JP2002019632A - 車線追従走行制御装置 - Google Patents

車線追従走行制御装置

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JP2002019632A JP2000205488A JP2000205488A JP2002019632A JP 2002019632 A JP2002019632 A JP 2002019632A JP 2000205488 A JP2000205488 A JP 2000205488A JP 2000205488 A JP2000205488 A JP 2000205488A JP 2002019632 A JP2002019632 A JP 2002019632A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車線に追従して走行する自動操舵を行う場合
に、運転手による操舵介入を許容しながらセルフアライ
ニングトルクを考慮した自動操舵トルクを設定する。 【解決手段】 自動操舵トルクを発生する自動操舵用モ
ータに供給するモータ供給電流ｉM を制限する電流制限
値ｉL を、セルフアライニングトルクを考慮して、制御
操舵の切り増し方向では直進時の電流制限値ｉL0から横
加速度の絶対値が大きくなるにつれて電流制限値ｉL を
増加させ、切り戻し方向では、電流制限値ｉLOから横加
速度の絶対値が大きくなるにつれて電流制限値ｉL を減
少させる。また、車線追従走行制御の異常停止に備え
て、切り増し方向で横加速度が第１の設定値を越える
と、横加速度の増加に応じて電流制限値を低下させ、第
２の設定値を越えると最小値に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車線を検出
し、これに追従して走行する車線追従走行制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車線追従走行制御装置としては、
例えば特開平７−１０４８５０号公報に記載されたもの
が知られている。この従来例では、ビデオ・カメラ等で
道路上の車線マークを検出し、信号プロセッサで車線マ
ークに対する車両の側方位置を推定し、さらに車両の向
きを検出し、これらに基づいて操舵角要求を演算し、こ
の操舵角要求と操舵角検出値との偏差に制御ゲインを乗
算してからリミッタで制限され、さらに旋回率制限され
て操舵機構に結合された電動モータに供給することによ
り、電動モータで制御トルクを発生する一方、運転者か
らの操舵トルクを補助するかあるいはこれに対抗するト
ルク入力を操舵機構に与え、運転者が印加した操舵トル
クが予め定めたトルク閾値を越えるときに電動モータに
よるトルク入力を打ち消すようにした車両用運転者補助
システムが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、車線追従走行制御を行う場合に、操舵
制御制御中でも運転者が容易に介入操舵可能とするよう
に車線追従走行制御中の操舵トルクを比較的低い値に制
限するようにしている。この操舵トルクの制限値として
は、電動モータを含んで構成されるアクチュエータで発
生するアクチュエータ最大トルクをＴACMAX とし、アク
チュエータでのトルク損失をＴLO、操舵系のオーバーオ
ール摩擦力をＦAOとし、セルフアライニングトルクＴSA
とし、車線追従制御中の最大操舵トルクをＴSTMAX とし
たとき、アクチュエータ発生トルクＴACは下記（１）式
で表すことができる。
【０００４】 ＴACMAX ＝ＴSTMAX −ＦOA−ＴLO−ＴSA …………（１） この（１）式において、車線追従制御中の最大操舵トル
クＴSTMAX は実験的に求められる固定値であり、操舵系
のオーバーオール摩擦力ＦAOも部品バラツキ積み上げに
より算出される固定値であるが、セルフアライニングト
ルクＴSAは車両の走行状態によって変化する変数であ
る。
【０００５】したがって、車両の直進走行時にはセルフ
アライニングトルクＴSAが“０”であるので、アクチュ
エータ最大トルクＴACMAX を運転者の介入操舵可能な値
に正確に制限することができるが、旋回時、車線変更時
等のセルフアライニングトルクＴSAが“０”以外の値を
とるときにはアクチュエータ最大トルクＴACMAX がセル
フアライニングトルクＴSAの値によって変動するため、
アクチュエータ最大トルクＴACMAX を運転者の介入操舵
可能な値に正確に制限することができないという未解決
の課題がある。
【０００６】また、操舵系に車線追従制御用のアクチュ
エータとは別個の車速感応式パワーステアリングが設け
られている場合には、パワーステアリングで発生する操
舵補助トルクが車速の増加に応じて減少することから、
このパワーステアリングの操舵補助トルク特性によりセ
ルフアライニングトルクが変化することになり、上記と
同様にアクチュエータ最大トルクＴACMAX を運転者の介
入操舵可能な値に性格に制限することができないという
未解決の課題がある。
【０００７】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、セルフアライニン
グトルクの変化にかかわらず運転者の介入操舵を可能と
して最適な車線追従制御特性を向上させることができる
車線追従走行制御装置を提供することを目的としてい
る。また、本発明は、車速感応型のパワーステアリング
を備えている場合に、このパワーステアリングで発生す
る補助操舵トルクの変化によるセルフアライニングトル
ク変化を考慮して正確な車線追従制御特性を得ることが
できる車線追従走行制御装置を提供することを他の目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る車線追従走行制御装置は、走行車線
を検出して当該走行車線に沿って車両を走行させる車線
追従走行制御装置において、車両に発生する横加速度を
検出する横加速度検出手段と、走行車線情報を検出する
走行車線情報検出手段と、供給電流に応じた操舵トルク
を発生させる操舵トルク発生手段と、少なくとも前記走
行車線情報検出手段で検出した走行車線情報及び前記操
舵角検出手段で検出した操舵角とに基づいて前記操舵ト
ルク発生手段で走行車線に追従する操舵トルクを発生さ
せる供給電流を出力する操舵トルク制御手段と、該操舵
トルク制御手段による制御操舵方向を検出する制御操舵
方向検出手段と、前記操舵トルク制御手段から前記操舵
トルク発生手段に供給する供給電流を制限する電流制限
手段とを備え、前記電流制限手段は、前記横加速度検出
手段で検出した横加速度と前記制御操舵方向検出手段で
検出した制御操舵方向とに基づいて電流制限値を設定す
るように構成されていることを特徴としている。
【０００９】この請求項１に係る発明では、横加速度検
出手段で検出される横加速度は、車両が直進走行してい
るときには略“０”であるが、この直進走行状態から旋
回状態に移行すると、横加速度の絶対値が増加すること
になり、この横加速度の発生方向とセルフアライニング
トルクの発生方向とが一致することから、横加速度から
セルフアライニングトルクＴSAを推定することができる
ので、セルフアライニングトルクの影響を考慮した電流
制限値を設定したり、制御操舵方向と横加速度の発生方
向とから操舵系の切り増し方向であるか切り戻し方向で
あるかを判断することができるので、切り増し方向に制
御したときに車線追従制御の中止を考慮して電流制限値
を抑制することができる。
【００１０】また、請求項２に係る車線追従走行制御装
置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段
は、横加速度と制御操舵方向とに基づいてセルフアライ
ニングトルクに応じた電流制限値を設定するように構成
されていることを特徴としている。この請求項２に係る
発明では、横加速度に基づいて推定したセルフアライニ
ングトルクと操舵の切り増し方向であるか切りも戻し方
向であるかとに基づいて、切り増し方向であるときには
電流制限値をセルフアライニングトルクが“０”である
ときの電流制限値に対して増加させ、逆に切り戻し方向
であるときにはセルフアライニングトルクが“０”であ
るときの電流制限値に対して減少させて、セルフアライ
ニングトルクの影響を排除した正確な車線追従制御を行
