(57)【要約】【課題】電動パワーステアリング装置を用いた自動操舵制御の実行中に運転者の介入による操舵が行われた後に当該自動操舵制御に復帰した場合に、車輪の実舵角を目標舵角に近づける際の実舵角の変化速度を適切かつ穏やかに制御する。【解決手段】運転支援装置は、ＥＰＳ装置を用いた操舵制御として、前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに近づける自動操舵制御と、自動操舵制御の非実行中に運転者による転舵が終了したときに、前輪１２の実舵角θａを中立点に戻す舵角戻し制御とを実行する。運転支援装置は、角度偏差Δθ１と角度偏差θ２とが等しい条件で比較した場合に、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入が行われた後に自動操舵制御に復帰して前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに近づけるときには、舵角戻し制御の実行中に前輪１２の実舵角θａを中立点に戻すときと比べて低い変化速度で前輪１２の実舵角θａを変化させる。【選択図】図４
2018111457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の舵角を制御するために駆動される電動モータを有する電動パワーステアリング装置を備える車両の運転支援装置であって、
前記運転支援装置によって前記電動パワーステアリング装置を用いて行われる前記車輪の操舵制御は、
前記車輪の実舵角を目標舵角に近づけるための転舵トルクを生成するように前記電動モータを制御する自動操舵制御と、
前記自動操舵制御の非実行中に運転者による転舵が終了したときに、前記車輪の実舵角を中立点に戻すための戻しトルクを生成するように前記電動モータを制御する舵角戻し制御と、
を含み、
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御における前記車輪の実舵角と前記目標舵角との第１角度偏差と前記舵角戻し制御における前記車輪の実舵角と前記中立点との第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われた後に前記自動操舵制御に復帰して前記車輪の実舵角を前記目標舵角に近づけるときには、前記舵角戻し制御の実行中に前記車輪の実舵角を前記中立点に戻すときと比べて低い変化速度で前記車輪の実舵角を変化させる
ことを特徴とする車両の運転支援装置。
【請求項２】
前記運転支援装置は、
前記自動操舵制御の実行中に、前記第１角度偏差をゼロに近づけるための基本転舵制御量と、前記第１角度偏差に基づく第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との偏差の絶対値を小さくする補正項とを算出し、算出した前記基本転舵制御量と前記補正項との和を最終的な転舵制御量として算出する自動操舵制御部と、
前記舵角戻し制御の実行中に、前記第２角度偏差に基づく第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との偏差の絶対値を小さくする戻し制御量を算出する舵角戻し制御部と、
を含み、
前記第１角度偏差の絶対値が所定値よりも大きい第１角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差が前記第２角度偏差と同じ条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも高く、
前記第１角度偏差の絶対値が前記所定値以下の第２角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差と前記第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも低く、
前記第１角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われたときに使用され、
前記第２角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入なしに前記車輪の実舵角を前記目標舵角に追従させているときに使用される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
【請求項３】
前記補正項は、前記第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との前記偏差に第１ゲインを乗じて得られる値であって、
前記戻し制御量は、前記第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との前記偏差に第２ゲインを乗じて得られる値であって、
前記第１ゲインは、前記第２ゲインよりも大きい
ことを特徴とする請求項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】
この発明は、車両の運転支援装置に関し、より詳細には、電動パワーステアリング装置を用いて車輪の舵角を制御する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、車線維持支援制御を行うパワーステアリング（ＥＰＳ）装置が開示されている。このＥＰＳ装置は、車両の運転者による操舵をアシストするために用いられる基本アシストトルクを算出する。また、ＥＰＳ装置は、車線の所定位置を走行するための車線維持支援トルクを算出する。より詳細には、車線維持支援トルクは、走行経路に対する車両のオフセットと目標オフセットとの偏差、および、ヨー角と目標ヨー角との偏差に基づいてＰＩＤ制御を実施することで算出される。また、ＥＰＳ装置は、車線維持支援制御時の操舵フィーリングを改善するために、車線維持支援トルク（車線維持支援制御量）に応じて基本アシストトルク（基本アシスト制御量）を補償する補償トルク（補償制御量）が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３０６１２号公報
【特許文献２】特開２０１５−０３３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車線維持支援制御は、車輪の実舵角を目標舵角に近づけるための転舵トルクを生成するように電動パワーステアリング装置の電動モータを制御する「自動操舵制御」の一例に該当する。自動操舵制御の実行中には、運転者が介入して操舵を行った後に自動操舵制御に復帰して車輪の実舵角を目標舵角に近づける状況が想定される。特許文献１に記載の車線維持支援制御によれば、このような状況下において運転者の操舵に起因する目標舵角に対する車輪の実舵角のずれが大きくなると、上記ＰＩＤ制御の偏差が大きくなる。その結果、車線維持支援トルクの算出値が大きくなる。大きな車線維持支援トルクが与えられると、実舵角の変化速度（実舵角速度）が過大になってしまう可能性がある。その結果、運転者が唐突な自動操舵（およびこれに伴う車両の唐突な挙動）に違和感を覚える恐れがある。
【０００５】
