CN115103794B - 转向操纵控制装置、转向操纵控制方法以及存储转向操纵控制程序的存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向操纵控制装置、转向操纵控制方法以及转向操纵控制程序。转向操纵控制装置(100)对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵。转向操纵控制装置(100)具备辅助设定部(120)，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值。转向操纵控制装置(100)具备限制部(130)，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差来限制辅助指令值。

Description

转向操纵控制装置、转向操纵控制方法以及存储转向操纵控 制程序的存储介质

相关申请的交叉引用

该申请以2020年2月14日在日本申请的日本专利申请第2020－023571号为基础，并通过参照整体地引用基础申请的内容。

技术领域

该说明书中的公开涉及控制基于车辆的转向操纵致动器的转向操纵的技术。

背景技术

在专利文献1公开了控制沿着目标轨迹的车辆的行驶维持所需的EPS(ElectricPower Steering：电动助力转向)的车道保持控制量的装置。该装置设定驾驶员的转向操纵量越大则使车道保持控制量越小的增益。

专利文献1：日本特开2015－151085号公报

近年，在EPS的控制中，期待使与转向操纵输入相应的辅助控制与追随目标轨道的追随转向操纵控制共存。但是，存在若实施追随转向操纵控制，则产生扭杆的扭转，在方向盘产生振动的情况。若使辅助控制与追随转向操纵控制共存，则能够通过与扭杆的扭转相应的辅助控制抑制振动，但该情况下，由于辅助控制而阻碍追随转向操纵控制，车辆对目标轨迹的追随性可能降低。在专利文献1中未公开对这样的状况的应对。

发明内容

公开的目的在于提供能够抑制追随性降低的转向操纵控制装置、转向操纵控制方法以及转向操纵控制程序。

该说明书所公开的多个方式为了实现各自的目的而采用相互不同的技术手段。另外，权利要求书以及该权利要求书所记载的括号内的附图标记是表示与作为一个方式后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系的一个例子，并不对技术范围进行限定。

公开的转向操纵控制装置之一是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制装置具备：辅助设定部，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；限制部，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值；以及追随获取部，获取用于追随目标轨道的追随指令值，当特定频带中的追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制部限制辅助指令值。

公开的转向操纵控制装置之一是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制装置具备：辅助设定部，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制部，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，当判断为偏差在容许偏差范围内的情况下，限制部中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制装置之一是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制装置具备：辅助设定部，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制部，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，当判断为被估计为输入至转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，限制部中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制装置之一是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制装置具备：辅助设定部，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制部，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，当判断为车道中的车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，限制部中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制装置之一是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制装置具备：辅助设定部，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制部，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，当判断为行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，限制部中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制方法之一是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制方法包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值；以及追随获取工序，获取用于追随目标轨道的追随指令值，在限制工序中，当特定频带中的追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制辅助指令值。

公开的转向操纵控制方法之一是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制方法包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为偏差在容许偏差范围内的情况下，中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制方法之一是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制方法包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为被估计为输入至转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制方法之一是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制方法包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为车道中的车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断辅助指令值的限制。

公开的转向操纵控制方法之一是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，该转向操纵控制方法包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断辅助指令值的限制。

对于公开的存储转向操纵控制程序的存储介质之一而言，该转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，命令包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值；以及追随获取工序，获取用于追随目标轨道的追随指令值，在限制工序中，当特定频带中的追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制辅助指令值。

对于公开的存储转向操纵控制程序的存储介质之一而言，该转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，命令包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为偏差在容许偏差范围内的情况下，中断辅助指令值的限制。

对于公开的存储转向操纵控制程序的存储介质之一而言，该转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，命令包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为被估计为输入至转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断辅助指令值的限制。

对于公开的存储转向操纵控制程序的存储介质之一而言，该转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，命令包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为车道中的车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断辅助指令值的限制。

对于公开的存储转向操纵控制程序的存储介质之一而言，该转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，该追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，该辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助车辆的转向操纵，命令包含：辅助设定工序，设定对转向操纵致动器指示辅助控制的辅助指令值；以及限制工序，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值，在限制工序中，当判断为行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断辅助指令值的限制。

根据这些公开，根据车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏差的大小来限制辅助指令值。因此，车辆的行驶位置相对于目标轨道的偏移越大，越优先追随控制，越容易恢复到目标轨道。根据以上，能够提供可以抑制追随性降低的转向操纵控制装置、转向操纵控制方法以及转向操纵控制程序。

