專利名稱：車輛的行駛輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如包括 EPS (Electronic controlled Power Steering，電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置)或者VGRS(Variable Gear Ratio Steering，可變齒輪比轉(zhuǎn)向裝置)等各種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛中的例如LKA(Lean Keep Assist，車道保持輔助裝置)等行駛輔助裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為這種裝置，提出了使用電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向角可變裝置來進(jìn)行車道保持行駛的裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1公開的車輛的轉(zhuǎn)向控制裝置(以下稱為“現(xiàn)有技術(shù)”)，在車道保持行駛時(shí)，控制電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置以得到基于曲率半徑的目標(biāo)轉(zhuǎn)角，并且通過轉(zhuǎn)向角可變裝置來控制車輛相對(duì)于行駛路線的橫向位置和橫擺角的偏差，從而能夠使車輛沿目標(biāo)行駛路徑良好地行駛。
另一方面，當(dāng)進(jìn)行車道保持行駛時(shí)，有時(shí)駕駛員需要進(jìn)行緊急轉(zhuǎn)向操作，諸如為了避開目標(biāo)行駛路線上的障礙物等。為了應(yīng)對(duì)這樣的狀況，在車輛的車道保持行駛控制中， 進(jìn)行基于有關(guān)車輛行駛狀態(tài)的參數(shù)來判斷是否要中斷車道保持行駛的超控(override)判定。作為有關(guān)這種超控判定，例如專利文獻(xiàn)2中公開了基于車道保持行駛時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和駕駛員輸入的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向角的偏差來進(jìn)行超控判定的技術(shù)。此外，專利文獻(xiàn)3和4 公開了基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向角來設(shè)定超控判定的判定基準(zhǔn)的技術(shù)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開2007-160998號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2008-080866號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 日本專利文獻(xiàn)特開平11-078936號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 日本專利文獻(xiàn)特開2003-081115號(hào)公報(bào)。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
當(dāng)通過向轉(zhuǎn)向輪直接或間接地施加某些驅(qū)動(dòng)力來改變轉(zhuǎn)角、對(duì)目標(biāo)路線進(jìn)行追隨以進(jìn)行車道保持控制時(shí)，來自包括轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的反作用力作用于轉(zhuǎn)向盤，在極端的情況下轉(zhuǎn)向盤有時(shí)會(huì)被反轉(zhuǎn)向。另外，在能夠通過將輔助駕駛員提供的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的輔助轉(zhuǎn)矩施加給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來改變轉(zhuǎn)角的構(gòu)成中，轉(zhuǎn)向盤與駕駛員的意思無關(guān)地被操作，因此駕駛員會(huì)以高的概率感到不適感。即，一般來說難以通過單一的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在抑制駕駛員的不適感的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)路線的追隨。
在上述專利文獻(xiàn)1中，雖然使用了電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及轉(zhuǎn)向角可變裝置這樣的多個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，但是各機(jī)構(gòu)僅僅獨(dú)立地負(fù)責(zé)有關(guān)車道保持的控制的一部分，因此當(dāng)想要通過例如電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置來實(shí)現(xiàn)基于曲率半徑的目標(biāo)轉(zhuǎn)角時(shí)，無法避免產(chǎn)生上述不適感，并且當(dāng)想要通過轉(zhuǎn)向角可變裝置來控制橫向位置以及橫擺角的偏離時(shí)，如果駕駛員不固定(即，不握緊)轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向盤就會(huì)通過路面反作用力而旋轉(zhuǎn)，從而無法使車輛追隨目標(biāo)路線。
為了解決這樣的問題，例如在使用電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向角可變裝置這樣的多個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛中，可考慮協(xié)調(diào)電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向角可變裝置。
作為這樣的協(xié)調(diào)控制的一種，例如可考慮在通過電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，一方面通過轉(zhuǎn)向角可變裝置提供車道保持所需的轉(zhuǎn)角變化，而另一方面在車道保持行駛中降低轉(zhuǎn)角變化相對(duì)于經(jīng)轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行的轉(zhuǎn)向輸入的程度。在此情況下，在車道保持行駛當(dāng)中轉(zhuǎn)向盤不會(huì)與駕駛員的意思無關(guān)地被大幅度轉(zhuǎn)向，能夠抑制上述不適感的產(chǎn)生，并且由于轉(zhuǎn)角相對(duì)于來自轉(zhuǎn)向盤側(cè)的轉(zhuǎn)向輸入的靈敏度下降，因此能夠抑制車輛行為相對(duì)于轉(zhuǎn)向輸入過度改變。
但是，在車輛行駛當(dāng)中，根據(jù)各種情況，適當(dāng)?shù)乜僧a(chǎn)生基于駕駛員自身意思的轉(zhuǎn)向操作(超控)。立足于不應(yīng)違反駕駛員的意思來進(jìn)行車道保持控制的觀點(diǎn)，一旦產(chǎn)生了上述超控，就應(yīng)當(dāng)迅速結(jié)束車道保持控制。從而，在這種車輛中，必然需要迅速且正確地執(zhí)行超控判定。
這里，在上述專利文獻(xiàn)2中，公開了基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向角的偏差來進(jìn)行超控判定的技術(shù)思想，但該技術(shù)思想例如象上述的協(xié)調(diào)控制那樣沒有假定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角自身可任意變化的構(gòu)成，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角自身發(fā)生了變化時(shí)，超控判定的定時(shí)必然會(huì)變亂，從而難以正確地進(jìn)行超控判定。
此外，在通過上述的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)了車輛行為相對(duì)于駕駛員轉(zhuǎn)向操作的穩(wěn)定的情況下，尤其在車道保持行駛時(shí)(即追隨時(shí)，)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作對(duì)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角變化的影響被抑制得相對(duì)較小，因此一方面當(dāng)如專利文獻(xiàn)3中公開的那樣要根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來執(zhí)行超控判定時(shí)，獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩所必要的轉(zhuǎn)向操作量容易變得過大，難以迅速進(jìn)行超控判定，并且也難以避免相應(yīng)的不適感的產(chǎn)生。此外另一方面，當(dāng)如專利文獻(xiàn)4中公開的那樣要依據(jù)轉(zhuǎn)向角來執(zhí)行超控判定時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作對(duì)車輛行為的影響程度會(huì)根據(jù)狀況而改變，因此難以設(shè)定用于進(jìn)行超控判定的基準(zhǔn)值。
如此，在包括上述各專利文獻(xiàn)所公開的技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)想要同時(shí)抑制給駕駛員帶來的不適感和車輛行為的不穩(wěn)定時(shí)，存在迅速且正確的超控判定容易變得困難的技術(shù)問題。
本發(fā)明就是鑒于例如上述的問題而做出的，其要解決的問題是提供一種當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)可迅速且正確地檢測(cè)到駕駛員的超控的車輛的行駛輔助裝置。
用于解決問題的手段
為了解決上述的問題，本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置用于輔助車輛的行駛， 其中所述車輛包括轉(zhuǎn)角可變裝置，所述轉(zhuǎn)角可變裝置能夠改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系， 所述轉(zhuǎn)向角是轉(zhuǎn)向輸入軸的旋轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)角，所述車輛的行駛輔助裝置的特征在于，包括追隨控制裝置，其控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，以使所述車輛追隨目行駛路線；轉(zhuǎn)向角確定裝置，其確定所述轉(zhuǎn)向角；以及判別裝置，其基于所述確定的轉(zhuǎn)向角和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角來判別有沒有發(fā)生駕駛員的超控，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角是使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線時(shí)的所述轉(zhuǎn)向角；其中，當(dāng)判別為發(fā)生了所述超控時(shí)，所述追隨控制裝置停止使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線。
