(57)【要約】【課題】運転者に違和感を与えることなく適正に操舵反力を付与することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供する。【解決手段】ステアリングホイール１と舵取り機構１０（転舵機構）とを機械的に切り離した構成とし、前輪（操向輪）１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｔが、自車両の走行状態に基づいて演算した自動転舵指令角θａとなるように、転舵モータ８を駆動制御する自動転舵制御を行う。このとき、自動転舵制御により発生した自動転舵指令角θａに対応する路面反力Ｆａを推定する。そして、検出した実路面反力Ｆから推定した推定路面反力Ｆａを差し引いた反力偏差相当の操舵反力をステアリングホイール１に付与するように、反力モータ５を駆動制御する。【選択図】      図４
2010149687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操舵するステアリングと、
前記ステアリングと機械的に切り離され、操向輪を転舵する転舵機構と、
前記ステアリングに操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記転舵機構を駆動する転舵アクチュエータと、
前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいた転舵角である第一転舵指令角を演算する第一転舵指令角演算手段と、
自車両の走行状態に基づいた転舵角である第二転舵指令角を演算する第二転舵指令角演算手段と、
前記第一転舵指令角演算手段で演算した第一転舵指令角と第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とに基づいて、前記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段と、
前記第二転舵指令角に対応して発生する路面反力である推定路面反力を推定する路面反力推定手段と、
路面から前記転舵機構へ入力される実路面反力を検出する路面反力検出手段と、
前記路面反力検出手段で検出した実路面反力から前記路面反力推定手段で推定した推定路面反力を差し引いた反力偏差相当の操舵反力を前記ステアリングに付与するように、前記操舵反力アクチュエータを駆動制御する操舵反力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記操向輪の転舵角を検出する転舵角検出手段を備え、
前記転舵制御手段は、前記第一転舵指令角演算手段で演算した第一転舵指令角と第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを合算した指令転舵角と、前記転舵角検出手段によって検出された転舵角が一致するように前記転舵アクチュエータを駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
前記操舵反力制御手段は、前記第二転舵指令角が所定の第１転舵指令角閾値より大きいとき、前記実路面反力から差し引く前記推定路面反力を増加補正する推定路面反力補正手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項４】
前記操向輪の実転舵角と実路面反力との比例関係を示す第１ゲインを演算する第１ゲイン演算手段と、前記第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインと前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる第１ゲイン乗算手段と、を有し、
前記路面反力推定手段は、前記第１ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項５】
前記操向輪の実転舵角の変化量に対する実路面反力の変化量である路面反力変化率を示す第２ゲインを演算する第２ゲイン演算手段と、前記第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインと前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる第２ゲイン乗算手段と、を有し、
前記路面反力推定手段は、前記第２ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項６】
前記操向輪の実転舵角と実路面反力との比例関係を示す第１ゲインを演算する第１ゲイン演算手段と、前記操向輪の実転舵角の変化量に対する実路面反力の変化量である路面反力変化率を示す第２ゲインを演算する第２ゲイン演算手段と、前記第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインと前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる第２ゲイン乗算手段と、を有し、
前記路面反力推定手段は、前記第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、前記第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が所定の第２転舵指令角閾値より小さいとき、前記第２ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項７】
前記第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインと前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる第１ゲイン乗算手段を有し、
前記路面反力推定手段は、前記第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、前記第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が前記第２転舵指令角閾値より大きい所定の第３転舵指令角閾値以上であるとき、前記第１ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定することを特徴とする請求項６に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項８】
前記路面反力推定手段は、前記第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、前記第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ前記第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が前記第２転舵指令角閾値以上で前記第３転舵指令角閾値より小さいとき、前記第１ゲイン乗算手段の乗算結果と前記第２ゲイン乗算手段の乗算結果とに基づいて、前記第二転舵指令角に対応する路面反力を推定することを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用操舵制御装置。
【請求項９】
路面からステアリングと機械的に切り離された転舵機構へ入力される実路面反力を検出するステップと、
