JP6528786B2 - 車両の運転支援装置 - Google Patents

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Description

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。
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。
特開2007−030612号公報 特開2015−033942号公報
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う状況が想定される。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して目標走行経路に対する実走行経路のずれ(すなわち、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、目標走行経路を維持するための車線維持支援トルクの算出値が大きくなる。PID制御の制御量には、通常、制御量が極端に大きくなり過ぎないようにするためのガード値が設けられる。運転者による操舵介入によって目標舵角と実舵角との角度偏差が拡大しているときに転舵トルクの制御量(特許文献1では、車線維持支援トルク)がガード値に達すると、制御量の増加に制限がかかることになる。角度偏差に対する制御量の特性が適切でないと、ガード値到達時に制御量が急変する可能性がある。制御量が急変すると、運転者がステアリングホイールの操作に対して違和感を覚える恐れがある。
以上のことから、目標舵角と実舵角との角度偏差に対する転舵トルクの制御量の特性は、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るときに制御量の急変を抑制させられるように適切に決定されることが望ましいといえる。その一方で、自動操舵制御の実行中には、角度偏差は、運転者による操舵介入ではなくても、何らかの外乱(例えば、車両が横風を受けること)によって大きくなる可能性がある。したがって、角度偏差に対する転舵トルクの制御量の特性は、外乱によって角度偏差が過大となったときに目標舵角に対する実舵角の追従性を確保し易くしつつ決定されることが望ましい。
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外乱による目標舵角に対する実舵角の追従性の低下を抑制しつつ、運転者の介入による操舵が行われているときに自動操舵制御による転舵トルクの制御量の急変を抑制することが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。
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を実行する。前記自動操舵制御において前記実舵角を前記目標舵角に近づけるために用いられる前記転舵トルクの制御量は、前記目標舵角と前記実舵角との角度偏差に基づく比例項と、前記角度偏差の積算値に基づく積分項とを含む。前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入がない場合には、第1の比例項特性に基づく前記比例項の決定と、第1の積分項特性に基づく前記積分項の算出とを実行する。前記第1の比例項特性では、比例項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の絶対値が大きいほど前記比例項の絶対値が大きくなるように前記比例項が決定される。前記第1の積分項特性に基づく前記積分項は、積分項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の今回値の修正を伴わずに算出される前記積算値に基づいて算出される。前記運転支援装置は、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ているときには、前記第1の比例項特性に代えて用いられる第2の比例項特性に基づく前記比例項の決定と、前記第1の積分項特性に代えて用いられる第2の積分項特性に基づく前記積分項の算出との少なくとも一方を実行する。前記第2の比例項特性に基づく前記比例項は、前記角度偏差の絶対値が角度偏差閾値以上の大角度偏差範囲において、前記比例項ガード値を超えない範囲内で、前記第1の比例項特性に基づく前記比例項と比べて、前記角度偏差の絶対値の増加量に対する前記比例項の絶対値の増加量が小さくなるように決定される。前記第2の積分項特性に基づく前記積分項は、前記積分項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の絶対値が前記角度偏差閾値未満の小角度偏差範囲では1を示す係数であって前記大角度偏差範囲では前記角度偏差の絶対値が大きいほどゼロに近くなる前記係数を前記角度偏差の今回値に乗じつつ算出される前記積算値に基づいて算出される。
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の比例項特性を選択し、一方、前記自動操舵制御の実行中に前記操舵トルクの絶対値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下に低下したときに、前記第1の比例項特性を選択してもよい。
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の比例項特性を選択し、一方、前記自動操舵制御の実行中に前記角度偏差の絶対値が前記大角度偏差範囲から前記小角度偏差範囲に移行したときに、前記第1の比例項特性を選択してもよい。
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の積分項特性を選択し、一方、前記自動操舵制御の実行中に前記操舵トルクの絶対値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下に低下したときに、前記第1の積分項特性を選択してもよい。
