技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛的轉(zhuǎn)向輔助裝置，尤其涉及用于防止行駛中的車輛脫離車道的轉(zhuǎn)向輔助裝置。

背景技術(shù)：

車輛在高速道路等行駛時(shí)，若由于駕駛員的不注意、路面狀況而車輛脫離行駛車道，則有可能車輛與其它車輛、導(dǎo)軌接觸。因此，開發(fā)了基于安裝在車輛的照相機(jī)的拍攝圖像來(lái)獲取路面信息、車輛與車道的相對(duì)位置信息，而若車輛從車道脫離則給予駕駛員警告的車輛用警報(bào)裝置。例如，參照日本特開2013－212839號(hào)公報(bào)、日本專利第4292562號(hào)公報(bào)、日本特開平11－34774號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

該發(fā)明的目的之一在于，提供在車輛從目標(biāo)行駛線脫離時(shí)，能夠使車輛迅速地返回到目標(biāo)行駛線側(cè)的轉(zhuǎn)向輔助裝置。

作為本發(fā)明的一方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置包含：

電動(dòng)馬達(dá)，其用于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)賦予轉(zhuǎn)向用驅(qū)動(dòng)力；

信息獲取器，其獲取距離目標(biāo)行駛線的車輛的橫向偏差、上述橫向偏差的每單位時(shí)間的變化率亦即橫向偏差變化率、以及橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率；

轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定器，其設(shè)定與轉(zhuǎn)向操作輔助轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作輔助電流值；

車道保持輔助電流值運(yùn)算器，其基于由上述信息獲取器獲取的橫向偏差以及橫向偏差變化率，運(yùn)算用于使上述橫向偏差以及上述橫向偏差 變化率接近零的車道保持輔助電流值；

修正器，其在由上述信息獲取器獲取的橫向偏差變化率與橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率的符號(hào)一致的情況下，以其絕對(duì)值變大的方式修正由上述車道保持輔助電流值運(yùn)算器運(yùn)算出的車道保持輔助電流值；

目標(biāo)電流值運(yùn)算器，其使用由上述轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定器設(shè)定的轉(zhuǎn)向操作輔助電流值、和由上述修正器修正后的車道保持輔助電流值，運(yùn)算目標(biāo)電流值；以及

控制器，其基于由上述目標(biāo)電流值運(yùn)算器運(yùn)算出的目標(biāo)電流值，驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)。

在上述方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置中，能夠產(chǎn)生用于使橫向偏差以及橫向偏差變化率接近零的車道保持輔助轉(zhuǎn)矩。由此，車輛被以橫向偏差接近零的方式引導(dǎo)，所以能夠以車輛接近目標(biāo)行駛線的方式引導(dǎo)車輛。另外，由于以橫向偏差變化率接近零的方式引導(dǎo)車輛，所以在目標(biāo)行駛線附近，能夠以車輛的寬度方向中心線與目標(biāo)行駛線平行的方式引導(dǎo)車輛。由此，能夠以避免車輛脫離車道的方式引導(dǎo)車輛。

另外，在上述方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置中，在橫向偏差變化率與橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率的符號(hào)一致的情況下，以其絕對(duì)值增大的方式修正由車道保持輔助電流值運(yùn)算器運(yùn)算出的車道保持輔助電流值。認(rèn)為橫向偏差變化率與橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率的符號(hào)一致的情況是車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)。車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)是指橫向偏差以及橫向偏差變化率雙方向遠(yuǎn)離零的方向變化的狀態(tài)。因此，在該發(fā)明中，在車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)下，能夠使車道保持輔助轉(zhuǎn)矩增加。由此，在車輛從目標(biāo)行駛線脫離時(shí)，能夠使車輛迅速地返回到目標(biāo)行駛線側(cè)。

在上述方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置中，也可以上述修正器構(gòu)成為，在由上述信息獲取器獲取的橫向偏差變化率與橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率的符號(hào)一致的情況下，通過(guò)對(duì)由上述車道保持輔助電流值運(yùn)算器運(yùn)算出的車道保持輔助電流值乘以比1大的修正用增益，修正該車道保持輔助電流值。

在上述方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置中，也可以構(gòu)成為基于由上述信息獲取器獲取的橫向偏差變化率和橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率運(yùn)算上述修正用增益進(jìn)行運(yùn)算。

在上述方式的轉(zhuǎn)向輔助裝置中，也可以上述修正器構(gòu)成為，在由上述信息獲取器獲取的橫向偏差變化率與橫向偏差變化率的每單位時(shí)間的變化率的符號(hào)一致的情況下，通過(guò)對(duì)由上述車道保持輔助電流值運(yùn)算器運(yùn)算出的車道保持輔助電流值加上與上述車道保持輔助電流值同符號(hào)的修正值，修正該車道保持輔助電流值。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、構(gòu)件、過(guò)程、步驟、特性及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚，其中，符號(hào)表示本發(fā)明的要素，其中，

圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)向輔助裝置的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是表示ECU的電構(gòu)成的框圖。

圖3是表示相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊的設(shè)定例的圖表。

圖4是用于說(shuō)明信息獲取部的動(dòng)作的示意圖。

圖5是表示車道保持輔助電流值運(yùn)算部的電構(gòu)成的框圖。

圖6A是表示相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的一個(gè)例子的圖表。

圖6B是表示相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的另一例子的圖表。

圖6C是表示相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的又一例子的圖表。

圖7A是表示相對(duì)于橫向偏差變化率dy/dt的第二車道保持輔助電 流值Ir2＊的關(guān)系的一個(gè)例子的圖表。

圖7B是表示相對(duì)于橫向偏差變化率dy/dt的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的關(guān)系的另一例子的圖表。

