(57)【要約】【課題】、操舵にふらつきが生じた場合に、モータの電力消費を抑えるとともに、車両挙動を安定させる。【解決手段】本発明に係る車両の制御装置２００は、車両の車輪を駆動するモータの電流をＰＩＤ制御により制御する電流制御部５００を備え、電流制御部５００は、走行路の路面状況から求まる操舵に関する第１の状態量と運転者の操舵入力から求まる第２の状態量とに基づいて、ＰＩＤ制御の積分項の出力を補正するための積分項補正ゲインを算出するＫＩゲイン算出部５１０を有する。【選択図】図４
2017132406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪を駆動するモータの電流をＰＩＤ制御により制御する電流制御部を備え、
前記電流制御部は、走行路の路面状況から求まる操舵に関する第１の状態量と運転者の操舵入力から求まる第２の状態量とに基づいて、前記ＰＩＤ制御の積分項の出力を補正するための積分項補正ゲインを算出する積分項補正ゲイン算出部を有することを特徴とする、車両の制御装置。
【請求項２】
前記積分項補正ゲイン算出部は、
前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較した結果を時間微分して得られる微分値に基づいて、前記積分項補正ゲインを算出することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記積分項補正ゲイン算出部は、前記微分値が大きいほど前記積分項補正ゲインを小さくすることを特徴とする、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記積分項補正ゲイン算出部は、
前記微分値が第１の所定値以上の場合にカウント値をインクリメントし、前記微分値が第２の所定値以下の場合にカウント値をデクリメントするカウント部を備え、
前記カウント値が大きくなるほど前記積分項補正ゲインを小さくすることを特徴とする、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記積分項補正ゲイン算出部は、
走行路の曲率と車両速度から前記第１の状態量として第１基準ヨーレートを算出する第１基準ヨーレート演算部と、
ステアリング操舵角と車両速度から前記第２の状態量として第２の基準ヨーレートを算出する第２基準ヨーレート演算部と、
前記第１基準ヨーレートと前記第２の基準ヨーレートの偏差を微分して前記微分値を演算する微分演算部と、
を備えることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記積分項補正ゲイン算出部は、
走行路の曲率と車両速度から求まるヨーレートから前記第１の状態量として基準操舵角を算出する第１基準操舵角演算部と、
前記第２の状態量として運転者によるステアリング操舵角を取得するステアリング操舵角取得部と、
前記基準操舵角と前記ステアリング操舵角の偏差を微分して前記微分値を演算する微分演算部と、
を備えることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
操舵の舵角速度に基づいて、前記ＰＩＤ制御の微分項の出力を補正するための微分項補正ゲインを算出する微分項補正ゲイン算出部を更に備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記積分項補正ゲイン算出部は、前記舵角速度が大きいほど前記微分項補正ゲインを大きくすることを特徴とする、請求項７に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
車両の車輪を駆動するモータの電流をＰＩＤ制御により制御するステップと、
走行路の路面状況から求まる操舵に関する第１の状態量と運転者の操舵入力から求まる第２の状態量とに基づいて、前記ＰＩＤ制御の積分項の出力を補正するための積分項補正ゲインを算出するステップと、
を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１には、車輪のスリップ率、タイヤデータ、操舵角及び車速に基づいて電力供給手段を制御する装置が開示されている。また、下記の特許文献２には、車速と操舵角から自動車の運動状態を検知し、検知した運動状態に基づいてモータの出力トルクを演算し、演算結果に応じてモータに供給する電圧を制御する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６７６４０号公報
【特許文献２】特開２００１−１７７９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車の運転状態において、運転者のステアリング操作が安定していない場合など、操舵にふらつきが発生する場合がある。このような場合、操舵に基づいて車両を駆動するモータを制御すると、モータの出力電流が増大するとともに、車両挙動が不安定になり、直進安定性が低下するなどの問題が生じる。
【０００５】
従来の駆動力配分制御では、操舵ふらつきに応じて電力消費に関連するパラメータの制御量を調整しておらず、過渡的な入力が累積した場合に電力消費が過剰になる可能性がある。また、車両の緊急回避など旋回支援制御を行う技術では、旋回に伴う制御目標値（目標ヨーレート等）を指定するものが多いが、その技術では駆動目標トルクに対するモータの応答性や、旋回支援制御に対する車両の応答性能を高めることはできない。更に、既存の電力供給装置は、電流、電圧など回路に関する状態量を基にエネルギーマネジメント制御を行っているものの、車両の挙動に対して最適な制御を行うものではない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、操舵にふらつきが生じた場合に、モータの電力消費を抑えるとともに、車両挙動を安定させることが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の車輪を駆動するモータの電流をＰＩＤ制御により制御する電流制御部を備え、前記電流制御部は、走行路の路面状況から求まる操舵に関する第１の状態量と運転者の操舵入力から求まる第２の状態量とに基づいて、前記ＰＩＤ制御の積分項の出力を補正するための積分項補正ゲインを算出する積分項補正ゲイン算出部を有する、車両の制御装置が提供される。
【０００８】
前記積分項補正ゲイン算出部は、前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較した結果を時間微分して得られる微分値に基づいて、前記積分項補正ゲインを算出するものであっても良い。
【０００９】
また、前記積分項補正ゲイン算出部は、前記微分値が大きいほど前記積分項補正ゲインを小さくするものであっても良い。
【００１０】
また、前記積分項補正ゲイン算出部は、前記微分値が第１の所定値以上の場合にカウント値をインクリメントし、前記微分値が第２の所定値以下の場合にカウント値をデクリメントするカウント部を備え、前記カウント値が大きくなるほど前記積分項補正ゲインを小さくするものであっても良い。
【００１１】
また、前記積分項補正ゲイン算出部は、走行路の曲率と車両速度から前記第１の状態量として第１基準ヨーレートを算出する第１基準ヨーレート演算部と、ステアリング操舵角と車両速度から前記第２の状態量として第２の基準ヨーレートを算出する第２基準ヨーレート演算部と、前記第１基準ヨーレートと前記第２の基準ヨーレートの偏差を微分して前記微分値を演算する微分演算部と、を備えるものであっても良い。
【００１２】
