JP2017081250A - Vehicular steering-reactive-force control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置及び運転支援装置を備えた車両の操舵反力制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle steering reaction force control device including an electric power steering device and a driving support device.
自動車などの車両の操舵反力制御装置は、電動パワーステアリング装置によって操舵装置にトルクを付与することにより、運転者の操舵負担を軽減すると共に、操舵フィーリングを向上させる。例えば、下記の特許文献1に記載されているように、操舵反力制御装置においては、目標操舵反力トルクが演算され、実際の操舵反力トルクが目標操舵反力トルクになるように電動パワーステアリング装置がPIDフィードバックにて制御される。目標操舵反力トルクは、ステアリングホイールを中立位置へ戻す力を発生する目標操舵ばねトルクを含んでおり、更には操舵角速度に比例する操舵抗力を発生し操舵系の安定性を向上させるための目標操舵減衰トルクを含んでいる。 BACKGROUND ART A steering reaction force control device for a vehicle such as an automobile reduces a driver's steering burden and improves steering feeling by applying torque to the steering device using an electric power steering device. For example, as described in Patent Document 1 below, in the steering reaction force control device, the target steering reaction force torque is calculated, and the electric power is adjusted so that the actual steering reaction force torque becomes the target steering reaction force torque. The steering device is controlled by PID feedback. The target steering reaction torque includes a target steering spring torque that generates a force to return the steering wheel to the neutral position, and further generates a steering drag proportional to the steering angular velocity to improve the stability of the steering system. Includes steering damping torque.
ところで、例えば、下記の特許文献2に記載されているように、自動運転などを行う運転支援装置を備えた車両においては、電動パワーステアリング装置の制御装置は、手動操舵モード及び自動操舵モードの二つの作動モードにて作動し、作動モードの選択は車両の乗員がスイッチを操作することにより行われる。 By the way, as described in Patent Document 2 below, for example, in a vehicle equipped with a driving support device that performs automatic driving or the like, the control device of the electric power steering device has two modes, a manual steering mode and an automatic steering mode. The operation mode is selected, and the selection of the operation mode is performed by the vehicle occupant operating the switch.
手動操舵モード及び自動操舵モードの何れにおいても、操舵反力制御装置の制御装置は、目標操舵反力トルクを演算し、実際の操舵反力トルクが目標操舵反力トルクになるようにPIDフィードバックにて電動パワーステアリング装置を制御する。 In both the manual steering mode and the automatic steering mode, the control device of the steering reaction force control device calculates the target steering reaction force torque, and uses the PID feedback so that the actual steering reaction force torque becomes the target steering reaction force torque. To control the electric power steering device.
自動操舵モードにおいては、電動パワーステアリング装置は、転舵輪を自動的に転舵するための転舵トルクを発生するアクチュエータとしても機能する。運転支援装置により、例えば車両を走行車線に沿って走行させるための転舵輪の目標舵角が演算され、制御装置は、目標舵角と転舵輪の実際の舵角との偏差に基づいて目標操舵反力トルクを演算する。更に、制御装置は、操舵反力トルクが目標操舵反力トルクになるようにPIDフィードバックにて電動パワーステアリング装置を制御し、これにより操舵反力が制御されると共に転舵輪の舵角が目標舵角になるように制御される。 In the automatic steering mode, the electric power steering device also functions as an actuator that generates a turning torque for automatically turning the steered wheels. The driving assist device calculates, for example, a target rudder angle of a steered wheel for causing the vehicle to travel along the traveling lane, and the control device performs target steering based on a deviation between the target rudder angle and the actual rudder angle of the steered wheel. Calculate the reaction torque. Further, the control device controls the electric power steering device by PID feedback so that the steering reaction torque becomes the target steering reaction torque, whereby the steering reaction force is controlled and the steered angle of the steered wheels is set to the target rudder. It is controlled to be a corner.
具体的には、目標操舵ばねトルクは目標舵角に対応する目標操舵角にて修正された操舵角に基づいて演算され、目標操舵減衰トルクは操舵角の時間微分値又は修正された操舵角の時間微分値に基づいて演算される。操舵角又は修正された操舵角に対する目標操舵ばねトルクの比が高いほど、運転者が感じる操舵反力が高くなるので、結果的に操舵アシストトルクは小さくなる。 Specifically, the target steering spring torque is calculated based on the steering angle corrected at the target steering angle corresponding to the target steering angle, and the target steering damping torque is calculated by calculating the time differential value of the steering angle or the corrected steering angle. Calculated based on the time derivative. The higher the ratio of the target steering spring torque to the steering angle or the corrected steering angle, the higher the steering reaction force felt by the driver, resulting in a smaller steering assist torque.
〔発明が解決しようとする課題〕
一般に、操舵反力制御装置において電動パワーステアリング装置をPIDフィードバックにて制御する際のゲインは一定である。そのため、操舵減衰トルクに起因する抗力を低減することによって自動操舵モードにおける転舵輪の目標舵角への追従性を向上させるべく、フィードバック制御のゲインが低い値に設定されると、運転者がオーバーライド操舵を行う際の操舵の安定性が低下する。逆に、運転者がオーバーライド操舵を行う際の操舵の安定性を確保すべく、フィードバック制御のゲインが高い値に設定されると、操舵減衰トルクに起因する抗力が大きくなるので、自動操舵モードにおける転舵輪の目標舵角への追従性が低下する。
[Problems to be Solved by the Invention]
Generally, the gain when controlling the electric power steering device by the PID feedback in the steering reaction force control device is constant. Therefore, when the gain of feedback control is set to a low value in order to improve the followability of the steered wheels to the target rudder angle in the automatic steering mode by reducing the drag caused by the steering damping torque, the driver overrides it. Steering stability during steering is reduced. Conversely, if the feedback control gain is set to a high value in order to ensure the stability of the steering when the driver performs override steering, the drag caused by the steering damping torque increases, so in the automatic steering mode The followability of the steered wheels to the target rudder angle is reduced.
なお、操舵ばねトルクの大きさを大きくすることによって自動操舵モードにおける転舵輪の目標舵角への追従性を向上させるべく、フィードバック制御のゲインが高い値に設定されると、運転者が切り込み操舵する際に感じる操舵反力が高くなる。その結果、オーバーライド操舵の操作性、即ち運転者が自動操舵に凌駕して操舵する操作性が低下する。逆に、操舵ばねトルクの大きさを小さくすることによってオーバーライド操舵の操作性を確保すべく、フィードバック制御のゲインが低い値に設定されると、自動操舵モードにおける転舵輪の目標舵角への追従性が低下する。 Note that if the gain of feedback control is set to a high value in order to improve the followability of the steered wheels to the target rudder angle in the automatic steering mode by increasing the magnitude of the steering spring torque, the driver will perform infeed steering. The steering reaction force felt when doing As a result, the operability of the override steering, that is, the operability that the driver steers over the automatic steering is lowered. Conversely, if the feedback control gain is set to a low value in order to ensure the operability of the override steering by reducing the magnitude of the steering spring torque, the tracking of the steered wheels to the target steering angle in the automatic steering mode will be performed. Sex is reduced.
本発明の主要な課題は、運転支援装置を備えた車両における操舵反力の制御において、運転者がオーバーライド操舵を行う際の操舵の安定性を低下させることなく、転舵輪の目標舵角への追従性を向上させることである。 The main problem of the present invention is that in the control of the steering reaction force in the vehicle equipped with the driving support device, the steering wheel can be adjusted to the target steering angle without lowering the stability of the steering when the driver performs the override steering. It is to improve the following ability.