圖8是表示相對(duì)于車速V的車速增益Gv的設(shè)定例的圖表。

圖9是用于說(shuō)明修正用增益設(shè)定部的動(dòng)作例的流程圖。

圖10是用于說(shuō)明修正用增益設(shè)定部的另一動(dòng)作例的流程圖。

圖11是表示車道保持輔助電流值運(yùn)算部的變形例的框圖。

圖12是表示檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T與控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的關(guān)系的圖表。

圖13是表示ECU的另一構(gòu)成例的框圖。

圖14是用于說(shuō)明修正值設(shè)定部的動(dòng)作例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)該發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)向輔助裝置的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)1具備用于對(duì)車輛進(jìn)行操縱轉(zhuǎn)向的作為轉(zhuǎn)向操作部件的方向盤2、與該方向盤2的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)地使轉(zhuǎn)向輪3轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4、以及用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向操作輔助機(jī)構(gòu)5。方向盤2與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸6以及中間軸7機(jī)械地連結(jié)。

轉(zhuǎn)向軸6包括與方向盤2連結(jié)的輸入軸8、和與中間軸7連結(jié)的輸出軸9。輸入軸8與輸出軸9經(jīng)由扭桿10以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。

在扭桿10的周圍配置有轉(zhuǎn)矩傳感器11。轉(zhuǎn)矩傳感器11基于輸入軸8以及輸出軸9的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位移量，檢測(cè)給予方向盤2的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T。在該實(shí)施方式中，由轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T例如，用于向右方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)矩被作為正值檢測(cè)，用于向左方向轉(zhuǎn)向操作 的轉(zhuǎn)矩被作為負(fù)值檢測(cè)，其絕對(duì)值越大轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩的大小越大。

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4由包括小齒輪軸13、和作為轉(zhuǎn)向軸的齒條軸14的齒條小齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。在齒條軸14的各端部經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿15以及轉(zhuǎn)向節(jié)臂(圖示省略)連結(jié)有轉(zhuǎn)向輪3。小齒輪軸13與中間軸7連結(jié)。小齒輪軸13與方向盤2的轉(zhuǎn)向操作連動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。在小齒輪軸13的前端(在圖1中為下端)連結(jié)有小齒輪16。

齒條軸14沿車輛的左右方向直線狀地延伸。在齒條軸14的軸向的中間部形成有與小齒輪16嚙合的齒條17。通過(guò)該小齒輪16以及齒條17，小齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為齒條軸14的軸向移動(dòng)。通過(guò)使齒條軸14在軸向上移動(dòng)，能夠使轉(zhuǎn)向輪3轉(zhuǎn)向。

若通過(guò)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作使方向盤2旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸6以及中間軸7傳遞到小齒輪軸13。然后，小齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)通過(guò)小齒輪16以及齒條17轉(zhuǎn)換為齒條軸14的軸向移動(dòng)。由此，轉(zhuǎn)向輪3被轉(zhuǎn)向。

轉(zhuǎn)向操作輔助機(jī)構(gòu)5包括用于使轉(zhuǎn)向操作輔助力(轉(zhuǎn)向操作輔助轉(zhuǎn)矩)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操作輔助用的電動(dòng)馬達(dá)18、和用于將電動(dòng)馬達(dá)18的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4的減速機(jī)構(gòu)19。減速機(jī)構(gòu)19由包括蝸桿軸20、和與該蝸桿軸20嚙合的蝸輪21的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。減速機(jī)構(gòu)19收納在作為傳遞機(jī)構(gòu)殼體的齒輪箱22內(nèi)。

蝸桿軸20被電動(dòng)馬達(dá)18旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另外，蝸輪21以能夠向同方向旋轉(zhuǎn)的方式與轉(zhuǎn)向軸6連結(jié)。蝸輪21被蝸桿軸20旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

若通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)18旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)蝸桿軸20，則蝸輪21被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向軸6旋轉(zhuǎn)。然后，轉(zhuǎn)向軸6的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由中間軸7傳遞到小齒輪軸13。小齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為齒條軸14的軸向移動(dòng)。由此，轉(zhuǎn)向輪3被轉(zhuǎn)向。即，通過(guò)由電動(dòng)馬達(dá)18旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)蝸桿軸20，從而轉(zhuǎn)向輪3被轉(zhuǎn)向。也就是說(shuō)電動(dòng)馬達(dá)18是用于產(chǎn)生用于使轉(zhuǎn)向輪3轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向操作用驅(qū)動(dòng)力的馬達(dá)。

在車輛設(shè)有用于檢測(cè)車速V的車速傳感器23，并且安裝有拍攝車輛的行進(jìn)方向前方的道路的Charge Coupled Device(CCD：電荷耦合元件)照 相機(jī)24。

由轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T、由車速傳感器23檢測(cè)到的車速V以及從CCD照相機(jī)24輸出的圖像信號(hào)輸入到電子控制單元(ECU)12。ECU12基于這些輸入信號(hào)控制電動(dòng)馬達(dá)18。

圖2是表示ECU12的電構(gòu)成的框圖。

ECU12包括用于控制電動(dòng)馬達(dá)18的微型計(jì)算機(jī)31、被微型計(jì)算機(jī)31控制且向電動(dòng)馬達(dá)18供給電力的驅(qū)動(dòng)電路(逆變器電路)32、以及檢測(cè)在電動(dòng)馬達(dá)18流通的馬達(dá)電流(實(shí)際電流值)I的電流檢測(cè)電路33。

微型計(jì)算機(jī)31具備CPU以及存儲(chǔ)器(ROM、RAM、非易失性存儲(chǔ)器等)，通過(guò)執(zhí)行規(guī)定的程序，來(lái)作為多個(gè)功能處理部發(fā)揮作用。該多個(gè)功能處理部包括轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定部41、信息獲取部42、車道保持輔助電流值設(shè)定部43、目標(biāo)電流值運(yùn)算部44、電流偏差運(yùn)算部45、PI控制部46、以及PWM控制部47。

轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定部41設(shè)定與轉(zhuǎn)向操作輔助轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的馬達(dá)電流值亦即轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊。轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定部41基于由轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T和由車速傳感器23檢測(cè)到的車速V，設(shè)定轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊。相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊的設(shè)定例如圖3所示。檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T例如，用于向右方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)矩取正值，用于向左方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)矩取負(fù)值。另外，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊在應(yīng)該從電動(dòng)馬達(dá)18產(chǎn)生用于右方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向操作輔助力時(shí)為正值，在應(yīng)該從電動(dòng)馬達(dá)18產(chǎn)生用于左方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向操作輔助力時(shí)為負(fù)值。

轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的正值而取正，相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的負(fù)值而取負(fù)。在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T為－T1～T1(例如，T1＝0.4N·m)的范圍(轉(zhuǎn)矩不靈敏區(qū))的微小的值時(shí)，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊為零。而且，在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T為－T1～T1的范圍外的值的情況下，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊以檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值越大，其絕對(duì)值越大的方式設(shè)定。另外，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊以由車速傳感器23檢測(cè)到的車速V越大，其絕對(duì)值越 小的方式設(shè)定。由此，能夠在低速行駛時(shí)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)向操作輔助力，能夠在高速行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向操作輔助力。

如圖4所示，信息獲取部42基于被CCD照相機(jī)24拍攝到的圖像，識(shí)別表示車輛100正在行駛的車道的一對(duì)車道邊界線(白線)Ll、Lr，并識(shí)別車輛100的行駛車道。然后，信息獲取部42在車輛100的行駛車道內(nèi)，設(shè)定車輛100的目標(biāo)行駛線Ls。在該實(shí)施方式中，目標(biāo)行駛線Ls被設(shè)定在行駛車道的寬度中央。另外，信息獲取部42獲取距離目標(biāo)行駛線Ls的車輛100的橫向偏差y、橫向偏差y的每單位時(shí)間的變化率亦即橫向偏差變化率dy/dt、以及橫向偏差變化率dy/dt的每單位時(shí)間的變化率d²y/dt²。以下，有時(shí)將橫向偏差變化率dy/dt的每單位時(shí)間的變化率d²y/dt²稱為“橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²”。

車輛100的橫向偏差y表示俯視時(shí)從車輛100的基準(zhǔn)位置C到目標(biāo)行駛線Ls的距離。車輛100的基準(zhǔn)位置C既可以是車輛100的重心位置，也可以是車輛100上的CCD照相機(jī)24的配置位置。在該實(shí)施方式中，以在車輛100的基準(zhǔn)位置C朝向行進(jìn)方向處在目標(biāo)行駛線Ls的右側(cè)的情況下，橫向偏差y的符號(hào)為正，在處于目標(biāo)行駛線Ls的左側(cè)的情況下，橫向偏差y的符號(hào)為負(fù)的方式，設(shè)定橫向偏差y。

橫向偏差變化率dy/dt可以是這次獲取的橫向偏差y(t)與在規(guī)定的單位時(shí)間Δt之前獲取的橫向偏差y(t－Δt)的偏差(y(t)－y(t－Δt))。另外，橫向偏差變化率dy/dt也可以是在規(guī)定的單位時(shí)間Δt之后預(yù)測(cè)出的橫向偏差y(t+Δt)與這次獲取的橫向偏差y(t)的偏差(y(t+Δt)－y(t))。橫向偏差的預(yù)測(cè)值y(t+Δt)可以考慮車速、橫擺角等求出。

另外，橫向偏差變化率dy/dt也可以是在規(guī)定時(shí)間Δtx后的時(shí)刻t1預(yù)測(cè)出的橫向偏差y(t+Δtx)與在距離時(shí)刻t1規(guī)定的單位時(shí)間Δt后的時(shí)刻t2預(yù)測(cè)到的橫向偏差y(t+Δtx+Δt)的偏差(y(t+Δtx+Δt)－y(t+Δtx))。上述橫向偏差的預(yù)測(cè)值y(t+Δtx)以及y(t+Δtx+Δt)可以考慮車速、橫擺角等求出。拍攝車輛的行進(jìn)方向前方的道路，并運(yùn)算或者預(yù)測(cè)車輛的橫向偏差y的方法如上述日本特開2013－212839號(hào)公報(bào)、日本專利第四292562號(hào)公報(bào)、日本特開平11－34774號(hào)公報(bào)等專利文獻(xiàn)所記載的那樣公知所以省略其說(shuō)明。

橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²例如，也可以是這次獲取的橫向偏差變化率(dy/dt)(t)與在規(guī)定的單位時(shí)間Δt前獲取的橫向偏差變化率(dy/dt)(t－Δt)的偏差((dy/dt)(t)－(dy/dt)(t－Δt))。

返回到圖2，車道保持輔助電流值設(shè)定部43基于車速V、橫向偏差y、橫向偏差變化率dy/dt、以及橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²，設(shè)定用于使車輛100沿目標(biāo)行駛線Ls行駛的車道保持輔助電流值Ir＊。車道保持輔助電流值設(shè)定部43的詳細(xì)將在后面描述。

目標(biāo)電流值運(yùn)算部44通過(guò)對(duì)由轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定部41設(shè)定的轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊加上由車道保持輔助電流值設(shè)定部43設(shè)定的車道保持輔助電流值Ir＊，運(yùn)算目標(biāo)電流值I＊。電流偏差運(yùn)算部45運(yùn)算由目標(biāo)電流值運(yùn)算部44得到的目標(biāo)電流值I＊與由電流檢測(cè)電路33檢測(cè)到的實(shí)際電流值I的偏差(電流偏差ΔI＝I＊－I)。

