CN102612456A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

当进行各种自动转向时能够使从转向轮传递的转向反力不与驾驶员的转向输入干涉的情况下而得以抑制。一种车辆的控制装置，对车辆(10)进行控制，所述车辆包括：转角可变单元(400、800)，能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元(300、600)，能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，所述车辆的控制装置具备：设定单元，设定车辆状态量的目标值；以及决定单元，基于所述转角及所述左右制动驱动力差与转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得所述转向反力转矩达到预定的目标值。

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，所述车辆的控制装置能够应用于具有例如LKA(Lane Keeping Assist：用于车道保持行驶的转向辅助)等各种自动驾驶功能的车辆。

背景技术

作为类似这种装置的控制方法，提出了对自动转向装置进行控制的方法，所述自动转向装置包括对转角进行控制的马达1和对转向转矩进行控制的马达2(例如，参照专利文献1)。根据专利文献1中公开的自动转向装置的控制方法，能够通过所述马达2的转矩来消除由于自动转向产生的转向反力。

此外，还提出了对各轮的制动驱动力进行控制以使车辆的横摆率达到目标横摆率的装置(参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-336169号公报

专利文献2：日本特开平3-292221号公报

发明内容

发明所要解决的问题

转向转矩是对驾驶员有意识地进行的转向操作施加影响的要素。因此，当进行这种自动转向时产生的转向反力被转向转矩消除时，由于驾驶员基于自身的意图进行转向操作而产生的转向转矩与用于消除其转向反力的转矩有时会发生干涉，从而对驾驶员施加不协调感。

即，在专利文献1的方法中存在以下技术问题：难以在不对驾驶员施加不协调感的情况下消除由于自动转向产生的转向反力。

另外，根据专利文献1的方法，基于根据转向反力检测出的转向转矩来计算用于抵消转向反力的辅助转矩。即，转向反力是在作为能够检测的的程度的转向转矩明显化后被估计的。

即，在专利文献1的方法中，转向反力只能作为实际现象检测，因此也存在以下技术问题：在驾驶员能够感知的程度的有意义的期间内，转向反力不被抵消而留存下来。

这些技术问题在应用专利文献2所公开的技术时可同样产生，所述专利文献2通过制动驱动力实现自动转向，但是对转向反力没有任何记载或提供启示。

本发明正是鉴于所述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种车辆的控制装置，能够在不使转向反力与驾驶员的转向输入干涉的情况下抑制该转向反力，所述转向反力是在进行各种自动转向时被从转向轮传递的。

用于解决问题的方法

为了解决所述问题，本发明提供一种车辆的控制装置，对车辆进行控制，所述车辆包括：转角可变单元，所述转角可变单元能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元，所述制动驱动力可变单元能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，所述车辆的控制装置的特征在于，具备：设定单元，所述设定单元设定规定所述车辆的目标运动状态的车辆状态量的目标值；以及决定单元，所述决定单元基于车辆运动模型，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及规定所述左右制动驱动力差的所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得所述转向反力转矩达到预定的目标值，所述车辆运动模型是为了规定状态控制量与转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系而预先设定的，所述转向反力转矩从与转向装置连结的转向轮向所述转向装置传递，所述状态控制量包括所述转角及所述左右制动驱动力差。

本发明涉及的车辆包括转角可变单元及制动驱动力可变单元。

转角可变单元是指能够使前轮或后轮或它们二者的转角独立于促使它们变化的驾驶员操作而改变的单元。优选所述驾驶员操作是指方向盘等各种转向输入单元的操作。因此，根据转角可变单元，即使驾驶员从方向盘上放开手或仅仅保持转向，也能够使所述转角改变为希望的值。

即，转角可变单元是与承担从所述转向输入单元到转向轮(优选前轮)的转向输入的机械传递路径的通常的转向机构在本质上含义不同的单元。但是，从物理构成上的观点来看，转角可变单元的至少一部分也可以与这种转向机构共用或共有。作为优选的一个方式，转角可变单元可以采用VGRS(Variable Gear Ratio Steering，转向齿轮比可变装置)或ARS(Active Rear Steering，后轮转向装置)或它们二者等各种实践方式。

根据转角可变单元，对于作为转角的控制对象的车轮(可以包含作为与所述转向输入单元机械连结的车轮的转向轮)，转角至少在一定范围内可变，因此能够在理论上使车辆的前进方向与驾驶员的转向输入无关地变化。

制动驱动力可变单元是指能够改变前轮或后轮或它们二者中的左右制动驱动力差(左右轮的制动驱动力的差)的单元。作为优选的一个方式，制动驱动力可变单元可以采用例如包括驱动力分配差速机构或轮内装式马达系统等的各种驱动力可变装置、或包括各种ECB(Electronic ControlledBraking system：电子控制制动装置)等的各种制动力可变装置、或它们二者等的实践方式，所述各种ECB包括ABS(Antilock Braking System防抱死制动系统)等。此外，“能够改变左右制动驱动力差”根本上是指“能够相互独立地改变左右轮的制动驱动力”。

当制动驱动力可变单元为驱动力可变装置时，从例如内燃机等各种动力源供应的转矩(此外，转矩和驱动力可以有唯一的关系)以固定或可变的分配比率被分配给前后轮之后，被分配给该前后轮的每个轮的转矩进一步以希望的分配比率被分配给左右轮。结果，左右轮的驱动力的绝对值能够被增减控制，从而产生左右驱动力差。或者，例如与内燃机转矩独立的驱动力被施加给左右轮，从而左右轮的驱动力的绝对值被增减控制，结果，可以产生左右驱动力差。

另外，当制动驱动力可变单元为制动力可变装置时，使被施加给左右轮的、优选作为摩擦制动力的制动力可变，由此，对于被施加的制动力小的一侧的车轮能够获得与使驱动力相对增大相同的效果。即，制动力也就是负侧的驱动力。

总之，当在左右轮产生制动驱动力差时，车辆向驱动力相对小的车轮(即制动力相对大的车轮)的一侧(即，如果右侧车轮的驱动力(制动力)小(大)，则为右侧)转弯。因此，根据制动驱动力可变单元，能够在理论上使车辆的前进方向与驾驶员的转向输入无关地变化。

本发明涉及的车辆的控制装置是对这样的车辆进行控制的装置，所述车辆的控制装置例如可以采用以下方式：适当地包含一个或多个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit，微处理器)、各种处理器或各种控制器、或进一步包含ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、缓冲存储器或闪存等各种存储单元等的单独的或多个ECU(Electronic Controlled Unit，电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等。

根据本发明涉及的车辆的控制装置，当其动作时，通过设定单元设定与车辆的目标运动状态对应的车辆状态量的目标值。

本发明涉及的“车辆状态量”是指当实现这样的目标运动状态时能够起到在实践上有益的效果的车辆的状态量，作为优选的一个方式，本发明涉及的“车辆状态量”是能够对车辆的转弯行为进行规定的状态量。例如，作为优选的一个方式，所述车辆状态量是横摆率、车身滑移角(车辆相对于转弯切线方向的角度，是车身的朝向与车身的瞬间前进方向形成的角度)、或横加速度等。

设定单元例如基于作为能够成为用于使车辆沿目标行驶路线的参考值的物理量的位置状态偏差(即，是规定应该保持的目标行驶路线和车辆的相对位置关系的偏差，作为优选的一个方式，可以包含车辆相对于目标行驶路线的横位置的偏差和横摆角偏差等)，或进一步参考车速等行驶条件，来对车辆状态量的目标值进行设定。此时，可以预先以与各种参数值对应的形式将目标值映射化并存储于适当的存储单元，也可以每次按适当的算法或算式等推导目标值。

另一方面，当通过将车辆状态量控制在由设定单元设定的目标值来对车辆的转弯行为进行控制，并通过一种自动转向将车辆运动保持在或使其接近所述目标运动状态时，在包括方向盘等转向输入单元和所述转向机构的、作为对转向轮的转向输入的传递单元的转向装置上可作用有例如由转向轮的自动回正转矩等代表的转向反力转矩。

当驾驶员对转向输入单元施加转向保持力时，所述转向反力转矩可以成为所谓的转向的“反应”，但是趋向目标运动状态的车辆运动控制是一种能够独立于驾驶员的转向意图而进行的自动转向(当然，控制自身可以具有在驾驶员的意图下开始的性质)，因此这样的转向反力转矩容易对驾驶员施加不协调感。另外，所述转向反力转矩是要使转向输入单元向与本来的转弯方向相反的方向旋转的反力转矩，因此当进行驾驶员不施加转向保持力的所谓放手行驶时，转向输入单元被向相反的转弯方向转动，由此可能对车辆的运动控制施加影响。

但是，根据公知的车辆运动方程式，车辆状态量的自由度与能够独立控制的状态控制量的数目相等。因此，当以对转向反力转矩施加可控性并且对车辆的转弯行为施加至少一个自由度(即，将车辆运动控制为目标运动状态)(即实现两个自由度的车辆运动)为目的时，车辆的状态控制量至少为两个。

这里，当车辆具有转角可变单元和制动驱动力可变单元时，能够利用前轮或后轮的转角及前轮或后轮的左右制动驱动力差的组合(即，前轮转角和前轮左右制动驱动力差、前轮转角和后轮左右制动驱动力差、后轮转角和前轮左右制动驱动力差以及后轮转角和后轮左右制动驱动力差的各组合)作为这种状态控制量。通过将这些组合作为状态控制量，能够实现两个自由度的车辆运动。

这里，特别地，在本发明中，这些车辆状态量与状态控制量的相对关系被赋予作为预先基于所述运动方程式构筑的车辆运动模型。所述车辆运动模型优选应用于通过决定单元进行的转角及制动驱动力的目标值决定程序。

