WO2023144959A1 - 操舵制御装置及び操舵制御方法 - Google Patents

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WO2023144959A1
WO2023144959A1 PCT/JP2022/003082 JP2022003082W WO2023144959A1 WO 2023144959 A1 WO2023144959 A1 WO 2023144959A1 JP 2022003082 W JP2022003082 W JP 2022003082W WO 2023144959 A1 WO2023144959 A1 WO 2023144959A1
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WO
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emergency
steering
target
steering control
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/003082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏明 應矢
由信 冷水
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering control device and a steering control method.
  • a steer-by-wire steering system in which the power transmission path between the operation unit to which the steering wheel is connected and the steering unit that steers the steered wheels is separated.
  • a steering control device that controls such a steering device changes the angle ratio of the steering angle of the steered wheels to the steering angle of the steering wheel in accordance with the driving conditions of the vehicle.
  • Patent Document 2 discloses that a joystick is used in addition to or instead of the steering wheel as an operation member operated by the driver.
  • the joystick is the operating member, it is possible to reduce the amount of operation required to steer the steered wheels compared to the case where the steering wheel is the operating member, thus improving convenience for the driver. be able to.
  • a reaction torque corresponding to the amount of operation by the driver is applied to the joystick.
  • the driver may perform a so-called emergency avoidance operation by quickly operating the operation member. It is desirable that the emergency avoidance operation be an easy operation so that the steerable wheels can be quickly steered.
  • the steering device controls a steering device of a vehicle.
  • the steering device has a structure in which a power transmission path between an operation unit having an operation member and a steering unit configured to steer steerable wheels is mechanically separated.
  • the steering control device is configured to calculate a target steering corresponding value, which is a target value of a convertible value that can be converted into a steering angle of the steered wheels, based on an operation amount of the operation member.
  • a rudder correspondence value calculation section, a steering control signal generation section configured to generate a steering control signal for operating the steering unit based on the target steering correspondence value, and an emergency avoidance operation are performed.
  • an emergency determination unit configured to determine whether or not there is an emergency
  • a workload adjustment unit configured to adjust the driver's workload required to steer the steered wheels.
  • the workload adjustment unit is configured to execute emergency adjustment processing for adjusting the workload in accordance with a determination result as to whether or not there is an emergency.
  • the emergency adjustment processing includes reduction processing for reducing the workload in the previous stage after the emergency determination unit determines that there is an emergency, compared to when the emergency is not determined.
  • the steering device has a structure in which a power transmission path between an operation unit having an operation member and a steering unit configured to steer steerable wheels is mechanically separated.
  • the steering control method includes calculating a target steering corresponding value, which is a target value of a convertible value that can be converted into a steering angle of the steered wheels, based on the operation amount of the operating member; To generate a steering control signal for operating the steering unit based on the corresponding value, to determine whether or not an emergency avoidance operation is to be performed, and to steer the steered wheels. and adjusting the amount of driver work required to.
  • Adjusting the amount of work includes executing emergency adjustment processing for adjusting the amount of work according to a determination result as to whether or not there is an emergency.
  • the emergency adjustment processing includes reduction processing for reducing the workload in the previous stage after it is determined that there is an emergency, compared to when it is not determined that there is an emergency.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steering system of a first embodiment and a steering control system that controls the steering system;
  • FIG. 2 is a block diagram of the steering control device of FIG. 1;
  • FIG. FIG. 3 is a flow chart showing an example of a procedure for emergency determination by an emergency determination unit in FIG. 2 ;
  • FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure of completion determination by an emergency determination unit in FIG. 2;
  • FIG. 3 is a flow chart showing an example of a processing procedure of target operation reaction force calculation by a target operation reaction force calculation unit of FIG. 2; It is a figure which shows an example of the normal time map and emergency map which the target steering correspondence angle calculating part of FIG. 2 has.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure of calculating a target steering corresponding angle by a target steering corresponding angle calculation unit of FIG. 2;
  • FIG. It is a figure which shows an example of a normal time map and an emergency map which the target steering correspondence angle calculating part of 2nd Embodiment has.
  • a steering control device 1 controls a steer-by-wire steering device 2 .
  • the steering device 2 changes the traveling direction of the vehicle by steering the steerable wheels 3 according to the operation of the driver.
  • the steering device 2 includes an operation unit 4 operated by the driver and a steering unit 5 for steering the steered wheels 3 .
  • the steering device 2 has a structure in which the power transmission path between the operation unit 4 and the steering unit 5 is mechanically separated.
  • the operation unit 4 includes an operation lever 11, which is an operation member operated by the driver, and a base 12 that supports the operation lever 11 so as to be tiltable.
  • the base 12 of this embodiment supports the operation lever 11 so as to be tiltable in the lateral direction of the vehicle, that is, in the left-right direction. That is, the amount of operation by the driver is represented by the tilt angle of the operating lever 11 (hereinafter referred to as lever tilt angle ⁇ l).
  • the base 12 may support the operation lever 11 so as to be tiltable in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the operation unit 4 includes a tilt angle sensor 13 that detects the lever tilt angle ⁇ l. The lever tilt angle ⁇ l is detected as a positive value when the operation lever 11 is tilted to the right and as a negative value when the operation lever 11 is tilted to the left.
  • the operation unit 4 also includes an operation actuator 15 that applies an operation reaction force, which is a force that resists the operation of the operation lever 11 by the driver.
  • the operation actuator 15 of this embodiment includes an operation motor 16 and a link mechanism 17 that transmits rotation of the operation motor 16 to the operation lever 11 .
  • the link mechanism 17 is composed of, for example, a plurality of gears and link members.
  • the operation actuator 15 transmits the rotation of the operation motor 16 to the link mechanism 17 and converts the rotation by the link mechanism 17 to apply an operation reaction force to the operation lever 11 .
  • the rotation of the operation motor 16 may be directly transmitted to the operation lever 11, and the configuration of the operation actuator 15 can be changed as appropriate.
  • the steering unit 5 includes a pinion shaft 21, a rack shaft 22 connected to the pinion shaft 21, a rack housing 23 reciprocatingly housing the rack shaft 22, and a rack and pinion having the pinion shaft 21 and the rack shaft 22. a mechanism 24;
  • the rack and pinion mechanism 24 is configured by meshing pinion teeth 21 a formed on the pinion shaft 21 and rack teeth 22 a formed on the rack shaft 22 .
  • Tie rods 26 are connected to both ends of the rack shaft 22 via ball joints 25 .
  • the tip of the tie rod 26 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 3 are assembled.
  • the steering unit 5 also includes a steering actuator 31 that imparts a steering force, which is a force for steering the steered wheels 3, to the rack shaft 22.
  • the steering actuator 31 includes, for example, a steering motor 32 and a power transmission mechanism 33 that transmits the torque of the steering motor 32 to the rack shaft 22 .
  • the power transmission mechanism 33 has a belt mechanism 34 and a ball screw mechanism 35 .
  • the steering actuator 31 transmits the rotation of the steering motor 32 to the ball screw mechanism 35 via the belt mechanism 34 , and converts the rotation to the reciprocating motion of the rack shaft 22 by the ball screw mechanism 35 , thereby steering the steered wheels 3 . give power.
  • a steering force is applied from the steering actuator 31 according to the operation of the operation lever 11 by the driver.
  • the rack shaft 22 reciprocates, and the steering angle ⁇ i of the steerable wheels 3 is changed.
  • the steering actuator 31 steers the steered wheels 3 according to the driver's operation.
  • the operation actuator 15 applies an operation reaction force to the operation lever 11 . That is, in the steering device 2 , the driver's force required to operate the operation lever 11 is changed by the operation reaction force applied by the operation actuator 15 .
  • the steering control device 1 is connected to the operation motor 16 and the steering motor 32 and controls the operation of the operation motor 16 and the steering motor 32 .
  • the steering control device 1 is also connected to an alarm device 37 and controls the operation of the alarm device 37 .
  • the annunciator 37 may be a device such as a display panel or a speaker that outputs a physical quantity that the driver can recognize with his/her five senses.
  • Detection results of various sensors are input to the steering control device 1 .
  • Various sensors include the tilt angle sensor 13, the vehicle speed sensor 41, and the rotation angle sensor 42, for example.
  • a vehicle speed sensor 41 detects a vehicle speed V, which is the running speed of the vehicle.
  • the rotation angle sensor 42 detects the rotation angle ⁇ t of the rotation shaft of the steering motor 32 as a relative angle within the range of 360°.
  • the detection results of these sensors are examples of state variables.
  • the steering control device 1 controls the operation of the operation motor 16, the steering motor 32, and the alarm 37 based on the input state variables.
  • the steering control device 1 includes a microcomputer 51 , an operation drive circuit 52 and a steering drive circuit 53 .
  • the microcomputer 51 outputs an operation control signal Ms and a steering control signal Mt.
  • the operation drive circuit 52 supplies power to the operation motor 16 based on the operation control signal Ms, and the steering drive circuit 53 supplies power to the steering motor 32 based on the steering control signal Mt.
  • the microcomputer 51 which is a processing circuit, includes (1) one or more processors that operate according to a computer program (software), (2) an application specific integrated circuit (ASIC) that executes at least part of various processes, and the like. or (3) a combination thereof.
  • the processor includes a CPU and memory, such as RAM and ROM, which stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processes.
  • Memory or non-transitory computer-readable media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.
  • Various controls by the microcomputer 51 are executed by the CPU executing programs stored in the memory at predetermined calculation cycles.
  • a typical PWM inverter having a plurality of switching elements such as FETs and IGBTs is employed for the operation drive circuit 52 and steering drive circuit 53 .
  • the operation control signal Ms and the steering control signal Mt are gate on/off signals that define the on/off state of each switching element.
  • the steering control device 1 controls the motor torque generated by the operation motor 16 by supplying electric power to the operation motor 16 and applies an operation reaction force to the operation lever 11 . Further, by outputting a steering control signal Mt from the microcomputer 51 to the steering drive circuit 53 , electric power corresponding to the steering control signal Mt is supplied to the steering motor 32 from the vehicle-mounted power source.
  • the steering motor 32 rotates, and a steering force is applied to the steered wheels 3 as described above.
  • the steering control device 1 controls the motor torque generated by the steering motor 32 by supplying electric power to the steering motor 32 to steer the steered wheels 3 .
  • the microcomputer 51 outputs an operation control signal Ms and a steering control signal Mt by executing arithmetic processing by each of the following control blocks in each predetermined arithmetic cycle.
  • the microcomputer 51 receives the vehicle speed V, the lever inclination angle .theta.l, and the rotation angle .theta.t.
  • the microcomputer 51 generates and outputs an operation control signal Ms and a steering control signal Mt based on these state variables.
  • the microcomputer 51 includes a reaction force control section 54 that generates an operation control signal Ms, and a steering control section 55 that generates a steering control signal Mt.
  • the reaction force control unit 54 includes a target operation reaction force calculation unit 61 that calculates a target operation reaction force T*, an operation control signal generation unit 62 that generates an operation control signal Ms, and an emergency avoidance operation. and an emergency determination unit 63 that outputs an emergency state signal Se indicating whether or not
  • the vehicle speed V and the lever inclination angle ⁇ l are input to the emergency determination unit 63 .
  • the emergency determination unit 63 Based on these state variables, the emergency determination unit 63 performs emergency determination to determine whether an emergency exists or not, and completion determination to determine whether an emergency avoidance operation has been completed.
  • the emergency avoidance operation refers to operating the operation lever 11 quickly in order to avoid a collision with an obstacle existing in front of the vehicle, for example.
  • the emergency determination unit 63 has an emergency flag F.
  • the emergency signal Se is a signal that indicates the value of the emergency flag F.
  • the emergency determination unit 63 changes the value of the emergency flag F according to the results of the emergency determination and the completion determination. Then, the emergency determination unit 63 outputs the emergency state signal Se to the target operation reaction force calculation unit 61 , the steering control unit 55 and the alarm 37 .
  • the emergency state signal Se which indicates that the value of the emergency flag F is "1" is configured to cause the annunciator 37 to perform a notification operation to the effect that an emergency has occurred. Emergency determination and completion determination will be described later.
  • the vehicle speed V, the lever inclination angle ⁇ l, and the emergency state signal Se are input to the target operation reaction force calculation unit 61 .
  • the target operation reaction force calculation unit 61 calculates a target operation reaction force T*, which is a target value of the operation reaction force, based on these state variables, and outputs the target operation reaction force T* to the operation control signal generation unit 62 . Calculation of the target operation reaction force T* will be described later.
  • the operation control signal generator 62 generates the operation control signal Ms based on the target operation reaction force T*.
  • the operation control signal generator 62 uses any well-known technique to generate an operation control signal Ms that causes the operation motor 16 to generate a torque corresponding to the target operation reaction force T*.
  • the steering control unit 55 includes a steering response angle calculation unit 71 that calculates a steering response angle ⁇ p, a target steering response angle calculation unit 72 that calculates a target steering response angle ⁇ p*, and a steering control signal Mt. and a steering control signal generation unit 73 that generates the steering control signal.
  • the rotation angle ⁇ t of the steering motor 32 is input to the steering corresponding angle calculator 71 .
  • the steering corresponding angle calculation unit 71 counts, for example, the number of revolutions of the steering motor 32 from the midpoint, and calculates an integrated angle by integrating the rotation angle ⁇ t with the midpoint being zero degrees. Then, the steered corresponding angle calculator 71 multiplies this integrated angle by a conversion factor based on the reduction ratio of the belt mechanism 34, the lead of the ball screw mechanism 35, and the rotational speed ratio of the rack and pinion mechanism 24. Then, the steering corresponding angle ⁇ p is calculated.
  • the turning corresponding angle ⁇ p corresponds to the pinion angle, which is the rotation angle of the pinion shaft 21, and the midpoint is the rotation angle of the pinion shaft 21 when the vehicle travels straight. Since the pinion shaft 21 rotates according to the reciprocating motion of the rack shaft 22 as described above, the rotation angle of the pinion shaft 21, that is, the steered corresponding angle ⁇ p can be converted into the steered angle ⁇ i of the steered wheels 3. It corresponds to the steering corresponding value which is the actual value of the value, and the steering corresponding angle calculation section 71 corresponds to the steering corresponding value calculation section. The turning corresponding angle ⁇ p calculated by the turning corresponding angle calculating section 71 is output to the turning control signal generating section 73 .
