JP2013075538A

JP2013075538A - 操舵制御装置

Info

Publication number: JP2013075538A
Application number: JP2011214918A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Urabe; 洋浦部
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-04-25

Abstract

【課題】操舵制御装置において、車両が路面の轍や落下物を通過して車両の進路に影響するような外乱が入ったとしても、車両の安定性を確保して直進を継続しやすくすることにある。
【解決手段】操舵用制御手段（１２）は、判定手段（１２Ａ）により運転者が操舵ハンドル（６）を握っていないと判定された時に、操舵ハンドル（６）をセンター位置に維持するように操作力軽減アクチュエータ（１０）の作動を制御する制御信号をアクチュエータ制御手段（１１）に出力する。
【選択図】図１

Description

この発明は、操舵制御装置に係り、特にレーンキープアシスト機能を有する電動パワーステアリング装置を設けた操舵制御装置に関する。

車両において、レーンキープアシストシステムでは、カメラ等を用いて白線を認識することで、走行レーンを認識し、この走行レーン上を走るように操作力軽減アクチュエータ（電動パワーステアリングモータ）を制御することで、車線の逸脱を防止している。

特開２００２−２６４８２６号公報

特許文献１に係る移動体の自動運転装置は、運転者が操舵ハンドル（ステアリングホイール）を握っている場合に、レーンキープアシストを実施するが、操舵ハンドルを握っていない場合には、レーンキープアシストを実施しないものである。

ところで、従来、操作力軽減アクチュエータによりわずかにアシストトルクを印加したときに、トルクセンサがその印加されたトルクを検出できる場合に、操舵ハンドル（ステアリングホイール）を握っていると判定している。
しかし、運転者が操舵ハンドルをしっかり握っていない場合、単に、レーンキープアシスト制御を終了してしまうだけで、レーンキープアシスト制御の終了後では、車両が安定になるような制御を全く行っておらず、このため、例えば、運転者が操舵ハンドルをしっかリ握っていない時には、警報等出して運転者に操舵ハンドルを握るよう促すが、運転者が操舵ハンドルをしっかり握っていない期間に車両が轍等に乗って姿勢を崩す可能性があり、車両が不安定になるという不都合があった。

そこで、この発明は、車両が路面の轍や落下物を通過して車両の進路に影響するような外乱が入ったとしても、車両の安定性を確保して直進を継続しやすくする操舵制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、運転者による操舵ハンドルの操作力を軽減するためのトルクを発生する操作力軽減アクチュエータを設け、この操作力軽減アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段を設けた操舵制御装置において、運転者が前記操舵ハンドルを握っているかどうかを判定する判定手段を備えた操舵用制御手段を設け、この操舵用制御手段は、前記判定手段により運転者が前記操舵ハンドルを握っていないと判定された時に、前記操舵ハンドルをセンター位置に維持するように前記操作力軽減アクチュエータの作動を制御する制御信号を前記アクチュエータ制御手段に出力することを特徴とする。

この発明の操舵制御装置は、車両が路面の轍や落下物を通過して車両の進路に影響するような外乱が入ったとしても、車両の安定性を確保して直進を継続しやすくすることができる。

図１は操舵制御装置のシステム構成図である。（実施例）図２は操舵制御のフローチャートである。（実施例）

この発明は、車両が路面の轍や落下物を通過して車両の進路に影響するような外乱が入ったとしても、車両の安定性を確保して直進を継続しやすくする目的を、運転者が操舵ハンドルを握っていないと判定した時には、操舵ハンドルをセンター位置に維持して実現するものである。

図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両、２・２は車輪、３は車軸である。
この車軸３には、歯車伝達機構（ラックアンドピニオン）４を介してハンドル軸５が連結している。このハンドル軸５の先端には、車室内で操舵ハンドル（ステアリングホイール）６が取り付けられている。また、ハンドル軸５には、ステアリングコラム７が設けられている。

車両１には、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）８を含む操舵制御装置９が搭載される。
電動パワーステアリング装置８は、ステアリングコラム７に取り付けられた操作力軽減アクチュエータ（ブラシレスモータ）１０と、この操作力軽減アクチュエータ１０に連絡したアクチュエータ制御手段（ＥＰＳ、ＥＣＵ）１１とを備える。
操作力軽減アクチュエータ１０は、運転者による操舵ハンドル６の操作力を軽減するためのトルクを発生するものである。
アクチュエータ制御手段１１は、操作力軽減アクチュエータ１０の作動を制御するためのアシストモータ駆動信号を操作力軽減アクチュエータ１０に出力する。

アクチュエータ制御手段１１には、操舵用制御手段（ＥＣＵ）１２が連絡する。
この操舵用制御手段１２は、運転者が操舵ハンドル６を握っているかどうかを判定する判定手段１２Ａを備えているととも、白線情報により直線状態であるかを判定するレーンキープアシスト機能を有する。
操舵用制御手段１２では、操舵ハンドル６の舵角変化を入力して、判定手段１２Ａにおいて想定される操舵トルクの変化と実操舵トルクの差によって操舵ハンドル６をしっかり握っているか否かを判定する。
そして、この操舵用制御手段１２は、判定手段１２Ａにより運転者が操舵ハンドル６を握っていないと判定された時に、操舵ハンドル６をセンター位置に維持するように操作力軽減アクチュエータ１０の作動を制御する制御信号（レーンキープ用アシスト指示信号）をアクチュエータ制御手段１１に出力する。
これにより、運転者が操舵ハンドル６を握っていないと判定した時には、操舵ハンドル６をセンター位置に維持するため、車両１が路面の轍や落下物を通過して車両の進路に影響するような外乱が入ったとしても、車両１の安定性を確保して直進を継続しやすくすることができる。