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、電動パワーステアリング装置と、電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、転舵輪の転舵角が目標転舵角になるように制御装置を介して電動パワーステアリング装置を制御する運転支援装置と、を備えた車両に適用され、制御装置は、運転者の実際の操舵操作量を示す操舵指標値を取得し、操舵指標値の時間微分値に基づく目標操舵減衰力を含む目標操舵反力を演算し、操舵反力が目標操舵反力になるように電動パワーステアリング装置を制御する車両の操舵反力制御装置が提供される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the present invention, the electric power steering device, the control device that controls the electric power steering device, and the electric power steering device are controlled via the control device so that the turning angle of the steered wheels becomes the target turning angle. And a control device that obtains a steering index value indicating an actual steering operation amount of the driver and includes a target steering damping force based on a time differential value of the steering index value. There is provided a vehicle steering reaction force control device that calculates a steering reaction force and controls an electric power steering device so that the steering reaction force becomes a target steering reaction force.
制御装置は、運転支援装置が作動していないときには、操舵指標値の時間微分値に基づいて目標操舵減衰力を演算し、運転支援装置が作動しているときには、操舵指標値の時間微分値及び操舵指標値を目標舵角に対応する目標操舵指標値にて修正することにより求められる修正後の操舵指標値の時間微分値の一方に基づいて目標操舵減衰力を演算する。 The control device calculates the target steering damping force based on the time differential value of the steering index value when the driving support device is not operating, and when the driving support device is operating, the time differential value of the steering index value and The target steering damping force is calculated based on one of the time differential values of the corrected steering index value obtained by correcting the steering index value with the target steering index value corresponding to the target steering angle.
更に制御装置は、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値未満である場合には、運転支援装置が作動しているときには運転支援装置が作動していないときに比して、大きさが小さくなるように目標操舵減衰力を演算する。 Further, the control device, when the magnitude of the time differential value of the one steering index value is less than the reference value, is greater when the driving support device is operating than when the driving support device is not operating. The target steering damping force is calculated so that the magnitude is reduced.
一般に、自動運転などの運転支援制御における転舵輪の転舵角の変化速度の変化範囲は、通常の運転者の操舵操作による転舵輪の転舵角の変化速度の変化範囲よりも小さい。よって、運転支援制御における転舵輪の転舵角の変化速度の大きさは大きい値にならないので、目標減衰力の演算に使用される操舵指標値の時間微分値及び標舵角に対応する目標操舵指標値にて修正された操舵指標値の時間微分値の一方の大きさも大きい値にならない。 In general, the change range of the change speed of the turning angle of the steered wheels in the driving support control such as automatic driving is smaller than the change range of the change speed of the steered wheels by the steering operation of the normal driver. Therefore, since the magnitude of the change speed of the turning angle of the steered wheels in the driving support control does not become a large value, the target steering corresponding to the time differential value of the steering index value used for calculating the target damping force and the steering angle. One of the time differential values of the steering index value corrected by the index value does not become a large value.
上記の構成によれば、目標操舵減衰力は、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値未満である場合には、運転支援装置が作動しているときには運転支援装置が作動していないときに比して大きさが小さくなるように演算される。運転支援装置が作動しているときの目標操舵減衰力に基づく操舵減衰力は、転舵輪の実際の舵角を目標舵角へ近づけることに対する抗力として作用する。従って、運転支援による転舵輪の転舵に対する抗力を低減し、運転支援装置が作動しているときにおける転舵輪の目標舵角への追従性を向上させることができる。 According to the above configuration, the target steering damping force is activated when the driving assist device is operating when the magnitude of the time differential value of the one steering index value is less than the reference value. It is calculated so that the size is smaller than when it is not. The steering damping force based on the target steering damping force when the driving support device is operating acts as a resistance against bringing the actual steering angle of the steered wheels closer to the target steering angle. Accordingly, it is possible to reduce the drag force against the turning of the steered wheels by driving assistance and improve the followability to the target rudder angle of the steered wheels when the driving assistance device is operating.
なお、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値以上である場合には、目標操舵減衰力は、運転支援装置が作動しているときには運転支援装置が作動していないときに比して大きさが小さくなるように演算される必要がない。よって、操舵減衰力の大きさは小さくならないので、自動操舵モードにオーバーライド操舵が行われる際の操舵の安定性は低下しない。 When the magnitude of the time differential value of the one steering index value is greater than or equal to the reference value, the target steering damping force is obtained when the driving support device is not operating when the driving support device is operating. It is not necessary to calculate so that the size is smaller. Therefore, since the magnitude of the steering damping force does not decrease, the stability of the steering when the override steering is performed in the automatic steering mode does not decrease.
なお、「運転者の実際の操舵操作量を示す操舵指標値」は、運転者の実際の操舵操作量を示す値であって、検出又は推定が可能な任意の値であってよい。例えば、操舵指標値は、ステアリングシャフトの回転角度である操舵角、電動パワーステアリング装置の電動機の回転角度、転舵輪の転舵角度、車両のヨーレート、車両の横加速度、操舵装置がラックアンドピニオン式の装置である場合には、ピニオンシャフトの回転角度又はラックバーのストロークの何れかであつてよい。更に、「目標操舵指標値」は、操舵指標値の目標値であり、例えば操舵指標値が操舵角である場合には、目標操舵角である。 The “steering index value indicating the actual steering operation amount of the driver” is a value indicating the actual steering operation amount of the driver, and may be any value that can be detected or estimated. For example, the steering index value includes the steering angle that is the rotation angle of the steering shaft, the rotation angle of the electric motor of the electric power steering device, the turning angle of the steered wheels, the yaw rate of the vehicle, the lateral acceleration of the vehicle, and the steering device is a rack and pinion type In this case, either the rotation angle of the pinion shaft or the stroke of the rack bar may be used. Further, the “target steering index value” is a target value of the steering index value. For example, when the steering index value is a steering angle, it is a target steering angle.
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置は、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが、基準値よりも大きい場合には、運転支援装置が作動しているときには運転支援装置が作動していないときに比して、大きさが大きくなるように目標操舵減衰力を演算する。
[Aspect of the Invention]
In one aspect of the present invention, the control device, when the time derivative value of the one steering index value is larger than the reference value, the drive support device is operated when the drive support device is operating. The target steering damping force is calculated so as to be larger than when not operating.
上述のように、運転支援装置が作動しているときの目標操舵減衰力に基づく操舵減衰力は、転舵輪の実際の舵角を目標舵角へ近づけることに対する抗力として作用する一方で、運転者がオーバーライド操舵を行う際の操舵の安定性を向上させるよう作用する。また、上述のように、通常の運転者の操舵操作による転舵輪の転舵角の変化速度の変化範囲は、自動運転などの運転支援制御における転舵輪の転舵角の変化速度の変化範囲よりも大きい。よって、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが、基準値よりも大きい場合には、操舵の安定性を向上させる作用が高くされることが好ましい。 As described above, the steering damping force based on the target steering damping force when the driving assistance device is operating acts as a drag against bringing the actual steering angle of the steered wheels closer to the target steering angle, while the driver Acts to improve the stability of steering when performing override steering. In addition, as described above, the change range of the change speed of the steered wheels by the steering operation of the normal driver is more than the change range of the change speed of the steered wheels in the driving support control such as automatic driving. Is also big. Therefore, when the magnitude of the time differential value of the one steering index value is larger than the reference value, it is preferable to enhance the effect of improving the steering stability.
