專利名稱：車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠在具備例如LKA (Lane Keeping Assist :車道維持行駛用的轉(zhuǎn)向輔助)等各種自動駕駛功能的車輛中適用的車輛的控制裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為與這種裝置相關(guān)的技術(shù)，提出了一種控制自動轉(zhuǎn)向裝置的方法，該自動轉(zhuǎn)向裝置具備控制轉(zhuǎn)向角的電動機I和控制轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動機2 (例如，參照專利文獻I)。根據(jù)專利文獻I公開的自動轉(zhuǎn)向裝置的控制方法，能夠利用上述電動機2的轉(zhuǎn)矩來抵消由自動轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反力。
也提出了在判定出從車道脫離的情況之后，控制各輪的制動力來產(chǎn)生目標橫擺的裝置(例如，參照專利文獻2)。另外，也提出了以使車輛的橫擺率成為目標橫擺率的方式控制各輪的制動驅(qū)動力的方法(例如，參照專利文獻3 )。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平6-336169號公報專利文獻2 :日本特開2006-193156號公報專利文獻3 :日本特開平3-292221號公報

發(fā)明內(nèi)容
轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩是對駕駛員意圖進行的轉(zhuǎn)向操作造成影響的要素。因此，在利用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來抵消進行這種自動轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反力的情況下，由于駕駛員基于自身的意圖進行轉(zhuǎn)向操作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩與該轉(zhuǎn)向反力抵消用的轉(zhuǎn)矩發(fā)生干涉，有時會對駕駛員造成不適感。即，在專利文獻I的方法中，存在難以不對駕駛員造成不適感地抵消因自動轉(zhuǎn)向而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反力這樣的技術(shù)性的問題點。另外，根據(jù)專利文獻I的方法，用于抵消轉(zhuǎn)向反力的輔助轉(zhuǎn)矩基于根據(jù)轉(zhuǎn)向反力而檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進行運算。即，轉(zhuǎn)向反力在作為可檢測的程度的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而明顯化之后進行推定。S卩，在專利文獻I的方法中，還存在如下的技術(shù)性問題點由于僅能將轉(zhuǎn)向反力作為實際現(xiàn)象來檢測，在駕駛員能感覺的程度的有意義的期間內(nèi)，轉(zhuǎn)向反力不相抵而殘留。這些技術(shù)性問題點在適用了雖然通過制動驅(qū)動力來實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向，但對于轉(zhuǎn)向反力沒有任何記載和啟示的專利文獻2及3公開的技術(shù)時同樣會產(chǎn)生。本發(fā)明鑒于上述的問題點而作出，其課題在于提供一種能夠不與駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入發(fā)生干涉地抑制在進行各種自動轉(zhuǎn)向時從轉(zhuǎn)向輪傳遞的轉(zhuǎn)向反力的車輛的控制裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的車輛的控制裝置對具備制動驅(qū)動力可變單元的車輛進行控制，該制動驅(qū)動力可變單元能夠使作用于各個車輪的制動驅(qū)動力相對于該各個車輪分別地變化，所述車輛的控制裝置的特征在于，具備目標狀態(tài)量設(shè)定單元，設(shè)定與所述車輛的目標運動狀態(tài)對應的目標狀態(tài)量；及目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元，基于對應于所述目標狀態(tài)量的狀態(tài)量及從所述車輪向轉(zhuǎn)向裝置傳遞的轉(zhuǎn)向反力與前輪的左右制動驅(qū)動力差及后輪的制動驅(qū)動力差之間的預先設(shè)定的相對關(guān)系，以使所述狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力成為所述設(shè)定的目標狀態(tài)量及規(guī)定的目標轉(zhuǎn)向反力的方式設(shè)定所述制動驅(qū)動力的目標值即目標制動驅(qū)動力。本發(fā)明的車輛具備制動驅(qū)動力可變單元。制動驅(qū)動力可變單元是能夠使對車輛具備的各個車輪(包括輪胎)作用的制動力或驅(qū)動力或這兩者分別相互獨立地變化的單元。作為制動驅(qū)動力可變單元優(yōu)選的一方式，例如，可以采用作為包含ABS (Anti-lock Braking System :防抱死制動系統(tǒng))等的概念的各種ECB (Electronic Braking System :電子制動系統(tǒng))、驅(qū)動力可變差速器機構(gòu)、或輪轂電動機系統(tǒng)等的實踐的形態(tài)。根據(jù)制動驅(qū)動力可變單元，能夠分別對于前輪及后輪在左右輪相互之間產(chǎn)生制動驅(qū)動力差。當左右輪產(chǎn)生制動驅(qū)動力差時，車輛根據(jù)該制動驅(qū)動力差，若為驅(qū)動力差，則向驅(qū)動力相對小的車輪一側(cè)轉(zhuǎn)彎，若為制動力差，則向制動力相對大的車輪一側(cè)轉(zhuǎn)彎。本發(fā)明的車輛的控制裝置是控制這種車輛的裝置，例如可采用如下形態(tài)可適當?shù)匕粋€或多個 CPU (Central Processing Unit :中央處理器)、MPU (Micro ProcessingUnit :微處理器)、各種處理器或各種控制器、或者進而ROM (Read Only Memory)> RAM(RandomAccess Memory)、緩沖存儲器或閃光式存儲器等的各種存儲單元等的、單體的或多個EQJ (Electronic Controlled Unit :電子控制單元)等的各種處理單元、各種控制器或微型計算機裝置等各種計算機系統(tǒng)等的形態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的車輛的控制裝置，在其動作時，利用目標狀態(tài)量設(shè)定單元，設(shè)定與車輛的目標運動狀態(tài)對應的目標狀態(tài)量。本發(fā)明的“目標運動狀態(tài)”是指車輛成為目標的運動狀態(tài)且利用經(jīng)由制動驅(qū)動力可變單元的制動驅(qū)動力的控制而能導出的運動狀態(tài)。如上述那樣，制動驅(qū)動力可變單元是能夠根據(jù)前輪及后輪的左右制動驅(qū)動力差來控制車輛的轉(zhuǎn)彎舉動的單元。因此，車輛的目標運動狀態(tài)作為優(yōu)選的一方式，是指維持目標車道的行駛、沿著目標路徑的行駛等。本發(fā)明的“目標狀態(tài)量”是與這種目標運動狀態(tài)對應的車輛的狀態(tài)量，是規(guī)定車輛的轉(zhuǎn)彎舉動的狀態(tài)量。目標狀態(tài)量作為優(yōu)選的一方式，例如是車輛的橫擺率、車身滑移角(相對于車輛的轉(zhuǎn)彎切線方向的角度，車身的朝向與車身的瞬間的行進方向所成的角度)、或橫向加速度等的目標值。需要說明的是，目標狀態(tài)量設(shè)定單元例如基于作為可成為用于使車輛沿著目標行駛道路行駛的參照值的物理量的位置狀態(tài)偏差(即，規(guī)定了應維持的目標行駛道路與車輛之間的相對的位置關(guān)系的偏差，作為優(yōu)選的一方式，可包括車輛相對于目標行駛道路的橫向位置的偏差、橫擺角偏差等)，或者進而參照車速等行駛條件，來設(shè)定目標狀態(tài)量。目標狀態(tài)量既可以預先在應具有的存儲單元中以與各種參數(shù)值建立對應的方式進行映射化而存儲，也可以每次按照應具有的運算算法、運算式等來導出。