JP2017154623A - Vehicular control device - Google Patents

Vehicular control device Download PDF

Info

Publication number
JP2017154623A
JP2017154623A JP2016040175A JP2016040175A JP2017154623A JP 2017154623 A JP2017154623 A JP 2017154623A JP 2016040175 A JP2016040175 A JP 2016040175A JP 2016040175 A JP2016040175 A JP 2016040175A JP 2017154623 A JP2017154623 A JP 2017154623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
vibration
unit
operation mode
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016040175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6834147B2 (en
Inventor
裏 則岳
Noritake Ura
則岳 裏
高橋 俊博
Toshihiro Takahashi
俊博 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2016040175A priority Critical patent/JP6834147B2/en
Publication of JP2017154623A publication Critical patent/JP2017154623A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6834147B2 publication Critical patent/JP6834147B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Controls (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular control device capable of switching a mode from an automatic operation mode to a manual operation mode when a state of a driver becomes a state corresponding to the manual operation mode.SOLUTION: An EPS ECU 39 functions as a motor 31 for applying vibration to a steering wheel 12, and a vibration control part for controlling the motor 31. The EPS ECU 39 causes the motor 31 to vibrate the steering wheel 12, when switching from the automatic operation mode to the manual operation mode is performed. A torque sensor 36 performs gripping detection of a driver to the steering wheel 12 when vibration is applied to the steering wheel 12 by the motor 31. The EPS ECU 39 stops vibration applied by the motor 31 based on the gripping detection of the torque sensor 36. The EPS ECU 39 stops the automatic operation mode and shifts the mode to the manual operation mode when vibration of the steering wheel 12 by the motor 31 is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動運転モードから手動運転モードの切替えを行う車両用制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device that switches from an automatic operation mode to a manual operation mode.

従来、操舵モータを回転制御することにより操舵する自動操舵装置では、自動操舵中に運転者が手動操舵を行った場合には、自動運転モードから手動運転モードに切り替わることが一般的になされている。なお、自動操舵とは、運転者がステアリングホイールの操舵を行うことなく、例えば、車線に沿って追従走行するレーンキーピング走行や前の車に追従走行する前車追従走行などが自動的に行われる操舵である。   Conventionally, in an automatic steering apparatus that steers by controlling rotation of a steering motor, when a driver performs manual steering during automatic steering, the automatic operation mode is generally switched to the manual operation mode. . Auto-steering automatically performs, for example, lane-keeping running following a lane or following-following running following the previous vehicle without the steering wheel being steered by the driver. Steering.

ところで、自動操舵から手動操舵に変更する場合には、手動操舵を行うように運転者に知らせる必要がある。
運転者に知らせる手段の開示は、特許文献1及び特許文献2で示されている。特許文献1では、手動運転モードから自動運転モードへ、及び自動運転モードから手動運転モードへの切換えの際に、所定時間だけパワーステアリング機構に振動を付与するようにしている。
By the way, when changing from automatic steering to manual steering, it is necessary to inform the driver to perform manual steering.
The disclosure of the means for notifying the driver is shown in Patent Document 1 and Patent Document 2. In Patent Document 1, vibration is applied to the power steering mechanism for a predetermined time when switching from the manual operation mode to the automatic operation mode and from the automatic operation mode to the manual operation mode.

特許文献2では、車両制御モードの切り換わり時に、反力制御装置がモータに指令を付与することによりアクセルペダルに反力(振動)を付与するようにしている。   In Patent Document 2, when the vehicle control mode is switched, the reaction force control device applies a command to the motor to apply a reaction force (vibration) to the accelerator pedal.

特開平7−215144号公報JP-A-7-215144 特開2007−276777号公報JP 2007-276777 A

ところで、特許文献1では、所定時間だけパワーステアリング機構に振動を付与し、前記所定時間が経過すると振動を停止する構成であり、この構成は、運転者の状態を把握せずに、手動運転モードに切換えるものとなっているため好ましくない。   By the way, in patent document 1, it is the structure which gives a vibration to a power steering mechanism only for the predetermined time, and stops a vibration when the said predetermined time passes, This structure does not grasp | ascertain a driver | operator's state, This structure is manual operation mode. It is not preferable because it is to be switched to.

本発明の目的は、運転者の状態が手動運転モードに対応した状態になったときに自動運転モードから手動運転モードの切換えを行うことができる車両用制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of switching from the automatic operation mode to the manual operation mode when the driver's state becomes a state corresponding to the manual operation mode.

上記問題点を解決するために、本発明の車両用制御装置は、ステアリングホイールに振動を付与する振動付与部と、前記振動付与部の制御を行う振動制御部と、車両の運転を自動的に行う自動運転モードから、運転者が運転操作を手動で行う手動運転モードへの切換えを行う切替部とを備え、前記切替部が自動運転モードから手動運転モードへの切替えを行う際に、前記振動制御部が、前記振動付与部に前記ステアリングホイールを振動させる車両用制御装置であって、前記振動付与部により前記ステアリングホイールに振動が付与されている状態のときに前記ステアリングホイールが把持されたことを検出する検出部を備え、前記振動制御部は、前記検出部による前記ステアリングホイールが把持された検出に基づいて、前記振動付与部による振動を停止制御し、前記切替部は、前記振動付与部による前記ステアリングホイールの振動を停止したときに自動運転モードを終了させて手動運転モードに移行させるものである。   In order to solve the above problems, a vehicle control device according to the present invention automatically controls a vibration applying unit that applies vibration to a steering wheel, a vibration control unit that controls the vibration applying unit, and driving the vehicle. A switching unit that switches from an automatic driving mode to a manual driving mode in which a driver performs a driving operation manually, and the vibration when the switching unit switches from the automatic driving mode to the manual driving mode. The control unit is a vehicle control device that causes the vibration applying unit to vibrate the steering wheel, and the steering wheel is gripped when vibration is applied to the steering wheel by the vibration applying unit. The vibration control unit is configured to detect the steering wheel by the detection unit based on detection of the steering wheel being gripped by the detection unit. Vibration stop control that, the switching unit is for shifting to the manual operation mode by terminating the automatic operation mode when stopping the vibration of the steering wheel by the vibration applying unit.

上記構成により、切替部が自動運転モードから手動運転モードに切替える際に、振動制御部の制御により、振動付与部がステアリングホイールを振動させる。この振動により、運転者には自動運転モードから手動運転モードに切り替わる旨が知らされる。このステアリングホイールに振動が付与されている状態の中で、運転者がステアリングホイールを把持すると、振動制御部は、その把持を検出した検出部の検出に基づいて振動付与部のステアリングホイールに対する振動付与を停止する。運転者がステアリングホイールを把持する状態は、運転者が手動運転モードに対応した状態である。また、切替部は、振動付与部によるステアリングホイールの振動を停止したときに自動運転モードを終了させて手動運転モードに移行させる。   With the above configuration, when the switching unit switches from the automatic operation mode to the manual operation mode, the vibration applying unit vibrates the steering wheel under the control of the vibration control unit. This vibration informs the driver that the automatic operation mode is switched to the manual operation mode. When the driver grips the steering wheel in a state where vibration is applied to the steering wheel, the vibration control unit applies vibration to the steering wheel of the vibration applying unit based on detection of the detection unit that detects the grip. To stop. The state in which the driver grips the steering wheel is a state in which the driver corresponds to the manual operation mode. Further, the switching unit ends the automatic driving mode and shifts to the manual driving mode when the vibration of the steering wheel by the vibration applying unit is stopped.

また、前記振動制御部は、前記把持検出が手動運転モードに対応した把持か否かを判定する判定部を備え、前記振動制御部は、前記判定部が前記把持検出が手動運転モードに対応した把持の場合に、前記振動付与部による振動を停止制御することが好ましい。上記構成により、より確実に運転者の状態を把握する。   The vibration control unit includes a determination unit that determines whether or not the grip detection corresponds to a manual operation mode, and the vibration control unit includes the determination unit that the grip detection corresponds to the manual operation mode. In the case of gripping, it is preferable to stop and control the vibration by the vibration applying unit. With the above configuration, the state of the driver can be grasped more reliably.

また、上記車両用制御装置は、操舵トルク及び車速に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御するとともに、自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるEPS制御装置としてもよい。上記構成により、電動パワーステアリング装置において、上記作用を容易に実現する。   The vehicle control device may be an EPS control device that drives the motor based on the steering torque and the vehicle speed to assist the steering system and switches between the automatic operation mode and the manual operation mode. With the above configuration, the above-described operation can be easily realized in the electric power steering apparatus.

