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操舵控制装置、操舵控制方法以及操舵控制系统与流程

2022-02-25 10:03:34 来源:中国专利 TAG:
操舵控制装置、操舵控制方法以及操舵控制系统与流程

本发明涉及控制与操舵相关的执行器的操舵控制装置、操舵控制方法以及操舵控制系统。

背景技术

专利文献1的操舵反作用力控制装置在驾驶辅助装置工作时,基于利用操舵角θ的时间微分值或由驾驶辅助控制的目标操舵角θt修正的操舵角θ的时间微分值即操舵角速度dθ,运算目标操舵衰减扭矩Td,在操舵角速度dθ小于基准值θdc的情况下,驾驶辅助装置的工作中与驾驶辅助装置的非工作中相比减小目标操舵衰减扭矩Td。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-081250号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在操舵角速度比基准值大时,在随着操舵角速度变大而增大目标操舵衰减扭矩的操舵控制的情况下,在通过用于避开车辆的前方的障碍物的操舵而使操舵角速度突然变快时,有可能目标操舵衰减扭矩成为操舵的阻力,降低碰撞躲避性。

用于解决课题的方案

本发明的目的在于提供一种能够抑制由操舵引起的碰撞躲避性的降低的操舵控制装置、操舵控制方法以及操舵控制系统。

根据本发明的一个实施方式,取得作为为了避开车辆的前方的障碍物而需要的与操舵相关的扭矩的基准目标扭矩,基于与车辆的行驶相关的要素,求出修正所述基准目标扭矩的扭矩修正值,基于所述基准目标扭矩和所述扭矩修正值求出目标扭矩,将用于达到求出的所述目标扭矩的扭矩指令向与操舵相关的执行器输出。

根据本发明的一个实施方式,能够抑制由操舵引起的碰撞躲避性的降低。

附图说明

图1是具备操舵控制系统的车辆的概略结构图。

图2是第一实施方式的控制装置的功能框图。

图3是示出第一实施方式中的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

图4是示出车辆和障碍物的位置关系的图。

图5是示出求出目标操舵扭矩基准值Tref的映射的图。

图6是示出求出与碰撞风险对应的修正增益Kcol的映射的图。

图7是例示不实施基于修正增益Kcol的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图8是例示实施了基于修正增益Kcol的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图9是第二实施方式的控制装置的功能框图。

图10是示出第二实施方式中的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

图11是示出求出与前轮的负荷变动对应的修正增益Kfl的映射的图。

图12是例示不实施基于修正增益Kfl的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图13是例示实施了基于修正增益Kfl的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图14是第三实施方式的控制装置的功能框图。

图15是示出第三实施方式中的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

图16是示出求出与车辆的重量变化对应的修正增益Kwt的映射的图。

图17是例示不实施基于修正增益Kwt的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图18是例示实施了基于修正增益Kwt的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图19是第四实施方式的控制装置的功能框图。

图20是示出第四实施方式中的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

图21是示出求出与路面的摩擦系数对应的修正增益Kmu的映射的图。

图22是例示不实施基于修正增益Kmu的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图23是例示实施了基于修正增益Kmu的目标操舵扭矩Ttgt的修正的情况下的舵角、操舵扭矩的变化的时序图。

图24是第五实施方式的控制装置的功能框图。

图25是示出第五实施方式中的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的操舵控制装置、操舵控制方法以及操舵控制系统的实施方式进行说明。

图1是示出具备本发明的操舵控制系统的车辆1的一个方式的概略结构图。

图1所示的车辆1是具备经由如电动动力转向装置那样的方向盘的旋转动作使前轮转舵的操舵装置、以及控制操舵装置的电子控制装置,还具有通过照相机、雷达、GPS(全球定位系统(Global Positioning System))和地图信息的并用等取得车辆前方的道路信息等的外界识别装置、取得与车辆的行驶速度或车辆的行驶状态相关的信息等的防侧滑装置等的装置,能够执行驾驶辅助或自主驾驶的四轮汽车。

车辆1具有左前轮2L、右前轮2R、左后轮3L、右后轮3R。

各车轮2L、2R、3L、3R分别具备构成液压式制动装置4的轮缸4L、4R、5L、5R。

轮缸液压控制装置6是从车辆信息取得装置7取得各种车辆信息,并基于所取得的车辆信息,控制施加于各轮缸4L、4R、5L、5R的制动液压(油压)的、以防侧滑装置为代表的电子控制装置。

如后所述,车辆信息获取装置7包括速度取得部、减速度取得部、要素信息取得部、乘员数感测部、装载物感测部等而构成。

电动动力转向装置8是利用马达产生的扭矩来辅助由驾驶员进行的方向盘9的操作,还能够利用马达进行前轮2L、2R的自动操舵的操舵装置。

电动动力转向装置8除了马达以外,还包括检测操舵扭矩(转向扭矩)的操舵扭矩传感器和驱动马达的驱动单元等而构成。

外界识别装置10是使用照相机或雷达等取得车辆前方的道路信息或障碍物的信息等外界信息的外界识别部。

控制装置11是以具备处理器、存储器、I/O、连接它们的总线的微型计算机为主体的电子控制装置,基于输入的各种信息进行运算,输出运算结果。

在此,控制装置11作为软件具备基于从外界识别装置10、轮缸液压控制装置6、车辆信息取得装置7等取得的各种信息,为了避免车辆1与前方的障碍物(立体物)碰撞而控制制动以及操舵的功能,将用于躲避碰撞的扭矩指令作为操舵指令输出到电动动力转向装置8,另外,将用于躲避碰撞的目标制动液压的指令作为制动指令输出到轮缸液压控制装置6。

即,控制装置11是具备控制部的操舵控制装置,该控制部控制电动动力转向装置8,该电动动力转向装置8是设置在车辆1上的与操舵相关的执行器。

以下,详细地说明由控制装置11进行的用于躲避碰撞的制动控制以及操舵控制。

【第一实施方式】

图2是示出控制装置11的第一实施方式的功能框图。

障碍物检测部51基于从外界识别装置10取得的外界信息,检测车辆1的前方的障碍物。

在车辆1的前方存在障碍物的情况下,碰撞时间计算部52基于车辆1与障碍物的相对速度以及车辆1与障碍物的相对距离,计算直到车辆1与障碍物碰撞为止的预测时间即迟疑时间TTC。

目标减速度计算部53基于车辆1与障碍物的相对速度以及车辆1与障碍物的相对距离,计算目标减速度Gtgt,该目标减速度Gtgt是为了使车辆1在障碍物的跟前停止而不与障碍物碰撞所需要的减速度。

