稳定性控制装置
阅读：696发布：2020-05-11
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1.一种稳定性控制装置，其特征在于，具备：
转轮部，其接受驾驶员的转轮输入；
转向部，其与上述转轮部机械地分离，使转向轮转向；
线控转向量运算单元，其运算与上述转轮部的转轮量相应的线控转向量；
摄像机，其拍摄本车前方的白线；
横向位置检测单元，其检测本车相对于与本车行进方向交叉的白线即对象白线的横向位置；
横摆角检测单元，其检测上述对象白线与本车行进方向所形成的角度即横摆角；
抑制转向量运算单元，其运算对所检测出的上述横摆角进行抑制的抑制转向量；
抑制转向量校正单元，其进行校正，使得上述本车的横向位置越接近上述对象白线，上述抑制转向量越大；
转向控制单元，其基于上述线控转向量和进行了上述校正后的上述抑制转向量来控制上述转向部的转向量；以及
转轮反作用力控制单元，其基于上述转轮量来控制对上述转轮部施加的转轮反作用力。
2.根据权利要求1所述的稳定性控制装置，其特征在于，
上述转轮反作用力控制单元基于上述线控转向量来控制对上述转轮部施加的转轮反作用力。
3.一种稳定性控制装置，其特征在于，
基于线控转向量和抑制转向量来控制转向部的转向量，其中，上述线控转向量是与同上述转向部机械地分离的转轮部的转轮量相应的转向量，上述抑制转向量是对由于干扰而在车辆中产生的横摆角进行抑制的转向量，另一方面，在基于上述转轮量来控制对上述转轮部施加的转轮反作用力时，进行校正，使得本车的横向位置越接近与本车行进方向交叉的白线，上述抑制转向量越大。
4.一种稳定性控制装置，其特征在于，具备：
传感器，其检测本车相对于与本车行进方向交叉的白线的横向位置；以及控制器，其基于线控转向量和抑制转向量来控制转向部的转向量，其中，上述线控转向量是与同上述转向部机械地分离的转轮部的转轮量相应的转向量，上述抑制转向量是对由于干扰而在车辆中产生的横摆角进行抑制的转向量，另一方面，在基于上述转轮量来控制对上述转轮部施加的转轮反作用力时，进行校正，使得本车的横向位置越接近上述白线，上述抑制转向量越大。
稳定性控制装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种稳定性控制装置。
背景技术
[0002] 在专利文献1中公开了如下一种技术：在将方向盘与转向轮机械地分离的线控转向式转轮装置中，为了获得抑制横风等干扰对车辆运动状态造成的影响的转向轮的转轮角，而对方向盘施加与干扰相应的转轮反作用力成分。
[0003] 专利文献1：日本特开2000-25630号公报
发明内容
[0004] 发明要解决的问题
[0005] 然而，在上述现有技术中，存在以下问题：由于对方向盘施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分，因此给驾驶员带来不协调感。
[0006] 本发明的目的在于提供一种能够减轻给驾驶员带来的不协调感的稳定性控制装置。
[0007] 用于解决问题的方案
[0008] 在本发明中，基于线控转向量和抑制转向量来控制转向部的转向量，其中，上述线控转向量是与同上述转向部机械地分离的转轮部的转轮量对应的转向量，上述抑制转向量是对由于干扰而在车辆中产生的横摆角进行抑制的转向量，另一方面，在基于上述转轮量来控制对上述转轮部施加的转轮反作用力时进行校正，使得本车的横向位置越接近与本车行进方向交叉的白线，上述抑制转向量越大。
[0009] 发明的效果
[0011] 图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0012] 图2是转向控制部19的控制框图。
[0013] 图3是转轮反作用力控制部20的控制框图。
[0014] 图4是干扰抑制指示转向角运算部32的控制框图。
[0015] 图5是与横摆角相应的推斥力运算部37的控制框图。
[0016] 图6是与横向位置相应的推斥力运算部38的控制框图。
[0017] 图7是表示横摆角F/B控制和横向位置F/B控制的控制区域的图。
[0018] 图8是表示正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到单次的横风的情况下的横摆角变化的时间图。
[0019] 图9是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下不实施横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图。
[0020] 图10是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下实施了横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图。
[0021] 图11是横向力偏移部34的控制框图。
[0022] 图12是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移的状态的图。
[0023] 图13是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性图。
[0024] 图14是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移而使表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0025] 图15是转轮反作用力扭矩偏移部36的控制框图。
[0026] 图16是与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图。
[0027] 图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图。
[0028] 图18是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移的状态的图。
[0029] 图19是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性图。
[0030] 图20是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移而使表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0031] 附图标记说明
[0032] 1：转轮部；2：转向部；3：备用离合器；4：SBW控制器；5FL、5FR：左右前轮；6：方向盘；7：柱轴；8：反作用力马达；9：转轮角传感器；11：小齿轮轴；12：转向齿轮；13：转向马达；14：转向角传感器；15：齿条齿轮；16：齿条；17：摄像机；18：车速传感器；19：转向控制部；19a：加法器；20：转轮反作用力控制部；20a：减法器；20b：加法器；20c：加法器；21：影像处理部；22：电流驱动器；23：电流驱动器；24：导航系统；31：指示转向角运算部；32：
