JP2018127146A - Steering assist device for vehicle - Google Patents

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JP2018127146A JP2017022509A JP2017022509A JP2018127146A JP 2018127146 A JP2018127146 A JP 2018127146A JP 2017022509 A JP2017022509 A JP 2017022509A JP 2017022509 A JP2017022509 A JP 2017022509A JP 2018127146 A JP2018127146 A JP 2018127146A
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千葉 貴史
Takashi Chiba
貴史 千葉
真之 細川
Masayuki Hosokawa
真之 細川
恵太郎 仁木
Keitaro Niki
恵太郎 仁木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a vehicle from deviating from its own lane due to deviation of a steering angle neutral point.SOLUTION: A drive assist ECU 10 calculates a target steering angle θ* by adding a feed forward control term θFF, a feedback control term θFB, and an integral control term θI. The integral control term θI is an arithmetic term that is the integral of a lateral deviation Dy. A gain setting part 23a sets a lateral deviation integral control gain K4 at K4high in a preliminary-set specific period right after the start of LTA control. During the specific period, an own vehicle may deviate from its own lane due to deviation of a steering angle neutral point. The gain setting part 23a sets the lateral deviation integral control gain K4 at K4normal (<K4high) after a lapse of the specific period.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両が目標走行ラインに沿って走行するようにドライバーの操舵操作を支援する車両の操舵支援装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering assist device that supports a driver's steering operation so that the vehicle travels along a target travel line.

従来から、特許文献1に提案されているように、車両が目標走行ラインに沿って走行するようにドライバーの操舵操作を支援する車両の操舵支援装置が知られている。この操舵支援装置では、ヨーレートセンサの検出値を使ってステアリング機構の舵角中立点を学習し、学習した舵角中立点を基準として操舵角を制御することにより、車両を目標走行ラインに沿って走行させる。これにより、ドライバーは、操舵操作の支援を受けることができる。こうした、制御を操舵支援制御と呼ぶ。   2. Description of the Related Art Conventionally, as proposed in Patent Document 1, a vehicle steering assist device that assists a driver's steering operation so that the vehicle travels along a target travel line is known. In this steering assist device, the steering angle neutral point of the steering mechanism is learned using the detected value of the yaw rate sensor, and the steering angle is controlled with reference to the learned steering angle neutral point, so that the vehicle is moved along the target travel line. Let it run. As a result, the driver can receive assistance for the steering operation. Such control is called steering assist control.

特開2010−120504号公報JP 2010-120504 A

操舵支援制御を精度よく実施するためには、舵角中立点が正確に求められる必要がある。しかしながら、ヨーレートセンサは、自身の温度変化により検出値が変化する。図4は、ヨーレートセンサの検出特性を表す。横軸は時間であり、実線がヨーレートセンサの検出値、破線がヨーレートセンサの温度を表す。例えば、車両の起動(イグニッションスイッチのオン)直後においては、エアコンの作動開始等によってヨーレートセンサの温度は上昇するため、ヨーレートセンサの検出特性が変化する。   In order to perform the steering assist control with high accuracy, it is necessary to accurately obtain the steering angle neutral point. However, the detection value of the yaw rate sensor changes due to its own temperature change. FIG. 4 shows detection characteristics of the yaw rate sensor. The horizontal axis represents time, the solid line represents the detection value of the yaw rate sensor, and the broken line represents the temperature of the yaw rate sensor. For example, immediately after the vehicle is started (ignition switch is turned on), the temperature of the yaw rate sensor rises due to the start of operation of the air conditioner, etc., so that the detection characteristics of the yaw rate sensor change.

舵角中立点は、車両が直進走行するときの舵角である。従って、ヨーレートセンサの検出値が正確であれば、その検出値を用いて車両の直進走行を推定することができるため、舵角中立点についても要求精度を満足することができる。しかし、ヨーレートセンサの温度が安定する前においては、ヨーレートセンサの検出値が正確ではないため、その検出値を用いて車両の直進走行を推定して舵角中立点を求めた場合には、その舵角中立点は正確ではない。   The steering angle neutral point is a steering angle when the vehicle travels straight. Therefore, if the detected value of the yaw rate sensor is accurate, it is possible to estimate straight traveling of the vehicle using the detected value, so that the required accuracy can be satisfied for the steering angle neutral point. However, before the temperature of the yaw rate sensor stabilizes, the detected value of the yaw rate sensor is not accurate, so if the detected value is used to estimate the vehicle's straight travel and find the steering angle neutral point, The rudder angle neutral point is not accurate.

一般に、舵角中立点は、イグニッションスイッチがオンしている期間中に学習されて記憶される。そして、次の車両の起動時に、直前回に記憶した舵角中立点が読み込まれ、その読み込まれた舵角中立点を基準として操舵角が演算される。   Generally, the steering angle neutral point is learned and stored during a period in which the ignition switch is on. Then, at the time of starting the next vehicle, the steering angle neutral point stored immediately before is read, and the steering angle is calculated on the basis of the read steering angle neutral point.

例えば、寒冷地に駐車されている車両においては、ヨーレートセンサが冷え切っている。こうした状況から、イグニッションスイッチがオンすると、エアコン等の作動によってヨーレートセンサの温度は上昇する。しかし、ヨーレートセンサの温度が安定する前に、イグニッションスイッチがオフし、その間に、舵角中立点の学習値が記憶された場合には、学習された舵角中立点は正しい値からずれてしまう。この結果、次回のイグニッションスイッチがオンしたときに正しくない舵角中立点が読み込まれてしまう。   For example, in a vehicle parked in a cold region, the yaw rate sensor is cold. Under these circumstances, when the ignition switch is turned on, the temperature of the yaw rate sensor rises due to the operation of the air conditioner or the like. However, if the ignition switch is turned off before the temperature of the yaw rate sensor is stabilized and the learned value of the steering angle neutral point is stored during that time, the learned steering angle neutral point will deviate from the correct value. . As a result, an incorrect steering angle neutral point is read when the next ignition switch is turned on.

操舵支援制御を実施する場合、例えば、目標走行ラインの形状から設定されるフィードフォワード制御項と、自車両を目標走行ラインに沿って走行させるための目標値に対する実際に制御された状態値の偏差に応じて設定されるフィードバック制御項と、フィードバック制御項の値を積分して設定される積分制御項とを含んだ演算式によって目標舵角を演算するとよい。この場合、フィードバック制御項は、フィードフォワード制御項では自車両を目標走行ラインに沿わせることができなかったずれ量をゼロにするように働き、積分制御項は、フィードバック制御項では吸収できなかった定常偏差(各種のセンサの検出誤差によって発生する定常偏差)を吸収するように働く。   When steering assist control is performed, for example, a feedforward control term set from the shape of the target travel line and a deviation of the actually controlled state value from the target value for causing the host vehicle to travel along the target travel line The target rudder angle may be calculated by an arithmetic expression including a feedback control term set in accordance with the value and an integral control term set by integrating the value of the feedback control term. In this case, the feedback control term works so as to make the deviation amount that the vehicle could not follow the target travel line in the feedforward control term zero, and the integral control term could not be absorbed by the feedback control term. It works to absorb steady-state deviations (steady-state deviations generated by detection errors of various sensors).

積分制御項は、時間をかけて徐々に定常偏差を吸収するように用いられる。このため、積分制御項の制御ゲインは小さめの値に設定されている。従って、操舵支援制御の開始直後においては、積分制御項が有効に機能しない。   The integral control term is used to gradually absorb the steady-state deviation over time. For this reason, the control gain of the integral control term is set to a small value. Therefore, immediately after the start of the steering assist control, the integral control term does not function effectively.

このため、学習された舵角中立点がずれている場合には、操舵支援制御の開始直後に車両が車線から逸脱してしまうおそれがある。   For this reason, when the learned steering angle neutral point is deviated, the vehicle may deviate from the lane immediately after the start of the steering assist control.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、舵角中立点のずれに起因して車両が車線から逸脱してしまうことを抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress the vehicle from deviating from the lane due to the deviation of the steering angle neutral point.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
温度に応じて検出特性が変化するヨーレートセンサ(60)の検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点(θ0)を学習する中立点学習手段(50)と、
前記中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得し、取得した前記舵角中立点を基準とした舵角(θh)を検出する舵角検出手段(71)と、
自車両が目標走行ライン(Ld)に沿って走行するための目標舵角(θ*)を演算するとともに、前記舵角(θh)が前記目標舵角(θ*)に追従するように前記ステアリング機構に操舵トルクを付与する制御である操舵支援制御を実施する操舵支援制御手段(10,72,73)と
を備えた操舵支援装置において、
前記操舵支援制御手段は、
前記目標走行ラインの形状に応じて設定されるフィードフォワード制御項(θFF)と、前記目標走行ラインに対する自車両の道路幅方向のずれ量である横偏差に応じて設定される横偏差フィードバック制御成分(θFBd)を含み自車両を前記目標走行ラインに沿って走行させるための目標値に対する実際に制御された状態値の偏差に応じて設定されるフィードバック制御項(θFB)と、前記横偏差を積分して設定される積分制御項(θI)と、を含んだ演算式により前記目標舵角を演算する目標舵角演算手段(21,22,23b,24)と、
前記学習された舵角中立点のずれによって自車両が車線から逸脱するおそれがある前記操舵支援制御の開始直後の予め設定した特定期間においては、前記特定期間が経過した後に比べて、前記積分制御項の制御ゲインを高い値に設定する制御ゲイン可変手段(23a,S11〜S14)と
を備えたことにある。
In order to achieve the above object, the features of the present invention are:
Neutral point learning means (50) for learning the steering angle neutral point (θ0) of the steering mechanism using the detected value of the yaw rate sensor (60) whose detection characteristics change according to temperature;
Rudder angle detecting means (71) for obtaining a rudder angle neutral point learned by the neutral point learning means, and detecting a rudder angle (θh) based on the obtained rudder angle neutral point;
The target steering angle (θ *) for the host vehicle to travel along the target travel line (Ld) is calculated, and the steering angle (θh) follows the target steering angle (θ *). In a steering assist device comprising steering assist control means (10, 72, 73) for performing steering assist control, which is control for applying steering torque to the mechanism,
The steering assist control means includes
A feedforward control term (θFF) that is set according to the shape of the target travel line and a lateral deviation feedback control component that is set according to a lateral deviation that is a deviation amount in the road width direction of the host vehicle with respect to the target travel line Integrates the lateral deviation and the feedback control term (θFB) set according to the deviation of the actually controlled state value from the target value for driving the vehicle along the target travel line including (θFBd) A target rudder angle calculating means (21, 22, 23b, 24) for calculating the target rudder angle by an arithmetic expression including an integral control term (θI) set as
In the predetermined specific period immediately after the start of the steering assist control in which the own vehicle may deviate from the lane due to the learned deviation of the steering angle neutral point, the integral control is performed compared to after the specific period has elapsed. And a control gain variable means (23a, S11 to S14) for setting the control gain of the term to a high value.

