JP4797471B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵制御を行う車両の制御装置に関する。

従来より、車両の走行ラインが目標走行ラインに維持されるように、即ち車両をレーンキープさせるために操舵トルクアシストを行う車両の制御装置が知られている。例えば、以下のような技術が提案されている。

特許文献１には、操舵トルクを付与することによって、車両が車線から逸脱することを防止するレーンキープシステムが記載されている。特許文献２には、外乱発生時に舵角補正を行う車両制御装置が記載されている。特許文献３には、急転舵を判定した場合に、トルク制御モータや操舵制御モータを連動させて転舵量を増大させる技術が記載されている。特許文献４には、轍路面による外乱の影響を受けた場合に、外乱の影響を抑制するように操舵制御量を増加させる技術が記載されている。

特開平１１−１０５７２８号公報 特開２００３−２９１８４０号公報 特開平６−３３６１６９号公報 特開２００１−１８０５１１号公報

しかしながら、上記した特許文献１乃至４に記載された技術では、車両をレーンキープさせる性能（車線維持性能）を向上させることによって、運転者の操舵フィーリングが低下してしまう場合があった。例えば、実際に車両の車輪に対して行われた操舵と、運転者の操舵とが大きく異なってしまい、運転者が違和感を覚える場合があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車線維持性能と操舵フィーリングとが両立するように、操舵量の制御を行うことが可能な車両の制御装置を提供することにある。

本発明の１つの観点では、車両の制御装置は、車両の車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、前記車両が走行する道路の道路情報を算出する道路情報算出手段と、前記道路に対する前記車両の偏向状態を算出する偏向状態算出手段と、前記道路情報、前記偏向状態、及び前記車両状態量に基づいて、前記車両をレーンキープさせるために付与すべき目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出手段と、前記道路情報、前記偏向状態、及び前記車両状態量に基づいて、前記車両に生じる外乱を判定する車両外乱判定手段と、前記車両外乱判定手段によって判定された前記外乱の度合いに応じて、目標制御角を算出する目標制御角算出手段と、前記目標操舵トルクに基づいてパワーステアリング装置に対する制御を行うと共に、前記目標制御角に基づいて、ハンドル操作の入力軸と出力軸との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構に対する制御を行う操舵制御手段と、を備える。

上記の車両の制御装置は、車両の操舵制御を行うために好適に使用される。車両状態量検出手段は車速などの車両状態量を検出し、道路情報算出手段は車両が走行する道路の道路情報を算出し、偏向状態算出手段は道路に対する車両の偏向状態を算出する。目標操舵トルク算出手段は、道路情報、偏向状態、及び車両状態量に基づいて、前記車両をレーンキープさせるために付与すべき目標操舵トルクを算出する。車両外乱判定手段は、道路情報、偏向状態、及び車両状態量に基づいて、横風や路面の横方向の傾斜などの外乱が車両に生じているか否かを判定する。目標制御角算出手段は、車両外乱判定手段によって判定された外乱の度合いに応じた目標制御角を算出する。更に、操舵制御手段は、目標操舵トルクに基づいてパワーステアリング装置に対する制御を行うと共に、目標制御角に基づいて、ハンドル操作の入力軸と出力軸との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構に対する制御を行う。これにより、上記の車両の制御装置によれば、外乱による影響を適切に抑制して、車両を適切にレーンキープさせることができる。更に、車両の制御装置によれば、外乱の度合いに応じて操舵量の制御を行うため、操舵量の制御によって運転者の操舵フィーリングが低下してしまうことを抑制することができる。

上記の車両の制御装置の一態様では、前記操舵制御手段は、操舵トルクをアシストするための操舵トルクアシスト量を制御する。

この態様では、車両の制御装置は、外乱の度合いに応じた操舵トルクアシス量の制御を行なう。これにより、外乱発生時の車線維持性能を確保しつつ、操舵フィーリングの低下を適切に抑制することができる。したがって、上記の車両の制御装置によれば、車線維持性能と操舵フィーリングを両立することが可能となる。

