JP6775894B2

JP6775894B2 - 駐車支援装置

Info

Publication number: JP6775894B2
Application number: JP2016251117A
Authority: JP
Inventors: 宏二小澤; 敦板山
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: JP2018103727A

Description

本発明は、電動パワーステアリングモータを利用して、運転者に対し、駐車の支援を行う駐車支援装置に関する。

従来、車両の駐車を行う際に、電動パワーステアリング（以下、電動パワーステアリングを「ＥＰＳ」という）装置におけるＥＰＳモータを利用してステアリングを自動的に転舵させ、車両を所定の駐車位置まで誘導して運転者の駐車支援を行う駐車支援装置が提案されている。この駐車支援装置は、トルクセンサにより運転者によるステアリングの操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じた補助トルクを、ＥＰＳモータにより発生するものであるが、駐車支援に使用する場合には、運転者がステアリングを操作しなくてもＥＰＳモータによりトルクを発生してステアリングを転舵するものである。

さらに、上記した駐車支援装置において、自動操舵中に操舵輪が障害物に当たるなどしてＥＰＳモータが回転不能になった場合に、ＥＰＳモータには最大電流が流れ続けてモータの過熱を招くことから、自動操舵中に操舵不能状態になっても、ＥＰＳモータの過熱を抑制しつつ、利用可能な最小回転半径で車輪を転舵できるように、そのときのＥＰＳモータに流すことのできる上限電流を、操舵不能になる前の値よりも小さい電流値に設定して、利用可能な最小半径で車輪を転舵することが提案されている（特許文献１）。

特開２０１４−１３６４３０号公報（段落０００７−００１１参照）

しかし、上記した特許文献１に記載のものでは、自動操舵中における操舵不能状態を、自動操舵中に操舵輪が障害物に当たる場合を想定しており、その他に自動操舵中にドライバがブレーキを踏むことによって操舵不能になった場合には、ＥＰＳモータに流すことのできる上限電流を、操舵不能になる前の値よりも小さい電流値に設定し直してもステアリングを操舵することができない。

このように、ドライバが自動操舵中に意図的にブレーキを踏んだ場合には、自動操舵を中断若しくは中止する意図があると判断できるので、ＥＰＳモータに流す電流を過熱しない程度に減じればよく、最小回転半径で自動操舵による駐車支援は不要であって、上記した最小回転半径での自動操舵を継続するための高価な構成を設ける必要はない。また、自動操舵中に操舵輪が障害物に当たって操舵不能になった場合も、ＥＰＳモータに流すモータ電流を、ＥＰＳモータが過熱しない程度に減じて一旦自動操舵を中断し、その後、障害物に起因する操舵不能状態を解除してから自動操舵を再開すればよいのであって、最小回転半径での自動操舵を継続するための高価な構成は不要である。

本発明は、電動パワーステアリングモータを利用して駐車支援を行う場合に、電動パワーステアリングモータの回転不能状態が一定時間生じたときに、電動パワーステアリングモータの通流電流値を減じる制御を行って、簡単な構成により電動パワーステアリングモータの過熱を未然に防止できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の駐車支援装置は、車両のステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ステアリングに付加する補助トルクを発生する電動パワーステアリングモータと、前記トルクセンサによる検出トルクに応じた前記補助トルクを導出し、導出した前記補助トルクを発生する指示舵角に応じた電流指令値を前記電動パワーステアリングモータに与える制御手段と、前記制御手段に駐車支援時における前記電動パワーステアリングモータを制御すべき舵角指令値を出力し、該舵角指令値に基づく前記電流指令値を前記制御手段により前記電動パワーステアリングモータに出力させて前記ステアリングを自動で転舵させる駐車支援手段とを備え、前記駐車支援手段は、駐車支援で必要のない指示舵角が変化しない状態が一定時間継続するかどうか判定し、継続すると判定すると前記指示舵角を逆向きに減じるような前記舵角指令値を前記制御手段に出力することを特徴としている。

