JP2018030481A - 操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
モータ駆動部は、アシストトルク及び自動操舵トルクを発生させるモータ(6)をアシスト指令及び追従指令の加算値に基づいて駆動する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態の電動ステアリングシステム1は、図1に示すように、アシスト制御及び追従制御を実行するものである。ここでいうアシスト制御は、ドライバによる操舵をモータ6によってアシストする制御である。また、追従制御は、レーンキープ制御ともいい、走行レーンに設定された目標コースに沿った自動操舵をモータ6によって実現する。
以下では、ハンドル2から各タイヤ10に至る、ハンドル2の操舵力が伝達される機構全体を総称して、操舵系メカ100ともいう。
そして、その最終指令TLに応じた駆動電圧Vdをモータ6へ印加することにより、アシストトルク、及び自動操舵トルクを発生させる。
ここでいう減算器30は、目標角度θtに対するモータ回転角θの偏差を求める。特性決定器32は、減算器31で求めた偏差にPIDゲインを付与することで制御特性を決定づける。積分器33は、特性決定器32の出力である積分対象値TMを積分する。内部値演算部34は、介入係数αに従って、追従制御演算部30での演算に使用される内部値を変化させることによって、追従指令TCを変化させる。なお、特性決定器32と積分器33は、一般的なPID制御を表す数式を、離散化のために双一次変換し、その変換により得られた数式に基づく制御構造を実現する周知のものである。
まずS110で内部値演算部34は、減算器31の出力である変化対象値u及び介入検出部40の出力である介入係数αを読み込む。
S130で変化対象値uが許容範囲外である場合、S150で内部値演算部34は、変化対象値uが非負の値であるか否かを判断する。
S150で変化対象値uが負の値である場合、S170で内部値演算部34は、許容範囲の下限値である負のガード値−LMを出力yとして設定する。
<介入検出部>
介入検出部40による介入検出処理の流れを、図5を用いて説明する。なお、介入検出処理は、任意の周期で行われる。
S220で介入検出部40は、読み込んだ操舵トルクTs及びモータ角速度ωを掛け合わせることで操舵状態量Qsを算出する。ここで、操舵トルクTs及びモータ角速度ωは、いずれもハンドル2を右回転させた場合に正の極性の値を、左回転させた場合に負の極性の値となる。具体的には、操舵トルクTsは、Ts=0となるハンドル2の位置を中立位置として、中立位置から右回転させた場合に正の極性の値を、左回転させた場合に負の極性の値となる。中立位置は、タイヤがグリップしている通常走行時には、車両を直進させる位置が中立位置となり、オーバステアによるスピン発生時にはタイヤが横滑りしている方向が中立位置となる。また、操舵状態量Qsの算出においては、操舵トルクTs及びモータ角速度ωはそれぞれの絶対値が一定以上となる場合に、正の場合には1に負の場合には−1になるように変換されてから掛け合わせられる。すなわち、操舵状態量Qsは、−1から+1までの値をとる。
S230で介入検出部40は、モータ角速度ωの絶対値|ω|が角速度閾値aよりも大きいと判定した場合、S250で介入検出部40は、操舵状態量Qsが0以上であるか否かを判定する。
介入検出部40により操舵状態が切り戻しであると判定されると、S280で介入検出部40は、切り戻しに対応した変換マップにより、介入係数αを算出し、処理が終了する。
介入検出部40により操舵状態が手離しであると判定されると、S290で介入検出部40は、手離しに対応した変換マップにより、介入係数αを算出し、処理が終了する。
なお、S210、S220、S230、S250及びS270の処理が状態判定部による処理に相当し、S240、S260、S280及びS290の処理が介入算出部による処理に相当する。
以上説明したように、介入検出部40、操舵状態に応じて変換マップを切り替えることで、操舵状態に応じた介入係数αを算出する。このような構成によれば、操舵トルクTs及びモータ角速度ωを検出することで切り込みや切り戻しといったドライバの操舵状態を区別することができ、当該操舵状態に応じて、車両の制御の切替を行うことで、ドライバに対して違和感のない操舵感覚をドライバに与えることができる。
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
次に、第2実施形態の介入検出部40aが、図5に示す第1実施形態の介入検出処理に代えて実行する第2実施形態の介入検出処理について、図14のフローチャートを用いて説明する。なお、図14におけるS310、S320及びS330の処理は、図5におけるS210、S240、S220の処理と同様であるため、説明を一部簡略化している。
S320で、介入検出部40aは読み込んだ操舵トルクTsと、あらかじめ決められた単一の変換マップに基づいて、介入係数基礎量αbを求める。なお、S320で使用される変換マップは、第1実施形態においてS240で使用される変換マップと同様である。
[2−3.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (7)
- 車両に備えられたハンドルに対する操舵によって生じる操舵トルクの検出値である検出トルクに応じて操舵負荷を軽減するアシストトルクを発生させるためのアシスト指令を生成するように構成されたアシスト制御演算部(20)と、
操舵に関わる物理量の目標値を取得し、当該目標値に前記物理量の検出値を追従させる自動操舵トルクを発生させるための追従指令を生成するように構成された追従制御演算部(30)と、
前記アシストトルク及び前記自動操舵トルクを発生させるモータ(6)を前記アシスト指令及び前記追従指令の加算値に基づいて駆動するように構成されたモータ駆動部(60)と
前記検出トルク及び前記モータの角速度の検出値である検出角速度から、ドライバによる操舵の状態である操舵状態が切り込みの状態にあるか、切り戻しの状態にあるかを少なくとも判定するように構成された状態判定部(40、S210、S220、S230、S250、S270)と、
前記追従制御演算部による制御へのドライバからの介入又は前記アシスト制御演算部による制御への前記目標値の生成に関わるシステムからの介入の度合いを、前記状態判定部での判定結果に従って、変化させるように構成された介入算出部(40、S240、S260、S280、S290)と、
前記介入算出部で導き出される介入の度合いに応じて前記自動操舵トルクに対する前記アシストトルクの比率が変化するように、前記アシスト制御演算部及び前記追従制御演算部のうち少なくとも一方で使用される内部値を変化するように構成された内部値演算部(34)と、
を備える操舵制御装置。 - 請求項1に記載の操舵制御装置であって、
前記状態判定部は、前記検出トルクがあらかじめ決められた値であるトルク閾値未満である場合には、前記操舵状態は手離しであると判定する、操舵制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の操舵制御装置であって、
前記状態判定部は、前記検出角速度の大きさがあらかじめ決められた値である角速度閾値未満である場合には、前記検出トルクの値にかかわらず、前記操舵状態は保舵であると判定する、操舵制御装置。 - 請求項1に記載の操舵制御装置であって、
前記介入算出部は、前記介入の度合いを、前記検出トルクから前記介入の度合いへの変換特性を定義した変換情報を用いて導出し、かつ、前記変換情報を変更させるように構成された、操舵制御装置。 - 請求項4に記載の操舵制御装置であって、
前記介入算出部は、前記変換情報として、前記変換特性の異なる複数の変換マップを備え、前記状態判定部での判定結果に従って、前記介入の度合いの算出に用いる前記変換マップを切り替えることで、前記変換特性を変化させる操舵制御装置。 - 請求項4に記載の操舵制御装置であって、
前記介入算出部は、前記変換情報を用いて導出された介入の度合いに、前記状態判定部での判定結果に応じて設定される調整ゲインを乗じることで、前記変換特性を変化させる、操舵制御装置。 - 請求項6に記載の操舵制御装置であって、
ドライバによる操舵の状態が前記切り込みであると判定された場合に、前記調整ゲインを減少させる、操舵制御装置。
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