JP6519545B2 - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行路に対する車両の走行状態を制御する走行制御を行う車両用運転支援装置に係る。

転舵輪を転舵するよう構成された転舵装置と、走行路に対する車両の走行状態が目標の走行状態になるように、転舵装置を制御することにより転舵輪の転舵角を変化させる走行制御を行うよう構成された制御装置と、を有する運転支援装置は、既によく知られている。制御装置は、車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差を演算し、指標値の偏差に基づいて転舵輪の転舵角の目標変化量を演算し、転舵輪の転舵角の変化量が目標変化量になるように、転舵装置を制御するよう構成されている。

転舵装置は、一般に、操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置を含んでいる。操舵アシストトルクは、運転者の操舵負担を軽減するために操舵トルクに基づいて演算される基本的なアシストトルク及び運転者の操舵フィーリングを向上させる補助的なアシストトルクを含んでいる。電動パワーステアリング装置は、走行制御が行われるときには、走行制御により転舵輪の転舵角を変化させるための操舵トルク（走行制御の操舵トルク）を発生する。

走行制御が行われている状況において、運転者が走行制御による車両の進行方向とは異なる方向へ車両を進行させたいときには、運転者は操舵操作を行って転舵輪の転舵角を変化させる。そのため、走行制御中に運転者により操舵が行われる場合には、操舵アシストトルク及び走行制御の操舵トルクの調停が必要になる。例えば、下記の特許文献１には、操舵トルクの大きさが大きいほど、走行制御の操舵トルクの大きさが低減されるよう構成された運転支援装置が記載されている。この種の運転支援装置によれば、上記トルクの調停が行われない場合に比して、運転者が走行制御中に操舵操作を行った場合に、車両の進行方向を運転者が希望する方向へ変化させ易くすることができる。

特開２０００−１４２４４１号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
走行制御中に運転者により操舵が行われ、その際の操舵操作量が大きい場合には、走行路に対する車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との差の大きさが大きくなる。例えば、走行制御の車両の目標軌跡に対する車両の横偏差の大きさ及び目標軌跡に対し車両の前後方向がなす角度であるヨー角偏差の大きさが大きくなる。また、特許文献１に記載された運転支援装置のようにトルクの調停が行われる場合には、運転者による操舵が終了すると、トルクの調停も終了する。

そのため、運転者による操舵が終了すると、車両の走行状態の指標値の偏差に基づく転舵輪の転舵角の目標変化量の大きさが大きく、走行制御の操舵トルクの大きさが大きい状況にて、操舵アシストトルクが小さくなる。従って、大きさが大きい走行制御の操舵トルクによって車両の走行状態が目標の走行状態になるよう制御されるので、車両の走行状態が急激に変化し易く、これに起因して車両の乗員が違和感を覚えることがある。

本発明の主要な課題は、転舵輪の転舵角の変化により走行路に対する車両の走行状態を制御する走行制御を行う運転支援装置において、運転者による操舵が終了した後に走行制御により車両の走行状態が急激に変化されることを防止することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、運転者の操舵操作に応答して転舵輪（２０FL、２０FR）を転舵するよう構成された転舵装置（４２）と、走行路に対する車両の走行状態が目標の走行状態になるように、転舵装置の制御によって転舵輪の転舵角を変化させる走行制御を行うよう構成された制御装置（１４、１６）と、を有し、制御装置は、車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値（Ｙ、φ）との偏差を演算し、指標値の偏差に基づいて転舵輪の転舵角の目標変化量（Δθlka）を演算し、転舵輪の転舵角の変化量（Δθ）が転舵角の目標変化量になるように、転舵装置を制御するよう構成された車両用運転支援装置（１０）が提供される。

制御装置（１４、１６）は、走行制御を行っている状況において運転者の操舵操作が終了した場合には、指標値の偏差の大きさ及び転舵角の目標変化量の大きさの一方が基準値を越えるときに、走行制御により変化させる転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを制限するよう構成される。

上記の構成によれば、車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差が演算され、指標値の偏差に基づいて転舵輪の転舵角の目標変化量が演算され、転舵輪の転舵角の変化量が転舵角の目標変化量になるように、転舵装置が制御される。特に、走行制御が行われている状況において運転者の操舵操作が終了した場合において、指標値の偏差の大きさ及び転舵角の目標変化量の大きさの一方が基準値を越えるときに、走行制御により変化させる転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさが制限される。

よって、走行制御中に運転者により操舵が行われ、走行状態の指標値の偏差の大きさ及び／又は転舵角の目標変化量の大きさが大きくなっても、走行制御中に運転者の操舵操作が終了した場合には、偏差の大きさ及び目標変化量の大きさの一方が基準値を越えるときに、走行制御により変化される転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさが制限される。従って、走行制御中に運転者による操舵が終了し、車両の走行状態の指標値の偏差に基づく転舵輪の転舵角の目標変化量の大きさが大きい状況にて走行制御が行われる場合にも、転舵輪の転舵角を穏やかに変化させることができ、車両の走行状態が急激に変化することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（１４、１６）は、指標値の偏差（Ｙ、φ）の大きさが偏差の基準値を越えるときには、大きさが低減補正された指標値の偏差（Ｙa、φa）に基づいて転舵角の目標変化量（Δθlka）を演算するよう構成され、指標値の偏差の大きさの低減補正量は、指標値の偏差（Ｙ、φ）の大きさが大きいほど大きいよう構成される。

上記態様によれば、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、大きさが低減補正された指標値の偏差に基づいて転舵角の目標変化量が演算され、指標値の偏差の大きさの低減補正量は、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きい。

よって、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、大きさが低減補正された指標値の偏差に基づいて転舵角の目標変化量が演算されることにより、目標変化量の大きさが低減される。従って、運転者による操舵が終了する際における指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、目標変化量の大きさが低減されるので、目標変化量に基づいて制御される転舵輪の転舵角の変化を穏やかにすることができる。また、指標値の偏差の大きさの低減補正量は、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きいので、指標値の偏差の大きさが大きいほど目標変化量の大きさの低減量を大きくすることができる。従って、指標値の偏差の大きさが小さい状況において、転舵輪の転舵角の変化量が不必要に小さくなることを防止しつつ、指標値の偏差の大きさが大きい状況において、転舵輪の転舵角の変化を効果的に穏やかにすることができる。

本発明の他の一つの態様においては、指標値の偏差（Ｙ、φ）の大きさの低減補正量は、車速（Ｖ）が高いほど大きいよう構成される。

上記態様によれば、指標値の偏差の大きさの低減補正量は、車速が高いほど大きい。よって、走行制御により車両の走行状態が変化されても車両の動きが速いことに起因する違和感が生じる虞が低い低車速域において車両の走行状態を効果的に目標の走行状態に制御することができる。逆に、高車速域においては、目標変化量の大きさを効果的に低減することによって走行制御による車両の走行状態の変化を穏やかにし、走行制御による車両の動きが速いことに起因する違和感が生じる虞を効果的に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（１４、１６）は、転舵角の目標変化量（Δθlka）の大きさが目標変化量の基準値を越えるときには、転舵角の目標変化量に基づいて転舵角の目標変化量の大きさを低減補正するよう構成され、転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、転舵角の目標変化量の大きさが大きいほど大きいよう構成される。

上記態様によれば、転舵角の目標変化量の大きさが目標変化量の基準値を越えるときには、転舵角の目標変化量に基づいて転舵角の目標変化量の大きさが低減補正され、転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きい。

よって、転舵角の目標変化量の大きさが目標変化量の基準値を越えるときには、転舵角の目標変化量に基づいて転舵角の目標変化量の大きさが低減される。従って、運転者による操舵が終了する際における転舵角の目標変化量の大きさが目標変化量の基準値を越えるときには、目標変化量の大きさが低減されるので、目標変化量に基づいて制御される転舵輪の転舵角の変化を穏やかにすることができる。また、転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、転舵角の目標変化量の大きさが大きいほど大きいので、転舵角の目標変化量の大きさが大きいほど目標変化量の大きさの低減量を大きくすることができる。従って、転舵角の目標変化量の大きさが小さい状況において、転舵輪の転舵角の変化量が不必要に小さくなることを防止しつつ、転舵角の目標変化量の大きさが大きい状況において、転舵輪の転舵角の変化を効果的に穏やかにすることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、転舵角の目標変化量（Δθlka）の大きさの低減補正量は、車速（Ｖ）が高いほど大きいよう構成される。

上記態様によれば、転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、車速が高いほど大きい。よって、走行制御により車両の走行状態が変化されても車両の動きが速いことに起因する違和感が生じる虞が低い低車速域において車両の走行状態を効果的に目標の走行状態に制御することができる。逆に、高車速域においては、目標変化量の大きさを効果的に低減することによって走行制御による車両の走行状態の変化を穏やかにし、走行制御による車両の動きが速いことに起因する違和感が生じる虞を効果的に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、転舵装置（４２）は、転舵輪（２０FL、２０FR）を転舵する駆動力（Ｔab、Ｔds）及び転舵輪の転舵に抗する抗力（Ｔdt、Ｔft）を発生するよう構成されており、制御装置（１４、１６）は、走行制御の実行中には指標値の偏差（Ｙ、φ）の大きさが大きいほど転舵輪を転舵する駆動力（Ｔds）の大きさが大きくなるように、指標値の偏差に基づいて転舵装置を制御し、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値以下であるときに比して抗力の大きさが大きくなるように、転舵装置を制御するよう構成され、抗力の大きさは、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きいよう構成される。

上記態様によれば、走行制御の実行中には指標値の偏差の大きさが大きいほど転舵輪を転舵する駆動力の大きさが大きくなるように、指標値の偏差に基づいて転舵装置が制御される。特に、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値以下であるときに比して抗力の大きさが大きくなるように、転舵装置が制御され、抗力の大きさは、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きい。