另一方面，通過使車輛的狀態(tài)量維持成或接近由目標狀態(tài)量設(shè)定單元設(shè)定的目標狀態(tài)量，從而控制車輛的轉(zhuǎn)彎舉動，在利用一種自動轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)前述的目標運動狀態(tài)時，能使例如以轉(zhuǎn)向輪的自動回正轉(zhuǎn)矩等為代表的轉(zhuǎn)向反力作用于包含方向盤等轉(zhuǎn)向輸入機構(gòu)在內(nèi)的、作為對轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向輸入的傳遞機構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置。該轉(zhuǎn)向反力中，若駕駛員對轉(zhuǎn) 向輸入單元施加轉(zhuǎn)向保持力，也能成為所謂轉(zhuǎn)向的“反應”，但由于朝向目標運動狀態(tài)的車輛的運動控制是一種自動轉(zhuǎn)向(當然，控制自身是根據(jù)駕駛員的意圖而開始的性質(zhì)的控制)，這種轉(zhuǎn)向反力容易對駕駛員造成不適感。而且，該轉(zhuǎn)向反力是要使轉(zhuǎn)向輸入單元向與本來的轉(zhuǎn)彎方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的反力，因此駕駛員在未施加轉(zhuǎn)向保持力的所謂撒手行駛時，通過使轉(zhuǎn)向輸入單元向轉(zhuǎn)彎相反方向轉(zhuǎn)動，對車輛的運動控制造成影響。然而，制動驅(qū)動力可變單元能夠獨立控制各輪的制動驅(qū)動力，因此作為與轉(zhuǎn)彎舉動相關(guān)的控制參數(shù)，至少具有前輪驅(qū)動力差及后輪驅(qū)動力差這兩種控制參數(shù)。在此，根據(jù)公知的運動方程式，控制參數(shù)的個數(shù)與車輛的狀態(tài)量的自由度一致。即，在能夠個別地控制前輪驅(qū)動力差及后輪驅(qū)動力差的情況下，車輛的狀態(tài)量為二自由度。因此，若該二自由度的狀態(tài)量中的一方的狀態(tài)量為目標狀態(tài)量設(shè)定單元作為設(shè)定對象的狀態(tài)量(例如，橫擺率、車身滑移角等)且另一方的狀態(tài)量為轉(zhuǎn)向反力相當值，則基于運動方程式，能夠?qū)С鰹榱说玫较Ｍ霓D(zhuǎn)向反力所需的控制參數(shù)，相反也能夠?qū)С雠c任意的控制參數(shù)對應的轉(zhuǎn)向反力。本發(fā)明的車輛的控制裝置著眼于該點，利用目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元的作用，能夠進行不會對駕駛員造成不適感的轉(zhuǎn)向反力的抑制。S卩，根據(jù)本發(fā)明的車輛的控制裝置，通過目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元，以與目標狀態(tài)量對應的狀態(tài)量及上述的轉(zhuǎn)向反力分別成為上述的目標狀態(tài)量及規(guī)定的目標轉(zhuǎn)向反力的方式設(shè)定各輪的目標制動驅(qū)動力。如上所述，根據(jù)運動方程式，在車輛的狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力與前后輪各自的左右制動驅(qū)動力差之間，能夠構(gòu)筑一定的相對關(guān)系。目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元基于該相對關(guān)系，導出實現(xiàn)目標狀態(tài)量及目標轉(zhuǎn)向反力的前后輪的左右制動驅(qū)動力差，根據(jù)導出的前后輪的左右制動驅(qū)動力差來設(shè)定目標制動驅(qū)動力。通過如此設(shè)定目標制動驅(qū)動力，在根據(jù)該設(shè)定的目標制動驅(qū)動力來控制各輪的制動驅(qū)動力時，前輪的左右驅(qū)動力差及后輪的左右驅(qū)動力差維持成或接近應具有的值，從而能夠?qū)崿F(xiàn)目標轉(zhuǎn)向反力并使車輛的狀態(tài)量維持成目標狀態(tài)量或接近目標狀態(tài)量。需要說明的是，車輛的狀態(tài)量維持成目標狀態(tài)量或接近目標狀態(tài)的情況與車輛的運動狀態(tài)維持成目標運動狀態(tài)或接近目標運動狀態(tài)的情況實質(zhì)上等價。目標轉(zhuǎn)向反力既可以是固定值也可以是可變值，在為可變值時，可以將與參數(shù)的關(guān)系規(guī)定作為映射等?；蛘?，目標轉(zhuǎn)向反力也可以是基于預先準備的算法等每次分別具體設(shè)定的一類的值。在此，在能夠得到作為希望的轉(zhuǎn)向反力的目標轉(zhuǎn)向反力時，與在制動驅(qū)動力的控制上在進行過程中產(chǎn)生某種轉(zhuǎn)向反力時相比，格外地抑制駕駛性能的下降。其原因是目標轉(zhuǎn)向反力為在駕駛員側(cè)能預見的反力或能夠設(shè)定為不會對駕駛員造成不適感的反力。而且尤其是若目標轉(zhuǎn)向反力為零相當值(包含零值，是預先基于試驗、經(jīng)驗、理論或模擬等，包括了作為駕駛性能的惡化而駕駛員未感覺到的內(nèi)容被規(guī)定的值的概念)，則在使車輛的狀態(tài)量維持成目標狀態(tài)量或接近目標狀態(tài)量時，能夠抵消轉(zhuǎn)向反力，實現(xiàn)所謂撒手駕駛。此外，根據(jù)本發(fā)明的車輛的控制裝置，車輛的狀態(tài)量的控制和轉(zhuǎn)向反力的控制由制動驅(qū)動力可變單元進行一維管理。即，在實現(xiàn)車輛的狀態(tài)量的控制和轉(zhuǎn)向反力的控制時，不會產(chǎn)生對轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的介入，因此對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的干涉幾乎不會產(chǎn)生。因此，對于駕駛員基于自身的意圖進行的轉(zhuǎn)向操作，施加適當?shù)霓D(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，確保良好的駕駛性能。而且，根據(jù)這種一維管理，在車輛的狀態(tài)量控制與轉(zhuǎn)向反力控制之間不會產(chǎn)生時間延遲，能夠?qū)崟r地抑制轉(zhuǎn)向反力。S卩，本發(fā)明的車輛的控制裝置與必須立足于推定轉(zhuǎn)向反力且利用某種單元克服推定出的轉(zhuǎn)向反力的力這樣的工藝的技術(shù)思想相比較，在即時性、控制性及準確性上明顯優(yōu)越。另外，鑒于能夠進行這種一維管理的點，本發(fā)明的車輛的控制裝置能夠與例如EPS(Electronic controlled Power Steering :電子控制式功率轉(zhuǎn)向裝置)、VGRS (Variable Gear Ratio Steering :轉(zhuǎn)向齒輪比可變裝置)、ARS (Active Rear Steering :后輪轉(zhuǎn)向裝置)、4WS (4WheelsSteering :4 輪轉(zhuǎn)向裝置)或 SBW (Steering By Wire:電子控制轉(zhuǎn)向角可變裝置)等的各種轉(zhuǎn)向輔助裝置的有無毫無關(guān)聯(lián)地適用。因此，在具有高通用性的點上，也在實踐上有益。需要說明的是，如上述那樣，與狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力對應的控制參數(shù)是前輪及后輪的左右制動驅(qū)動力差，但施加滿足狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力各自的目標值的前輪制動驅(qū)動力差及后輪制動驅(qū)動力差的各輪的制動驅(qū)動力未必唯一。因此，目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元也可以在滿足上述相對關(guān)系的范圍內(nèi)將適合于該時刻的車輛的行駛條件、駕駛員意圖等的最適當?shù)慕庠O(shè)定作為目標制動驅(qū)動力。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的一形態(tài)中，還具備控制單元，該控制單元執(zhí)行自動轉(zhuǎn)向控制，所述自動轉(zhuǎn)向控制用于以使所述制動驅(qū)動力成為所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力的方式控制所述制動驅(qū)動力可變單元。