CN107776656B - 车辆用控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用控制装置，能够判定驾驶员介入转向的意图。ECU(40)具有偏差运算电路、辅助控制电路、具有介入判定切换电路的自动转向操纵控制电路、加法器(42)、电流指令值运算电路、和马达控制信号运算电路。介入判定切换电路具有计数量运算电路、加法器(83)、前次计数量输出电路、切换判定电路、以及输出切换电路。计数量运算电路基于由绝对值切换电路运算出的转向操纵转矩绝对值|Th|来运算正或者负的计数量C。加法器对本次运算出的计数量C与到前次的运算周期为止运算出的前次计数量Co的总和即总和计数量Ca进行运算。切换判定电路基于总和计数量Ca是否是计数量阈值Tc以上来判定驾驶员介入转向操纵的意图。

Description

车辆用控制装置
本发明将在2016年8月25日提交的日本专利申请No.2016-164750以及2016年10月17日提交的日本专利申请No.2016-203862的公开内容，包括其说明书、附图以及摘要，通过引用全部并入到本文中。
技术领域
本发明涉及车辆用控制装置。
背景技术
在车辆的转向装置中，有一种作为自动驾驶系统的一个例子，具备防止行驶中车辆脱离车道的车道脱离防止辅助系统的转向装置(例如日本特开2009－214680号公报)。在日本特开2009－214680号公报中公开了在车道脱离防止辅助系统所涉及的控制的执行中，根据驾驶员的方向盘的转向操纵状态来将车道脱离防止辅助系统所涉及的控制中断。在驾驶员对方向盘赋予的转向操纵转矩为阈值以上的情况下，视为驾驶员有对车道脱离防止辅助系统所进行的转向操纵进行介入的意图，中断车道脱离防止辅助系统的控制，驾驶员能够按照自己的意思使转向轮转向。
然而，若驾驶员正保持着方向盘，则即使驾驶员没有对车道脱离防止辅助系统所进行的转向操纵进行介入的意图，也会对方向盘赋予转向操纵转矩。因此，在基于转向操纵转矩是否是阈值以上来判定驾驶员有无介入转向操纵的意图的情况下，有可能不能够准确地判定驾驶员有无介入转向操纵的意图。例如，虽然驾驶员没有介入转向操纵的意图，但因驾驶员保持方向盘而产生的转向操纵转矩，有可能误判定为驾驶员有介入转向操纵的意图。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供能够更准确地判定驾驶员介入自动驾驶系统所进行的转向操纵的意图的车辆用控制装置。
本发明的一个方式涉及车辆用控制装置，使用第一分量以及第二分量的至少一方来控制对车辆的转向操纵机构产生使转向轮转向的动力的促动器，上述第一分量是基于根据驾驶员对上述转向操纵机构的操作而变化的操作状态量所运算的控制量，上述第二分量是基于车辆周边环境所运算的控制量，该车辆用控制装置，包括：计数量运算电路，基于上述操作状态量来运算计数量，上述计数量是用于判定驾驶员有介入上述转向的意图的指标；相加值运算电路，对将由上述计数量运算电路运算出的上述计数量、和由上述计数量运算电路在过去的一定期间所运算出的上述计数量相加的相加值进行运算；判定电路，基于由上述相加值运算电路运算出的相加值是否是计数量阈值以上，来判定驾驶员介入上述转向的意图或者不介入上述转向的意图；以及切换电路，在通过上述判定电路判定为驾驶员有介入上述转向的意图的情况下降低上述第二分量，在判定为驾驶员没有介入上述转向的意图的情况下维持上述第二分量。
根据该结构，判定电路除了计数量之外，还基于将在过去的一定期间所运算出的计数量相加所得的相加值是否是计数量阈值以上来判定驾驶员介入操作的意图。与基于计数量是否是阈值以上来判定驾驶员介入操作的意图的情况相比，能够基于计数量继续相加而相加值是否变为计数量阈值以上来判定驾驶员介入操作的意图，能够更准确地判定驾驶员介入操作的意图。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的实施方式进行描述，本发明的上述和其它特征及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中：
图1是搭载车辆用控制装置的车辆转向系统的概略结构图。
图2是第一实施方式的车辆用控制装置中的控制框图。
图3A是表示在第一实施方式的车辆用控制装置中转向操纵转矩的绝对值与计数量的关系的图表。
图3B是表示在车辆用控制装置的第一实施方式的变形例中转向操纵转矩的绝对值与计数量的关系的图表。
图3C是表示在车辆用控制装置的第一实施方式的另一变形例中转向操纵转矩的绝对值与计数量的关系的图表。
图4是车辆用控制装置的第二实施方式的控制框图。
图5是车辆用控制装置的第三实施方式的控制框图。
图6是表示在第三实施方式的车辆用控制装置中总和计数量与增益的关系的图表。
图7是车辆用控制装置的第四实施方式的控制框图。