干扰抑制指示转向角运算部；32a：横摆角运算部；32b：曲率运算部；32c：横向位置F/B用横向位置运算部；32d：加法器；32e：目标横摆力矩运算部；32f：目标横摆加速度运算部；
32g：目标横摆率运算部；32h：指示转向角运算部；32i：限幅处理部；32j：横摆角F/B用横向位置运算部；33：横向力运算部；34：横向力偏移部；34a：曲率运算部；34b：上下限限幅器；34c：SAT增益运算部；34d：乘法器；34e：限幅处理部；35：SAT运算部；36：转轮反作用力扭矩偏移部；36a：横摆角运算部；36b：横向位置运算部；36c：反作用力选择部；36d：
限幅处理部；37：与横摆角相应的推斥力运算部；37a：上下限限幅器；37b：横摆角F/B增益乘法部；37c：车速校正增益乘法部；37d：曲率校正增益乘法部；37e：乘法器；37f：横向位置校正增益乘法部；38：与横向位置相应的推斥力运算部；38a：减法器；38b：上下限限幅器；38c：距离校正增益乘法部；38d：横向位置F/B增益乘法部；38e：车速校正增益乘法部；38f：曲率校正增益乘法部；38g：乘法器；39：与偏离余量时间相应的反作用力运算部；
39a：乘法器；39b：除法器；39c：除法器；39d：偏离余量时间选择部；39e：与偏离余量时间相应的反作用力运算部；40：与横向位置相应的反作用力运算部；40a：减法器；40b：减法器；40c：横向位置偏差选择部；40d：与横向位置偏差相应的反作用力运算部。
干扰抑制指示转向角运算部；32a：横摆角运算部；32b：曲率运算部；32c：横向位置F/B用横向位置运算部；32d：加法器；32e：目标横摆力矩运算部；32f：目标横摆加速度运算部；
32g：目标横摆率运算部；32h：指示转向角运算部；32i：限幅处理部；32j：横摆角F/B用横向位置运算部；33：横向力运算部；34：横向力偏移部；34a：曲率运算部；34b：上下限限幅器；34c：SAT增益运算部；34d：乘法器；34e：限幅处理部；35：SAT运算部；36：转轮反作用力扭矩偏移部；36a：横摆角运算部；36b：横向位置运算部；36c：反作用力选择部；36d：
限幅处理部；37：与横摆角相应的推斥力运算部；37a：上下限限幅器；37b：横摆角F/B增益乘法部；37c：车速校正增益乘法部；37d：曲率校正增益乘法部；37e：乘法器；37f：横向位置校正增益乘法部；38：与横向位置相应的推斥力运算部；38a：减法器；38b：上下限限幅器；38c：距离校正增益乘法部；38d：横向位置F/B增益乘法部；38e：车速校正增益乘法部；38f：曲率校正增益乘法部；38g：乘法器；39：与偏离余量时间相应的反作用力运算部；
39a：乘法器；39b：除法器；39c：除法器；39d：偏离余量时间选择部；39e：与偏离余量时间相应的反作用力运算部；40：与横向位置相应的反作用力运算部；40a：减法器；40b：减法器；40c：横向位置偏差选择部；40d：与横向位置偏差相应的反作用力运算部。
具体实施方式
[0033] (实施例1)
[0034] [系统结构]
[0035] 图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0036] 实施例1的转轮装置采用了如下的线控转向(SBW)系统：将转轮部1、转向部2、备用离合器3、SBW控制器4作为主要的结构，且接受驾驶员的转轮输入的转轮部1与使左右前轮(转向轮)5FL、5FR转向的转向部2机械地分离。
[0037] 转轮部1具备方向盘6、柱轴7、反作用力马达8以及转轮角传感器9。
[0038] 柱轴7与方向盘6一体地旋转。
[0040] 转轮角传感器9检测柱轴7的绝对旋转角即方向盘6的转轮角。
[0041] 转向部2具备小齿轮轴11、转向齿轮12、转向马达13以及转向角传感器14。
[0042] 转向齿轮12是齿条和小齿轮式的转向齿轮，与小齿轮轴11的旋转相应地使前轮5L、5R转向。
[0043] 转向马达13例如是无刷马达，输出轴通过未图示的减速机与齿条齿轮15连接，根据来自SBW控制器4的指示向齿条16输出用于使前轮5转向的转向扭矩。
[0044] 转向角传感器14检测转向马达13的绝对旋转角。在此，转向马达13的旋转角和前轮5的转向角始终存在唯一确定的相关关系，因此能够根据转向马达13的旋转角检测前轮5的转向角。在下面只要没有特别地记载，就将前轮5的转向角设为是根据转向马达13的旋转角计算出的转向角。
[0045] 备用离合器3设置在转轮部1的柱轴7与转向部2的小齿轮轴11之间，通过备用离合器3的分离来将转轮部1与转向部2机械地分离，通过备用离合器3的接合来将转轮部1与转向部2机械地连接。
[0047] SBW控制器4具有对前轮5FL、5FR的转向角进行控制的转向控制部19、对施加于柱轴7的转轮反作用力扭矩进行控制的转轮反作用力控制部20以及影像处理部21。
[0048] 转向控制部19基于各输入信息生成指示转向角，将所生成的指示转向角向电流驱动器22输出。
[0049] 电流驱动器22通过使由转向角传感器14检测出的实际转向角与指示转向角一致的角度反馈，来控制向转向马达13的指示电流。
[0050] 转轮反作用力控制部20基于各输入信息生成指示转轮反作用力扭矩，将所生成的指示转轮反作用力扭矩向电流驱动器23输出。
[0051] 电流驱动器23通过使基于反作用力马达8的电流值估计出的实际转轮反作用力扭矩与指示转轮反作用力扭矩一致的扭矩反馈，来控制向反作用力马达8的指示电流。
[0052] 影像处理部21通过从由摄像机17拍摄到的本车前方的行驶道路的影像中提取边缘等的图像处理来识别行驶车道左右的白线(行驶道路区分线)。
[0053] 另外，SBW控制器4在SBW系统故障时，将备用离合器3接合来将转轮部1与转向部2机械地连接，能够通过方向盘6的转轮来进行齿条16的轴向移动。此时，也可以进行通过转向马达13的辅助扭矩来对驾驶员的转轮力进行辅助的、相当于电动动力转向系统的控制。
[0054] 在上述SBW系统中，也可以设为将各传感器、各控制器、各马达设置多个的冗余系统。另外，也可以使转向控制部19和转轮反作用力控制部20相独立。
[0055] 在实施例1中，为了降低驾驶员的修正转轮量和减轻转轮负担，实施稳定性控制和修正转轮降低控制。
[0056] 稳定性控制以提高针对干扰(横风、路面凹凸、车辙、路面超高等)的车辆的稳定性为目的，进行两个反馈(F/B)控制。
[0057] 1.横摆角F/B控制
[0058] 根据白线与本车行进方向所形成的角度即横摆角来校正转向角，使由于干扰而产生的横摆角减小。
[0059] 2.横向位置F/B控制
[0060] 根据到白线的距离(横向位置)校正转向角，使由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化减小。
[0061] 修正转轮降低控制以提高针对驾驶员的转轮输入的车辆的稳定性为目的，进行三个反作用力偏移控制。
[0062] 1.与横向位置相应的反作用力偏移控制
[0063] 与横向位置相应地使与自校准扭矩相应的转轮反作用力特性向转轮反作用力的绝对值变大的方向偏移，抑制在驾驶员进行越过转轮角中立位置的修正转轮时转轮扭矩的符号反转。
[0064] 2.与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制