附图说明

图1是表示包含转向操纵控制装置的系统的图。

图2是表示转向操纵控制装置具有的功能的一个例子的框图。

图3是表示增益值与偏差的关系的一个例子的图。

图4是用于说明本车位置的可靠度的图。

图5是表示可靠度与本车位置的横向误差的关系的一个例子的图。

图6是表示可靠度与本车位置的关系的一个例子的图。

图7是表示转向操纵控制装置执行的转向操纵控制方法的一个例子的流程图。

图8是表示在第二实施方式中转向操纵控制装置执行的转向操纵控制方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

(第一实施方式)

参照图1～图7，对第一实施方式的转向操纵控制装置进行说明。在第一实施方式中，通过作为搭载于车辆A的电子控制装置的EPSECU100来提供转向操纵控制装置。EPSECU100与搭载于车辆A的转向操纵致动器5电连接，并控制转向操纵致动器5。除此之外，EPSECU100经由通信总线等与定位器10、周边监视ECU20、行驶支援ECU30、底盘控制ECU40、转向角传感器103以及转向操纵转矩传感器104连接。

转向操纵致动器5构成为包含电动式的EPS马达105和减速器，能够执行车辆A的转向操纵。转向操纵致动器5可以构成以机械的方式与车辆A的转向操纵部件亦即方向盘50协作的助力转向系统。转向操纵致动器5也可以构成以机械方式与车辆A的方向盘50切断并且以电的方式与车辆A的方向盘50协作的线控转向系统。

转向操纵致动器5通过减速器对按照后述的输出指令值使EPS马达105产生的转矩进行放大之后再输出。通过将该转矩从转向操纵致动器5传递到转向操纵轮胎，从而该转向操纵轮胎的转向操纵角变化。

定位器10通过组合多个获取信息的复合定位生成本车位置信息等。定位器10具备：GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)接收机11、惯性传感器12、地图数据库(以下，DB)13以及定位器ECU14。GNSS接收机11接收来自多个定位卫星的定位信号。惯性传感器12是检测作用于车辆A的惯性力的传感器。惯性传感器12例如具备陀螺仪传感器以及加速度传感器。

地图DB13是非易失性存储器，储存链路数据、节点数据、道路形状、构造物等地图数据。地图数据也可以是由道路形状以及构造物的特征点的点云构成的三维地图。此外，三维地图也可以是通过REM(Road Experience Management：道路体验管理)并基于拍摄图像所生成的地图。另外，在地图数据也可以包含交通管理信息、道路施工信息、气象信息以及信号信息等。基于由车载通信器接收的最新的信息，定期或者随时地更新储存于地图DB13的地图数据。

定位器ECU14是包含具备处理器、存储器、输入输出接口以及连接它们的总线等的微型计算机作为主体的结构。定位器ECU14通过组合由GNSS接收机11接收的定位信号、地图DB13的地图数据以及惯性传感器12的测量结果，来依次估计车辆A的位置(以下，称为本车位置)。本车位置例如构成为以纬度经度的坐标表示即可。此外，也可以构成为本车位置的定位使用根据从搭载于车辆A的车速传感器依次输出的信号求出的行驶距离。在使用由道路形状以及构造物的特征点的点云构成的三维地图作为地图数据的情况下，定位器ECU14也可以构成为不使用GNSS接收机11而使用该三维地图和周边监视传感器25中的检测结果来估计本车位置。

定位器ECU14使用卡尔曼滤波器基于多个获取信息来估计本车位置。或者，定位器ECU14也可以使用粒子滤波器估计本车位置。定位器ECU14将本车位置依次提供给行驶支援ECU30以及底盘控制ECU40等。另外，定位器ECU14将与本车位置的估计误差相关的信息提供给EPSECU100。在使用卡尔曼滤波器估计本车位置的情况下，与估计误差相关的信息例如是卡尔曼滤波器的误差协方差。在使用粒子滤波器估计本车位置的情况下，与估计误差相关的信息例如是估计出的本车位置上的车辆A的存在概率。