上記態様によれば、目標操舵減衰力は、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが、基準値よりも大きい場合には、運転支援装置が作動しているときには運転支援装置が作動していないときに比して大きさが大きくなるように演算される。よって、操舵減衰力の大きさが大きくされることにより、操舵の安定性を向上させる作用が高くされる。従って、運転支援装置が作動している状況において運転者がオーバーライド操舵を行う際の操舵の安定性を向上させることができる。 According to the above aspect, when the magnitude of the time differential value of the one steering index value is larger than the reference value, the driving assist device operates when the driving assist device is operating. It is calculated so that the size is larger than when it is not. Therefore, by increasing the magnitude of the steering damping force, the effect of improving the steering stability is enhanced. Therefore, it is possible to improve the stability of steering when the driver performs the override steering in a situation where the driving support device is operating.
本発明の一つの態様においては、運転支援装置が作動しているときの目標操舵減衰力と運転支援装置が作動していないときの目標操舵減衰力との差は、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値であるときには0であり、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさと基準値との差の大きさが所定値以下の範囲にて大きくなるにつれて漸次増大する。 In one aspect of the present invention, the difference between the target steering damping force when the driving support device is operating and the target steering damping force when the driving support device is not operating is the difference between the one steering index value. 0 when the magnitude of the time differential value is the reference value, and gradually increases as the magnitude of the difference between the time differential value of the one steering index value and the reference value increases within a predetermined value or less. To do.
上記態様によれば、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさと基準値との差の大きさが基準値から所定値以下の範囲にて大きくなるにつれて0から漸次増大する。よって、上記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値を越えて増減する場合に、目標操舵減衰力の大きさが急変することを防止することができる。 According to the above aspect, the difference between the time differential value of the one steering index value and the reference value increases gradually from 0 as the difference between the reference value and the reference value increases. Therefore, when the magnitude of the time differential value of the one steering index value exceeds or exceeds the reference value, it is possible to prevent the magnitude of the target steering damping force from changing suddenly.
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかる操舵反力制御装置10を示す概略構成図であり、操舵反力制御装置10は、電動パワーステアリング(EPS)装置12及びこれを制御する制御装置としてのEPS制御装置14と、運転支援制御装置16とを備えた車両18に適用されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a steering reaction
図1に示されているように、車両18は転舵輪である左右の前輪20FL、20FR及び非転舵輪である左右の後輪20RL、20RRを有している。前輪20FL及び20FRは、運転者によるステアリングホイール22の操作に応答して駆動される電動パワーステアリング装置12によりラックバー24及びタイロッド26L及び26Rを介して転舵される。ステアリングホイール22は、ステアリングシャフト28及びユニバーサルジョイント32を介してパワーステアリング装置12のピニオンシャフト34に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
実施形態においては、電動パワーステアリング装置12は、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置であり、電動機36と、電動機36の回転トルクをラックバー24の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構38とを有する。電動パワーステアリング装置12は、ハウジング40に対しラックバー24を駆動する力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減すると共に、前輪20FL及び20FRを自動的に転舵するための駆動トルクを発生する。EPS制御装置14による電動パワーステアリング装置12の制御については、後に詳細に説明する。
In the embodiment, the electric
以上の説明から解るように、ステアリングシャフト28、ユニバーサルジョイント32、電動パワーステアリング装置12、ラックバー24及びタイロッド26L及び26Rなどは、操舵装置を形成している。電動パワーステアリング装置12は、ラックバー24に駆動力を付与することにより操舵装置にトルクを付与するようになっているが、ステアリングシャフト28にトルクを付与するようになっていてもよい。
As can be understood from the above description, the steering
実施形態においては、ステアリングシャフト28には、該ステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ50が設けられている。ピニオンシャフト34には、操舵トルクTを検出する操舵トルクセンサ52が設けられている。操舵トルクセンサ52はステアリングシャフト28に設けられていてもよい。操舵角θを示す信号及び操舵トルクTを示す信号は、EPS制御装置14へ入力される。車両18には、車速Vを検出する車速センサ54が設けられており、車速Vを示す信号もEPS制御装置14へ入力される。
In the embodiment, the steering
更に、車両18には、車両の前方を撮影するCCDカメラ60及び車両を車線に沿って走行させる軌跡制御(「LKA(レーンキーピングアシスト)制御」とも呼ばれる)を行うか否かを選択するための選択スイッチ62が設けられている。選択スイッチ62は、車両の乗員により操作され、運転支援制御装置16を作動させて運転支援制御としての軌跡制御を実行する作動位置(オン)と、運転支援制御装置16を作動させない非作動位置(オフ)とに切り替わる。CCDカメラ60により撮影された車両の前方の画像情報を示す信号及び選択スイッチ62の位置(オン又はオフ)を示す信号は、運転支援制御装置16へ入力される。
Further, the
運転支援制御装置16には、運動状態検出装置64より、車両18のヨーレート、前後加速度及び横加速度のように車両18の運転支援制御に必要な車両の運動状態量を示す信号も入力される。なお、車両の前方の画像情報や走行車線の情報は、CCDカメラ60以外の手段により取得されてもよく、CCDカメラ60と他の手段との組合せにより取得されてもよい。
The driving
EPS制御装置14及び運転支援制御装置16は、それぞれCPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含んでいる。EPS制御装置14及び運転支援制御装置16は、必要に応じて通信により相互に情報の授受を行う。操舵角センサ50及び操舵トルクセンサ52は、それぞれ車両の左旋回方向への操舵又は転舵の場合を正として操舵角θ及び操舵トルクTを検出する。
The
後に詳細に説明するように、EPS制御装置14は、図2に示されたフローチャートに従って電動パワーステアリング装置12を制御することにより操舵反力トルク制御を行う。運転支援制御装置16は、図3に示されたフローチャートに従って運転支援制御を行う。図2及び図3に示されているように、「運転者の実際の操舵操作量を示す操舵指標値」及び「目標操舵指標値」は、それぞれ操舵角θ及び目標操舵角θtである。
As will be described in detail later, the
なお、運転支援制御としてのLKA制御は、目標軌跡が設定され、車両を目標軌跡に沿って走行させる制御及び車両が走行車線から逸脱することを防止する制御の何れであってもよい。また、運転支援制御としてのLKA制御は、選択スイッチ62がオンであるときに行われるが、選択スイッチ62がオフであっても、例えば車両18がその前方の障害物を迂回して走行するなどの緊急回避のための自動操舵(緊急回避操舵)が運転支援制御として行われてもよい。
Note that the LKA control as the driving support control may be either a control in which a target locus is set and the vehicle travels along the target locus or a control that prevents the vehicle from deviating from the traveling lane. The LKA control as the driving support control is performed when the
<操舵反力トルク制御>
次に、図2に示されたフローチャートを参照して実施形態における操舵反力トルク制御ルーチンについて説明する。なお、図2に示されたフローチャートによる制御は、図1には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返しEPS制御装置14によって実行される。
<Steering reaction force torque control>
Next, the steering reaction torque control routine in the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the control according to the flowchart shown in FIG. 2 is repeatedly executed by the
まず、ステップ10においては、操舵角センサ50により検出された操舵角θを示す信号などの読み込みが行われる。
First, in
ステップ20においては、例えば選択スイッチ62がオンであるか否かの判別により、運転支援制御装置16による運転支援制御が行われているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには操舵反力トルク制御はステップ50へ進み、否定判別が行われたときには操舵反力トルク制御はステップ30へ進む。
In
ステップ30においては、操舵角θに基づいて図4において破線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵ばね力に対応する目標操舵ばねトルクTpが演算される。図4に示されているように、目標操舵ばねトルクTpの大きさは、操舵角θの大きさが大きいほど大きいが、操舵角θの大きさの増大量に対する目標操舵ばねトルクTpの大きさの増大量の比は、操舵角θの大きさが大きくなるにつれて減少する。なお、図4に示された操舵角θと目標操舵ばねトルクTpとの関係は例示の関係である。
