(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車線を検出して当該走行車線に沿って車両を走行させる車線追従走行制御装置において、車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、走行車線情報を検出する走行車線情報検出手段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵トルク発生手段と、少なくとも前記走行車線情報検出手段で検出した走行車線情報及び前記操舵角検出手段で検出した操舵角とに基づいて前記操舵トルク発生手段で走行車線に追従する操舵トルクを発生させる供給電流を出力する操舵トルク制御手段と、該操舵トルク制御手段による制御操舵方向を検出する制御操舵方向検出手段と、前記操舵トルク制御手段から前記操舵トルク発生手段に供給する供給電流を制限する電流制限手段とを備え、前記電流制限手段は、前記横加速度検出手段で検出した横加速度と前記制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とに基づいて電流制限値を設定するように構成されていることを特徴とする車線追従走行制御装置。
【請求項２】
前記電流制限手段は、横加速度と制御操舵方向とに基づいてセルフアライニングトルクに応じた電流制限値を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車線追従走行制御装置。
【請求項３】
前記電流制限手段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車線追従走行制御装置。
【請求項４】
前記電流制限手段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させ、横加速度の絶対値が第２の設定値以上となると操舵制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを発生する電流制限値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車線追従走行制御装置。
【請求項５】
前記電流制限手段は、電流制限値を車速感応型パワーステアリングの操舵補助トルク特性を考慮して高速側設定車速から車速の減少に伴って減少補正するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車線を検出し、これに追従して走行する車線追従走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車線追従走行制御装置としては、例えば特開平７−１０４８５０号公報に記載されたものが知られている。
この従来例では、ビデオ・カメラ等で道路上の車線マークを検出し、信号プロセッサで車線マークに対する車両の側方位置を推定し、さらに車両の向きを検出し、これらに基づいて操舵角要求を演算し、この操舵角要求と操舵角検出値との偏差に制御ゲインを乗算してからリミッタで制限され、さらに旋回率制限されて操舵機構に結合された電動モータに供給することにより、電動モータで制御トルクを発生する一方、運転者からの操舵トルクを補助するかあるいはこれに対抗するトルク入力を操舵機構に与え、運転者が印加した操舵トルクが予め定めたトルク閾値を越えるときに電動モータによるトルク入力を打ち消すようにした車両用運転者補助システムが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、車線追従走行制御を行う場合に、操舵制御制御中でも運転者が容易に介入操舵可能とするように車線追従走行制御中の操舵トルクを比較的低い値に制限するようにしている。
この操舵トルクの制限値としては、電動モータを含んで構成されるアクチュエータで発生するアクチュエータ最大トルクをＴACMAX とし、アクチュエータでのトルク損失をＴLO、操舵系のオーバーオール摩擦力をＦAOとし、セルフアライニングトルクＴSAとし、車線追従制御中の最大操舵トルクをＴSTMAX としたとき、アクチュエータ発生トルクＴACは下記（１）式で表すことができる。
【０００４】
ＴACMAX ＝ＴSTMAX −ＦOA−ＴLO−ＴSA    …………（１）
この（１）式において、車線追従制御中の最大操舵トルクＴSTMAX は実験的に求められる固定値であり、操舵系のオーバーオール摩擦力ＦAOも部品バラツキ積み上げにより算出される固定値であるが、セルフアライニングトルクＴSAは車両の走行状態によって変化する変数である。
【０００５】
したがって、車両の直進走行時にはセルフアライニングトルクＴSAが“０”であるので、アクチュエータ最大トルクＴACMAX を運転者の介入操舵可能な値に正確に制限することができるが、旋回時、車線変更時等のセルフアライニングトルクＴSAが“０”以外の値をとるときにはアクチュエータ最大トルクＴACMAX がセルフアライニングトルクＴSAの値によって変動するため、アクチュエータ最大トルクＴACMAX を運転者の介入操舵可能な値に正確に制限することができないという未解決の課題がある。
【０００６】
また、操舵系に車線追従制御用のアクチュエータとは別個の車速感応式パワーステアリングが設けられている場合には、パワーステアリングで発生する操舵補助トルクが車速の増加に応じて減少することから、このパワーステアリングの操舵補助トルク特性によりセルフアライニングトルクが変化することになり、上記と同様にアクチュエータ最大トルクＴACMAX を運転者の介入操舵可能な値に正確に制限することができないという未解決の課題がある。
【０００７】
さらに、操舵切り増し方向であるときに、セルフアライニングトルクが制御操舵方向と逆方向に作用し、車線追従制御が中止されて制御操舵トルクが低下すると、これにセルフアライニングトルクが加算された操舵トルクとなることにより、車線追従制御が中止されたときの影響が大きくなるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、自車両の旋回時においてセルフアライニングトルクの変化や車線追従制御の中止にかかわらず運転者の介入操舵を可能として最適な車線追従制御特性を向上させることができる車線追従走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る車線追従走行制御装置は、走行車線を検出して当該走行車線に沿って車両を走行させる車線追従走行制御装置において、車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、走行車線情報を検出する走行車線情報検出手段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵トルク発生手段と、少なくとも前記走行車線情報検出手段で検出した走行車線情報及び前記操舵角検出手段で検出した操舵角とに基づいて前記操舵トルク発生手段で走行車線に追従する操舵トルクを発生させる供給電流を出力する操舵トルク制御手段と、該操舵トルク制御手段による制御操舵方向を検出する制御操舵方向検出手段と、前記操舵トルク制御手段から前記操舵トルク発生手段に供給する供給電流を制限する電流制限手段とを備え、前記電流制限手段は、前記横加速度検出手段で検出した横加速度と前記制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とに基づいて電流制限値を設定するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
