JP3605885B2

JP3605885B2 - Automatic vehicle steering system

Info

Publication number: JP3605885B2
Application number: JP14640795A
Authority: JP
Inventors: 宏毛利
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH08337181A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、道路形状等の情報から設定される操舵角目標値に応じて車両を自動操舵する自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動操舵装置は、サーボモータの回転軸とステアリングシャフトとを歯車を介して接続し、操舵目標角に応じてサーボモータの回転角を制御することにより、自動的にステアリングシャフトを所定量だけ回転させて、車両を操舵するものである。このような自動操舵装置において、特開平４−３８２６６号公報には、自動操舵制御機構に異常が生じた場合に自動操舵を解除する安全機構を備えた技術が開示されている。
【０００３】
すなわち、この装置は、ステアリングホイールと歯車との間のステアリングシャフトにかかるトルクが所定値以上となると、自動操舵中に異常を感じた運転者が自動操舵に抗してステアリングホイールを回転させたためにトルクが生じたと判断して、自動操舵が解除される構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動操舵時には、運転者がステアリングホイールを支持しないため、ステアリングホイールの慣性によってステアリングホイールと歯車との間のステアリングシャフトにねじりトルクが発生するが、このトルクはステアリングホイールの回転角加速度が大きいほど大きくなる。
【０００５】
そして、このような状態は、自動操舵により障害物を回避する場合に起こりやすいが、前記特開平４−３８２６６号公報に記載の装置では、この場合に、運転者がステアリングホイールを回転させたと判断して自動操舵が解除されることがあり、必要な自動操舵がなされない可能性がある。
また、近年、エアバックを搭載した車両が増加しているが、このような車両のステアリングホイールは慣性モーメントが比較的高く設定される傾向があるため、従来の装置ではこのような誤った判断が起こり易くなっている。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、自動操舵を誤って解除することが防止された自動操舵装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ステアリングホイールと操舵輪とを連結する操舵系に、操舵角目標値に応じた自動操舵力を入力する自動操舵手段を備えた車両の自動操舵装置において、前記操舵系の自動操舵力の入力位置とステアリングホイールとの間に発生するトルクを検出するトルク検出手段と、当該操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出手段と、前記トルク検出手段からのトルク検出値が所定値以上であり且つ前記操舵角加速度検出手段からの操舵角加速度検出値が所定値以下であるときに、前記自動操舵手段の作動を解除する解除手段とを有することを特徴とする車両の自動操舵装置を提供するものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の自動操舵装置において、前記操舵角加速度検出手段は、ステアリングシャフトの回転角加速度を検出する回転角度検出手段であることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本発明の自動操舵装置は、操舵系の自動操舵入力点とステアリングホイールとの間に発生するトルクは、運転者による自動操舵に抗する操舵に伴って発生する場合と、ステアリングホイールの慣性力により生じる場合とがあること、および前記トルクは後者の場合には操舵角加速度に応じた大きさになることに着目したものであり、前記トルクが所定値以上となっても、前記操舵角加速度検出手段からの操舵角加速度検出値（請求項２では、ステアリングシャフトの回転角加速度検出値）が所定値より大きいときには、運転者によるステアリングホイールの回転ではなく、ステアリングホイールの慣性力によりトルクが生じたものと判断して、自動操舵を解除しない。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施例における車両操舵系の概略構成図であり、これに基づいて先ず構成を説明する。
この操舵系において、ステアリングホイール１と一体に回転するステアリングシャフト２は、自在継手３により連結されたアッパシャフト２ａとロアシャフト２ｂとで構成され、アッパシャフト２ａの上端にステアリングホイール１が回転方向に一体に取り付けられているとともに、ロアシャフト２ｂの下端に設けたピニオンが、既知のラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス４内で車両左右方向に延びるサイドロッド５に螺合されている。
【００１１】
前記アッパシャフト２ａの自在継手３側の端部には歯車６が外嵌してあり、これに自動操舵用のモータ７の出力軸が内嵌された歯車８が螺合してある。前記モータ７は、内部に図示されないロータリーエンコーダ、タコジェネレータを格納し、電磁式等のクラッチも内蔵している。そして、このモータ７は、マイクロコンピュータと駆動回路とにより構成されるコントローラ９に接続され、このコントローラ９からの出力信号Ｓ_Ｍに基づいてクラッチのＯＮ・ＯＦＦとモータ７の回転量が制御されるようになっている。
