CN109963773B - 操舵控制装置 - Google Patents
操舵控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109963773B CN109963773B CN201780063649.XA CN201780063649A CN109963773B CN 109963773 B CN109963773 B CN 109963773B CN 201780063649 A CN201780063649 A CN 201780063649A CN 109963773 B CN109963773 B CN 109963773B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steering
- manual
- control amount
- amount
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 62
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 35
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
- B62D1/286—Systems for interrupting non-mechanical steering due to driver intervention
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/30—Sensors
- B60Y2400/307—Torque sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
操舵控制装置具备生成自动操舵控制量的自动操舵控制器以及生成手动操舵控制量的手动操舵控制器,选择自动操舵模式以及手动操舵模式中的某一方来控制电动机。并且,在基于自动操舵模式的控制中,当操舵转矩超过规定值时,手动操舵控制器在生成基于以超过之时为基准的所述手动操作量的变化的手动操舵控制量变化之后,生成基于操舵转矩的手动操舵控制量,在基于将手动操舵控制量变化加到超过之时的自动操舵控制量而得到的控制量来控制电动机之后,通过手动操舵模式来控制电动机。
Description
技术领域
本发明涉及一种操舵控制装置。
背景技术
作为汽车的操舵装置而使用动力转向装置等,作为用于操舵装置的操舵控制装置,例如如专利文献1所提出的那样,已知具有选择手动操舵模式与自动操舵模式来进行控制的功能的操舵控制装置。在手动操舵模式中,基于车辆的驾驶状态进行协助控制,协助控制是指控制具备马达等的致动器,而赋予辅助司机的操舵力的操舵辅助力。在自动操舵模式中,与基于上级控制器的指令值的目标舵角相应地,控制致动器而自动地调整转舵轮舵角。操舵控制装置用转矩传感器检测司机操作方向盘时的操舵转矩,在所检测出的操舵转矩低于阈值时,切换成自动操舵模式,在操舵转矩为阈值以上时,切换成手动操舵模式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-240502号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述,在专利文献1所记载的车辆操舵装置中,在自动操舵模式中的操舵转矩超过阈值的情况下,转移到手动操舵模式。然而,在手动操舵模式中,与操作方向盘时的操舵转矩相应地产生协助力,所以,根据紧接在操舵转矩到达阈值之后产生的致动器输出与即将切换前(自动操舵模式中)的致动器输出的大小关系,从方向盘感受到的感触不同。例如,在致动器输出比即将转移前大并且方向相同的情况下,方向盘突然变轻,相反地,在致动器输出比即将转移前小的情况下,感受到将方向盘推回那样的感触。这样的不适感成为驾驶操作的妨碍,所以,在车辆处于行驶中的情况下,有可能成为扰乱车辆举动的原因。
解决技术问题的技术手段
根据本发明的一个方式,一种操舵控制装置,具备:自动操舵控制器,其基于所输入的自动行驶指令,生成使车辆车轮转舵的操舵用致动器的自动操舵控制量;以及手动操舵控制器,其基于使所述车辆车轮转舵的手动操作部的手动操作量,生成所述操舵用致动器的手动操舵控制量,选择通过所述自动操舵控制量来控制所述操舵用致动器的自动操舵模式以及通过所述手动操舵控制量来控制所述操舵用致动器的手动操舵模式中的某一方,控制所述操舵用致动器,其中,在基于所述自动操舵模式的控制中,当使所述车辆车轮转舵的手动操作部的手动操作量超过规定值时,所述手动操舵控制器在生成基于以超过之时为基准的所述手动操作量的变化的手动操舵控制量变化之后,生成基于所述手动操作量的手动操舵控制量,在基于将所述手动操舵控制量变化加到所述超过之时的所述自动操舵控制量而得到的第1控制量来控制所述操舵用致动器之后,通过所述手动操舵模式来控制所述操舵用致动器。
发明效果
根据本发明,能够降低从自动操舵模式转移到手动操舵模式时的操舵不适感。
附图说明
图1是示出操舵装置以及操舵控制装置的图。
图2是示出操舵控制装置的结构的框图。
图3是示出手动控制量与手动操舵控制量的关系的一个例子的图。
图4是示出操舵控制的一个例子的流程图。
图5是示出操舵角、操舵转矩以及电动机控制量的时间变化的图。
图6是示出以往的情况下的操舵转矩以及电动机控制量的时间变化的图。
图7是示出向反方向进行了转舵的情况下的操舵转矩以及电动机控制量的时间变化的图。
图8是示出从直行状态进行车道变更的情况下的操舵转矩以及电动机控制量的时间变化的图。
图9是示出变形例中的操舵控制的流程图的图。
图10是示出变形例中的操舵角、操舵转矩以及电动机控制量的时间变化的图。
图11是示出以超过之时的操舵控制量为上限、在不超过该上限的范围内设定转移控制量的情况下的一个例子的图。
图12是示出以超过之时的操舵控制量为上限、在不超过该上限的范围内设定转移控制量的情况下的另一例子的图。
图13是示出第2实施方式中的操舵控制装置的结构的框图。
图14是示出操舵转矩与协助控制量的相关性的一个例子的图。
图15是示出第2实施方式中的操舵控制的一个例子的流程图。
图16是示出第2实施方式中的操舵转矩、协助控制量以及电动机控制量的时间变化的图。
图17是示出第3实施方式中的操舵控制装置的结构的框图。
图18是示出第3实施方式中的操舵控制的一个例子的流程图。
图19是示出第3实施方式中的操舵转矩、协助控制量、手动贡献度以及电动机控制量的时间变化的图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明用于实施本发明的方式。此外,本发明不限定于以下的实施方式,在本发明的技术概念中还将各种变形例、应用例包括在该范围内。
-第1实施方式-
图1是示出操舵装置1以及操舵控制装置17的图。此外,在图1中说明的结构是在以下说明的各实施方式中共同的结构。操舵装置1具备方向盘2、转向轴3、齿轮轴4、齿条轴5以及电动机7。
将转矩传感器10设置于转向轴3与齿轮轴4之间。转矩传感器10基于未图示的扭力杆的扭转角,输出操舵转矩Th。此外,未图示的扭力杆配置于转向轴3与齿轮轴4的连接部。另外,在扭力杆的转向轴3侧,配置有检测方向盘2的旋转角即操舵角的操舵角传感器12。
形成有与齿轮轴4啮合的齿条齿的齿条轴5与齿轮轴4一起构成齿条—齿轮机构。当对方向盘2进行旋转操作时,经由转向轴3将旋转传递到齿轮轴4,通过齿条—齿轮机构,将齿轮轴4的旋转变换成齿条轴5的直动运动。其结果,经由连接于齿条轴5的两端的拉杆8使车轮9转舵。
作为致动器的电动机7经由减速机构6连接到齿条轴5。在图1所示的例子中,减速机构6具备安装于电动机7的输出轴14的皮带轮15以及由皮带轮15驱动的滚珠丝杠 16。通过减速机构6,将电动机7的转矩变换成齿条轴5的平移方向力。此外,作为减速机构6,也可以与方向盘输入的情况同样地,采用使用齿条—齿轮的结构、或由空心马达对滚珠丝杠的螺母进行直接驱动的结构等。