また、前記積分項補正ゲイン算出部は、走行路の曲率と車両速度から求まるヨーレートから前記第１の状態量として基準操舵角を算出する第１基準操舵角演算部と、前記第２の状態量として運転者によるステアリング操舵角を取得するステアリング操舵角取得部と、前記基準操舵角と前記ステアリング操舵角の偏差を微分して前記微分値を演算する微分演算部と、を備えるものであっても良い。
【００１３】
また、操舵の舵角速度に基づいて、前記ＰＩＤ制御の微分項の出力を補正するための微分項補正ゲインを算出する微分項補正ゲイン算出部を更に備えるものであっても良い。
【００１４】
また、前記積分項補正ゲイン算出部は、前記舵角速度が大きいほど前記微分項補正ゲインを大きくするものであっても良い。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両の車輪を駆動するモータの電流をＰＩＤ制御により制御するステップと、走行路の路面状況から求まる操舵に関する第１の状態量と運転者の操舵入力から求まる第２の状態量とに基づいて、前記ＰＩＤ制御の積分項の出力を補正するための積分項補正ゲインを算出するステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、操舵にふらつきが生じた場合に、モータの電力消費を抑えるとともに、車両挙動を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の各実施形態に係る車両を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る車両が行う操舵による旋回制御（操安制御）を示す模式図である。
【図３】制御装置とその周辺の構成を示す模式図である。
【図４】電力供給部が備える電流制御器の構成を示す模式図である。
【図５】ＫＩゲイン算出部の構成を示す模式図である。
【図６】基準ヨーレートの偏差Δγ＿Ｓｔｄ微分値の絶対値に基づくカウンタ処理を示す模式図である。
【図７】積分補正係数算出部が積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。
【図８】ＫＤゲイン算出部とその周辺の構成を示す模式図である。
【図９】微分補正係数算出部が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する処理を示すフローチャートである。
【図１０】微分補正係数算出部が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。
【図１１】図９のステップＳ１３０において、モータ回転数の抑制が行われる様子を説明するための模式図である。
【図１２】図９のステップＳ１３０において、モータ回転数の抑制が行われる様子を説明するための模式図である。
【図１３】第１の実施形態の制御による効果を説明するための特性図である。
【図１４】第１の実施形態の制御による効果を説明するための特性図である。
【図１５】第１の実施形態の制御による効果を説明するための特性図である。
【図１６】第２の実施形態に係るＫＩゲイン算出部の構成を示す模式図である。
【図１７】基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値に基づくカウンタ処理を示す模式図である。
【図１８】第３の実施形態に係るＫＤゲイン算出部とその周辺の構成を示す模式図である。
【図１９】絶対値｜θｖ｜に基づくカウンタ処理を示す模式図である。
【図２０】微分補正係数算出部が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。
【図２１】第３の実施形態において、微分補正係数算出部が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する処理を示すフローチャートである。
【図２２】ステップＳ１３０の処理を行うための構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
１．第１の実施形態
まず、図１を参照して、本発明の各実施形態に係る車両１０００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１０００を示す模式図である。図１に示すように、車両１０００は、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動する駆動力発生装置（モータ）１０８，１１０，１１２，１１４、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれの車輪速を検出する車輪速センサ１１６，１１８，１２０，１２２、ステアリングホイール１２４、舵角センサ１３０、パワーステアリング機構１４０、ヨーレートセンサ１５０、横加速度センサ１６０、制御装置（コントローラ）２００、外界認識部２２０、電力供給部４００を有して構成されている。
【００２０】
本実施形態に係る車両１０００は、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動するためにモータ１０８，１１０，１１２，１１４が設けられている。このため、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれで駆動トルクを制御することができる。従って、前輪１００，１０２の操舵によるヨーレート発生とは独立して、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動することで、トルクベクタリング制御によりヨーレートを発生させることができる。特に、後輪１０４，１０６のトルクを個別に制御することで、ステアリング操舵系とは独立してヨーレートを発生させることができる。後輪１０４，１０６は、制御装置２００の指令に基づき、後輪１０４，１０６に対応するモータ１１２，１１４が制御されることで、駆動トルクが制御される。
【００２１】
パワーステアリング機構１４０は、ドライバによるステアリングホイール１２４の操作に応じて、トルク制御又は角度制御により前輪１００，１０２の舵角を制御する。舵角センサ１３０は、運転者がステアリングホイール１２４を操作して入力した舵角θhを検出する。ヨーレートセンサ１５０は、車両１０００の実ヨーレートγを検出する。車輪速センサ１１６，１１８，１２０，１２２は、車両１０００の車両速度Ｖを検出する。
【００２２】
なお、本実施形態はこの形態に限られることなく、前輪１００，１０２を駆動するモータ１０８，１１０が設けられておらず、後輪１０４，１０６のみがモータ１１２，１１４で独立して駆動力を発生する車両であっても良い。また、後輪１０４，１０６を駆動するモータ１１２，１１４が設けられておらず、前輪１００，１０２のみがモータ１０８，１１０で独立して駆動力を発生する車両であっても良い。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る車両１０００が行う操舵による旋回制御（操安制御）を示す模式図である。操舵による旋回制御では、ドライバによるステアリングホイール１３０の操作に応じて後輪１０４，１０６に駆動力差を生じさせることで、車両１０００の旋回を支援する。図２に示す例では、ドライバ（運転者）の操舵により車両１０００が左に旋回している。また、後輪１０４，１０６の駆動力差によって、右側の後輪１０６に前向きの駆動力を発生させ、左側の後輪１０４には右側の後輪１０６に対して駆動力を抑制、または後ろ向きに駆動力を発生させることで、左右に駆動力差を発生させ、左回りの旋回を支援する方向にモーメントを発生させている。
【００２４】
図３は、制御装置２００とその周辺の構成を示す模式図である。制御装置２００は、駆動目標トルク演算部３００、電力供給部４００、を有して構成されている。電力供給部４００は、電流制御器５００を有している。制御装置２００は、モータ電流の出力を決めるためにＰＩＤ制御を実施する。なお、図３では、制御装置２００と電力供給部４００は一体に構成された例を示しているが、両者は別体に構成されていても良い。