具体实施方式
以下，对本发明的车辆用控制装置的第一实施方式进行说明。如图1所示，车辆转向系统1具备基于驾驶员的方向盘10的操作来使转向轮15转向的转向操纵机构2、对转向轴11赋予动力的促动器3、以及控制促动器3的作为车辆用控制装置的ECU(电子控制装置)40。车辆转向系统1构成了例如通过对转向操纵机构2赋予使车辆的行进方向自动地变化的动力来抑制车辆从行驶的车道脱离的车道脱离防止辅助系统。
转向操纵机构2具备由驾驶员操作的方向盘10、以及与方向盘10一体旋转的转向轴11。转向轴11具有与方向盘10连结的转向柱轴(column shaft)11a、与转向柱轴11a的下端部连结的中间轴11b、和与中间轴11b的下端部连结的小齿轮轴11c。小齿轮轴11c的下端部经由齿条和小齿轮机构13与齿条轴12连结。转向轴11的旋转运动经由齿条和小齿轮机构13被转换为齿条轴12的轴向的往复直线运动。该往复直线运动经由与齿条轴12的两端分别连结的横拉杆(tie rod)14而分别传递至左右的转向轮15，从而这些转向轮15的转向角变化。
促动器3具有作为对转向操纵机构2赋予的动力的产生源的马达20。马达20的旋转轴21经由减速机构22与转向柱轴11a连结。此外，例如作为马达20，采用3相无刷马达。减速机构22使马达20的旋转减速，并将该减速后的旋转力传递至转向柱轴11a。即，通过对转向轴11赋予马达20的旋转力(转矩)作为动力(转向力)，从而左右的转向角变化。
在促动器3经由转换开关23(invertor)连接有控制马达20的驱动的作为车辆用控制装置的ECU40(电子控制装置)。例如，转换开关23由对车辆的电池等电力源与马达之间的供电路径进行开闭的多个开关元件(MOS场效应晶体管)构成。转换开关23通过切换各开关元件的接通断开而向马达20供给电流。
ECU40通过基于设置在车辆的各种传感器的检测结果控制转换开关23的各开关元件的接通断开的切换，从而控制向马达20供给的电流量。作为各种传感器，例如有舵角传感器30、转矩传感器31、以及旋转角传感器32。例如，舵角传感器30以及转矩传感器31被设置在转向柱轴11a，旋转角传感器32被设置在马达20。舵角传感器30对与驾驶员的转向操作联动的转向柱轴11a的旋转角即转向角θs进行检测。转矩传感器31基于伴随驾驶员的转向操作而产生的、转向柱轴11a中的扭杆16的上侧的部分和转向柱轴11a中的扭杆16的下侧的部分的扭转来检测对转向轴11的转向操纵转矩Th0。旋转角传感器32检测旋转轴21的旋转角θm。此外，由于转向角θs与转向轮15的舵角之间有相关关系，所以转向角θs是能够换算为转向轮15的舵角的角度。
另外，在ECU40连接有车载的上位ECU50。上位ECU50为了使车辆的行进方向自动地变化而将用于进行自动转向操纵控制的控制量通知给ECU40。
上位ECU50基于通过车辆周边环境检测装置33而检测的检测值，对ECU40输出自动转向操纵控制所使用的角度指令值θs＊。检测值是基于本车辆周边的环境(路面信息以及障碍物等)所检测的值。在本实施方式中，作为车辆周边环境，例如使用道路的白线信息(车道边界线信息)。车辆周边环境检测装置33基于通过设置在车辆的汽车导航等GPS、其它车载传感器(相机、距离传感器、横摆率传感器、激光等)、以及车路间通信所获得的检测值来运算角度信息θv。角度信息θv例如是车辆的行进方向相对于基于道路的白线信息的车道边界线的相对的角度。即，角度信息θv是相对于车辆的行进方向(白线延伸的方向)的转向轮15的舵角。因此，能够换算为转向轮15的舵角的转向角θs成为表示车辆的实际的行进方向的分量。另外，角度指令值θs＊成为表示车辆的行进方向的分量的目标值。上位ECU50每隔规定周期运算角度指令值θs＊，并将运算出的角度指令值θs＊输出至ECU40。
另外，ECU40通过设定自动转向操纵模式而进行自动转向操纵控制。ECU40通过设定手动转向操纵模式(不设定自动转向操纵模式)而进行赋予与驾驶员的转向操纵对应的辅助力的辅助控制。ECU40在正执行自动转向操纵控制的期间，如果有驾驶员对自动转向操纵控制的转向操作的介入(转向操纵介入)，则中断自动转向操纵控制，移至辅助转向操作的控制。另外，ECU40在正执行辅助控制时，使上位ECU50输出的角度指令值θs＊无效化。
接下来，详细地说明ECU40的结构。此外，ECU40按规定的取样周期检测各种状态量，并基于这些状态量来生成马达控制信号。如图2所示，ECU40具有偏差运算电路41、辅助控制电路60、自动转向操纵控制电路70、加法器42、电流指令值运算电路43、和马达控制信号运算电路44。
偏差运算电路41对通过上位ECU50运算出的角度指令值θs＊与由舵角传感器30检测出的转向角θs之差即角度偏差dθ进行运算。辅助控制电路60具有辅助转矩指令值运算电路61。辅助转矩指令值运算电路61基于从转矩传感器31获取的转向操纵转矩Th0，来运算与应该使马达20产生的辅助转矩(动力)对应的电流量的目标值即第一分量Ta1＊。
