JP5504589B2 - 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の操舵制御に関する技術である。特に車両の走行車線維持を支援するのに有効な車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法に関する。

従来、操舵制御による車線維持支援の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。
この技術は、車両の進行方向と走行車線との角度偏差（ヨー角）を検出し、その角度偏差を打ち消す方向に操舵を制御する。これによって、車両が走行車線から逸脱することを防止する。
また、同様な技術として、特許文献２に記載の技術がある。
特許第３７２９４９４号公報 特許第３２４６４２８号公報

上記のような従来技術は、発生している上記角度偏差を打ち消す方向に操舵輪をフィードバック制御するものである。すなわち、逸脱側への車両挙動である角度偏差が発生してから、その角度偏差を抑えるという制御となる。このため、制御介入が後手になってしまう。この結果、車線逸脱防止効果を確保するためには、制御量を大きくせざるを得ないおそれがある。そして、車線維持のために介入する制御量が大きくなるほど、運転者への違和感が大きくなる。
ここで、逸脱側への車両挙動とは、相対的に自車両に近い側の車線端部側に向けて、自車両が進行する車両挙動である。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、逸脱側への実際の車両挙動を予め抑えることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、走行車線の幅方向中央からオフセットした位置である車線端部基準側に向けて運転者がハンドルを操舵した場合には、当該ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵を、上記車線端部基準に対する自車両の位置に応じて抑制する。その抑制の度合いは、上記車線端部基準に対する自車両の位置が近いほど大きくする。

本発明によれば、フィードフォワード的に、逸脱側（走行車線端部側）への車両挙動を予め抑制する。この結果、例えば、フィードバック制御によって逸脱防止のために介入する制御量を抑えつつ、車線維持の支援が可能となる。また、発生した逸脱側への車両挙動に対する制御量が小さくなることは、運転者に与える違和感を抑えることにも繋がる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の車線維持支援装置を適用した自車両のシステム概要構成図である。
この実施形態の自車両は、ステアバイワイヤシステムを採用している。すなわち、ハンドルの操舵状態と独立して操舵輪の転舵角を制御可能となっている。また、操舵輪の転舵状態と独立してハンドルの操舵反力を制御可能となっている。

（構成）
まず構成について図１を参照しながら説明する。
運転者が操作するハンドル１２にステアリング入力軸３０が連結する。そのステアリング入力軸３０には、ハンドル１２の操舵角を検出するハンドル角度センサ１を設ける。そのハンドル角度センサ１は、検出した操舵角度信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
上記ステアリング入力軸３０に、操舵トルクセンサ２を介して第１中間軸３１が連結する。操舵トルクセンサ２は、ステアリング入力軸３０に入力した操舵トルクを検出し、そのトルク信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記第１中間軸３１に、操舵反力アクチュエータ３が連結する。操舵反力アクチュエータ３は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき操舵反力を第１中間軸３１に付加する。その操舵反力アクチュエータ３の操舵反力モータに操舵反力モータ角度センサ４を設ける。操舵反力モータ角度センサ４は、操舵反力モータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記第１中間軸３１に、メカニカルバックアップ装置１０を介して第２中間軸３２が連結する。メカニカルバックアップ装置１０は、通常状態では、第１中間軸３１と第２中間軸３２との間のトルク伝達を切った状態とする。また、メカニカルバックアップ装置１０は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき、第１中間軸３１と第２中間軸３２とを接続してトルク伝達を可能な状態とする。

上記第２中間軸３２は、転舵トルクセンサ７を介してステアリング出力軸３３に連結している。また、上記第２中間軸３２に、転舵アクチュエータ５が連結する。転舵アクチュエータ５は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき第２中間軸３２を回動変位する。その転舵アクチュエータ５の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ６を設ける。転舵アクチュエータ角度センサ６は、転舵アクチュエータ５のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記ステアリング出力軸３３は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸３４に連結する。すなわち、ステアリング出力軸３３に連結するピニオンがラック軸３４のラックに噛み合う。ラック軸３４は、車幅方向に軸を向けて配置してある。そして、ステアリング出力軸３３を回動変位させることで、ラック軸３４は車幅方向に向けて軸方向変位する。符号８は、ピニオン角度センサ８を示し、ピニオンの回転角度を検出して操舵用コントローラ１１に出力する。

上記ラック軸３４の左右端部は、それぞれ左右のタイロッド３５を介してナックルに連結する。符号３６はナックルから突出するナックルアームを示す。ナックルは、操向輪である前輪１３を回転自在に支持する。上記タイロッド３５にタイロッド軸力センサ９を設ける。タイロッド軸力センサ９は、タイロッド３５の軸力を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
また、自車両状態パラメータ１４が操舵用コントローラ１１に入力する。自車両状態パラメータ１４は、例えば車速検出手段が検出した車速や、路面摩擦係数推定手段が検出した走行路面の摩擦係数推定値である。

操舵用コントローラ１１は、車線維持支援コントローラ１５からの指令に基づき、転舵指令値となるように転舵アクチュエータ５を制御すると共に、操舵反力を付与するための指令値となるように操舵反力アクチュエータ３を制御する。
また、前輪１３及び後輪４０の各車輪にブレーキユニットを備える。各ブレーキユニットは、ブレーキディスク２２と、液圧の供給によりブレーキディスク２２を摩擦挟持してブレーキ力（制動力）を与えるホイルシリンダ２３とを備える。これらブレーキユニットの各ホイルシリンダ２３に、圧力制御ユニット２４が連結し、圧力制御ユニット２４から供給した液圧によって、ブレーキユニットは各車輪に対し個別に制動を付加する。
上記システム構成を備えた自車両に対し、車両用操舵制御装置を車線維持支援装置として設ける。

その構成について次に説明する。
自車両に、画像処理機能付き単眼カメラを搭載する。この画像処理機能付き単眼カメラは、自車両の位置を検出するための外界認識手段１６である。画像処理機能付き単眼カメラは、自車両前方の路面を撮像する。その撮像したカメラ画像から路面の状態を判断し、自車が走行する走行車線内の自車両の位置に関する信号を、車線維持支援コントローラ１５に出力する。走行車線内の自車両の位置に関する信号は、走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差であるヨー角θ、走行車線中央からの横変位Ｘ、及び走行車線の曲率ρに関する情報である。

また、方向指示スイッチ１７を備える。方向指示スイッチ１７の信号は、運転者が走行車線を変更するか否かの判断情報として、車線維持支援コントローラ１５に出力する。
また、車線維持支援コントローラ１５は、操舵用コントローラ１１から、現在のステアの状態やタイヤの操舵状態などの信号を入力する。
車線維持支援コントローラ１５は、入力した信号に基づき自車両を走行車線に維持させるための制御量を算出して、少なくとも上記操舵用コントローラ１１に出力する。

