(57)【要約】【課題】操舵支援制御の実施中に操舵が行われた際、運転者に与える違和感を軽減する。【解決手段】制御装置１０は、電動機３１の駆動によって操舵をアシストするとともに、ステア角の変化に同期してタイヤ角を変更させる操舵装置３０を備える車両に適用される。制御装置１０は、目標タイヤ角を基に電動機３１を駆動させることによって、タイヤ角及びステア角を変更させる操舵支援制御を実施する。制御装置１０は、操舵支援制御が実行されている状態では、目標タイヤ角に基づいた制御駆動量を算出する制御駆動量算出部２３を備えている。制御装置１０は、操舵トルクに応じた電動機３１の駆動量である操舵駆動量を算出する操舵駆動量算出部２４を備えている。制御装置１０は、操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われたときに、制御駆動量と操舵駆動量との和を協調駆動量として算出し、この協調駆動量を基に電動機３１を制御する制御部２５を備えている。【選択図】図１
2020019343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵のアシストと、ステアリングホイールの回転角であるステア角の変化に伴って車両の車輪の舵角であるタイヤ角の変更と、を電動機の駆動によって行う操舵装置を備える車両に適用され、
前記タイヤ角の目標値である目標タイヤ角を基に前記電動機を駆動することにより、前記タイヤ角及び前記ステア角を変更する操舵支援制御を実施する車両の運転支援装置において、
前記操舵支援制御が実行されている状態で、前記目標タイヤ角に基づいた前記電動機の駆動量である制御駆動量を算出する制御駆動量算出部と、
操舵によって前記ステアリングホイールに入力されたトルクである操舵トルクに応じた前記電動機の駆動量である操舵駆動量を算出する操舵駆動量算出部と、
前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われているときに、前記制御駆動量と前記操舵駆動量との和を協調駆動量として算出し、前記協調駆動量を基に前記電動機を制御する制御部と、を備える
車両の運転支援装置。
【請求項２】
前記制御駆動量算出部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われているときには、フィードフォワード制御によってフィードフォワード制御量を算出し、前記算出されているフィードフォワード制御量を前記制御駆動量とする
請求項１に記載の車両の運転支援装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われている場合において、前記目標タイヤ角に対して前記タイヤ角が相対的に変化しているときには、車両の運転者に報知する
請求項１又は請求項２に記載の車両の運転支援装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われている場合において、前記目標タイヤ角に対して前記タイヤ角が相対的に変化しているときには、前記協調駆動量に規定量を加算した値に応じた駆動量を前記電動機から出力させ、その後、前記協調駆動量を前記電動機から出力させる
請求項１又は請求項２に記載の車両の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステアリングホイールの回転角であるステア角に同期して車輪の舵角であるタイヤ角を変更させるステアリング制御装置が開示されている。この装置では、ステア角の目標値である目標ステア角を設定し、ステア角を目標ステア角に接近させるようなアシストトルクをステアリングホイールに作用させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００‐７２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の運転支援制御として、車輪のタイヤ角を目標タイヤ角に自動的に近づけるようにステアリングホイールのステア角の変更を支援する操舵支援制御が知られている。このような操舵支援制御が実行されている状態で運転者によって操舵が行われることがある。この場合、操舵によってタイヤ角が目標タイヤ角から離間することとなるため、操舵によるステアリングホイールの回転を妨げるような大きなトルクがステアリングホイールに入力される。その結果、運転者の操舵に対応する車輪の転舵の態様と実際の転舵の態様とが相違することとなり、運転者に違和感を与えることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための車両の運転支援装置は、操舵のアシストと、ステアリングホイールの回転角であるステア角の変化に伴って車両の車輪の舵角であるタイヤ角の変更と、を電動機の駆動によって行う操舵装置を備える車両に適用され、前記タイヤ角の目標値である目標タイヤ角を基に前記電動機を駆動することにより、前記タイヤ角及び前記ステア角を変更する操舵支援制御を実施する車両の運転支援装置において、前記操舵支援制御が実行されている状態で、前記目標タイヤ角に基づいた前記電動機の駆動量である制御駆動量を算出する制御駆動量算出部と、操舵によって前記ステアリングホイールに入力されたトルクである操舵トルクに応じた前記電動機の駆動量である操舵駆動量を算出する操舵駆動量算出部と、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われているときに、前記制御駆動量と前記操舵駆動量との和を協調駆動量として算出し、前記協調駆動量を基に前記電動機を制御する制御部と、を備えることをその要旨とする。
【０００６】
操舵支援制御が実施されているときに、制御駆動量に基づいて電動機を駆動させることによって、車輪のタイヤ角だけではなく、ステアリングホイールのステア角も変更される。すなわち、電動機の出力トルクがステアリングホイールにも入力されているということができる。
【０００７】
