CN105339241A

CN105339241A - 掌舵控制装置

Info

Publication number: CN105339241A
Application number: CN201480036981.3A
Authority: CN
Inventors: 谷口弘树
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: MX345983B; US20160114832A1; CN105339241B; US9604670B2; EP3015343A1; MX2015017711A; RU2016102613A; JP5971417B2; WO2014208248A1; EP3015343B1; JPWO2014208248A1; EP3015343A4; RU2627262C2

Abstract

本发明提供一种掌舵控制装置，基于自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵反作用力的掌舵反作用力控制量，控制对掌舵部赋予掌舵反作用力的掌舵反作用力促动器，并且基于自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵量的掌舵控制量，控制对机械性地与掌舵部断开的转向部赋予转向扭矩的转向促动器时，在掌舵反作用力控制量为规定阈值以上的状态持续了规定时间的情况下，运算使掌舵反作用力控制量降低的反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量，并且代替掌舵反作用力控制量而基于反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量进行控制掌舵反作用力促动器的反作用力抑制处理，另一方面，在开始反作用力抑制控制时，将掌舵量保持为反作用力抑制处理开始时刻的值。

Description

掌舵控制装置

技术领域

本发明涉及掌舵控制装置。

背景技术

在专利文献1中公开有，自车的横向位置越接近白线，越增大远离白线的方向的掌舵反作用力来控制车道偏离，进行驾驶者的驾驶辅助的技术。

专利文献1：(日本)特开2001－48034号公报

但是，当上述那样的驾驶辅助持续长时间时，驾驶者会过于相信驾驶辅助，对驾驶的意识可能会降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掌舵控制装置，能够抑制车道偏离，并且提高驾驶者对驾驶的意识。

本发明中，基于自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵反作用力的掌舵反作用力控制量，控制对掌舵部赋予掌舵反作用力的掌舵反作用力促动器，并且基于自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵量的掌舵控制量，控制对机械性地与掌舵部断开的转向部赋予转向扭矩的转向促动器时，在掌舵反作用力控制量为规定阈值以上的状态持续了规定时间的情况下，计算使掌舵反作用力控制量降低的反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量，并且代替掌舵反作用力控制量，基于反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量，进行控制掌舵反作用力促动器的反作用力抑制处理，另一方面，在反作用力抑制控制开始时，将转向量保持为反作用力抑制处理开始时刻的值。

因此，能够抑制车道偏离，并且可抑制驾驶者过于相信驾驶辅助，能够提高驾驶者对驾驶的意识。

附图说明

图1是表示实施例1的车辆的掌舵系统的系统图；

图2是转向控制部19的控制框图；

图3是掌舵反作用力控制部20的控制框图；

图4是干扰抑制指令转向角运算部32的控制框图；

图5是与横摆角相应的反弹力运算部37的控制框图；

图6是与横向位置相应的反弹力运算部38的控制框图；

图7是表示横摆角F/B控制及横向位置F/B控制的控制区域的图；

图8是表示行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到零星的侧风时的横摆角变化的时间图；

图9是表示行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到连续的侧风的情况下，不实施横向位置F/B控制时的横摆角变化及横向位置变化的时间图；

图10是表示行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到连续的侧风的情况下，实施横向位置F/B控制时的横摆角变化及横向位置变化的时间图；

图11是侧力偏移部34的控制框图；

图12是表示表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性向与自动回正扭矩相同的方向偏移的状态的图；

图13是表示方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系的特性图；

图14是表示通过将表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性向与自动回正扭矩相同的方向偏移，表示方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系的特性变化的状态的图；

图15是掌舵反作用力扭矩偏移部36的控制框图；

图16是与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图；

图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图；

图18是表示表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移的状态的图；

图19是表示方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系的特性图；

图20是表示通过将表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移，表示方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系的特性变化的状态的图；

图21是掌舵反作用力扭矩偏移量为阈值以上的状态持续了规定时间时的掌舵反作用力扭矩偏移量和与横向位置相应的反弹力的时间图。

标记说明

1：掌舵部

2：转向部

3：后备离合器

4：SBW控制器

5FL、5FR：左右前轮

6：方向盘

7：转向轴

8：反作用力电动机

9：掌舵角传感器

11：小齿轮轴

12：转向齿轮

13：转向电动机

14：转向角传感器

15：齿条齿轮

16：齿条

17：摄像头

18：车速传感器

19：转向控制部

19a：加法器

20：掌舵反作用力控制部

20a：减法部

20b：加法器

20c：加法器

21：映像处理部

22：电流驱动器

23：电流驱动器

24：汽车导航系统

31：指令转向角运算部

32：干扰抑制指令转向角运算部

32a：横摆角运算部

32b：曲率运算部

32c：横向位置运算部

32d：加法器

32e：目标横摆力矩运算部

32f：目标横摆加速度运算部

32g：目标横摆率运算部

32h：指令转向角运算部

32i：限制器处理部

33：侧力运算部

34：侧力偏移部

34a：曲率运算部

34b：上下限限制器

34c：SAT增益运算部

34d：乘法器

34e：限制器处理部

35：SAT运算部

36：掌舵反作用力扭矩偏移部

36a：横摆角运算部

36b：横向位置运算部

36c：反作用力选择部

36d：限制器处理部

37：与横摆角相应的反弹力运算部

37a：上下限限制器

37b：横摆角F/B增益乘法部

37c：车速修正增益乘法部

37d：曲率修正增益乘法部

37e：乘法器

38：与横向位置相应的反弹力运算部

38a：减法部

38b：上下限限制器

38c：距离修正增益乘法部

38d：横向位置F/B增益乘法部

38e：车速修正增益乘法部

38f：曲率修正增益乘法部

38g：乘法器

39：与偏离余量时间相应的反作用力运算部

39a：乘法器

39b：除法器

39c：除法器

39d：偏离余量时间选择部

39e：与偏离余量时间相应的反作用力运算部

40：与横向位置相应的反作用力运算部

40a：减法部

40b：减法部

40c：横向位置偏差选择部

40d：与横向位置偏差相应的反作用力运算部

41：反弹力保持部

42：反作用力抑制处理部

具体实施方式

〔实施例1〕

[系统构成]

图1是表示实施例1的车辆的掌舵系统的系统图。

实施例1的掌舵装置采用以掌舵部1、转向部2、后备离合器3、SBW控制器4为主要构成，且将接收驾驶者的掌舵输入的掌舵部1和对左右前轮(转向轮)5FL、5FR进行转向的转向部2机械性地断开的线控转向(SBW)系统。

掌舵部1具备方向盘6、转向轴7、反作用力电动机8及掌舵角传感器9。

转向轴7与方向盘6一体旋转。

反作用力电动机8例如是无刷电动机，即输出轴与转向轴7同轴的同轴电动机，根据来自SBW控制器4的指令向转向轴7输出掌舵反作用力扭矩。

掌舵角传感器9检测转向轴7的绝对旋转角即方向盘6的掌舵角。

转向部2具备小齿轮轴11、转向齿轮12、转向电动机13及转向角传感器14。

转向齿轮12为齿条&小齿轮式的转向齿轮，根据小齿轮轴11的旋转对前轮5L、5R进行转向。

转向电动机13例如为无刷电动机，输出轴经由未图示的减速器与齿条齿轮15连接，根据来自SBW控制器4的指令，向齿条16输出用于对前轮5进行转向的转向扭矩。

转向角传感器14检测转向电动机13的绝对旋转角。在此，转向电动机13的旋转角和前轮5的转向角具有总是唯一地决定的相关关系，因此，可根据转向电动机13的旋转角检测前轮5的转向角。以下，只要没有特别记载，前轮5的转向角就根据转向电动机13的旋转角算出。