自动转向操纵控制电路70具有自动转向操纵转矩指令值运算电路71以及介入判定切换电路72。自动转向操纵转矩指令值运算电路71基于从偏差运算电路41获得的角度偏差dθ，来运算与应该使马达20产生的自动转向操纵转矩(动力)对应的电流量的目标值亦即第二分量Ta2＊。
介入判定切换电路72对根据驾驶员对自动转向操纵介入的程度(介入转向操纵的意图)而被调节的第二分量Ta2＊’进行运算。介入判定切换电路72具有低通滤波器80(LPF)、绝对值切换电路81、计数量运算电路82(修正量运算电路)、加法器83、保护切换电路84、前次计数量输出电路85、切换判定电路86、以及输出切换电路87。
低通滤波器80对将通过转矩传感器31所检测出的转向操纵转矩Th0进行了低通滤波处理所得的值即滤波处理后的转向操纵转矩Th进行运算。通过进行低通滤波处理，从而降低被认为不是因驾驶员的转向操作而产生的转向操纵转矩Th0的高频分量。
绝对值切换电路81对经过低通滤波处理的转向操纵转矩Th的绝对值即转向操纵转矩绝对值|Th|进行运算。
计数量运算电路82基于由绝对值切换电路81运算出的转向操纵转矩绝对值|Th|来运算正或者负的计数量C(修正量)。计数量C是用于判定有驾驶员介入操作的意图这一情况的指标。
详细而言，如图3A所示，计数量运算电路82在转向操纵转矩绝对值|Th|大于阈值Tt的情况下运算正的计数量C，在转向操纵转矩绝对值|Th|小于阈值Tt的情况下运算负的计数量C。对于计数量C而言，在转向操纵转矩绝对值|Th|大于阈值Tt的情况下，伴随着转向操纵转矩绝对值|Th|的增大而向正的方向增大，在转向操纵转矩绝对值|Th|小于阈值Tt的情况下，伴随着转向操纵转矩绝对值|Th|的减少而向负的方向增大。另外，转向操纵转矩绝对值|Th|处于阈值Tt的附近(例如图3A中的区域R内)时的计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率(变化的角度)比转向操纵转矩绝对值|Th|不处于阈值Tt的附近时的计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率小。即，对于计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率而言，转向操纵转矩绝对值|Th|越远离阈值Tt则越大。这是因为由于在转向操纵转矩绝对值|Th|比阈值Tt充分大时，几乎可靠地认为驾驶员正进行转向操作，所以输出值较大的计数量C，而在转向操纵转矩绝对值|Th|处于阈值Tt附近时，由于并不清楚驾驶员是否进行了转向操作，所以运算值较小的计数量C。由此，会抑制在转向操纵转矩绝对值|Th|处于阈值Tt的附近时，因驾驶员没有意图的转向操作(例如手的微振动等)而只要转向操纵转矩绝对值|Th|稍微变动，计数量就变动的情况。
如图2所示，加法器83(相加值运算电路)对在本次的运算周期中由计数量运算电路82运算出的计数量C与从前次计数量输出电路85输出的前次计数量Co的总和即总和计数量Ca进行运算。总和计数量Ca因对前次计数量Co加上本次的运算周期的计数量C而增减。由于计数量C成为驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度越大则越大的值，所以总和计数量Ca也成为驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度越大则越大的值。
保护切换电路84在由加法器83运算出的总和计数量Ca为负时，对进行了下限的限制的总和计数量Ca’进行运算。即，保护切换电路84在由加法器83运算出的总和计数量Ca为负时输出使总和计数量Ca的下限为零的总和计数量Ca’。由于由计数量运算电路82运算的计数量C不仅有正的也有负的，所以由加法器83运算的总和计数量Ca也有可能为负。
前次计数量输出电路85将通过保护切换电路84所运算出的本次的总和计数量Ca’作为下次的运算周期所使用的前次计数量Co进行存储，并在下次的运算周期时将存储的前次计数量Co向加法器83输出。