この請求項１に係る発明では、横加速度検出手段で検出される横加速度は、車両が直進走行しているときには略“０”であるが、この直進走行状態から旋回状態に移行すると、横加速度の絶対値が増加することになり、この横加速度の発生方向とセルフアライニングトルクの発生方向とが一致することから、横加速度からセルフアライニングトルクＴSAを推定することができるので、セルフアライニングトルクの影響を考慮した電流制限値を設定したり、制御操舵方向と横加速度の発生方向とから操舵系の切り増し方向であるか切り戻し方向であるかを判断することができるので、切り増し方向に制御したときに車線追従制御の中止を考慮して電流制限値を抑制することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る車線追従走行制御装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段は、横加速度と制御操舵方向とに基づいてセルフアライニングトルクに応じた電流制限値を設定するように構成されていることを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、横加速度に基づいて推定したセルフアライニングトルクと操舵の切り増し方向であるか切りも戻し方向であるかとに基づいて、切り増し方向であるときには電流制限値をセルフアライニングトルクが“０”であるときの電流制限値に対して増加させ、逆に切り戻し方向であるときにはセルフアライニングトルクが“０”であるときの電流制限値に対して減少させて、セルフアライニングトルクの影響を排除した正確な車線追従制御を行う。
【００１１】
さらに、請求項３に係る車線追従走行制御装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させるように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この請求項３に係る発明では、請求項２では操舵切り増し方向であるときに、セルフアライニングトルクが制御操舵方向と逆方向に作用し、車線追従制御が中止されて制御操舵トルクが低下すると、これにセルフアライニングトルクが加算された操舵トルクとなることにより、車線追従制御が中止されたときの影響が大きいことから、この車線追従制御の中止を考慮して、横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに電流制限値を減少させる。
【００１３】
さらにまた、請求項４に係る車線追従走行制御装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させ、横加速度の絶対値が第２の設定値以上となると操舵制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを発生する電流制限値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
この請求項４に係る発明では、上記請求項３に係る発明の作用に加えて、横加速度の絶対値が第１の設定値より大きい第２の設定値以上となると、操舵制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを発生する電流制限値に設定することにより、コントローラの異常、ハーネスの断線、クラッチの異常によって運転者が意識しない車線追従制御における操舵制御が中止されたときに、運転者が操舵を円滑に引き継ぐことができる。
【００１５】
なおさらに、請求項５に係る車線追従走行制御装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記電流制限手段は、電流制限値を車速感応型パワーステアリングの操舵補助トルク特性を考慮して高速側設定車速から車速の減少に伴って減少補正するように構成されていることを特徴とする。
この請求項５に係る発明では、車速感応型のパワーステアリングで発生される操舵補助トルク特性を考慮して、電流制限手段における初期制御値を補正するので、パワーステアリングの特性に応じて初期制限値が補正されて、車線追従走行制御の操舵トルクを適正状態に制御することができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、横加速度検出手段で検出される横加速度と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とからセルフアライニングトルクを考慮した電流制限値を設定したり、車線追従制御中止時の影響を排除する電流制限値を設定することができ、正確な車線追従制御特性を発揮するか、車線追従制御中止時の操舵引き継ぎ特性を確保することができるという効果が得られる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明によれば、横加速度に基づいて推定したセルフアライニングトルクと操舵の切り増し方向であるか切りも戻し方向であるかの判断とに基づいて、セルフアライニングトルクの影響を排除した正確な車線追従制御を行うことができるという効果が得られる。
さらに、請求項３に係る発明によれば、操舵切り増し方向であるときに、横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに電流制限値を減少させるので、車線追従制御が中止されたときに、運転者に操舵を円滑に引き継ぐことができ、安定走行を確保することができるという効果がえられる。
【００１８】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、操舵切り増し方向であるときに、横加速度の絶対値が第１の設定値より大きい第２の設定値以上となると、操舵制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを発生する電流制限値に設定することにより、コントローラの異常、ハーネスの断線、クラッチの異常によって運転者が意識しない車線追従制御における操舵制御が中止されたときに、運転者が操舵をより円滑に引き継ぐことができるという効果が得られる。
【００１９】
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、車速感応型のパワーステアリングで発生される操舵補助トルク特性を考慮して、電流制限手段における初期制御値を補正するので、パワーステアリングの特性に応じて初期制限値が補正されて、パワーステアリングの操舵補助トルクによるセルフアライニングトルクの変化を正確に補正して車線追従走行制御の操舵トルクを適正状態に制御することができるとうい効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図１（ｂ）において、１ＦＬ，１ＦＲは前輪、１ＲＬ及び１ＲＲは後輪を示し、前輪１ＦＬ，１ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪１ＦＬ，１ＦＲの操舵軸（タイロッド）に接続されるラック２と、これに噛合するピニオン３と、このピニオン３をステアリングホイール４に与えられる操舵トルクで回転させるステアリングシャフト５とを備えている。
【００２１】
また、ステアリングシャフト５におけるピニオン３の上部には、前輪１ＦＬ，１ＦＲを自動操舵するための操舵アクチュエータを構成する自動操舵機構１３が配設されている。この自動操舵機構１３は、ステアリングシャフト５と同軸に取付けられたドリブンギヤ１４と、これに噛合するドライブギヤ１５と、このドライブギヤ１５を回転駆動する自動操舵用モータ１６とから構成されている。なお、自動操舵モータ１６とドライブギヤ１５との間にはクラッチ機構１７が介装されており、自動操舵制御時にのみクラッチ機構１７が締結され、そうでないときにはクラッチ機構１７が非締結状態となって自動操舵モータ１６の回転力がステアリングシャフト５に入力されないようしている。
