专利名称：车辆行驶控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在例如包括EPS(Electronic controlled Power Steering :电子控制式助力转向装置)、VGRS(Variable Gear Ratio Steering :可变齿轮比转向装置)等各种转向机构的车辆中例如进行LKA(Lane Keeping Assist :车道保持辅助)等的车辆行驶控制装置的技术领域。
背景技术：
作为这种装置，例如提出有如下装置在车辆处于车道保持模式时，为了实现目标转角而控制电动式助力转向及各车轮的制动压，并且为了降低车辆相对于行驶道路的横向位置的偏差或横摆角的偏差而控制转向齿轮比改变装置(参照专利文献I)。或者，提出有如下装置当通过控制车辆的后轮转角而对该车辆进行转向控制时， 若检测到驾驶员有意识的方向盘操作，则根据方向盘操作状态以及方向盘操作方向对转向控制的控制量进行减少修正(参照专利文献2)。或者，当通过电动助力转向装置控制转向力矩以使车辆保持在行驶车道中行驶时，在目标控制力矩的转向方向与驾驶员的转向力矩的转向方向不同、产生了控制干扰的情况下，降低目标控制力矩的目标控制量(参照专利文献3)。或者，提出有通过控制马达电流并控制转向马达的旋转来进行转向以使得转角与目标转角相等的装置(参照专利文献4)。这里，特别公开了如下内容当力矩传感器检测到的转向轮的转向力矩值所示的方向与目标转角的方向为相同方向时，与转向力矩值的增加相应地减少马达电流，在转向力矩值所示的方向与目标转角的方向为相反方向时，与转向力矩值的增加相应地增加马达电流。在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特开2007-160998号公报专利文献2 :日本专利文献特开平11-245832号公报专利文献3 :日本专利文献特开2009-190464号公报专利文献4 :日本专利文献特开平11-078934号公报
发明内容
但是，上述的专利文献I至4所记载的技术中，虽能够使车辆追随目标轨道，但在给予驾驶员的体验上存在改善的余地。本发明就是例如鉴于上述问题点而作出的，其要解决的技术问题在于提供一种能够抑制由于车辆的响应性而导致驾驶员感到不适感的车辆行驶控制装置。为了解决上述问题，本发明的车辆行驶控制装置包括转角改变单元，该转角改变单元可改变转向角与转角的关系，所述转向角是转向输入轴的旋转角，所述转角是转向轮的旋转角；以及轨迹控制单元，该轨迹控制单元确定控制量来控制所述转角改变单元，以使车辆的轨迹靠近所述车辆的目标行驶道路；所述车辆行驶控制装置还包括修正单元，该修正单元根据由所述车辆的驾驶员经由转向部件向所述转向输入轴输入的转向输入的转向方向与由所述轨迹控制单元确定的控制量的转角控制方向是否一致，来修正(i)所述转角相对于所述转向输入的转向量的变化率、或者(ii)所述被确定的控制量。根据本发明的车辆行驶控制装置，该车辆行驶控制装置至少包括转角改变单元和轨迹控制单元。转角改变单元可改变作为转向输入轴的旋转角的转向角与作为转向轮的旋转角的转角之间的关系。转角改变单元是为了使转向角与转角之间的关系阶梯性地或者连续性地改变而包括物理的、机械的、电的或者磁性的各种装置的概念。根据转角改变单元，转向角与转角之间的关系不被唯一地规定，例如可使转向角与转角之比发生改变，或者可使转角与转向角无关地改变。例如包括存储器、处理器等的轨迹控制单元确定控制量来控制转角改变单元，以使车辆的轨迹靠近该车辆的目标行驶道路。这里，“控制量”是与转角改变单元对应的控制量(例如，转角的控制量)，是用于使车辆的轨迹靠近该车辆的目标行驶道路的控制量。确定该控制量时，可应用现有的各种算法等。