走行制御の実行中には指標値の偏差の大きさが大きいほど駆動力の大きさが大きくなる。しかし、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、抗力の大きさが増大するので、抗力の大きさが増大されない場合に比して、指標値の偏差の大きさの増大に伴う転舵輪を転舵する力の増大を低減し、転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを低減することができる。更に、抗力の大きさは、指標値の偏差の大きさが大きいほど大きくなる。よって、指標値の偏差の大きさが小さい状況において、転舵輪を転舵する力が不必要に小さくなることを防止しつつ、指標値の偏差の大きさが大きい状況において、転舵輪を転舵する力の増大を効果的に低減し、これにより転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを効果的に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、転舵装置（４２）は、操舵アシストトルクを発生することにより転舵輪を転舵するよう構成されたパワーステアリング装置（１２）であり、制御装置（１４、１６）は、操舵アシストトルクの抗力成分である減衰トルク（Ｔdt）及び摩擦トルク（Ｔft）の少なくとも一方の大きさを指標値の偏差に基づいて制御するよう構成される。

上記態様によれば、パワーステアリング装置により発生される操舵アシストトルクの抗力成分である摩擦トルク及び減衰トルクの少なくとも一方の大きさが指標値の偏差に基づいて制御される。よって、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、摩擦トルク及び減衰トルクの少なくとも一方の大きさを指標値の偏差に基づいて増大させることにより、転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（１４、１６）は、走行制御の実行中に運転者の操舵が終了してから予め設定された終了条件が成立するまでの間において、指標値（Ｙ、φ）の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときに、走行制御により変化させる転舵輪（２０FL、２０FR）の転舵角の時間変化率の大きさを制限するよう構成される。

上記態様によれば、運転者による操舵開始前及び操舵中においては、指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えても、走行制御により変化させる転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさは制限されない。よって、運転者の操舵中に転舵角の時間変化率の大きさが制限されることに起因して操舵特性が変化することを回避しつつ、運転者の操舵が終了した際に指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越える場合に、転舵輪の転舵角の変化を穏やかにすることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（１４、１６）は、走行路の情報を取得し、走行路の情報に基づいて車両の目標軌跡を設定し、目標軌跡に対する車両の横偏差（Ｙ）及び目標軌跡に対し車両の前後方向がなす角度であるヨー角偏差（φ）の少なくとも一方を指標値として演算するよう構成される。

上記態様によれば、走行路の情報に基づいて車両の目標軌跡が設定され、目標軌跡に対する車両の横偏差及び目標軌跡に対し車両の前後方向がなす角度であるヨー角偏差の少なくとも一方が指標値として演算される。よって、車両の横偏差の大きさ及びヨー角偏差の大きさの少なくとも一方が偏差の基準値を越えるときには、走行制御により変化される転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを制限し、転舵輪の転舵角を穏やかに変化させることができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（１４、１６）は、走行路の情報を取得し、走行路の情報に基づいて車両の目標軌跡を設定し、走行制御の実行中に運転者の操舵操作が終了したときには、操舵操作が終了した第一の時点（Ｔ0）において車両（１８）が存在する位置の目標軌跡の曲率を第一の曲率（ρ0）として推定し、第一の時点後に指標値の偏差の大きさが終了基準値以下になると推定される第二の時点（Ｔ1）から所定の時間（ΔＴ）が経過した第三の時点（Ｔ2）において車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率（ρ）及び第二の時点から車両が所定の距離走行した第四の時点（Ｔ2）において車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率（ρ）の一方を第二の曲率として推定し、第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限の度合を低減するよう構成される。

第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど、第二の時点以降における車両の目標の走行状態の指標値の変化の大きさが大きくなる。よって、第二の時点までに車両の走行状態の指標値を目標の走行状態の指標値に近づけることの必要性、換言すれば転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限を緩和することの必要性は、第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど高くなる。

上記態様によれば、走行路の情報に基づいて車両の目標軌跡が設定され、走行制御の実行中に運転者の操舵操作が終了したときには、操舵操作が終了した第一の時点において車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率が第一の曲率として推定される。また、第一の時点後に指標値の偏差の大きさが終了基準値以下になると推定される第二の時点から所定の時間が経過した第三の時点において車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率及び第二の時点から車両が所定の距離走行した第四の時点において車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率の一方が第二の曲率として推定される。更に、第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限の度合が低減される。

よって、第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限の度合を緩和することができるので、第二の時点までに車両の走行状態の指標値を目標の走行状態の指標値に近づけることの可能性を高くすることができる。従って、第二の曲率と第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限の度合が低減されない場合に比して、第二の時点以降における車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差の大きさが過大になる虞を低減することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の第一の実施形態にかかる車両用運転支援装置を示す概略構成図である。 第一の実施形態におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンを示すフローチャートである。 図２に示されたフローチャートのステップ８０において実行される前方切迫度Ｕの判定ルーチンを示すフローチャートである。 図２に示されたフローチャートのステップ１００において実行される目標修正量Δθlkatの演算ルーチンを示すフローチャートである。 第一の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 図５に示されたフローチャートのステップ２３０において実行される目標摩擦トルクＴdtの演算ルーチンを示すフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）である場合について、車両の補正後の横偏差Ｙaを演算するためのマップを示す図である。 （Ｄ）〜（Ｆ）は、それぞれ前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）である場合について、車両の補正後のヨー角偏差φaを演算するためのマップを示す図である。 目標軌跡の曲率ρを演算する要領及び目標軌跡の曲率の最大値ρmaxを決定する要領を説明するための図である。 車両の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいてＬＫＡ制御の目標操舵角θlkatを演算するためのマップを示す図である。 操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて目標基本操舵アシストトルクＴabを演算するためのマップを示す図である。 操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて目標減衰トルクＴdtを演算するためのマップを示す図である。 操舵角θの絶対値及び車速Ｖに基づいて目標基本摩擦トルクＴftbを演算するためのマップを示す図である。 操舵トルクＴの絶対値に基づいてトルクゲインＫtを演算するためのマップを示す図である。 第一の実施形態による車両の横偏差Ｙの制御を従来の場合と対比して示す説明図である。 第一の実施形態による車両のヨー角偏差φの制御を従来の場合と対比して示す説明図である。 第一の実施形態における車両の横偏差Ｙの変化の例を種々の比較例の場合と対比して示すグラフである。 前方切迫度Ｕによって第一の実施形態における車両の横偏差Ｙの変化が異なることを示す説明図である。 第二の実施形態におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 （Ｇ）〜（Ｉ）は、それぞれ前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）である場合について、操舵角θの補正後の目標変化量Δθlkatを演算するためのマップを示す図である。 第二の実施形態による車両の横偏差Ｙの制御を従来の場合と対比して示す説明図である。 第三の実施形態におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて、ＬＫＡ制御の目標減衰トルクＴdt′を演算するためのマップを示す図である。 （Ｊ）〜（Ｌ）は、それぞれ前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）である場合について、車両の横偏差Ｙの絶対値及び車速Ｖに基づいて、ＬＫＡ制御の目標減衰トルクＴdt′に対する補正係数Ｋdを演算するためのマップを示す図である。 （Ｍ）〜（Ｏ）は、それぞれ前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）である場合について、車両の横偏差Ｙの絶対値及び車速Ｖに基づいて、ＬＫＡ制御の目標摩擦トルクＴft′に対する補正係数Ｋfを演算するためのマップを示す図である。 第一の実施形態に対応する第一の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態に対応する第二の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 第三の実施形態に対応する第三の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

［第一の実施形態］
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

本発明の第一の実施形態にかかる運転支援装置１０は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置１２及びこれを制御する制御装置としてのＥＰＳ制御装置１４と、走行制御装置１６とを有し、車両１８に適用されている。

図１に示されているように、車両１８は転舵輪である左右の前輪２０FL、２０FR及び非転舵輪である左右の後輪２０RL、２０RRを有している。前輪２０FL及び２０FRは、運転者によるステアリングホイール２２の操作に応答して駆動される電動パワーステアリング装置１２によりラックバー２４及びタイロッド２６L及び２６Rを介して転舵される。ステアリングホイール２２は、ステアリングシャフト２８及びユニバーサルジョイント３２を介して電動パワーステアリング装置１２のピニオンシャフト３４に接続されている。

第一の実施形態においては、電動パワーステアリング装置１２は、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置であり、電動機３６と、電動機３６の回転トルクをラックバー２４の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構３８とを有している。電動パワーステアリング装置１２は、ハウジング４０に対しラックバー２４を駆動する力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減すると共に、前輪２０FL及び２０FRを自動的に転舵するための駆動トルクを発生する。ＥＰＳ制御装置１４による電動パワーステアリング装置１２の制御については、後に詳細に説明する。

以上の説明から解るように、ステアリングシャフト２８、ユニバーサルジョイント３２、電動パワーステアリング装置１２、ラックバー２４及びタイロッド２６L及び２６Rなどは、必要に応じて前輪２０FL及び２０FRを転舵する転舵装置４２を形成している。電動パワーステアリング装置１２は、ラックバー２４に駆動力を付与するようになっているが、例えばステアリングシャフト２８にトルクを付与するようになっていてもよい。

第一の実施形態においては、ステアリングシャフト２８には、該ステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ５０が設けられている。ピニオンシャフト３４には、操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ５２が設けられている。操舵トルクセンサ５２はステアリングシャフト２８に設けられていてもよい。操舵角θを示す信号及び操舵トルクＴを示す信号は、ＥＰＳ制御装置１４へ入力される。車両１８には、車速Ｖを検出する車速センサ５４が設けられており、車速Ｖを示す信号もＥＰＳ制御装置１４へ入力される。なお、操舵角θ及び操舵トルクＴは、車両の左旋回方向への操舵の場合に正の値になる。このことは、後述の目標操舵角θlkat、目標運転支援操舵トルクＴdsなどの演算値についても同様である。

