JP3803601B2 - Vehicle control system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された種々の電子機器や車両の走行状態を制御する各種制御装置を共通の通信線上に接続した車両用制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両におけるエレクトロニクス化が進展し、各種制御用のマイクロプロセッサを始めとして多くの電子機器が車両に搭載されるようになってきている。この結果、電子機器間の電気的接続のために使用されるワイヤハーネスの本数が著しく増大しており、この問題を回避するために、1本のワイヤハーネスにより多種の信号を送信する多重伝送システムが採用されるに至っている。
【0003】
1本のワイヤハーネスによる多重伝送システムの例として、オーディオ装置、ランプ装置、ワイパ装置、あるいはパワーウインド装置や各種メータ等、車体に設けられたボディ系の各種の電子機器を多重伝送路で接続し、閉ループとした多重伝送システム(特開平1−36541号公報参照)が提案されている。
【0004】
また、種々走行系の電子機器、例えば、ACS(アクティブサスペンション)、4WS(4輪操舵)、ABS(アンチロックブレーキシステム)、TRC(トラクションコントロール)、EGI(燃料噴射制御)等の車両の走行状態を制御するための制御装置(走行系ユニット)についても、前記ボディ系の各種の電子機器と同様に、多重伝送システムを適用した技術が特開平4−95545号公報に開示されている。
【0005】
図19に示すように、この技術では、4WSユニット、ABS/TRCユニット、ACSユニット、または、EGIユニットの中、異なる2つの走行系のユニット(制御装置)において同じセンサを必要とする場合に、一方のユニットにのみセンサを接続し、他方のユニットには多重伝送路1aを介して該センサからの信号を入力(受信)するように構成している。このため、前記センサを各々のユニットに別個に接続する必要がないので、よりワイヤハーネスの本数が削減できることが開示されている。
【0006】
また、この公報には、1つのユニットの故障による他のユニットでの制御の支障を防止するため、少なくとも2つの多重伝送路を備え、一方の多重伝送路1aには複数のユニット、各々の制御に必要となる各種センサおよび制御対象としてのアクチュエータを独立に接続し、他方の多重伝送路(図示せず)にはユニット、センサおよびアクチュエータを適宜接続するとともに、あるユニットが故障した場合に備えて他のユニットにそのバックアップ用プログラムを格納することが開示されている。
【0007】
これらの従来技術により、確かにワイヤハーネスの数が削減され、車両重量の低減、車両の組立性を向上することが可能となった。しかしながら、コスト面から見ると、ワイヤハーネスの本数は削減されるものの、各制御装置には多重伝送路1aを介して他の制御装置と通信を行うための通信用集積回路が必要となり、高価な多重伝送路(ツイストペア線)1aを使用するなど改善の余地が残され、また、各制御装置の機能の集約という点でも、単に、共有化されたセンサやスイッチの検出信号(他の制御装置でも必要とするデータのもと)をデータ化(デジタル化)する処理が減少したにすぎず、十分とはいいがたいものであった。
【0008】
さらに、多重伝送路1aが断線等によって故障した場合、各制御装置間の通信が不能になるため、制御装置毎に複雑なバックアップ機能を別途備えることが必要となり、この点もコストを増大させる原因となっていた。
【0009】
これらの課題を解決する一手法として、例えば、特開平7−284159号公報には、図20に示す車両用制御装置11が提案されている。
【0010】
この車両用制御装置11は、噴射/(または)点火制御装置4、ミッション制御装置5、スロットル制御装置6、I/O(入出力)制御装置7と補正量演算装置3とが通信線1bにより接続されるとともに、噴射/点火制御装置4とミッション制御装置5および補正量演算装置3とが個別配線2によって接続される構成となっている。
【0011】
この従来技術では、通信線1b上の表示手段を駆動制御する1つの補正量演算装置3が各制御装置4、5、6および7の各種補正値を演算して通信線1b上に送信し、各制御装置4、5、6および7は、独自に演算した制御対象の制御基本量と、通信線1bから受信した前記補正値とに基づいて制御量を演算して制御対象を制御し、このことにより、以下の効果が得られることが開示されている。
【0012】
▲1▼ 制御基本量の演算と制御対象の駆動制御を同一の制御手段で行えるようにするとともに、補正値を補正量演算装置3から通信線1bを介して受信するようにしたので、通信線1bにおける通信量が低下して、よりシステム全体のコストダウンが図られる。
【0013】
▲2▼ 通信線1bあるいは各制御装置4、5、6および7の通信部が故障したときでも、制御基本量での制御が可能となるので、各制御装置4、5、6および7にバックアップ機能を備える必要がない。このため、不必要なコストアップを避けることができる。
【0014】
▲3▼ 車種変更や仕向地変更などの仕様変更に対しては、補正量演算装置3で対処可能となるため開発および設計の工数が低減される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図20に示す車両用制御装置11では、各制御装置4、5、6および7において算出した制御基本量に基づく制御を可能とし、各制御装置4、5、6および7のバックアップ機能を不要とする構成にしているが、各制御装置4、5、6および7とセンサおよびアクチュエータ類(4a〜4j、5a〜5e、6aおよび6b、7aおよび7b)の集約が十分でないため、通信線1bのバックアップのため、個別配線2を必要とするという問題点を有している。
【0016】
さらに、前述した▲3▼では、仕様変更に対して補正量演算装置3で対処するようにしたため、仕様変更およびオプション装備対応で通信線1b上の制御装置の種類が異なったり追加されたりしたときには、補正量演算装置3の変更をしなければならない。且つ、想定される仕様変更に応じた補正量演算装置3が必要となり、その管理およびサービスの点で改善すべき点が残されている。また、1つの補正量演算装置3がすべての補正値を演算するようにしたため、通信線1b上の制御装置数が増加して制御方法が複雑になると、補正量演算装置3の演算処理能力に高い性能が要求されコストアップの要因になる可能性がある。
【0017】
この発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、車両に搭載された複数の電子機器や車両の挙動を制御する各種制御装置を共通の通信線上に接続した車両用制御装置において、車両の基本性能(走る、止まる、曲がる)を司るために必ず装備される制御装置に、当該制御装置における制御対象であるアクチュエータ類と当該アクチュエータ類の制御基本量を算出するのに用いられるセンサ類を集約配置するとともに、前記制御対象を制御するための制御基本量の演算機能と、通信線上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能とを備えさせたので、通信線における障害発生に際しては、制御装置毎にバックアップ機能および個別配線を設けることなく車両の基本性能を保持することを可能とし、また、補正量演算装置を用いることなく、各制御装置が他の制御装置と協調して車両の挙動を制御可能となるようにした車両用制御システムを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。従って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【0019】
本発明は、例えば、図1に示すように、車両の挙動を制御する制御装置(122、141)を含む複数の制御装置が通信線(18)を介して接続された車両用制御システム(10)において、エンジン状態を検出するエンジン状態検出手段(122a)をエンジン制御装置(122)に、車両挙動を検出する車両挙動検出手段(141a)を制動力制御装置(141)に、各々集約して配置し、エンジン制御装置(122)および制動力制御装置(141)が、各々の制御対象(122b、141b)の制御基本量(例えば、インジェクタ噴射時期等、あるいは、ブレーキの制動量等)を演算するとともに、通信線(18)上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量(例えば、軸トルク等、あるいは、軸トルク増減量等)を演算しあるいは検出して通信線(18)に送信することを特徴とする(請求項1記載の発明)。
【0020】
この場合、さらに、操舵角を検出する舵角検出手段(143a)をステアリング制御装置(143)に集約して配置するとともに、ステアリング制御装置(143)は、前記舵角検出手段(143a)の検出結果に基づいてその制御対象の制御基本量(例えば、ステアリングのトルクアシスト量等)を演算するとともに、前記複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量(例えば、操舵角等)を演算しあるいは検出して通信線(18)に送信するようにしている(請求項2記載の発明)。
【0021】
本発明によれば、通信線を介して接続された車両の基本性能(走る、止まる、曲がる)を司る複数の制御装置において、各々の制御対象の基本性能を最小限満足するための検出手段、すなわち、エンジン制御装置にはエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段と、制動力制御装置には車両挙動を検出する車両挙動検出手段とを各々集約して配置し、さらにステアリング制御装置には操舵角を検出する舵角検出手段を集約して配置して、これらの検出手段の検出結果に基づいた制御基本量により各制御装置の制御対象を制御し且つ各制御装置の協調により車両の挙動を制御するようにしている。このため、通信線あるいは各制御装置の通信部に故障等が発生しても車両の基本性能は保持され、従って、各制御装置に別途バックアップ機能を付加する必要がない。その結果、車両用制御システムのコストダウンを図ることができる。
【0022】
また、通信線上のエンジン制御装置と、制動力制御装置と、さらにステアリング制御装置とにおいて、各々が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能と、基本となる車両の状態量を検出する検出手段の配置とを集約させたので、これら以外の制御装置、すなわち、拡張機能に相当する制御装置(例えば、4WS、ATTSまたは追従オートクルーズ等に関わる制御装置)に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となり、その結果、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることができる。
【0023】
さらに、車両の基本性能を司る制御装置は規格化が可能となるため、車両のグレードおよびバリエーション等の種類により機能拡張を行う際には、拡張機能に相当する制御装置を通信線上に追加接続することで対応可能となるため、車両の組立等の作業性が向上し、また仕様管理の煩雑さが解消され、且つ車両の開発効率も向上するため車両用制御システムのコストダウンをより一層図ることができる。
【0024】
さらに、本発明では、通信線(18)に接続された複数の制御装置は、該制御装置の故障情報を表示する表示制御装置(162)を含み、表示制御装置(162)は、通信線(18)と通信線(169)との間の各種データを伝達するゲートウェイ機能を有するとともに車両のインストルメントパネル近傍に配置されるとよい(請求項3記載の発明)。
【0025】
この発明によれば、ワーニングランプの表示制御が通信線を介して1つの表示制御装置で行われるので、ワイヤハーネスによる配線数の削減および他の制御装置の機能のスケールダウンが可能となり、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることが可能となる。また、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する車体電装装置(例えば、ドアロック制御装置やオーディオ装置等)が接続される車体電装群制御系のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用制御システムについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0027】
図1は、本発明の実施の形態に係る車両用制御システム10の基本的構成を示すブロック図である。
【0028】
この車両用制御システム10は、図示しない車両に搭載され、基本的には、第1の多重伝送路であり共通の通信線である通信線18を介して接続されるパワートレイン群制御系12と、シャシ群制御系14と、車体電装群制御系16とから構成されている。なお、通信線18は、好適にはツイストペア線で構成されている。
【0029】
パワートレイン群制御系12は、主たる制御装置として、「走る」という車両の基本性能を達成するため、車両の動力源である図示しないエンジンを制御するためのエンジン制御装置122から構成されている。エンジン制御装置122には、エンジン制御装置122の制御対象であるエンジンを作動させるためのアクチュエータ群122bと、このアクチュエータ群122bを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群122aとが接続されている。
【0030】
シャシ群制御系14は、主たる制御装置として、「止まる」および「曲がる」という車両の基本性能を達成するため、ブレーキの制動力を制御する制動力制御装置141と、操舵補助力を制御するステアリング制御装置(操舵制御装置)143から構成されている。
【0031】
制動力制御装置141には、車両を制動するためのアクチュエータ群141bと、このアクチュエータ群141bを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群141aが接続される。ステアリング制御装置143には、操舵力を補助するためのアクチュエータ群143bと、このアクチユエータ群143bを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群143aが接続されている。
【0032】