上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記操舵制御手段は、前記外乱が発生した場合に、前記伝達比可変機構に対して、運転者の操舵に対する応答性が向上するように、前記操舵トルクアシスト量の制御を行う。

この態様では、操舵制御手段は、外乱が発生した場合に、運転者の操舵に対する応答性が向上するように操舵トルクアシスト量の制御を行う。これにより、運転者はハンドルを大きく操作せずに、外乱を回避することが可能となる。
具体的には、操舵制御手段は、伝達比可変機構に対して、このような応答性を向上させるための制御を行う。この場合、操舵制御手段は、操舵角速度と操舵トルクアシスト量との関係を規定する微分ステアゲインを外乱の度合いに基づいて補正し、補正した微分ステアゲインと操舵角速度とを用いて操舵トルクアシスト量を算出する。そして、操舵制御手段は、算出された操舵トルクアシスト量によって伝達可変機構を制御する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

（車両の構成）
図１は、第１実施形態に係る車両の制御装置が適用された、車両５０の概略構成を示す模式図である。なお、図１は、上方から車両５０を観察した図であり、左が車両５０の前で、右が車両５０の後ろを示している。

車両５０は、主に、前輪２ｆと、後輪２ｒと、操舵軸３と、ハンドル４と、操舵角センサ５と、車速センサ６と、カメラ７と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）アクチュエータ８と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）２０と、を備える。

前輪２ｆは、操舵軸３に接続されており、操舵軸３によって車両５０に対する方向が変えられる。ハンドル４は、運転者が車両５０を旋回させるために操作され、運転者による操舵力はステアリングシャフト４ａを介してＥＰＳアクチュエータ８に伝達される。

運転者がハンドル４を回転させた角度（操舵角）は、操舵角センサ５によって検出される。そして、操舵角センサ５が検出した操舵角は、ＥＣＵ２０に検出信号Ｓ５として出力される。車速センサ６は、車両５０の速度（車速）を検出し、検出した車速を検出信号Ｓ６としてＥＣＵ２０に出力する。カメラ７は、車両５０が走行している道路を撮影して、撮影した画像を画像信号Ｓ７（画像情報に対応する）としてＥＣＵ２０に出力する。

ＥＰＳアクチュエータ８は、運転者のハンドル操作に対応する操舵量を変化（例えば増幅）させることが可能な装置である。具体的には、ＥＰＳアクチュエータ８は、モータなどによって構成され、ＥＣＵ２０から供給される制御信号Ｓ８によって制御される。ＥＰＳアクチュエータ８は、制御信号Ｓ８に対応するトルクを発生し、このトルクを操舵軸３に対して伝達する。このように、ＥＰＳアクチュエータ８は、パワーステアリング装置として機能し、操舵トルクをアシストする。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスなどを有している。ＥＣＵ２０は、上記した各種センサから出力される信号に基づいて、車両５０がレーンキープされるように操舵制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ２０は、車両５０に生じる外乱（横風や路面の横方向の傾斜など）を判定し、この判定結果に基づいて操舵量の制御を行う。即ち、ＥＣＵ２０は、通常の走行時（外乱が発生していない場合）にレーンキープさせるために車両５０に付与する操舵量（以下、この操舵量を「通常の操舵量」と呼ぶ。）を、外乱が発生した場合に大きくする制御を行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、ＥＰＳアクチュエータ８を制御することによって、操舵トルクアシスト量の制御を行う。このように、ＥＣＵ２０は、道路情報算出手段、偏向状態算出手段、車両外乱判定手段、及び操舵制御手段として機能する。

ここで、第１実施形態に係る操舵制御を行う際に用いられる目標操舵量の算出方法について説明する。第１実施形態では、外乱に応じて操舵トルクアシストするための操舵量を変化させるが、上記の目標操舵量は、変化させる前の基礎となる操舵量である。具体的には、目標操舵量は、車速などの車両状態量と、車両５０が走行する道路情報と、車両５０と道路との偏向状態とに基づいて、ＥＣＵ２０によって算出される。