具体来说，例如基于由车载相机等拍摄的目标行 驶道路的图像，计算或估计目标行驶道路的曲率、规定目标行驶道路的白线等与车辆的位置偏差以及横摆角偏差等，并基于这些来计算或估计用于使车辆的轨迹靠近目标行驶道路的目标横加速度等，然后基于这些算出或估计出的目标横加速度来确定控制量，以使得例如通过转角改变单元改变转角而由此获得该目标横加速度。根据本申请发明人的研究，获悉如下事项。即，在包括轨迹控制单元的车辆中，当存在驾驶员经由转向部件对转向输入轴输入的人为的转向输入时(所谓有操控(override)时)，有可能驾驶员的转向与轨迹控制单元的控制相互干扰,导致驾驶员感到不适。尤其是，由于驾驶员的转向与轨迹控制单元的控制不连动，车辆的行为过度或不足，因此驾驶员有可能难以预测车辆的行为从而感到不适。具体来说，例如由于轨迹控制单元的控制与驾驶员开始转向的时刻相比延迟规定时间后开始，因而从驾驶员开始转向的时刻起到开始轨迹控制单元的控制为止，车辆的响应比较快，另一方面，在轨迹控制单元的控制开始之后，车辆的响应较慢，因此驾驶员有可能感到不适。当进行操控时，尽管可考虑停止轨迹控制单元的控制的方法，但当轨迹控制单元的控制停止时或重新开始时，会造成不连续的车辆行为，驾驶员有可能搞到不适。因此，在本发明中，通过例如包括存储器、处理器等的修正单元，根据车辆的驾驶员经由转向部件向转向输入轴输入的转向输入的转向方向与轨迹控制单元确定的控制量的转角控制方向是否一致，来修正(i)转角相对于转向输入的转向量的变化率、或者(ii)所确定的控制量。具体来说，例如当转向方向与转角控制方向一致时(例如驾驶员进行了转向使得靠近作为转向车道的中央等的目标行驶道路时)，由于轨迹控制单元的控制而预先施加了使车辆的轨迹靠近目标行驶道路的转角，因此修正单元(i)减小转角相对于转向量的变化率，或者(ii)减小所确定的控制量(即，减小由于轨迹控制单元的控制而施加的转角)，从而抑制车辆的响应过度。另一方面，当转向方向与转角控制方向不一致时(例如，当为了躲避障碍物等而使车辆偏向车道的边端时)，由于轨迹控制单元的控制而施加了使车辆的轨迹靠近目标行驶道路的转角(即，与转向方向相反的转角)，因此修正单元(i)增加转角相对于转向量的变化率，或者(ii)减小所确定的控制量，从而抑制车辆的响应不足。因而，能够减小或者消除从驾驶员开始转向的时刻起到轨迹控制单元开始控制为止的车辆响应性与轨迹控制单元开始控制之后的车辆响应性之差，因此能够抑制驾驶员由于车辆的响应性而感到不适。转向方向与转角控制方向是否一致可如下进行判定例如，将转向角和转角向一个方向的变化用正值表示，将向与该一个方向相反的方向的变化用负值表示，并基于转向角的值的正负与转角的值的正负是否一致来进行判定。或者，也可以基于驾驶员进行转向输入之后的、例如车辆的横摆角偏差等，来判定转向方向与转角控制方向是否一致。
在本发明的车辆行驶控制装置的一个方式中，所述修正单元根据所述车辆的行驶状态来修正所述变化率。根据该方式，驾驶员的操作意思得以更好反映，能够进一步抑制驾驶员由于车辆的响应性而感到不适。“车辆的行驶状态”例如表示车辆的实际轨迹与该车辆的目标行驶道路之差(所谓“车道循迹误差”)等。根据本申请发明人的研究可知，通常，车道循迹误差越大，为了使车辆的轨迹靠近目标行驶道路，轨迹控制单元进行控制的控制量就越大，从而驾驶员的操作意思难以被反映。然而，在本发明中，由于通过修正单元根据车辆的行驶状态来修正变化率，因此驾驶员的操作意思比较容易得到反映。具体来说，例如车道循迹误差越大，修正单元将变化率修正得就越大。在本发明的车辆行驶控制装置的另一方式中，所述修正单元在所述转向方向与所述转角控制方向不同时，修正所述变化率，以使其大于所述转向方向与所述转角控制方向一致时的变化率。根据该方式，当转向方向与转角控制方向一致时、以及不同时，能够抑制车辆的响应性产生差别，从而在实用上非常有利。在本发明的车辆行驶控制装置的另一方式中，所述修正单元根据所述目标行驶道路与所述车辆的实际位置之间的关系，来修正所述被确定的控制量。