In
ステップ40においては、操舵角θの時間微分値が操舵角速度θdとして演算されると共に、操舵角速度θdに基づいて図6において破線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵減衰力に対応する目標操舵減衰トルクTdが演算される。図6に示されているように、目標操舵減衰トルクTdの大きさは、操舵角速度θdの大きさが大きいほど大きく、操舵角速度θdに対する目標操舵減衰トルクTdの比は、操舵角速度θdの大きさに関係なく実質的に一定である。なお、図6に示された操舵角速度θdと目標操舵減衰トルクTdとの関係は例示の関係である。
In
ステップ50においては、操舵角θから後述の運転支援装置16により演算される目標操舵角θtが減算されることにより、修正後の操舵角θが演算される。
In
ステップ60においては、修正後の操舵角θに基づいて図4において実線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵ばね力に対応する目標操舵ばねトルクTpが演算される。図4及び図5に示されているように、操舵角θの大きさが基準値θpc(正の定数)未満である場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpの大きさよりも大きい。逆に、操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpの大きさよりも小さい。
In
更に、操舵角θの大きさが基準値θpcである場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpの大きさと同一である。よって、上記前者の目標操舵ばねトルクTpから上記後者の目標操舵ばねトルクTpを減算した値である目標操舵ばねトルクの差ΔTpは0である。Δθpcをθpcの1/2〜1/3の正の定数とし、操舵角の範囲θpc−Δθpc〜θpc+Δθpcを所定の操舵角の範囲とする。操舵角θの大きさが所定の操舵角の範囲内の値である場合には、目標操舵ばねトルクの差ΔTpの大きさは、目標操舵ばねトルクTpの演算に使用される操舵角θの大きさと基準値θpcとの差が大きくなるにつれて漸次増大する。 Furthermore, when the magnitude of the steering angle θ is the reference value θpc, the magnitude of the target steering spring torque Tp when the driving support control is being performed is the target steering when the driving support control is not being performed. It is the same as the magnitude of the spring torque Tp. Therefore, the target steering spring torque difference ΔTp, which is a value obtained by subtracting the latter target steering spring torque Tp from the former target steering spring torque Tp, is zero. Let Δθpc be a positive constant that is 1/2 to 3 of θpc, and a range of steering angles θpc−Δθpc to θpc + Δθpc is a predetermined range of steering angles. When the magnitude of the steering angle θ is a value within a predetermined steering angle range, the magnitude of the target steering spring torque difference ΔTp is the magnitude of the steering angle θ used for calculating the target steering spring torque Tp. And the reference value θpc increase gradually as the difference increases.
なお、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpは、以下の要領にて演算されてもよい(第一の修正例)。まず、修正後の操舵角θに基づいて図4において破線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵ばねトルクTpが暫定的に演算される。次いで、修正後の操舵角θに基づいて図8に示されたマップを参照することにより、修正係数Kpが演算される。更に、暫定的に演算された目標操舵ばねトルクTpと修正係数Kpとの積として、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpが演算される。 The target steering spring torque Tp when the driving support control is being performed may be calculated in the following manner (first modification example). First, the target steering spring torque Tp is provisionally calculated by referring to the map indicated by the broken line in FIG. 4 based on the corrected steering angle θ. Next, the correction coefficient Kp is calculated by referring to the map shown in FIG. 8 based on the corrected steering angle θ. Further, the target steering spring torque Tp when the driving support control is being performed is calculated as the product of the provisionally calculated target steering spring torque Tp and the correction coefficient Kp.
ステップ70においては、操舵角θの時間微分値又は修正後の操舵角θの時間微分値が操舵角速度θdとして演算されると共に、操舵角速度θdに基づいて図6において実線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵減衰力に対応する目標操舵減衰トルクTdが演算される。図6及び図7に示されているように、操舵角速度θdの大きさが基準値θdc(正の定数)未満である場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdの大きさよりも小さい。逆に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdの大きさよりも大きい。
In
更に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcである場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdの大きさと同一である。よって、上記前者の目標操舵減衰トルクTdから上記後者の目標操舵減衰トルクTdを減算した値である目標操舵減衰トルクの差ΔTdは0である。Δθdcをθdcの1/2〜1/3の正の定数とし、操舵角速度の範囲θdc−Δθdc〜θdc+Δθdcを所定の操舵角速度の範囲とする。操舵角速度θdの大きさが所定の操舵角速度の範囲内の値である場合には、目標操舵減衰トルクの差ΔTdの大きさは、目標操舵減衰トルクTdの演算に使用される操舵角速度θdの大きさと基準値θdcとの差が大きくなるにつれて漸次増大する。 Further, when the magnitude of the steering angular velocity θd is the reference value θdc, the magnitude of the target steering damping torque Td when the driving assistance control is being performed is the target steering when the driving assistance control is not being carried out. It is the same as the magnitude of the damping torque Td. Therefore, the target steering damping torque difference ΔTd, which is a value obtained by subtracting the latter target steering damping torque Td from the former target steering damping torque Td, is zero. Let Δθdc be a positive constant that is 1/2 to 1/3 of θdc, and a range of steering angular velocities θdc−Δθdc to θdc + Δθdc be a predetermined range of steering angular velocities. In the case where the magnitude of the steering angular velocity θd is a value within a predetermined steering angular velocity range, the magnitude of the target steering damping torque difference ΔTd is the magnitude of the steering angular velocity θd used for calculating the target steering damping torque Td. And the reference value θdc increase gradually as the difference increases.
なお、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdは、以下の要領にて演算されてもよい(第二の修正例)。まず、操舵角速度θdに基づいて図6において破線にて示されたマップを参照することにより、目標操舵減衰トルクTdが暫定的に演算される。次いで、操舵角速度θdに基づいて図9に示されたマップを参照することにより、修正係数Kdが演算される。更に、暫定的に演算された目標操舵減衰トルクTdと修正係数Kdとの積として、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdが演算される。 The target steering damping torque Td when the driving support control is being performed may be calculated in the following manner (second modification example). First, the target steering damping torque Td is provisionally calculated by referring to the map indicated by the broken line in FIG. 6 based on the steering angular velocity θd. Next, the correction coefficient Kd is calculated by referring to the map shown in FIG. 9 based on the steering angular velocity θd. Further, the target steering damping torque Td when the driving support control is being performed is calculated as the product of the provisionally calculated target steering damping torque Td and the correction coefficient Kd.
