JP5951116B2 - 操舵制御装置および操舵制御方法 - Google Patents
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Description
このような操舵制御装置においては、目標戻り速度を送り操舵によって変更する。
そのため、送り速度が同じである場合、手放し時の操舵角度が大きいと、ハンドルが中立位置に戻るまでに時間がかかるという課題があった。
また、保舵判定時は操舵トルクの増加を抑えられるが、戻し操舵を開始した時に戻しトルクが増加し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
図1はこの発明による操舵制御装置の構成の一例を示す図である。ハンドル1に連結したステアリング軸2の回転に応じて左右の転舵輪3が転舵される。ハンドル1には、操舵角度を検出する操舵角度センサ4が配置されている。ステアリング軸2には、トルクセンサ5が配置され、ステアリング軸2に作用する操舵トルクを検出する。モータ6は減速機構7を介してステアリング軸2に連結しており、モータ6が発生する操舵補助トルクをステアリング軸2に付与することができる。車両の車速は車速センサ8で検出する。またモータ6に流れる電流は電流センサ9で検出する。モータ6の端子間電圧は電圧センサ10で検出する。
記憶器23は、保舵判定器22が新たに保舵状態と判定した時、記憶していた保舵判定時状態量を更新し、記憶する。
ステップS22では、状態量補正器32において、操舵角度を保舵判定時状態量の絶対値に基づいて補正し、補正後の操舵角度を演算する。具体的な補正の方法として、下記式(1)に示す処理を実施する。
θh:操舵角度、
θn:予め設定した基準操舵角度、
|θs|:保舵判定時操舵角度の絶対値、
θh1:補正後の操舵角度
である。θnは予めメモリに記憶しておいて、これを使用してもよい。
式(1)は、保舵判定時操舵角度の絶対値|θs|を基準操舵角度θnに一致するように縮小・拡大補正した場合に対応する操舵角度を演算することを表している。
すなわち、この実施の形態の構成により、ハンドルを切返した時やハンドルを手放しした時のハンドル位置に対して、好適な操舵補助トルクを得ることができ、ひいては、好適なハンドル戻しや、好適な操舵フィーリングが実現できる。
上記のような場合、図2に示すように、車両旋回状態検出器21は上記各ファクタを検出するセンサ4aと、該センサからの検出信号から操舵角度等の所望のファクタを演算する演算部4bとを、所望の数含む(以下同様)。
この発明の実施の形態2における操舵補助トルク演算器のブロック図を図11に、操舵補助トルク演算器の動作フローチャートを図12に示す。その他の部分は上記実施の形態のものと基本的に同じである。この実施の形態では、操舵補助トルク演算器で用いる入力信号として、操舵角度を用いる。
なお上記実施の形態と同様に、マップ情報でなく、関数として第1の操舵補助トルク1を設定してもよい。
なお上記実施の形態と同様に、マップ情報でなく、関数として第2の操舵補助トルク1を設定してもよい。
すなわち、この実施の形態の構成により、ハンドルを切返した時やハンドルを手放しした時のハンドル位置によらず、好適な操舵補助トルクを得ることができ、ひいては、好適なハンドル戻しや、好適な操舵フィーリングが実現できる。
例えば、車両旋回状態検出器21、および操舵補助トルク演算器24で用いる入力信号として、車両に備えたヨーレートセンサが検出したヨーレートを用いる。この構成により、ハンドル1の戻しのための操舵補助トルクを、切り戻し開始時のヨーレート、または、手放し開始時のヨーレートに応じて適切に調整することが可能となり、ひいては、好適なハンドル戻しや、好適な操舵フィーリングが実現できる。また、横断勾配がある走行路面を直進走行している場合、(操舵角度は直進走行のためにオフセット量が生じるため、戻しのための操舵補助トルクが発生するおそれがあるが、)ヨーレートを用いた場合は、ヨーレートが零付近であるため、戻しのための操舵補助トルクが発生しない。その結果、運転者の操舵トルク変動が生じず、好適な操舵フィーリングが実現できる効果がある。
この発明の実施の形態3における操舵制御装置の要部である制御ユニットのブロック図を図15に、制御ユニットの動作フローチャートを図16に示す。その他の部分は上記実施の形態のものと基本的に同じである。この実施の形態では、実施の形態1と比較して、車両旋回状態検出器21として操舵角度センサ4の代わりに、車両の旋回状態を示す別の状態量を用いた構成となっている。
この発明の実施の形態4における操舵補助トルク演算器のブロック図を図18に、操舵補助トルク演算器の動作フローチャートを図19に示す。その他の部分は上記実施の形態のものと基本的に同じである。この実施の形態は、上記実施の形態1〜3と比較して、操舵補助トルク演算器24において、保舵判定時状態量の大きさに基づいて、操舵補助トルク2を補正する構成である。
