JP2017093125A - 自動駐車制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータを備えた車両の自動駐車制御時において、バックラッシュ等による振動あるいは騒音を抑制し、かつ、前後進切り替え時の応答性を向上させる。
【解決手段】自動駐車制御装置は、車両の自動駐車制御の開始指示を検出する自動駐車開始検出部と、開始指示を検出した後、車両の前輪の駆動力を発生させる前輪駆動用モータ、車両の後輪の駆動力を発生させる後輪駆動用モータ及びステアリングを制御して、車両の自動駐車制御を行う自動駐車制御部と、を備え、自動駐車制御部は、前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータの制御トルクに対して、互いに前後逆方向のガタ詰めトルクを加算して、自動駐車制御を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、自動駐車制御装置に関する。

従来、モータを用いて前輪及び後輪の駆動力を発生させる電気自動車が知られている。中でも、車輪ごとに駆動用モータ（インホイールモータ）を設けたり、あるいは、前輪又は後輪の駆動軸を回転駆動するモータをそれぞれ設けたりして、少なくとも前輪の駆動力と後輪の駆動力とを個別に発生可能な電気自動車がある。

ここで、前輪駆動又は後輪駆動、あるいは、四輪駆動にかかわらず、モータから減速機及び駆動軸を介して駆動輪へ駆動力を伝達する駆動力伝達系では、歯車機構が用いられている。かかる歯車機構においては、噛合する互いの部品の接触圧力が高くなることによる摩擦力の増大に起因して駆動力の伝達効率が低下しないように、あるいは、組付性が悪くならないように、回転方向にバックラッシュ（隙間）等が設けられている。また、駆動力伝達系において、継手付きのシャフトが用いられる場合もある。継手付きのシャフトの継手部分には、組付性が悪くならないように、連結される互いのシャフト間に遊び（隙間）が形成される場合がある。

車両を前進あるいは後退させる際に、モータの駆動力を発生させると、モータの回転速度がゼロから増大し始めるが、モータの駆動力は、駆動力伝達系を経て駆動輪に伝達される。上記のようなバックラッシュ等が存在すると、噛合する互いの部品が接触するまでの間、モータの駆動力は下流側に伝達されず、バックラッシュ等が無くなった後になってようやくモータの駆動力が下流側に伝達される。このとき、噛合する互いの部品が接触する際には機械的な衝撃が発生するため、車両には振動又は衝撃音が発生する場合がある。また、上記のようなバックラッシュ等が存在すると、モータによる駆動力の発生の開始から車輪が動き始めるまでの間に時間差が生じる場合もある。

これに対して、特許文献１には、インホイールモータ及び車輪間に介在するギヤにおける、バックラッシュによる振動を低減する制駆動制御装置が提案されている。具体的に、特許文献１には、一のギヤが他のギヤに対して車輪別に決められた一方の回転方向側に付勢され続ける条件を満たし、かつ、車両の操作状態や挙動状態に応じた、インホイールモータ装置が出力すべき駆動トルク又は制動トルクの値を、車輪の各々について演算する演算手段と、当該演算された値を出力するように、インホイールモータ装置を制御する制御手段とを備えた制駆動制御装置が開示されている。

特開２００７−１０６１７１号公報

特許文献１に記載された制駆動制御装置は、車両が一定速度の直進状態で前進又は後退している場合に、例えば前輪に駆動トルクΔＦｘを与え、後輪に駆動トルク−ΔＦｘを与える。そして、かかる制駆動制御装置は、一定速度の直進状態から加減速する際に、前輪と後輪の駆動力指令時間をずらしながら前輪及び後輪に対して駆動トルクを与えることにより、バックラッシュによる振動あるいは騒音を低減している。

ここで、近年では、車両の駐車を自動で行う自動駐車制御が知られている。自動駐車制御では、例えば車両に設けられた自動駐車制御スイッチが押されたときに、車両に搭載された各種のセンサ装置や撮像装置による検出結果に基づき、制御装置が車両の駆動力、前後進及びステアリングを制御し、車両が所望の位置に駐車される。

