JP7780710B2

JP7780710B2 - モータ制御装置

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Publication number: JP7780710B2
Application number: JP2023557616A
Authority: JP
Inventors: 祥馬枝元; 勉田村; ロバートフックス; ミツコヨシダ
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2021-11-08
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2025-12-05
Anticipated expiration: 2042-05-12
Also published as: EP4431368A4; US20240416991A1; WO2023079765A1; CN118284551A; US12594985B2; JPWO2023079776A1; WO2023079776A1; EP4431368A1

Description

この発明は、舵角制御用の電動モータを駆動制御するモータ制御装置に関する。

下記特許文献１には、次のような車両操舵装置が開示されている。つまり、運転支援モード時において、操舵アシスト電流を演算する。また、リスク度合いを算出し、リスク度合いに基づいて操舵反力ゲインを算出する。また、操舵支援のための目標操舵角と操舵角との偏差に操舵反力ゲインを乗算することにより操舵反力制御電流を算出するとともに、操舵反力ゲインに基づいて操舵アシスト補正ゲインを算出する。そして、操舵アシスト電流に操舵アシスト補正ゲインを乗算した値と、操舵反力制御電流とを加算することにより、アクチュエータ駆動電流を算出し、アクチュエータ駆動電流に基づいてアクチュエータ（電動モータ）を駆動制御する。これにより、リスクに応じた反力を発生させて、ドライバにリスク状態を伝達する。

特開２０１０－３０５０５号公報

この発明の一実施形態の目的は、運転支援モード時において、新規な方法で操舵反力をドライバに与えることができるモータ制御装置を提供することである。

本発明の一実施形態は、舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含む、モータ制御装置を提供する。

本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す模式図である。図２は、モータ制御用ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。図３は、トーションバートルクＴ_ｔｂに対するアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔの設定例を示すグラフである。図４は、手動操舵指令値生成部で用いられるリファレンスＥＰＳモデルの一例を示す模式図である。図５は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね成分ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図６は車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図７は、角度制御部の構成を示すブロック図である。図８は、電動パワーステアリングシステムの物理モデルの構成例を示す模式図である。図９は、外乱トルク推定部の構成を示すブロック図である。図１０は、トルク制御部の構成を示す模式図である。図１１は、運転支援モード時に重み設定部によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。図１２は、車両横位置Ｐ_ｌａｔと、数式(1)に基づいて演算される路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜との関係の一例を示すグラフである。図１３は、運転支援モード時において路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。図１４は、第１車両横位置と第２車両横位置とが同じ位置に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。図１５は、第２変形例に係る重み設定部を備えたモータ制御用ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。図１６は、運転支援モード時に第２変形例に係る重み設定部によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。図１７は、図１６の手順によって重み設定処理が行われる場合に、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。図１８は、ヘディング角θ_ｖｈを説明するための模式図である。図１９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図２０は、ばね剛性係数ｋ_ｖｌの基本特性の一例を示すグラフである。図２１は、ヘディング角θ_ｖｈに対する重み特性の一例を示すグラフである。図２２は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図２３は、車両横位置Ｐ_ｌａｔと、数式(10)に基づいて演算される路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜との関係の一例を示すグラフである。図２４は、運転支援モード時に第３変形例に係る重み設定部によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。図２５は、第１車両横位置がＰ_Ｌ１，Ｐ_Ｒ１に設定され、第２車両横位置がＰ_Ｌ２，Ｐ_Ｒ２に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。図２６は、運転支援モード時に第４変形例に係る重み設定部によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。図２７は、第１車両横位置がＰ_Ｌ３，Ｐ_Ｒ３に設定され、第２車両横位置がＰ_Ｌ４，Ｐ_Ｒ４に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。図２８は、レーンキープアシスト（ＬＫＡ）制御とレーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御とが併用される場合のモータ制御用ＥＣＵの一例を示すブロック図である。図２９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図３０は、目標振動波形の一例を示す模式図である。図３１は、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性が図２９で示される特性であり、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの特性が図２９の特性と同様な特性である場合の、車両横位置Ｐ_ｌａｔと操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜との関係の一例を示すグラフである。

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一実施形態は、舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含む、モータ制御装置を提供する。

本発明の一実施形態では、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替わる前記横位置である第１横位置と、前記第２制御モードから前記第１制御モードに切り替わる前記横位置である第２横位置とが予め設定されており、前記車線の車線境界から前記第２横位置に前記車両が移動する際に前記車両に与えられる操舵反力は、前記操舵反力の低下率が大きい第１特性と、前記第１特性に連続しかつ前記操舵反力の低下率が前記第１特性よりも小さい第２特性とを有している。

本発明の一実施形態では、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替わる前記横位置である第１横位置と、前記第２制御モードから前記第１制御モードに切り替わる前記横位置である第２横位置とが、異なる位置に設定されている。

本発明の一実施形態では、前記第２横位置は、前記第１横位置よりも車線中央側に設定されている。

本発明の一実施形態では、前記第１横位置は、前記第２横位置よりも車線中央側に設定されている。

本発明の一実施形態では、前記手動操舵指令値は、仮想路面負荷トルクを考慮して、前記手動操舵指令値を演算するように構成されている。

本発明の一実施形態では、前記仮想路面負荷トルクは、前記車線に対する前記車両の横位置に応じて設定される。

本発明の一実施形態では、前記仮想路面負荷トルクは、前記車線に対する前記車両の進行方向のなす角に応じて設定される、請求項６に記載のモータ制御装置。

本発明の一実施形態では、前記仮想路面負荷トルクは、前記車両が走行している前記車線の外側の情報に基づいて設定される。

［本発明の実施形態の詳細な説明］
以下では、この発明の実施の形態を、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装置が適用された電動パワーステアリングシステム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システム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（ハンドル）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、ドライバ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の近傍には、トルクセンサ１２が配置されている。トルクセンサ１２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に与えられたトーションバートルクＴ_ｔｂを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂは、例えば、左方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、右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トーションバートルクＴ_ｔｂの大きさが大きくなるものとする。トーションバートルクＴ_ｔｂは、本発明の「操舵トルク」の一例である。

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（アシストトルク）を発生するための電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを増幅して転舵機構４に伝達するための減速機１９とを含む。減速機１９は、ウォームギヤ２０と、このウォームギヤ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。

以下において、減速機１９の減速比（ギヤ比）をＮで表す場合がある。減速比Ｎは、ウォームホイール２１の回転角であるウォームホイール角θ_ｗｗに対するウォームギヤ２０の回転角であるウォームギヤ角θ_ｗｇの比（θ_ｗｇ／θ_ｗｗ）として定義される。

ウォームギヤ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、出力軸９に一体回転可能に連結されている。

電動モータ１８によってウォームギヤ２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６にモータトルクが付与されるとともにステアリングシャフト６（出力軸９）が回転する。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によってウォームギヤ２０を回転駆動することによって、電動モータ１８による操舵補助や転舵輪３の転舵が可能となる。電動モータ１８には、電動モータ１８のロータの回転角を検出するための回転角センサ２３が設けられている。

出力軸９（電動モータ１８の駆動対象の一例）に加えられるトルクとしては、電動モータ１８によるモータトルクと、モータトルク以外の外乱トルクＴ_ｌｃとがある。モータトルク以外の外乱トルクＴ_ｌｃには、トーションバートルクＴ_ｔｂ、路面負荷トルク（路面反力トルク）Ｔ_ｒｌ、摩擦トルクＴ_ｆ等が含まれる。

トーションバートルクＴ_ｔｂは、ドライバによってステアリングホイール２に加えられる力や、ステアリング慣性によって発生する力等によって、ステアリングホイール２側から出力軸９に加えられるトルクである。

路面負荷トルクＴ_ｒｌは、タイヤに発生するセルフアライニングトルク、サスペンションやタイヤホイールアライメントによって発生する力、ラックアンドピニオン機構の摩擦力等によって、転舵輪３側からラック軸１４を介して出力軸９に加えられるトルクである。

車両には、車両の進行方向前方の道路を撮影するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ２５、自車位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）２６、道路形状や障害物を検出するためのレーダー２７、地図情報を記憶した地図情報メモリ２８および車速センサ２９が搭載されている。

ＣＣＤカメラ２５、ＧＰＳ２６、レーダー２７、地図情報メモリ２８および車速センサ２９は、運転支援制御を行うための上位ＥＣＵ（ECU：Electronic Control Unit）２０１に接続されている。上位ＥＣＵ２０１は、ＣＣＤカメラ２５、ＧＰＳ２６、レーダー２７および車速センサ２９によって得られる情報および地図情報を元に、周辺環境認識、自車位置推定、経路計画等を行い、操舵や駆動アクチュエータの制御目標値の決定を行う。

この実施形態では、運転モードとして、通常モードと運転支援モードとがある。上位ＥＣＵ２０１は、運転支援モード時には、運転支援のための自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}を設定する。この実施形態では、運転支援は、車両が車線から逸脱するのを避けるためのレーンキープアシスト(ＬＫＡ)である。自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}は、車両を目標走行ラインに沿って走行させるための操舵角の目標値である。

自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}は、例えば、車速、目標走行ラインに対する横偏差および目標走行ラインに対する車両のヨー偏差に基づいて、設定される。このような自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}を設定する処理は、周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

また、上位ＥＣＵ２０１は、運転モードが通常モードであるか運転支援モードであるかを示すモード信号Ｓ_ｍｏｄｅ、車両基準位置が車線中央より左側にあるか右側にあるかを示す左右判別信号Ｓ_ＬＲおよび車両横位置Ｐ_ｌａｔを出力する。車両基準位置は、車両の幅中央の所定の基準位置である。

車両横位置Ｐ_ｌａｔは、車両が現在走行している車線の境界（以下、「車線境界」という。）から、車両基準位置までの距離である。具体的には、車両基準位置が中央より左側にある場合には、車両横位置Ｐ_ｌａｔは、左側車線境界から車両基準位置までの距離である。車両基準位置が車線中央より右側にある場合には、車両横位置Ｐ_ｌａｔは、右側車線境界から車両基準位置までの距離である。

