特許 7339204 操舵制御システム

(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】

(24)【登録日】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】操舵制御システム

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20230829BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20230829BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20230829BHJP

   B62D 137/00 20060101ALN20230829BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D5/04

B62D113:00

B62D137:00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020072834

(22)【出願日】2020-04-15

(65)【公開番号】P2021169253

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(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】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100113011

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 秀和

(72)【発明者】

【氏名】守野 哲也

(72)【発明者】

【氏名】工藤 佳夫

(72)【発明者】

【氏名】並河 勲

(72)【発明者】

【氏名】小寺 隆志

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１４３３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６２４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６４６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８５８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３４７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４１３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０３７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１１９３３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／２１３１１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２３５６０９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ１０１／００－１３７／００

Ｂ６０Ｗ １０／００－ ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアバイワイヤ方式の車両の操舵制御システムであって、
前記車両の車輪を転舵する転舵モータと、
前記車両のステアリングホイールに反力トルクを付与する反力モータと、
前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記転舵モータを制御するための前記車輪の目標転舵角を演算する転舵角演算部と、
前記車両の状態に基づいて、前記反力モータを制御するための目標反力トルクを演算する反力トルク演算部と、を備え、
アラート要求が出された場合、
前記反力トルク演算部は、
前記操舵角に基づいて、基本反力トルクを演算し、
車両状態を通知するためのアラート反力トルクを演算し、
前記基本反力トルクと前記アラート反力トルクとの合算トルクを前記目標反力トルクとして演算し、
前記転舵角演算部は、
前記操舵角から前記目標転舵角を演算する過程で、前記アラート反力トルク分に相当する操舵角又は転舵角を除外して前記目標転舵角を演算する
ように構成されることを特徴とする操舵制御システム。

【請求項2】

前記転舵角演算部は、
前記アラート反力トルクに対応した操舵角であるアラート操舵角を演算し、
前記操舵角から前記アラート操舵角を除いたドライバ操舵角に基づいて前記目標転舵角を演算する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御システム。

【請求項3】

前記転舵角演算部は、
前記アラート反力トルクに対応した操舵角であるアラート操舵角を演算し、
前記操舵角に基づいて第一転舵角を演算し、
前記アラート操舵角に基づいて第二転舵角を演算し、
前記第一転舵角から前記第二転舵角を除いた転舵角を前記目標転舵角として演算する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御システム。

【請求項4】

前記転舵角演算部は、
前記操舵角にフィルタ処理を行うことにより、前記アラート反力トルク分に相当する操舵角の周波数成分を除去したドライバ操舵角を演算し、
前記ドライバ操舵角に基づいて前記目標転舵角を演算する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御システム。

【請求項5】

前記転舵角演算部は、
前記操舵角に基づいて第一転舵角を演算し、
前記第一転舵角にフィルタ処理を行うことにより、前記アラート反力トルク分に相当する転舵角の周波数成分を除去した前記目標転舵角を演算する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御システム。

【請求項6】

前記反力トルク演算部は、車両状態の緊急度に応じて前記アラート反力トルクの振動振幅又は振動周期を変化させることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の操舵制御システム。

【請求項7】

前記アラート要求は、走行中の前記車両が走行車線を逸脱すると判断された場合に出される要求であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の操舵制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、操舵制御システムに係り、特に、ステアバイワイヤ方式の車両の操舵制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に関する技術が開示されている。この技術の装置は、運転者の居眠りを検出する居眠りセンサを備えている。そして、居眠りセンサにより運転者の居眠りが検出された場合には、装置はステアリングホイールと転舵アクチュエータとの連動関係を一時的に解除するとともに、ステアリングホイールを左右に強制的に回動させることで、運転者に居眠りしていることを報知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－０６２４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、報知のためのステアリングホイールの操舵が転舵輪の転舵角に重畳しないように、ステアリングホイールと転舵アクチュエータとの連動関係が一時的に解除される。しかしながら、ステアリングホイールと転舵アクチュエータとの連動関係が解除されていると、ドライバの操舵に基づく転舵輪の転舵を行うことができない。このように、特許文献１の技術は、ステアリングホイールを介したドライバへのアラートの最中にドライバによる転舵輪の操作を実現する点において課題があった。