まず、道路情報及び偏向状態を算出する方法について説明する。これらの道路情報及び偏向状態は、ＥＣＵ２０が、カメラ７から供給される画像信号Ｓ７に基づいて画像処理を行うことによって得られる。具体的には、ＥＣＵ２０は、取得した画像信号Ｓ７から道路上の白線（車線）やガードレールなどを画像認識して、画像認識された情報に基づいて道路情報及び偏向状態を算出する。

ここで、ＥＣＵ２０が算出する道路情報及び偏向状態について、図２を用いて具体的に説明する。図２は、旋回中の車両５０の様子を示した図である。まず、ＥＣＵ２０は、カメラ７が撮影した画像から白線Ｈ１、Ｈ２を画像認識する。そして、ＥＣＵ２０は、画像認識された白線Ｈ１、Ｈ２に基づいて、道路情報として道路の曲率半径Ｒを算出すると共に、偏向状態として車線オフセットＤ及び車線ヨー角θを算出する。車線オフセットＤは、道路の中心線Ｃ１に対して車両５０の中心線Ｃ２がずれている量であり、車線ヨー角θは、道路の接線方向Ｃ３と車両５０の中心線Ｃ２とがなす角度、即ち道路に対して車両５０が傾いている角度である。なお、ＥＣＵ２０が画像信号Ｓ７に基づいて画像処理を行うことに限定はされず、車両５０内に画像処理装置などを別途設けて、この画像処理装置が画像処理を行ってもよい。

次に、上記した道路情報に基づいて行われる目標操舵量の算出方法について、図３を用いて説明する。図３は、目標操舵量の算出を行うＥＣＵ２０内の処理部を示したブロック図である。

ＥＣＵ２０は、目標操舵量算出部２１と、目標操舵トルク算出部２２と、を備えている。目標操舵量算出部２１は、車速センサ６から車速Ｖを取得すると共に、前述した画像処理によって得られた曲率半径Ｒ、車線オフセットＤ、及び車線ヨー角θを取得する。目標操舵量算出部２１による目標操舵量の算出方法は、以下の通りである。

目標操舵量算出部２１は、まず、第１目標操舵量δf1、第２目標操舵量δf2、及び第３目標操舵量δf3を算出する。第１目標操舵量δf1は、車速Ｖと曲率半径Ｒに基づいて算出され、第２目標操舵量δf2は、車速Ｖと車線オフセットＤに基づいて算出され、第３目標操舵量δf3は、車速Ｖと目標ヨー角θに基づいて算出される。具体的には、第１目標操舵量δf1、第２目標操舵量δf2、及び第３目標操舵量δf3は、それぞれ以下の式（１）〜式（３）によって得られる。なお、「Ｋ１」、「Ｋ２」、「Ｋ３」は制御ゲインを示し、「Ｌ」は車両５０のホイールベースを示し、「Ｋh」はスタビリティファクタを示している。

δf1＝Ｋ１×（１＋Ｋh×Ｖ２）×Ｌ/Ｒ 式（１）
δf2＝Ｋ２×Ｄ×Ｖ 式（２）
δf3＝Ｋ３×θ×Ｖ 式（３）
次に、目標操舵量算出部２１は、式（１）〜式（３）によって得られた第１目標操舵量δf1、第２目標操舵量δf2、及び第３目標操舵量δf3を加算する処理を行う。このようにして加算された値が、目標操舵量に対応する。そして、目標操舵量算出部２１は、得られた目標操舵量を目標操舵トルク算出部２２に供給する。

目標トルク算出部２２は、目標操舵量をトルクに換算することによって目標操舵トルクを得る。このように目標操舵量をトルクに換算するのは、ＥＰＳアクチュエータ８がトルクを出力するためである。そして、目標トルク算出部２２は、得られた目標操舵トルクをＥＰＳアクチュエータ８に供給する。この場合、ＥＰＳアクチュエータ８は、目標操舵トルクを出力する。これにより、前輪２ｆは、目標操舵トルクに対応する操舵量（目標操舵量）に基づいて操舵される。例えば、前輪２ｆは、運転者のハンドル操作に対応する操舵量に対して、上記の目標操舵量を加算した操舵量によって操舵される。

