CN103442970B

CN103442970B - 车辆用信息处理装置

Info

Publication number: CN103442970B
Application number: CN201280014629.0A
Authority: CN
Inventors: 国弘洋司; 后藤武志; 藤本雅树; 仁木惠太郎; 入江亮
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: CN103442970A; WO2012128232A1; JP5429234B2; JP2012210917A; US20140012469A1; DE112012001379T5

Abstract

搭载于车辆（1）的车辆用信息处理装置（100）具备：将来位置算出单元，基于与转向输入对应的转向输入信息、规定转弯状态的车辆状态量及车速，算出所述车辆的将来位置；推定单元，基于包含至少一个所算出的所述将来位置且包含与所述车辆的当前位置对应的车辆位置的、所述车辆的三个以上车辆位置，推定自所述当前位置前往的暂定行驶位置处的所述车辆的转弯曲率。由此，能够以简易的结构推定自当前位置前往的车辆位置处的车辆的转弯曲率，而且，优选能够将所推定的转弯曲率用于车辆动作的稳定化中。

Description

车辆用信息处理装置

技术领域

本发明涉及一种车辆用信息处理装置的技术领域，适当地搭载于具备例如EPS（Electronic controlled Power Steering：电子控制式动力转向装置）、VGRS（Variable Gear Ratio Steering：可变齿轮比转向装置）等各种转向机构的车辆，能够用于实现所希望的行驶轨迹。

背景技术

在这种技术领域中，在专利文献1中公开了一种对GPS（GlobalPositioning System：全球定位系统）等位置信息进行汇总而算出道路形状的技术。

另外，在专利文献2中公开了一种基于将道路网络数据、道路建设时期及曲率法令表格建立对应而得到的道路法令信息来推定弯路形状的导航装置。

另外，在专利文献3中公开了一种基于道路形状信息来计算道路曲率并根据道路曲率而中断车道行驶支援的车辆控制装置。

专利文献1：日本特开2004-272426号公报

专利文献2：日本特开2010-151691号公报

专利文献3：日本特开2006-031553号公报

发明内容

发明所要解决的课题

总体而言，GPS能提供高精度的绝对的位置信息，但有时包含较大的误差，在这种情况下算出的道路形状可能与实际的道路形状存在较大区别。而且，通过车载相机等摄像单元对车辆周边部进行拍摄，能够推定车辆的行驶路的曲率，但通常这样的系统的造价高，而且处理复杂，因此会增大成本。

而且，作为更大的问题，道路的曲率（直白的讲，表示道路的形状）未必与驾驶员所希望的车辆的转弯曲率一致。因此，例如，即使自当前位置前往的位置处的道路的曲率在实践方面以充分的精度被推定，也难以实现与驾驶员的意思、感觉对应的车辆的动作控制。尤其是在中高车速区中，驾驶员多将视线放在自车辆的当前位置前往的行驶路上而无意识地进行假定自此将要到达的行驶路的转向操作。因此，在当前位置处的与行驶路的曲率、车辆的转弯曲率对应的转向控制中，向驾驶员提供的转向感与驾驶员的感觉未必一致。即，存在以下技术问题：在包含上述情况在内的现有技术思想中，虽然能够提供合适的转向感而不会增加成本，但实践方面来看几乎不可能实现。

本发明鉴于上述的技术问题而作出，课题在于提供一种以简易的结构能够推定自当前位置前往的车辆位置处的车辆的转弯曲率的车辆用信息处理装置。而且，更优选地，课题在于提供一种能将该推定的转弯曲率用于车辆动作的稳定化中的车辆用信息处理装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述的课题，本发明的车辆用信息处理装置搭载于车辆，其特征在于，具备：将来位置算出单元，基于与转向输入对应的转向输入信息、规定转弯状态的车辆状态量及车速，算出所述车辆的将来位置；推定单元，基于包含至少一个所算出的所述将来位置且包含与所述车辆的当前位置对应的车辆位置的、所述车辆的三个以上车辆位置，推定自所述当前位置前往的暂定行驶位置处的所述车辆的转弯曲率（技术方案1）。

本发明的车辆用信息处理装置作为优选的一方式而构成为，包括计算机装置、处理器等，而且根据需要适当具备存储器、传感器等。

将来位置算出单元基于与例如转向角等的转向输入相关的转向输入信息、包括例如横摆率、横向加速度及车身滑移角等的车辆状态量及车速（以下，作为将它们包括的词语而适当使用“参照要素组”这一词语），算出表示比当前时刻靠未来时刻的车辆的位置的将来位置。另外，车辆位置表示包括概念上通过纬度及经度所规定的绝对位置，也包括与任意设定所得的基准位置相对的相对位置，但若从展开车辆的运动控制这一观点出发，则只要至少把握后者即可，优选表示后者。

可认为是，驾驶员基于该时刻的转向输入信息以外的其他的参照要素（车速、车辆状态量）和自身在视觉上识别出的自当前位置前往的车辆位置处的道路形状（道路曲率），施加经由转向输入单元（例如，方向盘）而得到的转向输入。即，能够认为在从驾驶员施加的转向输入中，包括与车辆不久的将来所要到达的行驶位置相关的信息。鉴于这一点，例如，构建基于参照要素组来预测将来位置作为距基准位置（例如，与当前时刻对应的当前位置、与过去的某时刻（过去时刻）对应的过去位置）的位置位移量的一种计算模型、运算规则等，通过反复进行与所述计算模型、运算规则对应的计算、运算，能够推定时时刻刻发生变化的车辆的将来位置。另外，该将来位置是车辆还未到达的不久的将来处的预测的车辆位置，因此不必限定为一个。

例如，作为第一过程，将来位置算出单元可以求出车辆的当前位置及过去位置，作为第二过程，通过基于该当前位置及过去位置和参照要素组的数学且几何学的解析方法来求出将来位置。车辆的过去位置及当前位置例如能够根据过去至当前的固定或不固定的期间的上述参照要素组的履历来求出。此时，例如，可以根据过去固定期间的参照要素组的值求出车辆的轨迹（例如，重心的轨迹）作为时间函数，并将所希望的时间值代入到该时间函数，由此求出所希望的时刻的车辆位置（在这种情况下，是相对于由二维坐标系规定的基准位置（基准坐标）的位置变化量（坐标变化量）的累计值）。或者，作为过去位置，可以利用在过去至当前的期间内连续求出的当前位置的履历。而且，过去位置及当前位置也可以经由车辆导航装置、各种路车间通信系统等而适当取得。

根据本发明的车辆用信息处理装置，在通过将来位置算出单元以固定或不固定的时间周期时刻地算出将来位置的过程中，通过推定单元，推定自当前位置前往的暂定行驶位置（可以是算出的将来位置的一个）处的车辆的转弯曲率。

在此，能够认为与道路的曲率未必一致的车辆的转弯曲率为将车辆作为例如其重心位置的轨迹而描绘的假想圆的半径的倒数。该假想圆由二维坐标系的中心位置（中心坐标）及半径这三要素来规定，因此只要规定重心位置的轨迹的重心位置为至少三点，就能够基于算出圆的轨迹的方程式来求出假想圆。本发明的推定单元利用这一点，基于包括由将来位置算出单元算出的至少一个将来位置且包括与车辆的当前位置对应的车辆位置的、三个以上车辆位置，能够推定暂定行驶位置处的车辆的转弯曲率。

另外，“与当前位置对应的车辆位置”表示与当前位置直接建立关联的车辆位置，例如，表示在上述的第一过程中求出的当前位置本身，或基于对应前位置而算出的将来位置。通过包括这样的与当前位置对应的车辆位置作为转弯曲率推定的参照值，而能够高精度地确定作为车辆位置的轨迹的假想圆。另外，在推定单元所参照的三个以上车辆位置中包括“基于当前位置而算出的将来位置”的情况下，“算出的将来位置”和“与车辆的当前位置对应的车辆位置”可以相互一致。

当推定单元推定暂定行驶位置处的转弯曲率时，关于参照哪个车辆位置作为其余的一个以上的车辆位置，至少在概念上赋予比较高的自由度。但是，关于车辆的过去位置，随着所参照的过去位置的过去时刻与现在时刻（当前时刻）的时间轴上的偏差增大，所参照的过去位置对在比现在时刻靠未来的时刻到达的暂定行驶位置处的转弯曲率造成的影响变小，因此实践中能够用于转弯曲率的推定中的过去位置自身被限定。例如，考虑以某周期时时刻刻地算出车辆重心位置的过程的情况下，用于推定暂定行驶位置处的转弯曲率的过去位置为过去1～2个采样左右，理想而言可以不参照过去位置。

同样地，关于车辆的将来位置，随着所参照的将来位置的将来时刻与现在时刻（当前时刻）的时间轴上的偏差增大，将来位置的推定精度下降（多数情况下，对驾驶员的转向输入造成影响的将来位置例如是几秒～十几秒后的未来区域的车辆位置，根据上述参照要素来推定在此之后的时刻的车辆位置这一情况在实践方面几乎没有意义），因此实践中能够用于转弯曲率的推定中的将来位置自身被限定。

鉴于这些方面，推定单元作为优选的一方式，可以基于与当前位置对应的将来位置、与一采样时刻前的过去位置对应的将来位置（即，在过去的某时刻所算出的将来位置）、与二采样时刻前的过去位置对应的将来位置（即，在这种情况下，算出自当前位置前往的三个以上将来位置）的三个车辆位置来推定转弯曲率。或者，作为优选的一方式，推定单元可以基于与当前位置对应的将来位置、与一～几个采样时刻前的过去位置对应的将来位置、当前位置（即，在这种情况下，算出自当前位置前往的多个将来位置）这三个车辆位置来推定转弯曲率。

如以上说明那样，根据本发明的车辆用信息处理装置，无需利用例如车载相机等导致成本增加的系统就能够推定自当前位置前往的暂定行驶位置处的与驾驶员的意思、感觉对应的车辆自身的转弯曲率。因此，在控制搭载于车辆的各种转向机构的情况下，能够对驾驶员提供与驾驶员的意思、感觉对应的无不适感的转向感。

在本发明的车辆用信息处理装置的一形态中，所述将来位置算出单元取得所述车辆的当前位置及过去位置，并基于该取得的当前位置及过去位置、与所述转向输入对应的转向输入信息、规定转弯状态的车辆状态量及车速来算出所述将来位置（技术方案2）。

根据该形态，将来位置算出单元首先取得当前位置及过去位置，基于该取得的当前位置及过去位置和参照要素组来算出将来位置。将来位置对从过去位置向当前位置连续的车辆的轨迹和对当前位置处的参照要素组造成影响，因此反映这样的从过去至当前的车辆的轨迹的、经过了多个阶段的将来位置的算出过程在能高精度地推定将来位置这一点上是合理的且在实践中是有意义的。

此外，当取得当前位置及过去位置时，如上所述可以进行基于参照要素组的数值运算（例如，求出重心位置的轨迹的运算及根据所求出的轨迹来算出位置的运算等），也可以经由导航装置、路车间通信系统等来取得信息。而且，关于过去位置，在时间轴上连续地取得的当前位置以与经过时间建立对应的方式存储时，可以通过读出该存储的值等来取得。

在本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述将来位置是根据相对于基准位置的相对位置变化量而规定的相对位置（技术方案3）。

根据该形态，将来位置被规定为相对于任意设定的基准位置的相对位置变化量，因此算出或存储所需的负载可以比较轻。而且，在考虑展开车辆运动控制时，在实践方面，车辆位置被规定为这样的相对位置更为优选。

在本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，具备检测所述车辆状态量的检测单元，所述将来位置算出单元在算出所述将来位置时利用所检测出的所述车辆状态量（技术方案4）。

根据该形态，基于由各种传感器等检测单元检测出的高精度的车辆状态量来算出将来位置，因此能够提高所算出的将来位置的可靠性。另外，无论是否具备这种检测单元，本发明的将来位置算出单元都能够基于该时刻的车速及转向输入信息来推定车辆状态量。

在本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述转向输入信息是转向角，所述车辆状态量是横摆率、横向加速度及车身滑移角。（技术方案5）。

根据该形态，采用转向角作为转向输入信息，而且采用横摆率、横向加速度及车身滑移角（车身的行进方向与转向轮的中心线所成的横向滑移角）作为车辆状态量。转向角是在驾驶员施加转向输入时操作的方向盘等各种转向输入单元的旋转角，因此最适合作为反映驾驶员的意思的转向输入信息。而且，横摆率、横向加速度及车身滑移角适合作为规定车辆的转弯动作的车辆状态量。因此，根据该形态，能比较高精度地算出将来位置。

在本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述三个以上车辆位置包括算出时刻在时序上彼此相邻的三个车辆位置（技术方案6）。

