特許 6566246 操舵支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6566246

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】操舵支援装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20190819BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20190819BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20190819BHJP

   B62D 137/00 20060101ALN20190819BHJP

【ＦＩ】

   B62D6/00

   B62D101:00

   B62D119:00

   B62D137:00

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-106711(P2015-106711)

(22)【出願日】2015年5月26日

(65)【公開番号】特開2016-216010(P2016-216010A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100086391

【弁理士】

【氏名又は名称】香山 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】應矢 敏明

【審査官】 瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６８５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０８６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２７５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８４５９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の転舵機構に転舵用駆動力を与えるための電動モータと、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
目標走行ラインからの車両の横偏差と、前記横偏差の単位時間当たりの変化率である横偏差変化率と、目標走行ラインの曲率とを取得する情報取得手段と、
操舵アシストトルクの目標値に対応した操舵アシスト電流値を設定する操舵アシスト電流値設定手段と、
前記情報取得手段によって取得される横偏差および横偏差変化率に基いて、前記横偏差および前記横偏差変化率に応じたメインレーンキープアシストトルクを発生させるためのメインレーンキープアシスト電流値を設定するメインレーンキープアシスト電流値設定手段と、
前記情報取得手段によって取得される曲率に基いて、前記曲率に応じたサブレーンキープアシストトルクを発生させるためのサブレーンキープアシスト電流値を設定するサブレーンキープアシスト電流値設定手段と、
前記操舵アシスト電流値設定手段によって設定される操舵アシスト電流値と、前記メインレーンキープアシスト電流値設定手段によって設定されるメインレーンキープアシスト電流値と、前記サブレーンキープアシスト電流値設定手段によって設定されるサブレーンキープアシスト電流値とを用いて、目標電流値を演算する目標電流値演算手段と、
前記目標電流値演算手段によって演算される目標電流値に基いて、前記電動モータを駆動制御する制御手段とを含み、
前記メインレーンキープアシスト電流値設定手段は、
前記横偏差および前記横偏差変化率を零に近づけるためのメインレーンキープアシスト電流値を演算するメインレーンキープアシスト電流値演算手段と、
前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクから得られる操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが異なる場合には、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値を最終的なメインレーンキープアシスト電流値として設定し、前記検出操舵トルクから得られる操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが同じ場合には最終的なメインレーンキープアシスト電流値を零に設定する最終メインレーンキープアシスト電流値設定手段とを含む、操舵支援装置。

【請求項2】

前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクに基づいて、制御用操舵トルクを設定する制御用操舵トルク設定手段をさらに含み、
前記制御用操舵トルク設定手段は、前記検出操舵トルクの絶対値が所定値以内の範囲内にあるときには制御用操舵トルクを零に設定し、前記検出操舵トルクの絶対値が前記所定値より大きいときには、制御用操舵トルクを検出操舵トルクと同じ値に設定するように構成されており、
前記最終メインレーンキープアシスト電流値設定手段は、前記制御用操舵トルク設定手段によって設定される制御用操舵トルクに応じた操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが異なる場合には、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値を最終的なメインレーンキープアシスト電流値として設定し、前記制御用操舵トルクに応じた操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが同じ場合には最終的なメインレーンキープアシスト電流値を零に設定するように構成されている、請求項１に記載の操舵支援装置。

【請求項3】

前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段は、
前記情報取得手段によって取得される横偏差に基いて第１レーンキープアシスト電流値を演算する第１演算手段と、
前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率に基いて第２レーンキープアシスト電流値を演算する第２演算手段と、
前記第１演算手段によって演算される第１レーンキープアシスト電流値と、前記第２演算手段によって演算される第２レーンキープアシスト電流値とを加算することによって、メインレーンキープアシスト電流値を演算する第３演算手段とを含む、請求項１または２に記載の操舵支援装置。

【請求項4】

車速を検出するための車速検出手段をさらに含み、
前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段は、
前記情報取得手段によって取得される横偏差に基いて第１レーンキープアシスト電流値を演算する第１演算手段と、
前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率に基いて第２レーンキープアシスト電流値を演算する第２演算手段と、
前記第１演算手段によって演算される第１レーンキープアシスト電流値と、前記第２演算手段によって演算される第２レーンキープアシスト電流値とを加算することによって、第３レーンキープアシスト電流値を演算する第３演算手段と、
前記車速検出手段によって検出される車速に応じたゲインを、前記第３演算手段によって演算される第３レーンキープアシスト電流値に乗算することによって、メインレーンキープアシスト電流値を演算する第４演算手段とを含む、請求項１または２に記載の操舵支援装置。

【請求項5】

前記情報取得手段によって取得される横偏差をｙとし、前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率をｄｙ／ｄｔとし、前記第１レーンキープアシスト電流値をＩｒ１^＊とし、前記第２レーンキープアシスト電流値をＩｒ２^＊とし、ａ１，ａ２を同符号の定数とし、ｂ１を２以上の自然数からなる次数とし、ｂ２をｂ１より小さな自然数からなる次数とすると、
前記第１演算手段は、ｂ１が奇数に設定される場合には、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算し、ｂ１が偶数に設定される場合には、ｙ≧０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表され、ｙ＜０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝−ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算するように構成されており、
前記第２演算手段は、ｂ２が奇数に設定される場合には、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算し、ｂ２が偶数に設定される場合には、ｄｙ／ｄｔ≧０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表され、ｄｙ／ｄｔ＜０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝−ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算するように構成されている、請求項３または４に記載の操舵支援装置。

