(57)【要約】【課題】  自動操舵中に操舵不能状態となった場合、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両を転向できるようにする。【解決手段】  自動操舵による駐車支援制御時に、モータに第１上限電流ｉlim１を流しても、モータが目標舵角にまで回転できなくなったとき（時刻ｔ３）、上限電流ｉlimを第２上限電流ｉlim２に切り替える。第２上限電流ｉlim２は、第１上限電流ｉlim１よりも小さく、かつ、保舵可能となる電流値に設定されている。従って、舵角が中立側に戻らないようにしつつ、モータの過熱を抑制できる。第２上限電流ｉlim２に設定されている継続時間が設定時間Ｔ２を超えた場合には、モータ電流ｉを徐々に低下させる。【選択図】  図４
2014136430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング機構に設けられて操舵力を発生するモータと、
前記モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記モータ制御手段に対して自動操舵を行うための制御量を指令する自動操舵制御手段と
を備えた車両の自動操舵装置において、
前記自動操舵中に前記モータの回転が停止している状態を検出するモータ停止状態検出手段と、
前記モータ停止状態検出手段により前記モータの回転停止状態が検出されているときの前記モータに流すことのできる上限電流を、前記モータの回転停止状態が検出されていないときの上限電流である第１上限電流よりも小さい電流であって、保舵可能な第２上限電流に設定するモータ停止時上限電流低減手段と
を備えたことを特徴とする車両の自動操舵装置。
【請求項２】
前記上限電流が前記第２上限電流に設定されている継続時間が予め設定された継続制限時間を超えた場合には、前記モータに流す電流を徐々に低下させる電流漸減手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより車輪を自動操舵する自動操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動パワーステアリング装置のモータを使って自動操舵を行う自動操舵装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された駐車支援装置においては、ドライバーが表示モニタを使って目標駐車位置を設定すると、駐車支援制御部が車両を目標駐車位置に移動させる経路を算出し、車両をこの経路に沿って移動させるための目標操舵角を設定する。そして、操舵制御部が、舵角センサにより検出される操舵角が目標操舵角に合致するようにモータを駆動制御する。ドライバーは、こうした自動操舵によって、ブレーキペダルの緩め操作によるクリープ走行だけで目標駐車位置に駐車させることができる。
【０００３】
しかし、この駐車支援装置では、自動操舵中に操舵輪が障害物にあたるなどして、モータが回転不能になった場合、モータに最大電流を流し続けるため、モータの過熱を招いてしまう。こうした問題に対して、特許文献２に提案された電動パワーステアリング装置では、自動操舵中に操舵不能状態を検出するとモータを停止させてモータ過熱を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０５８０８号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９９１３号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に提案された装置では、自動操舵中に操舵不能状態を検出するとモータへの通電を停止するため、操舵角が戻ってしまい、利用可能な舵角を使いきれない。このため、利用可能な最小回転半径で車両を転向させることができない。この場合、本来なら自動駐車可能な広さの駐車スペースであっても、駐車できなくなることがある。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、自動操舵中に操舵不能状態となった場合、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両を転向できるようにすることを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のステアリング機構に設けられて操舵力を発生するモータ（３０）と、前記モータを駆動制御するモータ制御手段（１０）と、前記モータ制御手段に対して自動操舵を行うための制御量（θｍ＊）を指令する自動操舵制御手段（２０）とを備えた車両の自動操舵装置において、
前記自動操舵中に前記モータの回転が停止している状態を検出するモータ停止状態検出手段（Ｓ１３）と、