本發(fā)明涉及的車輛包括轉(zhuǎn)角可變裝置，能夠分級(jí)地或連續(xù)地或離散地改變作為轉(zhuǎn)向輸入軸的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向角與作為轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角之間的相對(duì)關(guān)系。這種改變既可以經(jīng)過物理的、機(jī)械的、電的或者磁的各種過程來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明中的轉(zhuǎn)角可變裝置是包括可實(shí)現(xiàn)這些改變的各種裝置的概念。即，根據(jù)轉(zhuǎn)角可變裝置，轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的關(guān)系不被唯一地規(guī)定，例如可改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角之比(所謂的傳遞比)?；蛘?，也可以與轉(zhuǎn)向角無關(guān)地改變轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)角可變裝置例如作為一優(yōu)選方式，可構(gòu)成為VGRS或者SBW(Steer By Wire 線控轉(zhuǎn)向-電氣性轉(zhuǎn)角可變裝置)等。
本發(fā)明涉及的第一車輛的行駛輔助裝置是控制安裝這種轉(zhuǎn)角可變裝置的車輛的裝置，例如可采用一個(gè)或多個(gè)CPU (Central Processing Unit，中央處理器)、MPU (Micro Processing Unit，微處理器)、各種處理器或者各種控制器、或者還可以采用適當(dāng)包含 ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)、RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、 緩沖存儲(chǔ)器或閃速存儲(chǔ)器等各種存儲(chǔ)裝置等的單個(gè)或多個(gè)ECU (Electronic Controlled Unit,電子控制單元)等各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等的形式。
根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置，在其動(dòng)作時(shí)，通過追隨控制裝置經(jīng)由轉(zhuǎn)角可變裝置的控制使車輛追隨目標(biāo)行駛路線。即，作為一優(yōu)選方式，例如實(shí)現(xiàn)LKA等所謂的車道保持行駛。
此時(shí)，追隨控制裝置也可以例如經(jīng)過公知的各種算法或各種控制過程，決定轉(zhuǎn)角可變裝置的控制目標(biāo)值，并依據(jù)該控制目標(biāo)值來控制轉(zhuǎn)角可變裝置。更具體地，例如也可以基于通過車載相機(jī)等拍攝的目標(biāo)行駛路線的圖像來計(jì)算或估計(jì)目標(biāo)行駛路線的曲率、規(guī)定目標(biāo)行駛路線的白線等與車輛的位置偏差以及橫擺偏差等，并基于這些來計(jì)算或估計(jì)用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的目標(biāo)橫向加速度，然后基于所述算出或估計(jì)的目標(biāo)橫向加速度來設(shè)定作為目標(biāo)轉(zhuǎn)角等的控制目標(biāo)值，目標(biāo)轉(zhuǎn)角是例如應(yīng)實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)角變化量的目標(biāo)值。
另一方面，在如此使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的期間，駕駛員可能按明確的意思操作轉(zhuǎn)向盤等轉(zhuǎn)向輸入裝置，即會(huì)適當(dāng)?shù)匕l(fā)生所謂的超控。這種超控既可以例如隨著為了避開目標(biāo)行駛路線上的障礙物等而進(jìn)行的緊急轉(zhuǎn)向操作而發(fā)生，也可以為了改變車道或確認(rèn)前方等而緩慢進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作而發(fā)生，但不管哪種都需要以某種形式對(duì)其進(jìn)行判定。此外， 如果鑒于要反映駕駛員的明確的意思的這一點(diǎn)，則在發(fā)生了超控時(shí)，最好迅速且正確地檢測(cè)到該超控。因此，在本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置中，如下進(jìn)行有沒有發(fā)生超控的判定(以下，適當(dāng)?shù)胤Q為“超控判定”)。
S卩，在本發(fā)明涉及的第一車輛的行駛輔助裝置中，當(dāng)進(jìn)行超控判定時(shí)，由確定裝置確定轉(zhuǎn)向角，并由判別裝置基于該確定的轉(zhuǎn)向角與提供轉(zhuǎn)向角的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角來判定有沒有發(fā)生超控。本發(fā)明涉及的“確定”是包括檢測(cè)、計(jì)算、導(dǎo)出、估計(jì)、辨識(shí)、選擇以及獲取等的概念，其要旨是只要克確定為控制上的參考信息，則其實(shí)踐形式不被限定，可以是任何形式。例如，轉(zhuǎn)向角確定裝置也可以從附裝在轉(zhuǎn)向輸入軸上的轉(zhuǎn)向角傳感器等各種檢測(cè)裝置以電信號(hào)的形式獲取與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的信息，并由此確定轉(zhuǎn)向角。
這里，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角是使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的轉(zhuǎn)向角，并且是當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)沒有產(chǎn)生駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的情況下的轉(zhuǎn)向角。即，例如在諸如所謂自動(dòng)轉(zhuǎn)向這樣轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪實(shí)質(zhì)上被切斷的控制中，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角為0，或者，在預(yù)先基于實(shí)驗(yàn)、 經(jīng)驗(yàn)、理論或者仿真等而相對(duì)于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)產(chǎn)生的車輛的行為變化決定了最能夠減少給駕駛員帶來的不適感(直接視覺上的不適感)的轉(zhuǎn)向角變化量的情況下，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角也可以是這種根據(jù)其時(shí)間點(diǎn)的車輛行為而適當(dāng)改變的最能夠減少給駕駛員帶來的不適感的轉(zhuǎn)向角。
無論轉(zhuǎn)角的變化需要輸入轉(zhuǎn)向角的輸入(此時(shí)，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角可根據(jù)該相對(duì)關(guān)系唯一地規(guī)定)，或者無論轉(zhuǎn)角的變化不需要轉(zhuǎn)向角的輸入(此時(shí)，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角為0)、或者復(fù)合了二者的情況下(即，通過將依賴于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化和不依賴于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化相加而給出最終的轉(zhuǎn)角變化的情況)，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角都可基于追隨控制裝置的控制方式或者上述的相對(duì)關(guān)系來時(shí)常恰當(dāng)?shù)卣莆铡?br> 基于所述確定的轉(zhuǎn)向角與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角的判別裝置的判別過程涉及的実踐性方式不唯一限定，可采用各種方式。其宗旨是例如，既可以在所確定的轉(zhuǎn)向角大于該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角的時(shí)間點(diǎn)判別為發(fā)生了超控，也可以基于所確定的轉(zhuǎn)向角與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角的偏差超過了固定或不固定的閾值來判別發(fā)生了超控，或者也可以單純地在這些相互間關(guān)系的基礎(chǔ)上適當(dāng)考慮車輛的行駛條件等。
無論何種情況，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置，當(dāng)基于轉(zhuǎn)向角來判定有沒有發(fā)生駕駛員的超控時(shí)，總能夠?qū)⒃摃r(shí)間點(diǎn)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角用作判斷基準(zhǔn)。因此，還能夠恰當(dāng)?shù)胤乐挂韵虑闆r將為了使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的而經(jīng)由轉(zhuǎn)角可變裝置提供的轉(zhuǎn)向角變化錯(cuò)誤地判斷為駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入，從而做出發(fā)生了超控的誤判定；當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，盡管轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向輸入軸切斷(即，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角為0)，只要沒有提供了相應(yīng)的轉(zhuǎn)向角變化，就不判斷為發(fā)生了超控。即，當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，可迅速且正確地檢測(cè)駕駛員的超控。
需要補(bǔ)充的是，本發(fā)明涉及的第一車輛的控制裝置在使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)為了享受各種利益、諸如經(jīng)由轉(zhuǎn)角可變裝置、并在此基礎(chǔ)上適當(dāng)結(jié)合EPS等轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角輔助裝置的驅(qū)動(dòng)控制來抑制例如給駕駛員帶來不適感以及車輛行為的不穩(wěn)定等的情況下，構(gòu)思轉(zhuǎn)向角也能夠以受限于這些控制的形式改變的這一點(diǎn)，根據(jù)使得轉(zhuǎn)向角的基準(zhǔn)總是與在該時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行的向目標(biāo)行駛路線的追隨控制符合的形式可變的技術(shù)思想，可達(dá)到基準(zhǔn)固定時(shí)無法得到的超控的判定精度的均勻化。即，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，不管轉(zhuǎn)角可變裝置或者進(jìn)而轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角補(bǔ)助裝置等如何被控制，總能夠以固定的精度進(jìn)行超控判定，在這一點(diǎn)上也有利于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角無法有意義地改變的任意的技術(shù)思想。
