JP2004175230A

JP2004175230A - Control device for vehicle

Info

Publication number: JP2004175230A
Application number: JP2002344205A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Yanaka; 壮弘谷中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deviation of an actual traveling track from an intended traveling track due to a steering delay, and reduce vehicle weight and manufacturing cost. <P>SOLUTION: The steering control device 60 of a control device for a vehicle detects whether or not the steering delay (operation delay of a steering actuator 22) is generated when vehicle speed v is smaller than the set vehicle speed V (for example, at low speed in U-turn operation or the like). It determines an acceleration limitation value P of the vehicle according to a degree of the detected steering delay. The value P shows that the acceleration is not limited when the P is 0, and the acceleration is most strictly limited when the P is 1. The value P is transmitted to an engine control device 70 and the acceleration of the vehicle is limited by limiting an opening (engine output) of a throttle valve of a throttle valve device 74 based on the value P. If the acceleration is limited, the vehicle can travel without large deviation of the actual traveling track from the intended traveling track by the driver even if there is steering delay. When the vehicle speed v becomes not less than the set vehicle speed V during acceleration limitation of the vehicle, the acceleration limitation is released step by step. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の制御装置に関するものであり、特に、操舵部材の操作量である操舵量を操舵量検出装置により検出し、検出した操舵量に応じてアクチュエータを作動させて車両の走行方向を制御する動力操舵装置を含む車両制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
動力操舵装置の代表的なものは、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステムである。このシステムは、ステアリングホイール等の操舵部材と操舵車輪との機械的な連結をなくし、操舵部材の操舵量を電気的に検出し、電気信号によって電動モータ等のアクチュエータを制御することによって、車両の走行方向を制御するものである。このステア・バイ・ワイヤシステムにおいては、例えば、車両の車庫に対する出し入れ時、縦列駐車時，Ｕターン時等に操舵部材が素早く操作される割りに、操舵車輪と路面との間の摩擦抵抗が大きいために、アクチュエータの作動遅れ（転舵遅れ）が生じ易い。そして、作動遅れが生ずれば、車両の実際の走行軌跡が運転者の意図した走行軌跡から外れることとなる。
【０００３】
この不都合を解消するための一手段が既に提案されている。転舵用のアクチュエータを制御する転舵制御部の制御ゲインを大きくするのである（例えば、特許文献１参照）。しかし、制御ゲインを大きくしても、アクチュエータの駆動能力が十分に大きくなければ、上述の転舵遅れの影響を十分に低減させることができず、アクチュータを駆動能力の高いものとすれば、動力操舵装置が大形化し、車両重量や製造コストの増大を招く。以上はステア・バイ・ワイヤシステムに関して説明したが、他の動力操舵装置においても同様な問題が発生する。また、車両の実際の走行軌跡が運転者の意図したものから外れる現象は、動力操舵装置の機能が低下した場合等にも発生する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４６６３９公報
【特許文献２】
特開２００１−２０６２２９公報
【特許文献３】
特開平５−１２５９７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、動力操舵装置において、転舵遅れに起因する実際の走行軌跡の意図された走行軌跡からの外れの低減と車両重量や製造コストの増大の軽減とを共に達成することを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の車両制御装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００６】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（３）項が請求項２に、（７）項が請求項３に、（８）項が請求項４に、（９）項が請求項５にそれぞれ相当する。
【０００７】
（１）操舵部材の操作量である操舵量を操舵量検出装置により検出し、検出した操舵量に応じてアクチュエータを作動させて車両の走行方向を制御する動力操舵装置と、駆動源を備えて車両の駆動輪を駆動する駆動装置とを含む車両制御装置であって、
前記操舵量検出装置により検出された操舵量に対して前記アクチュエータの作動が設定状態以上遅れた場合に、前記駆動装置による前記駆動車輪の駆動を抑制する駆動抑制装置を含むことを特徴とする車両制御装置。
例えば、操舵車輪と路面との摩擦抵抗が大きい状態で操舵部材が素早く操作されたような場合にも、アクチュエータの作動遅れが実用上問題となる大きさにならないようにするためには、アクチュエータを駆動能力の高いものとすることが必要になり、動力転舵装置の大形化，高コスト化等を招く。それに対し、本発明に従って、アクチュエータの作動遅れが大きい場合には駆動抑制装置により駆動車輪の駆動が抑制されるようにすれば、転舵遅れがあっても、車両の実際の走行軌跡が運転者の意図した走行軌跡から大きく外れることなく走行可能となる。また、アクチュエータを高能力化する必要がなく、車両重量や製造コストの増大を回避することができる。
【０００８】
（２）前記操舵量検出装置により検出された操舵量に対する前記アクチュエータの作動遅れ量を検出する転舵遅れ量検出装置を含む（１）項に記載の車両制御装置。
転舵遅れ量検出装置は、例えば、操舵量検出装置により検出された操舵量に設計上対応するアクチュエータの作動量から実際の作動量を引いた場合の差や、アクチュエータの実際の作動量に対応する操舵量を、操舵量検出装置により検出された操舵量から引いた場合の差として検出することができる。さらに、操舵量検出装置により検出された操舵量および車両の走行速度に基づいて取得される目標ヨーレイトと、ヨーレイトセンサ等により検出されたり、横加速度センサの検出値から取得されたりする実ヨーレイトとの差として取得することもできる。アクチュエータの作動遅れの設定状態としては、例えば、上記差のいずれかとそのいずれかの変化勾配（単位時間当たりの変化量を含む）との少なくとも一方の設定値が好適である。操舵部材は、回転操作されるステアリングホイールとされる場合が多く、その場合の操舵量検出装置としては、回転角センサが好適である。また、アクチュエータの作動量を検出する作動量検出装置としては、例えば、アクチュエータにより長手方向に移動させられて操舵車輪の向きを変える駆動ロッドの長手方向の移動量を検出するリニアセンサを採用することができる。また、アクチュエータが回転駆動源である場合には、アクチュエータまたはそれの回転を伝達する回転伝達機構の構成要素の回転角度を検出する回転センサを採用することもできる。