[0065] 与偏离余量时间(到白线的到达时间)相应地使与自校准扭矩相应的转轮反作用力特性向转轮反作用力的绝对值变大的方向偏移，抑制在驾驶员进行越过转轮角中立位置的修正转轮时转轮扭矩的符号反转。
[0066] 3.与曲率相应的反作用力偏移控制
[0067] 与白线的曲率相应地使与自校准扭矩相应的转轮反作用力特性向与自校准扭矩符号相同的方向偏移，降低转弯时驾驶员的保舵力，并且抑制相对于保舵力变化的保舵角变化。
[0068] [转向控制部]
[0069] 图2是转向控制部19的控制框图。
[0070] SBW指示转向角运算部31基于转轮角和车速运算SBW指示转向角。
[0071] 干扰抑制指示转向角运算部32基于车速和白线信息，来运算用于在稳定性控制中校正SBW指示转向角的干扰抑制指示转向角。在后面记述干扰抑制指示转向角运算部32的详细内容。
[0072] 加法器19a将SBW指示转向角和干扰抑制指示转向角相加得到的值作为最终的指示转向角并向电流驱动器22输出。
[0073] [转轮反作用力控制部]
[0074] 图3是转轮反作用力控制部20的控制框图。
[0075] 横向力运算部33基于转轮角和车速，参照预先通过实验等求出的表示传统的转轮装置的各车速的转轮角与轮胎横向力的关系的转轮角-横向力变换对应关系来运算轮胎横向力。转轮角-横向力变换对应关系具有以下特性：转轮角越大则轮胎横向力越大，并且，与转轮角大时相比，在转轮角小时与转轮角的变化量相对应的轮胎横向力的变化量大，并且车速越高则轮胎横向力越小。
[0076] 横向力偏移部34基于车速和白线信息来运算用于在与曲率相应的反作用力偏移控制中使转轮反作用力特性偏移的横向力偏移量。在后面记述横向力偏移部34的详细内容。
[0077] 减法器20a从轮胎横向力减去横向力偏移量。
[0078] SAT运算部35基于车速和以横向力偏移量偏移之后的轮胎横向力，参照预先通过实验等求出的表示传统的转轮装置的轮胎横向力与转轮反作用力扭矩的关系的横向力-转轮反作用力扭矩变换对应关系，运算由于轮胎横向力而产生的转轮反作用力扭矩。轮胎横向力-转轮反作用力扭矩变换对应关系具有以下特性：轮胎横向力越大则转轮反作用力扭矩大，与轮胎横向力大时相比，在轮胎横向力小时与轮胎横向力的变化量相对应的转轮反作用力扭矩的变化量大，并且车速越高则转轮反作用力扭矩越小。该特性是对在传统的转轮装置中通过因路面反作用力产生的要将车轮恢复直行状态的自校准扭矩而对方向盘产生的反作用力进行模拟所得到的。
[0079] 加法器20b将转轮反作用力扭矩和与转向特性相应的转轮反作用力扭矩成分(弹性项、粘性项、惯性项)相加。弹性项是与转轮角成比例的成分，通过将转轮角乘以规定的增益而计算出。粘性项是与转轮角速度成比例的成分，通过将转轮角速度乘以规定的增益而计算出。惯性项是与转轮角加速度成比例的成分，通过将转轮角加速度乘以规定的增益而计算出。
[0080] 转轮反作用力扭矩偏移部36基于车速和本车前方的行驶道路的影像来运算用于在与横向位置或偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中使转轮反作用力特性偏移的转轮反作用力扭矩偏移量。在后面记述转轮反作用力扭矩偏移部36的详细内容。
[0081] 加法器20c将加上与转向特性相应的转轮反作用力扭矩成分之后的转轮反作用力扭矩与转轮扭矩偏移量相加得到的值作为最终的指示转轮反作用力扭矩并向电流驱动器23输出。
[0082] [干扰抑制指示转轮角运算部]
[0083] 图4是干扰抑制指示转向角运算部32的控制框图。
[0084] 横摆角运算部32a运算前方注视点处的与本车行进方向交叉的白线(本车所面向的白线)同本车行进方向所形成的角度即横摆角。前方注视点处的横摆角设为规定时间(例如0.5秒)后的白线与本车行进方向所形成的角度。通过基于由摄像机17拍摄到的行驶道路的影像来运算横摆角，由此能够简单且高精度地检测横摆角。
[0085] 横摆角F/B用横向位置运算部32j运算前方注视点处的到与本车行进方向交叉的白线的距离。
[0086] 曲率运算部32b运算前方注视点处的与本车行进方向交叉的白线的曲率。
[0087] 横向位置F/B用横向位置运算部32c运算前方注视点处的到左右白线中的离本车近的白线的距离。
[0088] 与横摆角相应的推斥力运算部37基于横摆角、曲率、车速以及前方注视点处的到与本车行进方向交叉的白线的距离，来运算用于在横摆角F/B控制中使由于干扰而产生的横摆角减小的车辆的推斥力。后面记述与横摆角相应的推斥力运算部37的详细内容。
[0089] 与横向位置相应的推斥力运算部38基于曲率、车速以及前方注视点处的到左右白线中的离本车近的白线的距离，来运算用于在横向位置F/B控制中使由于干扰而产生的横向位置变化减小的车辆的推斥力。在后面记述与横向位置相应的推斥力运算部38的详细内容。
[0090] 加法器32d将与横摆角相应的推斥力和与横向位置相应的推斥力相加来运算横向推斥力。
[0091] 目标横摆力矩运算部32e基于横向推斥力、轴距(车轴间距离)、后轮轴重以及前轮轴重来运算目标横摆力矩。具体地说，将横向推斥力乘以后轮轴重相对于车辆重量(前轮轴重+后轮轴重)的比例和轴距得到的值设为目标横摆力矩。
[0092] 目标横摆加速度运算部32f将目标横摆力矩乘以横摆惯性力矩系数来运算目标横摆加速度。
[0093] 目标横摆率运算部32g将目标横摆加速度乘以车头时距来运算目标横摆率。
[0094] 指示转向角运算部32h基于目标横摆率φ*、轴距WHEEL_BASE、车速V以及车辆的特性速度vCh，参照下述式子来运算干扰抑制指示转向角δst*。在此，车辆的特性速度Vch是指已知的“阿克曼(Ackerman)方程式”中的参数，表示车辆的自转向特性。
[0095] δst*--(φ*×WHEEL_BASE×(1+(V/vCh)2)×180)/(V×M_PI)
[0096] 其中，M_PI是规定的系数。
[0097] 限幅处理部32i对干扰抑制指示转向角δst*的最大值和变化率的上限进行限制。最大值设为在传统的转轮装置(转轮部与转向部机械地连接)中方向盘6的转轮角处于中立位置附近的游隙的角度范围(例如左右3°)时的与该游隙的范围对应的前轮5FL、5FR的转向角范围(例如左右0.2°)。
[0098] 图5是与横摆角相应的推斥力运算部37的控制框图。
[0099] 上下限限幅器37a对横摆角实施上下限限幅处理。上下限限幅器在横摆角为正值的情况下(将白线与本车行进方向的延长线交叉时的横摆角设为正。)，设为能够抑制干扰的规定值以上且比车辆发生振动时的值和由于驾驶员的转轮所产生的值小的值(例如1°)，在横摆角为负的情况下设为0。
[0100] 横向位置校正增益乘法部37f将限幅处理后的横摆角乘以横向位置F/B增益。横向位置F/B增益设为以下特性并设定上限和下限，该特性为：前方注视点处的到与本车行进方向交叉的白线的距离越短，横向位置F/B增益越大。
[0101] 横摆角F/B增益乘法部37b将横向位置校正增益乘法部37f的输出乘以横摆角F/B增益。横摆角F/B增益设为能够避免控制量不足并确保响应性的规定值以上且比车辆发生振动时的值和驾驶员感觉到转轮角与转向角的中立偏离时的值小。
