(57)【要約】      （修正有）【課題】車両がカーブの後半の緩和区間を走行する際における戻し操舵角速度をカーブに応じた好ましい戻し操舵角速度に制御すること。【解決手段】走行路のカーブの情報を取得し、カーブの情報に基づいてカーブの一定の曲率の区間を特定し、車両が一定の曲率の区間を走行する際の操舵角に基づいて車両が後半の緩和区間を走行する際の基本目標戻し操舵角速度を演算し（Ｓ１０〜１５０）、車両が一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速と車両が一定の曲率の区間について設定された制限車速との関係に基づいて、基本目標戻し操舵角速度を補正することにより目標戻し操舵角速度を演算し（Ｓ１６０）、車両が後半の緩和区間を走行する際の戻し操舵角速度が目標戻し操舵角速度になるように電動パワーステアリング装置を制御する（Ｓ１７０〜２００）よう構成された車両用操舵支援装置。【選択図】図２
2018008639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵アシストトルクを発生しステアリングホイールを回転させることができるよう構成された電動パワーステアリング装置と、前記電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、を含む車両用操舵支援装置において、
前記制御装置は、走行路のカーブの情報を取得し、カーブの情報に基づいてカーブの一定の曲率の区間を特定し、車両が前記一定の曲率の区間を走行する際の操舵角に基づいて車両が後半の緩和区間を走行する際の基本目標戻し操舵角速度を演算する装置と、車両が前記一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速と前記一定の曲率の区間について設定された制限車速との関係に基づいて、前記基本目標戻し操舵角速度を補正することにより目標戻し操舵角速度を演算する装置と、を有し、車両が後半の緩和区間を走行する際の戻し操舵角速度が前記目標戻し操舵角速度になるように前記電動パワーステアリング装置を制御するよう構成された車両用操舵支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両の操舵支援装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に搭載されるパワーステアリング装置として、電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、操舵装置に操舵アシストトルクを付与することにより、運転者の操舵負担を軽減すると共に、操舵フィーリングを向上させる。電動パワーステアリング装置を制御する制御装置は、上記機能を達成するための目標操舵アシストトルクを演算し、実際の操舵アシストトルクが目標操舵アシストトルクになるように電動パワーステアリング装置を制御する。
【０００３】
電動パワーステアリング装置が搭載された車両の操舵支援装置として、例えば下記の特許文献１に記載されているように、車両が旋回走行から直線走行へ移行する際の戻し操舵角速度を制御するよう構成された操舵支援装置が知られている。この操舵支援装置においては、ステアリングホイールを中立位置へ戻すための目標操舵角と実際の操舵角との偏差及び車速に基づいて、目標戻し操舵角速度が設定され、目標戻し操舵角速度が路面反力にて補正され、補正後の目標戻し操舵角速度と実際の目標戻し操舵角速度との偏差に基づいて電動パワーステアリング装置が制御される。この操舵支援装置によれば、路面状況に応じて最適な値になるよう戻し操舵角速度を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６０６５５号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
道路のカーブの一般的な平面形状は、前半の緩和区間、円弧区間（一定の曲率の区間）及び後半の緩和区間にて構成されており、緩和区間はクロソイド曲線の形状をなしている。戻し操舵は後半の緩和区間にて行われ、後半の緩和区間の距離は運転者の操作性を考慮して道路の設計車速で２〜３秒で通過できる距離に設定される。よって、後半の緩和区間における好ましい戻し操舵角速度は、道路の設計車速にて２〜３秒走行する間に円弧区間における操舵角を０に戻す操舵角速度である。従って、好ましい戻し操舵角速度は、円弧区間における車速のみにより決定されるのではなく、円弧区間における操舵角、従って円弧区間の半径にも依存し、後半の緩和区間の距離にも依存する。
【０００６】