【００１２】
また、アッパシャフト２ａのステアリングホイール１側の端部には、ステアリングホイール１と歯車６との間のアッパシャフト２ａにかかるトルクを検出するトルクセンサ１０と、アッパシャフト２ａの回転角度を検出する角度センサ１１とが配設されており、トルクセンサ１０によるトルク検出値Ｔおよび角度センサ１１による角度検出値θが前記コントローラ９に入力されるようになっている。また、このコントローラ９には道路形状情報等を検出する情報センサ１２が接続してあり、この情報センサ１２から入力された検出値Ｄに基づいて、当該コントローラ９で操舵角の目標値が算出されるようになっている。
【００１３】
一方、この操舵系は、既知の油圧式パワーステアリング機構を備えており、前記サイドロッド５は、油圧シリンダ１４のピストンロッドとしても機能している。そして、例えば、ロアシャフト２ｂに生じるねじりトルクに応じて、油圧シリンダ１４の左右のシリンダ室に供給する油圧を制御することより、アシスト力が付与されるようになっている。また、このパワーステアリング機構は、自動操舵時および手動操舵時のいずれの場合にも作動するようになっており、これによって、手動操舵時には運転者の操舵に対する負担が低減されるとともに、自動操舵用のモータ７を小型化することができる。
【００１４】
また、この実施例では、前記コントローラ９内で図２に示す演算処理が実行されることにより、自動操舵モード選択中における自動操舵解除制御がなされるようになっている。
すなわち、操舵系の自動操舵入力点（歯車６）とステアリングホイール１との間に発生するトルク（トルクセンサ１０で検出される値）は、運転者による自動操舵に抗する操舵に伴って発生する場合と、ステアリングホイールの慣性力により生じる場合とがあり、前者の場合には自動操舵を素早く解除して早急に手動モードに切り換えることが有効であるが、後者の場合には自動操舵を解除すべきではない。そこで、この実施例では、図２に示す演算処理により、前者の場合にのみ自動操舵を解除して、後者の場合には自動操舵を解除しないようにする。
【００１５】
ここで、操舵系の歯車６とステアリングホイール１との間を図３に示すようにモデル化すると、自動操舵時にモータ７によってアッパーシャフト２ａが歯車６側から角度θ_０だけ回転され、これに伴って、運転者により支持されていないステアリングホイール１が慣性力により角度θ_ｈだけ振れ回った場合に、アッパーシャフト２ａのねじり剛性をＫ_ｈ、ステアリングホイール１の慣性モーメントをＩ_ｈとすれば、運動方程式から下記の（１）式が成立する。なお、θ_ｈ”はθ_ｈの二階微分値を示す。
【００１６】
Ｉ_ｈ・θ_ｈ”＋Ｋ_ｈ（θ_ｈ−θ_０）＝０ ……（１）
また、この場合にアッパーシャフト２ａにかかるねじりトルクＴ_ａは、下記の（２）式で表されるため、
Ｔ_ａ＝Ｋ_ｈ（θ_０−θ_ｈ） ……（２）
これら式から下記の（３）式が導出される。
【００１７】
Ｔ_ａ＝Ｉ_ｈ・θ_ｈ” ……（３）
したがって、自動操舵時にステアリングホイール１の慣性力によりアッパーシャフト２ａにかかるねじりトルクＴ_ａは、ステアリングホイール１の回転角加速度θ_ｈ”を検出することによって推定できる。
これに基づいて、図２に示す演算処理は、ステップＳ１で読込まれたトルク検出値Ｔが予め設定された基準値Ｔ_０以上であっても、ステップＳ３で算出された角度検出値θの二階微分値θ”（ステアリングホイール１の回転角加速度）が予め設定された基準値Ａ以下より大きい場合には、モータ７の停止指令を出力するステップＳ５に移行しないものとしてある。
【００１８】
ここで、図４に、ステアリングホイール１の回転角度θ_ｈ、回転角速度θ_ｈ’、回転角加速度θ_ｈ”、および前記トルクＴ_ａの関係をグラフで示すが、回転角加速度の基準値Ａは、ステアリングホイール１の慣性モーメントＩ_ｈと前記トルクの基準値Ｔ_０とに応じて、若干のマージンを見込み、Ｉ_ｈ・Ａ＜Ｔ_０となる値に設定することが好ましい。
【００１９】
次に、この操舵系における自動操舵機構の作用について説明する。
自動操舵時には、情報センサ１２からの検出値Ｄに応じたコントローラ９からの出力信号Ｓ_Ｍによって、モータ７の回転軸が所定量だけ回転し、この回転力が歯車８、歯車６を介してアッパーシャフト２ａに伝達され、さらに、自在継手３、ロアシャフト２ｂ、ステアリングギヤボックス４内のピニオンに伝達され、この回転力がサイドロッド５の並進運動に変化されて、図示されないタイロッド等を介して操舵輪が所定量だけ転舵される。また、その際に、ロアシャフト２ｂにかかる操舵トルクに応じたアシスト力が油圧シリンダ１４により付与される。
【００２０】
このような自動操舵時に、運転者が自動操舵に異常があると感じてステアリングホイール１を自動操舵に抗する方向に回転させると、アッパーシャフト２ａの歯車６とステアリングホイール１との間にねじりトルクが発生する。
このトルクはトルクセンサ１０で検出されているため、その検出値Ｔが所定値Ｔ_０以上であれば、図２の演算処理でステップＳ２からステップＳ３に移行し、ステアリングホイール１の回転角度検出値θから回転角加速度θ”が算出されるが、運転者がステアリングホイール１を支持しているため、ステップＳ４で回転角加速度θ”は所定値Ａ以下であると判定されてステップＳ５に至り、自動操舵を解除するためのモータ停止指令が出力される。
【００２１】
これに伴って、コントローラ９からの出力信号Ｓ_ＭはクラッチをＯＦＦにする信号として出力され、これによってモータ７内部のクラッチはＯＦＦとなり、自動操舵が解除される。
一方、自動操舵により障害物回避等のために急な操舵が行われた時には、ステアリングホイール１の回転角加速度が大きいため、ステアリングホイール１に加わる慣性力が大きくなって、アッパーシャフト２ａの歯車６とステアリングホイール１との間にねじりトルクが発生し、そのトルクは過渡的に前記所定値Ｔ_０以上となることがある。
