(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、
ａ．車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、
ｂ．運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、
ｃ．前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、
ｄ．前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれらが相互に補完あるいは逆比例関係となるように補正する操舵アシストトルク補正手段、
および
ｅ．前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段、
を備えたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクから補正係数を求め、求めた補正係数を前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクに乗じて補正することを特徴とする請求項１項記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
前記操舵アシストトルク補正手段は、
ｆ．前記検出された操舵トルクの変化量を算出する操舵トルク変化量算出手段、
を備え、前記算出された操舵トルクの変化量に応じて前記算出された第１の操舵アシストトルクを補正することを特徴とする請求項１項または２項記載の車両用操舵制御装置。
【請求項４】
前記操舵アシストトルク補正手段は、
ｇ．前記車両の車速を検出する車速検出手段、
を備え、前記検出された車速に応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクを補正することを特徴とする請求項１項から３項のいずれかに記載の車両用操舵制御装置。
【請求項５】
前記特性は少なくとも、前記検出された操舵トルクに対する前記第２の操舵アシストトルクを設定する第１の特性と、前記検出された操舵トルクに対する前記第２の操舵アシストトルクを設定する第２の特性とからなると共に、前記第２の特性において設定される前記第２の操舵アシストトルクの量は、前記第１の特性で設定されるそれに比して、前記検出された操舵トルクの変化量が同一であるとき、小さいことを特徴とする請求項１項から４項のいずれかに記載の車両用操舵制御装置。
【請求項６】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、
ａ．車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、
ｂ．運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、
ｃ．前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、
ｄ．前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれぞれ補正する操舵アシストトルク補正手段、
および
ｅ．前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段、
を備えると共に、前記操舵アシストトルク補正手段は、
ｆ．前記検出された操舵トルクの変化量を算出する操舵トルク変化量算出手段、
を備え、前記算出された操舵トルクの変化量に応じて前記算出された第１の操舵アシストトルクを補正することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項７】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、
ａ．車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、
ｂ．運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、
ｃ．前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、
ｄ．前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれぞれ補正する操舵アシストトルク補正手段、
および
ｅ．前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段、
を備えると共に、前記操舵アシストトルク補正手段は、
ｆ．前記車両の車速を検出する車速検出手段、
を備え、前記検出された車速に応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクを補正することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵制御装置として、本出願人は、例えば特開平５−１９７４２３号および特開平９−２２１０５４号公報などにおいて、車両進行方向走行路の基準線（車線（レーン）あるいは白線）に沿って車両を走行させるように操舵角度をアシストする技術を提案している。
【０００３】