即，决定单元基于所述车辆运动模型来决定前轮或后轮的转角和前轮或后轮的制动驱动力的目标值，使得车辆状态量达到设定的目标值并且转向反力转矩达到预定的目标值。

此外，在制动驱动力可变单元中，形成左右制动驱动力差的要素为左右轮的制动驱动力，但基于所述运动模型求得的、与满足车辆状态量和转向反力转矩的条件的制动驱动力差的解(目标值)对应的左右轮的制动驱动力的解(目标值)不一定是唯一的。因此，决定单元可以在满足左右制动驱动力差的目标值的范围内，将左右轮的制动驱动力的目标值决定为与该时间点的车辆的行驶条件及驾驶员意图等对应的最优解。

根据本发明涉及的车辆的控制装置，通过这样分别决定前轮或后轮的转角及前轮或后轮的制动驱动力的目标值，能够在对转角可变单元及制动驱动力可变单元进行控制以能够获得该决定的目标值时，获得希望的转向反力并且将车辆运动保持在目标运动状态或使其接近所述目标运动状态。

此外，很明显通过决定单元而被决定了转角的目标值的车轮(前轮或后轮)意味着转角可变单元的转角控制对象车轮。另外，同样地，很明显通过决定单元而被决定了制动驱动力的目标值的车轮(前轮或后轮)意味着制动驱动力可变单元的制动驱动力控制对象车轮。

在本发明涉及的车辆的控制装置中，转向反力转矩的目标值可以是固定值，也可以是可变值，当是可变值时，所述目标值与参数的关系也可以作为映射等被规定。或者，转向反力转矩的目标值也可以是基于预先准备的算法等而每次分别被具体地设定的一类值。

这里，当能够获得希望的转向反力转矩时，与在趋向目标运动状态的车辆运动控制的过程中自发地生成某些转向反力转矩的情况相比，驾驶性能的下降被进一步抑制。这是因为：转向反力转矩的目标值能够被设定为在驾驶员侧能够预见或者不对驾驶员施加不协调感。

另外，特别地，当转向反力转矩为相当于零的值(概念为：至少包含零值，优选还包括预先基于实验、经验、理论、或者模拟分析等规定使驾驶员感受不到驾驶性能的恶化的值)时，转向反力转矩在实际上被抵消，从而能够实现所谓放手驾驶。

此外，本发明涉及的车辆的控制装置是通过转角变化和制动驱动力差能够获得希望的转向反力转矩的装置，因此当获得希望的转向反力转矩时，例如不需要EPS(Electronic-controlled Power Steering，电子控制动力转向系统)等电子控制式动力转向装置。

因此，作为对驾驶员的驾驶操作进行辅助的转向负荷减轻装置的动力转向装置即使是相比于电子控制式动力转向装置响应性差的油压控制式动力转向装置也完全没有问题。这是因为：油压控制式涉及的相对低的响应性在以减轻转向负荷为目的时劣势并不明显，因此能够享受成本的降低和电力负荷的减轻等实践上的益处。

在本发明涉及的车辆的控制装置的一个方式中还具备控制单元，所述控制单元执行旨在控制所述转角可变单元及所述制动驱动力可变单元的自动转向控制，以使得所述前轮或所述后轮的转角及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力达到所述被决定了的目标值。

根据所述方式，通过控制单元执行自动转向控制，将前轮或后轮的转角及前轮或后轮的制动驱动力分别控制在被决定的目标值。因此，能够在获得希望的转向反力转矩的同时，适当地实现目标运动状态。

此外，在其他方式中，还具备检测单元，所述检测单元能够检测驾驶员的转向输入，在所述自动转向控制的执行期间，当检测出所述转向输入时，所述控制单元结束所述自动转向控制。

根据所述方式，在自动转向控制的执行期间，当检测出驾驶员的转向输入时，结束自动转向控制。因此，自动转向控制能够在不妨碍基于驾驶员的转向意图的转向操作的情况下，防止驾驶性能的下降。

此外，检测单元此时也可以按照一定的原理原则对转向输入进行检测。

此外，在具备检测单元的构成中，所述转向输入是指基准值以上的驾驶员转向转矩及基准值以上的驾驶员转向角中的至少一者。

驾驶员转向转矩及驾驶员转向角的大小能够适当地分别表示驾驶员的转向意图的强弱。因此，根据所述方式，能够适当地确保转向输入的检测精度。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述转向反力转矩的目标值为基准值以下。

根据所述方式，当车辆的运动状态为目标运动状态时产生的转向反力转矩为基准值以下，优选为零、大致为零、或者所述相当于零的值。因此，能够将转向反力转矩与驾驶员自身的转向操作的干涉抑制在实践上不产生问题的程度。另外，当基准值充分小时，转向反力转矩成为在实质上被抵消的形式，因此当放手行驶时，转向反力转矩产生预料不到的车辆行为的变化的担心也被消除，从而能够实现适当的放手行驶。

此外，也可以预先通过实验上的、经验上的、理论上的、或者基于人机工程学上的模拟分析等，设定基准值，以使得所述基准值与驾驶员的转向操作之间的干涉收进不使驾驶员感到不协调的程度的范围内。另外，当基准值为零时，转向反力转矩的目标值为零。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述车辆状态量为横摆率。

根据所述方式，采用横摆率作为车辆状态量。横摆率是能够合适地表示车辆的转弯行为的指标，因此适合作为本发明涉及的车辆状态量。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述决定单元基于所述转向轮的主销偏置距决定所述左右制动驱动力的目标值。

经由转向轮被传递给转向装置的转向反力转矩与前后轮的左右制动驱动力差的关系受到主销偏置距影响很大，所述主销偏置距被适当地规定作为转向轮的接地中心点与所述转向轮中的转向主销轴的假定接地点之间的距离。因此，决定单元所参照的车辆运动模型被构筑作为考虑了所述主销偏置距的模型，由此，能够提高转向反力转矩的控制性。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，还具备驾驶员意图确定单元，所述驾驶员意图确定单元确定与所述车辆的运动状态对应的驾驶员意图，所述决定单元根据所述被确定了的驾驶员意图来调整所述被决定的左右制动驱动力的目标值。

根据所述方式，通过驾驶员意图确定单元对驾驶员意图进行确定。

这里，“驾驶员意图”是指对车辆的运动状态带来影响的意图，明确地说，“驾驶员意图”为例如与加减速相关的意图。在该情况下，驾驶员意图确定单元例如参照加速踏板的踩踏量或制动踏板的踩踏量等来对驾驶员意图进行确定。

所述驾驶员意图与车辆的运动状态相关，因此当一切都不考虑时，存在作为状态控制量的一部分的前轮或后轮的制动驱动力与所述驾驶员意图相互干涉的可能性，其中所述状态控制量是用于对车辆状态量进行控制的控制参数。作为一个明确的例子，在驾驶员具有加速(减速)意图的情况下，当前轮或后轮的制动驱动力的目标值为制动力(驱动力)时，即使车辆状态量及转向反力转矩被保持在目标值，也存在对驾驶员施加不协调感的可能性。

因此，在本方式中，决定单元根据所述确定了的驾驶员意图对被决定的制动驱动力的目标值进行调整。这里，“调整”是指选择制动力及驱动力中的一者、以及使制动驱动力的分配比率在应该实现的制动驱动力差的范围内适当变化、适当地实现最优化等。通过这样对制动驱动力的目标值进行调整，能够实现不与驾驶员意图干涉的优选的运动状态控制。

此外，作为补充，决定单元也可以对制动驱动力的目标值分别进行调整，使得在驾驶员具有加速意图的情况下，控制对象车轮(前轮或后轮)的制动驱动力的合计为驱动力，并且在驾驶员具有减速意图的情况下，所述控制对象车轮的制动驱动力的合计为制动力。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述决定单元决定所述左右制动驱动力的目标值，以使得驱动力优先于制动力。

根据所述方式，当决定制动驱动力的目标值时，驱动力优先于制动力。即，当通过驱动力能够实现在车辆的运动控制上必要的前轮或后轮的左右制动驱动力差时，主要通过调整驱动力实现所述前轮或后轮的左右制动驱动力差。因此，能够推迟伴随着对车轮中的每个施加制动力而进行的制动部件的磨损和老化，这在质量管理上极为有益。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，还具备路面状态确定单元，所述路面状态确定单元确定所述路面的状态，所述决定单元根据所述被确定了的路面的状态来调整所述被决定的左右制动驱动力的目标值。

根据所述方式，通过路面状态确定单元对路面状态进行确定。

这里，“路面状态”是指对车辆的运动状态带来影响的路面的状态，明确地说，“路面状态”是指路面的坡度及路面的摩擦系数等。在该情况下，路面状态确定单元例如也可以经由公知的各种车载导航系统、和形成ITS(Intelligent Transport System，智能交通系统)等各种交通基础设施的一部分的各种道路与车辆间通信装置等，获得与所述路面的坡度及路面的摩擦系数等相关的信息，并将所述信息用作对路面状态进行确定的参考值。

所述路面状态与车辆的运动状态相关，因此当一切都不考虑时，存在作为状态控制量的一部分的前轮或后轮的制动驱动力助长受到所述路面状态影响的车辆状态量变化的可能性，其中所述状态控制量是用于对车辆状态量进行控制的控制参数。作为一个明确的例子，在路面为上坡(下坡)的情况下，如果制动驱动力的目标值是制动力(驱动力)，则存在引发车辆减速(加速)的可能性。

因此，在本方式中，决定单元根据所述确定了的路面状态对被决定的制动驱动力的目标值进行调整。这里，“调整”是指选择制动力及驱动力中的一者、以及使制动驱动力的分配比率在应该实现的制动驱动力差的范围内适当变化、适当地实现最优化等。通过这样对制动驱动力的目标值进行调整，不会助长路面状态导致的车辆状态量的变化，换而言之，能够对所述车辆状态量的变化进行抑制，从而实现适当的运动状态控制。

