CN102596690A - 车辆的行驶控制装置 - Google Patents

Abstract

基于本发明的车辆的行驶控制装置被应用于车辆中，所述车辆包括：改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系的转向角控制装置、通过控制转向轮的转向角来控制车辆的行驶轨迹的轨迹控制装置、以及求出用于将车辆的转弯状态设为目标转弯状态的目标转弯状态控制量并基于目标转弯状态控制量控制车辆的转弯状态的转弯状态控制装置。转弯状态控制单元基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量计算目标转弯状态控制量，由此，使目标转弯状态控制量反映基于行驶轨迹的控制的转向角的变化。

Description

车辆的行驶控制装置

技术领域

本发明涉及车辆的行驶控制装置，更详细地说，涉及具有转向角控制装置的车辆的行驶控制装置，所述转向角控制装置改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系。

背景技术

在汽车等车辆中，已知有如转向传递比可变装置、电动转向式的转向轮转向装置那样的、改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系的转向角控制装置。在具有这样的转向角控制装置的车辆中，以往也提出各种进行提高车辆的转弯行为的稳定度的车辆稳定化控制的车辆的行驶控制装置。

例如在日本专利文献特开2006-117070号公报中记载了以下车辆的行驶控制装置：为了使车辆沿着目标行驶线行驶而由转向角控制装置控制转向轮的转向角，所述车辆的行驶控制装置在被转向角控制装置控制转向轮的转向角时与转向轮的转向角没被控制时相比放宽车辆稳定化控制的开始条件。

根据上述以往的行驶控制装置，在执行由转向角控制装置控制转向轮的转向角的行驶轨迹控制的状况下，当车辆的转弯行为变得不稳定时，车辆稳定化控制的开始条件被放宽。因此，当执行行驶轨迹控制时，能够容易开始车辆稳定化控制，由此，能够提前使车辆的转弯行为稳定。

但是，在如上述公开公报中记载的以往的行驶控制装置中，当执行行驶轨迹控制时，由于通过转向角控制装置使如转向角那样的驾驶员的转向操作量和转向轮的转向角的关系与通常时的关系相比发生改变，因此驾驶员的转向操作量变得不与转向轮的实际的转向角对应。

并且，如在上述公开公报中记载的以往的行驶控制装置中，基于驾驶员的转向操作量来计算车辆的目标转弯状态量，并进行控制以使车辆的转弯状态量变为车辆的目标转弯状态量。因此，无法计算车辆稳定化控制的目标控制量，以变为反映了基于行驶轨迹控制的转向轮的转向角的变化得适当的值，因此无法适当地进行车辆稳定化控制。

另外，为了解决上述问题而考虑基于转向轮的实际的转向角来计算车辆的目标转弯状态量。但是在车辆稳定化控制通过各车轮的制动驱动力的控制以及转向轮的转向角的控制来实现的情况下，转向轮的实际的转向角成为反映了行驶轨迹控制以及车辆稳定化控制的这两者的控制的值。因此，基于转向轮的实际的转向角而计算出的车辆的目标转弯状态量包含与基于车辆稳定化控制的转向轮的转向角的控制量相当的误差分量，因此无法适当地进行车辆稳定化控制。

并且，上述两个问题还不限于转向轮的转向角控制是行驶轨迹控制的情况，例如在进行改变转向传递比的转向特性控制的情况下或者进行行驶轨迹控制以及转向特性控制的这两者的情况下也会发生。

发明内容

本发明的主要目的是：即使通过转向角控制装置改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系，也能够将提高车辆的转弯行为的稳定度的行为控制的目标控制量计算为适当的值，从而适当地进行车辆的行为控制。

根据本发明，提供一种车辆的行驶控制装置，其特征在于，所述车辆包括：转向角控制单元，所述转向角控制单元改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系；轨迹控制单元，所述轨迹控制单元使用转向角控制单元来控制转向轮的转向角，由此控制车辆的行驶轨迹；以及转弯状态控制单元，所述转弯状态控制单元求出用于将车辆的转弯状态设为目标转弯状态的目标转弯状态控制量，并基于目标转弯状态控制量控制车辆的转弯状态，其中，转弯状态控制单元基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量计算目标转弯状态控制量。

根据该构成，基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量计算目标转弯状态控制量。因此，在由于行驶轨迹的控制转向轮的转向角变化的情况下，也能够根据反映基于行驶轨迹的控制的转向轮的转向角的变化的适当的值计算目标转弯状态控制量，由此能够适当地进行车辆的转弯状态的控制。

在上述结构中，可以是：转向角控制单元具有转向特性控制功能，所述转向特性控制功能改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系，以实现预定的转向特性，转弯状态控制单元参考基于转向特性控制功能的转向轮的转向角的改变量来计算目标转弯状态控制量。

根据该构成，参考基于转向特性控制功能的转向轮的转向角的改变量来计算目标转弯状态控制量。因此，在由于转向特性控制功能转向轮的转向角变化的情况下，也能根据反映了基于转向特性控制功能的转向轮的转向角的变化的适当的值来计算目标转弯状态控制量，由此能够适当地进行车辆的转弯状态的控制。

另外，在上述构成中，可以是：转弯状态控制单元至少使用转向角控制单元来控制转向轮的转向角，由此来控制车辆的转弯状态，但不参考用于控制车辆的转弯状态的控制量而基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量来计算目标转弯状态控制量。

