驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置的制造方法_5

文档序号:8515496阅读:来源:国知局
者进行对于外部干扰的修正转向的情况下,能够将其判定为被动操作。其结果是,驾驶辅助装置I能够排除相对于倾斜路或横风等外部干扰的修正转向的影响,能够实现适当地反映出驾驶者的意愿的驾驶辅助。
[0198]另外,E⑶20也可以不将横摆率传感器14检测出的车辆2的横摆率YR转换成转向角Θ,而直接基于横摆率YR和转向扭矩T的积“YR*T”来算出转向功W。在该情况下,功基准值ThW对应于积“YR.T”而适当转换即可。并且,E⑶20只要在基于积“YR.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的被动操作即可。
[0199][实施方式2]
[0200]图10是表示实施方式2的ECU的概略结构的一例的框图。图11是对车辆在倾斜路上的行驶状态进行说明的示意图,图12、图13是对由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向的情况下的转向角、转向扭矩进行说明的线图。图14是对实施方式2的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。图15是对实施方式2的ECU进行的修正转向判定的一例进行说明的线图。实施方式2的驾驶辅助装置、操作检测装置及控制装置在判定相对于外部干扰的修正转向这一点与实施方式I不同。除此之外,对于与上述实施方式相同的结构、作用、效果,尽量省略重复的说明。另外,关于实施方式2的驾驶辅助装置、操作检测装置及控制装置的各结构,适当地参照图1等(在以下说明的实施方式中也一样)。
[0201]图10中示例的本实施方式的驾驶辅助装置201具备兼用作控制装置及判定装置的 ECU220。
[0202]以下,对由使用转向功率P、转向功W’的环境变化引起的驾驶者转向状态的抽取进行说明。
[0203]本实施方式的ECU220在转向功率P的振幅为预先规定的振幅阈值以上的期间持续了预先设定的规定期间以上的情况下,判定相对于外部干扰的修正转向。在此,相对于外部干扰的修正转向是指,如以上说明所示,在车辆2在倾斜路上行驶的情况下或者横风作用于车辆2的情况下等,相对于外部干扰由驾驶者经由方向盘4进行的修正操作。
[0204]例如,在车辆2如图11所示在倾斜路上行驶的情况下,如箭头A或箭头B所示,存在在由驾驶者进行了周期性的修正转向之后,转移到箭头C所示的稳态的转向状态的倾向。在这种情况下,如图12所示,表示倾斜路行驶时的转向角Θ-转向扭矩T的直线L42相对于表示平坦路行驶时的转向角Θ-转向扭矩T的直线L41处于向负侧偏移的状态。另夕卜,如图13所示,沿着时间轴t表示倾斜路行驶时的转向角Θ的线L44以及表示转向扭矩T的线L46均相对于表示平坦路行驶时的转向角Θ的线L43以及表示转向扭矩T的线L45,对应于倾斜路的倾斜而处于偏移的状态。例如,转向扭矩T比规定大的话能够检测出倾斜路的倾斜大(外部干扰大),但实际上由于转向扭矩T的大小等而返回操作时的转向速度Θ’发生变动,由此其结果是,修正转向中的转向扭矩T也发生了变动。因此,单单通过转向扭矩T等来判定相对于外部干扰的修正转向存在例如将修正转向误判定为主动操作等实际上困难的倾向。
[0205]因此,本实施方式的E⑶220基于转向功率P的振幅将相对于外部干扰的修正转向作为被动操作判定,从而能够高精度地判定修正转向。在此,例如能够基于转向功率P的最大值(峰值)和最小值(峰值)的差分(峰值到峰值的差)、转向功率的最大值的绝对值或转向功率的最小值的绝对值等来算出转向功率P的振幅。
[0206]另外,在下文中,对E⑶220利用基于积“ θ ’.Τ”的转向功率Pl和基于积“ θ.Τ’”的转向功率Ρ2作为转向功率P来判定相对于外部干扰的修正转向的情况进行了说明,但并不限于此。E⑶220可以使用基于积“ θ’.Τ”的转向功率Pl和基于“ θ.Τ’”的转向功率Ρ2中的任意一方来判定相对于外部干扰的修正转向,也可以使用将积“ Θ ’.Τ”和积“ θ.Τ’”合成得到的转向功率P来判定相对于外部干扰的修正转向。