しかるに、上記公開公報に記載された操舵支援装置においては、補正前の目標戻し操舵角速度は、ステアリングホイールを中立位置へ戻すための目標操舵角と実際の操舵角との偏差及び車速に基づいて設定され、円弧区間の半径及び後半の緩和区間の距離は考慮されない。そのため、上記従来の操舵支援装置によっては、後半の緩和区間における戻し操舵角速度をカーブに応じた好ましい戻し操舵角速度に制御することができない場合がある。
【０００７】
本発明の主要な課題は、電動パワーステアリング装置が搭載された車両において、車両がカーブの後半の緩和区間を走行する際における戻し操舵角速度をカーブに応じた好ましい戻し操舵角速度に制御することである。
【０００８】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、操舵アシストトルクを発生しステアリングホイール（１６）を回転させることができるよう構成された電動パワーステアリング装置（２２）と、電動パワーステアリング装置を制御する制御装置（２４）と、を含む車両用操舵支援装置（１０）が提供される。
【０００９】
制御装置（２４）は、走行路のカーブの情報を取得し、カーブの情報に基づいてカーブの一定の曲率の区間を特定し、車両が一定の曲率の区間を走行する際の操舵角（θ）に基づいて車両が後半の緩和区間を走行する際の基本目標戻し操舵角速度（dθ0）を演算する装置と、車両が一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速（Ｖ）と一定の曲率の区間について設定された制限車速（Ｖlim）との関係に基づいて、基本目標戻し操舵角速度を補正することにより目標戻し操舵角速度（dθt）を演算する装置と、を有し、車両が後半の緩和区間を走行する際の戻し操舵角速度が目標戻し操舵角速度（dθt）になるように電動パワーステアリング装置を制御するよう構成される。
【００１０】
上記の構成によれば、走行路のカーブの情報が取得され、カーブの情報に基づいてカーブの一定の曲率の区間が特定され、車両が一定の曲率の区間を走行する際の操舵角に基づいて車両が後半の緩和区間を走行する際の基本目標戻し操舵角速度が演算される。車両が一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速と一定の曲率の区間について設定された制限車速との関係に基づいて、基本目標戻し操舵角速度が補正されることにより目標戻し操舵角速度が演算される。更に、車両が後半の緩和区間を走行する際の戻し操舵角速度が目標戻し操舵角速度になるように電動パワーステアリング装置が制御される。
【００１１】
制限車速は、例えば道路設計ガイドの規定に従ってカーブの一定の曲率の区間の半径に基づいて設定され、カーブ走行時に越えないことが好ましい上限車速である。目標操舵角速度は、車両が一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速と制限車速との関係に基づいて、基本目標戻し操舵角速度が補正されることにより演算される。
【００１２】
よって、基本目標操舵角速度が実際の車速と制限車速との関係に基づいて補正されない場合に比して、好ましい上限車速に対する車速Ｖの大小関係及び大小の度合に応じた好ましい目標操舵角速度になるよう操舵角速度を制御することができる。従って、カーブの一定の曲率の区間の半径の大小に関係なく、車両が後半の緩和区間を走行する際の操舵角速度を好ましい操舵角速度に制御することができる。
【００１３】
なお、車両にナビゲーション装置が搭載されている場合には、走行路のカーブの情報及び一定の曲率の区間について設定された制限車速は、ナビゲーション装置からの情報に基づいて取得されてよい。また、ＣＣＤカメラのような車両前方の画像情報を取得する画像情報取得装置が車両に搭載されている場合には、走行路のカーブの情報及び一定の曲率の区間について設定された制限車速は、画像情報取得装置からの画僧情報が解析されることにより推定により取得されてもよい。更に、「一定の曲率の区間について設定された制限車速」は、国により規定された道路設計の基準（日本の場合には道路構造令に基づく「道路設計ガイド」）による一定の曲率の区間を走行する際の上限車速であってよい。
【００１４】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による車両用操舵支援装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態における操舵支援制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】操舵角θ及び車速Ｖに基づいて基本目標操舵角速度dθt0を演算するためのマップである。
