JP2011135655A - 車両制御システムおよび車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駐車支援の途中で駐車支援が継続できなくなることを未然に抑制することができる車両制御システムを提供すること。
【解決手段】バッテリと、バッテリからの電力により動力を出力し、出力された動力で駆動輪を回転させて車両を走行させることが可能なモータと、モータに動力を出力させて、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御装置とを備える車両制御システムであって、車両制御装置は、支援を開始する前に、支援においてモータに要求される動力と、モータが出力可能な動力とのそれぞれの予測結果に基づいて、車両が目標駐車位置に駐車されるまでモータが要求される動力を出力可能であれば（Ｓ１６０−Ｎ）支援を実行し、要求される動力は、車両の周辺環境に基づいて予測され（Ｓ１２０）、出力可能な動力は、支援を開始する前のバッテリの蓄電量（Ｓ１４０）に基づいて予測される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御システムおよび車両制御方法に関する。

従来、車両の駐車支援を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンを通常のアイドル時より高い回転数で回転させ、位置検出手段と自動操舵装置を用いて運転者の制動操作のみにより設定した目標駐車位置への移動を支援する駐車支援装置において、路面の傾斜状態が大きい場合には駐車支援を禁止する技術が開示されている。また、特許文献２には、モータを駆動源として有する車両において、坂道や段差のある道路においても適切に駐車支援できる駐車支援装置の技術が開示されている。

特開２００３−２０６７８０号公報 特開２００６−２９６１３５号公報

ここで、動力源としてモータを備えた車両においては、モータは、バッテリからの電力により動力を出力して駆動輪を回転駆動する。モータの出力には、バッテリの蓄電量等による制限が存在するため、要求される出力値に対してモータが出力できる出力値が下回ってしまう場合がある。モータに動力を出力させて、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援するときに、駐車支援の途中で要求される出力をモータが出力できなくなった場合には、モータの動力による駐車支援が継続できなくなる可能性がある。

本発明の目的は、モータに動力を出力させて、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援する場合に、駐車支援の途中で駐車支援が継続できなくなることを未然に抑制することができる車両制御システムおよび車両制御方法を提供することである。

本発明の車両制御システムは、バッテリと、前記バッテリからの電力により動力を出力し、出力された動力で駆動輪を回転させて車両を走行させることが可能なモータと、前記モータに動力を出力させて、目標駐車位置へ向けて前記車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御装置とを備える車両制御システムであって、前記車両制御装置は、前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータに要求される動力と、前記モータが出力可能な動力とのそれぞれの予測結果に基づいて、前記車両が前記目標駐車位置に駐車されるまで前記モータが前記要求される動力を出力可能であれば前記支援を実行し、前記要求される動力は、前記車両の周辺環境に基づいて予測され、前記出力可能な動力は、前記支援を開始する前の前記バッテリの蓄電量に基づいて予測されることを特徴とする。

上記車両制御システムにおいて、前記車両の動力源として設けられた内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達する伝達経路に設けられた切替装置を備え、前記切替装置は、前記内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達する伝達状態と前記内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達しない非伝達状態とが前記運転者の操作により切替えられるものであって、前記モータは、前記切替装置が前記非伝達状態であっても前記モータから出力される動力を前記駆動輪に伝達できるように前記駆動輪と接続されており、前記支援は、前記運転者により前記切替装置が前記非伝達状態とされた状態で実行されることが好ましい。

上記車両制御システムにおいて、前記周辺環境は、前記目標駐車位置までの経路における勾配を含むことが好ましい。

上記車両制御システムにおいて、前記要求される動力は、過去に前記支援がなされているときに前記運転者によりなされた制動操作の操作量に基づいて変化することが好ましい。

本発明の車両制御方法は、バッテリからの電力によりモータが出力する動力で駆動輪を回転させ、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御方法であって、前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータに要求される動力を前記車両の周辺環境に基づいて予測する第一手順と、前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータが出力可能な動力を前記支援を開始する前の前記バッテリの蓄電量に基づいて予測する第二手順と、予測された前記要求される動力と予測された前記出力可能な動力とに基づいて、前記車両が前記目標駐車位置に駐車されるまで前記モータが前記要求される動力を出力可能であれば前記支援を実行する第三手順と、を含むことを特徴とする。

本発明にかかる車両制御システムおよび車両制御方法では、支援を開始する前に、支援においてモータに要求される動力と、モータが出力可能な動力とのそれぞれの予測結果に基づいて、車両が目標駐車位置に駐車されるまでモータが要求される動力を出力可能であれば支援を実行する。これにより、駐車支援の途中で駐車支援が継続できなくなることを未然に抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態の動作を示すフローチャートである。 図２は、実施形態に係るハイブリッド車両を示す図である。 図３は、実施形態に係る変速操作手段を示す図である。