周边监视ECU20以具备处理器、存储器、I/O以及连接它们的总线的微型计算机为主体构成，通过执行储存于存储器的控制程序来执行各种处理。周边监视ECU20从周边监视传感器25获取检测结果，并基于该检测结果识别本车的行驶环境。周边监视传感器25是监视车辆A的周边环境的自主传感器，包含检测地上物的特征点的点云的LiDAR(LightDetection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging：光探测和测距/激光成像探测和测距)以及拍摄包含车辆A的前方的规定范围的周边监视相机等。另外，周边监视传感器25也可以包含毫米波雷达以及声呐等。周边监视ECU20例如基于从LiDAR获取的点云图像、从相机获取的拍摄图像等，并通过图像解析处理识别行进路径上的障碍物、先行车、并行车、对向车等其它车辆的有无及其位置。周边监视ECU20将解析完毕的识别结果依次提供给定位器ECU14以及行驶支援ECU30等。

行驶支援ECU30以具备处理器、存储器、I/O以及连接它们的总线的微型计算机为主体构成，通过执行储存于存储器的控制程序来执行各种处理。行驶支援ECU30在自动驾驶或者高度驾驶支援中，基于本车位置信息以及行驶环境的识别结果等来生成车辆A行驶的目标轨道T。目标轨道T是车辆A遵循的行驶路径，至少包含与行进相应的车辆A的目标位置相关的信息。行驶支援ECU30将生成的目标轨道T提供给底盘控制ECU40。

底盘控制ECU40以具备处理器、存储器、I/O以及连接它们的总线的微型计算机为主体构成，通过执行储存于存储器的控制程序来执行各种处理。底盘控制ECU40生成为了实现沿着目标轨道T的行驶所需的车辆A的行驶控制的目标指令值。

具体而言，底盘控制ECU40生成用于追随目标轨道T的追随指令值。追随指令值是与追随目标轨道T所需的转向操纵或者转向相关的目标值。追随指令值例如可以是转向角的目标值，也可以是EPS马达105的旋转角的目标值。底盘控制ECU40计算本车位置的横向相对于目标轨道T的偏差，并基于该偏差生成追随指令值。此外，此处，横向是指与目标轨道T正交的方向，或者是与车辆A的行进方向正交的方向。底盘控制ECU40将生成的追随指令值以及偏差依次提供给EPSECU100。此外，底盘控制ECU40可以除了追随指令值以外，还生成加速指令值、减速指令值，并提供给管理加减速的控制的ECU。

转向角传感器103是检测转向操纵角的传感器，例如设置于内包转向轴的转向柱。转向操纵转矩传感器104是检测施加于转向轴的转向操纵转矩的传感器。转向操纵转矩传感器104例如基于设置在转向轴上的扭杆的扭转角来检测施加于该扭杆的转矩作为转向操纵转矩。

EPSECU100基于来自上述的定位器ECU14、底盘控制ECU40、转向角传感器103以及转向操纵转矩传感器104等的信息来控制转向装置。EPSECU100是包含具备存储器101、处理器102、输入输出接口以及连接它们的总线等的计算机作为主体的结构。处理器102是用于运算处理的硬件。处理器102例如包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)以及RISC(Reduced Instruction SetComputer：精简指令集计算机)－CPU等中至少一种作为核心。

存储器101是能够通过计算机读取的非暂时地储存或者存储程序以及数据等的例如半导体存储器、磁性介质以及光学介质等中至少一种的非迁移实体存储介质(non-transitory tangible storage medium)。存储器101储存后述的转向操纵控制程序等由处理器102执行的各种程序。

处理器102执行储存于存储器101的转向操纵控制程序所包含的多个命令。由此，EPSECU100构建多个用于使转向操纵致动器5执行使车辆A的转向操纵自动追随目标轨道T的追随控制以及按照方向盘50的手动操作来辅助车辆A的转向操纵的辅助控制的功能部。这样在EPSECU100中，通过储存于存储器101的转向操纵控制程序使处理器102执行多个命令而构建多个功能部。具体而言，如图2所示，在EPSECU100中构建角度追随控制部110、辅助控制部120、限制部130以及加法部150等功能部。

角度追随控制部110通过从底盘控制ECU40获取追随指令值，并生成将当前的转向角变更为追随指令值所需的角度控制指令值，从而执行追随控制。具体而言，角度追随控制部110首先计算从底盘控制ECU40获取的追随指令值与从转向角传感器103获取的转向角的差分。然后，角度追随控制部110基于该差分来计算使EPS马达105产生使转向角成为追随指令值所需的追随转矩的电流指令值，作为角度控制指令值。角度追随控制部110将生成的角度控制指令值依次提供给加法部150。角度追随控制部110是“追随获取部”的一个例子。