モード信号Ｓ_ｍｏｄｅ、左右判別信号Ｓ_ＬＲ、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよび自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}は、車載ネットワークを介して、モータ制御用ＥＣＵ２０２に与えられる。トルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂ、回転角センサ２３の出力信号は、モータ制御用ＥＣＵ２０２に入力される。モータ制御用ＥＣＵ２０２は、これらの入力信号および上位ＥＣＵ２０１から与えられる情報に基づいて、電動モータ１８を制御する。

図２は、モータ制御用ＥＣＵ２０２の電気的構成を示すブロック図である。

以下、主として、運転モードが運転支援モードである場合の動作について説明する。

モータ制御用ＥＣＵ２０２は、マイクロコンピュータ４０と、マイクロコンピュータ４０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）３１と、電動モータ１８に流れる電流（以下、「モータ電流Ｉ_ｍという）を検出するための電流検出回路３２とを備えている。

マイクロコンピュータ４０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って、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、アシストトルク指令値設定部４１と、手動操舵指令値生成部４２と、統合角度指令値演算部４３と、角度制御部４４と、第１重み乗算部４５と、第２重み乗算部４６と、加算部４７と、トルク制御部（電流制御部）４８と、重み設定部４９とを含む。

第１重み乗算部４５、第２重み乗算部４６、加算部４７および重み設定部４９は、本発明における「切替部」の一例である。

アシストトルク指令値設定部４１は、手動操作に必要なアシストトルクの目標値であるアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを設定する。アシストトルク指令値設定部４１は、トルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂに基づいて、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを設定する。トーションバートルクＴ_ｔｂに対するアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔの設定例は、図３に示されている。

アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔは、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正の値とされ、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負の値とされる。アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔは、トーションバートルクＴ_ｔｂの正の値に対しては正をとり、トーションバートルクＴ_ｔｂの負の値に対しては負をとる。そして、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔは、トーションバートルクＴ_ｔｂ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る。

なお、アシストトルク指令値設定部４１は、上位ＥＣＵ２０１から車速を取得し、車速とトーションバートルクＴ_ｔｂとに基づいてアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを設定してもよい。この場合には、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔは、前述のようにトーションバートルクＴ_ｔｂに応じて設定されるとともに、車速Ｖが大きいほどアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔの絶対値が小さくなるように設定される。

なお、アシストトルク指令値設定部４１は、トーションバートルクＴ_ｔｂに予め設定された定数を乗算することによって、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを演算してもよい。

手動操舵指令値生成部４２は、ドライバがステアリングホイール２を操作した場合に、当該ステアリングホイール操作に応じた操舵角（より正確には出力軸９の回転角θ）を手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}として設定するために設けられている。手動操舵指令値生成部４２は、トルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂ、アシストトルク指令値設定部４１によって設定されるアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔとを用いて手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を生成する。手動操舵指令値生成部４２の詳細については、後述する。

統合角度指令値演算部４３は、上位ＥＣＵ２０１によって設定される自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}に、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を加算して、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。

角度制御部４４は、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に基づいて、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に応じた統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。角度制御部４４の詳細については、後述する。

第１重み乗算部４５は、アシストトルク指令値設定部４１によって設定されるアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔに第１重みＷ１を乗算する。第２重み乗算部４６は、統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}に第２重みＷ２を乗算する。第１重みＷ１および第１重みＷ２は、重み設定部４９によって設定される。重み設定部４９の詳細については後述する。

加算部４７は、第１重み乗算後（第１重み付け処理後）のアシストトルク指令値Ｗ１・Ｔ_ａｓｓｔと、第２重み乗算後（第２重み付け処理後）の統合モータトルク指令値Ｗ２・Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}とを加算することにより、電動モータ１８に対するモータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}を演算する。

トルク制御部４８は、電動モータ１８のモータトルクがモータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}に近づくように駆動回路３１を駆動する。

手動操舵指令値生成部４２は、この実施形態では、リファレンスＥＰＳモデルを用いて、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を設定する。

図４は、手動操舵指令値生成部４２で用いられるリファレンスＥＰＳモデルの一例を示す模式図である。

このリファレンスＥＰＳモデルは、ロアコラムを含む単一慣性モデルである。ロアコラムは、出力軸９およびウォームホイール２１に対応する。図４において、Ｊ_ｒｅｆは、ロアコラムの慣性であり、Ｔ_ｔｂは、トーションバートルクである。ロアコラムには、トーションバートルクＴ_ｔｂ、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔおよび路面負荷トルクＴ_ｒｌが与えられる。ロアコラムの回転角を手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}とすると、路面負荷トルク（仮想路面負荷トルク）Ｔ_ｒｌは、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌ、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌおよび手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を用いて、次式(1)で表される。

Ｔ_ｒｌ＝－ｋ_ｖｌ・θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}－ｃ_ｖｌ（ｄθ_{ＭＤ，ｃｍｄ}／ｄｔ） …(1)
ただし、ｋ_ｖｌ＝ｋ_ｖｌ（Ｐ_ｌａｔ），ｃ_ｖｌ＝ｃ_ｖｌ（Ｐ_ｌａｔ）
前記式(1)で示されるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対応して設定されている。

図５は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図５における記号の添え字Ｌは、車両基準位置が車線中央よりも左側にある場合に当該記号が適用されることを示し、Ｒは車両基準位置が車線中央よりも右側にある場合に当該記号が適用されることを示す。後述する図６においても同じである。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対して所定のＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}以上または右側車線境界に対して所定のＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}以上である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、所定値ｋ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}に設定される。Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}は、例えば６０ｃｍ程度に設定される。Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}は、例えば７０ｃｍ程度に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}よりも小さい所定のＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}以上かつＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、ｋ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}からｋ_{ｖｌ，Ｌ＿ｍａｘ}まで漸増する特性にしたがって設定される。Ｐ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}は、例えば４０ｃｍ程度に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも小さい所定のＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}以上でＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が右側車線境界に近づくほど）、ｋ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}からｋ_{ｖｌ，Ｒ＿ｍａｘ}まで漸増する特性にしたがって設定される。Ｐ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}は、例えば５０ｃｍ程度に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ｋ_{ｖｌ，Ｌ＿ｍａｘ}に設定される。車両横位置Ｐ_ｌａｔが右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ｋ_{ｖｌ，Ｒ＿ｍａｘ}に設定される。このように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌに制限を設けているのは、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌが大きくなりすぎて、ドライバが操舵介入できなくなるのを防止するためである。

図６は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの設定例を示すグラフである。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対して所定のＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}以上または右側車線境界に対して所定のＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}以上である場合には、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、所定値ｃ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}よりも小さい所定のＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}以上かつＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、ｃ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}からｃ_{ｖｌ，Ｌ＿ｍａｘ}まで漸増する特性にしたがって設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも小さい所定のＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}以上でＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が右側車線境界に近づくほど）、ｃ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}からｃ_{ｖｌ，Ｒ＿ｍａｘ}まで漸増する特性にしたがって設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}未満である場合には、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、ｃ_{ｖｌ，Ｌ＿ｍａｘ}に設定される。車両横位置Ｐ_ｌａｔが右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}未満である場合には、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、ｃ_{ｖｌ，Ｒ＿ｍａｘ}に設定される。

リファレンスＥＰＳモデルの運動方程式は、次式(2)で表される。

Ｊ_ｒｅｆ・ｄ^２θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}／ｄｔ^２＝Ｔ_ｔｂ＋Ｔ_ａｓｓｔ－ｋ_ｖｌ・θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}
－ｃ_ｖｌ（ｄθ_{ＭＤ，ｃｍｄ}／ｄｔ） …(2)
手動操舵指令値生成部４２は、Ｔ_ｔｂにトルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂを代入し、Ｔ_ａｓｓｔにアシストトルク指令値設定部４１によって設定されるアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを代入して、式(2)の微分方程式を解くことにより、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を演算する。

なお、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対応した仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、例えば、上位ＥＣＵ２０１から与えられる車両横位置Ｐ_ｌａｔと、図５の車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌを記憶したマップとに基づいて求められる。また、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対応した応じた仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、例えば、上位ＥＣＵ２０１から与えられる車両横位置Ｐ_ｌａｔと、図６の車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌを記憶したマップとに基づいて求められる。

なお、現在走行している車線の外側の情報に応じて仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの特性が変わるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌを設定してもよい。例えば、車線に対して隣接レーンがある場合と、車線に対して隣接レーンがない場合と、車線に対してガードレール等の防護柵がある場合とによって、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの特性が変わるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌを設定してもよい。この場合、車線の外側の情報は、上位ＥＣＵ２０１からモータ制御用ＥＣＵ２０２に与えられる。

図７は、角度制御部４４の構成を示すブロック図である。

角度制御部４４は、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に基づいて、統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。角度制御部４４は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１と、フィードバック制御部５２と、フィードフォワード制御部５３と、外乱トルク推定部５４と、トルク加算部５５と、外乱トルク補償部５６と、第１減速比除算部５７と、減速比乗算部５８と、回転角演算部５９と、第２減速比除算部６０とを含む。

減速比乗算部５８は、加算部４７（図２参照）によって演算されるモータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}に減速機１９の減速比Ｎを乗算することにより、モータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}を出力軸９（ウォームホイール２１）に作用する出力軸トルク指令値Ｎ・Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}に換算する。

回転角演算部５９は、回転角センサ２３の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータ回転角θ_ｍを演算する。第２減速比除算部６０は、回転角演算部５９によって演算されるロータ回転角θ_ｍを減速比Ｎで除算することにより、ロータ回転角θ_ｍを出力軸９の回転角（実操舵角）θに換算する。

ローパスフィルタ５１は、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に対してローパスフィルタ処理を行う。ローパスフィルタ処理後の統合角度指令値θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}は、フィードバック制御部５２およびフィードフォワード制御部５３に与えられる。

フィードバック制御部５２は、外乱トルク推定部５４によって演算される操舵角推定値^θを、ローパスフィルタ処理後の統合角度指令値θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}に近づけるために設けられている。フィードバック制御部５２は、角度偏差演算部５２ＡとＰＤ制御部５２Ｂとを含む。角度偏差演算部５２Ａは、統合角度指令値θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}と操舵角推定値^θとの偏差Δθ（＝θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}－^θ）を演算する。なお、角度偏差演算部５２Ａは、統合角度指令値θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}と、第２減速比除算部６０によって演算される実操舵角θとの偏差（θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}－θ）を、角度偏差Δθとして演算するようにしてもよい。