【請求項6】

前記第１演算手段は、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^３の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算するように構成されており、
前記第２演算手段は、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算するように構成されている、請求項５に記載の操舵支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車両の操舵支援装置に関し、特に、走行中の車両が車線を逸脱するのを防止するための操舵支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両が高速道路等を走行する際、運転者の不注意や路面状況によって車両が走行車線を逸脱すると、車両が他車両やガイドレールに接触するおそれがある。そこで、車両に搭載されたカメラの撮像画像に基づいて、路面情報や車両と車線との相対位置情報を取得し、車両が車線から逸脱しそうになると、運転者に警告を与える車両用警報装置が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２１２８３９号公報

【特許文献2】特許第４２９２５６２号公報

【特許文献3】特開平１１−３４７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この発明の目的は、車両が車線から逸脱するのを回避するように車両を誘導することができ、かつ旋回を維持するための操舵トルクが必要な曲線経路において車両を目標走行ラインに沿って走行させやすくなる、操舵支援装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１記載の発明は、車両の転舵機構（４）に転舵用駆動力を与えるための電動モータ（１８）と、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（１１）と、目標走行ラインからの車両の横偏差（ｙ）と、前記横偏差の単位時間当たりの変化率である横偏差変化率（ｄｙ／ｄｔ）と、目標走行ラインの曲率（ｃｔ）とを取得する情報取得手段（４２）と、操舵アシストトルクの目標値に対応した操舵アシスト電流値を設定する操舵アシスト電流値設定手段（４１）と、前記情報取得手段によって取得される横偏差および横偏差変化率に基いて、前記横偏差および前記横偏差変化率に応じたメインレーンキープアシストトルクを発生させるためのメインレーンキープアシスト電流値を設定するメインレーンキープアシスト電流値設定手段（５１）と、前記情報取得手段によって取得される曲率に基いて、前記曲率に応じたサブレーンキープアシストトルクを発生させるためのサブレーンキープアシスト電流値を設定するサブレーンキープアシスト電流値設定手段（５２）と、前記操舵アシスト電流値設定手段によって設定される操舵アシスト電流値と、前記メインレーンキープアシスト電流値設定手段によって設定されるメインレーンキープアシスト電流値と、前記サブレーンキープアシスト電流値設定手段によって設定されるサブレーンキープアシスト電流値とを用いて、目標電流値を演算する目標電流値演算手段（５３，４４）と、前記目標電流値演算手段によって演算される目標電流値に基いて、前記電動モータを駆動制御する制御手段（４５，４６）とを含み、前記メインレーンキープアシスト電流値設定手段は、前記横偏差および前記横偏差変化率を零に近づけるためのメインレーンキープアシスト電流値を演算するメインレーンキープアシスト電流値演算手段（６１〜６５）と、前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクから得られる操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが異なる場合には、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値を最終的なメインレーンキープアシスト電流値として設定し、前記検出操舵トルクから得られる操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが同じ場合には最終的なメインレーンキープアシスト電流値を零に設定する最終メインレーンキープアシスト電流値設定手段（６７）とを含む、操舵支援装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

【0006】

この発明では、横偏差および横偏差変化率に応じたメインレーンキープアシストトルクを発生させることができる。これにより、目標走行ラインに車両が近づくように車両を誘導することができる。また、目標走行ライン付近において、車両の幅方向中心線が目標走行ラインに平行となるように車両を誘導することができる。これにより、車両が車線から逸脱するのを回避するように車両を誘導することができる。

【0007】

また、この発明では、目標走行ラインの曲率に応じたサブレーンキープアシストトルクを発生させることができる。これにより、旋回を維持するために操舵トルクが必要となる曲線経路走行時において、旋回を維持するための操舵トルクをサブレーンキープアシストトルクとして電動モータから発生させることができる。このため、曲線経路においても、車両を目標走行ラインに沿って走行させやすくなる。

【0009】

請求項２記載の発明は、前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクに基づいて、制御用操舵トルクを設定する制御用操舵トルク設定手段（６６）をさらに含み、前記制御用操舵トルク設定手段は、前記検出操舵トルクの絶対値が所定値以内の範囲内にあるときには制御用操舵トルクを零に設定し、前記検出操舵トルクの絶対値が前記所定値より大きいときには、制御用操舵トルクを検出操舵トルクと同じ値に設定するように構成されており、前記最終メインレーンキープアシスト電流値設定手段は、前記制御用操舵トルク設定手段によって設定される制御用操舵トルクに応じた操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが異なる場合には、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段によって演算されるメインレーンキープアシスト電流値を最終的なメインレーンキープアシスト電流値として設定し、前記制御用操舵トルクに応じた操舵方向と前記メインレーンキープアシスト電流値に対応した転舵方向とが同じ場合には最終的なメインレーンキープアシスト電流値を零に設定するように構成されている、請求項１に記載の操舵支援装置である。

【0010】

請求項３記載の発明は、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段は、前記情報取得手段によって取得される横偏差に基いて第１レーンキープアシスト電流値を演算する第１演算手段（６１）と、前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率に基いて第２レーンキープアシスト電流値を演算する第２演算手段（６２）と、前記第１演算手段によって演算される第１レーンキープアシスト電流値と、前記第２演算手段によって演算される第２レーンキープアシスト電流値とを加算することによって、メインレーンキープアシスト電流値を演算する第３演算手段（６３）とを含む、請求項１または２に記載の操舵支援装置である。