辅助控制部120生成对转向操纵致动器5指示按照方向盘50的手动操作来辅助车辆A的转向操纵的辅助控制的辅助指令值。辅助指令值是用于使辅助驾驶员的转向操纵操作的辅助转矩产生以实现与路面反作用力(路面负荷)相应的传递感、与转向操纵状态相应的感觉的电流指令值。辅助控制部120首先基于转向操纵转矩以及车速运算用于得到与路面反作用力相应的传递感的基本辅助指令值。除此之外，辅助控制部120基于转向操纵转矩以及马达旋转角速度运算与转向操纵状态相应的辅助补偿值。辅助控制部120通过将与车速相应的增益和辅助补偿值相乘得到的值与基本辅助指令值相加，来生成辅助指令值。辅助控制部120将生成的辅助指令值输出至加法部150。辅助控制部120是“辅助设定部”的一个例子。

限制部130根据车辆A的本车位置相对于目标轨道T的偏差的大小来限制辅助指令值。特别是，当特定频带中的追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制部130限制辅助指令值。限制部130具有增益设定部131以及乘法部132，作为子功能部。

当特定频带中的追随指令值的大小在容许指令值范围外的情况下，增益设定部131设定限制辅助指令值的限制程度。特定频带是指估计为产生方向盘50的振动的频带，例如是以5Hz为中心的频带。增益设定部131通过使带通滤波器对追随指令值发挥作用的处理，获取特定频带中的追随指令值的大小。

增益设定部131设定若与辅助指令值相乘则减少辅助指令值的增益值。增益值是能够在0～1之间进行调整的值。通过将增益值设定为小于1的值，来限制辅助指令值。增益值变小意味着对辅助指令值的限制增大。通过将增益值设定为1或者中断增益值的设定本身，来中断辅助指令值的限制。辅助指令值的限制的中断也可以说是辅助指令值的维持。

增益设定部131设定偏差越大则越大地限制辅助指令值的增益值。具体而言，增益设定部131设定根据偏差的增大而减少的增益值。例如，增益设定部131基于规定偏差与增益值的关系的映射来设定增益值即可。例如如图3的曲线图所示，增益值被规定为：在与容许偏差范围同等或者比容许偏差范围大的基准范围内维持辅助指令值，并随着偏差偏离基准范围而从维持辅助指令值的状态连续地减少。即，若偏差在基准范围内，则增益值被设为1。基准范围外的偏差与增益值的关系例如是根据偏差的增大而线性地减少的关系。增益设定部131将设定的增益值提供给乘法部132。增益值是“增益”的一个例子。

但是，增益设定部131执行以下说明的多个条件的判定处理，并根据判定结果来设定增益值。

首先，增益设定部131判定偏差是否在容许偏差范围内。

接下来，增益设定部131判定车辆A的行驶位置(本车位置)的可靠度是否在容许可靠范围外。可靠度是估计出的本车位置的准确度，是与在本车位置的估计中产生的误差的大小相关的值。可靠度越小，本车位置的误差越大。换句话说，可靠度越小，实际的车辆A存在于偏离估计出的本车位置的位置的可能性越高。

例如在使用卡尔曼滤波器估计本车位置的情况下，基于卡尔曼滤波器的误差协方差从定位器ECU14提供图4所示那样的大致椭圆形状的误差。增益设定部131基于该误差椭圆中的横向的半径的大小(横向误差)来设定可靠度。

例如如图5所示，可靠度预先被规定为横向误差越大则越小的关系的映射。作为一个例子，可靠度处于若横向误差在规定范围内则维持最大值，横向误差越比该规定范围大则可靠度越连续地减少的关系。增益设定部131基于该关系来设定可靠度。此外，在使用粒子滤波器估计本车位置的情况下，将车辆A的存在概率分布中的本车位置的概率设为可靠度即可(参照图6)。增益设定部131例如基于来自定位器ECU14的本车位置的误差信息来实施判定。