【００２２】
また、車両には種々のセンサ類が取付けられている。図中、２１は舵角センサであって、ステアリングシャフト５の回転角から操舵角θを検出してコントロールユニット１０に出力する。また、図示しない自動変速機の出力側に車速センサ２２が取付けられ、この車速センサ２２で検出された車速検出値Ｖもコントロールユニット１０に出力される。さらに、車両には車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段としての横加速度センサ２３が取付けられ、この横加速度センサ２３で検出された横加速度ＧY もコントロールユニット１０に出力される。ここで、操舵角センサ２１から出力される操舵角θは、図２に示すように、右操舵時に正値、左操舵時に負値となるように設定され、横加速度センサ２３から出力される横加速度ＧY は、図２に示すように、左旋回時に正値、右旋回時に負値となるように設定されている。
【００２３】
さらに、車室内のインナーミラーステー等の固定部には、図１（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ等の単眼カメラ２５が設置され、車両前方状況を撮像し、撮像した画像データをカメラコントローラ２６に出力する。このカメラコントローラ２６は、例えば特開平１１−１０２４９９号公報に記載されているように、単眼カメラ２５の画像データを二値化等の処理により自車両近傍の白線を検出すると共に、所定の車両前方注視点での道路に対する車両の相対横偏位ｙ、車両の白線の接線に対するヨー角Φ、走行車線前方の道路曲率ρを算出し、これらをコントロールユニット１０に出力する。
【００２４】
コントロールユニット１０は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、入力されたヨー角Φ、相対横偏位ｙ、道路曲率ρに基づいてコーナーを通過する際に最適な目標操舵角θ* を算出し、操舵角センサ２１で検出した実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるように自動操舵用モータ１６に対する供給電流ｉM を算出し、この供給電流ｉM を電流制限処理してからパルス幅変調してパルス電流に変換して自動操舵用モータ１６に出力することにより、自動操舵用モータ１６をデューティ制御する。
【００２５】
次に、上記実施形態の動作をコントロールユニット１０で実行する操舵制御処理手順を表す図３のフローチャートを伴って説明する。
この操舵制御処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、操舵角センサ２１で検出した実操舵角θ、横加速度センサ２３で検出した横加速度ＧX 、車速センサ１８で検出した車速検出値Ｖ並びにカメラコントローラ２６で検出したヨー角Φ、横偏位量ｙ及び道路曲率ρを読込んでからステップＳ２に移行する。
【００２６】
このステップＳ２では、ヨー角Φ、横偏位量ｙ及び道路曲率ρをもとに下記（１）式の演算を行って今回の目標操舵角θ* (n) を算出し、これを今回目標操舵角記憶領域に記憶されている前回の目標操舵角θ* (n-1) を前回目標操舵角記憶領域に更新記憶すると共に、今回の目標操舵角θ* (n) を今回目標操舵角記憶領域に更新記憶する。
【００２７】
θ* ＝Ｋａ・Φ＋Ｋｂ・ｙ＋Ｋｃ・ρ        …………（１）
ここで、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、車速に応じて変動する制御ゲインであり、目標操舵角θ* は右方向の操舵時に正値、左方向の操舵時には負値となる。
次いで、ステップＳ３に移行して、下記（２）式に従った演算を行って、実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるＰＩＤ制御を行って自動操舵用モータ１６に対するモータ供給電流ｉM を算出し、これをモータ供給電流記憶領域に更新記憶する。
【００２８】
ｉM ＝Ｋｖｉ（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ＋Ｋｄ・ｓ）（θ* −θ）  …………（２）
ここで、Ｋｖｉは電圧値を電流値に変換するための制御ゲイン、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。
この（２）式でモータ供給電流ｉM を算出する理由は、図４に示すように、減算器３１で、目標操舵角θ* から実操舵角θを減算して両者の偏差Δθを算出し、これを演算器３２に供給して、ＰＩＤ制御演算を行って目標モータ制御電圧Ｖ* を算出し、この目標モータ制御電圧Ｖ* を電圧電流変換器３３に供給して、目標モータ制御電圧Ｖ* に制御ゲインＫｖｉを乗算してモータ供給電流ｉM を算出し、これを自動操舵用モータ１６に供給するフィードバック制御系を構成した場合を考え、これと等価な演算を行うようにしたものである。
【００２９】
次いで、ステップＳ４に移行して、横加速度ＧY が正であるか否かを判定し、ＧY ＞０であるときには左旋回状態であると判断してステップＳ５に移行し、今回目標操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ* (n-1) より小さいか否かを判定し、θ* (n) ＜θ* (n-1) であるときには制御操舵角が左切り状態であり、操舵切り増し状態であると判断してステップＳ６に移行し、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに図５に示す切り増し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから後述するステップＳ９に移行する。
【００３０】
ここで、横加速度の絶対値｜ＧY ｜とセルフアライニングトルクＴSAとは、図２に示すように、同一方向に発生し、この横加速度の絶対値｜ＧY ｜とセルフアライニングトルクＴSAとの関係は、図６に示すように、横軸に横加速度の絶対値｜ＧY ｜をとり、縦軸にセルフアライニングトルクＴSAをとったときに、横加速度の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときにセルフアライニングトルクＴSAも“０”となり、この状態から横加速度の絶対値｜ＧY ｜が増加するとセルフアライニングトルクＴSAが急激に増加し、その後横加速度の絶対値｜ＧY ｜の増加に伴って緩やかに増加する放物線上の特性曲線Ｌ1 で表すことができる。
【００３１】
そして、セルフアライニングトルクＴSAは横加速度の発生方向と操舵方向とが異なる場合即ち図２に示すように左旋回状態で左方向（又は右旋回状態で右方向）に操舵した切り増し方向であるときにはセルフアライニングトルクＴSAが自動操舵用モータ１６で発生される操舵トルクに対して逆方向に作用することから図５の電流制限値算出用制御マップでは、横加速度の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときにセルフアライニングトルクＴSAが“０”即ち直線走行時の基準電流制限値ｉL0に設定し、これから横加速度の絶対値｜ＧY ｜が増加するに応じて電流制限値ｉL が急激に増加し、その後緩やかに増加するように特性曲線Ｌ2 が設定されている。
【００３２】