【図４】操舵トルクＴに基づいて補正係数Ｋtを演算するためのマップである。
【図５】前半の緩和区間、一定の曲率の区間及び後半の緩和区間よりなるカーブを示す図である。
【図６】種々の車速について、車両の横加速度Ｇyの絶対値に対する戻し操舵角速度dθの絶対値の適値の関係を示すグラフである。
【図７】図６に示された値が、２m/sec2の横加速度Ｇyでの走行を基準にしたときの戻し操舵角速度dθの比率に変換された値を示すグラフである。
【図８】第二の実施形態における操舵支援制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第一の実施形態の修正例として構成された本発明による車両用操舵支援装置の第三の実施形態における操舵支援制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図１０】第二の実施形態の修正例として構成された本発明による車両用操舵支援装置の第四の実施形態における操舵支援制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる車両用操舵支援装置１０の概略を示す説明図である。操舵支援装置１０は、操舵装置１２を備えた車両１４に適用されている。操舵装置１２は、運転者により操作されるステアリングホイール１６と、操舵輪である前輪１８Ｌ及び１８Ｒと、ステアリングホイール１６と前輪１８Ｌ及び１８Ｒとの間に操舵に関する力及び変位の伝達を行う伝達装置２０と、を含んでいる。操舵支援装置１０は、操舵アシストトルクＴaを発生し伝達装置２０に操舵アシストトルクＴaを付与する電動パワーステアリング装置２２と、電動パワーステアリング装置２２を制御する電子制御装置２４と、を有している。
【００１８】
図示の実施形態においては、電動パワーステアリング装置２２は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）である。なお、電動パワーステアリング装置は、操舵アシストトルクＴaを制御し得る限り、例えばラック同軸式のラックアシスト型の電動パワーステアリング装置のように、他の型式の電動パワーステアリング装置であってもよい。
【００１９】
図１に示されているように、伝達装置２０は、ステアリングホイール１６と共に回転するアッパステアリングシャフト２６と、インタミディエットシャフト２８と、操舵機構３０とを含んでいる。インタミディエットシャフト２８は、上端にてユニバーサルジョイント３２を介してアッパステアリングシャフト２６の下端に連結され、下端にてユニバーサルジョイント３４を介して操舵機構３０のピニオンシャフト３６に連結されている。
【００２０】
操舵機構３０は、ラック・アンド・ピニオン型のステアリングユニット３８と、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒとを含み、ステアリングユニット３８はピニオンシャフト３６の回転をラックバー４２の車両横方向の直線運動に変換し、またこの逆の変換を行う。タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒは、内端にてラックバー４２の先端に枢着されており、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの外端は左右の前輪１８Ｌ及び１８Ｒのキャリア（図示せず）に設けられたナックルアーム４４Ｌ及び４４Ｒに枢着されている。
【００２１】
よって、ステアリングホイール１６の回転変位及び回転トルクは、伝達装置２０により、前輪１８及び１８Ｒのキングピン軸（図示せず）の周りの枢動及び回転トルクに変換されて前輪１８Ｌ及び１８Ｒへ伝達される。また、左右の前輪１８Ｌ及び１８Ｒが路面４６から受けるキングピン軸の周りの枢動及び回転トルクは、伝達装置２０により、ステアリングホイール１６へそれぞれ回転変位及び回転トルクとして伝達される。
【００２２】
電動パワーステアリング装置２２は、電動機４８及び変換装置５０を有し、図1には示されていないが、変換装置５０は電動機４８の回転軸に固定されたウオームギヤ及びアッパステアリングシャフト２６に固定されたウオームホイールを含んでいる。電動機４８の回転トルクは変換装置５０によってアッパステアリングシャフト２６の回転トルクに変換されてアッパステアリングシャフトへ伝達される。
【００２３】