控制电动机7的动作的操舵控制装置17具备输入端子18和输出端子19。对输入端子18输入例如来自车辆控制装置20的输入信息21、来自转矩传感器10的操舵转矩 Th、来自操舵角传感器12的操舵角δh以及车速等车辆状态信息22。在输入信息21中包括车辆的行驶模式、与自动操舵相关的目标舵角。另外,从操舵控制装置17的输出端子 19输出包括操舵装置1的操舵控制量、操舵装置1的状态信息的输出信息23。
在这里,车辆控制装置20是搭载于搭载操舵装置1的车辆的控制装置。车辆控制装置20具有如下功能:基于车辆状态量(车辆的速度、前后左右加速度、横摆率等)以及转向操作、加速操作、各种开关操作等的信息,进行针对至少包括操舵装置1的车辆的各致动器的控制量的运算和发送,并且进行自动操舵模式与手动操舵模式中的某一种模式的选择以及向各致动器的执行请求等。
图2是示出控制电动机7的操舵控制装置17的结构的框图。操舵控制装置17至少具备手动操舵控制器31、自动操舵控制器32、控制选择部33、电动机控制量运算部 34、手动变化量运算部35、转移控制量运算部36、电动机驱动电路44。
对自动操舵控制器32至少输入来自车辆控制装置20的输入信息21以及来自操舵装置1的操舵角δh、实舵角37和操舵转矩Th。在来自车辆控制装置20的输入信息21 中,至少包括用于执行自动操舵模式的自动操舵模式执行指令、目标舵角。实舵角37是车轮9的实际的旋转角,根据由电动机驱动电路44检测出的电动机7的旋转角来计算,或者由安装于齿条轴5的传感器等检测。
自动操舵控制器32基于这些输入信息,输出自动操舵控制量38。自动操舵控制量38是为了降低例如从车辆控制装置20发送的目标舵角与车轮9的实舵角37的舵角差而向电动机7请求消除舵角差那样的输出的转矩指令值。
对手动操舵控制器31至少输入来自手动变化量运算部35的手动控制量Tm以及来自操舵装置1的操舵角δh和实舵角37。手动变化量运算部35基于所输入的操舵转矩Th、操舵角δh和实舵角37,运算与操舵模式相应的手动控制量Tm。手动操舵控制器31基于所输入的手动控制量Tm、操舵角δh和实舵角37,输出用于辅助司机的操舵力的手动操舵控制量40。
图3是示出手动控制量Tm与手动操舵控制量40的关系的一个例子的图。手动操舵控制量40是向电动机7请求输出的转矩指令值,该输出用于产生协助司机的操舵力的协助力,基于手动控制量Tm和图3所示的相关关系来计算。此外,图3的特性也可以根据车速等车辆状态量而变化。
返回到图2,控制选择部33基于在输入信息21中包括的操舵模式信息和操舵转矩Th,选择所输入的自动操舵控制量38以及手动操舵控制量40中的某一方,将其作为操舵控制量Mc输出。
转移控制量运算部36基于操舵转矩Th和操舵角δh或者实舵角37,运算从自动操舵模式转移到手动操舵模式时的转移控制量Mm,将运算出的转移控制量Mm输出给电动机控制量运算部34。
电动机控制量运算部34基于所输入的操舵控制量Mc以及转移控制量Mm,输出电动机控制量Mr。电动机控制量Mr是向电动机7请求输出的转矩指令值。将电动机控制量Mr输入到电动机驱动电路44。
电动机驱动电路44以产生与所输入的电动机控制量Mr相应的转矩的方式,生成与电动机7的状态相应的驱动电流45,驱动操舵装置1的电动机7。
(动作说明)
接下来,参照图4、5,说明操舵控制装置17的动作。图4是示出在车辆按“自动操舵模式”行驶时司机操作了方向盘2的情况下的操舵控制装置17的控制的概略的控制流程图。图5是说明车辆行驶在具有恒定的曲率的圆弧状的道路上的状态的图,(a)示出操舵角δh的时间变化,(b)示出操舵转矩Th的时间变化,(c)示出电动机控制量Mr 的时间变化。
此外,图4的步骤S0以及步骤S1表示图5的t3~t5中的处理,步骤S2至步骤S6 表示t=t5下的处理,步骤S7至步骤S12表示t5~t7的处理,步骤S12表示t>t7中的处理。
《步骤S0》
在图4的步骤S0中,车辆按自动操舵模式行驶。即,在来自车辆控制装置20的输入信息21中包括的操舵模式信息为自动操舵模式,在输入信息21中包括自动操舵模式中的舵角目标值。操舵控制装置17根据操舵模式信息而识别出是自动操舵模式,自动操舵控制器32计算能够实现舵角目标值的自动操舵控制量38并输出。控制选择部33将从自动操舵控制器32输入的自动操舵控制量38作为操舵控制量Mc输出。
在自动操舵模式中,电动机控制量运算部34无论从转移控制量运算部36输入的转移控制量Mm的值多少,都将从控制选择部33输出的操舵控制量Mc(即,来自自动操舵控制器32的自动操舵控制量38)作为电动机控制量Mr输出。然后,从电动机驱动电路44输出基于电动机控制量Mr的驱动电流45,以实现舵角目标值的方式,驱动操舵装置1的电动机7。
在图5的t3~t4中,以使车辆行驶在具有恒定的曲率的圆弧状的道路上的方式,通过自动操舵模式控制成恒定的舵角(=舵角目标值),车辆在司机从方向盘2放开手的状态下行驶。此时,车辆行驶在恒定的曲率的轨道上,所以,使车轮9转舵所需的操舵力恒定。在自动操舵模式中,操舵力仅取决于电动机7,所以,如图5的(c)所示,t3~ t4中的电动机控制量Mr为恒定值。另外,在t3~t4中,司机未操作方向盘2,所以,操舵转矩Th为零(图5的(b)),操舵角δh也恒定为与舵角目标值对应的操舵角A(图 5的(a))。
《步骤S1》
在步骤S1中,操舵控制装置17判定操舵转矩Th的绝对值|Th|是否超过预先设定的操舵转矩阈值C,在|Th|>C的情况下,判断为存在向手动操舵模式的转移请求,前进到步骤S2。另一方面,在|Th|≤C的情况下,返回到步骤S0,使自动操舵模式继续。
在图5所示的例子中,在t=t4下,开始由司机实施的方向盘2的操作。在这里,进行使车轮9的转舵量增加的操舵,将此时的操舵转矩Th的符号设为正。
如上所述,在自动操舵模式中,以使舵角维持舵角目标值的方式,控制电动机控制量Mr。因此,即使通过方向盘2的操作扭转扭力杆而操舵角δh稍微变化,舵角也保持为恒定。当通过方向盘2的操作扭转扭力杆时,由转矩传感器10检测操舵转矩Th(> 0)。在t4~t5中,伴随着扭力杆的扭转的增加,操舵转矩Th增加。操舵角δh也按扭力杆的扭转的量略微增加。然后,在t=t5下,如果|Th|>C,则在步骤S1中判定为“是”,前进到步骤S2。
《步骤S2》
当从步骤S1前进到步骤S2后,在步骤S2中,将t=t5下的操舵转矩Th、即|Th|> C的超过之时的操舵转矩Th作为变量Tc存储到操舵控制装置17的存储部(未图示) 中。此时,变量Tc能够视为与C相等。进一步地,将从手动变化量运算部35输出给手动操舵控制器31的手动控制量Tm设置为Tm=0。其结果,在t=t5下,从手动操舵控制器31输出的手动操舵控制量40成为零(参照图3)。在这里,超过之时不需要是严格的t=t5,作为变量Tc,只要是在考虑了控制上的时间偏差等的时间幅度内取得的操舵转矩Th即可。
《步骤S3》
在步骤S3中,转移控制量运算部36保存在|Th|>C的超过之时从控制选择部33输出的操舵控制量Mc(=自动操舵控制量38),在t=t5以后,将所保存的Mc作为转移控制量Mm输出。
《步骤S4》
在步骤S4中,控制选择部33将从控制选择部33输出的操舵控制量Mc从自动操舵控制量38切换成手动操舵控制量40。
《步骤S5》
在步骤S5中,操舵控制装置17将上述变量Tc的绝对值|Tc|作为变量Tp保存。
《步骤S6》
在步骤S6中,电动机控制量运算部34通过下式(1)来运算电动机控制量Mr。即,从t=t5起,基于操舵控制量Mc和转移控制量Mm,通过下式(1)运算电动机控制量Mr,将该电动机控制量Mr输出给电动机控制量43。电动机驱动电路44基于该电动机控制量Mr而生成驱动电流45,通过所生成的驱动电流45来驱动操舵装置1的电动机 7。
Mr=Mc+(Tp/|Tc|)Mm…(1)