前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の積分項特性を選択し、一方、前記自動操舵制御の実行中に前記角度偏差の絶対値が前記大角度偏差範囲から前記小角度偏差範囲に移行したときに、前記第1の積分項特性を選択してもよい。
本発明によれば、自動操舵制御の実行中には、運転者による操舵介入の有無に応じて異なる特性を利用して、転舵制御量の比例項および積分項の少なくとも一方が決定される。
より具体的には、操舵介入が行われているときに第2の比例項特性が用いられた場合には、角度偏差の絶対値が角度偏差閾値以上となる(すなわち、相対的に大きな)大角度偏差範囲において、操舵介入がないときに用いられる第1の比例項特性に基づく比例項と比べて、角度偏差の絶対値の増加量に対する比例項の絶対値の増加量が小さくなるように比例項が決定される。このような第2の比例項特性によれば、比例項ガード値の付近で角度偏差の絶対値の増加量に対する比例項の絶対値の増加量を第1の比例項特性のそれと比べて緩やかにすることができる。このため、運転者による操舵介入が行われている場合に、比例項ガード値付近での比例項の急変を抑制することができる。一方、運転者による操舵介入がない場合には、第1の比例項特性が使用されるので、外乱に起因して角度偏差が大きくなったとしても、目標舵角に対する実舵角の追従性を適切に確保し易くすることができる。
また、操舵介入が行われているときに第2の積分項特性が用いられた場合には、角度偏差の絶対値が角度偏差閾値未満の小角度偏差範囲では1を示す係数であって大角度偏差範囲では角度偏差の絶対値が大きいほどゼロに近くなる係数を角度偏差の今回値に乗じつつ算出される積算値に基づいて積分項が算出される。これに対し、第1の積分項特性によれば、角度偏差の今回値の修正を伴わずに算出される積算値に基づいて積分項が算出される。このような第2の積分項特性によれば、積分項ガード値の付近における積分項の時間変化を、第1の積分項特性の使用時と比べて緩やかにすることができる。このため、運転者による操舵介入が行われている場合に、積分項ガード値付近での積分項の急変を抑制することができる。一方、運転者による操舵介入がない場合には、第1の積分項特性が使用されるので、外乱に起因して角度偏差が大きくなったとしても、目標舵角に対する実舵角の追従性を適切に確保し易くすることができる。
以上のことから、本発明によれば、自動操舵制御の実行中に外乱による目標舵角に対する実舵角の追従性の低下を抑制しつつ、運転者の介入による操舵が行われているときに自動操舵制御による転舵トルクの制御量の急変を抑制することができる。
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。 ECU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。 角度偏差範囲R1が使用されている場合において、係数Cの特性の相違に伴うI制御量の時間変化特性の違いを表した図である。 本発明の実施の形態1に係る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。 Pゲイン(比例項ゲイン)と角度偏差Δθとの関係を表した図である。 本発明の実施の形態2に係る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。
以下に示す各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。
実施の形態1.
まず、図1〜4を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。なお、操舵トルクTaの値は、ステアリングホイール22の操舵方向の違いに起因して正または負となる。
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。なお、ステアリングホイール22の操舵角(回転角φa)およびこれに相関のある実舵角θaの値は、ステアリングホイール22の操舵方向の違いに起因して正または負となる。
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。
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。
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。
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。
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θt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。
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。
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。
ECU50は、車両10の運転に関する各種の運転制御を実行する。具体的には、ECU50の運転制御は、前輪12の操舵制御と自動運転制御とを含む。これらの制御は、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実行される。より詳細には、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。
