JP5014309B2 - Automatic vehicle steering system - Google Patents
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Description
この発明は、車両を自動操舵する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for automatically steering a vehicle.
従来より、車両を自動操舵するための自動操舵装置が提案されており、たとえば、自動的に車庫入れや縦列駐車を行う際に自動操舵装置の活用が所望されている。 Conventionally, an automatic steering apparatus for automatically steering a vehicle has been proposed. For example, it is desired to use an automatic steering apparatus when automatically placing a garage or parallel parking.
下記の特許文献1には、自動操舵の際に、運転者に進行操作を指示し、その結果移動した距離に応じて所定の操舵を自動的に行い、かつ車速を所定値以下にするようエンジンを制御する自動操舵システムが開示されている。
電動モータにより実現されるステアリングアクチュエータを用いた自動操舵制御では、実舵角を目標舵角に一致させるため、目標舵角に応じた指示電流(目標電流)に実電流を一致させるよう電動モータを制御し、これによって車輪を転舵させる。 In automatic steering control using a steering actuator realized by an electric motor, in order to make the actual rudder angle coincide with the target rudder angle, the electric motor is adjusted so that the actual current coincides with the command current (target current) corresponding to the target rudder angle. Control and thereby steer the wheels.
電動モータの電気的特性を簡単に表すと、以下のような式となる。該式において、モータの端子間電圧をVM、インダクタンスをL、抵抗をR、誘起電圧定数をk、回転数をN、電流(実電流)をi、時間をtで表している。
VM=L・(di/dt)+R・i+k・N≒R・i+k・N
よつて、電流iは、i=(VM−k・N)/Rと表される。
The electrical characteristics of the electric motor are simply expressed as follows. In this equation, the motor terminal voltage is VM, the inductance is L, the resistance is R, the induced voltage constant is k, the rotational speed is N, the current (actual current) is i, and the time is t.
VM = L · (di / dt) + R · i + k · N≈R · i + k · N
Therefore, the current i is expressed as i = (VM−k · N) / R.
端子間電圧VMは、最大に印加した場合でもバッテリ電圧(ほぼ一定)までであり、抵抗Rは、ほぼ一定の定数とみなせるので、モータに通電可能な電流iは、モータの回転数Nによって決まる。自動操舵によって車輪を速く転舵する場合には、電動モータを高速に回転させる必要があるが、上記式に示されるように、モータの回転数Nが大きくなるにつれて、電流iは制限される。 The inter-terminal voltage VM is up to the battery voltage (almost constant) even when applied to the maximum, and the resistance R can be regarded as an almost constant constant. Therefore, the current i that can be supplied to the motor is determined by the rotational speed N of the motor. . When the wheels are steered quickly by automatic steering, it is necessary to rotate the electric motor at a high speed. However, as shown in the above formula, the current i is limited as the motor speed N increases.
ここで図9を参照すると、従来の自動操舵制御における、操舵角の目標舵角と実舵角、および、電動モータの指示電流と実電流の推移の一例が示されている。舵角については、所定の基準位置に対して右方向への転舵をプラスとし、左方向への転舵をマイナスとしている。電流については、右方向に転舵させるための電流をプラスとし、左方向に転舵させるための電流をマイナスとしている。 Referring now to FIG. 9, there are shown examples of the transition of the target steering angle and the actual steering angle of the steering angle and the command current and the actual current of the electric motor in the conventional automatic steering control. With respect to the steering angle, turning right is positive with respect to a predetermined reference position, and turning left is negative. Regarding the current, the current for turning in the right direction is positive, and the current for turning in the left direction is negative.
時間t1において、車輪を転舵させるために目標舵角の変化を開始する。速い転舵を行うため、目標舵角の変化速度は大きくされている。目標舵角が変化すると、目標舵角と実舵角との間に偏差が生じる。この偏差を収束させようとして、指示電流の大きさ(絶対値)は増大する。しかしながら、上で述べたような理由により、モータに実際に通電可能な実電流には限界がある。そのため、時間t1〜t2においては、実電流は指示電流に追従できているものの、時間t2以降は、実電流は指示電流に追従することができない状態が生じている。その結果、目標舵角と実舵角との間の偏差が大きくなり、この偏差を小さくしようとして、領域201に示すように、指示電流の大きさはさらに増加させられる。
At time t1, a change in the target rudder angle is started to steer the wheels. The change speed of the target rudder angle is increased in order to perform fast turning. When the target rudder angle changes, a deviation occurs between the target rudder angle and the actual rudder angle. In order to converge this deviation, the magnitude (absolute value) of the command current increases. However, for the reasons described above, there is a limit to the actual current that can actually be supplied to the motor. Therefore, from time t1 to t2, the actual current can follow the command current, but after time t2, the actual current cannot follow the command current. As a result, the deviation between the target rudder angle and the actual rudder angle increases, and the magnitude of the command current is further increased as shown in
しかしながら、指示電流には、モータが破壊しないように設けられた限界電流値を示す許容値(この実施例では、左に転舵するための電流の許容値のみ示されている)が決められており、指示電流は、この増大により、時間t3〜t4に示すように、該許容値に張り付いた状態となる。 However, the instruction current is determined to have an allowable value indicating a limit current value provided so as not to break the motor (in this embodiment, only an allowable current value for turning to the left is shown). Therefore, the instruction current is stuck to the allowable value as shown at times t3 to t4 due to this increase.
目標舵角が、到達すべき値にまで変化すると、目標舵角が変化しなくなるので、時間t4付近に示されるように、実舵角と目標舵角との間の偏差は小さくなり、実舵角は目標舵角に追いつく。したがって、領域203に示すように、指示電流の大きさも小さくなるが、指示電流は、許容値に張り付いた状態から小さくなり始めるため、実電流の大きさは、指示電流に一致しようとして増加を続ける。すなわち、指示電流の大きさは減少しているにかかわらず、実電流の大きさは増加を続ける。このため、実舵角の大きさ(絶対値)も増加し続けることとなる。
When the target rudder angle changes to a value to be reached, the target rudder angle does not change, so that the deviation between the actual rudder angle and the target rudder angle becomes small as shown in the vicinity of time t4, and the actual rudder angle is reduced. The angle catches up with the target rudder angle. Therefore, as shown in the
車両を小回りに旋回させるために目標舵角が所定の最大舵角付近に設定されていると、実電流の上記のような継続的な増加のために、領域205に示すように、実舵角は目標舵角を超えて最大舵角(この実施例では、左に転舵するときの最大舵角のみ示されている)に達することがある。車輪を転舵させる転舵機構には、該最大舵角に応じて機械的ストッパが設けられており、ステアリングハンドルの最大舵角以上の操舵を禁止している。実舵角が最大舵角に達すると、この転舵機構がストッパに当接する。実舵角の変化速度が大きいほど、当接する衝撃力が大きくなる。衝撃音が生じ、それによって商品性が低下するおそれがあるだけでなく、衝撃力が強いと、転舵機構に破損が生じるおそれがある。
If the target rudder angle is set near a predetermined maximum rudder angle in order to turn the vehicle in a small turn, the actual rudder angle will increase as shown in
このような衝撃を防止するため、従来は、指示電流に実電流が追従可能な範囲内で、目標舵角の変化速度を制御したり、実舵角が目標舵角を超えても最大舵角に至らないように、目標舵角の変化する範囲を、最大舵角から離れた範囲に設定する必要があった。いすれの場合も、車輪が遅く転舵されることになったり、変化させる舵角自体を小さくすることになるので、車両を小回りに旋回させるための障害となりうる。 In order to prevent such an impact, conventionally, the maximum steering angle is controlled even if the change speed of the target rudder angle is controlled or the actual rudder angle exceeds the target rudder angle within a range where the actual current can follow the command current. Therefore, the range in which the target rudder angle changes needs to be set to a range away from the maximum rudder angle. In either case, the wheel is steered slowly or the steering angle itself to be changed is reduced, which can be an obstacle for turning the vehicle in a small turn.
