JP2023073790A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軌跡追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】電動モータ制御部は、自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値を、あそび量に応じた補正量にて補正する指令値補正部と、指令値補正部による補正後の操舵角指令値と操舵角とに基づいて、電動モータを制御する角度制御部とを含み、指令値補正部は、自動操舵の目標走行経路との横偏差に基づいて、あそび量に応じた補正量を変更するように構成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、車両用操舵装置に関する。

トラック、バス等の大型車両では、左右の車輪がアクスルビームで連結されているリジットアクスルサスペンションが広く用いられている。リジットアクスルサスペンションを有する車両では、ボールねじ式油圧パワーステアリング機構を備えた操舵装置が広く採用されている。このような大型車両の操舵装置は、ハンドル、ステアリングコラム、ステアリングギアボックス、ピットマンアーム、ドラッグリング、ナックルアーム、タイロッド等を備えており、インデペンデントサスペンションが用いられている乗用車の操舵装置に比べて複雑である。また、大型車両の操舵装置は乗用車の操舵装置に比べて、ステアリングシャフト等の長さが長い。

特許文献１には、前述のような大型車両の操舵装置のステアリングコラムに電動モータを追加し、この電動モータを使用して、目標軌道に沿って自動走行させる技術が開示されている。このような自動走行制御（自動操舵制御）は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、まず、目標軌跡と自車両位置との関係から、転舵輪の目標転舵角を算出し、その値にステアリングギア比（転舵角に対する操舵角の比）を乗算して目標操舵角を算出する。そして、目標操舵角と実操舵角との偏差が零になるように、電動モータに対して角度フィードバック制御を行う。

前述したように、大型車両の操舵装置は、乗用車の操舵装置よりも複雑であり、ステアリングシャフトに生じる捻じれや撓みが比較的大きいため、ハンドルから転舵輪までの間のあそび（allowance）が大きい。このため、大型車両の操舵装置に対して例えば前述のような自動走行制御を行った場合には、目標操舵角を与えても、転舵輪の転舵角が目標転舵角に一致しないため、軌跡追従性が悪くなる。なお、乗用車においても、大型車両ほどではないが、ステアリングホイールから転舵輪までの間にあそびが存在するので、同様な問題がある。

そこで、特許文献２には、軌跡追従性を向上させるために、操舵不感帯をΔＨとすると、切り始め時には、ΔＨ／２を目標操舵角に加算することにより目標操舵角を補正し、切り返し時には、ΔＨを目標操舵角に加算することにより目標操舵角を補正する技術が開示されている。なお、この明細書において、「切り始め」とは、操舵角が変化していない状態から操舵角が変化し始めることをいう。「切り返し」とは、操舵方向が逆転するように操舵角が変化することをいう。

特開２００６-２６４６２２号公報 特開２０１６-１３５６７６号公報

特許文献２に記載の技術では、微小操舵の操舵方向変化に対しても、補正量（ΔＨ／２，ΔＨ）を目標操舵角に加算するため、直線走行においてもハンドルの動きが過剰となり、運転者に違和感を与えるおそれがある。

この発明の目的は、軌跡追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる車両用操舵装置を提供することである。

本発明の一実施形態は、ハンドルに連結されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに連結され、左右の転舵輪を転舵させるための転舵機構と、前記ステアリングシャフトを回転させるための電動モータと、操舵角を検出するための操舵角検出部と、前記電動モータを制御する電動モータ制御部とを含み、前記電動モータ制御部は、自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値を、あそび量に応じた補正量にて補正する指令値補正部と、前記指令値補正部による補正後の操舵角指令値と操舵角とに基づいて、前記電動モータを制御する角度制御部とを含み、前記指令値補正部は、前記自動操舵の目標走行経路との横偏差に基づいて、前記補正量を変更するように構成されている、車両用操舵装置を提供する。

この構成では、軌跡追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる。

図１は、車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。 図３は、モータ制御用ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。 図４は、操舵角θ_ｈと転舵角δとの関係を示すグラフである。 図５は、操舵角θ_ｈとΔαとの関係を示すグラフである。 図６は、基本あそび量演算部によって実行される基本あそび量演算処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、操舵中立位置付近での操舵角とｑ軸電流との関係を示すグラフである。 図８Ａは、指令値補正部によって実行される指令値補正処理の手順の一部を示すフローチャートである。 図８Ｂは、指令値補正部によって実行される指令値補正処理の手順の一部を示すフローチャートである。 図９は、補正ゲインＧの設定例を示すグラフである。 図１０Ａは、逸脱余裕度Ｍが大きい場合の状況の一例を示す模式図であり、図１０Ｂは、逸脱余裕度Ｍが中程度である場合の状況の一例を示す模式図であり、図１０Ｃは、逸脱余裕度Ｍが小さい場合の状況の一例を示す模式図であり、図１０Ｄは、逸脱余裕度Ｍが小さい場合の状況の他の例を示す模式図である。 図１１Ａは、指令値補正部によって実行される指令値補正処理の変形例の手順の一部を示すフローチャートである。 図１１Ｂは、指令値補正部によって実行される指令値補正処理の変形例の手順の一部を示すフローチャートである。

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一実施形態は、ハンドルに連結されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに連結され、左右の転舵輪を転舵させるための転舵機構と、前記ステアリングシャフトを回転させるための電動モータと、操舵角を検出するための操舵角検出部と、前記電動モータを制御する電動モータ制御部とを含み、前記電動モータ制御部は、自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値を、あそび量に応じた補正量にて補正する指令値補正部と、前記指令値補正部による補正後の操舵角指令値と操舵角とに基づいて、前記電動モータを制御する角度制御部とを含み、前記指令値補正部は、前記自動操舵の目標走行経路との横偏差に基づいて、前記補正量を変更するように構成されている、車両用操舵装置を提供する。

この構成では、軌跡追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態では、前記指令値補正部は、前記横偏差の絶対値が小さいほど、前記補正量を小さくするように構成されている。

本発明の一実施形態では、前記指令値補正部は、前記横偏差の絶対値が所定の閾値未満である場合に、前記補正を行わずに、前記自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値をそのまま出力するように構成されている。