本発明の操舵支援装置においては、中立点学習手段が、温度に応じて検出特性が変化するヨーレートセンサの検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点を学習する。この場合、中立点学習手段は、少なくともヨーレートセンサの検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点を学習すればよい。例えば、中立点学習手段は、ヨーレートセンサの検出値に基づいて、自車両が直進走行していると推定できる状況においてステアリング機構の舵角を舵角中立点に設定する。   In the steering assist device of the present invention, the neutral point learning means learns the steering angle neutral point of the steering mechanism using the detected value of the yaw rate sensor whose detection characteristic changes according to the temperature. In this case, the neutral point learning means may learn the steering angle neutral point of the steering mechanism using at least the detection value of the yaw rate sensor. For example, the neutral point learning means sets the steering angle of the steering mechanism to the steering angle neutral point in a situation where it can be estimated that the host vehicle is traveling straight, based on the detection value of the yaw rate sensor.

舵角検出手段は、中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得し、取得した舵角中立点を基準とした舵角を検出する。例えば、舵角検出手段は、車両の起動時に、中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得する。操舵支援制御手段は、自車両が目標走行ラインに沿って走行するための目標舵角を演算するとともに、舵角が目標舵角に追従するようにステアリング機構に操舵トルクを付与する制御である操舵支援制御を実施する。   The rudder angle detection means acquires the rudder angle neutral point learned by the neutral point learning means, and detects the rudder angle based on the obtained rudder angle neutral point. For example, the rudder angle detection means acquires the rudder angle neutral point learned by the neutral point learning means when the vehicle is started. The steering assist control means calculates the target rudder angle for the host vehicle to travel along the target travel line, and applies steering torque to the steering mechanism so that the rudder angle follows the target rudder angle. Implement support control.

ヨーレートセンサは、自身の温度に応じて検出特性が変化する。このため、ヨーレートセンサの温度が安定していない期間において学習された舵角中立点は、真の値からずれているおそれがある。   The detection characteristic of the yaw rate sensor changes according to its own temperature. For this reason, the steering angle neutral point learned during the period when the temperature of the yaw rate sensor is not stable may deviate from the true value.

そこで、操舵支援制御手段は、目標舵角演算手段と制御ゲイン可変手段とを備えている。   Therefore, the steering assist control means includes target steering angle calculation means and control gain variable means.

目標舵角演算手段は、目標走行ラインの形状(例えば、曲率)に応じて設定されるフィードフォワード制御項と、目標走行ラインに対する自車両の道路幅方向のずれ量である横偏差に応じて設定される横偏差フィードバック制御成分を含み自車両を目標走行ラインに沿って走行させるための目標値に対する実際に制御された状態値の偏差に応じて設定されるフィードバック制御項と、横偏差を積分して設定される積分制御項と、を含んだ演算式により目標舵角を演算する。   The target rudder angle calculation means is set according to a feedforward control term set according to the shape (for example, curvature) of the target travel line and a lateral deviation which is a deviation amount of the host vehicle with respect to the target travel line in the road width direction. Integrate the lateral deviation with the feedback control term set according to the deviation of the actually controlled state value from the target value for driving the vehicle along the target travel line. The target rudder angle is calculated by an arithmetic expression including an integral control term set in the above.

フィードバック制御項は、フィードフォワード制御項では自車両を目標走行ラインに沿わせることができなかったずれ量をゼロにするように働き、積分制御項は、フィードバック制御項では吸収できなかった定常偏差(各種のセンサの検出誤差によって発生する定常偏差)を吸収するように働く。   The feedback control term works so as to make the deviation amount that the vehicle could not follow the target travel line in the feedforward control term zero, and the integral control term is a steady deviation (which could not be absorbed in the feedback control term) It works so as to absorb the steady deviation generated by detection errors of various sensors.

積分制御項は、横風のような突発的な外乱によって車体の位置が変化した場合、その外乱がなくなったときに車両挙動が不安定にならないようにするために、時間をかけて定常偏差を吸収するように用いられる。このため、積分制御項における制御ゲインは、小さめに設定されることが望まれる。しかし、そのように制御ゲインを設定すると、操舵支援制御の開始直後においては、積分制御項が有効に機能しない。つまり、操舵支援制御の開始直後においては、積分制御項が十分に大きくなっていないため、定常偏差を吸収できない。このため、中立点学習手段によって学習された舵角中立点がずれている場合には、操舵支援制御の開始直後に車両が車線から逸脱するおそれがある。   The integral control term absorbs steady deviation over time to prevent the vehicle behavior from becoming unstable when the position of the vehicle changes due to sudden disturbance such as crosswind. Used to do. For this reason, it is desirable to set the control gain in the integral control term to be small. However, when the control gain is set in such a manner, the integral control term does not function effectively immediately after the start of the steering assist control. That is, immediately after the start of the steering assist control, the integral control term is not sufficiently large, so that the steady deviation cannot be absorbed. For this reason, when the steering angle neutral point learned by the neutral point learning means is deviated, the vehicle may deviate from the lane immediately after the start of the steering assist control.

そこで、制御ゲイン可変手段は、学習された舵角中立点のずれによって自車両が車線から逸脱するおそれがある操舵支援制御の開始直後の予め設定した特定期間においては、特定期間が経過した後に比べて、積分制御項の制御ゲインを高い値に設定する。   Therefore, the control gain varying means is configured such that the vehicle is likely to deviate from the lane due to the learned deviation of the steering angle neutral point. Set the control gain of the integral control term to a high value.

従って、操舵支援制御の開始直後においては、高い制御ゲインが設定された積分制御項を使って、定常偏差を早く吸収することができる。これにより、舵角中立点のずれに起因して車両が車線から逸脱してしまうことを抑制することができる。   Therefore, immediately after the start of the steering assist control, the steady deviation can be absorbed quickly by using the integral control term in which a high control gain is set. Thereby, it can suppress that a vehicle deviates from a lane due to the shift | offset | difference of a steering angle neutral point.

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。   In the above description, in order to assist the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the constituent elements of the invention corresponding to the embodiments in parentheses. It is not limited to the embodiment defined by.

本実施形態に係る車両の操舵支援装置の概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram of a steering assist device for a vehicle according to an embodiment. 左右白線LL,LR、目標走行ラインLd、および、カーブ半径Rを表す平面図である。4 is a plan view showing left and right white lines LL and LR, a target travel line Ld, and a curve radius R. FIG. 車線維持支援制御を実施する場合の車線情報である横偏差Dy、および、ヨー角θyを表す平面図である。It is a top view showing lateral deviation Dy which is lane information at the time of carrying out lane maintenance support control, and yaw angle thetay. ヨーレートセンサの温度特性を表すグラフである。It is a graph showing the temperature characteristic of a yaw rate sensor. ヨーレートセンサの誤差と舵角中立点のずれとの関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the error of a yaw rate sensor, and the shift | offset | difference of a steering angle neutral point. ゲイン設定ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a gain setting routine.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、実施形態の車両の操舵支援装置の概略システム構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a vehicle steering assist device according to an embodiment.

操舵支援装置1は、運転支援ECU10と、中立点学習ECU50と、電動パワーステアリングECU70とを備えている。以下、電動パワーステアリングECU70をEPS・ECU70(Electric Power Steering ECU)と呼ぶ。ECUは、Electric Control Unitの略である。各ECU10,50,70は、マイクロコンピュータを主要部として備えている。以下の説明において、「車両」とは、操舵支援装置1が搭載された車両(自車両)を表す。   The steering assist device 1 includes a driving assist ECU 10, a neutral point learning ECU 50, and an electric power steering ECU 70. Hereinafter, the electric power steering ECU 70 is referred to as an EPS / ECU 70 (Electric Power Steering ECU). ECU is an abbreviation for Electric Control Unit. Each ECU 10, 50, 70 has a microcomputer as a main part. In the following description, “vehicle” represents a vehicle (own vehicle) on which the steering assist device 1 is mounted.

中立点学習ECU50は、車両の旋回方向の安定性を確保するための車両安定制御(VSC)を実施するVSC・ECUであって、そのVSCの実行時に推定される車両の直進走行状態の判定結果を用いて舵角中立点を学習する機能を備えている。本実施形態においては、VSCは特徴ではなく、本発明を理解するうえでVSCを説明する必要もないため、VSC・ECUを中立点学習ECU50と呼び、以下、舵角中立点の学習に係る構成のみについて説明する。   The neutral point learning ECU 50 is a VSC • ECU that performs vehicle stability control (VSC) for ensuring the stability of the turning direction of the vehicle, and the determination result of the straight traveling state of the vehicle estimated when the VSC is executed. It has a function to learn the rudder angle neutral point using. In the present embodiment, the VSC is not a feature, and it is not necessary to explain the VSC in order to understand the present invention. Therefore, the VSC / ECU is referred to as a neutral point learning ECU 50. Only that will be described.

舵角中立点とは、車両が直進するときのステアリング機構の舵角を意味する。中立点学習ECU50は、ヨーレートセンサ60、車速センサ61、横加速度センサ62、および、ステアリングセンサ66と接続されている。ヨーレートセンサ60は、車両の旋回時に発生する重心軸周りのヨーレートγを表すヨーレート検出信号を出力する。車速センサ61は、車両の走行速度(車速Vと呼ぶ)を表す車速検出信号を出力する。車速Vは車輪速に基づいて検出されるため、車速センサ61に代えて車輪速センサを用いることもできる。尚、VSCの実施時においては、車両の横滑り状態を検出するために4輪の車輪速センサの車輪速検出信号が用いられる。横加速度センサ62は、車両の横方向(車幅方向)の加速度である横加速度Gyを表す横加速度検出信号を出力する。ステアリングセンサ66は、操舵ハンドルの舵角であるハンドル舵角θshを表すハンドル舵角検出信号を出力する。   The steering angle neutral point means the steering angle of the steering mechanism when the vehicle goes straight. The neutral point learning ECU 50 is connected to the yaw rate sensor 60, the vehicle speed sensor 61, the lateral acceleration sensor 62, and the steering sensor 66. The yaw rate sensor 60 outputs a yaw rate detection signal representing the yaw rate γ around the center of gravity axis generated when the vehicle turns. The vehicle speed sensor 61 outputs a vehicle speed detection signal that represents the travel speed of the vehicle (referred to as the vehicle speed V). Since the vehicle speed V is detected based on the wheel speed, a wheel speed sensor can be used instead of the vehicle speed sensor 61. When VSC is performed, a wheel speed detection signal of a four-wheel wheel speed sensor is used to detect the side slip state of the vehicle. The lateral acceleration sensor 62 outputs a lateral acceleration detection signal representing a lateral acceleration Gy that is an acceleration in the lateral direction (vehicle width direction) of the vehicle. The steering sensor 66 outputs a steering angle detection signal indicating a steering angle θsh that is the steering angle of the steering wheel.