また、上記車両用制御装置は、前記ステアリングホイールが転舵輪とが機械的に分離されたステアバイワイヤ方式のステアリング装置を制御する制御装置としてもよい。
上記構成により、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置を制御する制御装置において、上記作用を容易に実現する。
The vehicle control device may be a control device that controls a steer-by-wire steering device in which the steering wheel is mechanically separated from a steered wheel.
With the above configuration, the above-described operation can be easily realized in the control device that controls the steer-by-wire steering device.

本発明によれば、運転者の状態が手動運転モードに対応した状態になったときに自動運転モードから手動運転モードの切換えを行うことができる効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that switching from the automatic operation mode to the manual operation mode can be performed when the state of the driver corresponds to the manual operation mode.

第1実施形態の自動操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the automatic steering apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の自動操舵装置の制御ブロック図。The control block diagram of the automatic steering device of a 1st embodiment. 第1実施形態のEPSECUの処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of EPSECU of 1st Embodiment. 第1実施形態の自動運転モードから手動運転モードに移行する場合のタイムチャート。The time chart in the case of shifting to the manual operation mode from the automatic operation mode of the first embodiment. 第2実施形態の自動操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the automatic steering apparatus of 2nd Embodiment. 第2実施形態の自動操舵装置の制御ブロック図。The control block diagram of the automatic steering device of 2nd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の車両用制御装置をコラム型の電動パワーステアリング装置(以下、EPSという)を備えた自動操舵装置11に具体化した一実施形態を図1〜図4を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the vehicle control device of the present invention is embodied in an automatic steering device 11 including a column-type electric power steering device (hereinafter referred to as EPS) will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、自動操舵装置11は、上位制御装置である自動運転ECU38を有している。自動運転ECU38は、所定周期毎に入力される車速センサ35から検出される車速V及び所定周期で生成した指令操舵角θp*を車内ネットワーク50(CAN)を介してEPSECU(EPS制御装置)39に送信する。自動操舵装置11は、指令操舵角θp*及び前記車速Vに基づいて操舵機構の操舵角制御を行う。   As shown in FIG. 1, the automatic steering device 11 has an automatic operation ECU 38 which is a host control device. The automatic operation ECU 38 sends the vehicle speed V detected from the vehicle speed sensor 35 input every predetermined cycle and the command steering angle θp * generated at the predetermined cycle to the EPS ECU (EPS control device) 39 via the in-vehicle network 50 (CAN). Send. The automatic steering device 11 controls the steering angle of the steering mechanism based on the command steering angle θp * and the vehicle speed V.

図1に示すように、EPSにおいて、ステアリングホイール12が固定されたステアリングシャフト13は、ラックアンドピニオン機構14を介してラック軸15と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト13の回転は、ラックアンドピニオン機構14によりラック軸15の往復直線運動に変換される。ステアリングシャフト13は、コラムシャフト18、インターミディエイトシャフト19、及びピニオンシャフト20を連結してなる。そして、このステアリングシャフト13の回転に伴うラック軸15の往復直線運動が、同ラック軸15の両端に連結されたタイロッド21を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪22の転舵角が変更されるようになっている。   As shown in FIG. 1, in EPS, a steering shaft 13 to which a steering wheel 12 is fixed is connected to a rack shaft 15 via a rack and pinion mechanism 14. The rotation of the steering shaft 13 accompanying the steering operation is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 15 by the rack and pinion mechanism 14. The steering shaft 13 is formed by connecting a column shaft 18, an intermediate shaft 19, and a pinion shaft 20. The reciprocating linear motion of the rack shaft 15 accompanying the rotation of the steering shaft 13 is transmitted to a knuckle (not shown) via tie rods 21 connected to both ends of the rack shaft 15, thereby turning the steered wheels 22. The corner is changed.

また、EPSは、コラム型のEPSアクチュエータ34と、EPSアクチュエータ34の作動を制御するEPSECU39とを備えている。EPSアクチュエータ34は、モータ31を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置として機能する。前記モータ31は、減速機構33を介してコラムシャフト18と駆動連結されている。そして、同モータ31の回転を減速機構33により減速してコラムシャフト18に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する。また、モータ31は、振動付与部に相当し、EPSECU39は振動制御部及び切替部に相当する。   The EPS also includes a column-type EPS actuator 34 and an EPS ECU 39 that controls the operation of the EPS actuator 34. The EPS actuator 34 functions as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting the steering operation to the steering system using the motor 31 as a drive source. The motor 31 is drivingly connected to the column shaft 18 via a speed reduction mechanism 33. Then, the rotation of the motor 31 is decelerated by the speed reduction mechanism 33 and transmitted to the column shaft 18, whereby the motor torque is applied as an assist force to the steering system. The motor 31 corresponds to a vibration applying unit, and the EPS ECU 39 corresponds to a vibration control unit and a switching unit.

EPSECU39には、トルクセンサ36、及び操舵角センサ37が接続されており、EPSECU39は、これら各センサの出力信号に基づいて、操舵トルクτ、及び実操舵角θpを検出する。   A torque sensor 36 and a steering angle sensor 37 are connected to the EPS ECU 39, and the EPS ECU 39 detects the steering torque τ and the actual steering angle θp based on the output signals of these sensors.

トルクセンサ36は、例えばツインレゾルバ型のトルクセンサであるが、限定するものではない。本実施形態では、トルクセンサ36は、運転者によるステアリングホイール12の把持の検出を行う検出部に相当する。   The torque sensor 36 is, for example, a twin resolver type torque sensor, but is not limited thereto. In the present embodiment, the torque sensor 36 corresponds to a detection unit that detects gripping of the steering wheel 12 by the driver.

EPSECU39は、図示しないトーションバーの両端に設けられた一対のレゾルバの各出力信号に基づいて操舵トルクτを演算する。また、EPSECU39は、これら検出される各状態量に基づいて目標アシスト力を演算し、その駆動源であるモータ31への駆動電力の供給を通じて、EPSアクチュエータ34をアシスト制御する。   The EPS ECU 39 calculates a steering torque τ based on output signals from a pair of resolvers provided at both ends of a torsion bar (not shown). The EPS ECU 39 calculates a target assist force based on the detected state quantities, and assists the EPS actuator 34 through supply of drive power to the motor 31 that is the drive source.

本実施形態の自動操舵装置11における電気的構成を図2を参照して説明する。
図2に示すように、EPSECU39は、車速V及び指令操舵角θp*に基づいて、操舵機構の操舵角制御を行うマイコン40と、そのモータ制御信号に基づいて、EPSアクチュエータ34のモータ31に駆動電力を供給する駆動回路部41、及びモータ31に通電されるモータ実電流Imを検出するための電流センサ42とを備えている。
An electrical configuration of the automatic steering apparatus 11 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the EPS ECU 39 is driven by the microcomputer 40 that controls the steering angle of the steering mechanism based on the vehicle speed V and the command steering angle θp * and the motor 31 of the EPS actuator 34 based on the motor control signal. A drive circuit unit 41 that supplies electric power and a current sensor 42 for detecting a motor actual current Im that is supplied to the motor 31 are provided.

駆動回路部41は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位(アーム)として各相に対応する2つのアームを並列接続してなる公知のPWMインバータ(図示せず)である。また、マイコン40の出力するモータ制御信号は、駆動回路部41を構成する各スイッチング素子のオンデューティ比を規定するものとなっている。モータ制御信号が各スイッチング素子のゲート端子に印加され、モータ制御信号に応答して、各スイッチング素子がオン/オフすることにより、バッテリ30の電源電圧に基づくモータ駆動電力を生成して、モータ31へと出力する構成になっている。   The drive circuit unit 41 is a known PWM inverter (not shown) formed by connecting two arms corresponding to each phase in parallel with a pair of switching elements connected in series as a basic unit (arm). Further, the motor control signal output from the microcomputer 40 defines the on-duty ratio of each switching element that constitutes the drive circuit unit 41. A motor control signal is applied to the gate terminal of each switching element, and each switching element is turned on / off in response to the motor control signal, thereby generating motor driving power based on the power supply voltage of the battery 30, and the motor 31. It is configured to output to.

