(57)【要約】【課題】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、運転者によるステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサの異常の有無を検出できるようにする。【解決手段】駐車支援要求が検知されると、ＥＰＳＥＣＵにより、トルクセンサの固着等による異常の有無を検出すべき状態にあるかどうか判定され（ステップＳ１）、この判定結果がＹＥＳであれば、ＥＰＳＥＣＵの交流信号発生器が作動されて交流信号成分が発生され、舵角センサによる舵角速度が交流信号発生器の交流信号成分により一定周期で変化され、トルクセンサの検出トルクに変動があれば（ステップＳ２のＹＥＳ、ステップＳ３、ステップＳ５のＹＥＳ）、トルクセンサの固着状態が検出され（ステップＳ６）、この固着状態の検出が所定時間継続すると判断されて駐車支援は開始されることなくステップＳ１に戻る。【選択図】図１
2018001904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ように前記電動パワーステアリングモータへの電流指令値を与える制御手段と、前記電動パワーステアリングモータの発生トルクにより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、前記電動パワーステアリングモータを利用して、運転者に対する駐車の支援を行う駐車支援装置において、
前記ステアリングの操作に応じた舵角および該舵角の時間変化から舵角速度を検出する舵角検出手段と、
前記駐車支援手段による駐車支援を開始する際に、前記舵角検出手段により検出される舵角または舵角速度を変化させて前記トルクセンサの検出トルクを強制変動させる強制変動手段と、
前記強制変動手段による前記トルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかにより前記トルクセンサに異常がないかどうかを判断する判断手段とを備え、
前記駐車支援手段は、前記判断手段により前記トルクセンサに異常ありと判断されたときには、駐車支援を開始しないことを特徴とする駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の駐車を行う際に、電動パワーステアリング装置における電動パワーステアリングモータを利用して車輪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（特許文献１）。
【０００３】
電動パワーステアリング装置は、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、パワーステアリング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パワーステアリングモータによりトルクを発生して車輪を転舵する、つまり、運転者の操舵トルクがゼロであってもパワーステアリングモータは所定のトルクを発生する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８９１６８号公報（段落０００２−０００３参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、運転者によるステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサが、中立位置近傍で固着するなどの異常状態になった場合には、運転者が例えば何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリングを操作しても、操舵トルクを検出できないことから、運転者による駐車支援解除のためのステアリング操作が阻害されるおそれがある。そのため、トルクセンサの固着などの異常を検出できるようにすることが望まれている。
【０００６】
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、運転者によるステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサの異常の有無を簡単に検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、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ように前記電動パワーステアリングモータへの電流指令値を与える制御手段と、前記電動パワーステアリングモータの発生トルクにより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、前記電動パワーステアリングモータを利用して、運転者に対する駐車の支援を行う駐車支援装置において、前記ステアリングの操作に応じた舵角および該舵角の時間変化から舵角速度を検出する舵角検出手段と、前記駐車支援手段による駐車支援を開始する際に、前記舵角検出手段により検出される舵角または舵角速度を変化させて前記トルクセンサの検出トルクを強制変動させる強制変動手段と、前記強制変動手段による前記トルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかにより前記トルクセンサに異常がないかどうかを判断する判断手段とを備え、前記駐車支援手段は、前記判断手段により前記トルクセンサに異常ありと判断されたときには、駐車支援を開始しないことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、強制変動手段により、舵角検出手段による検出舵角または検出舵角速度が変化されてトルクセンサの検出トルクが強制変動され、強制変動手段によるトルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかによりトルクセンサに異常がないかどうかが判断手段により判断されるため、運転者によるステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサの異常の有無を確実に検出することができる。