WO2011161779A1 - 車両走行制御装置 - Google Patents

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WO2011161779A1
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vehicle
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control
trajectory
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Inventor
小城　隆博
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear

Definitions

  • the present invention can be applied to a vehicle equipped with various steering mechanisms such as EPS (Electronic controlled Power Steering: electronically controlled power steering device) and VGRS (Variable Gear Ratio Steering: variable gear ratio steering device), for example, LKA (Lane Keeping Assisting).
  • EPS Electronic controlled Power Steering: electronically controlled power steering device
  • VGRS Vehicle Gear Ratio Steering: variable gear ratio steering device
  • LKA Li Keeping Assisting
  • the present invention relates to a technical field of a vehicle travel control device that performs lane keeping assist).
  • Patent Document 4 a device for steering by controlling the motor current and controlling the rotation of the steering motor so that the steering angle becomes equal to the target steering angle.
  • the motor current is decreased in accordance with the increase in the steering torque value, and the steering torque value is It is disclosed that when the direction shown and the direction of the target rudder angle are opposite directions, the motor current is increased in accordance with an increase in the steering torque value.
  • JP 2007-160998 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-245832 JP 2009-190464 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-078934
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, for example, and an object of the present invention is to propose a vehicle travel control device that can suppress the driver from feeling uncomfortable due to the responsiveness of the vehicle.
  • the vehicle travel control device of the present invention can change the relationship between the steering angle that is the rotation angle of the steering input shaft and the steering angle that is the rotation angle of the steering wheel.
  • a vehicle travel control device comprising: variable means; and trajectory control means for controlling the rudder angle varying means so that the trajectory of the vehicle approaches the target travel path of the vehicle, wherein the driver of the vehicle passes a steering wheel.
  • changing means for changing the response of the control by the trajectory control means when the steering input shaft has a steering input.
  • the vehicle travel control device includes at least a rudder angle varying means and a trajectory control means.
  • the steering angle variable means can change the relationship between the steering angle, which is the rotation angle of the steering input shaft, and the steering angle, which is the rotation angle of the steered wheels.
  • the steering angle varying means is a concept including various physical, mechanical, electrical, or magnetic devices that can vary the relationship between the steering angle and the steering angle stepwise or continuously.
  • the rudder angle varying means the relationship between the steering angle and the rudder angle is not uniquely defined. For example, the ratio of the steering angle to the rudder angle can be changed, or the rudder can be steered regardless of the steering angle. The angle can be changed.
  • the trajectory control means including a memory, a processor, etc. controls the rudder angle varying means so that the trajectory of the vehicle approaches the target travel path of the vehicle.
  • the curvature of the target travel path, the white line that defines the target travel path, etc., and the position deviation and yaw angle deviation of the vehicle are calculated or After the target lateral acceleration is estimated or estimated to approximate the vehicle trajectory to the target travel path based on them, for example, the steering angle can be varied based on these calculated or estimated target lateral accelerations.
  • the control amount is determined so that the target lateral acceleration is obtained due to the change of the steering angle by the means, and the steering angle variable means is controlled based on the determined control amount.
  • trajectory control means when the driver has an artificial steering input that is input to the steering input shaft via a steering wheel (generally also referred to as a “handle”) (so-called When overriding, the steering by the driver and the control by the trajectory control means interfere with each other, and the driver may feel uncomfortable.
  • the control by the trajectory control means has a relatively gradual vehicle behavior due to a fail-sale viewpoint and, for example, the recognition time of the in-vehicle camera.
  • the steering by the driver and the control by the trajectory control means are not linked. Then, due to the tracking delay of the control by the trajectory control means, a deviation occurs between the driver's intention and the control target by the trajectory control means, and the driver may feel uncomfortable, or the vehicle May become unstable.
  • the trajectory control means when there is a steering input to the steering input shaft by the vehicle driver via the steering wheel (that is, when there is an override), the trajectory control means.
  • the control responsiveness by is changed.
  • the changing unit when there is an override, specifies the amount of change in the trajectory of the vehicle caused by the steering input before the influence of the steering input is recognized as the vehicle behavior by, for example, an in-vehicle camera.
  • the response of the control by the trajectory control means is accelerated.
  • the changing means changes the control response by the trajectory control means by changing the response frequency of the control by the trajectory control means when there is an override.
  • the driver can be prevented from feeling uncomfortable due to the responsiveness of the vehicle.
  • the changing means changes the responsiveness according to a steering speed of the steering input.
  • the correction unit improves the responsiveness (or response frequency) of the control by the trajectory control unit. Let If comprised in this way, it can suppress that the control amount which concerns on the control by a locus
  • the correcting means reduces the responsiveness (or response frequency) of the control by the trajectory control means. If comprised in this way, it can suppress that a driver
  • the changing means responds depending on whether or not a steering direction of the steering input coincides with a steering angle control direction of control by the trajectory control means. Differentiate the amount of gender change.
  • the changing means is the trajectory control means.
  • the response (or response frequency) of control by is improved.
  • the changing means is responsive to control by the trajectory control means (or Response frequency). If comprised in this way, it can suppress that a driver
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of a vehicle according to a first embodiment. It is a control schematic diagram which shows the vehicle travel control process which ECU which concerns on 1st Embodiment performs. It is an example of the time chart which shows the time change of each of the steering wheel angle of the vehicle which concerns on a comparative example, a pinion angle, and a LKA target angle. It is a control schematic diagram which shows the vehicle travel control process which ECU which concerns on 2nd Embodiment performs.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the vehicle according to the present embodiment.
  • a vehicle 10 includes a pair of left and right front wheels FL and FR as steering wheels, and is configured to be able to travel in a desired direction by turning these front wheels.
  • the vehicle 10 includes an ECU (Electronic Control Unit) 100, a VGRS actuator 200, a VGRS driving device 300, an EPS actuator 400, and an EPS driving device 500.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU 100 is an electronic control unit that includes an unillustrated CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), and is configured to control the entire operation of the vehicle 10.
  • the ECU 100 is configured to be able to execute LKA control, EPS control, and VGRS control according to a control program stored in the ROM.
  • LKA control is control for causing the vehicle 10 to follow the target travel path (lane).
  • the ECU 100 is an example of the “trajectory control unit” according to the present invention.
  • a steering input given by a driver via a steering wheel 11 is connected to the steering wheel 11 so as to be coaxially rotatable, and is transmitted to an upper steering shaft 12 that is a shaft body that can rotate in the same direction as the steering wheel 11.
  • the upper steering shaft 12 is an example of the “steering input shaft” according to the present invention.