根据该构成，在通过转弯状态控制单元控制转向轮的转向角的情况下，也能够不参考用于控制转弯状态的控制量而基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量来计算目标转弯状态控制量。因此，能够防止根据反映了用于控制转弯状态的转向轮的转向角的变化的不适当的值将目标转弯状态控制量计算为不适当的值。

另外，在上述构成中，可以是：转弯状态控制单元基于驾驶员的转向操作量以及轨迹控制单元的控制量来计算车辆的目标转弯状态量，并基于目标转弯状态量来计算目标转弯状态控制量，目标转弯状态量是车辆的目标横摆率、转向轮的目标转向角、转向角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量的某一个。

根据该构成，能够基于车辆的目标横摆率、转向轮的目标转向角、转向角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量的某一个计算目标转弯状态控制量。

另外，根据本发明，提供一种车辆的行驶控制装置，其特征在于，所述车辆包括：转向角控制单元，所述转向角控制单元改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系；关系控制单元，所述关系控制单元使用转向角控制单元使所述关系发生变化；以及转弯状态控制单元，所述转弯状态控制单元求出用于将车辆的转弯状态设为目标转弯状态的目标转弯状态控制量，并基于目标转弯状态控制量来使用转向角控制单元控制转向轮的转向角，由此来控制车辆的转弯状态，其中，转弯状态控制单元基于转向轮的转向角以及转弯状态控制单元的控制量来计算目标转弯状态控制量。

根据该构成，基于转向轮的转向角以及转弯状态控制单元的控制量计算目标转弯状态控制量。因此，能够基于从转向轮的转向角排除了与转弯状态控制单元的控制量对应的转向角分量而得的适当的值来计算目标转弯状态控制量。因此，能够不受基于车辆的转弯状态的控制的转向轮的转向角的变化的影响而适当地进行车辆的转弯状态的控制。

另外，在上述构成中，可以是：关系控制单元是通过控制转向轮的转向角来控制车辆的行驶轨迹的轨迹控制单元以及改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系以实现预定的转向特性的转向特性控制单元中的至少一个。

根据该构成，在通过轨迹控制单元以及转向特性控制单元中的至少一个来改变转向轮的转向角相对于驾驶员的转向操作量的关系的情况下，也能够根据反映了基于该控制的转向轮的转向角的变化的适当的值来计算目标转弯状态控制量。因此，能够反映基于轨迹控制单元以及转向特性控制单元的至少一个的转向轮的转向角的变化来适当地进行车辆的转弯状态的控制。

在上述构成中，转弯状态控制单元基于转向轮的转向角以及转弯状态控制单元的控制量来计算车辆的目标转弯状态量，并基于目标转弯状态量来计算目标转弯状态控制量，目标转弯状态量是车辆的目标横摆率、转向轮的目标转向角、转向角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量的某一个。

根据该构成，能够基于车辆的目标横摆率、转向轮的目标转向角、转向角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量的某一个计算目标转弯状态控制量。

另外，在上述构成中，可以是：转弯状态控制单元至少通过控制各车轮的制动驱动力来控制车辆的转弯状态。

根据该构成，由于至少控制各车轮的制动驱动力来控制车辆的转弯状态，因此即使不控制转向轮的转向角也能控制车辆的转弯状态。

另外，在上述构成中，转向角控制单元可以是具有转向输入单元、使转向轮的转向角变化的转向单元、检测驾驶员相对于转向输入单元的转向操作量的单元、基于驾驶员的转向操作量控制转向单元的控制单元的线控式的转向角控制单元。

另外，在上述构成中，转向角控制单元可以是具有转向传递比可变单元和控制转向传递比可变单元的控制单元的半线控式的转向角控制单元，所述传递比可变单元相对于转向输入单元相对低驱动转向轮，由此使转向轮的转向角变化。

另外，在上述构成中，可以是：转向轮的转向角基于驱动转向轮的单元的驱动量而求出。

另外，在上述构成中，可以是：转向轮的转向角基于转向角控制单元的控制量而求出。

附图说明

图1是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第一实施方式的简略结构图；

图2是示出第一实施方式中的控制的框图；

图3是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制进行车辆的行为控制的、以往的行驶控制装置中的控制的框图；

图4是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制来进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第二实施方式中的控制的框图；

图5是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制来进行车辆的行为控制的、以往的行驶控制装置中的控制的框图；

图6是示出被应用于半电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第三实施方式的简略结构图；

图7是示出第三实施方式中的控制的框图；

图8是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制来进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第四实施方式中的控制的框图；

图9是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制来进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第五的实施方式中的控制的框图；

图10是示出第四实施方式的修正例中的控制的框图；

图11是示出第五的实施方式的修正例中的控制的框图。

具体实施方式

下面参考附图通过优选的实施方式来详细地说明本发明。

第一实施方式

图1是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制来进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第一实施方式的简略结构图。

在图1中，150整体地示出第一实施方式的行驶控制装置。另外，在图1中，10FL以及10FR分别表示车辆12的作为转向轮的左右的前轮，10RL以及10RR分别示出车辆的左右的后轮。当作为转向输入单元的方向盘14被驾驶员进行转向操作时，齿条杆18、转向横拉杆20L以及20R被齿条和齿杆型的转向机构16驱动，由此，左右的前轮10FL以及10FR被转向。

与方向盘14连结的转向轴22以及转向机构16的小齿轮轴24彼此不被连结。转向轴22经由图1中未示出的减速齿轮机构与转向反作用力转矩赋予用的电动机26连结。电动机26被电子控制装置40的转向角控制部控制，由此对方向盘14赋予转向反作用力转矩。小齿轮轴24经由图1未示出的减速齿轮机构与转向驱动用的电动机28连结。电动机28也被电子控制装置40的转向角控制部控制，由此，小齿轮轴24被驱动旋转。

