车辆用转向控制装置制造方法

车辆用转向控制装置制造方法
【专利摘要】车辆用转向控制装置(10)具有：作为第一转弯响应可变装置的转向角可变装置(14)，变更相对于转向操作的车辆的横摆率的增益；作为第二转弯响应可变装置的后轮转向装置(42)，变更相对于转向操作的车辆的横向加速度的增益，其中，在行驶路的曲率的大小为第一基准值以下的状况下(步骤100)，以在行驶路的宽度较小时与行驶路的宽度较大时相比，横向加速度的增益相对于横摆率的增益之比增大的方式，控制转向角可变装置(14)及后轮转向装置(42)中的至少一方(步骤110、120、300、400)。
【专利说明】车辆用转向控制装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆用转向控制装置，更详细而言，涉及变更相对于转向操作的车辆 的横摆率的增益及相对于转向操作的车辆的横向加速度的增益的车辆用转向控制装置。

【背景技术】
[0002] 作为机动车等车辆的转向控制装置，已知有根据行驶路的宽度来变更转向特性的 转向控制装置。例如在本申请 申请人:的提出申请的下述的专利文献1中记载了如下的转向 控制装置：在行驶路宽度小时，与行驶路宽度大时相比，增大转向齿轮比并增大转向传递比 的微分增益。
[0003] 根据专利文献1记载的转向控制装置，在行驶路宽度小时，与转向齿轮比不大的 情况下相比，也能够提高车辆在窄路上直行行驶时的行驶性。而且，在行驶路宽度小时，与 转向传递比的微分增益不大的情况下相比，也能够提高车辆在较大地蜿蜒的窄路上行驶时 的行驶性。
[0004] 【在先技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 【专利文献1】日本特开2008-44427号公报


【发明内容】

[0007] 〔发明要解决的课题〕
[0008] 在专利文献1记载的转向控制装置中，在行驶路宽度小时，与行驶路宽度大时相 比，减小相对于转向操作的车辆的横摆率的增益，并增大横摆率的微分增益，由此车辆的窄 路行驶性提高。然而，当进行转向操作时，在车辆产生横摆率，因此车辆相对于行驶路而倾 斜。
[0009] 为了有效地提高车辆在窄路上直行行驶时的行驶性，与相对于行驶路的车辆的朝 向相比，能够控制相对于控制行驶路的车辆的横向的位置更有效。然而，在上述专利文献1 记载的转向控制装置中，当想要通过转向操作控制相对于行驶路的车辆的横向的位置时， 车辆相对于行驶路倾斜，无法避免产生相对于行驶路的横摆角。
[0010] 另外，在上述专利文献1记载的转向控制装置中，当为了控制相对于行驶路的车 辆的横向的位置而进行转向操作时，需要用于纠正相对于行驶路的车辆的朝向的修正转 向。因此，在上述专利文献1记载的转向控制装置中，在这一点上，在提高车辆的窄路行驶 性上还有改善的余地。
[0011] 本发明如上述专利文献1记载那样，鉴于以往的转向控制装置中的上述的问题而 作出。并且，本发明的主要课题在于提供一种在窄路行驶时容易控制相对于行驶路的车辆 的横向的位置，由此以与以往相比能够更进一步提高车辆的窄路行驶性的方式改良后的转 向控制装置。
[0012] 〔用于解决课题的方案及发明的效果〕
[0013] 根据本发明，上述的主要课题通过如下的车辆用转向控制装置来实现，该车辆用 转向控制装置具有：第一转弯响应可变单元，变更车辆的横摆率相对于转向操作的增益； 第二转弯响应可变单元，变更车辆的横向加速度相对于转向操作的增益；及控制单元，控制 第一及第二转弯响应可变单元，所述车辆用转向控制装置的特征在于，在行驶路的曲率的 大小为第一基准值以下的状况下，控制单元以在行驶路的宽度较小时与行驶路的宽度较大 时相比，横向加速度的增益相对于横摆率的增益之比增大的方式，控制第一及第二转弯响 应可变单元中的至少一方，或者该车辆用转向控制装置具有：第三转弯响应可变单元，变更 车辆的横摆率相对于转向操作速度的微分增益；第四转弯响应可变单元，变更车辆的横向 加速度相对于转向操作速度的微分增益；及控制单元，控制第三及第四转弯响应可变单元， 车辆用转向控制装置的特征在于，在行驶路的曲率的大小为第二基准值以上的状况下，控 制单元以在行驶路的宽度较小时与行驶路的宽度较大时相比，横向加速度的微分增益相对 于横摆率的微分增益之比增大的方式，控制第三及第四转弯响应可变单元中的至少一方。
[0014] 根据上述前者的结构，在行驶路的曲率的大小为第一基准值以下的状况下，以在 行驶路的宽度小时与行驶路的宽度大时相比使横向加速度的增益相对于横摆率的增益之 比增大的方式控制。因此，车辆在窄路上进行直行行驶的状况下，能够抑制横摆角的发生并 有效地控制相对于行驶路的车辆的横向的位置，由此能够有效地提高车辆的窄路行驶性。 需要说明的是，在行驶路的宽度大时，横向加速度的增益相对于横摆率的增益之比未增大， 因此车道变更或行进路变更并不困难。