【0005】

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、ステアバイワイヤ方式の車両において、ステアリングホイールを介したドライバへのアラートの最中であっても、ドライバによる転舵輪の操作を可能とする操舵制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、第１の開示は、ステアバイワイヤ方式の車両の操舵制御システムに適用される。操舵制御システムは、車両の車輪を転舵する転舵モータと、車両のステアリングホイールに反力トルクを付与する反力モータと、ステアリングホイールの操舵角に基づいて、転舵モータを制御するための車輪の目標転舵角を演算する転舵角演算部と、車両の状態に基づいて、反力モータを制御するための目標反力トルクを演算する反力トルク演算部と、を備える。アラート要求が出された場合、反力トルク演算部は、操舵角に基づいて、基本反力トルクを演算し、車両状態を通知するためのアラート反力トルクを演算し、基本反力トルクとアラート反力トルクとの合算トルクを目標反力トルクとして演算するように構成される。転舵角演算部は、操舵角から目標転舵角を演算する過程で、アラート反力トルク分に相当する操舵角又は転舵角を除外して目標転舵角を演算するように構成される。

【0007】

第２の開示は、第１の開示において、更に以下の特徴を有する。
転舵角演算部は、アラート反力トルクに対応した操舵角であるアラート操舵角を演算し、操舵角からアラート操舵角を除いたドライバ操舵角に基づいて目標転舵角を演算する
ように構成される。

【0008】

第３の開示は、第１の開示において、更に以下の特徴を有する。
転舵角演算部は、アラート反力トルクに対応した操舵角であるアラート操舵角を演算し、操舵角に基づいて第一転舵角を演算し、アラート操舵角に基づいて第二転舵角を演算し、第一転舵角から第二転舵角を除いた転舵角を目標転舵角として演算するように構成される。

【0009】

第４の開示は、第１の開示において、更に以下の特徴を有する。
転舵角演算部は、操舵角にフィルタ処理を行うことにより、アラート反力トルク分に相当する操舵角の周波数成分を除去したドライバ操舵角を演算し、ドライバ操舵角に基づいて目標転舵角を演算するように構成される。

【0010】

第５の開示は、第１の開示において、更に以下の特徴を有する。
転舵角演算部は、操舵角に基づいて第一転舵角を演算し、第一転舵角にフィルタ処理を行うことにより、アラート反力トルク分に相当する転舵角の周波数成分を除去した目標転舵角を演算するように構成される。

【0011】

第６の開示は、第１から第５の何れか１つの開示において、更に以下の特徴を有する。
反力トルク演算部は、車両状態の緊急度に応じてアラート反力トルクの振動振幅又は振動周期を変化させるように構成される。

【0012】

第７の開示は、第１から第６の何れか１つの開示において、更に以下の特徴を有する。
アラート要求は、走行中の車両が走行車線を逸脱すると判断された場合に出される要求である。

【発明の効果】

【0013】

本開示の操舵制御システムによれば、アラート要求が出された場合、アラート反力トルク分に相当する操舵角又は転舵角を除外して目標転舵角を演算することができる。これにより、車輪の転舵角にアラート反力トルクによる振動が重畳することを防ぐことができる。その結果、ステアリングホイールを介したドライバへのアラートの最中であっても、ドライバによる転舵輪の操作を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１に係る操舵制御システムの構成例を概略的に示すブロック図である。

【図2】制御装置の基本機能を説明するためのブロック図である。

【図3】反力トルク演算部の機能を説明するためのブロック図である。

【図4】制御装置が記憶している第一特性の一例を示す図である。

【図5】制御装置が記憶している第二特性の一例を示す図である。

【図6】比較例の操舵制御システムにおいて、アラート要求が出されている間の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。

【図7】転舵角演算部の機能を説明するためのブロック図である。

【図8】実施の形態１の操舵制御システムにおいて、アラート要求が出されている間の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。

【図9】実施の形態２の転舵角演算部の機能を説明するための図である。

【図10】実施の形態３の転舵角演算部の機能を説明するための図である。

【図11】実施の形態４の転舵角演算部の機能を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

【0016】

１．実施の形態１．
１－１．操舵制御システム
図１は、本実施の形態に係る操舵制御システムの構成例を概略的に示すブロック図である。操舵制御システム１は車両に搭載されており、ステアバイワイヤ方式で車両の車輪ＷＨを転舵する。つまり、操舵制御システム１は、ステアバイワイヤ方式の車両を実現する。

【0017】

図１に示される例において、操舵制御システム１は、ステアリングホイール（ステアリング）１０、ステアリングシャフト２０、反力発生装置３０、転舵装置４０、センサ群５１～５３、及び制御装置１００を備えている。

【0018】

ステアリングホイール１０は、ドライバが操舵に用いる操作部材である。ステアリングシャフト２０は、ステアリングホイール１０に連結されており、ステアリングホイール１０とともに回転する。

【0019】

転舵装置４０は、車輪ＷＨを転舵する。具体的には、転舵装置４０は、転舵モータ４１、減速機４２、及び転舵軸４３を含んでいる。転舵モータ４１のロータは、減速機４２を介して転舵軸４３につながっている。転舵軸４３は、車輪ＷＨに連結されている。転舵モータ４１が回転すると、その回転運動は、転舵軸４３の直線運動に変換され、それにより車輪ＷＨが転舵される。すなわち、転舵モータ４１の作動により、車輪ＷＨを転舵することができる。この転舵モータ４１の動作は、制御装置１００によって操舵される。