【０００９】
（３）前記駆動抑制装置が、前記車両の加速を抑制する加速抑制部を含む（１）項または（２）項に記載の車両制御装置。
駆動抑制装置は、後述のように、車両の走行速度を制限するものとすることも可能であるが、車両の加速を抑制するものとすることが望ましい。後者の方が制御が容易である場合が多いのである。
（４）前記加速抑制部が、加速度を上限加速度以下に制限する加速抑制部を含む（３）項に記載の車両制御装置。
上限加速度が０に設定されるようにすることも可能であるが、０ではない値に設定されるようにすることが望ましい。駆動操作部材を操作しているにもかかわらず、車両が加速しなければ、運転者に違和感を与え易いからである。
（５）前記加速抑制部が、前記上限加速度を前記アクチュエータの作動遅れ量が大きいほど小さい値に決定する上限加速度決定部を含む（４）項に記載の車両制御装置。
加速抑制部による加速抑制は、当然、できる限り緩くされることが望ましい。本項の上限加速度決定部を設ければ、アクチュエータの作動遅れの程度に応じて上限加速度が決定されることとなり、車両の加速性能の低下を良好に回避しつつアクチュエータの作動遅れに対処することができる。上限加速度は２段階以上に変えられればよいが、３段階以上の多段階に変えられることが望ましく、無限段階に変えられること（連続値とされること）がさらに望ましい。
【００１０】
（６）前記駆動抑制装置が、前記車両の走行速度を前記アクチュエータの作動遅れ量が大きいほど小さい値に制限する（１）項ないし（５）項のいずれかに記載の車両制御装置。
（７）前記車両の走行速度が設定速度以上の領域においては前記駆動抑制装置の作動を禁止する駆動抑制禁止部を含む（１）項ないし（６）項のいずれかに記載の車両制御装置。
前述のように、アクチュエータの作動遅れは、車両の車庫に対する出し入れ時、縦列駐車時，Ｕターン時等に発生し易いのであるが、これらの場合には、車両の走行速度は低いのが普通である。車両の走行速度が大きい領域においては、操舵車輪と路面との摩擦抵抗が小さいため、アクチュエータの駆動能力が不足する事態は生じないことが多く、また、意図せず加速が制限されてしまうと違和感等の不具合が発生するおそれがある。したがって、本項におけるように、車両の走行速度が設定速度以上の領域においては駆動抑制装置の作動が禁止されるようにすることが望ましい。
（８）前記駆動車輪の駆動の抑制中に前記車両の走行速度が前記設定速度以上になった場合に、前記駆動抑制装置による前記駆動車輪の駆動の抑制の解除を少なくとも２段階以上で行う抑制解除部を含む（７）項に記載の車両制御装置。
駆動抑制禁止部が設けられれば、駆動車輪の駆動の抑制中に車両の走行速度が設定速度以上になった場合に、駆動の抑制が解除されることとなるが、この抑制解除が急激に行われると乗り心地やコントロール性が悪くなる。したがって、駆動抑制の解除は少なくとも２段階以上で行われるようにすることが望ましく、３段階以上の多段階で、あるいは連続的（無限段階）に行われるようにすることがさらに望ましい。
【００１１】
（９）前記駆動抑制装置が、前記駆動源の作動を抑制する駆動源抑制装置と、前記駆動車輪に制動トルクを作用させる制動装置との少なくとも一方を含む（１）項ないし（８）項のいずれかに記載の車両制御装置。
駆動源抑制装置により駆動車輪の駆動抑制を行えば、エネルギの無駄な消費を回避し得る利点があり、制動装置により駆動抑制を行えば、迅速な抑制が可能になる利点がある。当初制動装置による駆動抑制が行われ、後に駆動源抑制装置による駆動抑制が行われるようにすることも可能である。
【００１２】
（１０）前記動力操舵装置が少なくともアクチュエータについて２以上の冗長度を有するものであり、複数のアクチュエータの一部のものが作動不能となることにより冗長度が低下した場合に、前記駆動源抑制装置を作動させる冗長度低下時駆動源抑制部を含む（１）項ないし（９）項のいずれかに記載の車両制御装置。
例えば、アクチュエータとそれを制御する制御装置とが共に２以上の冗長度を有するものとされている場合に、アクチュエータの一部のものが故障して作動不能となることもあり、複数の制御装置の一部のものが故障することによりアクチュエータの一部が作動不能となることもある。これらの場合に、冗長度低下時駆動源抑制部により駆動源抑制装置が作動させられれば、転舵遅れがあっても、車両の実際の走行軌跡が運転者の意図した走行軌跡から大きく外れることなく走行可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態である車両制御装置について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態である車両制御装置の基本的な構成を示す概念図である。車両制御装置は、動力操舵装置１０と駆動装置１２とを含む。本実施形態における動力操舵装置１０は、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステムであって、操舵部材としてのステアリングホイール２０の操舵量たる操舵角に応じて転舵アクチュエータ２２を作動させて車両の走行方向を制御する。転舵アクチュエータ２２は、例えば、ブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。転舵アクチュエータ２２の回転がボールねじ等の運動変換機構２４により操舵車輪（例えば左右前輪）２６の転舵運動に変換される。
【００１４】
運動変換機構２４は、転舵アクチュエータ２２のロータの回転運動を、駆動ロッド３０の長手方向（車両の車幅方向）の直線運動に変換するものである。駆動ロッド３０の運動は、タイロッド３２を介してナックルアーム３４に伝達され、ナックルアーム３４が一軸線まわりに回動させられる。このナックルアーム３４の回動により、ナックルアーム３４に支持された車輪２６の向きが変えられる。
【００１５】
ステアリングホイール２０は、車体に対して回転可能に設けられた回転軸４０に連結されている。この回転軸４０には、ステアリングホイール２０に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ４２が設けられている。反力アクチュエータ４２は、例えば、回転軸４０と一体的な出力軸を有するブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。回転軸４０のステアリングホイール２０とは反対側の端部と車体との間には、付勢装置の一種である弾性部材（例えば、トーションバー、ねじりコイルばね等）４６が配設されている。反力アクチュエータ４２がステアリングホイール２０にトルクを付与しない状態で、弾性部材４６の弾性力によってステアリングホイール２０を直進操舵位置に復帰させるためである。
【００１６】
回転軸４０には、ステアリングホイール２０の操舵量を検出する操舵量検出装置として、回転軸４０の回転角を操舵角として検出する操舵角センサが設けられている。操舵角センサ５０には各種の回転角センサを使用可能である。また、回転軸４０には、ステアリングホイール２０に加えられる操舵（操作）トルクを検出するためのトルク検出装置たるトルクセンサ５２が設けられている。操舵角センサ５０は、例えば、ステアリングホイール２０が中立位置（直進操舵位置）から右方向に操舵された右方向操舵位置にあるときには正の検出値を出力し、中立位置から左方向に操舵された左方向操舵位置にあるときには負の検出値を出力する。
【００１７】
転舵アクチュエータ２２の作動量を検出するための転舵量検出装置として、車輪２６の転舵角θを検出する転舵角センサ５４が設けられている。転舵角センサ５４は、例えば、転舵アクチュエータ２２による駆動ロッド３０の長手方向の移動量を検出するリニアセンサにより構成することができる。転舵角θは、例えば、車輪２６が右方向に切られている状態では正の値をとり、左方向に切られている状態では負の値をとる。転舵アクチュエータ２２はその回転位置がロータリエンコーダ５６によって検出される。
【００１８】
