JP3693048B2 - Automatic steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者のステアリング操作によらず車両を自動的に駐車する場合などに適用される自動操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動操舵装置に関する従来技術として、特開平4−205505号に開示されたものがある。この従来技術では、自動操舵トルクとパワーステアリングのアシストトルクとを同時に発生させることにより、自動操舵中における運転者によるステアリング操作入力を容易にすることができる。すなわち、パワーステアリングのアシストトルクによって、自動操舵トルクにうち勝つための操舵トルクを小さくし、運転者が自動操舵中にステアリング操作を行おうとするときに、その負担を軽減することができる。
【0003】
また、自動操舵中に運転者によるステアリング操作があったときには自動操舵を中止して手動操舵に切り換えるという制御を行う場合、上記従来技術によれば、なめらかな切り換えを行うことができる。上記従来技術以前の自動操舵装置では自動操舵中にはパワーステアリングのアシストトルクを発生させないので、切り換え時に自動操舵トルクが急に消滅すると共に自動操舵トルクとは逆方向のアシストトルクが急に発生する。そのため、操舵反力が急峻に変化する。しかし、上記従来技術によれば、自動操舵トルクにうち勝つための操舵トルクが小さいため、操舵反力の変化が少なく、なめらかな切り換えを行うことができる。
【0004】
ステアリング操作があったときに自動操舵から手動操舵へ切り換えるという技術は、特開平11−198839号に開示されており、操舵トルクセンサで検出された操舵トルク検出値に基づいてステアリング操作の有無を認識する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
自動操舵トルクとパワーステアリングのアシストトルクとを同時に発生させることができる上記従来技術の自動操舵装置の場合、自動操舵中であっても運転者は小さい操舵トルクで自動操舵に逆らってステアリング操作を行うことができるという利点を有するが、運転者による操舵トルクが大きくならないということが、却って災いし、操舵トルク検出値からステアリング操作の有無を検出することが難しいという問題を生み出してしまう。すなわち、ステアリング操作を認識するためには、操舵トルク検出値のしきい値を低くせざるを得ないが、そうすると、運転者のステアリング操作に基づく操舵トルクをステアリングホイール自身の慣性トルクのようなノイズとの識別が難しくなり、正確にステアリング操作入力を検出できない。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動操舵装置は、このような課題を解決するためになされたものであり、自動操舵と手動操舵のいずれも実行可能な自動操舵装置において、自動操舵中に運転者によって与えられる操舵トルクが所定値以上の時に運転者によるステアリング操作入力があったと判断して手動操舵に切り換え、運転者によって与えられる操舵トルクに対してアシストトルクを発生させ、そのアシストトルクを自動操舵中は手動操舵中よりも小さくすることを特徴とする。
さらに具体的には、ステアリングホイールと連結する操舵軸の回転に応じて車輪が転舵する操舵機構の操舵軸に対して自動操舵トルクを与える自動操舵装置において、自動操舵トルク値および目標アシストトルク値を生成する操舵制御部と、操舵制御部によって制御されるアクチュエータであって自動操舵トルク値と目標アシストトルク値との和と一致するトルクを操舵軸に与えるアクチュエータとを備え、操舵制御部はステアリングホイールから操舵軸に与えられる操舵トルクにアシストトルクゲインを乗じることにより目標アシストトルク値を生成し、自動操舵時のアシストトルクゲインを非自動操舵時よりも小さくすることを特徴とする。
【0007】
自動操舵中は、アシストトルクが、一層具体的にはアシストトルクゲインが操舵中(手動操舵中)に比べて小さくなるので、自動操舵中のステアリング操作に伴う操舵トルクは、ある程度大きくなる。そのため、ステアリング操作入力を検出するための操舵トルクしきい値を大きな値に設定でき、ステアリングホイールの慣性トルクとの区別が容易となる。したがって、操舵トルク検出値に基づいてステアリング操作の有無を誤り無く認識することができ、その認識結果に基づいて手動操舵への切り換えを正確に行うことができる。
【0008】
なお、自動操舵中の操舵トルクがある程度大きくなったとはいえ、アシストトルクを生じさせない場合に比べて自動操舵中のステアリング操作は容易であり、ステアリング操作に基づいて自動操舵から手動操舵に切り換えたときに生ずる操舵トルクの急減も緩和される。
【0009】
アクチュエータは、操舵軸にトルクを与える手段として電動モータを備え、操舵制御部はそのトルクが目標アシストトルク値と自動操舵トルク値の和と一致するように電動モータを制御することが望ましい。