【0020】

なお、転舵装置４０は、操舵側のステアリングホイール１０及び反力発生装置３０から機械的に分離されている。

【0021】

操舵角センサ５１は、ステアリングホイール１０の回転角であるステアリング操舵角θを検出する。操舵角センサ５１は、検出したステアリング操舵角θの情報を制御装置１００に送る。

【0022】

操舵トルクセンサ５２は、ステアリングシャフト２０に印加される操舵トルクＴＳを検出する。操舵トルクセンサ５２は、検出した操舵トルクＴＳの情報を制御装置１００に送る。

【0023】

車速センサ５３は、車両の速度である車速Ｖを検出する。車速センサ５３は、検出した車速Ｖの情報を制御装置１００に送る。なお、車速センサ５３の代わりに車輪速センサを用い、各車輪の回転速度から車速Ｖが算出されてもよい。

【0024】

制御装置１００は、本実施の形態に係る操舵制御システムを制御する。この制御装置１００は、プロセッサ１０２、メモリ１０４、及び入出力インターフェース１０６を備えるマイクロコンピュータを含んでいる。このマイクロコンピュータは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。プロセッサ１０２がメモリ１０４に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置１００による処理が実行される。

【0025】

１－２．制御装置の基本構成
図２は、制御装置の基本機能を説明するためのブロック図である。制御装置１００は、ステアリングホイール１０の回転（操舵）に応じて転舵モータ４１を制御することによって、車輪ＷＨの転舵を制御する。この制御は、「転舵角制御」とも呼ばれる。また、制御装置１００は、ステアリングホイール１０の回転（操舵）に応じて反力モータ３１を制御することによって、ステアリングホイール１０に付与される最終反力トルクＴＲを制御する。この制御は、「反力トルク制御」とも呼ばれる。制御装置１００は、転舵角制御及び反力トルク制御を実現するための機能ブロックとして、転舵角演算部１１０と、転舵角制御部１２０と、反力トルク演算部１３０と、反力トルク制御部１４０と、を備えている。

【0026】

転舵角演算部１１０は、ステアリング操舵角θの入力を受けて目標転舵角θｗｔを出力する。後述するアラート要求ＡＲが出されていない通常運転時においては、ステアリング操舵角θは、ドライバによって操舵された操舵角であるドライバ操舵角θｄと一致する。転舵角演算部１１０は、ドライバ操舵角θｄとギヤ比可変分に相当する増速率Ｋを用いた次式（１）を用いて目標転舵角θｗｔを演算する。演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。
目標転舵角θｗｔ＝ドライバ操舵角θｄ×増速率Ｋ ・・・（１）

【0027】

転舵角制御部１２０は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角θｗｔとなるように、転舵モータ４１を制御する。より詳細には、転舵角制御部１２０は、転舵モータ４１の回転角と目標転舵角θｗｔに基づいて、転舵モータ４１を駆動するための電流制御信号Ｓ１を生成する。転舵モータ４１は、電流制御信号Ｓ１にしたがって駆動され、転舵モータ４１の回転により車輪ＷＨが転舵される。

【0028】

反力トルク演算部１３０は、ステアリング操舵角θと車速Ｖの入力を受けて目標反力トルクＴＲｔを出力する。反力トルク演算部１３０は、ステアリング操舵角θに対する目標反力トルクＴＲｔの大きさの関係を表す反力トルク特性を車両の状態毎に記憶している。ここでの車両の状態は、例えば車速Ｖである。反力トルク特性は、車速が大きいほど、ステアリング操舵角θに対する目標反力トルクＴＲｔの大きさが小さくなるように関係付けられている。反力トルク演算部１３０は、入力されたステアリング操舵角θと車速Ｖに対応する目標反力トルクＴＲｔを反力トルク特性から演算する。演算された目標反力トルクＴＲｔは、反力トルク制御部１４０に出力される。

【0029】

反力トルク制御部１４０は、目標反力トルクＴＲｔが発生するように、反力モータ３１を制御する。より詳細には、反力トルク制御部１４０は、演算された目標反力トルクＴＲｔ、反力モータ３１の回転角、操舵トルクＴＳ等に基づいて、反力モータ３１を駆動するための電流制御信号Ｓ２を生成する。反力モータ３１は、電流制御信号Ｓ２にしたがって駆動され、それにより最終反力トルクＴＲが発生する。

【0030】

なお、制御装置１００は、転舵角制御を実現するための転舵角演算部１１０及び転舵角制御部１２０から成る第一制御装置と、反力トルク制御を実現するための反力トルク演算部１３０及び反力トルク制御部１４０から成る第二制御装置とを別々に含んでいてもよい。この場合、第一制御装置と第二制御装置とは互いに通信可能に接続され、必要な情報を互いにやりとりする。