したがって、上記のような衝撃が生じるのをより確実に防止しつつ、車両を小回りに旋回させることを可能にする自動操舵制御が望まれている。 Therefore, there is a demand for an automatic steering control that enables the vehicle to turn in a small turn while more reliably preventing the above-described impact.
この発明の一つの側面によると、車両の自動操舵装置は、車両の車輪を操舵するステアリングアクチュエータと、目標位置までの車両の目標移動軌跡に従って予め設定された目標舵角に基づいて、ステアリングアクチュエータに通電すべき指示電流を算出する指示電流算出手段と、ステアリングアクチュエータに通電する実電流が指示電流に収束するよう、ステアリングアクチュエータを制御する制御手段と、を備え、指示電流および実電流との間の偏差の大きさが所定値以上であるとき、制御手段は、指示電流算出手段によって前回算出された値に指示電流を保持し、該保持された値の指示電流を用いてステアリングアクチュエータの制御を行う。 According to one aspect of the present invention, an automatic steering device for a vehicle uses a steering actuator for steering a vehicle wheel and a steering actuator based on a target rudder angle set in advance according to a target movement locus of the vehicle to a target position. An instruction current calculation means for calculating an instruction current to be energized; and a control means for controlling the steering actuator so that the actual current supplied to the steering actuator converges to the instruction current. When the magnitude of the deviation is greater than or equal to a predetermined value, the control means holds the instruction current at the value previously calculated by the instruction current calculation means, and controls the steering actuator using the instruction current of the held value. .
この発明によれば、指示電流と実電流の間の偏差の大きさが大きくなった場合、すなわち実電流が指示電流に追従しきれていない状態においては、指示電流を、更新することなく前回値に保持するので、指示電流のさらなる変化によって実電流との偏差の大きさをさらに大きくしてしまうことを防止することができる。したがって、実電流は、指示電流に早期に一致することができる。実電流が指示電流に良好に追従することができるようになるので、目標舵角が最大舵角近傍に設定されても、実舵角が、目標舵角をオーバーシュートして最大舵角に到達するのを防止することができる。したがって、実舵角の最大舵角への到達によって生じうる衝撃音や転舵機構の破損を、より確実に防止することができる。 According to the present invention, when the magnitude of the deviation between the command current and the actual current becomes large, that is, in a state where the actual current does not follow the command current, the command current is not updated without the previous value. Therefore, it is possible to prevent the deviation from the actual current from further increasing due to a further change in the instruction current. Therefore, the actual current can coincide with the indicated current at an early stage. Since the actual current can follow the command current well, even if the target rudder angle is set near the maximum rudder angle, the actual rudder angle overshoots the target rudder angle and reaches the maximum rudder angle. Can be prevented. Therefore, it is possible to more reliably prevent impact sound and damage to the steering mechanism that may occur due to the actual steering angle reaching the maximum steering angle.
この発明の一実施形態では、さらに、指示電流算出手段によって今回算出された値の指示電流が、指示電流および実電流との間の偏差の大きさを増大させる方向に変化させることになるかどうかを判断する判断手段を備え、制御手段は、さらに、判断手段によって今回算出された値の指示電流が前記偏差の大きさを増大させる方向に変化させることになると判断されたとき、前記前回算出された値に指示電流を保持する。 In one embodiment of the present invention, whether or not the command current having the value calculated by the command current calculation means is changed in a direction to increase the magnitude of the deviation between the command current and the actual current. When the determination means determines that the indicated current of the value calculated this time by the determination means is to be changed in the direction of increasing the magnitude of the deviation, the control means is further calculated previously. The indicated current is held at the specified value.
この発明によれば、指示電流と実電流の間の偏差の大きさが増大すると判断された場合に、指示電流を前回値に保持するので、該偏差の大きさが減少すると判断された場合には、指示電流の変化を許容することができる。したがって、偏差の大きさが増大する場合には該偏差が広がらないようにすると共に、該偏差の大きさが減少する場合には該偏差をより小さくするように指示電流を制御することができるようになり、より精細な制御を実現することができる。 According to the present invention, when it is determined that the magnitude of the deviation between the command current and the actual current is increased, the command current is held at the previous value, and thus when the magnitude of the deviation is determined to be decreased. Can tolerate a change in the indicated current. Therefore, it is possible to control the instruction current so that the deviation does not increase when the magnitude of the deviation increases, and the deviation becomes smaller when the magnitude of the deviation decreases. Therefore, finer control can be realized.
本発明のその他の特徴及び利点については、以下の詳細な説明から明らかである。 Other features and advantages of the present invention will be apparent from the detailed description that follows.
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施形態に従う、車両の自動操舵装置の全体構成図であり、図2はバック駐車/左モードの作用説明図であり、図3はモード選択スイッチおよび自動駐車スタートスイッチを示す図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automatic steering apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of a back parking / left mode, and FIG. 3 is a mode selection switch and an automatic parking start switch. FIG.
