車(chē)輛的控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】高精度地判定在軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輸入是否為超控。對(duì)具備轉(zhuǎn)向裝置(200)的車(chē)輛(1)進(jìn)行控制的裝置(100)具備：第一目標(biāo)控制量設(shè)定單元(120)，設(shè)定使所述車(chē)輛的軌跡追隨目標(biāo)軌跡的軌跡控制用的所述轉(zhuǎn)向裝置的第一目標(biāo)控制量；控制單元，基于所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置，由此執(zhí)行所述軌跡控制；確定單元，確定所述軌跡控制的執(zhí)行期間的轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率；及判定單元(113)，基于所確定的所述大小及頻率而判定所述轉(zhuǎn)向輸入是否為駕駛員進(jìn)行的超控。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)輛的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛的控制裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】，在具備例如EPS (Electric PowerSteering:電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置)或VGRS (Variable Gear Rat1 Steering:可變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向裝置)等各種轉(zhuǎn)向裝置的車(chē)輛中，用于進(jìn)行例如LKA (Lane Keeping Assist:車(chē)道維持行駛)等使車(chē)輛追隨目標(biāo)行駛路的軌跡控制。

【背景技術(shù)】
[0002]這種軌跡控制例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的車(chē)輛的行駛支援裝置在具備轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助單元和轉(zhuǎn)向角可變單元的車(chē)輛中，通過(guò)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助單元而使車(chē)輛追隨目標(biāo)行駛路，并通過(guò)轉(zhuǎn)向角可變單元控制此時(shí)產(chǎn)生的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化。
[0003]另一方面，在執(zhí)行這種軌跡控制的期間，基于駕駛員的意圖的轉(zhuǎn)向操作、所謂超控也以大小各種規(guī)模不固定期地發(fā)生。因該超控而被促使的轉(zhuǎn)向角的變化與軌跡控制中的轉(zhuǎn)向角的變化屢屢發(fā)生干擾，因此在進(jìn)行這種軌跡控制的車(chē)輛中，希望超控的高精度的檢測(cè)。關(guān)于這一點(diǎn)，在包含專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的裝置的以往的裝置中，基于轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向角速度及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩以及與它們對(duì)應(yīng)的控制量等各種轉(zhuǎn)向輸入的大小來(lái)判定有無(wú)超控。
[0004]此外，作為防止駕駛員轉(zhuǎn)向與基于促動(dòng)器的轉(zhuǎn)向的干擾的技術(shù)，也提出了利用前輪轉(zhuǎn)向單元來(lái)控制目標(biāo)橫擺率的低頻成分并利用后輪轉(zhuǎn)向單元來(lái)控制與干擾對(duì)應(yīng)的高頻成分的裝置(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0005]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了對(duì)與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的信號(hào)實(shí)施低通濾波處理的技術(shù)及在轉(zhuǎn)向角設(shè)置不靈敏區(qū)的技術(shù)。
[0006]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了基于駕駛員的個(gè)人固有信息來(lái)變更不靈敏區(qū)等的轉(zhuǎn)向力特性的技術(shù)。
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-031770號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002-302508號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2010-528936號(hào)公報(bào)[0011 ] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2004-299594號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，在軌跡控制的執(zhí)行期間，除了上述的基于駕駛員的意圖的超控之外，也會(huì)產(chǎn)生與駕駛員的意圖無(wú)關(guān)的轉(zhuǎn)向輸入。例如有在駕駛員咳嗽、打噴嚏、往別處看或欠缺注意力時(shí)方向盤(pán)與駕駛員的意圖無(wú)關(guān)地動(dòng)作的情況?；蛘吒鶕?jù)路面的凹凸、側(cè)風(fēng)等行駛條件，也會(huì)產(chǎn)生這種不遵照駕駛員的意圖的轉(zhuǎn)向輸入。這些是一種干擾，由此產(chǎn)生的車(chē)輛運(yùn)行情況的變化本來(lái)希望通過(guò)軌跡控制而迅速地收斂。
[0014]然而，無(wú)論是超控還是干擾，它們?cè)趶牟痪邆渑袛囫{駛員的意圖的單元的系統(tǒng)側(cè)來(lái)看時(shí)是轉(zhuǎn)向輸入的一種，在以往那樣僅將轉(zhuǎn)向輸入的大小用于超控判定的情況下，無(wú)法將超控與干擾區(qū)分。
[0015]在此，超控檢測(cè)時(shí)的軌跡控制的實(shí)踐性運(yùn)用方式并不唯一，但是不管怎樣在無(wú)法將超控與干擾區(qū)分的情況下，都難以如駕駛員的期望那樣運(yùn)用軌跡控制。例如，當(dāng)采用在超控檢測(cè)時(shí)將軌跡控制中斷的結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)于干擾也將軌跡控制中斷，因此駕駛員會(huì)感覺(jué)到與自身的意圖無(wú)關(guān)地結(jié)束了軌跡控制的情況。而且，在采用通過(guò)軌跡控制對(duì)由干擾引起的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化進(jìn)行校正的結(jié)構(gòu)的情況下，即使對(duì)于基于駕駛員的意圖的輕微的轉(zhuǎn)向操作也通過(guò)軌跡控制進(jìn)行校正，因此駕駛員對(duì)于自身的意圖未反映到車(chē)輛運(yùn)行情況而容易感到不快。
[0016]即，在現(xiàn)有技術(shù)中，具有難以準(zhǔn)確地判定在軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輸入是否為超控這樣的技術(shù)性的問(wèn)題點(diǎn)，因此在軌跡控制的實(shí)踐性運(yùn)用方面還有改善的余地。這對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)2至4公開(kāi)的裝置也同樣。
[0017]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，課題在于提供一種能高精度地判定軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輸入是否為超控的車(chē)輛的控制裝置。而且，優(yōu)選的是，課題在于提供一種基于上述判定的結(jié)果而能良好地運(yùn)用軌跡控制的車(chē)輛的控制裝置。
[0018]用于解決課題的方案
[0019]為了解決上述的課題，本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置是對(duì)具備轉(zhuǎn)向裝置的車(chē)輛進(jìn)行控制的裝置，所述控制裝置的特征在于，具備:第一目標(biāo)控制量設(shè)定單元，設(shè)定使所述車(chē)輛的軌跡追隨目標(biāo)軌跡的軌跡控制用的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第一目標(biāo)控制量；控制單元，基于所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置，由此執(zhí)行所述軌跡控制；及判定單元，在所述軌跡控制的執(zhí)行期間，基于轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率而判定所述轉(zhuǎn)向輸入是否為超控(第一方案)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置，基于在軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率，判定該轉(zhuǎn)向輸入是否為超控。因此，能夠高精度地判定該轉(zhuǎn)向輸入是否為基于駕駛員的明確的意圖的作為轉(zhuǎn)向操作的超控。
[0021]根據(jù) 申請(qǐng)人:的研究，基于駕駛員的意圖進(jìn)行的超控是例如IHz左右的低頻帶的轉(zhuǎn)向輸入。相對(duì)于此，作為包括超控以外的轉(zhuǎn)向輸入的概念的干擾的頻帶處于比超控靠高頻側(cè)的位置。當(dāng)然，兩者并未處于僅通過(guò)頻帶就能明確區(qū)分那樣單純的關(guān)系，但是至少作為定性的傾向，在超控與干擾之間，其典型性的產(chǎn)生頻帶不同。
[0022]因此，若考察大小和頻率這兩方，則100%明確地將它們分類(lèi)的情況雖然不適合，但是也能夠以超控的可能性高的轉(zhuǎn)向輸入作為超控，并以干擾的可能性高的轉(zhuǎn)向輸入作為干擾，而分別按照預(yù)定的判定基準(zhǔn)進(jìn)行判定。即，根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置，能夠?qū)⒁酝鳛槌鼗蚋蓴_而一并處理的轉(zhuǎn)向輸入明確地分類(lèi)成超控和干擾。
[0023]在此，將轉(zhuǎn)向輸入高精度地分類(lèi)成超控和干擾的技術(shù)在軌跡控制的品質(zhì)提高上顯著且有效地發(fā)揮作用。即，當(dāng)在使車(chē)輛的軌跡追隨目標(biāo)軌跡的軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向輸入的情況下，若從軌跡控制本來(lái)的作用來(lái)說(shuō)，優(yōu)選使從由轉(zhuǎn)向輸入弓I起的目標(biāo)軌跡的脫離迅速地收斂。然而，在超控是駕駛員的意圖的表現(xiàn)時(shí)，超控產(chǎn)生的從目標(biāo)軌跡的脫離是駕駛員的意圖。因此，在這種情況下，軌跡控制與駕駛員的意圖發(fā)生發(fā)生干擾。另一方面，從排除這種干擾的目的出發(fā)，當(dāng)在使車(chē)輛的軌跡追隨目標(biāo)軌跡的軌跡控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向輸入的情況下若一律地停止或限制軌跡控制，則無(wú)論駕駛員是否希望軌跡控制繼續(xù)，都停止或限制軌跡控制，這也沒(méi)有遵照駕駛員的意圖。
[0024]若能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向輸入準(zhǔn)確地分類(lèi)成超控和干擾，則潛在地提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)容許由超控引起的車(chē)輛運(yùn)行情況的變化且使由干擾引起的車(chē)輛運(yùn)行情況變化迅速地收斂等這樣的控制，能提供一種不違反駕駛員的意圖的高品質(zhì)的軌跡控制。即，根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向輸入可靠地反映到控制單元基于第一目標(biāo)控制量進(jìn)行的軌跡控制中。