【0011】

請求項４記載の発明は、車速を検出するための車速検出手段（２３）をさらに含み、前記メインレーンキープアシスト電流値演算手段は、前記情報取得手段によって取得される横偏差に基いて第１レーンキープアシスト電流値を演算する第１演算手段（６１）と、前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率に基いて第２レーンキープアシスト電流値を演算する第２演算手段（６２）と、前記第１演算手段によって演算される第１レーンキープアシスト電流値と、前記第２演算手段によって演算される第２レーンキープアシスト電流値とを加算することによって、第３レーンキープアシスト電流値を演算する第３演算手段（６３）と、前記車速検出手段によって検出される車速に応じたゲイン（Ｇ）を、前記第３演算手段によって演算される第３レーンキープアシスト電流値に乗算することによって、メインレーンキープアシスト電流値を演算する第４演算手段（６５）とを含む、請求項１または２に記載の操舵支援装置である。

【0012】

請求項５記載の発明は、前記情報取得手段によって取得される横偏差をｙとし、前記情報取得手段によって取得される横偏差変化率をｄｙ／ｄｔとし、前記第１レーンキープアシスト電流値をＩｒ１^＊とし、前記第２レーンキープアシスト電流値をＩｒ２^＊とし、ａ１，ａ２を同符号の定数とし、ｂ１を２以上の自然数からなる次数とし、ｂ２をｂ１より小さな自然数からなる次数とすると、前記第１演算手段は、ｂ１が奇数に設定される場合には、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算し、ｂ１が偶数に設定される場合には、ｙ≧０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表され、ｙ＜０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝−ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算するように構成されており、前記第２演算手段は、ｂ２が奇数に設定される場合には、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算し、ｂ２が偶数に設定される場合には、ｄｙ／ｄｔ≧０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表され、ｄｙ／ｄｔ＜０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝−ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算するように構成されている、請求項３または４に記載の操舵支援装置である。

【0013】

請求項６記載の発明は、前記第１演算手段は、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^３の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算するように構成されており、前記第２演算手段は、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算するように構成されている、請求項５に記載の操舵支援装置である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る操舵支援装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、検出操舵トルクＴに対する操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊の設定例を示すグラフである。

【図4A】図４Ａは、情報取得部の動作を説明するための模式図である。

【図4B】図４Ｂは、目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔを求める方法の一例を説明するための模式図である。

【図5】図５は、メインレーンキープアシスト電流値設定部の電気的構成を示すブロック図である。

【図6】図６Ａは、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係の一例を示すグラフであり、図６Ｂは、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係の他の例を示すグラフであり、図６Ｃは、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係のさらに他の例を示すグラフである。

【図7】図７Ａは、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係の一例を示すグラフであり、図７Ｂは、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係の他の例を示すグラフである。

【図8】図８は、車速Ｖに対する車速ゲインＧの設定例を示すグラフである。

【図9】図９は、曲率ｃｔとメインレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊との関係を示すグラフである。

【図10】図１０は、メインレーンキープアシスト電流値設定部の変形例を示すブロック図である。

【図11】図１１は、検出操舵トルクＴと制御用操舵トルクＴｓとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る操舵支援装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

【0016】

ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
トーションバー１０の周囲には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴは、たとえば、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。

【0017】

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。

【0018】

ラック軸１４は、車両の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。

【0019】

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助力（操舵アシストトルク）を発生させるための操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機構１９は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。

【0020】

ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵されるようになっている。つまり、電動モータ１８は、転舵輪３を転舵させるための転舵用駆動力を発生させるためのモータである。

【0021】

車両には、車速Ｖを検出するための車速センサ２３が設けられているとともに、車両の進行方向前方の道路を撮影するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ２４が搭載されている。
トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴ、車速センサ２３によって検出される車速ＶおよびＣＣＤカメラ２４から出力される画像信号は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）１２に入力される。ＥＣＵ１２は、これらの入力信号に基いて、電動モータ１８を制御する。

【0022】

図２は、ＥＣＵ１２の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ１２は、電動モータ１８を制御するためのマイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２と、電動モータ１８に流れるモータ電流（実電流値）Ｉを検出する電流検出回路３３とを含んでいる。

【0023】

マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ(ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することにより、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、操舵アシスト電流値設定部４１と、情報取得部４２と、レーンキープアシスト電流値設定部４３と、目標電流値演算部４４と、電流偏差演算部４５と、ＰＩ制御部４６と、ＰＷＭ制御部４７とが含まれる。

【0024】

操舵アシスト電流値設定部４１は、操舵アシストトルクの目標値に対応したモータ電流値である操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊を設定する。操舵アシスト電流値設定部４１は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴと車速センサ２３によって検出される車速Ｖとに基づいて、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊を設定する。検出操舵トルクＴに対する操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊の設定例は、図３に示されている。検出操舵トルクＴは、例えば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。

【0025】

操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負をとる。検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１（たとえば、Ｔ１＝０．４Ｎ・ｍ）の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は零とされる。そして、検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲外の値である場合には、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は、検出操舵トルクＴの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は、車速センサ２３によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。

