(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイルを介して操舵入力軸に付与される操舵トルクを補助可能な操舵トルク補助手段と、
前記操舵入力軸の回転角たる操舵角と操舵輪の回転角たる舵角との関係を変化させることが可能な舵角可変手段と
を備えた車両の走行を支援する車両の走行支援装置であって、
前記車両を目標走行路に追従させるための、前記操舵トルク補助手段に対応する第１制御目標値を設定する第１設定手段と、
前記設定された第１制御目標値に基づいて前記操舵トルク補助手段を制御する第１制御手段と、
前記操舵トルク補助手段を制御することにより前記車両を前記目標走行路に追従させるに際し生じる前記車両の挙動変化が抑制されるように前記舵角可変手段に対応する第２制御目標値を設定する第２設定手段と、
前記設定された第２制御目標値に基づいて前記舵角可変手段を制御する第２制御手段と
を備え、
前記第２設定手段は、前記第２制御目標値として、前記目標走行路に対する非追従時と較べて減少するように前記操舵角に対する前記操舵輪に連結された操舵出力軸の回転角を規定する操舵伝達比Ｋ１を設定し、
前記第２制御手段は、前記設定された操舵伝達比Ｋ１とドライバにより与えられた前記操舵角であるドライバ操舵角θｉｎｐｕｔとに基づいて設定される通常目標制御角θＶＧと、前記操舵伝達比Ｋ１とは無関係に定められる前記操舵出力軸に関する追従用目標制御角θＬＫとの和として設定される前記操舵出力軸の目標制御角θＴＧＦが得られるように前記舵角可変手段を制御する
ことを特徴とする車両の走行支援装置。
【請求項２】
前記通常目標制御角θＶＧは、次式
θＶＧ＝Ｋ１×θｉｎｐｕｔ
により算出され、
前記ドライバ操舵角θｉｎｐｕｔは、前記操舵角をＭＡとし、前記ステアリングホイルを介して入力される操舵トルクがない場合の前記操舵角を基準操舵角θｒｅｆとした場合に、次式
θｉｎｐｕｔ＝ＭＡ−θｒｅｆ
により算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行支援装置。
【請求項３】
前記基準操舵角θｒｅｆは、前記車両を前記目標走行路に追従させるための前記操舵出力軸の目標回転角である基本目標回転角θＬＫＢと、前記追従用目標制御角θＬＫとに基づいて次式
θｒｅｆ＝θＬＫＢ−θＬＫ
により算出され、
前記追従用目標制御角θＬＫは、前記基本目標回転角θＬＫＢと、前記目標走行路の曲率に応じて付与される係数Ｋ２とに基づいて次式
θＬＫ＝Ｋ２×θＬＫＢ
により算出される
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の走行支援装置。
【請求項４】
前記基本目標回転角θＬＫＢは、前記車両の目標横加速度に基づいて設定される
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＥＰＳ（Electronic controlled Power Steering：電子制御式パワーステアリング装置）又はＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering：可変ギア比ステアリング装置）等の各種操舵機構を備えた車両における、例えばＬＫＡ（Lane Keeping Assist：レーンキープアシスト）等の走行支援装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、電動式パワーステアリング装置と転舵角可変装置とを使用してレーンキープ走行を実行させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された車両の操舵制御装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、レーンキープ走行時、曲率半径に基づく目標舵角が得られるように電動式パワーステアリング装置を制御すると共に走行路に対する車両の横方向位置やヨー角のずれを転舵角可変装置によって制御することにより、車両を目標走行経路に沿って良好に走行させることが可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６０９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーンキープ制御のように、操舵輪に直接的に又は間接的に駆動力を付与することによって舵角を変化させ目標路への追従を図るに際しては、操舵輪を含む操舵系からの反力がステアリングホイルに作用する場合がある。極端な場合には、ステアリングホイルが逆操舵されることもある。また、ドライバが与える操舵トルクを補助する補助トルクを操舵系に付与することによって舵角を変化させ得る構成においては、ステアリングホイルはドライバの意思とは無関係に操作されることになるため、高い確率でドライバが違和感を覚え得る。即ち、目標路に対する追従をドライバへの違和感を抑制しつつ単一の操舵機構により実現することは一般的に困難である。
【０００５】
上記特許文献１では、電動式パワーステアリング装置及び転舵角可変装置といった複数の操舵機構が使用されているものの、単に各機構が独立してレーンキープに係る制御の一部を負担しているに過ぎないため、例えば電動式パワーステアリング装置により曲率半径に基づく目標舵角を実現しようとした場合には上記違和感の発生が避けられず、また転舵角可変装置により横方向位置やヨー角のずれを制御しようとした場合には、ステアリングホイルに対する反力の影響が車両の挙動に影響を与え得る。
【０００６】
尚、上記違和感の発生に関し補足すれば、この種の違和感は、ドライバの不要な操舵操作を招来する可能性が高いから、車両の挙動に影響を与え得る。また、例えば上記転舵角可変装置等を利用して単位操舵角当たりの舵角を大きくした場合、相対的に目標舵角を得るのに要する操舵角を減少側に補正することが可能となり得るが、このように単位操舵角当たりの舵角を大きくしてしまうと、ドライバの意思によりなされる操舵操作に対して舵角が大きく変化して車両のロバスト性が低下するから、結局は車両の挙動に影響を与え得る。このように、背景技術には、車両を目標走行路に追従させるに際して車両の挙動に影響を与えかねないという技術的な問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えばこのような問題点に鑑みてなされたものであり、車両挙動の不安定化を招くことなく車両を目標走行路に追従させ得る車両の走行支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため本発明に係る車両の走行支援装置は、ステアリングホイルを介して操舵入力軸に付与される操舵トルクを補助可能な操舵トルク補助手段と、前記操舵入力軸の回転角たる操舵角と操舵輪の回転角たる舵角との関係を変化させることが可能な舵角可変手段とを備えた車両の走行を支援する車両の走行支援装置であって、前記車両を目標走行路に追従させるための、前記操舵トルク補助手段に対応する第１制御目標値を設定する第１設定手段と、前記設定された第１制御目標値に基づいて前記操舵トルク補助手段を制御する第１制御手段と、前記操舵トルク補助手段を制御することにより前記車両を前記目標走行路に追従させるに際し生じる前記車両の挙動変化が抑制されるように前記舵角可変手段に対応する第２制御目標値を設定する第２設定手段と、