作为推定暂定行驶位置处的车辆的转弯曲率时所参照的车辆位置，在包含算出时刻在时序上彼此相邻的三个车辆位置时，能够高精度地确定作为将来的车辆位置的轨迹的假想圆，在实践中是有益的。

在本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述车辆具备能够使所述转向输入与转向轮的转向角之间的关系变化的转向角可变单元和能够提供用于对驾驶员的转向转矩进行辅助的辅助转矩的辅助转矩提供单元中的至少一方，所述车辆用信息处理装置还具备控制单元，基于所推定的所述转弯曲率而控制所述转向角可变单元和辅助转矩提供单元中的至少一方（技术方案7）。

根据该形态，车辆构成为，具备转向角可变单元和辅助转矩提供单元中的至少一方。

转向角可变单元是使转向输入与转向轮的转向角之间的关系多义地变化的单元，优选地是指，VGRS等前轮转向角可变装置、ARS（ActiveRear Steering：后轮转向角可变装置）等后轮转向角可变装置或SBW（Steer By Wire：电子控制式转向角可变装置）等线控装置。

辅助转矩提供单元是能够提供用于对驾驶员经由方向盘等转向输入单元而施加的转向转矩进行辅助的辅助转矩的单元，优选地是指EPS（Electric Power Steering：电动动力转向装置）等。

另外，辅助转矩是与驾驶员的转向转矩（适当表述为“驾驶员转向转矩”）作用于相同方向或相反方向的转矩。在作用于与驾驶员转向转矩相同的方向时，辅助转矩能够减轻驾驶员的转向负担（狭义的辅助），在作用于与驾驶员转向转矩相反的方向时，辅助转矩能够加重驾驶员的转向负担或向与驾驶员的转向方向相反的方向操作方向盘（广义上这也是辅助的范畴）。而且，辅助转矩的控制目标可以设定为与转向机构的惯性特性对应的惯性控制项、与转向机构的粘性特性对应的阻尼控制项等多个控制项的累计值，在这种情况下，根据各控制项的控制形态例如各种增益的设定形态等，能够实现多样的转向感。而且，辅助转矩若沿着将从转向轮向转向输入单元（直白的讲，是方向盘）传递的转向反力（直白的讲，是由转向轮绕转向销轴作用的自动回正转矩引起的反力）抵消的方向作用，则也能够减轻或抵消该转向反力。

根据该形态，构成为，具备作为能够对这样的转向角可变单元或辅助转矩提供单元或这两者进行控制的单元的控制单元，基于由推定单元推定的暂定行驶位置处的车辆的转弯曲率来控制它们中的至少一方。因此，驾驶员通过视觉而能够使潜在地反映到现在时刻的转向输入中的、自当前位置前往的暂定行驶位置处的道路信息反映到现在时刻的车辆的转向控制中，从而能够实现与驾驶员的感觉对应的不适感少的转向感。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的一形态中，具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，所述推定单元基于所取得的所述当前位置及多个过去位置来推定所述当前位置处的所述车辆的转弯曲率，所述控制单元在所述驾驶员对转向输入单元进行回轮操作时，基于所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率和所推定的所述当前位置处的转弯曲率来控制所述辅助转矩（技术方案8）。

根据该形态，基于由获取单元取得的当前位置及多个过去位置（即，三个以上车辆位置），与暂定行驶位置处的转弯曲率同样地能推定当前位置处的车辆的转弯曲率。而且，控制单元基于该推定的当前位置处的转弯曲率和暂定行驶位置的转弯曲率来控制驾驶员对转向输入单元（例如，方向盘）进行回轮操作时的辅助转矩。

因此，根据该形态，在驾驶员进行回轮操作时，能实现不适感少的自然的转向感。另外，该辅助转矩的控制例如可以以对回轮时的辅助转矩的通常值施加基于这些转弯曲率的校正的方式来执行。而且，这样的控制单元的控制作为优选的一方式，可以在转向感容易背离驾驶员感觉的中高速区（基准可以适当确定）中执行。

另外，本形态中的“获取单元”如上述那样，在采用将来位置算出单元在算出将来位置的过程中适当取得当前位置及过去位置的结构时是能由将来位置算出单元替代的概念。而且，即使在获取单元和将来位置算出单元分体构成的情况下，获取单元取得当前位置及过去位置时的实践形态也可以与上述的各种形态相同。

此外，在该形态中也可以是，所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率的前次值与所推定的所述当前位置处的转弯曲率的当前值之差越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩（技术方案9）。

所推定的转弯曲率的前次值实质上是驾驶员通过视觉而事先期待的现在时刻的转弯曲率，若如此控制回轮操作时的辅助转矩，则能够使转向输入单元的返回特性成为大致与驾驶员的感觉对应的自然的特性。另外，前次值优选是指前一次值，但只要能向驾驶员提供自然的转向感，或者前一次值被判断为是异常值的情况下等，未必限定为前一次值。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，在所述驾驶员进行打轮操作时，所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩的阻尼控制项或摩擦转矩控制项（技术方案10）。

根据该形态，暂定行驶位置处的转弯曲率越大，则打轮操作时的阻尼控制项或摩擦转矩控制项越增大，因此难以将驾驶员的转向操作反映到转向角变化中。因此，在实际的打轮操作时产生了干扰的情况下能够抑制车辆的摇晃，能够确保对突发性干扰的鲁棒性。

另外，阻尼控制项基于作为转向输入之一的转向角速度来计算，摩擦转矩控制项基于作为转向输入之一的转向角来确定。即，两者在关于对打轮操作时的转向感造成影响这一点上虽然相同，但作为对象的驾驶员的操作不同。鉴于这一点，无需始终仅执行阻尼控制项和摩擦转矩控制项中的任一方，可以对两者适当地协调控制。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，所述推定单元基于所取得的所述当前位置及多个过去位置来推定所述当前位置处的所述车辆的转弯曲率，在所述驾驶员进行打轮操作时，所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率与所推定的所述当前位置处的转弯曲率的偏差越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩的阻尼控制项或摩擦转矩控制项（技术方案11）。

根据该形态，暂定行驶位置处的转弯曲率与和上述的形态同样地推定的当前位置处的转弯曲率的偏差越大，则打轮操作时的阻尼控制项或摩擦转矩控制项越增大，因此难以将驾驶员的转向操作反映到转向角变化中。因此，在实际的打轮操作时发生了干扰的情况下能够抑制车辆的摇晃，能够确保对突发性干扰的鲁棒性。

另外，在本形态中，阻尼控制项与摩擦转矩控制项还可以相互协调地向增大一侧控制。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述车辆具备能够使所述转向输入与转向轮的转向角之间的关系变化的转向角可变单元和能够提供用于对驾驶员的转向转矩进行辅助的辅助转矩的辅助转矩提供单元中的至少一方，所述车辆用信息处理装置还具备控制单元，基于所推定的所述转弯曲率的时间变化量来控制所述转向角可变单元和辅助转矩提供单元中的至少一方（技术方案12）。

根据该形态，基于所推定的转弯曲率的时间变化量而进行转向角可变单元或辅助转矩提供单元的控制，因此能够将自当前位置前往的暂定行驶位置处的道路信息反映到现在时刻的车辆的转向控制中，能获得与驾驶员（驾驶员）的意图一致的转向特性，从而能够进行与驾驶员的感觉一致的控制。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述控制单元在路面摩擦系数为规定值以上时对所述辅助转矩进行控制（技术方案13）。

根据该形态，在控制辅助转矩提供单元时，通过设置路面摩擦系数的许可条件，限于能够进行适当辅助的状况而能够执行辅助转矩控制，其结果是，能够进行与驾驶员的感觉更一致的控制。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，所述控制单元在所述车辆的加速度处于规定范围内时对所述辅助转矩进行控制（技术方案14）。

根据该形态，在控制辅助转矩提供单元时，通过设置加减速的许可条件，限于能够适当的辅助的状况而执行辅助转矩控制，其结果是，能够进行与驾驶员的感觉更一致的控制。

在具备控制单元的本发明的车辆用信息处理装置的其它形态中，转向角速度越小，则所述控制单元越增大所述辅助转矩（技术方案15）。

根据该形态，在控制辅助转矩提供单元时，在难以提取驾驶员意图的转向角速度高的区域中，以减少辅助转矩的方式进行控制，由此限于转向角速度低而能够提取驾驶员的意图的状况，而能够进行适当的辅助控制。

本发明的作用及其他利益将从如下说明的具体实施方式而变得明显。

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概略结构图。

图2是导杆模型的基本模型图。

图3是预测位置的概念图。

图4是预测曲率推定处理的流程图。

图5是预测位置算出过程的概念图。

图6是预测曲率算出过程的概念图。

图7是例示曲率的一时间推移的图。

图8是方向盘控制处理的流程图。

图9是方向盘回轮控制的控制框图。

图10是例示方向盘回轮控制的执行过程中的重心位置的曲率ρ及预测曲率ρ’的时间推移的图。

图11是本发明的第二实施方式的方向盘控制处理的流程图。

图12是在图11的方向盘控制处理中执行的辅助转矩控制的控制框图。

图13是例示辅助转矩控制的执行过程中的阻尼控制量CAdmp的一时间推移的图。

图14是例示辅助转矩控制的效果的示意性的车辆行驶状态图。

图15是例示辅助转矩控制的执行过程中的转向角速度MA’的一时间推移的图。

图16是本发明的第三实施方式的摩擦模拟转矩控制的控制框图。

图17是例示摩擦模拟转矩控制的执行过程中的摩擦模拟转矩TAfric的一时间推移的图。

图18是本发明的第四实施方式的方向盘控制处理的流程图。

图19是转弯方向判定的概念图。

图20是例示在转弯方向判定中向与预测轨迹对应的预测曲率标注符号的图。

图21是辅助转矩控制的控制框图。

图22是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图。

图23是将图22所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图24是例示以转矩微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图25是将图24所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图26是例示以δ微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图27是将图26所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图28是本发明的第五实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

图29是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图。

图30是将图29所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图31是例示以转矩微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图32是将图31所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图33是例示以δ微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图34是将图33所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图35是本发明的第六实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

图36是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图。

图37是将图36所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图38是例示以转矩微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图39是将图38所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图40是例示以δ微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图。

图41是将图40所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

图42是本发明的第七实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

图43是本发明的第八实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

图44是本发明的第九实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

具体实施方式

<发明的实施方式>

以下，适当参照附图，说明本发明的实施方式。

<第一实施方式>

<实施方式的结构>

首先，参照图1，说明本发明的第一实施方式的车辆1的结构。在此，图1是概念性地表示车辆1的结构的概略结构图。

在图1中，车辆1构成为具备左右一对前轮FL及FR作为转向轮，通过使这些前轮转向而能够向所希望的方向行进。车辆1具备ECU（Electronic Control Unit：电子控制装置）100、VGRS促动器200及EPS促动器300。

ECU100是分别具备未图示的CPU（Central Processing Unit），ROM（Read Only Memory）及RAM（Random Access Memory）且构成为能够控制车辆1的整体动作的电子控制单元，是本发明的“车辆用信息处理装置”的一例。ECU100构成为，按照存储于ROM的控制程序，能够执行后述的预测曲率推定处理及方向盘控制处理以及附随于它们的各种控制。

在车辆1中，经由方向盘11通过驾驶员施加的转向输入传递给作为轴体的上转向轴12，该上转向轴12以能够同轴旋转的方式与方向盘11连接且能够与方向盘11沿同一方向旋转。上转向轴12作为驾驶员经由方向盘施加转向输入的转向输入轴而发挥功能。上转向轴12在其下游侧的端部与VGRS促动器200连接。

VGRS促动器200是作为本发明的“转向角可变单元”的一例的转向传递比可变装置。VGRS促动器200具有如下结构：在上转向轴12的下游侧的端部被固定的壳体内收容有VGRS电动机，该VGRS电动机具有固定于同一壳体内的定子。而且，该VGRS电动机的转子能够在壳体内旋转，在壳体内经由减速机构而与作为转向输出轴的下转向轴13连接。

即，在VGRS促动器200中，下转向轴13与上转向轴12能够在壳体内相对旋转，通过经由ECU100及未图示的驱动装置的VGRS电动机的驱动控制，能够使作为上转向轴12旋转量的转向角MA与根据下转向轴13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相关的）作为转向轮的前轮的转向角之比即转向传递比在预先确定的范围内连续可变。

下转向轴13的旋转向齿条小齿轮机构传递。齿条小齿轮机构是转向力传递机构，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，通过将小齿轮14的旋转转换成齿条15的图中左右方向的运动，而成为经由与齿条15的两端部连接的转向横拉杆及转向节（附图标记省略）将转向力向各转向轮传递的结构。即，在车辆1中能实现所谓齿条小齿轮式的转向方式。