[0015] 另外，根据上述后者的结构，在行驶路的曲率的大小为第二基准值以上的状况下， 以在行驶路的宽度小时与行驶路的宽度大时相比，使横向加速度的微分增益相对于横摆率 的微分增益之比增大的方式进行控制。因此，与横摆率的增益或横向加速度的增益较大变 更的情况相比，车辆在窄路上蜿蜒行驶的状况下，能够减少车辆的转弯曲率变化的可能性。 而且，能够抑制车辆的横摆角的产生，而且车辆的横向位移的修正变得容易，能够减少与车 辆蜿蜒行驶时的横摆角的产生相伴的修正转向。
[0016] 另外，在行驶路的曲率的大小为第二基准值以上的状况下，即使行驶路的宽度减 小，横向加速度的增益相对于横摆率的增益之比也不会基于行驶路的宽度而增减。因此，在 车辆沿着窄路进行转弯行驶或蜿蜒行驶的状况下，能够防止以相对于转向操作的车辆的横 摆率的增益或横向加速度的增益变化为起因而车辆的转弯半径发生变化的情况。
[0017] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在行驶路的宽度以减小的方式变化 的状况下，控制单元基于以宽度的变化相比实际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的 控制用的行驶路的宽度，来控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方或第三及第四 转弯响应可变单元中的至少一方。
[0018] 通常，为了使车辆沿行驶路进行行驶所需的操纵性的要求随着行驶路的宽度减小 而变得严格。根据上述的结构，在行驶路的宽度以减小的方式变化的状况下，能够使横向加 速度的增益相对于横摆率的增益之比、横向加速度的微分增益相对于横摆率的微分增益之 比提前且平稳地变化。因此，能够减少与行驶路的宽度的减少变化相伴的车辆的转弯响应 的急剧的变化引起的不适感。而且，驾驶员在行驶路的宽度实际减小之前，能够习惯适合于 窄路的行驶的车辆的操纵性。因此，能够减少驾驶员感觉到不适感的可能性，并提高车辆的 窄路行驶性。
[0019] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在行驶路的曲率以增大的方式变化 的状况下，控制单元基于以曲率的变化相比实际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的 控制用的行驶路的曲率，来控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方或第三及第四 转弯响应可变单元中的至少一方。
[0020] 通常，为了使车辆沿行驶路进行行驶所需的操纵性的要求随着行驶路的曲率增大 而变得严格。根据上述的结构，在行驶路的曲率以增大的方式变化的状况下，能够使横向加 速度的增益相对于横摆率的增益之比、横向加速度的微分增益相对于横摆率的微分增益之 比提前且平稳地变化。因此，能够减少与行驶路的曲率的增大变化相伴的车辆的转弯响应 的急剧的变化引起的不适感。而且，驾驶员在行驶路的曲率实际增大之前，能够习惯适合于 曲率大的行驶路上的行驶的车辆的操纵性。因此，能够减少驾驶员感觉到不适感的可能性， 并提高曲率大的行驶路上的车辆的窄路行驶性。
[0021] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元取得车辆的横摆角的信息， 以在车辆的横摆角的大小较大时与车辆的横摆角的大小较小时相比，伴随行驶路的宽度变 化的横摆率的增益及横向加速度的增益中的至少一方的变化变得平稳的方式，控制第一及 第二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0022] 根据上述的结构，在车辆的横摆角的大小较大时，与车辆的横摆角的大小较小时 相比，能够使横摆率的增益及横向加速度的增益中的至少一方发生变化引起的车辆的转弯 响应的变化平稳。因此，能够减少车辆的横摆角的大小较大的状况下的车辆的转弯响应的 急剧的变化引起的不适感，并能够使车辆的横摆角的大小较小的状况下的车辆的转弯响应 根据行驶路的宽度的变化而迅速地变化。
[0023] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元取得车辆的横摆角的信息， 以在车辆的横摆角的大小较大时与车辆的横摆角的大小较小时相比，伴随行驶路的宽度变 化的横摆率的微分增益及横向加速度的微分增益中的至少一方的变化变得平稳的方式，控 制第三及第四转弯响应可变单元中的至少一方。
