驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置的制造方法_4

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EPS装置8产生的辅助力的校正量即辅助校正量不变,在转向功率P的绝对值大于规定功率的情况下,使该辅助校正量伴随于转向功率P的绝对值的增加而变化。在此,规定功率例如根据实车评价等而预先设定即可。E⑶20经由乘法器101运算转向速度Θ’和转向扭矩T的积“ θ ’.Τ”= Ρ1,基于运算出的积“ θ ’.Τ”根据控制映射ΜΡ2运算辅助校正量。该控制映射ΜΡ2是积“ θ ’.Τ”和辅助控制量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射ΜΡ2中,辅助校正量在第一功率基准值ThPl附近的规定范围(与上述规定功率对应的范围)内恒定,在此为0,在规定范围外,以该第一功率基准值ThPl为基准,在正侧(主动操作侧)、负侧(被动操作侧)均伴随于积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加(即意愿强度的增加)而变大。在控制映射ΜΡ2中,在主动操作和被动操作下,辅助校正量均被设定成随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加,辅助控制中的最终控制量(辅助力)变大。
[0160]上述数学式(4)的阻尼控制量根据控制映射MP3而设定。E⑶20基于转向速度Θ ’根据控制映射ΜΡ2运算阻尼控制量。该控制映射MP3是转向速度Θ’和阻尼控制量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射MP3中,阻尼控制量随着转向速度Θ’的增加而绝对值变大。在该控制映射MP3中,原点下侧的区域表示向辅助控制产生的辅助力(辅助扭矩)的相反方向作用的阻尼力。
[0161]上述数学式(4)的阻尼校正量根据控制映射MP4而设定。E⑶20基于控制映射MP4,例如在转向功率P的绝对值为预先设定的规定功率以下的情况下,使EPS装置8产生的阻尼力的校正量即阻尼校正量不变,在转向功率P的绝对值大于规定功率的情况下,使该阻尼校正量伴随于转向功率P的绝对值的增加而变化。在此,规定功率与上述一样,例如根据实车评价等而预先设定即可。E⑶20基于经由乘法器101运算的积“ Θ ’.Τ”根据控制映射MP4运算阻尼校正量。该控制映射MP4是积“ Θ ’.Τ”和阻尼校正量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射MP4中,辅助校正量在第一功率基准值ThPl附近的规定范围(与上述规定功率对应的范围)内恒定,在此为0,在规定范围外,以该第一功率基准值ThPl为基准,在正侧(主动操作侧)、负侧(被动操作侧)以更换符号的方式设定,且伴随于积“ θ ’.τ”的绝对值的增加(即意愿强度的增加)而绝对值变大。在控制映射MP4中,阻尼校正量以主动操作时随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加,阻尼控制中的最终的控制量(阻尼力)变小的方式设定,以被动操作时随着“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加,阻尼控制中的最终的控制量(阻尼力)变大的方式设定。
[0162]其结果是,如上文说明所示,E⑶20在能够判定为进行了主动操作的情况下(即,Pl ^ ThPl的情况下),在阻尼控制中,能够相对地减小EPS装置8产生的阻尼力(阻尼减小)。另一方面,E⑶20在能够判定为进行了被动操作的情况下(即,Pl < ThPl的情况下),在阻尼控制中,能够相对地增大EPS装置8产生的阻尼力(阻尼增大)。因此,该驾驶辅助装置I在进行了主动操作的情况下能够抑制妨碍驾驶者进行舒适的转向操作,并且在进行了被动操作的情况下能够使驾驶者的操作变得容易。
[0163]另外,如上文说明所示,E⑶20在能够判定为进行了主动操作的情况(即,Pl彡ThPl的情况下)和在能够判定为进行了被动操作的情况(即,Pl < ThPl的情况下)这两方的情况下,在辅助控制中,能够根据意愿的强度而相对地增大EPS装置8产生的辅助力(辅助增大)。因此,该驾驶辅助装置I在由驾驶者对方向盘4进行了被动操作的情况下,也与进行了主动操作的情况同样地,能够通过驾驶辅助对驾驶者的操作进行辅助,从而能够使驾驶者的操作变得容易。
