操舵装置及び操舵制御装置
【課題】操舵フィーリングを向上させることができる操舵装置及び操舵制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材５と、操舵部材５に対する操舵操作を補助するアクチュエータ９と、アクチュエータ９を制御し、操舵部材５の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材５の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、切り込み操作の際の操舵部材５の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置１１とを備えることを特徴とするので、操舵フィーリングを向上させることができる。
【解決手段】車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材５と、操舵部材５に対する操舵操作を補助するアクチュエータ９と、アクチュエータ９を制御し、操舵部材５の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材５の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、切り込み操作の際の操舵部材５の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置１１とを備えることを特徴とするので、操舵フィーリングを向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置及び操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の操舵装置、あるいは、操舵制御装置として、例えば、特許文献１にはモータが発生する操舵補助力をステアリング機構に伝達して操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置の制御装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置の制御装置は、ステアリングシャフトの操舵角を検出する舵角センサと、ステアリングシャフトに加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速検出手段と、操舵角、操舵角の舵角速度、操舵トルク及び車速に基づいてモータを制御する制御手段とを具備している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０９９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置は、制御手段がハンドル戻し制御機能を有し、ハンドル戻し制御機能により操舵角に応じた操舵フィーリングを補正するものであるが、例えば、操舵フィーリングの更なる向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、操舵フィーリングを向上させることができる操舵装置及び操舵制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る操舵装置は、車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材と、前記操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記戻し操作補助制御として、前記切り戻し操作時間の終了時点に前記操舵部材の中立位置に応じた目標戻し位置への前記切り戻し操作を完了させるものとすることができる。
【０００８】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量として、前記切り込み操作の終了時点の前記操舵部材の操舵量、又は、前記切り込み操作に対応する前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更するものとすることができる。
【０００９】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作が中断された後、前記切り戻し操作が再開された際には、当該再開された前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更するものとすることができる。
【００１０】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作時間と、当該切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、前記戻し操作補助制御を実行し、前記切り戻し操作速度は、絶対値が前記切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンであるものとすることができる。
【００１１】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間に対する前記切り戻し操作速度の前記速度パターンは、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、前記切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と前記切り戻し操作速度とに基づいた操作量が予め設定された第２所定値以上であること、前記操作量が予め設定された所定範囲内であること、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値と前記切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での前記切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること、前記切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が前記切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること、のうちの少なくとも１つの条件を満たすパターンであるものとすることができる。
【００１２】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記操舵部材の中立位置に対する前記戻し操作補助制御における前記操舵部材の目標戻し位置の許容範囲に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１３】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１４】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記車両の車速に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１５】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記車両の走行状態に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る操舵制御装置は、車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る操舵装置、操舵制御装置は、操舵フィーリングを向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係る操舵装置が搭載される車両の概略図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る操舵装置の概略構成を表す模式的斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図４】図４は、切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則を説明する模式図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則における到達時間と操作距離と許容範囲との関係の一例を表す線図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの一例を表す線図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図１６】図１６は、実施形態２に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と運転状態係数との関係の一例を表す線図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係る抽出部によって抽出される単位挙動の一例を表す線図である。
【図１８】図１８は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図２０】図２０は、実施形態３に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と車速係数との関係の一例を表す線図である。
【図２１】図２１は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図２３】図２３は、実施形態４に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度とＳＰＩ係数との関係の一例を表す線図である。
【図２４】図２４は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る操舵装置が搭載される車両の概略図、図２は、実施形態１に係る操舵装置の概略構成を表す模式的斜視図、図３は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図４は、切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則を説明する模式図、図５は、実施形態１に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則における到達時間と操作距離と許容範囲との関係の一例を表す線図、図６は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの一例を表す線図、図７、図８、図９、図１０、図１１は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図、図１２は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャート、図１３は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャート、図１４は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【００２１】
本実施形態は、車両に適用され、例えば、フィッツの法則に沿ったベル型速度モデルを用いていわゆるハンドル戻し操作アシスト制御（戻し操作補助制御）を行うものである。そして、本実施形態は、これによって、例えば、ハンドル戻し操作時間（切り戻し操作時間）とハンドル戻し操作の速度軌跡（切り戻し操作速度の速度パターン）とが、人間の動作特性（例えば操作リズム）に合うようになることで、運転者がハンドル（操舵部材）に手を沿わせて自然にハンドル戻し操作を行うことができるようになり、これにより、操舵フィーリングを向上させるものである。
【００２２】
具体的には、図１に示すように、本実施形態に係る操舵装置１は、車両２に搭載される。操舵装置１は、この車両２の操舵輪を操舵するための装置である。車両２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備える。車両２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関４が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両２は、運転者が操舵部材としてのハンドル（ステアリングホイール）５を回転操作することで操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００２３】
なお、車両２は、内燃機関４で発生した動力が左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに伝達され、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲで駆動力を発生する、いわゆる前輪駆動車となっているが、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲで駆動力を発生する後輪駆動や、全ての車輪３で駆動力を発生する四輪駆動など、前輪駆動以外の駆動形式であってもよい。また、走行用駆動源は、内燃機関４以外を使用してもよく、電動機を用いたり、内燃機関４と電動機との双方を用いたりしてもよい。
【００２４】
そして、本実施形態の操舵装置１は、車両２の操舵力を電動機等の動力により補助するいわゆる電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）である。操舵装置１は、運転者から操舵部材としてのハンドル５に加えられた操舵力に応じた操舵補助力を得られるように電動機等を駆動することにより、運転者のハンドル５に対する操舵操作（ステアリング操作）を補助する。
【００２５】
本実施形態の操舵装置１は、図２に示すように、ハンドル５と、ステアリングシャフト（以下、特に断りのない限り「シャフト」と略記する。）６と、Ｒ＆Ｐギア機構（以下、特に断りのない限り「ギア機構」と略記する。）７と、左右一対のタイロッド８と、アクチュエータとしてのＥＰＳ装置９と、状態検出装置１０と、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置１１とを備える。
【００２６】
ハンドル５は、回転軸線Ｘ１周り方向に回転操作可能な部材であり、車両２の運転席に設けられる。運転者は、回転軸線Ｘ１を回転中心としてこのハンドル５を回転操作することで操舵操作を行うことができる。運転者は、ハンドル５を回転操作することで車両２の操舵輪としての左前輪３ＦＬ及び右前輪３ＦＲを操舵可能である。つまり、操舵装置１が搭載された車両２は、運転者によってこのハンドル５が操舵操作されることで、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲが操舵（転舵）される。
【００２７】
シャフト６は、ハンドル５の回転軸部をなすものである。シャフト６は、一端がハンドル５と連結され、他端がギア機構７と連結される。つまり、ハンドル５は、このシャフト６を介してギア機構７に接続される。シャフト６は、運転者によるハンドル５の回転操舵操作に伴って、このハンドル５と一体となって中心軸線周り方向に回転可能である。ここでは、シャフト６は、例えば、アッパシャフト、インタミシャフト、ロアシャフトなどの複数の部材に分割されている。
【００２８】
ギア機構７は、シャフト６と一対のタイロッド８とを機械的に連結するものである。ギア機構７は、例えば、いわゆるラックアンドピニオン方式の歯車機構を有する。ギア機構７は、歯車機構の作用により、シャフト６の中心軸線周り方向の回転運動を一対のタイロッド８の左右方向（典型的には車両２の車幅方向に相当）の直線的な運動に変換する。
【００２９】
一対のタイロッド８は、それぞれ基端部がギア機構７に連結され、先端部をなすタイロッドエンド１２がナックルアーム（不図示）を介して各操舵輪、すなわち、左前輪３ＦＬ及び右前輪３ＦＲに連結される。つまり、ハンドル５は、シャフト６、ギア機構７及び各タイロッド８等を介して左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに連結される。
【００３０】
ＥＰＳ装置９は、運転者によるハンドル５に対する操舵操作を補助するアクチュエータである。ＥＰＳ装置９は、運転者によりハンドル５に入力される操舵力（操舵トルク）を補助する操舵補助力（アシストトルク）を出力する。言い換えれば、ＥＰＳ装置９は、車両２の操舵輪である左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲを電動機等によって駆動することで運転者の操舵操作を支援する。ＥＰＳ装置９は、アシストトルクをシャフト６に作用させることで運転者の操舵操作をアシストする。さらに言えば、ＥＰＳ装置９は、ハンドル５の操舵角度に応じてシャフト６に作用するトルクを調節可能である。ここでアシストトルクは、運転者によりハンドル５に入力される操舵力に相当する操舵トルクを補助するトルクである。
【００３１】
ここでのＥＰＳ装置９は、電動機としてのモータ１３と、減速機１４とを有する。本実施形態のＥＰＳ装置９は、例えば、インタミシャフトなどのシャフト６にモータ１３が設けられたコラムＥＰＳ装置であり、すなわち、いわゆるコラムアシスト式のアシスト機構である。
【００３２】
モータ１３は、電力が供給されることで回転動力（モータトルク）を発生させるコラムアシスト用電動モータであり、これにより、操舵補助力（アシストトルク）を発生するものである。モータ１３は、減速機１４等を介してシャフト６に動力伝達可能に接続され、減速機１４等を介してシャフト６に操舵補助力を付与する。減速機１４は、モータ１３の回転動力を減速してシャフト６に伝達する。
【００３３】
ＥＰＳ装置９は、モータ１３が回転駆動することにより、モータ１３が発生させた回転動力が減速機１４を介してシャフト６に伝達され、これにより操舵アシストを行う。このとき、モータ１３が発生させた回転動力は、減速機１４にて減速されトルクが増大されてシャフト６に伝達される。このＥＰＳ装置９は、後述のＥＰＳ制御装置１１に電気的に接続され、モータ１３の駆動が制御される。
【００３４】
状態検出装置１０は、操舵装置１が搭載される車両２の状態を検出するものであり、各種センサなどを含んで構成される。状態検出装置１０は、ＥＰＳ制御装置１１と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置１０は、例えば、ハンドル５に作用するトルクを検出するトルクセンサ１５、ハンドル５の回転角度である操舵角度を検出する操舵角度センサ１６、操舵装置１が搭載される車両２の車速を検出する車速センサ１７等を含む。
【００３５】
ＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９の駆動を制御するものである。ＥＰＳ制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、上述の状態検出装置１０の種々のセンサやＥＰＳ装置９が電気的に接続される。ＥＰＳ制御装置１１は、種々のセンサからの検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてＥＰＳ装置９に駆動信号を出力しその駆動を制御する。なお、このＥＰＳ制御装置１１は、例えば、操舵装置１を搭載する車両２の各部を制御するＥＣＵと電気的に接続され、このＥＣＵを介して相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成としてもよいし、あるいは、このＥＣＵと一体で構成されてもよい。
【００３６】
ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、トルクセンサ１５により検出されたトルク等に基づいて、ＥＰＳ装置９を制御し、ＥＰＳ装置９がシャフト６に作用させるアシストトルクを調節する。ＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９のモータ１３への供給電流であるアシスト電流を調節することでモータ１３の出力を調節し、アシストトルクを調節する。ここでアシスト電流は、ＥＰＳ装置９が要求される所定のアシストトルクを発生させることができる大きさの供給電流である。
【００３７】
ＥＰＳ制御装置１１は、基本的には、トルクセンサ１５により検出されたトルクに基づいて、操舵トルクに応じたアシストトルクをＥＰＳ装置９が発生するようにモータ１３を制御する（アシスト制御）。このとき、操舵装置１は、運転者からハンドル５に入力された操舵トルクと、ＥＰＳ制御装置１１の制御によって操舵トルク等に応じてＥＰＳ装置９が発生させるアシストトルクとが、シャフト６に作用する。そして、操舵装置１は、シャフト６からギア機構７を介してタイロッド８に操舵力、操舵補助力が作用すると、このタイロッド８が操舵トルクとアシストトルクとに応じた大きさの軸力によって左右方向に変位し操舵輪である左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲが転舵される。またこのとき、ＥＰＳ装置９からシャフト６に作用する操舵補助力（アシストトルク）は、このシャフト６と一体回転するハンドル５にも作用する。
【００３８】
この結果、上記のように構成される操舵装置１は、運転者からハンドル５に入力される操舵力と、ＥＰＳ装置９が発生させる操舵補助力とによって左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲを転舵することができ、これにより、運転者による操舵操作を補助することができ、操舵操作に際して運転者の負担を軽減することができる。
【００３９】
そしてさらに、本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９を制御し、戻し操作補助制御としてのハンドル戻し操作アシスト制御（以下、特に断りのない限り「ハンドル戻し制御」と略記する。）を実行可能である。このハンドル戻し制御は、ハンドル５を滑らかに中立位置側に戻す制御、さらに言えば、ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助する制御である。
【００４０】
ここで、ハンドル５の中立位置とは、ハンドル５の操舵角度が０°となる位置である。つまり、上記ハンドル５の切り戻し操作とは、ハンドル５を中立位置に近づく側へ回転させる操舵操作であり、すなわち、ハンドル５の回転角度である操舵角度を０°側に戻す方向への操舵操作である。このハンドル５の切り戻し操作は、典型的には、ハンドル５の中立位置側からの切り込み操作に対応して行われる。ハンドル５の切り込み操作とは、ハンドル５を中立位置から離れる側へ回転させる操舵操作であり、すなわち、ハンドル５を中立位置側から左右いずれかの方向に回転させる操舵操作である。つまり、ハンドル５の切り込み操作は、ハンドル５の回転角度である操舵角度を０°側から左右いずれかの方向へ変更する操舵操作である。典型的には、ハンドル５の切り戻し操作は、切り込み操作によって所定の回転位置にあるハンドル５を中立位置側に戻す操舵操作である。
【００４１】
ＥＰＳ装置９は、ハンドル戻し制御においては、ＥＰＳ制御装置１１によってモータ１３への供給電流（アシスト電流）が調節されることで、ハンドル戻しトルクを調整可能である。このハンドル戻しトルクは、ハンドル戻し制御においてハンドル５を中立位置に戻すために、ＥＰＳ装置９がシャフト６、ひいては、ハンドル５に作用させるアシストトルクであり、モータ１３への供給電流に応じて調節される。つまり、ハンドル戻しトルクは、ハンドル５の中立位置側への戻し方向へのアシストトルクである。ハンドル戻しトルクは、例えば、運転者が切り込み操作によってハンドル５を中立位置に対して右回転方向に操舵した場合には、ハンドル５を中立位置側に向かう左回転方向に回転させるトルクとなる。
【００４２】
ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、ハンドル５の操舵角度が中立位置近傍以外の場合で、かつ、運転者による切り戻し操作が行われている場合、あるいは、ハンドル５の操舵角度が中立位置以外の場合で、かつ、運転者によるハンドル５の操作がほぼない場合（操舵トルクが０近傍である場合）にハンドル戻し制御を実行する。ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル戻し制御では、ハンドル５を滑らかに中立位置に戻すために必要な大きさ、方向のハンドル戻しトルクに応じた供給電流をモータ１３に供給し、ＥＰＳ装置９に当該ハンドル戻しトルクを発生させる。これにより、ＥＰＳ制御装置１１は、運転者に対して自然にハンドル５の切り戻し操作を行わせることができ、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００４３】
そして、本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度に応じて、ハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することで、操舵フィーリングの向上を図っている。言い換えれば、ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル５の操舵角度に応じた切り戻し操作時間に基づいて、ＥＰＳ装置９を制御し、ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助するハンドル戻し制御を実行する。さらに言えば、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間と、この切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、ハンドル戻し制御を実行する。
【００４４】
ここで、切り戻し操作時間は、ＥＰＳ装置９が運転者によるハンドル５の切り戻し操作を補助（アシスト）する時間（期間）である。切り戻し操作速度は、ＥＰＳ装置９がハンドル５の切り戻し操作を補助する際の操作速度であり、ＥＰＳ装置９が発生させるハンドル戻しトルクによって生じるハンドル５の操舵速度（角速度）である。また、ハンドル５の操舵角度は、ハンドル５の操舵量に相当し、典型的には、運転者による操舵操作おけるハンドル５の中立位置からの操作量に相当する。
【００４５】
ここでは、ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル戻し制御として、切り戻し操作時間の終了時点にハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させる。つまり、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間の終了時点でハンドル戻し制御を終了する。上記目標戻し位置は、ハンドル５の中立位置に対して許容できる誤差を見込んで所定の範囲内で設定される。