上記構成によれば、操舵支援制御が実行されている状態で運転者が操舵を行うと、協調駆動量に基づいて電動機が駆動する。協調駆動量は、目標タイヤ角に基づいた制御駆動量だけではなく、運転者の操舵による操舵トルクに基づいた操舵駆動量も反映した値である。この操舵駆動量は、運転者の操舵に起因するステアリングホイールの回転を補助するための電動機の制御量である。そのため、協調駆動量に基づいて電動機を駆動させることによって、操舵トルクに応じてステアリングホイールのステア角を変更させることができる。そして、こうしたステア角の変更に同期して車輪のタイヤ角が変化する。すなわち、運転者の操舵に応じた転舵を車輪に行わせることができる。
【０００８】
したがって、操舵支援制御が実行されている状態で運転者によって操舵が行われた場合に、運転者の操舵に対応する車輪の転舵の態様と実際の転舵の態様とが相違しないため、運転者に違和感を与えないようにすることができる。
【０００９】
上記車両の運転支援装置の一例では、前記制御駆動量算出部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われているときには、フィードフォワード制御によってフィードフォワード制御量を算出し、前記算出されているフィードフォワード制御量を前記制御駆動量とする。
【００１０】
上記構成によれば、操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われているときに、フィードフォワード制御によって算出されるフィードフォワード制御量が制御駆動量とされて協調駆動量が算出される。すなわち、フィードバック制御量を用いずに算出された協調駆動量を基に電動機が制御される。これによって、操舵支援制御が実行されている状態で運転者によって操舵が行われた場合に、当該操舵に応じた車輪の転舵を実現させることができる。
【００１１】
上記車両の運転支援装置の一例では、前記制御部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われている場合において、前記目標タイヤ角に対して前記タイヤ角が相対的に変化しているときには、車両の運転者に報知する。
【００１２】
上記構成によれば、操舵支援制御が実行されている状態での操舵によって、目標タイヤ角からタイヤ角が離間する場合に、その旨を運転者に知らせることができる。また、操舵支援制御が実行されている状態での操舵によって、目標タイヤ角にタイヤ角が接近する場合にも、その旨を運転者に知らせることができる。
【００１３】
上記車両の運転支援装置の一例では、前記制御部は、前記操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われている場合において、前記目標タイヤ角に対して前記タイヤ角が相対的に変化しているときには、前記協調駆動量に規定量を加算した値に応じた駆動量を前記電動機から出力させ、その後、前記協調駆動量を前記電動機から出力させる。
【００１４】
上記構成によれば、電動機の駆動によってステアリングホイールに入力されるトルクを変動させることで、目標タイヤ角からタイヤ角が離間していること、又は、目標タイヤ角にタイヤ角が接近していることを運転者に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両の運転支援装置の実施形態の一例である制御装置の機能構成と、同制御装置によって制御される操舵装置の概略構成とを示す図。
【図２】同制御装置によって実行される操舵支援制御の処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図３】操舵トルクとアシストトルクとの関係を示すマップ。
【図４】システム優先モードが選択されている場合に同制御装置のステアリング制御ユニットが実行する処理の流れを説明するフローチャート。
【図５】協調モードが選択されている場合に同制御装置のステアリング制御ユニットが実行する処理の流れを説明するフローチャート。
【図６】縮退モードが選択されている場合に同制御装置のステアリング制御ユニットが実行する処理の流れを説明するフローチャート。
【図７】システム優先モードが選択されている場合のタイミングチャート。
【図８】協調モードが選択されている場合のタイミングチャート。
【図９】縮退モードが選択されている場合のタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、車両の運転支援装置の実施形態の一例である制御装置１０について、図１〜図９を参照して説明する。
図１には、制御装置１０と、制御装置１０によって制御される操舵装置３０とが示されている。操舵装置３０は、車両の車輪のうち転舵輪４２の舵角を制御する電動機３１を備えている。電動機３１は、動力源として第１モータ３２を有している。電動機３１は、タイロッド４１を介して転舵輪４２と連結されている。そして、電動機３１の駆動によって、転舵輪４２の舵角を調整することができる。
【００１７】
操舵装置３０は、車両の運転者によって操作されるステアリングホイール３７を備えている。ステアリングホイール３７は、操舵入力軸３６に接続されている。ステアリングホイール３７が操作されると、操舵入力軸３６がステアリングホイール３７と一体回転する。操舵入力軸３６は、連結機構３４に接続されている。連結機構３４は、操舵入力軸３６にトルクを付与する動力源として第２モータ３５を有している。連結機構３４は、操舵出力軸３３を介して電動機３１と連結されている。連結機構３４は、第２モータ３５の駆動によって、操舵入力軸３６の回転角と操舵出力軸３３の回転角との差を調整することができる。また、連結機構３４の第２モータ３５の駆動が停止しているときには、操舵入力軸３６が操舵出力軸３３と同期して回転する。
【００１８】
操舵装置３０は、検出系として、ステア角センサ７２、操舵トルクセンサ７３及びタイヤ角センサ７１を有している。
