JP3725455B2 - Vehicle steering control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラにより撮影して得た画像から道路上の走行区分線を認識し、この走行区分線に沿って車両が走行するように操舵制御を行う車両の操舵制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開2000−138939公報に開示された電動パワーステアリング装置のように、車両の操舵輪を操舵する操舵機構を駆動するモータに対して、運転者の操舵を補助するように駆動信号を与える電動機駆動手段と、この電動機駆動手段に電動機制御信号を出力する制御手段とを備え、運転者の操舵を補助することで、運転者の負担を低減する電動パワーステアリング装置が知られている。
このような電動パワーステアリング装置においては、運転者から入力される操舵トルクの大きさと方向に基づいて、運転者の操舵意志に反するようなアシストトルクが出力されることを防止するために、例えば運転者から入力される操舵トルクとモータに供給される通電電流によって定められる2次元座標上等において、操舵機構を駆動するモータの運転を禁止する所定の駆動禁止領域が設定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような従来技術に係る電動パワーステアリング装置においては、操舵機構を駆動するモータの駆動禁止領域であっても、所定の許可時間内だけ一時的にモータの運転を許可する一時許可領域が設定される場合がある。
すなわち、この一時許可領域においてモータの運転が指示されると、所定の許可時間の間だけモータが運転され、この許可時間の経過後はモータの運転が停止される。ここで、引き続き、一時許可領域におけるモータの運転が指示されている場合には、所定の運転停止時間の経過後に、再度、モータの運転を再開するように設定されており、以後、モータの運転および運転の停止が繰り返されるようになっている。
しかしながら、このようにモータの運転および運転の停止が繰り返されるような場合には、モータに要求される所望の目標トルクを出力させることができなくなる虞がある。しかも、モータの運転が停止されることで、連続的にアシストトルクを出力することができず、操舵制御時に運転者に違和感を与えてしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、運転者の操舵を補助するアシストトルクを出力する際に、目標値に応じた正確なアシストトルクを発生することが可能な車両の操舵制御装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両の操舵制御装置は、車両の操舵輪(例えば、後述する実施の形態における操舵輪19,19)を操舵可能な操舵機構(例えば、後述する実施の形態における手動操舵力発生機構16)を駆動する電動機(例えば、後述する実施の形態におけるモータ20)と、運転者から入力された操舵トルクを検出するトルク検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるトルクセンサ22)と、該トルク検出手段にて検出された前記操舵トルクに応じて、運転者の操舵をアシストするように前記電動機への通電電流を制御するとともに前記電動機への通電電流の出力を許可する許可領域(例えば、後述する実施の形態における許可領域A)での許可通電電流値(例えば、後述する実施の形態における許可領域Aでの目標電流値IT)および前記電動機への通電電流の出力を許可する最長時間を所定の出力許可時間(例えば、後述する実施の形態における許可時間ZZ)とする一時許可領域(例えば、後述する実施の形態における一時許可領域B)での一時許可通電電流値(例えば、後述する実施の形態における一時許可領域Bでの目標電流値IT)および前記電動機への通電電流の出力を禁止する禁止領域(例えば、後述する実施の形態における禁止領域C)での不許可通電電流値(例えば、後述する実施の形態における禁止領域Cでの目標電流値IT)を設定する第1の電動機制御手段(例えば、後述する実施の形態におけるEPS制御装置24)と、車両の走行路を認識する走行路認識手段(例えば、後述する実施の形態におけるカメラ25および画像認識処理部26)と、運転者の操舵をアシストして前記走行路認識手段が認識した前記走行路に沿って車両が走行するように、前記第1の電動機制御手段に制御信号を出力して前記電動機への前記通電電流を制御する第2の電動機制御手段(例えば、後述する実施の形態におけるLKAS制御装置23)とを備える車両の操舵制御装置であって、前記第1の電動機制御手段は、前記一時許可通電電流値の出力を指示する前記制御信号を前記第2の電動機制御手段から受信したとき、前記電動機に対して、前記一時許可通電電流値の通電電流を前記出力許可時間(例えば、後述する実施の形態における許可時間ZZ)未満の所定時間(例えば、後述する実施の形態における第1出力時間Y)に亘って出力した後に、前記許可通電電流値の通電電流を出力することを特徴としている。
【0005】
上記構成の車両の操舵制御装置によれば、第1の電動機制御手段は、予め、運転者から入力される操舵トルクの大きさや操舵方向に応じて、電動機への通電電流として出力許可可能な許可通電電流値、および、例えば所定の出力許可時間に亘って一時的に出力許可可能な一時許可通電電流値、および、出力不許可な不許可通電電流値を設定する。
そして、第2の電動機制御手段から一時許可通電電流値の通電電流の出力が指示された場合には、例えば一時許可通電電流値に対して設定された所定の出力許可時間よりも短い所定時間に亘って一時許可通電電流値の通電電流を出力し、次に、出力許可可能な許可通電電流値の通電電流を出力する。すなわち、一時許可通電電流値の出力は所定時間のみに限定し、この所定時間が経過した後には、たとえ、第2の電動機制御手段から一時許可通電電流値の出力が指示され続けている場合であっても、通電電流の電流値を一時許可通電電流値から許可通電電流値へと変更する。
これにより、例えば一時許可通電電流値の通電電流を出力する時間が出力許可時間に到達して、通電電流の出力自体が停止されてしまうこと、つまり、電動機の駆動が停止してしまうことを防止することができ、電動機に対して設定された所望の目標トルクを確実に出力させることができる。
【0006】