車体電装群制御系16は、主たる制御装置として、通信線18に接続される各制御装置122、141および143から送信される故障情報を含むシステム状態情報を受信して、メータ内のワーニングランプ等に表示する表示制御装置162から構成されている。表示制御装置162は、車室側にあるワーニングランプ等の表示器群162bの駆動制御およびスイッチ群162aの信号の取り込みを行っている。
【0033】
また、車体電装群制御系16は、ドアロック制御装置164、ナビゲーション装置166およびオーディオ装置168等が接続される第2の多重伝送路である通信線(第2通信線という。)169を有し、表示制御装置162は、通信線18とそれに接続される各制御装置122、141および143で構成される第1通信ネットワークと、第2通信線169と、この第2通信線169に接続される各制御装置164、166および168等で構成される第2通信ネットワークとに介在し、ネットワーク間のデータ転送を行うゲートウェイ機能をも備えている。なお、第2通信線169は、通信線18と同様にツイストペア線で構成されるとよい。
【0034】
以上のように構成される車両用制御システム10では、通信線18、ゲートウェイノードとして機能する表示制御装置162および第2通信線169を介して、パワートレイン群制御系12と、シャシ群制御系14と、車体電装群制御系16との間においてそれぞれの制御系12、14および16が要求する情報、制御データ等の送受が行われる。
【0035】
ここでゲートウェイノードとは、異なるデータ通信プロトコルやデータフォーマットを有する制御装置(例えば、パワートレイン群制御系12とシャシ群制御系14に対して車体電装群制御系16のデータ通信プロトコル等が異なる場合)との間でのプロトコルやデータ変換を行うためのものである。したがって、車体電装群制御系16のデータ通信プロトコルとデータフォーマットが、パワートレイン群制御系12とシャシ群制御系14と同一である場合には、表示制御装置162のゲートウェイノード機能および第2通信線169を省略することができる。
【0036】
しかし、データ通信プロトコル等が同一の場合であっても、通信線18と第2通信線169とを別個にしておき、両通信線18、169の間に通信を制御するノードを配置する構成とすれば、例えば、第2通信線169の故障が、パワートレイン群制御系12とシャシ群制御系14のデータ通信に影響を与えないようにすることができる。
【0037】
図2は、図1例の車両用制御システム10のより詳細な構成を示すブロック図、図3〜図8は、図2に記載される各制御装置にて行われる処理の一部を示す制御処理フローチャート、図9〜図18は、図2に記載される各制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図、図20〜図22は、本発明の効果を比較し説明するため、図19に記載された多重伝送システムを適用した場合のある制御装置にて行われる処理の一部を示すフローチャートおよびその演算処理フローを示すブロック図である。
【0038】
続いて、図2のブロック図を参照しながら、車両用制御システム10の構成をさらに詳細に説明する。なお、図2例では、図1に示されている制動力制御装置141はVSA(Vehicle Stability Assist)ユニット141Vとして、ステアリング制御装置143はEPS(Electric Power Steering)ユニット143Eとして、また、表示制御装置162はメータの表示を制御する機能を追加してメータ制御装置162Mとして各々記載されている。
【0039】
[エンジン制御装置122の構成]
通信線18に接続されるエンジン制御装置122には、エンジンの駆動を制御するため、燃料噴射および点火の実行に必要なアクチュエータであるインジェクタ222、イグニッションコイル224およびフューエルポンプ226と、前記各アクチュエータの制御基本量を演算するために必要なエンジン状態の検出手段である吸気圧センサ221およびクランク角センサ225と、加速および減速補正、空燃比(A/F:Air/Fuel)フィードバック補正、吸気温補正、水温補正およびアイドル時補正等により前記制御基本量に補正を加える各補正量を演算するのに必要なスロットル開度センサ223、O2センサ231、吸気温センサ227および水温センサ229等が接続されている。
【0040】
[AT(Automatic Transmission)制御装置124の構成]
通信線18に接続されるAT制御装置124には、トランスミッションを制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブが含まれる油圧制御装置242と、油圧制御装置242の制御量を演算するために必要な検出手段であるデフ(Differential)回転数センサ241、入力軸回転数センサ243およびシフト位置検出センサ245が接続されている。
【0041】
[DBW(Driven by Wire)ユニット126の構成]
通信線18に接続されるDBWユニット126には、スロットルバルブを制御するために必要なアクチュエータであるスロットルモータ262と、スロットルモータ262の制御量を演算するために必要な検出手段であるアクセルペダルセンサ261およびサブスロットル開度センサ263が接続されている。
【0042】
[VSAユニット141Vの構成]
通信線18に接続される制動力制御装置であるVSAユニット141Vには、各車輪の制動力を制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブおよびポンプモータを含む油圧回路装置としてのH/U(Hydraulic control Unit)412と、H/U412の制御基本量を演算するために必要な検出手段であるヨーレートセンサ411、各車輪に装着される車輪速センサ413、横Gセンサ415、前後Gセンサ417およびブレーキスイッチ419が接続されている。
【0043】
[EPSユニット143Eの構成]
通信線18に接続されるステアリング制御装置であるEPSユニット143Eには、操舵力を補助するために必要なアクチュエータであるモータ432と、モータ432の制御基本量を演算するために必要な舵角検出手段である舵角センサ431およびステアリングトルクセンサ433が接続されている。
【0044】
[4WS(4wheel steering system)ユニット145の構成]
通信線18に接続される4WSユニット145には、後輪舵角を制御するために必要なアクチュエータであるモータ452と、モータ452の制御量を演算するために必要な検出手段である後輪舵角センサ451が接続されている。
【0045】
[ATTSユニット147の構成]
通信線18に接続されるATTSユニット147には、前輪の左右輪の駆動トルク配分を制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブを含む油圧回路装置としてのMCU(Moment Control Unit)472が接続されている。
【0046】
[追従オートクルーズ( Cruse Control:一定車速走行)ユニット149の構成]
通信線18に接続される追従オートクルーズユニット149には、アクチュエータは接続されておらず、ユーザがオートクルーズ要求をしたか否かを検出するクルーズスイッチ491と、オートクルーズ作動中に先行車との追従走行を可能とするためレーザレーダ493とが接続されている。
【0047】
[メータ制御装置162Mの構成]
通信線18に接続される表示制御装置であるメータ制御装置162Mには、第2通信線169を介して、車体電装装置としてのドアロック制御装置164、ナビゲーション装置166およびオーディオ装置168等を作動させるため、図示しない集中ドアロックスイッチ、ヘッドライトスイッチ、ワイパスイッチおよびステアリングに設けられたオーディオスイッチ等の各種スイッチ621、ワーニングランプ622およびメータ表示機器624が接続されている。このメータ制御装置162Mは、図示しないインストルメントパネル近傍に配置される。
【0048】
本発明の実施の形態に係る車両用制御システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にこの車両用制御システム10の動作並びに作用について図3〜図18を参照しながら説明する。
【0049】
なお、以下の説明では、図3〜図8の各制御処理フローチャートと、これらに対応する図9〜図18の各演算処理フローを示す制御ブロック図を参照しながら説明する。
【0050】
ここで、以下の説明における用語について若干説明する。
【0051】
「車両の挙動」とは、ローリング(rolling)運動、ピッチング(pitching)運動、ヨーイング(yawing)運動、前後運動、左右運動および上下運動のことをいう。
【0052】
「制御基本量」とは、ある制御装置の制御対象を、その制御機能(性能)を必要最小限満足させる制御量のことである。例えば、エンジン制御装置122では、エンジンを駆動させることができる制御量で、エンジンの回転状態(クランク角センサ225で検出されるクランク角225a)のみに応じた点火時期、燃料噴射時期およびエンジン負荷(吸気圧センサ221で検出される吸気圧221aとスロットル開度センサ223で検出されるスロットル開度223a)によって制御される燃料噴射量であり、制動力制御装置141(VSAユニット141V)では、ブレーキ操作時に車輪がロックしないようにする制御量で、ブレーキ操作時の車輪速センサ413で検出される車輪速413aに応じた各車輪の制動量である。また、ステアリング制御装置143(EPSユニット143E)では、ステアリングトルクセンサ433で検出されるステアリングトルク433aに応じた操舵補助力(トルクアシスト量)である。
【0053】
「協調制御基本量」とは、複数の制御装置およびユニットが協調して車両の挙動をより安定化させるため、各制御装置の制御量を演算する際に、基本になる検出値(物理量)または演算値のことである。すなわち、車両の挙動を示す物理量(例えば、実ヨーレート等)および車両挙動目標値(例えば、規範ヨーレート等の演算値)を含むとともに、複数の制御装置がその挙動目標値となるように協調して制御するため、各制御装置が独自の制御量を導き出す過程において、複数の制御装置の制御演算に用いられる検出値または演算値である。
【0054】
具体的には、現状の車両の挙動を示す検出値が実ヨーレート、その目標値(車両挙動目標値)が規範ヨーレートとする場合、前記検出値には、実ヨーレート、エンジン回転数、操舵角および車輪速413aから求められた車速等が相当し、前記演算値には、規範ヨーレート、エンジントルク、軸トルク、エンジントルク増減量、軸トルク増減量および実ヨーレートと規範ヨーレートとの偏差量等などが相当し、これらの検出値または演算値が協調制御基本量となる。
【0055】
[エンジン制御装置122の動作]
図3および図4は、エンジン制御装置122の制御処理フローチャートを示し、図13および図14は、エンジン制御装置122の演算処理フローを示す制御ブロック図である。なお、図9〜図18および図20において、長円の破線は自己(その制御装置またはユニット)に備えられるセンサまたはスイッチからの入力値、長方形の破線は制御量(出力値)、長円の実線は前記入力値や前記制御量等の出力先、長方形の実線は協調制御基本量、長方形の2重線は制御基本量、()付きは補正量、および、長方形の2点鎖線は通信線18から受信したデータ、をそれぞれ示す。
【0056】
先ず、電源が投入されると{イグニッションスイッチON(オン)}、ステップS1でイニシャライズ(初期化)を行う。次いで、ステップS2では、クランク角割込みが、例えば、30°毎か否かが判定され、YES(肯定)の場合には、ステップS3においてクラン角センサ225からクランク角225aとその読み込み間隔(読み込み時間)とが読み込まれる。ステップS4では、クランク角225aとその読み込み間隔を基にエンジン回転数501(Ne)が演算される。そして、ステップS5においてクランク角225aが所定値である180°毎でなければ{ステップS5のNO(否定)}ステップS6に進む。
【0057】
ステップS6では、タイマ割込み等による一定周期毎、例えば、te=10[ms]毎か否かが判定され、YESの場合には、ステップS7において、前記一定周期te毎に吸気圧センサ221、スロットル開度センサ223等のエンジン制御装置122に接続される各種センサからのセンサ値221a、223a、227a、229a、231aが読み込まれる。次いで、ステップS8では、通信線18を介してAT制御装置124からATシフト位置(シフトポジション)245a、AT入力軸回転数243aおよび後述するVSAユニット141Vから軸トルク増減量512等の通信データが読み込まれる。
【0058】
ステップS9では、ステップS4で求められたエンジン回転数(Ne)、および、ステップS7で読み込まれた吸気圧221a以外のセンサ値223a、227a、229a、231aを基に、加減速補正量223b、空燃比フィードバック補正量およびアイドル時補正量221b等が演算される。
【0059】
ステップS10では、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、ステップS8で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断(バスの故障診断)を行っている。
【0060】
そして、通信線18が正常であれば(ステップS11のYES)、ステップS12において、ステップS4で求められたエンジン回転数501(Ne)、ステップS7で読み込まれた吸気圧221a、および、ステップS8で読み込まれた前記通信データから協調制御基本量であるエンジントルク502、軸トルク503およびエンジントルク増減量504が演算される。
【0061】
ステップS13では、ステップS12で求められた協調制御基本量である前記エンジントルク増減量504を基に、パワートレイン群制御系12に属する制御装置が、協調して車両の挙動を安定化するための制御補正量に相当する協調制御量を演算する。具体的には、点火時期補正量504a、インジェクタ噴射時期補正量504b、インジェクタ噴射量補正量504c、スロットル開度補正量504dおよびATシフトアップまたはダウン指令504eが演算される。
【0062】
