JP2023132081A - 車両及び車両制御方法 - Google Patents

車両及び車両制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023132081A
JP2023132081A JP2022037201A JP2022037201A JP2023132081A JP 2023132081 A JP2023132081 A JP 2023132081A JP 2022037201 A JP2022037201 A JP 2022037201A JP 2022037201 A JP2022037201 A JP 2022037201A JP 2023132081 A JP2023132081 A JP 2023132081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
torque
temperature
driver
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022037201A
Other languages
English (en)
Inventor
裕司 渡
Yuji Watari
涼 松元
Ryo Matsumoto
亮 入江
Akira Irie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022037201A priority Critical patent/JP2023132081A/ja
Priority to CN202211705850.2A priority patent/CN116729475A/zh
Priority to US18/091,685 priority patent/US20230286578A1/en
Publication of JP2023132081A publication Critical patent/JP2023132081A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/007Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits adjustable by the driver, e.g. sport mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/24Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
    • B62D1/28Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
    • B62D1/286Systems for interrupting non-mechanical steering due to driver intervention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0496Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures by using a temperature sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

【課題】自動操舵制御が行われる車両において、運転者の操舵介入の誤判定のし難さと制御状態遷移のし易さとを両立可能とする。【解決手段】車両は、操舵装置と、トルクセンサと、電子制御ユニットと、を備える。操舵装置は、車輪に連結されるラック軸と、ステアリングホイールとラック軸との間を連結する操舵軸と、運動変換機構を介してラック軸又は操舵軸と連結された電動機を有する転舵アクチュエータと、を含む。トルクセンサは、運転者による操舵トルクを検出するために操舵軸に取り付けられている。電子制御ユニットは、車輪の自動操舵制御の実行中にトルクセンサにより検出されるトルクがトルク閾値を超えた場合に、自動操舵制御による車輪の転舵から、少なくとも運転者による操舵操作に基づく車輪の転舵に切り替える。トルク閾値は、運動変換機構の温度に応じて変更される。【選択図】図3

Description

本開示は、車両及び車両制御方法に関する。
特許文献1は、車線維持支援装置を開示している。この車線維持支援装置は、運転者の操舵意思を検出していないとき、車線追従性を重視した第1の操舵角制御を行い、運転者の操舵意思を検出したとき、運転者の操舵操作が反映され易い第2の操舵角制御を行う。操舵意思の有無は、操舵トルクと操舵角偏差とに基づいて判断される。
特開2010-188854号公報
