CN104136306A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

高精度地判定在轨迹控制的执行期间产生的转向输入是否为超控。对具备转向装置(200)的车辆(1)进行控制的装置(100)具备：第一目标控制量设定单元(120)，设定使所述车辆的轨迹追随目标轨迹的轨迹控制用的所述转向装置的第一目标控制量；控制单元，基于所设定的所述第一目标控制量而控制所述转向装置，由此执行所述轨迹控制；确定单元，确定所述轨迹控制的执行期间的转向输入的大小及频率；及判定单元(113)，基于所确定的所述大小及频率而判定所述转向输入是否为驾驶员进行的超控。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及车辆的控制装置的技术领域，在具备例如EPS(ElectricPower Steering：电动动力转向装置)或VGRS(Variable Gear RatioSteering：可变传动比转向装置)等各种转向装置的车辆中，用于进行例如LKA(Lane Keeping Assist：车道维持行驶)等使车辆追随目标行驶路的轨迹控制。

背景技术

这种轨迹控制例如在专利文献1中公开。专利文献1公开的车辆的行驶支援装置在具备转向转矩辅助单元和转向角可变单元的车辆中，通过转向转矩辅助单元而使车辆追随目标行驶路，并通过转向角可变单元控制此时产生的车辆的运行情况变化。

另一方面，在执行这种轨迹控制的期间，基于驾驶员的意图的转向操作、所谓超控也以大小各种规模不固定期地发生。因该超控而被促使的转向角的变化与轨迹控制中的转向角的变化屡屡发生干扰，因此在进行这种轨迹控制的车辆中，希望超控的高精度的检测。关于这一点，在包含专利文献1公开的装置的以往的装置中，基于转向角度、转向角速度及转向转矩以及与它们对应的控制量等各种转向输入的大小来判定有无超控。

此外，作为防止驾驶员转向与基于促动器的转向的干扰的技术，也提出了利用前轮转向单元来控制目标横摆率的低频成分并利用后轮转向单元来控制与干扰对应的高频成分的装置(例如，参照专利文献2)。

另外，在专利文献3中公开了对与转向角对应的信号实施低通滤波处理的技术及在转向角设置不灵敏区的技术。

另外，在专利文献4中公开了基于驾驶员的个人固有信息来变更不灵敏区等的转向力特性的技术。

专利文献

专利文献1：日本特开2011-031770号公报

专利文献2：日本特开2002-302508号公报

专利文献3：日本特开2010-528936号公报

专利文献4：日本特开2004-299594号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在轨迹控制的执行期间，除了上述的基于驾驶员的意图的超控之外，也会产生与驾驶员的意图无关的转向输入。例如有在驾驶员咳嗽、打喷嚏、往别处看或欠缺注意力时方向盘与驾驶员的意图无关地动作的情况。或者根据路面的凹凸、侧风等行驶条件，也会产生这种不遵照驾驶员的意图的转向输入。这些是一种干扰，由此产生的车辆运行情况的变化本来希望通过轨迹控制而迅速地收敛。

然而，无论是超控还是干扰，它们在从不具备判断驾驶员的意图的单元的系统侧来看时是转向输入的一种，在以往那样仅将转向输入的大小用于超控判定的情况下，无法将超控与干扰区分。

在此，超控检测时的轨迹控制的实践性运用方式并不唯一，但是不管怎样在无法将超控与干扰区分的情况下，都难以如驾驶员的期望那样运用轨迹控制。例如，当采用在超控检测时将轨迹控制中断的结构的情况下，对于干扰也将轨迹控制中断，因此驾驶员会感觉到与自身的意图无关地结束了轨迹控制的情况。而且，在采用通过轨迹控制对由干扰引起的车辆的运行情况变化进行校正的结构的情况下，即使对于基于驾驶员的意图的轻微的转向操作也通过轨迹控制进行校正，因此驾驶员对于自身的意图未反映到车辆运行情况而容易感到不快。

即，在现有技术中，具有难以准确地判定在轨迹控制的执行期间产生的转向输入是否为超控这样的技术性的问题点，因此在轨迹控制的实践性运用方面还有改善的余地。这对于专利文献2至4公开的装置也同样。

本发明鉴于上述情况而作出，课题在于提供一种能高精度地判定轨迹控制的执行期间产生的转向输入是否为超控的车辆的控制装置。而且，优选的是，课题在于提供一种基于上述判定的结果而能良好地运用轨迹控制的车辆的控制装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明的车辆的控制装置是对具备转向装置的车辆进行控制的装置，所述控制装置的特征在于，具备：第一目标控制量设定单元，设定使所述车辆的轨迹追随目标轨迹的轨迹控制用的与所述转向装置相关的第一目标控制量；控制单元，基于所设定的所述第一目标控制量而控制所述转向装置，由此执行所述轨迹控制；及判定单元，在所述轨迹控制的执行期间，基于转向输入的大小及频率而判定所述转向输入是否为超控(第一方案)。

根据本发明的车辆的控制装置，基于在轨迹控制的执行期间产生的转向输入的大小及频率，判定该转向输入是否为超控。因此，能够高精度地判定该转向输入是否为基于驾驶员的明确的意图的作为转向操作的超控。

根据申请人的研究，基于驾驶员的意图进行的超控是例如1Hz左右的低频带的转向输入。相对于此，作为包括超控以外的转向输入的概念的干扰的频带处于比超控靠高频侧的位置。当然，两者并未处于仅通过频带就能明确区分那样单纯的关系，但是至少作为定性的倾向，在超控与干扰之间，其典型性的产生频带不同。

因此，若考察大小和频率这两方，则100％明确地将它们分类的情况虽然不适合，但是也能够以超控的可能性高的转向输入作为超控，并以干扰的可能性高的转向输入作为干扰，而分别按照预定的判定基准进行判定。即，根据本发明的车辆的控制装置，能够将以往作为超控或干扰而一并处理的转向输入明确地分类成超控和干扰。

在此，将转向输入高精度地分类成超控和干扰的技术在轨迹控制的品质提高上显著且有效地发挥作用。即，当在使车辆的轨迹追随目标轨迹的轨迹控制的执行期间产生了转向输入的情况下，若从轨迹控制本来的作用来说，优选使从由转向输入引起的目标轨迹的脱离迅速地收敛。然而，在超控是驾驶员的意图的表现时，超控产生的从目标轨迹的脱离是驾驶员的意图。因此，在这种情况下，轨迹控制与驾驶员的意图发生发生干扰。另一方面，从排除这种干扰的目的出发，当在使车辆的轨迹追随目标轨迹的轨迹控制的执行期间产生了转向输入的情况下若一律地停止或限制轨迹控制，则无论驾驶员是否希望轨迹控制继续，都停止或限制轨迹控制，这也没有遵照驾驶员的意图。

若能够将转向输入准确地分类成超控和干扰，则潜在地提供一种能够实现容许由超控引起的车辆运行情况的变化且使由干扰引起的车辆运行情况变化迅速地收敛等这样的控制，能提供一种不违反驾驶员的意图的高品质的轨迹控制。即，根据本发明的车辆的控制装置，能够将转向输入可靠地反映到控制单元基于第一目标控制量进行的轨迹控制中。