特許文献１の制駆動制御装置は、加減速する際に、結局のところ前輪及び後輪に対して同方向の駆動力を与えており、自動駐車制御のように車両の前進及び後退が繰り返される場合には、バックラッシュを繰り返し通過することになる。したがって、特許文献１の制駆動制御装置は、自動駐車制御時においては、バックラッシュによる振動や騒音が発生したり、車両の前進及び後退の切り替え時の駆動力伝達の応答性が低下したりするおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータを備えた車両の自動駐車制御時において、バックラッシュ等による振動あるいは騒音を抑制し、かつ、前後進切り替え時の駆動力伝達の応答性を向上可能な、新規かつ改良された自動駐車制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の自動駐車制御の開始指示を検出する自動駐車開始検出部と、開始指示を検出した後、車両の前輪の駆動力を発生させる前輪駆動用モータ、車両の後輪の駆動力を発生させる後輪駆動用モータ及びステアリングを制御して、車両の自動駐車制御を行う自動駐車制御部と、を備え、自動駐車制御部は、前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータの制御トルクに対して、互いに前後逆方向のガタ詰めトルクを加算して、自動駐車制御を行う、自動駐車制御装置が提供される。

自動駐車制御部は、少なくとも自動駐車制御による車両の移動開始後、駐車完了までの期間、ガタ詰めトルクの加算を継続してもよい。

自動駐車制御部は、前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータのうちのいずれか一方のモータにより車両を前進させ、他方のモータにより車両を後退させてもよい。

自動駐車制御部は、車両の前進に使用するモータの制御トルクに対して、前進方向のガタ詰めトルクを加算し、車両の後退に使用するモータの制御トルクに対して、後退方向のガタ詰めトルクを加算してもよい。

車両を前進又は後退させる制御トルクの大きさが一定の値であり、ガタ詰めトルクの大きさが制御トルクよりも小さくてもよい。

本発明によれば、前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータを備えた車両の自動駐車制御時において、バックラッシュ等による振動あるいは騒音を抑制し、かつ、前後進切り替え時の駆動力伝達の応答性を向上させることができる。

本発明の実施の形態にかかる自動駐車制御装置を備えた車両の全体構成を示す模式図である。 車両の前進時のガタ詰めについて説明するための模式図である。 車両の後退時のガタ詰めについて説明するための模式図である。 同実施形態にかかる自動駐車制御装置の構成例を示すブロック図である。 自動駐車制御時の車両の軌跡を説明するための図である。 同実施形態にかかる自動駐車制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる自動駐車制御装置の処理の一例を示すタイムチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．車両の全体構成＞
まず、本実施形態にかかる自動駐車制御装置を備えた車両の全体構成について説明する。図１は、車両１の構成例を示す模式図であり、図示の上方が車両１の前方に相当する。

かかる車両１は、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのすべてに駆動力が伝達される四輪駆動式の車両である。左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲには、駆動軸１２ＦＬ，１２ＦＲを介して、前輪駆動用モータ５０により発生された駆動力が伝達される。前輪駆動用モータ５０と駆動軸１２ＦＬ，１２ＦＲとは、図示しない減速機を介して接続されている。また、前輪駆動用モータ５０と駆動軸１２ＦＬ，１２ＦＲとは、例えばデファレンシャルギヤを介して接続されていてもよい。

また、左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲには、駆動軸１２ＲＬ，１２ＲＲを介して、後輪駆動用モータ６０の駆動力が伝達される。後輪駆動用モータ６０と駆動軸１２ＲＬ，１２ＲＲとは、図示しない減速機を介して接続されている。また、後輪駆動用モータ６０と駆動軸１２ＲＬ，１２ＲＲとは、例えばデファレンシャルギヤを介して接続されていてもよい。

すなわち、図１に示した車両１においては、前輪の駆動力と後輪の駆動力とが個別に発生する。また、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲには、１つの前輪駆動用モータ５０によって発生する駆動力が分配され、左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲには、１つの後輪駆動用モータ６０によって発生する駆動力が分配される。前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０の出力は、制御装置１００により制御される。

また、車両１は、ドライバによるステアリングホイール４０の操作を伴わずに前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの舵角を調節可能な電動ステアリング装置４４を備える。電動ステアリング装置４４は、例えばモータを回転させるによって前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの舵角を調節するものであってよい。かかる電動ステアリング装置４４は、ドライバによるステアリングホイール４０の操作の補助力を発生させる、ステアリングアシスト装置として利用されてもよい。