運転者による操舵操作を必要としない「自動操舵制御」による車輪の転舵から、少なくとも運転者による操舵操作に基づく車輪の転舵への切り替えは、運転者による操舵介入がなされたと判断された場合に実行される。
上記の自動操舵制御において、運転者による操舵トルクに基づいて操舵介入(操舵意思)の有無を判断するために利用されるトルクセンサは、運転者がステアリングホイールに手を添えていなくても、例えば路面からの外乱に起因してトルク値を出力することがある。そして、このような要因によって出力されるトルク値は、操舵装置の摩擦成分及び粘性成分が温度特性を有することに起因して変化する。このように出力されるトルク値への着目なしにトルク閾値が温度によらずに一律に設定されると、次のような課題が生じる。すなわち、一律のトルク閾値が低い場合には、操舵介入の誤判定が生じてしまう。一方、一律のトルク閾値が高い場合には、運転者による操舵操作を車輪の転舵に反映させる制御状態に遷移しにくくなる。
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動操舵制御が行われる車両において、運転者の操舵介入の誤判定のし難さと制御状態遷移のし易さとを両立可能とすることにある。
本開示に係る車両は、操舵装置と、トルクセンサと、電子制御ユニットと、を備える。操舵装置は、車輪に連結されるラック軸と、ステアリングホイールとラック軸との間を連結する操舵軸と、運動変換機構を介してラック軸又は操舵軸と連結された電動機を有する転舵アクチュエータと、を含む。トルクセンサは、運転者による操舵トルクを検出するために操舵軸に取り付けられている。電子制御ユニットは、車輪の自動操舵制御の実行中にトルクセンサにより検出されるトルクがトルク閾値を超えた場合に、自動操舵制御による車輪の転舵から、少なくとも運転者による操舵操作に基づく車輪の転舵に切り替える。トルク閾値は、運動変換機構の温度に応じて変更される。
本開示に係る車両制御方法は、操舵装置とトルクセンサとを備える車両を制御する。操舵装置は、車輪に連結されるラック軸と、ステアリングホイールと前記ラック軸との間を連結する操舵軸と、運動変換機構を介して前記ラック軸又は前記操舵軸と連結された電動機を有する転舵アクチュエータと、を含む。トルクセンサは、運転者による操舵トルクを検出するために前記操舵軸に取り付けられている。この車両制御方法は、前記車輪の自動操舵制御の実行中に前記トルクセンサにより検出されるトルクがトルク閾値を超えた場合に、前記自動操舵制御による前記車輪の転舵から、少なくとも前記運転者による操舵操作に基づく前記車輪の転舵に切り替えることと、前記運動変換機構の温度に応じて前記トルク閾値を変更することと、を含む。
本開示によれば、操舵装置の転舵アクチュエータに含まれる運動変換機構の摩擦成分及び粘性成分のそれぞれが温度特性を有することを考慮してトルク閾値を適切に設定することが可能となる。その結果、当該温度によらずにトルク閾値が一律に設定される例と比較したとき、操舵介入の誤判定のし難さと、運転者による操舵トルクが実際に操舵軸に付与されたことに伴う非自動制御状態(少なくとも運転者による操舵操作に基づく車輪の転舵が行われる状態)への制御状態遷移のし易さと、を両立することが可能となる。
実施の形態に係る車両の構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る操舵制御演算に関するECUの機能構成を示すブロック図である。 温度Tとトルク閾値Xとの関係の一例を表した図である。 実施の形態に係る操舵介入判定及びこれに基づく操舵状態の遷移に関する処理の流れを示すフローチャートである。 本開示に係るトルク閾値Xの設定に関する変形例を説明するための図である。
以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。
1.車両の構成例
図1は、実施の形態に係る車両1の構成の一例を示す図である。図1に示すように、車両1は操舵装置10を備える。操舵装置10は、車輪2を転舵する装置である。操舵装置10は、ステアリングホイール12と、操舵軸14と、転舵ユニット16と、を備えている。
ステアリングホイール12は、運転者による操舵操作に用いられる。操舵軸14の一端は、ステアリングホイール12に連結されている。操舵軸14の他端は、転舵ユニット16に含まれるラック軸(転舵軸)20にピニオンギヤ18を介して連結されている。
転舵ユニット16は、上記ピニオンギヤ18及びラック軸20とともに、ラックハウジング22と、一対のタイロッド24と、転舵アクチュエータ26と、を備えている。