電子制御装置２４は、電動機４８の回転トルクを制御することにより、後に詳細に説明するように、電動パワーステアリング装置２２がアッパステアリングシャフト２６に付与する操舵アシストトルクＴaを制御する制御装置として機能する。電子制御装置２４には、アッパステアリングシャフト２６に設けられた操舵角センサ５２及びトルクセンサ５４からそれぞれ操舵角θ及び操舵トルクＴを示す信号が入力される。また、電子制御装置２４には、車速センサ５６から車速Ｖを示す信号が入力され、ナビゲーション装置５８からナビゲーション情報が入力され、横加速度センサなどの状態量センサ６０から車両の横加速度Ｇyなどの状態量の情報が入力される。
【００２４】
なお、電子制御装置２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含み、ＲＯＭは後述の制御プログラム、マップなどを記憶していてよい。また、操舵角センサ５２及びトルクセンサ５４は、それぞれ車両が直進状態にあるときの値を０とし、左旋回方向へ操舵されるときの値を正として操舵角θ及び操舵トルクＴを検出する。後述の目標基本操舵アシストトルクＴabなどの演算値も、左旋回方向の値が正である。
【００２５】
図５は、高速道路、自動車専用道路、国道などの道路１００のカーブ１０２を示す図であり、破線の矢印は図５には示されていない車両の進行方向を示している。カーブ１０２は、前半の緩和区間１０４、一定の曲率の区間１０６及び後半の緩和区間１０８よりなっている。一定の曲率の区間１０６は半径Ｒが一定の円弧状をなし、前半の緩和区間１０４及び後半の緩和区間１０８は、クロソイド曲線の形状をなしている。前半の緩和区間１０４は、直線区間１１０と一定の曲率の区間１０６との間に位置し、後半の緩和区間１０８は、一定の曲率の区間１０６と直線区間１１２との間に位置している。
【００２６】
電子制御装置２４は、図２に示されたフローチャートに従って、車両１４がカーブ１０２の後半の緩和区間１０８を走行する際の基本目標操舵角速度dθt0を演算し、道路の制限車速Ｖlimに対する車速Ｖの比Ｖ／Ｖlimと基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtを演算する。更に、電子制御装置２４は、車両１４が後半の緩和区間１０８を走行する際に、操舵角速度が目標操舵角速度dθtになるように電動パワーステアリング装置２２を制御する。なお、道路の制限車速Ｖlimは、道路設計ガイドの規定に従って、カーブの一定の曲率の区間１０６の半径Ｒに基づいて設定されている。
【００２７】
次に、図２に示されたフローチャートを参照して、電子制御装置２４により実行される操舵支援制御ルーチンについて説明する。図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図２に示されたフローチャートによる操舵支援制御を単に「制御」と指称する。これらのことは、後述の他の実施形態の操舵支援制御についても同様である。
【００２８】
まず、ステップ１０においては、ナビゲーション装置５８からのナビゲーション情報に基づいて、車両１４が走行中の車線が特定されると共に、車両１４がカーブ走行中であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、ステップ１５においてフラグＦvが０にリセットされた後、制御はステップ１１０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ２０へ進む。
【００２９】
ステップ２０においては、フラグＦvが１であるか否かの判別、即ち道路の制限車速Ｖlimの情報の取得が完了しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進む。
【００３０】
ステップ３０においては、道路の制限車速Ｖlimの情報の取得が可能であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４０においてナビゲーション装置５８から道路の制限車速Ｖlimの情報が取得されると共に、フラグＦvが１にセットされ、その後制御はステップ１００へ進む。
【００３１】
ステップ８０においては、車両１４がカーブの後半の緩和区間を走行中であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１１０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ９０へ進む。
【００３２】
ステップ９０においては、戻し操舵角速度制御の終了条件が成立しているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００においてフラグＦvが０にリセットされ、その後制御はステップ１１０へ進む。なお、車両１４がカーブの後半の緩和区間の走行を完了したとき、操舵角θの絶対値が終了基準値θ0（正の定数）以下になったとき、又は車両１４がカーブの後半の緩和区間の走行を開始した時点から基準時間（正の定数）が経過したときに、操舵角速度制御の終了条件が成立したと判別されてよい。