【0010】
操舵軸に自動操舵トルクを与える機能とアシストトルクを与える機能を一つの電動モータで実現するので、アクチュエータの構成の簡素化を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態である自動操舵装置およびこれに適用される操舵機構(ステアリング機構)を示す図である。この自動操舵装置は、自動操舵ECU(Electrical Control Unit)10と、EMPS(電動式パワーステアリング)・ECU12と、操舵トルクセンサ14と、電動モータ16およびギア18a,18bの組合せによるEMPSアクチュエータ20とを備えて構成されている。
【0012】
自動操舵ECU10とEMPS・ECU12は、この自動操舵装置の操舵制御部11を構成している。操舵トルクセンサ14は、ステアリングホイール22に直結されたステアリングシャフト(操舵軸)24に配設されており、ステアリングホイール22から操舵軸24に与えられる操舵トルクの値を検出する。ギア18aはステアリングシャフト24に固定され、電動モータ16の軸に固定されたギア18bと組み合わされている。
【0013】
ステアリングシャフト24は、自在継手26によって所定箇所で継ぎ合わされ、ステアリングシャフト24の先端部が、ラックアンドピニオン式ステアリングギアボックスなどのギアボックス28によってサイドロッド30に接続されている。
【0014】
操舵制御部11は、目標アクチュエータトルク値を算出し、アクチュエータ20が目標アクチュエータトルク値と一致するトルクを操舵軸24に与えるようにアクチュエータ20を制御する。
【0015】
目標アクチュエータトルク値は、目標アシストトルク値と自動操舵トルク値との和であり、目標アシストトルク値は操舵トルクセンサ14で検出された操舵トルク検出値に基づいてEMPS・ECU12で算出される。
【0016】
自動操舵トルク値は自動操舵ECU10で算出され、EMPS・ECU12に与えられる。EMPS・ECU12では、自己が算出した目標アシストトルク値に自動操舵ECU10からの自動操舵トルク値を加算して目標アクチュエータトルク値とする。
【0017】
手動操舵時すなわち非自動操舵時には、自動操舵トルク値が零となるので、目標アクチュエータトルク値=目標アシストトルク値となる。したがって、EMPS・ECU12は、非自動操舵時にあっては、操舵トルクセンサ14で検出された操舵トルク検出値に基づいて目標アシストトルク値を決定し、目標アシストトルク値と一致するアシストトルクを発生するようにアクチュエータ20を制御することになる。このとき、EMPS・ECU12において算出される目標アシストトルク値は、操舵トルクセンサ14で検出された操舵トルク検出値にアシストトルクゲインを乗じることにより得られる。
【0018】
自動操舵時には、EMPS・ECU12において、自動操舵ECU10で決定された自動操舵トルク値に目標アシストトルク値を加えて目標アクチュエータトルク値とし、EMPS・ECU12はさらにアクチュエータ20が目標アクチュエータトルク値と一致したトルクを発生するように制御する。
【0019】
自動操舵中は、運転者によるステアリング操作が加えられなければ、自動操舵開始と終了のとき以外は操舵トルクセンサ14で検出された操舵トルク検出値が零であるため、目標アクチュエータトルク値=自動操舵トルク値となる。
【0020】
なお、自動操舵開始と終了のときには、ステアリングホイール22の自重によって自動操舵の力方向と逆方向に瞬間的に慣性トルクが発生する。そのため、この慣性トルクが操舵トルクセンサ14において操舵トルクのノイズとして検出されてしまう。
【0021】
図2は慣性トルクを説明するためのタイミングチャートであり、図2(a)は操舵角に関するタイミングチャート、図2(b)は操舵トルク検出値に関するタイミングチャートである。この図では、時刻t1において自動操舵が開始し、時刻t2において自動操舵が終了している。すなわち、時刻t1からt2の間で自動操舵トルク値に応じた自動操舵が実行されている。このような自動操舵が実行されると、図2(b)に示すように、時刻t1およびt2において、インパルス状の操舵トルク検出値が検出される。これがステアリングホイール22の自重に基づく慣性トルクである。
【0022】
つぎに、このように構成された本実施形態の自動操舵装置の動作を図3に示すフローチャートを参照して説明する。
【0023】
まず、ステップS1では自動操舵中かどうかが判断される。この結果、自動操舵中であれば、ステップS2でEMPS・ECU32においてアシストトルクゲインを下げる制御が行われる。
【0024】
この制御は、自動操舵時のアシストトルクゲインを、手動操舵時のアシストトルクのゲインよりも低くするものである。一例を挙げると、手動操舵時のアシストトルクゲインが、操舵トルク対アシストトルクの比が1対15となるように設定されていたとすると、自動操舵時には操舵トルク対アシストトルクの比が1対3となるようなアシストトルクゲインにゲイン値を小さくする。