【００４６】
また、ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、切り戻し操作時間の途中で運転者がハンドル５の切り戻し操作を中断した場合にはこれを許容する。その後、ＥＰＳ制御装置１１は、再度、切り戻し操作が行われた際にはその時点での操舵角度に応じた切り戻し操作時間に基づいてハンドル戻し制御を行う。つまり、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、この再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を変更する。
【００４７】
より具体的には、ＥＰＳ制御装置１１は、図３に示すように、種々の処理を行う処理部１８、車両２の各部を制御するコンピュータプログラムなどが格納された記憶部１９及び車両２の各部を駆動する不図示の駆動回路、各種センサが接続される入出力部２０を含んで構成され、これらが互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。そして、ＥＰＳ制御装置１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とが設けられる。
【００４８】
操作時間算出部２１は、ハンドル５の操舵角度に基づいてハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を算出するものである。操作時間算出部２１は、典型的には、切り込み操作の際の操舵角度に基づいて切り戻し操作時間を算出する。本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、いわゆるフィッツの法則（Ｆｉｔｔｓ’ｓ Ｌａｗ)を用いて、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度から切り戻し操作時間を設定する。
【００４９】
ここで、フィッツの法則とは、マシンインタフェースにおける人間の動作特性をモデル化した法則であり、典型的には、操作点を目標点まで移動させる人間の動作において、操作点が目標点にたどり着くまでの時間は、目標点までの距離と目標点の大きさとによって定まる、という法則である。フィッツの法則式は、例えば、図４に示すように、開始点から目標点までの操作距離Ｄ、最終的な位置に対する誤差の許容範囲Ｗ、操作点を目標点に移動するために必要な到達時間ｔとの関数を用いて、数式（１）で表すことができる。典型的には、到達時間ｔは、動作を完了する平均時間に相当し、操作距離Ｄは、開始点から対象の中心（目標点）までの距離に相当し、許容範囲Ｗは、動きの方向に測った対象物の幅に相当する。図５は、このフィッツの法則式で定まる［到達時間ｔ］と［操作距離Ｄ／許容範囲Ｗ］との関係の一例を表している。この図５に示すように、［到達時間ｔ］は、［操作距離Ｄ／許容範囲Ｗ］の増加に伴って長くなる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
本実施形態の操舵装置１におけるハンドル戻し制御に上記フィッツの法則を適用する場合、フィッツの法則式を表す数式（１）において、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当し、ハンドル５の中立位置に対する目標戻し位置の許容範囲が上記許容範囲Ｗに相当する。
【００５２】
操作時間算出部２１は、このフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、操舵角度と、中立位置に対する目標戻し位置の許容範囲とから、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。目標戻し位置の許容範囲は、実車評価等に応じて予め設定しておけばよい。操作時間算出部２１は、典型的には、切り込み操作の際の操舵角度として、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、この切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。これにより、操作時間算出部２１は、操舵角度に応じて、さらに言えば、切り込み操作の際の操舵角度として、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じて、切り戻し操作時間を変更することができる。この場合、切り戻し操作時間は、操舵角度の絶対値が相対的に大きい場合に相対的に長くなり、操舵角度の絶対値が相対的に小さい場合に相対的に短くなる。
【００５３】
また、操作時間算出部２１は、ハンドル戻し制御において要求される制御精度や操舵フィーリング等に応じて目標戻し位置の許容範囲を適宜変更した上で、切り戻し操作時間を算出することもできる。これにより、操作時間算出部２１は、中立位置に対するハンドル戻し制御におけるハンドル５の目標戻し位置の許容範囲に基づいて切り戻し操作時間を変更することができる。この場合、切り戻し操作時間は、許容範囲が相対的に広い場合に相対的に短くなり、許容範囲が相対的に狭い場合に相対的に長くなる。
【００５４】
したがって、操作時間算出部２１は、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル５の操舵角度と、目標戻し位置の許容範囲とから、切り戻し操作時間を算出することで、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、人間の動作特性（例えば操舵リズム）に合った時間とすることができる。すなわち、操作時間算出部２１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、制御対象となる切り戻し操作に対応する切り込み操作の終了時点、又は、制御対象となる切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じて、人間の動作特性に合わせた時間とすることができる。
【００５５】
また、操作時間算出部２１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、この再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、フィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、切り戻し操作時間を算出する。この結果、操作時間算出部２１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対するハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間も人間の動作特性に合った時間とすることができる。
【００５６】
次に、操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて切り戻し操作速度を設定するものである。操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間と、ハンドル５の操舵角度とに基づいて、切り戻し操作速度を設定する。典型的には、操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間の終了時点に、ハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作が完了するように、切り戻し操作速度を設定する。操作速度設定部２２は、例えば、切り戻し操作速度を切り戻し操作時間で積分した値が、切り込み操作の終了時点、又は、切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じた操作量と同等になるように、切り戻し操作速度を設定する。これにより、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間の終了時点にハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させることが可能となる。
【００５７】
ここではさらに、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度を、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、絶対値が切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンとすることが好ましい。言い換えれば、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度を、絶対値が切り戻し操作時間に対して凸状となるような速度パターンとすることが好ましい。さらに言えば、操作速度設定部２２は、図６に例示するように、切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点ｔｍａｘが、切り戻し操作時間の開始時点ｔ１１と終了時点ｔ１２との間の中央部に位置する、いわゆる、ベル型曲線（Ｂｅｌｌ−Ｓｈａｐｅｄ Ｃｕｒｖｅ）の速度パターン（ベル型速度モデル）とすることがより好ましい。
【００５８】
図６に例示するベル型曲線の速度パターンは、典型的には、いわゆる躍度（ジャーク）最小モデルに基づいた速度パターンである。このベル型曲線の速度パターンは、操舵操作等の運動における加速度の微分値である躍度が最小になる速度軌跡であり、人間が行っている滑らかな運動を理論的に表わした最適軌跡に相当する。躍度最小モデルにおいては、躍度の２乗を運動の開始から終了まで積分した量（評価関数）が最小になるような速度軌跡として、操舵操作等の運動を近似できる。この躍度最小モデルから得られる速度軌跡は、力の変化率がなるべく小さくなるような速度軌跡となり、力の変化がなるべく少ない滑らかな運動となる。このモデルから得られる速度パターン（速度軌跡）は、典型的には、速度が中点で最大となる上記のようなベル型曲線の速度パターンとなる。
【００５９】
具体的には、操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、下記に示す（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たすベル型曲線の速度パターンとすることが好ましい。
（Ａ）切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること。
（Ｂ）切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と切り戻し操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）が予め設定された第２所定値以上であること。
（Ｃ）上記操作量（操作移動量）が予め設定された所定範囲内であること。
（Ｄ）切り戻し操作速度の絶対値の最大値と切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること。
（Ｅ）切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること。
【００６０】
図７に例示するように、条件（Ａ）を満たす速度パターン５０は、典型的には、第１所定値に応じた所定の深さを越える谷（ボトム）がない速度パターンとなる。言い換えれば、条件（Ａ）を満たす速度パターン５０は、極大値が２つある場合に、低い方の極大値に対して第１所定値に応じた所定比率Ｃａ以下となる極小値（ボトム）が存在しない速度パターンとなる。第１所定値、あるいは、所定比率Ｃａは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図７中に示す速度パターン５１は、切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、という本条件（Ａ）を満たさない速度パターンの一例を表している。
【００６１】
図８に例示するように、条件（Ｂ）を満たす速度パターン５２は、典型的には、切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と切り戻し操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）、例えば、速度パターン波形の面積Ｓｂが第２所定値に応じた閾値Ｃｂ以上となる速度パターンとなる。第２所定値、あるいは、閾値Ｃｂは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。
【００６２】
図９に例示するように、条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、典型的には、速度パターン波形のピーク形状の鋭さが適正な鋭さである速度パターンとなる。条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、例えば、操作量（操作移動量）に相当する速度パターン波形の面積Ｓｃが予め設定された所定範囲に応じた下限値Ｃｃｍｉｎから上限値Ｃｃｍａｘまでの範囲内である速度パターンである。また、さらに言い換えれば、条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、切り戻し操作時間の開始時点、終了時点、及び、切り戻し操作速度の絶対値の最大値に接するようにして形成される四角形Ｓに対して、操作量（操作移動量）に相当する速度パターン波形の面積Ｓｃが占める比率が、予め設定された所定範囲に応じた所定比率範囲内である速度パターンとなる。操作量（操作移動量）に対して設定される所定範囲、下限値Ｃｃｍｉｎ、上限値Ｃｃｍａｘ、あるいは、所定比率範囲は、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図９中に示す速度パターン５４は、面積Ｓｃが下限値Ｃｃｍｉｎ未満であり、本条件（Ｃ）を満たさない速度パターンの一例を表しており、この場合、速度パターン波形のピーク形状が鋭すぎる速度パターンとなる傾向にある。また、図９中に示す速度パターン５５は、面積Ｓｃが上限値Ｃｃｍａｘを超えて、本条件（Ｃ）を満たさない速度パターンの一例を表しており、この場合、速度パターン波形のピーク形状の鋭さが足りない速度パターンとなる傾向にある。
【００６３】
図１０に例示するように、条件（Ｄ）を満たす速度パターン５６は、切り戻し操作時間の開始時点、終了時点での切り戻し操作速度の絶対値に対して、切り戻し操作速度の絶対値の最大値（ピーク）が十分に高い速度パターンとなる。条件（Ｄ）を満たす速度パターン５６は、例えば、切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での切り戻し操作速度の絶対値のいずれか大きい方に対する切り戻し操作速度の絶対値の最大値の比率が、第３所定値に応じた所定比率Ｃｄ以上である速度パターンである。当該偏差に対して設定される第３所定値、あるいは、所定比率Ｃｄは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。
【００６４】
図１１に例示するように、条件（Ｅ）を満たす速度パターン５７は、切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中央近傍に存在する速度パターンとなる。条件（Ｅ）を満たす速度パターン５７は、例えば、切り戻し操作時間の開始時点を［０］、終了時点を［１］とした場合に、ピーク時点ｔｍａｘが［０．５］を中心とした所定期間Ｃｅ内に位置する速度パターンである。所定期間Ｃｅは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図１１中に示す速度パターン５８は、ピーク時点ｔｍａｘが所定期間Ｃｅの外側に位置する速度パターンの一例を表している。
【００６５】
切り戻し操作速度の速度パターンは、（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの複数の条件を満たすパターンであることがより好ましい。操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、上記に示す（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のすべてを満たすパターンとすることが最も好ましい。これにより、操作速度設定部２２は、切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、上記のような適切なベル型曲線の速度パターンとすることができる。
【００６６】
したがって、操作速度設定部２２は、上記のように切り戻し操作速度の速度パターン（速度軌跡）をベル型曲線の速度パターンとすることで、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、人間の動作特性に合った速度パターンとすることができる。すなわち、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間に応じて、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、人間の動作特性に合わせてハンドル５を滑らかに中立位置側に戻すことができる速度パターンとすることができる。
【００６７】
そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度とに基づいて、ＥＰＳ装置９を制御するものである。ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出する。モータ１３への目標の供給電流は、上記のようにして算出、設定した切り戻し操作時間及び切り戻し操作速度を実現できる値に設定される。そして、ＥＰＳ制御部２３は、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。これにより、ＥＰＳ装置９は、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、そのときの切り戻し操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンとなるハンドル戻しトルクを発生させる。
【００６８】
判定部２４は、操舵装置１での制御における種々の判定を行うものである。
【００６９】
次に、図１２のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置１１による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数百μｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される（以下、同様。）。
【００７０】
まず、ＥＰＳ制御装置１１の判定部２４は、状態検出装置１０による種々の検出結果に基づいて、ハンドル切り戻し操作判定を行い、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたか否かを判定する（ＳＴ１）。判定部２４は、例えば、トルクセンサ１５が検出する操舵トルクＴと、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度の微分値に相当する操舵速度ωとに基づいて、運転者によるハンドル５の切り戻し操作を判定することができる。典型的には、判定部２４は、Ｔ×ω＜０（｜ω｜≧予め設定された所定値）を満たす場合に、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定することができる。なお、判定部２４は、これに限らず、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度θに基づいてハンドル切り戻し操作判定を行ってもよい。この場合、判定部２４は、操舵角度θの絶対値が増加、あるいは一定に保持された状態から減少に転じた場合（つまり、操舵速度ωの正負が反転した場合）に、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定することができる。
【００７１】
ＥＰＳ制御装置１１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われていないと判定された場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００７２】
ＥＰＳ制御装置１１の操作時間算出部２１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定された場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ２）。操作時間算出部２１は、フィッツ（Ｆｉｔｔｓ）の法則式を表す数式（１）を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。
【００７３】
次に、ＥＰＳ制御装置１１の操作速度設定部２２は、ＳＴ２で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとし、これをベル型目標速度として算出する（ＳＴ３）。
【００７４】
そして、ＥＰＳ制御装置１１のＥＰＳ制御部２３は、ハンドル切り戻し操作速度アシスト演算として、ＳＴ２で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、ＳＴ３で操作速度設定部２２が算出したベル型目標速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給し（ＳＴ４）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００７５】
次に、図１３、図１４のタイムチャートを参照して操舵装置１の動作の一例を説明する。なお、図１３は、横軸を時間軸、縦軸を操舵角度（中立位置からの操作量）としている。図１４は、横軸を時間軸、縦軸を切り戻し操作速度としている。
【００７６】
例えば、図１３の実線Ｌ１１は、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの切り込み操作時間Ｔ１１で運転者によってハンドル５の切り込み操作が行われた後、操舵角度が一定で保持され、その後、時点ｔ２３にてハンドル５の切り戻し操作が開始された場合を例示している。この場合、上記のように構成される操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）が切り込み操作の終了時点ｔ２２、又は、切り戻し操作の開始時点ｔ２３の操舵角度Ｄ１に応じて、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１２を算出する。この場合のハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１２は、時点ｔ２３から時点２４までの期間である。
【００７７】
一方、例えば、図１３の一点鎖線Ｌ１２は、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの切り込み操作時間Ｔ１１で運転者によってハンドル５の切り込み操作が行われた後、さらなる切り増し操作が時点ｔ２３まで行われ、その後、時点ｔ２３にてハンドル５の切り戻し操作が開始された場合を例示している。この場合、上記のように構成される操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）が切り込み操作の終了時点であり、かつ、切り戻し操作の開始時点でもあるｔ２３の操舵角度Ｄ２に応じて、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１３を算出する。この場合のハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１３は、時点ｔ２３から時点２５までの期間であり、切り戻し操作時間Ｔ１２より長い期間である。
【００７８】
この結果、本実施形態の操舵装置１は、ハンドル５の操舵角度に応じて、ハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を、人間の動作特性に合わせた時間に適切に変更、決定することができる。そして、操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１が、ハンドル５の操舵角度に応じて変更された切り戻し操作時間に基づいて、この切り戻し操作時間の終了時点でハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させる。
【００７９】
したがって、操舵装置１は、図１４中に実線Ｌ２１に例示すように、例えば、ハンドル５の操舵角度に応じて人間の動作特性に合わせて変更した時点ｔ３１から時点ｔ３２までの切り戻し操作時間Ｔ２１にてハンドル戻し制御を行うことができる。よって、操舵装置１は、例えば、図１４中に点線Ｌ２２に例示すように、ハンドル５の操舵角度に応じて切り戻し操作時間を設定せずに、単純に固定的に設定された切り戻し操作速度でハンドル戻し制御を行うような場合と比較して、運転者の感覚に対して不自然にハンドル戻し制御が長く行われてしまったり（点線Ｌ２２では時点ｔ３３までハンドル戻し制御が行われている。）、逆に不自然にハンドル戻し制御が短くなったりすることを防止することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８０】
そしてこのとき、操舵装置１は、図１４中に実線Ｌ２１に例示すように、ＥＰＳ制御装置１１（操作速度設定部２２）が切り戻し操作時間Ｔ２１に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとする。これにより、操舵装置１は、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、人間の動作特性に合わせてハンドル５を滑らかに中立位置側に戻すことができる速度パターンでハンドル戻し制御を行うことができる。よって、操舵装置１は、例えば、図１４中に一点鎖線Ｌ２３に例示すように、切り戻し操作における切り戻し操作速度が、運転者の感覚に対して急すぎたり、逆に遅すぎたりして不自然になることを抑制することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【００８１】
