(57)【要約】【課題】駐車支援の際の目標操舵角に対する実操舵角の追従性を確保する。【解決手段】車両制御装置（１００）は、周辺を監視する周辺監視装置（１６）と、操舵トルクを発生可能なモータ（１３１）を有する電動パワーステアリング装置（１３）と、モータに電力を供給するバッテリ（１１）と、を備える車両（１）に搭載される。当該車両制御装置は、車両の駐車時に、周辺監視装置による検出結果に基づいて車両の走行経路を演算し、走行経路に沿って車両が走行するようにモータに操舵トルクを発生させて操舵する自動駐車処理を実施可能である。当該車両制御装置は、自動駐車処理が実施される際に、バッテリが過充電状態でないことを条件に、モータに印加される電圧を、自動駐車処理が実施されない場合に比べて高くする電圧設定手段（２２）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺を監視する周辺監視装置と、操舵トルクを発生可能なモータを有する電動パワーステアリング装置と、前記モータに電力を供給するバッテリと、を備える車両において、前記車両の駐車時に、前記周辺監視装置による検出結果に基づいて前記車両の走行経路を演算し、前記走行経路に沿って前記車両が走行するように前記モータに操舵トルクを発生させて操舵する自動駐車処理を実施可能な車両制御装置であって、
前記自動駐車処理が実施される際に、前記バッテリが過充電状態でないことを条件に、前記モータに印加される電圧を、前記自動駐車処理が実施されない場合に比べて高くする電圧設定手段を備える
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関し、特に駐車支援を実施可能な車両制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば自動操舵モード（駐車支援モード）の機能を有する電動パワーステアリング装置が提案されている。該装置では、特に、タイヤが路面から受ける摩擦（Ｓｅｌｆ−Ａｌｉｇｎｉｎｇ  Ｔｏｒｑｕｅ：ＳＡＴ）の変化に起因する目標操舵角に対する実操舵角の追従性の変化を抑制するために、ＳＡＴを補償する補償電流値が操舵系に係る電流指令値に加算された上で、アシスト制御が行われる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０５４８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では電源電圧について考慮されておらず、電源電圧によっては特許文献１に記載の技術の効果を得られないという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、駐車支援の際の目標操舵角に対する実操舵角の追従性を確保することができる車両制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置は、上記課題を解決するために、周辺を監視する周辺監視装置と、操舵トルクを発生可能なモータを有する電動パワーステアリング装置と、前記モータに電力を供給するバッテリと、を備える車両において、前記車両の駐車時に、前記周辺監視装置による検出結果に基づいて前記車両の走行経路を演算し、前記走行経路に沿って前記車両が走行するように前記モータに操舵トルクを発生させて操舵する自動駐車処理を実施可能な車両制御装置であって、前記自動駐車処理が実施される際に、前記バッテリが過充電状態でないことを条件に、前記モータに印加される電圧を、前記自動駐車処理が実施されない場合に比べて高くする電圧設定手段を備える。
【０００７】
本願発明者の研究によれば、次のことが判明している。即ち、実操舵角を目標操舵角に好適に追従させるためには、操舵トルクを発生させるモータに供給される電圧を十分に高くする必要がある。他方で、バッテリの状態によっては、モータに比較的高い電圧が印加されたことに起因して、モータと電気的に接続されているバッテリに不具合が生じる可能性がある。
【０００８】
当該車両制御装置では、バッテリが過充電状態でないことを条件に、モータに比較的高い電圧が印加される。このため、当該車両制御装置によれば、バッテリに不具合が生じることを防止しつつ、駐車支援の際の目標操舵角に対する実操舵角の追従性を確保することができる。
【０００９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】操舵速度とアシスト軸力との関係の一例を、ＥＰＳモータに印加される電圧毎に示した図である。