そして、トルクセンサの異常が検出されたときには、駐車支援は開始されないように制御されるため、運転者が何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリングを操作したときには、駐車支援の制御モードに移行せずに、電動パワーステアリングの制御モードに移行してトルクセンサの異常報知を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】図１の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図１の一部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】一実施形態の動作説明図である。
【図５】一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図６】一実施形態の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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６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。
【００１１】
図１に示すように、駐車支援装置１は、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と称する）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（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）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。
【００１２】
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。
【００１３】
ところで、トルクセンサ８は、図２の横軸の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って、本発明における舵角検出手段に相当し、両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。
【００１４】
また、駐車支援ＥＣＵ４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、この舵角指令に基づき、舵角センサ７に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、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。
【００１５】
このとき、ＥＰＳＥＣＵ３は、例えば図４に示すように、特にトルクセンサ８が中立位置において固着するなどの異常が生じていないかどうかを検知すべく、位置制御器３１ｂ、交流信号発生器３１ｃ、速度制御器３１ｆ、電流制御器３１ｈ、モータ駆動回路３１ｉ、複数の減算器３１ａ，３１ｅ，３１ｇおよび加算器３１ｄを備えている。
【００１６】
上記したように駐車支援要求が検知されると、図４に示すように、駐車支援ＥＣＵ４からの舵角指令と舵角センサ７による舵角とがＥＰＳＥＣＵ３の減算器３１ａにより減算されて減算結果が位置制御器３１ｂに入力され、位置制御器３１ｂによりステアリング６の角度を制御するための速度指令値が出力される。
【００１７】
そして、駐車支援要求の検知により、本発明における強制変動手段である交流信号発生器３１ｃが作動され、トルクセンサ８が固着等による異常状態であるかどうかを判断するために、交流信号発生器３１ｃにより所定の交流信号成分が発生されて、加算器３１ｄにより位置制御器３１ｂの出力と交流信号発生器３１ｃによる交流信号成分とが加算され、加算器３１ｄによる加算結果と舵角センサ７による舵角速度とが減算器３１ｅにより減算され、減算器３１ｅの減算結果が速度制御器３１ｆに入力され、速度制御器３１ｆからＥＰＳモータ２の電流指令値が出力される。
【００１８】
さらに、速度制御器３１ｆの出力である電流指令値と、ＥＰＳモータ２からフィードバックされるモータ電流とが減算器３１ｇにより減算されて電流制御器３１ｈに入力され、電流制御器３１ｈにより電圧指令値に変換されてモータ駆動回路３１ｉに出力され、モータ駆動回路３１ｉにより、電圧指令値に基づくモータ電圧がＥＰＳモータ２に出力されＥＰＳモータ２が駆動されるようになっている。
【００１９】
このように、駐車支援を開始する際に、舵角センサ７により検出される舵角速度を、交流信号発生器３１ｃの交流信号成分により一定周期で変化させることにより、トルクセンサ８の検出トルクを強制変動させ、トルクセンサ８の検出トルクの変動が予め設定された所定時間継続するかどうかがＥＰＳＥＣＵ３により判断される。具体的には、トルクセンサ８の検出トルクの変動が所定時間継続すれば、トルクセンサ８が強制変動に基づく舵角速度の変動を正常に検出したとしてトルクセンサ８に固着等の異常がないと判断されて駐車支援が開始される一方、トルクセンサ８の検出トルクの変動が所定時間継続しなければ、トルクセンサ８が強制変動に基づく舵角速度の変動を正常に検出できず、トルクセンサ８に固着等の異常があると判断されて駐車支援は開始されず、運転者が何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリング６を操作することを許容すべく、駐車支援は開始されずにＥＰＳモードに直ちに移行される。このようなＥＰＳＥＣＵ３によるトルクセンサ８の異常判断処理が、本発明における判断手段に相当する。
【００２０】
続いて、上記したＥＰＳＥＣＵ３によるトルクセンサ８の異常判断動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