此外，作为补充，决定单元也可以对制动驱动力的目标值分别进行调整，使得在路面为上坡的情况下，控制对象车轮(前轮或后轮)的制动驱动力的合计为驱动力，并且在路面为下坡的情况下，所述控制对象车轮的制动驱动力的合计为制动力。或者，决定单元也可以对驱动力的目标值分别进行调整，使得在路面的摩擦系数高的情况下，所述控制对象车轮的制动驱动力的合计为驱动力，并且在路面的摩擦系数低的情况下，所述控制对象车轮的制动驱动力的合计为制动力。

在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述制动驱动力可变单元能够针对所述前轮及所述后轮的每一者改变所述左右制动驱动力差，所述车辆的控制装置还具备判断所述车辆是否处于分路制动中的分路制动判断单元，当被判断为所述车辆处于所述分路制动中时，所述决定单元基于分路制动模型，来决定与在所述分路制动中产生的所述前轮的制动驱动力差对应的所述前轮的转角、所述后轮的转角以及所述后轮的制动驱动力的目标值，所述分路制动模型是为了使所述转向反力转矩及所述车辆状态量为基准值以下而被预先设定的，并且规定所述前轮的左右制动驱动力差与所述前轮及所述后轮的转角差以及所述后轮的左右制动驱动力差的关系。

根据所述方式，通过分路制动判断单元判断车辆是否进行分路制动，所述分路制动是指车辆在左右轮分别与摩擦系数不同的路面接触的状态下进行的制动。当进行分路制动时，主要在前轮上，受到所述摩擦系数的影响而产生左右制动驱动力差，从而存在车辆发生不希望的转弯行为的情况。

这里，在本方式中，为了使这样的分路制动中的车辆状态量(例如横摆率)及转向反力转矩为基准值以下(关于转向反力转矩，也可以为例如与所述基准值相等的值)而预先构筑了分路制动模型，决定单元基于所述分路制动模型，求出与在分路制动中产生的前轮的制动驱动力差对应的前后轮的转角差及后轮的左右制动驱动力差，最终决定前后轮的转角以及后轮的制动驱动力的目标值。

因此，根据本方式，即使在车辆的运动状态朝向目标运动状态被控制的过程中产生分路制动，也能够将转向反力转矩及车辆状态量抑制在基准值以下(作为优选的一个方式，也可以使转向反力转矩和横摆率都为零)，并防止分路制动时的预料不到的车辆行为的变化。

本发明的这样的作用及其他益处通过接下来说明的实施方式阐明。

附图说明

图1是在概念上表示本发明的第一实施方式涉及的车辆的构成的简要构成图。

图2是在图1的车辆中进行的LKA控制的流程图。

图3是当作用了驱动力时左前车轮的俯视图。

图4是对被施加了左右制动驱动力差的前轮中的力的作用状态进行举例说明的模式图。

图5是本发明的第二实施方式涉及的分路制动控制的流程图。

具体实施方式

以下，酌情参照附图对本发明的车辆的控制装置涉及的实施方式进行说明。

(发明的实施方式)

(1：第一实施方式)

(1-1：实施方式的构成)

首先，参照图1对本发明的第一实施方式涉及的车辆10的构成进行说明。这里，图1是概念性地表示车辆10的基本构成的简要构成图。

在图1中，车辆10包括左前轮FL、右前轮FR、左后轮RL、以及右后轮RR的各车轮，并被构成为能够通过其中作为转向轮的左前轮FL及右前轮FR的转角变化、和左后轮FL及右后轮FR的转角变化向希望的方向行进。

车辆10包括ECU100、发动机200、驱动力分配装置300、VGRS执行器400、EPSP执行器500、ECB(Electronic Controlled Braking system，电子控制式制动装置)600、车载导航装置700、以及ARS执行器800。

ECU100是分别包括未图示的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)并被构成为能够对车辆10的整体动作进行控制的电子控制单元，也是本发明涉及的“车辆的控制装置”的一个例子。ECU100被构成为能够按照被存储于ROM的控制程序执行后述的LKA控制。

此外，ECU100是被构成为作为本发明涉及的“设定单元”、“决定单元”、“控制单元”、“驾驶员意图确定单元”以及“路面状态确定单元”中的每一者的一个例子发挥作用的一体的电子控制单元，这些各单元涉及的动作被构成为全部由ECU100执行。但是，本发明涉及的这些各单元的物理的、机械的、以及电气的构成并不限于此，例如这些各单元也可以被构成为多个ECU、各种处理单元、各种控制器、或者微型计算机装置等各种计算机系统等。

发动机200是车辆10的动力源。

此外，本发明涉及的车辆的动力源不限于包括能够将燃料的燃烧转换为机械动力并输出的装置的、概念上具有各种实践方式的内燃机(发动机200也是其中一个例子)，也可以是马达等旋转电机。或者，车辆也可以是对它们进行协调控制的所谓混合动力车辆。作为发动机200的驱动力输出轴的曲轴与作为驱动力分配装置的一个构成要素的中央差速装置310连接。此外，发动机200的详细构成与本发明的主旨之间的关联较少，因此这里省略对其详细情况的说明。

驱动力分配装置300是被构成为能够将从发动机200经由所述曲轴传递的发动机转矩Te以预定的比率分配给前轮及后轮、并且还被构成为能够在前轮及后轮中的每个中改变左右轮的驱动力分配的本发明涉及的“制动驱动力可变单元”的一个例子。驱动力分配装置300包括中央差速装置310(以下，适当简称为“中央差速器310”)、前差速装置320(以下，适当简称为“前差速器320”)以及后差速装置330(以下，适当简称为“后差速器330”)。

中央差速器310是将从发动机200提供的发动机转矩Te分配给前差速器320及后差速器330的LSD(Limited Slip Differential：带有差动限制功能的差动机构)。中央差速器310在作用于前后轮的负荷大致恒定的条件下对前后轮以分配比50∶50(该分配比是一个例子，不限于此)分配发动机转矩Te。另外，中央差速器310为以下构成：当前后轮中的一者的旋转速度比另一者高出预定速度以上时，进行对所述一者作用差动限制转矩，向所述另一者转移转矩的差动限制。即，中央差速器310是所谓旋转速度感应式(粘性偶合器式)的差动机构。

此外，中央差速器310并不限于这样的旋转速度感应式，也可以是差动限制作用与输入转矩成比例地增大的转矩感应式的差动机构。另外，所述中央差速器310也可以是通过行星齿轮机构进行差动作用，并通过电磁离合器的断续控制使差动限制转矩连续变化，从而能够在预定的调整范围内实现希望的分配比率的分配比率可变型差动机构。总之，只要能够对前轮及后轮分配发动机转矩Te，中央差速器310可以采用不论公知还是非公知的各种实践上的方式。

前差速器320是能够将由中央差速器310分配给前车轴(前轮车轴)侧的发动机转矩Te进一步以在预定的调整范围内设定的希望的分配比率分配给左右轮的分配比率可变型LSD。前差速器320采用以下构成：具有包括内啮合齿轮、太阳齿轮、以及行星架的行星齿轮机构和施加差动限制转矩的电磁离合器，并且所述行星齿轮机构的内啮合齿轮与差速器箱连结、太阳齿轮及行星架分别与左右车轴连结。另外，所述前差速器320为以下构成：通过对电磁离合器进行通电控制而对差动限制转矩进行连续控制，从而转矩的分配比率在前差速器320的物理的电气的构成上确定的预定的调整范围内被连续可变地控制。

前差速器320构成为与ECU100电连接，并且对电磁离合器进行的通电控制也被ECU100控制。因此，ECU100能够经由前差速器320的驱动控制生成希望的前轮左右制动驱动力差(这里为驱动力差)Ff。此外，前差速器320的构成在能够以希望的分配比率对左右轮分配驱动力(此外，转矩与驱动力存在唯一的关系)的限度内，不限于这里举例说明的构成，而是可以具有不论公知还是非公知的各种方式。总之，这样的左右驱动力分配作用是公知的，这里，为了防止说明的复杂化，这里不涉及其详细情况。

后差速器330是能够将通过中央差速器310经由传动轴11分配给后车轴(后轮车轴)侧的发动机转矩Te进一步以在预定的调整范围内设定的希望的分配比率分配给左右轮的分配比率可变型LSD。后差速器330采用以下构成：具有包括内啮合齿轮、太阳齿轮、以及行星架的行星齿轮机构和施加差动限制转矩的电磁离合器，并且所述行星齿轮机构的内啮合齿轮与差速器箱连结、太阳齿轮及行星架分别与左右车轴连结。另外，所述后差速器330为以下构成：通过对电磁离合器进行通电控制而对差动限制转矩进行连续控制，从而转矩的分配比率在后差速器330的物理的电气的构成上确定的预定的调整范围内被连续可变地控制。

后差速器330构成为与ECU100电连接，并且对电磁离合器进行的通电控制也被ECU100控制。因此，ECU100能够经由后差速器330的驱动控制生成希望的后轮左右制动驱动力差(这里为驱动力差)Fr。此外，后差速器330的构成在能够以希望的分配比率对左右轮分配驱动力(此外，转矩与驱动力存在唯一的关系)的限度内，不限于这里举例说明的构成，而是可以具有不论公知还是非公知的各种方式。总之，这样的左右驱动力分配作用是公知的，这里，为了防止说明的复杂化，这里不涉及其详细情况。

VGRS执行器400是包括壳体、VGRS马达、减速机构以及锁定机构(均未图示)等的转向传递比可变装置，是本发明涉及的“转角可变单元”的一个例子。

在VGRS执行器400中，VGRS马达、减速机构以及锁定机构被容纳于壳体。所述壳体被固定于与作为转向输入单元的方向盘12连结的上转向轴13的下游侧的端部，并被构成为能够与上转向轴13大致一体地旋转。