【００２５】
図３において、車載センサ２１０は、アクセル開度センサ、車両速度Ｖを検出する速度センサ、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６の車輪速ＶｗＦＬ（左前輪），ＶｗＦＲ（右前輪），ＶｗＲＬ（左後輪），ＶｗＲＲ（右後輪）を検出するセンサ等を含む。
【００２６】
外界認識部２２０は、外部の環境を認識するための構成要素である。一例として、外界認識部２２０は、ステレオカメラを備える。外界認識部２２０が備えるステレオカメラは、車両外部を撮像し、車両外部の画像情報、特に車両前方の路面、走行レーンを示す車線、先行車、信号機、各種標識類の画像情報を取得する。ステレオカメラは、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有する左右１対のカメラを有して構成され、車両外の外部環境を撮像することで画像情報を取得する。
【００２７】
外界認識部２２０は、左右１対のカメラによって自車両進行方向を撮像して得られた左右１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって対象物（先行車など）までの距離情報を生成して取得することができる。また、外界認識部２２０は、三角測量の原理によって生成した距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な立体物データ等と比較することにより、立体物データや白線データ等を検出することができる。これにより、外界認識部２２０は、走行レーンを示す車線、一時停止の標識、停止線、ＥＴＣゲートなどを認識することもできる。外界認識部２２０は、レーザーレーダー、ナビゲーションシステム等により外界を認識するものであっても良い。
【００２８】
駆動目標トルク演算部３００は、ステアリング操舵角θｈ、車両速度Ｖ、ヨーレートγに基づいて、車輪に付与する制御目標トルク（左右トルク）ＭｏｔＴｒｑＴｇｔを各輪分算出する。なお、制御目標トルクＭｏｔＴｒｑＴｇｔについては、ステアリングホイール１３０による操安制御や外界認識部２２０による車両制御で算出される状態量や、マップで与えられる指示値など、算出手段の如何を問わないものとする。
【００２９】
駆動目標トルク演算部３００が演算した制御目標トルクＭｏｔＴｒｑＴｇｔは、電力供給部４００に入力される。電力供給部４００は、以下の式に基づいて、制御目標トルクＭｏｔＴｒｑＴｇｔと、誘起電圧から算出されるトルク−電流換算係数Ｋｅから、モータ制御に必要な電流の制御目標値Ｉ＿Ｔｇｔを算出する。
【００３０】
【数１】
2017132406.tif 000003
【００３１】
図４は、電力供給部４００が備える電流制御器５００の構成を示す模式図である。図４に示すように、電流制御器５００は、ＫＩゲイン算出部５１０、微分演算部５３０、ＫＤゲイン算出部５４０、積分演算部５５０、操舵角微分部５６０、比例項乗算部５７０、減算部５８０、積分項乗算部５９０、微分項乗算部５９２、加算部５９４、を有して構成される。電流制御器５００は、車両１０００の車輪１００，１０２，１０４，１０６を駆動するモータ１０８，１１０，１１２，１１４の電流をＰＩＤ制御により制御する。
【００３２】
図５は、ＫＩゲイン算出部５１０の構成を示す模式図である。ＫＩゲイン算出部５１０は、第１基準ヨーレート算出部５１２、第２基準ヨーレート算出部５１４、減算部５１６、微分演算部５１８、絶対値演算部５１９、カウント部（操舵ふらつき判定部）５２０、積分補正係数算出部５２２、乗算部５２４を有して構成されている。
【００３３】
減算部５８０は、電流の制御目標値Ｉ＿Ｔｇｔから実電流Ｉ＿Ａｎｓを減算し、電流の補償値ΔＩを算出する。すなわち、電流の補償値ΔＩは以下の式から算出される。
【００３４】
【数２】
2017132406.tif 000004
【００３５】
また、第１基準ヨーレート算出部５１２は、車両１０００の進行路の曲率Ｒ及び車両速度Ｖに基づいて、進行路に沿って車両１０００が走行する場合に車両１０００に発生すると予測されるヨーレートに相当する第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１を算出する。第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１は、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出に用いられる。具体的には、第１基準ヨーレート算出部５１２は、外界認識部２２０から出力される車両１０００の進行路の形状を示す情報に基づいて得られる進行路の曲率Ｒ及び車両速度Ｖを下記の式（１）に代入することにより、第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１を算出する。第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１は、車両１０００の進行路の形状に関連する第１の状態量の一例である。
【００３６】
【数３】
2017132406.tif 000005
【００３７】
第２基準ヨーレート算出部５１４は、ステアリング操舵量θｈ及び車両速度Ｖに基づいて、車両１０００に発生しているヨーレートのモデル値に相当する第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２を算出する。第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２も積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出に用いられる。第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２は、車両１０００の走行状態に関連する第２の状態量の一例である。具体的には、第２基準ヨーレート算出部５１４は、一般的な平面２輪モデルを表す下記の式（２）、式（３）を連立して解くことで、第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２（式（２）、式（３）におけるγ）を算出する。
【００３８】
【数４】
2017132406.tif 000006
【００３９】
なお、変数、定数は以下の通りである。
＜変数＞
γ：車両ヨーレート
Ｖ：車両速度
δ：タイヤ舵角（前輪舵角）
θｈ：ステアリング操舵角
＜定数＞
ｌｆ：車両重心点から前輪中心までの距離
ｌｒ：車両重心点から後輪中心までの距離
ｍ：車両重量
Ｋｆ：コーナリングパワー（フロント）
Ｋｒ：コーナリングパワー（リア）
Ｇｈ：ステアリング操舵角からタイヤ舵角への変換ゲイン（ステアリングギヤ比）
【００４０】
式（２），式（３）のタイヤ舵角δは、直接センシングできないため、第２基準ヨーレート算出部５１４は、式（４）を用いて、ステアリング操舵角θｈを変換ゲインＧｈで除算することによって、タイヤ舵角δを算出する。変換ゲインＧｈとして、ステアリングギア比が用いられる。なお、第２基準ヨーレート算出部５１４は、ステアリング操舵角θｈとタイヤ舵角δの関係性を規定する一般的なステアリングモデルを用いて、ステアリング操舵角θｈからタイヤ舵角δを算出してもよい。第２基準ヨーレート算出部５１４は、算出されたタイヤ舵角δ及び車両速度Ｖを式（２）、式（３）へ代入することにより、第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２を算出する。
【００４１】