ピニオンギヤ18及びラック軸20は、ラックハウジング22内に配置されている。ラック軸20は、ピニオンギヤ18と噛み合っている。ラック軸20の両端のそれぞれは、タイロッド24及びナックル(図示省略)を介して車輪2に連結されている。ステアリングホイール12の回転は、操舵軸14を介してピニオンギヤ18に伝達される。ピニオンギヤ18の回転運動は、ラック軸20の直線運動に変換される。その結果、車輪2の転舵角が変化する。
転舵アクチュエータ26は、車輪2を転舵する力を生成する。転舵アクチュエータ26は、電動機28及び運動変換機構30を含むとともに、一例としてベルト機構32を含む。電動機28は、ベルト機構32及び運動変換機構30を介してラック軸20と連結されている。運動変換機構30は、例えばボールねじ機構であり、ラックハウジング22内に収容されている。電動機28のトルクは、ベルト機構32を介して運動変換機構30に伝達される。運動変換機構30は、電動機28のロータの回転運動をラック軸20の直線運動に変換する。その結果、車輪2の転舵角が変化する。
転舵アクチュエータ26は、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング(EPS)装置として用いられる。また、転舵アクチュエータ26は、運転者による操舵操作を必要としない後述の「自動操舵制御」の実行中に、車輪2の転舵角を制御するアクチュエータとして用いられる。
また、車両1は、電子制御ユニット(ECU)40を備えている。ECU40は、転舵アクチュエータ26を制御する。具体的には、ECU40は、プロセッサ42、記憶装置44、及び入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、車両1に取り付けられたセンサ類からセンサ信号を取り込むとともに、転舵アクチュエータ26に対して操作信号を出力する。プロセッサ42は、転舵アクチュエータ26の制御に関する各種処理を実行する。記憶装置44は、プロセッサ42による処理に用いられる各種プログラム及び各種データ(マップを含む)が記憶されている。プロセッサ42が記憶装置44からプログラムを読み出して実行することにより、ECU40による処理が実現される。なお、ECU40は複数であってもよい。
上記センサ類は、例えば、自動操舵制御の実行に必要な各種センサ(例えば、カメラ等の車両1の周囲を認識するセンサ)とともに、トルクセンサ46、回転角センサ48、温度センサ50、及び電流センサ52を含む。具体的には、トルクセンサ46は、運転者がステアリングホイール12を回転させる際に操舵軸14に作用するトルクである操舵トルクを検出(推定)するために操舵軸14に取り付けられている。トルクセンサ46は、操舵軸14の一部であるトーションバーのねじれ角に基づいて当該トーションバーに作用するトルクTRを検出する。回転角センサ48は、電動機28の回転角を検出する。温度センサ50は、運動変換機構30の温度Tを検出(推定)するために、一例としてラックハウジング22に取り付けられている。電流センサ52は、転舵アクチュエータ26の出力電流(駆動電流)を検出する。
(転舵アクチュエータの他の配置例)
なお、図1に示す例では、ステアリングホイール12と車輪2との間の力の伝達経路において、転舵アクチュエータ26は、直線運動を行うラック軸20上に配置されている。しかしながら、本開示に係る「転舵アクチュエータ」は、回転運動を行う操舵軸14上に配置されてもよい(他の構成例A)。当該他の構成例Aでは、転舵アクチュエータに含まれる電動機と操舵軸14との間に介在する運動変換機構は、電動機のロータの回転運動を操舵軸14の回転運動に変換するものであり、例えば、ウォーム機構等のギヤ機構である。また、当該他の構成例Aでは、運転者による操舵トルクを検出するためのトルクセンサは、操舵軸14上におけるステアリングホイール12と上記電動機との間の部位(例えば、トーションバー)に配置される。
2.操舵制御
ECU40による転舵アクチュエータ26を利用した操舵制御は、運転者による操舵を補助するためのトルクアシスト制御とともに、「自動操舵制御」を含む。
自動操舵制御は、運転者による操舵操作を必要とせずに車両1の操舵を自動的に行うものである。ECU40は、例えば、ボタン等のHMI(Human Machine Interface)機器を操作する運転者から自動操舵制御の実行要求を受け取った際に、所定の実行条件が満たされていることを条件として自動操舵制御を実行する。自動操舵制御は、運転者がステアリングホイール12から手を離している状態、若しくはステアリングホイール12に手を添えている状態で実行される。
具体的には、自動操舵制御は、例えば、車両の加速、減速、及び操舵の各運転操作を自動的に行う自動運転制御に含まれる。自動操舵制御において、ECU40は、車輪(転舵輪)2の転舵角を目標転舵角に近づけるための転舵トルクを生成するように、転舵アクチュエータ26(電動機28)を制御する。なお、自動操舵制御は、加速及び減速の少なくとも一方の運転操作の自動制御を伴わずに実行されてもよい。