VGRS马达是具有作为旋转子的转子、作为固定子的定子以及作为驱动力的输出轴的旋旋转轴的无刷直流马达。定子被固定在壳体内部，转子被可旋转地保持在壳体内部。旋转轴被以能够与转子同轴旋转的方式固定，其下游侧的端部与减速机构连结。从未图示的电气驱动电路向所述定子供应驱动电压。

减速机构是具有能够差动旋转的多个旋转要素的行星齿轮机构。所述多个旋转要素中的一个旋转要素与VGRS马达的旋转轴连结，另外，其他旋转要素中的一个与所述壳体连结。并且剩余的旋转要素与下转向轴14连结。

在具有这样的构成的减速机构中，根据与方向盘12的操作量对应的上转向轴230的旋转速度(即壳体的旋转速度)和VGRS马达的旋转速度(即旋转轴的旋转速度)，来唯一决定与剩余的一个旋转要素连结的下转向轴14的旋转速度。此时，通过旋转要素相互间的差动作用对VGRS马达的旋转速度进行增减控制，由此能够对下转向轴14的旋转速度进行增减控制。即，通过VGRS马达及减速机构的作用，上转向轴13和下转向轴14能够相对旋转。此外，在减速机构中的各旋转要素的构成上，VGRS马达的旋转速度在以根据各旋转要素相互间的齿轮比确定的预定的减速比减速的状态下被传递给下转向轴14。

这样，在车辆10中，上转向轴13与下转向轴14能够进行相对旋转，由此转向传递比可以在预先确定的范围内连续变化，其中，所述转向传递比是作为上转向轴13的旋转量的转向角δ_MA与根据下转向轴14的旋转量而唯一确定的(与后述的齿条小齿轮机构的齿轮比也有关系)作为转向轮的前轮的转角δ_f之比。

此外，锁定机构是包括VGRS马达侧的离合器要素和壳体侧的离合器要素的离合器机构。在两个离合器要素相互接合的状态下，上转向轴13与VGRS马达的旋转轴的旋转速度一致，所以下转向轴14的旋转速度也必然与它们一致。即，上转向轴13与下转向轴14处于直接连结状态。但是，锁定机构的详细情况与本发明之间的关联较少，因此这里省略对其进行说明。

此外，VGRS执行器400构成为与ECU100电连接，其动作被ECU100控制。

在车辆10中，下转向轴14的旋转被传递给齿条小齿轮机构。齿条小齿轮机构是包括与下转向轴14的下游侧端部连接的未图示的小齿轮以及形成有与所述小齿轮的轮齿啮合的轮齿的齿条杆15的转向传递机构，并且所述齿条小齿轮机构为以下构成：通过将小齿轮的旋转转换为齿条杆15的图中的左右方向上的运动，从而转向力经由与齿条杆15的两端部连结的转向横拉杆及转向节(省略符号)而被传递给各转向轮。即，从方向盘12至各前轮的转向力的传递机构是本发明涉及的“转向装置”的一个例子。

EPS执行器500是具有作为无刷直流马达的EPS马达的转向转矩辅助装置，所述无刷直流马达包括作为附加设置有永久磁石的旋转子的未图示的转子、和作为围绕所述转子的固定子的定子。

所述EPS马达被构成为转子在通过经由未图示的电气驱动装置对所述定子的通电而形成在EPS马达内的旋转磁场的作用下旋转，由此能够在其旋转方向上产生EPS转矩T_eps。

另一方面，在作为EPS马达的旋转轴的马达轴上固定有未图示的减速齿轮，并且所述减速齿轮与设置于下转向轴14的减速齿轮直接地或间接地啮合。因此，在本实施方式中，从EPS马达产生的EPS转矩T_eps作为对下转向轴14的旋转进行辅助的转矩而发挥作用。因此，当EPS转矩T_eps在与经由方向盘12施加给上转向轴13的驾驶员转向转矩MT相同的方向上被施加时，驾驶员的转向负担被减轻EPS转矩T_eps的量。

此外，EPS执行器500是通过与ECU100电连接并且其动作被ECU100控制的马达的转矩对驾驶员转向转矩进行辅助的所谓电子控制式动力转向装置，但是车辆10包括的动力转向装置也可以是通过经由油压驱动装置而被施加的油压驱动力来减轻驾驶员的转向负荷的所谓油压动力转向装置。

车辆10包括转向角传感器16及转向转矩传感器17。

转向角传感器16是被构成为能够检测出表示上转向轴13的旋转量的转向角δ_MA的角度传感器。转向角传感器16构成为与ECU100电连接，并且所检测出的转向角δ_MA被ECU100以固定或者不固定的周期参照。

转向转矩传感器17是被构成为能够检测出驾驶员经由方向盘12施加的驾驶员转向转矩MT的传感器。更具体地说，上转向轴13具有以下构成：被分割成上游部和下游部，并通过未图示的扭杆相互连结。在所述扭杆的上游侧及下游侧的两端部固定有用于检测旋转相位差的环。所述扭杆被构成为：当车辆10的驾驶员操作了方向盘12时，所述扭杆根据经由上转向轴13的上游部被传递的转向转矩(即驾驶员转向转矩MT)向其旋转方向扭转，并且在产生所述扭转的同时能够向下游部传递转向转矩。因此，当转向转矩的传递时，在前述的旋转相位差检测用的环相互之间产生旋转相位差。转向转矩传感器17被构成为对所述旋转相位差进行检测，并能够将所述旋转相位差换算为转向转矩作为与驾驶员转向转矩MT对应的电气信号输出。另外，转向转矩传感器17构成为：与ECU 100电连接，并且所检测出的驾驶员转向转矩MT被ECU 100以固定或不固定的周期参照。

此外，转向转矩的检测方式并不限于这种扭杆方式，也能够采用其他方式。

ECB600是被构成为能够对车辆10的前后左右各轮分别施加制动力的、作为本发明涉及的“制动驱动力可变单元”的另一个例子的电子控制式制动装置。ECB600包括制动执行器610以及与左前轮FL、右前轮FR、左后轮RL、以及右后轮RR分别对应的制动装置620FL、620FR、620RL、以及620RR。

制动执行器610是被构成为能够对制动装置620FL、620FR、620RL、以及620RR分别供应工作油的用于油压控制的执行器。制动执行器610由主气缸、电动油泵、多个油压传递通路、以及设置于所述油压传递通路中的每个的电磁阀等构成，并且所述制动执行器610被构成为：通过对电磁阀的开闭状态进行控制，能够针对各个制动装置分别控制供应给各制动装置包括的轮缸的工作油的油压。工作油的油压与各制动装置包括的制动块的按压力存在一对一的关系，并且工作油的油压的高低与各制动装置中的制动力的大小分别对应。

制动执行器610构成为与ECU100电连接，并且从各制动装置施加给各车轮的制动力被ECU100控制。

车辆10包括车载相机18及车速传感器19。

车载相机18是被构成为能够对车辆10的前方的预定区域进行摄像的摄像装置，所述车载相机18被设置于车辆10的车头。车载相机18构成为与ECU 100电连接，并且所摄影的前方区域作为图像数据被以固定或不固定的周期送到ECU 100。ECU 100对所述图像数据进行解析，从而能够获得后述的LKA控制所必需的各种数据。

车速传感器19是被构成为能够检测出作为车辆10的速度的车速V的传感器。车速传感器19构成为与ECU100电连接，并且所检测出的车速V被ECU100以固定或者不固定的周期参照。

车载导航装置700是基于经由设置于车辆10的GPS天线及VICS天线获得的信号，能够提供包含车辆10的位置信息、车辆10的周边的道路信息(道路类别、道路宽度、车道数目、极限速度以及道路形状等)、信号机信息、设置于车辆10的周围的各种设施的信息、塞车信息、以及环境信息等各种导航信息的装置。车载导航装置700构成为与ECU100电连接，并且其动作状态被ECU100控制。

ARS执行器800是能够使作为左后轮RL及右后轮RR的转角的后轮转角δ_r独立于驾驶员经由方向盘12施加的转向输入而变化的、作为本发明涉及的“转角可变单元”的另一个例子的后轮转向用执行器。

ARS执行器800内置有ARS马达与减速齿轮机构，所述ARS马达的驱动电路与ECU100电连接。因此，ECU100能够通过对所述驱动电路进行控制，来控制作为ARS马达的输出转矩的ARS转矩T_ars。

另一方面，减速齿轮被构成为能够将所述ARS马达的转矩伴随着减速而传递给后转向杆20。

后转向杆20构成为分别经由接合部件21RL及21RR与左后轮RL及右后轮RR连结，当后转向杆20通过ARS转矩T_ars被向图示的左右一个方向驱动时，各后轮向一个方向转向。

此外，ARS执行器800也可以包括能够将旋转运动转换为行程运动的直线运动机构。当包括这种直线运动机构时，后转向杆20也可以根据所述直线运动机构的左右方向上的行程运动来改变后轮的转角。

此外，后轮转向装置的实践上的方式在能够将后轮转角δ_r在预定的范围内变化的限度内不限于图示的ARS执行器800的方式。

此外，本实施方式涉及的车辆10被构成为通过VGRS执行器400及ARS执行器800，能够独立于来自驾驶员侧的转向输入而对前后轮的转角进行控制，但是这样的车辆构成只不过是为了容易说明车辆运动模型的变形而方便表示的、本发明涉及的车辆能够采用的一个构成例，所述车辆运动模型用于实现后述的横摆率γ及转向反力转矩T的控制。例如，本发明涉及的车辆可以为以车辆10来说不存在VGRS执行器400、即只能对后轮转角进行主动控制的车辆构成，也可以为以车辆10来说不存在ARS执行器800、即只能对前轮转角进行主动控制的车辆构成。进一步说，只能对所述前后轮中的一者的转角进行主动控制的构成在成本方面、车辆重量方面、设置空间方面都具有压倒性的优势，因此在实践上的方式中，优选车辆搭载上述执行器中的一者。当能够对前后轮中的一者的转角进行主动控制时，后述的横摆率γ及转向反力转矩T的控制能够在实践上完全无问题地被执行。