更に、車両１８には、車両の前方を撮影するＣＣＤカメラ６０及び車両を目標コース（目標軌跡）に沿って走行させる軌跡制御（レーンキーピングアシスト制御）（必要に応じて「ＬＫＡ制御」と指称する）を行うか否かを選択するための選択スイッチ６２が設けられている。選択スイッチ６２は、車両の乗員により操作され、走行制御装置１６によりＬＫＡ制御を実行する作動位置（オン）と、ＬＫＡ制御を実行させない非作動位置（オフ）とに切り替わる。ＣＣＤカメラ６０により撮影された車両の前方の画像情報を示す信号及び選択スイッチ６２の位置（オン又はオフ）を示す信号は、走行制御装置１６へ入力される。

走行制御装置１６には、運動状態検出装置６４より、車両１８のヨーレート、前後加速度及び横加速度のように車両１８の運転支援制御に必要な車両の運動状態量を示す信号も入力される。なお、車両の前方の画像情報や走行車線の情報は、ＣＣＤカメラ６０以外の手段により取得されてもよく、ＣＣＤカメラ６０と他の手段との組合せにより取得されてもよい。

ＥＰＳ制御装置１４及び走行制御装置１６は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含んでいる。ＥＰＳ制御装置１４及び走行制御装置１６は、必要に応じて通信により相互に情報の授受を行う。なお、第一の実施形態にかかる運転支援装置１０の以上の構成は、後述の他の実施形態においても同様である。

後に詳細に説明するように、走行制御装置１６は、図２に示されたフローチャートに従って、車両を目標コースに沿って走行させるための目標操舵角θlkatを演算する。更に、走行制御装置１６は、操舵角θを目標操舵角θlkatにするためのＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsを演算する。ＥＰＳ制御装置１４は、図５に示されたフローチャートに従って、運転者の操舵フィーリングを向上させる目標操舵アシストトルクとＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsとの和として最終目標操舵アシストトルクＴatfを演算する。更に、ＥＰＳ制御装置１４は、操舵アシストトルクＴaが最終目標操舵アシストトルクＴatfになるように電動パワーステアリング装置１２を制御する。

以上の説明から解るように、走行制御装置１６及びＥＰＳ制御装置１４は、互いに共働して、走行制御であるＬＫＡ制御を実行して車両を目標コースに沿って走行させることにより、運転者の運転を支援する。ＬＫＡ制御においては、ＣＣＤカメラ６０により撮影された車両の前方の画像情報に基づいて走行車線が特定され、走行車線の中央を通る目標コースとして目標軌跡が設定される。しかし、目標軌跡は走行車線の中央以外の位置を通る線であってもよく、車両が走行車線から逸脱することを防止するための軌跡であってもよい。また、ＬＫＡ制御は、選択スイッチ６２がオンであるときに行われるが、選択スイッチ６２がオフであっても、例えば車両１８がその前方の障害物を迂回して走行するなどの緊急回避のための自動操舵（緊急回避操舵）が運転支援制御の一部として行われてもよい。

特に、走行制御装置１６は、後に詳細に説明するように、目標軌跡の曲率Ｒ、目標軌跡に対する車両１８の横偏差Ｙ及びヨー角偏差φを演算し、これらに基づいて車両１８を目標軌跡に沿って走行させるための車両の目標横加速度Ｇytを演算する。更に、走行制御装置１６は、車両の目標横加速度Ｇyを目標横加速度Ｇytにするための操舵角として目標操舵角θlkatを演算する。走行制御装置１６は、横偏差Ｙ又はヨー角偏差φの大きさが基準値を越えるときには、目標横加速度Ｇytを演算するための横偏差Ｙ又はヨー角偏差φの大きさを低減補正する。

＜ＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsの演算＞
次に、図２乃至図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンについて説明する。図２乃至図４に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、走行制御装置１６によって所定の時間毎に繰返し実行される。なお、図２乃至図４に示されたフローチャートによる制御を、単に「ＬＫＡ制御」と指称する。

まず、ステップ１０においては、ＬＫＡ制御の実行中であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときにはＬＫＡ制御はステップ３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２０においてＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsが０に設定され、その後ＬＫＡ制御はステップ１６０へ進む。なお、ＬＫＡ制御は、選択スイッチ６２がオンであり、予め設定された許可条件（ＥＰＳ制御装置１４が正常であるなど）及び可能条件（道路の白線の認識により走行車線の特定が可能であるなど）が成立しているときに、実行される。

ステップ３０においては、ＣＣＤカメラ６０により撮影された車両１８の前方の画像情報の解析等により、走行路に沿う車両の目標軌跡が決定される。更に、目標軌跡に対する車両１８の横方向の偏差である横偏差Ｙ及び目標軌跡に対し車両１８の前後方向がなす角度であるヨー角偏差φが演算される。第一の実施形態においては、目標軌跡に対する車両１８の横方向の位置の目標値及び目標軌跡に対し車両１８の前後方向がなす角度の目標値は何れも０であるが、これらの目標値の少なくとも一方は０でなくてもよい。

なお、車両１８の目標軌跡の決定は、図には示されていないナビゲーション装置よりの情報に基づいて行われてもよく、画像情報の解析とナビゲーション装置よりの情報との組合せに基づいて行われてもよい。また、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φは、車両を目標軌跡に沿って走行させる軌跡制御を行うために必要なパラメータであるが、それらの演算要領は本発明の要旨をなすものではないので、これらのパラメータは任意の要領にて演算されてよい。

ステップ４０においては、フラグＦが１であるか否かの判別、即ち後述のステップ８０における前方切迫度Ｕの判定が完了しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときにはＬＫＡ制御はステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはＬＫＡ制御はステップ５０へ進む。

ステップ５０においては、運転者により操舵操作が開始され、その操舵操作が終了したか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときにはステップ６０においてフラグＦが１にセットされ、その後ＬＫＡ制御はステップ８０へ進む。これに対し、否定判別が行われたときにはステップ７０において前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）に設定され、その後ＬＫＡ制御はステップ９０へ進む。

ステップ８０においては、図３に示されたフローチャートに従って、前方切迫度Ｕが、低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）の何れであるか判定される。なお、前方切迫度Ｕは、ＬＫＡ制御によって車両１８の走行状態を早く目標軌跡に沿う走行状態にする必要性の指標値である。

ステップ９０においては、ステップ８０において判定された前方切迫度Ｕに応じて、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φを補正するためのマップが、それぞれ図７に示されたマップ（Ａ）〜（Ｃ）及び図８に示されたマップ（Ｄ）〜（Ｆ）から選択される。更に、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φに基づいて選択されたマップが参照されることにより、それぞれ補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaが演算される。なお、図７及び図８において、二点鎖線は補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaがそれぞれ横偏差Ｙ及びヨー角偏差φと同一であることを示している。

図７に示されているように、横偏差Ｙの大きさが横偏差の基準値Ｙ0（正の値）以下の範囲においては、補正後の横偏差Ｙaは横偏差Ｙと同一の値に演算される。しかし、横偏差Ｙの絶対値が基準値Ｙ0を越える範囲においては、補正後の横偏差Ｙaはその絶対値が横偏差Ｙの絶対値よりも小さくなるよう演算される。基準値Ｙ0の絶対値は、車速Ｖが高いほど小さく、前方切迫度Ｕが高いほど大きくなり、横偏差Ｙに対し補正後の横偏差Ｙaが小さくなる度合は、車速Ｖが高いほど大きく、前方切迫度Ｕが高いほど小さくなる。なお、横偏差Ｙの大きさが基準値Ｙ0を越える範囲においては、補正後の横偏差Ｙaは一定の値であってもよい。

同様に、図８に示されているように、ヨー角偏差φの大きさがヨー角偏差の基準値φ0（正の値）以下の範囲においては、補正後のヨー角偏差φaはヨー角偏差φと同一の値に演算される。しかし、ヨー角偏差φの絶対値が基準値φ0を越える範囲においては、補正後のヨー角偏差φaはその絶対値がヨー角偏差φの絶対値よりも小さくなるよう演算される。基準値φ0の絶対値は、車速Ｖが高いほど小さく、前方切迫度Ｕが高いほど大きくなり、ヨー角偏差φに対し補正後のヨー角偏差φaが小さくなる度合は、車速Ｖが高いほど大きく、前方切迫度Ｕが高いほど小さくなる。なお、ヨー角偏差φの大きさが基準値φ0を越える範囲においては、補正後のヨー角偏差φは一定の値であってもよい。

ステップ１００においては、図４に示されたフローチャートに従って、車両を目標軌跡に沿って走行させるために必要な操舵角θの目標変化量Δθlkatが、補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaに基づいて演算される。操舵角θの目標変化量Δθlkatは、転舵輪である前輪２０FL及び２０FRの転舵角の目標変化量に対応する値として演算される。

ステップ１１０においては、目標変化量Δθlkatに基づくＰＩＤ補償演算により、操舵角θを目標変化量Δθlkat変化させる駆動力に対応するトルクとしてＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsが演算される。

ステップ１１０が完了するとＬＫＡ制御はステップ１６０へ進み、ステップ１６０においては、ＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsを示す信号がＬＫＡ制御装置１６からＥＰＳ制御装置１４へ出力される。