図1に示すように、車両Vは一対の前輪Wf,Wfおよび一対の後輪Wr,Wrを備える。ステアリングハンドル1と操舵輪である前輪Wf,Wfとが、ステアリングハンドル1と一体に回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2の下端に設けたピニオン3と、ピニオン3に噛み合うラック4と、ラック4の両端に設けた左右のタイロッド5,5と、タイロッド5,5に連結された左右のナックル6,6とによって接続される。運転者によるステアリングハンドル1の操作をアシストすべく、あるいは後述する駐車のための自動操舵を行うべく、電動モータよりなるステアリングアクチュエータ7がウオームギヤ機構8を介してステアリングシャフト2に接続される。
As shown in FIG. 1, the vehicle V includes a pair of front wheels Wf, Wf and a pair of rear wheels Wr, Wr. Steering
操舵制御装置21は制御部22と記憶部23を備えており、制御部22には、ステアリングハンドル1の回転角である実舵角θを検出する実舵角センサ(検出手段)Saと、ステアリングハンドル1の操舵トルクTを検出する操舵トルクセンサ(検出手段)Sbと、車輪Wf,Wf;Wr,Wrの回転角を検出する車輪回転角センサ(検出手段)Sc…と、ブレーキペダル9の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段Sdと、セレクトレバー10により選択されたシフトレンジ(「D」レンジ、「R」レンジ、「N」レンジ、「P」レンジ等)を検出するシフトレンジ検出手段Seとからの信号が入力される。
The
操舵制御装置21は、中央処理装置(CPU)およびメモリを備えるコンピュータである電子制御装置(ECU)に実現されることができる。この場合、制御部22の機能を実現するコンピュータプログラムはメモリに格納され、CPUが該プログラムを読み出して実行する。また、記憶部23はメモリに実現されることができる。代替的に、操舵制御装置21を、ハードウェアとソフトウェア(コンピュータプログラム)の組み合わせにより実現するようにしてもよい。
The
図3を併せて参照すると明らかなように、運転者により操作されるモード選択スイッチSfおよび自動駐車スタートスイッチSgが制御部22に接続される。モード選択スイッチSfは、後述する4種類の駐車モード、即ちバック駐車/右モード(右バック)、バック駐車/左モード(左バック)、縦列駐車/右モード(右縦列)および縦列駐車/左モード(左縦列)のいずれかを選択する際に操作される4個のボタンを備える。自動駐車スタートスイッチSgは、モード選択スイッチSfで選択したいずれかのモードによる自動駐車を開始する際に操作される。これらのスイッチは、運転者が操作可能なように、たとえば車両Vのインスツルメントパネルに設けられることができる。
As is apparent when referring to FIG. 3, the mode selection switch Sf and the automatic parking start switch Sg operated by the driver are connected to the
記憶部23には、上記4種類の駐車モードのそれぞれについてのデータ、すなわち、目標位置に駐車するために設定された目標移動軌跡に従う、車両Vの移動距離Xに対する目標舵角θrefの関係が、予めテーブルとして記憶されている(図2の(b)を参照)。車両Vの移動距離Xは、既知である車輪Wf,Wf;Wr,Wrの外周長(タイヤの半径)に、車輪回転角センサSc…で検出した車輪Wf,Wf;Wr,Wrの回転角を乗算することにより求められる。なお、該移動距離Xの算出には、車輪回転角センサSc…の出力のハイセレクト値(最大値)、ローセレクト値(最小値)、あるいは平均値を使用することができる。
In the
制御部22は、各検出手段Sa〜SeおよびスイッチSf,Sgからの信号と、記憶部23に記憶された駐車モードのデータとに基づいて、ステアリングアクチュエータ7の作動を制御すると共に、液晶モニター、スピーカ、ランプ、チャイム、ブザー等を備え、運転者に様々な報知を行う操作段階教示装置11の作動を制御する。
The
次に、前述の構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。自動駐車を行わない通常時(モード選択スイッチSfが操作されていないとき)には、操舵制御装置21が一般的なパワーステアリング制御装置として機能する電動パワーステアリング(EPS)モードとなる。具体的には、運転者が車両Vを旋回させるべくステアリングハンドル1を操作すると、操舵トルクセンサSbがステアリングハンドル1に入力された操舵トルクTを検出し、制御部22は、該操舵トルクTを用いてステアリングアクチュエータ7の駆動を制御する。その結果、ステアリングアクチュエータ7の駆動力によって左右の前輪Wf,Wfが操舵され、運転者のステアリング操作がアシストされる。
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described. In normal times when automatic parking is not performed (when the mode selection switch Sf is not operated), the
次に、バック駐車/左モード(車両Vの左側にある駐車位置にバックしながら駐車するモード)を例にとって、操舵制御装置21が自動操舵装置として機能する自動操舵制御モードの内容を説明する。左バック駐車を行う場合、目標駐車位置は駐車スペースの中心となるから、運転者は、図2(a)の位置A1に示すように、駐車スペースPの入口辺Peの端部X1に、車両Vに予め設けられた開始位置マークMを目視により合わせ、かつ駐車スペースPの入口辺Peと、車両の開始位置マークMを通る車幅方向のラインとが垂直となるように、車両Vを駐車させる。
Next, the contents of the automatic steering control mode in which the
運転者がモード選択スイッチSfによって左バック駐車を選択すると、選択されたスイッチが点灯し、教示装置11は、「左バック駐車です。」と運転者へ報知する。選択した駐車モードに間違いがなければ、運転者はハンドル1から両手を離し、自動操舵スタートスイッチSgをONにする。なお、これらのスイッチ入力は、車速がゼロであること、ブレーキ9が操作されていること、ハンドル1の実舵角が所定範囲内にあること(たとえば、±20度)の条件を満たさないと無視される。これらの条件を満たしていれば、スイッチ入力は受け付けられ、電動パワーステアリング(EPS)モードから、自動操舵制御モードへと移行する。電動パワーステアリングとして動作していたステアリングアクチュエータ7は、自動操舵制御モードが終了するまでの間、自動操舵を実現するよう制御部22により制御されることになる。
When the driver selects left back parking with the mode selection switch Sf, the selected switch is lit, and the teaching device 11 informs the driver that “left back parking is in progress”. If there is no mistake in the selected parking mode, the driver releases both hands from the
自動操舵スタートスイッチSgが点灯し、教示装置11により「ゆっくり前進してください」と報知および前進の表示があるので、運転者は、ブレーキ9をゆるめて車両を前進させると、車輪回転角センサScの出力パルス数の積算から、車輪の回転角Θが検出される。車輪の回転角Θと車輪のタイヤの半径rから、車両の移動距離X=rΘが算出される。制御部22は、図2(b)のような記憶部23に格納されている左バック駐車モード用の目標移動軌跡テーブルから、該移動距離Xに対応するハンドル1の目標舵角θrefを読み出す。
Since the automatic steering start switch Sg is lit and the teaching device 11 informs the user that “Please advance slowly” and displays the advance, the wheel rotation angle sensor Sc when the driver moves the vehicle forward by releasing the brake 9. The rotation angle Θ of the wheel is detected from the integration of the number of output pulses. From the wheel rotation angle Θ and the wheel tire radius r, the vehicle travel distance X = rΘ is calculated. The
制御部22は、実舵角センサSaにより検出された実舵角θが、該読み出した目標舵角θrefと等しくなるように、ステアリングアクチュエータ7を制御して、操舵車輪Wf,Wfを自動的に転舵する。
The
この左バック駐車の場合、図2(b)のテーブルに設定された目標移動軌跡は、距離aの前進直進部、距離bの右保舵部(右に転舵した状態を保持して走行)、距離cの前進直進部、距離dの左保舵部(左に転舵した状態を保持して走行)、および距離eの後進直進部とから成っている。 In the case of this left back parking, the target movement trajectory set in the table of FIG. 2 (b) is the forward straight traveling part of the distance a, the right steering part of the distance b (running while maintaining the state steered to the right). , A forward straight traveling portion at a distance c, a left steered portion at a distance d (running while maintaining a state steered to the left), and a backward straight traveling portion at a distance e.