（操舵制御処理）
次に、第１実施形態に係る操舵制御処理について、図４を用いて説明する。

図４は、第１実施形態に係る操舵制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両５０に生じる外乱の有無に基づいて操舵量の制御を行うために実行される。なお、この処理は、ＥＣＵ２０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ２０は、付加操舵トルクゲインを「０」に設定する。即ち、付加操舵トルクゲインを初期化する。なお、付加操舵トルクゲインについては、詳細は後述する。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ２０は、車両５０内のセンサから車両状態量を取得する。例えば、ＥＣＵ２０は、車速Ｖを車速センサ６から取得すると共に、操舵角を操舵角センサ５から取得する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ２０は、カメラ７から画像情報を取得して、道路情報及び偏向状態を算出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、取得された画像情報から白線などを画像認識することによって、曲率半径Ｒ、車線オフセットＤ、及び車線ヨー角θを算出する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１０２で取得した車両状態量と、ステップＳ１０３で算出された道路情報及び偏向状態に基づいて、目標操舵トルクを算出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、第１目標操舵量δf1、第２目標操舵量δf2、及び第３目標操舵量δf3を算出して、これらを加算することによって目標操舵量を得る。そして、ＥＣＵ２０は、目標操舵量をトルク換算することによって目標操舵トルクを得る。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ２０は、車両５０に外乱が発生しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ２０は、以下の（ａ）〜（ｃ）の条件が全て満たされている場合に、外乱が発生していると判定する。

（ａ）算出された曲率半径Ｒが所定値以上である場合
（ｂ）操舵角速度が所定値以下である場合
（ｃ）車線オフセットＤの変化量が所定値以上である場合
（ａ）に該当する場合は、車両５０が概ね直線の道路を走行していることを示している。（ｂ）に該当する場合は、運転者がハンドル４をほとんど操作していないことを示している。（ｃ）に該当する場合は、車両５０が目標とする走行ラインから大きく外れていることを示している、即ち車両偏向が発生していることを示している。これらの（ａ）〜（ｃ）の条件を全て満たしている場合には、運転者の操舵によって車両５０が操舵されているのではなく、車両５０が外乱によって操舵されていると言える。

外乱が発生していると判定された場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１０６に進み、外乱が発生していないと判定された場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ２０は、付加操舵トルクゲインを算出する。この付加操舵トルクゲインは、ステップＳ１０４で算出された目標操舵トルクを変化させるために用いるゲインである。具体的には、付加操舵トルクゲインは、目標操舵トルクに対して乗算するために用いられる。目標操舵トルクに対して付加操舵トルクゲインを乗算したトルク（以下、このトルクを「最終目標トルク」と呼ぶ。）が、最終的にＥＰＳアクチュエータ８から出力される。例えば、ＥＣＵ２０は、車線オフセットＤの単位時間当たりの変化量（即ち微分値）が「１（ｍ/ｓ）」未満である場合には、付加操舵トルクゲインを「０」程度に設定し、車線オフセットＤの単位時間当たりの変化量が「１（ｍ/ｓ）」以上である場合には、付加操舵トルクゲインを「１．５」程度に設定する。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１０４で得られた目標操舵トルクと、ステップＳ１０６で得られた付加操舵トルクゲインに基づいて、最終目標トルクを算出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、「最終目標トルク＝付加操舵トルクゲイン×目標操舵トルク」の演算式に従って、最終目標トルクを得る。

外乱が発生していない場合には、即ち「ステップＳ１０５；Ｎｏ」の判定を経て、ステップＳ１０７の処理を行っている場合には、付加操舵トルクゲインはステップＳ１０１において「０」に設定されたままであるので、ステップＳ１０７で算出される最終目標トルクは「０」となる。つまり、外乱が発生していない場合には、操舵トルクアシストが行われない。一方、外乱が発生している場合には、外乱の度合いに応じた最終目標トルクが算出される。したがって、大きな外乱が生じている場合には、操舵トルクアシストが行われる度合いが大きく、小さな外乱が生じている場合には、操舵トルクアシストはほとんど行われない。