制动液压计算部54计算用于达到目标减速度Gtgt的目标制动液压Ptgt,并将与计算出的目标制动液压Ptgt相关的信息输出到轮缸液压控制装置6。

取得了与目标制动液压Ptgt相关的信息的轮缸液压控制装置6根据目标制动液压Ptgt对各轮缸4L、4R、5L、5R赋予制动液压。

这样,控制装置11在车辆1的前方存在障碍物的情况下,产生制动扭矩以使车辆1在障碍物的跟前停止,实现避免车辆1与障碍物碰撞。

另外,碰撞可能性判断部55判断通过上述的制动控制无法使车辆1在障碍物的跟前停止,为了躲避碰撞是否需要基于操舵控制的车辆1的横向移动。

而且,在碰撞可能性判断部55判断为为了躲避碰撞而需要操舵控制的情况下,目标舵角计算部56基于从车辆1的行驶轨道的中心到障碍物的距离、从车辆信息取得装置7的速度取得部7A取得的车体速度、迟疑时间TTC等,计算用于使车辆1横向移动为了躲避碰撞所需的量的目标舵角θtgt。

扭矩基准值计算部57基于目标舵角θtgt以及从车辆信息取得装置7的速度取得部7A取得的车体速度,计算用于使实际的舵角达到目标舵角θtgt的操舵扭矩(转向扭矩)即目标操舵扭矩基准值Tref。换言之,控制装置11基于车辆1的速度和为了避开车辆1的前方的障碍物所需的目标舵角θtgt,求出目标操舵扭矩基准值Tref。

上述的目标操舵扭矩基准值Tref相当于作为为了避开车辆1的前方的障碍物而需要的与操舵相关的扭矩的基准目标扭矩,扭矩基准值计算部57具有取得基准目标扭矩的功能。

需要说明的是,控制装置11可以求出电动动力转向装置8的马达的目标马达扭矩作为基准目标扭矩,基准目标扭矩并不限定为操舵扭矩(转向扭矩)。

另外,不限定为基于目标舵角θtgt以及车体速度计算目标操舵扭矩基准值Tref(基准目标扭矩)的结构,例如,控制装置11能够基于用于避开障碍物的操舵的方向等求出目标操舵扭矩基准值Tref。

碰撞风险计算部58基于迟疑时间TTC,计算车辆1与障碍物的碰撞风险。

如前所述,迟疑时间TTC基于车辆1与障碍物的相对速度以及车辆1与障碍物的相对距离而求出,因此,碰撞风险计算部58计算出的碰撞风险相当于基于车辆1与障碍物的相对距离和车辆1的速度的、相对于障碍物的碰撞风险。

而且,迟疑时间TTC越短,相对于障碍物的碰撞风险越高。

扭矩修正值计算部59基于与迟疑时间TTC对应的碰撞风险,计算用于提高用于躲避碰撞的操舵控制中的响应性的操舵扭矩的修正值即修正增益Kcol。

即,扭矩修正值计算部59基于作为与车辆1的行驶相关的要素的碰撞风险(迟疑时间TTC),计算对作为为了避开车辆1的前方的障碍物而需要的与操舵相关的扭矩的基准目标扭矩进行修正的扭矩修正值。

扭矩修正值计算部59设定修正增益Kcol,以使相比于迟疑时间TTC比较长且碰撞风险低时的目标操舵扭矩,迟疑时间TTC短且碰撞风险高时的目标操舵扭矩变高。

换言之,控制装置11随着碰撞风险变高(迟疑时间TTC变短),增大作为扭矩修正值的修正增益Kcol,增大作为利用修正增益Kcol修正的结果的目标操舵扭矩。

操舵扭矩计算部60利用修正增益Kcol修正目标操舵扭矩基准值Tref来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt,并将与计算出的目标操舵扭矩Ttgt相关的信息输出到电动动力转向装置8。

换言之,操舵扭矩计算部60基于作为基准目标扭矩的目标操舵扭矩基准值Tref和作为扭矩修正值的修正增益Kcol,求出作为目标扭矩的目标操舵扭矩Ttgt,并将用于达到求出的目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令向作为与操舵相关的执行器的电动动力转向装置8输出。

取得了与目标操舵扭矩Ttgt相关的信息的电动动力转向装置8对马达进行驱动控制,以达到目标操舵扭矩Ttgt,换言之,达到目标转向扭矩。

在此,当迟疑时间TTC变短而碰撞风险变高时,修正增益Kcol变大而目标操舵扭矩Ttgt被放大,因此抑制在碰撞风险高时产生操舵的响应延迟,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

即,在迟疑时间TTC短而碰撞风险高时,换言之,在躲避碰撞的紧急性高、操舵控制的延迟被碰撞躲避性影响较大时,控制装置11通过赋予比用于使实际的舵角达到目标舵角θtgt的目标操舵扭矩基准值Tref高的操舵扭矩,由此而抑制对目标舵角θtgt追随的追随延迟,提高碰撞躲避性。

图3是示出用于由控制装置11进行的躲避碰撞的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

以下,根据图3的流程图,对前述的目标制动液压Ptgt以及目标操舵扭矩Ttgt的计算处理进行更详细地说明。

控制装置11在步骤S101(障碍物检测部51)中,基于从外界识别装置10取得的外界信息,进行车辆1的前方的障碍物的检测。

然后,在检测到障碍物的情况下,控制装置11在接下来的步骤S102中掌握车辆1与障碍物的相对位置关系。

需要说明的是,障碍物包括静止的立体物(静止物)以及移动的立体物(移动体)。

图4例示车辆1与障碍物的相对位置关系。

控制装置11将图4所示的、车辆1与障碍物OB的相对距离D[m]、从车辆1的行驶轨道的中心SL到障碍物OB的距离L[m]、以及车辆1与障碍物OB的相对速度ΔV[m/s]作为表示车辆1与障碍物OB的相对位置关系的物理量在步骤S102中求出。

需要说明的是,在图4中,W为车辆1的全宽[m]。

控制装置11在步骤S103中判断车辆1与障碍物OB碰撞的可能性的有无。

例如,控制装置11在数学式1的关系成立时判断为有碰撞的可能性。

[式1]

在从车辆1的行驶轨道的中心SL到障碍物OB的距离L比车辆全宽W的一半小时,如果车辆1沿着行驶轨道的中心SL行驶,则车辆1与障碍物OB碰撞(参照图4)。

因此,控制装置11在从车辆1的行驶轨道的中心SL到障碍物OB的距离L比车辆整宽W的一半小时判断为有碰撞的可能性。

控制装置11当判断为车辆1有与障碍物OB碰撞的可能性时,进入步骤S104以后,实施用于躲避与障碍物OB的碰撞的躲避碰撞控制。

另一方面,控制装置11在否定了车辆1与障碍物OB碰撞的可能性时,由于不是躲避碰撞控制的实施条件,因此直接结束本程序。

控制装置11在步骤S104(碰撞时间计算部52)中,按照数学式2计算从当前时刻到车辆1与障碍物OB碰撞为止的迟疑时间TTC[s]。

[式2]

即,控制装置11计算以当前时刻下的相对速度ΔV[m/s],车辆1前进当前时刻下的车辆1与障碍物OB的相对距离D[m]所需的时间,换言之,计算直到车辆1与障碍物OB碰撞为止的碰撞预测时间作为迟疑时间TTC。