マイコン40は、各センサの出力信号に基づき検出されたモータ31のモータ実電流Im、操舵トルクτ、車速V、及び実操舵角θpに基づいて、駆動回路部41にモータ制御信号を出力する。   The microcomputer 40 outputs a motor control signal to the drive circuit unit 41 based on the motor actual current Im, the steering torque τ, the vehicle speed V, and the actual steering angle θp detected based on the output signal of each sensor.

以下に示す各制御ブロックは、マイコン40が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。マイコン40は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。   Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 40. The microcomputer 40 detects each state quantity at a predetermined sampling period, and generates a motor control signal by executing each arithmetic processing shown in the following control blocks at every predetermined period.

図2に示すように、マイコン40は、自動操舵の指令操舵角処理部43と、自動操舵切替部44と、駆動回路部41を制御するモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成部45を備えている。   As shown in FIG. 2, the microcomputer 40 includes a command steering angle processing unit 43 for automatic steering, an automatic steering switching unit 44, and a motor control signal generation unit 45 that generates a motor control signal for controlling the drive circuit unit 41. ing.

指令操舵角処理部43は、自動運転ECU38から車内ネットワーク50(CAN)を介して送信されてくる各種信号(指令操舵角θp*、実操舵角θp)を入力すると、指令操舵角θp*から実操舵角θpを減算して、操舵角偏差を生成する。そして、指令操舵角処理部43は、操舵角偏差を、PID(比例+積分+微分)制御を行い、自動操舵時モータ電流指令Im1*を生成し、加算器58を介してモータ指令電流切替部52に出力する。   When the command steering angle processing unit 43 inputs various signals (command steering angle θp *, actual steering angle θp) transmitted from the automatic operation ECU 38 via the in-vehicle network 50 (CAN), the command steering angle processing unit 43 actually executes the command steering angle θp *. A steering angle deviation is generated by subtracting the steering angle θp. Then, the command steering angle processing unit 43 performs PID (proportional + integral + derivative) control on the steering angle deviation, generates a motor current command Im1 * during automatic steering, and adds a motor command current switching unit via an adder 58. To 52.

図2に示すように、自動操舵切替部44は、トルク/モータ電流指令値マップ51と、モータ指令電流切替部52と、手動操舵介入判定部53で構成されている。
自動運転ECU38は、図示しない操作部から各種の運転モードの入力指令があった場合、現在実行中のモードから、入力指令があった運転モードの制御に変更する。例えば、自動運転モード中に手動運転モードの指令があると、その指令に基づいて、EPSECU39に運転モードの指示変更である手動運転モードの指示を出力する。
As shown in FIG. 2, the automatic steering switching unit 44 includes a torque / motor current command value map 51, a motor command current switching unit 52, and a manual steering intervention determination unit 53.
When there is an input command for various operation modes from an operation unit (not shown), the automatic operation ECU 38 changes from the currently executing mode to the control of the operation mode in which the input command is issued. For example, if there is a command for the manual operation mode during the automatic operation mode, an instruction for the manual operation mode, which is an instruction change of the operation mode, is output to the EPS ECU 39 based on the command.

また、自動運転ECU38から、ディザ信号生成部54に手動運転フラグが出力される。
ディザ信号生成部54は、手動運転フラグがセットされると、加算器58で、自動操舵時モータ電流指令Im1*にディザ信号を重畳(加算)する。ディザ信号は、操舵角に影響を与えない高周波信号(高周波数ディザ振動)である。
Further, a manual operation flag is output from the automatic operation ECU 38 to the dither signal generation unit 54.
When the manual operation flag is set, the dither signal generator 54 superimposes (adds) the dither signal to the automatic steering motor current command Im1 * by the adder 58. The dither signal is a high frequency signal (high frequency dither vibration) that does not affect the steering angle.

トルク/モータ電流指令値マップ51は、操舵トルクτ、及び車速Vを入力として、手動操舵介入時モータ電流指令Im2*を生成する。なお、トルク/モータ電流指令値マップ51は、同じ操舵トルクτの場合、車速Vが小さいほど、大きな手動操舵介入時モータ電流指令Im2*を決定するように構成されている。手動操舵介入判定部53は、自動操舵中(すなわち自動運転モード時)に運転者が手動操舵介入をしたか否かを判定する。すなわち、所定値以上の操舵トルクτが所定時間以上検出された場合には、自動操舵中に運転者が手動操舵介入をしたと判定し、手動操舵介入フラグFLGmaをセットして、モータ指令電流切替部52に出力する。手動操舵介入判定部53は、判定部に相当する。   The torque / motor current command value map 51 receives the steering torque τ and the vehicle speed V, and generates a manual steering intervention motor current command Im2 *. The torque / motor current command value map 51 is configured to determine a larger manual steering intervention motor current command Im2 * as the vehicle speed V decreases for the same steering torque τ. The manual steering intervention determination unit 53 determines whether or not the driver has performed manual steering intervention during automatic steering (that is, in the automatic driving mode). That is, when a steering torque τ greater than a predetermined value is detected for a predetermined time or more, it is determined that the driver has performed manual steering intervention during automatic steering, the manual steering intervention flag FLGma is set, and motor command current switching is performed. To the unit 52. The manual steering intervention determination unit 53 corresponds to a determination unit.

ここで、所定値以上の操舵トルクτが所定時間以上検出された場合とは、すなわち、運転者がステアリングホイール12を把持した状態であり、運転者の状態が手動運転モードに対応した状態になったときである。   Here, the case where a steering torque τ of a predetermined value or more is detected for a predetermined time or more means that the driver is holding the steering wheel 12, and the driver's state corresponds to the manual driving mode. When

モータ指令電流切替部52は、手動操舵介入判定部53の判定によって、自動操舵時モータ電流指令Im1*と、手動操舵介入時モータ電流指令Im2*を切り替える。すなわち、手動操舵介入判定部53が手動操舵介入していないと判定した場合には、手動操舵介入フラグFLGmaをリセットし、モータ指令電流切替部接点52aとモータ指令電流切替部接点52cを接続する。そして、自動操舵時モータ電流指令Im1*をモータ電流指令Im*として出力する。   The motor command current switching unit 52 switches between the automatic steering motor current command Im1 * and the manual steering intervention motor current command Im2 * according to the determination of the manual steering intervention determination unit 53. That is, when the manual steering intervention determination unit 53 determines that manual steering intervention is not performed, the manual steering intervention flag FLGma is reset, and the motor command current switching unit contact 52a and the motor command current switching unit contact 52c are connected. Then, the motor current command Im1 * during automatic steering is output as the motor current command Im *.

一方、手動操舵介入判定部53が手動操舵介入していると判定した場合には、手動操舵介入フラグFLGmaをセットし、モータ指令電流切替部接点52bとモータ指令電流切替部接点52cを接続する。そして、手動操舵介入時モータ電流指令Im2*をモータ電流指令Im*として出力する。   On the other hand, when the manual steering intervention determination unit 53 determines that manual steering intervention is performed, the manual steering intervention flag FLGma is set, and the motor command current switching unit contact 52b and the motor command current switching unit contact 52c are connected. Then, the motor current command Im2 * at the time of manual steering intervention is output as the motor current command Im *.

モータ制御信号生成部45は、モータ電流指令Im*からモータ実電流Imを減算する減算器55と、減算器55の出力であるモータ電流偏差ΔImをPID制御するモータ電流制御部56と、モータ電流制御部56の出力であるモータ電圧指令V*をモータ制御信号に変換し、駆動回路部41に出力するPWM出力部57で構成されている。   The motor control signal generation unit 45 includes a subtractor 55 that subtracts the motor actual current Im from the motor current command Im *, a motor current control unit 56 that performs PID control on the motor current deviation ΔIm that is the output of the subtractor 55, and a motor current. The motor voltage command V *, which is the output of the control unit 56, is converted into a motor control signal, and is configured by a PWM output unit 57 that outputs it to the drive circuit unit 41.

(第1実施形態の作用)
次に、図3は、自動運転モードから手動運転モードへ移行する場合のマイコン40における自動運転モードから手動運転モードへ変更する場合におけるフローチャートであり、所定の制御周期で実行される。自動運転モードでは、図2のモータ指令電流切替部接点52aは、モータ指令電流切替部接点52cと接続されている。
(Operation of the first embodiment)
Next, FIG. 3 is a flowchart when changing from the automatic operation mode to the manual operation mode in the microcomputer 40 when the automatic operation mode is shifted to the manual operation mode, and is executed at a predetermined control cycle. In the automatic operation mode, the motor command current switching unit contact 52a in FIG. 2 is connected to the motor command current switching unit contact 52c.