前記モータ停止状態検出手段により前記モータの回転停止状態が検出されているときの前記モータに流すことのできる上限電流を、前記モータの回転停止状態が検出されていないときの上限電流である第１上限電流（ｉlim１）よりも小さい電流であって、保舵可能な第２上限電流（ｉlim２）に設定するモータ停止時上限電流低減手段（Ｓ１４）とを備えたことにある。
【０００８】
本発明は、モータ制御手段が、車両のステアリング機構に設けられたモータを駆動制御して操舵力を発生させる。このモータおよびモータ制御手段は、例えば、電動パワーステアリング装置を構成するモータ、および、モータ制御手段（ドライバーの操舵トルクに応じてモータを駆動制御するモータ制御手段）を利用してもよいし、専用のものを設けるようにしてもよい。自動操舵制御装置は、モータ制御手段に対して自動操舵を行うための制御量を指令する。例えば、車両を目標経路に沿って移動（走行）させるための目標舵角（目標モータ回転角）を指令する。これにより、モータ制御部は、操舵角が目標舵角に追従するように、あるいは、モータの回転角が目標モータ回転角に追従するようにモータを駆動制御する。こうした自動操舵制御により、車両を目標経路に沿って移動させることができる。
【０００９】
自動操舵中にモータが回転不能になるとモータを目標回転角に駆動することができなくなるため、モータに大電流が流れてしまう。そこで、本発明では、モータ停止状態検出手段が、自動操舵中にモータの回転が停止している状態を検出する。この場合、実質的にモータの回転が停止していることを検出すれば良い。例えば、モータの回転速度あるいはハンドルの操舵速度が判定閾値（モータの回転が停止していることを判定できる閾値）より小さい場合にモータが回転停止状態となっていると判定する。あるいは、例えば、検出されるモータ回転角と目標モータ回転角との偏差が閾値より大きい状態が回転停止判定時間以上継続した場合にモータが回転停止状態となっていると判定する。
【００１０】
そして、モータの回転停止状態が検出されたとき、モータ停止時上限電流低減手段が、モータに流すことのできる上限電流を、モータの回転停止状態が検出されていないときの上限電流である第１上限電流よりも小さい電流であって、保舵可能（現状舵角を維持可能）な第２上限電流に設定する。これにより、モータに流す電流の制限を厳しくして、モータの過熱を抑制することができる。また、車輪が中立位置方向に戻ってしまうことがない。この状態から、例えば、車両が動き始める等によりモータが回転できるようになった場合には、その保舵されていた舵角から自動操舵を継続できる。
【００１１】
この結果、本発明によれば、モータを回転できなくなった場合でも、モータの過熱を抑制しつつ、そのときの舵角を維持できるため、利用可能な最小回転半径で車両を転向することができる。
【００１２】
尚、例えば、車両が停止している状態を検出する停車状態検出手段を設け、停車状態が検出されていることを条件として、モータ停止時上限電流低減手段を作動させるようにするようにしてもよい。つまり、車両の停止状態と、モータの回転停止状態との両方が検出されているときに、モータに流すことのできる上限電流を第２上限電流に設定する構成としてもよい。車両が停止していない（走行している）場合には、車輪を転舵するために必要なトルクは少なくなるため、モータに流す電流も少なくて済むからである。
【００１３】
本発明の他の特徴は、前記上限電流が前記第２上限電流に設定されている継続時間が予め設定された継続制限時間（Ｔ２）を超えた場合には、前記モータに流す電流を徐々に低下させる電流漸減手段（Ｓ１５〜Ｓ１７）を備えたことにある。
【００１４】
モータに通電しても回転できない状態（作動不能状態）では、モータに第２上限電流が流れ続けるおそれがある。そうした場合、モータに流す電流を第２上限電流で制限していても、その状態が長時間継続するとモータの過熱を招いてしまう。そこで、本発明では、電流漸減手段が、上限電流が第２上限電流に設定されている継続時間が予め設定された継続制限時間を超えた場合には、モータに流す電流を徐々に低下させる。これにより、モータの過熱を更に抑制することができる。この場合、モータに流す電流を徐々に低下させるため、急激にハンドルが戻ってしまうことがなく、運転者に対して違和感を与えないようにすることができる。
【００１５】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の自動操舵装置の概略システム構成図である。
【図２】上限電流設定ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】変形例の上限電流設定ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】舵角とモータ電流との推移を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る車両の自動操舵装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両の自動操舵装置の概略構成を表している。