車両１は、各種のセンサ装置及び撮像装置を備える。例えば、車両１は、前方及び後方それぞれの左右のコーナに、超音波センサ３０Ｌ，３０Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒを備える。超音波センサ３０Ｌ，３０Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒは、例えば、フロントバンパ及びリアバンパの両サイドに設けられる。また、車両１は、前方を撮像する一対のステレオカメラ２０ａ，２０ｂ及び前方カメラ２２と、後方を撮像する後方カメラ２８と、左右の側方を撮像する側方カメラ２４Ｌ，２４Ｒとを備える。

ステレオカメラ２０ａ，２０ｂは、例えば、車室内のフロントガラスの上部に設けられる。前方カメラ２２は、例えばフロントバンパ又はフロントグリルに設けられる。後方カメラ２８は、例えばリアフード又はリアバンパに設けられる。側方カメラ２４Ｌ，２４Ｒは、例えばドアミラーに設けられる。車両１に備えられた各種のセンサ装置や撮像装置の出力信号は、制御装置１００に送信される。

また、車両１は、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに設けられたブレーキ装置を制御する図示しないブレーキ制御装置を備える。ブレーキ装置は、例えば油圧式のブレーキ装置とすることができる。ブレーキ制御装置は、例えば各車輪のブレーキ装置に対して供給される油圧を制御する電磁アクチュエータを備えて構成される。

本実施形態において、制御装置１００は、車両の走行制御を実行する。例えば、制御装置１００は、ドライバによるアクセル操作量に基づいて車両１に対する要求駆動力を算出し、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０の出力を制御する。また、制御装置１００は、各種のセンサ装置及び撮像装置の出力信号に基づいて、車両１の制動制御を実行可能であってもよい。例えば、制御装置１００は、各種のセンサ装置及び撮像装置の出力信号に基づいて、車両１の進行方向に歩行者や他の車両、障害物が検出されたときに、車両１のブレーキシステムを作動させて、衝突を回避したり衝撃を低減したりしてもよい。あるいは、制御装置１００は、車両１の進行方向に歩行者や他の車両、障害物が検出されたときに、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０を制御して、衝突を回避したり衝撃を低減したりしてもよい。

さらに、本実施形態において、制御装置１００は、自動駐車制御装置として機能し、前輪駆動用モータ５０、後輪駆動用モータ６０、電動ステアリング装置４４及びブレーキ制御装置を制御することにより、車両１を所定の位置に駐車させる制御を実行する。自動駐車制御装置としての制御装置１００の構成については、後述する。

＜２．バックラッシュ＞
ここで、バックラッシュによる振動や騒音、あるいは、応答性の低下の課題について詳述する。上述のとおり、前輪駆動用モータ５０と左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ、あるいは、後輪駆動用モータ６０と左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは、それぞれ減速機や、デファレンシャルギヤ、駆動軸１２ＦＬ，１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲを介して連結されている。これらの各装置は、歯車機構や継手付きのシャフトを含んで構成される。歯車機構や継手付きのシャフトには、駆動力の伝達効率の低下や組付性の低下を生じないように、バックラッシュや遊びが設けられる（以下、バックラッシュや遊びのことを合わせて「ガタ」ともいう。）。

前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０の駆動開始時においては、まず、ガタが詰められるまでの間はモータが空回りし、ガタが無くなった後に、モータの回転力が下流側に伝達される。ガタが無くなる時には、回転力を伝える側の部材が、回転力を受ける側の部材に接触することから、機械的な衝撃が発生する。このため、モータの駆動開始時において、衝撃による振動や騒音が発生し得る。また、ガタが無くなるまでの時間、駆動力の伝達に遅れが生じて、応答性が低下し得る。