以下に、本発明にかかる車両制御システムの一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

（実施形態）
図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、モータを備えた車両の車両制御システムに関する。図１は、本発明にかかる車両制御システムの実施形態の動作を示すフローチャート、図２は、本実施形態にかかるハイブリッド車両を示す図である。

図２において、符号１は、ハイブリッド車両を示す。ハイブリッド車両１は、動力源としてのエンジン（原動機）１０と、モータジェネレータ２０とを有する。また、ハイブリッド車両１には、エンジン１０やモータジェネレータ２０の出力を駆動輪ＷＬ，ＷＲ側に伝える手動方式の多段変速機３０を含む動力伝達装置が設けられている。エンジン１０は、クランクシャフト（出力軸）１１から機械的な動力を出力する公知の内燃機関であることができる。エンジン１０の動作は、エンジン用の電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」とする。）１０１により制御される。エンジンＥＣＵ１０１は、エンジン１０の燃料噴射量や燃料噴射時期、点火時期等を制御することで、エンジン１０から出力される動力（エンジン出力トルク）の大きさを調整する。また、エンジンＥＣＵ１０１は、スタータモータ１２を制御してエンジン１０を始動させる。

モータジェネレータ２０は、供給された電力を機械的な動力（モータ出力トルク）に変換して出力軸２１から出力するモータ（電動機）としての機能と、出力軸２１に入力された機械的な動力を電力に変換して回収するジェネレータ（発電機）としての機能とを有する。モータジェネレータ２０は、電力の供給を受けて回転磁界を発生させるステータ２２と、ステータ２２が発生させる回転磁界に引き付けられて回転するロータ２３とを有する。ロータ２３は、出力軸２１と一体回転する。モータジェネレータ２０には、ロータ２３の回転角位置を検出する図示しないレゾルバおよび図示しない温度センサが設けられており、レゾルバおよび温度センサの検出結果を示す信号は、モータジェネレータ２０用の電子制御装置（以下、「モータジェネレータＥＣＵ」とする。）１０２に送信される。モータジェネレータ２０の動作は、モータジェネレータＥＣＵ１０２により制御される。

ハイブリッド車両１には、二次電池（バッテリ）２６が設けられており、二次電池２６からの直流電力は、インバータ２５で交流電力に変換されてモータジェネレータ２０に供給される。モータジェネレータ２０は、二次電池２６からの電力により動力を出力し、出力された動力で駆動輪ＷＬ，ＷＲを回転させてハイブリッド車両１を走行させることが可能である。モータジェネレータ２０は、出力軸２１からモータ出力トルクを出力する。一方、モータジェネレータ２０をジェネレータとして作動させる際には、多段変速機３０の出力軸４２から出力された機械的な動力が出力軸２１を介してロータ２３に入力され、ロータ２３の回転が交流電力に変換される。インバータ２５は、モータジェネレータ２０からの交流電力を直流電力に変換して二次電池２６に回収する。インバータ２５は、モータジェネレータＥＣＵ１０２と接続されており、温度を含むインバータ２５の状態量や制御指令等の情報を授受できる。インバータ２５の動作は、モータジェネレータＥＣＵ１０２によって制御される。

ハイブリッド車両１には、二次電池２６の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）および温度を検出する電池監視ユニット２９が設けられている。電池監視ユニット２９は、検出した充電状態（蓄電状態）および温度に関する信号をモータジェネレータＥＣＵ１０２に送信する。モータジェネレータＥＣＵ１０２は、電池監視ユニット２９からの信号に基づいて二次電池２６の充電の要否等を判定する。

ここに例示した手動方式の多段変速機３０は、切替装置であり、エンジン１０から出力される動力を駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達する伝達経路に設けられている。多段変速機３０は、前進５段、後退１段の変速段を有するものであって、前進用の変速段として第１速ギア段３１，第２速ギア段３２，第３速ギア段３３，第４速ギア段３４および第５速ギア段３５を備え、この順に変速比が小さくなるように構成されている。また、多段変速機３０は、後退用の変速段として後退ギア段３９を備えている。多段変速機３０には、エンジン１０の出力トルクが伝達される入力軸４１と、入力軸４１に対して所定の間隔で平行に配置された出力軸４２と、が設けられている。多段変速機３０は、入力軸４１に入力されたエンジン１０の出力を複数の変速段（ギア段３１〜３５，３９）のいずれか一つで変速して出力軸４２から駆動輪ＷＬ，ＷＲ側に出力することができる。