【００１８】
この自動操舵装置は、電動パワーステアリング装置を使って自動操舵を行うもので、電動パワーステアリング制御装置１０（以下、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０と呼ぶ）と、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０によって駆動制御されて操舵アシストトルクを発生するモータ３０と、自動操舵制御装置である駐車支援制御装置２０（以下、ＩＰＡ・ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。モータ３０は、ステアリング機構（図示略）に組み付けられており、例えば、ステアリングシャフト（図示略）に組み付けられてステアリングシャフトに回転トルクを付与するもの、あるいは、ラックバー（図示略）に組み付けられてラックバーに軸線方向の力を付与するもの等を採用することができる。モータ３０は、例えば、ブラシレスモータが使用される。
【００１９】
モータ３０には、モータ回転角センサ３１が設けられる。このモータ回転角センサ３１は、例えば、レゾルバにより構成され、モータ３０の回転角θｍ（回転位置）を表す検出信号を出力する。モータ回転角θｍを表す検出信号は、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０に出力されてモータ３０の電気角の計算に利用されるだけでなく、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０にも出力されて駐車支援制御に利用される。
【００２０】
ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、マイコンを主要部として備えてモータ３０の通電量（目標電流ｉ＊）を演算する演算部１１と、モータ３０を駆動するモータ駆動回路１２とを備えている。モータ駆動回路１２は、例えば、３相インバータにて構成される。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０の演算部１１は、車速センサ４１とトルクセンサ４２とを接続している。車速センサ４１は、車速Ｖを表す検出信号を出力する。トルクセンサ４２は、ステアリングシャフトに設けられ、ドライバーが操舵ハンドルに入力した操舵トルクＴｒを表す検出信号を出力する。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０の演算部１１は、操舵アシスト制御を行う場合には、車速Ｖと操舵トルクＴｒとに基づいて、目標アシストトルクＴｒ＊を計算し、この目標アシストトルクＴｒ＊を発生させるために必要な目標電流ｉ＊を算出する。この場合、操舵トルクＴｒが大きいほど大きくなり、車速Ｖが大きくなるほど小さくなる目標アシストトルクＴｒ＊が設定される。演算部１１は、実際にモータ３０に流れた実電流ｉと目標電流ｉ＊との偏差に比例したＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御により目標電圧ｖ＊を演算する。
【００２１】
ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、通常時（ＩＰＡ・ＥＣＵ２０による駐車支援を行わない場合）においては、ドライバーのハンドル操作を軽くするように目標アシストトルクＴｒ＊（目標電流ｉ＊に対応する）を設定するが、後述する駐車支援を行う場合には、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０から指令される目標モータ回転角θｍ＊に基づいて、モータ回転角センサ３１により検出される実モータ回転角θｍが目標モータ回転角θｍ＊に追従するようにモータ３０を駆動制御する。この場合、演算部１１は、例えば、目標モータ回転角θｍ＊と実モータ回転角θｍとの偏差Δθｍ（＝θｍ＊−θｍ）に比例したＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御により目標電圧ｖ＊を演算する。
【００２２】
ＥＰＳ・ＥＣＵ１０の演算部１１は、目標電圧ｖ＊に対応したＰＷＭ制御信号（スイッチ駆動信号）をモータ駆動回路１２（インバータ）のスイッチング素子に出力する。これにより、モータ３０が駆動され所望のトルクがステアリング機構に付与される。このようなモータ駆動制御を行うにあたって、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０の演算部１１は、モータ回転角センサ３１により検出されたモータ回転角θｍを電気角に変換し、電気角に基づいて電流位相を制御する。また、演算部１１は、モータ３０の過熱を防止するために、モータ３０に流すことが許容される電流の上限値である上限電流ｉlimを記憶しており、モータ３０に流す電流をこの上限電流ｉlim以下になるように制限する。