根據(jù)該形態(tài)，利用控制單元執(zhí)行自動轉(zhuǎn)向控制，且以使各輪的制動驅(qū)動力成為目標制動驅(qū)動力的方式控制制動驅(qū)動力可變單元。因此，能得到目標轉(zhuǎn)向反力作為轉(zhuǎn)向反力，并能夠容易地使車輛的狀態(tài)量維持成目標狀態(tài)量或接近目標狀態(tài)量。需要說明的是，在該形態(tài)中，也可以是，還具備判別單元，該判別單元判別駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的有無，所述控制單元判別為在所述自動轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行期間存在所述轉(zhuǎn)向輸入時結(jié)束所述自動轉(zhuǎn)向控制。根據(jù)該形態(tài)，在自動轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生了駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入時，自動轉(zhuǎn)向結(jié)束。因此，自動轉(zhuǎn)向控制不會妨礙基于駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖的轉(zhuǎn)向操作，能夠防止駕駛性能的下降。需要說明的是，此時，判別單元也可以按照某種原理原則來判別轉(zhuǎn)向輸入的有無。需要說明的是，在具備判別單元的形態(tài)中，也可以是，作為所述轉(zhuǎn)向輸入的有無，所述判別單元判別駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及駕駛員轉(zhuǎn)向角中的至少一方是否為基準值以上，所述控制單元在所述至少一方為所述基準值以上時，結(jié)束所述自動轉(zhuǎn)向控制。駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及駕駛員轉(zhuǎn)向角是所謂轉(zhuǎn)向輸入其本身，因此適合作為轉(zhuǎn)向輸入的有無判別的判斷指標。尤其是在它們?yōu)榛鶞手狄陨蠒r判別為存在轉(zhuǎn)向輸入的情況下，能夠適當?shù)卮_保轉(zhuǎn)向輸入的有無判別的判別精度。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，所述目標轉(zhuǎn)向反力處于預先設(shè)定的允許上限值以下。根據(jù)該形態(tài)，在實現(xiàn)了所設(shè)定的目標制動驅(qū)動力的情況下，使車輛的狀態(tài)量維持成目標狀態(tài)量或接近目標狀態(tài)量時的轉(zhuǎn)向反力成為允許上限值以下。因此，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向反力與駕駛員自身的轉(zhuǎn)向操作的干涉抑制成實踐上不會產(chǎn)生問題的程度。需要說明的是，允許上限值也可以預先通過試驗、經(jīng)驗、理論或基于人機學的見解的模擬等，以與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的干涉收納在不會讓駕駛員感覺到不適感的程度的范圍內(nèi)的方式設(shè)定。尤其是若該允許上限值為上述的零相當值，則轉(zhuǎn)向反力實質(zhì)上成為被抵消的形式，消除在撒手行駛時轉(zhuǎn)向反力意外地引起車輛舉動的變化的擔心，從而實現(xiàn)適當?shù)娜鍪竹{駛。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，所述狀態(tài)量為所述車輛的橫擺率，所述目標狀態(tài)量設(shè)定單元設(shè)定所述橫擺率的目標值即目標橫擺率作為所述目標狀態(tài)量。根據(jù)該形態(tài)，作為目標狀態(tài)量，設(shè)定橫擺率為目標值的目標橫擺率。橫擺率是能適當?shù)乇硎拒囕v的轉(zhuǎn)彎舉動的指標，因此適合作為本發(fā)明的狀態(tài)量。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元基于作為所述相對關(guān)系的一部分的、轉(zhuǎn)向輪的接地中心點與該轉(zhuǎn)向輪的主銷軸的假想接地點之間的距離即主銷偏移來設(shè)定所述目標制動驅(qū)動力。轉(zhuǎn)向輪的左右驅(qū)動力差與轉(zhuǎn)向反力的關(guān)系對主銷偏移造成較大的影響。因此，通過考慮該主銷偏移作為目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元參照的上述的相對關(guān)系的一部分，能夠使轉(zhuǎn)向反力準確地維持成目標轉(zhuǎn)向反力或接近目標轉(zhuǎn)向反力。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，還具備駕駛員意圖確定單元，該駕駛員意圖確定單元確定與所述車輛的運動狀態(tài)建立了對應的駕駛員意圖，所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)所述確定到的駕駛員意圖來調(diào)整所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。根據(jù)該形態(tài)，通過駕駛員意圖確定單元來確定駕駛員意圖。在此，“駕駛員意圖”是指會對車輛的運動狀態(tài)造成影響的意圖，直截了當而言，是指例如與加減速關(guān)聯(lián)的意圖。這種情況下，駕駛員意圖確定單元例如參照油門踏板的踏下量、制動踏板的踏下量等來確定駕駛員意圖。該駕駛員意圖與車輛的運動狀態(tài)相關(guān)，因此未作任何考慮時，與車輛的運動狀態(tài)相關(guān)的各輪的制動驅(qū)動力可能與該駕駛員意圖發(fā)生干涉。作為直截了當?shù)囊焕隈{駛員具有加速(減速)意圖的狀況下，當目標制動驅(qū)動力為制動力(驅(qū)動力)時，即使狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力維持成目標值，對駕駛員造成不適感的可能性也高。因此，在本形態(tài)中，目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)該確定的駕駛員意圖，來調(diào)整設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。在此，“調(diào)整”是指在應實現(xiàn)的制動驅(qū)動力差的范圍內(nèi)使制動驅(qū)動力的分配適當變化的優(yōu)選的最適化。通過這種目標制動驅(qū)動力的調(diào)整，實現(xiàn)不會與駕駛員意圖發(fā)生干涉的優(yōu)選的運動狀態(tài)控制。需要說明的是，作為補充，目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元也可以在駕駛員具有加速意圖時以各輪的制動驅(qū)動力的總計成為驅(qū)動力的方式調(diào)整目標制動驅(qū)動力，而且在駕駛員具有減速意圖時以各輪的制動驅(qū)動力的總計成為制動力的方式調(diào)整目標制動驅(qū)動力。