[0164]接着,参照图8、图9的框图,说明在辅助控制、阻尼控制中考虑了车速的情况下的ECU20的其他概略结构。ECU20例如通过图8、图9所示例的结构,也能够实现与如上文说明的辅助控制部21、阻尼控制部22、主动操作判定部26、驾驶辅助变更部27相当的功能。另夕卜,在此,作为一例,对根据基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率Pl来运算转向控制量的情况进行说明。另外,在此,为了易于说明,将图8所示的主动操作的情况和图9所示的被动操作的情况分开进行说明。另外,在图8、图9中,对于与图7相同的结构,标注相同的标号并尽量省略其说明。
[0165]在该情况下,E⑶20被从转向角传感器10输入与基于转向角的转向速度Θ ’对应的检测信号,被从扭矩传感器11输入与转向扭矩T对应的检测信号,被从车速传感器13输入与车速V对应的检测信号。并且,在能够判定为进行了主动操作的情况下,即,在基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率Pl为第一功率基准值ThPl以上的情况下,E⑶20如下所述那样运算反映基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率Pl的目标的转向控制量。即,如图8所示,E⑶20利用乘法器 101、105、106、107、110 及 111、控制映射 ΜΡ1、ΜΡ2-1、ΜΡ3、ΜΡ4_1、ΜΡ5_1、ΜΡ6 及 ΜΡ7-1、加法器104、108及109,根据所输入的检测信号运算目标的转向控制量。由此,E⑶20能够基于转向功率Pl和车辆2的车速来变更EPS装置8的控制量。
[0166]车辆2所搭载的转向装置30(辅助装置3)这样的转向系统例如在驾驶者以相对快的转向速度进行转向时,存在转向扭矩相对地变大的倾向,由于转向系统惯性、车辆2的影响等,结果是存在难以转向的危险。另一方面,在避让障碍物等紧急时,也要求通过相对快的转向速度来迅速避让该障碍物。
[0167]在此,作为一例,E⑶20以驾驶者的主动操作的意愿越相对变强,即基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率Pl为第一功率基准值ThPl以上且该转向功率Pl的绝对值越相对变大,EPS装置8的辅助力越相对地变大的方式,运算目标的转向控制量。由此,驾驶辅助装置I能够运算出反映驾驶者意愿的转向控制量并反映到驾驶辅助中,能够以使车辆2容易按照驾驶者的意愿移动的方式进行驾驶辅助。
[0168]在图8的例子中,目标的转向控制量通过乘法器105、106、107、110及111、加法器104、108及109的作用,由下述的数学式(5)表示。
[0169]目标的转向控制量=[基本辅助控制量X(辅助校正量X第一增益+1)] + [阻尼控制量X第二增益X (阻尼校正量X第三增益+1)]...(5)
[0170]上述数学式(5)的基本辅助控制量根据控制映射MPl而设定。
[0171]上述数学式(5)的辅助校正量根据控制映射MP2-1而设定。E⑶20基于经由乘法器101运算的积“ Θ ’.T”根据控制映射MP2-1运算辅助校正量。控制映射MP2-1是积“ θ ’.Τ”和辅助校正量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射ΜΡ2-1中,辅助校正量在正侧(主动操作侧)随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加(即意愿强度的增加)而变大。即,在控制映射ΜΡ2-1中,在主动操作下,辅助校正量被设定成随着积“ θ ’.Τ”的绝对值的增加,即随着主动操作意愿强度的增加,辅助控制中的最终控制量(辅助力)变大。但是,在控制映射ΜΡ2-1中,在积“ θ’.Τ”的绝对值小于预先设定的规定值的情况下,辅助校正量为O。
