JP3978772B2

JP3978772B2 - Vehicle control device

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Publication number: JP3978772B2
Application number: JP2002020070A
Authority: JP
Inventors: 清坂本; 文隆安藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: JP2003220962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置に関し、より詳細には、車輪の空気圧に応じて車両の操舵に関する制御特性を変更する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪の空気圧を測定し、測定した空気圧が所定範囲から逸脱していた場合にその旨の警報を発して運転者に報知する空気圧警報システムを搭載した自動車が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車輪の空気圧が変化すると、路面に対するタイヤグリップ力等が変化して、車両の操舵に関する走行特性が変化することになる。即ち、同じようにステアリングホイールを操作しても、車輌の向きが変わる度合い（大きさ）、タイミング等が変化してしまう。このような変化は、運転者に違和感を与え、安定した走行を阻害することがある。
【０００４】
本発明は、このような状況を考慮してなされたものであり、車輪の空気圧が変化しても、運転者が違和感を覚えないように車輌の操舵特性を変更する車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、各車輪それぞれの空気圧を検出し、何れかの車輪の空気圧が所定範囲から逸脱したときに警報を発する空気圧警報システムと、前記車輪の空気圧に応じて車両のパワーステアリング装置の制御特性を変更する特性変更手段と、を備え、前記特性変更手段が、前記空気圧が低いほど、前記パワーステアリング装置によるアシストが大きくなるように前記制御特性を変更し、前記特性変更手段が、前記空気圧が急激に低下したときに、前記パワーステアリング装置によるアシストを小さくするように前記制御特性を変更することを特徴とする車両制御装置が提供される。制御特性の変更は、例えば、空気圧の低下による操舵感の変化を抑制するように、行われるのが好ましい。
【０００６】
このような構成を備えた本発明によれば、車輪（タイヤ）の空気圧が低下したとき等に警報を発することに加えて、空気圧の変化に応じて車両の操舵特性が変更されるので、車輪の空気圧変化に起因する車両の走安性変化および操舵感の変化が抑制され、車両の安全性がより向上する。
また、車輪の空気圧が低下すると、ステアリングホイール操作が重くなり且つステアリングホイール操作に対する車輌の反応が鈍くなるので、パワーステアリング装置のアシストを大きくすることで、空気圧低下に伴う、操舵感の変化が抑制される。
さらに、このような構成によれば、パンク等による空気圧の急激な低下時に、運転者が「パニックハンドル」をきっても、パワーステアリング装置のアシストが小さくなっているので、車輌の反応が鈍くなり、車輌の走行状態の急激な変動が抑制される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、各車輪それぞれの空気圧を検出し、該空気圧に応じて車両のパワーステアリング装置の制御特性を変更する特性変更手段を備え、前記特性変更手段が、前記空気圧が低いほど、前記パワーステアリング装置によるアシストが大きくなるように前記制御特性を変更し、前記特性変更手段が、前記空気圧が急激に低下したときに、前記パワーステアリング装置によるアシストを小さくするように前記制御特性を変更することを特徴とする車両制御装置が提供される。制御特性の変更は、例えば、空気圧の低下による位相遅れ等の操舵感変化を抑制するように、行われるのが好ましい。
【０００８】
このような構成を備えた本発明によれば、空気圧の変化に応じて車両の操舵特性が変更されるので、車輪の空気圧変化に起因する車両の走安性変化および操舵感の変化が抑制され、車両の安全性がより向上する。
また、車輪の空気圧が低下すると、ステアリングホイール操作が重くなり且つステアリングホイール操作に対する車輌の反応が鈍くなるので、パワーステアリング装置のアシストを大きくすることで、空気圧低下に伴う、操舵感の変化が抑制される。
さらに、このような構成によれば、パンク等による空気圧の急激な低下時に、運転者が「パニックハンドル」をきっても、パワーステアリング装置のアシストが小さくなっているので、車輌の反応が鈍くなり、車輌の走行状態の急激な変動が抑制される。
【００１０】
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記特性変更手段が、前記空気圧が低いほど、前記パワーステアリング装置の収斂特性を高めるように前記制御特性を変更する。収斂特性が高めることによりステアリングホイール操作に対する車輌の反応が鋭くなるので、車輪の空気圧低下によって車輌の反応が鈍くなることが抑制される。
【００１１】
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記特性変更手段が、後輪の空気圧が相対的に低いときに、前記パワーステアリング装置によるアシストが小さくなるように前記制御特性を変更する。
【００１２】
後輪の空気圧が相対的に低いときには、後輪側のグリップ力が相対的に低くなりスピン傾向が高くなるので、パワーステアリング装置のアシストを小さくして、後輪側の空気圧低下による、操舵感の変化を抑制している。
【００１３】