S10では、マイコン40は、自動運転ECU38から、運転モードの指示の変更があったか、否かの判定を行う。運転モードの指示変更があった場合(S10で「YES」の判定)、S20に移行し、運転モードの指示変更がない場合は、リターンする。   In S10, the microcomputer 40 determines whether or not the operation mode instruction has been changed from the automatic operation ECU 38. If there is an operation mode instruction change (determination of “YES” in S10), the process proceeds to S20, and if there is no operation mode instruction change, the process returns.

S20では、マイコン40は、運転モードの指示変更が手動運転モードの指示変更であるか否かの判定を行う。すなわち、ディザ信号生成部54に自動運転ECU38から手動運転フラグが出力されているものとなっている。   In S20, the microcomputer 40 determines whether or not the operation mode instruction change is a manual operation mode instruction change. That is, the manual operation flag is output from the automatic operation ECU 38 to the dither signal generation unit 54.

手動運転モードの指示変更があった場合(S20で「YES」の判定)、S30に移行し、手動運転モードの指示変更でない場合は、S70に移行して、他の処理を行う。なお、この他の処理は、例えば、運転モードの指示が変更されても、ステアリングホイール12を振動させる必要がなく、他の運転モードへの変更を含む。例えば、レーンキーピング走行から前車追従走行への変更、またはその逆の変更等がある。   If there is a manual operation mode instruction change (determination of “YES” in S20), the process proceeds to S30, and if it is not a manual operation mode instruction change, the process proceeds to S70 to perform other processing. In addition, this other process does not need to vibrate the steering wheel 12 even if the operation mode instruction is changed, and includes a change to another operation mode. For example, there is a change from lane keeping running to front vehicle following running or vice versa.

S30では、マイコン40は、ディザ信号生成部54からディザ信号を出力して、加算器58で指令操舵角処理部43から出力される自動操舵時モータ電流指令Im1*に加算する。このようにして、自動操舵時モータ電流指令Im1*に重畳されたディザ信号により、モータ31を介して、ステアリングシャフト13、並びにステアリングホイール12が振動する。   In S <b> 30, the microcomputer 40 outputs the dither signal from the dither signal generation unit 54 and adds the dither signal to the automatic steering motor current command Im <b> 1 * output from the command steering angle processing unit 43 by the adder 58. In this way, the steering shaft 13 and the steering wheel 12 vibrate via the motor 31 by the dither signal superimposed on the motor current command Im1 * during automatic steering.

S40では、マイコン40は、トルクセンサ36から入力される操舵トルクτに基づいて運転者がステアリングホイール12を把持したか否かを判定する。すなわち、マイコン40は、所定値以上の操舵トルクτが所定時間以上検出されているか否かを判定し、所定値以上の操舵トルクτが、所定時間以上検出された場合(S40の判定「YES」)には、ステアリングホイール12が運転者により把持されたと判定してS50に移行する。すなわち、マイコン40は、所定値以上の操舵トルクτが所定時間存在または所定時間継続した場合は、手動運転モードに対応した把持を運転者がしていると判定するのである。   In S <b> 40, the microcomputer 40 determines whether the driver has gripped the steering wheel 12 based on the steering torque τ input from the torque sensor 36. That is, the microcomputer 40 determines whether or not a steering torque τ greater than or equal to a predetermined value is detected for a predetermined time or more, and if a steering torque τ greater than or equal to a predetermined value is detected for a predetermined time or longer (determination “YES” in S40) ), It is determined that the steering wheel 12 is gripped by the driver, and the process proceeds to S50. That is, the microcomputer 40 determines that the driver is gripping corresponding to the manual operation mode when the steering torque τ greater than or equal to a predetermined value exists for a predetermined time or continues for a predetermined time.

また、マイコン40の手動操舵介入判定部53は所定値以上の操舵トルクτが、所定時間以上検出されていない場合(所定時間未満の場合)には、ステアリングホイール12が運転者によって把持されていないと判定し(S40の判定「NO」)、S30にリターンして自動操舵モードを継続する。   Further, the manual steering intervention determination unit 53 of the microcomputer 40 does not grip the steering wheel 12 when the steering torque τ of a predetermined value or more is not detected for a predetermined time or longer (less than the predetermined time). (Determination “NO” in S40), the process returns to S30 to continue the automatic steering mode.

S50では、マイコン40はディザ信号生成部54への手動運転フラグをリセットして、ディザ信号生成部54からのディザ信号の出力を停止し、S60に移行する。これにより、ディザ信号によるモータ31、ステアリングシャフト13、並びにステアリングホイール12の振動が停止する。   In S50, the microcomputer 40 resets the manual operation flag to the dither signal generation unit 54, stops the output of the dither signal from the dither signal generation unit 54, and proceeds to S60. Thereby, the vibrations of the motor 31, the steering shaft 13, and the steering wheel 12 due to the dither signal are stopped.

S60では、マイコン40は、手動運転モードにするように、手動操舵介入フラグFLGmaをセットし、モータ指令電流切替部接点52bとモータ指令電流切替部接点52cを接続する。そして、手動操舵介入時モータ電流指令Im2*をモータ電流指令Im*として出力する。   In S60, the microcomputer 40 sets the manual steering intervention flag FLGma so as to set the manual operation mode, and connects the motor command current switching unit contact 52b and the motor command current switching unit contact 52c. Then, the motor current command Im2 * at the time of manual steering intervention is output as the motor current command Im *.

このようにして、ステアリングホイール12の振動が停止したときに、手動運転モードとなる。
図4は、自動運転モード中のt1時に運転モード指示(手動運転モードの指示を含む)があり、t2時にステアリング振動が開始され、t3時に運転者がステアリングホイール12を把持した時である。t3〜t4時まで運転者がステアリングホイール12を所定値以上の操舵トルクτで継続して把持すると、t4時において、ステアリングが停止し、t4時の直後に手動運転モードとなる。
Thus, when the vibration of the steering wheel 12 is stopped, the manual operation mode is set.
FIG. 4 shows a time when there is a driving mode instruction (including a manual driving mode instruction) at t1 in the automatic driving mode, steering vibration is started at t2, and the driver grips the steering wheel 12 at t3. When the driver continuously holds the steering wheel 12 with a steering torque τ greater than or equal to a predetermined value from t3 to t4, the steering is stopped at t4, and the manual operation mode is set immediately after t4.

次に、本実施形態は下記の特徴がある。
(1)本実施形態の自動操舵装置11のEPSECU39(車両用制御装置)は、ステアリングホイール12に振動を付与するモータ31(振動付与部)と、モータ31の制御を行う振動制御部として機能する。また、EPSECU39は、切替部として、自動運転モードから手動運転モードへの切替えを行う際に、モータ31(振動付与部)にステアリングホイール12に振動をさせる。また、EPSECU39は、トルクセンサ36(検出部)をその外部に備えており、モータ31(振動付与部)によりステアリングホイール12に振動が付与されている状態のときにステアリングホイール12に対する運転者の把持検出を行う。EPSECU39(振動制御部)は、トルクセンサ36(検出部)による把持検出に基づいて、モータ31(振動付与部)による振動を停止制御する。また、EPSECU39(切替部)は、モータ31(振動付与部)によるステアリングホイール12の振動を停止したときに自動運転モードを終了させて手動運転モードに移行させる。この結果、本実施形態によれば、運転者の状態が手動運転モードに対応した状態になったときに自動運転モードから手動運転モードの切換えを行うことができる。従って、運転者がステアリングを握っていることが検出された後、手動運転モードに切り替えるため、手動運転の際は、確実にステアリングを把持していることになるから、従来に比してより安全な手動運転を実現することができる。
Next, this embodiment has the following features.
(1) The EPS ECU 39 (vehicle control device) of the automatic steering device 11 of the present embodiment functions as a motor 31 (vibration applying unit) that applies vibration to the steering wheel 12 and a vibration control unit that controls the motor 31. . Moreover, EPSECU39 makes the motor 31 (vibration provision part) vibrate the steering wheel 12 when switching from automatic operation mode to manual operation mode as a switching part. Further, the EPS ECU 39 includes a torque sensor 36 (detection unit) outside thereof, and the driver grips the steering wheel 12 when vibration is applied to the steering wheel 12 by the motor 31 (vibration applying unit). Perform detection. The EPS ECU 39 (vibration control unit) controls to stop the vibration by the motor 31 (vibration applying unit) based on the grip detection by the torque sensor 36 (detection unit). The EPS ECU 39 (switching unit) terminates the automatic operation mode and shifts to the manual operation mode when the vibration of the steering wheel 12 by the motor 31 (vibration applying unit) is stopped. As a result, according to the present embodiment, the automatic operation mode can be switched to the manual operation mode when the driver's state corresponds to the manual operation mode. Therefore, after detecting that the driver is grasping the steering wheel, the mode is switched to the manual driving mode, so that the steering wheel is securely gripped during the manual driving. Manual operation can be realized.

