專利名稱：車輛的行駛輔助設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如包括 EPS (Electronic controlled Power Steering，電子控制式動力轉(zhuǎn)向裝置)、VGRS(Variable Gear Ratio Steering，可變齒輪比轉(zhuǎn)向裝置)、 ARS(Active Rear Steering，后輪轉(zhuǎn)向裝置)^ SBff (Steer By Wire，電子控制轉(zhuǎn)向角可變裝置)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)等行駛輔助設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為這種裝置，提出了使用電動式動力轉(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，控制電動式動力轉(zhuǎn)向裝置以得到基于曲率半徑的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角，并且通過轉(zhuǎn)向角可變裝置來控制車輛相對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。另外，公知有基于用于使車輛沿目標(biāo)行駛路徑行駛的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角Δ Stl以及用于使車輛的行為接近規(guī)范狀態(tài)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角△ Sts來設(shè)定目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角△ St的裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。另外，公知有橫擺角越大就越增大修正目標(biāo)可變車輪轉(zhuǎn)向角的修正量的裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開2007-160998號公報；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2006-143101號公報；專利文獻(xiàn)3 日本專利文獻(xiàn)特開2008-137612號公報。

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)動力來改變車輪轉(zhuǎn)向角、實現(xiàn)對目標(biāo)路的追隨時，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)向盤有時會被反轉(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)來改變車輪轉(zhuǎn)向角的構(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)來實現(xiàn)對目標(biāo)路的追隨。另一方面，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，雖然使用了電動式動力轉(zhuǎn)向裝置及轉(zhuǎn)向角可變裝置這樣的多個轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，但是各機(jī)構(gòu)僅僅獨立地負(fù)責(zé)有關(guān)車道保持的控制的一部分，因此當(dāng)想要通過例如電動式動力轉(zhuǎn)向裝置來實現(xiàn)基于曲率半徑的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角時，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和橫擺角的偏差時，對轉(zhuǎn)向盤的反作用力的影響可影響車輛的行為。另外，對于上述不適感的產(chǎn)生，補(bǔ)充地說，這種不適感很可能導(dǎo)致駕駛員進(jìn)行不需要的轉(zhuǎn)向操作，因此可導(dǎo)致車輛行為變得不穩(wěn)定。并且，當(dāng)例如利用上述轉(zhuǎn)向角可變裝置等來增大每單位轉(zhuǎn)向角的車輪轉(zhuǎn)向角時，能夠?qū)⑾鄬Φ氐玫侥繕?biāo)車輪轉(zhuǎn)向角所需要的轉(zhuǎn)向角向減少側(cè)修正，但是如果這樣增大每單位轉(zhuǎn)向角的車輪轉(zhuǎn)向角，則相對于根據(jù)駕駛員的意思進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作，車輪轉(zhuǎn)向角大幅改變，車輛的魯棒性下降，結(jié)果可導(dǎo)致車輛行為的不穩(wěn)定。如此，現(xiàn)有技術(shù)中存在當(dāng)使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時車輛行為容易變得不穩(wěn)定的技術(shù)問題。本發(fā)明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供能夠在不導(dǎo)致車輛行為變得不穩(wěn)定的情況下使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的車輛的行駛輔助設(shè)備。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設(shè)備包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置能夠輔助經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤施加給轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；以及車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置能夠改變作為所述轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角與作為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角的車輪轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系；所述行駛輔助設(shè)備的特征在于，包括第一設(shè)定裝置，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定第一控制目標(biāo)值，所述第一控制目標(biāo)值與所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置中的一者對應(yīng)，并用于使所述車輛追隨目標(biāo)行駛路線；第一控制裝置，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的第一控制目標(biāo)值來控制所述一者； 第二設(shè)定裝置，所述第二設(shè)定裝置設(shè)定與所述另一者對應(yīng)的第二控制目標(biāo)值，以使得在通過對所述一者進(jìn)行控制而使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線時發(fā)生的所述車輛的行為變化被抑制；以及第二控制裝置，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的第二控制目標(biāo)值來控制所述另一者。本發(fā)明涉及的車輛至少包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置是包括能夠輔助駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的裝置的概念， 該駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩與從駕駛員向與轉(zhuǎn)向盤(一般也稱為“方向盤”)直接或間接連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸入軸施加的人為的轉(zhuǎn)向輸入相當(dāng)。此時，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置中的駕駛員轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的輔助方式不分直接和間接并且在至少基于設(shè)置空間、成本、耐久性或可靠性等的實質(zhì)性的限制 (假設(shè)存在這樣的限制)的范圍內(nèi)是自由的。即，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置既可以采用向轉(zhuǎn)向輸入軸施加直接輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的輔助轉(zhuǎn)矩的構(gòu)成，也可以具有向與轉(zhuǎn)向輸入軸直接或間接連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸施加這種輔助轉(zhuǎn)矩的構(gòu)成，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了齒條小齒輪式的轉(zhuǎn)向傳遞機(jī)構(gòu)的情況下，既可以具有可施加輔助與齒條桿嚙合的小齒輪的旋轉(zhuǎn)的輔助轉(zhuǎn)矩的構(gòu)成，或者也可以具有可向齒條桿施加輔助該齒條桿的往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動力的構(gòu)成。根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩經(jīng)由包括各種傳遞機(jī)構(gòu)以及各種軸體等的物理或機(jī)械傳遞路徑最終被施加至轉(zhuǎn)向輸入軸，因此可減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，并且可代替駕駛員對轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向，或者可與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作無關(guān)地使轉(zhuǎn)向輸入軸旋轉(zhuǎn)。另一方面，本發(fā)明涉及的車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置是包括可分階段地或連續(xù)地改變作為轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角和作為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角的車輪轉(zhuǎn)向角的關(guān)系的物理、機(jī)械、電氣或磁性的各種裝置的概念。即，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置，轉(zhuǎn)向角和車輪轉(zhuǎn)向角的關(guān)系不被唯一地規(guī)定，例如可改變轉(zhuǎn)向角和車輪轉(zhuǎn)向角的比。或者，可與轉(zhuǎn)向角無關(guān)地改變車輪轉(zhuǎn)向角。車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置例如作為優(yōu)選的一個方式可作為VGRS或SBW等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備，在其動作時，通過例如可采用ECU (Electronic Control Unit，電子控制單元)等各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計算機(jī)系統(tǒng)等的方式的第一設(shè)定裝置來設(shè)定第一控制目標(biāo)值。第一控制目標(biāo)值是與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置以及車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置中的一者對應(yīng)的控制目標(biāo)值，并且是用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的控制目標(biāo)值，在其設(shè)定時，可應(yīng)用公知的各種算法。例如，可基于通過車載相機(jī)等拍攝的目標(biāo)行駛路線的圖像來計算或估計目標(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，并基于這些來計算或估計用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的目標(biāo)橫向加速度，然后基于該算出或估計出的目標(biāo)橫向加速度設(shè)定例如作為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩或者目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角等的第一控制目標(biāo)值，所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩是應(yīng)從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置輸出的輔助轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值，所述目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角是應(yīng)通過車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置實現(xiàn)的車輪轉(zhuǎn)向角變化量的目標(biāo)值。