以下、自動操舵制御が行われている操舵状態を「自動制御状態」と称し、自動操舵制御のみが行われる状態ではない操舵状態を「非自動制御状態」と称する。非自動制御状態では、基本的には、トルクアシスト制御による補助を伴いつつ運転者による操舵操作に基づいて車輪2の転舵が行われる。なお、非自動制御状態は、少なくとも運転者による操舵操作に基づいて車輪2の転舵が行われる状態のことである。このため、非自動制御状態では、運転者による操舵操作のみに基づく例に代え、運転者による操舵操作と転舵アクチュエータ26を利用した自動的な操舵操作との協調により車輪2の転舵が行われてもよい。
自動制御状態から非自動制御状態への遷移は、自動操舵制御の実行中に運転者による操舵介入がなされたと判定された時に実行される。この操舵介入判定は、上述のトルクセンサ46を用いて行われる。具体的には、運転者による操舵トルクが所定のトルク閾値Xを超えた場合に、操舵介入がなされたと判定される。
操舵介入判定で用いられる操舵トルクの取得のために、トルクセンサ46が用いられる。すなわち、トルクセンサ46は、運転者による操舵トルクを取得するために設けられている。運転者による操舵操作の実行中であれば、トルクセンサ46によって検出されるトルクTRは、基本的には運転者による操舵トルクに相当する。
ここで、上記トルクセンサ46は、運転者がステアリングホイール12に手を添えていなくても、例えば路面からの外乱に起因してトルク値を出力することがある。より詳細には、当該外乱(例えば路面の凹凸)に起因する路面からの入力は、車輪2及びタイロッド24を介してラック軸20に作用する。当該入力によってラック軸20が動くと、操舵軸14にねじりを生じさせるトルクが、ラック軸20からピニオンギヤ18を介して操舵軸14に入力されることになる。その結果、手放し状態であっても、トルクセンサ46はトルク値を出力し得る。
そして、上述のような要因によって出力されるトルク値は、操舵装置10の摩擦成分及び粘性成分の温度特性に起因して変化する。より具体的には、当該トルク値は、電動機28とラック軸20との間に介在して可動する運動変換機構(例えば、ボールねじ機構)30の摩擦成分及び粘性成分(潤滑油の粘性成分)の温度特性に起因して変化する。このように出力されるトルク値への着目なしにトルク閾値Xが運動変換機構30の温度Tによらずに一律に設定されると、次のような課題が生じる。すなわち、一律のトルク閾値Xが低い場合には、操舵介入の誤判定が生じてしまう。一方、一律のトルク閾値Xが高い場合には、運転者の操舵操作を車輪の転舵に反映させる制御状態に遷移しにくくなる。
付け加えると、このような課題は、上述の他の構成例Aのように、転舵アクチュエータに含まれる電動機と操舵軸14との間に運動変換機構(例えば、ギヤ機構)が配置された構成においても、同様に生じる。
上述の課題に鑑み、本実施形態における操舵介入判定及びこれに基づく操舵状態の遷移は、次のように実行される。図2は、実施の形態に係る操舵制御演算に関するECU40の機能構成を示すブロック図である。ECU40は、操舵トルク推定部54と、温度推定部56と、操舵介入判定部58と、制御状態遷移部60と、を備える。なお、図2に示す一例では、操舵トルク推定部54、温度推定部56、操舵介入判定部58、及び制御状態遷移部60は、1つのECU40によって備えられているが、複数のECUによって別々に備えられてもよい。
操舵トルク推定部54は、トルクセンサ46を用いてトルクTRを検出し、検出したトルクTRを操舵トルクとして推定する。
温度推定部56は、温度センサ50を用いて温度を検出し、検出した温度を運動変換機構30の温度Tとして推定する。上述のように、温度センサ50は、ラックハウジング22に取り付けられている。しかしながら、温度Tの推定に用いられる温度センサ50の設置場所は、ラックハウジング22に限られない。
すなわち、温度センサ50は、温度Tと相関する温度を取得可能な場所等、温度Tを推定可能な任意の場所に設置されていればよい。したがって、温度センサ50は、例えば、運動変換機構30の周囲に位置する電動機28に取り付けられていてもよい。
また、転舵アクチュエータ26を含む転舵ユニット16は、車両1の車室62の外に位置し外気に曝される空間(より詳細には、例えば、内燃機関等のパワートレーン構成部品が配置されるコンパートメント)64に配置されている。そこで、温度センサ50は、当該空間64の温度(換言すると、運動変換機構30の周囲の環境温度)を温度Tとして検出するように設置されてもよい。さらに、温度Tの推定のために、温度センサ50の信号とともに、例えば、電流センサ52の信号が用いられてもよい。