本発明の一実施形態では、前記横偏差が、所定時間後の目標走行経路との横偏差である。

本発明の一実施形態では、前記指令値補正部は、車両前方の道路形状をも考慮して、前記補正量を変更するように構成されている。

［本発明の実施形態の詳細な説明］
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。図１において破線２９の左側は、車両を側方から見た側面図であり、破線２９の右側は、車両を上方から見た平面図である。

この車両用操舵装置１は、ハンドル（ステアリングホイール）２、ステアリングシャフト３を有するステアリングコラム４、ベベルギア部５、動力伝達軸６、ボールねじ式油圧パワーステアリング機構（以下、「油圧パワーステアリング機構７」という。）、転舵機構８、電動モータ９等を備えている。

ハンドル２は、ステアリングシャフト３を介してベベルギア部５の入力軸に連結されている。ベベルギア部５の出力軸は、動力伝達軸６を介して油圧パワーステアリング機構７の入力軸に連結されている。

転舵機構８は、ピットマンアーム１１、ドラッグリンク１２、ナックルアーム１３、キングピン軸１４，１５、タイロッドアーム１６およびタイロッド１７を備える。

ピットマンアーム１１の一端は、油圧パワーステアリング機構７のセクターシャフトに連結されている。ピットマンアーム１１の他端には、ドラッグリンク１２の一端が連結されている。ドラッグリンク１２の他端は、右転舵輪（右前輪）２２のナックルアーム１３の一端に連結されている。ナックルアーム１３の他端は、右転舵輪２２のキングピン軸１４に連結されている。右転舵輪２２のキングピン軸１４と左転舵輪（左前輪）２１のキングピン軸１５とは、タイロッドアーム１６およびタイロッド１７によって連結されている。図の破線１８は、アクスルビームである。

電動モータ９は、ステアリングコラム４に設けられており、図示しない減速機を介してステアリングシャフト３に連結されている。減速機は、ウォームギヤと、このウォームギヤと噛み合うウォームホイールとを含むウォームギヤ機構からなる。以下において、減速機の減速比をＮで表す。減速比Ｎは、ウォームホイールの回転角であるウォームホイール角に対するウォームギヤの回転角であるウォームギヤ角の比として定義される。電動モータ９のロータ回転角θ_ｍは、回転角センサ２５によって検出される。

ハンドル２が回転すると、この回転トルクが、ステアリングシャフト３、ベベルギア部５、動力伝達軸６およびボールねじ式油圧パワーステアリング機構７に伝達されて、ピットマンアーム１１が揺動される。このピットマンアーム１１の揺動により、ドラッグリンク１２が前後方向に移動され、ナックルアーム１３が揺動され、転舵輪２１，２２が転舵される。

電動モータ９が回転されると、この回転トルクがステアリングシャフト３に伝達されるので、前述と同様な動力伝達経路を介して転舵輪２１，２２が転舵される。すなわち、電動モータ９によってステアリングシャフト３を回転させることにより、転舵輪２１，２２の転舵が可能となる。

図２は、車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。

車両には、上位ＥＣＵ１０１およびモータ制御用ＥＣＵ１０２が設けられている。モータ制御用ＥＣＵ１０２は、本発明の電動モータ制御部の一例である。

上位ＥＣＵ１０１は、操舵モードが自動操舵モードであるか手動操舵モードであるかを示すモード信号Ｓ_ｍｏｄｅを出力する。また、上位ＥＣＵ１０１は、自動操舵モード時に、目標走行経路（目標軌道）に対する車両の横偏差ｅ_ｙ、目標走行経路に対する車両のヨー角偏差ｅ_θ、車両前方の道路（所定時間後に走行予定の道路）の曲率１／ρ、自動操舵のための操舵角指令値θ_ｃｍｄａ等を生成する。なお、ρは、曲率半径である。

車両の横偏差ｅ_ｙは、車両の基準位置から目標走行経路までの距離を表す。車両の基準位置は、車両の重心位置であってもよく、車両の幅中心線における所定位置であってもよい。この実施形態では、車両の基準位置が、進行方向に向かって、目標走行経路の右側にある場合には、横偏差ｅ_ｙの符号が正となり、目標走行経路の左側にある場合には、横偏差ｅ_ｙの符号が負となるように、横偏差ｅ_ｙは設定される。

車両のヨー角偏差ｅ_θは、車両の前後方向軸と目標走行経路の接線との間の角度偏差である。この実施形態では、車両の前後方向軸の進行方向に向かう方向が、目標走行経路に対して右側を向いている場合には、ヨー角偏差ｅ_θの符号が正となり、目標走行経路に対して左側を向いている場合には、ヨー角偏差ｅ_θの符号が負となるように、ヨー角偏差ｅ_θは設定される。

操舵角指令値θ_ｃｍｄａは、自動操舵モード時における操舵角（ステアリングシャフト３の回転角）θ_ｈの目標値である。この実施形態では、操舵角θ_ｈは、ハンドル２の中立位置（操舵中立位置）からのステアリングシャフト３の正逆両方向の回転量（回転角）であり、操舵中立位置から右方向への回転量が正の値で表され、操舵中立位置から左方向への回転量が負の値で表される。この実施形態では、操舵角θ_ｈは、回転角センサ２５によって検出されるロータ回転角θ_ｍから演算される。

上位ＥＣＵ１０１は、モード信号Ｓ_ｍｏｄｅ、操舵角指令値θ_ｃｍｄａ、横偏差ｅ_ｙ、ヨー角偏差ｅ_θ、前方注視距離Ｌ、車速Ｖ、ヨーレートγおよび曲率１／ρを、モータ制御用ＥＣＵ１０２に与える。車速Ｖは、上位ＥＣＵ１０１に接続された車速センサ（図示略）によって検出される。ヨーレートγは、上位ＥＣＵ１０１に接続されたヨーレートセンサ（図示略）によって検出される。

また、モータ制御用ＥＣＵ１０２には、車両のキースイッチの状態を表すキースイッチ状態検知信号Ｓ_ｋが入力する。この実施形態では、車両のキースイッチは、例えばエンジン（図示略）または走行用モータ（図示略）を始動するためのイグニッションキーである。キースイッチは、イグニッションキーの他、イモビライザを備えた電子キーを用いて認証を得られた場合に電気信号を発するもの、または押ボタンによって電気信号を発するものであってもよい。

