JP2018012473A - 操舵支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】ＥＣＵ１２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＊との総和からなるレーンキープアシスト電流値Ｉｒ＊を、上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間に制限するリミッタ５４と、上限値（右方向限界値）ＵＬおよび下限値（左方向限界値）ＬＬを設定する限界値設定部５５とを含む。限界値設定部５５は、旋回時において、右方向限界値および左方向限界値のうち、旋回内側に向かう方向に対応した限界値の絶対値を、その方向の限界基準値の絶対値よりも大きな値に設定する。【選択図】図２

Description

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。

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。

特開２０１３−２１２８３９号公報 特許第４２９２５６２号公報 特開平１１−３４７７４号公報

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。

請求項１に記載の発明は、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、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）に応じた値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第１電流値設定手段（４１）と、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電流値を設定する第２電流値設定手段（５１）と、前記曲率に応じた値に応じたサブレーンキープアシスト電流値を設定する第３電流値設定手段（５２）と、前記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との総和からなるレーンキープアシスト電流値を、右アシスト方向の電流限界値である右方向限界値と左アシスト方向の電流限界値である左方向限界値との間に制限する制限手段（５４）と、前記曲率に応じた値に基づいて、前記右方向限界値および前記左方向限界値を設定する限界値設定手段（５５）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および前記制限手段による制限処理後のレーンキープアシスト電流値に基づいて、前記電動モータを駆動制御する制御手段（４４，４５，４６）とを含み、前記限界値設定手段は、直進時には、前記右方向限界値および前記左方向限界値をそれぞれ予め設定された右方向限界基準値および左方向限界基準値に設定する第１手段と、旋回時において、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回内側に向かう方向に対応した限界値の絶対値を、その方向の限界基準値の絶対値よりも大きな値に設定する第２手段とを含む、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。

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。

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。

また、この構成では、旋回時には、旋回内側に向かう方向に対応した限界値の絶対値を、その方向の限界基準値の絶対値よりも大きな値に設定できる。言い換えれば、旋回時において、遠心力が作用する方向とは反対方向のトルクを発生させるレーンキープアシスト電流値に対する限界値を拡張することができる。これにより、目標旋回軌道に対して車両が外側に逸脱した場合と内側に逸脱した場合とにおいて、運転者が感じるレーンキープアシストトルクの手応えをほぼ同じにすることができる。これにより、曲線経路での運転者による修正操舵が容易となる。

請求項２に記載の発明は、前記限界値設定手段は、旋回時において、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回外側に向かう方向に対応した限界値を、その方向の限界基準値と等しい値に設定する第３手段をさらに含む、請求項１に記載の操舵支援装置である。
請求項３に記載の発明は、前記第２手段は、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回内側に向かう方向に対応した限界値を、曲率に応じた値に応じて変化させるように構成されている、請求項１または２に記載の操舵支援装置である。

請求項４に記載の発明は、前記曲率に応じた値が、目標走行ラインの曲率またはヨーレイトである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵支援装置である。
請求項５に記載の発明は、前記第２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を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵支援装置である。

請求項６に記載の発明は、前記第３電流値設定手段は、前記曲率に応じた値に基づいて、旋回方向と同方向の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ように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵支援装置である。

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。 図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。 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は、車速Ｖに対する第１車速ゲインＧ１の設定例を示すグラフである。 図９は、曲率ｃｔとサブ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は、限界値設定部の構成を示すブロック図である。 図１１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１２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の回転力が補助されると、ウォームホイール２１の回転力が補助され、ステアリングシャフト６の回転力が補助される。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の回転力が補助されることによって、転舵輪３の転舵が補助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の転舵を補助するための転舵用補助力を発生させるためのモータである。

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づいて、電動モータ１８を制御する。

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。

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（第１電流値設定手段）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

目標走行ラインＬｓの曲率ｃｔは、目標走行ラインＬｓの曲がり具合を表し、１を目標走行ラインＬｓの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。