【００２３】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、マイコンを主要部として構成される。ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０の演算部１１と相互に送受信可能に接続されている。また、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、車速センサ４１、舵角センサ４３、バックカメラ４４、ディスプレイ４５を接続している。舵角センサ４３は、操舵ハンドル（図示略）の操舵角θｈを検出し、操舵角θｈを表す検出信号をＩＰＡ・ＥＣＵ２０に出力する。バックカメラ４４は、車両後部に配設され、その配設位置から車両後方の所定角範囲で拡がる領域を撮影する。バックカメラ４４の撮影した画像データは、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０に出力される。ディスプレイ４５は、タッチパネル式ディスプレイであって操作器を兼用しており、インストルメントパネル等の運転席の正面あるいはその近傍に設けられる。ディスプレイ４５は、各種の車両ＥＣＵから送信された情報、例えば、ナビゲーション地図情報、燃料（あるいはバッテリ容量）情報、燃費（あるいは電費）情報等を表示する。
【００２４】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ドライバーがディスプレイ４５で所定の操作を行ったときやシフトレバーが後退位置にセットされたときに、ディスプレイ４５に表示される画面を、バックカメラ４４により撮影された画像に優先的に切り替える。また、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、撮像画面の表示に加えて、駐車支援（自動操舵）の実施を選択するための駐車支援選択アイコン、車両の目標駐車位置を設定するための矢印アイコンなど、駐車支援を行うために必要となるボタンアイコンをディスプレイ４５に表示する。
【００２５】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ドライバーによって駐車支援の実施が選択されると、バックカメラ４４により撮影された画像から駐車可能なエリアを検出し、その検出した駐車可能エリアをディスプレイ４５に表示する。ドライバーは、ディスプレイ４５に表示された駐車可能エリアを見ながら、矢印アイコン等をタッチ操作して目標駐車位置を確定させる。目標駐車位置が確定すると、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、目標位置までの目標経路を算出し、この目標経路上を車両が移動するための目標舵角に対応した目標モータ回転角θｍ＊を演算する。
【００２６】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、演算した目標モータ回転角θｍ＊をＥＰＳ・ＥＣＵ１０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０から目標モータ回転角θｍ＊が送信されていることに基づいて、駐車支援制御を実行するか否かを判断する。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０から送信される信号を所定の短い周期で読み込み、読み込んだ信号の中に目標モータ回転角θｍ＊を表す信号が含まれていない場合には、上述したように操舵トルクＴｒ、車速Ｖに基づいて操舵アシスト制御を行い、目標モータ回転角θｍ＊を表す信号が含まれている場合には、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０からの指令に従ってモータ３０を駆動制御する。つまり、目標駐車位置までの自動操舵制御を実施する。尚、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０が、駐車支援制御を実行するか否かを表す専用のフラグ信号をＥＰＳ・ＥＣＵ１０に送信するようにして、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０がフラグ信号に基づいて駐車支援制御を実行するか否かを判断するようにしてもよい。
【００２７】
ドライバーは、駐車支援を受ける場合、シフトレバーを後退位置にセットした状態でブレーキペダルへの踏力を緩めることにより、車両を後方にクリープ走行させる。このとき、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０から逐次送信される目標モータ回転角θｍ＊にしたがって、実モータ回転角θｍが目標モータ回転角θｍ＊に追従するようにモータ３０を駆動制御する。これにより、ドライバーのハンドル操作を不要とした自動操舵によって車両を目標経路に沿って移動させることができる。