另外，本发明的车辆的控制装置假定的干扰至少存在二种，一种是不反映驾驶员的意图的转向操作，另一种是由行驶环境引起而施加的外部输入。前者是咳嗽或打喷嚏等这样的身体的动作导致的转向输入，后者是路面的凹凸、障碍物、倾斜或摩擦系数或者侧风等导致的车辆运行情况的变化所引起的转向输入。而且，本发明的车辆的控制装置假定的超控例如包括为了使目标行驶路中的车辆的横向位置从车道中心偏向左右任一方向而施加的转向输入等。

另外，在本发明的车辆的控制装置中，转向输入的频率未必需要明确的特定过程。例如，能够在判定单元或向判定单元的信号输入系统预先附带频率选择功能。这样的频率选择功能是所谓滤波功能，优选通过模拟滤波器或数字滤波器等各种滤波装置来实现。在采用这样的结构的情况下，使该滤波通过，由此能够替代性地得到确定转向输入的频率的效能。

但是，对经由各种传感器等而取得的转向输入实施FFT(FastFourier Transfer：高速傅里叶变换)处理等，由此也能够确定转向输入的频率。在这种情况下，也可以将从该各种传感器得到的传感器值作为转向输入的大小，并取得转向输入的大小及频率作为控制上能参照的值。例如，若设为设置使判定单元具有这种FFT功能或在判定单元的输入侧系统具有这种FFT功能的处理器等的结构，则能够确定转向输入的频率。在这种情况下，也能够乘以预先对应各频率设定的通过增益等来实现模拟的滤波效果。

在本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述转向输入是转向角、相对于该转向角的所述转向装置的目标角、转向角速度或转向转矩(第二方案)。

转向角、相对于该转向角的转向装置的目标角、转向角速度及转向转矩作为用于判定转向输入是否为超控的要素，妥当且有效。

在本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述车辆的控制装置具备第一滤波单元，该第一滤波单元使所述转向输入中的与所述超控建立了对应的低频带的成分通过，使除该低频带之外的中高频带的成分衰减或截止，在所述第一滤波单元的输出即第一滤波输出的大小为预定值以上的情况下，所述判定单元判定为所述转向输入为所述超控(第三方案)。

根据该方案，在第一滤波单元的输出值即第一滤波输出为预定值以上的情况下，进行转向输入为超控的判定，因此能够高精度地判定转向输入是否为超控。

本方案的第一滤波单元是模拟式或数字式的所谓LPF(Low PassFilter)或具有类似于此的功能的单元，使转向输入中的低频带的成分通过，并使除此以外的中高频带的成分衰减或截止。该低频带预先实验性地、经验性地或理论性地以包含典型的超控的频带的方式确定。

另外，第一滤波单元的“通过”未必表示不衰减。即，在各种滤波器中，通常赋予以某频率为边界对增益0dB(100％通过)和增益-∞(0％通过)进行切换那样的二值性通过特性的情况并不简单。因此，在实践性运用方面，将衰减量收纳在预定内的范围设为通过带域而且将衰减量为预定以上的范围设为截止带域而分别处理这样的手法也并不新奇。另外，作为对这样的通过带域和截止带域进行规定的一指标，衰减量为50％(增益为-3dB)的截止频率有效。即，通过该截止频率来定义第一滤波单元中的“与超控建立了对应的低频带”的情况在实践上也有意义。此时，截止频率可以预先实验性地、经验性地或理论性地确定。

根据该方案，转向输入的频率越高，则得到超控的判定所需的转向输入的大小越二值性地、逐级地或连续地增大。因此，在超控与干扰的区别必然不容易的频率区域中的轨迹控制的实践性运用方面能够赋予有意义的模糊性。

例如，在驾驶员反映自身的性格、嗜好的意思上进行的超控中难以产生的高频侧的转向输入例如在从避开路面障碍物等的目的出发进行的情况下也是超控，但是仅考察转向输入的频率的话，误判定为干扰的可能性变高。另一方面，根据本发明，由于考察频率和大小，因此若从具有这种紧急缘由的转向输入的大小相应大的方面出发，则根据预定值的设定如何也能够可靠地检测这种超控。即，根据本方案，能够将超控向轨迹控制弹性地反映。

在具备第一滤波单元的本发明的车辆的控制装置的一方案中，所述车辆的控制装置具备：第一不灵敏区处理单元，对所述第一滤波输出，执行将绝对值为第一基准值以下的范围设为不灵敏区的第一不灵敏区处理；第二目标控制量设定单元，基于所述第一不灵敏区处理单元的输出即第一不灵敏区输出，设定与所述转向输入对应的与所述转向装置相关的第二目标控制量，所述控制单元基于所设定的所述第一目标控制量及第二目标控制量而控制所述转向装置(第四方案)。

根据该方案，基于作为对第一滤波输出还实施第一不灵敏区处理的结果而得到的第一不灵敏区输出，来设定与转向输入对应的第二目标控制量。而且，基于该设定的第二目标控制量和轨迹控制的第一目标控制量来控制转向装置。因此，在使车辆轨迹追随目标轨迹的过程中，能够使驾驶员的意图向车辆轨迹反映，并使由干扰引起的车辆的运行情况变化迅速地收敛。另外，在转向输入是转向角、转向角速度或转向转矩等所对应的转向装置的控制量的情况下，第二目标控制量设定单元可以将第一不灵敏区输出直接作为第二目标控制量。

另外，第一不灵敏区处理的“不灵敏区”表示不使第一滤波输出向下游侧的控制(即，转向装置的控制)反映或者在显著衰减之后反映的范围。例如，在向第一滤波输出乘以校正系数K而作为第一不灵敏区输出的情况下，该校正系数K可以在第一基准值以下的范围内设定为“0”，在比第一基准值大的范围内设定为“1”。另外，与第一基准值的比较用的值为第一滤波输出的绝对值的理由是，转向输入在左右两转向方向上产生，因此希望以正负的符号来管理转向方向。

另外，本方案中的第一基准值是用于将绝对值比其大的第一滤波输出作为超控的大小进行处理的阈值，因此优选是与判定单元对第一滤波输出适用的超控判定用的“预定值”相等的值。

另外，在此方案中，所述第一基准值也可以根据所述车辆对所述转向输入的响应特性来设定(第五方案)。

车辆对转向输入的响应特性例如车辆对转向角的横向加速度或横摆方向加速度等根据车辆的行驶条件例如车速等而变化。因此，当上述的第一基准值相对于车辆的行驶条件而唯一地固定时，轨迹控制中的超控的反映的程度根据行驶条件而变化，驾驶员怀有不适感的可能性变高。

根据该方案，根据这样的车辆的响应特性来设定第一基准值，因此能够使超控相对于轨迹控制的反映的程度稳定，能够抑制驾驶性能的下降。另外，若采用车速为例，则第一基准值在越是高车速侧(低车速侧)则设定得越低(高)。这是因为随着车速上升，对转向输入的车辆响应的灵敏度变高，用于实现一车辆响应的转向输入相对减小。

在具备第一滤波单元的本发明的车辆的控制装置的一方案中，所述第一滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠低频侧的值(第六方案)。

根据该方案，相当于横摆共振频率的转向输入至少衰减50％以上，因此难以检测为超控。因此，对于车辆表现驾驶员的设想内的运行情况的超控，能够可靠地反映到车辆运行情况中，并将车辆的横摆共振防患于未然。

在本发明的车辆的控制装置的另一方案中，在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，所述控制单元停止或限制所述轨迹控制(第七方案)。

根据该方案，由于在超控发生时轨迹控制停止或被限制，因此能实现使驾驶员的意图优先的车辆运行情况控制。另外，“限制轨迹控制”意味着对车辆运行情况的轨迹控制的影响可多少相应地缓解。例如，这样的限制可以通过利用滤波处理来时间性地使轨迹控制用的第一目标控制量平缓来实现。

