JP4811188B2 - Vehicle steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の操舵制御装置に係り、更に詳細にはステアリングギヤ比可変装置を有し、ステアリングギヤ比を制御する車両の操舵制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle steering control device, and more particularly to a vehicle steering control device that includes a steering gear ratio variable device and controls a steering gear ratio.
自動車等の車両の操舵制御装置の一つとして、ステアリングギヤ比可変装置と、ステアリングギヤ比可変装置を制御することによりステアリングギヤ比を制御する制御手段と、走行路幅を検出する手段とを有し、制御手段は走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比してステアリングギヤ比を大きくし、これにより車両の狭路走行性を向上させるよう構成された車両の操舵制御装置が既に知られており、例えば下記の特許文献1に記載されている。
一般に、車両の旋回応答は運転者の操舵操作に対し遅れて発生し、また運転者の操舵操作の速さには限界があるため、ステアリングギヤ比が大きい場合には、走行路の蛇行が大きく運転者が速く操舵操作しなければならない状況に於いて、運転者は車両の旋回応答の遅れを感じ易く、車両の旋回応答性が低下したと感じる。そのため走行路幅に応じてステアリングギヤ比を制御する上述の如き従来の操舵制御装置に於いては、車両が大きく蛇行する狭路を走行するような状況に於いて、走行路幅が小さいことに対応してステアリングギヤ比が大きい値に制御されると、運転者は車両の旋回応答性が低下し運転操作をし難くなったと感じるという問題がある。 In general, the turning response of the vehicle is delayed with respect to the driver's steering operation, and the speed of the driver's steering operation is limited. Therefore, when the steering gear ratio is large, the travel path meanders greatly. In a situation where the driver has to steer quickly, the driver tends to feel a delay in turning response of the vehicle and feels that the turning response of the vehicle has deteriorated. Therefore, in the conventional steering control device as described above that controls the steering gear ratio according to the travel path width, the travel path width is small in a situation where the vehicle travels on a narrow meandering road. Correspondingly, when the steering gear ratio is controlled to a large value, there is a problem that the driver feels that the turning responsiveness of the vehicle is lowered and it is difficult to perform the driving operation.
また上記問題を解消すべく、走行路幅に応じて制御されるステアリングギヤ比が小さい値に設定されると、車両が狭路を走行するような状況に於いて運転者が車両の旋回応答性が高すぎると感じ、走行路幅に応じたステアリングギヤ比の制御による車両の狭路走行性を効果的に向上させることができない。 In addition, in order to solve the above problem, if the steering gear ratio controlled according to the road width is set to a small value, the driver can turn the vehicle in a situation where the vehicle travels on a narrow road. It is felt that the vehicle is too high, and the narrow road traveling performance of the vehicle by controlling the steering gear ratio according to the traveling road width cannot be improved effectively.
本発明は、走行路幅に応じてステアリングギヤ比を制御する従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、走行路幅が小さくステアリングギヤ比が大きい値に制御されるときには走行路幅が大きくステステアリングギヤ比が小さい値に制御されるときに比して運転者の操舵操作量の変化に対する操舵輪の舵角変化の位相を進み側へ変化させることにより、走行路が直進走行路である場合のみならず蛇行走行路である場合についても、狭路走行時に運転者が感じる車両の旋回応答性を最適化することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional steering control device that controls the steering gear ratio in accordance with the travel path width. The main problem of the present invention is that the travel path width is small. When the steering gear ratio is controlled to a large value, the phase of the change in the steering angle of the steered wheel with respect to the change of the steering operation amount of the driver is compared with the case where the traveling road width is large and the steering gear ratio is controlled to a small value. By changing to the advancing side, not only when the traveling path is a straight traveling path but also when the traveling path is a meandering traveling path, the turning response of the vehicle felt by the driver when traveling on a narrow road is optimized.
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、請求項1の構成、即ちステアリングギヤ比可変手段と、前記ステアリングギヤ比可変手段を制御することによりステアリングギヤ比を制御する制御手段と、走行路幅を検出する手段とを有し、前記制御手段は走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して前記ステアリングギヤ比を大きくする車両の操舵制御装置に於いて、前記制御手段は走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して操舵伝達比の微分ゲインを大きくすることを特徴とする車両の操舵制御装置によって達成される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The main problems described above are the structure of
上記請求項1の構成によれば、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比してステアリングギヤ比が大きくされるだけでなく、操舵伝達比の微分ゲインも大きくされるので、車両が大きく蛇行する狭路を走行するような状況に於いて、運転者により操舵速度が速い操舵操作が行われる場合には、操舵輪を応答性よく転舵することができ、これにより車両が狭路を実質的に直進走行する際に於ける車両の安定的な走行を確保しつつ、車両が蛇行走行路に沿って走行する際に運転者が車両の旋回応答性が低下し運転操作をし難くなったと感じることを防止することができ、従って走行路が直進走行路である場合のみならず蛇行走行路である場合についても、狭路走行時に運転者が感じる車両の旋回応答性を最適化することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the travel path width is small, not only the steering gear ratio is increased but also the differential gain of the steering transmission ratio is increased compared to when the travel path width is large. When the driver performs a steering operation with a high steering speed in a situation where the vehicle travels on a narrow meandering road, the steerable wheels can be steered with high responsiveness. While the vehicle travels along a meandering road while ensuring a stable running of the vehicle when traveling substantially straight ahead on the road, the driver performs a driving operation because the turning response of the vehicle decreases. This makes it possible to prevent the driver from feeling that it has become difficult, and therefore optimizes the vehicle turning response felt by the driver when driving on narrow roads, not only when the road is a straight road but also when the road is a meandering road. can do.
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前記制御手段は車両の走行に伴い走行路幅が変動しても、運転者の操舵操作量の大きさが直進判定基準値以上であるときには、前記走行路幅に基づく前記ステアリングギヤ比及び前記微分ゲインの変更を行わないよう構成される(請求項2の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
上記請求項2の構成によれば、車両の走行に伴い走行路幅が変動しても、運転者の操舵操作量の大きさが直進判定基準値以上であるときには、走行路幅に基づくステアリングギヤ比及び微分ゲインの変更が行われないので、運転者により操舵操作が行われている状況に於いてステアリングギヤ比及び微分ゲインが変化し車両の旋回特性が変化することに起因して運転者が違和感を覚えることを確実に防止することができる。 According to the configuration of the second aspect, the steering gear based on the road width is used when the magnitude of the steering operation amount of the driver is equal to or greater than the straight traveling determination reference value even if the road width varies as the vehicle travels. Since the ratio and the differential gain are not changed, in the situation where the steering operation is performed by the driver, the driver changes the steering gear ratio and the differential gain and the turning characteristic of the vehicle changes. It can be surely prevented from feeling uncomfortable.
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於いて、前記制御手段は運転者が進路変更の操舵操作をしているか否かを判定し、運転者が進路変更の操舵操作をしていると判定したときには、少なくとも前記ステアリングギヤ比を前記走行路幅に基づいて変更される値よりも小さい値に制御するよう構成される(請求項3の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
上記請求項3の構成によれば、運転者が進路変更の操舵操作をしていると判定されたときには、少なくともステアリングギヤ比が走行路幅に基づいて制御される値よりも小さい値に制御されるので、運転者が進路変更の操舵操作をする状況に於いて、ステアリングギヤ比が大きいことに起因して車両の旋回応答性が不足することを防止し、容易に且つ確実に進路変更し得るようにすることができる。 According to the third aspect of the present invention, when it is determined that the driver is performing a steering operation for changing the course, at least the steering gear ratio is controlled to a value smaller than a value controlled based on the travel path width. Therefore, in the situation where the driver performs the steering operation for changing the course, it is possible to prevent the turning response of the vehicle from being insufficient due to the large steering gear ratio, and to easily and reliably change the course. Can be.