  • the vehicle speed V, the lever inclination angle ⁇ l, and the emergency state signal Se are input to the target steering corresponding angle calculation unit 72 .
  • the target steering corresponding angle calculation unit 72 calculates a target steering corresponding angle ⁇ p*, which is a target value of the steering corresponding angle ⁇ p, based on these state variables. That is, the target steering response angle ⁇ p* corresponds to a target steering response value that is a target value of a convertible value that can be converted into the steering angle ⁇ i of the steered wheels 3. It corresponds to a steering corresponding value calculation section. Calculation processing of the target steering corresponding angle ⁇ p* by the target steering corresponding angle calculator 72 will be described later.
  • the target steering corresponding angle ⁇ p* is output to the steering control signal generator 73 .
  • a steering corresponding angle ⁇ p and a target steering corresponding angle ⁇ p* are input to the steering control signal generation unit 73 .
  • the steering control signal generator 73 of the present embodiment Based on these state quantities, the steering control signal generator 73 of the present embodiment generates the steering control signal Mt such that the change in the target steering corresponding angle ⁇ p* is gradually reflected in the steering angle ⁇ i. .
  • the steering control signal generation section 73 includes a subtractor 74 , a guard processing section 75 and a feedback control section 76 .
  • the wording of a feedback may be described as "F/B.”
  • the steering corresponding angle ⁇ p and the target steering corresponding angle ⁇ p* are input to the subtractor 74 .
  • a subtractor 74 calculates a difference ⁇ p by subtracting the turning corresponding angle ⁇ p from the target turning corresponding angle ⁇ p*.
  • the difference ⁇ p is output to the guard processing section 75 .
  • the difference ⁇ p is input to the guard processing unit 75 .
  • the guard processing unit 75 calculates a difference ⁇ pg by limiting the difference ⁇ p to a difference upper limit value ⁇ lim or less.
  • the difference upper limit value ⁇ lim is a value corresponding to the upper limit speed of the turning speed of the steered wheels 3 .
  • the guard processing unit 75 of this embodiment calculates the difference upper limit value ⁇ lim based on the vehicle speed V, but the difference upper limit value ⁇ lim may be a preset fixed value.
  • the guard processing unit 75 has a map or a functional expression indicating the relationship between the vehicle speed V and the difference upper limit value ⁇ lim, and calculates the difference upper limit value ⁇ lim according to the vehicle speed V by referring to the map or the functional expression.
  • the guard processing unit 75 compares the absolute value of the input difference ⁇ p and the calculated difference upper limit value ⁇ lim. When the absolute value of the difference ⁇ p is equal to or less than the difference upper limit value ⁇ lim, the guard processing unit 75 outputs the input difference ⁇ p as it is to the F/B control unit 76 as the difference ⁇ pg after guard processing. On the other hand, if the absolute value of the difference ⁇ p is greater than the difference upper limit value ⁇ lim, the guard processing unit 75 maintains the sign of the input difference ⁇ p and makes the absolute value equal to the difference upper limit value ⁇ lim after guard processing. is output to the F/B control unit 76 as the difference ⁇ pg.
  • the difference ⁇ pg after guard processing is input to the F/B control unit 76 .
  • the F/B control unit 76 calculates the target turning torque by executing the F/B calculation based on the difference ⁇ pg.
  • the F/B calculation employs a PID control calculation, but is not limited to this, and may be a PI control calculation or the like.
  • the F/B control unit 76 uses any well-known technique to generate a steering control signal Mt that causes the steering motor 32 to generate the target steering torque.
  • the difference ⁇ pg used for F/B calculation is limited to the difference upper limit value ⁇ lim or less according to the upper limit speed. Therefore, when electric power is supplied from the steering drive circuit 53 to the steering motor 32 in accordance with the steering control signal Mt, the steered wheels 3 respond to the target steering correspondence angle ⁇ p* at a steering speed equal to or lower than the upper limit speed.
  • the steering angle is ⁇ i. That is, the steering control signal generator 73 sets the steering speed of the steerable wheels 3 to be equal to or lower than the upper limit speed so that the steering angle ⁇ i gradually reflects the change in the target steering corresponding angle ⁇ p*. Generate a control signal Mt.
  • the emergency determination unit 63 executes emergency determination based on the vehicle speed V and the lever inclination angle ⁇ l when the value of the emergency flag F is "0", that is, when the emergency avoidance operation is not performed. . Further, when the value of the emergency flag F is "1", that is, when there is an emergency, the completion determination is executed based on the lever tilt angle ⁇ l. Then, the emergency determination unit 63 changes the value of the emergency flag F according to the result of executing the emergency determination or the completion determination, and outputs an emergency state signal Se indicating the value of the emergency flag F.
  • the emergency determination unit 63 determines that an emergency is present when all of the following conditions (a1) to (a3) are satisfied.
  • the vehicle speed V is equal to or higher than the high speed determination threshold value Vth.
  • the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l is less than the turning determination threshold value ⁇ lth.
  • the absolute value of the operating speed ⁇ l of the operating lever 11 is greater than or equal to the sudden operation determination threshold ⁇ lth.
  • the high speed determination threshold value Vth is the vehicle speed V at which it can be determined that the vehicle is traveling at a relatively high speed, and is set in advance.
  • the turn determination threshold value ⁇ lth is a lever inclination angle ⁇ l at which it can be determined that the vehicle is not making a large turn, that is, is traveling substantially straight, and is set in advance.
  • the sudden operation determination threshold ⁇ lth is the operation speed ⁇ l at which it can be determined that the driver is performing a quick operation, and is set in advance.
  • the emergency determination unit 63 of the present embodiment calculates the operation speed ⁇ l by differentiating the lever inclination angle ⁇ l.
  • a speed sensor may be provided in the operation unit 4 and the operation speed ⁇ l may be input from the speed sensor.
  • the operation speed ⁇ l is detected as a positive value when the operation lever 11 is tilted to the right, and as a negative value when the operation lever 11 is tilted to the left.
  • the determination of the emergency is based on the result of comparing the magnitude of the parameter indicating the running state of the vehicle with the threshold as in (a1) above, and the parameter indicating the operation state of the operation unit 4 as in (a2) and (a3) above. It is executed based on the result of comparison with the threshold value.
  • the emergency determination unit 63 sets the value of the emergency flag F to "1" when all the conditions (a1) to (a3) are satisfied. Further, when all of the conditions (a1) to (a3) are satisfied, the emergency determination unit 63 of the present embodiment determines the operation direction of the operation lever 11 by the emergency avoidance operation based on the sign of the operation speed ⁇ l. and memorize. On the other hand, the emergency determination unit 63 does not change the value of the emergency flag F when at least one of the conditions (a1) to (a3) is not satisfied.
  • the emergency determination unit 63 acquires various state variables (step 101), it calculates the operation speed ⁇ l (step 102) and determines whether the vehicle speed V is equal to or higher than the high speed determination threshold value Vth. Determine (step 103). If the vehicle speed V is equal to or higher than the high speed determination threshold value Vth (step 103: YES), it is determined whether or not the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l is less than the turning determination threshold value ⁇ lth (step 104).
  • step 104 If the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l is less than the turning determination threshold value ⁇ lth (step 104: YES), it is determined whether the absolute value of the operation speed ⁇ l of the operating lever 11 is equal to or greater than the sudden operation determination threshold value ⁇ lth (step 105). ).
  • step 105 If the absolute value of the operation speed ⁇ l of the operating lever 11 is equal to or greater than the sudden operation determination threshold value ⁇ lth (step 105: YES), the emergency determination unit 63 sets the value of the emergency flag F to "1" (step 106). ). Subsequently, the operating direction of the operating lever 11 for the emergency avoidance operation is determined and stored (step 107). After that, this process is terminated.
  • step 103: NO if the vehicle speed V is less than the high speed determination threshold value Vth (step 103: NO), the emergency determination unit 63 ends this process without setting the value of the emergency flag F to "1".
  • step 104: NO when the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l is greater than or equal to the turn determination threshold value ⁇ lth (step 104: NO), and when the absolute value of the operating speed ⁇ l of the operating lever 11 is less than the sudden operation determination threshold value ⁇ lth (step 105: NO), this processing ends without setting the value of the emergency flag F to "1".
  • the emergency determination unit 63 determines that the emergency avoidance operation has been completed when the following condition (b1) is satisfied.
  • the emergency determination unit 63 determines whether or not an operation in the return direction with respect to the emergency avoidance operation has been performed. Specifically, the emergency determination unit 63 calculates the operating speed ⁇ l based on the lever inclination angle ⁇ l, and detects the current operating direction based on the sign of the operating speed ⁇ l. Then, when the detected operation direction is opposite to the operation direction of the stored emergency avoidance operation, it is determined that the return operation has been performed. The emergency determination unit 63 resets the value of the emergency flag F to "0" when the condition (b1) is satisfied.
  • the emergency determination unit 63 determines that the operation in the return direction has been performed, it deletes the stored operation direction for the emergency avoidance operation. On the other hand, if the condition (b1) is not satisfied, the emergency determination unit 63 does not change the value of the emergency flag F and does not erase the stored operation direction.
  • the emergency determination unit 63 acquires various state variables (step 201), it calculates the operating speed ⁇ l, and determines the current operating direction of the operating lever 11 based on the sign of the operating speed ⁇ l. Detect (step 202). Subsequently, it is determined whether or not the current operation direction is opposite to the operation direction of the emergency avoidance operation, that is, whether or not the return direction operation is being performed (step 203).
  • step 203 When the return direction operation is performed (step 203: YES), the emergency determination unit 63 resets the value of the emergency flag F to "0" (step 204). Subsequently, the operation direction for the emergency avoidance operation that has been stored is erased (step 205), and this processing is terminated. On the other hand, if the return operation is not performed (step 203: NO), the emergency determination unit 63 terminates this process without resetting the value of the emergency flag F to "0".
  • the target operation reaction force calculation unit 61 first calculates a basic operation reaction force Tb. Then, by adjusting the basic operation reaction force Tb according to the value of the emergency flag F, the target operation reaction force T* is calculated. Specifically, the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the angular axial force as the basic operation reaction force Tb.
  • the angular axial force is a road surface reaction force that the steered wheels 3 are supposed to receive from the road surface, and is an ideal value defined by an arbitrarily set vehicle model.
  • the angular axial force is an axial force that does not reflect road surface information.
  • the road surface information includes information such as minute irregularities that do not affect the behavior of the vehicle in the lateral direction, steps that affect the behavior of the vehicle in the lateral direction, and the like.
  • the angular axial force is calculated, for example, so that the absolute value of the angular axial force increases as the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases. Further, the angular axial force is calculated such that the absolute value of the angular axial force increases as the vehicle speed V increases, for example.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 adjusts the basic operation reaction force Tb by multiplying the gain G by the basic operation reaction force Tb.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 changes the gain G in accordance with the value of the emergency flag F and the elapsed time t after the emergency is determined.
  • the target operation reaction force calculator 61 has a timer (not shown), and measures the elapsed time t after the value of the emergency flag F is changed from "0" to "1".
  • the target operation reaction force calculation unit 61 sets the gain G to the normal gain Gn.
  • the normal gain Gn is, for example, "1", but may be set to any value greater than zero.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 When the value of the emergency flag F is "1" and the elapsed time t after the emergency is determined to be less than the predetermined time tth, the target operation reaction force calculation unit 61 to calculate the gain Gi of the previous term, and set the gain G to the gain Gi of the previous term.
  • the previous gain Gi is calculated so as to be larger than zero and smaller than the normal gain Gn. For example, the gain Gi is calculated to have a larger value as the vehicle speed V increases, but may be calculated to have a smaller value as the vehicle speed V increases.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 When the value of the emergency flag F is "1" and the elapsed time t after it is determined to be an emergency is equal to or longer than the predetermined time tth, the target operation reaction force calculation unit 61 Then, the gain Gl is calculated in the latter period, and the gain G is set to the latter period gain Gl.
  • the late gain Gl is calculated so as to have a value equal to or greater than the normal gain Gn. For example, the late gain Gl is calculated to have a larger value as the vehicle speed V increases, but may be calculated to have a smaller value as the vehicle speed V increases.
  • the predetermined time tth is set in advance based on the stage of avoidance by the emergency avoidance operation.
  • the avoidance stage is divided into, for example, an early stage in which the steered wheels 3 are steered to avoid collision with an obstacle, and a late stage in which no further steering of the steered wheels 3 is required.
  • the predetermined time tth is set in advance based on the time required from the early stage to the late stage, and may be, for example, about 0.3 seconds.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the target operation reaction force T* by multiplying the basic operation reaction force Tb by the gain G thus set. That is, the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the target operation reaction force T* having a smaller absolute value in the previous stage than when it is not determined to be an emergency. Then, in the latter stage, the target operation reaction force calculation section 61 calculates the target operation reaction force T* having an absolute value equal to or greater than the target operation reaction force T* when it is not determined that the emergency is present. As a result, when it is determined that there is an emergency, the target operation reaction force T* is calculated to decrease once and then to increase again.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 reduces the amount of work required to steer the steerable wheels 3 by reducing the operation reaction force in the previous stage.
  • the target operation reaction force calculation section 61 corresponds to a workload adjustment section, and executes emergency adjustment processing.
  • the emergency adjustment process includes a reduction process including a target operation reaction force calculation process for reduction, and a weighting process.
  • the gain G is changed to the early gain Gi or the late gain Gl to adjust the emergency. Processing is performed. This emergency adjustment process is stopped by changing the gain G to the normal gain Gn after the value of the emergency flag F becomes "0" by determining that the emergency avoidance operation is completed.
  • the target operation reaction force calculation section 61 calculates a basic operation reaction force Tb (step 302). Subsequently, it is determined whether or not the value of the emergency flag F is "0" (step 303). If the value of the emergency flag F is "0" (step 303: YES), the gain G is set to the normal gain Gn (step 304), and the target operation reaction force T* is calculated using the normal gain Gn. (step 305).