付け加えると、上述の他の構成例Aでは、運動変換機構は、車室62内に配置されることになる。このため、他の構成例Aにおける温度Tの推定に用いられる温度センサは、運動変換機構の周囲の環境温度の一例に相当する車室62内の温度を検出するように設置されてもよい。
操舵介入判定部58は、自動操舵制御の実行中に、操舵トルク推定部54によって操舵トルクとして取得されたトルクTRをトルク閾値Xと比較する。そして、操舵介入判定部58は、トルクTR(の絶対値)がトルク閾値Xを超えた場合に、運転者による操舵介入がなされたと判定する。
本実施形態の操舵介入判定で用いられるトルク閾値Xは、運動変換機構30の温度Tによらずに一律の値ではなく、当該温度Tに応じて変更される。具体的には、トルク閾値Xは、温度Tが低い場合には、温度Tが高い場合と比べて高くなるように変更される。
図3は、温度Tとトルク閾値Xとの関係の一例を表した図である。図3に示す一例では、トルク閾値Xは、温度Tが低いほど高くなるように、換言すると、温度Tが高いほど低くなるように設定されている。また、図3に示す一例では、トルク閾値Xは、温度Tの変化に対して直線的に変化しているが、曲線的に変化するように設定されてもよい。
制御状態遷移部60は、操舵介入判定部58によって操舵介入がなされたと判定された場合に、操舵状態を自動制御状態から非自動制御状態に遷移させる。
図4は、実施の形態に係る操舵介入判定及びこれに基づく操舵状態の遷移に関する処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、車両1の走行中にECU40(プロセッサ42)によって繰り返し実行される。
図4では、ステップS100において、ECU40は、自動操舵制御の実行中であるか否かを判定する。その結果、この判定結果がNoの場合には、処理はリターンに進む。一方、当該判定結果がYesの場合には、処理はステップS102に進む。
ステップS102において、ECU40(操舵トルク推定部54)は、トルクセンサ46を用いてトルクTRを検出し、検出されたトルクTRを操舵トルクとして推定する。
次いで、ステップS104において、ECU40(温度推定部56)は、一例として温度センサ50を用いて温度を検出し、検出された温度を運動変換機構30の温度Tとして推定する。
次いで、ステップS106において、ECU40(操舵介入判定部58)は、トルク閾値Xを算出する。ECU40の記憶装置44は、温度Tとトルク閾値Xとの関係(例えば、図3)をマップとして記憶している。ECU40は、そのようなマップから、温度Tに応じたトルク閾値Xを算出する。なお、当該関係は、関係式として記憶されていてもよい。
次いで、ステップS108において、ECU40(操舵介入判定部58)は、ステップS102にて推定されたトルクTRの絶対値が、ステップS106にて算出されたトルク閾値Xを超えたか否かを判定する。
ステップS108の判定結果がNoの場合(トルク|TR|≦トルク閾値X)、つまり、運転者による操舵介入がなされていないと判断される場合には、処理はリターンに進む。すなわち、自動操舵制御が継続される。一方、当該判定結果がYesの場合(トルク|TR|>トルク閾値X)、つまり、操舵介入がなされたと判断される場合には、処理はステップS110に進む。
ステップS110において、ECU40(制御状態遷移部60)は、操舵状態を自動制御状態から非自動制御状態に遷移させる。
3.効果
以上説明したように、本実施形態によれば、運転者による操舵介入がなされたか否かを判断するためのトルク閾値Xは、運動変換機構30の温度Tに応じて変更される。これにより、運動変換機構30の摩擦成分及び粘性成分のそれぞれが温度特性を有することを考慮してトルク閾値Xを適切に設定することが可能となる。その結果、温度Tによらずにトルク閾値Xが一律に設定される例と比較したとき、操舵介入の誤判定のし難さと、運転者による操舵トルクが実際に操舵軸14に付与されたことに伴う非自動制御状態への制御状態遷移のし易さと、を両立することが可能となる。
より具体的には、一般的に、例えばボールねじ機構である運動変換機構30の摩擦成分及び粘性成分は、温度Tが低いほど大きくなる。このため、外乱として路面からの入力がラック軸20に作用した際、温度Tが低いと、運動変換機構30は動きにくくなる。このことは、ラック軸20が動くことを妨げるように作用する。しかしながら、温度Tが低い場合には、路面からラック軸20に作用する力が運動変換機構30の摩擦成分及び粘性成分に起因する抗力に打ち勝ってラック軸20が動き始めた際にラック軸20から操舵軸14に入力されるトルクが、温度Tが高い場合と比べて大きくなり易い。この点に鑑み、本実施形態によれば、トルク閾値Xは、温度Tが低い場合には、温度Tが高い場合と比べて高くなるように設定されている。これにより、運動変換機構30の摩擦成分及び粘性成分の温度特性を考慮して、トルク閾値Xを適切に設定することが可能となる。