また本発明によれば、上記請求項3の構成に於いて、前記制御手段は運転者の操舵操作量の変化率の大きさが進路変更判定基準値以上であるときに、運転者が進路変更の操舵操作をしていると判定するよう構成される(請求項4の構成)。 Further, according to the present invention, in the configuration of the above-mentioned claim 3, when the change rate of the driver's steering operation amount is equal to or greater than the course change determination reference value, the control means It is configured to determine that the steering operation is being performed (configuration of claim 4).
上記請求項4の構成によれば、運転者の操舵操作量の変化率の大きさが進路変更判定基準値以上であるときに、運転者が進路変更の操舵操作をしていると判定されるので、運転者が進路変更の操舵操作をしているときには、そのことを確実に判定し、少なくともステアリングギヤ比を走行路幅に基づいて制御される値よりも小さい値に制御することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the change rate of the steering operation amount of the driver is equal to or greater than the course change determination reference value, it is determined that the driver is performing the course change steering operation. Therefore, when the driver is performing a steering operation for changing the course, it is possible to reliably determine that, and at least the steering gear ratio can be controlled to a value smaller than the value controlled based on the travel path width.
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於いて、前記制御手段は車両が車両前方の障害物に衝突する虞れがあるか否かを判定し、車両が車両前方の障害物に衝突する虞れがあると判定したときには、少なくとも前記ステアリングギヤ比を前記走行路幅に基づいて変更される値よりも小さい値に制御するよう構成される(請求項5の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
上記請求項5の構成によれば、車両が車両前方の障害物に衝突する虞れがあると判定されたときには、少なくともステアリングギヤ比が走行路幅に基づいて変更される値よりも小さい値に制御されるので、運転者が衝突回避のための進路変更の操舵操作を開始する際に、ステアリングギヤ比が大きいことに起因して車両の旋回応答性が不足することを防止し、容易に且つ確実に衝突回避のための進路変更し得るようにすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when it is determined that the vehicle may collide with an obstacle ahead of the vehicle, at least the steering gear ratio is set to a value smaller than a value changed based on the travel path width. Therefore, when the driver starts the steering operation for changing the course for avoiding the collision, it is possible to prevent the turning response of the vehicle from being insufficient due to the large steering gear ratio, and easily and It is possible to reliably change the course for avoiding a collision.
また本発明によれば、上記請求項1乃至5の何れかの構成に於いて、前記制御手段は運転者の操舵操作量の大きさが大きいときには運転者の操舵操作量の大きさが小さいときに比して、少なくとも前記ステアリングギヤ比を小さい値に制御するよう構成される(請求項6の構成)。 According to the present invention, in the configuration according to any one of the first to fifth aspects, when the magnitude of the steering operation amount of the driver is small, the control means is when the magnitude of the steering operation amount of the driver is small. The steering gear ratio is configured to be controlled to a small value at least as compared with the above (structure of claim 6).
上記請求項6の構成によれば、運転者の操舵操作量の大きさが大きいときには運転者の操舵操作量の大きさが小さいときに比して、少なくともステアリングギヤ比が小さい値に制御されるので、運転者の進路変更の要求度合に応じて少なくともステアリングギヤ比を制御することができ、これにより運転者の進路変更の要求度合に応じて車両の旋回応答性を制御することができる。 According to the configuration of the sixth aspect, when the magnitude of the steering operation amount of the driver is large, at least the steering gear ratio is controlled to a value smaller than when the magnitude of the steering operation amount of the driver is small. Therefore, at least the steering gear ratio can be controlled in accordance with the driver's request for changing the course, and thus the turning response of the vehicle can be controlled in accordance with the driver's request for changing the course.
〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至6の何れかの構成に於いて、制御手段は少なくとも車速に基づいて基本目標ステアリングギヤ比及び基本目標微分ゲインを演算し、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数が大きくなるよう走行路幅に基づいて目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を演算し、基本目標ステアリングギヤ比と目標ステアリングギヤ比演算用補正係数との積として目標ステアリングギヤ比を演算すると共に、基本目標微分ゲインと目標微分ゲイン演算用補正係数との積として目標微分ゲインを演算することにより、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比してステアリングギヤ比及び微分ゲインを大きくするよう構成される(好ましい態様1)。
[Preferred embodiment of problem solving means]
According to one preferred aspect of the present invention, in the configuration according to any one of
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様1の構成に於いて、制御手段は所定の時間毎に目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を演算し、車両の走行に伴い走行路幅が変動しても、運転者の操舵操作量の大きさが直進判定基準値以上であるときには、目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を前回値に維持することにより、走行路幅に基づくステアリングギヤ比及び微分ゲインの変更を行わないよう構成される(好ましい態様2)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至6の何れかの構成に於いて、制御手段は少なくとも車速に基づいて基本目標ステアリングギヤ比及び基本目標微分ゲインを演算し、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して第一の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数が大きくなるよう走行路幅に基づいて第一の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を演算し、運転者の操舵操作量の大きさが大きいときには運転者の操舵操作量の大きさが小さいときに比して第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数が小さくなるよう運転者の操舵操作量に基づいて第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数を演算し、基本目標ステアリングギヤ比と第一の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数と第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数との積として目標ステアリングギヤ比を演算すると共に、基本目標微分ゲインと目標微分ゲイン演算用補正係数との積として目標微分ゲインを演算することにより、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比してステアリングギヤ比及び微分ゲインを大きくし、運転者の操舵操作量が大きいときには運転者の操舵操作量が小さいときに比してステアリングギヤ比を小さくするよう構成される(好ましい態様3)。
According to one preferred aspect of the present invention, in the configuration according to any one of
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様3の構成に於いて、制御手段は所定の時間毎に第一及び第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を演算し、車両の走行に伴い走行路幅が変動しても、運転者の操舵操作量の大きさが直進判定基準値以上であるときには、第一及び第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数及び目標微分ゲイン演算用補正係数を前回値に維持することにより、走行路幅に基づくステアリングギヤ比及び微分ゲインの変更を行わないよう構成される(好ましい態様4)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 3 described above, the control means performs the first and second target steering gear ratio calculation correction coefficients and the target differential gain calculation every predetermined time. The first and second target steering gear ratios are calculated when the amount of steering operation by the driver is equal to or greater than the straight-running determination reference value even when the travel path width varies as the vehicle travels. By maintaining the calculation correction coefficient and the target differential gain calculation correction coefficient at the previous values, the steering gear ratio and the differential gain based on the travel path width are not changed (preferred aspect 4).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様3又は4の構成に於いて、制御手段は車速が低いときには車速が高いときに比して第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数が小さくなるよう運転者の操舵操作量及び車速に基づいて第二の目標ステアリングギヤ比演算用補正係数を演算するよう構成される(好ましい態様5)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 3 or 4, the control means performs the second target steering gear ratio calculation correction when the vehicle speed is low compared to when the vehicle speed is high. The second target steering gear ratio calculation correction coefficient is calculated based on the driver's steering operation amount and vehicle speed so that the coefficient becomes smaller (preferable aspect 5).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様1乃至5の何れかの構成に於いて、制御手段は走行路幅が基準値以上であるときには、目標ステアリングギヤ比を基本目標ステアリングギヤ比に設定すると共に、目標微分ゲインを基本目標微分ゲインに設定するよう構成される(好ましい態様6)。
According to another preferred aspect of the present invention, in any one of the
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項3乃至5又は上記好ましい態様1乃至6の何れかの構成に於いて、制御手段はステアリングギヤ比及び微分ゲインを走行路幅に基づいて変更される値よりも小さい値に制御するよう構成される(好ましい態様7)。
According to another preferred aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects or the
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項6又は上記好ましい態様1乃至7の何れかの構成に於いて、制御手段はステアリングギヤ比及び微分ゲインを小さい値に制御するよう構成される(好ましい態様8)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure according to claim 6 or any of
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至6又は上記好ましい態様1乃至8の何れかの構成に於いて、車両は操舵アシストトルク制御手段を有し、制御手段はステアリングギヤ比及び操舵伝達比の微分ゲインを大きくするときには、操舵アシストトルク制御手段により発生される操舵アシストトルクを低減するよう構成される(好ましい態様9)。
According to another preferred aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects or the
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は電動式パワーステアリング装置が搭載された車両に適用された本発明による車両の操舵制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a vehicle steering control device according to the present invention applied to a vehicle equipped with an electric power steering device.