切换判定电路86(判定电路)基于从保护切换电路84获取到的总和计数量Ca’以及计数量阈值Tc而切换为在自动转向操纵控制中使手动转向操纵控制介入的控制。具体而言，切换判定电路86在总和计数量Ca’为计数量阈值Tc以上时，判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度大，向输出切换电路87通知降低由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊。另外，切换判定电路86在总和计数量Ca’小于计数量阈值Tc时，判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度小(非介入的意图)，向输出切换电路87通知不降低由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊。此外，计数量阈值Tc是为了判定在自动转向操纵控制的执行中有介入操作这一情况而通过实验所决定的值。此外，若总和计数量Ca变为负，则导致由后述的切换判定电路86进行的判定的时滞变大。对于这一点，由于通过设置保护切换电路84，使得总和计数量Ca的下限成为零，所以能更迅速地进行由切换判定电路86进行的判定。
输出切换电路87在从切换判定电路86接受到降低由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊的通知时，以降低了第二分量Ta2＊的状态输出给加法器42。另外，输出切换电路87在从切换判定电路86接受到不降低由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊的通知时，以维持第二分量Ta2＊不变的状态输出给加法器42。
加法器42对由辅助控制电路60的辅助转矩指令值运算电路61运算出的第一分量Ta1＊与由自动转向操纵控制电路70的输出切换电路87运算出的第二分量Ta2＊’的总和即总和分量Ta＊进行运算。
电流指令值运算电路43对与由加法器42运算出的总和分量Ta＊对应的电流指令值Ia＊进行运算。马达控制信号运算电路44为了使向马达20供给的实际电流值追随于电流指令值Ia＊，而通过执行基于电流指令值Ia＊与实际电流值的偏差的电流反馈控制来生成输出给转换开关23(参照图1)的马达控制信号。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。在车辆转向系统1中，基于总和计数量Ca’是否是计数量阈值Tc以上来调节由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊，从而驾驶员能够介入自动转向操纵控制。由于使用基于转向操纵转矩绝对值|Th|所运算的计数量C来运算总和计数量Ca(Ca’)，所以能够自由地进行计数量阈值Tc的设定。例如，在想要驾驶员能够较迅速地介入的情况下，只要较小地设定计数量阈值Tc即可，在想要较准确地判定驾驶员的介入的情况下，只要较大地设定计数量阈值Tc即可。另外，对于阈值Tt，能够自由地设定想要使计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的关系如何。因此，能够确保决定计数量阈值Tc以及阈值Tt时的自由度。
与此相对，作为比较例，在基于转向操纵转矩绝对值|Th|是否大于阈值来判定驾驶员介入自动转向操纵控制的意图的情况下，需要加上因驾驶员保持方向盘10而自然产生的转向操纵转矩来决定阈值Tt。不能够在转向操纵转矩绝对值|Th|为零的值与因驾驶员保持方向盘10而产生的转向操纵转矩绝对值|Th|之间的区域设定阈值。因此，决定阈值时的自由度变小。
另外，在本实施方式中，在由于驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度弱，所以转向操纵转矩绝对值|Th|比阈值Tt充分小的情况下，转向操纵转矩绝对值|Th|越小，则由计数量运算电路82运算的计数量C越朝向负的方向变大。由此，可抑制总和计数量Ca’成为计数量阈值Tc以上。
作为比较例，例如在基于转向操纵转矩绝对值|Th|是否大于阈值Tt来判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图的情况下，即使是因噪声等的影响而只是一次计数量C正地变大时，也有可能判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图强。对于这一点，在本实施方式中，由于基于总和计数量Ca’是否为计数量阈值Tc以上来判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图，所以可抑制即使是因噪声等的影响而只是一次计数量C正地变大时也立即判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图强。因此，能够更准确地判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图。