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。

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。

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。

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。

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（第２電流値設定手段）５１と、サブレーンキープアシスト電流値設定部（第３電流値設定手段）５２と、加算部５３と、リミッタ５４と、限界値設定部５５とを含む。

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。

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に応じた第１車速ゲインＧ１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第１車速ゲインＧ１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^＊（＝Ｇ１・（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、第１車速ゲインＧ１を設定する。車速Ｖに対する第１車速ゲインＧ１の設定例は、図８に示されている。図８の例では、第１車速ゲインＧ１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。第１車速ゲインＧ１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。

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。

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。

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^＊は、リミッタ５４に与えられる。リミッタ５４は、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を、上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間に制限する。リミッタ５４は、レーンキープアシストトルクが大きくなりすぎて、運転者の意思による操舵が行いにくくなるのを抑制するために設けられている。この実施形態では、上限値ＵＬは、進行方向に向かって右方向のトルクを発生させるためのレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊に対する限界値（右方向限界値）となる。また、この実施形態では、下限値ＬＬは、進行方向に向かって左方向のトルクを発生させるためのレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊に対する限界値（左方向限界値）となる。上限値ＵＬおよび下限値ＬＬは、限界値設定部５５によって設定される。

図１０は、限界値設定部５５の構成を示すブロック図である。
限界値設定部５５は、ゲイン乗算部７１と、ゲイン乗算部７１の上限値設定部７２と、下限値設定部７３とを含む。ゲイン乗算部７１は、車速Ｖに基づいて第２車速ゲインＧ２を設定し、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^＊に第２車速ゲインＧ２を乗算する。第２車速ゲインＧ２は、車速Ｖが大きいほど大きな値に設定される。ゲイン乗算部７１は、サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊の代わりに曲率ｃｔを用い、曲率ｃｔに第２車速ゲインＧ２を乗算するようにしてもよい。

上限値設定部７２は、ゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に基づいて、上限値ＵＬを演算して、リミッタ５４に設定する。下限値設定部７３は、ゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に基づいて、下限値ＬＬを演算して、リミッタ５４に設定する。
上限値設定部７２は、上限値拡張量設定部７２Ａと加算部７２Ｂとを含む。上限値拡張量設定部７２Ａは、ゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に応じた上限値拡張量ΔＵＬを設定する。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に対する上限値拡張量ΔＵＬの設定例は、図１０のブロック７２Ａ内に示されている。図１０に示すように、出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が負である場合（サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊が左方向のトルクを発生させる電流値である場合）には、上限値拡張量ΔＵＬは零に設定される。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が正である場合（サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊が右方向のトルクを発生させる電流値である場合）には、上限値拡張量ΔＵＬは正の値に設定される。

出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が正の所定値Ｂ以上である場合には、上限値拡張量ΔＵＬは最大値ΔＵＬｍａｘに設定される。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が零から所定値Ｂまでの間の値である場合には、上限値拡張量ΔＵＬは、零から最大値ΔＵＬｍａｘまで、出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が大きくなるほど大きくなる特性にしたがって設定される。
加算部７２Ｂは、上限値拡張量設定部７２Ａによって設定された上限値拡張量ΔＵＬに、直進時の上限値である上限基準値ＵＬｏ（＞０）を加算することにより、上限値ＵＬ（＝ＵＬｏ＋ΔＵＬ）を演算する。加算部７２Ｂによって演算された上限値ＵＬ（＝ＵＬｏ＋ΔＵＬ）が、上限値としてリミッタ５４に設定される。

下限値設定部７３は、下限値拡張量設定部７３Ａと加算部７３Ｂとを含む。下限値拡張量設定部７３Ａは、ゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に応じた下限値拡張量ΔＬＬを設定する。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊に対する下限値拡張量ΔＬＬの設定例は、図１０のブロック７３Ａ内に示されている。図１０に示すように、出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が正である場合（サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊が右方向のトルクを発生させる電流値である場合）には、下限値拡張量ΔＬＬは零に設定される。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が負である場合（サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊が左方向のトルクを発生させる電流値である場合）には、下限値拡張量ΔＬＬは負の値に設定される。