(1-2：实施方式的动作)

(1-2-1：LKA控制的详细情况)

以下，参照图2对作为本实施方式的动作的由ECU100执行的LKA控制的详细情况进行说明。这里，图2是LKA控制的流程图。此外，LKA(Lane Keeping Assist，车道保持辅助)控制是使车辆10追随目标行驶路线(在本实施方式中即为车道(lane))的控制，是在车辆10中执行的行驶辅助控制之一。另外，对目标行驶路线的追随即为本发明涉及的“车辆的目标运动状态”的一个例子。

在图2中，ECU100读取包括车辆10具有的各种开关类的操作信号、各种标记以及所述各种传感器涉及的传感器信号等的各种信号(步骤S101)，并且作为预先设置在车辆10的车室内的LKA模式启动用的操作按钮被驾驶员操作等的结果，ECU100判别是否选择了LKA模式(步骤S102)。当未选择LKA模式时(步骤S102：否)，ECU100使处理返回到步骤S101。

当选择了LKA模式时(步骤S102：是)，ECU100基于从车载相机18送出的图像数据，来判别是否检测出对LKA的目标行驶路线进行规定的白线(并非必须是白色)(步骤S103)。

当未检测出白线时(步骤S103：否)，不能对假定的目标行驶路线进行设定，因此ECU100使处理返回到步骤S101。另一方面，当检测出白线时(步骤S103：是)，ECU100计算出使车辆10追随目标行驶路线时必需的各种路面信息(步骤S104)。

在步骤S104中，基于公知的手法，计算出作为白线与车辆10的横向的偏差的横向偏差Y及白线与车辆10的横摆角偏差

当计算出上述各种路面信息时，ECU100计算出目标横摆率γ_tg作为为了使车辆10追随目标行驶路线所需的车辆状态量的目标值(步骤S105)。步骤S105是本发明涉及的“设定单元”的动作的一个例子(特别地，与旨为使用横摆率作为状态量的本申请权利要求的第6项对应)。目标横摆率γ_tg被预先以与所述横向偏差Y及横摆角偏差

对应的形式映射化并存储于ROM等适当的存储单元中，ECU100根据在步骤S104中计算出的各路面信息选择合适的值，由此对目标横摆率γ_tg进行设定。但是，目标横摆率γ_tg的设定方式可以应用不论公知还是非公知的各种方式。

在设定了目标横摆率γ_tg后，ECU100对目标转向反力转矩T_tg进行设定(步骤S106)。目标转向反力转矩T_tg是使车辆10追随目标行驶路线时从作为转向轮的前轮作用于转向装置的转矩，也是本发明涉及的“转向反力转矩”的一个例子。此外，在本实施方式中，目标转向反力转矩T_tg为零(即，与旨为目标转向反力转矩为基准值以下的本申请权利要求的第5项对应)。转向反力转矩T_tg为零意味着：当车辆10追随目标行驶路线时，无需对方向盘12施加转向保持转矩，可以进行放手行驶。

接下来，ECU100对驾驶员意图进行判定(步骤S107)。

这里，本实施方式涉及的“驾驶员意图”是指与车辆的加减速相关的驾驶员的意图。在步骤S107中，ECU100参照在图1中未图示的加速器开度传感器及制动踏板传感器的传感器输出，来判别这些值是否为针对各个值设定的基准值以上。

当利用加速器开度传感器检测出的加速器开度Ta为基准值以上时，ECU100判定为驾驶员具有加速意图，当利用制动踏板传感器检测出的制动踏板踩踏量T_b为基准值以上时，ECU100判定为驾驶员具有减速意图。另外，当都小于基准值时，ECU100判定为驾驶员既没有加速意图也没有减速意图。

驾驶员意图的判定结果被暂时存储于RAM等易失性存储器中。此外，步骤S107是本发明涉及的“驾驶员意图确定单元”的动作的一个例子。

接下来，ECU100对前后轮各轮的磨损状态进行检测(步骤S108)。

这里，本实施方式涉及的“前后轮各轮的磨损状态”是指与各轮对应的每个制动装置的制动块的磨损状态。例如，当各轮包括能够检测所述磨损状态的程度的传感器时，可以参照这些各传感器的传感器输出的方式来获得制动块的磨损状态。或者，也可以存储施加给各轮的制动力的累积值作为过去的行驶履历，并以基于所存储的制动力的累积值对磨损状态进行估计的形式获得。磨损状态的检测结果被暂时存储于RAM等易失性存储器。

并且，ECU100对车辆10的行驶路线的路面状态进行检测(步骤S109)。

这里，本实施方式涉及的“行驶路线的路面状态”是指行驶路线的坡度。可以经由车载导航装置700获得行驶路线的坡度。此外，也可以通过装备坡度传感器等检测单元适当地把握行驶路线的坡度。路面状态的检测结果被暂时存储于RAM等易失性存储器。

在步骤S105至步骤S109中，若求出计算目标转角及目标制动驱动力所需的要素，则ECU100分别决定目标转角及目标制动驱动力作为追随目标行驶路线所需的转角及制动驱动力(步骤S110)。此外，步骤S110是本发明涉及的“决定单元”的动作的一个例子。

此外，后面叙述目标转角及目标制动驱动力的详细的决定方法，ECU100基于为了预先规定横摆率γ及转向反力转矩T与前后轮中的一者的转角及前后轮中的一者的左右制动驱动力差的相对关系而设定的车辆运动模型，来决定用于使横摆率γ及转向反力转矩T分别成为目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的前后轮中的一者的转角及前后轮中的一者的制动驱动力的目标值。即，前轮转角δ_t及后轮转角δ_r中的一者与前轮左右制动驱动力差F_f及后轮左右制动驱动力差F_r中的一者是本发明涉及的“状态控制量”的一个例子。

若求出目标转角及目标制动驱动力，则ECU100对是否存在由驾驶员进行的超控操作进行判别(步骤S111)。超控操作是驾驶员根据自身的意图进行的转向操作，即在车辆运行控制上应该最优先的转向输入之一。当判别是否存在超控操作时，ECU100参照转向角传感器16及转向转矩传感器17的传感器输出，在转向角δ_MA为基准值δ_MAth以上或驾驶员转向转矩MT为基准值MT_th以上的情况下，判别为发生了超控操作。

此外，步骤S111涉及的动作是本发明涉及的“检测单元”的动作的一个例子。

当进行了发生了超控操作的判别时(步骤S111：是)，ECU100结束LKA模式(步骤S112)。若LKA模式结束，则处理返回到步骤S101，并重复进行一连串处理。此外，步骤S112的动作与“当检测出转向输入时结束自动转向控制”的本申请权利要求的第3项对应。

另一方面，当没有发生超控操作时(步骤S111：否)，ECU100对VGRS执行器400或ARS执行器800、以及驱动力分配装置300及ECB600中的至少一者进行控制，以能够获得在步骤S110中计算出的目标转角及目标制动驱动力。此外，目标制动驱动力是通过驱动力分配装置300实现、还是通过ECB600实现、抑或是通过该二者实现根据在步骤S110中计算出的目标制动驱动力和步骤S107、S108以及S109涉及的各判定或检测结果而变化(即与本申请权利要求的第8项及第10项对应)。

当进行制动驱动力的控制时，处理返回到步骤S103，并重复进行LKA模式中的一连串动作。LKA控制如上述那样被执行。

(1-2-2：由左右制动驱动力差导致的横摆力矩的产生)

这里，参照图3对作用于车轮的制动驱动力与横摆力矩的关系进行说明。图3是当作用了驱动力时的左前车轮FL的俯视图。此外，在该图中，对与图1重复的位置标记相同的符号并适当地省略说明。

在图3中，驱动力F_d作用于左前车轮FL的接地点C。另一方面，当转向主销轴(是连结上球节(pole joint)和下球节的假定的转向轴线)的假定接地点KP如图所示偏离穿过接地点C的轴线时(几乎全部车辆都如此)，根据作为所述轴线与假定接地点KP的距离的主销偏置距k，在左前车轮FL上产生横摆力矩。这里，如图示的位置关系所阐明的那样，在该情况下的横摆力矩的产生方向为右转弯方向。

这里，当在左右轮未产生驱动力差时，在右前轮FR上产生与在左前轮FL上产生的横摆力矩大小相等的左转弯方向的横摆力矩。因此，当未产生左右驱动力差时，车辆运动为直线前进运动。

但是，当在左右轮产生了驱动力差时，在驱动力大的一侧的车轮处产生的横摆力矩变大，因此在车辆10上产生向驱动力小的车轮的一侧转弯的横摆力矩。因此，当使左前轮的驱动力比右前轮大时，产生右转弯方向的横摆力矩，当使右前轮的驱动力比左前轮大时，产生左转弯方向的横摆力矩。

此外，当驱动力作用于左前轮FL时，左前轮FL在比轮胎接地点更靠近后方侧的着力点处向左方向产生轮胎横向力Yf。所述着力点与假定接地点KP的距离t是指后倾拖距与轮胎拖距之和，所述后倾拖距是假定接地点KP与轮胎接地点C的轴线方向距离，所述轮胎拖距是轮胎接地点C与横向力Yf的着力点的距离。

当制动力取代驱动力作用时，也同样能够产生这样的横摆力矩。制动力是负的驱动力，当在左右轮产生制动力差时，产生朝向制动力大的车轮的一侧的横摆力矩。总之，通过对左右轮施加制动驱动力差，能够对车辆10施加转弯行为。在LKA控制中的步骤S110中，通过基于包含这样的原理的公知的车辆运动方程式构筑的、将前轮转角δ_f或后轮转角δ_r及前轮制动驱动力差F_f或后轮制动驱动力差F_r作为状态控制量的车辆运动模型，求出用于使横摆率γ及转向反力转矩T分别成为目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的状态控制量的值，最终算出转角(此外，关于转角，由于转角本身为状态控制量，所以根据运动模型计算出的值为目标转角)及制动驱动力。