ステップ40又は70が完了すると、操舵反力トルク制御はステップ80へ進む。ステップ80においては、目標操舵ばねトルクTp及び目標操舵減衰トルクTdの和Tp+Tdが、目標操舵反力トルクTatとして演算される。
When
ステップ90においては、PIDフィードバック制御にて操舵トルクTを目標操舵反力トルクTatにするための電動パワーステアリング装置12への指令電流Iepstが、操舵トルクTと目標操舵反力トルクTatとの偏差に基づいて演算される。
In
ステップ100においては、電動パワーステアリング装置12の電動機36へ指令電流Iepstが通電されることにより、操舵反力Taが目標操舵反力トルクTatになるように電動パワーステアリング装置12が制御される。
In
<運転支援制御>
次に、図3に示されたフローチャートを参照して実施形態における運転支援制御ルーチンについて説明する。
<Drive support control>
Next, the driving support control routine in the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、ステップ210においては、CCDカメラ60により撮影された車両の前方の画像情報を示す信号及び選択スイッチ62の位置を示す信号の読み込みが行われる。
First, in
ステップ220においては、選択スイッチ62がオンであるか否かの判別、即ちLKA制御が実行されているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには運転支援制御はステップ250へ進み、肯定判別が行われたときには運転支援制御はステップ230へ進む。
In
ステップ230においては、CCDカメラ60により撮影された車両の前方の情報などに基づいて、車両18の前方の走行車線が特定され、ステップ240においては、LKA制御の目標操舵角θt、即ち車両18を走行車線に沿って走行させるための目標操舵角θtが演算される。なお、走行車線の特定及び目標操舵角θtの演算は、本発明を構成しないので、例えば特許第5737197号公報に記載された要領のように、当技術分野において公知の任意の要領にて実行されてよい。
In
ステップ250においては、LKA制御の目標操舵角θtが0に設定される。ステップ240又は250が完了すると、運転支援制御はステップ260へ進む。
In
ステップ260においては、目標操舵角θtを示す信号が運転支援制御装置16からEPS制御装置14へ出力される。
In
以上の説明から解るように、選択スイッチ62が作動位置(オン)にあるときには、EPS制御装置14及び運転支援制御装置16がそれぞれ上述のように作動する。即ち、運転支援制御装置16によって図3に示されたフローチャートに従って運転支援制御が行われることにより、車両18を所定の走行車線に沿って走行させるための前輪20FL及び20FRの目標操舵角θtが演算される。EPS制御装置14によって図2に示されたフローチャートに従って操舵反力トルクが制御されることにより、運転者が感じる操舵反力が制御されると共に、前輪20FL及び20FRの舵角が目標操舵角θtに対応する舵角になるように制御される。
As can be understood from the above description, when the
特に、図2に示されているように、目標操舵反力トルクTatは、運転支援制御中であるか否か、即ち運転支援制御装置16が作動中であるか否かによって異なる。
In particular, as shown in FIG. 2, the target steering reaction torque Tat varies depending on whether or not driving support control is being performed, that is, whether or not the driving
<運転支援制御中でない場合>
図2のステップ20において否定判別が行われ、ステップ30において操舵角θに基づいて目標操舵ばねトルクTpが演算され、ステップ40において操舵角速度θdに基づいて目標操舵減衰トルクTdが演算される。ステップ80において目標操舵ばねトルクTp及び目標操舵減衰トルクTdの和Tp+Tdが、目標操舵反力トルクTatとして演算される。更に、ステップ90及び100において操舵トルクTが目標操舵反力トルクTatになるようにPIDフィードバック制御にて電動パワーステアリング装置12が制御される。
<When not driving support control>
In
<運転支援制御中である場合>
図2のステップ20において肯定判別が行われ、ステップ50において操舵角θから目標操舵角θtが減算されることにより、修正後の操舵角θが演算される。ステップ60において修正後の操舵角θに基づいて目標操舵ばねトルクTpが演算され、ステップ70において操舵角θの時間微分値又は修正後の操舵角θの時間微分値である操舵角速度θdに基づいて目標操舵減衰トルクTdが演算される。ステップ80において運転支援制御中でない場合と同様に目標操舵反力トルクTatが演算される。更に、ステップ90及び100において操舵トルクTが目標操舵反力トルクTatになるようにPIDフィードバック制御にて電動パワーステアリング装置12が制御される。
<During driving support control>
An affirmative determination is made in
運転支援制御中でない場合及び運転支援制御中である場合の何れの場合にも、操舵ばねトルク及び操舵減衰トルクがそれぞれ目標操舵ばねトルクTp及び目標操舵減衰トルクTdになるように制御される。よって、操舵反力トルクである操舵ばねトルク及び操舵減衰トルクを運転者の操舵操作に応じて制御することができる。 In both cases where the driving support control is not being performed and the driving support control is being performed, the steering spring torque and the steering damping torque are controlled to be the target steering spring torque Tp and the target steering damping torque Td, respectively. Therefore, the steering spring torque and the steering damping torque, which are steering reaction force torques, can be controlled in accordance with the driver's steering operation.
運転支援制御中である場合には、目標操舵ばねトルクTpは、操舵角θから目標操舵角θtが減算されることにより演算される修正後の操舵角θに基づいて演算される。よって、目標操舵ばねトルクTpは、操舵ばねトルクを目標操舵ばねトルクにすると共に操舵角θを目標操舵角θtに近づけるための目標トルクとして作用する。従って、前輪20FL及び20FRの舵角を、車両18が走行車線に沿って走行するための舵角になるように制御することができる。
When the driving assistance control is being performed, the target steering spring torque Tp is calculated based on the corrected steering angle θ calculated by subtracting the target steering angle θt from the steering angle θ. Therefore, the target steering spring torque Tp acts as a target torque for making the steering spring torque the target steering spring torque and making the steering angle θ close to the target steering angle θt. Therefore, the steering angles of the front wheels 20FL and 20FR can be controlled so as to be the steering angles for the
特に、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpc未満である場合には、目標操舵ばねトルクTpは、運転支援装置が作動し運転支援制御中であるときには運転支援制御中でないときに比して、大きさが大きくなるように演算される。よって、運転支援制御中であるときにも、目標操舵ばねトルクTpの大きさが大きくされない場合に比して、操舵角θを目標操舵角θtに近づけるトルクの大きさを大きくすることができる。従って、運転支援制御中であるときにおける前輪20FL及び20FRの目標舵角への追従性を向上させることができる。 In particular, when the magnitude of the corrected steering angle θ is less than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp is compared with that when the driving support device is operating and driving support control is not being performed. Thus, the size is calculated so as to increase. Therefore, even during the driving support control, the magnitude of the torque that brings the steering angle θ closer to the target steering angle θt can be made larger than when the magnitude of the target steering spring torque Tp is not increased. Accordingly, it is possible to improve the followability of the front wheels 20FL and 20FR to the target rudder angle during the driving support control.
逆に、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、目標操舵ばねトルクTpは、運転支援装置が作動し運転支援制御中であるときには運転支援装置が作動していないときに比して、大きさが小さくなるように演算される。よって、前輪20FL及び20FRの実際の舵角を目標舵角へ近づけるトルクの大きさが低減される。従って、運転者が前輪20FL及び20FRの実際の舵角を目標舵角から遠ざかる方向へ大きさが大きい操作量にて操舵する場合に、操舵ばねトルクが運転者の操舵操作を阻害する虞を低減し、オーバーライド操舵の操作性を向上させることができる。 On the other hand, when the corrected steering angle θ is larger than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp indicates that the driving support device is operating when the driving support device is operating and driving support control is being performed. It is calculated so that the size is smaller than when there is not. Therefore, the magnitude of the torque that brings the actual steering angle of the front wheels 20FL and 20FR closer to the target steering angle is reduced. Therefore, when the driver steers the actual steering angle of the front wheels 20FL and 20FR away from the target steering angle with a large operation amount, the possibility that the steering spring torque hinders the driver's steering operation is reduced. In addition, the operability of the override steering can be improved.