う。
【００１１】さらに、請求項３に係る車線追従走行制御
装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手
段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向と制
御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異なる
操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が第１
の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて電流
制限値を徐々に低下させるように構成されていることを
特徴としている。
【００１２】この請求項３に係る発明では、請求項２で
は操舵切り増し方向であるときに、セルフアライニング
トルクが制御操舵方向と逆方向に作用し、車線追従制御
が中止されて制御操舵トルクが低下すると、これにセル
フアライニングトルクが加算された操舵トルクとなるこ
とにより、車線追従制御が中止されたときの影響が大き
いことから、この車線追従制御の中止を考慮して、横加
速度の絶対値が第１の設定値以上であるときに電流制限
値を減少させる。
【００１３】さらにまた、請求項４に係る車線追従走行
制御装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制
限手段は、横加速度検出手段で検出した横加速度の方向
と制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とが異
なる操舵切り増し方向であるときに横加速度の絶対値が
第１の設定値以上であるときに横加速度の増加に応じて
電流制限値を徐々に低下させ、横加速度の絶対値が第２
の設定値以上となると操舵制御中止時に運転者が操舵引
き継ぎ可能な操舵トルクを発生する電流制限値に設定す
るように構成されていることを特徴としている。
【００１４】この請求項４に係る発明では、上記請求項
３に係る発明の作用に加えて、横加速度の絶対値が第１
の設定値より大きい第２の設定値以上となると、操舵制
御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを発
生する電流制限値に設定することにより、コントローラ
の異常、ハーネスの断線、クラッチの異常によって運転
者が意識しない車線追従制御における操舵制御が中止さ
れたときに、運転者が操舵を円滑に引き継ぐことができ
る。
【００１５】なおさらに、請求項５に係る車線追従走行
制御装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、
前記電流制限手段は、電流制限値を車速感応型パワース
テアリングの操舵補助トルク特性を考慮して高速側設定
車速から車速の減少に伴って減少補正するように構成さ
れていることを特徴とする。この請求項５に係る発明で
は、車速感応型のパワーステアリングで発生される操舵
補助トルク特性を考慮して、電流制限手段における初期
制御値を補正するので、パワーステアリングの特性に応
じて初期制限値が補正されて、車線追従走行制御の操舵
トルクを適正状態に制御することができる。
【００１６】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、横加速度
検出手段で検出される横加速度と制御操舵方向検出手段
で検出した制御操舵方向とからセルフアライニングトル
クを考慮した電流制限値を設定したり、車線追従制御中
止時の影響を排除する電流制限値を設定することがで
き、正確な車線追従制御特性を発揮するか、車線追従制
御中止時の操舵引き継ぎ特性を確保することができると
いう効果が得られる。
【００１７】また、請求項２に係る発明によれば、横加
速度に基づいて推定したセルフアライニングトルクと操
舵の切り増し方向であるか切りも戻し方向であるかの判
断とに基づいて、セルフアライニングトルクの影響を排
除した正確な車線追従制御を行うことができるという効
果が得られる。さらに、請求項３に係る発明によれば、
操舵切り増し方向であるときに、横加速度の絶対値が第
１の設定値以上であるときに電流制限値を減少させるの
で、車線追従制御が中止されたときに、運転者に操舵を
円滑に引き継ぐことができ、安定走行を確保することが
できるという効果がえられる。
【００１８】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、操舵切り増し方向であるときに、横加速度の絶対値
が第１の設定値より大きい第２の設定値以上となると、
操舵制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トル
クを発生する電流制限値に設定することにより、コント
ローラの異常、ハーネスの断線、クラッチの異常によっ
て運転者が意識しない車線追従制御における操舵制御が
中止されたときに、運転者が操舵をより円滑に引き継ぐ
ことができるという効果が得られる。
【００１９】なおさらに、請求項５に係る発明によれ
ば、車速感応型のパワーステアリングで発生される操舵
補助トルク特性を考慮して、電流制限手段における初期
制御値を補正するので、パワーステアリングの特性に応
じて初期制限値が補正されて、パワーステアリングの操
舵補助トルクによるセルフアライニングトルクの変化を
正確に補正して車線追従走行制御の操舵トルクを適正状
態に制御することができるとうい効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を伴って説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を
示す概略構成図であり、図１（ｂ）において、１ＦＬ，
１ＦＲは前輪、１ＲＬ及び１ＲＲは後輪を示し、前輪１
ＦＬ，１ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操
舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪１Ｆ
Ｌ，１ＦＲの操舵軸（タイロッド）に接続されるラック
２と、これに噛合するピニオン３と、このピニオン３を
ステアリングホイール４に与えられる操舵トルクで回転
させるステアリングシャフト５とを備えている。
【００２１】また、ステアリングシャフト５におけるピ
ニオン３の上部には、前輪１ＦＬ，１ＦＲを自動操舵す
るための操舵アクチュエータを構成する自動操舵機構１
３が配設されている。この自動操舵機構１３は、ステア
リングシャフト５と同軸に取付けられたドリブンギヤ１
４と、これに噛合するドライブギヤ１５と、このドライ
ブギヤ１５を回転駆動する自動操舵用モータ１６とから
構成されている。なお、自動操舵モータ１６とドライブ
ギヤ１５との間にはクラッチ機構１７が介装されてお
り、自動操舵制御時にのみクラッチ機構１７が締結さ
れ、そうでないときにはクラッチ機構１７が非締結状態
となって自動操舵モータ１６の回転力がステアリングシ
ャフト５に入力されないようしている。
【００２２】また、車両には種々のセンサ類が取付けら
れている。図中、２１は舵角センサであって、ステアリ
ングシャフト５の回転角から操舵角θを検出してコント
ロールユニット１０に出力する。また、図示しない自動
変速機の出力側に車速センサ２２が取付けられ、この車
速センサ２２で検出された車速検出値Ｖもコントロール
ユニット１０に出力される。さらに、車両には車両に発
生する横加速度を検出する横加速度検出手段としての横
加速度センサ２３が取付けられ、この横加速度センサ２
３で検出された横加速度ＧY もコントロールユニット１
０に出力される。ここで、操舵角センサ２１から出力さ
れる操舵角θは、図２に示すように、右操舵時に正値、
左操舵時に負値となるように設定され、横加速度センサ
２３から出力される横加速度ＧY は、図２に示すよう
に、左旋回時に正値、右旋回時に負値となるように設定
されている。
【００２３】さらに、車室内のインナーミラーステー等
の固定部には、図１（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ
等の単眼カメラ２５が設置され、車両前方状況を撮像