[0025]另外，本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置假定的干擾至少存在二種，一種是不反映駕駛員的意圖的轉(zhuǎn)向操作，另一種是由行駛環(huán)境引起而施加的外部輸入。前者是咳嗽或打噴嚏等這樣的身體的動(dòng)作導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向輸入，后者是路面的凹凸、障礙物、傾斜或摩擦系數(shù)或者側(cè)風(fēng)等導(dǎo)致的車(chē)輛運(yùn)行情況的變化所引起的轉(zhuǎn)向輸入。而且，本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置假定的超控例如包括為了使目標(biāo)行駛路中的車(chē)輛的橫向位置從車(chē)道中心偏向左右任一方向而施加的轉(zhuǎn)向輸入等。
[0026]另外，在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置中，轉(zhuǎn)向輸入的頻率未必需要明確的特定過(guò)程。例如，能夠在判定單元或向判定單元的信號(hào)輸入系統(tǒng)預(yù)先附帶頻率選擇功能。這樣的頻率選擇功能是所謂濾波功能，優(yōu)選通過(guò)模擬濾波器或數(shù)字濾波器等各種濾波裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在采用這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，使該濾波通過(guò)，由此能夠替代性地得到確定轉(zhuǎn)向輸入的頻率的效能。
[0027]但是，對(duì)經(jīng)由各種傳感器等而取得的轉(zhuǎn)向輸入實(shí)施FFT (Fast Fourier Transfer:高速傅里葉變換)處理等，由此也能夠確定轉(zhuǎn)向輸入的頻率。在這種情況下，也可以將從該各種傳感器得到的傳感器值作為轉(zhuǎn)向輸入的大小，并取得轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率作為控制上能參照的值。例如，若設(shè)為設(shè)置使判定單元具有這種FFT功能或在判定單元的輸入側(cè)系統(tǒng)具有這種FFT功能的處理器等的結(jié)構(gòu)，則能夠確定轉(zhuǎn)向輸入的頻率。在這種情況下，也能夠乘以預(yù)先對(duì)應(yīng)各頻率設(shè)定的通過(guò)增益等來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬的濾波效果。
[0028]在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述轉(zhuǎn)向輸入是轉(zhuǎn)向角、相對(duì)于該轉(zhuǎn)向角的所述轉(zhuǎn)向裝置的目標(biāo)角、轉(zhuǎn)向角速度或轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(第二方案)。
[0029]轉(zhuǎn)向角、相對(duì)于該轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向裝置的目標(biāo)角、轉(zhuǎn)向角速度及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩作為用于判定轉(zhuǎn)向輸入是否為超控的要素，妥當(dāng)且有效。
[0030]在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述車(chē)輛的控制裝置具備第一濾波單元，該第一濾波單元使所述轉(zhuǎn)向輸入中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶的成分通過(guò)，使除該低頻帶之外的中高頻帶的成分衰減或截止，在所述第一濾波單元的輸出即第一濾波輸出的大小為預(yù)定值以上的情況下，所述判定單元判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控(第三方案)。
[0031]根據(jù)該方案，在第一濾波單元的輸出值即第一濾波輸出為預(yù)定值以上的情況下，進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入為超控的判定，因此能夠高精度地判定轉(zhuǎn)向輸入是否為超控。
[0032]本方案的第一濾波單元是模擬式或數(shù)字式的所謂LPF(Low Pass Filter)或具有類(lèi)似于此的功能的單元，使轉(zhuǎn)向輸入中的低頻帶的成分通過(guò)，并使除此以外的中高頻帶的成分衰減或截止。該低頻帶預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地以包含典型的超控的頻帶的方式確定。
[0033]另外，第一濾波單元的“通過(guò)”未必表示不衰減。即，在各種濾波器中，通常賦予以某頻率為邊界對(duì)增益0dB(100%通過(guò))和增益(0%通過(guò))進(jìn)行切換那樣的二值性通過(guò)特性的情況并不簡(jiǎn)單。因此，在實(shí)踐性運(yùn)用方面，將衰減量收納在預(yù)定內(nèi)的范圍設(shè)為通過(guò)帶域而且將衰減量為預(yù)定以上的范圍設(shè)為截止帶域而分別處理這樣的手法也并不新奇。另夕卜，作為對(duì)這樣的通過(guò)帶域和截止帶域進(jìn)行規(guī)定的一指標(biāo)，衰減量為50% (增益為_(kāi)3dB)的截止頻率有效。即，通過(guò)該截止頻率來(lái)定義第一濾波單元中的“與超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶”的情況在實(shí)踐上也有意義。此時(shí)，截止頻率可以預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地確定。
[0034]根據(jù)該方案，轉(zhuǎn)向輸入的頻率越高，則得到超控的判定所需的轉(zhuǎn)向輸入的大小越二值性地、逐級(jí)地或連續(xù)地增大。因此，在超控與干擾的區(qū)別必然不容易的頻率區(qū)域中的軌跡控制的實(shí)踐性運(yùn)用方面能夠賦予有意義的模糊性。
[0035]例如，在駕駛員反映自身的性格、嗜好的意思上進(jìn)行的超控中難以產(chǎn)生的高頻側(cè)的轉(zhuǎn)向輸入例如在從避開(kāi)路面障礙物等的目的出發(fā)進(jìn)行的情況下也是超控，但是僅考察轉(zhuǎn)向輸入的頻率的話，誤判定為干擾的可能性變高。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，由于考察頻率和大小，因此若從具有這種緊急緣由的轉(zhuǎn)向輸入的大小相應(yīng)大的方面出發(fā)，則根據(jù)預(yù)定值的設(shè)定如何也能夠可靠地檢測(cè)這種超控。即，根據(jù)本方案，能夠?qū)⒊叵蜍壽E控制彈性地反映。
[0036]在具備第一濾波單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的一方案中，所述車(chē)輛的控制裝置具備:第一不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第一濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第一基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第一不靈敏區(qū)處理；第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元，基于所述第一不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第一不靈敏區(qū)輸出，設(shè)定與所述轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第二目標(biāo)控制量，所述控制單元基于所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量及第二目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置(第四方案)。
[0037]根據(jù)該方案，基于作為對(duì)第一濾波輸出還實(shí)施第一不靈敏區(qū)處理的結(jié)果而得到的第一不靈敏區(qū)輸出，來(lái)設(shè)定與轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的第二目標(biāo)控制量。而且，基于該設(shè)定的第二目標(biāo)控制量和軌跡控制的第一目標(biāo)控制量來(lái)控制轉(zhuǎn)向裝置。因此，在使車(chē)輛軌跡追隨目標(biāo)軌跡的過(guò)程中，能夠使駕駛員的意圖向車(chē)輛軌跡反映，并使由干擾引起的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化迅速地收斂。另外，在轉(zhuǎn)向輸入是轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角速度或轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩等所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向裝置的控制量的情況下，第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元可以將第一不靈敏區(qū)輸出直接作為第二目標(biāo)控制量。
[0038]另外，第一不靈敏區(qū)處理的“不靈敏區(qū)”表示不使第一濾波輸出向下游側(cè)的控制(SP，轉(zhuǎn)向裝置的控制)反映或者在顯著衰減之后反映的范圍。例如，在向第一濾波輸出乘以校正系數(shù)K而作為第一不靈敏區(qū)輸出的情況下，該校正系數(shù)K可以在第一基準(zhǔn)值以下的范圍內(nèi)設(shè)定為“0”，在比第一基準(zhǔn)值大的范圍內(nèi)設(shè)定為“I”。另外，與第一基準(zhǔn)值的比較用的值為第一濾波輸出的絕對(duì)值的理由是，轉(zhuǎn)向輸入在左右兩轉(zhuǎn)向方向上產(chǎn)生，因此希望以正負(fù)的符號(hào)來(lái)管理轉(zhuǎn)向方向。
[0039]另外，本方案中的第一基準(zhǔn)值是用于將絕對(duì)值比其大的第一濾波輸出作為超控的大小進(jìn)行處理的閾值，因此優(yōu)選是與判定單元對(duì)第一濾波輸出適用的超控判定用的“預(yù)定值”相等的值。
[0040]另外，在此方案中，所述第一基準(zhǔn)值也可以根據(jù)所述車(chē)輛對(duì)所述轉(zhuǎn)向輸入的響應(yīng)特性來(lái)設(shè)定(第五方案)。
[0041 ] 車(chē)輛對(duì)轉(zhuǎn)向輸入的響應(yīng)特性例如車(chē)輛對(duì)轉(zhuǎn)向角的橫向加速度或橫擺方向加速度等根據(jù)車(chē)輛的行駛條件例如車(chē)速等而變化。因此，當(dāng)上述的第一基準(zhǔn)值相對(duì)于車(chē)輛的行駛條件而唯一地固定時(shí)，軌跡控制中的超控的反映的程度根據(jù)行駛條件而變化，駕駛員懷有不適感的可能性變高。
[0042]根據(jù)該方案，根據(jù)這樣的車(chē)輛的響應(yīng)特性來(lái)設(shè)定第一基準(zhǔn)值，因此能夠使超控相對(duì)于軌跡控制的反映的程度穩(wěn)定，能夠抑制駕駛性能的下降。另外，若采用車(chē)速為例，則第一基準(zhǔn)值在越是高車(chē)速側(cè)(低車(chē)速側(cè))則設(shè)定得越低(高)。這是因?yàn)殡S著車(chē)速上升，對(duì)轉(zhuǎn)向輸入的車(chē)輛響應(yīng)的靈敏度變高，用于實(shí)現(xiàn)一車(chē)輛響應(yīng)的轉(zhuǎn)向輸入相對(duì)減小。
[0043]在具備第一濾波單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的一方案中，所述第一濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠低頻側(cè)的值(第六方案)。
[0044]根據(jù)該方案，相當(dāng)于橫擺共振頻率的轉(zhuǎn)向輸入至少衰減50%以上，因此難以檢測(cè)為超控。因此，對(duì)于車(chē)輛表現(xiàn)駕駛員的設(shè)想內(nèi)的運(yùn)行情況的超控，能夠可靠地反映到車(chē)輛運(yùn)行情況中，并將車(chē)輛的橫擺共振防患于未然。
[0045]在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，所述控制單元停止或限制所述軌跡控制(第七方案)。
