DE102018104473B4

DE102018104473B4 - Automatisches Fahrsystem

Info

Publication number: DE102018104473B4
Application number: DE102018104473.9A
Authority: DE
Inventors: Yoji Kunihiro; Yoshinori Watanabe; Yoshio Kudo; Yutaka Aoki; Ryo Irie; Masateru AMANO
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: JP6776998B2; DE102018104473A1; US10427712B2; JP2018177120A; US20180304918A1

Abstract

Automatisches Fahrsystem (100), aufweisend:eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (2); undeine Steuervorrichtung (20), die eine automatische Lenksteuerung durchführt, um die elektrische Servolenkungsvorrichtung (2) zu steuern, um das Fahrzeug zu veranlassen, eine Zielfahrtroute entlang zu fahren, während es einen Lenkeingriff durch einen Fahrer erlaubt;wobei die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, um Folgendes durchzuführen:einen Bestimmungsprozess, um basierend auf dem Verfolgungszustand der Zielfahrtroute durch das Fahrzeug zu bestimmen, ob das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert oder nicht gut funktioniert;dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) weiter programmiert ist, um Folgendes durchzuführen:einen Bewältigungsprozess, um einen Grad zu erhöhen, mit dem der Lenkeingriff durch den Fahrer in einer Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung (2) reflektiert wird, wenn bestimmt wird, dass das automatische Fahrsystem (100) nicht gut funktioniert.

Description

Hintergrund
Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Fahrsystem, das eine elektrische Servolenkungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung aufweist, um ein Fahrzeug zu veranlassen, eine Zielfahrtroute entlang zu fahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Wie in der JP 2016 - 181 031 A offenbart, wird vorgeschlagen, ein Fahrzeug anzuhalten oder ein automatisches Fahren zu stoppen und das Fahren des Fahrzeugs an einen Fahrer zu übergeben, wenn bei einem automatischen Fahrsystem ein Fehler auftritt. Zusätzlich zu diesem Dokument werden verschiedene Vorschläge bezüglich einer Maßnahme gemacht, die ergriffen werden soll, wenn ein Fehler auftritt. Aus der DE 10 2015 219 531 A1 ist eine Lenkassistenzsteuervorrichtung bekannt, die eine Lenkassistenzsteuereinheit, die das Lenken eines eigenen Fahrzeugs durch eine manipulierte Variable steuert, die es dem eigenen Fahrzeug erlaubt, entlang einer durch eine Fahrspurerkennungseinheit erkannten Fahrspur zu fahren, und eine Steuerstoppeinheit aufweist, die die manipulierte Variable mit der Zeit verringert, wenn eine Abnormitätserfassungseinheit eine Erkennungsabnormität in der Fahrspurerkennungseinheit erfasst, verringert die Steuerstoppeinheit die manipulierte Variable mit einer Verringerungsrate für die manipulierte Variable, die zu einer Art der Erkennungsabnormität passt. Dadurch ist es zur Zeit des Auftretens der Abnormität möglich, die manipulierte Variable für die Lenkassistenzsteuerung passend zu der Art der Abnormität adäquater zu verringern. Die gattungsbildende DE 10 2014 107 194 A1 offenbart weiter ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs. Ein Lenkmittel ist über eine Überlagerungslenkung mit einem Lenkgetriebe verbunden. Während eines autonomen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs wird ein Fahrereingriff des Fahrers in das Lenkmittel ermittelt. Die Überlagerungslenkung wird derart betrieben, dass eine Kopplung zwischen einem Lenkmittelwinkel und einem in das Lenkgetriebe eingebrachten Winkel in Abhängigkeit von dem ermittelten Fahrereingriff eingestellt. wird. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines resultierenden Sollwerts zur Regelung einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs sind schließlich aus der DE 10 2014 226 781 A1 bekannt. Hierbei wird zumindest in einem automatisierten Lenkbetrieb eines Fahrzeugs ein Sollwert für den automatisierten Lenkbetrieb bestimmt, wobei ein Sollwert für den manuellen Lenkbetrieb bestimmt wird, und wobei der resultierende Sollwert bestimmt wird, indem der Sollwert für den automatisierten Lenkbetrieb in Abhängigkeit des Sollwerts für den manuellen Lenkbetrieb verändert wird.
Als Zustand für das automatische Fahrsystem existiert ein Zustand, bei dem das automatische Fahrsystem nicht fehlerhaft ist, aber seine ursprüngliche Betriebsweise nicht bieten kann. In der vorliegenden Erfindung wird ein solcher Zustand als ein Zustand bezeichnet, bei dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert. Auch wird in der vorliegenden Erfindung ein Zustand, in dem das automatische Fahrsystem seine ursprüngliche Betriebsweise bieten kann, als ein Zustand bezeichnet, in dem das automatische Fahrsystem gut funktioniert. Der Zustand, in dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, wird als normaler Zustand eingestuft. Daher wird, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, keine spezielle Maßnahme für einen fehlerhaften Zustand ergriffen, und es wird eine Steuerung mit dem gleichen Inhalt durchgeführt, wie bei einer Steuerung bei einem gut funktionierendem automatischen Fahrsystem. Daher tritt, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, eine Verschlechterung der Funktion des automatischen Fahrens auf, beispielsweise tritt eine verschlechterte Verfolgbarkeit des Fahrzeugs bezüglich einer Zielfahrtroute auf und daher wird dem Fahrer möglicherweise Unbehagen bereitet.
Wenn der Fahrer ein Unbehagen bezüglich der Steuerung durch das automatische Fahrsystem empfindet, betätigt der Fahrer häufig ein Lenkrad, um die Bewegungsbahn oder das Verhalten des Fahrzeugs zu korrigieren. Wenn ein solcher Lenkeingriff von dem Fahrer richtig durchgeführt wird, wird die Verfolgbarkeit des Fahrzeugs bezüglich seiner Zielfahrtroute verbessert, um das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren.
Allerdings führt das automatische Fahrsystem die automatische Fahrsteuerung fort, selbst wenn sie nicht gut funktioniert. Daher wird von dem automatischen Fahrsystem eine Lenkkraft auf den Fahrer aufgebracht, um den Lenkeingriff von dem Fahrer zu verhindern, und daher kann dem Fahrer Unbehagen bereitet werden.
Um die Verfolgbarkeit des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute sicherzustellen, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, wird bevorzugt, dass der Zustand, in dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, durch den Lenkeingriff des Fahrers kompensiert wird. Dafür wird verlangt, dass der Lenkeingriff des Fahrers nicht verhindert wird und so wird Unbehagen für den Fahrer, der in das Lenken eingreift, reduziert.
