JP2021115975A - 車両制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
車両制御システムは、
ステアリングホイールの回転による車輪の転舵をアシストするアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置と、
通常モードにおいて、ステアリングホイールの回転に応じて、アシストトルクを発生させるように電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、
車両の走行状態及び車両のドライバ席の乗員の状態を検出する状態センサと
を備える。
制御装置は、更に、
状態センサによる検出結果に基づいて、車両のイグニッションがONである状態においてドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定し、
乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置を制御し、
一時モードにおいて、通常モードの場合と比較してステアリングホイールの回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる。
一時モードにおいて、制御装置は、電動パワーステアリング装置の制御を一時停止する。
アシストトルクは、ステアリングホイールが回転する際の操舵トルクを含む入力パラメータに依存する基本アシスト成分を含む。
入力パラメータが同じである状況で比較したとき、制御装置は、一時モードにおける基本アシスト成分を通常モードにおける基本アシスト成分よりも小さくする。
アシストトルクは、ステアリングホイールの回転速度を抑制するダンピング成分を含む。
ダンピング成分は、ステアリングホイールの回転速度が高くなるにつれて大きくなる。
回転速度が同じである状況で比較したとき、制御装置は、一時モードにおけるダンピング成分を通常モードにおけるダンピング成分よりも大きくする。
電動パワーステアリング装置は、アシストトルクを発生させる電動モータを含む。
一時モードにおいて、制御装置は、電動モータの回転位置あるいは電気角が保たれるように電動モータを制御する。
制御装置は、更に、車両の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行する。
自動運転制御において、制御装置は、
目標トラジェクトリを生成し、
車両が目標トラジェクトリに追従するために必要な目標転舵角を算出し、
電動パワーステアリング装置を制御することによって、車輪の実転舵角が目標転舵角に追従するように車輪の転舵を制御する。
図1は、本実施の形態に係る車両1及び車両制御システム10の構成例を示すブロック図である。車両制御システム10は、車両1に搭載されており、車両1を制御する。
図2は、本実施の形態に係る制御装置100によるアシスト制御を説明するためのブロック図である。制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の動作を制御するためのアシスト制御量δaを算出する。アシスト制御量δaは、例えば、電動モータ61を駆動するための目標電流指令値を含む。制御装置100は、アシスト制御量δaを電動パワーステアリング装置60に出力する。電動パワーステアリング装置60は、アシスト制御量δaに従って電動モータ61を駆動し、アシストトルクTaを発生させる。
車両1のドライバ席の乗員(典型的にはドライバ)がステアリングホイール3を操舵操作以外の目的で使用する場合がある。例えば、車両1に乗車する際、あるいは、車両1から降車する際、乗員は、ステアリングホイール3を支えとして使いながら移動する場合がある。このとき、ステアリングホイール3が回転しやすいと、ステアリングホイール3を十分に活用することができない。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイール3の使い勝手が悪い。
一時モードにおいて、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の制御を一時停止する。つまり、制御装置100は、アシスト制御量δaを算出しない。この場合、電動パワーステアリング装置60によってアシストトルクTaは生成されない。その結果、通常モードの場合と比較して、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
上述の通り、アシストトルクTaの基本アシスト成分は、操舵トルクTsを含む入力パラメータに依存する。入力パラメータが同じである状況で比較したとき、制御装置100は、一時モードにおける基本アシスト成分を通常モードにおける基本アシスト成分よりも小さくする。例えば、通常モードでは、制御装置100(基本アシスト制御量算出部110)は、マップを参照して、入力パラメータに応じた基本アシスト制御量δ1を算出する。一時モードでは、制御装置100は、更に、基本アシスト制御量δ1に補正係数を掛けることによって、基本アシスト制御量δ1を減少させる。通常モードの場合と比較して、基本アシスト成分(アシストトルクTa)が小さくなるため、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
上述の通り、アシストトルクTaのダンピング成分は、ステアリングホイール3の回転速度(操舵速度)dθs/dtを抑制する方向に作用する。ステアリングホイール3の回転速度dθs/dtが高くなるにつれて、ダンピング成分は大きくなる。回転速度dθs/dtが同じである状況で比較したとき、制御装置100は、一時モードにおけるダンピング成分を通常モードにおけるダンピング成分よりも大きくする。例えば、通常モードでは、制御装置100(ダンピング制御量算出部120)は、マップを参照して、回転速度dθs/dtに応じたダンピング制御量δ2を算出する。一時モードでは、制御装置100は、更に、ダンピング制御量δ2に補正係数を掛けることによって、ダンピング制御量δ2を増加させる。通常モードの場合と比較して、ダンピング成分が大きくなるため、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
一時モードの開始時、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の電動モータ61の回転位置(回転角)を記憶する。一時モードにおいて、制御装置100は、電動モータ61の回転位置が保たれるように電動モータ61を制御する。これにより、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