后备离合器3设于掌舵部1的转向轴7与转向部2的小齿轮轴11之间，通过释放将掌舵部1和转向部2机械性地断开，并且通过联接将掌舵部1和转向部2机械性地连接。

SBW控制器4中，不仅输入来自上述掌舵角传感器9及转向角传感器14的信号，而且还输入由摄像头17拍摄的自车前方的行驶路的映像及由车速传感器18检测的车速(车体速度)。

SBW控制器4具有控制前轮5FL、5FR的转向角的转向控制部19、控制对转向轴7赋予的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力控制部20和映像处理部21。

转向控制部19基于各输入信息生成指令转向角，并将生成的指令转向角向电流驱动器22输出。

电流驱动器22通过使由转向角传感器14检测的实际转向角与指令转向角一致的角度反馈，控制向转向电动机13的指令电流。

掌舵反作用力控制部20基于各输入信息生成指令掌舵反作用力扭矩，并且将生成的指令掌舵反作用力扭矩向电流驱动器23输出。

电流驱动器23通过使根据反作用力电动机8的电流值推定的实际掌舵反作用力扭矩与指令掌舵反作用力扭矩一致的扭矩反馈而控制向反作用力电动机8的指令电流。

映像处理部21根据由摄像头17拍摄的自车前方的行驶路的映像，通过边缘提取等图像处理识别行驶车道左右的白线(行驶路区分线)。

另外，SBW控制器4在SBW系统故障时，后备离合器3联接，并将掌舵部1和转向部2机械性地连结，通过方向盘6的掌舵可进行齿条16的轴方向移动。此时，也可以进行通过转向电动机13的辅助扭矩，辅助驾驶者的掌舵力的相当于电动助力转向系统的控制。

在上述SBW系统中，也可以形成设置多个各传感器、各控制器、各电动机的冗长系统。另外，也可以将转向控制部19和掌舵反作用力控制部20设为不同体。

在实施例1中，为了降低驾驶者的修正掌舵量及减轻掌舵负担，实施稳定控制及修正掌舵低减控制。

在稳定控制中，为了提高车辆相对于干扰(侧风、路面凹凸、辙、路面倾斜等)的稳定性，进行两个反馈(F/B)控制。

1.横摆角F/B控制

根据作为白线和自车前进方向构成的角度的横摆角，修正转向角，减少由干扰产生的横摆角。

2.横向位置F/B控制

根据到白线的距离(横向位置)修正转向角，减少由干扰产生的作为横摆角的积分值的横向位置变化。

修正掌舵低减控制中，为了提高车辆相对于驾驶者的掌舵输入的稳定性，进行三个反作用力偏移控制。

1.与横向位置相应的反作用力偏移控制

根据横向位置，将与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力特性向掌舵反作用力的绝对值变大的方向偏移，且在驾驶者进行跨过掌舵角中立位置的修正掌舵时，抑制掌舵扭矩的符号反转。

2.与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制

根据偏离余量时间(到达白线的时间)，将与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力特性向掌舵反作用力的绝对值变大的方向偏移，且在驾驶者进行跨过掌舵角中立位置的修正掌舵时，抑制掌舵扭矩的符号反转。

3.与曲率相应的反作用力偏移控制

根据白线的曲率，将与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力特性向与自动回正扭矩相同的符号方向偏移，降低转弯时的驾驶者的转向保持力，并且抑制相对于转向保持力变化的转向保持角变化。

[转向控制部]

图2是转向控制部19的控制框图。

SBW指令转向角运算部31基于掌舵角和车速计算SBW指令转向角。

干扰抑制指令转向角运算部32基于车速和白线信息计算在稳定控制中用于修正SBW指令转向角的干扰抑制指令转向角。对干扰抑制指令转向角运算部32的详情进行后述。

加法器19a将加上SBW指令转向角和干扰抑制指令转向角的值作为最终的指令转向角向电流驱动器22输出。

[掌舵反作用力控制部]

图3是掌舵反作用力控制部20的控制框图。

侧力运算部33基于掌舵角和车速，参照预先通过实验等求得的表示通常的掌舵装置中的每个车速的掌舵角和轮胎侧力的关系的掌舵角－侧力转换映像图计算轮胎侧力。掌舵角－侧力转换映像图具有如下特性，掌舵角越大，轮胎侧力越大，且与掌舵角较大时相比，掌舵角较小时的相对于掌舵角的变化量的轮胎侧力的变化量较大，且车速越高，轮胎侧力越小。

侧力偏移部34基于车速和白线信息计算与曲率相应的反作用力偏移控制中用于将掌舵反作用力特性偏移的侧力偏移量。对侧力偏移部34的详情进行后述。

减法部20a从轮胎侧力减去侧力偏移量。

SAT运算部35基于车速和侧力偏移量产生的偏移后的轮胎侧力，参照预先通过实验等求得的表示通常的掌舵装置中的轮胎侧力和掌舵反作用力扭矩的关系的侧力－掌舵反作用力扭矩转换映像图计算由轮胎侧力产生的掌舵反作用力扭矩。轮胎侧力－掌舵反作用力扭矩转换映像图具有如下特性，轮胎侧力越大，掌舵反作用力扭矩越大，与轮胎侧力较大时相比，轮胎侧力较小时的相对于轮胎侧力的变化量的掌舵反作用力扭矩的变化量较大，且车速越高，掌舵反作用力扭矩越小。该特性是如下特性，在通常的掌舵装置中，根据由路面反作用力产生的车轮要恢复成直行状态的自动回正扭矩，模拟在方向盘上产生的反作用力。

侧力运算部33及SAT运算部35相当于基于方向盘6的掌舵角推定自动回正扭矩(转向部的转向状态)的转向状态推定装置。

加法器20b将掌舵反作用力扭矩和与转向特性相应的掌舵反作用力扭矩成分(弹簧项，粘性项，惯性项)相加。弹簧项是与掌舵角成比例的成分，通过掌舵角乘以规定的增益而算出。粘性项是与掌舵角速度成比例的成分，通过掌舵角速度乘以规定的增益而算出。惯性项是与掌舵角加速度成比例的成分，通过掌舵角加速度乘以规定的增益而算出。

掌舵反作用力扭矩偏移部36基于车速和自车前方的行驶路的映像计算与横向位置或偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中用于将掌舵反作用力特性偏移的掌舵反作用力扭矩偏移量。对掌舵反作用力扭矩偏移部36的详情进行后述。

加法器20c将加上与转向特性相应的掌舵反作用力扭矩成分之后的掌舵反作用力扭矩和掌舵扭矩偏移量相加的值作为最终的指令掌舵反作用力扭矩向电流驱动器23输出。

[干扰抑制指令转向角运算部]

图4是干扰抑制指令转向角运算部32的控制框图。

横摆角运算部32a计算在前方注视点的白线和自车前进方向构成的角度即横摆角。在前方注视点的横摆角设为规定时间(例如，0.5秒)后的白线和自车前进方向构成的角度。通过基于由摄像头17拍摄的行驶路的映像运算横摆角，能够简单且高精度地检测横摆角。