當(dāng)由判別裝置判別出發(fā)生了超控時(shí)，追隨控制裝置使得車輛結(jié)束對(duì)目標(biāo)行駛路線的追隨。因此，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置，車輛不會(huì)顯示出違反駕駛員意思的行為，可使車輛行為盡可能穩(wěn)定。
超控判定由于可在基于車道保持行駛時(shí)臨時(shí)發(fā)生的事由而駕駛員試圖通過經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向來控制車輛時(shí)進(jìn)行，因此也可以基于諸如在經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間之后等、客觀且合理的各種判斷基準(zhǔn)來適當(dāng)重啟車道保持行駛。
在本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助裝置的一個(gè)方式中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)向角與所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角的偏差大于或等于預(yù)定的閾值時(shí)，所述判別裝置判別為發(fā)生了所述超控。
根據(jù)該方式，通過與閾值進(jìn)行比較，可進(jìn)行比較簡(jiǎn)單的超控判定，因此有益于實(shí)踐。
在該方式中，也可以包括閾值設(shè)定裝置，所述閾值設(shè)定裝置根據(jù)所述車輛的行駛條件來設(shè)定所述閾值。
這里，行駛條件是包括車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)條件或環(huán)境條件等在內(nèi)的概念，例如是指目標(biāo)行駛路線的道路形狀或車速等。如果行駛條件不同，應(yīng)供超控判定的閾值的最優(yōu)值也可以不同，因此在如此閾值可變的情況下，能夠?qū)⒊氐呐卸ň缺３譃楣潭?，而不受車輛的行駛條件的影響。
用于解決上述的問題，本發(fā)明涉及的第二車輛的行駛輔助裝置用于輔助車輛的行駛，其中，所述車輛包括轉(zhuǎn)角可變裝置，所述轉(zhuǎn)角可變裝置能夠改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系，所述轉(zhuǎn)向角是轉(zhuǎn)向輸入軸的旋轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)角，所述車輛的行駛輔助裝置的特征在于，包括追隨控制裝置，其控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，以使所述車輛追隨目行駛路線；轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩確定裝置，其確定施加至所述轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；判別裝置，其基于所述確定的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和預(yù)定的閾值來判別有沒有發(fā)生駕駛員啟動(dòng)的超控；以及閾值設(shè)定裝置，其根據(jù)所述相對(duì)關(guān)系來設(shè)定所述閾值；其中，當(dāng)判別為發(fā)生了所述超控時(shí)，所述追隨控制裝置停止使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線。
根據(jù)本發(fā)明涉及的第二車輛的行駛輔助裝置，當(dāng)進(jìn)行超控判定時(shí)，通過轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角確定裝置來確定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角，通過判別裝置基于該確定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角與閾值來判別有沒有發(fā)生超控。即，與上述的第一車輛的行駛輔助裝置不同，利用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角執(zhí)行超控判定。
另一方面，駕駛員經(jīng)由轉(zhuǎn)向輸入軸提供的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角具有根據(jù)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角而改變的性質(zhì)，從而在通過轉(zhuǎn)角可變裝置施加了相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的緩慢的轉(zhuǎn)角變化特性時(shí)，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角的上升也變緩慢。因此，當(dāng)假定閾值為固定值時(shí)，若通過使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的轉(zhuǎn)角可變裝置的控制方式，則存在實(shí)現(xiàn)與閾值相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)角變化所必要的轉(zhuǎn)向角變化量會(huì)過度變大、從而超控的判定定時(shí)滯后的問題。
這里，在本發(fā)明涉及的第二車輛的行駛輔助裝置中，通過閾值設(shè)定裝置，閾值可根據(jù)轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系而改變。因此，根據(jù)第二車輛的行駛輔助裝置，諸如通過在相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化相對(duì)小時(shí)將閾值設(shè)定得相對(duì)小，此外在相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化相對(duì)大時(shí)將閾值設(shè)定得相對(duì)大，可將檢測(cè)到超控時(shí)的駕駛員側(cè)的轉(zhuǎn)向感覺總是維持在固定的水平。即，當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，可迅速且正確檢測(cè)地駕駛員的超控。
需要補(bǔ)充的是，本發(fā)明涉及的第一車輛的控制裝置在使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)為了享受各種利益、諸如經(jīng)由轉(zhuǎn)角可變裝置、并在此基礎(chǔ)上適當(dāng)結(jié)合EPS等轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角輔助裝置的驅(qū)動(dòng)控制來抑制例如給駕駛員帶來不適感以及車輛行為的不穩(wěn)定等的情況下，構(gòu)思駕駛員的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩也能夠以受限于這些控制的形式改變的這一點(diǎn)，根據(jù)使得轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的閾值總是與在該時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行的向目標(biāo)行駛路線的追隨控制符合的形式可變的技術(shù)思想，可達(dá)到閾值固定時(shí)無法得到的超控的判定精度的均勻化。即，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，不管轉(zhuǎn)角可變裝置或者進(jìn)而轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角補(bǔ)助裝置等如何被控制，總能夠以固定的精度進(jìn)行超控判定，在這一點(diǎn)上也有利于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的閾值無法有意義地改變的任意的技術(shù)ο
在本發(fā)明涉及的第一以及第二車輛的行駛輔助裝置的其他方式中，所述轉(zhuǎn)角可變裝置通過相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸來改變所述相對(duì)關(guān)系，所述追隨控制裝置控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，使得在對(duì)所述目標(biāo)行駛路線進(jìn)行追隨時(shí)，相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向角規(guī)定所述轉(zhuǎn)向輸出軸的旋轉(zhuǎn)軸的作為所述相對(duì)關(guān)系的轉(zhuǎn)向傳遞比比不對(duì)所述目標(biāo)行駛路線進(jìn)行追隨時(shí)減少。
根據(jù)該方式，與不追隨時(shí)相比可減少駕駛員的轉(zhuǎn)向行為給車輛行為帶來的影響， 因此能夠抑制車道保持行駛時(shí)的車輛行為的魯棒性下降。更具體來說，通過轉(zhuǎn)角可變裝置， 一方面可如此降低駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入給轉(zhuǎn)角變化帶來的影響，而另一方面在與轉(zhuǎn)向輸入無關(guān)地提供了追隨目標(biāo)行駛路線所需的轉(zhuǎn)角變化時(shí)還可以適當(dāng)抑制在對(duì)目標(biāo)行駛路線進(jìn)行追隨時(shí)轉(zhuǎn)向盤與駕駛員的意思無關(guān)且過度被操作的不適感的產(chǎn)生。根據(jù)本方式，在第一以及第二車輛的行駛輔助裝置中，通過這種控制，即使在進(jìn)行附帶實(shí)踐上極其有益的效果的對(duì)目標(biāo)行駛路線的追隨控制時(shí)，也可以可靠地進(jìn)行超控判定，因此在實(shí)踐上極其有益。
本發(fā)明的上述作用以及其他優(yōu)點(diǎn)可通過以下說明的實(shí)施方式將變得更加清楚。