【0025】
次に、ステップS3で自動操舵ECU10において、自動操舵トルク値の演算が行われる。その後、ステップS4で操舵トルクセンサ14によって操舵トルクが検出され、この操舵トルク検出値に応じてステップS5でEMPS・ECU12による目標アシストトルク値の演算が行われる。
【0026】
なお、ステップS1において自動操舵中でないと判断された場合は、ステップS2およびステップS3の処理がスキップされ、ステップS4に移行する。
【0027】
次に、ステップS6では、ステップS5で算出された目標アシストトルク値とステップS3で算出された自動操舵トルク値とを加算して目標アクチュエータトルク値とし、アクチュエータ20が出力するトルクが目標アクチュエータトルク値と一致するように、アクチュエータ20を制御する。
【0028】
この制御の後、ステップS7で再び自動操舵中かどうかが判断される。この結果、自動操舵中であれば、ステップS8に移行し、ステアリング操作入力すなわち手動操舵入力が操舵トルクセンサ14での検出トルク値から判断される。ステップS7での判断の結果、非自動操舵中(手動操舵中)であれば、ステップS8における手動操舵入力判断は行われない。
【0029】
つぎに、図4に示すタイミングチャートを参照しながらステップS8における手動操舵入力判断について説明する。図4(a)は操舵角に関するタイミングチャートであり、図4(b)〜(d)はそれぞれ操舵トルク検出値に関するタイミングチャートである。このタイミングチャートでは、時刻t1において自動操舵が開始し、時刻t2において手動操舵入力(運転者によるステアリング操作)があり、時刻t3で手動操舵入力が無くなり、時刻t4で自動操舵が終了している。すなわち、時刻t1からt4の間で自動操舵トルク値に応じた自動操舵が実行されており、途中の時刻t2からt3の間では、自動操舵に逆らって操舵角が変化しないように手動操舵による操舵トルクが運転者により付加されている。
【0030】
図4(b)は、自動操舵中にパワーアシスト機能を働かせない従来装置における操舵トルク検出値の時間変化を示すものであり、図4(c)は本実施形態のように自動操舵中にもパワーアシスト機能を働かせるが、そのときのアシストトルクゲインを非自動操舵時のときと同じにした他の従来装置における操舵トルク検出値の時間変化を示すものである。図4(d)は本実施形態の自動操舵装置における操舵トルク検出値の時間変化を示すものである。
【0031】
図4(a)に示すような自動操舵およびその途中での運転者によるステアリング操作がなされたときにパワーアシストがなされないと、図4(b)のトルク値T1で示されるように、マイナス側に大きな操舵トルクをステアリング操作により与えなければならない。
【0032】
一方、手動操舵時と同じアシストトルクゲインでパワーアシスト機能を発揮させる他の従来装置によれば、図4(c)のトルク値T2で示されるように、マイナス側に小さな操舵トルクを与えるだけで、自動操舵に逆らって操舵角を維持することができる。このとき、トルク値T1との差分はアシストトルクがカバーしている。この従来装置によれば、自動操舵中のステアリング操作が容易になるという利点を有するが、操舵トルクが小さいため、操舵トルクセンサの検出値に基づいて手動操舵入力を検出することが難しいという欠点をもっている。
【0033】
本実施形態の自動操舵装置によれば、自動操舵中のアシストトルクゲインを非自動操舵中よりも小さくするので、自動操舵中のステアリング操作に基づく操舵トルク検出値は、図4(d)のトルク値T3で示されるように、慣性トルクに起因するインパルス状の操舵トルク検出値とは明確に異なる、ある程度の幅とある程度の大きさを持った波形となる。したがって、波形の幅と大きさとから、ステアリング操作に基づく操舵トルク検出値の変化を慣性トルクに起因する操舵トルク検出値の変化と区別してピックアップできる。
【0034】
このように、本実施形態の自動操舵装置によれば、自動操舵中においてもパワーアシストを行うのでステアリング操作を容易に行うことができ、しかも、その手動操舵入力を正確に検出することができる。
【0035】
なお、図4の動作例では、説明を容易にするために、ステアリング操作終了後も自動操舵が維持されているが、実際には、自動操舵中におけるステアリング操作(手動操舵入力)が検出されると、自動操舵を中止して手動操舵に切り換えるように制御する。すなわち、ステアリング操作が検出された時点で自動操舵トルクを零にする。
【0036】
このとき、図4(b)の例のように、自動操舵中にパワーアシストが働いていないと、操舵トルクが大きいため、自動操舵トルクが零になったときに操舵トルク反力が急減し、運転者に操舵に関する不快感を与えてしまう。
【0037】
しかし、本実施形態の自動操舵装置によれば、図4(d)に示すように、自動操舵中にパワーアシストが働くために操舵トルクを低減することができ、手動操舵への切り換え時における操舵トルク反力の急減を緩和することができる。