図２及び図３は、歯車機構のバックラッシュを示す説明図である。図２は、前進時の歯車機構の噛合状態を示し、図３は、後退時の歯車機構の噛合状態を示している。なお、図２及び図３は、歯車の歯面を模式的に示しており、歯面の形状は図示の例に限定されない。かかる図２及び図３に示すように、歯車機構にバックラッシュが存在する場合には、前進及び後退が切り替えられるたびに、噛合する互いのギヤの接触箇所が変わり、機械的な衝撃が発生する。例えば、歯車機構に対して、前進方向又は後退方向のいずれかにトルクを付与してガタを詰めた場合、当該ガタ詰め方向に車両１を走行させる間はガタを無くした状態で維持できるが、車両１の進行方向を切り替えた場合には、ガタが生じることになる。

特に、車両１の自動駐車制御が行われる場合、車両１は前進及び後退を複数回繰り返して、所定の駐車位置に案内されるため、前後進の切り替えが行われるごとに、振動や騒音が発生するとともに、前進及び後退の応答性が低下し得る。これに対して、本実施形態にかかる制御装置１００は、自動駐車制御中のガタの発生を無くし、振動や騒音を抑制し、かつ、前進及び後退の応答性を向上させることができる。

＜３．自動駐車制御装置（制御装置）＞
次に、本実施形態にかかる自動駐車制御装置について説明する。本実施形態においては、制御装置１００が、自動駐車制御装置に相当する。図４は、制御装置１００の構成のうち、自動駐車制御に関連する部分を機能的なブロックで示したブロック図である。制御装置１００は、公知のマイクロコンピュータ等を備えて構成され、自動駐車開始検出部１１０と、自動駐車制御部１２０と、前輪駆動用モータ制御部１３０と、後輪駆動用モータ制御部１４０と、ステアリング制御部１５０と、ブレーキ制御部１６０とを備える。これらの各部は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行により実現される機能である。

このほか、制御装置１００は、マイクロコンピュータにより実行されるプログラムを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、各種の演算に使用するパラメータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の図示しない記憶素子等を備えていてもよい。制御装置１００は、自動駐車制御のオンオフ信号、車輪のブレーキ操作量の信号、パーキングブレーキのオンオフ信号、超音波センサのセンサ信号及び撮像装置の撮像情報を取得可能になっている。

（３−１．前輪駆動用モータ制御部）
前輪駆動用モータ制御部１３０は、前輪駆動用モータ５０を駆動制御する。自動駐車制御中においては、前輪駆動用モータ制御部１３０は、自動駐車制御部１２０で算出された制御量に基づいて、前輪駆動用モータ５０の出力を制御する。前輪駆動用モータ５０の出力は、当該モータに供給する電流の大きさを調節することによって制御される。

（３−２．後輪駆動用モータ制御部）
後輪駆動用モータ制御部１４０は、後輪駆動用モータ６０を駆動制御する。自動駐車制御中においては、後輪駆動用モータ制御部１４０は、自動駐車制御部１２０で算出された制御量に基づいて、後輪駆動用モータ６０の出力を制御する。後輪駆動用モータ６０の出力は、当該モータに供給する電流の大きさを調節することによって制御される。

（３−３．ステアリング制御部）
ステアリング制御部１５０は、電動ステアリング装置４４を駆動制御する。自動駐車制御中においては、ステアリング制御部１５０は、自動駐車制御部１２０で算出された制御量に基づいて、電動ステアリング装置４４に備えられたモータの回転制御を行う。電動ステアリング装置４４のモータは、所望の舵角に応じて、回転方向及び回転量が制御される。

（３−４．ブレーキ制御部）
ブレーキ制御部１６０は、ブレーキ制御装置を駆動制御する。自動駐車制御中においては、ブレーキ制御部１６０は、自動駐車制御部１２０の指示に基づいて、ブレーキ制御装置に備えられたアクチュエータの操作量を制御する。ブレーキ制御装置に備えられたアクチュエータの操作量は、例えば、アクチュエータへの通電量を調節することによって制御される。

（３−５．自動駐車開始検出部）
自動駐車開始検出部１１０は、自動駐車制御の開始指示を検出する。本実施形態では、例えば車両１のステアリングホイール４０に、自動駐車制御のオンオフ切替スイッチが設けられ、当該スイッチがオンにされたときに、自動駐車開始検出部１１０は、自動駐車制御の開始指示を検出する。また、自動駐車開始検出部１１０は、自動駐車制御の開始指示を検出した後、車輪のブレーキ操作量がゼロであり、かつ、パーキングブレーキがオフになっているときに、自動駐車制御を開始させる。