在設(shè)定了第一控制目標(biāo)值后，通過例如可采用E⑶等各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計算機(jī)系統(tǒng)等的方式的第一控制裝置基于該設(shè)定的第一控制目標(biāo)值來控制與該設(shè)定的第一控制目標(biāo)值對應(yīng)的一者。即，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備， 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置中的一者起到用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的主要系統(tǒng)(以下，酌情稱為“主系統(tǒng)”)的功能。這里，無論使用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置還是使用車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置作為這種主系統(tǒng)，在執(zhí)行向目標(biāo)行駛路線的追隨時都會由于如上所述產(chǎn)生不適感或魯棒性下降等而容易導(dǎo)致車輛行為變得不穩(wěn)定。因此，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備，與上述一者對應(yīng)的另一者作為抑制這種車輛行為的不穩(wěn)定的抑制裝置與上述一者被協(xié)調(diào)地控制。即，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備，在其動作時，通過例如可采用ECU等各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計算機(jī)系統(tǒng)等的方式的第二設(shè)定裝置來設(shè)定與另一者對應(yīng)的第二控制目標(biāo)值， 以使得在通過對上述一者進(jìn)行控制而使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時發(fā)生的車輛的行為變化被抑制。并且，在設(shè)定了第二控制目標(biāo)值后，通過例如可采用ECU等各種處理單元、各種控制器或微機(jī)裝置等各種計算機(jī)系統(tǒng)等的方式的第二控制裝置基于該設(shè)定的第二控制目標(biāo)值來控制另一者。因此，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備，無論將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置中的哪一者用作主系統(tǒng)，在執(zhí)行向目標(biāo)行駛路線的追隨時發(fā)生的車輛的行為變化可通過起抑制裝置的作用的另一者的控制而緩解，理想情況下可被抵消。即，能夠在使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時使車輛行為穩(wěn)定。這里尤其是，本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備在使轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置相互協(xié)調(diào)地動作以實現(xiàn)這種車輛行為的穩(wěn)定化的方面明顯有利于公知的任何技術(shù)思想。即，在不具有這種技術(shù)思想的以往的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置在內(nèi)雖存在多個可進(jìn)行車輪轉(zhuǎn)向角控制的裝置，但由于未考慮一個裝置的動作帶給車輛行為的影響，而即使能夠抑制(例如，此時增大車輪轉(zhuǎn)向角相對于轉(zhuǎn)向角的變化量等)例如由于一個裝置動作而直接產(chǎn)生的一次影響(例如，與上述的駕駛員的意思無關(guān)的轉(zhuǎn)向操作的產(chǎn)生)，也因此可能會產(chǎn)生二次或更高次的車輛行為的不穩(wěn)定(例如，由于相對于駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的車輪轉(zhuǎn)向角的變化量變大而引起的車輛行為魯棒性的下降)。即，結(jié)果絲毫不能改善車輛的行為。
在本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的一個方式中，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置通過使與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變所述關(guān)系，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩作為所述第一控制目標(biāo)值，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置；所述第二設(shè)定裝置以與不追隨所述目標(biāo)行駛路線時相比使轉(zhuǎn)向傳遞比減少的方式設(shè)定轉(zhuǎn)向傳遞比，作為所述第二控制目標(biāo)值， 所述轉(zhuǎn)向傳遞比規(guī)定相對于所述轉(zhuǎn)向角的所述轉(zhuǎn)向輸出軸的轉(zhuǎn)角，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的轉(zhuǎn)向傳遞比來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。根據(jù)該方式，車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置能夠采用可通過從馬達(dá)等的驅(qū)動設(shè)備供應(yīng)的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩等的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)向輸出軸相對于轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變轉(zhuǎn)向角和車輪轉(zhuǎn)向角的關(guān)系的例如VGRS等的方式。根據(jù)這樣的車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的構(gòu)成，可在比較自由的范圍內(nèi)控制規(guī)定相對于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向輸出軸的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳遞比(即，轉(zhuǎn)向傳遞比的大小分別與相對于一個轉(zhuǎn)向角的車輪轉(zhuǎn)向角的大小對應(yīng))。根據(jù)該方式，當(dāng)將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置作為主系統(tǒng)而實現(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨時，通過第二設(shè)定裝置將作為第二控制目標(biāo)值的至少一部分的該轉(zhuǎn)向傳遞比設(shè)定在與不追隨目標(biāo)行駛路線時相比減少的那側(cè)。S卩，根據(jù)該方式，與所述不追隨時相比，相對于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向輸出軸的轉(zhuǎn)角(唯一地為車輪轉(zhuǎn)向角)的變化程度變小，因此在使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的期間，無論是由于駕駛員正當(dāng)?shù)睦碛?例如，緊急避讓或緊急操作等)而對轉(zhuǎn)向盤施加了轉(zhuǎn)向輸入，或者還是由于不可抗力等而與駕駛員的意思無關(guān)地施加了轉(zhuǎn)向輸入，均可相對地緩解給車輪轉(zhuǎn)向角帶來的影響。即，可相對地穩(wěn)定車輛行為。在本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的其他方式中，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置通過使得與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變所述關(guān)系， 所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩作為所述第一控制目標(biāo)值，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置，所述第二設(shè)定裝置以使得為使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線所需的所述轉(zhuǎn)向角減少的方式設(shè)定所述轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角，作為所述第二控制目標(biāo)值，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。根據(jù)該方式，車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置能夠采用可通過從馬達(dá)等驅(qū)動設(shè)備供應(yīng)的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩等的驅(qū)動力使轉(zhuǎn)向輸出軸相對于轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變轉(zhuǎn)向角和車輪轉(zhuǎn)向角的關(guān)系的例如VGRS等的方式。根據(jù)這樣的車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的構(gòu)成，可在比較自由的范圍那控制規(guī)定相對于轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向輸出軸的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳遞比(即，轉(zhuǎn)向傳遞比的大小分別與相對于一個轉(zhuǎn)向角的車輪轉(zhuǎn)向角的大小對應(yīng))。另一方面，根據(jù)這樣的車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的構(gòu)成，還能夠使轉(zhuǎn)向輸出軸與這種轉(zhuǎn)向傳遞比無關(guān)地旋轉(zhuǎn)。即，即使沒有伴隨轉(zhuǎn)向角變化的轉(zhuǎn)向輸入，也可改變車輪轉(zhuǎn)向角。根據(jù)該方式，第二設(shè)定裝置以使得為使車輛追隨目標(biāo)行駛路線所需的轉(zhuǎn)向角減少的方式設(shè)定轉(zhuǎn)向輸出軸的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角作為第二控制目標(biāo)值，并基于該設(shè)定的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角通過第二控制裝置來控制車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。結(jié)果，轉(zhuǎn)向輸出軸相對于轉(zhuǎn)向輸入軸旋轉(zhuǎn)與該目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角相當(dāng)?shù)牧?。這里，轉(zhuǎn)向輸出軸只是相對于轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)向輸出軸被第二控制裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，不會發(fā)生向轉(zhuǎn)向輸入軸的動力傳遞。從而，根據(jù)該方式，在通過轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置施加輔助轉(zhuǎn)矩等實現(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨的期間可抑制轉(zhuǎn)向角的變化。即，當(dāng)從駕駛員側(cè)觀看時，可恰當(dāng)?shù)鼐徑怆m沒有轉(zhuǎn)向操作但轉(zhuǎn)向盤被操作這樣的不適感。這種不適感的緩解可緩解駕駛員的心理負(fù)擔(dān)，因此抑制了駕駛員進(jìn)行不需要的轉(zhuǎn)向操作。即，結(jié)果可使車輛的行為穩(wěn)定。