JP6822742B2 - Parking support device - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a parking support device that assists a driver in parking by using an electric power steering motor.
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ステアリング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)。 Conventionally, when parking a vehicle, the electric power steering motor in the electric power steering device is used to automatically steer the steering wheel to guide the vehicle to a predetermined parking position to assist the driver in parking. A support device has been proposed (Patent Document 1).
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、上記した駐車支援装置は、電動パワーステアリングECU(以下、電動パワーステアリングを「EPS」という)によりEPSモータを駆動して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EPSモータによりトルクを発生してステアリングを転舵する。このとき、駐車支援手段からEPSECUに対し、駐車支援時における目標舵角が出力され、この目標舵角となるようにEPSECUにより制御される。 The electric power steering device detects the steering torque of the steering by the driver with a torque sensor, and the auxiliary torque corresponding to the detected steering torque is applied. The parking support device described above refers to the electric power steering ECU (hereinafter, the electric power steering is referred to as "electric power steering". It is generated by driving the EPS motor by (called EPS), but when it is used for parking assistance, the EPS motor generates torque to steer the steering without the driver operating the steering. .. At this time, the parking support means outputs the target steering angle at the time of parking support to the EPS ECU, and the EPS ECU controls the target steering angle to be the target steering angle.
ところが、従来の装置では、車両に搭載されたバッテリからEPSECUに供給される電源電圧が低下したり、EPSモータの温度が上昇したりするなどした場合に、例えばEPSECUの電源電圧が定格運転状態よりも低下すると、EPSモータを駐車支援手段から出力される目標舵角で駆動することができなくなる。 However, in the conventional device, when the power supply voltage supplied to the EPS ECU from the battery mounted on the vehicle drops or the temperature of the EPS motor rises, for example, the power supply voltage of the EPS ECU is higher than the rated operating state. If it also decreases, the EPS motor cannot be driven at the target steering angle output from the parking support means.
そこで、従来の駐車支援の制御では、上記したようにEPSECUの電源電圧が定格運転状態よりも低下した状態や、EPSモータの温度が所定値よりも高い状態であるとEPSECUが判断すると、駐車支援手段から駐車支援の指令(目標舵角の出力)があってもEPSモータの駆動を中止することが一般に行われているが、ドライバにとっては本来自動操舵で行われるべき駐車支援の制御が行われず、違和感を覚えるという問題がある。 Therefore, in the conventional parking support control, when the EPSECU determines that the power supply voltage of the EPSECU is lower than the rated operating state or the temperature of the EPS motor is higher than the predetermined value as described above, the parking support is performed. It is common practice to stop driving the EPS motor even if there is a parking assistance command (output of the target steering angle) from the means, but the driver does not control the parking assistance that should be performed by automatic steering. , There is a problem of feeling uncomfortable.
本発明は、EPSモータを制御可能な制御可能操舵速度に基づいて駐車時の目標舵角を決定することにより、自動操舵による駐車支援を継続して、本来自動操舵で行われるべき駐車支援の制御が行われないという違和感をドライバが覚えるのを防止することを目的とする。 The present invention determines the target steering angle at the time of parking based on the controllable steering speed at which the EPS motor can be controlled, thereby continuing the parking support by the automatic steering and controlling the parking support that should be originally performed by the automatic steering. The purpose is to prevent the driver from feeling uncomfortable that this is not done.