  • the upper steering shaft 12 is connected to the VGRS actuator 200 at its downstream end.
  • the VGRS actuator 200 is an example of the “steering angle varying means” according to the present invention, which includes a housing 201, a VGRS motor 202, and a speed reduction mechanism 203.
  • the housing 201 is a housing of the VGRS actuator 200 that houses the VGRS motor 202 and the speed reduction mechanism 203.
  • the downstream end of the above-described upper steering shaft 12 is fixed to the housing 201, and the housing 201 can rotate integrally with the upper steering shaft 12.
  • the VGRS motor 202 is a DC brushless motor having a rotor 202a serving as a rotor, a stator 202b serving as a stator, and a rotating shaft 202c serving as an output shaft for driving force.
  • the stator 202b is fixed inside the housing 201, and the rotor 202a is rotatably held inside the housing 201.
  • the rotating shaft 202c is fixed so as to be coaxially rotatable with the rotor 202a, and its downstream end is connected to the speed reduction mechanism 203.
  • the speed reduction mechanism 203 is a planetary gear mechanism having a plurality of rotating elements (sun gear, carrier and ring gear) capable of differential rotation.
  • the sun gear is connected to the rotating shaft 202 c of the VGRS motor 202
  • the carrier is connected to the housing 201.
  • a ring gear is connected to the lower steering shaft 13.
  • the rotation speed of the upper steering shaft 12 (that is, the rotation speed of the housing 201 connected to the carrier) corresponding to the operation amount of the steering wheel 11 and the rotation of the VGRS motor 202.
  • the rotation speed of the lower steering shaft 13 connected to the ring gear which is the remaining one rotation element, is uniquely determined by the speed (that is, the rotation speed of the rotary shaft 202c connected to the sun gear).
  • the rotational speed of the lower steering shaft 13 can be controlled to increase / decrease by controlling the rotational speed of the VGRS motor 202 to increase / decrease by the differential action between the rotating elements.
  • the upper steering shaft 12 and the lower steering shaft 13 can be rotated relative to each other by the action of the VGRS motor 202 and the speed reduction mechanism 203. Further, due to the configuration of each rotary element in the speed reduction mechanism 203, the rotation speed of the VGRS motor 202 is transmitted to the lower steering shaft 13 in a state where the speed is reduced according to a predetermined reduction ratio determined according to the gear ratio between the respective rotary elements.
  • the upper steering shaft 12 and the lower steering shaft 13 can be rotated relative to each other, so that the steering angle MA that is the amount of rotation of the upper steering shaft 12 and the amount of rotation of the lower steering shaft 13 are determined.
  • the steering transmission ratio which is uniquely determined (which also relates to the gear ratio of the rack and pinion mechanism described later) and the steering angle of the front wheel, which is the steering wheel, is continuously variable within a predetermined range.
  • the speed reduction mechanism 204 is not limited to the planetary gear mechanism illustrated here, but is connected to other modes (for example, gears having different numbers of teeth are connected to the upper steering shaft 12 and the lower steering shaft 13, respectively, and partially contact each gear.
  • the planetary gear mechanism may have a physical, mechanical, or mechanical aspect different from the above.
  • the VGRS drive device 300 is an electric drive circuit including a PWM circuit, a transistor circuit, an inverter, and the like that are configured to be energized with respect to the stator 202b of the VGRS motor 202.
  • the VGRS driving device 300 is electrically connected to a battery (not shown), and is configured to be able to supply a driving voltage to the VGRS motor 202 with electric power supplied from the battery. Further, the VGRS driving device 300 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.
  • the VGRS driving device 300, together with the VGRS actuator 200, constitutes an example of “steering angle varying means” according to the present invention.
  • the rack and pinion mechanism is a steering force transmission mechanism including a pinion gear 14 connected to a downstream end portion of the lower steering shaft 13 and a rack bar 15 formed with gear teeth that mesh with gear teeth of the pinion gear.
  • the rotation of the pinion gear 14 is converted into the horizontal movement of the rack bar 15 in the drawing, so that the steering force is applied to each steered wheel via a tie rod and a knuckle (not shown) connected to both ends of the rack bar 15. It is configured to be transmitted. That is, in the vehicle 10, a so-called rack and pinion type steering system is realized.
  • the EPS actuator 400 includes an EPS motor as a DC brushless motor including a rotor (not shown) that is a rotor to which a permanent magnet is attached and a stator that is a stator that surrounds the rotor.
  • This EPS motor is configured to be capable of generating an assist torque TA in the rotation direction when the rotor is rotated by the action of a rotating magnetic field formed in the EPS motor by energizing the stator via the EPS driving device 500. ing.
  • a reduction gear (not shown) is fixed to the motor shaft which is the rotation shaft of the EPS motor, and this reduction gear is also meshed with the pinion gear 14.
  • the assist torque TA generated from the EPS motor functions as an assist torque that assists the rotation of the pinion gear 14.
  • the pinion gear 14 is connected to the lower steering shaft 13 as described above, and the lower steering shaft 13 is connected to the upper steering shaft 12 via the VGRS actuator 200. Accordingly, the driver steering torque MT applied to the upper steering shaft 12 is transmitted to the rack bar 15 in a form that is appropriately assisted by the assist torque TA, thereby reducing the driver's steering burden.
  • the EPS drive device 500 is an electric drive circuit including a PWM circuit, a transistor circuit, an inverter, and the like that are configured to be energized to the stator of the EPS motor.
  • the EPS driving device 500 is electrically connected to a battery (not shown), and is configured to be able to supply a driving voltage to the EPS motor with electric power supplied from the battery. Further, the EPS driving device 500 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.
  • the vehicle 10 is provided with various sensors including a steering torque sensor 16, a steering angle sensor 17, and a rotation sensor 18.
  • the steering torque sensor 16 is a sensor configured to be able to detect the driver steering torque MT given from the driver via the steering wheel 11. More specifically, the upper steering shaft 12 is divided into an upstream portion and a downstream portion, and has a configuration in which they are connected to each other by a torsion bar (not shown). Rings for detecting a rotational phase difference are fixed to both upstream and downstream ends of the torsion bar.
  • the torsion bar rotates in the direction of rotation according to the steering torque (that is, the driver steering torque MT) transmitted through the upstream portion of the upper steering shaft 12 when the driver of the vehicle 10 operates the steering wheel 11. It is configured to be twisted, and is configured to be able to transmit steering torque to the downstream portion while causing such twisting.