PI控制部46進(jìn)行針對(duì)由電流偏差運(yùn)算部45運(yùn)算出的電流偏差ΔI的PI運(yùn)算，從而生成用于將在電動(dòng)馬達(dá)18流通的電流I引導(dǎo)為目標(biāo)電流值I＊的驅(qū)動(dòng)指令值。PWM控制部47生成與上述驅(qū)動(dòng)指令值對(duì)應(yīng)的占空比的PWM控制信號(hào)，并供給至驅(qū)動(dòng)電路32。由此，向電動(dòng)馬達(dá)18供給與驅(qū)動(dòng)指令值對(duì)應(yīng)的電力。

電流偏差運(yùn)算部45以及PI控制部46構(gòu)成電流反饋控制器。通過(guò)該電流反饋控制器的動(dòng)作，以在電動(dòng)馬達(dá)18流通的馬達(dá)電流I接近目標(biāo)電流值I＊的方式進(jìn)行控制。

以下，對(duì)車道保持輔助電流值設(shè)定部43進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，車道保持輔助電流值設(shè)定部43包含車道保持輔助電流值運(yùn)算部51、修正用增益設(shè)定部52、以及增益乘法部53。

車道保持輔助電流值運(yùn)算部51基于通過(guò)信息獲取部42獲取的橫向偏差y以及橫向偏差變化率dy/dt，運(yùn)算與用于使橫向偏差y以及橫向偏差變化率dy/dt接近零的車道保持輔助轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的車道保持輔助電流值Iro＊。

圖5是表示車道保持輔助電流值運(yùn)算部51的電構(gòu)成的框圖。車道保持輔助電流值運(yùn)算部51包含第一電流值運(yùn)算部61、第二電流值運(yùn)算 部62、加法部63、車速增益設(shè)定部64、以及乘法部65。

第一電流值運(yùn)算部61基于橫向偏差y運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。第二電流值運(yùn)算部62基于橫向偏差變化率dy/dt運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。加法部63通過(guò)將由第一電流值運(yùn)算部61運(yùn)算出的第一車道保持輔助電流值Ir1＊與由第二電流值運(yùn)算部62運(yùn)算出的第二車道保持輔助電流值Ir2＊相加來(lái)運(yùn)算第三車道保持輔助電流值Ir3＊(＝Ir1＊+Ir2＊)。車速增益設(shè)定部64設(shè)定與車速V對(duì)應(yīng)的車速增益Gv。乘法部65通過(guò)對(duì)由加法部63運(yùn)算出的第三車道保持輔助電流值Ir3＊(＝Ir1＊+Ir2＊)乘以由車速增益設(shè)定部64設(shè)定的車速增益Gv，來(lái)運(yùn)算車道保持輔助電流值Iro＊(＝Gv·(Ir1＊+Ir2＊))。該車道保持輔助電流值Iro＊被給予增益乘法部53。

以下，對(duì)第一電流值運(yùn)算部61、第二電流值運(yùn)算部62以及車速增益設(shè)定部64的各個(gè)進(jìn)行更具體的說(shuō)明。

第一電流值運(yùn)算部61基于預(yù)先設(shè)定的表示相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的映射圖或者運(yùn)算式，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。第二電流值運(yùn)算部62基于預(yù)先設(shè)定的表示相對(duì)于橫向偏差變化率dy/dt的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的關(guān)系的映射圖或者運(yùn)算式，運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。

若將a1、a2設(shè)為同符號(hào)的常數(shù)，將b1設(shè)為由2以上的自然數(shù)構(gòu)成的冪數(shù)，將b2設(shè)為由比b1小的自然數(shù)構(gòu)成的冪數(shù)，則優(yōu)選第一電流值運(yùn)算部61以及第二電流值運(yùn)算部62分別如以下那樣運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊以及第二車道保持輔助電流值Ir2＊。

也就是說(shuō)，第一電流值運(yùn)算部61在b1被設(shè)定為奇數(shù)的情況下，優(yōu)選基于以Ir1＊＝a1·y^b1的函數(shù)表示的y與Ir1＊的關(guān)系，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。另一方面，在b1被設(shè)定為偶數(shù)的情況下，優(yōu)選在y≥0的范圍內(nèi)，基于以Ir1＊＝a1·y^b1的函數(shù)表示的y與Ir1＊的關(guān)系，在y＜0的范圍內(nèi)，基于以Ir1＊＝－a1·y^b1的函數(shù)表示的y與Ir1＊的關(guān)系，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。

另外，第二電流值運(yùn)算部62在b2被設(shè)定為奇數(shù)的情況下，優(yōu)選基于以Ir2＊＝a2·(dy/dt)^b2的函數(shù)表示的dy/dt與Ir2＊的關(guān)系，運(yùn) 算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。另一方面，在b2被設(shè)定為偶數(shù)的情況下，優(yōu)選在dy/dt≥0的范圍內(nèi)，基于以Ir2＊＝a2·(dy/dt)^b2的函數(shù)表示的dy/dt與Ir2＊的關(guān)系，在dy/dt＜0的范圍內(nèi)，基于以Ir2＊＝－a2·(dy/dt)^b2的函數(shù)表示的dy/dt與Ir2＊的關(guān)系，運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。

如上述那樣，在該實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊在應(yīng)該從電動(dòng)馬達(dá)18產(chǎn)生用于右方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向操作輔助力時(shí)為正值，在應(yīng)該從電動(dòng)馬達(dá)18產(chǎn)生用于左方向轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向操作輔助力時(shí)為負(fù)值。而且，以在車輛的基準(zhǔn)位置朝向行進(jìn)方向且處于目標(biāo)行駛線Ls的右側(cè)的情況下，橫向偏差y的符號(hào)為正，在處于目標(biāo)行駛線Ls的左側(cè)的情況下，橫向偏差y的符號(hào)為負(fù)的方式，設(shè)定橫向偏差y。在像這樣設(shè)定符號(hào)的情況下，常數(shù)a1以及a2被設(shè)定為負(fù)值。

在轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊的符號(hào)與上述實(shí)施方式相反地設(shè)定，并且橫向偏差y的符號(hào)與上述實(shí)施方式相反地設(shè)定的情況下，常數(shù)a1以及a2也被設(shè)定為負(fù)值。

另一方面，在轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊的符號(hào)與上述實(shí)施方式相同地設(shè)定，并且橫向偏差y的符號(hào)與上述實(shí)施方式相反地設(shè)定的情況下，或者在轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊的符號(hào)與上述實(shí)施方式相反地設(shè)定，并且橫向偏差y的符號(hào)與上述實(shí)施方式相同地設(shè)定的情況下，常數(shù)a1以及a2被設(shè)定為正值。

對(duì)優(yōu)選第一電流值運(yùn)算部61以及第二電流值運(yùn)算部62如上述那樣運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊以及第二車道保持輔助電流值Ir2＊的理由進(jìn)行說(shuō)明。

一般而言，若將a設(shè)為常數(shù)，則在以f(x)＝ax^b(b是由自然數(shù)構(gòu)成的冪數(shù))表示的函數(shù)中，x的絕對(duì)值越大f(x)的絕對(duì)值越大。另外，在b的值在2以上的情況下，x的絕對(duì)值越大平均變化率越大。平均變化率是指(f(x)的變化量)/(x的變化量)。

若上述b1的值在2以上，則橫向偏差y的絕對(duì)值越大，第一車道保持輔助電流值Ir1＊的絕對(duì)值越大，并且橫向偏差y的絕對(duì)值越大平均變化率(第一車道保持輔助電流值Ir1＊的絕對(duì)值的增加率)越大。 因此，能夠更迅速地將車輛引導(dǎo)至目標(biāo)行駛線側(cè)(在該實(shí)施方式中，是行駛車道的寬度中央側(cè))。

另外，在以f(x)＝ax^b表示的函數(shù)中，b越大，x的絕對(duì)值小于1的范圍內(nèi)的平均變化率越小，x的絕對(duì)值在1以上的范圍內(nèi)的平均變化率越大。

在上述a1與上述a2相等的情況下，若上述b1比上述b2大，則橫向偏差y的絕對(duì)值小于1的范圍內(nèi)的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的平均變化率與橫向偏差變化率dy/dt的絕對(duì)值小于1的范圍內(nèi)的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的平均變化率相比較小，橫向偏差y的絕對(duì)值比1大的范圍內(nèi)的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的平均變化率與橫向偏差變化率dy/dt的絕對(duì)值比1大的范圍內(nèi)的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的平均變化率相比較大。

因此，認(rèn)為在車輛的基準(zhǔn)位置處于遠(yuǎn)離目標(biāo)行駛線的區(qū)域的情況下，即使第二車道保持輔助電流值Ir2＊的符號(hào)與第一車道保持輔助電流值Ir1＊的符號(hào)相反，通過(guò)第一車道保持輔助電流值Ir1＊使橫向偏差y接近零的動(dòng)作也容易比通過(guò)第二車道保持輔助電流值Ir2＊使橫向偏差變化率dy/dt接近零的動(dòng)作強(qiáng)，所以能夠使車輛引導(dǎo)至目標(biāo)行駛線側(cè)(在該實(shí)施方式中，是行駛車道的寬度中央側(cè))。

另外，由于不管橫向偏差y的值，得到與橫向偏差變化率dy/dt的大小對(duì)應(yīng)的第二車道保持輔助電流值Ir2＊，所以即使在車輛的基準(zhǔn)位置處在目標(biāo)行駛線附近的區(qū)域的情況下，也能夠以車輛的寬度方向中心線與目標(biāo)行駛線平行的方式引導(dǎo)車輛。

在該實(shí)施方式中，第一電流值運(yùn)算部61基于圖6A所示的存儲(chǔ)了相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的映射圖或者表示該關(guān)系的運(yùn)算式，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。在圖6A的例子中，第一車道保持輔助電流值Ir1＊將a1設(shè)為負(fù)的常數(shù)，并以Ir1＊＝a1·y³的三次函數(shù)表示。換句話說(shuō)，該函數(shù)相當(dāng)于上述a1為負(fù)并且上述b1為3的情況。

第一電流值運(yùn)算部61例如，也可以基于圖6B所示的存儲(chǔ)了相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的映射圖或者表示 該關(guān)系的運(yùn)算式，優(yōu)選第一車道保持輔助電流值Ir1＊。圖6B所示的曲線通過(guò)使圖6A中的Ir1＊在零以上的區(qū)域的曲線沿橫軸方向移動(dòng)－A(A＞0)，并使圖6A中的Ir1＊小于零的區(qū)域的曲線沿橫軸方向移動(dòng)+A來(lái)生成。在圖6B的曲線中，在第一車道保持輔助電流值Ir1＊為－A(A＞0)～A的范圍內(nèi)，設(shè)定第一車道保持輔助電流值Ir1＊為零的不靈敏區(qū)。

第一電流值運(yùn)算部61例如，也可以基于圖6C所示的存儲(chǔ)了相對(duì)于橫向偏差y的第一車道保持輔助電流值Ir1＊的關(guān)系的映射圖或者表示該關(guān)系的運(yùn)算式，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。在圖6C的例子中，若將a1設(shè)為負(fù)的常數(shù)，則第一車道保持輔助電流值Ir1＊在y≥0的范圍內(nèi)，以Ir1＊＝a1·y²這樣的二次函數(shù)表示，在y＜0的范圍內(nèi)，以Ir1＊＝－a1·y²這樣的二次函數(shù)表示。該函數(shù)相當(dāng)于上述a1為負(fù)并且上述b1為2的情況。