次に、その車線維持支援コントローラ１５の処理について、図２を参照しつつ説明する。
この車線維持支援コントローラ１５は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行する。
まず、ステップＳ１００にて、各センサ及びコントローラからの各種データを読み込む。センサからは、各車輪速Ｖｗ、操舵角δ、操舵角速度δ′、操舵トルクτ、方向指示スイッチ１７の信号を読み込む。外界認識手段１６からは、自車両の走行車線に対する車両のヨー角θ、走行車線中央からの横変位Ｘ、及び走行車線の曲率ρをそれぞれ読み込む。

続いてステップＳ１１０にて、下記（１）式および（２）式に基づき、左右の車線端部基準閾値ＸＬｔ、ＸＲｔの設定を行う。
ここで、図３に示すように、右側の車線端部基準閾値ＸＲｔは、右逸脱に対して設定する車線端部基準ＬＸＲの位置を特定するものである。左側の車線端部基準閾値ＸＬｔは、左逸脱に対して設定する車線端部基準ＬＸＬの位置を特定するものである。
ＸＲｔ ＝ （ Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ・・・（１）
ＸＬｔ ＝ −（（Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ） ・・・（２）

また、下記に基づき、左右の車線幅方向オフセット閾値ＸＬｔ２、ＸＲｔ２の設定を行う。
ＸＲｔ２ ＝ （ Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ２ ・・・（１）
ＸＬｔ２ ＝ −（（Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ２ ） ・・・（２）
ここで、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘは、走行車線Ｌに対して自車両Ｃが中心よりも右側にいる場合を正とし、左側に位置する場合を負とする。このため、右側の車線端部基準閾値ＸＲｔ及び車線幅方向オフセット閾値ＸＲｔ２側を正としている。

また、図３に示すように、Ｗｌａｎｅは走行車線幅であり、Ｗｃａｒは自車両Ｃの車幅である。
また、Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２は走行車線端部Ｌｅ（白線や路肩）の位置に対する余裕代である。この余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２は、走行車線幅Ｗｌａｎｅや車速などに応じて変更しても良い。例えば、走行車線幅Ｗｌａｎｅが狭い程、余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２を小さくする。また、左右の車線端部基準ＬＸＬ、ＬＸＲ毎に異なる余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２を使用しても良い。

また、余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２は、ゼロ若しくは負値としても良い。また、この左右の車線端部基準ＬＸＬ、ＬＸＲは固定値であっても良い。また、余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔ及びＸｏｆｆｓｅｔ２は、同じ値であっても良い。この場合には、左右の車線端部基準閾値ＸＬｔ、ＸＲｔとが左右の車線幅方向オフセット閾値ＸＬｔ２、ＸＲｔ２とが同じものとなる。

次に、ステップＳ１２０にて、下記式に基づき、右逸脱に対するヨー角偏差ΔθＲを算出する。
ΔθＲ ＝ θ （θ＞０の場合）
ΔθＲ ＝ ０ （θ≦０の場合）
ここで、走行車線に対する車両のヨー角θは、図４に示すように、右側へヨー角がついている場合を正とし、左側へヨー角がついている場合を負とする。また、ΔθＲは、右逸脱に対してのみ設定するヨー角偏差であるため、図５（ａ）に示すように、ΔθＲ≦０の場合、ΔθＲ＝０とする（正の値のみをとるようにする）。

次にステップＳ１３０にて、下記式に基づき、左逸脱に対するヨー角偏差ΔθＬを算出する。
ΔθＬ ＝ θ （θ＜０の場合）
ΔθＬ ＝ ０ （θ≧０の場合）
ここで、ΔθＬは、左逸脱に対してのみ設定したヨー角偏差であるため、図５（ｂ）に示すように、ΔθＬ≧０の場合、ΔθＬ＝０とする（負の値のみをとるようにする）。
次に、ステップＳ１４０にて、第１目標補正転舵角φＹ１＊を算出する。第１目標補正転舵角φＹ１＊は、走行車線に対する車両のヨー角θを打ち消すための制御量である。すなわち、走行車線と車両の進行方向が平行となるようにするための角度偏差用の制御量である。

第１目標補正転舵角φＹ１＊の算出について説明する。
まず、下記式によって、右逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｒ＊、及び左逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｌ＊をそれぞれ算出する。
φＹ１＿Ｒ＊ ＝ −（ Ｋｃ＿Ｙ × Ｋｙ＿Ｒ × Ｋｖ＿Ｙ × ΔθＲ ）
φＹ１＿Ｌ＊ ＝ −（ Ｋｃ＿Ｙ × Ｋｙ＿Ｌ × Ｋｖ＿Ｙ × ΔθＬ ）
ここで、Ｋｃ＿Ｙは車両諸元により定まるフィードバックゲインである。また、Ｋｖ＿Ｙは車速に応じた補正ゲインである。

また、Ｋｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、図６（ａ）、（ｂ）に示すような、走行車線に対する自車両の横変位に応じてそれぞれ個別に設定するフィードバックゲインである。そして、右逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｒは、右側の車線端部基準ＬＸＲに近づくにつれて大きくなるように設定する。また、左逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｌは、左側の車線端部基準ＬＸＬに近づくにつれて大きくなるように設定する。また、第１目標転舵角φＹ１＿Ｒ＊、及びφＹ１＿Ｌ＊は、右方向への転舵を正とし、左方向への転舵を負とする。
ここで、フィードバックゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌの最小値の境界として、ＸＬｔ，ＸＲｔの代わりに、車線幅方向オフセット閾値ＸＬｔ２，ＸＲｔ２を使用しても良い。

次に、下記式に基づき、右逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｒ＊と、左逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｌ＊との和として、第１目標補正転舵角φＹ１＊を算出する。
φＹ１＊ ＝ φＹ１＿Ｒ ＊ ＋ φＹ１＿Ｌ＊
ここで、右側へヨー角がついている場合には、ステップＳ１３０によりΔθＬ＝０となる。従って、左逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｌ＊は０となり、右逸脱に対する第１目標転舵角φＹ１＿Ｒ＊のみを採用することになる。同様に、左側へヨー角がついている場合には、ステップＳ１２０によりΔθＲ＝０となる。従って、右逸脱に対する第１目標転舵角φＹ＿Ｒ＊は０となり、左逸脱に対する第１目標転舵角φＹ＿Ｌ＊のみを採用することになる。

これにより、逸脱側へヨー角が発生している場合には積極的に逸脱を防止するよう制御する。一方、逸脱回避側へヨー角が発生している場合には、違和感なく、穏やかに、走行車線に対して車両の向きを合わせることができる。
次に、ステップＳ１５０では、上記第１目標補正転舵角φＹ１＊に応じたハンドル位置が、操舵反力の中立位置となるように、操舵反力アクチュエータ３を制御する。

例えば、上記第１目標転舵角φＹ１＊位置に対応するハンドル位置と実際のハンドル位置との偏差に応じた反力中心補正値を演算する。そして、その反力中心補正値相当の操舵反力を付与するように操舵用コントローラ１１に指令を出力する。操舵用コントローラ１１は、その反力中心補正値相当の操舵反力を出力するように、上記操舵反力アクチュエータ３を制御する。