此外，在图示的实施方式中，小齿轮轴24的旋转被作为旋转-直线运动转换机构的齿条和齿杆型的转向机构16转换成齿条杆18的直线运动，转向机构可以是本技术领域中公知的任意的构成。

各车轮的制动力通过由制动装置30的油压电路32控制轮缸34FL、34FR、34RL、34RR的制动压来控制。虽然没有图示，但油压电路32包含油贮存室、油泵、各种阀装置等，各轮缸的制动压在通常时被根据由驾驶员进行的制动踏板36的踩入操作而驱动的主缸38控制，并且根据需要被后面详细说明的如电子控制装置40的制动力控制部或者行为控制部单独控制。

在转向轴22上设置有检测转向角θs的转向角传感器42，表示由转向角传感器30检测出的转向角θs的信号被输入到电子控制装置40。电子控制装置40还被输入表示由车速传感器44检测出的车速V的信号、表示由横摆率传感器46检测出的车辆的横摆率γ的信号、表示由旋转角传感器48检测出的小齿轮轴24的旋转角θp的信号。此外，转向角传感器42、横摆率传感器46、旋转角传感器48分别以车辆向左转弯方向转向时为正来检测转向角θs、横摆率γ、旋转角θp。

电子控制装置40的转向角控制部基于车速V来计算用于实现预定的转向特性的转向齿轮比Rs，使得在通常时车速V越高转向齿轮比Rs(转向传递比的倒数)变得越大。并且，电子控制装置40的转向角控制部基于转向角θs以及转向齿轮比Rs来计算小齿轮轴24的目标旋转角θpt1，并控制电动机28，使得小齿轮轴24的旋转角θp成为目标旋转角θpt1。由此，左右的前轮10FL以及10FR根据驾驶员的转向操作而以预定的转向特性被转向。

虽然图1未示出，但是行驶控制装置150具有行驶轨迹控制开关，所述行驶轨迹控制开关控制行驶轨迹控制的开启和关闭，所述行驶轨迹控制对如车道保持辅助、智能停车辅助、自动运行那样的车辆的行驶轨迹进行控制。电子控制装置40的轨迹控制部在行驶轨迹控制开关处于接通状态、行驶轨迹控制被执行时计算车辆的目标行驶轨迹以及目标车速。并且，电子控制装置40的轨迹控制部与驾驶员的转向操作无关地对左右的前轮10FL以及10FR进行转向并控制车速V，使得车辆的行驶轨迹变为目标行驶轨迹并且车速V变为目标车速。此外，行驶轨迹控制可以不进行多个，而是仅进行一个行驶轨迹控制。

另外，电子控制装置40的行为控制部计算车辆的目标横摆率γt，并计算目标横摆率γt与由横摆率传感器46检测出的车辆的实际的横摆率γ的偏差Δγ。并且，在横摆率偏差Δγ的大小是基准值γo以上时，电子控制装置40的行为控制部基于横摆率偏差Δγ计算用于使车辆的转弯行为稳定的车辆的目标横摆力矩Mt以及目标前后力Ft。

并且，电子控制装置40的行为控制部基于目标横摆力矩Mt以及目标前后力Ft来计算各车轮的目标制动驱动力Fwti(i＝fl、fr、rl、rr)，并进行控制使得各车轮的制动驱动力成为对应的目标制动驱动力Fwti，由此降低横摆率偏差Δγ并使车辆的转弯行为稳定。

此外，图1未详细地示出，电子控制装置40的转向角控制部、轨迹控制部、制动力控制部、行为控制部分别具有CPU、ROM、RAM、输入输出端口装置，这些可以由被双向性的公共总线彼此连接的微型计算机以及驱动电路构成。另外，电子控制装置40的各控制部的微型计算机能够相互通信地被彼此连接。

接着，参考图2所示的框图对第一实施方式的结构以及动作进一步进行说明。

如图2所示的那样，当由驾驶员50对方向盘14进行转向操作时，与其相应地转向角θs发生变化。转向角θs通过齿轮比可变块54用转向齿轮比Rs去除，由此计算用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1，并被输入到调节块56。

另外，在执行如车道保持辅助、智能停车辅助、自动运行那样的车辆的行驶轨迹控制的轨迹控制块58-1～58-N的某一个的控制处于开启状态时，调节块56被从该轨迹控制块输入有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的目标旋转角θpt2。

调节块56通过对用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1以及有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的目标旋转角θpt2进行调节，计算调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt。

此外，基于调节块56的调节的内容自身由于并不构成本发明的主旨，因此只要调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt考虑目标旋转角θpt1以及θpt2的这两者来进行计算，可以以任意的要领进行。例如，将与不进行预定的转向特性的控制时的转向角θs对应的小齿轮轴24的旋转角设为θpt0，将目标旋转角θpt1和旋转角θpt0的偏差设为Δθpt1，将目标旋转角θpt2和旋转角θpt0的偏差设为Δθpt2，调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt可以计算为θpt0+K1Δθpt1+K2Δθpt2。该情况下，系数K1以及K2可以分别被设定为1，另外，根据车辆的行为、周边信息等可以可变地设定为0以上、1以下的值。另外，调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt可以根据需要被设定为目标旋转角θpt1以及θpt2中较大的值。