這里尤其是，在第二設(shè)定裝置除設(shè)定這種目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角以外還設(shè)定上述的轉(zhuǎn)向傳遞比來作為第二控制目標(biāo)值(在相對于不執(zhí)行追隨時減少的那側(cè)設(shè)定)的情況下，通過該目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角的設(shè)定，可降低轉(zhuǎn)向角并且可降低駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入帶給車輪轉(zhuǎn)向角變化的影響，因此在實踐上極為有益。在設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角的本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的一個方式中，所述第二設(shè)定裝置根據(jù)所述車輛的行駛條件來設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。如果作為包括車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)條件和環(huán)境條件等的概念的行駛條件不同，那么轉(zhuǎn)向輸出軸所需要的相對轉(zhuǎn)角也將不同。根據(jù)該方式，根據(jù)車輛的行駛條件來設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角， 因此可消除轉(zhuǎn)向輸出軸的相對旋轉(zhuǎn)根據(jù)情況反而使車輛行為變得不穩(wěn)定的擔(dān)心。與這種行駛條件的選定以及與此相應(yīng)的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角的設(shè)定相關(guān)的實用方式，例如可預(yù)先基于實驗、經(jīng)驗、理論或模擬等并從運(yùn)動力學(xué)觀點或人類行為動力學(xué)觀點適當(dāng)確定，以與絲毫不進(jìn)行這種考慮的情況相比一定程度上穩(wěn)定車輛行為。另外，在該方式中，所述第二設(shè)定裝置也可以使得所述目標(biāo)行駛路線的曲率越大則所述轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。如果站在駕駛員側(cè)的視點，則目標(biāo)行駛路線的曲率(即，是目標(biāo)行駛路線的假想半徑的倒數(shù)，意味著其越大目標(biāo)行駛越急劇地彎曲)越大，轉(zhuǎn)向盤的操作量自如也就越大， 例如若在轉(zhuǎn)向角為0的情況下車輛轉(zhuǎn)彎了，則難以避免產(chǎn)生不適感。這樣，通過根據(jù)目標(biāo)行駛路線的曲率來設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角，可在不使駕駛員感到不適感的情況下更高精度地進(jìn)行對目標(biāo)行駛路線的追隨。另外，在該方式中，所述第二設(shè)定裝置也可以使得所述車輛的速度越高則所述轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。車輛的速度(以下，酌情稱為“車速”)越高，每單位轉(zhuǎn)向角的橫向加速度就越大。 因此，如果相對于車速固定轉(zhuǎn)向角的減少量，則例如在高車速區(qū)域中車輛會脫離目標(biāo)行駛路線，實際轉(zhuǎn)向方向很可能與需要的轉(zhuǎn)向方向相反。或者，如果避免這樣的高車速區(qū)域內(nèi)的問題，則在低車速區(qū)域中對目標(biāo)行駛路線的追隨速度可能會下降。即，總之會妨礙車輛行為的穩(wěn)定。從而，如此通過根據(jù)車速設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角，可抑制車輛行為變得不穩(wěn)定，并且可高精度地進(jìn)行對目標(biāo)行駛路線的追隨。在本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的其他方式中，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角作為所述第一控制目標(biāo)值，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置，所述第二設(shè)定裝置以使反作用力轉(zhuǎn)矩被抵消的方式設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，作為所述第二控制目標(biāo)值，所述反作用力轉(zhuǎn)矩是隨著基于所述目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角對車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置進(jìn)行控制而施加至所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置。根據(jù)該方式，設(shè)定用于使車輛追隨目標(biāo)行駛路線的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角來作為第一控制目標(biāo)值，并基于該設(shè)定的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角來控制車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。即，與上述的各種方式相反地，車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置起主系統(tǒng)的功能，來實現(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨。這里，當(dāng)通過車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置改變車輪轉(zhuǎn)向角時，應(yīng)有的反作用力轉(zhuǎn)矩施加至可直接或者間接地與轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸入軸(在作為車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的控制對象的轉(zhuǎn)向輪是后輪的情況下，轉(zhuǎn)向輸入軸更適宜不與轉(zhuǎn)向輪連結(jié)，但作為適宜可承擔(dān)車輛的通常轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輪的前輪可與轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié))。在該反作用力轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)不加載到轉(zhuǎn)向輸入軸側(cè)的情況下，以慣性重量和摩擦力等明顯比轉(zhuǎn)向盤大的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為支點，轉(zhuǎn)向盤通過該反作用力轉(zhuǎn)矩而向相反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此時，如果駕駛員對轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向，則作為車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的動作沒有問題，但駕駛員由于受到向與車輛的轉(zhuǎn)彎方向相反的方向作用的反作用力轉(zhuǎn)矩的影響而感到例如盡管向左轉(zhuǎn)動了方向盤但車輛卻右轉(zhuǎn)彎等這樣的極不自然的轉(zhuǎn)向感。因此，根據(jù)該方式，為抑制車輛行為的變動而作用的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置基于為抵消施加給該轉(zhuǎn)向盤的反作用力轉(zhuǎn)矩而由第二設(shè)定裝置設(shè)定的作為第二控制目標(biāo)值的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動控制，從而至少與絲毫不進(jìn)行這種反作用力轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償控制的情況相比可一定程度地降低施加至轉(zhuǎn)向盤的反作用力轉(zhuǎn)矩。或者，理想情況下可完全抵消掉這種反作用力轉(zhuǎn)矩。從而，至少可減輕駕駛員對轉(zhuǎn)向盤保持轉(zhuǎn)向時的不適感，理想情況下，即使在駕駛員完全不進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向的放手狀態(tài)下，也可使車輛追隨目標(biāo)行駛路線。并且此時，目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩說到底是用于減輕在進(jìn)行對目標(biāo)行駛路線的追隨時產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩，對駕駛員根據(jù)自身的意思操作轉(zhuǎn)向盤而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩不會產(chǎn)生任何影響。因此也不會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向感下降。在設(shè)定目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角作為第一控制目標(biāo)值的本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的一個方式中，所述轉(zhuǎn)向輪是經(jīng)由轉(zhuǎn)向輸出軸與所述轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié)的前輪，所述第二設(shè)定裝置以使得由所述轉(zhuǎn)向輸出軸的運(yùn)動引起的第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩、由所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的運(yùn)動引起的第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩、以及由來自所述轉(zhuǎn)向輪的軸力引起的第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩中的至少一部分被抵消的方式設(shè)定所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。在車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置起到與對目標(biāo)行駛路線的追隨相關(guān)的主系統(tǒng)的功能、并且作為車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的車輪轉(zhuǎn)向角控制對象的轉(zhuǎn)向輪是經(jīng)由轉(zhuǎn)向輸出軸與轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié)的前輪的情況下，上述的反作用力轉(zhuǎn)矩可通過由轉(zhuǎn)向輸出軸的運(yùn)動引起的第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩、由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的運(yùn)動引起的第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩、以及由前輪與路面接觸而產(chǎn)生的軸力引起的第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩來規(guī)定。從而，通過以使上述中的至少一部分、優(yōu)選全部被抵消的方式設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩， 當(dāng)通過車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置使車輛追隨目標(biāo)行駛路線時可有效地只降低施加給轉(zhuǎn)向盤的反作用力轉(zhuǎn)矩，在實現(xiàn)車輛行為的穩(wěn)定化方面在實踐上極為有益。在該方式中，所述第二設(shè)定裝置也可以設(shè)定與所述第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，以使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩包含(1)第一慣性修正項，所述第一慣性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角加速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的慣性的影響；(2)第一粘性修正項，所述第一粘性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的粘性的影響；以及C3)第一摩擦修正項，所述第一摩擦修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的摩擦的影響。