控制装置11在接下来的步骤S105(目标减速度计算部53)中,计算为了使车辆1不与障碍物OB碰撞而在障碍物OB的跟前停止,在制动控制中作为目标的目标减速度Gtgt。

在目标减速度Gtgt的计算处理中,首先,基于相对速度ΔV[m/s]和相对距离D[m],按照数学式3计算使车辆1在障碍物OB的跟前停止所需的减速度的理论值Gref[m/s2]。

[式3]

需要说明的是,控制装置11将加速度作为正值来处理,将减速度作为负值来处理,因此在数学式3中设定为将减速度的理论值Gref作为负值来计算。

在此,控制装置11能够将根据数学式3求出的减速度的理论值Gref直接作为最终的目标减速度Gtgt。

但是,在车辆系统中的减速度的限制(上限值)或路面的摩擦系数比基准低的情况下等,有时实际上无法产生理论值Gref的减速度。

因此,控制装置11根据数学式4,选择基于系统的减速度限制值Gmax、相当于路面摩擦系数的减速度Gmu、以及理论值Gref中的最大值(换言之,绝对值最小的值)作为可实现的减速度,将选择后的减速度作为最终的目标减速度Gtgt。

[式4]

Gtgt=max(Gref,Gmax,Gmu)

控制装置11在接下来的步骤S106(制动液压计算部54)中,按照数学式5计算用于达到目标减速度Gtgt的各车轮的目标制动液压Ptgt[Pa]。

[式5]

在上述数学式5中,Kf是前轮制动力和制动液压之间的转换系数[N/MPa],Kr是后轮制动力和制动液压之间的转换系数[N/MPa],M是车辆质量[kg]。

另外,由于目标减速度Gtgt作为负值而计算,因此在数学式5中,使用目标减速度Gtgt的绝对值来计算目标制动液压Ptgt。

控制装置11在接下来的步骤S107中,将与目标制动液压Ptgt相关的信息输出到轮缸液压控制装置6,经由轮缸液压控制装置6对轮缸4L、4R、5L、5R赋予用于达到目标减速度Gtgt的制动液压。

需要说明的是,轮缸液压控制装置6能够在与目标制动液压Ptgt对应的制动液压的赋予中,实施防止车轮的锁定的防抱死制动控制。

控制装置11在接下来的步骤S108(碰撞可能性判断部55)中,判断为了避免车辆1与障碍物OB碰撞是否需要操舵控制。

在此,控制装置11在减速度的理论值Gref与作为制动控制的结果的车辆1的实际的减速度Gact的相关性满足数学式6的关系时,判断为为了躲避碰撞而需要操舵控制。

[式6]

|Gref|>|Gact|

即,控制装置11对车辆1的实际的减速度Gact和理论值Gref进行比较,在实际的车速的降低速度比理论值Gref慢的情况下,判断为无法使车辆1在障碍物OB的跟前停止,除了制动控制之外还实施操舵控制对于躲避碰撞是必要的。

而且,控制装置11在不满足数学式6的关系,预测为通过制动控制能够使车辆1在障碍物OB的跟前停止的情况下,不实施用于躲避碰撞的操舵控制,结束本程序。

另一方面,控制装置11在满足数学式6的关系,预测为通过制动控制无法使车辆1在障碍物OB的跟前停止的情况下,进入步骤S109以后,实施用于躲避碰撞的操舵控制。

控制装置11在步骤S109中,根据数学式7计算躲避碰撞所需的车辆1的横向移动量LM[m],换言之,计算用于躲避障碍物OB而使车辆1行驶的路径即躲避路径。

[式7]

由于从车辆1的行驶轨道的中心到障碍物OB的距离L比车辆全宽的一半宽度W/2短,因此产生车辆1与障碍物OB碰撞的可能性,因此如果车辆1向远离障碍物OB的方向横向移动车辆全宽的一半宽度W/2与距离L的差,则能够躲避车辆1与障碍物OB的碰撞。

因此,控制装置11根据数学式7计算用于使车辆1横向移动车辆全宽的一半宽度W/2与距离L的差的横向移动量LM。

控制装置11在接下来的步骤S110(目标舵角计算部56)中,按照数学式8计算为了在迟疑时间TTC中使车辆1横向移动横向移动量LM所需的目标舵角θtgt[rad]。

[式8]

在数学式8中,Whb[m]是车辆1的轴距,A是车辆1的稳定系数,V[m/s]是车辆1的车体速度,GR是转向传动比。

需要说明的是,在车辆1的底盘特性为转向不足时,将稳定系数A的值设为正值,在车辆1的底盘特性为转向过度时,将稳定系数A的值设为负值。

接下来,控制装置11在步骤S111(扭矩基准值计算部57)中,计算为了使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt(目标方向盘角度)所需的操舵扭矩作为目标操舵扭矩基准值Tref[Nm]。

在此,目标操舵扭矩基准值Tref是利用依赖于车体速度V和目标舵角θtgt而产生的自校准扭矩作用于方向盘9的扭矩(转向扭矩)的目标值。

由此,在将目标操舵扭矩的指令提供给电动动力转向装置8时,能够兼顾马达的产生扭矩和在由驾驶员进行的对方向盘9的操作中的操舵扭矩,能够实现抑制驾驶员的不适感的操舵控制。

控制装置11能够任意地设定目标操舵扭矩基准值Tref,但是例如,参照配合应用的车辆1的特性而设定的图5所示的映射,基于车体速度V以及目标舵角θtgt来计算目标操舵扭矩基准值Tref。

图5的映射示出每个车体速度V的目标舵角θtgt与目标操舵扭矩基准值Tref的相关性,是目标舵角θtgt越大则将目标操舵扭矩基准值Tref设为越高的值、车体速度V越快则将目标操舵扭矩基准值Tref设为越高的值的特性的映射。

控制装置11在步骤S112(扭矩修正值计算部59、碰撞风险计算部58)中,基于碰撞风险来计算修正增益Kcol,该修正增益Kcol是用于修正目标操舵扭矩基准值Tref并求出最终的目标操舵扭矩Ttgt的扭矩修正值。

在此,迟疑时间TTC与碰撞风险有相关性,迟疑时间TTC越短时碰撞风险越增加,因此控制装置11通过基于迟疑时间TTC来计算修正增益Kcol,基于碰撞风险的判断结果来设定修正增益Kcol。

而且,迟疑时间TTC越短而碰撞风险越高,控制装置11使修正增益Kcol越大,以使迟疑时间TTC越短而碰撞风险越高、最终的目标操舵扭矩Ttgt被放大得越大。

在控制装置11将目标操舵扭矩Ttgt的指令提供给电动动力转向装置8时,实际的操舵角产生响应延迟,得不到相对于躲避碰撞所需的急剧的目标舵角θtgt的变化充分的操舵响应,有可能无法躲避与障碍物OB的碰撞。