[0172]上述数学式(5)的第一增益根据控制映射ΜΡ5-1而设定。E⑶20基于车速V根据控制映射ΜΡ5-1运算第一增益。控制映射ΜΡ5-1是车速V和第一增益建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射ΜΡ5-1中,第一增益随着车速V的增加而变大。S卩,例如,需要上述紧急操作的场面是车速提高一定程度的场面,因此在该控制映射MP5-1中,第一增益被设定成随着车速的提高,辅助控制中的最终控制量(辅助力)变大。另外,在控制映射MP5-1中,在车速V低于预先设定的第一规定车速(控制映射MP5-1中的第一规定车速)的情况下,第一增益为0,在车速V高于预先设定的第二规定车速(控制映射MP5-1中的第二规定车速)的情况下,第一增益是恒定的。
[0173]上述数学式(5)的阻尼控制量根据控制映射MP3而设定。
[0174]上述数学式(5)的第二增益根据控制映射MP6而设定。E⑶20基于车速V根据控制映射MP6运算第二增益。控制映射MP6是车速V和第二增益建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射MP6中,第二增益随着车速V的增加而先变小,在变成恒定之后,从预先设定的规定车速开始逐渐变大。
[0175]上述数学式(5)的阻尼校正量根据控制映射MP4-1而设定。E⑶20基于经由乘法器101运算积“ θ ’.Τ”根据控制映射MP4-1运算阻尼校正量。控制映射ΜΡ4-1是积“ θ ’.Τ”和阻尼校正量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在控制映射ΜΡ4-1中,在主动操作(正侧)中,阻尼校正量被设定成随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加,即随着主动操作意愿强度的增加,为了增加EPS装置8的最终辅助量,使阻尼控制中的最终控制量(阻尼力)变小。另外,在控制映射ΜΡ4-1中,在积“ Θ ’.Τ”的绝对值低于预先设定的第一规定值(控制映射ΜΡ4-1中的第一规定值)的情况下,阻尼校正量为0,在积“ θ ’.Τ”的绝对值高于预先设定的第二规定值(控制映射ΜΡ4-1中的第一规定值)的情况下,阻尼校正量是不变的。
[0176]上述数学式(5)的第三增益根据控制映射ΜΡ7-1而设定。E⑶20基于车速V根据控制映射ΜΡ7-1运算第一增益。控制映射ΜΡ7-1是车速V和第三增益建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射ΜΡ7-1中,第三增益随着车速V的增加而变大。另外,在控制映射MP7-1中,在车速V低于预先设定的第一规定车速(控制映射MP7-1中的第一规定车速)的情况下,第三增益为O,在车速V高于预先设定的第二规定车速(控制映射MP7-1中的第二规定车速)的情况下,第三增益是恒定的。
[0177]其结果是,如以上说明所示,在避让障碍物等紧急时,想要通过相对快的转向速度来迅速避让该障碍物的等情况下,ECU20能够以使车辆2容易按照驾驶者的意愿移动的方式进行驾驶辅助。即,ECU20能够以驾驶者的主动操作的意愿越相对变强,换言之基于积“ θ ’.Τ”的转向功率Pl为第一功率基准值ThPl以上且该转向功率Pl越相对变大,EPS装置8的辅助力越相对地变大的方式,设定目标的转向控制量。因此,该驾驶辅助装置I能够运算出反映驾驶者意愿的转向控制量并反映到驾驶辅助中,能够以使车辆2容易按照驾驶者的意愿移动的方式进行驾驶辅助。
[0178]另外,在能够判定为进行了被动操作的情况下,即,在基于积“θ ’.Τ”的转向功率Pl小于第一功率基准值ThPl的情况下,E⑶20如下所述那样运算反映基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率PI的目标的转向控制量(最终的目标扭矩)。即,如图9所示,ECU20利用乘法器101、105、106、107、110 及 111、控制映射 ΜΡ1、ΜΡ2-2、ΜΡ3、ΜΡ4_2、ΜΡ5_2、ΜΡ6 及 ΜΡ7-2、加法器104,根据所输入的检测信号运算目标的转向控制量。由此,ECU20能够基于转向功率Pl和车辆2的车速来变更EPS装置8的控制量。
[0179]车辆2所搭载的转向装置30 (辅助装置3)这样的转向系统例如在方向盘4违背驾驶者的意愿地提前返回且在其调整中使用力量的状况下,存在驾驶者的负担相对地变大的倾向。存在例如越是车辆2的车速相对高的情况或者越是车辆2的乘车人数相对多的情况,上述的驾驶者的负担的增加越显著的倾向。