【0026】

情報取得部４２は、図４Ａに示すように、ＣＣＤカメラ２４によって撮像された画像に基いて、車両１００が走行している車線を示す一対の車線境界線（白線）Ｌｌ，Ｌｒを認識し、車両１００の走行車線を認識する。そして、情報取得部４２は、車両１００の走行車線内に、車両１００の目標走行ラインＬｓを設定する。この実施形態では、目標走行ラインＬｓは、走行車線の幅中央に設定される。また、情報取得部４２は、目標走行ラインＬｓからの車両１００の横偏差ｙ、横偏差ｙの単位時間当たりの変化率である横偏差変化率ｄｙ／ｄｔおよび目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔを取得する。

【0027】

車両１００の横偏差ｙは、平面視において、車両１００の基準位置Ｃから目標走行ラインＬｓまでの距離を表す。車両１００の基準位置Ｃは、車両１００の重心位置であってもよく、車両１００におけるＣＣＤカメラ２４の配置位置であってもよい。この実施形態では、車両１００の基準位置Ｃが、進行方向に向かって、目標走行ラインＬｓの右側にある場合には、横偏差ｙの符号は正となり、目標走行ラインＬｓの左側にある場合には、横偏差ｙの符号は負となるように、横偏差ｙは設定される。

【0028】

横偏差変化率ｄｙ／ｄｔは、今回取得した横偏差ｙ（ｔ）と、所定の単位時間Δｔ前に取得した横偏差ｙ（ｔ-Δｔ）との偏差（ｙ（ｔ）−ｙ（ｔ-Δｔ））であってもよい。また、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔは、所定の単位時間Δｔ後に予測される横偏差ｙ（ｔ＋Δｔ）と、今回取得した横偏差ｙ（ｔ）との偏差（ｙ（ｔ＋Δｔ）−ｙ（ｔ））であってもよい。横偏差の予測値ｙ（ｔ＋Δｔ）は、車速、ヨー角等を考慮して求められてもよい。

【0029】

また、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔは、所定時間Δｔｘ後の時点ｔ１に予測される横偏差ｙ（ｔ＋Δｔｘ）と、時点ｔ１から所定の単位時間Δｔ後の時点ｔ２に予測される横偏差ｙ（ｔ＋Δｔｘ＋Δｔ）との偏差（ｙ（ｔ＋Δｔｘ＋Δｔ）−ｙ（ｔ＋Δｔｘ））であってもよい。前記横偏差の予測値ｙ（ｔ＋Δｔｘ）およびｙ（ｔ＋Δｔｘ＋Δｔ）は、車速、ヨー角等を考慮して求められてもよい。車両の進行方向前方の道路を撮像して、車両の横偏差ｙを演算または予測する手法は、前記特許文献１，２，３等に記載されているように公知なのでその説明を省略する。

【0030】

目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔとは、目標走行ラインＬｓの曲がり具合を表し、１を曲率半径で除算した値として定義される。曲線経路のカーブが緩やかになる程、曲率半径は大きくなるから、曲率ｃｔは小さくなる。情報取得部４２は、例えば、次のようにして目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔを求める。
情報取得部４２は、図４Ｂに示すように、ＣＣＤカメラ２４によって撮像された画像に基いて、車両１００が走行している車線を示す一対の車線境界線（白線）Ｌｌ，Ｌｒを認識し、車両１００の走行車線を認識する。情報取得部４２は、車両１００の基準位置Ｃを中心とする左右方向（車幅方向）の座標をｙ_ｃとし、車両１００の前後方向の位置座標をｘ_ｃとして、例えば、白線Ｌｌ上に３つの点Ｑ_１、Ｑ_２およびＱ_３の座標Ｑ_１（ｘ_ｃ１，ｙ_ｃ１）、Ｑ_２（ｘ_ｃ２，ｙ_ｃ２）、Ｑ_３（ｘ_ｃ３，ｙ_ｃ３）を推定する。この例では、点Ｑ_１は、現在の車両１００の位置に対応した白線Ｌｌ上の推定位置を表している。点Ｑ_２は、点Ｑ_１に対して所定時間経過後の白線Ｌｌ上の推定位置を表している。点Ｑ_３は、点Ｑ_２に対して所定時間経過後の白線Ｌｌ上の推定位置を表している。

【0031】

次に、情報取得部４２は、点Ｑ_１と点Ｑ_２とを結ぶ線分に対する垂直２等分線と、点Ｑ_２と点Ｑ_３とを結ぶ線分に対する垂直２等分線とが交わる点の座標をＰ点座標として求める。そして、情報取得部４２は、点Ｐと点Ｑ_１との間の距離を白線Ｌｌの曲率半径ｒとして求める。次に、情報取得部４２は、１を曲率半径ｒで除することにより、白線Ｌｌの曲率ｃｔを求める。情報取得部４２は、このようして求めた白線Ｌｌの曲率ｃｔを、目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔとみなす。

【0032】

なお、目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔは、他の方法によって求められてもよい。
図２に戻り、レーンキープアシスト電流値設定部４３は、横偏差ｙ、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔおよび曲率ｃｔに基いて、車両１００を目標走行ラインＬｓに沿って走行させるためのレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を設定する。レーンキープアシスト電流値設定部４３の動作の詳細については、後述する。

【0033】

目標電流値演算部４４は、操舵アシスト電流値設定部４１によって設定された操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊に、レーンキープアシスト電流値設定部４３によって設定されたレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を加算することにより、目標電流値Ｉ^＊を演算する。電流偏差演算部４５は、目標電流値演算部４４によって得られた目標電流値Ｉ^＊と電流検出回路３３によって検出された実電流値Ｉとの偏差（電流偏差ΔＩ＝Ｉ^＊−Ｉ）を演算する。