根据该方式，能够适当地反映驾驶员的操作意思，从而在实用上非常有利。例如，当车辆在车道的边端等、脱离了目标行驶道路的位置处行驶时，被认为驾驶员具有某些意图(例如右转、左转、车道变更等)。因此，在本发明中，修正单元根据目标行驶道路与车辆的实际位置之间的关系来修正轨迹控制单元所确定的控制量。具体来说，例如，车辆的实际位置越脱离目标行驶道路，修正单元将由轨迹控制单元确定的控制量修正得就越小。此外，车辆的实际位置越靠近目标行驶道路，修正单元将由轨迹控制单元确定的控制量修正得就越大。根据这种结构，能够比较容易地将车辆维持在目标行驶道路上，从而在实用上非常有利。本发明的作用以及其他优点可在下面说明的实施方式中清楚体现。
图I是示意性地示出第一实施方式中的车辆结构的简要结构图；图2是示出第一实施方式中的ECU所执行的车辆行驶控制处理的控制概要图；图3是示出是VGRS中的修正映射图的概念的概念图；图4是示出LKA中的修正映射图的概念的概念图；图5是比较例中的转向分配增益映射图的一个例子；图6是比较例中的LKA分配增益映射图的一个例子；图7是示出比较例中的车辆的方向盘角度、小齿轮角度以及LKA目标角度各自的 时间变化的时序图的一个例子；图8是示出第二实施方式中的ECU所执行的车辆行驶控制处理的控制概要图。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明中的车辆行驶控制装置的实施方式进行说明。[第一实施方式]参照图I至图4对本发明中的车辆行驶控制装置的第一实施方式进行说明。首先，参照图I对搭载了本实施方式中的车辆行驶控制装置的车辆的结构进行说明。图I是示意性地示出本实施方式中的车辆结构的简要结构图。在图I中，车辆10包括作为转向轮的左右一对前轮FL、FR，车辆10被构成为通过这些前轮转向而可向期望的方向行进。车辆10包括EQJ(Electronic Control Unit,电子控制单元)100、VGRS致动器200、VGRS驱动装置300、EPS致动器400、以及EPS驱动装置500。ECU 100包括分别没有图不的CPU (Central Processing Unit,中央处理单兀)，ROM (Read Only Memory,只读存储器)以及 RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)，是被构成为可控制车辆10的动作全体的电子控制单元。ECU 100被构成为依据ROM中存储的控制程序可分别执行LKA控制、EPS控制以及VGRS控制。这里，LKA控制是使车辆10追寻目标行驶道路(车道)的控制。此外，E⑶100是本发明中的“轨迹控制单元”的一个例子。在车辆10中，由驾驶员经由转向盘11 ( 一般也称为“方向盘”)施加的转向输入被传递到上转向轴12，该上转向轴12与转向盘11连结并能够同轴旋转，是能够与转向盘11向相同方向旋转的轴体。本实施方式中的“转向盘11”和“上转向轴12”分别是本发明中的“转向部件”和“转向输入轴”的一个例子。上转向轴12在其下游侧的端部与VGRS致动器200连结。VGRS致动器200包括壳体201、VGRS马达202以及减速机构203，是本发明中的
“转角改变单元”的一个例子。壳体201是容纳VGRS马达202和减速机构203的VGRS致动器200的框体。壳体201上固定着上述的上转向轴12的下游侧的端部，壳体201能够与上转向轴12 —体地旋转。VGRS马达202是DC无刷马达，其具有作为旋转构件的转子202a、作为固定构件的定子202b、以及作为驱动力的输出轴的旋转轴202c。定子202b被固定在壳体201内部，转子202a被保持在壳体201内部且能够旋转。旋转轴202c被固定成能够与转子202a同轴旋转，其下游侧的端部与减速机构203连结。减速机构203是行星齿轮机构，其具有可差动旋转的多个旋转元件(太阳齿轮、行星架和内啮合齿轮)。