まず、車両Vが位置A1からA2に前進するときは、右側への操舵が行われる。進行方向を前進から後退に変化する位置すなわちシフトチェンジ位置(図2(a)の位置A2)まで車両が前進すると、教示装置11により、「停車してシフトチェンジをしてください」と報知およびシフトチェンジの表示がある。運転者は、車両を停車させ、シフト位置を前進から後退へ変更する。これが、シフトレンジ検出手段Seにより検出されると、教示装置11により、「ゆっくり後退してください」と報知および後退の表示があるので、運転者は後退を開始する。なお、シフトチェンジが行われた位置までに、実際に行き過ぎた距離は記憶しておくことができ、車両が後退するときに、該行きすぎの距離をキャンセルして、シフトチェンジ位置の行きすぎによる駐車位置のずれを防ぐことができる。 First, when the vehicle V moves forward from position A1 to A2, steering to the right side is performed. When the vehicle moves forward to a position where the traveling direction changes from forward to backward, that is, a shift change position (position A2 in FIG. 2A), the teaching device 11 notifies and shifts “Please stop and change gear”. There is a change indication. The driver stops the vehicle and changes the shift position from forward to backward. When this is detected by the shift range detection means Se, the teaching device 11 gives a notification and a reverse display of “Please move backward slowly”, so the driver starts moving backward. In addition, it is possible to store the distance that was actually overrun before the position where the shift change was made, and when the vehicle moves backward, the overrange distance is canceled and the shift change position is overrun A shift in the parking position can be prevented.
車両Vが位置A2から位置A3に後退するときは、左側への転舵が行われる。自動操舵により車両が駐車位置(図2(a)の位置A3)まで後退すると、教示装置から「左バック駐車終了です、停車してください」と報知および停車の表示がある。運転者により車両が停車したことが車輪回転角センサSaの出力から検知された場合、あるいはシフトレバーが後退位置から操作されたことがシフトレンジ検出手段Seにより検出された場合、自動操舵制御モードは終了する。 When the vehicle V moves backward from the position A2 to the position A3, the steering to the left side is performed. When the vehicle is retracted to the parking position (position A3 in FIG. 2A) by automatic steering, a notification and a stop display are displayed from the teaching device, “Left back parking is complete, please stop”. When it is detected from the output of the wheel rotation angle sensor Sa that the vehicle has stopped by the driver, or when the shift range detecting means Se detects that the shift lever is operated from the reverse position, the automatic steering control mode is finish.
上記のような正常終了以外に、自動操舵スタートスイッチSgがOFFにされた場合、車速が終了判定条件を満たした場合、運転者がハンドル1を操作して操舵トルクTが終了判定条件を満たした場合においても、「自動操舵制御中止です」と教示した後、速やかに自動操舵を中止する。これにより、電動パワーステアリングモードに移行し、ステアリングアクチュエータ7は電動パワーステアリングとして動作し、運転者のステアリング操作をアシストする。
In addition to the normal end as described above, when the automatic steering start switch Sg is turned off, when the vehicle speed satisfies the end determination condition, the driver operates the
なお、自動操舵の開始位置は、この実施例では位置A1のように開始位置マークMを駐車スペースPの入口辺Peの端部X1に合わせたが、該マークを合わせる場所を駐車スペースPの入口辺Peの他方の端部X2あるいは該入口辺Peの中心(X1とX2の中央)にし、この位置を開始位置としてもよい。この開始位置に合わせて、記憶部23に記憶される目標移動軌跡テーブルは予め作成される。また、マークMの代わりに、ドアミラー等を使用してもよい。
In this embodiment, the start position of the automatic steering is such that the start position mark M is aligned with the end portion X1 of the entrance side Pe of the parking space P as in the position A1, but the position where the mark is aligned is the entrance of the parking space P. The other end X2 of the side Pe or the center of the entrance side Pe (the center of X1 and X2) may be set as the start position. In accordance with this start position, the target movement trajectory table stored in the
図4は、操舵制御装置21のより詳細な構成を示す。制御部22は、EPS指示電流算出部51、指示電流切替部53、および電流制御部55を備える。EPS指示電流算出部51は、電動パワーステアリング(EPS)モード用の、電動モータからなるステアリングアクチュエータ7に通電すべき指示電流(目標電流)を算出する。具体的には、EPS指示電流算出部51は、操舵トルクセンサSbにより検出された操舵トルクTと、検出された車速(車速センサ(図示せず)により検出されることができる)に基づいて、指示電流IT1を算出する。指示電流切替部53は、電動パワーステアリング(EPS)モードで動作している間、電流制御部55に渡す指示電流ITとして、EPS指示電流算出部51により算出された指示電流IT1を選択する。
FIG. 4 shows a more detailed configuration of the
他方、制御部22は、自動操舵制御モード用に、移動距離算出部61、目標舵角算出部63および舵角制御部65を備える。記憶部23には、前述したように、スイッチSfにより選択可能な駐車モードのそれぞれについて、目標移動軌跡に沿って設定された、移動距離Xに対する目標舵角θrefを規定したテーブル(目標移動軌跡テーブル)が記憶されている。移動距離算出部61は、前述したように、車輪回転角センサScによって検出された車輪の回転角Θおよびタイヤの半径rから移動距離X=rΘを算出する。目標舵角算出部63は、スイッチSfにより選択された駐車モードに対応する目標移動軌跡テーブルを記憶部23から読み出し、算出された移動距離Xに基づいて該テーブルを参照し、該移動距離Xに対応する目標舵角θrefを求める。
On the other hand, the
舵角制御部65は、所定の制御手法を用いて(この実施例では、I−PD制御であり、詳細は後述される)、実舵角センサSaにより検出された実舵角θを、該求めた目標舵角θrefに一致させるための指示電流IT2を算出する。また、舵角制御部65は、詳細は後述するように、ステアリングアクチュエータ7の電動モータに実際に通電している実電流IMと、指示電流IT2との間の偏差の大きさが増大しないように、該指示電流IT2を制御する。
The rudder
指示電流切替部53は、自動操舵スタートスイッチSgがONにされて自動操舵制御モードが開始してから、該モードが終了するまでの間、電流制御部54に渡すべき指示電流ITとして、舵角制御部65により算出された指示電流IT2を選択する。
The command
ステアリングアクチュエータ7の電動モータに実際に通電している実電流IMは、所定のセンサにより検出される。電流制御部55は、該実電流IMが、指示電流切替部53から受け取った指示電流ITに一致するように、フィードバック制御を実行して制御信号を生成し、該制御信号によって該電動モータを駆動する。フィードバック制御には、任意の適切な制御手法(たとえば、PID制御、PI制御等)を用いることができる。
The actual current IM that is actually energized to the electric motor of the
こうして、電動パワーステアリング(EPS)モードでは、検出された実電流IMを指示電流IT1に収束させるよう該電動モータは制御され、自動操舵制御モードでは、該検出された実電流IMを指示電流IT2に収束させるように電動モータは制御される。 Thus, in the electric power steering (EPS) mode, the electric motor is controlled to converge the detected actual current IM to the command current IT1, and in the automatic steering control mode, the detected actual current IM is changed to the command current IT2. The electric motor is controlled to converge.