次に、ステップＳ１６０では、右逸脱に対する操舵角基準値δＲ＊、及び左逸脱に対する操舵角基準値δＬ＊をそれぞれ算出する。この操舵角基準値δＲ＊、δＬ＊は、運転者のハンドル操舵による車線端部側への切り増し量を算出するために使用する基準値である。
ここで、上記ステップＳ１５０の処理により、走行車線と自車両の進行方向とが平行となるハンドル位置（操舵角）で操舵反力が中立位置となる（操舵トルクが０となる）。このため、走行車線が直線路であってもカーブ路であっても、走行車線と自車両の進行方向が平行となる向きから、運転者が左右どちらの走行車線端部に対して近づく方向に操舵したかを、操舵トルクτの符号により検出できるようになる。

下記のように場合分けして、右逸脱に対する操舵角基準値δＲ＊を算出する。
すなわち、
１） 操舵トルクτ≦τｔｈの場合（右へ操舵トルクをかけていない場合）、下記式のように、右逸脱に対する操舵角基準値δＲ＊を実操舵角値δで更新する。
δＲ＊ ＝ δ
２） 操舵トルクτ＞τｔｈの場合、右逸脱に対する操舵角基準値δＲ＊を更新しない（保持する）。

同様に、下記のように場合分けして、左逸脱に対する操舵角基準値δＬ＊を算出する。
すなわち、
１） 操舵トルクτ≧−τｔｈの場合（左へ操舵トルクをかけていない場合）、下記式のように、左逸脱に対する操舵角基準値δＬ＊を実操舵角値δで更新する。
δＬ＊ ＝ δ
２） 操舵トルクτ＜−τｔｈの場合、左逸脱に対する操舵角基準値δＬ＊を更新しない（保持する）。

ここで、上記τｔｈは運転者操舵を判断するための操舵トルク閾値であり、絶対値（正の値）で設定する。また、操舵トルクτは、右へ操舵トルクをかけている場合を正の値とし、左へ操舵トルクをかけている場合を負の値とし、操舵角δは、右方向への操舵を正の値とし、左方向への操舵を負の値とする。
上記算出によって、操舵トルク閾値τｈｔ以上の操舵トルクを検出したときの実操舵角値δが、右逸脱に対する操舵角基準値δＲ＊、若しくは左逸脱に対する操舵角基準値δＬ＊となる。

次に、ステップＳ１７０では、下記式に基づき、運転者のハンドル操舵による車線端部側への操舵切り増し量を算出する。
右側の車線端部基準側への操舵切り増し量ΔδＲを、下記式によって算出する。
ΔδＲ ＝ δ − δＲ＊ （δ＞δＲ＊ の場合）
ΔδＲ ＝ ０ （δ≦δＲ＊ の場合）
同様に、左側の車線端部基準側への操舵切り増し量ΔδＬを、下記式によって算出する。
ΔδＬ ＝ δ − δＬ＊ （δ＜δＬ＊ の場合）
ΔδＬ ＝ ０ （δ≧δＬ＊ の場合）
これによって、左右それぞれの車線端部基準側へのハンドル操舵分を、操舵切り増し量として抽出することができる。

次に、ステップＳ１８０では、第２目標補正転舵角φＹ２＊を算出する。第２目標転舵角φＹ２＊は、車両の逸脱側への動きを予め抑えるための制御量である。
第２目標転舵角φＹ２＊の算出は、右逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｒ＊、左逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｌ＊をそれぞれ算出し、その和を取ることで当該第２目標転舵角φＹ２＊を算出する。
まず、下記式によって、右逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｒ＊、及び左逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｌ＊をそれぞれ算出する。

すなわち、右逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｒ＊を、下記式によって算出する。
１） 操舵トルクτ≧τｔｈの場合（右へ操舵トルクをかけている場合）
φＹ２＿Ｒ＊ ＝ −（ Ｋｃ＿ｇ × Ｋｇ＿Ｒ ×ＫρＬ＿Ｒ × ΔδＲ ）
２） 操舵トルクτ＜τｔｈの場合
φＹ２＿Ｒ＊ ＝ ０

また、左逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｌ＊を、下記式によって算出する。
１） 操舵トルクτ≦−τｔｈの場合（左へ操舵トルクをかけている場合）
φＹ２＿Ｌ＊ ＝ −（ Ｋｃ＿ｇ × Ｋｇ＿Ｌ ×ＫρＬ＿Ｌ × ΔδＬ ）
２） 操舵トルクτ＞−τｔｈの場合
φＹ２＿Ｌ＊ ＝ ０
ここで、Ｋｃ＿ｇは、車両の諸元によって決まる、操舵角（ハンドル角）とタイヤ角（操舵輪の転舵角）とのギア比係数である。

また、Ｋｇ＿Ｒ、Ｋｇ＿Ｌは、運転者操舵による走行車線端部側への操舵切り増し量に対する転舵抑制ゲインである。そして、Ｋｇ＿Ｒ、Ｋｇ＿Ｌは、図７（ａ）（ｂ）に示すような、走行車線に対する横変位に応じてそれぞれ個別に設定しておく。
ここで、右逸脱に対する転舵抑制ゲインＫｇ＿Ｒは、右側走行端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。左逸脱に対する転舵抑制ゲインＫｇ＿Ｌは、左側走行端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。但し、これら転舵抑制ゲインは、最大値を１．０とする。最大値を１．０とすることで、第２目標転舵角は運転者による操舵切り増し量を打ち消す分が上限値となる。つまり、逸脱側への運転者操舵時にのみ、操舵角（ハンドル角）に対するタイヤ角の転舵応答を下げることができ、拘束感や違和感のなく、適切に車線維持支援を行うことができる。なお、最小値となる閾値として、ＸＬｔ２，ＸＲｔ２の代わりに車線端部基準閾値ＸＬｔ、ＸＲｔを使用しても良い。

また、Ｋρは、図８のような値である。
すなわち すなわち、曲率ρの向き（走行車線Ｌのカーブ方向）に応じて３種類に分けて、下記のように、個別のマップを使用して、右逸脱に対するカーブ補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、及び左逸脱に対するカーブ補正ゲインＫρＬ＿Ｌを設定する。
曲率ρ＜０（右カーブ）と判定した場合：
ＫρＬ＿Ｒ：図８（ａ）に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図８（ｂ）に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。

曲率ρ＞０（左カーブ）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ：図８（ｂ）に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図８（ａ）に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＝０（直線路）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ ＝ １．０ （補正なし）
ＫρＬ＿Ｌ ＝ １．０ （補正なし）
ここで、走行車線Ｌの曲率ρは、旋回半径の逆数であり、直線路でρ＝０となり、カーブがきつくなる（旋回半径が小さくなる）につれて、曲率ρの絶対値が大きな値となる。また、左カーブを正とし、右カーブを負とする。

上記カーブＩＮ側補正ゲインマップは、図８（ａ）のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが小さくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうち、カーブ路の内側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて低減するように補正するものである。