前記設定された第２制御目標値に基づいて前記舵角可変手段を制御する第２制御手段とを備え、前記第２設定手段は、前記第２制御目標値として、前記目標走行路に対する非追従時と較べて減少するように前記操舵角に対する前記操舵輪に連結された操舵出力軸の回転角を規定する操舵伝達比Ｋ１を設定し、前記第２制御手段は、前記設定された操舵伝達比Ｋ１とドライバにより与えられた前記操舵角であるドライバ操舵角θｉｎｐｕｔとに基づいて設定される通常目標制御角θＶＧと、前記操舵伝達比Ｋ１とは無関係に定められる前記操舵出力軸に関する追従用目標制御角θＬＫとの和として設定される前記操舵出力軸の目標制御角θＴＧＦが得られるように前記舵角可変手段を制御する。
【０００９】
本発明に係る車両には、操舵トルク補助手段と舵角可変手段とが少なくとも備わる。
【００１０】
本発明に係る操舵トルク補助手段とは、ステアリングホイル（一般的に「ハンドル」とも称される）に直接的に又は間接的に連結される操舵入力軸に対しドライバから付与される人為的な操舵入力に相当するドライバ操舵トルクを補助可能な手段を包括する概念である。この際、操舵トルク補助手段におけるドライバ操舵トルクの補助態様は、直接的及び間接的の別を問わず、また少なくとも設置スペース、コスト、耐久性或いは信頼性等に基づいた実質的な制約（そのような制約が存在するとして）の範囲内において自由であってよい趣旨である。即ち、操舵トルク補助手段は、操舵入力軸に対し操舵トルクを直接補助する補助トルクを付与する構成を採ってもよいし、操舵入力軸に直接的に又は間接的に連結される操舵出力軸にこの種の補助トルクを付与する構成を有してもよいし、操舵系がラック＆ピニオン式の操舵伝達機構を採用する場合において、ラックバーと噛合するピニオンギアの回転を補助する補助トルクを付与可能な構成を有してもよいし、或いはラックバーに対し当該ラックバーの往復運動を補助する駆動力を付与可能に構成されてもよい。操舵トルク補助手段によれば、各種伝達機構及び各種軸体等を含む物理的或いは機械的な伝達経路を経由して、最終的には操舵入力軸に対し操舵トルクが付与される形となるため、ドライバの操舵負担を軽減することも、またドライバに代わってステアリングホイルを保舵することも、或いはドライバの操舵操作とは無関係に操舵入力軸を回転させることも可能である。
【００１１】
本発明に係る舵角可変手段は、操舵入力軸の回転角たる操舵角と操舵輪の回転角たる舵角との関係を、段階的に又は連続的に可変とし得る物理的、機械的、電気的又は磁気的な各種装置を包括する概念である。即ち、舵角可変手段によれば、操舵角と舵角との関係が一義的に規定されず、例えば操舵角と舵角との比を変化させることが可能となる。或いは、操舵角に無関係に舵角を変化させることが可能となる。舵角可変手段は、例えば、好適な一形態としてＶＧＲＳ或いはＳＢＷ等として構成されてもよい。
【００１２】
本発明に係る車両の走行支援装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１設定手段により第１制御目標値が設定される。
【００１３】
第１制御目標値は、操舵トルク補助手段に対応する制御目標値であって、車両を目標走行路に追従させるための制御目標値であり、その設定に際しては、既存の各種アルゴリズムを適用可能である。例えば、車載カメラ等により撮像された目標走行路の画像に基づいて、目標走行路の曲率、目標走行路を規定する白線等と車両との位置偏差及びヨー偏差等が算出又は推定され、それらに基づいて目標走行路に対し車両を追従させるための目標横加速度が算出又は推定される等した後に、これら算出又は推定された目標横加速度に基づいて、例えば操舵トルク補助手段から該目標加速度が得られるような補助トルクが出力されるように設定される。
【００１４】
第１制御目標値が設定されると、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１制御手段により、この設定された第１制御目標値に基づいて、操舵トルク補助手段が制御される。即ち、本発明に係る車両の走行支援装置によれば、操舵トルク補助手段が、目標走行路に対し車両を追従させるための主たるシステム（以下、適宜「メインシステム」と称する）として機能する。
【００１５】
ここで、この種のメインシステムとして操舵トルク補助手段を使用して目標走行路への追従を行うに際しては、仮に何らの対策も施さないとすれば、先述したように違和感の発生やロバスト性の低下等に起因して車両挙動が不安定となりかねない。
【００１６】
そこで、本発明に係る車両の走行支援装置によれば、舵角可変手段が、この種の車両挙動の不安定化を抑制する抑制手段として、操舵トルク補助手段と協調的に制御される。即ち、本発明に係る車両の走行支援装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２設定手段により、操舵トルク補助手段の制御により車両を目標走行路に追従させる際に生じる車両の挙動変化が抑制されるように舵角可変手段に対応する第２制御目標値が設定される。更に、第２制御目標値が設定されると、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２制御手段により、この設定された第２制御目標値に基づいて舵角可変手段が制御される。
【００１７】
このため、本発明に係る車両の走行支援装置によれば、操舵トルク補助手段をメインシステムとして使用し、目標走行路への追従が図られるに際して生じ得る車両の挙動変化が、抑制手段として作用する舵角可変手段の制御により緩和され、理想的には相殺される。即ち、車両を目標走行路に追従させるに際して車両の挙動を安定させることが可能となるのである。
【００１８】