在图5中,在t=t5下,在步骤S1中判定为|Th|>C,设为Tm=0,并且将t=t5下的操舵控制量Mc(t5)设为转移控制量Mm。如果在步骤S2中设为Tm=0,则手动操舵控制量40成为零,所以,当在步骤S4中作为操舵控制量Mc而切换成手动操舵控制量 40时,关于从控制选择部33输出的操舵控制量Mc,Mc=0。另外,在t=t5下, Tp/|Tc|=1,所以,关于根据式(1)计算出的电动机控制量Mr,Mr=Mm(=Mc (t5))。即,在t=t5下,电动机控制量Mr成为转移控制量Mm。
《步骤S7》
在步骤S7中,对从转矩传感器10输出的操舵转矩Th的绝对值|Th|与变量Tp进行比较,在|Th|≥Tp的情况下前进到步骤S9,在|Th|<Tp的情况下前进到步骤S8。
在图5所示的例子中,在t5与t6之间,Th>C,所以,满足|Th|≥Tp(=C)的条件,从步骤S7前进到步骤S9。另外,在t5~t6中,在向转舵量增加的方向对方向盘2进行操舵之后,向转舵量减少的方向操作方向盘2,在t≤t6中,操舵角δh<A、操舵转矩 Th<C。因此,在t5~t6中,从步骤S7前进到步骤S9,在t6以后,判定为|Th|<Tp,前进到步骤S8。
《步骤S8》
在步骤S8中,使用函数g(x),将在步骤S5中被设定为Tp=|Tc|的变量Tp置换成Tp=g(|Tc|)。在这里,作为函数g(x),可以选择g(Tc)=Tc且g(0)=0的任意的函数。
《步骤S9》
在步骤S9中,手动变化量运算部35将通过下式(2)计算出的Tm作为手动控制量 Tm输出。此外,sgn(Th)表示Th的符号。
Tm=sgn(Th)×(|Th|-Tp)…(2)
《步骤S10》
在步骤S10中,手动操舵控制器31针对所输入的手动控制量Tm(=sgn(Th)× (|Th|-Tp)),将通过f(Tm)计算出的手动操舵控制量40输出给控制选择部33。在这里,函数f(x)表示示出操舵转矩与手动操舵控制量的关系的任意的函数。如在步骤 S4中说明的那样,控制选择部33将手动操舵控制量40即f(Tm)作为操舵控制量Mc 输出,所以,将f(sgn(Th)×(|Th|-Tp))作为操舵控制量Mc输入到电动机控制量运算部34。其结果,电动机控制量运算部34根据在步骤S10中计算出的操舵控制量 Mc=f(sgn(Th)×(|Th|-Tp))、从转移控制量运算部36输出的转移控制量Mm 以及式(1)来计算电动机控制量Mr并输出。
《步骤S11》
在步骤S11中,进行操舵转矩Th的绝对值|Th|与预先设定的转移下限值D的比较,在|Th|≥D的情况下返回到步骤S7,在|Th|<D的情况下前进到步骤S12。
在图5所示的例子中,在t5<t<t6中,重复进行“S7→S9→S10→S11”的处理,在t6≤t<t7中,重复进行“S7→S8→S9→S10→S11”的处理。然后,在t=t7下,在步骤S11中判定为“是”,前进到步骤S12。
在t5<t<t6中,关于在步骤S9中计算出的Tm,Tm=|Th|-Tp=ΔT,关于步骤 S10的操舵控制量Mc,Mc=f(ΔT)。在这里,ΔT相当于图5的(b)的操舵转矩Th与操舵转矩阈值C的差分。另外,Tp/|Tc|=1,所以,关于由式(1)表示的电动机控制量 Mr,Mr=f(ΔT)+Mm。图5的(c)的虚线表示(Tp/|Tc|)Mm,在t5<t<t6中,成为恒定值Mm。
另外,在t6<t<t7中,作为手动控制量Tm、电动机控制量Mr的运算中的Tp,使用在步骤S8中计算出的Tp=g(|Th|)。在从步骤S7转移到步骤S8的情况下,|Th|<Tp=|Tc|=C,所以,g(|Th|)<C,并且g(|Th|)与操舵转矩Th的减少一起变小。其结果,手动控制量Tm减少,与此相应地,“Mr=Mc+(Tp/|Tc|)Mm”的右边第1 项的Mc也减少。另外,随着Tp的减少,Tp/|Tc|也减少,所以,表示(Tp/|Tc|)Mm 的图5的(c)的虚线也减少。
通过进行这样的控制,从而在步骤S9中计算出的手动控制量Tm与操舵转矩Th的降低一起,接近实际的操舵转矩,步骤S10中的手动操舵控制量(=操舵控制量)接近通常的手动操舵模式时的值。另外,在电动机控制量Mr的计算中,(Tp/|Tc|)Mm的值也与操舵转矩Th的减少一起减少,所以,电动机操舵量Mr缓缓接近手动操舵控制量f (Th)。其后,在t=t7下,如果|Th|<D,则前进到步骤S12。
《步骤S12》
当在步骤S11中判定为|Th|<D而前进到步骤S12的情况下,操舵控制装置17判断为控制模式完全转移到手动操舵模式。即,将从转移控制量运算部36输出的转移控制量 Mm设为Mm=0,并且将从手动变化量运算部35输出的手动控制量Tm设为Tm=Th。因此,从手动操舵控制器31输出手动操舵控制量f(Th),从电动机控制量运算部34输出的电动机控制量Mr如Mr=Mc=f(Th)所述,与手动操舵控制量f(Th)相同。由此,在t=t7以后,按通常的手动操舵模式控制操舵装置1。
如上所述,当从t=t5起司机进一步地操舵而操舵转矩Th增加时(步骤S7),操舵控制量Mc设为与相对于t=t5下的操舵转矩Tc的差分(在图5的情况下,是增量)ΔT 相应的手动操舵控制量f(ΔT)。另外,在t5~t6中,Th>C,所以,从步骤S7前进到步骤S9,但在该情况下,Tp=|Tc|,所以,(Tp/|Tc|)Mm=Mm。因此,关于由式 (1)计算出的电动机控制量Mr,Mr=Mc+Mm,电动机控制量Mr以t=t5的电动机控制量(Mm)为起点,以与司机的操舵的增量对应的方式增加。通过这样进行基于ΔT的控制,从而与如以往那样基于模式切换时的操舵转矩Th而生成电动机控制量Mr的情况相比,能够防止紧接在从自动操舵模式切换成手动操舵模式之后(t5)的电动机7的输出大幅变化。
其结果,司机不会感到方向盘2的操作突然变轻或者变重,得到操舵模式转移时的驾驶操作变得容易的效果。另外,在进行了紧急的操舵的情况下,由于司机的操作紧接在驾驶模式切换之后被反映,所以,也能够安全地执行障碍物的紧急避让等。
另一方面,在上述专利文献1所记载的车辆操舵装置中,当自动操舵模式中的操舵转矩超过阈值时,单纯转移到手动操舵模式。然而,在手动操舵模式中,与操作方向盘时的操舵转矩Th相应地产生协助力,所以,根据紧接在切换之后请求的致动器输出(与操舵转矩Th=C对应的致动器输出)与即将切换前的致动器输出的大小关系,从方向盘感受的感触不同。
例如,在致动器输出比即将转移前大并且方向相同的情况下,方向盘突然变轻,相反地在致动器输出比即将转移前小的情况下,感受到将方向盘推回那样的感触。这样的不适感成为驾驶操作的妨碍,所以,在车辆处于行驶中的情况下,有可能成为扰乱车辆举动的原因。
图6示出在以往的控制中致动器输出比即将转移前大并且方向相同的情况下的举动。图6的(a)示出操舵转矩的时间变化,图6的(b)示出电动机控制量的时间变化。当司机想要转舵成相当于操舵转矩Th2的舵角时,在t=t4下开始方向盘2的操作。然后,当在t=t5下操舵转矩Th超过模式切换的阈值C时,立刻转移到手动操作模式。因此,如果与转移时的操舵转矩Th=C(>Th2)相应地协助力急剧变大,则与协助力的增加相应地操舵转矩也大幅降低。在图6的例子中,电动机控制量Mr大于与操舵转矩Th2 对应的电动机控制量Mr2地过冲,产生电动机控制量Mr以及操舵转矩Th的振动。
图7针对与图5同样地按自动驾驶模式行驶在恒定的曲率的轨道上的车辆,示出向反方向转舵的情况、即企图向按自动驾驶行驶的轨道的外侧移动而开始操舵的情况。图7的(a)示出司机对方向盘2进行了操舵时的操舵转矩Th的时间变化,图7的(b)示出该情况下的电动机控制量Mr的时间变化。
与上述图5的情况同样地,在t=t4下握住方向盘2开始操舵。在操舵转矩11到达操舵转矩阈值C的t=t5下,转移到图4的步骤S2。另外,在t=t5下,将刚刚输出的操舵控制量Mc(即,电动机控制量Mr=Mc)作为转移控制量Mm保持,将对该转移控制量Mm加上与以t5的操舵转矩Th为基准的操舵转矩变化量(ΔT)对应的手动操舵控制量f(ΔT)而得到的量设为电动机控制量Mr。在图7中,与图5的情况相反地进行转舵,所以,电动机控制量Mr以t=t5下的电动机控制量Mr为起点,以减少f(ΔT)的方式被输出。