ステア角センサ７２は、ステアリングホイール３７の回転角であるステア角αを検出し、検出したステア角αに応じた信号を出力する。運転者によるステアリングホイール３７の操作、すなわち操舵によって車両を直進させる際におけるステア角αを「０」とした場合、操舵によって車両を左旋回させる際にはステア角αが正の値となる。一方、操舵によって車両を右旋回させる際にはステア角αが負の値となる。なお、ステア角αを大きくするためのステアリングホイール３７の回転方向を正方向として、正方向の反対方向を負方向という。
【００１９】
操舵トルクセンサ７３は、操舵によって運転者からステアリングホイール３７に入力されたトルクである操舵トルクＴＱｓｔを検出し、検出した操舵トルクＴＱｓｔに応じた信号を出力する。ステアリングホイール３７を正方向に回転させるようにステアリングホイール３７にトルクが入力されているときには、操舵トルクＴＱｓｔが正の値となる。一方、ステアリングホイール３７を負方向に回転させるようにステアリングホイール３７にトルクが入力されたときには、操舵トルクＴＱｓｔが負の値となる。
【００２０】
タイヤ角センサ７１は、転舵輪４２の舵角としてタイヤ角θを検出し、検出したタイヤ角θに応じた信号を出力する。車両を直進させる際におけるタイヤ角θを「０」とした場合、車両を左旋回させる際にはタイヤ角θが正の値となる。一方、車両を右旋回させる際にはタイヤ角θが負の値となる。
【００２１】
制御装置１０には、ステア角センサ７２、操舵トルクセンサ７３及びタイヤ角センサ７１等の各種センサからの出力信号が入力される。
また、制御装置１０には、自車両の周辺の状況を監視する監視系８１から各種の情報が入力される。監視系８１は、カメラなどの撮像手段、及び、レーダーなどを有している。そして、監視系８１は、例えば、自車両の周辺に存在する他の車両の数及び位置、及び、自車両の走行経路に障害物が存在しているか否かを監視する。
【００２２】
制御装置１０は、操舵装置３０を制御するステアリング制御ユニット２１と、支援制御ユニット１１と、を備えている。各制御ユニット１１，２１は、互いに各種の情報を送受信可能である。
【００２３】
支援制御ユニット１１は、監視系８１から入力された情報を基に、車両の自動走行を支援するための各種の制御を実行する。
ステアリング制御ユニット２１が操舵装置３０を制御する際の制御モードとして、手動操作モードと、操舵支援モードとが用意されている。
【００２４】
手動操作モードとは、操舵入力軸３６への入力操作によって転舵輪４２を転舵させるモードである。この場合、運転者の操舵によってステアリングホイール３７が回転すると、ステア角αの変化に同期して転舵輪４２のタイヤ角θが変更される。
【００２５】
操舵支援モードとは、後述する操舵支援制御が実行されている状態で選択されるモードである。操舵支援モードでは、第１モータ３２の制御を通じて電動機３１を駆動させることによって転舵輪４２の転舵を支援する。詳しくは後述するが、操舵支援モードは、システム優先モード及び協調モード及び縮退モードを有している。ステアリング制御ユニット２１は、システム優先モード及び協調モード及び縮退モードのうち、支援制御ユニット１１によって選択されたモードに基づいて操舵装置３０を制御する。
【００２６】
ステアリング制御ユニット２１は、機能部として、操舵検出部２２と、制御駆動量算出部２３と、操舵駆動量算出部２４と、制御部２５と、を備えている。
操舵検出部２２は、オーバーライド判定を実行する。オーバーライド判定は、操舵支援制御の実行によってタイヤ角θ及びステア角αが制御されている状況下で、運転者によって操舵が行われているか否かを判定する。例えば、オーバーライド判定では、操舵トルクセンサ７３によって検出される操舵トルクＴＱｓｔに基づいて、操舵支援制御が実行されている状態で運転者によって操舵が行われているか否か、すなわち操舵オーバーライド中であるか否かを判定する。
【００２７】
制御部２５は、電動機３１の駆動量として要求駆動量ＤＡｔを設定する。詳細は後述するが、要求駆動量ＤＡｔの設定態様は、システム優先モード又は協調モード又は縮退モードのいずれが選択されているかによって変更される。制御部２５は、要求駆動量ＤＡｔに基づいて第１モータ３２の駆動を制御することによって電動機３１を駆動させる。具体的には、第１モータ３２に流す電流の指示値を、要求駆動量ＤＡｔに基づいた駆動電流値ＩＭＴとする。
【００２８】
制御駆動量算出部２３は、転舵輪４２のタイヤ角θを目標タイヤ角θＴｒに近づけるための電動機３１の駆動量として制御駆動量ＤＡｂｓを算出する。制御駆動量ＤＡｂｓは、要求駆動量ＤＡｔの設定に用いられる。
【００２９】
制御駆動量算出部２３は、制御駆動量ＤＡｂｓの算出にあたってフィードフォワード（以下、「Ｆ／Ｆ」ということもある。）制御と、フィードバック（以下、「Ｆ／Ｂ」ということもある。）制御と、を実行する。Ｆ／Ｆ制御では、Ｆ／Ｆ制御量が目標タイヤ角θＴｒに応じた値となるようにＦ／Ｆ制御量を算出する。Ｆ／Ｂ制御では、目標タイヤ角θＴｒとタイヤ角θとに基づいてＦ／Ｂ制御量を算出する。
【００３０】
制御駆動量算出部２３は、Ｆ／Ｆ制御によって算出したＦ／Ｆ制御量と、Ｆ／Ｂ制御によって算出したＦ／Ｂ制御量との和として制御駆動量ＤＡｂｓを算出する。また、制御駆動量算出部２３は、Ｆ／Ｂ制御の実施を停止することがある。この場合、制御駆動量算出部２３は、Ｆ／Ｆ制御によって算出したＦ／Ｆ制御量を制御駆動量ＤＡｂｓとする。
【００３１】
操舵駆動量算出部２４は、運転者の操舵によってステアリングホイール３７に入力された操舵トルクＴＱｓｔに応じた電動機３１の駆動量である操舵駆動量ＤＡｓｔを算出する。操舵駆動量ＤＡｓｔは、操舵トルクＴＱｓｔに基づいて算出される。すなわち、操舵駆動量ＤＡｓｔは、運転者が操舵を行っているときに、ステアリングホイール３７の回転を補助するための値である。操舵駆動量ＤＡｓｔは、要求駆動量ＤＡｔの設定に用いられる。
【００３２】
なお、上記した手動操作モードが選択されているときには、操舵駆動量算出部２４によって算出される操舵駆動量ＤＡｓｔが要求駆動量ＤＡｔとして設定される。
図２を参照して、車両の走行を支援する際に実行される操舵支援制御の処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、操舵支援モードが選択されているときに所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００３３】