[0046]根據(jù)該方案，由于在超控發(fā)生時(shí)軌跡控制停止或被限制，因此能實(shí)現(xiàn)使駕駛員的意圖優(yōu)先的車(chē)輛運(yùn)行情況控制。另外，“限制軌跡控制”意味著對(duì)車(chē)輛運(yùn)行情況的軌跡控制的影響可多少相應(yīng)地緩解。例如，這樣的限制可以通過(guò)利用濾波處理來(lái)時(shí)間性地使軌跡控制用的第一目標(biāo)控制量平緩來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0047]在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述車(chē)輛的控制裝置具備:第二濾波單元，在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，使所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶的成分衰減或截止，并使除該低頻帶之外的中高頻帶的成分通過(guò)；及第二不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第二濾波單元的輸出即第二濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第二基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第二不靈敏區(qū)處理，所述控制單元基于所述第二不靈敏區(qū)處理的輸出即第二不靈敏區(qū)輸出而控制所述轉(zhuǎn)向裝置(第八方案)。
[0048]根據(jù)該方案，基于作為對(duì)第二濾波單元的輸出值即第二濾波輸出還實(shí)施第二不靈敏區(qū)處理的結(jié)果而得到的第二不靈敏區(qū)輸出，來(lái)控制轉(zhuǎn)向裝置。因此，在使車(chē)輛軌跡追隨目標(biāo)軌跡的過(guò)程中，對(duì)于由低頻的轉(zhuǎn)向輸入即超控引起的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化可以不適用軌跡控制，另一方面，對(duì)于由干擾引起的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化也能夠迅速地使其收斂。
[0049]本方案的第二濾波單元是模擬式或數(shù)字式的所謂HPF(High Pass Filter)或具有類(lèi)似于此的功能的單元，使第一目標(biāo)控制量中的低頻帶的成分衰減或截止，并使除此以外的中高頻帶的成分通過(guò)。該低頻帶預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地以包含典型的超控的頻帶的方式確定。而且，該低頻帶可以與先前敘述的第一濾波單元的濾波特性的低頻帶不一致。
[0050]另外，第二濾波單元的“通過(guò)”未必表示不衰減。即，在各種濾波器中，通常賦予以某頻率為邊界對(duì)增益0dB(100%通過(guò))和增益(0%通過(guò))進(jìn)行切換那樣的二值性通過(guò)特性的情況并不簡(jiǎn)單。因此，在實(shí)踐性運(yùn)用方面，將衰減量收納在預(yù)定內(nèi)的范圍設(shè)為通過(guò)帶域而且將衰減量為預(yù)定以上的范圍設(shè)為截止帶域而分別處理這樣的手法也并不新奇。另夕卜，作為對(duì)這樣的通過(guò)帶域和截止帶域進(jìn)行規(guī)定的一指標(biāo)，衰減量為50% (增益為_(kāi)3dB)的截止頻率有效。即，通過(guò)該截止頻率來(lái)定義第二濾波單元中的“與超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶”的情況在實(shí)踐上也有意義。此時(shí)，截止頻率可以預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地確定。
[0051]根據(jù)該方案，第一目標(biāo)控制量的頻率越低，則為了反映到軌跡控制所需的第一目標(biāo)控制量的大小越二值性地、逐級(jí)地或連續(xù)地增大。因此，在超控與干擾的區(qū)別必然不容易的頻率區(qū)域中的軌跡控制的實(shí)踐性運(yùn)用方面能夠賦予有意義的模糊性。
[0052]例如，駕駛員的未預(yù)期的轉(zhuǎn)向輸入例如與打盹、往別處看、漫不經(jīng)心等相伴的轉(zhuǎn)向輸入從頻率上看屬于超控的可能性高，難以說(shuō)是摻雜駕駛員的意圖的轉(zhuǎn)向輸入。然而，僅考察第一目標(biāo)控制量的頻率的話，無(wú)法校正由這樣的轉(zhuǎn)向輸入引起的車(chē)輛運(yùn)行情況的變化。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，由于考察頻率和大小，因此在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的同時(shí)駕駛員預(yù)先未知而產(chǎn)生的這種轉(zhuǎn)向輸入比較大規(guī)模地產(chǎn)生時(shí)，通過(guò)預(yù)定值的設(shè)定如何也能進(jìn)行檢測(cè)。即，根據(jù)本方案，能夠使軌跡控制更適合實(shí)際產(chǎn)生的各種行駛條件。
[0053]另外，第二不靈敏區(qū)處理的“不靈敏區(qū)”表示不使第二濾波輸出向下游側(cè)的控制(SP，轉(zhuǎn)向裝置的控制)反映或者在顯著衰減之后反映的范圍。例如，在向第二濾波輸出乘以校正系數(shù)K而作為第二不靈敏區(qū)輸出的情況下，該校正系數(shù)K可以在第二基準(zhǔn)值以下的范圍內(nèi)設(shè)定為“0”，在比第二基準(zhǔn)值大的范圍內(nèi)設(shè)定為“I”。另外，與第二基準(zhǔn)值的比較用的值為第二濾波輸出的絕對(duì)值的理由是，轉(zhuǎn)向輸入在左右兩轉(zhuǎn)向方向上產(chǎn)生，因此希望以正負(fù)的符號(hào)來(lái)管理轉(zhuǎn)向方向。
[0054]另外，在該方案中，所述第二濾波單元的截止頻率可以是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠高頻側(cè)的值(第九方案)。
[0055]根據(jù)該方案，相當(dāng)于橫擺共振頻率的第一目標(biāo)控制量由于至少衰減50%以上而難以反映到軌跡控制中。因此，能夠?qū)④壽E控制中的車(chē)輛的橫擺共振防患于未然。
[0056]在本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述車(chē)輛的控制裝置具備:第一濾波單元，使所述轉(zhuǎn)向輸入中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的第一低頻帶的成分通過(guò)，并使除該第一低頻帶之外的第一中高頻帶的成分衰減或截止；第一不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第一濾波單元的輸出即第一濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第一基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第一不靈敏區(qū)處理；第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元，基于所述第一不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第一不靈敏區(qū)輸出，設(shè)定與所述轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第二目標(biāo)控制量，第二濾波單元，在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，使所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的第二低頻帶的成分衰減或截止，并使除了該第二低頻帶之外的第二中高頻帶的成分通過(guò)；及第二不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第二濾波單元的輸出即第二濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第二基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第二不靈敏區(qū)處理，在所述第一濾波輸出的大小為預(yù)定值以上的情況下，所述判定單元判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控；所述控制單元基于所述第二不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第二不靈敏區(qū)輸出和所設(shè)定的所述第二目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置(第十方案)。
[0057]根據(jù)該方案，能協(xié)調(diào)地執(zhí)行先前敘述的基于第一濾波輸出的大小與預(yù)定值的比較的超控判定、基于第一不靈敏區(qū)輸出的第二目標(biāo)控制量的設(shè)定及與之相伴的轉(zhuǎn)向裝置的控制、基于第二不靈敏區(qū)輸出的轉(zhuǎn)向裝置的控制。即，能夠高精度地判定轉(zhuǎn)向輸入是否為超控，將超控可靠地反映到軌跡控制，防止由超控引起的車(chē)輛運(yùn)行情況與由軌跡控制引起的車(chē)輛運(yùn)行情況的干擾，對(duì)于由干擾引起的車(chē)輛運(yùn)行情況也迅速地使其收斂。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)聞品質(zhì)的軌跡控制。
[0058]在具備第一不靈敏區(qū)處理單元及第二不靈敏區(qū)處理單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的一方案中，所述第二濾波單元的截止頻率設(shè)定為比所述第一濾波單元的截止頻率靠高頻側(cè)(第H^一方案)。
[0059]若如此設(shè)定雙方的濾波處理中的截止頻率，則能夠可靠地防止由超控引起的車(chē)輛運(yùn)行情況與由軌跡控制引起的車(chē)輛運(yùn)行情況的干擾。
[0060]在具備第一不靈敏區(qū)處理單元及第二不靈敏區(qū)處理單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述第二濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠高頻側(cè)的值(第十二方案)。
[0061]這樣一來(lái)，相當(dāng)于橫擺共振頻率的第一目標(biāo)控制量由于至少衰減50%以上，因此難以反映到軌跡控制中。因此，能夠?qū)④壽E控制中的車(chē)輛的橫擺共振防患于未然。
[0062]在具備第一不靈敏區(qū)處理單元及第二不靈敏區(qū)處理單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，所述第一濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠低頻側(cè)的值(第十三方案)。
[0063]根據(jù)該方案，相當(dāng)于橫擺共振頻率的轉(zhuǎn)向輸入由于至少衰減50%以上，因此難以檢測(cè)為超控。因此，對(duì)于車(chē)輛表現(xiàn)駕駛員的設(shè)想內(nèi)的運(yùn)行情況的超控，能夠可靠地反映到車(chē)輛運(yùn)行情況中，且能夠?qū)④?chē)輛的橫擺共振防患于未然。
[0064]在具備第一不靈敏區(qū)處理單元及第二不靈敏區(qū)處理單元的本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的另一方案中，具備:學(xué)習(xí)單元，學(xué)習(xí)駕駛員的轉(zhuǎn)向特性；及截止頻率設(shè)定單元，根據(jù)學(xué)習(xí)到的所述轉(zhuǎn)向特性而設(shè)定所述第一濾波單元的截止頻率(第十四方案)。
[0065]根據(jù)該方案，學(xué)習(xí)根據(jù)駕駛員的性別、身體的特征、性格、嗜好或個(gè)別具體的情況而千變?nèi)f化的轉(zhuǎn)向特性，并利用在第一濾波單元的截止頻率的設(shè)定中。優(yōu)選根據(jù)駕駛員的最大輸出頻率而設(shè)定截止頻率。例如，在駕駛員力量不足(例如，女性或高齡者)的情況下，將第一濾波單元的截止頻率變更為更低頻側(cè)。因此，能夠不降低超控判定的精度而盡可能地?cái)U(kuò)大轉(zhuǎn)向輸入作為干擾能處理的頻帶。