因此,控制装置11在由于操舵响应的延迟而有可能无法躲避碰撞的碰撞风险高时(换言之,在迟疑时间TTC短时),将比为了达到目标舵角θtgt所需的目标操舵扭矩Ttgt高的目标操舵扭矩Ttgt的指令提供给电动动力转向装置8,由此减小操舵响应的延迟,抑制碰撞躲避性的降低。

图6是基于迟疑时间TTC来求出作为扭矩修正值的修正增益Kcol的映射的一个方式。

控制装置11参照图6的映射求出与迟疑时间TTC对应的修正增益Kcol,如后所述,将目标操舵扭矩基准值Tref乘以修正增益Kcol的结果设定为最终的目标操舵扭矩Ttgt。

在图6中,在迟疑时间TTC比第一时间TTC1(TTC1>0)长、直到预测为车辆1与障碍物OB碰撞的时刻为止有充分的时间富余、碰撞风险充分小的情况下,修正增益Kcol被设定为最小值Kcolmin。

例如,将最小值Kcolmin设为实质上不修正目标操舵扭矩基准值Tref的值即1.0。

如果迟疑时间TTC成为请求第一时间TTC1以下的扭矩修正的碰撞风险区域,则修正增益Kcol随着迟疑时间TTC变短,换言之,随着碰撞风险增大而成比例地增大。

而且,在迟疑时间TTC缩短到第二时间TTC2(0<TTC2<TTC1)时,修正增益Kcol达到最大值Kcolmax(Kcolmin<Kcolmax),在迟疑时间TTC为第二时间TTTC2以下时,修正增益Kcol保持在最大值Kcolmax。

第二时间TTC2以及最大值Kcolmax适合于在迟疑时间TTC成为第一时间TTC1以下而碰撞风险变高时,通过目标操舵扭矩Ttgt的放大能够充分地减小操舵延迟,通过基于操舵控制的车辆1的横向移动而能够实现躲避碰撞。

但是,迟疑时间TTC和修正增益Kcol的相关性不限定于图6中例示的相关性,只要是根据迟疑时间TTC的减小,换言之,根据碰撞风险的增加来更加放大改变最终的目标操舵扭矩Ttgt的特性即可。

在此,可以设定第一时间TTC1,以使在为了避免车辆1与障碍物OB碰撞而对车辆1施加制动力的时刻之后,基于碰撞风险求出的扭矩修正值即修正增益Kcol从最小值Kcolmin增大变化。

在施加用于躲避碰撞的制动力之前,即,在进入紧急躲避模式之前,如果使目标操舵扭矩Ttgt放大,则有可能给车辆1的驾驶员带来不适感,因此施加用于躲避碰撞的制动力而使车辆1减速,在驾驶员认识到车辆1进入了紧急躲避模式之后,使修正增益Kcol增大变化,由此来抑制给驾驶员带来不适感。

在此,迟疑时间TTC越短,车辆1与障碍物OB碰撞的风险越大,因此基于迟疑时间TTC的修正增益Kcol的设定相当于基于碰撞风险来设定修正增益Kcol,碰撞风险越高则使修正增益Kcol越大,从而使最终的目标操舵扭矩Ttgt越增大。

即,作为迟疑时间TTC为第二时间TTC2时的碰撞风险的第二碰撞风险比作为迟疑时间TTC为第一时间TTC1时的碰撞风险的第一碰撞风险高,第二碰撞风险下的修正增益Kcol被设定为比第一碰撞风险下的修正增益Kcol大的值。

另外,迟疑时间TTC是基于车辆1和障碍物OB的相对速度ΔV以及相对距离D计算出的值,因此步骤S112中的控制装置11的处理为根据基于相对速度ΔV以及相对距离D的碰撞风险,求出修正增益Kcol(扭矩修正值)的处理。

需要说明的是,控制装置11能够根据相对速度ΔV以及相对距离D求出修正增益Kcol。相对速度ΔV越快,则修正增益Kcol越增大,且相对距离D越短,则修正增益Kcol越增大。

接下来,控制装置11在步骤S113(操舵扭矩计算部60)中,按照数学式9,基于目标操舵扭矩基准值Tref以及修正增益Kcol来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

[式9]

Ttgt=Tref×Kcol

然后,在接下来的步骤S114中,控制装置11将用于达到目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令(转向扭矩指令)输出到电动动力转向装置8。

电动动力转向装置8基于目标操舵扭矩Ttgt的指令来实施操舵控制,使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt,而使车辆1横向移动躲避碰撞所需的横向移动量LM。

根据上述第一实施方式,利用基于碰撞风险的修正增益Kcol修正目标操舵扭矩基准值Tref,来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt,因此在碰撞风险变高时放大操舵扭矩,能够提高相对于急剧的目标舵角θtgt的变化的操舵响应性,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

图7以及图8是用于说明基于修正增益Kcol的修正的有无的操舵扭矩、舵角的不同的时序图。

图7示出将目标操舵扭矩基准值Tref直接作为目标操舵扭矩Ttgt的、没有基于修正增益Kcol的修正的情况下的操舵扭矩、舵角的变化。

另一方面,图8示出通过数学式9计算出目标操舵扭矩Ttgt的、有基于修正增益Kcol的修正的情况下的操舵扭矩、舵角的变化。

在没有基于图7的修正增益Kcol的修正的情况下,即使碰撞风险变高,目标操舵扭矩Ttgt也不被放大,因此相对于用于躲避碰撞的急剧的目标舵角θtgt的变化而实际产生的舵角产生响应延迟,与用于躲避碰撞的目标轨道相比,实际的横向移动的响应延迟,从而碰撞躲避性降低。

与此相对,在有基于图8的修正增益Kcol的修正的情况下,如果迟疑时间TTC变短而碰撞风险变高,则利用修正增益Kcol使目标操舵扭矩Ttgt放大,因此抑制相对于用于躲避碰撞的急剧的目标舵角θtgt的变化而实际产生的舵角的响应延迟,能够使车辆1横向移动以追随用于躲避碰撞的目标轨道,从而碰撞躲避性提高。

【第二实施方式】

控制装置11可以具备根据伴随制动(减速)的前轮负荷的变动来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能。

图9是具有根据碰撞风险以及前轮负荷的变动来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能的、第二实施方式的控制装置11的功能框图。

在通过用于躲避碰撞的制动使作为车辆1的操舵轮的前轮2L、2R的轮负荷增加的情况下,如果不额外地附加前轮负荷的增加量的操舵扭矩,则操舵响应性降低,碰撞躲避性有可能降低。

因此,图9所示的第二实施方式的控制装置11具备根据前轮负荷的变动来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能,由此抑制碰撞躲避性伴随前轮负荷的变动而降低。

