JP4839793B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
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- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
Description
運転者の操作入力を受ける操作部と、
操向輪を転舵する転舵部と、
接続により前記操作部と前記転舵部とを機械的に連結し、解放により前記操作部と前記転舵部とを分離するバックアップ手段と、
前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
前記操作部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記操向輪の転舵角が前記操作部の操作状態に応じた指令転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記操作部に付与される操舵反力が前記転舵部の転舵状態に応じた指令操舵反力となるように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステアバイワイヤ制御を実施するステアバイワイヤ制御手段と、
前記バックアップ手段に接続指令を出力し、運転者の操作トルクを軽減するように前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの少なくとも一方を駆動するアシスト制御を実施するアシスト制御手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中、前記バックアップ手段が接続されているか否かを繰り返し判定するバックアップ手段接続判定手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中であって、前記バックアップ手段に解放指令が出力されているときに、前記バックアップ手段が接続されたと判定された場合には、前記ステアバイワイヤ制御から前記アシスト制御に切り替える制御切替手段と、
を備えることを特徴とする。
[全体構成]
図1は、実施例1の車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤ(SBW)システムの構成図である。実施例1のSBWシステムは、ハンドル(操作部)1と、トルクセンサ2と、操舵反力用アクチュエータ(操舵反力アクチュエータ)3と、操舵角センサ4と、転舵用アクチュエータ(転舵アクチュエータ)5と、転舵角センサ6と、バックアップクラッチ(バックアップ手段)7と、バックアップケーブル8と、車速センサ9と、横加速度センサ10と、ヨーレートセンサ11と、操舵反力装置用コントローラ12と、転舵装置用コントローラ13と、舵取り機構(転舵部)14と、左前輪15a(操向輪)と、右前輪15b(操向輪)と、を備えている。
図2は、実施例1のSBW制御の制御系を示すブロック図である(ステアバイワイヤ制御手段)。
操舵反力装置用コントローラ12には、操舵角検出手段である操舵角センサ4からの操舵角信号と、車速検出手段である車速センサ9からの車速信号と、横加速度検出手段である横加速度センサ10からの横加速度信号と、ヨーレート検出手段であるヨーレートセンサ11からのヨーレート信号と、が入力される。
図3は、実施例1の操舵反力用コントローラ12および転舵装置用コントローラ13で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する(制御切替手段)。なお、この制御処理は、例えば、イグニッションキースイッチのON時等、SBWシステムの立ち上がりの際に開始される。
図4は、図3のステップS5で実行される挙動変化抑止制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
指令転舵角θtaが実転舵角θtと一致している場合には、図4のフローチャートにおいて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ7を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
バックアップクラッチ7が正常に作動(解放)していると判定された場合には、図3のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む流れが繰り返され、SBW制御が継続される。
ハンドルと前輪の舵取り機構とが機械的に切り離されたSBWシステムでは、アクチュエータや電気系統の故障等、システムの一部に異常が発生し、SBW制御が継続不能となった場合、SBW制御を中止すると共にバックアップクラッチを接続してハンドルと舵取り機構とを連結することで、運転者のハンドル操作による操舵を可能としている。このとき、操舵反力アクチュエータと転舵アクチュエータのうち正常に動作するアクチュエータを少なくとも1つ用い、運転者の操舵を補助するアシスト制御を行っている。
実施例1の車両用操舵制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
図5は、実施例2の挙動変化抑止制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図4に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
指令転舵角θtaが実転舵角θtと一致していないとき、運転者がハンドル1を握っている場合には、図5のフローチャートにおいて、ステップS5-11→ステップS5-1→ステップS5-12→ステップS5-13→ステップS5-14へと進み、指令転舵角θtaを徐々に実転舵角θtに近づける。このとき、車速Vまたは車両挙動状態量Scが高いほど、指令転舵角θtaをよりゆっくりと実転舵角θtに近づける。そして、指令転舵角θtaが実転舵角θtに一致した後は、ステップs5-14で指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分が操舵反力トルクに付加される。続いて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ7を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
[指令転舵角変更量可変作用]
図8は、実施例2の指令転舵角変更量可変作用を示すタイムチャートである。
図8に示すように、実施例2では、SBW制御中、時点taでバックアップクラッチ7の誤接続が検出されたとき、
実施例2の車両用操舵制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(5)に加え、以下に列挙する効果が得られる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1,2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
2 トルクセンサ
3 操舵反力用アクチュエータ
4 操舵角センサ
5 転舵用アクチュエータ
6 転舵角センサ
7 バックアップクラッチ
8 バックアップケーブル
9 車速センサ
10 横加速度センサ
11 ヨーレートセンサ
12 操舵反力装置用コントローラ
13 転舵装置用コントローラ
14 舵取り機構
15a 左前輪
15b 右前輪
Claims (8)
- 運転者の操作入力を受ける操作部と、
操向輪を転舵する転舵部と、
接続により前記操作部と前記転舵部とを機械的に連結し、解放により前記操作部と前記転舵部とを分離するバックアップ手段と、
前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
前記操作部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記操向輪の転舵角が前記操作部の操作状態に応じた指令転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記操作部に付与される操舵反力が前記転舵部の転舵状態に応じた指令操舵反力となるように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステアバイワイヤ制御を実施するステアバイワイヤ制御手段と、
前記バックアップ手段に接続指令を出力し、運転者の操作トルクを軽減するように前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの少なくとも一方を駆動するアシスト制御を実施するアシスト制御手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中、前記バックアップ手段が接続されているか否かを繰り返し判定するバックアップ手段接続判定手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中であって、前記バックアップ手段に解放指令が出力されているときに、前記バックアップ手段が接続されたと判定された場合には、前記ステアバイワイヤ制御から前記アシスト制御に切り替える制御切替手段と、
を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項1に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記操向輪の実転舵角に変更した後、前記アシスト制御に切り替えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項2に記載の車両用操舵制御装置において、
運転者が前記操作部を握っているか否かを判定する把持状態判定手段を設け、
前記制御切替手段は、運転者が前記操作部を握っているとき、前記指令転舵角を徐々に実転舵角に近づけることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記実転舵角に変更するとき、変更量に応じた操舵反力分を前記指令操舵反力に加えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、車速が高いほど、前記指令転舵角を前記実転舵角に近づける際の指令転舵角変更量をより小さくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、車両挙動状態量が大きいほど、前記指令転舵角を前記実転舵角に近づける際の指令転舵角変更量をより小さくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記実転舵角に変更した後、前記バックアップ手段に接続指令を出力することを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記ステアバイワイヤ制御が継続可能であるか否かを判定するステアバイワイヤ制御継続可能判定手段を設け、
前記ステアバイワイヤ制御手段は、前記ステアバイワイヤ制御が継続可能であると判定されたとき、前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記ステアバイワイヤ制御を継続することを特徴とする車両用操舵制御装置。
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