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の操舵制御装置では、前記第1の電動機制御手段は、前記所定時間に亘って前記一時許可通電電流値の前記通電電流を出力したときに、出力完了を示す信号を前記第2の電動機制御手段へ送信する通信手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS03)を備え、前記第2の電動機制御手段は、前記出力完了を示す信号を受信したときに、前記許可通電電流値の前記通電電流を所定の第2時間に亘って前記電動機に出力することを指示する前記制御信号を、前記第1の電動機制御手段に出力することを特徴としている。
【0007】
上記構成の車両の操舵制御装置によれば、第1の電動機制御手段は、例えば一時許可通電電流値に対して設定された所定の出力許可時間よりも短い所定時間に亘って一時許可通電電流値の通電電流を出力した後に、一時許可通電電流値の出力完了を示す信号を第2の電動機制御手段に出力する。そして、第2の電動機制御手段は、出力完了を示す信号を受信したときに、許可通電電流値の通電電流を所定の第2時間に亘って出力することを指示する制御信号を第1の電動機制御手段に出力する。この制御信号を受信した第1の電動機制御手段は、通電電流の電流値を一時許可通電電流値から許可通電電流値へと変更し、第2時間に亘って許可通電電流値の通電電流を出力する。
これにより、通電電流の出力がゼロとなって電動機の駆動が停止してしまうことを確実に防止することができ、電動機に対して設定された所望の目標トルクを連続的かつ高精度に出力させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の操舵制御装置について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係る車両の操舵制御装置10の構成図であり、図2は図1に示す車両の操舵制御装置10による操舵アシスト制御の処理の流れを示す機能ブロック図であり、図3は曲率1/Rの走行路の中心線Ycに対する車両位置の偏差(横ずれ量)Ydおよび車両偏向角Ahを示す図である。
【0009】
図1に示すように、この車両の操舵制御装置10において、ステアリングホイール11に一体に設けられたステアリング軸12は、ユニバーサルジョイント13a,13bを有する連結軸13を介して、ステアリングギアボックス14内に設けられたラック・ピニオン機構15のピニオン15aに連結されて手動操舵力発生機構16を構成している。
ピニオン15aはラック軸17のラック歯17aに噛合っており、ステアリングホイール11から入力された回転運動は、ピニオン15aを介してラック軸17の往復運動に変換され、ラック軸17の両端にタイロッド18,18を介して連結された2つの操舵輪19,19を転舵させる。
【0010】
ラック軸17と同軸にモータ20が配設されており、モータ20の回転力はラック軸17にほぼ平行に設けられたボールねじ機構21を介して推力に変換される。すなわち、モータ20のロータ(図示略)には駆動側ヘリカルギア20aが一体に設けられ、この駆動側ヘリカルギア20aはボールねじ機構21のねじ軸21aの軸端に一体に設けられたヘリカルギア21bに噛合わされている。
ステアリングギアボックス14内には、ピニオン15aに作用する操舵トルクTd、すなわち運転者の手動操作により入力された操舵トルクTdを検出するためのトルクセンサ22が設けられており、このトルクセンサ22にて検出した操舵トルクTdの検出信号は、LKAS制御装置23およびEPS制御装置24に入力されている。
【0011】
LKAS(lane keeping assistance system)制御装置23は、LKAS制御モードとして、車両進行方向の道路上における走行区分線に沿って車両を走行させるために必要とされるトルクのアシスト量を算出する。そして、所定の条件下において、このアシスト量をモータ20に出力させるためのトルク指令として、操舵アシストトルクTsをEPS制御装置24に出力する。
このため、LKAS制御装置23には、トルクセンサ22から出力される操舵トルクTdの検出信号に加えて、後述する画像認識処理部26から出力される走行区分線の情報と、車両重心の鉛直(重力)軸回りのヨーレート(回転角速度)を検出するヨーレートセンサ27から出力される検出信号と、例えばステアリング軸12に設けられたロータリエンコーダ等をなし、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出する舵角センサ28から出力される検出信号と、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ29から出力される検出信号とが入力されている。
【0012】
さらに、LKAS制御装置23には、ターンシグナルSW30から出力されるターンシグナルのON/OFFを通知する信号と、ブレーキSW31から出力されるブレーキのON/OFFを通知する信号と、ワイパーSW32から出力されるワイパーのON/OFFを通知する信号と、メインSW33から出力される例えばLKAS制御装置23の作動/停止を通知する信号とが入力されている。
すなわち、LKAS制御装置23は、例えばターンシグナルSW30からターンシグナルのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、ブレーキSW31からブレーキのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、ワイパーSW32からワイパーのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、メインSW33からLKAS制御装置23の停止を通知する信号が入力されている場合、あるいは、LKAS制御装置23における走行区分線の抽出処理が困難な場合等には、EPS制御装置24への操舵アシストトルクTsの出力を停止するように設定されている。
【0013】
さらに、LKAS制御装置23には、例えば警報音や音声メッセージ等を出力するスピーカや、例えば警報表示を行うディスプレイや点灯するランプ等をなす警報装置34が接続されており、例えば車両が所定の走行領域内から逸脱した場合等には警報を出力するように設定されている。
【0014】
EPS制御装置24は、車両の走行状態に応じた操舵トルクTdのアシスト量をモータ20に出力させるためのモータ駆動電流を出力する。
このため、EPS制御装置24には、LKAS制御装置24から出力される出力操舵アシストトルクTsおよびトルクセンサ22から出力される操舵トルクTdの検出信号に加えて、モータ20の通電電流を検出するモータ電流センサ35から出力される検出信号(モータ電流)IMと、モータ20の通電電圧を検出するモータ電圧センサ36から出力される検出信号(モータ電圧)VMとが入力されている。
