情况。因此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
29.根据本发明的上述实施方式的转向操纵控制装置，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘的操作的转向响应性。
附图说明
30.下面将参考附图描述本发明的示范性实施例的特征，优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
31.图1是搭载转向操纵控制装置的第一实施方式的转向操纵装置的结构图。
32.图2是第一实施方式的控制装置的框图。
33.图3是表示第一实施方式的转向操纵角与目标小齿轮角的关系的图表。
34.图4是表示第一实施方式的转向操纵反作用力指令值运算部的框图。
35.图5是表示第一实施方式的目标小齿轮角与角度轴向力的关系的图表。
36.图6是第一实施方式的补偿值运算部的框图。
37.图7是第二实施方式的补偿值运算部的框图。
38.图8是表示第二实施方式的角度轴向力相对于目标小齿轮角的变化的比例亦即斜率与增益的关系的图表。
39.图9是第三实施方式的轴向力运算部的框图。
40.图10是第三实施方式的补偿值运算部的框图。
41.图11是第四实施方式的补偿值运算部的框图。
42.图12是表示第四实施方式的横向加速度与增益的关系的图表。
43.图13是表示第四实施方式的电流轴向力的分配比率与增益的关系的图表。
44.图14是第五实施方式的补偿值运算部的框图。
45.图15是第六实施方式的补偿值运算部的框图。
46.图16是表示第六实施方式的目标小齿轮角相对于转向操纵角的变化的比例亦即斜率与增益的关系的图表。
47.图17是第七实施方式的补偿值运算部的框图。
48.图18是第八实施方式的补偿值运算部的框图。
49.图19是表示第八实施方式的轴向力梯度与增益的关系的图表。
具体实施方式
50.＜第一实施方式＞以下，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第一实施方式进行说明。
51.如图1所示，车辆的转向操纵装置10具有与方向盘11连结的转向轴12。另外，转向操纵装置10具有沿着车宽方向(图1中的左右方向)延伸的转向轴14。在转向轴14的两端分别经由转向横拉杆15、15连结有左右的转向轮16、16。转向轴14直线运动，由此转向轮16、16的转向角θw被改变。转向轴12以及转向轴14构成车辆的转向操纵机构。
52.另外，转向操纵装置10作为用于生成转向操纵反作用力的结构，具有反作用力马达31、减速机构32、旋转角传感器33以及扭矩传感器34。另外，转向操纵反作用力是指朝向与由驾驶员对方向盘11的转向操纵方向相反的方向作用的力。将转向操纵反作用力向方向盘11施加，由此能够给驾驶员带来适度的反应感。
53.反作用力马达31是转向操纵反作用力的产生源。作为反作用力马达31例如采用三相的无刷马达。反作用力马达31的旋转轴经由减速机构32与转向轴12连结。反作用力马达31的扭矩作为转向操纵反作用力而施加给转向轴12。
54.旋转角传感器33设置于反作用力马达31。旋转角传感器33检测反作用力马达31的旋转角θa。反作用力马达31的旋转角θa用于转向操纵角θs的运算。反作用力马达31与转向轴12经由减速机构32而联动。因此，反作用力马达31的旋转角θa与转向轴12的旋转角、进而与作为方向盘11的旋转角的转向操纵角θs之间存在相关性。因此，能够基于反作用力马达31的旋转角θa求出转向操纵角θs。
55.扭矩传感器34检测通过方向盘11的旋转操作而施加给转向轴12的扭矩亦即转向操纵扭矩th。扭矩传感器34基于设置于转向轴12的中途的扭杆34a的扭转量来检测施加于转向轴12的转向操纵扭矩th。扭矩传感器34设置在转向轴12中的比减速机构32靠方向盘11侧的部分。
56.另外，转向操纵装置10作为用于生成作为用于使转向轮16、16的动力的转向力的结构，具有转向马达41、减速机构42以及旋转角传感器43。
57.转向马达41是转向力的产生源。作为转向马达41例如采用三相的无刷马达。转向马达41的旋转轴经由减速机构42与小齿轮轴44连结。小齿轮轴44的小齿轮齿44a与转向轴14的齿条齿14b啮合。转向马达41的扭矩作为转向力经由小齿轮轴44施加给转向轴14。根据转向马达41的旋转，转向轴14沿着图1中的左右方向亦即车宽方向而移动。
58.旋转角传感器43设置于转向马达41。旋转角传感器43检测转向马达41的旋转角θb。另外，转向操纵装置10具有小齿轮轴13。小齿轮轴13设置为与转向轴14相交。小齿轮轴13的小齿轮齿13a与转向轴14的齿条齿14a啮合。设置小齿轮轴13的理由是与小齿轮轴44一
起将转向轴14支承在未图示的外壳的内部。即、转向轴14通过设置于转向操纵装置10的未图示的支承机构而被支承为能够沿着其轴向移动，并且被朝向小齿轮轴13、44按压。由此，转向轴14被支承在外壳的内部。但是，也可以设置不使用小齿轮轴13而将转向轴14支承在外壳的其它支承机构。
59.另外，转向操纵装置10具有控制装置50。控制装置50基于车载的各种传感器的检测结果来控制反作用力马达31以及转向马达41。作为传感器除了上述旋转角传感器33、扭矩传感器34以及旋转角传感器43之外，还具有车速传感器501。车速传感器501检测作为车辆的行驶速度的车速v。控制装置50例如是具备处理器的电子控制单元。
60.控制装置50通过反作用力马达31的控制而执行产生与转向操纵扭矩th对应的转向操纵反作用力的反作用力控制。控制装置50基于转向操纵扭矩th以及车速v来运算目标转向操纵反作用力，基于该运算的目标转向操纵反作用力来运算转向操纵反作用力指令值。控制装置50将为了产生与转向操纵反作用力指令值对应的转向操纵反作用力所需的电流向反作用力马达31供给。
61.控制装置50通过转向马达41的控制而执行根据转向操纵状态使转向轮16、16转向的转向控制。控制装置50基于通过旋转角传感器43检测的转向马达41的旋转角θb来运算作为小齿轮轴44的实际的旋转角的小齿轮角θ
p
。该小齿轮角θ
p
是反映转向轮16、16的转向角θw的值。另外，控制装置50基于通过旋转角传感器33检测的反作用力马达31的旋转角θa运算转向操纵角θs，基于该运算出的转向操纵角θs运算作为小齿轮角θ
p
的目标值的目标小齿轮角。而且，控制装置50求出目标小齿轮角与实际的小齿轮角θ
p
的偏差，以消除该偏差的方式控制对转向马达41的供电。
62.接着，详细地说明控制装置50。如图2所示，控制装置50基于执行反作用力控制的反作用力控制部50a以及执行转向控制的转向控制部50b。
63.反作用力控制部50a具有转向操纵角运算部51、转向操纵反作用力指令值运算部52以及通电控制部53。转向操纵角运算部51基于通过旋转角传感器33检测的反作用力马达31的旋转角θa来运算方向盘11的转向操纵角θs。
64.转向操纵反作用力指令值运算部52基于转向操纵扭矩th以及车速v来运算转向操纵反作用力指令值t
＊
。转向操纵反作用力指令值t
＊
是与使反作用力马达31产生的扭矩的目标值对应的值。使反作用力马达31产生的扭矩是与方向盘11的转向操纵方向相反的方向的扭矩。转向操纵扭矩th的绝对值越大，而且车速v越慢，转向操纵反作用力指令值运算部52运算出绝对值越大的转向操纵反作用力指令值t
