车辆用驾驶辅助装置的制作方法

1.本发明涉及用于汽车等车辆的驾驶辅助装置。


背景技术：

2.在通过驾驶辅助装置对转向操纵轮的转向操纵中，转向操纵轮通过电动助力转向装置产生的自动转向操纵转矩被自动地转向操纵。在搭载有驾驶辅助装置的车辆设置有由驾驶员操作的切换开关，在切换开关接通时，进行转向操纵轮的自动转向操纵。因此，转向操纵模式可在通过由驾驶员操作方向盘来对转向操纵轮进行转向操纵的手动转向操纵模式、与通过由电动助力转向装置产生的转向操纵辅助转矩来对转向操纵轮进行转向操纵的自动转向操纵模式之间切换。
3.若转向操纵模式被从手动转向操纵模式切换为自动转向操纵模式，则转向操纵轮的转向操纵角被自动转向操纵成为驾驶辅助的目标转向角。在转向操纵模式被从手动转向操纵模式切换为自动转向操纵模式时的自动转向操纵的量大的情况下，方向盘的旋转角度以及旋转速度变大，车辆的举动变化也变大。因此，无法避免驾驶员以及乘员感到不适感。
4.例如，如下述的日本特开2004－203117所记载那样，公知在驾驶员保持方向盘时与松手时相比将转向操纵模式被从手动转向操纵模式切换为自动转向操纵模式时的自动转向操纵的转向操纵速度的最大值减小。根据该结构，由于在驾驶员保持方向盘时，自动转向操纵的转向操纵速度的最大值被限制，所以能够降低因方向盘的旋转速度以及车辆的举动变化变大而导致驾驶员以及乘员感到不适感的担忧。
5.然而，在上述日本特开2004－203117所记载的驾驶辅助装置中，若转向操纵模式被从手动转向操纵模式切换为自动转向操纵模式时的自动转向操纵的转向操纵速度为限制值以下，则在驾驶员保持方向盘时也不受到限制值的限制。因此，若转向操纵模式被切换时的自动转向操纵的量相同，则驾驶员保持方向盘时的自动转向操纵的转向操纵速度与松手时的自动转向操纵的转向操纵速度相同。
6.然而，若限制值被设定为大的值，则由于自动转向操纵的转向操纵速度有时成为大的值，所以无法有效地降低驾驶员以及乘员感到不适感的担忧。反过来，若限制值被设定为小的值，则由于自动转向操纵的转向操纵速度被过度限制，所以无法将转向操纵轮的转向操纵角迅速地控制为驾驶辅助的目标转向角，无法有效地进行驾驶辅助。


技术实现要素：

7.本发明能够提供一种被改进为能够在有效地实现驾驶辅助的同时将因转向操纵模式被从手动转向操纵模式切换为自动转向操纵模式时的自动转向操纵而导致驾驶员以及乘员感到不适感的担忧降低的驾驶辅助装置。
8.本发明的第一方式所涉及的车辆用驾驶辅助装置包括：转向操纵辅助转矩产生装置，构成为产生转向操纵辅助转矩；控制装置，构成为控制上述转向操纵辅助转矩产生装置；以及开关，构成为在手动转向操纵模式与自动转向操纵模式之间切换转向操纵模式，上
述手动转向操纵模式是通过由驾驶员操作方向盘来对上述转向操纵轮进行转向操纵的转向操纵模式，上述自动转向操纵模式是利用由上述转向操纵辅助转矩产生装置产生的转向操纵辅助转矩来对上述转向操纵轮进行转向操纵的转向操纵模式。上述控制装置构成为取得转向操纵转矩的信息，并构成为基于上述转向操纵转矩来运算使驾驶员对上述方向盘的操作的负担减轻的目标转向操纵辅助转矩。
9.上述控制装置构成为在上述转向操纵模式为上述手动转向操纵模式时以转向操纵辅助转矩成为上述目标转向操纵辅助转矩的方式控制上述转向操纵辅助转矩产生装置。上述控制装置构成为在上述转向操纵模式为上述自动转向操纵模式时，运算用于使车辆的行驶状态成为目标的行驶状态的转向操纵轮的转向角的目标指标值，运算用于使上述转向操纵轮的转向角的指标值成为上述目标指标值的目标自动转向操纵转矩，并以转向操纵辅助转矩成为上述目标自动转向操纵转矩与上述目标转向操纵辅助转矩之和的方式控制上述转向操纵辅助转矩产生装置。
10.并且，上述控制装置构成为对驾驶员是否把持着上述方向盘进行判定，并构成为以在判定为驾驶员把持着上述方向盘的状况下上述转向操纵模式从上述手动转向操纵模式向上述自动转向操纵模式过渡时与在判定为驾驶员未把持上述方向盘的状况下上述转向操纵模式从上述手动转向操纵模式向上述自动转向操纵模式过渡时相比，上述目标自动转向操纵转矩的变化率变小的方式运算上述目标自动转向操纵转矩。
11.在上述方式中，可以还具有构成为在驾驶员把持着上述方向盘时输出把持信号的触摸传感器。上述控制装置可以构成为在从上述触摸传感器输出有把持信号时判定为驾驶员把持着上述方向盘。
12.在上述方式中，上述控制装置可以构成为在上述转向操纵转矩的大小为把持判定的基准值以上时判定为驾驶员把持着上述方向盘。
13.在上述方式中，可以还具有构成为在驾驶员把持着上述方向盘时输出把持信号的触摸传感器。上述控制装置可以构成为在从上述触摸传感器输出有把持信号且上述转向操纵转矩的大小为把持判定的基准值以上时，判定为驾驶员把持着上述方向盘。
14.在上述方式中，上述控制装置可以构成为在判定为驾驶员把持着上述方向盘的状况下上述转向操纵模式从上述手动转向操纵模式向上述自动转向操纵模式过渡的情况下，上述转向操纵转矩的大小为转向操纵判定的基准值以上时与上述转向操纵转矩的大小小于上述转向操纵判定的基准值时相比，减小上述目标自动转向操纵转矩的变化率。
15.在上述方式中，上述控制装置可以构成为以上述转向操纵转矩的大小越大则越小的方式根据上述转向操纵转矩的大小来可变设定上述目标自动转向操纵转矩的变化率。
16.在上述方式中，上述控制装置可以构成为在上述转向操纵轮的转向角的目标指标值是为了使上述车辆在行驶上的安全性进一步提高而使上述车辆向横向移动的转向角的目标指标值时，不减小上述目标自动转向操纵转矩的变化率。
17.在上述方式中，上述目标自动转向操纵转矩可以是用于使上述转向操纵轮的转向角的指标值成为上述目标指标值的前馈控制的目标自动转向操纵转矩以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩之和，上述控制装置可以构成为减小上述前馈控制的目标自动转向操纵转矩的变化率。
18.在上述方式中，上述目标自动转向操纵转矩可以是用于使上述转向操纵轮的转向
角的指标值成为上述目标指标值的前馈控制的目标自动转向操纵转矩以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩之和，上述控制装置可以构成为减小上述和的变化率。