このように、本発明に係る車両の走行支援装置は、操舵トルク補助手段と舵角可変手段とをこの種の車両挙動の安定化を図るべく相互に協調して作動させる点において、公知である如何なる技術思想に対しても顕著に有利である。即ち、この種の技術思想を有さない旧来の技術思想の範疇では、操舵トルク補助手段を含め舵角の制御を可能とする手段が複数存在しようが、一の手段が作動することにより車両挙動に及ぼされる影響を想定していないことに起因して、例え一の手段が作動することにより直接的に生じる一次的な影響（例えば、上述した、ドライバの意思と無関係なステアリング操作の発生）を抑制し得たとしても（例えば、この場合、操舵角に対する舵角の変化量を大きくする等）、それによって二次的な或いは更に多次的な車両挙動の不安定化（例えば、ドライバの操舵入力に対する舵角の変化量が大きくなることによる車両挙動のロバスト性の低下）が生じ得る。即ち、結局のところ車両の挙動を何ら改善することができないのである。
【００１９】
本発明では特に、第２設定手段は、前記目標走行路に対する非追従時と較べて減少するように操舵伝達比Ｋ１を第２制御目標値として設定する。ここで、「操舵伝達比」とは、操舵角に対する操舵輪に連結された操舵出力軸の回転角を規定するパラメータである。また、「非追従時と比べて減少するように」とは、目標走行路に従って車両が走行する追従時には、非追従時に比べて操舵伝達比が小さく設定されることを意味する。
【００２０】
レーンキープ中にある車両には、その挙動の安定性が要求される。車両の安定性を向上させるためには、例えばステアリングホイルから入力される外乱要素による影響を軽減することが効果的である。このような外乱要素による影響を軽減させるための手段として、操舵伝達比を小さく設定することが考えられる。操舵伝達比が小さくなると、操舵トルク補助手段からステアリングホイルに反力が伝達されにくくなると共に、仮にドライバがステアリングホイルを操作しても、操舵角の変化量が操舵トルク補助手段等に対して伝達されにくくなるため、車両の安定性が向上する。
【００２１】
以上説明したように本発明に係る車両の走行支援装置によれば、車両挙動の不安定化を招くことなく車両を目標走行路に追従させることが可能となる。
【００２２】
本発明に係る車両の走行支援装置の一の態様では、前記通常目標制御角θＶＧは、次式
θＶＧ＝Ｋ１×
θｉｎｐｕｔにより算出され、前記ドライバ操舵角θｉｎｐｕｔは、前記操舵角をＭＡとし、前記ステアリングホイルを介して入力される操舵トルクがない場合の前記操舵角を基準操舵角θｒｅｆとした場合に、次式θｉｎｐｕｔ＝ＭＡ−θｒｅｆ…（２）より算出される。
【００２５】
上述したように、操舵伝達比を追従時において小さく変化させる場合、車両を目標走行路に追従させるための舵角の算出ロジックを適切に設定していないと、例えばレーンキープ中にドライバが車両の進行方向を変更すべくステアリングホイルを操作しても、車輪の舵角が変化しにくい状態になっているため、ドライバはステアリングホイルをより大きく操作しなければならない場合が生じ得る。即ち、舵角の算出ロジックが不適切だと、操舵伝達比を小さく設定することによって外乱要素による車両の安定性化が図れたとしても、ドライバのステアリングホイルの操作負担が増大してしまうので、結局ドライバが違和感を感じてしまう可能性が高くなってしまう。
【００２６】
本態様によれば、ドライバ操舵角θｉｎｐｕｔが、ステアリングホイルの操舵角ＭＡと、ステアリングホイルを介した操舵トルクの入力がない場合（即ち、目標走行路への追従時）の操舵角である基準操舵角θｒｅｆとの偏差（ＭＡ―θｒｅｆ）により算出される。従って、ドライバの操作負担の増加を防止することができ、車両を目標走行路に追従させるにあたって、車両挙動の安定化とドライバの操作負担の軽減とを両立することが可能となる。
【００２７】
尚、この態様では、前記基準操舵角θｒｅｆは、前記車両を前記目標走行路に追従させるための前記操舵出力軸の目標回転角である基本目標回転角θＬＫＢと、前記追従用目標制御角θＬＫとに基づいて次式θｒｅｆ＝θＬＫＢ−θＬＫ…（３）により算出され、前記追従用目標制御角θＬＫは、前記基本目標回転角θＬＫＢと、前記目標走行路の曲率に応じて付与される係数Ｋ２とに基づいて次式θＬＫ＝Ｋ２×θＬＫＢにより算出されてもよい。
【００２８】
本願発明者の研究によれば、上述の基準操舵角θｒｅｆを（３）式のように規定することによって、ステアリングホイルの操舵角は操舵伝達比に依存しなくなることが判明している。つまり、車両の安定性を向上させるために操舵伝達比を小さく設定しても、操舵角が影響を受けることがないので、ドライバの操作負担が増大することもない。
【００２９】
このように、本態様によれば、車両を目標走行路に追従させるにあたって、車両挙動の安定化とドライバの操作負担の軽減とを両立することが可能となる。
【００３０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】本実施形態に係り、図１の車両においてなされるＬＫＡ制御のフローチャートである。
【図３】本実施形態に係り、目標横加速度ＧＹＴＧとＬＫＡ基本目標角θＬＫＢとの関係を表す模式図である。
【図４】本実施形態に係り、曲率Ｒと調整ゲインＫ２との関係を表す模式図である。
【図５】本実施形態に係るＥＰＳ制御のフローチャートである。
【図６】本実施形態に係り、ＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥとドライバ操舵トルクＭＴとの関係を表す模式図である。
【図７】本実施形態に係るＶＧＲＳ制御のフローチャートである。
【図８】本実施形態に係り、操舵伝達比Ｋ１と車速Ｖとの関係を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の走行支援装置に係る各種実施形態について説明する。
【００３３】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０の基本的な構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００３４】
図１において、車両１０は、操舵輪として左右一対の前輪ＦＬ及びＦＲを備え、これら前輪が転舵することにより所望の方向に進行可能に構成されている。車両１０は、ＥＣＵ１００、ＶＧＲＳアクチュエータ２００、ＶＧＲＳ駆動装置３００、ＥＰＳアクチュエータ４００及びＥＰＳ駆動装置５００を備える。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の走行支援装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するＬＫＡ制御、ＥＰＳ制御及びＶＧＲＳ制御を夫々実行可能に構成されている。
【００３６】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第１設定手段」、「第１制御手段」、「第２設定手段」及び「第２制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００３７】