操舵角センサ５０，トルクセンサ５２，転舵角センサ５４およびロータリエンコーダ５６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力部を含むコンピュータを主体とするステアリング制御装置６０に接続されている。ステアリング制御装置６０には、さらに、車両の走行速度ｖを検出する走行速度検出装置たる車速センサ６２が接続されている。ステアリング制御装置６０は、駆動回路６６，６８を介して転舵アクチュエータ２２と反力アクチュエータ４２とを制御する。
【００１９】
ステアリング制御装置６０にはまた、通信装置等を介して、コンピュータを主体とするエンジン制御装置７０が接続されており、これらの間で情報の交換が行われる。エンジン制御装置７０は、スロットル弁およびそれの駆動源たるスロットル弁用アクチュエータ７２を含む電動式スロットル弁装置７４（厳密には、そのアクチュエータ７２）等を制御する。スロットル弁装置７４は、正常時にはスロットル弁の開度がアクセル操作部材たるアクセルペダルの踏込量に対応するように制御され、スロットル弁の開度に一対一に対応するエンジンの駆動トルクが駆動車輪である車輪２６に加えられる。ただし、本実施形態においては、後に詳しく説明するが、スロットル弁の最大開度が制限される場合がある。エンジン制御装置７０，スロットル弁装置７４，アクセルペダル等が図示を省略するエンジンと共に駆動装置１２を構成している。なお、アクセルペダルの踏込量に応じて開度が制御される主スロットル弁と、アクセルペダルとは無関係に開度が制御される副スロットル弁とを設け、副スロットル弁の開度が制限されるようにすることも可能である。
【００２０】
本ステアリング制御装置６０においては、転舵角センサ５４によって検出された転舵角θが操舵角センサ５０に検出された操舵角に対応するように転舵アクチュエータ２２が制御されるのであるが、転舵アクチュエータ２２の作動遅れが大きくなる場合がある。例えば、車両の車庫に対する出し入れ時、縦列駐車時、Ｕターン時等に、ステアリングホイール２０が素早く操作される割りに、車輪２６と路面との間の摩擦抵抗が大きいために、転舵アクチュエータ２２の作動遅れ（転舵遅れ）が生じ易い。この作動遅れに対処するために、ステアリング制御装置６０に記憶された駆動抑制プログラムが実行される。
【００２１】
この駆動抑制プログラムを図２にフローチャートで示す。本プログラムのステップ１（以下、「Ｓ１」と略称する。その他のステップについても同じ）において、ステアリングホイール２０の操舵量が操舵角センサ５０から読み込まれる。そして、Ｓ２において、車速センサ６２から車速（車両の走行速度）ｖが読み込まれる。Ｓ３では、Ｓ１で読み込まれた操舵量に基づいて、その操舵量に設計上対応する転舵アクチュエータ２２の作動量を表す目標転舵角θ_Ｔが演算される。また、Ｓ４において、転舵アクチュエータ２２が検出された操舵量に応じて駆動される。
【００２２】
Ｓ５において、車速ｖが設定車速Ｖより小さいか否かが判定される。設定車速Ｖは、車輪２６の加速度を制限するか否かの車速しきい値であり、前述の車庫への出し入れ時，縦列駐車時，Ｕターン時等の低速時では、車速ｖが設定車速Ｖより小さくなるように、この設定車速Ｖが設定されている。
【００２３】
例えば、通常走行時には車速ｖが設定車速Ｖ以上となるため、Ｓ５の判定はＮＯとなり、Ｓ６〜Ｓ８をスキップしてＳ９が実行される。Ｓ９において、加速制限値Ｐが０であるか否かが判定される。加速制限値Ｐは、後に詳しく説明するが、ステアリングホイール２０の操舵量に対して転舵アクチュエータ２２の作動遅れが生じている場合に、その作動遅れの程度に応じて設定される車両の加速制限の程度を示す値である。このＰ値に基づいて、スロットル弁装置７４のスロットル弁の開度（エンジン出力）が制限される。Ｐ値は０から１までの値をとり得、Ｐ値が０である場合には車両の加速は制限されず、Ｐ値が１である場合には加速が最も厳しく制限される。通常走行時には、車両の加速を制限する必要がなく、Ｐ値が０に設定されているため、Ｓ９の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２５において、そのＰ値（＝０）がエンジン制御装置７０に送信されて、本プログラムの１回の実行が終了する。つまり、車速ｖが設定車速Ｖ以上の領域では、加速制限が解除されることになるのである。
【００２４】
Ｓ５において、車速ｖが設定車速Ｖより小さければ判定がＹＥＳとなって、Ｓ６以降が実行され、転舵遅れが発生しているか否かが判定される。Ｓ６において、実際の転舵角（実転舵角）θが転舵角センサ５４から読み込まれる。そして、Ｓ７において、転舵遅れ量Δθが取得される。転舵遅れ量Δθは、目標転舵角θ_Ｔから実転舵角θを引いた差の絶対値で表される。Ｓ８において、転舵遅れ量Δθが第１しきい値Ａより小さいか否かが判定される。第１しきい値Ａは、転舵遅れ量が加速制限制御を実施すべき大きさであるか否かを判定するためのしきい値である。この第１しきい値Ａより転舵遅れ量Δθが小さければ、加速制限する必要はないと判定される。具体的には、Ｓ８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ９を経て、Ｓ２５においてＰ値（＝０）がエンジン制御装置７０に送信される。
【００２５】
Ｓ８の判定がＮＯであれば、Ｓ１５において、転舵遅れ量Δθが、第１しきい値Ａ以上であり、かつ、第２しきい値Ｂより小さいか否かが判定される。第２しきい値Ｂは、加速制限値の上限値（本実施形態では１）を設定すべき領域か否かを判定するためのしきい値である。今回検出された転舵遅れ量Δθが第１しきい値Ａ以上であり、かつ、第２しきい値Ｂより小さければＳ１５の判定がＹＥＳとなって、Ｓ１６において今回の転舵遅れ量に応じた加速制限値Ｐが設定される。加速制限値Ｐは、転舵遅れ量Δθから第１しきい値Ａを引いた差を、第２しきい値Ｂからしきい値Ａを引いた差で割った商で表される。このようにして演算された加速制限値Ｐが、Ｓ２５においてエンジン制御装置７０に送信される。
【００２６】
Ｓ１５の判定がＮＯである場合、つまり、転舵遅れ量Δθが第２しきい値Ｂ以上である場合には、Ｓ１７において加速制限値Ｐが１に設定され、Ｓ２５においてそのＰ値（＝１）がエンジン制御装置７０に送信される。
【００２７】
以上のようにしてエンジン制御装置７０に送信されたＰ値に基づいて、エンジン制御装置７０では、車両の加速が制限される（エンジンの出力が制限される）。つまり、本実施形態では、スロットル弁装置７４のスロットル弁の開度がＰ値に応じて制限されるようにスロットル弁用アクチュエータ７２が制御される。エンジン制御装置７０では、図３に示すグラフに基づいてエンジン出力（スロットル弁の開度）が制御される。図３のグラフは、Ｐ値を横軸に、エンジン出力値（スロットル弁の開度）を縦軸にとり、各Ｐ値とエンジン出力の上限値との関係を示すものである。Ｐ値が０の場合には、エンジン出力に制限は加えられないが、Ｐ値が１に近づく（転舵遅れが大きくなる）ほどそのエンジン出力の上限値が漸減させられる。つまり、本実施形態では、車両の上限加速度が、転舵遅れ量Δθが大きくなるほど小さくなる連続的な値（無限段階の値）に決定されるのである。ただし、本実施形態では、エンジンの最小出力は０よりも大きくされており、Ｐ値が１の場合でも、エンジンの出力が０にならないようにされている。図３のグラフのエンジン出力の上限値と、アクセルペダルの踏込量に対応するエンジン出力値とのいずれか小さい方が、実際のエンジン出力となるように制御される。つまり、エンジン出力が図３の上限値を超えないように制御されるのである。
【００２８】
前回のプログラムの実行で、Ｓ１５およびＳ１６を経るか、あるいは、Ｓ１５およびＳ１７を経ることにより、車両の加速が制限されている状態において、車速ｖが設定車速Ｖ以上になった場合には、車両加速の制限の解除が行われるのであるが、本実施形態では、その制限の解除が多段階で行われる。Ｓ１〜Ｓ４を経てＳ５において判定がＮＯになると、Ｓ９において加速制限値Ｐが０であるか否かが判定される。加速制限中であるためＰ＝０ではなく、Ｓ９の判定がＮＯとなり、Ｓ２０でタイマ値ｔが設定タイマ値Ｔを超えたか否かが判定される。このタイマ値はＳ９の判定がＹＥＳからＮＯに変わった時に、Ｓ２０において０にリセット後スタートさせられるタイマの値であり、設定タイマ値Ｔは適宜の値に設定可能である。Ｓ２０の判定がＮＯであれば、Ｓ２１においてタイマ値ｔが１増やされて今回の実行が終了する。タイマ値が設定タイマ値Ｔを超え、Ｓ２０の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ２２において、加速制限値Ｐが、現在設定されている加速制限値Ｐから設定量ΔＰ減少させられる。それと同時にタイマ値ｔが０にリセットされる。したがって、次にＳ２０が実行される場合には判定がＮＯになり、タイマ値ｔが再び設定タイマ値Ｔを超えることが待たれ、超えれば加速制限値Ｐが設定量ΔＰ減少させられる。この繰り返しにより、設定タイマ値に相当する一定時間の経過毎に設定量ΔＰずつ減少させられた加速制限値がＳ２５においてエンジン制御装置７０に送信される。それによって、加速制限の解除が急激に行われて乗り心地が悪くなることが回避される。やがて、加速制限値Ｐが負になるため、Ｓ２３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２４において加速制限値Ｐが０にされる。したがって、次にＳ９が実行されれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０ないしＳ２４をスキップする通常の状態に復帰する。