し、撮像した画像データをカメラコントローラ２６に出
力する。このカメラコントローラ２６は、例えば特開平
１１−１０２４９９号公報に記載されているように、単
眼カメラ２５の画像データを二値化等の処理により自車
両近傍の白線を検出すると共に、所定の車両前方注視点
での道路に対する車両の相対横偏位ｙ、車両の白線の接
線に対するヨー角Φ、走行車線前方の道路曲率ρを算出
し、これらをコントロールユニット１０に出力する。
【００２４】コントロールユニット１０は、図示しない
マイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシス
テムで構成され、入力されたヨー角Φ、相対横偏位ｙ、
道路曲率ρに基づいてコーナーを通過する際に最適な目
標操舵角θ* を算出し、操舵角センサ２１で検出した実
操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるように自動操舵
用モータ１６に対する供給電流ｉM を算出し、この供給
電流ｉM を電流制限処理してからパルス幅変調してパル
ス電流に変換して自動操舵用モータ１６に出力すること
により、自動操舵用モータ１６をデューティ制御する。
【００２５】次に、上記実施形態の動作をコントロール
ユニット１０で実行する操舵制御処理手順を表す図３の
フローチャートを伴って説明する。この操舵制御処理
は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処
理として実行され、先ず、ステップＳ１で、操舵角セン
サ２１で検出した実操舵角θ、横加速度センサ２３で検
出した横加速度ＧX 、車速センサ１８で検出した車速検
出値Ｖ並びにカメラコントローラ２６で検出したヨー角
Φ、横偏位量ｙ及び道路曲率ρを読込んでからステップ
Ｓ２に移行する。
【００２６】このステップＳ２では、ヨー角Φ、横偏位
量ｙ及び道路曲率ρをもとに下記（１）式の演算を行っ
て今回の目標操舵角θ* (n) を算出し、これを今回目標
操舵角記憶領域に記憶されている前回の目標操舵角θ*
(n-1) を前回目標操舵角記憶領域に更新記憶すると共
に、今回の目標操舵角θ* (n) を今回目標操舵角記憶領
域に更新記憶する。
【００２７】 θ* ＝Ｋａ・Φ＋Ｋｂ・ｙ＋Ｋｃ・ρ …………（１） ここで、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、車速に応じて変動する制
御ゲインであり、目標操舵角θ* は右方向の操舵時に正
値、左方向の操舵時には負値となる。次いで、ステップ
Ｓ３に移行して、下記（２）式に従った演算を行って、
実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるＰＩＤ制御を
行って自動操舵用モータ１６に対するモータ供給電流ｉ
M を算出し、これをモータ供給電流記憶領域に更新記憶
する。
【００２８】 ｉM ＝Ｋｖｉ（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ＋Ｋｄ・ｓ）（θ* −θ） …………（２） ここで、Ｋｖｉは電圧値を電流値に変換するための制御
ゲイン、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは
微分ゲインである。この（２）式でモータ供給電流ｉM
を算出する理由は、図４に示すように、減算器３１で、
目標操舵角θ* から実操舵角θを減算して両者の偏差Δ
θを算出し、これを演算器３２に供給して、ＰＩＤ制御
演算を行って目標モータ制御電圧Ｖ * を算出し、この目
標モータ制御電圧Ｖ* を電圧電流変換器３３に供給し
て、目標モータ制御電圧Ｖ* に制御ゲインＫｖｉを乗算
してモータ供給電流ｉM を算出し、これを自動操舵用モ
ータ１６に供給するフィードバック制御系を構成した場
合を考え、これと等価な演算を行うようにしたものであ
る。
【００２９】次いで、ステップＳ４に移行して、横加速
度ＧY が正であるか否かを判定し、ＧY ＞０であるとき
には左旋回状態であると判断してステップＳ５に移行
し、今回目標操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ* (n-
1) より小さいか否かを判定し、θ* (n) ＜θ* (n-1)
であるときには制御操舵角が左切り状態であり、操舵切
り増し状態であると判断してステップＳ６に移行し、横
加速度ＧY の絶対値｜ＧY｜をもとに図５に示す切り増
し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制限値ｉ
L を算出してから後述するステップＳ９に移行する。
【００３０】ここで、横加速度の絶対値｜ＧY ｜とセル
フアライニングトルクＴSAとは、図２に示すように、同
一方向に発生し、この横加速度の絶対値｜ＧY ｜とセル
フアライニングトルクＴSAとの関係は、図６に示すよう
に、横軸に横加速度の絶対値｜ＧY ｜をとり、縦軸にセ
ルフアライニングトルクＴSAをとったときに、横加速度
の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときにセルフアライニ
ングトルクＴSAも“０”となり、この状態から横加速度
の絶対値｜ＧY ｜が増加するとセルフアライニングトル
クＴSAが急激に増加し、その後横加速度の絶対値｜ＧY
｜の増加に伴って緩やかに増加する放物線上の特性曲線
Ｌ1 で表すことができる。
【００３１】そして、セルフアライニングトルクＴSAは
横加速度の発生方向と操舵方向とが異なる場合即ち図２
に示すように左旋回状態で左方向（又は右旋回状態で右
方向）に操舵した切り増し方向であるときにはセルフア
ライニングトルクＴSAが自動操舵用モータ１６で発生さ
れる操舵トルクに対して逆方向に作用することから図５
の電流制限値算出用制御マップでは、横加速度の絶対値
｜ＧY ｜が“０”であるときにセルフアライニングトル
クＴSAが“０”即ち直線走行時の基準電流制限値ｉL0に
設定し、これから横加速度の絶対値｜ＧY ｜が増加する
に応じて電流制限値ｉL が急激に増加し、その後緩やか
に増加するように特性曲線Ｌ2 が設定されている。
【００３２】また、ステップＳ５の判定結果が、θ
* (n) ≧θ* (n-1) であるときには操舵切り戻し状態で
あると判断してステップＳ７に移行し、図７に示す切り
戻し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制限値
ｉL を算出してから後述するステップＳ９に移行する。
ここで、切り戻し用電流制限値算出制御マップは、図７
に示すように、左旋回状態で右方向（又は右旋回状態で
左方向）に操舵した切り戻し方向ではセルフアライニン
グトルクＴSAが自動操舵用モータ１６で発生される操舵
トルクに対して同一方向に作用することから、横加速度
の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるときに前記基準電流制
限値ｉL0に設定し、これから横加速度の絶対値｜ＧY ｜
が増加するに応じて電流制限値ｉL が急激に減少し、そ
の後緩やかに減少するように前述した切り増し用電流制
限値算出制御マップにおける特性曲線Ｌ2 に対して点対
称となる特性曲線Ｌ3 が設定されている。
【００３３】一方、前記ステップＳ４の判定結果がＧY
≦０であるときには旋回方向が右旋回状態であると判断
してステップＳ８に移行し、今回目標操舵角θ* (n) が
前回目標操舵角θ* (n-1) より大きいか否かを判定し、
θ* (n) ＞θ* (n-1) であるときには制御操舵方向が右
方向に切り増しているものと判断して前記ステップＳ６
に移行し、θ* (n) ≦θ* (n-1) であるときには制御操
舵方向が左方向に切り戻しているものと判断して前記ス
テップＳ７に移行する。
【００３４】ステップＳ９では、ステップＳ３で算出し
た供給電流ｉM がステップＳ６又はＳ７で算出された電
流制限値ｉL を越えているか否かを判定し、ｉM ≦ｉL
であるときには直接ステップＳ１１に移行し、ｉM ＞ｉ
L であるときにはステップＳ１０に移行して、電流制限
値ｉL を供給電流ｉM として設定し、これを前記モータ
供給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ１１に