而且，增益设定部131判定估计为驾驶员输入至方向盘50的手动转向操纵量是否在容许转向操纵范围外。手动转向操纵量例如为通过驾驶员的转向操纵产生的驾驶员输入扭矩。基于转向角以及转向操纵转矩决定驾驶员输入扭矩。

增益设定部131若判定为偏差在容许偏差范围内、可靠度在容许可靠范围外，或者手动转向操纵量在容许转向操纵范围外，则不管偏差的大小而将增益值设定为1。另一方面，增益设定部131若判定为偏差在容许偏差范围外、且可靠度在容许可靠范围内、且手动转向操纵量在容许转向操纵范围内，则决定执行与偏差的大小对应的增益值的设定。此外，增益设定部131也可以按照不同的顺序执行以上的多个判定处理，另外，也可以并行地执行各判定处理。增益设定部131在决定了执行与偏差的大小对应的增益值的设定的情况下，基于上述的映射来设定与偏差对应的增益值，并将设定的增益值输出至乘法部132。

乘法部132通过将从增益设定部131获取的增益值与从辅助控制部120获取的辅助指令值相乘，来对辅助指令值应用增益值。在乘法部132中，通过将小于1的增益值应用于辅助指令值来限制辅助指令值，通过将增益值“1”应用于辅助指令值来中断辅助指令值的限制。乘法部132将乘法结果输出至加法部150。

加法部150通过将在角度追随控制部110生成的角度控制指令值与在乘法部132中应用了增益值的辅助指令值相加来决定输出指令值。加法部150将决定的输出指令值依次输出至转向操纵致动器5中的EPS马达105。

接下来，以下参照图2并按照图7对通过功能模块的合作，由EPSECU100执行的转向操纵控制方法的流程进行说明。此外，在后述的流程中，“S”意味着通过转向操纵控制程序所包含的多个命令执行的流程的多个步骤。

首先，在S10中，角度追随控制部110获取追随指令值。接下来，在S20中，角度追随控制部110基于追随指令值以及转向操纵角来设定角度控制指令值。在紧接着的S30中，辅助控制部120基于转向操纵转矩等设定辅助指令值。

然后，在S40中，限制部130判定特定频带的追随指令值是否在容许范围外。若判定为在容许范围外，则在S50中，限制部130判定偏差是否在容许偏差范围外。若判定为在容许偏差范围外，则在S60中，限制部130判定本车位置的可靠度是否在容许可靠范围内。若判定为在容许可靠范围内，则在S70中，限制部130判定驾驶员输入扭矩是否在容许转向操纵范围内。若判定为在容许转向操纵范围内，则在S80中，限制部130设定(调整)与偏差对应的增益值，并与辅助指令值相乘，从而限制辅助指令值。

另一方面，在S40～S70做出否定判定的情况下，在S90中，限制部130将增益值设定为“1”，并将该增益值“1”与辅助指令值相乘，从而维持辅助指令值。在S80或者S90之后，在S100中，加法部150将角度控制指令值以及应用了增益值的辅助指令值相加来决定输出指令值，并输出至转向操纵致动器5。若输出输出指令值，则本流程的这次执行结束。

此外，上述的S10是“追随获取工序”的一个例子，S30是“辅助设定工序”的一个例子，S40、S50、S60、S70、S80、S90是“限制工序”的一个例子。

接下来，对第一实施方式带来的作用效果进行说明。

根据第一实施方式，根据车辆A的本车位置相对于目标轨道T的偏差的大小来限制辅助指令值。因此，本车位置相对于目标轨道T的偏移越大，越优先追随控制，越容易恢复到目标轨道T。因此，能够抑制追随性降低。

另外，根据第一实施方式，若判断为偏差在容许偏差范围内，则中断辅助指令值的限制。因此，在相对于目标轨道T的偏移较小的情况下，能够使基于辅助控制的振动抑制优先。

除此之外，根据第一实施方式，当判断为被估计为输入至转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断辅助指令值的限制，所以在驾驶员的手动转向操纵量较大的情况下，能够使手动转向操纵的辅助控制优先。

另外，根据第一实施方式，当判断为行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断辅助指令值的限制。因此，在行驶位置的可靠度较小的情况下，能够使基于辅助控制的振动抑制优先。

(第二实施方式)

在第二实施方式中，对第一实施方式中的EPSECU100的变形例进行说明。在第二实施方式中，增益设定部131判定车道中的车辆A的行驶富余度是否在容许富余范围外，来代替与车辆A的行驶位置的可靠度相关的判定。