回転角センサ63は、ステアリング機構に組み込まれ、回転角検出信号を出力する。ステアリング機構は、図示しないが、操舵輪を操舵するための機構(例えば、操舵ハンドル、ステアリングシャフト、ラックピニオン機構、ラックバー、タイロッド、ナックルアーム等)を表す。本実施形態の回転角センサ63は、例えば、ラックバーに噛合されたピニオンギヤが固着されたシャフト(ステアリングシャフトにおける最も車輪側のピニオンシャフト)の回転角θspを検出する。回転角の検出は、必ずしも、ピニオンシャフトの回転角である必要は無いが、車輪に近い位置の回転角を検出した方がステアリング機構のダイナミクス(摩擦など)の影響が少なく、目標舵角に対する追従性が良好になるため、本実施形態においては、ピニオンシャフトの回転角を検出している。   The rotation angle sensor 63 is incorporated in the steering mechanism and outputs a rotation angle detection signal. Although not shown, the steering mechanism represents a mechanism (for example, a steering handle, a steering shaft, a rack and pinion mechanism, a rack bar, a tie rod, and a knuckle arm) for steering the steered wheels. The rotation angle sensor 63 of the present embodiment detects, for example, a rotation angle θsp of a shaft (a pinion shaft closest to the wheel in the steering shaft) to which a pinion gear meshed with a rack bar is fixed. The detection of the rotation angle is not necessarily the rotation angle of the pinion shaft, but the detection of the rotation angle near the wheel is less affected by the dynamics (friction, etc.) of the steering mechanism and follows the target rudder angle. Therefore, in the present embodiment, the rotation angle of the pinion shaft is detected.

回転角センサ63は、イグニッションスイッチがオンしたときの回転位置を0degとした相対的な舵角を表す回転角検出信号を出力する。   The rotation angle sensor 63 outputs a rotation angle detection signal representing a relative steering angle with the rotation position when the ignition switch is turned on being 0 deg.

中立点学習ECU50は、車速Vが予め設定された車速である学習許可車速Vref以上であり、かつ、ヨーレートγの絶対値|γ|が予め設定された直進走行判定閾値γref以下であり、かつ、横加速度Gyの絶対値|Gy|が予め設定された直進走行判定閾値Gyref以下であるという状況が所定時間以上継続するという直進走行判定条件が成立した場合に、車両が直進走行していると推定する。中立点学習ECU50は、直進走行判定条件が成立した場合に、その都度、そのときのステアリングセンサ66によって検出されているハンドル舵角θshを舵角中立点として不揮発性メモリに記憶更新する(学習する)。尚、中立点学習ECU50は、直進走行判定条件が成立した場合のハンドル舵角θshが閾値以上である場合においてのみ、舵角中立点の学習を行うようにしてもよい。この直進走行判定条件には、少なくとも、ヨーレートγの絶対値|γ|が予め設定された直進走行判定閾値γref以下であるという条件が含まれていればよく、他に付加される条件は、任意に設定できるものである。   The neutral point learning ECU 50 has a vehicle speed V equal to or higher than a learning permission vehicle speed Vref that is a preset vehicle speed, an absolute value | γ | of the yaw rate γ is equal to or less than a preset straight-running determination threshold value γref, and It is estimated that the vehicle is traveling straight when the straight travel determination condition that the condition that the absolute value | Gy | of the lateral acceleration Gy is equal to or less than a preset straight travel determination threshold Gyref continues for a predetermined time or longer is satisfied. To do. The neutral point learning ECU 50 stores and updates the steering wheel steering angle θsh detected by the steering sensor 66 at that time as a steering angle neutral point in the nonvolatile memory each time when the straight traveling determination condition is satisfied (learns). ). Note that the neutral point learning ECU 50 may learn the steering angle neutral point only when the steering wheel steering angle θsh is equal to or greater than the threshold when the straight traveling determination condition is satisfied. The straight travel determination condition only needs to include at least a condition that the absolute value | γ | of the yaw rate γ is equal to or less than a preset straight travel determination threshold γref, and other additional conditions are optional. Can be set to

中立点学習ECU50は、イグニッションスイッチがオンしている期間において、上述した舵角中立点の学習を実施する。中立点学習ECU50は、イグニッションスイッチがオフし再度オンすると、不揮発性メモリに記憶してある学習値を読み込み、直前回に学習した舵角中立点θ0を表す情報をEPS・ECU70に供給する。また、中立点学習ECUは、舵角中立点θ0を学習する都度、その学習した舵角中立点θ0を表す情報をEPS・ECU70に供給する。   The neutral point learning ECU 50 performs the above-described learning of the steering angle neutral point during the period when the ignition switch is on. When the ignition switch is turned off and turned on again, the neutral point learning ECU 50 reads the learning value stored in the nonvolatile memory and supplies the EPS / ECU 70 with information representing the steering angle neutral point θ0 learned immediately before. Each time the neutral point learning ECU learns the rudder angle neutral point θ0, the neutral point learning ECU supplies information representing the learned rudder angle neutral point θ0 to the EPS • ECU 70.

ヨーレートセンサ60は、自身の温度に応じて検出値が変化する。このため、中立点学習ECU50は、例えば、車両にヨーレートが発生していないと推定される状況、例えば、車両が停止しているとき(車速V=0)に、ヨーレートセンサ60の出力のゼロ点のずれを補正する。つまり、車両にヨーレートが発生していないと推定される状況におけるヨーレートセンサ60の出力信号を、ヨーレートγがゼロであるとするゼロ点補正処理を実施する。   The detected value of the yaw rate sensor 60 changes according to its own temperature. Therefore, the neutral point learning ECU 50 is, for example, a zero point of the output of the yaw rate sensor 60 when it is estimated that the yaw rate is not generated in the vehicle, for example, when the vehicle is stopped (vehicle speed V = 0). Correct the deviation. That is, a zero point correction process is performed on the output signal of the yaw rate sensor 60 in a situation where it is estimated that no yaw rate is generated in the vehicle, assuming that the yaw rate γ is zero.

EPS・ECU70は、電動パワーステアリング装置の制御装置であって、ハンドル舵角演算部71とモータ制御部72とを備えている。ハンドル舵角演算部71は、イグニッションスイッチがオンしたときに、中立点学習ECU50から供給された舵角中立点θ0を取得する。ハンドル舵角演算部71は、ステアリングセンサ66によって検出されるハンドル舵角θshと、中立点学習ECU50から供給された舵角中立点θ0と、回転角センサ63によって検出されるピニオンシャフトの回転角θsp(ピニオン角θspと呼ぶ)とを用いて、補正舵角を算出する。補正舵角は、次式によって算出される。
補正舵角=θsp−(θsh−θ0)
The EPS / ECU 70 is a control device for an electric power steering device, and includes a steering wheel steering angle calculation unit 71 and a motor control unit 72. The steering wheel steering angle calculation unit 71 acquires the steering wheel neutral point θ0 supplied from the neutral point learning ECU 50 when the ignition switch is turned on. The steering wheel steering angle calculation unit 71 includes a steering wheel steering angle θsh detected by the steering sensor 66, a steering angle neutral point θ0 supplied from the neutral point learning ECU 50, and a rotation angle θsp of the pinion shaft detected by the rotation angle sensor 63. (Referred to as the pinion angle θsp) is used to calculate the corrected steering angle. The corrected steering angle is calculated by the following equation.
Corrected steering angle = θsp− (θsh−θ0)

この補正舵角の算出は、イグニッションスイッチのオン直後の1回のみ実施される。つまり、その後、中立点学習ECU50からEPS・ECU70に供給された舵角中立点θ0については、補正舵角の算出に利用されない。ハンドル舵角演算部71は、ピニオン角spを操舵ハンドルの回転角に変換したハンドル変換舵角θhを演算する。ハンドル変換舵角θhは、ピニオン角θspから補正舵角を減算して算出される(θh=θsp−補正舵角)。このハンドル変換舵角θhは、補正舵角を基準とした絶対角となる。換言すれば、ハンドル変換舵角θhは、学習された舵角中立点θ0を基準(舵角ゼロ)として検出されるハンドル舵角(絶対角)を表す。ハンドル変換舵角θhは、その符号(正負)によって操舵方向が特定される。   The calculation of the corrected steering angle is performed only once immediately after the ignition switch is turned on. That is, thereafter, the steering angle neutral point θ0 supplied from the neutral point learning ECU 50 to the EPS / ECU 70 is not used for calculating the corrected steering angle. The steering wheel steering angle calculation unit 71 calculates a steering wheel conversion steering angle θh obtained by converting the pinion angle sp into the rotation angle of the steering wheel. The steering wheel conversion steering angle θh is calculated by subtracting the corrected steering angle from the pinion angle θsp (θh = θsp−corrected steering angle). The steering wheel conversion steering angle θh is an absolute angle with reference to the corrected steering angle. In other words, the steering wheel conversion steering angle θh represents a steering wheel steering angle (absolute angle) detected using the learned steering angle neutral point θ0 as a reference (steering angle zero). The steering direction of the steering wheel conversion steering angle θh is specified by its sign (positive or negative).

尚、本実施形態においては、後述するLTA制御における目標舵角が操舵ハンドルの回転角で表されるため、シャフトの回転角がハンドル変換舵角θhに変換されるが、LTA制御における目標舵角が他の部位の回転角で表される場合には、その部位の回転角を用いた舵角が演算されればよい。   In the present embodiment, since the target steering angle in the LTA control described later is represented by the rotation angle of the steering handle, the rotation angle of the shaft is converted into the steering wheel conversion steering angle θh. Is expressed by the rotation angle of the other part, the steering angle using the rotation angle of that part may be calculated.

ハンドル舵角演算部71は、イグニッションスイッチがオンしたときに中立点学習ECU50から取得した舵角中立点θ0を、イグニッションスイッチがオフするまでの期間中、ハンドル変換舵角θhの演算に用いる。   The steering wheel steering angle calculator 71 uses the steering wheel neutral point θ0 acquired from the neutral point learning ECU 50 when the ignition switch is turned on to calculate the steering wheel conversion steering angle θh during the period until the ignition switch is turned off.

モータ制御部72は、ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサ64に接続される。トルクセンサ64は、操舵ハンドルに入力された操舵トルクTrを表す検出信号を出力する。操舵トルクTrは、その符号によって左右方向が特定される。また、モータ制御部72は、図示しないモータ駆動回路を備え、モータ駆動回路を介してアシストモータ73に接続されている。アシストモータ73は、ステアリング機構に組み付けられ、操舵トルクを発生させることによって操舵輪の舵角を変化させる。   The motor control unit 72 is connected to a torque sensor 64 provided on the steering shaft. The torque sensor 64 outputs a detection signal representing the steering torque Tr input to the steering wheel. The left and right direction of the steering torque Tr is specified by its sign. The motor control unit 72 includes a motor drive circuit (not shown), and is connected to the assist motor 73 via the motor drive circuit. The assist motor 73 is assembled to the steering mechanism, and changes the steering angle of the steered wheels by generating a steering torque.

