JP2010023788A

JP2010023788A - 車両運動制御システム

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Publication number: JP2010023788A
Application number: JP2008190684A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Aoki; 芳正青木; Kuninobu Tanaka; 邦宜田中; Takeshi Nishimori; 剛西森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: JP5135100B2

Abstract

【課題】協調制御が行われている複数の車両制御装置の内の１つが電圧異常により制御を停止した場合でも、他の車両制御装置が予期しない動作を起こすことがないように構成された車両制御システムを提供する。
【解決手段】協調制御信号のやり取りにより協調制御が行われているＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３の内の１つが、電源装置からの供給電圧の異常により制御を停止する際に、他のコントローラにおいて協調制御を中止する。これにより、他のコントローラは協調制御を伴わない基本的な制御に移行するため、他のコントローラが予期しない動作を起こすことを回避することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の車両制御装置の間で協調制御信号のやり取りを行うことにより、各車両制御装置を協調的に動作させる車両運動制御システムに関する。

自動車には、走行安定性の向上などを目的として車体の運動状態を制御する各種の車両制御装置が搭載されている。例えば、電動モータによるアシスト力を車両の挙動（ヨーレイト）に応じて増減して車両の挙動を適正化する電動パワーステアリング装置（特許文献１参照）や、前後左右の車輪ごとの制動力の配分により車両の挙動を適正化する車両挙動安定化装置（特許文献２参照）や、左右の後輪のトー角を個別に調整して車両の挙動を安定化する後輪トー角制御装置（特許文献３参照）が知られている。
特許第３１１０８９１号公報特許第３２１４８２４号公報特許第３１７９２７１号公報

このような車両制御装置が複数搭載された車両においては、各車両制御装置を互いに関連なく動作させると、各車両制御装置の制御が干渉を起こして、制御動作が不安定になり、また期待通りの制御効果が得られないなどの不都合が生じることから、所要の信号をやり取りして各車両制御装置を協調的に動作させる協調制御が望まれる。

しかるに、車両制御装置には動作に要する電圧がバッテリから印加されるが、オルタネータの失陥などにより車両制御装置に印加される電圧が著しく低下すると、車両制御装置の正常な動作が困難になるため、制御を中止することになり、このとき、安定した動作に要する電圧が車両制御装置で異なるため、一部の車両制御装置が制御を停止する一方で、残りの車両制御装置が制御を継続する変則的な状態になる。

ところが、協調制御では、関係する車両制御装置の全てが正常に動作している状態を前提に設計されるため、一部の車両制御装置が制御を停止した状態で残りの車両制御装置で協調制御が継続して実行されると、車両制御装置が予期しない動作を起こすことが考えられる。

本発明は、このような発明者の知見に基づき案出されたものであり、その主な目的は、協調制御が行われている複数の車両制御装置の内の１つが電圧異常により制御を停止した場合でも、他の車両制御装置が予期しない動作を起こすことがないように構成された車両制御システムを提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明による車両制御システムにおいては、請求項１に示すとおり、車両の挙動を制御する複数の車両制御装置（ＥＰＳコントローラ１、ＶＳＡコントローラ２及びＲＴＣコントローラ３）を有し、該車両制御装置相互での協調制御信号のやり取りにより協調制御が行われるものとし、複数の前記車両制御装置の内の１つが、電源装置（バッテリ４）からの供給電圧の異常により制御を停止する際に、他の前記車両制御装置において協調制御を中止するようにしたものとした。

また、本発明による車両制御システムにおいては、請求項２に示すとおり、車両の挙動を制御する複数の車両制御装置を有し、該車両制御装置相互での協調制御信号のやり取りにより協調制御が行われるものとし、複数の前記車両制御装置の内の１つが、電源装置からの供給電圧の異常により制御を停止する際に、他の前記車両制御装置において前記協調制御信号のやり取りを中止するようにしたものとした。