[0024] 根据上述的结构，在车辆的横摆角的大小较大时，与车辆的横摆角的大小较小时 相比，能够使横摆率的微分增益及横向加速度的微分增益中的至少一方发生变化引起的车 辆的转弯响应的变化平稳。因此，能够减少车辆的横摆角的大小较大的状况下的车辆的转 弯响应的急剧的变化引起的不适感，并能够使车辆的横摆角的大小较小的状况下的车辆的 转弯响应根据行驶路的宽度的变化而迅速地变化。
[0025] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，第一转弯响应可变单元及第三转弯 响应可变单元使前轮的转向角相对于转向操作量的关系变化。
[0026] 根据上述的结构，通过使前轮的转向角相对于转向操作量的关系变化，能够变更 相对于转向操作的车辆的横摆率的增益、相对于转向操作的车辆的横摆率的微分增益。
[0027] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，第一转弯响应可变单元及第三转弯 响应可变单元使车辆的转向特性变化。
[0028] 根据上述的结构，通过使车辆的转向特性变化，能够变更相对于转向操作的车辆 的横摆率的增益、相对于转向操作的车辆的横摆率的微分增益。
[0029] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，第二转弯响应可变单元及第四转弯 响应可变单元使后轮的转向角相对于前轮的转向角的关系变化。
[0030] 根据上述的结构，通过使后轮的转向角相对于前轮的转向角的关系变化，能够变 更相对于转向操作的车辆的横向加速度的增益、相对于转向操作的车辆的横向加速度的微 分增益。
[0031] 〔课题解决方案的优选方式〕
[0032] 根据本发明的一优选的方式，可以是，车辆至少具备拍摄车辆的前方的拍摄装置， 控制单元基于由拍摄装置供给的拍摄信息而推定被确定的行驶路的曲率及宽度中的至少 一方。
[0033] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，车辆具备导航装置，控制单元基于从导航 装置供给的地图信息来推定行驶路的曲率及宽度中的至少一方。
[0034] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元基于从车外的通信基地以无线 方式供给的行驶路的信息来推定行驶路的曲率及宽度中的至少一方。
[0035] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元在行驶路的宽度以减小的方式 变化的状况下，基于以宽度的变化相比实际的行驶路变得提前且平稳，并且宽度的变化的 结束相比实际的行驶路变得提前的方式修正后的控制用的行驶路的宽度，来控制第一及第 二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0036] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元在行驶路的宽度以增大的方式 变化的状况下，基于以宽度的变化相比实际的行驶路变得平稳的方式修正后的控制用的行 驶路的宽度，来控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0037] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元在行驶路的曲率以减小的方式 变化的状况下，基于以曲率的变化相比实际的行驶路变得平稳的方式修正后的控制用的行 驶路的曲率，来控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0038] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元在车辆的横摆角的大小为横摆 角的基准值以上时，以抑制伴随行驶路的宽度变化的横摆率的增益及横向加速度的增益中 的至少一方的变化的方式，控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0039] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，控制单元在车辆的横摆角的大小为横摆 角的基准值以上时，以抑制伴随行驶路的宽度变化的横摆率的微分增益及横向加速度的微 分增益中的至少一方的变化的方式，控制第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方。