[0102] 车速校正增益乘法部37c将车速乘以车速校正增益。车速校正增益设为以下特性：在0km/h～70km/h的范围内取最大值，在70km/h～130km/h的范围内逐渐减小，在130km/h以上的范围内为最小值(0)。
[0103] 曲率校正增益乘法部37d将曲率乘以曲率校正增益。曲率校正增益设为以下特性并设定上限和下限(0)，该特性为：曲率越大则曲率校正增益越小。
[0104] 乘法器37e将横摆角F/B增益乘法部37b、车速校正增益乘法部37c以及曲率校正增益乘法部37d的各输出相乘，求出与横摆角相应的推斥力。
[0105] 图6是与横向位置相应的推斥力运算部38的控制框图。
[0106] 减法器38a从预先设定的横向位置阈值(例如90cm)减去前方注视点处的到白线的距离而求出横向位置偏差。
[0107] 上下限限幅器38b对横向位置偏差实施上下限限幅处理。上下限限幅器在横向位置偏差为正值的情况下取规定的正值，在横向位置偏差为负值的情况下设为0。
[0108] 距离校正增益乘法部38c将前方注视点处的到左右白线中的离本车近的白线的距离乘以距离校正增益。距离校正增益设为以下特性并设定下限，该特性为：在到白线的距离为规定值以下的情况下距离校正增益取最大值，在到白线的距离超过规定值的情况下，距离越长则距离校正增益越小。
[0109] 横向位置F/B增益乘法部38d将由距离校正增益乘法部38c校正后的到白线的距离乘以横向位置F/B增益。横向位置F/B增益设定为如下值：该值为能够避免控制量不足并确保响应性的规定值以上，并且比车辆发生振动时的值和驾驶员感觉到中立偏离时的值小，进一步小于横摆角F/B增益运算部37b的横摆角F/B增益。
[0110] 车速校正增益乘法部38e将车速乘以车速校正增益。车速校正增益设为以下特性：在0km/h～70km/h的范围内取最大值，在70km/h～130km/h的范围内逐渐减小，在130km/h以上的范围内为最小值(0)。
[0111] 曲率校正增益乘法部38f将曲率乘以曲率校正增益。曲率校正增益设为以下性并设定上限和下限(0)，该特性为：曲率越大则曲率校正增益越小。
[0112] 乘法器38g将横向位置F/B增益乘法部38d、车速校正增益乘法部38e以及曲率校正增益乘法部38f的各输出相乘，求出与横向位置相应的推斥力。
[0113] [稳定性控制作用]
[0114] 在实施例1中，作为稳定性控制，实施使由于干扰而产生的横摆角减小的横摆角F/B控制以及使由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化减小的横向位置F/B控制。在产生了横摆角的情况下，与横向位置无关地实施横摆角F/B控制，在到白线的距离为规定的横向位置阈值(90cm)以下的情况下实施横向位置F/B控制。即，行驶车道中央附近为横向位置F/B控制的不灵敏区。图7示出两个F/B控制的控制区域。φ为横摆角。
[0115] 图8是表示正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到单次的横风的情况下的横摆角变化的时间图，假设车辆正行驶于行驶车道的中央附近。当车辆受到单次的横风而产生横摆角时，在横摆角F/B控制下运算与横摆角相应的推斥力，求出用于获得该推斥力的干扰抑制指示转向角，对基于转轮角和车速的SBW指示转向角进行校正。
[0116] 在使车辆沿着行驶车道行驶的情况下，特别是在直线道路中，白线的方向与本车行进方向一致，因此横摆角为零。也就是说，在实施例1的横摆角F/B控制中，将所产生的横摆角视为由干扰引起的，通过使横摆角减小，特别是在直行时能够提高针对干扰的车辆的稳定性，从而能够降低驾驶员的修正转轮量。
[0117] 以往，作为抑制横风等干扰对车辆运动状态造成的影响的方法，在传统的转轮装置的情况下已知对转轮系统施加用于抑制干扰的转向扭矩的方法，在SBW系统的情况下已知对方向盘施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分的方法。但是，在这些以往的转轮装置的情况下，由于产生转轮反作用力的变动，因此给驾驶员带来不协调感。
[0118] 与此相对地，在包括实施例1的横摆角F/B控制的稳定性控制中，着眼于方向盘6和前轮5L、5R机械地分离的SBW系统的特征、即能够对方向盘6和前轮5L、5R相互独立地进行控制这一点，基于将与转轮角和车速相应的SBW指示转向角和与横摆角相应的干扰抑制指示转向角相加得到的指示转向角来控制前轮5L、5R的转向角，另一方面，基于转轮角和车速来估计轮胎横向力，基于与估计出的轮胎横向力和车速相应的指示转轮反作用力来控制转轮反作用力。
[0119] 即，由于直接对前轮5L、5R施加干扰抑制量的转向角，因此不需要施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分。并且，施加与根据转轮角估计出的轮胎横向力相应的转轮反作用力，由此因用于抑制干扰的转向而产生的轮胎横向力的变动不被反映在转轮反作用力中，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。在以往的SBW系统中，根据由传感器检测出的齿条轴力、转向角来估计轮胎横向力，施加与估计出的轮胎横向力相应的转轮反作用力。因此，因用于抑制干扰的转向而产生的轮胎横向力的变动必然被反映在转轮反作用力中，从而驾驶员产生不协调感。在实施例1中，仅因驾驶员的转轮而产生的轮胎横向力被反映到转轮反作用力中，转轮反作用力不会因用于抑制干扰的转向而产生变动，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0120] 在此，在直接对前轮5L、5R施加干扰抑制量的转向角的情况下，转轮角与转向角的中立偏离成为问题，但是在实施例1中，将干扰抑制指示转向角设定为在传统的转轮装置中方向盘6处于转轮角中立位置附近的游隙的角度范围(左右3°)时的与该游隙范围对应的前轮5FL、5FR的转向角范围(左右0.2°)。与转弯时相比，在直行时由干扰引起的横摆角的产生更为显著，在直行时转轮角位于转轮角中立位置附近。也就是说，通过横摆角F/B控制对转向角的校正大部分在转轮角中立位置附近实施，因此通过将伴随干扰抑制指示转向角的施加而产生的转轮角与转向角的中立偏离量抑制在转向的游隙的范围，能够抑制伴随中立偏离而产生的不协调感。
[0121] 另外，由于将干扰抑制指示转向角限制在左右0.2°的范围，因此即使是在稳定性控制的过程中，驾驶员也能够通过转轮输入使车辆的行进方向向期望的方向变化。也就是说，相对于因驾驶员的转轮输入而产生的转向角的变化量，基于干扰抑制指示转向角的转向角的校正量是微小的，因此能够不妨碍驾驶员转轮地实现针对干扰的车辆稳定性的提高。
[0122] 以往，作为控制车辆的横向运动的控制，当检测出车辆的行驶车道偏离倾向时对车辆施加避免偏离的横摆力矩的车道偏离防止控制、对车辆施加横摆力矩以使车辆行驶于行驶车道的中央附近的车道保持控制是公知的。但是，在车道偏离防止控制中，是具有控制介入的阈值的控制，由于在行驶车道的中央附近处控制不起作用，因此无法确保针对干扰的车辆的稳定性。另外，即使在驾驶员想要使车辆靠近行驶车道的一端的情况下，也基于阈值而进行控制介入，因此给驾驶员带来麻烦。另一方面，在车道保持控制中，是具有目标位置(目标线)的控制，虽然能够确保针对干扰的车辆的稳定性，但是无法行驶于从目标线偏离了的线上。另外，当驾驶员减小方向盘的握持力时，通过判断为松开手的状态而解除控制，因此驾驶员需要始终以固定以上的力握持方向盘，从而驾驶员的转轮负荷大。