在这些多个旋转元件中，太阳齿轮与VGRS马达202的旋转轴202c连结，并且，行星架与壳体201连结。内啮合齿轮与下转向轴13连结。根据具有这种结构的减速机构203，可通过与转向盘11的操作量相应的上转向轴12的旋转速度(即，与行星架连结的壳体201的旋转速度)以及VGRS马达202的旋转速度(即，与太阳齿轮连结的旋转轴202c的旋转速度)，来唯一地确定与余下的一个旋转元件、即内啮合齿轮连结的下转向轴13的旋转速度。此时，通过旋转元件相互间的差动作用，对VGRS马达202的旋转速度进行增减控制，由此可对下转向轴13的旋转速度进行增减控制。即，通过VGRS马达202和减速机构203的作用，可使上转向轴12与下转向轴13相对旋转。此外，由于减速机构203中的各旋转元件的构成，VGRS马达202的旋转速度以基于根据各·旋转元件相互间的齿轮比而确定的规定的减速比被减速的状态被传递至下转向轴13。如此，在车辆10中，由于上转向轴12与下转向轴13可相对旋转，因而转向传递比在预先确定的范围内可连续变化，转向传递比是作为上转向轴12的旋转量的转向角MA、与根据下转向轴13的旋转量而唯一确定(与后述的齿轮齿条机构的齿轮比也有关系)的作为转向轮的前轮的转角0 st之比。减速机构204不限于这里例示的行星齿轮机构，也可以具有其他形式(例如，上转向轴12和下转向轴13分别连结齿数不同的齿轮，设置一部分与各齿轮接触的柔性齿轮，并且通过经由波动产生器传递的马达力矩使该柔性齿轮旋转，由此使上转向轴12与下转向轴13相对旋转的形式等)，或者即使是行星齿轮机构，也可以具有与上述不同的物理、机械或机构形式。VGRS驱动装置300是被构成为可对VGRS马达202的定子202b通电的电驱动电路，其包括PWM电路、晶体管电路以及逆变器等。VGRS驱动装置300与没有图示的电池电连接，能够通过从该电池供应的电力而向VGRS马达202供应驱动电压。此外，VGRS驱动装置300与ECU 100电连接，其动作由ECU 100控制。此外，VGRS驱动装置300与VGRS致动器200 一同构成本发明中的“转角改变单元”的一个例子。下转向轴13的旋转被传递至齿轮齿条机构。齿轮齿条机构是包括与下转向轴13的下游侧端部连接的小齿轮14以及形成有与该小齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿的齿条杆15的转向力传递机构，通过将小齿轮14的旋转转换为齿条杆15的图中左右方向的运动，经由与齿条杆15的两端部连结的转向横拉杆和转向节(省略符号)而将转向力传递至各转向轮。即，在车辆10中实现了所谓齿轮齿条式的转向方式。EPS致动器400包括作为DC无刷马达的EPS马达，该马达包括附有永磁铁的作为旋转构件的没有图示的转子、以及包围该转子的作为固定构件的定子。该EPS马达被构成为通过转子在经由EPS驱动装置500向该定子通电而在EPS马达内形成的旋转磁场的作用下旋转，可在其旋转方向上产生辅助力矩TA。另一方面，在EPS马达的作为旋转轴的马达轴上固定有没有图示的减速齿轮，该减速齿轮还与小齿轮14啮合。因而，从EPS马达产生的辅助力矩TA作为辅助小齿轮14旋转的辅助力矩发挥功能。小齿轮14如前所述与下转向轴13连结，下转向轴13经由VGRS致动器200与上转向轴12连结。因此，施加在上转向轴12上的驾驶员转向力矩MT以被辅助力矩TA适当辅助的形式被传递至齿条杆15，从而可减轻驾驶员的转向负担。EPS驱动装置500是被构成为可对EPS马达的定子通电的电驱动电路，其包括PWM电路、晶体管电路以及逆变器等。EPS驱动装置500与没有图示的电池电连接，可通过从该电池供应的电力而向EPS马达供应驱动电压。此外，EPS驱动装置500与E⑶100电连接，其动作受E⑶100控制。另一方面，车辆10上配有包括转向力矩传感器16、转向角传感器17以及旋转传感器18在内的各种传感器。