エンジン１０の出力トルクは、クラッチ５０を介して多段変速機３０の入力軸４１に入力される。クラッチ５０は、エンジン１０のクランクシャフト１１と多段変速機３０の入力軸４１とを係合させる係合状態と、クランクシャフト１１と入力軸４１とを係合状態から解放させる解放状態（非係合状態）との切り替えができるように構成された摩擦クラッチ装置である。クラッチ５０は、係合状態と解放状態の切り替え動作が、運転者のクラッチペダル（図示せず）に対する操作に従い、リンク機構やワイヤー等を介して機械的に行われるものである。

モータジェネレータ２０の出力軸２１は、歯車対３６を介して多段変速機３０の出力軸４２と連結されている。モータジェネレータ２０がモータとして作動する場合には、モータ出力トルクが歯車対３６により出力軸４２に伝達され、ジェネレータとして作動する場合には、出力軸４２からの機械的な動力が歯車対３６により出力軸２１に入力される。歯車対３６は、モータジェネレータ２０の出力軸２１に取り付けられた第一ギア３６ａと、多段変速機３０の出力軸４２に取り付けられた第二ギア３６ｂとで構成される。第一ギア３６ａは、第二ギア３６ｂよりも小径に形成されており、モータジェネレータ２０からモータ出力トルクが入力された場合には、歯車対３６が減速手段として作動してモータ出力トルクを多段変速機３０に伝える。

最終減速装置６０は、多段変速機３０の出力軸４２から入力された入力トルクを減速して左右それぞれの駆動輪ＷＬ，ＷＲに連結された駆動軸ＤＬ，ＤＲに分配する。最終減速装置６０は、出力軸４２に取り付けられたピニオンギア６１と、ピニオンギア６１に噛み合い、ピニオンギア６１の回転トルクを減速させつつ回転方向を変換するリングギア６２と、リングギア６２を介して入力された回転トルクを左右それぞれの駆動軸ＤＬ，ＤＲに分配する差動機構６３とを備えている。

多段変速機３０の第１速ギア段３１は、互いに噛み合い状態にある第１速ドライブギア３１ａと第１速ドリブンギア３１ｂの歯車対で構成される。第１速ドライブギア３１ａは入力軸４１上に、第１速ドリブンギア３１ｂは出力軸４２上にそれぞれ配置されている。第２速ギア段３２から第５速ギア段３５までの変速段は、第１速ギア段３１と同様の歯車対で構成されており、各ギア段のドライブギア３２ａ，３３ａ，３４ａおよび３５ａは入力軸４１上に配置され、ドリブンギア３２ｂ，３３ｂ，３４ｂおよび３５ｂは出力軸４２上に配置されている。

後退ギア段３９は、入力軸４１上に配置された後退ドライブギア３９ａと、出力軸４２上に配置された後退ドリブンギア３９ｂと、後退中間ギア３９ｃとで構成される。後退中間ギア３９ｃは、回転軸４３上に配置されており、後退ドライブギア３９ａおよび後退ドリブンギア３９ｂのそれぞれと噛み合い状態にある。

多段変速機３０では、入力軸４１と出力軸４２との間で機械的な動力の伝達がなされる伝達状態と、動力の伝達がなされない非伝達状態（ニュートラル状態）とを切り替え可能に構成されている。多段変速機３０は、伝達状態では、エンジン１０から出力される動力を駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達し、非伝達状態では、エンジン１０から出力される動力を駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達しない。この伝達状態と非伝達状態との切り替えは、運転者の操作によりなされる。伝達状態では、いずれか１つのギア段で入力軸４１と出力軸４２との動力の伝達がなされる。例えば、第１速ギア段３１で動力の伝達がなされる場合、第１速ドライブギア３１ａが入力軸４１と一体回転し、第１速ドリブンギア３１ｂが出力軸４２と一体回転する。第１速ギア段３１以外のギア段では、ドライブギアと入力軸４１とが相対回転し、ドリブンギアと出力軸４２とが相対回転する。また、非伝達状態では、全てのギア段において、ドライブギアと入力軸４１とが相対回転し、ドリブンギアと出力軸４２とが相対回転する。モータジェネレータ２０の出力軸２１は、多段変速機３０の出力軸４２と連結されているため、多段変速機３０が非伝達状態であってもモータ出力トルクを駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達できる。

運転者の操作（変速操作）よる伝達状態と非伝達状態との切り替えや、動力を伝達するギア段の切り替えは、例えば、入力軸４１や出力軸４２上に配置された図示しないスリーブが上記変速操作によって軸方向に移動することにより実現される。図３は、運転者が変速操作を行う変速操作手段７１を示す図である。変速操作手段７１は、図３に示すように、シフトレバー７１ａ、シフトレバー７１ａをそれぞれの変速段の変速位置にガイドするシフトゲージ７１ｂ、シフトレバー７１ａとスリーブとを連結する図示しないリンク機構やフォーク等で構成されている。シフトゲージ７１ｂにおいて、「１〜５」は、それぞれ第１速ギア段３１〜第５速ギア段３５の変速位置を示し、「Ｒ」は、後退ギア段３９の変速位置を示している。また、図３に示すシフトレバー７１ａの位置は、多段変速機３０を非伝達状態（ニュートラル状態Ｎ）とするときの変速位置を示す。