このように、車両の車線（レーン）逸脱を防止するレーンキーピング操舵アシスト制御を介して微小操舵を補助することによって、運転者の負担を大幅に軽減することができる。運転者の負担は、特に高速道路などを長時間走行するとき顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなレーンキーピング操舵アシスト制御においては、運転者の操舵との干渉を考慮すると、舵角よりもトルク（操舵力）を介してアシストするのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、レーンキーピング操舵アシスト制御をトルクで行う場合、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータ、例えば電動モータを兼用するとき、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御が干渉して操舵フィーリングが低下する恐れがある。
【０００６】
従って、この発明の目的は、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータを兼用しつつレーンキーピング操舵アシスト制御をトルクで行うと共に、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止するようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれらが相互に補完あるいは逆比例関係となるように補正する操舵アシストトルク補正手段、および前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段を備える如く構成した。
【０００８】
これにより、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータを兼用しつつレーンキーピング操舵アシスト制御をトルクで行うとき、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の操舵アシストトルクを配分することができ、よって干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止することができる。
【０００９】
請求項２項にあっては、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクから補正係数を求め、求めた補正係数を前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクに乗じて補正する如く構成した。
【００１０】
これにより、補正係数を乗算して補正することによって操舵アシストトルクの配分を効果的に行うことができ、よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を効果的に防止することができる。
【００１１】
請求項３項にあっては、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクの変化量を算出する操舵トルク変化量算出手段を備え、前記算出された操舵トルクの変化量に応じて前記算出された第１の操舵アシストトルクを補正する如く構成した。
【００１２】
これにより、操作量にダンピング補正を加えるときに生じるイナーシャに起因する拘束感を解消することができる。よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【００１３】
請求項４項にあっては、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、前記検出された車速に応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクを補正する如く構成した。
【００１４】
これにより、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、車速の変化による路面摩擦係数の変化に応じた操舵フィーリングを実現することができ、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【００１５】
請求項５項にあっては、前記特性は少なくとも、前記検出された操舵トルクに対する前記第２の操舵アシストトルクを設定する第１の特性と、前記検出された操舵トルクに対する前記第２の操舵アシストトルクを設定する第２の特性とからなると共に、前記第２の特性において設定される前記第２の操舵アシストトルクの量は、前記第１の特性で設定されるそれに比して、前記検出された操舵トルクの変化量が同一であるとき、小さい如く構成した。
【００１６】
これにより、操舵の始めは軽く、徐々に重くなる操舵フィーリングを実現することができ、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。また、請求項６項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれぞれ補正する操舵アシストトルク補正手段、および前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段備えると共に、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクの変化量を算出する操舵トルク変化量算出手段を備え、前記算出された操舵トルクの変化量に応じて前記算出された第１の操舵アシストトルクを補正する如く構成した。これにより、上記の請求項１および請求項３について述べた効果と同様な効果を得ることができる。