[0123] 与此相对地，实施例1的横摆角F/B控制不具有控制介入的阈值，因此能够通过平滑的控制始终确保针对干扰的稳定性。并且，由于不具有目标位置，因此驾驶员能够使车辆在喜欢的线上行驶。另外，即使在轻轻地握着方向盘6的情况下也不会解除控制，因此能够减小驾驶员的转轮负荷。
[0124] 另外，在实施例1的横摆角F/B控制中，本车的横向位置越接近与本车行进方向交叉的白线，使干扰抑制指示转向角越大。在由于干扰而产生了横摆角的情况下，车辆以接近与本车行进方向交叉的白线(称为对象白线。)的方式行使。此时，在与对象白线的距离近的情况下，有可能偏离车道，因此需要紧急减小横摆角。另一方面，在与对象白线的距离远的情况下，车辆是朝向行使车道中央行使的状态，因此不需要紧急减小横摆角，假设当增大干扰抑制指示转向角时，横摆角减小，由此有可能虽然少量但妨碍向行使车道中央的驾驶员的转轮，给驾驶员带来不协调感。由此，将与本车行进方向交叉的白线设为对象白线，与对象白线的距离越近，使干扰抑制指示转向角越大，由此能够设定恰当的控制量(干扰抑制指示转向角)，能够兼顾减小由干扰产生的横摆角与减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0125] 图9是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下不实施横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图，假定车辆正行驶于行驶车道的中央附近。当车辆受到连续的横风而产生横摆角时，通过横摆角F/B控制而横摆角减小，但是车辆受到连续的干扰而发生了横滑。这是因为横摆角F/B控制使横摆角减小，在横摆角为零的情况下不进行转向角的校正，因此无法直接减小由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化。此外，通过将与横摆角相应的推斥力设为大的值，能够间接地抑制横向位置变化(抑制横摆角的积分值的增加)，但是由于干扰抑制指示转向角的最大值被限制为左右0.2°以不给驾驶员带来不协调感，因此仅通过横摆角F/B控制难以有效地抑制车辆的横滑。并且，需要在驾驶员感觉到横摆角变化之前使横摆角收敛，因此将用于求出与横摆角相应的推斥力的横摆角F/B增益设为尽可能大的值，对此，如果保持原样则车辆会发生振动，因此利用上下限限幅器37a将与横摆角F/B增益相乘的横摆角限制在上限(1°)以下。即，与横摆角相应的推斥力是与比实际的横摆角小的横摆角对应的推斥力，因此从这一点也可知仅通过横摆角F/B控制难以有效地抑制车辆的横滑。
[0126] 因此，在实施例1的稳定性控制中，导入横向位置F/B控制，抑制了车辆由于恒定的干扰而发生横滑。图10是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下实施了横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图，在横向位置F/B控制中，正行驶于行驶车道中央附近的车辆受到连续的横风而发生横滑，当到白线的距离变为横向位置阈值以下时，运算与横向位置变化(≈横摆角积分值)相应的推斥力。在干扰抑制指示转向角运算部32中，运算基于将与横向位置相应的推斥力和与横摆角相应的推斥力相加得到的横向推斥力的干扰抑制指示转向角，并对SBW指示转向角进行校正。即，在横向位置F/B控制中，通过与横向位置相应的干扰抑制指示转向角来对SBW指示转向角进行校正，因此能够直接减小由恒定的干扰引起的横向位置变化，从而能够抑制车辆的横滑。换言之，能够使进行横摆角F/B控制的车辆的行驶位置返回到横向位置F/B控制的不灵敏区即行驶车道中央附近。
[0127] 如上所述，关于实施例1的稳定性控制，通过横摆角F/B控制使由瞬时的干扰引起的横摆角变化减小，通过横向位置F/B控制使由恒定的干扰引起的横摆角积分值(横向位置变化)减小，由此能够同时提高针对瞬时的干扰和恒定的干扰的车辆的稳定性。
[0128] 并且，关于实施例1的稳定性控制，将通过控制(干扰抑制指示转向角的施加)产生的车辆运动状态限制为不被驾驶员察觉到的程度且不妨碍通过驾驶员的转轮产生的车辆运动状态变化的程度，并且由于不使通过控制而产生的自校准扭矩的变化反映到转轮反作用力中，因此能够不使驾驶员意识到正在进行稳定性控制地实施该控制。由此，能够模拟如同具有针对干扰的稳定性优良的车身诸因素的车辆的动作。
[0129] 此外，用于在横向位置F/B控制中求出与横向位置相应的推斥力的横向位置F/B增益设定为比横摆角F/B增益小的值。如上所述，这是因为横摆角F/B控制需要在驾驶员感觉到由瞬时的干扰所引起的横摆角的变化之前使横摆角收敛，因而要求高响应性，与此相对地，对于横向位置F/B控制，要求阻止横向位置变化增加，以及由于横摆角积分值的蓄积而导致横向位置变化花费时间，因此不需要像横摆角F/B控制那样的程度的响应性。另外，因为如果使横向位置F/B增益增大，则根据干扰的大小而控制量大幅变动，给驾驶员带来不协调感。
[0130] [横向力偏移部]
[0131] 图11是横向力偏移部34的控制框图。
[0132] 曲率运算部34a运算前方注视点处的白线的曲率。
[0133] 上下限限幅器34b对车速实施上下限限幅处理。
[0134] SAT增益运算部34c基于限幅处理后的车速运算与车速相应的SAT增益。SAT增益设为车速越高则增益越大的特性，并设定上限。
[0135] 乘法器34d将SAT增益乘以曲率来求出横向力偏移量。
[0136] 限幅处理部34e对横向力偏移量的最大值和变化率的上限进行限制。例如最大值设为1,000N，变化率的上限设为600N/s。
[0137] [与曲率相应的反作用力偏移控制作用]
[0138] 关于与曲率相应的反作用力偏移控制，白线的曲率越大则求出的横向力偏移量越大，从轮胎横向力中减去该横向力偏移量。由此，如图12所示那样，白线的曲率越大，则由SAT运算部35运算出的表示与轮胎横向力相应的转轮反作用力扭矩即与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性越向与自校准扭矩符号相同的方向偏移。此外，图12是右弯道的情况，在左弯道的情况下，向与图12相反的方向偏移。
[0139] 以往，在将转轮部与转向部机械地分离的SBW系统中，设定模拟与传统的转轮装置中的自校准扭矩相应的转轮反作用力的转轮反作用力特性，基于该转轮反作用力特性对方向盘施加转轮反作用力，此时，方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系为如图13所示那样的特性A。即，转轮角的绝对值越大，则转轮扭矩的绝对值越大，与转轮角的绝对值大时相比，在转轮角的绝对值小时，与转轮角的变化量相对应的转轮扭矩的变化量大。