【００２２】
その場合には、トルクセンサ１０からのトルク検出値Ｔが所定値Ｔ_０以上となって、図２の演算処理でステップＳ２からステップＳ３に移行し、ステアリングホイール１の回転角度検出値θから回転角加速度θ”が算出され、ステップＳ４で回転角加速度θ”は所定値Ａより大きいと判定されてメインプログラムに復帰し、ステップＳ５には至らない。
【００２３】
これに伴って、コントローラ９からの出力信号Ｓ_ＭはクラッチをＯＮとする信号として出力され、これによってモータ７内部のクラッチはＯＮのままとなり、自動操舵が続行される。
したがって、従来の自動操舵解除機構を有する自動操舵装置では、トルク検出値がＴ_０以上となる図４の時刻ｔ_１〜ｔ_２の間は、運転者の意思に反して自動操舵が解除されるのに対して、この実施例ではこの間も自動操舵が行われる。すなわち、この実施例の自動操舵装置では、運転者の意思に応じた自動操舵およびその解除がなされる。
【００２４】
なお、この実施例において、歯車６，８、モータ７、およびコントローラ９が本発明の自動操舵手段に相当し、図２の演算処理全体が解除手段に相当し、角度センサ１１および図２の演算処理のステップＳ３が操舵角加速度検出手段に相当する。
また、前記実施例では、ステアリングホイール１側のステアリングシャフトであるアッパーシャフト２ａの回転角を角度センサ１１で検出し、この検出値から操舵角加速度を検出しているが、本発明の操舵角加速度検出手段はこれに限定されず、モータ７の出力軸の回転角加速度をコントローラ９内で算出することにより検出してもよく、この場合には専用のセンサが不要となる。また、サイドロッド５の進退加速度を操舵角加速度として検出してもよいが、前記実施例のようにステアリングシャフト２の回転角加速度を検出する方が検出精度の高いものとなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自動操舵装置によれば、操舵系の自動操舵入力点とステアリングホイールとの間にかかるトルクがステアリングホイールの慣性力により生じたものである場合には自動操舵を解除しない構成としたため、運転者の意思に反した自動操舵の解除が回避され、必要な自動操舵がなされる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の自動操舵装置が適用された車両操舵系を示す概略構成図である。
【図２】この実施例のコントローラで行われる自動操舵解除のための演算処理を示すフローチャートである。
【図３】実施例における操舵系の自動操舵入力点（歯車）とステアリングホイールとの間をモデル化した模式図である。
【図４】ステアリングホイールの回転角度、回転角速度、回転角加速度、および前記トルクＴ_ａの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト（操舵系）
４ステアリングギヤボックス（操舵系）
５ラック軸（操舵系）
６歯車（自動操舵手段）
７モータ（自動操舵手段）
８歯車（自動操舵手段）
９コントローラ（自動操舵手段、解除手段）
１０トルクセンサ
１１角度センサ（回転角加速度検出手段）[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an automatic steering device that automatically steers a vehicle according to a steering angle target value set from information such as a road shape.
[0002]
[Prior art]
The automatic steering device automatically rotates the steering shaft by a predetermined amount by connecting the rotation shaft of the servo motor and the steering shaft via gears and controlling the rotation angle of the servo motor according to the steering target angle. To steer the vehicle. In such an automatic steering device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-38266 discloses a technology including a safety mechanism for canceling automatic steering when an abnormality occurs in the automatic steering control mechanism.
[0003]