モータ制御部72は、トルクセンサ64によって、ドライバーが操舵ハンドル(図示略)に入力した操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいてアシストモータ73を駆動制御することにより、ステアリング機構に操舵アシストトルクを付与して、ドライバーのハンドル操作が軽くなるように操舵操作をアシストする。   The motor control unit 72 detects the steering torque input by the driver to the steering handle (not shown) by the torque sensor 64, and drives and controls the assist motor 73 based on the steering torque, whereby the steering assist torque is applied to the steering mechanism. To assist the steering operation so that the driver's steering wheel operation becomes lighter.

また、モータ制御部72は、運転支援ECU10から操舵指令を受信した場合には、操舵指令(目標舵角θ*)で特定される制御量でアシストモータ73を駆動して操舵アシストトルクを発生させる。この操舵アシストトルクは、上述のドライバーのハンドル操作を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーのハンドル操作力を必要とせずに、運転支援ECU10からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。   Further, when receiving a steering command from the driving support ECU 10, the motor control unit 72 drives the assist motor 73 with a control amount specified by the steering command (target steering angle θ *) to generate a steering assist torque. . The steering assist torque is applied to the steering mechanism by a steering command from the driving assistance ECU 10 without requiring the driver's steering operation force, unlike the steering assist torque applied to lighten the driver's steering operation. Represents the torque to be applied.

モータ制御部72は、ハンドル舵角演算部71によって算出されたハンドル変換舵角θhと、運転支援ECU10から送信された目標舵角θ*とを入力し、ハンドル変換舵角θhが目標舵角θ*に追従するように、アシストモータ73への通電を制御して、アシストモータ73にトルクを発生させる。これにより、ドライバーのハンドル操作無しに、車両の走行方向を所望の方向に制御することができる。   The motor control unit 72 inputs the steering wheel conversion steering angle θh calculated by the steering wheel steering angle calculation unit 71 and the target steering angle θ * transmitted from the driving support ECU 10, and the steering wheel conversion steering angle θh is the target steering angle θ. The energization of the assist motor 73 is controlled so as to follow *, and torque is generated in the assist motor 73. As a result, the traveling direction of the vehicle can be controlled in a desired direction without the driver's steering operation.

運転支援ECU10は、車速センサ61、カメラセンサ65、および、トルクセンサ64に接続されている。カメラセンサ65は、自車両の前方の風景を撮影し、撮影して得られた画像データを解析して、自車両の前方の道路に形成された白線を認識(検出)する。カメラセンサ65は、図2に示すように、左白線LLと右白線LRとを認識し、この左右の白線LL,LRの中央位置となる車線中央ラインを目標走行ラインLdに設定する。また、カメラセンサ65は、目標走行ラインLdのカーブ半径Rを演算する。尚、目標走行ラインLdは、必ずしも、左右の白線の中央位置に設定される必要はなく、中央位置から所定距離だけ左右方向にずらした位置に設定されてもよい。また、目標走行ラインLdは、左白線LLと右白線LRとの何れか一方の認識状態が良好でなくても、他方の白線位置が良好に認識できる場合には、一方の白線位置を推定することにより設定される。   The driving assistance ECU 10 is connected to a vehicle speed sensor 61, a camera sensor 65, and a torque sensor 64. The camera sensor 65 captures a landscape in front of the host vehicle, analyzes image data obtained by the shooting, and recognizes (detects) a white line formed on the road in front of the host vehicle. As shown in FIG. 2, the camera sensor 65 recognizes the left white line LL and the right white line LR, and sets the lane center line that is the center position of the left and right white lines LL and LR as the target travel line Ld. Further, the camera sensor 65 calculates a curve radius R of the target travel line Ld. The target travel line Ld is not necessarily set at the center position of the left and right white lines, and may be set at a position shifted in the left-right direction by a predetermined distance from the center position. Further, the target travel line Ld estimates the position of one white line when the position of the other white line can be recognized well even if the recognition state of either the left white line LL or the right white line LR is not good. Is set by

カメラセンサ65は、左白線LLと右白線LRとで区画される走行車線における自車両の位置および向きを演算する。例えば、カメラセンサ65は、図3に示すように、自車両Cの基準点Pと目標走行ラインLdとのあいだの道路幅方向の距離Dy、つまり、自車両Cが目標走行ラインLdに対して道路幅方向にずれている距離Dyを演算する。この距離Dyを横偏差Dyと呼ぶ。尚、基準点Pは、自車両Cの車幅方向中心の位置であって、特定できる位置であれば、任意に設定することができる。例えば、基準点Pは、車両の重心点としてもよい。   The camera sensor 65 calculates the position and orientation of the host vehicle in the travel lane that is divided by the left white line LL and the right white line LR. For example, as shown in FIG. 3, the camera sensor 65 detects the distance Dy in the road width direction between the reference point P of the host vehicle C and the target travel line Ld, that is, the host vehicle C is in relation to the target travel line Ld. The distance Dy displaced in the road width direction is calculated. This distance Dy is called lateral deviation Dy. The reference point P can be arbitrarily set as long as it is a position at the center in the vehicle width direction of the host vehicle C and can be specified. For example, the reference point P may be a center of gravity of the vehicle.

また、カメラセンサ65は、図3に示すように、目標走行ラインLdの方向と自車両Cの向いている方向とのなす角度、つまり、目標走行ラインLdの方向に対して自車両Cの向いている方向が水平方向にずれている角度θyを演算する。この角度θyをヨー角θyと呼ぶ。   Further, as shown in FIG. 3, the camera sensor 65 has an angle formed between the direction of the target travel line Ld and the direction of the host vehicle C, that is, the direction of the host vehicle C with respect to the direction of the target travel line Ld. The angle θy that the horizontal direction is shifted in the horizontal direction is calculated. This angle θy is called the yaw angle θy.

カメラセンサ65は、演算したカーブ半径R、横偏差Dy、および、ヨー角θyを表す情報(R、Dy、θy)を運転支援ECU10に供給する。カーブ半径R、横偏差Dy、および、ヨー角θyは、その符号によって左右方向が特定される。また、カメラセンサ65は、左右の白線LL,LRのそれぞれの認識レベル(認識できている距離)を表す情報についても運転支援ECU10に供給する。こうしたカメラセンサ65から運転支援ECU10に供給される情報を車線情報と呼ぶ。   The camera sensor 65 supplies information (R, Dy, θy) representing the calculated curve radius R, lateral deviation Dy, and yaw angle θy to the driving assistance ECU 10. The left and right directions of the curve radius R, the lateral deviation Dy, and the yaw angle θy are specified by their signs. In addition, the camera sensor 65 supplies information representing the recognition levels (recognized distances) of the left and right white lines LL and LR to the driving support ECU 10. Information supplied from the camera sensor 65 to the driving support ECU 10 is referred to as lane information.

尚、本実施形態においては、カメラセンサ65が車線情報を演算により求めるが、それに代えて、運転支援ECU10が車線情報を演算により求めてもよい。この場合、カメラセンサ65が画像データを運転支援ECU10に供給し、運転支援ECU10が、画像データに基づいて車線情報を演算により求める。   In the present embodiment, the camera sensor 65 calculates the lane information by calculation, but instead, the driving assistance ECU 10 may determine the lane information by calculation. In this case, the camera sensor 65 supplies image data to the driving support ECU 10, and the driving support ECU 10 obtains lane information by calculation based on the image data.

運転支援ECU10は、車線維持支援制御を実施する電子制御装置である。車線維持支援制御は、LTA(Lane Trace Assist)制御と呼ばれ、自車両の走行位置が目標走行ライン付近(例えば、走行車線の中央位置)に維持されるように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与してドライバーの操舵操作を支援する制御である。以下、車線維持支援制御をLTA制御と呼ぶ。   The driving assistance ECU 10 is an electronic control device that performs lane keeping assistance control. Lane maintenance assist control is called LTA (Lane Trace Assist) control, and steering assist torque is applied to the steering mechanism so that the travel position of the host vehicle is maintained near the target travel line (for example, the center position of the travel lane). This control is given to assist the driver's steering operation. Hereinafter, the lane keeping support control is referred to as LTA control.

LTA制御は、図示しない設定操作器の操作によってLTA制御が要求されている場合であって、かつ、車速VがLTA許可車速範囲内であり、白線認識レベルが基準レベルを満足している場合等において、その開始条件が成立する。   LTA control is a case where LTA control is requested by an operation of a setting controller (not shown), the vehicle speed V is within the LTA-permitted vehicle speed range, and the white line recognition level satisfies the reference level, etc. The start condition is satisfied.

運転支援ECU10は、LTA制御の目標制御量である目標舵角θ*を演算するマイクロコンピュータを主要部として備え、そのマイクロコンピュータの機能に着目すると、図1に示すように、フィードフォワード制御部21と、フィードバック制御部22と、積分制御部23と、加算部24とから構成される。図中において、フィードフォワードをFFと表し、フィードバックをFBと表している。   The driving assistance ECU 10 includes, as a main part, a microcomputer that calculates a target rudder angle θ *, which is a target control amount for LTA control. When attention is paid to the function of the microcomputer, as shown in FIG. And a feedback control unit 22, an integration control unit 23, and an addition unit 24. In the figure, feedforward is represented as FF, and feedback is represented as FB.

目標舵角θ*は、次式(1)に示すように、目標走行ラインLdの曲率に応じて設定されるフィードフォワード制御項θFFと、目標走行ラインLdに対する自車両の道路幅方向のずれ量である横偏差Dyに応じて設定される横偏差フィードバック制御項θFBdと、目標走行ラインLdに対する自車両の向きのずれ角であるヨー角θyに応じて設定されるヨー角フィードバック制御項θFByと、横偏差Dyを時間で積分した積分制御項θIとを合算することに算出される。
θ*=θFF+θFBd+θFBy+θI ・・・(1)
As shown in the following equation (1), the target rudder angle θ * is a feedforward control term θFF that is set according to the curvature of the target travel line Ld, and a deviation amount in the road width direction of the host vehicle with respect to the target travel line Ld. A lateral deviation feedback control term θFBd set according to the lateral deviation Dy, and a yaw angle feedback control term θFBy set according to the yaw angle θy which is a deviation angle of the direction of the host vehicle with respect to the target travel line Ld, It is calculated by adding the integral control term θI obtained by integrating the lateral deviation Dy with time.
θ * = θFF + θFBd + θFBy + θI (1)

横偏差フィードバック制御項θFBd、および、ヨー角フィードバック制御項θFByは、フィードバック制御項を構成する要素である。以下、両者をまとめてフィードバック制御項θFBと呼ぶこともある(θFB=θFBd+θFBy)。   The lateral deviation feedback control term θFBd and the yaw angle feedback control term θFBy are elements that constitute the feedback control term. Hereinafter, both may be collectively referred to as a feedback control term θFB (θFB = θFBd + θFBy).