【図３】第１実施形態に係る自動駐車処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る自動駐車処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の車両制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明の車両制御装置に係る第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１３】
（車両制御装置の構成）
本実施形態に係る車両制御装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、先ず、当該車両制御装置１００が搭載される車両１は、例えば鉛蓄電池等であるバッテリ１１、発電機１２及び電動パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：ＥＰＳ）１３を備えて構成されている。ＥＰＳ１３は、操舵アシストトルクを発生するモータ１３１と、操舵ハンドル（図示せず）の回転角度を操舵角として検出する操舵角センサ１３２とを有する。
【００１５】
尚、車両１は、駆動源としてエンジンのみを備える車両（所謂コンベンショナル車）であってもよいし、ハイブリッド車両であってもよいし、或いは、電気自動車であってもよい。車両１がハイブリッド車両又は電気自動車である場合、発電機１２は、モータ・ジェネレータにより構成されていてよい。
【００１６】
バッテリ１１、発電機１２及びモータ１３１は、相互に電気的に接続されている。ＥＰＳ１３の作動時には、モータ１３１に対し、バッテリ１１及び発電機１２の少なくとも一方から電力が供給される。
【００１７】
車両１は、例えば車両１の周囲を撮像するカメラ、レーダ等を含んでなる周辺監視センサ１６を備える。尚、周辺監視センサ１６については既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００１８】
当該車両制御装置１００は、目標舵角生成装置２０を備えて構成されている。目標舵角生成装置２０は、その内部に実現される論理的な処理ブロック又は物理的な処理回路として、自動操舵切換判断部２１、目標電圧演算部２２、目標区画演算部２３、自車位置推定部２４、経路生成部２５及び目標操舵角演算部２６を有する。
【００１９】
目標舵角生成装置２０は、駐車場における区画線（例えば白線）を検出して車両１の目標駐車位置を設定し、車両１の現在位置から目標駐車位置までの走行経路を生成して車両１を目標駐車位置に自動的に駐車させる自動駐車処理を実施可能に構成されている。
【００２０】
（ＥＰＳの特徴）
ここで、ＥＰＳ１３のモータ１３１に印加される電圧と操舵性能との関係について、図２を参照して説明する。図２は、操舵速度とアシスト軸力との関係の一例を、ＥＰＳモータに印加される電圧毎に示した図である。アシスト軸力が大きくなるほど、操舵角を大きくすることができる。操舵速度が大きくなるほど、目標操舵角への実操舵角の追従性が良くなる。
【００２１】
図２からわかるように、モータ１３１の印加電圧にかかわらず、アシスト軸力が大きくなるほど、操舵速度は小さくなる。他方で、アシスト軸力が一定であれば、モータ１３１の印加電圧が大きいほど、大きな操舵速度を実現できる（即ち、追従性が向上する）。従って、目標操舵角への実操舵角の追従性の向上を図るのであれば、単純には、モータ１３１の印加電圧を引き上げればよい。
【００２２】
ところで、上述したように、モータ１３１、バッテリ１１及び発電機１２は互いに電気的に接続されている。このため、モータ１３１の印加電圧が、バッテリ１１の端子電圧より高くなるとバッテリ１１が充電されることとなる。従って、モータ１３１の印加電圧が引き上げられると、バッテリ１１の充電状態によっては過充電状態となり、該バッテリに不具合が生じる可能性がある。
【００２３】
そこで、本実施形態に係る自動駐車処理では、バッテリ１１の充電状態に応じてモータ１３１の印加電圧が設定される。
【００２４】
（自動駐車処理）
当該車両制御装置１００が実施する自動駐車処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。尚、図３において「走行中」とは、車両１がイグニッションオン状態であることを意味する。つまり、車両１が実際に走行（即ち、移動）していなくても、イグニッションオン状態であれば、図３における「走行中」の概念に含まれる。図３のフローチャートは、自動駐車処理のうち主に操舵に係る処理を示している。実際には、図３のフローチャートに示した処理と並行して駆動系に係る処理が実施されるが、本発明の技術的特徴とは直接関連がないので、ここではその説明を割愛する。
【００２５】