  • the target operation reaction force calculation unit 61 determines that the elapsed time t after the emergency is determined is equal to or greater than the predetermined time tth. It is determined whether or not there is (step 306). If the elapsed time t is less than the predetermined time tth (step 306: NO), the previous gain Gi is calculated based on the vehicle speed V (step 307). Subsequently, the gain G is set to the previous gain Gi (step 308), and the process proceeds to step 305 to calculate the target operation reaction force T* using the previous gain Gi.
  • the processing of steps 305, 307, and 308 corresponds to the reduction processing and reduction target operation reaction force calculation processing.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the late gain Gl based on the vehicle speed V (step 309). Subsequently, the gain G is set to the late gain Gl (step 310), and the process proceeds to step 305 to calculate the target operation reaction force T* using the late gain Gl.
  • the processing of steps 305, 309 and 310 corresponds to weighting processing. Also, the processing of steps 305 to 310 corresponds to emergency adjustment processing.
  • the target steering corresponding angle calculator 72 includes a memory 72a.
  • the memory 72a stores a normal map 81 as normal calculation information and an emergency map 82 as emergency calculation information.
  • the normal map 81 and the emergency map 82 show the relationship between the lever inclination angle ⁇ l, the vehicle speed V, and the target steering corresponding angle ⁇ p*. That is, the normal map 81 and the emergency map 82 are three-dimensional maps showing the relationship between the lever inclination angle ⁇ l and the vehicle speed V and the target steering corresponding angle ⁇ p*.
  • the normal map 81 is indicated by a solid line
  • the emergency map 82 is indicated by a broken line.
  • the target steering corresponding angle ⁇ p* is zero degrees when the lever inclination angle ⁇ l is zero degrees.
  • Both the normal map 81 and the emergency map 82 are set such that the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* increases as the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases.
  • the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* linearly increases as the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases. That is, the angle ratio ⁇ of the steering angle ⁇ i of the steered wheels 3 to the lever inclination angle ⁇ l of the operating lever 11 does not change according to the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l.
  • the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* may increase non-linearly, for example, based on the increase in the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l. That is, the angle ratio ⁇ may change according to the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l.
  • Both the normal map 81 and the emergency map 82 are set such that the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* increases as the vehicle speed V decreases, for example. That is, the angle ratio ⁇ changes according to the vehicle speed V.
  • the amount of change in the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l and the vehicle speed V in the emergency map 82 is the target steering angle with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l and the vehicle speed V in the normal map 81. It is set to be smaller than the amount of change in the absolute value of the corresponding angle ⁇ p*.
  • the absolute value of the target steering response angle ⁇ p* in the emergency map 82 can be set at any lever inclination angle ⁇ l and vehicle speed, except when the absolute value of the target steering response angle ⁇ p* in the normal time map 81 is zero. At V, it becomes smaller than the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* in the normal time map 81 .
  • the target steering corresponding angle calculator 72 refers to the normal map 81 to calculate the target steering corresponding angle ⁇ p* corresponding to the lever inclination angle ⁇ l and the vehicle speed V. to calculate
  • the target steering correspondence angle calculator 72 refers to the emergency map 82 to calculate the target steering correspondence angle corresponding to the lever inclination angle ⁇ l and the vehicle speed V. Calculate ⁇ p*. That is, the target steering corresponding angle calculation unit 72 switches the map depending on whether it is determined that an emergency is occurring or not.
  • the target steering correspondence angle calculation unit 72 calculates the target steering correspondence angle ⁇ p*, which is smaller in absolute value than the target steering correspondence angle ⁇ p* when it is not determined to be an emergency, when it is determined to be an emergency. Calculate the angle ⁇ p*. In other words, after it is determined that an emergency has occurred, the target steering corresponding angle ⁇ p* is less likely to change with respect to changes in the lever inclination angle ⁇ l due to the driver's operation.
  • the amount of work of the driver required to steer the steerable wheels 3 as described above is represented by the product of the force resisting the operation reaction force and the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l. Therefore, the target steered corresponding angle calculation unit 72 increases the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l required to steer the steered wheels 3, thereby increasing the amount of work required to steer the steered wheels 3. do. That is, the target steering corresponding angle calculation section 72 corresponds to a workload adjustment section, and executes emergency adjustment processing.
  • the emergency adjustment process includes a suppression target steering corresponding value calculation process.
  • the target steering corresponding angle calculator 72 acquires various state quantities (step 401), it determines whether or not the value of the emergency flag F is "0" (step 402). If the value of the emergency flag F is "0" (step 402: YES), the target steering corresponding angle ⁇ p* is calculated using the normal map 81 (step 403).
  • step 402 when the value of the emergency flag F is "1" (step 402: NO), the target steering corresponding angle calculator 72 calculates the target steering corresponding angle ⁇ p* using the emergency map 82 ( step 404).
  • the processing of step 404 corresponds to the target steering corresponding value calculation processing for suppression and the emergency adjustment processing.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 which is a work amount adjustment unit, adjusts the amount of work required to turn the steerable wheels 3 according to the determination result of whether or not there is an emergency. Execute the hour adjustment process.
  • the emergency adjustment process includes a reduction process for reducing the amount of work in the previous stage after the emergency determination unit 63 determines that there is an emergency, compared to when it is not determined that there is an emergency. Therefore, when it is determined that there is an emergency, the steerable wheels 3 can be steered with a small amount of work. This makes it possible to easily perform an emergency avoidance operation.
  • the mitigation process includes a mitigation target operation reaction force calculation process for calculating the absolute value of the target operation reaction force T* to be smaller than when it is not determined to be an emergency. Therefore, by executing the reduction process, the force required to operate the control lever 11 is reduced, so that the amount of work required to steer the steered wheels 3 is reduced. This makes it possible to easily perform an emergency avoidance operation.
  • Reduction target operation reaction force calculation processing is processing for reducing the absolute value of the target operation reaction force T* based on the vehicle speed V. Therefore, the operation reaction force can be preferably reduced in accordance with the vehicle speed V when it is determined that an emergency has occurred.
  • the emergency adjustment process calculates a target operation reaction force T* having an absolute value equal to or greater than the target operation reaction force T* calculated when it is not judged to be an emergency in the latter stage following the previous stage. It further includes a weighting process for That is, the operation reaction force increases in the latter stage following the early stage. Therefore, it is possible to prevent the lever inclination angle ⁇ l from becoming too large. As a result, an appropriate emergency avoidance operation can be easily performed.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 determines that the stage of avoidance by the emergency avoidance operation has shifted from the early stage to the late stage based on the elapsed time t after it is determined that the emergency is occurring.
  • the angle ratio ⁇ of the amount of change in the steering angle ⁇ i to the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l may vary depending on the type of vehicle in which the steering device 2 is mounted. Therefore, if it is determined whether or not the vehicle has shifted from the early stage to the late stage based on, for example, the lever tilt angle ⁇ l, it is necessary to consider the optimum threshold for the lever tilt angle ⁇ l for each vehicle type.
  • the emergency adjustment process sets the target steering corresponding angle ⁇ p* so that the amount of change in the steering angle ⁇ i with respect to the amount of change in the amount of operation of the control lever 11 is smaller than in the case where it is not determined that there is an emergency. It further includes calculation processing of target steering corresponding value for suppression to be calculated. Therefore, even if the lever inclination angle ⁇ l becomes too large, it is possible to prevent the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* from becoming too large. As a result, an appropriate emergency avoidance operation can be easily performed.
  • Target steering correspondence value calculation processing for suppression is processing for calculating a target steering correspondence angle ⁇ p* based on the vehicle speed V. Therefore, the target steering corresponding angle ⁇ p* can be suitably calculated according to the vehicle speed V when it is determined that an emergency is occurring.
  • the steering control signal generation unit 73 generates the steering control signal Mt so as to gradually reflect the change in the target steering corresponding angle ⁇ p* to the steering angle ⁇ i. As a result, abrupt changes in the steering angle ⁇ i are suppressed, so that disturbance of the behavior of the vehicle can be suppressed.
  • the emergency determination unit 63 determines whether or not the emergency avoidance operation has been completed.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 and the target steering corresponding angle calculation unit 72 stop the emergency adjustment process after it is determined that the emergency avoidance operation is completed. Therefore, for example, it is possible to prevent the operation reaction force from suddenly changing during the emergency avoidance operation. As a result, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.
  • the emergency determination unit 63 determines whether or not the emergency avoidance operation is completed based on whether or not the operation lever 11 is operated in the return direction opposite to the operation direction of the emergency avoidance operation. do. Therefore, it can be appropriately determined that the emergency avoidance operation is completed.
  • the emergency determination unit 63 determines whether there is an emergency based on the result of comparing the threshold value and the parameter indicating the running state of the vehicle and the result of comparing the parameter indicating the operation state of the operation unit 4 and the threshold value. Determine whether it is time. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not there is an emergency depending on the running state of the vehicle and the operating state of the operating unit 4 .
  • the memory 72a of the target steering corresponding angle calculator 72 of the present embodiment stores an emergency map 92 having a shape different from the emergency map 82 of the first embodiment.
  • the memory 72a also stores the normal map 81 of the first embodiment.
  • the normal map 81 is indicated by a solid line
  • the emergency map 92 is indicated by a broken line.
  • a small operation range and a large operation range are set as the range of the lever inclination angle ⁇ l.
  • the small operation range is the range of the lever tilt angle ⁇ l from zero to the boundary value ⁇ lb
  • the large operation range is the range of the lever tilt angle ⁇ l larger than the boundary value ⁇ lb.
  • the boundary value ⁇ lb is a lever inclination angle ⁇ l at which the turning angle ⁇ i becomes large to some extent.
  • the boundary value ⁇ lb in the present embodiment is, for example, the same as the turning determination threshold ⁇ lth, but may be a value larger or smaller than the turning determination threshold ⁇ lth. In another embodiment, the boundary value ⁇ lb may be changed based on the vehicle speed V, for example.
  • the amount of change in the absolute value of the target turning correspondence angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l and the vehicle speed V in the emergency map 92 is It is set to be larger than the amount of change in the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p*. That is, in the small operation range, the angle ratio ⁇ when it is determined to be an emergency is greater than the angle ratio ⁇ when it is not determined to be an emergency.
  • the amount of change in the absolute value of the target steering correspondence angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l and the vehicle speed V in the emergency map 92 is the same as the change in the lever tilt angle ⁇ l and the vehicle speed V in the normal map 81. It is set to be smaller than the amount of change in the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* with respect to the amount. That is, in the large operation range, the angle ratio ⁇ when it is determined to be an emergency is smaller than the angle ratio ⁇ when it is not determined to be an emergency.
  • the target steering corresponding angle calculator 72 calculates the target steering corresponding angle ⁇ p by referring to the normal map 81 when the value of the emergency flag F is "0". Calculate *. When the value of the emergency flag F is "1", the target steering corresponding angle calculator 72 calculates the target steering corresponding angle ⁇ p* by referring to the emergency map 92 .
  • the amount of work of the driver required to steer the steerable wheels 3 as described above is represented by the product of the force resisting the operation reaction force and the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l. Therefore, the target steering corresponding angle calculation unit 72 reduces the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l required to steer the steered wheels 3, thereby reducing the amount of work required to steer the steered wheels 3. do. That is, the target steering corresponding angle calculation section 72 corresponds to a workload adjustment section, and executes emergency adjustment processing.
  • the emergency adjustment processing includes reduction processing including reduction target steering corresponding value calculation processing.
  • the processing procedure for the target steering corresponding angle calculation unit 72 to calculate the target steering corresponding angle ⁇ p* is the same as in the first embodiment, so the description will be omitted.
  • the target steering corresponding angle ⁇ p* is calculated using the emergency map 92.
  • emergency adjustment processing is executed.
  • the target steering corresponding angle ⁇ p* is calculated using the normal map 81 after the value of the emergency flag F becomes "0" by determining that the emergency avoidance operation is completed. stop by being
  • the present embodiment has the following actions and effects.
  • (2-1) The target steering corresponding angle calculation unit 72, which is a work amount adjustment unit, adjusts the work amount necessary for turning the steerable wheels 3 according to the determination result of whether or not there is an emergency. Execute emergency reconciliation processing. Therefore, when it is determined that there is an emergency, the steerable wheels 3 can be steered with a small amount of work. This makes it possible to easily perform an emergency avoidance operation.
  • the target turning corresponding angle ⁇ p* is set so that the amount of change in the turning angle ⁇ i with respect to the amount of change in the amount of operation of the operating lever 11 is greater than in the case where it is not determined that the emergency is present. It includes calculation processing of target steering corresponding value for reduction to be calculated. Therefore, the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l required for the emergency avoidance operation is reduced by executing the reduction processing, and the amount of work required to turn the steered wheels 3 is reduced. This makes it possible to easily perform an emergency avoidance operation.
  • Reduction target steering correspondence value calculation processing is processing for calculating a target steering correspondence angle ⁇ p* based on the vehicle speed V. Therefore, the target steering corresponding angle ⁇ p* can be suitably calculated according to the vehicle speed V when it is determined that the situation is an emergency.
  • the memory 72a of the target steering corresponding angle calculator 72 stores a normal map 81 and an emergency map 92 showing the relationship between the lever inclination angle ⁇ l and the target steering corresponding angle ⁇ p*.
  • Each of the normal map 81 and the emergency map 92 includes a small operation range, which is a range of lever tilt angles ⁇ l including zero, and a large operation range, which is a range of lever tilt angles ⁇ l with a larger absolute value than the small manipulation range. .
  • the amount of change in the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l in the emergency map 92 is the target steering corresponding angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever tilt angle ⁇ l in the normal map. It is set to be larger than the change amount of the absolute value.
  • the reduction target steering correspondence value calculation process is a process of calculating a target steering correspondence angle ⁇ p* based on the lever inclination angle ⁇ l using the emergency map 92 . Therefore, when it is determined that there is an emergency, the amount of change in the steering angle ⁇ i relative to the amount of change in the amount of operation of the operating lever 11 is greater than when it is not determined that there is an emergency.
  • the angle ⁇ p* can be calculated with a small calculation load.
  • the amount of change in the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l in the emergency map 92 is increased over the entire operating range of the operating lever 11, the target steering corresponding angle ⁇ p* may become too large.