以上のステップＳ１０７の処理が終了すると、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１０７で算出された最終目標トルクを制御信号Ｓ８をとしてＥＰＳアクチュエータ８に供給することによって、ＥＰＳアクチュエータ８を駆動する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

このように、第１実施形態に係る操舵制御処理によれば、外乱が発生した場合に、通常の操舵量よりも大きな操舵量を車両５１に対して付与するため、外乱が発生した車両５０を適切にレーンキープさせることができる。更に、外乱の度合いに応じて操舵量を変化させるので、無駄に操舵トルクアシストが行われることを抑制することができるため、操舵トルクアシストに起因する運転者の操舵フィーリングの低下を抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明を行う。

（車両の構成）
図５は、第２実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両５１の概略構成を示す模式図である。なお、図５は、上方から車両５１を観察した図であり、左が車両５１の前で、右が車両５１の後ろを示している。

第２実施形態に係る車両５１は、ＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）アクチュエータ９を有し、ＥＣＵ２０の代わりにＥＣＵ３０を有する点で、上記した第１実施形態に係る車両５０と構成が異なる。ここでは、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

ＶＧＲＳアクチュエータ９は、運転者のハンドル操作に対応する操舵量を変化（例えば増幅）させることが可能な装置である。具体的には、ＶＧＲＳアクチュエータ９は、モータや可変ギヤなどを備え、ステアリングシャフト４ａの入力軸４ａａと出力軸４ａｂとを可変ギヤ部分において連結させている。したがって、ＶＧＲＳアクチュエータ９は、運転者によるハンドル操作が入力される入力軸４ａの回転と異なる回転数によって出力軸４ａｂを回転させることができる。これにより、運転者のハンドル操作に対応する操舵量よりも大きな操舵量によって前輪２ｆを操舵させることが可能となる。このように、ＶＧＲＳアクチュエータ９は、伝達比可変機構として機能し、操舵トルクをアシストする。

また、ＶＧＲＳアクチュエータ９は、ＥＣＵ３０から供給される制御信号Ｓ９によって制御される。具体的には、ＶＧＲＳアクチュエータ９内の可変ギヤなどが、制御信号Ｓ９に対応する角度（以下、この角度を「目標制御角」と呼ぶ。）に設定される。

ＥＣＵ３０は、車両５１内の各種センサから出力される信号に基づいて、車両５１がレーンキープされるように操舵制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ３０は、車両５１に生じる外乱の有無を判定し、この判定結果に基づいて操舵量の制御を行う。即ち、ＥＣＵ３０は、外乱が発生した場合に、通常の操舵量よりも大きな操舵量が車両５１に付与されるように制御を行う。具体的には、第２実施形態に係るＥＣＵ３０は、ＥＰＳアクチュエータ８とＶＧＲＳアクチュエータ９の両方を制御することによって、操舵トルクアシスト量の制御を実行する。

ここで、ＶＧＲＳアクチュエータ９に設定する目標制御角の算出方法について、図６を用いて説明する。図６は、目標制御角の算出を行うＥＣＵ３０の処理部を示すブロック図である。

ＥＣＵ３０は、第１目標制御角算出部３１と、第２目標制御角算出部３２と、第３目標制御角算出部３３と、加算器３４と、を備えている。なお、ＥＣＵ３０には、操舵角センサから操舵角が入力されると共に、車速センサ６から車速が入力される。また、ＥＣＵ３０内の処理部（不図示）において、取得された操舵角から操舵角速度を算出する処理が行われる。これらの操舵角、車速、操舵角速度は、目標制御角を算出する際に用いられる。

第１目標制御角算出部３１は、操舵角と車速を取得し、これらに基づいて第１目標制御角を算出する。具体的には、第１目標制御角算出部３１は、車速とステアリングギヤ比によって規定されるマップを参照して第１目標制御角を得る。

第２目標制御角算出部３２は、操舵角と車速を取得し、これらに基づいて第２目標制御角を算出する。具体的には、第２目標制御角算出部３２は、操舵角と加算アクチュエータ角を車速に応じて制限するために用いるマップを参照して第２目標制御角を得る。