【0034】

ＰＩ制御部４６は、電流偏差演算部４５によって演算された電流偏差ΔＩに対するＰＩ演算を行うことにより、電動モータ１８に流れる電流Ｉを目標電流値Ｉ^＊に導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部４７は、前記駆動指令値に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路３２に供給する。これにより、駆動指令値に対応した電力が電動モータ１８に供給されることになる。

【0035】

電流偏差演算部４５およびＰＩ制御部４６は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉが、目標電流値Ｉ^＊に近づくように制御される。
以下、レーンキープアシスト電流値設定部４３の構成および動作について詳しく説明する。図２に示すように、レーンキープアシスト電流値設定部４３は、メインレーンキープアシスト電流値設定部５１と、サブレーンキープアシスト電流値設定部５２と、加算部５３とを含む。

【0036】

メインレーンキープアシスト電流値設定部５１は、横偏差ｙおよび横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに応じたメインレーンキープアシストトルクを発生させるためのメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊を設定する。この実施形態では、メインレーンキープアシスト電流値設定部５１は、横偏差ｙおよび横偏差変化率ｄｙ／ｄｔを零に近づけるためのメインレーンキープアシストトルクに対応したメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊を設定する。

【0037】

図５は、メインレーンキープアシスト電流値設定部５１の電気的構成を示すブロック図である。メインレーンキープアシスト電流値設定部５１は、第１電流値演算部６１と、第２電流値演算部６２と、加算部６３と、車速ゲイン設定部６４と、乗算部６５とを含んでいる。
第１電流値演算部６１は、横偏差ｙに基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算する。第２電流値演算部６２は、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算する。加算部６３は、第１電流値演算部６１によって演算された第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊と、第２電流値演算部６２によって演算された第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊とを加算することにより第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）を演算する。車速ゲイン設定部６４は、車速Ｖに応じた車速ゲインＧを設定する。乗算部６５は、加算部６３によって演算された第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）に、車速ゲイン設定部６４によって設定された車速ゲインＧを乗算することにより、メインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊（＝Ｇ・（Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊））を演算する。このメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊は、加算部５３に与えられる。

【0038】

以下、第１電流値演算部６１、第２電流値演算部６２および車速ゲイン設定部６４のそれぞれについて、より具体的に説明する。
第１電流値演算部６１は、予め設定された横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係を示すマップまたは演算式に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算する。第２電流値演算部６２は、予め設定された横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係を示すマップまたは演算式に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算する。

【0039】

ａ１，ａ２を同符号の定数とし、ｂ１を２以上の自然数からなる次数とし、ｂ２をｂ１より小さな自然数からなる次数とすると、第１電流値演算部６１および第２電流値演算部６２は、それぞれ次のようにして、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊および第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算することが好ましい。
つまり、第１電流値演算部６１は、ｂ１が奇数に設定される場合には、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算することが好ましい。一方、ｂ１が偶数に設定される場合には、ｙ≧０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表され、ｙ＜０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝−ａ１・ｙ^ｂ１の関数で表される、ｙとＩｒ１^＊との関係に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算することが好ましい。

【0040】

また、第２電流値演算部６２は、ｂ２が奇数に設定される場合には、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算することが好ましい。一方、ｂ２が偶数に設定される場合には、ｄｙ／ｄｔ≧０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表され、ｄｙ／ｄｔ＜０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝−ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^ｂ２の関数で表される、ｄｙ／ｄｔとＩｒ２^＊との関係に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算することが好ましい。

【0041】

前述したように、この実施形態では、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊は、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされている。そして、車両の基準位置が、進行方向に向かって、目標走行ラインＬｓの右側にある場合には、横偏差ｙの符号は正となり、目標走行ラインＬｓの左側にある場合には、横偏差ｙの符号は負となるように、横偏差ｙが設定されている。符号がこのように設定されている場合には、定数ａ１およびａ２は、負の値に設定される。

【0042】

操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊の符号が前記実施形態とは逆に設定され、かつ横偏差ｙの符号が前記実施形態とは逆に設定されている場合にも、定数ａ１およびａ２は、負の値に設定される。
一方、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊の符号が前記実施形態と同様に設定され、かつ横偏差ｙの符号が前記実施形態とは逆に設定されている場合、または操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊の符号が前記実施形態とは逆に設定され、かつ横偏差ｙの符号が前記実施形態と同様に設定されている場合には、定数ａ１およびａ２は、正の値に設定される。

【0043】

第１電流値演算部６１および第２電流値演算部６２が、前述のようにして、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊および第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算することが好ましい理由について、説明する。
一般的に、ａを定数とすると、ｆ（ｘ）＝ａｘ^ｂ（ｂは自然数からなる次数）で表される関数においては、ｘの絶対値が大きくなるほどｆ（ｘ）の絶対値は大きくなる。また、ｂの値が２以上である場合には、平均変化率は、ｘの絶対値が大きくなるほど大きくなる。平均変化率とは、（ｆ（ｘ）の変化量）／（ｘの変化量）をいう。

【0044】

前記ｂ１の値が２以上であれば、横偏差ｙの絶対値が大きくなるほど、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の絶対値が大きくなるとともに、横偏差ｙの絶対値が大きくなるほど平均変化率（第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の絶対値の増加率）が大きくなる。このため、車両を目標走行ライン側（この実施形態では、走行車線の幅中央側）により迅速に誘導することができるようになる。