附图说明
19.以下，参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点、技术及工业重要性进行说明，在附图中相同的附图标记表示相同的构成要素，其中：
20.图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用驾驶辅助装置的简要结构图。
21.图2是表示第一实施方式中的转向操纵辅助转矩控制例程的流程图。
22.图3是表示在图2所示的流程图的步骤50中执行的控制增益gasff的运算控制例程的流程图。
23.图4是表示第一实施方式的lka控制中的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt的运算控制例程的流程图。
24.图5是表示用于基于转向操纵转矩ts以及车速v来运算目标转向操纵辅助转矩tat的映射的图。
25.图6是表示用于基于车辆的目标横向加速度gyt以及车速v来运算lka控制的目标转向操纵角θlkat的映射的图。
26.图7是表示第二实施方式中的转向操纵辅助转矩控制例程的流程图。
27.图8是表示在图7所示的流程图的步骤50中执行的控制增益gasff的运算控制例程的流程图。
28.图9是表示在驾驶员把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast等的变化率的图。
29.图10表示在驾驶员未把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast等的变化率的图。
30.图11是表示用于基于转向操纵转矩ts的绝对值来运算控制增益gasff的增加量δgasff3的映射的图。
31.图12是表示用于基于转向操纵转矩ts的绝对值来运算控制增益gas的增加量δgas3的映射的图。
32.图13是表示第三变形例中的控制增益gasff的运算控制例程的流程图。
33.图14是表示第四变形例中的控制增益gas的运算控制例程的流程图。
具体实施方式
34.以下参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。
35.[第一实施方式]
[0036]
本发明的第一实施方式所涉及的车辆用驾驶辅助装置10具有电动助力转向装置12、作为控制该电动助力转向装置12的控制装置的电动助力转向控制装置14、以及控制车辆16的行驶的行驶控制装置18。电动助力转向装置12作为产生转向操纵辅助转矩ta的转向操纵辅助转矩产生装置发挥功能。此后，将电动助力转向装置简称为“eps装置”，将电动助力转向控制装置简称为“eps控制装置”。
[0037]
如图1所示，车辆16具有作为转向操纵轮的左右的前轮20fl、20fr以及作为非转向
操纵轮的左右的后轮20rl、20rr。前轮20fl以及20fr被响应于驾驶员对方向盘22的操作而驱动的eps装置12经由齿条杆24和转向横拉杆26l以及26r转向操纵。方向盘22经由转向轴28以及万向联轴节32与eps装置12的小齿轮轴34连接。
[0038]
在图示的实施方式中，eps装置12是齿条同轴型的电动助力转向装置，具有电动机36和将电动机36的旋转转矩变换为齿条杆24的往复动方向的力的例如滚珠丝杠式的变换机构38。eps装置12通过产生相对于壳体40驱动齿条杆24的力来减少驾驶员的转向操纵负担，并且产生用于自动地转向操纵前轮20fl以及20fr的驱动转矩。关于eps控制装置14对eps装置12的控制将在后详细地进行说明。
[0039]
从以上的说明可知，转向轴28、万向联轴节32、eps装置12、齿条杆24以及转向横拉杆26l以及26r等形成了根据需要来转向操纵前轮20fl以及20fr的转向操纵装置42。电动助力转向装置12对齿条杆24赋予驱动力，但例如也可以对转向轴28或者小齿轮轴34赋予转矩。
[0040]
在图示的实施方式中，在转向轴28设置有检测该转向轴的旋转角度作为转向操纵角θ的转向操纵角传感器50以及检测转向轴的转矩作为转向操纵转矩ts的转向操纵转矩传感器52。转向操纵转矩传感器52也可以设置于小齿轮轴34。表示转向操纵角θ的信号以及表示转向操纵转矩ts的信号被向eps控制装置14输入。在车辆16设置有检测车速v的车速传感器54，表示车速v的信号也被向eps控制装置14输入。
[0041]
其中，转向操纵角θ以及转向操纵转矩ts在车辆向左转弯方向的转向操纵的情况下为正值。这对于后述的目标转向操纵角θlkat、目标自动转向操纵转矩tast等的运算值也同样。并且，转向操纵角θ是作为转向操纵轮的左右的前轮20fl、20fr的转向角的指标值，目标转向操纵角θlkat是转向角的目标指标值。
[0042]
在方向盘22设置有对方向盘是否被驾驶员的手把持进行检测的触摸传感器56。对于触摸传感器56而言，在方向盘被把持时将把持信号向eps控制装置14或者行驶控制装置18输出，但在方向盘未被把持时不向eps控制装置14或者行驶控制装置18输出把持信号。
[0043]
如图1所示，驾驶辅助装置10还包括由驾驶员操作的模式切换开关58。模式切换开关58通过在接通与断开之间切换来在手动转向操纵模式与自动转向操纵模式之间切换设定转向操纵模式。手动转向操纵模式是通过由驾驶员手动操作方向盘22来对作为转向操纵轮的左右的前轮20fl、20fr转向操纵的模式。与此相对，自动转向操纵模式是利用由eps装置12产生的转向操纵辅助转矩ta来对左右的前轮转向操纵的模式。表示模式切换开关58是否接通的信号被向行驶控制装置18输入。
[0044]
并且，在车辆16设置有拍摄车辆的前方的ccd照相机60。由ccd照相机60拍摄到的表示车辆的前方的图像信息的信号被向行驶控制装置18输入。在模式切换开关58接通、转向操纵模式为自动转向操纵模式时，如在后详细说明那样，行驶控制装置18进行作为自动转向操纵控制的轨迹控制(车道保持辅助控制)。
[0045]
轨迹控制是通过自动地对转向操纵轮进行转向操纵来使车辆沿着目标轨迹(目标的行驶路径)行驶的控制，在以下的说明中，根据需要将轨迹控制简称为“lka控制”。因此，模式切换开关58是作为用于选择是否进行轨迹控制的选择开关发挥功能。