本発明によれば、駐車支援手段により、駐車支援で必要のない指示舵角が変化しない状態が一定時間継続するかどうか判定され、継続すると判定されると電動パワーステアリングモータへの指示舵角を逆向きに減じるような舵角指令値が駐車支援手段から制御手段に出力されるため、例えば駐車支援の動作中にドライバによりブレーキ操作が行われて駐車支援で必要のない指示舵角が変化しない状態が一定時間生じたときには、電動パワーステアリングモータへの指示舵角を逆向きに減らすことによって電動パワーステアリングモータを負荷がかかった状態から解放でき、簡単な構成によりモータ過熱を未然に防止することができる。

本発明に係る駐車支援装置の一実施形態のブロック図である。図１の一部のブロック図である。一実施形態の動作説明図である。

本発明に係る駐車支援装置の一実施形態について、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。図１は駐車支援装置の一実施形態の構成を示す。

図１に示すように、駐車支援装置１は、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）モータ２と、このＥＰＳモータ２を制御するマイクロコンピュータ構成のＥＰＳＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３と、本発明の駐車支援手段に相当するマイクロコンピュータ構成の駐車支援ＥＣＵ４とを備えている。

そして、ＥＰＳＥＣＵ３には、ステアリング６の操舵による舵角を検出する舵角センサ７の出力信号、および、運転者によりステアリング６に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ８の出力信号が入力され、トルクセンサ８により検知される操舵トルクに応じた指令電流をＥＰＳモータ２に供給してＥＰＳモータ２を駆動制御し、運転者のステアリング操作に対する補助トルクを発生する。ここで、ＥＰＳＥＣＵ３が本発明における制御手段に相当する。

ところで、トルクセンサ８は、運転者によるステアリング操作に基づく操舵トルクに対してトルク信号Ａを出力するセンサ、および、これを位相反転したトルク信号Ｂを出力するセンサの２つのセンサを組み合わせたものであり、センサが正常であれば、操舵トルクが変化しても位相が互いに逆の両センサの出力信号の加算値は常に一定になるはずであり、両センサの出力信号の加算値が一定値からずれると、いずれか一方のセンサに異常があると判断できることから、トルクセンサ８の２個のセンサにより構成するいわゆる２重系統を採用するのが一般的であり、これによりＥＰＳ制御を行う上での安全性を担保している。

また、駐車支援ＥＣＵ５の制御によりＥＰＳモータ２を利用した駐車支援を行うために、図３に示すように、例えばシフトレバーがバックギヤにシフトされることにより駐車支援要求が検知されると、駐車支援ＥＣＵ４から舵角指令値が出力され、この舵角指令値に基づき、舵角センサ７のより検出される舵角および舵角速度、トルクセンサ８からの両トルク信号Ａ，ＢがＥＰＳＥＣＵ３に取り込まれ、ＥＰＳＥＣＵ３によりＥＰＳモータ２の実際の駆動電流をモニタしながら必要な電圧がＥＰＳモータ２に印加されてモータ電流が通電され、ＥＰＳモータ２が自動的に駆動されてステアリング６が転舵され、運転者によるステアリングの操舵なしに車両が所定の駐車位置まで誘導される。

このとき、図２に示すように、ＥＰＳＥＣＵ３では、バッテリＢ（図１参照）の給電によるＥＰＳＥＣＵ３のモータ電流の通電方向、つまりＥＰＳモータ２を右回転させる方向か左回転させる方向かの通電方向と、電流値とをＥＰＳＥＣＵ３のモータ電流通電状態判定部３ａにより判定し、判定したモータ電流の通流方向およびその電流値等のモータ電流通電状態の情報を、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）通信を行う通信部３ｂにより駐車支援ＥＣＵ４に送信する。