本処理の実行が開始されると、まずステップＳ１０１において、支援制御ユニット１１によって、モード選択処理が実行される。モード選択処理では、操舵支援モードとして用意されているシステム優先モード又は協調モード又は縮退モードのうち一つのモードが選択される。
【００３４】
システム優先モードとは、支援制御ユニット１１によって設定された走行経路に従った車両走行を実現させるためのモードである。すなわち、システム優先モードは、運転者の操舵を受け付けないように操舵装置３０を作動させるためのモードである。例えば、自車両の前方を走行する先行車以外には自車両の周辺に他の車両や障害物が存在しない場合に、モード選択処理では、システム優先モードが選択される。また、自車両の周辺に障害物が存在しないとともに、自車両の周辺に他の車両が一台も存在しない場合でも、モード選択処理では、システム優先モードが選択される。ここでいう障害物とは、車両が衝突を回避する必要がある程度の大きさのもののことをいう。
【００３５】
協調モードとは、車両の自動走行を支援している最中であっても運転者の操舵を許容するためのモードである。例えば、自車両の前方を走行する先行車とは別に、規定台数（例えば、２台）未満の他の車両が自車両の周辺に存在する場合に、モード選択処理では、協調モードが選択される。
【００３６】
縮退モードとは、操舵支援モードによる操舵装置３０の制御から手動操作モードによる操舵装置３０の制御への移行を許可するためのモードである。例えば、自車両の前方を走行する先行車とは別に、規定台数以上の他の車両が自車両の周辺に存在する場合に、モード選択処理では、縮退モードが選択される。
【００３７】
ステップＳ１０１のモード選択処理によってモードの選択が完了されると、処理がステップＳ１０２に移行される。
ステップＳ１０２では、支援制御ユニット１１によって、車両の走行経路が設定される。走行経路は、監視系８１によって得られた情報に基づいて作成される。そして、走行経路が設定されると、走行経路に沿って車両を走行させるため、車両のヨーレートの目標値である目標ヨーレートＹｒＴｒ及び車両の横加速度の目標値である目標横加速度ＧｙＴｒが導出される。横加速度とは、車両の加速度のうちの車両幅方向の加速度成分のことである。その後、処理がステップＳ１０３に移行される。
【００３８】
ステップＳ１０３では、支援制御ユニット１１によって、ステップＳ１０２において導出された目標ヨーレートＹｒＴｒ及び目標横加速度ＧｙＴｒ等に基づいて目標タイヤ角θＴｒが算出される。目標タイヤ角θＴｒが算出されると、処理がステップＳ１０５に移行される。
【００３９】
ステップＳ１０５では、ステアリング制御ユニット２１の操舵検出部２２によって、オーバーライド判定が実施される。オーバーライド判定の結果、操舵オーバーライド中であると判定される場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０６に移行される。
【００４０】
ステップＳ１０６では、ステアリング制御ユニット２１の操舵駆動量算出部２４によって、アシストトルクＴＱａｓが算出される。アシストトルクＴＱａｓとは、運転者の操舵によるステアリングホイール３７の回転を補助するためのトルクである。アシストトルクＴＱａｓは、第１モータ３２の駆動、すなわち電動機３１の駆動によってステアリングホイール３７に入力するトルクである。アシストトルクＴＱａｓは、例えば図３に示すマップを用いることによって操舵トルクＴＱｓｔに応じた値となるように導出される。
【００４１】
図３には、操舵トルクＴＱｓｔとアシストトルクＴＱａｓとの関係を示している。図３において操舵トルクＴＱｓｔがほぼ「０」であると見なせるトルクの領域のことを不感帯領域ＡＲとする。操舵トルクＴＱｓｔが不感帯領域ＡＲに含まれている場合、アシストトルクＴＱａｓが「０」となる。一方、操舵トルクＴＱｓｔが不感帯領域ＡＲよりも大きい場合、アシストトルクＴＱａｓは正の値となる。具体的には、操舵トルクＴＱｓｔが大きいほど、アシストトルクＴＱａｓが大きくなる。また、操舵トルクＴＱｓｔが不感帯領域ＡＲよりも小さい場合、アシストトルクＴＱａｓは負の値となる。具体的には、操舵トルクＴＱｓｔが小さいほど、アシストトルクＴＱａｓが小さくなる。
【００４２】
そして、アシストトルクＴＱａｓが算出されると、処理がステップＳ１０７に移行される。ステップＳ１０７では、ステアリング制御ユニット２１によって、調停処理が実行される。調停処理では、ステップＳ１０１において選択されたモードに対応する処理が実行される。詳細は後述するが、調停処理の実行によって要求駆動量ＤＡｔが設定される。要求駆動量ＤＡｔが設定されると、処理がステップＳ１０８に移行される。
【００４３】
ステップＳ１０８では、ステアリング制御ユニット２１の制御部２５によって、駆動電流値ＩＭＴが第１モータ３２に出力される。すなわち、制御部２５は、要求駆動量ＤＡｔに基づいて第１モータ３２の駆動を制御することによって電動機３１を制御する。電動機３１の駆動によってステアリングホイール３７のステア角αが変化すると、ステア角αの変化に同期して転舵輪４２のタイヤ角θが変更される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。
【００４４】
一方、ステップＳ１０５の処理において、オーバーライド判定の結果、操舵オーバーライド中でないと判定される場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理がステップＳ１０９に移行される。ステップＳ１０９では、ステアリング制御ユニット２１の制御駆動量算出部２３によって、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される。ここでは、制御駆動量算出部２３は、Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量との和として制御駆動量ＤＡｂｓを算出する。制御駆動量ＤＡｂｓが算出されると、処理がステップＳ１１０に移行される。