在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，還具備路面狀態(tài)確定單元，該路面狀態(tài)確定單元確定所述路面的狀態(tài)，所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)所述確定到的路面的狀態(tài)來調(diào)整所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。根據(jù)該形態(tài)，利用路面狀態(tài)確定單元確定路面狀態(tài)。在此，“路面狀態(tài)”是指會對車輛的運動狀態(tài)造成影響的路面的狀態(tài)，直截了當?shù)厥侵嘎访娴钠露?、路面的摩擦系?shù)等。這種情況下，路面狀態(tài)確定單元例如也可以經(jīng)由作為公知的各種車載導航系統(tǒng)、ITS (Intelligent Transport System :智能交通系統(tǒng))等各種交通基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的一部分的各種路車間通信裝置等，取得與它們相關(guān)的信息，作為確定路面狀態(tài)時的參照值而利用。該路面狀態(tài)由于與車輛的運動狀態(tài)相關(guān)，因此在未作任何考慮的情況下，與車輛的運動狀態(tài)相關(guān)的各輪的制動驅(qū)動力可能會助長被該路面狀態(tài)影響的車輛的狀態(tài)量變化。作為直截了當?shù)囊焕诼访鏋樯仙?下降)坡度的狀況下，當目標制動驅(qū)動力為制動力(驅(qū) 動力)時，可能引起車輛的減速(加速)。因此，在本形態(tài)中，目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)該確定的路面狀態(tài)，調(diào)整設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。在此，“調(diào)整”是指在應實現(xiàn)的制動驅(qū)動力差的范圍內(nèi)使制動驅(qū)動力的分配適當變化的優(yōu)選的最適化。通過這種目標制動驅(qū)動力的調(diào)整，實現(xiàn)不會助長路面狀態(tài)引起的狀態(tài)量變化，換言之，能抑制該狀態(tài)量變化的優(yōu)選的運動狀態(tài)控制。需要說明的是，作為補充，目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元也可以在路面為上升坡度時以各輪的制動驅(qū)動力的總計成為驅(qū)動力的方式調(diào)整目標制動驅(qū)動力，而且在路面為下降坡度時以各輪的制動驅(qū)動力的總計成為制動力的方式調(diào)整目標制動驅(qū)動力。在本發(fā)明的車輛的控制裝置的另一形態(tài)中，所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元以使驅(qū)動力優(yōu)先于制動力的方式設(shè)定所述目標制動驅(qū)動力。根據(jù)該形態(tài)，在所設(shè)定的目標制動驅(qū)動力中，使驅(qū)動力比制動力優(yōu)先。S卩，在通過驅(qū)動力能實現(xiàn)車輛的運動控制上所需的前輪及后輪的左右驅(qū)動力差時，基本上利用驅(qū)動力的調(diào)整將它們實現(xiàn)。因此，能夠使與向各個車輪施加制動力相伴的制動構(gòu)件的磨損、劣化的進展延遲，在品質(zhì)管理上極其有益。本發(fā)明的這種作用及其他的優(yōu)點通過如下說明的實施方式可知。


圖I是概念性地表示本發(fā)明的一實施方式的車輛的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是在圖I的車輛中進行的LKA控制的流程圖。圖3是例示了前后輪的制動驅(qū)動力差與車輛轉(zhuǎn)彎方向之間的關(guān)系的概念圖。圖4是概念性地表示制動力作用于轉(zhuǎn)向輪時的轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩的一產(chǎn)生方向的圖。
具體實施例方式以下，適當參照附圖，說明本發(fā)明的車輛的控制裝置的實施方式。<實施方式的構(gòu)成>首先，參照圖1，說明本發(fā)明的一實施方式的車輛10的結(jié)構(gòu)。在此，圖I是概念性地表示車輛10的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
在圖I中，車輛10具備左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL及右后輪RR這各車輪，其中，通過作為轉(zhuǎn)向輪的左前輪FL及右前輪FR的轉(zhuǎn)向角變化而能夠向希望的方向行進。車輛10具備ECU100、發(fā)動機200、驅(qū)動力分配裝置300、VGRS促動器400、EPS促動器 500、ECB (Electronic Controlled Braking system :電子控制式制動裝置)600 及車載導航裝置700。ECU100 分別具備未圖不的 CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read OnlyMemory)及RAM (Random Access Memory),是構(gòu)成為能夠控制車輛10的動作整體的電子控制單元，是本發(fā)明的“車輛的控制裝置”的一例。ECU100構(gòu)成為能夠按照存儲在ROM中的控制程序執(zhí)行后述的LKA控制。ECU100是構(gòu)成為分別作為本發(fā)明的“目標狀態(tài)量設(shè)定單元”、“目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元”、“控制單元”、“判別單元”、“駕駛員意圖確定單元”及“路面狀態(tài)確定單元”的一例而發(fā)揮作用的一體的電子控制單元，這些各單元的動作全部由E⑶100執(zhí)行。但是，本發(fā)明的這些各單元的物理性、機械性及電氣性結(jié)構(gòu)并未限定于此，例如這些各單元也可以作為多個ECU、各種處理單元、各種控制器或微型計算機裝置等各種計算機系統(tǒng)等構(gòu)成。發(fā)動機200是作為車輛10的驅(qū)動力源發(fā)揮作用的V型6汽缸汽油發(fā)動機。需要說明的是，本發(fā)明的車輛的動力源并未限定為作為能夠包括將燃料的燃燒轉(zhuǎn)換成機械性動力而取出的發(fā)送機的概念而具有各種實踐形態(tài)的內(nèi)燃機(發(fā)動機200也是其一例)，也可以是電動機等的旋轉(zhuǎn)電機?；蛘?，車輛也可以是對它們進行協(xié)調(diào)控制的所謂混合動力車輛。發(fā)動機200的作為驅(qū)動力輸出軸的曲軸與作為驅(qū)動力分配裝置的一結(jié)構(gòu)要素的中央差速器裝置310連接。需要說明的是，發(fā)動機200的詳細結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的主旨的相關(guān)性弱，在此省略其詳細說明。驅(qū)動力分配裝置300構(gòu)成為能夠?qū)陌l(fā)動機200經(jīng)由前述的曲軸傳遞的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te以規(guī)定的比率分配給前輪及后輪，并且構(gòu)成為在前輪及后輪中還能夠分別使左右輪的驅(qū)動力分配發(fā)生變化，是本發(fā)明的“制動驅(qū)動力可變單元”的一例。驅(qū)動力分配裝置300具備中央差速器裝置310 (以下，適當簡稱為“中央差速器310”)、前差速器裝置320 (以下，適當簡稱為“前差速器320”)、及后差速器裝置330 (以下，適當簡稱為“后差速器330”)。中央差速器310是將從發(fā)動機200供給的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te向前差速器320及后差速器330分配的LSD (Limited Slip Differential :帶有差動限制功能的差動機構(gòu))。中央差速器310在作用于前后輪的負荷大致一定的條件下，以分配比50 50 (只是一例，并未限定于此)將發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te對前后輪分配。而且，當前后輪中的一方的旋轉(zhuǎn)速度相對于另一方高出規(guī)定以上時，進行使差動限制轉(zhuǎn)矩作用于該一方并向該另一方移讓轉(zhuǎn)矩的差動限制。即，中央差速器310是所謂旋轉(zhuǎn)速度感應式(粘性聯(lián)軸器式)的差動機構(gòu)。需要說明的是，中央差速器310并不局限于這種旋轉(zhuǎn)速度感應式，也可以是與輸入轉(zhuǎn)矩成比例地使差動限制作用增大的轉(zhuǎn)矩感應式的差動機構(gòu)。而且，也可以是利用行星齒輪機構(gòu)形成差動作用，利用電磁離合器的斷續(xù)控制而使差動限制轉(zhuǎn)矩連續(xù)變化，能夠在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)實現(xiàn)希望的分配比率的分配比率可變型的差動機構(gòu)。無論如何，中央差速器310只要能夠?qū)η拜喖昂筝喎峙浒l(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te即可，不管公知還是非公知，可以采取各種實踐性形態(tài)。前差速器320是能夠?qū)⒗弥醒氩钏倨?10分配到前車軸(前輪車軸)側(cè)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te進而向左右輪以在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)設(shè)定的希望的分配比率進行分配的分配比率可變型的LSD。