前記ステアリングの操舵角に基づいた転舵角である第一転舵指令角を演算するステップと、
自車両の走行状態に基づいた転舵角である第二転舵指令角を演算するステップと、
演算した第一転舵指令角と第二転舵指令角とに基づいて、前記転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを駆動制御するステップと、
その制御により発生した前記第二転舵指令角に対応する路面反力を推定するステップと、
検出した実路面反力から推定した推定路面反力を差し引いた反力偏差相当の操舵反力を前記ステアリングに付与するように、操舵反力アクチュエータを駆動制御するステップと、を備えることを特徴とする車両用操舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操向輪を転舵する転舵アクチュエータと、ステアリングに操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータとを備えた車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作部材（ステアリングホイール）を車輪に機械的に連結することなく、その操作部材の操作に応じて車輪を転舵駆動する操舵アクチュエータを備えた車両の操舵装置がある（例えば、特許文献１参照）。
この車両の操舵装置では、操作部材の操作量に対応する反力成分と、舵角偏差に対応する反力成分とを含む操作部材の操作反力を演算する。ここで、上記舵角偏差は、操作部材の操作量に対応する指示舵角から車輪の実舵角を差し引いた値である。そして、車両挙動が不安定でないときは、演算された操作反力を発生するように反力アクチュエータを制御する。一方、車両挙動が不安定であるときは、操舵アクチュエータを駆動して、車両挙動が安定化するように車輪を操作部材の操作量に関係なく自動的に転舵すると共に、演算した操作反力から上記舵角偏差に対応する反力成分を差し引いた操作反力を発生するように反力アクチュエータを制御する。
【特許文献１】特開２００１−３０９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両の操舵装置にあっては、車両挙動が不安定でない場合は操作部材の操作量に対応する反力成分と、舵角偏差に対応する反力成分とを含む操作反力を発生し、車両挙動が不安定であるときは、操作反力から上記舵角偏差に対応する反力成分を差し引いた操作反力を発生する。この為、上記舵角偏差分の操作反力があるときに車両挙動が不安定となると、舵角偏差に対応する反力成分が抜けてしまい、運転者に違和感を与える。
そこで、本発明は、運転者に違和感を与えることなく適正に操舵反力を付与することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用操舵制御装置は、ステアリングと操向輪を転舵する転舵機構とを機械的に切り離した構成とし、操向輪の転舵角が、自車両の走行状態に基づいて演算した第二転舵指令角となるように、転舵アクチュエータを駆動制御する自動転舵制御を行う。このとき、自動転舵制御により発生した第二転舵指令角に対応する路面反力を推定する。そして、検出した実路面反力から推定した推定路面反力を差し引いた反力偏差相当の操舵反力をステアリングに付与するように、操舵反力アクチュエータを駆動制御する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る車両用操舵制御装置によれば、自動転舵制御により発生する路面反力を操舵反力としてフィードバックしない。したがって、自動転舵分の操舵反力がステアリングに入力されない。その結果、運転者に違和感、不快感を与えることがない。また、運転者の操舵により発生する路面反力は操舵反力としてフィードバックするので、操舵感を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
《第１の実施の形態》
《構成》
図１は、本発明に係る車両用操舵制御装置をステアバイワイヤシステムに適用した全体構成図である。
この図１に示すように、運転者が操作するステアリングホイール１は、左右前輪１１Ｒ，１１Ｌ（操向輪）を転舵する舵取り機構１０（転舵機構）とは機械的に切り離して設ける。ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１に連結した、ステアリングホイール１の回転軸であり、ステアリングホイール１と共に回転する。そして、このステアリングシャフト２に、ステアリングシャフト２の回転角（すなわち操舵角）を検出する操舵角センサ３（操舵角検出手段）と、ステアリングシャフト２に入力するトルクを検出する操舵トルクセンサ４と、ステアリングシャフト２にトルクを付与する反力モータ５（操舵反力アクチュエータ）とを設ける。反力モータ５は、ステアリングシャフト２にトルクを付与する事によってステアリングホイール１に操舵反力を与えるためのものであり、ブラシレスモータ等で構成する。
【０００７】
ピニオンシャフト７は舵取り機構１０に連結し、ピニオンシャフト７の回転に伴って左右前輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵する。そして、このピニオンシャフト７に、該ピニオンシャフト７を回転駆動することによって舵取り機構１０を介して左右前輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵駆動可能な転舵モータ８（転舵アクチュエータ）と、左右前輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角を検出する転舵角度センサ９（転舵角検出手段）とを設ける。転舵モータ８は、反力モータ５と同様に、ブラシレスモータ等で構成する。なお、転舵モータ８とピニオンシャフト７とは機械的に接続されているため、転舵角度センサ９は転舵モータ８の回転角度を検出することにより左右前輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角度を検出することができる。
【０００８】
ステアリングシャフト２とピニオンシャフト７とは、バックアップクラッチ６によって機械的に連結可能に構成している。バックアップクラッチ６は、ステアバイワイヤシステムに何らかの異常が発生した場合などに連結し、運転者がステアリングホイール１を操舵することにより、左右前輪１１Ｒ，１１Ｌを直接転舵可能とする。
また、軸力センサ１２は、左右前輪１１Ｒ，１１Ｌのハブ部に設ける。この軸力センサ１２は、舵取り機構１０のラックにかかる軸力Ｆ（左右前輪１１Ｒ，１１Ｌに入力する路面からの反力）を検出する。
【０００９】
前方認識センサ１３は、走行車線内の自車両の位置を検出するためのものである。この前方認識センサ１３は、ＣＣＤカメラ１３ａとカメラコントローラ１３ｂとを備える。カメラコントローラ１３ｂは、ＣＣＤカメラ１３ａで捉えた自車両前方の撮像画像に対してエッジ検出等により、レーンマークを検出して走行車線を検出する。また、カメラコントローラ１３ｂは、検出したレーンマークに基づいて自車両の走行車線中央から車線幅方向の位置である横変位ｙ、及び車線に対する角度であるヨー角φを演算する。
また、転舵コントローラ１４と操舵反力コントローラ１５及び前方認識センサ１３とは、通信ライン１６を介して通信可能に接続し、互いにデータの送受信を行なう。