【００２８】
駐車支援制御が実行されるときは、ドライバーのブレーキペダル操作によって車両の後退速度が調整されるが、ブレーキペダルの踏み込み力が大きい場合には、車両を停止させた状態でモータ３０が駆動される。つまり、据え切り状態となる。この場合、路面状況によっては、車輪を転舵できずモータ３０が回転不能となる事がある。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、モータ３０を過電流から保護するためにモータ３０に流すことが許可される電流の上限値である上限電流ｉlimを記憶しており、モータ３０に流れる電流が上限電流ｉlimを超えないように電流制限を加えてモータ３０を駆動する。モータ３０が回転不能となる場合には、実モータ回転角θｍと目標モータ回転角θｍ＊との偏差が縮まらないため、モータ３０に流す電流が増加して上限電流ｉlimに達してしまう。この状態が続くとモータ３０の過熱を招いてしまう。一方、モータ３０への通電を停止してしまうと、舵角が戻ってしまい、利用可能な最小回転半径で車両を転向できなくなる。
【００２９】
そこで、本実施形態においては、モータ３０が回転停止している場合には、上限電流ｉlimを保舵可能な範囲で低減することによりモータ３０の過熱防止を図りつつ、保舵状態を維持するように制御する。モータ３０が回転不能になるケースは、停車状態で操舵操作が行われたとき、つまり、据え切り操作が行われたときがほとんどであり、車両が走行開始されればモータ３０を回転させることができる。従って、車両が走行開始されるまで保舵状態に維持することにより、車両の走行開始時には、その保舵角から駐車支援を再開することができる。
【００３０】
＜上限電流設定処理＞
図２は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０が実施する上限電流設定ルーチンを表す。ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、駐車支援制御の実施中において、駐車支援制御と並行して上限電流設定ルーチンを所定の短い演算周期で繰り返し実施する。
【００３１】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１１において、車速センサ４１の検出する車速Ｖを読み込み、この車速Ｖが停車判定閾値Ｖ０以下であるか否かを判断する。この停車判定閾値Ｖ０は、車両が実質的に停止しているか否かを判定するための閾値であって、ゼロを含むゼロ近傍値に設定されている。尚、駐車支援制御時においては、車両は後方に進むため、この車速判定は、車速Ｖの絶対値の大小にて行う。車両が停止していない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）には、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２において、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０に対して、モータ３０の上限電流ｉlimを第１上限電流ｉlim１に設定する上限電流設定指令を送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、モータ３０の駆動制御時において、モータ３０に流す電流を上限電流ｉlim以下に制限するが、この上限電流ｉlimの値として、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０から送信された上限電流設定指令にしたがって上限電流ｉlimを第１上限電流ｉlim１に設定する。車両が走行している場合には、自動操舵に必要なトルクは小さいため、モータ３０に流す電流が第１上限電流ｉlim１に達することはほとんどなく、また、第１上限電流ｉlim１に達しても短時間で済むためモータ過熱防止の観点から何ら問題ない。
【００３２】
一方、車両が停止している場合には、据え切りによる自動操舵が行われることになる。この場合、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１３において、モータ３０の回転が停止している状態であるか否かについて停止検出判定条件に基づいて判断する。この判断にあたって、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、モータ回転角センサ３１により検出されるモータ回転角θｍを読み込み、モータ回転角θｍの微分値であるモータ回転速度ωｍを演算してモータ回転速度ωｍが回転停止判定閾値ωｍrefよりも小さいか否か、あるいは、舵角センサ４３により検出される操舵角θｈを読み込み、操舵角θｈの微分値であるハンドル操舵速度ωｈを演算してハンドル操舵速度ωｈが回転停止判定閾値ωｈrefよりも小さいか否かに基づいて判断する。あるいは、目標モータ回転角θｍ＊とモータ回転角センサ３１により検出されるモータ回転角θｍとの偏差の大きさΔθｍ（＝｜θｍ＊−θｍ｜）を演算して、偏差の大きさΔθｍが閾値Δθｍrefより大きい状態が回転停止判定時間Ｔ１以上継続したか否かに基づいて判断してもよい。各閾値ωｍref，ωｈref，Δθｍref、Ｔ１は、実質的にモータ３０の回転が停止していると判定できる値を採用すればよく、必ずしも、完全にモータ３０の回転が停止していることを検出する必要はない。