ステップ１７０においては、フラグＦを０にリセットすべき条件（制御の終了条件）が成立しているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときにはＬＫＡ制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ１８０においてフラグＦが０にリセットされた後ＬＫＡ制御は一旦終了する。なお、横偏差Ｙの絶対値及びヨー角偏差φの絶対値がそれぞれ終了基準値以下になったとき、又は運転者の操舵操作が終了した時点から予め設定された時間が経過したときに、上記リセットの条件が成立したと判定されてよい。

＜前方切迫度Ｕの判定＞
次に、図３に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ８０において実行される前方切迫度Ｕの判定ルーチンについて説明する。

まず、ステップ８１においては、前述のステップ４０において演算された横偏差Ｙ及びヨー角偏差φに基づいて、第一の時間ΔＴ1が推定されることにより、第二の時点Ｔ2が設定される。第一の時間ΔＴ1は、現在（第一の時点Ｔ1）から横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの補正が行われるＬＫＡ制御によって横偏差Ｙの絶対値及びヨー角偏差φの絶対値がそれぞれ終了基準値以下になるまでに要する時間である（図１８参照）。

ステップ８２においては、第二の時点Ｔ2から第二の時間ΔＴ2（正の定数）が経過する時間として、第三の時点Ｔ3（＝Ｔ2＋ΔＴ2）が設定される。なお、第二の時間ΔＴ2は例えば車速Ｖが高いほど大きくなるよう、可変設定されてもよい。

ステップ８３においては、第二の時点Ｔ2から第三の時点Ｔ3まで範囲において車両１８が通過すると推定される目標軌跡について、所定の時間毎に目標軌跡の曲率ρが演算される。

ステップ８４においては、図９に示されているように、ステップ７３において演算された目標軌跡の曲率ρのうち、絶対値が最も大きい値が目標軌跡の曲率の最大値ρmaxに決定される。なお、図９は、横軸を時間とし、縦軸を所定の時間毎の目標軌跡の曲率ρと第一の時点Ｔ1における目標軌跡の曲率ρ1との差（ρ−ρ1）の絶対値として、時間の経過に伴う差（ρ−ρ1）の絶対値の変化の例を示すグラフである。

ステップ８５においては、下記の式（１）に従って前方切迫度Ｕが演算される。なお、下記の式（１）において、ｂは正の定数であり、Ｔmaxは第一の時点Ｔ1から目標軌跡の曲率ρが最大値ρmaxになる時点までの時間である。図９に示されているように、前方切迫度Ｕは、座標（Ｔ1 ｂ）とρmax−ρ1の絶対値の点Ｐmaxとを結ぶ直線Ｌの傾きである。
Ｕ＝（｜ρmax−ρ1｜−ｂ）／（Ｔmax−Ｔ1） …（１）

ステップ８６においては、前方切迫度Ｕが、低切迫度（ＵＬ）、中切迫度（ＵＭ）及び高切迫度（ＵＨ）の何れであるか判定される。具体的には、前方切迫度Ｕは、基準値Ｕ1（正の定数）以下であるときには、低切迫度（ＵＬ）と判定され、基準値Ｕ1よりも大きく基準値Ｕ2（Ｕ1よりも大きい正の定数）以下であるときには、中切迫度（ＵＭ）と判定され、基準値Ｕ2よりも大きいときには、高切迫度（ＵＨ）であるか判定される。

＜目標変化量Δθlkatの演算＞
次に、図４に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ１００において実行される目標変化量Δθlkatの演算ルーチンについて説明する。

まず、ステップ１０２においては、当技術分野において公知の要領にて、目標軌跡の曲率Ｒ（半径の逆数）が演算される。

ステップ１０４においては、曲率Ｒ及びステップ９０において演算された補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaに基づいて、車両１８を目標軌跡に沿って走行させるために必要な車両の目標旋回状態量として目標横加速度Ｇytが演算される。目標横加速度Ｇytは曲率Ｒ、補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaの関数により演算されてよく、また、上記曲率Ｒ、補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaと目標横加速度Ｇytとの関係を示すマップが設定され、目標横加速度Ｇytはそのマップから演算されてもよい。

ステップ１０６においては、車両の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて図１０に示されたマップが参照されることにより、軌跡制御の目標操舵角θlkatが演算される。図１０に示されているように、目標操舵角θlkatは目標横加速度Ｇytの絶対値が大きいほど大きさが大きくなり、車速が高いほど大きさが小さくなるように演算される。

ステップ１０８においては、車両１８を目標軌跡に沿って走行させるために必要な操舵角θの修正量である目標変化量Δθlkatが、目標操舵角θlkatと操舵角θとの差（θlkat−θ）として演算される。

＜操舵アシストトルク制御＞
次に、図５に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンについて説明する。図５に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、ＥＰＳ制御装置１４によって所定の時間毎に繰返し実行される。

まず、ステップ２１０においては、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて図１１に示されたマップが参照されることにより、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクＴabが演算される。図１１に示されているように、目標基本操舵アシストトルクＴabは、操舵トルクＴの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなると共に、車速Ｖが低いほど絶対値が大きくなるように演算される。

ステップ２２０においては、例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算され、操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて図１２に示されたマップが参照されることにより、操舵アシストトルクの減衰制御成分である目標減衰トルクＴdtが演算される。目標減衰トルクＴdtは、車速Ｖが高いほど絶対値が大きくなると共に、操舵角速度θdの大きさが基準値θd0（正の値）未満のときには操舵角速度θdの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0以上のときには一定の値になるよう、演算される。

ステップ２３０においては、図６に示されたフローチャートに従って、操舵アシストトルクの摩擦制御成分である目標摩擦トルクＴftが演算される。なお、目標減衰トルクＴdtは、ステアリングホイール２２のふらつきを低減するためのトルクであり、目標摩擦トルクＴftは操舵に適度の抵抗を与えるためのトルクであり、何れも操舵に対し抗力トルクとして作用する。

ステップ２４０においては、最終目標操舵アシストトルクＴatfが、目標基本操舵アシストトルクＴab、目標減衰トルクＴdt、目標摩擦トルクＴft及びＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの和（Ｔab＋Ｔdt＋Ｔf＋Ｔds）として演算される。なお、目標基本操舵アシストトルクＴab、目標減衰トルクＴdt及び目標摩擦トルクＴftの和は、運転者の操舵負担を軽減すると共に運転者の操舵フィーリングを向上させるための目標操舵アシストトルクＴatである。よって、最終目標操舵アシストトルクＴatfは、目標操舵アシストトルクＴatとＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsとの和として演算される。目標操舵アシストトルクＴatは、上記トルクの和に限定されるものではなく、当技術分野において公知の任意のトルクの和として演算されてよい。

ステップ２５０においては、パワーステアリング装置１２の操舵アシストトルクＴaが最終目標操舵アシストトルクＴatfになるよう、最終目標操舵アシストトルクＴatfに基づいてパワーステアリング装置１２が制御される。よって、操舵アシストトルクが目標操舵アシストトルクＴatになると共に、ＬＫＡ制御の操舵トルクが目標操舵トルクＴdsになるよう制御される。従って、操舵角θの変化量が目標変化量Δθlkatになるよう制御されることにより、転舵輪である前輪２０FL及び２０FRの転舵角が目標変化量Δθlkatに対応する目標変化量だけ変化される。

＜目標摩擦トルクＴftの演算＞
次に、図６に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ２３０において実行される目標摩擦トルクＴftの演算ルーチンについて説明する。

まず、ステップ２３１においては、操舵角θの絶対値及び車速Ｖに基づいて、図１３に示されたマップから、目標基本摩擦トルクＴfbtが演算される。図１３に示されているように、目標摩擦トルクＴftは、操舵角θの絶対値が大きいほど大きくなると共に、車速Ｖが高いほど大きくなるよう演算される。

図には示されていないが、車速Ｖが中高車速域にあるときには、操舵角θの絶対値が大きいほどセルフアライニングトルクＴsatが大きくなる。よって、操舵角θの大きさが大きい領域における必要な保舵力を低減し操舵の収束性を向上させるために、目標摩擦トルクＴftは操舵角θの絶対値が大きいほど大きい値に演算される。また、セルフアライニングトルクＴsatは車速Ｖが高いほど大きくなる。よって、車速Ｖが高いほど中高速走行時に必要な保舵力を低減し操舵の収束性を向上させると共に、低速走行時における操舵抵抗を低減するために、目標摩擦トルクＴftは車速Ｖが高いほど大きい値に演算される。

ステップ２３２においては、摩擦トルクを制御するための目標操舵角θtが演算される。なお、目標操舵角θtは、例えば特開２００９−１２６２４４号公報の図５に示されたフローチャートに従って行われる目標操舵角θtの演算と同様の要領にて演算されてよい。

ステップ２３３においては、操舵角θ及び目標操舵角θtに基づいて、下記の式（２）に従って目標付加摩擦トルクＴctが演算される。なお、下記の式（２）におけるゲインＫは、正の値である。下記の式（２）から解るように、目標付加摩擦トルクＴctの符号、即ちその作用方向は、操舵角θ及び目標操舵角θtの大小関係によって決定される。
Ｔct＝Ｋ（θt−θ） …（２）

ステップ２３４においては、操舵トルクＴの絶対値に基づいて、図１４に示されたマップから、トルクゲインＫtが演算される。トルクゲインＫtは、操舵トルクＴの絶対値が基準値Ｔ0（正の値）未満のときには、操舵トルクＴの絶対値が大きいほど０以上で１未満の範囲にて大きくなり、操舵トルクＴの絶対値が基準値Ｔ0以上のときには、１になるよう、演算される。

ステップ２３５においては、目標付加摩擦トルクＴctにトルクゲインＫtが乗算されることにより、目標付加摩擦トルクＴctが補正される。

ステップ２３６においては、補正後の目標付加摩擦トルクＴctがローパスフィルタ処理されることにより、高周波のノイズ成分が除去されたローパスフィルタ処理後の目標付加摩擦トルクＴctfとして、目標摩擦トルクＴftが演算される。