なお、各種センサで検出した検出値に左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正値とする。
【００１０】
（転舵コントローラの構成）
転舵コントローラ１４は、操舵角センサ３で検出したステアリングホイール１の操舵角θと、前方認識センサ１３で演算した横変位ｙ及びヨー角φとを入力する。
転舵コントローラ１４は、運転者が入力した操舵角θに対応した転舵指令角（第一転舵指令角）である入力指令角θｓを演算する。また、転舵コントローラ１４は、自車両が走行車線中央を走行するように自動転舵するための自動転舵指令角θａ（第二転舵指令角）を演算する。そして、転舵コントローラ１４は、実転舵角θｔと指令転舵角（＝θｓ＋θａ）とが一致するように、転舵モータ８の駆動指令値を演算する。演算した駆動指令値に基づいて転舵モータ８が駆動して、左右前輪１１Ｒ，１１Ｌが転舵駆動する。このようにして転舵動作を行う。
【００１１】
図２は、転舵コントローラ１４の構成を示す制御ブロック図である。
この図２に示すように、転舵コントローラ１４は、入力指令角演算部１４１（第一転舵指令角演算手段）と、自動転舵指令角演算部１４２（第二転舵指令角演算手段）と、指令転舵角演算部１４３と、モータ駆動制御部１４４とを備える。
入力指令角演算部１４１は、操舵角センサ３で検出した操舵角θを入力する。そして、この操舵角θに対応した転舵の指令角である入力指令角θｓを演算する。なお、入力指令角θｓは、予め定められた操舵角θと入力指令角θｓとの比（ギヤ比）に基づいて演算される。
【００１２】
自動転舵指令角演算部１４２は、前方認識センサ１３が出力する自車両の横変位ｙ及びヨー角φを入力する。そして、この横変位ｙ及びヨー角φを“０”とするための自動転舵指令角θａを演算する。自動転舵指令角θａは、例えば、横変位ｙと所定のゲインＺ１を乗算した値に、ヨー角φと所定のゲインＺ２を乗算した値を加算して求める（θａ＝Ｚ1・ｙ＋Ｚ２・φ）。
【００１３】
指令転舵角演算部１４３は、入力指令角演算部１４１で演算した入力指令角θｓと、自動転舵指令角演算部１４２で演算した自動転舵指令角θａとを加算する。加算した結果（θｓ＋θａ）は、指令転舵角としてモータ駆動制御部１４４に出力する。
モータ駆動制御部１４４は、実転舵角θｔが指令転舵角（θｓ＋θａ）となるように、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと指令転舵角との偏差に基づいて転舵モータ８を駆動制御する。
具体的にはモータ駆動制御部１４４は、指令転舵角に所定の応答特性で実転舵角が追従するように制御演算する舵角サーボ制御により、転舵モータ８の駆動指令値（電流指令値）を演算する。
【００１４】
図３は、舵角サーボ制御のブロック図である。
この図３に示すように、舵角サーボ系は、例えば、ロバストモデルマッチング手法を用いた方法で構成する。この方法では、予め与えておいた所望の特性と一致させるためのモデルマッチング補償器により、指令転舵角に対し所定の規範応答特性を実現するための電流指令値を演算する。また、ロバスト補償器により外乱成分に応じた補償電流を演算する。これにより、外乱発生時においても実転舵角が規範応答特性で追従可能な、耐外乱性に優れた制御系が実現できる。
【００１５】
（操舵反力コントローラの構成）
操舵反力コントローラ１５は、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔ、軸力センサ１２で検出した路面反力（実路面反力）Ｆ、及び転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａを入力する。
そして、操舵反力コントローラ１５は、ステアリングホイール１に付与する操舵反力を演算する。次いで、操舵反力コントローラ１５は、演算した操舵反力を付与するための反力モータ５の駆動指令値を演算し、演算した駆動指令値に基づいて反力モータ５が駆動する。このようにして反力モータ５を駆動し、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。
【００１６】
ここで、ステアリングホイール１に付与する操舵反力は、実路面反力Ｆに応じた大きさとする。但し、本実施形態では、自動転舵により発生した路面反力に対応する操舵反力はステアリングホイール１にフィードバックしない構成とする。
図４は、操舵反力コントローラ１５の構成を示す制御ブロック図である。
操舵反力コントローラ１５は、比例ゲイン演算部１５１と、補正路面反力演算部１５２と、フィードバック路面反力演算部１５３と、モータ駆動制御部１５４とを備える。
【００１７】
比例ゲイン演算部１５１は、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆとを入力する。
先ず、自動転舵が行なわれていないときの実転舵角θｔと実路面反力Ｆとの関係を、比例ゲインＫを用いて次式で近似する。
Ｆ＝Ｋ・θｔ  ………（１）
そして、比例ゲイン演算部１５１は、上記（１）式を変形した下記（２）式をもとに比例ゲインＫを算出する。
Ｋ＝Ｆ／θｔ  ………（２）
【００１８】
補正路面反力演算部１５２は、比例ゲイン演算部１５１で演算した比例ゲインＫと、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａとを入力する。そして、補正路面反力演算部１５２は、比例ゲインＫと自動転舵指令角θａとに基づいて、自動転舵の指令角（θａ）に対応した路面反力Ｆａを演算する。
Ｆａ＝Ｋ・θａ  ………（３）
【００１９】
フィードバック路面反力演算部１５３は、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆから、補正路面反力演算部１５２で演算した自動転舵分の路面反力Ｆａを差し引き、操舵反力としてフィードバックする路面反力ＦFBを演算する。
ＦFB＝Ｆ−（Ｋ・θａ）  ………（４）
ところで、自動転舵が行なわれているときの実路面反力Ｆは、次式に示すように、運転者による指令角（θｓ）に対応した路面反力Ｆｓと、自動転舵による指令角（θａ）に対応した路面反力Ｆａとの和である。
Ｆ＝Ｆｓ＋Ｆａ＝（Ｋ・θｓ）＋（Ｋ・θａ）  ………（５）
【００２０】
したがって、上記（４）式をもとに演算したフィードバック路面反力ＦFBは、運転者による指令角（θｓ）に対応した路面反力Ｆｓに相当することになる。
モータ駆動制御部１５４は、フィードバック路面反力演算部１５３で演算したフィードバック路面反力ＦFBを操舵反力として付与するように、反力モータ５を駆動制御する。このとき、モータ電流センサ５ａで検出した反力モータ５に供給されている実際の電流（実電流）をモニタリングし、反力モータ５を駆動制御する。
【００２１】
具体的には、モータ駆動制御部１５４は、フィードバック路面反力ＦFB（トルク）を実現する電流目標値を算出すると共に、実際に反力モータに供給されている実電流を電流センサ５aで検出し、検出した実電流と電流目標値とが一致するように実電流と電流目標値との偏差に基づく駆動指令値を出力してフィードバック制御する。これにより、反力モータ５がフィードバック路面反力ＦFBを出力するように駆動制御される。
【００２２】
《動作》
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