【0045】

また、ｆ（ｘ）＝ａｘ^ｂで表される関数では、ｂが大きくなるほど、ｘの絶対値が１未満の範囲における平均変化率は小さくなり、ｘの絶対値が１以上の範囲における平均変化率は大きくなる。
前記ａ１が前記ａ２と等しい場合、前記ｂ１が前記ｂ２より大きいと、横偏差ｙの絶対値が１未満の範囲での第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の平均変化率は、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの絶対値が１未満の範囲での第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の平均変化率に比べて小さくなり、横偏差ｙの絶対値が１より大きな範囲での第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の平均変化率は、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの絶対値が１より大きな範囲での第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の平均変化率に比べて大きくなる。

【0046】

したがって、車両の基準位置が目標走行ラインから離れた領域にある場合には、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の符号が第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の符号に対してたとえ逆になったとしても、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊によって横偏差ｙを零に近づけようとする働きが、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊によって横偏差変化率ｄｙ／ｄｔを零に近づけようとする働きよりも強くなりやすくなると考えられるため、車両を目標走行ライン側（この実施形態では、走行車線の幅中央側）に誘導させることができるようになる。

【0047】

また、横偏差ｙの値にかかわらず、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの大きさに応じた第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊が得られるため、車両の基準位置が目標走行ライン付近の領域にある場合においても、車両の幅方向中心線が目標走行ラインに平行となるように、車両を誘導することができるようになる。
この実施形態では、第１電流値演算部６１は、図６Ａに示されている、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係を記憶したマップまたは当該関係を表す演算式に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算する。図６Ａの例では、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊は、ａ１を負の定数として、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^３の３次関数で表される。つまり、この関数は、前記ａ１が負でかつ前記ｂ１が３である場合に相当する。

【0048】

第１電流値演算部６１は、たとえば、図６Ｂに示されている、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係を記憶したマップまたは当該関係を表す演算式に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算してもよい。図６Ｂに示されている曲線は、図６ＡにおけるＩｒ１^＊が零以上の領域の曲線を横軸方向に−Ａ（Ａ＞０）だけ移動させ、図６ＡにおけるＩｒ１^＊が零未満の領域の曲線を横軸方向に＋Ａだけ移動させることによって作成されている。図６Ｂの曲線では、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊が−Ａ（Ａ＞０）〜Ａまでの範囲において、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊が零となる不感帯が設定されている。

【0049】

第１電流値演算部６１は、たとえば、図６Ｃに示されている、横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係を記憶したマップまたは当該関係を表す演算式に基いて、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算してもよい。図６Ｃの例では、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊は、ａ１を負の定数とすると、ｙ≧０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^２という２次関数で表され、ｙ＜０の範囲では、Ｉｒ１^＊＝−ａ１・ｙ^２という２次関数で表される。この関数は、前記ａ１が負でかつ前記ｂ１が２である場合に相当する。

【0050】

この実施形態では、第２電流値演算部６２は、図７Ａに示されている、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係を記憶したマップまたは当該関係を表す演算式に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算する。図７Ａの例では、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊は、ａ２を負の定数として、Ｉｒ２^＊＝ａ２・ｄｙ／ｄｔの１次関数で表される。つまり、この関数は、前記ａ２が負でかつ前記ｂ２が１である場合に相当する。なお、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの絶対値が零付近において、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊が零となる不感帯を設けてもよい。

【0051】

第２電流値演算部６２は、たとえば、図７Ｂに示されている、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係を記憶したマップまたは当該関係を表す演算式に基いて、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算してもよい。図７Ｂの例では、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊は、ａ２を負の定数とすると、ｄｙ／ｄｔ≧０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^２という２次関数で表され、ｄｙ／ｄｔ＜０の範囲では、Ｉｒ２^＊＝−ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）^２という２次関数で表される。この関数は、前記ａ２が負でかつ前記ｂ２が２である場合に相当する。

【0052】

図５に戻り、車速ゲイン設定部６４は、車速センサ２３によって検出された車速Ｖに基いて、車速ゲインＧを設定する。車速Ｖに対する車速ゲインＧの設定例は、図８に示されている。図８の例では、車速ゲインＧは、車速Ｖが零付近の範囲では、０に固定され、車速Ｖが所定値を超えると、１に固定される。車速ゲインＧは、車速Ｖが中間範囲内の値であるときには、車速Ｖに応じて０から１まで増加する特性にしたがって設定される。

【0053】

メインレーンキープアシスト電流値設定部５１によって設定されたメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊は、加算部５３（図２参照）に与えられる。
図２に戻り、サブレーンキープアシスト電流値設定部５２は、目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔに応じたサブレーンキープアシストトルクを発生させるためのサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊を設定する。曲線経路走行時においては、旋回を維持するためには操舵トルクが必要となる。サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊は、曲線経路走行時において、旋回を維持するために必要な操舵トルクをサブレーンキープアシストトルクとして電動モータ１８から発生させるための電流値である。

【0054】

目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔに対するサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊の設定例は、図９に示されている。曲率ｃｔは、目標走行ラインＬｓが車両の進行方向に向かって右旋回方向に曲がっている曲線経路である場合には正の値にとられ、目標走行ラインＬｓが車両の進行方向に向かって左旋回方向に曲がっている曲線経路である場合には負の値にとられている。サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊は、曲率ｃｔが零のときには零とされる。サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊は、曲率ｃｔの正の値に対しては正をとり、曲率ｃｔの負の値に対して負をとる。サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊は、曲率ｃｔの絶対値が大きくなるほどその絶対値が大きくなるように設定されている。サブレーンキープアシスト電流値設定部５２によって設定されたサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊は、加算部５３に与えられる。