第３目標制御角算出部３３は、車速と操舵角速度を取得し、これらに基づいて第３目標制御角を算出する。具体的には、第３目標制御角算出部３３は、まず、車速と微分ステアゲイン（「微分ステアゲイン」は、操舵角速度に比例した操舵角の加減算量を意味する。）によって規定されるマップを参照して、現在の車速に対応する微分ステアゲインを決定する。このマップによれば、車速が大きい場合には、比較的大きな微分ステアゲインが決定される。詳しくは、車速が所定値を超えた場合には、微分ステアゲインは小さくなっていく。更に、第３目標制御角算出部３３は、操舵角速度と微分ステアゲインとを乗算し、乗算して得られた値に対して制限を行う。例えば、第３目標制御角算出部３３は、乗算した得られた値が第１の所定値以上である場合には第１の所定値を出力し、乗算した得られた値が第２の所定値（第２の所定値＜第１の所定値）以下である場合には第２の所定値を出力する。そして、第３目標制御角算出部３３は、このようにして得られた値を第３目標制御角として出力する。この第３目標制御角は、ハンドル操作速度（即ち操舵角速度）が速いほど大きな値となる。

加算器３４は、第１目標制御角、第２目標制御角、及び第３目標制御角を加算する処理を行う。このようにして加算された値が、ＶＧＲＳアクチュエータ９に対して設定すべき目標制御角に対応する。加算器３４は、この目標制御角をＶＧＲＳアクチュエータ９に対して出力する。これにより、ＶＧＲＳアクチュエータ９は目標制御角に設定され、ステアリング４の出力軸４ａｂは入力軸４ａａの回転数と異なる回転数で回転する。例えば、前輪２ｆは、運転者のハンドル操作に対応する操舵量よりも大きな操舵量によって操舵される。

（操舵制御処理）
次に、第２実施形態に係る操舵制御処理について、図７を用いて説明する。

図７は、第２実施形態に係る操舵制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両５１に生じる外乱の有無に基づいて操舵量の制御を行うために実行される。詳しくは、第２実施形態に係る操舵制御処理は、ＥＰＳアクチュエータ８だけでなく、ＶＧＲＳアクチュエータ９の制御も行う点で、第１実施形態に係る操舵制御処理とは異なる。なお、この処理は、ＥＣＵ３０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４では、ＥＣＵ３０は、前述した第１実施形態に係る操舵制御処理におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同様の処理によって、ＥＰＳアクチュエータ８から出力させる目標操舵トルクを算出する。そして、処理はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、ＥＣＵ３０は、前述したステップＳ１０５と同様の方法によって、車両５１に外乱が発生しているか否かを判定する。外乱が発生していると判定された場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２０６に進む。一方、外乱が発生していないと判定された場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）には、処理は当該フローを抜ける。この場合には、操舵トルクアシストは行わない。

ステップＳ２０６では、ＥＣＵ３０は、第３目標制御角算出部３３で第３目標制御角を算出するために用いられる微分ステアゲインを補正する処理を行う。例えば、ＥＣＵ３０は、微分ステアゲインに対して補正値を乗算する。この補正値は、外乱の度合いによって決定される。そのため、外乱が大きいほど微分ステアゲインは大きな値に補正される。