【0015】
EPS制御装置24は、EPS制御モードにおいては、例えばトルクセンサ22にて検出した運転者から入力される操舵トルクTdに応じて、この操舵トルクTdを補助するパワーステアリング用のアシスト量を算出して、このアシスト量をモータ20に出力させるためのトルク指令としてパワーステアリングトルクTeを算出する。そして、後述するように、このEPS制御モードに対して、操舵トルクTdに応じた所定の制御比率De(例えば、100%以下の所定の値)を設定して、この制御比率DeをパワーステアリングトルクTeに演算して得た値を、新たなパワーステアリングトルクTeとして設定する。
【0016】
また、EPS制御装置23は、後述するように、LKAS制御モードに対して、例えばトルクセンサ22にて検出した操舵トルクTdに応じた所定の制御比率Ds(例えば、100%以下の所定の値)を設定して、この制御比率DsをLKAS制御装置23から入力される操舵アシストトルクTsに演算して得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとして設定する。
そして、EPS制御装置24は、EPS制御モードに係るパワーステアリングトルクTeとLKAS制御モードに係る操舵アシストトルクTsとを加算して、アシストトルクTaを算出し、モータ20の駆動回路(図示略)を介して、このアシストトルクTaを発生させるためのモータ駆動電流を出力する。
【0017】
以下に、図2および図3を参照しながら、本実施の形態による車両の操舵制御装置10における処理、特にLKAS制御装置23およびEPS制御装置24の動作について説明する。
先ず、例えば車両のフロントウィンドウの内側にルームミラー(図示略)等と一体に設けられたカメラ25によって、車両前方や後方の所定領域における走行区分線を撮像する。そして、画像認識処理部26にて、カメラ25から出力される画像データに基づき走行路区分線(白線)を認識する。
このとき、画像認識処理部26は、例えば図3に示すように、走行路の適宜の位置において、走行路の中心線Ycの旋回半径Rから走行路の曲率1/Rを算出する。さらに、画像認識処理部26は、例えば車両の現在位置を原点とし、車両の進行方向をX軸とし、このX軸に直交する方向(つまり車両の車幅方向)をY軸とする相対座標系を設定し、Y軸上における車両の現在位置から走行路の中心線Ycまでの距離(横ずれ量)Ydと、走行路の中心線YcとY軸との交点位置における中心線Ycの接線aとX軸とのなす角(車両偏向角)Ahとを算出する。
【0018】
そして、画像認識処理部26は、算出した走行路の曲率1/RをLKAS制御装置23のFF制御部23aへ出力し、横ずれ量Ydおよび車両偏向角AhをLKAS制御装置23のFB制御部23bへ出力する。
LKAS制御装置23のFF制御部23aは、フィードフォワード制御によって走行路の曲率1/Rから所定の特性に基づいて基本操舵アシストトルクTfを算出し、加算部23cへ出力する。
また、LKAS制御装置23のFB制御部23bは、フィードバック制御によって横ずれ量Ydおよび車両偏向角Ahに基づいて補正操舵アシストトルクTbを算出し、加算部23cへ出力する。
なお、基本操舵アシストトルクTfは、車両のコーナリング力に対する均衡を保つためのアシストトルクであり、補正操舵アシストトルクTbは、車両を走行路の中心線Ycに沿って走行させるため、あるいは、車両の安定性確保のためのアシストトルクである。
【0019】
加算部23cは、基本操舵アシストトルクTfと補正操舵アシストトルクTbとを加算して、車両を走行区分線に沿って走行させるための操舵アシストトルクTsを算出して、EPS制御装置24のリミット値設定部41へ出力する。
【0020】
EPS制御装置24のリミット値設定部41は、後述するようにモータ20へ供給されるモータ駆動電流あるいは操舵アシストトルクTsに対するリミット値を設定する。
第1制御ゲイン演算部42は、操舵アシストトルクTsに所定の第1制御ゲインKfを演算して得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとしてLKAS制御比率算出部43へと出力する。
LKAS制御比率算出部43は、トルクセンサ22にて検出された操舵トルクTdに基づき、LKAS制御モードに対する所定の制御比率Dsを算出し、この制御比率Dsを操舵アシストトルクTsに演算させて得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとして加算部45へと出力する。
例えば、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以下の場合には、制御比率Ds=100%とされ、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以上かつ所定の第2トルク#2以下の場合には、制御比率Dsは減少傾向に変化し、操舵トルクTdが所定の第2トルク#T2以上の場合には、制御比率Ds=0%とされている。
【0021】
また、EPS制御比率算出部44は、トルクセンサ22にて検出された操舵トルクTdに基づき、EPS制御モードに対する所定の制御比率Deを算出し、この制御比率Deを、操舵トルクTdおよびモータ電流IMおよびモータ電圧VMから予め定めたマップ47を用いて求めたパワーステアリングトルクTeに演算させて得た値を、新たなパワーステアリングトルクTe’として加算部45へと出力する。
例えば、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以下の場合には、制御比率Ds=0%とされ、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以上かつ所定の第2トルク#2以下の場合には、制御比率Dsは増加傾向に変化し、操舵トルクTdが所定の第2トルク#T2以上の場合には、制御比率Ds=100%とされている。
【0022】
加算部45は、操舵アシストトルクTsにパワーステアリングトルクTe’を加算して、モータ20に発生させるトルクの目標値とされるアシストトルクTaを算出する。
第2制御ゲイン演算部46は、アシストトルクTaに所定の第2制御ゲインKeを演算して、モータ20にアシストトルクTaを発生させるための通電電流値を算出し、この通電電流値に基づくモータ駆動電流をモータ20へと出力する。なお、本実施の形態においてはLKAS制御装置23は、操舵アシストトルクTsを算出し、EPS制御装置24へ出力したが、LKAS制御装置23において操舵アシストトルクTsをモータ駆動電流に変換して、EPS制御装置24へ出力するように構成してもよい。