例えば、1個だけ備えた構成とし、重み付け器35を備えない構成としてもよい。この場合、操舵補助トルクの調整範囲は限定されるが、演算負荷が軽減でき、また、保舵判定時状態量による、操舵補助トルクの大きさを調整することが可能となる。
また3個以上の目標操舵速度設定器または操舵補助トルク1設定器を備えてもよい。その結果、ハンドルを切返した時やハンドルを手放しした時のハンドル位置に応じて、より細やかな操舵補助トルク調整が可能となり、ひいては、好適なハンドル戻しや、好適な操舵フィーリングが実現できる。
また第1の操舵補助トルク設定情報が第1の目標操舵速度または第1の操舵補助トルクからなり、第2の操舵補助トルク設定情報が第2の目標操舵速度または第2の操舵補助トルクからなり、基準操舵補助トルクが操舵補助トルク2からなる。第1〜5の目標操舵速度が目標戻し速度に相当する。
Claims (23)
- 車両の操舵系に操舵補助トルクを付与するアクチュエータと、
前記車両の旋回状態を示す状態量を検出する車両旋回状態検出部と、
操舵系の保舵状態を判定する保舵判定部と、
前記保舵判定部が保舵状態と判定したときに、前記車両旋回状態検出部が検出した状態量を保舵判定時状態量として記憶する記憶部と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて前記操舵補助トルクを演算する操舵補助トルク演算部と、
演算された操舵補助トルクに従って前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備え、
前記操舵補助トルク演算部は、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算する、ことを特徴とする操舵制御装置。 - 車両の操舵系に操舵補助トルクを付与するアクチュエータと、
前記車両の旋回状態を示す状態量を検出する車両旋回状態検出部と、
操舵系の保舵状態を判定する保舵判定部と、
前記保舵判定部が保舵状態と判定したときに、前記車両旋回状態検出部が検出した状態量を保舵判定時状態量として記憶する記憶部と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて前記操舵補助トルクを演算する操舵補助トルク演算部と、
演算された操舵補助トルクに従って前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備え、
前記記憶部は、前記保舵判定部が保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新する、ことを特徴とする操舵制御装置。 - 車両の操舵系に操舵補助トルクを付与するアクチュエータと、
前記車両の旋回状態を示す状態量を検出する車両旋回状態検出部と、
操舵系の保舵状態を判定する保舵判定部と、
前記保舵判定部が保舵状態と判定したときに、前記車両旋回状態検出部が検出した状態量を保舵判定時状態量として記憶する記憶部と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて前記操舵補助トルクを演算する操舵補助トルク演算部と、
演算された操舵補助トルクに従って前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備え、
前記操舵補助トルク演算部が、操舵トルクと車速に従って決まる基準操舵補助トルクを演算し、演算した前記操舵補助トルクで前記基準操舵補助トルクを補正した操舵補助トルクを出力する、ことを特徴とする操舵制御装置。 - 前記操舵補助トルク演算部は、入力信号を前記保舵判定時状態量の大きさに応じて補正し、補正後の入力信号に基づいて操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項1に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、入力信号を前記保舵判定時状態量の大きさに応じて補正し、補正後の入力信号に基づいて操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項2に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、入力信号を前記保舵判定時状態量の大きさに応じて補正し、補正後の入力信号に基づいて操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項3に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項2に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項3に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項5に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項6に記載の操舵制御装置。