また、ステップＳ５の判定結果が、θ* (n) ≧θ* (n-1) であるときには操舵切り戻し状態であると判断してステップＳ７に移行し、図７に示す切り戻し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから後述するステップＳ９に移行する。
ここで、切り戻し用電流制限値算出制御マップは、図７に示すように、左旋回状態で右方向（又は右旋回状態で左方向）に操舵した切り戻し方向ではセルフアライニングトルクＴSAが自動操舵用モータ１６で発生される操舵トルクに対して同一方向に作用することから、横加速度の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときに前記基準電流制限値ｉL0に設定し、これから横加速度の絶対値｜ＧY ｜が増加するに応じて電流制限値ｉL が急激に減少し、その後緩やかに減少するように前述した切り増し用電流制限値算出制御マップにおける特性曲線Ｌ2 に対して点対称となる特性曲線Ｌ3 が設定されている。
【００３３】
一方、前記ステップＳ４の判定結果がＧY ≦０であるときには旋回方向が右旋回状態であると判断してステップＳ８に移行し、今回目標操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ* (n-1) より大きいか否かを判定し、θ* (n) ＞θ* (n-1) であるときには制御操舵方向が右方向に切り増しているものと判断して前記ステップＳ６に移行し、θ* (n) ≦θ* (n-1) であるときには制御操舵方向が左方向に切り戻しているものと判断して前記ステップＳ７に移行する。
【００３４】
ステップＳ９では、ステップＳ３で算出した供給電流ｉM がステップＳ６又はＳ７で算出された電流制限値ｉL を越えているか否かを判定し、ｉM ≦ｉL であるときには直接ステップＳ１１に移行し、ｉM ＞ｉL であるときにはステップＳ１０に移行して、電流制限値ｉL を供給電流ｉM として設定し、これを前記モータ供給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ１１に移行する。
【００３５】
このステップＳ１１では、モータ供給電流記憶領域に記憶されているモータ供給電流ｉM に対応するパルス幅変調したパルス電流を操舵補助モータ１３に操舵方向に応じた向きとなるように出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
この図３の処理において、ステップＳ１〜Ｓ３及びＳ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応し、ステップＳ４、Ｓ５及びＳ８の処理が制御操舵方向検出手段に対応し、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９及びＳ１０の処理が電流制限手段に対応している。
【００３６】
したがって、今、車両が直進路の中央部を直進走行しているものとすると、この状態では、道路曲率検出装置１９で検出した道路曲率ρが“０”であると共に、道路中央部を走行しているので、相対横偏位ｙも“０”となっており、さらに直進走行しているのでヨー角Φも“０”となっている。このため、図３の車線追従制御処理が実行されたときに、今回の目標操舵角θ* (n) が略“０”となり、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM も“０”となる。
【００３７】
そして、横加速度センサ２３で検出した横加速度ＧY が“０”であるので、ステップＳ４からステップＳ８に移行し、前回目標操舵角θ* (n-1) も“０”を維持しているので、ステップＳ７に移行して、図７の切り戻し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出するが、このときの横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるので、電流制限値ｉL としてセルフアライニングトルクＴSAが“０”である直進走行時の基準電流制限値ｉL0に設定される。
【００３８】
このとき、前記ステップＳ３で算出されてモータ供給電流記憶領域に記憶されたモータ供給電流ｉM が“０”であり、電流制限値ｉL0より小さいので、ステップＳ９から直接ステップＳ１１に移行し、モータ供給電流ｉM の自動操舵用モータ１６へ供給が停止され、この自動操舵用モータ１６で発生する自動操舵トルクが“０”となり、車両が直進走行を継続する。この直進走行状態では、自動操舵用モータ１６が駆動されていないので、例えば運転者の意志で車線変更する場合や前方の障害物を回避する場合に、ステーリングホイール４を介入操舵した場合に、自動操舵力が負荷となることがなく、軽い操舵トルクで操舵を行って車線変更を行うことができる。
【００３９】
この直進走行状態から比較的道路曲率ρが大きい左側にカーブしたコーナーを通過する状態となると、カメラコントローラ２６から入力されるヨー角Φ、所定前方注視点における相対横方向ｙ及び道路曲率ρの値が負方向に増加することになる。このため、図３の車線追従制御処理において、今回の目標操舵角θ* (n) が負方向に増加し、前回の目標操舵角θ* (n-1) が“０”であり、操舵角センサ２１で検出した操舵角θが“０”であるので、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM が“０”から道路曲率ρに応じて増加する。この状態では、まだ自動操舵が行われていないので、車両に横加速度ＧY が発生することはなく、ＧY ＝０であるので、前述した直進走行状態と同様にステップＳ４からステップＳ８に移行し、今回目標操舵角θ* (n) ＜０となるので、前回目標操舵角θ* (n-1) より小さい値となり、ステップＳ６に移行し、図５の制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出するが、この場合も横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるので、電流制限値ｉL として基準電流制限値ｉL0が設定される。
【００４０】
このため、ステップＳ３で算出されたモータ供給電流ｉM が基準電流制限値ｉL0を越えている場合には、モータ供給電流ｉM が基準電流制限値ｉL0に抑制され、基準出流制限値ｉL0以下であるときにはモータ供給電流ｉM がそのまま自動操舵用モータ１６に出力されることにより、自動操舵用モータ１６でモータ供給電流ｉM に応じた左操舵方向の自動操舵トルクを発生し、これが自動操舵機構１３を介してステアリングシャフト５に伝達されるので、前輪１ＦＬ及び１ＦＲが左切りされて道路曲率ρに応じた転舵が行われる。
【００４１】
この転舵によって、車両に右方向の横加速度ＧY が発生し、これが横加速度センサ２３で検出されて、この横加速度センサ２３から正値の横加速度ＧY がコントロールユニット１０に出力される。
このため、図３の処理におけるステップＳ２では道路曲率ρ、相対横偏位ｙ及びヨー角Φに応じた負値の前回値θ* (n-1) より小さい今回目標操舵角θ* (n) が算出され、ステップＳ３で今回目標操舵角θ* (n) に応じたモータ供給電流ｉM が算出される。そして、横加速度ＧY が正値（ＧY ＞０）であるので、ステップＳ４からステップＳ５に移行し、θ* (n) ＜θ* (n-1) であるので、切り増し方向であると判断してステップＳ６に移行し、図５の制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出する。このとき、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”より大きい値であるので、電流制限値ｉL がセルフアライニングトルクＴSAが“０”であるときの基準電流制限値ｉL0にセルフアライニングトルクＴSAに相当する電流値分を加算した大きい値となる。