【００３３】
モータ３０に通電する必要が無くモータ３０が停止している場合にはモータ過熱にかかる問題はないが、モータ３０に通電してもモータ３０が回転しない場合には、モータ回転角θｍが目標モータ回転角θｍ＊にいつまでも合致しないため、モータ３０の通電量が増加して上限電流ｉlimに達してしまう。この場合、上限電流ｉlimが高い値であると、大電流が流れ続けてしまうことになる。そこで、駐車支援制御中にモータ３０の回転が停止している状態が検出された場合には、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０に対して、モータ３０の上限電流ｉlimを第２上限電流ｉlim２に設定する上限電流設定指令を送信する。この第２上限電流ｉlim２は、第１上限電流ｉlim１よりも小さな電流値であって、車輪が転舵された状態の舵角を維持できる、つまり、保舵可能な電流値であり予め設定されている。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、この上限電流設定指令を受信すると、上限電流ｉlimの値を第２上限電流ｉlim２に設定する。
【００３４】
この例では、モータ３０に通電する必要の有無に関係なく、モータ３０の回転が停止している状況においては、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２に設定されるが、モータ３０に通電してもモータ３０が回転不能状態になっている場合にのみ、上限電流ｉlimを第２上限電流ｉlim２に設定するようにしてもよい。
【００３５】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、モータ３０が停止している場合には、第２上限電流ｉlim２を選択し（Ｓ１４）、モータ３０が停止していない場合には、第１上限電流ｉlim１を選択して（Ｓ１２）、選択した上限電流をＥＰＳ・ＥＣＵ１０に指令する。本実施形態においては、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０が２つの上限電流ｉlim１，ｉlim２を記憶しているため、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２，Ｓ１４においては、その何れかを選択させる選択指令をＥＰＳ・ＥＣＵ１０に送信する。尚、例えば、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０が、上限電流ｉlimの値そのものをＥＰＳ・ＥＣＵ１０に送信するようにしてもよい。
【００３６】
ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２あるいはステップＳ１４にて上限電流設定指令を送信すると、上限電流設定ルーチンを一旦終了し、所定の短い周期で繰り返す。これにより、駐車支援制御による自動操舵中にモータ３０が回転不能状態になっても、その時点の舵角を維持することができる。このため、車両が走行し始めたときには、保舵した舵角から駐車支援制御による舵角制御を実施することができる。従って、利用可能な最小回転半径を有効に使った経路にて目標駐車位置にまで走行させることができる。これにより、狭い駐車スペースでの自動駐車が可能となる。また、据え切りによるモータ３０の過熱を抑制することができる。
【００３７】
＜上限電流設定処理の変形例＞
次に、上限電流設定ルーチンの変形例について説明する。図３は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０が実施する上限電流設定ルーチンの変形例を表す。この上限電流設定ルーチンの変形例は、上述した上限電流設定ルーチン同様に、駐車支援制御と並行して所定の短い演算周期で繰り返し実施される。この上限電流設定ルーチンの変形例では、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２の設定される継続時間を制限し、継続時間が長い場合には、モータ３０に流す電流を更に制限して、一層確実にモータ過熱を防止するものである。
【００３８】