目標操舵ばねトルクの差ΔTp、即ち運転支援制御中であるときの目標操舵ばねトルクTpと運転支援制御中でないときの目標操舵ばねトルクTpとの差は、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcであるときには0である。更に、目標操舵ばねトルクの差ΔTpは、修正後の操舵角θの大きさと基準値θpcとの差の大きさが所定の操舵角の範囲θpc−Δθpc〜θpc+Δθpc内にて大きくなるにつれて漸次増大する。よって、修正後の操舵角θの大きさと基準値θpcとの差の大きさが基準値から所定の操舵角の範囲内にて大きくなるにつれて0から漸次増大する。従って、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcを越えて増減する場合に、目標操舵ばねトルク差ΔTpの大きさが急変することを防止することができる。 The difference between the target steering spring torque ΔTp, that is, the difference between the target steering spring torque Tp when the driving support control is being performed and the target steering spring torque Tp when the driving support control is not being performed is the magnitude of the corrected steering angle θ. It is 0 when it is the reference value θpc. Furthermore, the difference ΔTp in the target steering spring torque gradually increases as the difference between the corrected steering angle θ and the reference value θpc increases within a predetermined steering angle range θpc−Δθpc to θpc + Δθpc. . Therefore, as the magnitude of the difference between the corrected steering angle θ and the reference value θpc increases within a predetermined steering angle range from the reference value, it gradually increases from zero. Therefore, when the corrected steering angle θ increases or decreases beyond the reference value θpc, it is possible to prevent the target steering spring torque difference ΔTp from changing suddenly.
ここで、図5を参照して、運転支援制御が行われている場合には目標操舵ばねトルクTpが、運転支援制御が行われていないときの値から増減補正される比較例1及び2を、実施形態と比較して説明する。 Here, referring to FIG. 5, when driving support control is performed, Comparative Examples 1 and 2 in which the target steering spring torque Tp is corrected to increase or decrease from the value when the driving support control is not performed. This will be described in comparison with the embodiment.
図5において、比較例1の目標操舵ばねトルクTpが一点鎖線にて示されている。比較例1においては、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpc未満である場合には、1よりも大きい定数である第一の補正係数が目標操舵ばねトルクTpに乗算されることにより、目標操舵ばねトルクTpが増大補正される。更に、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、1よりも小さい正の定数である第二の補正係数が目標操舵ばねトルクTpに乗算されることにより、目標操舵ばねトルクTpが低減補正される。 In FIG. 5, the target steering spring torque Tp of Comparative Example 1 is indicated by a one-dot chain line. In Comparative Example 1, when the magnitude of the corrected steering angle θ is less than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp is multiplied by the first correction coefficient that is a constant larger than 1. The target steering spring torque Tp is corrected to increase. Further, when the corrected steering angle θ is larger than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp is multiplied by the second correction coefficient, which is a positive constant smaller than 1, so that the target steering spring torque Tp is multiplied. The steering spring torque Tp is corrected to be reduced.
図5において、比較例2の目標操舵ばねトルクTpが二点鎖線にて示されている。比較例2においては、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpc未満である場合には、第一の補正量(正の定数)が目標操舵ばねトルクTpに加算されることにより、目標操舵ばねトルクTpが増大補正される。更に、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、目標操舵ばねトルクTpから第二の補正量(正の定数)が減算されることにより、目標操舵ばねトルクTpが低減補正される。 In FIG. 5, the target steering spring torque Tp of Comparative Example 2 is indicated by a two-dot chain line. In Comparative Example 2, when the magnitude of the corrected steering angle θ is less than the reference value θpc, the first correction amount (positive constant) is added to the target steering spring torque Tp, so that the target The steering spring torque Tp is corrected to increase. Further, when the corrected steering angle θ is larger than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp is obtained by subtracting the second correction amount (positive constant) from the target steering spring torque Tp. Is reduced and corrected.
図5に示されているように、比較例1及び2の場合にも、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpc未満である場合には、運転支援制御が行われているときには運転支援制御が行われていないときに比して目標操舵ばねトルクTpの大きさを大きくすることができる。逆に、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときには運転支援制御が行われていないときに比して目標操舵ばねトルクTpの大きさを小さくすることができる。 As shown in FIG. 5, also in Comparative Examples 1 and 2, when the corrected steering angle θ is less than the reference value θpc, driving is performed when driving support control is being performed. The magnitude of the target steering spring torque Tp can be increased compared to when the assist control is not performed. Conversely, when the corrected steering angle θ is larger than the reference value θpc, the target steering spring torque Tp is greater when the driving support control is being performed than when the driving support control is not being performed. Can be reduced in size.
しかし、比較例1及び2の何れの場合にも、それぞれ補正係数及び補正量は定数である。よって、図5において一点鎖線及び二点鎖線にて示されているように、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcを越えて増減する場合に、目標操舵ばねトルクTpの大きさが急変することが避けられない。 However, in both cases of Comparative Examples 1 and 2, the correction coefficient and the correction amount are constants, respectively. Therefore, as shown by the one-dot chain line and the two-dot chain line in FIG. 5, when the magnitude of the corrected steering angle θ increases or decreases beyond the reference value θpc, the magnitude of the target steering spring torque Tp is A sudden change is inevitable.
これに対し、実施形態によれば、図5において実線にて示されているように、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcを越えて増減する場合にも、目標操舵ばねトルクTpの大きさが急変することを効果的に防止することができる。 On the other hand, according to the embodiment, as shown by a solid line in FIG. 5, even when the corrected steering angle θ increases or decreases beyond the reference value θpc, the target steering spring torque Tp It is possible to effectively prevent a sudden change in the size of.
また、操舵角θの時間微分値又は修正後の操舵角θの時間微分値である操舵角速度θdの大きさが基準値θdc未満である場合には、目標操舵減衰トルクTdは、運転支援装置が作動し運転支援制御中であるときには運転支援制御中でないときに比して、大きさが小さくなるように演算される。よって、運転支援制御中であるときにも、目標操舵減衰トルクTdの大きさが小さくされない場合に比して、操舵角θを目標操舵角θtに近づけることに対する抗力トルクの大きさを小さくすることができる。従って、運転支援制御中であるときにおける前輪20FL及び20FRの目標舵角への追従性を向上させることができる。 In addition, when the magnitude of the steering angular velocity θd, which is the time differential value of the steering angle θ or the time differential value of the corrected steering angle θ, is less than the reference value θdc, the target steering damping torque Td is calculated by the driving support device. When it is operating and driving support control is being performed, the size is calculated to be smaller than when driving support control is not being performed. Therefore, even during the driving support control, the magnitude of the drag torque against bringing the steering angle θ closer to the target steering angle θt is smaller than when the magnitude of the target steering damping torque Td is not reduced. Can do. Accordingly, it is possible to improve the followability of the front wheels 20FL and 20FR to the target rudder angle during the driving support control.