转向力矩传感器16是被构成为可检测从驾驶员经由转向盘11施加的驾驶员转向 力矩MT的传感器。更具体来说，上转向轴12具有其被分为上游部和下游部并通过没有图示的扭杆而相互连结的结构。在该扭杆的上游侧和下游侧的两端部上固定有用于检测旋转相位差的环。该扭杆具有根据在车辆10的驾驶员操作了转向盘11时经由上转向轴12的上游部传递的转向力矩(即，驾驶员转向力矩MT)而向其旋转方向扭曲的结构，并被构成为可在产生该扭曲的同时向下游部传递转向力矩。因此，当传递转向力矩时，先前所述的用于检测旋转相位差检测的环相互间会产生旋转相位差。转向力矩传感器16被构成为可检测该旋转相位差，将该旋转相位差换算成转向力矩并作为与转向力矩MT对应的电信号输出。此外，转向力矩传感器16与E⑶100电连接，检测出的转向力矩MT被E⑶100以固定或不固定的周期进行参照。转向角传感器17是被构成为可对表示上转向轴12的旋转量的转向角MA进行检测的角度传感器。转向角传感器17与E⑶100电连接，所检测出的转向角MA被E⑶100以固定或不固定的周期进行参照。旋转传感器18是被构成为可检测VGRS致动器200的壳体201 (即，从旋转角来说与上转向轴12等同)与下转向轴13之间的旋转相位差△ 0的旋转编码器。旋转传感器18与E⑶100电连接，所检测出的旋转相位差A 0被E⑶100以固定或不固定的周期进行参照。车速传感器19是被构成为可检测作为车辆10的速度的车速V的传感器。车速传感器19与ECU 100电连接，所检测出的车速V被ECU 100以固定或不固定的周期进行参照。车载相机20被设置在车辆10的前鼻处，是被构成为可对车辆10前方的规定区域进行拍摄的拍摄装置。车载相机20与E⑶100电连接，所拍摄的前方区域作为图像数据被以固定或不固定的周期发送给E⑶100。E⑶100可分析该图像数据，并获取LKA控制所必需的各种数据。本实施方式中的车辆行驶控制单元I包括作为本发明中的“修正单元”的一个例子的E⑶100，其根据由车辆10的驾驶员经由转向盘11向上转向轴12输入的转向输入的转向方向与由ECU 100确定的VGRS驱动装置300中的控制量的转角控制方向是否一致，而对(i)转角相对于转向输入的转向量的变化率、或者(ii)所确定的控制量进行修正。在本实施方式中，将车辆10的各种用于电子控制的ECU 100的一部分用作车辆行驶控制装置I的一部分。本发明中的“修正单元”等的物理、机械以及电结构不限于上述结构，例如可以作为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或者微机装置等各种计算机系统等来构成。接着，参照图2对作为车辆行驶控制装置I的一部分的E⑶100所执行的车辆行驶控制处理进行说明。图2是示出本实施方式中的ECU所执行的车辆行驶控制处理的控制概要图。在本实施方式中，假定预先设置在车辆10车厢内的LKA控制启动用的操作按钮诸如被驾驶员操作等的结果，LKA模式被选中。E⑶100读入包括车辆10所配备的各种传感器的传感器信号等在内的各种信号。ECU 100根据所读入的信号等，计算或估计例如横摆角(或者横摆角偏差)、偏移(即，规定LKA的目标行驶道路的白线与车辆10在横向上的偏差)等。在图2中，ECU 100基于横摆角和偏移，从映射图等确定作为本发明中的“控制量”的一个例子的LKA基本目标角。接着，在图2的⑵中，ECU 100根据横摆角、偏移、车速以及例如图4所示的修正映射图，对所确定的LKA基本目标角进行修正，计算作为经修正的LKA基本目标角的LKA修正目标角。 图4是示出LKA中的修正映射图的概念的概念图。在图4中，横轴是偏移或横摆角偏差，纵轴是LKA允许速度或LKA分配增益。此外，横轴的原点(即，“0”)与目标行驶道