第２上限電流設定ルーチンは、第１上限電流設定ルーチンのステップＳ１４の後に、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を追加したものである。従って、その追加処理について説明する。ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０に対して、モータ３０の上限電流ｉlimを第２上限電流ｉlim２に設定する上限電流設定指令を送信すると、続く、ステップＳ１５において、上限電流タイマ値Ｔを読み込み、上限電流タイマ値Ｔが予め設定した設定時間Ｔ２以上経過したか否かを判断する。この上限電流タイマ値Ｔは、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２に設定されている継続時間を計測した値を表す。従って、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において上限電流設定指令を最初に送信したときに上限電流タイマ値Ｔをリセットして計時を開始し、その後、ステップＳ１５にて繰り返し継続時間を確認する。
【００３９】
上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２に切り替えられた直後においては、上限電流タイマ値Ｔは、まだ設定時間Ｔ２に到達していないため、ステップＳ１５では、「Ｎｏ」と判定される。この場合、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、この上限電流設定ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期で同様な処理を繰り返す。設定時間Ｔ２が経過する前に、車両が動き始めた場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、あるいは、モータ３０が回転し始めた場合（Ｓ１３：Ｎｏ）には、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２から第１上限電流ｉlim１に切り替えられ（Ｓ１２）、上限電流タイマ値Ｔがゼロクリアされる。
【００４０】
こうした処理が繰り返されて、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２のまま設定時間Ｔ２が経過すると（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０は、ステップＳ１６において、現時点でモータ３０に流している電流ｉ（実電流ｉあるいは目標電流ｉ＊、以下、モータ電流ｉと呼ぶ）が設定電流ｉβより大きいか否かを判断し、モータ電流ｉが設定電流ｉβより大きい場合には、ステップＳ１７において、モータ電流ｉを現在の値から単位低減電流Δｉ０だけ低減する。一方、モータ電流ｉが設定電流ｉβ以下となっている場合には、ステップＳ１７の処理をスキップする。このステップＳ１６，Ｓ１７については、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０では、モータ電流ｉの値を把握していないため、実際には、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０がＥＰＳ・ＥＣＵ１０に対して、現時点のモータ電流ｉが設定電流ｉβより大きい場合にはモータ電流ｉを単位低減電流Δｉ０だけ低減するように指令する処理となる。ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０からの指令にしたがって、モータ電流ｉを検出し、モータ電流ｉが設定電流ｉβを超えている場合には、モータ電流ｉが単位低減電流Δｉ０だけ低減するようにモータ駆動回路１２に出力するＰＷＭ制御信号を調整する。
【００４１】
変形例の上限電流設定ルーチンは、所定の短い演算周期にて実施されるため、モータ電流ｉは、演算タイミングが到来するたびに、単位低減電流Δｉ０だけ低減されることになる。これにより、車両が動き始めるか、あるいは、モータ３０が回転し始めない限り、モータ電流ｉは、設定電流ｉβに達するまで徐々に減少していく。
【００４２】
図４は、駐車支援制御中に変形例の上限電流設定ルーチンを実行した場合の、操舵角とモータ電流ｉの推移を表している。図中、上段のグラフの実線が目標舵角（最大舵角に対する百分率で表し、０を中立位置、右舵角を正の値、左舵角を負の値とする）を表し、破線が実舵角を表している。
【００４３】
Ｓ字区間が終了した時刻ｔ１から据え切りが開始されると、目標舵角は、左舵角−Ｌ％から時間経過とともに右方向に変化していく。この据え切り自動操舵により、モータ電流ｉは、急激に増加し、時刻ｔ２で第１上限電流ｉlim１に到達する。モータ３０は、この第１上限電流ｉlim１で継続して駆動されることになるが、目標舵角の最大となる右舵角Ｒ１％に到達する手前の右舵角Ｒ２％で停止してしまう（時刻ｔ３）。このモータ３０が回転停止した時刻ｔ３において、上限電流ｉlimが第１上限電流ｉlim１から第２上限電流ｉlim２に切り替わる。この動作は、上限電流設定ルーチンにおけるステップＳ１１〜Ｓ１４によるものである。これにより、モータ３０に第１上限電流ｉlim１が流れ続けてしまうことを防止でき、モータ３０の過熱を抑制できる。