移行する。
【００３５】このステップＳ１１では、モータ供給電流
記憶領域に記憶されているモータ供給電流ｉM に対応す
るパルス幅変調したパルス電流を操舵補助モータ１３に
操舵方向に応じた向きとなるように出力してからタイマ
割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰す
る。この図３の処理において、ステップＳ１〜Ｓ３及び
Ｓ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応し、ステップ
Ｓ４、Ｓ５及びＳ８の処理が制御操舵方向検出手段に対
応し、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９及びＳ１０の処理が電
流制限手段に対応している。
【００３６】したがって、今、車両が直進路の中央部を
直進走行しているものとすると、この状態では、道路曲
率検出装置１９で検出した道路曲率ρが“０”であると
共に、道路中央部を走行しているので、相対横偏位ｙも
“０”となっており、さらに直進走行しているのでヨー
角Φも“０”となっている。このため、図３の車線追従
制御処理が実行されたときに、今回の目標操舵角θ
* (n) が略“０”となり、ステップＳ３で算出されるモ
ータ供給電流ｉM も“０”となる。
【００３７】そして、横加速度センサ２３で検出した横
加速度ＧY が“０”であるので、ステップＳ４からステ
ップＳ８に移行し、前回目標操舵角θ* (n-1) も“０”
を維持しているので、ステップＳ７に移行して、図７の
切り戻し用電流制限値算出制御マップを参照して電流制
限値ｉL を算出するが、このときの横加速度ＧY の絶対
値｜ＧY ｜が“０”であるので、電流制限値ｉL として
セルフアライニングトルクＴSAが“０”である直進走行
時の基準電流制限値ｉL0に設定される。
【００３８】このとき、前記ステップＳ３で算出されて
モータ供給電流記憶領域に記憶されたモータ供給電流ｉ
M が“０”であり、電流制限値ｉL0より小さいので、ス
テップＳ９から直接ステップＳ１１に移行し、モータ供
給電流ｉM の自動操舵用モータ１６へ供給が停止され、
この自動操舵用モータ１６で発生する自動操舵トルクが
“０”となり、車両が直進走行を継続する。この直進走
行状態では、自動操舵用モータ１６が駆動されていない
ので、例えば運転者の意志で車線変更する場合や前方の
障害物を回避する場合に、ステーリングホイール４を介
入操舵した場合に、自動操舵力が負荷となることがな
く、軽い操舵トルクで操舵を行って車線変更を行うこと
ができる。
【００３９】この直進走行状態から比較的道路曲率ρが
大きい左側にカーブしたコーナーを通過する状態となる
と、カメラコントローラ２６から入力されるヨー角Φ、
所定前方注視点における相対横方向ｙ及び道路曲率ρの
値が負方向に増加することになる。このため、図３の車
線追従制御処理において、今回の目標操舵角θ* (n)が
負方向に増加し、前回の目標操舵角θ* (n-1) が“０”
であり、操舵角センサ２１で検出した操舵角θが“０”
であるので、ステップＳ３で算出されるモータ供給電流
ｉM が“０”から道路曲率ρに応じて増加する。この状
態では、まだ自動操舵が行われていないので、車両に横
加速度ＧY が発生することはなく、ＧY＝０であるの
で、前述した直進走行状態と同様にステップＳ４からス
テップＳ８に移行し、今回目標操舵角θ* (n) ＜０とな
るので、前回目標操舵角θ* (n-1)より小さい値とな
り、ステップＳ６に移行し、図５の制御マップを参照し
て電流制限値ｉL を算出するが、この場合も横加速度Ｇ
Y の絶対値｜ＧY ｜が“０”であるので、電流制限値ｉ
L として基準電流制限値ｉL0が設定される。
【００４０】このため、ステップＳ３で算出されたモー
タ供給電流ｉM が基準電流制限値ｉ L0を越えている場合
には、モータ供給電流ｉM か基準電流制限値ｉL0に抑制
され、基準出流制限値ｉL0以下であるときにはモータ供
給電流ｉM がそのまま自動操舵用モータ１６に出力され
ることにより、自動操舵用モータ１６でモータ供給電流
ｉM に応じた左操舵方向の自動操舵トルクを発生し、こ
れが自動操舵機構１３を介してステアリングシャフト５
に伝達されるので、前輪１ＦＬ及び１ＦＲが左切りされ
て道路曲率ρに応じた転舵が行われる。
【００４１】この転舵によって、車両に右方向の横加速
度ＧY が発生し、これが横加速度センサ２３で検出され
て、この横加速度センサ２３から正値の横加速度ＧY が
コントロールユニット１０に出力される。このため、図
３の処理におけるステップＳ２では道路曲率ρ、相対横
偏位ｙ及びヨー角Φに応じた負値の前回値θ* (n-1) よ
り小さい今回目標操舵角θ* (n)が算出され、ステップ
Ｓ３で今回目標操舵角θ* (n) に応じたモータ供給電流
ｉ M が算出される。そして、横加速度ＧY が正値（ＧY
＞０）であるので、ステップＳ４からステップＳ５に移
行し、θ* (n) ＜θ* (n-1) であるので、切り増し方向
であると判断してステップＳ６に移行し、図５の制御マ
ップを参照して電流制限値ｉL を算出する。このとき、
横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が“０”より大きい値で
あるので、電流制限値ｉL がセルフアライニングトルク
ＴSAが“０”であるときの基準電流制限値ｉL0にセルフ
アライニングトルクＴSAに相当する電流値分を加算した
大きい値となる。
【００４２】したがって、ステップＳ３で算出したモー
タ供給電流ｉM がセルフアライニングトルクＴSAに抗す
る大きな値として算出された場合に、これを直接自動操
舵用モータ１６に供給することができ、この自動操舵用
モータ１６でセルフアライニングトルクＴSAの影響を加
味した大きな自動操舵トルクを発生して、正確な車線追
従走行制御を行うことができる。
【００４３】その後、コーナーを通過して直進走行状態
に復帰する場合には、正値の横加速度ＧY が出力されて
いる状態で道路曲率ρが徐々に小さくなることにより、
ステップＳ２で算出される今回の目標操舵角θ* (n) が
徐々に大きくなることにより、ステップＳ４からステッ
プＳ５に移行し、θ* (n) ＞θ* (n-1) となって、操舵
切り戻し方向と判断されるので、ステップＳ７に移行
し、図７の制御マップを参照して電流制限値ｉL が算出
される。
【００４４】この操舵切り戻し方向では、前述したよう
に、セルフアライニングトルクＴSAの方向が制御操舵方
向と同一方向となるため、図７の制御マップで算出され
る電流制限値ｉL はセルフアライニングトルクＴSAが
“０”であるときの基準電流制限値ｉL0よりセルフアラ
イニングトルクＴSA分小さい値となり、この電流制限値
ｉL でモータ供給電流ｉM が制限されることにより、自
動操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSAを
考慮した自動操舵トルクを発生して、正確な車線追従走
行制御を行うことができる。
【００４５】同様に、走行路が右側にカーブしている場
合にも、上記と同様に今回目標操舵角θ* (n) が前回目
標操舵角θ* (n-1) より大きくなる制御操舵切り増し方
向であるときには、図５の制御マップを参照して、セル
フアライニングトルクＴSA分を加算したモータ供給電流
ｉM の増加を許容することにより、正確な車線追従走行
制御を行い、制御操舵切り戻し方向では、セルフアライ
ニングトルクＴSA分を抑制したモータ供給電流ｉM とす
ることにより、正確な車線追従走行制御を行うことがで
きる。
【００４６】次に、本発明の第２の実施形態を図８〜図
１４について説明する。この第２の実施形態は、操舵機
構１３が車速感応型のパワーステアリングを備えている
場合に、このパワーステアリングで発生する操舵補助ト
ルクの変化に影響されることなく自動操舵を行うように
したものである。すなわち、第２の実施形態では、図８
に示すように、ラック２と並列にパワーステアリング５
０が配設されている。このパワーステアリング５０は、
両ロッド型の流体シリンダ５１を有し、この流体シリン
ダ５１におけるピストンロッド５２の両端がラック２に
連結されていると共に、ピストン５３で画成された流体