[0207]本实施方式的ECU220在转向功率Pl的振幅为预先规定的振幅阈值ThPlA以上的期间持续了预先设定的规定期间B以上的情况下,判定相对于外部干扰的修正转向。另外,例如在转向功率P2的振幅为预先规定的振幅阈值ThP2A以上的期间持续了预先设定的规定期间B以上的情况下,ECU220判定相对于外部干扰的修正转向。另外,上述振幅阈值ThPlA、上述振幅阈值ThP2A例如基于实车评价等而设定为能够判定相对于外部干扰的修正转向的值。另外,上述规定期间B例如作为能够切实地判别相对于外部干扰的修正转向的期间来预先设定即可。
[0208]进而,本实施方式的E⑶220可以利用基于车辆2的直行行驶时的转向角Θ O算出的转向功W’或者基于由横摆率YR算出的转向角Θ fYR算出的转向功W’,判定相对于外部干扰的修正转向。在这种情况下,转向功W’作为与转向角传感器10检测到的转向角Θ相关的参数,基于转向角Θ0-Θ与扭矩传感器11检测出的转向扭矩T的积“(Θ0 — Θ ).τ”来算出,其中转向角Θ0-Θ对应于转向角传感器10检测出的转向角Θ和车辆2直行行驶时的转向角Θ O的差分。或者,转向功W’也可以基于转向角0fYR-0和扭矩传感器11检测出的转向扭矩T的积“(Θ fYR — θ).Τ”来算出,其中转向角0fYR-0对应于转向角传感器10检测到的转向角和根据车辆2的横摆率YR算出的转向角Θ fYR的差分。在此,直行行驶时的转向角Θ O典型地说是方向盘4的中立位置上的转向角,例如是0°。如上所述,基于预先设定的车辆2的车辆模型,根据横摆率传感器14检测到的车辆2的横摆率YR来算出转向角9fYR。如上所述算出的转向角Θ O或以转向角Θ fYR为基准的转向功W’相当于表示相对于外部干扰的修正转向(被动操作)的大小(强度)的量。另外,积“(Θ0 —Θ ).T”积“(Θ fYR — Θ ).T”基本上是负值。
[0209]并且,E⑶220还能够如上所述基于转向角Θ O或以转向角Θ fYR为基准算出的转向功W’,将相对于外部干扰的修正转向判定作为被动操作,从而能够高精度地判定修正转向。例如在转向功W’的负的大小为预先规定的规定功ThW’以下的期间持续了规定期间B以上的情况下,E⑶220判定相对于外部干扰的修正转向。另外,上述规定功ThW’例如基于实车评价等而设定成能够判定相对于外部干扰的修正转向的值。另外,上述规定期间B如以上说明所示例如作为能够切实地判别相对于外部干扰的修正转向的期间来预先设定即可。
[0210]并且,本实施方式的驾驶辅助装置201使上述的相对于外部干扰的修正转向的判定结果反映到由辅助装置3进行的驾驶辅助,在此反映到由EPS装置8进行的转向系统的驾驶辅助。即,本实施方式的ECU220基于相对于修正转向的判定结果来控制EPS装置8。由此,在检测到相对于外部干扰的修正转向的情况下,ECU220进行与该相对于外部干扰的修正转向对应的驾驶辅助。
[0211]例如,在能够判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况下,与无法判定进行了相对于外部干扰的修正转向的情况相比,ECU220进行使EPS装置8产生的辅助力、阻尼力或摩擦力中的至少一个增大的驾驶辅助。由此,驾驶辅助装置201通过与该相对于外部干扰的修正转向对应的驾驶辅助,能够给该修正转向赋予稳定性,能够减轻驾驶者进行的修正转向的负担。
[0212]另外,上述能够判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况例如是转向功率P1、P2的振幅为预定的振幅阈值ThPlA、ThP2A以上的期间持续了预先设定的规定期间B以上的情况。无法判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况是转向功率P1、P2的振幅小于振幅阈值ThPlA、ThP2A的情况,或者转向功率Pl、P2的振幅为振幅阈值ThPlA、ThP2A以上的期间小于规定期间B的情况。进而,在利用转向功W’判定相对于外部干扰的修正转向的情况下,作为能够判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况,例如可以包括转向功W’为预定的规定功ThW’以下的期间持续了预先设定的规定期间B以上的情况。同样地,作为无法判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况,例如可以包括转向功W’比规定功ThW’大的情况,或者转向功W’为规定功ThW’以下的期间小于规定期间B的情况。