  • the amount of change in the absolute value of the target steering correspondence angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l in the emergency map 92 is the target steering correspondence angle with respect to the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l in the normal map. It is set to be smaller than the amount of change in the absolute value of ⁇ p*. Therefore, even if the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases, it is possible to prevent the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* from becoming too large. This makes it possible to easily perform appropriate emergency operations.
  • ⁇ Emergency is determined when all of the above conditions (a1) to (a3) are satisfied, but the present invention is not limited to this. For example, it may be determined that the emergency is present when the conditions (a1) and (a3) are satisfied without determining the condition (a2) regarding the lever inclination angle ⁇ l. Further, it may be determined whether or not there is an emergency using information other than the parameter indicating the operation state of the operation unit 4 and the parameter indicating the running state of the vehicle. Other information may be signals from cameras that detect obstacles, for example. Further, the other information may be information obtained by communication with other vehicles traveling nearby or monitoring equipment installed on the road on which the vehicle travels.
  • the present invention is not limited to this. For example, when the vehicle stops, it may be determined that the emergency avoidance operation has been completed. Further, it may be determined whether or not the emergency avoidance operation is completed using information other than the parameter indicating the operation state of the operation unit 4 and the parameter indicating the running state of the vehicle. Other information may be distance and time traveled since the emergency was determined. Furthermore, if a switch operated by the driver is provided in the driver's seat, the other information may be the on/off state of this switch.
  • the emergency adjustment process is stopped when the emergency determination unit 63 determines that the emergency avoidance operation is completed, the present invention is not limited to this.
  • the emergency adjustment process may be stopped when at least one of the conditions (a1) to (a3) is not satisfied. That is, for example, the value of the emergency flag F may be reset to "0" when at least one of the conditions (a1) to (a3) is not satisfied. In this case, the emergency determination unit 63 does not have to perform the completion determination.
  • the amount of change in the absolute value of the target steering correspondence angle ⁇ p* with respect to the amount of change in the lever inclination angle ⁇ l in the emergency map 92 is greater than that in the normal time map 81 even in the large operation range. good too.
  • the emergency map 92 may be set so that the absolute value of the target steering corresponding angle ⁇ p* does not change even if the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases in the large operation range.
  • the target steering corresponding angle ⁇ p* when the lever inclination angle ⁇ l is the boundary value may be set as the upper limit angle, and the steerable wheels 3 may not be steered beyond the upper limit angle. . Even in this case, after it is determined that the emergency avoidance operation is completed, it is possible to steer the steered wheels 3 beyond the upper limit angle.
  • a dead zone may be set in the normal map 81 and the emergency maps 82 and 92 .
  • a range may be set near the zero degree of the lever inclination angle ⁇ l in which the target steering corresponding angle ⁇ p* remains zero degrees even if the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l increases.
  • the normal map 81 and the emergency maps 82, 92 may be two-dimensional maps showing the relationship between the lever inclination angle ⁇ l and the target steering corresponding angle ⁇ p*. That is, the target steering correspondence value calculation processing for suppression and the target steering correspondence value calculation processing for reduction may be processing for calculating the target steering correspondence angle ⁇ p* without using the vehicle speed V.
  • the normal operation information and the emergency operation information may be, for example, functional expressions instead of maps.
  • the reduction processing by the target steering corresponding angle calculation unit 72 regardless of the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l, is more effective than when it is not determined to be an emergency.
  • the target turning corresponding angle ⁇ p* may be calculated so that the amount of change in the steering angle ⁇ i becomes large.
  • the steering control signal generation unit 73 includes a guard processing unit 75, and by setting the steering speed of the steerable wheels 3 to be equal to or lower than the upper limit speed, gradually changes the target steering corresponding angle ⁇ p* to the steering angle ⁇ i.
  • a steering control signal Mt to be reflected was generated.
  • the steering control signal generation section 73 may include, in addition to or instead of the guard processing section 75, a filter processing section that performs first-order lag filter processing, for example.
  • the difference .DELTA..theta.p is prevented from changing suddenly by performing first-order lag filter processing on the input difference .DELTA..theta.p.
  • the filter time constant and the like may be changed based on the vehicle speed V.
  • the steering control signal generator 73 always generates the steering control signal Mt so as to gradually reflect the change in the target steering corresponding angle ⁇ p* to the steering angle ⁇ i.
  • the present invention is not limited to this.
  • a rudder control signal Mt may be generated.
  • the steering control signal Mt may be generated such that the difference ⁇ p caused by switching the maps disappears during a preset gradual change time. Note that the gradual change time may be calculated based on the vehicle speed V.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the angular axial force as the basic operation reaction force Tb, but is not limited to this, and may calculate the current axial force as the basic operation reaction force Tb, for example.
  • the current axial force is the axial force actually transmitted from the steering motor 32 to the rack shaft 22, and includes road surface information. The current axial force can be calculated based on the actual current value supplied to the steering motor 32 .
  • the distributed axial force obtained by adding the angular axial force and the current axial force at a predetermined ratio may be calculated as the basic operation reaction force Tb.
  • a value proportional to the absolute value of the lever inclination angle ⁇ l may be calculated as the basic operation reaction force Tb, and the calculation of the basic operation reaction force Tb can be changed as appropriate.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 calculates the previous gain Gi based on the vehicle speed V
  • the previous gain Gi may be a preset fixed value.
  • the late gain Gl may be a preset fixed value.
  • the target operation reaction force calculator 61 multiplies the basic operation reaction force Tb by the gain G to adjust the basic operation reaction force Tb. It is possible.
  • the basic operation reaction force Tb may be adjusted by subtracting an adjustment value from the absolute value of the basic operation reaction force Tb.
  • the adjustment value may be a preset fixed value or a value calculated based on the vehicle speed V.
  • the target operation reaction force calculation unit 61 may have normal operation information and emergency operation information indicating the relationship between the lever tilt angle ⁇ l and the target operation reaction force T*, for example.
  • the target operation reaction force T* in the emergency calculation information can be set to be larger than the target operation reaction force T* in the normal calculation information.
  • the target operation reaction force calculator 61 can directly calculate the target operation reaction force T* without calculating the basic operation reaction force Tb.
  • the stage of avoidance by the emergency avoidance operation had shifted from the early stage to the late stage based on the elapsed time t after it was determined that it was an emergency