【００３３】
ステップ１１０においては、操舵トルクＴ及び車速Ｖなどに基づく通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。なお、通常の操舵アシストトルクの制御は、運転者の操舵負担を軽減すると共に、操舵フィーリングを向上させるために行われる当技術分野において公知の任意の操舵アシストトルクの制御であってよい。
【００３４】
ステップ１５０においては、操舵角θ及び車速Ｖに基づいて図３に示されたマップが参照されることにより基本目標操舵角速度dθt0が演算される。なお、後半の緩和区間の長さをＤとすると、基本目標操舵角速度dθt0は下記の式（１）により表される。よって、基本目標操舵角速度dθ0は、車速Ｖが特定されれば、図３に示されたマップの通り、操舵角θの一次関数であることが解る。
dθt0＝−θ／（Ｄ／Ｖ）
＝−（Ｖ／Ｄ）θ  …（１）
【００３５】
ステップ１６０においては、下記の式（２）に従って、道路の制限車速Ｖlimに対する車速Ｖの比Ｖ／Ｖlimと基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。
dθt＝（Ｖ／Ｖlim）dθt0  …（２）
【００３６】
ステップ１７０においては、操舵角θの時間微分値として操舵角速度dθが演算されると共に、操舵角速度dθと目標操舵角速度dθtとの偏差dθ−dθtとして操舵角速度偏差Δdθが演算される。
【００３７】
ステップ１８０においては、ゲインＡ（正の定数）と操舵角速度偏差Δdθとの積Ａ・Δdθとして、電動パワーステアリング装置２２の電動機４８へ供給されるべき基本目標制御電流Ｉt0が演算される。
【００３８】
ステップ１９０においては、操舵トルクＴに基づいて図４に示されたマップが参照されることにより補正係数Ｋtが演算され、補正係数Ｋtと基本目標制御電流Ｉt0との積Ｋt・Ｉt0として目標制御電流Ｉtが演算される。
【００３９】
ステップ２００においては、目標制御電流Ｉtが電動パワーステアリング装置２２の電動機４８へ供給されることにより、操舵角速度dθが目標操舵角速度dθtになるよう、戻し操舵角速度制御が実行される。
【００４０】
以上の説明から解るように、ステップ１０〜１５０が、走行路のカーブの情報を取得し、カーブの情報に基づいてカーブの一定の曲率の区間を特定し、車両が一定の曲率の区間を走行する際の操舵角に基づいて車両が後半の緩和区間を走行する際の基本目標戻し操舵角速度を演算する装置として機能する。また、ステップ１６０が、車両が一定の曲率の区間を走行する際の実際の車速と車両が一定の曲率の区間について設定された制限車速との関係に基づいて、基本目標戻し操舵角速度を補正することにより目標戻し操舵角速度を演算する装置として機能する。
【００４１】
次に、車両１４が直進走行状態から旋回走行状態へ移行し、更に旋回走行状態から直進走行状態へ復帰する場合について、第一の実施形態の作動を説明する。
【００４２】
（Ａ）車両１４が直進走行状態にある場合
ステップ１０において否定判別が行われるので、ステップ１１０が実行され、これにより通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。
【００４３】
（Ｂ）車両１４が前半の緩和区間を走行している場合
ステップ１０及び２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、ステップ３０において肯定判別が行われると、ステップ４０においてナビゲーション装置５８から道路の制限車速Ｖlimの情報が取得されると共に、フラグＦvが１にセットされる。その後はステップ２０において肯定判別が行われる。ステップ８０において否定判別が行われるので、上記（Ａ）の場合と同様にステップ１１０が実行されることにより、通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。
【００４４】
（Ｃ）車両１４が一定の曲率の区間を走行している場合
ステップ１０及び２０においてそれぞれ肯定判別が行われるが、ステップ８０において否定判別が行われる。よって、上記（Ａ）の場合と同様にステップ１１０が実行され、これにより通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。
【００４５】
（Ｄ）車両１４が後半の緩和区間を走行している場合