【００４２】
したがって、ステップＳ３で算出したモータ供給電流ｉM がセルフアライニングトルクＴSAに抗する大きな値として算出された場合に、これを直接自動操舵用モータ１６に供給することができ、この自動操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSAの影響を加味した大きな自動操舵トルクを発生して、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００４３】
その後、コーナーを通過して直進走行状態に復帰する場合には、正値の横加速度ＧY が出力されている状態で道路曲率ρが徐々に小さくなることにより、ステップＳ２で算出される今回の目標操舵角θ* (n) が徐々に大きくなることにより、ステップＳ４からステップＳ５に移行し、θ* (n) ＞θ* (n-1) となって、操舵切り戻し方向と判断されるので、ステップＳ７に移行し、図７の制御マップを参照して電流制限値ｉL が算出される。
【００４４】
この操舵切り戻し方向では、前述したように、セルフアライニングトルクＴSAの方向が制御操舵方向と同一方向となるため、図７の制御マップで算出される電流制限値ｉL はセルフアライニングトルクＴSAが“０”であるときの基準電流制限値ｉL0よりセルフアライニングトルクＴSA分小さい値となり、この電流制限値ｉL でモータ供給電流ｉM が制限されることにより、自動操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSAを考慮した自動操舵トルクを発生して、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００４５】
同様に、走行路が右側にカーブしている場合にも、上記と同様に今回目標操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ* (n-1) より大きくなる制御操舵切り増し方向であるときには、図５の制御マップを参照して、セルフアライニングトルクＴSA分を加算したモータ供給電流ｉM の増加を許容することにより、正確な車線追従走行制御を行い、制御操舵切り戻し方向では、セルフアライニングトルクＴSA分を抑制したモータ供給電流ｉM とすることにより、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態を図８〜図１４について説明する。
この第２の実施形態は、操舵機構１３が車速感応型のパワーステアリングを備えている場合に、このパワーステアリングで発生する操舵補助トルクの変化に影響されることなく自動操舵を行うようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図８に示すように、ラック２と並列にパワーステアリング５０が配設されている。このパワーステアリング５０は、両ロッド型の流体シリンダ５１を有し、この流体シリンダ５１におけるピストンロッド５２の両端がラック２に連結されていると共に、ピストン５３で画成された流体シリンダ５１の流体室５４Ｌ及び５４Ｒがパワーステアリングバルブ５５を介して油圧ポンプ５６及び油タンク５７に連結されている。
【００４７】
ここで、パワーステアリングバルブ５５は、ステアリングシャフト５におけるドリブンギヤ１４よりピニオン３側に介装されたトーションバーの周りに形成されており、ステアリングシャフト５に小さな左（又は右）操舵トルクが入力されたときに可変オリフィス６１Ｌ（又は６１Ｒ）及び６２Ｌ（又は６２Ｒ）が閉じきり、大きな操舵トルクが入力されたときに可変オリフィス６３Ｌ，６３Ｒが閉じきるように設定されていると共に、可変オリフィス６２Ｌ及び６３Ｌの接続点と可変オリフィス６２Ｒ及び６３Ｒの接続点との間に車速Ｖが高くなるに従って開く電磁ソレノイドバルブ６４が配設された構成を有する。ここで、電磁ソレノイドバルブ６４には、図９に示すような車速に応じた通電電流ｉV が供給され、低車速域では高い値ｉMAX の通電電流ｉV が供給されて全閉状態となり、この状態から車速Ｖが第１の設定車速Ｖ1 を越えて増加すると、車速Ｖの増加に応じて通電電流ｉV が減少し、車速Ｖが第２の設定車速Ｖ2 以上となると最小通電電流ｉMIN となって略全開状態となる。
【００４８】
したがって、車両が停車時や低車速で走行している場合には、電磁ソレノイドバルブ６４が閉状態となり、この状態で、非操舵時には各オリフィス６１Ｆ〜６３Ｒが全開状態であるので、流体シリンダ５０には圧力が供給されず、操舵補助トルクの発生が停止されるが、例えばステアリングホイール４を右操舵したときには、その操舵トルクに応じて可変オリフィス６１Ｒ〜６３Ｒが閉じるため、油圧ポンプ５６から供給される圧力流体は、可変オリフィス６１Ｌ，６３Ｒ及び６２Ｒを通じて油タンク５７に供給されることになり、可変オリフィス６２Ｒ及び６３Ｒの閉じ量に応じた大きな流体圧が流体室５４に供給されることにより、ピストンロッド５１が左動してラック２を左動させ大きな通電電流ｉV に応じた右操舵補助トルクを発生させて、運転者が軽い操舵を行うことができる。
【００４９】
一方、高速走行での右操舵時には、電磁ソレノイドバルブ６４が全開状態となるので、操舵時に作動流体が可変オリフィス６２Ｒをバイパスすることになり、可変オリフィス６３Ｒで発生する小さい流体圧が流体室５４に供給されることにより、ピストンロッド５１が左動してラック２を左動させる通電電流ｉV に応じた小さな操舵補助トルクを発生させて重目の操舵力となる。
【００５０】
このように、パワーステアリング５０で発生する操舵補助トルクが、車速Ｖが高くなるにつれて小さくなるように設定されていることから、横加速度ＧY とセルフアライニングトルクＴSAとの関係は、図１０に示すように、車速Ｖをパラメータとして高車速状態から車速が低下するにつれて特性曲線ＬH 、ＬM 及びＬL で示すように横加速度ＧY の増加に対するセルフアライニングトルクＴSAの増加率が小さくなる。
【００５１】
したがって、電流制限処理は、図１１に示すように、前述した図３の処理におけるステップＳ３の次にステップＳ２１に移行して、車速が第１の設定値ＶL 以下の低車速領域、第１の設定値Ｖ1 を越え第２の設定値Ｖ2 以下の中車速領域及び第２の設定値Ｖ2 を越える高車速領域の何れに属するかを判定し、低車速領域に属する場合にはステップＳ２２に移行して、前述した第１の実施形態におけるステップＳ４，Ｓ５及びＳ８の処理を行って、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１２に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行し、車速Ｖが中車速領域に属する場合には、ステップＳ２３に移行して、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１３に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行し、車速Ｖが高速領域に属する場合には、ステップＳ２４に移行して、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１４に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行することを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５２】