在本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述车辆的控制装置具备：第二滤波单元，在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，使所设定的所述第一目标控制量中的与所述超控建立了对应的低频带的成分衰减或截止，并使除该低频带之外的中高频带的成分通过；及第二不灵敏区处理单元，对所述第二滤波单元的输出即第二滤波输出，执行将绝对值为第二基准值以下的范围设为不灵敏区的第二不灵敏区处理，所述控制单元基于所述第二不灵敏区处理的输出即第二不灵敏区输出而控制所述转向装置(第八方案)。

根据该方案，基于作为对第二滤波单元的输出值即第二滤波输出还实施第二不灵敏区处理的结果而得到的第二不灵敏区输出，来控制转向装置。因此，在使车辆轨迹追随目标轨迹的过程中，对于由低频的转向输入即超控引起的车辆的运行情况变化可以不适用轨迹控制，另一方面，对于由干扰引起的车辆的运行情况变化也能够迅速地使其收敛。

本方案的第二滤波单元是模拟式或数字式的所谓HPF(High PassFilter)或具有类似于此的功能的单元，使第一目标控制量中的低频带的成分衰减或截止，并使除此以外的中高频带的成分通过。该低频带预先实验性地、经验性地或理论性地以包含典型的超控的频带的方式确定。而且，该低频带可以与先前叙述的第一滤波单元的滤波特性的低频带不一致。

另外，第二滤波单元的“通过”未必表示不衰减。即，在各种滤波器中，通常赋予以某频率为边界对增益0dB(100％通过)和增益-∞(0％通过)进行切换那样的二值性通过特性的情况并不简单。因此，在实践性运用方面，将衰减量收纳在预定内的范围设为通过带域而且将衰减量为预定以上的范围设为截止带域而分别处理这样的手法也并不新奇。另外，作为对这样的通过带域和截止带域进行规定的一指标，衰减量为50％(增益为-3dB)的截止频率有效。即，通过该截止频率来定义第二滤波单元中的“与超控建立了对应的低频带”的情况在实践上也有意义。此时，截止频率可以预先实验性地、经验性地或理论性地确定。

根据该方案，第一目标控制量的频率越低，则为了反映到轨迹控制所需的第一目标控制量的大小越二值性地、逐级地或连续地增大。因此，在超控与干扰的区别必然不容易的频率区域中的轨迹控制的实践性运用方面能够赋予有意义的模糊性。

例如，驾驶员的未预期的转向输入例如与打盹、往别处看、漫不经心等相伴的转向输入从频率上看属于超控的可能性高，难以说是掺杂驾驶员的意图的转向输入。然而，仅考察第一目标控制量的频率的话，无法校正由这样的转向输入引起的车辆运行情况的变化。另一方面，根据本发明，由于考察频率和大小，因此在驾驶员的转向操作的同时驾驶员预先未知而产生的这种转向输入比较大规模地产生时，通过预定值的设定如何也能进行检测。即，根据本方案，能够使轨迹控制更适合实际产生的各种行驶条件。

另外，第二不灵敏区处理的“不灵敏区”表示不使第二滤波输出向下游侧的控制(即，转向装置的控制)反映或者在显著衰减之后反映的范围。例如，在向第二滤波输出乘以校正系数K而作为第二不灵敏区输出的情况下，该校正系数K可以在第二基准值以下的范围内设定为“0”，在比第二基准值大的范围内设定为“1”。另外，与第二基准值的比较用的值为第二滤波输出的绝对值的理由是，转向输入在左右两转向方向上产生，因此希望以正负的符号来管理转向方向。

另外，在该方案中，所述第二滤波单元的截止频率可以是比所述车辆的横摆共振频率靠高频侧的值(第九方案)。

根据该方案，相当于横摆共振频率的第一目标控制量由于至少衰减50％以上而难以反映到轨迹控制中。因此，能够将轨迹控制中的车辆的横摆共振防患于未然。

在本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述车辆的控制装置具备：第一滤波单元，使所述转向输入中的与所述超控建立了对应的第一低频带的成分通过，并使除该第一低频带之外的第一中高频带的成分衰减或截止；第一不灵敏区处理单元，对所述第一滤波单元的输出即第一滤波输出，执行将绝对值为第一基准值以下的范围设为不灵敏区的第一不灵敏区处理；第二目标控制量设定单元，基于所述第一不灵敏区处理单元的输出即第一不灵敏区输出，设定与所述转向输入对应的与所述转向装置相关的第二目标控制量，第二滤波单元，在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，使所设定的所述第一目标控制量中的与所述超控建立了对应的第二低频带的成分衰减或截止，并使除了该第二低频带之外的第二中高频带的成分通过；及第二不灵敏区处理单元，对所述第二滤波单元的输出即第二滤波输出，执行将绝对值为第二基准值以下的范围设为不灵敏区的第二不灵敏区处理，在所述第一滤波输出的大小为预定值以上的情况下，所述判定单元判定为所述转向输入为所述超控；所述控制单元基于所述第二不灵敏区处理单元的输出即第二不灵敏区输出和所设定的所述第二目标控制量而控制所述转向装置(第十方案)。

根据该方案，能协调地执行先前叙述的基于第一滤波输出的大小与预定值的比较的超控判定、基于第一不灵敏区输出的第二目标控制量的设定及与之相伴的转向装置的控制、基于第二不灵敏区输出的转向装置的控制。即，能够高精度地判定转向输入是否为超控，将超控可靠地反映到轨迹控制，防止由超控引起的车辆运行情况与由轨迹控制引起的车辆运行情况的干扰，对于由干扰引起的车辆运行情况也迅速地使其收敛。因此，能够实现高品质的轨迹控制。

在具备第一不灵敏区处理单元及第二不灵敏区处理单元的本发明的车辆的控制装置的一方案中，所述第二滤波单元的截止频率设定为比所述第一滤波单元的截止频率靠高频侧(第十一方案)。

若如此设定双方的滤波处理中的截止频率，则能够可靠地防止由超控引起的车辆运行情况与由轨迹控制引起的车辆运行情况的干扰。

在具备第一不灵敏区处理单元及第二不灵敏区处理单元的本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述第二滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠高频侧的值(第十二方案)。

这样一来，相当于横摆共振频率的第一目标控制量由于至少衰减50％以上，因此难以反映到轨迹控制中。因此，能够将轨迹控制中的车辆的横摆共振防患于未然。

在具备第一不灵敏区处理单元及第二不灵敏区处理单元的本发明的车辆的控制装置的另一方案中，所述第一滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠低频侧的值(第十三方案)。

根据该方案，相当于横摆共振频率的转向输入由于至少衰减50％以上，因此难以检测为超控。因此，对于车辆表现驾驶员的设想内的运行情况的超控，能够可靠地反映到车辆运行情况中，且能够将车辆的横摆共振防患于未然。

在具备第一不灵敏区处理单元及第二不灵敏区处理单元的本发明的车辆的控制装置的另一方案中，具备：学习单元，学习驾驶员的转向特性；及截止频率设定单元，根据学习到的所述转向特性而设定所述第一滤波单元的截止频率(第十四方案)。