[0040] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，使车辆的转向特性变化的装置可以是主 动稳定装置、主动悬架、主动LSD(LimitedSlipDifferentialGear)或它们的任意的组 合。
[0041] 根据本发明的另一优选的方式，可以是，第一转弯响应可变单元是对左右的车轮 的制动力或驱动力赋予差的装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0042] 图1是表示适用于四轮转向车辆的本发明的车辆用转向控制装置的第一实施方 式的概略结构图。
[0043] 图2是表示第一实施方式中的转向控制例程的通用流程图。
[0044] 图3是表示图2的步骤300中的前后轮的目标转向角运算的例程的流程图。
[0045] 图4是表示适用于四轮转向车辆的本发明的车辆用转向控制装置的第二实施方 式的转向控制例程的主要部分的流程图。
[0046] 图5是表示图4的步骤80中的行驶路的宽度的修正的例程的流程图。
[0047] 图6是表示适用于四轮转向车辆的本发明的车辆用转向控制装置的第三实施方 式中的转向控制例程的主要部分的流程图。
[0048] 图7是表示图6的步骤30中的行驶路的曲率的修正及宽度的推定的例程的流程 图。
[0049] 图8是表示适用于四轮转向车辆的本发明的车辆用转向控制装置的第四实施方 式的转向控制例程的主要部分的流程图。
[0050] 图9是表示图8的步骤200中的总增益的修正的例程的流程图。
[0051] 图10是表示用于基于转向角0而运算控制许可增益G的映射的图。
[0052] 图11是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横摆率Y的增益Gay的校正系数Ky 的映射的图。
[0053] 图12是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横摆率Y的微分增益Gayd的校正 系数Kyd的映射的图。
[0054] 图13是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横摆率Y的衰减增益Gaym的校正 系数Kym的映射的图。
[0055] 图14是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横向加速度的增益Gag的校正系数 Kg的映射的图。
[0056] 图15是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横向加速度的微分增益Gagd的校正 系数Kgd的映射的图。
[0057] 图16是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横向加速度的衰减增益Gagm的校正 系数Kgm的映射的图。
[0058] 图17是表示用于基于转向角0而运算控制许可增益G的映射的图。
[0059] 图18是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横摆率Y的微分增益Gayd的校正 系数Kyd的映射的图。
[0060] 图19是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横摆率Y的衰减增益Gaym的校正 系数Kym的映射的图。
[0061] 图20是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横向加速度的微分增益Gagd的校正 系数Kgd的映射的图。
[0062] 图21是表示用于基于行驶路的宽度W而运算横向加速度的衰减增益Gagm的校正 系数Kgm的映射的图。
[0063] 图22是表示实际的行驶路的宽度W急剧减少的情况下，以控制用的行驶路的宽度 Wc相比实际的行驶路的宽度W提前且平稳地变化的方式设定作为映射的要领的图。
[0064] 图23是表示实际的行驶路的宽度W急剧增大的情况下，以控制用的行驶路的宽度 Wc相比实际的行驶路的宽度W平稳地变化的方式设定作为映射的要领的图。
[0065] 图24是表示实际的行驶路的曲率P增大的情况下，以控制用的行驶路的曲率Pc 相比实际的行驶路的曲率P提前且平稳地变化的方式设定作为映射的要领的图。