ＰＤ制御部５２Ｂは、角度偏差演算部５２Ａによって演算される角度偏差Δθに対してＰＤ演算（比例微分演算）を行うことにより、フィードバック制御トルクＴ_ｆｂを演算する。フィードバック制御トルクＴ_ｆｂは、トルク加算部５５に与えられる。

フィードフォワード制御部５３は、電動パワーステアリングシステム１の慣性による応答性の遅れを補償して、制御の応答性を向上させるために設けられている。フィードフォワード制御部５３は、角加速度演算部５３Ａと慣性乗算部５３Ｂとを含む。角加速度演算部５３Ａは、統合角度指令値θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}を２階微分することにより、目標角加速度ｄ^２θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}／ｄｔ^２を演算する。

慣性乗算部５３Ｂは、角加速度演算部５３Ａによって演算された目標角加速度ｄ^２θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}／ｄｔ^２に、電動パワーステアリングシステム１の慣性Ｊを乗算することにより、フィードフォワード制御トルクＴ_ｆｆ（＝Ｊ・ｄ^２θ_{ｉｎｔＬ，ｃｍｄ}／ｄｔ^２）を演算する。慣性Ｊは、例えば、後述する電動パワーステアリングシステム１の物理モデル（図８参照）から求められる。フィードフォワード制御トルクＴ_ｆｆは、慣性補償値として、トルク加算部５５に与えられる。

トルク加算部５５は、フィードバック制御トルクＴ_ｆｂにフィードフォワード制御トルクＴ_ｆｆを加算することにより、基本トルク指令値（Ｔ_ｆｂ＋Ｔ_ｆｆ）を演算する。

外乱トルク推定部５４は、プラント（電動モータ１８の制御対象）に外乱として発生する非線形なトルク（外乱トルク：モータトルク以外のトルク）を推定するために設けられている。外乱トルク推定部５４は、出力軸トルク指令値Ｎ・Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}と、実操舵角θとに基づいて、外乱トルク（外乱負荷）Ｔ_ｌｃ、操舵角θおよび操舵角微分値（角速度）ｄθ／ｄｔを推定する。外乱トルクＴ_ｌｃ、操舵角θおよび操舵角微分値（角速度）ｄθ／ｄｔの推定値を、それぞれ^Ｔ_ｌｃ、^θおよびｄ^θ／ｄｔで表す。外乱トルク推定部５４の詳細については、後述する。

外乱トルク推定部５４によって演算された外乱トルク推定値^Ｔ_ｌｃは、外乱トルク補償値として外乱トルク補償部５６に与えられる。外乱トルク推定部５４によって演算された操舵角推定値^θは、角度偏差演算部５２Ａに与えられる。

外乱トルク補償部５６は、基本トルク指令値（Ｔ_ｆｂ＋Ｔ_ｆｆ）から外乱トルク推定値^Ｔ_ｌｃを減算することにより、統合操舵トルク指令値Ｔ_{ｓｉｎｔ，ｃｍｄ}（＝Ｔ_ｆｂ＋Ｔ_ｆｆ－^Ｔ_ｌｃ）を演算する。これにより、外乱トルクが補償された統合操舵トルク指令値Ｔ_{ｓｉｎｔ，ｃｍｄ}（出力軸９に対するトルク指令値）が得られる。

統合操舵トルク指令値Ｔ_{ｓｉｎｔ，ｃｍｄ}は、第１減速比除算部５７に与えられる。第１減速比除算部５７は、統合操舵トルク指令値Ｔ_{ｓｉｎｔ，ｃｍｄ}を減速比Ｎで除算することにより、統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。この統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}が、第２重み乗算部４６（図２参照）に与えられる。

外乱トルク推定部５４について詳しく説明する。外乱トルク推定部５４は、例えば、図８に示す電動パワーステアリングシステム１の物理モデル１０１を使用して、外乱トルクＴ_ｌｃ、操舵角θおよび角速度ｄθ／ｄｔを推定する外乱オブザーバから構成されている。

この物理モデル１０１は、出力軸９および出力軸９に固定されたウォームホイール２１を含むプラント（モータ駆動対象の一例）１０２を含む。プラント１０２には、ステアリングホイール２からトーションバー１０を介してトーションバートルクＴ_ｔｂが与えられるとともに、転舵輪３側から路面負荷トルクＴ_ｒｌが与えられる。

さらに、プラント１０２には、ウォームギヤ２０を介して出力軸トルク指令値Ｎ・Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}が与えられるとともに、ウォームホイール２１とウォームギヤ２０との間の摩擦によって摩擦トルクＴ_ｆが与えられる。

プラント１０２の慣性をＪとすると、物理モデル１０１の慣性についての運動方程式は、次式(3)で表される。

ｄ^２θ／ｄｔ^２は、プラント１０２の角加速度である。Ｎは、減速機１９の減速比である。Ｔ_ｌｃは、プラント１０２に与えられるモータトルク以外の外乱トルクを示している。この実施形態では、外乱トルクＴ_ｌｃは、トーションバートルクＴ_ｔｂと路面負荷トルクＴ_ｒｌと摩擦トルクＴ_ｆとの和として示されているが、実際には、外乱トルクＴ_ｌｃはこれら以外のトルクを含んでいる。

図８の物理モデル１０１に対する状態方程式は、次式(4)で表わされる。

前記式(4)において、ｘは、状態変数ベクトル、ｕ_１は、既知入力ベクトル、ｕ_２は、未知入力ベクトル、ｙは、出力ベクトル（測定値）である。また、前記式(4)において、Ａは、システム行列、Ｂ_１は、第１入力行列、Ｂ_２は、第２入力行列、Ｃは、出力行列、Ｄは、直達行列である。

前記状態方程式を、未知入力ベクトルｕ_２を状態の１つとして含めた系に拡張する。拡張系の状態方程式（拡張状態方程式）は、次式(5)で表される。

前記式(5)において、ｘ_ｅは、拡張系の状態変数ベクトルであり、次式(6)で表される。

前記式(5)において、Ａ_ｅは、拡張系のシステム行列、Ｂ_ｅは、拡張系の既知入力行列、Ｃｅは、拡張系の出力行列である。

前記式（5）の拡張状態方程式から、次式（7）の方程式で表される外乱オブザーバ（拡張状態オブザーバ）が構築される。

式(7)において、^ｘ_ｅはｘ_ｅの推定値を表している。また、Ｌはオブザーバゲインである。また、^ｙはｙの推定値を表している。^ｘ_ｅは、次式（8）で表される。

式(8)において、^θはθの推定値であり、^Ｔ_ｌｃはＴ_ｌｃの推定値である。

外乱トルク推定部５４は、前記式(7)の方程式に基づいて状態変数ベクトル^ｘ_ｅを演算する。

図９は、外乱トルク推定部５４の構成を示すブロック図である。

外乱トルク推定部５４は、入力ベクトル入力部７１と、出力行列乗算部７２と、第１加算部７３と、ゲイン乗算部７４と、入力行列乗算部７５と、システム行列乗算部７６と、第２加算部７７と、積分部７８と、状態変数ベクトル出力部７９とを含む。

減速比乗算部５８（図７参照）によって演算される出力軸トルク指令値Ｎ・Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}は、入力ベクトル入力部７１に与えられる。入力ベクトル入力部７１は、入力ベクトルｕ_１を出力する。

積分部７８の出力が状態変数ベクトル^ｘ_ｅ（前記式(8)参照）となる。演算開始時には、状態変数ベクトル^ｘ_ｅとして初期値が与えられる。状態変数ベクトル^ｘ_ｅの初期値は、たとえば０である。

システム行列乗算部７６は、状態変数ベクトル^ｘ_ｅにシステム行列Ａ_ｅを乗算する。出力行列乗算部７２は、状態変数ベクトル^ｘ_ｅに出力行列Ｃ_ｅを乗算する。

第１加算部７３は、第２減速比除算部６０（図７参照）によって演算された実操舵角θである出力ベクトル（測定値）ｙから、出力行列乗算部７２の出力(Ｃ_ｅ・^ｘ_ｅ)を減算する。つまり、第１加算部７３は、出力ベクトルｙと出力ベクトル推定値^ｙ(＝Ｃ_ｅ・^ｘ_ｅ）との差（ｙ－＾ｙ）を演算する。ゲイン乗算部７４は、第１加算部７３の出力（ｙ－＾ｙ）にオブザーバゲインＬ（前記式(7)参照）を乗算する。

入力行列乗算部７５は、入力ベクトル入力部７１から出力される入力ベクトルｕ_１に入力行列Ｂ_ｅを乗算する。第２加算部７７は、入力行列乗算部７５の出力（Ｂｅ・ｕ_１）と、システム行列乗算部７６の出力（Ａ_ｅ・^ｘ_ｅ）と、ゲイン乗算部７４の出力（Ｌ（ｙ－＾ｙ））とを加算することにより、状態変数ベクトルの微分値ｄ^ｘ_ｅ／ｄｔを演算する。積分部７８は、第２加算部７７の出力（ｄ^ｘ_ｅ／ｄｔ）を積分することにより、状態変数ベクトル^ｘ_ｅを演算する。状態変数ベクトル出力部７９は、状態変数ベクトル^ｘ_ｅに基づいて、外乱トルク推定値^Ｔ_ｌｃ、操舵角推定値^θおよび角速度推定値ｄ^θ／ｄｔを演算する。

一般的な外乱オブザーバは、前述の拡張状態オブザーバとは異なり、プラントの逆モデルとローパスフィルタとから構成される。プラントの運動方程式は、前述のように式(3)で表される。したがって、プラントの逆モデルは、次式(9)となる。

一般的な外乱オブザーバへの入力は、Ｊ・ｄ^２θ／ｄｔ^２およびＮ・Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}であり、実操舵角θの２階微分値を用いるため、回転角センサ２３のノイズの影響を大きく受ける。これに対して、前述の実施形態の拡張状態オブザーバでは、積分型で外乱トルクを推定するため、微分によるノイズ影響を低減できる。