这里，参照图4对左右轮的制动驱动力与车辆10的加减速状态的关系进行说明。这里，图4是对被施加有左右制动驱动力差的前轮上的力的作用状态进行举例说明的模式图。此外，在该图中，对与图1重复的部位标记相同的符号并适当地省略说明。

在图4中，图4(a)示出了车辆10处于平稳行驶状态(即作用于前轮的前后力F_fx(F_fx＝F_fl+F_fr)为零的状态)的情况，图4(b)示出了车辆10处于加速状态(即F_fx＞0的状态)的情况，另外图4(c)示出了车辆10处于减速状态(即F_fx＜0的状态)的情况。

在图4(a)中，假设用于实现希望的车辆行为的前轮左右制动驱动力差为F_fo。在该情况下，若假设左前轮制动驱动力F_fl为F_fl＝F_fo/2、右前轮制动驱动力F_fr为F_fr＝-F_fo/2，则作用于前轮的前后力F_fx为零。因此，能够在施加希望的前轮制动驱动力差的同时维持平稳行驶状态。

在图4(b)中，假设驱动力F_flo作用于左前轮FL，并且驱动力F_fro作用于右前轮FR，并且用于实现希望的车辆行为的前轮左右制动驱动力差为F_fo。

在该情况下，若假设左前轮制动驱动力F_fl为F_fl＝F_flo+F_fo/2、右前轮制动驱动力F_fr为F_fr＝F_fro-F_fo/2，则作用于前轮的前后力F_fx为F_flo+F_fro。因此，能够在施加希望的前轮制动驱动力差的同时维持加速状态。

在图4(c)中，假设制动力-F_flo作用于左前轮FL，并且制动力-F_fro作用于右前轮FR，并且用于实现希望的车辆行为的前轮左右制动驱动力差为F_fo。

在该情况下，若假设左前轮制动驱动力F_fl为F_fl＝-F_flo+F_fo/2、右前轮制动驱动力F_fr为F_fr＝-F_fro-F_fo/2，则作用于前轮的前后力F_fx为-(F_flo+F_fro)。因此，能够在施加希望的前轮制动驱动力差的同时维持减速状态。

(1-2-3：基于车辆运动模型的目标转角及目标制动驱动力的决定方法)

接下来，对LKA控制中的步骤S110的工作、即对基于车辆运动模型的目标转角及目标制动驱动力的决定进行说明。

此外，在本实施方式中，通过使用前轮转角δ_f或后轮转角δ_f作为转角、并使用前轮制动驱动力差F_f或后轮制动驱动力差F_r作为制动驱动力差，车辆运动模型能够存在下述模式A至模式D这四个模式。

(模式A：以前轮转角δ_f和前轮左右制动驱动力差F_f为状态控制量的情况)

首先，对使用前轮转角δ_f和前轮左右制动驱动力差F_f作为状态控制量的模式A进行说明，所述状态控制量为车辆运动模型中的可控制参数。

通过针对横摆率γ及转向反力转矩T求解由下述(1)至(3)式表示的车辆运动方程式，从而模式A中的车辆运动模型最终由(4)式表示。此外，预先标注下述各式中的各参考标号表示的含义。

s：拉普拉斯算子；

δ_f：前轮转向角；

δ_r：后轮转向角；

β：车身滑移角；

γ：横摆率；

T：转向反力转矩(在本实施方式中为绕转向主销轴的转矩)；

S_t：稳定系数(后述)；

M_f：前轴质量；

M_r：后轴质量；

M：车辆质量(M＝M_f+M_r)；

I：横摆惯性矩；

L：轴距；

L_f：从车辆重心到前轴的前后方向上的距离；

L_r：从车辆重心到后轴的前后方向上的距离；

K_f：前轮侧抗刚度；

K_r：后轮侧抗刚度；

T_f：前轴轮距；

T_r：后轴轮距；

t：前后方向转向节主销纵偏距；

k：主销偏置距；

Y_f：前轮横向力；

Y_r：后轮横向力；

F_fl：左前轮驱动力；

F_fx：右前轮驱动力；

F_rl：左后轮驱动力；

F_rr：右后轮驱动力；

F_f：前轮左右制动驱动力差；

F_r：后轮左右制动驱动力差。

(数1)

$\mathrm{MV}(\frac{\mathrm{d\β}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{\γ})=2(Y_f+Y_r)...\left(1\right)$

(数2)

$I\frac{\mathrm{d\γ}}{\mathrm{dt}}=2(L_f{Y}_f-L_r{Y}_r)-T_f\frac{F_f}{2}...\left(2\right)$

(数3)

T＝2tY_f-kF_f…(3)

(数4)

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_f\\ F_f\end{array}\right]=A^{-1}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\γ}\\ T\end{array}\right]...\left(4\right)$

这里，A^-1为矩阵A的逆矩阵，矩阵A由下述(5)式表示。

(数5)

$A=\frac{1}{1+S_t{V}^2}\left[\begin{array}{cc}A11& A12\\ A21& A22\end{array}\right]...\left(5\right)$

所述(5)式中的S_t为稳定系数，其由下述(6)式规定。

(数6)

$\mathrm{St}=\frac{-M(L_f{K}_f-L_r{K}_r)}{2L^2{K}_f{K}_r}...\left(6\right)$

另外，所述(5)式中A11、A12、A21以及A22为矩阵系数，并分别由下述(7)至(10)式表示。

(数7)

$A11=\frac{V}{L}...\left(7\right)$

(数8)

$A12=\frac{-{\mathrm{VT}}_f(K_f+K_r)}{4L^2{K}_f{K}_r}...\left(8\right)$

(数9)

$A21=\frac{{\mathrm{MV}}^{2}t{L}_r}{L^2}...\left(9\right)$

(数10)

$A22=\frac{-t{T}_f({\mathrm{MV}}^2-2{\mathrm{LK}}_r)}{4L^2\mathrm{Kr}}+k(1+S_t{V}^2)...\left(10\right)$

所述(4)式示出了：利用作为状态控制量的前轮转角δ_f及前轮制动驱动力差F_f能够进行分别独立地控制横摆率γ及转向反力转矩T的两个自由度的运动控制。

即，ECU100在LKA控制中的步骤S110中，参照由所述(4)式代表的车辆运动模型，计算出用于获得目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的、前轮转角δ_f及前轮左右制动驱动力差F_f。获得的前轮转角δ_f直接作为目标前轮转角δ_ftg应用于步骤S113中的使用了VGRS执行器400的转角控制，其中所述目标前轮转角δ_ftg为前轮转角的目标值。

另一方面，左前轮制动驱动力F_fl及右前轮制动驱动力F_fr以满足获得的前轮制动驱动力差F_f的方式被决定。这里，满足获得的前轮制动驱动力差F_f的左前轮制动驱动力F_fl及右前轮制动驱动力F_fr并不是唯一的，但是在满足前轮制动驱动力差F_f的限度内，能够将转向反力转矩T抑制为目标转向反力转矩T_tg(T_tg＝0)并且实现希望的横摆率γ(γ＝γ_tg)。

但是，在本实施方式中，包括后述的各模式，在从基于车辆运动模型求出的制动驱动力差最终导出制动驱动力时设置有一定的规则。对于所述规则后面叙述。

这里，所述(4)式是不考虑车辆10的频率响应的车辆运动模型，是将车辆10的行为假设为稳态变化时而得的模型。因此，相对于加减速的程度大的瞬态运动等，存在获得的前轮转角δ_f及前轮制动驱动力差F_f的精度降低的可能性。

考虑到这样的情况，在本实施方式中，预先准备有考虑了频率响应的含有时间常数要素的瞬态响应用车辆运动模型。在瞬态响应用车辆运动模型中，所述(4)式中的矩阵A由下述(11)式表示。

(数11)

$A=\frac{1}{\det \left(x\right)}\left[\begin{array}{cc}B11& B12\\ B21& B22\end{array}\right]...\left(11\right)$

这里，det(x)由下述(12)式表示。

(数12)

det(x)＝X1+X2+X3…(12)

在所述(12)式中，右边第一项X1、右边第二项X2、以及右边第三项X3由下述(13)至(15)式表示。

(数13)

X1＝MIVs²…(13)

(数14)

X2＝2{I(K_f+K_r)+M(L_f ²K_f+L_r ²K_r)}_s…(14)

(数15)

$X3=\frac{4}{V}{L}^2{K}_f{K}_r-2\mathrm{MV}(L_f{K}_f-L_r{K}_r)...\left(15\right)$

另外，(11)式中的矩阵系数B11、B12、B21、以及B22分别由下述(16)至(19)式表示。

(数16)

$B11=\frac{4L^2{K}_f{K}_r}{V}\frac{V}{L}+2\mathrm{MV}{L}_f{K}_{f}s...\left(16\right)$

(数17)

$B12=-T_f(K_f+K_r)-\frac{{\mathrm{MVT}}_f}{2}s...\left(17\right)$

(数18)

B21＝4MVtL_rK_fK_r+4tK_fK_r(ML_r ²+I)s+2MIVtK_fs²…(18)

(数19)

$B22=-T_f({\mathrm{MVtK}}_f-\frac{2\mathrm{tL}{K}_f{K}_r}{V})+{\mathrm{MtT}}_f{L}_f{K}_{f}s+k\det \left(x\right)...\left(19\right)$

这样，根据瞬态响应用车辆运动模型，在规定车辆状态量(γ)及转向反力转矩T与状态控制量的相对关系的矩阵中适当包含含有拉普拉斯算子的频率响应项(时间常数项)。因此，对于不能够忽视车速的变化的瞬态区域的车辆运动，也能够进行将车辆状态量及转向反力转矩T保持在希望的值的合适的两个自由度的车辆运动控制。