前差速器320具備由冕狀齒輪、恒星齒輪及行星輪架構(gòu)成的行星齒輪機構(gòu)、及賦予差動限制轉(zhuǎn)矩的電磁離合器，采用在該行星齒輪機構(gòu)的冕狀齒輪上連結(jié)差速器殼體并在恒星齒輪及行星輪架上分別連結(jié)左右的車軸的結(jié)構(gòu)。而且，差動限制轉(zhuǎn)矩通過對電磁離合器的通電控制而連續(xù)地被控制，在前差速器320的物理性的電結(jié)構(gòu)上確定的規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)，連續(xù)可變地控制轉(zhuǎn)矩的分配比率。前差速器320成為與E⑶100電連接且向電磁離合器的通電控制也由E⑶100控制的結(jié)構(gòu)。因此，ECU100能夠經(jīng)由前差速器320的驅(qū)動控制產(chǎn)生希望的前輪制動驅(qū)動力差(在此為驅(qū)動力差)Ff。需要說明的是，前差速器320的結(jié)構(gòu)只要能夠向左右輪以希望的分配比率分配驅(qū)動力(需要說明的是，轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動力處于唯一的關(guān)系)即可，并未限定為在此例示的結(jié)構(gòu)，無論公知還是非公知，可以具有各種形態(tài)。無論如何，這種左右驅(qū)動力分配作用為公知，在此，從防止說明的煩雜化的目的出發(fā)，這里沒有涉及其詳細內(nèi)容。后差速器330是能夠?qū)⒗弥醒氩钏倨?10經(jīng)由驅(qū)動軸11分配到后車軸(后輪車軸)側(cè)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te進而向左右輪以在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)設(shè)定的希望的分配比率進行分配的分配比率可變型的LSD。后差速器330具備由冕狀齒輪、恒星齒輪及行星輪架構(gòu)成的行星齒輪機構(gòu)、及賦予差動限制轉(zhuǎn)矩的電磁離合器，采用在該行星齒輪機構(gòu)的冕狀齒輪上連結(jié)有差速器殼體并且在恒星齒輪及行星輪架上分別連結(jié)左右的車軸的結(jié)構(gòu)。而且，差動限制轉(zhuǎn)矩通過對電磁離合器的通電控制而連續(xù)地被控制，在后差速器330的物理性的電結(jié)構(gòu)上確定的規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)，連續(xù)地可變地控制轉(zhuǎn)矩的分配比率。后差速器330成為與E⑶100電連接且向電磁離合器的通電控制也由E⑶100控制的結(jié)構(gòu)。因此，E⑶100經(jīng)由后差速器330的驅(qū)動控制而能夠產(chǎn)生希望的后輪制動驅(qū)動力差(在此為驅(qū)動力差)Fr。需要說明的是，后差速器330的結(jié)構(gòu)只要能夠向左右輪以希望的分配比率分配驅(qū)動力(需要說明的是，轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動力處于唯一的關(guān)系)即可，并未限定為在此例示的結(jié)構(gòu)，無論公知還是非公知，可以具有各種形態(tài)。無論如何，這種左右驅(qū)動力分配作用為公知，在此，從防止說明的煩雜化的目的出發(fā)，這里沒有觸及其詳細說明。VGRS促動器400是具備外殼、VGRS電動機、減速機構(gòu)及鎖定機構(gòu)(均未圖示)等的轉(zhuǎn)向傳遞比可變裝置。在VGRS促動器400中，VGRS電動機、減速機構(gòu)及鎖定機構(gòu)收容在外殼內(nèi)。該外殼與上轉(zhuǎn)向軸13的下游側(cè)的端部固定，并能夠與上轉(zhuǎn)向軸13大致一體地旋轉(zhuǎn)，其中，該上轉(zhuǎn)向軸13與作為轉(zhuǎn)向輸入單元的方向盤12連結(jié)。VGRS電動機是具有作為旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)子、作為固定件的定子、及作為驅(qū)動力的輸出軸的旋轉(zhuǎn)軸的DC無刷電動機。定子固定在外殼內(nèi)部，轉(zhuǎn)子在外殼內(nèi)部被保持為能夠旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸被固定成能夠與轉(zhuǎn)子同軸地旋轉(zhuǎn)，其下游側(cè)的端部與減速機構(gòu)連結(jié)。構(gòu)成為從未圖示的電氣驅(qū)動電路向該定子供給驅(qū)動電壓。減速機構(gòu)是具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪機構(gòu)。這多個旋轉(zhuǎn)要素的一旋轉(zhuǎn)要素與VGRS電動機的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)，而且，其他的旋轉(zhuǎn)要素中的一個與前述的外殼連結(jié)。并且其余的旋轉(zhuǎn)要素與低轉(zhuǎn)向軸14連結(jié)。根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu)的減速機構(gòu)，根據(jù)與方向盤12的操作量對應的上轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)速度(即，外殼的旋轉(zhuǎn)速度)和VGRS電動機的旋轉(zhuǎn)速度(即，旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度)，來唯一地決定與其余的一旋轉(zhuǎn)要素連結(jié)的低轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)速度。此時，利用旋轉(zhuǎn)要素相互之間的差動作用，對VGRS電動機的旋轉(zhuǎn)速度進行增減控制，由此能夠?qū)Φ娃D(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)速度進行增減控制。即，利用VGRS電動機及減速機構(gòu)的作用，而上轉(zhuǎn)向軸13與低轉(zhuǎn)向軸14能夠相對旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，在減速機構(gòu)中的各旋轉(zhuǎn)要素的結(jié)構(gòu)上，VGRS電動機的旋轉(zhuǎn)速度按照根據(jù)各旋轉(zhuǎn)要素相互之間的齒輪比決定的規(guī)定的減速比，以減速的狀態(tài)向低轉(zhuǎn)向軸14傳遞。如此，在車輛10中，上轉(zhuǎn)向軸13與低轉(zhuǎn)向軸14能夠相對旋轉(zhuǎn)，由此上轉(zhuǎn)向軸13的作為旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA與對應于低轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)量而唯一決定(后述的齒輪齒條機構(gòu)的齒輪比也相關(guān))的作為轉(zhuǎn)向輪的前輪的轉(zhuǎn)向角S f之比即轉(zhuǎn)向傳遞比在預先確定的范圍內(nèi)連續(xù)可變。需要說明的是，鎖定機構(gòu)是具備VGRS電動機側(cè)的離合器要素和外殼側(cè)的離合器要素的離合器機構(gòu)。在兩離合器要素相互卡合的狀態(tài)下，上轉(zhuǎn)向軸13與VGRS電動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度一致，因此必然地低轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)速度也與它們一致。即，上轉(zhuǎn)向軸13與低轉(zhuǎn)向軸14成為直接連結(jié)狀態(tài)。但是，關(guān)于鎖定機構(gòu)的詳細情況，由于與本發(fā)明的相關(guān)性較弱，因此這里省略說明。需要說明的是，VGRS促動器400與E⑶100電連接，其動作由E⑶100控制。在車輛10中，低轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)向齒輪齒條機構(gòu)傳遞。