なお、外乱トルク推定部５４として、プラントの逆モデルとローパスフィルタとから構成される一般的な外乱オブザーバを用いてもよい。

図１０は、トルク制御部４８の構成を示す模式図である。

トルク制御部４８（図２参照）は、モータ電流指令値演算部８１と、電流偏差演算部８２と、ＰＩ制御部８３と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部８４とを含む。

モータ電流指令値演算部８１は、加算部４７（図２参照）によって演算されたモータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}を電動モータ１８のトルク定数Ｋ_ｔで除算することにより、モータ電流指令値Ｉ_{ｍ，ｃｍｄ}を演算する。

電流偏差演算部８２は、モータ電流指令値演算部８１によって得られたモータ電流指令値Ｉ_{ｍ，ｃｍｄ}と、電流検出回路３２によって検出されたモータ電流Ｉ_ｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉ_{ｍ，ｃｍｄ}－Ｉ_ｍ）を演算する。

ＰＩ制御部８３は、電流偏差演算部８２によって演算された電流偏差ΔＩに対するＰＩ演算（比例積分演算）を行うことにより、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉ_ｍをモータ電流指令値Ｉ_{ｍ，ｃｍｄ}に導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部８４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３１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。

図１１は、運転支援モード時に重み設定部４９によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。

運転モードが運転支援モードになると、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ１）。これにより、電動モータ１８の制御モードは、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔのみによって電動モータ１８が駆動制御される第１制御モードとなる。

なお、運転モードが運転支援モードになると、上位ＥＣＵ２０１によって自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}が設定され、その自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}、モード信号Ｓ_ｍｏｄｅ、左右判別信号Ｓ_ＬＲおよび車両横位置Ｐ_ｌａｔがモータ制御用ＥＣＵ２０２に与えられる。

次に、重み設定部４９は、左右判別信号Ｓ_ＬＲに基づき、車両基準位置が車線中央の左側にあるか否かを判別する（ステップＳ２）。

車両基準位置が車線中央の左側にある場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}（図５、図６参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ３）。

Ｐ_ｌａｔ≧Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}であれば（ステップＳ３：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ３において、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}であると判別された場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ４）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。第１重みＷ１を１から０まで漸減させる時間（第２重みＷ２を０から１まで漸増させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

これにより、電動モータ１８の制御モードは、統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}によって電動モータ１８が駆動制御される第２制御モードとなる。なお、第１重みＷ１が漸減されている間（第２重みＷ２が漸増されている間）は、第１重み乗算後のアシストトルク指令値Ｗ１・Ｔ_ａｓｓｔと、第２重み乗算後の統合モータトルク指令値ｗ２・Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}との和に基づいて、電動モータ１８が制御される。

第２制御モード時においては、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}と、自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}との和である統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に基づいて電動モータ１８が制御されるので、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}の演算に用いられる仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が反映されるようになる。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きな所定のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}（図１２参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ５）。Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、例えば８０ｃｍに設定される。Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、車両基準位置が車線中央よりも左側にあり、かつ制御モードが第２制御モードである場合に、制御モードを第１制御モードに戻すために使用される閾値である。

Ｐ_ｌａｔ≦Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}であれば（ステップＳ５：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ５において、Ｐ_ｌａｔ＞Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}であると判別された場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ６）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。第１重みＷ１を０から１まで漸増させる時間（第２重みＷ２を１から０まで漸減させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

これにより、電動モータ１８の制御モードは、第１制御モードとなる。なお、第１重みＷ１が漸増されている間（第２重みＷ２が漸減されている間）は、第１重み乗算後のアシストトルク指令値Ｗ１・Ｔ_ａｓｓｔと、第２重み乗算後の統合モータトルク指令値ｗ２・Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}との和に基づいて、電動モータ１８が制御される。

第１制御モード時においては、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}の演算に用いられる仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は反映されない。

ステップＳ６の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ２において、車両基準位置が車線中央の右側にあると判別された場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}（図５、図６参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ７）。

Ｐ_ｌａｔ≧Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}であれば（ステップＳ７：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ７において、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}であると判別された場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ８）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。

これにより、電動モータ１８の制御モードは、第２制御モードとなる。第２制御モード時においては、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が反映されるようになる。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きな所定のＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}（図１２参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ９）。Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、例えば９０ｃｍに設定される。Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、車両基準位置が車線中央よりも右側にあり、かつ制御モードが第２制御モードである場合に、制御モードを第１制御モードに戻すために使用される閾値である。

Ｐ_ｌａｔ≦Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}であれば（ステップＳ９：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ９に戻る。

ステップＳ９において、Ｐ_ｌａｔ＞Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}であると判別された場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ１０）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。

これにより、電動モータ１８の制御モードは、第１制御モードとなる。第１制御モード時においては、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は反映されない。

ステップＳ１０の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ２に戻る。

なお、運転モードが通常モードである場合には、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する。したがって、通常モード時には、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔのみに基づいて、電動モータ１８が駆動制御される。

図１２は、車両横位置Ｐ_ｌａｔと、式(1)に基づいて演算される仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜との関係の一例を示すグラフである。図１２は、式(1)におけるθ_{ＭＤ，ｃｍｄ}およびｄθ_{ＭＤ，ｃｍｄ}／ｄｔが一定であると仮定した場合の車両横位置Ｐ_ｌａｔと仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜との関係を示している。

図１２では、車線に対して隣接レーンがある場合と、車線に対して隣接レーンがない場合と、車線に対してガードレール等の防護柵がある場合とによって、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの特性が変わるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌが設定されている場合の例を示している。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}以上の場合または右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}以上の場合には、仮想負荷ばね合成係数ｋ_ｖｌはｋ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}となり、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌはｃ_{ｖｌ，ｓｔａｒｔ}となるため、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は一定値となる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、左側車線境界に対してＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}以上かつＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、大きくなる。図１２の例では、｜Ｔ_ｒｌ｜が線形に漸増しているが、｜Ｔ_ｒｌ｜が非線形に漸増するようにしてもよい。

車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}未満になると、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｍａｌｌ}である場合の仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜に固定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、右側車線境界に対してＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}以上かつＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合には、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、大きくなる。図１２の例では、｜Ｔ_ｒｌ｜が線形に漸増しているが、｜Ｔ_ｒｌ｜が非線形に漸増するようにしてもよい。

車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}未満になると、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｍａｌｌ}である場合の仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜に固定される。

図１２の例では、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}またはＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}未満である場合における仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜が、隣接レーンがある場合、隣接レーンがない場合、防護柵がある場合の順に、大きくなるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌが設定されている。

図１３は、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。

時点ｔ０では、制御モードは第１モードであり、車両基準位置は車線中央にある。制御モードが第１制御モードであるため、Ｗ１＝１、Ｗ２＝０であり、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}の演算に用いられる仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は０である。

時点ｔ０直後にドライバが右方向への操舵を行ったため、車両が右方向へ移動し始める。そして、時点ｔ１で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}に達すると、Ｗ１が漸減されるとともにＷ２が漸増され、時点ｔ２でＷ１＝０、Ｗ２＝１となる。つまり、制御モードが第２制御モードとなる。

時点ｔ０から時点ｔ１までは、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}の演算に用いられる仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は０であるが、時点ｔ１からｔ２までは、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力の一部が反映されるため、操舵反力は徐々に大きくなる。そして、時点ｔ２からは制御モードが第２制御モードとなるため、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力がさらに大きくなる。

そして、車両基準位置が右側車線境界に達すると（時点ｔ３）、操舵反力が最大反力値となる。ドライバが操舵反力を感じて右方向への操舵を加えなくなると、車両が車線中央に向かって移動する。そして、車両基準位置が右側車線境界よりも車線中央側に入ると（時点ｔ４）、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が減少していく。そして、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}に達すると（時点ｔ５）、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が一定値となる。

この後、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}に達すると（時点ｔ６）、Ｗ１が漸増されるとともにＷ２が漸減され、時点ｔ７でＷ１＝１、Ｗ２＝０となる。つまり、制御モードが第１制御モードとなる。図１３からわかるように、時点ｔ４から時点ｔ５までの期間では、操舵反力特性は操舵反力の低下率が大きい特性（第１特性）となり、時点ｔ５から後述する時点ｔ６までの期間では、操舵反力特性は操舵反力の低下率が小さい特性（第２特性）となる。これにより、車両が車線中央に戻るときの車両挙動の安定化が図れるようになる。

なお、図１３では第２特性における操舵反力の低下率は０（すなわち、操舵反力は一定）となっているが、第１特性における操舵反力の低下率よりも低い低下率であれば、第２特性における操舵反力の低下率は０以外であってもよい。この実施形態では、第２特性における操舵反力の低下率を０にすることによって、車両が車線中央に戻るときの車両挙動の安定化を確実に行えるようにしている。

時点ｔ６からｔ７までは、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力の一部が反映されるため、操舵反力は徐々に小さくなる。そして、時点ｔ７からは制御モードが第１制御モードとなるため、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は０となる。

前述の実施形態では、手動操舵指令値生成部４２によってアシスト制御および運転支援のための舵角制御とは独立して操舵反力を設計することができる。

また、前述の実施形態では、ドライバは、車両の横位置に応じた反力を操舵トルクとして感じることができるため、車線逸脱防止の効果が向上する。

また、前述の実施形態では、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置と、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置とが異なる位置に設定されている。具体的には、第２車両横位置は、第１車両横位置よりも車線中央側に設定されている。これにより、車線逸脱方向に向かうときのドライバへの反力生成と、車線中央に戻るときの車両挙動の安定化を両立させることが可能となる。

言い換えれば、第２車両横位置を、第１車両横位置と同じ位置に設定すると、大きな操舵反力が作用しているときに、制御モードが第２制御モードから第１制御モードに切り替えられるため、車両挙動が安定しなくなる恐れがある。

また、前述の実施形態では、現在走行車線の外側の環境（隣接車線の有無、ガードレールの有無等）に応じた危険度をドライバがハンドルを介して直感的に認識できるようになる。