圖1是示意性表示第一實(shí)施方式涉及的車輛的構(gòu)成的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖2是在第一實(shí)施方式涉及的車輛中進(jìn)行的LKA控制的流程圖3是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛中的目標(biāo)橫向加速度GYTG和LKA基本目標(biāo)角θ LKB的關(guān)系的模式圖4是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛中的曲率R和調(diào)節(jié)增益Κ2的關(guān)系的模式圖5是在第一實(shí)施方式涉及的車輛中進(jìn)行的EPS控制的流程圖6是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛中的EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE和駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的關(guān)系的模式圖7是在第一實(shí)施方式涉及的車輛中進(jìn)行的VGRS控制的流程圖8是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛中的轉(zhuǎn)向傳遞比Kl和車速V的關(guān)系的模式圖9是在第一實(shí)施方式涉及的車輛中進(jìn)行的超控控制的流程圖10是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛中的超控用角度閾值0MAref與曲率R的關(guān)系的模式圖11是第二實(shí)施方式涉及的超控判定控制的流程圖12是表示第二實(shí)施方式涉及的超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值|mref|與轉(zhuǎn)向傳遞比Kl 的關(guān)系的模式圖。
具體實(shí)施方式
以下，酌情參照附圖來說明本發(fā)明的車輛的行駛輔助裝置涉及的各種實(shí)施方式。
第一實(shí)施方式
實(shí)施方式的構(gòu)成
首先，參照?qǐng)D1來說明本發(fā)明涉及的車輛10的構(gòu)成。這里，圖1是示意性地表示車輛10的基本構(gòu)成的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
在圖1中，車輛10包括作為轉(zhuǎn)向輪的左右一對(duì)前輪FL及FR，并被構(gòu)成為能夠通過上述前輪轉(zhuǎn)向來向期望的方向行進(jìn)。車輛10包括E⑶100、VGRS致動(dòng)器200、VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300、EPS致動(dòng)器400以及EPS驅(qū)動(dòng)裝置500。
ECU 100是包括分別沒有圖示的CPU (Central Processing Unit，中央處理器)、 ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)及 RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、 并被構(gòu)成為可控制車輛10的整體動(dòng)作的電子控制單元，是本發(fā)明涉及的“車輛的行駛輔助裝置”的一個(gè)例子。ECU 100被構(gòu)成為可按照ROM中存儲(chǔ)的控制程序來分別執(zhí)行后述的LKA 控制、EPS控制及VGRS控制。
E⑶100是被構(gòu)成為作為本發(fā)明涉及的“追隨控制裝置”、“轉(zhuǎn)向角確定裝置”、“判別裝置”及“閾值設(shè)定裝置”各自的一個(gè)例子而發(fā)揮功能的一體的電子控制單元，上述各裝置涉及的動(dòng)作被構(gòu)成為全部由E⑶100執(zhí)行。但是，本發(fā)明涉及的上述各裝置的物理、機(jī)械以及電氣構(gòu)成不限于此，例如上述各裝置也可以被構(gòu)成為多個(gè)ECU、各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。
在車輛10中，駕駛員經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤11施加的轉(zhuǎn)向輸入被傳遞給作為軸體的上部轉(zhuǎn)向軸12，該上部轉(zhuǎn)向軸12以能夠同軸旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)向盤11連結(jié)，并能夠與轉(zhuǎn)向盤11向同一方向旋轉(zhuǎn)。上部轉(zhuǎn)向軸12是本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向輸入軸”的一個(gè)例子。上部轉(zhuǎn)向軸12在其下游側(cè)的端部與VGRS致動(dòng)器200連結(jié)。
VGRS致動(dòng)器200是包括殼體201、VGRS馬達(dá)202以及減速機(jī)構(gòu)203的本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)角可變裝置”的一個(gè)例子。
殼體201是容納VGRS馬達(dá)202及減速機(jī)構(gòu)203的VGRS致動(dòng)器200的框架。上述的上部轉(zhuǎn)向軸12的下游側(cè)的端部被固定在殼體201上，殼體201能夠與上部轉(zhuǎn)向軸12 — 體地旋轉(zhuǎn)。
VGRS馬達(dá)202是包括作為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)子20 、作為固定構(gòu)件的定子202b以及作為驅(qū)動(dòng)力的輸出軸的旋轉(zhuǎn)軸202c的DC無刷馬達(dá)。定子202b被固定在殼體201內(nèi)部，轉(zhuǎn)子20 在殼體201內(nèi)部以可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被保持。旋轉(zhuǎn)軸202c被固定為可與轉(zhuǎn)子20 同軸旋轉(zhuǎn)，其下游側(cè)的端部與減速機(jī)構(gòu)203連結(jié)。
減速機(jī)構(gòu)203是具有可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(太陽齒輪、行星齒輪架以及內(nèi)嚙合齒輪)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。在該多個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中，作為第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的太陽齒輪與VGRS 馬達(dá)202的旋轉(zhuǎn)軸202c連結(jié)，并且作為第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的行星齒輪架與殼體201連結(jié)。并且， 作為第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的內(nèi)嚙合齒輪與作為本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向輸出軸”的一個(gè)例子的下部轉(zhuǎn)向軸13連結(jié)。
根據(jù)具有上述構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)203，通過與轉(zhuǎn)向盤11的操作量相應(yīng)的上部轉(zhuǎn)向軸 12的旋轉(zhuǎn)速度(即，與行星齒輪架連結(jié)的殼體201的旋轉(zhuǎn)速度)、和VGRS馬達(dá)202的旋轉(zhuǎn)速度(即，與太陽齒輪連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸202c的旋轉(zhuǎn)速度)來唯一地確定與作為剩下的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的內(nèi)嚙合齒輪連結(jié)的下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)速度。此時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件彼此間的差動(dòng)作用來控制VGRS馬達(dá)202的旋轉(zhuǎn)速度的增減，能夠控制下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)速度的增減。 即，通過VGRS馬達(dá)202以及減速機(jī)構(gòu)203的作用，上部轉(zhuǎn)向軸12和下部轉(zhuǎn)向軸13可相對(duì)旋轉(zhuǎn)。另外，基于減速機(jī)構(gòu)203中的各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的構(gòu)成，VGRS馬達(dá)202的旋轉(zhuǎn)速度在依照根據(jù)各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相互間的齒輪比確定的規(guī)定減速比而減速的狀態(tài)下被傳遞給下部轉(zhuǎn)向軸13。
這樣，在車輛10中，通過上部轉(zhuǎn)向軸12和下部轉(zhuǎn)向軸13可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向傳遞比可在規(guī)定范圍內(nèi)連續(xù)變化，該轉(zhuǎn)向傳遞比是作為上部轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA與根據(jù)下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)量而唯一地確定(也與后述的齒條小齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比相關(guān))的作為轉(zhuǎn)向輪的前輪的轉(zhuǎn)向角θ st之比。
另外，減速機(jī)構(gòu)204不僅是這里例示的行星齒輪機(jī)構(gòu)，也可以具有其他方式(例如，與上部轉(zhuǎn)向軸12以及下部轉(zhuǎn)向軸13分別連結(jié)齒數(shù)不同的齒輪，設(shè)置與各齒輪局部相連的可撓性齒輪，并且通過經(jīng)由波形發(fā)生器傳遞的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩使該可撓性齒輪旋轉(zhuǎn)，由此使上部轉(zhuǎn)向軸12和下部轉(zhuǎn)向軸13相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式等)，如果是行星齒輪機(jī)構(gòu)，則還可以具有與上述不同的物理方式、機(jī)械方式、或機(jī)構(gòu)方式。
VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300是被構(gòu)成為可對(duì)VGRS馬達(dá)202的定子202b通電的、包括P麗電路、晶體管電路以及逆變器等的電驅(qū)動(dòng)電路。VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300與沒有圖示的蓄電池電連接，被被構(gòu)成為可通過從該蓄電池供應(yīng)而來的電力向VGRS馬達(dá)202供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。另外， VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300與E⑶100電連接，并被構(gòu)成為其動(dòng)作被E⑶100控制。VGRS驅(qū)動(dòng)裝置 300與VGRS致動(dòng)器200 —起構(gòu)成了本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)角可變裝置”的一個(gè)例子。
下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)被傳遞給齒條小齒輪機(jī)構(gòu)。齒條小齒輪機(jī)構(gòu)是包括與下部轉(zhuǎn)向軸13的下游側(cè)端部連接的小齒輪14以及形成有與該小齒輪的齒輪齒嚙合的齒的齒條桿15的轉(zhuǎn)向力傳遞機(jī)構(gòu)，被構(gòu)成為通過小齒輪14的旋轉(zhuǎn)被變換成齒條桿15的圖中左右方向的運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向力經(jīng)由與齒條桿15的兩端部連結(jié)的轉(zhuǎn)向橫拉桿以及轉(zhuǎn)向節(jié)(省略附圖標(biāo)記)傳遞給各轉(zhuǎn)向輪。即，在車輛10中，實(shí)現(xiàn)了齒條小齒輪式的轉(zhuǎn)向方式。