另外，在本实施方式中，在因计数量运算电路82运算的计数量C继续持续输出正的值而总和计数量Ca超过计数量阈值Tc时，判定为有驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图。因此，与在只是一次计数量C(转向操纵转矩)超过阈值的情况下就判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图的情况相比，能够更准确地判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图。
基于转向操纵转矩Th0(转向操纵转矩绝对值|Th|)与阈值Tt相比大何种程度，所运算的计数量C的值的大小发生变动。因此，在由于驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度强，所以转向操纵转矩绝对值|Th|比阈值Tt充分大的情况下，转向操纵转矩绝对值|Th|越大，则由计数量运算电路82运算的计数量C越向正的方向变大。由此，与转向操纵转矩绝对值|Th|比阈值Tt稍微大的程度的介入的程度的情况相比，由于总和计数量Ca’变得大于计数量阈值Tc所需的时间缩短，所以能够更迅速且准确地判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度。
另外，在转向操纵转矩绝对值|Th|为阈值Tt的附近的情况下，有可能因车辆的振动等而与驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图无关系地转向操纵转矩绝对值|Th|高于或低于阈值Tt。该情况下，导致计数量运算电路82随机地运算正的计数量C和负的计数量C。由此，也认为即使驾驶员没有介入自动转向操纵控制的意图，在正的计数量C连续的情况下，总和计数量Ca’超过计数量阈值Tc，误判定为驾驶员有介入自动转向操纵控制的意图。对于这一点，在本实施方式中，在转向操纵转矩绝对值|Th|为阈值Tt的附近的情况下的计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率被设定得比转向操纵转矩绝对值|Th|不在阈值Tt的附近的情况下的计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率小。因此，即使与驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图无关系地转向操纵转矩绝对值|Th|高于或低于阈值Tt，但由于总和计数量Ca’超过计数量阈值Tc所需要的时间进一步增加，所以能够抑制误判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图。
以下，对车辆用控制装置的第二实施方式进行说明。此处，以与第一实施方式的不同为中心进行说明。
如图4所示，介入判定切换电路72还具备低通滤波器90、绝对值切换电路91、计数量修正增益运算电路92、以及乘法电路93。另外，ECU40具有微分器94。微分器94对通过转矩传感器31所检测的转向操纵转矩Th0进行微分来运算转向操纵转矩微分值dTh0。
低通滤波器90对将通过微分器94所获得的转向操纵转矩微分值dTh0进行了低通滤波处理所得的值即滤波处理后的转向操纵转矩微分值dTh进行运算。通过进行低通滤波处理，可降低被认为不是因驾驶员的转向操作而产生的转向操纵转矩微分值dTh0的高频分量。降低转向操纵转矩微分值dTh0的高频分量是因为在转向操纵转矩Th0的变化急剧(转向操纵转矩微分值dTh0大)到不认为驾驶员进行了操作的程度的情况下，不认为驾驶员进行了操作。
绝对值切换电路91对经过低通滤波处理的转向操纵转矩微分值dTh0的绝对值即转向操纵转矩微分绝对值|dTh|进行运算。
计数量修正增益运算电路92基于由绝对值切换电路91运算出的转向操纵转矩微分绝对值|dTh|来运算计数量修正增益Gd。为了对由计数量运算电路82运算的计数量C进行修正而运算计数量修正增益Gd。具体而言，计数量修正增益运算电路92在转向操纵转矩微分绝对值|dTh|为转向操纵转矩微分阈值Td以上时，为了使计数量C为零而将计数量修正增益Gd设为零。另外，计数量修正增益运算电路92在转向操纵转矩微分绝对值|dTh|小于转向操纵转矩微分阈值Td时，为了保持原样地输出计数量C而使计数量修正增益Gd为1。
乘法电路93通过将由计数量运算电路82运算出的计数量C、以及由计数量修正增益运算电路92运算出的计数量修正增益Gd相乘来运算修正计数量C’。
加法器83对在本次的运算周期中由乘法电路93运算出的修正计数量C’与从前次计数量输出电路85输出的前次计数量Co的总和即总和计数量Ca进行运算。在由计数量修正增益运算电路92运算的计数量修正增益Gd为零时，修正计数量C’也为零。因此，总和计数量Ca’的值没有变化。因此，前次计数量输出电路85被保持为存储了前次值的状态。