シリンダ５１の流体室５４Ｌ及び５４Ｒがパワーステア
リングバルブ５５を介して油圧ポンプ５６及び油タンク
５７に連結されている。
【００４７】ここで、パワーステアリングバルブ５５
は、ステアリングシャフト５におけるドリブンギヤ１４
よりピニオン３側に介装されたトーションバーの周りに
形成されており、ステアリングシャフト５に小さな左
（又は右）操舵トルクが入力されたときに可変オリフィ
ス６１Ｌ（又は６１Ｒ）及び６２Ｌ（又は６２Ｒ）が閉
じきり、大きな操舵トルクが入力されたときに可変オリ
フィス６３Ｌ，６３Ｒが閉じきるように設定されている
と共に、可変オリフィス６２Ｌ及び６３Ｌの接続点と可
変オリフィス６２Ｒ及び６３Ｒの接続点との間に車速Ｖ
が高くなるに従って開く電磁ソレノイドバルブ６４が配
設された構成を有する。ここで、電磁ソレノイドバルブ
６４には、図９に示すような車速に応じた通電電流ｉV
が供給され、低車速域では高い値ｉMAX の通電電流ｉV
が供給されて全閉状態となり、この状態から車速Ｖが第
１の設定車速Ｖ1 を越えて増加すると、車速Ｖの増加に
応じて通電電流ｉV が減少し、車速Ｖが第２の設定車速
Ｖ2 以上となると最小通電電流ｉMIN となって略全開状
態となる。
【００４８】したがって、車両が停車時や低車速で走行
している場合には、電磁ソレノイドバルブ６４が閉状態
となり、この状態で、非操舵時には各オリフィス６１Ｆ
〜６３Ｒが全開状態であるので、流体シリンダ５０には
圧力が供給されず、操舵補助トルクの発生が停止される
が、例えばステアリングホイール４を右操舵したときに
は、その操舵トルクに応じて可変オリフィス６１Ｒ〜６
３Ｒが閉じるため、油圧ポンプ５６から供給される圧力
流体は、可変オリフィス６１Ｌ，６３Ｒ及び６２Ｒを通
じて油タンク５７に供給されることになり、可変オリフ
ィス６２Ｒ及び６３Ｒの閉じ量に応じた大きな流体圧が
流体室５４に供給されることにより、ピストンロッド５
１が左動してラック２を左動させ大きな通電電流ｉV に
応じた右操舵補助トルクを発生させて、運転者が軽い操
舵を行うことができる。
【００４９】一方、高速走行での右操舵時には、電磁ソ
レノイドバルブ６４が全開状態となるので、操舵時に作
動流体が可変オリフィス６２Ｒをバイパスすることにな
り、可変オリフィス６３Ｒで発生する小さい流体圧が流
体室５４に供給されることにより、ピストンロッド５１
が左動してラック２を左動させる通電電流ｉV に応じた
小さな操舵補助トルクを発生させて重目の操舵力とな
る。
【００５０】このように、パワーステアリング５０で発
生する操舵補助トルクが、車速Ｖが高くなるにつれて小
さくなるように設定されていることから、横加速度ＧY
とセルフアライニングトルクＴSAとの関係は、図１０に
示すように、車速Ｖをパラメータとして高車速状態から
車速が低下するにつれて特性曲線ＬH 、ＬM 及びＬLで
示すように横加速度ＧY の増加に対するセルフアライニ
ングトルクＴSAの増加率が小さくなる。
【００５１】したがって、電流制限処理は、図１１に示
すように、前述した図３の処理におけるステップＳ３の
次にステップＳ２１に移行して、車速が第１の設定値Ｖ
L 以下の低車速領域、第１の設定値Ｖ1 を越え第２の設
定値Ｖ2 以下の中車速領域及び第２の設定値Ｖ2 を越え
る高車速領域の何れに属するかを判定し、低車速領域に
属する場合にはステップＳ２２に移行して、前述した第
１の実施形態におけるステップＳ４，Ｓ５及びＳ８の処
理を行って、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切
り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度Ｇ
Y の絶対値｜Ｇ Y ｜をもとに、図１２に示す電流制限値
算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出して
から前記ステップＳ９に移行し、車速Ｖが中車速領域に
属する場合には、ステップＳ２３に移行して、制御操舵
切り増し方向であるか制御操舵切り戻し方向であるか否
かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜を
もとに、図１３に示す電流制限値算出用制御マップを参
照して電流制限値ｉL を算出してから前記ステップＳ９
に移行し、車速Ｖが高速領域に属する場合には、ステッ
プＳ２４に移行して、制御操舵切り増し方向であるか制
御操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横
加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１４に示す電
流制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を
算出してから前記ステップＳ９に移行することを除いて
は図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一
ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５２】ここで、図１２の電流制限値算出用制御マ
ップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限
を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応
じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した
図１０における特性曲線ＬLに対応する特性曲線ＬL1に
沿って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向
であるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶
対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流
制限値ｉL0より特性曲線ＬL2に沿って減少するように設
定され、特性曲線ＬL1及びＬL2が横加速度ＧY の絶対値
｜ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0とな
る点を点対称として設定されている。
【００５３】また、図１３の電流制限値算出用制御マッ
プも、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を
参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応じ
て電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した図
１０における特性曲線ＬM に対応する特性曲線ＬM1に沿
って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向で
あるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶対
値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流制
限値ｉL0より特性曲線ＬM2に沿って減少するように設定
され、特性曲線ＬM1及びＬM2が横加速度ＧY の絶対値｜
ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0となる
点を点対称として設定されている。
【００５４】さらに、図１４の電流制限値算出用制御マ
ップも、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限
を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜の増加に応
じて電流制限値ｉL が基準電流制限値ｉL0より前述した
図１０における特性曲線ＬMに対応する特性曲線ＬM1に
沿って増加するように設定され、制御操舵切り戻し方向
であるときには第１象限を参照して、横加速度ＧY の絶
対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値ｉL が基準電流
制限値ｉL0より特性曲線ＬM2に沿って減少するように設