図５は、操舵反力コントローラ１５で実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
今、車両が走行車線中央を車線に沿って走行している状態であるものとする。このとき、前方認識センサ１３は、車両の走行車線中央からの横変位ｙ＝０及びヨー角φ＝０を転舵コントローラ１４に出力する。車両は走行車線中央を走行しているため、レーンキープを行うための自動転舵制御を作動する必要はない。したがって、転舵コントローラ１４は、図２の自動転舵指令角演算部１４２で、自動転舵指令角θａを“０”に算出する。そのため、指令転舵角演算部１４３が演算する指令転舵角は、運転者のハンドル操作量に応じた入力指令角θｓと等しくなる。
【００２３】
そして、モータ駆動制御部１４４は、実転舵角θｔが指令転舵角（＝θｓ）と一致するように、転舵モータ８を駆動制御する。
操舵反力コントローラ１５の比例ゲイン演算部１５１は、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆとを入力する。また、操舵反力コントローラ１５の補正路面反力演算部１５２は、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａ＝０を入力する（ステップＳ１）。
【００２４】
比例ゲイン演算部１５１は、実転舵角θｔと実路面反力Ｆとに基づいて、前記（２）式をもとに、転舵角と路面反力との関係を示す比例ゲインＫを演算する（ステップＳ２）。また、補正路面反力演算部１５２は、演算した比例ゲインＫと自動転舵指令角θａとに基づいて、前記（３）式をもとに自動転舵分路面反力Ｆａを演算する（ステップＳ３）。このとき、θａ＝０であるためＦａ＝０となる。つまり、自動転舵分の路面反力は発生していない。したがって、フィードバック路面反力ＦFBは、前記（４）式をもとにＦFB＝Ｆとなる（ステップＳ４）。
【００２５】
このように、実際に発生している路面反力Ｆは、すべて運転者による入力指令角θｓに対応する路面反力である。そのため、この場合には自動転舵分路面反力Ｆａによる補正を行わず、検出した実路面反力Ｆをそのまま操舵反力としてフィードバックする。
モータ駆動制御部１５４は、上記フィードバック路面反力ＦFB（＝Ｆ）を操舵反力指令値として設定する。そして、この操舵反力指令値に応じて反力モータ５の駆動指令値を演算する（ステップＳ５）。次いで、演算した駆動指令値を反力モータ５に出力する（ステップＳ６）。これにより、ステアリングホイール１に実路面反力Ｆに対応した操舵反力を付与する。
【００２６】
また、運転者がステアリング操作を行って、車両が走行車線中央から左方向へ逸脱したものとする。この場合には、前方認識センサ１３で車両の走行車線中央からの左方向のずれ量に相当する横変位ｙ及び車線に対する車両前後方向の角度であるヨー角φを算出する。そして、転舵コントローラ１４の自動転舵指令角演算部１４２は、横変位ｙ及びヨー角φに基づいて、車両を走行車線中央に戻すための（右方向に転舵するための）自動転舵指令角θａを演算する。したがって、指令転舵角演算部１４３が演算する指令転舵角は、運転者の入力指令角θｓと自動転舵指令角θａとの和となる。
【００２７】
そして、モータ駆動制御部１４３は、実転舵角θｔが指令転舵角（＝θｓ＋θａ）となるように、転舵モータ８を駆動制御する。これにより前輪１１Ｒ，１１Ｌは、右方向に転舵する。
この場合、操舵反力コントローラ１５は、補正路面反力演算部１５２で、自動転舵指令角θａに基づいて、前記（３）式をもとに自動転舵分路面反力Ｆａを演算する（ステップＳ３）。そして、フィードバック路面反力演算部１５３は、実路面反力Ｆから自動転舵分路面反力Ｆａを差し引いた結果をフィードバック路面反力ＦFBとして演算する（ステップＳ４）。
【００２８】
モータ駆動制御部１５４は、上記フィードバック路面反力ＦFB（＝Ｆ−Ｆａ）を操舵反力指令値として設定する。そして、この操舵反力指令値に応じて反力モータ５の駆動指令値を演算する（ステップＳ５）。次いで、演算した駆動指令値を反力モータ５に出力する（ステップＳ６）。これにより、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。このとき、付与する操舵反力は、入力指令角θｓに対応する転舵によって発生する路面反力相当となる。
【００２９】
次に、ステアリングホイール１に付与する操舵反力について図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態における自動転舵制御時に付与する操舵反力を示す図である。図７は、自動転舵制御時に付与する一般的な操舵反力を示す図である。
運転者が右方向にステアリング操作を行うと、ステアリングホイール１には符号ａで示す運転者入力操舵角が発生する。操舵角センサ３は、この運転者入力操舵角ａを操舵角θとして検出する。
【００３０】
このとき、車両に左方向の横変位ｙが発生しているものとすると、前輪１１Ｒ，１１Ｌには、運転者入力操舵角ａに対応する右方向の転舵角ｂと、自動転舵制御により横変位ｙ及びヨー角φを０にするための右方向の転舵角ｃとが発生する。
ここで、転舵角ｂは、入力指令角θｓに対応する転舵角である。また、転舵角ｃは、自動転舵指令角θａに対応する転舵角である。転舵角度センサ９は、転舵角（ｂ＋ｃ）を実転舵角θｔとして検出する。
【００３１】
したがって、前輪１１Ｒ，１１Ｌに入力する路面からの反力は、転舵角ｂに対応する路面反力ｄと、転舵角ｃに対応する路面反力ｅとの和となる。軸力センサ１２は、路面反力（ｄ＋ｅ）を実路面反力Ｆとして検出する。
そして、ステアリングホイール１には操舵反力ｆを付与する。この操舵反力ｆは、実路面反力（ｄ＋ｅ）から自動転舵指令角θａに対応する転舵角ｃによって発生する路面反力ｅを差し引いた路面反力に相当する。言い換えると、操舵反力ｆは、入力指令角θｓに対応する転舵角ｂによって発生する路面反力ｄに相当する。
【００３２】
このように、本実施形態では、ステアリングホイール１に、転舵角ｃによって発生する路面反力ｅに相当する操舵反力をフィードバックしない。
一方、ステアリングホイール１に実路面反力Ｆに相当する操舵反力をそのまま付与する場合、図７に示すように、ステアリングホイール１には余分な操舵反力が付与されてしまう。
上述したように、レーンキープのための自動転舵により前輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵すると、その分の路面反力ｅが発生する。このとき軸力センサ１２で検出する実路面反力Ｆは、運転者入力操舵角ａに対応する路面反力ｄと上記路面反力ｅとの和である。
【００３３】
したがって、実路面反力Ｆに相当する操舵反力をそのままフィードバックすると、ステアリングホイール１には、路面反力ｄに相当する操舵反力ｆ以上の操舵反力を付与してしまう。つまり、実路面反力Ｆに相当する操舵反力をそのままフィードバックすると、運転者は操舵操作を行っていないにもかかわらず、自動転舵による転舵角の変化に対応した操舵反力の変化がステアリングホイール１に発生して、運転者にとって違和感や不快感となる。
【００３４】
また、自動転舵分の操舵反力を付与するため、ステアリングホイール１には自動転舵したい方向とは逆方向へ回転させようとするトルク（操舵反力）が入力してしまう。
これに対して、本実施形態では、自動転舵により発生する路面反力相当の操舵反力のみをフィードバックしない構成とする。そのため、運転者に違和感や不快感を与えることがない。また、自動転舵分の操舵反力によりステアリングホイール１に、自動転舵とは逆の方向にトルクが入力してしまうこともない。