【0023】
本実施の形態による車両の操舵制御装置10は上記構成を備えており、次に、この車両の操舵制御装置10の動作、特に、EPS制御装置24の動作について添付図面を参照しながら説明する。
図4は操舵トルクTdに応じたモータ駆動電流の目標電流値ITの変化を示すグラフ図であり、図5は一時許可領域Bにおけるモータ駆動電流の目標電流値ITの時間変化を示すグラフ図であり、図6は車両の操舵制御装置10の動作、特に、図4に示す一時許可領域Bにおいてモータ駆動電流の出力を継続する場合の処理を示すフローチャートである。
なお、図4においては、例えば操舵トルクTdの正方向および目標電流値ITの正方向を右方向のトルクを発生させる方向とし、操舵トルクTdの負方向および目標電流値ITの負方向を左方向のトルクを発生させる方向とした。
【0024】
EPS制御装置24においては、トルクセンサ22にて検出された操舵トルクTdに応じて、モータ駆動電流の目標電流値ITあるいは操舵アシストトルクTsに対する所定の制限値が設けられている。
例えば図4に示すように、操舵トルクTdおよびモータ駆動電流の目標電流値ITにより設定される2次元座標系において、モータ駆動電流の出力を許可する許可領域Aと、モータ駆動電流の出力を許可する最長時間を所定の許可時間ZZとする一時許可領域Bと、モータ駆動電流の出力を禁止する禁止領域Cとが設定されている。ここで、所定のトルク値T1、T2(例えば、T1≦T2)および所定の目標電流値A1、A2、A3(例えば、A1≦A2≦A3)に対して、一時許可領域Bは、(−T1≦Td≦T2)かつ(−A3≦IT≦−A2)、および、(−T2≦Td≦T1)かつ(A2≦IT≦A3)にて定められる領域とされている。
また、禁止領域Cは、(−T1≦Td≦T2)かつ(IT≦−A3)、および、(T2≦Td)かつ(IT≦−A1)、および、(−T2≦Td≦T1)かつ(A3≦IT)、および、(Td≦−T2)かつ(A1≦IT)にて定められる領域とされている。
【0025】
ここで、一時許可領域Bにおいて、モータ駆動電流の出力を継続する場合には、例えば図5および図6に示すように、EPS制御装置24は、目標電流値ITが所定の目標電流値A2以上となる継続時間を所定の第1出力時間Y(ただし、第1出力時間Y<許可時間ZZである)とし(ステップS01)、この所定の第1出力時間Yが経過した後には、出力完了を示す信号をLKAS制御装置23へと出力する(ステップS02)。
この制御信号を受信したLKAS制御装置23は、所定の第2出力時間Xに亘って、目標電流値ITを所定の目標電流値A2よりも小さな、ゼロ以外の値に設定することを指示する制御信号をEPS制御装置24へ出力する(ステップS03)。
そして、この制御信号を受信したEPS制御装置24は、所定の第2出力時間Xに亘って、目標電流値ITを所定の目標電流値A2よりも小さな、ゼロ以外の値に設定する(ステップS04)。
すなわち、この所定の第2出力時間Xの期間においては、目標電流値ITが許可領域Aにおける適宜の値(例えば、0<IT<A2)となるように指示され、EPS制御装置24は、実際に目標電流値ITが許可領域Aにおける適宜の値に設定されていることを確認する。
【0026】
そして、EPS制御装置24は、この所定の第2出力時間Xが経過した後には、再び、所定の第1出力時間Yに亘って、目標電流値ITを所定の目標電流値A2以上の設定値へと復帰させる(ステップS05)。
そして、一時許可領域Bにてモータ駆動電流を出力する制御の終了が指示されているか否かを判定し(ステップS06)、この判定結果が「YES」の場合には、一連の処理を終了し、一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS02に戻る。
ここで、所定の第2出力時間Xは、例えばEPS制御装置24が、実際に目標電流値ITが許可領域Aにおける適宜の値に設定されていることを確認するための要する時間、すなわち正常な処理が実行されているか否かを判定するために要する時間とされている。
【0027】
上述したように、本実施の形態による車両の操舵制御装置10によれば、一時許可領域Bにおいてモータ駆動電流の出力を継続する場合に、出力を継続する時間が許可時間ZZに到達するより以前に、一時的に目標電流値ITを許可領域Aにおける適宜の値に変更し、この後に、再度、目標電流値ITを一時許可領域Bにおける値に復帰させる。これにより、例えば図7に示すように、一時許可領域Bにおいて、目標電流値ITが所定の目標電流値A2以上となる継続時間が許可時間ZZに到達することによって、目標電流値ITがゼロに設定されてしまう場合に比べて、モータ駆動電流の出力を継続することによってモータ20が停止してしまうことを防止して、所望のトルクを連続的かつ高精度に発生させることができる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明の車両の操舵制御装置によれば、例えば一時許可通電電流値の通電電流を出力する時間が出力許可時間に到達して、通電電流の出力自体が停止されてしまうこと、つまり、電動機の駆動が停止してしまうことを防止することができ、電動機に対して設定された所望の目標トルクを確実に出力させることができる。
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の操舵制御装置によれば、通電電流の出力がゼロとなって電動機の駆動が停止してしまうことを確実に防止することができ、電動機に対して設定された所望の目標トルクを連続的かつ高精度に出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る車両の走行制御装置の構成図である。
【図2】 図1に示す車両の走行制御装置による操舵アシスト制御の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図3】 曲率1/Rの走行路の中心線Ycに対する車両位置の偏差(横ずれ量)Ydおよび車両偏向角Ahを示す図である。
【図4】 操舵トルクTdに応じたモータ駆動電流の目標電流値ITの変化を示すグラフ図である。
【図5】 一時許可領域Bにおけるモータ駆動電流の目標電流値ITの時間変化を示すグラフ図である。
【図6】 車両の操舵制御装置の動作、特に、図4に示す一時許可領域Bにおいてモータ駆動電流の出力を継続する場合の処理を示すフローチャートである。
【図7】 一時許可領域Bにおけるモータ駆動電流の目標電流値ITの時間変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