次に、図5を参照して、本願発明の一実施例に従う舵角制御部65のより詳細な構成を説明する。図において、z―1は、遅延素子を示す。
Next, a more detailed configuration of the rudder
この実施例では、指示電流IT2の算出に、比例・微分先行型PID制御(I−PD制御)の速度型アルゴリズムが用いられており、IPD制御部71により、以下の式(1)〜(4)に従う演算が行われる。ここで、kは制御時刻を示す。
p(k)=θ(k−1)−θ(k) (1)
d(k)=p(k)―p(k−1) (2)
i(k)=θref(k)―θ(k) (3)
DIT2(k)=Kp・p(k)+Kd・d(k)+Ki・i(k) (4)
In this embodiment, the velocity type algorithm of proportional / differential precedence type PID control (I-PD control) is used to calculate the instruction current IT2, and the
p (k) = θ (k−1) −θ (k) (1)
d (k) = p (k) −p (k−1) (2)
i (k) = θref (k) −θ (k) (3)
DIT2 (k) = Kp · p (k) + Kd · d (k) + Ki · i (k) (4)
具体的に述べると、実舵角の前回値θ(k−1)と今回値(k)との間の偏差p(k)を算出すると共に、該偏差の今回値p(k)と前回値p(k−1)との間の偏差(これは、微分値となる)の今回値d(k)を算出する。他方、目標舵角θref(k)と実舵角θ(k)との間の偏差i(k)を算出する。指示電流の変化分の今回値DIT2(k)を、所定の比例ゲインKp、微分ゲインKdおよび積分ゲインKiを用いて、式(4)のように算出する。 Specifically, the deviation p (k) between the previous value θ (k−1) of the actual steering angle and the current value (k) is calculated, and the current value p (k) of the deviation and the previous value are calculated. A current value d (k) of a deviation from p (k−1) (which is a differential value) is calculated. On the other hand, a deviation i (k) between the target rudder angle θref (k) and the actual rudder angle θ (k) is calculated. The current value DIT2 (k) corresponding to the change in the command current is calculated as shown in Expression (4) using a predetermined proportional gain Kp, differential gain Kd, and integral gain Ki.
指示電流保持部73は、実電流の今回値IM(k)と、指示電流の前回値IT2(k−1)との間の偏差の大きさに基づいて、その出力を変化させる。具体的には、該偏差の大きさが所定値以上であれば、IPD制御部71により算出された指示電流変化分DIT2(k)ではなく、値ゼロを、変化分DIT2’(k)として出力する。他方、該偏差の大きさが所定値未満であれば、IPD制御部71により算出された指示電流変化分DIT2(k)を、変化分DIT2’(k)として出力する。こうして、実電流と指示電流の間の偏差の大きさが大きいときには、指示電流を、変化させることなく前回値に保持する。これにより、該偏差の大きさがより広がるのを防止することができる。
The command
加算器75は、指示電流保持部73により出力された変化分DIT2’(k)を、指示電流の前回値IT2(k−1)に加算し、指示電流の基本値IT2b(k)を算出する。
The adder 75 adds the change DIT2 ′ (k) output from the command
好ましくはリミッタ77が設けられる。電動モータに通電可能な電流の大きさには上限があり、図6に示すように、これは、飽和値±IT2thにより画定される。リミッタ77は、該飽和値より大きくならないように、指示電流の基本値IT2bに制限をかけ、最終的な指示電流IT2を出力する。
Preferably, a
具体的には、加算器75により算出された指示電流基本値IT2b(k)が飽和値IT2thより大きければ、該飽和値IT2thを、指示電流IT2(k)として出力する。該算出された指示電流基本値IT2b(k)が飽和値−IT2thより小さければ、該飽和値−IT2thを、指示電流IT2(k)として出力する。また、該算出された指示電流基本値IT2b(k)が、飽和値−IT2th以上であり、かつ飽和値IT2th以下であれば、該算出された指示電流基本値IT2b(k)が、指示電流IT2(k)として出力される。 Specifically, if the command current basic value IT2b (k) calculated by the adder 75 is larger than the saturation value IT2th, the saturation value IT2th is output as the command current IT2 (k). If the calculated command current basic value IT2b (k) is smaller than the saturation value −IT2th, the saturation value −IT2th is output as the command current IT2 (k). If the calculated command current basic value IT2b (k) is equal to or greater than the saturation value −IT2th and equal to or less than the saturation value IT2th, the calculated command current basic value IT2b (k) is equal to the command current IT2. (K) is output.
