CN105882738B - 驾驶支援控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驾驶支援控制装置。分配比运算部(52)基于小齿轮角度指令值θp以及LKA角度指令值θLK来运算LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp的总和中LKA角度指令值θLK所占的比例即分配比D。LA判定部(54)通过将横向加速度LA与分配比D的乘积即LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′、与LA阈值T进行比较，来判断是否使横向加速度LA′衰减。在判断为使横向加速度LA′衰减的情况下，LKA角度指令值修正部(55)通过低通滤波器(55a)生成使LKA角度指令值θLK递减而得的滤波器后LKA角度指令值θLK′。

Description

驾驶支援控制装置

技术领域

本申请主张于2015年2月12日提交的日本专利申请2015-025487号的优先权，并在此引用其全部内容。

本发明涉及驾驶支援控制装置。

背景技术

已知有通过向车辆的转向操纵机构赋予马达生成的转矩来辅助驾驶员的转向操作的电动动力转向装置(EPS)。日本特开2014-40178号公报所记载的转向装置具备基于转向操纵角决定目标转向操纵转矩的第一模型、以及基于转向操纵转矩决定目标转向角的第二模型。控制装置基于这两个模型(理想模型)来控制马达。

在近年的EPS中，搭载有先进驾驶支援系统(Advanced Driving AssistantSystem：ADAS)、车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist：LKA)等支援驾驶员的驾驶的系统。在这样的电动动力转向装置中，有为了提高驾驶员的转向操纵感、进行精度较高的驾驶支援，而基于驾驶员的转向操纵的控制量与驾驶支援的控制量的和来控制马达的装置。

在基于驾驶员的转向操纵的控制量与驾驶支援的控制量的和来控制马达的电动动力转向装置中，由于驾驶员的转向操纵以及驾驶支援，向车辆作用横向加速度。该横向加速度使驾驶员的转向操纵感恶化。为了减小该横向加速度，考虑减小马达的控制量。然而，若仅单纯地减小马达的控制量，则不仅减小驾驶支援的控制量，甚至也减小驾驶员的转向操纵的控制量，因此，不能够充分地辅助驾驶员的转向操作。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够更加准确地减小横向加速度的驾驶支援控制装置。

本发明的一方式的驾驶支援控制装置是根据成为转向操纵机构的旋转轴的旋转角度的目标值的第一角度指令值与第二角度指令值的总和来控制车辆的转向操纵的驾驶支援控制装置，具备：第一运算部，其运算用于驾驶支援的上述第一角度指令值；第二运算部，其基于转向操纵转矩来运算上述第二角度指令值；分配比运算部，其运算上述第一角度指令值与上述第二角度指令值的总和中的上述第一角度指令值所占的比例即分配比；判定部，其通过将车辆的横向加速度与分配比相乘来运算上述第一角度指令值部分的横向加速度，并判定是否需要减小上述第一角度指令值部分的横向加速度；以及修正部，其根据上述判定部的判定结果使上述第一角度指令值递减而加以修正。上述修正部在上述判定结果为表示需要减小上述第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的结果时修正上述第一角度指令值，另一方面，在上述判定结果为表示无需减小上述第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的结果时不修正上述第一角度指令值。

根据该结构，修正部能够在进行了需要减小第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的判定时，修正第一角度指令值。因此，能够不减小通过驾驶员进行转向操纵而产生的第二角度指令值地修正第一角度指令值。因此，能够更加准确地修正驾驶支援的角度指令值。

在上述方式的驾驶支援控制装置中，上述判定部也可以构成为在上述第一角度指令值部分的横向加速度比规定的阈值大时进行需要减小上述第一角度指令值的主旨的判定，在上述第一角度指令值部分的横向加速度为规定的阈值以下时进行无需减小上述第一角度指令值的主旨的判定。