（３−６．自動駐車制御部）
自動駐車制御部１２０は、ドライバの運転操作に拠らずに、車両１を所望の位置に駐車させる制御を実行する。自動駐車制御部１２０は、例えばステレオカメラ２０ａ，２０ｂや前方カメラ２２、側方カメラ２４Ｌ，２４Ｒ、後方カメラ２８により取得される撮像情報や、超音波センサ３０Ｌ，３０Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒのセンサ信号に基づいて、前輪駆動用モータ５０、後輪駆動用モータ６０、電動ステアリング装置４４及びブレーキ制御装置の制御量を算出する。前輪駆動用モータ５０、後輪駆動用モータ６０、電動ステアリング装置４４及びブレーキ制御装置は、算出された制御量に基づいて制御され、車両１は旋回しつつ、前進及び後退を繰り返しながら、所定の位置に移動する。

自動駐車制御の基本的な処理は、従来公知の方法に基づいて実行されてよい。以下、自動駐車制御の基本的な処理の例を簡単に説明する。図５は、自動駐車制御により、車両１を所定の位置（図示の位置Ｅ）に駐車させる場合の車両１の軌跡を示している。

車両１が位置Ａに置かれている状態で、自動駐車制御が開始されたとする。制御装置１００は、まず、車両１の駐車目標位置を認識する。例えば、自動駐車制御部１２０は、前方カメラ２２、側方カメラ２４Ｌ，２４Ｒ及び後方カメラ２８により撮影された画像を重ね合わせて得られる車両の周囲の俯瞰画像に基づき、車両１に対して所定の位置関係にある駐車位置を認識することができる。あるいは、自動駐車制御部１２０は、位置Ａから位置Ｂまで車両１を前進させる間に、側方カメラ２４Ｌにより撮影された画像に基づき、駐車線等の位置情報を認識することができる。駐車目標位置の認識は、上記の例に限られず、様々な方法を採用し得る。

自動駐車制御部１２０は、駐車目標位置を認識した後、舵角を調節しつつ、前後進を切り替えながら、車両１を移動させる。例えば、超音波センサ３０Ｌ，３０Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒのセンサ情報、あるいは、前方カメラ２２、側方カメラ２４Ｌ，２４Ｒ及び後方カメラ２８の撮像情報に基づき、車両１が周囲の車両や障害物に接近したことが検知された場合に、前後進の切り替えが行われる。前後進の切り替えは、例えば、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０の回転方向を反転させることにより行うことができる。そして、自動駐車制御部１２０は、車両１が所定の位置Ｅに収まったときに、自動駐車制御を終了する。

ここで、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００では、自動駐車制御を実行している間、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０の制御量（制御トルク）に対して、互いに前後逆方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）が加算し続けられる。例えば、自動駐車制御部１２０は、前輪駆動用モータ５０の制御トルクに対して前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を加算する。また、自動駐車制御部１２０は、後輪駆動用モータ６０の制御トルクに対して後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を加算する。

前進方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）と、後退方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は、同一の値であり、一方のガタ詰めトルクによる駆動トルクが他方のガタ詰めトルクによる駆動トルクにより相殺され、ガタ詰めトルクによって車両１の駆動トルクが発生しないようになっている。また、ガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は、バックラッシュ等を無くすことができる程度の大きさであればよい。例えば、ガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は、自動駐車制御中に車両１を前進又は後退させるための駆動トルク（＋Ｆｆ，−Ｆｒ）の大きさよりも小さくてよい。

さらに、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００では、車両１の前進時には、前進方向のガタ詰めトルクを付与する前輪駆動用モータ５０により前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させる。また、車両１の後退時には、後退方向のガタ詰めトルクを付与する後輪駆動用モータ６０により後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させる。

すなわち、車両１の前進時には、前輪駆動用モータ５０により前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）及び所望の駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させ、後輪駆動用モータ６０により後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生させる。これにより、前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）と後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）が相殺され、前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）により車両１が前進する。

また、車両１の後退時には、後輪駆動用モータ６０により後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）及び所望の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させ、前輪駆動用モータ５０により前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生させる。これにより、前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）と後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）が相殺され、後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）により車両１が後退する。