【0031】

１－３．アラート制御
本実施の形態の操舵制御システム１と搭載した車両は、ドライバに対して車両状態の注意喚起を通知する予防安全機能を備えている。例えば、予防安全機能の一つであるレーンデパーチャーアラート（ＬＤＡ）では、車両に搭載されたカメラによって、道路に引かれている走行車線を区別する白線又は黄線を認識する。そして、車両の走行中において、ドライバが方向指示器を出さずにこの走行車線を逸脱しそうになったら、ドライバに対して注意を喚起する。この注意喚起のための制御は、「アラート制御」と呼ばれる。

【0032】

本実施の形態の操舵制御システム１では、反力モータ３１を用いた反力トルク制御によってステアリングホイール１０に振動を加えることにより、アラート制御を実現することができる。

【0033】

図３は、反力トルク演算部１３０の機能を説明するためのブロック図である。アラート制御を行うための機能は、反力トルク演算部１３０に組み込まれている。反力トルク演算部１３０は、基本反力トルク演算部１３２と、アラート反力トルク演算部１３４と、目標反力トルク演算部１３６と、を備えている。

【0034】

基本反力トルク演算部１３２は、ステアリング操舵角θと車速Ｖの入力を受けて反力トルクの通常分に相当する基本反力トルクＢＴＲを出力する。ここでは、上述の反力トルク特性から、入力されたステアリング操舵角θと車速Ｖに対応する基本反力トルクＢＴＲを演算する。演算された基本反力トルクＢＴＲは、目標反力トルク演算部１３６に出力される。

【0035】

アラート反力トルク演算部１３４は、アラート要求ＡＲが出されたことを受けて、アラートのためのアラート反力トルクＡＴＲを演算する。アラート反力トルクＡＴＲは、ドライバへの注意喚起のためにステアリングホイール１０に入力される振動の成分であって、規定の振幅及び周期により構成される。アラート反力トルク演算部１３４は、車両状態の緊急度ＥＤの入力に対するアラート反力トルクＡＴＲの振動振幅の大きさの関係を表す第一特性及び緊急度ＥＤの入力に対するアラート反力トルクＡＴＲの振動周期の大きさの関係を表す第二特性を記憶している。ここでの緊急度は、例えば車線の逸脱量である。図４は、制御装置が記憶している第一特性の一例を示す図である。また、図５は、制御装置が記憶している第二特性の一例を示す図である。ここでは、上述の図４及び第５に示す第一特性及び第二特性から、入力された緊急度ＥＤに対応するアラート反力トルクＡＴＲの振動振幅及び振動周期を演算する。

【0036】

アラート反力トルク演算部１３４は、アラート要求ＡＲが出されている間、演算されたアラート反力トルクＡＴＲを目標反力トルク演算部１３６に出力する。一方、アラート反力トルク演算部１３４は、アラート要求ＡＲが出されていない間、アラート反力トルクＡＴＲとして無効値或いは０（ゼロ）を目標反力トルク演算部１３６に出力する。目標反力トルク演算部１３６は、基本反力トルクＢＴＲとアラート反力トルクＡＴＲとを合算した合算トルクを目標反力トルクＴＲｔとして出力する。

【0037】

このようなアラート制御によれば、アラート要求ＡＲが出されている間、目標反力トルクＴＲｔにアラート反力トルクＡＴＲを重畳させることができる。反力トルク制御部１４０は、目標反力トルクＴＲｔが発生するように、反力モータ３１を制御する。これにより、アラート要求ＡＲが出されている間、ステアリングホイール１０にアラート反力による振動が付加される。

【0038】

１－４．転舵角演算処理
上述したアラート制御を実行すると、以下の課題が発生する。図６は、比較例の操舵制御システムにおいて、アラート要求が出されている間の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。図６において、（Ａ）のチャートはアラート要求ＡＲを示し、（Ｂ）のチャートは基本反力トルクＢＴＲを示し、（Ｃ）のチャートはアラート反力トルクＡＴＲを示し、（Ｄ）のチャートは最終反力トルクＴＲを示し、（Ｅ）のチャートはステアリング操舵角θを示し、（Ｆ）のチャートはドライバ操舵角θｄを示し、そして（Ｇ）は目標転舵角θｗｔを示している。