根据该方案，学习根据驾驶员的性别、身体的特征、性格、嗜好或个别具体的情况而千变万化的转向特性，并利用在第一滤波单元的截止频率的设定中。优选根据驾驶员的最大输出频率而设定截止频率。例如，在驾驶员力量不足(例如，女性或高龄者)的情况下，将第一滤波单元的截止频率变更为更低频侧。因此，能够不降低超控判定的精度而尽可能地扩大转向输入作为干扰能处理的频带。

另外，基于学习单元的学习的实践性方案没有特别限定，可以适用公知的各种学习算法。作为一例，可以检测产生了伴随着预定以上的转向角变化的转向输入时的该转向输入的频率，并将该最大值作为驾驶员的转向特性适当更新，由此使学习进展。另外，关于这样的学习处理，未必一定在轨迹控制的执行期间中进行，而且优选在轨迹控制执行以前开始或完成。这样一来，在轨迹控制开始的阶段，能够使第一滤波单元的截止频率最优化。

本发明的作用及其他优点通过如下说明的用于实施的方式来明确。

附图说明

图1是概念性地表示第一实施方式的车辆的结构的简要结构图。

图2是在图1的车辆中执行LKA控制时的ECU的概念性的框图。

图3是例示图2的LPF处理部的增益特性的图。

图4是说明图2的第一不灵敏区处理部进行的第一不灵敏区处理的图。

图5是在图1的车辆中由ECU执行的基本LKA控制量计算处理的流程图。

图6是例示图2的HPF处理部的增益特性的图。

图7是说明图2的第二不灵敏区处理部进行的第二不灵敏区处理的图。

具体实施方式

<发明的实施方式>

以下，适当参照附图，说明本发明的车辆的控制装置的实施方式。

<实施方式的结构>

首先，参照图1，说明本实施方式的车辆1的结构。图1是概念性地表示车辆1的结构的简要结构图。

在图1中，车辆1具备左右一对前轮FL及FR作为转向轮，使该左右前轮进行转向，由此能够向所希望的方向行进。车辆1具备ECU(Electronic Control Unit)100、VGRS促动器200、VGRS驱动装置300、EPS促动器400及EPS驱动装置500。

ECU100是具备分别未图示的CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)的电子控制单元，是本发明的“车辆的控制装置”的一例。ECU100是对车辆1的动作进行统一控制的控制装置，按照存储于ROM的控制程序，能够执行后述的LKA控制。LKA控制是使车辆1的行驶轨迹追随目标轨迹(目标行驶路)的控制，是本发明的“轨迹控制”的一例。另外，ECU100的这样的结构只不过是本发明的车辆的控制装置可采用的实践性方案的一例，本发明的车辆的控制装置也可以是接受来自统一控制车辆1的动作的其他控制装置的控制而进行动作的子处理器等。

在车辆1中，经由方向盘11由驾驶员施加的转向输入向上转向轴12传递，该上转向轴12与方向盘11以能够同轴旋转的方式连接，作为能够向与方向盘11相同的方向旋转的旋转轴。上转向轴12是在其下游侧的端部与VGRS促动器200连接的转向输入轴。

VGRS促动器200是具备壳体201、VGRS电动机202及减速机构203的本发明的“转向装置”的一例。

壳体201是收容VGRS电动机202及减速机构203而成的VGRS促动器200的框体。在壳体201上固定前述的上转向轴12的下游侧的端部，壳体201能够与上转向轴12一体地旋转。

VGRS电动机202是具有作为旋转件的转子202a、作为固定件的定子202b及作为驱动力的输出轴的旋转轴202c的DC无刷电动机。定子202b固定在壳体201内部，转子202a在壳体201内部被保持成能够旋转。旋转轴202c固定成与转子202a能够同轴旋转，其下游侧的端部与减速机构203连接。

减速机构203是具有能够差动旋转的多个旋转要素(太阳轮、行星架及齿圈)的行星齿轮机构。这多个旋转要素中的太阳轮与VGRS电动机202的旋转轴202c连接，而且，行星架与壳体201连接。并且，齿圈与下转向轴13连接。

根据具有这样的结构的减速机构203，根据与方向盘11的操作量对应的上转向轴12的旋转速度(即，与行星架连接的壳体201的旋转速度)和VGRS电动机202的旋转速度(即，与太阳轮连接的旋转轴202c的旋转速度)，与作为剩余的一旋转要素的齿圈连接的下转向轴13的旋转速度被唯一地决定。此时，通过旋转要素相互间的差动作用，对VGRS电动机202的旋转速度进行增减控制，由此能够对下转向轴13的旋转速度进行增减控制。即，通过VGRS电动机202及减速机构203的作用，上转向轴12与下转向轴13能够相对旋转。而且，在减速机构203的各旋转要素的结构上，VGRS电动机202的旋转速度在按照根据各旋转要素相互间的传动比而确定的预定的减速比进行了减速的状态下，向下转向轴13传递。

这样一来，在车辆1中，上转向轴12与下转向轴13能够相对旋转，由此根据作为上转向轴12的旋转量的转向角MA和作为下转向轴13的旋转量的最终转向角θst而唯一地确定(后述的齿条小齿轮机构的传动比也相关)的作为转向轮的左右前轮的转向角之比的转向传递比在预先规定的范围内连续可变。

另外，减速机构203不仅是在此例示的行星齿轮机构，也可以具有其他方案(例如，在上转向轴12及下转向轴13上连接齿数各不相同的齿轮，设置一部分与各齿轮相接的挠性的齿轮，并使上述挠性齿轮通过经由波动发生器传递的电动机转矩而旋转，由此使上转向轴12与下转向轴13相对旋转的方案等)，也可以具有与上述不同的物理性、机械性或机构性方案。

VGRS驱动装置300是能够对VGRS电动机202的定子202b进行通电的包括PWM电路、晶体管电路及逆变器等的电气驱动电路。VGRS驱动装置300与未图示的蓄电池电连接，通过从该蓄电池供给的电力能够向VGRS电动机202供给驱动电压。而且，VGRS驱动装置300与ECU100电连接，其动作由ECU100控制。另外，VGRS驱动装置300与VGRS促动器200一起构成本发明的“转向装置”的一例。

下转向轴13的旋转向齿条小齿轮机构传递。齿条小齿轮机构是包括与下转向轴13的下游侧端部连接的小齿轮14及形成有与该小齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿的齿条15的转向力传递机构，小齿轮14的旋转被转换成齿条15的图中左右方向的运动，由此经由与齿条15的两端部连接的转向横拉杆及转向节(附图标记省略)而将转向力向各转向轮传递。

EPS促动器400具备作为DC无刷电动机的EPS电动机，该EPS电动机包括附设有永久磁铁而成的作为旋转件的未图示的转子和将该转子包围的作为固定件的定子。在通过经由EPS驱动装置500的向该定子的通电而在EPS电动机内形成的旋转磁场的作用下转子旋转，由此该EPS电动机能够向其旋转方向产生辅助转矩TA。

另一方面，在作为EPS电动机的旋转轴的电动机轴上固定有未图示的减速齿轮，该减速齿轮还与小齿轮14啮合。因此，从EPS电动机产生的辅助转矩TA作为对小齿轮14的旋转进行辅助的辅助转矩发挥功能。小齿轮14如前面叙述那样与下转向轴13连接，下转向轴13经由VGRS促动器200而与上转向轴12连接。因此，向上转向轴12施加的转向转矩MT以通过辅助转矩TA进行了适当辅助的方式向齿条15传递，从而减轻驾驶员的转向负担。