自動運転制御は、より具体的には、EPS装置40を用いて前輪12の操舵を自動的に行う自動操舵制御と、車両10の加減速に関する自動加減速制御とを含む。また、ECU50は、前輪12の操舵制御として、自動運転制御の非実行中に運転者による操舵をアシストする操舵トルクアシスト制御を実行する。このように、前輪12の操舵制御は、操舵トルクアシスト制御と自動操舵制御とを含む。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自動操舵制御を実行するECU50が、本実施形態の運転支援装置に相当する。また、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。
[実施の形態1の操舵制御]
1.操舵トルクアシスト制御(非自動運転時の操舵制御)
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。
操舵トルクアシスト制御では、ECU50は、操舵トルクセンサ60から、操舵トルク信号を受け取る。ECU50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。
例えば、ECU50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、ECU50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。
そして、ECU50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。
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。
ECU50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」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。
図2は、ECU50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。
2−1.目標舵角θt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。ECU50は、自動操舵制御に要求される前輪12の目標舵角θtを算出する。目標舵角θt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、ECU50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。
ECU50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θtを算出する。より具体的には、目標舵角θtの算出は、例えば以下のように行われる。ECU50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、ECU50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、ECU50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、ECU50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。ECU50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θt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θt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。
2−2.PID制御
ECU50は、自動操舵制御において実舵角θaを目標舵角θtに近づけるために(すなわち、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に)PID制御を実行する。
より詳細には、ECU50は、目標舵角θtと実舵角θaとの差(より詳細には、一例として、目標舵角θtから実舵角θaを引いて得られる差)である角度偏差Δθ[deg]を算出する。そして、ECU50は、図2に示すように、角度偏差Δθに基づいて、PID制御による転舵制御量の比例項、積分項および微分項をそれぞれ算出する。そのうえで、ECU50は、これらの制御量を足し合わせることで、最終的な転舵制御量(転舵トルクの制御量)を算出する。以下の説明では、比例項、積分項および微分項は、それぞれ、P制御量、I制御量およびD制御量と称される。
2−2−1.特性切替判定部80
ECU50は、図2に示すように特性切替判定部80を備えている。ECU50は、P制御量の算出のためにP制御量マップ82を用い、I制御量の算出のために角度偏差調整マップ84を用いる。特性切替判定部80は、運転者から操舵軸24に入力される操舵トルクTaに応じて、P制御量マップ82および角度偏差調整マップ84の特性を切り替える。より詳細には、特性切替判定部80は、操舵トルクTaに基づいて、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ているか否かを判定し、その判定結果に基づいて上述のマップ82、84の特性を切り替える。
2−2−2.P制御量(比例項)の算出
P制御量マップ82は、図2に示すように、P制御量と角度偏差Δθとの関係を定めている。より詳細には、図2は、角度偏差Δθが正となる場合(すなわち、目標舵角θtが実舵角θaよりも大きい場合)におけるP制御量マップ82の特性を表している。図2に示すように、正の角度偏差Δθが大きいほど、正のP制御量が大きくなる。なお、図2では図示を省略しているが、角度偏差Δθが負となる場合(すなわち、実舵角θaが目標舵角θtよりも大きい場合)におけるP制御量マップ82の特性は、図2に示す特性(実線および破線)を原点に対して対称移動して得られる特性と同じである。したがって、角度偏差Δθが負側で大きいほど、P制御量は負側で大きくなる。以下、図2に示されるように角度偏差Δθが正となる範囲を例に挙げてP制御量の特性が説明される。