また、操舵用制御手段１２は、車速を検出する車速検出手段１３と、アクチュエータ制御手段１１を介して操舵ハンドル６の舵角を検出する舵角検出手段として、ハンドル軸５に取り付けられた第１の舵角検出手段１４若しくは操作力軽減アクチュエータ１０に取り付けられた第２の舵角検出手段（レゾルバ）１５と、アクチュエータ制御手段１２を介して操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段１６と、白線情報を検出するレーン確認用のカメラ１７と、運転者に警報する警報手段１８とに連絡している。
操舵トルク検出手段１６は、ステアリングコラム７に取り付けられ、操舵トルクを検出する。
また、操舵用制御手段１２は、車両１の走行する道路上に標示された車線を検出する車線検出手段１２Ｂと、この車線検出手段１２Ｂにより検出された車線を維持して車両１が走行するように制御する車線維持制御手段１２Ｃと、車速検出手段１３により検出された車速と第１の舵角検出手段１４若しくは第２の舵角検出手段１５により検出された操舵ハンドル６の舵角とに基づいて路面反力トルクを推定する路面反力推定手段１２Ｄとを備える。
そして、操舵用制御手段１２の判定手段１２Ａは、車線維持制御手段１２Ｃにより車両１が直進するように制御されている時に路面反力推定手段１２Ｄにより路面反力トルクを推定し、この推定された路面反力トルクと操舵トルク検出手段１６により検出された操舵トルクとの差が予め設定された値以下である時には、運転者が操舵ハンドル６を握っていると判定する。
これにより、運転者が操舵ハンドル６を握っているかどうかを精度良く判定することができる。

次に、この実施例に係る操舵制御を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２に示すように、プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、運転者がしっかり操舵ハンドル６を握っているか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＮＯの場合には、警報を鳴らし（ステップＡ０３）、そして、収斂性を向上させるためのＥＰＳ制御パラメータ（アシストモータ駆動用信号）に変更する（ステップＡ０４）。
一方、前記ステップＡ０２がＹＥＳの場合には、デフォルトのＥＰＳ制御パラメータに変更する（ステップＡ０５）。
前記ステップＡ０４の処理後、又は、前記ステップＡ０５の処理後は、前記ステップＡ０２に戻す。

即ち、この実施例では、白線情報により車両１が直進状態であることが分かっているときに、路面反力が入力されることで、操舵ハンドル６がわずかに切れた（舵角に変化があった）場合に、車速と切れた舵角とから路面反力トルクを推定し、その推定値と操舵トルク検出手段１６で検出された実トルクとが近い場合に、操舵ハンドル６をしっかり握っていると判定する。
そして、運転者が操舵ハンドル６をしっかり握っていないと判断された場合は、操舵ハンドル６をしっかり握るまで電動パワーステアリング装置８の収斂制御（操舵ハンドルをセンターに収束させようとする制御）を強く効かせることで、路面からの外乱にかかわらず、車両１の安定性を確保できる。

この発明に係る操舵制御装置を、各種車両に適用することが可能である。

１車両
５ハンドル軸
６操舵ハンドル
８電動パワーステアリング装置
９操舵制御装置
１０操作力軽減アクチュエータ
１１アクチュエータ制御手段
１２操舵用制御手段
１２Ａ判定手段
１２Ｂ車線検出手段
１２Ｃ車線維持制御手段
１２Ｄ路面反力推定手段
１３車速検出手段
１４第１の舵角検出手段
１５第２の舵角検出手段
１６操舵トルク検出手段
１７レーン確認用のカメラ
１８警報手段

Claims

運転者による操舵ハンドルの操作力を軽減するためのトルクを発生する操作力軽減アクチュエータを設け、この操作力軽減アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段を設けた操舵制御装置において、運転者が前記操舵ハンドルを握っているかどうかを判定する判定手段を備えた操舵用制御手段を設け、この操舵用制御手段は、前記判定手段により運転者が前記操舵ハンドルを握っていないと判定された時に、前記操舵ハンドルをセンター位置に維持するように前記操作力軽減アクチュエータの作動を制御する制御信号を前記アクチュエータ制御手段に出力することを特徴とする操舵制御装置。
前記操舵用制御手段は、車速を検出する車速検出手段と、前記アクチュエータ制御手段を介して前記操舵ハンドルの舵角を検出する舵角検出手段と、前記アクチュエータ制御手段を介して操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とに連絡し、車両の走行する道路上に標示された車線を検出する車線検出手段と、この車線検出手段により検出された車線を維持して車両が走行するように制御する車線維持制御手段と、前記車速検出手段により検出された車速と前記舵角検出手段により検出された前記操舵ハンドルの舵角とに基づいて路面反力トルクを推定する路面反力推定手段とを備え、前記判定手段では、前記車線維持制御手段により車両が直進するように制御されている時に前記路面反力推定手段により路面反力トルクを推定し、この推定された路面反力トルクと前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクとの差が予め設定された値以下である時には運転者が前記操舵ハンドルを握っていると判定することを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。