[0046]
eps控制装置14以及行驶控制装置18分别包括具有cpu、rom、ram以及输入输出端口装置并将这些利用双向性的公共总线相互连接的微型计算机。eps控制装置14以及行驶
控制装置18根据需要而通过通信相互进行信息的收授。
[0047]
如在后详细说明那样，eps控制装置14根据图2所示的流程图来运算最终目标转向操纵辅助转矩tatf作为减少驾驶员的转向操纵负担并且使驾驶员的转向操纵感提高的目标转向操纵辅助转矩tat与lka控制的目标自动转向操纵转矩之和。并且，eps控制装置14以转向操纵辅助转矩ta成为最终目标转向操纵辅助转矩tatf的方式控制eps装置12。其中，在利用模式切换开关58设定了的转向操纵模式为手动转向操纵模式时，lka控制的目标自动转向操纵转矩被设定为0。
[0048]
行驶控制装置18根据图4所示的流程图来运算用于使车辆沿着目标轨迹行驶的目标转向操纵角θlkat。目标转向操纵角θlkat是用于通过使车辆沿着目标轨迹行驶来使车辆的行驶状态成为目标的行驶状态的左右的前轮20fl、20fr的转向角的目标指标值。并且，行驶控制装置18运算用于使转向操纵角θ成为目标转向操纵角θlkat的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt，并将表示这些转矩的信号向eps控制装置14输出。
[0049]
从以上的说明可知，行驶控制装置18以及eps控制装置14相互协作，执行lka控制来使车辆沿着目标轨迹行驶，由此进行驾驶辅助。在lka控制中，基于由ccd照相机60拍摄到的车辆的前方的图像信息来确定行驶车道，设定目标轨迹作为通过行驶车道的中央的目标路线。然而，目标轨迹也可以是通过行驶车道的中央以外的位置的线，还可以是用于抑制车辆从行驶车道脱离的轨迹。此外，在驾驶辅助中，可以根据需要而自动地控制车辆的制动驱动力。
[0050]
特别在第一实施方式中，eps控制装置14通过根据图3所示的流程图来可变设定前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft的控制增益gasff的增加量δgasff，由此可变设定控制增益gasff。如在后将详细说明那样，对于增加量δgasff而言，在方向盘22未被把持时被设定为最大的δgasff1，在方向盘被把持且正转向操纵时被设定为最小的δgasff3。并且，在方向盘被把持但未被转向操纵时，增加量δgasff被设定为大于δgasff3小于δgasff1的δgasff2。其中，δgasff1～δgasff3是微小的正的常量。
[0051]
将控制增益gasff的上次值设为gasffp，根据下述的式(1)运算控制增益gasff。因此，控制增益gasff通过按每个控制周期被增大增加量δgasff，由此逐渐增大至成为1为止。gasff＝gasffp δgasff(1)
[0052]
＜转向操纵辅助转矩控制＞
[0053]
接下来，参照图2所示的流程图对实施方式中的转向操纵辅助转矩的控制例程进行说明。图2所示的流程图的控制例程以及图5所示的映射被储存于eps控制装置14的rom。当附图中未示出的点火开关接通时，由eps控制装置14的cpu每隔规定的时间重复执行转向操纵辅助转矩的控制。
[0054]
首先，在步骤10中，通过基于转向操纵转矩ts以及车速v而参照图5所示的映射来运算目标转向操纵辅助转矩tat作为用于减少驾驶员的转向操纵负担的目标转向操纵辅助转矩。如图5所示，以转向操纵转矩ts的绝对值越大则绝对值越大、并且车速v越低则绝对值越大的方式运算目标转向操纵辅助转矩tat。
[0055]
此外，也可以利用在本技术领域中公知的任意的要领来运算目标转向操纵辅助转矩tat。例如，目标转向操纵辅助转矩tat可以被运算为如上述那样基于转向操纵转矩ts以
及车速v运算的目标基本转向操纵辅助转矩tab与目标衰减补偿转矩以及/或者目标摩擦补偿转矩之和。
[0056]
在步骤20中，通过模式切换开关58是否接通的判别来进行转向操纵模式是否为自动转向操纵模式的判别。在进行了肯定判别时(在步骤20中为“是”)，转向操纵辅助转矩的控制进入至步骤40，在进行了否定判别时(在步骤20中为“否”)，在步骤30中将目标自动转向操纵转矩tasfft以及tasfbt设定为0，然后，转向操纵辅助转矩的控制进入至步骤70。
[0057]
在步骤40中，由行驶控制装置18读入对作为用于使转向操纵角θ成为目标转向操纵角θlkat的控制量而运算出的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt进行表示的信号。
[0058]
在步骤50中，根据图3所示的流程图，运算为前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft的控制增益gasff渐增。如在后详细说明那样，根据方向盘22是否被把持以及是否被转向操纵来可变设定渐增量。
[0059]
在步骤70中，根据下述的式(2)将最终目标转向操纵辅助转矩tatf运算为目标转向操纵辅助转矩tat与lka控制的目标自动转向操纵转矩tast之和。目标自动转向操纵转矩tast是控制增益gasff以及前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft之积gasff
·
tasfft与反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt的和。tatf＝tat tast＝tat gasff
·
tasfft tasfbt(2)
[0060]
在步骤80中，基于最终目标转向操纵辅助转矩tatf来控制eps装置12，以使eps装置12的转向操纵辅助转矩ta成为最终目标转向操纵辅助转矩tatf。因此，在转向操纵模式为自动转向操纵模式、lka控制的目标自动转向操纵转矩不为0时，前轮20fl以及20fr的转向角被控制成为与lka控制的目标转向操纵角θlkat对应的转向角。
[0061]
＜控制增益gasff的运算＞
[0062]
接下来，参照图3所示的流程图对在上述步骤50中执行的控制增益gasff的运算控制例程进行说明。