以上のことから、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入が行われた後に自動操舵制御に復帰した場合には、実舵角を目標舵角に近づける際の実舵角の変化速度に対して適切な配慮がなされることが望ましいといえる。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、電動パワーステアリング装置を用いた自動操舵制御の実行中に運転者の介入による操舵が行われた後に当該自動操舵制御に復帰した場合に、電動パワーステアリング装置を用いて車輪の実舵角を目標舵角に近づける際の実舵角の変化速度を適切かつ穏やかに制御することのできる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両の運転支援装置は、車輪の舵角を制御するために駆動される電動モータを有する電動パワーステアリング装置を備える車両の運転を支援する。前記運転支援装置によって前記電動パワーステアリング装置を用いて行われる前記車輪の操舵制御は、前記車輪の実舵角を目標舵角に近づけるための転舵トルクを生成するように前記電動モータを制御する自動操舵制御と、前記自動操舵制御の非実行中に運転者による転舵が終了したときに、前記車輪の実舵角を中立点に戻すための戻しトルクを生成するように前記電動モータを制御する舵角戻し制御と、を含む。前記運転支援装置は、前記自動操舵制御における前記車輪の実舵角と前記目標舵角との第１角度偏差と前記舵角戻し制御における前記車輪の実舵角と前記中立点との第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われた後に前記自動操舵制御に復帰して前記車輪の実舵角を前記目標舵角に近づけるときには、前記舵角戻し制御の実行中に前記車輪の実舵角を前記中立点に戻すときと比べて低い変化速度で前記車輪の実舵角を変化させる。
【０００８】
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に、前記第１角度偏差をゼロに近づけるための基本転舵制御量と、前記第１角度偏差に基づく第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との偏差の絶対値を小さくする補正項とを算出し、算出した前記基本転舵制御量と前記補正項との和を最終的な転舵制御量として算出する自動操舵制御部と、前記舵角戻し制御の実行中に、前記第２角度偏差に基づく第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との偏差の絶対値を小さくする戻し制御量を算出する舵角戻し制御部と、を含んでいてもよい。前記第１角度偏差の絶対値が所定値よりも大きい第１角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差が前記第２角度偏差と同じ条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも高くてもよい。前記第１角度偏差の絶対値が前記所定値以下の第２角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差と前記第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも低くてもよい。前記第１角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われたときに使用されてもよい。そして、前記第２角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入なしに前記車輪の実舵角を前記目標舵角に追従させているときに使用されてもよい。
【０００９】
前記補正項は、前記第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との前記偏差に第１ゲインを乗じて得られる値であってもよい。前記戻し制御量は、前記第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との前記偏差に第２ゲインを乗じて得られる値であってもよい。そして、前記第１ゲインは、前記第２ゲインよりも大きくてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入が行われた後に自動操舵制御への復帰が行われて車輪の実舵角を目標舵角に近づけるときには、次のような態様で、車輪の実舵角の変化速度が制御される。すなわち、自動操舵制御への上記復帰時には、自動操舵制御における車輪の実舵角と目標舵角との第１角度偏差と舵角戻し制御における車輪の実舵角と中立点との第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、舵角戻し制御の実行中に車輪の実舵角を中立点に戻すときと比べて低い変化速度で車輪の実舵角が変化させられる。
【００１１】
舵角戻し制御は、運転の主体である運転者が転舵の意思を有しないとき（換言すると、実舵角が中立点に戻ることを許容しているとき）に実行される。これに対し、自動操舵制御において運転者による操舵介入後に実舵角を目標舵角に戻す制御は、運転者の意思に基づくものではない（より詳細には、この制御によれば、運転者が必ずしも把握していない目標舵角に向けて転舵がなされることになる）。本発明によれば、このような自動操舵制御によって目標舵角に向けた転舵が行われる場合には、運転者が実舵角の変化をより想定できているといえる舵角戻し制御時と比べて、実舵角の変化を緩やかにすることが可能となる。したがって、本発明によれば、自動操舵に関する運転者の違和感を抑制しつつ、上記復帰時に実舵角の変化速度を適切かつ穏やかに制御できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る運転支援装置が適用される車両の構成例を示す概略図である。
【図２】ＥＰＳ装置を用いた操舵制御に関して、ＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。
【図３】舵角戻し制御部によって実行される舵角戻し制御の概要を表したブロック図である。
【図４】自動操舵制御部によって実行される自動操舵制御の概要を表したブロック図である。
【図５】図４中に示す角度偏差範囲Ｒ２における舵角速度マップの設定例を拡大して示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る舵角戻し制御および自動操舵制御に関連する特徴的な処理のルーチン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】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１４】
実施の形態１．
［運転支援装置を備える車両の構成例］
図１は、本発明の実施の形態１に係る運転支援装置が適用される車両１０の構成例を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の車両１０は、２つの前輪１２と２つの後輪１４とを備えている。
【００１５】