P制御量マップ82には、P制御量に上下限を設けるための比例項ガード値が設けられている(図2では上限側の比例項ガード値のみが示されている)。角度偏差Δθの増加中にP制御量が比例項ガード値に到達すると、P制御量が比例項ガード値を超えないように制限される。
P制御量マップ82中に示す破線は、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入がないときに用いられる特性を示している。この特性では、図2に示すように、角度偏差Δθの増加に伴ってP制御量が直線的に大きくなる。このため、以下の説明では、この破線の特性のことを「線形特性」と称する。なお、この線形特性は、本発明における「第1の比例項特性」に相当する。
一方、P制御量マップ82中に示す実線は、自動操舵制御の実行中に運転者が介入して操舵を行っているときに用いられる特性を示している。図2中の角度偏差範囲R1は、角度偏差Δθの絶対値が閾値Δθth以上となる範囲を示し、角度偏差範囲R2は、角度偏差Δθの絶対値が閾値Δθth未満となる範囲を示している。P制御量マップ82中の実線の特性では、角度偏差範囲R2については、上記の線形特性と同様に、角度偏差Δθの増加に伴ってP制御量が直線的に大きくなっている。しかしながら、角度偏差範囲R1では、線形特性(破線)と比べて、角度偏差Δθの増加量に対するP制御量の増加量が小さくなっている。以下の説明では、この実線の特性のことを「非線形特性」と称する。なお、この線形特性は、本発明における「第2の比例項特性」に相当する。また、角度偏差範囲R1は、本発明における「大角度偏差範囲」に相当し、角度偏差範囲R2は、本発明における「小角度偏差範囲」に相当する。
より具体的には、非線形特性は、閾値Δθth以上の角度偏差範囲R1が使用された場合には、角度偏差Δθの増加量に対するP制御量の増加量が、P制御量が比例項ガード値に近づくほど小さくなるように決定されている。このような非線形特性によれば、比例項ガード値の付近で角度偏差Δθの増加量に対するP制御量の増加量を線形特性のそれと比べて緩やかにすることができる。さらに付け加えると、非線形特性によれば、P制御量が比例項ガード値に到達するときの角度偏差Δθの値が、線形特性のそれと比べて大きくなる。
閾値Δθthは、線形特性の下でP制御量が比例項ガード値に到達するときの角度偏差Δθ1よりも小さい。閾値Δθth未満の角度偏差範囲R2は、自動操舵制御の実行中に実舵角θaを目標舵角θt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、閾値Δθthの値は、目標舵角θt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。さらに付け加えると、線形特性(破線)における角度偏差範囲R2内のP制御量は、目標舵角θtへの実舵角θaの追従性を適切に確保可能な値となるように決定されている。
一方、閾値Δθth以上の角度偏差範囲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θt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と、何らかの外乱(例えば、車両10が強い横風を受けること)がある場合である。
ここで、自動操舵制御の実行中(すなわち、目標舵角θtへの実舵角θaの追従性の確保のためにP制御量を含む転舵制御量に基づくEPS装置40の駆動が行われているとき)に運転者による操舵介入が行われることによって、P制御量が比例項ガード値に到達する状況を想定する。この状況下において線形特性(破線)が使用されると、角度偏差Δθの増加量に対するP制御量の増加量が大きい状態でP制御量が比例項ガード値に到達し、P制御量の増加に制限がかかることになる。その結果、P制御量が急変してしまう。制御量が急変すると、運転者がステアリングホイール22の操作に対して違和感を覚える恐れがある。
そこで、特性切替判定部80は、操舵トルクTaに基づいて運転者による操舵介入が行われていると判定した場合には、特性切替フラグをオンとする。ECU50は、特性切替フラグがオンになっているときは、P制御量マップ82の非線形特性を用いて、角度偏差Δθに応じたP制御量を算出する。
特性切替判定部80は、操舵トルクTaに基づいて運転者による操舵介入がないと判定した場合には、特性切替フラグをオフとする。ECU50は、特性切替フラグがオフになっているときは、P制御量マップ82の線形特性を用いて、角度偏差Δθに応じたP制御量を算出する。
2−2−3.I制御量(積分項)の算出
ECU50は、積分器86において、角度偏差Δθを時間で積分することによってその積算値を算出する。より詳細には、積分器86では、角度偏差Δθの今回値(最新値)に対して角度偏差Δθの前回値を足す処理を繰り返し実行することで、角度偏差Δθの積算値が算出される。そして、ECU50は、角度偏差Δθ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I制御量を算出する。I制御量は、その算出値が極端に大きくなり過ぎないようにするために、上下限ガード部88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。
本実施形態では、特性切替判定部80による特性切替フラグのオン/オフに応じて、積分器86における角度偏差Δθの積算値の算出の仕方が異なっている。具体的には、積分器86では、角度偏差Δθの今回値が常にそのまま前回値と足し合わされるのではなく、今回値に係数Cを乗じて得られた値が前回値に足し合わされる。そして、角度偏差Δθに対する係数Cの特性が特性切替フラグのオン/オフに応じて変更される。