＜第一の実施形態の作動＞
以上の通り構成された第一の実施形態にかかる運転支援装置１０の作動を種々の場合について説明する。

＜非ＬＫＡ制御中の場合＞
ＬＫＡ制御が実行されていない場合には、図２に示されたフローチャートのステップ１０において否定判別が行われ、ステップ２０においてＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsが０に設定される。よって、図５に示されたフローチャートのステップ２４０において最終目標操舵アシストトルクＴatfは目標操舵アシストトルクＴatのみと同一の値に演算されるので、ＬＫＡ制御による前輪２０FL及び２０FRの転舵角の制御は行われない。
＜ＬＫＡ制御中の場合＞

ＬＫＡ制御が実行されている場合には、図２に示されたフローチャートのステップ１０において肯定判別が行われ、ステップ３０〜１１０により車両を目標軌跡に沿って走行させるためのＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsが演算される。よって、図５に示されたフローチャートのステップ２４０において最終目標操舵アシストトルクＴatfは目標操舵アシストトルクＴatと目標操舵トルクＴdsとの和に演算されるので、ＬＫＡ制御による前輪２０FL及び２０FRの転舵角の制御が行われる。

＜操舵開始前又は操舵中の場合＞
運転者により操舵が開始されていない場合及び運転者により操舵が行われている場合、即ち第二の時点Ｔ2よりも前の状況においては、図２に示されたフローチャートのステップ４０及び５０において否定判別が行われる。よって、ステップ７０において前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）に設定されるので、ステップ９０において横偏差Ｙ及びヨー角偏差φがそれぞれ図７（Ａ）及び図８（Ｄ）に示されたマップに従って補正される。

＜操舵終了後の場合＞
運転者による操舵が終了すると、ステップ４０において否定判別が行われるが、ステップ５０において肯定判別が行われ、ステップ６０においてフラグＦが１にセットされた後、ステップ８０において前方切迫度Ｕが判定される。その後はステップ１７０において肯定判別が行われるまでフラグＦが１に維持されるので、ステップ４０において肯定判別が行われ、ステップ９０において横偏差Ｙ及びヨー角偏差φがそれぞれ前方切迫度Ｕに基づいて選択された図７及び図８に示されたマップに従って補正される。

図１５及び図１６に示されているように、ＬＫＡ制御の実行中に運転者によって操舵が行われ、車両１８の走行経路１００が目標軌跡１０２から逸れることにより、横偏差Ｙの大きさ及び／又はヨー角偏差φの大きさが大きくなることがある。横偏差Ｙの大きさ及び／又はヨー角偏差φの大きさが大きくなると、操舵角θの目標変化量Δθlkatの大きさが大きくなり、ＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの大きさも大きくなる。運転者は、目標軌跡とは異なる走行経路に沿って車両を走行させようとする場合には、目標操舵トルクＴdsに対応する転舵トルクに抗して操舵する。

図１５に示されているように、ＬＫＡ制御の実行中における運転者の操舵によって横偏差Ｙの大きさが大きくなると、それに対応してＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの大きさが大きくなる。その結果、車両１８の走行経路１００が徐々に目標軌跡１０２に一致するよう、目標操舵トルクＴdsに対応する転舵トルクにより前輪２０FL及び２０FRが転舵される。

同様に、図１６に示されているように、ＬＫＡ制御の実行中における運転者の操舵によって横偏差Ｙの大きさ及びヨー角偏差φの大きさが大きくなると、それらに対応してＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの大きさが大きくなる。その結果、車両１８の走行経路１００が徐々に目標軌跡１０２に一致すると共にヨー角偏差φの大きさが徐々に小さくなるよう、目標操舵トルクＴdsに対応する転舵トルクにより前輪２０FL及び２０FRが転舵される。

ＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsは、運転者による操舵の状況及び前方切迫度Ｕによって異なる。このことを車両１８が図１８に示されているように走行する場合を例にとって説明する。なお、図１８において、時点Ｔ0において運転者の操舵が開始され、第一の時点Ｔ1において運転者の操舵が終了し、第二の時点Ｔ2までに横偏差Ｙの絶対値及びヨー角偏差φの絶対値がそれぞれ終了基準値以下になるとする。

第一の時点Ｔ1において横偏差Ｙの大きさが大きい状況にて運転者による操舵が終了すると、目標変化量Δθlkatの大きさが大きいのに対し、運転者の操舵による操舵トルクＴは０になる。横偏差Ｙの大きさが減少し、車両１８の走行経路１００が目標軌跡１０２に一致するよう、大きさが大きい目標操舵トルクＴdsに対応する転舵トルクにより前輪２０FL及び２０FRが転舵される。その結果、図１８において二点鎖線にて示されているように、車両１８は比較的速い速度にて目標軌跡１０２へ向けて横方向へ移動されるため、車両の乗員が違和感を覚えることがある。以上のことは、ヨー角偏差φの大きさが大きい場合にも同様である。

これに対し、第一の実施形態によれば、図２に示されたフローチャートのステップ９０において横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの補正が行われる。即ち、横偏差Ｙの大きさが基準値Ｙ0を越えると、図７に示されたマップを使用して大きさが低減された補正後の横偏差Ｙaが演算される。同様に、ヨー角偏差φの大きさが基準値φ0を越えると、図８に示されたマップを使用して大きさが低減された補正後のヨー角偏差φaが演算される。そして、ステップ１００において、操舵角θの目標変化量Δθlkatは、補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaに基づいて演算される。

よって、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの補正が行われない場合に比して、横偏差Ｙの大きさ及び／又はヨー角偏差φの大きさが大きい状況における目標変化量Δθlkatの大きさが小さくなり、その結果目標操舵トルクＴdsの大きさも小さくなる。従って、前輪２０FL及び２０FRが穏やかに転舵されるので、それらの舵角の時間変化率の大きさを小さくすることができる。その結果、図１８において実線の矢印にて示されているように、運転者の操舵が終了した後における車両１８の横方向への移動速度を低減し、車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

また、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさの低減補正量は、それぞれ横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさが大きいほど大きいので、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさが大きいほど目標変化量Δθlkatの大きさの低減量を大きくすることができる。従って、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさが小さい状況において、前輪２０FL及び２０FRの転舵角の変化量が不必要に小さくなることを防止しつつ、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさが大きい状況において、前輪の転舵角の変化を効果的に穏やかにすることができる。

また、第一の実施形態によれば、ステップ８０において前方切迫度Ｕが判定され、ステップ９０において前方切迫度Ｕに応じて、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φを補正するためのマップが、それぞれ図７に示されたマップ（Ａ）〜（Ｃ）及び図８に示されたマップ（Ｄ）〜（Ｆ）から選択される。図７及び図８に示されているように、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの補正による大きさの低減度合は、前方切迫度Ｕが高いほど小さい。

第三の時点において車両１８が存在すると推定される位置における目標軌跡１０４の曲率ρの大きさが小さく、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合には、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φは大きさの低減度合が大きいマップ（Ａ）及び（Ｄ）を使用して補正される。よって、図１８において実線の目標軌跡１０２にて示されているように、車両１８の横方向への移動速度を効果的に低減し、車両の乗員が違和感を覚える虞を効果的に低減することができる。

これに対し、第三の時点Ｔ3において車両１８が存在すると推定される位置における目標軌跡１０２の曲率ρの大きさが大きく、前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合には、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φは大きさの低減度合が小さいマップ（Ｃ）及び（Ｆ）を使用して補正される。その結果、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合に比して、目標変化量Δθlkatの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさが大きくなる。よって、図１８において破線の軌跡１０２にて示されているように、車両の乗員が違和感を覚える虞を低減しつつ、車両１８を効率的に横方向へ移動させて、車両の走行経路１００を早く目標軌跡１０２に一致させることができる。従って、第二の時点Ｔ2以降における目標軌跡１０２の曲率ρの大きさが大きい場合にも、車両１８を目標軌跡１０２に沿って走行させる制御を効果的に行わせることができる。

なお、前方切迫度Ｕが中切迫度（ＭＨ）である場合には、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさの低減度合は、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合及び前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合の中間になる。よって、車両の走行経路１００は、図１８において実線の矢印にて示された経路と図１８において破線の矢印にて示された経路との中間になる。

特に、第一の実施形態によれば、図７及び図８に示されているように、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの補正による大きさの低減度合は、車速Ｖが高いほど大きい。よって、ＬＫＡ制御による前輪の舵角の制御により車両１８の走行状態が変化されても車両の安定性が低下する虞が低い低車速域において、車両を目標軌跡に沿って走行する状態に効果的に制御することができる。逆に、高車速域においては、目標変化量Δθlkatの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさを効果的に低減することによってＬＫＡ制御による車両の走行状態の変化を穏やかにし、ＬＫＡ制御に起因して車両の安定性が低下する虞を効果的に低減することができる。

更に、図１７は、第一の実施形態における車両の横偏差Ｙの変化の例を種々の比較例の場合と対比して示すグラフである。図１７において、実線は、第一の実施形態において横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさの低減度合が大きい場合を示し、破線は、第一の実施形態において横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさの低減度合が小さい場合を示している。一点鎖線及び二点鎖線は、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさは低減されないが、前輪の転舵に対し抗力トルクとして作用する摩擦トルクの大きさが増大される比較例の場合を示している。特に、一点鎖線及び二点鎖線は、それぞれ摩擦トルクの大きさが大きい場合及び小さい場合を示している。