10 車両の操舵制御装置
16 手動操舵力発生機構(操舵機構)
19 操舵輪
20 モータ(電動機)
22 トルクセンサ(トルク検出手段)
23 LKAS制御装置(第2の電動機制御手段)
24 EPS制御装置(第1の電動機制御手段)
25 カメラ(走行路認識手段)
26 画像認識処理部(走行路認識手段)
ステップS03 通信手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering control device for recognizing a travel division line on a road from an image captured by a camera and performing steering control so that the vehicle travels along the travel division line.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, an electric power steering device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-138939, a drive signal for assisting a driver's steering is given to a motor that drives a steering mechanism for steering a steering wheel of a vehicle. 2. Description of the Related Art There is known an electric power steering apparatus that includes an electric motor driving unit that gives power and a control unit that outputs an electric motor control signal to the electric motor driving unit, and assists the driver to reduce the burden on the driver.
In such an electric power steering apparatus, in order to prevent an assist torque that is against the driver's steering intention from being output based on the magnitude and direction of the steering torque input from the driver, for example, driving A predetermined drive prohibition region for prohibiting the operation of the motor that drives the steering mechanism is set on a two-dimensional coordinate determined by the steering torque input from the user and the energization current supplied to the motor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electric power steering apparatus according to the related art as described above, even in the drive prohibition region of the motor that drives the steering mechanism, the temporary permission region that allows the motor operation temporarily only within a predetermined permission time. May be set.
That is, when the operation of the motor is instructed in the temporary permission area, the motor is operated only for a predetermined permission time, and the motor operation is stopped after the permission time elapses. Here, if the operation of the motor in the temporary permission area is instructed continuously, the motor operation is set to resume again after a predetermined operation stop time has elapsed. And the stop of operation is repeated.
However, when the operation and stop of the motor are repeated as described above, there is a possibility that a desired target torque required for the motor cannot be output. Moreover, since the operation of the motor is stopped, the assist torque cannot be output continuously, which may give the driver a feeling of strangeness during the steering control.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vehicle steering control device capable of generating an accurate assist torque according to a target value when outputting an assist torque for assisting a driver's steering. It is intended to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle steering control device according to a first aspect of the present invention includes a vehicle steering wheel (for example,