従来の舵角制御と異なる点は、指示電流保持部73が設けられている点である。従来は、所定の制御により算出された指示電流変化分DIT2(k)を、指示電流の前回値IT2(k−1)に加算し、該加算により得た値にリミッタ77を適用して、指示電流IT2を算出していた。このような構成とすると、図9を参照して述べたように、実電流の実際の限界のために実電流が指示電流に追従することができない場合でも、実電流と指示電流の間の偏差の大きさが増大し続け、その結果、実舵角が目標舵角に対してオーバーシュートしたり、最大舵角に突き当たったりするおそれがある。これは、衝撃音や転舵機構の破損に至るおそれがある。
A difference from conventional steering angle control is that an instruction
本願発明によれば、指示電流保持部73が設けられ、該保持部73の働きにより、実電流と指示電流との間の偏差が大きいとき、すなわち実電流が指示電流に追従することができていないときには、指示電流を更新することなく保持する。これにより、さらに偏差が広がるよう指示電流が変化するのが防止される。したがって、実電流と指示電流との間の偏差が所定範囲内に収まるような制御を行うことができ、該偏差の増大に起因した衝撃音や破損等を防止することができる。
According to the present invention, the indicated
なお、この実施例では、舵角制御部65の制御手法を、I−PD制御の速度型アルゴリズムを用いているが、他の任意の適切な制御手法を用いてもよい(たとえば、通常のPID制御等)。また、図5には、舵角制御部65を、わかりやすく説明するため、ハードウェア構成要素のブロック図として表しているが、当然ながら、IPD制御部71〜リミッタ77を、ソフトウェア(コンピュータプログラム)として実現することができ、また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実現してもよい。
In this embodiment, a speed type algorithm of I-PD control is used as the control method of the rudder
次に、図7を参照して、指示電流保持部73により実行されるプロセスのフローを説明する。この実施例では、指示電流IT1およびIT2は、所定の時間間隔で算出されると共に、実電流IMも該所定の時間間隔で検出される。したがって、図7のプロセスも、該所定の時間間隔で実行される。前述したように、kは制御時刻を表す。
Next, with reference to FIG. 7, a flow of a process executed by the instruction
ステップS701において、指示電流の前回値IT2(k−1)と、今回検出された実電流IM(k)との間の偏差(IT2(k−1)−IM(k))を算出する。 In step S701, a deviation (IT2 (k−1) −IM (k)) between the previous value IT2 (k−1) of the command current and the actual current IM (k) detected this time is calculated.
ステップS702において、ステップS701で算出された偏差の絶対値|IT2(k−1)−IM(k)|が、所定値(たとえば、3アンペア)以上かどうかを判断する。ステップS702の判断がNoであるとき、すなわち該偏差の絶対値が該所定値未満であれば、偏差が小さいことを示し、これは、実電流IMが、所定範囲内で指示電流IT2に追従していることを示す。したがって、ステップS707において、図5を参照して説明したように所定の制御(この実施例では、I−PD制御)により算出された指示電流変化分DIT2(k)を、DIT2’(k)に設定する。こうして、指示電流IT2は、前回値に保持されることなく、今回値に更新される。 In step S702, it is determined whether or not the absolute value | IT2 (k-1) -IM (k) | calculated in step S701 is equal to or greater than a predetermined value (for example, 3 amperes). When the determination in step S702 is No, that is, if the absolute value of the deviation is less than the predetermined value, it indicates that the deviation is small. This indicates that the actual current IM follows the command current IT2 within the predetermined range. Indicates that Therefore, in step S707, the instruction current change amount DIT2 (k) calculated by the predetermined control (I-PD control in this embodiment) as described with reference to FIG. 5 is changed to DIT2 ′ (k). Set. Thus, the command current IT2 is updated to the current value without being held at the previous value.
他方、ステップS702の判断がYesであるとき、すなわち該偏差の絶対値が該所定値以上であれば、偏差が大きいことを示し、これは、実電流IMが、所定範囲内で指示電流IT2に追従していないことを示す。この場合、ステップS703に進む。 On the other hand, if the determination in step S702 is Yes, that is, if the absolute value of the deviation is greater than or equal to the predetermined value, this indicates that the deviation is large. This indicates that the actual current IM is within the predetermined range to the indicated current IT2. Indicates not following. In this case, the process proceeds to step S703.
この実施例では、より良好な精度で指示電流の保持判断を行うため、ステップS703からステップS705において、該偏差の方向と指示電流変化分DIT2の方向とを判断する。すなわち、ステップS703において、偏差(IT2(k−1)―IM(k))の符号が、プラス(+)かマイナス(−)かを判断する。ここで、プラスの符号は、車輪を右に転舵させる方向に電動モータを回転させる電流方向を示し、マイナスの符号は、車輪を左に転舵させる方向に電動モータを回転させる電流方向を示すとする。符号がプラスすなわち右への転舵を示す場合、ステップS704に進み、指示電流変化分の今回値DIT2(k)の符号が、プラスかマイナスかを判断する。ここでの変化分DIT2の符号も、偏差の符号と同様に、プラスの符号は、車輪を右に転舵させる方向に電動モータを回転させる電流方向を示し、マイナスの符号は、車輪を左に転舵させる方向に電動モータを回転させる電流方向を示すとする。 In this embodiment, in order to make a determination of holding of the instruction current with better accuracy, in steps S703 to S705, the direction of the deviation and the direction of the instruction current change DIT2 are determined. That is, in step S703, it is determined whether the sign of the deviation (IT2 (k−1) −IM (k)) is plus (+) or minus (−). Here, a plus sign indicates a current direction for rotating the electric motor in a direction for turning the wheel to the right, and a minus sign indicates a current direction for rotating the electric motor in a direction for turning the wheel to the left. And If the sign indicates plus, that is, turning to the right, the process proceeds to step S704, and it is determined whether the sign of the current value DIT2 (k) for the indicated current change is plus or minus. The sign of the change DIT2 here is the same as the sign of the deviation, the plus sign indicates the current direction for rotating the electric motor in the direction of turning the wheel to the right, and the minus sign indicates that the wheel is left. It is assumed that the current direction for rotating the electric motor is shown in the direction of turning.
ステップS704において指示電流変化分の今回値DIT2(k)の符号がプラスのとき(右に転舵)、これは、偏差の符号と方向が一致するので、指示電流変化分の今回値DIT2(k)は、現在の指示電流IT2と実電流IMとの間の偏差の大きさを、さらに増大するよう作用することを示す。指示電流IT2と実電流IMの偏差がさらに広がるのを防止するため、ステップS706において、DIT2’(k)にゼロを設定し、指示電流IT2を、更新することなく前回値に保持する。 When the sign of the current value DIT2 (k) corresponding to the indicated current change is positive (turned to the right) in step S704, the sign coincides with the sign of the deviation, so that the current value DIT2 (k ) Indicates that it acts to further increase the magnitude of the deviation between the current indicated current IT2 and the actual current IM. In order to prevent the deviation between the command current IT2 and the actual current IM from further spreading, in step S706, DIT2 '(k) is set to zero, and the command current IT2 is held at the previous value without being updated.
ステップS704において指示電流変化分の今回値DIT2(k)の符号がマイナスのとき(左に転舵)、これは、偏差の符号と逆方向を示すので、指示電流変化分の今回値DIT2(k)は、現在の指示電流IT2と実電流IMとの間の偏差の大きさを、減少するよう作用することを示す。したがって、ステップS707に進み、DIT2’(k)に、今回算出された変化分DIT2(k)を設定し、指示電流IT2を、前回値に保持することなく、今回値に更新する。 When the sign of the current value DIT2 (k) corresponding to the indicated current change is negative (turned to the left) in step S704, this indicates the opposite direction to the sign of the deviation, so the current value DIT2 (k ) Indicates that the magnitude of the deviation between the current command current IT2 and the actual current IM acts to decrease. Accordingly, the process proceeds to step S707, where the change DIT2 (k) calculated this time is set in DIT2 '(k), and the command current IT2 is updated to the current value without being held at the previous value.