変速操作手段７１には、後述するＥＶ運転モードへ切り替えるＥＶ運転モード選択位置ＥＶが設けられている。ハイブリッド車両１では、動力源の運転モードとして、エンジン１０の出力のみで駆動輪ＷＬ，ＷＲに駆動力を発生させるエンジン運転モードと、モータジェネレータ２０のモータとしての出力のみで駆動輪ＷＬ，ＷＲに駆動力を発生させるＥＶ運転モードと、エンジン１０とモータジェネレータ２０の双方の出力で駆動輪ＷＬ，ＷＲに駆動力を発生させるハイブリッド運転モードと、が少なくとも用意されている。

エンジン運転モードや、ハイブリッド運転モードは、シフトレバー７１ａがシフトゲージ７１ｂ上の変速位置１〜５，Ｒのいずれかに位置しているときに選択される。運転者のハイブリッド車両１への駆動要求、二次電池２６の充電状態、車両走行状態等に応じて、エンジン運転モードとハイブリッド運転モードの切り替えが自動的に行われる。ＥＶ運転モードへの切り替えは、運転者の操作により行われる。シフトレバー７１ａがＥＶ運転モード選択位置ＥＶへ操作されると、多段変速機３０は、変速操作手段７１によりニュートラル状態とされる。

変速操作手段７１には、シフトレバー７１ａがシフトゲージ７１ｂ上のどの変速位置（１〜５，Ｒ，Ｎ，ＥＶ）にあるかを検出するシフトレバー位置検出手段７３を備えている。シフトレバー位置検出手段７３の検出結果を示す信号は、ハイブリッドＥＣＵ１００に送られる。

ハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１の車両全体の動作を統括的に制御する電子制御装置である。ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ１０１およびモータジェネレータＥＣＵ１０２との間で各種センサの検出信号や制御指令等の情報を授受できる。

ハイブリッドＥＣＵ１００は、シフトレバー７１ａがシフトゲージ７１ｂ上の変速位置１〜５，Ｒのいずれかに位置しているとき、運転者の駆動要求、二次電池２６の充電状態の情報、車両走行状態の情報等に基づいて、エンジン運転モードとハイブリッド運転モードの切り替えを行う。それぞれの運転モードにおいて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者の駆動要求に応じた要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１およびモータジェネレータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。

また、ハイブリッドＥＣＵ１００は、シフトレバー７１ａがシフトゲージ７１ｂ上のＥＶ運転モード選択位置ＥＶにあるとき、モータジェネレータ２０のモータ出力トルクのみで運転者の駆動要求に応じた要求駆動力を発生させるようにエンジンＥＣＵ１０１およびモータジェネレータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合、モータジェネレータＥＣＵ１０２への制御指令として、その要求駆動力を満足させるモータ出力トルクの情報が送信される。モータジェネレータＥＣＵ１０２は、送信されたモータ出力トルクを発生させるようにインバータ２５を制御する。ＥＶ運転モードでは、エンジンＥＣＵ１０１に対して、エンジン１０の動作を停止させる制御指令が送られる。また、ＥＶ運転モードでは、多段変速機３０は、非伝達状態となっている。ＥＶ運転モードでは、モータジェネレータ２０の回転方向（モータ出力トルクの正負）を切り替えることで、ハイブリッド車両１を前進・後退いずれの方向に走行させることも可能となっている。

本実施形態のハイブリッドＥＣＵ１００は、モータジェネレータ２０に動力を出力させて、目標駐車位置へ向けてハイブリッド車両１を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御装置としての機能を有する。本実施形態の車両制御システムは、ハイブリッドＥＣＵ１００、モータジェネレータ２０、二次電池２６および多段変速機３０を含んで構成される。

ハイブリッドＥＣＵ１００の駐車支援部１００ａは、ハイブリッド車両１を目標駐車位置に駐車する際に、運転者が制動操作のみで後退車速をコントロールできるようにモータジェネレータ２０のモータ出力トルクで駆動輪ＷＬ，ＷＲに対し後退方向の駆動力を作用させ、クリープ走行させる。ここで、クリープ走行とは、運転者が加速操作（アクセルＯＮ）をしない状態でモータジェネレータ２０のモータ出力トルクでハイブリッド車両１を走行させることである。エンジン１０を作動させずにモータジェネレータ２０のモータ出力トルクで駐車支援することで、燃費の向上を図ることが可能である。また、半クラッチ操作等を必要とせず、ブレーキ操作のみで車速をコントロールすることができるため、運転者の操作負担が軽減される。更に、駐車支援部１００ａは、目標駐車位置（駐車枠内）にハイブリッド車両１を駐車させることができるように操舵角を制御する。