根据该结构，能够仅判定第一角度指令值部分的横向加速度是否比规定的阈值大，来修正第一角度指令值。

在上述方式的驾驶支援控制装置中，上述修正部也可以具有使上述第一角度指令值递减的低通滤波器。

根据该结构，能够在判定部进行了需要减小第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的判定时，通过通过角度指令值修正部的低通滤波器来使第一角度指令值递减。因此，能够使第一角度指令值部分的横向加速度衰减。

在上述方式的驾驶支援控制装置中，上述分配比运算部也可以构成为使用上述第一角度指令值以及上述第二角度指令值的绝对值来运算上述分配比。

根据该结构，通过使用第一角度指令值以及第二角度指令值的绝对值来求分配比，能够求出更加正确的分配比。

在上述方式的驾驶支援控制装置中，也可以构成为上述驾驶支援是根据通过外部检测器识别出的道路的白线的信息来支援车辆的行驶的车道保持辅助，上述第一运算部基于上述白线的信息和转向操纵方向来运算上述第一角度指令值。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明上述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中，符号表示本发明的要素，其中，

图1是对于本实施方式的电动动力转向装置，表示其控制装置的简要结构的框图。

图2是对于本实施方式的电动动力转向装置，表示其微型计算机的简要结构的框图。

图3是对于本实施方式的电动动力转向装置，表示LKA角度指令值的修正的顺序的流程图。

具体实施方式

以下，对将驾驶支援控制装置应用于车辆的电动动力转向装置的一实施方式进行说明。

如图1所示，电动动力转向装置(EPS)1具有向转向操纵机构(未图示)赋予辅助力的马达10、以及基于搭载于车辆的各种传感器的检测结果来控制马达10的ECU20。另外，作为各种传感器，使用检测施加至转向操纵机构的转向操纵转矩Th的转矩传感器11、检测车速V的车速传感器12、检测作用于车辆的横向加速度LA的横向加速度传感器13、检测马达10的旋转角θm的旋转角传感器14、以及检测向马达10供给的实际电流值I的电流传感器15。ECU20基于通过各种传感器检测出的车辆的状态量(Th、V、LA、θm)来决定应向转向操纵机构赋予的目标辅助力，并将用于产生该目标辅助力的驱动电力供给至马达10。

ECU20具备生成马达控制信号的微型计算机30、以及基于该马达控制信号向马达10供给驱动电力的驱动电路40。

如图2所示，微型计算机30具有辅助指令值运算部31、电流指令值运算部32、以及马达控制信号生成部33。

辅助指令值运算部31基于通过转矩传感器11、车速传感器12、以及横向加速度传感器13获取的转向操纵转矩Th、车速V、以及横向加速度LA来运算辅助指令值Ta＊。

电流指令值运算部32基于辅助指令值Ta＊来运算电流指令值I＊。

马达控制信号生成部33获取电流指令值I＊、实际电流值I、以及马达10的旋转角θm。马达控制信号生成部33使用马达10的旋转角θm转换实际电流值I的相，并根据电流指令值I＊与实际电流值I的偏差来进行反馈控制，由此生成马达控制信号。

接着，对辅助指令值运算部31的结构详细地进行说明。如图2所示，辅助指令值运算部31具有基本辅助成分运算部50、目标小齿轮角度运算部51、分配比运算部52、LKA角度指令值运算部53、LA判定部54、LKA角度指令值修正部55、加法器56、小齿轮角度运算部57、角度反馈控制部58、以及加法器59。

基本辅助成分运算部50基于转向操纵转矩Th以及车速V来运算作为辅助指令值Ta＊的基本成分的基本辅助成分Ta1＊。转向操纵转矩Th的绝对值越大，另外车速V越小，基本辅助成分运算部50越将基本辅助成分Ta1＊的绝对值设定为更大的值。