(2)本実施形態の自動操舵装置11のEPSECU39(車両用制御装置)では、把持検出が手動運転モードに対応した把持か否かを判定する手動操舵介入判定部53(判定部)を備えている。そして、EPSECU39(振動制御部)は手動操舵介入判定部53が前記把持検出が手動運転モードに対応した把持の場合に、モータ31(振動付与部)による振動を停止制御する。この結果、本実施形態によれば、より確実に運転者の状態を把握できる。   (2) The EPS ECU 39 (vehicle control device) of the automatic steering device 11 of the present embodiment includes a manual steering intervention determination unit 53 (determination unit) that determines whether or not the grip detection corresponds to the manual operation mode. Yes. The EPS ECU 39 (vibration control unit) controls to stop the vibration by the motor 31 (vibration applying unit) when the manual steering intervention determination unit 53 performs gripping in which the grip detection corresponds to the manual operation mode. As a result, according to the present embodiment, the state of the driver can be grasped more reliably.

(3)本実施形態の車両用制御装置は、操舵トルク及び車速に基づいてモータ31を駆動して操舵系をアシスト制御するとともに、自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるEPSECU39としている。この結果、電動パワーステアリング装置において、上記効果を容易に得ることができる。   (3) The vehicle control device of the present embodiment is an EPS ECU 39 that drives the motor 31 based on the steering torque and the vehicle speed to assist the steering system and switches between the automatic operation mode and the manual operation mode. As a result, the above effect can be easily obtained in the electric power steering apparatus.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図5及び図6を参照して説明する。
第2実施形態は、本発明の車両用制御装置をステアバイワイヤ方式の自動操舵装置100に具体化したものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the vehicle control device of the present invention is embodied in a steer-by-wire automatic steering device 100.

図5に示すように、自動操舵装置100は、ステアリングホイール111、ステアリングシャフト112、反力モータ113、及び、転舵装置120を有する。ステアリングホイール111、ステアリングシャフト112、反力モータ113、及び、転舵装置120によりステアリング装置が構成されている。自動操舵装置100は、転舵装置120とステアリングシャフト112とが機械的に連結されていない構造である。自動操舵装置100は、ステアバイワイヤによって制御装置150の制御により転舵輪170の転舵角(以下、「転舵角α」)を変更する。このため、転舵装置120は、転舵角αをステアリングホイール111の操舵角θと独立して変更することができる。   As shown in FIG. 5, the automatic steering device 100 includes a steering wheel 111, a steering shaft 112, a reaction force motor 113, and a steering device 120. A steering device is constituted by the steering wheel 111, the steering shaft 112, the reaction force motor 113, and the steering device 120. The automatic steering device 100 has a structure in which the steering device 120 and the steering shaft 112 are not mechanically connected. The automatic steering device 100 changes the turning angle of the steered wheels 170 (hereinafter referred to as “steering angle α”) under the control of the control device 150 by steer-by-wire. For this reason, the steering device 120 can change the steering angle α independently of the steering angle θ of the steering wheel 111.

ステアリングシャフト112には、ステアリングホイール111が取付けられるとともに反力モータ113が図示しない減速機構を介して作動連結されている。反力モータ113が駆動されると、運転者によるステアリングホイール111の操作方向とは反対方向に作用する反力トルクをステアリングシャフト112に付与する。また、反力モータ113は、ステアリングホイール111に振動を付与する振動付与部に相当する。   A steering wheel 111 is attached to the steering shaft 112 and a reaction force motor 113 is operatively connected via a reduction mechanism (not shown). When the reaction force motor 113 is driven, a reaction force torque acting in a direction opposite to the direction in which the driver operates the steering wheel 111 is applied to the steering shaft 112. The reaction force motor 113 corresponds to a vibration applying unit that applies vibration to the steering wheel 111.

図5に示すように転舵装置120は、転舵シャフト121、タイロッド122、及び、転舵モータ123を有している。転舵シャフト121は、その両端に連結されるタイロッド122及びナックル(図示略)を介して転舵輪170の支持部材(図示略)と連結されている。転舵モータ123が正逆回転すると、転舵シャフト121はギヤ機構(図示略)を介して往復直線運動し、該転舵シャフト121の往復動により、転舵輪170の転舵角αが変化する。   As shown in FIG. 5, the steering device 120 includes a steering shaft 121, a tie rod 122, and a steering motor 123. The steered shaft 121 is coupled to a support member (not illustrated) of the steered wheel 170 via a tie rod 122 and a knuckle (not illustrated) coupled to both ends thereof. When the steered motor 123 rotates forward and backward, the steered shaft 121 reciprocates linearly via a gear mechanism (not shown), and the steered angle α of the steered wheels 170 changes due to the reciprocating motion of the steered shaft 121. .

操作部130は、図示しない車室内において運転者が操作できる位置に設けられている。操作部130は、例えば、自動操舵制御を実行する自動運転モードと手動操舵制御を実行する手動運転モードとを切り替える切替スイッチであり、切替スイッチが切り替え操作されたとき、切替信号を制御装置150に出力する。制御装置150は切替部に相当する。   The operation unit 130 is provided at a position where the driver can operate in a vehicle interior (not shown). The operation unit 130 is, for example, a changeover switch that switches between an automatic operation mode that executes automatic steering control and a manual operation mode that executes manual steering control. When the changeover switch is operated, a switching signal is sent to the control device 150. Output. The control device 150 corresponds to a switching unit.

図5に示すようにステアリングシャフト112には、操舵角センサ161及びトルクセンサ162が取り付けられている。操舵角センサ161は、ステアリングホイール111の操舵角θに応じた信号を制御装置150に出力する。また、トルクセンサ162は、ステアリングホイール111及び反力モータ113からステアリングシャフト112に引加されるトルクに応じた信号を制御装置150に出力する。   As shown in FIG. 5, a steering angle sensor 161 and a torque sensor 162 are attached to the steering shaft 112. The steering angle sensor 161 outputs a signal corresponding to the steering angle θ of the steering wheel 111 to the control device 150. The torque sensor 162 outputs a signal corresponding to the torque applied to the steering shaft 112 from the steering wheel 111 and the reaction force motor 113 to the control device 150.

図5に示すように、制御装置150は、上位制御装置160を有している。上位制御装置160は、自動運転モード時に、自動運転に必要なパラメータを制御装置150に出力する。例えば、上位制御装置160は、自動運転モードであるレーンキーピング走行の場合、図示しないカメラが撮像した走行レーン画像に基づいて走行レーンの曲率を算出し、その曲率及び車速に応じたレーンキーピング走行のための目標転舵角βを制御装置150に出力する。   As shown in FIG. 5, the control device 150 has a host control device 160. The host controller 160 outputs parameters necessary for automatic operation to the controller 150 in the automatic operation mode. For example, in the case of lane keeping traveling in the automatic operation mode, the host controller 160 calculates the curvature of the traveling lane based on a traveling lane image captured by a camera (not shown), and performs lane keeping traveling according to the curvature and the vehicle speed. Is output to the control device 150.

図6に示すように、制御装置150は、転舵角αを変更する操舵制御部151、操舵角θを制御する反力制御部154、自動操舵制御と手動操舵制御を切り替える切替制御部155、及び手動操舵介入判定部156を有する。反力制御部154は、操舵角制御部に相当する。   As shown in FIG. 6, the control device 150 includes a steering control unit 151 that changes the turning angle α, a reaction force control unit 154 that controls the steering angle θ, a switching control unit 155 that switches between automatic steering control and manual steering control, And a manual steering intervention determination unit 156. The reaction force control unit 154 corresponds to a steering angle control unit.