EPS致動(dòng)器400包括作為DC無刷馬達(dá)的EPS馬達(dá)，該DC無刷馬達(dá)包括作為安裝有永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的沒有圖示的轉(zhuǎn)子；以及作為包圍該轉(zhuǎn)子的固定構(gòu)件的定子。該 EPS馬達(dá)被構(gòu)成為轉(zhuǎn)子在通過該定子經(jīng)由EPS驅(qū)動(dòng)裝置500被通電而形成在EPS馬達(dá)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)，由此能夠在其旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩TA。
另一方面，沒有圖示的減速齒輪固定在作為EPS馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的馬達(dá)軸上，該減速齒輪還與小齒輪14嚙合。因此，從EPS馬達(dá)產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩TA起到輔助小齒輪14的旋轉(zhuǎn)的輔助轉(zhuǎn)矩的功能。小齒輪14如上所述與下部轉(zhuǎn)向軸13連結(jié)，下部轉(zhuǎn)向軸13經(jīng)由VGRS 致動(dòng)器200與上部轉(zhuǎn)向軸12連結(jié)。從而，施加至上部轉(zhuǎn)向軸12的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT以通過輔助轉(zhuǎn)矩TA被適當(dāng)輔助的形式被傳遞至齒條桿15，從而可減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)荷。
EPS驅(qū)動(dòng)裝置500是被構(gòu)成為可對(duì)EPS馬達(dá)的定子通電的、包括PWM電路、晶體管電路以及逆變器等的電驅(qū)動(dòng)電路。EPS驅(qū)動(dòng)裝置500與沒有圖示的蓄電池電連接，并被構(gòu)成為可通過從該蓄電池供應(yīng)而來的電力向EPS馬達(dá)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。另外，EPS驅(qū)動(dòng)裝置500 與E⑶100電連接，并被構(gòu)成為其動(dòng)作被E⑶100控制。
另一方面，車輛10中具有包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16、轉(zhuǎn)向角傳感器17以及旋轉(zhuǎn)傳感器18的各種傳感器。
轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16是被構(gòu)成為可檢測(cè)從駕駛員經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤11施加的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的傳感器。更具體地說，上部轉(zhuǎn)向軸12具有被分割為上游部和下游部、并通過沒有圖示的扭桿相互連結(jié)的構(gòu)成。在該扭桿的上游側(cè)以及下游側(cè)的兩端部固定有用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)相位差的環(huán)。該扭桿被構(gòu)成為根據(jù)在車輛10的駕駛員操作了轉(zhuǎn)向盤11時(shí)經(jīng)由上部轉(zhuǎn)向軸 12的上游部傳來的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(S卩，駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT)而在其旋轉(zhuǎn)方向上扭轉(zhuǎn)，并被構(gòu)成為能夠在產(chǎn)生該扭轉(zhuǎn)的情況下向下游部傳遞轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。因此，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳遞時(shí)，在上述的用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)相位差的環(huán)彼此間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)相位差。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16被構(gòu)成為可檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)相位差，并且將該旋轉(zhuǎn)相位差換算成轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩并作為與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)來輸出。另外，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16被構(gòu)成為與ECU 100電連接，并被構(gòu)成為檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT被ECU 100以固定或不定的周期參照。
轉(zhuǎn)向角傳感器17是被構(gòu)成為可檢測(cè)表示上部轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA的角度傳感器。轉(zhuǎn)向角傳感器17與ECU 100電連接，并被構(gòu)成為檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角MA被ECU 100以固定或不定的周期參照。
旋轉(zhuǎn)傳感器18是被構(gòu)成為可檢測(cè)VGRS致動(dòng)器200中的殼體201 (即，就旋轉(zhuǎn)角來說與上部轉(zhuǎn)向軸12相同)和下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)相位差△ θ的旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器18與E⑶100電連接，并且被構(gòu)成為檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)相位差Δ θ被E⑶100以固定或不定的周期參照。
車速傳感器19是被構(gòu)成為可檢測(cè)作為車輛10的速度的車速V的傳感器。車速傳感器19與E⑶100電連接，并且被構(gòu)成為檢測(cè)出的車速V被E⑶100以固定或不定的周期參照。
車載相機(jī)20是被設(shè)置在車輛10的車頭、并被構(gòu)成為可拍攝車輛10前方的規(guī)定區(qū)域的攝像裝置。車載相機(jī)20與ECU 100電連接，并被構(gòu)成為拍攝到的前方區(qū)域作為圖像數(shù)據(jù)以固定或不定的周期被傳送給ECU 100。ECU 100可解析該圖像數(shù)據(jù)并獲取后述的LKA 控制所需的各種數(shù)據(jù)。
實(shí)施方式的動(dòng)作
以下，酌情參照附圖來說明本實(shí)施方式的動(dòng)作。
首先，參照?qǐng)D2來說明由E⑶100執(zhí)行的LKA控制的詳細(xì)情況。這里，圖2是LKA 控制的流程圖。LKA控制是使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線(車道)的控制，并且是實(shí)現(xiàn)車輛 10具有的行駛輔助系統(tǒng)的一部分的控制。
在圖2中，E⑶100讀取包括車輛10所具有的各種開關(guān)類的操作信號(hào)、各種標(biāo)志以及與上述各種傳感器相關(guān)的傳感器信號(hào)等各種信號(hào)(步驟S101)，并且判別作為預(yù)先設(shè)置在車輛10的車廂內(nèi)的LKA控制啟動(dòng)用的操作按鈕被駕駛員操作等的結(jié)果的、LKA模式是否已被選擇(步驟S102)。當(dāng)LKA模式未被選擇時(shí)(步驟S102 否)，ECU 100將處理返回到步驟SlOl。
當(dāng)LKA模式已被選擇時(shí)(步驟S102 是)，E⑶100還通過執(zhí)行超控判定控制來進(jìn)行超控判定(步驟S103)。超控判定的結(jié)果被存儲(chǔ)為作為ECU 100的一部分的RAM上的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域中的超控標(biāo)志的ON(打開)/OFF (關(guān)閉)。超控標(biāo)志在初始狀態(tài)下吧設(shè)定為OFF， 當(dāng)進(jìn)行了超控判定時(shí)，ECU 100將超控標(biāo)志設(shè)定為ON。對(duì)于超控判定控制的詳細(xì)情況，將在后面的對(duì)于超控判定控制的說明中進(jìn)行詳述。
在執(zhí)行了超控判定控制之后，E⑶100參照超控標(biāo)志的ON/OFF(步驟S104)。當(dāng)超控標(biāo)志為ON時(shí)(步驟S104 是)，E⑶100控制車輛10，以使LKA控制終端預(yù)定期間。在經(jīng)過了預(yù)定期間后(即，LKA控制的中斷期間經(jīng)過后)，超控標(biāo)志通過CPU自動(dòng)被改寫為OFF 狀態(tài)，E⑶100將處理返回到步驟SlOl。
另一方面，當(dāng)超控標(biāo)志為OFF時(shí)(步驟S104 否)，依次執(zhí)行以下說明的步驟。
當(dāng)超控標(biāo)志為OFF時(shí)(步驟S104 否)，E⑶100基于從車載相機(jī)20發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)來判別是否檢測(cè)到規(guī)定LKA的目標(biāo)行駛路線的白線(無需是白色)(步驟S105)，當(dāng)未檢測(cè)到白線時(shí)(步驟S105 否)，由于不能規(guī)定目標(biāo)行駛路線，因此ECU 100將處理返回到步驟S101。另一方面，當(dāng)檢測(cè)到白線時(shí)(步驟S105 是)，E⑶100計(jì)算使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)所需的各種路面信息(步驟S106)。
在步驟S106中，計(jì)算目標(biāo)行駛路線的曲率R(即，半徑的倒數(shù))、白線與車輛10在橫向上的偏差Y以及白線與車輛10的橫擺角偏差Φ。這種向目標(biāo)行駛路線的追隨控制所需的信息的計(jì)算方式可應(yīng)用包括公知的圖像識(shí)別算法的各種方式，并且與發(fā)明的本質(zhì)部分關(guān)聯(lián)也小，因此這里不涉及。
在算出上述各種路面信息后，E⑶100計(jì)算使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線所需的目標(biāo)橫向加速度GYTG(步驟S107)。另外，目標(biāo)橫向加速度GYTG也可按照公知的各種算法或計(jì)算式來計(jì)算?；蛘撸珽⑶100也可以在ROM等理應(yīng)具有的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先保存以上述曲率R、橫向偏差Y以及橫擺角偏差Φ為參數(shù)的目標(biāo)橫向加速度映射圖，并通過酌情選擇適合的值來計(jì)算目標(biāo)橫向加速度GYTG(這種選擇也是計(jì)算的一個(gè)方式)。