That is, when the torque applied to the steering shaft between the steering wheel and the gear is equal to or greater than a predetermined value, the driver who senses an abnormality during the automatic steering turns the steering wheel against the automatic steering. The structure is such that automatic steering is canceled when it is determined that torque has been generated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, at the time of automatic steering, since the driver does not support the steering wheel, torsion torque is generated on the steering shaft between the steering wheel and the gear due to the inertia of the steering wheel, and this torque increases the rotational angular acceleration of the steering wheel. It becomes bigger.
[0005]
Such a state is likely to occur when an obstacle is avoided by automatic steering. However, in the device described in JP-A-4-38266, it is determined that the driver has turned the steering wheel in this case. As a result, the automatic steering may be canceled, and the necessary automatic steering may not be performed.
In recent years, the number of vehicles equipped with airbags has been increasing. However, since the steering wheel of such vehicles tends to have a relatively high moment of inertia, the conventional device makes such erroneous determinations. It is easy to happen.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem of the related art, and an object of the present invention is to provide an automatic steering device which is prevented from erroneously canceling automatic steering.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a vehicle including an automatic steering unit that inputs an automatic steering force according to a steering angle target value to a steering system that connects a steering wheel and a steered wheel. In the automatic steering device, a torque detection unit that detects a torque generated between an input position of an automatic steering force of the steering system and a steering wheel, a steering angular acceleration detection unit that detects a steering angular acceleration of the steering system, Release means for releasing the operation of the automatic steering means when the torque detection value from the torque detection means is equal to or greater than a predetermined value and the steering angular acceleration detection value from the steering angular acceleration detection means is equal to or less than a predetermined value; The present invention provides an automatic steering device for a vehicle, comprising:
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the automatic steering apparatus according to the first aspect, the steering angular acceleration detection means is a rotation angle detection means for detecting a rotation angular acceleration of a steering shaft.