【００２９】
本実施形態においては、操舵角センサ５０，転舵角センサ５４およびステアリング制御装置６０の駆動抑制プログラムを実行する部分が駆動抑制装置を構成している。また、転舵遅れ量Δθが第１しきい値Ａ以上である場合が、操舵量に対してアクチュエータたる転舵アクチュエータ２２の作動が設定状態以上遅れた場合に相当する。さらに、操舵角センサ５０，転舵角センサ５４およびステアリング制御装置６０の駆動抑制プログラムのＳ１，Ｓ３，Ｓ６およびＳ７を実行する部分が転舵遅れ量検出装置を構成している。ステアリング制御装置６０の駆動抑制プログラムのＳ８，Ｓ１５ないしＳ１７を実行する部分が上限加速度決定部を構成し、この上限加速度決定部とステアリング制御装置６０の駆動抑制プログラムのＳ２５を実行する部分が加速制限部を構成している。本発明に係る加速抑制部は上記加速制限部を含むものである。さらに、ステアリング制御装置６０の駆動抑制プログラムのＳ５，Ｓ９を実行する部分が駆動抑制禁止部を構成している。ステアリング制御装置６０の駆動制御プログラムのＳ９，Ｓ２０ないしＳ２４を実行する部分が抑制解除部を構成している。本実施形態における駆動抑制装置は、駆動源たるエンジンのスロットル弁用アクチュエータ７２の作動を抑制することにより車両の駆動を抑制するものである。
【００３０】
本実施形態におけるステアリング制御装置６０においては、転舵アクチュエータ２２の作動遅れが設定状態以上である場合に、上記駆動抑制装置により車輪２６の駆動が抑制されるため、転舵遅れがあっても、車両の実際の走行軌跡が運転者の意図した走行軌跡から大きく外れることなく走行可能となる。また、転舵アクチュエータを高能力化する必要がなく、車両重量や製造コストの増大を回避することができるのである。
【００３１】
動力操舵装置には、転舵アクチュエータについて２以上の冗長度を有するものもある。例えば、図４に示す動力操舵装置１００においては、互いに同じ構成を有し、通常走行時にはそれぞれ単独で転舵を行うことができる転舵アクチュエータ１０２，１０４が設けられて冗長度が２とされるとともに、それら転舵アクチュエータ１０２，１０４を制御するステアリング制御装置１０６，１０８が設けられている。ステアリング制御装置１０６，１０８は、互いに同じ構成を有し、いずれの転舵アクチュエータ１０２，１０４をも制御し得るものである。本実施形態の動力操舵装置１００は、転舵アクチュエータ１０２，１０４およびステアリング制御装置１０６，１０８がそれぞれ２の冗長度を有する点以外は、図１〜図３に示す動力操舵装置１０と同じであるため、同じ部分の説明は省略する。本動力操舵装置１００においては、縦列駐車時，Ｕターン時等の低速走行時に、操舵車輪と路面との摩擦抵抗が大きい状態で、ステアリングホイール２０が素早く操作されたような場合に、転舵アクチュエータ１０２，１０４を共に作動させてあたかも１つのアクチュエータであるかのように使用することで、アクチュエータの駆動能力が高くされ、転舵遅れが低減させられる。一方、通常走行時には、それほど大きい駆動能力は必要ないため、転舵アクチュエータ１０２，１０４のいずれか一方のみが転舵用駆動源として使用される。つまり、厳密には、通常走行時に２の冗長度を有するのであるが、Ｕターン時等には転舵アクチュエータ１０２，１０４の冗長度が１になるのである。なお、通常走行時に、転舵アクチュエータ１０２，１０４を共に作動させ、例えばそれぞれ半分ずつの出力で転舵させることもできる。
【００３２】
このように構成された動力操舵装置１００において、転舵アクチュエータ１０２，１０４のいずれか一方が故障して作動不能となった場合（冗長度の低下時）には、上記Ｕターン時等に必要な駆動能力が不足する。したがって、転舵遅れが発生することとなり、この転舵遅れに起因する実際の走行軌跡の意図された走行軌跡からの外れを低減するために、前記実施形態において説明したのと同様にして、駆動車輪の駆動の抑制が行われる。本実施形態の動力操舵装置１００においては、冗長度の低下時に車両の駆動源としてのエンジンの駆動抑制プログラムを実行する部分がアクチュエータ冗長度低下時駆動源抑制部を構成しているのである。
【００３３】
転舵アクチュエータ２２の作動遅れが大きくなる場合に、前記実施形態のように車両（駆動車輪）の駆動源の作動を抑制するのに代えて、あるいはそれと共に、駆動輪に制動装置によって制動トルクを作用させることにより、車輪の駆動を抑制することも可能である。その一例を図５に示す。本実施形態における制動装置２００は、トラクション制御の可能な制動装置であって、公知のものであるため簡単に説明する。ブレーキ操作部材たるブレーキペダル２０２が操作されていない状態で、マスタシリンダ２０４と車輪２６のブレーキを作動させるブレーキシリンダ２０６とを接続する主液通路２０９に設けられたカット弁２１０が閉状態とされるとともに、増圧弁２１２が開状態，減圧弁２１４が閉状態とされ、さらに補給通路２１７に設けられた流入制御弁２１８が開状態とされることによって、マスタシリンダ２０４から作動液がポンプ通路２１９に供給可能とされる。その状態で、加圧装置２２２を構成するポンプモータ２２４およびポンプ２２６が作動させられ、マスタシリンダ２０４から作動液が汲み上げられ（リザーバ２２０内に作動液があればリザーバ２２０の作動液も汲み上げられる）て、加圧された作動液がブレーキシリンダ２０６に供給されることにより、車輪２６に制動トルクが加えられ、車輪２６の駆動が抑制される。ブレーキシリンダ２０６の液圧は、増圧弁２１２および減圧弁２１４の制御により所望の大きさに制御可能である。なお、図５には、前後輪のうちの一方の車輪２６（例えば左右前輪）の液圧系統についてのみ示されているが、他方の車輪（左右後輪）についても同じ構成とすることができる。
【００３４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である車両制御装置の全体構成を概念的に示す図である。
【図２】上記車両制御装置に格納された駆動抑制プログラムを示すフローチャートである。
【図３】上記駆動抑制プログラムにおいて取得された加速制限値とエンジン出力との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の別の実施形態である車両制御装置の全体構成を概念的に示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態である車両制御装置のうちの制動装置を示す液圧回路図である。
【符号の説明】
１０：動力操舵装置１２：駆動装置２０：ステアリングホイール２２：転舵アクチュエータ２６：車輪５４：転舵角センサ６０：ステアリング制御装置６２：車速センサ７０：エンジン制御装置１００：動力操舵装置１０２，１０４：転舵アクチュエータ１０６，１０８：ステアリング制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a vehicle, and in particular, controls a traveling direction of a vehicle by detecting a steering amount, which is an operation amount of a steering member, by a steering amount detection device and operating an actuator according to the detected steering amount. The present invention relates to a vehicle control device including a power steering device.