車両１０では、ステアリングホイル１１を介してドライバより与えられる操舵入力が、ステアリングホイル１１と同軸回転可能に連結され、ステアリングホイル１１と同一方向に回転可能な軸体たるアッパーステアリングシャフト１２に伝達される。アッパーステアリングシャフト１２は、本発明に係る「操舵入力軸」の一例である。アッパーステアリングシャフト１２は、その下流側の端部においてＶＧＲＳアクチュエータ２００に連結されている。
【００３８】
ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、ハウジング２０１、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を備えた、本発明に係る「舵角可変手段」の一例である。
【００３９】
ハウジング２０１は、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を収容してなるＶＧＲＳアクチュエータ２００の筐体である。ハウジング２０１には、前述したアッパーステアリングシャフト１２の下流側の端部が固定されており、ハウジング２０１は、アッパーステアリングシャフト１２と一体に回転可能となっている。
【００４０】
ＶＧＲＳモータ２０２は、回転子たるロータ２０２ａ、固定子たるステータ２０２ｂ及び駆動力の出力軸たる回転軸２０２ｃを有するＤＣブラシレスモータである。ステータ２０２ｂは、ハウジング２０１内部に固定されており、ロータ２０２ａは、ハウジング２０１内部で回転可能に保持されている。回転軸２０２ｃは、ロータ２０２ａと同軸回転可能に固定されており、その下流側の端部が減速機構２０３に連結されている。
【００４１】
減速機構２０３は、差動回転可能な複数の回転要素（サンギア、キャリア及びリングギア）を有する遊星歯車機構である。この複数の回転要素のうち、第１の回転要素たるサンギアは、ＶＧＲＳモータ２０２の回転軸２０２ｃに連結されており、また、第２の回転要素たるキャリアは、ハウジング２０１に連結されている。そして第３の回転要素たるリングギアが、本発明に係る「操舵出力軸」の一例たるロアステアリングシャフト１３に連結されている。
【００４２】
このような構成を有する減速機構２０３によれば、ステアリングホイル１１の操作量に応じたアッパーステアリングシャフト１２の回転速度（即ち、キャリアに連結されたハウジング２０１の回転速度）と、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度（即ち、サンギアに連結された回転軸２０２ｃの回転速度）とにより、残余の一回転要素たるリングギアに連結されたロアステアリングシャフト１３の回転速度が一義的に決定される。この際、回転要素相互間の差動作用により、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度を増減制御することによって、ロアステアリングシャフト１３の回転速度を増減制御することが可能となる。即ち、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３の作用により、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とは相対回転可能である。また、減速機構２０３における各回転要素の構成上、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度は、各回転要素相互間のギア比に応じて定まる所定の減速比に従って減速された状態でロアステアリングシャフト１３に伝達される。
【００４３】
このように、車両１０では、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とが相対回転可能であることによって、アッパーステアリングシャフト１２の回転量たる操舵角ＭＡと、ロアステアリングシャフト１３の回転量に応じて一義的に定まる（後述するラックアンドピニオン機構のギア比も関係する）操舵輪たる前輪の舵角θｓｔとの比たる操舵伝達比が、予め定められた範囲で連続的に可変となる。
【００４４】
尚、減速機構２０４は、ここに例示した遊星歯車機構のみならず、他の態様（例えば、アッパーステアリングシャフト１２及びロアステアリングシャフト１３に夫々歯数の異なるギアを連結し、各ギアと一部分で接する可撓性のギアを設置すると共に、係る可撓性ギアを、波動発生器を介して伝達されるモータトルクにより回転させることによって、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とを相対回転させる態様等）を有していてもよいし、遊星歯車機構であれ上記と異なる物理的、機械的、又は機構的態様を有していてよい。
【００４５】
ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳモータ２０２のステータ２０２ｂに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＶＧＲＳ駆動装置３００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＶＧＲＳモータ２０２に駆動電圧を供給することが可能に構成されている。また、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００と共に、本発明に係る「舵角可変手段」の一例を構成している。
【００４６】
ロアステアリングシャフト１３の回転は、ラックアンドピニオン機構に伝達される。ラックアンドピニオン機構は、ロアステアリングシャフト１３の下流側端部に接続されたピニオンギア１４及び当該ピニオンギアのギア歯と噛合するギア歯が形成されたラックバー１５を含む操舵力伝達機構であり、ピニオンギア１４の回転がラックバー１５の図中左右方向の運動に変換されることにより、ラックバー１５の両端部に連結されたタイロッド及びナックル（符号省略）を介して操舵力が各操舵輪に伝達される構成となっている。即ち、車両１０では所謂ラックアンドピニオン式の操舵方式が実現されている。
【００４７】
ＥＰＳアクチュエータ４００は、永久磁石が付設されてなる回転子たる不図示のロータと、当該ロータを取り囲む固定子であるステータとを含むＤＣブラシレスモータとしてのＥＰＳモータを備えた、本発明に係る「操舵トルク補助手段」の一例である。このＥＰＳモータは、ＥＰＳ駆動装置５００を介した当該ステータへの通電によりＥＰＳモータ内に形成される回転磁界の作用によってロータが回転することにより、その回転方向にアシストトルクＴＡを発生可能に構成されている。
【００４８】