曲率运算部32b计算在前方注视点的白线的曲率。

横向位置运算部32c计算至前方注视点处的白线的距离。

与横摆角相应的反弹力运算部37基于横摆角、曲率和车速，计算用于减少横摆角F/B控制中由干扰产生的横摆角的车辆的反弹力。对与横摆角相应的反弹力运算部37的详情进行后述。

与横向位置相应的反弹力运算部38基于横摆角、曲率、车速和至前方注视点的白线的距离，计算用于减少横向位置F/B控制中由干扰产生的横向位置变化的车辆的反弹力。对与横向位置相应的反弹力运算部38的详情进行后述。

与横向位置相应的反弹力保持部41在反作用力抑制处理标记重置(＝0)状态的情况下，直接输出与横向位置相应的反弹力运算部38中计算的与横向位置相应的反弹力(运算值)，且在设定了反作用力抑制处理标记(＝1)的情况下，在直到反作用力抑制处理标记重置的期间，保持在设定反作用力抑制处理标记的时刻的运算值。此时，在运算值低于保持值的情况下，输出运算值。即，通过选择运算值和保持值中较低的一方，选择与横向位置相应的反弹力。在反作用力抑制处理标记从设定状态向复位状态切换的情况下，使保持值以一定梯度恢复到运算值。在将保持值恢复到运算值之后，反作用力抑制处理标记为重置状态，故而直接输出运算值。对反作用力抑制处理标记进行后述。

加法器32d将与横摆角相应的反弹力和与横向位置相应的反弹力相加，计算横方向反弹力。

目标横摆力矩运算部32e基于横方向反弹力、轴距(车轴间距离)、后轮轴重及前轮轴重计算目标横摆力矩。具体而言，将对横方向反弹力乘以后轮轴重相对于车辆重量(前轮轴重+后轮轴重)的比例和轴距的值设为目标横摆力矩。

目标横摆加速度运算部32f对目标横摆力矩乘以横摆惯性力矩系数，计算目标横摆加速度。

目标横摆率运算部32g对目标横摆加速度乘以航行速度，计算目标横摆率。

指令转向角运算部32h基于目标横摆率轴距WHEEL_BASE、车速V及车辆的特性速度vCh，参照下式计算干扰抑制指令转向角δ_st*。在此，车辆的特性速度V_ch是已知的"阿克曼公式"中的参数，表示车辆的自动转向特性。

其中，M_PI是规定的系数。

限制器处理部32i限制干扰抑制指令转向角δ_st*的最大值及变化率的上限。最大值设为，在通常的掌舵装置(将掌舵部和转向部机械性地连接)中，方向盘6的掌舵角处于中立位置附近的空闲(遊び)的角度范围(例如，左右3°)时的与该空闲范围对应的前轮5FL、5FR的转向角范围(例如，左右0.2°)。

图5是与横摆角相应的反弹力运算部37的控制框图。

上下限限制器37a对横摆角实施上下限限制器处理。上下限限制器在横摆角为正值的情况下(将白线和自车行进方向的延长线交叉时的横摆角设为正)，设为可抑制干扰的规定值以上，且低于车辆振动的值及由驾驶者的掌舵产生的值的值(例如，1°)，在横摆角为负的情况下设为0。

横摆角F/B增益乘法部37b对限制器处理后的横摆角乘以横摆角F/B增益。横摆角F/B增益设为，避免控制量不足且可确保响应性的规定值以上，且低于车辆振动的值及驾驶者感到掌舵角和转向角的中立偏移的值。

车速修正增益乘法部37c对车速乘以车速修正增益。车速修正增益的特性在于，在0～70km/h的范围为最大值，在70～130km/h的范围逐渐减少，在130km/h以上的范围为最小值(0)。

曲率修正增益乘法部37d对曲率乘以曲率修正增益。曲率修正增益的特性在于，曲率越大，曲率修正增益越小，设定上限及下限(0)。

乘法器37e乘以横摆角F/B增益乘法部37b、车速修正增益乘法部37c及曲率修正增益乘法部37d的各输出，求得与横摆角相应的反弹力。

图6是与横向位置相应的反弹力运算部38的控制框图。

减法部38a用预先设定的横向位置阈值(例如，90cm)减去直到前方注视点处的白线的距离，求得横向位置偏差。

上下限限制器38b对横向位置偏差实施上下限限制器处理。上下限限制器在横向位置偏差为正值的情况下，得到规定的正值，在横向位置偏差为负值的情况下，设为零。

距离修正增益乘法部38c对直到前方注视点处的白线的距离乘以距离修正增益。距离修正增益的特性在于，在直到白线的距离为规定值以下的情况下，得到最大值，在超过规定值的情况下，距离越长，距离修正增益小，并且设定下限。

横向位置F/B增益乘法部38d对距离修正增益乘法部38c的直到修正后的白线的距离乘以横向位置F/B增益。横向位置F/B增益设为避免控制量不足且可确保响应性的规定值以上，且低于车辆振动的值及驾驶者感到中立偏移的值，还设定成比横摆角F/B增益乘法部37b的横摆角F/B增益小的值。

车速修正增益乘法部38e对车速乘以车速修正增益。车速修正增益的特性在于，在0～70km/h的范围内得到最大值，在70～130km/h的范围逐渐减少，在130km/h以上的范围内成为最小值(0)。

曲率修正增益乘法部38f对曲率乘以曲率修正增益。曲率修正增益的特性在于，曲率越大，曲率修正增益越小，并设定上限及下限(0)。

乘法器38g乘以横向位置F/B增益乘法部38d、车速修正增益乘法部38e及曲率修正增益乘法部38f的各输出，求得与横向位置相应的反弹力。

[稳定控制作用]

在实施例1中，作为稳定控制，实施减少由干扰产生的横摆角的横摆角F/B控制和减少由干扰产生的横摆角的积分值即横向位置变化的横向位置F/B控制。横摆角F/B控制在产生横摆角的情况下，不管横向位置均实施，横向位置F/B控制在直到白线的距离成为规定的横向位置阈值(90cm)以下的情况下实施。即，行驶车道中央附近成为横向位置F/B控制的盲区。两F/B控制的控制区域在图7中表示。Φ为横摆角。

图8是表示行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到零星的侧风时的横摆角变化的时间图，车辆在行驶车道的中央附近行驶。当车辆受到零星的侧风而产生横摆角时，在横摆角F/B控制下，计算与横摆角相应的反弹力，求得用于得到该反弹力的干扰抑制指令转向角，并修正基于掌舵角和车速的SBW指令转向角。

在使车辆沿着行驶车道行驶的情况下，特别是在直线道路中，白线的方向和自车前进方向一致，因此，横摆角成为零。即，在实施例1的横摆角F/B控制下，产生的横摆角看作是由干扰引起的，通过减少横摆角，能够实现特别是在直行时提高车辆相对于干扰的稳定性，可降低驾驶者的修正掌舵量。

以往，作为抑制侧风等干扰对车辆动作的影响的装置，在通常的掌舵装置中，已知对掌舵系统赋予用于抑制干扰的转向扭矩的装置，在SBW系统中，已知对方向盘赋予促进用于抑制干扰的转向的掌舵反作用力成分的系统。但是，在这些现有的掌舵装置中，产生掌舵反作用力的变动，因此，给驾驶者带来不适感。