[0002]
[Prior art]
A typical power steering device is a so-called steer-by-wire system. This system eliminates mechanical connection between a steering member such as a steering wheel and a steering wheel, electrically detects a steering amount of the steering member, and controls an actuator such as an electric motor by an electric signal to thereby control a vehicle. It controls the traveling direction. In this steer-by-wire system, for example, the frictional resistance between the steered wheels and the road surface is large in spite of the fact that the steering member is quickly operated at the time of putting the vehicle in and out of the garage, parallel parking, U-turn, and the like. Therefore, an operation delay (steering delay) of the actuator is likely to occur. If an operation delay occurs, the actual traveling locus of the vehicle deviates from the traveling locus intended by the driver.
[0003]
One means for solving this inconvenience has already been proposed. The control gain of the steering control unit that controls the steering actuator is increased (for example, see Patent Document 1). However, even if the control gain is increased, if the driving capability of the actuator is not sufficiently large, the influence of the steering delay described above cannot be reduced sufficiently. The steering device becomes large, which causes an increase in vehicle weight and manufacturing cost. Although the above description has been made with reference to a steer-by-wire system, a similar problem occurs in other power steering devices. In addition, the phenomenon that the actual traveling locus of the vehicle deviates from the driver's intention also occurs when the function of the power steering device is reduced.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-46639 A
[Patent Document 2]
JP 2001-206229 A
[Patent Document 3]
JP-A-5-125971
[0005]
Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving Problems, and Effects
The present invention is based on the above circumstances, and in a power steering device, both reduction of deviation of an actual traveling trajectory from an intended traveling trajectory due to steering delay and reduction of increase in vehicle weight and manufacturing cost are achieved. The present invention has been made to achieve the object, and the present invention provides the following vehicle control devices. As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and the number of another section is cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the technical features and combinations thereof described in the present specification to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, the plurality of items need not always be adopted together. It is also possible to select and adopt only some of the items.
[0006]
In the following items, (1) corresponds to claim 1, (3) to claim 2, (7) to claim 3, (8) to claim 4, Claim (9) corresponds to claim 5.
[0007]
(1) A power steering device that detects a steering amount, which is an operation amount of a steering member, by a steering amount detection device, activates an actuator according to the detected steering amount, and controls a traveling direction of the vehicle, and a driving source. A drive device for driving the drive wheels of the vehicle,
A vehicle that includes a drive suppression device that suppresses driving of the drive wheels by the drive device when the operation of the actuator is delayed by a set state or more with respect to the steering amount detected by the steering amount detection device. Control device.
For example, even when the steering member is quickly operated in a state where the frictional resistance between the steered wheels and the road surface is large, in order to prevent the operation delay of the actuator from becoming a practically problematic size, the actuator must be It is necessary to have a high driving capability, which leads to an increase in size and cost of the power steering device. On the other hand, according to the present invention, when the operation delay of the actuator is large, the driving of the driving wheels is suppressed by the drive suppression device. It is possible to travel without greatly deviating from the intended traveling locus. Further, it is not necessary to increase the capacity of the actuator, and it is possible to avoid an increase in vehicle weight and manufacturing cost.
[0008]
(2) The vehicle control device according to (1), further including a steering delay amount detection device that detects an operation delay amount of the actuator with respect to the steering amount detected by the steering amount detection device.
The steering delay amount detection device corresponds to, for example, a difference when the actual operation amount is subtracted from the operation amount of the actuator corresponding in design to the steering amount detected by the steering amount detection device, or the actual operation amount of the actuator. The steering amount to be performed can be detected as a difference when subtracted from the steering amount detected by the steering amount detection device. Further, a target yaw rate obtained based on the steering amount detected by the steering amount detection device and the traveling speed of the vehicle, and an actual yaw rate detected by a yaw rate sensor or the like or obtained from a detection value of a lateral acceleration sensor. It can also be obtained as a difference. As the setting state of the operation delay of the actuator, for example, at least one set value of any of the above differences and a change gradient (including a change amount per unit time) of any of the above differences is preferable. In many cases, the steering member is a steering wheel that is rotated, and in that case, a rotation angle sensor is preferable as the steering amount detection device. In addition, as the operation amount detection device that detects the operation amount of the actuator, for example, a linear sensor that detects a longitudinal movement amount of a drive rod that is moved in the longitudinal direction by the actuator and changes the direction of a steered wheel may be employed. Can be. When the actuator is a rotation drive source, a rotation sensor that detects the rotation angle of the actuator or a component of a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the actuator may be employed.
[0009]
(3) The vehicle control device according to (1) or (2), wherein the drive suppression device includes an acceleration suppression unit that suppresses acceleration of the vehicle.
The drive suppression device can limit the traveling speed of the vehicle, as described later, but preferably suppresses the acceleration of the vehicle. The latter is often easier to control.
(4) The vehicle control device according to (3), wherein the acceleration suppression unit includes an acceleration suppression unit that limits acceleration to an upper limit acceleration or less.
Although it is possible to set the upper limit acceleration to 0, it is preferable to set the upper limit acceleration to a value other than 0. This is because if the vehicle does not accelerate despite operating the drive operation member, it is easy for the driver to feel uncomfortable.
(5) The vehicle control device according to (4), wherein the acceleration suppression unit includes an upper limit acceleration determination unit that determines the upper limit acceleration to be smaller as the operation delay amount of the actuator is larger.
Naturally, it is desirable that the acceleration suppression by the acceleration suppression unit be made as loose as possible. With the provision of the upper limit acceleration determining section in this section, the upper limit acceleration is determined according to the degree of the operation delay of the actuator, and it is possible to cope with the operation delay of the actuator while favorably avoiding a decrease in the acceleration performance of the vehicle. Can be. The upper limit acceleration may be changed in two or more steps, but is preferably changed in multiple steps of three or more steps, and more preferably in an infinite step (set as a continuous value).