車両１０は、ステアリング装置２０を備えている。ステアリング装置２０は、２つの前輪１２を転舵する装置である。具体的には、ステアリング装置２０は、ステアリングホイール２２、操舵軸２４、ピニオンギア２６、ラックバー２８、タイロッド３０、および電動パワーステアリング（EPS： Electric Power Steering）装置４０を備えている。なお、本実施形態の運転支援装置は、前輪１２と後輪１４の両方が操舵対象となる車両（いわゆる、４ＷＳ（4 Wheel Steering）車両）にも同様に適用することができる。
【００１６】
ステアリングホイール２２は、運転者による操舵操作に用いられる。つまり、前輪１２を転舵させたいとき、運転者はステアリングホイール２２を回転させる。操舵軸２４は、ステアリングホイール２２に連結されている。操舵軸２４の他端は、ピニオンギア２６に連結されている。ピニオンギア２６は、ラックバー２８と噛み合っている。ラックバー２８の両端は、タイロッド３０を介して左右の前輪１２に連結されている。ステアリングホイール２２の回転は、操舵軸２４を介して、ピニオンギア２６に伝達される。ピニオンギア２６の回転運動はラックバー２８の直線運動に変換され、それにより、前輪１２の舵角が変化する。
【００１７】
ＥＰＳ装置４０は、前輪１２を転舵する力を生成する装置である。より詳細には、ＥＰＳ装置４０は、電動モータ４２とＥＰＳドライバ４４とを備えている。一例として、電動モータ４２は、変換機構４６を介してラックバー２８に連結されている。変換機構４６は、例えばボールねじである。電動モータ４２のロータが回転すると、変換機構４６は、その回転運動をラックバー２８の直線運動に変換する。これにより、前輪１２の舵角が変化する。
【００１８】
ＥＰＳドライバ４４は、電動モータ４２を駆動するための装置であり、インバータを含んでいる。インバータは、図示しない直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を電動モータ４２に供給し、電動モータ４２を駆動する。ＥＰＳドライバ４４が電動モータ４２の回転を制御することによって、前輪１２を転舵することができる。このＥＰＳドライバ４４の動作、すなわち、ＥＰＳ装置４０の動作は、後述のＥＣＵ５０によって制御される。ＥＣＵ５０によるＥＰＳ装置４０の制御の詳細は、後述される。
【００１９】
車両１０には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０が搭載されている。ＥＣＵ５０には、車両１０の様々な状態量を検出するための各種センサが電気的に接続されている。ここでいう各種センサは、一例として、操舵トルクセンサ６０、舵角センサ６２、および車速センサ６４を含んでいる。
【００２０】
操舵トルクセンサ６０は、操舵軸２４に印加される操舵トルクＴａを検出する。操舵トルクセンサ６０は、操舵トルクＴａに応じた操舵トルク信号をＥＣＵ５０に出力する。
【００２１】
舵角センサ６２は、操舵軸２４の回転角φａを検出する。この回転角φａは、ステアリングホイール２２の操舵角と同じである。舵角センサ６２は、回転角φａに応じた操舵角信号をＥＣＵ５０に出力する。ステアリングホイール２２の操舵角と前輪１２の舵角との間には相関がある。このため、両者の関係を定めておくことで、舵角センサ６２により検出される回転角φａに応じた値として前輪１２の実舵角θａを算出することができる。
【００２２】
車速センサ６４は、車両１０の速度である車速Ｖを検出し、車速Ｖに応じた車速信号をＥＣＵ５０に出力する。
【００２３】
また、車両１０には、運転環境検出装置７０が搭載されている。運転環境検出装置７０は、後述する車両１０の自動運転制御において、車両１０が走行する走行車線の検出に用いられる「運転環境情報」を取得する。運転環境情報としては、まず、車両１０の周辺の物標に関する周辺物標情報が挙げられる。周辺物標は、移動物標と静止物標とを含む。移動物標としては、周辺車両や歩行者が例示される。移動物標に関する情報は、移動物標の位置および速度を含む。静止物標としては、路側物や白線が例示される。静止物標に関する情報は、静止物標の位置を含む。
【００２４】
運転環境検出装置７０は、周辺物標情報を検出するために、一例として、車両１０の周辺の状況を撮像するステレオカメラを備えている。ステレオカメラによって撮像された画像は、随時ＥＣＵ５０に画像データとして送信される。送信された画像データは、ＥＣＵ５０によって画像処理される。その結果として、ＥＣＵ５０は、画像データに含まれる白線を基に車両１０の走行車線を検出することができる。なお、周辺物標情報の検出のために、ステレオカメラに代え、あるいはそれとともに、例えば、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）およびミリ波レーダーの少なくとも一方が用いられてもよい。ライダーは、光を利用して車両１０の周辺の物標を検出する。ミリ波レーダーは、電波を利用して車両１０の周辺の物標を検出する。
【００２５】
また、車両１０の走行車線の検出のために、運転環境情報として、周辺物標情報に代え、あるいはそれとともに、車両１０の位置姿勢情報が用いられてもよい。位置姿勢情報は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置を用いて取得することができる。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両１０の位置および姿勢（方位）を算出する。ＧＰＳ装置は、算出した位置姿勢情報をＥＣＵ５０に送る。
【００２６】
自動運転制御のための運転環境情報としては、さらに、レーン情報およびインフラ提供情報などが挙げられる。運転環境検出装置７０は、車線変更を自動的に行うために、レーン情報の取得のために地図データベースを含んでもよく、また、インフラ提供情報の取得のために通信装置を含んでもよい。地図データベースには、地図上の各レーンの配置を示すレーン情報が記録されている。地図データベースと車両１０の位置とに基づいて、車両１０の周辺のレーン情報を取得することができる。通信装置は、情報提供システムからインフラ提供情報を取得する。インフラ提供情報としては、渋滞情報、工事区間情報などが挙げられる。通信装置を備えている場合には、このようなインフラ提供情報がＥＣＵ５０に送られる。後述の目標舵角θ１ｔは、このようなレーン情報およびインフラ提供情報の少なくとも１つを考慮して算出されてもよい。
【００２７】
さらに、車両１０には、運転者が自動運転制御のオン／オフを選択するための選択スイッチ７２が設置されている。
【００２８】
ＥＣＵ５０は、プロセッサ、メモリ、および入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上述の各種センサからセンサ信号を受け取るとともに、運転環境検出装置７０から運転環境情報を受け取る。また、入出力インターフェースは、選択スイッチ７２から自動運転制御の実施に関する運転者の要求を受け取る。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、車両１０の運転に関する各種の運転制御を実行する。ＥＣＵ５０の運転制御の１つとして、ＥＰＳ装置４０を用いて行われる前輪１２の操舵制御がある。また、ＥＣＵ５０の運転制御には、車両１０の自動運転を制御する自動運転制御が含まれる。
【００３０】