齒輪齒條機構(gòu)是轉(zhuǎn)向傳遞機構(gòu)，其包括與低轉(zhuǎn)向軸14的下游側(cè)端部連接的未圖示的小齒輪及形成有與該小齒輪的齒輪齒嚙合的齒輪齒的齒桿15，小齒輪的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成齒桿15的圖中左右方向的運動，由此經(jīng)由與齒桿15的兩端部連結(jié)的拉桿及關(guān)節(jié)(標號省略)將轉(zhuǎn)向力向各轉(zhuǎn)向輪傳遞。即，從方向盤12到各前輪的轉(zhuǎn)向力的傳遞機構(gòu)是本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向裝置”的一例。EPS促動器500是轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置，具備作為DC無刷電動機的EPS電動機，該DC無刷電動機包括附設(shè)有永久磁鐵而成的作為旋轉(zhuǎn)件的未圖示的轉(zhuǎn)子和包圍該轉(zhuǎn)子的作為固定件的定子。該EPS電動機通過經(jīng)由未圖示的電氣驅(qū)動裝置向該定子的通電，而借助形成在EPS電動機內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場的作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由此在其旋轉(zhuǎn)方向上能夠產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩TA。另一方面，在EPS電動機的作為旋轉(zhuǎn)軸的電動機軸上固定有未圖不的減速齒輪，該減速齒輪還與設(shè)置在低轉(zhuǎn)向軸14上的減速齒輪嚙合。因此，在本實施方式中，從EPS電動機產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩TA作為對低轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)進行輔助的轉(zhuǎn)矩而發(fā)揮作用。因此，輔助轉(zhuǎn)矩TA在與經(jīng)由方向盤12施加給上轉(zhuǎn)向軸13的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT向同一方向施加時，駕駛員的轉(zhuǎn)向負擔會減輕輔助轉(zhuǎn)矩TA的量。需要說明的是，EPS促動器500與E⑶100電連接，其動作由E⑶100控制。車輛10具備轉(zhuǎn)向角傳感器16及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器17。轉(zhuǎn)向角傳感器16是構(gòu)成為能夠?qū)Ρ硎旧限D(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA進行檢測的角度傳感器。轉(zhuǎn)向角傳感器16與E⑶100電連接，檢測到的轉(zhuǎn)向角MA由E⑶100在一定或不定的周期進行參照。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器17是構(gòu)成為能夠?qū)鸟{駛員經(jīng)由方向盤12施加的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT進行檢測的傳感器。更具體而言，上轉(zhuǎn)向軸13被分割為上游部和下游部，具有通過未圖示的扭桿而相互連結(jié)的結(jié)構(gòu)。在所述扭桿的上游側(cè)及下游側(cè)的兩端部固定有旋轉(zhuǎn)相位差檢測用的環(huán)。該扭桿根據(jù)車輛10的駕駛員操作方向盤12時經(jīng)由上轉(zhuǎn)向軸13的上游部傳遞的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(即，駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT)而向該旋轉(zhuǎn)方向扭轉(zhuǎn)，能夠產(chǎn)生上述扭轉(zhuǎn)并向下游部傳遞轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。因此，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的傳遞時，在前面敘述的旋轉(zhuǎn)相位差檢測用的環(huán)相互之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)相位差。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器17檢測所述旋轉(zhuǎn)相位差，并能夠?qū)⑺鲂D(zhuǎn)相位差換算成轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，作為與駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT對應的電信號而輸出。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器17與E⑶100電連接，檢測到的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT由E⑶100在一定或不定的周期進行參照。ECB600是能夠分別向車輛10的前后左右各輪施加制動力的本發(fā)明的“制動驅(qū)動力可變單元”的另一例的電子控制式制動裝置。ECB600具備制動器促動器610、以及與左前輪FL、右前輪FR、左后輪RL及右后輪RR分別對應的制動裝置620FL、620FR、620RL及620RR。制動器促動器610是對于制動裝置620FL、620FR、620RL及620RR能夠分別供給工作油的液壓控制用的促動器。制動器促動器610由主液壓缸、電動油泵、多個液壓傳遞通路及在該液壓傳遞通路上分別設(shè)置的電磁閥等構(gòu)成，通過控制電磁閥的開閉狀態(tài)，對于各制動裝置，能夠分別控制向各制動裝置具備的制動輪缸供給的工作油的液壓。工作油的液壓與各制動裝置具備的制動墊的按壓力處于一對一的關(guān)系，工作油的液壓的高低分別對應于各制動裝置中的制動力的大小。制動器促動器610與E⑶100電連接，從各制動裝置向各車輪施加的制動力由ECU100 控制。車輛10具備車載相機18及車速傳感器19。車載相機18是設(shè)置在車輛10的車頭并能夠拍攝車輛10的前方的規(guī)定區(qū)域的拍攝裝置。車載相機18與E⑶100電連接，拍攝到的前方區(qū)域作為圖像數(shù)據(jù)向E⑶100以一定或不定的周期送出。ECU100對該圖像數(shù)據(jù)進行解析并能夠取得后述的LKA控制所需的各種數(shù)據(jù)。車速傳感器19是能夠?qū)ψ鳛檐囕v10的速度的車速V進行檢測的傳感器。車速傳感器19與E⑶100電連接，檢測到的車速V由E⑶100在一定或不定的周期進行參照。車載導航裝置700是能夠基于經(jīng)由設(shè)置在車輛10上的GPS天線及VICS天線而取得的信號，提供包括車輛10的位置信息、車輛10的周邊的道路信息(道路類別、道路寬度、車道數(shù)、限制速度及道路形狀等)、信號機信息、在車輛10的周圍設(shè)置的各種設(shè)施的信息、交通堵塞信息及環(huán)境信息等各種導航信息的裝置。車載導航裝置700與ECU100電連接，由E⑶100控制其動作狀態(tài)。而且，E⑶100在后述的LKA控制中，能夠根據(jù)該車載導航裝置700確定車輛10的行駛道路的坡度?！磳嵤┓绞降膭幼鳌?lt;LKA控制的詳細情況>以下，參照圖2，說明作為本實施方式的動作，由ECU100執(zhí)行的LKA控制的詳細情況。在此，圖2是LKA控制的流程圖。需要說明的是，LKA (Lane Keeping Assist :車道保持輔助)控制是使車輛10追隨目標行駛道路(在本實施方式中，即車道(車道))的控制，是在車輛10中執(zhí)行的行駛輔助控制的一種。而且，向目標行駛道路的追隨即是本發(fā)明的“車輛的目標運動狀態(tài)”的一例。在圖2中，E⑶100讀入包括車輛10具備的各種開關(guān)類的操作信號、各種標志、及上述各種傳感器的傳感器信號等的各種信號(步驟SlOl )，并且判別預先設(shè)置在車輛10的車室內(nèi)的LKA模式起動用的操作按鈕是否由駕駛員操作等而結(jié)果選擇了 LKA模式(步驟S102)。在未選擇LKA模式時(步驟S102為否)，E⑶100使處理返回步驟SlOl。