[0010]
(6) The vehicle control device according to any one of (1) to (5), wherein the drive suppression device limits the traveling speed of the vehicle to a smaller value as the operation delay amount of the actuator increases.
(7) The vehicle control device according to any one of (1) to (6), including a drive suppression prohibition unit that prohibits the operation of the drive suppression device in a region where the traveling speed of the vehicle is equal to or higher than a set speed.
As described above, the operation delay of the actuator is likely to occur when the vehicle enters or leaves the garage, during parallel parking, during a U-turn, or the like. In these cases, the traveling speed of the vehicle is generally low. is there. In a region where the traveling speed of the vehicle is high, the frictional resistance between the steered wheels and the road surface is small, so that the driving performance of the actuator often does not become insufficient. And the like may occur. Therefore, as in this section, it is desirable that the operation of the drive suppression device is prohibited in a region where the traveling speed of the vehicle is equal to or higher than the set speed.
(8) Inhibition of canceling suppression of driving of the drive wheels by the drive suppression device in at least two stages when the traveling speed of the vehicle becomes equal to or higher than the set speed during suppression of drive of the drive wheels. The vehicle control device according to (7), including a release unit.
If the drive suppression prohibition portion is provided, the suppression of the drive is released when the traveling speed of the vehicle becomes equal to or higher than the set speed during the suppression of the drive of the drive wheels. If you do, the ride comfort and controllability will worsen. Therefore, it is preferable that the release of the drive suppression is performed in at least two or more stages, and it is more preferable that the release is performed in three or more stages or continuously (infinitely).
[0011]
(9) The drive suppression device according to any one of (1) to (8), wherein the drive suppression device includes at least one of a drive source suppression device that suppresses operation of the drive source and a braking device that applies a braking torque to the drive wheels. The vehicle control device according to any one of the above.
If the drive of the drive wheels is suppressed by the drive source suppression device, there is an advantage that wasteful consumption of energy can be avoided, and if the drive is suppressed by the braking device, there is an advantage that quick suppression is possible. It is also possible that the drive suppression is initially performed by the braking device and then the drive suppression by the drive source suppression device is performed later.
[0012]
(10) When the power steering device has at least two or more redundancy levels for the actuators, and the redundancy is reduced due to inoperability of some of the plurality of actuators, the drive source suppression device is used. The vehicle control device according to any one of the above modes (1) to (9), including a drive source suppression unit at the time of a decrease in the degree of redundancy that activates the control unit.
For example, when both an actuator and a control device that controls the actuator have a redundancy of two or more, some of the actuators may malfunction and become inoperable. Some of the actuators may become inoperable due to the failure of some of the actuators. In these cases, if the drive source suppression device is operated by the drive source suppression unit at the time of reduction in redundancy, the actual travel locus of the vehicle greatly deviates from the travel locus intended by the driver even if the steering is delayed. It is possible to run without.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a vehicle control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a vehicle control device according to one embodiment of the present invention. The vehicle control device includes a power steering device 10 and a drive device 12. The power steering device 10 according to the present embodiment is a so-called steer-by-wire system, and operates a steering actuator 22 according to a steering angle, which is a steering amount of a steering wheel 20 as a steering member, to change a traveling direction of the vehicle. Control. The steering actuator 22 can be configured by, for example, an electric motor such as a brushless motor. The rotation of the steering actuator 22 is converted into a steering motion of a steered wheel (for example, left and right front wheels) 26 by a motion conversion mechanism 24 such as a ball screw.
[0014]
The motion conversion mechanism 24 converts the rotational motion of the rotor of the steering actuator 22 into a linear motion of the drive rod 30 in the longitudinal direction (the width direction of the vehicle). The movement of the drive rod 30 is transmitted to the knuckle arm 34 via the tie rod 32, and the knuckle arm 34 is rotated around one axis. The rotation of the knuckle arm 34 changes the direction of the wheel 26 supported by the knuckle arm 34.
[0015]
The steering wheel 20 is connected to a rotating shaft 40 that is provided rotatably with respect to the vehicle body. The rotating shaft 40 is provided with a reaction force actuator 42 for applying a steering reaction force to the steering wheel 20. The reaction force actuator 42 can be configured by, for example, an electric motor such as a brushless motor having an output shaft integrated with the rotating shaft 40. An elastic member (for example, a torsion bar, a torsion coil spring, etc.) 46 which is a kind of an urging device is disposed between the end of the rotating shaft 40 on the opposite side of the steering wheel 20 and the vehicle body. This is for returning the steering wheel 20 to the straight steering position by the elastic force of the elastic member 46 in a state where the reaction force actuator 42 does not apply torque to the steering wheel 20.
[0016]
The rotation shaft 40 is provided with a steering angle sensor that detects the rotation angle of the rotation shaft 40 as a steering angle as a steering amount detection device that detects the steering amount of the steering wheel 20. Various kinds of rotation angle sensors can be used as the steering angle sensor 50. Further, the rotation shaft 40 is provided with a torque sensor 52 as a torque detection device for detecting a steering (operation) torque applied to the steering wheel 20. For example, the steering angle sensor 50 outputs a positive detection value when the steering wheel 20 is in a rightward steering position where the steering wheel 20 is steered rightward from a neutral position (straight forward steering position), and the steering wheel 20 is steered leftward from the neutral position. When the vehicle is at the left steering position, a negative detection value is output.
[0017]
A turning angle sensor 54 that detects a turning angle θ of the wheel 26 is provided as a turning amount detection device for detecting an operation amount of the turning actuator 22. The turning angle sensor 54 can be configured by, for example, a linear sensor that detects the amount of movement of the drive rod 30 in the longitudinal direction by the turning actuator 22. The turning angle θ takes a positive value when the wheel 26 is turned to the right, and takes a negative value when the wheel 26 is turned to the left. The rotational position of the steering actuator 22 is detected by a rotary encoder 56.
[0018]
The steering angle sensor 50, the torque sensor 52, the turning angle sensor 54, and the rotary encoder 56 are connected to a steering control device 60 mainly including a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output unit. The steering control device 60 is further connected to a vehicle speed sensor 62 that is a traveling speed detecting device that detects the traveling speed v of the vehicle. The steering control device 60 controls the steering actuator 22 and the reaction force actuator 42 via the drive circuits 66 and 68.
[0019]
An engine control device 70 mainly composed of a computer is connected to the steering control device 60 via a communication device or the like, and information is exchanged between them. The engine control device 70 controls an electric throttle valve device 74 (strictly, the actuator 72) including a throttle valve and a throttle valve actuator 72 as a drive source thereof. The throttle valve device 74 is controlled such that the opening of the throttle valve corresponds to the amount of depression of an accelerator pedal, which is an accelerator operating member, in a normal state, and the driving torque of the engine corresponding to the opening of the throttle valve one-to-one corresponds to the driving wheel. Added to certain wheels 26. However, in the present embodiment, as described later in detail, the maximum opening of the throttle valve may be limited. The engine control device 70, the throttle valve device 74, the accelerator pedal and the like constitute the drive device 12 together with an engine (not shown). In addition, a main throttle valve whose opening is controlled in accordance with the depression amount of the accelerator pedal and a sub-throttle valve whose opening is controlled independently of the accelerator pedal are provided, and the opening of the sub-throttle valve is restricted. It is also possible to do so.