[0005]
According to the vehicle steering control device having the above-described configuration, the first motor control means is allowed to permit the output permission as an energization current to the motor in advance in accordance with the magnitude and direction of the steering torque input from the driver. An energization current value, a temporarily permitted energization current value that can be temporarily permitted over a predetermined output permission time, and a non-permitted energization current value that is not permitted to be output are set.
When the second motor control means instructs the output of the energization current of the temporary permission energization current value, for example, in a predetermined time shorter than the predetermined output permission time set for the temporary permission energization current value. An energizing current having a temporarily permitted energizing current value is output, and then an energizing current having an allowed energizing current value that can be output is output. That is, the output of the temporary permission energization current value is limited to a predetermined time only, and after the predetermined time has elapsed, the second motor control means continues to instruct the output of the temporary permission energization current value. Even if there is, the current value of the energization current is changed from the temporary permitted energization current value to the permitted energization current value.
As a result, for example, it is possible to prevent the energizing current output itself from being stopped because the time for outputting the energizing current having the temporarily permitted energizing current value has reached the output enabling time, that is, the driving of the electric motor from being stopped. The desired target torque set for the electric motor can be reliably output.
[0006]
Furthermore, in the vehicle steering control device according to the second aspect of the present invention, the first motor control means outputs the current when the energization current of the temporarily permitted energization current value is output over the predetermined time. Communication means (for example, step S03 in the embodiment described later) for transmitting a signal indicating completion to the second electric motor control means is provided, and the second electric motor control means receives the signal indicating completion of output. Sometimes, the control signal instructing to output the energization current of the permitted energization current value to the electric motor for a predetermined second time is output to the first electric motor control means. .