つまり、上記の操舵装置１は、人間の動作特性にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、切り込み操作の際の操舵角度に応じた操舵フィーリングとすることができる。より具体的には、本実施形態の操舵装置１は、フィッツの法則に沿ったベル型速度モデルでハンドル戻し制御を行うことができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【００８２】
また、操舵装置１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）がこの再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、フィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、切り戻し操作時間を算出する。よって、この操舵装置１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対しても、人間の動作特性にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【００８３】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置１によれば、車両２に設けられ操舵操作が可能であるハンドル５と、ハンドル５に対する操舵操作を補助するＥＰＳ装置９と、ＥＰＳ装置９を制御し、ハンドル５の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助するハンドル戻し制御（戻し操作補助制御）を実行可能であり、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度に応じて、このハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定するＥＰＳ制御装置１１とを備える。したがって、操舵装置１、ＥＰＳ制御装置１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８４】
［実施形態２］
図１５は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図１６は、実施形態２に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と運転状態係数との関係の一例を表す線図、図１７は、実施形態２に係る抽出部によって抽出される単位挙動の一例を表す線図、図１８は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態２に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す（以下で説明する実施形態も同様である。）。
【００８５】
図１５に示す本実施形態の操舵装置２０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置２１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、対応する切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更する。
【００８６】
ここで、上述したフィッツの法則式は、運転者の運転状態に応じて変わる傾向にある。一定の操作量（操作距離）に対する操作時間（到達時間）は、例えば、運転者が素早く操作を行った場合には相対的に短くなる傾向にある。一方、一定の操作量に対する操作時間は、運転者がゆっくり操作を行った場合には相対的に長くなる傾向にある。そして、フィッツの法則においては、運転者の運転状態がほぼ同等である場合、操作量と操作時間との関係は、概ね運転者の運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式によって定まる傾向にある。
【００８７】
このフィッツの法則関連式は、例えば、操作点を目標点に移動するために必要な到達時間ｔ、開始点から目標点までの操作距離Ｄ、運転者の運転状態に応じた運転状態係数ａとの関数を用いて、数式（２）で表すことができる。数式（２）において、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値である。また、運転状態係数ａは、運転者の運転状態が相対的に素早い操作をする状態にある場合に相対的に小さくなり、運転者の運転状態が相対的に遅い操作をする状態にある場合に相対的に大きくなる。
【００８８】
【数２】
【００８９】
本実施形態の操舵装置２０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【００９０】
図１６は、数式（２）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［運転状態係数ａ］との関係の一例を表している。この図１６に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［運転状態係数ａ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、運転者の運転状態が相対的に素早い操作をする状態にある場合に短くなり、運転者の運転状態が相対的に遅い操作をする状態にある場合に相対的に長くなる。
【００９１】
ＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御を行う際の運転者の運転状態に応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。そしてここでは、ＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御を行う際の運転者の運転状態として、ハンドル戻し制御の制御対象となる切り戻し操作に対応する運転者の切り込み操作に基づいた運転者の運転状態に応じて、切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（２）に示したような数式モデルや図１６に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【００９２】
具体的には、ＥＰＳ制御装置２１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらに抽出部２２５と、選択部２２６とが設けられる。
【００９３】
抽出部２２５は、切り戻し操作前の切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、上述のベル型曲線の速度パターンに適合するものを抽出するものである。ベル型曲線の速度パターンは、一定のリズムで１つの操作を終わらせる場合の速度パターンに相当する。逆に言えば、通常、操作速度の速度パターンは、運転者が一定の操作リズム、言い換えれば、一定の運転状態で操作を行った場合にはベル型曲線の速度パターンになる一方、何らかの外乱要因等で操作リズムが瞬時的に変化した場合には、ベル型が崩れて、非ベル型曲線の速度パターンとなる傾向にある。このときの非ベル型曲線の速度パターンは、外乱要因等が影響したものであるため、運転者の運転状態が正確に反映されている速度パターンとはいえない傾向にある。
【００９４】
ここでは、抽出部２２５は、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから非ベル型曲線の速度パターンを切り分けて、ベル型曲線の速度パターンをなす切り込み操作速度の速度パターンを抽出することで上記のような外乱要因を排除する。そして、このＥＰＳ制御装置２１１は、後述するように、抽出部２２５が切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから抽出したベル型曲線の速度パターンにおける運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御を行う。
【００９５】
具体的には、抽出部２２５は、まず、運転者の切り込み操作を１つの動作に応じた単位挙動に区切る。抽出部２２５は、切り込み操作における切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作における単位挙動を検出する。運転者の運転操作は、典型的には、上述で説明したようにベル型曲線の速度パターンを有する単位挙動が組み合わされて構成され、各挙動の時間は、運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式にのっとった基本的な操作リズム（操舵リズム）に従う傾向にある。
【００９６】
ここでは、抽出部２２５は、切り込み操作における単位挙動を検出するための区切り認識の条件として、例えば、切り込み操作速度やその絶対値、切り込み操作速度の速度パターンの波形等に基づいた種々の条件を用いて、切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作速度の速度パターンから自動で切り込み操作における単位挙動を検出すればよい。
【００９７】
そして、抽出部２２５は、切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、検出した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンが、ベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすか否かを判定し、ベル型曲線の速度パターンに沿っているかを判定する。ベル型曲線の速度パターンとしての適合条件は、上記で説明した（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件を応用して用いればよい。ただしこの場合、切り戻し操作にかえて切り込み操作に適用する。抽出部２２５は、単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンが、（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たした場合、好ましくは複数の条件を満たした場合、最も好ましくは５つの条件のすべてを満たした場合に、ベル型曲線の速度パターンに沿っているものと判定する。そして、抽出部２２５は、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、このベル型曲線の速度パターンに適合した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンを抽出する。
【００９８】
この場合、抽出部２２５は、（Ａ）〜（Ｅ）の条件の判定に必要となる操作速度の速度パターンの波形形状情報（例えば、波形の開始点、ピーク高さ、ピーク位置、ボトムの有無等）を常時更新するようにしておくと効率的である。また、抽出部２２５は、切り込み操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り込み操作時間と切り込み操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）を速度パターン波形の面積を積分計算することによって算出すればよい。なお、抽出部２２５は、これに限らず、操作変位のデータ、典型的には、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度（中立位置からの操作量）に基づいて、操作の開始時点での操舵角度と終了時点での操舵角度との差を計算することによって上記操作量（操作移動量）を算出してもよい。
【００９９】
図１７は、抽出部２２５によって、操作速度の速度パターンから抽出された単位挙動の一例を表す線図である。図１７は横軸を時間軸、縦軸を操舵角度（中立位置からの操作量）、操作速度としている。本図中、太線部分は区切りとして認識された点を表している。
【０１００】
図１７の例では、切込み操作における単位挙動として、断続的に４回のベル型曲線の速度パターンの単位挙動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４が検出され、その後に、この切込み操作に対応する切り戻し操作における単位挙動として、断続的に３回のベル型曲線の速度パターンの単位挙動Ｂ１、Ｂ２，Ｂ３が検出されている。上記のように抽出された単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンは、ベル型曲線の速度パターンであり、したがって、各単位挙動の操作速度と操舵角度（中立位置からの操作量）との関係は、運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式にのっとった関係となっている。
【０１０１】
次に、選択部２２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部２２６は、抽出部２２５によって切り込み操作から抽出された単位挙動におけるベル型曲線の速度パターン（以下、単に「抽出ベル型速度パターン」という場合がある。）にあらわれる運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御に運転者の運転状態を反映させる。
【０１０２】
より具体的に言えば、選択部２２６は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の単位挙動（例えば図１７の例で言えば単位挙動Ａ４）における抽出ベル型速度パターンに基づいて、運転状態に応じたフィッツの法則関連式を選択する。
【０１０３】
選択部２２６は、抽出部２２５によって抽出された抽出ベル型速度パターンそのものを用いてもよいが、ここでは、抽出された抽出ベル型速度パターンに近い基準ベル型速度パターンを用いる。選択部２２６は、記憶部１９に記憶されている複数種類の基準ベル型速度パターンの中から、波形の幅やピーク等に応じて、抽出ベル型速度パターンと一致度が高い基準ベル型速度パターンを選択する。これにより、選択部２２６は、運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式の選択に際して、さらに外乱要因等の影響を抑制することができる。
【０１０４】
選択部２２６は、選択した基準ベル型速度パターンから基準切り込み操作時間、及び、基準操作量を算出する。基準切り込み操作時間は、基準ベル型速度パターンの横軸の長さ、すなわち、基準ベル型速度パターンに応じた操作の開始時点から終了時点までの時間に相当する。この基準切り込み操作時間は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の単位挙動における切り込み操作時間に応じた時間となる。基準操作量は、基準ベル型速度パターン波形の面積（基準切り込み操作速度を基準切り込み操作時間で積分した値）に相当する。ここで算出された基準切り込み操作時間と基準操作量との関係は、基本的には運転者の運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式にのっとった関係となっている。
【０１０５】
選択部２２６は、算出した基準切り込み操作時間と基準操作量とを、人間の操作リズムに応じた数式（２）に示したフィッツの法則関連式に当てはめることで、例えば、数式（２）に示したフィッツの法則関連式を用いて基準切り込み操作時間と基準操作量とから運転状態係数ａを算出する。そして、選択部２２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した運転状態係数ａに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の切り込み操作時間に応じた式であり、さらに言えば、最後の切り込み操作の際の運転者の運転状態に応じた式となる。言い換えれば、選択部２２６は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の切り込み操作時間、さらに言えば、最後の切り込み操作の際の運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１０６】
操作時間算出部２１は、選択部２２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１０７】
次に、図１８のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置２１１による制御の一例を説明する。
【０１０８】
まず、ＥＰＳ制御装置２１１の抽出部２２５は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度の微分値に相当する切り込み操作速度（操舵速度）を読み込む（ＳＴ３１）。
【０１０９】
次に、抽出部２２５は、種々の条件を用いて切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作速度の速度パターンから自動で切り込み操作における単位挙動を検出し、ベル型速度パターン可否判定を行い、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ３２）。抽出部２２５は、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ３２：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１０】
抽出部２２５は、ベル型速度パターン可否判定にて、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすと判定した場合（ＳＴ３２：Ｙｅｓ）、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、このベル型曲線の速度パターンに適合した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンを抽出する。そして、ＥＰＳ制御装置２１１の選択部２２６は、抽出された抽出ベル型速度パターンに近い基準ベル型速度パターンを選択する（ＳＴ３３）。
【０１１１】
次に、選択部２２６は、選択した基準ベル型速度パターンから基準切り込み操作時間、及び、基準操作量を算出する（ＳＴ３４）。
【０１１２】
そして、選択部２２６は、算出した基準切り込み操作時間と基準操作量とから運転状態係数ａを算出して、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した運転状態係数ａに応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ３５）。
【０１１３】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部２２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。
【０１１４】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の操作速度設定部２２は、ＳＴ３６で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとし、これをベル型目標速度として算出する（ＳＴ３７）。
【０１１５】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の判定部２４は、状態検出装置１０による種々の検出結果に基づいて、ハンドル切り戻し操作判定を行い、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたか否かを判定する（ＳＴ３８）。ＥＰＳ制御装置２１１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われていないと判定された場合（ＳＴ３８：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１６】
ＥＰＳ制御装置２１１のＥＰＳ制御部２３は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定された場合（ＳＴ３８：Ｙｅｓ）、ハンドル切り戻し操作速度アシスト演算として、ＳＴ３６で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、ＳＴ３７で操作速度設定部２２が算出したベル型目標速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給し（ＳＴ３９）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１７】
上記のように構成された操舵装置２０１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の切り込み操作時間（ここでは、切り込み操作時間に応じた基準切り込み操作時間）に基づいて、切り込み操作での運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置２０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更することができる。この結果、操舵装置２０１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の際の運転者の運転状態にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置２０１は、運転者が比較的に素早く切り込み操作を行って切り込み操作速度が比較的に速かった場合には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作も同じように比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置２０１は、運転者が比較的にゆっくりと切り込み操作を行って切り込み操作速度が比較的に遅かった場合には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作も同じように比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。例えば、操舵装置２０１は、切り込み操作時間が短く、切り込み操作速度が高い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、切り込み操作時間が長く、切り込み操作速度が低い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１１８】
また、操舵装置２０１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、ＥＰＳ制御装置２１１（操作時間算出部２１）が上記のようにして選択されたフィッツの法則関連式を継続して用いて、再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。よって、この操舵装置２０１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対しても、切り込み操作の際の運転者の運転状態にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【０１１９】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１２０】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１によれば、切り戻し操作時間は、切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される。したがって、この操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の際の運転者の運転状態にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１２１】
［実施形態３］
図１９は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図２０は、実施形態３に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と車速係数との関係の一例を表す線図、図２１は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態３に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が車両の車速に基づいて変更される点で実施形態１、２とは異なる。
【０１２２】
図１９に示す本実施形態の操舵装置３０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置３１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置３１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、車両２の車速に基づいて変更する。
【０１２３】
本実施形態の操舵装置３０１は、下記の数式（３）で表すフィッツの法則関連式を用いてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する。数式（３）において、「ｔ」は操作点を目標点に移動するために必要な到達時間、「Ｄ」は開始点から目標点までの操作距離、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値、「ｂ」は車速に応じた車速係数である。車速係数ｂは、車両２の車速が相対的に高い場合に相対的に小さくなり、車両２の車速が相対的に低い場合に相対的に大きくなる。なお、この車速係数ｂは、上述の運転者の運転状態、あるいは、運転状態係数ａとも相関しており、この運転状態係数ａと連動するパラメータ、あるいは、運転状態係数ａの代替的なパラメータとしてみることもできる。例えば、この車速係数ｂが相対的に小さい場合（すなわち、車両２の車速が相対的に高い場合）には運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にあり、この車速係数ｂが相対的に大きい場合（すなわち、車両２の車速が相対的に低い場合）には運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある。