また、第２基準ヨーレート算出部５１４は、ステアリング操舵量として、パワーステアリング機構１４０に設けられるトルクセンサによって検出されるステアリング操舵トルクを用いて、第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２を算出してもよい。具体的には、第２基準ヨーレート算出部５１４は、ステアリング操舵トルクとタイヤ舵角δの関係性を規定する一般的なステアリングモデルを用いて、ステアリング操舵トルクからタイヤ舵角δを算出する。そして、算出されたタイヤ舵角δ及び車両速度Ｖを式（２）、式（３）へ代入することにより、第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２が算出される。
【００４２】
減算部５１６は、第１基準ヨーレート算出部５１２により算出された第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１から第２基準ヨーレート算出部５１４により算出された第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２を減算することによって、γ＿Ｓｔｄ１とγ＿Ｓｔｄ２との差である基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄを求める。すなわち、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄは、下記式（５）により求められる。γ＿Ｓｔｄ１とγ＿Ｓｔｄ２との差である基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄは、第１の状態量と第２の状態量とを比較して算出される第３の状態量の一例である。
【００４３】
【数５】
2017132406.tif 000007
【００４４】
なお、目標軌跡と車両中心線から算出される「目標軌跡と車両前方位置との偏差（ε）」をタイヤ転舵量相当の値に換算し、基準ヨーレートの偏差（Δγ＿Ｓｔｄ）を算出しても良い。
【００４５】
なお、本発明の技術的範囲は、第１の状態量及び第２の状態量として、それぞれγ＿Ｓｔｄ１及びγ＿Ｓｔｄ２が用いられる例に限定されない。例えば、第１の状態量及び第２の状態量として、それぞれ車両１０００の中心の現在位置に対する進行路上の前方の地点の方向を示す値及び車両１０００の車体が現在向く方向を示す値が用いられてもよい。その場合、制御装置２００は、車両１０００の中心の現在位置に対する進行路上の前方の地点の方向と車体が現在向く方向のなす角に基づいて、第３の状態量を算出してもよい。また、第１の状態量及び第２の状態量として、それぞれ進行路上の前方の地点の位置を示す値及び車両１０００の車体が現在向く方向上の地点の位置を示す値が用いられてもよい。その場合、制御装置２００は、進行路上の前方の地点と車体が現在向く方向上の地点との車両１０００の横方向の偏差に基づいて、第３の状態量を算出してもよい。
【００４６】
上記の進行路上の前方の地点は、例えば、車両１０００が将来的に到達しうる進行路上の基準点である。また、車体が現在向く方向上の地点は、例えば、外界認識部２２０により検出される車両前方における所定の注視点である。なお、制御装置２００は、車両１０００の中心の現在位置に対する進行路上の前方の地点の方向と車体が現在向く方向のなす角又は進行路上の前方の地点と車体が現在向く方向上の地点との車両１０００の横方向の偏差をタイヤ舵角δ相当のパラメータに換算することによって、偏差Δγ_Ｓｔｄに相当する値を、第３の状態量として、算出してもよい。具体的には、タイヤ舵角δとして換算された値、車両速度Ｖ及び式（２）、式（３）から得られるγが、偏差Δγ＿Ｓｔｄに相当する値として求められ得る。
【００４７】
微分演算部５１８は、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄを微分し、得られた微分値を絶対値演算部５１９へ出力する。絶対値演算部５１９は、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値の絶対値を算出し、操舵ふらつき判定部５２０へ出力する。本実施形態では、以上のようにして得られた基準ヨーレートの偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値が、路面ないし操舵の変化量に相関がある事に着目し、車両のふらつき具合を判定する尺度として利用する。
【００４８】
図６は、基準ヨーレートの偏差Δγ＿Ｓｔｄ微分値の絶対値に基づくカウンタ処理を示す模式図である。操舵ふらつき判定部５２０は、図６に基づいて、カウンタのカウント値Ｃｎｔを設定する。具体的には、図６の縦軸は、各サンプリング時のふらつき判定用カウンタの変化量ΔＣｎｔを示しており、カウンタ値Ｃｎｔは変化量ΔＣｎｔの積算値とされる。図６に示すように、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値の絶対値が所定のしきい値（ＴＨ＿ＨＩＧＨ）以上となった場合は、ふらつき判定用カウンタのカウント値Ｃｎｔをインクリメントする。また、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値の絶対値が、所定の閾値（ＴＨ＿ＬＯＷ）以下になった場合には、０を下限値としてカウント値Ｃｎｔをデクリメントする。また、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値の絶対値が、ＴＨ＿ＬＯＷとＴＨ＿ＨＩＧＨの範囲内（閾値含まず）の場合は、変化量ΔＣｎｔを０とし、カウンタ値Ｃｎｔを保持する。
【００４９】
操舵ふらつき判定部５２０が算出したカウンタ値Ｃｎｔは、積分補正係数算出部５２２に入力される。図７は、積分補正係数算出部５２２が積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。積分補正係数算出部５２２は、カウント値Ｃｎｔを図７のマップに当てはめ、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。図７に示すように、カウント値ＣｎｔがＴＨ１より大きい場合、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを減少方向（０を下限値とする）へ徐々に変化させることで、微分操舵（操舵ふらつき）の累積に伴って生じるインバータ出力電流のドリフトを抑制する。カウント値がＴＨ２に到達すると、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆは０となる。積分補正係数算出部５２２は、算出した積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを乗算部５２４へ出力する。なお、図７ではカウント値Ｃｎｔに基づいて積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを減少させているが、基準ヨーレート偏差Δγ＿Ｓｔｄの微分値の大きさに基づいて、微分値が大きいほど積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを小さくするように制御しても良い。
【００５０】
乗算部５２４は、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆと、初期値として設定した積分項ＫＩ＿Ｉｎｉｔを乗算することで、ＰＩＤ制御で用いる積分項ＫＩ＊を算出する。すなわち、積分項ＫＩ＊は以下の式から算出される。
【００５１】
【数６】
2017132406.tif 000008