  • the emergency adjustment process does not have to include the weighting process. In other words, the operation reaction force may be kept small after it is determined that there is an emergency.
  • the emergency adjustment process may not include the suppression target steering corresponding value calculation process. In other words, the target steering corresponding angle ⁇ p* may be calculated in the same manner depending on whether it is determined that the emergency is present or not.
  • the emergency adjustment process may not include the reduction process by the target operation reaction force calculation unit 61, the target operation reaction force calculation process for reduction, and the weighting process.
  • the target operation reaction force T* may be similarly calculated depending on whether the emergency is determined or not.
  • the convertible value for the turning angle ⁇ i of the steered wheels 3 was the rotation angle of the pinion shaft 21, but not limited to this, for example, the stroke amount of the rack shaft 22 or the turning angle ⁇ i itself can be converted. can be a value.
  • the microcomputer 51 does not have to notify the driver of the emergency via the alarm device 37 .
  • the operation lever 11 is tiltably supported by the base 12, the operation lever 11 may be supported by the base 12 so as to be slidable, for example.
  • the amount of operation by the driver is represented by the amount of slide of the operation lever 11 .
  • the operating lever 11 may be used to control the driving/braking of the vehicle in addition to controlling the steering angle ⁇ i of the steered wheels 3 .
  • the tilt angle sensor 13 detects the lever tilt angle ⁇ l
  • the present invention is not limited to this, and the lever tilt angle ⁇ l may be detected based on the rotation angle of the operation motor 16, for example. In this case, the operation unit 4 does not have to include the tilt angle sensor 13 .
  • the operation unit 4 may be provided with a steering wheel as an operation member instead of the operation lever 11 .
  • the operation unit 4 may also include a steering wheel operated by the driver.
  • the steering device 2 has a linkless structure in which the power transmission between the operation unit 4 and the steering unit 5 is separated, it is not limited to this.
  • the steering device 2 may have a structure in which power transmission between the operation unit 4 and the steering unit 5 can be separated by a clutch.
  • the steering actuator 31 transmits the rotation of the steering motor 32 to the ball screw mechanism 35 via the belt mechanism 34, but is not limited to this.
  • the steering actuator 31 may be configured to transmit to 35 .
  • the steering actuator 31 may be configured such that the steering motor 32 directly rotates the ball screw mechanism 35 .
  • the steering unit 5 is configured to include a second rack-and-pinion mechanism, and the rotation of the steering motor 32 is converted into reciprocating motion of the rack shaft 22 by the second rack-and-pinion mechanism.
  • the steering actuator 31 may be configured to apply a steering force to the .

Landscapes

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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

操舵制御装置（１）は、緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを判定するように構成される緊急時判定部（６３）と、転舵輪を転舵させるために必要な運転者の仕事量を調整するように構成される仕事量調整部（６１，７２）と、を備える。仕事量調整部（６１，７２）は、緊急時であるか否かの判定結果に応じて仕事量を調整する緊急時調整処理を実行するように構成される。緊急時調整処理は、緊急時判定部（６３）により緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、仕事量を小さくする軽減処理を含む。

Description

操舵制御装置及び操舵制御方法
　本開示は、操舵制御装置及び操舵制御方法に関する。
　従来、ステアリングホイールが連結される操作ユニットと転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置がある。例えば特許文献１に記載されるように、こうした操舵装置を制御する操舵制御装置は、車両の走行状況に応じて、ステアリングホイールの操舵角に対する転舵輪の転舵角の角度比を変更する。
　特許文献２には、運転者が操作する操作部材として、ステアリングホイールに加えて又は代えて、ジョイスティックを採用したものが開示されている。ジョイスティックが操作部材である場合には、ステアリングホイールが操作部材である場合に比べ、転舵輪を転舵させる際に必要な操作量を小さくすることが可能であり、運転者の利便性を向上させることができる。ジョイスティックには、運転者の操作量に応じた反力トルクが付与される。
特開２０２１－３０８３７号公報 特開平８－３４３５３号公報
　運転者は、例えば車両の前方に存在する障害物との衝突を回避するために、素早く操作部材を操作する、いわゆる緊急回避操作を行うことがある。緊急回避操作は、転舵輪を迅速に転舵させることができるように、容易な操作であることが望ましい。
　本開示の一態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御装置が提供される。前記操舵装置は、操作部材を有する操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成される転舵ユニットとの間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有する。前記操舵制御装置は、前記操作部材の操作量に基づいて、前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値を演算するように構成される目標転舵対応値演算部と、前記目標転舵対応値に基づいて、前記転舵ユニットを作動させる転舵制御信号を生成するように構成される転舵制御信号生成部と、緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを判定するように構成される緊急時判定部と、前記転舵輪を転舵させるために必要な運転者の仕事量を調整するように構成される仕事量調整部と、を備える。前記仕事量調整部は、緊急時であるか否かの判定結果に応じて前記仕事量を調整する緊急時調整処理を実行するように構成される。前記緊急時調整処理は、前記緊急時判定部により緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、前記仕事量を小さくする軽減処理を含む。
　本開示の別の態様では、車両の操舵装置を制御する操舵制御方法が提供される。前記操舵装置は、操作部材を有する操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成される転舵ユニットとの間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有する。前記操舵制御方法は、前記操作部材の操作量に基づいて、前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値を演算することと、前記目標転舵対応値に基づいて、前記転舵ユニットを作動させる転舵制御信号を生成することと、緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを判定することと、前記転舵輪を転舵させるために必要な運転者の仕事量を調整することと、を含む。前記仕事量を調整することは、緊急時であるか否かの判定結果に応じて前記仕事量を調整する緊急時調整処理を実行することを含む。前記緊急時調整処理は、緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、前記仕事量を小さくする軽減処理を含む。
第１実施形態の操舵装置及び当該操舵装置を制御する操舵制御装置の概略構成図である。 図１の操舵制御装置のブロック図である。 図２の緊急時判定部による緊急時判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２の緊急時判定部による完了判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２の目標操作反力演算部による目標操作反力演算の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２の目標転舵対応角演算部が有する通常時マップ及び緊急時マップの一例を示す図である。 図２の目標転舵対応角演算部による目標転舵対応角演算の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の目標転舵対応角演算部が有する通常時マップ及び緊急時マップの一例を示す図である。
　（第１実施形態）
　以下、操舵制御装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
　（全体構成）
　図１に示すように、操舵制御装置１は、ステアバイワイヤ式の操舵装置２を制御する。操舵装置２は、運転者の操作に応じて、転舵輪３を転舵させることにより車両の進行方向を変更する。操舵装置２は、運転者により操作される操作ユニット４と、転舵輪３を転舵させる転舵ユニット５とを備えている。操舵装置２は、操作ユニット４と、転舵ユニット５との間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有している。
　操作ユニット４は、運転者により操作される操作部材である操作レバー１１と、操作レバー１１を傾動可能に支持するベース１２とを備えている。本実施形態のベース１２は、操作レバー１１を車両の横方向、すなわち左右方向に傾動可能に支持しており、操作レバー１１は、運転者の操作により左右方向に傾動する。つまり、運転者の操作量は、操作レバー１１の傾斜角（以下、レバー傾角θｌという）によって表される。他の実施形態では、ベース１２は、操作レバー１１を車両の前後方向に傾動可能に支持してもよい。操作ユニット４は、レバー傾角θｌを検出する傾斜角センサ１３を備えている。レバー傾角θｌは、操作レバー１１の右方向の傾動を正の値、操作レバー１１の左方向の傾動を負の値として検出されるが、逆であってもよい。
　また、操作ユニット４は、運転者による操作レバー１１の操作に抗する力である操作反力を付与する操作アクチュエータ１５を備えている。本実施形態の操作アクチュエータ１５は、操作モータ１６と、操作モータ１６の回転を操作レバー１１に伝達するリンク機構１７とを備えている。リンク機構１７は、例えば複数の歯車及びリンク部材により構成されている。操作アクチュエータ１５は、操作モータ１６の回転をリンク機構１７に伝達し、この回転をリンク機構１７にて変換することで操作レバー１１に操作反力を付与する。他の実施形態では、操作モータ１６の回転を操作レバー１１に直接伝達してもよく、操作アクチュエータ１５の構成は適宜変更可能である。
　転舵ユニット５は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結されたラック軸２２と、ラック軸２２を往復動可能に収容するラックハウジング２３と、ピニオン軸２１及びラック軸２２を有するラックアンドピニオン機構２４とを備えている。ラックアンドピニオン機構２４は、ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成されたラック歯２２ａとが噛合されることで構成されている。これにより、ピニオン軸２１は、ラック軸２２の往復動に応じて回転する。ラック軸２２の両端には、ボールジョイント２５を介してタイロッド２６が連結されている。タイロッド２６の先端は、転舵輪３が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。
　また、転舵ユニット５は、ラック軸２２に転舵輪３を転舵させる力である転舵力を付与する転舵アクチュエータ３１を備えている。転舵アクチュエータ３１は、例えば、転舵モータ３２と、転舵モータ３２のトルクをラック軸２２に伝達する動力伝達機構３３とを備えている。動力伝達機構３３は、ベルト機構３４と、ボール螺子機構３５とを備えている。転舵アクチュエータ３１は、転舵モータ３２の回転をベルト機構３４を介してボール螺子機構３５に伝達し、ボール螺子機構３５にてラック軸２２の往復動に変換することで転舵輪３に転舵力を付与する。
　このように構成された操舵装置２では、運転者による操作レバー１１の操作に応じて転舵アクチュエータ３１から転舵力が付与される。これにより、ラック軸２２が往復動し、転舵輪３の転舵角θｉが変更される。つまり、転舵アクチュエータ３１は、運転者の操作に応じて転舵輪３を転舵させる。このとき、操作アクチュエータ１５は、操作反力を操作レバー１１に付与する。つまり、操舵装置２では、操作アクチュエータ１５が付与する操作反力によって、操作レバー１１の操作に必要な運転者の力が変更される。
　操舵制御装置１は、操作モータ１６及び転舵モータ３２に接続されており、操作モータ１６及び転舵モータ３２の作動を制御する。また、操舵制御装置１は、報知器３７に接続されており、報知器３７の作動を制御する。報知器３７は、ディスプレイパネル又はスピーカ等、運転者が五感で認識できる物理量を出力する機器であればよい。
　操舵制御装置１には、各種のセンサの検出結果が入力される。各種のセンサには、例えば上記傾斜角センサ１３、車速センサ４１及び回転角センサ４２が含まれる。車速センサ４１は、車両の走行速度である車速Ｖを検出する。回転角センサ４２は、転舵モータ３２の回転軸の回転角θｔを３６０°の範囲内の相対角で検出する。これらのセンサの検出結果は状態変数の一例である。操舵制御装置１は、入力される状態変数に基づいて、操作モータ１６、転舵モータ３２及び報知器３７の作動を制御する。
　（操舵制御装置１）
　以下、操舵制御装置１の構成について詳細に説明する。
　図２に示すように、操舵制御装置１は、マイクロコンピュータ５１と、操作駆動回路５２と、転舵駆動回路５３とを備えている。マイクロコンピュータ５１は、操作制御信号Ｍｓ及び転舵制御信号Ｍｔを出力する。操作駆動回路５２は操作制御信号Ｍｓに基づいて操作モータ１６に電力を供給し、転舵駆動回路５３は転舵制御信号Ｍｔに基づいて転舵モータ３２に電力を供給する。
　処理回路であるマイクロコンピュータ５１は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは（３）それらの組み合わせによって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。マイクロコンピュータ５１による各種制御は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが所定の演算周期ごとで実行することによって実行される。
　操作駆動回路５２及び転舵駆動回路５３には、例えばＦＥＴやＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子を有する典型的なＰＷＭインバータが採用されている。操作制御信号Ｍｓ及び転舵制御信号Ｍｔは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号である。