与之相对，在包含实施例1的横摆角F/B控制的稳定控制中，着眼于将方向盘6和前轮5L、5R机械性地断开的作为SBW系统的特征的、可以相互独立地控制方向盘6和前轮5L、5R的点，基于加上与掌舵角、车速相应的SBW指令转向角和与横摆角相应的干扰抑制指令转向角的指令转向角，控制前轮5L、5R的转向角，另一方面，基于掌舵角和车速推定轮胎侧力，基于与推定的轮胎侧力和车速相应的指令掌舵反作用力控制掌舵反作用力。

即，对前轮5L、5R直接赋予抑制干扰的转向角，因此，不需要促进用于抑制干扰的转向的掌舵反作用力成分的赋予。另外，通过赋予与根据掌舵角推定的轮胎侧力相应的掌舵反作用力，通过用于抑制干扰的掌舵产生的轮胎侧力的变动不会反映在掌舵反作用力上，故而能够减轻给驾驶者带来的不适感。在现有的SBW系统中，根据由传感器检测到的齿条轴力或转向角推定轮胎侧力，并赋予与推定的轮胎侧力相应的掌舵反作用力。因此，通过用于抑制干扰的转向产生的轮胎侧力的变动必然反映于掌舵反作用力，驾驶者感到不适。在实施例1中，仅通过驾驶者的掌舵产生的轮胎侧力反映于掌舵反作用力，掌舵反作用力不会由于用于抑制干扰的转向而变动，因此，能够减轻给驾驶者带来的不适感。

在此，在对前轮5L、5R直接赋予干扰抑制分的转向角的情况下，掌舵角和转向角的中立偏移成为问题，但在实施例1中，将干扰抑制指令转向角在通常的掌舵装置中设定成，方向盘6处于掌舵角中立位置附近的空闲的角度范围(左右3°)时的与该空闲范围对应的前轮5FL、5FR的转向角范围(左右0.2°)。干扰引起的横摆角的产生在直行时比转弯时明显，直行时，掌舵角位于掌舵角中立位置附近。即，横摆角F/B控制进行的转向角的修正大部分在掌舵角中立位置附近实施，因此，通过将伴随干扰抑制指令转向角的赋予的掌舵角和转向角的中立偏移量抑制在转向的空闲范围，能够抑制伴随中立偏移带来的不适感。

另外，将干扰抑制指令转向角限制在左右0.2°的范围，因此，即使在稳定控制中，驾驶者也能够通过掌舵输入将车辆的前进方向变化成期望的方向。即，相对于通过驾驶者的掌舵输入产生的转向角的变化量，干扰抑制指令转向角产生的转向角的修正量微小，因此，不妨碍驾驶者的掌舵，就能够实现车辆相对于干扰的稳定性的提高。

目前，作为控制车辆的横方向运动的控制，已知当检测到车辆的行驶车道偏离倾向时，对车辆赋予避免偏离的横摆扭矩的车道偏离防止控制、及以车辆在行驶车道的中央附近行驶的方式对车辆赋予横摆扭矩的车道保持控制。但是，车道偏离防止控制是具有控制介入的阈值的控制，在行驶车道的中央附近不进行控制，因此，不能确保车辆相对于干扰的稳定性。另外，即使在驾驶者要使车辆靠行驶车道端的情况下，根据阈值进行控制介入，因此，给驾驶者造成麻烦。另一方面，车道保持控制是保持目标位置(目标线路)的控制，虽然可确保车辆相对于干扰的稳定性，但不能在从目标线路偏离的线路上行驶。并且，根据驾驶者减小方向盘的把持力和放手状态的判定，解除控制，因此，驾驶者总是需要以一定以上的力把持方向盘，驾驶者的掌舵负荷较大。

与之相对，实施例1的横摆角F/B控制中，不具有控制介入的阈值，因此，通过无间断的控制总是可确保相对于干扰的稳定性。另外，由于不具有目标位置，因此，驾驶者能够使车辆以优选的线路行驶。并且，即使在较轻地把持方向盘6的情况下，也不解除控制，因此，可减小驾驶者的掌舵负荷。

图9是表示行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到连续的侧风的情况下不实施横向位置F/B控制时的横摆角变化及横向位置变化的时间图，车辆设为在行驶车道的中央附近行驶的车辆。当车辆受到连续的侧风而产生横摆角时，虽然通过横摆角F/B控制降低横摆角，但车辆受到连续的干扰而摆动。这是由于，横摆角F/B控制是减少横摆角的控制，在横摆角为零的情况下，不进行转向角的修正，因此，不能使由干扰产生的横摆角的积分值即横向位置变化直接减少。需要说明的是，通过将与横摆角相应的反弹力设为较大的值，可以间接地抑制横向位置变化(抑制横摆角的积分值的增加)，但以干扰抑制指令转向角的最大值不对驾驶者造成不适感而限制成左右0.2°，因此，仅通过横摆角F/B控制不易有效地抑制车辆的摆动。另外，用于求得与横摆角相应的反弹力的横摆角F/B增益需要在驾驶者察觉到横摆角变化之前收敛横摆角，因此，设为尽可能大的值，与之相对，在该状态下，车辆振动，因此，利用上下限限制器37a将乘以横摆角F/B增益的横摆角限制在上限(1°)以下。即，与横摆角相应的反弹力是与比实际的横摆角小的横摆角对应的反弹力，因此，从这一点也可知，仅通过横摆角F/B控制，不易有效地抑制车辆的摆动。

因此，在实施例1的稳定控制中，导入横向位置F/B控制，抑制车辆由于恒定的干扰而摆动。图10是表示在行驶中的车辆在高速道路的直线道路上受到连续的侧风的情况下实施横向位置F/B控制时的横摆角变化及横向位置变化的时间图，在横向位置F/B控制中，行驶中的车辆在行驶车道中央附近受到连续的侧风而摆动，当直到白线的距离成为横向位置阈值以下时，计算与横向位置变化(≒横摆角积分值)相应的反弹力。干扰抑制指令转向角运算部32中，计算基于加上与横向位置相应的反弹力和与横摆角相应的反弹力的横方向反弹力的干扰抑制指令转向角，修正SBW指令转向角。即，在横向位置F/B控制中，根据与横向位置相应的干扰抑制指令转向角修正SBW指令转向角，因此，能够直接减少恒定的干扰引起的横向位置变化，可抑制车辆摆动。换言之，能够将进行横摆角F/B控制的车辆的行驶位置恢复至作为横向位置F/B控制的盲区的行驶车道中央附近。

如以上，实施例1的稳定控制中，通过横摆角F/B控制减少过渡的干扰引起的横摆角变化，并通过横向位置F/B控制减少恒定的干扰引起的横摆角积分值(横向位置变化)，由此，总是可提高车辆相对于过渡的及恒定的干扰的稳定性。

另外，实施例1的稳定控制中，将通过控制(干扰抑制指令转向角的赋予)产生的车辆动作限制在驾驶者不能察觉的程度且不妨碍通过驾驶者的掌舵产生的车辆动作变化的程度，且不使通过控制产生的自动回正扭矩的变化反映于掌舵反作用力，因此，可以使驾驶者不意识到正在稳定控制中而进行实施。由此，正好可模拟相对于干扰的稳定性优异的保持车体规格的车辆的动作。

另外，在横向位置F/B控制中用于求得与横向位置相应的反弹力的横向位置F/B增益设定成比横摆角F/B增益小的值。是由于如上述，横摆角F/B控制需要在驾驶者感到过渡的干扰引起的横摆角的变化之前收敛横摆角，并且要求高响应性，与之相对，横向位置F/B控制要求停止横向位置变化增加，及由于横摆角积分值的蓄积，横向位置变化花费时间，因此，不需要横摆角F/B控制的响应性。还由于，假设增大横向位置F/B增益时，控制量根据干扰的大小而大幅变动，给驾驶者造成不适感。