図３において、先ず、目標舵角生成装置２０の自動操舵切換判断部２１は、車両１の運転者に自動操舵の意志があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、自動操舵切換判断部２１は、スイッチ１５を介して自動駐車処理の開始を示す運転者の入力があったときに、自動操舵の意志があると判定する。この判定において、自動操舵の意志がないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、自動駐車処理は終了され、所定時間経過後に再びステップＳ１０１の処理が実施される。
【００２６】
ステップＳ１０１の判定において、自動操舵の意志があると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、車両１に係る走行経路が生成される（ステップＳ１０２）。具体的には、目標区画演算部２３は、周辺監視センサ１６の出力信号に基づいて、駐車場における区画線を検出して、車両１を駐車させるべき区画（即ち、駐車スペース）を決定し、車両１の目標駐車位置を設定する。自車位置推定部２４は、操舵角センサ１３２の出力信号、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の出力信号、地図データベース等に基づいて、車両１の現在位置を推定する。経路生成部２５は、車両１の現在位置から目標駐車位置までの走行経路を生成する。
【００２７】
上記ステップＳ１０２の処理と並行して、目標電圧演算部２２は、バッテリセンサ１４の出力信号に基づいて、バッテリ１１が過充電状態でないか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この判定において、バッテリ１１が過充電状態でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、目標電圧演算部２２は、モータ１３１に印加される電圧の目標値である目標電圧を比較的高く（例えば、１３．５Ｖ）設定する（ステップＳ１０４）。
【００２８】
他方、ステップＳ１０３の判定において、バッテリ１１が過充電状態であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、目標電圧演算部２２は、目標電圧をバッテリ１１が充電されない、言い換えれば、バッテリ１１の端子電圧より低い、電圧（例えば、１１Ｖ）に設定する（ステップＳ１０５）。
【００２９】
次に、目標操舵角演算部２６は、ステップＳ１０４又はＳ１０５の処理で設定された目標電圧に基づいて、実現可能な操舵角を推定する（ステップＳ１０６）。
【００３０】
ここで、「実現可能な操舵角」について説明を加える。モータ１３１の印加電圧が一定であれば、アシスト軸力（即ち、操舵角）を大きくしようとすると、操舵速度（即ち、追従性）が低下する（図２参照）。目標操舵角への実操舵角の追従性を確保する場合、確保したい追従性に応じた操舵速度の下限値が存在することとなる。例えば操舵速度の下限値がＶ１（図２参照）であるとすると、印加電圧が１１Ｖの場合、アシスト軸力はＰ１以下とする必要がある。この場合、アシスト軸力がＰ１であるときの操舵角が、上記「実現可能な操舵角」の最大値となる。同様に、印加電圧が１３．５Ｖの場合、アシスト軸力はＰ２以下とする必要がある。この場合、アシスト軸力がＰ２であるときの操舵角が、上記「実現可能な操舵角」の最大値となる。
【００３１】
目標操舵角演算部２６は、更に、ステップＳ１０２の処理で生成された走行経路に基づいて、推定された実現可能な操舵角の範囲内で、車両１の軌道が走行経路に一致する又は近づくような目標操舵角を設定する。例えば車両１の軌道を走行経路に一致させることができる操舵角が、実現可能な操舵角の範囲内であれば、該一致させることができる操舵角が目標操舵角として設定される。他方で、車両１の軌道を走行経路に一致させることができる操舵角が、実現可能な操舵角の範囲を超えている場合、例えば実現可能な操舵角の最大値が目標操舵角として設定される。
【００３２】
ステップＳ１０６の処理の後、目標電圧演算部２２は、目標電圧を示す信号を発電機１２に出力し、目標操舵角演算部２６は、目標操舵角を示す信号をモータ１３１に出力する（ステップＳ１０７）。この結果、目標電圧を示す信号に基づいて発電機１１の発電電圧が変化し、目標電圧がモータ１３１に印加される。そして、モータ１３１には、目標操舵角を実現する操舵トルクが発生する。
【００３３】
ステップＳ１０７の処理の後、所定時間経過後にステップＳ１０１の処理が再び実施される。当該自動駐車処理は、原則、車両１が目標駐車位置に到達するまで繰り返し実施される。
【００３４】
（技術的効果）
自動駐車処理では、バッテリ１１が過充電状態であるか否かによって目標電圧が決定される。このため、自動駐車処理に起因してバッテリ１１に不具合が生じることを防止することができる。自動駐車処理では、更に、目標電圧に基づいて、目標操舵角への実操舵角の追従性を確保可能な範囲内で（即ち、実現可能な操舵角の範囲内で）、目標操舵角が決定される。このため、自動駐車処理における目標操舵角への実操舵角の追従性を確保することができる。