[0140] 在此，考虑在转弯过程中驾驶员为了进行路线修正而改变保舵扭矩的情况。在图13中，当驾驶员从以保舵扭矩T1保持转轮角θ1的状态起将保舵扭矩减小到T2时，转轮角成为θ2，由于转轮角的减小而前轮5L、5R的转向角变小。此时，根据上述SBW系统中的转轮反作用力特性，弯道的曲率越大，则相对于保舵扭矩的变化转轮角越大幅变动。也就是说，存在以下问题：弯道的曲率越大，车辆针对转轮扭矩的灵敏度越高，因此越难以进行路线修正。
[0141] 与此相对地，在实施例1的与曲率相应的反作用力偏移控制中，白线的曲率越大，使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性越向与自校准扭矩符号相同的方向偏移，由此表示转轮角与转轮扭矩的关系的特性如图14所示那样向与转轮角符号相同的方向偏移，从特性A变化为特性B。由此，白线的曲率越大，与保舵扭矩的变化量相对应的转轮角的变化量越小，因此即使驾驶员使保舵扭矩减小到T4而使保舵扭矩的减小量ΔT3-4与图13所示的现有技术的减小量ΔT1-2相同的情况，转轮角的减小量Δθ1-4也比现有技术的减小量Δθ1-2小。也就是说，弯道的曲率越大，能够使相对于保舵扭矩的变化的转轮角的变动越小，越能够降低车辆针对转轮扭矩的灵敏度，因此能够使车辆的运动状态变化变慢，从而驾驶员容易地进行路线修正。另外，由于与现有技术相比能够减小用于维持转轮角θ1的保舵扭矩T3(
[0142] 以往，已知如下一种技术：为了减轻转弯时的驾驶员的转轮负担，白线的曲率越大，使转轮反作用力特性的斜率越小。但是在该现有技术中，曲率越大，相对于转轮扭矩的变化的转轮角的变动越大，因此车辆针对转轮扭矩的灵敏度变高。也就是说，通过使转轮反作用力特性与白线的曲率相应地向与自校准扭矩相同的方向偏移，能够兼顾减轻转弯时的驾驶员的转轮负担与容易进行前进路线修正。
[0143] [转轮反作用力扭矩偏移部]
[0144] 图15是转轮反作用力扭矩偏移部36的控制框图。
[0145] 横摆角运算部36a运算前方注视点处的横摆角。通过基于由摄像机17拍摄到的行驶道路的影像来运算横摆角，能够简单且高精度地检测横摆角。
[0146] 横向位置运算部36b分别运算前方注视点处的相对于左右白线的横向位置和当前位置处的相对于左右白线的横向位置。在此，横向位置运算部36b在本车越过白线而移动到相邻的行驶车道的情况下、即进行了车道变更的情况下，替换当前位置处的相对于左右白线的横向位置。也就是说，将到达白线前的相对于左白线的横向位置设为到达白线后的相对于右白线的横向位置，将到达白线前的相对于右白线的横向位置设为到达白线后的相对于左白线的横向位置。此外，在车道变更到车道宽度不同的行驶车道的情况下，将车道变更后的行驶车道的车道宽度W2除以车道变更前的行驶车道的车道宽度W1而得到的值W2/W1乘以替换后的横向位置来校正横向位置。在此，从导航系统24获取各行驶车道的车道宽度信息。
[0147] 与偏离余量时间相应的反作用力运算部39基于车速、横摆角以及前方注视点处的相对于左右白线的横向位置来运算与偏离余量时间相应的反作用力。在后面记述与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的详细内容。
[0148] 与横向位置相应的反作用力运算部40基于当前位置处的相对于左右白线的横向位置来运算与横向位置相应的反作用力。在后面记述与横向位置相应的反作用力运算部40的详细内容。
[0149] 反作用力选择部36c选择与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中的绝对值大的一方来作为转轮反作用力扭矩偏移量。
[0150] 限幅处理部36d对转轮反作用力扭矩偏移量的最大值和变化率的上限进行限制。例如最大值设为2Nm，变化率的上限设为10Nm/s。
[0151] 图16是与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图。
[0152] 乘法器39a将横摆角乘以车速求出车辆的横向速度。
[0153] 除法器39b将前方注视点处的相对于左白线的横向位置除以横向速度来求出相对于左白线的偏离余量时间。
[0154] 除法器39c将前方注视点处的相对于右白线的横向位置除以横向速度来求出相对于右白线的偏离余量时间。
[0155] 偏离余量时间选择部39d选择相对于左右白线的偏离余量时间中的短的一方来作为偏离余量时间。
[0156] 与偏离余量时间相应的反作用力运算部39e基于偏离余量时间来运算与偏离余量时间相应的反作用力。与偏离余量时间相应的反作用力具有以下特性：与偏离余量时间成反比例(与偏离余量时间的倒数成比例)且在3秒以上大致变为零。
[0157] 图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图。
[0158] 减法器40a从预先设定的目标左横向位置(例如90cm)减去相对于左车道的横向位置来求出相对于左车道的横向位置偏差。
[0159] 减法器40b从预先设定的目标右横向位置(例如90cm)减去相对于右车道的横向位置来求出相对于右车道的横向位置偏差。
[0160] 横向位置偏差选择部40c选择相对于左右车道的横向位置偏差中的大的一方来作为横向位置偏差。
[0161] 与横向位置偏差相应的反作用力运算部40d基于横向位置偏差来运算与横向位置相应的反作用力。与横向位置相应的反作用力设为以下特性并设定上限，该特性为：横向位置偏差越大则与横向位置相应的反作用力越大。
[0162] [与横向位置相应的反作用力偏移控制作用]
[0163] 关于与横向位置相应的反作用力偏移控制，将与横向位置相应的反作用力作为转轮反作用力扭矩偏移量来与转轮反作用力扭矩相加。由此，如图18所示那样，到白线的距离越短，则表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性越向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。此外，图18是接近右车道的情况，在接近左车道的情况下，向与图18相反的方向偏移。
[0164] 在此，在以往的转轮反作用力控制中，考虑由于驾驶员的不经意向右方向的偏转增加操作而使车辆的行驶位置向右侧偏移、之后驾驶员通过修正转轮而将行驶位置返回到行驶车道中央附近的情况。将驾驶员不经意进行了操作时的转轮角和转轮扭矩设为图19的特性A上的点P1的位置。特性A与图13同样地设为设定了模拟传统的转轮装置得到的转轮反作用力特性时的表示转轮角与转轮扭矩的关系的特性。为了使行驶位置从该状态返回到行驶车道中央附近，需要使前轮向左转向，因此驾驶员在向转轮角中立位置的偏转返回操作之后继续进行从转轮角中立位置起的偏转增加操作，使方向盘与想要的角度θ5一致。此时，在上述现有技术中，由于转轮角中立位置(转轮角零点)与转轮扭矩中立位置(转轮扭矩零点)一致，因此需要在到达转轮角中立位置之前使转轮扭矩减小、如果超过转轮角中立位置则需要使转轮扭矩增加。也就是说，在进行越过转轮角中立位置的修正转轮的情况下，转轮扭矩的符号反转，驾驶员控制力的方向切换，并且与其它的转轮角区域相比，在转轮扭矩中立位置附近，与转轮扭矩的变化量相对应的转轮角的变化量显著较小，因此驾驶员的转轮负担大，难以将方向盘控制成想要的角度θ5。由此，存在以下问题：车辆的行驶位置容易过度偏移，由此导致修正转轮量增大。