[侧力偏移部]

图11是侧力偏移部34的控制框图。

曲率运算部34a计算前方注视点的白线的曲率。

上下限限制器34b对车速实施上下限限制器处理。

SAT增益运算部34c基于限制器处理后的车速计算与车速相应的SAT增益。SAT增益的特性在于，车速越高，增益越大，并设定上限。

乘法器34d对SAT增益乘以曲率，求得侧力偏移量。

限制器处理部34e限制侧力偏移量的最大值及变化率的上限。例如，最大值设为1000N，变化率的上限设为600N/s。

[与曲率相应的反作用力偏移控制作用]

与曲率相应的反作用力偏移控制中，求得白线的曲率越大而越大的侧力偏移量，并用轮胎侧力减去。由此，表示与由SAT运算部35计算的轮胎侧力相应的掌舵反作用力扭矩即与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性如图12所示，白线的曲率越大，越向与自动回正扭矩相同的符号方向偏移。另外，图12是右曲线的情况，左曲线的情况下向与图12相反方向偏移。

以往，在将掌舵部和掌舵部机械性地断开的SBW系统中，设定模拟通常的掌舵装置中的与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力的掌舵反作用力特性，基于该掌舵反作用力特性对方向盘赋予掌舵反作用力，此时，方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系成为图13所示那样的特性A。即，掌舵角的绝对值越大，掌舵扭矩的绝对值越大，与掌舵角的绝对值较大时相比，掌舵角的绝对值较小时的相对于掌舵角的变化量的掌舵扭矩的变化量变大。

在此，考虑在转弯中，驾驶者为了修正前进道路而改变转向保持扭矩的情况。在图13中，驾驶者从以转向保持扭矩T₁保持转向角θ₁的状态，将转向保持扭矩减少到T₂时，转向角成为θ₂，由于转向角的减少，前轮5L、5R的转向角变小。此时，根据上述的SBW系统中的掌舵反作用力特性，曲线的曲率越大，掌舵角相对于转向保持扭矩的变化越大幅变动。即，曲线的曲率越大，车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度越高，因此，存在不易修正前进道路的问题。

与之相对，在与实施例1的曲率相应的反作用力偏移控制中，白线的曲率越大，将表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性越向与自动回正扭矩相同的符号方向偏移，由此，表示掌舵角和掌舵扭矩的关系的特性如图14所示地向与掌舵角相同的符号方向偏移，从特性A向特性B变化。由此，白线的曲率越大，相对于转向保持扭矩的变化量的掌舵角的变化量越小，因此，即使在驾驶者将转向保持扭矩减少至T₄，且转向保持扭矩的减少量ΔT_3-4与图13所示的现有技术的减少量ΔT_1-2相同的情况下，掌舵角的减少量Δθ_1-4也比现有技术的减少量Δθ_1-2小。即，曲线的曲率越大，越可减小掌舵角相对于转向保持扭矩的变化的变动，越可降低车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度，因此，可以减缓车辆的动作变化，实现驾驶者进行的前进道路修正的容易化。另外，与现有技术相比，可减小用于维持掌舵角θ₁的转向保持扭矩T₃(<T₁)，因此，可减轻转弯时的驾驶者的掌舵负担。

以往，已知为了减轻转弯时的驾驶者的掌舵负担，白线的曲率越大，越减小掌舵反作用力特性的倾斜度的技术，但在该现有技术中，曲率越大，掌舵角相对于转向保持扭矩的变化的变动越大，因此，车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度变高。即，通过将掌舵反作用力特性根据白线的曲率向与自动回正扭矩相同方向偏移，可实现兼得转弯时的驾驶者的掌舵负担减轻和前进道路修正的容易化。

[掌舵反作用力扭矩偏移部]

图15是掌舵反作用力扭矩偏移部36的控制框图。

横摆角运算部36a计算前方注视点的横摆角。通过基于由摄像头17拍摄的行驶路的映像计算横摆角，可简单且高精度地检测横摆角。

横向位置运算部36b分别计算相对于前方注视点的左右白线的横向位置及相对于当前位置的左右白线的横向位置。在此，横向位置运算部36b在自车越过白线向相邻的行驶车道移动的情况、即进行变道的情况下，替换相对于当前位置的左右白线的横向位置。即，将相对于白线到达前的左白线的横向位置设为相对于白线到达后的右白线的横向位置，将相对于白线到达前的右白线的横向位置设为相对于白线到达后的左白线的横向位置。另外，在向车道宽度不同的行驶车道变道的情况下，乘以替换了变道后的行驶车道的车道宽度W₂除以变道前的行驶车道的车道宽度W₁的值W₂/W₁的横向位置，修正横向位置。在此，各行驶车道的车道宽度信息从汽车导航系统24取得。

与偏离余量时间相应的反作用力运算部39基于车速、横摆角和相对于前方注视点的左右白线的横向位置，计算与偏离余量时间相应的反作用力。对与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的详情进行后述。

与横向位置相应的反作用力运算部40基于相对于当前位置的左右白线的横向位置，计算与横向位置相应的反作用力。对与横向位置相应的反作用力运算部40的详情进行后述。

反作用力选择部36c将与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中绝对值较大一方选择为掌舵反作用力扭矩偏移量。

反作用力抑制处理部42在从反作用力选择部36c输出的掌舵反作用力扭矩偏移量(运算值)为规定阈值以上的状态持续了规定时间(例如，6秒钟)的情况下，计算使掌舵反作用力扭矩偏移量以一定的梯度降低的反作用力抑制处理偏移量(抑制值)，并代替运算值，将反作用力抑制处理偏移量设为掌舵反作用力扭矩偏移量，并开始向后段输出的反作用力抑制处理。规定的阈值设为驾驶者感到与横向位置及偏离余量时间相应的反作用力偏移控制的值。换言之，设为掌舵装置的摩擦值。在反作用力抑制处理偏移量降低至规定的恢复阈值的情况下，将反作用力抑制处理偏移量保持为恢复阈值。规定的恢复阈值设为比上述规定的阈值小的值，且驾驶者感觉不到与横向位置及偏离余量时间相应的反作用力偏移控制进行工作的值。换言之，设为比掌舵装置的摩擦值更小的值。在反作用力抑制处理偏移量的保持中由横摆角运算部36a计算的横摆角成为规定角度以下的情况下，判定为车辆为直行状态，解除反作用力抑制处理，并计算将保持值以一定梯度恢复至运算值的反作用力抑制处理偏移量。保持值恢复至运算值后，将运算值直接输出。在反作用力抑制处理中运算值低于抑制值的情况下，输出运算值。即，通过选择较低的运算值和抑制值，选择掌舵反作用力扭矩偏移量。在反作用力抑制处理中运算值低于恢复阈值的情况下，解除反作用力抑制处理，在该情况下，与解除同时，从抑制值切换至运算值的输出。

反作用力抑制处理部42在开始反作用力抑制处理的时刻设定反作用力抑制处理标记，在解除反作用力抑制处理的时刻将反作用力抑制处理标记重置。在反作用力抑制处理标记为重置状态的情况下，除去从抑制值以一定梯度向运算值恢复的情况以外，输出运算值，即从反作用力选择部36c输出的掌舵反作用力扭矩偏移量。