【0039】

図６中の（Ａ）に示すように、アラート要求ＡＲが出されている時間ｔ１から時間ｔ２までの期間を考察する。（Ｃ）に示すように、アラート要求ＡＲが出されている期間は、アラート反力トルクＡＴＲが生成される。（Ｄ）に示すように、最終反力トルクＴＲにアラート反力トルクＡＴＲが重畳すると、これに伴いステアリング操舵角θが振動する。（Ｅ）に示すステアリング操舵角θの振動は、操舵角センサ５１により検出される。転舵角演算部１１０は、検出されたステアリング操舵角θを用いて目標転舵角θｗｔを演算する。このため、（Ｆ）に示すドライバ操舵角θｄがステアリング操舵角θと一致するとした場合、アラート制御による振動が目標転舵角θｗｔに反映されてしまう。特に、目標転舵角θｗｔをギヤ比可変するシステムでは、転舵角の振動振幅が操舵角の振動振幅よりも増大されることがあり、ドライバビリティに与える影響がより大きくなる。

【0040】

そこで、本実施の形態の操舵制御システム１は、ステアリング操舵角θから目標転舵角θｗｔを演算する過程で、アラート制御によるステアリングホイール１０の振動の影響を転舵角から除外する「転舵角演算処理」を実行する。図７は、転舵角演算部１１０の機能を説明するためのブロック図である。転舵角演算処理を実行するための機能は、転舵角演算部１１０に組み込まれている。転舵角演算部１１０は、アラート操舵角演算部１１２と、ドライバ操舵角演算部１１４と、目標転舵角演算部１１６と、を備えている。

【0041】

アラート操舵角演算部１１２は、アラート反力トルクＡＴＲ分に相当するアラート操舵角θａを演算するための機能ブロックである。アラート操舵角演算部１１２には、アラート反力トルク演算部１３４によって演算されたアラート反力トルクＡＴＲが入力される。アラート操舵角演算部１１２は、次式（２）を用いて、アラート反力トルクＡＴＲに対応するアラート操舵角θａが演算される。なお、次式（２）においてトルク定数（Ｎｍ／ｄｅｇ）は、ステアリングホイール１０に付加されるトルクから操舵角（ｄｅｇ）を算出するための定数である。演算されたアラート操舵角θａは、ドライバ操舵角演算部１１４に出力される。
アラート操舵角θａ＝アラート反力トルクＡＴＲ／トルク定数 ・・・（２）

【0042】

ドライバ操舵角演算部１１４は、ドライバの操舵分の操舵角であるドライバ操舵角θｄを演算するための機能ブロックである。ドライバ操舵角演算部１１４には、操舵角センサ５１により検出されたステアリングホイール１０のステアリング操舵角θと、アラート操舵角演算部１１２により演算されたアラート操舵角θａが入力される。ドライバ操舵角演算部１１４は、次式（３）に従いステアリング操舵角θからアラート反力によるアラート操舵角θａを除いたドライバ操舵角θｄを演算する。
ドライバ操舵角θｄ＝ステアリング操舵角θ－アラート操舵角θａ・・・（３）

【0043】

目標転舵角演算部１１６は、ドライバ操舵角θｄの入力を受けて目標転舵角θｗｔを出力する。目標転舵角演算部１１６は、上述した式（１）を用いて目標転舵角θｗｔを演算する。演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。

【0044】

転舵角制御部１２０は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角θｗｔとなるように、転舵モータ４１を制御する。このような転舵角演算処理によれば、車輪ＷＨの転舵角からアラート反力の影響が排除されるので、車両の挙動悪化が防がれる。

【0045】

上述したアラート制御及び転舵角演算処理を実行すると、以下ようになる。図８は、実施の形態１の操舵制御システムにおいて、アラート要求が出されている間の各種状態量の変化を示すタイムチャートである。図８において、（Ａ）のチャートはアラート要求ＡＲを示し、（Ｂ）のチャートは基本反力トルクＢＴＲを示し、（Ｃ）のチャートはアラート反力トルクＡＴＲを示し、（Ｄ）のチャートは最終反力トルクＴＲを示し、（Ｅ）のチャートはステアリング操舵角θを示し、（Ｆ）のチャートはドライバ操舵角θｄを示し、そして（Ｇ）は目標転舵角θｗｔを示している。

【0046】

図８中の（Ａ）に示すように、アラート要求ＡＲが出されている時間ｔ１から時間ｔ２までの期間は、（Ｄ）に示すように、最終反力トルクＴＲにアラート反力トルクＡＴＲが重畳する。このため、（Ｅ）に示すように、ステアリング操舵角θにはアラート反力トルクＡＴＲが反映される。しかしながら、本実施の形態の操舵制御システム１によれば、（Ｆ）に示すドライバ操舵角θｄにアラート反力トルクＡＴＲの影響が重畳しない。これにより、（Ｇ）に示す目標転舵角θｗｔにアラート制御による振動が反映されることを防ぐことができる。