目标小齿轮角度运算部51使用通过基本辅助成分运算部50运算出的基本辅助成分Ta1＊以及通过转矩传感器11检测出的转向操纵转矩Th，基于理想模型来运算与驾驶员的转向操纵相应的小齿轮角度指令值θp。小齿轮角度指令值θp是与转向操纵相应地使转向轮转向的齿轮齿条机构中的小齿轮轴(未图示)的旋转角即小齿轮角θ的目标值。小齿轮角θ根据马达10的旋转角θm等来求出。理想模型是预先通过实验等与基本辅助成分Ta1＊以及转向操纵转矩Th对应地将车辆应取的理想的小齿轮角度指令值θp模型化而成的。

LKA角度指令值运算部53作为驾驶支援控制的一个例子，进行车道保持辅助(LKA)控制。LKA角度指令值运算部53基于转向操纵转矩Th以及车速V来运算LKA角度指令值θLK。在LKA控制中，例如，以车辆沿着通过照相机等外部检测器53a识别出的道路的白线行驶的方式控制马达10。

分配比运算部52基于由目标小齿轮角度运算部51运算出的小齿轮角度指令值θp以及由LKA角度指令值运算部53运算出的LKA角度指令值θLK，使用下式来运算分配比D。

分配比D＝|LKA角度指令值θLK|/(|LKA角度指令值θLK|+|小齿轮角度指令值θp|)…(1)

分配比D表示LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp的总和中LKA角度指令值θLK所占的比例。这里，在式(1)的右边对分母以及分子使用绝对值是为了抑制分配比D被估计得过于大。即，在LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp的符号相反的情况下，在式(1)的分母中LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp相互抵消，所以式(1)的分母的绝对值变小。若式(1)的分母接近0，则分配比D与本来的值相比变得过大。因此，通过在进行对LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp取绝对值的处理后求分配比D，能够更加准确地运算分配比D。

LA判定部54基于输入的分配比D、横向加速度LA、以及横向加速度阈值(LA阈值)T来生成LA判定标志。即，LA判定部54通过比较基于下式(2)运算出的LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′和储存于存储器(未图示)等的LA阈值T来生成LA判定标志。应予说明，横向加速度LA′是横向加速度LA中的因LKA控制而产生的横向加速度。LA阈值T是根据映射(Mapping)、经验规则设定的值，例如被设定为驾驶员不感到不舒适的横向加速度LA的极限值。

横向加速度LA′＝横向加速度LA×分配比D…(2)

由于若横向加速度LA增大则存在驾驶员的不舒适感等增加的可能，所以优选减小横向加速度LA。然而，若单纯地减小横向加速度LA，则不仅因LKA控制而产生的横向加速度LA′，甚至因驾驶员进行转向操纵而产生的横向加速度也减小。即，由于使通过驾驶员进行转向操纵而产生的小齿轮角度指令值θp衰减从而使横向加速度衰减，所以存在得不到驾驶员要求的辅助力的可能。因此，欲不单纯地使横向加速度LA衰减，不使因驾驶员进行转向操纵而产生的横向加速度衰减而使因LKA控制产生的横向加速度LA′衰减。即，不使通过驾驶员进行转向操纵而产生的小齿轮角度指令值θp衰减，使通过LKA控制而产生的LKA角度指令值θLK衰减。

因此，在本实施方式中，通过比较根据式(2)运算出的横向加速度LA′和LA阈值T来修正LKA角度指令值θLK。即，LA判定部54在横向加速度LA′比LA阈值T大的情况下生成使横向加速度LA′衰减的主旨的LA判定标志。与此相对，LA判定部54在横向加速度LA′为LA阈值T以下的情况下生成不使横向加速度LA′衰减的主旨的LA判定标志。

LKA角度指令值修正部55根据LA判定标志来修正LKA角度指令值θLK。即，LKA角度指令值修正部55具备使LKA角度指令值θLK递减的低通滤波器55a。在LA判定标志为表示使横向加速度LA′衰减的主旨的标志的情况下，LKA角度指令值修正部55通过低通滤波器55a使LKA角度指令值θLK递减，从而生成滤波器后LKA角度指令值θLK′。与此相对，在LA判定标志为表示不使横向加速度LA′衰减的主旨的标志的情况下，LKA角度指令值修正部55不对LKA角度指令值θLK进行修正。换言之，LKA角度指令值θLK不被低通滤波器55a衰减。