第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩主要可基于轉(zhuǎn)向輸出軸的慣性、粘性以及摩擦來規(guī)定。從而可基于這些來準(zhǔn)確地確定可抵消第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。另外，在該方式中，所述第二設(shè)定裝置也可以設(shè)定與所述第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，以使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩包含(1)第二慣性修正項，所述第二慣性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角加速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的慣性的影響；( 第二粘性修正項，所述第二粘性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號， 并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的粘性的影響；以及(3)第二摩擦修正項，所述第二摩擦修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的摩擦的影響。第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩主要可基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的慣性、粘性以及摩擦來規(guī)定。從而可基于這些來準(zhǔn)確地確定可抵消第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。另外，在該方式中，所述第二設(shè)定裝置也可以考慮所述軸力的響應(yīng)延遲來設(shè)定與所述第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，并使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩具有與所述轉(zhuǎn)向角相同的符號。在轉(zhuǎn)向輪的軸力作為反作用力轉(zhuǎn)矩的一個分量實際傳遞到轉(zhuǎn)向盤之前，存在可根據(jù)車輛的行駛條件或車輛構(gòu)造等確定的時間響應(yīng)延遲。從而可基于該響應(yīng)延遲來準(zhǔn)確地確定可抵消第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。在設(shè)定目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角作為第一控制目標(biāo)值的本發(fā)明涉及的車輛的行駛輔助設(shè)備的其他方式中，所述轉(zhuǎn)向輪是不與所述轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié)的后輪，所述第二設(shè)定裝置考慮所述軸力的響應(yīng)延遲來設(shè)定所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩具有與所述轉(zhuǎn)向角不同的符號，以使由來自所述轉(zhuǎn)向輪的軸力引起的反作用力轉(zhuǎn)矩被抵消。在作為車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的車輪轉(zhuǎn)向角控制對象的轉(zhuǎn)向輪是不與轉(zhuǎn)向輸入軸機(jī)械地連結(jié)的后輪的情況下(當(dāng)然，前輪的轉(zhuǎn)向角也優(yōu)選至少根據(jù)駕駛員的通常的轉(zhuǎn)向操作而變化，但在此情況下與車輛對目標(biāo)行駛路線的追隨無關(guān)。但是在車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的控制對象包括前后輪的情況下，當(dāng)然可設(shè)定與上述的前輪軸力對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩)，通過考慮可根據(jù)車輛的行駛條件或車輛構(gòu)造等確定的時間響應(yīng)延遲來準(zhǔn)確地確定可抵消作用于轉(zhuǎn)向盤的反作用力轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。尤其，在如上述將后輪作為控制對象的車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置被用作與對目標(biāo)行駛路線的追隨相關(guān)的主系統(tǒng)的情況下，通過施加來自轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的輔助轉(zhuǎn)矩等而應(yīng)抵消的反作用力轉(zhuǎn)矩中不包含由上述的轉(zhuǎn)向輸出軸以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的運(yùn)動引起的分量。從而可較簡便地進(jìn)行目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩的設(shè)定。但是，在前輪和后輪中，相對于轉(zhuǎn)向角所表示的方向的軸力的作用方向是相反的。因此，在該方式中，設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，以施加具有與車輪轉(zhuǎn)向角不同的符號的輔助轉(zhuǎn)矩(即，如果是右(左)轉(zhuǎn)向則輔助轉(zhuǎn)矩向左(右)旋轉(zhuǎn)方向作用)。本發(fā)明的上述作用以及其他優(yōu)點可通過以下說明的實施方式將變得更加清楚。


圖1是示意性表示本發(fā)明第一實施方式涉及的車輛的構(gòu)成的簡要構(gòu)成圖；圖2是第一實施方式涉及的在圖1的車輛中進(jìn)行的LKA控制的流程圖3是第一實施方式涉及的表示目標(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；圖4是第一實施方式涉及的表示曲率R和調(diào)節(jié)增益Κ2的關(guān)系的模式圖；圖5是第一實施方式涉及的EPS控制的流程圖；圖6是第一實施方式涉及的表示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；圖7是第一實施方式涉及的VGRS控制的流程圖；圖8是第一實施方式涉及的表示轉(zhuǎn)向傳遞比Kl和車速V的關(guān)系的模式圖；圖9是本發(fā)明第二實施方式涉及的LKA控制的流程圖；圖10是第二實施方式涉及的、表示LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_FR和目標(biāo)橫向加速度GYTG的關(guān)系的模式圖；圖11是第二實施方式涉及的VGRS控制的流程圖；圖12是第二實施方式涉及的表示慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl和轉(zhuǎn)向輪的角加速度的關(guān)系的模式圖；圖13是第二實施方式涉及的表示粘性修正轉(zhuǎn)矩T2和轉(zhuǎn)向輪的角速度的關(guān)系的模式圖；圖14是表示第二實施方式涉及的表示摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3和轉(zhuǎn)向輪的角加速度的關(guān)系的模式圖；圖15是第二實施方式涉及的表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T4和LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ fLKA_FR的關(guān)系的模式圖；圖16是示意性表示本發(fā)明第三實施方式涉及的車輛30的基本的構(gòu)成的簡要構(gòu)成圖；圖17是第三實施方式涉及的LKA控制的流程圖；圖18是第三實施方式涉及的表示LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR和目標(biāo)橫向加速度GYTG的關(guān)系的模式圖；圖19是第三實施方式涉及的表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T5和LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值0fLKA_RR的關(guān)系的模式圖。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 執(zhí)行器、300…VGRS驅(qū)動設(shè)備、400…EPS執(zhí)行器、500…EPS驅(qū)動設(shè)備。
具體實施例方式以下，酌情參照附圖來說明本發(fā)明的車輛的行駛輔助設(shè)備涉及的各種實施方式。<第一實施方式><實施方式的構(gòu)成>首先，參照圖1來說明本發(fā)明第一實施方式涉及的車輛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執(zhí)行器200、VGRS驅(qū)動設(shè)備300、EPS執(zhí)行器400以及EPS驅(qū)動設(shè)備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，只讀存儲器)及 RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲器)、 并被構(gòu)成為可控制車輛10的整體動作的電子控制單元，是本發(fā)明涉及的“車輛的行駛輔助設(shè)備”的一個例子。ECU 100被構(gòu)成為可按照ROM中存儲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“第一設(shè)定裝置”、“第一控制裝置”、“第二設(shè)定裝置”及“第二控制裝置”各自的一個例子而發(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ECU、各種處理單元、各種控制器或微機(jī)設(shè)備等各種計算機(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，所述上部轉(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”的一個例子。上部轉(zhuǎn)向軸12在其下游側(cè)的端部與VGRS執(zhí)行器200連結(jié)。VGRS執(zhí)行器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“車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置”的一個例子。殼體201是容納VGRS馬達(dá)202及減速機(jī)構(gòu)203的VGRS執(zhí)行器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 被保持為可在殼體201內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。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是具有可差動旋轉(zhuǎn)的多個旋轉(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，通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件彼此間的差動作用來控制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)動設(shè)備300是被構(gòu)成為可對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)動電路。VGRS驅(qū)動設(shè)備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)動電壓。另外， VGRS驅(qū)動設(shè)備300與E⑶100電連接，并被構(gòu)成為其動作被E⑶100控制。VGRS驅(qū)動設(shè)備 300與VGRS執(zhí)行器200 —起構(gòu)成了本發(fā)明涉及的“車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置”的一個例子。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，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，實現(xiàn)了齒條小齒輪式的轉(zhuǎn)向方式。EPS執(zhí)行器400是包括EPS馬達(dá)的本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置”的一個例子，該EPS馬達(dá)是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)件的定子的DC無刷馬達(dá)。