路一致。在本实施方式中，尤其当车辆10的轨迹向脱离目标行驶道路的方向变化时，越脱离目标行驶道路，LKA允许速度或LKA分配增益就变得越小(参照图4中的第一象限和第三象限)。另一方面，当车辆10的轨迹向靠近目标行驶道路的方向变化时，越靠近目标行驶道路，LKA允许速度或LKA分配增益就变得越小(参照图4中的第二象限和第四象限)。此外，LKA允许速度或LKA分配增益还根据驾驶员对转向盘11的转向速度而变化。具体来说，当转向速度比与图4中以实线示出的LKA允许速度或LKA分配增益对应的转向速度快时，LKA允许速度或LKA分配增益例如如图4中虚线所示，向绝对值减小的方向变化。再次返回到图2，当转向盘11不被驾驶员转向时(即，没有操控时)，算出的LKA修正目标角成为前轮FL和FR的目标角(S卩，VGRS最终目标角)。另一方面，当转向盘11被驾驶员转向了时(即，有操控时)，E⑶100与上述的LKA修正目标角的计算并行地，根据转向角MA和作为转向角MA的时间微分的转向角速度，从映射图等确定VGRS基本目标角，该VGRS基本目标角是相对于作为上转向轴12的旋转角的转向角MA的下转向轴13的相对旋转角的基本值。VGRS基本目标角是本发明中的“变化率”的一个例子。接着，在图2的⑴中，E⑶100根据横摆角、偏移、以及例如图3所示的修正映射图，对确定的VGRS基本目标角进行修正，计算作为修正后的VGRS基本目标角的VGRS修正目标角。图3是示出VGRS中的修正映射图的概念的概念图。在图3中，横轴是偏移或横摆角偏差，纵轴是VGRS允许速度或VGRS分配增益。横轴的原点(即，“0”)与目标行驶道路—致。在本实施方式中，尤其当将车辆10向脱离目标行驶道路的方向转向(即，打轮)时，越脱离目标行驶道路，VGRS允许速度或VGRS分配增益就变得越大(参照图3中的第一象限和第三象限)。另一方面，当将车辆10向靠近目标行驶道路的方向转向(即，回轮)时，越靠近目标行驶道路，VGRS允许速度或VGRS分配增益就便得到越大(参照图3中的第二象限和第四象限)。此外，VGRS允许速度或VGRS分配增益还根据驾驶员对转向盘11的转向速度而变化。具体来说，当转向速度比与图3中以实线示出的VGRS允许速度或VGRS分配增益对应的转向速度快时，VGRS允许速度或VGRS分配增益例如如图3中虚线所示，向绝对值增大的方向变化。再次返回图2，当有操控时，E⑶100将算出的LKA修正目标角和计算出的VGRS修正目标角的相加值作为前轮FL和FR的目标角。当算出前轮FL和FR的目标角时，E⑶100基于该算出的前轮FL和FR的目标角来控制VGRS驱动装置300 (参照图I)，以使VGRS致动器200的VGRS马达202旋转与该算出的前轮FL和FR的目标角对应的量。这里，参照图5至图7对车辆行驶控制装置I的比较例进行说明。此外，比较例中的搭载了车辆行驶控制装置的车辆的结构与上述车辆10的结构相同。 比较例中的车辆行驶控制装置所执行的车辆行驶控制处理的控制概要除了其使用的映射图有一部分不同外，与图2所示的控制概要相同。具体来说，在图2的⑴中，当对确定的VGRS基本目标角进行修正时，使用图5所示的修正映射图。此外，在图2的(2)中，当对确定的LKA基本目标角进行修正时，使用图6所示的修正映射图。图5是比较例中的转向分配增益映射图的一个例子。在图5中，横轴是偏移或横摆角偏差。此外，横轴的原点(即，“0”)与目标行驶道路一致。如图5所示，比较例中的转向分配增益映射图被构成为车辆的轨迹越脱离目标行驶道路，就越减少驾驶员的输入。图6是比较例中的LKA分配增益映射图的一个例子。在图6中，横轴是偏移或横摆角偏差。此外，横轴的原点(即，“0”)与目标行驶道路一致。如图6所示，根据比较例中的LKA分配增益映射图，车辆的轨迹越脱离目标行驶道路，就越允许LKA的修正。即，在比较例的车辆行驶控制处理中，车辆的轨迹越脱离目标行驶道路，与驾驶员的转向输入相比就越发优先涉及LKA的控制。反之，在比较例的车辆行驶控制处理中，车辆的轨迹越靠近目标行驶道路，与涉及LKA的控制相比就越发优先驾驶员的转向输入。