【００３５】
さらに、運転者による入力指令角θｓに対応する路面反力は操舵反力としてフィードバックするので、運転者は操舵操作を行った際に路面反力変化を操舵反力変化として感じることができ、操舵感を確保することができる。
また、検出した実路面反力Ｆから推定した自動転舵分路面反力Ｆａを差し引いてフィードバック路面反力ＦFBを演算する。したがって、実路面反力Ｆに、入力指令角θｓに対応した路面反力Ｆｓ及び自動転舵分路面反力Ｆａ以外の反力成分が含まれる場合、その路面反力を適正にフィードバックすることができる。そのため、例えば、車両が縁石に乗り上げた場合などでも、車両挙動に応じた操舵反力を付与することができる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、前輪１１Ｒ，１１Ｌが操向輪を構成し、舵取り機構１０が転舵機構を構成している。また、反力モータ５が操舵反力アクチュエータを構成し、転舵モータ８が転舵アクチュエータを構成している。さらに、操舵角センサ３が操舵角検出手段を構成し、軸力センサ１２が路面反力検出手段を構成している。
【００３７】
また、入力指令角演算部１４１が第一転舵指令角演算手段を構成し、自動転舵指令角演算部１４２が第二転舵指令角演算手段を構成し、モータ駆動制御部１４４が転舵制御手段を構成している。さらに、比例ゲイン演算部１５１及び補正路面反力演算部１５２が路面反力推定手段を構成し、フィードバック路面反力演算部１５３及びモータ駆動制御部１５４が操舵反力制御手段を構成している。
また、比例ゲイン演算部１５１が第１ゲイン演算手段を構成し、補正路面反力演算部１５２が第１ゲイン乗算手段を構成している。
【００３８】
《効果》
（１）操舵角検出手段は、ステアリングの操舵角を検出する。第一転舵指令角演算手段は、操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいた転舵角である第一転舵指令角を演算する。第二転舵指令角演算手段は、自車両の走行状態に基づいた転舵角である第二転舵指令角を演算する。転舵制御手段は、第一転舵指令角演算手段で演算した第一転舵指令角と第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とに基づいて、転舵アクチュエータを駆動制御する。路面反力推定手段は、第二転舵指令角に対応して発生する路面反力である推定路面反力を推定する。路面反力検出手段は、路面から転舵機構へ入力される実路面反力を検出する。操舵反力制御手段は、路面反力検出手段で検出した実路面反力から路面反力推定手段で推定した推定路面反力を差し引いた反力偏差相当の操舵反力をステアリングに付与するように、操舵反力アクチュエータを駆動制御する。
【００３９】
これにより、自動転舵制御により発生する路面反力を操舵反力としてフィードバックしない構成とすることができる。したがって、ステアリングホイール１には自動転舵による転舵角変化に基づく操舵反力変化が発生することがない。その結果、運転者に違和感、不快感を与えることがない。
また、運転者の操舵により発生する路面反力は操舵反力としてフィードバックするので、操舵感を確保することができる。
【００４０】
さらに、実路面反力から推定路面反力を差し引いてフィードバックする操舵反力を演算するので、車両挙動に応じた操舵反力を付与することができる。特に、実路面反力に、運転者の操舵により発生する路面反力および目標転舵角に対応した路面反力以外の路面反力成分が含まれる場合に効果的である。
【００４１】
（２）転舵角検出手段は、操向輪の転舵角を検出する。転舵制御手段は、第一転舵指令角演算手段で演算した第一転舵指令角と第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを合算した指令転舵角と、転舵角検出手段によって検出された転舵角が一致するように転舵アクチュエータを駆動制御する。
これにより、運転者による操舵に対応した転舵角と走行状態に応じた転舵角とを、操向輪に発生することができる。
【００４２】
（３）第１ゲイン演算手段は、操向輪の実転舵角と実路面反力との比例関係を示す第１ゲインを演算する。第１ゲイン乗算手段は、第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインと第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる。路面反力推定手段は、第１ゲイン乗算手段の乗算結果を、第二転舵指令角に対応する路面反力として推定する。
したがって、比較的簡易に自動転舵分路面反力を推定することができる。
（４）自動転舵制御により発生する路面反力を推定し、検出した実路面反力から推定路面反力を差し引いた反力偏差相当の操舵反力をステアリングに付与するように、操舵反力アクチュエータを駆動制御する。
したがって、運転者に違和感や不快感を与えることなく、適正に操舵反力を付与することができる。
【００４３】
《第２の実施の形態》
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、自動転舵指令角θａが所定角度より大きいとき、運転者に自動転舵を行っていることを認識させるように操舵反力を付与するようにしたものである。
【００４４】
《構成》
図８は、操舵反力コントローラ１５の構成を示す制御ブロック図である。
第２の実施形態の操舵反力コントローラ１５は、前述した図４において補正ゲイン演算部１５５と補正部１５６とを追加したことを除いては、図４に示す操舵反力コントローラ１５と同様の構成を有する。したがって、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
補正ゲイン演算部１５５は、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａを入力する。そして、補正ゲイン演算部１５５は、自動転舵指令角θａに基づいて補正ゲインＫ1を演算する。補正ゲインＫ1は、補正路面反力演算部１５２で演算する自動転舵分路面反力Ｆａを補正するためのゲインである。
【００４５】
補正ゲイン演算部１５５は、図９に示す補正ゲイン算出マップを参照して補正ゲインＫ1を演算する。補正ゲイン算出マップは、横軸に自動転舵指令角θａ、縦軸に補正ゲインＫ1をとる。そして、補正ゲイン算出マップは、自動転舵指令角θａが所定角度α（第1転舵指令角閾値）以下であるとき、補正ゲインＫ1＝１に算出するように設定する。また、補正ゲイン算出マップは、自動転舵指令角θａが所定角度αより大きいとき、自動転舵指令角θａが大きいほど補正ゲインＫ1を“１”から比例的に大きく算出するように設定する。
【００４６】
補正部１５６は、補正路面反力演算部１５２で演算した自動転舵分路面反力Ｆａと、補正ゲイン演算部１５５で演算した補正ゲインＫ1とを入力する。そして、自動転舵分路面反力Ｆａに補正ゲインＫ1を乗じることで、補正後の自動転舵分路面反力Ｆａ´を演算する（Ｆａ´＝Ｋ1・Ｆａ）。
また、フィードバック路面反力演算部１５３は、実路面反力Ｆから補正後の自動転舵分路面反力Ｆａ´を差し引いて、フィードバック路面反力ＦFBを演算する。
ＦFB＝Ｆ−Ｆａ´＝Ｆ−Ｋ1（Ｋ・θａ）  ………（６）
【００４７】
《動作》
次に、第２の実施形態の動作について説明する。