- 前記記憶部は、前記保舵判定部が保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新することを特徴とする請求項3に記載の操舵制御装置。
- 前記記憶部は、前記保舵判定部が保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新することを特徴とする請求項6に記載の操舵制御装置。
- 前記記憶部は、前記保舵判定部が保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新することを特徴とする請求項8に記載の操舵制御装置。
- 前記記憶部は、前記保舵判定部が保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新することを特徴とする請求項10に記載の操舵制御装置。
- 前記車両の車速を検出する車速検出部を備え、
前記操舵補助トルク演算部は、前記車速検出部で検出した車速に基づいて操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項1から14までのいずれか1項に記載の操舵制御装置。 - 前記操舵補助トルク演算部は、操舵補助トルクの大きさを、運転者が操舵補助トルクに抵抗して操舵系を操舵できる大きさである所定値以下に制限することを特徴とする請求項1から15までのいずれか1項に記載の操舵制御装置。
- 前記車両旋回状態検出部が、前記操舵系の操舵角度を検出することを特徴とする請求項1から16までのいずれか1項に記載の操舵制御装置。
- 前記車両旋回状態検出部が、前記操舵系の操舵トルク、前記車両の横加速度、前記車両の路面反力トルクのうちの少なくとも1つを検出することを特徴とする請求項1から16までのいずれか1項に記載の操舵制御装置。
- 前記車両旋回状態検出部が、前記車両のヨーレートを検出することを特徴とする請求項1から16までのいずれか1項に記載の操舵制御装置。
- 前記操舵補助トルク演算部は、
前記操舵角度に対応した目標戻し速度を演算し、演算した目標戻し速度に操舵系の操舵速度が追従するように操舵補助トルクを演算することを特徴とする請求項17に記載の操舵制御装置。 - 車両の旋回状態を示す状態量を検出する工程と、
操舵系の保舵状態を判定する工程と、
保舵状態と判定したときの前記状態量を保舵判定時状態量として記憶する工程と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて操舵補助トルクを演算する工程と、
前記車両の操舵系に演算された前記操舵補助トルクを付与するようにアクチュエータを制御する工程と、
を備え、
前記操舵補助トルクを演算する工程において、少なくとも、保舵判定時の操舵角度が小さい時に影響を与える第1の操舵補助トルク設定情報と大きい時に影響を与える第2の操舵補助トルク設定情報とを予め備え、前記第1の操舵補助トルク設定情報および第2の操舵補助トルク設定情報を前記保舵判定時状態量に応じて選択または重み付けして操舵補助トルクを演算する、
ことを特徴とする操舵制御方法。 - 車両の旋回状態を示す状態量を検出する工程と、
操舵系の保舵状態を判定する工程と、
保舵状態と判定したときの前記状態量を保舵判定時状態量として記憶する工程と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて操舵補助トルクを演算する工程と、
前記車両の操舵系に演算された前記操舵補助トルクを付与するようにアクチュエータを制御する工程と、
を備え、
前記状態量を保舵判定時状態量として記憶する工程において、前記操舵系の保舵状態を判定する工程において保舵状態と判定していない場合においても、操舵角度がほぼ零付近である状況と判定可能な所定の零判定用閾値以下であれば、保舵判定時状態量を所定値に更新する、
ことを特徴とする操舵制御方法。 - 車両の旋回状態を示す状態量を検出する工程と、
操舵系の保舵状態を判定する工程と、
保舵状態と判定したときの前記状態量を保舵判定時状態量として記憶する工程と、
前記保舵判定時状態量の絶対値に基づいて操舵補助トルクを演算する工程と、
前記車両の操舵系に演算された前記操舵補助トルクを付与するようにアクチュエータを制御する工程と、
を備え、
前記操舵補助トルクを演算する工程において、操舵トルクと車速に従って決まる基準操舵補助トルクを演算し、演算した前記操舵補助トルクで前記基準操舵補助トルクを補正した操舵補助トルクを出力する、
ことを特徴とする操舵制御方法。
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