これによると、車両制御装置の１つが電圧異常により制御を停止すると、他の車両制御装置は協調制御を伴わない基本的な制御、すなわち協調制御信号に基づく協調制御が何ら関与しない状態に移行するため、他の車両制御装置が予期しない動作を起こすことを回避することができる。

この場合、各車両制御装置は、電源装置から供給される電圧の異常を検知する電圧異常検知手段を備え、この電圧異常検知手段により自装置の電圧異常を検知すると、自装置の制御を停止すると共に、他の車両制御装置に対して協調制御停止信号を送信し、この協調制御停止信号を受信した車両制御装置は、協調制御を中止し、また協調制御信号のやり取りを中止して基本的な制御に移行する構成とすると良い。

ここで、協調制御とは、例えばセンサ類により検出された所要の状態量に基づいて自装置内で独自に求めた制御値を、他の車両制御装置から受け取った協調制御信号に基づいて補正し、また協調制御信号に基づく別の制御値に置換するものであり、協調制御信号の送信元の車両制御装置においては、所要の状態量に基づいて自装置の制御値を求める一方で、協調制御信号を生成して関連する他の車両制御装置に送信する。

また、請求項１に示す発明においては、他の車両制御装置から受け取った協調制御信号に基づく協調制御、すなわち自装置内で独自に求めた制御値に対する協調制御信号に基づく補正動作、あるいは協調制御信号に基づく別の制御値への置換動作などを実行する協調制御手段の動作を停止すれば良いが、この他に、協調制御手段での補正動作や置換動作を無効化する、例えば自装置内で独自に求めた制御値に協調制御信号に基づく補正値を付加する手段（例えば加減算器）への補正値の入力を断続するスイッチ手段を操作したり、あるいは自装置内で独自に求めた制御値と協調制御信号に基づく別の制御値とを切り替えるスイッチ手段を操作する構成としても良い。また、協調制御信号の入力がなければ協調制御が行われない構成の協調制御手段では、その協調制御手段への協調制御信号の入力を断続するスイッチ手段を操作する構成としても良い。

特に、請求項２に示す発明においては、協調制御信号を送受する協調制御信号送受手段の送信動作あるいは受信動作を停止すれば良く、これにより協調制御を実行する協調制御手段に対する不正な協調制御信号の入力が阻止される。

このように本発明によれば、車両制御装置の１つが電圧異常により制御を停止すると、他の車両制御装置は協調制御を伴わない基本的な制御に移行するため、車両制御装置が予期しない動作を起こすことを回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による車両制御システムを示すブロック図である。この車両制御システムは、４輪自動車に適用されるものであり、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）、ＶＳＡ（車両挙動安定化制御）及びＲＴＣ（後輪トー角制御）の各コントローラ（車両制御装置）１〜３がＣＡＮ（Controller Area Network）を介して接続されている。また、各コントローラ１〜３には給電路（ワイヤハーネス）８を介してバッテリ４から電力が供給される。

バッテリ４には、エンジンを始動させるセルモータ５が接続されると共に、エンジンにより駆動される発電機（オルタネータ）６が整流器（レクチファイア）７を介して接続されており、発電機６が発生する電力によりバッテリ４が充電される。このように構成される電源装置においては、特に発電機６に失陥が発生すると、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３に印加される電圧が降下し、この電圧が各コントローラ１〜３ごとに設定された許容電圧範囲を下回ると、そのコントローラ１〜３は制御を停止する。

図２は、図１に示したＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの概略構成を示すブロック図である。図３は、図１に示したＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの別の例を示す、図２と同様のブロック図である。図４は、図２・図３に示したＥＰＳコントローラで電圧異常が検知された場合のＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの動作手順を示すフロー図であり、図２の場合を（Ａ）に、図３の場合を（Ｂ）にそれぞれ示す。