【００５２】
以上のようにしてＫＩゲイン算出部５１０が算出した積分項ＫＩ＊は、積分項乗算部５９０に入力される。一方、積分演算部５５０は、電流の補償値ΔＩの積分値を算出する。積分項乗算部５９０は、積分演算部５５０が算出したΔＩの積分値と積分項ＫＩ＊を乗算し、その結果を加算部５９４に出力する。
【００５３】
次に、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出について説明する。図８は、ＫＤゲイン算出部５４０とその周辺の構成を示す模式図である。ＫＤゲイン算出部５４０は、絶対値算出部５４２、微分補正係数算出部５４４、乗算部５４６、を有している。操舵角微分部５６０は、ステアリング操舵角θｈの微分値（舵角速度）θｖを算出する。絶対値算出部５４２は、微分値θｖの絶対値｜θｖ｜を算出する。絶対値｜θｖ｜は、微分補正係数算出部５４４に入力される。また、ＫＤゲイン算出部５４０には、微分値θｖと、モータ回転数Ｎ、モータトルクＴｒｑＡｎｓ、環境情報が入力される。
【００５４】
微分補正係数算出部５４４は、事前にモータ回転数を落とし、緊急回避時に必要な出力トルクを確保できるよう、モータの回転数を制御した状況下で舵角速度θｖの絶対値｜θｖ｜を参照し、舵角速度θｖの絶対値｜θｖ｜を入力とするゲインマップによって、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。なお、事前にモータ回転数を落とす処理については、図２２に基づいて後で詳細に説明する。
【００５５】
図９は、微分補正係数算出部５４４が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する処理を示すフローチャートである。また、図１０は、微分補正係数算出部５４４が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。
【００５６】
先ず、図９のステップＳ１００では、モータ回転数Ｎ、モータトルクＴｒｑＡｎｓ、環境情報を取得する。次のステップＳ１１０では、環境情報に基づいて進行路面上に障害物があるか否かを判定し、障害物がある場合はステップＳ１２０へ進む。
【００５７】
ステップＳ１２０では、モータトルクＴｒｑＡｎｓとモータ回転数Ｎから算出された効率αＮＯＷが所定のしきい値α以上か否かを判定し、αＮＯＷ＜αの場合はステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０では、モータ効率が所定のしきい値α以上になる領域に到達するまで、モータ回転数の抑制指令を出す。
【００５８】
図１１及び図１２は、ステップＳ１３０において、モータ回転数の抑制が行われる様子を説明するための模式図である。図１１及び図１２は、モータ効率マップを示しており、図１１は、モータ回転数を抑制する前の状態を示している。上述のように、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出で用いるパラメータとして、（モータトルクＴｒｑＡｎｓ、モータ回転数Ｎ、進行路面の環境情報）を取得した上で、モータトルクＴｒｑＡｎｓとモータ回転数Ｎに基づいて、図１１に示すモータ効率マップから、現時点でのモータ効率を推定する。
【００５９】
そして、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の判定の結果、「進行路面に障害物がある」状況であり、かつ「モータ回転数Ｎが所定の閾値α以上である」場合には、図１２に示すように、モータ効率が所定の閾値以上になる回転数になるまでモータの回転を抑制し、車両の操作に対してトルク出力を高めやすい状態へ変化させる（ステップＳ１３０）。図２２は、ステップＳ１３０の処理を行うための構成を示すブロック図である。図２２に示す構成は、ＫＤゲイン算出部５４０に設けられる。図２２において、モータ効率マップ５６２は、図１１及び図１２に示すマップに相当する。モータ回転数Ｎ、モータトルクＴｒｑＡｎｓをモータ効率マップ５６２に当てはめることで、効率αＮＯＷが算出される。効率αＮＯＷは比較演算子５６４にてしきい値αと比較され、αＮＯＷ≧αの場合は効率フラグ“１”が論理演算子５６６に出力され、αＮＯＷ＜αの場合は効率フラグ“０”が論理演算子５６６に出力される。論理演算子５６６は、環境情報を示すフラグと効率フラグの論理積（ＡＮＤ）を演算し、その結果（回転数指示フラグ）をスイッチ５６８へ出力する。ここで、路面に障害物が無い場合は環境情報を示すフラグが“１”とされ、路面に障害物が有る場合は環境情報を示すフラグが“０”とされる。また、モータ回転数制限処理部５６９は、しきい値αとモータトルクＴｒｑＡｎｓに基づいて、モータ効率マップからモータ回転数制限目標値Ｎ＿Ｌｉｍを算出し、スイッチ５６８へ出力する。スイッチ５６８には、回転数指示フラグに基づいて、回転数指示フラグがオン（＝１）の場合は、要求モータ回転数Ｎ＿Ｒｅｑとしてモータ回転数Ｎを出力し、回転数指示フラグがオフ（＝０）の場合は、要求モータ回転数Ｎ＿Ｒｅｑとしてモータ回転数制限目標値Ｎ＿Ｌｉｍを出力する。図３及び図４に示すように、要求モータ回転数Ｎ＿Ｒｅｑが駆動力発生装置（モータ）１０８，１１０，１１２，１１４に出力され、要求モータ回転数Ｎ＿Ｒｅｑに基づいてモータ１０８，１１０，１１２，１１４の回転数が制御される。
【００６０】
次のステップＳ１４０以降では、図１０のマップに基づいて微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。図１０に示すように、舵角速度θｖの絶対値｜θｖ｜がしきい値θｖ＿１以上の場合、舵角速度θｖの絶対値｜θｖ｜が大きくなるほど微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆの値は増加する。また、舵角速度θｖの絶対値｜θｖ｜がしきい値θｖ＿２以上の場合、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆの値は１とされる。
【００６１】
先ず、ステップＳ１４０では、｜θｖ｜≧θｖ＿２であるか否かを判定し、｜θｖ｜≧θｖ＿２の場合はステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１５０では、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを１とする。
【００６２】
ステップＳ１４０で｜θｖ｜≧θｖ＿２でない場合は、ステップＳ１６０へ進む。ステップＳ１６０では、｜θｖ｜≧θｖ＿１であるか否かを判定し、｜θｖ｜≧θｖ＿１の場合はステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１７０では、以下の式より微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。
【００６３】
ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆ＝（１／（θｖ＿２−θｖ＿１））×（｜θｖ｜−θｖ＿１）
【００６４】
ステップＳ１６０で｜θｖ｜≧θｖ＿１でない場合は、ステップＳ１８０へ進む。ステップＳ１８０では、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを０とする。
【００６５】
また、ステップＳ１１０で進行路面上に障害物がない場合、又は、ステップＳ１２０でＮ＜αの場合はステップＳ１８０へ進み、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを０とする。
【００６６】