摩擦トルクの大きさが大きい場合には、横偏差Ｙの大きさが十分に小さくならないで残存し易く、摩擦トルクの大きさが小さい場合には、横偏差Ｙの大きさの変化が急激になって、オーバーシュートが発生し易くなる。これに対し、第一の実施形態によれば、比較例において生じ易い問題が発生する虞を低減することができる。換言すれば、前輪の転舵に対し抗力トルクとして作用するトルクの大きさが増大される場合に比して、目標軌跡に対する車両の追従性を高くすることができる。

［第二の実施形態］
図１９は、第二の実施形態におけるＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。なお、図１９において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは、後述の第三の実施形態及び第一乃至第三の修正例についても同様である。

図１９と図２との比較から解るように、第二の実施形態においては、ステップ１０〜８０は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。第一の実施形態におけるステップ９０は実行されず、ステップ４０において肯定判別が行われると、或いはステップ７０又は８０が完了すると、ＬＫＡ制御はステップ８５へ進む。ステップ８５が完了すると、ステップ９５及び１０５が実行された後、第一の実施形態におけるステップ１１０に代えてステップ１１５が実行される。更に、操舵アシストトルク制御は、第一の実施形態の場合と同様に図５に示されたフローチャートに従って実行される。

ステップ８５においては、第一の実施形態におけるステップ６２と同一の要領にて、車両１８を目標軌跡に沿って走行させるために必要な車両の目標旋回状態量として目標横加速度Ｇytが演算される。更に、第一の実施形態におけるステップ６４と同一の要領にて、車両の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて軌跡制御の目標操舵角θlkatが演算される。

ステップ９５においては、目標操舵角θlkatと現在の操舵角θとの差（θlkat−θ）として操舵角θの目標変化量Δθlkatが演算される。

ステップ１０５においては、ステップ８０において判定された前方切迫度Ｕに応じて、目標変化量Δθlkatを補正するためのマップが、図２０に示されたマップ（Ｇ）〜（Ｉ）から選択される。更に、目標変化量Δθlkatに基づいて選択されたマップが参照されることにより、補正後の目標変化量Δθlkataが演算される。

図２０に示されているように、目標変化量Δθlkatの絶対値が目標変化量の基準値Δθ0（正の値）以下の範囲においては、補正後の目標変化量Δθlkataは目標変化量Δθlkatと同一の値に演算される。しかし、目標変化量Δθlkatの絶対値が基準値Δθ0を越える範囲においては、補正後の目標変化量Δθlkataはその絶対値が目標変化量Δθlkatの絶対値よりも小さくなるよう演算される。基準値Δθ0の絶対値は、車速Ｖが高いほど小さく、前方切迫度Ｕが高いほど大きくなり、目標変化量Δθlkatに対し補正後の目標変化量Δθlkataが小さくなる度合は、車速Ｖが高いほど大きく、前方切迫度Ｕが高いほど小さくなる。なお、目標変化量Δθlkatの大きさが基準値Δθ0を越える範囲においては、補正後の目標変化量Δθlkataは一定の値であってもよい。

ステップ１１５においては、補正後の目標変化量Δθlkataに基づくＰＩＤ補償演算により、操舵角θを補正後の目標変化量Δθlkata変化させるに必要な操舵アシストトルクとしてＬＫＡ制御の操舵トルクＴdsが演算される。

第二の実施形態によれば、運転者による操舵の状況及び前方切迫度Ｕに関係なく、ステップ８５において軌跡制御の目標操舵角θlkatが演算され、ステップ９５において操舵角θの目標変化量Δθlkatが演算される。ＬＫＡ制御の実行中に運転者による操舵が終了し、前方切迫度Ｕが判定されると、ステップ１０５において目標変化量Δθlkatを補正するためのマップが、前方切迫度Ｕに基づいて図２０に示されたマップ（Ｇ）〜（Ｉ）から選択される。更に、選択されたマップに従って目標変化量Δθlkatが補正されることにより、補正後の目標変化量Δθlkataが演算される。図２０に示されているように、目標変化量Δθlkatの補正による大きさの低減補正量は、目標変化量Δθlkatの絶対値が大きいほど大きく、目標変化量Δθlkatの補正による大きさの低減度合は、前方切迫度Ｕが高いほど小さい。

よって、目標変化量Δθlkatの絶対値が基準値を越えるときには、目標変化量Δθlkatに基づいて目標変化量Δθlkatの大きさが低減される。従って、運転者による操舵が終了する際における目標変化量Δθlkatの絶対値が基準値を越えるときには、目標変化量Δθlkatの大きさを低減することができるので、目標変化量Δθlkatに基づいて制御される前輪２０FL及び２０FRの転舵角の変化を穏やかにすることができる。また、目標変化量Δθlkatの大きさの低減補正量は、目標変化量Δθlkatの絶対値が大きいほど大きいので、目標変化量Δθlkatの絶対値が大きいほど目標変化量Δθlkatの大きさの低減量を大きくすることができる。従って、目標変化量Δθlkatの絶対値が小さい状況において、目標変化量Δθlkatが不必要に小さくなることを防止しつつ、目標変化量Δθlkatの絶対値が大きい状況において、前輪２０FL及び２０FRの転舵角の変化を効果的に穏やかにすることができる。

前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合には、目標変化量Δθlkatは大きさの低減度合が大きいマップ（Ｇ）を使用して補正される。よって、目標変化量Δθlkatの絶対値が基準値Δθ0よりも大きい場合における補正後の目標変化量Δθlkataの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさを効果的に低減することができる。従って、車両１８の横方向への移動速度を効果的に低減し、車両の乗員が違和感を覚える虞を効果的に低減することができる。

これに対し、前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合には、目標変化量Δθlkatは大きさの低減度合が小さいマップ（Ｉ）を使用して補正される。その結果、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合に比して、補正後の目標変化量Δθlkataの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさが大きくなる。よって、車両の乗員が違和感を覚える虞を低減しつつ、車両１８を効率的に横方向へ移動させて、車両の走行経路１００を早く目標軌跡１０２に一致させることができる。従って、車両の走行経路が目標軌跡に一致した後における目標軌跡の曲率ρの大きさが大きい場合にも、車両を目標軌跡に沿って走行させる制御を効果的に行わせることができる。

なお、前方切迫度Ｕが中切迫度（ＭＨ）である場合には、目標変化量Δθlkatの補正による大きさの低減度合は、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合及び前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合の中間になる。よって、車両の走行経路は、例えば図１８において実線の矢印にて示された経路と図１８において破線の矢印にて示された経路との中間になる。

特に、第二の実施形態によれば、図２０に示されているように、目標変化量Δθlkatの補正による大きさの低減度合は、車速Ｖが高いほど大きい。よって、ＬＫＡ制御による前輪の舵角の制御により車両１８の走行状態が変化されても車両の安定性が低下する虞が低い低車速域において、車両を目標軌跡に沿って走行する状態に効果的に制御することができる。逆に、高車速域においては、補正後の目標変化量Δθlkataの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさを効果的に低減することによってＬＫＡ制御による車両の走行状態の変化を穏やかにし、ＬＫＡ制御に起因して車両の安定性が低下する虞を効果的に低減することができる。

また、第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様に、運転者の操舵により横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさが大きくなった場合にも、操舵終了後に横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの大きさの変化を低減しつつ車両の走行軌跡を目標軌跡に一致させることができる。その場合、操舵角の目標変化量Δθlkataの大きさが低減補正されることにより、操舵角の大きさの変化が低減される。よって、図２１において破線にて示されているように、終了条件が成立した時点における車両１８の走行経路が目標軌跡１０２から少しずれることも生じ得る。しかし、ステアリングホイール２２が過剰に速く回転することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を確実に低減することができる。

なお、第二の実施形態においては、目標変化量Δθlkatに基づいて図２０に示されたマップが参照されることにより、補正後の目標変化量Δθlkataが演算される。しかし、補正後の目標変化量Δθlkataは演算される。

［第三の実施形態］
図２２は、第三の実施形態におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

第三の実施形態においては、ステップ１０〜８０、１００及び１１０は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。上述の第一の実施形態におけるステップ９０は実行されず、ステップ４０において肯定判別が行われると、或いはステップ７０又は８０が完了すると、ＬＫＡ制御はステップ１００へ進む。更に、第三の実施形態においても、操舵アシストトルク制御は、第一の実施形態の場合と同様に図５に示されたフローチャートに従って実行される。

ステップ１１０が完了すると、ＬＫＡ制御はステップ１２０へ進む。ステップ１２０においては、例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算され、操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて図２３に示されたマップが参照されることにより、ＬＫＡ制御による前輪の転舵に抗する制御量の一つである目標減衰トルクＴdt′が演算される。目標減衰トルクＴdt′は、車速Ｖが高いほど大きくなると共に、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0′（正の値）未満のときには操舵角速度θdの絶対値が大きいほど大きくなり、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd′0以上のときには一定の値になるよう、演算される。

ステップ１２５においては、ステップ８０において判定された前方切迫度Ｕに応じて、補正係数Ｋdを演算するためのマップが、図２４に示されたマップ（Ｊ）〜（Ｌ）から選択される。選択されたマップが横偏差Ｙの絶対値に基づいて参照されることにより、補正係数Ｋdが演算される。補正係数Ｋdは、横偏差Ｙの絶対値が第一の基準値Ｙd1（正の値）未満のとき及び第二の基準値Ｙd2（Ｙd1よりも大きい正の値）以上のときには、それぞれ０及び一定の最大値である。横偏差Ｙの絶対値が基準値Ｙd1以上で第二の基準値Ｙd2未満のときには、補正係数Ｋdは横偏差Ｙの絶対値が大きいほど０以上で最大値未満の範囲にて大きくなる。第一の基準値Ｙd1及び第二の基準値Ｙd2は、前方切迫度Ｕが高いほど小さくなり、最大値も前方切迫度Ｕが高いほど小さくなるが、第一の基準値Ｙd1及び第二の基準値Ｙd2の少なくとも一方は一定であってもよい。