図５に示すように、シフトレバーがバックギヤにシフトされて、駐車支援ＥＣＵ４により駐車支援要求が検知されると、ＥＰＳＥＣＵ３により、トルクセンサ８の固着等による異常の有無を検出すべき状態にあるかどうかの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＹＥＳであれば、交流信号発生器３１ｃが作動されて交流信号成分が発生され、舵角センサ７による舵角速度が交流信号発生器３１ｃの交流信号成分により一定周期で変化されることにより、トルクセンサ８の検出トルクに変動があるかどうかの判定がなされ（ステップＳ２）、トルクセンサ８の出力に変動がありステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、ＥＰＳＥＣＵ３に内蔵の所定のタイマカウンタがクリアされる一方（ステップＳ３）、トルクセンサ８の出力に変動がなくステップＳ２の判定結果がＮＯであればステップＳ４に移行してタイマカウンタのカウント値がインクリメントされ（ステップＳ４）、ステップＳ３またはステップＳ４を経た後、次のステップＳ５に移行する。
【００２２】
そして、ステップＳ５において、ＥＰＳＥＣＵ３のタイマカウンタのカウント値が予め設定された閾値つまり所定時間を超えているかどうかの判定がなされ（ステップＳ５）、タイマカウンタのカウント値が閾値を超えて所定時間を経過し、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳであれば、トルクセンサ８の固着状態が検出され（ステップＳ６）、駐車支援は開始されることなくステップＳ１に戻る。
【００２３】
一方、タイマカウンタのカウント値が閾値を超えていなくて所定時間を経過しておらず、ステップＳ５の判定結果がＮＯであれば、トルクセンサ８は正常と判断されて、トルクセンサ８の固着状態は検出されず（ステップＳ７）、その後ステップＳ１に戻る。
【００２４】
また、上記したステップＳ１の判定において、トルクセンサ８の固着等による異常の有無を検出すべき状態になくステップＳ１の判定結果がＮＯであれば、ＥＰＳＥＣＵ３のタイマカウンタがクリアされ（ステップＳ８）、トルクセンサ８の固着状態が検出されることはなく（ステップＳ９）、その後ステップＳ１に戻る。
【００２５】
そして、駐車支援装置１は、図６に示すように、通常のＥＰＳモード、駐車支援移行判断モードおよび駐車支援モードの３つの制御モード間を遷移する。すなわち、通常のＥＰＳモードでは、上記した交流信号発生器３１ｃによる交流信号成分が発生されることはなく、運転者によるステアリング６の操舵を補助すべく、ＥＰＳモータ２による必要な補助トルクを発生するＥＰＳ制御が実行される。一方、通常のＥＰＳモードにおいて、駐車支援要求があり、かつ、運転者によるステアリング６の操作に基づくトルクセンサ８の検出トルクの絶対値が予め定められた所定値を超えていなければ、駐車支援移行判断モードに遷移して駐車支援をすべきかどうかの判断がなされる。
【００２６】
この駐車支援移行判断モードでは、上記した交流信号発生器３１ｃによる交流信号成分が発生され、そのときに駐車支援要求がないか、或いは、トルクセンサ８の異常（固着）状態が検出されるか、或いは、運転者によるステアリング６の操作に基づくトルクセンサ８の検出トルクの絶対値が所定値を超えていれば、運転者が何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリング６を操作するという事態を許容するために、駐車支援が開始されることなく通常のＥＰＳモードに戻る。
【００２７】
また、駐車支援移行判断モードにおいて交流信号発生器３１ｃによる交流信号成分が発生されたときに、駐車支援要求があり、かつ、運転者によるステアリング６の操作に基づくトルクセンサ８の検出トルクの絶対値が所定値を超えておらず、しかもトルクセンサ８の異常（固着）状態が検出されない状態が所定時間継続していれば、駐車支援を開始してもよいと判断できるため、駐車支援モードに遷移して、ＥＰＳモータ２による発生トルクによりステアリング６を自動で転舵する駐車支援が実行される。
【００２８】
そして、駐車支援モードでは交流信号発生器３１ｃによる交流信号成分が発生され、そのときに駐車支援要求がないか、或いは、トルクセンサ８の固着状態が検出されるか、或いは、運転者によるステアリング６の操作に基づくトルクセンサ８の検出トルクの絶対値が所定値を超えていれば、通常のＥＰＳモードに戻り、トルクセンサ８の固着による異常に起因してＥＰＳモードに戻った場合には、ＥＰＳモードの制御が実行段階でトルクセンサ８の異常により正常な補助トルクを発生できない旨が運転者に報知されるなどの所定の措置が採られる。
【００２９】
したがって、上記した実施形態によれば、駐車支援要求があるときに、交流信号発生器３１ｃにより、舵角センサ７による検出舵角速度が一定周期で変化されてトルクセンサ８の検出トルクが強制的に変動され、トルクセンサ８の検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかによりトルクセンサ８に異常がないかどうかがＥＰＳＥＣＵ３により判断されるため、運転者によるステアリング６の操舵トルクを検出するトルクセンサ８の固着等の異常の有無を確実に検出することができる。
【００３０】
さらに、トルクセンサ８の異常が検出されたときには、駐車支援が開始されないように制御されるため、運転者が何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリング６を操作することが許容され、駐車支援が開始されずにＥＰＳモードに直ちに移行し、ＥＰＳモードにおいてトルクセンサ８の異常を運転者に報知することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば、上記した実施形態では、交流信号発生器３１ｃの交流信号成分を、図４の加算器３１ｄにより位置制御器３１ｂによる速度指令値に加算する場合について説明したが、位置制御器３１ｂによる速度指令値と舵角センサ７による舵角速度との偏差に交流信号成分を加算してもよく、舵角センサ７による舵角速度に交流信号成分を加算してもよく、駐車支援ＥＣＵ４による舵角指令値と舵角センサ７による舵角との偏差に交流信号成分を加算してもよく、駐車支援ＥＣＵ４による舵角指令値に交流信号成分を加算してもよく、舵角センサ７による舵角交流信号成分を加算してもよく、要する交流信号成分を加算できるところに加算すればよい。