  • the steering torque sensor 16 is configured to detect the rotational phase difference and to convert the rotational phase difference into a steering torque and output it as an electrical signal corresponding to the steering torque MT. Further, the steering torque sensor 16 is electrically connected to the ECU 100, and the detected steering torque MT is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.
  • the steering angle sensor 17 is an angle sensor configured to be able to detect a steering angle MA that represents the amount of rotation of the upper steering shaft 12.
  • the steering angle sensor 17 is electrically connected to the ECU 100, and the detected steering angle MA is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.
  • the rotation sensor 18 is a rotary encoder configured to detect a rotational phase difference between the housing 201 (that is, equivalent to the upper steering shaft 12 in terms of the rotation angle) and the lower steering shaft 13 in the VGRS actuator 200. .
  • the rotation sensor 18 is electrically connected to the ECU 100, and the detected rotation phase difference is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.
  • the vehicle speed sensor 19 is a sensor configured to be able to detect the vehicle speed V, which is the speed of the vehicle 10.
  • the vehicle speed sensor 19 is electrically connected to the ECU 100, and the detected vehicle speed V is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.
  • the in-vehicle camera 20 is an imaging device that is installed on the front nose of the vehicle 10 and configured to image a predetermined area in front of the vehicle 10.
  • the in-vehicle camera 20 is electrically connected to the ECU 100, and the captured front area is sent to the ECU 100 as image data at a constant or indefinite period.
  • the ECU 100 can analyze the image data and acquire various data necessary for LKA control.
  • the vehicle travel control means 1 performs trajectory control, which is control related to the VGRS driving device 300 by the ECU 100 when the driver of the vehicle 10 has a steering input to the upper steering shaft 12 via the steering wheel 11.
  • the ECU 100 is configured as an example of the “changing unit” according to the present invention that changes the responsiveness.
  • a part of the ECU 100 for various electronic controls of the vehicle 10 is used as a part of the vehicle travel control device 1.
  • the physical, mechanical, and electrical configurations such as the “changing unit” according to the present invention are not limited to the above-described configurations.
  • a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, or a microcomputer device It may be configured as various computer systems.
  • FIG. 2 is a control schematic diagram showing a vehicle travel control process executed by the ECU according to the present embodiment.
  • the LKA mode is selected as a result of, for example, a driver operating an operation button for activating LKA control installed in the passenger compartment of the vehicle 10.
  • the ECU100 reads various signals including the sensor signal etc. which concern on the various sensors with which the vehicle 10 is equipped.
  • the ECU 100 calculates, for example, a yaw angle (or yaw angle deviation), an offset (that is, a deviation in the lateral direction between the white line that defines the LKA target travel path) and the like based on the read signal or the like. presume.
  • the ECU 100 parallels the calculation or estimation of the yaw angle and offset, and the steering angular velocity that is a time derivative of the steering angle MA, and A trajectory correction amount is calculated based on a map or the like.
  • the ECU 100 determines a VGRS basic target angle, which is a basic value of the relative rotation angle of the lower steering shaft 13 with respect to the steering angle MA, which is the rotation angle of the upper steering shaft 12, from a map or the like based on the steering angle MA and the steering angular velocity. To do.
  • the ECU 100 determines the LKA basic target angle related to the trajectory control from a map or the like based on the yaw angle and the offset and the calculated trajectory correction amount in parallel with the determination of the VGRS basic target angle. Subsequently, the ECU 100 compares the determined LKA basic target angle with the steering angle MA and the steering speed to determine whether or not the steering direction of the driver's steering input matches the steering angle control direction of the trajectory control. Determine.
  • Whether the steering direction and the steering angle control direction coincide with each other indicates, for example, a change in one direction of the steering angle MA and the steering angle as a positive value, and a change in the opposite direction to the one direction. May be determined based on whether the value of the steering angle MA is equal to the sign of the LKA basic target angle.
  • the ECU 100 determines the relationship between the vehicle speed and the response frequency based on the determined LKA basic target angle, the steering angle MA, the steering speed, and the determination result of whether or not the steering direction and the steering angle control direction match.
  • a response frequency related to the trajectory control is determined from the map indicating
  • a solid line a in the map indicates a response frequency related to normal trajectory control (that is, a response frequency when there is no override).
  • a dotted line b1 and a two-dot chain line b2 indicate response frequencies related to trajectory control when there is an override and the steering direction and the steering angle control direction match.
  • a broken line c1 and an alternate long and short dash line c2 indicate response frequencies related to trajectory control when there is an override and the steering direction and the steering angle control direction do not match.
  • the response frequency indicated by the two-dot chain line b2 is a response frequency corresponding to a steering speed faster than the steering speed corresponding to the response frequency indicated by the dotted line b1.
  • the response frequency indicated by the alternate long and short dash line c2 is a response frequency corresponding to a steering speed faster than the steering speed corresponding to the response frequency indicated by the broken line c1.
  • the response frequency is changed according to the steering speed. Specifically, the response frequency is changed so that the response frequency increases as the steering speed increases.
  • the response frequency indicated by the dotted line b1 and the two-dot chain line b2 is higher than the normal response frequency indicated by the solid line a.
  • the response frequency indicated by the broken line c1 and the alternate long and short dash line c2 is lower than the normal response frequency indicated by the solid line a.
  • the response frequency differs depending on whether or not the steering direction and the steering angle control direction match. Specifically, when the steering direction and the steering angle control direction match, the response frequency is increased. On the other hand, when the steering direction and the steering angle control direction do not match, the response frequency is reduced.
  • the ECU 100 After the response frequency related to the trajectory control is determined, the ECU 100 adds the determined LKA basic target angle to the determined VGRS basic target angle at the response frequency related to the determined trajectory control, to obtain the VGRS final target Calculate the corner.
  • the ECU 100 controls the VGRS driving device 300 (see FIG. 1) based on the calculated VGRS final target angle, and rotates the VGRS motor 202 of the VGRS actuator 200 by an amount corresponding to the calculated VGRS final target angle. .
  • the ECU 100 determines the LKA basic target angle related to the trajectory control from the map or the like based on the yaw angle and the offset. Subsequently, the ECU 100 outputs the determined LKA basic target angle at a response frequency related to normal trajectory control indicated by a solid line a.
  • the determined LKA basic target angle becomes the VGRS final target angle.
  • the driver steers the steering wheel 11 at time t1 in FIG. 3 so that the trajectory of the vehicle deviates from the target travel path.
  • time t2 in FIG. 3 for example, the influence of the steering input by the in-vehicle camera or the like is not recognized as the vehicle behavior by the ECU or the like, so that the trajectory control is not started.