Kurzfassung
Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf das vorstehende Problem getätigt und hat zur Aufgabe, ein automatisches Fahrsystem vorzuschlagen, das Unbehagen reduzieren kann, das dem Fahrer bereitet wird, der in das Lenken eingreift, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert. Diese Aufgabe wird gelöst mit dem automatischen Fahrsystem nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein automatisches Fahrsystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung auf. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, eine automatische Lenksteuerung durchzuführen, um die elektrische Servolenkungsvorrichtung zu steuern, um das Fahrzeug zu veranlassen, eine Zielfahrtroute entlang zu fahren, während es einen Lenkeingriff durch einen Fahrer erlaubt. Ferner ist die Steuervorrichtung programmiert, Folgendes durchzuführen: einen Bestimmungsprozess basierend auf dem Verfolgungszustand der Zielfahrtroute durch das Fahrzeug, um zu bestimmen, ob das automatische Fahrsystem gut funktioniert oder nicht gut funktioniert; und einen Bewältigungsprozess, um einen Grad zu erhöhen, mit dem der Lenkeingriff durch den Fahrer in der Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung reflektiert wird, wenn bestimmt wird, dass das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert.
Wenn der Grad, mit dem der Lenkeingriff durch den Fahrer in der Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung reflektiert wird, erhöht wird, wird ein Grad, mit dem die automatische Lenksteuerung in der Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung reflektiert wird, entsprechend gesenkt. Daher wird die Kraft reduziert, die den Lenkeingriff verhindert und von dem automatischen Fahrsystem auf den Fahrer aufgebracht wird, wenn der Fahrer eingreift. Daher wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ein Unbehagen reduziert, das dem in die Lenkung eingreifenden Fahrer verliehen wird, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert.
In der oben beschriebenen Konfiguration kann der Bestimmungsprozess beispielsweise basierend auf einer Größenordnung einer Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute, einer Größenordnung einer aus der Lateralabweichung extrahierten Stationärzustandsabweichung oder einer Größenordnung einer aus der Lateralabweichung extrahierten vorübergehenden Abweichung durchgeführt werden.
Die Steuervorrichtung kann programmiert sein, den Bewältigungsprozess nur durchzuführen, wenn der Fahrer ein Lenkrad hält. Anders gesagt, während einer freihändigen Fahrt, bei welcher der Fahrer das Lenkrad nicht hält, kann der Bewältigungsprozess nicht durchgeführt werden, um den Grad, mit dem die automatische Lenksteuerung in der Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung reflektiert wird, zu halten. Daher kann ein Sinken der Verfolgbarkeit während der freihändigen Fahrt verhindert werden.
Die Steuervorrichtung kann programmiert sein, im Vergleich zu einem Fall, wo das automatische Fahrsystem gut funktioniert, bei dem Bewältigungsprozess eine Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers zu erhöhen. Daher ist es möglich, eine Last auf den Fahrer zu senken, der das Lenkrad gegen die automatische Lenksteuerung steuert. Der Bewältigungsprozess kann durchgeführt werden, wenn die Größenordnung der Stationärzustandsabweichung, die in der Lateralabweichung des Fahrzeugs enthalten ist, bezüglich der Zielfahrtroute größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Wenn die Stationärzustandsabweichung groß ist, wird das Lenkrad von dem durch die automatische Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment korrigierend in eine Richtung gelenkt. Der Fahrer muss das Lenkrad gegen den von der automatischen Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment halten und muss daher eine große Last tragen. Allerdings wird, indem die Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers erhöht wird, die Last auf den Fahrer gesenkt, und ein dem Fahrer bereitetes Unbehagen wird reduziert.
Auch kann die Steuervorrichtung programmiert sein, bei dem Bewältigungsprozess eine Regelverstärkungen der automatischen Lenksteuerung im Vergleich zu einem Fall, wo das automatische Fahrsystem gut funktioniert, zu senken. So ist es möglich, eine von dem Fahrer verspürte Unannehmlichkeit bezüglich einer Schwankung des von der automatischen Lenksteuerung erzeugten Lenkmoments zu reduzieren. Der Bewältigungsprozess kann durchgeführt werden, wenn die Größenordnung der vorübergehenden Abweichung, die in der Lateralabweichung des Fahrzeugs enthalten ist, bezüglich der Zielfahrtroute größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Wenn die vorübergehende Abweichung groß ist, wird das Lenkrad von dem durch die automatische Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment korrigierend in die linke und/oder rechte Richtung gelenkt. In diesem Fall muss der Fahrer das Lenkrad gegen den von der automatischen Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment halten und verspürt Unannehmlichkeiten. Indem die Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung reduziert wird, wird ein regelmäßiges Lenken des Lenkrads durch das Lenkmoment unterbunden und Unannehmlichkeiten für den Fahrer werden reduziert.
Wie oben beschrieben ist es gemäß dem oben beschriebenen automatischen Fahrsystem möglich, das Unbehagen zu reduzieren, das dem in die Lenkung eingreifenden Fahrer bereitet wird, wenn das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines automatischen Fahrsystems gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist eine Ansicht, die eine Einstufung eines Zustands des automatischen Fahrsystems beschreibt;
3 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Bestimmung beschreibt, ob das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert;
4 ist eine Ansicht, die einen Überblick über den Bewältigungsprozess beschreibt;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines automatischen Lenksteuerungsteils des automatischen Fahrsystems darstellt;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss an Prozessen darstellt, bis der Bewältigungsprozess in einer EPS-Steuergröße reflektiert wird; und
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Abwandlung des automatischen Lenksteuerungsteils des automatischen Fahrsystems darstellt.

Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es ist zu beachten, dass, wenn die Zahlen von Nummern, Anzahlen, Mengen, Bereichen und dergleichen jeweiliger Elemente in der nachfolgend gezeigten Ausführungsform erwähnt werden, die vorliegende Erfindung nicht auf die erwähnten Zahlen beschränkt ist, außer dies ist ausdrücklich anderweitig angegeben oder die Erfindung wird ausdrücklich durch die Zahlen theoretisch spezifiziert. Ferner ist eine Bauweise, die in der nachfolgend gezeigten Ausführungsform beschrieben wird, für die Erfindung nicht immer zwingend notwendig, außer ausdrücklich anderweitig gezeigt oder außer die Erfindung wird ausdrücklich durch die Bauweisen theoretisch spezifiziert.