[0066]另外，基于學(xué)習(xí)單元的學(xué)習(xí)的實(shí)踐性方案沒(méi)有特別限定，可以適用公知的各種學(xué)習(xí)算法。作為一例，可以檢測(cè)產(chǎn)生了伴隨著預(yù)定以上的轉(zhuǎn)向角變化的轉(zhuǎn)向輸入時(shí)的該轉(zhuǎn)向輸入的頻率，并將該最大值作為駕駛員的轉(zhuǎn)向特性適當(dāng)更新，由此使學(xué)習(xí)進(jìn)展。另外，關(guān)于這樣的學(xué)習(xí)處理，未必一定在軌跡控制的執(zhí)行期間中進(jìn)行，而且優(yōu)選在軌跡控制執(zhí)行以前開(kāi)始或完成。這樣一來(lái)，在軌跡控制開(kāi)始的階段，能夠使第一濾波單元的截止頻率最優(yōu)化。
[0067]本發(fā)明的作用及其他優(yōu)點(diǎn)通過(guò)如下說(shuō)明的用于實(shí)施的方式來(lái)明確。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0068]圖1是概念性地表示第一實(shí)施方式的車(chē)輛的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0069]圖2是在圖1的車(chē)輛中執(zhí)行LKA控制時(shí)的E⑶的概念性的框圖。
[0070]圖3是例示圖2的LPF處理部的增益特性的圖。
[0071]圖4是說(shuō)明圖2的第一不靈敏區(qū)處理部進(jìn)行的第一不靈敏區(qū)處理的圖。
[0072]圖5是在圖1的車(chē)輛中由ECU執(zhí)行的基本LKA控制量計(jì)算處理的流程圖。
[0073]圖6是例示圖2的HPF處理部的增益特性的圖。
[0074]圖7是說(shuō)明圖2的第二不靈敏區(qū)處理部進(jìn)行的第二不靈敏區(qū)處理的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0075]〈發(fā)明的實(shí)施方式〉
[0076]以下，適當(dāng)參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置的實(shí)施方式。
[0077]<實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)>
[0078]首先，參照?qǐng)D1，說(shuō)明本實(shí)施方式的車(chē)輛I的結(jié)構(gòu)。圖1是概念性地表示車(chē)輛I的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0079]在圖1中，車(chē)輛I具備左右一對(duì)前輪FL及FR作為轉(zhuǎn)向輪，使該左右前輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，由此能夠向所希望的方向行進(jìn)。車(chē)輛I具備ECU (Electronic Control Unit) 100、VGRS促動(dòng)器200、VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300、EPS促動(dòng)器400及EPS驅(qū)動(dòng)裝置500。
[0080]ECU100 是具備分別未圖不的 CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read OnlyMemory)及RAM (Random Access Memory)的電子控制單兀，是本發(fā)明的“車(chē)輛的控制裝置”的一例。ECU100是對(duì)車(chē)輛I的動(dòng)作進(jìn)行統(tǒng)一控制的控制裝置，按照存儲(chǔ)于ROM的控制程序，能夠執(zhí)行后述的LKA控制。LKA控制是使車(chē)輛I的行駛軌跡追隨目標(biāo)軌跡(目標(biāo)行駛路)的控制，是本發(fā)明的“軌跡控制”的一例。另外，ECU100的這樣的結(jié)構(gòu)只不過(guò)是本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置可采用的實(shí)踐性方案的一例，本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置也可以是接受來(lái)自統(tǒng)一控制車(chē)輛I的動(dòng)作的其他控制裝置的控制而進(jìn)行動(dòng)作的子處理器等。
[0081]在車(chē)輛I中，經(jīng)由方向盤(pán)11由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向輸入向上轉(zhuǎn)向軸12傳遞，該上轉(zhuǎn)向軸12與方向盤(pán)11以能夠同軸旋轉(zhuǎn)的方式連接，作為能夠向與方向盤(pán)11相同的方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。上轉(zhuǎn)向軸12是在其下游側(cè)的端部與VGRS促動(dòng)器200連接的轉(zhuǎn)向輸入軸。
[0082]VGRS促動(dòng)器200是具備殼體201、VGRS電動(dòng)機(jī)202及減速機(jī)構(gòu)203的本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向裝置”的一例。
[0083]殼體201是收容VGRS電動(dòng)機(jī)202及減速機(jī)構(gòu)203而成的VGRS促動(dòng)器200的框體。在殼體201上固定前述的上轉(zhuǎn)向軸12的下游側(cè)的端部，殼體201能夠與上轉(zhuǎn)向軸12 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0084]VGRS電動(dòng)機(jī)202是具有作為旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)子202a、作為固定件的定子202b及作為驅(qū)動(dòng)力的輸出軸的旋轉(zhuǎn)軸202c的DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。定子202b固定在殼體201內(nèi)部，轉(zhuǎn)子202a在殼體201內(nèi)部被保持成能夠旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸202c固定成與轉(zhuǎn)子202a能夠同軸旋轉(zhuǎn)，其下游側(cè)的端部與減速機(jī)構(gòu)203連接。
[0085]減速機(jī)構(gòu)203是具有能夠差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)要素(太陽(yáng)輪、行星架及齒圈)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。這多個(gè)旋轉(zhuǎn)要素中的太陽(yáng)輪與VGRS電動(dòng)機(jī)202的旋轉(zhuǎn)軸202c連接，而且，行星架與殼體201連接。并且，齒圈與下轉(zhuǎn)向軸13連接。
[0086]根據(jù)具有這樣的結(jié)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)203，根據(jù)與方向盤(pán)11的操作量對(duì)應(yīng)的上轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)速度(即，與行星架連接的殼體201的旋轉(zhuǎn)速度)和VGRS電動(dòng)機(jī)202的旋轉(zhuǎn)速度(即，與太陽(yáng)輪連接的旋轉(zhuǎn)軸202c的旋轉(zhuǎn)速度)，與作為剩余的一旋轉(zhuǎn)要素的齒圈連接的下轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)速度被唯一地決定。此時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)要素相互間的差動(dòng)作用，對(duì)VGRS電動(dòng)機(jī)202的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行增減控制，由此能夠?qū)ο罗D(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行增減控制。即，通過(guò)VGRS電動(dòng)機(jī)202及減速機(jī)構(gòu)203的作用，上轉(zhuǎn)向軸12與下轉(zhuǎn)向軸13能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)。而且，在減速機(jī)構(gòu)203的各旋轉(zhuǎn)要素的結(jié)構(gòu)上，VGRS電動(dòng)機(jī)202的旋轉(zhuǎn)速度在按照根據(jù)各旋轉(zhuǎn)要素相互間的傳動(dòng)比而確定的預(yù)定的減速比進(jìn)行了減速的狀態(tài)下，向下轉(zhuǎn)向軸13傳遞。
[0087]這樣一來(lái)，在車(chē)輛I中，上轉(zhuǎn)向軸12與下轉(zhuǎn)向軸13能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)，由此根據(jù)作為上轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA和作為下轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)量的最終轉(zhuǎn)向角Θ st而唯一地確定(后述的齒條小齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也相關(guān))的作為轉(zhuǎn)向輪的左右前輪的轉(zhuǎn)向角之比的轉(zhuǎn)向傳遞比在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)連續(xù)可變。
[0088]另外，減速機(jī)構(gòu)203不僅是在此例示的行星齒輪機(jī)構(gòu)，也可以具有其他方案(例如，在上轉(zhuǎn)向軸12及下轉(zhuǎn)向軸13上連接齒數(shù)各不相同的齒輪，設(shè)置一部分與各齒輪相接的撓性的齒輪，并使上述撓性齒輪通過(guò)經(jīng)由波動(dòng)發(fā)生器傳遞的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，由此使上轉(zhuǎn)向軸12與下轉(zhuǎn)向軸13相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方案等)，也可以具有與上述不同的物理性、機(jī)械性或機(jī)構(gòu)性方案。
[0089]VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300是能夠?qū)GRS電動(dòng)機(jī)202的定子202b進(jìn)行通電的包括PWM電路、晶體管電路及逆變器等的電氣驅(qū)動(dòng)電路。VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300與未圖示的蓄電池電連接，通過(guò)從該蓄電池供給的電力能夠向VGRS電動(dòng)機(jī)202供給驅(qū)動(dòng)電壓。而且，VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300與E⑶100電連接，其動(dòng)作由E⑶100控制。另外，VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300與VGRS促動(dòng)器200 一起構(gòu)成本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向裝置”的一例。
[0090]下轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)向齒條小齒輪機(jī)構(gòu)傳遞。齒條小齒輪機(jī)構(gòu)是包括與下轉(zhuǎn)向軸13的下游側(cè)端部連接的小齒輪14及形成有與該小齒輪的齒輪齒嚙合的齒輪齒的齒條15的轉(zhuǎn)向力傳遞機(jī)構(gòu)，小齒輪14的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成齒條15的圖中左右方向的運(yùn)動(dòng)，由此經(jīng)由與齒條15的兩端部連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿及轉(zhuǎn)向節(jié)(附圖標(biāo)記省略)而將轉(zhuǎn)向力向各轉(zhuǎn)向輪傳遞。[0091 ] EPS促動(dòng)器400具備作為DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的EPS電動(dòng)機(jī)，該EPS電動(dòng)機(jī)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)子和將該轉(zhuǎn)子包圍的作為固定件的定子。在通過(guò)經(jīng)由EPS驅(qū)動(dòng)裝置500的向該定子的通電而在EPS電動(dòng)機(jī)內(nèi)形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由此該EPS電動(dòng)機(jī)能夠向其旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩TA。
[0092]另一方面，在作為EPS電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的電動(dòng)機(jī)軸上固定有未圖示的減速齒輪，該減速齒輪還與小齒輪14嚙合。因此，從EPS電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩TA作為對(duì)小齒輪14的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助的輔助轉(zhuǎn)矩發(fā)揮功能。小齒輪14如前面敘述那樣與下轉(zhuǎn)向軸13連接，下轉(zhuǎn)向軸13經(jīng)由VGRS促動(dòng)器200而與上轉(zhuǎn)向軸12連接。因此，向上轉(zhuǎn)向軸12施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT以通過(guò)輔助轉(zhuǎn)矩TA進(jìn)行了適當(dāng)輔助的方式向齒條15傳遞，從而減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)。
[0093]EPS驅(qū)動(dòng)裝置500是能夠?qū)PS電動(dòng)機(jī)的定子進(jìn)行通電的包括PWM電路、晶體管電路及逆變器等的電氣驅(qū)動(dòng)電路。EPS驅(qū)動(dòng)裝置500與未圖示的蓄電池電連接，通過(guò)從該蓄電池供給的電力而能夠向EPS電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)電壓。而且，EPS驅(qū)動(dòng)裝置500與E⑶100電連接，其動(dòng)作由E⑶100控制。EPS促動(dòng)器400及EPS驅(qū)動(dòng)裝置500是本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向裝置”的另一例。
[0094]車(chē)輛I具備包含轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16、轉(zhuǎn)向角傳感器17及旋轉(zhuǎn)傳感器18的各種傳感器。
[0095]轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16是能夠檢測(cè)從駕駛員經(jīng)由方向盤(pán)11施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的傳感器。
[0096]具體而言，上轉(zhuǎn)向軸12被分割成上游部和下游部，具有通過(guò)未圖示的扭桿而相互連接的結(jié)構(gòu)。在上述扭桿的上游側(cè)及下游側(cè)的兩端部固定有旋轉(zhuǎn)相位差檢測(cè)用的環(huán)。該扭桿為在車(chē)輛I的駕駛員操作方向盤(pán)11時(shí)根據(jù)經(jīng)由上轉(zhuǎn)向軸12的上游部傳遞的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(即，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT)而向其旋轉(zhuǎn)方向扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，能夠產(chǎn)生上述扭轉(zhuǎn)并且向下游部傳遞轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。因此，在傳遞轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩時(shí)，在先前敘述的旋轉(zhuǎn)相位差檢測(cè)用的環(huán)相互間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)相位差。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16檢測(cè)上述旋轉(zhuǎn)相位差，并將上述旋轉(zhuǎn)相位差換算成轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而能夠作為與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT對(duì)應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行輸出。而且，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器16與ECU100電連接，檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT由ECU100以固定或不固定的周期進(jìn)行參照。
[0097]轉(zhuǎn)向角傳感器17是能夠檢測(cè)表示上轉(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ECU100電連接，檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角MA由ECU100以固定或不固定的周期進(jìn)行參照。另外，在本實(shí)施方式中，該檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角MA作為本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向輸入”的一例而被處理。
[0098]VGRS旋轉(zhuǎn)角傳感器18是能夠檢測(cè)作為VGRS促動(dòng)器200中的殼體201 (即，以旋轉(zhuǎn)角來(lái)說(shuō)的話，與上轉(zhuǎn)向軸12相等)與下轉(zhuǎn)向軸13的旋轉(zhuǎn)相位差的VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ vgrs的回轉(zhuǎn)編碼器。VGRS旋轉(zhuǎn)角傳感器18與E⑶100電連接，檢測(cè)出的VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ vgrs由ECU100以固定或不固定的周期進(jìn)行參照。另外，先前敘述的最終轉(zhuǎn)向角0st是轉(zhuǎn)向角MA與該VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ vgrs的總和。
[0099]車(chē)速傳感器19是能夠檢測(cè)作為車(chē)輛I的速度的車(chē)速Vv的傳感器。車(chē)速傳感器19與E⑶100電連接，檢測(cè)出的車(chē)速Vv由E⑶100以固定或不固定的周期進(jìn)行參照。
[0100]車(chē)載相機(jī)20是設(shè)置于車(chē)輛I的車(chē)頭且能夠拍攝車(chē)輛I的前方的預(yù)定區(qū)域的攝像裝置。車(chē)載相機(jī)20與ECU100電連接，將拍攝到的前方區(qū)域作為圖像數(shù)據(jù)而以固定或不固定的周期向ECU100送出。ECU100對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，能夠取得LKA控制所需的各種數(shù)據(jù)。
[0101]另外，本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向裝置”包括能夠使車(chē)輛的轉(zhuǎn)向狀態(tài)變化的裝置。例如，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置可以是能夠使與方向盤(pán)側(cè)連接的轉(zhuǎn)向輸入軸和與轉(zhuǎn)向輪連接的轉(zhuǎn)向輸出軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角變化的、本實(shí)施方式中示出一例的VGRS (Variable Gear Rat1 Steering)等的轉(zhuǎn)向傳遞比可變裝置。或者，可以是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向輪供給促使轉(zhuǎn)向角(也稱(chēng)為實(shí)際轉(zhuǎn)向角或轉(zhuǎn)向角)的變化的驅(qū)動(dòng)力而直接控制轉(zhuǎn)向角的SBW(Steer By Wire)等的轉(zhuǎn)向角可變裝置?；蛘撸梢允峭ㄟ^(guò)向轉(zhuǎn)向軸等施加轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而促使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角變化的、本實(shí)施方式中示出一例的EPS (Electronic Power Steering)等的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置。此外，還可以是通過(guò)使前輪和后輪中的至少一方的左右制驅(qū)動(dòng)力差變化而向車(chē)輛施加橫擺力矩、車(chē)身滑移角的變化的裝置。
[0102]〈實(shí)施方式的動(dòng)作〉
[0103]接下來(lái)，參照?qǐng)D2，作為本實(shí)施方式的動(dòng)作，對(duì)LKA控制進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖2是在ECU100中與LKA控制相關(guān)的部分的概念性框圖。另外，在該圖中，對(duì)于與圖1重復(fù)的部位，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記而適當(dāng)省略其說(shuō)明。另外，在對(duì)LKA控制進(jìn)行說(shuō)明的情況下需要ECU100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明時(shí)，在此，適當(dāng)摻雜ECU100的結(jié)構(gòu)而說(shuō)明LKA控制。另外，在本實(shí)施方式中，LKA控制被執(zhí)行為設(shè)置在車(chē)輛I的車(chē)室內(nèi)的LKA控制發(fā)動(dòng)用的操作按鈕由駕駛員操作等的結(jié)果。
[0104]在圖2中，E⑶100具備超控判定部110、基本LKA控制量運(yùn)算部120、超控協(xié)調(diào)控制部130、開(kāi)關(guān)裝置140及加法運(yùn)算器150。
[0105]超控判定部110具備LPF處理部111、第一不靈敏區(qū)處理部112、判定部113及控制量運(yùn)算部114，對(duì)LKA控制中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輸入Sin進(jìn)行處理。另外，作為轉(zhuǎn)向輸入Sin，可以利用例如轉(zhuǎn)向角MA、轉(zhuǎn)向角速度dMA、最終轉(zhuǎn)向角Θ st及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT等，但是在本實(shí)施方式中，利用轉(zhuǎn)向角MA。
[0106]LPF處理部111是使轉(zhuǎn)向輸入Sin的中高頻成分衰減并提取低頻成分的所謂LPF，是本發(fā)明的“第一濾波單元”的一例。LPF處理部111可以是RC濾波器等公知的各種模擬濾波器，也可以是公知的各種數(shù)字濾波器。LPF處理部111使轉(zhuǎn)向輸入Sin按照預(yù)定的LPF增益進(jìn)行衰減，并轉(zhuǎn)換成LPF輸出Sinlpf。LPF輸出Sinlpf是本發(fā)明的“第一濾波輸出”的一例。
[0107]在此，參照?qǐng)D3，說(shuō)明LPF處理部111的特性。在此，圖3是例示LPF處理部111的增益特性的圖。
[0108]在圖3中，縱軸及橫軸分別表示LPF處理部111的增益即LPF增益(dB)及頻率f(Hz)。LPF增益的最大值為大致OdB，在小于截止頻率fc的低頻區(qū)域中，輸入信號(hào)的大部分未衰減而通過(guò)。輸入信號(hào)的50%衰減(增益為-3dB)的截止頻率fc為fcl (fcl = IHz左右)，在車(chē)輛I設(shè)計(jì)為比固有的橫擺共振頻率fy低的值。
