JP2007118863A - Steering device - Google Patents

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Toshinobu Okita
敏宣 沖田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device capable of performing adequate steering support by suppressing a sense of incongruity on a driver when detecting an emergency condition of a vehicle. <P>SOLUTION: The steering device 10 is provided with a steering support quantity increasing means 14 for increasing the steering support quantity to the steering operation by a driver when detecting an emergency condition of the vehicle. In this steering device 10, the steering support quantity increasing means 14 increases the steering support quantity based on the steering characteristic of the driver. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の緊急状態を検出したときに、ドライバの操舵操作に対する操舵支援量を増加させる操舵支援量増加手段を備えた操舵装置に関する。   The present invention relates to a steering apparatus including a steering assist amount increasing means for increasing a steering assist amount for a driver's steering operation when an emergency state of a vehicle is detected.

従来、ドライバの操舵操作をアシストしてドライバの負担を軽減する操舵装置として、例えば特許文献1に開示されたものがある。この操舵装置では、進行方向前方に障害物を発見したとき、衝突余裕時間に応じて補助操舵トルクの大きさを増加させ、操舵操作を補助している。
特開2000−43741号公報
Conventionally, as a steering device that assists the driver's steering operation and reduces the burden on the driver, there is one disclosed in Patent Document 1, for example. In this steering device, when an obstacle is found ahead in the traveling direction, the magnitude of the auxiliary steering torque is increased according to the collision margin time to assist the steering operation.
JP 2000-43741 A

しかしながら、上記した従来の操舵装置による操舵支援は、十分な操舵力を付与できないドライバに対しては有用であるものの、十分な操舵力を付与できるドライバに対しては、操舵感の変化により違和感を与えるおそれがある。   However, although the steering assistance by the conventional steering device described above is useful for a driver who cannot give sufficient steering force, the driver who can give sufficient steering force feels uncomfortable due to a change in steering feeling. There is a risk of giving.

本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、車両の緊急状態を検出したときに、ドライバに与える違和感を抑えて適切な操舵支援を行うことができる操舵装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a steering device capable of performing appropriate steering support while suppressing an uncomfortable feeling given to a driver when an emergency state of a vehicle is detected. Objective.

本発明に係る操舵装置は、車両の緊急状態を検出したときに、ドライバの操舵操作に対する操舵支援量を増加させる操舵支援量増加手段を備えた操舵装置であって、操舵支援量増加手段は、ドライバの操舵特性に基づいて、操舵支援量を増加させることを特徴とする。   A steering apparatus according to the present invention is a steering apparatus including a steering support amount increasing means for increasing a steering support amount for a driver's steering operation when an emergency state of a vehicle is detected. The steering assist amount is increased based on the steering characteristics of the driver.

この操舵装置では、ドライバの操舵特性に基づいて操舵支援量を増加させるため、操舵の技量に応じて操舵支援量を増加させることができ、ドライバに与える違和感を抑えて適切な操舵支援を行うことができる。   In this steering device, since the steering support amount is increased based on the steering characteristics of the driver, the steering support amount can be increased according to the skill of the steering, and appropriate discomfort given to the driver is suppressed and appropriate steering support is performed. Can do.

操舵装置は、ドライバのブレーキペダルの踏力を検出する踏力検出手段を備え、操舵支援量増加手段は、踏力の検出値に基づいて、操舵特性を推定すると好ましい。ブレーキペダルの踏力が弱いドライバは、十分な操舵操作ができない可能性が高く、このようにブレーキペダルの踏力を検出することで、操舵特性を推定することができる。   The steering device preferably includes a pedaling force detecting unit that detects a pedaling force of a brake pedal of the driver, and the steering assist amount increasing unit preferably estimates a steering characteristic based on a detected value of the pedaling force. A driver with a weak pedal force of the brake pedal is likely to be unable to perform a sufficient steering operation, and the steering characteristic can be estimated by detecting the pedal force of the brake pedal in this way.

操舵装置は、ドライバのブレーキペダルの踏み込み速度を検出する踏み込み速度検出手段を備え、操舵支援量増加手段は、踏み込み速度の検出値に基づいて、操舵特性を推定すると好ましい。ブレーキペダルの踏み込み速度が遅いドライバは、十分な操舵操作ができない可能性が高く、このようにブレーキペダルの踏み込み速度を検出することで、操舵特性を推定することができる。   Preferably, the steering device includes a depression speed detection unit that detects a depression speed of the brake pedal of the driver, and the steering assist amount increase unit estimates the steering characteristics based on the detected value of the depression speed. A driver with a slow depression speed of the brake pedal is likely not to be able to perform a sufficient steering operation, and the steering characteristics can be estimated by detecting the depression speed of the brake pedal in this way.