以下、運転支援モード時の重み設定部４９によって行われる重み設定処理の手順の変形例（重み設定部４９の変形例）について説明する。

[重み設定部４９の第１変形例]
第１変形例では、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置と、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置とが同じ位置に設定される。

ここでは、車両が車線中央の左側にある場合の第１車両位置および第２車両位置としてＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}が設定され、車両が車線中央の右側にある場合の第１車両位置および第２車両位置としてＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}が設定されているものとする。

この場合、運転支援モード時の重み設定部４９によって行われる重み付け設定処理の手人は、図１１に示される手順とほぼ同様である。ただし、図１１のステップＳ３のＰ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}という条件が、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}という条件に置き換えられる。また、図１１のステップＳ７のＰ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}という条件が、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}という条件に置き換えられる。それ以外の手順は、図１１の手順と同じである。

図１４は、前述のように第１車両横位置と第２車両横位置とか同じ位置に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。

時点ｔ０直後にドライバが右方向への操舵を行ったため、車両が右方向へ移動し始める。そして、時点ｔ１で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を右側車線境界側に超えると、Ｗ１が漸減されるとともにＷ２が漸増され、時点ｔ２でＷ１＝０、Ｗ２＝１となる。つまり、制御モードが第２制御モードとなる。

この後、時点ｔ６で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を車線中央側に超えると、Ｗ１が漸増されるとともにＷ２が漸減され、時点ｔ７でＷ１＝１、Ｗ２＝０となる。つまり、制御モードが第１制御モードとなる。図１４からわかるように、時点ｔ４から時点ｔ５までの期間では、操舵反力特性は操舵反力の低下率が大きい特性（第１特性）となり、時点ｔ５から後述する時点ｔ６までの期間では、操舵反力特性は操舵反力の低下率が小さい特性（第２特性）となる。これにより、車両が車線中央に戻るときの車両挙動の安定化が図れるようになる。

なお、図１４では第２特性における操舵反力の低下率は０（すなわち、操舵反力は一定）となっているが、第１特性における操舵反力の低下率よりも低い低下率であれば、第２特性における操舵反力の低下率は０以外であってもよい。この実施形態では、第２特性における操舵反力の低下率を０にすることによって、車両が車線中央に戻るときの車両挙動の安定化を確実に行えるようにしている。

［重み設定部４９の第２変形例］
図１５は、第２変形例に係る重み設定部４９を備えたモータ制御用ＥＣＵ０２０２の電気的構成を示すブロック図である。図１５において、前述の図２の各部に対応する部分には、図２と同じ符号を付して示す。

図１５のモータ制御用ＥＣＵ２０２では、ハンズオンオフ判定部５０が設けられている。ハンズオンオフ判定部５０は、ドライバがステアリングホイール２を把持している把持状態（ハンズオン）であるか、ドライバがステアリングホイール２を把持していない手放し状態（ハンズオフ）であるかを判定する。ハンズオンオフ判定部５０の判定結果は、重み設定部４９に与えられる。

ハンズオンオフ判定部５０は、例えば、トーションバートルクＴ_ｔｂと、実操舵角θまたはロータ回転角θ_ｍとに基づいて、ドライバがステアリングホイール２に加えたトルクであるドライバトルクを推定し、ドライバトルクが所定の閾値以上であれば把持状態と判定し、ドライバトルクが閾値未満である状態が所定時間以上継続しているときに手放し状態であると判定するものであってもよい。この場合、ドライバトルクが閾値以上の状態から閾値未満に変化した後、手放し状態であると判定されるまでの間は、把持状態と判定される。このようなハンズオンオフ判定部５０としては、例えば、特開２０１７－１１４３２４号公報、特開２０１８－１６５１５６号公報、特開２０２０－１４２７０３号公報、特開２０２０－５９３６１号公報、特開２０２０－５９３６２号公報等に記載されている「ハンドル操作状態判定部」を用いることができる。

ハンズオンオフ判定部５０は、例えば、トーションバートルクＴ_ｔｂが所定の閾値以上であれば把持状態と判定し、トーションバートルクＴ_ｔｂが閾値未満である状態が所定時間以上継続しているときに手放し状態であると判定するものであってもよい。この場合、トーションバートルクＴ_ｔｂが閾値以上の状態から閾値未満に変化した後、手放し状態であると判定されるまでの間は、把持状態と判定される。

図１６は、運転支援モード時に第２変形例に係る重み設定部４９によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。

運転モードが運転支援モードになると、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ１１）。これにより、電動モータ１８の制御モードは、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔのみによって電動モータ１８が駆動制御される第１制御モードとなる。

次に、重み設定部４９は、左右判別信号Ｓ_ＬＲに基づき、車両基準位置が車線中央の左側にあるか否かを判別する（ステップＳ１２）。

車両基準位置が車線中央の左側にある場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}（図５、図６参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ１３）。

Ｐ_ｌａｔ≧Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}であれば（ステップＳ１３：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１３において、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}であると判別された場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ１４）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。第１重みＷ１を１から０まで漸減させる時間（第２重みＷ２を０から１まで漸増させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きな所定のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}（図１２参照）よりも大きいという第１条件または車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きくかつハンズオンオフ判定部５０の判定結果が把持状態であるという第２条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ１５）。Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、例えば８０ｃｍに設定される。

第１条件および第２条件の両方を満たしていない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ１５に戻る。

ステップＳ１５において、第１条件および第２条件のいずれかを満たしていると判別された場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ１６）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。第１重みＷ１を０から１まで漸増させる時間（第２重みＷ２を１から０まで漸減させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

ステップＳ１６の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１２において、車両基準位置が車線中央の右側にあると判別された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}（図５、図６参照）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ１７）。

Ｐ_ｌａｔ≧Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}であれば（ステップＳ１７：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１７において、Ｐ_ｌａｔ＜Ｐ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}であると判別された場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ１８）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きな所定のＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}（図１２参照）よりも大きいという第３条件または車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも大きくかつハンズオンオフ判定部５０の判定結果が把持状態であるという第４条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ１９）。Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}は、例えば９０ｃｍに設定される。

第３条件および第４条件の両方を満たしていない場合には（ステップＳ１９：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ１９に戻る。

ステップＳ１９において、第３条件および第４条件のいずれかを満たしていると判別された場合には（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ２０）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。

ステップＳ２０の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ１２に戻る。

図１７は、図１６の手順によって重み設定処理が行われる場合に、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。

図１７の時点ｔ０～時点ｔ５までの動作は、図１３と同じである。時点ｔ４において車両が右側車線境界から車線中央に移動し始め、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}に達すると（時点ｔ５）、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が一定値となる。

この後、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を車線中央側に超える前に、ハンズオンオフ結果が把持状態になると（時点ｔ８）、図１６のステップＳ１９の第４条件が満たされる。これにより、Ｗ１が漸増されるとともにＷ２が漸減され、時点ｔ９でＷ１＝１、Ｗ２＝０となる。つまり、制御モードが第１制御モードとなる。

つまり、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}よりも車線中央側に移動した場合において、把持状態になった場合には、ドライバが車両を車線中央側に戻すための操舵を行っていると判断され、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を車線中央側に超えていなくても第２制御モードが第１制御モードに切り替えられる。

時点ｔ８からｔ９までは、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力の一部が反映されるため、操舵反力は徐々に小さくなる。そして、時点ｔ９からは制御モードが第１制御モードとなるため、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は０となる。

［手動操舵指令値生成部４２の変形例］
以下、手動操舵指令値生成部４２の変形例について説明する。

前述の実施形態では、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対応して設定されている。

この手動操舵指令値生成部４２の変形例では、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応して設定される。ヘディング角θ_ｖｈは、図１８に示すように、車線中央線と車両の進行方向（車両の幅中央線）とがなす角度（０°≦θ_ｖｈ＜１８０°）であって、車両が車線中央から車線境界に向かう姿勢である場合には正となり、車両が車線中央に向かう姿勢である場合には負となる角度である。車両の進行方向が車線中央線と平行である場合には、ヘディング角θ_ｖｈは０度となる。

ヘディング角θ_ｖｈは、図１および図２に二点鎖線で示すように、上位ＥＣＵ２０１からモータ制御用ＥＣＵ２０２内の手動操舵指令値生成部４２に与えられる。また、後述する図２４に示す重み設定処理または後述する図２６に示す重み設定処理が、重み設定部４９によって行われる場合には、図２に二点鎖線で示すように、ヘディング角θ_ｖｈは、重み設定部４９にも与えられる。

この手動操舵指令値生成部４２の変形例では、図４のロアコラムの回転角を手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}とすると、路面負荷トルク（仮想路面負荷トルク）Ｔ_ｒｌは、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌ、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌおよび手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を用いて、次式(10)で表される。

Ｔ_ｒｌ＝－ｋ_ｖｌ・θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}－ｃ_ｖｌ（ｄθ_{ＭＤ，ｃｍｄ}／ｄｔ） …(10)
ただし、ｋ_ｖｌ＝ｋ_ｖｌ（Ｐ_ｌａｔ，θ_ｖｈ），ｃ_ｖｌ＝ｃ_ｖｌ（Ｐ_ｌａｔ，θ_ｖｈ）
前記式(10)で示されるように、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応して設定されている。

図１９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。

図１９では、ヘディング角θ_ｖｈが０［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが２［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが－０．５［ｄｅｇ］である場合の例が示されている。

図１９における記号の添え字Ｌは、車両基準位置が車線中央よりも左側にある場合に当該記号が適用されることを示し、Ｒは車両基準位置が車線中央よりも右側にある場合に当該記号が適用されることを示す。後述する図２２においても同じである。

図１９および後述する図２０～図２３のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}、Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}、Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}は、それぞれ図１２のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}、Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}、Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}と同じ位置に設定されていてもよいし、異なる位置に設定されていてもよい。ここでは、図１９および後述する図２０～図２３のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}、Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}、Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}は、それぞれ図１２のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}、Ｐ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}、Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}と同じ位置に設定されているものとする。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対して前記Ｐ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}よりも車線中央側の所定のＰ_Ｌ１以上または右側車線境界に対して前記Ｐ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}よりも車線中央側の所定のＰ_Ｒ１以上である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、０に設定される。Ｐ_Ｌ１およびＰ_Ｒ１は、例えば１１０ｃｍ程度に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが車線中央の左側にあり、車両横位置Ｐ_ｌａｔが０以上でかつＰ_Ｌ１未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔとヘディング角θ_ｖｈとに応じて、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ１から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）漸増する特性にしたがって設定される。図１９では、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌが線形に漸増しているが、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌが非線形に漸増してもよい。