EPS驱动装置500是能够对EPS电动机的定子进行通电的包括PWM电路、晶体管电路及逆变器等的电气驱动电路。EPS驱动装置500与未图示的蓄电池电连接，通过从该蓄电池供给的电力而能够向EPS电动机供给驱动电压。而且，EPS驱动装置500与ECU100电连接，其动作由ECU100控制。EPS促动器400及EPS驱动装置500是本发明的“转向装置”的另一例。

车辆1具备包含转向转矩传感器16、转向角传感器17及旋转传感器18的各种传感器。

转向转矩传感器16是能够检测从驾驶员经由方向盘11施加的转向转矩MT的传感器。

具体而言，上转向轴12被分割成上游部和下游部，具有通过未图示的扭杆而相互连接的结构。在上述扭杆的上游侧及下游侧的两端部固定有旋转相位差检测用的环。该扭杆为在车辆1的驾驶员操作方向盘11时根据经由上转向轴12的上游部传递的转向转矩(即，转向转矩MT)而向其旋转方向扭转的结构，能够产生上述扭转并且向下游部传递转向转矩。因此，在传递转向转矩时，在先前叙述的旋转相位差检测用的环相互间产生旋转相位差。转向转矩传感器16检测上述旋转相位差，并将上述旋转相位差换算成转向转矩而能够作为与转向转矩MT对应的电信号进行输出。而且，转向转矩传感器16与ECU100电连接，检测出的转向转矩MT由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。

转向角传感器17是能够检测表示上转向轴12的旋转量的转向角MA的角度传感器。转向角传感器17与ECU100电连接，检测出的转向角MA由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。另外，在本实施方式中，该检测出的转向角MA作为本发明的“转向输入”的一例而被处理。

VGRS旋转角传感器18是能够检测作为VGRS促动器200中的壳体201(即，以旋转角来说的话，与上转向轴12相等)与下转向轴13的旋转相位差的VGRS相对旋转角θvgrs的回转编码器。VGRS旋转角传感器18与ECU100电连接，检测出的VGRS相对旋转角θvgrs由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。另外，先前叙述的最终转向角θst是转向角MA与该VGRS相对旋转角θvgrs的总和。

车速传感器19是能够检测作为车辆1的速度的车速Vv的传感器。车速传感器19与ECU100电连接，检测出的车速Vv由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。

车载相机20是设置于车辆1的车头且能够拍摄车辆1的前方的预定区域的摄像装置。车载相机20与ECU100电连接，将拍摄到的前方区域作为图像数据而以固定或不固定的周期向ECU100送出。ECU100对该图像数据进行解析，能够取得LKA控制所需的各种数据。

另外，本发明的“转向装置”包括能够使车辆的转向状态变化的装置。例如，本发明的转向装置可以是能够使与方向盘侧连接的转向输入轴和与转向轮连接的转向输出轴的相对旋转角变化的、本实施方式中示出一例的VGRS(Variable Gear Ratio Steering)等的转向传递比可变装置。或者，可以是通过对转向轮供给促使转向角(也称为实际转向角或转向角)的变化的驱动力而直接控制转向角的SBW(Steer ByWire)等的转向角可变装置。或者，可以是通过向转向轴等施加转向转矩而促使转向轮的转向角变化的、本实施方式中示出一例的EPS(Electronic Power Steering)等的转向转矩辅助装置。此外，还可以是通过使前轮和后轮中的至少一方的左右制驱动力差变化而向车辆施加横摆力矩、车身滑移角的变化的装置。

<实施方式的动作>

接下来，参照图2，作为本实施方式的动作，对LKA控制进行说明。在此，图2是在ECU100中与LKA控制相关的部分的概念性框图。另外，在该图中，对于与图1重复的部位，标注同一附图标记而适当省略其说明。另外，在对LKA控制进行说明的情况下需要ECU100的详细结构的说明时，在此，适当掺杂ECU100的结构而说明LKA控制。另外，在本实施方式中，LKA控制被执行为设置在车辆1的车室内的LKA控制发动用的操作按钮由驾驶员操作等的结果。

在图2中，ECU100具备超控判定部110、基本LKA控制量运算部120、超控协调控制部130、开关装置140及加法运算器150。

超控判定部110具备LPF处理部111、第一不灵敏区处理部112、判定部113及控制量运算部114，对LKA控制中产生的转向输入Sin进行处理。另外，作为转向输入Sin，可以利用例如转向角MA、转向角速度dMA、最终转向角θst及转向转矩MT等，但是在本实施方式中，利用转向角MA。

LPF处理部111是使转向输入Sin的中高频成分衰减并提取低频成分的所谓LPF，是本发明的“第一滤波单元”的一例。LPF处理部111可以是RC滤波器等公知的各种模拟滤波器，也可以是公知的各种数字滤波器。LPF处理部111使转向输入Sin按照预定的LPF增益进行衰减，并转换成LPF输出Sinlpf。LPF输出Sinlpf是本发明的“第一滤波输出”的一例。

在此，参照图3，说明LPF处理部111的特性。在此，图3是例示LPF处理部111的增益特性的图。

在图3中，纵轴及横轴分别表示LPF处理部111的增益即LPF增益(dB)及频率f(Hz)。LPF增益的最大值为大致0dB，在小于截止频率fc的低频区域中，输入信号的大部分未衰减而通过。输入信号的50％衰减(增益为-3dB)的截止频率fc为fc1(fc1＝1Hz左右)，在车辆1设计为比固有的横摆共振频率fy低的值。

另外，本实施方式的LPF处理部111作为滤波电路而构成，因此未必需要确定转向输入Sin的频率的过程。另一方面，通过对由转向角传感器17检测出的转向角MA实施公知的FFT(Fast Fourier Transfer：高速傅里叶变换)处理等，也能够算出转向角MA的频率。在这种情况下，也可以取代LPF处理部111进行的滤波处理，按照算出的频率和与LPF处理部111的LPF增益同样的衰减特性，使转向角MA衰减并得到与LPF输出Sinlpf同等的输出。

返回到图2，从LPF处理部111输出的LPF输出Sinlpf向第一不灵敏区处理部112输入。第一不灵敏区处理部112是对LPF输出Sinlpf实施按照下述(1)式的第一不灵敏区处理而输出第一不灵敏区输出Sindz的运算处理电路。第一不灵敏区处理部112是本发明的“第一不灵敏区处理单元”的一例。另外，下述(1)式中的K1是校正系数。

Sindz＝K1×Sinlpf···(1)

在此，参照图4，对第一不灵敏区处理进行说明。在此，图4是说明第一不灵敏区处理的图。

在图4中，纵轴表示校正系数K1，横轴表示LPF输出Sinlpf。

在图4中，LPF输出Sinlpf的正区域对应于车辆1的一转向方向，同样地负区域对应于另一转向方向。在LPF输出Sinlpf的绝对值小于第一基准值C1的范围内，校正系数K1为零，按照上述的(1)式，第一不灵敏区输出Sindz为零。即，满足“-C1<Sinlpf<C1”的关系的区域是本发明的“不灵敏区”的一例。

另一方面，在LPF输出Sinlpf的绝对值为第一基准值C1以上的范围内，校正系数K1为1，按照上述的(1)式，第一不灵敏区输出Sindz与LPF输出Sinlpf一致。即，第一不灵敏区处理是对预定以下的LPF输出Sinlpf进行无效化的处理。

对第一不灵敏区处理的不灵敏区进行规定的第一基准值C1是预先实验性地、经验性地或理论性地确定的适合值，但是预先根据车速Vv而准备多个值。第一不灵敏区处理部112选择与该时刻的车辆1的车速Vv对应的第一基准值C1而使用于第一不灵敏区处理。