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記特性変更手段が、左右の車輪の空気圧の差が所定値以上のときに、左右方向への操舵感が同じになるように前記制御特性を変更する。車輌旋回には、外輪のグリップ力が大きく影響する。このため、空気圧が低下した車輪が旋回内輪か外輪かで、空気圧低下による操舵感の変化が異なる。即ち、右折時、左折時で操舵感が異なる。従って、上記態様のようにパワーステアリング装置の制御特性を変更することで、左右方向への操舵感が同じになり、運転者が違和感なく運転をすることができるようになる。
【００１６】
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記特性変更手段が、前記空気圧の急減時を除き、所定タイミングでのみ前記制御特性の変更を行う。このような構成によれば、制御特性の変更が常時行われないので、走行中の制御特性の変更によって、運転者が違和感を覚えることが少なくなる。
【００１７】
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記所定タイミングが、エンジン始動時、または、停車時である。これらのときは、制御特性を変更しても、運転者から違和感を感じることはない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。まず、本発明の実施形態の第１の車両制御装置の構成を説明する。図１は、本実施形態の車両制御装置１が搭載された車両の概略的な構成を示すブロック図である。本実施形態の車両制御装置１は、車輪（タイヤ）２の空気圧を検出し、空気圧が適正範囲から逸脱したときに警報を発するとともに、空気圧の変化に応じて車両の制御特性を補正することができる車両制御装置である。
【００１９】
図１に示されているように、車両制御装置１は、車両の各車輪２に取付けられた検出装置４と、車体側に配置された処理装置６を備えている。本実施形態の車両は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、トラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）等の機能を有する車両安定性制御（ＤＳＣ：Dynamic Stability Control)装置を装備えている。また、本実施形態の車両は、ギア比が変更可能な（ＶＧＲ：Variable Gear Ratio）機構を備えた電動パワーステアリング(ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置７を備えている。さらに、本実施形態の車両は、ダンパの硬さ変更による振動特性の変更、ダンパの長さ変更による車高変更等を行うことができるサスペンション装置を備えている。
【００２０】
検出装置４は、各車輪２のホイールのエアバルブ付近に取付けられ、各車輪内（タイヤ内）の空気の圧力、温度等を検出し、検出結果等を空気圧信号として、車体側の処理装置６に送信するように構成されている。
【００２１】
検出装置４は、図２に示されているように、各車輪（タイヤ）内の空気圧を検出する圧力センサ８と、車輪（タイヤ）内の空気の温度を検出する温度センサ１０と、車輪２に加わる加速度を検出する加速度センサ１２と、タイヤ識別ＩＤを記憶しているメモリ１４を備えている。検出装置４には、さらに、これを処理装置６側からの要求に応じて、各センサ８、１０、１２の検出値およびタイヤ識別ＩＤを含む空気圧信号を生成して送信させる送受信ＣＰＵ１６と、この送受信を行う送受信機１８が設けられている。検出装置４は、図示しない内蔵バッテリによって作動されるように構成されている。
【００２２】
本実施形態では、空気圧信号は、図３に示されているように、タイヤ識別ＩＤ、車輪内空気圧信号、車輪内空気温度信号、加速度信号、異常低下コード、バッテリ電圧信号および故障コードが順に並べられたデータフォーマットで、検出装置４から処理装置６側に送信される。
【００２３】
空気圧信号に含まれる、タイヤ識別ＩＤは、空気圧信号が自車両に取付けられている車輪からの信号であることを識別するために用いられる符号であり、処理装置４毎に異なる。このタイヤ識別ＩＤは、検出装置４からの送信後、処理装置６側で登録されているタイヤ識別ＩＤと照合される。また、加速度信号は、車輪の回転による円周方向の加速度に車輪の上下動による加速度等が加わった加速度を示している。異常低下コードとは、車輪内の空気圧が急速に低下したことを報知するコードである。さらに、バッテリ電圧信号および故障コードは、それぞれ、検出装置４の内蔵バッテリの電圧および検出装置４の作動状態を処理装置６に報知するために用いられる信号である。
【００２４】
図１に示されているように、各車輪２の近傍の位置に、各検出装置４から送信された空気圧信号を受信するための専用アンテナ２０が、それぞれ配置されている。各アンテナ２０が受信した空気圧信号は処理装置４に伝えられる。
【００２５】
処理装置６は、空気圧警報ＣＰＵ２２と、ＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４と、ＥＰＳ／ＶＧＲ制御用ＣＰＵ２６と、サスペンション制御用ＣＰＵ２８と、総合制御ＣＰＵ３０と、記憶手段３２とを備えている。
【００２６】
空気圧警報ＣＰＵ２２は、いずれかの検出装置４から送信されてきた空気圧信号に基づいて算出された車輪の空気圧が、適正範囲から逸脱したときには、インスツルメントパネル内に配置された空気圧警告灯３４を点灯させ、乗員に何れかの車輪の空気圧が異常である旨の報知を行うように構成されている。空気圧の適正範囲は、車輪内の空気温度と関連するので、適正範囲であるか否かの判定には、空気圧信号に含まれる車輪内空気温度が勘案される。
【００２７】
ＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４は、舵角センサ、スロットル開度センサ、車輪速センサ、ヨーレートセンサ等からの種々の情報に基づいて、車載の車両安定性制御（ＤＳＣ：Dynamic Stability Control)装置の制御特性を決定し、この制御特性に基づいて、これらの装置の作動を制御するように構成されている。