このＥＰＳＥＣＵ３のモータ電流通電状態判定部３ａによるモータ電流通電状態の判定は、次のようにして行われる。例えば、モータ電流がプラスに第１の所定値以上であれば、ＥＰＳモータ２を右回転させる通電方向であってモータ電流通電状態判定部３ａにより「右通電」と判定され、モータ電流がマイナスに第２の所定値以下であれば、ＥＰＳモータ２を左回転させる通電方向であってモータ電流通電状態判定部３ａにより「左通電」と判定され、モータ電流がプラスの第１の所定値とマイナスの第２の所定値との間であれば、ＥＰＳモータ２が中立位置にあってモータ電流通電状態判定部３ａにより「中立」と判定され、そのときの電流値とともにモータ電流通電状態の情報として、ＣＡＮ通信により通信部３ｂから駐車支援ＥＣＵ４に送信される。

駐車支援ＥＣＵ４は、ＥＰＳＥＣＵ３からのモータ電流通電状態の情報を受信すると、指示舵角変化判定部４ａにより、受信したモータ電流通電状態に基づき駐車支援時のＥＰＳＥＣＵ３によるＥＰＳモータ２に対する指示舵角に変化のない状態が予め定められた一定時間以上継続するかどうかの判定がなされ、指示舵角に変化があると判定されれば、指示舵角に基づく電流指令値をＥＰＳモータ２に与えるべく、駐車支援ＥＣＵ４からＥＰＳＥＣＵ３に舵角指令値が出力される。

こうして、ＥＰＳモータ２の駆動制御がリアルタイムで行われる一方、指示舵角が一定時間以上変化しないと判定されれば、次のような制御が行われる。

いま、駐車支援要求が検知されると駐車支援の制御が開始され、例えばＥＰＳモータ２を右方向に所定の指示舵角で回転するような第１の所定値以上のモータ電流がＥＰＳモータ２に通電される場合、図３（ａ）に示すように指示舵角は増大し、自動操舵による駐車支援が行われる。このとき、モータ電流通電状態判定部３ａにより判定されるモータ電流通電状態の通電方向は、図３（ｂ）に示すように「右通電」である。

そして、このようにＥＰＳモータ２が「右通電」である状態で、ドライバのブレーキ操作があれば指示舵角が変化せずに車両が止まり、指示舵角が一定時間変化しない状態が継続すると、図３（ｂ）に示すように、モータ電流通電状態判定部３ａにより判定されるモータ電流通電状態に基づき、駐車支援ＥＣＵ４の指示舵角変化判定部４ａにより駐車支援時の指示舵角に一定時間以上変化がないと判定されれば、同図（ａ）に示すように、ＥＰＳモータ２への指示舵角を逆向きの左方向に減じてＥＰＳモータ２を左方向に少し戻すような舵角指令値が駐車支援ＥＣＵ４からＥＰＳＥＣＵ３に出力され、ＥＰＳＥＣＵ３により、ＥＰＳモータ２を左方向に回転させて「中立」に戻す電流指令値が出力される。

その後、図３（ｂ）に示すように、モータ電流通電状態判定部３ａによりＥＰＳモータ２が「右通電」から「中立」に変わったと判定されると、その時点でＥＰＳモータ２への指示舵角を左向きに減じる制御が中止され、ＥＰＳモータ２を「中立」状態に保持する一定の電流指令値を与えるような舵角指令値が駐車支援ＥＣＵ４からＥＰＳＥＣＵ３に出力され、同図（ａ）に示すように指示舵角は一定に保持され、ＥＰＳモータ２が負荷のかかった状態から解放される。

ところで、ドライバによるブレーキ操作が解除された場合には、自動操舵による駐車支援を再開する必要が生じるが、この場合には、上記した駐車支援要求を検知した後の制御が再開されることになり、「中立」に戻ったＥＰＳモータ２が再び右通電状態に制御されて、駐車に必要な舵角指令値に基づく電流云指令値がＥＰＳＥＣＵ３からＥＰＳモータ２に出力されて自動操舵による駐車支援が再開される。