ハイブリッド車両１には、ＥＰＳ（Electric Power Steering）装置１４が設けられている。ＥＰＳ装置１４は、運転者の操舵力を補助するアシストトルクを図示しないステアリングシャフトに作用させて操舵操作をアシストするものである。ＥＰＳ装置１４は、任意の大きさのトルクをステアリングシャフトに作用させることができる図示しないモータを備えている。これにより、ＥＰＳ装置１４は、運転者により操舵操作がなされていない場合であっても、ステアリングシャフトにトルクを作用させて操舵輪を転舵させることができる。ＥＰＳ装置１４の動作は、ＥＰＳ−ＥＣＵ１０３により制御される。ＥＰＳ−ＥＣＵ１０３は、操舵輪の操舵角を目標経路に基づいて設定された目標の操舵角とするように、ＥＰＳ装置１４のモータの出力トルクおよび回転位置を制御する。ＥＰＳ−ＥＣＵ１０３は、ハイブリッドＥＣＵ１００と接続されており、ハイブリッドＥＣＵ１００との間で制御指令等の情報を授受することができる。

ハイブリッド車両１には、カメラ１５およびモニタ１６が設けられている。カメラ１５は、少なくともハイブリッド車両１の後方を撮像できるものであり、カメラ１５により撮像された画像データは、ハイブリッドＥＣＵ１００に送られる。モニタ１６は、車室内に配置されており、カメラ１５で撮像された画像等を表示するバックガイドモニタとして機能することができる。モニタ１６とハイブリッドＥＣＵ１００とは電気的に接続されており、情報の授受を行うことができる。モニタ１６は、カーナビゲーションシステム等と共用とすればよい。

駐車支援部１００ａは、ＥＶ運転モードにおいて、駐車支援の実行を指示する運転者の操作がなされた場合に、駐車支援を行う。例えば、車室内に設けられたボタン等の操作子を操作することで駐車支援実行の指示がなされてもよく、モニタ１６がタッチパネル式である場合に、タッチパネルに対する操作により駐車支援実行の指示がなされてもよい。

ここで、モータジェネレータ２０のモータ出力トルクによりハイブリッド車両１を走行させる駐車支援を行う場合に、要求される出力をモータジェネレータ２０が出力できない場合が考えられる。これは、要求される出力がハイブリッド車両１の周辺環境（勾配等）に応じて決まることや、モータジェネレータ２０の最大出力に制限があることなどによる。モータジェネレータ２０の最大出力は、エンジン１０の最大出力と比較して小さいことが多く、また、二次電池２６の充電容量や熱により、モータジェネレータ２０が連続して出力することができる出力値に制限が生じることがある。こうした最大出力の制限等により、駐車支援の途中でモータジェネレータ２０の出力が要求出力を満足できなくなることが考えられる。これにより駐車支援が継続できなくなると、駐車支援が停止された位置から目標駐車位置までの走行はエンジン１０の出力トルクで走行するエンジン運転モードで行う必要がある。この場合、クラッチ５０の操作やシフトレバー７１ａの操作などが必要となり、運転者の操作負担が増す。

これに対して、本実施形態では、駐車完了までモータジェネレータ２０が要求出力を出力し続けることができるか否かが予め判定される。駐車支援部１００ａは、駐車支援を開始する前に、駐車支援においてモータジェネレータ２０に要求される動力とモータジェネレータ２０が出力可能な動力とのそれぞれの予測結果に基づいて、ハイブリッド車両１が目標駐車位置に駐車されるまでモータジェネレータ２０が要求される動力を出力可能であると判定された場合に駐車支援を実行する。

駐車支援部１００ａは、駐車支援を開始する前に、まず、駐車支援が行われてハイブリッド車両１が目標駐車位置に駐車されるまでの間にモータジェネレータ２０に要求される出力（動力）を予測する。この要求出力は、ハイブリッド車両１の周辺環境（例えば、目標駐車位置までの勾配）に基づいて予測される。そして、駐車支援を開始する前の二次電池２６の蓄電量等に基づき、モータジェネレータ２０が出力可能な出力値を予測する。予測された要求出力と出力可能な出力値とに基づき、ハイブリッド車両１が目標駐車位置に駐車されるまでモータジェネレータ２０に要求されるモータ出力トルクを出力させることが可能であると判定された場合に限り駐車支援が開始される。これにより、駐車支援の途中で駐車支援が継続できなくなることを未然に抑制することができる。