このようにして、自動駐車制御中においては、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０から駆動力伝達系に伝達されるトルクの回転方向がそれぞれ一定方向に維持され、反転しないようになっている。したがって、自動駐車制御中、前輪駆動用モータ５０から左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲまでの駆動力伝達系の歯車機構等においては、前進方向にガタ詰めされた状態が維持される。また、自動駐車制御中、後輪駆動用モータ６０から左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲまでの駆動力伝達系の歯車機構等においては、後退方向にガタ詰めされた状態が維持される。その結果、自動駐車制御中に、車両１の前後進が切り替えられた場合であっても、歯車機構のバックラッシュ等に起因する振動や騒音が抑制される。また、車両１の前進時及び後退時のいずれにおいても、ガタ詰めされた状態から駆動力が伝達されるため、駆動力伝達の応答性が向上する。

＜４．自動駐車制御方法＞
次に、図５〜図７を参照して、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００により実行される自動駐車制御方法の例について説明する。図５は、自動駐車制御により、車両１を所定の位置（図示の位置Ｅ）に駐車させる場合の車両１の軌跡を示している。図６は、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００により実行される処理を示すフローチャートであり、図７は、図５に示す車両１の自動駐車制御に対応するタイムチャートである。

図７に示すタイムチャートは、図５に例示した車両１の自動駐車制御時の車体速度、モータ出力トルク、車輪のブレーキ力及びパーキングブレーキ力の変化を示している。図７において、車体速度が正のときに車両１は前進しており、車体速度が負のときに車両１は後退している。また、モータ出力トルクが正のときにモータは前進方向への回転トルクを出力しており、モータ出力トルクが負のときにモータは後退方向への回転トルクを出力している。

まず、時刻ｔ０において、車両１が位置Ａに停車している。時刻ｔ０では、例えばドライバによりブレーキペダルが踏まれることにより、車輪のブレーキ力が発生している。時刻ｔ１において、自動駐車制御のオンオフ切替スイッチがオンにされると、制御装置１００の自動駐車開始検出部１１０は、自動駐車制御の開始指示を検出する（ステップＳ１０）。次いで、自動駐車開始検出部１１０は、ブレーキが解除されたか否かを判別する（ステップＳ２０）。具体的に、自動駐車開始検出部１１０は、車輪のブレーキ力がゼロであり、かつ、パーキングブレーキ力がゼロであるか否かを判別する。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、パーキングブレーキ力はゼロであるものの、車輪のブレーキ力が発生していることから（ステップＳ２０：Ｎｏ）、自動駐車開始検出部１１０は、ブレーキが解除されるまで、同じ判別処理を繰り返す。

時刻ｔ２において、例えばドライバがブレーキペダルの踏込を解除し、車輪のブレーキ力がゼロになると（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、制御装置１００の自動駐車制御部１２０は、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により、前後逆方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）を発生させる。図７に示す例では、前輪駆動用モータ５０により前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生させ、後輪駆動用モータ６０により後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生させる。前進方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）及び後退方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は同一であることから、ガタ詰めトルクのみを発生させている時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間、車体速度はゼロであり、車両１は停車状態となっている。ガタ詰めトルクを発生させた後、車両１の舵角を調節しつつ、前後進を切り替えながら、自動駐車制御を実行する（ステップＳ４０）。

自動駐車制御の実行中、時刻ｔ３において、自動駐車制御部１２０は、前輪駆動用モータ５０により前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）をさらに発生させ、車両１を所定の速度で前進させる。この間も、前輪駆動用モータ５０は前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生し続け、後輪駆動用モータ６０は後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生し続ける。ただし、前進方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）及び後退方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は同一であることから、ガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）が車両１の駆動力となって、車体速度に影響を与えることがない。

車両１が位置Ｂに近づくと、自動駐車制御部１２０は、前輪駆動用モータ５０から出力させている前進方向の駆動力を低下させ、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により発生させるトルクを、ガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）のみとする。同時に、自動駐車制御部１２０は、ブレーキ制御装置により車輪のブレーキ力を発生させる。これにより、時刻ｔ４において、車両１は、位置Ｂに停車する。