図1に於いて、操舵制御装置10は車両12に搭載され、転舵角可変装置14及びこれを制御する電子制御装置16を含んでいる。また図1に於いて、18FL及び18FRはそれぞれ車両12の操舵輪としての左右の前輪を示し、18RL及び18RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪18FL及び18FRは運転者によるステアリングホイール20の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置22によりラックバー24及びタイロッド26L及び26Rを介して転舵される。
In FIG. 1, a
ステアリングホイール20はアッパステアリングシャフト28、転舵角可変装置14、ロアステアリングシャフト30、ユニバーサルジョイント32を介してパワーステアリング装置22のピニオンシャフト34に駆動接続されている。図示の実施例に於いては、転舵角可変装置14はハウジング14Aの側にてアッパステアリングシャフト28の下端に連結され、回転子14Bの側にてロアステアリングシャフト30の上端に連結された補助転舵駆動用の電動機36を含んでいる。
The
かくして転舵角可変装置14はアッパステアリングシャフト28に対し相対的にロアステアリングシャフト30を回転駆動することにより、左右の前輪18FL及び18FRをステアリングホイール20に対し相対的に補助転舵駆動することによりステアリングギヤ比を増減変化させるステアリングギヤ比可変手段として機能し、電子制御装置16の舵角制御部により制御される。
Thus, the turning
尚アッパステアリングシャフト28に対し相対的にロアステアリングシャフト30を回転駆動することができない異常が転舵角可変装置14に発生すると、図1には示されていないロック装置が作動し、アッパステアリングシャフト28に対するロアステアリングシャフト30の相対回転角度が変化しないよう、ハウジング14A及び回転子14Bの相対回転が機械的に阻止される。
If an abnormality in which the
図示の実施例に於いては、電動式パワーステアリング装置22はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機38と、電動機38の回転トルクをラックバー24の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構40とを有する。電動式パワーステアリング装置22は電子制御装置16の電動式パワーステアリング装置(EPS)制御部によって制御され、ハウジング44に対し相対的にラックバー24を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助操舵アシスト力発生装置として機能する。尚補助操舵アシスト力発生装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
In the illustrated embodiment, the electric
図示の実施例に於いては、アッパステアリングシャフト28には該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ50及び操舵トルクTsを検出する操舵トルクセンサ52が設けられており、操舵角θ及び操舵トルクTsを示す信号は電子制御装置16へ入力される。電子制御装置16には回転角度センサ54により検出された転舵角可変装置14の相対回転角度θre、即ちアッパステアリングシャフト28に対するロアステアリングシャフト30の相対回転角度を示す信号、車速センサ56により検出された車速Vを示す信号が入力される。
In the illustrated embodiment, the
また車両12の前端部には車両の前方を撮影するCCDカメラ58及び60が設けられており、電子制御装置16にはCCDカメラ58及び60により撮影された車両前方の画像情報を示す信号が入力される。電子制御装置16はCCDカメラ58及び60より入力される車両前方の画像情報に基づきそれらの視差を利用して自車が走行路内にて横方向に移動可能な範囲として走行路幅Wdを演算する。例えば走行路幅Wdは、走行路が複数車線の道路である場合には複数車線全体の幅であり、走行路が片道一車線の走行路である場合にはその一車線の幅であり、走行路が中央分離線のない道路である場合にはその道路幅である。
Also, CCD cameras 58 and 60 for photographing the front of the vehicle are provided at the front end of the
更に車両12の前端部にはレーダセンサ62が設けられており、レーダセンサ62は例えば探知波としてのミリ波を車両前方へ放射するミリ波レーダであり、前方の車両や道路標識等の障害物を検出し、その障害物と車両12との相対距離Lre及び相対速度Vreを検出し、それらの検出値を信号として電子制御装置16へ送出するようになっている。電子制御装置16はレーダセンサ62及びCCDカメラ58、60よりの信号に基づき車両12の進行方向前方に障害物が存在するか否かを判定する。
Further, a
そして電子制御装置16は車両前方に障害物が存在すると判定したときには、例えば相対距離Lreを相対速度Vreにて除算することにより、車両12が障害物に衝突する虞れがあるか否かを判定し、車両12が障害物に衝突する虞れがあると判定したときには、図1には示されていない制駆動力制御装置へ指令信号を出力することにより、車両を自動的に減速させる。
When it is determined that there is an obstacle ahead of the vehicle, the electronic control unit 16 determines whether the
尚電子制御装置16の各制御部はそれぞれCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含むものであってよい。また操舵角センサ50、操舵トルクセンサ52、回転角度センサ54はそれぞれ車両の左旋回方向への操舵又は転舵の場合を正として操舵角θ、操舵トルクTs、相対回転角度θreを検出する。
Each control unit of the electronic control device 16 may include a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other via a bidirectional common bus. Further, the
後に詳細に説明する如く、電子制御装置16は、車速Vが高いほど大きくなるよう、車速Vに基づき所定の操舵特性を達成するための基本目標ステアリングギヤ比Rsbt及び操舵伝達比の基本目標微分ゲインGdbtを演算する。また電子制御装置16は、走行路幅Wdが小さいほど大きくなるよう、走行路幅Wdに基づいて目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ks及び目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdを演算する。また電子制御装置16は、操舵角θの絶対値が大きいほど小さくなるよう、操舵角θの絶対値に基づいて目標ステアリングギヤ比についての補正係数Knを演算する。 As will be described in detail later, the electronic control unit 16 has a basic target steering gain ratio Rsbt and a basic target differential gain of the steering transmission ratio for achieving a predetermined steering characteristic based on the vehicle speed V so that it increases as the vehicle speed V increases. Calculate Gdbt. Further, the electronic control unit 16 calculates the narrow road correction coefficient Ks for the target steering gear ratio and the narrow road correction coefficient Kd for the target differential gain based on the travel road width Wd so as to increase as the travel road width Wd decreases. . Further, the electronic control unit 16 calculates a correction coefficient Kn for the target steering gear ratio based on the absolute value of the steering angle θ so that the absolute value of the steering angle θ becomes smaller.