4.トルク閾値Xの設定に関する変形例
運動変換機構30の温度Tに応じて可変されるトルク閾値Xは、例えば、次の変形例のように設定されてもよい。
図5は、本開示に係るトルク閾値Xの設定に関する変形例を説明するための図である。この変形例では、温度Tの領域は、低温側から順に温度域Ra、温度域Rb、及び温度域Rcを含む。温度域Raは、温度値Ta以上温度値Tb未満の領域である。温度域Rbは、温度値Tb以上温度値Tc未満の領域である。温度域Rcは、温度値Tc以上温度値Td未満の領域である。そして、温度値Taは、極低温を示す値(例えば、-30℃)である。温度値Tbは、低温を示す値(例えば、0℃)である。温度値Tcは、常温を示す値(例えば、25℃)である。温度値Tdは、高温を示す値(例えば、80℃)である。
当該変形例では、低温側の温度域Raとこれに続く高温側の温度域Rbとの比較において、次のことがいえる。すなわち、図5に示すように、トルク閾値Xは、温度域Raにおいて温度域Rbよりも高い。そして、温度域Raにおける温度Tの増加に対するトルク閾値Xの低下率は、温度域Rbにおける温度Tの増加に対するトルク閾値Xの低下率と比べて大きい。
同様に、当該変形例では、低温側の温度域Rbとこれに続く高温側の温度域Rcとの比較において、次のことがいえる。すなわち、図5に示すように、トルク閾値Xは、温度域Rbにおいて温度域Rcよりも高い。そして、温度域Rbにおける温度Tの増加に対するトルク閾値Xの低下率は、温度域Rcにおける温度Tの増加に対するトルク閾値Xの低下率と比べて大きい。
当該変形例によれば、運動変換機構30の摩擦成分及び粘性成分の温度特性をより適切に考慮して、温度Tに応じたトルク閾値Xの設定をより適切に行うことができる。
なお、当該変形例では、温度域Raと温度域Rbとの比較において、温度域Raは本開示に係る「第2温度域」の一例に相当し、温度域Rbは本開示に係る「第1温度域」の一例に相当している。また、温度域Rbと温度域Rcとの比較において、温度域Rbは本開示に係る「第2温度域」の他の例に相当し、温度域Rcは本開示に係る「第1温度域」の他の例に相当している。
付け加えると、図5では、温度Tに応じて変化するトルク閾値Xの設定のために、連続する3つの温度域Ra、Rb、及びRcが用いられている。しかしながら、トルク閾値Xの設定のために用いられる温度域は、上述の「第1温度域」と「第2温度域」との関係を満たす限り、2つ、又は4つ以上の温度域であってもよい。
1 車両
2 車輪
10 操舵装置
12 ステアリングホイール
14 操舵軸
16 転舵ユニット
18 ピニオンギヤ
20 ラック軸
22 ラックハウジング
24 タイロッド
26 転舵アクチュエータ
28 電動機
30 運動変換機構
32 ベルト機構
40 電子制御ユニット
46 トルクセンサ
50 温度センサ
54 操舵トルク推定部
56 温度推定部
58 操舵介入判定部
60 制御状態遷移部

Claims (4)

  1. 車輪に連結されるラック軸と、ステアリングホイールと前記ラック軸との間を連結する操舵軸と、運動変換機構を介して前記ラック軸又は前記操舵軸と連結された電動機を有する転舵アクチュエータと、を含む操舵装置と、
    運転者による操舵トルクを検出するために前記操舵軸に取り付けられたトルクセンサと、
    前記車輪の自動操舵制御の実行中に前記トルクセンサにより検出されるトルクがトルク閾値を超えた場合に、前記自動操舵制御による前記車輪の転舵から、少なくとも前記運転者による操舵操作に基づく前記車輪の転舵に切り替える電子制御ユニットと、
    を備え、
    前記トルク閾値は、前記運動変換機構の温度に応じて変更される
    車両。
  2. 請求項1に記載の車両であって、
    前記トルク閾値は、前記温度が低い場合に、前記温度が高い場合と比べて高い
    車両。
  3. 請求項1に記載の車両であって、
    前記温度の領域は、第1温度域と、前記第1温度域より低温側の第2温度域と、を含み、
    前記トルク閾値は、前記第2温度域において前記第1温度域よりも高く、
    前記第2温度域における前記温度の増加に対する前記トルク閾値の低下率は、前記第1温度域における前記温度の増加に対する前記トルク閾値の低下率と比べて大きい
    車両。
  4. 車輪に連結されるラック軸と、ステアリングホイールと前記ラック軸との間を連結する操舵軸と、運動変換機構を介して前記ラック軸又は前記操舵軸と連結された電動機を有する転舵アクチュエータと、を含む操舵装置と、
    運転者による操舵トルクを検出するために前記操舵軸に取り付けられたトルクセンサと、
    を備える車両を制御する車両制御方法であって、