【0038】
ステアリング操作入力の判断は、上述したように操舵トルク検出値がしきい値を越えたか否か、および、しきい値を越えている時間が所定継続時間を超えたか否かで行う。操舵トルク検出値のしきい値Thと所定継続時間Sの設定は、一通りでもよいし、複数の組み合わせを用意してもよい。
【0039】
ここで、操舵トルク検出値のしきい値Thと所定継続時間Sの設定に関する複数の組み合わせの例を示す。たとえば、しきい値ThとしてTh1、Th2、Th3(Th1<Th2<Th3)の3種類を用意し、所定継続時間SとしてS1、S2、S3(S1>S2>S3>)の3種類を用意し、
▲1▼操舵トルク検出値がTh1以上でS1以上継続したとき、または、
▲2▼操舵トルク検出値がTh2以上でS2以上継続したとき、または、
▲3▼操舵トルク検出値がTh3以上でS3以上継続したとき、
のいずれかを満たしたときにステアリング操作入力があったと判定する。
【0040】
ステアリング操作入力の判定基準をこのように設定すると、運転者が大きな操舵トルクを与えると短時間で自動操舵を中止することができ、小さな操舵トルクを与えたときには少しの余裕時間を経過した後に自動操舵を中止することができる。
【0041】
なお、本実施形態では、アクチュエータ20は単一であり、アクチュエータ20が出力するトルクは、目標アシストトルク値と自動操舵トルク値の和と一致するように制御される。しかし、自動操舵用のアクチュエータとパワーアシスト用のアクチュエータを別々に備え、前者の出力を自動操舵トルク値と一致させ、後者を目標アクチュエータトルク値と一致させるように制御してもよい。だだし、本実施形態のように、自動操舵トルクを与えるアクチュエータの機能とアシストトルクを与えるアクチュエータの機能を一つの電動モータで実現すれば、操舵機構の簡素化を図ることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自動操舵装置によれば、自動操舵中はアシストトルクが、一層具体的にはアシストトルクゲインが非自動操舵中(手動操舵中)に比べて小さくなるので、自動操舵中に運転者によるステアリング操作が行われたときの操舵トルクがある程度大きくなる。そのため、操舵トルクをステアリングホイールの慣性トルクと明確に区別することができ、操舵トルクの検出値に基づいてステアリング操作の有無を正確に認識することができる。したがって、その認識結果に基づいて手動操舵への切り換えを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である自動操舵装置の構成を示す図。
【図2】慣性トルクを説明するためのタイミングチャート。
【図3】本実施形態の動作を示すフローチャート。
【図4】自動操舵中におけるステアリング操作入力判断を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
10…自動操舵ECU、11…操舵制御部、12…EMPS・ECU、14…操舵トルクセンサ、16…電動モータ、18a,18b…ギア、20…アクチュエータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic steering apparatus that is applied to a case where a vehicle is parked automatically regardless of a driver's steering operation.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-205505 discloses a conventional technique related to an automatic steering device. In this prior art, it is possible to facilitate the steering operation input by the driver during the automatic steering by simultaneously generating the automatic steering torque and the assist torque of the power steering. That is, the steering torque for winning the automatic steering torque is reduced by the assist torque of the power steering, and the burden can be reduced when the driver tries to perform the steering operation during the automatic steering.