操舵支援量増加手段は、操舵特性が劣ると判定した場合に操舵支援量を増加させ、操舵特性が優れると判定した場合に操舵支援量の増加を中止すると好ましい。このようにすれば、操舵特性が劣るドライバに対しては操舵支援量を増加させて適切に操舵支援することができる一方、操舵特性が優れるドライバに対しては操舵支援量の増加を中止して違和感を抑えることができる。   Preferably, the steering assist amount increasing means increases the steering assist amount when it is determined that the steering characteristic is inferior, and stops increasing the steering assist amount when it is determined that the steering characteristic is excellent. In this way, it is possible to increase the steering support amount for a driver with poor steering characteristics and provide appropriate steering support, while for the driver with excellent steering characteristics, stop increasing the steering support amount. A sense of incongruity can be suppressed.

上記検出値は、車両の緊急状態を検出したときに検出された値であると好ましい。このようにすれば、車両が緊急状態にあるときの操舵特性を的確に反映することができ、操舵操作をより適切に支援することができる。   The detected value is preferably a value detected when an emergency state of the vehicle is detected. In this way, the steering characteristics when the vehicle is in an emergency state can be accurately reflected, and the steering operation can be more appropriately supported.

本発明に係る操舵装置は、車両の緊急状態を検出したときに、ドライバの操舵操作に対する操舵支援量を増加させる操舵支援量増加手段を備えた操舵装置であって、ドライバの操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備え、操舵支援量増加手段は、操舵速度の検出値が目標値を下回る場合に、目標値となるように操舵支援量を増加させることを特徴とする。このようにすれば、目標値を適切に設定することで、ドライバに与える違和感を抑えて適切に操舵支援することができる。   A steering device according to the present invention is a steering device including a steering assist amount increasing means for increasing a steering assist amount for a driver's steering operation when an emergency state of a vehicle is detected, and detects a steering speed of the driver. Steering speed detection means is provided, and the steering assistance amount increasing means increases the steering assistance amount so as to be the target value when the detected value of the steering speed is lower than the target value. In this way, by appropriately setting the target value, it is possible to suppress the uncomfortable feeling given to the driver and appropriately assist the steering.

操舵支援量は、ドライバの操舵操作に対する車輪の転舵量を含むと好ましい。また操舵支援量は、ドライバの操舵操作に対する補助操舵トルクのトルク量を含むと好ましい。   The steering assist amount preferably includes a wheel turning amount with respect to a driver's steering operation. The steering assist amount preferably includes the amount of auxiliary steering torque with respect to the driver's steering operation.

本発明によれば、車両の緊急状態を検出したときに、ドライバに与える違和感を抑えて適切な操舵支援を行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the emergency state of a vehicle is detected, the discomfort given to a driver can be suppressed and appropriate steering assistance can be performed.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施形態に係る車両の操舵装置10のシステム構成図を示す。操舵装置10は、緊急判定用電子制御ユニット(以下、緊急判定ECUと称す)12、ステアリング電子制御ユニット(以下、ステアECUと称す)14、及びブレーキ電子制御ユニット(以下、ブレーキECUと称す)16を備えている。操舵装置10は、緊急判定ECU12、ステアECU(操舵支援量増加手段)14、及びブレーキECU16に制御されることにより、運転者が操舵操作する際に車速に応じたアシスト力(操舵支援量)を付与しつつ、前輪FL,FRを転舵させる。   FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle steering apparatus 10 according to the present embodiment. The steering apparatus 10 includes an emergency determination electronic control unit (hereinafter referred to as emergency determination ECU) 12, a steering electronic control unit (hereinafter referred to as steer ECU) 14, and a brake electronic control unit (hereinafter referred to as brake ECU) 16. It has. The steering device 10 is controlled by the emergency determination ECU 12, the steering ECU (steering assistance amount increasing means) 14, and the brake ECU 16, so that an assist force (steering assistance amount) corresponding to the vehicle speed is obtained when the driver performs a steering operation. The front wheels FL and FR are steered while giving.