ここで、図１２の電流制限値算出用制御マップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した図１０における特性曲線ＬL に対応する特性曲線ＬL1に沿って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より特性曲線ＬL2に沿って減少するように設定され、特性曲線ＬL1及びＬL2が横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0となる点を点対称として設定されている。
【００５３】
また、図１３の電流制限値算出用制御マップも、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した図１０における特性曲線ＬM に対応する特性曲線ＬM1に沿って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より特性曲線ＬM2に沿って減少するように設定され、特性曲線ＬM1及びＬM2が横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0となる点を点対称として設定されている。
【００５４】
さらに、図１４の電流制限値算出用制御マップも、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した図１０における特性曲線ＬM に対応する特性曲線ＬM1に沿って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より特性曲線ＬM2に沿って減少するように設定され、特性曲線ＬM1及びＬM2が横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0となる点を点対称として設定されている。
【００５５】
この図１１の処理において、ステップＳ１〜Ｓ３及びＳ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応し、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ２１〜Ｓ２４の処理が制御操舵方向検出手段及び電流制限手段に対応している。
この第２の実施形態によると、車速センサ２２で検出した車速Ｖが低車速領域であるときには、図１１の処理において、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、制御操舵切り増し方向であるときには、第２象限の特性曲線ＬL1に基づいて電流制限値ｉL を算出することにより、車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクが大きくなる分を差し引いた電流制限値ｉL を算出し、この電流制限値ｉL でモータ供給電流ｉM を制限することにより、自動操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSA及び車速感応型パワーステアリング５５で発生される操舵補助トルクを考慮した自動操舵トルクを発生することにより、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００５６】
同様に、制御操舵切り戻し方向であるときには、ステップＳ２２で第１象限の特性曲線ＬL2に基づいて電流制限値ｉL を算出することにより、パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクが大きくなる分を差し引いた電流制限値ｉL を算出し、この電流制限値ｉL でモータ供給電流ｉM を制限することにより、自動操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSA及び車速感応型パワーステアリング５５で発生される操舵補助トルクを考慮した自動操舵トルクを発生することにより、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００５７】
同様に、車速Ｖが中車速領域又は高車速領域となった場合には、ステップＳ２２３又はステップＳ２４に移行して、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限の特性曲線ＬM1又はＬH1に基づいて電流制限値ｉL を算出し、制御操舵切り戻し方向であるときに第１象限の特性曲線ＬM2又はＬH2に基づいて電流制限値ｉL を算出することにより、セルフアライニングトルクＴSA及び車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクを考慮してた自動操舵トルクを発生して、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００５８】
なお、上記第２の実施形態においては、図１２〜図１４の電流制限値算出用制御マップを参照して低車速領域，中車速領域及び高車速領域の３つの領域で異なる電流制限値ｉL を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクが一番少ない高車速領域の特性曲線ＬH1及びＬH2に基づいて電流制限値ｉL を算出し、算出した電流制限値ｉL に図１５に示す制御ゲイン算出用制御マップを参照して制御ゲインＫG を算出し、この制御ゲインＫG と電流制限値ｉL とを乗算することにより、電流制限補正値ｉLAを算出し、この電流制限補正値ｉLAでモータ供給電流ｉM を制限することにより、車速感応型パワーステアリング５５の操舵トルク変化に確実に対応した電流制限値を算出するようにしてもよい。
【００５９】
ここで、図１５の制御ゲイン算出用制御マップは、車速Ｖが第１の設定車速Ｖ1 に達するまでの間は、制御ゲインＫG が“１”より十分に小さい値の最小値ＫGMINに設定され、車速Ｖが第１の設定車速Ｖ1 を越えて増加すると、その増加に応じて制御ゲインＫG も増加し、車速Ｖが第２の設定車速Ｖ2 以上となると制御ゲインＫG が“１”に固定されるように設定されている。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施形態を図１６〜図１９について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第２の実施形態と同様に車速感応型パワーステアリング５５を備えている状態で、車両が旋回状態であるときに、コントロールユニット１０の異常、ハーネスの断線、クラッチ１７の締結異常等が発生したときに、走行安定性を確保することができるようにしたものである。
【００６１】
すなわち、第３の実施形態では、コントロールユニット１０で、図１６に示すように、前述した第２の実施形態におけるステップＳ２１〜Ｓ２３の処理がステップＳ３１〜３３の処理に置換されていることを除いては図１１と同様の処理を行い、図１１との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６２】
ここで、ステップＳ３１の処理では、前述した第１の実施形態におけるステップＳ４，Ｓ５及びＳ８の処理を行って、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１７に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行し、ステップＳ３２の処理では、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１８に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行し、ステップＳ３３の処理では、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１９に示す電流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９に移行する。