在算出目標(biāo)橫向加速度GYTG后，處理分成兩個(gè)系統(tǒng)。S卩，在一個(gè)處理中，E⑶100 計(jì)算LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK(步驟S108)，將該算出的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK存儲(chǔ)在閃存或 RAM等可改寫的理應(yīng)具有的存儲(chǔ)裝置中(步驟S109)。LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK被預(yù)先規(guī)定在存儲(chǔ)于ROM中的以目標(biāo)橫向加速度GYTG和車速V為參數(shù)的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩映射圖中， E⑶100通過從該映射圖中選擇適合的數(shù)值來計(jì)算LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK。
另外，在另一個(gè)處理中，E⑶100基于目標(biāo)橫向加速度GYTG來計(jì)算LKA基本目標(biāo)角θ LKB (步驟Sl 10)，接著基于曲率R來計(jì)算調(diào)節(jié)增益K2(步驟Sl 11)。并且，E⑶100按照下述⑴式來計(jì)算LKA修正目標(biāo)角9 1^(步驟3112)。在算出LKA修正目標(biāo)角θ LK后， E⑶100將該算出的LKA修正目標(biāo)角θ LK存儲(chǔ)在RAM或閃存等存儲(chǔ)裝置中(步驟Sl 13)。
θ LK= θ LKBXK2— (1)
這里，參照?qǐng)D3來說明目標(biāo)橫向加速度GYTG和LKA基本目標(biāo)角θ LKB的關(guān)系。這里，圖3是表示目標(biāo)橫向加速度GYTG和LKA基本目標(biāo)角θ LKB的關(guān)系的模式圖。
在圖3中，縱軸表示LKA基本目標(biāo)角θ LKB，橫軸表示目標(biāo)橫向加速度GYTG。這里， 與目標(biāo)橫向加速度GYTG = 0相當(dāng)?shù)脑c(diǎn)線的左側(cè)的區(qū)域是與車輛左方向?qū)?yīng)的目標(biāo)橫向加速度，同樣地右側(cè)的區(qū)域表示與車輛右方向?qū)?yīng)的橫向加速度。另外，與LKA基本目標(biāo)角 θ LKB = 0相當(dāng)?shù)脑c(diǎn)線的上側(cè)的區(qū)域與車輛右方向的轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)，同樣地下側(cè)的區(qū)域與車輛左方向的轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)。因此，LKA基本目標(biāo)角θ LKB具有以該原點(diǎn)線為界對(duì)稱的特性。 LKA基本目標(biāo)角θ LKB如果除去目標(biāo)橫向加速度GYTG = 0附近的死區(qū)則具有絕對(duì)值相對(duì)于目標(biāo)橫向加速度GYTG線性增加的特性。
另一方面，圖3分別以圖示的點(diǎn)劃線、虛線以及實(shí)線例示了針對(duì)車速V = V1、V2(V2 > VI)以及V3 (V3 > V2)三種車速V的LKA基本目標(biāo)角θ LKB的特性。從圖示可知，車速越高，越向減少側(cè)設(shè)定LKA基本目標(biāo)角θ LKB。這是因?yàn)檐囁僭礁呦鄬?duì)于轉(zhuǎn)向角產(chǎn)生的橫向加速度的程度就越大的緣故。
在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲(chǔ)有將圖3所示的關(guān)系數(shù)值化而成的LKA基本目標(biāo)角映射圖(當(dāng)然，作為參數(shù)值的車速V更為精細(xì))，在步驟S108中，從該LKA基本目標(biāo)角映射圖選擇適合的值。
這里，參照?qǐng)D4來說明曲率R和調(diào)節(jié)增益K2的關(guān)系。這里，圖4是表示曲率R和調(diào)節(jié)增益K2的關(guān)系的模式圖。
在圖4中，在縱軸表示調(diào)節(jié)增益K2，在橫軸表示目標(biāo)行駛路線的曲率R。因此，越是朝向圖中右側(cè)，目標(biāo)行駛路線就越急劇彎曲(即為急彎)。如圖所示，調(diào)節(jié)增益K2在小于 1的區(qū)域內(nèi)設(shè)定，并且曲率R越大(即，越是急彎)，被設(shè)定得就越小。這是因?yàn)榍试酱螅?越是允許轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向(從駕駛員來看不會(huì)產(chǎn)生不適感)。
另外，在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲(chǔ)有將圖4所示的關(guān)系數(shù)值化而成的調(diào)節(jié)增益映射圖，在步驟Slll中，從該調(diào)節(jié)增益映射圖選擇適合的值。
返回到圖2，一旦在步驟S109以及步驟Slll中分別算出LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK以及LKA修正目標(biāo)角θ LK,則處理返回到步驟SlOl。LKA控制如上述執(zhí)行。
另一方面，車輛10對(duì)目標(biāo)行駛路線的實(shí)際的追隨動(dòng)作通過EPS控制來實(shí)現(xiàn)。
這里，參照?qǐng)D5來說明EPS控制的詳細(xì)情況。這里，圖5是EPS控制的流程圖。在該圖中，對(duì)于與圖2重復(fù)的部分，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并酌情省略其說明。
在圖5中，E⑶100在讀取各種信號(hào)之后(步驟S101)，獲取駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT以及車速V (步驟S201)。接著，ECU 100基于該獲取的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT以及車速V來計(jì)算 EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE，該EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE是應(yīng)從致動(dòng)器400的EPS馬達(dá)輸出的輔助轉(zhuǎn)矩TA的基本值(步驟S202)。
這里，參照?qǐng)D6來說明EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE和駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的關(guān)系。這里，圖6是表示EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE和駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的關(guān)系的模式圖。
在圖6中，在縱軸表示EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE，在橫軸表示駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT。 與駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT = 0相當(dāng)?shù)脑c(diǎn)線的左側(cè)的區(qū)域與向車輛左側(cè)的轉(zhuǎn)向操作對(duì)應(yīng)，同樣地右側(cè)的區(qū)域與向車輛右側(cè)的轉(zhuǎn)向操作對(duì)應(yīng)。因此，圖中EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE具有以該原點(diǎn)線為界對(duì)稱的特性。
另一方面，圖6分別以圖示的實(shí)線、虛線以及點(diǎn)劃線例示了針對(duì)車速V = V1、V2(V2 > VI)以及V3 (V3 > V2)三種車速V的EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE的特性。由圖示可知，車速越高，越向減少側(cè)設(shè)定EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE。這是因?yàn)檐囁僭礁哂糜讷@得必要的橫向加速度的轉(zhuǎn)向角就越小的緣故，通過在高車速側(cè)增大轉(zhuǎn)向盤11轉(zhuǎn)向所需的力(即是方向盤重的狀態(tài))，能夠防止駕駛員過度操作，可使車輛10的行為變穩(wěn)定。在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲(chǔ)有將圖6所示的關(guān)系數(shù)值化而成的EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射圖(當(dāng)然，作為參數(shù)值的車速V更為精細(xì))，在步驟S202中，從該EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射圖選擇適合的值。
返回到圖5，E⑶100基于在步驟S202中算出的EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE和先前算出并存儲(chǔ)的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK，按照下述(2)式計(jì)算EPS最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TTG(步驟 S203)。
TTG = TBASE+TLK — (2)
在算出EPS最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TTG后，E⑶100基于該算出的EPS最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TTG來控制EPS驅(qū)動(dòng)裝置500，從EPS致動(dòng)器400的EPS馬達(dá)輸出與該EPS最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TTG對(duì)應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)矩TA (步驟S204)。在執(zhí)行步驟S204后，處理返回到步驟SlOl。
如此，在本實(shí)施方式中，EPS致動(dòng)器400起到用于使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線的主系統(tǒng)的功能，除了與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作對(duì)應(yīng)的通常的輔助轉(zhuǎn)矩以外，還輸出用于使車輛10 追隨目標(biāo)行駛路線的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK。