操舵装置10は、ステアリングホイール18を備えている。ステアリングホイール18には、ステアリングシャフト20が固定されている。ステアリングシャフト20は、ステアリングホイール18の回転に伴って回転できるように構成されている。ステアリングシャフト20には、操舵角センサ22が配設されている。操舵角センサ22は、ステアリングホイール18の操舵角θに応じた信号を出力する。操舵角センサ22の出力信号は、ステアECU14に供給される。ステアECU14は、操舵角センサ22の出力信号に基づいて、ステアリングホイール18の操舵角θ及び操舵速度Vθを検出する。このように、ステアECU14及び操舵角センサ22は、操舵速度検出手段を構成する。 The steering device 10 includes a steering wheel 18. A steering shaft 20 is fixed to the steering wheel 18. The steering shaft 20 is configured to be able to rotate as the steering wheel 18 rotates. A steering angle sensor 22 is disposed on the steering shaft 20. The steering angle sensor 22 outputs a signal corresponding to the steering angle θ of the steering wheel 18. The output signal of the steering angle sensor 22 is supplied to the steer ECU 14. The steer ECU 14 detects the steering angle θ and the steering speed V θ of the steering wheel 18 based on the output signal of the steering angle sensor 22. Thus, the steer ECU 14 and the steering angle sensor 22 constitute a steering speed detecting means.

また操舵装置10は、ギヤ比可変機構24を備えている。ギヤ比可変機構24は、ステアECU14からの指令信号により、ドライバの操舵操作に対する前輪FL,FRの転舵量(ギヤ比)を変更する。   Further, the steering device 10 includes a gear ratio variable mechanism 24. The gear ratio variable mechanism 24 changes the steered amount (gear ratio) of the front wheels FL and FR with respect to the driver's steering operation according to a command signal from the steering ECU 14.

ギヤ比可変機構24の出力側には、ステアリングギヤボックス26が連結されている。ステアリングギヤボックス26は、ラックアンドピニオン方式で構成されており、ステアリングシャフト20の回転に伴うピニオンの回転運動を、ラックバー28の軸方向への直線運動に変換する機能を有している。ラックバー28の両端には、タイロッドを介してナックルアーム30が連結されている。ナックルアーム30には、左右前輪FL,FRが固定されている。前輪FL,FRは、ラックバー28が車幅方向に変位することにより転舵される。   A steering gear box 26 is connected to the output side of the gear ratio variable mechanism 24. The steering gear box 26 is configured by a rack and pinion method, and has a function of converting the rotational movement of the pinion accompanying the rotation of the steering shaft 20 into a linear movement in the axial direction of the rack bar 28. A knuckle arm 30 is connected to both ends of the rack bar 28 via tie rods. The left and right front wheels FL and FR are fixed to the knuckle arm 30. The front wheels FL and FR are steered when the rack bar 28 is displaced in the vehicle width direction.

上記の構成において、ステアリングホイール18が操作されると、ステアリングシャフト20が回転し、その回転に伴ってピニオンが回転する。ステアリングギヤボックス26のピニオンとラックギヤとの間には、摩擦力が作用している。かかる摩擦力を越えるトルクでピニオンが回転すると、ラックバー28が車幅方向に変位することで、前輪FL,FRが転舵される。ステアリングホイール18が上記と反対の方向に回転された場合は、ラックバー28が上記の車幅方向と反対方向に変位することで、前輪FL,FRが上記と反対方向に転舵される。従って、本実施形態の操舵装置10によれば、運転者がステアリングホイール18にある程度大きな操舵トルクを付与することで、ギヤ比可変機構24で設定されたギヤ比により、前輪FL,FRを左右方向に転舵し、車両を旋回させることが可能となる。   In the above configuration, when the steering wheel 18 is operated, the steering shaft 20 rotates, and the pinion rotates with the rotation. A frictional force acts between the pinion of the steering gear box 26 and the rack gear. When the pinion rotates with a torque exceeding the frictional force, the rack bar 28 is displaced in the vehicle width direction, thereby turning the front wheels FL and FR. When the steering wheel 18 is rotated in the direction opposite to the above, the rack bar 28 is displaced in the direction opposite to the vehicle width direction, whereby the front wheels FL and FR are steered in the direction opposite to the above. Therefore, according to the steering device 10 of the present embodiment, the driver applies the steering torque to the steering wheel 18 to a certain extent, so that the front wheels FL and FR are moved in the left-right direction according to the gear ratio set by the gear ratio variable mechanism 24. The vehicle can be turned to turn the vehicle.

またステアECU14には、ギアボックス26内に設けられたモータ32が接続されている。モータ32は、ドライバの操舵トルクを補助する補助操舵トルクを発生し、ラックバー28の車幅方向の変位をアシストする。   A motor 32 provided in the gear box 26 is connected to the steer ECU 14. The motor 32 generates auxiliary steering torque that assists the steering torque of the driver, and assists the displacement of the rack bar 28 in the vehicle width direction.