ECU50は、図2中に示す角度偏差調整マップ84を用いて、角度偏差Δθの今回値に応じた値として係数Cを算出する。角度偏差調整マップ84の係数Cの特性に関する以下の説明は、図2中のP制御量マップ82についての上述の説明と同様に、角度偏差Δθが正となる範囲を例に挙げて行われる。なお、角度偏差Δθが負となる範囲の係数Cの特性は、角度偏差Δθがゼロとなる位置での係数Cの軸(縦軸)を対称軸として、角度偏差Δθが正となる範囲の係数Cの特性と線対称となる。
角度偏差調整マップ84の破線は、特性切替フラグがオフであるとき(すなわち、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入がないとき)に用いられる特性を示している。この破線の特性では、図2に示すように、係数Cの値は、角度偏差Δθに関係なく1で一定とされている。
角度偏差調整マップ84中に示す実線は、特性切替フラグがオンであるとき(すなわち、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ているとき)に用いられる特性を示している。この実線の特性においても、閾値Δθth未満の角度偏差範囲R2における係数Cの値については、上記の破線の特性と同様に1で一定とされている。一方、閾値Δθth以上の角度偏差範囲R1における係数Cの値は、図2に示すように、角度偏差Δθが大きいほどゼロに近くなるように決定されている。より詳細には、この例では、角度偏差Δθが大きいほど一時関数的に減少するように係数Cが決定されている。
係数Cとして1が用いられた場合には、角度偏差Δθの今回値は、変更されることなくそのまま前回値に足し合わされる。一方、係数Cとしてゼロよりも大きくかつ1未満の値が用いられた場合には、係数Cによって減少させられた角度偏差Δθの今回値が前回値に足し合わされることになる。なお、図2中の破線の特性に従う係数Cを用いて算出されるI制御量の特性は、本発明における「第1の積分項特性」に相当し、同図中の実線の特性に従う係数Cを用いて算出されるI制御量の特性は、本発明における「第2の積分項特性」に相当する。
図3は、角度偏差範囲R1が使用されている場合において、係数Cの特性の相違に伴うI制御量の時間変化特性の違いを表した図である。図3中に破線で示す波形は、角度偏差調整マップ84中に破線で示す特性に従う係数Cが用いられたときに対応しており、同図中に実線で示す波形は、角度偏差調整マップ84中に実線で示す特性に従う係数Cが用いられたときに対応している。
角度偏差調整マップ84中に実線で示す特性によれば、上述のように、閾値Δθth以上の角度偏差範囲R1における係数Cの値が、角度偏差Δθが大きいほどゼロに近づくように決定されている。これにより、運転者による操舵介入に伴って角度偏差範囲R1が使用されているときに、角度偏差Δθの前回値に足し合わされる今回値を時間経過とともに徐々に減少させることができる。その結果、図3中に実線で示される波形では、破線で示される波形と比べて、積分項ガード値の付近におけるI制御量の時間変化を緩やかにすることができる。
2−2−4.D制御量(微分項)の算出
ECU50は、微分器90において、角度偏差Δθを時間で微分することによってその微分値を算出する。そして、ECU50は、角度偏差Δθの微分値に所定の微分ゲインKdを乗じることによって、転舵制御量のD制御量を算出する。D制御量も、I制御量と同様に、その算出値が極端に大きくなり過ぎないようにするために、上下限ガード部92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。
2−2−5.最終的な転舵制御量の算出
ECU50は、上述のように算出される転舵制御量のP制御量、I制御量およびD制御量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、ECU50は、最終的な転舵制御量(転舵トルクの制御量)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θt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θtに収束させるフィードバック制御が行われる。なお、前輪12の実舵角θaを目標舵角θtに近づけるための転舵トルクの制御量は、少なくともP制御量とI制御量とを含んでいればよく、したがって、D制御量は必ずしも使用されなくてもよい。
3.自動操舵制御に関連する処理
図4は、本発明の実施の形態1に係る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自動操舵制御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。
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。また、ステップS100では、ECU50は、目標舵角θtの算出を行う。
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。その結果、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、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。
一方、ステップS102において自動運転制御(自動操舵制御を含む)の実行中であると判定した場合には、ECU50は、運転者の操舵トルクTaの絶対値が閾値Tth1以上であるか否かを判定する(ステップS104)。閾値Tth1は、運転者による操舵が行われているか否かを判定するための値として事前に決定されたものである。なお、この閾値Tth1は、本発明における「第1閾値」に相当する。
ECU50(特性切替判定部80)は、ステップS104の判定が成立する場合(操舵トルクTa≧閾値Tth1)、つまり、自動操舵制御の実行中に運転者が介入して操舵を行っていると判断できる場合には、特性切替フラグをオンとする(ステップS106)。また、この場合には、ECU50は、PI制御量特性2を選択する(ステップS108)。PI制御量特性2は、P制御量の非線形特性と、図2中に実線で示される係数Cの特性に基づくI制御量の特性との組み合わせに相当する。