  • a predetermined time is required for the ECU or the like to recognize the change in the vehicle behavior, a predetermined time lag occurs between the time when the steering input is made and the time when the trajectory control is started. Accordingly, during the period from time t1 to time t2, the vehicle reacts as intended by the driver.
  • the LKA angle is set in the direction opposite to the driver's steering input (ie, the steering wheel angle) due to the trajectory control, so the vehicle does not turn as intended by the driver.
  • the driver's steering input ie, the steering wheel angle
  • the vehicle does not turn as intended by the driver.
  • There is a risk see pinion angle in FIG. 3). That is, the responsiveness of the vehicle decreases or the vehicle does not respond.
  • the driver may feel uncomfortable due to the difference between the responsiveness of the vehicle in the period from time t1 to time t2 and the responsiveness of the vehicle after time t2.
  • the LKA angle is set in the direction opposite to the driver's steering input due to the trajectory control, so that the vehicle may not turn in the direction intended by the driver.
  • the driver may feel discomfort due to the difference between the vehicle responsiveness during the period from time t3 to time t4 and the vehicle responsiveness after time t4.
  • the trajectory correction amount is calculated based on the steering angular velocity, and the calculated trajectory correction amount determines the LKA basic target angle. It is used when doing. For this reason, the trajectory control in which the influence of the steering input is taken into consideration can be started before or immediately after the influence of the steering input appears in the actual vehicle behavior. That is, the time lag between the time when the steering input is made and the time when the trajectory control is started can be shortened or eliminated. Therefore, the driver can be prevented from feeling uncomfortable due to the responsiveness of the vehicle.
  • Second Embodiment A second embodiment of the vehicle travel control device of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that the vehicle travel control process is partially different. Therefore, the description of the second embodiment that is the same as that of the first embodiment is omitted, and common portions in the drawing are denoted by the same reference numerals, and only fundamentally different points are described with reference to FIG. explain.
  • the ECU 100 calculates a trajectory correction amount based on the yaw angle, offset, steering angular velocity, map, and the like.
  • the solid line ⁇ shifts to the broken line side on the two-dimensional coordinates using the time and the locus correction amount as parameters.
  • the solid line ⁇ shifts to the one-dot chain line side on the two-dimensional coordinates.
  • the ECU 100 outputs the calculated trajectory correction amount at a response frequency (see solid line d) higher than the response frequency related to the normal trajectory control indicated by the dotted line e. Subsequently, the ECU 100 adds the calculated locus correction amount and the determined LKA basic target angle to calculate the LKA correction target angle. Subsequently, the ECU 100 adds the calculated LKA correction target angle and the determined VGRS basic target angle to calculate the VGRS final target angle.
  • a trajectory correction amount is calculated based on the steering angular velocity or the like, and the LKA basic target angle is corrected based on the calculated trajectory correction amount. For this reason, the trajectory control in which the influence of the steering input is taken into account can be started before or immediately after the influence of the steering input appears in the actual vehicle behavior.