定され、特性曲線ＬM1及びＬM2が横加速度ＧY の絶対値
｜ＧY ｜が“０”であるときの基準電流制限値ｉL0とな
る点を点対称として設定されている。
【００５５】この図１１の処理において、ステップＳ１
〜Ｓ３及びＳ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応
し、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ２１〜Ｓ２４の処理が制
御操舵方向検出手段及び電流制限手段に対応している。
この第２の実施形態によると、車速センサ２２で検出し
た車速Ｖが低車速領域であるときには、図１１の処理に
おいて、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、
制御操舵切り増し方向であるときには、第２象限の特性
曲線ＬL1に基づいて電流制限値ｉL を算出することによ
り、車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵
補助トルクが大きくなる分を差し引いた電流制限値ｉL
を算出し、この電流制限値ｉL でモータ供給電流ｉM を
制限することにより、自動操舵用モータ１６でセルフア
ライニングトルクＴSA及び車速感応型パワーステアリン
グ５５で発生される操舵補助トルクを考慮した自動操舵
トルクを発生することにより、正確な車線追従走行制御
を行うことができる。
【００５６】同様に、制御操舵切り戻し方向であるとき
には、ステップＳ２２で第１象限の特性曲線ＬL2に基づ
いて電流制限値ｉL を算出することにより、パワーステ
アリング５５で発生する操舵補助トルクが大きくなる分
を差し引いた電流制限値ｉLを算出し、この電流制限値
ｉL でモータ供給電流ｉM を制限することにより、自動
操舵用モータ１６でセルフアライニングトルクＴSA及び
車速感応型パワーステアリング５５で発生される操舵補
助トルクを考慮した自動操舵トルクを発生することによ
り、正確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００５７】同様に、車速Ｖが中車速領域又は高車速領
域となった場合には、ステップＳ２２３又はステップＳ
２４に移行して、制御操舵切り増し方向であるときには
第２象限の特性曲線ＬM1又はＬH1に基づいて電流制限値
ｉL を算出し、制御操舵切り戻し方向であるときに第１
象限の特性曲線ＬM2又はＬH2に基づいて電流制限値ｉ L
を算出することにより、セルフアライニングトルクＴSA
及び車速感応型パワーステアリング５５で発生する操舵
補助トルクを考慮してた自動操舵トルクを発生して、正
確な車線追従走行制御を行うことができる。
【００５８】なお、上記第２の実施形態においては、図
１２〜図１４の電流制限値算出用制御マップを参照して
低車速領域，中車速領域及び高車速領域の３つの領域で
異なる電流制限値ｉL を設定する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、車速感応型パワー
ステアリング５５で発生する操舵補助トルクが一番少な
い高車速領域の特性曲線ＬH1及びＬH2に基づいて電流制
限値ｉL を算出し、算出した電流制限値ｉL に図１５に
示す制御ゲイン算出用制御マップを参照して制御ゲイン
ＫG を算出し、この制御ゲインＫG と電流制限値ｉL と
を乗算することにより、電流制限補正値ｉLAを算出し、
この電流制限補正値ｉLAでモータ供給電流ｉM を制限す
ることにより、車速感応型パワーステアリング５５の操
舵トルク変化に確実に対応した電流制限値を算出するよ
うにしてもよい。
【００５９】ここで、図１５の制御ゲイン算出用制御マ
ップは、車速Ｖが第１の設定車速Ｖ 1 に達するまでの間
は、制御ゲインＫG が“１”より十分に小さい値の最小
値Ｋ GMINに設定され、車速Ｖが第１の設定車速Ｖ1 を越
えて増加すると、その増加に応じて制御ゲインＫG も増
加し、車速Ｖが第２の設定車速Ｖ2 以上となると制御ゲ
インＫG が“１”に固定されるように設定されている。
【００６０】次に、本発明の第３の実施形態を図１６〜
図１９について説明する。この第３の実施形態は、前述
した第２の実施形態と同様に車速感応型パワーステアリ
ング５５を備えている状態で、車両が旋回状態であると
きに、コントロールユニット１０の異常、ハーネスの断
線、クラッチ１７の締結異常等が発生したときに、走行
安定性を確保することができるようにしたものである。
【００６１】すなわち、第３の実施形態では、コントロ
ールユニット１０で、図１６に示すように、前述した第
２の実施形態におけるステップＳ２１〜Ｓ２３の処理が
ステップＳ３１〜３３の処理に置換されていることを除
いては図１１と同様の処理を行い、図１１との対応処理
には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省
略する。
【００６２】ここで、ステップＳ３１の処理では、前述
した第１の実施形態におけるステップＳ４，Ｓ５及びＳ
８の処理を行って、制御操舵切り増し方向であるか制御
操舵切り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加
速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１７に示す電流
制限値算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算
出してから前記ステップＳ９に移行し、ステップＳ３２
の処理では、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切
り戻し方向であるか否かを判断すると共に、横加速度Ｇ
Y の絶対値｜ＧY ｜をもとに、図１８に示す電流制限値
算出用制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出して
から前記ステップＳ９に移行し、ステップＳ３３の処理
では、制御操舵切り増し方向であるか制御操舵切り戻し
方向であるか否かを判断すると共に、横加速度ＧY の絶
対値｜ＧY ｜をもとに、図１９に示す電流制限値算出用
制御マップを参照して電流制限値ｉL を算出してから前
記ステップＳ９に移行する。
【００６３】ここで、図１７の電流制限値算出用制御マ
ップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限
を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設
定値ＧY1を越えるまでの間は予め設定された旋回時に運
転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定
され、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値Ｇ
Y1を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限
値ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に比較的急勾配で
減少し、絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1より大きい
第２の設定値ＧY2を越える状態となると、電流制限値ｉ
L が最小値ｉLM INに設定され、切り戻し方向であるとき
には第１象限を参照して、電流制限値ｉ L を通常電流制
限値ｉLUに維持するように構成されている。そして、最
小値ｉLM INは車線追従制御が中止されたときに自動操舵
状態から運転者の操舵状態を円滑に引き継ぎができる程
度の操舵トルクを確保可能な電流値から車速感応型パワ
ーステアリング５５が低車速領域で発生する操舵補助ト
ルクに相当する電流値を減算した値に設定されている。
【００６４】また、図１８の電流制限値算出用制御マッ
プは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限を
参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定
値Ｇ Y1を越えるまでの間は予め設定された旋回時の運転