そして電子制御装置16は、基本目標ステアリングギヤ比Rsbtと狭路補正係数Ksと補正係数Knとの積として目標ステアリングギヤ比Rstを演算すると共に、基本目標微分ゲインGdbtと狭路補正係数Kdとの積として目標微分ゲインGdtを演算する。更に電子制御装置16は、操舵角θを目標ステアリングギヤ比Rstにて除算した値と、目標微分ゲインGdtと操舵角速度θdとの積との和を目標ピニオン角θptとして演算し、目標ピニオン角θptと操舵角θとの偏差として転舵角可変装置14の目標相対回転角度θretを演算し、転舵角可変装置14の相対回転角度θreが目標相対回転角度θretになるよう転舵角可変装置14を制御する。
The electronic control unit 16 calculates the target steering gear ratio Rst as the product of the basic target steering gear ratio Rsbt, the narrow path correction coefficient Ks, and the correction coefficient Kn, and calculates the basic target differential gain Gdbt and the narrow path correction coefficient Kd. The target differential gain Gdt is calculated as the product. Further, the electronic control unit 16 calculates the sum of the value obtained by dividing the steering angle θ by the target steering gear ratio Rst and the product of the target differential gain Gdt and the steering angular velocity θd as the target pinion angle θpt, and the target pinion angle θpt. The target relative rotation angle θret of the turning
また電子制御装置16は、車両の走行に伴い走行路幅Wdが変化し、狭路補正係数Ks、補正係数Kn、狭路補正係数Kdを変更すべき状況であっても、車両が旋回状態にあるときには狭路補正係数Ks、補正係数Kn、狭路補正係数Kdを変更せず、これにより車両が旋回状態にある状況に於いて目標ステアリングギヤ比Rst及び操舵伝達比の目標微分ゲインGdtが変化し車両の旋回応答性が変化することを防止する。 Further, the electronic control unit 16 changes the traveling road width Wd as the vehicle travels, and the vehicle is in a turning state even when the narrow road correction coefficient Ks, the correction coefficient Kn, and the narrow road correction coefficient Kd should be changed. In some cases, the narrow road correction coefficient Ks, the correction coefficient Kn, and the narrow road correction coefficient Kd are not changed, thereby changing the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt of the steering transmission ratio in a situation where the vehicle is turning. This prevents the turning response of the vehicle from changing.
また電子制御装置16は、車両12が前方の障害物に衝突する虞れがあるときや運転者が車線変更の操舵操作をしているときには、走行路幅Wdに基づく目標ステアリングギヤ比Rst及び操舵伝達比の目標微分ゲインGdtの補正や操舵角θの絶対値に基づく目標ステアリングギヤ比Rstの補正を行わず、目標ステアリングギヤ比Rst及び操舵伝達比の目標微分ゲインGdtをそれぞれ基本目標ステアリングギヤ比Rsbt及び基本目標微分ゲインGdbtに設定し、これにより運転者による衝突回避の進路変更や車線変更を行い易くする。
Further, the electronic control unit 16 determines the target steering gear ratio Rst and the steering based on the travel path width Wd when there is a possibility that the
更に電子制御装置16は、操舵トルクTs及び車速Vに基いて操舵アシスト力を発生するための目標アシストトルクTaを演算し、アシストトルクが目標アシストトルクTaになるよう電動式パワーステアリング装置22を制御することにより運転者の操舵負担を軽減する。そして電子制御装置16は、走行路幅Wdに基づいて目標ステアリングギヤ比Rst及び操舵伝達比の目標微分ゲインGdtの増大補正するときには、電動式パワーステアリング装置22により発生される操舵アシストトルクを低減し、これにより車両が狭路を走行する際の操舵反力を相対的に高くして運転者が狭路に於いて車両を運転し易くする。
Further, the electronic control device 16 calculates a target assist torque Ta for generating a steering assist force based on the steering torque Ts and the vehicle speed V, and controls the electric
尚、上述の基本目標ステアリングギヤ比Rsbt及び基本目標微分ゲインGdbtの演算や。操舵アシスト力の制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実行されてよい。 Note that the basic target steering gear ratio Rsbt and basic target differential gain Gdbt are calculated. The steering assist force control itself does not form the gist of the present invention, and these controls may be executed in any manner known in the art.
次に図2乃至図4に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける車両の操舵制御について説明する。尚図2は操舵制御のメインルーチンを示すフローチャートであり、図3は図2に示されたフローチャートのステップ300に於ける狭路補正係数Ks及びKdの演算ルーチンを示すフローチャートであり、図4は操舵アシストトルクの制御ルーチンを示すフローチャートである。また図2及び図4に示されれたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
Next, the steering control of the vehicle in the illustrated embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 is a flowchart showing a main routine of the steering control. FIG. 3 is a flowchart showing a calculation routine of the narrow path correction coefficients Ks and Kd in
図2に示された操舵制御のメインルーチンのステップ210に於いては、操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ220に於いては車速Vに基づき図5に示されたマップより基本目標ステアリングギヤ比Rsbtが演算され、ステップ230に於いては車速Vに基づき図6に示されたマップより基本目標微分ゲインGdbtが演算される。
In
ステップ300に於いては図3に示されたフローチャートに従って後述の如く目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ks及び補正係数Knが演算されると共に、目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdが演算され、ステップ510に於いては基本目標ステアリングギヤ比Rsbtと狭路補正係数Ksと補正係数Knとの積として目標ステアリングギヤ比Rstが演算され、ステップ520に於いては基本目標微分ゲインGdbtと狭路補正係数Kdとの積として目標微分ゲインGdtが演算される。
In
ステップ530に於いては操舵角θの時間微分値を操舵角速度θdとして、下記の式1に従って目標ピニオン角θptが演算されると共に、下記の式2に従って目標ピニオン角θptと操舵角θとの偏差として転舵角可変装置14の目標相対回転角度θretが演算され、ステップ540に於いては転舵角可変装置14の相対回転角度θreが目標相対回転角度θretになるよう転舵角可変装置14が制御されることにより、ステアリングギヤ比が制御される。
θpt=θ/Rst+Gdt・θd ……(1)
θret=θpt−θ ……(2)
In
θpt = θ / Rst + Gdt · θd (1)
θret = θpt−θ (2)
図3に示された補正係数Ks、Kn、Kdの演算ルーチンのステップ310に於いては、車両12がその前方の障害物に衝突する虞れがあるか否かの判別、即ち運転者がその後衝突回避のための急激な進路変更の操舵操作をする虞れがあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときはステップ370へ進み、否定判別が行われたときにはステップ315へ進む。
In
ステップ315に於いては車速Vが高いほど小さくなるよう車速Vに基づいて運転者の急操舵判定の基準値θdsが演算されると共に、操舵角速度θdの絶対値が運転者の急操舵判定の基準値θds以上であるか否かの判別、即ち運転者が危険回避等のめにた急操舵による旋回を希望しているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときはステップ370へ進み、否定判別が行われたときにはステップ320へ進む。
In
ステップ320に於いては車速Vが高いほど大きくなるよう車速Vに基づいて狭路判定の基準値Wdoが演算されると共に、走行路幅Wdが狭路判定の基準値Wdo以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはステップ360へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ325へ進む。
In
ステップ325に於いては車速Vが低速走行判定の基準値Vo(正の定数)以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはステップ360へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ330へ進む。
In
ステップ330に於いてはフラグFが0であるか否かの判別、即ち目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtについて狭路補正が実行されていないか否かの判別が行われ、否定判別、即ち狭路補正が実行されている旨の判別が行われたときはステップ340へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ335へ進む。