以上のように、図９のステップＳ１４０以降の処理によれば、図１０のマップに基づいて微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出することができる。
【００６７】
また、ＫＤゲイン算出部５４０の乗算部５４６は、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆと、初期値として設定した微分項ＫＤ＿Ｉｎｉｔを乗算することで、ＰＩＤ制御で用いる微分項ＫＤ＊を算出する。すなわち、微分項ＫＤ＊は以下の式から算出される。
【００６８】
【数７】
2017132406.tif 000009
【００６９】
以上のようにしてＫＤゲイン算出部５４０が算出した微分項ＫＤ＊は、比例項乗算部５９２に入力される。一方、微分演算部５３０は、電流の補償値ΔＩの微分値を算出する。比例項乗算部５９２は、微分演算部５３０が算出したΔＩの微分値と微分項ＫＤ＊を乗算し、その結果を加算部５９４に出力する。
【００７０】
また、比例項乗算部５７０は、電流の補償値ΔＩに比例項ＫＰを乗算し、その結果を加算部５９４に出力する。
【００７１】
加算部５９４は、入力された各値を加算することで、以下の式からＰＩＤ制御量ＰＩＤＣｔｒｌＴｇｔを算出する。
【００７２】
【数８】
2017132406.tif 000010
【００７３】
ここで、積分項ＫＩ＊を操舵ふらつきの推移に応じて段階的に０に近づけることで、出力電流のドリフトを制御し、車両の直安性と電費を向上させることができる。また、微分項ＫＤ＊を、進行路上の障害物の有無と、操舵速度の推移に応じて補正係数を徐々に増やすことで、出力電流の立ち上がりを早め、操舵時の車両の応答性能を向上させることができる。
【００７４】
加算部５９４は、制御量ＰＩＤＣｔｒｌＴｇｔをモータ電気回路６００へ出力する。モータ電気回路６００は、公知の技術により構成され、ＰＩＤ制御量ＰＩＤＣｔｒｌＴｇｔの入力を受けて、モータ駆動時の実電流Ｉ＿Ａｎｓを出力する。車両１０００が備える各モータ１０８，１１０，１１２，１１４は、各輪について算出された実電流Ｉ＿Ａｎｓに基づいて駆動される。また、実電流Ｉ＿Ａｎｓは減算部５８０へ入力される。
【００７５】
なお、スイッチング素子等の電気回路の構成要素として、ＳｉＣやＧａＮなど、従来技術で利用されている半導体（Ｓｉ）に比べバンドギャップが大きい半導体を用いたパワーデバイスを活用した部品（ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ）を採用することで、エネルギーマネジメント性能の向上と、スイッチング時の応答性能を向上させることが可能である。
【００７６】
以上のように構成された本実施形態において、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出においては、外界認識部２２０により取得した進行路面の形状（曲率Ｒ）と車両速度Ｖから算出される「第１の状態量（第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１）」と、ドライバの操舵入力と車速Ｖから算出される「第２の状態量（第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２）」を比較した結果から、操舵ふらつきを判定する。ここで、操舵ふらつき判定部５２０によるカウント値Ｃｎｔに基づいて、カウント値Ｃｎｔが大きいほど、操舵ふらつきが大きいものとして、操舵ふらつきの推移に応じて電力供給部４００のＰＩＤ制御で用いる係数（積分項ＫＩ＊）が０に変化する。これにより、ドライバの操舵ふらつきに伴う出力電流とトルク出力のドリフトを抑制することができ、車両１０００の直進安定性と電費の向上を図ることができる。
【００７７】
なお、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出においては、操舵ふらつき状態を認識し始めた時点から経過した時間の推移に応じて、電力供給手段の制御で用いる係数（ＰＩＤ制御の積分項）を０に徐変させるようにしても良い。
【００７８】
また、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出においては、障害物等進行路面の状態と、舵角速度θｖによって表される、進路変更等に伴う操舵入力の緊急操舵の度合に応じて、電力供給部４００のＰＩＤ制御で用いる係数（微分項ＫＤ＊）を増加する。これにより、一時的にモータ出力電流の立ち上がりを早め、緊急回避時の操舵に対する応答性能が向上するようにモータ駆動電流を出力することが可能となる。また、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出においては、「進行路面に障害物がある」状況であり、かつ「モータ回転数Ｎに伴って算出されるαＮＯＷが所定の閾値α未満である」場合には、モータ効率が所定の閾値以上になる回転数になるまでモータの回転を抑制することで、車両の操作に対して予めトルク出力を高めやすい状態へ変化させることにより、緊急回避時の操舵に対する応答性能を向上することができる。
【００７９】
なお、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出においては、進行路面上に障害物を検知しドライバが回避のための操作を行った際には、ステアリング操舵の入力度合とその緊急度合に応じて、電力供給手段の制御で用いる係数（ＰＩＤ制御の微分項）を一時的に有効にすることで、緊急回避時の旋回性能と車両の応答性能を向上しても良い。
【００８０】
図１３及び図１４は、本実施形態の制御による効果を説明するための特性図であって、操舵ふらつきが継続的に生じている場合を示している。ここで、図１３は、比較例として、本実施形態による制御を行わない場合を示している。図１４は、本実施形態による制御を行った場合を示している。図１３及び図１４では、モータトルク（ふらつき成分のみを抽出したもの）、操舵ふらつき判定部５２０のカウント値（Ｃｎｔ）、ＰＩＤ制御量（ＰＩＤＣｔｒｌＴｇｔ）、モータ電流量（実電流Ｉ＿Ａｎｓ）、をそれぞれ示している。
【００８１】
図１３に示すように、本実施形態による制御を行わずにＰＩ制御を行い、インバータを駆動した場合、操舵のふらつき成分によりモータ電流量が増幅され、電費が悪化する。また、本実施形態による制御を行わずにＰＩＤ制御を行い、インバータを駆動した場合、モータ電流量がＰＩ制御の場合に比べて更に増幅され、電費が更に悪化する。
【００８２】
一方、図１４に示すように、本実施形態による制御を行った場合は、基準ヨーレートの偏差Δγ＿Ｓｔｄ微分値の絶対値の大きさに応じてカウント値Ｃｎｔがインクリメントされ、カウント値がｎ１に達すると、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆが１から０へ推移し始める。また、カウント値がｎ２に達すると、積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆが０となる。従って、操舵ふらつきに応じて積分項補正係数ＫＩＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆの値を低下させることで、ＰＩＤ制御量（ＰＩＤＣｔｒｌＴｇｔ）が低下する。これにより、操舵ふらつきに応じてモータ電流量のドリフト防止を実現することができる。また、微分項も補正することで、モータ電流量の収束性を向上することもできる。これにより、エネルギーロスが抑制され、電力消費を抑えることが可能となる。
【００８３】