キースイッチがオン操作されたときには、そのことを示すキースイッチ状態検知信号（以下、「キースイッチオン状態信号」という。）がモータ制御用ＥＣＵ１０２に入力される。キースイッチがオフ操作されたときには、そのことを示すキースイッチ状態検知信号（以下、「キースイッチオフ状態信号」という。）がモータ制御用ＥＣＵ１０２に入力される。

モータ制御用ＥＣＵ１０２は、モード信号Ｓ_ｍｏｄｅに基づいて、操舵モードが手動操舵モードか自動操舵モードであるかを判別する。そして、モータ制御用ＥＣＵ１０２は、操舵モードが自動操舵モードである場合にのみ、操舵角指令値θ_ｃｍｄａ、横偏差ｅ_ｙ、ヨー角偏差ｅ_θ、前方注視距離Ｌ、車速Ｖ、ヨーレートγ、曲率１／ρおよび回転角センサ２５の出力信号に基づいて、電動モータ９を駆動制御する。

図３は、モータ制御用ＥＣＵ１０２の電気的構成であって、自動操舵モード時に電動モータ９を駆動制御するための電気的構成を示すブロック図である。

モータ制御用ＥＣＵ１０２は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、電動モータ９に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２と、電動モータ９に流れるモータ電流を検出する電流検出部３３とを備えている。

マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部は、回転角演算部４１と、減速比除算部（操舵角演算部）４２と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３と、基本あそび量演算部４４と、指令値補正部４５と、角度偏差演算部４６、ＰＤ制御部４７と、電流指令値設定部４８と、電流偏差演算部４９と、ＰＩ（比例積分）制御部５０と、ｄｑ／ＵＶＷ変換部５１と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部５２とを含む。

回転角演算部４１は、回転角センサ２５の出力信号に基づいて、電動モータ９のロータの回転角θ_ｍ（以下、「ロータ回転角θ_ｍ」という。）を演算する。回転角演算部４１によって演算されるロータ回転角θ_ｍは、ｄｑ／ＵＶＷ変換部５１、ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３および減速比除算部４２に与えられる。

減速比除算部４２は、回転角演算部４１によって演算されるロータ回転角θ_ｍを減速比Ｎで除算することにより、操舵角θ_ｈを演算する。操舵角θ_ｈは、基本あそび量演算部４４、指令値補正部４５および角度偏差演算部４６に与えられる。回転角センサ２５、回転角演算部４１および減速比除算部４２は、本発明の操舵角検出部の一例である。

電流検出部３３は、電動モータ９のＵ相電流Ｉ_Ｕ、Ｖ相電流Ｉ_ＶおよびＷ相電流Ｉ_Ｗ（以下、これらを総称するときは、「三相検出電流Ｉ_ＵＶＷ」という。）を検出する。電流検出部３３によって検出された三相検出電流Ｉ_ＵＶＷは、ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３に与えられる。

ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３は、電流検出部３３によって検出されるＵＶＷ座標系の三相検出電流Ｉ_ＵＶＷ（Ｕ相電流Ｉ_Ｕ、Ｖ相電流Ｉ_ＶおよびＷ相電流Ｉ_Ｗ）を、ｄｑ座標系の二相検出電流Ｉ_ｄおよびＩ_ｑ（以下、これらを総称するときには「二相検出電流Ｉ_ｄｑ」という。）に座標変換する。この座標変換には、回転角演算部４１によって演算されるロータ回転角θ_ｍが用いられる。ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３によって演算される二相検出電流Ｉ_ｄｑは、電流偏差演算部４９に与えられる。ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３によって演算されるｑ軸電流Ｉ_ｑは、基本あそび量演算部４４に与えられる。

基本あそび量演算部４４は、電源オン時に、基本あそび量演算処理を実行することにより、基本あそび量αを演算する。基本あそび量演算部４４の詳細については後述する。

指令値補正部４５は、自動操舵モード時に、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する。指令値補正部４５の詳細については後述する。指令値補正部４５による補正後の操舵角指令値θ_ｃｍｄは、角度偏差演算部４６に与えられる。

角度偏差演算部４６は、操舵角指令値θ_ｃｍｄと操舵角θ_ｈとの偏差Δθ（θ_ｃｍｄ－θ_ｈ）を演算する。

ＰＤ制御部４７は、角度偏差演算部４６によって演算された角度偏差Δθに対してＰＤ演算（比例微分演算）を行うことにより、トルク指令値Ｔ_ｃｍｄを演算する。

電流指令値設定部４８は、トルク指令値Ｔ_ｃｍｄに基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉ_{ｄ，ｃｍｄ}およびｑ軸電流指令値Ｉ_{ｑ，ｃｍｄ}（以下、これらを総称するときには「二相電流指令値Ｉ_{ｄｑ，ｃｍｄ}」という。）を設定する。

具体的には、電流指令値設定部４８は、ｑ軸電流指令値Ｉ_{ｑ，ｃｍｄ}を有意値とする一方で、ｄ軸電流指令値Ｉ_{ｄ，ｃｍｄ}を零とする。より具体的には、電流指令値設定部４８は、ＰＤ制御部４７によって演算されたトルク指令値Ｔ_ｃｍｄを、電動モータ９のトルク定数Ｋ_Ｔで除算することにより、ｑ軸電流指令値Ｉ_{ｑ，ｃｍｄ}を設定する。電流指令値設定部４８によって設定された二相電流指令値Ｉ_{ｄｑ，ｃｍｄ}は、電流偏差演算部４９に与えられる。

電流偏差演算部４９は、電流指令値設定部４８によって設定される二相電流指令値Ｉ_{ｄｑ，ｃｍｄ}と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３から与えられる二相検出電流Ｉ_ｄｑとの偏差を演算する。より具体的には、電流偏差演算部４９は、ｄ軸電流指令値Ｉ_{ｄ，ｃｍｄ}に対するｄ軸検出電流Ｉ_ｄの偏差およびｑ軸電流指令値Ｉ_{ｑ，ｃｍｄ}に対するｑ軸検出電流Ｉ_ｑの偏差を演算する。これらの偏差は、ＰＩ制御部５０に与えられる。

ＰＩ制御部５０は、電流偏差演算部４９によって演算された電流偏差に対するＰＩ（比例積分）演算を行なうことにより、電動モータ９に印加すべき二相電圧指令値Ｖ_{ｄｑ，ｃｍｄ}（ｄ軸電圧指令値Ｖ_{ｄ，ｃｍｄ}およびｑ軸電圧指令値Ｖ_{ｑ，ｃｍｄ}）を生成する。この二相電圧指令値Ｖ_{ｄｑ，ｃｍｄ}は、ｄｑ／ＵＶＷ変換部５１に与えられる。