また、請求項７項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置において、車両進行方向走行路の基準線に沿って車両を走行させるための第１の操舵アシストトルクを算出する第１の操舵アシストトルク算出手段、運転者が入力する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、前記検出された操舵トルクに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルクを算出する第２の操舵アシストトルク算出手段、前記検出された操舵トルクに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれぞれ補正する操舵アシストトルク補正手段、および前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクに基づいて前記アクチュエータの操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段備えると共に、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、前記検出された車速に応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクを補正する如く構成した。これにより、上記の請求項１および請求項４に係る発明について述べた効果と同様な効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１はこの出願に係る車両用操舵制御装置を全体的に示す概略図であり、図２はその装置を操舵系に焦点をおいて示す同様の説明図である。
【００１９】
以下、図１および図２を併せて参照して説明すると、車両１０において運転席１２に配置されたステアリングホイール１４は、ステアリングシャフト１６に連結され、ステアリングシャフト１６はユニバーサルジョイント１８，２０を介してコネクティングシャフト２２に連結される。
【００２０】
コネクティングシャフト２２は、ラック・ピニオン型ステアリングギア２４のピニオン２６に連結される。ピニオン２６はラック２８に噛み合っており、よってステアリングホイール１４から入力された回転運動はピニオン２６を介してラック２８の往復運動に変換され、フロントアクスルの両端に配置されたタイロッド（ステアリングロッド）３０およびキングピン（図示せず）を介して２個の前輪（操舵輪）３２を所望の方向に転舵させる。
【００２１】
ラック２８上には同軸に電動モータ３８およびボールねじ機構４０が配置され、モータ出力はボールねじ機構４０を介してラック２８の往復運動に変換され、ステアリングホイール１４を介して入力された操舵力（操舵トルク）を減少する方向にラック２８を駆動する。
【００２２】
ここで、ステアリングギア２４の付近にはトルクセンサ４２が設けられ、運転者が入力した操舵力（操舵トルク）の方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングシャフト１６の付近にはロータリエンコーダなどからなる舵角センサ４４が設けられ、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさに応じた信号を出力する。
【００２３】
２個の前輪３２の付近にはそれぞれ電磁ピックアップなどからなる車輪速センサ４６が配置されて前輪１回転ごとに信号を出力すると共に、２個の後輪４８の付近にも同種構造の車輪速センサ５０がそれぞれ配置されて後輪１回転ごとに信号を出力する（図１で左側の後輪のみ示す）。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪３２を駆動輪、後輪４８を従動輪とする。
【００２４】
また、２個の前輪３２および２個の後輪のサスペンション機構（図示せず）の付近には車高センサ５２，５４がそれぞれ設けられ、前後輪のサスペンションのストローク（変位）を通じてその部位の車両１０の高さに応じた信号を出力する。
【００２５】
図１に示す如く、運転席１２の上部には、フロントウィンドウ６０の内面にルームミラー６２と組み合わされてＣＣＤカメラ６４が１基、取りつけられる。また、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置には、複数基のミリ波レーダ６６が設けられ（図１で１基のみ示す）、前方に変調波を発信する。
【００２６】
ＣＣＤカメラ６４は車両進行方向道路を単眼視し、撮像信号を出力する。ＣＣＤカメラ６４の出力は、図２に示す如く、マイクロコンピュータからなる画像処理ＥＣＵ６８に送られ、道路上の道路区分線（白線）が抽出される。ミリ波レーダ６６の出力は同様にマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ７０に送られ、アンテナ（図示せず）を介して受信された受信波とミキシングされて車両進行方向に位置する立体物（先行車）の有無が判別される。
【００２７】
この出願に係る車両用操舵制御装置は、同様にマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（「ＳＡＳ  ＥＣＵ」と示す）７４を備え、画像処理ＥＣＵ６８、レーダ出力処理ＥＣＵ７０および前記したトルクセンサ４２の出力などはＳＡＳ  ＥＣＵ７４に入力される。
【００２８】