図１０は、操舵反力コントローラ１５で実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
今、車両が走行車線中央から左方向へ大きく逸脱したものとする。この場合、前方認識センサ１３で車両の走行車線中央からの左方向のずれ量に相当する横変位ｙ及びヨー角φを算出する。そして、転舵コントローラ１４の自動転舵指令角演算部１４２は、横変位ｙ及びヨー角φに基づいて、車両を走行車線中央に戻すための（右方向に転舵するための）自動転舵指令角θａを大きく演算する。
【００４８】
そして、モータ駆動制御部１４４は、実転舵角θｔが指令転舵角（＝θｓ＋θａ）となるように、転舵モータ８を駆動制御する。これにより前輪１１Ｒ，１１Ｌは、右方向に転舵する。
操舵反力コントローラ１５は、比例ゲイン演算部１５１で、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆとを入力する。また、補正路面反力演算部１５２と補正ゲイン演算部１５５とは、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａを入力する（ステップＳ１）。
【００４９】
比例ゲイン演算部１５１は、実転舵角θｔと実路面反力Ｆとに基づいて、前記（２）式をもとに、転舵角と路面反力との関係を示す比例ゲインＫを演算する（ステップＳ２）。また、補正路面反力演算部１５２は、演算した比例ゲインＫと自動転舵指令角θａとに基づいて、前記（３）式をもとに自動転舵分路面反力Ｆａを演算する（ステップＳ３）。
次に、補正ゲイン演算部１５５は、自動転舵指令角θａに基づいて補正ゲインＫ1を演算する。このとき、自動転舵指令角θａが所定角度αより大きいものとすると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、図９の補正ゲイン算出マップをもとに補正ゲインＫ1を“１”より大きい値に算出する（ステップＳ１２）。
【００５０】
したがって、補正部１５６は、補正路面反力演算部１５２で演算した自動転舵分路面反力Ｆａを増加補正する（ステップＳ１４）。
そして、フィードバック路面反力演算部１５３は、実路面反力Ｆから増加補正後の自動転舵分路面反力Ｆａ´を差し引いた結果をフィードバック路面反力ＦFBとして演算する（ステップＳ１５）。
【００５１】
モータ駆動制御部１５４は、上記フィードバック路面反力ＦFB（＝Ｆ−Ｆａ´）を操舵反力指令値として設定する。そして、その操舵反力指令値に応じて、反力モータ５の駆動指令値を演算する（ステップＳ５）。次いで、演算した駆動指令値を反力モータ５に出力する（ステップＳ６）。これにより、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。
このように、自動転舵指令角θａが大きい場合（θａ＞αである場合）、自動転舵分路面反力Ｆａを増加補正することで、操舵反力としてフィードバックする路面反力の補正量を大きくする。これにより、自動転舵を行う方向にハンドルを回すことができ、運転者は自動転舵を行っていることを操舵反力の変化によって認識することができる。
【００５２】
自動転舵指令角θａが大きい場合、自動転舵によって車両挙動も大きくなる。そのため、この場合には自動転舵を行っていることを運転者に認識させた方がよい。また、ステアリングホイール１に自動転舵を行う転舵方向に操舵反力を付与することができるので、自動転舵を補助することができる。
一方、自動転舵指令角θａが所定角度α以下であるときには（ステップＳ１１でＮｏ）、補正ゲインＫ1を“１”に設定する（ステップＳ１３）。そのため、自動転舵分路面反力Ｆａは補正しない。
【００５３】
このように、自動転舵指令角θａが小さい場合（θａ≦αである場合）は、自動転舵分路面反力Ｆａを操舵反力としてフィードバックしない。これにより、自動転舵を行っていることを運転者に認識させない。そのため、運転者に与える煩わしさを解消することができる。
なお、本実施形態においては、補正ゲイン演算部１５５及び補正部１５６が推定路面反力補正手段を構成している。
【００５４】
《効果》
（５）推定路面反力補正手段は、第二転舵指令角が所定の第１転舵指令角閾値より大きいとき、実路面反力から差し引く推定路面反力を増加補正する。
これにより、自動転舵の量が大きいときは、運転者は自動転舵を行っていることを認識することができる。また、自動転舵を行う方向にハンドルを回すことができるので、自動転舵を補助することができる。
【００５５】
《第３の実施の形態》
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第２の実施形態において、自動転舵に対する路面反力をより正確に推定するようにしたものである。
《構成》
図１１は、操舵反力コントローラ１５の構成を示す制御ブロック図である。
第３の実施形態の操舵反力コントローラ１５は、前述した図８において接線ゲイン演算部１５７、第２補正路面反力演算部１５８、第２フィードバック路面反力演算部１５９及びフィードバック路面反力演算部１６０を追加したことを除いては、図８に示す操舵反力コントローラ１５と同様の構成を有する。したがって、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
【００５６】
なお、以下の説明では、図８における補正路面反力演算部１５２は第１補正路面反力演算部１５２に、フィードバック路面反力演算部１５３は第１フィードバック路面反力演算部１５３に名称変更する。そして、第１補正路面反力演算部１５２で演算する自動転舵分路面反力を第１自動転舵分路面反力Ｆａ１とする。また、第１フィードバック路面反力演算部１５３で演算するフィードバック路面反力を第１フィードバック路面反力ＦFB1とする。
【００５７】
接線ゲイン演算部１５７は、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと、軸力センサ１２で検出した実路面反力Ｆとを入力する。そして、現在の実転舵角θｔ（ｘ）及び１サンプリング前に検出した実転舵角θｔ（ｘ−１）、並びに現在の実路面反力Ｆ（ｘ）及び１サンプリング前に検出した実路面反力Ｆ（ｘ−１）に基づいて、接線ゲインＬを演算する。
【００５８】
図１２は、実転舵角θｔと実路面反力Ｆとの関係を示す図である。この図１２に示すように、実転舵角θｔと実路面反力Ｆとの関係は、一般に非線形の関係となる。
そこで、自動転舵分路面反力Ｆａの推定を正確に行うために、以下の式に示す直線の傾きＬを用いる。この傾きＬは、実転舵角θｔの変化量に対する実路面反力Ｆの変化量を示す路面反力変化率である。
Ｆ（ｘ）−Ｆ（ｘ−１）＝Ｌ・（θｔ（ｘ）−θｔ（ｘ−１））  ………（７）
【００５９】
上記（７）式で表される直線は図１２の直線に相当する。
本実施形態では、この直線を図中Ｐ点の接線として考える。ここで、Ｐ点は、実転舵角θｔ（ｘ）と実転舵角θｔ（ｘ−１）との中間である実転舵角θｔ（ｘ´）での特性線上の点である。そして、この直線の傾きＬを接線ゲインとする。
接線ゲイン演算部１５７は、上記（７）式を変形した下記（８）式をもとに接線ゲインＬを算出する。
Ｌ＝Ｆ（ｘ）−Ｆ（ｘ−１）／（θｔ（ｘ）−θｔ（ｘ−１））  ………（８）
【００６０】