[0213]另外,在能够判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况下,与无法判定进行了修正转向的情况相比,ECU220还可以根据倾斜路的倾斜或横风的强度等外部干扰的大小等进行使EPS装置8施加偏移扭矩的驾驶辅助。在这种情况下,驾驶辅助装置201也能够通过与该相对于外部干扰的修正转向对应的驾驶辅助,给该修正转向赋予稳定性,能够减轻驾驶者进行的修正转向的负担。
[0214]具体地说,如图10所示,本实施方式的ECU220例如构成为在实施方式I所说明的图5的结构的基础上,在功能概念上还具备平衡阻碍施加控制部227、指标运算部225、修正转向判定部226等。另外,在本图中省略了指标运算部25、主动操作判定部26、驾驶辅助变更部27等的图示。
[0215]平衡阻碍施加控制部227计算平衡阻碍施加控制中的平衡阻碍施加控制量。平衡阻碍施加控制部227被从转向角传感器10输入与基于转向角Θ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。平衡阻碍施加控制部227基于所输入的检测信号,通过各种方法运算与目标的摩擦力对应的扭矩(摩擦扭矩),作为平衡阻碍施加控制量。平衡阻碍施加控制部227将与运算出的该平衡阻碍施加控制量对应的电流指令值信号向加法器23输出。
[0216]在该情况下,加法器23被从辅助控制部21输入与基本辅助控制量对应的电流指令值信号,被从阻尼控制部22输入与阻尼控制量对应的电流指令值信号,被从平衡阻碍施加控制部227输入与平衡阻碍施加控制量对应的电流指令值信号。加法器23基于所输入的电流指令值信号,运算将基本辅助控制量和阻尼控制量及平衡阻碍施加控制量相加得到的目标的转向控制量(最终的目标扭矩)。加法器23将与运算出的该目标的转向控制量对应的电流指令值信号作为EPS辅助指令向EPS装置8输出,控制EPS装置8的马达8a。由此,ECU20实现上述的辅助控制、阻尼控制、平衡阻碍施加控制。这成为基本的控制。
[0217]指标运算部25运算用于相对于外部干扰的修正转向的判定的指标。本实施方式的指标运算部225构成为包含作为该指标运算基于积“ Θ ’.Τ”的转向功率Pl的第一功率运算部25a、运算基于积“ θ.T’ ”的转向功率P2的第二功率运算部25b、运算基于积“(0fYR— θ).Τ”的转向功W’的功运算部225c。在此,第一功率运算部25a、第二功率运算部25b兼用作上述指标运算部25的第一功率运算部25a、第二功率运算部25b。另外,指标运算部225还可以构成为除了具备运算基于积“(0fYR — Θ) ?!'”的转向功评’的功运算部225c之外,还具备运算基于积“(Θ O — Θ ).T”的转向功W’的功运算部。
[0218]功运算部225c被从转向角传感器10输入与转向角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,被从横摆率传感器14输入车辆2的横摆率YRo功率运算部225c基于所输入的检测信号,根据当前控制周期中的横摆率YR(t)来运算转向角9fYR(t),运算该0fYR(t)和当前控制周期中的转向角Θ⑴的差分。然后,功运算部225c通过运算该差分(0fYR(t)-0 (t))和转向扭矩T (t)的积来运算转向功W’。功运算部225c将与所运算的该转向功W’对应的运算信号向修正转向判定部226输出。
[0219]修正转向判定部226判别驾驶者进行的相对于外部干扰的修正转向。修正转向判定部226被从第一功率运算部25a输入与转向功率Pl对应的运算信号,被从第二功率运算部25b输入与转向功率P2对应的运算信号,被从功运算部225c输入与转向功W’对应的运算信号。修正转向判定部226基于所输入的运算信号、及上文中所说明的预先设定的振幅阈值ThPlA、振幅阈值ThP2A、规定功ThW’来判定是否由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向。