ステップS14では、ステップS12およびS13で演算された前記協調制御基本量および前記協調制御量の内、他の制御装置に送信する軸トルク503(VSAユニット141Vへ)、スロットル開度補正量504d(DBWユニット126へ)、ATシフトアップまたはダウン指令504e(AT制御装置124へ)を通信線18へ送信(出力)する。これに加えて、ステップS7で読み込まれたスロットル開度223aも通信線18へ出力される。
【0063】
ステップS15では、図示しないスタータ信号とクランク角225aに基づいてフューエルポンプ226に作動または停止信号513を出力して、ステップS2に戻る。
【0064】
続いて、前述したステップS3およびS4を実行した後、ステップS5において、クランク角225aが所定値である180°毎であれば(ステップS5のYES)ステップS16に進む。
【0065】
ステップS16では、ステップS4で演算されたエンジン回転数501(Ne)とステップS74で読み込まれている吸気圧221aに基づいて制御基本量を意味するイグニッションコイル224の通電時間505と点火時期506を演算するとともに、これらの通電時間505と点火時期506に、ステップS9で求めた関連する各種センサのセンサ値を基にした補正量221b(アイドル時補正量)、227b(吸気温補正量)および229b(水温補正量)と、ステップS13で求めた協調制御量の内、点火時期補正量504aとを考慮して、最終的にイグニッションコイル224に出力する制御量としての通電時間・点火時期507を演算する(図13参照)。
【0066】
ステップS17では、ステップS4で演算されたエンジン回転数501(Ne)を基に、制御基本量を意味するインジェクタ222のインジェクタ噴射時期508を演算するとともに、インジェクタ噴射時期508に、ステップS9で求めた補正量221b(アイドル時補正量)、227b(吸気温補正量)および229b(水温補正量)と、ステップS13で求めた協調制御量の内、インジェクタ噴射時期補正量504bとを考慮して、最終的にインジェクタ222を動作させる制御量としてのインジェクタ222のインジェクタ噴射時期509を演算する。
【0067】
そして、ステップS18では、ステップS16で求めた制御量、すなわち通電時間・点火時期507をイグニッションコイル224に出力する。
【0068】
ステップS19では、ステップS17で求められたインジェクタ噴射時期509と、一周期前(1ステージ前)に、後段のステップS20で求められたインジェクタ噴射量511とを制御量としてインジェクタ222に出力する。尚、エンジン始動直後は、全気筒同時に、予め定められた固定のインジェクタ噴射量が出力される。
【0069】
ステップS20では、ステップS4で演算されたエンジン回転数501(Ne)とステップS7で読み込まれている吸気圧221aに基づいて、制御基本量を意味するインジェクタ222のインジェクタ噴射量510を演算するとともに、インジェクタ噴射量510に、ステップS9で求めた関連する各種センサのセンサ値を基にした補正量223b(加減速補正量)、227b(吸気温補正量)、229b(水温補正量)および231b(空燃比フィードバック補正量)と、ステップS13で求めた協調制御量の内、インジェクタ噴射補正量504cとを考慮して、最終的にインジェクタ222に出力する制御量としてのインジェクタ噴射量511を演算する(図13参照)。但し、この演算結果は、一周期後(1ステージ後)のステップS19において出力される。
【0070】
一方、通信線18に故障が発生した場合、ステップS8において、通信線18を介して読み込まれるATシフト位置245a、AT入力軸回転数243aおよび軸トルク増減量512等の通信データが入力されないので、ステップS16、S17およびS20では、エンジン制御装置122に直接接続される各種センサから読み込まれたデータのみに基づいて、制御基本量と該制御基本量を補正した制御量とが演算される。
【0071】
すなわち、図14に示すように、クランク角センサ225から求められたエンジン回転数501(Ne)に基づくイグニッションコイル224の通電時間505とインジェクタ噴射時期508、吸気圧センサ221で検出した吸気圧221aとエンジン回転数501(Ne)とに基づく点火時期506、および、スロットル開度センサ223で検出したスロットル開度223aとエンジン回転数501(Ne)とに基づくインジェクタ噴射量510である制御基本量の演算と、このエンジン制御装置122では、さらに、O2センサ231、吸気温センサ227および水温センサ229から検出されるセンサ値231a、227aおよび229aに基づく補正量231b(空燃比フィードバック補正量)、227b(吸気温補正量)および229b(水温補正量)と、アイドル時補正量221bとにより前記制御基本量を補正して制御量が演算される。
【0072】
このことにより、通信線18に故障が発生した場合でも、車両を駆動するエンジンの最小限の作動制御が可能となる。
【0073】
[VSAユニット141Vの動作]
図5および図6は、VSAユニット141Vの制御処理フローチャートを示し、図15および図16は、VSAユニット141Vの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0074】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、ステップS31でイニシャライズを行う。次いで、ステップS32では、各車輪の車輪速センサ413の車輪速パルス割込みがあるか否かが判定され、YESの場合には、ステップS33において各車輪速センサ413から読み込んだ車輪速パルスとその読み込み間隔(読み込み時間)とに基づき各車輪の速度(車輪速413a)が演算される。そして、ステップS32のNOの場合とともにステップS34に進む。
【0075】
ステップS34では、タイマ割込み等による一定周期毎、例えば、tv=5[ms]毎か否かが判定され、YES(肯定)の場合には、ステップS35において前記一定周期tv毎に、後述する通信線18の故障診断結果に基づき通信線18が正常か否かが判定される。通信線18が正常の場合には、ステップS36において、ステップS33で求められた各車輪の速度を基に協調制御基本量である車速521(v’)を演算する(図15参照)。
【0076】
ステップS37では、VSAユニット141Vに接続される車輪速センサ413以外の各種センサのセンサ値411a(ヨーレート)、415a(横G)、417a(前後G)、419a(ブレーキスイッチ)を読み込み、ステップS38では、通信線18を介してエンジン制御装置122からの軸トルク503、後述するEPSユニット143Eからの操舵角522、および、通信線18に接続される他のユニットから受信される各データ、例えば、ATTSユニット147からのATTS作動量(トルク配分量543)、4WSユニット145からの4WS作動量(後輪舵角451a)および追従オートクルーズユニット149からの制動要求量574等の通信データを読み込む。
【0077】
そして、ステップS39では、ステップS36で求められた車速521(v’)と、横Gセンサ415で検出された横G415aと、通信線18を介して読み込んだ操舵角522とに基づき規範ヨーレート523を演算し、規範ヨーレート523とヨーレートセンサ411から検出されたヨーレート411aに基づく実ヨーレート524(規範ヨーレートと区別するため、実ヨーレートとする。)からその偏差量を演算する。また、該偏差量と通信線18を介して読み込まれた軸トルク503を基に、協調制御基本量である軸トルク増減量526を演算する(図15参照)。
【0078】
そして、ステップS40では、車速521(v’)、規範ヨーレート523、軸トルク増減量526に実ヨーレート524を加えた協調制御基本量を通信線18に出力する。
【0079】
ステップS41では、各車輪速センサ413とブレーキスイッチ419によりブレーキ操作中に車輪がロックしたか否か、通信線18を介して制動要求量574を読み込んだか否か、あるいは、規範ヨーレート523と実ヨーレート524との偏差量により制動力制御が必要か否かが判定される。制動力制御が必要と判定された場合には、ステップS42において、ブレーキスイッチ419の状態(419a)と車輪速413aとに基づいて制御基本量を意味する各車輪の制動量527を演算する(図15参照)。
【0080】
さらに、前記偏差量、前後Gセンサ417で検出された前後G417aおよび通信線18を介して読み込まれた後述するATTS作動量と4WS作動量と制動要求量574とに基づいて制動量527を補正することにより、最終的にH/U412を動作させる制御量としての各車輪制動量528を演算する(図15参照)。そして、ステップS43において、H/U412に、各車輪制動量528をアクチュエータの制御量に換算して出力する。そして、ステップS44では、通信線18が正常である場合には、YESとなり、ステップS45において各車輪制動量528を通信線18に出力する。
【0081】
ステップS46では、ブレーキスイッチ419の入力を監視して、ブレーキが操作された(ブレーキスイッチON)ときには(ステップS46のYES)、ステップS35に遷移する。一方、ブレーキが操作されないときには(ステップS46のNO)、ステップS47において、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、ステップS38で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0082】
一方、通信線18に故障が発生した場合、ステップS38において、通信線18を介して読み込まれる軸トルク503、操舵角522、ATTS作動量、4WS作動量および制動要求量574等の通信データが入力されないので(ステップS35のNO)、ステップS48およびステップS49に進む(図16参照)。
【0083】
そして、ステップS42では、ステップS48およびステップS49において読み込まれたVSAユニット141Vに直接接続される各種センサからのデータのみに基づいて制御基本量である制動量527が演算される。すなわち、具体的には、各車輪速センサ413とブレーキスイッチ419の入力から、制動中に各車輪がロックしないように各車輪の制動量527が演算される(図16参照)。
【0084】
このことにより、通信線18に故障が発生した場合でも、制動中に各車輪がロックしないようにする制動制御(アンチロックブレーキ制御)が可能となる。
【0085】
[EPSユニット143Eの動作]
図7は、EPSユニット143Eの制御処理フローチャートを示し、図17は、EPSユニット143Eの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0086】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、ステップS51でイニシャライズを行う。次いで、ステップS52では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、te1=0.5[ms]毎か否かが判定され、YESの場合には、ステップS53において前記一定周期te1毎に接続される舵角センサ431とステアリングトルクセンサ433とからセンサ値である操舵角パルス431aとステアリングトルク433aを読み込み、ステップS54に進む。
【0087】
ステップS54では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、te2=10[ms]毎か否かが判定され、一定周期te2毎であれば(ステップS54のYES)、ステップS55において舵角センサ431から読み込んだ操舵角パルス431aに基づき協調制御基本量である操舵角522を演算する。次いで、ステップS56では、操舵角522とステアリングトルクセンサ433から読み込んだセンサ値、すなわちステアリングトルク433aとに基づいて制御基本量であるトルクアシスト量532を演算する(図17の〈正常時〉参照)。
【0088】
そして、ステップS57では、後述する通信線18の故障診断結果に基づき通信線18が正常か否かが判定される。通信線18が正常の場合には、ステップS58において、ステップS55で求められた操舵角522を通信線18に出力し、ステップS59では、通信線18を介してAT制御装置124から車速535(v)を読み込む。
【0089】
ステップS60では、読み込まれた車速535(v)に基づきステップS56において制御基本量として演算されたトルクアシスト量532を補正することにより、最終的にモータ432を作動させる制御量としてのトルクアシスト量533(車速応動制御量)を演算し、ステップS61においてモータ432にトルクアシスト量533を出力する(図17の〈正常時〉参照)。
【0090】
ステップS62では、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、ステップS59で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0091】
一方、通信線18に故障が発生した場合、ステップS59において、通信線18を介して読み込まれる車速535(v)が入力されないため補正演算を行わない。従って、ステップS61では、EPSユニット143Eに直接接続される舵角センサ431とステアリングトルクセンサ433から読み込まれたセンサ値431a、433aのみに基づいて演算された制御基本量であるトルクアシスト量、換言すれば、ステップS56において演算したトルクアシスト量534をモータ432に出力する(図17の〈故障時〉参照)。
【0092】
このことにより、通信線18に故障が発生した場合でも、操舵角パルス431aおよびステアリングトルク433aに応動する操舵補助力制御が可能となる。
【0093】
なお、このEPSユニット143Eの制御処理では、入力される車速として、通信線18を介してAT制御装置124から出力された車速535(v)を用いたが、VSAユニット141Vから出力された車速521(v’)を用いてもよい。
【0094】
[ATTSユニット147の動作]