一時モードの開始時、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の電動モータ61の電気角を固定する。一時モードにおいて、制御装置100は、電動モータ61の電気角が保たれるように電動モータ61を制御する。これにより、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
図3は、本実施の形態に係る車両制御システム10の制御装置100による処理を示すフローチャートである。尚、車両1のイグニッションはONであるとする。
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、制御装置100は、ドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定する。ドライバ席の乗員によって乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、制御装置100は、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置60を制御する。一時モードにおいて、制御装置100は、通常モードの場合と比較してステアリングホイール3の回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置60の制御方法を変化させる。ステアリングホイール3の回転が抑制されるため、ドライバ席の乗員は、ステアリングホイール3を支えとして使いながら乗車動作あるいは降車動作を行いやすくなる。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイール3の使い勝手が向上する。
本実施の形態に係る車両制御システム10は、車両1の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行してもよい。この場合、車両1は、自動運転車両である。
2 車輪
3 ステアリングホイール(ハンドル)
10 車両制御システム
20 操舵センサ
21 操舵角センサ
22 操舵トルクセンサ
30 走行状態センサ
31 車速センサ
40 ドライバ状態センサ
41 ドア開閉センサ
42 シートベルトセンサ
50 運転環境取得装置
60 電動パワーステアリング装置(EPS装置)
61 電動モータ
70 駆動装置
80 制動装置
100 制御装置
101 プロセッサ
102 メモリ
110 基本アシスト制御量算出部
120 ダンピング制御量算出部
130 補償制御量算出部
200 運転環境情報
δa アシスト制御量
θs 操舵角
Ta アシストトルク
Ts 操舵トルク
V 車速
Claims (6)
- 車両を制御する車両制御システムであって、
ステアリングホイールの回転による車輪の転舵をアシストするアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置と、
通常モードにおいて、前記ステアリングホイールの前記回転に応じて、前記アシストトルクを発生させるように前記電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、
前記車両の走行状態及び前記車両のドライバ席の乗員の状態を検出する状態センサと
を備え、
前記制御装置は、更に、
前記状態センサによる検出結果に基づいて、前記車両のイグニッションがONである状態において前記ドライバ席の前記乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定し、
前記乗車動作あるいは前記降車動作が行われる期間、前記通常モードとは異なる一時モードで前記電動パワーステアリング装置を制御し、
前記一時モードにおいて、前記通常モードの場合と比較して前記ステアリングホイールの前記回転が抑制されるように前記電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる
車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムであって、
前記一時モードにおいて、前記制御装置は、前記電動パワーステアリング装置の制御を一時停止する
車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムであって、
前記アシストトルクは、前記ステアリングホイールが回転する際の操舵トルクを含む入力パラメータに依存する基本アシスト成分を含み、
前記入力パラメータが同じである状況で比較したとき、前記制御装置は、前記一時モードにおける前記基本アシスト成分を前記通常モードにおける前記基本アシスト成分よりも小さくする
車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムであって、
前記アシストトルクは、前記ステアリングホイールの回転速度を抑制するダンピング成分を含み、
前記ダンピング成分は、前記ステアリングホイールの前記回転速度が高くなるにつれて大きくなり、
前記回転速度が同じである状況で比較したとき、前記制御装置は、前記一時モードにおける前記ダンピング成分を前記通常モードにおける前記ダンピング成分よりも大きくする
車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムであって、
前記電動パワーステアリング装置は、前記アシストトルクを発生させる電動モータを含み、
前記一時モードにおいて、前記制御装置は、前記電動モータの回転位置あるいは電気角が保たれるように前記電動モータを制御する
車両制御システム。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
前記制御装置は、更に、前記車両の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行し、
前記自動運転制御において、前記制御装置は、
目標トラジェクトリを生成し、
前記車両が前記目標トラジェクトリに追従するために必要な目標転舵角を算出し、
前記電動パワーステアリング装置を制御することによって、前記車輪の実転舵角が前記目標転舵角に追従するように前記車輪の前記転舵を制御する
車両制御システム。
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