圖。
[0073]SBff指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部31根據(jù)轉(zhuǎn)輪角和車(chē)速運(yùn)算SBW指令轉(zhuǎn)向角。
[0074]干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部32根據(jù)車(chē)速和白線信息，運(yùn)算在穩(wěn)定性控制中用于校正SBW指令轉(zhuǎn)向角的干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角。在后面記述干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部32的詳細(xì)內(nèi)容。
[0075]加法器19a向電流驅(qū)動(dòng)器22輸出將SBW指令轉(zhuǎn)向角和干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角相加得到的值作為最終的指令轉(zhuǎn)向角。
[0076][轉(zhuǎn)輪反力控制部]
[0077]圖3是轉(zhuǎn)輪反力控制部20的控制框圖。
[0078]橫向力運(yùn)算部33根據(jù)轉(zhuǎn)輪角和車(chē)速，參照預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出的表示傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪裝置的各車(chē)速的轉(zhuǎn)輪角與輪胎橫向力的關(guān)系的轉(zhuǎn)輪角-橫向力變換對(duì)應(yīng)圖來(lái)運(yùn)算輪胎橫向力。轉(zhuǎn)輪角-橫向力變換對(duì)應(yīng)圖具有如下特性:轉(zhuǎn)輪角越大則輪胎橫向力越大，并且，與轉(zhuǎn)輪角大時(shí)相比，在轉(zhuǎn)輪角小時(shí)與轉(zhuǎn)輪角的變化量相對(duì)的輪胎橫向力的變化量越大，并且車(chē)速越高則輪胎橫向力越小。
[0079]橫向力偏移部(偏移單兀)34根據(jù)車(chē)速和白線信息，運(yùn)算在與曲率相應(yīng)的反力偏移控制中用于使轉(zhuǎn)輪反力特性偏移的橫向力偏移量。在后面記述橫向力偏移部34的詳細(xì)內(nèi)容。
[0080]減法器20a從輪胎橫向力減去橫向力偏移量。
[0081]SAT運(yùn)算部35根據(jù)車(chē)速和基于橫向力偏移量偏移之后的輪胎橫向力，參照預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出的表示傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪裝置的輪胎橫向力與轉(zhuǎn)輪反力扭矩的關(guān)系的橫向力-轉(zhuǎn)輪反力扭矩變換對(duì)應(yīng)圖，運(yùn)算由于輪胎橫向力而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)輪反力扭矩。輪胎橫向力-轉(zhuǎn)輪反力扭矩變換對(duì)應(yīng)圖具有如下特性:輪胎橫向力越大則轉(zhuǎn)輪反力扭矩越大，與輪胎橫向力大時(shí)相比，在輪胎橫向力小時(shí)與輪胎橫向力的變化量相對(duì)的轉(zhuǎn)輪反力扭矩的變化量越大，并且車(chē)速越高則轉(zhuǎn)輪反力扭矩越小。該特性是模擬通常的轉(zhuǎn)輪裝置中通過(guò)因路面反作用力而產(chǎn)生的車(chē)輪將要恢復(fù)直行狀態(tài)的自校準(zhǔn)扭矩對(duì)方向盤(pán)產(chǎn)生的反作用力而得到的。
[0082]加法器20b將轉(zhuǎn)輪反力扭矩和與轉(zhuǎn)輪特性相應(yīng)的轉(zhuǎn)輪反力扭矩成分(彈性項(xiàng)、粘性項(xiàng)、慣性項(xiàng))相加。彈性項(xiàng)是與轉(zhuǎn)輪角成比例的成分，通過(guò)將轉(zhuǎn)輪角乘以規(guī)定的增益而計(jì)算出。粘性項(xiàng)是與轉(zhuǎn)輪角速度成比例的成分，通過(guò)將轉(zhuǎn)輪角速度乘以規(guī)定的增益而計(jì)算出。慣性項(xiàng)是與轉(zhuǎn)輪角加速度成比例的成分，通過(guò)將轉(zhuǎn)輪角加速度乘以規(guī)定的增益而計(jì)算出。