図8は、ATTSユニット147の制御処理フローチャートを示し、図18は、ATTSユニット147の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0095】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、ステップS71でイニシャライズを行う。次いで、ステップS72では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、tt=10[ms]毎か否かが判定され、YESの場合には、ステップS73において前記一定周期tt毎に、通信線18が正常か否かが判定される。通信線18が正常であれば(ステップS73のYES)、ステップS74において、通信線18を介した協調制御基本量として、VSAユニット141Vからの規範ヨーレート523、実ヨーレート524および車速521(v’)と、EPSユニット143Eからの操舵角522と、エンジン制御装置122からの軸トルク503とを読み込む。また、VSAユニット141Vから各車輪制動量528と、4WSユニット145から後輪舵角451aとを読み込む(図18の〈正常時〉参照)。
【0096】
ステップS75では、読み込まれた協調制御基本量の内、規範ヨーレート523、実ヨーレート524、車速521(v’)および操舵角522に基づいて左右輪のトルク配分比541を演算し、ステップS76において、トルク配分比541と協調制御基本量である軸トルク503に基づき左右輪のトルク配分量542を演算する。このATTSユニット147では、通信線18を介して読み込まれた各車輪制動量528および後輪舵角451aに基づいてトルク配分量542を補正することにより、最終的にMCU472を動作させる制御量としてのトルク配分量543を演算する。そして、ステップS77において、MCU472に、トルク配分量543をアクチュエータ制御量に換算して出力するとともに、ステップS78において通信線18にも出力する(図18の〈正常時〉参照)。
【0097】
ステップS79では、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、ステップS74で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0098】
一方、通信線18に故障が発生した場合、左右の前輪の駆動トルクのトルク配分制御停止処理544を行う(図18の〈故障時〉参照)。なお、トルク配分制御装置(図示せず)は、曲り易くするための補助装置であるため制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【0099】
ここで、ATTSユニット147を車両に搭載する際には、それに直接関係するセンサあるいはスイッチ等の入力装置を接続する必要がないので、極めて簡単に搭載することが可能である。
【0100】
[AT制御装置124の動作]
図9は、AT制御装置124の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0101】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、各センサからAT入力軸回転数243a、デフ回転数241aおよびATシフト位置245aを読み込むとともに、通信線18を介してエンジン制御装置122からスロットル開度223a、ATシフトアップまたはダウン指令504e、およびエンジン回転数501(Ne)を読み込む。次いで、デフ回転数241aに基づき車速535(v)を演算し、車速535(v)、ATシフト位置245a、スロットル開度223aおよびATシフトアップまたはダウン指令504eに基づき制御量である最適シフト位置551とロックアップの有無552を決定し、入力軸回転数243aとエンジン回転数501(Ne)とに基づき制御量であるシフト切替タイミング553を演算する。
【0102】
そして、油圧制御装置242に、演算された前記各制御量をアクチュエータの制御量に換算して出力する。尚、読み込まれた入力軸回転数243aとATシフト位置245aは、エンジン制御装置122へ、また、演算された車速535(v)は、EPSユニット143Eに通信線18を介して出力される(図9の〈正常時〉参照)。
【0103】
一方、通信線18に故障が発生した場合、通信線18を介して読み込まれる通信データが入力されないので、AT制御装置124に直接接続されるシフト位置検出センサ245から読み込まれたATシフト位置245aのみに基づいて制御する。すなわち、ユーザがP(Parking)、N(Neutral)またはR(Reverse)にシフト変更したときは、そのATシフト位置245aにホールド554し、それ以外は、4速ホールド555となるように油圧制御装置242を制御する(図9の〈故障時〉参照)。尚、シフト位置検出センサ245のみに基づいて決定されたATシフト位置245aが制御基本量に相当する。
【0104】
このことにより、通信線18に故障が発生した場合でも、ATシフト位置245aの変更が可能となるため、車両を走行させることができる。尚、図示しないが、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0105】
[DBWユニット126の動作]
図10は、DBWユニット126の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0106】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、各センサからアクセルペダル操作量261aおよびサブスロットル開度263aを読み込むとともに、通信線18を介してエンジン制御装置122からスロットル開度補正量504dと追従オートクルーズユニットからスロットル開度572とを読み込む。次いで、アクセルペダル操作量261a、サブスロットル開度263aおよびスロットル開度補正量504dとスロットル開度572に基づき制御量である目標スロットル開度562を演算する。そして、スロットルモータ262に、演算された目標スロットル開度562をアクチュエータであるスロットルモータ262の制御量に換算して出力する(図10の〈正常時〉参照)。
【0107】
一方、通信線18に故障が発生した場合、通信線18を介して読み込まれる通信データが入力されないので、DBWユニット126に直接接続されるアクセルペダルセンサ261およびサブスロットル開度センサ263から読み込まれたアクセルペダル操作量261aおよびサブスロットル開度263aに基づいて演算された制御基本量である目標スロットル開度563、換言すれば、アクセルペダル操作量261aに対応するスロットル開度をスロットルモータ262へ出力するように制御する(図10の〈故障時〉参照)。
【0108】
これにより、通信線18に故障が発生した場合でも、アクセルペダル操作量261aに相当するスロットルバルブの制御が可能なため、車両を走行させることができる。尚、図示しないが、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0109】
[4WSユニット145の動作]
図11は、4WSユニット145の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0110】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、後輪舵角センサ451から後輪舵角451aを読み込むとともに通信線18に出力する。また、通信線18を介した協調制御基本量として、VSAユニット141Vからの規範ヨーレート523、実ヨーレート524および車速521(v’)と、EPSユニット143Eからの操舵角522とを読み込む。さらに、VSAユニット141Vから各車輪制動量528と、ATTSユニット147からの制御量であるトルク配分量543とを読み込む(図11の〈正常時〉参照)。
【0111】
次いで、通信線18から読み込んだ各車輪制動量528とトルク配分量543とに基づいて演算された補正量と、同じく通信線18から読み込んだ前記各協調制御基本量{規範ヨーレート523、実ヨーレート524、車速521(v’)、操舵角522}とから目標後輪舵角560を演算する。続いて、後輪舵角センサ451から読み込んだそのときの後輪舵角451aと目標後輪舵角560とから、制御量である後輪移動量561を演算する。そして、モータ452に、演算された後輪移動量561をアクチュエータであるモータ452の制御量に換算して出力する(図11の〈正常時〉参照)。
【0112】
一方、通信線18に故障が発生した場合、通信線18を介して読み込まれる通信データが入力されないため目標後輪舵角560が求められない。従って、後輪舵角451aをニュートラル(中立)に保持して後輪舵角制御停止処理564を行う(図11の〈故障時〉参照)。なお、後輪舵角制御装置(図示せず)は、曲り易くするための補助装置であるため、制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【0113】
ここで、4WSユニット145を車両に搭載する際には、1つの検出手段である後輪舵角センサ451を追加するのみでよいため、比較的簡単に搭載することが可能である。
【0114】
また、図示しないが、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0115】
[追従オートクルーズユニット149の動作]
図12は、追従オートクルーズユニット149の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【0116】
先ず、電源が投入されると(イグニッションスイッチON)、クルーズスイッチ491の状態491aとレーザレーダ493からのレーザレーダ計測値493aとを読み込むとともに、通信線18を介してAT制御装置124からの車速535(v)を読み込む。次いで、クルーズスイッチ491が操作されてユーザからオートクルーズ要求があると、そのときの車速535(v)を目標車速571として記憶するとともに、レーザレーダ計測値493aから先行車との相対位置576および先行車との相対速度578を演算する(図12の〈正常時〉参照)。
【0117】
その結果、先行車がレーザレーダ493の有効範囲内にいない場合、または、先行車との相対位置が大きい(先行車との距離が長い)と判断した場合には、目標車速571で走行が可能となるような車速535(v)に制御するために、スロットル開度572、シフトアップまたはダウン指令573および制動要求量574を演算するとともに通信線18に出力する(図12の〈正常時〉参照)。
【0118】
一方、先行車との相対位置が小さい(先行車との距離が短い)と判断した場合には、相対位置576および相対速度578から所定の距離間隔で先行車との相対速度が“0[km/h]”となるように、すなわち、追従走行が可能となるように追従目標速度(先行車の速度)を演算し、且つ車速535(v)と前記追従目標速度に基づき、スロットル開度572、シフトアップまたはダウン指令573および制動要求量574を演算するとともに通信線18に出力する(図12の〈正常時〉参照)。
【0119】
一方、通信線18に故障が発生した場合、通信線18を介して読み込まれる通信データが入力されないため目標車速571が求められず、追従オートクルーズ制御停止処理575を行う(図12の〈故障時〉参照)。なお、追従オートクルーズ制御装置(図示せず)は、走行し易くするための補助装置であるため制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【0120】
また、図示しないが、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18が正常か否かを診断する通信線18の故障診断を行っている。
【0121】
なお、この追従オートクルーズユニット149の制御処理では、入力される車速として、通信線18を介してAT制御装置124から出力された車速535(v)を用いたが、VSAユニットから出力された車速521(v’)を用いてもよい。
【0122】
[メータ制御装置162Mの動作]
表示制御装置であるメータ制御装置162Mの制御処理について概略説明する。
【0123】
先ず、電源が投入されるか(アクセサリスイッチON)、または、各種スイッチ621がON操作されるとメータ制御装置162Mが起動される。そして、各種スイッチ621の状態を読み込むとともに、各種スイッチ621の状態変化を検出して、車体電装装置としてのドアロック制御装置164、ナビゲーション装置166およびオーディオ装置168等への作動指令を第2通信線169に出力する(図2参照)。なお、前述したクルーズスイッチ491がステアリングに設けられた場合には、クルーズスイッチ491をメータ制御装置162Mに接続して、クルーズスイッチ491の状態変化を検出して追従オートクルーズユニット149の作動指令として通信線18に出力することも可能である。
【0124】
このようにすることにより、ワイヤハーネスによる配線が短くなり組付け作業性が向上する。さらに、メータ制御装置162Mが起動すると、通信線18および第2通信線169を介して故障データ、メータ表示機器駆動データおよび転送データが読み込まれる。
【0125】
ここで、故障データとは、通信線18に接続された各制御ユニット、例えば、エンジン制御装置122およびVSAユニット141V等が、それら自体に備えられた自己診断機能により故障と判断したとき、通信線18に出力されるデータであり、メータ制御装置162Mは、この故障データを読み込むことにより対応するワーニングランプ622を点灯させる。
【0126】
表示機器駆動データとは、メータ制御装置162Mが、メータ表示機器624、例えば、スピードメータおよびタコメータ等を表示(駆動)するためのデータあり、車速535(v)およびエンジン回転数501(Ne)等がこれらに相当する。
【0127】
転送データとは、前述したようにメータ制御装置162Mにはネットワーク間でデータを転送させるゲートウェイ機能が備えられており、ネットワーク間で共有したいデータ、例えば、前記故障データがこれに相当し、該故障データを第2通信線169に接続するナビゲーション装置166に転送することにより、その詳細(例えば、故障個所、故障内容等)を文字または図によってディスプレイに画面表示することが可能となり利便性を向上させることができる。
【0128】
さらに、メータ制御装置162Mは、通信線18の電圧から通信線18の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線18または各制御装置およびユニットの通信機能が正常か否かを診断するとともに、故障を検知した場合には、ワーニングランプ622等でユーザに通知するネットワーク通信故障表示機能を有している。
【0129】