【００２８】
同様に、ＥＰＳ／ＶＧＲ制御用ＣＰＵ２６は、車両の走行状態、運転状態等に基づいて、電動パワーステアリング(Electric Power Steering）装置のアシスト量の変更、ギア比の変更およびこれらの変更タイミング等の制御特性を決定し、この制御特性に基づいて、電動パワーステアリングの作動を制御するように構成されている。
【００２９】
さらに、サスペンション制御用ＣＰＵ２８は、車両の走行状態等に基づいて、サスペンションのダンパの硬さ変更による振動特性制御、ダンパの長さ変更による車高制御等の制御特性を決定し、この制御特性に基づいて、サスペンション装置の作動を制御するように構成されている。
【００３０】
また、総合制御ＣＰＵ３０は、車輪の空気圧変化に起因する車両の走行特性の変化、例えば、グリップ力の変化、操舵時の位相遅れ、車高変化等を補正するために必要な制御特性の変更量を算出する。具体的には、一方の前輪の空気圧が或る量低下したとき、この空気圧低下に起因する操舵時の位相遅れ等の操舵状態変化を補正し、空気圧が低下していない場合の操舵状態を維持するためには、どの制御の制御特性をどれだけ変更すればよいか等を演算する。同様に、この空気圧低下に起因する路面に対するタイヤグリップ力の変化を補正し、空気圧が低下していない場合の走行状態を維持するためには、どの制御特性をどれだけ変更すればよいかを演算する。このような演算に基づいて算出された、制御特性の変更量が、各制御を行うＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４、ＥＰＳ／ＶＧＲ制御用ＣＰＵ２６と、サスペンション制御用ＣＰＵ２８とに送られ、制御特性が変更される。さらに、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０は、何れかの車輪の空気圧が所定値より大きく適正範囲から低下したときには、ＥＰＳ／ＶＧＲ装置の制御特性の変更を抑制、禁止等する。
【００３１】
記憶手段３２は、自車両に装着されているタイヤのタイヤ識別ＩＤ、装着されているタイヤの適正空気圧等の空気圧警報を行うときに必要となるデータが記憶されている。さらに、記憶手段３２には、空気圧変化に伴う走行特性の変化を補正する制御特性の変更量を算出するために必要なデータ、および、この変更を抑制する条件を演算するために必要なデータ等の種々のデータが記憶されている。
【００３２】
次に、本実施形態の車両制御装置の動作を説明する。車両完成時、タイヤ交換時等には、各車輪に取付けられている検出装置４のタイヤ識別ＩＤが、処理装置６の記憶手段３２に記憶させられる。本実施形態では、車輪２毎に専用のアンテナ２０が配置されているので、各検出装置４から空気圧信号を各アンテナ２０に受信させることにより、どの位置の車輪がどのタイヤ識別ＩＤを有しているかを登録することができる。
【００３３】
車両の使用中には、処理装置６側からの要求に応じて、検出装置４から処理装置６に空気圧信号が送られる。この空気圧信号に基づいて、空気圧警報ＣＰＵ２２が、各車輪の空気圧が記憶手段３２に記憶されている適正範囲内にあるか否かを判定し、適正範囲から逸脱しているときには、空気圧警告灯３４を点灯させる。車両がナビゲーション装置などの表示画面を備えた装置を搭載している場合には、図４に示されてるような表示を画面上に表示させ、どの車輪の空気圧がどの程度不足（または過剰）であるか、さらに、各車輪（左前輪：ＦＬ、右前輪：ＦＲ、左後輪：ＲＬ、右後輪：ＲＲ）の空気圧と適正空気圧帯域との関係を知らせるように構成してもよい。さらに、専用腕時計に表示部に、各車輪の現在の空気圧と、適正空気圧とを表示させるように構成してもよい（図５）。
【００３４】
さらに、総合制御ＣＰＵ３０は、車輪の空気圧が適正範囲から逸脱したことに起因する走行特性の変化を補正するために必要な、車両の各制御特性の変更量を演算し、この変更量を各ＣＰＵ２４、２６、２８に送り、制御特性を変更させる。
【００３５】
本実施形態では、ＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４等によって、ドリフトアウトを回避・抑制する制御であるアンダーステア制御と、スピン等を回避・抑制する制御であるオーバーステア制御が行われる。このアンダーステア制御は、制御目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差が介入しきい値より大きいときに、旋回内側の前輪（旋回内前輪）あるいは旋回内側の後輪（旋回内後輪）に対して制動力を付予する制御がおこなわれる。また、オーバーステア制御では、制御目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差が介入しきい値より小さいときに、旋回外側の前輪（旋回外前輪）に制動力を付予する制御がおこなわれる。
【００３６】
このような制御は、基本的には、制御対象（制動対象）となる車輪の空気圧が適正範囲にあることを前提に、制御量（制動量）が設定される。しかしながら、対象となる車輪の空気圧が適正範囲から逸脱していたときには、空気圧が適正範囲にあるときと同じ内容の制御を行ったのでは、所望の効果が得られない。例えば、オーバーステア制御では、旋回外側の前輪（旋回外前輪）に制動力を付予するとき、この旋回外前輪の空気圧が適正範囲より低い状態にあると、空気圧が適正範囲にあることを前提に設定された制御量に基づいて制動力を付予しても、空気圧の低下により十分なグリップ力を発揮できない旋回外前輪は、路面に対して所定の制動力を発揮できず、その結果、所望のオーバーステア制御が行われないことになる。
【００３７】
このため、空気圧が適正範囲より低い状態にあってもオーバーステア制御に必要な制動力が得られるように、空気圧の適正範囲からの逸脱量あるいは最適空気圧との差に基づいて制御量が変更される。本実施形態では、総合制御ＣＰＵ２８が、車輪内空気圧に基づいて、制御特性の変更量の演算を行い、この演算結果を、制御を行うＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４に送り、変更量を加味した制御を行われる。