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)動設(shè)備500被通電而形成在EPS馬達(dá)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場的作用下旋轉(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 執(zhí)行器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)動設(shè)備500是被構(gòu)成為可對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)動電路。EPS驅(qū)動設(shè)備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)動電壓。另外，EPS驅(qū)動設(shè)備500 與E⑶100電連接，并被構(gòu)成為其動作被E⑶100控制。另外，EPS驅(qū)動設(shè)備500與EPS執(zhí)行器400 —起構(gòu)成了本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置”的一個例子。本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向力施加裝置”的方式不限定于這里例示的方式，例如，從EPS 馬達(dá)輸出的輔助轉(zhuǎn)矩TA可以隨著基于沒有圖示的減速齒輪的旋轉(zhuǎn)速度的減速而直接傳遞給下部轉(zhuǎn)向軸13，也可以作為輔助齒條桿16a的往復(fù)運(yùn)動的力來施加。即，本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的具體構(gòu)成不受任意限定，只要從EPS馬達(dá)400輸出的輔助轉(zhuǎn)矩TA可作為最終使各轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力的至少一部分提供即可。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，在上述的用于檢測旋轉(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對應(yīng)的電氣信號來輸出。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VGRS執(zhí)行器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)成為可檢測作為車輛10的速度的車速V的傳感器。車速傳感器19與ECU 100電連接，并且被構(gòu)成為檢測出的車速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)?！磳嵤┓绞降膭幼鳌狄韵拢们閰⒄崭綀D來說明本實施方式的動作。首先，參照圖2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、各種標(biāo)志以及與上述各種傳感器相關(guān)的傳感器信號等各種信號(步驟S101)，并且辨別作為預(yù)先設(shè)置在車輛10的車廂內(nèi)的LKA控制啟動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(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(步驟S102 是)，E⑶100基于從車載相機(jī)20發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)來辨別是否檢測到規(guī)定LKA的目標(biāo)行駛路線的白線(無需是白色)(步驟S103)，當(dāng)未檢測到白線時(步驟S103: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)檢測到白線時(步驟S103 是)，E⑶100計算使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時所需的各種路面信息(步驟S104)。
在步驟S104中，計算目標(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算方式可應(yīng)用包括公知的圖像識別算法的各種方式，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。當(dāng)算出了上述各種路面信息時，ECU 100計算使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線所需的目標(biāo)橫向加速度GYTG(步驟S105)。另外，目標(biāo)橫向加速度GYTG也可按照公知的各種算法或計算式來計算?；蛘?，E⑶100也可以在ROM等理應(yīng)具有的存儲裝置中預(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算目標(biāo)橫向加速度GYTG(這種選擇也是計算的一個方式)。在算出目標(biāo)橫向加速度GYTG后，處理分成兩個系統(tǒng)。S卩，在一個處理中，E⑶100 計算LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK(步驟S105)，將該算出的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK存儲在閃存或 RAM等可改寫的理應(yīng)具有的存儲裝置中(步驟S107)。LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK被預(yù)先規(guī)定在存儲于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)值來計算LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK。LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK是本發(fā)明涉及的“第一控制目標(biāo)值”的一個例子，并且是“目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩”的一個例子。另外，在另一個處理中，E⑶100基于目標(biāo)橫向加速度GYTG來計算LKA基本目標(biāo)角9 0 (步驟3108)，接著基于曲率1 來計算調(diào)節(jié)增益1(2(步驟3109)。并且，E⑶100按照下述⑴式來計算LKA修正目標(biāo)角9 1^(步驟3110)。另外，LKA修正目標(biāo)角θ LK是本發(fā)明涉及的“第二控制目標(biāo)值”的一個例子，并且是本發(fā)明涉及的“目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角”的一個例子。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存儲在RAM 或閃存等存儲裝置中(步驟S111)。θ LK = θ LKBXK2... (1)這里，參照圖3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線的上側(cè)的區(qū)域與車輛右方向的轉(zhuǎn)向角對應(yīng)，同樣地下側(cè)的區(qū)域與車輛左方向的轉(zhuǎn)向角對應(yīng)。因此，LKA基本目標(biāo)角θ LKB具有以該原點線為界對稱的特性。 LKA基本目標(biāo)角θ LKB具有除以目標(biāo)橫向加速度GYTG = 0附近的死區(qū)之外絕對值相對于目標(biāo)橫向加速度GYTG線性增加的特性。另一方面，圖3分別以圖示的點劃線、虛線以及實線例示了針對車速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。這是因為車速越高相對于轉(zhuǎn)向角產(chǎn)生的橫向加速度的程度就越大的緣故，該設(shè)定動作是本發(fā)明涉及的“以使得車輛的速度越高則轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角”動作的一個例子。在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲有將圖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，參照圖4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，急轉(zhuǎn)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，越急地轉(zhuǎn)彎)而越小。這是因為曲率越大，越是允許轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向(從駕駛員來看不會產(chǎn)生不適感)，該設(shè)定動作是本發(fā)明涉及的“以使得目標(biāo)行駛路線的曲率越大則轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角”動作的一個例子。另外，在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲有將圖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S109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S107以及步驟Sl 11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對目標(biāo)行駛路線的實際的追隨動作通過EPS控制來實現(xiàn)。這里，參照圖5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)從執(zhí)行器400的EPS馬達(dá)輸出的輔助轉(zhuǎn)矩TA的基本值(步驟S202)。這里，參照圖6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線的左側(cè)的區(qū)域與向車輛左側(cè)的轉(zhuǎn)向操作對應(yīng)，同樣地右側(cè)的區(qū)域與向車輛右側(cè)的轉(zhuǎn)向操作對應(yīng)。因此，圖中EPS基本目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TBASE具有以該原點線為界對稱的特性。另一方面，圖6分別以圖示的實線、虛線以及點劃線例示了針對車速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。這是因為車速越高用于獲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和先前算出并存儲的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK，按照下述(2)式計算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)動設(shè)備500，從EPS執(zhí)行器400的EPS馬達(dá)輸出與該EPS最終目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TTG對應(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，在本實施方式中，EPS執(zhí)行器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執(zhí)行器400不改變轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的關(guān)系，因此當(dāng)通過從EPS執(zhí)行器400施加輔助轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行對目標(biāo)行駛路線的追隨時，轉(zhuǎn)向盤11 根據(jù)車輪轉(zhuǎn)向角的變化而與駕駛員的意思無關(guān)地被轉(zhuǎn)向。因此，駕駛員會感到不適感，可能會誘發(fā)駕駛員側(cè)不需要的轉(zhuǎn)向操作。因此，在本實施方式中，通過VGRS控制來補(bǔ)償如上述那樣通過EPS執(zhí)行器400使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線時的行為變化。這里，參照圖7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)式來計算VGRS基本目標(biāo)角θ VG,該VGRS基本目標(biāo)角θ VG是相對于作為上部轉(zhuǎn)向軸12的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角MA的、下部轉(zhuǎn)向軸13的相對轉(zhuǎn)角的基本值(步驟S302)。θ VG = Kl XMA…(3)在上述式(3)中，Kl是規(guī)定相對于轉(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，參照圖8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。即，被構(gòu)成為越向低車速側(cè)，就越能夠以小的轉(zhuǎn)向角得到大的車輪轉(zhuǎn)向角。