此外，涉及LKA的控制比驾驶员的转向输入延迟规定时间后开始。因此车辆的行为有可能比驾驶员想要的行为过度或不足，驾驶员有可能会感到不适。具体地，参照图7的时序图进行说明。在图7中，“方向盘角度”、“LKA角度”以及“小齿轮角度”分别表示“转向角”、“涉及LKA控制的目标角”以及“车辆的最终转角”。当选择了 LKA模式时，在图7的时刻tl，驾驶员对转向盘11进行转向以使得车辆的轨迹脱离目标行驶道路。在图7的时刻t2之前，涉及LKA的控制未开始，并且如上所述，由于车辆的轨迹越靠近目标行驶道路就越优先驾驶员的转向输入，因而在从时刻tl至时刻t2的期间内，车辆按驾驶员的意图进行反应。另一方面，在时刻t2以后，由于涉及LKA的控制，向与驾驶员的转向输入(S卩，方向盘角度)相反的方向设定LKA角度，并且如上所述，由于车辆的轨迹越脱离目标行驶道路就越优先涉及LKA的控制，因此车辆有可能不按驾驶员的意图转弯(参照图7的小齿轮角度)。即，车辆的响应变得较慢或者车辆不响应。从而，从时刻tl至时刻t2的期间内的车辆响应性、与时刻t2以后的车辆响应性之间有差异，驾驶员有可能感到不适。
此外，在图7的时刻t3，假定驾驶员对转向盘11进行了转向以使车辆的轨迹靠近目标行驶道路。在图7的时刻t4之前，涉及LKA的控制未开始，并且LKA角度被设定为使得车辆的轨迹靠近目标行驶道路，因而在从时刻t3至时刻t4的期间内，车辆的行为有可能过度。另一方面，在时刻t4以后，由于涉及LKA的控制，向与驾驶员的转向输入相反的方向设定LKA角度，因此车辆有可能不向驾驶员想要的方向转弯。从而，从时刻t3至时刻t4的期间内的车辆响应性、与时刻t4以后的车辆响应性之间会有差异，驾驶员有可能感到不适。然而，在车辆行驶控制装置I的车辆行驶控制处理中，如上所述，当驾驶员将转向盘11向使车辆10的轨迹脱离目标行驶道路的方向转向时(即，当转向方向与由涉及LKA的控制引起的转角控制方向不一致时)，使VGRS允许速度或VGRS分配增益变大(参照图3)，和/或使LKA允许速度或LKA分配增益变小(参照图4)，因此驾驶员的转向输入比涉及 LKA的控制优先。其结果，车辆10按驾驶员的意图进行反应。此外，当驾驶员将转向盘11向使车辆10的轨迹靠近目标行驶道路的方向转向时(即，转向方向与由涉及LKA的控制引起的转角控制方向一致时)，使VGRS允许速度或VGRS分配增益变小(参照图3)，和/或使LKA允许速度或LKA分配增益变小(参照图4)，因而能够抑制由于驾驶员的转向而致使车辆的行为过度。[第二实施方式]参照图8对本发明的车辆行驶控制装置的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，车辆是4WS(四轮转向)车辆，除了车辆行驶控制处理由于用于4WS而一部分不同之夕卜，与第一实施方式的构成相同。因而，对于第二实施方式，省略与第一实施方式重复的说明，并且对于附图中的共同之处标注相同符号，并参照图8基本上仅对不同之处进行说明。参考图8，对作为本实施方式中的车辆行驶控制装置I的一部分的ECU 100所执行的车辆行驶控制处理进行说明。图8是示出本实施方式中的ECU执行的车辆行驶控制处理的控制概要图。E⑶100读入包括车辆10所配备的各种传感器的传感器信号等在内的各种信号。E⑶100基于所读入的信号等，计算或估计例如弯道半径(或者，目标行驶道路的曲率)、横摆角(或者横摆角偏差)、横向偏差(即，偏移)等。在图8中，E⑶100基于弯道半径、横摆角以及横向偏差，计算反力补偿力矩、目标前轮转角以及目标后轮转角。此外，本实施方式中的“目标前轮转角”和“目标后轮转角”是本发明的“控制量”的另一例子。接着，在图8的(2)和(4)中，ECU 100基于横摆角、偏移、车速、以及例如如图4所示的修正映射图，对算出的目标前轮转角和目标后轮转角分别进行修正，计算作为修正后的目标前轮转角的修正目标前轮转角、以及作为修正后的目标后轮转角的修正目标后轮转角。