以下,对图9所示的控制装置11的结构进行说明。需要说明的是,对与图2相同的功能的框赋予相同的附图标记并省略详细的说明,主要说明对图2的结构附加的功能部分。

图9所示的控制装置11除了具备图2的功能框图的结构之外,还具备负荷变动计算部61。

负荷变动计算部61基于从车辆信息取得装置7的减速度取得部7B取得的车辆1的减速度的信息等,计算伴随制动的前轮负荷的变动。

然后,扭矩修正值计算部59与第一实施方式同样地根据迟疑时间TTC设定修正增益Kcol,并且根据作为与车辆1的行驶相关的要素的前轮负荷的变动,设定作为用于修正目标操舵扭矩基准值Tref的扭矩修正值的修正增益Kfl。

操舵扭矩计算部60将利用修正增益Kcol以及修正增益Kfl来修正目标操舵扭矩基准值Tref的结果设定为最终的目标操舵扭矩Ttgt,并将与目标操舵扭矩Ttgt相关的信息输出到电动动力转向装置8。

图10的流程图是示出由图9所示的控制装置11进行的用于躲避碰撞的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

控制装置在图10的流程图的步骤S201-步骤S212中,实施与图3的流程图的步骤S101-步骤S112相同的处理,因此省略关于步骤S201-步骤S212的详细说明。

控制装置11在步骤S212(扭矩修正值计算部59)中,基于迟疑时间TTC(碰撞风险)计算出修正增益Kcol之后,在接下来的步骤S213(扭矩修正值计算部59)中,根据减速度等求出前轮负荷的变动(增加量),并基于求出的前轮负荷的变动计算修正增益Kfl。

图11是控制装置11在步骤S213中用于修正增益Kfl的计算的映射的一个方式,示出前轮负荷FL伴随用于躲避碰撞的制动的增加量ΔFL与修正增益Kfl的相关性。

在图11的映射中,在预测前轮负荷FL伴随用于躲避碰撞的制动的增加量ΔFL对操舵响应的影响为非常小的、增加量ΔFL在第一增加量ΔFL1(ΔFL1>0)以下时,修正增益Kfl被设定为最小值Kflmin。

例如,将最小值Kflmin设为实质上不修正目标操舵扭矩基准值Tref的值即1.0。

如果增加量ΔFL超过第一增加量ΔFL1,成为前轮负荷FL伴随用于躲避碰撞的制动的增加量ΔFL使操舵响应降低的区域,则修正增益Kfl随着增加量ΔFL的增加而成比例地增大。

而且,在增加量ΔFL增加到第二增加量ΔFL2(ΔFL2>ΔFL1)时,修正增益Kfl达到最大值Kflmax(Kflmin<Kflmax),在增加量ΔFL为第二增加量ΔFL2以上时,修正增益Kfl保持在最大值Kflmax。

换言之,控制装置11随着前轮的负荷变动向增加方向变大而增大作为扭矩修正值的修正增益Kfl,从而更高地变更用于躲避碰撞的操舵扭矩。

在此,第二增加量ΔFL2以及最大值Kflmax适合于在前轮负载FL的增加量ΔFL有可能使操舵响应降低时,通过目标操舵扭矩Ttgt的放大修正使操舵延迟充分减小,从而能够通过基于操舵控制的车辆1的横向移动来实现躲避碰撞。

但是,前轮负载FL的增加量ΔFL和修正增益Kfl的相关性不限定于图11中例示的相关性,只要是根据增加量ΔFL的增大来更加放大改变最终的目标操舵扭矩Ttgt的特性即可。

控制装置11在步骤S213中计算出修正增益Kfl之后,在接下来的步骤S214(操舵扭矩计算部60)中,按照数学式10,基于目标操舵扭矩基准值Tref、修正增益Kcol以及修正增益Kfl来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

[式10]

Ttgt=Tref×Kcol×Kfl

然后,在接下来的步骤S215中,控制装置11将用于达到目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令(转向扭矩指令)输出到电动动力转向装置8。

电动动力转向装置8基于目标操舵扭矩Ttgt的指令来实施操舵控制,使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt,使车辆1横向移动躲避碰撞所需的横向移动量LM。

根据上述第二实施方式,控制装置11利用基于碰撞风险(迟疑时间TTC)的修正增益Kcol以及基于前轮负荷FL的增加量ΔFL的修正增益Kfl来修正目标操舵扭矩基准值Tref,从而计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

由此,能够在碰撞风险变高时使操舵扭矩放大,提高相对于急剧的目标舵角θtgt的变化的操舵响应性,另外,在用于躲避碰撞的制动中前轮负荷增加时,能够抑制操舵扭矩不足而操舵响应降低的情况,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

图12以及图13是用于说明基于修正增益Kfl的修正的有无的操舵扭矩、舵角的不同的时序图。

图12示出在没有基于修正增益Kfl的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化,图13示出实施基于修正增益Kfl的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化。

在没有基于图12的修正增益Kfl的修正的情况下,即使前轮负荷FL伴随用于躲避碰撞的制动控制而增加,也不会使目标操舵扭矩Ttgt放大,因此产生操舵响应的延迟,实际的横向移动的响应比用于躲避碰撞的目标轨道慢,从而碰撞躲避性降低。

与此相对,在有基于图13的修正增益Kcol的修正的情况下,如果前轮负荷FL通过用于躲避碰撞的制动而增加,则通过修正增益Kfl使目标操舵扭矩Ttgt放大前轮负荷FL增加的量,因此抑制操舵响应的延迟,能够以追随用于躲避碰撞的目标轨道的方式使车辆1横向移动,提高碰撞躲避性。

【第三实施方式】

另外,控制装置11可以具备根据车辆1的重量变化来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能。

图14是具备根据碰撞风险以及车辆1的重量变化来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能的、第三实施方式的控制装置11的功能框图。

在车辆1的乘员数增加、车辆1的装载物增加而车辆1的重量相比于基准值增加的情况下,轮胎受到垂直负荷的影响,因此如果不额外地附加车辆重量从基准值增加的量的操舵扭矩,则有可能操舵响应性降低,碰撞躲避性降低。

因此,图14所示的控制装置11在车辆1的重量相比于基准值增加时,使目标操舵扭矩Ttgt放大从车辆重量的基准值增加的增加量,从而抑制因车辆1的重量变化而导致碰撞躲避性降低的情况。

需要说明的是,车辆重量的基准值例如是用于目标操舵扭矩基准值Tref的适合的车辆重量。

以下,对图14所示的控制装置11的结构进行说明。需要说明的是,对与图2相同的功能的框赋予相同的附图标记并省略详细的说明,主要说明对图2的结构附加的功能部分。

图14所示的控制装置11除了具备图2的功能框图的结构之外,还具备车辆重量推定部62。

车辆重量推定部62基于来自车辆信息取得装置7的要素信息取得部7C、乘员数感测部7D、装载物感测部7E的信息,推定车辆1的重量变化,详细地说,推定车辆重量从基准值增加的增加量。