限制器处理部36d限制掌舵反作用力扭矩偏移量的最大值及变化率的上限。例如，最大值设为2Nm，变化率的上限设为10Nm/s。

图16是与偏离余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图。

乘法器39a对横摆角乘以车速，求得车辆的横速度。

除法器39b用相对于前方注视点的左白线的横向位置除以横速度，求得相对于左白线的偏离余量时间。

除法器39c用相对于前方注视点的右白线的横向位置除以横速度，求得相对于右白线的偏离余量时间。

偏离余量时间选择部39d将相对于左右白线的偏离余量时间中较短的一方选择为偏离余量时间。

与偏离余量时间相应的反作用力运算部39e基于偏离余量时间计算与偏离余量时间相应的反作用力。与偏离余量时间相应的反作用力具有如下特性，与偏离余量时间成反比例(与偏离余量时间的倒数成比例)，且在3秒以上大致为零。

图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图。

减法部40a用预先设定的目标左横向位置(例如，90cm)减去相对于左车道的横向位置，求得相对于左车道的横向位置偏差。

减法部40b用预先设定的目标右横向位置(例如，90cm)减去相对于右车道的横向位置，求得相对于右车道的横向位置偏差。

横向位置偏差选择部40c将相对于左右车道的横向位置偏差中较大的一方选择为横向位置偏差。

与横向位置偏差相应的反作用力运算部40d基于横向位置偏差计算与横向位置相应的反作用力。与横向位置相应的反作用力的特性在于，横向位置偏差越大，反作用力越大，并设定上限。

[与横向位置相应的反作用力偏移控制作用]

与横向位置相应的反作用力偏移控制将与横向位置相应的反作用力作为掌舵反作用力扭矩偏移量并加上掌舵反作用力扭矩。由此，表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性如图18所示，到白线的距离越短，越向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。另外，图18是靠近右车道的情况，在靠近左车道的情况下，向图18的相反方向偏移。

在此，在现有的掌舵反作用力控制中，考虑通过驾驶者突然的向右方向的掌舵操作，车辆的行驶位置向右侧偏移，然后，驾驶者通过修正掌舵将行驶位置恢复至行驶车道中央附近的情况。将驾驶者进行突然的操作时的掌舵角和掌舵扭矩设为图19的特性A上的点P1的位置。特性A与图13同样，设为表示模拟通常的掌舵装置的设定掌舵反作用力特性时的掌舵角和掌舵扭矩的关系的特性。为了从该状态将行驶位置恢复至行驶车道中央附近，需要使前轮向左转向，因此，驾驶者继续向掌舵角中立位置的切回操作，进行自掌舵角中立位置的掌舵操作，使方向盘与目标角度θ₅一致。此时，在上述现有技术中，掌舵角中立位置(转向角零点)和掌舵扭矩中立位置(掌舵扭矩零点)一致，因此，直到掌舵角中立位置，需要减少转向扭矩，且如果超过掌舵角中立位置，则增加掌舵扭矩。即，在进行跨过掌舵角中立位置的修正掌舵的情况下，掌舵扭矩的符号反转，驾驶者切换控制力的方向，并且掌舵扭矩中立位置附近与其它掌舵角区域相比，相对于掌舵扭矩的变化量的掌舵角的变化量显著变小，因此，驾驶者的掌舵负担增大，不易将方向盘控制成目标的角度θ₅。由此，车辆的行驶位置容易过量，由此，存在导致修正掌舵量的增大的问题。

与之相对，在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，至白线的距离越短，将与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移，由此，表示掌舵角和掌舵扭矩的关系的特性如图20所示地向掌舵扭矩的绝对值变大的方向偏移，随着至白线的距离变短，从特性A向特性C连续地变化。此时，为了维持掌舵角，需要增大掌舵扭矩，如果掌舵扭矩一定，则方向盘6一点点地返回至掌舵角中立位置(点P₁→点P₂)，因此，可抑制车辆的行驶位置由于驾驶者的突然的掌舵操作而向右侧偏移。另一方面，在驾驶者维持掌舵角的情况下，掌舵角和掌舵扭矩从点P₁向点P₃移动。在驾驶者从该状态进行修正掌舵的情况下，在特性C中，掌舵扭矩中立位置从掌舵角中立位置向掌舵侧偏移，因此，在自掌舵角中立位置的掌舵操作时，在到达掌舵扭矩中立位置的期间，掌舵扭矩的符号不会反转。因此，仅通过驾驶者减少掌舵扭矩，且在方向盘6成为目标角度时停止方向盘6的旋转，可控制前轮5L、5R的转向角。即，实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，驾驶者不易切换控制力的方向，因此，可使驾驶者的修正掌舵容易化。其结果，车辆的行驶位置不易过量，可减少修正掌舵量。

以往，已知为了抑制行驶位置由于驾驶者的突然的操作而偏移，越靠近白线，越增大掌舵反作用力的技术，但在该现有技术中，只有越靠近白线，越增重方向盘，掌舵反作用力特性中的掌舵扭矩中立位置总是与掌舵角中立位置一致，因此，在跨过掌舵角中立位置的修正掌舵中，掌舵扭矩的符号反转，驾驶者的掌舵负担不会减轻。即，至白线的距离越短，将与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩越向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移，由此，可实现兼得行驶位置的偏移抑制和驾驶者的掌舵负担减轻。

另外，在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，至白线的距离越短，越增大偏移量，故而至白线的距离越短，掌舵扭矩中立位置越向更远离掌舵角中立位置的位置偏移。在驾驶者进行将车辆的行驶位置返回至行驶车道中央附近的修正掌舵的情况下，越靠近白线，需要越增多自掌舵角中立位置的掌舵操作量。此时，当掌舵扭矩中立位置相对于掌舵角中立位置的偏移量较小时，在方向盘成为目标角度之前，掌舵扭矩可能越过中立位置而使掌舵扭矩的符号反转。因此，通过至白线的距离越短，越增大偏移量，可以抑制掌舵扭矩越过中立位置。

在实施例1的与横向位置相应的反作用力偏移控制中，横向位置运算部36b在自车到达白线时，替换相对于当前位置的左右白线的横向位置。在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，自车越远离行驶车道中央附近，越增大掌舵反作用力，由此，容易使自车返回行驶车道中央附近。即，以将横摆角积分值(横向位置变化)看作干扰，且向横摆角积分值消失的方向引导车辆的方式控制掌舵反作用力。因此，在进行变道的情况下，需要对横摆角积分值进行复位。是由于，假设在未将横摆角积分值复位的情况下，变道后，用于使车辆返回变道前的行驶车道中央附近的掌舵反作用力也持续作用，因此，阻碍驾驶者的操作。另外，仅将积分值设为零，不能在变道后的行驶车道中央附近引导车辆。

因此，在实施例1中，在自车到达白线的情况下，看作驾驶者有意的操作，因此，在该情况下，替换相对于当前位置的左右白线的横向位置，换言之，使横摆角积分值的符号反转，由此，将引导自车的位置从变道前的行驶车道中央附近切换至变道后的行驶车道中央附近，可生成用于在变道后的行驶车道中央附近引导自车的掌舵反作用力。此时，考虑变道后的行驶车道的车道宽度W₂相对于变道前的行驶车道的车道宽度W₁的比率W₂/W₁，因此，可设定正确的横向位置，并可设定用于在行驶车道中央附近引导自车的最佳的偏移量。