ｄｑ／ＵＶＷ変換部５１は、二相電圧指令値Ｖ_{ｄｑ，ｃｍｄ}を三相電圧指令値Ｖ_{ＵＶＷ，ｃｍｄ}に座標変換する。この座標変換には、回転角演算部４１によって演算されるロータ回転角θ_ｍが用いられる。三相電圧指令値Ｖ_{ＵＶＷ，ｃｍｄ}は、Ｕ相電圧指令値Ｖ_{Ｕ，ｃｍｄ}、Ｖ相電圧指令値Ｖ_{Ｖ，ｃｍｄ}およびＷ相電圧指令値Ｖ_{Ｗ，ｃｍｄ}からなる。この三相電圧指令値Ｖ_{ＵＶＷ，ｃｍｄ}は、ＰＷＭ制御部５２に与えられる。

ＰＷＭ制御部５２は、Ｕ相電圧指令値Ｖ_{Ｕ，ｃｍｄ}、Ｖ相電圧指令値Ｖ_{Ｖ，ｃｍｄ}およびＷ相電圧指令値Ｖ_{Ｗ，ｃｍｄ}にそれぞれ対応するデューティのＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、駆動回路３２に供給する。

駆動回路３２は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がＰＷＭ制御部５２から与えられるＰＷＭ制御信号によって制御されることにより、三相電圧指令値Ｖ_{ＵＶＷ，ｃｍｄ}に相当する電圧が電動モータ９の各相のステータ巻線に印加されることになる。

角度偏差演算部４６およびＰＤ制御部４７は、角度制御部（角度フィードバック制御手段）を構成している。この角度制御部の働きによって、操舵角θ_ｈが、指令値補正部４５による補正後の操舵角指令値θ_ｃｍｄに近づくように、電動モータ９が制御される。

以下、基本あそび量演算部４４および指令値補正部４５について、詳しく説明する。

まず、指令値補正部４５による操舵角指令値補正方法の基本的な考え方について説明する。

図４は、操舵角θ_ｈと転舵角（タイヤ角）δとの関係を示すグラフである。

図４は、操舵中立位置Ｏから零よりも大きい所定の第１操舵角θ_ｈ１まで操舵角θ_ｈを連続的に変化させた後、操舵角θ_ｈを零よりも小さい所定の第２操舵角θ_ｈ２まで連続的に変化させ、さらに操舵角θ_ｈを第１操舵角θ_ｈ１に向かって連続的に変化させた場合の、転舵角δの軌跡を示している。

ハンドル２から転舵輪２１，２２までの間には、あそび（がた）が存在している。このため、操舵角θ_ｈが０°から増加しても、すぐには、転舵角δは増加しない。つまり、切り始め状態においては、操舵角θ_ｈが変化しても、すぐには、転舵角δは変化しない。操舵角θ_ｈの増加によってあそび詰まると（Ａ点）、転舵角δが増加し始める。

そして、操舵角θ_ｈが第１操舵角θ_ｈ１に達し(Ｂ点)、切り返し動作が行われると、操舵角θ_ｈが減少される。この場合も、あそびがあるため、すぐには、転舵角δは減少しない。つまり、切り返し状態においては、操舵角θ_ｈが変化しても、すぐには、転舵角δは変化しない。操舵角θ_ｈの減少によってあそびが詰まると（Ｃ点）、転舵角δが減少し始める。したがって、転舵角δが零になったときに（Ｄ点）、操舵角θ_ｈは０以下の値となる。

操舵角θ_ｈが第２操舵角θ_ｈ２に達し(Ｅ点)、切り返し動作が行われると、操舵角θ_ｈが増加される。この場合にも、あそびがあるため、すぐには、転舵角δは増加しない。操舵角θ_ｈの増加によってあそびが詰まると（Ｆ点）、転舵角δが増加し始める。

Ａ点とＤ点（またはＢ点とＣ点、またはＦ点とＥ点）との間の操舵角θ_ｈの変化量の絶対値が、基本あそび量αである。以下において、あるハンドル位置からステアリングシャフト３（ハンドル２）が右操舵方向に回転されたときに、当該ハンドル位置から操舵角θ_ｈが変化しても転舵角δが変化しない操舵角範囲を「右方向のあそび量α_Ｒ」ということにする。また、あるハンドル位置からステアリングシャフト３（ハンドル２）が左操舵方向に回転されたときに、当該ハンドル位置から操舵角θ_ｈが変化しても転舵角δが変化しない操舵角範囲を「左方向のあそび量α_Ｌ」ということにする。

例えば、操舵中立位置Ｏからハンドル２を右操舵方向に切り始める場合、右方向のあそび量α_Ｒは、α／２となる。また、例えば、操舵中立位置Ｏからからハンドル２を左操舵方向に切り始める場合、左方向のあそび量α_Ｌは、α／２となる。また、例えば、点Ｂからハンドル２を左操舵方向に切り返す場合、左方向のあそび量α_Ｌはαとなる。

また、例えば、操舵中立位置Ｏと点Ａとの間の点Ｐからハンドル２を右操舵方向に切り始める場合、右方向のあそび量α_Ｒは、点Ｐと点Ａとの間の操舵角の変化量となる。また、例えば、操舵中立位置Ｏと点Ａとの間の点Ｐからハンドル２を左操舵方向に切り始める場合、左方向のあそび量α_Ｌは、点Ｐと点Ｄとの間の操舵角の変化量となる。

右方向のあそび量α_Ｒおよび左方向のあそび量α_Ｌは、次式（１）によって表される。

α_Ｒ＝α／２－Δα
α_Ｌ＝α／２＋Δα …（１）
ｉｆ －α／２≦Ｘ≦α／２， ｔｈｅｎ Δα＝Ｘ
ｉｆ Ｘ＞α／２， ｔｈｅｎ Δα＝α／２
ｉｆ Ｘ＜－α／２， ｔｈｅｎ Δα＝－α／２
Ｘ＝Δα_{（ｉ－１）}＋（θ_ｈ－θ_{ｈ（ｉ－１）}）
式（１）において、Δα_{（ｉ－１）}は、Δαの前回値であり、θ_{ｈ（ｉ－１）}は、θ_ｈの前回値である。ここで、Δα、θ_ｈの初期値は零とする。Δαは、基本あそび量αの中心に相当するハンドル位置からの不定時間毎または一定時間毎の操舵角変化量の積分値であって、α／２以上になるとα／２となり、－α／２以下になると－α／２となる値である。