一方、ＥＰＳモータの回転軸たるモータ軸には、不図示の減速ギアが固定されており、この減速ギアはまた、ピニオンギア１４と噛合している。このため、ＥＰＳモータから発せられるアシストトルクＴＡは、ピニオンギア１４の回転をアシストするアシストトルクとして機能する。ピニオンギア１４は、先に述べたようにロアステアリングシャフト１３に連結されており、ロアステアリングシャフト１３は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００を介してアッパーステアリングシャフト１２に連結されている。従って、アッパーステアリングシャフト１２に加えられるドライバ操舵トルクＭＴは、アシストトルクＴＡにより適宜アシストされた形でラックバー１５に伝達され、ドライバの操舵負担が軽減される構成となっている。
【００４９】
ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＰＳモータのステータに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＥＰＳ駆動装置５００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＥＰＳモータに駆動電圧を供給することが可能に構成されている。また、ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＰＳアクチュエータ４００と共に、本発明に係る「操舵トルク補助手段」の一例を構成している。
【００５０】
尚、本発明に係る「操舵トルク補助手段」の態様は、ここに例示するものに限定されず、例えば、ＥＰＳモータから出力されるアシストトルクＴＡは、不図示の減速ギアによる回転速度の減速を伴って、直接ロアステアリングシャフト１３に伝達されてもよいし、ラックバー１５の往復運動をアシストする力として付与されてもよい。即ち、ＥＰＳアクチュエータ４００から出力されるアシストトルクＴＡが、最終的に各操舵輪を操舵させる操舵力の少なくとも一部として供され得る限りにおいて、本発明に係る操舵トルク補助手段の具体的構成は何ら限定されない趣旨である。
【００５１】
一方、車両１０には、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７及び回転センサ１８を含む各種センサが備わっている。
【００５２】
操舵トルクセンサ１６は、ドライバからステアリングホイル１１を介して与えられるドライバ操舵トルクＭＴを検出可能に構成されたセンサである。より具体的に説明すると、アッパーステアリングシャフト１２は、上流部と下流部とに分割されており、図示せぬトーションバーにより相互に連結された構成を有している。係るトーションバーの上流側及び下流側の両端部には、回転位相差検出用のリングが固定されている。このトーションバーは、車両１０のドライバがステアリングホイル１１を操作した際にアッパーステアリングシャフト１２の上流部を介して伝達される操舵トルク（即ち、ドライバ操舵トルクＭＴ）に応じてその回転方向に捩れる構成となっており、係る捩れを生じさせつつ下流部に操舵トルクを伝達可能に構成されている。従って、操舵トルクの伝達に際して、先に述べた回転位相差検出用のリング相互間には回転位相差が発生する。操舵トルクセンサ１６は、係る回転位相差を検出すると共に、係る回転位相差を操舵トルクに換算して操舵トルクＭＴに対応する電気信号として出力可能に構成されている。また、操舵トルクセンサ１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５３】
操舵角センサ１７は、アッパーステアリングシャフト１２の回転量を表す操舵角ＭＡを検出可能に構成された角度センサである。操舵角センサ１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵角ＭＡは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５４】
回転センサ１８は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００におけるハウジング２０１（即ち、回転角で言うならばアッパーステアリングシャフト１２と同等である）とロアステアリングシャフト１３との回転位相差Δθを検出可能に構成されたロータリーエンコーダである。回転センサ１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された回転位相差Δθは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５５】
車速センサ１９は、車両１０の速度たる車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５６】
車載カメラ２０は、車両１０のフロントノーズに設置され、車両１０の前方における所定領域を撮像可能に構成された撮像装置である。車載カメラ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、撮像された前方領域は、画像データとしてＥＣＵ１００に一定又は不定の周期で送出される構成となっている。ＥＣＵ１００は、この画像データを解析し、後述するＬＫＡ制御に必要な各種データを取得することが可能である。
【００５７】
＜実施形態の動作＞
以下、適宜図面を参照し、本実施形態の動作について説明する。
【００５８】
始めに、図２を参照し、ＥＣＵ１００により実行されるＬＫＡ制御の詳細について説明する。ここに、図２は、ＬＫＡ制御のフローチャートである。尚、ＬＫＡ制御は、車両１０を目標走行路（レーン）に追従させる制御であり、車両１０が有する走行支援システムの一部を実現する制御である。
【００５９】
図２において、ＥＣＵ１００は、車両１０に備わる各種スイッチ類の操作信号、各種フラグ及び上記各種センサに係るセンサ信号等を含む各種信号を読み込む（ステップＳ１０１）と共に、予め車両１０の車室内に設置されたＬＫＡ制御発動用の操作ボタンがドライバにより操作される等した結果としてＬＫＡモードが選択されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ＬＫＡモードが選択されていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００６０】
ＬＫＡモードが選択されている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車載カメラ２０から送出される画像データに基づいて、ＬＫＡの目標走行路を規定する白線（白色である必要はない）が検出されているか否かを判別する（ステップＳ１０３）白線が検出されていない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、目標走行路が規定され得ないため、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、白線が検出されている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車両１０を目標走行路に追従させるに際して必要となる各種路面情報を算出する（ステップＳ１０４）。