＊
。
65.通电控制部53将与转向操纵反作用力指令值t＊对应的电力向反作用力马达31供给。通电控制部53基于转向操纵反作用力指令值t
＊
来运算针对反作用力马达31的电流指令值。另外，通电控制部53通过设置在针对反作用力马达31的供电路径的电流传感器54来检测在该供电路径中产生的实际的电流ia的值。该电流ia的值是向反作用力马达31供给的实际的电流的值。通电控制部53求出电流指令值与实际的电流ia的值的偏差，以消除该偏差的方式控制对反作用力马达31的供电。由此，反作用力马达31产生与转向操纵反作用力指令值t
＊
对应的扭矩。能够给驾驶员带来与路面反作用力对应的适度的反应感。
66.转向控制部50b具有小齿轮角运算部61、目标小齿轮角运算部62、小齿轮角反馈控制部63以及通电控制部64。小齿轮角运算部61基于通过旋转角传感器43检测的转向马达41
的旋转角θb来运算作为小齿轮轴44的实际的旋转角的小齿轮角θ
p
。转向马达41与小齿轮轴44经由减速机构42而联动。因此，转向马达41的旋转角θb与小齿轮角θ
p
之间具有相关关系。能够利用该相关关系并根据转向马达41的旋转角θb求出小齿轮角θ
p
。另外，小齿轮轴44与转向轴14啮合。因此，小齿轮角θ
p
与转向轴14的移动量之间也存在相关关系。即、小齿轮角θ
p
是反映转向轮16、16的转向角θw的值。
67.目标小齿轮角运算部62基于由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs来运算目标小齿轮角θ
p＊
。目标小齿轮角θ
p＊
是小齿轮角θ
p
的目标值。目标小齿轮角运算部62以转向操纵性的确保为目的，基于根据转向操纵角θs改变转角比的观点来运算目标小齿轮角θ
p＊
。转角比是指转向角θw相对于转向操纵角θs之比。目标小齿轮角运算部62运算目标小齿轮角θ
p＊
，以便转向操纵角θs的绝对值越大，则转角比的值越小。
68.转角比的值越大，操作方向盘11时的转向轮16的转向角θw越小，转向角θw的响应越缓慢(慢)。在直行行驶时进行车道变更等时，相对于方向盘11的转向操纵量，车辆转弯量被抑制得更小，因此确保了车辆的操纵稳定性。另外，转角比的值越小，操作方向盘11时的转向轮16的转向角θw越大，转向角θw的响应越机敏(快)。在进行入库等时，相对于方向盘11的转向操纵量能够得到更大的车辆转弯量，所以确保了车辆的操作性能。
69.目标小齿轮角运算部62例如使用图3的图表所示的映射图m1来运算目标小齿轮角θ
p＊
。映射图m1被存储于控制装置50的存储装置。映射图m1是将横轴设为转向操纵角θs的绝对值、将纵轴设为目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值的二维映射图，并具有以下特性。即、转向操纵角θs的绝对值越增加，目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值被设定为越大的值。但是，转向操纵角θs的绝对值越增加，目标小齿轮角θ
p＊
相对于转向操纵角θs的变化的比例亦即斜率越逐渐变小。换言之，表示转向操纵角θs的绝对值与目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值的关系的图3的特性线是具有正的递减斜率的曲线。该图3的图表的特性线的斜率表示转角比。
70.另外，目标小齿轮角运算部62也可以基于根据通过车速传感器501检测的车速v来改变转角比的观点，来运算目标小齿轮角θ
p＊
。目标小齿轮角运算部62以车速v越慢则相对于转向操纵角θs的转向角θw越大的方式，运算目标小齿轮角θ
p＊
。在低速区域进行入库等时，由于相对于方向盘的转向操纵量能够得到更大的车辆转弯量，所以确保了车辆的操作性能。另外，目标小齿轮角运算部62以车速v越快则相对于转向操纵角θs的转向角θw越小的方式，运算目标小齿轮角θ
p＊
。在高速行驶时进行车道变更等时，由于相对于方向盘的转向操纵量，车辆转弯量被抑制得更小，所以确保了车辆的操纵稳定性。
71.如图2所示，小齿轮角反馈控制部63获取由目标小齿轮角运算部62运算的目标小齿轮角θ
p＊
以及由小齿轮角运算部61运算的实际的小齿轮角θ
p
。小齿轮角反馈控制部63通过使实际的小齿轮角θ
p
应追随目标小齿轮角θ
p＊
的小齿轮角θ
p
的反馈控制来运算小齿轮角指令值t
p＊
。
72.通电控制部64将与小齿轮角指令值t
p＊
对应的电力向转向马达41供给。通电控制部64基于小齿轮角指令值t
p＊
来运算转向马达41的电流指令值。另外，通电控制部64通过设置在针对转向马达41的供电路径的电流传感器65来检测在该供电路径中产生的实际的电流ib的值。该电流ib的值是向转向马达41供给的实际的电流的值。通电控制部64求出电流指令值与实际的电流ib的值的偏差，以消除该偏差的方式控制对转向马达41的供电(电流ib的反馈控制)。由此，转向马达41以与小齿轮角指令值t
p＊
对应的角度旋转。
73.接着，详细地说明转向操纵反作用力指令值运算部52。如图4所示，转向操纵反作用力指令值运算部52具有转向操纵力运算部71、轴向力运算部72以及减法器73。
74.转向操纵力运算部71基于转向操纵扭矩th以及车速v来运算转向操纵力t1。转向操纵力t1是与方向盘11的转向操纵方向相同的方向的扭矩。转向操纵力t1相当于转向操纵装置10是电动动力转向装置时的辅助扭矩。辅助扭矩是用于辅助方向盘11的转向操纵的力。转向操纵扭矩th的绝对值越大，而且车速v越慢，转向操纵力运算部71运算出绝对值越大的转向操纵力t1。
75.轴向力运算部72获取由目标小齿轮角运算部62运算的目标小齿轮角θ
p＊
。轴向力运算部72基于该获取的目标小齿轮角θ
p＊
来运算作用于转向轴14的轴向力。轴向力运算部72将基于目标小齿轮角θ
p＊
运算出的轴向力换算为针对方向盘11或者转向轴12的扭矩，由此来运算轴向力扭矩t2。
76.轴向力运算部72例如使用图5所示的映射图m2来运算角度轴向力f1。映射图m2被存储于控制装置50的存储装置。角度轴向力f1是作用于转向轴14的轴向力的理想值。另外，角度轴向力f1是没有反映路面状态或者从路面作用于转向轴14的力的轴向力。
77.如图5的图表所示，映射图m2是将横轴设为目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值、将纵轴设为角度轴向力f1的绝对值的二维映射图，具有以下特性。即、目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值越增加，角度轴向力f1的绝对值被设定为越大的值。但是，目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值越增加，角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率越逐渐变小。换言之，表示目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值与角度轴向力f1的绝对值的关系的图5的特性线是具有正的递减斜率的曲线。角度轴向力f1被设定为与目标小齿轮角θ