如果在以往的控制的情况下司机进行图7所示的操舵,则与t=t5下的操舵转矩量相应地,产生用于向与至此为止使车轮9转舵的方向相反的方向转舵的电动机输出,司机有可能比设想更大幅地进行转舵。但是,在本发明的控制中,变化为使至此为止产生的输出减少的动作,所以,司机不会错误地大幅进行转舵。因此,得到紧接在操舵模式转移之后的驾驶操作变得容易的效果。另外,在进行了紧急的操舵的情况下,由于司机的操作紧接在驾驶模式切换之后被反映,所以,也能够安全地执行障碍物的紧急避让等。
在上述图5、7所示的内容中,说明了当在自动操舵模式中按规定的曲率行驶的情况下操作方向盘2而转移到手动操舵模式的情况。图8示出从直行状态进行车道变更的情况下的操舵转矩Th以及电动机控制量Mr的时间推移。在该情况下,直至操舵转矩Th超过阈值C为止,关于电动机控制量Mr,Mr=0。
(变形例)
图9、10是说明变形例的图,图9示出流程图,图10示出操舵角δh、操舵转矩Th 以及电动机控制量Mr的时间变化。在图10中,与图5的情况同样地,示出在具有恒定的曲率的圆弧状的道路上行驶中的状态。
在图4所示的流程图中,当在t=t5下操舵转矩Th超过阈值C时(参照图5),在t >t5中,与操舵转矩Th的变化相应地,按“Tm=sgn(Th)×(|Th|-Tp)”那样运算手动控制量Tm,通过式(1)来运算电动机控制量Mr。另一方面,在图9的流程图中,与操舵角相应地运算手动控制量Tm以及电动机控制量Mr。
在图9的流程图中,进行与图4的流程图相同的处理的步骤附加同一符号。下面,以处理不同的步骤为中心进行说明,省略重复的说明。图9的步骤S0至步骤S4与图4 的步骤S0至步骤S4的处理相同而省略。即,当操舵转矩Th超过阈值C时,手动控制量 Tm设为Tm=0,并且将超过之时的操舵控制量(即,自动操舵控制量38)作为转移控制量Mm输出,从控制选择部33将手动操舵控制量40作为操舵控制量Mc输出。
《步骤S21》
在步骤S21中,操舵控制装置17将超过之时的操舵角δh的绝对值|δh|作为变量δc以及δp保存。
《步骤S22》
在步骤S22中,电动机控制量运算部34基于操舵控制量Mc和转移控制量Mm,通过下式(3)运算电动机控制量Mr,将该电动机控制量Mr输出给电动机驱动电路44。在超过之时,Tm=0,所以,手动操舵控制量40以及操舵控制量Mc为零,并且,δp=δc =|δh|,所以,关于电动机控制量Mr,Mr=Mm。
Mr=Mc+(δp/δc)Mm…(3)
《步骤S23》
在步骤S23中,对操舵角的绝对值|δh|与变量δp的大小进行比较,在|δh|≥δp的情况下前进到步骤S25,在|δh|<δp的情况下前进到步骤S24。
《步骤S24》
在从步骤S23前进到步骤S24的情况下,在步骤S24中,将变量δp置换成通过函数 h(|δh|)计算出的值。在这里,函数h(x)可以选择h(δc)=Tc、h(0)=0的任意函数。
《步骤S25》
在步骤S25中,手动变化量运算部35将通过下式(4)计算出的Tm作为手动控制量输出。
Tm=sgn(Th)×(|Th|-(δp/δc)Tc)…(4)
《步骤S26》
在步骤S26中,进行操舵角δh的绝对值|δh|与预先设定的转移下限值δd的比较,在|δh|≥δd的情况下返回到步骤S23,在|δh|<δd的情况下前进到步骤S12。即,如果操舵角δh返回到大致中立位置,则前进到步骤S12,转移到完全的手动操舵模式。此外,在图4所示的例子中,并非操舵角,而是在操舵转矩|Th|低于值D时,转移到完全的手动操舵模式(步骤S12)。
在图10所示的例子中,在t5<t<t6中,重复进行“S23→S25→S10→S26”的处理,在t6≤t<t9中,重复进行“S23→S24→S25→S10→S26”的处理。然后,在t=t9 下,在步骤S26中判定为“是”,前进到步骤S12。
在t5<t<t6中,δp/δc=1,所以,关于在步骤S25中计算出的Tm,Tm=|Th|-Tc =ΔT,关于步骤S10的操舵控制量Mc,Mc=f(ΔT)。另外,关于由式(3)表示的电动机控制量Mr,Mr=f(ΔT)+Mm。图10的(c)的虚线表示(δp/δc)Mm,在t5<t <t6中为恒定值Mm。
另外,在t6<t<t9中,作为手动控制量Tm、电动机控制量Mr的运算中的δp,使用在步骤S24中计算出的δp=h(|δh|)。在从步骤S23转移到步骤S24的情况下,|δh|<δp=δc,所以,关于在步骤S24中计算出的δp=h(|δh|),δp<δc。然后,δp(=h (|δh|))的值与操舵角δh的减少一起变小。其结果,在t6<t<t9中,如图10的(a) 所示,当δh减少时,手动控制量Tm也减少,与此相应地,“Mr=Mc+(δp/δc)Mm”的右边第1项的Mc也减少。另外,随着δp减少,(δp/δc)也减少,所以,表示 (δp/δc)Mm的图10的(c)的虚线也处于减少倾向。
通过进行这样的控制,从而在步骤S25中计算出的手动控制量Tm与操舵角δh的降低一起接近实际的操舵转矩,步骤S10中的手动操舵控制量(=操舵控制量)接近通常的手动操舵模式时的值。另外,关于电动机控制量Mr,由于(δp/δc)Mm的值与操舵角δh的减少一起减少,所以,电动机操舵量Mr也接近手动操舵控制量的值。其后,在t= t9下,如果|δh|<δd,则前进到步骤S12。
在上述变形例的情况下,也在|Th|>C的超过之时,设定为Mr=Mm,其后,将以阈值C为基准的操舵转矩的变化量ΔT=|Th|-Tc设定为手动控制量Tm。此时,关于电动机控制量Mr,Mr=Mc+Mm,设为Mc=f(ΔT),所以,电动机控制量Mr以t=t5 的电动机控制量(Mm)为起点,以与操舵转矩Th的变化量对应的方式变化。因此,与如以往那样基于模式切换时的操舵转矩Th而生成电动机控制量Mr的情况相比,能够防止紧接在从自动操舵模式切换成手动操舵模式之后电动机7的输出大幅变化。
此外,在图5、7、8、10的说明中,以电动机控制量Mr的变化为例进行了说明,但输出给电动机7的驱动电流45也与操舵转矩Th相应地示出大致相同的变化。
另外,在上述图4的步骤S3的处理中,将操舵转矩Th超过阈值C时的操舵控制量 Mc保存为Mm,并将其作为转移控制量输出,但也可以将从超过之时的操舵控制量Mc 减去此时的操舵转矩Th(例如,阈值C)而得到的值作为转移控制量Mm输出。在t<t5 中,由于是自动操舵模式,所以,当在该自动操舵模式中进行操舵的情况下,将违背司机的操舵而停留于自动驾驶的轨道,电动机7的输出按司机的操舵转矩量变化(稍微变小)。因此,通过从超过之时的操舵控制量Mc减去此时的操舵转矩Th,从而在t=5下从自动操舵模式转移到手动操舵模式时的电动机控制量Mr不发生背离而连续地连接。
另外,设为将超过之时的操舵控制量Mc保存为Mm、并将该恒定的值Mm作为转移控制量输出的控制,但也可以设为将超过之时的操舵控制量Mc(=Mm)作为上限的值。在t5以后,在不超过该上限Mm的范围内设定包括式(1)、(3)的Mm的项。
例如,在t5以后的自动驾驶的轨道的曲率降低的情况下,如图11所示,在操舵转矩11超过阈值C的t5之后,也将t5下的操舵控制量M5作为上限,基于自动操舵控制器 32的运算结果,即在自动操舵模式中在t5以后考虑预定的自动操舵控制量38,使转移控制量Mm降低。另外,如图12所示,也可以使转移控制量Mm随着时间的经过而逐渐减小。即使在这样的情况下,也得到降低在从自动操舵模式向手动操舵模式转移时(t5)司机感受到的不适感的效果。
另外,关于图1的转移控制量运算部36,设为将操舵转矩Th超过阈值C时的操舵控制量Mc用作转移控制量Mm来进行了说明,但作为替代,也可以将超过之时的操舵控制量设为上限,将根据车辆状态量从维持该时刻的车轮9的转舵量所需的操舵装置1 的输出逆运算出的电动机控制量用作转移控制量Mm。例如,根据当前的车辆运动的横摆率等推测施加到车轮的力,提供能够与该力对应的电动机控制量。