[与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制作用]

与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，将与偏离余量时间相应的反作用力作为掌舵反作用力扭矩偏移量并加上掌舵反作用力扭矩。由此，表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性如图18所示，偏离余量时间越短，越向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。另外，图18是靠近右车道的情况，在靠近左车道的情况下，向图18的相反方向偏移。

因此，表示掌舵角和掌舵扭矩的关系的特性如图20所示，随着向掌舵扭矩的绝对值变大的方向偏移，且偏离余量时间变短，从特性A向特性C连续地变化。此时，为了维持掌舵角，需要增大掌舵扭矩，如果掌舵扭矩一定，则方向盘6一点点地返回至掌舵角中立位置(点P₁→点P₂)，因此，可抑制车辆的行驶位置由于驾驶者的突然的掌舵操作而向右侧偏移。另一方面，在驾驶者维持掌舵角的情况下，掌舵角和掌舵扭矩从点P₁向点P₃移动。在驾驶者从该状态进行修正掌舵的情况下，特性C中，掌舵扭矩中立位置从掌舵角中立位置向掌舵侧偏移，因此，在自掌舵角中立位置的掌舵操作时，在到达掌舵扭矩中立位置的期间，掌舵扭矩的符号不反转。因此，驾驶者仅通过减少掌舵扭矩，且在方向盘6成为目标角度时停止方向盘6的旋转，就可以控制前轮5L、5R的转向角。即，实施例1的与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，驾驶者不易切换控制力的方向，因此，可使驾驶者的修正掌舵容易化。其结果，车辆的行驶位置不易过量，因此，可降低修正掌舵量。

另外，在实施例1的与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，偏离余量时间越短，越增大偏移量，因此，偏离余量时间越短，掌舵扭矩中立位置越向更远离掌舵角中立位置的位置偏移。在驾驶者进行使车辆的行驶位置返回至行驶车道中央附近的修正掌舵的情况下，偏离余量时间越短，靠近白线的可能性越高，越靠近白线，需要越增多自掌舵角中立位置的掌舵操作量。此时，当掌舵扭矩中立位置相对于掌舵角中立位置的偏移量较小时，在方向盘成为目标角度之前，存在转向扭矩越过中立位置且掌舵扭矩的符号反转的可能性。因此，通过至白线的距离越短，越增大偏移量，可以抑制转向扭矩越过中立位置。

[与横向位置及偏离余量时间相应的反作用力偏移控制的并用效果]

在掌舵反作用力控制部20中，在掌舵反作用力扭矩偏移部36，将与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中的绝对值较大的一方选择为掌舵反作用力扭矩偏移量，在加法器20c中，对掌舵反作用力扭矩加上掌舵反作用力扭矩偏移量。由此，根据偏离余量时间或横向位置，掌舵反作用力特性向掌舵反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移。

在与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，在自车和白线平行的情况下、即在横摆角为零的情况下，与偏离余量时间相应的反作用力为零。因此，即使是自车靠近白线的位置，在横摆角较小的情况下，仅能显出极小的反作用力。与之相对，在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，与至白线的距离成比例地生成反作用力(与横向位置相应的反作用力)，因此，至白线的距离越短，可显出越大的反作用力，能够容易地使自车返回至行驶车道中央附近。

另一方面，在与横向位置相应的反作用力偏移控制中，在自车处于行驶车道中央附近的情况下，与横向位置相应的反作用力为零。因此，即使是行驶车道中央附近，横摆角也较大，在车速更高时的情况下，在短时间内到达白线，与之相对，不易响应良好地增大掌舵反作用力。与之相对，在与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中，根据偏离余量时间生成反作用力(与偏离余量时间相应的反作用力)，及该反作用力的特性在于，偏离余量时间成为3秒以下时，反作用力急剧上升，因此，即使是在短时间内到达白线的情况，也响应良好地增大掌舵反作用力，可抑制车道偏离。

因此，通过并用与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制和与横向位置相应的反作用力偏移控制，根据至白线的距离赋予稳定的反作用力，且可有效地抑制车道偏离。此时，通过使用与偏离余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反作用力中的绝对值较大的一方，总是可赋予需要的最佳的掌舵反作用力。

[驾驶辅助停止作用]

在时刻t1，掌舵反作用力扭矩偏移量与阈值一致。

在时刻t2，在掌舵反作用力扭矩偏移量超过阈值的状态下经过了规定时间，因此，开始反作用力抑制处理。

在从时刻t2到t3的区间，使掌舵反作用力扭矩偏移量以一定的梯度降低。另一方面，与横向位置相应的反弹力保持反作用力抑制处理开始时刻的运算值。此时，如双点划线所示，在掌舵反作用力扭矩偏移量的运算值低于抑制值的情况下，追随运算值。与横向位置相应的反弹力也一样。

在时刻t3，掌舵反作用力扭矩偏移量降低至恢复阈值，因此，将掌舵反作用力扭矩偏移量保持为恢复阈值。

在从时刻t3到t4的区间，将掌舵反作用力扭矩偏移量及与横向位置相应的反弹力设为不变。

在时刻t4，通过基于横摆角的直行判定，解除反作用力抑制处理。

在时刻t4以后，使掌舵反作用力扭矩偏移量及与横向位置相应的反弹力以一定梯度增加，由此，恢复至与横向位置相应的运算值，并转换至通常的控制。

在实施例1中，通过两个反作用力控制(与横向位置相应的反作用力偏移控制、与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制)及一个转向控制(横向位置F/B控制)抑制车道偏离，并进行驾驶者的驾驶辅助。连续地进行与白线相应的驾驶辅助，虽然带来驾驶者的疲劳减轻，但当长时间持续驾驶辅助时，如是否正好为自动驾驶那样，存在驾驶者过于相信驾驶辅助，且对驾驶的意识降低。

与之相对，在实施例1中，在掌舵反作用力扭矩偏移量为阈值以上的状态持续了规定时间(6秒钟)的情况下，进行降低掌舵反作用力扭矩偏移量的反作用力抑制处理。由此，通过掌舵反作用力的下降，驾驶者能够察觉与横向位置相应的驾驶辅助停止，故而能够抑制驾驶者过于相信驾驶辅助，并可提高驾驶者对驾驶的意识。即使降低掌舵反作用力，也不会对车辆动作造成直接影响，因此，不用担心车辆从白线偏离。另外，使掌舵反作用力扭矩偏移量逐渐降低，因此，可抑制对驾驶者造成反作用力消失引起的不适感。而且，使掌舵反作用力扭矩偏移量降低至驾驶者感觉不到控制的恢复阈值，因此，可以使驾驶者可靠地识别驾驶辅助停止。另外，反作用力抑制处理中也持续与横向位置相应的掌舵反作用力扭矩偏移量的运算，因此，在向与横向位置相应的通常的控制转换时，可抑制产生控制的响应延迟。

在实施例1中，在反作用力抑制处理中判定为直行状态的情况下，解除反作用力抑制处理。在车辆的前进方向和白线方向一致的时刻，使掌舵反作用力扭矩偏移量及与横向位置相应的反弹力返回至通常的值(运算值)，由此，车辆可从成为稳定的状态向通常的控制转换，因此，在从反作用力抑制处理向通常的控制转换时，可抑制车辆动作不稳定。