【０１２４】
【数３】
【０１２５】
本実施形態の操舵装置３０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【０１２６】
図２０は、数式（３）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［車速係数ｂ］との関係の一例を表している。この図２０に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［車速係数ｂ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、車速が相対的に高い場合に短くなり、車速が相対的に低い場合に相対的に長くなる。
【０１２７】
ＥＰＳ制御装置３１１は、ハンドル戻し制御を行う際の車速に応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（３）に示したような数式モデルや図２０に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【０１２８】
具体的には、ＥＰＳ制御装置３１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらに車速読込部３２５と、選択部３２６とが設けられる。
【０１２９】
車速読込部３２５は、車速センサ１７が検出した車両２の車速を読み込むものである。
【０１３０】
選択部３２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部３２６は、車速読込部３２５が読み込んだ車両２の車速に応じてフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御に車両２の車速を反映させる。
【０１３１】
より具体的に言えば、選択部３２６は、例えば、車両２の車速に所定の係数を乗算して、当該車速に応じた車速係数ｂを算出する。そして、選択部３２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した車速係数ｂに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、車両２の車速に応じた式となる。言い換えれば、選択部３２６は、車両２の車速に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１３２】
操作時間算出部２１は、選択部３２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１３３】
次に、図２１のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置３１１による制御の一例を説明する。
【０１３４】
まず、ＥＰＳ制御装置３１１の車速読込部３２５は、車速センサ１７が検出した車両２の車速を読み込む（ＳＴ４１）。
【０１３５】
そして、選択部３２６は、車速読込部３２５が読み込んだ車速に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、車速に応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ４２）。
【０１３６】
次に、ＥＰＳ制御装置３１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部３２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。以降の処理は、上述の実施形態で説明したＳＴ３７からＳＴ３９の処理と同様の処理であるので、説明を省略する。
【０１３７】
上記のように構成された操舵装置３０１は、車両２の車速に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置３０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を車両２の車速に基づいて変更することができる。この結果、操舵装置３０１は、車両２の車速に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置３０１は、車速が相対的に高い場合（例えば、運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置３０１は、車速が相対的に低い場合（例えば、運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。つまり、操舵装置３０１は、車速が高い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、車速が低い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１３８】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１３９】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１によれば、切り戻し操作時間は、車両２の車速に基づいて変更される。したがって、この操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１は、車両２の車速に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１４０】
［実施形態４］
図２２は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図２３は、実施形態４に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度とＳＰＩ係数との関係の一例を表す線図、図２４は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態４に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が車両の走行状態に基づいて変更される点で実施形態１、２、３とは異なる。
【０１４１】
図２２に示す本実施形態の操舵装置４０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置４１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置４１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、車両２の走行状態に基づいて変更する。本実施形態のＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータとして、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更する。
【０１４２】
ここで、スポーツ度ＳＰＩは、車両２の走行状態を表す指標であり、例えば、車両２の車体に作用する複数方向の加速度から定まる合成加速度（合力加速度）に応じた指標である。スポーツ度ＳＰＩは、合成加速度が大きくなるほど大きな値になる。すなわち、ここでの車両２の走行状態は、車両２の前後加速度、横加速度、ヨーイングやローリングの加速度、あるいはこれらを合成した加速度で表される状態である。例えば、車両２を目標とする速度で走行させたり、目標とする方向に進行させたりすることにより、あるいは路面などの走行環境の影響を受けて車両２の挙動を元の状態に戻したりする場合に、車両２の車体に複数方向の加速度が生じるのが一般的であることから、ここでのスポーツ度ＳＰＩは、走行環境や運転指向をある程度反映していると考えられる。
【０１４３】
本実施形態の操舵装置４０１は、下記の数式（４）で表すフィッツの法則関連式を用いてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する。数式（４）において、「ｔ」は操作点を目標点に移動するために必要な到達時間、「Ｄ」は開始点から目標点までの操作距離、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値、「ｃ」はスポーツ度ＳＰＩに応じたＳＰＩ係数である。ＳＰＩ係数ｃは、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合に相対的に小さくなり、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さい場合に相対的に大きくなる。なお、このＳＰＩ係数ｃは、上述の運転者の運転状態、あるいは、運転状態係数ａとも相関しており、この運転状態係数ａと連動するパラメータ、あるいは、運転状態係数ａの代替的なパラメータとしてみることもできる。例えば、このＳＰＩ係数ｃが相対的に小さい場合（すなわち、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合）にはスポーツ走行指向が強く運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にあり、このＳＰＩ係数ｃが相対的に大きい場合（すなわち、ＳＰＩが相対的に小さい場合）には、スポーツ走行指向ではない通常走行指向が強く運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある。
【０１４４】
【数４】
【０１４５】
本実施形態の操舵装置４０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【０１４６】
図２３は、数式（４）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［ＳＰＩ係数ｃ］との関係の一例を表している。この図２３に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［ＳＰＩ係数ｃ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合に短くなり、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さい場合に相対的に長くなる。
【０１４７】
ＥＰＳ制御装置４１１は、ハンドル戻し制御を行う際のスポーツ度ＳＰＩに応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（４）に示したような数式モデルや図２３に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【０１４８】
具体的には、ＥＰＳ制御装置４１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらにＳＰＩ算出部４２５と、選択部４２６とが設けられる。
【０１４９】
ＳＰＩ算出部４２５は、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩを算出するものである。スポーツ度ＳＰＩは、典型的には、複数方向の加速度（好ましくはその絶対値）を合成して得られる指標であり、走行方向に対する挙動に大きく関係する加速度である前後加速度と横加速度を合成した加速度がその一例である。スポーツ度ＳＰＩは、例えば、前後加速度と横加速度との二方向の加速度の絶対値を合成した加速度、あるいは、各加速度の二乗の和の平方根で表される加速度等を用いることができる。スポーツ度ＳＰＩは、例えば、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙを用いた場合には［ＳＰＩ＝（Ｇｘ2＋Ｇｙ2）1/2］で算出することができる。本実施形態の状態検出装置１０は、車両２の車体に作用する前後加速度及び横加速度を検出する加速度センサ４１８も含んで構成される。ここでは、ＳＰＩ算出部４２５は、この加速度センサ４１８が検出した前後加速度、横加速度に基づいて、上記の式を用いてスポーツ度ＳＰＩを算出する。
【０１５０】
なお、ＳＰＩ算出部４２５は、上記のようにして算出されるスポーツ度ＳＰＩに対して種々の補正処理を行ってもよい。上記のようにして算出されるスポーツ度ＳＰＩは、車両２の走行中における各瞬間毎に、各方向の加速度が求められ、その加速度に基づいて算出される指標、いわゆる瞬時ＳＰＩである。これに対して、ＳＰＩ算出部４２５は、スポーツ度ＳＰＩに対して補正処理を行って、例えば、上記瞬時ＳＰＩを増大させる方向に車両２の走行状態が変化することにより直ちに増大させられ、かつ、瞬時ＳＰＩを低下させる方向に車両２の走行状態が変化した場合にはその走行状態の変化に対して遅れて低下させられるように構成される指標、いわゆる指示ＳＰＩを算出し、これを実際に用いるスポーツ度ＳＰＩとしてもよい。この指示ＳＰＩは、瞬時ＳＰＩの極大値に設定され、例えば、時間の経過等に応じた所定の条件が成立するまで、従前の値を維持するように構成される。この場合、指示ＳＰＩは、増大側には迅速に変化し低下側には相対的に遅く変化することとなる。
【０１５１】
選択部４２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部４２６は、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに応じてフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御にスポーツ度ＳＰＩを反映させる。
【０１５２】
より具体的に言えば、選択部４２６は、例えば、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに所定の係数を乗算して当該スポーツ度ＳＰＩに応じたＳＰＩ係数ｃを算出する。そして、選択部４２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出したＳＰＩ係数ｃに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、スポーツ度ＳＰＩに応じた式となる。言い換えれば、選択部４２６は、スポーツ度ＳＰＩに応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１５３】
操作時間算出部２１は、選択部４２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１５４】
次に、図２４のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置４１１による制御の一例を説明する。
【０１５５】
まず、ＥＰＳ制御装置４１１のＳＰＩ算出部４２５は、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩを算出する（ＳＴ５１）。ＳＰＩ算出部４２５は、加速度センサ４１８が検出した前後加速度、横加速度に基づいて、上記の式を用いてスポーツ度ＳＰＩを算出する。
【０１５６】
そして、選択部４２６は、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、スポーツ度ＳＰＩに応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ５２）。
【０１５７】
次に、ＥＰＳ制御装置４１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部４２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。以降の処理は、上述の実施形態で説明したＳＴ３７からＳＴ３９の処理と同様の処理であるので、説明を省略する。
【０１５８】
上記のように構成された操舵装置４０１は、車両２の走行状態、ここでは、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータであるスポーツ度ＳＰＩに応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置４０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を車両２の走行状態に応じて変化するスポーツ度ＳＰＩに基づいて変更することができる。この結果、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩに応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きく、言い換えれば、合成加速度が大きく、例えば、スポーツ走行指向が強い場合（運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さく、言い換えれば、合成加速度が小さく、例えば、スポーツ走行ではない通常走行指向が強い場合（運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。つまり、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが大きくスポーツ走行指向が強い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、スポーツ度ＳＰＩが小さく通常走行指向が強い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１５９】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１６０】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１によれば、切り戻し操作時間は、車両２の走行状態に基づいて変更される。したがって、この操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１６１】
なお、以上の説明では、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータとして、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更するものとして説明したがこれに限らない。ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態として、スポーツ度ＳＰＩにかえて、例えば、他のアクチュエータの設定モード、ナビゲーション装置や周辺環境情報取得装置等から取得する車両２の走行周辺環境情報（例えば、車両２の現在位置情報や地図情報（道路勾配情報、路面状態情報、道路形状情報、制限車速情報、道路曲率情報等）、インフラ情報（信号情報、工事・交通規制情報、渋滞情報、緊急車両情報）、車両２の前方を走行する前方車両に関する情報（速度情報、現在位置情報等））等、あるいは、運転者の操作によって切り替え可能なモード切替スイッチ等に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更するによる選択でもよい。すなわち、ＥＰＳ制御装置４１１は、他のアクチュエータの設定モード、車両２の走行周辺環境情報、あるいは、運転者の操作によって切り替え可能なモード切替スイッチ等に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じた人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１６２】
なお、上述した本発明の実施形態に係る操舵装置、操舵制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る操舵装置、操舵制御装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【０１６３】
以上の説明では、操舵制御装置は、いわゆるフィッツの法則を用いて、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度から切り戻し操作時間を算出するものとして説明したが、これに限らない。操舵制御装置は、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度に応じて切り戻し操作時間を決定するものであればよく、切り戻し操作時間を、種々の手法を用いて切り込み操作の際の操舵部材の操作量に応じて操舵部材を滑らかに中立位置に戻すことができる時間として算出すればよい。
【０１６４】
以上の説明では、操舵制御装置は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、いわゆる、ベル型曲線の速度パターンとするものとして説明したがこれに限らない。
【０１６５】
以上の説明では、操舵装置は、コラムアシスト式のコラムＥＰＳ装置を示したがこれに限らず、例えば、ピニオンアシスト式、ラックアシスト式のいずれの方式にも適用可能である。
【０１６６】
以上で説明した操舵装置、操舵制御装置は、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用してもよい。この場合、操舵装置は、操舵部材（例えば、ハンドル５）と操舵輪とが機構的に分離された構成をなす。そして、ステアバイワイヤ方式の操舵装置は、運転者により操舵部材が操作されると、この操舵部材の操作量をセンサ等によって検出し、検出した操作量に基づいて操舵制御装置が操舵アクチュエータを駆動して操舵輪に所定の転舵力を付与することで、操舵輪を転舵させる。以上で説明した操舵装置、操舵制御装置は、このようなステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用した場合であっても、操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータ（例えば、上記操舵アクチュエータと兼用される）を制御し、操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することで、操舵フィーリングを向上させることができる。
【符号の説明】
【０１６７】
１、２０１、３０１、４０１ 操舵装置
２ 車両
３ 車輪
４ 内燃機関
５ ハンドル（操舵部材）
９ ＥＰＳ装置（アクチュエータ）
１０ 状態検出装置
１１、２１１、３１１、４１１ ＥＰＳ制御装置（操舵制御装置）
２１ 操作時間算出部
２２ 操作速度設定部
２３ ＥＰＳ制御部
２４ 判定部
２２５ 抽出部
２２６、３２６、４２６ 選択部
３２５ 車速読込部
４２５ ＳＰＩ算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置及び操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の操舵装置、あるいは、操舵制御装置として、例えば、特許文献１にはモータが発生する操舵補助力をステアリング機構に伝達して操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置の制御装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置の制御装置は、ステアリングシャフトの操舵角を検出する舵角センサと、ステアリングシャフトに加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速検出手段と、操舵角、操舵角の舵角速度、操舵トルク及び車速に基づいてモータを制御する制御手段とを具備している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０９９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置は、制御手段がハンドル戻し制御機能を有し、ハンドル戻し制御機能により操舵角に応じた操舵フィーリングを補正するものであるが、例えば、操舵フィーリングの更なる向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、操舵フィーリングを向上させることができる操舵装置及び操舵制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る操舵装置は、車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材と、前記操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記戻し操作補助制御として、前記切り戻し操作時間の終了時点に前記操舵部材の中立位置に応じた目標戻し位置への前記切り戻し操作を完了させるものとすることができる。
【０００８】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量として、前記切り込み操作の終了時点の前記操舵部材の操舵量、又は、前記切り込み操作に対応する前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更するものとすることができる。
【０００９】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作が中断された後、前記切り戻し操作が再開された際には、当該再開された前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更するものとすることができる。
【００１０】
また、上記操舵装置では、前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作時間と、当該切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、前記戻し操作補助制御を実行し、前記切り戻し操作速度は、絶対値が前記切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンであるものとすることができる。
