JP2018012363A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a technical field of a vehicle control device capable of performing parking assistance.
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)。 As this type of device, for example, an electric power steering device having a function of an automatic steering mode (parking support mode) has been proposed. In this device, in particular, a compensation current value for compensating SAT in order to suppress a change in the followability of the actual steering angle with respect to a target steering angle caused by a change in friction (Self-Aligning Torque: SAT) that the tire receives from the road surface. Is added to the current command value related to the steering system, and then assist control is performed (see Patent Document 1).
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。
In the technique described in
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。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can ensure followability of an actual steering angle with respect to a target steering angle at the time of parking assistance.
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。 In order to solve the above problems, a vehicle control device of the present invention includes a periphery monitoring device that monitors the periphery, an electric power steering device that includes a motor capable of generating steering torque, a battery that supplies power to the motor, When the vehicle is parked, a travel route of the vehicle is calculated based on a detection result by the periphery monitoring device, and a steering torque is generated in the motor so that the vehicle travels along the travel route. A vehicle control device capable of performing an automatic parking process for steering, and when the automatic parking process is performed, on the condition that the battery is not in an overcharged state, a voltage applied to the motor, A voltage setting unit is provided that makes the automatic parking process higher than when the automatic parking process is not performed.
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。 According to the study of the present inventor, the following has been found. That is, in order to make the actual steering angle follow the target steering angle suitably, it is necessary to sufficiently increase the voltage supplied to the motor that generates the steering torque. On the other hand, depending on the state of the battery, there may be a problem in the battery that is electrically connected to the motor due to the relatively high voltage applied to the motor.
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。 In the vehicle control device, a relatively high voltage is applied to the motor on the condition that the battery is not in an overcharged state. For this reason, according to the vehicle control device, it is possible to ensure followability of the actual steering angle with respect to the target steering angle at the time of parking assistance while preventing the battery from malfunctioning.
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。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.
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。 An embodiment according to a vehicle control device of the present invention will be described with reference to the drawings.
<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。
<First Embodiment>
1st Embodiment which concerns on the vehicle control apparatus of this invention is described with reference to FIG. 1 thru | or FIG.
(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。
(Configuration of vehicle control device)
The configuration of the vehicle control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the vehicle control device according to the first embodiment.
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。
In FIG. 1, first, a
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。
Note that the
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。
The battery 11, the
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。
The
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。
The vehicle control device 100 includes a target rudder
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。
The target rudder
(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。
(Features of EPS)
Here, the relationship between the voltage applied to the
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。
As can be seen from FIG. 2, regardless of the voltage applied to the
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。
Incidentally, as described above, the
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。
Therefore, in the automatic parking process according to the present embodiment, the applied voltage of the
(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。
(Automatic parking process)
The automatic parking process which the said vehicle control apparatus 100 implements is demonstrated with reference to the flowchart of FIG. Note that “running” in FIG. 3 means that the
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。
In FIG. 3, first, the automatic steering
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。
If it is determined in step S101 that there is an intention of automatic steering (step S101: Yes), a travel route related to the
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)。
In parallel with the process of step S102, the target voltage calculation unit 22 determines whether or not the battery 11 is in an overcharged state based on the output signal of the battery sensor 14 (step S103). In this determination, when it is determined that the battery 11 is not in an overcharged state (step S103: Yes), the target voltage calculation unit 22 sets a target voltage that is a target value of the voltage applied to the
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)。 On the other hand, when it is determined in step S103 that the battery 11 is in an overcharged state (step S103: No), the target voltage calculation unit 22 does not charge the target voltage to the battery 11, in other words, A voltage (for example, 11 V) lower than the terminal voltage is set (step S105).
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)。 Next, the target steering angle calculation unit 26 estimates a feasible steering angle based on the target voltage set in the process of step S104 or S105 (step S106).
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。
Here, the “realizable steering angle” will be described. If the applied voltage of the
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。
Further, the target steering angle calculation unit 26 makes the track of the
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。
After the process of step S106, the target voltage calculation unit 22 outputs a signal indicating the target voltage to the
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。
After the process in step S107, the process in step S101 is performed again after a predetermined time has elapsed. In principle, the automatic parking process is repeatedly performed until the
(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。
(Technical effect)
In the automatic parking process, the target voltage is determined depending on whether or not the battery 11 is in an overcharged state. For this reason, it can prevent that a malfunction arises in the battery 11 resulting from an automatic parking process. In the automatic parking process, the target steering angle is further determined based on the target voltage within a range in which the followability of the actual steering angle to the target steering angle can be secured (that is, within the range of the realizable steering angle). Is done. For this reason, the followability of the actual steering angle to the target steering angle in the automatic parking process can be ensured.
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。 The “target voltage calculation unit 22” according to the present embodiment is an example of the “voltage setting unit” according to the present invention.
<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。
<Modification>
When the
<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。
Second Embodiment
A second embodiment of the vehicle control device of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The second embodiment is the same as the first embodiment described above except that a part of the automatic parking process is different. Therefore, in the second embodiment, the description overlapping with that of the first embodiment is omitted, and the common portions in the drawing are denoted by the same reference numerals, and only fundamentally different points are described with reference to FIG. explain.
(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)。
(Automatic parking process)
In this embodiment, the process of step S103 mentioned above is implemented after a travel route is produced | generated in the process of step S102. If it is determined in step S103 that the battery 11 is not in an overcharged state (step S103: Yes), the target voltage calculation unit 22 is requested when the
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)。
If it is determined in step S201 that the required steering torque is equal to or greater than the predetermined value (step S201: Yes), the target voltage calculation unit 22 sets the target voltage that is the target value of the voltage applied to the
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)。 On the other hand, when it is determined in step S201 that the required steering torque (corresponding to “assist axial force” in FIG. 2) is less than a predetermined value (step S201: No), the target voltage calculation unit 22 The target voltage is set to a voltage (for example, 11V) at which the battery 11 is not charged (step S105).
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。
The “required steering torque” may be obtained by the
(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。
(Technical effect)
In the control related to the battery 11, charging and discharging of the battery 11 are often repeatedly performed so that the charging amount of the battery 11 changes in the vicinity of the target charging amount. When the battery 11 is charged exceeding the target charge amount, for example, in order to generate power with the
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。 In the present embodiment, the target voltage is set to be relatively high only when “the battery 11 is not in an overcharged state” and “the required steering torque is greater than or equal to a predetermined value”. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to ensure the followability of the actual steering angle to the target steering angle in the automatic parking process, while preventing the battery 11 from being defective and suppressing the reduction in fuel consumption.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.
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
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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。 In a vehicle comprising a periphery monitoring device for monitoring the periphery, an electric power steering device having a motor capable of generating steering torque, and a battery for supplying power to the motor, the vehicle is monitored by the periphery monitoring device when the vehicle is parked A vehicle control apparatus capable of performing an automatic parking process in which a travel route of the vehicle is calculated based on a detection result, and the motor generates a steering torque so that the vehicle travels along the travel route. And
When the automatic parking process is performed, voltage setting means is provided for increasing the voltage applied to the motor as compared with the case where the automatic parking process is not performed on the condition that the battery is not in an overcharged state. The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
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Legal Events
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