出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が−Ｂ以下である場合には、下限値拡張量ΔＬＬは最小値ΔＬＬｍｉｎに設定される。この実施形態では、ΔＬＬｍｉｎ＝−ΔＵＬｍａｘである。出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が零から−Ｂまでの間の値である場合には、下限値拡張量ΔＬＬは、零から最小値ΔＬＬｍｉｎまで、出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊が小さくなるほど小さな値となる特性にしたがって設定される。

加算部７３Ｂは、下限値拡張量設定部７３Ａによって設定された下限値拡張量ΔＬＬに、直進時の下限値である下限基準値ＬＬｏ（＜０）を加算することにより、下限値ＬＬ（＝ＬＬｏ＋ΔＬＬ）を演算する。この実施形態では、ＬＬｏ＝−ＵＬｏである。加算部７３Ｂによって演算された下限値ＬＬ（＝ＬＬｏ＋ΔＬＬ）が、上限値としてリミッタ５４に設定される。

リミッタ５４は、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を、上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間に制限する。つまり、リミッタ５４は、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が上限値ＵＬ以上でかつ下限値ＬＬ以下の範囲内の値であるときには、当該レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊を、制限処理後のレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊として出力する。レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が上限値ＵＬよりも大きいときには、リミッタ５４は、上限値ＵＬを制限処理後のレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊として出力する。レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が下限値ＬＬよりも小さいときには、リミッタ５４は、下限値ＬＬを制限処理後のレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊として出力する。リミッタ５４から出力される制限処理後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。

旋回時には、旋回軌道に対して外向きの遠心力が車両に作用する。このため、旋回時において、直線時と同様な上限値（上限基準値）および下限値（下限基準値）を用いて、レーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊に対して制限を加えた場合には、次のような問題が生じるおそれがある。旋回時において、目標走行ライン（目標旋回軌道）に対して、車両が外側に逸脱した場合を想定する。この場合には、目標旋回軌道に対して内向きのレーンキープアシストトルクを発生させるためのレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊が生成される。このようなレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊に対して制限が加えられると、レーンキープアシストトルクの方向とは反対方向に遠心力が車両に作用するため、目標旋回軌道に対して車両が内側に逸脱した場合に比べて運転者が感じるレーンキープアシストトルクの手応えが弱くなるとともに、目標旋回軌道に戻るまでの時間が長くかかる。

そこで、この実施形態では、前記問題を解消するために、旋回時において、旋回内側に向かう方向に対応した限界値（上限値または下限値）を拡張している。たとえば、車両が右旋回している場合には、旋回内側に向かう方向は右方向となる。この場合には、右旋回なのでゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊は正の値となるため、右方向に対応した限界値である上限値（右方向限界値）ＵＬが拡張される。ただし、限界値の絶対値をあまりにも大きくすると、運転者による操舵が困難になってしまうため、この場合でもある一定の限界値を設けている。なお、この場合、左方向に対応した限界値である下限値（左方向限界値）ＬＬは拡張されない。つまり、下限値（左方向限界値）ＬＬは、直進時の下限値である下限基準値ＬＬｏとなる。

一方、車両が左旋回している場合には、旋回内側に向かう方向は左方向となる。この場合には、左旋回なのでゲイン乗算部７１の出力値Ｇ２・Ｉｓｒ^＊は負の値となるため、左方向に対応した限界値である下限値（左方向限界値）ＬＬが拡張されることになる。なお、この場合、右方向に対応した限界値である上限値（右方向限界値）ＵＬは拡張されない。つまり、上限値（右方向限界値）ＵＬは、直進時の下限値である上限基準値ＵＬｏとなる。