逆に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、目標操舵減衰トルクTdは、運転支援装置が作動し運転支援制御中であるときには運転支援装置が作動していないときに比して、大きさが大きくなるように演算される。よって、前輪20FL及び20FRの実際の舵角を変化させることに対する抗力トルクの大きさが増大される。従って、運転者が前輪20FL及び20FRの実際の舵角を変化させるべく大きさが大きい操舵速度にて操舵する場合に、操舵減衰トルクの大きさが大きくなり、オーバーライド操舵の安定性を向上させることができる。 On the other hand, when the magnitude of the steering angular velocity θd is larger than the reference value θdc, the target steering damping torque Td is set when the driving support device is not operating when the driving support device is operating and driving support control is being performed. In comparison, the calculation is performed to increase the size. Therefore, the magnitude of the drag torque against changing the actual steering angle of the front wheels 20FL and 20FR is increased. Accordingly, when the driver steers at a steering speed having a large magnitude so as to change the actual steering angle of the front wheels 20FL and 20FR, the magnitude of the steering damping torque becomes large, and the stability of the override steering is improved. Can do.
目標操舵減衰トルクの差ΔTd、即ち運転支援制御中であるときの目標操舵減衰トルクTdと運転支援制御中でないときの目標操舵減衰トルクTdとの差は、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcであるときには0である。更に、目標操舵減衰トルクの差ΔTdは、操舵角速度θdの大きさと基準値θdcとの差の大きさが所定の操舵角速度の範囲θdc−Δθdc〜θdc+Δθdc内にて大きくなるにつれて漸次増大する。よって、操舵角速度θdの大きさと基準値θdcとの差の大きさが基準値θdcから所定の操舵角速度の範囲内にて大きくなるにつれて0から漸次増大する。従って、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcを越えて増減する場合に、目標操舵減衰トルクの差ΔTdの大きさが急変することを防止することができる。 The difference between the target steering damping torque ΔTd, that is, the difference between the target steering damping torque Td when the driving support control is being performed and the target steering damping torque Td when the driving support control is not being performed is that the magnitude of the steering angular velocity θd is the reference value θdc. When it is, it is 0. Further, the difference ΔTd in the target steering damping torque gradually increases as the difference between the steering angular velocity θd and the reference value θdc increases within a predetermined steering angular velocity range θdc−Δθdc to θdc + Δθdc. Therefore, as the magnitude of the difference between the steering angular velocity θd and the reference value θdc increases within the predetermined steering angular velocity from the reference value θdc, it gradually increases from zero. Therefore, when the magnitude of the steering angular velocity θd increases or decreases beyond the reference value θdc, it is possible to prevent the magnitude of the difference ΔTd in the target steering damping torque from changing suddenly.
ここで、図7を参照して、運転支援制御が行われている場合には目標操舵減衰トルクTdが、運転支援制御が行われていないときの値から増減補正される比較例1及び2を、実施形態と比較して説明する。 Here, referring to FIG. 7, when driving support control is performed, Comparative Examples 1 and 2 in which the target steering damping torque Td is corrected to increase or decrease from the value when the driving support control is not performed. This will be described in comparison with the embodiment.
図7において、比較例1の目標操舵減衰トルクTdが一点鎖線にて示されている。比較例1においては、操舵角速度θdの大きさが基準値θdpc未満である場合には、1よりも小さい正の定数である第一の補正係数が目標操舵減衰トルクTdに乗算されることにより、目標操舵減衰トルクTdが低減補正される。更に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、1よりも大きい定数である第二の補正係数が目標操舵減衰トルクTdに乗算されることにより、目標操舵減衰トルクTdが増大補正される。 In FIG. 7, the target steering damping torque Td of Comparative Example 1 is indicated by a one-dot chain line. In Comparative Example 1, when the magnitude of the steering angular velocity θd is less than the reference value θdpc, the target steering damping torque Td is multiplied by a first correction coefficient that is a positive constant smaller than 1, The target steering damping torque Td is corrected for reduction. Furthermore, when the magnitude of the steering angular velocity θd is larger than the reference value θdc, the target steering damping torque Td is obtained by multiplying the target steering damping torque Td by a second correction coefficient that is a constant larger than 1. Increase correction.
図7において、比較例2の目標操舵減衰トルクTdが二点鎖線にて示されている。比較例2においては、操舵角速度θdの大きさが基準値θdc未満である場合には、目標操舵減衰トルクTdから第一の補正量(正の定数)が減算されることにより、目標操舵減衰トルクTdが低減補正される。更に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、第二の補正量(正の定数)が目標操舵減衰トルクTdに加算されることにより、目標操舵減衰トルクTdが増大補正される。 In FIG. 7, the target steering damping torque Td of Comparative Example 2 is indicated by a two-dot chain line. In Comparative Example 2, when the magnitude of the steering angular velocity θd is less than the reference value θdc, the target steering damping torque is obtained by subtracting the first correction amount (positive constant) from the target steering damping torque Td. Td is corrected for reduction. Further, when the steering angular velocity θd is larger than the reference value θdc, the second correction amount (positive constant) is added to the target steering damping torque Td, whereby the target steering damping torque Td is corrected to increase. Is done.
図7に示されているように、比較例1及び2の場合にも、操舵角速度θdの大きさが基準値θdc未満である場合には、運転支援制御が行われているときには運転支援制御が行われていないときに比して目標操舵減衰トルクTdの大きさを小さくすることができる。逆に、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときには運転支援制御が行われていないときに比して目標操舵減衰トルクTdの大きさを大きくすることができる。 As shown in FIG. 7, also in Comparative Examples 1 and 2, when the magnitude of the steering angular velocity θd is less than the reference value θdc, the driving support control is performed when the driving support control is being performed. The magnitude of the target steering damping torque Td can be made smaller than when it is not performed. On the contrary, when the steering angular velocity θd is larger than the reference value θdc, the target steering damping torque Td is larger when the driving support control is being performed than when the driving support control is not being performed. Can be increased.
しかし、比較例1及び2の何れの場合にも、それぞれ補正係数及び補正量は定数である。よって、図7において一点鎖線及び二点鎖線にて示されているように、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcを越えて増減する場合に、目標操舵減衰トルクTdの大きさが急変することが避けられない。 However, in both cases of Comparative Examples 1 and 2, the correction coefficient and the correction amount are constants, respectively. Therefore, as shown by the one-dot chain line and the two-dot chain line in FIG. 7, when the magnitude of the steering angular velocity θd increases or decreases beyond the reference value θdc, the magnitude of the target steering damping torque Td changes suddenly. Is inevitable.
これに対し、実施形態によれば、図7において実線にて示されているように、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcを越えて増減する場合にも、目標操舵減衰トルクTdの大きさが急変することを効果的に防止することができる。 On the other hand, according to the embodiment, as shown by a solid line in FIG. 7, even when the magnitude of the steering angular velocity θd increases or decreases beyond the reference value θdc, the magnitude of the target steering damping torque Td. Can be effectively prevented from changing suddenly.
以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. Will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述の実施形態においては、図4及び図5に示されているように、操舵角θの大きさが基準値θpcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpの大きさよりも小さい。しかし、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpの大きさと同一であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, when the steering angle θ is larger than the reference value θpc, the target when the driving support control is performed is shown. The magnitude of the steering spring torque Tp is smaller than the magnitude of the target steering spring torque Tp when the driving support control is not performed. However, the magnitude of the target steering spring torque Tp when the driving assistance control is being performed may be the same as the magnitude of the target steering spring torque Tp when the driving assistance control is not being carried out.
同様に、上述の実施形態においては、図6及び図7に示されているように、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcよりも大きい場合には、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdの大きさよりも大きい。しかし、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdの大きさは、運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdの大きさと同一であってもよい。 Similarly, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, when the magnitude of the steering angular velocity θd is larger than the reference value θdc, the driving assistance control is performed. The magnitude of the target steering damping torque Td is larger than the magnitude of the target steering damping torque Td when the driving support control is not performed. However, the magnitude of the target steering damping torque Td when the driving assistance control is being performed may be the same as the magnitude of the target steering damping torque Td when the driving assistance control is not being conducted.