如此根据车速Vv而使第一基准值C1变化，由此对于与车速Vv相应的车辆1的横向加速度特性、横摆方向加速度特性的变化，能够使超控判定精度稳定。

具体而言，在高车速区域中，相对于转向角变化的车辆运行情况相对增大。因此，驾驶员在LKA控制中要实现一车辆运行情况而进行的超控的规模可以减小。即，越是高车速区域，则转向输入Sin的大小越处于减小的倾向。相对于此，当对不灵敏区进行规定的第一基准值C1恒定时，驾驶员感觉到越是高车速区域，则越没有将自身的转向输入反映到LKA控制中的车辆运行情况。为了减轻这样的不适感，在本实施方式中，随着车速Vv上升而第一基准值C1减小。其结果是，超控的判定精度稳定。

返回到图2，第一不灵敏区处理部112的输出值即第一不灵敏区输出Sindz向判定部113及控制量运算部114输入。

判定部113是判定转向输入Sin是否为基于驾驶员的意图的超控的本发明的“判定单元”的一例。判定部113根据第一不灵敏区输出Sindz的绝对值而设定超控判定标志Flagor。超控判定标志Flagor在判定为转向输入Sin是超控的情况下被设定为“1”，在判定为不是超控(极端的情况是干扰)的情况下被设定为“0”。

在第一不灵敏区输出Sindz的绝对值比0大的情况下，判定部113将超控判定标志Flagor设定为“1”，在第一不灵敏区输出Sindz的绝对值为0的情况下，判定部113将超控判定标志Flagor设定为“0”。设定后的超控判定标志Flagor向开关装置140送出。

另外，第一不灵敏区输出Sindz是通过LPF输出Sinlpf与第一基准值的比较而决定的值，但是LPF输出Sinlpf是通过根据转向输入Sin的频率而变化的LPF增益和转向输入Sin的大小所规定的值。即，在超控判定部110中，基于转向输入Sin的大小和频率进行转向输入Sin是否为超控的判定。定性地，转向输入Sin的频率越高，则用于判定转向输入Sin为超控所需的转向输入Sin的大小越大。

控制量运算部114是基于第一不灵敏区输出Sindz而算出驾驶员输入部分控制量Cdrv的本发明的“第二目标控制量设定单元”的一例。驾驶员输入部分控制量Cdrv是用于将驾驶员的超控反映到LKA控制的控制量，其实践性方案根据转向输入Sin而不同。在本实施方式中，由于利用转向角MA作为转向输入Sin，因此驾驶员输入部分控制量Cdrv为最终转向角θst。算出的驾驶员输入部分控制量Cdrv向加法运算器150送出。

另外，最终转向角θst如前述那样是转向角MA与根据转向角MA而施加的VGRS相对旋转角θvgrs的总和。应对转向角MA施加的VGRS相对旋转角θvgrs作为控制映射而预先存储于ROM。另外，VGRS相对旋转角θvgrs的设定自由，而且也公知，因此在此省略其详细情况，但是作为定性的倾向，VGRS相对旋转核θvgrs随着车速Vv的上升而减小。这是因为随着车速上升而对转向角的车辆响应变得敏锐。

接下来，对基本LKA控制量运算部120进行说明。基本LKA控制量运算部120是计算用于实现LKA控制的控制量的本发明的“第一目标控制量设定单元”的一例。基本LKA控制量运算部120通过基本LKA控制量计算处理而算出基本LKA控制量Clkab。

在此，参照图5，对基本LKA控制量计算处理进行说明。在此，图5是基本LKA控制量计算处理的流程图。

在图5中，基本LKA控制量运算部120读入包括车辆1具备的各种开关类的操作信号、各种标志及上述各种传感器的传感器信号等的各种信号(步骤S101)。

接下来，基于从车载相机20送出的图像数据，判别是否检测出LKA控制中的对车辆1的目标行驶路(本发明的“目标轨迹”的一方式)进行规定的白线(步骤S102)。在未检测出白线的情况下(步骤S102为“否”)，无法设定目标行驶路，因此基本LKA控制量运算部120将LKA可否标志Flaglka设定为表示不可能执行LKA控制的内容的“0”(步骤S107)，使处理返回到步骤S101。

另外，在LKA可否标志Flaglka为“0”的情况下，ECU100将LKA控制暂时中断。当LKA控制的暂时中断期间持续预定时间以上时，ECU100结束LKA控制。当LKA控制结束的情况下，只要未要求再次执行LKA控制，LKA控制就不发动。

另一方面，在检测出白线的情况下(步骤S102为“是”)，ECU100将上述的LKA可否标志Flaglka设定为表示能够执行LKA控制的内容的“1”(步骤S103)，取得状态量偏差及路面信息(步骤S104)。

状态量偏差是车辆1的状态量与应对目标行驶路采取的目标状态量的偏差，实践性方案不唯一。状态量偏差包括例如车辆1与目标行驶路的横向位置偏差、横摆角偏差等。另一方面，路面信息是对目标行驶路的形状进行规定的信息，例如，包含目标行驶路的曲率R(目标行驶路的半径的倒数)等。

接下来，基本lKA控制量运算部120基于这些状态偏差及路面信息，算出为了使车辆1追随目标行驶路所需的目标横向加速度GYTG(步骤S105)。目标横向加速度GYTG与这些状态偏差及路面信息的相互关系作为控制映射而预先存储于ROM。

当算出目标横向加速度GYTG时，算出基本LKA控制量Clkab作为用于得到该算出的目标横向加速度GYTG的控制量(步骤S106)。目标横向加速度GYTG与基本LKA控制量Clkab的相互关系作为控制映射而预先存储于ROM。当算出基本LKA控制量Clkab时，处理返回到步骤S101。

在此，在本实施方式中，采用经由VGRS促动器200而使转向轮的转向角变化由此使车辆1追随目标行驶路的结构，因此基本LKA控制量Clkab是相当于最终转向角θst的值。但是，基本LKA控制量Clkab的可采取的实践性方案根据用于实现LKA控制的装置而不同。

例如，向目标行驶路的追随也可以通过转向转矩MT的控制来实现。在经由EPS促动器400使转向转矩MT从驾驶员的意图独立出来进行控制的情况下，转向轮的转向角未成为直接的控制对象，但根据施加的转向转矩MT经由各转向轴而转向角也发生变化。因此，以使上述的状态偏差减少的方式控制转向转矩MT，由此能够使车辆1向目标行驶路追随。

或者也可以通过VGRS促动器200与EPS促动器400相互协调地控制来实现LKA控制。例如，在实现驾驶员不对方向盘11进行转向保持的撒手驾驶的情况下，当利用VGRS促动器200使下转向轴13旋转时，存在如下情况：没有转向保持力的上转向轴12低于来自路面的反力，上转向轴12向反方向转向。为了克服这样的问题，可以经由EPS促动器400施加与转向保持转矩相当的转向转矩，并实现基于VGRS促动器200的向目标行驶路的追随。

返回到图2，由基本LKA控制量运算部120算出的基本LKA控制量Clkab向超控协调控制部130和开关装置140送出。

超控协调控制部130为了使驾驶员的超控反映到LKA控制而设置，具备HPF处理部131及第二不灵敏区处理部132。基本LKA控制量Clkab向该HPF处理部131输入。