【００６１】
ステップＳ１０４においては、目標走行路の曲率Ｒ（即ち、半径の逆数である）、白線と車両１０との横方向の偏差Ｙ及び白線と車両１０とのヨー角偏差φが算出される。尚、この種の目標走行路への追従制御に要する情報の算出態様は、既存の画像認識アルゴリズムを含む各種態様を適用可能であり、また発明の本質部分との相関も薄いため、ここでは触れないこととする。
【００６２】
これら各種路面情報が算出されると、ＥＣＵ１００は、車両１０を目標走行路へ追従させるために必要となる目標横加速度ＧＹＴＧを算出する（ステップＳ１０５）。尚、目標横加速度ＧＹＴＧも、既存の各種アルゴリズム或いは演算式に従って算出可能である。或いは、ＥＣＵ１００は、予めＲＯＭ等の然るべき記憶手段に、上記曲率Ｒ、横方向偏差Ｙ及びヨー角偏差φをパラメータとする目標横加速度マップを保持し、適宜該当する値を選択することにより目標横加速度ＧＹＴＧを算出（この種の選択もまた算出の一態様である）してもよい。
【００６３】
目標横加速度ＧＹＴＧが算出されると、処理は二系統に分岐する。即ち、一方の処理において、ＥＣＵ１００は、ＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫを算出し（ステップＳ１０６）、該算出されたＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫをフラッシュメモリやＲＡＭ等の書き換え可能な然るべき記憶手段に記憶させる（ステップＳ１０７）。ＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫは、予めＲＯＭに格納された、目標横加速度ＧＹＴＧと車速ＶとをパラメータとするＬＫＡ目標アシストトルクマップに規定されており、ＥＣＵ１００は当該マップから該当する数値を選択することによりＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫを算出する。尚、ＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫは、本発明に係る「第１制御目標値」の一例であり、「目標補助トルク」の一例である。
【００６４】
また、他方の処理において、ＥＣＵ１００は、目標横加速度ＧＹＴＧに基づいてＬＫＡ基本目標角θＬＫＢを算出し（ステップＳ１０８）、続いて曲率Ｒに基づいて調整ゲインＫ２を算出する（ステップＳ１０９）。更に、ＥＣＵ１００は、下記（４）式に従って、ＬＫＡ補正目標角θＬＫを算出する（ステップＳ１１０）。尚、ＬＫＡ補正目標角θＬＫは、本発明に係る「第２制御目標値」の一例である。ＬＫＡ補正目標角θＬＫが算出されると、ＥＣＵ１００は、この算出されたＬＫＡ補正目標角θＬＫをＲＡＭ或いはフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶させる（ステップＳ１１１）。
【００６５】
θＬＫ＝θＬＫＢ×Ｋ２・・・（４）
ここで、図３を参照し、目標横加速度ＧＹＴＧとＬＫＡ基本目標角θＬＫＢとの関係について説明する。ここに、図３は、目標横加速度ＧＹＴＧとＬＫＡ基本目標角θＬＫＢとの関係を表す模式図である。
【００６６】
図３において、縦軸にはＬＫＡ基本目標角θＬＫＢが表され、横軸には目標横加速度ＧＹＴＧが表されている。ここで、目標横加速度ＧＹＴＧ＝０に相当する原点ラインの左側の領域は、車両左方向に対応する目標横加速度であり、同様に右側の領域は車両右方向に対応する横加速度を表す。また、ＬＫＡ基本目標角θＬＫＢ＝０に相当する原点ラインの上側の領域は、車両右方向の舵角に対応しており、同様に下側の領域は車両左方向の舵角に対応している。従って、ＬＫＡ基本目標各θＬＫＢは、係る原点ラインを境にして対称な特性となる。ＬＫＡ基本目標角θＬＫＢは、目標横加速度ＧＹＴＧ＝０付近の不感帯を除けば、目標横加速度ＧＹＴＧに対し絶対値がリニアに増加する特性となる。
【００６７】
一方、図３には、車速Ｖ＝Ｖ１、Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）及びＶ３（Ｖ３＞Ｖ２）なる三種類の車速Ｖに対するＬＫＡ基本目標角θＬＫＢの特性が、夫々図示鎖線、破線及び実線にて例示される。図示より明らかなように、ＬＫＡ基本目標角θＬＫＢは、車速が高い程減少側で設定される。これは、車速が高い程、舵角に対し発生する横加速度の度合いが大きくなるためである。
【００６８】
尚、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図３に示す関係を数値化してなるＬＫＡ基本目標角マップが格納されており（無論、パラメータ値としての車速Ｖはより精細である）、ステップＳ１０８においては、係るＬＫＡ基本目標角マップから該当する値が選択される。
【００６９】
ここで、図４を参照し、曲率Ｒと調整ゲインＫ２との関係について説明する。ここに、図４は、曲率Ｒと調整ゲインＫ２との関係を表す模式図である。
【００７０】
図４において、縦軸には調整ゲインＫ２が表され、横軸には目標走行路の曲率Ｒの絶対値が表されている。従って、図中右側へ向う程、目標走行路は急激に湾曲している（即ち、急カーブである）ことになる。図示するように、調整ゲインＫ２は、１未満の領域で設定され、曲率Ｒが大きい程（即ち、急カーブ程）小さく設定される。これは、曲率が大きい程、ステアリングホイル１１の操舵が許容される（ドライバから見て違和感が生じない）ためである。
【００７１】
尚、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図４に示す関係を数値化してなる調整ゲインマップが格納されており、ステップＳ１０９においては、係る調整ゲインマップから該当する値が選択される。
【００７２】
図２に戻り、ステップＳ１０７及びステップＳ１１１において夫々ＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫ及びＬＫＡ補正目標角θＬＫが算出されると、処理はステップＳ１０１に戻される。ＬＫＡ制御はこのように実行される。一方、目標走行路への車両１０の実際の追従動作は、ＥＰＳ制御により実現される。
【００７３】
ここで、図５を参照し、ＥＰＳ制御の詳細について説明する。ここに、図５はＥＰＳ制御のフローチャートである。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００７４】