【００３８】
さらに、操舵輪の空気圧が低下すると、ハンドル操作が重くなり、操舵時の位相遅れが生じるので、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０が、車輪内空気圧に基づいて、これらの操舵時の特性変化を補うために必要なＥＰＳ装置の制御の変更量を演算し、この演算結果を、制御を行うＥＰＳ／ＶＧＲ用ＣＰＵ２４に送り、変更量を加味したＥＰＳ装置の制御が行われる。基本的には、ＥＰＳ装置のアシスト量を大きく、アシストの介入タイミングを早く、ギア比を大きくする制御内容の変更が行われる。
【００３９】
このとき、基本的には、車輪内空気圧が低いほど、ＥＰＳ装置によるアシストが大きくなるように、ＥＰＳの制御内容を変更する。例えば、ＥＰＳ装置が、
Ｔａ＋Ｔ’ｂ（Ｔは、ステアリングシャフトを捻るトルクの大きさ、Ｔ’は、ステアリングシャフトが捻られる速度、ａおよびｂは係数）から算出されるＩに基づいて制御されるときには、係数ｂを大きくして、ＥＰＳ装置の収斂特性を高めるように制御内容の変更が行われる。
【００４０】
また、後輪の空気圧が前輪に対して相対的に低いときにも、ＥＰＳ装置によるアシストが小さくなるように、ＥＰＳの制御内容が変更される。後輪の空気圧が相対的に高いことに起因するスピン傾向を抑制するためである。
【００４１】
さらに、左右の車輪の空気圧の差が所定値以上のときに、左右方向への操舵感が同じになるようにＥＰＳ装置の制御特性を変更するのが好ましい。車輌旋回には、外輪のグリップ力が大きく影響するため、空気圧が低下した車輪が旋回内輪か外輪かで、空気圧低下による操舵感の変化が異なる。即ち、右折時、左折時で操舵感が異なる。このような操舵感の相違を防止するため、上述のようにパワーステアリング装置の制御特性を変更する。
【００４２】
また、パンク等によって空気圧が急速に低下したときには、ＥＰＳ装置によるアシストが小さくなるように、ＥＰＳの制御内容が変更されるのが好ましい。パンク時等のパニックハンドルによる車輌の急激な動きを防止するためである。
【００４３】
このようなＥＰＳ装置の制御特性の変更は、空気圧の急減時を除いては、エンジン始動時、または、車輌停車時等の所定タイミングでのみ行われるのが好ましい。制御特性の変更が常時行われないので、走行中の制御特性の変更によって、運転者が違和感を覚えることなくなる。
【００４４】
本実施形態では、車輪の空気圧が低くなると、車高が下がるので、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０が、車輪内空気圧に基づいて、空気圧の低下を補正するようなサスペンションの制御量の変更量を演算し、この演算結果を、制御を行うサスペンション用ＣＰＵ２８に送り、変更量を加味したサスペンション装置の制御を行い、車両が所定の車高で水平に維持される。
【００４５】
また、車輪の空気圧が高くなると、振動特性が変化し乗り心地が低下するので、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０が、各車輪の車輪内空気圧に基づいて、高すぎる空気圧を補正するようなサスペンションの制御量の変更量を演算し、この演算結果を、制御を行うサスペンション用ＣＰＵ２８に送り、変更量を加味した制御を行い、車両の振動特性が適正状態に維持される。
【００４６】
次に、本発明の第２実施態様の車輌制御装置を説明する。本実施形態の車輌制御装置は上記第１実施形態の車輌制御装置を基本的には同一の構成を有する。第１の実施形態の車輌制御装置との相違点は、車輪の空気圧が所定の値より小さくなったときには、ＥＰＳ装置によるアシストを抑制する制御を行う点である。以下、この相違点の説明をする。
【００４７】
本実施形態では、総合制御ＣＰＵは、車輪の空気圧が所定値より大きく適正範囲から低下したときには、ＥＰＳ装置の制御特性の変更を抑制し、運転者に車輪に空気を充填することを促す。すなわち、空気圧の低下に伴う走行特性の悪化を改善する補正を抑制、あるいは、禁止し、運転しにくい状態とし、車輪に空気を充填することを促す。以下、総合制御ＣＰＵが行うこれらの処理を示す図６Ａ、図６Ｂのフローチャートに沿って説明する。
【００４８】
処理がスタートすると、まず、ステップＳ１でＤＳＣ／ＡＢＳが作動中であるか否かを判定し、ＹＥＳのときには、ステップＳ２に進み、ＤＳＣ／ＡＢＳの作動を示すフラグＦに１をたてる。さらに、ステップＳ３に進み、検出装置４に対して、空気圧信号の送信レートを上げるように指示した後、ステップＳ４に進む。ＤＳＣ／ＡＢＳが作動しているときには、これらの作動を緻密に制御するため、車輪の空気圧、加速度等を示す空気圧信号を頻繁に受信する必要があるためである。
【００４９】
ステップＳ１でＮＯ、即ち、ＤＳＣ／ＡＢＳが作動中ではないと判定されたときには、ステップＳ５に進み、ＤＳＣ／ＡＢＳの作動を示すフラグＦが１であるか否かを判定し、ＮＯのときにはそのまま、ＹＥＳのときにはステップＳ６でフラグＦをリセットして、ステップＳ４に進む。
【００５０】
ステップＳ４で、検出装置４からの空気圧信号に含まれる車輪内の空気圧、空気温度、および、車輪の加速度を示す情報を入力する。さらに、ステップＳ７に進み、空気圧および空気温度と、記憶手段内のタイヤ空気圧の適正範囲に関するデータとを照合して、現在の車輪の空気圧が適正範囲内にあるか否かを判定する。ステップＳ７でＮＯであるときには、ステップＳ８に進み、空気圧が所定値以上低下しているか、即ち、適正範囲より、大きく下方に逸脱しているか否かを判定する。ステップＳ８でＮＯ、即ち、例えば、図７のグラフの「異常▲１▼」の領域にあるときには、ステップＳ９に進み、車輪の空気圧低下を補うよう制御特性の変更量を演算する。
【００５１】
操舵輪の空気圧が低下すると、ハンドル操作が重くなり、操舵時の位相遅れが生じるので、総合制御ＣＰＵ３０が、車輪内空気圧に基づいて、これらの操舵時の特性変化を補うために必要なＥＰＳ装置の制御特性の変更量を演算する。