调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt的信息被输入到通过控制电动机28来控制左右的前轮10FL以及10FR的转向角的转向角控制块58。转向角控制块58基于调节后的目标旋转角θpt来控制电动机28，使得小齿轮轴24的目标旋转角θp成为调节后的目标旋转角θpt。由此，左右的前轮10FL以及10FR的转向角被控制为与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt。

另外，调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt的信息被输入到通过控制各车轮的制动驱动力来使车辆的转弯行为稳定的行为稳定化控制块60。另外，行为稳定化控制块60从运动信息检测传感器62输入如车辆的横向加速度Gy那样的运动信息。行为稳定化控制块60基于与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt以及车辆的横向加速度Gy等计算车辆的目标横摆率γt。

例如，将车辆的轴距设为L，将车辆的稳定系数设为Kh，行为稳定化控制块60以基于与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt、车辆的横向加速度Gy、车速V来按照下述的式1计算车辆的目标横摆率γt。

$\mathrm{\γt}=(\frac{\mathrm{\θwt}}{L}-\mathrm{KhGy})V\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

并且，行为稳定化控制块60通过电子控制装置40的行为控制部发挥上述功能来计算车辆的目标横摆力矩Mt以及目标前后力Ft。并且，行为稳定化控制块60计算用于实现目标横摆率γt以及目标前后力Ft的各车轮的目标制动驱动力Fti，并控制制动装置30以及引擎控制装置64，使得各车轮的制动驱动力成为目标制动驱动力Fti。并且，行为稳定化控制块60通过控制各车轮的制动驱动力而使得横摆率偏差Δγ降低，由此使车辆12的转弯行为稳定。

根据该第一实施方式，通过用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1以及有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的目标旋转角θpt2被调节，来计算调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt。并且，基于与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt以及车辆的横向加速度Gy等来计算车辆的目标横摆率γt，并通过控制各车轮的制动驱动力使得目标横摆率γt和车辆的实际的横摆率γ的偏差Δγ被降低，从而车辆12的转弯行为稳定。

因此，与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt与对应于用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1的转向角不同，成为使其反映了基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化的值。另外，与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt与左右前轮10FL、10FR的实际的转向角相比，成为优选反映了驾驶员的转向操作的值。

图3是示出应用于电动转向式的车辆的以往的行驶控制装置的与图2同样的框图。在图3所示的以往的行驶控制装置中，通过轨迹控制块58-1～58-N的某一个计算有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθpt2。另外，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1以及有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθpt2通过加法运算器66进行加法运算。并且，将θpt1+Δθpt2设为目标旋转角θpt来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。

但是，在行为稳定化控制块60中，仅被输入用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1，车辆的目标横摆率γt基于与目标旋转角θpt1对应的转向角来计算，而不成为反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化的值。

因此，在图3所示的以往的行驶控制装置中，在进行行驶轨迹控制的情况下，无法反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化来使车辆的转弯行为稳定。与此相对，根据第一实施方式，在进行行驶轨迹控制的情况下，能够可靠地反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化，来计算车辆的目标横摆率γt。

另外，在基于左右前轮10FL、10FR的实际的转向角来计算车辆的目标横摆率γt的情况下，需要检测左右前轮的实际的转向角的单元。与此相对，根据第一实施方式，即使在不具有检测左右前轮的实际的转向角的单元的车辆中，也能够反映基于行驶轨迹控制的左右前轮的转向角的变化，来计算出车辆的目标横摆率γt。

第二实施方式

图4是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第二实施方式中的控制的框图。

在该第二实施方式中，左右的前轮10FL以及10FR与上述的第一实施方式的情况同样以电动转向式被转向，当车辆的转弯行为不稳定时，各车轮的制动驱动力被控制，并且左右的前轮10FL以及10FR被转向，由此转弯行为稳定。

如图4所示，调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt的信息被输入到行为稳定化控制块60，并且被输入到加法运算器68。即使在该实施方式中，行为稳定化控制块60也基于由调节块56调节后的小齿轮轴24的目标旋转角θpt计算车辆的目标横摆率γt，并基于该目标横摆率γt计算横摆率偏差Δγ。

并且，行为稳定化控制块60在横摆率偏差Δγ的大小是基准值γo以上时，基于横摆率偏差Δγ计算用于使车辆的转弯行为稳定的车辆的目标横摆力矩Mt以及目标前后力Ft。另外，行为稳定化控制块60将车辆的目标横摆力矩Mt分配给基于各车轮的制动驱动力的控制的目标横摆力矩Mbt以及基于左右前轮10FL、10FR的转向角的控制的目标横摆力矩Mst。

并且，行为稳定化控制块60基于目标横摆力矩Mbt计算各车轮的目标制动驱动力Fwti，基于这些控制各车轮的制动驱动力，并基于用于实现目标横摆力矩Mst的左右前轮10FL、10FR的转向角来计算小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθptv。

转向角的目标修正量Δθptv的信息被输入到加法运算器68，由加法运算器68对目标旋转角θpt和目标修正量Δθptv进行加法运算，由此来计算修正后的目标旋转角θpta，并输入到转向角控制块58。转向角控制块58基于修正后的目标旋转角θpta控制电动机28，使得小齿轮轴24的旋转角θp变为修正后的目标旋转角θpta。由此，左右的前轮10FL以及10FR的转向角被控制为与修正后的目标旋转角θpta对应的转向角θwta。

根据该第二实施方式，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1以及有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的目标旋转角θpt2被调节。并且，基于与调节后的目标旋转角θpt对应的转向角θwt等来计算车辆的目标横摆率γt，并控制各车轮的制动驱动力以及左右前轮10FL、10FR的转向角使得目标横摆率γt和车辆的实际的横摆率γ的偏差Δγ被降低，由此车辆12的转弯行为稳定。