[0063]
首先，在步骤52中，进行控制增益gasff是否为1以上的判别。在进行了否定判别时(在步骤52中为否)，控制增益gasff的运算控制进入至步骤56，在进行了肯定判别时(在步骤52中为“是”)，在步骤54中将控制增益gasff设定为1，然后控制增益gasff的运算控制进入至步骤70。
[0064]
在步骤56中，通过下述的条件(a)是否成立的判别来进行方向盘22是否被驾驶员的手把持的判别。在进行了肯定判别时(在步骤56中为“是”)，控制增益gasff的运算控制进入至步骤60，在进行了否定判别时(在步骤56中为“否”)，在步骤58中将前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft的控制增益gasff的增加量δgasff设定为最大的δgasff1。其中，δgasff1以及后述的δgasff2、δgasff3为正的常量。
[0065]
此外，虽然条件(a)如下述那样，但也可以在条件(b)或者(c)成立时，判别为方向盘22被驾驶员的手把持。(a)从触摸传感器56输入有把持信号。(b)转向操纵转矩ts的绝对值为把持判定的基准值tst(正的常量)以上。(c)从触摸传感器56输入有把持信号且转向操纵转矩ts的绝对值为把持判定的基准值tst以上。
[0066]
在步骤60中，通过转向操纵转矩ts的绝对值是否为转向操纵判定的基准值tso(大于tst的正的常量)以上的判别来进行是否由驾驶员正在进行转向操纵的判别。在进行了否
定判别时(在步骤60中为“否”)，在步骤62中将控制增益gasff的增加量δgasff设定为中间的δgasff2。与此相对，在进行了肯定判别时(在步骤60中为“是”)，在步骤64中将控制增益gasff的增加量δgasff设定为最小的δgasff3。
[0067]
若步骤58、62或者64完成，则控制增益gasff的运算控制进入至步骤66。在步骤66中，将控制增益gasff的上次值设为gasffp，根据上述式(1)来运算控制增益gasff，然后，控制增益gasff的运算控制进入至步骤70。
[0068]
＜lka控制的自动转向操纵转矩tasfft以及tasfbt的运算＞
[0069]
接下来，参照图4所示的流程图，对由行驶控制装置18的cpu执行的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt的运算控制例程进行说明。图4所示的流程图涉及的运算控制例程以及图6所示的映射被储存于行驶控制装置18的rom。当附图中未示出的点火开关接通时，由行驶控制装置18的cpu每隔规定的时间重复执行目标自动转向操纵转矩的运算控制。
[0070]
首先，在步骤110中，通过由ccd照相机60拍摄到的车辆16的前方的图像信息的解析等来决定沿着行驶路的车辆的目标轨迹。并且，运算相对于目标轨迹的车辆16的横向的偏差亦即横向偏差y以及车辆16的前后方向相对于目标轨迹所成的角度亦即横摆角偏差φ。在实施方式中，相对于目标轨迹的车辆16的横向的位置的目标值以及车辆16的前后方向相对于目标轨迹所成的角度的目标值均为0，但这些目标值的至少一方可以不为0。
[0071]
此外，车辆16的目标轨迹的决定也可以基于来自附图中未示出的导航装置的信息来进行，还可以基于图像信息的解析与来自导航装置的信息的组合来进行。另外，横向偏差y以及横摆角偏差φ是为了进行使车辆沿着目标轨迹行驶的轨迹控制所需的参数，但由于它们的运算要领并不构成本发明的主旨，所以可以利用任意的要领来运算这些参数。
[0072]
在步骤120中，利用在本技术领域中公知的要领来运算目标轨迹的曲率r(半径的倒数)。
[0073]
在步骤130中，基于横向偏差ya、横摆角偏差φ以及曲率r来运算目标横向加速度gyt作为为了使车辆16沿着目标轨迹行驶所需的车辆的目标转弯状态量。也可以利用横向偏差ya、横摆角偏差φ以及曲率r的函数来运算目标横向加速度gyt，另外，也可以设定对上述横向偏差ya、横摆角偏差φ以及曲率r与目标横向加速度gyt的关系进行表示的映射，并根据该映射来运算目标横向加速度gyt。
[0074]
在步骤140中，通过基于车辆的目标横向加速度gyt以及车速v而参照图6所示的映射，来运算轨迹控制的目标转向操纵角θlkat。如图6所示，以目标横向加速度gyt的绝对值越大则大小越大、车速越高则大小越小的方式运算目标转向操纵角θlkat。
[0075]
在步骤150中，利用在本技术领域中公知的要领来运算为了使转向操纵角θ成为目标转向操纵角θlkat所需的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft。
[0076]
在步骤160中，利用在本技术领域中公知的要领并基于目标转向操纵角θlkat与转向操纵角θ的偏差θlkat－θ来运算为了使转向操纵角θ成为目标转向操纵角θlkat所需的反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt。
[0077]
[第二实施方式]
[0078]
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的车辆用驾驶辅助装置10中的转向操纵辅助转矩控制例程的流程图。其中，在图7中，对与图2所示的步骤相同或者同样的步骤标注
与在图2中标注的步骤编号相同的步骤编号。并且，构成为第二实施方式的后述以外的点与上述的第一实施方式同样。
[0079]
在第二实施方式中，在步骤50中根据图8所示的流程图来运算为目标自动转向操纵转矩tast的控制增益gas渐增。在第二实施方式的步骤50中，也根据方向盘22是否被把持以及是否被转向操纵来可变设定渐增量。
[0080]
另外，在步骤70中，根据下述的式(3)将最终目标转向操纵辅助转矩tatf运算为目标转向操纵辅助转矩tat与控制增益gas以及lka控制的目标自动转向操纵转矩tast之积gas
·
tast的和。目标自动转向操纵转矩tast是前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfft以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfbt的和tasfft tasfbt。tatf＝tat gas