    前記車輪の自動操舵制御の実行中に前記トルクセンサにより検出されるトルクがトルク閾値を超えた場合に、前記自動操舵制御による前記車輪の転舵から、少なくとも前記運転者による操舵操作に基づく前記車輪の転舵に切り替えることと、
    前記運動変換機構の温度に応じて前記トルク閾値を変更することと、
    を含む
    車両制御方法。
JP2022037201A 2022-03-10 2022-03-10 車両及び車両制御方法 Pending JP2023132081A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022037201A JP2023132081A (ja) 2022-03-10 2022-03-10 車両及び車両制御方法
CN202211705850.2A CN116729475A (zh) 2022-03-10 2022-12-29 车辆和车辆控制方法
US18/091,685 US20230286578A1 (en) 2022-03-10 2022-12-30 Vehicle and vehicle control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022037201A JP2023132081A (ja) 2022-03-10 2022-03-10 車両及び車両制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023132081A true JP2023132081A (ja) 2023-09-22

Family

ID=87899999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022037201A Pending JP2023132081A (ja) 2022-03-10 2022-03-10 車両及び車両制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230286578A1 (ja)
JP (1) JP2023132081A (ja)
CN (1) CN116729475A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
CN116729475A (zh) 2023-09-12
US20230286578A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109963766B (zh) 控制线控转向型转向系统
US6079513A (en) Steering apparatus for vehicle
US7392878B2 (en) Vehicle steering control system
US8229627B2 (en) Vehicle steering apparatus
US20070193818A1 (en) Vehicle steering system
EP1935753A1 (en) Electric power steering system
CN111547128B (zh) 一种电动转向系统的中位自学习方法、装置及存储介质
JPH09156526A (ja) 車両用操舵制御装置
JP2018001910A (ja) 車両用挙動制御装置
EP2426031B1 (en) Electric power steering system
CN114802414A (zh) 基于线控转向系统的角传动比调节方法、装置及汽车
CN111591341B (zh) 电动助力转向装置
JP5141311B2 (ja) 車両制御装置
US11685429B2 (en) Steering control device
CN113165691B (zh) 转向控制系统、转向控制装置及转向控制方法
JP2023132081A (ja) 車両及び車両制御方法
KR102093853B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법
EP2639137B1 (en) Vehicle steering control system
JPH1178944A (ja) 車両の可変舵角比操舵装置
WO2022045242A1 (ja) パワーステアリング制御装置、及びパワーステアリング制御方法
EP2426032B1 (en) Electric power steering system
JP2007510582A5 (ja)
JP2005088860A (ja) 操舵制御装置
JP3675613B2 (ja) 車両用操舵装置
CN112238892A (zh) 一种基于eps和ehps的转向系统及其控制方法