前述したように、微分ステアゲインは、第３目標制御角と操舵角速度との関係を規定する変数であるため、微分ステアゲインを大きくすることにより、算出される第３目標制御角も大きくなる。したがって、最終的にＶＧＲＳアクチュエータ９に設定される目標制御角は、操舵角速度が同一であっても、微分ステアゲインを補正した場合には補正しない場合よりも大きくなる。つまり、微分ステアゲインを補正することにより、目標制御角に対して与える操舵角速度の影響が大きくなる。これにより、運転者が急に操舵した際（操舵角速度が速い場合）に、ＶＧＲＳアクチュエータ９に設定する目標制御角を大きくすることによって、前輪２ｆを即座に操舵させることが可能となる。即ち、運転者のハンドル操作に対する前輪２ｆの操舵の応答性を向上させることができる。以上のステップＳ２０６の処理が終了すると、処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０４で算出された目標操舵トルクによってＥＰＳアクチュエータ８を制御すると共に、ステップＳ２０６で補正された微分ステアゲインを用いてＶＧＲＳアクチュエータ９を制御する。具体的には、ＥＣＵ３０内の第３目標制御角算出部３３は、補正した微分ステアゲインを用いて第３目標制御角を算出する。そして、ＥＣＵ３０は、上記のようにして算出された第３目標制御角と、第１目標制御角算出部３１で算出された第１目標制御角と、第２目標制御角算出部３２で算出された第２目標制御角とを加算して得られた目標制御角を、ＶＧＲＳアクチュエータ９に対して設定する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

このように、第２実施形態に係る操舵制御処理では、外乱が発生した場合に、ＥＰＳアクチュエータ８だけでなく、ＶＧＲＳアクチュエータ９も用いて操舵トルクアシストを行う。そのため、外乱が生じたときに、操舵の応答性を向上させることができる。例えば、外乱が生じ、運転者が急に操舵した場合に、操舵に対する応答性を向上させることができる。以上より、運転者はハンドル４を大きく操作せずに、外乱を回避することが可能となる。したがって、第２実施形態によれば、外乱発生時においても適切に車両５１をレーンキープさせることができると共に、操舵トルクアシストに因る運転者の操舵フィーリングの低下を効果的に抑制することができる。

［変形例］
本発明は、外乱が発生した場合に、操舵トルクアシスト量を変化させる操舵制御を実行することに限定はされない。他の例では、操舵の応答性を高める必要がある状況が発生した場合に、ＶＧＲＳアクチュエータ９などを用いて操舵トルクアシストを行うことができる。

また、本発明は、ＥＰＳアクチュエータ８のみを用いて操舵制御を行うこと、及びＥＰＳアクチュエータ８とＶＧＲＳアクチュエータ９の両方を用いて操舵制御を行うことに限定はされない。他の例では、ＶＧＲＳアクチュエータ９のみを用いて操舵制御を行うことができる。これによっても、操舵の応答性を向上させ、操舵フィーリングの低下を抑制することができる。

更に、本発明は、操舵量の制御として、運転者の操舵をアシストするための操舵トルクアシスト量を制御することに限定はされない。他の例では、運転者が操舵しない場合（例えば自動運転）においても、操舵量の制御を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 道路情報及び偏向状態の具体例を説明するための図である。 第１実施形態に係るＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る操舵制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 第２実施形態に係るＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る操舵制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２ｆ 前輪
２ｒ 後輪
３ 操舵軸
４ ハンドル
５ 操舵角センサ
６ 車速センサ
７ カメラ
８ ＥＰＳアクチュエータ
９ ＶＧＲＳアクチュエータ
２０、３０ ＥＣＵ
５０、５１ 車両

Claims (3)

1. 車両の車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、
   前記車両が走行する道路の道路情報を算出する道路情報算出手段と、
   前記道路に対する前記車両の偏向状態を算出する偏向状態算出手段と、
   前記道路情報、前記偏向状態、及び前記車両状態量に基づいて、前記車両をレーンキープさせるために付与すべき目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出手段と、
   前記道路情報、前記偏向状態、及び前記車両状態量に基づいて、前記車両に生じる外乱を判定する車両外乱判定手段と、
   前記車両外乱判定手段によって判定された前記外乱の度合いに応じて、目標制御角を算出する目標制御角算出手段と、
   前記目標操舵トルクに基づいてパワーステアリング装置に対する制御を行うと共に、前記目標制御角に基づいて、ハンドル操作の入力軸と出力軸との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構に対する制御を行う操舵制御手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記操舵制御手段は、操舵トルクをアシストするための操舵トルクアシスト量を制御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。
3. 前記操舵制御手段は、前記外乱が発生した場合に、前記伝達比可変機構に対して、運転者の操舵に対する応答性が向上するように、前記操舵トルクアシスト量の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。

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