要素信息取得部7C取得作为车辆要素的车辆重量的信息,并将所取得的车辆重量的信息输出到车辆重量推定部62。

乘员数感测部7D使用落座传感器等感测车辆1的乘员数NC、即车辆1中乘坐的人数,并将感测到的乘员数NC的信息输出到车辆重量推定部62。

装载物感测部7E感测与车辆1的装载物相关的信息(装载物的个数、重量等信息),并将感测到的与装载物相关的信息输出到车辆重量推定部62。

需要说明的是,乘员数感测部7D和/或装载物感测部7E能够取得车辆1的乘员等使用人机接口传递的乘员数或与装载物相关的信息。

然后,车辆重量推定部62基于乘员数、装载物、以及作为车辆要素的车辆重量等,推定车辆重量从基准值增加的增加量ΔVW[kg]。

需要说明的是,车辆重量推定部62可以基于通过例如日本特许第6501048号所公开的那样的车辆的重量测定装置测定的车辆重量,求出车辆重量从基准值增加的增加量ΔVW。

扭矩修正值计算部59与第一实施方式同样地根据碰撞风险(迟疑时间TTC)设定修正增益Kcol,并且根据作为与车辆1的行驶相关的要素的车辆重量的增加量ΔVW(换言之,车辆1的重量变化),设定作为用于修正目标操舵扭矩基准值Tref的扭矩修正值的修正增益Kwt。

在此,扭矩修正值计算部59随着车辆重量的增加量ΔVW增加而增大修正增益Kwt。

操舵扭矩计算部60将利用修正增益Kcol以及修正增益Kwt修正目标操舵扭矩基准值Tref的结果设定为最终的目标操舵扭矩Ttgt,并将与目标操舵扭矩Ttgt相关的信息输出到电动动力转向装置8。

图15的流程图是示出由图14所示的控制装置11进行的用于躲避碰撞的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

在此,控制装置在图15的流程图的步骤S301-步骤S312中,实施与图3的流程图的步骤S101-步骤S112相同的处理,因此省略关于步骤S301-步骤S312的详细说明。

控制装置11在步骤S312(扭矩修正值计算部59)中,基于碰撞风险(迟疑时间TTC)计算出修正增益Kcol之后,在接下来的步骤S313(扭矩修正值计算部59)中,基于车辆重量的增加量ΔVW来计算修正增益Kwt。

图16是控制装置11在步骤S313中用于修正增益Kfl的计算的映射的一个方式,示出车辆重量的增加量ΔVW与修正增益Kwt的相关性。

在图16的映射中,在预测车辆重量的变化对操舵响应的影响为非常小的、增加量ΔVW在第一增加量ΔVW1(ΔVW1>0)以下时,修正增益Kwt被设定为最小值Kwtmin。

例如,能够将最小值Kwtlmin设为实质上不修正目标操舵扭矩基准值Tref的值即1.0。

而且,当增加量ΔVW超过第一增加量ΔVW1时,修正增益Kwt随着增加量ΔVW增加而成比例地增大,在增加量ΔVW增加到第二增加量ΔVW2(ΔVW2>ΔVW1)时,修正增益Kwt达到最大值Kwtmax(Kwtmin<Kwtmax),在增加量ΔVW为第二增加量ΔVW2以上时,修正增益Kwt保持在最大值Kwtmax。

换言之,控制装置11随着车辆1的重量变化向增加方向增大而增大作为扭矩修正值的修正增益Kwt,从而更加放大用于躲避碰撞的操舵扭矩。

修正增益Kwt的最大值Kwtmax以及第二增加量ΔVW2适合于在车辆重量的增加有可能使操舵响应降低时,通过目标操舵扭矩Ttgt的放大修正使操舵延迟充分减小,从而能够通过基于操舵控制的车辆1的横向移动来实现躲避碰撞。

但是,车辆重量的增加量ΔVW和修正增益Kwt的相关性不限定于图16中例示的相关性,只要是根据增加量ΔVW的增大来放大改变最终的目标操舵扭矩Ttgt的特性即可。

控制装置11在步骤S313中计算出修正增益Kwt之后,在接下来的步骤S314(操舵扭矩计算部60)中,基于目标操舵扭矩基准值Tref、修正增益Kcol以及修正增益Kwt,按照数学式11来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

[式11]

Ttgt=Tref×Kcol×Kwt

然后,在接下来的步骤S315中,控制装置11将用于达到目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令(转向扭矩指令)输出到电动动力转向装置8。

电动动力转向装置8基于目标操舵扭矩Ttgt的指令来实施操舵控制,使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt,使车辆1横向移动躲避碰撞所需的横向移动量LM。

根据上述第三实施方式,利用基于碰撞风险(迟疑时间TTC)的修正增益Kcol以及基于车辆重量的增加量ΔVW的修正增益Kwt来修正目标操舵扭矩基准值Tref,从而计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

由此,能够在碰撞风险变高时使操舵扭矩放大,提高相对于急剧的目标舵角θtgt的变化的操舵响应性,另外,在车辆重量由于乘员的增加或货物的装载等而增加时,能够抑制操舵扭矩不足而操舵响应降低的情况,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

图17以及图18是用于说明基于修正增益Kwt的修正的有无的操舵扭矩、舵角的不同的时序图。

图17示出在没有基于修正增益Kwt的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化,图18示出实施基于修正增益Kwt的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化。

在没有基于图17的修正增益Kwt的修正的情况下,即使车辆重量由于乘员的增加或货物的装载等而增加,也不会使目标操舵扭矩Ttgt放大,因此产生操舵响应的延迟,实际的横向移动的响应比用于躲避碰撞的目标轨道慢,从而碰撞躲避性降低。

与此相对,在有基于图18的修正增益Kwt的修正的情况下,如果车辆重量由于乘员的增加或货物的装载等而增加,则通过修正增益Kwt使目标操舵扭矩Ttgt放大车辆重量增加的量,因此抑制舵角的响应延迟,能够以追随用于躲避碰撞的目标轨道的方式使车辆1横向移动,提高碰撞躲避性。

【第四实施方式】

另外,控制装置11可以具备根据车辆1行驶的路面的摩擦系数μ来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能。

图19是具备根据路面的摩擦系数μ来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能的、第四实施方式的控制装置11的功能框图。

例如,如果路面的摩擦系数μ由于降雨或积雪等而降低,则自校准扭矩变小,因此如果控制装置11设定与路面的摩擦系数μ高时同样的目标操舵扭矩Ttgt,则操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大。

而且,如果操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大,则实际的操舵角超过目标舵角θtgt而产生轮胎的侧滑,从而转弯力变小。

因此,如果路面的摩擦系数μ低,则无法使车辆1追随用于躲避碰撞的目标轨道,碰撞躲避性有可能降低。

因此,图19所示的控制装置11将路面的摩擦系数μ小时的目标操舵扭矩Ttgt抑制得比路面的摩擦系数μ大时的目标操舵扭矩Ttgt低,抑制车辆1在摩擦系数μ小的路面行驶时碰撞躲避性降低。