この区間での仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ヘディング角θ_ｖｈが正の場合（車両の進行方向が左側車線境界に向かう方向である場合）には、ヘディング角θ_ｖｈが大きいほど大きくなる。一方、ヘディング角θ_ｖｈが負の場合（車両の進行方向が車線中央に向かう方向である場合）には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ヘディング角θ_ｖｈの絶対値が大きいほど小さくなる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが車線中央の右側にあり、車両横位置Ｐ_ｌａｔが０以上でかつＰ_Ｒ２未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔとヘディング角θ_ｖｈとに応じて、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ１から小さくなるほど（車両基準位置が右側車線境界に近づくほど）漸増する特性にしたがって設定される。図１９では、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌが線形に漸増しているが、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌが非線形に漸増してもよい。

この区間での仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ヘディング角θ_ｖｈが正の場合（車両の進行方向が右車線境界に向かう方向である場合）には、ヘディング角θ_ｖｈが大きいほど大きくなる。一方、ヘディング角θ_ｖｈが負の場合（車両の進行方向が左側車線境界に向かう方向である場合）には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ヘディング角θ_ｖｈの絶対値が大きいほど小さくなる。

図１９に示すような仮想負荷ばね剛性係数特性の設定方法の一例について説明する。

まず、ヘディング角θ_ｖｈが０［ｄｅｇ］である場合における車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性（以下、「ばね剛性係数ｋ_ｖｌの基本特性」という。）を設定する。ばね剛性係数ｋ_ｖｌの基本特性の一例を図２０に示す。

次に、ヘディング角θ_ｖｈに対する重み（ヘディング重み）を設定する。ヘディング角θ_ｖｈに対する重み特性の一例を図２１に示す。なお、図２１のヘディング角θ_ｖｈに対する重み特性は一例にすぎない。例えば、図２１では、ヘディング角θ_ｖｈの増減に対して重み特性は線形に増減しているが、非線形に増減してもよい。また、特定の角度範囲に対して、重みを一定値に設定してもよい。図２１では、車両の進行方向が逸脱方向でかつ車線中央線とほぼ平行である場合において操舵反力が変化するのを抑制するために、０［ｄｅｇ］から１［ｄｅｇ］までの角度範囲内のヘディング角θ_ｖｈに対してゲインが１に設定されている。

図２０のばね剛性係数ｋ_ｖｌの基本特性と図２１のヘディング角θ_ｖｈに対する重み特性とに基づいて、複数種類のヘディング角θ_ｖｈそれぞれに対して、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性を設定する。例えば、ヘディング角θ_ｖｈが２［ｄｅｇ］に対する特性は、ばね剛性係数ｋ_ｖｌの基本特性に、２［ｄｅｇ］に対する重みである１．２５を乗算することにより設定される。

図２２は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの設定例を示すグラフである。

図２２は、ヘディング角θ_ｖｈが０［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが２［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが－０．５［ｄｅｇ］である場合の例が示されている。

車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの特性は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性と同様な特性を有している。車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの特性は、前述した車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性の設定方法と同様な方法で設定される。

手動操舵指令値生成部４２は、前述の実施形態と同様に、前記式(2)で示される方程式を用いて手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を演算する。ただし、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌとしては、式(10)で示されるように、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応した、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌが用いられる。。

車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応した仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、例えば、上位ＥＣＵ２０１から与えられる車両横位置Ｐ_ｌａｔと、複数のヘディング角θ_ｖｈ毎に車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌを記憶したマップ（図１９のグラフ参照）とに基づいて求められる。また、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応した応じた仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、例えば、上位ＥＣＵ２０１から与えられる車両横位置Ｐ_ｌａｔと、複数のヘディング角θ_ｖｈ毎に車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌを記憶したマップ（図２２のグラフ参照）とに基づいて求められる。

図２３は、車両横位置Ｐ_ｌａｔと、数式(10)に基づいて演算される路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜との関係の一例を示すグラフである。

図２３では、ヘディング角θ_ｖｈが０［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが２［ｄｅｇ］である場合と、ヘディング角θ_ｖｈが－０．５［ｄｅｇ］である場合の例が示されている。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_Ｌ１以上の場合または右側車線境界に対してＰ_Ｒ１以上の場合には、仮想負荷ばね合成係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは０となるため、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は０となる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが車線中央の左側にあり、車両横位置Ｐ_ｌａｔが０以上でかつＰ_Ｌ１未満である場合には、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ１から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、大きくなる。図２３の例では、｜Ｔ_ｒｌ｜は非線形に漸増する。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが車線中央の右側にあり、車両横位置Ｐ_ｌａｔが０以上でかつＰ_Ｒ１未満である場合には、仮想路面負荷トルクの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ１から小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、大きくなる。図２３の例では、｜Ｔ_ｒｌ｜は非線形に漸増する。

次に、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌが車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応して設定される場合の重み付け設定部４９の動作について説明する。

図２３に示すように、Ｐ_Ｌ１とＰ_{Ｌ＿ｓｔｒｔ}との間にＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}が設定されているとともに、Ｐ_Ｒ１とＰ_{Ｒ＿ｓｔｒｔ}との間にＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}が設定されている場合には、重み付け設定部４９は、前述の図９の手順または前述の図１６の手順にしたがって重み付け設定処理を行うことが可能である。また、重み付け設定部４９は、前述の重み付け設定部４９の第１変形例（第１車両横位置と第２車両横位置とか同じ場合の変形例）で説明した重み付け設定処理を行うことが可能である。

仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌが車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角θ_ｖｈに対応して設定される場合には、重み付け設定部４９は、以下に述べる他の手順で重み付け設定処理を行うことが可能である。以下においては、説明の便宜上、図１９、図２２および図２３のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}それぞれに対応する位置を、Ｐ_Ｌ２およびＰ_Ｌ３で表すことする。また、図１９、図２２および図２３のＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}およびＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}それぞれに対応する位置を、Ｐ_Ｒ２およびＰ_Ｒ３で表すことする。

［重み付け設定部４９の第３変形例］
第３変形例では、車両が車線中央の左側にある場合において、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置が、図２５に示すように、Ｐ_Ｌ２（図１２のＰ_{Ｌ＿ｒｅｔｕｒｎ}に相当する位置）よりも大きくかつＰ_Ｌ１以下の範囲内に設定される。ここでは、車両が車線中央の左側にある場合における第１車両横位置が、Ｐ_Ｌ１に設定されているものとする。また、車両が車線中央の左側にある場合において、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置がＰ_Ｌ２に設定される。

車両が車線中央の右側にある場合において、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置が、図２５に示すように、Ｐ_Ｒ２（図１２のＰ_{Ｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}に相当する位置）よりも大きくかつＰ_Ｒ１以下の範囲内に設定される。ここでは、車両が車線中央の右側にある場合における第１車両横位置がＰ_Ｒ１に設定されているものとする。車両が車線中央の右にある場合において、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置が、Ｐ_Ｒ２に設定される。

図２４は、運転支援モード時に第３変形例に係る重み設定部４９によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。

運転モードが運転支援モードになると、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ２１）。これにより、電動モータ１８の制御モードは、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔのみによって電動モータ１８が駆動制御される第１制御モードとなる。

次に、重み設定部４９は、左右判別信号Ｓ_ＬＲに基づき、車両基準位置が車線中央の左側にあるか否かを判別する（ステップＳ２２）。

車両基準位置が車線中央の左側にある場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ１（図２５参照）よりも小さくかつヘディング角θ_ｖｈが０より大きいという第５条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ２３）。Ｐ_Ｌ１は、例えば１１０ｃｍに設定される。

第５条件を満たしていなければ（ステップＳ２３：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２３において、第５条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ２４）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。第１重みＷ１を１から０まで漸減させる時間（第２重みＷ２を０から１まで漸増させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ２（図２５参照）よりも大きくかつヘディング角θ_ｖｈが０より小さいという第６条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ２５）。

第６条件を満たしていなければ（ステップＳ２５：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２５に戻る。

ステップＳ２５において、第６条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ２６）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。第１重みＷ１を０から１まで漸増させる時間（第２重みＷ２を１から０まで漸減させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

ステップＳ２６の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２２において、車両基準位置が車線中央の右側にあると判別された場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ１（図２５参照）よりも小さくかつヘディング角θ_ｖｈが０より大きいという第７条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ２７）。Ｐ_Ｒ１は、例えば１１０ｃｍに設定される。

第７条件を満たしていなければ（ステップＳ２７：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２７において、第７条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ２８）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ２（図２５参照）よりも大きくかつヘディング角θ_ｖｈが０より小さいという第８条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ２９）。

第８条件を満たしていいなければ（ステップＳ２９：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ２９に戻る。

ステップＳ２９において、第８条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ３０）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。

ステップＳ３０の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ２２に戻る。

図２５は、第１車両横位置がＰ_Ｌ１，Ｐ_Ｒ１に設定され、第２車両横位置がＰ_Ｌ２，Ｐ_Ｒ２に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。

時点ｔ０直後にドライバが右方向への操舵を行ったため、車両が右方向へ移動し始める。そして、時点ｔ１で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ１を右側車線境界側に超えたときに、θ_ｖｈ＞０であるとすると、図２４のステップＳ２７の第７条件が満たされる。これにより、Ｗ１が漸減されるとともにＷ２が漸増され、時点ｔ２でＷ１＝０、Ｗ２＝１となる。つまり、制御モードが第２制御モードとなる。

そして、車両基準位置が右側車線境界に達すると（時点ｔ３）、操舵反力が最大反力値となる。ドライバが操舵反力を感じて右方向への操舵を加えなくなると、車両が車線中央に向かって移動する。そして、車両基準位置が右側車線境界よりも車線中央側に入ると（時点ｔ４）、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が減少していく。そして、時点ｔ５で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ２を車線中央側に超えたときに、θ_ｖｈ＜０であるとすると、図２４のステップＳ２９の第８条件が満たされる。これにより、Ｗ１が漸増されるとともにＷ２が漸減され、時点ｔ６でＷ１＝１、Ｗ２＝０となる。つまり、制御モードが第１制御モードとなる。