尚、フィードバック制御項θFBは、横偏差フィードバック制御項θFBd、および、ヨー角フィードバック制御項θFByだけでなく、例えば、車両のヨーレートの偏差、車両の横速度の偏差、車両の横加速度の偏差、操舵角の偏差等を用いたフィードバック制御項を任意に加えることもできる。その場合には、ヨーレートセンサ60、横加速度センサ62など、偏差の検出に必要となるセンサの検出信号が運転支援ECU10に供給され、目標値とセンサ検出値との偏差に応じたフィードバック制御量が演算される。   Note that the feedback control term θFB is not only the lateral deviation feedback control term θFBd and the yaw angle feedback control term θFBy, but also, for example, deviation of the vehicle yaw rate, deviation of the lateral velocity of the vehicle, deviation of the lateral acceleration of the vehicle, steering A feedback control term using angular deviation or the like can be arbitrarily added. In this case, detection signals from sensors such as the yaw rate sensor 60 and the lateral acceleration sensor 62 that are necessary for detecting the deviation are supplied to the driving support ECU 10, and a feedback control amount corresponding to the deviation between the target value and the sensor detection value is provided. Calculated.

例えば、フィードバック制御部22は、(θFF+θFBd+θFBy+θI)の値に応じて、目標ヨーレート、目標横加速度、目標横速度などの任意の目標値(1つでもよいし複数でもよい)をマップ等から算出し、その目標値とセンサ検出値との偏差に、フィードバック制御ゲインを乗算した値をフィードバック制御項θFBに加えるようにしてもよい。また、1演算周期前の目標舵角θ*とハンドル変換舵角θhとの偏差にフィードバック制御ゲインを乗算した値をフィードバック制御項θFBに加えるようにしてもよい。   For example, the feedback control unit 22 calculates an arbitrary target value (one or more) such as a target yaw rate, a target lateral acceleration, and a target lateral velocity from a map or the like according to the value of (θFF + θFBd + θFBy + θI), A value obtained by multiplying the deviation between the target value and the sensor detection value by the feedback control gain may be added to the feedback control term θFB. Alternatively, a value obtained by multiplying the deviation between the target steering angle θ * and the steering wheel conversion steering angle θh one calculation cycle before by the feedback control gain may be added to the feedback control term θFB.

フィードフォワード制御部21は、フィードフォワード制御項θFFを次式(2)に示す演算式によって演算する。
θFF=(V2/R)×K1 ・・・(2)
ここで、Vは車速、Rは目標走行ラインの曲率半径、K1はフィードフォワード制御ゲインを表す。
The feedforward control unit 21 calculates the feedforward control term θFF by an arithmetic expression shown in the following expression (2).
θFF = (V 2 / R) × K1 (2)
Here, V is the vehicle speed, R is the radius of curvature of the target travel line, and K1 is the feedforward control gain.

フィードバック制御部22は、フィードバック制御項θFBを次式(3)に示す演算式によって演算する。
θFB=θFBd+θFBy ・・・(3)
θFBd=Dy×K2・・・(3−1)
θFBy=θy×K3・・・(3−2)
ここで、K2は横偏差フィードバック制御ゲインを表し、K3はヨー角フィードバック制御ゲインを表す。横偏差フィードバック制御における目標横偏差はゼロであり、ヨー角フィードバック制御における目標ヨー角はゼロである。従って、式(3−1)および式(3−2)においては、カメラセンサ65から供給される(Dy、θy)が、目標値に対する偏差として用いられる。
The feedback control unit 22 calculates the feedback control term θFB by the calculation formula shown in the following formula (3).
θFB = θFBd + θFBy (3)
θFBd = Dy × K2 (3-1)
θFBy = θy × K3 (3-2)
Here, K2 represents a lateral deviation feedback control gain, and K3 represents a yaw angle feedback control gain. The target lateral deviation in the lateral deviation feedback control is zero, and the target yaw angle in the yaw angle feedback control is zero. Therefore, in Expressions (3-1) and (3-2), (Dy, θy) supplied from the camera sensor 65 is used as a deviation from the target value.

積分制御部23は、積分制御項θIを次式(4)に示す演算式によって演算する。
θI=θI(n-1)+Dy×t×K4 ・・・(4)
ここで、θI(n-1)は1演算周期前の積分制御項θIを表し、tは演算周期を表し、K4は横偏差積分制御ゲインを表す。横偏差積分制御ゲインK4は、単位時間あたり(1演算周期あたり)に積分制御項θIを変化させることができる度合を設定する定数として機能する。積分制御項θIは、横偏差Dyを横偏差積分制御ゲインK4に比例させて積分した値である。従って、横偏差積分制御ゲインK4が大きいほど、横偏差Dyが蓄積される速度が速くなる。
The integral control unit 23 computes the integral control term θI using an arithmetic expression shown in the following equation (4).
θI = θI (n−1) + Dy × t × K4 (4)
Here, θI (n−1) represents the integral control term θI one calculation cycle before, t represents the calculation cycle, and K4 represents the lateral deviation integral control gain. The lateral deviation integral control gain K4 functions as a constant that sets the degree to which the integral control term θI can be changed per unit time (per calculation cycle). The integral control term θI is a value obtained by integrating the lateral deviation Dy in proportion to the lateral deviation integral control gain K4. Accordingly, the larger the lateral deviation integral control gain K4 is, the faster the lateral deviation Dy is accumulated.

尚、積分制御部23は、基本的には、上記の演算方法によって積分制御項θIを演算するが、後述するように、舵角中立点のずれに起因して、LTA制御の開始直後に車両が車線から逸脱してしまうことを抑制するために、上記の横偏差積分制御ゲインK4を可変設定する機能、および、積分制御項θIの値の変化率および上限値の制限を横偏差積分制御ゲインK4に応じて切り替える機能を備えている。積分制御部23は、その機能に大別すると、ゲイン設定部23aと積分演算部23bと制限部23cとから構成される。   The integral control unit 23 basically calculates the integral control term θI by the above-described calculation method. However, as will be described later, the vehicle immediately after the start of the LTA control due to the deviation of the steering angle neutral point. In order to prevent the vehicle from deviating from the lane, the function of variably setting the lateral deviation integral control gain K4, and the rate of change of the integral control term θI and the limitation of the upper limit value are defined as the lateral deviation integral control gain. A function of switching according to K4 is provided. The integration control unit 23 is roughly composed of a gain setting unit 23a, an integration calculation unit 23b, and a limiting unit 23c.

ゲイン設定部23aは、後述するゲイン設定ルーチンを実施することによって、上記の式(4)における横偏差積分制御ゲインK4の値を設定し、その設定した横偏差積分制御ゲインK4を、積分演算部23bおよび制限部23cに供給する。この横偏差積分制御ゲインK4は、通常時に適用されるK4normalと、K4normalよりも大きな値に設定されたK4highとの2種類用意されており、ゲイン設定部23aによって、その一方が択一的に選択される。   The gain setting unit 23a sets a value of the lateral deviation integral control gain K4 in the above equation (4) by executing a gain setting routine described later, and the set lateral deviation integral control gain K4 is set as the integral calculation unit. 23b and the limiter 23c. This lateral deviation integral control gain K4 is prepared in two types, K4normal that is normally applied and K4high that is set to a value larger than K4normal, one of which is alternatively selected by the gain setting unit 23a. Is done.

積分演算部23bは、ゲイン設定部23aから供給された横偏差積分制御ゲインK4(K4normalまたはK4high)を上記の式(4)に適用して積分制御項θIを演算し、その演算結果を制限部23cに供給する。制限部23cは、積分演算部23bから供給された積分制御項θIに対して、変化率制限および上限値制限を施した値を、積分制御部23の最終的な演算結果として、その演算結果である積分制御項θIを加算部24に出力する。変化率制限および上限値制限は、ゲイン設定部23aから供給された横偏差積分制御ゲインK4(K4normalまたはK4high)の設定状態に応じて切り替えられる。   The integral calculation unit 23b calculates the integral control term θI by applying the lateral deviation integral control gain K4 (K4normal or K4high) supplied from the gain setting unit 23a to the above equation (4), and calculates the calculation result to the limiting unit. 23c. The limiting unit 23c uses a value obtained by subjecting the integral control term θI supplied from the integral calculation unit 23b to a change rate limitation and an upper limit limitation as a final calculation result of the integration control unit 23. A certain integral control term θI is output to the adder 24. The change rate limit and the upper limit limit are switched according to the set state of the lateral deviation integral control gain K4 (K4normal or K4high) supplied from the gain setting unit 23a.

加算部24は、上記の式(1)に示すように、フィードフォワード制御項θFFと、フィードバック制御項θFB(=θFBd+θFBy)と、積分制御項θIとを合算して目標舵角θ*を演算する。   The adding unit 24 calculates the target steering angle θ * by adding the feedforward control term θFF, the feedback control term θFB (= θFBd + θFBy), and the integral control term θI, as shown in the above equation (1). .

EPS・ECU70によって、ハンドル変換舵角θhが目標舵角θ*に追従するようにステアリング機構の舵角が制御されれば(アシストモータ73を制御すれば)、基本的には、自車両を目標走行ラインLdに沿って走行させることができるはずである。しかし、EPS・ECU70が使用している舵角中立点θ0(イグニッションスイッチがオンしたときに、中立点学習ECU50から取得した舵角中立点θ0)がずれている場合には、ハンドル変換舵角θhもずれてしまう。舵角中立点のずれとは、ステアリング機構の真の舵角中立点に対するずれを表す。   If the steering angle of the steering mechanism is controlled by the EPS / ECU 70 so that the steering wheel conversion steering angle θh follows the target steering angle θ * (if the assist motor 73 is controlled), the target vehicle is basically targeted. It should be possible to travel along the travel line Ld. However, if the steering angle neutral point θ0 used by the EPS • ECU 70 (the steering angle neutral point θ0 acquired from the neutral point learning ECU 50 when the ignition switch is turned on) is deviated, the steering wheel conversion steering angle θh It will shift. The deviation of the steering angle neutral point represents the deviation of the steering mechanism from the true steering angle neutral point.