また、上記カーブＯＵＴ側補正ゲインマップは、図８（ｂ）のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが大きくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうち、カーブ路の外側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて増加するように補正するものである。
但し、無条件で、Ｋρ＝１としても良い。
そして、下記式のように、右逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｒ＊と左逸脱に対する第２目標転舵角φＹ２＿Ｌ＊との和として、第２目標補正転舵角φＹ２＊を算出する。
φＹ２＊ ＝ φＹ２＿Ｒ＊ ＋ φＹ２＿Ｌ＊

次に、ステップＳ１９０では、車線維持支援のための最終目標補正転舵角φＹ＊を算出する。本実施形態では、下記式のように、ステップＳ１４０において算出した第１目標転舵角φＹ１＊と、ステップＳ１８０において算出した第１目標転舵角φＹ２＊の和として、最終目標補正転舵角φＹ＊を算出する。

φＹ＊ ＝ φＹ１＊ ＋ φＹ２＊
次に、ステップＳ２００では、車両の最終目標転舵角φ＊を算出する。このとき、最終目標補正転舵角φＹ＊分の補正を行う。

まず、運転者の操舵操作（操舵角δ）に対応した転舵角φ０を演算する。この運転者の操舵操作（操舵角δ）に対応した転舵角φ０は、（Ｋｃ＿ｇ×δ）となる。Ｋｃ＿ｇは、車両の諸元によって決まるギア比係数である。
そして、下記式のように、ステップＳ１９０で算出した、車線維持支援のための最終目標目標転舵角φＹ＊を付加する。つまり、車線維持支援のための最終目標転舵角φＹ＊分の補正を行って、車両の最終目標転舵角φ＊を算出する。
φ＊ ＝ φ０ ＋ φＹ＊

但し、方向指示スイッチ１７がＯＮとなっている場合であって、方向指示スイッチ１７の指示方向と、ハンドル操舵方向とが一致している場合には、車線維持支援のための最終目標目標転舵角φＹ＊を付加しないで、次のように算出する。
φ＊ ＝φ０
次に、ステップＳ２１０では、最終目標転舵角φ＊の指令を操舵用コントローラ１１に出力する。
操舵用コントローラ１１は、転舵角が最終目標転舵角φ＊となるように、転舵アクチュエータ５を駆動する。これによって、操舵輪である前輪の転舵角が最終目標転舵角φ＊となる。

また、ステップＳ２２０では、第１目標補正操舵反力τＹ１＊を、車線維持支援のための操舵反力として算出する。この第１目標補正操舵反力τＹ１＊は、運転者の定常的な操舵入力に対する操舵反力である。そして、この第１目標操舵反力τＹ１＊は、運転者が車線端部側に付加した操舵トルクτに応じて算出するものである。
まず、下記のように場合分けして、右逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｒ＊、及び左逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｌ＊をそれぞれ算出する。

まず、下記式によって、右逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｒ＊を算出する。
１） 操舵トルクτ≧τｔｈの場合（右へ操舵トルクをかけている場合）
τＹ１＿Ｒ＊ ＝ Ｋｔ＿Ｒ × （ τ − τｔｈ ）
２） 操舵トルクτ＜τｔｈの場合
τＹ１＿Ｒ＊ ＝ ０

また、下記式によって、左逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｌ＊を算出する。
１） 操舵トルクτ≦−τｔｈの場合（左へ操舵トルクをかけている場合）
τＹ１＿Ｌ＊ ＝ Ｋｔ＿Ｌ × （ τ ＋ τｔｈ ）
２） 操舵トルクτ＞−τｔｈの場合
τＹ１＿Ｌ＊ ＝ ０

ここで、Ｋｔ＿Ｒ、Ｋｔ＿Ｌは、運転者操舵による走行車線端部側への操舵トルクに対する第１目標操舵反力算出ゲインである。このＫｔ＿Ｒ、Ｋｔ＿Ｌは、図９（ａ）（ｂ）に示すような、走行車線に対する横変位に応じてそれぞれ個別に設定するゲインである。右逸脱に対する第１目標操舵反力算出ゲインＫｔ＿Ｒは、右側の走行車線端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。左逸脱に対する第１目標操舵反力算出ゲインＫｔ＿Ｌは、左側の走行車線端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。但し、これら第１目標操舵反力算出ゲインＫｔ＿Ｒ、Ｋｔ＿Ｌは、最大値を１．０とする。これによって、第１目標操舵反力は、運転者操舵による操舵トルクを打ち消す分が上限値となる。つまり、逸脱側への運転者操舵時にのみ、操舵反力を重くすることができる。なお、運転者による操舵トルク以上の操舵反力を発生させると、発生反力によりハンドルがはじき返されて、つまり、戻されてしまう。しかし、上記のように上限を設定することにより、あくまで操舵反力が「重い」という範囲内での制御が可能となる。ここで、ゲイン１．０は、運転者が入力した操舵トルクで力が釣り合う位置である。上記釣り合うとは、ハンドルが止まることを意味する。これによって、拘束感や違和感のなく、適切に車線維持支援を行うことができる。

次に、下記式のように、右逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｒ＊と左逸脱に対する第１目標操舵反力τＹ１＿Ｌ＊との和として、第１目標補正操舵反力τＹ１＊を算出する。
τＹ１＊ ＝τＹ１＿Ｒ＊ ＋τＹ１＿Ｌ＊
ここで、τＹ１＊、τＹ１＿Ｒ＊、τＹ１＿Ｌ＊は、左へ操舵反力を発生させる場合を正の値とし、右へ操舵反力を発生させる場合を負の値とする。
次に、ステップＳ２３０では、第２目標補正操舵反力τＹ２＊を算出する。第２目標補正操舵反力τＹ２＊は、車線維持支援のための操舵反力であり、運転者の過渡的な操舵入力に対する操舵反力である。この第２目標補正操舵反力τＹ２＊は、運転者が車線端部側へ操舵した操舵角速度δ′に応じて算出する。

その算出について説明する。
まず、下記のように場合分けして、右逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｒ＊、左逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｌ＊をそれぞれ算出する。
すなわち、下記式によって、右逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｒ＊を算出する。
１） 操舵角速度δ′≧δ′ｔｈ の場合（右へ操舵している場合）
τＹ２＿Ｒ＊ ＝ Ｋｓ＿Ｒ × （ δ′ − δ′ｔｈ ）
２） 操舵角速度δ′＜δ′ｔｈ の場合
τＹ２＿Ｒ＊ ＝ ０

また、左逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｌ＊を算出する。
１） 操舵角速度δ′≦ −δ′ｔｈ の場合（左へ操舵している場合）
τＹ２＿Ｌ＊ ＝ Ｋｓ＿Ｌ × （ δ′ ＋ δ′ｔｈ ）
２） 操舵角速度δ′＞ −δ′ｔｈ の場合上
τＹ２＿Ｌ＊ ＝ ０