切替制御部155は、操作部130からの自動操舵制御への切替信号または手動操舵制御への切替信号に基づいて、手動操舵制御と自動操舵制御とを切り替える。すなわち、切替制御部155は、手動操舵制御の実行中に、操作部130からの自動操舵制御への切替信号を受信したとき、それに応じて手動操舵制御から自動操舵制御に変更する旨の信号を操舵制御部151に送信する。   The switching control unit 155 switches between manual steering control and automatic steering control based on the switching signal to automatic steering control or the switching signal to manual steering control from the operation unit 130. That is, when the switching control unit 155 receives a switching signal to the automatic steering control from the operation unit 130 during execution of the manual steering control, the switching control unit 155 generates a signal to change from manual steering control to automatic steering control accordingly. It transmits to the steering control part 151.

また、切替制御部155は、自動操舵制御の実行中に操作部130からの手動操舵制御への切替信号を受信したとき、それに応じて自動操舵制御から手動操舵制御に変更する旨の信号を操舵制御部151に送信する。なお、自動操舵制御から手動操舵制御に変更する旨の信号の出力タイミングについては後述する。   Further, when the switching control unit 155 receives a switching signal from the operation unit 130 to the manual steering control during execution of the automatic steering control, the switching control unit 155 steers a signal to change from the automatic steering control to the manual steering control accordingly. It transmits to the control part 151. Note that the output timing of the signal indicating that the automatic steering control is changed to the manual steering control will be described later.

操舵制御部151は、自動操舵制御部152、及び手動操舵制御部153を有する。
自動操舵制御部152は、自動運転モード時に目標転舵角βに対応した転舵角αになるようにモータトルクを演算し、このモータトルクに基づいて転舵角αが目標転舵角βとなるように転舵モータ123を駆動する自動操舵制御を行う。
The steering control unit 151 includes an automatic steering control unit 152 and a manual steering control unit 153.
The automatic steering control unit 152 calculates the motor torque so that the turning angle α corresponds to the target turning angle β in the automatic operation mode, and the turning angle α is set to the target turning angle β based on the motor torque. Thus, automatic steering control for driving the steering motor 123 is performed.

手動操舵制御部153は、手動運転モード時に、操舵角センサ161が検出した操舵角θ及び予め記憶している操舵角θと目標転舵角βの関係マップを用いて目標転舵角βと、該目標転舵角βに対応した転舵角αになるようにモータトルクを演算する。そして、手動操舵制御部153は、このモータトルクに基づいて転舵モータ123を駆動して転舵角αを変更する手動操舵制御を行う。   In the manual operation mode, the manual steering control unit 153 uses the steering angle θ detected by the steering angle sensor 161 and a pre-stored relationship map between the steering angle θ and the target turning angle β, and the target turning angle β, The motor torque is calculated so that the turning angle α corresponds to the target turning angle β. And the manual steering control part 153 performs the manual steering control which drives the steering motor 123 based on this motor torque, and changes the steering angle (alpha).

このようにして、操舵制御部151は、演算したモータトルクに基づいて転舵モータ123を制御し、転舵角αを変更する。
反力制御部154は、操舵角維持制御、及び操舵反力制御により、反力モータ113を駆動させ、ステアリングシャフト112にトルクを付与する。また、反力制御部154は、反力モータ113を振動させる振動制御部に相当する。
In this way, the steering control unit 151 controls the steered motor 123 based on the calculated motor torque, and changes the steered angle α.
The reaction force control unit 154 drives the reaction force motor 113 and applies torque to the steering shaft 112 by steering angle maintenance control and steering reaction force control. The reaction force control unit 154 corresponds to a vibration control unit that vibrates the reaction force motor 113.

操舵反力制御は、手動操舵制御中に行われる制御であって、転舵角αの大きさ、及び、転舵角αの変化速度等に基づいて、目標の反力トルクが演算され、目標の反力トルクに基づくモータ駆動信号が反力モータ113に出力されることにより反力モータ113が駆動される。このことにより、ステアリングが転舵装置とが機械的に連結されている操舵装置の場合と同様に、操舵感を運転者に与えるようにステアリングシャフト112に反力トルクが付与される。   Steering reaction force control is control performed during manual steering control, and a target reaction force torque is calculated based on the magnitude of the turning angle α, the change speed of the turning angle α, and the like. The reaction force motor 113 is driven by outputting a motor drive signal based on the reaction force torque to the reaction force motor 113. As a result, the reaction torque is applied to the steering shaft 112 so as to give the driver a feeling of steering as in the case of the steering device in which the steering is mechanically coupled to the steering device.

一方、操舵角維持制御は、自動操舵制御中に行われる制御であって、操作部130から手動操舵制御への切替信号を受信していないときは、操舵角θを所定角(例えば、ステアリングホイール111の中立位置としての「0」度)に維持する制御である。操舵角維持制御では、反力制御部154は、反力モータ113を駆動し、操舵角θが所定角に維持されるようにトルクをステアリングシャフト112に付与する。   On the other hand, the steering angle maintenance control is control performed during automatic steering control, and when the switching signal to the manual steering control is not received from the operation unit 130, the steering angle θ is set to a predetermined angle (for example, a steering wheel). The control is maintained at “0” as a neutral position of 111). In the steering angle maintenance control, the reaction force control unit 154 drives the reaction force motor 113 and applies torque to the steering shaft 112 so that the steering angle θ is maintained at a predetermined angle.

また、反力制御部154は、図示しないがディザ信号生成部を有していて、下記のようにディザ信号生成部は生成したディザ信号を出力する。すなわち、反力制御部154は、操舵制御部151が自動操舵制御の実行中は、前記操舵角維持制御を実行するが、この制御中において、手動操舵制御への切替信号を受信した場合、さらに、操舵角維持制御中に出力するモータ駆動信号にディザ信号を重畳させて、反力モータ113に出力する。   The reaction force control unit 154 has a dither signal generation unit (not shown), and the dither signal generation unit outputs the generated dither signal as described below. That is, the reaction force control unit 154 executes the steering angle maintenance control while the steering control unit 151 is executing the automatic steering control. If the switching signal to the manual steering control is received during the control, The dither signal is superimposed on the motor drive signal output during the steering angle maintenance control and output to the reaction force motor 113.

これによって、ディザ信号が重畳したモータ駆動信号が反力モータ113に出力されることにより反力モータ113は、操舵角を維持するとともにステアリングシャフト112に振動を付与する。この結果、ステアリングホイール111は、操舵角が維持されるように、かつ振動が付与される。   As a result, the motor drive signal on which the dither signal is superimposed is output to the reaction force motor 113, whereby the reaction force motor 113 maintains the steering angle and applies vibration to the steering shaft 112. As a result, the steering wheel 111 is vibrated so that the steering angle is maintained.

手動操舵介入判定部156は、自動操舵制御中(すなわち自動運転モード時)に運転者が手動操舵介入をしたか否かを判定する。すなわち、トルクセンサ162により所定値以上のトルクτが所定時間以上検出された場合には、自動操舵制御中に運転者が手動操舵介入をしたと判定し、トリガ信号を反力制御部154に出力する。手動操舵介入判定部156は、判定部に相当する。   The manual steering intervention determination unit 156 determines whether or not the driver has performed manual steering intervention during automatic steering control (that is, in the automatic driving mode). That is, when a torque τ greater than or equal to a predetermined value is detected by the torque sensor 162 for a predetermined time or more, it is determined that the driver has performed manual steering intervention during automatic steering control, and a trigger signal is output to the reaction force control unit 154. To do. The manual steering intervention determination unit 156 corresponds to a determination unit.

(第2実施形態の作用)
次に本実施形態の自動操舵装置100の作用を説明する。
操作部130から切替制御部155に自動操舵制御(自動運転モード)から手動操舵制御(手動運転モード)への切替信号の入力があると、切替制御部155からその旨の信号が操舵制御部151及び反力制御部154に入力される。
(Operation of Second Embodiment)
Next, the operation of the automatic steering device 100 of this embodiment will be described.
When a switching signal from the automatic steering control (automatic driving mode) to the manual steering control (manual driving mode) is input from the operation unit 130 to the switching control unit 155, a signal to that effect is sent from the switching control unit 155 to the steering control unit 151. And input to the reaction force control unit 154.