图5是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、以往的行驶控制装置中的控制的框图。

在图5所示的以往的行驶控制装置中，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1、有关行驶轨迹控制的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθpt2、用于使车辆的转弯行为稳定的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθptv通过加法运算器70进行加法运算。并且，将θpt1+Δθpt2+Δθptv设为修正后的目标旋转角θpta来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。

但是，行为稳定化控制块60仅被输入用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1，车辆的目标横摆率γt基于与目标旋转角θpt1对应的转向角被计算，而不会成为反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化的值。

因此，在图5所示的以往的行驶控制装置中，在进行行驶轨迹控制的情况下，无法反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化来使车辆的转弯行为稳定。与此相对，根据第二实施方式，在进行行驶轨迹控制的情况下，能够与第一实施方式的情况同样地可靠反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化来计算车辆的目标横摆率γt。

另外，根据第二实施方式，与基于左右前轮10FL、10FR的实际的转向角计算车辆的目标横摆率γt的情况相比，能够有效地反映驾驶员的转向操作来计算车辆的目标横摆率γt。另外，在进行基于转向角的控制的车辆的行为控制的情况下，能够不受基于转向角的控制的行为控制的影响而计算车辆的目标横摆率γt。因此，能够排除基于转向角的控制的行为控制的影响并有效地反映驾驶员的转向操作来使车辆的转弯行为稳定。

另外，根据第二实施方式，通过对调节后的目标旋转角θpt和用于使车辆的转弯行为稳定的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθptv进行加法运算，来计算修正后的目标旋转角θpta。并且，将修正后的目标旋转角θpta设为目标旋转角来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。因此，排除基于转向角的控制的行为控制的影响，并与仅通过各车轮的制动驱动力的控制来执行车辆的转弯行为的稳定化的情况相比能够有效地使车辆的转弯行为稳定。

第三实施方式

图6是示出被应用在半电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第三实施方式的简略结构图。图7是示出第三实施方式中的控制的框图。

在图6中，200整体地示出第三实施方式的行驶控制装置，行驶控制装置200包含转向传递比可变装置(VGRS)72。转向传递比可变装置72被电子控制装置40的转向角控制部控制。

另外，在图6中，作为转向轮的左右的前轮10FL以及10FR向应驾驶员对方向盘14进行的操作，动力转向装置74被驱动，由此经由齿条杆18、转向横拉杆20L以及20R进行转向驱动。

方向盘14经由上转向轴76、转向传递比可变装置72、下转向轴78、万向节80与动力转向装置74的小齿轮轴82驱动连接。在图示的第三实施方式中，转向传递比可变装置72包含被电子控制装置40的转向角控制部控制的辅助转向驱动用的电动机84。电动机84在壳体84A侧与上转向轴76的下端连结，在转子84B侧与下转向轴78的上端连结。

并且，转向传递比可变装置72相对于上转向轴76相对地对下转向轴78进行旋转驱动，由此使左右的前轮10FL以及10FR的转向角相对于方向盘14的旋转角度的比、即转向传递比变化，并且，对左右的前轮10FL以及10FR相对于方向盘14相对地进行辅助转向驱动。

特别是，转向传递比可变装置72在通常时通过电动机84使下转向轴78相对于上转向轴76相对地进行旋转，使得作为转向传递比的倒数的转向齿轮比成为实现预定的转向特性的齿轮比。另外，转向传递比可变装置72在基于行为控制的辅助转向驱动时通过电动机84使下转向轴78相对于上转向轴76相对地积极地旋转，由此，不依赖驾驶员的转向操作而自动地使左右的前轮10FL以及10FR转向。

此外，动力转向装置74可以使油压式动力转向装置以及电动式动力转向装置的任一种，优选例如具有电动机以及如将电动机的旋转转矩转换成齿条杆18的往复运动方向的力的滚珠丝杆式的转换机构的齿条同轴型的电动式动力转向装置，以产生降低被基于转向传递比可变装置72的前轮的辅助转向驱动产生并传递给方向盘14的反作用力转矩的辅助转向转矩。

各车轮的制动力与其他的实施方式的情况是同样的，轮缸34FL、34FR、34RL、34RR的制动压通过被制动装置30的油压电路32控制而控制。

在图示的第三实施方式中，在上转向轴76设置检测该上转向轴的旋转角度作为转向角θs的转向角传感器86。另外，在转向传递比可变装置72设置有旋转角度传感器88，所述旋转角度传感器检测壳体72A以及转子72B的相对旋转角度作为下转向轴78相对于上转向轴76的相对旋转角度θre。这些的传感器的输出被供应给电子控制装置40的转向角控制部。此外，旋转角度传感器88被置换成检测小齿轮轴82或者下转向轴78的旋转角度θp的旋转角度传感器，θp-θs可以计算为相对旋转角度θre。

另外，在第三实施方式中，如图7所示，通过加法运算器90从用于实现预定的转向特性的小齿轮轴82的目标旋转角θpt1减去转向角θs。转向角θs与不进行用于实现预定的转向特性的齿轮比可变控制的情况下的小齿轮轴82的旋转角θp相等。因此，通过基于加法运算器90的减法运算，计算用于实现预定的转向特性的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt1。另外，通过轨迹控制块58-1～58-N的某一个计算有关行驶轨迹控制的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt2。