[0003]
In addition, when the driver performs a steering operation by the driver during the automatic steering, when the control is performed such that the automatic steering is stopped and switched to the manual steering, the switching can be smoothly performed according to the related art. The automatic steering device before the above prior art does not generate the assist torque of the power steering during the automatic steering, so the automatic steering torque disappears suddenly at the time of switching and the assist torque in the direction opposite to the automatic steering torque suddenly occurs. . Therefore, the steering reaction force changes abruptly. However, according to the above prior art, since the steering torque for winning out of the automatic steering torque is small, the change in the steering reaction force is small and smooth switching can be performed.
[0004]
A technique of switching from automatic steering to manual steering when there is a steering operation is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-198839, and the presence or absence of a steering operation is recognized based on a detected steering torque value detected by a steering torque sensor. To do.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the above-described conventional automatic steering device capable of generating the automatic steering torque and the assist torque of the power steering at the same time, the driver performs the steering operation against the automatic steering with a small steering torque even during the automatic steering. However, the fact that the steering torque by the driver does not increase causes a problem that it is difficult to detect the presence or absence of the steering operation from the detected steering torque value. In other words, in order to recognize the steering operation, the threshold value of the steering torque detection value must be lowered, but if this is done, the steering torque based on the driver's steering operation is reduced to noise such as the inertia torque of the steering wheel itself. And the steering operation input cannot be detected accurately.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The automatic steering apparatus according to the present invention is made to solve such a problem. In an automatic steering apparatus capable of performing both automatic steering and manual steering, a steering torque applied by a driver during automatic steering is provided. When the value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the driver has input steering operation, and switching to manual steering is performed. Assist torque is generated in response to the steering torque given by the driver. It is characterized by making it smaller.
More specifically, an automatic steering torque value and a target assist torque value in an automatic steering device that applies an automatic steering torque to a steering shaft of a steering mechanism that turns a wheel in response to rotation of a steering shaft connected to a steering wheel. And an actuator that is controlled by the steering control unit and that applies a torque to the steering shaft that matches the sum of the automatic steering torque value and the target assist torque value. A target assist torque value is generated by multiplying the steering torque applied from the wheel to the steering shaft by an assist torque gain, and the assist torque gain during automatic steering is made smaller than during non-automatic steering.
[0007]
During automatic steering, the assist torque becomes smaller than that during steering (manual steering), more specifically, the steering torque accompanying steering operation during automatic steering increases to some extent. Therefore, the steering torque threshold value for detecting the steering operation input can be set to a large value, and the distinction from the inertia torque of the steering wheel becomes easy. Therefore, the presence or absence of steering operation can be recognized without error based on the detected steering torque value, and switching to manual steering can be performed accurately based on the recognition result.
[0008]
Although the steering torque during automatic steering has increased to some extent, the steering operation during automatic steering is easier than when no assist torque is generated, and when automatic steering is switched to manual steering based on the steering operation. The sudden decrease in the steering torque that occurs in the vehicle is also alleviated.
[0009]
The actuator preferably includes an electric motor as means for applying torque to the steering shaft, and the steering control unit preferably controls the electric motor so that the torque matches the sum of the target assist torque value and the automatic steering torque value.
[0010]
Since the function of giving the automatic steering torque to the steering shaft and the function of giving the assist torque are realized by one electric motor, the configuration of the actuator can be simplified.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram illustrating an automatic steering apparatus according to an embodiment of the present invention and a steering mechanism (steering mechanism) applied thereto. This automatic steering device includes an automatic steering ECU (Electrical Control Unit) 10, an EMPS (Electric Power Steering) ECU 12, a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The target actuator torque value is the sum of the target assist torque value and the automatic steering torque value, and the target assist torque value is calculated by the EMPS / ECU 12 based on the steering torque detection value detected by the
[0016]
The automatic steering torque value is calculated by the
[0017]
At the time of manual steering, that is, non-automatic steering, the automatic steering torque value becomes zero, so that target actuator torque value = target assist torque value. Accordingly, the EMPS / ECU 12 determines the target assist torque value based on the detected steering torque value detected by the
[0018]
At the time of automatic steering, the EMPS • ECU 12 adds a target assist torque value to the automatic steering torque value determined by the
[0019]
During automatic steering, if the steering operation by the driver is not applied, the steering torque detection value detected by the
[0020]
At the start and end of automatic steering, inertia torque is instantaneously generated in the direction opposite to the direction of automatic steering due to the weight of the
[0021]
FIG. 2 is a timing chart for explaining the inertia torque, FIG. 2 (a) is a timing chart regarding the steering angle, and FIG. 2 (b) is a timing chart regarding the detected steering torque value. In this figure, automatic steering starts at time t1, and automatic steering ends at time t2. That is, automatic steering according to the automatic steering torque value is executed between times t1 and t2. When such automatic steering is executed, an impulse-like steering torque detection value is detected at times t1 and t2, as shown in FIG. 2 (b). This is the inertia torque based on the weight of the
[0022]
Next, the operation of the automatic steering apparatus of this embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0023]
First, in step S1, it is determined whether automatic steering is in progress. As a result, if automatic steering is being performed, control to lower the assist torque gain is performed in the EMPS / ECU 32 in step S2.