積分制御項θIは、フィードバック制御項では吸収できなかった定常偏差を吸収するために設けられた制御量を表す。この定常偏差は、各種のセンサにおいて検出誤差(センサ誤差)が発生している場合に生じる。積分制御項θIは、横風のような突発的な外乱によって車体の位置が変化した場合、その外乱がなくなったときに車両挙動が不安定にならないようにするために、時間をかけて定常偏差を吸収するように用いられる。このため、積分制御項θIにおける制御ゲインは、小さめの値に設定されることが望まれる。   The integral control term θI represents a control amount provided to absorb a steady deviation that could not be absorbed by the feedback control term. This steady deviation occurs when detection errors (sensor errors) occur in various sensors. When the position of the vehicle body changes due to a sudden disturbance such as a crosswind, the integral control term θI is a constant deviation over time so that the vehicle behavior does not become unstable when the disturbance disappears. Used to absorb. For this reason, it is desirable that the control gain in the integral control term θI is set to a smaller value.

舵角中立点θ0がずれている場合には、定常偏差が大きくなる。このため、LTA制御の開始時においては、大きな定常偏差に対して、積分制御項θIが十分に大きくなっていないため(初期値はゼロであるため)、定常偏差を吸収できない。従って、車両が車線から逸脱してしまうおそれがある。   When the steering angle neutral point θ0 is deviated, the steady deviation becomes large. For this reason, at the start of LTA control, the integral control term θI is not sufficiently large with respect to a large steady deviation (since the initial value is zero), and thus the steady deviation cannot be absorbed. Therefore, the vehicle may deviate from the lane.

ここで、舵角中立点がずれる原因について説明する。   Here, the cause of the deviation of the rudder angle neutral point will be described.

上述したように、ヨーレートセンサ60は、自身の温度に応じて検出値が変化する。中立点学習ECU50は、車両が停止している状況においてヨーレートセンサ60の出力のゼロ点のずれを補正する。しかし、図4に示すように、ヨーレートセンサ60の温度Tyが変化している状況においては、その温度変化と合わせてヨーレートの検出値γも変化する。例えば、車両の起動(イグニッションスイッチのオン:IG−ON)直後においては、エアコンの作動開始等によってヨーレートセンサ60の温度は上昇するため、ヨーレートセンサ60の検出特性が変化する。ヨーレートセンサ60の温度が安定した後であれば、ヨーレートセンサ60のゼロ点補正が実施されることによって、最終的には、ヨーレートセンサ60の検出値は正しい値となる。しかし、ヨーレートセンサ60の温度が変化している状況においては、ヨーレートセンサ60の検出値は正確な値とならない。   As described above, the detected value of the yaw rate sensor 60 changes according to its own temperature. The neutral point learning ECU 50 corrects the deviation of the zero point of the output of the yaw rate sensor 60 when the vehicle is stopped. However, as shown in FIG. 4, in a situation where the temperature Ty of the yaw rate sensor 60 is changing, the detected value γ of the yaw rate also changes in accordance with the temperature change. For example, immediately after the vehicle is started (ignition switch is turned on: IG-ON), the temperature of the yaw rate sensor 60 rises due to the start of the operation of the air conditioner, etc., so the detection characteristics of the yaw rate sensor 60 change. If the temperature of the yaw rate sensor 60 is stabilized, the zero point correction of the yaw rate sensor 60 is performed, so that the detection value of the yaw rate sensor 60 finally becomes a correct value. However, in a situation where the temperature of the yaw rate sensor 60 is changing, the detection value of the yaw rate sensor 60 is not an accurate value.

中立点学習ECU50は、ヨーレートセンサ60によって検出されたヨーレートγに基づいて、車両が直進走行していると推定されるときのステアリングセンサ66によって検出されているハンドル操舵角θshを舵角中立点θ0として不揮発性メモリに記憶する。このため、ヨーレートセンサ60の検出値が正確でない場合には、中立点学習ECU50の行う車両の直進走行の推定に誤りが発生し、その結果、舵角中立点θ0が真の舵角中立点からずれてしまう。舵角中立点のずれは、図5に示すように、ヨーレートセンサ60の誤差が大きいほど大きくなる。   Based on the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 60, the neutral point learning ECU 50 determines the steering angle steering point θsh detected by the steering sensor 66 when the vehicle is estimated to travel straight ahead as the steering angle neutral point θ0. As non-volatile memory. For this reason, if the detection value of the yaw rate sensor 60 is not accurate, an error occurs in the estimation of the straight traveling of the vehicle performed by the neutral point learning ECU 50, and as a result, the steering angle neutral point θ0 is changed from the true steering angle neutral point. It will shift. As shown in FIG. 5, the deviation of the steering angle neutral point increases as the error of the yaw rate sensor 60 increases.

例えば、寒冷地に駐車されている車両においては、ヨーレートセンサ60が冷え切っている。こうした状況から、イグニッションスイッチがオンすると、エアコン等の作動によってヨーレートセンサ60の温度は上昇する。しかし、ヨーレートセンサ60の温度が安定する前に、イグニッションスイッチがオフし、その間に、舵角中立点が学習されて記憶された場合には、記憶された舵角中立点は正しい値からずれてしまう。   For example, in a vehicle parked in a cold region, the yaw rate sensor 60 is cold. Under these circumstances, when the ignition switch is turned on, the temperature of the yaw rate sensor 60 rises due to the operation of an air conditioner or the like. However, when the ignition switch is turned off before the temperature of the yaw rate sensor 60 is stabilized and the steering angle neutral point is learned and stored during that time, the stored steering angle neutral point deviates from the correct value. End up.

このため、次回のイグニッションスイッチがオンされたときには、EPS・ECU70は、中立点学習ECU50から、ずれた舵角中立点θ0を取得してしまうことになる。EPS・ECU70は、イグニッションスイッチがオンされたときの中立点学習ECU50から取得した舵角中立点θ0を、イグニッションスイッチがオフするまで用いてハンドル変換舵角θhを演算する。このため、イグニッションスイッチがオフされるまで、そのずれた舵角中立点θ0を基準としたハンドル変換舵角θhに基づいて、ステアリング機構の舵角が制御される。   For this reason, when the next ignition switch is turned on, the EPS • ECU 70 obtains the shifted steering angle neutral point θ0 from the neutral point learning ECU 50. The EPS / ECU 70 calculates the steering wheel conversion steering angle θh by using the steering angle neutral point θ0 acquired from the neutral point learning ECU 50 when the ignition switch is turned on until the ignition switch is turned off. For this reason, the steering angle of the steering mechanism is controlled based on the steering wheel conversion steering angle θh with reference to the shifted steering angle neutral point θ0 until the ignition switch is turned off.

舵角中立点θ0がずれている場合には、LTA制御の開始直後において、定常偏差を吸収する積分制御項θIの値が小さいため、車両が車線から逸脱してしまうおそれがある。   When the steering angle neutral point θ0 is deviated, the value of the integral control term θI that absorbs the steady-state deviation is small immediately after the start of the LTA control, so that the vehicle may deviate from the lane.

そこで、積分制御部23は、LTA制御の開始直後において、積分制御項θIの値を早く増加させることによって、積分制御項を有効に使って、車両が車線から逸脱してしまうことを抑制する。以下、積分制御部23の実施する処理について説明する。   Therefore, immediately after the start of the LTA control, the integral control unit 23 increases the value of the integral control term θI quickly, thereby effectively using the integral control term and suppressing the vehicle from deviating from the lane. Hereinafter, a process performed by the integration control unit 23 will be described.

図6は、積分制御部23の実施するゲイン設定ルーチンを表す。積分制御部23は、LTA制御を開始すると同時に、ゲイン設定ルーチンを開始する。   FIG. 6 shows a gain setting routine executed by the integration control unit 23. The integration control unit 23 starts the gain setting routine simultaneously with starting the LTA control.

ゲイン設定ルーチンが起動すると、積分制御部23は、ステップS11において、横偏差積分制御ゲインK4をK4highに設定開始する条件(積分high開始条件と呼ぶ)が成立したか否かについて判定する。   When the gain setting routine is started, the integral control unit 23 determines whether or not a condition for starting to set the lateral deviation integral control gain K4 to K4high (referred to as an integral high start condition) is satisfied in step S11.

積分制御部23は、以下の5つの条件(1−1〜1−5)が全て成立した場合に、積分high開始条件が成立したと判定する。
条件1−1:車速Vが閾値Vrefよりも高いこと(V>Vref)。
条件1−2:レーンチェンジ支援制御中ではないこと。
条件1−3:白線認識レベルが閾値以上であること。
条件1−4:操舵トルクTrが閾値Trref以下であること(Tr≦Trref)。
条件1−5:積分high終了条件を満たしていないこと。
The integration control unit 23 determines that the integration high start condition is satisfied when all of the following five conditions (1-1 to 1-5) are satisfied.
Condition 1-1: The vehicle speed V is higher than the threshold value Vref (V> Vref).
Condition 1-2: The lane change support control is not in progress.
Condition 1-3: The white line recognition level is equal to or greater than a threshold value.
Condition 1-4: The steering torque Tr is not more than the threshold value Trref (Tr ≦ Trref).
Condition 1-5: The integration high end condition is not satisfied.

車速が低い場合には、車両が車線から逸脱しないまま積分制御項θIが最大値にまで増加した状態になるため、積分制御項θIを早く増加させる必要は無い。そこで、車速が閾値Vref以下となる場合には、条件1−1によって積分high開始条件から除外される。   When the vehicle speed is low, the integral control term θI is increased to the maximum value without departing from the lane, so there is no need to increase the integral control term θI quickly. Therefore, when the vehicle speed is equal to or lower than the threshold value Vref, it is excluded from the integral high start condition by the condition 1-1.

本実施形態においては、LTA制御には、レーンチェンジ支援制御が含まれている。レーンチェンジ支援制御は、ドライバーのレーンチェンジ支援要求操作が検出された場合に、その支援要求操作で指定される方向(左右方向)の隣接車線に向けて自車両を車線変更させる操舵制御である。レーンチェンジ支援制御が実施される場合には、横偏差Dyの値が大きくなるため、条件1−2によって積分high開始条件から除外される。   In this embodiment, the LTA control includes lane change support control. The lane change support control is steering control for changing the lane of the host vehicle toward an adjacent lane in a direction (left-right direction) specified by the support request operation when a driver's lane change support request operation is detected. When the lane change support control is performed, since the value of the lateral deviation Dy increases, it is excluded from the integration high start condition by the condition 1-2.

また、カメラセンサ65によって認識される白線の認識レベルが低い場合には、横偏差Dyを正しく検出できていない可能性があるため、条件1−3によって、積分high開始条件から除外される。   Further, when the recognition level of the white line recognized by the camera sensor 65 is low, the lateral deviation Dy may not be detected correctly, and is excluded from the integration high start condition by the condition 1-3.

また、LTA制御中であっても、ドライバーが操舵ハンドルを握って、車両を車線の左右一方に寄せて走行させる可能性がある。その場合は、ドライバーの意図による走行であるため、積分制御項θIを早く増加させる必要は無く、条件1−4によって積分high開始条件から除外される。   Even during LTA control, there is a possibility that the driver may hold the steering wheel and drive the vehicle toward the left or right side of the lane. In this case, since the vehicle travels according to the driver's intention, the integral control term θI does not need to be increased quickly, and is excluded from the integral high start condition by Condition 1-4.