[0083]轉(zhuǎn)輪反力扭矩偏移部36根據(jù)車(chē)速和本車(chē)前方的行駛道路的影像來(lái)運(yùn)算在與橫向位置或偏離余量時(shí)間相應(yīng)的反力偏移控制中用于使轉(zhuǎn)輪反力特性偏移的轉(zhuǎn)輪反力扭矩偏移量。在后面記述轉(zhuǎn)輪反力扭矩偏移部36的詳細(xì)內(nèi)容。
[0084]加法器20c將加上與轉(zhuǎn)輪特性相應(yīng)的轉(zhuǎn)輪反力扭矩成分之后的轉(zhuǎn)輪反力扭矩與轉(zhuǎn)輪扭矩偏移量相加得到的值作為最終的指令轉(zhuǎn)輪反力扭矩并輸出到電流驅(qū)動(dòng)器23。
[0085][干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部]
[0086]圖4是干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部32的控制框圖。
[0087]橫擺角運(yùn)算部32a運(yùn)算前方注視點(diǎn)處的白線與本車(chē)行進(jìn)方向所形成的角度即橫擺角。前方注視點(diǎn)處的橫擺角設(shè)為規(guī)定時(shí)間(例如0.5秒)后的白線與本車(chē)行進(jìn)方向所形成的角度。通過(guò)根據(jù)由攝像機(jī)17拍攝到的行駛道路的影像來(lái)運(yùn)算橫擺角，由此能夠簡(jiǎn)單且高精度地檢測(cè)橫擺角。
[0088]曲率運(yùn)算部32b運(yùn)算前方注視點(diǎn)處的到白線的曲率。
[0089]橫向位置運(yùn)算部32c運(yùn)算前方注視點(diǎn)處的到白線的距離。
[0090]與橫擺角相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部37根據(jù)橫擺角、曲率以及車(chē)速，運(yùn)算用于在橫擺角F/B控制中使由于干擾而產(chǎn)生的橫擺角減少的車(chē)輛的推斥力。在后面記述與橫擺角相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部37的詳細(xì)內(nèi)容。
[0091]與橫向位置相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部38根據(jù)橫擺角、曲率、車(chē)速以及前方注視點(diǎn)處的到白線的距離，運(yùn)算用于在橫向位置F/B控制中使由于干擾而產(chǎn)生的橫向位置變化減少的車(chē)輛的推斥力。在后面記述與橫向位置相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部38的詳細(xì)內(nèi)容。
[0092]加法器32d將與橫擺角相應(yīng)的推斥力和與橫向位置相應(yīng)的推斥力相加，運(yùn)算橫方向推斥力。
[0093]目標(biāo)橫擺力矩運(yùn)算部32e根據(jù)橫方向推斥力、軸距(車(chē)軸間距離)、后輪軸重以及前輪軸重運(yùn)算目標(biāo)橫擺力矩。具體地說(shuō)，將對(duì)橫方向推斥力乘以后輪軸重相對(duì)于車(chē)輛重量(前輪軸重+后輪軸重)的比例和軸距得到的值設(shè)為目標(biāo)橫擺力矩。
[0094]目標(biāo)橫擺加速度運(yùn)算部32f將目標(biāo)橫擺力矩乘以橫擺慣性力矩系數(shù)來(lái)運(yùn)算目標(biāo)橫擺加速度。
[0095]目標(biāo)橫擺率運(yùn)算部32g將目標(biāo)橫擺加速度乘以車(chē)頭時(shí)距來(lái)運(yùn)算目標(biāo)橫擺率。
[0096]指令轉(zhuǎn)向角運(yùn)算部32h根據(jù)目標(biāo)橫擺率Φ'軸距WHEEL_BASE、車(chē)速V以及車(chē)輛的特性速度vCh，參照下述式子運(yùn)算干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角δ st*。在此，車(chē)輛的特性速度Vdl是指已知的“Ackerman方程式”中的參數(shù)，表示車(chē)輛的自轉(zhuǎn)輪特性。
[0097]δ st*= (<})*XWHEEL_BASEX (l+(V/vCh) 2) X 180)/(VXM_PI)
[0098]此外，M_PI是規(guī)定的系數(shù)。