ステップ１３０においては、目標減衰トルクＴdt′と補正係数Ｋdとの積（Ｔdt′×Ｋd）として補正後の目標減衰トルクＴddsが演算される。

ステップ１３５においては、図６に示されたフローチャートのステップ２３３において演算された目標付加摩擦トルクＴctが、ＬＫＡ制御による前輪の転舵に抗する制御量の一つである目標摩擦トルクＴft′に設定される。なお、目標摩擦トルクＴft′は、目標付加摩擦トルクＴctの演算要領と同一の要領にて目標付加摩擦トルクＴctとは別の値に演算されてもよい。

ステップ１４０においては、ステップ８０において判定された前方切迫度Ｕに応じて、補正係数Ｋfを演算するためのマップが、図２５に示されたマップ（Ｍ）〜（Ｏ）から選択される。選択されたマップが横偏差Ｙの絶対値に基づいて参照されることにより、補正係数Ｋfが演算される。補正係数Ｋfは、横偏差Ｙの絶対値が第一の基準値Ｙf1（正の値）未満のとき及び第二の基準値Ｙf2（Ｙf1よりも大きい正の値）以上のときには、それぞれ０及び一定の最大値である。横偏差Ｙの絶対値が基準値Ｙf1以上で第二の基準値Ｙf2未満のときには、補正係数Ｋdは横偏差Ｙの絶対値が大きいほど０以上で最大値未満の範囲にて大きくなる。第一の基準値Ｙf1及び第二の基準値Ｙf2は、前方切迫度Ｕが高いほど小さくなり、最大値も前方切迫度Ｕが高いほど小さくなるが、第一の基準値Ｙf1及び第二の基準値Ｙf2の少なくとも一方は一定であってもよい。

ステップ１４５においては、目標摩擦トルクＴft′と補正係数Ｋfとの積（Ｔft′×Ｋf）として補正後の目標摩擦トルクＴfdsが演算される。

ステップ１５０においては、ＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsが、ステップ１１０において演算された目標操舵トルクＴdsと、ステップ１３０において演算された補正後の目標減衰トルクＴddsと、ステップ１４５において演算された補正後の目標摩擦トルクＴfdsとの和に補正される。

第三の実施形態によれば、運転者による操舵の状況及び前方切迫度Ｕに関係なく、ステップ１００において操舵角θの目標変化量Δθlkatが演算され、ステップ１１０においてＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsが演算され、更にステップ１２０以降が実行される。特に、ステップ１２０においては、目標減衰トルクＴdt′が演算され、ステップ１３５においては、目標摩擦トルクＴft′が設定される

ＬＫＡ制御の実行中に運転者による操舵が終了し、前方切迫度Ｕが判定されると、ステップ１２５において、補正係数Ｋdを演算するためのマップが、前方切迫度Ｕに基づいて図２４に示されたマップ（Ｊ）〜（Ｌ）から選択される。横偏差Ｙの絶対値に基づいて、選択されたマップを使用して補正係数Ｋdが演算される。更に、ステップ１３０において、目標減衰トルクＴdt′と補正係数Ｋdとの積として補正後の目標減衰トルクＴddsが演算される。図２４に示されているように、補正後の目標減衰トルクＴddsの大きさが補正係数Ｋdにより増大される度合は、横偏差Ｙの絶対値が大きいほど大きく、補正後の目標減衰トルクＴddsの大きさが補正係数Ｋdにより低減される度合は、前方切迫度Ｕが高いほど大きい。

また、ステップ１４０において、補正係数Ｋfを演算するためのマップが、前方切迫度Ｕに基づいて図２５に示されたマップ（Ｍ）〜（Ｏ）から選択される。横偏差Ｙの絶対値に基づいて、選択されたマップを使用して補正係数Ｋfが演算される。更に、ステップ１４５において、目標摩擦トルクＴft′と補正係数Ｋfとの積として補正後の目標摩擦トルクＴfdsが演算される。図２５に示されているように、補正後の目標摩擦トルクＴfdsの大きさが補正係数Ｋfにより増大される度合は、横偏差Ｙの絶対値が大きいほど大きく、補正後の目標摩擦トルクＴfdsの大きさが補正係数Ｋfにより低減される度合は、前方切迫度Ｕが高いほど大きい。

補正係数Ｋd及びＫfは、横偏差Ｙの絶対値がそれぞれ基準値Ｙd1及びＹf1を越えるときには、正の値になり、横偏差Ｙの絶対値が大きくなるにつれて増大する。よって、抗力トルクとして作用する減衰トルク及び摩擦トルクの大きさは、横偏差Ｙの絶対値が大きくなるにつれて増大する。従って、横偏差Ｙの絶対値が小さい状況において、前輪２０FL及び２０FRを転舵する力が不必要に小さくなることを防止しつつ、横偏差Ｙの絶対値が大きい状況において、前輪を転舵する力の増大を効果的に低減し、これにより前輪の転舵角の時間変化率の大きさを効果的に低減することができる。

前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合には、前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合に比して、補正係数Ｋd及びＫfは大きい値になる。よって、補正後の目標減衰トルクＴddsの大きさ及び補正後の目標摩擦トルクＴfdsの大きさが大きくなり、目標操舵トルクＴdsによる前輪２０FL及び２０FRの転舵角の変化に対する抗力トルクの大きさが大きくなる。従って、運転者の操舵が終了した後における車両１８の横方向への移動速度を効果的に低減し、車両の乗員が違和感を覚える虞を効果的に低減することができる。

これに対し、前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合には、補正係数Ｋd及びＫfは小さい値になる。よって、補正後の目標減衰トルクＴddsの大きさ及び補正後の目標摩擦トルクＴfdsの大きさが小さくなり、目標操舵トルクＴdsによる前輪２０FL及び２０FRの転舵角の変化に対する抗力トルクの大きさが小さくなる。従って、車両の乗員が違和感を覚える虞を低減しつつ、車両１８を効率的に横方向へ移動させて、車両の走行経路を早く目標軌跡に一致させることができる。従って、車両の走行経路が目標軌跡に一致した後における目標軌跡の曲率ρの大きさが大きい場合にも、車両を目標軌跡に沿って走行させる制御を効果的に行わせることができる。

なお、前方切迫度Ｕが中切迫度（ＭＨ）である場合には、補正係数Ｋd及びＫfは、前方切迫度Ｕが低切迫度（ＵＬ）である場合の値及び前方切迫度Ｕが高切迫度（ＵＨ）である場合の値の中間になる。よって、車両の走行経路は、例えば図１８において実線の矢印にて示された経路と図１８において破線の矢印にて示された経路との中間になる。

特に、第三の実施形態によれば、図２４及び図２５に示されているように、補正係数Ｋd及びＫfは、車速Ｖが高いほど小さい。よって、ＬＫＡ制御による前輪の舵角の制御により車両１８の走行状態が変化されても車両の安定性が低下する虞が低い低車速域において、車両を目標軌跡に沿って走行する状態に効果的に制御することができる。逆に、高車速域においては、補正後の目標変化量Δθlkataの大きさ及び目標操舵トルクＴdsの大きさを効果的に低減することによってＬＫＡ制御による車両の走行状態の変化を穏やかにし、ＬＫＡ制御に起因して車両の安定性が低下する虞を効果的に低減することができる。

なお、補正係数Ｋdは横偏差Ｙに基づいて図２４に示されたマップを使用して演算され、補正係数Ｋfは横偏差Ｙに基づいて図２５に示されたマップを使用して演算される。しかし、補正係数Ｋd及びＫfはの少なくとも一方が、ヨー角偏差φに基づいて演算されてもよく、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φの両方に基づいて演算されてもよい。

上述の第一乃至第三の実施形態においては、運転者により操舵が行われている場合にも、車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差の大きさが大きいときには、ＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの大きさが低減補正され或いは抗力トルクが発生される。よって、目標操舵トルクＴdsの大きさの低減補正などが行われない場合に比して、車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差の大きさが大きい状況において運転者が操舵する際の操舵トルクＴの大きさを低減することができる。

しかし、下記の第一乃至第三の修正例のように、運転者による操舵が終了した後にのみ目標操舵トルクＴdsの大きさが低減補正され、或いは抗力トルクが発生されてもよい。これらの修正例の場合にも、転舵輪の転舵角を穏やかに変化させることができ、車両の走行状態が急激に変化することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

［第一の修正例］
図２６は、第一の実施形態に対応する第一の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンを示すフローチャートである。

第一の修正例においては、ステップ５０において否定判別が行われると、ステップ７０ａにおいて補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φがそれぞれ横偏差Ｙ及びヨー角偏差φに設定され、その後ＬＫＡ制御はステップ１００へ進む。他のステップは第一の実施形態と同様に実行される。

［第二の修正例］
図２７は、第二の実施形態に対応する第二の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

第二の修正例においては、第二の実施形態におけるステップ８５及び９５にそれぞれ対応するステップ３２及び３４が、ステップ４０の前に実行される。ステップ５０において否定判別が行われると、ステップ７０ｂにおいて補正後の目標変化量Δθlkataが目標変化量Δθlkatに設定され、その後ＬＫＡ制御はステップ１１５へ進む。他のステップは第一の実施形態と同様に実行される。

［第三の修正例］
図２８は、第三の実施形態に対応する第三の修正例におけるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

第三の修正例においては、第三の実施形態におけるステップ１００及び１１０にそれぞれ対応するステップ３６及び３８が、ステップ４０の前に実行される。ステップ５０において否定判別が行われると、ステップ１４６及び１４７が実行され、ステップ１４７が完了すると、ＬＫＡ制御はステップ１５０へ進む。他のステップは第一の実施形態と同様に実行される。