【００４５】
ステップＳ１１０では、制御駆動量算出部２３によって、制限処理の実行を通じて制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出される。制限処理とは、操舵支援制御の実行によってステア角α及びタイヤ角θを変更するに際し、ステア角αが急激に変化することを抑制するための処理である。制限処理では、制御駆動量ＤＡｂｓが増加しているときには、制御駆動量ＤＡｂｓ１を増加させるものの、制御駆動量ＤＡｂｓ１の増加速度が上限増加速度を上回らないように制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出される。そして、制御駆動量ＤＡｂｓの増加が停止されて保持されるようになると、制御駆動量ＤＡｂｓ１は、制御駆動量ＤＡｂｓとなるまで増加された後、制御駆動量ＤＡｂｓと同じ値で保持される。制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出されると、処理がステップＳ１１１に移行される。
【００４６】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０において算出された制御駆動量ＤＡｂｓ１の値が要求駆動量ＤＡｔとして設定される。その後、処理がステップＳ１０８に移行される。
【００４７】
ステップＳ１０８では、ステアリング制御ユニット２１の制御部２５によって、駆動電流値ＩＭＴが第１モータ３２に出力される。要求駆動量ＤＡｔに基づいて電動機３１が駆動されると、ステアリングホイール３７のステア角αが変化するとともに、ステア角αの変化に同期して転舵輪４２のタイヤ角θが変更される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。
【００４８】
なお、上記ステップＳ１１０の処理を省略することもできる。この場合、ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９において算出された制御駆動量ＤＡｂｓの値が要求駆動量ＤＡｔとして設定される。すなわち、操舵オーバーライド中ではない場合に、制限処理を行わずに算出された制御駆動量ＤＡｂｓに基づいて電動機３１を駆動させてもよい。
【００４９】
続いて、図４〜図６を用いて調停処理について説明する。
まず、図４を参照して、システム優先モードが選択されているときにステアリング制御ユニット２１によって実行される調停処理の処理ルーチンについて説明する。本処理は、図２に示したステップＳ１０１の処理においてシステム優先モードが選択された場合に、図２に示したステップＳ１０７の処理において実行される。
【００５０】
本処理の実行が開始されると、まずステップＳ２００において、上記ステップＳ１０９と同様に、制御駆動量算出部２３によって、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される。制御駆動量ＤＡｂｓが算出されると、処理がステップＳ２０１に移行される。
【００５１】
ステップＳ２０１では、上記ステップＳ１１０と同様に、制御駆動量算出部２３によって、制限処理の実行を通じて制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出される。制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出されると、処理がステップＳ２０２に移行される。
【００５２】
ステップＳ２０２では、制御駆動量ＤＡｂｓ１が要求駆動量ＤＡｔとして設定される。その後、本処理ルーチンが終了される。
次に、図５を参照して、協調モードが選択されているときにステアリング制御ユニット２１によって実行される調停処理の処理ルーチンについて説明する。本処理は、図２に示したステップＳ１０１の処理において協調モードが選択された場合に、図２に示したステップＳ１０７の処理において実行される。
【００５３】
本処理の実行が開始されると、まずステップＳ３０１において、制御駆動量算出部２３によって、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される。ここでは、目標タイヤ角θＴｒとタイヤ角θとに基づいたＦ／Ｂ制御が停止される。その上で、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される。すなわち、このとき制御駆動量算出部２３は、Ｆ／Ｆ制御によってＦ／Ｆ制御量を算出し、Ｆ／Ｆ制御量を制御駆動量ＤＡｂｓとする。その後、処理がステップＳ３０２に移行される。
【００５４】
ステップＳ３０２では、操舵駆動量算出部２４によって操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される。ここでは、上記ステップＳ１０６で算出したアシストトルクＴＱａｓがステアリングホイール３７に入力されるように、操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される。具体的には、アシストトルクＴＱａｓが大きいほど、すなわち操舵トルクＴＱｓｔが大きいほど操舵駆動量ＤＡｓｔが大きくなるように、操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される。その後、処理がステップＳ３０３に移行される。
【００５５】
ステップＳ３０３では、制御部２５によって協調駆動量ＤＡｃｏが算出される。協調駆動量ＤＡｃｏは、ステップＳ３０１において算出された制御駆動量ＤＡｂｓと、ステップＳ３０２において算出された操舵駆動量ＤＡｓｔと、の和として算出される。その後、処理がステップＳ３０４に移行される。
【００５６】
ステップＳ３０４では、制御部２５によって協調駆動量ＤＡｃｏの値が要求駆動量ＤＡｔとして設定される。その後、本処理ルーチンが終了される。