切换判定电路86在从保护切换电路84获取到的总和计数量Ca’为计数量阈值Tc以上时，判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的程度大，在总和计数量Ca’小于计数量阈值Tc时，判定为驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图小，生成表示该情况的电流切换标志。
输出切换电路87在从切换判定电路86接受到电流切换标志时，基于该电流切换标志来降低或维持第二分量Ta2＊。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。当车辆在起伏激烈的路面行驶时，即使驾驶员只是正在保持方向盘10，也有可能与驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图没有关系地产生值较大的转向操纵转矩绝对值|Th|。即，由于因车辆在起伏激烈的路面行驶而导致对车辆传递较大的振动，所以大的转向操纵转矩绝对值|Th|作为噪声而瞬间产生。而且，若产生值较大的转向操纵转矩绝对值|Th|，则运算值较大的计数量C，总和计数量Ca变得容易超过计数量阈值Tc。
对于这一点，在本实施方式的车辆转向系统1中，基于根据转向操纵转矩微分绝对值|dTh|所运算的计数量修正增益Gd对因包括路面的起伏的激烈程度等的路面状况等而发生变动的计数量C进行修正。即，在转向操纵转矩微分绝对值|dTh|为转向操纵转矩微分阈值Td以上的情况下，通过将计数量修正增益Gd设为零来使计数量C为零。这是因为可认为在因路面状况而产生的转向操纵转矩的情况下，与因驾驶员的转向操纵而产生的转向操纵转矩相比较，其值急剧地变化，所以作为其微分值的转向操纵转矩微分值也急剧地变大。
而且，通过使计数量C为零，能够抑制对总和计数量Ca加上根据因路面状况而作为噪声产生的转向操纵转矩所运算的计数量。因此，能够更准确地判定驾驶员对自动转向操纵控制介入的意图。
此外，计数量修正增益运算电路92在转向操纵转矩微分绝对值|dTh|为转向操纵转矩微分阈值Td以上时，为了降低计数量C，可以将计数量修正增益Gd设为比1小的值。该情况下，能够抑制与作为噪声而产生的转向操纵转矩对应地运算的计数量的影响。
以下，对车辆用控制装置的第三实施方式进行说明。此处，以与第二实施方式的不同为中心进行说明。
如图5所示，介入判定切换电路72具有增益运算电路88来代替切换判定电路86。增益运算电路88对与由保护切换电路84运算出的总和计数量Ca’对应的增益G进行运算。具体而言，增益运算电路88与总和计数量Ca’变大成反比例地对值较小的增益G进行映射运算。
如图6中实线所示，作为一个例子，在总和计数量Ca’与增益G之间存在随着总和计数量Ca’变大而增益G的值以指数函数的形式变小的关系。
输出切换电路87通过将由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊以及由增益运算电路88运算的增益G相乘来运算第二分量Ta2＊’。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。在ECU40中，在基于根据转向操纵转矩Th0所运算的总和计数量Ca’来运算增益G之后，通过将增益G与第二分量Ta2＊相乘来运算第二分量Ta2＊’。由于总和计数量Ca’根据介入自动转向操纵控制的意图的大小而变化，所以能够根据介入自动转向操纵控制的意图的大小来使第二分量Ta2＊’变化。
以下，对车辆用控制装置的第四实施方式进行说明。此处，以与第一实施方式的不同为中心进行说明。
如图7所示，在自动转向操纵控制电路70中设置有异常输出判定电路72a来代替介入判定切换电路72。异常输出判定电路72a判定第二分量Ta2＊是否是异常的输出。异常输出判定电路72a与介入判定切换电路72同样地具有低通滤波器80a、绝对值切换电路81a、计数量运算电路82a、加法器83a、保护切换电路84a、前次计数量输出电路85a、切换判定电路86a、以及输出切换电路87a。
对低通滤波器80a输入通过自动转向操纵转矩指令值运算电路71所运算出的第二分量Ta2＊。低通滤波器80a通过对第二分量Ta2＊进行低通滤波处理来运算控制量T。
绝对值切换电路81a对通过低通滤波器80a所得到的控制量T的绝对值即控制量绝对值|T|进行运算。计数量运算电路82a基于由绝对值切换电路81a运算出的控制量绝对值|T|来运算正或者负的计数量Ct。此外，作为一个例子，控制量绝对值|T|与计数量Ct的关系和第一实施方式中的转向操纵转矩绝对值|Th|与计数量C的关系相同(参照图3A)。计数量Ct是用于判定自动转向操纵控制中所使用的控制量(第二分量Ta2＊)不是异常的输出的指标。
加法器83a对在本次的运算周期中由计数量运算电路82a运算出的计数量Ct与从前次计数量输出电路85a输出的前次计数量Cto的总和即总和计数量Cta进行运算。