p＊
的符号相同的符号。
78.轴向力运算部72将使用映射图m2运算出的角度轴向力f1换算为扭矩，由此运算轴向力扭矩t2。减法器73从由转向操纵力运算部71运算的转向操纵力t1减去由轴向力运算部72运算的轴向力扭矩t2，由此运算转向操纵反作用力指令值t
＊
。
79.对转向响应性以及转向操纵触感的确保进行说明。根据这样构成的控制装置50，将转向操纵力t1以及轴向力扭矩t2反映到转向操纵反作用力指令值t
＊
，由此能够将与方向盘11的转向操纵状态或者转向轮16的转向状态对应的转向操纵反作用力施加给方向盘11。因此，驾驶员作为反应感而感觉经由方向盘11的转向操纵反作用力，由此能够掌握车辆行为。
80.然而，在控制装置50中，担心以下那样的情况。即、根据制品规格等，有时控制装置50被要求进一步提高转向轮16相对于方向盘11的转向操纵的响应性。因此，例如考虑使控制装置50具有对扭杆34a的扭转的补偿功能。具体而言，对由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角。这是基于以下观点。
81.即、控制装置50基于反作用力马达31的旋转角θa来运算转向操纵角θs，基于该运算出的转向操纵角θs来运算目标小齿轮角θ
p＊
。因此，在对方向盘11转向操纵时，对应于扭杆34a扭转的量，目标小齿轮角θ
p＊
相对于方向盘11的相位产生相位延迟。目标小齿轮角θ
p＊
是小齿轮角θ
p
的控制目标值，所以转向轮16的转向也产生相位延迟。
82.因此，对由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角，由此能够使作为小齿轮角θ
p
的控制目标值的目标小齿轮角θ
p＊
的相位提前。因此，能够抑制由扭杆34a的扭转引起的目标小齿轮角θ
p＊
、进而转向轮16的相位的延迟。因此，能够提高针对方
向盘11的转向操纵的转向响应性。
83.然而，控制装置50使用基于目标小齿轮角θ
p＊
的角度轴向力f1来控制反作用力马达31。因此，转向操纵反作用力相对于方向盘11的转向操纵的响应由目标小齿轮角θ
p＊
的响应来决定。因此，在以转向响应性适合于作为目标的响应性的方式来调整目标小齿轮角θ
p＊
的情况下，该目标小齿轮角θ
p＊
的设定也对转向操纵反作用力产生影响。然而，存在用于得到目标的转向响应性的调整相反对转向操纵反作用力的响应性造成负面影响的担忧。
84.例如，如上所述在以提高转向响应性为目的而对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角由此来调整目标小齿轮角θ
p＊
的情况下，担心转向操纵反作用力的响应性变得过高。特别是，目标小齿轮角θ
p＊
的值越是前面图5的图表所示的映射图m2的特性线的斜率更大的区域的值时，角度轴向力f1的绝对值、进而转向操纵反作用力指令值t
＊
越有可能急剧变化。因此，方向盘11的转向操纵触感降低，有可能给驾驶员带来不适感。
85.因此，在本实施方式中，作为控制装置50，采用了以下结构。说明对扭转角的补偿值运算部。如图6所示，控制装置50具有补偿值运算部81。补偿值运算部81例如设置于转向控制部50b。补偿值运算部81运算用于补偿扭杆34a的扭转角的补偿值。
86.补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、判定部81b、开关81c以及加法器81d。扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。扭转角运算部81a例如通过将转向操纵扭矩th乘以扭杆34a的扭转刚性的倒数来运算扭转角δ。
87.判定部81b判定是否是应补偿扭杆34a的扭转角δ的状况、即是否是应对转向操纵角θs附加扭转角δ的状况。判定部81b从轴向力运算部72获取角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率α。轴向力运算部72例如将每单位时间的角度轴向力f1的变化量除以每单位时间的目标小齿轮角θ
p＊
的变化量，由此来运算斜率α。
88.判定部81b通过斜率α的值与斜率阈值α
th
的比较，来判定是否是应对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ的状况。应对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ的状况例如是转向操纵反作用力的响应性没有过度变高而维持在允许水平的状况。即、是对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ来调整目标小齿轮角θ
p＊
的情况，且伴随着该调整的目标小齿轮角θ
p＊
的变化而角度轴向力f1的绝对值、进而转向操纵反作用力指令值t
＊
急剧变化的可能性较低的状况。在这样的状况下，从提高转向响应性的观点考虑，优选通过对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ来调整目标小齿轮角θ
p＊
调整。斜率阈值α
th
例如通过模拟而设定。斜率阈值α
th
例如以目标小齿轮角θ
p＊
被设定为与转向中立位置对应的“0
°”
的附近值时的斜率α为基准而设定。
89.判定部81b在从轴向力运算部72获取的斜率α的值是斜率阈值α
th
以下的值时，将标志fg的值设置为“1”。另外，判定部81b在从轴向力运算部72获取的斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值时，将标志fg的值设置为“0”。
90.开关81c作为数据输入获取由扭转角运算部81a运算的扭转角δ以及存储于控制装置50的存储装置的固定值亦即值“0”。另外，开关81c作为控制输入，获取由判定部81b设置的标志fg的值。开关81c基于标志fg的值，作为附加给转向操纵角θs的最终扭转角δ1选择由扭转角运算部81a运算的扭转角δ以及作为固定值的值“0”中的任一个。开关81c在标志fg的值是“1”时，作为最终扭转角δ1选择由扭转角运算部81a运算的扭转角δ。另外，开关81c在标
志fg的值是“0”时，作为最终扭转角δ1选择作为固定值的“0”。另外，最终扭转角δ1是用于补偿扭杆34a的扭转角δ的补偿值。
91.加法器81d将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、和由开关81c选择的最终扭转角δ1相加，由此运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。在斜率α的值是斜率阈值α
th
以下的值时，即在标志fg的值是“1”时，将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ1而与转向操纵角θs相加。在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值时，即在标志fg的值是“0”时，将作为固定值的值“0”作为最终扭转角δ1而与转向操纵角θs相加。
92.接着，对第一实施方式的作用进行说明。如上所述，在斜率α的值是斜率阈值α