[0066] 图25是表示实际的行驶路的曲率P减少的情况下，以控制用的行驶路的曲率Pc 相比实际的行驶路的曲率P平稳地变化的方式设定作为映射的要领的图。
[0067] 图26是对于实际的总增益Gt*渐减的过程中车辆的横摆角！D变化，总增益Gt* 的减少断续地受限制的情况，表示限制后的总增益Gt*的变化的图。
[0068] 图27是对于行驶路的宽度W减少的状况下该变化被修正的修正例的情况，表示在 总增益Gt*减少的过程中需要下降的限制时的总增益Gt*的变化的例子的图。

【具体实施方式】
[0069] 以下，参照附图，对于几个优选的实施方式来详细说明本发明。
[0070] [第一实施方式]
[0071] 图1是表示适用于四轮转向车辆的本发明的车辆用转向控制装置的第一实施方 式的概略结构图。
[0072] 在图1中，10表示搭载于车辆12的转向控制装置，转向控制装置10包括转向角可 变装置14及对转向角可变装置14进行控制的电子控制装置16。而且，在图1中，18FL及 18FR分别表示车辆12的左右的前轮，18RL及18RR分别表示左右的后轮。作为转向轮的左 右的前轮18FL及18FR通过响应驾驶员对方向盘20的操作而被驱动的齿条齿轮副型的电 动式动力转向装置22,经由齿条24及横拉杆26L及26R而被转向。
[0073] 作为转向输入单元的方向盘20经由上转向轴28、转向角可变装置14、下转向轴 30、万向接头32而与动力转向装置22的小齿轮轴34驱动连接。转向角可变装置14包括 辅助转向驱动用的电动机36,该辅助转向驱动用的电动机36在壳体14A侧连结于上转向轴 28的下端且在转子14B侧经由图中未示出的减速机构而连结于下转向轴30的上端。
[0074] 这样，转向角可变装置14驱动下转向轴30相对于上转向轴28相对地旋转，由此 对左右的前轮18FL及18FR相对于方向盘20相对地进行辅助转向驱动。因此，转向角可变 装置14作为使转向齿轮比（转向传递比的倒数）增减变化的转向齿轮比可变装置（VGRS)、 并因此作为转向传递比可变装置发挥功能，由电子控制装置16的转向角控制部控制。
[0075] 左右的后轮18RL及18RR与左右的前轮18FL及18FR的转向独立地通过后轮转向 装置42的电动式的驱动装置44经由横拉杆46L及46R来转向，后轮转向装置42由电子控 制装置16的转向角控制部控制。
[0076] 图示的后轮转向装置42是周知的结构的电动式辅助转向装置，具有电动机48A、 将电动机48A的旋转转换成随动杆48B的往复运动的例如螺旋式的运动转换机构48C。随 动杆48B构成与横拉杆46L、46R及图中未示出的转向臂协作，通过随动杆48B的往复运动 而驱动左右的后轮18RL及18RR转向的转向机构。
[0077] 虽然在图中未详细示出，但是转换机构48C将电动机48A的旋转转换成随动杆48B 的往复运动，左右的后轮10RL及10RR不将从路面承受且传递给随动杆48B的力向电动机 48A传递，因此，不会发生由于向随动杆48B传递的力而驱动电动机48A旋转的情况。
[0078] 在图示的实施方式中，电动式动力转向装置22是齿条同轴型的电动式动力转向 装置，具有电动机50、将电动机50的转矩转换成齿条24的往复动方向的力的例如滚珠丝杠 式的转换机构52。电动式动力转向装置22由电子控制装置16的转向辅助控制部控制，产 生相对于壳体54相对地驱动齿条24的辅助转向力，由此作为减轻驾驶员的转向负担的转 向辅助装置发挥功能。
[0079] 需要说明的是，转向角可变装置14只要能够与辅助转向辅助装置协作而与驾驶 员的转向操作无关地使左右前轮转向角变化，并使方向盘20的旋转角度变化即可，可以是 任意的结构。同样，转向辅助装置也只要能够产生辅助转向力即可，可以是任意的结构。而 且，转向输入单元是方向盘20,其操作位置是旋转角度，但是转向输入单元也可以是操纵杆 型的转向杆，这种情况的操作位置可以是往复操作位置。
[0080] 通过以上的说明可知，转向角可变装置14与电动式动力转向装置22协作，作为分 别对车辆的横摆率的增益及微分增益进行变更的第一及第三转弯响应可变单元发挥功能。 而且，后轮转向装置42作为分别对车辆的横向加速度的增益及微分增益进行变更的第二 及第四转弯响应可变单元发挥功能。
[0081] 在图示的实施方式中，在上转向轴28上设有检测该上转向轴的旋转角度作为转 向角9的转向角传感器60及检测转向转矩Ts的转向转矩传感器62。在下转向轴30上也 可以设置检测其旋转角度作为小齿轮角度（小齿轮轴34的旋转角度）巾的旋转角度传感 器64。表不转向角0的信号、表不转向转矩Ts的信号、表不小齿轮角度巾的信号与通过 车速传感器66检测的表不车速V的信号一起向电子控制装置16输入。