ところで、前述した従来技術に開示された制御装置における各制御装置とセンサ群の接続と(特開平4−95545号公報に係る図21および図22参照)、本実施の形態に係る車両用制御システム10におけるそれと(例えば、ATTSユニット147に係る図8参照)を比較した場合、従来技術では、図21に示される車速(v’)、規範ヨーレート、実ヨーレート、エンジントルクおよび軸トルク量等の演算処理が、他の制御装置で行われている演算処理と重複しているため、使用するマイクロプロセッサの負荷が増大する。このため、マイクロプロセッサの処理速度が低下する。この処理速度を低下させないためには、処理能力の高いマイクロプロセッサを使用する必要がありコストアップが避けられない。
【0130】
これに対して、車両用制御システム10では、協調制御基本量を各制御装置122、141および143において分散して演算しており、その他の制御装置の負荷を軽減しているため、処理速度が低下することがない。その結果、従来技術のようなコストアップを避けることができる。
【0131】
また、前述した他の従来技術である特開平7−284159号公報では、例えば、図21のステップS101(通信データの読み込み)において、VSA作動量および4WS作動量(図22参照)等の通信データを読み込む代わりに、別個に設けた補正量演算装置3(図22参照)で演算された補正量を読み込む構成とされている。そして、図21のステップS102において、補正量演算装置3で演算された補正量に基づきトルク配分量を演算している。この従来技術と本発明の実施の形態に係る車両用制御システム10とを比較すると、協調制御を目的とした場合には、以下のように類似する点がある。
【0132】
▲1▼ 特定の制御対象の制御量を演算する際、その演算処理を分担させること。
【0133】
▲2▼ 基本性能を司る制御装置において、制御基本量は、制御対象を駆動制御する制御装置が演算すること。
【0134】
▲3▼ 制御量の演算と、制御対象の駆動制御を同一の制御装置が行うこと。
【0135】
しかしながら、制御量演算処理の分担の仕方、および、制御量の考え方が相違する。すなわち、車両用制御システム10では、協調制御基本量(例えば、エンジントルク、軸トルク、規範ヨーレート等)と、制御対象を駆動さるための制御基本量(燃料噴射量、燃料噴射時期、制動量等)と、協調制御基本量あるいは所定の協調制御項目に関連する他の制御装置の制御量に基づいて演算された補正量(シフトダウン指令、スロットル開度補正量等)とに分類し、協調制御基本量の演算を車両の基本性能を司る各制御装置122、141および143に各々集約させて演算している。このため、車両用制御システム10では、従来技術に係る車両用制御装置11(図20参照)のように、別個に補正量演算装置3を設置する必要がない。従って、従来技術のようなコストアップを抑制することができる。また、補正量演算装置3を設置する必要がないので、オプションの追加、制御機能の追加および変更等に対して、その都度補正量演算装置3の設計変更を行う必要がない。
【0136】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用制御システム10よれば、エンジン制御装置122、制動制御装置141およびステアリング制御装置143は、各々に接続されたアクチュエータ群122b、141bおよび143bを制御するための制御基本量を演算するとともに、各々互いに協調してアクチュエータ群122b、141bおよび143bを制御するための協調制御基本量とを算出するようにしている。
【0137】
従って、通信線18に故障等の障害が発生したことを検知したエンジン制御装置122、制動制御装置141およびステアリング制御装置143は、各々に接続された制御対象であるアクチュエータ群122b、141bおよび143bを制御するための制御基本量を算出するようにしているので、算出した制御基本量によりエンジン制御装置122、制動制御装置141およびステアリング制御装置143の制御対象を直接制御することができる。その結果、車両の基本性能である「走る、止まる、曲がる」の制御を継続することが可能となる。
【0138】
また、エンジン制御装置122、制動制御装置141およびステアリング制御装置143は、適宜分担して前記制御対象を制御するための協調制御基本量を算出するように構成しているので、各制御装置122、141および143における制御量の演算処理の負荷を軽減させることが可能となり、その結果、従来技術のような別個の補正量演算装置3を設ける必要がなく、車両用制御システム10のコストダウンを図ることができる。さらに、拡張機能として、例えば、4WSユニット145、ATTSユニット147または追従オートクルーズユニット149等が、前記協調制御基本量等に基づき制御することも可能となり、言い換えれば、前記協調制御基本量の演算をする必要がなく、これらのユニット等に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となる。その結果、車両用制御システム10のコストダウンをさらに図ることができる。
【0139】
さらにまた、車両の基本性能を司るエンジン制御装置122、制動制御装置141およびステアリング制御装置143は、規格化が可能となる。このため、車両のグレードおよびバリエーション等の種類により機能拡張を行う際には、例えば、4WSユニット145、ATTSユニット147または追従オートクルーズユニット149等を通信線18上に追加接続することで対応可能となるため、車両の組立等の作業性が向上し、また仕様管理の煩雑さが解消され、且つ車両の開発効率も向上するので車両用制御システム10のコストダウンをより一層図ることができる。
【0140】
また、ワーニングランプ622の表示制御が通信線18を介して1つの表示制御装置162で行われるので、ワイヤハーネスによる配線数の削減および他の制御装置の機能のスケールダウンが可能となり、車両用制御システム10のコストダウンをさらに図ることが可能となる。また、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する、例えば、ドアロック制御装置やオーディオ装置等が接続される車体電装群制御系16のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置162を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【0141】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0142】
すなわち、通信線を介して接続された車両の基本性能を司る複数の制御装置において、各制御装置には各々の制御対象の基本性能を最小限満足するための検出手段を配設しているので、通信線が故障等しても車両の基本性能は維持され、従って、各制御装置にバックアップ機能等を付加する必要がなく、その結果、車両用制御システムのコストダウンを図ることができる。
【0143】
また、車両の基本性能を司る各制御装置が、各々協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能と各々の検出手段の配置とを集約させたので、拡張機能に相当する制御装置に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となり、その結果、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることができる。
【0144】
さらに、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する車体電装装置が接続される車体電装系のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る車両用制御システムの基本的構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す車両用制御システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の制御処理フローチャート(1/2)である。
【図4】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の制御処理フローチャート(2/2)である。
【図5】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるVSAユニットの制御処理フローチャート(1/2)である。
【図6】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるVSAユニットの制御処理フローチャート(2/2)である。
【図7】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるEPSユニットの制御処理フローチャートである。
【図8】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるATTSユニットの制御処理フローチャートである。
【図9】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるAT制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図10】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるDBWユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図11】本実施の形態に係る車両用制御システムにおける4WSユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図12】本実施の形態に係る車両用制御システムにおける追従オートクルーズユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図13】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図(正常時)である。
【図14】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図(故障時)である。
【図15】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるVSAユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図(正常時)である。
【図16】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるVSAユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図(故障時)である。
【図17】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるEPSユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図18】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるATTSユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図19】従来技術に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図20】他の従来技術に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図21】従来技術に係る車両用制御装置の制御処理フローチャートである。
【図22】従来技術に係る車両用制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
10…車両用制御システム 12…パワートレイン群制御系
14…シャシ群制御系 16…車体電装群制御系
18…通信線 122…エンジン制御装置
122a、141a、143a…センサ群
122b、141b、143b…アクチュエータ群
141…制動力制御装置
141V…VSAユニット 143…ステアリング制御装置
143E…EPSユニット 162…表示制御装置
162a…スイッチ群 162b…表示器群
162M…メータ制御装置 164…ドアロック制御装置
166…ナビゲーション装置 168…オーディオ装置
169…第2通信線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control system in which various electronic devices mounted on a vehicle and various control devices for controlling the running state of the vehicle are connected on a common communication line.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of electronics in vehicles such as automobiles has progressed, and many electronic devices such as various control microprocessors have been mounted on vehicles. As a result, the number of wire harnesses used for electrical connection between electronic devices has remarkably increased, and in order to avoid this problem, a multiplex transmission system that transmits various signals using one wire harness Has been adopted.
[0003]