th
以下的值时，对由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs加上扭杆34a的扭转角δ，由此调整目标小齿轮角θ
p＊
。由此，小齿轮角θ
p
的控制目标值亦即目标小齿轮角θ
p＊
的相位被提前。因此，由扭杆34a的扭转引起的目标小齿轮角θ
p＊
、进而转向轮16的相位的延迟被抑制。因此，相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性得以提高。
93.在斜率α的值是斜率阈值α
th
以下的值时，即使对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ来调整目标小齿轮角θ
p＊
，而转向操纵反作用力的响应性过度提高的可能性也较低。因此，伴随着目标小齿轮角θ
p＊
的变化而角度轴向力f1的绝对值、进而转向操纵反作用力指令值t
＊
急剧变化的情况被抑制。因此，能够得到经由方向盘11的良好的转向操纵触感。也不会给驾驶员带来不适感。
94.与此相对，在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值时，通过对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ来调整目标小齿轮角θ
p＊
，而转向操纵反作用力的响应性过度提高的可能性高。因此，在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值时，不对由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs加上扭杆34a的扭转角δ。即、将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs直接作为最终转向操纵角θ
s1
而用于目标小齿轮角θ
p＊
的运算。由此，转向操纵反作用力的响应性过度提高的情况被抑制。另外，伴随着目标小齿轮角θ
p＊
的变化而角度轴向力f1的绝对值、进而转向操纵反作用力指令值t
＊
急剧变化的情况被抑制。因此，能够得到经由方向盘11的良好的转向操纵触感。不会给驾驶员带来不适感。
95.因此，根据第一实施方式，能够得到以下效果。(1)根据角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率α来切换是否对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
96.＜第二实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第二实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图1～图5所示的前面的第一实施方式相同的结构。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与第一实施方式不同。因此，对与第一实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
97.如图7所示，补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、增益运算部81e、乘法器81f以及加法器81d。扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。
98.增益运算部81e从轴向力运算部72获取角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率α。增益运算部81e根据斜率α运算增益g。增益运算部81e使用存储于控
制装置50的存储装置的映射图m3来运算增益g。映射图m3是规定斜率α与增益g的关系的二维映射图，且具有以下那样的特性。
99.即、如图8的图表所示，在斜率α是斜率阈值α
th
以下的值的情况下，增益g的值被维持为“1”。在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值的情况下，随着斜率α的值增加而增益g的值朝向“0”逐渐减少，最终达到“0”。在增益g的值达到“0”以后，无论斜率α的值的增加与否，增益g的值都被维持为“0”。另外，增益g能够在“0”～“1”的范围内，例如以“0.1”的刻度来设定。
100.乘法器81f将由扭转角运算部81a运算的扭杆34a的扭转角δ、与由增益运算部81e运算的增益g相乘，由此运算最终扭转角δ2。在斜率α是斜率阈值α
th
以下的值的情况下，将增益g的值设定为“1”。因此，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ直接成为最终扭转角δ2。在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值的情况下，增益g的值根据斜率α的值而被设定为小于“1”的值或者“0”。因此，最终扭转角δ2的值成为比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值，或者成为“0”。
101.加法器81d将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由乘法器81f运算的最终扭转角δ2相加，由此运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。在斜率α是斜率阈值α
th
以下的值的情况下，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ2而与转向操纵角θs相加。在斜率α的值是比斜率阈值α
th
大的值时，将比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值、或者“0”作为最终扭转角δ2而与转向操纵角θs相加。
102.因此，根据第二实施方式，能够得到以下效果。(2)根据角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率α，来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。即、扭杆34a的扭转角δ相对于转向操纵角θs的反映程度根据斜率α而被改变。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
103.＜第三实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第三实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图1～图5所示的前面的第一实施方式相同的结构。本实施方式在轴向力运算部72以及补偿值运算部81的结构这些点上与第一实施方式不同。因此，对与第一实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