[0099]限幅處理部32i對(duì)干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角δ st*的最大值和變化率的上限進(jìn)行限制。最大值設(shè)為在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪裝置(轉(zhuǎn)輪部與轉(zhuǎn)向部機(jī)械地連接)中方向盤(pán)6的轉(zhuǎn)輪角處于中立位置附近的游隙的角度范圍(例如左右3° )時(shí)的與該游隙的范圍對(duì)應(yīng)的前輪5FL、5FR的轉(zhuǎn)向角范圍(例如左右0.2° )。
[0100]圖5是與橫擺角相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部37的控制框圖。
[0101]上下限幅器37a對(duì)橫擺角實(shí)施上下限幅處理。上下限幅器在橫擺角為正值的情況下(將白線與本車(chē)行進(jìn)方向的延長(zhǎng)線交叉時(shí)的橫擺角設(shè)為正。)，設(shè)為能夠抑制干擾的規(guī)定值以上且比車(chē)輛發(fā)生振動(dòng)時(shí)的值和由于駕駛員的轉(zhuǎn)輪所產(chǎn)生的值小的值(例如1° )，在橫擺角為負(fù)的情況下，設(shè)為O。
[0102]橫擺角F/B增益乘法部37b將限幅處理后的橫擺角乘以橫擺角F/B增益。橫擺角F/B增益設(shè)為能夠避免控制量不足并確保響應(yīng)性的規(guī)定值以上且小于車(chē)輛發(fā)生振動(dòng)時(shí)的值和駕駛員感覺(jué)到轉(zhuǎn)輪角與轉(zhuǎn)向角的中立偏移的值。
[0103]車(chē)速校正增益乘法部37c將車(chē)速乘以車(chē)速校正增益。車(chē)速校正增益設(shè)為如下特性:在Okm/h?70km/h的范圍內(nèi)取最大值，在70km/h?130km/h的范圍內(nèi)逐漸減少，在130km/h以上的范圍內(nèi)為最小值(O)。
[0104]曲率校正增益乘法部37d將曲率乘以曲率校正增益。曲率校正增益設(shè)為如下特性并設(shè)定上限和下限(0)，該特性為:曲率越大則曲率校正增益越小。
[0105]乘法器37e將橫擺角F/B增益乘法部37b、車(chē)速校正增益乘法部37c以及曲率校正增益乘法部37d各自的輸出相乘，求出與橫擺角相應(yīng)的推斥力。
[0106]圖6是與橫向位置相應(yīng)的推斥力運(yùn)算部38的控制框圖。
[0107]減法器38a從預(yù)先設(shè)定的橫向位置閾值(例如90cm)減去前方注視點(diǎn)處的到白線的距離而求出橫向位置偏差。
[0108]上下限幅器38b對(duì)橫向位置偏差實(shí)施上下限幅處理。上下限幅器在橫向位置偏差為正值的情況下取規(guī)定的正值，在橫向位置偏差為負(fù)值的情況下，設(shè)為O。
[0109]距離校正增益乘法部38c將前方注視點(diǎn)處的到白線的距離乘以距離校正增益。距離校正增益設(shè)為如下特性并設(shè)定下限，該特性為:在到白線的距離為規(guī)定值以下的情況下距離校正增益取最大值，在到白線的距離超過(guò)規(guī)定值的情況下距離越長(zhǎng)則距離校正增益越小。
[0110]橫向位置F/B增益乘法部38d將利用距離校正增益乘法部38c校正后的到白線的距離乘以橫向位置F/B增益。橫向位置F/B增益設(shè)為如下的值:為能夠避免控制量不足并確保響應(yīng)性的規(guī)定值以上，并且小于車(chē)輛發(fā)生振動(dòng)時(shí)的值和駕駛員感覺(jué)到中立偏移的值，還小于橫擺角F/B增益運(yùn)算部37b的橫擺角F/B增益。
[0111]車(chē)速校正增益乘法部38e將車(chē)速乘以車(chē)速校正增益。車(chē)速校正增益設(shè)為如下特性:在Okm/h?70km/h的范圍內(nèi)取最大值，在70km/h?130km/h的范圍內(nèi)逐漸減少，在130km/h以上的范圍內(nèi)為最小值(O)。
[0112]曲率校正增益乘法部38f將曲率乘以曲率校正增益。曲率校正增益設(shè)為如下性并設(shè)定上限和下限(0)，該特性為:曲率越大則曲率校正增益越小。
[0113]乘法器38g將橫向位置F/B增益乘法部38d、車(chē)速校正增益乘法部38e以及曲率校正增益乘法部38f各自的輸出相乘，求出與橫向位置相應(yīng)的推斥力。
[0114][穩(wěn)定性控制作用]