As an example of a multiplex transmission system using a single wire harness, various electronic devices such as an audio device, a lamp device, a wiper device, a power window device, various meters, etc. provided on the vehicle body are connected by a multiplex transmission line. A closed-loop multiplex transmission system (see JP-A-1-36541) has been proposed.
[0004]
In addition, various driving system electronic devices such as ACS (active suspension), 4WS (four-wheel steering), ABS (anti-lock brake system), TRC (traction control), EGI (fuel injection control), etc. As for the control device (running system unit) for controlling the vehicle, a technique to which a multiplex transmission system is applied is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-95545 as in the case of the various electronic devices of the body system.
[0005]
As shown in FIG. 19, in this technology, when the same sensor is required in two different traveling system units (control devices) among the 4WS unit, the ABS / TRC unit, the ACS unit, or the EGI unit, The sensor is connected to only one unit, and the other unit is configured to input (receive) a signal from the sensor via the multiplex transmission path 1a. For this reason, since it is not necessary to connect the said sensor to each unit separately, it is disclosed that the number of wire harnesses can be reduced more.
[0006]
Further, in this publication, in order to prevent trouble of control in other units due to failure of one unit, at least two multiplex transmission lines are provided, and one multiplex transmission line 1a includes a plurality of units, each control unit. The various sensors and actuators to be controlled are connected independently, and the other multiplex transmission line (not shown) is connected to the units, sensors and actuators as appropriate, and in case a unit breaks down. It is disclosed that the backup program is stored in another unit.
[0007]
These conventional techniques have certainly reduced the number of wire harnesses, making it possible to reduce vehicle weight and improve vehicle assembly. However, from a cost standpoint, although the number of wire harnesses is reduced, each control device requires a communication integrated circuit for communicating with another control device via the multiplex transmission line 1a, which is expensive. There is room for improvement, such as the use of multiple transmission lines (twisted pair wires) 1a. Also, in terms of the aggregation of the functions of each control device, the detection signals of shared sensors and switches (even in other control devices) The process of digitizing the data (under the necessary data) was only reduced, and it was not enough.
[0008]
Further, when the multiplex transmission line 1a fails due to disconnection or the like, communication between the control devices becomes impossible, so that it is necessary to separately provide a complicated backup function for each control device, which also increases the cost. It was.
[0009]
As a technique for solving these problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-284159 proposes a vehicle control device 11 shown in FIG.
[0010]
This vehicle control device 11 includes an injection / (or)
[0011]
In this prior art, one correction
[0012]
(1) The calculation of the control basic amount and the drive control of the controlled object can be performed by the same control means, and the correction value is received from the correction
[0013]
(2) Even if the communication line 1b or the communication unit of each
[0014]
(3) Specification changes such as vehicle type change or destination change can be handled by the correction
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the vehicle control device 11 shown in FIG. 20, control based on the control basic amount calculated in each
[0016]
Further, in (3) described above, since the correction
[0017]
The present invention has been made in consideration of the above problems, and in a vehicle control device in which various electronic devices mounted on a vehicle and various control devices that control the behavior of the vehicle are connected on a common communication line. Sensors that are used to calculate the basic control values of the actuators that are controlled by the control device and the control devices that are always equipped to control the basic performance of the vehicle (running, stopping, and turning) A control basic quantity calculation function for controlling the control target, and a cooperative control basic quantity calculation function for controlling a behavior of the vehicle in cooperation with a plurality of control devices on the communication line. As a result, the basic performance of the vehicle can be maintained without providing a backup function and individual wiring for each control device when a failure occurs in the communication line. In addition, without using the correction amount calculation unit, and an object thereof is to provide a vehicle control system so that each control device can be controlling the behavior of the vehicle in coordination with other control devices.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In this section, for ease of understanding, reference numerals in the attached drawings are used for explanation. Therefore, the contents described in this section should not be construed as being limited to those with the reference numerals.
[0019]
In the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a control system for a vehicle (10) in which a plurality of control devices including control devices (122, 141) for controlling the behavior of a vehicle are connected via a communication line (18). ), The engine state detecting means (122a) for detecting the engine state is integrated into the engine control device (122), and the vehicle behavior detecting means (141a) for detecting the vehicle behavior is integrated into the braking force control device (141). The engine control device (122) and the braking force control device (141) calculate the basic control amount (for example, injector injection timing, braking amount, etc.) of each control object (122b, 141b). At the same time, a cooperative control basic amount (for example, shaft torque or the like or shaft torque) for controlling the behavior of the vehicle in cooperation with a plurality of control devices on the communication line (18). It calculates a decrease amount, etc.) or detect and and transmits to the communication line (18) (first aspect of the present invention).