Konfiguration eines automatischen Fahrsystems
Ein automatisches Fahrsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in einem autonom fahrenden Fahrzeug montiert. 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration des automatischen Fahrsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, insbesondere eine Ansicht, die besonders eine Konfiguration darstellt, die eine automatische Lenkfunktion von verschiedenen Funktionen betrifft, die das automatische Fahrsystem aufweist. Zuerst wird die Bauweise des automatischen Fahrsystems mit Bezug auf 1 beschrieben.
Das automatische Fahrsystem 100 weist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 auf. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 weist einen Lenkmechanismus 4 auf, der ein Lenkrad 10 zur Betätigung durch den Fahrer und das rechte und linke Vorderrad 6, 6 koppelt, die gelenkte Räder sind. Der Lenkmechanismus 4 weist eine Lenksäulenwelle auf, in die Rotationsbetätigung des Lenkrads 10 aufgebracht wird, einen Getriebemechanismus zur Erhöhung der Betätigungskraft, die von dem Rotationsbetätigungseingang in der Lenksäulenwelle erzeugt wird, und einen Verbindungsmechanismus, der die Betätigungskraft überträgt, die von dem Getriebemechanismus auf das rechte und linke Vorderrad 6, 6 übertragen wurde. Es gibt keine Beschränkungen auf eine bestimmte Bauweise jedes Mechanismus, der den Lenkmechanismus 4 bildet.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 weist einen Motor 8 auf, der eine Zufuhrt an elektrischem Strom erhält, um Drehmoment zu erzeugen und gibt erzeugten Drehmoment an den Lenkmechanismus 4. In 1 wird die elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 durch eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit Zahnstangenunterstützung gebildet, welche Drehmoment von dem Motor 8 auf die Zahnstange des Getriebes überträgt. Allerdings kann eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 mit Säulenunterstützung oder Ritzelunterstützung verwendet werden. Der Motor 8 wird angetrieben, indem er Strom von einem Motortreiber 12 erhält.
Als nächstes wird das Steuersystem des automatischen Fahrsystems 100 beschrieben.
Das automatische Fahrsystem 100 weist mehrere Sensoren auf, um eine physikalische Größe bezüglich der Lenksteuerung zu messen. Ein Drehmomentsensor 14, der von dem Fahrer aufgebrachten Lenkmoment misst, ist an dem Lenkmechanismus 4 befestigt. Der Drehmomentsensor 14 misst beispielsweise einen Drehwinkel eines Drehstabs in der Lenksäulenwelle und wandelt den Drehwinkel in Lenkmoment um. Der Drehmomentsensor 14 kann zusätzlich zu dem Lenkmoment auch einen Lenkwinkel messen.
Das automatische Fahrsystem 100 weist mehrere (nicht gezeigte) Inneninformationssensoren auf, um Inneninformationen zu erhalten, also Informationen bezüglich den Zuständen des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Geschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor und einen Gierratensensor zusätzlich zu dem Drehmomentsensor 14. Ferner weist das automatische Fahrsystem 100 ein GPS-Gerät auf (nicht gezeigt), um Standortinformation zu dem Fahrzeug zu erhalten, und mehrere Außeninformationssensoren (nicht gezeigt), um Informationen zu den Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs zu erhalten, wie beispielsweise eine Kamera, Radar und optische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung (LIDAR). Allerdings sind solche verschiedenen Sensoren nicht zwingend ausschließlich für die Lenksteuerung durch das automatische Fahrsystem 100 tätig und können gemeinsam mit anderen Ausrüstungsteilen verwendet werden.
Das automatische Fahrsystem 100 weist eine Steuervorrichtung 20 auf. Die obigen Sensoren sind direkt mit der Steuervorrichtung 20 verbunden oder über ein in dem Fahrzeug gebildetes Kommunikationsnetzwerk. Die Steuervorrichtung 20 ist eine ECU (Electronic Control Unit, elektronische Steuereinheit) mit mindestens einem Prozessor und mindestens einem Speicher. Verschiedene Programme und verschiedene Daten einschließlich Kennfeldern für die Lenksteuerung sind auf dem Speicher gespeichert. Wenn auf dem Speicher gespeicherte Programme von dem Prozessor ausgeführt werden, werden verschiedene Funktionen bezüglich der Lenksteuerung durch die Steuervorrichtung 20 implementiert. Die Steuervorrichtung 20 kann aus mehreren ECU bestehen.
Die Steuervorrichtung 20 ist eingerichtet, dem Motortreiber 12 eine Steuergröße vorzugeben. Diese Steuergröße ist diejenige bezüglich der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 2 und wird nachfolgend als EPS-Steuergröße bezeichnet. Die EPS-Steuergröße wird von einem aktuellen Wert oder einem Drehmomentwert repräsentiert. Die Steuervorrichtung 20 ist eingerichtet, das Lenkmoment zu steuern, das dem Lenkmechanismus 4 von dem Motor 8 geliefert wird, indem die EPS-Steuergröße, die dem Motortreiber 12 vorgegeben wird, angepasst wird.
Wie mit Blöcken in 1 dargestellt, weist die Steuervorrichtung 20 ein Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 auf, ein EPS-Steuerteil 24 und ein automatisches Lenksteuerungsteil 26. Diese Teile 22, 24, 26 entsprechen einem Programm oder einem Teil eines Programms, das auf dem Speicher der Steuervorrichtung 20 gespeichert ist. Die Funktionen dieser Teile 22, 24, 26 werden in der Steuervorrichtung 20 realisiert, indem das Programm auf dem Speicher gelesen und durch den Prozessor ausgeführt wird.
Das Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 erhält Signale von verschiedenen Sensoren, einschließlich dem Drehmomentsensor 14. Durch diese Signale oder durch Verarbeitung dieser Signale werden verschiedene Informationen über das Fahrzeug erhalten. Die von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 erhaltenen Informationen umfassen beispielsweise einen durch den Fahrer aufgebrachten Lenkmoment, einen Lenkwinkel, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Gierrate, ein Kamerabild und GPS-Standortinformationen. Die von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 erhaltenen Informationen umfassen auch die Informationen, die durch eine auf Sensorinformationen basierende Berechnung erhalten wurden, beispielsweise eine Lateralabweichung und Gierwinkelabweichung des Fahrzeugs bezüglich einer Zielfahrtroute. Zumindest ein Teil der von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 erhaltenen Informationen wird an das EPS-Steuerteil 24 und das automatische Lenksteuerungsteil 26 gesendet.
Das EPS-Steuerteil 24 berechnet eine Steuergröße, um die elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 zu veranlassen, tätig zu werden, um die Fahrerbetätigung des Lenkrads 10 zu unterstützen. Als Mittel zur Realisierung dieser Funktion weist das EPS-Steuerteil 24 beispielsweise ein Basisassistenzsteuerteil 30 und ein Dämpfungssteuerteil 34 auf.
Das Basisassistenzsteuerteil 30 berechnet eine Basisassistenzsteuergröße um den Motor 8 zu veranlassen, eine Assistenzkraft zu erzeugen, um die Lenkbetätigung des Fahrers zu unterstützen. Ein Basisassistenzsteuerkennfeld, dessen Bild in dem Block gezeigt wird, wird zur Berechnung der Basisassistenzsteuergröße verwendet. Indem das Basisassistenzsteuerkennfeld verwendet wird, wird die Basisassistenzsteuergröße aus dem von dem Fahrer aufgebrachten Lenkmoment T berechnet, das von dem Drehmomentsensor 14 gemessen wird. Allerdings sind Eigenschaften des in 1 beispielhaft dargestellten Kennfelds Eigenschaften, die erhalten werden, wenn das Lenkrad 10 nach links gedreht wird. Wenn das Lenkrad 10 nach rechts gedreht wird, werden Eigenschaften verwendet, die symmetrisch zu einem Punkt null sind.
Das Dämpfungssteuerteil 34 berechnet eine Dämpfungssteuergröße, um den Motor 8 zu veranlassen, eine Dämpfungskraft zur Simulation der Zähigkeitseigenschaften des Lenkmechanismus 4 zu erzeugen. Ein Dämpfungssteuerkennfeld, dessen Bild in dem Block gezeigt wird, wird zur Berechnung der Dämpfungssteuergröße verwendet. Indem das Dämpfungssteuerkennfeld verwendet wird, wird die Dämpfungssteuergröße aus der von dem Fahrer aufgebrachten Lenkgeschwindigkeit ω berechnet, die von dem Drehmomentsensor 14 gemessen wird. Allerdings sind Eigenschaften des in 1 beispielhaft dargestellten Kennfelds Eigenschaften, die erhalten werden, wenn das Lenkrad 10 nach links gedreht wird. Wenn das Lenkrad 10 nach rechts gedreht wird, werden Eigenschaften verwendet, die symmetrisch zu einem Punkt null sind.
Der automatische Lenksteuerungsteil 26 berechnet eine automatische Lenksteuergröße, um die elektrische Servolenkungsvorrichtung 2 zu veranlassen, tätig zu werden, sodass das Fahrzeug die Zielfahrtroute entlang fährt. Einzelheiten des automatischen Lenksteuerungsteils 26 werden später beschrieben. Die von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 berechnete automatische Lenksteuergröße wird zu der Summe der Basisassistenzsteuergröße und der Dämpfungssteuergröße hinzuaddiert, die von dem EPS-Steuerteil 24 berechnet werden. Dann wird eine durch diese Addition erhaltene Steuergröße dem Motortreiber 12 als EPS-Steuergröße zugeführt.
Überblick über die Funktion eines automatischen Lenksteuerungsteils
Das automatische Lenksteuerungsteil 26 führt eine automatische Lenksteuerung durch, um das Fahrzeug zu veranlassen, die Zielfahrtroute entlang zu fahren. Der Steueraufbau zur Realisierung dieser automatischen Lenksteuerung wird später beschrieben. Die Verfolgbarkeit des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute während der Ausführung der automatischen Lenksteuerung hängt von einem Zustand des automatischen Fahrsystems 100 ab. 2 ist eine Ansicht, die eine Einstufung des Zustands des automatischen Fahrsystems 100 beschreibt.
Der Zustand des automatischen Fahrsystems 100 wird grob in einen normalen Zustand und einen fehlerhaften Zustand eingestuft. Der nicht normale Zustand des automatischen Fahrsystems 100 bedeutet einen Zustand, in dem es schwierig ist, das automatische Fahren durch das automatische Fahrsystem 100 zu starten oder fortzusetzen. Wenn ein Fehler bei dem automatischen Fahrsystem 100 auftritt, wird bei der automatischen Lenksteuerung ein Fehlerbewältigungsprozess entsprechend dem Inhalt des Fehlers durchgeführt, um den Fehler zu beheben. Allerdings ist der Fehlerbewältigungsprozess nicht zwingend ein Teil der vorliegenden Anwendung und deren Inhalt ist nicht beschränkt. Daher wird auf eine Erläuterung des Fehlerbewältigungsprozess in der vorliegenden Erfindung verzichtet.
Wenn das automatische Fahrsystem 100 nicht in dem fehlerhaften Zustand ist, bedeutet dies, dass sich das automatische Fahrsystem 100 im normalen Zustand befindet. Der normale Zustand wird weiter in zwei Zustände eingestuft. Einer dieser beiden Zustände ist ein Zustand, in dem das automatische Fahrsystem 100 eine ursprüngliche Betriebsweise liefern kann, das heißt, ein Zustand, in dem das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert. Der andere Zustand der beiden Zustände ist ein Zustand, in dem das automatische Fahrsystem 100 nicht seine ursprüngliche Betriebsweise liefern kann, das heißt, ein Zustand, in dem das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert. Als Grund, warum das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, werden verschiedene Möglichkeiten beispielhaft dargestellt, einschließlich einem Abfall der Erfassungsfähigkeit eines Sensors, der zu der automatischen Lenksteuerung gehört, wie beispielsweise der Kamera und dem Gierratensensor, eine Änderung eines mechanischen Zustands, wie beispielsweise der Luftdruck eines Reifens, sowie eine Verschlechterung äußerer Umstände, wie beispielsweise Wetter und Straßenoberflächenzustand. Gemäß dem herkömmlichen automatischen Fahrsystem wurde die automatische Lenksteuerung durchgeführt, ohne zu unterscheiden, ob das automatische Fahrsystem gut funktioniert oder nicht. Wenn das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, führt allerdings das automatische Fahrsystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Bewältigungsprozess durch, der sich von dem Prozess unterscheidet, der durchgeführt wird, wenn das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert.
Hier wird ein Verfahren zur Bestimmung, ob das automatische Fahrsystem gut funktioniert oder nicht gut funktioniert, anhand 3 beschrieben. In 3 wird eine Änderung im Laufe der Zeit der Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Wenn das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert, ist die Vibrationsamplitude der Lateralabweichung gering. Wenn allerdings das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, steigt die Vibrationsamplitude der Lateralabweichung oder das Vibrationszentrum der Lateralabweichung wird lateral nach rechts oder links verschoben. Wenn die Größenordnung der Lateralabweichung größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, wird gemäß einem Verfahren bestimmt, dass das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert.
Eine gekrümmte Strichpunktlinie in 3 zeigt ein Signal, das erhalten wurde, indem ein Signal der Lateralabweichung von einem Tiefpassfilter verarbeitet wurde. Dieses Signal zeigt eine Stationärzustandsabweichung an, die in der Lateralabweichung enthalten ist. Eine gekrümmte Strichlinie in 3 zeigt ein Signal, das erhalten wurden, indem eine Differenz zwischen dem Signal der Lateralabweichung und dem Signal der Stationärzustandsabweichung verwendet wurde. Dieses Signal zeigt eine vorübergehende Abweichung an, die in der Lateralabweichung enthalten ist. Es besteht ein Unterschied in dem Inhalt, wo das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, zwischen einem Zustand, in dem die Stationärzustandsabweichung groß ist, und einem Zustand, in dem die vorübergehende Abweichung groß ist. Daher wird es bevorzugt, den Inhalt des Bewältigungsprozesses zur Bewältigung des Zustands, wo das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, zu ändern. Das automatische Fahrsystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt einen Bestimmungsprozess durch, um zu bestimmen, ob eine Größenordnung der Stationärzustandsabweichung größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, und führt auch einen Bestimmungsprozess durch, um zu bestimmen, ob eine Größenordnung der vorübergehenden Abweichung größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Es ist zu beachten, dass der Schwellwert bezüglich der Stationärzustandsabweichung und der Schwellwert bezüglicher der vorübergehenden Abweichung der gleiche Wert oder unterschiedliche Werte sein können.
Das Verfahren des Bestimmungsprozesses ist nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt. Der Bestimmungsprozess kann beispielsweise basierend auf einer Differenz zwischen einem echten Wert eines Sensors zum Erhalten von Informationen über die Berechnung der Lateralabweichung und einem geschätzten Wert, der von der Zielfahrtroute geschätzt wird, durchgeführt werden. Auch kann, wenn eine Verzögerungszeit eines Erkennungsprozesses mit dem Außeninformationssensor wie der Kamera lang wird, bestimmt werden, dass das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert. Ferner kann der Bestimmungsprozess basierend auf einer Differenz zwischen einem tatsächlichen Lenkwinkel, der von dem Drehmomentsensor 14 gemessen wurde, und einem Solllenkwinkel, der basierend auf der Zielfahrtroute bestimmt wurde, durchgeführt werden. In jedem Fall kann für den Bestimmungsprozess jede Information über die Verfolgbarkeit des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute verwendet werden.
Als nächstes wird ein Überblick über den Bewältigungsprozess durch das automatische Lenksteuerungsteil 26 mit einem Beispiel beschrieben, bei dem der auf der Stationärzustandsabweichung basierende Bestimmungsprozess und der auf der vorübergehenden Abweichung basierende Bestimmungsprozess durchgeführt werden. 4 ist eine Ansicht, die den Überblick über den Bewältigungsprozess im Falle des Beispiels beschreibt. In 4 bedeutet „groß“ bei der Stationärzustandsabweichung, dass die Stationärzustandsabweichung größer ist als der Schwellwert, und „gering“ bei der Stationärzustandsabweichung, dass der Stationärzustandsabweichung kleiner gleich dem Schwellwert ist. Genauso bedeutet „groß“ bei der vorübergehenden Abweichung, dass die vorübergehende Abweichung größer ist als der Schwellwert, und „gering“ bei der vorübergehenden Abweichung bedeutet, dass die vorübergehende Abweichung kleiner gleich dem Schwellwert ist.
Wenn die Stationärzustandsabweichung groß ist, wird das Lenkrad 10 von dem durch die automatische Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment korrigierend in eine Richtung gelenkt. Wenn der Fahrer in dem Fall in die Lenkung eingreift, in dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, muss der Fahrer das Lenkrad 10 gegen den Lenkmoment steuern und unterliegt einer hohen Last. Im Vergleich zu wenn das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert, erhöht das automatische Lenksteuerungsteil 26 die Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers dementsprechend, wenn die Stationärzustandsabweichung größer ist als der Schwellwert. Dadurch wird die Last auf den Fahrer erleichtert und ein dem Fahrer bereitetes Unbehagen wird reduziert.
Wenn die vorübergehende Abweichung groß ist, wird das Lenkrad 10 von dem durch die automatische Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment korrigierend in die linke und/oder rechte Richtung gelenkt. Wenn der Fahrer in dem Fall in die Lenkung eingreift, in dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert, muss der Fahrer das Lenkrad 10 gegen den von der automatischen Lenksteuerung erzeugten Lenkmoment steuern und verspürt eine Unannehmlichkeit. Dann, wenn die vorübergehende Abweichung größer ist als der Schwellwert, senkt das automatische Lenksteuerungsteil 26 eine Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung im Vergleich zu dem Fall, in dem das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert. So wird ein regelmäßiges Lenken des Lenkrads 10 durch das Lenkmoment unterbunden und Unannehmlichkeiten für den Fahrer werden reduziert.
Wenn die Stationärzustandsabweichung groß ist und auch die vorübergehende Abweichung groß ist, führt das automatische Lenksteuerungsteil 26 den Bewältigungsprozess für den Fall durch, in dem die Stationärzustandsabweichung groß ist, während der Bewältigungsprozess für den Fall durchgeführt wird, in dem die vorübergehende Abweichung groß ist. Wenn dagegen die Stationärzustandsabweichung gering ist und auch die vorübergehende Abweichung gering ist, ist das automatische Fahrsystem 100 normal. In diesem Fall wird der Bewältigungsprozess nicht durchgeführt und die automatische Lenksteuerung wird von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 wie üblich durchgeführt.
Einzelheiten der Konfiguration eines automatischen Lenksteuerungsteils
Als nächstes wird anhand von 5 eine spezifische Konfiguration des automatischen Lenksteuerungsteils 26 zur Realisierung der oben beschriebenen Funktionen beschrieben. In 5 werden Funktionen des automatischen Lenksteuerungsteils 26 mit Blöcken dargestellt. Wie mit Blöcken in 5 dargestellt, weist das automatische Lenksteuerungsteil 26 ein Lateralabweichungsverstärkungsmultiplikationsteil 40 auf, ein Gierwinkelabweichungsverstärkungsmultiplikationsteil 42, ein FF-Steuerteil 44, ein FB-Steuerteil 46, ein Systemverstärkungsmultiplikationsteil 48, ein Assistenzkorrekturgrößenberechnungsteil 50, ein Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 52 und ein Prozessteil 60. Diese Teile 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 60, die das automatische Lenksteuerungsteil 26 aufweist, entsprechen einem Programm oder einem Teil eines Programms, das auf dem Speicher der Steuervorrichtung 20 gespeichert ist. Die Funktionen dieser Teile 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 60 werden in der Steuervorrichtung 20 realisiert, indem das Programm auf dem Speicher gelesen und durch den Prozessor ausgeführt wird. Die Funktion jedes Teils 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 60 wird nachfolgend nacheinander beschrieben.
Das Lateralabweichungsverstärkungsmultiplikationsteil 40 erhält die Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 und multipliziert sie mit einer vorgegebenen Verstärkung, um sie in einen Lenkwinkel umzuwandeln. Die Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute ist insbesondere ein Minimalabstand von dem Fahrzeug zu der Mittellinie einer Spur, die als Zielfahrtroute eingestellt wurde. Dieser Minimalabstand wird mithilfe von Kamerainformationen, GPS-Standortinformationen und so weiter berechnet.
Das Gierwinkelabweichungsverstärkungsmultiplikationsteil 42 erhält die Gierwinkelabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 und multipliziert sie mit einer vorgegebenen Verstärkung, um sie in einen Lenkwinkel umzuwandeln. Die Gierwinkelabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute ist insbesondere ein Abweichungswinkel zwischen einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs und einer Tangente an einem Punkt, an dem ein Abstand von dem Fahrzeug zu der Zielfahrtroute auf ein Minimum reduziert ist. Dieser Abweichungswinkel wird mithilfe von Kamerainformationen, GPS-Standortinformationen, einer Gierrate und so weiter berechnet. Die Summe des Lenkwinkels, der von der Lateralabweichung umgewandelt wurde, und des Lenkwinkels, der von der Gierwinkelabweichung umgewandelt wurde, wird als Solllenkwinkel eingestellt.
Das FF-Steuerteil 44 erhält den Solllenkwinkel und multipliziert ihn mit einer vorgegebenen Verstärkung, um ihn in eine Steuergröße umzuwandeln. Die von dem FF-Steuerteil 44 ausgegebene Steuergröße ist ein Feed-Forward-Term einer automatischen Lenksteuergröße, die von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 an den Motortreiber 12 gegeben wird. Nachfolgend wird diese als FF-Steuergröße bezeichnet. Auch wird die in dem FF-Steuerteil 44 verwendete Verstärkung als FF-Verstärkung bezeichnet.
Das FB-Steuerteil 46 erhält eine Differenz zwischen dem Solllenkwinkel und dem tatsächlichen Lenkwinkel und führt eine PID-Steuerung bezüglich der Differenz durch, um eine Steuergröße zu erhalten. Die Steuergröße, die von der PID-Steuerung erhalten wurde, ist ein Feedback-Term der automatischen Lenksteuergröße, die von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 an den Motortreiber 12 gegeben wird. Nachfolgend wird diese als FB-Steuergröße bezeichnet. Auch wird jede Verstärkung des P-Term, I-Term, D-Term der PID-Steuerung zusammen als FB-Verstärkung bezeichnet.
Die von dem FF-Steuerteil 44 ausgegebene FF-Steuergröße 1 und die von dem FB-Steuerteil 46 ausgegebene DB-Steuergröße werden summiert. Eine durch diese Summierung erhaltene Steuergröße wird als automatische Basislenksteuergröße verwendet. Das Systemverstärkungsmultiplikationsteil 48 erhält die automatische Basislenksteuergröße und multipliziert sie mit einer Systemverstärkung Gs. Die Systemverstärkung Gs ist eine variable Verstärkung, dessen Standardwert beispielsweise 1 ist. Die FF-Verstärkung, die FB-Verstärkung und die Systemverstärkung Gs werden gemeinsam als Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung bezeichnet.
Das Assistenzkorrekturgrößenberechnungsteil 50 berechnet eine Assistenzkorrekturgröße, um den Motor 8 zu veranlassen, die Assistenzkraft zu erzeugen, um die Lenkbetätigung des Fahrers gegen die automatische Lenksteuerung zu unterstützen. Ein Assistenzkorrekturgrößenkennfeld, dessen Bild in dem Block gezeigt wird, wird für die Berechnung der Basisassistenzsteuergröße verwendet. Indem das Assistenzkorrekturgrößenkennfeld verwendet wird, wird die Assistenzkorrekturgröße aus dem von dem Fahrer aufgebrachten Lenkmoment T berechnet, das von dem Drehmomentsensor 14 gemessen wird. Allerdings sind Eigenschaften des in 5 beispielhaft dargestellten Kennfelds Eigenschaften, die erhalten werden, wenn das Lenkrad 10 nach links gedreht wird. Wenn das Lenkrad 10 nach rechts gedreht wird, werden Eigenschaften verwendet, die symmetrisch zu einem Punkt null sind.
Das Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 52 erhält die Assistenzkorrekturgröße von dem Assistenzkorrekturgrößenberechnungsteil 50 und multipliziert sie mit einer Fahrerverstärkung Gd. Die Fahrerverstärkung Gd ist eine variable Verstärkung, dessen Standardwert beispielsweise null ist. Die Assistenzkorrekturgröße multipliziert mit der Fahrerverstärkung Gd in dem Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 52 wird zu der automatischen Basislenksteuergröße hinzuaddiert, die in dem Systemverstärkungsmultiplikationsteil 48 mit der Systemverstärkung Gs multipliziert wurde. Dadurch wird die automatische Basislenksteuergröße um die Assistenzkorrekturgröße korrigiert und die korrigierte automatische Basislenksteuergröße wird zu der automatischen Lenksteuergröße, die schließlich von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 ausgegeben wird.
Das Prozessteil 60 erhält die Lateralabweichung von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 und extrahiert die Stationärzustandsabweichung und die vorübergehende Abweichung aus der Lateralabweichung. Dann vergleicht das Prozessteil 60 die Stationärzustandsabweichung und die vorübergehende Abweichung mit den jeweiligen Schwellwerten, um zu bestimmen, ob das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, und um eine Art zu bestimmen, auf die das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert. Die Art, wie das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, umfasst, dass die Stationärzustandsabweichung groß ist, dass die vorübergehende Abweichung groß ist und dass beide groß sind, wie mit einer Tabelle in 4 klassifiziert.
Das Prozessteil 60 führt den Bewältigungsprozess durch, der für die Art, wie das automatische Fahrsystem 100 nicht gut funktioniert, geeignet ist. Wenn die Stationärzustandsabweichung groß ist, wird eine Steigerung der Fahrerverstärkung Gd durchgeführt. Indem die Fahrerverstärkung Gd erhöht wird, steigt die zu der automatischen Lenksteuergröße hinzuaddierte Assistenzkorrekturgröße und dadurch steigt die Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers im Vergleich zu dem Fall, in dem das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert. Wenn die vorübergehende Abweichung groß ist, wird ein Senken der Systemverstärkung Gs durchgeführt. Indem die Systemverstärkung Gs gesenkt wird, sinkt die Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung, und dadurch wird das regelmäßige Lenken des Lenkrads 10 durch das Lenkmoment unterbunden. Wenn sowohl die Stationärzustandsabweichung als auch die vorübergehende Abweichung groß ist, wird die Fahrerverstärkung Gd erhöht und die Systemverstärkung Gs wird gesenkt. Nachfolgend werden Einzelheiten des Bewältigungsprozesses durch das Prozessteil 60 unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben.
Einzelheiten des Bewältigungsprozesses
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss an Prozessen darstellt, bis der Bewältigungsprozess durch das Prozessteil 60 in der EPS-Steuergröße reflektiert wird. Die Steuervorrichtung 20 liest ein Programm, das basierend auf diesem Flussdiagramm erstellt wurde, aus dem Speicher aus und führt das Programm an einem vorgegebenen Zeitpunkt aus.
Zuerst werden in Schritt S1 die Fahrzeuginformationen für den Bestimmungsprozess erhalten. Die in Schritt S1 erhaltenen Fahrzeuginformationen umfassen mindestens die Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute.
In Schritt S2 wird der Bestimmungsprozess basierend auf den in Schritt S1 erhaltenen Fahrzeuginformationen durchgeführt. Insbesondere werden die Stationärzustandsabweichung und die vorübergehende Abweichung aus der Lateralabweichung extrahiert. Dann wird bestimmt, ob die Stationärzustandsabweichung größer ist als der Schwellwert und es wird bestimmt, ob die vorübergehende Abweichung größer ist als der Schwellwert.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob der Fahrer das Lenkrad 10 hält. Das Signal des Drehmomentsensors 14 wird beispielsweise für diese Bestimmung verwendet. Wenn der Fahrer das Lenkrad 10 hält, wird das von dem Fahrer aufgebrachte Lenkmoment aus dem Signal des Drehmomentsensors 14 erfasst. Wenn das Bestimmungsergebnis aus Schritt S3 negativ ist, das heißt, wenn der Fahrer das Lenkrad 10 nicht hält, wird der Bewältigungsprozess ungeachtet des Ergebnisses des Bestimmungsprozesses aus Schritt S2 nicht durchgeführt. In diesem Fall wird die Fahrerverstärkung Gd bei dem Standardwert in Schritt S4 gehalten und die Systemverstärkung Gs wird in Schritt S5 ebenfalls bei dem Standardwert gehalten. Anders gesagt, während einer freihändigen Fahrt, bei der der Fahrer das Lenkrad 10 nicht hält, wird der Bewältigungsprozess nicht durchgeführt, um den Grad, mit dem die automatische Lenksteuerung in der EPS-Steuergröße reflektiert wird, zu halten. Daher kann ein Sinken der Verfolgbarkeit während der freihändigen Fahrt verhindert werden.
Wenn das Bestimmungsergebnis aus Schritt S3 positiv ist, das heißt, wenn der Fahrer das Lenkrad 10 hält, kann bestimmt werden, dass ein Lenkeingriff durch den Fahrer bevorsteht. In diesem Fall wird das Ergebnis des Bestimmungsprozesses aus Schritt S2 in Schritt S6 erhalten und der nächste Prozess wird basierend auf einem Vergleich zwischen der Stationärzustandsabweichung und dem Schwellwert gewählt. Wenn die Stationärzustandsabweichung größer ist als der Schwellwert, wird die Fahrerverstärkung Gd in Schritt S7 zu einem Wert geändert, der größer ist als der Standardwert. Wenn die Stationärzustandsabweichung kleiner gleich dem Schwellwert ist, wird die Fahrerverstärkung Gd in Schritt S8 bei dem Standardwert gehalten.
In Schritt S9 wird das Ergebnis des Bestimmungsprozesses aus Schritt S2 erhalten und der nächste Prozess wird basierend auf einem Vergleich zwischen der vorübergehenden Abweichung und dem Schwellwert gewählt. Wenn die vorübergehende Abweichung größer ist als der Schwellwert, wird die Systemverstärkung Gs in Schritt S10 auf einen Wert geändert, der kleiner ist als der Standardwert. Wenn die vorübergehende Abweichung kleiner gleich dem Schwellwert ist, wird die Systemverstärkung Gs in Schritt S11 bei dem Standardwert gehalten.
Wenn der Wert der Fahrerverstärkung Gd und die Systemverstärkung Gs jeweils mittels dem oben beschriebenen Prozess bestimmt werden, wird als nächstes der Prozess des Schritts S12 durchgeführt. In Schritt S12 wird die automatische Lenksteuergröße unter Verwendung der Fahrerverstärkung Gd und der Systemverstärkung Gs berechnet. Wenn die Fahrerverstärkung Gd größer gemacht wird als der Standardwert, steigt die Assistenzkorrekturgröße, die zu der automatischen Lenksteuergröße addiert wird. Wenn die Systemverstärkung Gs kleiner gemacht wird als der Standardwert, sinkt die automatische Lenksteuergröße.
In Schritt S13 wird die in Schritt S12 berechnete automatische Lenksteuergröße zu der Summe der Basisassistenzsteuergröße und der Dämpfungssteuergröße hinzuaddiert, die von dem EPS-Steuerteil 24 berechnet werden. Dann wird eine durch diese Addition erhaltene Steuergröße als EPS-Steuergröße ausgegeben.
Weitere Ausführungsformen
Die Konfiguration des automatischen Lenksteuerungsteils 26, das in 5 gezeigt wird, ist ein Beispiel, das fähig ist, die von dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 erforderlichen Funktionen zu realisieren. Das automatische Lenksteuerungsteil 26 kann als in 7 dargestellte Abwandlung konfiguriert sein. Funktionen der Abwandlung des automatischen Lenksteuerungsteils 26 werden in 7 durch Blöcke dargestellt. Diese Abwandlung weist ein Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 70 und ein Fahrerkorrekturverstärkungseinstellungsteil 72 anstelle des Assistenzkorrekturgrößenberechnungsteils 50 und des Fahrerverstärkungsmultiplikationsteils 52 auf, welche in der in 5 gezeigten Konfiguration ausgebildet sind.
Das Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 70 erhält das Lenkmoment von dem Fahrzeuginformationsbeschaffungsteil 22 und multipliziert es mit der Fahrerverstärkung Gd. Die Fahrerverstärkung Gd ist eine variable Verstärkung, dessen Standardwert beispielsweise null ist.
Das Fahrerkorrekturverstärkungseinstellungsteil 72 erhält den Lenkmoment T, der mit der Fahrerverstärkung Gd in dem Fahrerverstärkungsmultiplikationsteil 70 multipliziert wird, und stellt eine Fahrerkorrekturverstärkung basierend auf dem absoluten Wert des Lenkmoments T ein. Ein Fahrerkorrekturverstärkungskennfeld, dessen Bild in dem Block gezeigt wird, wird zur Einstellung der Fahrerkorrekturverstärkung verwendet. Gemäß dem Fahrerkorrekturverstärkungskennfeld wird der Wert der Fahrerkorrekturverstärkung bei 1 gehalten, wenn der absolute Wert des Lenkmoments T kleiner gleich einem vorgegebenen Wert ist und der Wert der Fahrerkorrekturverstärkung wird auf einen Wert kleiner 1 geändert, wenn der absolute Wert des Lenkmoments T größer ist als der vorgegebene Wert.
Die automatische Basislenksteuergröße multipliziert mit der Systemverstärkung Gs wird ferner mit der Fahrerkorrekturverstärkung multipliziert, die in dem Fahrerkorrekturverstärkungseinstellungsteil 72 eingestellt wird. Gemäß dieser Abwandlung wird die um die Fahrerkorrekturverstärkung korrigierte automatische Basislenksteuergröße schließlich als automatische Lenksteuergröße aus dem automatischen Lenksteuerungsteil 26 ausgegeben.
Wenn die Stationärzustandsabweichung groß ist, wird die Fahrerverstärkung Gd von dem Prozessteil 60 erhöht. Indem die Fahrerverstärkung Gd erhöht wird, lässt sich die Fahrerkorrekturverstärkung leicht schnell senken, wenn der von dem Fahrer aufgebrachte Lenkmoment steigt. Wenn die Fahrerkorrekturverstärkung sinkt, sinkt die um die Fahrerkorrekturverstärkung korrigierte automatische Lenksteuergröße. Folglich wird die Basisassistenzsteuergröße größer als die automatische Lenksteuergröße und dadurch steigt die Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers im Vergleich zu dem Fall, in dem das automatische Fahrsystem 100 gut funktioniert.
Wenn die vorübergehende Abweichung groß ist, wird die Systemverstärkung Gs von dem Prozessteil 60 gesenkt. Indem die Systemverstärkung Gs gesenkt wird, sinkt die Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung, und dadurch wird das regelmäßige Lenken des Lenkrads 10 durch das Lenkmoment unterbunden. Wenn sowohl die Stationärzustandsabweichung als auch die vorübergehende Abweichung groß ist, wird die Fahrerverstärkung Gd erhöht und die Systemverstärkung Gs wird gesenkt.
Wie oben beschrieben kann die Konfiguration der in 7 gezeigten Abwandlung die gleiche Wirkung erzielen wie die in 5 gezeigte Konfiguration bezüglich des Bewältigungsprozesses zur Bewältigung des Zustands, in dem das automatische Fahrsystem nicht gut funktioniert.
In der oben beschriebenen Ausführungsform und deren Abwandlung kann jeder Wert der FF-Verstärkung und der FB-Verstärkung zusammen mit der Systemverstärkung Gs gesenkt werden, oder anstelle der Systemverstärkung GS gesenkt werden. Indem jeder Wert der FF-Verstärkung und der FB-Verstärkung gesenkt wird, wird die automatische Basislenksteuergröße gesenkt.

Claims

Automatisches Fahrsystem (100), aufweisend: eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (2); und eine Steuervorrichtung (20), die eine automatische Lenksteuerung durchführt, um die elektrische Servolenkungsvorrichtung (2) zu steuern, um das Fahrzeug zu veranlassen, eine Zielfahrtroute entlang zu fahren, während es einen Lenkeingriff durch einen Fahrer erlaubt; wobei die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, um Folgendes durchzuführen: einen Bestimmungsprozess, um basierend auf dem Verfolgungszustand der Zielfahrtroute durch das Fahrzeug zu bestimmen, ob das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert oder nicht gut funktioniert; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) weiter programmiert ist, um Folgendes durchzuführen: einen Bewältigungsprozess, um einen Grad zu erhöhen, mit dem der Lenkeingriff durch den Fahrer in einer Steuergröße der elektrischen Servolenkungsvorrichtung (2) reflektiert wird, wenn bestimmt wird, dass das automatische Fahrsystem (100) nicht gut funktioniert.
Automatisches Fahrsystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, den Bewältigungsprozess nur durchzuführen, wenn der Fahrer ein Lenkrad hält.
Automatisches Fahrsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, den Bestimmungsprozess basierend auf einer Größenordnung einer Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute, einer Größenordnung einer aus der Lateralabweichung extrahierten Stationärzustandsabweichung und/oder einer Größenordnung einer aus der Lateralabweichung extrahierten vorübergehenden Abweichung durchzuführen.
Automatisches Fahrsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, bei dem Bewältigungsprozess eine Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers im Vergleich zu einem Fall, wo das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert, zu erhöhen.
Automatisches Fahrsystem (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, die Assistenzkraft zur Unterstützung der Lenkbetätigung des Fahrers im Vergleich zu dem Fall, in dem das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert, zu erhöhen, wenn eine Größenordnung einer Stationärzustandsabweichung, die in einer Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute enthalten ist, größer ist als ein vorgegebener Schwellwert.
Automatisches Fahrsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, bei dem Bewältigungsprozess eine Regelverstärkungen der automatischen Lenksteuerung im Vergleich zu einem Fall, wo das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert, zu senken.
Automatisches Fahrsystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) programmiert ist, die Regelverstärkung der automatischen Lenksteuerung im Vergleich zu dem Fall, in dem das automatische Fahrsystem (100) gut funktioniert, zu senken, wenn eine Größenordnung einer vorübergehenden Abweichung, die in einer Lateralabweichung des Fahrzeugs bezüglich der Zielfahrtroute enthalten ist, größer ist als ein vorgegebener Schwellwert.