在該實(shí)施方式中，第二電流值運(yùn)算部62基于圖7A所示的存儲(chǔ)了相對(duì)于橫向偏差變化率dy/dt的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的關(guān)系的映射圖或者表示該關(guān)系的運(yùn)算式，運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。在圖7A的例子中，第二車道保持輔助電流值Ir2＊將a2設(shè)為負(fù)的常數(shù)，并以Ir2＊＝a2·dy/dt的一次函數(shù)表示。換句話說(shuō)，該函數(shù)相當(dāng)于上述a2為負(fù)并且上述b2為1的情況。此外，也可以在橫向偏差變化率dy/dt的絕對(duì)值為零的附近，設(shè)置第二車道保持輔助電流值Ir2＊為零的不靈敏區(qū)。

第二電流值運(yùn)算部62例如，也可以基于圖7B所示的存儲(chǔ)了相對(duì)于橫向偏差變化率dy/dt的第二車道保持輔助電流值Ir2＊的關(guān)系的映射圖或者表示該關(guān)系的運(yùn)算式，運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。在圖7B的例子中，若將a2設(shè)為負(fù)的常數(shù)，則第二車道保持輔助電流值Ir2＊在dy/dt≥0的范圍內(nèi)，以Ir2＊＝a2·(dy/dt)²這樣的二次函數(shù)表示，在dy/dt＜0的范圍內(nèi)，以Ir2＊＝－a2·(dy/dt)²這樣的二次函數(shù)表示。該函數(shù)相當(dāng)于上述a2為負(fù)并且上述b2為2的情況。

返回到圖5，車速增益設(shè)定部64基于由車速傳感器23檢測(cè)到的車速V設(shè)定車速增益Gv。相對(duì)于車速V的車速增益Gv的設(shè)定例如圖8所示。在圖8的例子中，車速增益Gv在車速V為零的附近的范圍內(nèi)固 定為0，若車速V超過(guò)規(guī)定值，則固定為1。車速增益Gv在車速V為中間范圍內(nèi)的值時(shí)，按照與車速V對(duì)應(yīng)地從0增加到1的特性進(jìn)行設(shè)定。

由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Ir＊被給予增益乘法部53(參照?qǐng)D2)。

返回到圖2，修正用增益設(shè)定部52基于由信息獲取部42獲取的橫向偏差變化率dy/dt和橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²，設(shè)定用于修正由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊的修正用增益G。修正用增益設(shè)定部52的動(dòng)作的詳細(xì)將在后面描述。

增益乘法部53通過(guò)對(duì)由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊乘以由修正用增益設(shè)定部52設(shè)定的修正用增益G，修正車道保持輔助電流值Iro＊。修正后的車道保持輔助電流值G·Iro＊作為最終的車道保持輔助電流值Ir＊被給予目標(biāo)電流值運(yùn)算部44。修正用增益設(shè)定部52以及增益乘法部53構(gòu)成修正車道保持輔助電流值Iro＊的修正器。

圖9是用于說(shuō)明修正用增益設(shè)定部52的動(dòng)作例的流程圖。圖9的處理按照規(guī)定的運(yùn)算周期反復(fù)執(zhí)行。

修正用增益設(shè)定部52獲取橫向偏差變化率dy/dt和橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²(步驟S1)。然后，修正用增益設(shè)定部52辨別橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)是否一致(步驟S2)。修正用增益設(shè)定部52例如，可以在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為正時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)一致，在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為零或者負(fù)時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)不一致。

在辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)不一致的情況下(步驟S2：否)，修正用增益設(shè)定部52將修正用增益G設(shè)定為1(步驟S3)。該情況下，從增益乘法部53直接輸出由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊。然后，修正用增益設(shè)定部52結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在上述步驟S2中，辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的 二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下(步驟S2：是)，修正用增益設(shè)定部52將修正用增益G設(shè)定為比1大的規(guī)定值α(步驟S4)。該情況下，從增益乘法部53輸出絕對(duì)值比由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊大并且同符號(hào)的車道保持輔助電流值Ir＊。然后，修正用增益設(shè)定部52結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

以下，對(duì)在辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下，將修正用增益G設(shè)定為比1大的規(guī)定值α的理由進(jìn)行說(shuō)明。

能夠認(rèn)為橫向偏差y以及橫向偏差變化率dy/dt雙方向遠(yuǎn)離零的方向變化的狀態(tài)是車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)。在橫向偏差y以及橫向偏差變化率dy/dt雙方向遠(yuǎn)離零的方向變化的狀態(tài)下，作為橫向偏差y的一階微分值的橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致。因此，在作為橫向偏差y的一階微分值的橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致時(shí)，能夠辨別為是車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)。

因此，在修正用增益設(shè)定部52在偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致時(shí)，將修正用增益G設(shè)定為比1大的規(guī)定值。由此，能夠在車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)下，以其絕對(duì)值增大的方式修正由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊。由此，能夠在車輛相對(duì)于目標(biāo)行駛線的脫離度增加的狀態(tài)下，使車道保持輔助轉(zhuǎn)矩增加，所以能夠在車輛從目標(biāo)行駛線脫離時(shí)，使車輛迅速地返回到目標(biāo)行駛線側(cè)。

圖10是用于說(shuō)明修正用增益設(shè)定部的另一動(dòng)作例的流程圖。圖10的處理按照規(guī)定的運(yùn)算周期反復(fù)執(zhí)行。

修正用增益設(shè)定部52獲取橫向偏差變化率dy/dt和橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²(步驟S11)。然后，修正用增益設(shè)定部52基于下式(1)運(yùn)算第一修正用增益G1(步驟S12)。

G1＝|(dy/dt)·K1×(d²y/dt²)·K2|···(1)

在上述式(1)中，K1、K2是預(yù)先設(shè)定的正的系數(shù)。

接下來(lái)，修正用增益設(shè)定部52辨別第一修正用增益G1是否大于1(步驟S13)。

在第一修正用增益G1是1以下的情況下(步驟S13：否)，修正用增益設(shè)定部52將第一修正用增益G1設(shè)定為比大于1的規(guī)定值γ(步驟S14)。然后，修正用增益設(shè)定部52移至步驟S15。在上述步驟S13中，辨別為第一修正用增益G1大于1的情況下(步驟S13：是)，修正用增益設(shè)定部52移至步驟S15。