図１を参照して本実施形態の動作について説明する。図１に示す制御フローは、運転者により駐車支援の実行を指示する操作がなされた場合に実行される。

まず、ステップＳ１００では、駐車位置の設定がなされる。目標駐車位置の設定は、カメラ１５により撮像され、モニタ１６に表示された画像に対して、運転者が目標駐車位置を指定することで行われる。モニタ１６上には、例えば、カメラ１５により撮像された画像と重ねて、目標駐車位置を指定するための駐車枠が表示される。駐車枠の初期表示位置（候補位置）は、駐車支援部１００ａにより自動的に設定されるものであってもよい。この駐車枠は、運転者の操作により画像上で移動させたり回転させたりすることが可能となっており、運転者が所望の駐車位置を確定する操作を行うことにより、目標駐車位置が設定される。

次に、ステップＳ１１０では、駐車支援部１００ａにより、目標駐車位置までの距離と、要求出力の時系列が算出される。駐車支援部１００ａは、モータジェネレータ２０への要求エネルギーを算出するために、まず、現在位置からステップＳ１００で設定された目標駐車位置までの距離を算出する。ここで算出される距離は、例えば、現在位置から目標駐車位置までの目標経路に沿った走行距離である。また、目標経路に沿ってハイブリッド車両１を走行させるための目標操舵角が設定される。また、モータジェネレータ２０のモータ出力トルクでハイブリッド車両１を目標駐車位置まで後退させるときの目標クリープ車速、走行抵抗、目標操舵角などから、目標駐車位置まで移動するために必要とされるモータ出力トルク（要求出力）の時系列が算出される。

次に、ステップＳ１２０では、駐車支援部１００ａは、要求出力を勾配補正する。駐車支援部１００ａは、現在のハイブリッド車両１の車両勾配（車両前後方向の勾配）と、モニタ１６に表示されている画像とに基づき、目標駐車位置までの経路における勾配（段差を含む）を推定する。車両勾配は、加速度センサ等により検出することができる。また、モニタ１６の画像からは、現在の車両勾配（現在位置の路面勾配）に対する相対的な路面の勾配や、目標駐車位置までの間に存在する段差を推定することができる。画像に基づく勾配や段差の推定方法は、公知の方法によることができる。駐車支援部１００ａは、推定された路面の（水平面に対する）勾配や、段差に基づき、ステップＳ１１０で算出された要求出力を補正する。駐車支援部１００ａは、要求出力の時系列の各時刻に対応する目標経路上の位置の勾配や段差を算出し、その勾配や段差に応じて各時刻の要求出力を補正する。現在位置から目標駐車位置に向けて上り勾配となる勾配や段差に対しては要求出力の大きさを増加する補正がなされ、目標駐車位置に向けて下り勾配となる勾配や段差に対しては要求出力の大きさを減少させる補正がなされる。

ステップＳ１３０では、駐車支援部１００ａは、ステップＳ１２０で算出された要求出力をブレーキ補正し、要求出力の時系列を算出する。駐車支援がなされる場合、駐車支援部１００ａの制御指令でモータ出力トルクによりクリープ走行するハイブリッド車両１に対して、運転者がブレーキを踏んで車速を調整する。駐車支援部１００ａは、過去の駐車支援時のブレーキ踏み量から、駐車支援時に運転者がどのくらいブレーキを踏むか（どれだけ制動力を作用させるか）を学習する。この制動操作の学習は、例えば、駐車支援がなされている間のハイブリッド車両１の平均車速を学習するものでもよく、目標経路上の勾配と制動力との関係や操舵角と制動力との関係等を学習するものであってもよい。駐車支援部１００ａは、その学習結果に基づき、運転者のブレーキ踏み量に対応した余裕を持つ分だけ出力を補正し、要求出力を算出する。同じモータ出力トルクが出力されたとしても、ブレーキ踏み量により、駐車支援時の車速が異なることとなる。このため、ブレーキ踏み量や予測される車速等に基づいて要求出力が補正される。例えば、運転者がブレーキを踏んだとしても目標クリープ車速で走行できるように、要求出力が補正される。あるいは、運転者が予測されるブレーキ踏み量のブレーキ操作を行ってもハイブリッド車両１が停止してしまわないように要求出力が補正されてもよい。このブレーキ補正により、要求出力は、過去に駐車支援がなされているときに運転者によってなされた制動操作の操作量に基づいて変化する。

次に、ステップＳ１４０では、駐車支援部１００ａにより二次電池２６の充電状態（ＳＯＣ）が検出される。駐車支援部１００ａは、モータジェネレータＥＣＵ１０２から充電状態の情報を取得する。

