JP6743719B2 - 車両の操舵支援装置 - Google Patents
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Description
温度に応じて検出特性が変化するヨーレートセンサ(60)の検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点(θ0)を学習する中立点学習手段(50)と、
前記中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得し、取得した前記舵角中立点を基準とした舵角(θh)を検出する舵角検出手段(71)と、
自車両が目標走行ライン(Ld)に沿って走行するための目標舵角(θ*)を演算するとともに、前記舵角(θh)が前記目標舵角(θ*)に追従するように前記ステアリング機構に操舵トルクを付与する制御である操舵支援制御を実施する操舵支援制御手段(10,72,73)と
を備えた操舵支援装置において、
前記操舵支援制御手段は、
前記操舵支援制御を開始する前に、前記舵角検出手段が取得した前記舵角中立点のずれ(θstudy,Δθave)を検出する中立点ずれ検出手段(30)を備え、前記中立点ずれ検出手段によって検出された舵角中立点のずれを加味した目標舵角を用いて前記操舵支援制御を開始するように構成されたことにある。
補正舵角=θsp−(θsh−θ0)
この補正舵角の算出は、イグニッションスイッチのオン直後の1回のみ実施される。つまり、その後、中立点学習ECU50からEPS・ECU70に供給された舵角中立点θ0については、補正舵角の算出に利用されない。ハンドル舵角演算部71は、ピニオン角spを操舵ハンドルの回転角に変換したハンドル変換舵角θhを演算する。ハンドル変換舵角θhは、ピニオン角θspから補正舵角を減算して算出される(θh=θsp−補正舵角)。このハンドル変換舵角θhは、補正舵角を基準とした絶対角となる。つまり、ハンドル変換舵角θhは、学習された舵角中立点θ0を基準(舵角ゼロ)として検出されるハンドル舵角(絶対角)を表す。ハンドル変換舵角θhは、その符号(正負)によって操舵方向が特定される。尚、ここでいう補正舵角は、後述する補正舵角θaとは異なり、ハンドル変換舵角θhを算出するために用いられる角度である。
θ*=θbase*+θa ・・・(1)
θbase*=θFF+θFBd+θFBy+θI ・・・(2)
θFF=(V2/R)×K1 ・・・(3)
ここで、Vは車速、Rは目標走行ラインの曲率半径、K1はフィードフォワード制御ゲインを表す。
θFB=θFBd+θFBy ・・・(4)
θFBd=Dy×K2・・・(4−1)
θFBy=θy×K3・・・(4−2)
ここで、K2は横偏差フィードバック制御ゲインを表し、K3はヨー角フィードバック制御ゲインを表す。
θI=θI(n-1)+Dy×t×K4 ・・・(5)
ここで、θI(n-1)は1演算周期前の積分制御項θIを表し、tは演算周期を表し、K4は横偏差積分制御ゲインを表す。横偏差積分制御ゲインK4は、単位時間あたり(1演算周期あたり)に積分制御項θIを変化させることができる度合を設定する定数として機能する。積分制御項θIは、横偏差Dyを横偏差積分制御ゲインK4に比例させて積分した値である。従って、横偏差積分制御ゲインK4が大きいほど、横偏差Dyが蓄積される速度が速くなる。
条件1:車両の走行する車線の曲率C(=1/R)がカーブ判定閾値Cref以下となっている状態が所定時間以上継続していること。
この条件1については、カメラセンサ65によって検出されるカーブ半径Rを用いて、成立の有無が判定される。
具体的には、左白線認識距離DwLが第1距離判定閾値Dwref1以上であり、右白線認識距離DwRが第1距離判定閾値Dwref1以上であること(条件2−1)。あるいは、左白線認識距離DwLが第1距離判定閾値Dwref1以上であり、右白線認識距離DwRが第2距離判定閾値Dwref2以上であること(条件2−2)。あるいは、左白線認識距離DwLが第2距離判定閾値Dwref2以上であり、右白線認識距離DwRが第1距離判定閾値Dwref1以上であること(条件2−3)。これらの条件2−1,2−2,2−3の少なくとも1つが成立している状態が所定時間継続していること。
ここで、第1距離判定閾値Dwref1>第2距離判定閾値Dwref2という関係を有する。従って、この条件2は、左右両方の白線認識距離が第2距離判定閾値Dwref2以上であり、少なくとも左右一方の白線認識距離が第1距離判定閾値Dwref1以上であることが所定時間継続すると成立する。
この条件3は、ドライバが操舵ハンドルを動かさずに、車両がまっすぐに走行していることを判定するための条件として設定されている。
具体的には、今回のカメラセンサ65によって検出された横偏差Dy(n)から前回(1検出周期前)のカメラセンサ65によって検出された横偏差Dy(n-1)を減算した値の絶対値が横偏差変化量閾値以下であること(条件3−1)。かつ、カメラセンサ65が左白線LLを認識していること、あるいは、カメラセンサ65が右白線LRを認識していること、あるいは、カメラセンサ65が左右の白線LL,LWを認識していること(条件3−2)。条件3−1と条件3−2との両方が成立している状態が所定時間継続していること。
尚、カメラセンサ65によって検出される値(R,Dy,θy)は、ノイズ除去用にフィルタ処理された後の値である。
この条件3は、ドライバが操舵ハンドルを急に回動操作していないことを判定するための条件として設定されている。
具体的には、EPS・ECU70から送信されるハンドル変換舵角θhを微分したハンドル変換舵角速度ωhについて、今回検出されたハンドル変換舵角速度ωh(n)から前回(1検出周期前)に検出されたハンドル変換舵角速度ωh(n-1)を減算した値の絶対値が舵角速度変化閾値以下であるという状態が所定時間以上継続していること。尚、ハンドル変換舵角速度ωhについても、ノイズ除去用にフィルタ処理された後の値である。
θstudy=θh×Kstudy+θstudy(n-1)×(1−Kstudy)
また、Kstudyは、学習制御ゲインであって、次式によって演算される。
Kstudy=exp(−2×π×定数(Hz)×演算周期×直進判定回数)
次に、中立点ずれ検出制御ルーチンの変形例について説明する。図7は、中立点ずれ検出制御ルーチンの変形例を表す。中立点ずれ検出部30は、イグニッションスイッチがオンしたときに、この変形例の中立点ずれ検出制御ルーチンを1回だけ実施する。
θc=(1+A×V2)×I×C
ここで、Aはスタビリティファクタ、Vは車速、Iはホイールベースである。
Claims (1)
- 温度に応じて検出特性が変化するヨーレートセンサの検出値を用いてステアリング機構の舵角中立点を学習する中立点学習手段と、
前記中立点学習手段によって学習された舵角中立点を取得し、取得した前記舵角中立点を基準とした舵角を検出する舵角検出手段と、
自車両が目標走行ラインに沿って走行するための目標舵角を演算するとともに、前記舵角が前記目標舵角に追従するように前記ステアリング機構に操舵トルクを付与する制御である操舵支援制御を実施する操舵支援制御手段と
を備えた操舵支援装置において、
前記操舵支援制御手段は、
前記操舵支援制御を開始する前に、前記舵角検出手段が取得した前記舵角中立点のずれを検出する中立点ずれ検出手段を備え、前記中立点ずれ検出手段によって検出された舵角中立点のずれを加味した目標舵角を用いて前記操舵支援制御を開始するように構成された操舵支援装置。
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