第２補正路面反力演算部１５８は、接線ゲイン演算部１５７で演算した接線ゲインＬと、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａとを入力する。そして、第２補正路面反力演算部１５８は、接線ゲインＬと自動転舵指令角θａとに基づいて、自動転舵指令角θａに対応した路面反力Ｆａ２を演算する。
Ｆａ２＝Ｌ・θａ  ………（９）
第２フィードバック路面反力演算部１５９は、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆから、第２補正路面反力演算部１５８で演算した路面反力Ｆａ２を差し引き、第２フィードバック路面反力ＦFB2を演算する。
ＦFB2＝Ｆ−（Ｌ・θａ）  ………（１０）
【００６１】
フィードバック路面反力演算部１６０は、比例ゲインＫ、接線ゲインＬ、自動転舵指令角θａ、第１フィードバック路面反力ＦFB1及び第２フィードバック路面反力ＦFB2を入力する。
そして、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さい（Ｌ＜Ｋ）ときは、次式をもとにフィードバック路面反力ＦFBを演算する。
ＦFB＝ｓ・ＦFB1＋（１−ｓ）・ＦFB2  ………（１１）
ここで、上記ｓは、第１フィードバック路面反力ＦFB1と第２フィードバック路面反力ＦFB2との配分を決定するための配分ゲインである。この配分ゲインｓは、図１３に示す配分ゲイン算出マップを参照して算出する。
【００６２】
配分ゲイン算出マップは、横軸に自動転舵指令角θａ、縦軸に配分ゲインｓをとる。そして、配分ゲイン算出マップは、自動転舵指令角θａが所定角度β１（第３転舵指令角閾値）より小さいとき、ゲインｓを“０”に算出するように設定する。また、配分ゲイン算出マップは、自動転舵指令角θａが所定角度β２（第２転舵指令角閾値）より大きいとき、ゲインｓを“１”に算出するように設定する。さらに、配分ゲイン算出マップは、自動転舵指令角θａが所定角度β１以上β２以下のとき、自動転舵指令角θａが大きくなるほどゲインｓを“０”から“１”へ向けて比例的に大きく算出するように設定する。
【００６３】
すなわち、θａ＜β１のとき、フィードバック路面反力ＦFBは第２フィードバック路面反力ＦFB2と等しくなる。また、θａ＞β２のとき、フィードバック路面反力ＦFBは第１フィードバック路面反力ＦFB1と等しくなる。
また、接線ゲインＬが比例ゲインＫ以上である（Ｌ≧Ｋ）ときは、次式をもとにフィードバック路面反力ＦFBを演算する。
ＦFB＝ＦFB1＝Ｆ−Ｋ1（Ｋ・θａ）  ………（１２）
【００６４】
《動作》
次に、第３の実施形態の動作について説明する。
図１４は、操舵反力コントローラ１５で実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
今、車両が走行車線中央から左方向へ逸脱したものとする。この場合、前方認識センサ１３で車両の走行車線中央からの左方向のずれ量に相当する横変位ｙ及びヨー角φを算出する。そして、転舵コントローラ１４の自動転舵指令角演算部１４２は、横変位ｙ及びヨー角φに基づいて、車両を走行車線中央に戻すための（右方向に転舵するための）自動転舵指令角θａを演算する。
【００６５】
そして、モータ駆動制御部１４４は、実転舵角θｔが指令転舵角（＝θｓ＋θａ）となるように、転舵モータ８を駆動制御する。これにより前輪１１Ｒ，１１Ｌは、右方向に転舵する。
操舵反力コントローラ１５の比例ゲイン演算部１５１と接線ゲイン演算部１５７とは、転舵角度センサ９で検出した実転舵角θｔと、軸力センサ１２で検出した路面反力Ｆとを入力する。また、第１補正路面反力演算部１５２と補正ゲイン演算部１５５と第２補正路面反力演算部１５８とは、転舵コントローラ１４で演算した自動転舵指令角θａを入力する（ステップＳ１）。
【００６６】
比例ゲイン演算部１５１は、実転舵角θｔと実路面反力Ｆとに基づいて、前記（２）式をもとに、転舵角と路面反力との関係を示す比例ゲインＫを演算する（ステップＳ２）。また、第１補正路面反力演算部１５２は、演算した比例ゲインＫと自動転舵指令角θａとを乗じて、自動転舵分路面反力Ｆａ１を演算する（ステップＳ３）。
補正ゲイン演算部１５５は、自動転舵指令角θａに基づいて補正ゲインＫ1を演算する。このとき、自動転舵指令角θａが所定角度α以下であるものとすると（ステップＳ１１でＮｏ）、補正ゲインＫ1＝１に設定する（ステップＳ１３）。
【００６７】
したがって、補正部１５６は、補正路面反力演算部１５２で演算した自動転舵分路面反力Ｆａ１を、そのまま補正後の自動転舵分路面反力Ｆａ１´とする（ステップＳ１４）。
そして、第１フィードバック路面反力演算部１５３は、実路面反力Ｆから自動転舵分路面反力Ｆａ´を差し引いた結果を第１フィードバック路面反力ＦFB1として演算する（ステップＳ１５）。
【００６８】
また、接線ゲイン演算部１５７は、１サンプリング期間における実転舵角θｔの変化量に対する実路面反力Ｆの変化量を示す路面反力変化率を、前記（８）式をもとに接線ゲインＬとして演算する（ステップＳ２１）。
第２補正路面反力演算部１５８は、演算した接線ゲインＬと自動転舵指令角θａとを乗じて、自動転舵分路面反力Ｆａ２を演算する（ステップＳ２２）。
そして、第２フィードバック路面反力演算部１５９は、実路面反力Ｆから自動転舵分路面反力Ｆａ２を差し引いた結果を第２フィードバック路面反力ＦFB2として演算する（ステップＳ２３）。
【００６９】
このとき、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さく（ステップＳ２４でＹｅｓ）、且つ自動転舵指令角θａが所定角度β１より小さい（ステップＳ２５でＹｅｓ）ものとする。この場合、フィードバック路面反力演算部１６０は、配分ゲイン算出マップをもとに配分ゲインｓを“０”を算出する。そして、この配分ゲインｓを用いて、前記（１１）式をもとにフィードバック路面反力ＦFBを算出する。したがって、フィードバック路面反力ＦFBは、第２フィードバック路面反力ＦFB2と等しい値となる（ステップＳ２６）。
【００７０】
モータ駆動制御部１５４は、上記フィードバック路面反力ＦFB（＝ＦFB2）を操舵反力指令値として設定する。そして、その操舵反力指令値に応じて、反力モータ５の駆動指令値を演算する（ステップＳ５）。次いで、演算した駆動指令値を反力モータ５に出力する（ステップＳ６）。これにより、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。
このように、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さい場合、接線ゲインＬを用いて補正した路面反力相当の操舵反力をフィードバックする。これにより、自動転舵分路面反力を精度良く推定することができる。
【００７１】
図１５は、自動転舵分路面反力（補正路面反力）の算出方法を説明するための図である。
ここでは、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さく、且つ自動転舵指令角θａが所定角度β１より小さい場合について説明する。
図中符号Ａは、接線ゲインＬを用いて算出した自動転舵分路面反力（Ｌ・θａ）である。また符号Ｃは、比例ゲインＫを用いて算出した自動転舵分路面反力（Ｋ・θａ）である。そして、符号Ｂは、実際の自動転舵分路面反力（理論値）である。
【００７２】