者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定さ
れ、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値Ｇ Y1
を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限値
ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に図１７の勾配に比
較して緩やかな勾配で減少し、絶対値｜ＧY ｜が第１の
設定値ＧY1より大きい第２の設定値ＧY2を越える状態と
なると、電流制限値ｉL が最小値ｉMMINに設定され、切
り戻し方向であるときには第１象限を参照して、電流制
限値ｉL を通常電流制限値ｉLUに維持するように構成さ
れている。そして、最小値ｉMMINも車線追従制御が中止
されたときに自動操舵状態から運転者の操舵状態を円滑
に引き継ぎができる程度の操舵トルクを確保可能な電流
値から車速感応型パワーステアリング５５が中車速領域
で発生する操舵補助トルクに相当する電流値を減算した
値に設定されている。
【００６５】さらに、図１９の電流制限値算出用制御マ
ップは、制御操舵切り増し方向であるときには第２象限
を参照して、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設
定値ＧY1を越えるまでの間は予め設定された旋回時の運
転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限値ｉLUに設定
され、横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値Ｇ
Y1を越えると、絶対値｜ＧY ｜の増加に応じて電流制限
値ｉL が通常電流制限値ｉLUから徐々に図１８の勾配に
比較してさらに緩やかな勾配で減少し、絶対値｜ＧY ｜
が第１の設定値ＧY1より大きい第２の設定値ＧY2を越え
る状態となると、電流制限値ｉL が最小値ｉHMINに設定
され、切り戻し方向であるときには第１象限を参照し
て、電流制限値ｉL を通常電流制限値ｉLUに維持するよ
うに構成されている。そして、最小値ｉHMINも車線追従
制御が中止されたときに自動操舵状態から運転者の操舵
状態を円滑に引き継ぎができる程度の操舵トルクを確保
可能な電流値から車速感応型パワーステアリング５５が
高車速領域で発生する操舵補助トルクに相当する電流値
を減算した値に設定されている。
【００６６】この図１１の処理において、ステップＳ１
〜Ｓ３及びＳ１１の処理が操舵トルク制御手段に対応
し、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ３１〜Ｓ３３の処理が制
御操舵方向検出手段及び電流制限手段に対応している。
この第３の実施形態によると、車両が例えば第１の設定
値Ｖ1 以下の低車速域でコーナーを走行する状態となっ
て、車両に横加速度ＧY が発生し、この横加速度ＧY の
絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1以下であるときに
は、自動操舵用モータ１６で道路曲率ρに応じた自動操
舵トルクを発生できるように、ステップＳ３で算出され
るモータ供給電流ｉM を制限する電流制限値ｉL を比較
的大きいが運転者の介入操舵を許容し得る通常電流制限
値ｉLUに設定する。このため、道路曲率ρに応じたモー
タ供給電流ｉM を自動操舵用モータ１６に供給して、こ
の自動操舵用モータ１６で車線追従走行制御可能な自動
操舵トルクを発生して、自動操舵機構１３を介して前輪
１ＦＬ及び１ＦＲを転舵することにより、正確な車線追
従走行制御を行うと共に、運転者の介入操舵を容易に許
容することができる。
【００６７】しかしながら、コーナー走行時に発生する
横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が第１の設定値ＧY1を越
える状態となると、制御操舵切り増し方向であるときに
横加速度の絶対値｜ＧY ｜の増加に伴って電流制限値ｉ
L が通常電流制限値ｉLUより比較的急勾配で減少され
る。このため、ステップＳ３で算出されるモータ供給電
流ｉM が電流制限値ｉL を越えたときには、通常電流制
限値ｉLUより小さい電流制限値ｉL に抑制されて、制御
操舵切り増し方向の自動操舵トルクが車速感応型パワー
ステアリング５５で発生する大きな操舵補助力を考慮し
て抑制されることになる。
【００６８】このため、コントロールユニット１０の異
常や、ハーネスの断線等によって、自動操舵用モータ１
６に供給するモータ供給電流ｉM が“０”まで急減した
とき又はクラッチ１７が締結状態から非締結状態となる
異常によってステアリングシャフト５への自動操舵トル
クが伝達されない状態となる制御停止異常発生時に、制
御操舵切り増し方向のモータ供給電流ｉM が制限されて
いることにより、自動操舵用モータで発生する自動操舵
トルクが抑制されているので、セルフアライニングトル
クＴSAから操舵系のフリクショントルクを減算した復帰
トルクによってステアリングホイールが回動することに
なり、車線追従走行制御時の自動操舵トルクと、復帰ト
ルクの偏差が少なくなり、直進状態に急激に復帰するこ
とがなく、運転者の介入操舵が可能となり、安定走行を
確保することができる。
【００６９】さらに、コーナーの道路曲率ρが大きくな
るか、車速Ｖが増加することにより、車両に発生する横
加速度ＧY が第２の設定値ＧY2を越える状態となると、
電流制限値ｉL が最小値ｉLMINに設定されることによ
り、モータ供給電流ｉM が大きく制限されることにな
り、自動操舵用モータ１６で発生される自動操舵トルク
も大きく制限されることにより、前述した制御停止異常
発生時に、急激な操舵トルク変化を抑制して、運転者が
介入操舵を容易に行える状態として、安定走行を確保す
ることができる。
【００７０】一方、ステップＳ２で算出される今回目標
操舵角θ* (n) が前回目標操舵角θ * (n-1) より小さい
なって、制御操舵切り戻し状態であるときには、自動操
舵用モータ１６で発生する自動操舵トルクがセルフアラ
イニングトルクＴSAの方向と同一方向であることによ
り、前述した制御停止異常発生時となって、ステアリン
グシャフト５に伝達される自動操舵トルクが急減した場
合でも、セルフアライニングトルクＴSAによって前輪１
ＦＬ及び１ＦＲが直進方向に戻るので、電流制限値ｉL
は通常電流制限値ｉLUに維持したままの状態とし、ステ
ップＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM の制限を緩和
した状態に維持する。
【００７１】また、車速Ｖが中車速領域や高車速領域で
走行しており、且つ制御操舵が切り増し方向である場合
には、これらの車速Ｖに応じて車速感応型パワーステア
リング５５で発生する操舵補助トルクが小さくなること
により、これに応じて横加速度ＧY の絶対値｜ＧY ｜が
第１の設定値ＧY1を越えたときの電流制限値ｉL の減少
勾配が緩やかとなり、低車速領域で走行している場合に
比較してモータ供給電流ｉM に対する電流制限が車速感
応型パワーステアリング５５で発生する操舵補助トルク
の減少に応じて緩和され、低車速領域で走行している場
合と同様に制御停止異常発生時の自動操舵トルクと復帰
トルクとの偏差を小さくして、運転者の介入操舵を容易
にして、安定走行を確保することができる。
【００７２】なお、上記第３の実施形態においても、前
述した図１５の制御ゲイン算出用マップを参照して制御
ゲインを算出し、これを通常電流制限値ｉLUに乗算する
ことにより、車速感応型パワーステアリングで発生する
操舵補助トルクに正確に対応した電流制限値ｉL を設定
することができる。また、上記第２及び第３の実施形態
においては、流体圧を使用したパワーステアリング５０
を適用した場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、電動モータを使用した車速感応型の電動
パワーステアリングを適用するようにしてもよい。
【００７３】さらに、上記第１〜第３の実施形態におい
ては、目標操舵角θ* をヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び道