EPS促动器300是作为本发明的“辅助转矩提供单元”的一例的电动动力转向装置，且具备作为DC无刷电动机的EPS电动机，该EPS电动机包括附设有永磁体而构成的作为旋转件的未图示的转子和将该转子包围的固定件即定子。该EPS电动机构成为，借助通过经由未图示的EPS驱动装置向该定子通电而在EPS电动机内形成的旋转磁场的作用，使转子旋转，由此沿着其旋转方向能够产生辅助转矩TA。

另一方面，在EPS电动机的旋转轴即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而发挥功能。小齿轮14如上所述地与下转向轴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施加的驾驶员转向转矩MT构成为，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。另外，若辅助转矩TA的作用方向是驾驶员转向转矩MT的相反方向，则当然辅助转矩TA作用于妨碍驾驶员的转向操作的方向。

车辆1具备包括转向转矩传感器16、转向角传感器17、VGRS相对角传感器18、车速传感器19、横摆率传感器20及横向加速度传感器21在内的各种传感器。

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

更具体而言，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彼此连接的结构。在所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。该扭杆构成为在车辆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，驾驶员转向转矩MT）而在其旋转方向上扭转，并构成为产生所述扭转并能够将转向转矩向下游部传递。因此，在传递转向转矩时，在前面叙述的旋转相位差检测用的环彼此之间产生旋转相位差。转向转矩传感器16构成为，能够检测所述旋转相位差，并将所述旋转相位差换算成转向转矩而作为与转向转矩MT对应的电信号来输出。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，ECU100成为通过对该检测出的转向角MA实施时间微分处理来算出转向角速度MA’的结构。这些转向角MA及转向角速度MA’是本发明的“转向输入信息”的一例。

VGRS相对角传感器18是旋转编码器，能够检测VGRS促动器200的、上转向轴12与下转向轴13的旋转相位差即VGRS相对旋转角δVGRS。VGRS相对角传感器18与ECU100电连接，检测出的VGRS相对旋转角δVGRS由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。

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

横摆率传感器20是能够检测车辆1的横摆率Yr的传感器。横摆率传感器20与ECU100电连接，检测出的横摆率Yr由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。

横向加速度传感器21是能够检测作为车辆1的速度的横向加速度Gy的传感器。横向加速度传感器21与ECU100电连接，检测出的横向加速度Gy由ECU100以固定或不固定的周期进行参照。

<实施方式的动作>

以下，作为本实施方式的动作，说明预测曲率推定处理及方向盘控制处理的详情。

<导杆模型的概要>

首先，参照图2，说明在预测曲率推定处理中使用的计算模型即导杆模型的概要。在此，图2是导杆模型的基本模型图。另外，在该图中，对于与图1重复的部位，标注同一附图标记并适当省略其说明。另外，导杆模型是：根据（1）驾驶员的转向输入以车辆的当前的行进方向为基准观察而表示从车辆的当前位置到目标到达位置的方向及到达目标到达位置时的目标行进方向；（2）车速表示从车辆的当前位置到目标到达位置的距离这样的见解，为了基于从过去到现在时刻的转向输入信息、车辆状态量及车速而预测车辆的将来位置所构筑的计算模型。

在图2中，车辆1在沿着前后方向贯通重心G的中心线上具备前轮F和后轮R，并设定具有长度a的导杆（参照粗线），该导杆从该重心G延伸且其前端部分（参照白圆圈）表示重心G的将来位置。导杆的前端部分的位置是预测位置A（xa，ya）。另外，（xa，ya）是为了简便起见而构筑的二维坐标系中的预测位置A的相对坐标。

接着，参照图3，概念性地说明基于导杆的车辆位置的预测。在此，图3是预测位置的概念图。

在图3中，当车辆1在图示G1的位置行驶时，通过基于导杆模型的后述的运算处理而得到的相对于图示G1的车辆位置的预测位置表示为图示预测位置A1（xa1，ya1）。同样地，对于图示G2、G3、G4及G5的车辆位置，分别设定预测位置A2（xa2，ya2）、A3（xa3，ya3）、A4（xa4，ya4）及A5（xa5，ya5）。

另一方面，例如将这些预测位置中的预测位置A1、A2及A3连接而得到的图示CRB123（参照虚线）成为相对于车辆1的当前位置而在时间轴上先行的、作为暂定行驶位置的轨迹的预测轨迹之一。该预测轨迹的半径R的倒数为预测曲率ρ’，是决定应向驾驶员施加的转向感时的重要要素。

作为补充，随着车速上升，驾驶员将视点放在更远方而进行转向操作（即，导杆长度a变长）。因此，除了直行行驶时、正常环行时等一部分的状况之外，在基于当前位置处的转弯曲率的转向控制（例如，基于EPS的辅助转矩TA的控制）中，随着车速上升，转向感有时会背离驾驶员预期的期待值。另外，即使了解自当前位置前往的道路曲率，多数情况下也无法避免这样的问题。这是因为，道路曲率与驾驶员的转向操作所对应的车辆的转弯曲率在多数情况下不一致。

因此，ECU100构成为，通过预测曲率推定处理，推定自当前位置前往的（即，认为将来要到达的）暂定行驶位置处的车辆1的转弯曲率，并基于该推定的转弯曲率来控制EPS促动器300。

<预测曲率推定处理的详情>

在此，参照图4，说明预测曲率推定处理的详情。在此，图4是预测曲率推定处理的流程图。

在图4中，ECU100执行各变量的初始化（步骤S101）。另外，变量的初始化仅在初次执行。

当进行变量的初始化时，取得预测曲率ρ’的推定所需的各种输入信号（即，上述的参照要素组）。具体而言，取得从现在时刻到过去规定时间的转向角MA、车速V、横摆率Yr及横向加速度Gy（步骤S102）。另外，在本实施方式中，它们全部由对应的传感器检测，但例如横摆率Yr、横向加速度Gy也可以根据车速V和转向角MA来推定。关于这样的推定方法，存在已经公知的方法。

接着，将所取得的输入信号按照时序排列而得到的时刻履历数据暂时保存于RAM（步骤S103）。

若时刻履历数据被保存，则ECU100算出车辆1的重心位置（步骤S104）。另外，算出重心位置是指确定重心位置的坐标。但是，该坐标不是例如基于纬度及经度等的绝对坐标，而是相对于某基准位置的相对性的位置坐标（即，也可以设为距基准位置的变化量）。

在此，说明步骤S104的重心位置的算出过程。

在步骤S104中，首先，基于从下述（1）式所示的关系导出的下述（2）式，求出车身滑移角β。另外，dβ表示车身滑移角β的时间微分值。

Gy=V×（dβ+YR）…（1）

β=∫{（Gy―YR×V）/V}dt…（2）

另一方面，车辆1的横摆角YA通过下述（3）式求出。

YA=∫（YR）dt…（3）

重心位置的轨迹（时间轨迹）根据上述情况而表示为下述（4）式及（5）式。另外，X是重心位置的x坐标所描绘的轨迹，同样地Y是y坐标所描绘的轨迹。重心位置的当前值是该轨迹的当前时刻相当值，若将当前时刻表示为t，即，成为（x（t），y（t））。

X=―∫{sin（β+YA）*V}dt…（4）

Y=∫{cos（β+YA*V）}dt…（5）

当求出重心位置时，ECU100算出预测位置（步骤S105）。在此，参照图5，说明预测位置的算出过程。在此，图5是预测位置算出过程的概念图。另外，在该图中，对于与已出现的各图重复的部位标注同一附图标记并适当省略其说明。

在图5中，基于重心位置的轨迹的当前值即现在时刻的重心位置B（x（t），y（t））和一采样时刻前（即，自当前时刻t过去前次值参照时间tb的时刻）的车辆重心位置C（x（t―1），y（t―1）），设定直线L1。以该设定的直线L1为基准，根据转向角MA和车身滑移角β，算出前面叙述的导杆的前端位置作为预测位置。

在此，说明预测位置的具体算出过程。

具体而言，首先，基于公知的外分的考虑方法，根据重心位置B和重心位置C，按照下述（6）、（7）及（8）式，算出图示外分点A’（x（a’），y（a’））。另外，式中的n是重心位置B与外分点A’的距离，m是重心位置B与重心位置C的距离。而且，δ是作为转向轮的前轮的转向角。转向角δ是用转向角MA除以转向齿轮比所得到的值，通过数值运算而求出。

【数式1】

n＝a×cos(δ+β)…(6)

m = \sqrt{} {{(x (t) - x (t - 1))}^{2} + {(y (t) - y (t - 1))}^{2}} . . . (7)

\begin{matrix} A^{,} (x (a^{,}), y (a^{,})) = {((x (t) \times (m + n) - n \times x (t - 1)) / \\ m), ((y (t) \times (m + n) - n \times y (t - 1)) / m)} . . . (8) \end{matrix}

接着，根据重心位置B（x（t），y（t））及重心位置C（x（t―1），y（t―1）），按照下述（9）～（13）式，求出直线L1的方程式。

【数式2】

y(t)=a1×x(t)+b1…(9)

y(t-1)＝a1×x(t-1)+b1…(10)

y(t)-y(t-1)＝a1×{x(t)-x(t-1)}…(11)

a1＝{y(t)-y(t-1)}/{x(t)-x(t-1)}…(12)

b1＝y(t)-a1×x(t)…(13)

接着，通过重心位置B的直线L1旋转了旋转角（δ+β）而得到的直线的方程式通过下述（14）式及（15）式来求出。

【数式3】

y(t)＝(a1+sin(δ+β)}×x(t)+b2…(14)

b2=y(t)-a1×x(t)-x(t)×sin(δ+β)…(15)

在此，预测位置的y坐标y（a）由下述（16）式表示。

【数式4】

y(a)={a1+sin(δ+β)}×x(a)+b2…(16)

另外，根据三平方定理，下述（17）式成立。

【数式5】

\begin{matrix} \sqrt{} {{(x (a) - x (a^{,}))}^{2} + {(y (a) - y (a^{,}))}^{2}}^{2} + \sqrt{} {(x (a^{,}) - x \\ (t))^{2} + {(y (a^{,}) - y (t))}^{2}}^{2} = [\sqrt{} {{(x (a) - x (t))}^{2} + (y (a) \\ - y {(t))}^{2}}]^{2} . . . (17) \end{matrix}

若求解由上述（16）式及（17）式构成的联立方程式，则如下述（18）式那样求出预测位置的x坐标x（a）。

【数式6】

x(a)＝{-y(a')×y(t)+x(a')²+y(a')²-x(a')×x(t)-b2×y(a')+b2×y(t)}/{x(a')-x(t)+y(a')×a1+y(a')×sin(δ+β)-y(t)×a1-y(t)×sin(δ+β)}…(18)

若向上述（16）式代入上述（18）式，则预测位置的y坐标y（a）也如下述（19）式那样被求出。

【数式7】

y(a)＝{a1+sin(δ+β)}×x(a)+b2…(19)

如此，推定出预测位置A（x（a），y（a））。实际上，推定预测位置A所需的上述各算出式作为固定值而预先存储于ROM等存储装置，ECU100适当参照上述各算出式，基于所取得的输入信号而算出预测位置。

返回到图4，当算出预测位置时，ECU100算出预测曲率ρ’（步骤S106），并将所算出的预测曲率ρ’保存为与当前时刻对应的预测曲率ρ’（t）（步骤S107），若预测曲率ρ’（t）被保存，则处理返回到步骤S102，重复进行一连串的处理。预测曲率推定处理如以上那样进行。另外，每当算出预测曲率ρ’（t），一采样时刻前的采样值就如ρ’（t―1）那样以附带的时间信息向后推延一个采样时刻量的方式被保存。

在此，参照图6，说明步骤S106的预测曲率ρ’的算出过程。在此，图6是预测曲率算出过程的概念图。

在图6中，考虑将先求出的预测位置连接而得到的预测轨迹中的最新的预测位置（即，与当前位置对应的预测位置）即预测位置A0（x（0），y（0））、一采样时刻前的预测位置（即，与过去位置对应的预测位置）即过去一预测位置A1（x（―1），y（―1））、二采样时刻前的预测位置（即，与过去位置对应的预测位置）即过去二预测位置A2（x（―2），y（―2））。根据这三点的预测位置，求出预测轨迹所描绘的假想圆的中心坐标（p，q）及其半径R。另外，过去一预测位置A1及过去二预测位置A2也与预测位置A0同样地是自当前位置前往的（即，车辆还未到达的）车辆位置。

首先，根据圆的公式而下述（20）式成立。

（x―p）²+（y―q）²=R²…（20）

若向该（20）式代入上述各预测位置的坐标，则下述（21）、（22）及（23）式成立。另外，为了便于说明，在以下的数式（21）～（30）中，从过去一预测位置A1及过去二预测位置A2的坐标的表达中省略了负号。