ここで、Ｋｓ＿Ｒ、Ｋｓ＿Ｌは、運転者操舵による車線端部側への操舵角速度に対する第２目標操舵反力算出ゲインである。この第２目標操舵反力算出ゲインＫｓ＿Ｒ、Ｋｓ＿Ｌは、図１０（ａ）（ｂ）に示すような、走行車線に対する横変位に応じてそれぞれ個別に設定する。そして、右逸脱に対する第２目標操舵反力算出ゲインＫｓ＿Ｒは、右側の車線端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。左逸脱に対する第２目標操舵反力算出ゲインＫｓ＿Ｌは、左側の車線端部基準に近づくにつれて大きくなるように設定する。これにより、逸脱側への運転者の操舵時にのみ、操舵反力を重くすることができ、拘束感や違和感のなく、適切に車線維持支援を行うことができる。

次に、下記式のように、右逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｒ＊と、左逸脱に対する第２目標操舵反力τＹ２＿Ｌ＊との和として、第２目標補正操舵反力τＹ２＊を算出する。
τＹ２＊ ＝τＹ２＿Ｒ＊ ＋τＹ２＿Ｌ＊
ここで、τＹ２＊、τＹ２＿Ｒ＊、τＹ２＿Ｌ＊は、左へ操舵反力を発生させる場合を正の値とし、右へ操舵反力を発生させる場合を負の値とする。また、操舵角速度δ′は、右方向への操舵を正の値とし、左方向への操舵を負の値とする。

次に、ステップＳ２４０では、車線維持支援のための最終目標補正操舵反力τＹ＊を算出する。本実施例では、下記式に基づき、ステップＳ２２０において算出した第１目標補正操舵反力τＹ１＊と、ステップＳ２３０において算出した第２目標補正操舵反力τＹ２＊との和として、最終目標補正操舵反力τＹ＊を算出する。
τＹ＊ ＝ τＹ１＊ ＋ τＹ２＊

次に、ステップＳ２５０では、最終目標操舵反力τＹを算出する。このとき、最終目標補正操舵反力τＹ＊分の補正を行う。すなわち、通常の目標操舵反力τＹ０（ＳＢＷシステムのコンベンショナル操舵反力）に対し、下記式のように車線維持支援のための最終目標補正操舵反力τＹ＊を付加して補正する。その補正後の値を、最終目標操舵反力τＹとする。続いて、この最終目標操舵反力τＹを、操舵用コントローラ１１に出力する。操舵用コントローラ１１は、最終目標操舵反力τＹとなるように操舵反力アクチュエータ３を駆動する。
τＹ ＝τＹ０ ＋τＹ＊

但し、方向指示スイッチ１７がＯＮとなっている場合であって、方向指示スイッチ１７の指示方向と、ハンドル操舵方向とが一致している場合には、最終目標補正操舵反力τＹ＊を付加しないで、つまり補正しないで、次のように算出する。
τＹ ＝τＹ０
上記通常の目標操舵反力τＹ０は、操舵角や操舵角速度、タイロッド軸力などに応じて算出する、路面入力を模擬した目標操舵反力である。

（動作・作用）
例えば、自車両が走行車線に沿って平行に走行している状態で、運転者が右側にハンドルを操舵したとする。
このとき、左右の操舵輪は、右側に転舵する。このとき操舵輪の実転舵角は、上記操舵角相当の転舵角よりも転舵補正量（最終目標補正転舵角φＹ＊）だけ小さな転舵角に抑制する。この転舵補正量は、図１１のように、右側の車線端部基準からの自車両の位置によって決まる。すなわち、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部から自車両が遠い場合には、上記転舵補正量が小さく抑制量は小さい。一方、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部に自車両が近づくほど、上記転舵補正量が大きくなって抑制量が大きくなる。この結果、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部に自車両が近づくほど、ハンドル操舵に対する操舵輪の転舵がされにくくなる。

これによってフィードフォワード的に、逸脱側への車両の動きを予め抑える。
このとき、上記転舵補正量は、ハンドル操舵に対応する転舵角を上限とする。これによって、転舵補正量に応じた転舵補正によって、運転者のハンドル操舵方向とは反対側に転舵することを防止する。
また、運転者の上記ハンドル操舵に対し、操舵方向とは反対方向への逸脱防止用の操舵反力を付与する。この逸脱防止用の操舵反力は、右側の車線端部基準ＬＸＲからの自車両の位置によって決まる。すなわち、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部から自車両が遠い場合には、上記逸脱防止用の操舵反力が小さい。一方、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部に自車両が近づくほど、上記逸脱防止用の操舵反力が大きくなって操舵トルクが重くなる。この結果、右側の車線端部基準ＬＸＲ、つまり右側の車線端部に自車両が近づくほど、逸脱側にハンドルを操舵し難くなって、逸脱側への運転者による操舵量を抑制することとなる。

このとき、逸脱防止用の操舵反力は、操舵トルクを上限とすることで、運転者の操舵とは反対側にハンドルが転舵することを防止する。
更に、操舵反力として、ハンドル操舵の操舵角速度に応じて操舵反力を補正する。この操舵角速度に応じた操舵反力は、車線端部基準に近い程、大きくなる。これによって、一方の車線端部に近づき、当該車線端部側（逸脱側）への運転者によるハンドル操舵にときのみ、過渡的に操舵反力が重くなって、逸脱側に向け早くハンドルを操作することを抑制する。

また上記動作に加え、実際に、自車両が走行車線に対し左右方向への角度偏差が発生している場合には、その角度偏差を打ち消す方向へのフィードバック制御を行う。これによって、自車両は走行車線に沿った走行を維持可能となる。
このとき、上記転舵補正量によって、逸脱側への転舵を抑える結果、逸脱方向における上記角度偏差を打ち消す方向へのフィードバック制御の制御量は、上記転舵補正量による抑制を行わない場合に比べて、小さくなる。

また、上記角度偏差を打ち消す方向へのフィードバック制御つまり走行車線と平行となるように制御した上で、この実転舵角（走行車線と平行状態）を操舵反力（ＳＡＴ）の中心となるように、操舵反力中心（路面反力中心）をオフセットさせる。
これによって、図１２のように、走行車線と平行な状態で操舵トルクがゼロとなる。この結果、カーブ路を走行中においても、操舵トルクによって、走行車線に沿った方向に対し、運転者がどちらの車線端部側にハンドルの操舵を行ったかを検出することが可能となる。

ここで、図１３を参照しつつ構成の対応について説明する。
前輪１３は操舵輪を構成する。
ステップＳ１１０が基準設定部を構成する。外界認識手段１６が横方向変位取得手段を構成する。ステップＳ１７０，Ｓ１８０が転舵抑制手段を構成する。ステップＳ２００、Ｓ２１０及び操舵用コントローラ１１は転舵制御手段を構成する。第２目標補正転舵角φＹ２＊は、転舵補正量を構成する。
ステップＳ１２０〜Ｓ１４０は、角度制御量算出手段を構成する。第１目標補正転舵角φＹ１＊は、角度偏差用制御量を構成する。
ステップＳ２４０，Ｓ２５０及び操舵用コントローラ１１は、反力発生制御手段を構成する。
ステップＳ１５０は、操舵反力中心位置補正手段を構成する。
ステップＳ２２０〜ステップＳ２３０は、操舵反力補正手段を構成する。