ところで、車両が高速で走行する場合に低速走行時と同等の操舵支援量が付与されると、ステアリングホイール18の少しの操作でラックバー28が大きく変位することで、車両の直進安定性が著しく損なわれるおそれがある。このため、ステアリングホイール18の操作に応じて付与される操舵支援量は、車両の速度が高速であるほど小さい方が好ましい。そこで、ステアECU14には、車速を検出するために車速センサ34が接続されている。   By the way, when the vehicle travels at a high speed and a steering assist amount equivalent to that at the time of low speed travel is given, the rack bar 28 is greatly displaced by a slight operation of the steering wheel 18, and the straight running stability of the vehicle is remarkably increased. There is a risk of damage. For this reason, it is preferable that the steering assist amount given in accordance with the operation of the steering wheel 18 is smaller as the vehicle speed is higher. Therefore, a vehicle speed sensor 34 is connected to the steer ECU 14 in order to detect the vehicle speed.

緊急判定ECU12には、前方障害物検知センサ36および自車状態量検知センサ38が接続されている。前方障害物検知センサ36は、車両前部のバンパー等に鉛直方向に延びるレーダアンテナを回動させることにより、所定のビーム角の広がりをもって信号の送受信を行う。緊急判定ECU12は、前方障害物検知センサ36から供給される信号に適当な処理を施すことにより、車両前方の検出範囲内に存在する障害物を検出する。   A forward obstacle detection sensor 36 and a vehicle state quantity detection sensor 38 are connected to the emergency determination ECU 12. The front obstacle detection sensor 36 transmits and receives signals with a predetermined beam angle spread by rotating a radar antenna extending in a vertical direction to a bumper or the like at the front of the vehicle. The emergency determination ECU 12 performs an appropriate process on the signal supplied from the front obstacle detection sensor 36 to detect an obstacle present in the detection range in front of the vehicle.

また、自車状態量検知センサ38は、車速Vに応じた周期でパルス信号を出力する車速センサ、車両の重心回りの回転角速度に応じた信号を出力するヨーレートセンサ、ステアリングホイール18の操舵角θに応じた信号を出力する操舵角センサ、および、ブレーキペダルのストロークSに応じた信号を出力するストロークセンサを備えている。緊急判定ECU12は、自車状態量検知センサ38から出力される信号に基づいて、車速V、ヨーレートγ、操舵角θ、および、ペダルストロークSを検出する。   The own vehicle state quantity detection sensor 38 is a vehicle speed sensor that outputs a pulse signal at a cycle according to the vehicle speed V, a yaw rate sensor that outputs a signal according to the rotational angular velocity around the center of gravity of the vehicle, and the steering angle θ of the steering wheel 18. A steering angle sensor that outputs a signal corresponding to the stroke, and a stroke sensor that outputs a signal corresponding to the stroke S of the brake pedal. The emergency determination ECU 12 detects the vehicle speed V, the yaw rate γ, the steering angle θ, and the pedal stroke S based on the signal output from the vehicle state quantity detection sensor 38.

ブレーキECU16には、ストロークセンサ40が接続されている。ストロークセンサ40は、ブレーキペダルのストロークSに応じた電気信号を出力する。ストロークセンサ40の出力信号は、ブレーキECU16に供給される。ブレーキECU16は、ストロークセンサ40の出力信号に基づいて、図示しないブレーキ装置を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を生じさせる。   A stroke sensor 40 is connected to the brake ECU 16. The stroke sensor 40 outputs an electric signal corresponding to the stroke S of the brake pedal. The output signal of the stroke sensor 40 is supplied to the brake ECU 16. The brake ECU 16 controls a brake device (not shown) based on the output signal of the stroke sensor 40 to generate a braking force according to the operation amount of the brake pedal.

次に、上記した構成の操舵装置10による操舵支援制御について、図2のフローチャートを参照して説明する。   Next, steering assistance control by the steering apparatus 10 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS1において、緊急判定ECU12は、車両が緊急状態にあるか否かを判定する。すなわち、緊急判定ECU12は、前方障害物検知センサ36の出力信号から自車両と前方障害物との相対距離Lを演算し、その相対距離Lと、自車状態量検知センサ38の出力信号に基づいて検出した車速Vとにより、相対速度Vを演算する。そして、相対距離L、相対速度V、および自車速Vの関係に基づいて自車両が前方障害物に衝突する可能性を演算する。 First, in step S1, the emergency determination ECU 12 determines whether or not the vehicle is in an emergency state. That is, the emergency determination ECU 12 calculates the relative distance L between the host vehicle and the front obstacle from the output signal of the front obstacle detection sensor 36, and based on the relative distance L and the output signal of the host vehicle state quantity detection sensor 38. The relative speed V r is calculated from the detected vehicle speed V. Based on the relationship between the relative distance L, the relative speed V r , and the host vehicle speed V, the possibility of the host vehicle colliding with a front obstacle is calculated.