另外,在图4、8所示的流程中,在作为方向盘2的手动操作量的指标的操舵转矩Th超过阈值C时,执行步骤S2以后的处理。但是,也可以作为手动操作量的指标,代替操舵转矩Th而使用操舵角δh,在作为司机的操舵角请求值的操舵角δh与实舵角37之差大于规定的舵角差阈值的情况下,执行步骤S2以后的处理。
另外,在步骤S10中,与作为手动操舵变动量的手动控制量Tm相应地运算出手动操舵控制量40,但也可以将对该值施加低通滤波而得到的值设为手动操舵控制量。由此,能够降低从自动操舵模式转移到手动操舵模式时的不适感。
-第2实施方式-
接下来,参照图13~15,说明本发明的第2实施方式。图13是示出操舵控制装置 17的结构的框图。在第2实施方式中,基于操舵控制装置17内的司机的操舵的手动变化量的提取方法与第1实施方式不同,除此以外的结构与第1实施方式相同。此外,操舵装置1的结构与第1实施方式相同,所以省略说明。另外,在操舵控制装置17中,也关于与图2相同的部位附加相同的符号而省略说明。
在图13中,手动操舵控制器131和手动变化量运算部135与图2的结构不同。手动操舵控制器131基于所输入的操舵转矩Th,计算协助控制量Ah。手动操舵控制器131基于图14所示的表示操舵转矩Th与协助控制量Ah的相关性的相关关系,针对所输入的操舵转矩Th,输出协助控制量Ah。协助控制量Ah是为了产生针对司机的操舵力的协助力而向电动机7请求输出的转矩指令值。将协助控制量Ah、操舵转矩Th、操舵角δh、实舵角37输入到手动变化量运算部135,手动变化量运算部135基于它们,输出与操舵模式相应的手动操舵控制量Am。
图15是示出操舵控制装置17的控制的概略的控制流程图。此外,在图15中,也对进行与图4所示的控制流程相同的处理的步骤附加相同的符号,省略该步骤的说明。
《步骤S31》
当在步骤S1中判定为|Th|>C而前进到步骤S31后,在步骤S31中,将从手动操舵控制器131输出的协助控制量Ah作为Ac保存,并且将从手动变化量运算部135输出的手动操舵控制量Am设置为零。
《步骤S32》
在步骤S32中,作为变量Tp、Tc,操舵控制装置17保存|Th|>C时(后述的图16 的t=t5)的操舵转矩Th的绝对值|Th|。
《步骤S33》
当在步骤S7中判定为|Th|≥Tp而前进到步骤S33的情况下,在步骤S33中,手动变化量运算部135将通过下式(5)计算出的Am作为手动操舵控制量输出。在式(5) 中,Ah是针对在当前时刻下得到的操舵转矩Th而根据图14的特性得到的协助控制量。
Am=sgn(Ah)×(|Ah|-(Tp/Tc)Ac)…(5)
《步骤S34》
在步骤S34中,控制选择部33将从手动变化量运算部135输入的手动操舵控制量Am作为操舵控制量Mc输出。其结果,电动机控制量运算部34根据从控制选择部33输出的操舵控制量Mc、从转移控制量运算部36输出的转移控制量Mm以及上述式(1)来计算电动机控制量Mr并输出。
《步骤S35》
当在步骤S11中判定为|Th|<D而前进到步骤S35的情况下,操舵控制装置17判断为控制模式完全转移到手动操舵模式。在步骤S35中,将从转移控制量运算部36输出的转移控制量Mm设为Mm=0。另外,手动变化量运算部135将基于表示操舵转矩与手动操舵控制量的关系的函数f(x)和所输入的操舵转矩Th而计算出的f(Th)作为手动操舵控制量Am输出。其结果,在电动机控制量运算部34中通过式(1)计算出的电动机控制量Mr如Mr=Mc=f(Th)所示,与手动操舵控制量f(Th)相同。由此,按通常的手动操舵模式控制操舵装置1。
图16是示出车辆动作的一个例子的图,(a)示出操舵转矩Th的时间变化,(b) 示出协助控制量Ah的时间变化,(c)示出电动机控制量Mr的时间变化。与图5的情况同样地,车辆行驶在具有恒定的曲率的圆弧状的道路上,在自动操舵模式(t<t5)中,从电动机控制量运算部34输出恒定的电动机控制量Mr。另外,在图16中,示出在图15 中处理按S7→S8→S33→S34→S11推进的情况。
在从t=t3至t=t4的区间,在司机从方向盘2放开手的状态下,车辆按自动驾驶模式行驶(步骤S0)。在车辆行驶在恒定的曲率的轨道上的情况下,使车轮9转舵所需的操舵装置1的操舵力恒定,所以,如图16的(c)所示,电动机控制量Mr为恒定的值。
接下来,在t=t4下,司机握住方向盘2开始操舵。此外,在图16所示的例子中,设为移动到圆弧的内侧、即进行使车轮9的转舵量增加的操舵。如图16的(a)所示,从 t=t4起操舵转矩Th开始上升。
如果在t=t5下操舵转矩Th超过阈值C而判断为司机请求从自动操舵模式向手动操舵模式的转移(步骤S1),则将该时刻的协助控制量Ah作为Ac保存,将手动操舵控制量Am设置为零(步骤S31)。同时,将该时刻的操舵控制量Mc作为Mm保存,使该 Mm从转移控制量运算部36作为转移控制量输出(步骤S3)。
其后,将作为控制选择部33的输出的操舵控制量Mc切换成手动操舵控制量Am (步骤S4)。同时,将操舵转矩Th超过阈值C的时刻下的操舵转矩Th的绝对值|Th|保存为Tc、Tp(步骤S32)。在该时刻下,手动操舵控制量Am由于输出0,所以,Mc= 0,另外,Tc=Tp=|Th|,所以,关于通过上述式(1)计算出的电动机控制量Mr,Mr= Mm(步骤S6)。
当从t=t5起司机进一步地进行操舵而操舵转矩Th增加时(步骤S7),关于通过上述式(5)计算出的手动操舵控制量Am,Am=Ah-Ac。此时,控制选择部33选择手动操舵控制量Am,所以,关于从控制选择部33输出的操舵控制量Mc,Mc=Am(步骤 S34)。其结果,关于通过式(1)计算出的电动机控制量Mr,Mr=Am+Mm(参照图 16的(c))。
通过进行图15所示的控制,从而如图16的t>t5所示,以超过阈值C的时刻的电动机控制量Mr(=Mm)为起点,以与司机的操舵的增量对应的方式,电动机控制量Mr增加。因此,能够使得从自动操舵模式切换成手动操舵模式的时刻的电动机输出不大幅变化。其结果,能够降低方向盘2的操作突然变轻或者变重的不适感,操舵模式切换时的驾驶操作变得容易。另外,在进行了紧急的操舵的情况下,由于司机的操作紧接在驾驶模式切换之后被反映,所以,也能够安全地执行障碍物的紧急避让等。
-第3实施方式-
接下来,参照图17~19,说明本发明的第3实施方式。图17是示出操舵控制装置 17的结构的图,代替图13的手动变化量运算部135而设置手动贡献运算部120这一点与第2实施方式不同。手动贡献运算部120基于所输入的协助控制量Ah、操舵转矩Th、操舵角δh、实舵角37,运算与操舵模式相应的手动操舵控制量Am。此外,操舵装置1的结构与第1实施方式相同,所以,省略说明。另外,操舵控制装置17也针对与图13的结构相同的部位附加相同的编号而省略说明。
图18是示出操舵控制装置17的控制的概略的控制流程图。在图18中,步骤S41以及步骤S42的处理与图15的流程图不同。此外,在图18中,也对进行与图15所示的控制流程相同的处理的步骤附加相同的符号,省略该步骤的说明。
《步骤S41》
当在步骤S7中判定为|Th|≥Tp而前进到步骤S41的情况下,在步骤S41中,手动贡献运算部120计算手动贡献度R。手动贡献度R是表示手动操作的程度的指标,是在操舵转矩Th超过阈值C的时刻下设为0、以随着时间的经过逐渐增加而变成最大=1的方式计算出的量。
《步骤S42》
在步骤S42中,手动贡献运算部120基于所计算出的手动贡献度R和从手动操舵控制器131输入的协助控制量Ah,按Am=R×Ah运算手动操舵控制量Am并输出。
然后,与第2实施方式的情况同样地,将计算出的手动制动控制量Am代入到式 (1)的操舵控制量Mc,计算电动机控制量Mr。
图19是示出车辆动作的一个例子的图,(a)示出操舵转矩Th的时间变化,(b) 示出协助控制量Ah的时间变化,(c)示出由手动贡献运算部120运算出的手动贡献度 R的时间变化,(d)示出电动机控制量Mr的时间变化。与图16的情况同样地,示出行驶在具有恒定的曲率的圆弧状的道路上的状态。另外,在图19中,示出在图18中处理按S7→S8→S41→S42→S34→S11推进的情况。