In
ステップ335に於いては操舵角θの絶対値が車両の直進判定の基準値θo(θsよりも小さい正の定数)以下であるか否かの判別、即ちステアリングホイール20が実質的に直進位置にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはフラグF及び補正係数Ks、Kn、Kdが変更されることなく前回値に維持されたままステップ510へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ340に於いてフラグFが1にセットされる。
In
ステップ345に於いては走行路幅Wdに基づき図7に示されたマップより目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ksが演算され、ステップ350に於いては操舵角θ及び車速Vに基づき図8に示されたマップより目標ステアリングギヤ比についての補正係数Knが演算され、ステップ355に於いては走行路幅Wdに基づき図9に示されたマップより目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdが演算され、しかる後ステップ510へ進む。
In
ステップ360に於いてはフラグFが1であるか否かの判別、即ち目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtについて狭路補正が実行されているか否かの判別が行われ、否定判別、即ち狭路補正が実行されていない旨の判別が行われたときはステップ370へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ365へ進む。
In
ステップ365に於いては上記ステップ335の場合と同様、操舵角θの絶対値が車両の直進判定の基準値θo以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはフラグF及び補正係数Ks、Kn、Kdが変更されることなく前回値に維持されたままステップ510へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ370に於いてフラグFが0にリセットされ、ステップ375に於いて目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ks及び補正係数Kn、目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdがそれぞれ1にセットされ、しかる後ステップ510へ進む。
In
図4に示された操舵アシストトルクの制御ルーチンのステップ410に於いては、操舵トルクTsを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ420に於いては操舵トルクTsに基づき図10に示されたグラフに対応するマップより基本アシストトルクTabが演算され、ステップ430に於いては車速Vに基づき図11に示されたグラフに対応するマップより車速係数Kvが演算される。
In
ステップ440に於いてはフラグFが1であるか否かの判別、即ち目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtについて狭路補正が実行されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはステップ450に於いて補正係数Ktが1に設定された後ステップ470へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ460に於いて走行路幅Wdに基づき図12に示されたマップより補正係数Ktが演算された後ステップ470へ進む。
In
ステップ470に於いては補正係数Ktと車速係数Kvと基本アシストトルクTabとの積として目標アシストトルクTaが演算され、ステップ480に於いては目標アシストトルクTaに対応する制御信号がモータ38へ出力され、これによりアシストトルクが目標アシストトルクTaになるようアシストトルクの制御が実行される。
In
次に上述の如く構成された実施例に於けるステアリングギヤ比及び操舵アシストトルクの制御を種々の場合について説明する。 Next, the control of the steering gear ratio and the steering assist torque in the embodiment configured as described above will be described in various cases.
(1)車両が幅の広い走行路を走行する場合
車両が幅の広い走行路を走行し、運転者の操舵操作の虞れがなく、運転者の操舵操作速度も小さい場合には、図3に示されたフローチャートのステップ310乃至320に於いて否定判別が行われ、またステップ360に於いて否定判別が行われ、ステップ375に於いて目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ks及び補正係数Kn、目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdがそれぞれ1にセットされる。
(1) When the vehicle travels on a wide travel path When the vehicle travels on a wide travel path, there is no fear of the driver's steering operation, and the driver's steering operation speed is low, FIG. In
また車両が幅の広い走行路を走行し、運転者の操舵操作の虞れがある場合又は運転者の操舵操作速度が大きい場合には、ステップ310又は315に於いて肯定判別が行われるので、この場合にもステップ375に於いて目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ks及び補正係数Kn、目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdがそれぞれ1にセットされる。
In addition, when the vehicle travels on a wide road and there is a possibility of the driver's steering operation or when the driver's steering operation speed is high, an affirmative determination is made in
従って車両が幅の広い走行路を走行する場合には、運転者により操舵操作が行われているか或いはその虞れがあるか否かに拘わらず、目標ステアリングギヤ比Rstは増大補正されることなく基本目標ステアリングギヤ比Rsbtと同一の値に設定され、目標微分ゲインGdtも増大補正されることなく基本目標微分ゲインGdbtと同一の値に設定される。 Therefore, when the vehicle travels on a wide traveling road, the target steering gear ratio Rst is not corrected for increase regardless of whether or not the driver is performing a steering operation. The basic target steering gear ratio Rsbt is set to the same value, and the target differential gain Gdt is also set to the same value as the basic target differential gain Gdbt without being corrected for increase.
(2)車両が幅の狭い走行路を低速にて実質的に直進走行する場合
この場合には、ステップ310及び315に於いて否定判別が行われるが、ステップ320及び325に於いて肯定判別が行われ、まずステップ330及び335に於いて肯定判別が行われ、これによりステップ340に於いてフラグFが1にセットされ、ステップ345に於いて走行路幅Wdが小さいほど目標ステアリングギヤ比についての狭路補正係数Ksが大きくなるよう、走行路幅Wdに応じて狭路補正係数Ksが演算され、ステップ350に於いて操舵角θの絶対値が大きく車速Vが高いほど小さくなるよう、これらに応じて補正係数Knが演算され、ステップ355に於いて走行路幅Wdが小さいほど目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdが大きくなるよう、走行路幅Wdに応じて狭路補正係数Kdが演算される。
(2) When the vehicle travels substantially straight at a low speed on a narrow travel path In this case, a negative determination is made in
またフラグFが一旦1にセットされると、ステップ330に於いて否定判別が行われ、ステップ335の判別が行われることなくステップ345及び355に於いてそれぞれ走行路幅Wdに応じて狭路補正係数Ks及びKdが演算され、ステップ350に於いて操舵角θの絶対値及び車速Vに応じて補正係数Knが演算される。
Further, once the flag F is set to 1, a negative determination is made in
狭路補正係数Ks若しくは補正係数Knが大きい値に設定されると、目標ステアリングギヤ比Rstが大きくなり、ステアリングホイール20の回転角度に対する左右前輪の舵角の変化量の比が小さくなるので、運転者の操舵操作量に対する車両の横方向への移動量の比が小さくなり、運転者は幅が狭い走行路に沿って車両を走行させ易くなる。
When the narrow road correction coefficient Ks or the correction coefficient Kn is set to a large value, the target steering gear ratio Rst increases, and the ratio of the amount of change in the steering angle of the left and right front wheels with respect to the rotation angle of the
また一般に、目標ステアリングギヤ比Rstが大きくなると、運転者の操舵操作量に対する車両の横方向への旋回移動量の比が小さくなるため、特に走行路が大きく蛇行しているような状況に於いて、速く大きく操舵しなければならなくなり、そのため運転者は車両の旋回応答性が低下したように感じる。 In general, when the target steering gear ratio Rst is increased, the ratio of the turning movement amount in the lateral direction of the vehicle with respect to the driver's steering operation amount is reduced. Therefore, particularly in a situation where the travel path is meandering greatly. Therefore, it is necessary to steer quickly and greatly, so that the driver feels that the turning response of the vehicle has been lowered.