(模式B：以前轮转角δ_f和后轮左右制动驱动力差F_r为状态控制量的情况)

通过针对横摆率γ及转向反力转矩T求解由所述(1)式以及下述(20)至(21)式表示的车辆运动方程式，从而模式B中的车辆运动模型最终由(22)式表示。

(数20)

$I\frac{\mathrm{d\γ}}{\mathrm{dt}}=2(L_f{Y}_f-L_r{Y}_r)-T_r\frac{F_r}{2}...\left(20\right)$

(数21)

T＝2tY_f…(21)

(数22)

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_f\\ F_r\end{array}\right]=C^{-1}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\γ}\\ T\end{array}\right]...\left(22\right)$

这里，C^-1是矩阵C的逆矩阵，并且矩阵C由下述(23)式表示。

(数23)

$C=\frac{1}{1+S_t{V}^2}\left[\begin{array}{cc}C11& C12\\ C21& C22\end{array}\right]...\left(23\right)$

另外，所述(23)式中的C11、C12、C21、以及C22为矩阵系数，并分别由下述(24)至(27)式表示。

(数24)

$C11=\frac{V}{L}...\left(24\right)$

(数25)

$C12=\frac{-V{T}_r(K_f+K_r)}{4L^2{K}_f{K}_r}...\left(25\right)$

(数26)

$C21=\frac{{\mathrm{MV}}^{2}t{L}_r}{L^2}...\left(26\right)$

(数27)

$C22=\frac{-t{T}_r({\mathrm{MV}}^2-2{\mathrm{LK}}_r)}{4L^2\mathrm{Kr}}...\left(27\right)$

所述(22)式示出了：利用作为状态控制量的前轮转角δ_f及后轮制动驱动力差F_r能够进行分别独立地控制横摆率γ及转向反力转矩T的两个自由度的运动控制。

即，ECU100在LKA控制中的步骤S110中，参照由所述(22)式代表的车辆运动模型，计算出用于获得目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的、前轮转角δ_f及后轮左右制动驱动力差F_r。获得的前轮转角δ_f直接作为目标前轮转角δ_ftg应用于步骤S113中的使用了VGRS执行器400的转角控制，其中，所述目标前轮转角δ_ftg为前轮转角的目标值。

另一方面，左后轮制动驱动力F_rl及右后轮制动驱动力F_rr以满足获得的后轮制动驱动力差F_r的方式被决定。这里，满足获得的后轮制动驱动力差F_r的左后轮制动驱动力F_rl及右后轮制动驱动力F_rr并不是唯一的，但是在满足后轮制动驱动力差F_r的限度内，能够将转向反力转矩T抑制为目标转向反力转矩T_tg(T_tg＝0)并且实现希望的横摆率γ(γ＝γ_tg)。

(模式C：以后轮转角δ_r和前轮左右制动驱动力差F_f为状态控制量的情况)

通过针对横摆率γ及转向反力转矩T求解由所述(1)式及所述(3)式以及下述(28)式表示的车辆运动方程式，从而模式C中的车辆运动模型最终由(29)式表示。

(数28)

$I\frac{\mathrm{d\γ}}{\mathrm{dt}}=2(L_f{Y}_f-L_r{Y}_r)-T_f\frac{F_f}{2}...\left(28\right)$

(数29)

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_r\\ F_f\end{array}\right]=D^{-1}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\γ}\\ T\end{array}\right]...\left(29\right)$

这里，D^-1是矩阵D的逆矩阵，矩阵D由下述(30)式表示。

(数30)

$D=\frac{1}{1+S_t{V}^2}\left[\begin{array}{cc}D11& D12\\ D21& D22\end{array}\right]...\left(30\right)$

另外，所述(29)式中的D11、D12、D21、以及D22为矩阵系数，并分别由下述(31)至(34)式表示。

(数31)

$D11=-\frac{V}{L}...\left(31\right)$

(数32)

$D12=\frac{-V{T}_f(K_f+K_r)}{4L^2{K}_f{K}_r}...\left(32\right)$

(数33)

$D21=\frac{-{\mathrm{MV}}^{2}t{L}_r}{L^2}...\left(33\right)$

(数34)

$D22=\frac{-t{T}_f({\mathrm{MV}}^2-2{\mathrm{LK}}_r)}{4L^2\mathrm{Kr}}+k(1+S_t{V}^2)...\left(34\right)$

所述(29)式示出了：利用作为状态控制量的后轮转角δ_r及前轮制动驱动力差F_f能够进行分别独立地控制横摆率γ及转向反力转矩T的两个自由度的运动控制。

即，ECU100在LKA控制中的步骤S110中，参照由所述(29)式代表的车辆运动模型，计算出用于获得目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的、后轮转角δ_r及前轮左右制动驱动力差F_f。获得的后轮转角δ_r直接作为目标后轮转角δ_rtg应用于步骤S113中的使用了ARS执行器800的转角控制，所述目标后轮转角δ_rtg为后轮转角的目标值。

另一方面，左前轮制动驱动力F_fl及右前轮制动驱动力F_fr以满足获得的前轮制动驱动力差F_f的方式被决定。这里，满足获得的前轮制动驱动力差F_f的左前轮制动驱动力F_fl及右前轮制动驱动力F_fr并不是唯一的，但是在满足前轮制动驱动力差F_f的限度内能够将转向反力转矩T抑制为目标转向反力转矩T_tg(T_tg＝0)并且实现希望的横摆率γ(γ＝γ_tg)。

(模式D：以后轮转角δ_r和后轮左右制动驱动力差F_r为状态控制量的情况)

通过对横摆率γ及转向反力转矩T求解由所述(1)式及所述(21)式以及下述(35)式表示的车辆运动方程式，从而模式D中的车辆运动模型最终由(36)式表示。

(数35)

$I\frac{\mathrm{d\γ}}{\mathrm{dt}}=2(L_f{Y}_f-L_r{Y}_r)-T_r\frac{F_r}{2}...\left(35\right)$

(数36)

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_r\\ F_r\end{array}\right]=E^{-1}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\γ}\\ T\end{array}\right]...\left(36\right)$

这里，E^-1是矩阵E的逆矩阵，并且矩阵E由下述(37)式表示。

(数37)

$E=\frac{1}{1+S_t{V}^2}\left[\begin{array}{cc}E11& E12\\ E21& E22\end{array}\right]...\left(37\right)$

另外，所述(37)式中的E11、E12、E21、以及E22是矩阵系数，并分别由下述(38)至(41)式表示。

(数38)

$E11=-\frac{V}{L}...\left(38\right)$

(数39)

$E12=\frac{-{\mathrm{VT}}_r(K_f+K_r)}{4L^2{K}_f{K}_r}...\left(39\right)$

(数40)

$E21=\frac{-{\mathrm{MV}}^{2}t{L}_r}{L^2}...\left(40\right)$

(数41)

$E22=\frac{-t{T}_r({\mathrm{MV}}^2-2{\mathrm{LK}}_r)}{4L^2\mathrm{Kr}}...\left(41\right)$

所述(36)式示出了：利用作为状态控制量的后轮转角δ_r及后轮制动驱动力差F_r能够进行分别独立地控制横摆率γ及转向反力转矩T的两个自由度的运动控制。

即，ECU100在LKA控制中的步骤S110中，参照由所述(36)式代表的车辆运动模型，计算出用于获得目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg的、后轮转角δ_r及后轮左右制动驱动力差F_r。获得的后轮转角δ_r直接作为目标后轮转角δ_rtg应用于步骤S113中的使用了ARS执行器800的转角控制，所述目标前轮转角δ_rtg为后轮转角的目标值。

另一方面，左后轮制动驱动力F_rl及右后轮制动驱动力F_rr以满足获得的后轮制动驱动力差F_r的方式被决定。这里，满足获得的后轮制动驱动力差F_r的左后轮制动驱动力F_rl及右后轮制动驱动力F_rr并不是唯一的，但是在满足后轮制动驱动力差F_r的限度内，能够将转向反力转矩T抑制为目标转向反力转矩T_tg(T_tg＝0)并且实现希望的横摆率γ(γ＝γ_tg)。

如已经说明的那样，用于实现基于所述各模式的车辆运动模型计算出的前轮制动驱动力差F_f或后轮制动驱动力差F_r的、应该作用于各轮的制动驱动力的值并不是唯一的。这是因为：制动驱动力差可以由驱动力施加，也可以由制动力施加，或者也可以由驱动力和制动力施加。

因此，ECU100在决定满足计算出的制动驱动力差的各轮的目标制动驱动力时，应用下述(1)至(4)的规则。

(1)驱动力优先于制动力；

(2)制动驱动力的合计值符合驾驶员意图；

(3)在制动装置产生了磨损的情况下施加驱动力；

(4)制动驱动力的合计值符合路面坡度。

规则(1)是用于不促进各轮的制动装置620的磨损的优先措施。规则(1)所涉及的制动驱动力的调整是与本申请权利要求的第9项对应的动作的一个例子。

规则(2)是如下的规则：在驾驶员具有加速意图的情况下，使制动驱动力的合计值为驱动力，在驾驶员具有减速意图的情况下，使制动驱动力的合计值为制动力。规则(2)基于在图2的步骤S107中判定的驾驶员意图而被应用。此外，规则(2)所涉及的制动驱动力的调整是与本申请权利要求的第8项对应的动作的一个例子。

规则(3)是针对处于制动装置620磨损了的状态的车轮，用于不促进更大的磨损的优先措施。规则(3)基于在图2的步骤S108中检测出的各轮的磨损状态而被应用。

规则(4)是如下的规则：在行驶路线为上坡的情况下，使制动驱动力的合计值为驱动力，在行驶路线为下坡的情况下，使制动驱动力的合计值为制动力。规则(4)基于在图2的步骤S109中检测出的路面状态而被应用。此外，规则(4)所涉及的制动驱动力的调整是与本申请权利要求的第10项对应的动作的一个例子。