加法器56运算由目标小齿轮角度运算部51运算出的小齿轮角度指令值θp以及由LKA角度指令值修正部55运算出的滤波器后LKA角度指令值θLK′或者LKA角度指令值θLK的总和，来运算角度指令值θ＊。

小齿轮角度运算部57基于马达10的旋转角θm来运算小齿轮角θ。

角度反馈控制部58为了使小齿轮角θ与角度指令值θ＊一致，进行基于它们的偏差的反馈控制，运算修正辅助成分Ta2＊。

加法器59通过将基本辅助成分Ta1＊加上修正辅助成分Ta2＊，来运算辅助指令值Ta＊。

接着，使用流程图对由辅助指令值运算部31进行的LKA角度指令值θLK的修正处理的顺序进行说明。

如图3所示，首先，运算LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′(步骤S1)。

接着，判定LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′是否比LA阈值T大(步骤S2)。

在LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′比LA阈值T大的情况下(在步骤S2中为“是”)，进行通过低通滤波器55a使LKA角度指令值θLK递减的低通滤波器(LPF)处理(步骤S3)，从而生成滤波器后LKA角度指令值θLK′(步骤S4)，并结束处理。

在LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′为LA阈值T以下的情况下(在步骤S2中为“否”)，不进行LKA角度指令值θLK的修正，保持原样采用LKA角度指令值θLK(步骤S5)，并结束处理。

通过以上的流程，能够不使横向加速度LA中与驾驶员的转向操纵对应的小齿轮角度指令值θp衰减地，使与LKA控制对应的LKA角度指令值θLK衰减。因此，能够更加准确地使横向加速度LA′衰减。

对本实施方式的有效的效果进行说明。

(1)通过使LKA角度指令值θLK衰减，能够更加准确地使因LKA控制而产生的横向加速度LA′衰减。即，在LKA角度指令值θLK部分的横向加速度LA′比LA阈值T大的情况下，能够通过使LKA角度指令值θLK通过低通滤波器55a来使LKA角度指令值θLK衰减。因此，能够不使与驾驶员的转向操纵对应的小齿轮角度指令值θp衰减地，使与LKA控制对应的LKA角度指令值θLK衰减。换言之，通过横向加速度LA′衰减，能够确保驾驶员要求的辅助力并使横向加速度LA衰减。

(2)能够仅使用通过驾驶员进行转向操纵而产生的小齿轮角度指令值θp与通过LKA控制而产生的LKA角度指令值θLK的分配比D来判定横向加速度LA′是否比LA阈值T大，来判定是否应该使LKA角度指令值θLK衰减来对横向加速度LA进行修正。即，能够通过横向加速度LA′是否比LA阈值T大这样的单纯的判定，来判定是否使LKA角度指令值θLK衰减。

(3)通过在进行对LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp取绝对值的处理后求分配比D，能够求出更加正确的分配比D。即，在不进行绝对值处理的情况下，存在由于在LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp的符号相反时，分配比D的分母被估计得较小，因此分配比D被估计得过于大的情况。在本实施方式中，通过在进行LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp的绝对值处理之后求分配比D，能够求出更加正确的分配比D。

应予说明，本实施方式也可以如以下这样变更。

·在本实施方式中，LKA角度指令值修正部55根据判定标志决定是否使LKA角度指令值θLK通过低通滤波器55a，但并不局限于此。例如，也可以在输入了不使横向加速度LA′衰减的主旨的LA判定标志的情况下，停止对LKA角度指令值修正部55的供电，LKA角度指令值运算部53将LKA角度指令值θLK输出至加法器56。然后，使用通过利用加法器56使小齿轮角度指令值θp和LKA角度指令值θLK相加而运算出的角度指令值θ＊，角度反馈控制部58为了使小齿轮角θ与角度指令值θ＊一致，进行反馈控制。