[0024]
In this control, the assist torque gain during automatic steering is made lower than the assist torque gain during manual steering. For example, if the assist torque gain at the time of manual steering is set so that the ratio of the steering torque to the assist torque is 1:15, the ratio of the steering torque to the assist torque is 1: 3 at the time of automatic steering. The gain value is reduced to such an assist torque gain.
[0025]
Next, in step S3, the
[0026]
If it is determined in step S1 that automatic steering is not being performed, the processes in steps S2 and S3 are skipped, and the process proceeds to step S4.
[0027]
Next, in step S6, the target assist torque value calculated in step S5 and the automatic steering torque value calculated in step S3 are added to obtain the target actuator torque value, and the torque output from the
[0028]
After this control, it is determined again in step S7 whether automatic steering is in progress. As a result, if automatic steering is in progress, the process proceeds to step S8, and a steering operation input, that is, a manual steering input is determined from the detected torque value of the
[0029]
Next, the manual steering input determination in step S8 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 4A is a timing chart relating to the steering angle, and FIGS. 4B to 4D are timing charts relating to the detected steering torque values. In this timing chart, automatic steering starts at time t1, manual steering input (steering operation by the driver) occurs at time t2, manual steering input disappears at time t3, and automatic steering ends at time t4. That is, automatic steering according to the automatic steering torque value is executed from time t1 to t4, and during time t2 to t3 in the middle, steering by manual steering is performed so that the steering angle does not change against automatic steering. Torque is applied by the driver.
[0030]
FIG. 4 (b) shows the time change of the steering torque detection value in the conventional apparatus that does not use the power assist function during automatic steering. FIG. 4 (c) also shows the state during automatic steering as in this embodiment. FIG. 6 shows the change over time in the detected steering torque value in another conventional apparatus in which the power assist function is activated but the assist torque gain at that time is the same as that during non-automatic steering. FIG. 4D shows the change over time of the detected steering torque value in the automatic steering apparatus of the present embodiment.
[0031]
If power assist is not performed when automatic steering as shown in FIG. 4A and steering operation by the driver in the middle are performed, as shown by the torque value T1 in FIG. Therefore, a large steering torque must be given by steering operation.
[0032]
On the other hand, according to another conventional device that exhibits the power assist function with the same assist torque gain as in manual steering, as shown by the torque value T2 in FIG. The steering angle can be maintained against automatic steering. At this time, the assist torque covers the difference from the torque value T1. According to this conventional apparatus, there is an advantage that the steering operation during the automatic steering becomes easy. However, since the steering torque is small, it is difficult to detect the manual steering input based on the detection value of the steering torque sensor. Yes.
[0033]
According to the automatic steering device of the present embodiment, the assist torque gain during automatic steering is made smaller than during non-automatic steering, so the steering torque detection value based on the steering operation during automatic steering is the torque shown in FIG. As indicated by the value T3, the waveform has a certain width and a certain magnitude that is clearly different from the impulse-like steering torque detection value caused by the inertia torque. Therefore, it is possible to distinguish and pick up the change in the detected steering torque value based on the steering operation from the change in the detected steering torque value caused by the inertia torque based on the width and size of the waveform.
[0034]
As described above, according to the automatic steering apparatus of the present embodiment, the power assist is performed even during the automatic steering, so that the steering operation can be easily performed, and the manual steering input can be accurately detected.