なお、算出された指示電流変化分の今回値DIT2(k)がゼロ値を持つ場合が起こりうる。この場合は、ステップS704の判断において、ステップS706に進むようにしてもよいし、ステップS707に進むようにしてもよい。DIT2(k)=0であるので、いずれのステップに進んでも、DIT2’(k)=0となり、結果として、指示電流IT2の値は更新されない。 Note that there may be a case where the calculated current value DIT2 (k) for the indicated current change has a zero value. In this case, the determination in step S704 may proceed to step S706 or may proceed to step S707. Since DIT2 (k) = 0, DIT2 ′ (k) = 0 is obtained regardless of which step is performed, and as a result, the value of the instruction current IT2 is not updated.
ステップS703に戻り、偏差の符号がマイナスのとき(左に転舵)、ステップ705に進み、ステップS704と同様に、指示電流変化分の今回値DIT2(k)の符号を判断する。該符号がマイナスのとき(左に転舵)、これは、偏差の符号と方向が一致するので、指示電流変化分の今回値DIT2(k)は、現在の指示電流IT2と実電流IMとの間の偏差の大きさを、さらに増大するよう作用することを示す。指示電流IT2と実電流IMとの間の偏差がさらに広がるのを防止するため、ステップS706において、DIT2’(k)にゼロを設定し、指示電流IT2を、更新することなく前回値に保持する。 Returning to step S703, when the sign of the deviation is negative (turning to the left), the process proceeds to step 705, and the sign of the current value DIT2 (k) for the indicated current change is determined in the same manner as in step S704. When the sign is negative (steering to the left), the direction of the instruction current change DIT2 (k) is equal to the current instruction current IT2 and the actual current IM since the direction of the deviation coincides with the direction. It shows that the magnitude of the deviation in between acts to further increase. In order to prevent the deviation between the command current IT2 and the actual current IM from further spreading, in step S706, DIT2 ′ (k) is set to zero, and the command current IT2 is held at the previous value without being updated. .
ステップS705において、指示電流変化分の今回値DIT2(k)の符号がプラスのとき(右に転舵)、これは、偏差の符号と逆方向を示すので、指示電流変化分の今回値DIT2(k)は、現在の指示電流IT2と実電流IMとの間の偏差を、減少するよう作用することを示す。したがって、ステップS707に進み、DIT2’(k)に、今回算出された変化分DIT2(k)を設定し、指示電流IT2を、前回値に保持することなく、今回値に更新する。 In step S705, when the sign of the current value DIT2 (k) for the indicated current change is positive (turned to the right), this indicates the opposite direction to the sign of the deviation, so the current value DIT2 ( k) indicates that it acts to reduce the deviation between the current command current IT2 and the actual current IM. Accordingly, the process proceeds to step S707, where the change DIT2 (k) calculated this time is set in DIT2 '(k), and the command current IT2 is updated to the current value without being held at the previous value.
ステップS704と同様に、ステップS705においても、指示電流変化分の今回値DIT2(k)がゼロ値を持つ場合には、ステップS706に進むようにしてもよいし、ステップS707に進むようにしてもよい。DIT2(k)=0であるので、いずれのステップに進んでも、DIT2’(k)=0となり、結果として、指示電流IT2の値は更新されない。 Similarly to step S704, also in step S705, when the current value DIT2 (k) for the indicated current change has a zero value, the process may proceed to step S706 or may proceed to step S707. Since DIT2 (k) = 0, DIT2 ′ (k) = 0 is obtained regardless of which step is performed, and as a result, the value of the instruction current IT2 is not updated.
このように、指示電流保持部73により、実電流IMが、所定範囲内で指示電流IT2に追従するよう、電動モータに通電する電流が制御される。また、図7のステップS703〜S705に示すように、実電流IMと指示電流IT2との間の偏差の符号と、指示電流変化分DIT2の符号とが一致している場合に限り、指示電流を保持しており、一致していない場合には、指示電流を変化させている。したがって、指示電流の更新によって実電流と指示電流の間の偏差が広がる場合にのみ指示電流を保持し、指示電流の更新によって実電流と指示電流の間の偏差が小さくなる場合には、指示電流の更新を許容することができる。こうして、実電流がより良好に指示電流に追従するよう指示電流をより精細に制御することができる。
In this way, the current supplied to the electric motor is controlled by the command
図8は、この発明に従う、自動操舵制御のシミュレーション結果を示す。図には、前述した図9と同様に、操舵角についての目標舵角と実舵角の推移、および電動モータの電流についての指示電流と実電流の推移が示されており、舵角については、所定の基準位置に対して右方向への転舵をプラスとし、左方向への転舵をマイナスとしている。電流については、右方向に転舵させるための電流をプラスとし、左方向に転舵させるための電流をマイナスとしている。図9と比較しながら、図8を参照して本願発明の効果を説明する。 FIG. 8 shows a simulation result of the automatic steering control according to the present invention. FIG. 9 shows the transition of the target steering angle and the actual steering angle with respect to the steering angle, and the transition of the command current and the actual current with respect to the electric motor current, as in FIG. 9 described above. The steering to the right is positive with respect to the predetermined reference position, and the steering to the left is negative. Regarding the current, the current for turning in the right direction is positive, and the current for turning in the left direction is negative. The effect of the present invention will be described with reference to FIG. 8 while comparing with FIG.
図8の時間t1において、目標舵角θrefが変化し始めると、実舵角θとの偏差が生じる。この偏差を解消するため、指示電流の大きさ(絶対値)が増加する。 When the target rudder angle θref starts to change at time t1 in FIG. 8, a deviation from the actual rudder angle θ occurs. In order to eliminate this deviation, the magnitude (absolute value) of the command current increases.
前述したように、実電流の大きさには限界がある。従来の図9の自動操舵制御では、この限界のために実電流が指示電流に追従できなくなっても、目標舵角と実舵角の偏差が解消されていない間は、領域201(時間t2〜t3)に示されるように、指示電流の大きさを増加し続けていた。その結果、指示電流は、所定の許容値に張り付いた状態となることがあり、実電流は、指示電流に追従することができない(時間t3〜t4)。 As described above, the actual current has a limit. In the conventional automatic steering control of FIG. 9, even if the actual current cannot follow the command current due to this limit, the region 201 (time t <b> 2 to time t <b> 2) remains while the deviation between the target steering angle and the actual steering angle is not resolved. As indicated by t3), the magnitude of the indicated current continued to increase. As a result, the command current may stick to a predetermined allowable value, and the actual current cannot follow the command current (time t3 to t4).