104.如图9所示，轴向力运算部72具有角度轴向力运算部72a、电流轴向力运算部72b、分配比率运算部72c、分配轴向力运算部72d以及换算器72e。角度轴向力运算部72a基于由目标小齿轮角运算部62运算的目标小齿轮角θ
p＊
来运算角度轴向力f1。角度轴向力运算部72a使用前面的图5所示的映射图m2来运算角度轴向力f1。
105.电流轴向力运算部72b基于转向马达41的电流ib的值来运算电流轴向力f2。电流轴向力是基于电流ib的值的轴向力的推断值。转向马达41的电流ib的值根据因与路面摩擦阻力等路面状态对应的干扰作用于转向轮16使目标小齿轮角θ
p＊
与实际的小齿轮角θ
p
之间产生的差而变化。即、实际的路面状态被反映于转向马达41的电流ib的值。因此，能够基于转向马达41的电流ib的值来运算反映了路面状态的影响的轴向力。电流轴向力f2例如通过将作为规定的系数的增益与转向马达41的电流ib的值相乘而求出。电流轴向力f2是反映路面状态或者经由转向轮16作用于转向轴14的力的轴向力。
106.分配比率运算部72c基于由目标小齿轮角运算部62运算的目标小齿轮角θ
p＊
以及
通过车速传感器501检测的车速v，运算角度轴向力f1的分配比率dr1以及电流轴向力f2的分配比率dr2。分配比率运算部72c基于制品规格等，能够在“0”～“1”的范围内，例如以“0.1”的刻度来设定两个分配比率dr1、dr2的值。但是，分配比率运算部72c以两个分配比率dr1、dr2的合计为“1”的方式，分别设定两个分配比率dr1、dr2的值。
107.例如目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值越增加，分配比率运算部72c将角度轴向力f1的分配比率dr1设定为越小的值，另一方面将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越大的值。即、目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值越减少，分配比率运算部72c将角度轴向力f1的分配比率dr1设定为越大的值，另一方面将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越小的值。
108.另外，例如车速v越快，分配比率运算部72c将角度轴向力f1的分配比率dr1设定为越大的值，另一方面将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越小的值。即、车速v越慢时，分配比率运算部72c将角度轴向力f1的分配比率dr1设定为越小的值，另一方面将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越大的值。
109.分配轴向力运算部72d通过对角度轴向力f1乘以单独设定的分配比率dr1并且对电流轴向力f2乘以单独设定的分配比率dr2，并合计这些相乘后的值，来运算分配轴向力f3。分配轴向力f3是反映在转向操纵反作用力指令值t
＊
的最终轴向力。分配比率dr1也是表示将角度轴向力f1反映在分配轴向力f3的程度的值。分配比率dr2也是表示将电流轴向力f2反映在分配轴向力f3的程度的值。
110.换算器72e将由分配轴向力运算部72d运算的分配轴向力f3换算为针对方向盘11或者转向轴12的扭矩，由此运算轴向力扭矩t2。
111.根据这样构成的控制装置50，将由轴向力运算部72运算的分配轴向力f3换算为扭矩的轴向力扭矩t2被反映到转向操纵反作用力指令值t
＊
中，由此能够将与车辆行为或者路面状态对应的转向操纵反作用力施加给方向盘11。因此，驾驶员作为反应感而感觉经由方向盘11的转向操纵反作用力，由此能够掌握车辆行为或者路面状态。
112.如图10所示，补偿值运算部81与前面的第一实施方式相同，具有扭转角运算部81a、判定部81b、开关81c以及加法器81d。但是，关于由判定部81b执行的判定处理与第一实施方式不同。
113.判定部81b间接地判定角度轴向力f1相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率α的值是否是例如超过前面的斜率阈值α
th
的程度的大的值。这里例如在以下两个条件(a1)、(a2)都成立的情况下，着眼于斜率α的值成为超过斜率阈值α
th
的程度的大的值。
114.(a1)作用于转向轴14的轴向力是“0”的附近值。(a2)车辆停止的状态、即车速v是“0”的附近值。判定部81b基于横向加速度la以及电流轴向力f2的分配比率dr2来判定两个条件(a1)、(a2)是否成立，基于该判定结果判定是否补偿扭杆34a的扭转角δ。
115.横向加速度la是车辆转弯时的加速度，通过车载的横向加速度传感器502来检测。横向加速度la与作用于转向轴14的轴向力相互具有相关关系。例如，随着横向加速度la的增加而作用于转向轴14的轴向力增加。相反，随着横向加速度la的减少而作用于转向轴14的轴向力减少。因此，能够根据横向加速度la来识别作用于转向轴14的轴向力的程度。
116.分配比率dr2根据车速v而设定。例如车速v越慢时，将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越大的值。另外，车速v越快，将电流轴向力f2的分配比率dr2设定为越小的值。因此，能够根据分配比率dr2识别车速v的程度。
117.判定部81b获取通过车载的横向加速度传感器502检测的横向加速度la以及由分配比率运算部72c运算的分配比率dr2。判定部81b通过横向加速度la与横向加速度阈值la
th
的比较，来判定之前的条件(a1)是否成立。横向加速度阈值la
th
例如通过模拟而设定。横向加速度阈值la
th
例如以作用于转向轴14的轴向力的值是“0”的附近值时的横向加速度la为基准而设定。
118.判定部81b在横向加速度la的值是比横向加速度阈值la
th
大的值时，判定作用于转向轴14的轴向力不是“0”的附近值、即前面的条件(a1)不成立。与此相对，判定部81b在横向加速度la的值是横向加速度阈值la
th
以下的值时，判定作用于转向轴14的轴向力是“0”的附近值、即前面的条件(a1)成立。
119.判定部81b通过电流轴向力f2的分配比率dr2与分配比率阈值dr
th
的比较，来判定前面的条件(a2)是否成立。分配比率阈值dr
th
例如以车速v的值使“0”时的分配比率dr2为基准而设定。分配比率阈值dr
th
例如被设定为“1”或者比“1”稍小的值。
120.判定部81b在电流轴向力f2的分配比率dr2的值是分配比率阈值dr
th
以下的值时，判定车辆不是停止的状态、即前面的条件(a2)不成立。与此相对，与此相对，判定部81b在电流轴向力f2的分配比率dr2的值是比分配比率阈值dr
th
大的值时，判定车辆处于停止的状态、即前面的条件(a2)成立。
121.判定部81b在两个条件(a1)、(a2)中的至少一方不成立时，将标志fg的值设为“1”。另外，判定部81b在两个条件(a1)、(a2)都成立时，将标志fg的值设为“0”。
122.开关81c在标志fg的值是“1”时，将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ1来选择。另外，开关81c在标志fg的值是“0”时，将作为固定值的“0”作为最终扭转角δ1来选择。