ECU50は、ステップS104の判定が不成立となる場合(操舵トルクTa<閾値Tth1)には、次いで、操舵トルクTaが閾値Tth2以下であるか否かを判定する(ステップS110)。閾値Tth2は、上記の閾値Tth1よりも小さな値であり、特性切替フラグのオン/オフの切り替えにヒステリシスを持たせるために用いられる。なお、この閾値Tth2は、本発明における「第2閾値」に相当する。
ECU50は、ステップS110の判定が成立する場合(操舵トルクTa≦閾値Tth2)には、特性切替フラグをオフとし(ステップS112)、PI制御量特性1を選択する(ステップS114)。PI制御量特性1は、P制御量の線形特性と、図2中に破線で示される係数Cの特性に基づくI制御量の特性との組み合わせに相当する。
ECU50は、ステップS110の判定が不成立となる場合(閾値Tth2<操舵トルクTa<閾値Tth1)には、次いで、特性切替フラグがオンであるか否かを判定する(ステップS116)。
ECU50は、ステップS116において特性切替フラグがオンであると判定した場合には、PI制御量特性2を選択し(ステップS118)、一方、特性切替フラグがオフであると判定した場合には、PI制御量特性1を選択する(ステップS120)。
ECU50は、ステップS108、S114、S118またはS120の処理の後に、自動操舵制御の転舵制御量を算出する(ステップS122)。具体的には、ECU50は、選択されたPI制御量特性1または2に従って、角度偏差Δθに応じたP制御量およびI制御量を算出する。また、角度偏差Δθに応じたD制御量を算出する。そのうえで、ECU50は、これらの制御量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。なお、ECU50は、算出された最終的な転舵制御量に応じた転舵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。
[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あるか否かに応じて、P制御量およびI制御量の算出にそれぞれ用いられるP制御量マップ82および角度偏差調整マップ84の特性が切り替えられる。
具体的には、運転者による操舵介入が行われているときは、P制御量マップ82の非線形特性を用いてP制御量が決定される。非線形特性によれば、比例項ガード値の付近で角度偏差Δθの絶対値の増加量に対するP制御量の絶対値の増加量を線形特性のそれと比べて緩やかにすることができる。このため、運転者による操舵介入が行われている場合に、比例項ガード値付近でのP制御量の急変を抑制することができる。また、運転者による操舵介入が行われているときは、角度偏差調整マップ84の実線の特性(図2参照)に従う係数Cを用いてI制御量が算出される。この実線の特性によれば、図3を参照して既に説明したように、積分項ガード値の付近におけるI制御量の時間変化を、破線の特性の使用時と比べて緩やかにすることができる。本実施形態では、転舵制御量(転舵トルクの制御量)は、以上説明したように算出されるP制御量およびI制御量を含んで算出される。このため、運転者による操舵介入が行われているときに、自動操舵制御による転舵トルクの制御量の急変を抑制することができる。これにより、転舵制御量がそのガード値に到達しても、ステアリングホイール22の操作に対する違和感を運転者に与えにくくすることができる。
また、自動操舵制御の実行中には、運転者による操舵介入がなくても、角度偏差Δθが何らかの外乱(例えば、車両10が強い横風を受けること)によって大きくなり、その結果、角度偏差範囲R1が使用される可能性がある。この点に関し、運転者による操舵介入がない場合には、P制御量はP制御量マップ82の線形特性を用いて算出され、I制御量は角度偏差調整マップ84の破線の特性(図2参照)に従う係数Cを用いて算出される。これらの特性によれば、運転者による操舵介入なしに角度偏差範囲R1が使用された場合に、操舵介入が行われている場合と比べて、同一の角度偏差Δθに応じたP制御量およびI制御量の絶対値をより大きく確保できるようになる。このため、外乱に起因して角度偏差Δθが大きくなったとしても、目標舵角θtに対する実舵角θaの追従性を適切に確保し易くすることができる。これにより、外乱に対する自動操舵制御のロバスト性を高めつつ、運転者の介入による操舵が行われているときに自動操舵制御による転舵トルクの制御量の急変を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、図4に示すルーチンのステップS104〜S120の処理に表わされているように、特性切替フラグのオン/オフの切り替え(すなわち、P制御量マップ82および角度偏差調整マップ84の各特性の切り替え)に対してヒステリシスが設けられている。上述した自動操舵制御では、このようなヒステリシスの存在は必ずしも必要とされず、したがって、操舵トルクTaの絶対値が1つの閾値以上か否かでPI制御量特性1、2を切り替えてもよい。しかしながら、図4に示すルーチンのようにヒステリシスが設けられていることで、次のような利点がある。すなわち、運転者による操舵介入の終了時に運転者が操舵トルクTaを減らしながらステアリングホイール22を中立位置に戻す際に、特性の切り替わりにハンチングが生じるのを防止することができる。
ところで、上述した実施の形態1においては、角度偏差ΔθとP制御量との関係を定めたP制御量マップ82を用いて、角度偏差Δθに応じたP制御量が決定される。しかしながら、角度偏差Δθに応じたP制御量の決定手法は、次のような条件を満たすものであればよい。すなわち、運転者による操舵介入が行われているときには、閾値Δθth以上の角度偏差範囲R1の使用中に算出されるP制御量が、操舵介入がないときと比べて、角度偏差Δθの絶対値の増加量に対するP制御量の絶対値の増加量が小さくなるように決定されればよい。したがって、角度偏差Δθに応じたP制御量は、例えば、以下に図5を参照して説明する手法で算出されることによって決定されてもよい。