次に、ステップＳ１５０では、駐車支援部１００ａにより、二次電池２６、インバータ２５、モータジェネレータ２０などの温度が検出される。駐車支援部１００ａは、モータジェネレータＥＣＵ１０２を介して各温度情報を取得する。

次に、ステップＳ１６０では、駐車支援部１００ａにより、要求出力が、モータジェネレータ２０で出力することが可能な出力値よりも大であるか否かが判定される。駐車支援部１００ａは、ステップＳ１４０で取得した二次電池２６の充電状態（ＳＯＣ）、ステップＳ１５０で取得したそれぞれの温度情報に基づいてステップＳ１６０の判定を行う。駐車支援部１００ａは、ステップＳ１３０で算出した時系列の要求出力（各時刻の要求出力）と、各時刻において出力可能なモータ出力トルクとを比較する。出力可能なモータ出力トルクは、取得した充電状態、温度情報、その時刻までの要求出力の時系列等から推定することができる。ステップＳ１３０で算出された要求出力の時系列のうち、いずれかの時刻の要求出力が、その時刻の出力可能なモータ出力トルクよりも大であれば、ステップＳ１６０で肯定判定がなされる。一方、全ての時刻において、要求出力がその時刻の出力可能なモータ出力トルクよりも大でない場合には、ステップＳ１６０で否定判定がなされる。その判定の結果、肯定判定がなされた場合（ステップＳ１６０−Ｙ）にはステップＳ１７０に進み、そうでない場合（ステップＳ１６０−Ｎ）にはステップＳ１８０へ進む。

ステップＳ１７０では、駐車支援部１００ａにより、駐車支援による駐車が不可能と判断される。駐車支援部１００ａは、目標駐車位置にハイブリッド車両１を走行させるまでの間にモータジェネレータ２０が必要出力を出力することができなくなると判断し、駐車支援を完了できる条件を満たしていない旨を運転者に知らせる。駐車支援部１００ａは、例えば、モニタ１６への表示や音声案内等により、駐車支援が不可能であることを知らせ、駐車支援なしに運転者の操作で駐車位置に駐車するように運転者に促す。ステップＳ１７０が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ１８０では、駐車支援部１００ａにより、駐車支援による駐車が可能であると判断される。駐車支援部１００ａは、目標駐車位置へ向けてハイブリッド車両１を誘導する駐車支援を実行する。ステップＳ１８０が実行されると、本制御フローは終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、駐車支援を実行する前に、目標駐車位置に移動するまでの間、要求される出力をモータジェネレータ２０で出力させることができるか否かが予測される。駐車支援を完了するまでモータジェネレータ２０が要求出力を出力し続けることができると判定された場合に限り駐車支援が実行されることで、駐車支援の途中で駐車支援が継続できなくなることを未然に抑制することができる。駐車支援が途中でキャンセルされた場合、エンジン運転モードでハイブリッド車両１を目標駐車位置まで移動させる必要がある。この場合、エンジン１０の始動、シフトレバー７１ａを後退ギア段３９の変速位置Ｒに入れる変速操作、半クラッチ操作による発進など、運転者が多くの操作を行う必要がある。本実施形態では、駐車位置の設定時に駐車支援を完了できるか否かが判断できることで、駐車支援の動作途中で駐車支援がキャンセルされてしまうことをなくすことが可能となる。これにより、駐車支援がキャンセルされて運転者に急な動作（変速操作、クラッチ操作等）が求められることがなく、ドライバビリティを向上させることができる。

目標経路に沿ってハイブリッド車両１を走行させる駐車支援を行うときの各時刻の要求出力とモータジェネレータ２０の出力可能な出力値とが比較されることで、目標駐車位置に移動するまでモータジェネレータ２０の出力が要求値に対して不足することがないかをより確実に予測することができる。例えば、現在位置から目標駐車位置までの平均勾配がそれほど大きくないものの、中間部に比較的急な勾配や段差が存在する場合など、現在位置の車両勾配や平均勾配だけからはモータジェネレータ２０の出力が要求値を満たし続けることができるか精度よく判定できない場合がある。本実施形態によれば、目標経路上の各位置の勾配や段差が推定されるため、途中に比較的急な勾配や段差が存在する場合であっても、その勾配や段差に応じた要求出力をモータジェネレータ２０が出力できるかを予め判断することができる。これにより、駐車支援の途中で動作がキャンセルされてしまうことが未然に抑制される。

また、運転者のブレーキ踏み量（制動操作）の学習結果に基づいて、駐車支援の開始前に予め要求出力が補正されることで、目標駐車位置に移動するまでモータジェネレータ２０の出力が要求値に対して不足することがないかを運転者の操作パターンに応じて精度よく判定することができる。なお、運転者の制動操作の学習結果を上記判定に反映させる方法は、要求出力を補正する方法には限定されない。周辺環境に基づいて予測された要求出力と、支援を開始する前の二次電池２６の蓄電量と、過去の運転者の制動操作とに基づいて、目標駐車位置に移動するまでの間、要求される出力をモータジェネレータ２０で出力させることができるかが判定されればよい。