（第１実施形態の効果）
（１）転舵抑制手段が、車線端部基準に自車両が近づくほど、ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵を抑制するための転舵補正量を算出する。そして、転舵制御手段が、転舵補正量に応じて、ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵を補正する。
これによって、フィードフォワード的に、逸脱側（走行車線端部側）への車両挙動を予め抑制することになる。
この結果、フィードバック制御による、逸脱防止のための、実施に発生している車両挙動を抑えるための制御量を抑えつつ、車線維持の支援が可能となる。
逸脱防止のために介入する制御量を抑える事は、運転者に与える違和感を抑えつつ、車線維持支援を行うことができる。
また、運転者が操舵介入をした時にのみ作用するので、拘束感や違和感のない車線維持支援を行うことができる。

（２）転舵抑制手段は、転舵補正量を、上記車線端部基準に対する自車両の位置に応じて求める。すなわち、転舵抑制手段は、車線端部基準方向への運転者操舵に対する転舵の抑制度合いは、車線端部基準に対する自車両の横位置に応じて設定する。そして、上記車線端部基準に対する自車両の位置が近いほど、転舵補正量を大きくする。
これによって、逸脱リスクの少ない走行車線中央付近を走行する場合や、逸脱回避側への操作時などでは、転舵の抑制度合いを小さく設定、もしくは無くすことが可能となる。この結果、逸脱リスクの少ない走行車線中央付近を走行する場合や、逸脱回避側への操作時には、余計な拘束感等の発生を抑える。
一方、逸脱リスクが高まるにつれて転舵の抑制度合いが大きくなるので、逸脱回避操作が必要な場合には適切に逸脱防止効果を確保することができる。

（３）上記転舵抑制手段が算出する転舵補正量は、ハンドルの操舵量に応じた操舵輪の転舵角を上限とする。そして、上記転舵制御手段は、ハンドル操舵による操舵輪の転舵方向とは逆方向に転舵補正量分だけ補正する。
運転者による操舵切り増し量が転舵補正量の上限値となる結果、運転者操舵方向と逆方向へ操舵輪が転舵することはない。
つまり、逸脱側への運転者操舵時にのみ、操舵角（ハンドル角）に対する操舵輪の転舵角の転舵応答を下げるような動きとなる。これによって、違和感のない車線維持支援を行うことができる。
また、上記転舵制御手段は、ハンドル操舵による操舵輪の転舵方向とは逆方向に転舵補正量分だけ補正する事で、転舵の抑制が実現する。

（４）角度制御量算出手段が、上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差を小さくする角度偏差用制御量を算出する。そして、転舵制御手段が、転舵補正量及び角度偏差用制御量に応じて、ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵を補正する。
これによって、上記転舵の抑制に加え、走行車線に沿った方向に自車両が走行するようにフィードバック制御を実施する。
角度偏差を小さくなるようにフィードバック制御を行うことで、逸脱の回避が行われるが、上記転舵の抑制によって、この逸脱回避のためのフィードバック制御用の制御量を抑える事となる。この結果、逸脱回避時における運転者の違和感を抑えることが可能となる。

（５）転舵抑制手段は、走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を基準として、上記車線端部基準側へのハンドル操舵か否かを判定する。
これによって、走行車線がカーブ路であっても、走行車線と自車両の進行方向が平行となる向き（カーブに沿った方向）から、上記逸脱のための転舵抑制が可能となる。

（６）操舵反力中心位置補正手段が、走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を操舵反力の中心となるように操舵反力中心位置を補正する。そして、転舵抑制手段及び操舵反力補正手段は、上記操舵反力中心位置補正手段による補正後のハンドル操舵による操舵トルクによって、上記走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を判定する。

すなわち、操舵反力中心位置補正手段によって、走行車線と自車両の進行方向とが平行となるハンドル位置（操舵角）で操舵反力が中立位置となる（操舵トルクが０となる）。これによって、走行車線が直線路であってもカーブ路であっても、走行車線と自車両の進行方向が平行となる向きから、運転者が左右どちらの車線端部基準に対して近づく方向に（定常的に）操舵したかを、操舵トルクの符号により検出できるようになる。
なお、操舵角速度では、過渡的にしか検出できない。
また、走行車線と平行となる操舵角基準値も設定できるため、逸脱方向への運転者の切り増し量も容易に検出可能となる。

（７）操舵反力補正手段が、車線端部基準側へのハンドルの操舵について、上記車線端部基準に自車両が近づくほど、運転者によるハンドルの操舵に対する操舵反力が重くなるようにするための操舵反力補正量を算出する。そして、反力発生制御手段は、操舵反力補正量に応じてハンドルに加える操舵反力を補正する。
これによって、逸脱側へのハンドル操舵が重くなる。この結果、逸脱側への車両の動きを予め抑えることができる。このため、フィードバック制御による制御量を大きくしすぎることなく逸脱防止効果を確保できる。かつ、違和感のない車線維持支援を行うことができる。
また、運転者が操舵介入をした時にのみ作用するので、拘束感や違和感のない車線維持支援を行うことができる。

（８）操舵反力補正手段は、上記操舵に対する操舵反力を重くするための操舵反力補正量を、車線端部基準に対する自車両の横位置に応じて算出する。そして、その操舵反力補正量を、車線端部基準に近づくほど大きくする。
これによって、逸脱リスクの少ない走行車線中央付近走行中や、逸脱回避側への操作時などでは操舵反力付加分を小さく設定、もしくは無くすことが可能となる。このため、逸脱リスクの少ない走行車線中央付近を走行中や、逸脱回避側への操作時には、余計な拘束感などがない。
一方、逸脱リスクが高まるにつれて操舵反力の付加分（補正分）を大きく設定するので、逸脱回避操作が必要な場合には適切に逸脱防止効果を確保することができる。

（９）操舵反力補正手段は、運転者が車線端部基準側へ切り増した操舵トルクに応じて当該操舵トルクを打ち消す方向に付加する操舵反力補正量を算出する。そして、その操舵反力補正量の絶対値は、上記操舵トルクの絶対値を上限とする。
操舵反力補正量は、運転者による操舵トルクを打ち消す分が上限値となる。この結果、運転者の操舵入力に対し、操舵反力でハンドルが、反対方向にはじき返されることはない。
つまり、トルクが釣り合ってハンドルが止まる位置が上限となる。この結果、逸脱側への運転者操舵時にのみ、定常的に操舵反力が重くなる動きとなり違和感のない車線維持支援を行うことができる。