[0009]
[Action]
In the automatic steering device according to the present invention, the torque generated between the automatic steering input point of the steering system and the steering wheel is generated when the driver generates steering against automatic steering, and when the inertial force of the steering wheel is applied. And that the torque becomes a magnitude corresponding to the steering angular acceleration in the latter case. Even when the torque becomes a predetermined value or more, the steering angular acceleration detection is performed. When the detected value of the steering angular acceleration from the means (in the second aspect, the detected value of the rotational angular acceleration of the steering shaft) is larger than a predetermined value, torque is generated not by the rotation of the steering wheel by the driver but by the inertial force of the steering wheel. Judgment is not made and automatic steering is not released.
[0010]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle steering system in this embodiment, and the configuration will be described first based on this.
In this steering system, a steering shaft 2 that rotates integrally with the steering wheel 1 is composed of an upper shaft 2a and a lower shaft 2b connected by a universal joint 3, and the steering wheel 1 is provided at the upper end of the upper shaft 2a in the rotational direction. A pinion, which is integrally mounted and provided at the lower end of the lower shaft 2b, is screwed to a side rod 5 extending in the left-right direction of the vehicle in a known rack and pinion type steering gear box 4.
[0011]
A gear 6 is externally fitted to the end of the upper shaft 2a on the universal joint 3 side, and a gear 8 internally fitted with an output shaft of a motor 7 for automatic steering is screwed thereto. The motor 7 houses a rotary encoder and a tachogenerator (not shown) therein, and also incorporates an electromagnetic clutch or the like. Then, the motor 7 is connected to a configured controller 9 by a microcomputer and a driving circuit, the amount of rotation of the ON · OFF the motor 7 of the clutch is controlled based on the output signal S _M from the controller 9 It has become.
[0012]
A torque sensor 10 for detecting a torque applied to the upper shaft 2a between the steering wheel 1 and the gear 6 and an angle for detecting a rotation angle of the upper shaft 2a are provided at an end of the upper shaft 2a on the steering wheel 1 side. A sensor 11 is provided, and a torque detection value T by the torque sensor 10 and an angle detection value θ by the angle sensor 11 are input to the controller 9. An information sensor 12 for detecting road shape information and the like is connected to the controller 9. Based on the detection value D input from the information sensor 12, the controller 9 calculates a target value of the steering angle. It has become so.
[0013]
On the other hand, the steering system includes a known hydraulic power steering mechanism, and the side rod 5 also functions as a piston rod of a hydraulic cylinder 14. Then, for example, by controlling the hydraulic pressure supplied to the left and right cylinder chambers of the hydraulic cylinder 14 in accordance with the torsional torque generated in the lower shaft 2b, an assist force is applied. The power steering mechanism is designed to operate in both automatic steering and manual steering. This reduces the driver's burden on steering during manual steering, and also reduces the power required for automatic steering. Motor 7 can be downsized.
[0014]
In this embodiment, the arithmetic processing shown in FIG. 2 is executed in the controller 9 so that the automatic steering release control during the automatic steering mode selection is performed.
That is, the torque (the value detected by the torque sensor 10) generated between the automatic steering input point (gear 6) of the steering system and the steering wheel 1 is generated as the driver opposes the automatic steering. In some cases, it may be caused by the inertia of the steering wheel.In the former case, it is effective to quickly release the automatic steering and immediately switch to the manual mode, but in the latter case, release the automatic steering. Should not be. Therefore, in this embodiment, the automatic steering is released only in the former case by the arithmetic processing shown in FIG. 2, and the automatic steering is not released in the latter case.
[0015]
Here, when modeled as shown in FIG. 3 between the gear 6 and the steering wheel 1 of the steering system, the upper shaft 2a is rotated by an angle theta ₀ from the gear 6 side by the motor 7 during automatic steering, along with this Te, when the steering wheel 1 is not supported by the driver and went around deflection angle theta _h by inertial force, the torsional rigidity K _h of the upper shaft _2a, the moment of inertia of the steering wheel 1 if I _h, exercise The following equation (1) is established from the equation. Note that θ _h ″ indicates the second-order differential value of θ _h .