[0180]在此,作为一例,E⑶20以驾驶者的被动操作的意愿越相对变强,即基于积“ θ ’.τ”的转向功率Pl小于第一功率基准值ThPl且该转向功率Pl的绝对值越相对变大,EPS装置8的辅助力越相对地变大的方式,运算目标的转向控制量。由此,驾驶辅助装置I能够运算出反映驾驶者意愿的转向控制量并反映到驾驶辅助中,这种情况下能够以使转向速度不会过大,驾驶者的负担得以减轻的方式进行驾驶辅助。
[0181]在图9的例子中,目标的转向控制量通过乘法器105、106、107、110及111、加法器104作用,由下述的数学式(6)表示。
[0182]目标的转向控制量=[基本辅助控制量X辅助校正量X第四增益]+[阻尼控制量X第二增益X阻尼校正量X第五增益)]...(6)
[0183]上述数学式(6)的基本辅助控制量根据控制映射MPl而设定。
[0184]上述数学式¢)的辅助校正量根据控制映射MP2-2而设定。E⑶20基于经由乘法器101运算的积“ Θ ’.T”根据控制映射MP2-2运算辅助校正量。控制映射MP2-2是积“ θ ’.Τ”和辅助校正量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射ΜΡ2-2中,辅助校正量在负侧(被动操作侧)随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加(即意愿强度的增加)而变大。即,在控制映射ΜΡ2-2中,在被动操作下,辅助校正量被设定成随着积“ θ ’.Τ”的绝对值的增加,即随着被动操作意愿的强度的增加,辅助控制中的最终控制量(辅助力)变大。不过,在控制映射ΜΡ2-2中,在积“ θ’.Τ”的绝对值小于规定的情况下,辅助校正量为O。
[0185]上述数学式¢)的第四增益根据控制映射MP5-2而设定。E⑶20基于车速V根据控制映射MP5-2运算第四增益。控制映射MP5-2是车速V和第四增益建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射MP5-2中,第四增益随着车速V的增加而变大。在该控制映射MP5-2中,在车速V低于预先设定的第一规定车速(控制映射MP5-2中的第一规定车速)的情况下,第四增益不为O而为恒定的相对小的值,在车速V高于预先设定的第二规定车速(控制映射MP5-2中的第二规定车速)的情况下,第四增益是恒定的相对高的值。例如,上述的方向盘4的返回的调整成为负担的场面是车速提高一定程度的情况,但例如存在即使在车辆2的停车状态下由于轮胎的扭转等而方向盘4以相对快的速度返回的情况,会有负担变大的危险。因此,在该控制映射MP5-2中,第四增益被设定成随着车速的提高而辅助控制中的最终控制量(辅助力)变大,并且被设定成即使在车速V为O附近的情况下也输出规定的大小的辅助力。
[0186]上述数学式(6)的阻尼控制量根据控制映射MP3而设定。
[0187]上述数学式(6)的第二增益根据控制映射MP6而设定。
[0188]上述数学式(6)的阻尼校正量根据控制映射MP4-2而设定。E⑶20基于经由乘法器101运算积“ θ ’.Τ”根据控制映射MP4-2运算阻尼校正量。控制映射ΜΡ4-2是积“ θ ’.Τ”和阻尼校正量建立了对应的映射,预先存储于存储部。在控制映射ΜΡ4-2中,在被动操作(负侧)中,阻尼校正量被设定成随着积“ Θ ’.Τ”的绝对值的增加,即随着被动操作意愿强度的增加,为了不使转向速度Θ’变大,而使阻尼控制中的最终控制量(阻尼力)变大。另夕卜,在控制映射ΜΡ4-2中,在积“ Θ ’.Τ”的绝对值低于预先设定的第一规定值(控制映射ΜΡ4-2中的第一规定值)的情况下,阻尼校正量为0,在积“ θ ’.Τ”的绝对值高于预先设定的第二规定值(控制映射ΜΡ4-1中的第二规定值)的情况下,阻尼校正量是不变的。
[0189]上述数学式¢)的第五增益根据控制映射MP7-2而设定。E⑶20基于车速V根据控制映射MP7-2运算第五增益。控制映射MP7-2是车速V和第五增益建立了对应的映射,预先存储于存储部。在该控制映射MP7-2中,第五增益随着车速V的增加而变大。在该控制映射MP7-2中,第五增益与第四增益一样,在车速V低于预先设定的第一规定车速(控制映射MP7-2中的第一规定车速)的情况下,不为O而为恒定的相对小的值,在车速V高于预先设定的第二规定车速(控制映射MP7-2中的第二规定车速)的情况下,第五增益是恒定的相对高的值。