這是因為如上所述車速越高相對于與車輪轉(zhuǎn)向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和先前算出并存儲的 LKA修正目標(biāo)角θ LK,按照式(4)來計算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)動設(shè)備300，使VGRS執(zhí)行器200的VGRS馬達(dá)202旋轉(zhuǎn)與該VGRS最終目標(biāo)角 θ TGF對應(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)本實施方式涉及的VGRS控制，由于對通常的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。另一方面，鑒于如上轉(zhuǎn)向角MA的變化通過LKA修正目標(biāo)角θ LK被抑制的這一點， 在本實施方式涉及的VGRS控制中，當(dāng)降低轉(zhuǎn)向角MA時無需改變下部轉(zhuǎn)向軸13的轉(zhuǎn)角相對于轉(zhuǎn)向角MA的變化特性(即，轉(zhuǎn)向傳遞比Kl)。因此，無需通過增大轉(zhuǎn)向傳遞比Kl來降低由通過EPS控制而產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)向角的變化帶給轉(zhuǎn)向角的影響，還可恰當(dāng)?shù)亟鉀Q在采用上述的增大轉(zhuǎn)向傳遞比Kl的措施時所產(chǎn)生的、相對于駕駛員轉(zhuǎn)向的車輪轉(zhuǎn)向角變化的增加導(dǎo)致車輛行為不穩(wěn)定的問題。進(jìn)一步地說，鑒于可通過LKA修正目標(biāo)角θ LK來抑制轉(zhuǎn)向角MA的變化的的這一點，也可以與不進(jìn)行這種對目標(biāo)行駛路線的追隨的場合相比減少轉(zhuǎn)向傳遞比K1，從而在LKA控制的執(zhí)行期間進(jìn)一步降低駕駛員的轉(zhuǎn)向操作帶給車輪轉(zhuǎn)向角的影響?！吹诙嵤┓绞健到又?，在本發(fā)明的第二實施方式中，對與第一實施方式不同的LKA控制進(jìn)行說明。 首先，參照圖9來說明本實施方式涉及的LKA控制的詳細(xì)情況。這里，圖9是第二實施方式涉及的LKA控制的流程圖。另外，在該圖中，對于與圖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。并且，假定第二實施方式涉及的車輛構(gòu)成與第一實施方式涉及的車輛 10相同。在圖9中，在算出目標(biāo)橫向加速度GYTG后(步驟S105)，E⑶100基于該算出的目標(biāo)橫向加速度GYTG來計算LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_FR(步驟S401)。在算出LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR后，ECU 100將算出的LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR存儲在應(yīng)有的存儲裝置中(步驟S402)。另外，LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角eLKA_FR是本發(fā)明涉及的 “第一控制目標(biāo)值”的其他的一個例子。這里，參照圖10來說明LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ LKA_FR和目標(biāo)橫向加速度GYTG 的關(guān)系。這里，圖10是表示LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角0LKA_FR和目標(biāo)橫向加速度GYTG的關(guān)系的模式圖。在圖10中，LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR在左轉(zhuǎn)彎時和右轉(zhuǎn)彎時具有同樣的特性，成為除了目標(biāo)橫向加速度GYTG = 0附近的死區(qū)區(qū)域以外基本上相對于目標(biāo)橫向加速度GYTG線性增加的增加函數(shù)。另外，圖10作為一個例子分別以圖示的實線、虛線以及點劃線示出了針對車速 V1、V2(V2>V1)以及V3(V3>V2)的LKA用前輪目標(biāo)角9LKA_FR的特性。如圖所示，在目標(biāo)橫向加速度GYTG固定的情況下，車速越高，LKA用前輪目標(biāo)角θ LKA_FR被設(shè)定得越小。另外，在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲有將圖10所示的關(guān)系數(shù)值化而成的LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角映射圖，在步驟S401中，從該LKA用前輪目標(biāo)角映射圖選擇適合的值。這里，參照圖11來說明第二實施方式涉及的VGRS控制的詳細(xì)情況。這里，圖11 是第二實施方式涉及的VGRS控制的流程圖。另外，在該圖中，對于與圖7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11中，在算出VGRS基本目標(biāo)角θ VG后，E⑶100基于在LKA控制中算出并存儲的LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR來計算與第一實施方式相同的LKA修正目標(biāo)角 θ LK (步驟S501)。這里，在本實施方式中，采用將VGRS執(zhí)行器200作為主系統(tǒng)而使車輛10 追隨目標(biāo)行駛路線的構(gòu)成。因此，需要將作為轉(zhuǎn)向輪的各前輪的轉(zhuǎn)向操作角換算為LKA修正目標(biāo)角9LK。步驟S501涉及的處理相當(dāng)于該換算處理，該LKA修正目標(biāo)角θ LK基于齒條小齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比作為數(shù)值計算處理的結(jié)果而被算出。在基于LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR來算出LKA修正目標(biāo)角θ LK后，E⑶100 與第一實施方式同樣地計算VGRS最終目標(biāo)角TGF (步驟S303)，驅(qū)動VGRS馬達(dá)202 (步驟 S304)。第二實施方式涉及的VGRS控制被如上執(zhí)行。這樣，在第二實施方式中，通過VGRS 執(zhí)行器200的轉(zhuǎn)向角控制能夠使車輛10追隨目標(biāo)行駛路線。另一方面，VGRS執(zhí)行器200與EPS執(zhí)行器400不同，被設(shè)置在上部轉(zhuǎn)向軸12和下部轉(zhuǎn)向軸13的連結(jié)部位，并且不處于固定在車輛車身車身10上的狀態(tài)。因此，如果在駕駛員不對轉(zhuǎn)向盤11進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向的放手狀態(tài)下進(jìn)行相當(dāng)于上述的LKA修正目標(biāo)角θ LK的轉(zhuǎn)向角控制，則由于來自下部轉(zhuǎn)向軸13、EPS執(zhí)行器400、或轉(zhuǎn)向輪的反作用力轉(zhuǎn)矩，代替轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤11向與作為本來目標(biāo)的車輪轉(zhuǎn)向角方向相反的方向轉(zhuǎn)向?；蛘?，即使處于保持轉(zhuǎn)向狀態(tài)，駕駛員也會感到如轉(zhuǎn)向盤11通過該反作用力而向與車輛10的轉(zhuǎn)彎方向相反的方向轉(zhuǎn)動那樣的不適感。因此，在本實施方式中，通過EPS控制來補(bǔ)償通過上述車輪轉(zhuǎn)向角控制追隨目標(biāo)行駛路線時產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩的影響。返回到圖9，在算出LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_FR后，E⑶100計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl，該慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl修正這種反作用力轉(zhuǎn)矩中由下部轉(zhuǎn)向軸13以及EPS執(zhí)行器400 的慣性引起的分量(步驟S403)。另外，慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl相當(dāng)于本發(fā)明涉及的“第一慣性修正項”以及“第二慣性修正項”的和，基于轉(zhuǎn)向輪的角加速度而被設(shè)定。轉(zhuǎn)向輪的角加速度是轉(zhuǎn)向角的二次微分值，此時的轉(zhuǎn)向角是通過VGRS控制實現(xiàn)的LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角 θLKA_FR。另外，ECU 100與慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl的計算并行地計算粘性修正轉(zhuǎn)矩T2，該粘性修正轉(zhuǎn)矩T2修正這種反作用力轉(zhuǎn)矩中由下部轉(zhuǎn)向軸13以及EPS執(zhí)行器400的粘性引起的分量(步驟S404)，并且計算摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3，該摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3修正這種反作用力轉(zhuǎn)矩中由下部轉(zhuǎn)向軸13以及EPS執(zhí)行器400的摩擦引起的分量(步驟S405)。另外，粘性修正轉(zhuǎn)矩T2相當(dāng)于本發(fā)明涉及的“第一粘性修正項”以及“第二粘性修正項”的和，摩擦修正轉(zhuǎn)矩 T3相當(dāng)于本發(fā)明涉及的“第一摩擦修正項”以及“第二摩擦修正項”的和。這些轉(zhuǎn)矩是基于轉(zhuǎn)向輪的角速度而被設(shè)定。轉(zhuǎn)向輪的角速度是通過VGRS控制實現(xiàn)的LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_FR的微分值。E⑶100還與上述修正轉(zhuǎn)矩的計算并行地計算軸力修正轉(zhuǎn)矩T4，該軸力修正轉(zhuǎn)矩 T4修正這種反作用力轉(zhuǎn)矩中的由來自作為轉(zhuǎn)向輪的前輪的軸力引起的分量(步驟S406)。 軸力修正轉(zhuǎn)矩T4相當(dāng)于本發(fā)明涉及的“與第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩”的一個例子，基于轉(zhuǎn)向輪的角度、即轉(zhuǎn)向角而被設(shè)定。另外，來自轉(zhuǎn)向輪的軸力與對應(yīng)于上述慣性、粘性以及摩擦的各項不同，基于車輛10的構(gòu)成，遲于轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)向了的時間點到達(dá)至轉(zhuǎn)向盤11。因此，如果不考慮這種車輛運(yùn)動來確定軸力修正轉(zhuǎn)矩T4，軸力修正轉(zhuǎn)矩T4就會相對于應(yīng)抵消的軸力分量而過?；虿蛔?，未必能夠充分地減少反作用力轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)計算軸力修正轉(zhuǎn)矩T4時，ECU 100對LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR執(zhí)行考慮了該時間響應(yīng)的濾波處理，計算出LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_FR。軸力修正轉(zhuǎn)矩T4基于該 LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ fLKA_FR而被設(shè)定。在經(jīng)過步驟S403、S404、S405以及S406后，ECU 100按照下述( 式計算LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK(步驟S407)。在第二實施方式涉及的EPS控制中，只是該LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK與第一實施方式不同，因此省略圖示。另外，本實施方式涉及的LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩 TLK是本發(fā)明涉及的“第二控制目標(biāo)值”的一個例子，并且是“目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩”的一個例子。TLK = T1+T2+T3+T4... (5)這里，酌情參照圖12至圖15來說明各修正轉(zhuǎn)矩的特性。這里，圖12是表示慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl和轉(zhuǎn)向輪的角加速度的關(guān)系的模式圖，圖13是表示粘性修正轉(zhuǎn)矩T2和轉(zhuǎn)向輪的角速度的關(guān)系的模式圖，圖14是表示摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3和轉(zhuǎn)向輪的角加速度的關(guān)系的模式圖，圖15是表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T4和LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ fLKA_FR的關(guān)系的模式圖。