　マイクロコンピュータ５１から操作駆動回路５２に操作制御信号Ｍｓが出力されることにより、車載電源から操作制御信号Ｍｓに応じた電力が操作モータ１６に供給される。これにより、操作モータ１６が回転し、上記のように操作レバー１１に操作反力が付与される。このように操舵制御装置１は、操作モータ１６への電力供給を通じて、操作モータ１６が発生するモータトルクを制御し、操作レバー１１に操作反力を付与する。また、マイクロコンピュータ５１から転舵駆動回路５３に転舵制御信号Ｍｔが出力されることにより、車載電源から転舵制御信号Ｍｔに応じた電力が転舵モータ３２に供給される。これにより、転舵モータ３２が回転し、上記のように転舵輪３に転舵力が付与される。このように操舵制御装置１は、転舵モータ３２への電力供給を通じて、転舵モータ３２が発生するモータトルクを制御し、転舵輪３を転舵させる。
　（マイクロコンピュータ５１）
　マイクロコンピュータ５１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックが演算処理を実行することで、操作制御信号Ｍｓ及び転舵制御信号Ｍｔを出力する。マイクロコンピュータ５１には、上記車速Ｖ、レバー傾角θｌ及び回転角θｔが入力される。マイクロコンピュータ５１は、これらの状態変数に基づいて操作制御信号Ｍｓ及び転舵制御信号Ｍｔを生成して出力する。マイクロコンピュータ５１は、操作制御信号Ｍｓを生成する反力制御部５４と、転舵制御信号Ｍｔを生成する転舵制御部５５とを備えている。
　（反力制御部５４）
　反力制御部５４は、目標操作反力Ｔ*を演算する目標操作反力演算部６１と、操作制御信号Ｍｓを生成する操作制御信号生成部６２と、緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを示す緊急状態信号Ｓｅを出力する緊急時判定部６３とを備えている。
　緊急時判定部６３には、車速Ｖ及びレバー傾角θｌが入力される。緊急時判定部６３は、これらの状態変数に基づいて、緊急時であるか否かを判定する緊急時判定、及び緊急回避操作が完了したか否かを判定する完了判定を実行する。緊急回避操作は、例えば車両の前方に存在する障害物との衝突を回避するために、素早く操作レバー１１を操作することを言う。
　緊急時判定部６３は、緊急時フラグＦを有している。緊急時フラグＦは、その値が「１」である場合に緊急回避操作が必要な緊急時であることを示し、その値が「０」である場合に緊急回避操作が必要な緊急時ではないことを示す。緊急状態信号Ｓｅは、緊急時フラグＦの値を示す信号である。緊急時判定部６３は、緊急時判定及び完了判定の結果に応じて緊急時フラグＦの値を変更する。そして、緊急時判定部６３は、緊急状態信号Ｓｅを目標操作反力演算部６１、転舵制御部５５及び報知器３７に出力する。なお、緊急時フラグＦの値が「１」であることを示す緊急状態信号Ｓｅは、緊急時である旨の報知動作を報知器３７に行わせるように構成されている。緊急時判定及び完了判定については後述する。
　目標操作反力演算部６１には、車速Ｖ、レバー傾角θｌ及び緊急状態信号Ｓｅが入力される。目標操作反力演算部６１は、これらの状態変数に基づいて、操作反力の目標値である目標操作反力Ｔ*を演算し、操作制御信号生成部６２に出力する。目標操作反力Ｔ*の演算については後述する。
　操作制御信号生成部６２は、目標操作反力Ｔ*に基づいて、操作制御信号Ｍｓを生成する。操作制御信号生成部６２は、任意の周知技術を用いて、目標操作反力Ｔ*に対応するトルクを操作モータ１６で発生させるような操作制御信号Ｍｓを生成する。
　（転舵制御部５５）
　転舵制御部５５は、転舵対応角θｐを演算する転舵対応角演算部７１と、目標転舵対応角θｐ*を演算する目標転舵対応角演算部７２と、転舵制御信号Ｍｔを生成する転舵制御信号生成部７３とを備えている。
　転舵対応角演算部７１には、転舵モータ３２の回転角θｔが入力される。転舵対応角演算部７１は、例えば中点からの転舵モータ３２の回転数をカウントし、中点をゼロ度として回転角θｔを積算することにより積算角を演算する。そして、転舵対応角演算部７１は、この積算角に対して、ベルト機構３４の減速比、ボール螺子機構３５のリード、及びラックアンドピニオン機構２４の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、転舵対応角θｐを演算する。つまり、転舵対応角θｐは、ピニオン軸２１の回転角であるピニオン角に相当し、中点は、車両が直進する際のピニオン軸２１の回転角である。上記のようにピニオン軸２１はラック軸２２の往復動に応じて回転することから、ピニオン軸２１の回転角、すなわち転舵対応角θｐは転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値の実際値である転舵対応値に相当し、転舵対応角演算部７１は転舵対応値演算部に相当する。転舵対応角演算部７１により演算された転舵対応角θｐは、転舵制御信号生成部７３に出力される。
　目標転舵対応角演算部７２には、車速Ｖ、レバー傾角θｌ及び緊急状態信号Ｓｅが入力される。目標転舵対応角演算部７２は、これらの状態変数に基づいて、転舵対応角θｐの目標値である目標転舵対応角θｐ*を演算する。つまり、目標転舵対応角θｐ*は、転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値に相当し、目標転舵対応角演算部７２は目標転舵対応値演算部に相当する。目標転舵対応角演算部７２による目標転舵対応角θｐ*の演算処理については後述する。目標転舵対応角θｐ*は、転舵制御信号生成部７３に出力される。
　転舵制御信号生成部７３には、転舵対応角θｐ及び目標転舵対応角θｐ*が入力される。本実施形態の転舵制御信号生成部７３は、これらの状態量に基づいて、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成する。
　詳しくは、転舵制御信号生成部７３は、減算器７４と、ガード処理部７５と、フィードバック制御部７６とを備えている。なお、以下では、フィードバックという文言を「Ｆ／Ｂ」と記すことがある。
　減算器７４には、転舵対応角θｐ及び目標転舵対応角θｐ*が入力される。減算器７４は、目標転舵対応角θｐ*から転舵対応角θｐを減算することにより、差分Δθｐを演算する。差分Δθｐは、ガード処理部７５に出力される。
　ガード処理部７５には、差分Δθｐが入力される。ガード処理部７５は、差分Δθｐを差分上限値Δθｌｉｍ以下に制限した差分Δθｐｇを演算する。差分上限値Δθｌｉｍは、転舵輪３の転舵速度の上限速度に応じた値である。本実施形態のガード処理部７５は、車速Ｖに基づいて差分上限値Δθｌｉｍを演算するが、差分上限値Δθｌｉｍは、予め設定された固定値であってもよい。例えばガード処理部７５は、車速Ｖと差分上限値Δθｌｉｍとの関係を示すマップ又は関数式を備え、同マップ又は関数式を参照することにより、車速Ｖに応じた差分上限値Δθｌｉｍを演算する。
　ガード処理部７５は、入力された差分Δθｐの絶対値と演算した差分上限値Δθｌｉｍとの大小比較を行う。差分Δθｐの絶対値が差分上限値Δθｌｉｍ以下の場合、ガード処理部７５は、入力された差分Δθｐをそのままガード処理後の差分Δθｐｇとして上記Ｆ／Ｂ制御部７６に出力する。一方、差分Δθｐの絶対値が差分上限値Δθｌｉｍよりも大きい場合、ガード処理部７５は、入力された差分Δθｐの符号を維持しつつ、絶対値を差分上限値Δθｌｉｍと等しくした値をガード処理後の差分ΔθｐｇとしてＦ／Ｂ制御部７６に出力する。
　Ｆ／Ｂ制御部７６には、ガード処理後の差分Δθｐｇが入力される。Ｆ／Ｂ制御部７６は、差分Δθｐｇに基づいてＦ／Ｂ演算を実行することにより、目標転舵トルクを演算する。一例として、Ｆ／Ｂ演算には、ＰＩＤ制御演算が採用されるが、これに限らず、ＰＩ制御演算等であってもよい。そして、Ｆ／Ｂ制御部７６は、任意の周知技術を用いて、当該目標転舵トルクを転舵モータ３２で発生させるような転舵制御信号Ｍｔを生成する。
　上記のようにＦ／Ｂ演算に用いる差分Δθｐｇは上限速度に応じた差分上限値Δθｌｉｍ以下に制限されている。そのため、転舵制御信号Ｍｔに応じて転舵駆動回路５３から転舵モータ３２に電力が供給されると、上限速度以下の転舵速度で転舵輪３が目標転舵対応角θｐ*に応じた転舵角θｉとなるように転舵される。つまり、転舵制御信号生成部７３は、転舵輪３の転舵速度を上限速度以下とすることにより、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成する。
　（緊急時判定部６３）
　次に、緊急時判定部６３による緊急時判定及び完了判定について詳細に説明する。
　緊急時判定部６３は、緊急時フラグＦの値が「０」である場合、すなわち緊急回避操作が行われる緊急時ではない場合に、車速Ｖ及びレバー傾角θｌに基づいて緊急時判定を実行する。また、緊急時フラグＦの値が「１」である場合、すなわち緊急時である場合に、レバー傾角θｌに基づいて完了判定を実行する。そして、緊急時判定部６３は、緊急時判定又は完了判定を実行した結果に応じて緊急時フラグＦの値を変更し、緊急時フラグＦの値を示す緊急状態信号Ｓｅを出力する。
　（緊急時判定）
　緊急時判定部６３は、下記（ａ１）～（ａ３）のすべての条件が成立する場合に、緊急時であると判定する。
　（ａ１）車速Ｖが高速判定閾値Ｖｔｈ以上であること。
　（ａ２）レバー傾角θｌの絶対値が旋回判定閾値θｌｔｈ未満であること。
　（ａ３）操作レバー１１の操作速度ωｌの絶対値が急操作判定閾値ωｌｔｈ以上であること。
　なお、高速判定閾値Ｖｔｈは、車両が比較的高速で走行していると判定できる車速Ｖであり、予め設定されている。旋回判定閾値θｌｔｈは、車両が大きく旋回していない、すなわち概ね直進していると判定できるレバー傾角θｌであり、予め設定されている。急操作判定閾値ωｌｔｈは、運転者が素早い操作を行っていると判定できる操作速度ωｌであり、予め設定されている。本実施形態の緊急時判定部６３は、レバー傾角θｌを微分することにより、操作速度ωｌを演算する。他の実施形態では、操作ユニット４に速度センサを設け、速度センサから操作速度ωｌが入力される構成としてもよい。操作速度ωｌは、操作レバー１１の右方向の傾動を正の値、操作レバー１１の左方向の傾動を負の値として検出されるが、逆であってもよい。緊急時判定は、上記（ａ１）のように車両の走行状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果と、上記（ａ２）及び（ａ３）のように操作ユニット４の操作状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果とに基づいて実行される。
　緊急時判定部６３は、（ａ１）～（ａ３）のすべての条件が成立する場合に、緊急時フラグＦの値を「１」にセットする。また、本実施形態の緊急時判定部６３は、（ａ１）～（ａ３）のすべての条件が成立する場合、操作速度ωｌの符号に基づいて、緊急回避操作による操作レバー１１の操作方向を判定し、記憶する。一方、緊急時判定部６３は、（ａ１）～（ａ３）の少なくとも１つの条件が成立しない場合、緊急時フラグＦの値を変更しない。
　次に、緊急時判定部６３による緊急時判定の処理手順の一例について、図３に示すフローチャートに従って説明する。
　図３に示すように、緊急時判定部６３は、各種状態変数を取得すると（ステップ１０１）、操作速度ωｌを演算し（ステップ１０２）、車速Ｖが高速判定閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップ１０３）。車速Ｖが高速判定閾値Ｖｔｈ以上である場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、レバー傾角θｌの絶対値が旋回判定閾値θｌｔｈ未満であるか否かを判定する（ステップ１０４）。レバー傾角θｌの絶対値が旋回判定閾値θｌｔｈ未満である場合（ステップ１０４：ＹＥＳ）、操作レバー１１の操作速度ωｌの絶対値が急操作判定閾値ωｌｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップ１０５）。
　緊急時判定部６３は、操作レバー１１の操作速度ωｌの絶対値が急操作判定閾値ωｌｔｈ以上である場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、緊急時フラグＦの値を「１」にセットする（ステップ１０６）。続いて、緊急回避操作による操作レバー１１の操作方向を判定し、記憶する（ステップ１０７）。その後、本処理を終了する。
　一方、緊急時判定部６３は、車速Ｖが高速判定閾値Ｖｔｈ未満である場合（ステップ１０３：ＮＯ）、緊急時フラグＦの値を「１」にセットすることなく、本処理を終了する。同様に、レバー傾角θｌの絶対値が旋回判定閾値θｌｔｈ以上である場合（ステップ１０４：ＮＯ）、及び操作レバー１１の操作速度ωｌの絶対値が急操作判定閾値ωｌｔｈ未満である場合にも（ステップ１０５：ＮＯ）、緊急時フラグＦの値を「１」にセットすることなく、本処理を終了する。
　（完了判定）
　緊急時判定部６３は、下記（ｂ１）の条件が成立する場合に、緊急回避操作が完了したと判定する。
　（ｂ１）緊急回避操作による操作レバー１１の操作方向と反対の戻し方向の操作が行われたこと。
　緊急時判定部６３は、操作速度ωｌの符号に基づいて、緊急回避操作に対する戻し方向の操作が行われたか否かを判定する。具体的には、緊急時判定部６３は、レバー傾角θｌに基づいて操作速度ωｌを演算し、この操作速度ωｌの符号に基づいて現在の操作方向を検出する。そして、検出した操作方向が記憶していた緊急回避操作による操作方向と反対である場合に、戻し方向の操作が行われたと判定する。緊急時判定部６３は、（ｂ１）の条件が成立する場合に、緊急時フラグＦの値を「０」にリセットする。また、緊急時判定部６３は、戻し方向の操作が行われたと判定した場合、記憶していた緊急回避操作による操作方向を消去する。一方、緊急時判定部６３は、（ｂ１）の条件が成立しない場合、緊急時フラグＦの値を変更せず、記憶していた操作方向を消去しない。
　次に、緊急時判定部６３による完了判定の処理手順の一例について、図４に示すフローチャートに従って説明する。
　図４に示すように、緊急時判定部６３は、各種状態変数を取得すると（ステップ２０１）、操作速度ωｌを演算し、この操作速度ωｌの符号に基づいて操作レバー１１の現在の操作方向を検出する（ステップ２０２）。続いて、現在の操作方向が緊急回避操作による操作方向と反対であるか否か、すなわち戻し方向の操作が行われているか否かを判定する（ステップ２０３）。
　緊急時判定部６３は、戻し方向の操作が行われている場合には（ステップ２０３：ＹＥＳ）、緊急時フラグＦの値を「０」にリセットする（ステップ２０４）。続いて、記憶していた緊急回避操作による操作方向を消去し（ステップ２０５）、本処理を終了する。一方、緊急時判定部６３は、戻し方向の操作が行われていない場合には（ステップ２０３：ＮＯ）、緊急時フラグＦの値を「０」にリセットすることなく、本処理を終了する。
　（目標操作反力演算部６１）
　次に、図２に示す目標操作反力演算部６１による目標操作反力Ｔ*の演算について詳細に説明する。
　目標操作反力演算部６１は、まず基礎操作反力Ｔｂを演算する。そして、緊急時フラグＦの値に応じて基礎操作反力Ｔｂを調整することにより目標操作反力Ｔ*を演算する。
　詳しくは、目標操作反力演算部６１は角度軸力を基礎操作反力Ｔｂとして演算する。角度軸力は、転舵輪３が路面から受けると考えられる路面反力であって、任意に設定する車両のモデルにより規定される理想値である。角度軸力は、路面情報が反映されない軸力である。路面情報とは、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の情報を含む。角度軸力は、例えばレバー傾角θｌの絶対値が大きくなるほど、角度軸力の絶対値が大きくなるように演算される。また、角度軸力は、例えば車速Ｖが大きくなるほど、角度軸力の絶対値が大きくなるように演算される。
　目標操作反力演算部６１は、基礎操作反力ＴｂにゲインＧを乗算することにより、基礎操作反力Ｔｂを調整する。目標操作反力演算部６１は、緊急時フラグＦの値及び緊急時であると判定されてからの経過時間ｔに応じてゲインＧを変更する。目標操作反力演算部６１は、図示しないタイマを有しており、緊急時フラグＦの値が「０」から「１」に変更されてからの経過時間ｔを計測する。
　より詳しくは、緊急時フラグＦの値が「０」である場合、すなわち緊急時であると判定されない場合には、目標操作反力演算部６１は、ゲインＧを通常時ゲインＧｎに設定する。通常時ゲインＧｎは、例えば「１」であるが、ゼロよりも大きな任意の値に設定してもよい。
　緊急時フラグＦの値が「１」であり、緊急時であると判定されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｔｈ未満である場合には、目標操作反力演算部６１は、車速Ｖに基づいて前期ゲインＧｉを演算し、ゲインＧを前期ゲインＧｉに設定する。前期ゲインＧｉは、ゼロよりも大きくかつ通常時ゲインＧｎよりも小さな値となるように演算される。例えば前期ゲインＧｉは、車速Ｖが大きいほど、より大きな値となるように演算されるが、車速Ｖが大きいほど、より小さな値となるように演算されてもよい。
　緊急時フラグＦの値が「１」であり、緊急時であると判定されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｔｈ以上である場合には、目標操作反力演算部６１は、車速Ｖに基づいて後期ゲインＧｌを演算し、ゲインＧを後期ゲインＧｌに設定する。後期ゲインＧｌは、通常時ゲインＧｎ以上の値となるように演算される。例えば後期ゲインＧｌは、車速Ｖが大きいほど、より大きな値となるように演算されるが、車速Ｖが大きいほど、より小さな値となるように演算されてもよい。
　所定時間ｔｔｈは、緊急回避操作による回避の段階に基づいて予め設定されている。回避の段階は、例えば障害物との衝突を回避するために転舵輪３を転舵させる前期段階と、それ以上の転舵輪３の転舵が不要となる後期段階とに分けられる。所定時間ｔｔｈは、前期段階から後期段階になるまでにかかる時間を基準に予め設定されており、例えば０．３秒程度としてもよい。
　目標操作反力演算部６１は、このように設定したゲインＧを基礎操作反力Ｔｂに乗算することにより、目標操作反力Ｔ*を演算する。つまり、目標操作反力演算部６１は、前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、小さな絶対値を有する目標操作反力Ｔ*を演算する。そして、目標操作反力演算部６１は、後期段階において、緊急時であると判定されない場合の目標操作反力Ｔ*以上の絶対値を有する目標操作反力Ｔ*を演算する。これにより、目標操作反力Ｔ*は、緊急時であると判定されると、一旦小さくなるように演算された後、再び大きくなるように演算される。
　ここで、転舵輪３を転舵させるために必要な運転者の仕事量は、操作反力に抗する力とレバー傾角θｌの変化量との積で表される。そのため、目標操作反力演算部６１は、前期段階において、操作反力を小さくすることで、転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量を小さくする。つまり、目標操作反力演算部６１は、仕事量調整部に相当し、緊急時調整処理を実行する。そして、緊急時調整処理は、軽減用目標操作反力演算処理を含む軽減処理と、加重処理と含む。