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。

このレーンキープアシスト電流値Ｉｒ^＊に対してリミッタ５４により制限が加えられる。リミッタ５４による制限処理後の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。
したがって、この実施形態では、次の（１）〜（６）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に応じた第１車速ゲインＧ１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第１車速ゲインＧ１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）第１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。
（６）旋回時において、旋回内側に向かう方向に対応した限界値（上限値または下限値）を拡張することができる。言い換えれば、旋回時において、遠心力が作用する方向とは反対方向のトルクを発生させるレーンキープアシスト電流値に対する限界値を拡張することができる。これにより、目標旋回軌道に対して車両が外側に逸脱した場合と内側に逸脱した場合とにおいて、運転者が感じるレーンキープアシストトルクの手応えをほぼ同じにすることができる。これにより、曲線経路での運転者による修正操舵が容易となる。

図１１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６７とを含む。

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。

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に応じた第１車速ゲインＧ１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、第１車速ゲインＧ１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^＊（＝Ｇ１・（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１２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。

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。

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。

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。

この変形例では、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。

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。

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。

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、前述の実施形態では、限界値設定部５５は、ゲイン乗算部７１（図１０参照）を含んでいるが、ゲイン乗算部７１を省略してもよい。この場合には、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^＊または曲率ｃｔが、上限値設定部７２および下限値設定部７３に与えられる。

また、前述の実施形態では、上限値設定部７２および下限値設定部７３は、それぞれ目標走行ラインの曲率ｃｔ（サブレーンキープアシスト電流値Ｉｓｒ^＊）に基づいて上限値および下限値を設定しているが、ヨーレイト、横加速度、車両のロール角、サスペンションストロークの左右差、タイヤの接地面荷重の左右差等の目標走行ラインの曲率ｃｔに応じた値に基づいて、上限値および下限値を設定してもよい。

また、前述の実施形態では、乗算部６５（図５，図１１参照）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。
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。

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。

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。

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、５４…リミッタ、５５…限界値設定部、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、７１…ゲイン乗算部、７２…上限値設定部、７３…下限値設定部

Claims (6)

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、
   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に応じた値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第１電流値設定手段と、
   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電流値を設定する第２電流値設定手段と、
   前記曲率に応じた値に応じたサブレーンキープアシスト電流値を設定する第３電流値設定手段と、
   前記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との総和からなるレーンキープアシスト電流値を、右アシスト方向の電流限界値である右方向限界値と左アシスト方向の電流限界値である左方向限界値との間に制限する制限手段と、
   前記曲率に応じた値に基いて、前記右方向限界値および前記左方向限界値を設定する限界値設定手段と、
   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および前記制限手段による制限処理後のレーンキープアシスト電流値に基づいて、前記電動モータを駆動制御する制御手段とを含み、
   前記限界値設定手段は、
   直進時には、前記右方向限界値および前記左方向限界値をそれぞれ予め設定された右方向限界基準値および左ア方向限界基準値に設定する第１手段と、
   旋回時において、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回内側に向かう方向に対応した限界値の絶対値を、その方向の限界基準値の絶対値よりも大きな値に設定する第２手段とを含む、操舵支援装置。
2. 前記限界値設定手段は、
   旋回時において、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回外側に向かう方向に対応した限界値を、その方向の限界基準値と等しい値に設定する第３手段をさらに含む、請求項１に記載の操舵支援装置。
3. 前記第２手段は、前記右方向限界値および前記左方向限界値のうち、旋回内側に向かう方向に対応した限界値を、曲率に応じた値に応じて変化させるように構成されている、請求項１または２に記載の操舵支援装置。
4. 前記曲率に応じた値が、目標走行ラインの曲率またはヨーレイトである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
5. 前記第２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を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
6. 前記第３電流値設定手段は、前記曲率に応じた値に基づいて、旋回方向と同方向の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ように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵支援装置。

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