また、条件1−5の積分high終了条件は、後述するステップS12の積分high終了条件を表す。   Further, the integration high end condition of condition 1-5 represents the integration high end condition of step S12 described later.

積分制御部23は、積分high開始条件が成立している場合には、続く、ステップS12において、積分high終了条件が成立したか否かについて判定する。   If the integration high start condition is satisfied, the integration control unit 23 determines whether or not the integration high end condition is satisfied in step S12.

積分制御部23は、以下の3つの条件(2−1〜2−3)の何れか(少なくとも1つ)が成立した場合に、積分high終了条件が成立したと判定する。
条件2−1:積分highになってから所定時間経過したこと。
条件2−2:ヨー角θyが閾値以下となってから所定時間経過し、かつ、横偏差Dyが閾値以下となってから所定時間経過したこと。
条件2−3:積分制御項θIの値が上限値に到達したこと。
The integration control unit 23 determines that the integration high end condition is satisfied when any (at least one) of the following three conditions (2-1 to 2-3) is satisfied.
Condition 2-1: A predetermined time has elapsed since the integration high.
Condition 2-2: A predetermined time has elapsed since the yaw angle θy became equal to or less than the threshold value, and a predetermined time elapsed after the lateral deviation Dy became equal to or less than the threshold value.
Condition 2-3: The value of the integral control term θI has reached the upper limit value.

条件2−1は、積分high開始条件が成立してから、その成立している状態が所定時間以上継続したことを意味している。また、条件2−2は、ヨー角θyが閾値以下となっている継続時間が所定時間以上となり、かつ、横偏差Dyが閾値以下となっている継続時間が所定時間以上となったことを意味している。   Condition 2-1 means that the established condition has continued for a predetermined time or longer after the integration high start condition is established. Further, the condition 2-2 means that the duration when the yaw angle θy is equal to or less than the threshold is equal to or longer than the predetermined time, and the duration when the lateral deviation Dy is equal to or smaller than the threshold is equal to or longer than the predetermined time. doing.

積分制御部23は、積分high終了条件が成立していない場合(S12:No)、つまり、積分high開始条件が成立しており、かつ、積分high終了条件が成立していない場合、ステップS13において、横偏差積分制御ゲインK4をK4highに設定する。   When the integration high end condition is not satisfied (S12: No), that is, when the integration high start condition is satisfied and the integration high end condition is not satisfied, the integration control unit 23 determines in step S13. The lateral deviation integral control gain K4 is set to K4high.

一方、積分high開始条件が成立していない場合(S11:No)、あるいは、積分high開始条件が成立していても、積分high終了条件が成立している場合(S11:Yes,S12:No)には、積分制御部23は、ステップS14において、横偏差積分制御ゲインK4をK4normalに設定する。   On the other hand, when the integration high start condition is not satisfied (S11: No), or even when the integration high start condition is satisfied, the integration high end condition is satisfied (S11: Yes, S12: No). In step S14, the integral control unit 23 sets the lateral deviation integral control gain K4 to K4normal.

K4highは、舵角中立点がずれている場合を想定して、LTA制御の開始直後においてのみ積分制御項θIを早く増加させるために設定された横偏差積分制御ゲインであり、K4normalよりも大きな値に設定されている。K4normalは、突発的な外乱によって積分制御項θIの値が必要以上に大きくならないように小さめの値に設定されている。横偏差積分制御ゲインK4は、積分high開始条件が成立した場合、所定期間(積分high終了条件が成立するまでの期間)だけ、K4highに設定され、それ以降は、K4normalに設定されることになる。   K4high is a lateral deviation integral control gain set to increase the integral control term θI quickly only immediately after the start of the LTA control, assuming that the steering angle neutral point is deviated, and is larger than K4normal. Is set to K4normal is set to a small value so that the value of the integral control term θI does not become larger than necessary due to sudden disturbance. The lateral deviation integration control gain K4 is set to K4high only during a predetermined period (period until the integration high end condition is satisfied) when the integration high start condition is satisfied, and thereafter is set to K4normal. .

このステップS11〜S14の処理は、ゲイン設定部23aによって実施される処理である。   The processes in steps S11 to S14 are performed by the gain setting unit 23a.

積分制御部23は、ステップS13あるいはステップS14において横偏差積分制御ゲインK4を設定すると、続く、ステップS15において、上記の式(3)を用いて積分制御項θIを演算する。このステップS15の処理は、積分演算部23bによって実施される処理である。以下、横偏差積分制御ゲインK4としてK4highが設定されている演算モードを積分highモードと呼び、横偏差積分制御ゲインK4としてK4normalが設定されている演算モードを積分normalモードと呼ぶ。演算モードとして積分highモードが設定される期間が本発明の特定期間に相当する。   After setting the lateral deviation integral control gain K4 in step S13 or step S14, the integral control unit 23 calculates the integral control term θI using the above equation (3) in step S15. The process of step S15 is a process performed by the integral calculation unit 23b. Hereinafter, an operation mode in which K4high is set as the lateral deviation integral control gain K4 is referred to as an integral high mode, and an operation mode in which K4normal is set as the lateral deviation integral control gain K4 is referred to as an integral normal mode. The period in which the integral high mode is set as the calculation mode corresponds to the specific period of the present invention.

続いて、積分制御部23は、ステップS16において、積分制御項θIに対して変化率制限をかける。この変化率制限は、積分制御項θIの変化率の上限を設定して、その上限以内で積分制御項θIを変化させるものである。本実施形態においては、1演算周期前に算出された積分制御項θI(n-1)と今回算出された積分制御項θI(n)との差の大きさ(|θI(n)−θI(n-1)|)、つまり、単位時間当たりの積分制御項θIの変化量を使って、この変化量の上限値が設定されている。従って、ステップS15において演算された積分制御項θIの変化率が上限値を超えている場合には、その上限値を使って変化させた積分制御項θIが変化率制限後の積分制御項θIとして設定され、積分制御項θIの変化率が上限値を超えていない場合には、ステップS15において演算された積分制御項θIがそのまま変化率制限後の積分制御項θIとして設定される。   Subsequently, in step S <b> 16, the integral control unit 23 places a change rate limit on the integral control term θI. This change rate restriction sets an upper limit of the change rate of the integral control term θI and changes the integral control term θI within the upper limit. In the present embodiment, the magnitude of the difference between the integral control term θI (n−1) calculated one calculation cycle before and the integral control term θI (n) calculated this time (| θI (n) −θI ( n-1) |), that is, the change amount of the integral control term θI per unit time is used to set the upper limit value of this change amount. Accordingly, when the rate of change of the integral control term θI calculated in step S15 exceeds the upper limit value, the integral control term θI changed using the upper limit value is set as the integral control term θI after the rate of change limitation. If the change rate of the integral control term θI does not exceed the upper limit value, the integral control term θI calculated in step S15 is set as it is as the integral control term θI after the change rate is limited.

変化率制限は、演算モードによって異なる。変化率制限は、積分highモードでは、積分normalモードに比べて緩和されている。つまり、積分highモードにおける変化率の上限値は、積分normalモードにおける変化率の上限値よりも高い値に設定されている。従って、積分highモードにおいては、変化率制限によって積分制御項θIの増加が妨げられないようになり、積分normalモードよりも早く積分制御項θIを増加させることができる。   The change rate limit varies depending on the calculation mode. The change rate limitation is relaxed in the integral high mode compared to the integral normal mode. That is, the upper limit value of the change rate in the integral high mode is set to a value higher than the upper limit value of the change rate in the integral normal mode. Therefore, in the integral high mode, the increase in the integral control term θI is not hindered by the change rate limitation, and the integral control term θI can be increased earlier than in the integral normal mode.

続いて、積分制御部23は、ステップS17において、積分制御項θIに対して上限値制限をかける。尚、積分制御項θIは、方向に応じた符号(正負)が設定されるため、正しくは、積分制御項θIの絶対値に対しての上限値制限、換言すれば、積分制御項θIの上下限値制限である。本明細書において制御量の大小を論じる場合には、その絶対値を用いている。積分制御部23は、ステップS16にて算出された積分制御項θI(変化率制限後のθI)が上限値を超えている場合には、上限値を上限制限後の積分制御項θIとして設定し、積分制御項θI(変化率制限後のθI)が上限値を超えていない場合には、ステップS16において演算された積分制御項θIをそのまま上限制限後の積分制御項θIとして設定する。この上限値は、積分high終了条件2−3における上限値でもある。   Subsequently, in step S17, the integral control unit 23 places an upper limit on the integral control term θI. Since the integral control term θI is set with a sign (positive or negative) according to the direction, it is correctly limited to the upper limit value for the absolute value of the integral control term θI, in other words, above the integral control term θI. It is a lower limit. In this specification, when discussing the magnitude of the control amount, the absolute value is used. When the integral control term θI calculated in step S16 (θI after the change rate limit) exceeds the upper limit value, the integral control unit 23 sets the upper limit value as the integral control term θI after the upper limit limit. If the integral control term θI (θI after the rate of change restriction) does not exceed the upper limit value, the integral control term θI calculated in step S16 is set as it is as the integral control term θI after the upper limit restriction. This upper limit value is also the upper limit value in the integral high end condition 2-3.

積分制御項θIの上限値は、演算モードによって異なる。積分highモードにおける積分制御項θIの上限値は、積分normalモードにおける変化率の上限値よりも小さい値に設定されている。これは、積分highモード時において、突発的な外乱による積分制御項θIの誤学習(突発的な誤差を定常誤差としてみなして積分制御項θIを過剰な値にすること)を防止するためである。   The upper limit value of the integral control term θI varies depending on the calculation mode. The upper limit value of the integral control term θI in the integral high mode is set to a value smaller than the upper limit value of the change rate in the integral normal mode. This is to prevent erroneous learning of the integral control term θI due to a sudden disturbance in the integral high mode (making the integral control term θI an excessive value by considering a sudden error as a steady error). .

続いて、積分制御部23は、ステップS18において、ステップS17で演算された積分制御項θIの値を加算部24に出力する。このステップS16〜S18の処理が、制限部23cによって実施される処理である。   Subsequently, in step S18, the integral control unit 23 outputs the value of the integral control term θI calculated in step S17 to the adding unit 24. The processing in steps S16 to S18 is processing performed by the restriction unit 23c.

続いて、積分制御部23は、ステップS19において、LTA制御が終了したか否かについて判定し、LTA制御が終了しない場合には(S19:No)、その処理をステップS11に戻して、上述した処理を繰り返す。LTA制御は、予め設定されたLTA制御終了条件が成立したときに終了する。   Subsequently, in step S19, the integral control unit 23 determines whether or not the LTA control is finished. If the LTA control is not finished (S19: No), the processing is returned to step S11 and described above. Repeat the process. The LTA control ends when a preset LTA control end condition is satisfied.