【００６３】
ここで、図１７の電流制限値算出用制御マップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えるまでの間は予め設定された旋回時に運転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定され、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に比較的急勾配で減少し、絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1より大きい第２の設定値ＧY2を越える状態となると、電流制限値ｉL が最小値ｉLMINに設定され、切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、電流制限値ｉL を通常電流制限値ｉLUに維持するように構成されている。そして、最小値ｉLMINは車線追従制御が中止されたときに自動操舵状態から運転者の操舵状態を円滑に引き継ぎができる程度の操舵トルクを確保可能な電流値から車速感応型パワーステアリング５５が低車速領域で発生する操舵補助トルクに相当する電流値を減算した値に設定されている。
【００６４】
また、図１８の電流制限値算出用制御マップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えるまでの間は予め設定された旋回時の運転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定され、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に図１７の勾配に比較して緩やかな勾配で減少し、絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1より大きい第２の設定値ＧY2を越える状態となると、電流制限値ｉL が最小値ｉMMINに設定され、切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、電流制限値ｉL を通常電流制限値ｉLUに維持するように構成されている。そして、最小値ｉMMINも車線追従制御が中止されたときに自動操舵状態から運転者の操舵状態を円滑に引き継ぎができる程度の操舵トルクを確保可能な電流値から車速感応型パワーステアリング５５が中車速領域で発生する操舵補助トルクに相当する電流値を減算した値に設定されている。
【００６５】
さらに、図１９の電流制限値算出用制御マップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えるまでの間は予め設定された旋回時の運転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定され、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に図１８の勾配に比較してさらに緩やかな勾配で減少し、絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1より大きい第２の設定値ＧY2を越える状態となると、電流制限値ｉL が最小値ｉHMINに設定され、切り戻し方向であるときには第１象限を参照して、電流制限値ｉL を通常電流制限値ｉLUに維持するように構成されている。そして、最小値ｉHMINも車線追従制御が中止されたときに自動操舵状態から運転者の操舵状態を円滑に引き継ぎができる程度の操舵トルクを確保可能な電流値から車速感応型パワーステアリング５５が高車速領域で発生する操舵補助トルクに相当する電流値を減算した値に設定されている。
【００６６】
この図１１の処理において、ステップＳ１〜Ｓ３及びＳ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応し、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ３１〜Ｓ３３の処理が制御操舵方向検出手段及び電流制限手段に対応している。
この第３の実施形態によると、車両が例えば第１の設定値Ｖ1 以下の低車速域でコーナーを走行する状態となって、車両に横加速度ＧY が発生し、この横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1以下であるときには、自動操舵用モータ１６で道路曲率ρに応じた自動操舵トルクを発生できるように、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM を制限する電流制限値ｉL を比較的大きいが運転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定する。このため、道路曲率ρに応じたモータ供給電流ｉM を自動操舵用モータ１６に供給して、この自動操舵用モータ１６で車線追従走行制御可能な自動操舵トルクを発生して、自動操舵機構１３を介して前輪１ＦＬ及び１ＦＲを転舵することにより、正確な車線追従走行制御を行うと共に、運転者の介入操舵を容易に許容することができる。
【００６７】
しかしながら、コーナー走行時に発生する横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越える状態となると、制御操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値｜ＧY ｜の増加に伴って電流制限値ｉL が通常電流制限値ｉLUより比較的急勾配で減少される。このため、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM が電流制限値ｉL を越えたときには、通常電流制限値ｉLUより小さい電流制限値ｉL に抑制されて、制御操舵切り増し方向の自動操舵トルクが車速感応型パワーステアリング５５で発生する大きな操舵補助力を考慮して抑制されることになる。
【００６８】
このため、コントロールユニット１０の異常や、ハーネスの断線等によって、自動操舵用モータ１６に供給するモータ供給電流ｉM が“０”まで急減したとき又はクラッチ１７が締結状態から非締結状態となる異常によってステアリングシャフト５への自動操舵トルクが伝達されない状態となる制御停止異常発生時に、制御操舵切り増し方向のモータ供給電流ｉM が制限されていることにより、自動操舵用モータで発生する自動操舵トルクが抑制されているので、セルフアライニングトルクＴSAから操舵系のフリクショントルクを減算した復帰トルクによってステアリングホイールが回動することになり、車線追従走行制御時の自動操舵トルクと、復帰トルクの偏差が少なくなり、直進状態に急激に復帰することがなく、運転者の介入操舵が可能となり、安定走行を確保することができる。
【００６９】
さらに、コーナーの道路曲率ρが大きくなるか、車速Ｖが増加することにより、車両に発生する横加速度ＧY が第２の設定値ＧY2を越える状態となると、電流制限値ｉL が最小値ｉLMINに設定されることにより、モータ供給電流ｉM が大きく制限されることになり、自動操舵用モータ１６で発生される自動操舵トルクも大きく制限されることにより、前述した制御停止異常発生時に、急激な操舵トルク変化を抑制して、運転者が介入操舵を容易に行える状態として、安定走行を確保することができる。