また、図１５は、本実施形態の制御による効果を示す特性図であって、車両速度Ｖ、操舵角θｈ、制御目標トルクＭｏｔＴｒｑＴｇｔの変化量ΔＴｒｑＴｇｔ、モータトルクＴｒｑＡｎｓの変化量ΔＴｒｑＡｎｓ、ヨーレートγ、初期位置からの移動量（横方向）、が変化する様子を示している。図１５では、障害物が路上に存在する場合に、障害物を避けるように操舵を行った場合を模式的に示している。図１５では、本実施形態の効果を比較するため、本実施形態の制御により障害物の有無に応じて微分項ＫＤ＊を補正した場合と、本実施形態の制御を行わない場合のモータトルクと車両の状態量を示している。このため、変化量ΔＴｒｑＡｎｓ、ヨーレートγ、初期位置からの移動量（横方向）については、本実施形態による制御を行った場合（破線）と、本実施形態による制御を行わない場合（実線）のそれぞれの特性を示している。
【００８４】
図１５に示すように、本実施形態では、障害物等進行路面の状態と進路変更に伴う操舵入力の推移に応じて電力供給部４００の制御で用いる係数（ＰＩＤ制御の微分項ＫＤ＊）を増加することで、一時的に出力電流の立ち上がりを早め、緊急回避時の操舵に対する応答性能を向上させている。これにより、モータトルクＴｒｑＡｎｓの変化量ΔＴｒｑＡｎｓは、障害物検知に伴って微分項ＫＤ＊が補正され、進路変更等に伴う操舵入力の緊急操舵の度合に応じて微分項ＫＤ＊を増加させることにより、モータ出力電流の立ち上がりを早め、緊急回避時の操舵に対する応答性能が向上する。ヨーレートγについては、本実施形態の制御を行うことでモータ出力の立ち上がりを早めたことにより、旋回がより早く行われるように旋回状態が変化していることが判る。また、初期位置からの移動量（横方向）についても、本実施形態の制御を行うことで車両軌跡がより早い段階から横方向に移動し、障害物の回避が支援されていることが判る。
【００８５】
以上説明したように第１の実施形態によれば、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出においては、進行路面の形状（曲率Ｒ）及び車両速度Ｖから算出される「第１の状態量（第１基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ１）」と、ドライバの操舵入力と車速Ｖから算出される「第２の状態量（第２基準ヨーレートγ＿Ｓｔｄ２）」を比較した結果から、操舵ふらつきを判定することができる。そして、操舵ふらつき判定部５２０によるカウント値Ｃｎｔに基づいて、カウント値Ｃｎｔが大きいほど、操舵ふらつきが大きいものとして、操舵ふらつきの推移に応じて電力供給部４００のＰＩＤ制御で用いる係数（積分項ＫＩ＊）を０に変化させることで、ドライバの操舵ふらつきに伴う出力電流とトルク出力のドリフトを抑制することができ、車両１０００の直進安定性と電費の向上を図ることができる。
【００８６】
また、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出においては、障害物等の有無など進行路面の状態と、舵角速度θｖによって表される緊急操舵の度合に応じて、電力供給部４００のＰＩＤ制御で用いる係数（微分項ＫＤ＊）を増加することで、一時的にモータ出力電流の立ち上がりを早め、緊急回避時の操舵に対する応答性能が向上するようにモータ駆動電流を出力することが可能となる。
【００８７】
２．第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した「第１の状態量」と「第２の状態量」を、ステアリング操舵角相当の状態量で算出し、操舵ふらつきの判定を行う。
【００８８】
第２の実施形態に係る制御装置２００の構成は、図３に示した第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）の算出で用いる第１基準ヨーレート（γ＿Ｓｔｄ１）を、曲率Ｒ及び車両速度Ｖから算出する。その後、操舵角θｈからヨーレートγを算出するモデルに関する逆モデルを用いて、第１基準ヨーレート（γ＿Ｓｔｄ１）から操舵基準量（タイヤ舵角相当）δ＿ｓｔｄ１を算出し、操舵基準量δ＿ｓｔｄ１にステアリングギヤ比Ｇｈを積算して、第１の状態量として第１基準操舵角θｈ＿１を算出する。すなわち、第１基準操舵角θｈ＿１は、以下の式から算出される。なお、下式において、Ｓｆはスタビリティファクタであり、ｌはホイールベースである。
【００８９】
【数９】
2017132406.tif 000011
【００９０】
なお、上記では、ステアリング転舵角を「タイヤ転舵角×ステアリングギア比」で算出しているが、ステアリングに関する逆モデルを用いてステアリング転舵角を計算してもよい。
【００９１】
また、第１の実施形態の第２の状態量に相当する指標として、第２の実施形態では、ドライバーによるステアリング操舵角θｈを取得する。すなわち、第２基準操舵角θｈ＿２は、ステアリング操舵角θｈである（θｈ＿２＝θｈ）。
【００９２】
そして、第２の実施形態では、第１基準操舵角θｈ＿１と第２基準操舵角θｈ＿２の差分の微分値が、路面ないし操舵の変化量に相関がある事に着目し、車両のふらつき具合を判定する尺度として利用する。
【００９３】
図１６は、第２の実施形態に係るＫＩゲイン算出部５１０の構成を示す模式図である。第２の実施形態において、ＫＩゲイン算出部５１０は、第１基準操舵角演算部５２５、第２基準操舵角取得部５２６、減算部５２７、微分演算部５２８、絶対値演算部５２９、操舵ふらつき判定部５２１を有する。第１基準操舵角演算部５２５は、車両速度Ｖと曲率Ｒに基づいて第１基準操舵角θｈ＿１を演算する。また、第２基準操舵角取得部５２６は、第２基準操舵角θｈ＿２としてステアリング操舵角θｈを取得する。
【００９４】
減算部５２７は、第１基準操舵角演算部５２５により算出された第１基準操舵角θｈ＿１から第２基準操舵角取得部５２６が取得した第２基準操舵角θｈ＿２を減算することによって、θｈ＿１とθｈ＿２との差である基準操舵角偏差Δθｈを求める。すなわち、基準操舵角偏差Δθｈは、下記式により求められる。θｈ＿１とθｈ＿２との差である基準操舵角偏差Δθｈは、第１の状態量と第２の状態量とを比較して算出される第３の状態量の一例である。
【００９５】
【数１０】
2017132406.tif 000012
【００９６】
なお、目標軌跡と車両中心線から算出される目標軌跡と車両前方位置との偏差（ε）から基準ヨーレートの偏差（Δγ_Std）を算出し、ステアリング操舵角の偏差相当の値を算出しても良い。
【００９７】
微分演算部５２８は、基準操舵角偏差Δθｈを微分し、得られた微分値を絶対値演算部５２９へ出力する。絶対値演算部５２９は、基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値を算出し、操舵ふらつき判定部５２１へ出力する。第２の実施形態では、以上のようにして得られた基準操舵角偏差Δθｈの微分値が、路面ないし操舵の変化量に相関がある事に着目し、車両のふらつき具合を判定する尺度として利用する。
【００９８】
図１７は、基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値に基づくカウンタ処理を示す模式図である。操舵ふらつき判定部５２１は、図１７に基づいて、カウンタのカウント値Ｃｎｔを設定する。具体的には、図１７の縦軸は、各サンプリング時のふらつき判定用カウンタの変化量ΔＣｎｔを示しており、カウンタ値Ｃｎｔは変化量ΔＣｎｔの積算値とされる。図１７に示すように、基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値が所定のしきい値（ＴＨ＿ＨＩＧＨ）以上となった場合は、ふらつき判定用カウンタのカウント値Ｃｎｔをインクリメントする。また、基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値が、所定の閾値（ＴＨ＿Ｌｏｗ）以下になった場合には、０を下限値としてカウント値Ｃｎｔをデクリメントする。また、基準操舵角偏差Δθｈの微分値の絶対値が、ＴＨ＿ＬＯＷとＴＨ＿ＨＩＧＨの範囲内（閾値含まず）の場合は、変化量ΔＣｎｔを０とし、カウンタ値Ｃｎｔを保持する。