積分制御部23は、LTA制御が終了すると、ゲイン設定ルーチンを終了する。   When the LTA control ends, the integration control unit 23 ends the gain setting routine.

以上説明した本実施形態の操舵支援装置によれば、LTA制御の開始とともに、積分high開始条件の成立が判定される。この積分high開始条件は、ドライバーの要求操作(ハンドル操作あるいはレーンチェンジ支援要求)によって車両の走行が制御されている状況、あるいは、白線認識レベルが低くLTA制御を所定の精度で実施できない恐れがある状況などを除いて、LTA制御の開始とともに成立する。   According to the steering assist device of the present embodiment described above, the establishment of the integral high start condition is determined as the LTA control starts. This integral high start condition is a situation where the vehicle is controlled by a driver's requested operation (handle operation or lane change support request), or there is a possibility that the white line recognition level is low and the LTA control cannot be performed with a predetermined accuracy. It is established with the start of LTA control except for the situation.

舵角中立点がずれている場合であっても、積分制御項θIによって、横偏差を吸収することができる。しかし、LTA制御の開始時点では、積分制御項θIの値はゼロであるため、横偏差積分制御ゲインK4が小さい場合には、積分制御項θIが横偏差を吸収できるまでの大きさに増加するのに時間がかかり、その間に、車両が車線から逸脱するおそれがある。   Even when the steering angle neutral point is deviated, the lateral deviation can be absorbed by the integral control term θI. However, since the value of the integral control term θI is zero at the start of the LTA control, when the lateral deviation integral control gain K4 is small, the integral control term θI increases to a level that can absorb the lateral deviation. It takes time, during which the vehicle may deviate from the lane.

そこで、本実施形態においては、車両が車線から逸脱することを抑制すべき状況においては、LTA制御の開始とともに、演算モードが積分highモードに設定される。これにより、横偏差積分制御ゲインK4の値がK4highに設定され、積分制御項θIの増加速度が高められる。従って、車両が車線から逸脱することを抑制できる。   Therefore, in the present embodiment, in a situation where the vehicle should be prevented from departing from the lane, the calculation mode is set to the integral high mode when the LTA control is started. As a result, the value of the lateral deviation integral control gain K4 is set to K4high, and the increasing speed of the integral control term θI is increased. Therefore, it can suppress that a vehicle deviates from a lane.

そして、積分high終了条件が成立すると、演算モードが積分normalモードに設定される。一旦、積分high終了条件が成立した場合には、その後は、積分high開始条件が成立しなくなり、積分normalモードが維持される。積分high終了条件が成立した場合には、車両が目標走行ライン近傍を走行しているか、積分制御項θIの値が十分に大きくなっている。   When the integral high end condition is satisfied, the calculation mode is set to the integral normal mode. Once the integration high end condition is satisfied, the integration high start condition is not satisfied and the integration normal mode is maintained. When the integral high end condition is satisfied, the vehicle is traveling near the target travel line, or the value of the integral control term θI is sufficiently large.

このように、横偏差積分制御ゲインK4の値がK4highに設定されるのは、舵角中立点のずれによって車両が車線から逸脱するおそれがあるLTA制御の開始直後においてのみとなる。従って、積分high終了条件が成立した後は、横偏差積分制御ゲインK4の値がK4normalに設定されるため、突然の外乱によって積分制御項θIにより車両の挙動が不安定になることを抑制することができる。   As described above, the value of the lateral deviation integral control gain K4 is set to K4high only immediately after the start of the LTA control in which the vehicle may deviate from the lane due to the deviation of the steering angle neutral point. Therefore, after the integration high termination condition is satisfied, the value of the lateral deviation integral control gain K4 is set to K4normal, so that the vehicle behavior is prevented from becoming unstable due to the integral control term θI due to sudden disturbance. Can do.

以上、本実施形態に係る車両の操舵支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the steering assistance apparatus of the vehicle which concerns on this embodiment was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention.

例えば、本実施形態においては、カメラセンサ65によって白線を検出し、その白線に基づいて目標走行ラインLdを設定するが、例えば、自車両の前方に先行車両が存在する場合には、先行車両の走行軌跡を目標走行ラインLdに設定することもできる。この場合には、例えば、ミリ波レーダー、ライダー(LIDAR)などを用いて先行車両を検出することにより先行車両の走行軌跡を取得することができる。   For example, in the present embodiment, a white line is detected by the camera sensor 65, and the target travel line Ld is set based on the white line. For example, when a preceding vehicle exists in front of the host vehicle, the preceding vehicle It is also possible to set the travel locus to the target travel line Ld. In this case, for example, the traveling locus of the preceding vehicle can be acquired by detecting the preceding vehicle using a millimeter wave radar, a rider (LIDAR), or the like.

また、本実施形態においては、EPS・ECU70は、イグニッションスイッチがオンされたときに中立点学習ECU50から取得した舵角中立点を、イグニッションスイッチがオフするまで使用するが、イグニッションスイッチがオンしている期間の途中で、中立点学習ECU50が学習した最新の舵角中立点に更新するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the EPS / ECU 70 uses the steering angle neutral point acquired from the neutral point learning ECU 50 when the ignition switch is turned on until the ignition switch is turned off, but the ignition switch is turned on. In the middle of the period, the neutral point learning ECU 50 may update the latest steering angle neutral point learned.

また、本実施形態においては、積分制御部23は、横偏差Dyの積分を演算するが、横偏差Dyの積分に、ヨー角θyなど他の偏差の積分を加えた値を演算するようにしてもよい。   In this embodiment, the integration control unit 23 calculates the integral of the lateral deviation Dy, but calculates the value obtained by adding the integral of the other deviation such as the yaw angle θy to the integral of the lateral deviation Dy. Also good.

1…操舵支援装置、10…運転支援ECU、21…フィードフォワード制御部、22…フィードバック制御部、23…積分制御部、23a…ゲイン設定部、23b…積分演算部、23c…制限部、24…加算部、50…中立点学習ECU、60…ヨーレートセンサ、61…車速センサ、62…横加速度センサ、63…回転角センサ、64…トルクセンサ、65…カメラセンサ、66…ステアリングセンサ、70…EPS・ECU、71…ハンドル舵角演算部、72…モータ制御部、73…アシストモータ、R…カーブ半径、Dy…横偏差、θy…ヨー角、γ…ヨーレート、V…車速、θsp…回転角、θsh…ハンドル舵角、Tr…操舵トルク、Ld…目標走行ライン、LL,LR…白線、θ*…目標舵角、θh…ハンドル変換舵角、θ0…舵角中立点、θFF…フィードフォワード制御項、θFB…フィードバック制御項、θFBd…横偏差フィードバック制御項、θFBy…ヨー角フィードバック制御項、θI…積分制御項、K4,K4high,K4normal…横偏差積分制御ゲイン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering assistance apparatus, 10 ... Driving assistance ECU, 21 ... Feedforward control part, 22 ... Feedback control part, 23 ... Integration control part, 23a ... Gain setting part, 23b ... Integration calculating part, 23c ... Limiting part, 24 ... Addition unit, 50 ... neutral point learning ECU, 60 ... yaw rate sensor, 61 ... vehicle speed sensor, 62 ... lateral acceleration sensor, 63 ... rotation angle sensor, 64 ... torque sensor, 65 ... camera sensor, 66 ... steering sensor, 70 ... EPS ECU, 71: Steering angle calculation unit, 72: Motor control unit, 73: Assist motor, R ... Curve radius, Dy ... Lateral deviation, θy ... Yaw angle, γ ... Yaw rate, V ... Vehicle speed, θsp ... Rotation angle, θsh: Steering wheel steering angle, Tr: Steering torque, Ld: Target travel line, LL, LR ... White line, θ *: Target steering angle, θh: Steering wheel steering steering angle, θ0: Middle steering angle Point, [theta] ff ... feedforward control term, .theta.fb ... feedback control term, θFBd ... lateral deviation feedback control term, θFBy ... yaw angle feedback control term, .theta.I ... integral control term, K4, K4high, K4normal ... lateral deviation integral control gain.

Claims (1)

温度に応じて検出特性が変化するヨーレートセンサの検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点を学習する中立点学習手段と、
前記中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得し、取得した前記舵角中立点を基準とした舵角を検出する舵角検出手段と、
自車両が目標走行ラインに沿って走行するための目標舵角を演算するとともに、前記舵角が前記目標舵角に追従するように前記ステアリング機構に操舵トルクを付与する制御である操舵支援制御を実施する操舵支援制御手段と
を備えた操舵支援装置において、
前記操舵支援制御手段は、
前記目標走行ラインの形状に応じて設定されるフィードフォワード制御項と、前記目標走行ラインに対する自車両の道路幅方向のずれ量である横偏差に応じて設定される横偏差フィードバック制御成分を含み自車両を前記目標走行ラインに沿って走行させるための目標値に対する実際に制御された状態値の偏差に応じて設定されるフィードバック制御項と、前記横偏差を積分して設定される積分制御項と、を含んだ演算式により前記目標舵角を演算する目標舵角演算手段と、
前記学習された舵角中立点のずれによって自車両が車線から逸脱するおそれがある前記操舵支援制御の開始直後の予め設定した特定期間においては、前記特定期間が経過した後に比べて、前記積分制御項の制御ゲインを高い値に設定する制御ゲイン可変手段と
を備えた操舵支援装置。
Neutral point learning means for learning the steering angle neutral point of the steering mechanism using the detected value of the yaw rate sensor whose detection characteristic changes according to temperature;
Rudder angle detecting means for obtaining a rudder angle neutral point learned by the neutral point learning means, and detecting a rudder angle based on the obtained rudder angle neutral point; and
Steering support control, which is a control for calculating a target rudder angle for the host vehicle to travel along the target travel line and applying steering torque to the steering mechanism so that the rudder angle follows the target rudder angle. In a steering support device comprising:
The steering assist control means includes
A feedforward control term set according to the shape of the target travel line, and a lateral deviation feedback control component set according to a lateral deviation which is a deviation amount of the vehicle in the road width direction with respect to the target travel line. A feedback control term set in accordance with a deviation of an actually controlled state value from a target value for causing the vehicle to travel along the target travel line; and an integral control term set by integrating the lateral deviation; , A target rudder angle calculating means for calculating the target rudder angle by an arithmetic expression including
In the predetermined specific period immediately after the start of the steering assist control in which the own vehicle may deviate from the lane due to the learned deviation of the steering angle neutral point, the integral control is performed compared to after the specific period has elapsed. A steering assist device comprising: control gain variable means for setting the control gain of the term to a high value.
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