次いで、車両１を位置Ｂから位置Ｃに移動させる場合に、自動駐車制御部１２０は、ブレーキ制御装置により発生させていた車輪のブレーキ力をゼロにしつつ、後輪駆動用モータ６０により後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）をさらに発生させ、車両１を所定の速度で後退させる。同時に、自動駐車制御部１２０は、電動ステアリング装置４４を制御し、車両１を所定の方向に旋回させる。この間も、前輪駆動用モータ５０は前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生し続け、後輪駆動用モータ６０は後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生し続ける。ただし、前進方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）及び後退方向のガタ詰めトルクの絶対値（｜Ｆα｜）は同一であることから、ガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）が車両１の駆動力となって、車体速度に影響を与えることがない。

車両１が位置Ｃに近づくと、自動駐車制御部１２０は、後輪駆動用モータ６０から出力させている後退方向の駆動力を低下させ、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により発生させるトルクを、ガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）のみとする。同時に、自動駐車制御部１２０は、ブレーキ制御装置により車輪のブレーキ力を発生させる。これにより、時刻ｔ５において、車両１は、位置Ｃに停車する。

以降、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて、車両１を位置Ｃから位置Ｄに移動させる際には、自動駐車制御部１２０は、所定期間、車輪のブレーキ力をゼロとしつつ、前輪駆動用モータ５０により前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させ、車両１を前進させる。さらに、時刻ｔ６から時刻ｔ７にかけて、車両１を位置Ｄから位置Ｅに移動させる際には、自動駐車制御部１２０は、所定期間、車輪のブレーキ力をゼロとしつつ、後輪駆動用モータ６０により後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させ、車両１を後退させる。

時刻ｔ２以降、自動駐車制御部１２０は、自動駐車制御を実行しながら、駐車が完了したか否かを判別する（ステップＳ５０）。車両１が位置Ｅに収まり、駐車が完了したと判定されるまで、ステップＳ５０の判別が繰り返される（ステップＳ５０：Ｎｏ）。時刻ｔ８において、自動駐車制御部１２０は、駐車が完了したと判定すると（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、自動駐車制御部１２０は、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により発生させていたガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）を解除する。その後、自動駐車制御部１２０は、パーキングブレーキ力を発生させ、時刻ｔ９において、自動駐車制御を終了させる。

図７に示すように、本実施形態にかかる制御装置１００は、自動駐車制御を実行中、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により、前後逆方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）を発生させている。かかるガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）は、絶対値（｜Ｆα｜）が同一の値とされ、さらに前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）又は後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させない限り、車両１が移動することはない。

そして、車両１を前進させる際には、前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生させている前輪駆動用モータ５０により前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させ、車両１を後退させる際には、後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生させている後輪駆動用モータ６０により後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させる。したがって、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの駆動伝達系に付与されるトルクが、それぞれ前進方向及び後退方向に切り替えられることがなく、バックラッシュ等による振動や騒音の発生を防ぐことができる。

また、前進方向の駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させる前輪駆動用モータ５０には、常時前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）を発生させ、後退方向の駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させる後輪駆動用モータ６０には、常時後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）を発生させている。したがって、車両１の前進時及び後退時において、バックラッシュ等がない状態から加速されることになり、駆動トルク伝達の応答性を向上させることができる。

なお、図７に示したタイムチャートでは、自動駐車制御中に、車両１を前進させるための駆動トルク（＋Ｆｆ）及び車両１を後退させるための駆動トルク（−Ｆｒ）を同一の値としているが、駆動トルク（＋Ｆｆ，−Ｆｒ）は、他の条件等に応じて、適宜の値に設定されてもよい。