以下,对图19所示的控制装置11的结构进行说明。需要说明的是,对与图2相同的功能的框赋予相同的附图标记并省略详细的说明,主要说明对图2的结构附加的功能部分。

图19所示的控制装置11除了具备图2的功能框图的结构之外,还具备摩擦系数计算部64。

摩擦系数计算部64计算车辆1行驶的路面,换言之,计算车辆1的各车轮2L、2R、3L、3R接触的路面的摩擦系数μ。

摩擦系数计算部64例如从车辆信息取得装置7的减速度取得部7B取得与进行了用于躲避碰撞的制动时的车辆1的减速度相关的信息,基于所取得的与减速度相关的信息来计算路面的摩擦系数μ。

需要说明的是,摩擦系数计算部64例如可以取得从车辆1的外部无线发送的与路面的摩擦系数μ相关的信息,从而计算摩擦系数μ。

扭矩修正值计算部59与第一实施方式同样地根据碰撞风险(迟疑时间TTC)设定修正增益Kcol,并且根据作为与车辆1的行驶相关的要素的路面的摩擦系数μ,设定作为用于修正目标操舵扭矩基准值Tref的扭矩修正值的修正增益Kmu。

操舵扭矩计算部60将利用修正增益Kcol以及修正增益Kmu修正目标操舵扭矩基准值Tref的结果设定为最终的目标操舵扭矩Ttgt,并将与目标操舵扭矩Ttgt相关的信息输出到电动动力转向装置8。

图20的流程图是示出由图19所示的控制装置11进行的用于躲避碰撞的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

在此,控制装置在图20的流程图的步骤S401-步骤S412中,实施与图3的流程图的步骤S101-步骤S112相同的处理,因此省略关于步骤S401-步骤S412的详细说明。

控制装置11在步骤S412(扭矩修正值计算部59)中,基于碰撞风险(迟疑时间TTC)计算出修正增益Kcol之后,在接下来的步骤S413(扭矩修正值计算部59)中,基于车辆1行驶的路面的摩擦系数μ来计算修正增益Kmu。

图21是控制装置11在步骤S413中用于修正增益Kmu的计算的映射的一个方式,示出车辆1行驶的路面的摩擦系数μ与修正增益Kmu的相关性。

在图21的映射中,摩擦系数μ为第二摩擦系数μ2以上的区域是目标操舵扭矩基准值Tref相对于自校准扭矩不会过大的区域(换言之,干燥路面区域),在摩擦系数μ为第二摩擦系数μ2以上的区域中,修正增益Kmu被设定为最大值Kmumax。

例如,将最大值Kmumin设为实质上不修正目标操舵扭矩基准值Tref的值即1.0。

而且,当摩擦系数μ成为比第二摩擦系数μ2低的区域、即目标操舵扭矩基准值Tref相对于自校准扭矩过大的区域时,修正增益Kmu随着摩擦系数μ变低而成比例地减小,当摩擦系数μ降低到比第二摩擦系数μ2低的第一摩擦系数μ1时,修正增益Kmu达到最小值Kmumin(0<Kmumin<Kmumax),在摩擦系数μ为第一摩擦系数μ1以下时,修正增益Kmu保持在最小值Kmumin。

在此,例如将最大值Kmumax设为1.0时,最小值Kmumin设定为比1.0小的值(0<Kmumin<1.0)。

这样,修正增益Kmu以随着车辆1行驶的路面的摩擦系数μ变低而变小,将目标操舵扭矩基准值Tref修正为低的值的方式设定,修正目标操舵扭矩基准值Tref以在摩擦系数μ低时操舵扭矩相对于自校准扭矩不会过大。

换言之,控制装置11随着路面的摩擦系数μ变大而增大作为扭矩修正值的修正增益Kmu,从而更高地变更用于躲避碰撞的操舵扭矩。

但是,路面的摩擦系数μ和修正增益Kmu的相关性不限定于图21中例示的相关性,只要是根据摩擦系数μ的增加来更加放大改变最终的目标操舵扭矩Ttgt的特性即可。

控制装置11在步骤S413中计算出修正增益Kmu之后,在接下来的步骤S414(操舵扭矩计算部60)中,按照数学式12,基于目标操舵扭矩基准值Tref、修正增益Kcol以及修正增益Kmu来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

[式12]

Trgt=Tref×Kcol×Kmu

然后,在接下来的步骤S415中,控制装置11将用于达到目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令(转向扭矩指令)输出到电动动力转向装置8。

电动动力转向装置8基于目标操舵扭矩Ttgt的指令来实施操舵控制,使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt,从而使车辆1横向移动躲避碰撞所需的横向移动量LM。

根据上述第四实施方式,利用基于碰撞风险(迟疑时间TTC)的修正增益Kcol以及基于路面的摩擦系数μ的修正增益Kmu来修正目标操舵扭矩基准值Tref,从而计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

由此,能够在碰撞风险变高时使操舵扭矩放大,提高相对于急剧的目标舵角θtgt的变化的操舵响应性,另外,在路面的摩擦系数μ低时,能够抑制由于操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大而导致转弯力变小而碰撞躲避性降低的情况,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

图22以及图23是用于说明基于修正增益Kmu的修正的有无的操舵扭矩、舵角的不同的时序图。

图22示出在没有基于修正增益Kmu的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化,图23示出实施基于修正增益Kmu的修正而求出目标操舵扭矩Ttgt的情况下的操舵扭矩、舵角的变化。

需要说明的是,图22以及图23所示的摩擦系数μ不是实际的路面的摩擦系数μ,而是控制装置11根据车辆1的减速度求出的推定值,示出基于实施了用于躲避碰撞的制动时的减速度而被更新,推定值阶段性地变化的情况。

在没有基于修正增益Kmu的修正的情况下,如图22所示,即使车辆1行驶的路面的摩擦系数μ比作为目标操舵扭矩基准值Tref的适合条件的基准的摩擦系数μ低,控制装置11也不减少修正目标操舵扭矩Ttgt。

因此,如果车辆1行驶的路面的摩擦系数μ比基准低,则操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大,转弯力变小,由于转弯力变得比预期小,因此对目标舵角θtgt追随的追随性恶化,碰撞躲避性降低。

与此相对,在有基于修正增益Kmu的修正的情况下,如图23所示,在路面的摩擦系数μ比基准的摩擦系数μ低时,控制装置11使修正增益Kmu减少变化,利用修正增益Kmu减少修正目标操舵扭矩Ttgt,因此能够抑制操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大而转弯力变小的情况。

因此,在有基于修正增益Kmu的修正的情况下,即使路面的摩擦系数μ比基准的摩擦系数μ低,也抑制对目标舵角θtgt追随的追随性恶化,能够使车辆1沿着用于躲避碰撞的目标轨道横向移动,提高基于操舵控制的碰撞躲避性。