  • SYMBOLS 1 Vehicle traveling control apparatus, 10 ... Vehicle, 11 ... Steering wheel, 12 ... Upper steering shaft, 100 ... ECU, 200 ... VGRS actuator, 300 ... VGRS drive device

Abstract

　車両走行制御装置（１）は、操舵入力軸（１２）の回転角である操舵角と、操舵輪（ＦＬ、ＦＲ）の回転角である舵角との関係を変化させることが可能な舵角可変手段（２００、３００）と、車両（１０）の軌跡を該車両の目標走行路に近づけるように舵角可変手段を制御する軌跡制御手段（１００）とを、少なくとも備える。該車両走行制御手段は、更に、車両の運転者によりステアリングホイル（１１）を介して操舵入力軸に操舵入力があるときに、軌跡制御手段による制御の応答性を変更する変更手段（１００）を備える。

Description

車両走行制御装置
　本発明は、例えばＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：電子制御式パワーステアリング装置）、ＶＧＲＳ（Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｇｅａｒ　Ｒａｔｉｏ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：可変ギア比ステアリング装置）等の各種操舵機構を備えた車両において、例えばＬＫＡ（Ｌａｎｅ　Ｋｅｅｐｉｎｇ　Ａｓｓｉｓｔ：レーンキープアシスト）等を行う車両走行制御装置の技術分野に関する。
　この種の装置として、例えば、車両のレーンキープモード時には、目標舵角を達成するために電動式パワーステアリング及び各車輪の制動圧を制御すると共に、走行路に対する車両の横方向位置のずれやヨー角のずれを低減するためにステアリングギア比可変装置を制御する装置が提案されている（特許文献１参照）。
　或いは、車両の後輪の舵角を制御することにより該車両の操舵制御を行っている際に、運転者の意識的なハンドル操作が検出された場合は、ハンドル操作状態及びハンドル操作方向に応じて操舵制御の制御量を減少補正する装置が提案されている（特許文献２参照）。
　或いは、車両が走行レーンをキープして走行するように、電動パワーステアリング装置により操舵トルクが制御されている際に、目標制御トルクの操舵方向と運転やの操舵トルクの操舵方向とが異なり、制御干渉が発生している場合、目標制御トルクの目標制御量を低減する装置が提案されている（特許文献３参照）。
　或いは、舵角が目標舵角に等しくなるようにモータ電流を制御し操舵モータを回転制御することにより操舵する装置が提案されている（特許文献４参照）。ここでは特に、トルクセンサが検出した舵輪の操舵トルク値が示す方向と目標舵角の方向とが同方向であるときは、操舵トルク値の増加に応じてモータ電流を減少させ、操舵トルク値が示す方向と目標舵角の方向とが逆方向のときは、操舵トルク値の増加に応じてモータ電流を増加させることが開示されている。
特開２００７－１６０９９８号公報 特開平１１－２４５８３２号公報 特開２００９－１９０４６４号公報 特開平１１－０７８９３４号公報
　しかしながら、上述の特許文献１に記載の装置では、レーンキープに起因する車両の軌跡制御の方向と、車両の運転者の操舵方向とが一致する場合と一致しない場合とで、操舵量に対する車両の応答性が異なるため、運転者が違和感を覚える可能性があるという技術的問題点がある。また、上述の特許文献２乃至４に記載の装置では、軌跡制御の方向と操舵方向とが一致するか否かに応じて、制御量を変更しているが、運転者が車両の応答性に起因する違和感を覚える可能性があるという技術的問題点がある。
　本発明は例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両の応答性に起因して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる車両走行制御装置を提案することを課題とする。
　本発明の車両走行制御装置は、上記課題を解決するために、操舵入力軸の回転角である操舵角と、操舵輪の回転角である舵角との関係を変化させることが可能な舵角可変手段と、車両の軌跡を前記車両の目標走行路に近づけるように前記舵角可変手段を制御する軌跡制御手段とを備える車両走行制御装置であって、前記車両の運転者によりステアリングホイルを介して前記操舵入力軸に操舵入力があるときに、前記軌跡制御手段による制御の応答性を変更する変更手段を備える。
　本発明の車両走行制御手段によれば、当該車両走行制御装置は、舵角可変手段と軌跡制御手段とを少なくとも備えて構成される。舵角可変手段は、操舵入力軸の回転角である操舵角と、操舵輪の回転角である舵角との関係を変化させることが可能である。舵角可変手段は、操舵角と舵角との関係を、段階的に又は連続的に可変とし得る、物理的、機械的、電気的又は磁気的な各種装置を包含する概念である。舵角可変手段によれば、操舵角と舵角との関係が一義的に規定されず、例えば操舵角と舵角との比を変化させることが可能となる、或いは、操舵角に無関係に舵角を変化させることが可能となる。
　例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる軌跡制御手段は、車両の軌跡を該車両の目標走行路に近づけるように舵角可変手段を制御する。具体的には例えば、車載カメラ等により撮像された目標走行路の画像に基づいて、目標走行路の曲率、目標走行路を規定する白線等と車両との位置偏差及びヨー角偏差等が算出又は推定され、それらに基づいて目標走行路に対して車両の軌跡を近づけるための目標横加速度が算出又は推定される等した後に、これら算出又は推定された目標横加速度に基づいて、例えば舵角可変手段により舵角が変更されることに起因して該目標横加速度が得られるように、制御量が決定され、該決定された制御量に基づいて舵角可変手段が制御される。
　本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、軌跡制御手段を備える車両では、運転者がステアリングホイル（一般的に、“ハンドル”とも称される）を介して操舵入力軸に入力される人為的な操舵入力があった場合（所謂、オーバーライド時）には、運転者による操舵と、軌跡制御手段による制御とが互いに干渉し、運転者が違和感を覚える可能性がある。特に、軌跡制御手段による制御は、フェールセールの観点と、例えば車載カメラの認識時間等とに起因して、比較的緩やかな車両挙動となる。また、運転者による操舵と軌跡制御手段による制御とは非連動である。すると、軌跡制御手段による制御の追従遅れに起因して、運転者の意図と、軌跡制御手段による制御の目標との間にズレが生じ、運転者が違和感を覚える可能性がある、或いは、車両の挙動が不安定になる可能性がある。
　そこで本発明では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる変更手段により、車両の運転者によりステアリングホイルを介して操舵入力軸に操舵入力があるとき（即ち、オーバーライドがあるとき）に、軌跡制御手段による制御の応答性が変更される。
　具体的には例えば、変更手段は、オーバーライドがあるときに、例えば車載カメラ等により操舵入力の影響が車両挙動として認識される前に、操舵入力に起因する車両の軌跡変動量を特定して、軌跡制御手段による制御に反映させることにより、該軌跡制御手段による制御の応答を速くしている。或いは、変更手段は、オーバーライドがあるときに、軌跡制御手段による制御の応答周波数を変更することによって、軌跡制御手段による制御の応答性を変更する。
　以上の結果、本発明の車両走行制御装置によれば、車両の応答性に起因して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。
　本発明の車両走行制御装置の一態様では、前記変更手段は、前記操舵入力の操舵速度に応じて、前記応答性を変更する。
　この態様によれば、例えば、操舵速度が比較的速い場合、車両挙動の変動が比較的大きいと予測されるため、補正手段は、軌跡制御手段による制御の応答性（又は、応答周波数）を向上させる。このように構成すれば、例えば軌跡制御手段による制御に係る制御量が比較的大きく変動することを抑制することができる。或いは、軌跡制御手段による制御が、運転者の操舵に追従できなくなり、制御停止に至ることを防止することができる。