[0190]其结果是,如以上说明所示,例如在方向盘4违背驾驶者的意愿而提前返回并在其调整中使用力量的状况下,ECU20能够抑制驾驶者的负担相对地变大。即,ECU20能够以驾驶者的被动操作的意愿越相对变强,换言之基于积“ Θ ’.T”的转向功率Pl小于第一功率基准值ThPl且该转向功率Pl的绝对值越相对变大,EPS装置8的辅助力越相对地变大的方式,设定目标的转向控制量。因此,该驾驶辅助装置I能够运算出反映驾驶者意愿的转向控制量并反映到驾驶辅助中,这种情况下能够以使转向速度不会过大,驾驶者的负担得以减轻的方式进行驾驶辅助。
[0191]根据以上说明的实施方式的驾驶辅助装置1,具备:辅助装置3,搭载于车辆2,能够在该车辆2执行驾驶辅助;转向角传感器10,检测车辆2的方向盘4的转向角;扭矩传感器,检测作用于与方向盘4 一起旋转的轴5的扭矩;以及ECU (控制装置)20,控制辅助装置3。基于转向功率(转向功率P1、转向功率P2等)为预先设定的基准值(第一功率基准值ThPl、第二功率基准值ThP2等)以上的情况和该转向功率小于该基准值的情况,变更由辅助装置3进行的驾驶辅助的内容,上述转向功率对应于与转向角传感器10检测出的转向角相关的参数和与扭矩传感器11检测到的扭矩相关的参数的积。
[0192]另外,根据作为以上说明的实施方式的操作检测装置的驾驶辅助装置1,具备:转向角传感器10,检测车辆2的方向盘4的转向角;扭矩传感器11,检测作用于与方向盘4 一起旋转的轴5的扭矩;以及ECU (判定装置)20,基于与转向角传感器10检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩传感器11检测出的扭矩相关的参数,来判定对于方向盘4的主动操作和对于方向盘4的被动操作。
[0193]因此,驾驶辅助装置1、ECU20能够基于转向功率来判定驾驶者的意愿,实现反映出该驾驶者的意愿的驾驶辅助,例如能够进行对驾驶者来说违和感小的驾驶辅助。
[0194]另外,在以上的说明中,说明了 E⑶20基于转向角传感器10检测出的转向角Θ和扭矩传感器11检测出的转向扭矩T的积来算出转向功W,但并不限于此。ECU20例如还可以取代转向角Θ,而利用由横摆率传感器14检测到的相当于与转向角Θ相关的参数的车辆2的横摆率YR来算出转向功W。车辆2的横摆率YR具有成为与转向角传感器10检测出的转向角Θ对应的值的倾向,具有随着转向角Θ的增加而增加的关系。即,车辆2的横摆率YR和转向角Θ基本上是成比例的关系。
[0195]在该情况下,E⑶20例如基于预先设定的车辆2的车辆模型,将横摆率传感器14检测到的车辆2的横摆率YR转换成转向角Θ (另外,在以下的说明中,有时将由横摆率YR计算出的转向角记为“ Θ fYR”)。然后,E⑶20可以基于由横摆率YR算出的转向角0fYR和扭矩传感器11检测出的转向扭矩T的积“ Θ fYR.T”来算出转向功W。即,在这种情况下,转向功W作为与横摆率传感器14检测到的转向角相关的参数,基于根据车辆2的横摆率YR算出的转向角Θ fYR和扭矩传感器11检测出的转向扭矩T的积“ Θ fYR.T ”来算出。在这种情况下,横摆率传感器14相当于转向角检测装置。
[0196]并且,E⑶20基于与积“ Θ fYR.T”对应的转向功W来判定主动操作和被动操作。E⑶20在基于积“ Θ fYR.T”的转向功W在功基准值ThW以上的情况下,检测对于方向盘4的主动操作,在转向功W小于该功基准值ThW的情况下,检测对于方向盘4的被动操作。
[0197]由此,该驾驶辅助装置I在例如车辆2在倾斜路(沿着行驶路宽度方向具有倾斜的行驶路)上行驶的情况下或者有横风作用于车辆2的情况下等,由驾驶者相对于外部干扰进行修正转向(把稳舵操作)的情况下,能够排除该修正转向的影响,抑制误判定而进行主动操作和被动操作的判定。例如,在由驾驶者进行相对于外部干扰的修正转向的情况下,存在转向角传感器10检测出的转向角Θ变大或基于积“ θ.Τ”的转向功W也变大的危险,由此,存在虽然是被动操作,但ECU20却判定为主动操作的危险。对此,驾驶辅助装置I利用基于积“ Θ fYR.T”的转向功W来进行判定,从而在由驾驶
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