当产生操舵转矩Th时,与该操舵转矩Th相应地运算协助控制量Ah,所以,从t= t5起,随着操舵转矩Th上升,协助控制量Ah也上升。手动贡献度R设定操舵转矩Th 超过阈值C之后的、手动操作在电动机控制量中所占的比例即贡献的程度。紧接在从自动操舵模式转移(t=t5)到手动操舵模式之后的手动操舵控制量Am为零(步骤S31),所以,关于手动贡献度R,R=0。在操舵转矩Th超过阈值C的t5以后,手动贡献度R 以手动操舵控制量Am=R×Ah成为与操舵转矩Th的超过量(=Th-C)相应的值的方式来设定。
在图18中,在t=t3~t4的区间,在司机从方向盘2放开手的状态下,车辆按自动驾驶模式行驶,在t=t4下,司机抓住方向盘2开始操舵,在t=t5下,操舵转矩Th超过阈值C。手动贡献运算部120在t=t5下将手动贡献度R设为0,在t5之后,随着时间经过,使手动贡献度R从0逐渐增加至1(t=t6)。
通过进行图18所示的控制,从而能够使得从自动操舵模式切换成手动操舵模式的时刻的电动机输出不大幅变化。其结果,能够降低方向盘2的操作突然变轻或者变重的不适感,操舵模式切换时的驾驶操作变得容易。另外,在进行了紧急的操舵的情况下,由于司机的操作紧接在驾驶模式切换之后被反映,所以,能够安全地执行障碍物的紧急避让等。
另外,在图18中省略图示,当在步骤S7中判定为“否”而处理按S7→S8→S41→ S42→S34推进的情况下,与第1实施方式的情况同样地,在操舵转矩Th小于阈值C 时,电动机控制量Mr中的(Tp/|Th|)Mm这项减少。然后,如果判定为|Th|<D,则转移到通常的手动操舵模式。在本实施方式的情况下,也与上述第1以及第2实施方式的情况同样地,能够降低从自动操舵模式切换成手动操舵模式时的手动操舵的不适感。
根据上述实施方式,得到如下的作用效果。
(C1)例如如图1、2、4所示,操舵控制装置17具备基于从车辆控制装置20输入的自动行驶指令而生成使车辆车轮转舵的电动机7的自动操舵控制量38的自动操舵控制器32、以及基于作为使车辆车轮转舵的手动操作部即方向盘2的手动操作量的指标的操舵转矩Th而生成电动机7的手动操舵控制量40的手动操舵控制器31,选择通过自动操舵控制量38控制电动机7的自动操舵模式以及通过手动操舵控制量40控制电动机7的手动操舵模式中的某一方而控制电动机7。
然后,在基于自动操舵模式的控制中,当方向盘2的操舵转矩Th的|Th|超过阈值C时,手动操舵控制器31在生成基于以超过之时为基准的操舵转矩Th的变化ΔT的手动操舵控制量变化即操舵控制量Mc=f(ΔT)之后,生成手动操舵控制量f(Th),在基于将操舵控制量Mc=f(ΔT)加到超过之时的自动操舵控制量即转移控制量Mm而得到的电动机控制量Mr而控制电动机7之后,通过手动操舵模式控制电动机7。如图5的(c)所示,在t5~t6中,Mr=f(ΔT)+Mm。
因此,如图10的(c)所示,电动机控制量Mr从超过之时(t5)的Mm起,依照操舵控制量Mc=f(ΔT),示出与以超过之时为基准的操舵转矩Th的变化ΔT相应的变化。其结果,能够防止紧接在从自动操舵模式切换成手动操舵模式之后电动机7的输出大幅变化,司机在方向盘2的操作中不会感觉到不适感。
即,在与自动操舵模式中的司机的操作相应地从自动操舵模式转移到手动操舵模式时,能够抑制操舵装置的致动器的输出差。由此,能够降低司机在转移到手动操舵模式时的不适感,所以,手动操舵模式转移后的驾驶操作变得容易,能够继续进行安全的行驶。另外,司机的驾驶操作在手动操舵模式转移后立即被反映,所以,能够容易地进行紧急避让等操作。
(C2)另外,作为超过以后的手动操舵控制量变化,既可以如在图4、图8中说明的那样是基于以超过之时为基准的操舵转矩Th的变化量ΔT而由手动操舵控制器31生成的手动操舵控制量Tm=f(ΔT),也可以如在图14中说明的那样是协助控制量的变化(= |Ah|-Ac)。
(C3)另外,如图18所示,作为超过以后的手动操舵控制量变化Mc,也可以使用将从手动操舵控制器131输出的协助控制量Ah与随着从超过之时起的时间经过而从零逐渐增加的手动贡献度R相乘而得到的手动操舵控制量Am。
(C4)另外,也可以代替图5的(c)的Mr=f(ΔT)+Mm而将图11的(b)、图 12的(b)所示的Mr=Mc+Mm设为电动机控制量。例如,在图11的(b)中,将对以超过之时的自动操舵控制量M5作为上限而运算出的转移控制量Mm加上手动操舵控制量变化Mc而得到的量设为电动机控制量Mr。
(C5)此外,在图11的(b)所示的例子中,作为转移控制量Mm,也可以使用t5 以后的自动操舵控制量。通过这样进行控制,从而以根据自动操舵控制量预定的行驶路径为基准,进行从自动操舵模式向手动操舵模式的转移动作。
(C6)另外,当在判定为|Th|>C之后|Th|减少而判定为|Th|<C的情况下,与操舵转矩Th的减少相应地,使电动机控制量Mr减少,进一步地,在操舵转矩Th的大小低于转移下限值D的情况下,也可以进行转移到作为电动机控制量Mr而应用手动操舵控制量f(Tm)的完全的手动操舵模式的控制。通过进行这样的控制,从而不仅使紧接在从自动操舵模式转移到手动操舵模式之后的操舵的不适感降低,还能够实现直至从自动操舵模式完全转移到手动操舵模式为止没有不适感的平滑的操舵感。
此外,如图9所示,在操舵角δh的大小低于作为第1操舵角阈值的值δp时,在与跟随操舵角δh的减少相应地使手动控制量Tm减少而使电动机控制量Mr减少的情况下,控制成在操舵角δh的大小低于转移下限值δd的情况下转移到完全的手动操舵模式。
在上面,说明了各种实施方式以及变形例,但本发明不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他方式也包括在本发明的范围内。
将下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文并入到本文中。
日本专利申请2016年第226787号(2016年11月22日申请)
符号说明
1…操舵装置;2…方向盘;7…电动机;10…转矩传感器;17…操舵控制装置;31…手动操舵控制器;32…自动操舵控制器;33…控制选择部;34…电动机控制量运算部; 35…手动变化量运算部;36…转移控制量运算部;38…自动操舵控制量;40、Am…手动操舵控制量;Mc…操舵控制量Mc;Mm…转移控制量;Mr…电动机操舵量;Th…操舵转矩;Tm…手动控制量;δh…操舵角。
Claims (8)
1.一种操舵控制装置,具备:
自动操舵控制器,其基于所输入的自动行驶指令,生成使车辆车轮转舵的操舵用致动器的自动操舵控制量;以及
手动操舵控制器,其基于使所述车辆车轮转舵的手动操作部的手动操作量,生成所述操舵用致动器的手动操舵控制量,
选择通过所述自动操舵控制量来控制所述操舵用致动器的自动操舵模式以及通过所述手动操舵控制量来控制所述操舵用致动器的手动操舵模式中的某一方,控制所述操舵用致动器,
所述操舵控制装置的特征在于,
在基于所述自动操舵模式的控制中,当使所述车辆车轮转舵的手动操作部的手动操作量超过规定值时,
所述手动操舵控制器在生成基于以超过之时为基准的所述手动操作量的变化的手动操舵控制量变化之后,生成基于所述手动操作量的手动操舵控制量,
在基于将所述手动操舵控制量变化加到所述超过之时的所述自动操舵控制量而得到的第1控制量来控制所述操舵用致动器之后,通过所述手动操舵模式来控制所述操舵用致动器。
2.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述手动操作量是与所述手动操作部的操作量相应地检测出的操舵转矩,
所述手动操舵控制量变化是基于以超过之时为基准的所述操舵转矩的变化量而由所述手动操舵控制器生成的手动操舵控制量。
3.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述手动操作量是与所述手动操作部的操作量相应地检测出的操舵转矩,
所述手动操舵控制量变化是以超过之时为基准的所述手动操舵控制量的变化量。