ＥＰＳコントローラ１は、センサ類１０、具体的には前輪舵角、操舵トルク、車速、ヨーレートなどを検出するセンサにより検出される所要の状態量に基づいて、アクチュエータ類１１、具体的には、ステアリングホイールから左右の前輪のナックルに至る操舵機構上に設けられて、運転者の手動操舵力を補助するアシスト力を発生する電動モータを制御するものであり、これにより走行安定性が向上するようにアシスト力が制御され、あるいは自動車の挙動が適正化されるように前輪の舵角が制御される。

ベース制御部１０１では、センサ類１０で検出された状態量に基づいて制御値が算出される。協調制御部１０２では、協調制御信号送受信部１０３を介してＶＳＡコントローラ２やＲＴＣコントローラ３から受け取った協調制御信号に基づいて、ベース制御部１０１からの制御値が補正される、あるいは協調制御信号に基づく別の制御値に置換される。また、協調制御部１０２では、ＶＳＡやＲＴＣに関する協調制御信号が生成され、この協調制御信号が、協調制御信号送受信部１０３を介して、ＶＳＡコントローラ２やＲＴＣコントローラ３に送られる。

ＶＳＡコントローラ２は、センサ類１０、具体的には前輪舵角、車速、ヨーレート、横加速度などを検出するセンサにより検出される所要の状態量に基づいて、アクチュエータ類１２、具体的には、前後左右の各車輪ごとのブレーキシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ユニットを制御するものであり、これにより自動車の挙動が適正化するように各車輪ごとの制動力が制御される。このＶＳＡコントローラ２は、ＥＰＳコントローラ１と同様に、ベース制御部２０１と、協調制御部２０２と、協調制御信号送受信部２０３とを有しており、各部の機能はＥＰＳコントローラ１内のものと同様である。

ＲＴＣコントローラ３は、センサ類１０、具体的には前輪舵角、車速、ヨーレート、横加速度などを検出するセンサにより検出される所要の状態量に基づいて、アクチュエータ類１３、具体的には、左右の後輪のサスペンションに設けられて押し引き動作により後輪を転舵させる直動アクチュエータを制御するものであり、これにより自動車の挙動が適正化するように左右の後輪のトー角が制御される。このＲＴＣコントローラ３は、ＥＰＳコントローラ１と同様に、ベース制御部３０１と、協調制御部３０２と、協調制御信号送受信部３０３とを有し、各部の機能はＥＰＳコントローラ１内のものと同様である。

ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３間でやり取りされる協調制御信号には、各コントローラ１〜３の制御ロジックなどに応じて種々のものがあり、例えば、ＲＴＣコントローラ３からＶＳＡコントローラ２に対してブレーキ液圧を指示する協調制御信号が送られ、またＶＳＡコントローラ２からＥＰＳコントローラ１に対して舵角を指示する協調制御信号が送られる。

さらにこの車両制御システムにおいては、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３が、電圧異常検知部１０４・２０４・３０４と、協調制御指示部１０５・２０５・３０５とを有している。電圧異常検知部１０４・２０４・３０４は、バッテリ４から供給される電圧の異常な低下を検知するものであり、この電圧異常検知部１０４・２０４・３０４で電圧異常が検知されると、各コントローラ１〜３の制御、すなわちベース制御部１０１・２０１・３０１及び協調制御部１０２・２０２・３０２の制御が停止される。

協調制御指示部１０５・２０５・３０５は、電圧異常検知部１０４・２０４・３０４で電圧異常が検知された場合に、他のコントローラ１〜３に協調制御停止信号を送信し、また電圧異常を検知した他のコントローラ１〜３から送信される協調制御停止信号を受信する。

特に図２に示す例では、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３において、協調制御指示部１０５・２０５・３０５で他のコントローラ１〜３からの協調制御停止信号を受信すると、協調制御指示部１０５・２０５・３０５からの中止指示に基づいて協調制御部１０２・２０２・３０２での協調制御が中止され、ベース制御部１０１・２０１・３０１による基本的な制御のみが実行される（図４（Ａ）参照）。