路曲率ρに基づいて算出する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、相対横偏位ｙと道路曲
率ρとに基づいて目標操舵角θ* を算出するようにして
もよく、さらには車速Ｖと道路曲率ρとに基づいて下記
（３）式に従って目標操舵角θ* を算出したり、ＧＰＳ
機能を使用して現在位置を把握し、ナビゲーションシス
テムの地図情報から道路曲率ρを算出して目標操舵角θ
* を算出するようにしてもよい。
【００７４】 θ* ＝(a+b)・ρ+(m ・ ρ・ V2(b・ Cr-a・ Cf))/((a+b)Cf ・ Cr) ……（３） 但し、ａは前輪軸と車両重心点との平面視における距
離、ｂは後輪軸と車両重心点との平面視における距離、
ｍは車両質量、Ｃｆは前左右二輪のコーナリングスティ
フネス、Ｃｒは後左右二輪のコーナリングスティフネス
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。
【図２】制御操舵方向、横加速度方向及びセルフアライ
ニングトルクの方向を説明する説明図である。
【図３】第１の実施形態における車線追従走行制御処理
手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】操舵サーボ系の一例を示すブロック線図であ
る。
【図５】第１の実施形態における切り増し用電流制限値
算出制御マップの一例を示す特性線図である。
【図６】横加速度の絶対値とセルフアライニングトルク
との関係を示す特性線図である。
【図７】第１の実施形態における切り戻し用電流制限値
算出制御マップの一例を示す特性線図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す概略構成図であ
る。
【図９】パワーステアリングの車速可能特性を示す特性
線図である。
【図１０】横加速度の絶対値とセルフアライニングトル
クとの関係を示す特性線図である。
【図１１】第２の実施形態における追従走行制御処理手
順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】低車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【図１３】中車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【図１４】高車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【図１５】車速と制御ゲインとの関係を示す制御ゲイン
算出用制御マップを示す特性線図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を示す追従走行制御
処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】低車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【図１８】中車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【図１９】高車速領域における横加速度の絶対値と電流
制限値との関係を示す電流制限値算出用制御マップを示
す特性線図である。
【符号の説明】
２ ラック ３ ピニオン ４ ステアリングホイール ５ ステアリングシャフト １０ コントロールユニット １３ 操舵機構 １６ 自動操舵用モータ ２１ 操舵角センサ ２２ 車速センサ ２３ 横加速度センサ ２５ 単眼カメラ ２６ カメラコントローラ ５０ パワーステアリング ５１ 流体シリンダ ５５ パワーステアリングバルブ ６４ 電磁ソレノイドバルブ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 111:00 Ｂ６２Ｄ 111:00 113:00 113:00 137:00 137:00 (72)発明者 島影 正康 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC20 CC32 CC35 DA03 DA27 DA29 DA84 DA87 DA90 DB11 DC01 DC02 DC03 DC33 DD10 DD17 DE02 DE06 EA01 EB11 EC23 EC34 GG01 3D033 CA03 CA12 CA13 CA14 CA17 CA21 CA31 EB06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 走行車線を検出して当該走行車線に沿っ
    て車両を走行させる車線追従走行制御装置において、車
    両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、
    走行車線情報を検出する走行車線情報検出手段と、供給
    電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵トルク発生手
    段と、少なくとも前記走行車線情報検出手段で検出した
    走行車線情報及び前記操舵角検出手段で検出した操舵角
    とに基づいて前記操舵トルク発生手段で走行車線に追従
    する操舵トルクを発生させる供給電流を出力する操舵ト
    ルク制御手段と、該操舵トルク制御手段による制御操舵
    方向を検出する制御操舵方向検出手段と、前記操舵トル
    ク制御手段から前記操舵トルク発生手段に供給する供給
    電流を制限する電流制限手段とを備え、前記電流制限手
    段は、前記横加速度検出手段で検出した横加速度と前記
    制御操舵方向検出手段で検出した制御操舵方向とに基づ
    いて電流制限値を設定するように構成されていることを
    特徴とする車線追従走行制御装置。
  2. 【請求項２】 前記電流制限手段は、横加速度と制御操
    舵方向とに基づいてセルフアライニングトルクに応じた
    電流制限値を設定するように構成されていることを特徴
    とする請求項１記載の車線追従走行制御装置。
  3. 【請求項３】 前記電流制限手段は、横加速度検出手段
    で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検
    出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向である
    ときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるとき
    に横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させ
    るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
    の車線追従走行制御装置。
  4. 【請求項４】 前記電流制限手段は、横加速度検出手段
    で検出した横加速度の方向と制御操舵方向検出手段で検
    出した制御操舵方向とが異なる操舵切り増し方向である
    ときに横加速度の絶対値が第１の設定値以上であるとき
    に横加速度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下さ
    せ、横加速度の絶対値が第２の設定値以上となると操舵
    制御中止時に運転者が操舵引き継ぎ可能な操舵トルクを
    発生する電流制限値に設定するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の車線追従走行制御装置。
  5. 【請求項５】 前記電流制限手段は、電流制限値を車速
    感応型パワーステアリングの操舵補助トルク特性を考慮
    して高速側設定車速から車速の減少に伴って減少補正す
    るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
    ４の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
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