【００５２】
そして、ステップＳ１０に進み、この演算結果を、ＥＰＳ装置の制御を行うＥＰＳ／ＶＧＲ用ＣＰＵ２６に送る。
【００５３】
ステップＳ８でＹＥＳ、即ち、空気圧が図７のグラフの「異常▲１▼」の領域より下にあるときには、ステップＳ１１に進み、車輪の空気圧が、走行が危険になる危険範囲にあるか否かを判定する。ステップＳ１１でＮＯ、即ち、何れかの車輪の空気圧がかなり低い状態ではあるが走行が危険になるほどではない「異常▲２▼」の領域にあるときには、ステップＳ１２に進み、停車中であるか否かを判定する。
【００５４】
ステップＳ１２でＹＥＳのときには、ステップＳ１３に進み、アシスト量を低下させ、低下タイミングを遅くし、且つ、ＶＧＲ機構のギア比を小さくするようにＥＰＳ装置の制御特性が変更される。変更後の制御特性に基づく制御を行うことにより、ハンドルが重くなり且つハンドル操作に対する車両の反応が鈍くなる。なお、ステップＳ１３での制御特性の変更は、車輪の空気圧低下を補うＥＰＳ装置の作動を抑制する方向の変更であれば、どのような変更でもよい。
【００５５】
ステップＳ１２でＮＯのときに、ステップＳ１４に進み、低速走行であるか否かを判定し、ＮＯのときには、ステップＳ１５に進み直進状態であるか否かを判定する。
【００５６】
ステップＳ１５でＮＯのときには、中・高速で旋回中なので、ステップＳ１６に進み、安全性重視野観点からステップＳ９と同様の処理を行い、空気圧低下を補うようにＥＰＳ装置の制御特性する変更量を演算する。
【００５７】
また、ステップＳ１４でＹＥＳまたはステップＳ１５でＹＥＳのときには、ステップＳ１７に進み、アシスト量を低下させ、且つ、ＶＧＲ機構のギア比を小さくするようにＥＰＳ装置の制御特性が変更される。ステップＳ１７での変更量は、ステップＳ１３での変更量より小さく設定される。なお、ステップＳ１３での制御特性の変更は、車輪の空気圧低下を補うＥＰＳ装置の作動を抑制する方向の変更であれば、どのような変更でもよい。従って、車輪の空気圧低下を補うＥＰＳ装置の作動を禁止するものでもよい。
【００５８】
ステップＳ１１でＹＥＳ、即ち、何れかの車輪の空気圧が極め低く走行が危険であるときには、ステップＳ１８に進み、車両が低速走行または停車状態であるか否かが判定される。ステップＳ１８でＹＥＳのときには、ステップＳ１９に進み、ＥＰＳ装置のアシスト量を低下させ、且つ、ＶＧＲ機構のギア比を小さくするようにＥＰＳ装置の制御特性を変更するとともに、ステアリングホイールに振動を与える制御命令をＥＰＳ装置に送る。また、ステップＳ１８でＮＯのときには、ステップＳ２０に進み、ＥＰＳ装置のアシスト量を低下させ、且つ、ＶＧＲ機構のギア比を小さくするようにＥＰＳ装置の制御特性が変更される。ステップＳ１９、Ｓ２０での変更量は、ステップＳ１７での変更量より小さく設定される。また、ステップＳ１９、Ｓ２０での制御特性の変更は、車輪の空気圧低下を補うＥＰＳ装置の作動を抑制する方向の変更であれば、どのような変更でもよい。従って、車輪の空気圧低下を補うＥＰＳ装置の作動を禁止するものでもよい。
【００５９】
次いで、ステップＳ１０に進み、演算結果を、ＥＰＳ装置の制御を行うＥＰＳ／ＶＧＲ用ＣＰＵ２６に送り、さらに、ステップＳ２１に進み、決定された制御特性に基づいてＥＰＳ装置の制御が行われる。
【００６０】
本実施形態では、ステップＳ９、ステップＳ１６において、ＥＰＳ装置の制御特性を変更するときには、基本的には、車輪内空気圧が低いほど、ＥＰＳ装置によるアシストが大きくなるように、ＥＰＳ装置の制御内容を変更する。例えば、ＥＰＳ装置が、Ｔａ＋Ｔ’ｂ（Ｔは、ステアリングシャフトを捻るトルクの大きさ、Ｔ’は、ステアリングシャフトが捻られる速度、ａおよびｂは係数）から算出されるＩに基づいて制御されるときには、係数ｂを大きくして、ＥＰＳ装置の収斂特性を高めるように制御内容の変更が行われる。また、後輪の空気圧が前輪に対して相対的に低いときにも、ＥＰＳ装置によるアシストが小さくなるように、ＥＰＳ装置の制御内容が変更される。後輪の空気圧が相対的に高いことに起因するスピン傾向を抑制するためである。さらに、左右の車輪の空気圧の差が所定値以上のときに、左右方向への操舵感が同じになるようにＥＰＳ装置の制御特性を変更するのが好ましい。車輌旋回には、外輪のグリップ力が大きく影響するため、空気圧が低下した車輪が旋回内輪か外輪かで、空気圧低下による操舵感の変化が異なる。即ち、右折時、左折時で操舵感が異なる。このような操舵感の相違を防止するため、上述のようにパワーステアリング装置の制御特性を変更する。
【００６１】
このようなＥＰＳ装置の制御特性の変更は、空気圧の急減時を除いては、エンジン始動時、または、車輌停車時等の所定タイミングでのみ行われるのが好ましい。制御特性の変更が常時行われないので、走行中の制御特性の変更によって、運転者が違和感を覚えることがなくなる。
【００６２】
また、パンク等によって空気圧が急速に低下したときには、ＥＰＳ装置によるアシストが小さくなるように、ＥＰＳの制御内容が変更されるのが好ましい。パンク時等のパニックハンドルによる車輌の急激な動きを防止するためである。
【００６３】
上述した制御特性の変更は、何れかの車輪の空気圧が適正範囲から逸脱している場合の他、複数の車輪の空気圧が適正範囲から逸脱している場合にも行われる。
【００６４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更・変形が可能である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の空気圧が変化しても、運転者が違和感を覚えないように車輌の操舵特性を変更する車両制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の車両制御装置が搭載された車両の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】空気圧信号のデータフォーマットを示す図面である。
【図４】車輪の空気圧表示の例示である。
【図５】車輪の空気圧を表示する専用腕時計を示す図面である。