そして、衝突の可能性がないと判定した場合は、操舵支援量を増加させることなくそのまま維持した状態で、操舵支援制御を終了する。一方、衝突の可能性が有ると判定した場合は、ステップS2に移る。ステップS2において、ステアECU14は、操舵角センサ22からの信号により、ドライバによる操舵操作が有ったか否かを判定する。そして、操舵操作がないと判定した場合は、ステップS3に移る。   If it is determined that there is no possibility of a collision, the steering assist control is terminated while maintaining the steering assist amount without increasing it. On the other hand, if it is determined that there is a possibility of collision, the process proceeds to step S2. In step S <b> 2, the steer ECU 14 determines whether or not there has been a steering operation by the driver based on a signal from the steering angle sensor 22. And when it determines with there being no steering operation, it moves to step S3.

ステップS3において、ステアECU14は、ブレーキECU16からの信号に基づいて、ブレーキ操作が有ったか否かを判定する。そして、ブレーキ操作が無かった場合は、操舵支援量を増加させることなくそのまま維持した状態で、操舵支援制御を終了する。一方、ブレーキ操作が有った場合は、ステップS4に移る。   In step S <b> 3, the steer ECU 14 determines whether or not a brake operation has been performed based on a signal from the brake ECU 16. And when there is no brake operation, steering assistance control is complete | finished in the state maintained as it is, without increasing a steering assistance amount. On the other hand, if there is a brake operation, the process proceeds to step S4.

ステップS4において、ブレーキECU16は、ストロークセンサ40からの検出信号に基づいて、ドライバのブレーキペダルの踏力(ストローク量)F、及び踏み込み速度(ストローク速度)Vを演算する。このように、ブレーキECU16及びストロークセンサ40は、踏力検出手段及び踏み込み速度検出手段を構成する。そして、ステアECU14は、ブレーキECU16から送られる踏力F、及び踏み込み速度Vのデータに基づいて、ドライバの操舵特性を推定する。 In step S4, the brake ECU 16 calculates a depression force (stroke amount) F b and a depression speed (stroke speed) V b of the driver's brake pedal based on a detection signal from the stroke sensor 40. Thus, the brake ECU 16 and the stroke sensor 40 constitute a stepping force detection means and a stepping speed detection means. Then, the steer ECU 14 estimates the steering characteristics of the driver based on the pedaling force F b and the depression speed V b data sent from the brake ECU 16.

すなわち、ステアECU14は、踏力Fが所定の基準値Fを下回るか否か、および、踏み込み速度Vが所定の基準値Vを下回るか否かを判定する。一般的に、ブレーキ操作を上手く行えない一般のドライバは、緊急時に十分な操舵操作ができない可能性が高い。このようにブレーキ操作の優劣と操舵操作の優劣には高い相関があるため、本実施形態では、このブレーキ操作に基づいてドライバの操舵特性を推定する。ここで、所定の基準値F,Vは、次のようにして定められる。まず、一般ドライバとプロドライバについて、緊急時におけるブレーキペダルの踏力F及び踏み込み速度Vの統計を予め取得する。そして、取得したデータから、一般ドライバのブレーキ操作であると判定する閾値として、基準値F,Vを定める。 In other words, steering ECU14 determines whether pedal force F b is less than a predetermined reference value F c, and depression speed V b is whether below a predetermined reference value V c. In general, a general driver who cannot perform a brake operation well is likely to be unable to perform a sufficient steering operation in an emergency. As described above, since there is a high correlation between superiority and inferiority of the brake operation and superiority of the steering operation, in this embodiment, the steering characteristics of the driver are estimated based on the brake operation. Here, the predetermined reference values F c and V c are determined as follows. First, the general driver and professional driver, in advance acquires the statistic of pedal force F b and depression speed V b of the brake pedal in an emergency. Then, based on the acquired data, reference values F c and V c are determined as threshold values for determining that the brake operation is performed by a general driver.