123.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由开关81c选择的最终扭转角δ1相加来运算最终转向操纵角θ
s1
。在标志fg的值是“1”时，将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ1而与转向操纵角θs相加。在标志fg的值是“0”时，将作为固定值的值“0”作为最终扭转角δ1而与转向操纵角θs相加。
124.因此，根据第三实施方式，能够得到以下效果。(3)基于横向加速度la以及电流轴向力f2的分配比率dr2，判定是否是斜率α成为超过前面的斜率阈值α
th
的程度的大的值的状况，基于该判定结果来切换是否将扭杆34a的扭转角δ附加于转向操纵角θs。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
125.另外，也可以根据制品规格等，作为判定部81b而采用不考虑横向加速度la的结构。在该情况下，判定部81b仅基于与轴向力梯度具有相关关系的电流轴向力f2的分配比率dr2，来切换是否将扭杆34a的扭转角δ附加于转向操纵角θs。即使这样，也能够通过对转向操纵角θs附加扭转角来抑制转向操纵反作用力指令值t
＊
急剧变化的情况。
126.＜第四实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第四实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图9所示的第三实施方式相同的结构。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与第三实施方式不同。因此，对与第三实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
127.如图11所示，补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、两个增益运算部81g、81h、乘法器81i以及加法器81d。扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。
128.增益运算部81g获取通过横向加速度传感器502检测的横向加速度la。增益运算部81g根据横向加速度la来运算增益g1。增益运算部81g使用存储于控制装置50的存储装置的映射图m4来运算增益g1。映射图m4是规定横向加速度la的绝对值与增益g1的关系的二维映射图，且具有以下那样的特性。
129.即、如图12的图表所示，在横向加速度la的绝对值是横向加速度阈值la
th
以下的值的情况下，增益g1的值都被维持为“0”。在横向加速度la的绝对值是比横向加速度阈值la
th
大的值的情况下，随着横向加速度la的绝对值增加而增益g1的值朝向“1”逐渐增加，最终达到“1”。在增益g1的值达到“1”以后，无论横向加速度la的绝对值的增加与否，增益g1的值都被维持为“1”。另外，在“0”～“1”的范围内，例如能够以“0.1”的刻度来设定增益g1。
130.增益运算部81h获取由分配比率运算部72c运算的电流轴向力f2的分配比率dr2。增益运算部81h根据分配比率dr2来运算增益g2。增益运算部81h使用存储于控制装置50的存储装置的映射图m5来运算增益g2。映射图m5是规定分配比率dr2与增益g2的关系的二维映射图，且具有以下那样的特性。
131.即、如图13的图表所示，在分配比率dr2的值是分配比率阈值dr
th
以下的值的情况下，增益g2的值被维持为“1”。分配比率阈值dr
th
设定为比分配比率dr2的最大值亦即“1”稍小的值。在分配比率dr2的值是比分配比率阈值dr
th
大的值的情况下，随着分配比率dr2的值增加而增益g2的值朝向“0”逐渐减少，最终达到“0”。在增益g2的值达到“0”以后，无论分配比率dr2的值的增加与否，增益g2的值都被维持为“0”。另外，在“0”～“1”的范围内，例如能够以“0.1”的刻度来设定增益g2。
132.如图11所示，乘法器81i通过将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ、由增益运算部81g运算的增益g1、以及由增益运算部81h运算的增益g2相乘，来运算最终扭转角δ3。
133.在两个增益g1、g2的值都是“1”时，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ直接成为最终扭转角δ3。另外，在两个增益g1、g2的值均超过“0”，并且两个增益g1、g2中至少一方是小于“1”的值时，最终扭转角δ3的值成为比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值。另外，在两个增益g1、g2中至少一方的值是“0”时，最终扭转角δ3的值成为“0”。
134.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由乘法器81i运算的最终扭转角δ3相加，来运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。
135.因此，根据第四实施方式，能够得到以下效果。(4)根据与轴向力梯度具有相关关系的横向加速度la以及电流轴向力f2的分配比率dr2，来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。即、扭杆34a的扭转角δ相对于转向操纵角θs的反映程度根据横向加速度la以及电流轴向力f2的分配比率dr2而被改变。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
136.＜第五实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第五实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图1～图5所示的前面的第一实施方式相同的结构。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与第一实施方式不同。因此，对与第一实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
137.本实施方式着眼于转向操纵角θs的值越是前面的图3所示的映射图m1的特性线的
斜率更大的区域的值时，目标小齿轮角θ
p＊
的绝对值、进而转向操纵反作用力指令值t
＊
有可能越急剧变化。
138.如图14所示，补偿值运算部81与前面的第一实施方式相同，具有扭转角运算部81a、判定部81b、开关81c以及加法器81d。但是，由判定部81b执行的判定处理与第一实施方式不同。
139.扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。判定部81b判定是否是应补偿扭杆34a的扭转角δ的状况、即是否是应对转向操纵角θs附加扭转角δ的状况。判定部81b从目标小齿轮角运算部62获取目标小齿轮角θ