在選擇LKA模式時(步驟S102為是)，E⑶100基于從車載相機18送出的圖像數(shù)據(jù)，判別是否檢測到規(guī)定LKA的目標行駛道路的白線(不需要是白色)(步驟S103)。在未檢測到白線時(步驟S103為否)，不能設(shè)定假想的目標行駛道路，因此E⑶100使處理返回步驟S101。另一方面，在檢測到白線時(步驟S103為是)，E⑶100算出使車輛10追隨目標行駛道路時所需的各種路面信息(步驟S104)。在步驟S104中，基于公知的方法，算出白線與車輛10的橫向的偏差即橫向偏差Y、及白線與車輛10的橫擺角偏差當算出這些各種路面信息時，E⑶100算出目標橫擺率Ytg作為為了使車輛10追 隨目標行駛道路所需的目標車輛狀態(tài)量(步驟S105)。步驟S105是本發(fā)明的“目標狀態(tài)量設(shè)定單元”的動作的一例(尤其是對應于作為目標狀態(tài)量而設(shè)定橫擺率的目標值即目標橫擺率的內(nèi)容的技術(shù)方案6)。這些目標狀態(tài)量預先以與上述橫向偏差Y及橫擺角偏差f建立對應的方式映射化并存儲于ROM等應有的存儲單元中，ECU100根據(jù)在步驟S104中算出的各路面信息，選擇適宜相當?shù)闹祦碓O(shè)定目標橫擺率Ytg。但是，目標橫擺率Y tg的設(shè)定形態(tài)無論是公知還是非公知，可以適用各種形態(tài)。當目標橫擺率Ytg被設(shè)定時，E⑶100設(shè)定目標轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩Ttg (步驟S106)。目標轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩Ttg是使車輛10追隨目標行駛道路時從作為轉(zhuǎn)向輪的前輪向包括方向盤12的轉(zhuǎn)向裝置作用的轉(zhuǎn)矩，是本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向反力”的一例。在本實施方式中，目標轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩Ttg為零(B卩，對應于目標轉(zhuǎn)向反力為預先設(shè)定的允許上限值以下的內(nèi)容的技術(shù)方案5)，轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩Ttg為零是指在車輛10追隨目標行駛道路時無需向方向盤12施加轉(zhuǎn)向保持轉(zhuǎn)矩，是指能夠撒手行駛。接下來，E⑶100對駕駛員意圖進行判定(步驟S107)。在此，本實施方式的“駕駛員意圖”是指與車輛的加減速相關(guān)的駕駛員的意圖。ECU100在步驟S107中，參照圖I未圖示的油門開度傳感器及制動踏板傳感器的傳感器輸出，分別判別這些值是否為所設(shè)定的基準值以上。在由油門開度傳感器檢測出的油門開度Ta為基準值以上時，ECU100判定為駕駛員具有加速意圖，在由制動踏板傳感器檢測出的制動踏板踏下量Tb為基準值以上時，ECU100判定為駕駛員具有減速意圖。另外，在均小于基準值時，ECU100判定為駕駛員既沒有加速意圖也沒有減速意圖。駕駛員意圖的判定結(jié)果暫時存儲在RAM等易失性存儲器中。需要說明的是，步驟S107是本發(fā)明的“駕駛員意圖確定單元”的動作的一例。接著，E⑶100檢測前后輪各輪的磨損狀態(tài)(步驟S108)。在此，本實施方式的“前后輪各輪的磨損狀態(tài)”是指與各輪對應的制動裝置各自的制動墊的磨損狀態(tài)。制動墊的磨損狀態(tài)例如在各輪具備能夠檢測該磨損狀態(tài)的程度的傳感器時，也可以按照參照這些各傳感器的傳感器輸出的方式形成?；蛘咭部梢允且宰鳛檫^去的行駛履歷存儲向各輪施加的制動力的累計值并基于所存儲的制動力的累計值來推定磨損狀態(tài)的方式形成。磨損狀態(tài)的檢測結(jié)果暫時存儲在RAM等易失性存儲器中。
此外，ECUlOO檢測車輛10的行駛道路的路面狀態(tài)(步驟S109)。在此，本實施方式的“行駛道路的路面狀態(tài)”是指行駛道路的坡度。行駛道路的坡度可以經(jīng)由車載導航裝置700取得。需要說明的是，行駛道路的坡度也能夠通過具備坡度傳感器等的檢測單元而適當?shù)匕盐?。路面狀態(tài)的檢測結(jié)果暫時存儲在RAM等易失性存儲器中。在步驟S105至步驟S109中，當目標制動驅(qū)動力運算所需的要素求出時，E⑶100運算目標制動驅(qū)動力作為追隨目標行駛道路所需的制動驅(qū)動力(步驟S110)。關(guān)于目標制動驅(qū)動力的運算方法在后面敘述。需要說明的是，步驟SllO是本發(fā)明的“目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元”的動作的一例。當目標制動驅(qū)動力求出時，ECU100判別由駕駛員進行的超控操作的有無(步驟Sm).超控操作是駕駛員按照自身的意圖進行的轉(zhuǎn)向操作，即，在車輛運行控制上是最應優(yōu)先的轉(zhuǎn)向輸入之一。ECUlOO在判別超控操作的有無時，參照轉(zhuǎn)向角傳感器16及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器17的傳感器輸出，判別轉(zhuǎn)向角MA是否為基準值MAth以上，在駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT為基準值MTth以上時判別為發(fā)生了超控操作。需要說明的是，步驟Slll的動作是本發(fā)明的“判別單元”的動作的一例。在判別為產(chǎn)生了超控操作時(步驟Slll為是),EOT100結(jié)束LKA模式(步驟SI 12)。當LKA模式結(jié)束時，處理返回步驟S101，重復進行一連串的處理。需要說明的是，從步驟Slll到步驟SI 12的一連串的動作對應于“作為轉(zhuǎn)向輸入的有無，判別駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及駕駛員轉(zhuǎn)向角中的至少一方是否為基準值以上，在至少一方為基準值以上時，結(jié)束自動轉(zhuǎn)向控制”內(nèi)容的技術(shù)方案4。另一方面，在未產(chǎn)生超控操作時(步驟Slll為否)，E⑶100對驅(qū)動力分配裝置300及ECB600中的至少一方進行控制，以便于得到由步驟SllO算出的目標制動驅(qū)動力。需要說明的是，目標制動驅(qū)動力是通過驅(qū)動力分配裝置300實現(xiàn)還是通過ECB600實現(xiàn)，或者通過這兩者實現(xiàn)根據(jù)在步驟SllO中算出的目標制動驅(qū)動力而變化。當進行制動驅(qū)動力的控制時，處理返回步驟S103，重復進行LKA模式中的一連串的動作。LKA控制如以上那樣執(zhí)行。<目標制動驅(qū)動力的詳細>在此，對步驟SllO中的目標制動驅(qū)動力的運算方法進行說明。首先，參照圖3，說明作用于各輪的制動驅(qū)動力與車輛10的轉(zhuǎn)彎舉動之間的關(guān)系。在此，圖3是例示作用于各輪的制動驅(qū)動力與車輛轉(zhuǎn)彎方向之間的關(guān)系的概念圖。需要說明的是，在該圖中，對于與圖I重復的部位標注同一標號而適當省略其說明。在圖3中，設(shè)作用于左前輪FL的左前輪驅(qū)動力為Fd_fl，設(shè)作用于右前輪FR的右前輪驅(qū)動力為Fd_fr，設(shè)作用于左后輪RL的左后輪驅(qū)動力為Fd_rl，設(shè)作用于右后輪RR的右后輪驅(qū)動力為Fd_rr (分別參照圖示實線)。而且，設(shè)作用于左前輪FL的左前輪制動力為Fb_fl，設(shè)作用于右前輪FR的右前輪制動力為Fb_fr，設(shè)作用于左后輪RL的左后輪制動力為Fb_rl，設(shè)作用于右后輪RR的右后輪制動力為Fb_rr (分別參照圖示虛線)。在此，如圖示那樣，在對前后輪均賦予驅(qū)動力差而Fd_fl>Fd_fr且Fd_rl>Fd_rr的關(guān)系成立時，車輛10的轉(zhuǎn)彎方向成為圖示弧線那樣的右轉(zhuǎn)彎方向。這是因為，前后輪均是向右轉(zhuǎn)彎方向作用的力矩大于向左轉(zhuǎn)彎方向作用的力矩。