[0016]
_{_{_{I h · θ h "+ K}}} h (θ h -θ 0) = 0 ...... (1)
Moreover, such twisting torque T _a to the upper shaft 2a in this case, since the formula (2) below,
_{_{_{T a = K h (θ 0}}} -θ h) ...... (2)
The following equation (3) is derived from these equations.
[0017]
_{_{_{T a = I h · θ h}}} "...... (3)
Therefore, torsional torque T _a according to the upper shaft 2a by the inertia force of the steering wheel 1 during the automatic steering it can be estimated by detecting the rotational angular acceleration theta _{h "of} the steering wheel 1.
Based on this, the processing shown in FIG. 2, even read written torque detection value T is a predetermined reference value T ₀ or more in step S1, the second floor of the angle detection value θ calculated in step S3 If the differential value θ ″ (the rotational angular acceleration of the steering wheel 1) is greater than or equal to a preset reference value A, the process does not shift to step S5 for outputting a stop command for the motor 7.
[0018]
Here, in FIG. 4, the rotation angle theta _h of the steering wheel _1, the rotation angular velocity theta _h ', the rotational angular acceleration theta _{h ",} and the show graphically the relationship between the torque T _a, the reference value A of the rotational angular acceleration , depending on the moment of inertia I _h of the steering wheel 1 and the reference value T ₀ of the torque, estimated some margin, it is preferably set to a value which is a I h _· a <T _0.
[0019]
Next, the operation of the automatic steering mechanism in the steering system will be described.
During automatic steering, the output signal S _M from the controller 9 in accordance with the detected value D from the information sensor 12, the rotation shaft of the motor 7 is rotated by a predetermined amount, the rotational force via the gears 8, the gear 6 Upper The torque is transmitted to the shaft 2a, and further transmitted to the universal joint 3, the lower shaft 2b, and the pinion in the steering gear box 4, and this rotational force is converted into the translational motion of the side rod 5, and the steering is performed via a tie rod or the like (not shown). The wheels are steered by a predetermined amount. At this time, the hydraulic cylinder 14 applies an assist force corresponding to the steering torque applied to the lower shaft 2b.
[0020]
At the time of such automatic steering, when the driver feels that the automatic steering is abnormal and rotates the steering wheel 1 in a direction against the automatic steering, a torsional torque is generated between the gear 6 of the upper shaft 2a and the steering wheel 1. Occurs.
Since this torque that is detected by the torque sensor 10, if the detected value T is a predetermined value T ₀ or more, the process proceeds from Step S2 in the calculation process of FIG. 2 in step S3, the steering wheel 1 rotation angle detection value The rotational angular acceleration θ ″ is calculated from θ, but since the driver is supporting the steering wheel 1, it is determined in step S4 that the rotational angular acceleration θ ″ is equal to or less than the predetermined value A, and the process proceeds to step S5. A motor stop command for releasing automatic steering is output.
[0021]
Accordingly, the output signal S _M from the controller 9 outputs a signal to turn OFF the clutch, whereby the motor 7 inside the clutch becomes OFF, the automatic steering is released.
On the other hand, when sharp steering is performed by automatic steering to avoid an obstacle or the like, the rotational angular acceleration of the steering wheel 1 is large, so that the inertial force applied to the steering wheel 1 increases, and the gear 6 of the upper shaft 2a the torsional torque is generated between the steering wheel 1, the torque may be a transiently predetermined value T ₀ or more.
[0022]
In this case, the torque detection value T from the torque sensor 10 becomes equal to or greater than the predetermined value T _0, and the process proceeds from step S2 to step S3 in the calculation processing of FIG. The angular acceleration θ ″ is calculated, the rotational angular acceleration θ ″ is determined to be larger than the predetermined value A in step S4, and the process returns to the main program, and does not reach step S5.