[0165] 与此相对地，在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，到白线的距离越短，使与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩越向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移，由此表示转轮角与转轮扭矩的关系的特性如图20所示那样向转轮扭矩的绝对值变大的方向偏移，随着到白线的距离变短，从特性A向特性C连续地变化。此时，为了维持转轮角，需要增加转轮扭矩，如果转轮扭矩固定，则方向盘6一点点地向转轮角中立位置返回(点P1→点P2)，因此能够抑制由于驾驶员的不经意的偏转增加操作而导致车辆的行驶位置向右侧偏移。另一方面，在驾驶员维持转轮角的情况下，转轮角和转轮扭矩从点P1向点P3移动。在驾驶员从该状态起进行修正转轮的情况下，在特性C中转轮扭矩中立位置与转轮角中立位置相比向偏转增加侧偏移，因此在从转轮角中立位置起的偏转增加操作时，在到达转轮扭矩中立位置之前的期间转轮扭矩的符号不反转。因此，驾驶员仅通过在使转轮扭矩减小而使方向盘6成为想要的角度时阻止方向盘6的旋转就能够控制前轮5L、5R的转向角。也就是说，关于实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制，由于驾驶员控制力的方向不容易切换，因此驾驶员能够容易地进行修正转轮。其结果，由于车辆的行驶位置不容易过度偏移，因此能够降低修正转轮量。
[0166] 以往，已知如下技术：为了抑制由于驾驶员的不经意的操作而行驶位置偏移，越靠近白线则越增大转轮反作用力，但是在该现有技术中，只是越靠近越对方向盘施力，由于转轮反作用力特性中的转轮扭矩中立位置始终与转轮角中立位置一致，因此在越过转轮角中立位置的修正转轮中，转轮扭矩的符号反转，不能减轻驾驶员的转轮负担。也就是说，通过到白线的距离越短使与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩越向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移，能够兼顾抑制行驶位置的偏移与减轻驾驶员的转轮负担。
[0167] 另外，在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，由于到白线的距离越短则使偏移量越大，因此到白线的距离越短，使转轮扭矩中立位置越向远离转轮角中立位置的位置偏移。在驾驶员进行使车辆的行驶位置返回到行驶车道中央附近的修正转轮的情况下，越靠近白线，需要使从转轮角中立位置起的偏转增加操作量越大。此时，当转轮扭矩中立位置相对于转轮角中立位置的偏移量小时，在方向盘变为想要的角度之前有可能转轮扭矩越过中立位置而转轮扭矩的符号反转。因此，到白线的距离越短，使偏移量越大，由此能够抑制转轮扭矩越过中立位置。
[0168] 在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，横向位置运算部36b在本车到达白线时替换当前位置处的相对于左右白线的横向位置。在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，本车离行驶车道中央附近越远，使转轮反作用力越大，由此使本车容易地返回到行驶车道中央附近。也就是说，将横摆角积分值(横向位置变化)视为干扰，对转轮反作用力进行控制使得向横摆角积分值消失的方向引导车辆。因此，在进行了车道变更的情况下，需要将横摆角积分值重置。这是因为，在假设不将横摆角积分值重置的情况下，在车道变更之后用于使车辆返回到车道变更之前的行驶车道中央附近的转轮反作用力仍持续产生作用，因此阻碍驾驶员的操作。此外，如果只是将积分值设为零，则无法将车辆引导至车道变更之后的行驶车道中央附近。
[0169] 因此，在实施例1中，在本车到达白线的情况下，视为驾驶员有意的操作，因此在该情况下替换当前位置处的相对于左右白线的横向位置、换言之使横摆角积分值的符号反转，由此将引导本车的位置从车道变更前的行驶车道中央附近切换为车道变更后的行驶车道中央附近，能够生成用于向车道变更后的行驶车道中央附近引导本车的转轮反作用力。此时，由于考虑了车道变更后的行驶车道的车道宽度W2相对于车道变更前的行驶车道的车道宽度W1的比率W2/W1，因此能够设定准确的横向位置，从而能够设定用于将本车引导至行驶车道中央附近的最佳的偏移量。
[0170] [与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制作用]
[0171] 关于与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制，将与偏离余量时间相应的反作用力作为转轮反作用力扭矩偏移量而与转轮反作用力扭矩相加。由此，如图18所示，偏离余量时间越短，使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性越向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。此外，图18是接近右车道的情况，在接近左车道的情况下，向与图18相反的方向偏移。
[0172] 因此，表示转轮角与转轮扭矩的关系的特性如图20所示那样向转轮扭矩的绝对值变大的方向偏移，随着偏离余量时间变短而从特性A向特性C连续地变化。此时，为了维持转轮角，需要增加转轮扭矩，如果转轮扭矩固定，则方向盘6一点点地向转轮角中立位置返回(点P1→点P2)，因此能够抑制由于驾驶员的不经意的偏转增加操作而车辆的行驶位置向右侧偏移。另一方面，在驾驶员维持了转轮角的情况下，转轮角和转轮扭矩从点P1移动到点P3。在驾驶员从该状态起进行修正转轮的情况下，在特性C中，使转轮扭矩中立位置与转轮角中立位置相比向偏转增加侧偏移，因此在从转轮角中立位置起的偏增加转操作时，在到达转轮扭矩中立位置之前的期间，转轮扭矩的符号不反转。因此，驾驶员仅通过在使转轮扭矩减小而使方向盘6成为想要的角度时阻止方向盘6的旋转就能够控制前轮5L、5R的转向角。也就是说，在实施例1的与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，由于驾驶员控制力的方向不容易切换，因此驾驶员能够容易地进行修正转轮。其结果，由于车辆的行驶位置不容易过度偏移，因此能够降低修正转轮量。
[0173] 另外，在实施例1的与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，偏离余量时间越短，使偏移量越大，因此偏离余量时间越短，使转轮扭矩中立位置越向远离转轮角中立位置的位置偏移。在驾驶员进行使车辆的行驶位置返回到行驶车道中央附近的修正转轮的情况下，偏离余量时间越短，靠近白线的可能性越高，越靠近白线，需要使从转轮角中立位置起的偏转增加操作量越多。此时，如果转轮扭矩中立位置相对于转轮角中立位置的偏移量小，则有可能在方向盘达到想要的角度之前转轮扭矩越过中立位置而转轮扭矩的符号反转。因此，到白线的距离越短，使偏移量越大，由此能够抑制转轮扭矩越过中立位置。