図５において、ＥＣＵ１００は、各種信号を読み込んだ後（ステップＳ１０１）、ドライバ操舵トルクＭＴ及び車速Ｖを取得する（ステップＳ２０１）。続いて、ＥＣＵ１００は、この取得されたドライバ操舵トルクＭＴ及び車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ４００のＥＰＳモータから出力すべきアシストトルクＴＡの基本値であるＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥを算出する（ステップＳ２０２）。
【００７５】
ここで、図６を参照し、ＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥとドライバ操舵トルクＭＴとの関係について説明する。ここに、図６は、ＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥとドライバ操舵トルクＭＴとの関係を表す模式図である。
【００７６】
図６において、縦軸にはＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥが表され、横軸にはドライバ操舵トルクＭＴが表されている。尚、ドライバ操舵トルクＭＴ＝０に相当する原点ラインの左側の領域は、車両左側への操舵操作に対応しており、同様に右側の領域は、車両右側の操舵操作に対応している。従って、図中ＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥは、係る原点ラインを境に対称な特性となる。
【００７７】
一方、図６には、車速Ｖ＝Ｖ１、Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）及びＶ３（Ｖ３＞Ｖ２）なる三種類の車速Ｖに対するＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥの特性が、夫々図示実線、破線及び鎖線にて例示される。図示より明らかなように、ＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥは、車速が高い程減少側で設定される。これは、車速が高い程、必要な横加速度を得るための舵角が小さくなるためであり、高車速側でステアリングホイル１１の操舵に要する力を大きく（即ち、所謂ハンドルが重い状態である）することにより、ドライバの過度な操作を防止して車両１０の挙動の安定化が図られるのである。尚、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、予め図６に示す関係を数値化してなるＥＰＳ基本目標トルクマップが格納されており（無論、パラメータ値としての車速Ｖはより精細である）、ステップＳ２０２においては、係るＥＰＳ基本目標トルクマップから該当する値が選択される。
【００７８】
図５に戻り、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２において算出されたＥＰＳ基本目標トルクＴＢＡＳＥと、先に算出され記憶されているＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫとに基づいて、下記（５）式に従ってＥＰＳ最終目標トルクＴＴＧを算出する（ステップＳ２０３）。
【００７９】
ＴＴＧ＝ＴＢＡＳＥ＋ＴＬＫ・・・（５）
ＥＰＳ最終目標トルクＴＴＧが算出されると、ＥＣＵ１００は、この算出されたＥＰＳ最終目標トルクＴＴＧに基づいてＥＰＳ駆動装置５００を制御し、ＥＰＳアクチュエータ４００のＥＰＳモータから、このＥＰＳ最終目標トルクＴＴＧに対応するアシストトルクＴＡを出力させる（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。
【００８０】
このように、本実施形態では、ＥＰＳアクチュエータ４００が、車両１０を目標走行路に追従させるためのメインシステムとして機能し、ドライバの操舵操作に対応する通常のアシストトルクに加えて、車両１０を目標走行路へ追従させるためのＬＫＡ目標アシストトルクＴＬＫが出力される。
【００８１】
一方、ＥＰＳアクチュエータ４００は、ステアリングホイル１１の操舵角と操舵輪の舵角との関係を変化させるものではないから、ＥＰＳアクチュエータ４００からのアシストトルクの付与により目標走行路への追従がなされる場合、舵角の変化に応じてステアリングホイル１１がドライバの意思とは無関係に操舵される。このため、ドライバが違和感を覚え、ドライバ側の不要な操舵操作を誘発する可能性が生じ得る。そこで、本実施形態では、このようにＥＰＳアクチュエータ４００により車両１０を目標走行路へ追従させるに際しての挙動変化を、ＶＧＲＳ制御によって補償している。
【００８２】
ここで、図７を参照し、ＶＧＲＳ制御の詳細について説明する。ここに、図７は、ＶＧＲＳ制御のフローチャートである。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８３】
図７において、各種信号を読み込むと（ステップＳ１０１）、ＥＣＵ１００は、車速Ｖ及び操舵角ＭＡを取得する（ステップＳ３０１）と共に、予め車両１０の車室内に設置されたＬＫＡ制御発動用の操作ボタンがドライバにより操作される等した結果としてＬＫＡモードが選択されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここで、ＬＫＡモードが選択されているか否かによって、ＬＫＡ中基準ハンドル角θＭＡＲｅｆが求められる。
【００８４】
ＬＫＡモードが選択されている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップ１０８において算出されたＬＫＡ基本目標角θＬＫＢと、ステップ１１０において算出されたＬＫＡ補正目標角θＬＫとに基づいて、下記（６）式に従ってＬＫＡ中基準ハンドル角θＭＡＲｅｆを算出する（ステップＳ３０２）。尚、（６）式は、本発明における上記（３）式の一例である。
【００８５】
θＭＡＲｅｆ＝θＬＫＢ−θＬＫ・・・（６）
一方、ＬＫＡモードが選択されていない場合（ステップ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、下記（７）式に従ってＬＫＡ中基準ハンドル角θＭＡＲｅｆを算出する（ステップＳ３０３）。
【００８６】
θＭＡＲｅｆ＝０・・・（７）
このように算出されたＬＫＡ中基準ハンドル角θＭＡＲｅｆと、アッパーステアリングシャフト１２の回転角たる操舵角ＭＡとに基づいて、ＥＣＵ１００は、下記（８）式に従って、ＶＧＲＳ通常目標角用入力θｉｎｐｕｔを算出する（ステップＳ３０４）。
【００８７】
θｉｎｐｕｔ＝ＭＡ−θＭＡＲｅｆ・・・（８）