このように定められた所定の基準値F,Vに基づいて、ステアECU14は、踏力F及び踏み込み速度Vの双方とも基準値F,V以上である場合は、操舵特性が優れると判定して、操舵支援量を増加させることなくそのまま維持した状態で、操舵支援制御を終了する。一方、踏力F及び踏み込み速度Vの少なくともいずれかが基準値F,Vを下回る場合は、操舵特性が劣ると判定して、ステップS5に移り操舵支援量を増加させる。 Based on the predetermined reference values F c and V c determined in this way, the steer ECU 14 determines that the steering characteristic is good when both the stepping force F b and the stepping speed V b are equal to or higher than the reference values F c and V c. It determines with it being excellent, and complete | finishes steering assistance control in the state maintained as it is, without increasing a steering assistance amount. On the other hand, when at least one of pedal force F b and depression speed V b is less than the reference value F c, V c, it is determined that the steering characteristic is inferior, thereby increasing the steering assist amount goes to step S5.

ここで、操舵支援量の増加量は、次のようにして設定される。すなわち、図3に示すように、一般ドライバとプロドライバとについて、車速に応じて複数の操舵特性が予め求められている。実線L1で示すプロドライバの操舵特性は、破線L2で示す一般ドライバの操舵特性と比べて、操舵初期の操舵速度が格段に速く、操舵波形が滑らかに早く立ち上がる。従って、切り返し時の操舵に余裕ができ、車両挙動が安定する。一方、一般ドライバによる操舵操作では、切り返し時の操舵を速くしなければならないため、車両が非常に不安定な状態になってスピンする可能性が高くなる。   Here, the amount of increase in the steering assist amount is set as follows. That is, as shown in FIG. 3, for a general driver and a professional driver, a plurality of steering characteristics are obtained in advance according to the vehicle speed. In the steering characteristics of the professional driver indicated by the solid line L1, the steering speed at the initial stage of steering is much faster and the steering waveform rises smoothly and quickly than the steering characteristics of the general driver indicated by the broken line L2. Therefore, there is a margin for steering when turning back, and the vehicle behavior is stabilized. On the other hand, in the steering operation by a general driver, since the steering at the time of turning must be accelerated, the possibility that the vehicle becomes very unstable and spins increases.

そこで、ステップS4においてYESと判定され、ドライバの操舵特性が劣ると判定された場合は、一般ドライバの操舵特性L2を基準として、プロドライバの初期操舵特性L1となるように、操舵支援量としてのギヤ比と補助操舵トルク量とを調整して準備しておく。これにより、実際に操舵操作が行われたとき、プロドライバの操舵特性に近い初期操舵が得られる。なお、このようにして初期値を設定した後は、プロドライバの操舵波形(時系列データ)になるように、フィードバック制御により、ギヤ比と補助操舵トルク量を調整する。   Therefore, if it is determined YES in step S4 and it is determined that the steering characteristics of the driver are inferior, the steering assist amount is set so that the initial steering characteristics L1 of the professional driver is obtained with reference to the steering characteristics L2 of the general driver. Prepare by adjusting the gear ratio and the amount of auxiliary steering torque. Thereby, when steering operation is actually performed, initial steering close to the steering characteristics of the professional driver is obtained. After setting the initial value in this way, the gear ratio and the amount of auxiliary steering torque are adjusted by feedback control so that the steering waveform (time series data) of the professional driver is obtained.

一方、ステップS2において操舵操作が有ったと判定した場合は、ステップS6に移る。そして、操舵速度Vが目標値Vを下回るか否かが判定される。目標値Vとしては、図3で示したプロドライバの操舵特性における操舵速度とする。そして、操舵速度Vが速くて目標値V以上となる場合は、アンダーステアが発生し、車両安定制御(VSC)が作動する状況にならない限り、操舵支援制御を終了する。これに対し、操舵速度Vが目標値Vを下回る場合は、フィードバック制御により、目標の操舵速度Vになるようにギヤ比を下げ、更にギヤ比を下げたことによりステアリングが重くならないように、補助操舵トルク量を増加させる。 On the other hand, when it determines with there being steering operation in step S2, it moves to step S6. The steering speed V s is whether lower than the target value V g is determined. The target value V g, and steering speed in the steering characteristics of a professional driver shown in FIG. When the steering speed V s is equal to or greater than the target value V g with fast, understeering occurs, as long as the vehicle stability control (VSC) is not a situation of operation, and it ends the steering assist control. On the other hand, when the steering speed V s is lower than the target value V g , the gear ratio is lowered to the target steering speed V g by feedback control, and the gear ratio is further lowered so that the steering does not become heavy. In addition, the amount of auxiliary steering torque is increased.