·
tast＝tat gas(tasfft tasfbt)(3)
[0081]
如上述那样，根据图8所示的流程图来运算控制增益gas。其中，在图8中，对与图3所示的步骤相同或者同样的步骤标注与在图3中标注的步骤编号相同的步骤编号。
[0082]
在步骤52中，进行控制增益gas是否为1以上的判别。在进行了否定判别时(在步骤52中为“否”)，控制增益gas的运算控制进入至步骤56，在进行了肯定判别时(在步骤52中为“是”)，在步骤54中将控制增益gas设定为1，然后，控制增益gasff的运算控制进入至步骤70。
[0083]
另外，控制增益gas的增加量δgas在步骤58、62以及64中分别被设定为最大的δgas1、中间的δgas2以及最小的δgas3。其中，δgas1、δgas2以及δgas3为正的常量。
[0084]
并且，在步骤66中，将控制增益gas的上次值设为gasp，根据下述的式(4)来运算控制增益gas。gas＝gasp δgas(4)
[0085]
从以上的说明可知，根据第一实施方式以及第二实施方式，转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast的变化率在判定为驾驶员把持着方向盘22的状况下比在不是这样的状况下小。因此，转向操纵模式如上述那样过渡时的转向操纵辅助转矩tat的变化率在驾驶员把持着方向盘22时比驾驶员未把持方向盘时小。因此，由于驾驶员经由方向盘所感受到的转向操纵转矩ts的变化稳定，所以能够减少驾驶员因转向操纵模式如上述那样过渡时的转向操纵转矩的急剧变化而感到的不适感。
[0086]
此外，转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast的变化率在驾驶员未把持方向盘22时不变小。因此，由于转向操纵辅助转矩tat的变化率在驾驶员未把持方向盘时不变小，所以能够将作为转向操纵轮的前轮20fl、20fr的转向角的指标值θ迅速地控制为目标指标值θlkat。因此，能够有效地执行作为自动转向操纵控制的轨迹控制，使车辆的行驶状态迅速成为目标的行驶状态。
[0087]
图9是表示在驾驶员把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast等的变化率的图。如图9所示，通过在时刻t1将模式切换开关58从断开切换为接通，由此转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡。其中，假定为车辆以一定的目标转向操纵角θlkat处于转弯中。此外，这些在后述的图10中也同样。
[0088]
在现有的驾驶辅助装置中，如图9中用双点划线所示，在时刻t1以后自动转向操纵的控制增益急剧增大，例如在接近时刻t1的时刻t2变为1。因此，虽未在附图中示出，但由于
自动转向操纵转矩急剧增大，所以转向操纵转矩ts急剧减少。因此，无法避免驾驶员感到因转向操纵转矩ts的急剧的减少引起的不适感。
[0089]
与此相对，根据第一实施方式以及第二实施方式，如图9中用实线所示，自动转向操纵的控制增益在时刻t1以后稳定地增大，例如在距时刻t1较远的时刻t3变为1。因此，虽未在附图中示出，但由于自动转向操纵转矩稳定地增大，所以转向操纵转矩ts稳定地减少。因此，能够避免驾驶员感到因转向操纵转矩ts的急剧的减少而引起的不适感。
[0090]
图10是表示在驾驶员未把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩tast等的变化率的图。其中，在比时刻t1靠前的时刻t0，解除了驾驶员对方向盘22的把持，转向操纵转矩ts减少，转向操纵转矩ts在时刻t1或者在此以前成为0。
[0091]
如图10中用双点划线所示，若在时刻t1以后与图9的情况同样地稳定增大自动转向操纵的控制增益，则由于因自动转向操纵转矩不足而导致车辆相对于目标轨迹向转弯外侧移动而行驶，所以车辆的横向偏差变大。另外，由于为了应对该情况而执行轨迹控制，所以目标转向操纵角θlkat也大幅度变动，无法避免车辆的举动紊乱。
[0092]
与此相对，根据第一实施方式以及第二实施方式，自动转向操纵的控制增益的变化率在驾驶员未把持方向盘22时不变小。因此，如图10中用实线所示，在时刻t1以后自动转向操纵的控制增益迅速增大，例如在接近时刻t1的时刻t2成为1。因此，能够避免因自动转向操纵转矩不足而导致车辆的横向偏差变大以及目标转向操纵角θlkat的变动变大，而避免车辆的举动紊乱。
[0093]
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，在根据上述条件(a)来判别驾驶员是否把持着方向盘22的情况下，根据从触摸传感器56是否输出有把持信号能够容易地判定方向盘是否被把持。
[0094]
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，在根据上述条件(b)来判别驾驶员是否把持着方向盘22的情况下，能够使用用于运算目标转向操纵辅助转矩tat的转向操纵转矩ts来判定驾驶员是否把持着方向盘。因此，能够不需要检测驾驶员把持着方向盘的触摸传感器那样的特别的机构。
[0095]
并且，在第一实施方式以及第二实施方式中，在根据上述条件(c)来判别驾驶员是否把持着方向盘22的情况下，与根据上述条件(a)或者(b)来判定驾驶员是否把持着方向盘的情况相比，能够提高判定的精度。
[0096]
另外，根据第一实施方式以及第二实施方式，在控制增益gasff(图3)以及控制增益gas(图8)的运算中，进行步骤60的判别，并根据判别结果来变更控制增益的增加量(δgasff、δgas)。即，通过使控制增益的增加量在转向操纵转矩ts的大小为转向操纵判定的基准值tso以上时比转向操纵转矩的大小小于转向操纵判定的基准值时小，由此减小目标自动转向操纵转矩(tast)的变化率。
[0097]