用于实现预定的转向特性的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt1以及关于行驶轨迹控制的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt2通过调节块92被调节，由此，计算小齿轮轴82的旋转角的调节后的目标修正量Δθpt。此外，基于调节块92的调节除了不包含旋转角θpt0这点之外，可以以与基于调节块56的调节同样的要领进行。

小齿轮轴82的旋转角的调节后的目标修正量Δθpt通过加法运算器94与转向角θs进行加法运算，由此，计算用于实现预定的转向特性以及预定的行驶轨迹控制的小齿轮轴82的目标旋转角θpt。小齿轮轴82的目标旋转角θpt的信息被输入到行为稳定化控制块60。

行为稳定化控制块60基于与小齿轮轴82的目标旋转角θpt对应的转向角θwt以及车辆的横向加速度Gy等计算车辆的目标横摆率γt。另外，行为稳定化控制块60在目标横摆率γt和车辆的横摆率γ的偏差Δγ的大小是基准值γo以上时，基于横摆率偏差Δγ计算用于使车辆的转弯行为稳定的车辆的目标横摆力矩Mt以及目标前后力Ft。并且，行为稳定化控制块60与第二实施方式的情况同样，将目标横摆力矩Mt分配给基于各车轮的制动驱动力的控制的目标横摆力矩Mbt以及基于左右前轮的转向角的控制的目标横摆力矩Mst。

另外，在该实施方式中，行为稳定化控制块60也基于目标横摆力矩Mbt以及目标前后力Ft计算各车轮的目标制动驱动力Fwti，并基于这些通过控制制动装置30以及引擎控制装置64来控制各车轮的制动驱动力。另外，行为稳定化控制块60基于目标横摆力矩Mst计算用于实现其的小齿轮轴82的旋转角度的目标修正量Δθptv。

小齿轮轴82的旋转角的调节后的目标修正量Δθpt以及用于行为控制的小齿轮轴82的旋转角度的目标修正量Δθptv通过加法运算器96进行加法运算。由此，计算小齿轮轴82的旋转角度的修正后的目标修正量Δθpta，并输入到转向角控制块98。转向角控制块98基于修正后的目标修正量Δθpta计算用于将小齿轮轴82的旋转角θp修正了修正后的目标修正量Δθpta的转向传递比可变装置72的目标相对旋转角度θret。该情况下，目标相对旋转角度θret可以与修正后的目标修正量Δθpta是相同的，另外，可以使对修正后的目标修正量Δθpta乘以1以下的增益后所得的值。

在图7中，作为加法运算器100如所示的那样，转向传递比可变装置72控制电动机84，以使小齿轮轴82的旋转角度成为转向角θs与目标相对旋转角度θret之和。由此，左右的前轮10FL以及10FR的转向角被控制为与转向角θs和目标相对旋转角度θret之和对应的转向角θwt。

根据该第三实施方式，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt1以及关于行驶轨迹控制的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθpt2被调节。另外，调节后的目标修正量Δθpt和转向角θs被进行加法运算，由此，计算用于实现预定的转向特性以及预定的行驶轨迹控制的小齿轮轴82的目标旋转角θpt。并且，基于与目标旋转角θpt对应的转向角θwt等计算车辆的目标横摆率γt，控制各车轮的制动驱动力以及左右前轮10FL、10FR的转向角，以使目标横摆率γt和车辆的实际的横摆率γ之间的偏差Δγ降低，由此车辆12的转弯行为稳定。

另外，根据第三实施方式，与第一以及第二实施方式的情况同样，在进行行驶轨迹控制的情况下，能够可靠地反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化来计算车辆的目标横摆率γt。另外，与第一实施方式的情况同样，即使在不具有检测左右前轮的实际的转向角的单元的车辆中，也能够反映基于行驶轨迹控制的左右前轮的转向角的变化来计算车辆的目标横摆率γt。

另外，根据第三实施方式，通过由转向传递比可变装置72控制左右前轮的转向角来进行车辆的行为控制的情况，也能够不受基于转向角的控制的行为控制的影响来计算车辆的目标横摆率γt。因此，即使在第三实施方式中，也能够排除基于转向角的控制的行为控制的影响，有效地反映驾驶员的转向操作，使车辆的转弯行为稳定。

另外，根据第三实施方式，调节后的目标修正量Δθpt和用于行为控制的目标修正量Δθptv被进行加法运算，由此，计算小齿轮轴82的旋转角度的修正后的目标修正量Δθpta。另外，将基于修正后的目标修正量Δθpta的转向传递比可变装置72的目标相对旋转角度θret和转向角θs之和θret+θs设为小齿轮轴82的目标旋转角，来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。因此，能够排除被转向传递比可变装置72控制左右前轮的转向角的行为控制的影响，并与仅通过各车轮的制动驱动力的控制来进行车辆的转弯行为的稳定化的情况相比有效地使车辆的转弯行为稳定。

第四实施方式

图8是示出被应用于电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第四实施方式中的控制的框图。

在该第四实施方式中，与图5所示的以往的行驶控制装置的情况同样，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1、关于行驶轨迹控制的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθpt2、用于使车辆的转弯行为稳定的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθptv通过加法运算器70进行加法运算。并且，将θpt1+Δθpt2+Δθptv设为修正后的目标旋转角θpta来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。

另外，用于使车辆的转弯行为稳定的行为控制的左右前轮的转向角θwc被转向角估计块102估计。转向角估计块102包含检测左右前轮的实际的转向角θwa的单元。转向角估计块102计算与用于行为控制的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθptv对应的左右前轮的转向角的修正量Δθwc。并且，转向角估计块102从检测出的实际的转向角θwa减去转向角的修正量Δθwc，由此计算用于行为控制的左右前轮的转向角θwc。左右前轮的转向角θwc的信息被输入到行为稳定化控制块60。