[0023]
Along with this, the output signal S _M from the controller 9 is outputted as a signal to turn ON the clutch, whereby the motor 7 inside the clutch will remain ON, automatic steering is continued.
Therefore, the automatic steering system having a conventional automatic steering cancellation mechanism, while the torque detection value is a time t ₁ ~t ₂ of FIG. 4 which is a T ₀ or more, the automatic steering is canceled contrary to the intention of the driver On the other hand, in this embodiment, automatic steering is also performed during this time. That is, in the automatic steering device according to the present embodiment, automatic steering according to the driver's intention and release thereof are performed.
[0024]
In this embodiment, the gears 6 and 8, the motor 7, and the controller 9 correspond to the automatic steering unit of the present invention, the entire arithmetic processing in FIG. 2 corresponds to the canceling unit, and the angle sensor 11 and the arithmetic operation in FIG. Step S3 of the processing corresponds to the steering angular acceleration detection means.
In the above embodiment, the rotation angle of the upper shaft 2a, which is the steering shaft on the steering wheel 1, is detected by the angle sensor 11, and the steering angular acceleration is detected from the detected value. The detecting means is not limited to this, and may be detected by calculating the rotational angular acceleration of the output shaft of the motor 7 in the controller 9, and in this case, a dedicated sensor is not required. Although the forward / backward acceleration of the side rod 5 may be detected as the steering angular acceleration, the detection accuracy is higher when the rotational angular acceleration of the steering shaft 2 is detected as in the above embodiment.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the automatic steering device of the present invention, when the torque applied between the automatic steering input point of the steering system and the steering wheel is generated by the inertial force of the steering wheel, the automatic steering is performed. Since the configuration is not cancelled, cancellation of automatic steering contrary to the driver's intention is avoided, and there is an effect that necessary automatic steering is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle steering system to which an automatic steering device according to one embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a calculation process for automatic steering cancellation performed by the controller according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a model between an automatic steering input point (gear) of a steering system and a steering wheel in the embodiment.
FIG. 4 is a graph showing _a relationship among _a rotation angle, a rotation angular velocity, a rotation angular acceleration, and the torque Ta of the steering wheel.
[Explanation of symbols]
1 steering wheel 2 steering shaft (steering system)
4 Steering gear box (steering system)
5 Rack axis (steering system)
6 gears (automatic steering means)
7 Motor (automatic steering means)
8 gears (automatic steering means)
9 Controller (automatic steering means, release means)
10 Torque sensor 11 Angle sensor (rotational angular acceleration detecting means)

Claims

ステアリングホイールと操舵輪とを連結する操舵系に、操舵角目標値に応じた自動操舵力を入力する自動操舵手段を備えた車両の自動操舵装置において、
前記操舵系の自動操舵力の入力位置とステアリングホイールとの間に発生するトルクを検出するトルク検出手段と、当該操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出手段と、前記トルク検出手段からのトルク検出値が所定値以上であり且つ前記操舵角加速度検出手段からの操舵角加速度検出値が所定値以下であるときに、前記自動操舵手段の作動を解除する解除手段とを有することを特徴とする車両の自動操舵装置。An automatic steering device for a vehicle including an automatic steering unit that inputs an automatic steering force according to a steering angle target value to a steering system that connects a steering wheel and a steered wheel,
A torque detection unit that detects a torque generated between an input position of an automatic steering force of the steering system and a steering wheel; a steering angular acceleration detection unit that detects a steering angular acceleration of the steering system; Release means for canceling the operation of the automatic steering means when the torque detection value of the steering angle is equal to or more than a predetermined value and the steering angular acceleration detection value from the steering angular acceleration detection means is equal to or less than the predetermined value. Vehicle automatic steering device.

前記操舵角加速度検出手段は、ステアリングシャフトの回転角加速度を検出する回転角加速度検出手段であることを特徴とする請求項１記載の車両の自動操舵装置。2. The automatic steering apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein said steering angular acceleration detecting means is a rotational angular acceleration detecting means for detecting a rotational angular acceleration of a steering shaft.