また、この装置は第２の電子制御ユニット（「ＥＰＳ  ＥＣＵ」と示す）７６を備える。前記したトルクセンサ４２および車輪速センサ４６の出力はＥＰＳ  ＥＣＵ７６にも入力される。
【００２９】
ＳＡＳ  ＥＣＵ７４とＥＰＳ  ＥＣＵ７６は信号線７８を介して相互に通信可能に接続される。ＳＡＳ  ＥＣＵ７４は後述の如く、レーンキーピング操舵アシストトルクを算出し、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６に送信する。
【００３０】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、パワーステアリング操舵アシストトルクを算出し、レーンキーピング操舵アシストトルクとパワーステアリング操舵アシストトルクに基づいて最終操舵アシストトルクを算出し、それから操作量（電動モータ３８の制御電流）を決定する。
【００３１】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６には、モータ駆動回路８０が接続される。モータ駆動回路８０は４個のパワーＦＥＴスイッチング素子からなる公知のブリッジ回路を備え、ＦＥＴスイッチング素子のオン・オフによって電動モータ３８が正転あるいは逆転する。
【００３２】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、モータ制御電流をデューティ比（ＰＷＭによるデューティ比）で決定し、モータ駆動回路８０に出力する。より具体的には、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、ＦＥＴスイッチング素子をデューティ比制御してモータ通電電流を制御し、電動モータ３８を駆動制御する。
【００３３】
図１の説明に戻ると、車両１０の重心位置付近にはヨーレートセンサ８２が配置され、車両重心の鉛直（重力）軸回りのヨーレート（回転角速度）に応じた信号を出力する。
【００３４】
また、運転席１２のステアリングホイール１４には感圧センサ８４が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者のステアリングホイール操作の有無に応じた信号を出力すると共に、シート下部には第２の感圧センサ８６が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者の着座の有無に応じた信号を出力する。
【００３５】
また、ダッシュボード付近にはナビゲーション装置８８が配置される。ナビゲーション装置８８は、車両１０が走行する地域の走行路位置情報（地図情報）を記憶した記憶装置を備える。
【００３６】
さらに、運転席１２の床面のブレーキペダル（図示せず）にはブレーキセンサ９０が設けられ、運転者のブレーキペダルの踏み込みに応じた信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）にはアクセルセンサ９２が設けられ、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じた信号を出力する。
【００３７】
ここで、レーンキーピング操舵アシストトルク制御およびパワーステアリング操舵アシストトルク制御について説明する。
【００３８】
先に述べたように、運転者の操舵との干渉を考慮すると、舵角よりもトルク（操舵力）を介してアシストするのが望ましい。また、レーンキーピング用の操舵アシストをトルクで行う場合、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータ、例えば電動モータを兼用すると、構成を簡易にすることができる。
【００３９】
そこで、本出願人は、特願平９−２６８０４７号などで電動モータ３８を兼用しつつレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御を行う技術を提案している。
【００４０】
図３はその制御を概略的に示すブロック図であり、図４は車両１０を原点とする座標系の説明図である。尚、図３において『ＳＡＳ』と示す箇所はＳＡＳ  ＥＣＵ７４による制御を、『ＥＰＳ』と示す箇所はＥＰＳ  ＥＣＵ７６による制御を意味する。
【００４１】
以下、先に提案した制御を簡単に説明する。
【００４２】
ＳＡＳ  ＥＣＵ７４は、図４に示す如く、車両１０が道路区分線で区画される車線の中央に沿って走行するようにレーンキーピング操舵アシストトルクを決定する。
【００４３】
即ち、ＣＣＤカメラ６４の出力に基づいて画像処理ＥＣＵ６８で画像処理から検出された道路区分線（白線）に従って車線中央に目標点列を算出し、目標点列に対する自車現在位置に基づいて目標点横位置（即ち、車線中央からの変位）Ｙｍと目標旋回半径Ｒを算出する。
【００４４】
次いで、算出値と検出されたヨーレートから目標点到達ヨーレート（およびトルク）と目標旋回ヨーレート（およびトルク）を算出して合算し、合算値に車両状態推定に基づいて決定されるゲイン（図示せず）を乗じてレーンキーピング操舵アシストトルク（以下「アシストトルクＴＬＫ」という）を算出あるいは決定する。
【００４５】
他方、操舵トルクτｈが検出されるとき、即ち、運転者により操舵トルクが入力されるとき、検出トルクτｈにゲイン（図示せず）を乗じてパワーステアリング操舵アシストトルク（以下「アシストトルクＴＰＳ」という）を算出あるいは決定する。
【００４６】
図５に、上記の如く決定されるアシストトルクＴＬＫおよびアシストトルクＴＰＳの特性を示す。図３に示す制御において、車線中央からの変位Ｙｍあるいは検出トルクτｈに対し、結果として図５に示すようなアシストトルクが得られる。