因此，在转向操纵转矩的大小为转向操纵判定的基准值以上、驾驶员容易感到转向操纵转矩的急剧的变化时，与转向操纵转矩的大小小于转向操纵判定的基准值时相比，能够减小目标自动转向操纵转矩的变化的程度。因此，在驾驶员把持方向盘的力度高时，能够有效地降低驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化而引起的不适感的担忧，在驾驶员把持方向盘的力度不高时，能够降低目标自动转向操纵转矩的变化的减少变得过度的担
忧。
[0098]
特别是根据第一实施方式，目标自动转向操纵转矩tast是用于使前轮20fl、20fr的转向角的指标值θ成为目标指标值θalkt的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasff以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfb之和tasff tasfb。然而，仅减小前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasff的变化率，不减小反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasff的变化率。因此，能够既降低因转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的前馈控制的目标自动转向操纵转矩变大而导致驾驶员感到不适感的担忧，又能够将前轮的转向角准确地控制为目标转向角。
[0099]
另外，根据第二实施方式，目标自动转向操纵转矩tast是用于使前轮20fl、20fr的转向角的指标值θ成为目标指标值θalkt的前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasff以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfb之和tasff tasfb。并且，目标自动转向操纵转矩tast的变化率、即前馈控制的目标自动转向操纵转矩tasff以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩tasfb之和的变化率被减小。因此，在转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的前轮的转向角的指标值与目标指标值的差大、反馈控制的目标自动转向操纵转矩大的情况下，也能够有效地降低驾驶员感到不适感的担忧。
[0100]
[第一变形例]
[0101]
第一变形例是第一实施方式的变形例，在第一变形例中，虽未在附图中示出，但与第一实施方式同样地执行步骤64以外的控制。在步骤64中，通过基于转向操纵转矩ts的绝对值而参照图11所示的映射来运算增加量δgasff3，将控制增益gasff的增加量δgasff设定为运算出的δgasff3。如图11所示，以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式运算增加量δgasff3。其中，增加量δgasff3小于增加量δgasff2。
[0102]
根据第一变形例，在方向盘22被把持且由驾驶员进行转向操纵时，能够以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式在比增加量δgasff2小的范围内可变设定增加量δgasff3。因此，以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式根据转向操纵转矩的大小来可变设定控制增益gasff的变化率，由此能够可变设定目标自动转向操纵转矩的变化率。
[0103]
[第二变形例]
[0104]
第二变形例是第二实施方式的变形例，在第二变形例中，虽未在附图中示出，但与第二实施方式同样地执行步骤64以外的控制。在步骤64中，通过基于转向操纵转矩ts的绝对值而参照图12所示的映射来运算增加量δgas3，将控制增益gas的增加量δgas设定为运算出的δgas3。如图12所示，与第一变形例中的增加量δgasff3同样，以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式运算增加量δgas3。其中，增加量δgas3小于增加量δgas2。
[0105]
根据第二变形例，在方向盘22被把持且由驾驶员进行转向操纵时，能够以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式在比增加量δgas2小的范围内可变设定增加量δgas3。因此，以转向操纵转矩ts的绝对值越大则越小的方式根据转向操纵转矩的大小来可变设定控制增益gas的变化率，由此能够可变设定目标自动转向操纵转矩的变化率。
[0106]
根据第一变形例以及第二变形例，转向操纵转矩ts的绝对值越大、即驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化而引起的不适感的担忧越高，则越增大将转向操纵转矩的变化率减小的程度，能够提高使驾驶员感到不适感的担忧降低的效果。因此，与无论转向操纵转矩的大小如何将转向操纵转矩的变化率减小的程度都恒定的第一实施方式以及第二实
施方式的情况相比，能够更好地降低驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化而引起的不适感的担忧。
[0107]
[第三变形例]
[0108]
第三变形例是第一实施方式的变形例，在第三变形例中，如图13所示，在步骤52之后执行步骤53。在步骤53中，进行目标指标值θalkt是否是为了使车辆16在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动的目标指标值的判别。在进行了否定判别时(在步骤53中为“否”)，控制增益gasff的运算控制进入至步骤56，在进行了肯定判别时(在步骤53中为“是”)，在步骤54中将控制增益gasff设定为1，然后，控制增益gasff的运算控制进入至步骤70。此外，为了使车辆16在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动例如可以是使车辆16返回至车道的中央的、与在邻接车道行驶的车辆的横向的间隔增大等。这在后述的第四变形例中也同样。