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、前記制御手段に駐車支援時における前記電動パワーステアリングモータの目標舵角を出力し、該目標舵角に基づき前記制御手段により前記電動パワーステアリングモータを制御させて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、前記制御手段は、少なくとも該制御手段の電源状態に基づき、前記電動パワーステアリングモータを制御可能な制御可能操舵速度を算出して、算出した前記制御可能操舵速度を前記駐車支援手段に出力し、前記駐車支援手段は、前記制御可能操舵速度を受けて駐車支援時の目標舵角を決定し、一の座標軸を時間に係る座標軸とし、当該一の座標軸とは異なる他の座標軸を目標舵角に係る座標軸とした座標面で、該目標舵角は、前記制御可能操舵速度の切り換わり点で、時間当たりの増加が小さい緩やかな傾斜に切り換わり、該目標舵角に基づく前記電流指令値を前記電動パワーステアリングモータに与えるべく前記制御手段に舵角指令値を出力することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the parking assist device of the present invention includes a torque sensor that detects the steering torque of the steering, an electric power steering motor that generates an auxiliary torque to be applied to the steering, and a torque detected by the torque sensor. A control means that derives the auxiliary torque according to the above and gives a current command value to the electric power steering motor so as to generate the derived auxiliary torque, and the control means of the electric power steering motor at the time of parking assistance. The control means includes at least the control means, which outputs a target steering angle and controls the electric power steering motor by the control means based on the target steering angle to automatically steer the steering. The controllable steering speed that can control the electric power steering motor is calculated based on the power supply state of the above, and the calculated controllable steering speed is output to the parking support means, and the parking support means controls the control steering. The target rudder angle at the time of parking assistance is determined by receiving the speed , and the target is a coordinate plane in which one coordinate axis is used as the coordinate axis related to time and another coordinate axis different from the one coordinate axis is used as the coordinate axis related to the target steering angle. The steering angle is switched to a gentle inclination with a small increase per hour at the switching point of the controllable steering speed, and the control means for giving the current command value based on the target steering angle to the electric power steering motor. It is characterized by outputting the rudder angle command value to.
本発明によれば、電動パワーステアリングモータを制御可能な制御可能操舵速度を制御手段により算出して駐車支援手段に出力し、駐車支援手段は、制御可能操舵速度を受けて駐車時の目標舵角を決定し、該目標舵角に基づく電流指令値を電動パワーステアリングモータに与えるべく制御手段に舵角指令値を出力するため、常に電動パワーステアリングモータを制御可能な制御可能操舵速度に基づいて駐車支援時の目標舵角を決定することにより、駐車支援手段から出力される目標舵角で電動パワーステアリングモータを駆動できない状態になっても、自動操舵による駐車支援を継続することができ、本来自動操舵で行われるべき駐車支援の制御が行われないという違和感をドライバが覚えるのを防止することができる。 According to the present invention, the controllable steering speed at which the electric power steering motor can be controlled is calculated by the control means and output to the parking support means, and the parking support means receives the controllable steering speed and the target steering angle at the time of parking. Is determined, and the steering angle command value is output to the control means in order to give the current command value based on the target steering angle to the electric power steering motor. Therefore, the electric power steering motor is always parked based on the controllable steering speed that can be controlled. By determining the target rudder angle at the time of support, even if the electric power steering motor cannot be driven by the target rudder angle output from the parking support means, the parking support by automatic steering can be continued, which is originally automatic. It is possible to prevent the driver from feeling a sense of discomfort that the parking assistance that should be steered is not controlled.
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5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。 An embodiment of the parking support device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows the configuration of one embodiment of the parking support device.