　他方、操舵速度が比較的遅い場合、車両挙動の変動が比較的小さいと予測されるため、補正手段は、軌跡制御手段による制御の応答性（又は、応答周波数）を低下させる。このように構成すれば、運転者の操舵と軌跡制御手段による制御とが互いに干渉することを抑制することができる。この結果、車両の応答性に起因して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。
　本発明の車両走行制御装置の他の態様では、前記変更手段は、前記操舵入力の操舵方向と、前記軌跡制御手段による制御の舵角制御方向とが一致するか否かに応じて、前記応答性の変更量を異ならしめる。
　この態様によれば、例えば、操舵方向と舵角制御方向が一致する場合（例えば車線の中央等である目標走行路に近づけるように、運転者が操舵した場合）、変更手段は、軌跡制御手段による制御の応答性（又は、応答周波数）を向上させる。このように構成すれば、例えば、車線の左端を走行していた車両を、車線の中央に寄せようと運転者が操舵した場合に、遅れて応答した軌跡制御手段による制御に起因して、運転者の意図した以上に、車両が車線の右端側に寄るというような不具合の発生を抑制することができる。
　他方、操舵方向と舵角制御方向が不一致となる場合（例えば、障害物等を回避するために車線の端に車両を寄せる場合）、変更手段は、軌跡制御手段による制御の応答性（又は、応答周波数）を低下させる。このように構成すれば、運転者の操舵と軌跡制御手段による制御とが互いに干渉することを抑制することができる。
　本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
第１実施形態に係る車両の構成を概念的に示す概略構成図である。 第１実施形態に係るＥＣＵが実行する車両走行制御処理を示す制御概要図である。 比較例に係る車両のハンドル角度、ピニオン角度及びＬＫＡ目標角度各々の時間変化を示すタイムチャートの一例である。 第２実施形態に係るＥＣＵが実行する車両走行制御処理を示す制御概要図である。
　以下、本発明に係る車両走行制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
　＜第１実施形態＞
　本発明に係る車両走行制御装置の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
　先ず、本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載される車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両の構成を概念的に示す概略構成図である。
　図１において、車両１０は、操舵輪として左右一対の前輪ＦＬ及びＦＲを備え、これら前輪が転舵することにより所望の方向に進行可能に構成されている。車両１０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１００、ＶＧＲＳアクチュエータ２００、ＶＧＲＳ駆動装置３００、ＥＰＳアクチュエータ４００及びＥＰＳ駆動装置５００を備える。
　ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を備え、車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、ＬＫＡ制御、ＥＰＳ制御及びＶＧＲＳ制御を夫々実行可能に構成されている。ここで、ＬＫＡ制御は、車両１０を目標走行路（レーン）に追従させる制御である。尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「軌跡制御手段」の一例である。
　車両１０では、ステアリングホイル１１を介して運転者より与えられる操舵入力が、ステアリングホイル１１と同軸回転可能に連結され、ステアリングホイル１１と同一方向に回転可能な軸体たるアッパーステアリングシャフト１２に伝達される。アッパーステアリングシャフト１２は、本発明に係る「操舵入力軸」の一例である。アッパーステアリングシャフト１２は、その下流側の端部においてＶＧＲＳアクチュエータ２００に連結されている。
　ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、ハウジング２０１、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を備えた、本発明に係る「舵角可変手段」の一例である。
　ハウジング２０１は、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を収容してなるＶＧＲＳアクチュエータ２００の筐体である。ハウジング２０１には、前述したアッパーステアリングシャフト１２の下流側の端部が固定されており、ハウジング２０１は、アッパーステアリングシャフト１２と一体に回転可能となっている。
　ＶＧＲＳモータ２０２は、回転子たるロータ２０２ａ、固定子たるステータ２０２ｂ及び駆動力の出力軸たる回転軸２０２ｃを有するＤＣブラシレスモータである。ステータ２０２ｂは、ハウジング２０１内部に固定されており、ロータ２０２ａは、ハウジング２０１内部で回転可能に保持されている。回転軸２０２ｃは、ロータ２０２ａと同軸回転可能に固定されており、その下流側の端部が減速機構２０３に連結されている。
　減速機構２０３は、差動回転可能な複数の回転要素（サンギア、キャリア及びリングギア）を有する遊星歯車機構である。この複数の回転要素のうち、サンギアは、ＶＧＲＳモータ２０２の回転軸２０２ｃに連結されており、また、キャリアは、ハウジング２０１に連結されている。そしてリングギアが、ロアステアリングシャフト１３に連結されている。
　このような構成を有する減速機構２０３によれば、ステアリングホイル１１の操作量に応じたアッパーステアリングシャフト１２の回転速度（即ち、キャリアに連結されたハウジング２０１の回転速度）と、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度（即ち、サンギアに連結された回転軸２０２ｃの回転速度）とにより、残余の一回転要素たるリングギアに連結されたロアステアリングシャフト１３の回転速度が一義的に決定される。この際、回転要素相互間の差動作用により、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度を増減制御することによって、ロアステアリングシャフト１３の回転速度を増減制御することが可能となる。即ち、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３の作用により、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とは相対回転可能である。また、減速機構２０３における各回転要素の構成上、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度は、各回転要素相互間のギア比に応じて定まる所定の減速比に従って減速された状態でロアステアリングシャフト１３に伝達される。
　このように、車両１０では、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とが相対回転可能であることによって、アッパーステアリングシャフト１２の回転量たる操舵角ＭＡと、ロアステアリングシャフト１３の回転量に応じて一義的に定まる（後述するラックアンドピニオン機構のギア比も関係する）操舵輪たる前輪の舵角との比たる操舵伝達比が、予め定められた範囲で連続的に可変となる。
　尚、減速機構２０４は、ここに例示した遊星歯車機構のみならず、他の態様（例えば、アッパーステアリングシャフト１２及びロアステアリングシャフト１３に夫々歯数の異なるギアを連結し、各ギアと一部分で接する可撓性のギアを設置すると共に、係る可撓性ギアを、波動発生器を介して伝達されるモータトルクにより回転させることによって、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とを相対回転させる態様等）を有していてもよいし、遊星歯車機構であれ上記と異なる物理的、機械的、又は機構的態様を有していてよい。
　ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳモータ２０２のステータ２０２ｂに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＶＧＲＳ駆動装置３００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＶＧＲＳモータ２０２に駆動電圧を供給することが可能に構成されている。また、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００と共に、本発明に係る「舵角可変手段」の一例を構成している。