【００１１】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間に対する前記切り戻し操作速度の前記速度パターンは、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、前記切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と前記切り戻し操作速度とに基づいた操作量が予め設定された第２所定値以上であること、前記操作量が予め設定された所定範囲内であること、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値と前記切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での前記切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること、前記切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が前記切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること、のうちの少なくとも１つの条件を満たすパターンであるものとすることができる。
【００１２】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記操舵部材の中立位置に対する前記戻し操作補助制御における前記操舵部材の目標戻し位置の許容範囲に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１３】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１４】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記車両の車速に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１５】
また、上記操舵装置では、前記切り戻し操作時間は、前記車両の走行状態に基づいて変更されるものとすることができる。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る操舵制御装置は、車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る操舵装置、操舵制御装置は、操舵フィーリングを向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係る操舵装置が搭載される車両の概略図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る操舵装置の概略構成を表す模式的斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図４】図４は、切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則を説明する模式図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則における到達時間と操作距離と許容範囲との関係の一例を表す線図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの一例を表す線図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図１６】図１６は、実施形態２に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と運転状態係数との関係の一例を表す線図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係る抽出部によって抽出される単位挙動の一例を表す線図である。
【図１８】図１８は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図２０】図２０は、実施形態３に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と車速係数との関係の一例を表す線図である。
【図２１】図２１は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図２３】図２３は、実施形態４に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度とＳＰＩ係数との関係の一例を表す線図である。
【図２４】図２４は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る操舵装置が搭載される車両の概略図、図２は、実施形態１に係る操舵装置の概略構成を表す模式的斜視図、図３は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図４は、切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則を説明する模式図、図５は、実施形態１に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則における到達時間と操作距離と許容範囲との関係の一例を表す線図、図６は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの一例を表す線図、図７、図８、図９、図１０、図１１は、実施形態１に係る切り戻し操作速度に関連してベル型曲線の速度パターンの条件を説明する模式的な線図、図１２は、実施形態１に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャート、図１３は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャート、図１４は、実施形態１に係る操舵装置の動作を説明するタイムチャートである。
【００２１】
本実施形態は、車両に適用され、例えば、フィッツの法則に沿ったベル型速度モデルを用いていわゆるハンドル戻し操作アシスト制御（戻し操作補助制御）を行うものである。そして、本実施形態は、これによって、例えば、ハンドル戻し操作時間（切り戻し操作時間）とハンドル戻し操作の速度軌跡（切り戻し操作速度の速度パターン）とが、人間の動作特性（例えば操作リズム）に合うようになることで、運転者がハンドル（操舵部材）に手を沿わせて自然にハンドル戻し操作を行うことができるようになり、これにより、操舵フィーリングを向上させるものである。
【００２２】
具体的には、図１に示すように、本実施形態に係る操舵装置１は、車両２に搭載される。操舵装置１は、この車両２の操舵輪を操舵するための装置である。車両２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備える。車両２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関４が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両２は、運転者が操舵部材としてのハンドル（ステアリングホイール）５を回転操作することで操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００２３】
なお、車両２は、内燃機関４で発生した動力が左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに伝達され、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲで駆動力を発生する、いわゆる前輪駆動車となっているが、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲで駆動力を発生する後輪駆動や、全ての車輪３で駆動力を発生する四輪駆動など、前輪駆動以外の駆動形式であってもよい。また、走行用駆動源は、内燃機関４以外を使用してもよく、電動機を用いたり、内燃機関４と電動機との双方を用いたりしてもよい。
【００２４】
そして、本実施形態の操舵装置１は、車両２の操舵力を電動機等の動力により補助するいわゆる電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）である。操舵装置１は、運転者から操舵部材としてのハンドル５に加えられた操舵力に応じた操舵補助力を得られるように電動機等を駆動することにより、運転者のハンドル５に対する操舵操作（ステアリング操作）を補助する。
【００２５】
本実施形態の操舵装置１は、図２に示すように、ハンドル５と、ステアリングシャフト（以下、特に断りのない限り「シャフト」と略記する。）６と、Ｒ＆Ｐギア機構（以下、特に断りのない限り「ギア機構」と略記する。）７と、左右一対のタイロッド８と、アクチュエータとしてのＥＰＳ装置９と、状態検出装置１０と、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置１１とを備える。
【００２６】
ハンドル５は、回転軸線Ｘ１周り方向に回転操作可能な部材であり、車両２の運転席に設けられる。運転者は、回転軸線Ｘ１を回転中心としてこのハンドル５を回転操作することで操舵操作を行うことができる。運転者は、ハンドル５を回転操作することで車両２の操舵輪としての左前輪３ＦＬ及び右前輪３ＦＲを操舵可能である。つまり、操舵装置１が搭載された車両２は、運転者によってこのハンドル５が操舵操作されることで、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲが操舵（転舵）される。
【００２７】
シャフト６は、ハンドル５の回転軸部をなすものである。シャフト６は、一端がハンドル５と連結され、他端がギア機構７と連結される。つまり、ハンドル５は、このシャフト６を介してギア機構７に接続される。シャフト６は、運転者によるハンドル５の回転操舵操作に伴って、このハンドル５と一体となって中心軸線周り方向に回転可能である。ここでは、シャフト６は、例えば、アッパシャフト、インタミシャフト、ロアシャフトなどの複数の部材に分割されている。
【００２８】
ギア機構７は、シャフト６と一対のタイロッド８とを機械的に連結するものである。ギア機構７は、例えば、いわゆるラックアンドピニオン方式の歯車機構を有する。ギア機構７は、歯車機構の作用により、シャフト６の中心軸線周り方向の回転運動を一対のタイロッド８の左右方向（典型的には車両２の車幅方向に相当）の直線的な運動に変換する。
【００２９】
一対のタイロッド８は、それぞれ基端部がギア機構７に連結され、先端部をなすタイロッドエンド１２がナックルアーム（不図示）を介して各操舵輪、すなわち、左前輪３ＦＬ及び右前輪３ＦＲに連結される。つまり、ハンドル５は、シャフト６、ギア機構７及び各タイロッド８等を介して左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに連結される。
【００３０】
ＥＰＳ装置９は、運転者によるハンドル５に対する操舵操作を補助するアクチュエータである。ＥＰＳ装置９は、運転者によりハンドル５に入力される操舵力（操舵トルク）を補助する操舵補助力（アシストトルク）を出力する。言い換えれば、ＥＰＳ装置９は、車両２の操舵輪である左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲを電動機等によって駆動することで運転者の操舵操作を支援する。ＥＰＳ装置９は、アシストトルクをシャフト６に作用させることで運転者の操舵操作をアシストする。さらに言えば、ＥＰＳ装置９は、ハンドル５の操舵角度に応じてシャフト６に作用するトルクを調節可能である。ここでアシストトルクは、運転者によりハンドル５に入力される操舵力に相当する操舵トルクを補助するトルクである。
【００３１】
ここでのＥＰＳ装置９は、電動機としてのモータ１３と、減速機１４とを有する。本実施形態のＥＰＳ装置９は、例えば、インタミシャフトなどのシャフト６にモータ１３が設けられたコラムＥＰＳ装置であり、すなわち、いわゆるコラムアシスト式のアシスト機構である。
【００３２】
モータ１３は、電力が供給されることで回転動力（モータトルク）を発生させるコラムアシスト用電動モータであり、これにより、操舵補助力（アシストトルク）を発生するものである。モータ１３は、減速機１４等を介してシャフト６に動力伝達可能に接続され、減速機１４等を介してシャフト６に操舵補助力を付与する。減速機１４は、モータ１３の回転動力を減速してシャフト６に伝達する。
【００３３】
ＥＰＳ装置９は、モータ１３が回転駆動することにより、モータ１３が発生させた回転動力が減速機１４を介してシャフト６に伝達され、これにより操舵アシストを行う。このとき、モータ１３が発生させた回転動力は、減速機１４にて減速されトルクが増大されてシャフト６に伝達される。このＥＰＳ装置９は、後述のＥＰＳ制御装置１１に電気的に接続され、モータ１３の駆動が制御される。
【００３４】
状態検出装置１０は、操舵装置１が搭載される車両２の状態を検出するものであり、各種センサなどを含んで構成される。状態検出装置１０は、ＥＰＳ制御装置１１と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置１０は、例えば、ハンドル５に作用するトルクを検出するトルクセンサ１５、ハンドル５の回転角度である操舵角度を検出する操舵角度センサ１６、操舵装置１が搭載される車両２の車速を検出する車速センサ１７等を含む。
【００３５】
ＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９の駆動を制御するものである。ＥＰＳ制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、上述の状態検出装置１０の種々のセンサやＥＰＳ装置９が電気的に接続される。ＥＰＳ制御装置１１は、種々のセンサからの検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてＥＰＳ装置９に駆動信号を出力しその駆動を制御する。なお、このＥＰＳ制御装置１１は、例えば、操舵装置１を搭載する車両２の各部を制御するＥＣＵと電気的に接続され、このＥＣＵを介して相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成としてもよいし、あるいは、このＥＣＵと一体で構成されてもよい。
【００３６】
ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、トルクセンサ１５により検出されたトルク等に基づいて、ＥＰＳ装置９を制御し、ＥＰＳ装置９がシャフト６に作用させるアシストトルクを調節する。ＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９のモータ１３への供給電流であるアシスト電流を調節することでモータ１３の出力を調節し、アシストトルクを調節する。ここでアシスト電流は、ＥＰＳ装置９が要求される所定のアシストトルクを発生させることができる大きさの供給電流である。
【００３７】
ＥＰＳ制御装置１１は、基本的には、トルクセンサ１５により検出されたトルクに基づいて、操舵トルクに応じたアシストトルクをＥＰＳ装置９が発生するようにモータ１３を制御する（アシスト制御）。このとき、操舵装置１は、運転者からハンドル５に入力された操舵トルクと、ＥＰＳ制御装置１１の制御によって操舵トルク等に応じてＥＰＳ装置９が発生させるアシストトルクとが、シャフト６に作用する。そして、操舵装置１は、シャフト６からギア機構７を介してタイロッド８に操舵力、操舵補助力が作用すると、このタイロッド８が操舵トルクとアシストトルクとに応じた大きさの軸力によって左右方向に変位し操舵輪である左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲが転舵される。またこのとき、ＥＰＳ装置９からシャフト６に作用する操舵補助力（アシストトルク）は、このシャフト６と一体回転するハンドル５にも作用する。
【００３８】
この結果、上記のように構成される操舵装置１は、運転者からハンドル５に入力される操舵力と、ＥＰＳ装置９が発生させる操舵補助力とによって左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲを転舵することができ、これにより、運転者による操舵操作を補助することができ、操舵操作に際して運転者の負担を軽減することができる。
【００３９】
そしてさらに、本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、ＥＰＳ装置９を制御し、戻し操作補助制御としてのハンドル戻し操作アシスト制御（以下、特に断りのない限り「ハンドル戻し制御」と略記する。）を実行可能である。このハンドル戻し制御は、ハンドル５を滑らかに中立位置側に戻す制御、さらに言えば、ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助する制御である。
【００４０】
ここで、ハンドル５の中立位置とは、ハンドル５の操舵角度が０°となる位置である。つまり、上記ハンドル５の切り戻し操作とは、ハンドル５を中立位置に近づく側へ回転させる操舵操作であり、すなわち、ハンドル５の回転角度である操舵角度を０°側に戻す方向への操舵操作である。このハンドル５の切り戻し操作は、典型的には、ハンドル５の中立位置側からの切り込み操作に対応して行われる。ハンドル５の切り込み操作とは、ハンドル５を中立位置から離れる側へ回転させる操舵操作であり、すなわち、ハンドル５を中立位置側から左右いずれかの方向に回転させる操舵操作である。つまり、ハンドル５の切り込み操作は、ハンドル５の回転角度である操舵角度を０°側から左右いずれかの方向へ変更する操舵操作である。典型的には、ハンドル５の切り戻し操作は、切り込み操作によって所定の回転位置にあるハンドル５を中立位置側に戻す操舵操作である。
【００４１】
ＥＰＳ装置９は、ハンドル戻し制御においては、ＥＰＳ制御装置１１によってモータ１３への供給電流（アシスト電流）が調節されることで、ハンドル戻しトルクを調整可能である。このハンドル戻しトルクは、ハンドル戻し制御においてハンドル５を中立位置に戻すために、ＥＰＳ装置９がシャフト６、ひいては、ハンドル５に作用させるアシストトルクであり、モータ１３への供給電流に応じて調節される。つまり、ハンドル戻しトルクは、ハンドル５の中立位置側への戻し方向へのアシストトルクである。ハンドル戻しトルクは、例えば、運転者が切り込み操作によってハンドル５を中立位置に対して右回転方向に操舵した場合には、ハンドル５を中立位置側に向かう左回転方向に回転させるトルクとなる。
【００４２】
ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、ハンドル５の操舵角度が中立位置近傍以外の場合で、かつ、運転者による切り戻し操作が行われている場合、あるいは、ハンドル５の操舵角度が中立位置以外の場合で、かつ、運転者によるハンドル５の操作がほぼない場合（操舵トルクが０近傍である場合）にハンドル戻し制御を実行する。ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル戻し制御では、ハンドル５を滑らかに中立位置に戻すために必要な大きさ、方向のハンドル戻しトルクに応じた供給電流をモータ１３に供給し、ＥＰＳ装置９に当該ハンドル戻しトルクを発生させる。これにより、ＥＰＳ制御装置１１は、運転者に対して自然にハンドル５の切り戻し操作を行わせることができ、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００４３】
そして、本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度に応じて、ハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することで、操舵フィーリングの向上を図っている。言い換えれば、ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル５の操舵角度に応じた切り戻し操作時間に基づいて、ＥＰＳ装置９を制御し、ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助するハンドル戻し制御を実行する。さらに言えば、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間と、この切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、ハンドル戻し制御を実行する。
【００４４】
ここで、切り戻し操作時間は、ＥＰＳ装置９が運転者によるハンドル５の切り戻し操作を補助（アシスト）する時間（期間）である。切り戻し操作速度は、ＥＰＳ装置９がハンドル５の切り戻し操作を補助する際の操作速度であり、ＥＰＳ装置９が発生させるハンドル戻しトルクによって生じるハンドル５の操舵速度（角速度）である。また、ハンドル５の操舵角度は、ハンドル５の操舵量に相当し、典型的には、運転者による操舵操作おけるハンドル５の中立位置からの操作量に相当する。
【００４５】
ここでは、ＥＰＳ制御装置１１は、ハンドル戻し制御として、切り戻し操作時間の終了時点にハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させる。つまり、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間の終了時点でハンドル戻し制御を終了する。上記目標戻し位置は、ハンドル５の中立位置に対して許容できる誤差を見込んで所定の範囲内で設定される。
【００４６】
また、ＥＰＳ制御装置１１は、例えば、切り戻し操作時間の途中で運転者がハンドル５の切り戻し操作を中断した場合にはこれを許容する。その後、ＥＰＳ制御装置１１は、再度、切り戻し操作が行われた際にはその時点での操舵角度に応じた切り戻し操作時間に基づいてハンドル戻し制御を行う。つまり、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、この再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を変更する。
【００４７】
より具体的には、ＥＰＳ制御装置１１は、図３に示すように、種々の処理を行う処理部１８、車両２の各部を制御するコンピュータプログラムなどが格納された記憶部１９及び車両２の各部を駆動する不図示の駆動回路、各種センサが接続される入出力部２０を含んで構成され、これらが互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。そして、ＥＰＳ制御装置１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とが設けられる。
【００４８】
操作時間算出部２１は、ハンドル５の操舵角度に基づいてハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を算出するものである。操作時間算出部２１は、典型的には、切り込み操作の際の操舵角度に基づいて切り戻し操作時間を算出する。本実施形態のＥＰＳ制御装置１１は、いわゆるフィッツの法則（Ｆｉｔｔｓ’ｓ Ｌａｗ)を用いて、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度から切り戻し操作時間を設定する。
【００４９】
ここで、フィッツの法則とは、マシンインタフェースにおける人間の動作特性をモデル化した法則であり、典型的には、操作点を目標点まで移動させる人間の動作において、操作点が目標点にたどり着くまでの時間は、目標点までの距離と目標点の大きさとによって定まる、という法則である。フィッツの法則式は、例えば、図４に示すように、開始点から目標点までの操作距離Ｄ、最終的な位置に対する誤差の許容範囲Ｗ、操作点を目標点に移動するために必要な到達時間ｔとの関数を用いて、数式（１）で表すことができる。典型的には、到達時間ｔは、動作を完了する平均時間に相当し、操作距離Ｄは、開始点から対象の中心（目標点）までの距離に相当し、許容範囲Ｗは、動きの方向に測った対象物の幅に相当する。図５は、このフィッツの法則式で定まる［到達時間ｔ］と［操作距離Ｄ／許容範囲Ｗ］との関係の一例を表している。この図５に示すように、［到達時間ｔ］は、［操作距離Ｄ／許容範囲Ｗ］の増加に伴って長くなる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
本実施形態の操舵装置１におけるハンドル戻し制御に上記フィッツの法則を適用する場合、フィッツの法則式を表す数式（１）において、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当し、ハンドル５の中立位置に対する目標戻し位置の許容範囲が上記許容範囲Ｗに相当する。
【００５２】
操作時間算出部２１は、このフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、操舵角度と、中立位置に対する目標戻し位置の許容範囲とから、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。目標戻し位置の許容範囲は、実車評価等に応じて予め設定しておけばよい。操作時間算出部２１は、典型的には、切り込み操作の際の操舵角度として、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、この切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。これにより、操作時間算出部２１は、操舵角度に応じて、さらに言えば、切り込み操作の際の操舵角度として、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じて、切り戻し操作時間を変更することができる。この場合、切り戻し操作時間は、操舵角度の絶対値が相対的に大きい場合に相対的に長くなり、操舵角度の絶対値が相対的に小さい場合に相対的に短くなる。
【００５３】
また、操作時間算出部２１は、ハンドル戻し制御において要求される制御精度や操舵フィーリング等に応じて目標戻し位置の許容範囲を適宜変更した上で、切り戻し操作時間を算出することもできる。これにより、操作時間算出部２１は、中立位置に対するハンドル戻し制御におけるハンドル５の目標戻し位置の許容範囲に基づいて切り戻し操作時間を変更することができる。この場合、切り戻し操作時間は、許容範囲が相対的に広い場合に相対的に短くなり、許容範囲が相対的に狭い場合に相対的に長くなる。
【００５４】
したがって、操作時間算出部２１は、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル５の操舵角度と、目標戻し位置の許容範囲とから、切り戻し操作時間を算出することで、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、人間の動作特性（例えば操舵リズム）に合った時間とすることができる。すなわち、操作時間算出部２１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、制御対象となる切り戻し操作に対応する切り込み操作の終了時点、又は、制御対象となる切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じて、人間の動作特性に合わせた時間とすることができる。