在实施例1中，在反作用力抑制处理中掌舵反作用力扭矩偏移量的运算值低于抑制值的情况下，追随运算值(图21的掌舵反作用力扭矩偏移量的双点划线)。假设在运算值低于抑制值的情况下也选择抑制值时，则实际的掌舵反作用力相对于本来应显出的掌舵反作用力过大，因此，给驾驶者带来不适感。因此，在该情况下，通过追随运算值，可减轻对驾驶者造成的不适感。与横向位置相应的反弹力也一样，在反作用力抑制处理中与横向位置相应的反弹力的运算值低于保持值的情况下，追随运算值(与图21的横向位置相应的反弹力的双点划线)。由此，能够抑制干扰抑制指令转向角相对于本来应显出的干扰抑制指令转向角过大，能够减轻给驾驶者带来的不适感，并且可抑制车辆动作的错乱。

在实施例1中，在反作用力抑制处理中，掌舵反作用力扭矩偏移量为阈值以上的状态持续了规定时间(6秒钟)的情况下，将与横向位置相应的反弹力保持为反作用力抑制处理开始时刻的值。假设在降低与横向位置相应的反弹力的情况下，车辆会从白线偏离。另一方面，在使与横向位置相应的反弹力增加的情况下，驾驶者难易识别驾驶辅助的停止。因此，通过保持与横向位置相应的反弹力，能够抑制车道偏离，同时使驾驶者识别驾驶辅助的停止。

如以上说明，在实施例1中能够实现以下列举的效果。

(1)具备：反作用力电动机(掌舵反作用力促动器)8，其对掌舵部1赋予掌舵反作用力；掌舵反作用力扭矩偏移部(掌舵反作用力控制量运算装置)36，其计算自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵反作用力的掌舵反作用力扭矩偏移量(掌舵反作用力控制量)；电流驱动器(掌舵反作用力控制装置)23，其基于掌舵反作用力扭矩偏移量控制反作用力电动机8；转向电动机(转向促动器)13，其对与掌舵部1机械性地断开的转向部2赋予转向扭矩；与横向位置相应的反弹力运算部(转向控制量运算装置)38，其计算自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵量的与横向位置相应的反弹力(掌舵控制量)；电流驱动器(转向控制装置)22，其基于与横向位置相应的反弹力控制转向电动机13；反作用力抑制处理部(反作用力抑制处理装置)42，其在转向反作用力扭矩偏移量为规定阈值以上的状态持续了规定时间的情况下，计算使掌舵反作用力扭矩偏移量降低的反作用力抑制处理偏移量(反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量)，代替掌舵反作用力扭矩偏移量，基于反作用力抑制处理偏移量进行控制反作用力电动机8的反作用力抑制处理；与横向位置相应的反弹力保持部(转向量保持装置)41，其在反作用力抑制处理开始的情况下，将与横向位置相应的反弹力保持为反作用力抑制处理开始时刻的值。

由此，通过掌舵反作用力的降低，能够使驾驶者察觉到与横向位置相应的驾驶辅助停止，故而能够抑制驾驶者过于相信驾驶辅助。其结果，能够抑制车道偏离，同时可提高驾驶者对驾驶的意识。

(2)反作用力抑制处理部42在反作用力抑制处理偏移量降低至规定的恢复阈值的情况下，将反作用力抑制处理偏移量保持为恢复阈值。

由此，不停止控制就能够使驾驶者识别驾驶辅助停止，能够抑制向通常的控制转换时的响应延迟。

(3)具备判定车辆的直行状态的横摆角运算部(直行判定装置)36a，反作用力抑制处理部42在反作用力抑制处理偏移量的保持中判定为直行状态的情况下，解除反作用力抑制处理，并使反作用力抑制处理偏移量恢复至掌舵反作用力扭矩偏移量。

由此，车辆成为稳定的状态之后，可向通常的控制转换，在从反作用力抑制处理向通常的控制转换时可抑制车辆动作不稳定。

(4)反作用力抑制处理部42在反作用力抑制处理中掌舵反作用力扭矩偏移量低于反作用力抑制处理偏移量的情况下，将掌舵反作用力扭矩偏移量赋予给反作用力电动机8。

由此，能够抑制赋予相对于本来应显出的掌舵反作用力过大的掌舵反作用力，能够减轻给驾驶者带来的不适感。

(5)与横向位置相应的反弹力保持部41在解除了反作用力抑制处理的情况下，使保持的与横向位置相应的反弹力恢复至由与横向位置相应的反弹力运算部38计算的与横向位置相应的反弹力。

由此，车辆能够在成为稳定的状态之后向通常的控制转换，在从反作用力抑制处理向通常的控制转换时，能够抑制车辆动作不稳定。

(6)与横向位置相应的反弹力保持部41在反作用力抑制处理开始后由与横向位置相应的反弹力运算部38计算的与横向位置相应的反弹力低于反作用力抑制处理开始时刻的值的情况下，将与横向位置相应的反弹力赋予给转向电动机13。

由此，能够抑制赋予相对于本来应显出的干扰抑制指令转向角过大的干扰抑制指令转向角，能够抑制给驾驶者带来的不适感及车辆动作的错乱。

Claims

1.一种掌舵控制装置，其特征在于，具备：

掌舵反作用力促动器，其对掌舵部赋予掌舵反作用力；

掌舵反作用力控制量运算装置，其计算自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的掌舵反作用力的掌舵反作用力控制量；

掌舵反作用力控制装置，其基于所述掌舵反作用力控制量控制所述掌舵反作用力促动器；

转向促动器，其对与所述掌舵部机械性地断开的转向部赋予转向扭矩；

转向控制量运算装置，其计算自车的横向位置越接近白线，越增大远离该白线的方向的转向量的转向控制量；

转向控制装置，其基于所述转向控制量控制所述转向促动器；

反作用力抑制处理装置，其在所述转向反作用力控制量为规定阈值以上的状态持续了规定时间的情况下，运算使所述掌舵反作用力控制量降低的反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量，并且代替所述掌舵反作用力控制量，基于所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量进行控制所述掌舵反作用力促动器的反作用力抑制处理；

转向量保持装置，其在所述反作用力抑制处理开始的情况下，将所述转向控制量保持为反作用力抑制处理开始时刻的值。

2.如权利要求1所述的掌舵控制装置，其特征在于，

所述反作用力抑制处理装置在所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量降低至规定的恢复阈值的情况下，将所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量保持为所述恢复阈值。

3.如权利要求2所述的掌舵控制装置，其特征在于，

具备直行判定装置，其判定车辆的直行状态，

所述反作用力抑制处理装置在所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量的保持中判定为直行状态的情况下，解除所述反作用力抑制处理，并使所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量恢复到所述掌舵反作用力控制量。

4.如权利要求1～3中任一项所述的掌舵控制装置，其特征在于，

所述反作用力抑制处理装置在所述反作用力抑制处理中，所述掌舵反作用力控制量低于所述反作用力抑制处理掌舵反作用力控制量的情况下，将所述掌舵反作用力控制量赋予给所述掌舵反作用力促动器。

5.如权利要求1～4中任一项所述的掌舵控制装置，其特征在于，

所述转向量保持装置在解除了所述反作用力抑制处理的情况下，使保持的转向控制量恢复到由所述转向控制量运算装置计算的转向控制量。

6.如权利要求1～5中任一项所述的掌舵控制装置，其特征在于，

所述转向量保持装置在所述反作用力抑制处理开始后由转向控制量运算装置计算的转向控制量低于所述反作用力抑制处理开始时刻的值的情况下，将所述转向控制量赋予给所述转向促动器。