与图5所示的以往的行驶控制装置的情况不同，行为稳定化控制块60没有被输入用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1的信息。行为稳定化控制块60基于从转向角估计块102输入的左右前轮的转向角θwc按照下述式2计算车辆的目标横摆率γt。

$\mathrm{\γt}=(\frac{\mathrm{\θwc}}{L}-\mathrm{KhGyV})\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

此外，根据基于转向角控制块58的左右前轮10FL、10FR的转向角的控制以及基于行为稳定化控制块60的目标横摆率γt的行为稳定化控制与上述的第二实施方式的情况同样地被执行。

第五的实施方式

图9是示出被应用于半电动转向式的车辆并通过各车轮的制动驱动力的控制以及左右前轮的转向角的控制进行车辆的行为控制的、基于本发明的行驶控制装置的第五的实施方式中的控制的框图。

在该第五的实施方式中，基于调节块92的调节、基于转向角控制块98的修正后的目标修正量Δθpta的计算、基于转向传递比可变装置72(加法运算器100)的电动机84的控制与第三实施方式的情况同样地进行。

但是，在第五的实施方式中，没有设置第三实施方式中的加法运算器94，因此，行为稳定化控制块60不被输入小齿轮轴82的目标旋转角θpt的信息。

另外，在第五的实施方式中，与上述的第四实施方式的情况同样，设置包含检测左右前轮的实际的转向角θwa的单元的转向角估计块102。转向角估计块102计算用于行为控制的、与小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθptv对应的左右前轮的转向角的修正量Δθwc，从实际的转向角θwa中减去转向角的修正量Δθwc，由此计算用于行为控制的左右前轮的转向角θwc。

行为稳定化控制块60基于从转向角估计块102输入的左右前轮的转向角θwc按照上述式2计算车辆的目标横摆率γt，与上述的第四实施方式的情况同样，基于目标横摆率γt执行行为稳定化控制。

另外，通过行为稳定化控制块60计算的、用于行为控制的小齿轮轴82的旋转角的目标修正量Δθptv的信息通过加法运算器96与小齿轮轴82的旋转角的调节后的目标修正量Δθpt进行加法运算。由此，计算小齿轮轴82的旋转角度的修正后的目标修正量Δθpta。

并且，根据第四以及第五的实施方式，用于行为控制的左右前轮的转向角θwc通过从左右前轮的实际的转向角θwa减去用于行为控制的转向角的修正量Δθwc来计算。因此，用于行为控制的左右前轮的转向角θwc反映了用于实现预定的转向特性的转向角的变化和基于行驶轨迹控制的转向角的变化，是不受行为控制的影响的值。

因此，根据第四以及第五的实施方式，与第二以及第三实施方式的情况同样，在进行行驶轨迹控制的情况下，能够可靠地反映基于行驶轨迹控制的左右前轮10FL、10FR的转向角的变化并计算车辆的目标横摆率γt。因此，能够可靠地反映基于行驶轨迹控制的左右前轮的转向角的变化来进行车辆的行为控制。

另外，根据第四以及第五的实施方式，与基于左右前轮10FL、10FR的实际的转向角其自身来计算车辆的目标横摆率γt的情况相比，能够有效地反映驾驶员的转向操作，并不受与转向角的控制的行为控制的影响来计算车辆的目标横摆率γt。因此，能够排除基于转向角的控制的行为控制的影响并有效地反映驾驶员的转向操作来使车辆的转弯行为稳定。

另外，根据第四实施方式，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的目标旋转角θpt1、关于行驶轨迹控制的目标修正量Δθp2、用于使车辆的转弯行为稳定的目标修正量Δθptv被进行加法运算，由此来计算修正后的目标旋转角θpta。并且，将修正后的目标旋转角θpta设为目标旋转角来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。

另外，根据第五的实施方式，用于实现预定的转向特性的小齿轮轴24的旋转角的目标修正量Δθpt1、关于行驶轨迹控制的目标修正量Δθpt2、用于使车辆的转弯行为稳定化的目标修正量Δθptv被进行加法运算，由此计算修正后的旋转角的目标修正量Δθpta。并且，将基于修正后的旋转角的目标修正量Δθpta的值作为转向传递比可变装置72的目标相对旋转角来控制左右前轮10FL、10FR的转向角。

因此，根据第四以及第五的实施方式，排除基于转向角的控制的行为控制的影响，并与仅通过各车轮的制动驱动力的控制进行车辆的转弯行为的稳定化的情况相比能够有效地使车辆的转弯行为稳定。

特别是根据第四实施方式，如与图4和图8的比较可知，可以取代调节块56中的调节处理而由加法运算器70进行单纯的加法运算处理，由于转向角估计块102中的计算也是单纯的，因此与上述的第二实施方式相比能够简单地构成。

此外，在第四以及第五的实施方式，转向角估计块102包含检测左右前轮的实际的转向角θwa的单元，通过从实际的转向角θwa减去转向角的修正量Δθwc，能够计算用于行为控制的左右前轮的转向角θwc。但是，分别如示出第四以及第五的实施方式的修正例的图10以及图11所示的那样，实际的转向角θwa可以基于使左右前轮10FL、10FR的转向角变化的单元的工作量、即基于电动机28或转向传递比可变装置72的工作量被进行估计。

以上关于特定的实施方式对本发明进行了详细的说明，但是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是其他的各种实施方式对本领域技术人员来说是清楚的。