このように、駐車支援中にドライバがブレーキを踏むなどにより、モータ電流通電状態に基づき判定される駐車支援時の指示舵角に変化がない状態が予め定められた一定時間継続するときには、駐車支援ＥＣＵ４により、ＥＰＳモータ２への指示舵角を逆向きの左方向に減じるような舵角指令値がＥＰＳＥＣＵ３に出力されるため、ＥＰＳモータ２への指示舵角を逆向きに減じることにより、ＥＰＳモータ２を負荷のかかった状態から解放してＥＰＳモータ２の過熱が防止される。

なお、ＥＰＳモータ２を左方向に回転すべくモータ電流が通電されている状態において指示舵角が一定時間変化しない状態が継続する場合も、駐車支援ＥＣＵ４により、ＥＰＳモータ２への指示舵角を逆向きの右方向に減じるような舵角指令値がＥＰＳＥＣＵ３に出力される。

したがって、上記した実施形態によれば、駐車支援手ＥＣＵ４、ＥＰＳＥＣＵ３からのモータ電流通電情報を受けると、駐車支援ＥＣＵ４により、指示舵角に変化のない状態が一定時間継続するかどうか判定され、止まっていると判定されるとＥＰＳモータ２への指示舵角を逆方向に減じるような舵角指令値が駐車支援ＥＣＵ４からＥＰＳＥＣＵ３に出力されるため、例えば駐車支援の動作中にドライバによりブレーキ操作が行われて駐車支援で必要のない指示舵角が変化しない状態が一定時間継続したときには、ＥＰＳモータ２への指示舵角を逆向きに減らすことによってＥＰＳモータ２を負荷がかかった状態から解放することができ、簡単な構成によりＥＰＳモータ２が過熱することを未然に防止できる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、モータ電流通電状態として、モータ電流がプラスであればＥＰＳモータ２を右回転させる通電方向を「右通電」、モータ電流がマイナスであればＥＰＳモータ２を左回転させる通電方向を「左通電」、その間の「中立」として判定するようにしたが、これら「右通電」、「左通電」、「中立」を各々フラグにより保持して判定するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、モータ電流右通電状態として、モータ電流がプラスに第１の所定値以上であれば「右通電」、モータ電流がマイナスに第２の所定値以下であれば「左通電」、プラスの第１の所定値とマイナスの第２の所定値との間であれば「中立」と判定する例を示したが、「右通電」、「左通電」、「中立」の判定手法はこれに限定されるものではない。

また、上記した実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ３からのモータ電流通電状態の情報に基づき、駐車支援ＥＣＵ４の指示舵角変化判定部４ａにより、受信したモータ電流通電状態に基づき駐車支援時のＥＰＳＥＣＵ３によるＥＰＳモータ２に対する指示舵角に変化のない状態が予め定められた一定時間以上継続するかどうかを判定する場合について説明したが、車速センサによる検出車速や、操舵状態に基づいて車両が一定時間以上止まっているどうかを判定するようにしてもよい。

１ …駐車支援装置
２ …電動パワーステアリング（ＥＰＳ）モータ
３ …電動パワーステアリング（ＥＰＳ）ＥＣＵ（制御手段）
４ …駐車支援ＥＣＵ（駐車支援手段）

Claims

車両のステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記ステアリングに付加する補助トルクを発生する電動パワーステアリングモータと、
前記トルクセンサによる検出トルクに応じた前記補助トルクを導出し、導出した前記補助トルクを発生する指示舵角に応じた電流指令値を前記電動パワーステアリングモータに与える制御手段と、
前記制御手段に駐車支援時における前記電動パワーステアリングモータを制御すべき舵角指令値を出力し、該舵角指令値に基づく前記電流指令値を前記制御手段により前記電動パワーステアリングモータに出力させて前記ステアリングを自動で転舵させる駐車支援手段とを備え、
前記駐車支援手段は、駐車支援で必要のない指示舵角が変化しない状態が一定時間継続するかどうか判定し、継続すると判定すると前記指示舵角を逆向きに減じるような前記舵角指令値を前記制御手段に出力する
ことを特徴とする駐車支援装置。