[0035]
In the operation example of FIG. 4, for easy explanation, automatic steering is maintained even after the steering operation is finished, but in reality, a steering operation (manual steering input) during automatic steering is detected. Then, control is performed so as to stop automatic steering and switch to manual steering. That is, the automatic steering torque is set to zero when the steering operation is detected.
[0036]
At this time, as in the example of FIG. 4B, if the power assist is not working during the automatic steering, the steering torque is large, so when the automatic steering torque becomes zero, the steering torque reaction force rapidly decreases, The driver feels uncomfortable steering.
[0037]
However, according to the automatic steering apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 4D, the power assist works during automatic steering, so that the steering torque can be reduced, and the steering at the time of switching to manual steering is possible. A sudden decrease in torque reaction force can be mitigated.
[0038]
As described above, the steering operation input is determined based on whether or not the detected steering torque value exceeds a threshold value and whether or not the time exceeding the threshold value exceeds a predetermined duration. The setting of the threshold value Th of the steering torque detection value and the predetermined duration S may be one way, or a plurality of combinations may be prepared.
[0039]
Here, an example of a plurality of combinations relating to the setting of the threshold value Th of the steering torque detection value and the predetermined duration S will be shown. For example, three types of threshold values Th1, Th1, Th2, and Th3 (Th1 <Th2 <Th3) are prepared, and three types of thresholds Th, S2, S3 (S1>S2>S3>) are prepared. ,
(1) When the detected steering torque value is Th1 or more and continues for S1 or more, or
(2) When the detected steering torque value is Th2 or more and continues for S2 or more, or
(3) When the steering torque detection value is Th3 or more and continues for S3 or more,
It is determined that there is a steering operation input when either of the above is satisfied.
[0040]
If the judgment criteria for steering operation input are set in this way, automatic steering can be stopped in a short time when the driver gives a large steering torque. Steering can be stopped.
[0041]
In the present embodiment, the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the automatic steering device of the present invention, the assist torque is reduced during automatic steering, more specifically, the assist torque gain is smaller than that during non-automatic steering (during manual steering). The steering torque when the steering operation is performed by the driver is increased to some extent. Therefore, the steering torque can be clearly distinguished from the inertia torque of the steering wheel, and the presence or absence of the steering operation can be accurately recognized based on the detected value of the steering torque. Therefore, switching to manual steering can be accurately performed based on the recognition result.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an automatic steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining inertia torque.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment.
FIG. 4 is a timing chart for explaining a steering operation input determination during automatic steering.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
自動操舵中に運転者によって与えられる操舵トルクが所定値以上の時に運転者によるステアリング操作入力があったと判断して手動操舵に切り換え、
運転者によって与えられる操舵トルクに対してアシストトルクを発生させ、そのアシストトルクを自動操舵中は手動操舵中よりも小さくすることを特徴とする自動操舵装置。In an automatic steering device that can perform both automatic steering and manual steering,
When the steering torque given by the driver during automatic steering is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the steering operation input by the driver has been made, and switching to manual steering is performed.
An automatic steering device characterized in that an assist torque is generated with respect to a steering torque applied by a driver, and the assist torque is made smaller during automatic steering than during manual steering.
自動操舵トルク値および目標アシストトルク値を生成する操舵制御部と、
前記操舵制御部によって制御されるアクチュエータであって、前記自動操舵トルク値と前記目標アシストトルク値との和と一致するトルクを前記操舵軸に与えるアクチュエータとを備え、
前記操舵制御部は運転者によって前記ステアリングホイールから前記操舵軸に与えられる操舵トルクにアシストトルクゲインを乗じることにより前記目標アシストトルク値を生成し、自動操舵時の前記アシストトルクゲインを非自動操舵時よりも小さくすることを特徴とする自動操舵装置。In an automatic steering device for applying an automatic steering torque to the steering shaft of a steering mechanism in which a wheel turns in response to rotation of a steering shaft connected to a steering wheel,
A steering control unit for generating an automatic steering torque value and a target assist torque value;
An actuator controlled by the steering control unit, and an actuator that applies a torque that matches a sum of the automatic steering torque value and the target assist torque value to the steering shaft,
The steering control unit generates the target assist torque value by multiplying a steering torque applied from the steering wheel to the steering shaft by a driver by an assist torque gain, and sets the assist torque gain at the time of automatic steering to a value at the time of non-automatic steering. Automatic steering device characterized by being made smaller.
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