保护切换电路84a在总和计数量Cta为负时，对使总和计数量Cta的下限为零的总和计数量Cta’进行运算。
前次计数量输出电路85a将通过保护切换电路84a所运算出的本次的总和计数量Ca’作为在下次的运算周期所使用的前次计数量Co来进行存储，在下次的运算周期时将存储的前次计数量Cto向加法器83输出。
切换判定电路86a在从保护切换电路84a获取到的总和计数量Cta’为计数量阈值Ttc以上时，生成表示是异常的异常标志，在总和计数量Cta’小于计数量阈值Ttc时，不生成异常标志(或生成表示不是异常的标志)。
输出切换电路87a在从切换判定电路86a接受到异常标志时，使第二分量Ta2＊的值为零并输出。此时，例如第一分量Ta1＊保持原样地作为总和分量Ta＊而被使用于电流指令值Ia＊的运算。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
在ECU40中，能够通过异常输出判定电路72a基于总和计数量Ca’是否为计数量阈值Ttc以上来判定由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊是否不是异常的输出。例如，即使在自动转向操纵控制中，也有时进行紧急避让辅助以及侧滑防止辅助等在短时间控制输出(与第二分量Ta2＊对应的输出)急剧地变化的控制。难以认为在这些控制中，其控制输出持续长时间。因此，通过判定总和计数量Ca’是否是计数量阈值Ttc以上，能够判定该控制输出大于阈值的状态是否持续了一定时间，能够判定紧急避让辅助以及侧滑防止辅助等在短时间控制输出变化的控制的控制输出是否不是异常的输出。另外，在控制输出为阈值以上的状况持续了一定时间的情况下，能够检测为该控制输出是异常的输出。由此，能够抑制例如经由传感器从外部获取的信号产生了异常的情况、因车辆转向系统1内部的运算错误等、无意图地生成的控制输出而错误地继续控制。
此外，对于此时所设定的阈值而言，只要自由地设定想要使计数量相对于控制输出的关系如何即可。此外，各实施方式可以如下那样变更。以下的变形例在技术上不矛盾的范围中能够相互组合。
由计数量运算电路82运算的计数量C和转向操纵转矩绝对值|Th|可以具有图3B所示的关系。即，计数量C可以具有伴随着转向操纵转矩绝对值|Th|的增大而单纯地增加的比例关系。该情况下，例如当转向操纵转矩绝对值|Th|为阈值Tt时，计数量C为零。
另外，由计数量运算电路82运算的计数量C和转向操纵转矩绝对值|Th|可以具有图3C所示的关系。即，可以在计数量C小于阈值Tt时，运算更大的负的计数量C。
计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的关系可以在转向操纵转矩绝对值|Th|为阈值Tt以上时、和转向操纵转矩绝对值|Th|小于阈值Tt时以阈值Tt为基准对称，也可以非对称。例如，可以使转向操纵转矩绝对值|Th|为阈值Tt以上时的、计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率比转向操纵转矩绝对值|Th|小于阈值Tt时的、计数量C相对于转向操纵转矩绝对值|Th|的斜率大。
在第一～第三实施方式中，在介入判定切换电路72设置了低通滤波器80，但也可以不设置。该情况下，绝对值切换电路81直接获取转向操纵转矩Th0来进行绝对值处理。另外，在第二以及第三实施方式中，在介入判定切换电路72设置了低通滤波器90，但也可以不设置。另外，在第四实施方式中，在异常输出判定电路72a设置了低通滤波器80a，但也可以不设置。
在第一～第三实施方式中，在介入判定切换电路72设置了绝对值切换电路81，但也可以不设置。该情况下，计数量运算电路82基于转向操纵转矩Th来运算计数量C。另外，在第二以及第三实施方式中，在介入判定切换电路72设置了绝对值切换电路91，但也可以不设置。另外，在第四实施方式中，在异常输出判定电路72a设置了绝对值切换电路91，但也可以不设置。
在第一～第三实施方式中，在介入判定切换电路72设置了保护切换电路84，但也可以不设置。该情况下，总和计数量Ca也有时变为负的值，但如果驾驶员有介入自动转向操纵控制的意图，则由于计数量C为正的状态继续，如果经过某种程度的时间则总和计数量Ca变得大于计数量阈值Tc。因此，切换判定电路86能够判定为驾驶员有介入自动转向操纵控制的意图。另外，在第四实施方式中，在异常输出判定电路72a设置了保护切换电路84a，但也可以不设置。
在各实施方式中，由前次计数量输出电路85(85a)输出前次的总和计数量Ca’，但并不限于此。例如，前次计数量输出电路85也可以输出在包括前次的过去的一定期间所运算出的计数量C的总和。
车辆转向系统1可以构成为在被指示自动转向操纵模式的设定的期间有介入操作的情况下，从自动转向操纵控制切换为辅助控制。