【００７０】
一方、ステップＳ２で算出される今回目標操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ* (n-1) より小さいなって、制御操舵切り戻し状態であるときには、自動操舵用モータ１６で発生する自動操舵トルクがセルフアライニングトルクＴSAの方向と同一方向であることにより、前述した制御停止異常発生時となって、ステアリングシャフト５に伝達される自動操舵トルクが急減した場合でも、セルフアライニングトルクＴSAによって前輪１ＦＬ及び１ＦＲが直進方向に戻るので、電流制限値ｉL は通常電流制限値ｉLUに維持したままの状態とし、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM の制限を緩和した状態に維持する。
【００７１】
また、車速Ｖが中車速領域や高車速領域で走行しており、且つ制御操舵が切り増し方向である場合には、これらの車速Ｖに応じて車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクが小さくなることにより、これに応じて横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越えたときの電流制限値ｉL の減少勾配が緩やかとなり、低車速領域で走行している場合に比較してモータ供給電流ｉM に対する電流制限が車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルクの減少に応じて緩和され、低車速領域で走行している場合と同様に制御停止異常発生時の自動操舵トルクと復帰トルクとの偏差を小さくして、運転者の介入操舵を容易にして、安定走行を確保することができる。
【００７２】
なお、上記第３の実施形態においても、前述した図１５の制御ゲイン算出用マップを参照して制御ゲインを算出し、これを通常電流制限値ｉLUに乗算することにより、車速感応型パワーステアリングで発生する操舵補助トルクに正確に対応した電流制限値ｉL を設定することができる。
また、上記第２及び第３の実施形態においては、流体圧を使用したパワーステアリング５０を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを使用した車速感応型の電動パワーステアリングを適用するようにしてもよい。
【００７３】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、目標操舵角θ* をヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び道路曲率ρに基づいて算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、相対横偏位ｙと道路曲率ρとに基づいて目標操舵角θ* を算出するようにしてもよく、さらには車速Ｖと道路曲率ρとに基づいて下記（３）式に従って目標操舵角θ* を算出したり、ＧＰＳ機能を使用して現在位置を把握し、ナビゲーションシステムの地図情報から道路曲率ρを算出して目標操舵角θ* を算出するようにしてもよい。
【００７４】
θ* ＝(a+b)・ρ+(m ・ ρ・ V2(b・ Cr-a・ Cf))/((a+b)Cf ・ Cr)   ……（３）
但し、ａは前輪軸と車両重心点との平面視における距離、ｂは後輪軸と車両重心点との平面視における距離、ｍは車両質量、Ｃｆは前左右二輪のコーナリングスティフネス、Ｃｒは後左右二輪のコーナリングスティフネスである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】制御操舵方向、横加速度方向及びセルフアライニングトルクの方向を説明する説明図である。
【図３】第１の実施形態における車線追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】操舵サーボ系の一例を示すブロック線図である。
【図５】第１の実施形態における切り増し用電流制限値算出制御マップの一例を示す特性線図である。
【図６】横加速度の絶対値とセルフアライニングトルクとの関係を示す特性線図である。
【図７】第１の実施形態における切り戻し用電流制限値算出制御マップの一例を示す特性線図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【図９】パワーステアリングの車速可能特性を示す特性線図である。
【図１０】横加速度の絶対値とセルフアライニングトルクとの関係を示す特性線図である。
【図１１】第２の実施形態における追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】低車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１３】中車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１４】高車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１５】車速と制御ゲインとの関係を示す制御ゲイン算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を示す追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】低車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１８】中車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１９】高車速領域における横加速度の絶対値と電流制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示す特性線図である。
【符号の説明】
２  ラック
３  ピニオン
４  ステアリングホイール
５  ステアリングシャフト
１０  コントロールユニット
１３  操舵機構
１６  自動操舵用モータ
２１  操舵角センサ
２２  車速センサ
２３  横加速度センサ
２５  単眼カメラ
２６  カメラコントローラ
５０  パワーステアリング
５１  流体シリンダ
５５  パワーステアリングバルブ
６４  電磁ソレノイドバルブ
【図１】
0003637849.tif 000002
【図２】
0003637849.tif 000003
【図３】
0003637849.tif 000004
【図４】
0003637849.tif 000005
【図５】
0003637849.tif 000006
【図６】
0003637849.tif 000007
【図７】
0003637849.tif 000008
【図８】
0003637849.tif 000009
【図９】
0003637849.tif 000010
【図１０】
0003637849.tif 000011
【図１１】
0003637849.tif 000012
【図１２】
0003637849.tif 000013
【図１３】
0003637849.tif 000014
【図１４】
0003637849.tif 000015
【図１５】
0003637849.tif 000016
【図１６】
0003637849.tif 000017
【図１７】
0003637849.tif 000018
【図１８】
0003637849.tif 000019
【図１９】
0003637849.tif 000020