（x（0）―p）²+（y（0）―q）²=R²…（21）

（x（1）―p）²+（y（1）―q）²=R²…（22）

（x（2）―p）²+（y（2）―q）²=R²…（23）

另外，当展开上述式时，下述（24）、（25）及（26）式成立。

【数式8】

p²-2×x(0)×p+x(0)²+q²+2×y(0)q+y(0)²=R²…(24)

p²-2×x(1)×p+x(1)²+q²+2×y(1)q+y(1)²=R²…(25)

p²-2×x(2)×p+x(2)²+q²+2×y(2)q+y(2)²=R²…(26)

当求解由上述（24）、（25）及（26）式构成的联立方程式时，预测轨迹所生成的假想圆的中心坐标p、q及其半径R通过下述（27）、（28）及（29）式算出。

【数式9】

p=[1/{2x(y(1)×x(0)-x(0)×y(2)-x(1)×y(1)-x(1)×y(0)+x(2)×y(0)+y(2)×x(1))}]×(-y(0)×x(1)²+y(2)×x(1)²+x(2)²×y(0)+y(1)²×y(2)-y(1)²×y(0)-y(2)×x(0)²-y(1)×y(2)²+x(0)²×y(1)+y(0)²×y(1)+y(2)²×y(0)-x(2)²×y(1)-y(2)×y(0)²)…(27)

q＝-[1/{2×(y(1)×x(0)-x(0)×y(2)-x(2)×y(1)-x(1)×y(0)+x(2)×y(0)+y(2)×x(1))}]×(x(0)²×x(1)-x(0)²×x(2)-x(1)²×x(0)-y(1)²×x(0)+x(0)×x(2)²+x(0)×y(2)²+y(0)²×x(1)-x(2)×y(0)²-x(2)²×x(1)+x(2)×x(1)²+x(2)×y(1)²-y(2)²×x(1))…(28)

\begin{matrix} R = \sqrt{} (x {(0)}^{2} - 2 \times x (0) \times p + p^{2} + y {(0)}^{2} - 2 \times y (0) \times q + q^{2}) \\ . . . (29) \end{matrix}

因此，预测曲率ρ’最终由下述（30）式表示。

ρ’=1/R=1/√{（x（0）―p）²+（y（0）―q）²}…（30）

另外，在求出某预测位置处的车辆1的预测曲率ρ’时，只要将所希望的预测位置的坐标（x（a），y（a））代入到上述（30）式的x（0）及y（0）即可。同样地，对于当前位置处的车辆1的转弯曲率ρ，只要将现在时刻的重心位置的坐标（x（t），y（t））代入到上述（30）式的x（0）及y（0）即可。

另外，在此，考虑了均是作为预测位置的预测位置A0（x（0），y（0））、过去一预测位置A1（x（―1），y（―1））及过去二预测位置A2（x（―2），y（―2）），但预测曲率ρ’也能够基于包括一预测位置、当前位置或基于当前位置而推定的预测位置（在此为预测位置A0）在内的（即，预测位置A0是满足两条件的车辆位置）三个以上车辆位置，同样地进行推定。

在此，将用于推定预测曲率ρ’的车辆位置的组合例示为下述（ⅰ）～（ⅴ）（只要最低为三点即可，因此这里仅限于全部为三点的组合的例示）。另外，在下述例中，作为先读取位置也考虑包括与当前位置对应的预测位置的情况和不包括的情况（上述例是包括的情况，且是选择在时序上彼此连续的三点的情况。而且，在不包括与当前位置对应的预测位置的情况下，包括当前位置作为参照要素）。预测曲率推定的过程均相同，但当前位置或与当前位置对应的预测位置与作为实际现象的当前位置相关，因此通过参照至少包括它们的三个以上车辆位置，而高精度地推定预测曲率ρ’。

（ⅰ）预测位置×3（上述例）

（ⅱ）预测位置×2+当前位置

（ⅲ）预测位置×2+过去位置×1

（ⅳ）预测位置×1+当前位置+过去位置×1

（ⅴ）预测位置×1+过去位置×2

在此，参照图7，视觉性地说明预测曲率ρ’与重心位置处的曲率ρ之间的不同。在此，图7是例示曲率的一时间推移的图。

在图7中，实线表示预测曲率ρ’的时间推移，虚线表示重心位置处的曲率ρ。

在图示时刻T1以前的时间区域（图示阴影部分），车辆1处于直行行驶状态，当在时刻T1车辆1临近弯曲路时，如上所述开始预测位置A的推定。若为了简便起见而将时刻T2设为当前时刻（现在时刻）并定义预测时间ta（ta=V/a），则在时刻T2，进行驾驶员已经预期到在时刻T3（T3=T2+ta）车辆1要到达的行驶位置（本发明的“暂定行驶位置”的一例）的转向操作。

在时刻T3，道路的曲率一定，若车辆1收束于正常环行状态，则预测曲率ρ’与重心位置处的曲率ρ再次一致（参照阴影区域）。

当弯曲路开始返回到直线路时，两者再次开始背离，例如在时刻T4，进行驾驶员已经预期到在时刻T5（T5=T4+ta）车辆1要到达的行驶位置（本发明的“暂定行驶位置”的一例）的转向操作。在这样的预测曲率ρ’与重心位置处的曲率ρ背离的过渡区域，当进行与重心位置处的曲率ρ对应的转向控制时，所提供的转向感与驾驶员的感觉背离而造成不适感。因此，在本实施方式中，通过ECU100来执行方向盘控制处理。方向盘控制处理基于所推定的预测曲率ρ’来控制方向盘回轮时的回轮转矩TArev（辅助转矩的一部分）。

在此，参照图8，说明方向盘控制处理的详情。在此，图8是方向盘控制处理的流程图。

在图8中，ECU100取得在预测曲率推定处理中推定的预测曲率ρ’（步骤S201）。当取得预测曲率ρ’时，执行方向盘回轮控制（步骤S202）。当执行方向盘回轮控制时，处理返回到步骤S201，重复进行一连串的处理。方向盘控制处理如以上那样进行。

在此，参照图9，说明步骤S202的方向盘回轮控制的详情。在此，图9是方向盘回轮控制的控制框图。另外，在该图中，对于与已出现的各图重复的部位，标注同一附图标记，并适当省略其说明。

在图9中，在执行方向盘回轮控制时，ECU100利用运算器101、102、103以及控制映射MP1、MP2、MP3，算出辅助转矩TA的目标值。当算出目标值时，如上述那样根据该目标值来控制EPS促动器300。更具体而言，辅助转矩TA的目标值TAtag通过作为乘法运算器的运算器102及运算器103的作用而表示为下述（31）式。

TAtag=TAbase×GNρ’×GNv…（31）

在上述（31）式中，TAbase是向辅助转矩赋予基准的基本辅助转矩，通过控制映射MP1进行设定。而且，增益GNρ及GNv分别是曲率增益及车速增益，分别通过控制映射MP2及MP3进行设定。

控制映射MP1是将第一曲率偏差Δρ（t）与基本辅助转矩TAbase建立对应而构成的映射。ECU100经由运算器101算出第一曲率偏差Δρ（t），基于所算出的第一曲率偏差Δρ（t）而从控制映射MP1选择对应值。另外，第一曲率偏差Δρ（t）是当前位置处的曲率ρ（t）与预测曲率的前次值ρ’（t―ta）之差，由下述（32）式表示。第一曲率偏差Δρ（t）是时刻t为预测时刻的过去一采样量的时刻的预测曲率（ρ’（t―ta））与时刻t的重心位置的曲率ρ（t）的偏差，若参照图7，则例如是时刻T2处的实线相当值与虚线相当值的偏差。

Δρ（t）=ρ’（t―ta）―ρ（t）…（32）

在控制映射MP1中，比原点靠下侧的区域是指作用于回轮方向的方向盘回轮转矩的区域，比原点靠上侧的区域是指作用于打轮方向的辅助转矩的区域。即，在第一曲率偏差Δρ（t）选取负值的、预测曲率的前次值ρ’（t―ta）比当前位置处的曲率ρ（t）小时，换言之，在从弯曲路向直行路进入时等，设定向方向盘回轮方向作用的基本辅助转矩TAbase。另一方面，在控制映射MP1中，在第一曲率偏差Δρ（t）选取正值的、预测曲率的前次值ρ’（t―ta）比当前位置的曲率ρ（t）大时，换言之，在从直行路向弯曲路进入时等，设定向方向盘打轮方向作用的基本辅助转矩TAbase。

控制映射MP2是将预测曲率ρ’（t）与曲率增益GNρ’建立对应而构成的映射。ECU100成为根据预测曲率ρ’（t）而从控制映射MP2选择对应值的结构。在此，控制映射MP2对于基准值以上的预测曲率ρ’（t），以曲率增益GNρ’为零的方式构成。因此，即使通过控制映射MP1将基本辅助转矩TAbase设定为打轮方向，通过并用该控制映射MP2，除了曲率增益GNρ’选取“1”的、预测曲率ρ’（t）选取小于基准值的极小值的情况以外，基本辅助转矩TAbase对辅助转矩TAtag的设定不起作用。即，能够将预测曲率ρ’（t）限定于回轮时而反映到辅助转矩TA，不会较大地介入驾驶员的转向操作，能实现自然的转向感。

另一方面，控制映射MP3是将车速V与车速增益GNv建立对应而构成的映射。ECU100成为根据车速V从控制映射MP3选择对应值的结构。在此，控制映射MP3限于中高速的车速区域而车速增益GNv为“1”，主要在中高车速区中，与预测曲率ρ’（t）对应的辅助转矩TA的控制生效。在低车速区中，导杆长度a变短，在驾驶员反映到方向盘操作的曲率与当前位置的曲率之间不会产生大的差。因此，与原来相比，难以产生改善转向感的必要性。

关于这样的方向盘回轮控制的效果，参照图10进行说明。在此，图10是例示方向盘回轮控制的执行过程中的重心位置的曲率ρ及预测曲率ρ’的时间推移的图。

在图10中，预测曲率ρ’的轨迹由图示虚线表示。另一方面，实际的车辆1的重心位置的曲率ρ的轨迹由图示Lρ（实线）表示。

如图示那样，当在时刻T10开始方向盘回轮控制时，时刻T10的车辆位置处的曲率ρ（t）与预测曲率ρ’的前次值ρ’（t―ta）的偏差大，因此通过上述的控制映射MP1的作用而向回轮方向作用比较大的辅助转矩TA，车辆1的曲率ρ（t）较急剧地减小。辅助转矩TA向回轮方向的施加以反馈控制的方式执行以使第一曲率偏差Δρ（t）收束于零，重心位置的曲率ρ（t）与预测曲率的前次值ρ’（t―ta）的偏差平滑地减小。

另一方面，作为用于与本实施方式进行比较的比较例，由图示单点划线的轨迹Lcmp1表示。Lcmp1对应于始终进行仅基于当前位置的曲率ρ（t）的辅助转矩TA的控制的情况，预测曲率ρ’（t）完全未反映到控制中。因此，在时刻T11，在行驶路恢复为直线路之前的期间，重心位置的曲率ρ（t）始终与预测曲率的前次值ρ’（t―ta）背离。因此，若驾驶员的感觉与方向盘11的回轮速度或对方向盘11进行回轮操作时的手感不匹配，转向感对于驾驶员而言存在不适感。

如此，根据本实施方式的方向盘回轮控制，在车辆1的将来位置处的预测曲率减小的回轮操作时，在回轮方向产生与预测曲率ρ’（t）对应的辅助转矩TA。因此，驾驶员的感觉与方向盘11的回轮速度或对方向盘11进行回轮操作时的手感相匹配，对于驾驶员而言能实现自然的转向感。

<第二实施方式>

在第一实施方式中，预测曲率ρ’（t）反映到方向盘回轮时的辅助转矩TA的控制中，但是在第二实施方式中，基于预测曲率ρ’（t）来控制打轮时的辅助转矩TA。首先，参照图11，说明第二实施方式的方向盘控制处理。在此，图11是方向盘控制处理的流程图。

在图11中，首先判别车速V是否属于中高速区（步骤S301）。另外，“中高速区”与第一实施方式同样地是在基于现在时刻的重心位置处的曲率ρ（t）的控制中难以向驾驶员提供舒适的转向感的车速区域。在不属于中高速的车速区域时（步骤S301为“否”），处理在步骤S301中实质上成为待机状态。

在车辆1的车速V属于中高速的车速区域时（步骤S301为“是”），ECU100取得预测曲率ρ’（步骤S302），基于所取得的预测曲率ρ’来执行辅助转矩控制（步骤S303）。当执行辅助转矩控制时，处理返回到步骤S301，重复一连串的处理。