[0020]
In the present steering control device 60, the turning actuator 22 is controlled such that the turning angle θ detected by the turning angle sensor 54 corresponds to the steering angle detected by the steering angle sensor 50. The operation delay of the rudder actuator 22 may increase. For example, when the vehicle is put in and out of the garage, during parallel parking, at the time of a U-turn, etc., although the steering wheel 20 is quickly operated, the frictional resistance between the wheels 26 and the road surface is large. An operation delay (steering delay) is likely to occur. In order to cope with this operation delay, a drive suppression program stored in the steering control device 60 is executed.
[0021]
This drive suppression program is shown in the flowchart of FIG. In step 1 of the program (hereinafter, abbreviated as “S1”; the same applies to other steps), the steering amount of the steering wheel 20 is read from the steering angle sensor 50. Then, in S2, the vehicle speed (vehicle traveling speed) v is read from the vehicle speed sensor 62. In S3, based on the steering amount read in S1, a target turning angle θ representing the operation amount of the turning actuator 22 corresponding to the steering amount in design. _T Is calculated. In S4, the turning actuator 22 is driven according to the detected steering amount.
[0022]
In S5, it is determined whether the vehicle speed v is lower than the set vehicle speed V. The set vehicle speed V is a vehicle speed threshold value for determining whether or not to limit the acceleration of the wheels 26. When the vehicle is in or out of the garage, during parallel parking, or during a U-turn, the vehicle speed v is equal to the set vehicle speed V. The set vehicle speed V is set so as to be smaller.
[0023]
For example, during normal traveling, the vehicle speed v is equal to or higher than the set vehicle speed V, so the determination in S5 is NO, and S9 is performed skipping S6 to S8. In S9, it is determined whether or not the acceleration limit value P is 0. The acceleration limit value P will be described in detail later. When the operation amount of the steering actuator 22 is delayed with respect to the steering amount of the steering wheel 20, the acceleration limit value of the vehicle is set in accordance with the degree of the operation delay. Is a value indicating the degree of Based on this P value, the opening degree (engine output) of the throttle valve of the throttle valve device 74 is limited. The P value can take a value from 0 to 1. When the P value is 0, the acceleration of the vehicle is not limited, and when the P value is 1, the acceleration is most severely limited. During normal running, there is no need to limit the acceleration of the vehicle, and the P value is set to 0, so the determination in S9 is YES, and the P value (= 0) is transmitted to the engine control device 70 in S25. Thus, one execution of the program ends. That is, in the region where the vehicle speed v is equal to or higher than the set vehicle speed V, the acceleration restriction is released.
[0024]
In S5, if the vehicle speed v is smaller than the set vehicle speed V, the determination becomes YES, and the steps from S6 are executed to determine whether or not a turning delay has occurred. In S6, the actual turning angle (actual turning angle) θ is read from the turning angle sensor 54. Then, in S7, the steering delay amount Δθ is obtained. The turning delay amount Δθ is the target turning angle θ _T From the actual steering angle θ. In S8, it is determined whether the steering delay amount Δθ is smaller than the first threshold value A. The first threshold value A is a threshold value for determining whether or not the steering delay amount is a size at which the acceleration limit control should be performed. If the steering delay amount Δθ is smaller than the first threshold value A, it is determined that there is no need to limit the acceleration. Specifically, the determination in S8 is YES, and the P value (= 0) is transmitted to the engine control device 70 in S25 via S9.
[0025]
If the determination in S8 is NO, in S15, it is determined whether the steering delay amount Δθ is equal to or greater than the first threshold value A and smaller than the second threshold value B. The second threshold value B is a threshold value for determining whether or not the upper limit value (1 in the present embodiment) of the acceleration limit value should be set. If the currently detected turning delay amount Δθ is equal to or greater than the first threshold value A and smaller than the second threshold value B, the determination in S15 becomes YES, and in S16, the turning delay amount according to the current turning delay amount is determined. The acceleration limit value P is set. The acceleration limit value P is represented by a quotient obtained by dividing a difference obtained by subtracting the first threshold value A from the steering delay amount Δθ by a difference obtained by subtracting the threshold value A from the second threshold value B. The acceleration limit value P calculated in this manner is transmitted to the engine control device 70 in S25.
[0026]
If the determination in S15 is NO, that is, if the steering delay amount Δθ is equal to or greater than the second threshold value B, the acceleration limit value P is set to 1 in S17, and the P value (= 1) in S25. ) Is transmitted to the engine control device 70.
[0027]
Based on the P value transmitted to engine control device 70 as described above, in engine control device 70, the acceleration of the vehicle is limited (the output of the engine is limited). That is, in the present embodiment, the throttle valve actuator 72 is controlled such that the opening of the throttle valve of the throttle valve device 74 is limited according to the P value. The engine control device 70 controls the engine output (throttle valve opening) based on the graph shown in FIG. The graph of FIG. 3 shows the relationship between each P value and the upper limit of the engine output, with the P value on the horizontal axis and the engine output value (throttle valve opening) on the vertical axis. When the P value is 0, no restriction is imposed on the engine output. However, as the P value approaches 1 (the steering delay increases), the upper limit of the engine output is gradually reduced. That is, in the present embodiment, the upper limit acceleration of the vehicle is determined to be a continuous value (a value at an infinite stage) that decreases as the steering delay amount Δθ increases. However, in the present embodiment, the minimum output of the engine is set to be larger than 0, so that the output of the engine does not become 0 even when the P value is 1. The smaller of the upper limit value of the engine output in the graph of FIG. 3 and the engine output value corresponding to the depression amount of the accelerator pedal is controlled to be the actual engine output. That is, control is performed so that the engine output does not exceed the upper limit of FIG.
[0028]
If the vehicle speed v becomes equal to or higher than the set vehicle speed V in the state where the acceleration of the vehicle is restricted by passing through S15 and S16 or through S15 and S17 in the execution of the previous program, The restriction of acceleration is released. In the present embodiment, the restriction is released in multiple stages. If the determination in S5 is NO after S1 through S4, it is determined in S9 whether the acceleration limit value P is 0. Since acceleration is being limited, P is not 0, and the determination in S9 is NO. In S20, it is determined whether the timer value t has exceeded the set timer value T. This timer value is a timer value that is started after resetting to 0 in S20 when the determination in S9 changes from YES to NO, and the set timer value T can be set to an appropriate value. If the determination in S20 is NO, the timer value t is increased by one in S21, and the current execution ends. If the timer value exceeds the set timer value T and the determination in S20 becomes YES, in S22, the acceleration limit value P is decreased by the set amount ΔP from the currently set acceleration limit value P. At the same time, the timer value t is reset to zero. Therefore, when S20 is executed next, the determination becomes NO, and it is waited that the timer value t exceeds the set timer value T again, and if it does, the acceleration limit value P is reduced by the set amount ΔP. By this repetition, the acceleration limit value reduced by the set amount ΔP is transmitted to the engine control device 70 in S25 every time a predetermined time corresponding to the set timer value elapses. As a result, it is possible to prevent the acceleration restriction from being abruptly canceled and the ride comfort from becoming worse. Eventually, the acceleration limit value P becomes negative, so the determination in S23 becomes YES, and the acceleration limit value P is set to 0 in S24. Therefore, if S9 is executed next, the determination becomes YES, and the process returns to the normal state in which S20 to S24 are skipped.