[0007]
According to the vehicle steering control device having the above-described configuration, the first electric motor control means is configured to temporarily output the energization current value over a predetermined time shorter than a predetermined output permission time set for the temporary permission energization current value, for example. After the energization current is output, a signal indicating completion of output of the temporarily permitted energization current value is output to the second motor control means. The second motor control means outputs a control signal instructing to output the energization current of the permitted energization current value over a predetermined second time when the signal indicating the output completion is received. Output to the control means. The first motor control means that has received this control signal changes the current value of the energization current from the temporarily permitted energization current value to the permitted energization current value, and outputs the energization current of the permitted energization current value over the second time. To do.
As a result, it is possible to reliably prevent the drive of the motor from being stopped due to the output of the energization current being zero, and to output the desired target torque set for the motor continuously and with high accuracy. be able to.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a vehicle steering control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle
[0009]
As shown in FIG. 1, in this vehicle
The pinion 15a meshes with the
[0010]
A
In the
[0011]
A lane keeping assistance system (LKAS)
For this reason, in addition to the detection signal of the steering torque Td output from the
[0012]
Further, the
That is, the
[0013]
Furthermore, the
[0014]
The
For this reason, the
[0015]
In the EPS control mode, the
[0016]
Further, as will be described later, the
Then, the
[0017]
Hereinafter, processing in the vehicle
First, for example, a traveling division line in a predetermined area in front of or behind the vehicle is imaged by a
At this time, the image
[0018]
Then, the image
The
Further, the
The basic steering assist torque Tf is an assist torque for maintaining a balance with respect to the cornering force of the vehicle, and the corrected steering assist torque Tb is used for causing the vehicle to travel along the center line Yc of the travel path or This is an assist torque for ensuring stability.
[0019]
The
[0020]
The limit
The first
The LKAS control
For example, when the steering torque Td is equal to or lower than a predetermined first torque # T1, the control ratio Ds = 100%, and the steering torque Td is equal to or higher than the predetermined first torque # T1 and equal to or lower than the predetermined second torque # 2. In this case, the control ratio Ds changes in a decreasing trend, and when the steering torque Td is equal to or higher than the predetermined second torque # T2, the control ratio Ds = 0%.
[0021]
Further, the EPS control
For example, when the steering torque Td is equal to or lower than the predetermined first torque # T1, the control ratio Ds = 0%, and the steering torque Td is equal to or higher than the predetermined first torque # T1 and equal to or lower than the predetermined second torque # 2. In this case, the control ratio Ds changes in an increasing tendency. When the steering torque Td is equal to or greater than the predetermined second torque # T2, the control ratio Ds = 100%.
[0022]
The
The second
[0023]
The vehicle
4 is a graph showing a change in the target current value IT of the motor drive current according to the steering torque Td, and FIG. 5 is a graph showing a time change in the target current value IT of the motor drive current in the temporary permission region B. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the vehicle
In FIG. 4, for example, the positive direction of the steering torque Td and the positive direction of the target current value IT are the directions for generating rightward torque, and the negative direction of the steering torque Td and the negative direction of the target current value IT are leftward. The torque was generated in the direction.
[0024]
In the
For example, as shown in FIG. 4, in the two-dimensional coordinate system set by the steering torque Td and the target current value IT of the motor drive current, the permission area A for permitting the output of the motor drive current and the output of the motor drive current are permitted. A temporary permission area B in which the longest time to be performed is a predetermined permission time ZZ and a prohibition area C in which output of the motor drive current is prohibited are set. Here, for a predetermined torque value T1, T2 (for example, T1 ≦ T2) and a predetermined target current value A1, A2, A3 (for example, A1 ≦ A2 ≦ A3), the temporary permission region B is (−T1 ≦ Td ≦ T2) and (−A3 ≦ IT ≦ −A2), and (−T2 ≦ Td ≦ T1) and (A2 ≦ IT ≦ A3).
The prohibited area C includes (−T1 ≦ Td ≦ T2) and (IT ≦ −A3), (T2 ≦ Td) and (IT ≦ −A1), and (−T2 ≦ Td ≦ T1) and ( A3 ≦ IT), (Td ≦ −T2), and (A1 ≦ IT).
[0025]
Here, in the temporary permission area B, when the output of the motor drive current is continued, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, the
The
Then, the
That is, during the predetermined second output time X, the target current value IT is instructed to be an appropriate value in the permission area A (for example, 0 <IT <A2), and the
[0026]
After the predetermined second output time X has elapsed, the
Then, it is determined whether or not the end of control for outputting the motor drive current is instructed in the temporary permission region B (step S06). If the determination result is “YES”, the series of processing is ended. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow returns to step S 02.