[0115]在實(shí)施例1中，作為穩(wěn)定性控制，實(shí)施減少由于干擾而產(chǎn)生的橫擺角的橫擺角F/B控制以及減少由于干擾而產(chǎn)生的橫擺角的積分值即橫向位置變化的橫向位置F/B控制。在產(chǎn)生了橫擺角的情況下，與橫向位置無(wú)關(guān)地實(shí)施橫擺角F/B控制，在到白線的距離為規(guī)定的橫向位置閾值(90cm)以下的情況下實(shí)施橫向位置F/B控制。即，行駛車(chē)道中央附近為橫向位置F/B控制的不靈敏區(qū)。圖7示出兩個(gè)F/B控制的控制區(qū)域。Φ為橫擺角。
[0116]圖8是表示正行駛于高速公路的直線道路的車(chē)輛受到單次的橫風(fēng)的情況下的橫擺角變化的時(shí)間圖，假設(shè)車(chē)輛正行駛于行駛車(chē)道的中央附近。當(dāng)車(chē)輛受到單次的橫風(fēng)而產(chǎn)生橫擺角時(shí)，在橫擺角F/B控制下運(yùn)算與橫擺角相應(yīng)的推斥力，求出用于獲得該推斥力的干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角，對(duì)基于轉(zhuǎn)輪角和車(chē)速的SBW指令轉(zhuǎn)向角進(jìn)行校正。
[0117]在使車(chē)輛沿著行駛車(chē)道行駛的情況下，特別是在直線道路中，白線的方向與本車(chē)行進(jìn)方向一致，因此橫擺角為零。也就是說(shuō)，在實(shí)施例1的橫擺角F/B控制中，將所產(chǎn)生的橫擺角視為由于干擾引起的，通過(guò)減少橫擺角，特別是在直行時(shí)能夠針對(duì)干擾實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的穩(wěn)定性的提高，從而能夠降低駕駛員的修正轉(zhuǎn)輪量。
[0118]以往，作為抑制橫風(fēng)等的干擾對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響的方法，在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪裝置中，已知有對(duì)轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)施加用于抑制干擾的轉(zhuǎn)向扭矩，在SBW系統(tǒng)中，已知有對(duì)方向盤(pán)施加促進(jìn)用于抑制干擾的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)輪反力成分?？墒牵谶@些以往的轉(zhuǎn)輪裝置中，由于產(chǎn)生轉(zhuǎn)輪反力的變動(dòng)，因此導(dǎo)致給駕駛員帶來(lái)不適感覺(jué)。
[0119]與此相對(duì)地，在包括實(shí)施例1的橫擺角F/B控制的穩(wěn)定性控制中，著眼于方向盤(pán)6和前輪5L、5R機(jī)械地分離的SBW系統(tǒng)的特征、即能夠?qū)⒎较虮P(pán)6和前輪5L、5R相互獨(dú)立地進(jìn)行控制這一點(diǎn)，根據(jù)將與轉(zhuǎn)輪角和車(chē)速相應(yīng)的SBW指令轉(zhuǎn)向角和與橫擺角相應(yīng)的干擾抑制指令轉(zhuǎn)向角相加得到的指令轉(zhuǎn)向角控制前輪5L、5R的轉(zhuǎn)向角，另一方面，根據(jù)轉(zhuǎn)輪角和車(chē)速估計(jì)輪胎橫向力，根據(jù)估計(jì)出的輪胎橫向力和與車(chē)速相應(yīng)的指令轉(zhuǎn)輪反力來(lái)控制轉(zhuǎn)輪反力。
[0120]S卩，由于直接對(duì)前輪5L、5R施加干擾抑制量的轉(zhuǎn)向角，因此不需要施加促進(jìn)用于抑制干擾的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)輪反力成分。并且，通過(guò)施加與根據(jù)轉(zhuǎn)輪角估計(jì)出的輪胎橫向力相應(yīng)的轉(zhuǎn)輪反力，由此因用于抑制干擾的轉(zhuǎn)向而產(chǎn)生的輪胎橫向力的變動(dòng)不被反映在轉(zhuǎn)輪反力中，因此能夠減輕給駕駛員帶來(lái)的不適感覺(jué)。在以往的SBW系統(tǒng)中，根據(jù)由傳感器檢測(cè)出的齒條軸力、轉(zhuǎn)向角估計(jì)輪胎橫向力，施加了與估計(jì)出的輪胎橫向力相應(yīng)的轉(zhuǎn)輪反力。因此，因用于抑制干擾的轉(zhuǎn)向而產(chǎn)生的輪胎橫向力的變動(dòng)必然被反映在轉(zhuǎn)輪反力中，從而駕駛員產(chǎn)生不適感覺(jué)。在實(shí)施例1中，僅因駕駛員的轉(zhuǎn)輪而產(chǎn)生的輪胎橫向