【００４７】
先にも述べた通り、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４から送信されたアシストトルクＴＬＫに算出したアシストトルクＴＰＳを加算して最終操舵アシストトルク（以下「最終アシストトルクＴＡ」という）を算出し、算出した最終アシストトルクＴＡに基づいてモータ制御電流を決定し、モータ駆動回路８０を介して電動モータ３８を駆動する。
【００４８】
このように、先に提案した制御にあっては、２種のアシストトルク（アシストトルクＴＬＫとアシストトルクＴＰＳ）を加算していたが、電動モータ３８を兼用していることから、両者の制御が干渉する場合があった。
【００４９】
即ち、レーンキーピング操舵アシストトルク制御が行われているとき、運転者はステアリングホイール１６を軽く握るだけで、車両１０は車線中央を走行する。この場合、運転者の入力トルク（検出トルク）は微小であることから、パワーステアリング操舵アシストトルク制御は行われず、両者の干渉は生じない。
【００５０】
しかしながら、運転者が車線上の障害物回避あるいは車線変更などを意図して積極的に操舵すべく、入力トルクを増加させると、車線中央に保持させようとするレーンキーピング制御用のアシストトルクＴＬＫとパワーステアリング制御用のアシストトルクＴＰＳが干渉し、操舵フィーリングを低下させる不都合があった。
【００５１】
この発明は、かかるレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止し、操舵フィーリングの低下を防止することを課題とする。
【００５２】
そのために、この発明に係る車両用操舵制御装置においては、図３に示した構成を、図６に示す如く、変更した。
【００５３】
図７はその変更部分を詳細に示す部分ブロック図である。また、図８はそれによって得られるアシストトルク特性を示す、図５に類似するグラフである。
【００５４】
以下、図７を中心に説明すると、この発明に係る装置にあっては、検出トルクτｈに対して設定された特性１００に従ってレシオＲＴＯ１（補正係数）を算出し、算出したレシオをアシストトルクＴＬＫに乗じて補正する。レシオは、０から１．０の間の値として算出される。
【００５５】
同様に、検出トルクτｈに対して設定された第２の特性１０２に従って同種のレシオＲＴＯ２（補正係数）を算出し、検出トルクτｈに乗じて補正し、アシストトルクＴＰＳを算出する。
【００５６】
次いで、加算点１０４で両者を加算して最終アシストトルクＴＡを算出する。そして、算出したトルクＴＡに基づいて図示の特性からベース電流（デューティ比）を算出し、算出値にダンピング補正項Ｋｄなどを加算あるいは減算して制御電流（操作量）を算出し、モータ駆動回路８０を介して電動モータ３８に供給する。
【００５７】
図７から明らかな如く、特性１００と特性１０２は、ほぼ補完あるいは逆比例関係にあるように設定される。即ち、特性１００において検出トルクτｈが増加すると、点ａでレシオＲＴＯ１は１．０から減少し始め、点ｂで０になる。換言すれば、点ｂでアシストトルクＴＬＫは零となる。
【００５８】
他方、特性１０２において、検出トルクτｈが増加すると、点ｃでレシオＲＴＯ２は増加し始め、点ｄで１．０になる。このように、検出トルクτｈが点ｂの値を超えると、アシストトルクは、ＴＰＳのみとなる。
【００５９】
このように、アシストトルクＴＬＫとアシストトルクＴＰＳを単に加算するのではなく、レシオＲＴＯ１，２を用い、アシストトルクＴＬＫとアシストトルクＴＰＳが相殺されるように、配分する。
【００６０】
その結果、レーンキーピング操舵アシストトルク制御が実行される間にパワーステアリング操舵アシストトルク制御を実行しても、両者の制御が干渉することがなく、よって操舵フィーリングを低下させることがない。
【００６１】
ここで、レシオＲＴＯ１，２は、両制御の干渉を防止すると共に、図８に示すようなアシストトルク特性、より具体的にはパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳの特性を満足するように設定される。
【００６２】
図８においてアシストトルク特性、より具体的には二点鎖線で示す如く、アシストトルクＴＰＳの特性は、検出トルクτｈに対するアシストトルクＴＰＳを設定する第１の特性Ａと、検出トルクτｈに対するアシストトルクＴＰＳを設定する第２の特性Ｂとからなると共に、第２の特性Ｂにおいて設定されるアシストトルクＴＰＳの量は、第１の特性Ａで設定されるアシストトルクＴＰＳに比して、検出トルクτｈの変化量が同一であるとき、小さいように設定される。
【００６３】
即ち、発明者達は知見を重ねた結果、検出トルクが比較的小さい領域の特性Ａのアシストトルク量より、検出トルクが比較的大きい領域の特性Ｂのアシストトルク値を小さくする、換言すれば、検出トルクが比較的小さい間は、操舵力（トルク）を小さく、即ち、操舵を軽くし、その後、徐々に重くするのが、運転者の操舵フィーリングに一層適合することを知見した。
【００６４】
即ち、図８に示す如く、特性を凸状にするのが、運転者の操舵フィーリングに一層適合することを知見した。
【００６５】
そこで、図８に示す特性Ａ，Ｂを実現すべく、検出トルクに応じてレシオＲＴＯ１，２（補正係数）を算出し、算出したレシオでアシストトルクＴＬＫを乗算補正すると共に、検出トルクに乗算してアシストトルクＴＰＳを決定し、次いで両者を加算して最終アシストトルクＴＡを決定するようにした。
【００６６】