[0082] 需要说明的是，旋转角度传感器64也可以置换成检测转向角可变装置14的相对 旋转角度9re、即下转向轴30相对于上转向轴28的相对旋转角度的旋转角度传感器。
[0083] 另外，在车辆12设有对车辆的前方进行拍摄的CCD摄像机68,通过CCD摄像机68 取得的表示车辆的前方的图像信息的信号也向电子控制装置16输入。需要说明的是，也可 以设置由车辆的乘坐人员操作且用于将转向模式选择成二轮转向模式及四轮转向模式中 的任一个的选择开关。
[0084] 电子控制装置16的转向角控制部及转向辅助控制部可以分别包含微型计算机， 该微型计算机具有〇?11?(通、狀11、输入输出端口装置，并将它们通过双方向性的公用总线而 相互连接。而且，转向角传感器60、转向转矩传感器62、旋转角度传感器64分别以向车辆 的左转弯方向的转向或转舵的情况为正来检测转向角9、转向转矩Ts、小齿轮角度小。
[0085] 如后面详细说明那样，电子控制装置16的转向角控制部按照图2等所示的流程 图，基于通过CCD摄像机68取得的车辆的前方的图像信息来推定行驶路的曲率P及宽度 W。并且，转向角控制部根据行驶路的曲率P及宽度W，对转向角可变装置14、电动式动力 转向装置22及后轮转向装置42进行控制来控制前后轮的转向角，由此来提高车辆的窄路 行驶性。
[0086] 尤其是在第一实施方式中，在行驶路的曲率p的大小较小时，转向角控制部以行 驶路的宽度W越小而相对于转向角0的车辆的横摆率Y的增益越小且横向加速度Gy的 增益越大的方式，控制前后轮的转向角。而且，转向角控制部在行驶路的曲率P的大小较 小时，以行驶路的宽度W越小而相对于转向角速度0d的车辆的横摆率Y的微分增益越小 且横向加速度Gy的微分增益越大的方式，控制前后轮的转向角。而且，转向角控制部以行 驶路的宽度W越小而相对于转向角速度0d的车辆的横摆率Y的衰减增益及横向加速度 Gy的衰减增益越大的方式，控制转向角。
[0087] 另外，在行驶路的曲率P的大小较大时，转向角控制部以行驶路的宽度W越小而 相对于转向角速度9d的车辆的横摆率y的微分增益越小且横向加速度Gy的微分增益越 大的方式，控制前后轮的转向角。而且，转向角控制部以行驶路的宽度W越小而相对于转向 角速度9d的车辆的横摆率y的衰减增益及横向加速度Gy的衰减增益越大的方式，控制 前后轮的转向角。然而，即使行驶路的宽度W较小，转向角控制部也不基于行驶路的宽度w来增减相对于转向角9的车辆的横摆率Y的增益及横向加速度Gy的增益。
[0088] 而且，转向角控制部使用根据需要而增减的横摆率Y的增益等，基于转向角0及 转向角速度9d来运算车辆的目标横摆率yt及目标横向加速度Gy。并且，转向角控制部 基于目标横摆率yt及目标横向加速度Gy来运算车辆的目标侧滑角f3t，基于目标横摆率 yt及目标侧滑角来运算前后轮的目标转向角Sft及Srt。而且，转向角控制部以使 前轮的转向角Sf成为目标转向角Sft的方式来控制转向角可变装置14及电动式动力 转向装置22,而且，以使后轮的转向角Sr成为目标转向角Srt的方式控制后轮转向装置 42 〇
[0089] 接着，参照图2所示的流程图来说明第一实施方式的转向控制例程。需要说明的 是，图2所示的流程图的控制通过图中未示出的点火开关的闭合而开始，每隔规定的时间 反复执行。
[0090] 首先，在步骤10中，进行通过转向角传感器60检测到的表示转向角0的信号等 的读入。
[0091] 在步骤20中，对通过CCD摄像机68取得的车辆的前方的图像信息的信号进行电 子处理，来确定行驶路。并且，基于被确定的行驶路的信息及车速V，来推定车辆当前行驶的 位置处的行驶路的曲率P及宽度W。需要说明的是，行驶路的曲率P以左转弯方向为正来 推定。
[0092] 在步骤50中，进行行驶路的曲率P的绝对值是否比第一基准值P1大且比第二 基准值P2小的判别，在进行了否定判别时，控制进入步骤100,在进行了肯定判别时，控制 进入步骤60。需要说明的是，基准值P1及P2可以分别是正的常数。
[0093] 在步骤60中，表示控制的许可程度的控制许可增益G设定为1，在步骤70中，相对 于转向操作的车辆的横摆率Y等的增益Ga*的校正系数K*设定为1。
[0094] 需要说明的是，增益Ga*是相对于转向操作的车辆的横摆率y及横向加速度Gy 的增益Gay及Gag、相对于转向速度的横摆率y及横向加速度Gy的微分增益Gayd及Gagd、 相对于转向速度的横摆率y及横向加速度Gy的衰减增益Gaym及Gagm。因此，*是y、g、 yd、gd、ym、gm的总称。