図５は、操舵角θ_ｈとΔαとの関係を示すグラフである。

操舵中立位置Ｏから操舵角θ_ｈを増加させると、それにともなってΔαは増加する。そして、Δα＝α／２になると（Ａ’点）、操舵角θ_ｈが増加しても、Δαはα／２を維持する。操舵角θ_ｈが零よりも大きい所定の第３所定の操舵角θ_ｈ３に達した後(Ｂ’点)、切り返し動作が行われて操舵角θ_ｈが減少されると、それにともなってΔαは減少する。

そして、Δα＝－α／２になると（Ｃ’点）、操舵角θ_ｈが減少しても、Δαは－α／２を維持する。操舵角θ_ｈが零よりも小さい所定の第４操舵角θ_ｈ４に達した後(Ｅ’点)、切り返し動作が行われて操舵角θ_ｈが増加されると、それにともなってΔαは増加する。そして、Δα＝α／２になると（Ｆ’点）、操舵角θ_ｈが増加しても、Δαはα／２を維持する。

なお、Ａ’点とＢ’点との間のＧ’点において、操舵角θ_ｈが減少されると、それにともなって、Δαは減少する。また、Ｃ’点とＥ’点との間のＨ’点において、操舵角θ_ｈが増加されると、それにともなって、Δαは増加する。

例えば、現在のハンドル位置が図４のＰ点であり、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに基づく操舵方向（以下、「予定操舵方向」という。）が右操舵方向である場合には、操舵角θ_ｈがＰ点からＡ点まで増加するまでは転舵角δは増加しない。そのため、操舵角θ_ｈが操舵角指令値θ_ｃｍｄａに近づくように制御しても、転舵角は操舵角指令値θ_ｃｍｄａに応じた転舵角にはならない。そこで、このような場合には、指令値補正部４５は、基本的には、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに、右方向のあそび量α_Ｒ（＝α／２－Δα）を加算することにより、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する。これにより、転舵角δを、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに応じた転舵角にすることができる。

一方、現在のハンドル位置が図４のＰ点であり、予定操舵方法が左操舵方向である場合には、操舵角θ_ｈがＰ点からＤ点まで減少するまでは、転舵角δは減少しない。そのため、操舵角θ_ｈが操舵角指令値θ_ｃｍｄａに近づくように制御しても、転舵角は操舵角指令値θ_ｃｍｄａ応じた転舵角にはならない。そこで、このような場合には、指令値補正部４５は、基本的には、操舵角指令値θ_ｃｍｄａから左方向のあそび量α_Ｌ（＝α／２＋Δα）を減算することにより、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する。これにより、転舵角δを、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに応じた転舵角にすることができる。

また、例えば、現在のハンドル位置が第１操舵角θ_ｈ１であり（Ｂ点）、予定操舵方法が左操舵方向である場合には、操舵角θ_ｈがＢ点からＣ点まで減少するまでは、転舵角δは減少しない。そのため、操舵角θ_ｈが操舵角指令値θ_ｃｍｄａに近づくように制御しても、転舵角は操舵角指令値θ_ｃｍｄａ応じた転舵角にはならない。そこで、このような場合には、指令値補正部４５は、基本的には、操舵角指令値θ_ｃｍｄａから左方向あそび量α_Ｌ（＝α／２＋Δα）を減算することにより、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する。この場合、Δα＝α／２となるので、補正後の操舵角指令値θ_ｃｍｄは、（θ_ｃｍｄａ－α）となる。

前述したような基本的な操舵角指令値補正方法では、微小操舵の操舵方向変化に対しても、あそび量に応じた補正量（右方向のあそび量α_Ｒ，左方向あそび量α_Ｌ）を操舵角指令値θ_ｃｍｄａに加算するため、直線走行においてもハンドルの動きが過剰となり、運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、この実施形態では、目標走行経路に対する逸脱性余裕度が比較的大きいときには、言い換えれば、後述するΔｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が比較的小さい場合には、あそび量に応じた補正量（右方向のあそび量α_Ｒ，左方向あそび量α_Ｌ）を小さくすることにより、運転者に与える違和感を低減させるようにしている。指令値補正部４５の動作の詳細については、後述する。

図６は、基本あそび量演算部４４によって実行される基本あそび量演算処理の手順を示すフローチャートである。

キースイッチオン状態信号が入力されると（ステップＳ１）、基本あそび量演算部４４は、まず、ステアリングシャフト３が右操舵方向に回転するように電動モータを駆動する（ステップＳ２）。例えば、基本あそび量演算部４４は、ステアリングシャフト３を右操舵方向に回転させるための所定の操舵角指令値θ_ｃｍｄを角度偏差演算部４６に与える。これにより、電動モータ９が駆動され、ステアリングシャフト３が右操舵方向に回転する。

この場合、図７に示すように、ＵＶＷ／ｄｑ変換部４３（図３参照）から出力されるｑ軸電流Ｉ_ｑは、操舵角θ_ｈが０からα／２までの間は正の微小値となり、α／２以上になると増加する。

基本あそび量演算部４４は、ｑ軸電流Ｉ_ｑが、転舵輪２１，２２が右操舵方向に転舵するのに必要な所定の第１電流値Ｉ_ｑ１（右方向転舵に最小限必要な電流値）に達すると、電動モータ９の回転を停止させ、そのときの操舵角θ_ｈをθ１としてメモリに記憶する（ステップＳ３）。

次に、基本あそび量演算部４４は、ステアリングシャフト３が左操舵方向に回転するように電動モータを駆動する（ステップＳ４）。例えば、基本あそび量演算部４４は、ステアリングシャフト３を左操舵方向に回転させるための所定の操舵角指令値θ_ｃｍｄを角度偏差演算部４６に与える。これにより、電動モータ９が駆動され、ステアリングシャフト３が左操舵方向に回転する。