【0047】

１－５．変形例
上述した実施の形態１の操舵制御システム１は、以下のように変形した態様を適用してもよい。

【0048】

目標転舵角演算部１１６は、車速、ヨーレート、横加速度等の車両の状態を更に考慮して目標転舵角θｗｔを演算してもよい。この場合、ドライバ操舵角θｄと目標転舵角θｗｔとの関係を車両の状態毎に定めておけばよい。この変形例の構成は、後述する他の実施の形態の操舵制御システムにおいても適用することができる。

【0049】

アラート操舵角演算部１１２は、反力モータ３１の慣性、摩擦等を考慮してアラート操舵角θａを演算してもよい。この場合、反力発生装置３０は、反力モータ３１の状態を示す反力モータ状態情報を制御装置１００に送る。例えば、反力モータ状態情報ＳＴＲは、反力モータ３１の駆動電圧、駆動電流、回転角、回転速度、温度、等を示す。アラート操舵角演算部１１２は、これらの反力モータ状態情報を用いて、アラート操舵角θａを補正すればよい。この変形例の構成は、後述する他の実施の形態の操舵制御システムにおいても適用することができる。

【0050】

アラート反力トルク演算部１３４がアラート反力トルクＡＴＲを演算する方法に限定はない。例えば、アラート反力トルクＡＴＲは規定の振幅及び振動周期（固定値）でもよい。また、アラート反力トルク演算部１３４は、アラート反力トルクＡＴＲの振動振幅のみに緊急度ＥＤを反映させる構成でもよいし、また、アラート反力トルクＡＴＲの振動周期のみに緊急度ＥＤを反映させる構成でもよい。この変形例の構成は、後述する他の実施の形態の操舵制御システムにおいても適用することができる。

【0051】

転舵角演算部１１０の機能の一部は反力トルク演算部１３０に配置されていてもよい。例えば、アラート操舵角演算部１１２及びドライバ操舵角演算部１１４は、反力トルク演算部１３０に配置されていてもよい。この場合、反力トルク演算部１３０は、演算したドライバ操舵角θｄを転舵角演算部１１０へ出力すればよい。この変形例の構成は、後述する実施の形態２の操舵制御システムにおいても適用することができる。

【0052】

２．実施の形態２．
２－１．実施の形態２の特徴
実施の形態２の操舵制御システムは、転舵角演算処理において、アラート反力トルクＡＴＲが転舵角に与える影響を、目標転舵角θｗｔから差し引く構成に特徴を有している。実施の形態２の操舵制御システムの構成は、転舵角演算部２１０の構成を除き、実施の形態１の操舵制御システム１の構成と同様である。また、転舵角制御及び反力トルク制御の基本的な考え方は、実施の形態１と同じである。実施の形態１と重複する説明は、適宜省略される。

【0053】

図９は、実施の形態２の転舵角演算部の機能を説明するための図である。実施の形態２の操舵制御システムの転舵角演算部２１０は、第一転舵角演算部２１２と、第二転舵角演算部２１４と、目標転舵角演算部２１６と、を備えている。

【0054】

第一転舵角演算部２１２は、ステアリング操舵角θの入力を受けて第一目標転舵角θｗｔ１を出力する。ここでのステアリング操舵角θは、操舵角センサ５１により検出されるステアリングホイール１０の操舵角である。ステアリング操舵角θは、アラート反力トルクＡＴＲによる振動を含んだ操舵角である。第一転舵角演算部２１２は、ステアリング操舵角θと増速率Ｋを用いた次式（４）を用いて第一目標転舵角θｗｔ１を演算する。演算された第一目標転舵角θｗｔ１は、目標転舵角演算部２１６に出力される。
第一目標転舵角θｗｔ１＝ドライバ操舵角θｄ×増速率Ｋ ・・・（４）

【0055】

第二転舵角演算部２１４は、アラート操舵角θａの入力を受けて第二目標転舵角θｗｔ２を出力する。ここでのアラート操舵角θａは、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリングホイール１０の振動に相当する操舵角である。第二転舵角演算部２１４は、アラート操舵角θａと増速率Ｋを用いた次式（５）を用いて第二目標転舵角θｗｔ２を演算する。演算された第二目標転舵角θｗｔ２は、目標転舵角演算部２１６に出力される。
第二目標転舵角θｗｔ２＝アラート操舵角θａ×増速率Ｋ ・・・（５）

【0056】

目標転舵角演算部２１６は、ドライバの操舵分に対応する目標転舵角θｗｔを演算するための機能ブロックである。目標転舵角演算部２１６には、第一転舵角演算部２１２により演算された第一目標転舵角θｗｔ１と、第二転舵角演算部２１４により演算された第二目標転舵角θｗｔ２とが入力される。目標転舵角演算部２１６は、次式（６）に従い第一目標転舵角θｗｔ１から第二目標転舵角θｗｔ２を除いた目標転舵角θｗｔを演算する。
目標転舵角θｗｔ＝第一目標転舵角θｗｔ１－第二目標転舵角θｗｔ２ ・・・（６）