時点ｔ５からｔ６までは、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力の一部が反映されるため、操舵反力は徐々に小さくなる。そして、時点ｔ６からは制御モードが第１制御モードとなるため、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力は０となる。

第３変形例では、図１２を用いて説明した前述の実施形態に比べて、次のような効果が得られる。車両の進行方向が車線を逸脱する方向である場合には、そのことをドライバに迅速に伝えることが好ましい。第３変形例では、第１車両横位置が前述の実施形態の第２車両横位置よりも車線中央側に設定されているので、車両が車線逸脱方向に進行したときに、前述の実施形態よりも早めに、ドライバに操舵反力を伝えることが可能となる。

［重み付け設定部４９の第４変形例］
第４変形例では、車両が車線中央の左側にある場合において、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置が、図２７に示すように、Ｐ_Ｌ３（図１２のＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}に相当する位置）に設定される。また、車両が車線中央の左側にある場合において、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置が、０よりも大きくかつＰ_Ｌ３（図１２のＰ_{Ｌ＿ｓｔａｒｔ}に相当する位置）以下の範囲内に設定される。ここでは、車両が車線中央の左側にある場合における第２車両横位置が、Ｐ_Ｌ４に設定されているものとする。

車両が車線中央の右側にある場合において、第１重みＷ１を１から０（第２重みＷ１を０から１）に切り替えるための第１車両横位置が、図２７に示すように、Ｐ_Ｒ３（図１２のＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}に相当する位置）に設定される。また、車両が車線中央の右側にある場合において、第１重みＷ１を０から１（第２重みＷ１を１から０）に切り替えるための第２車両横位置が、０よりも大きくかつＰ_Ｒ３（図１２のＰ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}に相当する位置）以下の範囲内に設定される。ここでは、車両が車線中央の右側にある場合における第２車両横位置が、Ｐ_Ｒ４に設定されているものとする。

図２６は、運転支援モード時に第４変形例に係る重み設定部４９によって行われる重み設定処理の手順を示すフローチャートである。

運転モードが運転支援モードになると、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ３１）。これにより、電動モータ１８の制御モードは、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔのみによって電動モータ１８が駆動制御される第１制御モードとなる。

次に、重み設定部４９は、左右判別信号Ｓ_ＬＲに基づき、車両基準位置が車線中央の左側にあるか否かを判別する（ステップＳ３２）。

車両基準位置が車線中央の左側にある場合には（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ３（図２７参照）よりも小さくかつヘディング角θ_ｖｈが０より大きいという第９条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ３３）。

第９条件を満たしていなければ（ステップＳ３３：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３３において、第９条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ３４）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。第１重みＷ１を１から０まで漸減させる時間（第２重みＷ２を０から１まで漸増させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｌ４（図２７参照）よりも大きくかつヘディング角θ_ｖｈが０より小さいという第１０条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ３５）。Ｐ_Ｌ４は、例えば３０ｃｍに設定される。

第１０条件を満たしていなければ（ステップＳ３５：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ３５に戻る。

ステップＳ３５において、第１０条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ３６）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。第１重みＷ１を０から１まで漸増させる時間（第２重みＷ２を１から０まで漸減させる時間）は、例えば０．１秒程度であってもよい。

ステップＳ３６の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３２において、車両基準位置が車線中央の右側にあると判別された場合には（ステップＳ３２：ＮＯ）、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ３（図２７参照）よりも小さくかつヘディング角θ_ｖｈが０より大きいという第１１条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ３７）。

第１１条件を満たしていなければ（ステップＳ３７：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３７において、第１１条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０に設定し、第２重みＷ２を１に設定する（ステップＳ２８）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１から０まで漸減させるとともに、第２重みＷ２を０から１まで漸増させることが好ましい。

次に、重み設定部４９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ４（図２７参照）よりも大きくかつヘディング角θ_ｖｈが０より小さいという第１２条件を満たしているか否かを判別する（ステップＳ３９）。Ｐ_Ｒ４は、例えば３０ｃｍに設定される。

第１２条件を満たしていいなければ（ステップＳ３９：ＮＯ）、重み設定部４９は、ステップＳ３９に戻る。

ステップＳ３９において、第１２条件を満たしていると判別された場合には（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、重み設定部４９は、第１重みＷ１を１に設定し、第２重みＷ２を０に設定する（ステップＳ４０）。この際、重み設定部４９は、第１重みＷ１を０から１まで漸増させるとともに、第２重みＷ２を１から０まで漸減させることが好ましい。

ステップＳ４０の処理が行われると、重み設定部４９は、ステップＳ３２に戻る。

図２７は、第１車両横位置がＰ_Ｌ３，Ｐ_Ｒ３に設定され、第２車両横位置がＰ_Ｌ４，Ｐ_Ｒ４に設定された場合に、運転支援モード時において仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づいて発生する操舵反力を説明するための模式図である。

時点ｔ０直後にドライバが右方向への操舵を行ったため、車両が右方向へ移動し始める。そして、時点ｔ１で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ３を右側車線境界側に超えたときに、θ_ｖｈ＞０であるとすると、図２６のステップＳ３７の第１１条件が満たされる。これにより、Ｗ１が漸減されるとともにＷ２が漸増され、時点ｔ２でＷ１＝０、Ｗ２＝１となる。つまり、制御モードが第２制御モードとなる。

そして、車両基準位置が右側車線境界に達すると（時点ｔ３）、操舵反力が最大反力値となる。ドライバが操舵反力を感じて右方向への操舵を加えなくなると、車両が車線中央に向かって移動する。そして、車両基準位置が右側車線境界よりも車線中央側に入ると（時点ｔ４）、仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌに基づく操舵反力が減少していく。そして、時点ｔ５で車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_Ｒ４を車線中央側に超えたときに、θ_ｖｈ＜０であるとすると、図２６のステップＳ３９の第１２条件が満たされる。これにより、Ｗ１が漸増されるとともにＷ２が漸減され、時点ｔ６でＷ１＝１、Ｗ２＝０となる。つまり、制御モードが第１制御モードとなる。

第４変形例では、図１２を用いて説明した前述の実施形態に比べて、次のような効果が得られる。第４変形例では、第２車両横位置が前述の実施形態の第１車両横位置よりも車線境界側に設定されている。このため、制御モードが第１制御モードから第２制御モードに切り替えられた後、ドライバが車両を車線中央側に戻す方向に操舵した場合には、前述の実施形態よりも早めに、ドライバへの操舵反力を無効化できる。これにより、ドライバ操作によって車両を車線中央側に戻す際に、余計な操舵反力による操舵違和感を低減できる。

以上、この発明の実施形態および変形例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。

前述の実施形態または変形例では、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔまたは車両横位置Ｐ_ｌａｔおよびヘディング角Ｖ_ｖｈに応じて変化するように設定されているが、車両横位置Ｐ_ｌａｔの時間微分値、ヘディング角の微分値等に応じて変化するように設定されてよい。

また、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌおよび仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌは、予め設定された固定値が用いられてもよい。

また、前述の実施形態では、車両横位置Ｐ_ｌａｔは、車両が現在走行している車線の境界（車線境界）から、車両基準位置までの距離であったが、車両横位置Ｐ_ｌａｔは、車両が現在走行している車線の中央から、車両基準位置までの距離であってもよい。

前述の実施形態では、アシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔに第１重みＷ１が乗算され、第１重み乗算後のアシストトルク指令値Ｗ１・Ｔ_ａｓｓｔが加算部４７に与えられている。しかし、これに代えて、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}に応じた手動トルク指令値に第１重みＷ１を乗算し、第１重み乗算後の手動トルク指令値を加算部４７に与えるようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、角度制御部４４（図５参照）は、フィードフォワード制御部５３を備えているが、フィードフォワード制御部５３を省略してもよい。この場合には、フィードバック制御部５２によって演算されるフィードバック制御トルクＴ_ｆｂが基本目標トルクとなる。

また、この実施形態による運転支援制御（ＬＫＡ）は、車両を車線中央に沿って走行させるレーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御が行われている場合にも、併用することができる。

図２８は、レーンキープアシスト（ＬＫＡ）制御とレーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御とが併用される場合のモータ制御用ＥＣＵ４０Ａの一例を示すブロック図である。図２８において、前述の図２の各部に対応する部分には、図２と同じ符号を付して示す。

図２８のモータ制御用ＥＣＵ２０２Ａでは、図２のモータ制御用ＥＣＵ２０２と比較して、マイクロコンピュータ４０Ａの機能的構成が図２のマイクロコンピュータ４０の機能的構成と異なっている。

具体的には、図２８のマイクロコンピュータ４０Ａは、図２の重み設定部４９を備えていない。つまり、マイクロコンピュータ４０Ａは、アシストトルク指令値設定部４１と、手動操舵指令値生成部４２と、統合角度指令値演算部４３と、角度制御部４４と、第１重み乗算部４５と、第２重み乗算部４６と、加算部４７と、トルク制御部４８とを含む。

第１重み乗算部４５に用いられる第１重みＷ１および第２重み乗算部４６に用いられる第１重みＷ２は、予め所定値に設定されている。例えば、レーンキープアシスト（ＬＫＡ）制御とレーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御とが併用される場合には、第１重みＷ１が０、第２重みＷ２が１に設定される。完全手動操舵を行う場合には、第１重みＷ１が１、第２重みＷ２が０に設定される。ここでは、第１重みＷ１が０、第２重みＷ２が１に設定されているものとする。

アシストトルク指令値設定部４１、角度制御部４４およびトルク制御部４８の動作は、図２のアシストトルク指令値設定部４１、角度制御部４４およびトルク制御部４８の動作と同様であるので、その説明を省略する。

手動操舵指令値生成部４２の動作について説明する。

路面負荷トルク（仮想路面負荷トルク）Ｔ_ｒｌは、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌ、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌおよび手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を用いて、前記式(1)で表される。