在圖12中，縱軸表示慣性修正轉(zhuǎn)矩Tl，在橫軸表示轉(zhuǎn)向輪的角加速度9LKA_ FR”(其中，“””表示二次微分處理)。如圖所示，慣性修正轉(zhuǎn)矩τι在右轉(zhuǎn)彎時和左轉(zhuǎn)彎時具有對稱的特性，并具有除了 9LKA_FR” = 0附近的死區(qū)區(qū)域和飽和區(qū)域以外相對于0LKA_ FR”線性增加的特性。在圖13中，在縱軸表示粘性修正轉(zhuǎn)矩T2，在橫軸表示轉(zhuǎn)向輪的角速度9LKA_ FR’(其中，“’”表示微分處理)。如圖所示，粘性修正轉(zhuǎn)矩T2具有在右轉(zhuǎn)彎時和左轉(zhuǎn)彎時對稱的特性，并具有除了 θ LKA_FR’ = 0附近的死區(qū)區(qū)域和飽和區(qū)域以外相對于θ LKA_FR’ 線性增加的特性。在圖14中，在縱軸表示摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3，在橫軸表示轉(zhuǎn)向輪的角速度9LKA_FR’。 如圖所示，摩擦修正轉(zhuǎn)矩T3具有在右轉(zhuǎn)彎時和左轉(zhuǎn)彎時對稱的特性，并且除了 9LKA_FR’ =0附近的死區(qū)區(qū)域以外相對于Θ LKA_FR’采用恒定值。在圖15中，在縱軸表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T4，在橫軸表示LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ fLKA_FR。如圖所示，軸力修正轉(zhuǎn)矩T4具有在右轉(zhuǎn)彎時和左轉(zhuǎn)彎時對稱的特性，并具有除了 θ fLKA_FR = 0附近的死區(qū)區(qū)域和飽和區(qū)域以外相對于θ fLKA_FR線性增加的特性。另外，圖15作為一個例子分別以圖示的實線、虛線以及點劃線示出了針對車速 VU V2(V2 > VI)以及V3(V3>V2)的軸力修正轉(zhuǎn)矩T4的特性。如圖所示，在LKA用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_FR固定的情況下，車速越高，軸力修正轉(zhuǎn)矩T4被設(shè)定得越大。另外，E⑶100的ROM中預(yù)先存儲有將圖12至圖15所示的關(guān)系數(shù)值化而成的修正轉(zhuǎn)矩映射圖，在上述各步驟中，從該軸力修正轉(zhuǎn)矩映射圖選擇適合的值。如上所述，根據(jù)本實施方式，通過VGRS執(zhí)行器200的轉(zhuǎn)向角控制，作為轉(zhuǎn)向輪的前輪的轉(zhuǎn)向角被控制為LKA 用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_FR，因此能夠使車輛10恰當(dāng)?shù)刈冯S目標(biāo)行駛路線。另一方面，在進(jìn)行這種轉(zhuǎn)向角控制時轉(zhuǎn)向盤11上所產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩通過從EPS執(zhí)行器400輸出各種修正轉(zhuǎn)矩Tl T4而被降低，理想情況下被抵消掉，其中各種修正轉(zhuǎn)矩Tl T4包括與作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的下臂軸13的慣性、粘性以及摩擦相當(dāng)?shù)姆至?、與EPS執(zhí)行器400的慣性、粘性以及摩擦相當(dāng)?shù)姆至恳约靶拚紤]了車輛運(yùn)動的轉(zhuǎn)向輪的軸力的分量。因此，駕駛員在LKA 控制期間無需對轉(zhuǎn)向盤11進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向，并且就算進(jìn)行保持轉(zhuǎn)向，也不會感到由上述反作用力轉(zhuǎn)矩引起的轉(zhuǎn)向感的下降。從而，不會導(dǎo)致對轉(zhuǎn)向盤11多余的轉(zhuǎn)向操作，能夠穩(wěn)定地維持車輛10的行為。另外，在本實施方式中，轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角被當(dāng)做與作為車輪轉(zhuǎn)向角目標(biāo)值的LKA 用前輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角eLKA_FR相同。但在兩者之間存在由VGRS執(zhí)行器200的傳遞特性引起的以及由ECU 100和其他設(shè)備之間的通信速度引起的時間偏差。如果考慮該時間偏差，則作為計算上述各種修正轉(zhuǎn)矩Tl T4時的轉(zhuǎn)向角，使用作為目標(biāo)值的θ LKA_FR是合理可行的。但是，當(dāng)具有直接檢測車輪轉(zhuǎn)向角的車輪轉(zhuǎn)向角傳感器等時，當(dāng)然可以基于轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角本身來計算上述修正轉(zhuǎn)矩，毋庸置疑，此情況下實踐上不會產(chǎn)生任何問題?！吹谌龑嵤┓绞健到又?，對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。首先，參照圖16來說明本實施方式涉及的車輛30的構(gòu)成。這里，圖16是示意性地示出車輛30的基本構(gòu)成的簡要構(gòu)成圖。另外， 在該圖中，對于與圖1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16中，車輛30不同于第一以及第二實施方式涉及的車輛10的構(gòu)成在于其不具有使轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角MA和前輪轉(zhuǎn)向角的關(guān)系可變的VGRS執(zhí)行器200及其相關(guān)設(shè)備，代替之包括可使后輪RL以及RR轉(zhuǎn)向的ARS 600。即，在本實施方式中，后輪起到本發(fā)明涉及的“轉(zhuǎn)向輪”的功能。但是，前輪顯然與轉(zhuǎn)向盤11連結(jié)，在通常的意義下當(dāng)然是轉(zhuǎn)向輪。ARS 600包括沒有圖示的動力缸以及對動力缸施加圖示左右方向的往復(fù)驅(qū)動力的執(zhí)行器，通過從該執(zhí)行器施加的驅(qū)動力來使得與該動力缸的兩端連結(jié)的下部轉(zhuǎn)向桿31在左右方向上驅(qū)動規(guī)定量，從而可改變后輪的轉(zhuǎn)向角。另外，可使后輪轉(zhuǎn)向的車輛構(gòu)成不限于圖示的構(gòu)成，也可以采用公知的各種方式。在車輛30中，通過E⑶100執(zhí)行LKA控制。這里，參照圖17來說明第三實施方式涉及的LKA控制的詳細(xì)情況。這里，圖17是第三實施方式涉及的LKA控制的流程圖。另外， 在該圖中，對于與圖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17中，在算出目標(biāo)橫向加速度GYTG后，E⑶100基于該算出的目標(biāo)橫向加速度GYTG來計算LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR(步驟S601)，并且將其存儲(步驟S602)。 這里，參照圖18來說明目標(biāo)橫向加速度GYTG和LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角0LKA_RR的關(guān)系。 這里，圖18是表示LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_RR和目標(biāo)橫向加速度GYTG的關(guān)系的模式圖。在圖18中，LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR具有在左轉(zhuǎn)彎時和右轉(zhuǎn)彎時同樣的特性，并且成為除了目標(biāo)橫向加速度GYTG = 0附近的死區(qū)區(qū)域以外基本相對于目標(biāo)橫向加速度GYTG線性增加的增加函數(shù)。但是，后輪的轉(zhuǎn)向操作方向與前輪相反，LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR與圖10所示的LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9LKA_FR不同，在左(右)轉(zhuǎn)彎時被設(shè)定為右(左)轉(zhuǎn)向方向。另外，圖18作為一個例子分別以圖示的實線、虛線以及點劃線表示針對車速VI、 V2(V2 > VI)以及V3(V3>V2)的LKA用后輪目標(biāo)角θ LKA_RR的特性。如圖所示，在目標(biāo)橫向加速度GYTG固定的情況下，車速越高，LKA用后輪目標(biāo)角0LKA_RR被設(shè)定得越小。這是因為與前轉(zhuǎn)向同樣地車速越高相對于轉(zhuǎn)向角的橫向加速度就越大的緣故。另外，ECU 100的ROM中預(yù)先存儲有將圖18所示的關(guān)系數(shù)值化而成的LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角映射圖，在步驟S601中，從該LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角映射圖選擇適合的值。另外，后輪的轉(zhuǎn)向操作方向和前輪的轉(zhuǎn)向操作方向的關(guān)系在例如根據(jù)車速而在同相和反相間轉(zhuǎn)換時可參照圖10和圖18中適合的一個關(guān)系。返回到圖17，E⑶100基于該LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR來計算出修正由來自后輪的軸力引起的反作用力轉(zhuǎn)矩的軸力修正轉(zhuǎn)矩T5 (步驟S603)，將該軸力修正轉(zhuǎn)矩T5 設(shè)定為LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK(步驟S604)。來自后輪的軸力也與前輪同樣地基于車輛10 的構(gòu)成而遲于被轉(zhuǎn)向操作了的時間點而到達(dá)至轉(zhuǎn)向盤11。因此，如果不考慮這種車輛運(yùn)動來確定軸力修正轉(zhuǎn)矩T5，軸力修正轉(zhuǎn)矩T5就會相對于應(yīng)抵消的軸力分量而過?；虿蛔悖幢啬軌虺浞值販p少反作用力轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)計算軸力修正轉(zhuǎn)矩T5時，E⑶100對LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ LKA_RR執(zhí)行考慮了該時間響應(yīng)的濾波處理，并計算出LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_RR。軸力修正轉(zhuǎn)矩T5基于該LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_RR而被設(shè)定。
這里，參照圖19來說明軸力修正轉(zhuǎn)矩T5和LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ f LKA_ RR的關(guān)系。這里，圖19是表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T5和LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值θ f LKA_ RR的關(guān)系的模式圖。另外，在該圖中，對于與圖15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19中，在縱軸表示軸力修正轉(zhuǎn)矩T5，在橫軸表示LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_RR。如圖所示，軸力修正轉(zhuǎn)矩T5具有在右轉(zhuǎn)彎時和左轉(zhuǎn)彎時對稱的特性，并且具有除了 9fLKA_RR = 0附近的死區(qū)區(qū)域和飽和區(qū)域以外相對于9fLKA_RR線性增加的特性。但是，如上所述，后輪的轉(zhuǎn)向操作方向與車輛的轉(zhuǎn)彎方向相反，軸力修正轉(zhuǎn)矩T5也成為與圖15所示的軸力修正轉(zhuǎn)矩T4對稱的特性。另外，圖19作為一個例子分別以圖示的實線、虛線以及點劃線表示針對車速VI、 V2(V2>V1)以及V3(V3>V2)的軸力修正轉(zhuǎn)矩T5的特性。如圖所示，在LKA用后輪目標(biāo)轉(zhuǎn)向角修正值9fLKA_RR固定的情況下，車速越高，軸力修正轉(zhuǎn)矩T5被設(shè)定得越大。這是因為如果車輪轉(zhuǎn)向角固定則車速越高橫向加速度就越大的緣故。另外，在ECU 100的ROM中預(yù)先存儲有將圖19所示的關(guān)系數(shù)值化而成的軸力修正轉(zhuǎn)矩映射圖，在步驟S603中，從該軸力修正轉(zhuǎn)矩映射圖選擇適合的值。如上所述，根據(jù)本實施方式，即使在目標(biāo)行駛路線的追隨中利用了后輪的轉(zhuǎn)向角控制的情況下，通過抵消作用于轉(zhuǎn)向軸11的反作用力轉(zhuǎn)矩，也可抑制車輛的行為變得不穩(wěn)定并且恰當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨。另外，上述第一及第二實施方式與上述第三實施方式涉及的車輛構(gòu)成并非不可兼容的，例如也可以組合第二實施方式和第三實施方式通過前后輪的轉(zhuǎn)向角控制來實現(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨。即，在此情況下，可將軸力修正轉(zhuǎn)矩T4以及T5這兩者反映到LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK中。本發(fā)明不限于上述的實施例，可在不違反從整個權(quán)利要求書以及說明書讀取的發(fā)明的要旨或思想的范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行改變，經(jīng)這種改變后的車輛的轉(zhuǎn)向輔助設(shè)備裝也包含在本發(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設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種車輛的行駛輔助設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置能夠輔助經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤施加給轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；以及車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置能夠改變作為所述轉(zhuǎn)向輸入軸的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角與作為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角的車輪轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系；所述行駛輔助設(shè)備的特征在于，包括第一設(shè)定裝置，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定第一控制目標(biāo)值，所述第一控制目標(biāo)值與所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置和所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置中的一者對應(yīng)，并用于使所述車輛追隨目標(biāo)行駛路線；第一控制裝置，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的第一控制目標(biāo)值來控制所述一者； 第二設(shè)定裝置，所述第二設(shè)定裝置設(shè)定與所述另一者對應(yīng)的第二控制目標(biāo)值，以使得在通過對所述一者進(jìn)行控制而使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線時發(fā)生的所述車輛的行為變化被抑制；以及第二控制裝置，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的第二控制目標(biāo)值來控制所述另一者ο
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置通過使與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變所述關(guān)系，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩作為所述第一控制目標(biāo)值， 所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置； 所述第二設(shè)定裝置以與不追隨所述目標(biāo)行駛路線時相比使轉(zhuǎn)向傳遞比減少的方式設(shè)定轉(zhuǎn)向傳遞比，作為所述第二控制目標(biāo)值，所述轉(zhuǎn)向傳遞比規(guī)定相對于所述轉(zhuǎn)向角的所述轉(zhuǎn)向輸出軸的轉(zhuǎn)角，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的轉(zhuǎn)向傳遞比來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置通過使得與所述轉(zhuǎn)向輪連結(jié)的轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸相對旋轉(zhuǎn)來改變所述關(guān)系，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩作為所述第一控制目標(biāo)值， 所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置， 所述第二設(shè)定裝置以使得為使所述車輛追隨所述目標(biāo)行駛路線所需的所述轉(zhuǎn)向角減少的方式設(shè)定所述轉(zhuǎn)向輸出軸相對于所述轉(zhuǎn)向輸入軸的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角，作為所述第二控制目標(biāo)值，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置根據(jù)所述車輛的行駛條件來設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置以使得所述目標(biāo)行駛路線的曲率越大則所述轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。
6.如權(quán)利要求4所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置以使得所述車輛的速度越高則所述轉(zhuǎn)向角的減少量就越減少的方式設(shè)定所述目標(biāo)相對轉(zhuǎn)角。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第一設(shè)定裝置設(shè)定目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角作為所述第一控制目標(biāo)值，所述第一控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角來控制所述車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置，所述第二設(shè)定裝置以使反作用力轉(zhuǎn)矩被抵消的方式設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，作為所述第二控制目標(biāo)值，所述反作用力轉(zhuǎn)矩是隨著基于所述目標(biāo)車輪轉(zhuǎn)向角對車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置進(jìn)行控制而施加至所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩，所述第二控制裝置基于所述設(shè)定的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來控制所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向輪是經(jīng)由轉(zhuǎn)向輸出軸而與所述轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié)的前輪，所述第二設(shè)定裝置以使得由所述轉(zhuǎn)向輸出軸的運(yùn)動引起的第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩、由所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的運(yùn)動引起的第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩、以及由來自所述轉(zhuǎn)向輪的軸力引起的第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩中的至少一部分被抵消的方式設(shè)定所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置設(shè)定與所述第一部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，以使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩包含(1)第一慣性修正項，所述第一慣性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角加速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的慣性的影響；(2)第一粘性修正項，所述第一粘性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的粘性的影響；以及C3)第一摩擦修正項，所述第一摩擦修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向輸出軸的摩擦的影響。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置設(shè)定與所述第二部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，以使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩包含(1)第二慣性修正項，所述第二慣性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角加速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的慣性的影響；(2)第二粘性修正項，所述第二粘性修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的粘性的影響；以及C3)第二摩擦修正項，所述第二摩擦修正項具有與所述轉(zhuǎn)向輪的角速度相同的符號，并且修正所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的摩擦的影響。
11.如權(quán)利要求8所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述第二設(shè)定裝置考慮所述軸力的響應(yīng)延遲來設(shè)定與所述第三部分反作用力轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，并使所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩具有與所述轉(zhuǎn)向角相同的符號。
12.如權(quán)利要求7所述的車輛的行駛輔助設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向輪是不與所述轉(zhuǎn)向輸入軸連結(jié)的后輪，所述第二設(shè)定裝置考慮所述軸力的響應(yīng)延遲來設(shè)定所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，所述目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩具有與所述轉(zhuǎn)向角不同的符號，以使由來自所述轉(zhuǎn)向輪的軸力引起的反作用力轉(zhuǎn)矩被抵消。
全文摘要
在不導(dǎo)致車輛行為不穩(wěn)定的情況下使車輛追隨目標(biāo)行駛路線。車輛(10)包括作為車輪轉(zhuǎn)向角可變裝置的VGRS執(zhí)行器(200)以及作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩輔助裝置的EPS執(zhí)行器(400)。在進(jìn)行對目標(biāo)行駛路線的追隨時，基于目標(biāo)橫向加速度GYTG從EPS執(zhí)行器(400)輸出LKA目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩TLK。另一方面，為了抑制由該輔助轉(zhuǎn)矩引起的違反駕駛員意思的轉(zhuǎn)向盤(11)的轉(zhuǎn)向，通過VGRS執(zhí)行器(200)使轉(zhuǎn)向輪額外轉(zhuǎn)向LKA修正目標(biāo)角θLK。此時由于對轉(zhuǎn)向角和下部轉(zhuǎn)向軸(13)的轉(zhuǎn)角的關(guān)系不產(chǎn)生影響，因此可在不降低相對于駕駛員轉(zhuǎn)向的車輛的魯棒性的情況下實現(xiàn)對目標(biāo)行駛路線的追隨。
文檔編號B62D119/00GK102264593SQ200880132550
公開日2011年11月30日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
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