ＥＣＵ１００は、（８）式により算出したＶＧＲＳ通常目標角用入力θｉｎｐｕｔに基づいて、下記（９）式に従い、アッパーステアリングシャフト１２の回転角たる操舵角ＭＡに対するロアステアリングシャフト1３の相対回転角の基本値であるＶＧＲＳ基本目標角θＶＧを算出する（ステップＳ３０５）。尚、ＶＧＲＳ基本目標角θＶＧは本発明における第１目標角の一例である。
【００８８】
θＶＧ＝Ｋ１×θｉｎｐｕｔ・・・（９）
上記式（９）において、Ｋ１は、操舵角ＭＡに対するロアステアリングシャフト１３の回転角を規定する操舵伝達比であり車速Ｖに応じて可変な数値である。ここで、図８を参照し、操舵伝達比Ｋ１と車速Ｖとの関係について説明する。ここに、図８は、操舵伝達比Ｋ１と車速Ｖとの関係を表す模式図である。
【００８９】
図８に示すように、ＬＫＡモードが選択されている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＬＫＡモードが選択されていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）に比べて、全速度域において操舵伝達比Ｋ１が小さくなるように設定されている。これはＬＫＡモードでは目標走行路に対する自動追従が行われるため、ドライバのステアリング操作などに起因する外乱の影響によって車両１０の走行安定性が損なわれることを効果的に抑制するためである。つまり、ＬＫＡモードにあるときには、ＶＧＲＳ通常目標角用入力θｉｎｐｕｔの変化によるＶＧＲＳ基本目標角θＶＧの変化が、ＬＫＡモードでない場合に比べて小さいため、安定した自動追従が可能となる。
【００９０】
上記式（９）における操舵伝達比Ｋ１は、ＬＫＡモードにある場合には、中車速領域の車速Ｖｔｈにおいて０（即ち、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３との回転比が１：１）となり、Ｖｔｈよりも低車速側では０より大きく、高車速側では０未満となる。また、ＬＫＡモードにない場合には、車速Ｖｔｈより高速側にある速領域の車速Ｖ´ｔｈにおいてＫ１が０となり、Ｖ´ｔｈよりも低車速側では０より大きく、高車速側では０未満となる。即ち、Ｋ１はＬＫＡモードにあるか否かに関わらず、低車速側程、小さい操舵角で大きい舵角が得られる構成となっている。これは、既に述べたように、高車速程、舵角に対する横加速度が大きくなることに起因する。
【００９１】
図７に戻り、ＥＣＵ１００は更に、この算出されたＶＧＲＳ基本目標角θＶＧと、先に算出され記憶されているＬＫＡ補正目標角θＬＫとに基づいて、式（１０）に従ってＶＧＲＳ最終目標角θＴＧＦを算出する（ステップＳ３０６）。尚、式（１０）は本発明における式（１）の一例であり、ＶＧＲＳ基本目標角θＶＧ及びＬＫＡ補正目標角θＬＫは、夫々、本発明における第１及び第２目標角の一例である。
【００９２】
θＴＧＦ＝θＶＧ＋θＬＫ・・・（１０）
ＶＧＲＳ最終目標角θＴＧＦが算出されると、ＥＣＵ１００は、この算出されたＶＧＲＳ最終目標角θＴＧＦに基づいてＶＧＲＳ駆動装置３００を制御し、ＶＧＲＳアクチュエータ２００のＶＧＲＳモータ２０２を、このＶＧＲＳ最終目標角θＴＧＦに対応する分回転させる（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。
【００９３】
このように、本実施形態に係るＶＧＲＳ制御によれば、通常のＶＧＲＳの目標角に対し、ＬＫＡ補正目標角θＬＫが別途付加されるため、先のＥＰＳ制御により車両１０を目標走行路へ追従させるに際した操舵角ＭＡの変化を抑制することが可能となる。このため、ドライバに与える違和感が軽減され、ドライバの心理的負担を軽減することが可能となって、車両１０の挙動を安定させることが可能となるのである。
【００９４】
ＬＫＡモードにある車両１０の最終舵角たるピニオン角θｐｉｎｉｏｎは、ステップＳ３０１において取得した操舵角ＭＡと、ステップＳ３０６において算出したθＴＧＦとの和であり、式（６）及び、式（８）から式（９）を考慮することで、次式（１１）により表すことができる。
【００９５】
θｐｉｎｉｏｎ＝ＭＡ＋θＴＧＦ
＝ＭＡ＋θＶＧ＋θＬＫ
＝ＭＡ＋Ｋ１（ＭＡ−θＭＡＲｅｆ）＋θＬＫＢ×Ｋ２
＝ＭＡ＋Ｋ１（ＭＡ−（θＬＫＢ―Ｋ２×θＬＫＢ））＋θＬＫＢ×Ｋ２・・・（１１）
ここで、ＬＫＡモードが選択されている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、目標走行路に追従すべくピニオン角θｐｉｎｉｏｎはＬＫＡ基本目標角θＬＫＢに一致する（即ち、θｐｉｎｉｏｎ＝θＬＫＢ）。この場合、上式（１１）を変形することにより、操舵角ＭＡは次式（１２）のように算出される。
【００９６】
ＭＡ＝θＬＫＢ−Ｋ２×θＬＫＢ・・・（１２）
上述の特許文献１では、ＬＫＡモードにおける操舵角ＭＡが操舵伝達比Ｋ１に反比例するために、外乱入力に対する車両１０の安定性を向上させるために操舵伝達比Ｋ１を小さくすると、操舵角ＭＡが大きくなってしまう。そのため、外乱入力に対する車両の安定性と、ドライバのハンドル操作負荷の軽減を両立することができないという問題がある。それに対し、本実施形態にかかる車両１０では、式（１２）に示すようにＬＫＡ中の操舵角ＭＡ（即ち、θＭＡＲｅｆ）が、操舵伝達比Ｋ１に依存しないことから、ドライバからの外乱入力によって車両１０の挙動が不安定になることを抑制しても、操舵伝達比Ｋ１を小さく設定しても、操舵角ＭＡが大きくなることによってドライバのハンドル操作負荷が増大することがない。このように、本実施形態の車両１０では、外乱入力に対する車両の安定性と、ドライバのハンドル操作負荷の軽減を両立することができる。
【００９７】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の操舵支援装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、例えば、車両を目標走行路に追従させるための車両の走行支援装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
ＦＬ、ＦＲ…車輪、１０…車両、１１…ステアリングホイル、１２…アッパーステアリングシャフト、１３…ロアステアリングシャフト、１４…ピニオンギア、１６…操舵トルクセンサ、１７…操舵角センサ、１８…回転角センサ、１００…ＥＣＵ、２００…ＶＧＲＳアクチュエータ、３００…ＶＧＲＳ駆動装置、４００…ＥＰＳアクチュエータ、５００…ＥＰＳ駆動装置。
【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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