これによって、運転者の操舵フィーリングに一層良く適合した操舵フィーリングを与えることができる。
【００６７】
図９は、この発明の第２の実施の形態に係る車両用操舵制御装置の構成を示す、図７と同様の部分ブロック図である。
【００６８】
第１の実施の形態と相違する点に焦点をおいて説明すると、加算点２００の後に、切り換え点２０２を設け、検出トルクτｈが所定値Ｘ、例えば３５ｋｇｆ・ｃｍ以下のときは第１の実施の形態と同様にアシストトルクを決定すると共に、検出トルクτｈが所定値Ｘを超えるときは、運転者がレーンキーピング操舵アシストトルク制御を欲せず、パワーステアリング操舵アシストトルク制御のみ欲していると判断し、アシストトルクＴＰＳのみに基づいてモータ制御電流を決定するようにした。残余の構成は、第１の実施の形態と同様であり、効果も同様である。
【００６９】
図１０は、この発明の第３の実施の形態に係る車両用操舵制御装置の構成を示す、図７と同様の部分ブロック図である。
【００７０】
第１の実施の形態と相違する点に焦点をおいて説明すると、加算点を廃し、切り換え点３００のみを設けた。従って、検出トルクτｈが所定値Ｘ、例えば３５ｋｇｆ・ｃｍを超えるまではレーンキーピング用のアシストトルクＴＬＫのみに基づいて制御が行われると共に、検出トルクτｈが所定値を超えるときはパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳのみに基づいて制御が行われる。
【００７１】
残余の構成は、第１の実施の形態と同様であり、効果も同様である。
【００７２】
図１１は、この発明の第４の実施の形態に係る車両用操舵制御装置の構成を示す、図７と同様の部分ブロック図である。
【００７３】
第４の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した図８の特性（実線で示す特性）に従ってレーンキーピング用のアシストトルクＴＬＫとパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳを算出し、それらに基づいて図示の特性に従ってそれぞれ制御電流を算出した後、制御電流レシオ演算部４００においてレシオ（補正係数）を演算し、電流値に乗算して補正するようにした。
【００７４】
図１２はその制御電流レシオ演算部４００の詳細を示すブロック図である。
【００７５】
以下説明すると、レーンキーピング用のアシストトルクＴＬＫのレシオとして、前記した検出トルクτｈから算出されるレシオＲＴＯ１の他、検出トルクτｈの変化量（検出トルク速度。検出トルクτｈの微分値あるいは１階差分値）Δτｈから算出されるレシオＲＴＯ３と、検出された車速Ｖから算出されるレシオＲＴＯ４を追加した。
【００７６】
算出された３種のレシオＲＴＯ１，３，４は、乗算点４０２においてアシストトルクＴＬＫ用の制御電流に乗算され、制御電流を補正する。
【００７７】
また、パワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳのレシオとして、前記した検出トルクτｈから算出されるレシオＲＴＯ２の他、検出された車速Ｖから算出されるレシオＲＴＯ５を追加した。
【００７８】
算出された２種のレシオＲＴＯ２，５は、乗算点４０４においてアシストトルクＴＰＳ用の制御電流に乗算され、制御電流を補正する。
【００７９】
図示の５種のレシオ特性のうち、検出トルクに対するレシオＲＴＯ１，２の特性４０６，４０８は、第１の実施の形態の特性１００，１０２と同様である。
【００８０】
検出トルク変化量Δτｈに対するレシオＲＴＯ３の特性４１０は、図示の如く、設定される。
【００８１】
これについて説明すると、第１ないし第３の実施の形態にあっては、操舵フィーリングの低下を防止すると共に、それ以上に運転者の操舵フィーリングに良く合致した特性を実現するべく、ダンピング補正項Ｋｄを用いて制御電流を決定している。
【００８２】
その結果、運転者の操舵時にイナーシャが生じて拘束感を与える場合があった。それによって、前記した操舵フィーリングの低下は防止できるものの、操舵フィーリングの向上の点で未だ未解決の点を残していた。
【００８３】
そこで、第４の実施の形態では検出トルク変化量Δτｈに対してもレシオＲＴＯ３を設定すると共に、そのレシオを特性４１０に示す如く、検出トルク変化量Δτｈが増加するにつれて減少し、点ｅで０になるように設定した。
【００８４】
即ち、検出トルク変化量が増加するにつれてアシストトルクＴＬＫは減少し、点ｅの値を超えると零になるので、運転者はステアリングホイール１４を素早く操作するとき、拘束感を受けることがなく、快適な操舵フィーリングを得ることができる。
【００８５】
車速Ｖに関しては、レーンキーピング用のレシオＲＴＯ４は、特性４１２に示す如く、車速Ｖが増加するにつれて漸減するように設定される。これは、車速Ｖが上がるにつれて路面摩擦係数が低下するためである。
【００８６】
パワーステアリング用のレシオＲＴＯ５は、車速Ｖに対する操舵フィーリングに違和感を与えないように、特性４１４に示す如く、設定される。
【００８７】
第４の実施の形態は上記のように構成したことで、運転者の操舵時の拘束感を解消することができ、それによって、前記した操舵フィーリングの低下の防止するのみならず、それ以上に、一層快適な操舵フィーリングを与えることができる。
【００８８】