Here, the predetermined second output time X is, for example, a time required for the
[0027]
As described above, according to the vehicle
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle steering control device of the first aspect of the present invention, for example, the time for outputting the energizing current having the temporarily permitted energizing current value reaches the output allowing time, and the output of the energizing current is performed. It is possible to prevent the motor itself from being stopped, that is, to stop the driving of the electric motor, and to reliably output a desired target torque set for the electric motor.
Furthermore, according to the vehicle steering control device of the present invention described in claim 2, it is possible to reliably prevent the output of the energization current from becoming zero and the drive of the motor from being stopped. The desired target torque set in the above manner can be output continuously and with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle travel control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a functional block diagram showing a flow of processing of steering assist control by the vehicle travel control device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a vehicle position deviation (lateral deviation amount) Yd and a vehicle deflection angle Ah with respect to a center line Yc of a traveling path having a curvature of 1 / R.
FIG. 4 is a graph showing a change in a target current value IT of a motor drive current according to a steering torque Td.
FIG. 5 is a graph showing a temporal change in a target current value IT of a motor drive current in the temporary permission area B.
6 is a flowchart showing the operation of the vehicle steering control device, particularly the processing when the output of the motor drive current is continued in the temporary permission region B shown in FIG.
FIG. 7 is a graph showing a change over time of a target current value IT of a motor drive current in the temporary permission area B.
[Explanation of symbols]
10 Vehicle
19
22 Torque sensor (torque detection means)
23 LKAS control device (second motor control means)
24 EPS control device (first motor control means)
25 Camera (travel path recognition means)
26 Image recognition processing unit (traveling path recognition means)
Step S03 Communication means
Claims (2)
運転者から入力された操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
該トルク検出手段にて検出された前記操舵トルクに応じて、運転者の操舵をアシストするように前記電動機への通電電流を制御するとともに
前記電動機への通電電流の出力を許可する許可領域での許可通電電流値
および
前記電動機への通電電流の出力を許可する最長時間を所定の出力許可時間とする一時許可領域での一時許可通電電流値
および
前記電動機への通電電流の出力を禁止する禁止領域での不許可通電電流値
を設定する第1の電動機制御手段と、
車両の走行路を認識する走行路認識手段と、
運転者の操舵をアシストして前記走行路認識手段が認識した前記走行路に沿って車両が走行するように、前記第1の電動機制御手段に制御信号を出力して前記電動機への前記通電電流を制御する第2の電動機制御手段とを備える車両の操舵制御装置であって、
前記第1の電動機制御手段は、前記一時許可通電電流値の出力を指示する前記制御信号を前記第2の電動機制御手段から受信したとき、前記電動機に対して、前記一時許可通電電流値の通電電流を前記出力許可時間未満の所定時間に亘って出力した後に、前記許可通電電流値の通電電流を出力することを特徴とする車両の操舵制御装置。An electric motor that drives a steering mechanism capable of steering a steering wheel of a vehicle;
Torque detecting means for detecting steering torque input from the driver;
In accordance with the steering torque detected by the torque detection means, the energization current to the motor is controlled so as to assist the driver's steering.
Allowed energizing current value in a permission area permitting output of energizing current to the electric motor and
Temporary permission energization current value in a temporary permission region in which the longest time for permitting the output of the conduction current to the electric motor is a predetermined output permission time, and
First motor control means for setting a non-permitted energization current value in a prohibited region for prohibiting the output of the energization current to the motor;
Traveling path recognition means for recognizing the traveling path of the vehicle;
A control signal is output to the first electric motor control means to assist the driver's steering so that the vehicle travels along the travel path recognized by the travel path recognition means. A vehicle steering control device comprising: a second electric motor control means for controlling
When the first motor control means receives from the second motor control means the control signal instructing the output of the temporary permission energization current value, the first motor control means energizes the motor with the temporary permission energization current value. A vehicle steering control device that outputs an energization current of the permitted energization current value after outputting a current for a predetermined time less than the output permission time .
前記第2の電動機制御手段は、前記出力完了を示す信号を受信したときに、前記許可通電電流値の前記通電電流を所定の第2時間に亘って前記電動機に出力することを指示する前記制御信号を、前記第1の電動機制御手段に出力することを特徴とする請求項1に記載の車両の操舵制御装置。The first motor control means includes a communication means for transmitting a signal indicating completion of output to the second motor control means when outputting the energization current having the temporarily permitted energization current value over the predetermined time. Prepared,
The control for instructing the second electric motor control means to output the energization current of the permitted energization current value to the electric motor for a predetermined second time when the signal indicating the output completion is received. 2. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein a signal is output to the first electric motor control means.
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