[0174] [与横向位置和偏离余量时间相应的反作用力偏移控制的并用效果]
[0175] 在转轮反作用力控制部20中，转轮反作用力扭矩偏移部36选择与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中的绝对值大的一方来作为转轮反作用力扭矩偏移量，在加法器20c中将转轮反作用力扭矩与转轮反作用力扭矩偏移量相加。由此，与偏离余量时间或横向位置相应地使转轮反作用力特性向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。
[0176] 在与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，在本车与白线平行的情况下，即在横摆角为零的情况下，与偏离余量时间相应的反作用力为零。因此，在虽然本车靠近白线的位置但横摆角小的情况下，只能输出少许的反作用力。与此相对地，在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，与到白线的距离成比例地生成反作用力(与横向位置相应的反作用力)，因此到白线的距离越短，能够输出越大的反作用力，从而能够使本车容易地返回到行驶车道中央附近。
[0177] 另一方面，在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，在本车处于行驶车道中央附近的情况下，与横向位置相应的反作用力为零。因此，针对在虽然是行驶车道中央附近但横摆角大、进一步车速高而在短时间内到达白线的情形，难以响应良好地增大转轮反作用力。与此相对地，在与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，由于与偏离余量时间相应地生成反作用力(与偏离余量时间相应的反作用力)以及该反作用力具有当偏离余量时间为3秒以下时急剧上升的特性，因此即使是在短时间内到达白线的情况下，也能够响应良好地增大转轮反作用力来抑制车道偏离。
[0178] 因此，通过将与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制和与横向位置相应的反作用力偏移控制并用，能够与到白线的距离相应地施加稳定的反作用力并有效地抑制车道偏离。此时，通过使用与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中的绝对值大的一方，能够始终施加所需要的最佳的转轮反作用力。
[0179] 如以上所说明那样，在实施例1中发挥以下列举的效果。
[0180] (1)具备：方向盘6，其接受驾驶员的转轮输入；转向部2，其与方向盘6机械地分离，使左右前轮5L、5R转向；SBW指示转向角运算部31，其运算与方向盘6的转轮角相应的SBW指示转向角；横向力运算部33和SAT运算部35，二者基于方向盘6的转轮角来估计自校准扭矩；摄像机17，其拍摄本车前方的白线；横摆角F/B用横向位置运算部32j，其运算本车相对于与本车行进方向交叉的白线即对象白线的横向位置；横摆角运算部32a，其运算对象白线与本车行进方向所形成的角度即横摆角；干扰抑制指示转向角运算部32，其运算对运算出的横摆角进行抑制的干扰抑制指示转向角；横向位置校正增益乘法部37f，其进行校正，使得本车的横向位置越接近对象白线，干扰抑制指示转向角越大；电流驱动器22，其基于SBW指示转向角和校正得到的干扰抑制指示转向角来控制左右前轮5L、5R的转向角；以及转轮反作用力控制部20，其基于方向盘6的转轮角来控制对柱轴7施加的转轮反作用力。
[0181] 由此，不需要施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分，并且转轮反作用力不会由于用于抑制干扰的转向而发生变动，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0182] 另外，通过根据与对象白线之间的距离来校正干扰抑制指示转向角，能够设定恰当的干扰抑制指示转向角，能够兼顾减小由干扰引起的横摆角与减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0183] (2)转轮反作用力控制部20基于SBW指示转向角来控制对柱轴7施加的转轮反作用力。
[0184] 由此，不需要施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分，并且转轮反作用力不会由于用于抑制干扰的转向而发生变动，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0185] (3)基于SBW指示转向角和干扰抑制指示转向角来控制左右前轮5L、5R的转向角，其中，该SBW指示转向角是与同左右前轮5L、5R机械地分离的方向盘6的转轮角对应的转向角，该干扰抑制指示转向角是对由于干扰而在车辆中产生的横摆角进行抑制的转向角，另一方面，在基于方向盘6的转轮角来控制对柱轴7施加的转轮反作用力时进行校正，使得本车的横向位置越接近与本车行进方向交叉的白线，上述抑制转向量越大。
[0186] 由此，不需要施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分，并且转轮反作用力不会由于用于抑制干扰的转向而发生变动，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0187] 另外，通过根据与对象白线之间的距离来校正干扰抑制指示转向角，能够设定恰当的干扰抑制指示转向角，能够兼顾减小由干扰引起的横摆角与减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0188] (4)具备：横摆角F/B用横向位置运算部32j，其运算本车相对于与本车行进方向交叉的白线的横向位置；以及SBW控制器4，其基于SBW指示转向角和干扰抑制指示转向角来控制左右前轮5L、5R的转向角，其中，该SBW指示转向角是与同左右前轮5L、5R机械地分离的方向盘6的转轮角对应的转向角，该干扰抑制指示转向角是对由于干扰而在车辆中产生的横摆角进行抑制的转向角，另一方面，在基于方向盘6的转轮角来控制对柱轴7施加的转轮反作用力时进行校正，使得本车的横向位置越接近与本车行进方向交叉的白线，上述抑制转向量越大。
[0189] 由此，不需要施加促使产生用于抑制干扰的转向的转轮反作用力成分，并且转轮反作用力不会由于用于抑制干扰的转向而发生变动，因此能够减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0190] 另外，通过根据与对象白线之间的距离来校正干扰抑制指示转向角，能够设定恰当的干扰抑制指示转向角，能够兼顾减小由干扰引起的横摆角与减轻给驾驶员带来的不协调感。
[0191] (其它实施例)
[0192] 以上，基于实施例说明了用于实施本发明的方式，但本发明的具体结构并不限定于实施例，在不脱离发明的要旨的范围内进行设计变更等也包含于本发明。
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