[0220]在此,修正转向判定部226在判定为满足下述条件4?6中的一个以上的条件的期间持续了预先设定的规定期间B的情况下,判定为由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向。另一方面,修正转向判定部226在判定为满足下述条件4?6中的一个以上的条件的期间没有达到规定期间B的情况下、不满足下述条件4?6中的任一条件的情况下,判定为没有进行相对于外部干扰的修正转向。然后,修正转向判定部226将与上述判定结果对应的控制信号输出到辅助控制部21、阻尼控制部22、平衡阻碍施加控制部227。
[0221](条件4)转向功率Pl的振幅PlA为振幅阈值ThPlA以上(PlA彡ThPlA)。
[0222](条件5)转向功率P2的振幅P2A为振幅阈值ThP2A以上(P2彡ThP2A)。
[0223](条件6)转向功W,为规定功ThW’以下(W,彡ThW’)。
[0224]另外,在此说明了修正转向判定部226在判定为满足上述条件4?6中的一个以上的条件的期间持续了预先设定的规定期间B的情况下,判定为由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向,但并不限于此。修正转向判定部226也可以在判定为满足所有的上述条件4?6的期间持续了规定期间B的情况下,判定为由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向。
[0225]修正转向判定部226例如在判定为进行了修正转向的情况下,与判定为没有进行修正转向的情况相比,将用于增大EPS装置8产生的辅助力、阻尼力且用于增大平衡阻碍施加控制中的控制增益的控制映射等的切换信号向辅助控制部21、阻尼控制部22、平衡阻碍施加控制部227输出。
[0226]接着,参照图14对E⑶220进行的控制的一例进行说明。
[0227]首先,E⑶220基于转向角传感器10、扭矩传感器11、横摆率传感器14的检测结果,计测转向扭矩T、转向速度Θ ’、转向角Θ、横摆率YR(步骤ST201)。
[0228]接着,E⑶220的微分运算部24基于在步骤ST201中计测的转向扭矩T,运算扭矩微分值 T’ = dT/dt (步骤 ST202) O
[0229]接着,E⑶220的指标运算部225基于在步骤ST201中计测的转向扭矩T、转向速度Θ ’、转向角Θ、横摆率YR、在步骤ST2中运算出的扭矩微分值T’,运算当前控制周期中的转向功率Pl = Θ ’⑴.T(t)、转向功率P2 = Θ⑴.T’(0、转向功胃’ =(Θ fYR(t)-Θ (t)).T (t)(步骤 ST203) ο
[0230]接着,E⑶220的修正转向判定部226基于在步骤ST203中运算出的转向功率P1、转向功率P2、转向功W’,判定是否由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向(步骤ST204)。修正转向判定部226例如通过判定(PlA彡ThPlA)或(P2A彡ThP2A)或(W,彡ThW’)的状态是否持续了规定期间B以上,来判定是否由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向。
[0231]E⑶220的修正转向判定部226在步骤ST204中判定为由驾驶者进行了相对于外部干扰的修正转向的情况下(步骤ST204:是),进行下述处理。即,修正转向判定部226将用于增大EPS装置8产生的辅助力、阻尼力且用于增大平衡阻碍施加控制中的控制增益的补偿控制映射等的切换信号向辅助控制部21、阻尼控制部22、平衡阻碍施加控制部227输出(步骤ST205),结束本次的控制周期,向下一次的控制周期转移。
[0232]E⑶220的驾驶辅助变更部27在步骤ST204中判定为驾驶者没有进行相对于外部干扰的修正转向的情况下(步骤ST204:否),结束本次的控制周期,向下一次的控制周期转移。