なお、協調モードが選択されている場合には、制御部２５は、図２に示したステップＳ１０８の処理において、目標タイヤ角θＴｒに対してタイヤ角θが相対的に変化しているときに協調駆動量ＤＡｃｏに規定量を加算した値に応じた駆動量を電動機３１から出力させ、その後、協調駆動量ＤＡｃｏに応じた駆動量を電動機３１から出力させるようにしてもよい。この場合、協調駆動量ＤＡｃｏに規定量を加算した値に応じた駆動量を電動機３１から出力させる期間は短いため、協調駆動量ＤＡｃｏとは異なる駆動量が電動機３１から出力されてもタイヤ角θが変わることはない。
【００５７】
図６を参照して、縮退モードが選択されているときにステアリング制御ユニット２１によって実行される調停処理の処理ルーチンについて説明する。本処理は、図２に示したステップＳ１０１の処理において縮退モードが選択された場合に、図２に示したステップＳ１０７の処理において実行される。
【００５８】
本処理の実行が開始されると、まずステップＳ４０１において、上記ステップＳ３０１と同様に、制御駆動量算出部２３によって、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される。ここで算出される制御駆動量ＤＡｂｓは、Ｆ／Ｆ制御によって算出されるＦ／Ｆ制御量となる。その後、処理がステップＳ４０２に移行される。
【００５９】
ステップＳ４０２では、制御駆動量算出部２３によって、縮退処理の実行を通じて制御駆動量ＤＡｂｓ２が算出される。縮退処理は、操舵支援モードから手動操作モードへの移行時における電動機３１の駆動態様を決めるための処理である。具体的には、操舵オーバーライド中であると判定された時点における制御駆動量ＤＡｂｓを制御駆動量ＤＡｂｓ２の初期値とした場合、縮退処理では、制御駆動量ＤＡｂｓ２が当該初期値から「０」まで規定速度で変更される。制御駆動量ＤＡｂｓ２が算出されると、処理がステップＳ４０３に移行される。
【００６０】
ステップＳ４０３では、上記ステップＳ３０２と同様に、操舵駆動量算出部２４によって操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される。その後、処理がステップＳ４０４に移行される。
ステップＳ４０４では、制御部２５によって縮退時駆動量ＤＡｄｅが算出される。縮退時駆動量ＤＡｄｅは、ステップＳ４０２において算出された制御駆動量ＤＡｂｓ２と、ステップＳ４０３において算出された操舵駆動量ＤＡｓｔと、の和として算出される。その後、処理がステップＳ４０５に移行される。
【００６１】
ステップＳ４０５では、制御部２５によって縮退時駆動量ＤＡｄｅの値が要求駆動量ＤＡｔとして設定される。その後、本処理ルーチンが終了される。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６２】
（１）図７を参照して、システム優先モードが選択される場合について説明する。この例では、図７の（ａ）に示すように、タイミングｔ１において操舵トルクＴＱｓｔは「０」である。タイミングｔ１からタイミングｔ５までの期間では、運転者によるステアリングホイール３７の操作によって、操舵トルクＴＱｓｔとしては負の値が検出される。タイミングｔ５に近づくに従って操舵トルクＴＱｓｔが「０」に近づき、タイミングｔ５において操舵トルクＴＱｓｔが「０」になっている。タイミングｔ５からタイミングｔ６までの期間では、運転者によるステアリングホイール３７の操作によって、操舵トルクＴＱｓｔとしては正の値が検出されている。タイミングｔ６に近づくに従って操舵トルクＴＱｓｔが「０」に近づき、タイミングｔ６において操舵トルクＴＱｓｔが「０」になっている。
【００６３】
また、操舵トルクＴＱｓｔが「０」と異なる値の場合、操舵オーバーライド中であると判定される。図７に示す例では、操舵オーバーライド中であるとの判定は、タイミングｔ１が過ぎてタイミングｔ６になるまで継続される。
【００６４】
システム優先モードでは、制御駆動量ＤＡｂｓが算出され（Ｓ２００）、制限処理を通じて制御駆動量ＤＡｂｓ１が算出される（Ｓ２０１）。そして、制御駆動量ＤＡｂｓ１が要求駆動量ＤＡｔとして設定される（Ｓ２０２）。すると、運転者によって操舵が行われているときには、図７の（ｂ）に実線で示すように要求駆動量ＤＡｔが推移する。
【００６５】
制御駆動量ＤＡｂｓ１は、Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量の和として算出された制御駆動量ＤＡｂｓに基づいて算出されている。そして、この制御駆動量ＤＡｂｓ１を基に電動機３１が制御される。そのため、運転者が操舵を行っていても、その操舵がタイヤ角θに反映されない。この結果、図７の（ｃ）に示すように、実線で示すタイヤ角θが破線で示す目標タイヤ角θＴｒに近づくように転舵輪４２が制御される。
【００６６】
このように支援制御ユニット１１が実行するシステム優先モードによれば、運転者による操舵が行われたとしても、操舵トルクＴＱｓｔを打ち消して、支援制御ユニット１１が設定した走行経路に従って車両を走行させることができる。
【００６７】
なお、図７の（ｂ）には、操舵が行われなかった場合における、制御駆動量ＤＡｂｓが破線で示されるとともに、当該制御駆動量ＤＡｂｓに基づいて制限処理を通じて算出された制御駆動量ＤＡｂｓ１が二点鎖線で示されている。タイミングｔ２から増加を開始する制御駆動量ＤＡｂｓは、タイミングｔ３以降において一定値に保持されている。同じくタイミングｔ２から増加を開始する制御駆動量ＤＡｂｓ１は、タイミングｔ３よりも後のタイミングｔ４以降において一定値に保持されている。操舵が行われないときには、二点鎖線で示す制御駆動量ＤＡｂｓ１が要求駆動量ＤＡｔとされ、この要求駆動量ＤＡｔを基に電動機３１が制御される。その結果、図７の（ｃ）に示すように、実線で示すタイヤ角θが破線で示す目標タイヤ角θＴｒに近づくように転舵輪４２が制御されることになる。
【００６８】