このように、本実施形態に係る操舵装置10では、操舵操作がなくブレーキ操作があった場合、ドライバのブレーキペダルの踏力及び踏み込み速度に基づいて操舵特性を推定する。そして、操舵特性が劣ると判定した場合に操舵支援量を増加させ、操舵特性が優れると判定した場合に操舵支援量の増加を中止する。その結果、操舵特性が劣るドライバに対しては操舵支援量を増加させて適切に操舵支援することができる一方、操舵特性が優れるドライバに対しては操舵支援量の増加を中止することで、違和感を抑えることができる。   Thus, in the steering apparatus 10 according to the present embodiment, when there is no steering operation and there is a brake operation, the steering characteristics are estimated based on the depression force and the depression speed of the driver's brake pedal. Then, when it is determined that the steering characteristics are inferior, the steering assist amount is increased, and when it is determined that the steering characteristics are excellent, the increase of the steering assist amount is stopped. As a result, it is possible to increase the steering support amount for a driver with poor steering characteristics and provide appropriate steering support, while for a driver with excellent steering characteristics, stop increasing the steering support amount to feel uncomfortable. Can be suppressed.

特に、踏力及び踏み込み速度の検出値は、車両の緊急状態を検出したときに検出された値であるため、車両が緊急状態にあるときの操舵特性を的確に反映することができ、操舵操作をより適切に支援することができる。   In particular, since the detected values of the pedaling force and the stepping speed are values detected when an emergency state of the vehicle is detected, the steering characteristics when the vehicle is in an emergency state can be accurately reflected, and the steering operation can be performed. More appropriate support can be provided.

また、本実施形態に係る操舵装置では、操舵操作があった場合は、操舵速度の検出値が目標値を下回る場合に、フィードバック制御により目標値となるように操舵支援量を増加させるため、操舵の技量に合わせて操舵支援することができ、ドライバに与える違和感を抑えて適切に操舵支援することができる。   Further, in the steering device according to the present embodiment, when the steering operation is performed, when the detected value of the steering speed is lower than the target value, the steering assist amount is increased so as to become the target value by feedback control. Steering assistance can be performed according to the skill of the driver, and steering assistance can be appropriately performed while suppressing a sense of discomfort given to the driver.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ドライバのブレーキ操作特性に基づいて操舵特性を推定し、推定した操舵特性に基づいて操舵支援量を増加させるか否かを判断する、いわゆるオンオフの制御を行っていたが、ステップS4の判定を省略し、実際に検出した踏力及び踏み込み速度に応じて、操舵支援量を設定しても良い。すなわち、図4(a)に示すように、踏力についてアシストゲイン(α)を設定し、図4(b)に示すように、踏み込み速度についてアシストゲイン(β)を設定しておく。そして、これらアシストゲイン(α)とアシストゲイン(β)の積について、図4(c)に示すように、ギヤ比を設定しておく。更に、設定されたギヤ比に応じて、操舵補助トルク量を設定しておく。このようにすれば、ドライバのアシストゲイン(α)とアシストゲイン(β)の積はブレーキの操作特性を反映しているため、ドライバのブレーキ操作特性に応じて操舵支援量を設定することができる。なお、踏力のみに基づいてギヤ比を設定してもよく、また踏み込み速度のみに基づいてギヤ比を設定してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, so-called on / off control is performed in which the steering characteristics are estimated based on the brake operation characteristics of the driver, and it is determined whether to increase the steering assist amount based on the estimated steering characteristics. The determination in step S4 may be omitted, and the steering assist amount may be set according to the actually detected pedaling force and stepping speed. That is, as shown in FIG. 4A, the assist gain (α) is set for the pedaling force, and as shown in FIG. 4B, the assist gain (β) is set for the stepping speed. A gear ratio is set for the product of the assist gain (α) and the assist gain (β) as shown in FIG. Further, a steering assist torque amount is set according to the set gear ratio. In this way, since the product of the assist gain (α) and the assist gain (β) of the driver reflects the operation characteristics of the brake, the steering assist amount can be set according to the brake operation characteristics of the driver. . Note that the gear ratio may be set based only on the stepping force, or the gear ratio may be set based only on the stepping speed.

また、緊急状態として自車両が前方の障害物に衝突する状態を認識する場合について説明したが、これに限定されず、例えば車両が所定の走行レーンから逸脱する状態などを緊急状態として認識することとしてもよい。   Moreover, although the case where the state where the own vehicle collides with an obstacle ahead is recognized as an emergency state is not limited to this, for example, the state where the vehicle departs from a predetermined traveling lane is recognized as an emergency state. It is good.