在步驟S15中，修正用增益設(shè)定部52辨別橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)是否一致。修正用增益設(shè)定部52例如，可以在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為正時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)一致，在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為零或者負(fù)時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)不一致。

在辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)不一致的情況下(步驟S15：否)，修正用增益設(shè)定部52將最終的修正用增益G設(shè)定為1(步驟S16)。然后，修正用增益設(shè)定部52結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在上述步驟S15中，辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下(步驟S15：是)，修正用增益設(shè)定部52將第一修正用增益G1的值設(shè)定為最終的修正用增益G(步驟S17)。然后，修正用增益設(shè)定部52結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在該變形例中，根據(jù)橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的大小設(shè)定在辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下設(shè)定的修正用增益G。因此，能夠設(shè)定與相對(duì)于目標(biāo)行駛線的車輛脫離度對(duì)應(yīng)的修正用增益G，所以能夠更適當(dāng)?shù)匦拚嚨辣３州o助電流值。

圖11是表示車道保持輔助電流值運(yùn)算部51的變形例的框圖。

車道保持輔助電流值運(yùn)算部51包含第一電流值運(yùn)算部61、第二電 流值運(yùn)算部62、加法部63、車速增益設(shè)定部64、乘法部65、控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66、以及切換部67。

第一電流值運(yùn)算部61通過(guò)與圖5的第一電流值運(yùn)算部61相同的動(dòng)作，運(yùn)算第一車道保持輔助電流值Ir1＊。第二電流值運(yùn)算部62通過(guò)與圖5的第二電流值運(yùn)算部62相同的動(dòng)作，運(yùn)算第二車道保持輔助電流值Ir2＊。加法部63通過(guò)將第一車道保持輔助電流值Ir1＊與第二車道保持輔助電流值Ir2＊相加運(yùn)算第三車道保持輔助電流值Ir3＊(＝Ir1＊+Ir2＊)。

車速增益設(shè)定部64通過(guò)與圖5的車速增益設(shè)定部64相同的動(dòng)作，設(shè)定與車速V對(duì)應(yīng)的車速增益Gv。乘法部65通過(guò)在第三車道保持輔助電流值Ir3＊(＝Ir1＊+Ir2＊)乘以車速增益Gv，運(yùn)算第四車道保持輔助電流值Ir4＊(＝Gv·(Ir1＊+Ir2＊))。

控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66基于由轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測(cè)到的檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T來(lái)設(shè)定控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts。相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的設(shè)定例如圖12所示。在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值為規(guī)定值T2(例如，T2＝0.4N·m)以下的區(qū)域，設(shè)定控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts為零的不靈敏區(qū)。在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T比T2大的區(qū)域以及檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T比－T2小的區(qū)域，以控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts成為與檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T相同的值的方式進(jìn)行設(shè)定。

由乘法部65運(yùn)算出的第四車道保持輔助電流值Ir4＊輸入到切換部67的第一輸入端子。在切換部67的第二輸入端子輸入零。由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66運(yùn)算出的控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts、和由乘法部65運(yùn)算出的第四車道保持輔助電流值Ir4＊作為切換控制信號(hào)被給予切換部67。切換部67基于控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)和第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)，選擇輸入到第一輸入端子的第四車道保持輔助電流值Ir4＊以及輸入到第二輸入端子的零中的任意一方作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。

控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)表示駕駛員的轉(zhuǎn)向操作方向。第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)表示與第四車道保持輔助電流值Ir4＊(車道保持輔助轉(zhuǎn)矩)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向方向。在由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩 Ts的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向、和由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向不同的情況下，切換部67選擇輸入到第一輸入端子的第四車道保持輔助電流值Ir4＊作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。

另一方面，在由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向、和由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向相同的情況下，切換部67選擇輸入到第二輸入端子的零作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。這是因?yàn)?，在由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向和由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向相同的情況下，認(rèn)為駕駛員以使車輛接近目標(biāo)行駛線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。如上述那樣，由于在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值為規(guī)定值T2以下的區(qū)域設(shè)置控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts為零的不靈敏區(qū)，所以在檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T較小的區(qū)域，能夠抑制控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)隔一會(huì)就反轉(zhuǎn)。由此，能夠抑制隔一會(huì)就切換第四車道保持輔助電流值Ir4＊和零，所以能夠抑制從電動(dòng)馬達(dá)18產(chǎn)生的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩隔一會(huì)就變動(dòng)。

在該變形例中，在控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)不一致的情況下，切換部67選擇第四車道保持輔助電流值Ir4＊作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。切換部67例如，也可以在控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的積為零以下(零或者負(fù)值)時(shí)，判定為控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)不一致。

另一方面，在控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)一致的情況下，切換部67選擇零作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。切換部67例如，也可以在控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的積比零大(正值)時(shí)，判定為控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)與第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)一致。

在由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向與由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向相同的情況下，認(rèn)為駕駛員以使車輛接近目標(biāo)行駛線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。若不管駕駛員以 使車輛接近目標(biāo)行駛線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，而使車道保持輔助轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)向操作的手感(轉(zhuǎn)向操作反作用力)顯著地降低，存在轉(zhuǎn)向操作感惡化、車輛反而過(guò)于返回目標(biāo)行駛線的可能性。在該變形例中，在由控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向與由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向相同的情況下，車道保持輔助電流值Iro＊為零。由此，在駕駛員以使車輛接近目標(biāo)行駛線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作時(shí)，能夠適當(dāng)?shù)亟o予駕駛員轉(zhuǎn)向操作的手感，所以能夠提高轉(zhuǎn)向操作感。另外，能夠抑制車輛過(guò)于返回目標(biāo)行駛線。