[0109]
[第四变形例]
[0110]
第四变形例是第二实施方式的变形例，在第四变形例中，如图14所示，在步骤52之后执行步骤53。在步骤53中，进行目标指标值θalkt是否是为了使车辆16在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动的目标指标值的判别。在进行了否定判别时(在步骤53中为“否”)，控制增益gas的运算控制进入至步骤56，在进行了肯定判别时(在步骤53中为“是”)，在步骤54中将控制增益gas设定为1，然后，控制增益gas的运算控制进入至步骤70。
[0111]
根据第三变形例以及第四变形例，在转向角的目标指标值θalkt是为了使车辆16在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动的转向角的目标指标值时，不减小目标自动转向操纵转矩tast的变化率。因此，与第一实施方式以及第二实施方式的情况相比，由于能够将前轮的转向角控制为迅速成为目标指标值，所以能够使车辆迅速向横向移动，而迅速使车辆在行驶上的安全性进一步提高。
[0112]
以上，针对特定的实施方式详细说明了本发明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在本发明的范围内能够实现其他各种实施方式对本领域技术人员而言是显而易见的。
[0113]
例如，在上述的实施方式以及变形例中，作为转向操纵轮的左右的前轮20fl、20fr的转向角的指标值为转向操纵角θ，但只要是成为转向角的指标的值，则例如也可以如齿条杆24相对于壳体40的移动量那样，是转向操纵角θ以外的值。
[0114]
另外，在上述的实施方式以及修正例中，自动转向操纵模式中的转向操纵轮的自动转向操纵是使车辆沿着目标轨迹(目标的行驶路径)行驶的lka控制，但也可以是本技术领域中公知的任意的自动转向操纵。
[0115]
并且，上述的第一修正例以及第二修正例分别是与第三修正例以及第四修正例独立的修正例，但也可以将第一修正例以及第二修正例分别与第三修正例以及第四修正例组合来实施。
[0116]
根据本发明，提供一种车辆用驾驶辅助装置(10)，包括：转向操纵辅助转矩产生装置(eps装置)(12)，产生转向操纵辅助转矩(ta)；控制装置(eps控制装置、行驶控制装置)(14、18)，控制转向操纵辅助转矩产生装置；以及开关(58)，在手动转向操纵模式与自动转向操纵模式之间切换转向操纵模式，上述手动转向操纵模式是通过由驾驶员操作方向盘(22)来对转向操纵轮(20fl、20fr)进行转向操纵的转向操纵模式，上述自动转向操纵模式
是利用由转向操纵辅助转矩产生装置产生的转向操纵辅助转矩来对转向操纵轮进行转向操纵的转向操纵模式，
[0117]
控制装置(14、18)构成为取得转向操纵转矩(ts)的信息，基于转向操纵转矩来运算使驾驶员对方向盘的操作的负担减轻的目标转向操纵辅助转矩(tat)，在转向操纵模式为手动转向操纵模式时，控制转向操纵辅助转矩产生装置(12)以使转向操纵辅助转矩(ta)成为目标转向操纵辅助转矩(tat)，在转向操纵模式为自动转向操纵模式时，运算用于使车辆(16)的行驶状态成为目标的行驶状态的转向操纵轮的转向角的目标指标值(θalkt)，运算用于使转向操纵轮的转向角的指标值(θ)成为目标指标值的目标自动转向操纵转矩(tast)，并控制转向操纵辅助转矩产生装置以使转向操纵辅助转矩成为目标自动转向操纵转矩与目标转向操纵辅助转矩之和(tat tast)。
[0118]
控制装置(14、18)构成为对驾驶员是否把持着方向盘(22)进行判定，并以在判定为驾驶员把持着方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时与在判定为驾驶员未把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时相比目标自动转向操纵转矩(tast)的变化率变小的方式运算目标自动转向操纵转矩。
[0119]
根据上述的结构，在判定为驾驶员把持着方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时与在判定为驾驶员未把持方向盘的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时相比，目标自动转向操纵转矩的变化率变小。因此，转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的转向操纵辅助转矩的变化率在驾驶员把持着方向盘时比驾驶员未把持方向盘时小。
[0120]
因此，由于驾驶员经由方向盘感受到的转向操纵转矩的变化稳定，所以能够降低因转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的转向操纵转矩的急剧的变化引起的不适感。
[0121]
此外，在驾驶员未把持方向盘时，转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的目标自动转向操纵转矩的变化率不变小。因此，由于在驾驶员未把持方向盘时，转向操纵辅助转矩的变化率不变小，所以能够将转向操纵轮的转向角的指标值迅速控制为目标指标值。因此，能够使车辆的行驶状态迅速成为目标的行驶状态。
[0122]
〔发明的方式〕
[0123]
在本发明的一个方式中，车辆用驾驶辅助装置(10)还包括在驾驶员把持着方向盘(22)时输出把持信号的触摸传感器(56)，控制装置(14、18)构成为在被触摸传感器输出有把持信号出时判定为驾驶员把持着方向盘。
[0124]
根据上述方式，在从触摸传感器输出有把持信号时判定为驾驶员把持着方向盘。因此，控制装置能够通过对是否从触摸传感器输出有把持信号进行判定来判定驾驶员是否把持着方向盘。
[0125]
在本发明的另一方式中，控制装置(14、18)构成为在转向操纵转矩(ts)的大小为把持判定的基准值(tst)以上时判定为驾驶员把持着方向盘(22)。