【0055】

加算部５３は、メインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊とサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊とを加算することにより、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を演算する。このレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が目標電流値演算部４４に与えられる。
前記実施形態では、メインレーンキープアシスト電流値設定部５１によって、横偏差ｙおよび横偏差変化率ｄｙ／ｄｔを零に近づけるためのメインレーンキープアシストトルクを発生させるためのメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊が設定される。サブレーンキープアシスト電流値設定部５２によって、曲線経路において旋回を維持するために必要なサブレーンキープアシストトルクを発生させるためのサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊が設定される。メインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊とサブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊とが加算されることにより、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が演算される。レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊に加算されることにより、目標電流値Ｉ^＊が演算される。そして、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉが、目標電流値Ｉ^＊に近づくように制御される。

【0056】

したがって、この実施形態では、次の（１）〜（５）のような効果が得られる。
（１）横偏差ｙおよび横偏差変化率ｄｙ／ｄｔを零に近づけるためのメインレーンキープアシストトルクを発生させることができる。これにより、横偏差ｙが零に近づくように車両が誘導されるので、目標走行ライン（この実施形態では、走行車線の幅中央）に車両が近づくように車両を誘導することができる。また、横偏差ｙの値にかかわらず、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの大きさに応じた第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊が得られるため、車両の基準位置が目標走行ライン付近の領域にある場合においても、車両の幅方向中心線が目標走行ラインに平行となるように、車両を誘導することができる。これにより、車両が車線から逸脱するのを回避するように車両を誘導することができる。
（２）横偏差ｙに対する第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の関係は、Ｉｒ１^＊＝ａ１・ｙ^３の関数で表されている。一方、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔに対する第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係は、Ｉｒ２^＊＝ａ２・（ｄｙ／ｄｔ）の関数で表されている。つまり、前記ｂ１の値が２以上であり、かつ前記ｂ１は前記ｂ２より大きい。したがって、車両の基準位置が目標走行ラインから離れた領域にある場合には、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の符号が第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の符号に対してたとえ逆になったとしても、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊によって横偏差ｙを零に近づけようとする働きが、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊によって横偏差変化率ｄｙ／ｄｔを零に近づけようとする働きよりも強くなりやすくなると考えられる。このため、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の符号が第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊の符号に対してたとえ逆になったとしても、車両を目標走行ライン側（この実施形態では、走行車線の幅中央側）に誘導させることができる。
（３）第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）に、車速Ｖに応じた車速ゲインＧが乗算されることにより、メインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊が演算されている。これにより、車速Ｖに応じた適切なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊を設定することができる。たとえば、強い補正力が求められる高速時には、低速時に比べて、メインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊を大きくすることができる。また、車速Ｖが零付近の範囲では車速ゲインＧが０に固定されるので、車両がほぼ停止状態であるときに、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊や第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊に基いて転舵輪３が転舵されるのを防止できる。
（４）レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊は横偏差ｙの関数であるので、横偏差ｙと第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊との関係を設定することが容易である。同様に、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊は横偏差変化率ｄｙ／ｄｔの関数であるので、横偏差変化率ｄｙ／ｄｔと第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊の関係を設定することが容易である。
（５）旋回を維持するために操舵トルクが必要となる曲線経路走行時において、旋回を維持するための操舵トルクをサブレーンキープアシストトルクとして電動モータ１８から発生させることができる。このため、曲線経路においても、車両を目標走行ラインに沿って走行させやすくなる。

【0057】

図１０は、メインレーンキープアシスト電流値設定部５１の変形例を示すブロック図である。
メインレーンキープアシスト電流値設定部５１は、第１電流値演算部６１と、第２電流値演算部６２と、加算部６３と、車速ゲイン設定部６４と、乗算部６５と、制御用操舵トルク設定部６６と、切替部（最終メインレーンキープアシスト電流値設定手段）６７とを含む。

【0058】

第１電流値演算部６１は、図５の第１電流値演算部６１と同様な動作により、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊を演算する。第２電流値演算部６２は、図５の第２電流値演算部６２と同様な動作により、第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊を演算する。加算部６３は、第１レーンキープアシスト電流値Ｉｒ１^＊と第２レーンキープアシスト電流値Ｉｒ２^＊とを加算することにより第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）を演算する。

【0059】

車速ゲイン設定部６４は、図５の車速ゲイン設定部６４と同様な動作により、車速Ｖに応じた車速ゲインＧを設定する。乗算部６５は、第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）に、車速ゲインＧを乗算することにより、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊（＝Ｇ・（Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊））を演算する。
制御用操舵トルク設定部６６は、トルクセンサ１１によって検出された検出操舵トルクＴに基づいて制御用操舵トルクＴｓを設定する。検出操舵トルクＴに対する制御用操舵トルクＴｓの設定例は図１１に示されている。検出操舵トルクＴの絶対値が所定値Ｔ２（たとえば、Ｔ２＝０．４Ｎ・ｍ）以下の領域には、制御用操舵トルクＴｓが零となる不感帯が設定されている。検出操舵トルクＴがＴ２より大きい領域および検出操舵トルクＴが−Ｔ２より小さい領域では、制御用操舵トルクＴｓは検出操舵トルクＴと同じ値となるように設定されている。