　以上のように、緊急時であると判定されることにより緊急時フラグＦの値が「１」となった後は、ゲインＧが前期ゲインＧｉ又は後期ゲインＧｌに変更されることで緊急時調整処理が実行される。この緊急時調整処理は、緊急回避操作が完了したと判定されることにより緊急時フラグＦの値が「０」となった後に、ゲインＧが通常時ゲインＧｎに変更されることで停止する。
　次に、目標操作反力演算部６１が目標操作反力Ｔ*を演算する処理手順の一例について、図５に示すフローチャートに従って説明する。
　図５に示すように、目標操作反力演算部６１は、各種状態変数を取得すると（ステップ３０１）、基礎操作反力Ｔｂを演算する（ステップ３０２）。続いて、緊急時フラグＦの値が「０」であるか否かを判定する（ステップ３０３）。緊急時フラグＦの値が「０」である場合（ステップ３０３：ＹＥＳ）、ゲインＧを通常時ゲインＧｎに設定し（ステップ３０４）、通常時ゲインＧｎを用いて目標操作反力Ｔ*を演算する（ステップ３０５）。
　一方、目標操作反力演算部６１は、緊急時フラグＦの値が「１」である場合（ステップ３０３：ＮＯ）、緊急時であると判定されてからの経過時間ｔが所定時間ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップ３０６）。経過時間ｔが所定時間ｔｔｈ未満である場合（ステップ３０６：ＮＯ）、車速Ｖに基づいて前期ゲインＧｉを演算する（ステップ３０７）。続いて、ゲインＧを前期ゲインＧｉに設定し（ステップ３０８）、ステップ３０５に移行して前期ゲインＧｉを用いて目標操作反力Ｔ*を演算する。ステップ３０５，３０７，３０８の処理が軽減処理及び軽減用目標操作反力演算処理に相当する。
　経過時間ｔが所定時間ｔｔｈ以上である場合（ステップ３０６：ＹＥＳ）、目標操作反力演算部６１は、車速Ｖに基づいて後期ゲインＧｌを演算する（ステップ３０９）。続いて、ゲインＧを後期ゲインＧｌに設定し（ステップ３１０）、ステップ３０５に移行して後期ゲインＧｌを用いて目標操作反力Ｔ*を演算する。ステップ３０５，３０９，３１０の処理が加重処理に相当する。また、ステップ３０５～３１０の処理が緊急時調整処理に相当する。
　（目標転舵対応角演算部７２）
　次に、図２に示す目標転舵対応角演算部７２による目標転舵対応角θｐ*の演算について詳細に説明する。
　目標転舵対応角演算部７２は、メモリ７２ａを備えている。メモリ７２ａは、通常時演算情報である通常時マップ８１及び緊急時演算情報である緊急時マップ８２を記憶している。
　図６に示すように、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２は、レバー傾角θｌと車速Ｖと目標転舵対応角θｐ*との関係を示す。つまり、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２は、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに対する目標転舵対応角θｐ*の関係を示す３次元マップである。図６において、通常時マップ８１を実線で示し、緊急時マップ８２を破線で示す。
　図示の例では、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２のいずれも、レバー傾角θｌがゼロ度である場合、目標転舵対応角θｐ*がゼロ度である。そして、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２のいずれも、レバー傾角θｌの絶対値が大きくなるほど、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなるように設定されている。目標転舵対応角θｐ*の絶対値は、レバー傾角θｌの絶対値の増大に基づいて線形的に大きくなっている。つまり、操作レバー１１のレバー傾角θｌに対する転舵輪３の転舵角θｉの角度比αは、レバー傾角θｌの絶対値に応じては変化しない。しかし、他の実施形態では、目標転舵対応角θｐ*の絶対値は、レバー傾角θｌの絶対値の増大に基づいて、例えば非線形的に大きくなってもよい。つまり、角度比αは、レバー傾角θｌの絶対値に応じて変化してもよい。角度比αは、転舵角θｉをレバー傾角θｌで除算することにより得られる値である（α＝θｉ／θｌ）。
　また、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２のいずれも、例えば車速Ｖが小さくなるほど、目標転舵対応角θｐ*の絶対値は大きくなるように設定されている。つまり、角度比αは、車速Ｖに応じて変化する。そして、緊急時マップ８２におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量は、通常時マップ８１におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量よりも小さくなるように設定されている。これにより、緊急時マップ８２における目標転舵対応角θｐ*の絶対値は、通常時マップ８１における目標転舵対応角θｐ*の絶対値がゼロである場合を除き、任意のレバー傾角θｌ及び車速Ｖで、通常時マップ８１における目標転舵対応角θｐ*の絶対値よりも小さくなる。
　目標転舵対応角演算部７２は、緊急時フラグＦの値が「０」である場合、通常時マップ８１を参照することにより、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに応じた目標転舵対応角θｐ*を演算する。一方、目標転舵対応角演算部７２は、緊急時フラグＦの値が「１」である場合、緊急時マップ８２を参照することにより、レバー傾角θｌ及び車速Ｖに応じた目標転舵対応角θｐ*を演算する。つまり、目標転舵対応角演算部７２は、緊急時であると判定された場合と緊急時であると判定されない場合とでマップを切り替える。これにより、目標転舵対応角演算部７２は、緊急時であると判定される場合に、緊急時であると判定されない場合の目標転舵対応角θｐ*よりも小さな絶対値の目標転舵対応角θｐ*を演算する。つまり、緊急時であると判定された後は、運転者の操作によるレバー傾角θｌの変化に対して、目標転舵対応角θｐ*が変化しにくくなる。
　上記のように転舵輪３を転舵させるために必要な運転者の仕事量は、操作反力に抗する力とレバー傾角θｌの変化量との積で表される。そのため、目標転舵対応角演算部７２は、転舵輪３を転舵させるために必要なレバー傾角θｌの変化量を大きくすることで、転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量を大きくする。つまり、目標転舵対応角演算部７２は、仕事量調整部に相当し、緊急時調整処理を実行する。そして、緊急時調整処理は、抑制用目標転舵対応値演算処理を含む。
　次に、目標転舵対応角演算部７２が目標転舵対応角θｐ*を演算する処理手順の一例について、図７に示すフローチャートに従って説明する。
　目標転舵対応角演算部７２は、各種状態量を取得すると（ステップ４０１）、緊急時フラグＦの値が「０」であるか否かを判定する（ステップ４０２）。緊急時フラグＦの値が「０」である場合（ステップ４０２：ＹＥＳ）、通常時マップ８１を用いて目標転舵対応角θｐ*を演算する（ステップ４０３）。
　一方、目標転舵対応角演算部７２は、緊急時フラグＦの値が「１」である場合（ステップ４０２：ＮＯ）、緊急時マップ８２を用いて目標転舵対応角θｐ*を演算する（ステップ４０４）。ステップ４０４の処理が抑制用目標転舵対応値演算処理及び緊急時調整処理に相当する。
　次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
　（１－１）仕事量調整部である目標操作反力演算部６１は、緊急時であるか否かの判定結果に応じて転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量を調整する緊急時調整処理を実行する。緊急時調整処理は、緊急時判定部６３により緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、仕事量を小さくする軽減処理を含む。そのため、緊急時であると判定されると、小さな仕事量で転舵輪３を転舵させることができる。これにより、緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（１－２）軽減処理は、緊急時であると判定されない場合に比べ、目標操作反力Ｔ*の絶対値を小さくするように演算する軽減用目標操作反力演算処理を含む。そのため、軽減処理の実行により、操作レバー１１の操作に必要な力が小さくなることで、転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量が小さくなる。これにより、緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（１－３）軽減用目標操作反力演算処理は、車速Ｖに基づいて目標操作反力Ｔ*の絶対値を小さくする処理である。そのため、緊急時であると判定された場合に、車速Ｖに応じて、好適に操作反力を小さくすることができる。
　（１－４）緊急時であると判定された場合に操作反力を小さくすると、レバー傾角θｌが大きくなりすぎることで、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなりすぎるおそれがある。この点、緊急時調整処理は、前期段階の後に続く後期段階において、緊急時であると判定されない場合に演算される目標操作反力Ｔ*以上の絶対値を有する目標操作反力Ｔ*を演算する加重処理をさらに含む。つまり、前期段階の後に続く後期段階において操作反力が大きくなる。そのため、レバー傾角θｌが大きくなりすぎることを抑制できる。これにより、適切な緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（１－５）目標操作反力演算部６１は、緊急時であると判定されてからの経過時間ｔに基づいて、緊急回避操作による回避の段階が前期段階から後期段階に移ったと判定する。
　ここで、レバー傾角θｌの変化量に対する転舵角θｉの変化量の角度比αは、操舵装置２が搭載される車種によって異なることがある。そのため、前期段階から後期段階に移ったか否かの判定を、例えばレバー傾角θｌに基づいて行うと、車種ごとに最適なレバー傾角θｌの閾値を検討しなければならない。この点、上記構成によれば、前期段階から後期段階に移ったか否かの判定を緊急時であると判定されてからの経過時間ｔに基づいて行う。そのため、幅広い車種に対して、前期段階から後期段階に移ったか否かの判定を容易に行うことができる。
　（１－６）緊急時であると判定された場合に操作反力を小さくすると、レバー傾角θｌが大きくなりすぎることで、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなりすぎるおそれがある。この点、緊急時調整処理は、緊急時であると判定されない場合と比べ、操作レバー１１の操作量の変化量に対する転舵角θｉの変化量が小さくなるように目標転舵対応角θｐ*を演算する抑制用目標転舵対応値演算処理をさらに含む。そのため、レバー傾角θｌが大きくなりすぎても、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなりすぎることを抑制できる。これにより、適切な緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（１－７）抑制用目標転舵対応値演算処理は、車速Ｖに基づいて目標転舵対応角θｐ*を演算する処理である。そのため、緊急時であると判定された場合に、車速Ｖに応じて好適に目標転舵対応角θｐ*を演算できる。
　（１－８）転舵制御信号生成部７３は、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成する。これにより、急激な転舵角θｉの変化が抑制されるため、車両の挙動が乱れることを抑制できる。
　（１－９）緊急時判定部６３は、緊急回避操作が完了したか否かを判定する。目標操作反力演算部６１及び目標転舵対応角演算部７２は、緊急回避操作が完了したと判定された後に緊急時調整処理を停止する。そのため、例えば緊急回避操作の途中で操作反力が急変することを防止できる。これにより、運転者に違和感を与えることを抑制できる。
　（１－１０）通常、緊急回避操作が完了すると、操作レバー１１のレバー傾角θｌが元に戻される。この点を踏まえ、緊急時判定部６３は、緊急回避操作による操作レバー１１の操作方向と反対の戻し方向の操作が行われるか否かに基づいて、緊急回避操作が完了したか否かを判定する。そのため、緊急回避操作が完了したことを適切に判定できる。
　（１－１１）緊急時判定部６３は、車両の走行状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果、及び操作ユニット４の操作状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果に基づいて緊急時であるか否かを判定する。そのため、車両の走行状態、及び操作ユニット４の操作状態に応じて、緊急時であるか否かを適切に判定できる。
　（第２実施形態）
　次に、操舵制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
　図８に示すように、本実施形態の目標転舵対応角演算部７２のメモリ７２ａは、上記第１実施形態の緊急時マップ８２とは異なる形状の緊急時マップ９２を記憶している。また、メモリ７２ａは、上記第１実施形態の通常時マップ８１を記憶している。図８において、通常時マップ８１を実線で示し、緊急時マップ９２を破線で示す。
　通常時マップ８１及び緊急時マップ９２の各々には、レバー傾角θｌの範囲として小操作範囲と大操作範囲とが設定されている。小操作範囲はゼロから境界値θｌｂまでのレバー傾角θｌの範囲であり、大操作範囲は境界値θｌｂよりも大きなレバー傾角θｌの範囲である。境界値θｌｂは、転舵角θｉがある程度大きくなるようなレバー傾角θｌである。本実施形態の境界値θｌｂは、例えば旋回判定閾値θｌｔｈと同一であるが、旋回判定閾値θｌｔｈより大きな値であっても小さな値であってもよい。他の実施形態では、例えば車速Ｖに基づいて境界値θｌｂを変更してもよい。
　小操作範囲において、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量は、通常時マップ８１におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量よりも大きくなるように設定されている。つまり、小操作範囲において、緊急時であると判定された場合角度比αは、緊急時であると判定されていない場合の角度比αよりも大きい。また、大操作範囲において、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量は、通常時マップ８１におけるレバー傾角θｌ及び車速Ｖの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量よりも小さくなるように設定されている。つまり、大操作範囲において、緊急時であると判定された場合の角度比αは、緊急時であると判定されていない場合の角度比αよりも小さい。
　目標転舵対応角演算部７２は、上記第１実施形態と同様に、緊急時フラグＦの値が「０」である場合には通常時マップ８１を参照することにより、目標転舵対応角θｐ*を演算する。また、目標転舵対応角演算部７２は、緊急時フラグＦの値が「１」である場合には、緊急時マップ９２を参照することにより、目標転舵対応角θｐ*を演算する。
　ここで、上記条件（ａ２）を参照すると、緊急時であると判定される場合には、レバー傾角θｌの絶対値が旋回判定閾値θｌｔｈ未満、すなわち境界値θｌｂ未満である。そのため、緊急時であると判定された後の前期段階においては、運転者の操作によるレバー傾角θｌの変化量が小さくても、目標転舵対応角θｐ*が大きく変化する。
　上記のように転舵輪３を転舵させるために必要な運転者の仕事量は、操作反力に抗する力とレバー傾角θｌの変化量との積で表される。そのため、目標転舵対応角演算部７２は、転舵輪３を転舵させるために必要なレバー傾角θｌの変化量を小さくすることで、転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量を小さくする。つまり、目標転舵対応角演算部７２は、仕事量調整部に相当し、緊急時調整処理を実行する。緊急時調整処理は、軽減用目標転舵対応値演算処理を含む軽減処理を含む。
　目標転舵対応角演算部７２が目標転舵対応角θｐ*を演算する処理手順は、上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、レバー傾角θｌが小操作範囲である場合に実行するステップ４０４の処理、すなわち緊急時マップ９２を用いて目標転舵対応角θｐ*を演算する処理が、軽減処理及び軽減用目標転舵対応値演算処理に相当する。
　以上のように、緊急時であると判定されることにより緊急時フラグＦの値が「１」となった後は、緊急時マップ９２を用いて目標転舵対応角θｐ*が演算されることで緊急時調整処理が実行される。この緊急時調整処理は、緊急回避操作が完了したと判定されることにより緊急時フラグＦの値が「０」となった後に、通常時マップ８１を用いて目標転舵対応角θｐ*が演算されることで停止する。
　以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１－１）～（１－１１）の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
　（２－１）仕事量調整部である目標転舵対応角演算部７２は、緊急時であるか否かの判定結果に応じて転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量を調整する緊急時調整処理を実行する。そのため、緊急時であると判定されると、小さな仕事量で転舵輪３を転舵させることができる。これにより、緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（２－２）軽減処理は、緊急時であると判定されない場合に比べ、操作レバー１１の操作量の変化量に対する転舵角θｉの変化量が大きくなるように目標転舵対応角θｐ*を演算する軽減用目標転舵対応値演算処理を含む。そのため、軽減処理の実行により、緊急回避操作に必要なレバー傾角θｌの変化量が小さくなることで、転舵輪３を転舵させるために必要な仕事量が小さくなる。これにより、緊急回避操作を容易に行うことができる。
　（２－３）軽減用目標転舵対応値演算処理は、車速Ｖに基づいて、目標転舵対応角θｐ*を演算する処理である。そのため、緊急時であると判定された場合に、車速Ｖに応じて、好適に目標転舵対応角θｐ*を演算できる。
　（２－４）緊急回避操作は、車両が大きく旋回していないとき、すなわち概ね直進しているときに必要となることが多い。この点、目標転舵対応角演算部７２のメモリ７２ａは、レバー傾角θｌと目標転舵対応角θｐ*との関係を示す通常時マップ８１及び緊急時マップ９２を記憶する。通常時マップ８１及び緊急時マップ９２の各々は、ゼロを含むレバー傾角θｌの範囲である小操作範囲と、小操作範囲よりも絶対値が大きなレバー傾角θｌの範囲である大操作範囲とを含む。小操作範囲において、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量は、通常マップにおけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量よりも大きくなるように設定される。軽減用目標転舵対応値演算処理は、緊急時マップ９２を用いて、レバー傾角θｌに基づく目標転舵対応角θｐ*を演算する処理である。そのため、緊急時であると判定された場合に、緊急時であると判定されない場合に比べ、操作レバー１１の操作量の変化量に対する転舵角θｉの変化量が大きくなるような目標転舵対応角θｐ*を小さな演算負荷で演算できる。