なお、本実施形態では駐車支援中の各時刻の要求出力とモータジェネレータ２０の出力可能な出力値との比較結果に基づいて駐車支援が可能か否か判定されたが、これに代えて、駐車支援の開始から終了までにモータジェネレータ２０に供給される電力量の予測値と駐車支援の開始前の二次電池２６の充電容量とに基づいて駐車支援が可能か否か判定されてもよい。言い換えると、駐車支援中に二次電池２６に対して要求されるエネルギーの予測値の総和（積分値）と二次電池２６が出力可能なエネルギーの総和（積分値）とに基づいて駐車支援が可能か否か判定されてもよい。

また、車両の周辺環境は、目標駐車位置までの経路における勾配には限定されない。要求出力に影響する他の周辺環境に基づいて要求出力が予測されるようにしてもよい。

また、本実施形態では、以下の車両制御方法が開示されている。

バッテリからの電力によりモータが出力する動力で駆動輪を回転させ、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御方法であって、支援を開始する前に、支援においてモータに要求される動力を車両の周辺環境に基づいて予測する第一手順（Ｓ１１０，Ｓ１２０）と、支援を開始する前に、支援においてモータが出力可能な動力を支援を開始する前のバッテリの蓄電量に基づいて予測する第二手順（Ｓ１６０）と、予測された要求される動力と予測された出力可能な動力とに基づいて、車両が目標駐車位置に駐車されるまでモータが要求される動力を出力可能であれば（Ｓ１６０−Ｎ）支援を実行する第三手順と、を含む。

１ ハイブリッド車両
１０ エンジン
１４ ＥＰＳ装置
２０ モータジェネレータ
２５ インバータ
２６ 二次電池
３０ 多段変速機
４１ 入力軸
４２ 出力軸
７１ 変速操作手段
７１ａ シフトレバー
７１ｂ シフトゲージ
７３ シフトレバー位置検出手段
１００ ハイブリッドＥＣＵ
１００ａ 駐車支援部
１０１ エンジンＥＣＵ
１０２ モータジェネレータＥＣＵ
１０３ ＥＰＳ−ＥＣＵ

Claims (5)

1. バッテリと、前記バッテリからの電力により動力を出力し、出力された動力で駆動輪を回転させて車両を走行させることが可能なモータと、前記モータに動力を出力させて、目標駐車位置へ向けて前記車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御装置とを備える車両制御システムであって、
   前記車両制御装置は、前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータに要求される動力と、前記モータが出力可能な動力とのそれぞれの予測結果に基づいて、前記車両が前記目標駐車位置に駐車されるまで前記モータが前記要求される動力を出力可能であれば前記支援を実行し、
   前記要求される動力は、前記車両の周辺環境に基づいて予測され、
   前記出力可能な動力は、前記支援を開始する前の前記バッテリの蓄電量に基づいて予測される
   ことを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記車両の動力源として設けられた内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達する伝達経路に設けられた切替装置を備え、
   前記切替装置は、前記内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達する伝達状態と前記内燃機関から出力される動力を前記駆動輪に伝達しない非伝達状態とが前記運転者の操作により切替えられるものであって、
   前記モータは、前記切替装置が前記非伝達状態であっても前記モータから出力される動力を前記駆動輪に伝達できるように前記駆動輪と接続されており、
   前記支援は、前記運転者により前記切替装置が前記非伝達状態とされた状態で実行される
   ことを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１または２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記周辺環境は、前記目標駐車位置までの経路における勾配を含む
   ことを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御システムにおいて、
   前記要求される動力は、過去に前記支援がなされているときに前記運転者によりなされた制動操作の操作量に基づいて変化する
   ことを特徴とする車両制御システム。
5. バッテリからの電力によりモータが出力する動力で駆動輪を回転させ、目標駐車位置へ向けて車両を走行させる運転者の運転操作を支援する車両制御方法であって、
   前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータに要求される動力を前記車両の周辺環境に基づいて予測する第一手順と、
   前記支援を開始する前に、前記支援において前記モータが出力可能な動力を前記支援を開始する前の前記バッテリの蓄電量に基づいて予測する第二手順と、
   予測された前記要求される動力と予測された前記出力可能な動力とに基づいて、前記車両が前記目標駐車位置に駐車されるまで前記モータが前記要求される動力を出力可能であれば前記支援を実行する第三手順と、
   を含むことを特徴とする車両制御方法。

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