図1に示すように、駐車支援装置1は、EPS(電動パワーステアリング)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。
As shown in FIG. 1, the parking support device 1 includes an EPS (electric power steering)
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。
Then, the output signal of the
ところで、トルクセンサ8は、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り、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。
By the way, the
また、駐車支援ECU5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から目標舵角に応じた舵角指令値が出力され、この舵角指令値に基づき、舵角センサ7の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モータ電流が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。
Further, in order to perform parking support using the
このとき、図2に示すように、EPSECU3では、バッテリB(図1参照)によるEPSECU3の電源状態である電源電圧が、定格運転時の例えば12Vよりも低下したどうかわかるため、電源電圧が12Vよりも低下した現在の電源電圧でEPSモータ2を制御可能な制御可能操舵速度を演算部3aにより算出し、算出した制御可能操舵速度の情報を、CAN(Controller Area Network)通信を行う通信部3bにより駐車支援ECU4に送信する。
At this time, as shown in FIG. 2, in the EPSECU3, since it is known whether or not the power supply voltage in the power supply state of the EPSECU3 by the battery B (see FIG. 1) is lower than, for example, 12V during the rated operation, the power supply voltage is lower than 12V. The controllable steering speed that can control the
一方、駐車支援ECU4は、EPSECU3からの制御可能操舵速度の情報を受信すると、演算部4aにより、制御可能操舵速度に基づき駐車支援時の目標舵角を演算により決定し、決定した目標舵角に基づく電流指令値をEPSモータ2に与えるべくEPSECU3に舵角指令値を出力する。こうして、EPSモータ2の駆動制御がリアルタイムで行われる。
On the other hand, when the parking support ECU 4 receives the information on the controllable steering speed from the
このような、駐車支援時のEPSモータ2の駆動制御により、EPSECU3の電源状態である電源電圧が定格運転時の12Vであれば、例えば図3中の1点鎖線に示すようなモータ電流をEPSモータ2に通流でき、一定の定格電流の範囲内において駐車支援ECU4からの目標舵角でEPSモータ2を駆動制御することが可能であるのに対し、EPSECU3の電源電圧が例えば9Vに低下すると、EPSモータ2に通流可能なモータ電流の領域が、図3中の実線に示すように横軸(回転数)が小さくなる方向に移動するため、図3中にハッチングを施したように、EPSECU3から通流可能な電流の不足状態になり、一定の定格電流の範囲内において駐車支援ECU4からの目標舵角でEPSモータ2を駆動制御することができなくなるという問題が生じる。
If the power supply voltage in the power supply state of the EPSECU3 is 12V during the rated operation by the drive control of the
そこで、上記したように、EPSECU3により、現在の電源状態である電源電圧でEPSモータ2を制御可能な制御可能操舵速度を演算部3aにより算出し、算出した制御可能操舵速度の情報を駐車支援ECU4に送信し、駐車支援ECU4がEPSECU3からの制御可能操舵速度の情報を受信すると、演算部4aにより、制御可能操舵速度に基づき駐車支援時の目標舵角を演算により決定し、決定した目標舵角に基づく電流指令値をEPSモータ2に与えるべくEPSECU3に舵角指令値を出力するよう構成する。このとき、制御可能操舵速度と電源電圧とは、図4に示すような一定の関係にあるので、電源電圧に基づき制御可能操舵速度が演算部3aの演算により算出される。
Therefore, as described above, the
そして、算出された制御可能操舵速度がEPSECU3から駐車支援ECU4に送信され、駐車支援ECU4の演算部4aにより、受信した制御可能操舵速度に基づき駐車支援時の目標舵角が演算されて決定され、決定された目標舵角に基づく電流指令値がEPSECU3に出力され、EPSECU3によりEPSモータ2が目標舵角に基づくモータ電流で駆動される。
Then, the calculated controllable steering speed is transmitted from the
具体的には、図5(b)に示すように、制御可能操舵速度が例えば360deg/s以下であるときに、目標舵角が決定されEPSモータ2の駆動制御が行われている状態において、EPSECU3の電源電圧が低下すると、低下した電源電圧に応じた制御可能操舵速度がEPSECU3の演算部3aにより算出され、算出された新たな制御可能操舵速度が例えば270deg/s以下であるとすると、この新たな制御可能操舵速度に基づく目標舵角が駐車支援ECU4の演算部4aにより決定されるため、図5(a)に示すように、目標舵角は、制御可能操舵速度の切り換わり点で緩やかな傾斜に切り換わる。なお、このときの目標舵角の切り換えの度合いは、段階的に下げるなど任意であって構わない。
Specifically, as shown in FIG. 5B, when the controllable steering speed is, for example, 360 deg / s or less, the target steering angle is determined and the
したがって、上記した実施形態によれば、現在の電源状態である電源電圧でEPSモータ2を制御可能な制御可能操舵速度を演算部3aにより算出し、算出した制御可能操舵速度の情報を駐車支援ECU4に送信し、駐車支援ECU4がEPSECU3からの制御可能操舵速度の情報を受信すると、演算部4aにより、制御可能操舵速度に基づき駐車支援時の目標舵角を演算により決定し、決定した目標舵角に基づく電流指令値をEPSモータ2に与えるべくEPSECU3に舵角指令値を出力するため、常にEPSモータ2を制御可能な制御可能操舵速度に基づいて駐車支援時の目標舵角を決定することによって、駐車支援ECU4から出力される目標舵角でEPSモータ2を駆動できない状態になっても、自動操舵による駐車支援を継続することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the
その結果、本来自動操舵で行われるべき駐車支援の制御が行われないという違和感をドライバが覚えるのを未然に防止することが可能になり、信頼性の高い安定した駐車支援を実現することができる。 As a result, it becomes possible to prevent the driver from feeling uncomfortable that the parking support that should be originally performed by automatic steering is not controlled, and it is possible to realize highly reliable and stable parking support. ..