·在本实施方式中，分配比D的求出方法并不局限于式(1)。例如，也可以根据实验的经验规则等进行LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp的加权。

·在本实施方式中，在进行对LKA角度指令值θLK以及小齿轮角度指令值θp取绝对值的处理之后求出分配比D，但也可以不进行绝对值处理。在该情况下，虽然在LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp的符号相反时，分配比D被估计得过于大，但在LKA角度指令值θLK与小齿轮角度指令值θp的符号相同的情况下，能够求出正确的分配比D。

·在本实施方式中，LA阈值T是恒定的值，但也可以与车速V相应地变化。即，是因为驾驶员感到不舒适的横向加速度LA随车速V而变化。另外，也可以不设置LA阈值T，进行与横向加速度LA相应地使LKA角度指令值θLK递减的运算处理。

·在本实施方式中，在LKA角度指令值修正部55设置了一个低通滤波器55a，但也可以设置多个滤波器。例如，也可以根据横向加速度LA来选择这些滤波器。

·在本实施方式中，使用小齿轮角θ，但并不局限于此。例如，也可以是转向操纵角。

·在本实施方式中，作为驾驶支援控制的一个例子，使用了车道保持辅助控制，但并不局限于此。例如，也可以使用停车支援、车道变更支援等先进驾驶支援系统(ADAS)。

·在本实施方式中，LKA角度指令值运算部53设置于进行EPS1的控制的ECU20，但例如也可以设置于车体的ECU。

·在本实施方式中，将电动动力转向装置和驾驶支援控制装置进行了组合，但并不局限于此。例如，也可以将线控转向和驾驶支援控制装置进行组合。

·本实施方式的驾驶支援控制装置也可以具体化为任意的电动动力转向装置。例如，可以是转向柱型的电动动力转向装置，也可以是齿条并列型的电动动力转向装置。

Claims (5)

1.一种驾驶支援控制装置，是根据成为转向操纵机构的旋转轴的旋转角度的目标值的第一角度指令值和第二角度指令值的总和来控制车辆的转向操纵的驾驶支援控制装置，包括：第一运算部，其运算用于驾驶支援的上述第一角度指令值；第二运算部，其基于转向操纵转矩来运算上述第二角度指令值；分配比运算部，其运算上述第一角度指令值与上述第二角度指令值的总和中的上述第一角度指令值所占的比例即分配比；判定部，其通过将车辆的横向加速度与分配比相乘来运算上述第一角度指令值部分的横向加速度，并判定是否需要减小上述第一角度指令值部分的横向加速度；以及修正部，其根据上述判定部的判定结果使上述第一角度指令值递减而加以修正，其特征在于，

上述修正部在上述判定结果为表示需要减小上述第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的结果时修正上述第一角度指令值，另一方面，在上述判定结果为表示无需减小上述第一角度指令值部分的横向加速度的主旨的结果时不修正上述第一角度指令值，

上述驾驶支援是根据通过外部检测器识别出的道路的白线的信息来支援车辆的行驶的车道保持辅助，

上述第一运算部基于上述白线的信息和转向操纵方向来运算上述第一角度指令值。

2.根据权利要求1所述的驾驶支援控制装置，其特征在于，

上述判定部在上述第一角度指令值部分的横向加速度比规定的阈值大时进行需要减小上述第一角度指令值的主旨的判定，在上述第一角度指令值部分的横向加速度为规定的阈值以下时进行无需减小上述第一角度指令值的主旨的判定。

3.根据权利要求1所述的驾驶支援控制装置，其特征在于，

上述修正部具有使上述第一角度指令值递减的低通滤波器。

4.根据权利要求2所述的驾驶支援控制装置，其特征在于，

上述修正部具有使上述第一角度指令值递减的低通滤波器。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的驾驶支援控制装置，其特征在于，

上述分配比运算部使用上述第一角度指令值的绝对值以及上述第二角度指令值的绝对值来运算上述分配比。