[0029]
In the present embodiment, a portion of the steering angle sensor 50, the steering angle sensor 54, and the steering control device 60 that executes the drive suppression program constitutes a drive suppression device. The case where the steering delay amount Δθ is equal to or greater than the first threshold value A corresponds to the case where the operation of the steering actuator 22 as an actuator is delayed from the steering amount by a set state or more. Furthermore, the portions of the steering angle sensor 50, the turning angle sensor 54, and the steering control device 60 that execute S1, S3, S6, and S7 of the drive suppression program constitute a turning delay amount detection device. The portion of the steering control device 60 that executes S8, S15 to S17 of the drive suppression program constitutes an upper limit acceleration determination portion, and the portion that executes S25 of the upper limit acceleration determination portion and the drive suppression program of the steering control device 60 constitutes acceleration limit. Unit. The acceleration suppressing section according to the present invention includes the above-described acceleration limiting section. Further, the portion of the steering control device 60 that executes S5 and S9 of the drive suppression program constitutes a drive suppression prohibition section. The part of the drive control program of the steering control device 60 that executes S9, S20 to S24 constitutes the suppression release unit. The drive suppression device according to the present embodiment suppresses the drive of the vehicle by suppressing the operation of the throttle valve actuator 72 of the engine as the drive source.
[0030]
In the steering control device 60 according to the present embodiment, when the operation delay of the steering actuator 22 is equal to or longer than the set state, the driving of the wheels 26 is suppressed by the drive suppression device. The vehicle can travel without the actual traveling locus of the vehicle deviating significantly from the traveling locus intended by the driver. Further, it is not necessary to increase the capacity of the steering actuator, and it is possible to avoid increases in vehicle weight and manufacturing cost.
[0031]
Some power steering devices have more than one degree of redundancy for the steering actuator. For example, the power steering apparatus 100 shown in FIG. 4 has the same configuration as each other, and is provided with steering actuators 102 and 104 that can perform steering independently during normal running, and has a redundancy of 2. In addition, steering control devices 106 and 108 for controlling the turning actuators 102 and 104 are provided. The steering control devices 106 and 108 have the same configuration as each other, and can control any of the steering actuators 102 and 104. The power steering device 100 of the present embodiment is the same as the power steering device 10 shown in FIGS. 1 to 3 except that the steering actuators 102 and 104 and the steering control devices 106 and 108 each have two degrees of redundancy. Therefore, description of the same part is omitted. In the power steering device 100, when the steering wheel 20 is quickly operated in a state where the frictional resistance between the steered wheels and the road surface is large at the time of low-speed traveling such as parallel parking or U-turn, the steering actuator is used. By operating both 102 and 104 as if they were one actuator, the driving capability of the actuator is increased and steering delay is reduced. On the other hand, during normal running, a large driving ability is not required, so only one of the turning actuators 102 and 104 is used as a turning drive source. In other words, strictly speaking, although the vehicle has a redundancy of 2 during normal traveling, the redundancy of the steering actuators 102 and 104 becomes 1 during a U-turn or the like. During normal running, the steering actuators 102 and 104 can be operated together, and the steering can be performed with, for example, half output.
[0032]
In the power steering apparatus 100 configured as described above, when one of the steering actuators 102 and 104 fails and becomes inoperable (when the redundancy is reduced), it is necessary to perform the above-described U-turn or the like. Insufficient driving capacity. Therefore, a steering delay occurs, and in order to reduce deviation of the actual traveling trajectory from the intended traveling trajectory due to the steering delay, the driving is performed in the same manner as described in the above embodiment. The driving of the wheels is suppressed. In the power steering device 100 of the present embodiment, the portion that executes the drive suppression program for the engine as the drive source of the vehicle when the redundancy is reduced constitutes the drive source suppression unit when the actuator redundancy is reduced.
[0033]
When the operation delay of the steering actuator 22 becomes large, instead of suppressing the operation of the drive source of the vehicle (drive wheel) as in the above-described embodiment, or together with this, the braking torque is applied to the drive wheel by the braking device. By acting, it is also possible to suppress the driving of the wheels. An example is shown in FIG. The braking device 200 according to the present embodiment is a braking device capable of traction control, and is briefly described because it is a known device. When the brake pedal 202 serving as a brake operation member is not operated, the cut valve 210 provided in the main liquid passage 209 connecting the master cylinder 204 and the brake cylinder 206 for operating the brake of the wheel 26 is closed. At the same time, the pressure increasing valve 212 is opened, the pressure reducing valve 214 is closed, and the inflow control valve 218 provided in the supply passage 217 is opened, so that the hydraulic fluid flows from the master cylinder 204 to the pump passage 219. It can be supplied. In this state, the pump motor 224 and the pump 226 constituting the pressurizing device 222 are operated, and the working fluid is pumped from the master cylinder 204 (if there is working fluid in the reservoir 220, the working fluid in the reservoir 220 is also pumped). When the pressurized hydraulic fluid is supplied to the brake cylinder 206, a braking torque is applied to the wheels 26, and the driving of the wheels 26 is suppressed. The hydraulic pressure of the brake cylinder 206 can be controlled to a desired level by controlling the pressure increasing valve 212 and the pressure reducing valve 214. Although FIG. 5 shows only the hydraulic system of one of the front and rear wheels 26 (for example, left and right front wheels), the other wheels (right and left rear wheels) may have the same configuration. .
[0034]
As described above, some embodiments of the present invention have been described in detail. However, these are merely examples, and the present invention has been described in the section [Problems to be Solved by the Invention, Problem Solving Means and Effects]. Various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiments.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram conceptually showing an overall configuration of a vehicle control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a drive suppression program stored in the vehicle control device.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an acceleration limit value and an engine output obtained in the drive suppression program.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing an overall configuration of a vehicle control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a braking device of a vehicle control device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Power steering device 12: Drive device 20: Steering wheel 22: Steering actuator 26: Wheel 54: Steering angle sensor 60: Steering control device 62: Vehicle speed sensor 70: Engine control device 100: Power steering device 102, 104: Steering actuators 106, 108: steering control device

Claims

A power steering device that detects a steering amount, which is an operation amount of a steering member, with a steering amount detection device, and controls a traveling direction of the vehicle by operating an actuator according to the detected steering amount; A drive device for driving the wheels, and a vehicle control device,
A vehicle that includes a drive suppression device that suppresses driving of the drive wheels by the drive device when the operation of the actuator is delayed by a set state or more with respect to the steering amount detected by the steering amount detection device. Control device.

The vehicle control device according to claim 1, wherein the drive suppression device includes an acceleration suppression unit that suppresses acceleration of the vehicle.

The vehicle control device according to claim 1, further comprising a drive suppression prohibition unit that prohibits the operation of the drive suppression device in a region where the traveling speed of the vehicle is equal to or higher than a set speed.

When the traveling speed of the vehicle becomes equal to or higher than the set speed during the suppression of the driving of the driving wheels, a suppression canceling unit that cancels the suppression of the driving of the driving wheels by the drive suppression device in at least two stages. The vehicle control device according to claim 3, including:

The vehicle control according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive suppression device includes at least one of a drive source suppression device that suppresses operation of the drive source and a braking device that applies a braking torque to the drive wheels. apparatus.