図示の実施例によれば、車両が幅の狭い走行路を低速にて実質的に直進走行した後、旋回又は蛇行走行する場合には、車両が幅の狭い走行路を低速にて実質的に直進走行する際にフラグFが1にセットされるので、その後車両が旋回又は蛇行走行するようになっても、狭路補正係数Ksが大きい値に設定されると共に、目標微分ゲインについての狭路補正係数Kdも大きくなるよう演算され、これにより目標ステアリングギヤ比Rstが大きくなるときには目標微分ゲインGdtも大きくされ、これによりステアリングホイール20の回転角度の変化に対する左右前輪の舵角の変化の位相が進められる。従って車両が直進走行した後に大きく蛇行する走行路を走行するような状況に於いて、運転者が車両の旋回応答性が低下したように感じることを防止することができる。
According to the illustrated embodiment, when the vehicle travels in a straight line at a low speed on a narrow road and then turns or meanders, the vehicle travels on a narrow road at a low speed. Since the flag F is set to 1 when traveling straight, even if the vehicle subsequently turns or meanders, the narrow path correction coefficient Ks is set to a large value and the narrow path for the target differential gain is set. When the target steering gear ratio Rst increases, the target differential gain Gdt is also increased by this so that the correction coefficient Kd is increased. As a result, the phase of the change in the steering angle of the left and right front wheels with respect to the change in the rotation angle of the
また目標ステアリングギヤ比Rstが増大補正されるときには目標微分ゲインGdtも同時に増大補正されるが、車両が実質的に直進走行する状態にあるときには、運転者により速い操舵速度にて操舵操作される訳ではないので、目標微分ゲインGdtが大きくされても、このことによって狭路に於ける車両の直進走行安定性が悪化されることはない。 When the target steering gear ratio Rst is corrected to increase, the target differential gain Gdt is also corrected to increase at the same time. However, when the vehicle is in a substantially straight traveling state, the driver performs a steering operation at a high steering speed. Therefore, even if the target differential gain Gdt is increased, the straight running stability of the vehicle on the narrow road is not deteriorated by this.
(3)車両が幅の狭い走行路を低速にて走行路に沿って旋回又は蛇行走行する場合
この場合にもステップ310及び315に於いて否定判別が行われ、ステップ320乃至330に於いて肯定判別が行われるが、ステップ335に於いて否定判別が行われ、フラグFが0に維持されると共に、狭路補正係数Ks、Kd及び補正係数Knがそれぞれ1に維持される。
(3) When the vehicle is turning or meandering along a traveling path at a low speed on a narrow traveling path In this case, a negative determination is made in
従って車両が幅の狭い走行路を低速にて走行していても、車両が旋回又は蛇行し操舵角θの大きさが大きい状況に於いては、補正係数Ks、Kn、Kdが変更されること及びこれにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正されることを防止することができ、よって目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが変化されることにより車両が旋回したり蛇行走行したりする際に車両の旋回特性が変化すること及びこれに起因して運転者が違和感を感じることを確実に防止することができる。 Therefore, even when the vehicle is traveling on a narrow road at low speed, the correction coefficients Ks, Kn, and Kd are changed when the vehicle turns or meanders and the steering angle θ is large. As a result, it is possible to prevent the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt from being increased and corrected, so that the vehicle turns or meanders by changing the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt. It is possible to reliably prevent the turning characteristic of the vehicle from changing when the vehicle is driven and the driver from feeling uncomfortable due to this.
(4)車両が幅の狭い走行路を中高速にて走行する場合
一般に、走行路の幅が狭い場合には、車両が中高速にて走行することは困難である。従ってステップ320に於いて肯定判別が行われる場合にはステップ325に於いても肯定判別が行われるので、ステップ325は車両が幅の狭い走行路を走行しているか否かの判定を確実にするためのものである。
(4) When the vehicle travels on a narrow traveling road at medium to high speed In general, when the width of the traveling road is narrow, it is difficult for the vehicle to travel at medium to high speed. Therefore, if an affirmative determination is made in
しかし車両が幅の狭い走行路を中高速にて走行する場合が全くない訳ではなく、この場合にはステップ310及び315に於いて否定判別が行われ、ステップ320に於いて肯定判別が行われるが、ステップ325に於いて否定判別が行われ、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正中でなければフラグFが0であるので、ステップ360に於いて否定判別が行われ、ステップ375に於いて狭路補正係数Ks、Kd及び補正係数Knがそれぞれ1に維持され、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtは増大補正されない。
However, it is not completely impossible for the vehicle to travel on a narrow road at medium and high speeds. In this case, a negative determination is made in
また目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正中である場合には、まずステップ360に於いて肯定判別が行われるが、車両が旋回中でなければ、ステップ365に於いて肯定判別が行われ、ステップ375に於いて狭路補正係数Ks、Kd及び補正係数Knがそれぞれ1に戻され、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正が終了する。
If the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt are being corrected for increase, an affirmative determination is first made in
(5)車両が幅の狭い走行路より幅の広い走行路へ移動する場合
この場合にもステップ310及び315に於いて否定判別が行われるが、車両が幅の広い走行路へ出た段階でステップ320に於いて否定判別が行われ、ステップ360に於いて肯定判別が行われる。
(5) When the vehicle moves to a wider traveling path than a narrow traveling path In this case, a negative determination is made in
車両が幅の狭い走行路より幅の広い走行路へ実質的に直進状態にて移動する場合には、ステップ365に於いて肯定判別が行われるので、ステップ375に於いて狭路補正係数Ks、Kd及び補正係数Knがそれぞれ1に戻され、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正が終了する。
When the vehicle moves from a narrow travel path to a wider travel path in a substantially straight traveling state, an affirmative determination is made in
これに対し車両が幅の狭い走行路より幅の広い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する場合には、ステップ365に於いて否定判別が行われるので、フラグF及び補正係数Ks、Kn、Kdは変更されることなく前回値に維持される。従って車両が幅の狭い走行路より幅の広い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する場合に、補正係数Ks、Kn、Kdが変更されること及びこれにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが低減補正されることを防止し、これにより幅の狭い走行路より幅の広い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する際に車両の旋回特性が変化すること及びこれに起因して運転者が違和感を感じることを確実に防止することができる。
On the other hand, if the vehicle moves while slowly turning to a wider travel path than a narrow travel path, a negative determination is made in
(6)車両が幅の広い走行路より幅の狭い走行路へ移動する場合
この場合にもステップ310及び315に於いて否定判別が行われるが、車両が幅の狭い走行路へ進入した段階でステップ320に於いて肯定判別が行われ、ステップ330に於いて肯定判別が行われる。
(6) When the vehicle moves to a narrower traveling path than a wider traveling path In this case as well, a negative determination is made in
車両が幅の広い走行路より幅の狭い走行路へ実質的に直進状態にて移動する場合には、ステップ335に於いて肯定判別が行われるので、ステップ345及び355に於いてそれぞれ走行路幅Wdに応じて狭路補正係数Ks及びKdが演算され、ステップ350に於いて操舵角θの絶対値及び車速Vに応じて補正係数Knが演算され、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正が開始される。
When the vehicle moves in a substantially straight state from a wide travel path to a narrow travel path, an affirmative determination is made in
これに対し車両が幅の広い走行路より幅の狭い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する場合には、ステップ335に於いて否定判別が行われるので、フラグFは0に維持され、補正係数Ks及びKdは変更されることなく前回値である1に維持される。従って車両が幅の広い走行路より幅の狭い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する場合に、狭路補正係数Ks、Kn、Kdが変更されること及びこれにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正されることを防止し、これにより幅の広い走行路より幅の狭い走行路へゆっくりと旋回しながら移動する際に車両の旋回特性が変化すること及びこれに起因して運転者が違和感を覚えることを確実に防止することができる。
On the other hand, if the vehicle moves while turning slowly to a narrower traveling path than a wider traveling path, a negative determination is made in
(7)運転者が車両の進路を急激に変更する場合
運転者が車両前方の障害物との衝突を回避すべく急な操舵操作を行う場合の如く、運転者が車両の進路を急激に変更する場合には、ステアリングギヤ比及び操舵伝達比の微分ゲインは運転者による車両の進路変更を阻害しない値に制御されることが好ましい。
(7) When the driver suddenly changes the course of the vehicle The driver suddenly changes the course of the vehicle, such as when the driver performs a sudden steering operation to avoid a collision with an obstacle ahead of the vehicle. In this case, the differential gain of the steering gear ratio and the steering transmission ratio is preferably controlled to a value that does not hinder the driver's course change of the vehicle.