例如，在上述的各实施方式中，对转向角控制块58、98的输入、即转向角控制的目标转弯状态量是小齿轮轴的目标旋转角或者小齿轮轴的旋转角的目标修正量。但是，转向角控制的目标转弯状态量可以是车辆的目标横摆率、转向轮的目标转向角、转向角控制单元(例如电动机28或转向传递比可变装置72)的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量的某一个。

另外，在上述的各实施方式中，行驶轨迹控制中的车辆的转弯通过控制左右前轮10FL、10FR的转向角来实现，但是可以修正为通过控制左右前轮10FL、10FR的转向角以及各车轮的制动驱动力来实现。

另外，在上述的各实施方式中，计算目标横摆率γt和实际的横摆率γ的偏差Δγ，并在控制各车轮的目标制动驱动力或者各车轮的目标制动驱动力的同时控制左右前轮的转向角，由此车辆的转弯行为稳定。但是，车辆的行为控制只要是求出用于将车辆的转弯状态设为目标转弯状态的目标转弯状态控制量、并基于目标转弯状态控制量控制车辆的转弯状态，可以以任意的要领来执行。

例如，可以除了降低横摆率偏差Δγ的反馈控制量还附加前馈控制量，另外，各车轮的制动驱动力的控制可以仅通过制动力的控制来实现。

并且，即使在上述的各实施方式中，左右前轮的转向角被控制，本发明的行驶控制装置也可以应用于除了左右前轮之外左右后轮也被进行转向角控制的车辆中。

特别是在前后轮在电动转向式下被进行转向角控制的情况下，后轮的目标转向角也被计算，基于调节块56的调节针对前轮以及后轮这两者来进行。另外，在行为控制也通过前轮以及后轮的转向角控制进行的情况下，例如目标横摆力矩Mst被分配给前后轮，由此计算用于行为控制的前轮以及后轮的转向角的修正量，对于前轮以及后轮的每一个，在调节后的目标值上加上用于行为控制的修正量而得的值被设为修正后的目标值。

另外，在前轮在半电动转向式下被进行转向角控制、后轮在电动转向式下被进行转向角控制的情况下，前轮与第三实施方式同样被控制，可以以与前后轮在电动转向式下被进行转向角控制的情况同样的要领控制后轮。

Claims (8)

1.一种车辆的行驶控制装置，包括：

转角控制单元，所述转角控制单元改变转向轮的转角相对于驾驶员的转向操作量的关系；

轨迹控制单元，所述轨迹控制单元通过使用所述转角控制单元控制所述转向轮的转角来控制车辆的行驶轨迹；以及

转弯状态控制单元，所述转弯状态控制单元求解用于使车辆的转弯状态变为目标转弯状态的目标转弯状态控制量，并基于所述目标转弯状态控制量控制车辆的转弯状态；

所述车辆的行驶控制装置的特征在于，

所述转弯状态控制单元基于驾驶员的转向操作量和所述轨迹控制单元的控制量来计算所述目标转弯状态控制量。

2.如权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述转角控制单元具有改变转向轮的转角相对于驾驶员的转向操作量的关系以实现规定的转向特性的转向特性控制功能，并且所述转弯状态控制单元通过添加由所述转向特性控制功能产生的所述转向轮的转角的变化量来计算所述目标转弯状态控制量。

3.如权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述转弯状态控制单元通过至少使用所述转角控制单元控制所述转向轮的转角来控制车辆的转弯状态，但在不添加用于控制车辆的转弯状态的控制量的情况下基于驾驶员的转向操作量和所述轨迹控制单元的控制量来计算所述目标转弯状态控制量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述转弯状态控制单元基于驾驶员的转向操作量和所述轨迹控制单元的控制量来计算车辆的目标转弯状态量，并基于所述目标转弯状态量计算所述目标转弯状态控制量，所述目标转弯状态量是车辆的目标横摆率、所述转向轮的目标转角、所述转角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量中的任一者。

5.一种车辆的行驶控制装置，包括：

转角控制单元，所述转角控制单元改变转向轮的转角相对于驾驶员的转向操作量的关系；

关系控制单元，所述关系控制单元使用所述转角控制单元来改变所述关系；以及

转弯状态控制单元，所述转弯状态控制单元求解用于使车辆的转弯状态变为目标转弯状态的目标转弯状态控制量，并通过基于所述目标转弯状态控制量使用所述转角控制单元控制所述转向轮的转角来控制车辆的转弯状态；

所述车辆的行驶控制装置的特征在于，

所述转弯状态控制单元基于所述转向轮的转角和所述转弯状态控制单元的控制量来计算所述目标转弯状态控制量。

6.如权利要求5所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述关系控制单元是轨迹控制单元和转向特性控制单元中的至少一者，所述轨迹控制单元通过控制所述转向轮的转角来控制车辆的行驶轨迹，所述转向特性控制单元改变转向轮的转角相对于驾驶员的转向操作量的关系以实现规定的转向特性。

7.如权利要求5所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述转弯状态控制单元基于所述转向轮的转角和所述转弯状态控制单元的控制量计算车辆的目标转弯状态量，并基于所述目标转弯状态量计算所述目标转弯状态控制量，所述目标转弯状态量是车辆的目标横摆率、所述转向轮的目标转角、所述转角控制单元的目标控制量、驾驶员的目标转向操作量中的任一者。

8.如权利要求1至7中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述转弯状态控制单元通过至少控制各车轮的制动驱动力来控制车辆的转弯状态。

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