図２は、ＥＰＳ装置４０を用いた操舵制御に関して、ＥＣＵ５０の機能構成を示すブロック図である。ＥＣＵ５０は、ＥＰＳ装置４０を用いた操舵制御に関連する機能ブロックとして、操舵トルクアシスト制御を行うトルクアシスト制御部５２と、舵角戻し制御を行う舵角戻し制御部５４と、自動操舵制御を行う自動操舵制御部５６とを備えている。自動運転制御には、自動操舵制御だけでなく、車両１０の加減速に関する自動加減速制御も含まれる。ＥＣＵ５０は、自動操舵制御だけでなく自動加減速制御を含めて自動運転制御を全体的に管理している。自動操舵制御部５６は、ＥＣＵ５０による自動運転制御の中で自動操舵制御に着目した機能ブロックに相当する。
【００３１】
操舵トルクアシスト制御は、自動操舵制御の非実行中に運転者による操舵をアシストするために行われる。トルクアシスト制御部５２は、操舵トルクアシスト制御を行うために、ＥＰＳ装置４０のＥＰＳドライバ４４の動作を制御して電動モータ４２を制御する。
【００３２】
舵角戻し制御は、自動操舵制御の非実行中に運転者による転舵が終了したときに、前輪１２の舵角を中立点（すなわち、車両１０の直進状態が得られる舵角）に戻すための戻しトルクを生成するために実行される。舵角戻し制御部５４は、舵角戻し制御を行うために、ＥＰＳドライバ４４の動作を制御して電動モータ４２を制御する。
【００３３】
自動操舵制御部５６は、前輪１２の舵角（実舵角θａ）を目標舵角θ１ｔに近づけるための転舵トルクを生成するように、ＥＰＳ装置４０のＥＰＳドライバ４４の動作を制御することで電動モータ４２を制御する。これにより、自動操舵機能が実現される。なお、本実施形態では、自動加減速制御は、公知の手法に従い、任意の要領にて実行されればよい。
【００３４】
図２に示す機能ブロックは、上述の各種センサの検出情報と運転環境検出装置７０の運転環境情報と選択スイッチ７２の操作情報とに基づいて、ＥＣＵ５０のプロセッサがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより実現される。なお、トルクアシスト制御部５２、舵角戻し制御部５４および自動操舵制御部５６などの各種の機能ブロックを備えるＥＣＵは、必ずしもＥＣＵ５０のように単一のＥＣＵによって構成されていなくてもよい。例えば、ＥＣＵは、機能毎に別個に備えられていてもよい。なお、操舵トルクセンサ６０および舵角センサ６２等の各種センサ、ならびに運転環境検出装置７０および選択スイッチ７２から入力される情報に基づいてＥＰＳ装置４０を制御する舵角戻し制御部５４および自動操舵制御部５６が、本実施形態の運転支援装置に相当する。
【００３５】
［実施の形態１の操舵制御］
本実施形態においてＥＰＳ装置４０を用いて行われる操舵制御は、操舵トルクアシスト制御、舵角戻し制御、および自動操舵制御である。これらの制御のうち、操舵トルクアシスト制御と舵角戻し制御とは、非自動運転時に実行される。
【００３６】
１．非自動運転時の操舵制御
１−１．操舵トルクアシスト制御
選択スイッチ７２がオフされた時（すなわち、非自動運転時）には、運転者が車両１０の運転の主体となり、運転者がステアリングホイール２２を操作する。このため、前輪１２の舵角は、運転者の操作によって決まる。
【００３７】
１−１−１．操舵トルクアシスト制御の基本的な処理
トルクアシスト制御部５２は、ＥＰＳ装置４０を用いて「操舵トルクアシスト制御」を行う。具体的には、トルクアシスト制御部５２は、操舵トルクセンサ６０から、操舵トルク信号を受け取る。トルクアシスト制御部５２は、操舵トルクＴａに基づいてアシストトルクを算出し、アシストトルクが得られるようにＥＰＳドライバ４４を制御する。
【００３８】
例えば、トルクアシスト制御部５２は、入力パラメータとアシストトルクとの関係を示すトルクマップを保持している。入力パラメータは、操舵トルクセンサ６０によって検出される操舵トルクＴａを含む。入力パラメータは、さらに、車速センサ６４により検出される車速Ｖを含んでいてもよい。トルクマップは、所望のアシスト特性を考慮して予め決定されている。運転者によるステアリングホイール２２の操作に応答して、トルクアシスト制御部５２は、トルクマップを参照し、入力パラメータに応じたアシストトルクを算出する。
【００３９】
そして、トルクアシスト制御部５２は、アシストトルクに応じた目標電流指令値を算出し、目標電流指令値をＥＰＳドライバ４４に出力する。ＥＰＳドライバ４４は、目標電流指令値に従って電動モータ４２を駆動する。電動モータ４２の回転トルク（アシストトルク）は、変換機構４６を介してラックバー２８に伝達される。その結果、前輪１２の転舵がアシストされ、運転者の操舵負担が軽減される。
【００４０】
１−２．舵角戻し制御
図３は、舵角戻し制御部５４によって実行される舵角戻し制御の概要を表したブロック図である。
【００４１】
１−２−１．舵角戻し制御に用いられる舵角速度マップ
舵角戻し制御部５４は、目標舵角速度［deg/s］と角度偏差Δθ２［deg］との関係を定めた舵角速度マップ８０を記憶している。図３には、舵角速度マップ８０の設定例が表されている。なお、角度偏差Δθ２は、本発明における「第２角度偏差」に相当し、舵角戻し制御に用いられる目標舵角速度は、本発明における「第２目標舵角速度」に相当する。
【００４２】
図３に示す角度偏差Δθ２は、前輪１２の実舵角θａと目標舵角θ２ｔとの差である。より詳細には、図３に示す例では、角度偏差Δθ２は、実舵角θａから目標舵角θ２ｔを引いて得られる差である。舵角戻し制御は、上述のように前輪１２の実舵角θａを中立点に戻すために行われる。このため、舵角戻し制御における目標舵角θ２ｔは、中立点である。したがって、図３に示される舵角速度マップ８０の横軸の原点は、中立点（すなわち、角度偏差ゼロ）である。また、ここでは、中立点に対してステアリングホイール２２が右方向に回されたときに得られる前輪１２の舵角（ステアリングホイール２２の操舵角）が正の値であるとする。したがって、舵角戻し制御では、角度偏差Δθ２は、ステアリングホイール２２が右方向に回されたときに正となる。
【００４３】
舵角速度［deg/s］は前輪１２の舵角の変化速度のことであり、目標舵角速度はその目標値である。図３に示される舵角速度マップ８０の縦軸に関して、目標舵角速度は、原点においてゼロとなり、ステアリングホイール２２が右方向に回されている時に正の値をとるものとする。
【００４４】
ここで、中立点に対してステアリングホイール２２が右方向に回されている時を、単に「右舵角時」と称し、逆に、中立点に対してステアリングホイール２２が左方向に回されている時を、同様に「左舵角時」と称する。以下、右舵角時を例に挙げて、舵角速度マップ８０の関係について説明する。右舵角時には、上述の角度偏差Δθ２は正の値を示す。正の角度偏差Δθ２に対応する目標舵角速度は、図３に示すように、負の値となる。右舵角時に舵角戻し制御によって戻されるときのステアリングホイール２２の回転方向は、左方向である。また、上述の正負の定義によれば、目標舵角速度が負の値を示す時には、ステアリングホイール２２は左方向に回転していることになる。したがって、舵角速度マップ８０によれば、中立点に向けて舵角を戻すための目標舵角速度を、角度偏差Δθ２に基づいて決定することができる。
【００４５】
そして、舵角速度マップ８０によれば、右舵角時の角度偏差Δθ２が大きいほど、目標舵角速度が負側で大きな値とされる。このような設定によれば、中立点に向けて舵角を戻すときに、角度偏差Δθ２が大きいほど高い変化速度で舵角を戻すことができる。また、舵角速度マップ８０によれば、このような角度偏差Δθ２に応じた目標舵角速度の設定は、左舵角時にも同様に得られる。