（２）図８を参照して、協調モードが選択される場合について説明する。この例では、図８の（ｂ）に示すように、タイミングｔ１１において操舵トルクＴＱｓｔが「０」である。タイミングｔ１１からタイミングｔ１４までの期間では、運転者によるステアリングホイール３７の操作によって、操舵トルクＴＱｓｔとしては負の値が検出される。タイミングｔ１４に近づくに従って操舵トルクＴＱｓｔが「０」に近づき、タイミングｔ１４において操舵トルクＴＱｓｔが「０」になっている。タイミングｔ１４からタイミングｔ１５までの期間では、運転者によるステアリングホイール３７の操作によって、操舵トルクＴＱｓｔとしては正の値が検出されている。タイミングｔ１５に近づくに従って操舵トルクＴＱｓｔが「０」に近づき、タイミングｔ１５において操舵トルクＴＱｓｔが「０」になっている。
【００６９】
また、図８に示す例では、タイミングｔ１１が過ぎて操舵トルクＴＱｓｔが「０」と異なる値の場合、操舵オーバーライド中であると判定されるようになる。そして、操舵オーバーライド中であるとの判定は、タイミングｔ１５になるまで継続されるものとする。
【００７０】
協調モードでは、図８の（ｃ）に示すように、図８の（ｂ）に示す操舵トルクＴＱｓｔに基づいた値として操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される（Ｓ３０２）。
さらに協調モードでは、図８の（ｄ）に示すように、図８の（ａ）に示す制御駆動量ＤＡｂｓと図８の（ｃ）に示す操舵駆動量ＤＡｓｔとの和により、協調駆動量ＤＡｃｏが算出される（Ｓ３０３）。図８の（ａ）に示すように、制御駆動量ＤＡｂｓは、タイミングｔ１２から増加を開始してタイミングｔ１３以降において保持されている。このため、図８の（ｄ）に示す協調駆動量ＤＡｃｏは、タイミングｔ１３以降からタイミングｔ１５までの期間では操舵駆動量ＤＡｓｔの変動に対応するように変動している。
【００７１】
そして、協調駆動量ＤＡｃｏの値が要求駆動量ＤＡｔとして設定され、要求駆動量ＤＡｔに基づいて電動機３１が駆動されることによって、図８の（ｅ）に示すようにタイヤ角θが変更される。協調モードでは、制御駆動量ＤＡｂｓが算出される際にＦ／Ｂ制御が停止されているため（Ｓ３０１）、タイヤ角θと目標タイヤ角θＴｒとに差が生じることが許容される。負の値の操舵トルクＴＱｓｔが検出されているタイミングｔ１１からタイミングｔ１４までの期間では、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒよりも「０」に近い値となる。一方、正の値の操舵トルクＴＱｓｔが検出されているタイミングｔ１４からタイミングｔ１５までの期間では、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒよりも大きくなる。
【００７２】
このように支援制御ユニット１１が実行する協調モードによれば、操舵支援制御が実行されている状態で運転者が操舵を行った場合、協調駆動量ＤＡｃｏに基づいて電動機３１が駆動する。協調駆動量ＤＡｃｏは、目標タイヤ角θＴｒに基づいた制御駆動量ＤＡｂｓだけではなく、運転者の操舵による操舵トルクＴＱｓｔに基づいた操舵駆動量ＤＡｓｔも反映した値である。そのため、操舵支援制御が実行されている状態で操舵が行われた場合であっても、操舵トルクＴＱｓｔに応じてステアリングホイール３７のステア角αを変更させることができる。その結果、運転者の操舵に応じた転舵を転舵輪４２に行わせることができる。したがって、操舵支援制御が実行されている状態で運転者によって操舵が行われた場合に、運転者の操舵に対応する転舵輪４２の転舵の態様と実際の転舵の態様とが相違しないため、運転者に違和感を与えないようにすることができる。
【００７３】
支援制御ユニット１１が実行する協調モードでは、目標タイヤ角θＴｒに対してタイヤ角θが相対的に変化しているときに、協調駆動量ＤＡｃｏに規定量を加算した値に応じた駆動量を電動機３１から出力させる期間が一時的に設けられる。当該期間は短いため、電動機３１から出力されるトルクの変化によってタイヤ角θが変わることはない。しかし、こうしたトルクの変化は、ステアリングホイール３７にも伝わる。すなわち、こうしたトルクの変化は、ステアリングホイール３７に触れている運転者にも伝わる。そのため、運転者による操舵によって、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒから離間していることを運転者に伝えたり、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒに接近していることを運転者に伝えたりすることができる。
【００７４】
なお、協調モードである場合であっても、操舵が行われない場合には、要求駆動量ＤＡｔが、ステップＳ１０９で算出された制御駆動量ＤＡｂｓ（＝Ｆ／Ｆ制御量＋Ｆ／Ｂ制御量）に基づいてステップＳ１１０で算出された制御駆動量ＤＡｂｓ１とされる。そして、この要求駆動量ＤＡｔに基づいて電動機３１が制御されることによって、タイヤ角θを目標タイヤ角θＴｒとするようにタイヤ角θが制御されるとともに、タイヤ角θの変化に同期してステア角αが変更される。
【００７５】
（３）図９を参照して、縮退モードが選択される場合について説明する。この例では、図９の（ｂ）に示すように、タイミングｔ２１において操舵トルクＴＱｓｔが「０」である。タイミングｔ２１からタイミングｔ２４までの期間では、ステアリングホイール３７が操作され、操舵トルクＴＱｓｔが検出されている。しかし、図９に示す例では、タイミングｔ２２の時点で操舵オーバーライド中であると判定されるものとする。また、このように操舵オーバーライド中であると判定されると、ステアリングホイール３７が操作されなくなるまで、すなわちタイミングｔ２４まで操舵オーバーライド中であると判定され続けることとなる。
【００７６】
タイミングｔ２２までの期間では、操舵オーバーライド中ではないと判定されている。ここでは、要求駆動量ＤＡｔが、ステップＳ１０９で算出された制御駆動量ＤＡｂｓ（＝Ｆ／Ｆ制御量＋Ｆ／Ｂ制御量）とされる。そして、この要求駆動量ＤＡｔに基づいて電動機３１が制御される。そのため、タイヤ角θを目標タイヤ角θＴｒとするように、タイヤ角θが制御されるとともに、タイヤ角θの変化に同期してステア角αが変更される。