この場合、図７に示すように、ｑ軸電流Ｉ_ｑは、操舵角θ_ｈがα／２から－α／２までの間は負の微小値となり、－α／２以上になると減少する。

基本あそび量演算部４４は、ｑ軸電流Ｉ_ｑが、転舵輪２１，２２が左操舵方向に転舵するのに必要な所定の第２電流値Ｉ_ｑ２（左方向転舵に最小限必要な電流値）に達すると、電動モータ９の回転を停止させ、そのときの操舵角θ_ｈをθ２としてメモリに記憶する（ステップＳ５）。そして、基本あそび量演算部４４は、（θ１－θ２）を、基本あそび量αとして演算する（ステップＳ６）。

次に、基本あそび量演算部４４は、ステアリングシャフト３がα／２だけ右操舵方向に回転するように、電動モータ９を駆動する（ステップＳ７）。そして、基本あそび量演算部４４は、指令値補正部４５に、基本あそび量αを含むΔα演算開始指令を与える（ステップＳ８）。そして、基本あそび量演算部４４は、今回の基本あそび量演算処理を終了する。

図８Ａおよび図８Ｂは、指令値補正部４５によって実行される指令値補正処理の手順を示すフローチャートである。

キースイッチオン状態信号が入力されると（ステップＳ１１）、指令値補正部４５は、基本あそび量αを含むΔα演算開始指令が与えられるのを待つ（ステップＳ１２）。Δα演算開始指令が与えられると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、Δα演算開始指令に含まれている基本あそび量αを、基本あそび量αとしてメモリに記憶し、Δαをリセット（Δα＝０）する（ステップＳ１３）。

次に、指令値補正部４５は、式（１）に基づいて、Δα、右方向のあそび量α_Ｒおよび左方向のあそび量α_Ｌを演算する（ステップＳ１４）。なお、Δα_{（ｉ－１）}およびθｈ_{（ｉ－１）}の初期値は、０である。

次に、指令値補正部４５は、モード信号Ｓ_ｍｏｄｅに基づいて、操舵モードが自動操舵モードか否かを判別する（ステップＳ１５）。

操舵モードが自動操舵モードである場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、操舵角指令値θ_ｃｍｄａ、横偏差ｅ_ｙ、ヨー角偏差ｅ_θ、前方注視距離Ｌ、車速Ｖ、ヨーレートγおよび曲率１／ρを取得する（ステップＳ１６）。そして、指令値補正部４５は、次式（２）に基づいて、逸脱余裕度Ｍを演算する（ステップＳ１７）。

ｉｆ Ｙ＞０， ｔｈｅｎ Ｍ＝Ｙ
ｉｆ Ｙ≦０， ｔｈｅｎ Ｍ＝０ …（２）
Ｙ＝Ｍ_ｍａｘ－｜ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）｜
ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）＝ｅ_ｙ（ｔ）＋Ｌ・ｅ_θ（ｔ）＋Ｌ^２・γ／２Ｖ
式（２）において、Ｍ_ｍａｘは、予め設定された逸脱余裕度Ｍの最大値であり、ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）は、現時点から前方注視距離Ｌだけ前方の前方注視点での横偏差（以下、「Δｔ秒後の横偏差」という。）であり、ｅ_ｙ（ｔ）は、現在の横偏差であり、ｅ_θ（ｔ）は現在のヨー角偏差であり、γは現在のヨーレートであり、Ｖは現在の車速である。ｅ_ｙ（ｔ）、ｅ_θ（ｔ）、γおよびＶとしては、それぞれ、最新のステップＳ１６で取得されたｅ_ｙ、ｅ_θ、γおよびＶが用いられる。

次に、指令値補正部４５は、曲率１／ρに基づいて車両前方の道路形状が直線であるか否かを判別する（ステップＳ１８）。例えば、指令値補正部４５は、曲率１／ρが所定の閾値Ａ未満である場合に、車両前方の道路形状が直線であると判別し、曲率１／ρが閾値Ａ以上である場合には車両前方の道路形状が曲線（カーブ）であると判別する。

車両前方の道路形状が直線である場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、逸脱余裕度Ｍに基づいて補正ゲインＧを設定する（ステップＳ１９）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ２１に移行する。

図９は、補正ゲインＧの設定例を示すグラフである。

逸脱余裕度Ｍが０である場合には、補正ゲインＧは１に設定される。逸脱余裕度Ｍが０よりも大きい領域では、逸脱余裕度Ｍが大きくなるにしたがって漸減する特性にしたがって、補正ゲインＧが設定される。図９の例では、逸脱余裕度Ｍは、逸脱余裕度Ｍが大きくなるにしたがって非線形に漸減する特性を有しているが、逸脱余裕度Ｍが大きくなるにしたがって線形に漸減する特性を有していてもよい。

前記ステップＳ１８において、車両前方の道路形状が直線ではないと判別された場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、指令値補正部４５は、補正ゲインＧを１に設定する（ステップＳ２０）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、指令値補正部４５は、予定操舵方向を判定する。具体的には、指令値補正部４５は、θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＞０であれば、予定操舵方向を右操舵方向と判定し、θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＜０であれば、予定操舵方向を左操舵方向と判定する。θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＝０であれば、予定操舵方向を前回の操舵方向であると判定する。

予定操舵方向が右操舵方向であると判定された場合には、指令値補正部４５は、ステップＳ１４で算出された右方向のあそび量α_ＲとステップＳ１９またはステップＳ２０で設定された補正ゲインＧとを用い、次式（３）に基づいて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する（ステップＳ２２）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ２４に移行する。

θ_ｃｍｄ＝θ_ｃｍｄａ＋Ｇ・α_Ｒ …（３）
ステップＳ２１において、予定操舵方向が左操舵方向であると判定された場合には、指令値補正部４５は、ステップＳ１４で算出された左方向のあそび量α_ＬとステップＳ１９またはステップＳ２０で設定された補正ゲインＧとを用い、次式（４）に基づいて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する（ステップＳ２３）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ２４に移行する。

θ_ｃｍｄ＝θ_ｃｍｄａ－Ｇ・α_Ｌ …（４）
ステップＳ２４では、指令値補正部４５は、キースイッチオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。キースイッチオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ２４：ＮＯ)、指令値補正部４５はステップＳ１４に戻る。この場合、指令値補正部４５は、式（１）に基づいて、Δα、右方向のあそび量α_Ｒおよび左方向のあそび量α_Ｌを演算した後、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ２４において、キースイッチオフ状態信号が入力されていると判別された場合には(ステップＳ２４：ＹＥＳ)、指令値補正部４５は、今回の処理を終了する。