[0233]如上所述构成的驾驶辅助装置201基于转向功率Pl、P2的振幅或转向功W’来判定相对于外部干扰的修正转向,从而能够高精度地判定相对于外部干扰的修正转向。例如,在车辆2如图11所示那样在倾斜路上行驶的情况下,转向功率P1、转向功率P2、转向功W’如图15的示例所示地变动。即,沿着时间轴t表示倾斜路行驶时的转向功率Pl的线L52及表示转向功率P2的线L54均相对于表示平坦路行驶时的转向功率Pl的线L51及表示转向功率P2的线L53,处于根据用于应对外部干扰的周期性的修正转向而振幅相对地变大的倾向。换言之,转向功率P1、P2如线L52、L54所示地变动的状态持续了规定期间的情况下,能够推定出是与发生了某种外部干扰的状况对应地由驾驶者进行周期性的修正转向,主动操作和被动操作频繁反复的状态。另外,沿着时间轴t表示倾斜路行驶时的转向功Ψ的线L56相对于表示平坦路行驶时的转向功Ψ的线L55,处于对应于外部干扰的强度而向负侧偏移的状态。驾驶辅助装置201利用这一点,利用上述的条件4?6进行判定,从而能够适当地且高精度地判定驾驶者进行的一种被动操作亦即修正转向。
[0234]并且,驾驶辅助装置201使上述的相对于外部干扰的修正转向的判定结果反映到由辅助装置3进行的驾驶辅助,在此反映到由EPS装置8进行的转向系统的驾驶辅助。由此,驾驶辅助装置201通过该驾驶辅助,能够给该修正转向赋予稳定性,能够形成稳定的转向特性,并且能够减轻驾驶者进行的修正转向的负担。
[0235]以上说明的实施方式的驾驶辅助装置201、ECU20能够基于转向功率判定驾驶者的意愿,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。
[0236]进而,根据以上说明的实施方式的驾驶辅助装置201,ECU220在转向功率的振幅为预先规定的振幅阈值以上的期间持续了预先设定的规定期间以上的情况下,判定相对于外部干扰的修正转向。另外,转向功作为与转向角传感器10检测到的转向角Θ相关的参数,基于转向角与扭矩传感器11检测出的转向扭矩的积来算出,其中上述转向角对应于该转向角传感器10检测出的转向角Θ和车辆2直行行驶时的转向角的差分,或者对应于该转向角传感器10检测出的转向角和根据车辆2的横摆率算出的转向角的差分。然后,ECU220基于该转向功判定相对于外部干扰的修正转向。在能够判定为进行了相对于外部干扰的修正转向的情况下,与无法判定进行了相对于外部干扰的修正转向的情况相比,E⑶220使EPS装置8产生的阻尼力或EPS装置8产生的摩擦力中的至少一个增大。
[0237]因此,根据驾驶辅助装置201,E⑶220能够适当地检测驾驶者进行的相对于外部干扰的修正转向,能够与该相对于外部干扰的修正转向对应地实现违和感小的驾驶辅助。
[0238][实施方式3]
[0239]图16是表示实施方式3的ECU的概略结构的一例的框图。图17是对基于转向扭矩判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。图18是对基于转向速度判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。图19是对基于转向功率判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。图20是对实施方式3的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。实施方式3的驾驶辅助装置、操作检测装置及控制装置的驾驶辅助的对象与实施方式1、2不同。
[0240]图16中示例的本实施方式的驾驶辅助装置301具备兼用作控制装置及判定装置的 ECU320。
[0241]本实施方式的驾驶辅助装置301将基于转向功率的主动操作和被动操作的判定结果反映到车辆2的驱动系统的驾驶辅助控制,在此反映到所谓启停系统(S&S系统)进行的驾驶辅助中。
[0242]本实施方式的辅助装置3构成为包括作为动作部的发动机再启动要求部328。发动机再启动要求部328控制作为产生使车辆2行驶的动力的动力源的发动机50,通过自动启动及停止该发动机50来进行S&S驾驶辅助。在此,所谓S&S驾驶辅助是指,例如在车辆2的行驶中自动停止发动机50且自动再启动发动机50,从而抑制燃料消耗并通过利用与之相伴的车辆2的惰性行驶状态来实现燃油经济性的提高的驾驶辅助。
[0243]在车辆2的行驶中
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