このとき、協調制御部１０２・２０２・３０２では、ベース制御部１０１・２０１・３０１からの制御値に対する協調制御信号に基づく補正動作、あるいは協調制御信号に基づく別の制御値への置換動作が実行されないようにすれば良く、これには、例えばベース制御部１０１からの制御値に協調制御信号に基づく補正値を加減算する加減算器への補正値の入力を断続するスイッチを切ったり、あるいはベース制御部１０１からの制御値と協調制御信号に基づく別の制御値とのいずれかを選択するスイッチをベース制御部１０１からの制御値が選択されるように切り替え操作すれば良い。

一方、図３に示す例では、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３において、協調制御指示部１０５・２０５・３０５で他のコントローラ１〜３からの協調制御停止信号を受信すると、協調制御指示部１０５・２０５・３０５からの中止指示に基づいて協調制御信号のやり取りが中止される、すなわち協調制御信号送受信部１０３・２０３・３０３における協調制御信号の送受信動作が停止される（図４（Ｂ）参照）。

これにより、協調制御部１０２・２０２・３０２に協調制御信号が入力されず、協調制御信号に基づく協調制御が行われない状態となり、ベース制御部１０１・２０１・３０１による基本的な制御のみによる制御値が出力される。

なお、図２に示した協調制御を中止する構成と、図３に示した協調制御信号のやり取りを中止する構成とのいずれが適切かは、協調制御部１０２・２０２・３０２の制御ロジックなどに応じて異なり、適宜に適切な構成を採用すれば良い。

また、図２・図３では、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラ１〜３において、双方向で協調制御信号をやり取りする例を示したが、協調制御信号のやり取りが一方向となる場合もあり、協調制御部１０２・２０２・３０２の制御ロジックなどに応じて適宜に適切な構成を採用すれば良い。

また、ここで示した例は、ＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣを含む車両用協調制御システムについてのものであったが、本発明は他の制御装置、例えば４ＷＤ制御、スタビライザ制御、デファレンシャル制御などを構成要素とする車両用協調制御システムについても適用可能である。更にここでは、協調制御信号や協調制御停止信号の送受信に関し、ＣＡＮを用いた例を示したが、本発明は特定の通信形態に依存するものではなく、ＦｌｅｘＲａｙなど、どのような通信形態であっても良い。

本発明による車両制御システムを示すブロック図である。図１に示したＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの概略構成を示すブロック図である。図１に示したＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの別の例を示す、図２と同様のブロック図である。図２・図３に示したＥＰＳコントローラで電圧異常が検知された場合のＥＰＳ、ＶＳＡ及びＲＴＣの各コントローラの動作手順を示すフロー図であり、図２の場合を（Ａ）に、図３の場合を（Ｂ）にそれぞれ示す。

符号の説明

１ＥＰＳコントローラ（車両制御装置）
２ＶＳＡコントローラ（車両制御装置）
３ＲＴＣコントローラ（車両制御装置）
４バッテリ
６発電機
１０センサ類
１１・１２・１３アクチュエータ類
１０１・２０１・３０１ベース制御部
１０２・２０２・３０２協調制御部
１０３・２０３・３０３協調制御信号送受信部
１０４・２０４・３０４電圧異常検知部
１０５・２０５・３０５協調制御指示部

Claims

車両の挙動を制御する複数の車両制御装置を有し、該車両制御装置相互での協調制御信号のやり取りにより協調制御が行われるものとし、
複数の前記車両制御装置の内の１つが、電源装置からの供給電圧の異常により制御を停止する際に、他の前記車両制御装置において協調制御を中止するようにしたことを特徴とする車両運動制御システム。
車両の挙動を制御する複数の車両制御装置を有し、該車両制御装置相互での協調制御信号のやり取りにより協調制御が行われるものとし、
複数の前記車両制御装置の内の１つが、電源装置からの供給電圧の異常により制御を停止する際に、他の前記車両制御装置において前記協調制御信号のやり取りを中止するようにしたことを特徴とする車両運動制御システム。