　ロアステアリングシャフト１３の回転は、ラックアンドピニオン機構に伝達される。ラックアンドピニオン機構は、ロアステアリングシャフト１３の下流側端部に接続されたピニオンギア１４及び当該ピニオンギアのギア歯と噛合するギア歯が形成されたラックバー１５を含む操舵力伝達機構であり、ピニオンギア１４の回転がラックバー１５の図中左右方向の運動に変換されることにより、ラックバー１５の両端部に連結されたタイロッド及びナックル（符号省略）を介して操舵力が各操舵輪に伝達される構成となっている。即ち、車両１０では所謂ラックアンドピニオン式の操舵方式が実現されている。
　ＥＰＳアクチュエータ４００は、永久磁石が付設されてなる回転子たる不図示のロータと、当該ロータを取り囲む固定子であるステータとを含むＤＣブラシレスモータとしてのＥＰＳモータを備える。このＥＰＳモータは、ＥＰＳ駆動装置５００を介した当該ステータへの通電によりＥＰＳモータ内に形成される回転磁界の作用によってロータが回転することにより、その回転方向にアシストトルクＴＡを発生可能に構成されている。
　一方、ＥＰＳモータの回転軸たるモータ軸には、不図示の減速ギアが固定されており、この減速ギアはまた、ピニオンギア１４と噛合している。このため、ＥＰＳモータから発せられるアシストトルクＴＡは、ピニオンギア１４の回転をアシストするアシストトルクとして機能する。ピニオンギア１４は、先に述べたようにロアステアリングシャフト１３に連結されており、ロアステアリングシャフト１３は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００を介してアッパーステアリングシャフト１２に連結されている。従って、アッパーステアリングシャフト１２に加えられる運転者操舵トルクＭＴは、アシストトルクＴＡにより適宜アシストされた形でラックバー１５に伝達され、運転者の操舵負担が軽減される構成となっている。
　ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＰＳモータのステータに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＥＰＳ駆動装置５００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＥＰＳモータに駆動電圧を供給することが可能に構成されている。また、ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
　一方、車両１０には、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７及び回転センサ１８を含む各種センサが備わっている。
　操舵トルクセンサ１６は、運転者からステアリングホイル１１を介して与えられる運転者操舵トルクＭＴを検出可能に構成されたセンサである。より具体的に説明すると、アッパーステアリングシャフト１２は、上流部と下流部とに分割されており、図示せぬトーションバーにより相互に連結された構成を有している。係るトーションバーの上流側及び下流側の両端部には、回転位相差検出用のリングが固定されている。このトーションバーは、車両１０の運転者がステアリングホイル１１を操作した際にアッパーステアリングシャフト１２の上流部を介して伝達される操舵トルク（即ち、運転者操舵トルクＭＴ）に応じてその回転方向に捩れる構成となっており、係る捩れを生じさせつつ下流部に操舵トルクを伝達可能に構成されている。従って、操舵トルクの伝達に際して、先に述べた回転位相差検出用のリング相互間には回転位相差が発生する。操舵トルクセンサ１６は、係る回転位相差を検出すると共に、係る回転位相差を操舵トルクに換算して操舵トルクＭＴに対応する電気信号として出力可能に構成されている。また、操舵トルクセンサ１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
　操舵角センサ１７は、アッパーステアリングシャフト１２の回転量を表す操舵角ＭＡを検出可能に構成された角度センサである。操舵角センサ１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵角ＭＡは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
　回転センサ１８は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００におけるハウジング２０１（即ち、回転角で言うならばアッパーステアリングシャフト１２と同等である）とロアステアリングシャフト１３との回転位相差を検出可能に構成されたロータリーエンコーダである。回転センサ１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された回転位相差は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
　車速センサ１９は、車両１０の速度たる車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
　車載カメラ２０は、車両１０のフロントノーズに設置され、車両１０の前方における所定領域を撮像可能に構成された撮像装置である。車載カメラ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、撮像された前方領域は、画像データとしてＥＣＵ１００に一定又は不定の周期で送出される構成となっている。ＥＣＵ１００は、この画像データを解析し、ＬＫＡ制御に必要な各種データを取得することが可能である。
　本実施形態に係る車両走行制御手段１は、車両１０の運転者によりステアリングホイル１１を介してアッパーステアリングシャフト１２に操舵入力があるときに、ＥＣＵ１００によるＶＧＲＳ駆動装置３００に係る制御である軌跡制御の応答性を変更する、本発明に係る「変更手段」の一例としての、ＥＣＵ１００を備えて構成されている。
　本実施形態では、車両１０の各種電子制御用のＥＣＵ１００の一部を、車両走行制御装置１の一部として用いている。尚、本発明に係る「変更手段」等の物理的、機械的及び電気的な構成は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
　次に、車両走行制御装置１の一部としてのＥＣＵ１００が実行する車両走行制御処理について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るＥＣＵが実行する車両走行制御処理を示す制御概要図である。本実施形態では、車両１０の車室内に予め設置されたＬＫＡ制御発動用の操作ボタンが運転者により操作される等した結果としてＬＫＡモードが選択されているものとする。
　ＥＣＵ１００は、車両１０に備わる各種センサに係るセンサ信号等を含む各種信号を読み込む。ＥＣＵ１００は、読み込まれた信号等に基づいて、例えばヨー角（又はヨー角偏差）、オフセット（即ち、ＬＫＡの目標走行路を規定する白線と車両１０との横方向への偏差）等を算出又は推定する。
　運転者によりステアリングホイル１１が操舵された場合（即ち、オーバーライドがある場合）、ＥＣＵ１００は、上記ヨー角及びオフセット等の算出又は推定と並行して、操舵角ＭＡの時間微分である操舵角速度、及びマップ等に基づいて、軌跡補正量を算出する。
　また、ＥＣＵ１００は、操舵角ＭＡ及び操舵角速度に基づいて、アッパーステアリングシャフト１２の回転角である操舵角ＭＡに対するロアステアリングシャフト１３の相対回転角の基本値であるＶＧＲＳ基本目標角をマップ等から決定する。
　ＥＣＵ１００は、上記ＶＧＲＳ基本目標角の決定と並行して、ヨー角及びオフセット、並びに算出された軌跡補正量に基づいて、軌跡制御に係るＬＫＡ基本目標角をマップ等から決定する。続いて、ＥＣＵ１００は、決定されたＬＫＡ基本目標角と、操舵角ＭＡ及び操舵速度とを比較して、運転者の操舵入力の操舵方向と軌跡制御の舵角制御方向とが一致するか否かを判定する。
　尚、操舵方向と舵角制御方向が一致するか否かは、例えば、操舵角ＭＡ及び舵角の一の方向への変化を正の値で示し、該一の方向とは反対方向への変化を負の値で示し、操舵角ＭＡの値の正負と、ＬＫＡ基本目標角の値の正負とが一致しているか否かに基づいて、判定すればよい。
　次に、ＥＣＵ１００は、決定されたＬＫＡ基本目標角、操舵角ＭＡ及び操舵速度、並びに、操舵方向と舵角制御方向が一致するか否かの判定結果に基づいて、車速と応答周波数との関係を示すマップから、軌跡制御に係る応答周波数を決定する。