また、上述の実施形態においては、運転支援制御が行われているときの目標操舵ばねトルクTpと運転支援制御が行われていないときの目標操舵ばねトルクTpとの差ΔTpは、修正後の操舵角θの大きさが基準値θpcであるときに0である。しかし、図10に示されているように、目標操舵ばねトルクの差ΔTpは、修正後の操舵角θの大きさが第一の基準値θpc1(正の定数)から第二の基準値θpc2(θpc1よりも大きい正の定数)までの範囲内にあるときに0であるよう、修正されてもよい。 In the above-described embodiment, the difference ΔTp between the target steering spring torque Tp when the driving support control is performed and the target steering spring torque Tp when the driving support control is not performed is the corrected steering. It is 0 when the magnitude of the angle θ is the reference value θpc. However, as shown in FIG. 10, the difference ΔTp in the target steering spring torque is such that the magnitude of the corrected steering angle θ is changed from the first reference value θpc1 (positive constant) to the second reference value θpc2 (positive constant). It may be modified to be 0 when it is within a range up to a positive constant larger than θpc1.
同様に、上述の実施形態においては、運転支援制御が行われているときの目標操舵減衰トルクTdと運転支援制御が行われていないときの目標操舵減衰トルクTdとの差ΔTdは、操舵角速度θdの大きさが基準値θdcであるときに0である。しかし、図11に示されているように、目標操舵減衰トルクの差ΔTdは、操舵角速度θdの大きさが第三の基準値θdc1(正の定数)から第四の基準値θdc2(θdc1よりも大きい正の定数)までの範囲内にあるときに0であるよう、修正されてもよい。 Similarly, in the above-described embodiment, the difference ΔTd between the target steering damping torque Td when the driving assistance control is performed and the target steering damping torque Td when the driving assistance control is not performed is the steering angular velocity θd. Is 0 when the magnitude of is the reference value θdc. However, as shown in FIG. 11, the difference ΔTd in the target steering damping torque indicates that the magnitude of the steering angular velocity θd is larger than the third reference value θdc1 (positive constant) to the fourth reference value θdc2 (θdc1). It may be modified to be 0 when in the range up to (a large positive constant).
また、実施形態においては、操舵角θと目標操舵ばねトルクTpとの関係及び操舵角速度θdと目標操舵減衰トルクTdとの関係は、車速Vなどの車両18の走行状況に関係なく一定である。しかし、これらの関係の少なくとも一方は車両18の走行状況に応じて可変設定されてもよい。また、基準値θpc及びθdcは一定であるが、これらの基準値の少なくとも一方は、例えば車速Vなどの車両18の走行状況に応じて可変設定されてもよい。
In the embodiment, the relationship between the steering angle θ and the target steering spring torque Tp and the relationship between the steering angular velocity θd and the target steering damping torque Td are constant regardless of the traveling state of the
また、実施形態においては、目標操舵反力に対応する目標操舵反力トルクは、目標操舵ばね力に対応する目標操舵ばねトルクTp及び目標操舵減衰力に対応する目標操舵減衰トルクTdである。しかし、目標操舵反力トルクは、目標操舵ばね力に対応する目標操舵ばねトルクTpを含んでいなくてもよく、逆に目標操舵ばねトルクTp及び目標操舵減衰トルクTdに加えて、目標操舵摩擦力に対応する目標操舵摩擦トルクを含んでいてもよい。 In the embodiment, the target steering reaction torque corresponding to the target steering reaction force is the target steering spring torque Tp corresponding to the target steering spring force and the target steering damping torque Td corresponding to the target steering damping force. However, the target steering reaction torque may not include the target steering spring torque Tp corresponding to the target steering spring force. Conversely, in addition to the target steering spring torque Tp and the target steering damping torque Td, the target steering friction torque A target steering friction torque corresponding to the force may be included.
また、上述の施形態においては、操舵装置にはステアリングホイール22の側のステアリングシャフトに対し、ピニオンシャフト34の側のステアリングシャフトを相対回転させる操舵伝達比可変装置は設けられていない。しかし、本発明の操舵反力制御装置は、操舵装置に操舵伝達比可変装置が設けられた車両に適用されてよい。その場合には、運転支援制御装置16により運転支援制御の目標値としてピニオンシャフト34の目標角度θptが演算されてよい。更に、操舵伝達比可変装置によるテアリングホイール22の側のステアリングシャフトに対するピニオンシャフト34の側のステアリングシャフトの相対回転角度をΔθrとして、目標操舵角θtはθpt−Δθrとして演算されてよい。
In the above-described embodiment, the steering device is not provided with a steering transmission ratio variable device that rotates the steering shaft on the
更に、上述の施形態においては、「操舵指標値」は、操舵角θであるが、電動パワーステアリング装置の電動機の回転角度、転舵輪の転舵角度、車両のヨーレート、車両の横加速度、操舵装置がラックアンドピニオン式の装置である場合には、ピニオンシャフトの回転角度又はラックバーのストロークの何れかであつてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the “steering index value” is the steering angle θ, but the rotation angle of the electric motor of the electric power steering device, the turning angle of the steered wheels, the yaw rate of the vehicle, the lateral acceleration of the vehicle, the steering When the apparatus is a rack and pinion type apparatus, either the rotation angle of the pinion shaft or the stroke of the rack bar may be used.
10…操舵反力制御装置、12…電動パワーステアリング(EPS)装置、14…EPS制御装置、16…運転支援制御装置、18…車両、20FL〜20RR…車輪、50…操舵角センサ、52…トルクセンサ、54…車速センサ、60…CCDカメラ、62…選択スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御装置は、前記一方の操舵指標値の時間微分値の大きさが基準値未満である場合には、前記運転支援装置が作動しているときには前記運転支援装置が作動していないときに比して、大きさが小さくなるように前記目標操舵減衰力を演算する、車両の操舵反力制御装置。 Electric power steering device, control device for controlling the electric power steering device, and driving support for controlling the electric power steering device via the control device so that the turning angle of the steered wheels becomes a target turning angle And the control device acquires a steering index value indicating an actual steering operation amount of the driver, and includes a target steering damping force based on a time differential value of the steering index value. A steering reaction force control device for a vehicle that calculates a steering reaction force and controls the electric power steering device so that the steering reaction force becomes the target steering reaction force. The control device is operated by the driving support device. If not, the target steering damping force is calculated based on the time differential value of the steering index value. When the driving support device is operating, the time differential value of the steering index value and the previous In the steering reaction force control apparatus for a vehicle that calculates a target steering damping force based on the one of the time differential value of the steering index value after correction obtained by correcting by the target steering index value corresponding to the target steering angle,
When the magnitude of the time differential value of the one steering index value is less than a reference value, the control device is compared with when the driving support device is not operating when the driving support device is operating. Then, the vehicle steering reaction force control device that calculates the target steering damping force so as to reduce the size.
The vehicle steering reaction force control device according to claim 2, wherein the target steering damping force when the driving support device is operating and the target steering damping force when the driving support device is not operating. The difference is 0 when the magnitude of the time differential value of the one steering index value is the reference value, and the difference between the magnitude of the time differential value of the one steering index value and the reference value is Steering reaction force control device for a vehicle that gradually increases as it increases in a range of a predetermined value or less
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