【図６Ａ】本発明の第２実施態様において、総合制御ＣＰＵが行うＥＰＳ装置の制御内容を決定する処理の一部を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明の第２実施態様において、総合制御ＣＰＵが行うＥＰＳ装置の制御内容を決定する処理の残部を示すフローチャートである。
【図７】車輪内の空気圧力の適正範囲等を例示するグラフである。
【符号の説明】
１：車両制御装置
２：車輪
４：検出装置
６：処理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that changes control characteristics related to steering of a vehicle in accordance with the air pressure of a wheel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An automobile equipped with an air pressure alarm system that measures the air pressure of a wheel and issues a warning to the driver when the measured air pressure deviates from a predetermined range is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When the air pressure of the wheels changes, the tire grip force on the road surface changes, and the running characteristics related to the steering of the vehicle change. That is, even if the steering wheel is operated in the same manner, the degree (size), timing, etc., of the direction of the vehicle change. Such a change may make the driver feel uncomfortable and hinder stable driving.
[0004]
The present invention has been made in consideration of such a situation, and provides a vehicle control device that changes the steering characteristics of a vehicle so that the driver does not feel discomfort even when the air pressure of the wheels changes. With the goal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, an air pressure alarm system that detects the air pressure of each wheel and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range, and a power steering device for a vehicle according to the air pressure of the wheel. Characteristic changing means for changing the control characteristicsThe characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device is increased as the air pressure is lower. When the air pressure suddenly decreases, the characteristic changing means The control characteristic is changed so as to reduce the assist by the device.A vehicle control device is provided. The change of the control characteristic is preferably performed so as to suppress, for example, a change in steering feeling due to a decrease in air pressure.
[0006]
  According to the present invention having such a configuration, in addition to issuing an alarm when the air pressure of the wheel (tire) decreases, the steering characteristic of the vehicle is changed according to the change of the air pressure. The change in the running stability of the vehicle and the change in the steering feeling caused by the change in the air pressure are suppressed, and the safety of the vehicle is further improved.