[0020]
In this case, the steering angle detection means (143a) for detecting the steering angle is further arranged in the steering control device (143), and the steering control device (143) detects the steering angle detection means (143a). Based on the result, a control basic amount (for example, a steering torque assist amount or the like) of the control target is calculated, and a cooperative control basic amount (for example, for controlling the behavior of the vehicle in cooperation with the plurality of control devices (for example, (Steering angle etc.) is calculated or detected and transmitted to the communication line (18).
[0021]
According to the present invention, in a plurality of control devices that manage basic performance (running, stopping, and turning) of vehicles connected via a communication line, detection means for satisfying the basic performance of each control object at a minimum, That is, the engine control device includes an engine state detection unit that detects an engine state, and the braking force control device includes a vehicle behavior detection unit that detects a vehicle behavior, and the steering control device includes a steering angle. Steering angle detection means for detecting the vehicle are gathered and arranged, the control target of each control device is controlled by the control basic amount based on the detection result of these detection means, and the behavior of the vehicle is controlled by cooperation of each control device Like to do. For this reason, even if a failure or the like occurs in the communication line or the communication unit of each control device, the basic performance of the vehicle is maintained. Therefore, it is not necessary to add a backup function to each control device. As a result, the cost of the vehicle control system can be reduced.
[0022]
In addition, in the engine control device, the braking force control device, and the steering control device on the communication line, the cooperative control basic amount calculation function for controlling the behavior of the vehicle in cooperation with each other, and the basic vehicle Since the arrangement of the detection means for detecting the state quantity is integrated, it is attached to a control device other than these, that is, a control device corresponding to an extended function (for example, a control device related to 4WS, ATTS or tracking auto cruise). The microprocessor can be downsized, and as a result, the cost of the vehicle control system can be further reduced.
[0023]
In addition, since the control device that controls the basic performance of the vehicle can be standardized, a control device corresponding to the extended function is additionally connected on the communication line when function expansion is performed according to the type of vehicle grade and variation. Therefore, the workability of vehicle assembly is improved, the complexity of specification management is eliminated, and the development efficiency of the vehicle is improved, further reducing the cost of the vehicle control system. Can do.
[0024]
Furthermore, in the present invention, the plurality of control devices connected to the communication line (18) include a display control device (162) that displays failure information of the control device, and the display control device (162) 18) and a gateway function for transmitting various data between the communication line (169), and may be disposed in the vicinity of the instrument panel of the vehicle.
[0025]
According to the present invention, since the display control of the warning lamp is performed by one display control device via the communication line, it is possible to reduce the number of wires by the wire harness and to scale down the functions of other control devices. It is possible to further reduce the cost of the control system. Also, a vehicle body to which a meter and a navigation device to be checked for the user to know the running state of the vehicle and a vehicle body electrical device (for example, a door lock control device, an audio device, etc.) that operates in response to the user's switch operation is connected. Since the display control device is arranged in the vicinity of the instrument panel where the network of the electrical group control system is arranged, the connection between the networks is facilitated and the assembling workability can be improved.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a vehicle control system according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0027]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle control system 10 according to an embodiment of the present invention.
[0028]
The vehicle control system 10 is mounted on a vehicle (not shown) and basically includes a power train
[0029]
The power train
[0030]
As a main control device, the chassis group control system 14 has a braking
[0031]
Connected to the braking
[0032]
The vehicle body electrical
[0033]
The vehicle body electrical
[0034]
In the vehicle control system 10 configured as described above, the power train
[0035]
Here, the gateway node is a control device having a different data communication protocol or data format (for example, when the data communication protocol of the vehicle body electrical
[0036]
However, even when the data communication protocol and the like are the same, the
[0037]
FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of the vehicle control system 10 of FIG. 1, and FIGS. 3 to 8 are controls showing a part of processing performed by each control device shown in FIG. FIG. 9 to FIG. 18 are control block diagrams showing the calculation processing flow of each control device described in FIG. 2, and FIG. 20 to FIG. 22 are diagrams for comparing and explaining the effects of the present invention. It is a block diagram which shows the flowchart which shows a part of process performed with the control apparatus with the case where the described multiplex transmission system is applied, and its arithmetic processing flow.
[0038]
Next, the configuration of the vehicle control system 10 will be described in more detail with reference to the block diagram of FIG. 2, the braking
[0039]
[Configuration of Engine Control Device 122]
An
[0040]
[Configuration of AT (Automatic Transmission) Control Device 124]
The
[0041]
[Configuration of DBW (Driven by Wire) Unit 126]
The
[0042]
[Configuration of
The
[0043]
[Configuration of EPS unit 143E]
The EPS unit 143E, which is a steering control device connected to the
[0044]
[Configuration of 4WS (4wheel steering system) unit 145]
The
[0045]
[Configuration of ATTS unit 147]
The
[0046]
[Following auto cruise( Cruse Control: constant vehicle speed configuration of unit 149]
The following auto-
[0047]
[Configuration of
The
[0048]
The vehicle control system 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, refer to FIGS. 3 to 18 for the operation and action of the vehicle control system 10. While explaining.
[0049]
The following description will be made with reference to the respective control processing flowcharts of FIGS. 3 to 8 and the control block diagrams showing the respective arithmetic processing flows of FIGS. 9 to 18 corresponding thereto.
[0050]
Here, some terms in the following description will be explained.
[0051]
“Vehicle behavior” refers to rolling motion, pitching motion, yawing motion, longitudinal motion, left-right motion, and vertical motion.
[0052]
The “control basic amount” is a control amount that satisfies the control function (performance) of a control device of a certain control device as much as possible. For example, the
[0053]
The “cooperative control basic amount” means that a plurality of control devices and units cooperate to stabilize the behavior of the vehicle, so that when calculating the control amount of each control device, the basic detection value (physical amount) or It is a calculated value. That is, it includes a physical quantity (for example, actual yaw rate) indicating the behavior of the vehicle and a vehicle behavior target value (for example, a calculated value such as a normative yaw rate), and a plurality of control devices cooperate so that the behavior target value is obtained. In order to control, each control device is a detection value or a calculation value used in a control calculation of a plurality of control devices in the process of deriving a unique control amount.
[0054]
Specifically, when the detected value indicating the current behavior of the vehicle is the actual yaw rate and the target value (vehicle behavior target value) is the reference yaw rate, the detected value includes the actual yaw rate, the engine speed, the steering angle, and The vehicle speed obtained from the
[0055]
[Operation of Engine Control Device 122]
3 and 4 are flowcharts showing the control processing of the
[0056]
First, when the power is turned on {ignition switch ON (on)}, initialization (initialization) is performed in step S1. Next, in step S2, it is determined whether or not the crank angle interruption is, for example, every 30 °. If YES (Yes), the
[0057]
In step S6, it is determined whether or not every fixed period due to a timer interruption or the like, for example, every te = 10 [ms]. In the case of YES, in step S7, the intake pressure sensor 221 and the throttle are controlled every fixed period te.
[0058]
In step S9, based on the engine speed (Ne) obtained in step S4 and the
[0059]
In step S10, the presence or absence of disconnection of the
[0060]
If the
[0061]
In step S13, based on the engine torque increase / decrease amount 504, which is the basic amount of cooperative control obtained in step S12, the control devices belonging to the powertrain
[0062]
In step S14, the shaft torque 503 (to the
[0063]
In step S15, an operation or stop
[0064]
Subsequently, after executing steps S3 and S4 described above, in step S5, if the
[0065]
In step S16, the
[0066]
In step S17, based on the engine speed 501 (Ne) calculated in step S4, the injector injection timing 508 of the
[0067]
In
[0068]
In step S19, the injector injection timing 509 obtained in step S17 and the
[0069]
In step S20, based on the engine speed 501 (Ne) calculated in step S4 and the
[0070]
On the other hand, if a failure occurs in the
[0071]
That is, as shown in FIG. 14, the
[0072]
As a result, even when a failure occurs in the
[0073]
[Operation of
5 and 6 are flowcharts showing the control processing of the
[0074]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), initialization is performed in step S31. Next, in step S32, it is determined whether or not there is a wheel speed pulse interruption of the wheel speed sensor 413 of each wheel. If YES, the wheel speed pulse read from each wheel speed sensor 413 in step S33 and its reading. The speed of each wheel (
[0075]
In step S34, it is determined whether or not every fixed period due to a timer interrupt or the like, for example, every tv = 5 [ms]. If YES (Yes), communication described later is performed in step S35 for each fixed period tv. Whether or not the
[0076]
In step S37,
[0077]
In step S39, the
[0078]
In
[0079]
In step S41, whether each wheel speed sensor 413 and the
[0080]
Further, the
[0081]
In step S46, the input of the
[0082]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0083]
In step S42, a
[0084]
As a result, even when a failure occurs in the
[0085]
[Operation of EPS unit 143E]
FIG. 7 shows a control process flowchart of the EPS unit 143E, and FIG. 17 is a control block diagram showing a calculation process flow of the EPS unit 143E.