HPF处理部131是使基本LKA控制量Clkab的低频成分衰减并提取中高频成分的所谓HPF，是本发明的“第二滤波单元”的一例。HPF处理部131可以是RC滤波器等公知的各种模拟滤波器，也可以是公知的各种数字滤波器。HPF处理部131使基本LKA控制量Clkab按照预定的HPH增益而衰减，并转换成HPF输出Clkahpf。HPF输出Clkahpf是本发明的“第二滤波输出”的一例。

在此，参照图6，说明HPF处理部131的特性。在此，图6是例示HPF处理部131的增益特性的图。

在图6中，纵轴及横轴分别表示HPF处理部131的增益即HPF增益(dB)及频率f(Hz)。HPF增益的最大值大致为0dB，在截止频率fc以上的中高频区域中，输入信号的大部分不衰减而通过。输入信号的50％衰减(增益为-3dB)的截止频率fc为fc2(fc2>fc1)，在车辆1中设计成比固有的横摆共振频率fy高的值。

返回到图2，从HPF处理部131输出的HPF输出Clkahpf向第二不灵敏区处理部132输入。第二不灵敏区处理部132是对HPF输出Clkahpf实施按照下述(2)式的第二不灵敏区处理而输出第二不灵敏区输出Clkadz的运算处理电路。第二不灵敏区处理部132是本发明的“第二不灵敏区处理单元”的一例。另外，下述(2)式中的K2是校正系数。

Clkadz＝K2×Clkahpf···(2)

在此，参照图7，说明第二不灵敏区处理。在此，图7是说明第二不灵敏区处理的图。

在图7中，纵轴表示校正系数K2，横轴表示HPF输出Clkahpf。

在图7中，HPF输出Clkahpf的正区域对应于车辆1的一转向方向，同样地负区域对应于另一转向方向。在HPF输出Clkahpf的绝对值小于第二基准值C2的范围内，校正系数K2为零，根据上述的(2)式，第二不灵敏区输出Clkadz为零。即，满足“-C2<Clkahpf<C2”的关系的区域是本发明的“不灵敏区”的另一例。另一方面，在HPF输出Clkahpf的绝对值为第二基准值C2以上的范围内，校正系数K2为1，按照上述的(2)式，第二不灵敏区输出Clkadz与HPF输出Clkahpf一致。即，第二不灵敏区处理是对预定以下的HPF输出Clkahpf进行无效化的处理。

另外，对第二不灵敏区处理的不灵敏区进行规定的第二基准值C2是预先实验性地、经验性地或理论性地适合的值。

开关装置140是根据从判定部113输出的超控判定标志Flagor而切换输入侧的开关状态的开关电路。开关装置140的输出端子与加法运算器150电连接。开关装置140的输入端子为两个，一端子与基本LKA控制量运算部120连接。而且，另一端子与第二不灵敏区处理部132连接。

在此，在超控判定标志Flagor为“0”即LKA控制中未检测出超控的情况下，选择与基本LKA控制量运算部120连接的输入端子，在超控判定标志Flagor为“1”即LKA控制中检测出超控的情况下，选择与第二不灵敏区处理部131连接的输入端子(图2是此状态)。

加法运算器150是按照下述(3)式及(4)式来计算LKA控制的最终目标控制量Clka的电路。另外，在本实施方式中，由于是在LKA控制中使用VGRS促动器200的结构，因此最终目标控制量Clka是最终转向角θst的目标值。加法运算器150的输出即最终目标控制量Clka向对轨迹控制用的转向装置(即，在此为VGRS促动器200及VGRS驱动装置300)进行控制的ECU100的另一控制块供给，根据该最终目标控制量Clka来控制车辆运行情况。LKA控制如此进行。

Clka＝Cdrv+Clkab···(3)

Clka＝Cdrv+Clkadz···(4)

在LKA控制中未检测出超控的情况下，适用上述(3)式，最终目标控制量Clka为基本LKA控制量Clkab与驾驶员输入部分控制量Cdrv的相加值，但是在超控非检测时，第一不灵敏区输出Sindz为零，因此驾驶员输入部分控制量Cdrv也为零。即，在这种情况下，最终目标控制量Clka与基本LKA控制量Clkab相等，能实现用于使车辆1的行驶轨迹追随目标轨迹的通常的轨迹控制。

另一方面，在LKA控制中检测出超控的情况下，适用上述(4)式，最终目标控制量Clka为第二不灵敏区输出Clkadz与驾驶员输入部分控制量Cdrv的相加值。在超控检测时，第一不灵敏区输出Sindz不为零，尤其是对于通过LPF处理部111大致不衰减而通过的频带(例如，1Hz以下的低频带)，转向输入Sin几乎100％地反映到驾驶员输入部分控制量Cdrv。其结果是，在LKA控制中，驾驶员的超控也反映到车辆运行情况。

另一方面，对于超控检测时使用的LKA控制用的目标控制量即第二不灵敏区输出Clkadz，通过HPF处理部131使相当于超控的低频带充分衰减的结果是，通过第二不灵敏区处理部132的不灵敏区处理而该低频带的成分为零。因此，在按照最终目标控制量Clka来控制LKA控制用的转向装置(即，在本实施方式中为VGRS促动器200)的情况下，由先前的驾驶员输入部分控制量Cdrv引起的车辆的运行情况变化不受本来的轨迹控制的影响地被容许。即，能够使驾驶员的超控可靠地反映到LKA控制，而且防止该超控与LKA控制的干扰，并使车辆1追随目标行驶路。

而且，关于转向输入Sin中的与超控相比为高频的输入即各种干扰，通过LPF处理部111进行了衰减的结果是，通过第一不灵敏区处理部112的不灵敏区处理而被截止。因此，在车辆1中，能良好地抑制由干扰引起的运行情况变化。而且，同样地即便是干扰，因路面凹凸、路面倾斜、路面摩擦或侧风等而发生了车辆1的运行情况变化的结果是，在产生了转向输入Sin的情况下(即，产生了所谓方向盘转动的情况下)，虽然基本LKA控制量Clkab包含该干扰抑制成分，但是该干扰抑制成分通过HPF处理部131。因此，该干扰抑制成分在第二不灵敏区处理部132中也几乎未截止地向加法运算器150供给。因此，通过按照基本LKA控制量Clkab的车辆1的轨迹控制，能迅速地抑制由转向输入中的干扰引起的车辆运行情况的变化。

如此，根据本实施方式的LKA控制，通过考虑转向输入的大小及频率能够可靠地判定转向输入是不应通过LKA控制校正车辆运行情况的超控还是应通过轨迹控制校正车辆运行情况的干扰。而且，在超控判定时，通过使LKA控制用的基本LKA控制量Clkab中的与超控对应的低频成分衰减，能够防止由超控引起的运行情况变化与由LKA控制引起的运行情况变化的干扰。另一方面，在转向输入为干扰的情况下，通过LKA控制能够使由上述干扰引起的运行情况变化迅速地收敛。即，能够实现高品质的轨迹控制。

<第二实施方式>

在第一实施方式中，在超控判定时，通过HPF处理部131及第二不灵敏区处理部132的作用，使基本LKA控制量Clkab的低频成分衰减，防止LKA控制与超控的干扰并尽可能地维持LKA控制，但是超控判定时的控制方案并未限定于此。说明基于这样的宗旨的第二实施方式。