ステップ１４６においては、第三の実施形態におけるステップ１２０と同様に、操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて図２３に示されたマップが参照されることにより、ＬＫＡ制御による前輪の転舵に抗する制御量の一つである目標減衰トルクＴddsが演算される。

ステップ１４７においては、第三の実施形態におけるステップ１３５と同様に、図６に示されたフローチャートのステップ２３３において演算された目標付加摩擦トルクＴctが、ＬＫＡ制御による前輪の転舵に抗する制御量の一つである目標摩擦トルクＴfdsに設定される。

上述の第一乃至第三の修正例によれば、運転者の操舵中にはＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの大きさは低減補正されず、抗力トルクは発生されない。よって、目標操舵トルクＴdsの大きさの低減補正又は抗力トルクの発生に起因して運転者の操舵中に操舵特性が変化することを回避しつつ、運転者の操舵が終了した際に転舵輪の転舵角の変化を穏やかにすることができる。

［他の修正例］
上述の各実施形態及び各修正例においては、前方切迫度Ｕが判定され、判定結果に応じてマップが選択される。しかし、前方切迫度Ｕの判定が省略されてもよい。例えば、第一の実施形態及び第一の修正例の場合には、ステップ８０が省略され、ステップ９０においてそれぞれ図７に示されたマップ（Ａ）及び図８に示されたマップ（Ｄ）を使用して補正後の横偏差Ｙa及び補正後のヨー角偏差φaが演算される。第二の実施形態及び第二の修正例の場合には、ステップ８０が省略され、ステップ１０５において図２０に示されたマップ（Ｇ）を使用して補正後の目標変化量Δθlkataが演算される。第三の実施形態及び第三の修正例の場合には、ステップ８０が省略され、ステップ１２５において図２４に示されたマップ（Ｊ）を使用して補正係数Ｋdが演算され、ステップ１４０において図２５に示されたマップ（Ｍ）を使用して補正係数Ｋfが演算される。

これらの他の修正例によれば、上述の各実施形態及び各修正例の場合に比して、ＬＫＡ制御を単純化することができる。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の各実施形態及び各修正例においては、車両の走行状態の指標値は、横偏差Ｙ及びヨー角偏差φであるが、これらの一方が省略されてもよい。

また、上述の各実施形態及び各修正例においては、前方切迫度Ｕの判定結果に応じてマップが選択され、選択されたマップを使用して補正後の横偏差Ｙaなどが演算されるようになっている。しかし、前方切迫度Ｕの判定結果に基づいて横偏差Ｙなどを補正するための補正係数Ｋuが演算され、補正後の横偏差Ｙaなどが横偏差Ｙなどと補正係数Ｋuとの積として演算されるよう修正されてもよい。

また、上述の各実施形態においては、ステップ８０における前方切迫度Ｕの判定において、第三の時点Ｔ3は、第二の時点Ｔ2から第二の時間ΔＴ2が経過する時間として設定される。しかし、第三の時点Ｔ3は、車両が第二の時点Ｔ2の位置から所定の距離走行する時点として設定されるよう修正されてもよい。

また、上述の各実施形態においては、図２、図１９、図２２に示されたフローチャートによるＬＫＡ制御の目標操舵トルクＴdsの演算制御のルーチンは走行制御装置１６により達成されるようになっている。しかし、目標操舵トルクＴdsの演算制御のルーチンの少なくとも一部がＥＰＳ制御装置１４により達成されるよう修正されてもよく、目標操舵トルクＴdsの演算制御のルーチン及び図５に示された操舵アシストトルク制御ルーチンの両者が一つの制御装置により達成されるよう修正されてもよい。

また、上述の第一乃至第三の実施形態が組み合せて実施されてもよく、上述の第一乃至第三の修正例が組み合せて実施されてもよく、第一乃至第三の実施形態の何れかと第一乃至第三の修正例の何れかとが組み合せて実施されてもよい。

更に、上述の各実施形態及び各修正例においては、操舵装置にはステアリングホイール２２の側のステアリングシャフトに対し、ピニオンシャフト３４の側のステアリングシャフトを相対回転させる操舵伝達比可変装置は設けられていない。しかし、本発明の運転支援装置は、操舵装置に操舵伝達比可変装置が設けられた車両に適用されてよい。その場合には、走行制御装置１６によりＬＫＡ制御の目標値としてピニオンシャフト３４の目標角度θptが演算されてよい。更に、操舵伝達比可変装置によるテアリングホイール２２の側のステアリングシャフトに対するピニオンシャフト３４の側のステアリングシャフトの相対回転角度をΔθrとして、目標操舵角θtはθpt−Δθrとして演算されてよい。

１０…運転支援装置、１２…電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置、１４…ＥＰＳ制御装置、１６…走行制御装置、１８…車両、２０FL〜２０RR…車輪、４２…転舵装置、５０…操舵角センサ、５２…トルクセンサ、５４…車速センサ、６０…ＣＣＤカメラ、６２…選択スイッチ

Claims (10)

1. 運転者の操舵操作に応答して転舵輪を転舵するよう構成された転舵装置と、走行路に対する車両の走行状態が目標の走行状態になるように、前記転舵装置の制御によって前記転舵輪の転舵角を変化させる走行制御を行うよう構成された制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記車両の目標の走行状態の指標値と実際の走行状態の指標値との偏差を演算し、前記指標値の偏差に基づいて前記転舵輪の転舵角の目標変化量を演算し、前記転舵輪の転舵角の変化量が前記転舵角の目標変化量になるように、前記転舵装置を制御するよう構成された車両用運転支援装置において、
   前記制御装置は、前記走行制御を行っている状況において運転者の操舵操作が終了した場合には、前記指標値の偏差の大きさ及び前記転舵角の目標変化量の大きさの一方が基準値を越えるときに、前記走行制御により変化させる前記転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを制限するよう構成された車両用運転支援装置。
2. 請求項１に記載の車両用運転支援装置において、前記制御装置は、前記指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときには、大きさが低減補正された前記指標値の偏差に基づいて前記転舵角の目標変化量を演算するよう構成され、前記指標値の偏差の大きさの低減補正量は、前記指標値の偏差の大きさが大きいほど大きいよう構成された車両用運転支援装置。
3. 請求項２に記載の車両用運転支援装置において、前記指標値の偏差の大きさの低減補正量は、車速が高いほど大きいよう構成された車両用運転支援装置。
4. 請求項１に記載の車両用運転支援装置において、前記制御装置は、前記転舵角の目標変化量の大きさが目標変化量の基準値を越えるときには、前記転舵角の目標変化量に基づいて前記転舵角の目標変化量の大きさを低減補正するよう構成され、前記転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、前記転舵角の目標変化量の大きさが大きいほど大きいよう構成された車両用運転支援装置。
5. 請求項４に記載の車両用運転支援装置において、前記転舵角の目標変化量の大きさの低減補正量は、車速が高いほど大きいよう構成された車両用運転支援装置。
6. 請求項１に記載の車両用運転支援装置において、前記転舵装置は、前記転舵輪を転舵する駆動力及び前記転舵輪の転舵に抗する抗力を発生するよう構成されており、前記制御装置は、前記走行制御の実行中には前記指標値の偏差の大きさが大きいほど前記転舵輪を転舵する駆動力の大きさが大きくなるように、前記指標値の偏差に基づいて前記転舵装置を制御し、前記指標値の偏差の大きさが前記偏差の基準値を越えるときには、前記指標値の偏差の大きさが前記偏差の基準値以下であるときに比して前記抗力の大きさが大きくなるように、前記転舵装置を制御するよう構成され、前記抗力の大きさは、前記指標値の偏差の大きさが大きいほど大きいよう構成された車両用運転支援装置。
7. 請求項６に記載の車両用運転支援装置において、前記転舵装置は、操舵アシストトルクを発生することにより前記転舵輪を転舵するよう構成されたパワーステアリング装置であり、前記制御装置は、前記操舵アシストトルクの抗力成分である減衰トルク及び摩擦トルクの少なくとも一方の大きさを前記指標値の偏差に基づいて制御するよう構成された車両用運転支援装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、前記制御装置は、前記走行制御の実行中に運転者の操舵が終了してから予め設定された終了条件が成立するまでの間において、前記指標値の偏差の大きさが偏差の基準値を越えるときに、前記走行制御により変化させる前記転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさを制限するよう構成された車両用運転支援装置。
9. 請求項１乃至７の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、前記制御装置は、走行路の情報を取得し、前記走行路の情報に基づいて前記車両の目標軌跡を設定し、前記目標軌跡に対する前記車両の横偏差及び前記目標軌跡に対し前記車両の前後方向がなす角度であるヨー角偏差の少なくとも一方を前記指標値として演算するよう構成された車両用運転支援装置。
10. 請求項１乃至７の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、前記制御装置は、走行路の情報を取得し、前記走行路の情報に基づいて前記車両の目標軌跡を設定し、前記走行制御の実行中に運転者の操舵操作が終了したときには、操舵操作が終了した第一の時点において前記車両が存在する位置の目標軌跡の曲率を第一の曲率として推定し、前記第一の時点後に前記指標値の偏差の大きさが終了基準値以下になると推定される第二の時点から所定の時間が経過した第三の時点において前記車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率及び前記第二の時点から前記車両が所定の距離走行した第四の時点において前記車両が存在すると推定される位置の目標軌跡の曲率の一方を第二の曲率として推定し、前記第二の曲率と前記第一の曲率との偏差の大きさが大きいほど前記転舵輪の転舵角の時間変化率の大きさの制限の度合を低減するよう構成された車両用運転支援装置。

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