また、上記実施形態ではドライバの操舵特性をブレーキ操作特性に基づいて推定していたが、操舵特性はスイッチ手段によりドライバが設定するようにしてもよく、またハンドル操舵特性を実際に検出してもよい。   In the above embodiment, the driver's steering characteristic is estimated based on the brake operation characteristic. However, the steering characteristic may be set by the driver by the switch means, or the steering characteristic may be actually detected. Good.

実施形態に係る車両の操舵装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る操舵装置による操舵支援制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the steering assistance control by the steering apparatus which concerns on embodiment. プロドライバと一般ドライバの操舵特性を示す図である。It is a figure which shows the steering characteristic of a professional driver and a general driver. ブレーキペダルの踏力及び踏み込み速度に基づいてギヤ比を設定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to set a gear ratio based on the depression force and depression speed of a brake pedal.

符号の説明Explanation of symbols

10…操舵装置、12…緊急判定ECU、14…ステアECU、16…ブレーキECU、22…操舵角センサ、24…ギヤ比可変機構、32…モータ、40…ストロークセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering device, 12 ... Emergency determination ECU, 14 ... Steer ECU, 16 ... Brake ECU, 22 ... Steering angle sensor, 24 ... Gear ratio variable mechanism, 32 ... Motor, 40 ... Stroke sensor.

Claims (8)

車両の緊急状態を検出したときに、ドライバの操舵操作に対する操舵支援量を増加させる操舵支援量増加手段を備えた操舵装置であって、
前記操舵支援量増加手段は、ドライバの操舵特性に基づいて、前記操舵支援量を増加させることを特徴とする操舵装置。
A steering device comprising a steering assistance amount increasing means for increasing a steering assistance amount for a driver's steering operation when an emergency state of a vehicle is detected,
The steering assist amount increasing means increases the steering assist amount based on a steering characteristic of a driver.
ドライバのブレーキペダルの踏力を検出する踏力検出手段を備え、
前記操舵支援量増加手段は、前記踏力の検出値に基づいて、前記操舵特性を推定することを特徴とする請求項1に記載の操舵装置。
A pedal force detection means for detecting the pedal force of the brake pedal of the driver;
The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist amount increasing unit estimates the steering characteristic based on a detected value of the pedal effort.
ドライバのブレーキペダルの踏み込み速度を検出する踏み込み速度検出手段を備え、
前記操舵支援量増加手段は、前記踏み込み速度の検出値に基づいて、前記操舵特性を推定することを特徴とする請求項1又は2に記載の操舵装置。
Provided with a depression speed detection means for detecting the depression speed of the brake pedal of the driver,
The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist amount increasing unit estimates the steering characteristics based on a detected value of the stepping speed.
前記操舵支援量増加手段は、前記操舵特性が劣ると判定した場合に前記操舵支援量を増加させ、前記操舵特性が優れると判定した場合に前記操舵支援量の増加を中止することを特徴とする請求項2又は3に記載の操舵装置。   The steering assist amount increasing means increases the steering assist amount when it is determined that the steering characteristic is inferior, and stops increasing the steering assist amount when it is determined that the steering characteristic is excellent. The steering apparatus according to claim 2 or 3. 前記検出値は、車両の緊急状態を検出したときに検出された値であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の操舵装置。   The steering device according to any one of claims 2 to 4, wherein the detected value is a value detected when an emergency state of the vehicle is detected. 車両の緊急状態を検出したときに、ドライバの操舵操作に対する操舵支援量を増加させる操舵支援量増加手段を備えた操舵装置であって、
ドライバの操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備え、
前記操舵支援量増加手段は、前記操舵速度の検出値が目標値を下回る場合に、該目標値となるように前記操舵支援量を増加させることを特徴とする操舵装置。
A steering device comprising a steering assistance amount increasing means for increasing a steering assistance amount for a driver's steering operation when an emergency state of a vehicle is detected,
A steering speed detecting means for detecting the steering speed of the driver;
The steering assisting amount increasing means increases the steering assisting amount so as to be the target value when the detected value of the steering speed is lower than the target value.
前記操舵支援量は、ドライバの操舵操作に対する車輪の転舵量を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の操舵装置。   The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist amount includes a steering amount of a wheel with respect to a driver's steering operation. 前記操舵支援量は、ドライバの操舵操作に対する補助操舵トルクのトルク量を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の操舵装置。   The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist amount includes a torque amount of an auxiliary steering torque with respect to a driver's steering operation.
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