作为LKA控制的ECU100的结构，是从图2例示的结构中去除了超控协调控制部130所得到的结构。即，在通过判定部113进行了超控判定的情况下，开关装置140断开。其结果是，基本LKA控制量Clkab未向加法运算器150供给，车辆运行情况为与驾驶员输入部分控制量Cdrv对应的通常的车辆运行情况。即，在本实施方式中，对于产生超控的期间，LKA控制暂时中断。这样一来，驾驶员的主权明确地确立，能够将驾驶员的意图忠实地反映到车辆运行情况中。

另外，在超控判定时用于停止LKA控制的结构没有限定为在此说明的结构。例如，也可以不设置开关装置140类，作为控制上的一个过程，ECU100在超控判定时结束LKA控制。

另外，在超控判定时，可以不使LKA控制结束而向由LKA控制引起的运行情况变化难以产生的方向采取某种限制措施。例如，在超控判定时，可以向基本LKA控制量Clkab乘以小于1的校正系数，使向目标轨迹的追随缓慢。或者可以对基本LKA控制量Clkab实施1次滤波处理，使基本LKA控制量Clkab整体地平缓而向下游侧供给。

<第三实施方式>

在第一及第二实施方式中，转向输入Sin是否为超控的判定通过超控判定部110来实现。更具体而言，超控判定部110通过LPF处理部111及第一不灵敏区处理部112的作用，理想性地仅提取相当于超控的转向输入。

然而，在LKA控制的执行期间产生的超控的频率在人机学上类似于大致固定的范围(上述的低频带)，但是若严格地分别观察，则根据驾驶员的转向能力而存在各种。具体而言，在驾驶员为成人男性的情况下和为女性或高龄者的情况下，前者存在超控的最大频率升高的倾向。当然，若使LPF处理部111的截止频率fc1适合于前者，则对于更低频侧的后者能够毫无问题地检测超控。然而，当考虑到干扰时，在前者中本来为超控的频率在后者中可能成为干扰。这是因为干扰发生时的转向特性也根据驾驶员而不同。从这一点出发，使LPF处理部111的截止频率fc1以反映驾驶员的转向能力的方式可变也是有效的。在此，说明基于这样的宗旨的第三实施方式。

在第三实施方式中，LPF处理部111的截止频率fc1可变。因此，LPF处理部111优选为数字滤波器。LPF处理部111的截止频率根据ECU100执行的转向特性学习处理而由LPF处理部111自身设定。

在此，转向特性学习处理是学习驾驶员的最大转向频率的处理。在稳态行驶状态下产生了伴随着一定以上的转向角变化的转向输入的情况下，检测该转向输入的频率(例如，可以进行前述的FFT处理等)，对其最大值进行适当更新，由此进行转向特性学习处理。这样的学习优选在LKA控制的执行期间以外的通常的行驶期间进行。

另一方面，LPF处理部111在LKA控制开始时，基于转向特性学习处理的学习值(当前驾驶车辆的驾驶员的最大转向频率)来设定截止频率fc1。具体而言，学习值越小，即最大转向频率越低，则截止频率fc1越二值性地、逐级地或连续地变更为低频侧的值。

这样一来，能够将对于驾驶员的转向特性或转向能力没有过与不足的低频带利用于超控判定，能实现适合于驾驶员各自的情况的LKA控制。

本发明并不局限于上述的实施方式，在不违反从权利要求书及说明书整体读取的发明的宗旨或思想的范围内能够适当变更，伴随着这样的变更的车辆的控制装置也包含在本发明的技术范围内。

附图标记说明

1…车辆，11…方向盘，12…上转向轴，100…ECU，200…VGRS促动器，300…VGRS驱动装置

Claims (14)

1.一种车辆的控制装置，是对具备转向装置的车辆进行控制的装置，所述车辆的控制装置的特征在于，具备：

第一目标控制量设定单元，设定使所述车辆的轨迹追随目标轨迹的轨迹控制用的与所述转向装置相关的第一目标控制量；

控制单元，基于所设定的所述第一目标控制量而控制所述转向装置，由此执行所述轨迹控制；及

判定单元，在所述轨迹控制的执行期间，基于转向输入的大小及频率而判定所述转向输入是否为超控。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述转向输入是转向角、相对于该转向角的所述转向装置的目标角、转向角速度或转向转矩。

3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具备第一滤波单元，所述第一滤波单元使所述转向输入中的与所述超控建立了对应的低频带的成分通过，使除该低频带之外的中高频带的成分衰减或截止，

在所述第一滤波单元的输出即第一滤波输出的大小为预定值以上的情况下，所述判定单元判定为所述转向输入为所述超控。

4.根据权利要求3所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具备：

第一不灵敏区处理单元，对所述第一滤波输出，执行将绝对值为第一基准值以下的范围设为不灵敏区的第一不灵敏区处理；及

第二目标控制量设定单元，基于所述第一不灵敏区处理单元的输出即第一不灵敏区输出，设定与所述转向输入对应的与所述转向装置相关的第二目标控制量，

所述控制单元基于所设定的所述第一目标控制量及第二目标控制量而控制所述转向装置。

5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第一基准值根据所述车辆对所述转向输入的响应特性而设定。

6.根据权利要求3所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第一滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠低频侧的值。

7.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，所述控制单元停止或限制所述轨迹控制。

8.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具备：

第二滤波单元，在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，使所设定的所述第一目标控制量中的与所述超控建立了对应的低频带的成分衰减或截止，并使除该低频带之外的中高频带的成分通过；及

第二不灵敏区处理单元，对所述第二滤波单元的输出即第二滤波输出，执行将绝对值为第二基准值以下的范围设为不灵敏区的第二不灵敏区处理，

所述控制单元基于所述第二不灵敏区处理的输出即第二不灵敏区输出而控制所述转向装置。

9.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第二滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠高频侧的值。

10.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具备：

第一滤波单元，使所述转向输入中的与所述超控建立了对应的第一低频带的成分通过，并使除该第一低频带之外的第一中高频带的成分衰减或截止；

第一不灵敏区处理单元，对所述第一滤波单元的输出即第一滤波输出，执行将绝对值为第一基准值以下的范围设为不灵敏区的第一不灵敏区处理；

第二目标控制量设定单元，基于所述第一不灵敏区处理单元的输出即第一不灵敏区输出，设定与所述转向输入对应的与所述转向装置相关的第二目标控制量；

第二滤波单元，在判定为所述转向输入为所述超控的情况下，使所设定的所述第一目标控制量中的与所述超控建立了对应的第二低频带的成分衰减或截止，并使除该第二低频带之外的第二中高频带的成分通过；及

第二不灵敏区处理单元，对所述第二滤波单元的输出即第二滤波输出，执行将绝对值为第二基准值以下的范围设为不灵敏区的第二不灵敏区处理，

在所述第一滤波输出的大小为预定值以上的情况下，所述判定单元判定为所述转向输入为所述超控；

所述控制单元基于所述第二不灵敏区处理单元的输出即第二不灵敏区输出和所设定的所述第二目标控制量而控制所述转向装置。

11.根据权利要求10所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第二滤波单元的截止频率设定为比所述第一滤波单元的截止频率靠高频侧。

12.根据权利要求10或11所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第二滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠高频侧的值。

13.根据权利要求10或11所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述第一滤波单元的截止频率是比所述车辆的横摆共振频率靠低频侧的值。

14.根据权利要求10所述的车辆的控制装置，其特征在于，

具备：

学习单元，学习驾驶员的转向特性；及

截止频率设定单元，根据学习到的所述转向特性而设定所述第一滤波单元的截止频率。