4.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述手动操作量是与所述手动操作部的操作量相应地检测出的操舵转矩,
所述手动操舵控制量变化是所述手动操舵控制量与随着从所述超过之时起的时间经过而从零逐渐增加的手动贡献度之积。
5.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
在代替所述第1控制量而基于第2控制量来控制所述操舵用致动器之后,通过所述手动操舵模式来控制所述操舵用致动器,所述第2控制量是将所述手动操舵控制量变化加到将所述超过之时的所述自动操舵控制量作为上限而运算出的转移控制量而得到的。
6.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
在代替所述第1控制量而基于第3控制量来控制所述操舵用致动器之后,通过所述手动操舵模式来控制所述操舵用致动器,所述第3控制量是将所述手动操舵控制量变化加到所述自动操舵控制量而得到的。
7.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
在所述手动操作量的大小超过所述规定值之后低于所述规定值的情况下,与所述手动操作量的减少相应地使所述第1控制量减少,
进一步地,在所述手动操作量的大小低于所述规定值之后低于小于所述规定值的手动操舵模式转移操作量的情况下,进行基于所述手动操舵模式的所述操舵用致动器的控制。
8.根据权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
在所述手动操作量的大小超过所述规定值之后伴随着所述手动操作部的操作而操舵角低于第1操舵角阈值的情况下,与所述操舵角的减少相应地使所述第1控制量减少,
进一步地,在所述操舵角低于小于所述第1操舵角阈值的第2操舵角阈值的情况下,进行基于所述手动操舵模式的所述操舵用致动器的控制。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-226787 | 2016-11-22 | ||
JP2016226787 | 2016-11-22 | ||
PCT/JP2017/039599 WO2018096897A1 (ja) | 2016-11-22 | 2017-11-01 | 操舵制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109963773A CN109963773A (zh) | 2019-07-02 |
CN109963773B true CN109963773B (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=62195488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780063649.XA Active CN109963773B (zh) | 2016-11-22 | 2017-11-01 | 操舵控制装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11685437B2 (zh) |
JP (1) | JP6697576B2 (zh) |
KR (1) | KR20190058534A (zh) |
CN (1) | CN109963773B (zh) |
DE (1) | DE112017005368B4 (zh) |
WO (1) | WO2018096897A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6614509B2 (ja) * | 2017-10-05 | 2019-12-04 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム |
JP7107245B2 (ja) * | 2019-02-14 | 2022-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御システム |
JP7303153B2 (ja) * | 2020-05-18 | 2023-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用運転支援装置 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002002519A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車両の操舵制御装置 |
JP2006117181A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Favess Co Ltd | 操舵制御装置 |
EP1864889A2 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-12 | Jtekt Corporation | Vehicle steering system |
CN102039928A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于自动转向系统中的驾驶员干预的系统和方法 |
WO2014162769A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
WO2015005026A1 (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法 |
CN104443010A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 日立汽车系统转向器株式会社 | 动力转向装置 |
CN104661898A (zh) * | 2013-01-29 | 2015-05-27 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
CN104670322A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用操舵控制装置 |
JP2016011059A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | マツダ株式会社 | 車線維持支援システム |
WO2016088704A1 (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3622329B2 (ja) | 1996-03-08 | 2005-02-23 | スズキ株式会社 | 車両操舵装置 |
DE102007027041B4 (de) * | 2006-07-13 | 2015-01-15 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zur Ermittlung eines Drehmomentes an einem Lenkungsstrang |
JP2010012979A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
US9073576B2 (en) * | 2011-09-02 | 2015-07-07 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for smooth steering override transition during automated lane centering |