在此，参照图12，说明辅助转矩控制的详情。在此，图12是辅助转矩控制的控制框图。另外，在该图中，对于与图9重复的部位，标注同一附图标记并适当省略其说明。

在图12中，在执行辅助转矩控制时，ECU100利用运算器110、111、112以及控制映射MP3、MP4、MP5、MP6，算出辅助转矩TA的阻尼控制项CAdmp。所算出的阻尼控制项CAdmp是辅助转矩TA的一个分量，与基本辅助转矩TAbase、其他控制项例如惯性控制项、摩擦转矩控制项或轴力校正项等一同相加，最终作为辅助转矩TA而从EPS促动器300输出。

阻尼控制项CAdmp通过作为乘法运算器的运算器110、111、112的作用，表示为下述（33）式。

【数式10】

CAdmp=CAdmpbase×GNv×GNρ’×GNΔρ…(33)

在上述（33）式中，CAdmpbase是基本阻尼控制项，通过控制映射MP4进行设定。而且，GNv与第一实施方式同样地，实质上是在中高车速区中用于使控制生效的车速增益，通过上述的控制映射MP3进行设定。

另一方面，增益GNρ’及GNΔρ分别是预测曲率增益及曲率偏差增益，分别通过控制映射MP5及MP6进行设定。

控制映射MP4是将转向角速度MA’与基本阻尼控制项CAdmpbase建立对应而构成的映射。

从控制映射MP4可知，基本阻尼控制项CAdmpbase根据转向角速度MA’而变化，在转向角速度MA’小于基准值的平缓转向时为零。这是指，在平缓转向时方向盘操作损害车辆稳定性的可能性小，因此原本不需要阻尼控制。当转向角速度MA’在基准值以上时，基本阻尼控制项CAdmpbase相对于转向角速度MA’而线性地增加。

控制映射MP5是将预测曲率ρ’（t）与曲率增益GNρ’建立对应而构成的映射，作为映射的性质，与第一实施方式的控制映射MP3相同，但曲率增益GNρ’的设定形态与第一实施方式不同。

即，根据控制映射MP5，在小于基准值的区域，曲率增益GNρ’相对于预测曲率ρ’（t）而线性地增加，在基准值以上的区域，为最大值并恒定。而且，除了预测曲率ρ’选取极小值的极小区域之外，曲率增益GNρ’均大于1。即，基本阻尼控制项CAdmpbase实质上由预测曲率ρ’（t）放大，尤其是在预测曲率ρ’（t）小于基准值的区域，预测曲率ρ’（t）越大则基本阻尼控制项CAdmpbase越大。

控制映射MP6是将第二曲率偏差Δρ（t）与曲率偏差增益GNΔρ建立对应而构成的映射。另外，第二曲率偏差Δρ（t）是当前位置处的曲率ρ（t）与预测曲率的最新值ρ’（t）之差，由下述（34）式表示。第二曲率偏差Δρ（t）作为用于事先预期将来产生的转向输入的大小的指标而被利用。

Δρ（t）=ρ’（t）―ρ（t）…（34）

根据控制映射MP6，在小于基准值的区域中，曲率偏差增益ΔGNρ相对于第二曲率偏差Δρ（t）而线性地增加，在基准值以上的区域，为最大值并恒定。而且，除了第二曲率偏差Δρ选取极小值的极小区域之外，曲率偏差增益GNΔρ均大于1。即，基本阻尼控制项CAdmpbase实质上根据第二曲率偏差Δρ（t）而被放大，尤其是在第二曲率偏差Δρ（t）小于基准值的区域中，第二曲率偏差Δρ（t）越大则基本阻尼控制项CAdmpbase越大。

基于所述各控制映射的特性赋予的结果是，辅助转矩TA的阻尼控制量CAdmp例如表示图13所示那样的时间推移。在此，图13是例示辅助转矩控制的执行过程中的阻尼控制量CAdmp的一时间推移的图。

在图13中，细实线所示的Lma’是转向角速度MA’的一时间推移。相对于所述转向角速度MA’的时间推移，在未实施本实施方式的辅助转矩控制时，阻尼控制量CAdmp呈现图示虚线Lcmp2那样的变化特性。相对于此，在执行本实施方式的辅助转矩控制时，阻尼控制量CAdmp如图示实线Lcadmp那样变化。即，当执行本实施方式的辅助转矩控制时，总体而言阻尼控制量CAdmp增大。

如此，根据辅助转矩控制，主要在中高车速区，基本上预测曲率ρ’（t）越大，而且，第二曲率偏差Δρ（t）越大，则辅助转矩TA的阻尼控制项CAdmp越大。阻尼控制项是规定方向盘的粘性的控制项，越大则表示方向盘操作时的粘性越增加。当方向盘操作时的粘性增加时，驾驶员施加转向输入时的阻力增大，因此转向角相对于转向输入的灵敏度变迟缓。而且，驾驶员感觉到方向盘变重，感觉到所谓“手感”增加的感觉。

即，根据该辅助转矩控制，在将来车辆1要到达的暂定行驶位置处的重心位置的曲率即预测曲率ρ’大的情况、当前位置处的曲率ρ（t）与预测曲率ρ’（t）之差大的情况等，总体而言预期到将来从驾驶员施加大的转向输入的情况下，能够预先降低转向角相对于转向输入的灵敏度。而且，能够预先使方向盘加重。因此，实际上即使在车辆1临近弯曲路或从曲路临近于直线路的情况下等产生未预期的干扰而驾驶员的转向输入发生紊乱的情况下，所述转向输入的紊乱也不会使车辆1摇晃，能够维持稳定的行驶状态。或者在驾驶员预测将来的曲率并潜在地对方向盘期待手感的阶段，能够放大方向盘的手感。

关于这样的辅助转矩控制的效果，参照图14进行说明。在此，图14是例示辅助转矩控制的效果的示意性的车辆行驶状态图。

在图14中，图14（a）是例示了未执行辅助转矩控制时的车辆的行驶状态的图。在这种情况下，车辆1若在临近弯曲路的阶段发生与图示箭头线相当的干扰，则驾驶员由于该干扰而扰乱转向输入，扰乱的转向输入与对应于弯曲路的方向盘操作发生干涉，由此如图示虚线所示那样弯曲路的轨迹容易摇晃。

另一方面，在执行辅助转矩控制时，在预先临近弯曲路之前，基于预测曲率ρ’（t）而辅助转矩TA的阻尼控制项CAdmp增大，因此如图14（b）例示那样，不会发生由图示箭头线的干扰输入引起的车辆动作的紊乱。即，通过辅助转矩控制，车辆动作相对于干扰而变得更为稳健。

另外，图14（a）所示的车辆动作的摇晃即使在未输入干扰的情况下也会发生。例如，驾驶员在自身预测出将来的曲率的阶段，潜在地期待方向盘的手感。然而，在仅进行基于实际的曲率的控制时，阻尼控制项使方向盘的手感开始变化是在车辆已到达弯曲路之后，驾驶员在感觉到方向盘轻的状态下到达弯曲路。然而，若在刚感觉到方向盘轻之后开始发挥阻尼控制的效果，则这次会感觉到方向盘变重。即，对转向感感到大的不适感。其结果是，容易产生所谓校正转向这样的冗长的方向盘操作。这样的冗长的方向盘操作的结果如图14（a）例示那样会导致扰乱车辆动作。根据本实施方式，能提供与驾驶员的感觉对应的转向感，因此能够使车辆动作更稳定。

接着，参照图15，从另一观点说明辅助转矩控制的效果。在此，图15是例示辅助转矩控制的执行过程中的转向角速度MA’的一时间推移的图。

在图15中，执行本实施方式的辅助转矩控制时的转向角速度MA’的时间推移表示为图示Lma’（实线）。相对于此，未执行该辅助转矩控制时的转向角速度MA’的时间推移表示为图示Lcmp3（虚线）。另外，单点划线例示无干扰时的特性。

如图15例示那样，在适用辅助转矩控制时，基于预测曲率ρ’（t）而控制阻尼控制项（实质上，在大部分的情况下增大），因此施加某转向转矩时的转向角MA的变化减小，因此与未进行辅助转矩控制时相比，转向角速度MA’的变化幅度被较大地抑制。转向角速度MA’的变化幅度小或变化速度低的情况能使车辆动作更加稳定是显而易见的。

<第三实施方式>

在第二实施方式中，作为辅助转矩的控制形态，使作为辅助转矩TA的一个分量的阻尼控制项CAdmp增大，实现与驾驶员的感觉对应的转向感的提供，或者提高车辆动作相对于干扰的稳健性，但是在第三实施方式中，取代阻尼控制项，而使作为辅助转矩TA的一部分的摩擦模拟转矩TAfric增大。摩擦模拟转矩TAfric是模拟在操作方向盘11时产生的物理摩擦力而得到的转矩。在实际的控制时，例如，图11的方向盘控制处理的步骤S303被置换成摩擦模拟转矩控制。

在此，参照图16，说明该摩擦模拟转矩控制的详情。在此，图16是摩擦模拟转矩控制的控制框图。另外，在该图中，对于与图12重复的部位，标注同一附图标记并适当省略其说明。

在图16中，在执行摩擦模拟转矩控制时，ECU100利用运算器111、112以及控制映射MP5、MP6、MP7，算出摩擦模拟转矩TAfric。ECU100将该算出的摩擦模拟转矩TAfric与辅助转矩TA的其他分量的目标值相加，确定最终的辅助转矩TA的目标值TAtag，并控制EPS促动器以获得该目标值TAtag。

摩擦模拟转矩TAfric通过作为乘法运算器的运算器111及112的作用，表示为下述（35）式。

【数式11】

TAfric=TAfricbase×GNρ’×CNΔρ…(35)

在上述（35）式中，TAfricbase是基本摩擦模拟转矩，通过控制映射MP7进行设定。控制映射MP7是以转向角MA及车速V为参数而将它们与基本摩擦模拟转矩建立对应而构成的控制映射。基本上转向角MA越大，而且车速V越高，则基本摩擦模拟转矩TAfricbase设定得越大。另外，如此，基本摩擦模拟转矩与上述的阻尼控制量不同，不是由转向角速度MA’而是由转向角MA反应。因此，即使在不操作方向盘时或平缓操作方向盘时，也能够向方向盘施加成为所谓手感的反力。

另一方面，增益GNρ’及GNΔρ分别是预测曲率增益及曲率偏差增益，分别与图12所示的控制映射MP5及MP6相同。因此，基本摩擦模拟转矩TAfricbase与第二实施方式中的基本阻尼控制项同样地在大部分情况下被放大。

在此，参照图17，说明摩擦模拟转矩控制的效果。在此，图17是例示摩擦模拟转矩控制的执行过程中的摩擦模拟转矩TAfric的一时间推移的图。

在图17中，图示Lcmp4（虚线）例示作为比较例而未执行摩擦模拟转矩控制时的摩擦模拟转矩TAfric的时间推移，图示LTAfric（实线）例示执行摩擦模拟转矩控制时的摩擦模拟转矩TAfric的时间推移。另外，图示Lma（细实线）例示转向角MA的时间推移。

如图示那样，在执行摩擦模拟转矩控制时，摩擦模拟转矩TAfric与比较例相比增大。而且，尤其是如图示那样在转向角MA稳定的状态（即，转向角速度MA’=0）下，摩擦模拟转矩TAfric选取与转向角MA对应的不为零的固定值。第二实施方式的阻尼控制项是只要不发生方向盘操作就不会产生（即，在转向角速度MA’=0时不产生）的转矩分量，相对于此，如此在方向盘保持时也维持相应的摩擦力，因此本实施方式的摩擦模拟转矩控制中，保持转向时的方向盘振动的收敛性良好，能够使方向盘操作更加稳定。

另外，摩擦模拟转矩TAfric定性而言是其增加具有使方向盘操作进一步加重的作用的转矩，因此基于预测曲率ρ’（t）在车辆1从直线路到达弯曲路之前或从弯曲路到达直线路之前增大，由此与第二实施方式同样地，能够提高干扰输入时的稳健性。而且，能够提供与驾驶员的感觉对应的转向感。

另外，在此，列举了辅助转矩TA的一部分即摩擦模拟转矩TAfric的例子，但这样的与转向角MA对应的摩擦力的施加与上述的阻尼控制项同样地，也能够通过辅助转矩TA的一个分量即摩擦控制项的控制来实现。

<第四实施方式>

接着，参照图18～图27，说明本发明的第四实施方式。

在上述的第一～第三实施方式中，在基于ECU100（控制单元）的方向盘控制处理中，基于预测曲率ρ’（t）（所推定的转弯曲率）来控制辅助转矩TA，但在第四实施方式中，基于预测曲率ρ’（t）的时间变化量（微分值）来控制辅助转矩TA。而且，本实施方式在方向盘控制处理中，在基于转向转矩MT而确定向辅助转矩TA赋予基准的基本辅助转矩TAbase这一点上，与上述实施方式不同。

首先，参照图18，说明第四实施方式的方向盘控制处理。图18是本发明的第四实施方式的方向盘控制处理的流程图。

如图18所示，ECU100取得预测曲率ρ’（步骤S401），基于所取得的预测曲率ρ’来判定车辆1的转弯方向（步骤S402），算出由符号表示其转弯方向的带符号的预测曲率ρs。并且，基于该带符号的预测曲率ρs来执行辅助转矩控制（步骤S403）。当执行辅助转矩控制时，处理返回到步骤S401，重复一连串的处理。

在此，参照图19、20，详细说明步骤S402中的转弯方向判定的详情。图19是转弯方向判定的概念图，图20是例示在转弯方向判定中向与预测轨迹对应的预测曲率ρ’标注符号的图。

在上述第一～第三实施方式中，由于着眼于预测曲率ρ’的大小的变化进行控制，因此只要使用绝对值即可，但在本实施方式中，由于着眼于预测曲率ρ’的时间变化量而执行控制，因此需要判定预测曲率ρ’是处于左转弯中还是右转弯中。因此，在本实施方式中，将预测曲率ρ’扩展为带符号的预测曲率ρs。

具体而言，在图4的步骤S106中，利用在求出预测曲率ρ’时所使用的“三个以上车辆位置信息”，判定车辆1的转弯方向，向预测曲率ρ’标注与转弯方向对应的符号，算出带符号的预测曲率ρs。在此，与步骤S106的说明同样地，如图19所示，说明预测位置A0（x（0），y（0））、过去一预测位置A1（x（―1），y（―1））、过去二预测位置A2（x（―2），y（―2））的情况。

如图19所示，将过去一预测位置A1与过去二预测位置A2连接的直线La由下式表示。

y=a1×x+b1…（36）

其中，

a1=（y（―1）―y（―2））/（x（―1）―x（―2））…（37）

b1=y（―1）―a1×x（―1）…（38）

另外，如图19所示，将预测位置A0与过去一预测位置A1连接的直线Lb由下式表示。

y=a2×x+b2…（39）

其中，

a2=（y（0）―y（―1））/（x（0）―x（―1））…（40）

b2=y（0）―a2×x（0）…（41）

关于如此定义的三点A0、A1、A2，在本实施方式中，如图19、20所示向上方表示时间迁移时，即按照过去二预测位置A2、过去一预测位置A1、预测位置A0的顺序从下方向上方标绘时，对于将过去一预测位置A1与过去二预测位置A2连接的直线La，预测位置A0处于左侧时判定为左转弯，处于右侧时判定为右转弯。并且，以左转弯为正而右转弯为负的方式定义带符号的预测曲率ρs。

例如，如图20所示，若考虑多个预测轨迹，则对于将过去一预测位置A1与过去二预测位置A2连接的直线La，在预测位置A0处于左侧的预测轨迹t1、t2的情况下，判定为左转弯，向预测曲率ρ’标注正号而定义带符号的预测曲率ρs。即成为ρs=ρ’。

另外，对于将过去一预测位置A1与过去二预测位置A2连接的直线La，在预测位置A0处于右侧的预测轨迹t3、t4的情况下，判定为右转弯，向预测曲率ρ’标注负号而定义带符号的预测曲率ρs。即成为ρs=―ρ’。

在预测位置A0处于直线La上时，车辆1直行而预测曲率ρ’为0，因此带符号的预测曲率ρs也定义为0。即成为ρs=0。

在此，若着眼于各直线La、Lb的斜率a1、a2，则在图20的预测轨迹t1、t2那样的左转弯的情况下，将过去一预测位置A1与过去二预测位置A2连接的直线La的斜率a1小于将预测位置A0与过去一预测位置A1连接的直线Lb的斜率a2。

另外，在图20的预测轨迹t3、t4那样的右转弯的情况下，直线La的斜率a1大于直线Lb的斜率a2，在预测位置A0处于直线La上时，直线La的斜率a1与直线Lb的斜率a2相等。

因此，以左转弯时为正而右转弯时为负的方式，通过着眼于各直线La、Lb的斜率a1、a2的以下条件，能够定义带符号的预测曲率ρs。

·a1>a2时，为右转弯，因此ρs=―ρ’

·a1<a2时，为左转弯，因此ρs=ρ’

·a1=a2时，为直行，因此ρs=0

接着，参照图21，说明步骤S403中的辅助转矩控制的详情。图21是辅助转矩控制的控制框图。另外，在图21中，对于与图9、图12重复的部位，标注同一附图标记并适当省略其说明。

在图21中，在执行辅助转矩控制时，ECU100利用加法运算器121、乘法运算器122、微分器123、增益乘法运算器124、延时器（延迟器）125、控制映射MP8、MP3，算出辅助转矩TA的目标值TAtag。并且，根据该算出的目标值TAtag，控制EPS促动器300，产生所希望的辅助转矩TA。

更具体而言，辅助转矩TA的目标值TAtag通过加法运算器121的作用，表示为下述（42）式。

TAtag=TAbase+dρV2…（42）

在上述（42）式中，TAbase是向辅助转矩TA赋予基准的基本辅助转矩，通过控制映射MP8进行设定。

控制映射MP8是将转向转矩MT与基本辅助转矩TAbase建立对应而构成的映射。从图21例示的控制映射MP8可知，基本辅助转矩TAbase根据转向转矩MT而变化，基本上，转向转矩MT越大则基本辅助转矩TAbase设定得越大。

另外，在上述（42）式中，dρV2是基于带符号的预测曲率ρs的微分值而导出的辅助转矩TA的校正量。在将辅助转矩控制的目标值设为基本辅助转矩TAbase时，对于目标辅助特性而初期的响应延迟大。因此，为了提高辅助转矩控制的响应性，如上述（42）式所示，加上辅助转矩校正量dρV2。以下说明其导出方法的详情。

辅助转矩校正量dρV2通过乘法运算器122的作用而表示为下述（43）式。

dρV2=GNv×dρ2·K2…（43）

在此，dρ2是带符号的预测曲率ρs的微分值，如下所述通过微分器123算出。而且，K2是规定的增益，在增益乘法运算器124中乘以dρ2。

另外，（43）式的GNv与上述第一、第二实施方式同样地，是基于车速V而通过控制映射MP3设定的车速增益，通过乘法运算器122，乘以来自增益乘法运算器124的输出dρ2·K2。由于预测曲率ρ’主要在中高速下能够有效地提取，因此如图21所示的控制映射MP3那样，在中高速下车速增益GNv设定得较大。能够例如通过实验使控制映射MP3所示的车速V与车速增益GNv的对应关系适合。

增益K2被设定为以下的量：通过对带符号的预测曲率ρs的微分值dρ2放大K2增益倍所得的dρ2·K2而能够对在仅使用了基本辅助转矩TAbase的辅助转矩控制下发生的响应延迟进行补偿。增益K2能够通过设计或实验来确定。

带符号的预测曲率ρs的微分值dρ2通过微分器123，表示为下述（44）式。

【数式12】

dρ2=(ρd2(t)-ρd2(t-sampling_time))/sampling_time…(44)

在此，ρd2是进行了向带符号的预测曲率ρs加入延时td的延迟运算的“延时后的预测曲率”，如下所述通过延时器（延迟器）125算出。而且，sampling_time是采样间隔。即，带符号的预测曲率ρs的微分值dρ2是将延时后的预测曲率的本次值ρd2（t）与前一次值ρd2（t―sampling_time）之差除以采样间隔sampling_time而算出的预测曲率ρs的时间变化量。

延时后的预测曲率ρd2在延时器（延迟器）125中，进行向带符号的预测曲率ρs加入延时td2的延时处理而算出，例如表示为下述（45）式。

ρd2（t）=ρs（t―td2）…（45）

在此，td2是调整延时的大小的参数，设定在td=0～a2/V的范围内（a2为常数），根据车速V而可变。

即，步骤S403中的辅助转矩控制的输入信息即带符号的预测曲率ρs首先在延时器125中进行（45）式的延时处理，接着在微分器123中通过（44）式算出微分值dρ2，如（43）式所示，通过增益乘法运算器124乘以增益K2，通过乘法运算器122乘以与车速V对应的车速增益GNv，其结果是，作为辅助转矩校正量dρV2而输出。

关于这样的本实施方式的辅助转矩控制的效果，参照图22、23进行说明。图22是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图，图23是将图22所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图22、23中，细实线所示的图形L01表示目标辅助特性，该目标辅助特性表示根据转向转矩MT而确定的辅助转矩控制的目标值的时间推移。该目标辅助特性L01具体而言是在图21所示的辅助转矩控制的控制框图中，基于转向转矩MT使用控制映射MP8而导出的基本辅助转矩TAbase。在图22、23所示的例子中，目标辅助特性L01从0连续地增加到规定值。

在图22、23中，单点划线所示的图形L02表示在本实施方式中基于预测曲率ρ’（带符号的预测曲率ρs）的微分值而算出的辅助转矩校正量dρV2的时间推移。而且，粗实线所示的图形L03表示在适用本实施方式的将辅助转矩校正量dρV2与辅助转矩目标值TAtag相加的处理（以下，称为预测曲率微分校正）时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。而且，虚线所示的图形L04表示在作为比较例未实施本实施方式的预测曲率微分校正时（仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时）从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。

如图22、23的图形L04所示，在将辅助转矩目标值TAtag仅作为通过图21的控制映射MP8导出的基本辅助转矩TAbase的比较例时，由EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移相对于目标辅助特性L01上升时的响应延迟变大，而且，虽然追随于目标辅助特性L01，但残留有常规偏差。如此，在仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时，尤其是由于转向初期的辅助转矩TA的响应延迟，无法实现与转向转矩MT对应的充分的辅助转矩TA，可能无法获得驾驶员所希望的转向特性。

相对于此，在本实施方式中，为了适当地提供用于对驾驶员的转向转矩MT进行辅助的辅助转矩TA，基于预测曲率ρ’的微分值来控制辅助转矩TA。更详细而言，在本实施方式中，基于预测曲率ρ’的微分值，算出图22、23的图形L02所示的辅助转矩校正量dρV2，并将其与辅助转矩目标值TAtag相加。尤其是如图形L02所示，在目标辅助特性L01变化得较大的比较例（图形L04）中发生了响应延迟的转向初期，增大辅助转矩校正量dρV2，能够补偿辅助转矩TA的响应延迟。

通过这样的结构，在本实施方式中，使自当前位置前往的暂定行驶位置处的道路信息即预测曲率ρ’的变化量反映到现在时刻下的车辆1的转向控制中，能够前馈控制辅助转矩TA，如图22、23的图形L03所示，与比较例（图形L04）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起接近目标辅助特性L01。因此，转向初期的由辅助转矩的响应延迟引起的转向转矩不会增加，能获得驾驶员所希望的转向特性，能够进行与驾驶员的感觉一致的辅助转矩控制。

接着，将本实施方式的预测曲率微分校正与以往的补偿方法相比，进一步说明本实施方式的效果。首先，参照图24、25，说明与公知的转矩微分补偿的比较。图24是例示以转矩微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图25是将图24所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

转矩微分补偿是指，在设定与转向转矩MT对应的辅助转矩目标值TAtag的主控制中，通过加上与转向转矩MT的微分值对应的微分校正值乘以增益所得到的转矩微分补偿量，来改善辅助转矩控制的响应性。

在图24、25中，单点划线所示的图形L05表示将该转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L03、L04与图22、23的图形相同。

在转矩微分补偿中，越增大上述的增益而增大转矩微分补偿量，则越能够改善辅助转矩控制的响应性，但若过分增大该增益，则在目标辅助特性L01从单调增加向固定值过渡时（图24所示的区域A），辅助转矩TA过冲，因此为了避免发生这种过冲而对增益值的增加设置界限，因此在提高辅助转矩控制的响应性方面也存在界限。因此，如图25的图形L05所示，在将转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时，与仅将基本辅助转矩TAbase设为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但是依然存在上升时的响应延迟，也残留有偏差。

相对于此，在本实施方式的预测曲率微分校正中，如图24、25的图形L03所示，与转矩微分补偿（图形L05）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

接着，参照图26、27，说明与公知的δ微分补偿的比较。图26是例示以δ微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图27是将图26所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图26、27中，单点划线所示的图形L06表示在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L03、L04与图24、25的情况相同。

在δ微分补偿中，越增大δ微分补偿量，则越能够改善辅助转矩控制的响应性，但若过分增大δ微分补偿量，则目标辅助特性L01从单调增加向固定值过渡时（图26所示的区域A）辅助转矩TA过冲，因此为了避免发生这种过冲而对δ微分补偿量的增加设置界限，因此在提高辅助转矩控制的响应性方面也存在界限。因此，如图27的图形L06所示，在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时，与仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但依然存在上升时的响应延迟，也残留有偏差。

相对于此，在本实施方式的预测曲率微分校正中，如图26、27的图形L03所示，与δ微分补偿（图形L06）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

如此，本实施方式的预测曲率微分校正（图形L03）与转矩微分补偿（图形L05）、δ微分补偿（图形L06）等现有的补偿方法相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起良好地接近目标辅助特性L01。因此，能够进行与驾驶员的感觉更一致的辅助转矩控制。

<第五实施方式>

接着，参照图28～图34，说明本发明的第五实施方式。

在第四实施方式中，基于预测曲率ρ’（t）的时间变化量（微分值）来控制辅助转矩控制的校正量，但第五实施方式在基于预测曲率ρ’（t）而算出辅助转矩控制的校正量这一点上与第四实施方式不同。即，本实施方式的辅助转矩控制的内容与参照图18的流程图而说明的第四实施方式的方向盘控制处理中的步骤S403的辅助转矩控制的内容不同。

参照图28，说明与第四实施方式的不同点即图18的流程图的步骤S403的辅助转矩控制的详情。图28是本实施方式的辅助转矩控制的控制框图。

在图28中，在执行辅助转矩控制时，ECU100利用加法运算器131、乘法运算器132、低通滤波器（LPF）133、增益乘法运算器134、延时器（延迟器）135、控制映射MP8、MP3，算出辅助转矩TA的目标值TAtag。当算出目标值时，EPS促动器300根据该目标值而被控制。更具体而言，辅助转矩TA的目标值TAtag通过加法运算器131的作用，表示为下述（46）式。

TAtag=TAbase+dρV1…（46）

在上述（46）式中，TAbase是向辅助转矩赋予基准的基本辅助转矩，与第四实施方式同样地，通过控制映射MP8进行设定。

另外，在上述（46）式中，dρV1是基于带符号的预测曲率ρs而导出的辅助转矩的校正量。在将辅助转矩控制的目标值作为基本辅助转矩TAbase时，相对于目标辅助特性而初期的响应延迟较大。因此，为了提高辅助转矩控制的响应性，如上述（46）式所示，加上基于带符号的预测曲率ρs的校正量dρV1。以下说明其导出方法的详情。

首先，在延时器（延迟器）135中，进行向带符号的预测曲率ρs加入延时td1的延迟运算，算出“延时后的预测曲率”ρd1。延时后的预测曲率ρd1例如表示为下述（47）式。

ρd1（t）=ρs（t―td1）…（47）

在此，td1是调整延时大小的参数，设定在td1=0～a1/V的范围内（a1为常数），根据车速V而可变。另外，延时量td1的车速V的特性能够设为与第四实施方式的td2的特性相同。

接着，在低通滤波器（LPF）133中，对该延时后的预测曲率ρd1进行滤波处理，并算出作为调整了相位的“滤波处理后的带符号的预测曲率”dρ1。

接着，在增益乘法运算器134中，对滤波处理后的带符号的预测曲率dρ1乘以规定增益K1。增益K1被设定为以下的量：通过对滤波处理后的带符号的预测曲率dρ1放大K1增益倍所得的dρ1·K1而能够对仅使用基本辅助转矩TAbase的辅助转矩控制所产生的响应延迟进行补偿。增益K1能够通过设计或实验来确定。

接着，通过乘法运算器132的作用，进一步对由增益乘法运算器134算出的dρ1·K1乘以车速增益GNv，算出辅助转矩校正量dρV1。辅助转矩校正量dρV1表示为下述（48）式。

dρV1=GNv×dρ1·K1…（48）

另外，（48）式的车速增益GNv与第四实施方式同样地，基于车速V通过控制映射MP3进行设定。

关于这样的本实施方式的辅助转矩控制的效果，参照图29、30进行说明。图29是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图，图30是将图29所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图29、30中，粗实线所示的图形L07表示在适用本实施方式的将辅助转矩校正量dρV1与辅助转矩目标值TAtag相加的处理（以下，称为预测曲率校正）时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。而且，双点划线所示的图形L08将带符号的预测曲率ρs的时间推移与辅助转矩的标度对应来表示。另外，与图22同样地，图形L01表示目标辅助特性，图形L04表示在作为比较例而未实施本实施方式的预测曲率校正时（仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时）从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。

如图29、30的图形L04所示，在将辅助转矩目标值TAtag仅设为通过图28的控制映射MP8导出的基本辅助转矩TAbase的比较例时，由EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移相对于目标辅助特性L01上升时的响应延迟增大，而且，虽然追随于目标辅助特性L01，但残留有常规偏差。如此，在仅将基本辅助转矩TAbase设为辅助转矩目标值TAtag时，尤其是由于转向初期的辅助转矩TA的响应延迟，无法实现与转向转矩MT对应的充分的辅助转矩TA，可能无法获得与驾驶员的意图一致的转向特性。

相对于此，在本实施方式中，为了良好地提供用于对驾驶员的转向转矩MT进行辅助的辅助转矩TA，而基于预测曲率ρ’来控制辅助转矩TA。预测曲率ρ’是自当前位置前往的暂定行驶位置处的道路信息，因此如图29、30的图形L08所示，具有如下特性：没有与目标辅助特性L01同样的时间过渡，且与目标辅助特性L01相比时间过渡的时刻提前。因此，在本实施方式中，基于该预测曲率ρ’而算出辅助转矩校正量dρV1，并将其与辅助转矩目标值TAtag相加，由此能够实现驾驶员所希望的辅助转矩TA。

通过这样的结构，在本实施方式中，将自当前位置前往的暂定行驶位置处的道路信息即预测曲率ρ’反映到现在时刻下的车辆1的转向控制中，能够前馈控制辅助转矩TA，如图29、30的图形L07所示，与比较例（图形L04）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起接近目标辅助特性L01。因此，转向初期的由辅助转矩的响应延迟引起的转向转矩不会增加，能获得与驾驶员的意图一致的转向特性，能够进行与驾驶员的感觉一致的辅助转矩控制。

接着，将本实施方式的预测曲率校正与现有补偿方法相比，进一步说明本实施方式的效果。首先，参照图31、32，说明与公知的转矩微分补偿的比较。图31是例示将转矩微分补偿作为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图32是将图31所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图31、32中，单点划线所示的图形L05与图24、25同样地，表示在将该转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L04、L07与图29、30的情况相同。

如图32的图形L05所示，在将转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时，与参照图24、25说明那样仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但依然存在上升时的响应延迟，也残留有偏差。

相对于此，在本实施方式的预测曲率校正中，如图31、32的图形L07所示，与转矩微分补偿（图形L05）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

接着，参照图33、34，说明与公知的δ微分补偿的比较。图33是例示将δ微分补偿设为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图34是将图33所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图33、34中，单点划线所示的图形L06与图26、27同样地，表示在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L04、L07与图29、30的情况相同。

如图34的图形L06所示，在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时，与参照图26、27说明那样仅将基本辅助转矩TAbase设为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但依然存在上升时的响应延迟，也残留有偏差。

相对于此，在本实施方式的预测曲率校正中，如图33、34的图形L07所示，与δ微分补偿（图形L06）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

如此，本实施方式的预测曲率校正（图形L07）与转矩微分补偿（图形L05）、δ微分补偿（图形L06）等现有补偿方法相比，能够良好地使辅助转矩TA从转向初期起接近目标辅助特性L01。因此，能够进行与驾驶员的感觉更一致的辅助转矩控制。

<第六实施方式>

接着，参照图35～图41，说明本发明的第六实施方式。

第六实施方式是将上述的第四实施方式的预测曲率微分校正与第五实施方式的预测曲率校正组合而得到的实施方式。即，在第六实施方式中，并用基于预测曲率ρ’（t）的时间变化量（微分值）算出的辅助转矩控制的校正量和基于预测曲率ρ’（t）算出的辅助转矩控制的校正量，控制辅助转矩。

图35是本实施方式的辅助转矩控制的控制框图。如图35所示，辅助转矩TA的目标值TAtag通过加法运算器121、131的作用，表示为下述（49）式。

TAtag=TAbase+dρV1+dρV2…（49）

在上述（49）式中，TAbase是向辅助转矩赋予基准的基本辅助转矩，与第四、五实施方式同样地，通过控制映射MP8进行设定。

另外，在上述（49）式中，dρV1是基于带符号的预测曲率ρs而导出的辅助转矩的校正量，与第五实施方式同样地利用乘法运算器132、低通滤波器（LPF）133、增益乘法运算器134、延时器（延迟器）135、控制映射MP3而算出。

另外，dρV2是基于带符号的预测曲率ρs的微分值而导出的辅助转矩的校正量，与第四实施方式同样地利用乘法运算器122、微分器123、增益乘法运算器124、延时器（延迟器）125、控制映射MP3而算出。

关于这样的本实施方式的辅助转矩控制的效果，参照图36、37进行说明。图36是例示辅助转矩控制的执行过程中的辅助转矩的时间推移的图，图37是将图36所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察的图。

在图36、37中，粗实线所示的图形L09表示在适用本实施方式的将辅助转矩校正量dρV1与辅助转矩目标值TAtag相加的预测曲率校正和将辅助转矩校正量dρV2与辅助转矩目标值TAtag相加的预测曲率微分校正时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，与图29同样地，图形L01表示目标辅助特性，图形L04表示在作为比较例未实施本实施方式的预测曲率校正及预测曲率微分校正时（仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时）从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移，图形L08将带符号的预测曲率ρs的时间推移与辅助转矩的标度对应而表示。

如图36、37的图形L04所示，在将辅助转矩目标值TAtag仅设为通过图35的控制映射MP8导出的基本辅助转矩TAbase的比较例的情况下，由EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移相对于目标辅助特性L01上升时的响应延迟增大，而且，虽然追随于目标辅助特性L01，但残留有常规偏差。如此，在仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时，尤其是由于转向初期的辅助转矩TA的响应延迟，无法实现与转向转矩MT对应的充分的辅助转矩TA，可能无法获得与驾驶员的意图一致的转向特性。

相对于此，在本实施方式中，为了良好地提供用于对驾驶员的转向转矩MT进行辅助的辅助转矩TA，基于预测曲率ρ’及其微分值来控制辅助转矩TA。更详细而言，在本实施方式中构成为，如图36、37的图形L09所示，基于没有与目标辅助特性L01同样的时间过渡且时间过渡的时刻比目标辅助特性L01提前的预测曲率ρ’，算出辅助转矩校正量dρV1，而且，基于该预测曲率ρ’的微分值，算出辅助转矩校正量dρV2，并将它们与辅助转矩目标值TAtag相加。

根据这样的结构，在本实施方式中，基于预测曲率ρ’及其微分值而能够前馈控制辅助转矩目标值TAtag，如图36、37的图形L09所示，与比较例（图形L04）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起接近目标辅助特性L01。而且，与单独适用第四实施方式的预测曲率微分校正（图22、23的图形L03）、第五实施方式的预测曲率校正（图29、30的图形L07）的情况相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起接近目标辅助特性L01。因此，转向初期的由辅助转矩的响应延迟引起的转向转矩不会增加，能获得与驾驶员的意图一致的转向特性，能够进行与驾驶员的感觉一致的辅助转矩控制。

接着，将本实施方式与现有补偿方法相比，进一步说明本实施方式的效果。首先，参照图38、39，说明与公知的转矩微分补偿的比较。图38是例示以转矩微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图39是将图38所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图38、39中，单点划线所示的图形L05与图24、25同样地，表示在将该转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L04、L09与图36、37的情况相同。

如图39的图形L05所示，在将转矩微分补偿适用于辅助转矩控制时，与参照图24、25说明那样仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但依然存在上升时的响应延迟，也残留有偏差。

相对于此，在本实施方式中，如图38、39的图形L09所示那样，与转矩微分补偿（图形L05）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

接着，参照图40、41，说明与公知的δ微分补偿的比较。图40是例示以δ微分补偿为比较例的辅助转矩的时间推移的图，图41是将图40所示的辅助转矩的时间推移中的辅助转矩控制的初期部分放大观察而得到的图。

在图40、41中，单点划线所示的图形L06与图26、27同样地，表示在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时从EPS促动器300输出的辅助转矩TA的时间推移。另外，图形L01、L04、L09与图36、37的情况相同。

如图41的图形L06所示，在将δ微分补偿适用于辅助转矩控制时，与参照图26、27说明那样仅将基本辅助转矩TAbase作为辅助转矩目标值TAtag时（图形L04）相比，能够提高辅助转矩的响应性，但依然存在上升时的响应延迟，也存在偏差。

相对于此，在本实施方式的预测曲率校正及预测曲率微分校正中，如图40、41的图形L09所示，与δ微分补偿（图形L06）相比，能够使辅助转矩TA从转向初期起更接近目标辅助特性L01。

如此，将本实施方式的预测曲率校正与预测曲率微分校正组合而得到的校正方法（图形L09）与转矩微分补偿（图形L05）、δ微分补偿（图形L06）等现有补偿方法相比，能够使辅助转矩TA良好地从转向初期起接近目标辅助特性L01。因此，能够进行与驾驶员的感觉更一致的辅助转矩控制。

<第七实施方式>

接着，参照图42，说明本发明的第七实施方式。本实施方式在上述的第四～六实施方式中，追加了基于路面摩擦系数μ而判断能否实施预测曲率微分校正（第四、六实施方式的辅助转矩校正量dρV2与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）或预测曲率校正（第五、六实施方式的辅助转矩校正量dρV1与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）的功能。

图42是本实施方式的辅助转矩控制的控制框图。如图42所示，在本实施方式中，作为判断能否实施辅助转矩校正控制的功能，还具备：基于路面摩擦系数μ来判定是否实施辅助转矩校正控制的控制实施判定部141；在切换来自控制实施判定部141的输出值时对输出值进行递增或递减处理的递增递减处理部142；及将从递增递减处理部142输出的增益值与从乘法运算器132输出的预测曲率校正的辅助转矩校正量dρV1和从乘法运算器122输出的预测曲率微分校正的辅助转矩校正量dρV2相乘的乘法运算器143、144。

控制实施判定部141基于路面摩擦系数μ的推定值（μ推定值），判定是否实施辅助转矩校正控制。更详细而言，控制实施判定部141在μ推定值为规定值以上时，判定为实施辅助转矩校正控制，作为输出值而输出1。而且，在μ推定值小于规定值而路面摩擦系数μ小的状态（低μ状态）下，为了防止过度的辅助而判定为不实施辅助转矩校正控制，作为输出值而输出0。即，控制实施判定部141在μ推定值从小于规定值过渡到规定值以上时将输出值从0切换成1，而且，在μ推定值从规定值以上过渡到小于规定值时将输出值从1切换成0。

另外，控制实施判定部141的输入信息即路面摩擦系数μ的推定值（μ推定值）能够基于车辆1的各种传感器信息而使用公知的推定方法来算出。在μ推定值的算出中使用的传感器信息例如包括：上述的转向角传感器17、车速传感器19、横摆率传感器20及横向加速度传感器21，此外，还包括检测各车轮FL、FR的车轮速度的车轮速度传感器、检测车辆1的前后加速度的前后加速度传感器、检测车辆1的上下加速度（铅垂方向的加速度）的上下加速度传感器、检测主缸的压力的主压传感器等。

递增递减处理部142基于控制实施判定部141的输出值，输出与辅助转矩校正量dρV1、dρV2相乘的增益值。具体而言，递增递减处理部142在控制实施判定部141的输出值固定为0或1时，将其输出值直接作为增益值输出，尤其是在将来自控制实施判定部141的输出值从0切换成1、或从1切换成0时，递增递减处理部142进行递增或递减处理以使输出值在规定时间内逐渐变化，防止增益值被急剧切换这一情况。例如在控制实施判定部141中从能够实施控制的判定切换为无法实施控制的判定时，输出值从1向0切换，但不是瞬间切换，而是逐级地从1向0变化，由此能够防止辅助转矩的急剧的变动。另外，在控制实施判定部141中从无法实施控制的判定（输出值0）切换为能够实施控制的判定（输出值1）时也同样地逐级变化。

说明本实施方式的效果。通常，在路面摩擦系数μ低时（低μ时），与高时相比，自动回正转矩减小，因此所需的辅助力可以减小。相对于此，通过预测曲率校正及预测曲率微分校正导出的辅助转矩校正量dρV1、dρV2由于增益K1、K2恒定，因此在低μ时，有时会成为过度的辅助。因此，在本实施方式中，在辅助转矩控制中，通过设置关于路面摩擦系数μ的许可条件，限于能够适当的辅助的状况而能够执行辅助转矩控制，其结果是，能够进行与驾驶员的感觉更一致的控制。

另外，在图42中，例示了具备预测曲率微分校正及预测曲率校正这两方的第六实施方式的结构，但也能够适用于图21所示的仅具备预测曲率微分校正的第四实施方式的结构、图28所示的仅具备预测曲率校正的第五实施方式的结构。

<第八实施方式>

接着，参照图43，说明本发明的第八实施方式。本实施方式在上述的第四～六实施方式中，追加了基于车辆1的加速度而判断能否实施预测曲率微分校正（第四、六实施方式的辅助转矩校正量dρV2与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）或预测曲率校正（第五、六实施方式的辅助转矩校正量dρV1与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）的功能。

图43是本实施方式的辅助转矩控制的控制框图。如图43所示，在本实施方式中，还具备：对车速V进行微分的微分器151；基于由微分器151算出的车辆1的加速度来判定是否实施辅助转矩校正控制的控制实施判定部152；递增递减处理部153；及乘法运算器154、155。另外，递增递减处理部153和乘法运算器154、155具有与第七实施方式的递增递减处理部142及乘法运算器143、144同样的功能。

微分器151对所输入的车辆1的速度V进行微分运算而算出加速度。

控制实施判定部152基于由微分器151算出的车辆1的加速度的值，判定是否实施辅助转矩校正控制。更详细而言，控制实施判定部152在车辆1的前后加速度（车速微分）处于规定范围内时，判定为实施辅助转矩校正控制，作为输出值而输出1。而且，在车辆1的加速度处于规定范围外时，为了防止过度的辅助而判定为不实施辅助转矩校正控制，作为输出值而输出0。

对本实施方式的效果进行说明。通常在车辆1加速时或减速时，与定速行驶时相比，自动回正转矩有时会减小，此时所需的辅助力可以减小。相对于此，通过预测曲率校正及预测曲率微分校正导出的辅助转矩校正量dρV1、dρV2由于增益K1、K2恒定，因此在加减速时有时会成为过度的辅助。因此，在本实施方式中，通过设置关于加减速的许可条件，限于能够适当的辅助的状况而能够执行辅助转矩控制，其结果是，能够进行与驾驶员的感觉更一致的控制。

另外，在图43中，例示了具备预测曲率微分校正及预测曲率校正这两方的第六实施方式的结构，但也可以适用于图21所示的仅具备预测曲率微分校正的第四实施方式的结构、图28所示的仅具备预测曲率校正的第五实施方式的结构。

<第九实施方式>

接着，参照图44，说明本发明的第九实施方式。本实施方式在上述的第四～六实施方式中，追加了基于转向角速度MA’来调节预测曲率微分校正（第四、六实施方式的辅助转矩校正量dρV2与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）或预测曲率校正（第五、六实施方式的辅助转矩校正量dρV1与辅助转矩目标值TAtag相加的处理）的附加比例的功能。

图44是本实施方式的辅助转矩控制的控制框图。如图44所示，在本实施方式中，还具备：基于转向角速度MA’来调整辅助转矩校正控制的附加比例的控制调整部161；及将从控制调整部161输出的增益值与从乘法运算器132输出的预测曲率校正的辅助转矩校正量dρV1和从乘法运算器122输出的预测曲率微分校正的辅助转矩校正量dρV2相乘的乘法运算器162、163。

控制调整部161如图44所示，具备将转向角速度MA’与辅助增益GNma’建立对应而构成的控制映射MP9。控制调整部161基于所输入的转向角速度MA’，使用控制映射MP9，选择与该转向角速度MA’对应的辅助增益GNma’而输出。从图44所示的控制映射MP9可知，辅助增益GNma’在转向角速度MA’低的区域中设定为1，当超过规定的转向角速度MA’时设定为根据速度增加而减小至0。即，在转向角速度MA’大的区域（例如紧急回避等操作者紧急地转动方向盘的状态等）中，以难以附加辅助转矩校正量的方式进行控制。另一方面，转向角速度MA’越小则辅助增益GNma’越增加，因此辅助转矩校正量的附加比例增加，能够增大辅助转矩。

对本实施方式的效果进行说明。通常，在转向角速度MA’高时，预测曲率ρ’信息的精度低，认为难以提取驾驶员的意图。在本实施方式中，在转向角速度MA’高的区域中，为了减小辅助转矩校正量而降低辅助增益GNma’，由此限于转向角速度MA’低而能够提取驾驶员的意图的状况，能够进行适当的辅助控制。

本发明不限于上述的实施方式，在不违反从权利要求及说明书整体读取的发明的主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用信息处理装置也包含于本发明的技术范围内。

例如，在上述实施方式中，基于预测曲率（所推定的转弯曲率）ρ’或该预测曲率ρ’（带符号的预测曲率ρs）的微分值（时间变化量）dρ2，控制EPS促动器300（辅助转矩提供单元）而生成辅助转矩TA，但取而代之，也可以构成为控制VGRS促动器200（转向角可变单元）而使转向角MA（转向输入）与作为转向轮的前轮的转向角之间的关系（转向传递比）变化。

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…EPS促动器

Claims

1.一种车辆用信息处理装置，搭载于车辆，所述车辆具备能够使转向输入与转向轮的转向角之间的关系变化的转向角可变单元和能够提供用于对驾驶员的转向转矩进行辅助的辅助转矩的辅助转矩提供单元中的至少一方，

所述车辆用信息处理装置的特征在于，具备：

将来位置算出单元，基于与所述转向输入对应的转向输入信息、规定转弯状态的车辆状态量及车速，算出所述车辆的将来位置；

推定单元，基于由包含至少一个所算出的所述将来位置且包含与所述车辆的当前位置对应的车辆位置的、所述车辆的三个以上车辆位置决定的假想圆的半径，推定自所述当前位置前往的暂定行驶位置处的所述车辆的转弯曲率；

控制单元，根据所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率或者所述转弯曲率的时间变化量而增减由所述辅助转矩提供单元提供的所述辅助转矩或者改变所述转向角可变单元的所述转向输入与所述转向角之间的关系。

2.根据权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述将来位置算出单元取得所述车辆的当前位置及过去位置，并基于该取得的当前位置及过去位置、与所述转向输入对应的转向输入信息、规定转弯状态的车辆状态量及车速来算出所述将来位置。

3.根据权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述将来位置是根据相对于基准位置的相对位置变化量而规定的相对位置。

4.根据权利要求2所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备检测所述车辆状态量的检测单元，

所述将来位置算出单元在算出所述将来位置时利用所检测出的所述车辆状态量。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述转向输入信息是转向角，所述车辆状态量是横摆率、横向加速度及车身滑移角。

7.根据权利要求5所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

8.根据权利要求1～4、7中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述三个以上车辆位置包括算出时刻在时序上彼此相邻的三个车辆位置。

9.根据权利要求5所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

10.根据权利要求6所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

11.根据权利要求1～4、7、9、10中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

所述推定单元基于所取得的所述当前位置及多个过去位置来推定所述当前位置处的所述车辆的转弯曲率，

所述控制单元在所述驾驶员对转向输入单元进行回轮操作时，基于所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率和所推定的所述当前位置处的转弯曲率来控制所述辅助转矩。

12.根据权利要求5所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

13.根据权利要求6所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

14.根据权利要求8所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

15.根据权利要求11所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率的前次值与所推定的所述当前位置处的转弯曲率的当前值之差越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩。

16.根据权利要求12～14中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

17.根据权利要求1～4、7、9、10、12～15中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

在所述驾驶员进行打轮操作时，所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩的阻尼控制项或摩擦转矩控制项。

18.根据权利要求5所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

19.根据权利要求6所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

20.根据权利要求8所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

21.根据权利要求11所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

22.根据权利要求16所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

23.根据权利要求1～4、7、9、10、12～15、18～22中任一项所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

在所述驾驶员进行打轮操作时，所推定的所述暂定行驶位置处的转弯曲率与所推定的所述当前位置处的转弯曲率的偏差越大，则所述控制单元越增大所述辅助转矩的阻尼控制项或摩擦转矩控制项。

24.根据权利要求5所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

25.根据权利要求6所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

26.根据权利要求8所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

27.根据权利要求11所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

28.根据权利要求16所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

29.根据权利要求17所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

具备获取单元，取得所述车辆的当前位置及多个过去位置，

30.根据权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述控制单元在路面摩擦系数为规定值以上时实施基于所推定的所述转弯曲率或者所述转弯曲率的时间变化量的所述辅助转矩的控制。

31.根据权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

所述控制单元在所述车辆的加速度处于规定范围内时实施基于所推定的所述转弯曲率或者所述转弯曲率的时间变化量的所述辅助转矩的控制。

32.根据权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其特征在于，

转向角速度越小，则所述控制单元越增大所述辅助转矩。