【００３５】
本実施形態に係る「目標電圧演算部２２」は、本発明に係る「電圧設定手段」の一例である。
【００３６】
＜変形例＞
車両１が、ハイブリッド車両又は電気自動車であって、発電機１２とモータ１３１と結ぶ電路上にＤＣ／ＤＣコンバータが配設されている車両である場合、目標電圧演算部２２は、上記ステップＳ１０７の処理において、目標電圧を示す信号を、発電機１２に代えてＤＣ／ＤＣコンバータに出力する。この結果、目標電圧を示す信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が変化し、目標電圧がモータ１３１に印加される。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明の車両制御装置の第２実施形態について、図４のフローチャートを参照して説明する。第２実施形態では、自動駐車処理の一部が異なる以外は、上述した第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図４を参照して説明する。
【００３８】
（自動駐車処理）
本実施形態では、上述したステップＳ１０３の処理は、ステップＳ１０２の処理において走行経路が生成された後に実施される。ステップＳ１０３の処理において、バッテリ１１が過充電状態でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、目標電圧演算部２２は、車両１を生成された走行経路に沿って走行させる際に要求される操舵トルクが所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００３９】
ステップＳ２０１の判定において、要求される操舵トルクが所定値以上であると判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、目標電圧演算部２２は、モータ１３１に印加される電圧の目標値である目標電圧を比較的高く（例えば、１３．５Ｖ）設定する（ステップＳ１０４）。
【００４０】
他方、ステップＳ２０１の判定において、要求される操舵トルク（図２の“アシスト軸力”に相当）が所定値未満であると判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、目標電圧演算部２２は、目標電圧をバッテリ１１が充電されない電圧（例えば、１１Ｖ）に設定する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
尚、「要求される操舵トルク」は、経路生成部２５により求められてもよいし、目標電圧演算部２２により求められてもよい。「所定値」は、目標電圧を比較的高く設定するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。「所定値」は、例えばＳ１０５の処理において設定される比較的低い目標電圧で、目標操舵角への実操舵角の追従性が確保可能な操舵トルクの最大値等とすればよい。
【００４２】
（技術的効果）
バッテリ１１に係る制御では、バッテリ１１の充電量が目標充電量近傍で推移するようにバッテリ１１の充電及び放電が繰り返し行われることが多い。目標充電量を超えてバッテリ１１が充電される場合、例えば発電機１２で発電させるためにエンジンで必要以上に燃料が消費され、燃費が低下する。従って、自動駐車処理において、バッテリ１１が過充電状態でないというだけで、目標電圧が比較的高く設定されてしまうと、燃費の低下を招くおそれがある。
【００４３】
本実施形態では、「バッテリ１１が過充電状態ではなく」且つ「要求される操舵トルクが所定値以上である」場合にのみ、目標電圧が比較的高く設定される。従って、本実施形態によれば、バッテリ１１に不具合が生じることの防止及び燃費低下の抑制を図りつつ、自動駐車処理における目標操舵角への実操舵角の追従性を確保することができる。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４５】
１…車両、１１…バッテリ、１２…発電機、１３…ＥＰＳ、１４…バッテリセンサ、１５…スイッチ、１６…周辺監視センサ、２０…目標舵角生成装置、２１…自動操舵切換判断部、２２…目標電圧演算部、２３…目標区画演算部、２４…自車位置推定部、２５…経路生成部、２６…目標操舵角演算部、１００…車両制御装置、１３１…モータ、１３２…操舵角センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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