【００５５】
また、操作時間算出部２１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、この再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、フィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、切り戻し操作時間を算出する。この結果、操作時間算出部２１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対するハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間も人間の動作特性に合った時間とすることができる。
【００５６】
次に、操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて切り戻し操作速度を設定するものである。操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間と、ハンドル５の操舵角度とに基づいて、切り戻し操作速度を設定する。典型的には、操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間の終了時点に、ハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作が完了するように、切り戻し操作速度を設定する。操作速度設定部２２は、例えば、切り戻し操作速度を切り戻し操作時間で積分した値が、切り込み操作の終了時点、又は、切り戻し操作の開始時点の操舵角度に応じた操作量と同等になるように、切り戻し操作速度を設定する。これにより、ＥＰＳ制御装置１１は、切り戻し操作時間の終了時点にハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させることが可能となる。
【００５７】
ここではさらに、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度を、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、絶対値が切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンとすることが好ましい。言い換えれば、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度を、絶対値が切り戻し操作時間に対して凸状となるような速度パターンとすることが好ましい。さらに言えば、操作速度設定部２２は、図６に例示するように、切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点ｔｍａｘが、切り戻し操作時間の開始時点ｔ１１と終了時点ｔ１２との間の中央部に位置する、いわゆる、ベル型曲線（Ｂｅｌｌ−Ｓｈａｐｅｄ Ｃｕｒｖｅ）の速度パターン（ベル型速度モデル）とすることがより好ましい。
【００５８】
図６に例示するベル型曲線の速度パターンは、典型的には、いわゆる躍度（ジャーク）最小モデルに基づいた速度パターンである。このベル型曲線の速度パターンは、操舵操作等の運動における加速度の微分値である躍度が最小になる速度軌跡であり、人間が行っている滑らかな運動を理論的に表わした最適軌跡に相当する。躍度最小モデルにおいては、躍度の２乗を運動の開始から終了まで積分した量（評価関数）が最小になるような速度軌跡として、操舵操作等の運動を近似できる。この躍度最小モデルから得られる速度軌跡は、力の変化率がなるべく小さくなるような速度軌跡となり、力の変化がなるべく少ない滑らかな運動となる。このモデルから得られる速度パターン（速度軌跡）は、典型的には、速度が中点で最大となる上記のようなベル型曲線の速度パターンとなる。
【００５９】
具体的には、操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、下記に示す（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たすベル型曲線の速度パターンとすることが好ましい。
（Ａ）切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること。
（Ｂ）切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と切り戻し操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）が予め設定された第２所定値以上であること。
（Ｃ）上記操作量（操作移動量）が予め設定された所定範囲内であること。
（Ｄ）切り戻し操作速度の絶対値の最大値と切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること。
（Ｅ）切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること。
【００６０】
図７に例示するように、条件（Ａ）を満たす速度パターン５０は、典型的には、第１所定値に応じた所定の深さを越える谷（ボトム）がない速度パターンとなる。言い換えれば、条件（Ａ）を満たす速度パターン５０は、極大値が２つある場合に、低い方の極大値に対して第１所定値に応じた所定比率Ｃａ以下となる極小値（ボトム）が存在しない速度パターンとなる。第１所定値、あるいは、所定比率Ｃａは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図７中に示す速度パターン５１は、切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、という本条件（Ａ）を満たさない速度パターンの一例を表している。
【００６１】
図８に例示するように、条件（Ｂ）を満たす速度パターン５２は、典型的には、切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と切り戻し操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）、例えば、速度パターン波形の面積Ｓｂが第２所定値に応じた閾値Ｃｂ以上となる速度パターンとなる。第２所定値、あるいは、閾値Ｃｂは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。
【００６２】
図９に例示するように、条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、典型的には、速度パターン波形のピーク形状の鋭さが適正な鋭さである速度パターンとなる。条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、例えば、操作量（操作移動量）に相当する速度パターン波形の面積Ｓｃが予め設定された所定範囲に応じた下限値Ｃｃｍｉｎから上限値Ｃｃｍａｘまでの範囲内である速度パターンである。また、さらに言い換えれば、条件（Ｃ）を満たす速度パターン５３は、切り戻し操作時間の開始時点、終了時点、及び、切り戻し操作速度の絶対値の最大値に接するようにして形成される四角形Ｓに対して、操作量（操作移動量）に相当する速度パターン波形の面積Ｓｃが占める比率が、予め設定された所定範囲に応じた所定比率範囲内である速度パターンとなる。操作量（操作移動量）に対して設定される所定範囲、下限値Ｃｃｍｉｎ、上限値Ｃｃｍａｘ、あるいは、所定比率範囲は、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図９中に示す速度パターン５４は、面積Ｓｃが下限値Ｃｃｍｉｎ未満であり、本条件（Ｃ）を満たさない速度パターンの一例を表しており、この場合、速度パターン波形のピーク形状が鋭すぎる速度パターンとなる傾向にある。また、図９中に示す速度パターン５５は、面積Ｓｃが上限値Ｃｃｍａｘを超えて、本条件（Ｃ）を満たさない速度パターンの一例を表しており、この場合、速度パターン波形のピーク形状の鋭さが足りない速度パターンとなる傾向にある。
【００６３】
図１０に例示するように、条件（Ｄ）を満たす速度パターン５６は、切り戻し操作時間の開始時点、終了時点での切り戻し操作速度の絶対値に対して、切り戻し操作速度の絶対値の最大値（ピーク）が十分に高い速度パターンとなる。条件（Ｄ）を満たす速度パターン５６は、例えば、切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での切り戻し操作速度の絶対値のいずれか大きい方に対する切り戻し操作速度の絶対値の最大値の比率が、第３所定値に応じた所定比率Ｃｄ以上である速度パターンである。当該偏差に対して設定される第３所定値、あるいは、所定比率Ｃｄは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。
【００６４】
図１１に例示するように、条件（Ｅ）を満たす速度パターン５７は、切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中央近傍に存在する速度パターンとなる。条件（Ｅ）を満たす速度パターン５７は、例えば、切り戻し操作時間の開始時点を［０］、終了時点を［１］とした場合に、ピーク時点ｔｍａｘが［０．５］を中心とした所定期間Ｃｅ内に位置する速度パターンである。所定期間Ｃｅは、実車評価等に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作速度が滑らかな速度パターンとなるように予め設定しておけばよい。なお、図１１中に示す速度パターン５８は、ピーク時点ｔｍａｘが所定期間Ｃｅの外側に位置する速度パターンの一例を表している。
【００６５】
切り戻し操作速度の速度パターンは、（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの複数の条件を満たすパターンであることがより好ましい。操作速度設定部２２は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、上記に示す（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のすべてを満たすパターンとすることが最も好ましい。これにより、操作速度設定部２２は、切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、上記のような適切なベル型曲線の速度パターンとすることができる。
【００６６】
したがって、操作速度設定部２２は、上記のように切り戻し操作速度の速度パターン（速度軌跡）をベル型曲線の速度パターンとすることで、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、人間の動作特性に合った速度パターンとすることができる。すなわち、操作速度設定部２２は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間に応じて、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、人間の動作特性に合わせてハンドル５を滑らかに中立位置側に戻すことができる速度パターンとすることができる。
【００６７】
そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度とに基づいて、ＥＰＳ装置９を制御するものである。ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出する。モータ１３への目標の供給電流は、上記のようにして算出、設定した切り戻し操作時間及び切り戻し操作速度を実現できる値に設定される。そして、ＥＰＳ制御部２３は、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。これにより、ＥＰＳ装置９は、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了し、かつ、そのときの切り戻し操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンとなるハンドル戻しトルクを発生させる。
【００６８】
判定部２４は、操舵装置１での制御における種々の判定を行うものである。
【００６９】
次に、図１２のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置１１による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数百μｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される（以下、同様。）。
【００７０】
まず、ＥＰＳ制御装置１１の判定部２４は、状態検出装置１０による種々の検出結果に基づいて、ハンドル切り戻し操作判定を行い、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたか否かを判定する（ＳＴ１）。判定部２４は、例えば、トルクセンサ１５が検出する操舵トルクＴと、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度の微分値に相当する操舵速度ωとに基づいて、運転者によるハンドル５の切り戻し操作を判定することができる。典型的には、判定部２４は、Ｔ×ω＜０（｜ω｜≧予め設定された所定値）を満たす場合に、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定することができる。なお、判定部２４は、これに限らず、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度θに基づいてハンドル切り戻し操作判定を行ってもよい。この場合、判定部２４は、操舵角度θの絶対値が増加、あるいは一定に保持された状態から減少に転じた場合（つまり、操舵速度ωの正負が反転した場合）に、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定することができる。
【００７１】
ＥＰＳ制御装置１１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われていないと判定された場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００７２】
ＥＰＳ制御装置１１の操作時間算出部２１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定された場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ２）。操作時間算出部２１は、フィッツ（Ｆｉｔｔｓ）の法則式を表す数式（１）を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。
【００７３】
次に、ＥＰＳ制御装置１１の操作速度設定部２２は、ＳＴ２で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとし、これをベル型目標速度として算出する（ＳＴ３）。
【００７４】
そして、ＥＰＳ制御装置１１のＥＰＳ制御部２３は、ハンドル切り戻し操作速度アシスト演算として、ＳＴ２で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、ＳＴ３で操作速度設定部２２が算出したベル型目標速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給し（ＳＴ４）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００７５】
次に、図１３、図１４のタイムチャートを参照して操舵装置１の動作の一例を説明する。なお、図１３は、横軸を時間軸、縦軸を操舵角度（中立位置からの操作量）としている。図１４は、横軸を時間軸、縦軸を切り戻し操作速度としている。
【００７６】
例えば、図１３の実線Ｌ１１は、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの切り込み操作時間Ｔ１１で運転者によってハンドル５の切り込み操作が行われた後、操舵角度が一定で保持され、その後、時点ｔ２３にてハンドル５の切り戻し操作が開始された場合を例示している。この場合、上記のように構成される操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）が切り込み操作の終了時点ｔ２２、又は、切り戻し操作の開始時点ｔ２３の操舵角度Ｄ１に応じて、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１２を算出する。この場合のハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１２は、時点ｔ２３から時点２４までの期間である。
【００７７】
一方、例えば、図１３の一点鎖線Ｌ１２は、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの切り込み操作時間Ｔ１１で運転者によってハンドル５の切り込み操作が行われた後、さらなる切り増し操作が時点ｔ２３まで行われ、その後、時点ｔ２３にてハンドル５の切り戻し操作が開始された場合を例示している。この場合、上記のように構成される操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）が切り込み操作の終了時点であり、かつ、切り戻し操作の開始時点でもあるｔ２３の操舵角度Ｄ２に応じて、上記のようにフィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１３を算出する。この場合のハンドル戻し制御における切り戻し操作時間Ｔ１３は、時点ｔ２３から時点２５までの期間であり、切り戻し操作時間Ｔ１２より長い期間である。
【００７８】
この結果、本実施形態の操舵装置１は、ハンドル５の操舵角度に応じて、ハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を、人間の動作特性に合わせた時間に適切に変更、決定することができる。そして、操舵装置１は、ＥＰＳ制御装置１１が、ハンドル５の操舵角度に応じて変更された切り戻し操作時間に基づいて、この切り戻し操作時間の終了時点でハンドル５の中立位置に応じた目標戻し位置への切り戻し操作を完了させる。
【００７９】
したがって、操舵装置１は、図１４中に実線Ｌ２１に例示すように、例えば、ハンドル５の操舵角度に応じて人間の動作特性に合わせて変更した時点ｔ３１から時点ｔ３２までの切り戻し操作時間Ｔ２１にてハンドル戻し制御を行うことができる。よって、操舵装置１は、例えば、図１４中に点線Ｌ２２に例示すように、ハンドル５の操舵角度に応じて切り戻し操作時間を設定せずに、単純に固定的に設定された切り戻し操作速度でハンドル戻し制御を行うような場合と比較して、運転者の感覚に対して不自然にハンドル戻し制御が長く行われてしまったり（点線Ｌ２２では時点ｔ３３までハンドル戻し制御が行われている。）、逆に不自然にハンドル戻し制御が短くなったりすることを防止することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８０】
そしてこのとき、操舵装置１は、図１４中に実線Ｌ２１に例示すように、ＥＰＳ制御装置１１（操作速度設定部２２）が切り戻し操作時間Ｔ２１に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとする。これにより、操舵装置１は、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、人間の動作特性に合わせてハンドル５を滑らかに中立位置側に戻すことができる速度パターンでハンドル戻し制御を行うことができる。よって、操舵装置１は、例えば、図１４中に一点鎖線Ｌ２３に例示すように、切り戻し操作における切り戻し操作速度が、運転者の感覚に対して急すぎたり、逆に遅すぎたりして不自然になることを抑制することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【００８１】
つまり、上記の操舵装置１は、人間の動作特性にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、切り込み操作の際の操舵角度に応じた操舵フィーリングとすることができる。より具体的には、本実施形態の操舵装置１は、フィッツの法則に沿ったベル型速度モデルでハンドル戻し制御を行うことができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【００８２】
また、操舵装置１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、ＥＰＳ制御装置１１（操作時間算出部２１）がこの再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、フィッツの法則式を表す数式（１）を用いて、切り戻し操作時間を算出する。よって、この操舵装置１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対しても、人間の動作特性にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【００８３】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置１によれば、車両２に設けられ操舵操作が可能であるハンドル５と、ハンドル５に対する操舵操作を補助するＥＰＳ装置９と、ＥＰＳ装置９を制御し、ハンドル５の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該ハンドル５の中立位置側への切り戻し操作を補助するハンドル戻し制御（戻し操作補助制御）を実行可能であり、切り込み操作の際のハンドル５の操舵角度に応じて、このハンドル戻し制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定するＥＰＳ制御装置１１とを備える。したがって、操舵装置１、ＥＰＳ制御装置１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８４】
［実施形態２］
図１５は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図１６は、実施形態２に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と運転状態係数との関係の一例を表す線図、図１７は、実施形態２に係る抽出部によって抽出される単位挙動の一例を表す線図、図１８は、実施形態２に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態２に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す（以下で説明する実施形態も同様である。）。
【００８５】
図１５に示す本実施形態の操舵装置２０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置２１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、対応する切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更する。
【００８６】
ここで、上述したフィッツの法則式は、運転者の運転状態に応じて変わる傾向にある。一定の操作量（操作距離）に対する操作時間（到達時間）は、例えば、運転者が素早く操作を行った場合には相対的に短くなる傾向にある。一方、一定の操作量に対する操作時間は、運転者がゆっくり操作を行った場合には相対的に長くなる傾向にある。そして、フィッツの法則においては、運転者の運転状態がほぼ同等である場合、操作量と操作時間との関係は、概ね運転者の運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式によって定まる傾向にある。
【００８７】
このフィッツの法則関連式は、例えば、操作点を目標点に移動するために必要な到達時間ｔ、開始点から目標点までの操作距離Ｄ、運転者の運転状態に応じた運転状態係数ａとの関数を用いて、数式（２）で表すことができる。数式（２）において、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値である。また、運転状態係数ａは、運転者の運転状態が相対的に素早い操作をする状態にある場合に相対的に小さくなり、運転者の運転状態が相対的に遅い操作をする状態にある場合に相対的に大きくなる。
【００８８】
【数２】
【００８９】
本実施形態の操舵装置２０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【００９０】
図１６は、数式（２）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［運転状態係数ａ］との関係の一例を表している。この図１６に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［運転状態係数ａ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、運転者の運転状態が相対的に素早い操作をする状態にある場合に短くなり、運転者の運転状態が相対的に遅い操作をする状態にある場合に相対的に長くなる。
【００９１】
ＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御を行う際の運転者の運転状態に応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。そしてここでは、ＥＰＳ制御装置２１１は、ハンドル戻し制御を行う際の運転者の運転状態として、ハンドル戻し制御の制御対象となる切り戻し操作に対応する運転者の切り込み操作に基づいた運転者の運転状態に応じて、切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（２）に示したような数式モデルや図１６に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【００９２】