ステップ１０、２０及び８０においてそれぞれ肯定判別が行われるが、ステップ９０において否定判別が行われる。よって、ステップ１５０〜２００が実行されることにより、戻し操舵角速度の制御が行われる。
【００４６】
即ち、ステップ１５０において、操舵角θ及び車速Ｖに基づいて基本目標操舵角速度dθt0が演算され、ステップ１６０において、道路の制限車速Ｖlimに対する車速Ｖの比Ｖ／Ｖlimと基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。ステップ１７０において、操舵角速度dθと目標操舵角速度dθtとの偏差dθ−dθtとして操舵角速度偏差Δdθが演算され、ステップ１８０において、ゲインＡと操舵角速度偏差Δdθとの積Ａ・Δdθとして、電動機４８へ供給されるべき基本目標制御電流Ｉt0が演算される。更に、ステップ１９０において、操舵トルクＴに基づく補正係数Ｋtと基本目標制御電流Ｉt0との積Ｋt・Ｉt0として目標制御電流Ｉtが演算され、ステップ２００において、操舵角速度dθが目標操舵角速度dθtになるよう、戻し操舵角速度の制御が実行される。
【００４７】
前述のように、道路の制限車速Ｖlimは、道路設計ガイドの規定に従って、カーブの一定の曲率の区間の半径に基いて設定された値であり、カーブ走行時に越えないことが好ましい上限車速である。目標操舵角速度dθtは基本目標操舵角速度dθt0が車速の比Ｖ／Ｖlimにて補正された値であり、車速の比Ｖ／Ｖlimは、好ましい上限車速に対する車速Ｖの大小関係及び大小の度合を示す指標値である。
【００４８】
よって、基本目標操舵角速度dθt0が車速の比Ｖ／Ｖlimにて補正されない場合に比して、好ましい上限車速に対する車速Ｖの大小関係及び大小の度合に応じた好ましい目標操舵角速度dθtになるよう操舵角速度を制御することができる。従って、カーブの一定の曲率の区間の半径の大小の如何に関係なく、車両１４が後半の緩和区間を走行する際の操舵角速度を好ましい操舵角速度に制御することができる。
【００４９】
（Ｅ）車両１４が後半の緩和区間の走行を完了した場合
ステップ１０及び２０においてそれぞれ肯定判別が行われるが、ステップ８０において否定判別が行われる。よって、戻し操舵角速度制御は行われなくなり、ステップ１１０が実行されることにより、通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。
【００５０】
なお、車両１４が後半の緩和区間の走行を完了する前に戻し操舵角速度制御の終了条件が成立した場合には、ステップ８０において肯定判別が行われるが、ステップ９０において否定判別が行われる。よって、この場合にも戻し操舵角速度制御は終了し、通常の操舵アシストトルクの制御が行われる。
【００５１】
［第二の実施形態］
第二の実施形態においては、車両がカーブを走行する際の車両の横加速度Ｇyに基づいて戻し操舵角速度が補正される。
【００５２】
まず、車両がカーブを走行する際の車両の横加速度Ｇyと、車両が後半の緩和区間を道なりに走行する際の好適な操舵角速度との関係について説明する。
【００５３】
後半の緩和距籬をＤとすると、後半の緩和時間（車両が後半の緩和距籬を走行するに要する時間）ｔは、下記の式（３）により表される。
ｔ＝Ｄ／Ｖ  …（３）
【００５４】
車両がカーブの区間のうち一定の曲率の区間を走行する際の車両の横加速度Ｇymaxは、一定の曲率の区間の半径をＲとすると、下記の式（４）により表される。
Ｇymax＝Ｖ２／Ｒ  …（４）
【００５５】
車両が一定の曲率の区間を走行する際の操舵角θは、２自由度の車両モデルの式より、下記の式（５）により表される。なお、Ｎはステアリングギヤ比、Ｋhはスタビリティーファクタ、Ｌは車両のホイールベースである。
θ＝Ｎ＊（１＋Ｋh＊Ｖ２）＊Ｌ／Ｒ  …（５）
【００５６】
車両が後半の緩和区間を走行する際の好適な操舵角速度dθは、上記式（３）及び（４）より、下記の式（６）により表される。
dθ＝θ／ｔ
＝θ／（Ｄ／Ｖ）
＝θ／Ｄ＊（Ｒ＊Ｇmax）１／２  …（６）
【００５７】
上記式（６）に上記式（５）を代入することにより、車両が後半の緩和区間を走行する際の好適な操舵角速度dθは、下記の式（７）により表される。
dθ＝Ｎ／Ｄ＊（１＋Ｋh＊Ｒ＊Ｇymax）＊Ｌ／Ｒ＊（Ｒ＊Ｇmax）１／２  …（７）
【００５８】
道路設計ガイドにおいては、各設計車速に対する最小カーブ半径が推奨されている。図６は、各設計車速の推奨最小カーブ半径Ｒについて、緩和区間の走行時間を３秒として車両の横加速度Ｇyの絶対値に対する戻し操舵角速度dθの絶対値の適値を上記式（７）にて計算した結果を示している。図７は、図６に示された値が、設計ガイドにおいて想定されていることが多い横加速度Ｇy（２m/sec2）での走行を基準にしたときのdθの比率に変換された値を示している。車速によって多少のバラツキがあるが、dθの比率は何れの車速でもカーブ走行時の車両の横加速度Ｇyとほぼ比例関係にあることが解る。