　（２－５）操作レバー１１の操作範囲全体にわたって、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量を大きくすると、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなりすぎるおそれがある。この点、大操作範囲において、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量は、通常マップにおけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量よりも小さくなるように設定される。そのため、レバー傾角θｌの絶対値が大きくなっても、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が大きくなりすぎることを抑制できる。これにより、適切な緊急操作を容易に行うことができる。
　上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・上記（ａ１）～（ａ３）のすべての条件が成立する場合に緊急時であると判定したが、これに限らない。例えばレバー傾角θｌに関する（ａ２）の条件を判定せず、（ａ１）及び（ａ３）の条件が成立する場合に緊急時であると判定してもよい。また、操作ユニット４の操作状態を示すパラメータ及び車両の走行状態を示すパラメータ以外の他の情報を用いて、緊急時であるか否かを判定してもよい。他の情報は、例えば障害物を検出するカメラからの信号であってもよい。また、他の情報は、付近を走行する他の車両又は走行する道路に設置された監視機器との間で通信により得られる情報であってもよい。
　・上記（ｂ１）の条件が成立する場合に緊急回避操作が完了したと判定したが、これに限らない。例えば車両が停止した場合に、緊急回避操作が完了したと判定してもよい。また、操作ユニット４の操作状態を示すパラメータ及び車両の走行状態を示すパラメータ以外の他の情報を用いて、緊急回避操作が完了したか否かを判定してもよい。他の情報は、緊急時であると判定されてからの走行距離及び走行時間であってもよい。さらに、運転者により操作されるスイッチが運転席に設けられる場合、他の情報は、このスイッチのオンオフ状態であってもよい。
　・緊急時判定部６３により緊急回避操作が完了したと判定された場合に、緊急時調整処理を停止したが、これに限らない。例えば（ａ１）～（ａ３）の少なくとも１つの条件が成立しない場合に、緊急時調整処理を停止してもよい。つまり、例えば（ａ１）～（ａ３）の少なくとも１つの条件が成立しない場合に、緊急時フラグＦの値を「０」にリセットしてもよい。この場合、緊急時判定部６３は完了判定を実行しなくてもよい。
　・上記第２実施形態において、緊急時マップ９２におけるレバー傾角θｌの変化量に対する目標転舵対応角θｐ*の絶対値の変化量が、大操作範囲でも、通常時マップ８１におけるそれ以上となってもよい。また、大操作範囲において、レバー傾角θｌの絶対値が増大しても、目標転舵対応角θｐ*の絶対値が変化しないように、緊急時マップ９２を設定してもよい。つまり、緊急時であると判定された場合に、レバー傾角θｌが境界値である場合の目標転舵対応角θｐ*を上限角度とし、それ以上は転舵輪３が転舵しないようにしてもよい。なお、この場合でも、緊急回避操作が完了したと判定された後は、上限角度以上に転舵輪３を転舵させることが可能になる。
　・通常時マップ８１及び緊急時マップ８２，９２に不感帯を設定してもよい。具体的には、レバー傾角θｌのゼロ度付近に、レバー傾角θｌの絶対値が増加しても、目標転舵対応角θｐ*がゼロ度のままである範囲を設定してもよい。また、通常時マップ８１及び緊急時マップ８２，９２は、レバー傾角θｌに対する目標転舵対応角θｐ*の関係を示す２次元マップであってもよい。つまり、抑制用目標転舵対応値演算処理及び軽減用目標転舵対応値演算処理は、車速Ｖを用いずに目標転舵対応角θｐ*を演算する処理であってもよい。さらに、通常時演算情報及び緊急時演算情報は、マップではなく、例えば関数式であってもよい。
　・上記第２実施形態において、目標転舵対応角演算部７２による軽減処理は、レバー傾角θｌの絶対値に関係なく、緊急時であると判定されない場合に比べ、レバー傾角θｌの変化量に対する転舵角θｉの変化量が大きくなるように目標転舵対応角θｐ*を演算してもよい。
　・転舵制御信号生成部７３は、ガード処理部７５を備え、転舵輪３の転舵速度を上限速度以下とすることにより、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させる転舵制御信号Ｍｔを生成した。しかし、これに限らず、転舵制御信号生成部７３は、ガード処理部７５に加えて又は代えて、例えば一次遅れフィルタ処理を実行するフィルタ処理部を備えてもよい。この場合、フィルタ処理部が入力される差分Δθｐに対して一次遅れフィルタ処理を実行することにより、差分Δθｐの急変が抑制される。これにより、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映される。なお、フィルタの時定数等を車速Ｖに基づいて変更してもよい。
　転舵制御信号生成部７３は、常時、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成した。しかし、これに限らず、例えば通常時マップ８１と緊急時マップ８２，９２とを互いに切り替えた場合にのみ、目標転舵対応角θｐ*の変化を転舵角θｉに徐々に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成してもよい。この場合、マップを切り替えることにより生じる差分Δθｐが予め設定された徐変時間の間になくなるように、転舵制御信号Ｍｔを生成してもよい。なお、徐変時間は、車速Ｖに基づいて演算されてもよい。
　さらに、転舵制御信号生成部７３は、ガード処理部７５を備えず、目標転舵対応角θｐ*の変化が転舵角θｉに即座に反映させるように転舵制御信号Ｍｔを生成してもよい。
　・目標操作反力演算部６１は角度軸力を基礎操作反力Ｔｂとして演算したが、これに限らず、例えば電流軸力を基礎操作反力Ｔｂとして演算してもよい。電流軸力は、転舵モータ３２からラック軸２２に実際に伝達される軸力であり、路面情報を含む。電流軸力は、転舵モータ３２に供給される実電流値に基づいて演算することができる。また、角度軸力と電流軸力とを所定比率で足し合わせた配分軸力を基礎操作反力Ｔｂとして演算してもよい。さらに、例えばレバー傾角θｌの絶対値に比例する値を基礎操作反力Ｔｂとして演算してもよく、基礎操作反力Ｔｂの演算は適宜変更可能である。
　・目標操作反力演算部６１は、車速Ｖに基づいて前期ゲインＧｉを演算したが、これに限らず、前期ゲインＧｉは予め設定された固定値であってもよい。同様に、後期ゲインＧｌは予め設定された固定値であってもよい。
　・目標操作反力演算部６１は、基礎操作反力ＴｂにゲインＧを乗算することにより、基礎操作反力Ｔｂを調整したが、これに限らず、基礎操作反力Ｔｂの調整方法は適宜変更可能である。例えば、基礎操作反力Ｔｂの絶対値から調整値を減算することにより基礎操作反力Ｔｂを調整してもよい。調整値は、予め設定された固定値であっても、車速Ｖに基づいて演算される値であってもよい。
　また、目標操作反力演算部６１は、例えばレバー傾角θｌと目標操作反力Ｔ*との関係を示す通常時演算情報及び緊急時演算情報を有してもよい。この場合、緊急時演算情報における目標操作反力Ｔ*は、通常時演算情報における目標操作反力Ｔ*よりも大きくなるように設定できる。この場合、目標操作反力演算部６１は、基礎操作反力Ｔｂを演算せず、目標操作反力Ｔ*を直接演算できる。
　・緊急時であると判定されてからの経過時間ｔに基づいて、緊急回避操作による回避の段階が前期段階から後期段階に移ったと判定したが、これに限らない。例えば、緊急時であると判定されてからのレバー傾角θｌの変化量に基づいて回避の段階が前期段階から後期段階に移ったと判定してもよい。
　・緊急時調整処理は、加重処理を含まなくてもよい。つまり、緊急時であると判定された後は、操作反力を小さくしたままでもよい。
　・上記第１実施形態において、緊急時調整処理は、抑制用目標転舵対応値演算処理を含まなくてもよい。つまり、緊急時であると判定される場合と緊急時であると判定されないとで、同様に目標転舵対応角θｐ*を演算してもよい。
　・上記第２実施形態において、緊急時調整処理は、目標操作反力演算部６１による軽減処理、軽減用目標操作反力演算処理及び加重処理を含まなくてもよい。つまり、緊急時であると判定される場合と緊急時であると判定されないとで、同様に目標操作反力Ｔ*を演算してもよい。
　・転舵輪３の転舵角θｉに換算可能な換算可能値はピニオン軸２１の回転角であったが、これに限らず、例えばラック軸２２のストローク量、又は転舵角θｉそのものが換算可能値であってよい。
　・マイクロコンピュータ５１は、報知器３７を介して緊急時である旨を運転者に報知しなくてもよい。
　・操作レバー１１は、ベース１２に傾動可能に支持されたが、これに限らず、例えばベース１２に対してスライド可能に支持されてもよい。この場合、運転者による操作量は、操作レバー１１のスライド量で表される。操作レバー１１は、転舵輪３の転舵角θｉを制御することに加え、車両の駆動／制動を制御するために用いられてもよい。
　・傾斜角センサ１３によりレバー傾角θｌを検出したが、これに限らず、例えば操作モータ１６の回転角に基づいて、レバー傾角θｌを検出してもよい。この場合、操作ユニット４は、傾斜角センサ１３を備えなくてもよい。
　・操作ユニット４は、操作レバー１１に代えて、操作部材であるステアリングホイールを備えてもよい。また、操作ユニット４は、操作レバー１１に加えて、運転者によって操作されるステアリングホイールを備えてもよい。操舵装置２は、操作ユニット４と転舵ユニット５との間の動力伝達が分離したリンクレスの構造であったが、これに限らない。ステアリングホイールを備えた場合、操舵装置２は、クラッチにより操作ユニット４と転舵ユニット５との間の動力伝達を分離可能な構造であってもよい。
　・転舵アクチュエータ３１は、転舵モータ３２の回転をベルト機構３４を介してボール螺子機構３５に伝達したが、これに限らず、例えば転舵モータ３２の回転を歯車機構を介してボール螺子機構３５に伝達するように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。また、転舵モータ３２がボール螺子機構３５を直接回転させるように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。さらに、転舵ユニット５が第２のラックアンドピニオン機構を備える構成とし、転舵モータ３２の回転を第２のラックアンドピニオン機構にてラック軸２２の往復動に変換することで転舵ユニット５に転舵力を付与するように転舵アクチュエータ３１を構成してもよい。

Claims (16)

  1. 　車両の操舵装置を制御する操舵制御装置であって、
    　前記操舵装置は、操作部材を有する操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成される転舵ユニットとの間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有し、
    　前記操舵制御装置は、
    　　前記操作部材の操作量に基づいて、前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値を演算するように構成される目標転舵対応値演算部と、
    　　前記目標転舵対応値に基づいて、前記転舵ユニットを作動させる転舵制御信号を生成するように構成される転舵制御信号生成部と、
    　　緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを判定するように構成される緊急時判定部と、
    　　前記転舵輪を転舵させるために必要な運転者の仕事量を調整するように構成される仕事量調整部と、を備え、
    　前記仕事量調整部は、緊急時であるか否かの判定結果に応じて前記仕事量を調整する緊急時調整処理を実行するように構成され、
    　前記緊急時調整処理は、前記緊急時判定部により緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、前記仕事量を小さくする軽減処理を含む、操舵制御装置。
  2. 　請求項１に記載の操舵制御装置であって、
    　前記操作ユニットは、前記操作量に応じた操作反力を前記操作部材に付与するように構成され、
    　前記操舵制御装置は、
    　　前記操作量に基づいて、前記操作反力の目標値である目標操作反力を演算するように構成される目標操作反力演算部と、
    　　前記目標操作反力に基づいて、前記操作ユニットを作動させる操作制御信号を生成するように構成される操作制御信号生成部と、をさらに備え、
    　前記仕事量調整部は、前記目標操作反力演算部を含み、
    　前記軽減処理は、緊急時であると判定されない場合に比べ、小さな絶対値を有する前記目標操作反力を演算する軽減用目標操作反力演算処理を含む、操舵制御装置。
  3. 　請求項２に記載の操舵制御装置であって、
    　前記軽減用目標操作反力演算処理は、車速に基づいて前記目標操作反力を演算する処理である、操舵制御装置。
  4. 　請求項２又は３に記載の操舵制御装置であって、
    　前記緊急時調整処理は、前記前期段階の後に続く後期段階において、緊急時であると判定されない場合に演算される前記目標操作反力以上の絶対値を有する前記目標操作反力を演算する加重処理をさらに含む、操舵制御装置。
  5. 　請求項４に記載の操舵制御装置であって、
    　前記目標操作反力演算部は、緊急時であると判定されてからの経過時間に基づいて、緊急回避操作による回避の段階が前記前期段階から前記後期段階に移ったと判定するように構成される、操舵制御装置。
  6. 　請求項２～５のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
    　前記仕事量調整部は、前記目標転舵対応値演算部をさらに含み、
    　前記緊急時調整処理は、緊急時であると判定されない場合と比べ、前記操作量の変化量に対する前記転舵角の変化量が小さくなるように前記目標転舵対応値を演算する抑制用目標転舵対応値演算処理をさらに含む、操舵制御装置。
  7. 　請求項６に記載の操舵制御装置であって、
    　前記抑制用目標転舵対応値演算処理は、車速に基づいて前記目標転舵対応値を演算する処理である、操舵制御装置。
  8. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
    　前記仕事量調整部は、前記目標転舵対応値演算部を含み、
    　前記軽減処理は、緊急時であると判定されない場合に比べ、前記操作量の変化量に対する前記転舵角の変化量が大きくなるように前記目標転舵対応値を演算する軽減用目標転舵対応値演算処理を含む、操舵制御装置。
  9. 　請求項８に記載の操舵制御装置であって、
    　前記軽減用目標転舵対応値演算処理は、車速に基づいて前記目標転舵対応値を演算する処理である、操舵制御装置。
  10. 　請求項８又は９に記載の操舵制御装置であって、
    　前記目標転舵対応値演算部は、メモリを備え、
    　前記メモリは、前記操作量と前記目標転舵対応値との関係を示す通常時演算情報及び緊急時演算情報を記憶し、
    　前記操作量は、前記車両が直進する場合にゼロであり、
    　前記通常時演算情報及び前記緊急時演算情報の各々は、ゼロを含む前記操作量の範囲である小操作範囲と、前記小操作範囲よりも絶対値が大きな前記操作量の範囲である大操作範囲と、を含み、
    　前記小操作範囲において、前記緊急時演算情報における前記操作量の変化量に対する前記目標転舵対応値の絶対値の変化量は、前記通常時演算情報におけるそれよりも大きくなるように設定され、
    　前記軽減用目標転舵対応値演算処理は、前記緊急時演算情報を用いて、前記操作量に基づく前記目標転舵対応値を演算する処理である、操舵制御装置。
  11. 　請求項１０に記載の操舵制御装置であって、
    　前記大操作範囲において、前記緊急時演算情報における前記操作量の変化量に対する前記目標転舵対応値の絶対値の変化量は、前記通常時演算情報におけるそれよりも小さくなるように設定される、操舵制御装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
    　前記転舵制御信号生成部は、前記目標転舵対応値の変化を前記転舵角に徐々に反映させる前記転舵制御信号を生成するように構成される、操舵制御装置。
  13. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
    　前記緊急時判定部は、緊急回避操作が完了したか否かを判定するようにさらに構成され、
    　前記仕事量調整部は、前記緊急時判定部により緊急回避操作が完了したと判定された後に前記緊急時調整処理を停止するように構成される、操舵制御装置。
  14. 　請求項１３に記載の操舵制御装置であって、
    　前記緊急時判定部は、緊急回避操作による前記操作部材の操作方向と反対の戻し方向の操作が行われるか否かに基づいて、緊急回避操作が完了したか否かを判定するように構成される、操舵制御装置。
  15. 　請求項１～１４のいずれか一項に記載の操舵制御装置であって、
    　前記緊急時判定部は、前記車両の走行状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果、及び前記操作ユニットの操作状態を示すパラメータと閾値との大小比較の結果に基づいて、緊急時であるか否かを判定するように構成される、操舵制御装置。
  16. 　車両の操舵装置を制御する操舵制御方法であって、
    　前記操舵装置は、操作部材を有する操作ユニットと、転舵輪を転舵させるように構成される転舵ユニットとの間の動力伝達路が機械的に分離した構造を有し、
    　前記操舵制御方法は、
    　　前記操作部材の操作量に基づいて、前記転舵輪の転舵角に換算可能な換算可能値の目標値である目標転舵対応値を演算することと、
    　　前記目標転舵対応値に基づいて、前記転舵ユニットを作動させる転舵制御信号を生成することと、
    　　緊急回避操作が行われる緊急時であるか否かを判定することと、
    　　前記転舵輪を転舵させるために必要な運転者の仕事量を調整することと、を含み、
    　前記仕事量を調整することは、緊急時であるか否かの判定結果に応じて前記仕事量を調整する緊急時調整処理を実行することを含み、
    　前記緊急時調整処理は、緊急時であると判定された後の前期段階において、緊急時であると判定されない場合に比べ、前記仕事量を小さくする軽減処理を含む、操舵制御方法。
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