圖13是表示ECU的另一構(gòu)成例的框圖。在圖13中，對(duì)與上述的圖2所示的各部對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注同一參照符號(hào)示出。

對(duì)于圖13的ECU12A來(lái)說(shuō)，車道保持輔助電流值設(shè)定部43A的構(gòu)成與圖2的ECU12不同。車道保持輔助電流值設(shè)定部43A包含車道保持輔助電流值運(yùn)算部51、修正值設(shè)定部52A、以及修正值加法部53A。車道保持輔助電流值運(yùn)算部51是與圖2的車道保持輔助電流值運(yùn)算部51相同的構(gòu)成。車道保持輔助電流值運(yùn)算部51也可以是與圖11所示的變形例相同的構(gòu)成。

修正值設(shè)定部52A基于橫向偏差變化率dy/dt、橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²、以及由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊，運(yùn)算修正值β。修正值設(shè)定部52A的動(dòng)作的詳細(xì)將在后面描述。修正值加法部53A通過(guò)對(duì)由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊加上由修正值設(shè)定部52A設(shè)定的修正值β，修正車道保持輔助電流值Iro＊。修正后的車道保持輔助電流值(Iro＊+β)作為最終的車道保持輔助電流值Ir＊，被給予目標(biāo)電流值運(yùn)算部44。

圖14是用于說(shuō)明修正值設(shè)定部的動(dòng)作例的流程圖。圖14的處理按照規(guī)定的運(yùn)算周期反復(fù)執(zhí)行。

修正值設(shè)定部52A獲取橫向偏差變化率dy/dt和橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²(步驟S21)。然后，修正值設(shè)定部52A辨別橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)是否一致(步驟S22)。修正值設(shè)定部52A例如，可以在橫向偏差變化率dy/dt 與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為正時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)一致，在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的積為零或者負(fù)時(shí)，辨別為兩者的符號(hào)不一致。

在辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)不一致的情況下(步驟S22：否)，修正值設(shè)定部52A將修正值β設(shè)定為0(步驟S23)。此時(shí)，從修正值加法部53A直接輸出由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊。然后，修正值設(shè)定部52A結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在上述步驟S22中，辨別為橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下(步驟S22：是)，修正值設(shè)定部52A移至步驟S24。在步驟S24中，修正值設(shè)定部52A辨別由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊是正值，還是負(fù)值，或者是零。

在辨別為車道保持輔助電流值Iro＊為正值的情況下(Iro＊＞0)，修正值設(shè)定部52A將修正值β設(shè)定為正的規(guī)定值D(D＞0)(步驟S25)。此時(shí)，從修正值加法部53A輸出在由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊(Iro＊≥0)加上修正值β(＝D)后的值。然后，修正值設(shè)定部52A結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在上述步驟S24中，辨別為車道保持輔助電流值Iro＊為負(fù)值的情況下(Iro＊＜0)，修正值設(shè)定部52A將修正值β設(shè)定為負(fù)的規(guī)定值－D(步驟S26)。此時(shí)，從修正值加法部53A輸出在由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊(Iro＊＜0)加上修正值β(＝－D)后的值。然后，修正值設(shè)定部52A結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在辨別為車道保持輔助電流值Iro＊為零的情況下(Iro＊＝0)，修正值設(shè)定部52A將修正值β設(shè)定為0(步驟S23)。此時(shí)，從修正值加法部53A直接輸出由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊(Iro＊＝0)。然后，修正值設(shè)定部52A結(jié)束這個(gè)運(yùn)算周期的處理。

在該變形例中，也能夠在橫向偏差變化率dy/dt與橫向偏差y的二 階微分值d²y/dt²的符號(hào)一致的情況下，以其絕對(duì)值增大的方式修正由車道保持輔助電流值運(yùn)算部51運(yùn)算出的車道保持輔助電流值Iro＊。因此，在車輛從目標(biāo)行駛線脫離時(shí)，能夠使車輛迅速地返回到目標(biāo)行駛線側(cè)。

以上，對(duì)該發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但該發(fā)明也能夠以其它的方式實(shí)施。例如，也可以在加法部63(參照?qǐng)D5、圖11)與乘法部65之間設(shè)置用于將第三車道保持輔助電流值Ir3＊(＝Ir1＊+Ir2＊)的絕對(duì)值限定在規(guī)定范圍的限幅器。

另外，雖然在上述的實(shí)施方式中，設(shè)置了乘法部65(參照?qǐng)D5、圖11)，但也可以省略乘法部65。在省略乘法部65的情況下，不需要車速增益設(shè)定部64。

另外，在上述的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向操作輔助電流值設(shè)定部41使用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T(具體而言，基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T以及車速V)來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊，但也可以使用轉(zhuǎn)向操作角設(shè)定轉(zhuǎn)向操作輔助電流值Is＊。

另外，在上述的車道保持輔助電流值運(yùn)算部51的變形例(參照?qǐng)D11)中，設(shè)置了控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66，但也可以省略控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66。在省略控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩設(shè)定部66的情況下，代替控制用轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩Ts，而給予切換部67由轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測(cè)出的檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T。此時(shí)，在由檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向操作方向與由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向不同的情況下，切換部67選擇輸入到第一輸入端子的第四車道保持輔助電流值Ir4＊作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。另一方面，在由檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)示出的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作方向和由第四車道保持輔助電流值Ir4＊的符號(hào)示出的轉(zhuǎn)向方向相同的情況下，切換部67選擇輸入到第二輸入端子的零作為車道保持輔助電流值Iro＊并輸出。

另外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)將該發(fā)明應(yīng)用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但該發(fā)明能夠應(yīng)用于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等其它的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。

另外，該發(fā)明也能夠應(yīng)用在不由駕駛員對(duì)方向盤2進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的自動(dòng)駕駛模式。