（１０）操舵反力補正手段は、上記操舵に対する操舵反力を重くするための操舵反力補正量を、車線端部基準側に向けてのハンドル操舵の操舵角速度に応じて算出する。
これによって、逸脱側への運転者によるハンドル操舵時にのみ、過渡的に操舵反力が重くなる動きとなる。そして、違和感のない車線維持支援を行うことができる。
更には、操舵トルクに応じた定常項と、操舵角速度に応じた過渡項を組み合わせることにより、定常的には重すぎることなく、変化に対してはしっかり対応でき、拘束感や違和感なく、適切に車線維持支援を行うことができる。

（１１） 上記操舵反力補正手段は、自車両の進行方向が走行車線に対して平行となる操舵角の位置を、操舵反力中心となるように操舵反力中心を補正した上で、操舵反力補正量を算出する。
これによって、走行車線と自車両の進行方向とが平行となるハンドル位置（操舵角）で操舵反力が中立位置となる（操舵トルクが０となる）。このため、走行車線が直線路であってもカーブ路であっても、走行車線と自車両の進行方向が平行となる向きから、運転者が左右どちらの車線端部側に対して近づく方向に（定常的に）操舵したかが、操舵トルクの符号により検出できるようになる。
そして、走行車線と自車両の進行方向が平行となる向きのハンドル位置を基準として操舵反力補正量を算出出来るようになる。
なお、操舵角速度では、過渡的にしか検出できない。

（変形例）
（１）転舵抑制手段は、自車両の進行方向が、走行車線と平行若しくは平行よりも上記車線端部基準側に向いている場合にだけ、上記転舵の抑制のための転舵補正量を算出するようにしても良い。
この場合には、自車両が左右一方の車線端部基準に近づいた位置にいても、自車両の進行方向が車線端部基準から離れる方向に向かっている場合には、当該左右一方の車線端部基準側にハンドル操舵した場合には、転舵抑制を行わない。
これによって、逸脱方向に車両が向かっている場合にだけ転舵の抑制を実施することで、不必要に転舵抑制を行うことを回避できる。

（２）操舵反力補正手段は、自車両の進行方向が走行車線と平行若しくは平行よりも上記車線端部基準側に向いている場合に、上記操舵反力補正量を算出するようにしても良い。
この場合には、自車両が左右一方の車線端部基準に近づいた位置にいても、自車両の進行方向が車線端部基準から離れる方向に向かっている場合には、当該左右一方の車線端部基準側にハンドル操舵した場合には、上記操舵反力を重くすることを行わない。
これによって、逸脱方向に自車両が向かっている場合にだけ操舵反力を重くする制御を実施することで、不必要に操舵反力を重くすることを回避できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。ただし、車線維持支援コントローラ１５の処理が異なる。すなわち、第２実施形態は、転舵の抑制を、車線端部基準方向への運転者操舵時に、操舵角（ハンドル角）に対するタイヤ角のギア比係数を小さく補正することにより、車線維持支援を行うものである。

次に、第２実施形態における車線維持支援コントローラ１５の処理を、図１４を参照している説明する。
ここで、上記第１実施形態と同様な処理ステップについては同一の符号を付する。
すなわち、ステップＳ１００〜Ｓ１５０、及びステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理は、上記第１実施形態と同様である。但し、本実施形態では、ステップＳ１５０とＳ２１０との間の処理としてステップＳ３００及びＳ３１０の処理を実施する。

次に、ステップＳ３００及びＳ３１０の処理について説明する。
ステップＳ３００では、車両の逸脱側への動きを予め抑えるための、操舵角（ハンドル角）に対するタイヤ角のギア比係数を算出する。
ここでは、右方向への操舵に対するギア比係数ＧＲと左方向への操舵に対するギア比係数ＧＬを、例えば図１５（ａ）（ｂ）に示すように、の車線端部基準に近づくほど小さくなるように、それぞれ個別に設定する。ここで、Ｇｂは、車両の諸元によって決定する、初期値として設定したギア比係数（Ｋｃ＿ｇ）である。

次に、ステップＳ３１０では、車両の最終目標転舵角φ＊として算出する。
すなわち、運転者の操舵操作（操舵角δ）に対し、ステップＳ８０６において算出したギア比係数ＧＲ、ＧＬ、及びステップＳ１４０において算出した、車線維持支援のための第１目標補正転舵角φＹ１＊を付加した上で、車両の最終目標転舵角φ＊として算出する。
右方向への操舵の場合（操舵角δが正の場合）には、下記式によって、車両の最終目標転舵角φ＊として算出する。
φ＊ ＝ （ ＧＲ ×δ ） ＋ φＹ１＊

一方、左方向への操舵の場合（操舵角δが負の場合）には、下記式によって、車両の最終目標転舵角φ＊として算出する。
φ＊ ＝ （ ＧＬ ×δ ） ＋ φＹ１＊
ここで、左右操舵方向の基準として、操舵角δの符号ではなく、ステップＳ１６０において算出した操舵角基準値に対する増減や、操舵トルクτの符号を用いてもよい。
ここで、ステップＳ３００が転舵抑制手段を構成する。ギア比係数ＧＲ、ＧＬは、転舵補正量を構成する。ステップＳ３１０、Ｓ２１０及び操舵用コントローラ１１は転舵制御手段を構成する。

（第２実施形態の効果）
上記第１実施形態の効果に、加えて次の効果も奏する。
（１）転舵制御手段は、転舵補正量に応じて、ハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角のギア比係数を小さくする。すなわち、転舵の抑制は、車線端部基準方向への運転者操舵時に、操舵角（ハンドル角）に対する操舵輪の転舵角（タイヤ角）のギア比係数を小さくすることにより行う。
ギア比係数を小さくすることで抑制するので、運転者のハンドル操舵による操舵角に対して操舵輪が転舵する量が小さくなるだけとなる。この結果、運転者による操舵方向と逆方向へ操舵輪が転舵することはない。
つまり、逸脱側への運転者操舵時にのみ、操舵角（ハンドル角）に対するタイヤ角の転舵応答を下げるような動きとなり、違和感のない車線維持支援を行うことができる。

本発明に基づく第１実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る車線維持支援コントローラの処理を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る各値の関係を説明する平面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る各値の関係を説明する平面図である。 ヨー角θとヨー角偏差との関係を示す図である。 自車両の横位置に対するゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌの関係を示す図である。 自車両の横位置に対する転舵抑制ゲインの関係を示す図である。 カーブ曲率に対するカーブ補正ゲインを示す概念図である。 自車両の横位置に対する第１目標操舵反力算出ゲインの関係を説明する図である。 自車両の横位置に対する第２目標操舵反力算出ゲインの関係を説明する図である。 転舵補正量の関係を例示する概念図である。 カーブ路走行中の操舵反力の中心位置の例を示す図である。 構成の対応を纏めた図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る車線維持支援コントローラの処理を説明する図である。 自車両の横位置に対するギア比係数ＧＲ、ＧＬを説明する図である。