一般に、運転者が車両の進路を急激に変更する場合には、運転者の操舵操作が速い過渡的な操舵操作になり、走行路に沿って車両を走行させる場合よりも操舵操作速度の大きさが大きくなるので、走行路の幅の大小に関係なく、ステップ315に於いて肯定判別が行われ、ステップ370に於いてフラグFが0に維持されると共に、ステップ375に於いて補正係数Ks、Kn、Kdがそれぞれ1に維持され、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正は行われない。
In general, when the driver changes the course of the vehicle abruptly, the steering operation of the driver becomes a fast and transient steering operation, and the magnitude of the steering operation speed is larger than when the vehicle travels along the road. Therefore, an affirmative determination is made in
従って運転者が車両の進路を急激に変更する場合にはステアリングギヤ比及び微分ゲインが高くならないので、ステアリングギヤ比が大きいことにより運転者が車両の進路変更を行い難く感じたり、微分ゲインが高いことにより旋回応答性が高過ぎて車両の走行安定性が低下したように感じることを確実に防止することができる。 Therefore, when the driver suddenly changes the course of the vehicle, the steering gear ratio and the differential gain do not increase, so the steering gear ratio makes it difficult for the driver to change the course of the vehicle, or the differential gain is high. Thus, it is possible to reliably prevent the turning responsiveness from being too high and feeling that the running stability of the vehicle has deteriorated.
(8)運転者が車両の進路を穏やかに変更しようとする場合
車両が幅の狭い走行路を低速にて走行している状態(フラグFは1である)より運転者がその穏やかな操舵操作による左折や右折或いは車庫入れ等により車両の進路を穏やかに変更しようとする場合には、運転者の操舵操作が速い操舵操作にならないので、ステップ315に於いて否定判別が行われ、ステップ320〜330に於いてそれぞれ肯定判別が行われる。
(8) When the driver wants to gently change the course of the vehicle The driver performs a gentle steering operation from a state where the vehicle is traveling on a narrow road at a low speed (the flag F is 1). When the vehicle course is to be changed gently by turning left or right or entering the garage, the driver's steering operation does not become a fast steering operation, so a negative determination is made in
しかし操舵角θの大きさが大きくなるので、ステップ350に於いて操舵角θの大きさが小さい場合に比して補正係数Knが小さい値に演算される。従って走行路の幅が狭く、補正係数Ksが大きい値であっても、目標ステアリングギヤ比Rstが小さくされるので、ステアリングギヤ比が大きいことにより運転者が車両の進路変更を行い難く感じることを確実に防止することができる。
However, since the magnitude of the steering angle θ is increased, the correction coefficient Kn is calculated to a smaller value in
(9)車両が前方障害物に衝突する虞れがある場合
車両が前方障害物に衝突する虞れがある場合には、その後運転者が衝突回避の操舵操作による急激な進路変更を行う可能性が高いので、ステアリングギヤ比及び操舵伝達比の微分ゲインは上記(7)の場合と同様に車両の進路変更を阻害しない値に制御されることが好ましい。
(9) When there is a possibility that the vehicle will collide with a front obstacle When there is a possibility that the vehicle will collide with a front obstacle, there is a possibility that the driver will make a sudden course change by a steering operation for avoiding the collision thereafter. Therefore, it is preferable that the differential gains of the steering gear ratio and the steering transmission ratio are controlled to values that do not hinder the course change of the vehicle as in the case of (7) above.
この場合には、走行路の幅の大小に関係なく、ステップ310に於いて肯定判別が行われるので、上記(7)の場合と同様、ステップ370に於いてフラグFが0に維持されると共に、ステップ375に於いて補正係数Ks、Kn、Kdがそれぞれ1に維持され、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの増大補正は行われない。
In this case, since an affirmative determination is made in
従って運転者が衝突回避のために車両の進路変更を開始する際にステアリングギヤ比及び微分ゲインが高くならないので、ステアリングギヤ比が大きいことにより運転者が衝突回避のための車両の進路変更を効果的に開始することができなくなることを確実に防止することができる。 Therefore, since the steering gear ratio and the differential gain do not increase when the driver starts changing the course of the vehicle to avoid a collision, the driver can change the course of the vehicle to avoid a collision because the steering gear ratio is large. It is possible to surely prevent a situation where it is impossible to start automatically.
以上の説明より解る如く、図示の実施例によれば、車両が狭路を走行する場合には、ステアリングギヤ比が増大補正されることにより車両を走行路に沿って安定的に走行させることができるだけでなく、操舵伝達比の微分ゲインも増大補正されるので、車両が走行路に沿って旋回又は蛇行する場合に於ける車両の旋回応答性を向上させ、これにより運転者が車両の旋回応答性が低下したと感じることを防止し、従来に比して狭路走行時に於ける運転フィーリングを向上させることができる。 As can be understood from the above description, according to the illustrated embodiment, when the vehicle travels on a narrow road, the steering gear ratio is increased and corrected so that the vehicle can travel stably along the travel path. Not only can the differential gain of the steering transmission ratio be increased, but the turning response of the vehicle can be improved when the vehicle turns or meanders along the road. Therefore, it is possible to improve the driving feeling when traveling on a narrow road as compared with the conventional case.
特に図示の実施例によれば、車両の走行に伴い走行路の幅が変化し、これにより目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大変更されるべき状況であっても、運転者により操舵操作が行われ車両が旋回状態にあるときにはステップ335又は365に於いて否定判別が行われることにより、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtは増大変更されないので、運転者が操舵操作を行っている途中で車両の旋回応答性が変化すること及びこれに起因して運転者が違和感を覚えることを確実に防止することができる。
In particular, according to the illustrated embodiment, the width of the travel path changes as the vehicle travels, so that even if the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt should be increased and changed, the driver can steer. When the operation is performed and the vehicle is in a turning state, a negative determination is made in
尚運転者により操舵操作が行われ車両が旋回状態にあるときには目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtは増大変更されないが、ステップ220及び230に於いて基本目標ステアリングギヤ比Rsbt及び基本目標微分ゲインGdbtは車速Vに応じて可変設定されるので、車速Vに応じた操舵特性の最適化は継続される。
When the driver performs a steering operation and the vehicle is in a turning state, the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt are not increased or changed. However, in
また図示の実施例によれば、車両が狭路を走行する場合であっても、運転者により急激な進路変更の操舵操作が行われているときには、ステップ315に於いて肯定判別が行われることにより、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtは増大補正されないので、車両の旋回応答性が不足することを防止し、これにより衝突等の危険回避のための緊急操舵による隣接車線への車線変更等の進路変更を容易に且つ確実に行うことができる状況を確保することができる。
Further, according to the illustrated embodiment, even when the vehicle travels on a narrow road, when the driver is performing a steering operation for a sudden course change, an affirmative determination is made in
また図示の実施例によれば、車両が狭路を低速走行する状況に於いて運転者により穏やかな進路変更の操舵操作が行われているときには、ステップ350に於いて操舵角θの大きさが大きいほど小さくなり且つ車速Vが低いほど小さくなるよう目標ステアリングギヤ比についての補正係数Knが演算され、ステップ510に於いて基本目標ステアリングギヤ比Rsbtと狭路補正係数Ksと補正係数Knとの積として目標ステアリングギヤ比Rstが演算されるので、左折又は右折の走行路変更、車庫入れ、幅寄せの如き大舵角の操舵操作による車両の進路変更を容易に且つ確実に行うことができる状況を確保することができる。
Further, according to the illustrated embodiment, when the driver is performing a gentle course change steering operation in a situation where the vehicle travels on a narrow road at a low speed, the magnitude of the steering angle θ is determined in
また図示の実施例によれば、車両12がその前方の障害物に衝突する虞れがあるときには、ステップ310に於いて肯定判別が行われることにより、運転者により急激な進路変更の操舵操作が行われている場合と同様に、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtは増大補正されないので、運転者が衝突回避のために車両の進路変更を開始する際にステアリングギヤ比及び微分ゲインが高くなることを防止し、これにより運転者が衝突回避のための車両の進路変更を確実に且つ効果的に開始し得ることを確保することができる。
Further, according to the illustrated embodiment, when there is a possibility that the
また図示の実施例によれば、目標ステアリングギヤ比Rstが増大補正されるときには目標微分ゲインGdtも同時に増大補正されるので、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが互いに異なる条件にて増大補正される場合に比して、これらの増大補正の制御を単純化することができる。 Further, according to the illustrated embodiment, when the target steering gear ratio Rst is increased and corrected, the target differential gain Gdt is also increased and corrected simultaneously. Therefore, the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt are increased and corrected under different conditions. Control of these increase corrections can be simplified compared to what is done.