【００３３】
また、トルクセンサ８の出力にすでに変動が生じているときに、交流信号成分によるトルクが加算されてトルク過多になる場合には、トルク変動がないときにのみ交流信号成分を加算重畳するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記した実施形態では、強制変動手段である交流信号発生器３１ｃにより、舵角センサ７による舵角速度を一定周期で変化させてトルクセンサ８の検出トルクを強制変動させる場合について説明したが、舵角センサ７による舵角を一定周期で変化させてトルクセンサ８の検出トルクを強制変動させてもよい。さらに、舵角センサ７による舵角または舵角速度を、一定周期ではなく可変周期でハイ、ローに変化させてもよい。
【００３５】
また、駐車支援を開始する際に、舵角センサ７による舵角速度を一定周期で変化させてトルクセンサ８の検出トルクを強制変動させる強制変動手段は、上記した交流信号発生器３１ｃに限るものではない。さらに、トルクセンサ８が中立位置において固着するなどの異常が生じていないかどうかを検知するためのＥＰＳＥＣＵ３の構成は、図４に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１    …駐車支援装置
２    …ＥＰＳモータ
３    …ＥＰＳＥＣＵ（制御手段、判断手段）
７    …舵角センサ（舵角検出手段）
８    …トルクセンサ
３１ｃ  …交流信号発生器（強制変動手段）
【図１】
2018001904.tif 000003
【図２】
2018001904.tif 000004
【図３】
2018001904.tif 000005
【図４】
2018001904.tif 000006
【図５】
2018001904.tif 000007
【図６】
2018001904.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月15日(2016.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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、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ように前記電動パワーステアリングモータへの電流指令値を与える制御手段と、前記電動パワーステアリングモータの発生トルクにより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、前記電動パワーステアリングモータを利用して、運転者に対する駐車の支援を行う駐車支援装置において、前記ステアリングの操作に応じた舵角および該舵角の時間変化から舵角速度を検出する舵角検出手段と、前記駐車支援手段の動作前に、前記舵角検出手段により検出される舵角または舵角速度を変化させて前記トルクセンサの検出トルクを強制変動させる強制変動手段と、前記強制変動手段による前記トルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかにより前記トルクセンサに異常がないかどうかを判断する判断手段とを備え、前記駐車支援手段は、前記判断手段により前記トルクセンサに異常ありと判断されたときには、駐車支援を行わないことを特徴としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、強制変動手段により、舵角検出手段による検出舵角または検出舵角速度が変化されてトルクセンサの検出トルクが強制変動され、強制変動手段によるトルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかによりトルクセンサに異常がないかどうかが判断手段により判断されるため、運転者によるステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサの異常の有無を確実に検出することができる。そして、トルクセンサの異常が検出されたときには、駐車支援を行わないように制御されるため、運転者が何らかの危険回避のために駐車支援を解除しようとしてステアリングを操作したときには、駐車支援の制御モードに移行せずに、電動パワーステアリングの制御モードに移行してトルクセンサの異常報知を行うことが可能になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ように前記電動パワーステアリングモータへの電流指令値を与える制御手段と、前記電動パワーステアリングモータの発生トルクにより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、前記電動パワーステアリングモータを利用して、運転者に対する駐車の支援を行う駐車支援装置において、
前記ステアリングの操作に応じた舵角および該舵角の時間変化から舵角速度を検出する舵角検出手段と、
前記駐車支援手段の動作前に、前記舵角検出手段により検出される舵角または舵角速度を変化させて前記トルクセンサの検出トルクを強制変動させる強制変動手段と、
前記強制変動手段による前記トルクセンサの検出トルクの変動が所定時間継続するかどうかにより前記トルクセンサに異常がないかどうかを判断する判断手段とを備え、
前記駐車支援手段は、前記判断手段により前記トルクセンサに異常ありと判断されたときには、駐車支援を行わないことを特徴とする駐車支援装置。