【００７７】
タイミングｔ２２で操舵オーバーライド中であると判定されると、縮退処理によって制御駆動量ＤＡｂｓ２が算出されるようになる（Ｓ４０２）。図９の（ａ）には、制御駆動量ＤＡｂｓを破線で示し、制御駆動量ＤＡｂｓ２を実線で示している。制御駆動量ＤＡｂｓ２は、タイミングｔ２２から減少を開始してタイミングｔ２３において「０」になっている。
【００７８】
さらに縮退モードでは、図９の（ｃ）に示すように、図９の（ｂ）に示す操舵トルクＴＱｓｔに基づいた値として操舵駆動量ＤＡｓｔが算出される（Ｓ４０３）。
縮退モードでは、図９の（ｄ）に示すように、図９の（ａ）に示す制御駆動量ＤＡｂｓ２と図９の（ｃ）に示す操舵駆動量ＤＡｓｔとの和として、縮退時駆動量ＤＡｄｅが算出される（Ｓ４０４）。
【００７９】
そして、縮退時駆動量ＤＡｄｅの値が要求駆動量ＤＡｔとして設定され、要求駆動量ＤＡｔに基づいて電動機３１が駆動されることによって、図９の（ｅ）に示すようにタイヤ角θが変更される。すなわち、タイミングｔ２２からタイミングｔ２３に近づくに従い要求駆動量ＤＡｔに占める操舵駆動量ＤＡｓｔの割合が増加する。タイミングｔ２３以降においては、操舵トルクＴＱｓｔに対応した操舵駆動量ＤＡｓｔに基づいて電動機３１が駆動されることになる。これによって、タイミングｔ２３以降では、運転者によるステアリングホイール３７の操舵に従って車両が旋回することができる。すなわち、縮退モードによれば、操舵支援モードから手動操作モードへの移行を行いやすくすることができる。
【００８０】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・協調モードにおいて、協調駆動量ＤＡｃｏと規定値との和に基づいて電動機３１を制御する期間を設けるようにしている。当該規定値に関して、正の操舵トルクＴＱｓｔがステアリングホイール３７に入力されているときには規定値を負の値とする一方、負の操舵トルクＴＱｓｔがステアリングホイール３７に入力されているときには規定値を負の値とするようにしてもよい。
【００８１】
・協調モードにおいて、協調駆動量ＤＡｃｏと規定値との和に基づいて電動機３１を制御する期間を設ける処理は、タイヤ角θと目標タイヤ角θＴｒとの乖離が規定量未満であるときに限って実行するようにしてもよい。
【００８２】
・図１に示した操舵装置３０は、連結機構３４を備えている。そのため、連結機構３４の第２モータ３５を駆動させる期間と、第２モータ３５の駆動を停止させる期間とを交互に設けることによって、ステアリングホイール３７に入力されるトルクを変動させるようにしてもよい。こうした第２モータ３５の駆動によるトルク変動によって、運転者による操舵によって、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒから離間していることを運転者に伝えたり、タイヤ角θが目標タイヤ角θＴｒに接近していることを運転者に伝えたりすることができる。
【００８３】
・上記実施形態では、協調モードにおいて、協調駆動量ＤＡｃｏと規定値との和に基づいて電動機３１を制御する期間を設けることによって、運転者への報知を行うように構成した。これに替えて、図１に破線で示すように、車両に搭載される報知装置８２を制御装置１０に接続し、報知装置８２の制御によって運転者に報知することもできる。報知装置８２としては、例えば警告音を発するスピーカ、及び、点灯によって報知するランプ等を採用することができる。
【００８４】
・上記実施形態では、協調モードにおいて、制御駆動量ＤＡｂｓと操舵駆動量ＤＡｓｔとの和を協調駆動量ＤＡｃｏとして算出している。協調駆動量ＤＡｃｏは、操舵駆動量ＤＡｓｔに補正係数を乗じた駆動量と、制御駆動量ＤＡｂｓとの和としてもよい。補正係数としては、「０」よりも大きく「１」以下の値を用いることができる。補正係数の設定を、自車両の周辺の障害物が少ないほど「０」に近い値として、自車両の周辺の障害物が多いほど「１」に近い値とすることによって、協調駆動量ＤＡｃｏの算出に用いられる操舵駆動量ＤＡｓｔに重み付けを行うことができる。これによって、協調モードにおいて車両の旋回に反映される操舵の割合を調整することができる。
【００８５】
・上記実施形態では、操舵検出部２２が実行するオーバーライド判定において、操舵トルクＴＱｓｔに基づいて操舵オーバーライドがされているか否かを判定した。こうしたオーバーライド判定に替えて、車両の運転者がステアリングホイール３７に触れているか否かによって操舵オーバーライドがされているか否かを判定することもできる。運転者がステアリングホイール３７に触れているか否かは、例えばステアリングホイール３７にタッチセンサを搭載することによって検出することができる。
【００８６】
・制御装置１０が適用される操舵装置は、ステアリングホイール３７の回転に同期して転舵輪４２のタイヤ角θを変更することができるのであれば、図１に示した操舵装置３０とは異なる構成の装置であってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…制御装置、１１…支援制御ユニット、２１…ステアリング制御ユニット、２２…操舵検出部、２３…制御駆動量算出部、２４…操舵駆動量算出部、２５…制御部、３０…操舵装置、３１…電動機、３２…第１モータ、３３…操舵出力軸、３４…連結機構、３５…第２モータ、３６…操舵入力軸、３７…ステアリングホイール、４１…タイロッド、４２…転舵輪、７１…タイヤ角センサ、７２…ステア角センサ、７３…操舵トルクセンサ、８１…監視系、８２…報知装置。
【図１】
2020019343.tif 000003
【図２】
2020019343.tif 000004
【図３】
2020019343.tif 000005
【図４】
2020019343.tif 000006
【図５】
2020019343.tif 000007
【図６】
2020019343.tif 000008
【図７】
2020019343.tif 000009
【図８】
2020019343.tif 000010
【図９】
2020019343.tif 000011