【００９９】
操舵ふらつき判定部５２１が算出したカウンタ値Ｃｎｔは、積分補正係数算出部５２２に入力される。以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【０１００】
以上説明したように第２の実施形態によれば、ステアリング操舵角相当の状態量に基づいて、操舵ふらつきの判定を行うことができる。そして、操舵ふらつきが大きい場合は、積分項ＫＩ＊（ＫＩゲイン）を低下させることで、ドライバの操舵ふらつきに伴う出力電流とトルク出力のドリフトを抑制することができ、車両１０００の直進安定性と電費の向上を図ることができる。
【０１０１】
３．第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）の算出に関し、急操舵の継続時間に応じて微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを増減させる。
【０１０２】
図１８は、第３の実施形態に係るＫＤゲイン算出部５４０とその周辺の構成を示す模式図である。図１８に示す構成例では、図８に示した第１の実施形態の構成に対し、急操舵継続判定部（カウント部）５４３が追加されている。
【０１０３】
図１８において、絶対値算出部５４２は、ステアリング操舵角θｈの微分値（舵角速度）θｖの絶対値｜θｖ｜を急操舵継続判定部５４３へ出力する。第３の実施形態では、操舵速度θｖの絶対値｜θｖ｜が急操舵の大きさに関連がある事に着目し、急操舵の継続状況を判定する尺度として以下のカウンタを利用する。図１９は、絶対値｜θｖ｜に基づくカウンタ処理を示す模式図である。急操舵継続判定部５４３は、図１９に基づいて、カウンタのカウント値Ｃｎｔを設定する。具体的には、図１９の縦軸は、各サンプリング時の急操舵継続判定用カウンタの変化量ΔＣｎｔを示しており、カウンタ値Ｃｎｔは変化量ΔＣｎｔの積算値とされる。図１９に示すように、ステアリング操舵角θｈの微分値（舵角速度）θｖの絶対値｜θｖ｜が所定のしきい値（ＴＨ＿ＨＩＧＨ）以上となった場合は、急操舵継続判定用カウンタのカウント値Ｃｎｔをインクリメントする。また、絶対値｜θｖ｜が、所定の閾値（ＴＨ＿ＬＯＷ）以下になった場合には、０を下限値としてカウント値Ｃｎｔをデクリメントする。また、絶対値｜θｖ｜が、ＴＨ＿ＬＯＷとＴＨ＿ＨＩＧＨの範囲内（閾値含まず）の場合は、変化量ΔＣｎｔを０とし、カウンタ値Ｃｎｔを保持する。
【０１０４】
急操舵継続判定部５４３が算出したカウンタ値Ｃｎｔは、微分補正係数算出部５４４に入力される。図２０は、微分補正係数算出部５４４が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する際に用いるマップを示す模式図である。微分補正係数算出部５４４は、カウント値Ｃｎｔを図２０のマップに当てはめ、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。図２０に示すように、カウント値ＣｎｔがＣｎｔ＿１より大きい場合、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを増加方向へ徐々に変化させる。カウント値がＣｎｔ＿２に到達すると、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆは１となる。微分補正係数算出部５４４は、算出した微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを乗算部５４６へ出力する。以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【０１０５】
図２１は、第３の実施形態において、微分補正係数算出部５４４が微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する処理を示すフローチャートである。図２１において、ステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理は、第１の実施形態で説明した図９のステップＳ１００〜Ｓ１３０の処理と同様である。ステップＳ２３０でモータ回転数の抑制指示を出した後、ステップＳ２４０以降では、急操舵の継続判定を行う。
【０１０６】
先ず、ステップＳ２４０では、｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＨＩＧＨであるか否かを判定し、｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＨＩＧＨの場合はステップＳ２５０へ進む。ステップＳ２５０では、急操舵継続判定部５４３が前回値からカウント値Ｃｎｔを増やす。
【０１０７】
ステップＳ２４０で｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＨＩＧＨでない場合は、ステップＳ２６０へ進む。ステップＳ２６０では、｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＬＯＷであるか否かを判定し、｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＬＯＷの場合はステップＳ２７０へ進む。ステップＳ２７０では、前回値のカウント値Ｃｎｔを保持する。
【０１０８】
ステップＳ２６０で｜θｖ｜≧ＴＨ＿ＬＯＷでない場合は、ステップＳ２８０へ進む。ステップＳ２８０では、前回値からカウント値Ｃｎｔを減らす。
【０１０９】
ステップＳ２５０，Ｓ２７０，Ｓ２８０の後はステップＳ２９０へ進む。ステップＳ２９０では、カウント値Ｃｎｔを図２０のマップに当てはめ、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出する。
【０１１０】
以上のように、図２１のステップＳ２４０以降の処理によれば、図１９のカウント処理の結果得られたカウント値Ｃｎｔを図２０のマップに適用することで、微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出することができる。微分項補正係数ＫＤＡｄｊｕｓｔＣｏｅｆを算出した後の処理は、第１の実施形態と同様である。
【０１１１】
以上説明したように第３の実施形態によれば、微分項ＫＤ＊（ＫＤゲイン）を算出する際に、ステアリング操舵角θｈの微分値（舵角速度）θｖに基づいて、微分値θｖが大きい状態が継続するほど、微分項ＫＤ＊を増加することができる。これにより、微分値θｖが大きい状態が継続するほど、一時的にモータ出力電流の立ち上がりを早め、緊急回避時の操舵に対する応答性能が向上するようにモータ駆動電流を出力することが可能となる。
【０１１２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１３】
２００    制御装置
５００    電流制御器
５１０    ＫＩゲイン算出部
５１２    第１基準ヨーレート演算部
５１４    第２基準ヨーレート演算部
５１８，５２８    微分演算部
５２０    操舵ふらつき判定部（カウント部）
５２５    第１基準操舵角演算部
５２６    第２基準操舵角取得部
５４０    ＫＤゲイン算出部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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