p＊
相对于转向操纵角θs的变化的比例亦即斜率β。目标小齿轮角运算部62例如通过将每单位时间的目标小齿轮角θ
p＊
的变化量除以每单位时间的转向操纵角θs的变化量来运算斜率β。
140.判定部81b通过斜率β的值与斜率阈值β
th
的比较，来判定是否是应对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ的状况。斜率阈值βth例如通过模拟而设定。斜率阈值β
th
例如以转向操纵角θs是与转向操纵中立位置对应的“0
°”
的附近值时的斜率β为基准而设定。
141.判定部81b在从目标小齿轮角运算部62获取的斜率β的值是斜率阈值β
th
以下的值时，将标志fg的值设为“1”。另外，判定部81b在从目标小齿轮角运算部62获取的斜率β的值是比斜率阈值β
th
大的值时，将标志fg的值设为“0”。
142.开关81c在标志fg的值是“1”时，将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ1来选择。另外，开关81c在标志fg的值是“0”时，将作为固定值的“0”作为最终扭转角δ1来选择。
143.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由开关81c选择的最终扭转角δ1相加，来运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。
144.因此，根据第五实施方式，能够得到以下效果。(5)根据目标小齿轮角θ
p＊
相对于转向操纵角θs的变化的比例亦即斜率β来切换是否对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
145.＜第六实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第六实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的第五实施方式相同的结构。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与第五实施方式不同。因此，对与第五实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
146.如图15所示，补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、增益运算部81j、乘法器81k以及加法器81d。扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。
147.增益运算部81j从目标小齿轮角运算部62获取目标小齿轮角θ
p＊
相对于转向操纵角θs的变化的比例亦即斜率β。增益运算部81j根据斜率β来运算增益g3。增益运算部81j使用存储于控制装置50的存储装置的映射图m6来运算增益g3。映射图m6是规定斜率β与增益g3的关系的二维映射图，且具有以下那样的特性。
148.即、如图16的图表所示，在斜率β是斜率阈值β
th
以下的值的情况下，增益g3的值被维持为“1”。在斜率β的值是比斜率阈值β
th
大的值的情况下，随着斜率β的值增加而增益g3的值朝向“0”逐渐减少，最终达到“0”。在增益g3的值达到“0”以后，无论斜率β的值的增加与
否，增益g3的值都被维持为“0”。另外，能够在“0”～“1”的范围内，例如以“0.1”的刻度来设定增益g3。
149.乘法器81k通过将由扭转角运算部81a运算的扭杆34a的扭转角δ、与由增益运算部81j运算的增益g3相乘，来运算最终扭转角δ4。在斜率β是斜率阈值β
th
以下的值的情况下，增益g3的值被设定为“1”。因此，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ直接成为最终扭转角δ4。在斜率β的值是比斜率阈值β
th
大的值的情况下，增益g3的值根据斜率β的值而被设定为小于“1”的值或者“0”。因此，最终扭转角δ4的值成为比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值或者“0”。
150.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由乘法器81k运算的最终扭转角δ4相加，来运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。在斜率β是斜率阈值βth以下的值的情况下，将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ作为最终扭转角δ4而与转向操纵角θs相加。在斜率β的值是比斜率阈值β
th
大的值时，将比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值或者“0”作为最终扭转角δ4而与转向操纵角θs相加。
151.因此，根据第六实施方式，能够得到以下效果。(6)根据目标小齿轮角θ
p＊
相对于转向操纵角θs的变化的比例亦即斜率β，来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。即、扭杆34a的扭转角δ相对于转向操纵角θs的反映程度根据斜率β而被改变。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
152.＜第七实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第七实施方式进行说明。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与前面的第四实施方式不同。因此，对与第四实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
153.如图17所示，补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、增益运算部81h、乘法器81i以及加法器81d。即、本实施方式的补偿值运算部81具有省略了前面的图11所示的第四实施方式的补偿值运算部81中的增益运算部81g的结构。
154.扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。增益运算部81h根据由分配比率运算部72c运算的电流轴向力f2的分配比率dr2来运算增益g2。增益运算部81h使用前面的图13所示的映射图m5来运算增益g2。
155.乘法器81i通过将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ、与由增益运算部81h运算的增益g2相乘，来运算最终扭转角δ5。在增益g2的值是“1”时，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ直接成为最终扭转角δ5。另外，在增益g2的值是超过“0”并且小于“1”的值时，最终扭转角δ5的值成为比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值。另外，在增益g2的值是“0”时，最终扭转角δ5的值成为“0”。