【００５９】
従って、カーブ走行時の車両の横加速度Ｇyが解れば、道路の設計車速について最適化された戻し操舵角速度dθ0を横加速度Ｇyに基づいて修正することにより、そのカーブでの最適に近い戻し操舵角速度を求めることが可能になる。第二の実施形態においては、カーブ走行時の車両の横加速度Ｇyが推定され、基準の横加速度である２に対する車両の横加速度Ｇyの絶対値の比|Ｇy|／２にて基本戻し操舵角速度dθ0が修正されることにより、戻し操舵角速度dθが演算される。
【００６０】
次に、図８に示されたフローチャートを参照して第二の実施形態における操舵支援制御ルーチンについて説明する。なお、図８において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の第三及び第四の実施形態についても同様である。
【００６１】
図８と図２との比較から解るように、ステップ１０及びステップ８０〜２００は、ステップ１００及び１６０に代えてそれぞれステップ１０５及び１６５が実行される点を除き、第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００６２】
まず、ステップ１０において否定判別が行われたときには、ステップ２５においてフラグＦcが０にリセットされ、その後制御はステップ１１０へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ５０へ進む。
【００６３】
ステップ５０においては、フラグＦcが１であるか否かの判別、即ちカーブ走行時の車両の最大横加速度Ｇymaxの情報の取得が完了しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進む。
【００６４】
ステップ６０においては、車両が一定の曲率の区間を走行しているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ７０において状態量センサ６０により検出された車両の横加速度Ｇyが車両の最大横加速度Ｇymaxの情報として取得されると共に、フラグＦcが１にセットされ、その後制御はステップ８０へ進む。
【００６５】
ステップ１０５においては、フラグＦcが０にリセットされ、その後制御はステップ１１０へ進む。
【００６６】
ステップ１６５においては、下記の式（８）に従って、基準の横加速度である２に対する車両の最大横加速度Ｇymaxの絶対値の比|Ｇymax|／２と基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。
dθt＝（|Ｇymax|／２）dθt0  …（８）
【００６７】
第二の実施形態によれば、上記（Ｂ）の場合に、ステップ７０において車両の横加速度Ｇyが車両の最大横加速度Ｇymaxの情報として取得されると共に、フラグＦcが１にセットされる。また、上記（Ｄ）及び（Ｅ）の場合に、ステップ１００及び１６０に代えてそれぞれステップ１０５及び１６５が実行される。これらの相違点を除き、上記（Ａ）〜（Ｅ）の場合に第一の実施形態の場合と同様の制御が行われる。
【００６８】
特に、第二の実施形態によれば、ステップ１６５において、基準の横加速度である２に対する車両の最大横加速度Ｇymaxの絶対値の比|Ｇymax|／２と基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。車両の最大横加速度Ｇymaxは、車両が一定の曲率の区間を走行しているときの車速Ｖ及び一定の曲率の区間の半径Ｒにより決定される。よって、車両が一定の曲率の区間を走行しているときの車速Ｖ及び一定の曲率の区間の半径Ｒに応じて基本目標操舵角速度dθt0を補正した値として目標操舵角速度dθtを演算することができる。従って、車両１４が一定の曲率の区間を走行しているときの車速Ｖ及び一定の曲率の区間の半径Ｒに応じた好ましい目標操舵角速度dθtになるよう、車両１４が後半の緩和区間を走行する際の操舵角速度を好ましい操舵角速度に制御することができる。
【００６９】
［第三の実施形態］
第三の実施形態は、第一の実施形態の修正例として構成されている。第三の実施形態においては、図１には示されていないが、走行モード設定スイッチが車両の乗員によって操作されることにより、車両の走行モードがノーマルモードと、該ノーマルモードよりも車両がキビキビと走行するスポーツモードとに切り替えられる。車両の走行モードを示す信号は、電子制御装置２４へ入力される。これらのことは、後述の第四の実施形態においても同様である。