行驶富余度是表示车辆A能够相对于车道的侧缘具有何种程度的富余度地行驶的指标值。例如，行驶富余度是从车辆A到车道的侧缘的分离距离。分离距离既可以是从车辆A的侧部到车道的侧缘的距离，也可以是从车辆A的中心位置到车道的侧缘的距离。此外，车道的侧缘既可以是划分车道的车道划分线，也可以是路肩。或者，行驶富余度也可以是车道的宽度。

增益设定部131若判定为行驶富余度在容许可靠范围内，则不管偏差的大小而将增益值设定为1。另一方面，当行驶富余度在容许可靠范围外、且在其它判定处理中也对与偏差的大小相应的增益值的设定做出肯定的判定时，增益设定部131决定执行与偏差的大小相应的增益值的设定。

接下来，以下按照图8对在第二实施方式中EPSECU100执行的转向操纵控制方法的流程进行说明。此外，关于附加了与第一实施方式的图7相同的附图标记的步骤，引用第一实施方式中的说明。若在S50判定为偏差在容许偏差范围外，则进入S65。在S65中，增益设定部131判定车道中的车辆A的行驶富余度是否在容许富余范围外。若判定为在容许富余范围外，则进入S70。另一方面，若判定为在容许富余范围内，则进入S90。

根据第二实施方式，当判断为车道中的车辆A的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断辅助指令值的限制。因此，即使在偏差较大的情况下，在判断为车辆A能够相对于车道的侧缘具有富余度地行驶的情况下，也能够使基于辅助控制的振动抑制优先。

此外，在第二实施方式中，增益设定部131执行与行驶富余度相关的判定来代替与可靠度相关的判定，但也可以构成为除了与可靠度相关的判定之外还执行与行驶富余度相关的判定。

(其它实施方式)

该说明书中的公开并不限定于例示的实施方式。公开包含例示的实施方式和基于这些实施方式的由本领域技术人员进行的变形方式。例如，公开并不限定于在实施方式中示出的部件以及/或者要素的组合。公开能够通过多种组合实施。公开能够具有能够追加到实施方式的追加的部分。公开包含省略了实施方式的部件以及/或者要素的实施方式。公开包含一个实施方式与其它实施方式之间的部件以及/或者要素的置换或者组合。公开的技术范围并不限定于实施方式的记载。应该理解公开的几个技术范围由权利要求书的记载示出，并且包含与权利要求书的记载同等的意思以及范围内的全部变更。

在上述的实施方式中，增益设定部131设定根据偏差线性地变化的增益值，但偏差与增益值的关系并不限定于此。例如，增益值也可以是根据偏差非线性地变化的值，或者也可以是根据偏差阶段性地变化的值。

在上述的实施方式中，增益设定部131基于多个判定处理的结果来判断执行限制辅助指令值或者维持辅助指令值的哪一个，但也可以构成为不实施至少一个以上的判定处理。

EPSECU100也可以是构成为包含数字电路以及模拟电路中的至少一方作为处理器的专用计算机。此处，特别是数字电路例如是ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、SOC(System on a Chip：片上系统)、PGA(Programmable Gate Array：可编程门阵列)以及CPLD(Complex Programmable Logic Device：复杂可编程逻辑器件)等中的至少一种。另外，这样的数字电路也可以具备存储有程序的存储器。

可以通过一个计算机或者通过数据通信装置链接的一组计算机资源提供EPSECU100。例如，也可以通过其它ECU来实现上述的实施方式中的EPSECU100提供的功能的一部分。

Claims (39)

1.一种转向操纵控制装置，是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制装置具备：

辅助设定部，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；

限制部，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值；以及

追随获取部，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，上述限制部限制上述辅助指令值。

2.一种转向操纵控制装置，是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制装置具备：

辅助设定部，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制部，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

当判断为上述偏差在容许偏差范围内的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

3.根据权利要求2所述的转向操纵控制装置，其中，

具备追随获取部，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，上述限制部限制上述辅助指令值。

4.根据权利要求2或者3所述的转向操纵控制装置，其中，

上述限制部设定增益：在与上述容许偏差范围同等或者比上述容许偏差范围大的基准范围内维持上述辅助指令值，并随着偏离上述基准范围而使上述辅助指令值连续地减少。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的转向操纵控制装置，其中，