[0109]另外，本實(shí)施方式的LPF處理部111作為濾波電路而構(gòu)成，因此未必需要確定轉(zhuǎn)向輸入Sin的頻率的過(guò)程。另一方面，通過(guò)對(duì)由轉(zhuǎn)向角傳感器17檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角MA實(shí)施公知的FFT(Fast Fourier Transfer:高速傅里葉變換)處理等,也能夠算出轉(zhuǎn)向角MA的頻率。在這種情況下，也可以取代LPF處理部111進(jìn)行的濾波處理，按照算出的頻率和與LPF處理部111的LPF增益同樣的衰減特性，使轉(zhuǎn)向角MA衰減并得到與LPF輸出Sinlpf同等的輸出。
[0110]返回到圖2，從LPF處理部111輸出的LPF輸出Sinlpf向第一不靈敏區(qū)處理部112輸入。第一不靈敏區(qū)處理部112是對(duì)LPF輸出Sinlpf實(shí)施按照下述(I)式的第一不靈敏區(qū)處理而輸出第一不靈敏區(qū)輸出Sindz的運(yùn)算處理電路。第一不靈敏區(qū)處理部112是本發(fā)明的“第一不靈敏區(qū)處理單元”的一例。另外，下述(I)式中的Kl是校正系數(shù)。
[0111]Sindz = KlXSinlpf...(I)
[0112]在此，參照?qǐng)D4，對(duì)第一不靈敏區(qū)處理進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖4是說(shuō)明第一不靈敏區(qū)處理的圖。
[0113]在圖4中，縱軸表示校正系數(shù)Kl，橫軸表示LPF輸出Sinlpf。
[0114]在圖4中，LPF輸出Sinlpf的正區(qū)域?qū)?yīng)于車(chē)輛I的一轉(zhuǎn)向方向，同樣地負(fù)區(qū)域?qū)?yīng)于另一轉(zhuǎn)向方向。在LPF輸出Sinlpf的絕對(duì)值小于第一基準(zhǔn)值Cl的范圍內(nèi)，校正系數(shù)Kl為零，按照上述的(I)式，第一不靈敏區(qū)輸出Sindz為零。S卩，滿(mǎn)足“-Cl〈Sinlpf〈Cl”的關(guān)系的區(qū)域是本發(fā)明的“不靈敏區(qū)”的一例。
[0115]另一方面，在LPF輸出Sinlpf的絕對(duì)值為第一基準(zhǔn)值Cl以上的范圍內(nèi)，校正系數(shù)Kl為1，按照上述的(I)式，第一不靈敏區(qū)輸出Sindz與LPF輸出Sinlpf—致。S卩，第一不靈敏區(qū)處理是對(duì)預(yù)定以下的LPF輸出Sinlpf進(jìn)行無(wú)效化的處理。
[0116]對(duì)第一不靈敏區(qū)處理的不靈敏區(qū)進(jìn)行規(guī)定的第一基準(zhǔn)值Cl是預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地確定的適合值，但是預(yù)先根據(jù)車(chē)速Vv而準(zhǔn)備多個(gè)值。第一不靈敏區(qū)處理部112選擇與該時(shí)刻的車(chē)輛I的車(chē)速Vv對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)值Cl而使用于第一不靈敏區(qū)處理。
[0117]如此根據(jù)車(chē)速Vv而使第一基準(zhǔn)值Cl變化，由此對(duì)于與車(chē)速Vv相應(yīng)的車(chē)輛I的橫向加速度特性、橫擺方向加速度特性的變化，能夠使超控判定精度穩(wěn)定。
[0118]具體而言，在高車(chē)速區(qū)域中，相對(duì)于轉(zhuǎn)向角變化的車(chē)輛運(yùn)行情況相對(duì)增大。因此，駕駛員在LKA控制中要實(shí)現(xiàn)一車(chē)輛運(yùn)行情況而進(jìn)行的超控的規(guī)模可以減小。S卩，越是高車(chē)速區(qū)域，則轉(zhuǎn)向輸入Sin的大小越處于減小的傾向。相對(duì)于此，當(dāng)對(duì)不靈敏區(qū)進(jìn)行規(guī)定的第一基準(zhǔn)值Cl恒定時(shí)，駕駛員感覺(jué)到越是高車(chē)速區(qū)域，則越?jīng)]有將自身的轉(zhuǎn)向輸入反映到LKA控制中的車(chē)輛運(yùn)行情況。為了減輕這樣的不適感，在本實(shí)施方式中，隨著車(chē)速Vv上升而第一基準(zhǔn)值Cl減小。其結(jié)果是，超控的判定精度穩(wěn)定。
[0119]返回到圖2，第一不靈敏區(qū)處理部112的輸出值即第一不靈敏區(qū)輸出Sindz向判定部113及控制量運(yùn)算部114輸入。
[0120]判定部113是判定轉(zhuǎn)向輸入Sin是否為基于駕駛員的意圖的超控的本發(fā)明的“判定單元”的一例。判定部113根據(jù)第一不靈敏區(qū)輸出Sindz的絕對(duì)值而設(shè)定超控判定標(biāo)志Flagor。超控判定標(biāo)志Flagor在判定為轉(zhuǎn)向輸入Sin是超控的情況下被設(shè)定為“I”,在判定為不是超控(極端的情況是干擾)的情況下被設(shè)定為“O”。
[0121]在第一不靈敏區(qū)輸出Sindz的絕對(duì)值比O大的情況下，判定部113將超控判定標(biāo)志Flagor設(shè)定為“1”，在第一不靈敏區(qū)輸出Sindz的絕對(duì)值為O的情況下，判定部113將超控判定標(biāo)志Flagor設(shè)定為“O”。設(shè)定后的超控判定標(biāo)志Flagor向開(kāi)關(guān)裝置140送出。
[0122]另外，第一不靈敏區(qū)輸出Sindz是通過(guò)LPF輸出Sinlpf與第一基準(zhǔn)值的比較而決定的值，但是LPF輸出Sinlpf是通過(guò)根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入Sin的頻率而變化的LPF增益和轉(zhuǎn)向輸入Sin的大小所規(guī)定的值。即，在超控判定部110中，基于轉(zhuǎn)向輸入Sin的大小和頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入Sin是否為超控的判定。定性地，轉(zhuǎn)向輸入Sin的頻率越高,貝U用于判定轉(zhuǎn)向輸入Sin為超控所需的轉(zhuǎn)向輸入Sin的大小越大。
[0123]控制量運(yùn)算部114是基于第一不靈敏區(qū)輸出Sindz而算出駕駛員輸入部分控制量Cdrv的本發(fā)明的“第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元”的一例。駕駛員輸入部分控制量Cdrv是用于將駕駛員的超控反映到LKA控制的控制量，其實(shí)踐性方案根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入Sin而不同。在本實(shí)施方式中，由于利用轉(zhuǎn)向角MA作為轉(zhuǎn)向輸入Sin，因此駕駛員輸入部分控制量Cdrv為最終轉(zhuǎn)向角9st。算出的駕駛員輸入部分控制量Cdrv向加法運(yùn)算器150送出。
[0124]另外，最終轉(zhuǎn)向角Θ st如前述那樣是轉(zhuǎn)向角MA與根據(jù)轉(zhuǎn)向角MA而施加的VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ vgrs的總和。應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向角MA施加的VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ vgrs作為控制映射而預(yù)先存儲(chǔ)于ROM。另外，VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)角Θ Vgrs的設(shè)定自由，而且也公知，因此在此省略其詳細(xì)情況，但是作為定性的傾向，VGRS相對(duì)旋轉(zhuǎn)核Θ vgrs隨著車(chē)速Vv的上升而減小。這是因?yàn)殡S著車(chē)速上升而對(duì)轉(zhuǎn)向角的車(chē)輛響應(yīng)變得敏銳。
[0125]接下來(lái)，對(duì)基本LKA控制量運(yùn)算部120進(jìn)行說(shuō)明?；綥KA控制量運(yùn)算部120是計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)LKA控制的控制量的本發(fā)明的“第一目標(biāo)控制量設(shè)定單元”的一例?；綥KA控制量運(yùn)算部120通過(guò)基本LKA控制量計(jì)算處理而算出基本LKA控制量Clkab。
[0126]在此，參照?qǐng)D5，對(duì)基本LKA控制量計(jì)算處理進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖5是基本LKA控制量計(jì)算處理的流程圖。
[0127]在圖5中，基本LKA控制量運(yùn)算部120讀入包括車(chē)輛I具備的各種開(kāi)關(guān)類(lèi)的操作信號(hào)、各種標(biāo)志及上述各種傳感器的傳感器信號(hào)等的各種信號(hào)(步驟S101)。
[0128]接下來(lái)，基于從車(chē)載相機(jī)20送出的圖像數(shù)據(jù)，判別是否檢測(cè)出LKA控制中的對(duì)車(chē)輛I的目標(biāo)行駛路(本發(fā)明的“目標(biāo)軌跡”的一方式)進(jìn)行規(guī)定的白線(步驟S102)。在未檢測(cè)出白線的情況下(步驟S102為“否”)，無(wú)法設(shè)定目標(biāo)行駛路，因此基本LKA控制量運(yùn)算部120將LKA可否標(biāo)志Flaglka設(shè)定為表示不可能執(zhí)行LKA控制的內(nèi)容的“O” (步驟S107)，使處理返回到步驟SlOl。
[0129]另外，在LKA可否標(biāo)志Flaglka為“O”的情況下，E⑶100將LKA控制暫時(shí)中斷。當(dāng)LKA控制的暫時(shí)中斷期間持續(xù)預(yù)定時(shí)間以上時(shí)，ECU100結(jié)束LKA控制。當(dāng)LKA控制結(jié)束的情況下，只要未要求再次執(zhí)行LKA控制，LKA控制就不發(fā)動(dòng)。
[0130]另一方面，在檢測(cè)出白線的情況下(步驟S102為“是”)，E⑶100將上述的LKA可否標(biāo)志Flaglka設(shè)定為表示能夠執(zhí)行LKA控制的內(nèi)容的“I” (步驟S103)，取得狀態(tài)量偏差及路面信息(步驟S104)。
[0131]狀態(tài)量偏差是車(chē)輛I的狀態(tài)量與應(yīng)對(duì)目標(biāo)行駛路米取的目標(biāo)狀態(tài)量的偏差，實(shí)踐性方案不唯一。狀態(tài)量偏差包括例如車(chē)輛I與目標(biāo)行駛路的橫向位置偏差、橫擺角偏差等。另一方面，路面信息是對(duì)目標(biāo)行駛路的形狀進(jìn)行規(guī)定的信息，例如，包含目標(biāo)行駛路的曲率R(目標(biāo)行駛路的半徑的倒數(shù))等。
[0132]接下來(lái)，基本IKA控制量運(yùn)算部120基于這些狀態(tài)偏差及路面信息，算出為了使車(chē)輛I追隨目標(biāo)行駛路所需的目標(biāo)橫向加速度GYTG (步驟S105)。目標(biāo)橫向加速度GYTG與這些狀態(tài)偏差及路面信息的相互關(guān)系作為控制映射而預(yù)先存儲(chǔ)于ROM。
[0133]當(dāng)算出目標(biāo)橫向加速度GYTG時(shí)，算出基本LKA控制量CIkab作為用于得到該算出的目標(biāo)橫向加速度GYTG的控制量(步驟S106)。目標(biāo)橫向加速度GYTG與基本LKA控制量Clkab的相互關(guān)系作為控制映射而預(yù)先存儲(chǔ)于ROM。當(dāng)算出基本LKA控制量Clkab時(shí)，處理返回到步驟SlOl。
[0134]在此，在本實(shí)施方式中，采用經(jīng)由VGRS促動(dòng)器200而使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角變化由此使車(chē)輛I追隨目標(biāo)行駛路的結(jié)構(gòu)，因此基本LKA控制量Clkab是相當(dāng)于最終轉(zhuǎn)向角Θ st的值。但是，基本LKA控制量Clkab的可采取的實(shí)踐性方案根據(jù)用于實(shí)現(xiàn)LKA控制的裝置而不同。
[0135]例如，向目標(biāo)行駛路的追隨也可以通過(guò)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在經(jīng)由EPS促動(dòng)器400使轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT從駕駛員的意圖獨(dú)立出來(lái)進(jìn)行控制的情況下，轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角未成為直接的控制對(duì)象，但根據(jù)施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT經(jīng)由各轉(zhuǎn)向軸而轉(zhuǎn)向角也發(fā)生變化。因此，以使上述的狀態(tài)偏差減少的方式控制轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT，由此能夠使車(chē)輛I向目標(biāo)行駛路追隨。