[0086]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), initialization is performed in step S51. Next, in step S52, it is determined whether or not the timer interruption is every fixed period, for example, every te1 = 0.5 [ms]. If YES, the rudder connected every fixed period te1 in step S53. The
[0087]
In step S54, it is determined whether or not the timer interruption is every fixed period, for example, every te2 = 10 [ms]. If it is every fixed period te2 (YES in step S54), it is read from the
[0088]
In step S57, it is determined whether or not the
[0089]
In step S60, the
[0090]
In step S62, the presence or absence of disconnection of the
[0091]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0092]
As a result, even when a failure occurs in the
[0093]
In the control process of the EPS unit 143E, the vehicle speed 535 (v) output from the
[0094]
[Operation of ATTS unit 147]
FIG. 8 is a control process flowchart of the
[0095]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), initialization is performed in step S71. Next, in step S72, it is determined whether or not the timer interruption is at regular intervals, for example, every tt = 10 [ms]. If YES, the
[0096]
In step S75, the
[0097]
In step S79, the presence or absence of disconnection of the
[0098]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0099]
Here, when the
[0100]
[Operation of AT Control Device 124]
FIG. 9 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the
[0101]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), the AT input shaft
[0102]
The calculated control amounts are converted into actuator control amounts and output to the
[0103]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0104]
Thus, even when a failure occurs in the
[0105]
[Operation of DBW unit 126]
FIG. 10 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the
[0106]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), the accelerator
[0107]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0108]
As a result, even when a failure occurs in the
[0109]
[Operation of 4WS unit 145]
FIG. 11 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the
[0110]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), the rear wheel steering angle sensor 451 reads the rear wheel steering angle 451a and outputs it to the
[0111]
Next, the correction amount calculated based on each
[0112]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0113]
Here, when the
[0114]
Although not shown in the figure, the
[0115]
[Operation of the following auto cruise unit 149]
FIG. 12 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the follow-up
[0116]
First, when the power is turned on (ignition switch ON), the state 491a of the
[0117]
As a result, when the preceding vehicle is not within the effective range of the
[0118]
On the other hand, when it is determined that the relative position with the preceding vehicle is small (the distance with the preceding vehicle is short), the relative speed with the preceding vehicle is “0 [km] from the relative position 576 and the relative speed 578 at a predetermined distance interval. / H] ”, that is, the target follow-up speed (the speed of the preceding vehicle) is calculated so that follow-up traveling is possible, and the
[0119]
On the other hand, when a failure occurs in the
[0120]
Although not shown in the figure, the
[0121]
In the control process of the following auto-
[0122]
[Operation of
A control process of the
[0123]
First, when the power is turned on (accessory switch ON) or various switches 621 are turned on, the
[0124]
By doing in this way, the wiring by a wire harness becomes short and an assembly workability | operativity improves. Further, when the
[0125]
Here, the failure data refers to the communication line when each control unit connected to the
[0126]
The display device drive data is data for the
[0127]
As described above, the transfer data is provided in the
[0128]
Further, the
[0129]
By the way, the connection of each control device and the sensor group in the control device disclosed in the above-described prior art (see FIGS. 21 and 22 according to Japanese Patent Laid-Open No. 4-95545), and the vehicle control system according to the present embodiment. 10 (for example, see FIG. 8 relating to the ATTS unit 147), the conventional technique calculates the vehicle speed (v ′), the standard yaw rate, the actual yaw rate, the engine torque, the shaft torque amount, and the like shown in FIG. Since the processing overlaps with the arithmetic processing performed in another control device, the load on the microprocessor to be used increases. This reduces the processing speed of the microprocessor. In order not to reduce the processing speed, it is necessary to use a microprocessor having a high processing capacity, and thus an increase in cost is inevitable.
[0130]
On the other hand, in the vehicle control system 10, the cooperative control basic amount is calculated in a distributed manner in each of the
[0131]
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-284159, which is another prior art described above, for example, in step S101 (reading of communication data) in FIG. 21, communication data such as VSA operation amount and 4WS operation amount (see FIG. 22). Instead of reading the correction amount, the correction amount calculated by the separately provided correction amount calculation device 3 (see FIG. 22) is read. In step S102 of FIG. 21, the torque distribution amount is calculated based on the correction amount calculated by the correction
[0132]
(1) When calculating the control amount of a specific control object, share the calculation process.
[0133]
(2) In the control device that controls basic performance, the control basic amount is calculated by the control device that drives and controls the controlled object.
[0134]
(3) The same control device performs control amount calculation and drive control of the controlled object.
[0135]
However, the way of sharing the control amount calculation processing and the way of thinking of the control amount are different. That is, in the vehicle control system 10, a cooperative control basic amount (for example, engine torque, shaft torque, normative yaw rate, etc.) and a control basic amount (fuel injection amount, fuel injection timing, braking amount, etc.) for driving the controlled object. ) And correction amounts (shift-down command, throttle opening correction amount, etc.) calculated based on the cooperative control basic amount or the control amount of another control device related to a predetermined cooperative control item. The calculation of the basic quantity is performed by the
[0136]
As described above, according to the vehicle control system 10 according to the present embodiment, the
[0137]
Accordingly, the
[0138]
Further, the
[0139]
Furthermore, the
[0140]
In addition, since the display control of the warning lamp 622 is performed by one
[0141]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0142]
In other words, in a plurality of control devices that govern the basic performance of vehicles connected via communication lines, each control device is provided with detection means for satisfying the basic performance of each control target at a minimum. Even if the communication line breaks down, the basic performance of the vehicle is maintained. Therefore, it is not necessary to add a backup function to each control device, and as a result, the cost of the vehicle control system can be reduced.
[0143]
In addition, each control device that controls the basic performance of the vehicle has integrated the calculation function of the cooperative control basic amount for controlling the behavior of the vehicle in cooperation with each other, and the arrangement of each detection means, which corresponds to the extended function It is possible to downsize the microprocessor mounted on the control device, and as a result, the cost of the vehicle control system can be further reduced.
[0144]
Furthermore, the vicinity of the instrument panel where a meter and a navigation device to be checked for the user to know the running state of the vehicle, and a vehicle body electrical system network to which a vehicle body electrical device that operates according to the user's switch operation is connected Since the display control device is arranged in the network, the connection between the networks becomes easy and the assembling workability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the vehicle control system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a control processing flowchart (1/2) of the engine control device in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 4 is a control process flowchart (2/2) of the engine control apparatus in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 5 is a control processing flowchart (1/2) of the VSA unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 6 is a control process flowchart (2/2) of the VSA unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 7 is a control process flowchart of the EPS unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 8 is a control processing flowchart of an ATTS unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 9 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the AT control device in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 10 is a control block diagram showing a calculation processing flow of a DBW unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 11 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the 4WS unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 12 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the tracking auto cruise unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 13 is a control block diagram (normal time) showing a calculation processing flow of the engine control device in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 14 is a control block diagram (at the time of failure) showing a calculation processing flow of the engine control device in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 15 is a control block diagram (normal time) showing a calculation processing flow of the VSA unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 16 is a control block diagram (at the time of failure) showing a calculation processing flow of the VSA unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 17 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the EPS unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 18 is a control block diagram showing a calculation processing flow of the ATTS unit in the vehicle control system according to the present embodiment.
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle control device according to a conventional technique.
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control device according to another conventional technique.
FIG. 21 is a flowchart of a control process of the vehicle control device according to the related art.
FIG. 22 is a control block diagram illustrating a calculation processing flow of the vehicle control device according to the related art.
[Explanation of symbols]
10 ...
14 ... Chassis
18 ...
122a, 141a, 143a ... sensor group
122b, 141b, 143b ... Actuator group
141 ... braking force control device
141V: VSA unit 143: Steering control device
143E ...
162a:
162M: Meter control device 164: Door lock control device
166 ...
169 ... Second communication line
Claims (3)
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段とをエンジン制御装置に、
車輪速を検出する車輪速検出手段と、ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、横加速度を検出する横加速度検出手段とを制動力制御装置に、
各々集約して配置し、
前記エンジン制御装置および前記制動力制御装置が、各々の制御対象の制御性能を必要最小限満足させる制御基本量を演算するとともに、前記エンジン制御装置がエンジントルクを演算し、前記制動力制御装置が車速と規範ヨーレートと実ヨーレートとを演算あるいは検出し、前記通信線上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量として前記通信線に送信することを特徴とする車両用制御システム。In a vehicle control system in which a plurality of control devices including a control device for controlling the behavior of a vehicle are connected via a communication line,
The engine speed detecting means for detecting the engine speed and the engine load detecting means for detecting the engine load are provided in the engine control device.
And car wheel speed detecting means for detecting a vehicle wheel speed, and brake operation detecting means for detecting a braking operation, the yaw rate detecting means for detecting a yaw rate, a lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration to braking force control device,
Place each one together,
The engine control device and the braking force control device calculate a control basic amount that satisfies the control performance of each control target as much as possible , the engine control device calculates an engine torque, and the braking force control device A vehicle speed, a reference yaw rate, and an actual yaw rate are calculated or detected, and a plurality of control devices on the communication line transmit to the communication line as a cooperative control basic amount for controlling the behavior of the vehicle in cooperation. Vehicle control system.
さらに、操舵角を検出する舵角検出手段をステアリング制御装置に集約して配置するとともに、
前記ステアリング制御装置は、前記舵角検出手段の検出結果に基づいてその制御対象の制御基本量を演算するとともに、操舵角を演算あるいは検出し、前記協調制御基本量として通信線に送信することを特徴とする車両用制御システム。The system of claim 1, wherein
Further, the steering angle detection means for detecting the steering angle is arranged in the steering control device, and arranged.
The steering controller is configured to calculate control basic amount of the control target based on a detection result of the steering angle detecting means, the steering angle is calculated or detected, to the communication line by said cooperative control basic amount A vehicle control system.
前記通信線を介して接続される複数の制御装置には、該制御装置の故障情報を表示する表示制御装置が含まれ、該表示制御装置は、前記通信線とは異なる通信線との間の各種データを伝達するゲートウェイ機能を有して、インストルメントパネル近傍に配置されることを特徴とする車両用制御システム。The system according to claim 1 or 2,
The plurality of control devices connected via the communication line includes a display control device that displays failure information of the control device, and the display control device is connected to a communication line different from the communication line. A vehicle control system having a gateway function for transmitting various data and disposed in the vicinity of an instrument panel.
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