【0057】

目標転舵角演算部２１６により演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。転舵角制御部１２０は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角θｗｔとなるように、転舵モータ４１を制御する。このような転舵角演算処理によれば、車輪ＷＨの転舵角からアラート反力の影響が排除されるので、車両の挙動悪化が防がれる。

【0058】

３．実施の形態３．
３－１．実施の形態３の特徴
実施の形態３の操舵制御システムは、転舵角演算処理において、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分を、フィルタリング処理によって除去する構成に特徴を有している。実施の形態３の操舵制御システムの構成は、転舵角演算部３１０の構成を除き、実施の形態１の操舵制御システム１の構成と同様である。また、転舵角制御及び反力トルク制御の基本的な考え方は、実施の形態１と同じである。実施の形態１と重複する説明は、適宜省略される。

【0059】

図１０は、実施の形態３の転舵角演算部の機能を説明するための図である。実施の形態３の操舵制御システムの転舵角演算部３１０は、フィルタ処理部３１２と、目標転舵角演算部３１４と、を備えている。

【0060】

フィルタ処理部３１２は、ステアリング操舵角θにフィルタリング処理を行うことにより、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分を除去する。フィルタリング処理に用いるフィルタは、例えばバンドパスフィルタＢＰＦである。バンドパスフィルタＢＰＦは、特定の周波数範囲（Ｘｌｏｗ（Ｈｚ）＜ＢＰＦ＜Ｘｈｉｇｈ（Ｈｚ））のバンドを抽出するフィルタである。ここでの特定の周波数範囲は、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分（高周波成分）を含まないバンドに対応している。フィルタ処理部３１２は、バンドパスフィルタＢＰＦを用いた次式（７）を用いて、ステアリング操舵角θからアラート反力トルクＡＴＲによる振動成分を除去したドライバ操舵角θｄを演算する。演算されたドライバ操舵角θｄは、目標転舵角演算部３１４に出力される。
ドライバ操舵角θｄ＝ＢＰＦ（ステアリング操舵角θ，Ｘｌｏｗ（Ｈｚ），Ｘｈｉｇｈ（Ｈｚ）） ・・・（７）

【0061】

或いは、フィルタ処理部３１２は、ローパスフィルタＬＰＦを用いることができる。ローパスフィルタＬＰＦは、特定の低周波数範囲（Ｘｌｏｗ（Ｈｚ）＜ＬＰＦ）のバンドを抽出するフィルタである。ここでの特定の低周波数範囲は、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分（高周波成分）を含まないバンドに対応している。フィルタ処理部３１２は、ローパスフィルタＬＰＦを用いた次式（８）を用いて、ステアリング操舵角θからアラート反力トルクＡＴＲによる振動成分を除去したドライバ操舵角θｄを演算する。演算されたドライバ操舵角θｄは、目標転舵角演算部３１４に出力される。
ドライバ操舵角θｄ＝ＬＰＦ（ステアリング操舵角θ，Ｘｌｏｗ（Ｈｚ）） ・・・（８）

【0062】

目標転舵角演算部３１４は、ドライバ操舵角θｄの入力を受けて目標転舵角θｗｔを出力する。目標転舵角演算部３１４は、ドライバ操舵角θｄと増速率Ｋを用いた次式（９）を用いて目標転舵角θｗｔを演算する。演算された目標転舵角θｗｔは、目標転舵角演算部２１６に出力される。
目標転舵角θｗｔ＝ドライバ操舵角θｄ×増速率Ｋ ・・・（９）

【0063】

目標転舵角演算部３１４により演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。転舵角制御部１２０は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角θｗｔとなるように、転舵モータ４１を制御する。このような転舵角演算処理によれば、車輪ＷＨの転舵角にアラート反力トルクＡＴＲによる振動が重畳することを防ぐことができる。

【0064】

３－２．変形例
上述した実施の形態３の操舵制御システムは、以下のように変形した態様を適用してもよい。

【0065】

フィルタ処理部３１２は、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分（高周波成分）を除去するフィルタであれば、その種類及びバンド範囲に限定はない。

【0066】

４．実施の形態４．
４－１．実施の形態４の特徴
実施の形態４の操舵制御システムは、転舵角演算処理において、アラート反力トルクＡＴＲによるステアリング操舵角θの振動成分を、フィルタリング処理によって除去する構成に特徴を有している。実施の形態４の操舵制御システムの構成は、転舵角演算部４１０の構成を除き、実施の形態１の操舵制御システム１の構成と同様である。また、転舵角制御及び反力トルク制御の基本的な考え方は、実施の形態１と同じである。実施の形態１と重複する説明は、適宜省略される。