另一方面，如圖示那樣，在對于前后輪均賦予制動力差而Fb_f I <Fb_fr且Fb_rl〈Fb_rr的關(guān)系成立時，也是車輛10的轉(zhuǎn)彎方向成為如圖示弧線那樣的右轉(zhuǎn)彎方向。這也與驅(qū)動力差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)彎作用同樣地，前后輪均是向右轉(zhuǎn)彎方向作用的力矩比向左轉(zhuǎn)彎方向作用的力矩大。如此，在車輛10中，通過對前后輪分別賦予左右制動驅(qū)動力差，而能夠使車輛10向希望的轉(zhuǎn)彎方向轉(zhuǎn)彎。接下來，參照圖4，說明作用于轉(zhuǎn)向輪的制動驅(qū)動力與轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在此，圖4是概念性地表示制動力作用于轉(zhuǎn)向輪時的轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩的一產(chǎn)生方向的圖。需要說明的是，在該圖中，對于與圖3重復的部位標注同一標號而適當省略其說明。在圖4中，對左前輪FL作用左前輪制動力Fb_f I，且對右前輪FR作用右前輪制動力Fb_fr，在兩者之間，F(xiàn)b_fl>Fb_fr的關(guān)系成立。這種情況下，設(shè)轉(zhuǎn)向輪的主銷軸(將上桿接點與后桿接點連結(jié)的假想的轉(zhuǎn)向軸線)的接地點為圖示KP (黑圓圈)，設(shè)轉(zhuǎn)向輪的接地點為圖示A (白圓圈)時，在左前輪FL產(chǎn)生左轉(zhuǎn)彎方向的力矩Ff I，在右前輪FR產(chǎn)生右轉(zhuǎn)彎方向的力矩Ffr。此時，兩者的大小關(guān)系根據(jù)作用于兩輪的制動力的大小關(guān)系，成為Ffl>Ffr，圖示的自動回正轉(zhuǎn)矩SAT作為轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩T向右轉(zhuǎn)彎方向作用于與轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向裝置。即，在LKA控制中，前后輪分別產(chǎn)生左右制動驅(qū)動力差，在控制車輛的轉(zhuǎn)彎舉動時，若未采取任何對策，則駕駛員需要將能夠克服該轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩T的轉(zhuǎn)向保持轉(zhuǎn)矩向方向盤12施加。這種轉(zhuǎn)向保持力的要求能夠?qū)︸{駛員造成不適感。另一方面，在橫擺率Y及轉(zhuǎn)向反力轉(zhuǎn)矩T與前輪制動驅(qū)動力差匕及后輪制動驅(qū)動力差Fr之間，下述(I)式所示的車輛運動方程式成立。需要說明的是，在(I)式中，tf表示前輪距、k表示后輪距，k是表示主銷偏移、M表示公知的車輛運動矩陣。需要說明的是，主銷偏移是主銷軸的接地點與輪胎的接地點之間的距離，參照圖4的話，相當于從黑圓圈KP到白圓圈A的距離。[數(shù)學式I]
權(quán)利要求
1.一種車輛的控制裝置，對具備制動驅(qū)動力可變單元的車輛進行控制，該制動驅(qū)動力可變單元能夠使作用于各個車輪的制動驅(qū)動力相對于該各個車輪分別地變化，所述車輛的控制裝置的特征在于，具備 目標狀態(tài)量設(shè)定單元，設(shè)定與所述車輛的目標運動狀態(tài)對應的目標狀態(tài)量；及 目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元，基于對應于所述目標狀態(tài)量的狀態(tài)量及從所述車輪向轉(zhuǎn)向裝置傳遞的轉(zhuǎn)向反力與前輪的左右制動驅(qū)動力差及后輪的制動驅(qū)動力差之間的預先設(shè)定的相對關(guān)系，以使所述狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力成為所述設(shè)定的目標狀態(tài)量及規(guī)定的目標轉(zhuǎn)向反力的方式設(shè)定所述制動驅(qū)動力的目標值即目標制動驅(qū)動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 還具備控制單元，該控制單元執(zhí)行自動轉(zhuǎn)向控制，所述自動轉(zhuǎn)向控制用于以使所述制動驅(qū)動力成為所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力的方式控制所述制動驅(qū)動力可變單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 還具備判別單元，該判別單元判別駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的有無， 所述控制單元判別為在所述自動轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行期間存在所述轉(zhuǎn)向輸入時結(jié)束所述自動轉(zhuǎn)向控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 作為所述轉(zhuǎn)向輸入的有無，所述判別單元判別駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及駕駛員轉(zhuǎn)向角中的至少一方是否為基準值以上， 所述控制單元在所述至少一方為所述基準值以上時，結(jié)束所述自動轉(zhuǎn)向控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 所述目標轉(zhuǎn)向反力處于預先設(shè)定的允許上限值以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)量為所述車輛的橫擺率， 所述目標狀態(tài)量設(shè)定單元設(shè)定所述橫擺率的目標值即目標橫擺率作為所述目標狀態(tài)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元基于作為所述相對關(guān)系的一部分的、轉(zhuǎn)向輪的接地中心點與該轉(zhuǎn)向輪的主銷軸的假想接地點之間的距離即主銷偏移來設(shè)定所述目標制動驅(qū)動力。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 還具備駕駛員意圖確定單元，該駕駛員意圖確定單元確定與所述車輛的運動狀態(tài)建立了對應的駕駛員意圖， 所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)所述確定到的駕駛員意圖來調(diào)整所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 還具備路面狀態(tài)確定單元，該路面狀態(tài)確定單元確定所述路面的狀態(tài)， 所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元根據(jù)所述確定到的路面的狀態(tài)來調(diào)整所述設(shè)定的目標制動驅(qū)動力。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的控制裝置，其特征在于， 所述目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元以使驅(qū)動力優(yōu)先于制動力的方式設(shè)定所述目標制動驅(qū)動力。
全文摘要
不與駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入發(fā)生干涉地抑制在進行各種自動轉(zhuǎn)向時從轉(zhuǎn)向輪傳遞的轉(zhuǎn)向反力。對具備能夠使作用于各個車輪(FL、FR、RL、RR)的制動驅(qū)動力分別個別地變化的制動驅(qū)動力可變單元(300、600)的車輛(10)進行控制的控制裝置(100)具備目標狀態(tài)量設(shè)定單元，其設(shè)定與所述車輛的目標運動狀態(tài)對應的目標狀態(tài)量(γtg)；及目標制動驅(qū)動力設(shè)定單元，其基于對應于所述目標狀態(tài)量的狀態(tài)量(γ)及從所述車輪向轉(zhuǎn)向裝置傳遞的轉(zhuǎn)向反力(T)與前輪的左右制動驅(qū)動力差(Ff)及后輪的制動驅(qū)動力差(Fr)之間的預先設(shè)定的相對關(guān)系，以使所述狀態(tài)量及轉(zhuǎn)向反力成為所述設(shè)定的目標狀態(tài)量及規(guī)定的目標轉(zhuǎn)向反力(Ttg)的方式設(shè)定所述制動驅(qū)動力的目標值即目標制動驅(qū)動力。
文檔編號B60W30/12GK102985305SQ20108006774
公開日2013年3月20日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者高島亨, 西川智久, 谷本充隆, 成田哲博 申請人:豐田自動車株式會社