この図１５からも解るように、比例ゲインＫを用いて補正するＣに比べて、接線ゲインＬを用いて補正するＡの方が実際に補正したい量Ｂに近い値となる。したがって、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さく、且つ自動転舵指令角θａが所定角度β１より小さい場合は、接線ゲインＬを用いて自動転舵分路面反力を推定した方が正確な値を導出することができる。
【００７３】
次に、車両が走行車線中央から左方向へ大きく逸脱しており、転舵コントローラ１４の自動転舵指令角演算部１４２が所定角度β１以上となる自動転舵指令角θａを演算している場合について説明する。
この場合、操舵反力コントローラ１５のフィードバック路面反力演算部１６０は、配分ゲイン算出マップをもとに、配分ゲインｓを１より大きい値に演算する（ステップＳ２７）。そして、この配分ゲインｓを用いて、前記（１１）式をもとにフィードバック路面反力ＦFBを算出する（ステップＳ２８）。
【００７４】
このとき、フィードバック路面反力ＦFBは、自動転舵指令角θａが大きいほど第１フィードバック路面反力ＦFB1に近い値となるように大きく算出する。
図１５からも解るように、自動転舵指令角θａが大きいほど、実際に補正したい量Ｂは比例ゲインＫを用いて補正するＣに近づく。したがって、接線ゲインＬが比例ゲインＫより小さく、且つ自動転舵指令角θａが所定角度β１以上である場合は、比例ゲインＫと接線ゲインＬとを用いて自動転舵分路面反力を推定する。更には、自動転舵指令角θａが大きいほど、自動転舵分路面反力を、比例ゲインＫを用いて推定した値に近づける。これにより、正確な値を導出することができる。
【００７５】
また、接線ゲインＬのみを用いて自動転舵分路面反力を推定する場合と比較して、実路面反力Ｆから差し引く自動転舵分路面反力（補正路面反力）を大きくすることができる。その結果、前述した第２の実施形態と同様に、運転者は自動転舵を行っていることを認識することができる。また、自動転舵により転舵したい方向に操舵反力を付与することができる。
なお、本実施形態においては、接線ゲイン演算部１５７が第２ゲイン演算手段を構成し、第２補正路面反力演算部１５８が第２ゲイン乗算手段を構成している。
【００７６】
《効果》
（６）第２ゲイン演算手段は、操向輪の実転舵角の変化量に対する実路面反力の変化量である路面反力変化率を示す第２ゲインを演算する。第２ゲイン乗算手段は、第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインと第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角とを乗じる。路面反力推定手段は、第２ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定する。
これにより、実転舵角と実路面反力との関係が非線形であっても、自動転舵分路面反力を精度良く推定することができる。
【００７７】
（７）路面反力推定手段は、第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が所定の第２転舵指令角閾値より小さいとき、第２ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定する。
これにより、自動転舵により発生した路面反力を正確に推定することができる。
【００７８】
（８）路面反力推定手段は、第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が第２転舵指令角閾値より大きい所定の第３転舵指令角閾値以上であるとき、第１ゲイン乗算手段の乗算結果を、前記第二転舵指令角に対応する路面反力として推定する。
これにより、自動転舵により発生した路面反力を正確に推定することができる。また、運転者は自動転舵を行っていることを認識することができる。さらに、自動転舵により転舵したい方向に操舵反力を付与することができる。
【００７９】
（９）路面反力推定手段は、第２ゲイン演算手段で演算した第２ゲインが、第１ゲイン演算手段で演算した第１ゲインより小さく、且つ第二転舵指令角演算手段で演算した第二転舵指令角が第２転舵指令角閾値以上で第３転舵指令角閾値より小さいとき、第１ゲイン乗算手段の乗算結果と第２ゲイン乗算手段の乗算結果とに基づいて、前記第二転舵指令角に対応する路面反力を推定する。
これにより、自動転舵指令角が大きいほど自動転舵分路面反力を大きく推定することができ、自動転舵により発生した路面反力を正確に推定することができる。
【００８０】
《変形例》
上記各実施形態においては、転舵コントローラ１４で、自車両が走行車線中央を走行するように自動転舵するレーンキープ制御を行う場合について説明したが、運転者のステアリング操作とは独立して自動的に転舵制御するものであれば、本発明を適用可能である。このような制御としては、例えば、車両挙動安定化制御がある。車両挙動安定化制御では、先ず、運転者のステアリング操作に基づいた目標車両挙動量を演算する。そして、実際の車両挙動量を目標車両挙動量に近づけるように自動的に転舵する。
この場合にも、車両挙動安定化制御により発生した路面反力を操舵反力としてフィードバックしない構成とすれば、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明における車両制御装置の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】転舵コントローラの構成を示す制御ブロック図である。
【図３】転舵コントローラにおける転舵角制御ブロック図である。
【図４】第１の実施形態における操舵反力コントローラの構成を示す制御ブロック図である。
【図５】第１の実施形態における操舵反力コントローラで実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態における自動転舵制御時に付与する操舵反力を示す図である。
【図７】自動転舵制御時に付与する一般的な操舵反力を示す図である。
【図８】第２の実施形態における操舵反力コントローラの構成を示す制御ブロック図である。
【図９】補正ゲイン算出マップである。
【図１０】第２の実施形態における操舵反力コントローラで実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態における操舵反力コントローラの構成を示す制御ブロック図である。
【図１２】実路面反力と実転舵角との関係を示す図である。
【図１３】配分ゲイン算出マップである。
【図１４】第３の実施形態における操舵反力コントローラで実行する操舵反力制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】フィードバック路面反力の算出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  操舵角センサ
４  操舵トルクセンサ
５  反力モータ
６  バックアップクラッチ
７  ピニオンシャフト
８  転舵モータ
９  転舵角度センサ
１０  舵取り機構
１１Ｒ，１１Ｌ  前輪
１２  軸力センサ
１３  前方認識センサ
１４  転舵コントローラ
１５  操舵反力コントローラ
１６  通信ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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