上位ECU50可以代替角度指令值θs＊而将角度偏差dθ输出给ECU40。该情况下，偏差运算电路41被设置于上位ECU50。而且，上位ECU50基于从舵角传感器30获得的转向角θs以及从车辆周边环境检测装置33获得的角度信息θv来运算角度偏差dθ。
在各实施方式中，ECU40从舵角传感器30获取转向角θs，但并不限于此。例如，ECU40可以基于从旋转角传感器32获得的旋转角θm来计算转向角θs。该情况下，ECU40根据旋转角传感器32的旋转角θm来计算绝对角，并对该绝对角乘以换算系数，从而能够计算转向角θs。由此，也可以省略舵角传感器30，能够减少部件件数以及成本。
第一分量Ta1＊的运算只要至少使用转向操纵转矩Th0即可，但除了转向操纵转矩Th0之外也可以使用车速，还可以加上这些以外的要素来运算第一分量Ta1＊。另外，第二分量Ta2＊的运算只要至少使用基于车辆周边环境(角度信息θv)所运算的角度指令值θs＊即可，也可以除此之外还使用车速等的其它要素。
在第一～第三实施方式中，介入判定切换电路72基于转向操纵转矩Th0来判定驾驶员介入转向操纵的意图，但并不限于此。例如，介入判定切换电路72可以基于转向角θs来判定驾驶员介入转向操纵的意图，也可以基于电流指令值Ia＊(实际电流值)来判定驾驶员介入转向操纵的意图。
在第四实施方式中，异常输出判定电路72a基于由自动转向操纵转矩指令值运算电路71运算的第二分量Ta2＊来判定第二分量Ta2＊是否是异常的输出，但并不限于此。例如，异常输出判定电路72a也可以基于由偏差运算电路41运算的角度偏差dθ来判定第二分量Ta2＊是否是异常的输出。
在第四实施方式中，总和计数量Ca’和增益G具有图6的实线所示的关系，但并不限于此。例如，总和计数量Ca’和增益G也可以如图6中双点划线所示，具有伴随着总和计数量Ca’增加而增益G单纯地减少的关系。
在各实施方式中，车辆转向系统1作为一个例子构成了车道脱离防止辅助系统，但并不限于此。例如，车辆转向系统1也可以构成驻车辅助系统，也可以构成侧滑防止装置，还可以构成各种先进驾驶辅助系统。
在各实施方式中，具体化为对转向柱轴11a赋予动力的类型的车辆转向系统1，但并不限于此。例如，也可以具体化为对齿条轴12赋予动力的类型的车辆转向系统1。
各实施方式也可以应用于线控转向式的转向操纵装置。该情况下，只要将促动器3设置在齿条轴12的周边即可。

Claims (4)

1.一种车辆用控制装置，使用第一分量以及第二分量的至少一方来控制对车辆的转向操纵机构产生使转向轮转向的动力的促动器，上述第一分量是基于根据驾驶员对上述转向操纵机构的操作而变化的操作状态量所运算的控制量，上述第二分量是基于车辆周边环境所运算的控制量，该车辆用控制装置包括：
计数量运算电路，基于上述操作状态量来运算计数量，上述计数量是用于判定驾驶员有介入上述转向的意图的指标；
相加值运算电路，对将由上述计数量运算电路运算出的上述计数量、和由上述计数量运算电路在过去的一定期间所运算出的上述计数量相加的相加值进行运算；
判定电路，基于由上述相加值运算电路运算出的相加值是否是计数量阈值以上，来判定驾驶员介入上述转向的意图或者不介入上述转向的意图；以及
切换电路，在通过上述判定电路判定为驾驶员有介入上述转向的意图的情况下降低上述第二分量，在判定为驾驶员没有介入上述转向的意图的情况下维持上述第二分量，
上述计数量运算电路在上述操作状态量的绝对值为阈值以上的情况下，运算正的计数量，在上述操作状态量的绝对值小于阈值的情况下，运算负的计数量，
上述相加值运算电路对运算出的上述计数量与在过去的一定期间所运算出的计数量的总和进行运算，作为相加值，
上述判定电路在上述计数量的总和为上述计数量阈值以上的情况下，判定为驾驶员有介入上述转向的意图，在上述计数量的总和小于上述计数量阈值的情况下，判定为驾驶员没有介入上述转向的意图。
2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置，其中，
具有保护切换电路，上述保护切换电路在由上述相加值运算电路运算的上述计数量的总和变为负时，将上述计数量的总和的下限设为零。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用控制装置，其中，
上述操作状态量的绝对值处于阈值附近时的上述计数量相对于上述操作状态量的绝对值的斜率被设定得比上述操作状态量的绝对值不处于上述阈值附近时的上述计数量相对于上述操作状态量的绝对值的斜率小。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用控制装置，其中，
上述操作状态量是赋予给转向操纵轮的转向操纵转矩。
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