[0136]或者也可以通過(guò)VGRS促動(dòng)器200與EPS促動(dòng)器400相互協(xié)調(diào)地控制來(lái)實(shí)現(xiàn)LKA控制。例如，在實(shí)現(xiàn)駕駛員不對(duì)方向盤(pán)11進(jìn)行轉(zhuǎn)向保持的撒手駕駛的情況下，當(dāng)利用VGRS促動(dòng)器200使下轉(zhuǎn)向軸13旋轉(zhuǎn)時(shí)，存在如下情況:沒(méi)有轉(zhuǎn)向保持力的上轉(zhuǎn)向軸12低于來(lái)自路面的反力，上轉(zhuǎn)向軸12向反方向轉(zhuǎn)向。為了克服這樣的問(wèn)題，可以經(jīng)由EPS促動(dòng)器400施加與轉(zhuǎn)向保持轉(zhuǎn)矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，并實(shí)現(xiàn)基于VGRS促動(dòng)器200的向目標(biāo)行駛路的追隨。
[0137]返回到圖2，由基本LKA控制量運(yùn)算部120算出的基本LKA控制量Clkab向超控協(xié)調(diào)控制部130和開(kāi)關(guān)裝置140送出。
[0138]超控協(xié)調(diào)控制部130為了使駕駛員的超控反映到LKA控制而設(shè)置，具備HPF處理部131及第二不靈敏區(qū)處理部132?；綥KA控制量Clkab向該HPF處理部131輸入。
[0139]HPF處理部131是使基本LKA控制量Clkab的低頻成分衰減并提取中高頻成分的所謂HPF，是本發(fā)明的“第二濾波單元”的一例。HPF處理部131可以是RC濾波器等公知的各種模擬濾波器，也可以是公知的各種數(shù)字濾波器。HPF處理部131使基本LKA控制量Clkab按照預(yù)定的HPH增益而衰減，并轉(zhuǎn)換成HPF輸出Clkahpf。HPF輸出Clkahpf是本發(fā)明的“第二濾波輸出”的一例。
[0140]在此，參照?qǐng)D6，說(shuō)明HPF處理部131的特性。在此，圖6是例示HPF處理部131的增益特性的圖。
[0141]在圖6中，縱軸及橫軸分別表示HPF處理部131的增益即HPF增益(dB)及頻率f (Hz)。HPF增益的最大值大致為OdB，在截止頻率fc以上的中高頻區(qū)域中，輸入信號(hào)的大部分不衰減而通過(guò)。輸入信號(hào)的50%衰減(增益為-3dB)的截止頻率fc為fc2(fc2>fcl)，在車(chē)輛I中設(shè)計(jì)成比固有的橫擺共振頻率fy高的值。
[0142]返回到圖2，從HPF處理部131輸出的HPF輸出Clkahpf向第二不靈敏區(qū)處理部132輸入。第二不靈敏區(qū)處理部132是對(duì)HPF輸出Clkahpf實(shí)施按照下述(2)式的第二不靈敏區(qū)處理而輸出第二不靈敏區(qū)輸出Clkadz的運(yùn)算處理電路。第二不靈敏區(qū)處理部132是本發(fā)明的“第二不靈敏區(qū)處理單元”的一例。另外，下述(2)式中的K2是校正系數(shù)。
[0143]Clkadz = K2 X Clkahpf...(2)
[0144]在此，參照?qǐng)D7，說(shuō)明第二不靈敏區(qū)處理。在此，圖7是說(shuō)明第二不靈敏區(qū)處理的圖。
[0145]在圖7中，縱軸表示校正系數(shù)K2，橫軸表示HPF輸出Clkahpf。
[0146]在圖7中，HPF輸出Clkahpf的正區(qū)域?qū)?yīng)于車(chē)輛I的一轉(zhuǎn)向方向，同樣地負(fù)區(qū)域?qū)?yīng)于另一轉(zhuǎn)向方向。在HPF輸出Clkahpf的絕對(duì)值小于第二基準(zhǔn)值C2的范圍內(nèi)，校正系數(shù)K2為零，根據(jù)上述的(2)式，第二不靈敏區(qū)輸出Clkadz為零。即，滿(mǎn)足“_C2〈Clkahpf〈C2”的關(guān)系的區(qū)域是本發(fā)明的“不靈敏區(qū)”的另一例。另一方面，在HPF輸出Clkahpf的絕對(duì)值為第二基準(zhǔn)值C2以上的范圍內(nèi)，校正系數(shù)K2為1，按照上述的(2)式，第二不靈敏區(qū)輸出Clkadz與HPF輸出Clkahpf —致。即，第二不靈敏區(qū)處理是對(duì)預(yù)定以下的HPF輸出Clkahpf進(jìn)行無(wú)效化的處理。
[0147]另外，對(duì)第二不靈敏區(qū)處理的不靈敏區(qū)進(jìn)行規(guī)定的第二基準(zhǔn)值C2是預(yù)先實(shí)驗(yàn)性地、經(jīng)驗(yàn)性地或理論性地適合的值。
[0148]開(kāi)關(guān)裝置140是根據(jù)從判定部113輸出的超控判定標(biāo)志Flagor而切換輸入側(cè)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路。開(kāi)關(guān)裝置140的輸出端子與加法運(yùn)算器150電連接。開(kāi)關(guān)裝置140的輸入端子為兩個(gè)，一端子與基本LKA控制量運(yùn)算部120連接。而且，另一端子與第二不靈敏區(qū)處理部132連接。
[0149]在此，在超控判定標(biāo)志Flagor為“O”S卩LKA控制中未檢測(cè)出超控的情況下，選擇與基本LKA控制量運(yùn)算部120連接的輸入端子，在超控判定標(biāo)志Flagor為“I”即LKA控制中檢測(cè)出超控的情況下，選擇與第二不靈敏區(qū)處理部131連接的輸入端子(圖2是此狀態(tài))。
[0150]加法運(yùn)算器150是按照下述(3)式及⑷式來(lái)計(jì)算LKA控制的最終目標(biāo)控制量Clka的電路。另外，在本實(shí)施方式中，由于是在LKA控制中使用VGRS促動(dòng)器200的結(jié)構(gòu)，因此最終目標(biāo)控制量Clka是最終轉(zhuǎn)向角Θ st的目標(biāo)值。加法運(yùn)算器150的輸出即最終目標(biāo)控制量Clka向?qū)壽E控制用的轉(zhuǎn)向裝置(即，在此為VGRS促動(dòng)器200及VGRS驅(qū)動(dòng)裝置300)進(jìn)行控制的ECU100的另一控制塊供給，根據(jù)該最終目標(biāo)控制量Clka來(lái)控制車(chē)輛運(yùn)行情況。LKA控制如此進(jìn)行。
[0151]Clka = Cdrv+Clkab...(3)
[0152]Clka = Cdrv+Clkadz...(4)
[0153]在LKA控制中未檢測(cè)出超控的情況下，適用上述(3)式，最終目標(biāo)控制量Clka為基本LKA控制量Clkab與駕駛員輸入部分控制量Cdrv的相加值，但是在超控非檢測(cè)時(shí)，第一不靈敏區(qū)輸出Sindz為零，因此駕駛員輸入部分控制量Cdrv也為零。即，在這種情況下，最終目標(biāo)控制量Clka與基本LKA控制量Clkab相等，能實(shí)現(xiàn)用于使車(chē)輛I的行駛軌跡追隨目標(biāo)軌跡的通常的軌跡控制。
[0154]另一方面，在LKA控制中檢測(cè)出超控的情況下，適用上述(4)式，最終目標(biāo)控制量Clka為第二不靈敏區(qū)輸出Clkadz與駕駛員輸入部分控制量Cdrv的相加值。在超控檢測(cè)時(shí)，第一不靈敏區(qū)輸出Sindz不為零，尤其是對(duì)于通過(guò)LPF處理部111大致不衰減而通過(guò)的頻帶(例如，IHz以下的低頻帶)，轉(zhuǎn)向輸入Sin幾乎100%地反映到駕駛員輸入部分控制量Cdrv0其結(jié)果是，在LKA控制中，駕駛員的超控也反映到車(chē)輛運(yùn)行情況。
[0155]另一方面，對(duì)于超控檢測(cè)時(shí)使用的LKA控制用的目標(biāo)控制量即第二不靈敏區(qū)輸出Clkadz,通過(guò)HPF處理部131使相當(dāng)于超控的低頻帶充分衰減的結(jié)果是,通過(guò)第二不靈敏區(qū)處理部132的不靈敏區(qū)處理而該低頻帶的成分為零。因此，在按照最終目標(biāo)控制量Clka來(lái)控制LKA控制用的轉(zhuǎn)向裝置(即，在本實(shí)施方式中為VGRS促動(dòng)器200)的情況下，由先前的駕駛員輸入部分控制量Cdrv引起的車(chē)輛的運(yùn)行情況變化不受本來(lái)的軌跡控制的影響地被容許。即，能夠使駕駛員的超控可靠地反映到LKA控制，而且防止該超控與LKA控制的干擾，并使車(chē)輛I追隨目標(biāo)行駛路。
[0156]而且，關(guān)于轉(zhuǎn)向輸入Sin中的與超控相比為高頻的輸入即各種干擾，通過(guò)LPF處理部111進(jìn)行了衰減的結(jié)果是，通過(guò)第一不靈敏區(qū)處理部112的不靈敏區(qū)處理而被截止。因此，在車(chē)輛I中，能良好地抑制由干擾引起的運(yùn)行情況變化。而且，同樣地即便是干擾，因路面凹凸、路面傾斜、路面摩擦或側(cè)風(fēng)等而發(fā)生了車(chē)輛I的運(yùn)行情況變化的結(jié)果是，在產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向輸入Sin的情況下(B卩，產(chǎn)生了所謂方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下)，雖然基本LKA控制量Clkab包含該干擾抑制成分，但是該干擾抑制成分通過(guò)HPF處理部131。因此，該干擾抑制成分在第二不靈敏區(qū)處理部132中也幾乎未截止地向加法運(yùn)算器150供給。因此，通過(guò)按照基本LKA控制量Clkab的車(chē)輛I的軌跡控制，能迅速地抑制由轉(zhuǎn)向輸入中的干擾引起的車(chē)輛運(yùn)行情況的變化。
[0157]如此，根據(jù)本實(shí)施方式的LKA控制，通過(guò)考慮轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率能夠可靠地判定轉(zhuǎn)向輸入是不應(yīng)通過(guò)LKA控制校正車(chē)輛運(yùn)行情況的超控還是應(yīng)通過(guò)軌跡控制校正車(chē)輛運(yùn)行情況的干擾。而且，在超控判定時(shí)，通過(guò)使LKA控制用的基本LKA控制量Clkab中的與超控對(duì)應(yīng)的低頻成分衰減，能夠防止由超控引起的運(yùn)行情況變化與由LKA控制引起的運(yùn)行情況變化的干擾。另一方面，在轉(zhuǎn)向輸入為干擾的情況下，通過(guò)LKA控制能夠使由上述干擾引起的運(yùn)行情況變化迅速地收斂。即，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)的軌跡控制。
[0158]〈第二實(shí)施方式〉
[0159]在第一實(shí)施方式中，在超控判定時(shí)，通過(guò)HPF處理部131及第二不靈敏區(qū)處理部132的作用，使基本LKA控制量Clkab的低頻成分衰減，防止LKA控制與超控的干擾并盡可能地維持LKA控制，但是超控判定時(shí)的控制方案并未限定于此。說(shuō)明基于這樣的宗旨的第二實(shí)施方式。
[0160]作為L(zhǎng)KA控制的ECU100的結(jié)構(gòu)，是從圖2例示的結(jié)構(gòu)中去除了超控協(xié)調(diào)控制部130所得到的結(jié)構(gòu)。即，在通過(guò)判定部113進(jìn)行了超控判定的情況下，開(kāi)關(guān)裝置140斷開(kāi)。其結(jié)果是，基本LKA控制量Clkab未向加法運(yùn)算器150供給，車(chē)輛運(yùn)行情況為與駕駛員輸入部分控制量Cdrv對(duì)應(yīng)的通常的車(chē)輛運(yùn)行情況。即，在本實(shí)施方式中，對(duì)于產(chǎn)生超控的期間，LKA控制暫時(shí)中斷。這樣一來(lái)，駕駛員的主權(quán)明確地確立，能夠?qū)Ⅰ{駛員的意圖忠實(shí)地反映到車(chē)輛運(yùn)行情況中。
[0161]另外，在超控判定時(shí)用于停止LKA控制的結(jié)構(gòu)沒(méi)有限定為在此說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。例如，也可以不設(shè)置開(kāi)關(guān)裝置140類(lèi)，作為控制上的一個(gè)過(guò)程，E⑶100在超控判定時(shí)結(jié)束LKA控制。