図5は、Pゲイン(比例項ゲイン)と角度偏差Δθとの関係を表した図である。図5中に実線で示す特性は、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るときに使用される。同図中に破線で示す特性は、運転者による操舵介入がないときに使用される。なお、図5では、図2中のP制御量マップ82についての上述の説明と同様に、角度偏差Δθが正となる範囲を例に挙げてPゲインの特性を説明している。角度偏差Δθが負となる範囲のPゲインの特性は、角度偏差Δθがゼロとなる位置でのPゲインの軸(図5の縦軸)を対称軸として、角度偏差Δθが正となる範囲のPゲインの特性と線対称となる。
図5中の破線の特性では、角度偏差Δθが角度偏差Δθ1(P制御量の比例項ガード値に対応する角度偏差Δθ1)に到達するまでの角度偏差範囲におけるPゲインの値が一定値とされている。この一定値は、自動操舵制御の実行中に目標舵角θtに対する実舵角θaの追従性を適切に確保できるように決定される。そして、この一定値のPゲインの使用により、P制御量の線形特性が得られる。
図5中の実線の特性では、閾値Δθth未満の角度偏差範囲R2はP制御量の線形域とされ、この角度偏差範囲R2のPゲインは、破線の特性と同じ値で一定値とされている。一方、閾値Δθth以上の角度偏差範囲R1では、角度偏差Δθの増加に伴って2次関数に従って減少するようにPゲインが決定されている。このように決定されたPゲインを角度偏差Δθに乗じてP制御量を算出するようにすれば、P制御量マップ82の利用時と同様に、上述の条件を満たしつつP制御量を決定できるようになる。
なお、図5に関連して、角度偏差範囲R1におけるPゲインは、角度偏差Δθの増加に伴い、2次関数に代えて1次関数または3次以上の高次の関数に従って減少するように決定されてもよい。また、このような特性を有するPゲインは、任意の次数の関数の利用に代え、角度偏差θとPゲインとの関係を規定するマップを利用して同様に決定されてもよい。また、角度偏差Δθから直接的にP制御量を決定する場合には、上述のP制御量マップ82に代え、例えば、任意の次数の関数を利用して、角度偏差Δθに応じたP制御量が算出されてもよい。
また、I制御量の算出に用いられる係数Cは、角度偏差Δθが大きいほどゼロに近くなるように決定されればよい。すなわち、係数Cは、図2に示す角度偏差調整マップ84の利用に代え、1次関数、2次関数または3以上の高次の関数を利用して角度偏差Δθに応じた値として算出されてもよい。
実施の形態2.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2の運転支援装置は、一例として、実施の形態1のそれと同様に、図1に示す構成を有する車両10に適用されているものとする。
[実施の形態2の操舵制御]
本実施形態の操舵制御は、基本的には、図4に示すルーチンに代えて次の図6に示すルーチンが用いられるという点を除き、実施の形態1の操舵制御と同じである。
上述した実施の形態1においては、操舵トルクTaの絶対値が閾値Tth2以下となる場合に、PI制御量特性2からPI制御量特性1に変更される。これに対し、本実施形態では、角度偏差Δθの絶対値が閾値Δθth以下となる場合に、PI制御量特性2からPI制御量特性1に変更される。なお、この点に関連して、実施の形態1では特性切替判定部80に対して操舵トルクTaのみが入力される(図2参照)のに対し、本実施形態では特性切替判定部80に対して操舵トルクTaとともに角度偏差Δθが入力されることになる。
図6は、本発明の実施の形態2に係る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。図6に示すルーチン中のステップS100〜S108、S112〜S122の処理については、実施の形態1において既述した通りである。
図6に示すルーチンでは、ECU50は、ステップS104の判定が不成立となる場合(操舵トルクTa<閾値Tth1)には、次いで、角度偏差Δθの絶対値が上述の閾値Δθth以下であるか否かを判定する(ステップS200)。
ECU50は、ステップS200の判定が成立する場合(角度偏差Δθの絶対値≦閾値Δθth)には、特性切替フラグをオフとし(ステップS112)、PI制御量特性1を選択する(ステップS114)。
一方、ステップS200の判定が不成立となる場合(角度偏差Δθの絶対値>閾値Δθth)には、ECU50は、ステップS116の処理に進む。
[実施の形態2の効果]
以上説明した図6に示すルーチンによれば、PI制御量特性2からPI制御量特性1への復帰は、運転者による操舵介入後に角度偏差Δθが閾値Δθth以下となったときに(すなわち、角度偏差範囲R2において)実行される。角度偏差範囲R2では、角度偏差Δθに対するP制御量およびI制御量のそれぞれの特性が、特性切替フラグのオン/オフ(つまり、運転者による操舵介入の有無)に関係なく等しくなっている。このため、角度偏差範囲R2においてPI制御量特性2からPI制御量特性1に復帰させることで、特性の切り替えに伴うP制御量およびI制御量の変動を防止しつつ当該復帰を行えるようになる。
また、角度偏差範囲R2は、上述のように、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である。上記ルーチンによれば、運転者による操舵介入の終了時に操舵トルクTaが閾値Tth1未満に低下しても、PI制御量特性1への切り替えは直ちには実行されず、角度偏差Δθが角度偏差範囲R2内に入ってから実行される。このため、本実施形態の手法によっても、運転者による操舵介入の終了時に運転者が操舵トルクTaを減らしながらステアリングホイール22を中立位置に戻す際に、特性の切り替わりにハンチングが生じるのを防止することができる。