  Also, if the wheel air pressure decreases, the steering wheel operation becomes heavier and the vehicle's response to the steering wheel operation becomes dull. By increasing the assist of the power steering device, the change in steering feeling accompanying the decrease in air pressure is suppressed. Is done.
  In addition, according to such a configuration, even when the driver turns the “panic handle” when the air pressure is suddenly reduced due to puncture or the like, the assist of the power steering device is reduced, so the response of the vehicle becomes dull. Sudden fluctuations in the running state of the vehicle are suppressed.
[0007]
  According to another aspect of the present invention, there is provided characteristic changing means for detecting the air pressure of each wheel and changing the control characteristic of the power steering device of the vehicle according to the air pressure.The characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device is increased as the air pressure is lower. When the air pressure suddenly decreases, the characteristic changing means The control characteristic is changed so as to reduce the assist by the device.A vehicle control device is provided. The control characteristic is preferably changed so as to suppress, for example, a change in steering feeling such as a phase delay due to a decrease in air pressure.
[0008]
  According to the present invention having such a configuration, the steering characteristic of the vehicle is changed in accordance with the change in the air pressure, so that the change in the running stability of the vehicle and the change in the steering feeling caused by the change in the wheel air pressure are suppressed. The safety of the vehicle is further improved.
  Also, if the wheel air pressure decreases, the steering wheel operation becomes heavier and the vehicle's response to the steering wheel operation becomes dull. By increasing the assist of the power steering device, the change in steering feeling accompanying the decrease in air pressure is suppressed. Is done.
  In addition, according to such a configuration, even when the driver turns the “panic handle” when the air pressure is suddenly reduced due to puncture or the like, the assist of the power steering device is reduced, so the response of the vehicle becomes dull. Sudden fluctuations in the running state of the vehicle are suppressed.
[0010]
According to another preferred aspect of the present invention, the characteristic changing means changes the control characteristic so that the convergence characteristic of the power steering device is enhanced as the air pressure is lower. As the convergence characteristic is enhanced, the response of the vehicle to the steering wheel operation becomes sharper, so that the response of the vehicle is suppressed from becoming dull due to a decrease in the air pressure of the wheels.
[0011]
According to another preferred aspect of the present invention, the characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device is reduced when the air pressure of the rear wheel is relatively low.
[0012]
When the rear wheel air pressure is relatively low, the grip force on the rear wheel side is relatively low and the spin tendency is high. Therefore, the assist of the power steering device is reduced and the steering feeling due to the decrease in the air pressure on the rear wheel side. The change of the is suppressed.
[0013]
According to another preferred aspect of the present invention, the characteristic changing means changes the control characteristic so that the steering feeling in the left-right direction is the same when the difference in air pressure between the left and right wheels is greater than or equal to a predetermined value. To do. The turning force of the outer ring greatly affects the turning of the vehicle. For this reason, the change in steering feeling due to the decrease in air pressure differs depending on whether the wheel whose air pressure has decreased is a turning inner wheel or an outer wheel. That is, the steering feeling is different between right turn and left turn. Therefore, by changing the control characteristics of the power steering device as in the above aspect, the steering feeling in the left-right direction becomes the same, and the driver can drive without a sense of incongruity.
[0016]
According to another preferred aspect of the present invention, the characteristic changing means changes the control characteristic only at a predetermined timing except when the air pressure suddenly decreases. According to such a configuration, since the control characteristics are not constantly changed, the driver is less likely to feel uncomfortable due to the change in the control characteristics during traveling.
[0017]
According to another preferred aspect of the present invention, the predetermined timing is when the engine is started or when the vehicle is stopped. In these cases, even if the control characteristics are changed, the driver does not feel uncomfortable.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the structure of the 1st vehicle control apparatus of embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle on which the vehicle control device 1 of the present embodiment is mounted. The vehicle control apparatus 1 of the present embodiment detects the air pressure of the wheels (tires) 2 and issues an alarm when the air pressure deviates from an appropriate range, and corrects the control characteristics of the vehicle according to the change in air pressure. It is a vehicle control device that can.
[0019]
As shown in FIG. 1, the vehicle control device 1 includes a detection device 4 attached to each wheel 2 of the vehicle and a processing device 6 arranged on the vehicle body side. The vehicle of this embodiment is equipped with a vehicle stability control (DSC) device having functions such as an antilock brake system (ABS) and a traction control system (TRC). In addition, the vehicle according to the present embodiment includes an electric power steering (EPS) device 7 having a variable gear ratio (VGR) mechanism. Furthermore, the vehicle according to the present embodiment includes a suspension device that can change the vibration characteristics by changing the damper hardness, change the vehicle height by changing the damper length, and the like.
[0020]
The detection device 4 is mounted in the vicinity of the air valve of the wheel of each wheel 2, detects the pressure, temperature, etc. of the air in each wheel (in the tire), and uses the detection result as a pneumatic signal to the processing device 6 on the vehicle body side. Configured to send.