【００４４】
第２上限電流ｉlim２は、舵角を維持できる、つまり、保舵可能な大きさの電流に設定されているため、舵角は右舵角Ｒ２％に維持される。従って、時刻ｔ３から、停車保舵区間となる。この状態から、車両が動き出せば、舵角が中立側に戻ることなく、その右舵角Ｒ２％から自動操舵を再開させることができる。このため、利用可能な最小回転半径を有効に使った経路にて目標駐車位置にまで車両を移動させることができる。上述した最初の上限電流設定ルーチン（図２）では、こうした作用効果が得られる。
【００４５】
停車保舵状態においては、目標モータ回転角θｍ＊と実モータ回転角θｍとの偏差Δθｍが大きいため、モータ電流ｉは、その上限値である第２上限電流ｉlim２に維持される。この状態が長時間続いてしまうと、モータ３０の過熱を招くおそれがある。そこで、変形例の上限電流設定ルーチンでは、時刻ｔ３から上限電流タイマ値Ｔによる計時を開始し、停車保舵状態が設定時間Ｔ２継続した時刻ｔ４から（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、モータ電流ｉを徐々に低下させる（Ｓ１７）。そして、モータ電流ｉが設定電流ｉβにまで低下すると（Ｓ１６：Ｎｏ）、モータ電流ｉの低減を終了する。この場合、舵角は、モータ電流ｉの低下により右舵角Ｒ３％にまで低下した後、その状態を維持する。
【００４６】
そして、時刻ｔ５において、車両が動き出すと（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、上限電流ｉlimが第２上限電流ｉlim２から第１上限電流ｉlim１に戻されるとともに（Ｓ１２）、モータ電流ｉを設定電流ｉβ以下にする電流制限が解除される。この場合、モータ電流ｉが増加するものの、車両が動いている場合には、車輪を転舵するために必要なトルクが少なくなるため、モータ３０に大きな電流を流さなくても、舵角を目標舵角である右舵角Ｒ１％にまで増加させることができる。
【００４７】
このように本実施形態によれば、モータ３０が回転不能状態となったときには、上限電流ｉlimを保舵可能な第２上限電流ｉlimにまで低下させるため、モータ３０の過熱を抑制しつつ、利用可能な最小回転半径にて車両を転向することができる。また、上限電流ｉlimを第２上限電流ｉlimに設定している継続時間、つまり、モータ３０が回転停止状態となっている継続時間が設定時間Ｔ２を超えると、モータ電流ｉを低下させるため、モータ３０の過熱を更に適切に抑制することができる。また、この場合、モータ電流ｉを徐々に低下させるため、急激にハンドルが戻ってしまうことがなく、運転者に対して違和感を与えないようにすることができる。
【００４８】
以上、本実施形態および変形例にかかる車両の自動操舵装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態においては、上限電流設定ルーチンをＩＰＡ・ＥＣＵ２０にて実施しているが、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０に代えて、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０が実施する構成であってもよいし、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０とＥＰＳ・ＥＣＵ１０とで協働して実施するようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態においては、電動パワーステアリング装置を使って自動操舵を行っているが、電動パワーステアリング装置とは異なる自動操舵専用の装置を用いるようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、駐車支援制御時に、ＩＰＡ・ＥＣＵ２０がＥＰＳ・ＥＣＵ１０に対して目標モータ回転角θｍ＊を指令する構成であるが、それに代えて、目標舵角θｈ＊を指令する構成であってもよい。この場合、ＥＰＳ・ＥＣＵ１０は、舵角センサ４３の検出する操舵角θｈを読み取り、この操舵角θｈが目標舵角θｈ＊に追従するようにモータ３０を駆動制御すればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ・ＥＣＵ）、２０…駐車支援制御装置（ＩＰＡ・ＥＣＵ）、３０…モータ、３１…モータ回転角センサ、４１…車速センサ、４２…トルクセンサ、４３…舵角センサ、ｉlim…上限電流、ｉlim１…第１上限電流、ｉlim２…第２上限電流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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