ところで、上述した実施の形態1および2においては、P制御量およびI制御量の双方の特性が、特性判定フラグのオン/オフ(すなわち、自動操舵制御の実行中の運転者による操舵介入の有無)に応じて切り替えられる例を挙げた。P制御量およびI制御量の双方の特性を上述のように変更することで、運転者による操舵介入が行われているときに転舵トルクの制御量の急変をより効果的に抑制することができる。しかしながら、運転者による操舵介入の有無に応じた制御量の特性の切り替えは、必ずしもP制御量およびI制御量の双方を対象として実行されなくてもよく、P制御量およびI制御量の何れか一方の特性の切り替えのみが実行されてもよい。
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)
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 特性切替判定部
82 P制御量マップ
84 角度偏差調整マップ
86 積分器
88、92 上下限ガード部

Claims (5)

  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を実行し、
    前記自動操舵制御において前記実舵角を前記目標舵角に近づけるために用いられる前記転舵トルクの制御量は、前記目標舵角と前記実舵角との角度偏差に基づく比例項と、前記角度偏差の積算値に基づく積分項とを含み、
    前記運転支援装置は、前記自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入がない場合には、第1の比例項特性に基づく前記比例項の決定と、第1の積分項特性に基づく前記積分項の算出とを実行し、
    前記第1の比例項特性では、比例項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の絶対値が大きいほど前記比例項の絶対値が大きくなるように前記比例項が決定され、
    前記第1の積分項特性に基づく前記積分項は、積分項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の今回値の修正を伴わずに算出される前記積算値に基づいて算出され、
    前記運転支援装置は、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ているときには、前記第1の比例項特性に代えて用いられる第2の比例項特性に基づく前記比例項の決定と、前記第1の積分項特性に代えて用いられる第2の積分項特性に基づく前記積分項の算出との少なくとも一方を実行し、
    前記第2の比例項特性に基づく前記比例項は、前記角度偏差の絶対値が角度偏差閾値以上の大角度偏差範囲において、前記比例項ガード値を超えない範囲内で、前記第1の比例項特性に基づく前記比例項と比べて、前記角度偏差の絶対値の増加量に対する前記比例項の絶対値の増加量が小さくなるように決定され、
    前記第2の積分項特性に基づく前記積分項は、前記積分項ガード値を超えない範囲内で、前記角度偏差の絶対値が前記角度偏差閾値未満の小角度偏差範囲では1を示す係数であって前記大角度偏差範囲では前記角度偏差の絶対値が大きいほどゼロに近くなる前記係数を前記角度偏差の今回値に乗じつつ算出される前記積算値に基づいて算出される
    ことを特徴とする車両の運転支援装置。
  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運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の比例項特性を選択し、
    前記自動操舵制御の実行中に前記操舵トルクの絶対値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下に低下したときに、前記第1の比例項特性を選択する
    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。
  3. 前記運転支援装置は、
    前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の比例項特性を選択し、
    前記自動操舵制御の実行中に前記角度偏差の絶対値が前記大角度偏差範囲から前記小角度偏差範囲に移行したときに、前記第1の比例項特性を選択する
    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。
  4. 前記運転支援装置は、
    前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の積分項特性を選択し、
    前記自動操舵制御の実行中に前記操舵トルクの絶対値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下に低下したときに、前記第1の積分項特性を選択する
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の車両の運転支援装置。
  5. 前記運転支援装置は、
    前記自動操舵制御の実行中に前記運転者によるステアリングホイールの操舵トルクの絶対値が第1閾値以上に増加したときに、前記第2の積分項特性を選択し、
    前記自動操舵制御の実行中に前記角度偏差の絶対値が前記大角度偏差範囲から前記小角度偏差範囲に移行したときに、前記第1の積分項特性を選択する
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の車両の運転支援装置。
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