156.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由乘法器81i运算的最终扭转角δ5相加，来运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。
157.因此，根据第七实施方式，能够得到以下效果。(7)根据与轴向力梯度具有相关关系的电流轴向力f2的分配比率dr2，来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。即、扭杆34a的扭转角δ相对于转向操纵角θs的反映程度根据电流轴向力f2的分配比率dr2而被改变。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
158.＜第八实施方式＞接着，对将转向操纵控制装置具体化为电动转向式的转向操纵装置的第八实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图9所示的第三实施方式相同的结构。本实施方式在补偿值运算部81的结构这一点上与第三实施方式不同。因此，对与第三实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
159.如图18所示，补偿值运算部81具有扭转角运算部81a、轴向力梯度运算部81l、增益运算部81m、乘法器81n以及加法器81d。扭转角运算部81a基于通过扭矩传感器34检测的转向操纵扭矩th来运算扭杆34a的扭转角δ。
160.轴向力梯度运算部81l获取由电流轴向力运算部72b运算的电流轴向力f2以及由分配轴向力运算部72d运算的分配轴向力f3。轴向力梯度运算部81l基于电流轴向力f2以及分配轴向力f3来运算当前的轴向力梯度γ。轴向力梯度γ是指轴向力相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即斜率。
161.轴向力梯度运算部81l运算电流轴向力f2相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即第一斜率。另外，轴向力梯度运算部81l运算分配轴向力f3相对于目标小齿轮角θ
p＊
的变化的比例亦即第二斜率。轴向力梯度运算部81l例如比较第一斜率的值与第二斜率的值，基于该比较结果来设定轴向力梯度γ。轴向力梯度运算部81l在第一斜率的值是比第二斜率的值大的值时，将作为电流轴向力f2的梯度的第一斜率设定为轴向力梯度γ。另外，轴向力梯度运算部81l在第二斜率的值是比第一斜率的值大的值时，将作为分配轴向力f3的梯度的第二斜率设定为轴向力梯度γ。
162.此外，轴向力梯度运算部81l也可以将第一斜率与第二斜率的平均值设定为轴向力梯度γ。增益运算部81m获取由轴向力梯度运算部81l运算的轴向力梯度γ。增益运算部81m根据轴向力梯度γ来运算增益g4。增益运算部81m使用存储于控制装置50的存储装置的映射图m7来运算增益g4。映射图m7是规定轴向力梯度γ与增益g4的关系的二维映射图，且具有以下那样的特性。
163.即、如图19的图表所示，在轴向力梯度γ的值是轴向力梯度阈值γ
th
以下的值的情况下，增益g4的值被维持为“1”。在轴向力梯度γ的值超过轴向力梯度阈值γ
th
的情况下，随着轴向力梯度γ的值增加而增益g4的值朝向“0”逐渐减少，最终达到“0”。在增益g4的值达到“0”以后，无论轴向力梯度γ的值的增加与否，增益g4的值都被维持为“0”。另外，能够在“0”～“1”的范围内，例如以“0.1”的刻度来设定增益g4。
164.如图18所示，乘法器81n通过将由扭转角运算部81a运算的扭转角δ、与由增益运算部81m运算的增益g4相乘，来运算最终扭转角δ6。
165.在增益g4的值是“1”时，由扭转角运算部81a运算的扭转角δ直接成为最终扭转角δ6。另外，在增益g4的值是超过“0”并且小于“1”的值时，最终扭转角δ6的值成为比由扭转角运算部81a运算的扭转角δ小的值。另外，在增益g4的值是“0”时，最终扭转角δ6的值成为“0”。
166.加法器81d通过将由转向操纵角运算部51运算的转向操纵角θs、与由乘法器81n运算的最终扭转角δ6相加，来运算在目标小齿轮角θ
p＊
的运算中使用的最终转向操纵角θ
s1
。
167.因此，根据第八实施方式，能够得到以下效果。(8)根据基于电流轴向力f2以及分配轴向力f3的轴向力梯度γ，来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。即、扭杆34a的扭转角δ相对于转向操纵角θs的反映程度根据轴向力梯度γ而被改变。由此，能够
确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
168.(9)路面状态进而作用于转向轴14的轴向力被反映于电流轴向力f2。因此，能够基于电流轴向力f2的斜率，更适当地判定是否是应对转向操纵角θs附加扭杆34a的扭转角δ的状况，或者在对转向操纵角θs附加了扭转角δ的情况下是否是转向操纵反作用力的响应性过度提高的状况。
169.＜其它实施方式＞此外，第一～第八实施方式也可以如下那样变更而实施。
·
在第一实施方式中，轴向力运算部72与前面的图9所示的第三实施方式相同，也可以具有角度轴向力运算部72a、电流轴向力运算部72b、分配比率运算部72c、分配轴向力运算部72d以及换算器72e。但是，“角度轴向力f1的变化的比例亦即斜率α”被替换为“分配轴向力f3的变化的比例亦即斜率α”。即使这样，也能够得到与前面的第一实施方式相同的效果。即、基于分配轴向力f3的变化的比例亦即斜率α来切换是否将扭杆34a的扭转角δ附加于转向操纵角θs。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
170.·
在第二实施方式中，轴向力运算部72与前面的图9所示的第三实施方式相同，也可以具有角度轴向力运算部72a、电流轴向力运算部72b、分配比率运算部72c、分配轴向力运算部72d以及换算器72e。但是，“角度轴向力f1的变化的比例亦即斜率α”被替换为“分配轴向力f3的变化的比例亦即斜率α”。即使这样，也能够得到与前面的第二实施方式相同的效果。即、基于分配轴向力f3的变化的比例亦即斜率α来改变附加于转向操纵角θs的扭杆34a的扭转角δ的值。由此，能够确保良好的转向操纵触感并且能够提高相对于方向盘11的转向操纵的转向响应性。
171.·
在第一～第八实施方式中，也可以将控制装置50中的反作用力控制部50a以及转向控制部50b构成为相互独立的个别的电子控制装置(ecu)。
·
在第一～第八实施方式中，也可以将离合器设置在转向操纵装置10。在该情况下，如在图1中由双点划线所示，经由离合器21将转向轴12与小齿轮轴13连结。作为离合器21采用通过对励磁线圈的通电的断续而进行动力的断续的电磁离合器。控制装置50执行对离合器21的断续进行切换的断续控制。在离合器21被切断时，方向盘11与转向轮16之间的动力传递被机械地切断。在离合器21被连接时，方向盘11与转向轮16之间的动力传递被机械地连结。