[0095] 在步骤100中，进行行驶路的曲率P的绝对值是否大于第二基准值P2的判别。 并且，在进行了肯定判别时，控制进入步骤130,在进行了否定判别时，即在行驶路的曲率 P的绝对值为第一基准值P1以下时，控制进入步骤110。
[0096]在步骤110中，基于转向角0，通过图10所示的映射，来运算控制许可增益G。如 图10所示，控制许可增益G在转向角0的绝对值为第一基准值0 1以下时，被运算为1，在 转向角9的绝对值为第二基准值92以上时，被运算为0。而且，控制许可增益G在转向 角0的绝对值比第一基准值0 1大且比第二基准值0 2小时，以转向角0的绝对值越大 而越小的方式被运算。
[0097] 在步骤120中，基于行驶路的宽度W，通过图11至图16所示的映射，来运算相对于 转向操作的车辆的横摆率Y的增益Gay等的校正系数K*。即，分别通过图11至图13所示 的映射，来运算增益Gay的校正系数Ky、微分增益Gayd的校正系数Kyd、衰减增益Gaym的 校正系数Kym。而且，分别通过图14至图16所示的映射，来运算增益Gag的校正系数Kg、 微分增益Gagd的校正系数Kgd、衰减增益Gagm的校正系数Kgm。这种情况下，校正系数Ky及Kyd以行驶路的宽度W越小而越小于1的方式被运算，校正系数Kym、Kg、Kgd、Kgm以行 驶路的宽度W越小而越大于1的方式被运算。
[0098] 在步骤130中，基于转向角0，通过图17所示的映射来运算控制许可增益G。需 要说明的是，在图17中，转向角0c是用于使车辆在步骤20中推定的曲率P的行驶路上 行驶的转向角，A0 1是正的常数，A0 2是比A0 1大的正的常数。
[0099] 如图17所示，控制许可增益G在转向角0为第一基准值0c-A0 2以下或第四 基准值0c+A0 2以上时，被运算为0,在转向角0为第二基准值0c-A0 1以上且为第三 基准值0C+A0 1以下时，被运算为1。而且，控制许可增益G在转向角0比第一基准值 0c-A0 2大且比第二基准值0c-A0 1小时，以转向角0越大而越大的方式被运算。此 夕卜，控制许可增益G在转向角0比第三基准值0c+A0 1大且比第四基准值0C+A0 2小 时，以转向角9越大而越小的方式被运算。
[0100] 在步骤140中，增益Gay及增益Gag的校正系数Ky及Kg设定为1，并且基于行驶路 的宽度W，通过图18至图21所示的映射来运算相对于转向操作的车辆的横摆率Y的微分 增益Gayd等的校正系数K*。即，分别通过图18及图19所示的映射，来运算微分增益Gayd 的校正系数Kyd及衰减增益Gaym的校正系数Kym。而且，分别通过图20及图21所示的映 射，来运算微分增益Gagd的校正系数Kgd及衰减增益Gagm的校正系数Kgm。这种情况下， 校正系数Kyd以行驶路的宽度W越小而越小于1的方式被运算，校正系数Kym、Kgd、Kgm以 行驶路的宽度W越小而越大于1的方式被运算。
[0101] 当步骤70、120或140结束时，控制进入步骤300,在步骤300中，按照图3所示的 流程图来运算前后轮的目标转向角Sft及Srt。
[0102] 在步骤400中，以使前轮18FL、18FR的转向角成为目标转向角Sft的方式控制转 向角可变装置14,并以使后轮18RU18RR的转向角成为目标转向角Srt的方式控制后轮转 向装置42。
[0103] 接着，参照图3所示的流程图来说明上述步骤300中的前后轮的目标转向角运算 例程。
[0104] 首先，在步骤310中，例如运算转向角速度0d作为转向角0的时间微分值。
[0105] 在步骤320中，基于转向角0及转向角速度0d，按照下述的式1来运算车辆的目 标横摆率Yt。需要说明的是，在下述的式1中，GayO是相对于转向角0的车辆的横摆率 y的增益Gay的默认值，GaydO及GaymO分别是相对于转向角速度0d的车辆的横摆率y 的微分增益Gayd及衰减增益Gaym的默认值。

【权利要求】
1. 一种车辆用转向控制装置，具有：第一转弯响应可变单元，变更车辆的横摆率相对 于转向操作的增益；第二转弯响应可变单元，变更车辆的横向加速度相对于转向操作的增 益；及控制单元，控制所述第一及第二转弯响应可变单元，所述车辆用转向控制装置的特征 在于， 在行驶路的曲率的大小为第一基准值W下的状况下，所述控制单元W在行驶路的宽度 较小时与行驶路的宽度较大时相比，所述横向加速度的增益相对于所述横摆率的增益之比 增大的方式，控制所述第一及第二转弯响应可变单元中的至少一方。