DE102014107194A1 (de) | 2014-05-22 | 2015-11-26 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems |
JP6470308B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2019-02-13 | エイディシーテクノロジー株式会社 | 自動運転制御装置 |
JP2017077830A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | Kyb株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
DE112016006989T5 (de) * | 2016-06-21 | 2019-02-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Fahrzeugfahrt-assistenzvorrichtung und fahrzeugfahrt-assistenzverfahren |
-
2017
- 2017-11-01 US US16/348,225 patent/US11685437B2/en active Active
- 2017-11-01 CN CN201780063649.XA patent/CN109963773B/zh active Active
- 2017-11-01 JP JP2018552490A patent/JP6697576B2/ja active Active
- 2017-11-01 DE DE112017005368.4T patent/DE112017005368B4/de active Active
- 2017-11-01 WO PCT/JP2017/039599 patent/WO2018096897A1/ja active Application Filing
- 2017-11-01 KR KR1020197011177A patent/KR20190058534A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002002519A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車両の操舵制御装置 |
JP2006117181A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Favess Co Ltd | 操舵制御装置 |
EP1864889A2 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-12 | Jtekt Corporation | Vehicle steering system |
CN102039928A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于自动转向系统中的驾驶员干预的系统和方法 |
CN104661898A (zh) * | 2013-01-29 | 2015-05-27 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
WO2014162769A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
WO2015005026A1 (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法 |
CN104443010A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 日立汽车系统转向器株式会社 | 动力转向装置 |
CN104670322A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用操舵控制装置 |
JP2016011059A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | マツダ株式会社 | 車線維持支援システム |
WO2016088704A1 (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6697576B2 (ja) | 2020-05-20 |
DE112017005368B4 (de) | 2022-07-28 |
US11685437B2 (en) | 2023-06-27 |
KR20190058534A (ko) | 2019-05-29 |
CN109963773A (zh) | 2019-07-02 |
JPWO2018096897A1 (ja) | 2019-07-18 |
US20190276077A1 (en) | 2019-09-12 |
WO2018096897A1 (ja) | 2018-05-31 |
DE112017005368T5 (de) | 2019-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109070896B (zh) | 转向控制装置和转向控制装置的控制方法 | |
CN107697153B (zh) | 作动器控制装置 | |
CN109689479B (zh) | 车辆控制装置、车辆控制方法及电动助力转向装置 | |
JP6107928B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2018108750A (ja) | 車両用操舵装置 | |
WO2016167256A1 (ja) | ステアリング装置 | |
EP3569475A1 (en) | Steering control unit | |
CN109963773B (zh) | 操舵控制装置 | |
US9937954B2 (en) | Steering reaction force control apparatus for vehicle | |
WO2014167630A1 (ja) | 操舵制御装置および操舵制御方法 | |
CN113682367B (zh) | 车辆用驾驶辅助装置 | |
WO2006101005A1 (ja) | 車両の操舵制御装置 | |
KR20180075395A (ko) | 차량 주행 제어 장치 및 자동 운전 제어 방법 | |
JP2007125959A (ja) | 車両用操舵装置 | |
CN112585050A (zh) | 用于车辆转向的致动器控制装置 | |
JP5014309B2 (ja) | 車両の自動操舵装置 | |
JP7169951B2 (ja) | 操舵制御装置 | |
JP2019137370A (ja) | 操舵制御装置 | |
JP2020006832A (ja) | 操舵制御装置 | |
JP2014144745A (ja) | 車両の走行制御装置 | |
JP7489021B2 (ja) | 操舵装置 | |
JP2010052485A (ja) | 車両のステアリング装置 | |
JP7254452B2 (ja) | 操舵制御装置 | |
JP2023064569A (ja) | 車両の操舵システム、反力トルクの制御方法、及びプログラム | |
CN118284551A (zh) | 马达控制装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Ibaraki Applicant after: Hitachi astemo Co.,Ltd. Address before: Ibaraki Applicant before: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |