DE102019205165A1

DE102019205165A1 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE102019205165A1
Application number: DE102019205165.0A
Authority: DE
Inventors: Ryo Irie; Masaki Shiota
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: US20190315403A1; JP6874731B2; CN110356471B; DE102019205165B4; US11529994B2; JP2019182251A; CN110356471A

Abstract

Ein in einem Fahrzeug (1) installiertes Fahrzeugsteuersystem (10) weist auf: eine automatische Lenksteuervorrichtung (20), die dazu ausgelegt ist, eine automatische Lenksteuerung auszuführen, die einen Lenkwinkel-Sollwert (θ*) bestimmt und die Lenkung des Fahrzeugs (1) so steuert, dass ein Ist-Lenkwinkel (θa) dem Lenkwinkel-Sollwert (θ*) folgt; eine Stoppzustandserfassungsvorrichtung (30), die dazu ausgelegt ist, einen Stoppzustand zu erfassen, in dem das Fahrzeug (1) gestoppt ist; und eine Übersteuerungserfassungsvorrichtung (40), die dazu ausgelegt ist, eine Übersteuerung durch einen Fahrer des Fahrzeugs (1) zu erfassen. Wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird, verhindert die automatische Lenksteuervorrichtung (20) eine Änderung des Ist-Lenkwinkels (θa) durch die automatische Lenksteuerung, bis sich das Fahrzeug in Bewegung setzt.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein in einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugsteuersystem. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere ein eine automatische Lenksteuerung ausführendes Fahrzeugsteuersystem.
Stand der Technik
Patentdokument 1 offenbart eine automatische Lenkvorrichtung. Die automatische Lenkvorrichtung führt eine Regelung aus, die einen Motor einer elektrischen Servolenkung gemäß einem Soll-Lenkwinkel steuert, um einen Ist-Lenkwinkel dem Soll-Lenkwinkel folgen zu lassen. Bei einer Übersteuerung durch einen Fahrer unterbricht die automatische Lenkvorrichtung vorübergehend die Regelung. Wenn die Übersteuerung durch den Fahrer beendet ist, nimmt die automatische Lenkvorrichtung die Regelung wieder auf. In einer vorbestimmten Zeitspanne nach Wiederaufnahme der Regelung begrenzt die automatische Lenkvorrichtung eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelbeschleunigung des Ist-Lenkwinkels.
Patentdokument 2 offenbart eine Fahrunterstützungsvorrichtung eines Fahrzeugs. Die Fahrunterstützungsvorrichtung führt eine Folgesteuerung aus, die das Fahrzeug einem Soll-Fahrweg folgen lässt. Darüber hinaus bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung basierend auf einem Lenkwinkel, ob eine Übersteuerung durch einen Fahrer vorliegt oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass eine Übersteuerung vorliegt, stoppt die Fahrunterstützungsvorrichtung die Folgesteuerung.
Patentdokument 3 offenbart eine Fahrsteuervorrichtung eines Fahrzeugs. Die Fahrsteuervorrichtung erfasst einen Lenkwinkel eines gelenkten Rades und steuert einen Lenkaktor derart, dass der erfasste Lenkwinkel einen Soll-Lenkwinkel annimmt. Wenn eine Differenz zwischen dem Soll-Lenkwinkel und dem erfassten Lenkwinkel größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, begrenzt die Fahrsteuervorrichtung eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder weniger.
Auflistung vom Stand der Technik

Patentdokument 1: JP 2017-177944
Patentdokument 2: JP 2011-031769
Patentdokument 3: JP 4 624 307

KURZDARSTELLUNG
Gemäß der im vorgenannten Patentdokument 1 offenbarten Technik erfolgt die automatische Lenksteuerung (Regelung) derart, dass ein Ist-Lenkwinkel einem Lenkwinkel-Sollwert (Soll-Lenkwinkel) folgt. Bei einer Übersteuerung durch einen Fahrer wird die automatische Lenksteuerung vorübergehend unterbunden. Wenn die Übersteuerung durch den Fahrer beendet ist, wird die automatische Lenksteuerung wieder aufgenommen.
Es soll eine Situation angenommen werden, in der ein Fahrzeug gestoppt wird. Wenn der Fahrer die Übersteuerung während einer Zeitspanne vornimmt, in der das Fahrzeug gestoppt ist, wird die automatische Lenksteuerung vorübergehend unterbrochen. Aufgrund der Übersteuerung nimmt der Ist-Lenkwinkel einen vom Lenkwinkel-Sollwert verschiedenen Wert an. Danach, wenn die Übersteuerung beendet ist, wird die automatische Lenksteuerung wieder aufgenommen. Zu dieser Zeit ist der Ist-Lenkwinkel vom Lenkwinkel-Sollwert verschieden, so dass der Ist-Lenkwinkel aufgrund der automatischen Lenksteuerung zum Lenkwinkel-Sollwert zurückkehrt. D.h., ein Lenkrad dreht sich automatisch (spontan).
Wenn der Fahrer während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, die Übersteuerung vornimmt und anschließend seine Hände vom Lenkrad nimmt, dreht das Lenkrad, wie vorstehend beschrieben, automatisch. Solch eine automatische Drehung des Lenkrads bewirkt, dass der Fahrer ein Gefühl der Seltsamkeit und des Unbehagens verspürt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Technik bereitzustellen, die sich auf ein Fahrzeug mit einer automatischen Lenksteuerfunktion bezieht und eine automatische Drehung eines Lenkrads während einer Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, unterbinden kann.
Eine erste Offenbarung ist auf ein in einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugsteuersystem gerichtet.
Das Fahrzeugsteuersystem weist auf:

eine automatische Lenksteuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine automatische Lenksteuerung auszuführen, die einen Lenkwinkel-Sollwert bestimmt und die Lenkung des Fahrzeugs so steuert, dass ein Ist-Lenkwinkel dem Lenkwinkel-Sollwert folgt;
eine Stoppzustandserfassungsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Stoppzustand zu erfassen, in dem das Fahrzeug gestoppt ist; und
eine Übersteuerungserfassungsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Übersteuerung durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu erfassen.

Wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird, verhindert die automatische Lenksteuervorrichtung eine Änderung des Ist-Lenkwinkels aufgrund der automatischen Lenksteuerung, bis sich das Fahrzeug in Bewegung setzt bzw. anfährt.
Eine zweite Offenbarung weist ferner das folgende Merkmal zusätzlich zu der ersten Offenbarung auf.
Während einer Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stoppzustand bis zum Anfahren des Fahrzeugs setzt die automatische Lenksteuervorrichtung den Lenkwinkel-Sollwert auf den Ist-Lenkwinkel, wobei die automatische Lenksteuerung aktiviert bleibt.
Eine dritte Offenbarung weist ferner das folgende Merkmal zusätzlich zu der ersten Offenbarung auf.
Während einer Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stopp-Zustand bis zum Anfahren des Fahrzeugs deaktiviert die automatische Lenksteuervorrichtung vorübergehend die automatische Lenksteuerung.
Eine vierte Offenbarung weist ferner das folgende Merkmal zusätzlich zu jeder beliebigen der ersten bis dritten Offenbarung auf.
Das Fahrzeugsteuersystem weist ferner eine automatische Fahrsteuervorrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, die Fahrt des Fahrzeugs zu steuern.
Wenn das Fahrzeug automatisch gestartet wird, bestimmt die automatische Fahrsteuervorrichtung, ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert und dem Ist-Lenkwinkel größer als ein erster Schwellenwert ist oder nicht.
Wenn der Absolutwert größer als der erste Schwellenwert ist, führt die automatische Fahrsteuervorrichtung eine Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung aus, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Vergleich zu einem Fall, in dem der Absolutwert kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, unterdrückt.
Eine fünfte Offenbarung weist ferner das folgende Merkmal zusätzlich zu der vierten Offenbarung auf.
Die automatische Fahrsteuervorrichtung setzt die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung fort, bis der Absolutwert kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert wird, der kleiner als der erste Schwellenwert ist.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung unterbindet die automatische Lenksteuervorrichtung, wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird, eine Änderung des Ist-Lenkwinkels aufgrund der automatischen Lenksteuerung, bis das Fahrzeug anfährt. Auch wenn die Übersteuerung im Stoppzustand endet, wird die Änderung des Ist-Lenkwinkels aufgrund der automatischen Lenksteuerung unterbunden, bis das Fahrzeug anfährt. Daher wird die automatische Drehung des Lenkrads während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, unterdrückt. Während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, wird der Ist-Lenkwinkel beibehalten, wobei er die Übersteuerung durch den Fahrer widerspiegelt. Dadurch werden die Empfindungen des Fahrers von Fremdheit und Unbehagen unterdrückt.
Figurenliste

1 zeigt eine konzeptionelle Abbildung zur Veranschaulichung eines Überblicks eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration des Fahrzeugsteuersystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines konkreten Konfigurationsbeispiels eines Fahrzeugs und des Fahrzeugsteuersystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten Beispiels für eine Verarbeitung durch das Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des ersten Beispiels für eine Verarbeitung durch das Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für das Umschalten eines Lenkwinkel-Sollwerts in Schritt S80 der 5;
7 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines weiteren Beispiels für das Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts in Schritt S80 der 5;
8 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für das Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts in Schritt S40 der 5;
9 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines weiteren Beispiels für das Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts in Schritt S40 der 5;
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines zweiten Beispiels für eine Verarbeitung durch das Fahrzeugsteuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Startverarbeitung (Schritt S100) in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
ÜBERBLICK
1 zeigt eine konzeptionelle Abbildung zur Veranschaulichung eines Überblicks eines Fahrzeugsteuersystems 10 der vorliegenden Ausführungsform. Das Fahrzeugsteuersystem 10 ist in einem Fahrzeug 1 installiert und steuert einen Betrieb des Fahrzeugs 1. Genauer gesagt, das Fahrzeugsteuersystem 10 führt wenigstens eine „automatische Lenksteuerung“ aus, die die Lenkung des Fahrzeugs 1 automatisch steuert.
„Lenken“ des Fahrzeugs 1 bedeutet Drehen eines Rades 2 des Fahrzeugs 1. Ein Sollwert eines Lenkwinkels des Rades 2 ist im Folgenden als „Lenkwinkel-Sollwert θ*“ bezeichnet. Demgegenüber ist ein Ist-Lenkwinkel des Rades 2 im Folgenden als „Ist-Lenkwinkel θa“ bezeichnet. Bei der automatischen Lenksteuerung bestimmt das Fahrzeugsteuersystem 10 den Lenkwinkel-Sollwert θ* und führt die Lenkung des Fahrzeugs 1 (d.h. die Drehung des Rades 2) so aus, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* folgt.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 bestimmt beispielsweise, wie in 1 gezeigt, einen Zielpfad PT (Zielfahrtlinie). Ein Lenkwinkel des Rades 2, um das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgen zu lassen, ist im Folgenden als „Zielpfad-Lenkwinkel θpt“ bezeichnet. Während der Fahrt des Fahrzeugs 1 berechnet das Fahrzeugsteuersystem 10 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt und setzt den Lenkwinkel-Sollwert θ* auf den Zielpfad-Lenkwinkel θpt. Anschließend führt das Fahrzeugsteuersystem 10 die automatische Lenksteuerung so aus, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* (= Zielpfad-Lenkwinkel θpt) folgt. Mit anderen Worten, das Fahrzeugsteuersystem 10 führt die automatische Lenksteuerung so aus, dass das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgt.
Als nächstes soll ein „Stoppzustand“ angenommen werden, in dem das Fahrzeug gestoppt ist. Insbesondere soll eine Situation angenommen werden, in der ein Fahrer des Fahrzeugs 1 im Stoppzustand eine „Übersteuerung“ vornimmt. In der vorliegenden Ausführungsform beschreibt die Übersteuerung eine vom Fahrer aktiv vorgenommene Betätigung des Lenkrades.
Wenn die Übersteuerung im Stoppzustand erfolgt, ändert sich der Ist-Lenkwinkel θa auf einen Wert verschieden von dem Zielpfad-Lenkwinkel θpt. Ein in der 1 gezeigter Pfad POR beschreibt beispielsweise einen Pfad (Fahrtline) des Fahrzeugs 1, der aus dem Ist-Lenkwinkel θa zu erwarten ist, nachdem die Übersteuerung erfolgt ist. Der Pfad POR weicht vom Zielpfad PT ab. Wenn der Fahrer seine Hände vom Lenkrad nimmt, kehrt gemäß einer herkömmlichen Technik, wenn der Ist-Lenkwinkel θa von einem Zielpfad-Lenkwinkel θpt verschieden ist, der Ist-Lenkwinkel θa aufgrund der automatischen Lenksteuerung zum Zielpfad-Lenkwinkel θpt zurück. D.h., das Lenkrad dreht sich automatisch (spontan). Solch eine automatische Drehung des Lenkrads bewirkt, dass der Fahrer ein Gefühl der Seltsamkeit und des Unbehagens verspürt.
Angesichts der obigen Umstände verhindert das Fahrzeugsteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfolgt, eine Änderung des Ist-Lenkwinkels θ* aufgrund der automatischen Lenksteuerung, bis das Fahrzeug 1 anfährt, d.h. bis sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzt. Auch wenn die Übersteuerung im Stoppzustand endet, wird die Änderung des Ist-Lenkwinkels aufgrund der automatischen Lenksteuerung unterbunden, bis das Fahrzeug anfährt. Daher wird die automatische Drehung des Lenkrads während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, unterdrückt. Während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, wird der Ist-Lenkwinkel θa beibehalten, wobei er die Übersteuerung durch den Fahrer widerspiegelt. Dadurch werden die Empfindungen des Fahrers von Fremdheit und Unbehagen unterdrückt.
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration des Fahrzeugsteuersystems 10 der vorliegenden Ausführungsform. Das Fahrzeugsteuersystem 10 weist eine automatische Lenksteuervorrichtung 20, eine Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 und eine Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40 auf.
Die automatische Lenksteuervorrichtung 20 führt die automatische Lenksteuerung aus. D.h., die automatische Lenksteuervorrichtung 20 bestimmt den Lenkwinkel-Sollwert θ* und steuert die Lenkung des Fahrzeugs 1 derart, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* folgt. Die Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 erfasst den Stoppzustand, in dem das Fahrzeug 1 gestoppt ist. Die Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40 erfasst die Übersteuerung durch den Fahrer des Fahrzeugs 1. Wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird, verhindert die automatische Lenksteuervorrichtung 20 eine Änderung des Ist-Lenkwinkels θa aufgrund der automatischen Lenksteuerung, bis das Fahrzeug 1 anfährt. Damit werden die oben beschriebenen Effekte erzielt.
Im Folgenden ist das Fahrzeugsteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform näher beschrieben.
FAHRZEUGSTEUERSYSTEM
Konfigurationsbeispiel
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines konkreten Konfigurationsbeispiels des Fahrzeugs 1 und des Fahrzeugsteuersystems 10 der vorliegenden Ausführungsform
Das Fahrzeug 1 weist das Rad 2, das Lenkrad 3, eine Lenkwelle 4, ein Zahnradgetriebe 5 und eine Zahnstange 6 auf. Das Lenkrad 3 ist ein Betätigungselement, das vom Fahrer zum Vornehmen einer Lenkbetätigung verwendet wird. Ein Ende der Lenkwelle 4 ist mit dem Lenkrad 3 verbunden, und das andere Ende hiervon ist mit dem Zahnradgetriebe 5 verbunden. Das Zahnradgetriebe 5 befindet sich in Eingriff mit der Zahnstange 6. Beide Enden der Zahnstange 6 sind über Spurstangen mit dem linken bzw. rechten Rad 2 verbunden. Eine Drehung des Lenkrads 3 wird über die Lenkwelle 4 auf das Zahnradgetriebe 5 übertragen. Eine Drehbewegung des Zahnradgetriebes 5 wird in eine lineare Bewegung der Zahnstange 6 umgewandelt, wodurch sich der Lenkwinkel (d.h. der Ist-Lenkwinkel θa) des Rades 2 ändert.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 weist eine Steuervorrichtung (Controller) 100, eine EPS (Electric Power Steering oder elektrische Servolenkung) -Vorrichtung 110, eine Fahrvorrichtung 120, eine Sensorgruppe 130 und eine Fahrumgebungsinformationserfassungsvorrichtung 140 auf.
Die Steuervorrichtung (Controller) 100 ist ein Mikrocomputer, der mit einem Prozessor und einem Speicher ausgestattet ist. Die Steuervorrichtung 100 ist auch als ECU (Electronic Control Unit oder elektronische Steuereinheit) bezeichnet. Eine Vielzahl von Verarbeitungen durch die Steuervorrichtung 100 wird dadurch erreicht, dass der Prozessor ein im Speicher gespeichertes Steuerprogramm ausführt.
Die EPS-Vorrichtung 110 ist eine Drehvorrichtung, die das Rad 2 dreht. Genauer gesagt, die EPS-Vorrichtung 110 weist einen Elektromotor auf und erzeugt ein Drehmoment durch eine Drehung des Elektromotors. Der Elektromotor ist beispielsweise über einen Umwandlungsmechanismus mit der Zahnstange 6 verbunden. Wenn sich ein Rotor des Elektromotors dreht, wandelt der Umwandlungsmechanismus die Drehbewegung in eine lineare Bewegung der Zahnstange 6 um, wodurch sich der Lenkwinkel (d.h. der Ist-Lenkwinkel θa) des Rades 2 ändert. Ein Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 wird durch die Steuervorrichtung 100 gesteuert.
Die Fahrvorrichtung 120 weist eine Antriebsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung auf. Die Antriebsvorrichtung ist eine Energiequelle, die eine Antriebskraft erzeugt. Die Antriebsvorrichtung wird durch einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor veranschaulicht. Die Bremsvorrichtung erzeugt eine Bremskraft. Ein Betrieb der Fahrvorrichtung 120 wird durch die Steuervorrichtung 100 gesteuert.
Die Sensorgruppe 130 weist einen Lenkradwinkelsensor 131, einen Lenkmomentsensor 132, einen Lenkwinkelsensor 133, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134 und einen Lenkrad-Tastsensor 135 auf.
Der Lenkradwinkelsensor 131 erfasst einen Lenkradwinkel MA, der ein Lenkwinkel des Lenkrads 3 ist. Der Lenkradwinkelsensor 131 gibt Information über den Lenkradwinkel MA an die Steuervorrichtung 100 aus.
Der Lenkmomentsensor 132 erfasst ein auf die Lenkwelle 4 aufgebrachtes Lenkmoment MT. Der Lenkmomentsensor 132 gibt Information über das Lenkmoment MT an die Steuervorrichtung 100 aus.
Der Lenkwinkelsensor 133 erfasst den Ist-Lenkwinkel θa entsprechend einem Lenkwinkel des Rades 2. Der Lenkwinkelsensor 133 berechnet den Ist-Lenkwinkel θa beispielsweise aus einem Drehwinkel des Elektromotors der EPS-Vorrichtung 110. Der Lenkwinkelsensor 133 gibt Information über den Ist-Lenkwinkel θa an die Steuervorrichtung 100 aus.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V kann aus einer Drehzahl jedes Rades 2 berechnet werden, die von einem Raddrehzahlsensor erfasst wird. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134 gibt Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit V an die Steuervorrichtung 100 aus.
Der Lenkrad-Tastsensor 135 erfasst einen Haltezustand, der anzeigt, ob der Fahrer des Fahrzeugs 1 das Lenkrad 3 hält. Der Lenkrad-Tastsensor 135 gibt Information über den Haltezustand an die Steuervorrichtung 100 aus.
Die Fahrumgebungsinformationserfassungsvorrichtung 140 erfasst Information, die für eine automatisierte Fahrtsteuerung erforderlich ist. Die für die automatisierte Fahrtsteuerung erforderliche Information ist Information über die Fahrumgebung des Fahrzeugs 1, wobei die Information im Folgenden als „Fahrumgebungsinformation 200“ bezeichnet ist. Die Fahrumgebungsinformation 200 beinhaltet Positionsinformation, Karteninformation, Umgebungssituationsinformation, Fahrzeugzustandsinformation und dergleichen. Die Positionsinformation ist Information über eine Position des Fahrzeugs 1 und wird beispielsweise unter Verwendung eines GPS (Global Positioning System oder globales Positionsbestimmungssystem) erfasst. Die Karteninformation zeigt eine Fahrbahnkonfiguration und einen Straßenverlauf. Die Umgebungssituationsinformation ist Information über eine Situation um das Fahrzeug 1 herum und wird unter Verwendung eines Außensensors wie einer Kamera, eines LIDAR, eines Radars und dergleichen erfasst. So beinhaltet beispielsweise die Umgebungssituationsinformation Information über ein umgebendes Fahrzeug und eine weiße Linie im Bereich des Fahrzeugs 1. Die Fahrzeugzustandsinformation beinhaltet die Fahrzeuggeschwindigkeit V, eine Querbeschleunigung, eine Gierrate und dergleichen. Die Fahrumgebungsinformationserfassungsvorrichtung 140 sendet die erfassten Fahrumgebungsinformation 200 an die Steuervorrichtung 100.
Automatische Lenksteuervorrichtung 20 & automatisierte Fahrtsteuervorrichtung
Die Steuervorrichtung 100 führt mindestens die oben beschriebene „automatische Lenksteuerung“ aus. Bei der automatischen Lenksteuerung wird die EPS-Vorrichtung 110 verwendet. Insbesondere bestimmt die Steuervorrichtung 100 den Lenkwinkel-Sollwert θ*, der ein Sollwert für den Lenkwinkel des Rades 2 ist. Zusätzlich erfasst die Steuervorrichtung 100 die Information über den Ist-Lenkwinkel θa vom Lenkwinkelsensor 133. Die Steuervorrichtung 100 steuert den Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 so, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* folgt.
Die Steuervorrichtung 100 führt die automatische Lenksteuerung beispielsweise so aus, dass das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend fährt (siehe 1). Zu diesem Zweck berechnet die Steuervorrichtung 100 den Zielpfad PT und den Zielpfad-Lenkwinkel θpt basierend auf der Fahrumgebungsinformation 200. Verschiedene Beispiele sind als Verfahren zur Berechnung des Zielpfades PT und des Zielpfad-Lenkwinkels θpt bekannt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verfahren zu deren Berechnung insbesondere nicht beschränkt. Während der Fahrt des Fahrzeugs 1 setzt die Steuervorrichtung 100 den Lenkwinkel-Sollwert θ* auf den Zielpfad-Lenkwinkel θpt. Anschließend steuert die Steuervorrichtung 100 den Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 derart, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* (= Zielpfad-Lenkwinkel θpt) folgt. Dadurch fährt das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend.
Es kann gesagt werden, dass die Steuervorrichtung 100, die EPS-Vorrichtung 110, die Sensorgruppe 130 (insbesondere der Lenkwinkelsensor 133) und die Fahrumgebungsinformationserfassungsvorrichtung 140 die in der 2 dargestellte „automatische Lenksteuervorrichtung 20“ bilden.
Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 100 zusätzlich zu der automatischen Lenksteuerung eine „automatische Fahrsteuerung“ ausführen, die eine Fahrt des Fahrzeugs 1 steuert. Die automatische Fahrsteuerung beinhaltet eine Beschleunigungssteuerung und eine Verzögerungssteuerung. Die Steuervorrichtung 100 führt die automatische Fahrsteuerung aus, indem sie den Betrieb der Fahrvorrichtung 120 (die Antriebseinrichtung und die Bremsvorrichtung) steuert. Die Steuervorrichtung 100 führt die automatische Fahrtsteuerung beispielsweise so aus, dass das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend fährt. Es kann gesagt werden, dass die Steuervorrichtung 100, die Fahrvorrichtung 120, die Sensorgruppe 130 und die Fahrumgebungsinformationserfassungsvorrichtung 140 eine „automatische Fahrsteuerungsvorrichtung“ bilden, die die automatische Fahrsteuerung ausführt.
Es kann gesagt werden, dass die automatische Lenksteuervorrichtung 20 und die automatische Fahrsteuervorrichtung eine „automatisierte Fahrtsteuervorrichtung“ bilden, die ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs 1 steuert.
Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30
Die Steuervorrichtung 100 führt eine Stoppzustandserfassungsverarbeitung aus, die den Stoppzustand des Fahrzeugs 1 erfasst. Insbesondere empfängt die Steuervorrichtung 100 die Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null ist, bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass das Fahrzeug 1 gestoppt ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V von Null ansteigt, bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass der Stoppzustand endet und das Fahrzeug 1 anfährt.
Als weiteres Beispiel kann die Steuervorrichtung 100 das Auftreten einer Beschleunigungsanfrage (Fahrtanfrage) an die Fahrvorrichtung 120 als das Ende des Stoppzustands und den Start des Fahrzeugs 1 betrachten. Wenn die automatische Fahrsteuerung EIN (aktiviert) ist, erzeugt die Steuervorrichtung 100 (d.h. die automatische Fahrsteuervorrichtung) automatisch die Beschleunigungsanfrage. Ist die automatische Fahrsteuerung dagegen AUS (deaktiviert), erzeugt die Steuervorrichtung 100 die Beschleunigungsanfrage entsprechend einer Beschleunigungsbetätigung durch den Fahrer.
Es kann gesagt werden, dass die Steuervorrichtung 100, die Fahrvorrichtung 120 und die Sensorgruppe 130 (insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134) die in 2 gezeigte „Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30“ bilden.
Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40
Die Steuervorrichtung 100 führt eine Übersteuerungserfassungsverarbeitung aus, die die Übersteuerung bzw. Übersteuerungsbetätigung durch den Fahrer erfasst. Die Übersteuerung beschreibt eine vom Fahrer aktiv vorgenommene Betätigung des Lenkrads 3. Wenn beispielsweise alle der folgenden ersten bis dritten Bedingung erfüllt sind, bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass die Übersteuerung vorgenommen wird. Wenn hingegen mindestens eine der folgenden ersten bis dritten Bedingung nicht erfüllt ist, bestimmt die Steuervorrichtung 100, dass die Übersteuerung nicht vorgenommen wird.
Erste Bedingung: Der Fahrer hält das Lenkrad 3.
Zweite Bedingung: Das Lenkmoment MT ist größer oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert MTth.
Dritte Bedingung: Ein Absolutwert Δθ (= |θ* - θa|) einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert θ* und dem Ist-Lenkwinkel θa ist größer oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert Δθth.
Ob die erste Bedingung erfüllt ist oder nicht, kann anhand der vom Lenkrad-Tastsensor 135 erfassten Haltezustandsinformation bestimmt werden. Ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht, kann anhand der vom Lenkmomentsensor 132 erfassten Information über das Lenkmoment MT bestimmt werden. Ob die dritte Bedingung erfüllt ist oder nicht, kann anhand der vom Lenkwinkelsensor 133 erfassten Information über den Ist-Lenkwinkel θa bestimmt werden.
Es kann gesagt werden, dass die Steuervorrichtung 100 und die Sensorgruppe 130 die in der 2 gezeigte „Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40“ bilden.
Lenkunterstützungssteuerung
Während der Fahrer manuell fährt, kann die Steuervorrichtung 100 eine Lenkunterstützungssteuerung ausführen, die die Lenkbetätigung durch den Fahrer unterstützt. Genauer gesagt, die Steuervorrichtung 100 berechnet ein Hilfsmoment basierend auf dem Lenkmoment MT und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Anschließend steuert die Steuervorrichtung 100 den Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 so, dass das Hilfsmoment erzeugt wird. Hierdurch wird eine Lenklast für den Fahrer reduziert.
BEISPIELE FÜR VERARBEITUNG DURCH FAHRZEUGSTEUERSYSTEM
Erstes Beispiel
4 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten Beispiels für eine Verarbeitung durch das Fahrzeugsteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform. Die Steuervorrichtung 100 (die automatische Lenksteuervorrichtung 20) weist eine Zielpfad-Lenkwinkel-Berechnungseinheit 101, eine Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 und eine Folgesteuereinheit 103 als Funktionsblöcke in Bezug auf die automatische Lenksteuerung auf. Diese Funktionsblöcke werden dadurch realisiert, dass der Prozessor der Steuervorrichtung 100 ein im Speicher gespeichertes Steuerprogramm ausführt.
Die Zielpfad-Lenkwinkel-Berechnungseinheit 101 berechnet den Zielpfad-Lenkwinkel θpt basierend auf der Fahrumgebungsinformation 200. Die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 wählt einen beliebigen des Zielpfad-Lenkwinkels θpt und des Ist-Lenkwinkels θa als den Lenkwinkel-Sollwert θ* und gibt den gewählten Lenkwinkel-Sollwert θ* an die Folgesteuereinheit 103 aus. Mit anderen Worten, die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 schaltet den Lenkwinkel-Sollwert θ* zwischen dem Zielpfad-Lenkwinkel θpt und dem Ist-Lenkwinkel θa um. Die Folgesteuereinheit 103 steuert den Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 so, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* folgt.
Die Auswahl (das Umschaltung) des Lenkwinkel-Sollwerts θ* durch die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 erfolgt wie folgt. Die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 berücksichtigt, ob oder nicht der Stoppzustand von der Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 erfasst wird und ob oder nicht die Übersteuerung von der Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40 erfasst wird.
Wenn sich das Fahrzeug 1 nicht im Stoppzustand befindet, d.h. wenn das Fahrzeug 1 fährt, wählt die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θpt). Dadurch fährt das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend. Wenn die Übersteuerung nach dem Anhalten des Fahrzeugs 1 nie ausgeführt wird, hält die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt als den Lenkwinkel-Sollwert θ* bei (θ* = θpt).
Wenn die Übersteuerung nach dem Anhalten des Fahrzeugs 1 erfasst wird, wählt die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 den Ist-Lenkwinkel θa als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θa). Mit anderen Worten, die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 schaltet den Lenkwinkel-Sollwert θ* vom Zielpfad-Lenkwinkel θpt auf den Ist-Lenkwinkel θa um. Dementsprechend steuert die Folgesteuereinheit 103 den Betrieb der EPS-Vorrichtung 110 derart, dass der Ist-Lenkwinkel θa dem Lenkwinkel-Sollwert θ* (= der Ist-Lenkwinkel θa) folgt. Das bedeutet, dass sich der Ist-Lenkwinkel θa nicht aufgrund der automatischen Lenksteuerung ändert.
Sobald der Ist-Lenkwinkel θa als der Lenkwinkel-Sollwert θ* gewählt wird, behält die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 diesen Zustand bei, bis das Fahrzeug 1 anfährt. Mit anderen Worten, während einer Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stoppzustand bis zum Anfahren des Fahrzeugs behält die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 den Lenkwinkel-Sollwert θ* bei dem Ist-Lenkwinkel θa (θ* = θa). Daher ändert sich der Ist-Lenkwinkel θa nicht aufgrund durch die automatische Lenksteuerung, sondern wird beibehalten, während er die Übersteuerung durch den Fahrer widerspiegelt. Dadurch werden die Empfindungen des Fahrers von Fremdheit und Unbehagen unterdrückt.
Wenn der Start des Fahrzeugs 1 erfasst wird, d.h. wenn das Ende des Stoppzustands erfasst wird, wählt die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt wieder als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θpt). Mit anderen Worten, die Lenkwinkelbefehlsauswahleinheit 102 schaltet den Lenkwinkel-Sollwert θ* vom Ist-Lenkwinkel θa auf den Zielpfad-Lenkwinkel θpt um. Dadurch fährt das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des ersten Beispiels. Ein in der 5 dargestellter Prozessablauf wird in jedem bestimmten Zyklus wiederholt ausgeführt.
In Schritt S10 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob die Funktion der automatischen Lenksteuerung EIN (aktiviert) oder AUS (deaktiviert) ist. So kann der Fahrer die Funktion der automatischen Lenksteuerung beispielsweise mit einem Schalter (nicht dargestellt) ein- und ausschalten. Wenn die Funktion der automatischen Lenksteuerung AUS ist (Schritt S10: Nein), endet die Verarbeitung. Wenn die Funktion der automatischen Lenksteuerung EIN ist (Schritt S10: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S20 voran.
In Schritt S20 bestimmt die automatische Lenksteuervorrichtung 20, ob der Stoppzustand von der Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 erfasst wird oder nicht. Wenn der Stoppzustand nicht erfasst wird (Schritt S20: Nein), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S30 voran.
In Schritt S30 setzt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 ein Übersteuerungsflag FL auf „0“ zurück. Das Übersteuerungsflag FL wird in nachstehend noch beschriebenen Schritten verwendet. Danach schreitet die Verarbeitung zu Schritt S40 voran.
In Schritt S40 führt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung aus. Hier wählt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θpt). Dadurch fährt das Fahrzeug 1 dem Zielpfad PT folgend. Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück.
Wird dagegen der Stoppzustand von der Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 erfasst (Schritt S20: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S50 voran.
In Schritt S50 bestimmt die automatische Lenksteuervorrichtung 20, ob das Übersteuerungsflag FL „1“ ist oder nicht. Das Übersteuerungsflag FL zeigt das Vorhandensein oder Fehlen einer Historie der Übersteuerung während des Stoppzustands. FL = 0 bedeutet, dass es keine Historie der Übersteuerung gibt. Andererseits bedeutet FL = 1, dass es eine Historie der Übersteuerung gibt. Wenn das Übersteuerungsflag FL „1“ ist (Schritt S50: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S80 voran. Wenn das Übersteuerungsflag FL demgegenüber „0“ ist (Schritt S50: Nein), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S60 voran.
In Schritt S60 bestimmt die automatische Lenksteuervorrichtung 20, ob die Übersteuerung von der Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40 erfasst wird oder nicht. Wenn die Übersteuerung nicht erfasst wird (Schritt S60: Nein), schreitet die Verarbeitung zum vorstehend beschriebenen Schritt S40 voran. Wenn die Übersteuerung demgegenüber erfasst wird (Schritt S60: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S70 voran.
In Schritt S70 setzt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 das Übersteuerungsflag FL auf „1“. Danach schreitet die Verarbeitung zu Schritt S80 voran.
In Schritt S80 führt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung aus. Hier wählt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Ist-Lenkwinkel θa als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θa). Daher ändert sich der Ist-Lenkwinkel θa nicht aufgrund der automatischen Lenksteuerung. Danach schreitet die Verarbeitung zu Schritt S90 voran.
In Schritt S90 bestimmt die automatische Lenksteuervorrichtung 20, ob der Start des Fahrzeugs 1 (d.h. das Ende des Stoppzustands) von der Stoppzustandserfassungsvorrichtung 30 erfasst wird oder nicht. Das Fahrzeug 1 kann manuell durch eine Beschleunigungsbetätigung des Fahrers oder automatisch durch die automatische Fahrsteuervorrichtung gestartet werden. Wenn der Start des Fahrzeugs 1 nicht erfasst wird (Schritt S90: Nein), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück. Wenn andererseits der Start des Fahrzeugs 1 erfasst wird (Schritt S90: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S100 voran.
In Schritt S100 erfolgt eine Startverarbeitung. Ein Beispiel für die Startverarbeitung ist nachstehend noch beschrieben. Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück.
Es ist zu beachten, dass, beim Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts θ* vom Zielpfad-Lenkwinkel θpt auf den Ist-Lenkwinkel θa im vorstehend beschriebenen Schritt S80, die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Lenkwinkel-Sollwert θ* graduell ändern kann. Die graduelle Änderung des Lenkwinkel-Sollwerts θ* kann ein schnelles Verhalten des Lenkrads 3 unterdrücken.
Die 6 und 7 sind Zeitdiagramme zur Veranschaulichung von Beispielen für das Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts θ* in Schritt S80. Eine horizontale Achse stellt die Zeit dar, und eine vertikale Achse stellt den Lenkwinkel-Sollwert θ* dar. Ein Timing ts stellt ein Timing dar, wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird. So kann beispielsweise die Verwendung eines Ratenbegrenzers dazu führen, dass sich der Lenkwinkel-Sollwert θ*, wie in 6 gezeigt, graduell ändert. Als weiteres Beispiel kann die Verwendung eines Tiefpassfilters dazu führen, dass sich der Lenkwinkel-Sollwert θ*, wie in 7 gezeigt, graduell ändert.
In gleicher Weise kann die automatische Lenksteuervorrichtung 20, beim Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts θ* vom Ist-Lenkwinkel θa auf den Zielpfad-Lenkwinkel θpt im vorstehend beschriebenen Schritt S40, den Lenkwinkel-Sollwert θ* graduell ändern. Das graduelle Ändern des Lenkwinkel-Sollwerts θ* kann ein schnelles Verhalten des Lenkrads 3 unterdrücken.
Die 8 und 9 sind Zeitdiagramme zur Veranschaulichung von Beispielen für das Umschalten des Lenkwinkel-Sollwerts θ* in Schritt S40. Eine horizontale Achse stellt die Zeit dar, und eine vertikale Achse stellt den Lenkwinkel-Sollwert θ* dar. Ein Timing te stellt ein Timing dar, wenn das Ende des Stoppzustands erfasst wird. So kann beispielsweise die Verwendung eines Ratenbegrenzers dazu führen, dass sich der Lenkwinkel-Sollwert θ*, wie in 8 gezeigt, graduell ändert. Als weiteres Beispiel kann die Verwendung eines Tiefpassfilters dazu führen, dass sich der Lenkwinkel-Sollwert θ*, wie in 9 gezeigt, graduell ändert.
Gemäß dem ersten Beispiel schaltet die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung, wie vorstehend beschrieben, auch dann nicht aus, wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird. Stattdessen setzt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Lenkwinkel-Sollwert θ* während der Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung bis zum Anfahren des Fahrzeugs auf den Ist-Lenkwinkel θa (θ* = θa), wobei die automatische Lenksteuerung EIN (aktiviert) geschaltet bleibt.
Infolgedessen wird, während der Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung bis zum Anfahren des Fahrzeugs 1, eine Änderung des Ist-Lenkwinkels θa aufgrund der automatischen Lenksteuerung verhindert. Auch wenn die Übersteuerung im Stoppzustand endet, wird die Änderung des Ist-Lenkwinkels θa durch die automatische Lenksteuerung verhindert, bis das Fahrzeug anfährt. Mit anderen Worten, während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, wird der Ist-Lenkwinkel θa beibehalten, während er die Übersteuerung durch den Fahrer widerspiegelt. Dadurch werden die Empfindungen des Fahrers von Fremdheit und Unbehagen unterdrückt.
Darüber hinaus wird, gemäß dem ersten Beispiel, auch wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfolgt, die automatische Lenksteuerung nicht ausgeschaltet, sondern fortgesetzt. Daher ist ein Vorgang zur Wiederaufnahme der automatischen Lenksteuerung nicht erforderlich.
Darüber hinaus wirkt die automatische Lenksteuerung gemäß dem ersten Beispiel, um den Ist-Lenkwinkel θa auch nach Beendigung der Übersteuerung im Stoppzustand beizubehalten. Daher wird verhindert, dass sich das Lenkrad 3 aufgrund von Fahrbahnneigung und dergleichen automatisch dreht, wenn die Übersteuerung im Stoppzustand endet.
Zweites Beispiel
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines zweiten Beispiels für die Verarbeitung durch das Fahrzeugsteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform. Eine überlappende Beschreibung mit dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel (siehe 5) entfällt wie jeweils anwendbar. Im zweiten Beispiel ist der vorstehend beschrieben Schritt S80 durch den Schritt S80-2 ersetzt. Die anderen sind die gleichen wie im ersten Beispiel.
In Schritt S80-2 schaltet (deaktiviert) die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung vorübergehend aus. Danach schreitet die Verarbeitung zu Schritt S90 voran.
Gemäß dem zweiten Beispiel schaltet (deaktiviert) die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung während der Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stopp-Zustand bis zum Anfahren des Fahrzeugs 1 vorübergehend aus. Dadurch wird die Änderung des Ist-Lenkwinkels θa durch die automatische Lenksteuerung während dieser Zeit verhindert. Auch wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand endet, bleibt die automatische Lenksteuerung AUS, bis das Fahrzeug 1 anfährt. Mit anderen Worten, während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug gestoppt ist, wird der Ist-Lenkwinkel θa beibehalten, wobei er die Übersteuerung durch den Fahrer widerspiegelt. Dadurch werden die Empfindungen des Fahrers von Fremdheit und Unbehagen unterdrückt.
BEISPIEL FÜR STARTVERARBEITUNG
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für die Startverarbeitung (Schritt S100) in der vorliegenden Ausführungsform.
In Schritt S110 bestimmt die Steuervorrichtung 100, ob oder nicht die Übersteuerung von der Übersteuerungserfassungsvorrichtung 40 erfasst wird und ob oder nicht der Start des Fahrzeugs 1 ein automatischer Start durch die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung ist. Im Falle des automatischen Starts ohne die Übersteuerung (Schritt S110: Ja) schreitet die Verarbeitung zu Schritt S120 voran. Andernfalls (Schritt S110: Nein) schreitet die Verarbeitung zu Schritt S160 voran.
In Schritt S120 führt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 die automatische Lenksteuerung aus. Hier wählt die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Zielpfad-Lenkwinkel θpt als den Lenkwinkel-Sollwert θ* (θ* = θpt).
Es ist zu beachten, dass die automatische Lenksteuervorrichtung 20, im vorstehend beschriebenen ersten Beispiel, den Lenkwinkel-Sollwert θ* in Schritt S120 vom Ist-Lenkwinkel θa auf den Zielpfad-Lenkwinkel θpt umschaltet. In diesem Fall kann die automatische Lenksteuervorrichtung 20 den Lenkwinkel-Sollwert θ* graduell ändern (siehe 8 und 9). Das graduelle Ändern des Lenkwinkel-Sollwerts θ* kann ein schnelles Verhalten des Lenkrads 3 unterdrücken.
Im anschließenden Schritt S130 bestimmt die automatische Fahrsteuervorrichtung (die Steuervorrichtung 10), ob ein Absolutwert Δθ (= |θ* - θa| = |θpt - θa|) einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert θ* und dem Ist-Lenkwinkel θa größer als ein erster Schwellenwert ist oder nicht. Wenn der Absolutwert Δθ kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert th1 ist (Schritt S130: Nein), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S160 voran. Wenn der Absolutwert Δθ demgegenüber größer als der erste Schwellenwert th1 ist (Schritt S130: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S140 voran.
In Schritt S140 führt die automatische Fahrsteuervorrichtung eine „Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung“ aus. Bei der Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung unterdrückt die automatische Fahrsteuervorrichtung die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Vergleich zu dem Fall, dass der Absolutwert Δθ kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert th1 ist. So stellt die automatische Fahrsteuervorrichtung beispielsweise eine Obergrenze für die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger ein als für den Fall, dass der Absolutwert Δθ kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert th1 ist. Dadurch ist es möglich, ein Verhalten des Fahrzeugs 1 zu unterdrücken.
In Schritt S150 bestimmt die automatische Fahrsteuervorrichtung, ob der Absolutwert Δθ kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert th2 ist oder nicht. Der zweite Schwellenwert th2 wird auf einen Wert gesetzt, der ausreichend kleiner als der vorstehend beschriebene erste Schwellenwert th1 ist. Wenn der Absolutwert Δθ größer als der zweite Schwellenwert th2 ist (Schritt S150: Nein), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S140 zurück. D.h., die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung wird fortgesetzt. Wenn der Absolutwert Δθ demgegenüber kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert th2 ist (Schritt S150: Ja), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S160 voran.
In Schritt S160 führt die automatische Fahrsteuervorrichtung eine normale Fahrzeugfahrsteuerung aus.
Wie vorstehend beschrieben, führt die automatische Fahrsteuervorrichtung, wenn die Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert θ* und dem Ist-Lenkwinkel θa zur Zeit des automatischen Starts groß ist, die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung aus. Die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung ermöglicht es, ein Verhalten des Fahrzeugs 1 zur Zeit des automatischen Starts zu unterdrücken. So kann beispielsweise verhindert werden, dass das Fahrzeug 1 von einer Fahrspur abkommt.
Darüber hinaus setzt die automatische Fahrsteuervorrichtung die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung fort, bis die Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert θ* und dem Ist-Lenkwinkel θa ausreichend klein wird. Dadurch ist es möglich, das Verhalten des Fahrzeugs 1 nach dem automatischen Start sicherer zu unterdrücken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017177944 [0004]
JP 2011031769 [0004]
JP 4624307 [0004]

Claims

Fahrzeugsteuersystem (10), das in einem Fahrzeug (1) installiert ist und aufweist: - eine automatische Lenksteuervorrichtung (20), die dazu ausgelegt ist, eine automatische Lenksteuerung auszuführen, die einen Lenkwinkel-Sollwert (θ*) bestimmt und die Lenkung des Fahrzeugs (1) derart steuert, dass ein Ist-Lenkwinkel (θa) dem Lenkwinkel-Sollwert (θ*) folgt; - eine Stoppzustandserfassungsvorrichtung (30), die dazu ausgelegt ist, einen Stoppzustand zu erfassen, in dem das Fahrzeug gestoppt ist; und - eine Übersteuerungserfassungsvorrichtung (40), die dazu ausgelegt ist, eine Übersteuerung durch einen Fahrer des Fahrzeugs (1) zu erfassen, wobei - die automatische Lenksteuervorrichtung (20), wenn die Übersteuerung im Stopp-Zustand erfasst wird, eine Änderung des Ist-Lenkwinkels (θa) durch die automatische Lenksteuerung verhindert, bis sich das Fahrzeug (1) in Bewegung setzt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei - die automatische Lenksteuervorrichtung (20) den Lenkwinkel-Sollwert (θ*), während einer Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stoppzustand bis zum In-Bewegung-Setzen des Fahrzeugs, auf den Ist-Lenkwinkel (θa) setzt, wobei die automatische Lenksteuerung aktiviert bleibt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei - die automatische Lenksteuervorrichtung (20) die automatische Lenksteuerung, während einer Zeitspanne von der Erfassung der Übersteuerung im Stopp-Zustand bis zum In-Bewegung-Setzen des Fahrzeugs (1), vorübergehend deaktiviert.
Fahrzeugsteuersystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es ferner eine automatische Fahrsteuervorrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, ein Fahren des Fahrzeugs (1) zu steuern, wobei - die automatische Fahrsteuervorrichtung, wenn das Fahrzeug (1) automatisch gestartet wird, bestimmt, ob ein Absolutwert (Δθ) einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel-Sollwert (θ*) und dem Ist-Lenkwinkel (θa) größer als ein erster Schwellenwert (th1) ist oder nicht, und - die automatische Fahrsteuervorrichtung, wenn der Absolutwert (Δθ) größer als der erste Schwellenwert (th1) ist, eine Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung ausführt, die eine Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (1) im Vergleich zu einem Fall, in dem der Absolutwert (Δθ) kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert (th1) ist, unterdrückt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 4, wobei - die automatische Fahrsteuervorrichtung die Geschwindigkeitsunterdrückungssteuerung fortsetzt, bis der Absolutwert (Δθ) kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert (th2) wird, der kleiner als der erste Schwellenwert (th1) ist.