【００４６】
１−２−２．戻し制御量Ｍ２の算出
舵角戻し制御部５４は、舵角センサ６２の出力に基づいて算出される前輪１２の実舵角θａと目標舵角（中立点）θ２ｔとの差である角度偏差Δθ２を算出する。また、舵角戻し制御部５４は、角度偏差Δθ２を入力パラメータとして舵角速度マップ８０を参照することで、角度偏差Δθ２に応じた目標舵角速度を算出する。
【００４７】
舵角戻し制御部５４は、微分器８２において、実舵角θａを時間で微分することによって実舵角速度を算出する。そして、舵角戻し制御部５４は、目標舵角速度と実舵角速度との差（より詳細には、目標舵角速度から実舵角速度を引いて得られる差）である舵角速度偏差を算出する。
【００４８】
舵角戻し制御部５４は、上記の舵角速度偏差に所定の比例ゲインＫ２を乗じることによって、戻し制御量Ｍ２を算出する。より詳細には、戻し制御量Ｍ２は、上述の戻しトルクと相関を有している。舵角戻し制御部５４は、戻し制御量Ｍ２に応じた目標電流指令値を算出し、目標電流指令値をＥＰＳドライバ４４に出力して電動モータ４２を駆動する。その結果、電動モータ４２は戻しトルクを生成する。なお、比例ゲインＫ２は、本発明における「第２ゲイン」に相当する。
【００４９】
走行中の車両１０には、操舵輪である前輪１２が路面から受けるセルフアライニングトルクにより、前輪１２の実舵角θａを中立点に近づけようとする復元力が作用している。しかしながら、このようなセルフアライニングトルクだけでは、運転者が転舵を終了したときに実舵角θａを確実に中立点に戻すことが難しい場合がある。実舵角θａが中立点にスムーズに戻らずに運転者によるステアリングホイール２２の大きな修正操作が必要になると、快適な操舵性が得られない。これに対し、舵角戻し制御によれば、ＥＰＳ装置４０を利用して前輪１２の実舵角θａをより確実かつスムーズに中立点に戻せるようになる。このため、運転者の操舵負担を軽減しつつ、操舵性を向上させることができる。
【００５０】
２．自動操舵制御（自動運転時の操舵制御）
選択スイッチ７２がオンされた時（すなわち、自動運転時）には、操舵を含む運転の主体は、運転者から自動運転システムに移る。付け加えると、自動操舵制御は、運転者による操舵への介入を許容しているが、基本的には運転者による操舵を必要とせずに行われる。
【００５１】
自動操舵制御部５６は、ＥＰＳ装置４０を用いて前輪１２の舵角を自動的に制御する。すなわち、非自動運転時には「操舵トルクアシスト制御」または「舵角戻し制御」に用いられていたＥＰＳ装置４０が、自動運転時には「自動操舵制御」に用いられる。
【００５２】
図４は、自動操舵制御部５６によって実行される自動操舵制御の概要を表したブロック図である。
【００５３】
２−１．目標舵角θ１ｔの算出
自動操舵制御では、目標ラインに沿って車両１０が走行するように車両１０の実舵角θａが制御される。目標ラインは、運転環境検出装置７０のステレオカメラからの画像データを基に検出した走行車線の中央付近に位置する走行ラインとして特定することができる。自動操舵制御部５６は、自動操舵制御に要求される前輪１２の目標舵角θ１ｔを算出する。目標舵角θ１ｔは、一例として次のように算出することができる。すなわち、自動操舵制御部５６は、検出した走行車線に基づいて、走行車線の曲率半径、走行車線に対する車両１０のオフセット量（より詳細には、走行車線の中心線に対する車両１０の前後方向の中心線のずれ量）、およびヨー角を算出する。
【００５４】
自動操舵制御部５６は、算出した曲率半径、オフセット量およびヨー角に基づいて、目標舵角θ１ｔを算出する。より具体的には、目標舵角θ１ｔの算出は、例えば以下のように行われる。自動操舵制御部５６は、検出した走行車線の曲率半径に基づいて、車両１０を目標ラインに沿って走行させるために必要な横加速度を算出する。また、自動操舵制御部５６は、算出したオフセット量と事前に設定された目標オフセット量との偏差に基づいて、オフセット量を目標オフセット量に収束させるために必要な横加速度をフィードバック制御により算出する。さらに、自動操舵制御部５６は、算出したヨー角と事前に設定された目標ヨー角との偏差に基づいて、ヨー角を目標ヨー角に収束させるために必要な横加速度をフィードバック制御により算出する。そのうえで、自動操舵制御部５６は、これらの３つの横加速度を加算して目標横加速度を算出する。自動操舵制御部５６は、目標横加速度および車速Ｖなどの入力パラメータと目標舵角θ１ｔとの関係を定めたマップ（図示省略）を記憶している。目標舵角θ１ｔは、そのようなマップを参照して、目標横加速度を車両１０に発生させるために必要な値として算出される。
【００５５】
２−２．自動操舵制御の基本的な処理（ＰＩ制御量算出部９０）
自動操舵制御部５６は、車両１０の実際の走行ラインを目標ラインに追従させるための基本的な転舵制御の一例として、ＰＩ制御を実行する。より詳細には、自動操舵制御部５６は、図４に示すように、このＰＩ制御による転舵制御量を算出するＰＩ制御量算出部９０を含んでいる。なお、ＰＩ制御量算出部９０により算出されるこの転舵制御量（より具体的には、後述の比例項および積分項）は、本発明における「基本転舵制御量」に相当する。
【００５６】
自動操舵制御部５６は、実舵角θａと目標舵角θ１ｔとの差（より詳細には、一例として、実舵角θａから目標舵角θ１ｔを引いて得られる差）である角度偏差Δθ１を算出する。ＰＩ制御量算出部９０は、角度偏差Δθ１に所定の比例ゲインＫｐを乗じることによって、転舵制御量の比例項を算出する。算出された比例項は、上下限ガード部９０ａに出力される。上下限ガード部９０ａは、算出された比例項が所定範囲内から外れる場合には、当該所定範囲内に収まるように比例項の算出値を制限する。なお、角度偏差Δθ１は、本発明における「第１角度偏差」に相当する。
【００５７】
また、ＰＩ制御量算出部９０は、積分器９０ｂにおいて、角度偏差Δθ１を時間で積分することによってその積算値を算出する。そして、ＰＩ制御量算出部９０は、角度偏差Δθ１の積算値に所定の積分ゲインＫｉを乗じることによって、転舵制御量の積分項を算出する。積分項の算出値も、比例項の算出値と同様に、上下限ガード部９０ｃにおいて、値の大きさによっては所定範囲内に収まるように制限される。
【００５８】
２−３．舵角速度に応じた補正項Ｍ１を算出する補正項算出部９２
上述のＰＩ制御量算出部９０により算出される転舵制御量の比例項および積分項（基本転舵制御量）が用いられることで、車両１０の実際の走行ラインの目標ラインへの基本的な追従性を確保することができる。そのうえで、自動操舵制御部５６は、実際の走行ラインの目標ラインへのより速やかな追従の実現のために、図４に示すように、転舵制御量に関して舵角速度に応じた補正項Ｍ１を算出する補正項算出部９２を含んでいる。なお、補正項Ｍ１は、本発明における「補正項」に相当する。
【００５９】
２−３−１．自動操舵制御に用いられる舵角速度マップの設定
補正項算出部９２は、目標舵角速度と角度偏差Δθ１との関係を定めた舵角速度マップ９２ａを記憶している。図４には、舵角速度マップ９２ａの設定例が表されている。より詳細には、図４では、舵角速度マップ９２ａにおける目標舵角速度と角度偏差Δθ１との関係は実線によって表されている。図４中に破線で表されている関係は、舵角速度マップ９２ａの設定との比較のために参照されるものであり、上述の舵角戻し制御に用いられる舵角速度マップ８０における目標舵角速度と角度偏差Δθ２との関係（図３参照）である。なお、自動操舵制御に用いられる目標舵角速度は、本発明における「第１目標舵角速度」に相当する。
【００６０】
図４に示す舵角速度マップ９２ａに入力される角度偏差Δθ１の算出のために実舵角θａとともに用いられる目標舵角θ１ｔは、舵角戻し制御における目標舵角θ２ｔである中立点とは異なり、自動操舵制御に要求される目標舵角である。したがって、角度偏差Δθ１の原点は、中立点ではなく、自動操舵制御に要求される目標舵角θ１ｔと実舵角θａとが一致した時に得られる。
【００６１】
図５は、図４中に示す角度偏差範囲Ｒ２における舵角速度マップ９２ａの設定例を拡大して示す図である。ここでは、角度偏差Δθ１、Δθ２の正負の両側において角度偏差範囲Ｒ２の外側に位置する角度偏差範囲をＲ１と称する。なお、角度偏差範囲Ｒ１は、本発明における「第１角度偏差範囲」に相当し、角度偏差範囲Ｒ２は、本発明における「第２角度偏差範囲」に相当する。
【００６２】
角度偏差範囲Ｒ２は、自動操舵制御の実行中に実舵角θａを目標舵角θ１ｔに追従させているとき（すなわち、実際の走行ラインを目標ラインに追従させているとき）に使用される範囲（換言すると、このときに角度偏差が収まる範囲）である。このため、角度偏差範囲Ｒ２と角度偏差範囲Ｒ１との境界での角度偏差の値（すなわち、角度偏差範囲Ｒ２内の角度偏差の絶対値の最大値）は、目標舵角θ１ｔへの実舵角θａの追従性を確保可能な上限値としての意義を有するといえる。また、角度偏差範囲Ｒ２は、運転者が自己の意思に基づいて車両１０の方向転換のために操舵を行う場合には使用されないような小角度偏差範囲といえる。なお、角度偏差範囲Ｒ２内の角度偏差の絶対値の最大値は、本発明における「所定値」に相当する。
【００６３】
一方、角度偏差範囲Ｒ１は、運転者による操舵中に使用される。付け加えると、上述の追従性の確保の観点から、角度偏差範囲Ｒ１は、自動操舵制御において実舵角θａを目標舵角θ１ｔに追従させているときには使用が予定されていない範囲である。ただし、自動操舵制御の実行中であっても、角度偏差範囲Ｒ１が使用されることがある。その例は、運転者による操舵介入が行われた場合である。
【００６４】
図４、５に示すように、自動操舵制御に用いられる目標舵角速度の絶対値は、角度偏差Δθ１の絶対値が大きいほど大きくなるように設定されている。また、図４、５において角度偏差Δθ１、Δθ２に対する目標舵角速度特性を実線と破線とで比較すると分かるように、自動操舵制御における目標舵角速度特性と舵角戻し制御における目標舵角速度特性とは、角度偏差範囲Ｒ２とＲ１とで目標操舵速度（の絶対値）の大小関係が逆転している。より詳細には、相対的に大きな角度偏差範囲Ｒ１では、図４に示すように、自動操舵制御における目標舵角速度（の絶対値）は、同一角度偏差の下で、舵角戻し制御におけるそれよりも低くなっている。一方、相対的に小さな角度偏差範囲Ｒ２では、図５に示すように、自動操舵制御における目標舵角速度（の絶対値）は、同一角度偏差の下で、舵角戻し制御におけるそれよりも高くなっている。
【００６５】
２−３−２．補正項Ｍ１の算出
補正項算出部９２は、角度偏差Δθ１を入力パラメータとして舵角速度マップ９２ａを参照することで、角度偏差Δθ１に応じた目標舵角速度を算出する。また、補正項算出部９２は、微分器９２ｂにおいて角度偏差Δθ１を時間で微分することによって角度偏差Δθ１の変化速度［deg/s］を算出する。そして、補正項算出部９２は、目標舵角速度と角度偏差Δθ１の変化速度との差（より詳細には、目標舵角速度から角度偏差Δθ１の変化速度を引いて得られる差）である速度偏差を算出する。
【００６６】
補正項算出部９２は、上記の速度偏差に所定の比例ゲインＫ１を乗じることによって、転舵制御量に関する舵角速度に応じた補正項Ｍ１を算出する。なお、比例ゲインＫ１は、本発明における「第１ゲイン」に相当する。
【００６７】
２−３−３．比例ゲインＫ１の設定
本実施形態では、補正項Ｍ１の算出に用いられる比例ゲインＫ１は、舵角戻し制御において戻しアシスト制御量の算出に用いられる比例ゲインＫ２よりも大きな値となるように事前に決定されている。
【００６８】
２−４．最終的な転舵制御量の算出
自動操舵制御部５６は、ＰＩ制御量算出部９０によって算出された転舵制御量の比例項および積分項（基本転舵制御量）と、補正項算出部９２によって算出された補正項Ｍ１とを足し合わせることにより、最終的な転舵制御量を算出する。そのうえで、自動操舵制御部５６は、最終的な転舵制御量に応じた目標電流指令値を算出し、目標電流指令値をＥＰＳドライバ４４に出力してＥＰＳ装置４０の電動モータ４２を駆動する。その結果、ＥＰＳ装置４０による自動操舵機能によって、前輪１２の実舵角θａが目標舵角θ１ｔとなるように制御される。より詳細には、前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに収束させるフィードバック制御が行われる。
【００６９】
３．舵角戻し制御および自動操舵制御に関連する処理
図６は、本発明の実施の形態１に係る舵角戻し制御および自動操舵制御に関連する特徴的な処理のルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、車両１０の運転中に実行され得る舵角戻し制御と自動操舵制御とに関する処理に着目したものである。本ルーチンの処理は、車両１０の運転中に所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００７０】
ＥＣＵ５０は、まず、入力信号処理を実行する（ステップＳ１００）。具体的には、ＥＣＵ５０は、各種センサ信号、運転環境検出装置７０からの運転環境情報、および、選択スイッチ７２からの信号を取得する。各種センサ信号には、ＥＣＵ５０に接続された操舵トルクセンサ６０等の各種センサから入力された操舵トルク信号、操舵角信号および車速信号等が該当する。
【００７１】
次に、ＥＣＵ５０は、自動運転制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＥＣＵ５０は、運転者によって選択スイッチ７２がオンとされた場合には、所定の実行条件の成立を条件として、自動操舵制御を含む自動運転制御を実行する。ＥＣＵ５０は、自動運転制御の実行中には、自動運転制御の実行中であることを示すフラグをオンとし、自動運転制御の非実行中には、当該フラグをオフとしている。本ステップＳ１０２では、そのようなフラグの状態に基づいて自動運転制御の実行中であるか否かが判定される。
【００７２】
ステップＳ１０２において自動運転制御の実行中ではないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、舵角戻し制御に関する所定の実行条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。舵角戻し制御の実行条件は、運転者による転舵が終了したときに成立する。運転者による転舵が終了すると、運転者による操舵トルクＴａが急激に減衰する。このため、運転者による操舵が終了したか否か（すなわち、舵角戻し制御の実行条件が成立したか否か）は、例えば、操舵トルクＴａが所定の閾値を下回るか否かを判断することによって判定することができる。
【００７３】
ステップＳ１０４において舵角戻し制御の実行条件が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、今回のルーチン起動時の処理を速やかに終了する。なお、この場合には、操舵トルクアシスト制御が実行されることになる。
【００７４】
一方、ステップＳ１０４において舵角戻し制御の実行条件が成立した場合には、ＥＣＵ５０は、舵角戻し制御用の目標舵角速度特性を選択する（ステップＳ１０６）。具体的には、ＥＣＵ５０（舵角戻し制御部５４）は、図３に示す舵角速度マップ８０を参照して、現在の角度偏差Δθ２に応じた目標舵角速度を算出する。また、本ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０は、比例ゲインＫ２（図３参照）を選択する。
【００７５】
次に、ＥＣＵ５０は、中立点（すなわち、目標舵角θ２ｔ）を基準として、戻し制御量Ｍ２を算出する（Ｓ１０８）。具体的には、舵角戻し制御時の目標舵角速度は、Ｓ１０６の処理によって、中立点である目標舵角θ２ｔを基準として算出されている。本ステップＳ１０８では、図３を参照して既述したように、当該目標舵角速度と比例ゲインＫ２（図３参照）とに基づいて、戻し制御量Ｍ２を算出する。処理がステップＳ１０８に進んだ場合には、ＥＣＵ５０（舵角戻し制御部５４）は、戻し制御量Ｍ２に応じた戻しトルクが電動モータ４２によって生成されるようにＥＰＳ装置４０を作動させる。
【００７６】
一方、ステップＳ１０２において自動運転制御の実行中であると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、自動操舵制御用の目標舵角速度特性を選択する（ステップＳ１１０）。具体的には、ＥＣＵ５０（補正項算出部９２）は、図４に示す舵角速度マップ９２ａを参照して、現在の角度偏差Δθ１に応じた目標舵角速度を算出する。また、本ステップＳ１１０では、ＥＣＵ５０は、比例ゲインＫ１（図４参照）を選択する。
【００７７】
次に、ＥＣＵ５０（ＰＩ制御量算出部９０）は、転舵制御量の比例項および積分項（基本転舵制御量）を算出する（ステップＳ１１２）。
【００７８】
次に、ＥＣＵ５０（補正項算出部９２）は、自動操舵制御の目標舵角θ１ｔを基準として、舵角速度に応じた補正項Ｍ１を算出する（ステップＳ１１４）。具体的には、自動操舵制御時の目標舵角速度は、Ｓ１１０の処理によって、自動操舵制御に要求される目標舵角θ１ｔを基準として算出されている。本ステップＳ１１４では、図４、５を参照して既述したように、当該目標舵角速度と比例ゲインＫ１（図４参照）とに基づいて、補正項Ｍ１を算出する。
【００７９】
次に、ＥＣＵ５０（自動操舵制御部５６）は、最終的な転舵制御量を算出する（ステップＳ１１６）。具体的には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１２において算出された転舵制御量の比例項および積分項と、ステップＳ１１４において算出された補正項Ｍ１とを足し合わせることによって最終的な転舵制御量を算出する。処理がステップＳ１１４に進んだ場合には、ＥＣＵ５０（自動操舵制御部５６）は、最終的な転舵制御量に応じた戻しトルクが電動モータ４２によって生成されるようにＥＰＳ装置４０を作動させる。
【００８０】
［実施の形態１の効果］
以上説明した本実施形態によれば、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入が行われた後に当該自動操舵制御に復帰して前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに近づけるときには、前輪１２の舵角速度が図４、５に示す舵角速度マップ９２ａ（実線）の関係に従って制御される。
【００８１】
具体的には、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入なしに前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに追従させているときには、角度偏差範囲Ｒ２（図４参照）が使用されている。このようなときに運転者による操舵介入がなされると、ＥＣＵ５０はその操舵をトリガ操作と認識し、操舵制御の主体が運転者に戻される。その結果、角度偏差範囲がＲ２からＲ１に移行する。なお、当該操舵介入の後に自動操舵制御に復帰した場合には、実舵角θａが目標舵角θ１ｔに近づく過程で角度偏差範囲がＲ１から再びＲ２に移行する。
【００８２】
図４に示す目標舵角速度特性によれば、自動操舵制御の実行中に角度偏差範囲Ｒ１が使用されたときには、角度偏差Δθ１、Δθ２が等しい条件で比較した場合に、舵角戻し制御の実行中の目標舵角速度（破線）と比べて（絶対値として）低い目標舵角速度（実線）が選択される。このため、運転者による操舵介入後の自動操舵制御への復帰後に実舵角θａが目標舵角θ１ｔに収束する過程（以下の説明では、単に「収束過程」と略する）では、そのような低い目標舵角速度が選択されることになる。図４に示す自動操舵制御部５６の制御構成によれば、運転者による操舵介入によって生じた角度偏差Δθ１（すなわち、自動操舵制御によって実舵角θａの追従性が確保されているときよりも大きな角度偏差）を速やかに収束させるために、補正項Ｍ１が他の転舵制御量（比例項および積分項）と比べて大きな役割を果たす。つまり、補正項Ｍ１は、上記収束過程における実舵角θａの変化速度（実舵角速度）に他の転舵制御量と比べて大きく影響する。
【００８３】
以上のように、上記収束過程における舵角速度に着目しつつ行われる本実施形態の操舵制御によれば、当該収束過程における実舵角速度が補正項Ｍ１を用いて制御される。その結果、角度偏差Δθ１、Δθ２が等しい条件で比較した場合に、上記収束過程では、舵角戻し制御の実行中に前輪１２の実舵角θａを中立点（目標舵角θ２ｔ）に戻すときと比べて低い変化速度で実舵角θａを変化させることができる。
【００８４】
舵角戻し制御（すなわち、運転者による転舵が終了して実舵角θａを中立点に戻す制御）は、運転の主体である運転者が転舵の意思を有しないとき（換言すると、実舵角θａが中立点に戻ることを許容しているとき）に実行される。これに対し、自動操舵制御において運転者による操舵介入後に実舵角θａを目標舵角θ１ｔに戻す制御は、運転者の意思に基づくものではない（より詳細には、この制御によれば、運転者が必ずしも把握していない目標舵角θ１ｔに向けて転舵がなされることになる）。上述した本実施形態の制御によれば、このような自動操舵制御によって目標舵角θ１ｔに向けた転舵が行われる場合には、運転者が実舵角θａの変化をより想定できているといえる舵角戻し制御時と比べて、実舵角θａの変化を緩やかにすることが可能となる。