図２９は、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの設定例を示すグラフである。図２９における記号の添え字Ｌは、車両基準位置が車線中央よりも左側にある場合に当該記号が適用されることを示し、Ｒは車両基準位置が車線中央よりも右側にある場合に当該記号が適用されることを示す。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対して所定のＰ_ＬＡ以上または右側車線境界に対して所定のＰ_ＲＡ以上である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、所定値ｋ_１に設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、左側車線境界に対してＰ_ＬＡよりも小さい所定のＰ_ＬＢ以上でかつＰ_ＬＡ未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＬＡから小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、ｋ_１からｋ_ｍａｘまで漸増する特性にしたがって設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、右側車線境界に対してＰ_ＬＡよりも小さい所定のＰ_ＲＢ以上でかつＰ_ＲＡ未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＲＡから小さくなるほど（車両基準位置が右側車線境界に近づくほど）、ｋ_１からｋ_ｍａｘまで漸増する特性にしたがって設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_ＬＢ未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ｋ_ｍａｘに設定される。車両横位置Ｐ_ｌａｔが右側車線境界に対してＰ_ＲＢ未満である場合には、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌは、ｋ_ｍａｘに設定される。

車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌも、その特性が、車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌと同様な特性となるように設定される。車両横位置Ｐ_ｌａｔに対する仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌについての詳細な説明を省略する。

手動操舵指令値生成部４２は、前記式(2)に基づいて、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を演算する。具体的には、手動操舵指令値生成部４２は、式(2)のＴ_ｔｂにトルクセンサ１２によって検出されるトーションバートルクＴ_ｔｂを代入し、式(2)のＴ_ａｓｓｔにアシストトルク指令値設定部４１によって設定されるアシストトルク指令値Ｔ_ａｓｓｔを代入して、式(2)の微分方程式を解くことにより、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を演算する。

図２８を参照して、上位ＥＣＵ（図示略）は、前述の実施形態と同様に、車両横位置Ｐ_ｌａｔおよび自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}を生成して、モータ制御用ＥＣＵ２０２Ａに与える。この例では、自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}は、車両を車線中央線に沿って走行させるための操舵角の目標値である。

さらに、上位ＥＣＵは、車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_ＬＢ以下である場合および右側車線境界に対してＰ_ＲＢ以下である場合には、ステアリングホイール２に付与すべき警告振動の波形（以下「目標振動波形」という。）に応じた振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}を生成して、モータ制御用ＥＣＵ２０２Ａに与える。振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}は、目標振動波形の瞬時値を出力軸（ステアリングシャフト）９の回転角で表したものである。目標振動波形は、指定の目標振幅と所定の目標周波数とを有する。

図３０に目標振動波形の一例を示す。図３０の例では、目標振幅が０．５［ｄｅｇ］に設定されており、目標周波数が３０［Ｈｚ］に設定されている。

統合角度指令値演算部４３には、手動操舵指令値生成部４２によって演算された手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}が与えられる。統合角度指令値演算部４３には、さらに、上位ＥＣＵから、自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}および振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}が与えられる。

統合角度指令値演算部４３は、上位ＥＣＵから振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}が与えられていないときには、統合角度指令値演算部４３は、自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}に、手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を加算して、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。上位ＥＣＵから振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}が与えられているときには、統合角度指令値演算部４３は、自動操舵指令値θ_{ＡＤ，ｃｍｄ}に、振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}および手動操舵指令値θ_{ＭＤ，ｃｍｄ}を加算して、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。

角度制御部４４は、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に基づいて、統合角度指令値θ_{ｉｎｔ，ｃｍｄ}に応じた統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}を演算する。この例では、第１重みＷ１が０に設定され、第２重みＷ２が１に設定されているので、統合モータトルク指令値Ｔ_{ｍｉｎｔ，ｃｍｄ}が、モータトルク指令値Ｔ_{ｍ，ｃｍｄ}として、トルク制御部４８に与えられる。

図３１は、仮想負荷ばね剛性係数ｋ_ｖｌの特性が図２９で示される特性であり、仮想負荷粘性減衰係数ｃ_ｖｌの特性が図２９の特性と同様な特性である場合の、車両横位置Ｐ_ｌａｔと操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜との関係の一例を示すグラフである。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが左側車線境界に対してＰ_ＬＡ以上の場合には、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜（仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜）は、車線中央からＰ_ＬＡに近づくほど、０からＴ_{ｒｅａｃ１}まで徐々に大きくなる。図３１の例では、｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は線形に漸増する。この範囲では、レーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御が行われる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、左側車線境界に対してＰ_ＬＢ以上かつＰ_ＬＡ未満である場合には、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜（仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜）は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＬＡから小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、Ｔ_{ｒｅａｃ１}からＴ_{ｒｅａｃ２}まで徐々に大きくなる。図３１の例では、｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は非線形に漸増する。この範囲では、レーンキープアシスト（ＬＫＡ）制御が行われる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＬＢ未満になると、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は、Ｔ_{ｒｅａｃ２}に振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}に応じた振動トルクＴ_ｃｖが加算された値となる。これにより、両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＬＢ未満になったときに、ドライバに警告振動を伝達することができる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが右側車線境界に対してＰ_ＲＡ以上の場合には、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜（仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜）は、車線中央からＰ_ＲＡに近づくほど、０からＴ_{ｒｅａｃ１}まで徐々に大きくなる。図３１の例では、｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は線形に漸増する。この範囲では、レーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ）制御が行われる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔが、右側車線境界に対してＰ_ＲＢ以上かつＰ_ＲＡ未満である場合には、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜（仮想路面負荷トルクＴ_ｒｌの絶対値｜Ｔ_ｒｌ｜）は、車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＲＡから小さくなるほど（車両基準位置が左側車線境界に近づくほど）、Ｔ_{ｒｅａｃ１}からＴ_{ｒｅａｃ２}まで徐々に大きくなる。図３１の例では、｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は非線形に漸増する。この範囲では、レーンキープアシスト（ＬＫＡ）制御が行われる。

車両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＲＢ未満になると、操舵反力Ｔ_ｒｅａｃの絶対値｜Ｔ_ｒｅａｃ｜は、Ｔ_{ｒｅａｃ２}に振動角度指令値θ_{ｃｖ，ｃｍｄ}に応じた振動トルクＴ_ｃｖが加算された値となる。これにより、両横位置Ｐ_ｌａｔがＰ_ＲＢ未満になったときに、ドライバに警告振動を伝達することができる。

前述の実施形態または変形例では、この発明をコラムタイプＥＰＳに適用した場合の例を示したが、この発明は、コラムタイプ以外のＥＰＳにも適用することができる。また、この発明は、ステアバイワイヤシステムにも適用することができる。

本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。

この出願は、２０２１年１１月８日に受理官庁としての日本国特許庁に提出された国際特許出願（ＰＣＴ／ＪＰ２０２１／０４１０５９）に対応しており、その出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。

１…電動パワーステアリング装置、３…転舵輪、４…転舵機構、１８…電動モータ、４１…アシストトルク指令値設定部、４２…手動操舵指令値生成部、４３…統合角度指令値演算部、４４…角度制御部、４５…第１重み乗算部、４６…第２重み乗算部、４７…加算部、４８…トルク制御部、４９…重み設定部、５０…ハンズオンオフ判定部

Claims

舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、
操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、
前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、
運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、
運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含み、
前記手動操舵指令値は、仮想路面負荷トルクを考慮して、前記手動操舵指令値を演算するように構成されており、
前記仮想路面負荷トルクは、前記車線に対する前記車両の横位置に応じて設定される、モータ制御装置。
前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替わる前記横位置である第１横位置と、前記第２制御モードから前記第１制御モードに切り替わる前記横位置である第２横位置とが予め設定されており、
前記車線の車線境界から前記第２横位置に前記車両が移動する際にドライバに与えられる操舵反力は、前記操舵反力の低下率が大きい第１特性と、前記第１特性に連続しかつ前記操舵反力の低下率が前記第１特性よりも小さい第２特性とを有している、請求項１に記載のモータ制御装置。
前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替わる前記横位置である第１横位置と、前記第２制御モードから前記第１制御モードに切り替わる前記横位置である第２横位置とが、異なる位置に設定されている、請求項１に記載のモータ制御装置。
前記第２横位置は、前記第１横位置よりも車線中央側に設定されている、請求項３に記載のモータ制御装置。
前記第１横位置は、前記第２横位置よりも車線中央側に設定されている、請求項３に記載のモータ制御装置。
舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、
操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、
前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、
運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、
運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含み、
前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替わる前記横位置である第１横位置と、前記第２制御モードから前記第１制御モードに切り替わる前記横位置である第２横位置とが予め設定されており、
前記車線の車線境界から前記第２横位置に前記車両が移動する際にドライバに与えられる操舵反力は、前記操舵反力の低下率が大きい第１特性と、前記第１特性に連続しかつ前記操舵反力の低下率が前記第１特性よりも小さい第２特性とを有している、モータ制御装置。
前記手動操舵指令値は、仮想路面負荷トルクを考慮して、前記手動操舵指令値を演算するように構成されている、請求項６に記載のモータ制御装置。
舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、
操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、
前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、
運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、
運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含み、
前記手動操舵指令値は、仮想路面負荷トルクを考慮して、前記手動操舵指令値を演算するように構成されており、
前記仮想路面負荷トルクは、前記車線に対する前記車両の進行方向のなす角に応じて設定される、モータ制御装置。
舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、
操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を生成するアシストトルク指令値生成部と、
前記操舵トルクおよび前記アシストトルク指令値を用いて手動操舵指令値を生成する手動操舵指令値生成部と、
運転支援用の自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、
運転支援モード時において、前記アシストトルク指令値または前記手動操舵指令値に基づいて前記電動モータを制御する第１制御モードと、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを制御する第２制御モードとを、車線に対する車両の横位置に応じて切り替える切替部とを含み、
前記手動操舵指令値は、仮想路面負荷トルクを考慮して、前記手動操舵指令値を演算するように構成されており、
前記仮想路面負荷トルクは、前記車両が走行している前記車線の外側の情報に基づいて設定される、モータ制御装置。