ステップＳ１５において、操舵モードが手動操舵モードであると判別された場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、指令値補正部４５は、ステップＳ２４に移行する。この場合には、電動モータ９は駆動されない。ステップＳ２４において、キースイッチオフ状態信号が入力されていないと判別された場合には、指令値補正部４５はステップＳ１４に戻る。したがって、操舵モードにかかわらず、Δαは、不定時間毎または一定時間毎に演算されることになる。

図１０Ａは、逸脱余裕度Ｍが大きい場合の状況の一例を示す模式図である。図１０Ｂは、逸脱余裕度Ｍが中程度である場合の状況の一例を示す模式図である。図１０Ｃは、逸脱余裕度Ｍが小さい場合の状況の一例を示す模式図である。図１０Ｄは、逸脱余裕度Ｍが小さい場合の状況の他の例を示す模式図である。

図１０Ａでは、車両前方の道路形状が直線で、ハンドルが中立位置付近であり、ヨー角が零付近である。この場合には、横偏差の小さい状態を維持する傾向があるため、逸脱余裕度Ｍが大となる。

図１０Ｂでは、車両前方の道路形状が直線で、ハンドルが左切り状態であり、ヨー角が右向きの角度である。この場合には、横偏差が減少する傾向があるため、逸脱余裕度Ｍが中程度となる。

図１０Ｃでは、車両前方の道路形状が直線で、ハンドルが中立位置付近であり、ヨー角が右向きの角度である。この場合には、横偏差が増加する傾向があるため、逸脱余裕度Ｍが小となる。

図１０Ｄでは、車両前方の道路形状が曲線で、ハンドルが中立位置付近である。この場合には、横偏差が増加する傾向があるため、逸脱余裕度Ｍが小となる。ただし、図８Ａおよび図８Ｂの手順では、車両前方の道路形状が曲線である場合には、ステップＳ１８で否定判定となるため、逸脱余裕度Ｍ（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ））に関係なく、ステップＳ２０で補正ゲインＧが０にされる。

本実施形態では、逸脱余裕度Ｍが大きいほど、言い換えれば、Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が小さいほど補正ゲインＧが小さな値に設定される。これにより、逸脱余裕度Ｍが比較的大きい（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が比較的小さい）場合には、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに対する補正量（Ｇ・α_ＲまたはＧ・α_Ｌ）を、あそび量に応じた補正量（α_Ｒまたはα_Ｌ）よりも小さくすることができる。これにより、逸脱余裕度Ｍが比較的大きい（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が比較的小さい）場合には、ハンドルの動きが過剰となるのを抑制できるので、運転者の違和感を低減することができる。

一方、逸脱余裕度Ｍが比較的小さい（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が比較的大きい）場合には、逸脱余裕度Ｍが比較的大きい（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が比較的小さい）場合に比べて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに対する補正量（Ｇ・α_ＲまたはＧ・α_Ｌ）を大きくすることができる。このため、軌道追従性を保つことができる。つまり、本実施形態では、軌道追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる。

また、本実施形態では、逸脱余裕度Ｍが大きいほど（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が小さいほど）、舵角速度を小さくすることができる。

また、本実施形態では、車両前方の道路形状が直線でない場合には、補正ゲインＧが１に設定されている。これにより、あそびによって応答遅れが発生しやすい、直線路から曲線路への進入時や、曲線路から直線路への進入時に、応答遅れの発生を抑制できる。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、指令値補正部４５によって実行される指令値補正処理の変形例の手順を示すフローチャートである。

キースイッチオン状態信号が入力されると（ステップＳ３１）、指令値補正部４５は、基本あそび量αを含むΔα演算開始指令が与えられるのを待つ（ステップＳ３２）。Δα演算開始指令が与えられると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、Δα演算開始指令に含まれている基本あそび量αを、基本あそび量αとしてメモリに記憶し、Δαをリセット（Δα＝０）する（ステップＳ３３）。

次に、指令値補正部４５は、式（１）に基づいて、Δα、右方向のあそび量α_Ｒおよび左方向のあそび量α_Ｌを演算する（ステップＳ３４）。なお、Δα_{（ｉ－１）}およびθｈ_{（ｉ－１）}の初期値は、０である。

次に、指令値補正部４５は、モード信号Ｓ_ｍｏｄｅに基づいて、操舵モードが自動操舵モードか否かを判別する（ステップＳ３５）。

操舵モードが自動操舵モードである場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、操舵角指令値θ_ｃｍｄａ、横偏差ｅ_ｙ、ヨー角偏差ｅ_θ、前方注視距離Ｌ、車速Ｖ、ヨーレートγおよび曲率１／ρを取得する（ステップＳ３６）。そして、指令値補正部４５は、式（２）に基づいて、逸脱余裕度Ｍを演算する（ステップＳ３７）。

次に、指令値補正部４５は、曲率１／ρに基づいて車両前方の道路形状が直線であるか否かを判別する（ステップＳ３８）。例えば、指令値補正部４５は、曲率１／ρが所定の閾値Ａ未満である場合に、車両前方の道路形状が直線であると判別し、曲率１／ρが閾値Ａ以上である場合には車両前方の道路形状が曲線であると判別する。

車両前方の道路形状が直線である場合には（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、逸脱余裕度Ｍが所定の閾値Ｍ_ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３９）。

逸脱余裕度Ｍが所定の閾値Ｍ_ｔｈよりも大きい場合には（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、指令値補正部４５は、前記ステップＳ３６で取得した操舵角指令値θ_ｃｍｄａを、操舵角指令値θ_ｃｍｄとして出力する（ステップＳ４０）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ４４に移行する。

前記ステップＳ３９において、逸脱余裕度Ｍが所定の閾値Ｍ_ｔｈ以下であると判別された場合（ステップＳ３９：ＮＯ）または前記ステップＳ３８において、車両前方の道路形状が直線ではないと判別された場合（ステップＳ３８：ＮＯ）には、指令値補正部４５は、ステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４１では、指令値補正部４５は、予定操舵方向を判定する。具体的には、指令値補正部４５は、θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＞０であれば、予定操舵方向を右操舵方向と判定し、θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＜０であれば、予定操舵方向を左操舵方向と判定する。θ_ｃｍｄａ－θ_ｈ＝０であれば、予定操舵方向を前回の操舵方向であると判定する。