操舵制御部151は、手動操舵制御と自動操舵制御とを切り替えを、手動操舵介入判定部156からのトリガ信号の入力があるまで待機する。
一方、反力制御部154は、操舵角維持制御を実行して得られたモータ駆動信号に図示しないディザ信号生成部からディザ信号を重畳して、反力モータ113に出力する。
The steering control unit 151 switches between manual steering control and automatic steering control and waits until a trigger signal is input from the manual steering intervention determination unit 156.
On the other hand, the reaction force control unit 154 superimposes a dither signal from a dither signal generation unit (not shown) on the motor drive signal obtained by executing the steering angle maintenance control, and outputs it to the reaction force motor 113.

この結果、反力モータ113は、操舵角を維持するとともにステアリングシャフト112に振動を付与するため、ステアリングホイール111は、操舵角が維持され、かつ振動する。   As a result, the reaction force motor 113 maintains the steering angle and applies vibration to the steering shaft 112, so that the steering wheel 111 maintains the steering angle and vibrates.

この状態で、運転者がステアリングホイール111を把持した際、トルクセンサ162により所定値以上のトルクτが所定時間以上検出されているか否かを手動操舵介入判定部156が判定する。すなわち、手動操舵介入判定部156は、所定値以上のトルクτが所定時間以上あった場合は、手動運転モードに対応した把持を運転者がしていると判定するのである。   In this state, when the driver holds the steering wheel 111, the manual steering intervention determination unit 156 determines whether the torque sensor 162 has detected a torque τ greater than a predetermined value for a predetermined time. That is, the manual steering intervention determination unit 156 determines that the driver is gripping corresponding to the manual operation mode when the torque τ greater than or equal to the predetermined value is equal to or longer than the predetermined time.

手動操舵介入判定部156は、所定値以上のトルクτが所定時間以上検出された場合には、自動操舵制御中に運転者が手動操舵介入をしたと判定し、トリガ信号を操舵制御部151及び反力制御部154に出力する。   When a torque τ greater than or equal to a predetermined value is detected for a predetermined time or more, the manual steering intervention determination unit 156 determines that the driver has performed manual steering intervention during automatic steering control, and sends a trigger signal to the steering control unit 151 and It outputs to the reaction force control part 154.

トリガ信号の入力に基づいて反力制御部154は、図示しないディザ信号生成部からのティザ信号の出力を停止するとともに、操舵角維持制御を操舵反力制御に切替える。また、同時にトリガ信号の入力に基づいて操舵制御部151は、自動操舵制御部152の自動操舵制御から手動操舵制御部153の手動操舵制御に切替える。   Based on the input of the trigger signal, the reaction force control unit 154 stops the output of the tether signal from a dither signal generation unit (not shown) and switches the steering angle maintenance control to the steering reaction force control. At the same time, based on the input of the trigger signal, the steering control unit 151 switches from the automatic steering control of the automatic steering control unit 152 to the manual steering control of the manual steering control unit 153.

本実施形態は、下記の特徴を有する。
(1)本実施形態では、ステアバイワイヤ方式の自動操舵装置100において、第1実施形態の(1)及び(2)の効果を享受できる。
This embodiment has the following features.
(1) In this embodiment, the steer-by-wire automatic steering device 100 can enjoy the effects (1) and (2) of the first embodiment.

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更してもよい。
・第1実施形態では、モータ31を振動付与部とし、また、第2実施形態では、反力モータ113を振動付与部とした。この構成に代えて、ステアリングホイール12、111またはコラムシャフト18、ステアリングシャフト112に振動付与部としてのバイブレータを取付けし、このバイブレータにより、ステアリングホイール12を振動させてもよい。
In addition, embodiment of this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows.
In the first embodiment, the motor 31 is a vibration applying unit, and in the second embodiment, the reaction force motor 113 is a vibration applying unit. Instead of this configuration, a vibrator as a vibration applying portion may be attached to the steering wheels 12, 111 or the column shaft 18 and the steering shaft 112, and the steering wheel 12 may be vibrated by the vibrator.

・第1実施形態及び第2実施形態では、運転者によるステアリングホイール12、111の把持の検出をトルクセンサ36、162にて行うようにしたが、トルクセンサ36、162に代えて、ステアリングホイール12、111に設けられた把持検出センサ24、157(図1、図5参照)を検出部としてもよい。把持検出センサ24は、例えば、タッチセンサ、圧力センサ、静電容量センサ等がある。   In the first embodiment and the second embodiment, the detection of the grip of the steering wheels 12 and 111 by the driver is performed by the torque sensors 36 and 162. However, instead of the torque sensors 36 and 162, the steering wheel 12 is detected. , 111 may be used as the detection unit. Examples of the grip detection sensor 24 include a touch sensor, a pressure sensor, and a capacitance sensor.

11…自動操舵装置、12…ステアリングホイール、
13…ステアリングシャフト、14…ラックアンドピニオン機構、
15…ラック軸、18…コラムシャフト、
19…インターミディエイトシャフト、20…ピニオンシャフト、
21…タイロッド、22…転舵輪、24…把持検出センサ(検出部)、
30…バッテリ、31…モータ、33…減速機構、35…車速センサ、
34…EPSアクチュエータ、35…車速センサ、
36…トルクセンサ(検出部)、37…操舵角センサ、
38…自動運転ECU、39…EPSECU(車両用制御装置、切替部)、
40…マイコン、41…駆動回路部、42…電流センサ、
43…指令操舵角処理部、44…自動操舵切替部、
45…モータ制御信号生成部、50…車内ネットワーク、
51…トルク/モータ電流指令値マップ、52…モータ指令電流切替部、
52a、52b、52c…モータ指令電流切替部接点、
53…手動操舵介入判定部(判定部)、54…ディザ信号生成部、
55…減算器、56…モータ電流制御部、57…PWM出力部、
58…加算器、100…自動操舵装置、
111…ステアリングホイール、
112…ステアリングシャフト、113…反力モータ(振動付与部)、
120…転舵装置、121…転舵シャフト、122…タイロッド、
123…転舵モータ、130…操作部、150…制御装置(切替部)、
151…操舵制御部、152…自動操舵制御部、
153…手動操舵制御部、154…反力制御部(振動制御部)、
155…切替制御部、156…手動操舵介入判定部(判定部)、
157…把持検出センサ(検出部)、160…上位制御装置、
161…操舵角センサ、162…トルクセンサ(検出部)、
170…転舵輪。
11 ... automatic steering device, 12 ... steering wheel,
13 ... Steering shaft, 14 ... Rack and pinion mechanism,
15 ... rack shaft, 18 ... column shaft,
19 ... Intermediate shaft, 20 ... Pinion shaft,
21 ... Tie rod, 22 ... steering wheel, 24 ... grip detection sensor (detection unit),
30 ... Battery, 31 ... Motor, 33 ... Deceleration mechanism, 35 ... Vehicle speed sensor,
34 ... EPS actuator, 35 ... Vehicle speed sensor,
36 ... Torque sensor (detection unit), 37 ... Steering angle sensor,
38 ... automatic driving ECU, 39 ... EPSECU (vehicle control device, switching unit),
40 ... microcomputer, 41 ... drive circuit unit, 42 ... current sensor,
43 ... Command steering angle processing unit, 44 ... Automatic steering switching unit,
45 ... Motor control signal generator, 50 ... In-vehicle network,
51 ... Torque / motor current command value map, 52 ... Motor command current switching unit,
52a, 52b, 52c ... motor command current switching unit contacts,
53 ... Manual steering intervention determination unit (determination unit), 54 ... Dither signal generation unit,
55 ... subtractor, 56 ... motor current control unit, 57 ... PWM output unit,
58 ... adder, 100 ... automatic steering device,
111 ... steering wheel,
112 ... Steering shaft, 113 ... Reaction force motor (vibration applying portion),
120 ... steering device, 121 ... steering shaft, 122 ... tie rod,
123 ... steering motor, 130 ... operation unit, 150 ... control device (switching unit),
151 ... Steering control unit, 152 ... Automatic steering control unit,
153 ... Manual steering control unit, 154 ... Reaction force control unit (vibration control unit),
155 ... switching control unit, 156 ... manual steering intervention determination unit (determination unit),
157... Grip detection sensor (detection unit), 160.
161 ... Steering angle sensor, 162 ... Torque sensor (detector),
170: Steering wheel.