この実施の形態においては、上記の如く、車両１０の操舵車輪（前輪３２）を転舵アクチュエータ（電動モータ３８）を備えた車両用操舵制御装置において、車両進行方向走行路の基準線（車線、より詳しくは車線中央）に沿って車両１０を走行させるための第１の操舵アシストトルク（アシストトルクＴＬＫ）を算出する第１の操舵アシストトルク算出手段（ＳＡＳ ＥＣＵ７４）、運転者が入力する操舵トルクτｈを検出する操舵トルク検出手段（トルクセンサ４２，ＥＰＳＥＣＵ７６）、前記検出された操舵トルクτｈに応じて所定の特性に従って運転者の操舵をアシストするための第２の操舵アシストトルク（アシストトルクＴＰＳ）を算出する第２の操舵アシストトルク算出手段（ＥＰＳ ＥＣＵ７６）、前記検出された操舵トルクτｈに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクをそれらが相互に補完あるいは逆比例関係となるように補正する操舵アシストトルク補正手段（ＥＰＳ ＥＣＵ７６）、および前記補正された第１および第２の操舵アシストトルクＴＬＰ，ＴＰＳ、より詳しくは最終操舵アシストトルクＴＡに基づいて前記アクチュエータ（電動モータ）の操作量（制御電流）を算出するアクチュエータ操作量算出手段（ＥＰＳ ＥＣＵ７６）を備える如く構成した。
【００８９】
これにより、従来的なパワーステアリング用の電動モータ３８を兼用しつつレーンキーピング操舵アシスト制御をトルクで行うとき、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の操舵アシストトルクを配分することができ、よって干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止することができる。
【００９０】
さらに、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクから補正係数（レシオＲＴＯ１，２）を求め、求めた補正係数を前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクＴＬＫ，ＴＰＳに乗じて補正する如く構成した。
【００９１】
これにより、補正係数を乗算して補正することによって操舵アシストトルクの配分を効果的に行うことができ、よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を効果的に防止することができる。
【００９２】
さらに、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記検出された操舵トルクτｈの変化量Δτｈを算出する操舵トルク変化量算出手段（トルクセンサ４２，ＥＰＳ ＥＣＵ７６）を備え、前記算出された操舵トルクの変化量Δτｈに応じて前記算出された第１の操舵アシストトルクを補正、より詳しくは前記算出された操舵トルクの変化量Δτｈから補正係数（レシオＲＴＯ３）を求め、求めた補正係数を、前記算出された第１の操舵アシストトルク、より具体的には第１の操舵アシストトルクあるいはそれから算出される制御電流に乗じて補正する如く構成した。
【００９３】
これにより、操作量にダンピング補正を加えるときに生じるイナーシャに起因する拘束感を解消することができる。よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【００９４】
さらに、前記操舵アシストトルク補正手段は、前記車両の車速Ｖを検出する車速検出手段（車輪速センサ４６，ＥＰＳ  ＥＣＵ７６）を備え、前記検出された車速Ｖに応じて前記算出された第１および第２の操舵アシストトルクを補正、より詳しくは前記検出された車速Ｖから補正係数（レシオＲＴＯ４，５）を求め、求めた補正係数を、前記算出された第１および第２の操舵アシストトルク、あるいはそれらから算出される制御電流に乗じて補正する如く構成した。
【００９５】
これにより、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、車速の変化による路面摩擦係数の変化に応じた操舵フィーリングを実現することができ、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【００９６】
さらに、前記特性は少なくとも、図８に示す如く、前記検出された操舵トルクτｈに対する前記第２の操舵アシストトルク（アシストトルクＴＰＳ）を設定する第１の特性Ａと、前記検出された操舵トルクτｈに対する前記第２の操舵アシストトルク（ＴＰＳ）を設定する第２の特性Ｂとからなると共に、前記第２の特性Ｂにおいて設定される前記第２の操舵アシストトルク（ＴＰＳ）の量は、前記第１の特性Ａで設定されるそれ（ＴＰＳ）に比して、前記検出された操舵トルクτｈの変化量が同一であるとき、小さい如く構成した。
【００９７】
これにより、操舵の始めは軽く、徐々に重くなる操舵フィーリングを実現することができ、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【００９８】
尚、第１から第４の実施の形態に示した構成は、例示であって、それに限定されるものではない。
【００９９】
例えば、第１の実施の形態において、検出トルクに基づくレシオに加え、検出トルク変化量に基づくレシオを追加しても良い。あるいは、制御電流を算出した後、検出トルクに基づくレシオで乗算補正するようにしても良い。
【０１００】
例えば、第４の実施の形態において、検出トルク変化量に基づくレシオなどをアシストトルクＴＬＫ，ＴＰＳに乗算して補正するようにしても良い。
【０１０１】
さらに、第１から第４の実施の形態においてレシオを乗算項としたが、アシストトルクＴＬＫあるいはＴＰＳを適正に配分できるものである限り、加算項であっても良い。