另一方面，由于EPS致動(dòng)器400不改變轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角的關(guān)系，因此當(dāng)通過從EPS致動(dòng)器400施加輔助轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行對(duì)目標(biāo)行駛路線的追隨時(shí)，轉(zhuǎn)向盤11 根據(jù)轉(zhuǎn)角的變化而與駕駛員的意思無關(guān)地被轉(zhuǎn)向。因此，駕駛員會(huì)感到不適感，可能會(huì)誘發(fā)駕駛員側(cè)不需要的轉(zhuǎn)向操作。因此，在本實(shí)施方式中，通過VGRS控制來補(bǔ)償如上述那樣通過EPS致動(dòng)器400使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的行為變化。
這里，參照?qǐng)D7來說明VGRS控制的詳細(xì)情況。這里，圖7是VGRS控制的流程圖。 在該圖中，對(duì)于與圖2重復(fù)的部分，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并酌情省略其說明。
在圖7中，在讀取各種信號(hào)后(步驟S101)，E⑶100獲取車速V以及轉(zhuǎn)向角MA (步驟S301)，并且基于獲取的這些值按照下述(3)式來計(jì)算VGRS基本目標(biāo)角θ VG,該VGRS基本目標(biāo)角θ VG是相對(duì)于作為上部轉(zhuǎn)向軸12的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角MA的、下部轉(zhuǎn)向軸13的相對(duì)轉(zhuǎn)角的基本值(步驟S302)。
θ VG = KlXMA ... (3)
在上述式(3)中，Kl是規(guī)定相對(duì)于轉(zhuǎn)向角MA的下部轉(zhuǎn)向軸13的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳遞比，并且是根據(jù)車速V可變的數(shù)值。
這里，參照?qǐng)D8來說明轉(zhuǎn)向傳遞比Kl和車速V的關(guān)系。這里，圖8是表示轉(zhuǎn)向傳遞比Kl和車速V的關(guān)系的模式圖。
在圖8中，轉(zhuǎn)向傳遞比Kl在中車速區(qū)域的車速Vth下為0(即，上部轉(zhuǎn)向軸12和下部轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)比為1 1)，在車速低于Vth的一側(cè)大于0，在車速高于Vth的一側(cè)小于0。S卩，被構(gòu)成為越向低車速側(cè)，就越能夠以小的轉(zhuǎn)向角得到大的轉(zhuǎn)角。這是因?yàn)槿缟纤鲕囁僭礁呦鄬?duì)于與轉(zhuǎn)角的橫向加速度就越大的緣故。
返回到圖7，E⑶100還基于該算出的VGRS基本目標(biāo)角θ VG和先前算出并存儲(chǔ)的 LKA修正目標(biāo)角θ LK,按照式⑷來計(jì)算VGRS最終目標(biāo)角θ TGF (步驟S303)。
θ TGF= θ VG+θ LK... (4)
在算出VGRS最終目標(biāo)角θ TGF后，E⑶100基于該算出的VGRS最終目標(biāo)角θ TGF 來控制VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300，使VGRS致動(dòng)器200的VGRS馬達(dá)202旋轉(zhuǎn)與該VGRS最終目標(biāo)角 θ TGF對(duì)應(yīng)的量(步驟S304)。在執(zhí)行步驟S304后，處理返回到步驟SlOl。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的VGRS控制，由于對(duì)通常的VGRS的目標(biāo)角另外附加 LKA修正目標(biāo)角θ LK,因此可抑制通過之前的EPS控制來使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的轉(zhuǎn)向角MA的變化。因此，能夠減輕帶給駕駛員的不適感，能夠減輕駕駛員的心理負(fù)擔(dān)，從而能夠使車輛10的行為穩(wěn)定。
接著，參照?qǐng)D9和圖10，對(duì)步驟S103 (參照?qǐng)D2)中的超控判定控制進(jìn)行詳細(xì)說明。 這里，圖9是步驟S103中的超控判定控制的流程圖。
在圖9中，E⑶100在讀取各種信號(hào)后(步驟S101)，計(jì)算目標(biāo)行駛路線的曲率 R(即，半徑的倒數(shù))、白線與車輛10在橫向上的偏差Y、以白線與車輛10的橫擺角偏差Φ。 這種向目標(biāo)行駛路線的追隨控制所需的信息的計(jì)算方式可應(yīng)用包括公知的圖像識(shí)別算法的各種方式，并且與發(fā)明的本質(zhì)部分關(guān)聯(lián)也小，因此這里不涉及。
在算出上述各種路面信息后，處理分成兩個(gè)系統(tǒng)。S卩，在一個(gè)處理中，E⑶100計(jì)算超控用角度閾值A(chǔ)MAref (步驟S402)，將該算出的超控用角度閾值A(chǔ)MAref存儲(chǔ)在閃存或 RAM等可改寫的理應(yīng)具有的存儲(chǔ)裝置中(步驟S403)。
這里，參照?qǐng)D10，對(duì)超控用角度閾值A(chǔ)MAref與目標(biāo)行駛路線的曲率R的關(guān)系進(jìn)行說明。這里，圖10是表示超控用角度閾值A(chǔ)MAref與目標(biāo)行駛路線的曲率R的關(guān)系的模式圖。
在圖10中，縱軸表示超控用角度閾值A(chǔ)MAref，橫軸表示目標(biāo)行駛路線的曲率R。 從而，圖越是朝向圖中右側(cè)，目標(biāo)行駛路線就越急劇彎曲(即為急彎)。如圖所示，曲率R越大(即越是急彎)，超控用角度閾值A(chǔ)MAref設(shè)定得就越大。這是因?yàn)榍试酱螅绞窃试S轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向(從駕駛員來看不會(huì)產(chǎn)生不適感)。
另外，圖10分別以圖示的實(shí)線、虛線以及點(diǎn)劃線例示了針對(duì)車速V = V1、V2(V2> VI)以及V3(V3>V2)三種車速V的超控用角度閾值A(chǔ)MAref的特性。由圖示可知，車速越高，越向減少側(cè)設(shè)定超控用角度閾值A(chǔ)MAref。這是因?yàn)檐囁僭礁撸鄬?duì)于轉(zhuǎn)角發(fā)生的橫向加速度的程度就越小的緣故。
ECU100的ROM中預(yù)先存儲(chǔ)有將圖10所示的關(guān)系數(shù)值化而成的超控用角度閾值映射圖，在步驟S402中，從該超控用角度閾值映射圖選擇合適的值。
返回到圖9。在另一個(gè)處理中，E⑶100基于LKA修正目標(biāo)角θ LK與VGRS最終目標(biāo)角9TGF，通過下述(5)式計(jì)算LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度θ MAref (步驟S404)。LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度θ MAref是本發(fā)明涉及的“基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角”的一個(gè)例子。
θ MAref = θ LK-θ TGF... (5)
通過如此分支的各個(gè)步驟算出超控用角度閾值A(chǔ)MAref與LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度 θ MAref之后，在步驟S405中，對(duì)轉(zhuǎn)向角MA與LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度θ MAref的偏差的絕對(duì)值、和超控用角度閾值A(chǔ)MAref的絕對(duì)值的大小進(jìn)行比較(步驟S405)。此時(shí)，執(zhí)行步驟 S405的ECU100起到本發(fā)明涉及的“判別裝置”的功能，進(jìn)行超控判定。
超控判定的結(jié)果如上所述被存儲(chǔ)為作為E⑶100的一部分的RAM上的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域中的超控標(biāo)志的0N/0FF。超控標(biāo)志在初始狀態(tài)下被設(shè)定為OFF，當(dāng)進(jìn)行了超控判定時(shí)， E⑶100將超控標(biāo)志設(shè)定為ON。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角MA與LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度θ MAref的偏差大于超控用角度閾值 AMAref時(shí)(步驟S405 是)，E⑶100進(jìn)行超控判定，E⑶100將超控標(biāo)志設(shè)定為0Ν(步驟 S406)。
另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向角MA與LKA中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向盤角度θ MAref的偏差小于或等于超控用角度閾值A(chǔ)MAref時(shí)(步驟S405 否)，超控標(biāo)志保持OFF。
通過超控判定控制如此設(shè)定的超控標(biāo)志如上所述被存儲(chǔ)在昨晚ECU100的一部分的RAM上，CPU通過該超控標(biāo)志，能夠適當(dāng)?shù)刂袛郘KA控制。
如此，通過超控判定控制，當(dāng)正在執(zhí)行LKA行駛時(shí)，如果按照駕駛員的意思改變了行駛路線、或者為了避開路上的障礙物而請(qǐng)求了轉(zhuǎn)向操作，則能夠在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)中斷車道保持行駛，并通過基于駕駛員意思的轉(zhuǎn)向操作可進(jìn)行忠實(shí)的行駛。尤其當(dāng)進(jìn)行本實(shí)施方式中的LKA行駛時(shí)，通過VGRS控制，對(duì)通常的VGRS的目標(biāo)角另外附加LKA修正目標(biāo)角θ LK, 因此可抑制通過之前的EPS控制來使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的轉(zhuǎn)向角MA的變化，可減輕帶給駕駛員的不適感，能夠減輕駕駛員的心理負(fù)擔(dān)，從而能夠使車輛10的行為穩(wěn)定， 另一方面，通過適當(dāng)進(jìn)行超控判定，能給個(gè)在駕駛員請(qǐng)求了轉(zhuǎn)向操作時(shí)，在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)中斷車道保持行駛，并通過基于駕駛員意思的轉(zhuǎn)向操作，可進(jìn)行忠實(shí)的行駛。
第二實(shí)施方式
接下來，對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第二實(shí)施方式中，當(dāng)進(jìn)行超控判定時(shí)，與上述的第一實(shí)施方式不同，通過判別裝置基于確定的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和閾值來判別有沒有發(fā)生超控。
在第二實(shí)施方式中，除超控判定控制之外，即EPS控制、VGRS控制等與第一實(shí)施方式相同。從而，這里對(duì)與第一實(shí)施方式不同的超控判定控制進(jìn)行說明，而對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的其他控制則省略說明。
參考圖11和圖12，對(duì)本實(shí)施方式涉及的超控判定控制進(jìn)行說明。這里，圖11是第二實(shí)施方式涉及的超控判定控制的流程圖。此外，假定第二實(shí)施方式涉及的車輛構(gòu)成與第一實(shí)施方式涉及的車輛10沒有區(qū)別。
在圖11中，E⑶100讀取各種信號(hào)(步驟S101)。之后，讀取在VGRS控制的步驟 S302中算出的轉(zhuǎn)向傳遞比Kl(步驟S501)，求出對(duì)應(yīng)的超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值|Mtref| (步驟 S502)。