符号の説明

３ 操舵反力アクチュエータ
５ 転舵アクチュエータ
１１ 操作用コントローラ
１２ ハンドル
１３ 前輪（操舵輪）
１５ 車線維持支援コントローラ
１６ 外界認識手段
Ｌｅ 走行車線端部
Ｘ 横変位
ＬＸＲ 、ＬＸＬ 車線端部基準
ＸＲｔ、ＸＬｔ 車線端部基準閾値
ＸＲｔ２、ＸＬｔ２ 車線幅方向オフセット閾値
δ 操舵角
δ′ 操舵角速度
τ 操舵トルク
θ ヨー角
ρ 曲率
φ＊ 最終目標転舵角
φ０ 操舵に応じた転舵角
φＹ＊ 最終目標補正転舵角
φＹ１＊ 第１目標補正転舵角
φＹ２ ＊ 第２目標補正転舵角
Ｋｇ＿Ｒ、Ｋｇ＿Ｌ 転舵抑制ゲイン
Ｋｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌ フィードバックゲイン
ＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ カーブ補正ゲイン
τＹ 最終目標操舵反力
τＹ＊ 最終目標補正操舵反力
τＹ０ 目標操舵反力
τＹ１＊ 第１目標補正操舵反力
τＹ２ ＊ 第２目標補正操舵反力
Ｋｔ＿Ｒ、Ｋｔ＿Ｌ 第１目標操舵反力算出ゲイン
Ｋｓ＿Ｒ、Ｋｓ＿Ｌ 第２目標操舵反力算出ゲイン
ＧＲ、ＧＬ ギア比係数

Claims (15)

1. 運転者が操舵するハンドルと、ハンドルの操舵方向に操舵輪を転舵させる転舵制御手段と、を備えた車両用操舵制御装置において、
   自車両が走行する走行車線の幅方向中央から幅方向左右にそれぞれオフセットした位置である左右の車線端部基準を設け、
   走行車線に対する自車両の横方向変位に関する情報を取得する横方向変位取得手段と、
   走行車線と自車両の進行方向とが平行となる向きに対し自車両が向く側の上記車線端部基準を第１の車線端部基準と定義し、他方の車線端部基準を第２の車線端部基準と定義した場合に、車線中央に対し自車両が右側に位置しても左側に位置しても走行車線内における自車両の位置に関係なく、第１の車線端部基準側に向けたハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵を抑制するための転舵補正量を算出する転舵抑制手段と、を備え、
   上記転舵制御手段は、上記転舵補正量に応じて、ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵量を補正し、
   上記転舵補正量を、上記第１の車線端部基準を基準とした自車両の位置に応じて求め、自車両の位置が上記第１の車線端部基準に近いほど上記転舵補正量を大きくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。
2. 上記転舵補正量は、自車両の位置が車線幅方向中央位置を含んで該車線中央位置よりも第２の車線端部基準側から第１の車線端部基準側に近づくほど大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載した車両用操舵制御装置。
3. 上記転舵抑制手段が算出する転舵補正量は、ハンドルの操舵量に応じた操舵輪の転舵角を上限とし、
   上記転舵制御手段は、ハンドル操舵による操舵輪の転舵方向とは逆方向に転舵補正量分だけ補正する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両用操舵制御装置。
4. 上記転舵制御手段は、ハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角のギア比係数を小さくして転舵量を補正することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
5. 上記転舵抑制手段は、自車両の進行方向が走行車線と平行若しくは平行よりも上記第１の車線端部基準側に向いている場合に、転舵を抑制するための上記転舵補正量を算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
6. 自車両が少なくとも上記第１の車線端部基準よりも車線中央側に位置する場合に、上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差を小さくするための角度偏差用制御量を算出する角度制御量算出手段を備え、
   上記転舵制御手段は、転舵補正量及び角度偏差用制御量に応じて、ハンドルの操舵に対する操舵輪の転舵量を補正することを特徴する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
7. 上記転舵抑制手段は、走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を基準として、上記第１の車線端部基準側へのハンドル操舵か否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
8. ハンドルに加える操舵反力を制御する反力発生制御手段を備えた車両用操舵制御装置において、
   走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を操舵反力の中心となるように、反力発生制御手段を介して操舵反力中心位置を補正する操舵反力中心位置補正手段を備え、
   上記操舵反力中心位置補正手段による補正後のハンドル操舵による操舵トルクによって、上記走行車線と平行に自車両が進行するハンドル操舵角位置を判定することを特徴とする請求項７に記載した車両用操舵制御装置。
9. ハンドルに加える操舵反力を制御する反力発生制御手段を備えた車両用操舵制御装置において、
   上記車線端部基準に自車両が近づくほど、運転者による上記第１の車線端部基準側へのハンドルの操舵に対する操舵反力を重くするための操舵反力補正量を算出する操舵反力補正手段を備え、
   反力発生制御手段は、操舵反力補正量に応じてハンドルに加える操舵反力を補正することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
10. 上記操舵反力補正手段は、上記操舵に対する操舵反力を重くするための操舵反力補正量を、上記第１の車線端部基準を基準とする自車両の横位置に応じて算出し、その操舵反力補正量を、自車両が上記第１の車線端部基準に近いほど大きくすることを特徴とする請求項９に記載した車両用操舵制御装置。
11. 上記操舵反力補正手段は、運転者が車線端部基準側へ切り増した操舵トルクに応じて当該操舵トルクを打ち消す方向に付加する操舵反力補正量を算出し、その操舵反力補正量の絶対値は、上記操舵トルクの絶対値を上限とする請求項９又は請求項１０に記載した車両用操舵制御装置。
12. 上記操舵反力補正手段は、上記操舵に対する操舵反力を重くするための操舵反力補正量を、上記第１の車線端部基準側に向けたハンドル操舵の操舵角速度に応じて補正することを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
13. 上記操舵反力補正手段は、自車両の進行方向が走行車線に対して平行となる操舵角の位置を、操舵反力中心となるように操舵反力中心を補正した上で、操舵反力補正量を算出することを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか１項に記載した車両用操舵制御装置。
14. 走行車線と自車両の進行方向とが平行となる向きに対し自車両が向く側の上記走行車線端部を第１の走行車線端部と定義し、他方の走行車線端部を第２の走行車線端部と定義した場合に、
    車線中央に対し自車両が右側に位置しても左側に位置しても走行車線内における自車両の位置に関係なく、第１の走行車線端部側への運転者の操舵に対し、操舵輪の転舵がされにくくなるように転舵を制御し、
    上記転舵の抑制は、自車両が車線幅方向中央位置を含んで該車線中央位置よりも第２の走行車線端部側から第１の走行車線端部側に近づくほど、上記操舵輪の転舵がされにくくなるように転舵を制御することを特徴とする車両用操舵制御方法。
15. 自車両が少なくとも一方の第１の走行車線端部側に近づくほど、当該第１の走行車線端部側への運転者によるハンドル操舵に対する操舵反力を重く制御することを特徴とする請求項１４に記載した車両用操舵制御方法。

Images