当转向盘11不被驾驶员转向时(即，没有操控时)，算出的修正目标前轮转角和修正目标后轮转角分别是前轮的最终目标角和后轮的最终目标角。前轮的最终目标角是VGRS最终目标角。另一方面，后轮的最终目标角是与对后轮的转角进行控制的致动器(没有图示)相关的控制量。另一方面，当转向盘11被驾驶员转向时(即，有操控时)，与上述的修正目标前轮转角和修正目标后轮转角的计算并行地，ECU 100基于转向角MA、以及作为转向角MA的时间微分的转向角速度，从映射图等确定基本前轮目标角和基本后轮目标角，基本前轮目标角是相对于作为上转向轴12的旋转角的转向角MA的前轮FL、FR各自的相对转角，以及基本后轮目标角是相当于转向角MA的后轮(没有图示)的相对转角。此外，本实施方式中的“基本前轮目标角”和“基本后轮目标角”是本发明中的“变化率”的另一例子。接着，在图8的⑴和(3)中，E⑶100基于横摆角、偏移、以及例如如图3所示的修正映射图，对确定的基本前轮目标角和基本后轮目标角分别进行修正，计算作为修正后的基本前轮目标角的修正前轮目标角、以及作为修正后的基本后轮目标角的修正后轮目标角。接着，ECU 100将算出的修正目标前轮转角与算出的修正前轮目标角的相加值作为前轮的最终目标角，将算出的修正目标后轮转角与算出的修正后轮目标角的相加值作为后轮的最终目标角。本发明不限于上述实施方式，可在不违背可从权利要求书及说明书整体读出的发明主旨或思想的范围内进行适当变更，与这种变更相伴的车辆行驶控制装置也包括在本发 明的技术范围内。符号说明I...车辆行驶控制装置，10...车辆，11...转向盘，12...上转向轴，100. . .E⑶，200. VGRS 致动器，300. VGRS 驱动装置。
权利要求
1.一种车辆行驶控制装置，包括转角改变单元，该转角改变单元可改变转向角与转角的关系，所述转向角是转向输入轴的旋转角，所述转角是转向轮的旋转角；以及轨迹控制单元,该轨迹控制单元确定控制量来控制所述转角改变单元，以使车辆的轨迹靠近所述车辆的目标行驶道路；所述车辆行驶控制装置的特征在于，还包括 修正单元，该修正单元根据由所述车辆的驾驶员经由转向部件向所述转向输入轴输入的转向输入的转向方向与由所述轨迹控制单元确定的控制量的转角控制方向是否一致，来修正(i)所述转角相对于所述转向输入的转向量的变化率、或者(ii)所述被确定的控制量。
2.如权利要求I所述的车辆行驶控制装置，其特征在于， 所述修正单元根据所述车辆的行驶状态来修正所述变化率。
3.如权利要求I或2所述的车辆行驶控制装置，其特征在于， 所述修正单元在所述转向方向与所述转角控制方向不同时，修正所述变化率，以使其大于所述转向方向与所述转角控制方向一致时的变化率。
4.如权利要求3所述的车辆行驶控制装置，其特征在于， 所述修正单元根据所述目标行驶道路与所述车辆的实际位置之间的关系，来修正所述被确定的控制量。
全文摘要
车辆行驶控制装置(1)至少包括转角改变单元(200、300)，其可改变作为转向输入轴(12)的旋转角的转向角与作为转向轮(FL、FR)的旋转角的转角之间的关系；轨迹控制单元(100)，其确定控制量来控制转角改变单元，以使车辆的轨迹靠近该车辆的目标行驶道路。该车辆行驶控制单元还包括修正单元(100)，该修正单元根据由车辆的驾驶员经由转向部件(11)向转向输入轴输入的转向输入的转向方向与由轨迹控制单元确定的控制量的转角控制方向是否一致，来修正(i)转角相对于转向输入的转向量的变化率、或者(ii)被确定的控制量。
文档编号B62D117/00GK102762434SQ201080063798
公开日2012年10月31日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者土屋义明, 小城隆博, 提拉瓦·林皮汶特恩格 申请人:丰田自动车株式会社