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記した実施形態では、EPSECU3の電源状態である電源電圧に基づき制御可能操舵速度を算出する場合について説明したが、EPSモータ2の温度が高くなると発生するトルクは低下し、EPSモータ2を駐車支援ECU4から出力される目標舵角で駆動することができなくなることから、EPSモータ2の温度に基づいて制御可能操舵速度を算出するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the controllable steering speed is calculated based on the power supply voltage which is the power supply state of the
また、EPSECU3の電源状態である電源電圧に基づき制御可能操舵速度を演算部3aにより算出する場合について説明したが、演算部3aは、舵角サーボ制御が可能であれば、舵角速度を出力し、或いは、定格電流を通電可能としてもよいし、所定電流としてもよく、EPSモータ2の温度を使った3次元マップを保持しておき、電源電圧とモータ温度に応じた制御可能操舵速度を導出するようにしてもよいし、制御可能操舵速度を示したフラグあるいは電源電圧の値に対応する速度値を導出するようにしてもよい。
Further, the case where the controllable steering speed is calculated by the
1 …駐車支援装置
2 …EPSモータ
3 …EPSECU(制御手段)
4 …駐車支援ECU(駐車支援手段)
1 ...
4 ... Parking support ECU (parking support means)
Claims (1)
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、
前記制御手段に駐車支援時における前記電動パワーステアリングモータの目標舵角を出力し、該目標舵角に基づき前記制御手段により前記電動パワーステアリングモータを制御させて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、
前記制御手段は、少なくとも該制御手段の電源状態に基づき、前記電動パワーステアリングモータを制御可能な制御可能操舵速度を算出して、算出した前記制御可能操舵速度を前記駐車支援手段に出力し、
前記駐車支援手段は、前記制御可能操舵速度を受けて駐車支援時の目標舵角を決定し、一の座標軸を時間に係る座標軸とし、当該一の座標軸とは異なる他の座標軸を目標舵角に係る座標軸とした座標面で、該目標舵角は、前記制御可能操舵速度の切り換わり点で、時間当たりの増加が小さい緩やかな傾斜に切り換わり、該目標舵角に基づく前記電流指令値を前記電動パワーステアリングモータに与えるべく前記制御手段に舵角指令値を出力する
ことを特徴とする駐車支援装置。 A torque sensor that detects the steering torque of the steering wheel and
An electric power steering motor that generates auxiliary torque applied to the steering, and
A control means that derives the auxiliary torque according to the torque detected by the torque sensor and gives a current command value to the electric power steering motor so as to generate the derived auxiliary torque.
Parking support that outputs the target steering angle of the electric power steering motor at the time of parking support to the control means, controls the electric power steering motor by the control means based on the target steering angle, and automatically steers the steering. With means,
The control means calculates a controllable steering speed that can control the electric power steering motor based on at least the power supply state of the control means, and outputs the calculated controllable steering speed to the parking support means.
The parking support means determines a target steering angle at the time of parking assistance in response to the controllable steering speed, one coordinate axis is set as a coordinate axis related to time, and another coordinate axis different from the one coordinate axis is set as a target steering angle. On the coordinate plane with the coordinate axes, the target steering angle switches to a gentle inclination with a small increase per hour at the switching point of the controllable steering speed, and the current command value based on the target steering angle is used as the above. A parking support device characterized in that a steering angle command value is output to the control means to be given to an electric power steering motor.
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