　ここで、車速と応答周波数との関係を示すマップについて説明を加える。該マップ中の実線ａは、通常の軌跡制御に係る応答周波数（即ち、オーバーライドがない場合の応答周波数）を示している。点線ｂ１及び二点鎖線ｂ２は、オーバーライドがあり、且つ操舵方向と舵角制御方向が一致する場合の軌跡制御に係る応答周波数を示している。破線ｃ１及び一点鎖線ｃ２は、オーバーライドがあり、且つ操舵方向と舵角制御方向が不一致である場合の軌跡制御に係る応答周波数を示している。
　二点鎖線ｂ２により示される応答周波数は、点線ｂ１により示される応答周波数に対応する操舵速度よりも速い操舵速度に対応する応答周波数である。同様に、一点鎖線ｃ２により示される応答周波数は、破線ｃ１により示される応答周波数に対応する操舵速度よりも速い操舵速度に対応する応答周波数である。このように、本実施形態では、操舵速度に応じて応答周波数が変更される。具体的には、操舵速度が速くなるほど、応答周波数が高くなるように、応答周波数が変更される。
　また、点線ｂ１及び二点鎖線ｂ２各々により示される応答周波数は、実線ａにより示される通常の応答周波数よりも高い。他方で、破線ｃ１及び一点鎖線ｃ２各々により示される応答周波数は、実線ａにより示される通常の応答周波数よりも低い。このように、本実施形態では、操舵方向と舵角制御方向とが一致するか否かに応じて、応答周波数が異なる。具体的には、操舵方向と舵角制御方向とが一致する場合は応答周波数が増加され、他方、操舵方向と舵角制御方向とが不一致である場合は応答周波数が低減される。
　軌跡制御に係る応答周波数が決定された後、ＥＣＵ１００は、決定されたＬＫＡ基本目標角を、決定された軌跡制御に係る応答周波数で、決定されたＶＧＲＳ基本目標角に加算して、ＶＧＲＳ最終目標角を算出する。
　ＥＣＵ１００は、算出されたＶＧＲＳ最終目標角に基づいて、ＶＧＲＳ駆動装置３００（図１参照）を制御し、ＶＧＲＳアクチュエータ２００のＶＧＲＳモータ２０２を、該算出されたＶＧＲＳ最終目標角に対応する分回転させる。
　他方、運転者によりステアリングホイル１１が操舵されない場合（即ち、オーバーライドがない場合）、ＥＣＵ１００は、ヨー角及びオフセットに基づいて、軌跡制御に係るＬＫＡ基本目標角をマップ等から決定する。続いて、ＥＣＵ１００は、該決定されたＬＫＡ基本目標角を、実線ａで示された通常の軌跡制御に係る応答周波数で出力する。ここで、オーバーライドがない場合、ＶＧＲＳ基本目標角は出力されないので、決定されたＬＫＡ基本目標角が、ＶＧＲＳ最終目標角となる。
　ここで、車両走行制御装置１の比較例について、図３のタイムチャートを参照して説明する。尚、比較例に係る車両走行制御装置が搭載される車両の構成は、上述した車両１０の構成と同様である。図３において、「ハンドル角度」、「ＬＫＡ角度」及び「ピニオン角度」とは、夫々、「操舵角」、「軌跡制御に係る目標角」及び「車両の最終舵角」を意味する。
　ＬＫＡモードが選択されている際に、図３の時刻ｔ１において、運転者が、車両の軌跡が目標走行路から逸脱するようにステアリングホイル１１を操舵したとする。図３の時刻ｔ２までは、例えば車載カメラ等により操舵入力の影響が車両挙動として、ＥＣＵ等に認識されないため軌跡制御が開始されない。言い換えれば、ＥＣＵ等が車両挙動の変動を認識するまでに所定時間必要とするため、操舵入力があった時点と軌跡制御が開始された時点との間に所定のタイムラグが生じる。従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、運転者の意図したとおりに車両が反応する。
　他方で、時刻ｔ２以降は、軌跡制御に起因して、運転者の操舵入力（即ち、ハンドル角度）とは反対方向にＬＫＡ角度が設定されるので、車両が運転者の意図したとおりに旋回しないおそれがある（図３のピニオン角度参照）。即ち、車両の応答性が低下する又は車両が応答しなくなる。
　従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間における車両の応答性と、時刻ｔ２以降の車両の応答性との違いに起因して、運転者が違和感を覚える可能性がある。
　また、図３の時刻ｔ３において、運転者が車両の軌跡が目標走行路に近づけるようにステアリングホイル１１を操舵したとする。図３の時刻ｔ４までは、軌跡制御が開始されず、また、車両の軌跡が目標走行路に近づくようにＬＫＡ角度が設定されているため、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間は、車両の挙動が過剰になるおそれがある。
　他方、時刻ｔ４以降は、軌跡制御に起因して、運転者の操舵入力とは反対方向にＬＫＡ角度が設定されるので、車両が運転者の意図している方向に旋回しないおそれがある。
　従って、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間における車両の応答性と、時刻ｔ４以降の車両の応答性との違いに起因して、運転者が違和感を覚える可能性がある。
　しかるに車両走行制御装置１に係る車両走行制御処理では、上述の如く、オーバーライドがある場合は、操舵角速度に基づいて軌跡補正量が算出され、該算出された軌跡補正量がＬＫＡ基本目標角を決定する際に用いられている。このため、操舵入力の影響が実際の車両挙動に現れる前に又は現れた直後に、操舵入力の影響が考慮された軌跡制御を開始することができる。即ち、操舵入力があった時点と軌跡制御が開始された時点との間のタイムラグを短くする又は無くすことができる。従って、車両の応答性に起因して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。
　＜第２実施形態＞
　本発明の車両走行制御装置に係る第２実施形態を、図４を参照して説明する。第２実施形態では、車両走行制御処理が一部異なる以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図４を参照して説明する。
　運転者によりステアリングホイル１１が操舵された場合（即ち、オーバーライドがある場合）、ＥＣＵ１００は、ヨー角、オフセット及び操舵角速度、並びにマップ等に基づいて、軌跡補正量を算出する。尚、運転者が、車両１０の軌跡が目標走行路から逸脱する側に操舵した場合、時間及び軌跡補正量をパラメータとする二次元座標上で、実線αは破線側にシフトする。他方、運転者が、車両１０の軌跡が目標走行路に近づく側に操舵した場合、該二次元座標上で、実線αは一点鎖線側にシフトする。
　続いて、ＥＣＵ１００は、算出された軌跡補正量を、点線ｅで示される通常の軌跡制御に係る応答周波数よりも高い応答周波数（実線ｄ参照）で出力する。続いて、ＥＣＵ１００は、算出された軌跡補正量と決定されたＬＫＡ基本目標角とを加算して、ＬＫＡ補正目標角を算出する。続いて、ＥＣＵ１００は、算出されたＬＫＡ補正目標角と決定されたＶＧＲＳ基本目標角とを加算して、ＶＧＲＳ最終目標角を算出する。
　本実施形態では、オーバーライドがある場合は、操舵角速度等に基づいて軌跡補正量が算出され、該算出された軌跡補正量によってＬＫＡ基本目標角が補正される。このため、操舵入力の影響が実際の車両挙動に現れる前に又は現れた直後に、操舵入力の影響が考慮された軌跡制御を開始することができる。
　本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両走行制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
　１…車両走行制御装置、１０…車両、１１…ステアリングホイル、１２…アッパーステアリングシャフト、１００…ＥＣＵ、２００…ＶＧＲＳアクチュエータ、３００…ＶＧＲＳ駆動装置

Claims (3)

  1. 　操舵入力軸の回転角である操舵角と、操舵輪の回転角である舵角との関係を変化させることが可能な舵角可変手段と、車両の軌跡を前記車両の目標走行路に近づけるように前記舵角可変手段を制御する軌跡制御手段とを備える車両走行制御装置であって、
    　前記車両の運転者によりステアリングホイルを介して前記操舵入力軸に操舵入力があるときに、前記軌跡制御手段による制御の応答性を変更する変更手段を備えることを特徴とする車両走行制御装置。
  2. 　前記変更手段は、前記操舵入力の操舵速度に応じて、前記応答性を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
  3. 　前記変更手段は、前記操舵入力の操舵方向と、前記軌跡制御手段による制御の舵角制御方向とが一致するか否かに応じて、前記応答性の変更量を異ならしめることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
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