2. 根据权利要求1所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 在行驶路的宽度W减小的方式变化的状况下，所述控制单元基于W宽度的变化相比实 际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的控制用的行驶路的宽度，来控制所述第一及第 二转弯响应可变单元中的至少一方。
3. 根据权利要求1所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 在行驶路的曲率W增大的方式变化的状况下，所述控制单元基于W曲率的变化相比实 际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的控制用的行驶路的曲率，来控制所述第一及第 二转弯响应可变单元中的至少一方。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述控制单元取得车辆的横摆角的信息，W在车辆的横摆角的大小较大时与车辆的横 摆角的大小较小时相比，伴随行驶路的宽度变化的所述横摆率的增益及所述横向加速度的 增益中的至少一方的变化变得平稳的方式，控制所述第一及第二转弯响应可变单元中的至 少一方。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第一转弯响应可变单元使前轮的转向角相对于转向操作量的关系变化。
6. 根据权利要求1?4中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第一转弯响应可变单元使车辆的转向特性变化。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第二转弯响应可变单元使后轮的转向角相对于前轮的转向角的关系变化。
8. -种车辆用转向控制装置，具有：第=转弯响应可变单元，变更车辆的横摆率相对 于转向操作速度的微分增益；第四转弯响应可变单元，变更车辆的横向加速度相对于转向 操作速度的微分增益；及控制单元，控制所述第=及第四转弯响应可变单元，所述车辆用转 向控制装置的特征在于， 在行驶路的曲率的大小为第二基准值W上的状况下，所述控制单元W在行驶路的宽度 较小时与行驶路的宽度较大时相比，所述横向加速度的微分增益相对于所述横摆率的微分 增益之比增大的方式，控制所述第S及第四转弯响应可变单元中的至少一方。
9. 根据权利要求8所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 在行驶路的宽度W减小的方式变化的状况下，所述控制单元基于W宽度的变化相比实 际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的控制用的行驶路的宽度，来控制所述第=及第 四转弯响应可变单元中的至少一方。
10. 根据权利要求8所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 在行驶路的曲率W增大的方式变化的状况下，所述控制单元基于W曲率的变化相比实 际的行驶路变得提前且平稳的方式修正后的控制用的行驶路的曲率，来控制所述第=及第 四转弯响应可变单元中的至少一方。
11. 根据权利要求8?10中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述控制单元取得车辆的横摆角的信息，W在车辆的横摆角的大小较大时与车辆的横 摆角的大小较小时相比，伴随行驶路的宽度变化的所述横摆率的微分增益及所述横向加速 度的微分增益中的至少一方的变化变得平稳的方式，控制所述第=及第四转弯响应可变单 元中的至少一方。
12. 根据权利要求8?11中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第=转弯响应可变单元使前轮的转向角相对于转向操作量的关系变化。
13. 根据权利要求8?11中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第=转弯响应可变单元使车辆的转向特性变化。
14. 根据权利要求8?13中任一项所述的车辆用转向控制装置，其特征在于， 所述第四转弯响应可变单元使后轮的转向角相对于前轮的转向角的关系变化。
【文档编号】B62D137/00GK104470792SQ201280074612
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2012年7月9日 优先权日:2012年7月9日
【发明者】国弘洋司, 小城隆博 申请人:丰田自动车株式会社