＜５．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００は、自動駐車制御中において、車両の前後進の切り替えが行われた場合であっても、バックラッシュ等による振動や騒音の発生を防ぐことができる。また、本実施形態にかかる自動駐車制御装置１００は、バックラッシュ等のない状態から、車両１を前進方向又は後退方向に加速させることができ、駆動トルク伝達の応答性を向上させることができる。その際、前輪駆動用モータ５０及び後輪駆動用モータ６０により発生させるガタ詰めトルク（＋Ｆα，−Ｆα）は、バックラッシュ等を無くすことができる大きさであればよいため、電力消費量が増大することもない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、自動駐車制御中に、前輪駆動用モータ５０により前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）及び駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させ、後輪駆動用モータ６０により後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）及び駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させていたが、本発明はかかる例に限定されない。前輪駆動用モータ５０により後退方向のガタ詰めトルク（−Ｆα）及び駆動トルク（−Ｆｒ）を発生させ、後輪駆動用モータ６０により前進方向のガタ詰めトルク（＋Ｆα）及び駆動トルク（＋Ｆｆ）を発生させた場合であっても、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに対して、１つの前輪駆動用モータ５０により発生させた駆動力を伝達し、左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに対して、１つの後輪駆動用モータ６０により発生させた駆動力を伝達しているが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、すべての車輪１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲにそれぞれインホイールモータが設けられ、各車輪１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲの駆動力が個別に制御される車両であっても、本発明を適用することができる。あるいは、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ又は後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのいずれかにそれぞれインホイールモータを設けた３つの駆動用モータを備えた車両であっても、本発明を適用することができる。この場合、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに設けられた各インホイールモータにより前後いずれかの方向のガタ詰めトルクを発生させ、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに設けられた各インホイールモータにより、逆方向のガタ詰めトルクを発生させればよい。かかる場合であっても、上記実施形態の自動駐車制御装置１００と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、自動駐車制御の開始指示が、オンオフ切替スイッチの切り替えにより発生するものとなっていたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ドライバが車外に降りた状態で、スマートホンや専用機器を操作することによって、当該スマートホン等と車両１との間で通信が行われ、自動駐車制御の開始指示が送信されるようになっていてもよい。この場合、自動駐車制御は、パーキングブレーキ力を解除する処理から開始され、駐車完了後には再びパーキングブレーキ力を発生させるようにしてもよい。

１ 車両
１０ＦＬ，１０ＦＲ 前輪
１０ＲＬ，１０ＲＲ 後輪
１２ＦＬ、１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲ 駆動軸
４４ 電動ステアリング装置
５０ 前輪駆動用モータ
６０ 後輪駆動用モータ
１００ 自動駐車制御装置
１１０ 自動駐車開始検出部
１２０ 自動駐車制御部
１３０ 前輪駆動用モータ制御部
１４０ 後輪駆動用モータ制御部
１５０ ステアリング制御部
１６０ ブレーキ制御部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 車両の位置
＋Ｆα，−Ｆα ガタ詰めトルク
＋Ｆｆ 前進方向の駆動トルク
−Ｆｒ 後退方向の駆動トルク

Claims (5)

1. 車両の自動駐車制御の開始指示を検出する自動駐車開始検出部と、
   前記開始指示を検出した後、前記車両の前輪の駆動力を発生させる前輪駆動用モータ、前記車両の後輪の駆動力を発生させる後輪駆動用モータ及びステアリングを制御して、前記車両の自動駐車制御を行う自動駐車制御部と、を備え、
   前記自動駐車制御部は、前記前輪駆動用モータ及び前記後輪駆動用モータの制御トルクに対して、互いに前後逆方向のガタ詰めトルクを加算して、前記自動駐車制御を行う、自動駐車制御装置。
2. 前記自動駐車制御部は、少なくとも前記自動駐車制御による前記車両の移動開始後、駐車完了までの期間、前記ガタ詰めトルクの加算を継続する、請求項１に記載の自動駐車制御装置。
3. 前記自動駐車制御部は、前記前輪駆動用モータ及び前記後輪駆動用モータのうちのいずれか一方のモータにより前記車両を前進させ、他方のモータにより前記車両を後退させる、請求項１又は２に記載の自動駐車制御装置。
4. 前記自動駐車制御部は、前記車両の前進に使用するモータの制御トルクに対して、前進方向のガタ詰めトルクを加算し、前記車両の後退に使用するモータの制御トルクに対して、後退方向のガタ詰めトルクを加算する、請求項３に記載の自動駐車制御装置。
5. 前記車両を前進又は後退させる制御トルクの大きさが一定の値であり、前記ガタ詰めトルクの大きさが前記制御トルクよりも小さい、請求項４に記載の自動駐車制御装置。
   

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