【００７０】
次に、図９に示されたフローチャートを参照して第三の実施形態における操舵支援制御ルーチンについて説明する。
【００７１】
図９と図２との比較から解るように、ステップ９０において否定判別が行われると、ステップ１５０に先立ってステップ１２０〜１４０が実行される。ステップ１２０においては、車両の走行モードがノーマルモードであるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときにはステップ１３０において車両の走行モードに基づく補正係数Ｋmが１に設定され、否定判別が行われたときにはステップ１３０において車両の走行モードに基づく補正係数Ｋmが１よりも大きいＫms（正の定数）に設定される。
【００７２】
ステップ１６０においては、下記の式（９）に従って、補正係数Ｋmと道路の制限車速Ｖlimに対する車速Ｖの比Ｖ／Ｖlimと基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。
dθt＝Ｋm（Ｖ／Ｖlim）dθt0  …（９）
【００７３】
［第四の実施形態］
第四の実施形態は、第二の実施形態の修正例として構成されており、この実施形態における操舵支援制御は図１０に示されたフローチャートに従って実行される。
【００７４】
図１０と図２との比較から解るように、ステップ９０において否定判別が行われると、ステップ１５０に先立ってステップ１２０〜１４０が第三の実施形態の場合と同様に実行される。
【００７５】
ステップ１６５においては、下記の式（１０）に従って、補正係数Ｋmと基準の横加速度である２に対する車両の最大横加速度Ｇymaxの絶対値の比|Ｇymax|／２と基本目標操舵角速度dθt0との積として目標操舵角速度dθtが演算される。
dθt＝Ｋm（|Ｇymax|／２）dθt0  …（１０）
【００７６】
第三及び第四の実施形態によれば、それぞれ第一及び第二の実施形態において演算される目標操舵角速度dθtが補正係数Ｋmにて補正された値として目標操舵角速度dθtが演算される。よって、第三及び第四の実施形態によれば、それぞれ第一及び第二の実施形態の場合と同様の作用効果が得られることに加えて、車両の走行モードに応じて目標操舵角速度dθtを設定することができる。
【００７７】
なお、第一乃至第四の実施形態によれば、ステップ１９０において、補正係数Ｋtと基本目標制御電流Ｉt0との積Ｋt・Ｉt0として目標制御電流Ｉtが演算される。補正係数Ｋtは操舵トルクＴの大きさが大きいほど小さくなるよう演算される。よって、例えば運転者が車両の進路を分岐路へ変更しようとして操舵した場合、車両前方の障害物を避けようとして操舵した場合などにおいて、目標操舵角速度dθtに基づく舵角の制御に優先して運転者の希望する舵角の達成を可能にすることができる。
【００７８】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７９】
例えば、上述の第一及び第三の実施形態における道路の制限車速Ｖlim及び第二及び第四の実施形態における車両の最大横加速度Ｇymaxは、ＣＣＤカメラなどにより撮影された車両前方の画像情報の解析によるカーブの半径Ｒに基づいて推定されてもよい。道路の制限車速Ｖlim及び車両の最大横加速度Ｇymaxは、道路から無線通信などにより供給される道路情報に基づいて取得されてもよい。
【００８０】
また、ステップ１０の前に、戻し操舵角速度の制御を行うべきか否かの判定が行われ、戻し操舵角速度の制御を行うべきと判定されているときにステップ１０以降が実行されるよう修正されてもよい。
【００８１】
また、第二及び第四の実施形態においては、基準の横加速度は２であるが、基準の横加速度は２以外の値であってもよい。
【００８２】
また、道路のカーブの設計基準は国によって異なる。よって、国ごとに補正係数Ｋnが設定され、補正係数Ｋnが目標操舵角速度dθtに乗算されることにより、目標操舵角速度dθtが更に補正されるよう修正されてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０…操舵支援装置、１２…操舵装置、１４…車両、１６…ステアリングホイール、１８Ｌ，１８Ｒ…前輪、２０…伝達装置、２２…電動パワーステアリング装置、２４…電子制御装置、５２…操舵角センサ、５４…トルクセンサ、５６…車速センサ、５８…ナビゲーション装置、６０…状態量センサ
【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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