【第五实施方式】

另外,控制装置11能够根据碰撞风险、前轮的负荷变动、车辆1的重量变化、以及路面的摩擦系数,来修正目标操舵扭矩Ttgt。

图24是具备根据碰撞风险、前轮的负荷变动、车辆1的重量变化、以及路面的摩擦系数来修正目标操舵扭矩Ttgt的功能的、第五实施方式的控制装置11的功能框图。

以下,对图24所示的控制装置11的结构进行说明。

需要说明的是,对与图2相同的功能的框赋予相同的附图标记并省略详细的说明,主要说明对图2的结构附加的功能部分。

图24所示的控制装置11除了具备图2的功能框图的结构之外,还具备负荷变动计算部61、车辆重量推定部62、摩擦系数计算部64。

负荷变动计算部61与图9所示的第二实施方式的负荷变动计算部61同样地,基于从车辆信息取得装置7的减速度取得部7B取得的减速度的信息等,计算表示前轮负荷FL的变动的增加量ΔFL。

车辆重量推定部62与图14所示的第三实施方式的车辆重量推定部62同样地,基于从车辆信息取得装置7的要素信息取得部7C、乘员数感测部7D、装载物感测部7E取得的车辆重量、乘员数、装载物的信息,计算表示车辆1的重量变化的增加量ΔVW。

摩擦系数计算部64与图19所示的第四实施方式的摩擦系数计算部64同样地,从车辆信息取得装置7的减速度取得部7B取得与进行了用于躲避碰撞的制动时的车辆1的减速度相关的信息,基于所取得的与减速度相关的信息来计算路面的摩擦系数μ。

而且,扭矩修正值计算部59与第一实施方式同样地基于碰撞风险(迟疑时间TTC)求出修正增益Kcol,与第二实施方式同样地基于前轮负荷FL的增加量ΔFL求出修正增益Kfl,与第三实施方式同样地基于车辆重量的增加量ΔVW求出修正增益Kwt,而且与第四实施方式同样地基于路面的摩擦系数μ求出修正增益Kmu。

操舵扭矩计算部60将利用修正增益Kcol、修正增益Kfl、修正增益Kwt、以及修正增益Kmu修正目标操舵扭矩基准值Tref的结果设定为最终的目标操舵扭矩Ttgt,并将与目标操舵扭矩Ttgt相关的信息输出到电动动力转向装置8。

图25的流程图是示出由图24所示的控制装置11进行的用于躲避碰撞的制动控制以及操舵控制的顺序的流程图。

控制装置在图25的流程图的步骤S501-步骤S512中,实施与图3的流程图的步骤S101-步骤S112相同的处理,因此省略关于步骤S501-步骤S512的详细说明。

控制装置11在步骤S512中,基于碰撞风险(迟疑时间TTC)计算出修正增益Kcol之后,在接下来的步骤S513中,参照图11的映射,基于前轮负荷FL的增加量ΔFL来计算修正增益Kfl。

接下来,控制装置11在步骤S514中,参照图16的映射,基于车辆重量的增加量ΔVW来计算修正增益Kwt。

进而,控制装置11在步骤S515中,参照图21的映射,基于路面的摩擦系数μ来计算修正增益Kmu。

在以上的步骤S512-步骤S515中,控制装置11求出修正增益Kcol、修正增益Kfl、修正增益Kwt以及修正增益Kmu,因此步骤S512-步骤S515的处理功能相当于扭矩修正值计算部59。

控制装置11在步骤S516(操舵扭矩计算部60)中,按照数学式13,基于目标操舵扭矩基准值Tref、修正增益Kcol、修正增益Kfl、修正增益Kwt、以及修正增益Kmu来计算最终的目标操舵扭矩Ttgt。

[式13]

Ttgt=Tref×Kcol×max(Kfl,Kwt)×Kmu

然后,在接下来的步骤S517中,控制装置11将用于达到目标操舵扭矩Ttgt的扭矩指令(转向扭矩指令)输出到电动动力转向装置8。

电动动力转向装置8基于目标操舵扭矩Ttgt的指令来实施操舵控制,使方向盘9的角度达到目标舵角θtgt,使车辆1横向移动躲避碰撞所需的横向移动量LM。

根据上述实施方式,利用修正增益Kcol修正目标操舵扭矩基准值Tref,因此在碰撞风险变高时放大操舵扭矩,能够提高相对于急剧的目标舵角θtgt的变化的操舵响应性。

另外,利用修正增益Kfl修正目标操舵扭矩Ttgt,因此在用于躲避碰撞的制动控制中前轮负荷增加时,能够抑制操舵扭矩不足而操舵响应降低的情况。

另外,利用修正增益Kwt修正目标操舵扭矩Ttgt,因此在车辆重量由于乘员的增加或货物的装载等而增加时,能够抑制操舵扭矩不足而操舵响应降低的情况。

而且,利用修正增益Kmu修正目标操舵扭矩Ttgt,因此在路面的摩擦系数μ低时,能够抑制由于操舵扭矩相对于自校准扭矩变得过大而导致转弯力变小而碰撞躲避性降低的情况。

在上述实施方式中说明的各技术思想只要不产生矛盾,就能够适当组合并使用。

另外,参照优选实施方式具体地说明了本发明的内容,但显而易见,基于本发明的基本技术思想以及启发,本领域技术人员能够采取各种各样的变形方式。

例如,控制装置11可以使用修正增益Kfl、修正增益Kwt、以及修正增益Kmu中的两个和修正增益Kcol来求出最终的目标操舵扭矩Ttgt。

另外,控制装置11可以使用将碰撞风险(迟疑时间TTC)、前轮负荷FL的增加量ΔFL、车辆重量的增加量ΔVW、路面的摩擦系数μ等的与车辆1的行驶相关的要素中的多个设为变量的映射,求出修正基准目标扭矩的扭矩修正值。

另外,控制装置11可以基于作为与车辆1的行驶相关的要素的轮胎的磨损程度、轮胎的气压、路面坡度、路面的横向的倾斜角(换言之,回旋倾斜角)等,求出修正基准目标扭矩的扭矩修正值。即,在扭矩修正值的设定中使用的与车辆1的行驶相关的要素能够设为对操舵扭矩(操舵执行器的扭矩)与舵角的相关性有影响的车辆1的行驶条件。

另外,控制装置11能够基于障碍物OB的大小或障碍物OB的移动方向等求出碰撞风险,并不限定于基于迟疑时间TTC(换言之,相对距离以及相对速度)求出碰撞风险的结构。

即,本发明并不限定于上述的实施方式,还包括各种变形例。例如,上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于具备所说明的全部结构。另外,可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,另外,也可以在某一实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。

本申请要求基于2019年7月9日申请的日本国特许申请第2019-127623号的优先权。2019年7月9日申请的日本国特许申请2019-127623号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的所有公开内容通过参照作为整体编入本申请。

附图标记说明

1 车辆

2L、2R、3L、3R 车轮

4 液压式制动装置

4L、4R、5L、5R 轮缸

6 轮缸液压控制装置

8 电动动力转向装置(与操舵相关的执行器)

9 方向盘

10 外界识别装置(外界识别部)

11 控制部(操舵控制装置、控制部)

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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