Claims (4)

ステアリングホイールに振動を付与する振動付与部と、
前記振動付与部の制御を行う振動制御部と、
車両の運転を自動的に行う自動運転モードから、運転者が運転操作を手動で行う手動運転モードへの切換えを行う切替部とを備え、
前記切替部が自動運転モードから手動運転モードへの切替えを行う際に、前記振動制御部が、前記振動付与部に前記ステアリングホイールを振動させる車両用制御装置であって、
前記振動付与部により前記ステアリングホイールに振動が付与されている状態のときに前記ステアリングホイールに対する運転者の把持検出を行う検出部を備え、
前記振動制御部は、前記把持検出に基づいて、前記振動付与部による振動を停止制御し、
前記切替部は、前記振動付与部による前記ステアリングホイールの振動を停止したときに自動運転モードから手動運転モードに移行させる車両用制御装置。
A vibration applying unit that applies vibration to the steering wheel;
A vibration control unit that controls the vibration applying unit;
A switching unit for switching from an automatic driving mode for automatically driving a vehicle to a manual driving mode for a driver to manually drive,
When the switching unit performs switching from the automatic operation mode to the manual operation mode, the vibration control unit is a vehicle control device that causes the vibration applying unit to vibrate the steering wheel,
A detector that detects a driver's grip on the steering wheel when vibration is applied to the steering wheel by the vibration applying unit;
The vibration control unit performs stop control of vibration by the vibration applying unit based on the grip detection,
The switching unit is a vehicle control device that shifts from the automatic driving mode to the manual driving mode when the vibration of the steering wheel by the vibration applying unit is stopped.
前記振動制御部は、前記把持検出が手動運転モードに対応した把持か否かを判定する判定部を備え、
前記振動制御部は、前記判定部が前記把持検出が手動運転モードに対応した把持の場合に、前記振動付与部による振動を停止制御する請求項1に記載の車両用制御装置。
The vibration control unit includes a determination unit that determines whether the grip detection is gripping corresponding to a manual operation mode,
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the vibration control unit performs stop control of vibration by the vibration applying unit when the determination unit performs gripping in which the grip detection corresponds to a manual operation mode.
請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置が、操舵トルク及び車速に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御するとともに、自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるEPS制御装置である車両用制御装置。   The vehicle control device according to claim 1 or 2 is an EPS control device that assists the steering system by driving a motor based on steering torque and vehicle speed, and switches between an automatic operation mode and a manual operation mode. A vehicle control device. 請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置が、
前記ステアリングホイールが転舵輪とが機械的に分離されたステアバイワイヤ方式のステアリング装置を制御する制御装置である車両用制御装置。
The vehicle control device according to claim 1 or 2,
A vehicle control device that is a control device that controls a steer-by-wire steering device in which the steering wheel is mechanically separated from a steered wheel.
JP2016040175A 2016-03-02 2016-03-02 Vehicle control device Active JP6834147B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016040175A JP6834147B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016040175A JP6834147B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017154623A true JP2017154623A (en) 2017-09-07
JP6834147B2 JP6834147B2 (en) 2021-02-24

Family

ID=59807844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016040175A Active JP6834147B2 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6834147B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019051783A (en) * 2017-09-14 2019-04-04 株式会社東海理化電機製作所 Steering device
JP2019142388A (en) * 2018-02-22 2019-08-29 本田技研工業株式会社 Vehicle control device
KR20200031544A (en) * 2018-09-14 2020-03-24 아우디 아게 System and method for determining a steering intervention by a driver
JP2020082821A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 トヨタ自動車株式会社 Steering-wheel hold determination device and automatic drive system
CN112744232A (en) * 2021-01-18 2021-05-04 陈潇潇 Intelligent vehicle driving control method and device for monitoring automatic driving by human driver
JP2021127060A (en) * 2020-02-17 2021-09-02 本田技研工業株式会社 Vehicle control device
US20210370953A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-02 The Regents Of The University Of Michigan Grip-force sensing and shape-changing steering wheel
WO2022038808A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 株式会社ジェイテクト Steering device
US11897552B2 (en) 2020-04-15 2024-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08268287A (en) * 1995-03-30 1996-10-15 Mitsubishi Motors Corp Arousal degree drop warning device
JPH10315800A (en) * 1997-05-15 1998-12-02 Toyota Motor Corp Traveling auxiliary device for vehicle
JPH1148819A (en) * 1997-08-07 1999-02-23 Yoshihisa Kususe Safety device for automobile
JPH1191397A (en) * 1997-09-22 1999-04-06 Toyota Motor Corp Automatic travel vehicle control device
CN102039928A (en) * 2009-10-22 2011-05-04 通用汽车环球科技运作公司 Systems and methods for driver intervention in an automatic steering system
US20150210273A1 (en) * 2014-01-29 2015-07-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Hands on steering wheel detect
JP2015147547A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社ジェイテクト Control device of steering gear
JP2016007917A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社ジェイテクト Automatic steering device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08268287A (en) * 1995-03-30 1996-10-15 Mitsubishi Motors Corp Arousal degree drop warning device
JPH10315800A (en) * 1997-05-15 1998-12-02 Toyota Motor Corp Traveling auxiliary device for vehicle
JPH1148819A (en) * 1997-08-07 1999-02-23 Yoshihisa Kususe Safety device for automobile
JPH1191397A (en) * 1997-09-22 1999-04-06 Toyota Motor Corp Automatic travel vehicle control device
CN102039928A (en) * 2009-10-22 2011-05-04 通用汽车环球科技运作公司 Systems and methods for driver intervention in an automatic steering system
US20150210273A1 (en) * 2014-01-29 2015-07-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Hands on steering wheel detect
JP2015147547A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社ジェイテクト Control device of steering gear
JP2016007917A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社ジェイテクト Automatic steering device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019051783A (en) * 2017-09-14 2019-04-04 株式会社東海理化電機製作所 Steering device
JP2019142388A (en) * 2018-02-22 2019-08-29 本田技研工業株式会社 Vehicle control device
JP7055661B2 (en) 2018-02-22 2022-04-18 本田技研工業株式会社 Vehicle control unit
CN110901757A (en) * 2018-09-14 2020-03-24 奥迪股份公司 System and method for determining steering intervention of a driver
KR102214892B1 (en) * 2018-09-14 2021-02-10 아우디 아게 System and method for determining a steering intervention by a driver
CN110901757B (en) * 2018-09-14 2022-08-16 奥迪股份公司 System and method for determining steering intervention of a driver
US11292513B2 (en) 2018-09-14 2022-04-05 Audi Ag System and method for detecting a steering engagement by a driver
KR20200031544A (en) * 2018-09-14 2020-03-24 아우디 아게 System and method for determining a steering intervention by a driver
JP2020082821A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 トヨタ自動車株式会社 Steering-wheel hold determination device and automatic drive system
JP7047722B2 (en) 2018-11-16 2022-04-05 トヨタ自動車株式会社 Steering judgment device and automatic driving system
JP2021127060A (en) * 2020-02-17 2021-09-02 本田技研工業株式会社 Vehicle control device
US11897552B2 (en) 2020-04-15 2024-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control system
US20210370953A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-02 The Regents Of The University Of Michigan Grip-force sensing and shape-changing steering wheel
WO2022038808A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 株式会社ジェイテクト Steering device
CN112744232A (en) * 2021-01-18 2021-05-04 陈潇潇 Intelligent vehicle driving control method and device for monitoring automatic driving by human driver

Also Published As

Publication number Publication date
JP6834147B2 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6834147B2 (en) Vehicle control device
JPWO2014136516A1 (en) Electric power steering device
JP6331784B2 (en) Automatic steering device
JP2008049902A (en) Vehicle steering system
JP2010162954A (en) Electric power steering device
KR20120137032A (en) Control method of motor driven power steering apparatus
CN108216353B (en) Vehicle control device
JP2017013636A (en) Automatic steering device
JP6237255B2 (en) Electric power steering device
JP6634872B2 (en) Vehicle control device
JP2014221574A (en) Electric power steering device comprising automatic parking function
JP2019137370A (en) Steering control device
JP2014141129A (en) Electric power steering system
JP2012171523A (en) Electric power steering device
JP2015223875A (en) Automatic steering device
JP6417954B2 (en) Automatic driving device
JP2016159868A (en) Automatic operation device
JP2016007917A (en) Automatic steering device
JP2012254649A (en) Electric power steering device
JP2015047878A (en) Electric power steering device
JP2013189123A (en) Electric power steering device
JP2014117064A (en) Motor controller
JP2013163485A (en) Electric power steering device
JP2013126822A (en) Electric power steering apparatus
JP2012240440A (en) Electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6834147

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150