如以上说明的那样，根据本实施方式涉及的LKA控制，利用实现对目标行驶路线的追随的前后轮中的一者的转角控制及前后轮中的一者的制动驱动力控制，来将在使车辆10追随目标行驶路线时产生的转向反力转矩T实时地抑制在目标转向反力转矩T_tg。此时，转向反力转矩T的抑制在不经由作为转向转矩控制设备的EPS执行器500、即与驾驶员的转向操作相干涉的设备的动作的情况下实现。因此，转向反力转矩T的抑制措施能够在不与驾驶员的转向操作相干涉的情况下，适当地减少施加给驾驶员的不协调感。

另外，在本实施方式中，特别地，目标转向反力转矩T_eg为表示能够预先将施加给驾驶员的不协调感保持在允许范围内的零值，因此在实质上驾驶员不施加转向保持转矩的情况下实现对目标行驶路线的追随。即，能够实现合适的放手行驶。

此外，这样，若从对转向反力转矩的控制来说不需要转向转矩控制设备考虑，则搭载于车辆的转向转矩控制设备也无需是以本实施方式的EPS执行器500等为代表的电子控制式动力转向装置。即，明确地说，也可以是油压控制式动力转向装置。

(2：第二实施方式)

意在通过使用转角及制动驱动力作为状态控制量，将车辆状态量(这里为横摆率γ)及转向反力转矩控制在希望的值从而实现两个自由度的车辆运动控制的本发明涉及的技术思想在产生有外扰的情况下也能够适用。

分路制动是这样的外扰的一种。分路制动是指在对左右轮来说接地路面的摩擦系数不同时的制动。在不得不进行分路制动时，由于路面的摩擦系数不同，从而在左右轮上产生不希望的制动驱动力差。因此，若不采取相应的对策，则由于在左右轮上产生的制动驱动力差，在车辆10上会产生转弯方向的转矩，从而车辆运动的控制性下降。

另一方面，鉴于分路制动这样地产生左右制动驱动力差，应用本发明的概念能够使分路制动中的车辆行为稳定。在本实施方式中，特别地，着眼于在分路制动中前轮的左右制动驱动力差F_f比后轮的左右制动驱动力差F_r更大这一点，通过赋予用于使横摆率γ及转向反力转矩T成为希望的值的、前轮左右制动驱动力差F_f与后轮左右制动驱动力差F_r及前后轮的转角差δ_d(δ_d＝δ_f-δ_r)的相对关系作为车辆运动模型(以下，适当表述为“分路制动用车辆运动模型”)，从而在分路制动时实现与第一实施方式相同的两个自由度的车辆运动控制。

所述分路制动时的车辆行为稳定化通过由ECU100执行的分路制动控制来实现。这里，参照图5对分路制动控制的详细情况进行说明。这里，图5是分路制动控制的流程图。

在图5中，ECU100对车辆10是否处于分路制动中进行判别(步骤S201)。若不是分路制动中(步骤S201：否)，处理实质上在步骤S201中处于待机状态。此外，步骤S201涉及的动作是本发明涉及的“分路制动判断单元”的动作的一个例子。

另一方面，当车辆10处于分路制动中时(步骤S201：是)，ECU100暂时将后轮左右制动驱动力差F_r设定为零(步骤S202)。

接下来，ECU100获得由于分路制动产生的前轮左右驱动力差F_f的值(步骤S203)。此外，前轮左右驱动力差F_f的值基于执行前轮的驱动力分配的前差速器320的驱动状态被估计。即，在分路制动时，摩擦系数低的路面侧的车轮的旋转速度上升。所述旋转速度的上升与作用于所述车轮的转矩的上升具有一个意义，因此能够对左右制动驱动力差进行估计。

若获得前轮左右制动驱动力差，则ECU100根据获得的前轮左右制驱动力差F_f决定用于使横摆率γ及转向反力转矩T分别成为目标横摆率γ_tg(假设这里为零)及目标转向反力转矩T_tg(假设这里为零)的前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r(步骤S204)。

这里，所述分路制动用车辆运动模型用于所述步骤S204。此外，关于分路制动用车辆运动模型后述。

若决定了前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r，则ECU100对前轮转角δ_f或后轮转角δ_r或它们二者以及驱动力分配装置300以及ECB600进行控制，以能够获得决定了的前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r(步骤S205)。

在开始了这些控制后，ECU100对分路制动是否已结束进行判断(步骤S206)，当分路制动继续时(步骤S106：否)，使处理返回到步骤S203并重复一连串处理。

另一方面，当分路制动结束时(步骤S206：是)，ECU100结束分路制动时的转角及制动驱动力的控制(步骤S207)，并使处理返回到步骤S201并重复一连串的处理。分路制动控制如上述那样执行。

这里，对分路制动用车辆运动模型进行说明。分路制动用车辆运动模型由下述(42)式计算。

(数42)

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_d\\ F_r\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}F11\\ F21\end{array}\right]F_f...\left(42\right)$

这里，F11及F12是矩阵系数，分别由下述(43)式及(44)式表示。

(数43)

$F11=\frac{-k(K_f+K_r)}{2t{K}_f{K}_r}...\left(43\right)$

(数44)

$F21=-\frac{1}{T_r}(T_f+\frac{2\mathrm{kL}}{t{T}_r})...\left(44\right)$

这样，在分路制动控制中，通过对由于分路制动产生的前轮左右制动驱动力差F_f应用(42)式所示的分路制动用车辆运动模型，能够导出前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r，所述前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r用于使横摆率γ及转向反力转矩T分别成为目标横摆率γ_tg及目标转向反力转矩T_tg。

因此，通过对前轮转角δ_f或后轮转角δ_r或它们二者和左后轮制动驱动力F_rl及右后轮制动驱动力F_rr进行控制以使前后轮转角差δ_d及后轮左右制动驱动力差F_r成为由这些分路制动用车辆运动模型导出的值，能够使分路制动时的车辆行为稳定。

此外，分路制动当然也是一种制动现象，因此优选根据分路制动用车辆运动模型导出的后轮左右制动驱动力差F_r，通过对经由ECB600作用于各轮的制动力进行控制来实现。

本发明不限于上述实施方式，而是能够在不违反从全体权利要求及说明书中读取的发明的要旨或者思想的范围内进行适当变更，伴随着这样的变更的车辆的控制装置也被包含于本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明能够应用于例如具有使车辆追随目标行驶路线的功能的车辆。

标号说明

FL，FR，RL，RR：车轮；

10：车辆；

11：传动轴；

12：方向盘；

13：上转向轴；

14：下转向轴；

15：齿条杆；

16：转向角传感器；

17：转向转矩传感器；

100：ECU；

200：发动机；

300：制动驱动力分配装置；

310：中央差速机构；

320：前差速机构；

330：后差速机构；

400：VGRS执行器；

500：EPS执行器；

600：ECB；

610：制动执行器；

620FL、620FR、620RL、620RR：制动装置；

800：ARS执行器。

Claims (11)

1.一种车辆的控制装置，对车辆进行控制，所述车辆包括：转角可变单元，所述转角可变单元能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元，所述制动驱动力可变单元能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，

所述车辆的控制装置的特征在于，具备：

设定单元，所述设定单元设定规定所述车辆的目标运动状态的车辆状态量的目标值；以及

决定单元，所述决定单元基于车辆运动模型，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及规定所述左右制动驱动力差的所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得所述转向反力转矩达到预定的目标值，所述车辆运动模型是为了规定状态控制量与转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系而预先设定的，所述转向反力转矩从与转向装置连结的转向轮向所述转向装置传递，所述状态控制量包括所述转角及所述左右制动驱动力差。

2.如权利要求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还具备控制单元，所述控制单元执行旨在控制所述转角可变单元及所述制动驱动力可变单元的自动转向控制，以使得所述前轮或所述后轮的转角及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力达到所述被决定了的目标值。

3.如权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置还具备检测单元，所述检测单元能够检测驾驶员的转向输入，

在所述自动转向控制的执行期间，当检测出所述转向输入时，所述控制单元结束所述自动转向控制。

4.如权利要求3所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述转向输入是指基准值以上的驾驶员转向转矩及基准值以上的驾驶员转向角中的至少一者。

5.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述转向反力转矩的目标值为基准值以下。

6.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆状态量为横摆率。

7.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述决定单元基于所述转向轮的主销偏置距来决定所述左右制动驱动力的目标值。

8.如权利要求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还具备驾驶员意图确定单元，所述驾驶员意图确定单元确定与所述车辆的运动状态对应的驾驶员意图，

所述决定单元根据所述被确定了的驾驶员意图来调整所述被决定的左右制动驱动力的目标值。

9.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述决定单元决定所述左右制动驱动力的目标值，以使得驱动力优先于制动力。

10.如权利要求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还具备路面状态确定单元，所述路面状态确定单元确定所述路面的状态，

所述决定单元根据所述被确定了的路面的状态来调整所述被决定的左右制动驱动力的目标值。

11.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述制动驱动力可变单元能够针对所述前轮及所述后轮的每一者改变所述左右制动驱动力差，

所述车辆的控制装置还具备判断所述车辆是否处于分路制动中的分路制动判断单元，

当被判断为所述车辆处于所述分路制动中时，所述决定单元基于分路制动模型，来决定与在所述分路制动中产生的所述前轮的制动驱动力差对应的所述前轮的转角、所述后轮的转角以及所述后轮的制动驱动力的目标值，所述分路制动模型是为了使所述转向反力转矩及所述车辆状态量为基准值以下而被预先设定的，并且规定所述前轮的左右制动驱动力差与所述前轮及所述后轮的转角差以及所述后轮的左右制动驱动力差的关系。

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