予定操舵方向が右操舵方向であると判定された場合には、指令値補正部４５は、ステップＳ３４で算出された右方向のあそび量α_Ｒを用い、次式（５）に基づいて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する（ステップＳ４２）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ４４に移行する。

θ_ｃｍｄ＝θ_ｃｍｄａ＋α_Ｒ …（５）
ステップＳ４１において、予定操舵方向が左操舵方向であると判定された場合には、指令値補正部４５は、ステップＳ３４で算出された左方向のあそび量α_Ｌを用い、次式（６）に基づいて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａを補正する（ステップＳ４３）。そして、指令値補正部４５は、ステップＳ４４に移行する。

θ_ｃｍｄ＝θ_ｃｍｄａ－α_Ｌ …（６）
ステップＳ４４では、指令値補正部４５は、キースイッチオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。キースイッチオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ４４：ＮＯ)、指令値補正部４５はステップＳ３４に戻る。この場合、指令値補正部４５は、式（１）に基づいて、Δα、右方向のあそび量α_Ｒおよび左方向のあそび量α_Ｌを演算した後、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ４４において、キースイッチオフ状態信号が入力されていると判別された場合には(ステップＳ４４：ＹＥＳ)、指令値補正部４５は、今回の処理を終了する。

ステップＳ３５において、操舵モードが手動操舵モードであると判別された場合には（ステップＳ３５：ＮＯ）、指令値補正部４５は、ステップＳ４４に移行する。この場合には、電動モータ９は駆動されない。ステップＳ４４において、キースイッチオフ状態信号が入力されていないと判別された場合には、指令値補正部４５はステップＳ３４に戻る。したがって、操舵モードにかかわらず、Δαは、不定時間毎または一定時間毎に演算されることになる。

本実施形態では、逸脱余裕度Ｍが閾値Ｍ_ｔｈよりも大きい場合（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が所定の閾値Ｂよりも小さい場合）には、指令値補正部４５は、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに対して補正を行うことなく、操舵角指令値θ_ｃｍｄａをそのまま操舵角指令値θ_ｃｍｄとして出力する。これにより、逸脱余裕度Ｍが閾値Ｍ_ｔｈよりも大きい場合には、ハンドルの動きが過剰となるのを抑制できるので、運転者の違和感を低減することができる。

一方、逸脱余裕度Ｍが閾値Ｍ_ｔｈ以下の場合（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）が所定の閾値Ｂ以上の場合）には、指令値補正部４５は、あそび量に応じた補正量（α_Ｒまたはα_Ｌ）を用いて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに対して補正を行う。このため、軌道追従性を保つことができる。つまり、本実施形態では、軌道追従性を損なうことなく、運転者の違和感を低減することが可能となる。

また、本実施形態では、車両前方の道路形状が直線でない場合にも、指令値補正部４５は、右方向のあそび量α_Ｒまたは左方向のあそび量α_Ｌを用いて、操舵角指令値θ_ｃｍｄａに対して補正を行う。これにより、あそびによって応答遅れが発生しやすい、直線路から曲線路への進入時や、曲線路から直線路への進入時に、応答遅れの発生を抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。例えば、前述の実施形態では、ロータ回転角を検出するための回転角センサ２５に基づいて操舵角θ_ｈを検出しているが、ステアリングシャフト３の回転角を検出する舵角センサによって、操舵角θ_ｈを検出するようにしてもよい。

また、この発明は、基本あそび量をαとすると、切り始め時には、基本的に、α／２を目標操舵角に加算することにより操舵角指令値を補正し、切り返し時には、基本的に、αを操舵角指令値に加算することにより操舵角指令値を補正する場合にも、適用することができる。この場合には、逸脱余裕度Ｍ（Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ））に応じて、あそび量に応じた補正量（α／２,α）を修正すればよい。

なお、前述の実施形態では、逸脱余裕度Ｍは、Δｔ秒後の横偏差ｅ_ｙ（ｔ＋Δｔ）に基づいて算出されているが、現在の横偏差ｅ_ｙ（ｔ）に基づいて逸脱余裕度Ｍを算出するようにしてもよい。この場合、前記式（２）におけるＹを、「Ｙ＝Ｍ_ｍａｘ－｜ｅ_ｙ（ｔ）｜」とすればよい。

本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。

１…パワーステアリング装置、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、８…転舵機構、９…電動モータ、２１，２２…転舵輪、２５…回転角センサ、４１…回転角演算部、４２…減速比除算部、４３…ＵＶＷ／ｄｑ変換部、４４…基本あそび量演算部、４５…指令値補正部、４６…角度偏差演算部、４７…ＰＤ制御部、４８…電流指令値設定部、４９…電流偏差演算部、０…ＰＩ（比例積分）制御部、５１…ｄｑ／ＵＶＷ変換部、５２…ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部、１０１…上位ＥＣＵ、１０２…モータ制御用ＥＣＵ

Claims (5)

1. ハンドルに連結されたステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトに連結され、左右の転舵輪を転舵させるための転舵機構と、
   前記ステアリングシャフトを回転させるための電動モータと、
   操舵角を検出するための操舵角検出部と、
   前記電動モータを制御する電動モータ制御部とを含み、
   前記電動モータ制御部は、
   自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値を、あそび量に応じた補正量にて補正する指令値補正部と、
   前記指令値補正部による補正後の操舵角指令値と操舵角とに基づいて、前記電動モータを制御する角度制御部とを含み、
   前記指令値補正部は、前記自動操舵の目標走行経路との横偏差に基づいて、前記補正量を変更するように構成されている、車両用操舵装置。
2. 前記指令値補正部は、前記横偏差の絶対値が小さいほど、前記補正量を小さくするように構成されている、請求項１に記載の車両用操舵装置。
3. 前記指令値補正部は、前記横偏差の絶対値が所定の閾値未満である場合に、前記補正を行わずに、前記自動操舵のための目標操舵角である操舵角指令値をそのまま出力するように構成されている、請求項１に記載の車両用操舵装置。
4. 前記横偏差が、所定時間後の目標走行経路との横偏差である、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
5. 前記指令値補正部は、車両前方の道路形状をも考慮して、前記補正量を変更するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。

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