また図示の実施例によれば、運転者により急激な進路変更の操舵操作が行われている場合及び車両12がその前方の障害物に衝突する虞れがある場合には、ステップ375に於いて狭路補正係数Ks及びKdの両者が1に設定され、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtの両者が走行路幅に応じて増大補正される値よりも小さい値に制御されるので、例えば目標ステアリングギヤ比Rstのみが小さい値に制御される場合に比して運転者は容易に且つ確実に車両の進路変更を行うことができる。
Further, according to the illustrated embodiment, when the driver is performing a steering operation for sudden change of course and when there is a possibility that the
また図示の実施例によれば、車両の狭路走行時に目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正される場合には、電動式パワーステアリング装置22により発生される操舵アシストトルクが低減され、ステアリングホイール20の操舵反力が大きくなるので、このことによっても車両の狭路走行時に於ける走行安定性を向上させることができる。
Further, according to the illustrated embodiment, when the target steering gear ratio Rst and the target differential gain Gdt are increased and corrected when the vehicle is traveling on a narrow road, the steering assist torque generated by the electric
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
例えば上述の実施例に於いては、目標微分ゲインGdtは操舵伝達比の微分ゲインであるが、目標微分ゲインはステアリングギヤ比の目標微分ゲインGstであってもよく、その場合には目標微分ゲインGstは走行路幅Wdが小さいほど小さくなるよう演算される。またその場合には上記式1は下記の式3に変更される。
θpt=θ/Rst+θd/Gst ……(3)
For example, in the above-described embodiment, the target differential gain Gdt is a differential gain of the steering transmission ratio. However, the target differential gain may be the target differential gain Gst of the steering gear ratio. Gst is calculated to be smaller as the traveling road width Wd is smaller. In that case, the
θpt = θ / Rst + θd / Gst (3)
また上述の実施例に於いては、車両が狭路を走行している際に走行路幅が変化しても、車両が旋回状態にあるときには車速Vによる場合を除き目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが変更されないようになっているが、目標微分ゲインGdtのみが変更されないよう修正されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, even if the travel path width changes when the vehicle is traveling on a narrow road, the target steering gear ratio Rst and the target are not affected by the vehicle speed V when the vehicle is turning. Although the differential gain Gdt is not changed, it may be modified so that only the target differential gain Gdt is not changed.
また上述の実施例に於いては、運転者により急激な進路変更の操舵操作が行われた場合や車両12がその前方の障害物に衝突する虞れがある場合には、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正されないようになっているが、目標ステアリングギヤ比Rstが増大補正されることなく目標微分ゲインGdtが増大補正され、これにより運転者が更に一層容易に且つ確実に進路変更し得るよう修正されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the target steering gear ratio Rst is used when the driver suddenly changes the course or when the
また上述の実施例に於いては、運転者により穏やかな進路変更の操舵操作が行われる場合には、ステップ350に於いて操舵角θの大きさが大きいほど小さくなり且つ車速Vが低いほど小さくなるよう目標ステアリングギヤ比についての補正係数Knが演算されるようになっているが、目標微分ゲインGdtについての補正係数も演算されるよう修正されてもよい。
Also, in the above-described embodiment, when the driver performs a gentle course change steering operation, the smaller the steering angle θ is, the smaller the steering angle θ is, and the smaller the vehicle speed V is, the smaller is the
また上述の実施例に於いては、ステップ335及び365の判別が行われることにより、車両が狭路を走行していても車両が旋回状態にあるときには、目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正されないようになっているが、ステップ330〜340及びステップ360〜370が省略されてもよい。
In the above-described embodiment, the determinations in
また上述の実施例に於いては、狭路補正係数Kdを演算するための図9に示されたマップの横軸は走行路幅Wdであるが、補正係数Kdは図13に示されている如く、狭路補正係数Ksに基づいて演算されるよう修正されてもよい。 In the above-described embodiment, the horizontal axis of the map shown in FIG. 9 for calculating the narrow road correction coefficient Kd is the travel road width Wd, but the correction coefficient Kd is shown in FIG. As described above, the calculation may be made based on the narrow path correction coefficient Ks.
また上述の実施例に於いては、走行路幅WdはCCDカメラ58及び60により撮影された車両の前方の画像情報に基づいて演算されるようになっているが、ナビゲーション装置よりの情報の如く当技術分野に於いて公知の任意の要領にて走行路幅Wdの情報が取得されてよい。 In the above embodiment, the traveling road width Wd is calculated based on the image information in front of the vehicle taken by the CCD cameras 58 and 60. Information on the traveling road width Wd may be acquired in any manner known in the art.
また上述の実施例に於いては、車両12には電動式パワーステアリング装置22が搭載され、車両の狭路走行時に目標ステアリングギヤ比Rst及び目標微分ゲインGdtが増大補正される場合には、電動式パワーステアリング装置22により発生される操舵アシストトルクが低減されるようになっているが、操舵アシストトルクの低減は省略されてもよく、また本発明の操舵制御装置は操舵アシストトルクが増減制御されない車両に適用されてもよい。
In the above-described embodiment, the electric
また上述の実施例に於いては、ステアリングギヤ比可変手段としての転舵角可変装置14はアッパステアリングシャフト28に対し相対的にロアステアリングシャフト30を回転させることにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪18FL及び18FRを自動的に転舵することによりステアリングギヤ比を増減させるようになっているが、ステアリングギヤ比可変手段は運転者の操舵操作とは独立に操舵輪を操舵し得る限り、例えばタイロッド26L及び26Rを伸縮させる型式の転舵角可変装置の如く当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
Further, in the above-described embodiment, the turning
10…操舵制御装置、14…転舵角可変装置、16…電子制御装置、20…ステアリングホイール、22…電動式パワーステアリング装置、50…操舵角センサ、52…操舵トルクセンサ、54…回転角度センサ、56…車速センサ、58、60…CCDカメラ、62…レーダセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The control means controls at least the steering gear ratio to a smaller value when the magnitude of the steering operation amount of the driver is larger than when the magnitude of the steering operation amount of the driver is small. Item 6. The vehicle steering control device according to any one of Items 1 to 5.
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