当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的转向操纵控制装置，其中，

当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的转向操纵控制装置，其中，

当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

8.一种转向操纵控制装置，是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制装置具备：

辅助设定部，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制部，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

9.根据权利要求8所述的转向操纵控制装置，其中，

当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

10.一种转向操纵控制装置，是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制装置具备：

辅助设定部，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制部，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

11.根据权利要求8～10中任意一项所述的转向操纵控制装置，其中，

当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

12.一种转向操纵控制装置，是对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制的转向操纵控制装置，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制装置具备：

辅助设定部，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制部，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，上述限制部中断上述辅助指令值的限制。

13.根据权利要求1～12中任意一项所述的转向操纵控制装置，其中，

上述限制部以上述偏差越大则上述辅助指令值越小的方式限制上述辅助指令值。

14.一种转向操纵控制方法，是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制方法包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值；以及

追随获取工序，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

在上述限制工序中，当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制上述辅助指令值。

15.一种转向操纵控制方法，是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制方法包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为上述偏差在容许偏差范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

16.根据权利要求15所述的转向操纵控制方法，其中，

包含追随获取工序，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

在上述限制工序中，当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制上述辅助指令值。

17.根据权利要求15或者16所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中设定增益：在与上述容许偏差范围同等或者比上述容许偏差范围大的基准范围内维持上述辅助指令值，并随着偏离上述基准范围而使上述辅助指令值连续地减少。

18.根据权利要求14～17中任意一项所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

19.根据权利要求14～18中任意一项所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

20.根据权利要求14～19中任意一项所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

21.一种转向操纵控制方法，是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制方法包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

22.根据权利要求21所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

23.一种转向操纵控制方法，是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制方法包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

24.根据权利要求21～23中任意一项所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

25.一种转向操纵控制方法，是为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而由处理器执行的转向操纵控制方法，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，上述转向操纵控制方法包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

26.根据权利要求14～25中任意一项所述的转向操纵控制方法，其中，

在上述限制工序中，以上述偏差越大则上述辅助指令值越小的方式限制上述辅助指令值。

27.一种存储转向操纵控制程序的存储介质，上述转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，

上述命令包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值；以及

追随获取工序，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

在上述限制工序中，当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制上述辅助指令值。

28.一种存储转向操纵控制程序的存储介质，上述转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，

上述命令包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为上述偏差在容许偏差范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

29.根据权利要求28所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

包含追随获取工序，获取用于追随上述目标轨道的追随指令值，

在上述限制工序中，当特定频带中的上述追随指令值的大小在容许范围外的情况下，限制上述辅助指令值。

30.根据权利要求28或者29所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中设定增益：在与上述容许偏差范围同等或者比上述容许偏差范围大的基准范围内维持上述辅助指令值，并随着偏离上述基准范围而使上述辅助指令值连续地减少。

31.根据权利要求27～30中任意一项所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

32.根据权利要求27～31中任意一项所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

33.根据权利要求27～32中任意一项所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

34.一种存储转向操纵控制程序的存储介质，上述转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，

上述命令包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为被估计为输入至上述转向操纵部件的手动转向操纵量在容许转向操纵范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

35.根据权利要求34所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

36.一种存储转向操纵控制程序的存储介质，上述转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，

上述命令包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为车道中的上述车辆的行驶富余度在容许富余范围内的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

37.根据权利要求34～36中任意一项所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

38.一种存储转向操纵控制程序的存储介质，上述转向操纵控制程序包含为了对转向操纵致动器执行追随控制和辅助控制而使处理器执行的命令，上述追随控制使车辆的转向操纵自动追随目标轨道，上述辅助控制按照转向操纵部件的手动操作来辅助上述车辆的转向操纵，

上述命令包含：

辅助设定工序，设定对上述转向操纵致动器指示上述辅助控制的辅助指令值；以及

限制工序，根据上述车辆的行驶位置相对于上述目标轨道的偏差的大小来限制上述辅助指令值，

在上述限制工序中，当判断为上述行驶位置的可靠度在容许可靠范围外的情况下，中断上述辅助指令值的限制。

39.根据权利要求27～38中任意一项所述的存储转向操纵控制程序的存储介质，其中，

在上述限制工序中，以上述偏差越大则上述辅助指令值越小的方式限制上述辅助指令值。