【０１０２】
さらに、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６がパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳを算出あるいは決定するようにしたが、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４が行っても良い。
【０１０３】
また、上記した実施の形態において、舵角センサ４４などは開示した構成以外でも良く、また配置位置も必要とする検出値が得られる限り、どこに配置しても良い。
【０１０４】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータを兼用しつつレーンキーピング操舵アシスト制御をトルクで行うとき、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の操舵アシストトルクを配分することができ、よって干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止することができる。
【０１０５】
請求項２項にあっては、補正係数を乗算して補正することによって操舵アシストトルクの配分を効果的に行うことができ、よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を効果的に防止することができる。
【０１０６】
請求項３項にあっては、操作量にダンピング補正を加えるときに生じるイナーシャに起因する拘束感を解消することができる。よってレーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【０１０７】
請求項４項にあっては、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、車速の変化による路面摩擦係数の変化に応じた操舵フィーリングを実現することができ、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。
【０１０８】
請求項５項にあっては、操舵の初めは軽く、徐々に重くなる操舵フィーリングを実現することができ、レーンキーピング操舵アシストトルク制御とパワーステアリング操舵アシストトルク制御の干渉を防止して操舵フィーリングの低下を防止できると共に、運転者の感覚に一層適合した操舵フィーリングを実現することができる。また、請求項６項にあっては、上記の請求項１および請求項３に係る発明について述べた効果と同様な効果を得ることができる。また、請求項７項にあっては、上記の請求項１および請求項４に係る発明について述べた効果と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る車両用操舵制御装置の全体を示す概略図である。
【図２】図１の装置を操舵系に焦点をおいて示す、図１と同様の全体概略図である。
【図３】図１装置の中のＳＡＳ  ＥＣＵおよびＥＰＳ  ＥＣＵの制御で、本出願人が先に提案した制御を概略的に示すブロック図である。
【図４】図３に示すＳＡＳ  ＥＣＵの制御を説明する、車両を原点とする座標系の説明図である。
【図５】図３に示すＳＡＳ  ＥＣＵおよびＥＰＳ  ＥＣＵにより算出あるいは決定される操舵アシストトルク特性を示す説明グラフである。
【図６】図１装置の中のＳＡＳ  ＥＣＵおよびＥＰＳ  ＥＣＵの制御で、この発明に係る車両用操舵制御装置の制御を示すブロック図である。
【図７】図６ブロックの中のアシストトルク補正を示す部分ブロック図である。
【図８】図６に示すＳＡＳ  ＥＣＵおよびＥＰＳ  ＥＣＵにより算出あるいは決定される操舵アシストトルク特性を示す説明グラフである。
【図９】この発明の第２の実施の形態に係る装置の構成を示す、図６ブロックの中のアシストトルク補正を示す部分ブロック図である。
【図１０】この発明の第３の実施の形態に係る装置の構成を示す、図６ブロックの中のアシストトルク補正を示す部分ブロック図である。
【図１１】この発明の第４の実施の形態に係る装置の構成を示す、図６ブロックの中のアシストトルク補正を示す部分ブロック図である。
【図１２】図１１図の中の制御電流レシオ演算ブロックを示す部分ブロック図である。
【符号の説明】
１０    車両
１４    ステアリングホイール
３２    前輪（操舵車輪）
３８    電動モータ（アクチュエータ）
４２    トルクセンサ
４６，５０  車輪速センサ
４８    後輪
７４    電子制御ユニット（ＳＡＳ  ＥＣＵ）
７６    電子制御ユニット（ＥＰＳ  ＥＣＵ）
１００，１０２，４０４，４０６，４０８，４１０，４１２，４１４  特性
【図１】
0003777275.tif 000002
【図２】
0003777275.tif 000003
【図３】
0003777275.tif 000004
【図４】
0003777275.tif 000005
【図５】
0003777275.tif 000006
【図６】
0003777275.tif 000007
【図７】
0003777275.tif 000008
【図８】
0003777275.tif 000009
【図９】
0003777275.tif 000010
【図１０】
0003777275.tif 000011
【図１１】
0003777275.tif 000012
【図１２】
0003777275.tif 000013