それに対し、図8の本願発明に従う制御では、前述したように、実電流と指示電流との偏差の大きさが所定値以上に広がらないように指示電流を制御する。すなわち、指示電流と実電流との偏差の大きさが所定値以上である場合には、指示電流を前回値に保持して指示電流の大きさの増加を禁止し、該所定値未満である場合には、指示電流の大きさを増加させる。したがって、時間t2〜t3の領域301に示すように、指示電流が許容値に張り付いた状態になることが防止され、実電流(領域301に示される2本のグラフの上側)は、所定範囲内の偏差を維持しつつ、指示電流(該2本のグラフの下側)に追従することができる。
On the other hand, in the control according to the present invention of FIG. 8, as described above, the command current is controlled so that the magnitude of the deviation between the actual current and the command current does not spread beyond a predetermined value. That is, when the magnitude of the deviation between the command current and the actual current is greater than or equal to a predetermined value, the command current is held at the previous value and the increase in the command current is prohibited, and is less than the predetermined value For this, the magnitude of the instruction current is increased. Therefore, as shown in a
図8において、目標舵角θrefが到達すべき値にまで変化すると、目標舵角θrefが変化しなくなり、時間t3付近に示されるように、実舵角θと目標舵角θrefとの間の偏差が小さくなる。それに応じて指示電流の大きさは減少する。 In FIG. 8, when the target rudder angle θref changes to a value to be reached, the target rudder angle θref does not change, and as shown in the vicinity of time t3, the deviation between the actual rudder angle θ and the target rudder angle θref. Becomes smaller. Accordingly, the magnitude of the instruction current decreases.
ここで、従来の図9の制御では、領域203を参照して前述したように、指示電流は、その増大した後の値(図9の場合には、許容値)から減少することになり、よって、実電流が指示電流に一致するまでに時間がかかると共に、該一致するときまで、実電流の大きさは増加し続ける。実電流の大きさが増加し続けることにより、実舵角の大きさ(絶対値)も増加し続ける。その結果、領域205に示すように、目標舵角を超えるオーバーシュートを生じたり、それによって最大舵角に達するおそれがあり、これは、衝撃音を生じさせたり転舵機構に破損を起こすおそれがある。
Here, in the conventional control of FIG. 9, as described above with reference to the
それに対し、本願発明の図8の制御では、指示電流は、実電流から所定値以上の偏差が生じないように制御されており、許容値に張り付くことはない。したがって、指示電流は、許容値のような実電流と大きな偏差を持つ値からの減少とはならず、領域303に示すように、実電流との偏差が小さい前回値(該指示電流の前回値)から減少することになるので、実電流と早期に一致することができる(時間t3付近)。一致したならば、実電流の大きさは、指示電流と共に減少し始める。実電流の大きさの減少が早期に開始されるので、実舵角も、目標舵角に早期に一致することができる。
On the other hand, in the control of FIG. 8 of the present invention, the instruction current is controlled so as not to deviate from the actual current by a predetermined value or more, and does not stick to the allowable value. Therefore, the command current does not decrease from a value that has a large deviation from the actual current, such as an allowable value, and as shown in a
また、従来の図9の制御では、指示電流に一致しようとして実電流の大きさが増加し続けることにより、実舵角の大きさも増加し続けるという状態が生じていたが、本願発明の図8の制御では、このような実電流および実舵角の増加継続が防止されている。結果として、領域305に示すように、実舵角を、オーバーシュートすることなく目標舵角に収束させることができる。したがって、目標舵角が最大舵角に近い値に設定されても、実舵角が最大舵角に達するのを防止することができる。よって、衝撃音や転舵機構における破損を、より確実に防止することができる。
Further, in the conventional control of FIG. 9, there is a state in which the actual steering angle continues to increase as the actual current continues to increase in an attempt to match the command current. In this control, such an increase in actual current and actual steering angle is prevented. As a result, as shown in a
こうして、本願発明では、前述したように従来の制御において必要とされうる制限、すなわち、指示電流に実電流が追従可能な範囲内で目標舵角の変化速度を制御したり、実舵角が最大舵角に至らないよう目標舵角の変化する範囲を該最大舵角から離れた範囲に設定するというような制限は必要とされない。したがって、車両を小回りに旋回させることができる。 Thus, in the present invention, as described above, the limit that may be required in the conventional control, that is, the change speed of the target rudder angle is controlled within the range in which the actual current can follow the command current, or the actual rudder angle is the maximum. There is no need for such a restriction that the range in which the target rudder angle changes so as not to reach the rudder angle is set to a range away from the maximum rudder angle. Therefore, the vehicle can be turned in a small turn.
以上のように、この発明の特定の実施形態について説明したが、本願発明は、これら実施形態に限定されるものではない。 As described above, specific embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments.
1 ステアリングハンドル
7 ステアリングアクチュエータ
22 制御部
23 記憶部
65 舵角制御部
73 指示電流保持部
Sa 実操舵角センサ(検出手段)V 車両
DESCRIPTION OF
Claims (2)
目標位置までの車両の目標移動軌跡に従って予め設定された目標舵角と現在の舵角とに基づいて、前記ステアリングアクチュエータに通電すべき電流値を所定のタイミングで繰り返し算出して、指示電流値として出力する指示電流算出手段と、
前記ステアリングアクチュエータを流れる実電流値が前記指示電流値に収束するよう、前記ステアリングアクチュエータの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記指示電流算出手段は、前回出力した前記指示電流値と現在の前記実電流値との差が所定値以上であることを第1の条件として、前回出力した前記指示電流値を維持して今回の前記指示電流値として出力する、
車両の自動操舵装置。 A steering actuator for steering the wheels of the vehicle;
Based on the target steering angle set in advance according to the target movement locus of the vehicle to the target position and the current steering angle, the energization all come current value is repeatedly calculated at a predetermined timing to said steering actuator, the command current value Indicating current calculation means for outputting as
Control means for controlling the operation of the steering actuator so that the actual current value flowing through the steering actuator converges to the command current value ,
The command current calculation means maintains the command current value output last time as a first condition that a difference between the command current value output last time and the current actual current value is a predetermined value or more. Output as the indicated current value of
Automatic steering device for vehicles.
前記指示電流算出手段は、さらに、前記判断手段によって当該差が増大することとなると判断されたことを第2の条件として、前記第1及び第2の条件が満たされたとき、前回出力した前記指示電流値を維持して今回の前記指示電流値として出力する、
請求項1に記載の車両の自動操舵装置。 Further, when outputting the current value, wherein the command current calculation means has calculated this time as the command current value, a judgment means for judging whether or not so that the difference between the actual current value and the command current value increases Prepared,
The command current calculation means further that it is determined so that the said difference is increased as the second condition by said determining means, when said first and second conditions are met, the previously output the Maintain the command current value and output it as the current command current value.
The automatic steering device for a vehicle according to claim 1.
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