具体的には、ＥＰＳ制御装置２１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらに抽出部２２５と、選択部２２６とが設けられる。
【００９３】
抽出部２２５は、切り戻し操作前の切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、上述のベル型曲線の速度パターンに適合するものを抽出するものである。ベル型曲線の速度パターンは、一定のリズムで１つの操作を終わらせる場合の速度パターンに相当する。逆に言えば、通常、操作速度の速度パターンは、運転者が一定の操作リズム、言い換えれば、一定の運転状態で操作を行った場合にはベル型曲線の速度パターンになる一方、何らかの外乱要因等で操作リズムが瞬時的に変化した場合には、ベル型が崩れて、非ベル型曲線の速度パターンとなる傾向にある。このときの非ベル型曲線の速度パターンは、外乱要因等が影響したものであるため、運転者の運転状態が正確に反映されている速度パターンとはいえない傾向にある。
【００９４】
ここでは、抽出部２２５は、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから非ベル型曲線の速度パターンを切り分けて、ベル型曲線の速度パターンをなす切り込み操作速度の速度パターンを抽出することで上記のような外乱要因を排除する。そして、このＥＰＳ制御装置２１１は、後述するように、抽出部２２５が切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから抽出したベル型曲線の速度パターンにおける運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御を行う。
【００９５】
具体的には、抽出部２２５は、まず、運転者の切り込み操作を１つの動作に応じた単位挙動に区切る。抽出部２２５は、切り込み操作における切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作における単位挙動を検出する。運転者の運転操作は、典型的には、上述で説明したようにベル型曲線の速度パターンを有する単位挙動が組み合わされて構成され、各挙動の時間は、運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式にのっとった基本的な操作リズム（操舵リズム）に従う傾向にある。
【００９６】
ここでは、抽出部２２５は、切り込み操作における単位挙動を検出するための区切り認識の条件として、例えば、切り込み操作速度やその絶対値、切り込み操作速度の速度パターンの波形等に基づいた種々の条件を用いて、切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作速度の速度パターンから自動で切り込み操作における単位挙動を検出すればよい。
【００９７】
そして、抽出部２２５は、切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、検出した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンが、ベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすか否かを判定し、ベル型曲線の速度パターンに沿っているかを判定する。ベル型曲線の速度パターンとしての適合条件は、上記で説明した（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件を応用して用いればよい。ただしこの場合、切り戻し操作にかえて切り込み操作に適用する。抽出部２２５は、単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンが、（Ａ）〜（Ｅ）の５つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たした場合、好ましくは複数の条件を満たした場合、最も好ましくは５つの条件のすべてを満たした場合に、ベル型曲線の速度パターンに沿っているものと判定する。そして、抽出部２２５は、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、このベル型曲線の速度パターンに適合した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンを抽出する。
【００９８】
この場合、抽出部２２５は、（Ａ）〜（Ｅ）の条件の判定に必要となる操作速度の速度パターンの波形形状情報（例えば、波形の開始点、ピーク高さ、ピーク位置、ボトムの有無等）を常時更新するようにしておくと効率的である。また、抽出部２２５は、切り込み操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り込み操作時間と切り込み操作速度とに基づいた操作量（操作移動量）を速度パターン波形の面積を積分計算することによって算出すればよい。なお、抽出部２２５は、これに限らず、操作変位のデータ、典型的には、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度（中立位置からの操作量）に基づいて、操作の開始時点での操舵角度と終了時点での操舵角度との差を計算することによって上記操作量（操作移動量）を算出してもよい。
【００９９】
図１７は、抽出部２２５によって、操作速度の速度パターンから抽出された単位挙動の一例を表す線図である。図１７は横軸を時間軸、縦軸を操舵角度（中立位置からの操作量）、操作速度としている。本図中、太線部分は区切りとして認識された点を表している。
【０１００】
図１７の例では、切込み操作における単位挙動として、断続的に４回のベル型曲線の速度パターンの単位挙動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４が検出され、その後に、この切込み操作に対応する切り戻し操作における単位挙動として、断続的に３回のベル型曲線の速度パターンの単位挙動Ｂ１、Ｂ２，Ｂ３が検出されている。上記のように抽出された単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンは、ベル型曲線の速度パターンであり、したがって、各単位挙動の操作速度と操舵角度（中立位置からの操作量）との関係は、運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式にのっとった関係となっている。
【０１０１】
次に、選択部２２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部２２６は、抽出部２２５によって切り込み操作から抽出された単位挙動におけるベル型曲線の速度パターン（以下、単に「抽出ベル型速度パターン」という場合がある。）にあらわれる運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御に運転者の運転状態を反映させる。
【０１０２】
より具体的に言えば、選択部２２６は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の単位挙動（例えば図１７の例で言えば単位挙動Ａ４）における抽出ベル型速度パターンに基づいて、運転状態に応じたフィッツの法則関連式を選択する。
【０１０３】
選択部２２６は、抽出部２２５によって抽出された抽出ベル型速度パターンそのものを用いてもよいが、ここでは、抽出された抽出ベル型速度パターンに近い基準ベル型速度パターンを用いる。選択部２２６は、記憶部１９に記憶されている複数種類の基準ベル型速度パターンの中から、波形の幅やピーク等に応じて、抽出ベル型速度パターンと一致度が高い基準ベル型速度パターンを選択する。これにより、選択部２２６は、運転者の運転状態に応じたフィッツの法則関連式の選択に際して、さらに外乱要因等の影響を抑制することができる。
【０１０４】
選択部２２６は、選択した基準ベル型速度パターンから基準切り込み操作時間、及び、基準操作量を算出する。基準切り込み操作時間は、基準ベル型速度パターンの横軸の長さ、すなわち、基準ベル型速度パターンに応じた操作の開始時点から終了時点までの時間に相当する。この基準切り込み操作時間は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の単位挙動における切り込み操作時間に応じた時間となる。基準操作量は、基準ベル型速度パターン波形の面積（基準切り込み操作速度を基準切り込み操作時間で積分した値）に相当する。ここで算出された基準切り込み操作時間と基準操作量との関係は、基本的には運転者の運転状態に応じた特定のフィッツの法則関連式にのっとった関係となっている。
【０１０５】
選択部２２６は、算出した基準切り込み操作時間と基準操作量とを、人間の操作リズムに応じた数式（２）に示したフィッツの法則関連式に当てはめることで、例えば、数式（２）に示したフィッツの法則関連式を用いて基準切り込み操作時間と基準操作量とから運転状態係数ａを算出する。そして、選択部２２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した運転状態係数ａに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の切り込み操作時間に応じた式であり、さらに言えば、最後の切り込み操作の際の運転者の運転状態に応じた式となる。言い換えれば、選択部２２６は、切り戻し操作がなされる直前の最後の切り込み操作の切り込み操作時間、さらに言えば、最後の切り込み操作の際の運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１０６】
操作時間算出部２１は、選択部２２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１０７】
次に、図１８のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置２１１による制御の一例を説明する。
【０１０８】
まず、ＥＰＳ制御装置２１１の抽出部２２５は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度の微分値に相当する切り込み操作速度（操舵速度）を読み込む（ＳＴ３１）。
【０１０９】
次に、抽出部２２５は、種々の条件を用いて切り込み操作速度の速度パターンの波形の区切りを認識し、切り込み操作速度の速度パターンから自動で切り込み操作における単位挙動を検出し、ベル型速度パターン可否判定を行い、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ３２）。抽出部２２５は、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ３２：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１０】
抽出部２２５は、ベル型速度パターン可否判定にて、切り込み操作の単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンがベル型曲線の速度パターンの適合条件を満たすと判定した場合（ＳＴ３２：Ｙｅｓ）、切り込み操作中の切り込み操作速度の速度パターンから、このベル型曲線の速度パターンに適合した単位挙動における切り込み操作速度の速度パターンを抽出する。そして、ＥＰＳ制御装置２１１の選択部２２６は、抽出された抽出ベル型速度パターンに近い基準ベル型速度パターンを選択する（ＳＴ３３）。
【０１１１】
次に、選択部２２６は、選択した基準ベル型速度パターンから基準切り込み操作時間、及び、基準操作量を算出する（ＳＴ３４）。
【０１１２】
そして、選択部２２６は、算出した基準切り込み操作時間と基準操作量とから運転状態係数ａを算出して、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した運転状態係数ａに応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ３５）。
【０１１３】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部２２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。
【０１１４】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の操作速度設定部２２は、ＳＴ３６で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとし、これをベル型目標速度として算出する（ＳＴ３７）。
【０１１５】
次に、ＥＰＳ制御装置２１１の判定部２４は、状態検出装置１０による種々の検出結果に基づいて、ハンドル切り戻し操作判定を行い、運転者によってハンドル５の切り戻し操作が行われたか否かを判定する（ＳＴ３８）。ＥＰＳ制御装置２１１は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われていないと判定された場合（ＳＴ３８：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１６】
ＥＰＳ制御装置２１１のＥＰＳ制御部２３は、判定部２４によって、ハンドル５の切り戻し操作が行われたと判定された場合（ＳＴ３８：Ｙｅｓ）、ハンドル切り戻し操作速度アシスト演算として、ＳＴ３６で操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、ＳＴ３７で操作速度設定部２２が算出したベル型目標速度とに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給し（ＳＴ３９）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【０１１７】
上記のように構成された操舵装置２０１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の切り込み操作時間（ここでは、切り込み操作時間に応じた基準切り込み操作時間）に基づいて、切り込み操作での運転者の運転状態に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置２０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更することができる。この結果、操舵装置２０１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の際の運転者の運転状態にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置２０１は、運転者が比較的に素早く切り込み操作を行って切り込み操作速度が比較的に速かった場合には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作も同じように比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置２０１は、運転者が比較的にゆっくりと切り込み操作を行って切り込み操作速度が比較的に遅かった場合には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作も同じように比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。例えば、操舵装置２０１は、切り込み操作時間が短く、切り込み操作速度が高い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、切り込み操作時間が長く、切り込み操作速度が低い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１１８】
また、操舵装置２０１は、切り戻し操作が中断された後、切り戻し操作が再開された際には、ＥＰＳ制御装置２１１（操作時間算出部２１）が上記のようにして選択されたフィッツの法則関連式を継続して用いて、再開された切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。よって、この操舵装置２０１は、一旦中断された後に再開された切り戻し操作に対しても、切り込み操作の際の運転者の運転状態にあった切り戻し操作時間、及び、切り戻し操作速度で、運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、操舵フィーリングを良好にすることができる。
【０１１９】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１２０】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１によれば、切り戻し操作時間は、切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される。したがって、この操舵装置２０１、ＥＰＳ制御装置２１１は、切り戻し操作がなされる前の切り込み操作の際の運転者の運転状態にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１２１】
［実施形態３］
図１９は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図２０は、実施形態３に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度と車速係数との関係の一例を表す線図、図２１は、実施形態３に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態３に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が車両の車速に基づいて変更される点で実施形態１、２とは異なる。
【０１２２】
図１９に示す本実施形態の操舵装置３０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置３１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置３１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、車両２の車速に基づいて変更する。
【０１２３】
本実施形態の操舵装置３０１は、下記の数式（３）で表すフィッツの法則関連式を用いてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する。数式（３）において、「ｔ」は操作点を目標点に移動するために必要な到達時間、「Ｄ」は開始点から目標点までの操作距離、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値、「ｂ」は車速に応じた車速係数である。車速係数ｂは、車両２の車速が相対的に高い場合に相対的に小さくなり、車両２の車速が相対的に低い場合に相対的に大きくなる。なお、この車速係数ｂは、上述の運転者の運転状態、あるいは、運転状態係数ａとも相関しており、この運転状態係数ａと連動するパラメータ、あるいは、運転状態係数ａの代替的なパラメータとしてみることもできる。例えば、この車速係数ｂが相対的に小さい場合（すなわち、車両２の車速が相対的に高い場合）には運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にあり、この車速係数ｂが相対的に大きい場合（すなわち、車両２の車速が相対的に低い場合）には運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある。
【０１２４】
【数３】
【０１２５】
本実施形態の操舵装置３０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【０１２６】
図２０は、数式（３）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［車速係数ｂ］との関係の一例を表している。この図２０に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［車速係数ｂ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、車速が相対的に高い場合に短くなり、車速が相対的に低い場合に相対的に長くなる。
【０１２７】
ＥＰＳ制御装置３１１は、ハンドル戻し制御を行う際の車速に応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（３）に示したような数式モデルや図２０に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【０１２８】
具体的には、ＥＰＳ制御装置３１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらに車速読込部３２５と、選択部３２６とが設けられる。
【０１２９】
車速読込部３２５は、車速センサ１７が検出した車両２の車速を読み込むものである。
【０１３０】
選択部３２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部３２６は、車速読込部３２５が読み込んだ車両２の車速に応じてフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御に車両２の車速を反映させる。
【０１３１】
より具体的に言えば、選択部３２６は、例えば、車両２の車速に所定の係数を乗算して、当該車速に応じた車速係数ｂを算出する。そして、選択部３２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出した車速係数ｂに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、車両２の車速に応じた式となる。言い換えれば、選択部３２６は、車両２の車速に応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１３２】
操作時間算出部２１は、選択部３２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１３３】
次に、図２１のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置３１１による制御の一例を説明する。
【０１３４】
まず、ＥＰＳ制御装置３１１の車速読込部３２５は、車速センサ１７が検出した車両２の車速を読み込む（ＳＴ４１）。
【０１３５】
そして、選択部３２６は、車速読込部３２５が読み込んだ車速に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、車速に応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ４２）。
【０１３６】
次に、ＥＰＳ制御装置３１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部３２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。以降の処理は、上述の実施形態で説明したＳＴ３７からＳＴ３９の処理と同様の処理であるので、説明を省略する。
【０１３７】
上記のように構成された操舵装置３０１は、車両２の車速に応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置３０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を車両２の車速に基づいて変更することができる。この結果、操舵装置３０１は、車両２の車速に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置３０１は、車速が相対的に高い場合（例えば、運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置３０１は、車速が相対的に低い場合（例えば、運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。つまり、操舵装置３０１は、車速が高い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、車速が低い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１３８】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１３９】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１によれば、切り戻し操作時間は、車両２の車速に基づいて変更される。したがって、この操舵装置３０１、ＥＰＳ制御装置３１１は、車両２の車速に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１４０】
［実施形態４］
図２２は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置の概略構成を示す模式的ブロック図、図２３は、実施形態４に係る切り戻し操作時間に関連してフィッツの法則関連式における切り戻し操作時間と操舵角度とＳＰＩ係数との関係の一例を表す線図、図２４は、実施形態４に係るＥＰＳ制御装置による制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態４に係る操舵装置、操舵制御装置は、切り戻し操作時間が車両の走行状態に基づいて変更される点で実施形態１、２、３とは異なる。
【０１４１】
図２２に示す本実施形態の操舵装置４０１は、操舵制御装置としてのＥＰＳ制御装置４１１を備える。本実施形態のＥＰＳ制御装置４１１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を、車両２の走行状態に基づいて変更する。本実施形態のＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータとして、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更する。
【０１４２】