【0060】

乗算部６５によって演算された第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊は、切替部６７の第１入力端子に入力する。切替部６７の第２入力端子には、零が入力する。切替部６７には、制御用操舵トルク設定部６６によって演算された制御用操舵トルクＴｓと、乗算部６５によって演算された第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊とが、切替制御信号として与えられる。切替部６７は、制御用操舵トルクＴｓの符号と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号とに基づいて、第１入力端子に入力する第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊および第２入力端子に入力する零のうちのいずれか一方を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。

【0061】

制御用操舵トルクＴｓの符号は、運転者の操舵方向を表す。第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号は、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊（レーンキープアシストトルク）に対応した転舵方向を表す。制御用操舵トルクＴｓの符号によって示される操舵方向と、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが異なる場合には、切替部６７は、第１入力端子に入力する第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。

【0062】

一方、制御用操舵トルクＴｓの符号によって示される操舵方向と、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが同じ場合には、切替部６７は、第２入力端子に入力する零を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。これは、制御用操舵トルクＴｓの符号によって示される操舵方向と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが同じである場合には、運転者が車両を目標走行ラインに近づけるように操舵していると考えられるからである。前述したように、検出操舵トルクＴの絶対値が所定値Ｔ２以下である領域には制御用操舵トルクＴｓが零となる不感帯が設けられているので、検出操舵トルクＴが小さい領域において、制御用操舵トルクＴｓの符号が小刻みに反転するのを抑制できる。これにより、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊と零とが小刻みに切り替えられるのを抑制できるから、電動モータ１８から発生するモータトルクが小刻みに変動するのを抑制できる。

【0063】

この実施形態では、制御用操舵トルクＴｓの符号と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号とが不一致である場合には、切替部６７は、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。切替部６７は、例えば、制御用操舵トルクＴｓと第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊との積が零以下（零また負の値）のときに、制御用操舵トルクＴｓの符号と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号とが不一致であると判定してもよい。

【0064】

一方、制御用操舵トルクＴｓの符号と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号とが一致している場合には、切替部６７は、零を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊として選択して出力する。切替部６７は、例えば、制御用操舵トルクＴｓと第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊との積が零よりも大きい（正の値）ときに、制御用操舵トルクＴｓの符号と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号とが一致していると判定してもよい。

【0065】

制御用操舵トルクＴｓの符号によって示される操舵方向と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが同じ場合には、運転者が車両を目標走行ラインに近づけるように操舵していると考えられる。運転者が車両を目標走行ラインに近づけるように操舵しているにもかからず、メインレーンキープアシストトルクを発生させると、操舵の手応え（操舵反力）が著しく低下して、操舵感が悪化したり、車両が目標走行ラインに向かって戻りすぎたりするおそれがある。この変形例では、制御用操舵トルクＴｓの符号によって示される操舵方向と第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが同じ場合には、最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊は零とされる。これにより、運転者が車両を目標走行ラインに近づけるように操舵しているときに、操舵の手応え感を運転者に適切に与えることができるので、操舵感を向上させることができる。また、車両が目標走行ラインに向かって戻りすぎるのを抑制できる。

【0066】

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、加算部６３（図５，図１０参照）と乗算部６５の間に、第３レーンキープアシスト電流値Ｉｒ３^＊（＝Ｉｒ１^＊＋Ｉｒ２^＊）の絶対値を所定範囲に限定するためのリミッタを設けてもよい。
また、前述の実施形態では、乗算部６５（図５，図１０参照）が設けられているが、乗算部６５を省略してもよい。乗算部６５を省略する場合には、車速ゲイン設定部６４は不要である。

【0067】

また、前述の実施形態では、操舵アシスト電流値設定部４１は、操舵トルクＴを用いて(具体的には操舵トルクＴおよび車速Ｖに基づいて)、操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊を設定しているが、操舵角を用いて操舵アシスト電流値Ｉｓ^＊を設定してもよい。
また、前述の変形例では、制御用操舵トルク設定部６６が設けられているが、制御用操舵トルク設定部６６を省略してもよい。制御用操舵トルク設定部６６を省略する場合には、制御用操舵トルクＴｓの代わりに、トルクセンサ１１によって検出される検出操舵トルクＴが切替部６７に与えられる。この場合には、検出操舵トルクＴの符号によって示される操舵方向と、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが異なる場合には、切替部６７は、第１入力端子に入力する第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。一方、検出操舵トルクＴの符号によって示される運転者の操舵方向と、第４レーンキープアシスト電流値Ｉｒ４^＊の符号によって示される転舵方向とが同じ場合には、切替部６７は、第２入力端子に入力する零を最終的なメインレーンキープアシスト電流値Ｉｍｒ^＊として選択して出力する。

【0068】

また、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置にこの発明が適用された例について説明したが、この発明は、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システムその他の車両用操舵装置に適用できる。
また、この発明は、ステアリングホイール２が操舵されない自動運転モードにおいても、適用することができる。

【0069】

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0070】

１…電動パワーステアリング装置、１８…電動モータ、１１…トルクセンサ、２３…車速センサ、４２…情報取得部、４３…レーンキープアシスト電流値設定部、４４…目標電流値演算部、４５…電流偏差演算部、４６…ＰＩ制御部、５１…メインレーンキープアシスト電流値設定部、５２…サブレーンキープアシスト電流値設定部、５３…加算部、６１…第１電流値演算部、６２…第２電流値演算部、６３…加算部、６４…車速ゲイン設定部、６５…乗算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】