したがって、本実施形態の制御によれば、自動操舵に関する運転者の違和感を抑制しつつ、上記収束過程における実舵角速度を適切かつ穏やかに制御できるようになる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、図５に示すように、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入なしに前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに追従させているときに使用される角度偏差範囲Ｒ２では、角度偏差Δθ１、Δθ２が等しい条件で比較した場合に、舵角戻し制御の実行中の目標舵角速度（破線）と比べて（絶対値として）高い目標舵角速度（実線）が選択される。このように選択される目標舵角速度によれば、自動操舵制御における目標舵角θ１ｔへの実舵角θａの追従性を高く確保できるようになる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、上述の補正項Ｍ１は、「角度偏差Δθ１の変化速度」を当該角度偏差Δθ１に応じた目標舵角速度に近づけられるように算出される。このように、実舵角速度そのものではなく角度偏差Δθ１の変化速度を、目標舵角速度に追従させる構成としたことで、角度偏差Δθ１（すなわち、目標舵角θ１ｔを基準とした相対的な実舵角θａの偏差）の変化速度を目標舵角速度に追従させられるようになる。これにより、実舵角速度そのものを目標舵角速度に追従させる場合と比べて、目標舵角θ１ｔへの実舵角θａの追従性を高く確保しつつ、実舵角速度を目標舵角速度に近づけられるようになる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、自動操舵制御において補正項Ｍ１の算出に用いられる比例ゲインＫ１は、舵角戻し制御において戻し制御量Ｍ２の算出に用いられる比例ゲインＫ２よりも大きい。このような比例ゲインＫ１、Ｋ２の設定は、上述の目標舵角速度の設定に対して必ずしも組み合わされていなくてもよく、したがって、例えば、比例ゲインＫ１とＫ２は、同じ値であってもよい。そのうえで、上述のように比例ゲインＫ１が比例ゲインＫ２よりも大きい設定を上述の目標舵角速度の設定に伴わせることで、次のような効果が得られる。すなわち、上記収束過程に関しては、比例ゲインＫ１を比例ゲインＫ２と同じ値とした場合と比べて、角度偏差Δθ１の変化速度の目標舵角速度への追従性をより高めることができる。これにより、上記収束過程における実舵角速度をより適切かつより穏やかに制御できるようになる。また、角度偏差範囲Ｒ２が使用されて運転者による操舵介入なしに前輪１２の実舵角θａを目標舵角θ１ｔに追従させている場合に関しては、上記比例ゲインＫ１、Ｋ２の設定によれば、比例ゲインＫ１を比例ゲインＫ２と同じ値とした場合と比べて、目標舵角θ１ｔへの実舵角θａのより高い追従性を確保できるようになる。
【符号の説明】
【００８８】
１０  車両
１２  前輪
１４  後輪
２０  ステアリング装置
２２  ステアリングホイール
２４  操舵軸
４０  電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置
４２  電動モータ
４４  ＥＰＳドライバ
５０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２  トルクアシスト制御部
５４  舵角戻し制御部
５６  自動操舵制御部
６０  操舵トルクセンサ
６２  舵角センサ
６４  車速センサ
７０  運転環境検出装置
７２  選択スイッチ
８０、９２ａ  舵角速度マップ
９０  ＰＩ制御量算出部
９２  補正項算出部
【図１】
2018111457.tif 000003
【図２】
2018111457.tif 000004
【図３】
2018111457.tif 000005
【図４】
2018111457.tif 000006
【図５】
2018111457.tif 000007
【図６】
2018111457.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月15日(2018.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記運転支援装置は、
前記自動操舵制御の実行中に、前記第１角度偏差をゼロに近づけるための基本転舵制御量と、前記第１角度偏差に基づく第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との偏差の絶対値を小さくする補正項とを算出し、算出した前記基本転舵制御量と前記補正項との和を最終的な転舵制御量として算出する自動操舵制御部と、
前記舵角戻し制御の実行中に、前記第２角度偏差に基づく第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との偏差の絶対値を小さくする戻し制御量を算出する舵角戻し制御部と、
を含み、
前記第１角度偏差の絶対値が所定値よりも大きい第１角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差が前記第２角度偏差と同じ条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも低く、
前記第１角度偏差の絶対値が前記所定値以下の第２角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差と前記第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも高く、
前記第１角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われたときに使用され、
前記第２角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入なしに前記車輪の実舵角を前記目標舵角に追従させているときに使用される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に、前記第１角度偏差をゼロに近づけるための基本転舵制御量と、前記第１角度偏差に基づく第１目標舵角速度と前記第１角度偏差の変化速度との偏差の絶対値を小さくする補正項とを算出し、算出した前記基本転舵制御量と前記補正項との和を最終的な転舵制御量として算出する自動操舵制御部と、前記舵角戻し制御の実行中に、前記第２角度偏差に基づく第２目標舵角速度と前記車輪の実舵角速度との偏差の絶対値を小さくする戻し制御量を算出する舵角戻し制御部と、を含んでいてもよい。前記第１角度偏差の絶対値が所定値よりも大きい第１角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差が前記第２角度偏差と同じ条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも低くてもよい。前記第１角度偏差の絶対値が前記所定値以下の第２角度偏差範囲では、前記第１目標舵角速度は、前記第１角度偏差と前記第２角度偏差とが等しい条件で比較した場合に、前記第２目標舵角速度よりも高くてもよい。前記第１角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入が行われたときに使用されてもよい。そして、前記第２角度偏差範囲は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者による操舵介入なしに前記車輪の実舵角を前記目標舵角に追従させているときに使用されてもよい。