ここで、スポーツ度ＳＰＩは、車両２の走行状態を表す指標であり、例えば、車両２の車体に作用する複数方向の加速度から定まる合成加速度（合力加速度）に応じた指標である。スポーツ度ＳＰＩは、合成加速度が大きくなるほど大きな値になる。すなわち、ここでの車両２の走行状態は、車両２の前後加速度、横加速度、ヨーイングやローリングの加速度、あるいはこれらを合成した加速度で表される状態である。例えば、車両２を目標とする速度で走行させたり、目標とする方向に進行させたりすることにより、あるいは路面などの走行環境の影響を受けて車両２の挙動を元の状態に戻したりする場合に、車両２の車体に複数方向の加速度が生じるのが一般的であることから、ここでのスポーツ度ＳＰＩは、走行環境や運転指向をある程度反映していると考えられる。
【０１４３】
本実施形態の操舵装置４０１は、下記の数式（４）で表すフィッツの法則関連式を用いてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する。数式（４）において、「ｔ」は操作点を目標点に移動するために必要な到達時間、「Ｄ」は開始点から目標点までの操作距離、「Ｘ」は、実車評価等に応じて定まる適合値、「ｃ」はスポーツ度ＳＰＩに応じたＳＰＩ係数である。ＳＰＩ係数ｃは、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合に相対的に小さくなり、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さい場合に相対的に大きくなる。なお、このＳＰＩ係数ｃは、上述の運転者の運転状態、あるいは、運転状態係数ａとも相関しており、この運転状態係数ａと連動するパラメータ、あるいは、運転状態係数ａの代替的なパラメータとしてみることもできる。例えば、このＳＰＩ係数ｃが相対的に小さい場合（すなわち、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合）にはスポーツ走行指向が強く運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にあり、このＳＰＩ係数ｃが相対的に大きい場合（すなわち、ＳＰＩが相対的に小さい場合）には、スポーツ走行指向ではない通常走行指向が強く運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある。
【０１４４】
【数４】
【０１４５】
本実施形態の操舵装置４０１におけるハンドル戻し制御に、上記フィッツの法則関連式を適用する場合、フィッツの法則式を適用する場合と同様に、切り戻し操作時間が到達時間ｔに相当し、ハンドル５の中立位置（目標点）からの操作量に相当する操舵角度が操作距離Ｄに相当する。
【０１４６】
図２３は、数式（４）のフィッツの法則関連式で定まる［切り戻し操作時間（≒到達時間）］と［操舵角度≒操作距離（中立位置からの操作量）］と［ＳＰＩ係数ｃ］との関係の一例を表している。この図２３に示すように、［切り戻し操作時間］は、［操舵角度］の増加に伴って長くなると共に、［ＳＰＩ係数ｃ］の増加に伴って長くなる。したがって、切り戻し操作時間は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きい場合に短くなり、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さい場合に相対的に長くなる。
【０１４７】
ＥＰＳ制御装置４１１は、ハンドル戻し制御を行う際のスポーツ度ＳＰＩに応じてフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式に基づいて、操舵角度から切り戻し操作時間を算出する。なお、上記フィッツの法則関連式は、例えば、数式（４）に示したような数式モデルや図２３に示したようなマップ形式で記憶部１９に予め記憶されている。
【０１４８】
具体的には、ＥＰＳ制御装置４１１は、処理部１８に機能概念的に、操作時間算出部２１と、操作速度設定部２２と、ＥＰＳ制御部２３と、判定部２４とに加えて、さらにＳＰＩ算出部４２５と、選択部４２６とが設けられる。
【０１４９】
ＳＰＩ算出部４２５は、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩを算出するものである。スポーツ度ＳＰＩは、典型的には、複数方向の加速度（好ましくはその絶対値）を合成して得られる指標であり、走行方向に対する挙動に大きく関係する加速度である前後加速度と横加速度を合成した加速度がその一例である。スポーツ度ＳＰＩは、例えば、前後加速度と横加速度との二方向の加速度の絶対値を合成した加速度、あるいは、各加速度の二乗の和の平方根で表される加速度等を用いることができる。スポーツ度ＳＰＩは、例えば、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙを用いた場合には［ＳＰＩ＝（Ｇｘ2＋Ｇｙ2）1/2］で算出することができる。本実施形態の状態検出装置１０は、車両２の車体に作用する前後加速度及び横加速度を検出する加速度センサ４１８も含んで構成される。ここでは、ＳＰＩ算出部４２５は、この加速度センサ４１８が検出した前後加速度、横加速度に基づいて、上記の式を用いてスポーツ度ＳＰＩを算出する。
【０１５０】
なお、ＳＰＩ算出部４２５は、上記のようにして算出されるスポーツ度ＳＰＩに対して種々の補正処理を行ってもよい。上記のようにして算出されるスポーツ度ＳＰＩは、車両２の走行中における各瞬間毎に、各方向の加速度が求められ、その加速度に基づいて算出される指標、いわゆる瞬時ＳＰＩである。これに対して、ＳＰＩ算出部４２５は、スポーツ度ＳＰＩに対して補正処理を行って、例えば、上記瞬時ＳＰＩを増大させる方向に車両２の走行状態が変化することにより直ちに増大させられ、かつ、瞬時ＳＰＩを低下させる方向に車両２の走行状態が変化した場合にはその走行状態の変化に対して遅れて低下させられるように構成される指標、いわゆる指示ＳＰＩを算出し、これを実際に用いるスポーツ度ＳＰＩとしてもよい。この指示ＳＰＩは、瞬時ＳＰＩの極大値に設定され、例えば、時間の経過等に応じた所定の条件が成立するまで、従前の値を維持するように構成される。この場合、指示ＳＰＩは、増大側には迅速に変化し低下側には相対的に遅く変化することとなる。
【０１５１】
選択部４２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択するものである。選択部４２６は、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに応じてフィッツの法則関連式（あるいはこれに応じたマップ、以下同様。）を選択することで、以降で行われるハンドル戻し制御にスポーツ度ＳＰＩを反映させる。
【０１５２】
より具体的に言えば、選択部４２６は、例えば、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに所定の係数を乗算して当該スポーツ度ＳＰＩに応じたＳＰＩ係数ｃを算出する。そして、選択部４２６は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、算出したＳＰＩ係数ｃに応じたフィッツの法則関連式を選択する。このようにして選択されたフィッツの法則関連式は、スポーツ度ＳＰＩに応じた式となる。言い換えれば、選択部４２６は、スポーツ度ＳＰＩに応じてハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えることができる。
【０１５３】
操作時間算出部２１は、選択部４２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出し、これをハンドル戻し制御に用いる切り戻し操作時間に決定する。操作速度設定部２２は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作速度の速度パターンを、切り戻し操作時間の終了時点に切り戻し操作が完了する速度パターンで、かつ、ベル型曲線の速度パターンとして設定する。そして、ＥＰＳ制御部２３は、操作時間算出部２１が算出した切り戻し操作時間と、操作速度設定部２２が設定した切り戻し操作速度の速度パターンとに基づいて、モータ１３への目標の供給電流（アシスト電流）を算出し、算出した目標の供給電流に基づいてモータ１３に電流を供給して、ハンドル戻し制御を実行する。
【０１５４】
次に、図２４のフローチャートを参照してＥＰＳ制御装置４１１による制御の一例を説明する。
【０１５５】
まず、ＥＰＳ制御装置４１１のＳＰＩ算出部４２５は、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩを算出する（ＳＴ５１）。ＳＰＩ算出部４２５は、加速度センサ４１８が検出した前後加速度、横加速度に基づいて、上記の式を用いてスポーツ度ＳＰＩを算出する。
【０１５６】
そして、選択部４２６は、ＳＰＩ算出部４２５が算出したスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式として、スポーツ度ＳＰＩに応じたフィッツの法則関連式を選択する（ＳＴ５２）。
【０１５７】
次に、ＥＰＳ制御装置４１１の操作時間算出部２１は、操舵角度センサ１６が検出した操舵角度に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を算出する（ＳＴ３６）。操作時間算出部２１は、選択部４２６が選択したフィッツの法則関連式を用いて、切り込み操作の終了時点の操舵角度、又は、切り込み操作に対応する切り戻し操作の開始時点の操舵角度に基づいて、切り戻し操作時間を算出する。以降の処理は、上述の実施形態で説明したＳＴ３７からＳＴ３９の処理と同様の処理であるので、説明を省略する。
【０１５８】
上記のように構成された操舵装置４０１は、車両２の走行状態、ここでは、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータであるスポーツ度ＳＰＩに応じて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を選択し、選択したフィッツの法則関連式を用いて切り戻し操作時間を算出する。これにより、操舵装置４０１は、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を車両２の走行状態に応じて変化するスポーツ度ＳＰＩに基づいて変更することができる。この結果、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩに応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができる。これにより、例えば、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に大きく、言い換えれば、合成加速度が大きく、例えば、スポーツ走行指向が強い場合（運転者が相対的に素早い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に高くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的に素早い操作となるように補助することができる。また逆に、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが相対的に小さく、言い換えれば、合成加速度が小さく、例えば、スポーツ走行ではない通常走行指向が強い場合（運転者が相対的に遅い操作をする運転状態である傾向にある場合）には、切り戻し操作速度を比較的に低くし、運転者のハンドル５の切り戻し操作を、比較的にゆっくりとした操作となるように補助することができる。つまり、操舵装置４０１は、スポーツ度ＳＰＩが大きくスポーツ走行指向が強い場合には、素早く中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストできる一方、スポーツ度ＳＰＩが小さく通常走行指向が強い場合には、ゆっくりと中立位置に戻るように運転者のハンドル５の切り戻し操作をアシストすることができる。
【０１５９】
以上で説明した実施形態に係る操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、切り込み操作の際の操舵角度に応じて人間の動作特性にあったハンドル戻し制御を行うことができるので、人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。
【０１６０】
そして、以上で説明した実施形態に係る操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１によれば、切り戻し操作時間は、車両２の走行状態に基づいて変更される。したがって、この操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じた人間の動作特性にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１６１】
なお、以上の説明では、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じて変化するパラメータとして、運転者意図の汲み取り指標であるスポーツ度ＳＰＩに基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更するものとして説明したがこれに限らない。ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態として、スポーツ度ＳＰＩにかえて、例えば、他のアクチュエータの設定モード、ナビゲーション装置や周辺環境情報取得装置等から取得する車両２の走行周辺環境情報（例えば、車両２の現在位置情報や地図情報（道路勾配情報、路面状態情報、道路形状情報、制限車速情報、道路曲率情報等）、インフラ情報（信号情報、工事・交通規制情報、渋滞情報、緊急車両情報）、車両２の前方を走行する前方車両に関する情報（速度情報、現在位置情報等））等、あるいは、運転者の操作によって切り替え可能なモード切替スイッチ等に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間を変更するによる選択でもよい。すなわち、ＥＰＳ制御装置４１１は、他のアクチュエータの設定モード、車両２の走行周辺環境情報、あるいは、運転者の操作によって切り替え可能なモード切替スイッチ等に基づいて、ハンドル戻し制御における切り戻し操作時間の算出に用いるフィッツの法則関連式を切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、操舵装置４０１、ＥＰＳ制御装置４１１は、車両２の走行状態に応じた人間の動作特性（操舵リズム）にのっとって運転者のハンドル５の切り戻し操作を補助することができ、これにより、操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
【０１６２】
なお、上述した本発明の実施形態に係る操舵装置、操舵制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る操舵装置、操舵制御装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【０１６３】
以上の説明では、操舵制御装置は、いわゆるフィッツの法則を用いて、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度から切り戻し操作時間を算出するものとして説明したが、これに限らない。操舵制御装置は、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度に応じて切り戻し操作時間を決定するものであればよく、切り戻し操作時間を、種々の手法を用いて切り込み操作の際の操舵部材の操作量に応じて操舵部材を滑らかに中立位置に戻すことができる時間として算出すればよい。
【０１６４】
以上の説明では、操舵制御装置は、切り戻し操作時間に対する切り戻し操作速度の速度パターンを、いわゆる、ベル型曲線の速度パターンとするものとして説明したがこれに限らない。
【０１６５】
以上の説明では、操舵装置は、コラムアシスト式のコラムＥＰＳ装置を示したがこれに限らず、例えば、ピニオンアシスト式、ラックアシスト式のいずれの方式にも適用可能である。
【０１６６】
以上で説明した操舵装置、操舵制御装置は、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用してもよい。この場合、操舵装置は、操舵部材（例えば、ハンドル５）と操舵輪とが機構的に分離された構成をなす。そして、ステアバイワイヤ方式の操舵装置は、運転者により操舵部材が操作されると、この操舵部材の操作量をセンサ等によって検出し、検出した操作量に基づいて操舵制御装置が操舵アクチュエータを駆動して操舵輪に所定の転舵力を付与することで、操舵輪を転舵させる。以上で説明した操舵装置、操舵制御装置は、このようなステアバイワイヤ方式の操舵装置に適用した場合であっても、操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータ（例えば、上記操舵アクチュエータと兼用される）を制御し、操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、切り込み操作の際の操舵部材の操舵角度に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することで、操舵フィーリングを向上させることができる。
【符号の説明】
【０１６７】
１、２０１、３０１、４０１ 操舵装置
２ 車両
３ 車輪
４ 内燃機関
５ ハンドル（操舵部材）
９ ＥＰＳ装置（アクチュエータ）
１０ 状態検出装置
１１、２１１、３１１、４１１ ＥＰＳ制御装置（操舵制御装置）
２１ 操作時間算出部
２２ 操作速度設定部
２３ ＥＰＳ制御部
２４ 判定部
２２５ 抽出部
２２６、３２６、４２６ 選択部
３２５ 車速読込部
４２５ ＳＰＩ算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材と、
前記操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置とを備えることを特徴とする、
操舵装置。
【請求項２】
前記操舵制御装置は、前記戻し操作補助制御として、前記切り戻し操作時間の終了時点に前記操舵部材の中立位置に応じた目標戻し位置への前記切り戻し操作を完了させる、
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記操舵制御装置は、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量として、前記切り込み操作の終了時点の前記操舵部材の操舵量、又は、前記切り込み操作に対応する前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更する、
請求項１又は請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作が中断された後、前記切り戻し操作が再開された際には、当該再開された前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作時間と、当該切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、前記戻し操作補助制御を実行し、
前記切り戻し操作速度は、絶対値が前記切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンである、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記切り戻し操作時間に対する前記切り戻し操作速度の前記速度パターンは、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、前記切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と前記切り戻し操作速度とに基づいた操作量が予め設定された第２所定値以上であること、前記操作量が予め設定された所定範囲内であること、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値と前記切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での前記切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること、前記切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が前記切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること、のうちの少なくとも１つの条件を満たすパターンである、
請求項５に記載の操舵装置。
【請求項７】
前記切り戻し操作時間は、前記操舵部材の中立位置に対する前記戻し操作補助制御における前記操舵部材の目標戻し位置の許容範囲に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項８】
前記切り戻し操作時間は、前記切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項９】
前記切り戻し操作時間は、前記車両の車速に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１０】
前記切り戻し操作時間は、前記車両の走行状態に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１１】
車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することを特徴とする、
操舵制御装置。
【請求項１】
車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材と、
前記操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定する操舵制御装置とを備えることを特徴とする、
操舵装置。
【請求項２】
前記操舵制御装置は、前記戻し操作補助制御として、前記切り戻し操作時間の終了時点に前記操舵部材の中立位置に応じた目標戻し位置への前記切り戻し操作を完了させる、
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記操舵制御装置は、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量として、前記切り込み操作の終了時点の前記操舵部材の操舵量、又は、前記切り込み操作に対応する前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更する、
請求項１又は請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作が中断された後、前記切り戻し操作が再開された際には、当該再開された前記切り戻し操作の開始時点の前記操舵部材の操舵量に基づいて、前記切り戻し操作時間を変更する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操舵制御装置は、前記切り戻し操作時間と、当該切り戻し操作時間に応じた切り戻し操作速度とに基づいて、前記戻し操作補助制御を実行し、
前記切り戻し操作速度は、絶対値が前記切り戻し操作時間の経過に伴って増加し、ピークを経た後に減少する速度パターンである、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記切り戻し操作時間に対する前記切り戻し操作速度の前記速度パターンは、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値以外の極大値と極小値との偏差が予め設定される第１所定値以下であること、前記切り戻し操作時間の開始時点から終了時点までの当該切り戻し操作時間と前記切り戻し操作速度とに基づいた操作量が予め設定された第２所定値以上であること、前記操作量が予め設定された所定範囲内であること、前記切り戻し操作速度の絶対値の最大値と前記切り戻し操作時間の開始時点又は終了時点での前記切り戻し操作速度の絶対値との偏差が予め設定された第３所定値以上であること、前記切り戻し操作速度の絶対値が最大値となるピーク時点が前記切り戻し操作時間の開始時点と終了時点との中間時点を含む予め設定された所定期間内に位置すること、のうちの少なくとも１つの条件を満たすパターンである、
請求項５に記載の操舵装置。
【請求項７】
前記切り戻し操作時間は、前記操舵部材の中立位置に対する前記戻し操作補助制御における前記操舵部材の目標戻し位置の許容範囲に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項８】
前記切り戻し操作時間は、前記切り込み操作の切り込み操作時間に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項９】
前記切り戻し操作時間は、前記車両の車速に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１０】
前記切り戻し操作時間は、前記車両の走行状態に基づいて変更される、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１１】
車両に設けられ操舵操作が可能である操舵部材に対する操舵操作を補助するアクチュエータを制御し、前記操舵部材の中立位置側からの切り込み操作に対応した当該操舵部材の中立位置側への切り戻し操作を補助する戻し操作補助制御を実行可能であり、前記切り込み操作の際の前記操舵部材の操舵量に応じて、当該戻し操作補助制御を実行する際の切り戻し操作時間を決定することを特徴とする、
操舵制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−１４２７１（Ｐ２０１３−１４２７１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９５７５（Ｐ２０１１−１４９５７５）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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