這里，參考圖12，對(duì)超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值IMtrefI與轉(zhuǎn)向傳遞比Kl的關(guān)系進(jìn)行說明。這里，圖12是示出超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值|mref|與轉(zhuǎn)向傳遞比Kl的關(guān)系的模式圖。
在圖12中，超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值Iffl^efl隨著轉(zhuǎn)向傳遞比Kl的增加而成比例地增加。即，用于判定超控的閾值根據(jù)規(guī)定轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系的轉(zhuǎn)向傳遞比Ki而可變。因此，在表示相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化相對(duì)小的情況的轉(zhuǎn)向傳遞比Kl的值小的情況下，作為用于判定超控的閾值的超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值|mref ι被設(shè)定為相對(duì)小。另一方面， 在表示相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)角變化相對(duì)大的情況的轉(zhuǎn)向傳遞比κι的值大的情況下，超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值Iffl^efl被設(shè)定為相對(duì)大。
接著，對(duì)在步驟SIOi中讀取的信號(hào)中的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的絕對(duì)值IMTI與在步驟S502 中算出的超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值|mref|的大小進(jìn)行比較(步驟S503)。此時(shí)，執(zhí)行步驟S503 的ECU100起到本發(fā)明涉及的“判別裝置”的功能，執(zhí)行超控判定。
超控判定的結(jié)果如上所述被存儲(chǔ)為作為E⑶100的一部分的RAM上的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域中的超控標(biāo)志的0N/0FF。超控標(biāo)志在初始狀態(tài)下被設(shè)定為OFF，當(dāng)進(jìn)行了超控判定時(shí)， E⑶100將超控標(biāo)志設(shè)定為ON。
當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的絕對(duì)值|MT|大于超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值lmrefl時(shí)(步驟S503 YES)，E⑶100進(jìn)行超控判定，E⑶100將超控標(biāo)志設(shè)定為ON (步驟S504)。
另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的絕對(duì)值|MT|小于或等于超控用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值IMTref 時(shí)(步驟S503 否)，超控標(biāo)志保持OFF不變。
如此通過超控判定控制而設(shè)定的超控標(biāo)志如上所述被存儲(chǔ)到作為ECU100的一部分的RAM上，CPU通過參考該超控標(biāo)志，能夠適當(dāng)中斷LKA控制。
如此，即使在根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行超控判定的情況下，通過用于判定超控的閾值根據(jù)規(guī)定轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系的轉(zhuǎn)向傳遞比Kl而可變，也可將檢測(cè)到超控時(shí)駕駛員側(cè)的轉(zhuǎn)向感覺總是維持在固定的水平上。即，當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)，可迅速并正確地檢測(cè)到駕駛員的超控。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，可在不違反可從權(quán)利要求書和說明書全體讀取的發(fā)明的要旨和思想的范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行改變，而伴有這種改變的車輛的轉(zhuǎn)向輔助裝置也被在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明例如可利用于用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的車輛的行駛輔助裝置。
附圖標(biāo)記說明
FL、FR…車輪、10…車輛、11…轉(zhuǎn)向盤、12…上部轉(zhuǎn)向軸、13…下部轉(zhuǎn)向軸、14…小齒輪、16…轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器、17…轉(zhuǎn)向角傳感器、18…旋轉(zhuǎn)角傳感器、100…E⑶、200…VGRS 致動(dòng)器、300…VGRS驅(qū)動(dòng)裝置、400…EPS致動(dòng)器、500…EPS驅(qū)動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1.一種車輛的行駛輔助裝置，用于輔助車輛的行駛，其中，所述車輛包括轉(zhuǎn)角可變裝置，所述轉(zhuǎn)角可變裝置能夠改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系，所述轉(zhuǎn)向角是轉(zhuǎn)向輸入軸的旋轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)角，所述車輛的行駛輔助裝置的特征在于，包括追隨控制裝置，其控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，以使所述車輛追隨目標(biāo)行駛路線；轉(zhuǎn)向角確定裝置，其確定所述轉(zhuǎn)向角；以及判別裝置，其基于所述確定的轉(zhuǎn)向角和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角來判別有沒有發(fā)生駕駛員進(jìn)行的超控，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角是使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線時(shí)的所述轉(zhuǎn)向角；其中，當(dāng)判別為發(fā)生了所述超控時(shí)，所述追隨控制裝置停止使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的行駛輔助裝置，其特征在于，當(dāng)所述轉(zhuǎn)向角與所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角的偏差大于或等于預(yù)定的閾值時(shí)，所述判別裝置判別為發(fā)生了所述超控。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛的行駛輔助裝置，其特征在于，包括閾值設(shè)定裝置，所述閾值設(shè)定裝置根據(jù)所述車輛的行駛條件來設(shè)定所述閾值。
4.一種車輛的行駛輔助裝置，用于輔助車輛的行駛，其中，所述車輛包括轉(zhuǎn)角可變裝置，所述轉(zhuǎn)角可變裝置能夠改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系，所述轉(zhuǎn)向角是轉(zhuǎn)向輸入軸的旋轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)角，所述車輛的行駛輔助裝置的特征在于，包括追隨控制裝置，其控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，以使所述車輛追隨目標(biāo)行駛路線；轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩確定裝置，其確定施加至所述轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；判別裝置，其基于所述確定的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和預(yù)定的閾值來判別有沒有發(fā)生駕駛員進(jìn)行的超控；以及閾值設(shè)定裝置，其根據(jù)所述相對(duì)關(guān)系來設(shè)定所述閾值；其中，當(dāng)判別為發(fā)生了所述超控時(shí)，所述追隨控制裝置停止使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線。
5.如權(quán)利要求1或4所述的車輛的行駛輔助裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角可變裝置通過使與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)來改變所述相對(duì)關(guān)系，所述追隨控制裝置控制所述轉(zhuǎn)角可變裝置，使得在對(duì)所述目標(biāo)行駛路線進(jìn)行追隨時(shí)， 與不對(duì)所述目標(biāo)行駛路線進(jìn)行追隨時(shí)相比，作為所述相對(duì)關(guān)系的轉(zhuǎn)向傳遞比減小，所述相對(duì)關(guān)系規(guī)定相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向角的所述轉(zhuǎn)向輸出軸的旋轉(zhuǎn)角。
全文摘要
當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)迅速且正確地檢測(cè)駕駛員的超控。車輛(10)的行駛輔助裝置輔助車輛的行駛，車輛包括可改變轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)角的相對(duì)關(guān)系的轉(zhuǎn)角可變裝置(200)。行駛輔助裝置包括追隨控制裝置，其控制轉(zhuǎn)角可變裝置，以使車輛追隨目行駛路線；轉(zhuǎn)向角確定裝置，其確定轉(zhuǎn)向角；以及判別裝置，其基于確定的轉(zhuǎn)向角和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角來判別有沒有發(fā)生駕駛員的超控，該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向角是使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)的轉(zhuǎn)向角。當(dāng)判別為發(fā)生了超控時(shí)，追隨控制裝置停止使車輛追隨目標(biāo)行駛路線。
文檔編號(hào)B62D137/00GK102498026SQ201080034690
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者仁田博史, 小城隆博, 提拉瓦·林皮汶特恩格, 淺井彰司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社