[0162]另外，在超控判定時(shí)，可以不使LKA控制結(jié)束而向由LKA控制引起的運(yùn)行情況變化難以產(chǎn)生的方向采取某種限制措施。例如，在超控判定時(shí)，可以向基本LKA控制量Clkab乘以小于I的校正系數(shù)，使向目標(biāo)軌跡的追隨緩慢?；蛘呖梢詫?duì)基本LKA控制量Clkab實(shí)施I次濾波處理，使基本LKA控制量Clkab整體地平緩而向下游側(cè)供給。
[0163]〈第三實(shí)施方式〉
[0164]在第一及第二實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向輸入Sin是否為超控的判定通過(guò)超控判定部110來(lái)實(shí)現(xiàn)。更具體而言，超控判定部110通過(guò)LPF處理部111及第一不靈敏區(qū)處理部112的作用，理想性地僅提取相當(dāng)于超控的轉(zhuǎn)向輸入。
[0165]然而，在LKA控制的執(zhí)行期間產(chǎn)生的超控的頻率在人機(jī)學(xué)上類(lèi)似于大致固定的范圍(上述的低頻帶)，但是若嚴(yán)格地分別觀察，則根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向能力而存在各種。具體而言，在駕駛員為成人男性的情況下和為女性或高齡者的情況下，前者存在超控的最大頻率升高的傾向。當(dāng)然，若使LPF處理部111的截止頻率fcl適合于前者，則對(duì)于更低頻側(cè)的后者能夠毫無(wú)問(wèn)題地檢測(cè)超控。然而，當(dāng)考慮到干擾時(shí)，在前者中本來(lái)為超控的頻率在后者中可能成為干擾。這是因?yàn)楦蓴_發(fā)生時(shí)的轉(zhuǎn)向特性也根據(jù)駕駛員而不同。從這一點(diǎn)出發(fā)，使LPF處理部111的截止頻率fcl以反映駕駛員的轉(zhuǎn)向能力的方式可變也是有效的。在此，說(shuō)明基于這樣的宗旨的第三實(shí)施方式。
[0166]在第三實(shí)施方式中，LPF處理部111的截止頻率fcl可變。因此，LPF處理部111優(yōu)選為數(shù)字濾波器。LPF處理部111的截止頻率根據(jù)E⑶100執(zhí)行的轉(zhuǎn)向特性學(xué)習(xí)處理而由LPF處理部111自身設(shè)定。
[0167]在此，轉(zhuǎn)向特性學(xué)習(xí)處理是學(xué)習(xí)駕駛員的最大轉(zhuǎn)向頻率的處理。在穩(wěn)態(tài)行駛狀態(tài)下產(chǎn)生了伴隨著一定以上的轉(zhuǎn)向角變化的轉(zhuǎn)向輸入的情況下，檢測(cè)該轉(zhuǎn)向輸入的頻率(例如，可以進(jìn)行前述的FFT處理等)，對(duì)其最大值進(jìn)行適當(dāng)更新，由此進(jìn)行轉(zhuǎn)向特性學(xué)習(xí)處理。這樣的學(xué)習(xí)優(yōu)選在LKA控制的執(zhí)行期間以外的通常的行駛期間進(jìn)行。
[0168]另一方面，LPF處理部111在LKA控制開(kāi)始時(shí)，基于轉(zhuǎn)向特性學(xué)習(xí)處理的學(xué)習(xí)值(當(dāng)前駕駛車(chē)輛的駕駛員的最大轉(zhuǎn)向頻率)來(lái)設(shè)定截止頻率fcl。具體而言，學(xué)習(xí)值越小，即最大轉(zhuǎn)向頻率越低，則截止頻率fcl越二值性地、逐級(jí)地或連續(xù)地變更為低頻側(cè)的值。
[0169]這樣一來(lái)，能夠?qū)?duì)于駕駛員的轉(zhuǎn)向特性或轉(zhuǎn)向能力沒(méi)有過(guò)與不足的低頻帶利用于超控判定，能實(shí)現(xiàn)適合于駕駛員各自的情況的LKA控制。
[0170]本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式，在不違反從權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)整體讀取的發(fā)明的宗旨或思想的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更，伴隨著這樣的變更的車(chē)輛的控制裝置也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0171]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0172]I…車(chē)輛，11…方向盤(pán)，12…上轉(zhuǎn)向軸，100...ECU，200…VGRS促動(dòng)器，300…VGRS驅(qū)動(dòng)裝置
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)輛的控制裝置，是對(duì)具備轉(zhuǎn)向裝置的車(chē)輛進(jìn)行控制的裝置，所述車(chē)輛的控制裝置的特征在于，具備: 第一目標(biāo)控制量設(shè)定單元，設(shè)定使所述車(chē)輛的軌跡追隨目標(biāo)軌跡的軌跡控制用的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第一目標(biāo)控制量； 控制單元，基于所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置，由此執(zhí)行所述軌跡控制；及 判定單元，在所述軌跡控制的執(zhí)行期間，基于轉(zhuǎn)向輸入的大小及頻率而判定所述轉(zhuǎn)向輸入是否為超控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)向輸入是轉(zhuǎn)向角、相對(duì)于該轉(zhuǎn)向角的所述轉(zhuǎn)向裝置的目標(biāo)角、轉(zhuǎn)向角速度或轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述車(chē)輛的控制裝置具備第一濾波單元，所述第一濾波單元使所述轉(zhuǎn)向輸入中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶的成分通過(guò)，使除該低頻帶之外的中高頻帶的成分衰減或截止， 在所述第一濾波單元的輸出即第一濾波輸出的大小為預(yù)定值以上的情況下，所述判定單元判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述車(chē)輛的控制裝置具備: 第一不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第一濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第一基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第一不靈敏區(qū)處理；及 第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元，基于所述第一不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第一不靈敏區(qū)輸出，設(shè)定與所述轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第二目標(biāo)控制量， 所述控制單元基于所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量及第二目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向>j-U ρ?α裝直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第一基準(zhǔn)值根據(jù)所述車(chē)輛對(duì)所述轉(zhuǎn)向輸入的響應(yīng)特性而設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第一濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠低頻側(cè)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，所述控制單元停止或限制所述軌跡控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述車(chē)輛的控制裝置具備: 第二濾波單元，在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，使所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的低頻帶的成分衰減或截止，并使除該低頻帶之外的中高頻帶的成分通過(guò)；及 第二不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第二濾波單元的輸出即第二濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第二基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第二不靈敏區(qū)處理， 所述控制單元基于所述第二不靈敏區(qū)處理的輸出即第二不靈敏區(qū)輸出而控制所述轉(zhuǎn)向裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第二濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠高頻側(cè)的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述車(chē)輛的控制裝置具備: 第一濾波單元，使所述轉(zhuǎn)向輸入中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的第一低頻帶的成分通過(guò)，并使除該第一低頻帶之外的第一中高頻帶的成分衰減或截止； 第一不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第一濾波單元的輸出即第一濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第一基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第一不靈敏區(qū)處理； 第二目標(biāo)控制量設(shè)定單元，基于所述第一不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第一不靈敏區(qū)輸出，設(shè)定與所述轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的與所述轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的第二目標(biāo)控制量； 第二濾波單元，在判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控的情況下，使所設(shè)定的所述第一目標(biāo)控制量中的與所述超控建立了對(duì)應(yīng)的第二低頻帶的成分衰減或截止，并使除該第二低頻帶之外的第二中高頻帶的成分通過(guò)；及 第二不靈敏區(qū)處理單元，對(duì)所述第二濾波單元的輸出即第二濾波輸出，執(zhí)行將絕對(duì)值為第二基準(zhǔn)值以下的范圍設(shè)為不靈敏區(qū)的第二不靈敏區(qū)處理， 在所述第一濾波輸出的大小為預(yù)定值以上的情況下，所述判定單元判定為所述轉(zhuǎn)向輸入為所述超控； 所述控制單元基于所述第二不靈敏區(qū)處理單元的輸出即第二不靈敏區(qū)輸出和所設(shè)定的所述第二目標(biāo)控制量而控制所述轉(zhuǎn)向裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第二濾波單元的截止頻率設(shè)定為比所述第一濾波單元的截止頻率靠高頻側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第二濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠高頻側(cè)的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 所述第一濾波單元的截止頻率是比所述車(chē)輛的橫擺共振頻率靠低頻側(cè)的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車(chē)輛的控制裝置，其特征在于， 具備: 學(xué)習(xí)單元，學(xué)習(xí)駕駛員的轉(zhuǎn)向特性 '及 截止頻率設(shè)定單元，根據(jù)學(xué)習(xí)到的所述轉(zhuǎn)向特性而設(shè)定所述第一濾波單元的截止頻率。
【文檔編號(hào)】B62D101/00GK104136306SQ201280071039
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】井上豪, 國(guó)弘洋司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社