[0126]
根据上述方式，在转向操纵转矩的大小为把持判定的基准值以上时，判定为驾驶员把持着方向盘。因此，能够使用用于运算使驾驶员对方向盘的操作的负担减轻的目标转向操纵辅助转矩的转向操纵转矩来对驾驶员是否把持着方向盘进行判定。因此，能够不需
要检测驾驶员把持着方向盘这一情况的触摸传感器那样的特别的机构。
[0127]
并且，在本发明的另一方式中，车辆用驾驶辅助装置(10)还包括在驾驶员把持着方向盘(22)时输出把持信号的触摸传感器(56)，控制装置(14、18)构成为在从触摸传感器输出有把持信号且转向操纵转矩(ts)的大小为把持判定的基准值(tst)以上时判定为驾驶员把持着方向盘。
[0128]
根据上述方式，在从触摸传感器输出把持信号且转向操纵转矩的大小为把持判定的基准值以上时，判定为驾驶员把持着方向盘。因此，与基于来自触摸传感器的把持信号以及转向操纵转矩的一方来对驾驶员是否把持着方向盘进行判定的情况相比，能够提高判定的精度。
[0129]
并且，在本发明的另一方式中，控制装置(14、18)构成为在判定为驾驶员把持着方向盘(22)的状况下转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡的情况下，转向操纵转矩(ts)的大小为转向操纵判定的基准值(tso)以上时与转向操纵转矩的大小小于转向操纵判定的基准值时相比减小目标自动转向操纵转矩(tast)的变化率。
[0130]
一般驾驶员把持方向盘的力度越高，则转向操纵转矩的大小越大，驾驶员越容易感到因转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的转向操纵转矩的急剧的变化引起的不适感。
[0131]
根据上述方式，转向操纵转矩的大小为转向操纵判定的基准值以上时与转向操纵转矩的大小小于转向操纵判定的基准值时相比，减小目标自动转向操纵转矩的变化率。因此，在转向操纵转矩的大小为转向操纵判定的基准值以上时，与转向操纵转矩的大小小于转向操纵判定的基准值时相比能够减小目标自动转向操纵转矩的变化的程度。因此，在驾驶员把持方向盘的力度高时，能够有效地降低驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化引起的不适感的担忧，在驾驶员把持方向盘的力度不高时，能够降低目标自动转向操纵转矩的变化的减少变得过度的担忧。
[0132]
并且，在本发明的另一方式中，控制装置(14、18)构成为以转向操纵转矩(ts)的大小越大则越小的方式根据转向操纵转矩的大小来可变设定目标自动转向操纵转矩(tast)的变化率。
[0133]
根据上述方式，以转向操纵转矩的大小越大则越小的方式根据转向操纵转矩的大小来可变设定目标自动转向操纵转矩的变化率。因此，转向操纵转矩的大小越大、换言之驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化引起的不适感的担忧越高，则越增大将转向操纵转矩的变化率减小的程度，能够提高使驾驶员感到不适感的担忧降低的效果。因此，与无论转向操纵转矩的大小如何将转向操纵转矩的变化率减小的程度都恒定的情况相比，能够更好地降低驾驶员感到因转向操纵转矩的急剧的变化引起的不适感的担忧。
[0134]
并且，在本发明的另一方式中，控制装置(14、18)构成为在转向操纵轮(20fl、20fr)的转向角的目标指标值(θalkt)是为了使车辆(16)在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动的转向角的目标指标值时，不减小目标自动转向操纵转矩(tast)的变化率。
[0135]
根据上述方式，当转向操纵轮的转向角的目标指标值是为了使车辆在行驶上的安全性进一步提高而使车辆向横向移动的转向角的目标指标值时，目标自动转向操纵转矩的变化率不被减小。因此，由于能够将转向操纵轮的转向角迅速控制成为目标指标值，所以能
够使车辆迅速沿横向移动，使车辆在行驶上的安全性迅速进一步提高。
[0136]
并且，在本发明的另一方式中，目标自动转向操纵转矩(tast)是用于使转向操纵轮(20fl、20fr)的转向角的指标值(θ)成为目标指标值(θalkt)的前馈控制的目标自动转向操纵转矩(tasff)以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩(tasfb)之和(tasff tasfb)，控制装置(14、18)构成为使前馈控制的目标自动转向操纵转矩的变化率减小。
[0137]
根据上述方式，仅前馈控制的目标自动转向操纵转矩的变化率被减小，不减小反馈控制的目标自动转向操纵转矩的变化率。因此，能够既降低因转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的前馈控制的目标自动转向操纵转矩变大而导致驾驶员感到不适感的担忧，又能够将转向操纵轮的转向角准确地控制为目标转向角。
[0138]
另外，在本发明的另一方式中，目标自动转向操纵转矩(tast)是用于使转向操纵轮(20fl、20fr)的转向角的指标值(θ)成为目标指标值(θalkt)的前馈控制的目标自动转向操纵转矩(tasff)以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩(tasfb)之和(tasff tasfb)，控制装置(14、18)构成为减小和的变化率。
[0139]
根据上述方式，前馈控制的目标自动转向操纵转矩以及反馈控制的目标自动转向操纵转矩之和的变化率被减小。因此，在转向操纵模式从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式过渡时的转向操纵轮的转向角的指标值与目标指标值之差大、反馈控制的目标自动转向操纵转矩大的情况下，也能够有效地降低驾驶员感到不适感的担忧。
[0140]
在上述说明中，为了帮助本发明的理解，加括号标注了在该实施方式中使用的附图标记。然而，本发明的各构成要素并不限定于与加括号标注的附图标记对应的实施方式的构成要素。