【0067】

図１１は、実施の形態４の転舵角演算部の機能を説明するための図である。実施の形態４の操舵制御システムの転舵角演算部４１０は、第一転舵角演算部４１２と、フィルタ処理部４１４と、を備えている。

【0068】

第一転舵角演算部４１２は、ステアリング操舵角θの入力を受けて第一目標転舵角θｗｔ１を出力する。第一転舵角演算部４１２は、実施の形態２の操舵制御システムの第一転舵角演算部２１２と同様の機能を備えたブロックである。第一転舵角演算部２１２は、ステアリング操舵角θと増速率Ｋを用いた次式（４）を用いて第一目標転舵角θｗｔ１を演算する。演算された第一目標転舵角θｗｔ１は、フィルタ処理部４１４に出力される。

【0069】

フィルタ処理部４１４は、第一目標転舵角θｗｔ１にフィルタリング処理を行うことにより、アラート反力トルクＡＴＲによる転舵角の振動成分を除去する。フィルタリング処理に用いるフィルタは、例えばバンドパスフィルタＢＰＦである。バンドパスフィルタＢＰＦは、特定の周波数範囲（Ｙｌｏｗ（Ｈｚ）＜ＢＰＦ＜Ｙｈｉｇｈ（Ｈｚ））のバンドを抽出するフィルタである。ここでの特定の周波数範囲は、アラート反力トルクＡＴＲによる目標転舵角の振動成分（高周波成分）を含まないバンドに対応している。フィルタ処理部４１４は、バンドパスフィルタＢＰＦを用いた次式（９）を用いて、第一目標転舵角θｗｔ１からアラート反力トルクＡＴＲによる振動の周波数成分を除去した目標転舵角θｗｔを演算する。演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。
目標転舵角θｗｔ＝ＢＰＦ（第一目標転舵角θｗｔ１，Ｙｌｏｗ（Ｈｚ），Ｙｈｉｇｈ（Ｈｚ）） ・・・（９）

【0070】

或いは、フィルタ処理部４１４は、ローパスフィルタＬＰＦを用いることができる。ローパスフィルタＬＰＦは、特定の低周波数範囲（Ｙｌｏｗ（Ｈｚ）＜ＬＰＦ）のバンドを抽出するフィルタである。ここでの特定の低周波数範囲は、アラート反力トルクＡＴＲによる目標転舵角の振動成分（高周波成分）を含まないバンドに対応している。フィルタ処理部４１４は、ローパスフィルタＬＰＦを用いた次式（１０）を用いて、ステアリング操舵角θからアラート反力トルクＡＴＲによる振動成分を除去した目標転舵角θｗｔを演算する。演算された目標転舵角θｗｔは、転舵角制御部１２０に出力される。
目標転舵角θｗｔ＝ＬＰＦ（第一目標転舵角θｗｔ１，Ｘｌｏｗ（Ｈｚ）） ・・・（１０）

【0071】

転舵角制御部１２０は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角θｗｔとなるように、転舵モータ４１を制御する。このような転舵角演算処理によれば、車輪ＷＨの転舵角にアラート反力トルクＡＴＲによる振動が重畳することを防ぐことができる。

【0072】

４－２．変形例
上述した実施の形態４の操舵制御システムは、以下のように変形した態様を適用してもよい。

【0073】

フィルタ処理部４１４は、アラート反力トルクＡＴＲによる目標転舵角の振動成分（高周波成分）を除去するフィルタであれば、その種類及びバンド範囲に限定はない。

【符号の説明】

【0074】

１ 操舵制御システム
１０ ステアリングホイール
２０ ステアリングシャフト
３０ 反力発生装置
３１ 反力モータ
４０ 転舵装置
４１ 転舵モータ
４２ 減速機
４３ 転舵軸
５１ 操舵角センサ
５２ 操舵トルクセンサ
５３ 車速センサ
１００ 制御装置（ＥＣＵ）
１０２ プロセッサ
１０４ メモリ
１０６ 入出力インターフェース
１１０ 転舵角演算部
１１２ アラート操舵角演算部
１１４ ドライバ操舵角演算部
１１６ 目標転舵角演算部
１２０ 転舵角制御部
１３０ 反力トルク演算部
１３２ 基本反力トルク演算部
１３４ アラート反力トルク演算部
１３６ 目標反力トルク演算部
１４０ 反力トルク制御部
２１０ 転舵角演算部
２１２ 第一転舵角演算部
２１４ 第二転舵角演算部
２１６ 目標転舵角演算部
３１０ 転舵角演算部
３１２ フィルタ処理部
３１４ 目標転舵角演算部
４１０ 転舵角演算部
４１２ 第一転舵角演算部
４１４ フィルタ処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】