[0021]
As shown in FIG. 2, the detection device 4 includes a pressure sensor 8 that detects the air pressure in each wheel (tire), a temperature sensor 10 that detects the temperature of air in the wheel (tire), and the wheel 2. An acceleration sensor 12 for detecting acceleration applied to the vehicle and a memory 14 for storing a tire identification ID are provided. The detection device 4 further generates and transmits an air pressure signal including the detection values of the sensors 8, 10, 12 and the tire identification ID in response to a request from the processing device 6, and the transmission / reception CPU 16 A transceiver 18 that performs transmission and reception is provided. The detection device 4 is configured to be operated by a built-in battery (not shown).
[0022]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the tire pressure ID, the wheel air pressure signal, the wheel air temperature signal, the acceleration signal, the abnormality lowering code, the battery voltage signal, and the failure code are arranged in this order in the air pressure signal. The data format is transmitted from the detection device 4 to the processing device 6 side.
[0023]
The tire identification ID included in the air pressure signal is a code used to identify that the air pressure signal is a signal from a wheel attached to the host vehicle, and is different for each processing device 4. This tire identification ID is collated with a tire identification ID registered on the processing device 6 side after transmission from the detection device 4. The acceleration signal indicates an acceleration obtained by adding an acceleration or the like due to the vertical movement of the wheel to a circumferential acceleration due to the rotation of the wheel. The abnormality lowering code is a code for notifying that the air pressure in the wheel has rapidly decreased. Furthermore, the battery voltage signal and the failure code are signals used to notify the processing device 6 of the voltage of the built-in battery of the detection device 4 and the operating state of the detection device 4, respectively.
[0024]
As shown in FIG. 1, dedicated antennas 20 for receiving air pressure signals transmitted from the respective detection devices 4 are arranged at positions in the vicinity of the respective wheels 2. The air pressure signal received by each antenna 20 is transmitted to the processing device 4.
[0025]
The processing device 6 includes an air pressure alarm CPU 22, an ABS / TRC / DSC control CPU 24, an EPS / VGR control CPU 26, a suspension control CPU 28, a general control CPU 30, and a storage means 32.
[0026]
When the air pressure of the wheel calculated based on the air pressure signal transmitted from any one of the detection devices 4 deviates from the appropriate range, the air pressure alarm CPU 22 displays the air pressure warning light 34 disposed in the instrument panel. It is configured to light up and notify the occupant that the air pressure of any wheel is abnormal. Since the appropriate range of air pressure is related to the air temperature in the wheel, the air temperature in the wheel included in the air pressure signal is taken into consideration in determining whether the air pressure is within the appropriate range.
[0027]
The CPU 24 for ABS / TRC / DSC control is based on various information from a steering angle sensor, a throttle opening sensor, a wheel speed sensor, a yaw rate sensor, etc., for an in-vehicle vehicle stability control (DSC: Dynamic Stability Control) device. A control characteristic is determined, and the operation of these devices is controlled based on the control characteristic.
[0028]
Similarly, the EPS / VGR control CPU 26 controls the change of the assist amount of the electric power steering device, the change of the gear ratio, and the timing of these changes based on the running state, the driving state, etc. of the vehicle. A characteristic is determined, and the operation of the electric power steering is controlled based on the control characteristic.
[0029]
Furthermore, the suspension control CPU 28 determines control characteristics such as vibration characteristic control by changing the hardness of the suspension damper and vehicle height control by changing the damper length based on the running state of the vehicle. Based on this, it is configured to control the operation of the suspension device.
[0030]
The total control CPU 30 also requires a control characteristic change amount necessary to correct a change in vehicle running characteristics caused by a change in wheel air pressure, for example, a change in grip force, a phase delay during steering, a change in vehicle height, and the like. Is calculated. Specifically, when the air pressure of one of the front wheels decreases by a certain amount, the steering state change such as phase delay at the time of steering caused by the decrease in air pressure is corrected, and the steering state when the air pressure is not decreased is maintained. In order to do this, it is calculated how much the control characteristic of which control should be changed. Similarly, to compensate for changes in tire grip force on the road surface caused by this decrease in air pressure, calculate how much control characteristics should be changed and how much to maintain the running state when the air pressure has not decreased. To do. The change amount of the control characteristic calculated based on such calculation is sent to the ABS / TRC / DSC control CPU 24, EPS / VGR control CPU 26, and suspension control CPU 28 that perform each control, and the control characteristics. Is changed. Further, in the present embodiment, the general control CPU 30 suppresses or prohibits a change in the control characteristics of the EPS / VGR device when the air pressure of any wheel is greater than a predetermined value and falls from the appropriate range.
[0031]
The storage means 32 stores data necessary for performing a pneumatic alarm such as a tire identification ID of a tire mounted on the host vehicle and an appropriate air pressure of the mounted tire. Further, in the storage means 32, data necessary for calculating the amount of change in the control characteristic for correcting the change in the travel characteristic accompanying the change in air pressure, data necessary for calculating the condition for suppressing the change, and the like Various data are stored.
[0032]
Next, the operation of the vehicle control device of this embodiment will be described. When the vehicle is completed, when the tire is replaced, the tire identification ID of the detection device 4 attached to each wheel is stored in the storage means 32 of the processing device 6. In the present embodiment, since the dedicated antenna 20 is arranged for each wheel 2, each tire 20 has which tire identification ID at which position by causing each antenna 20 to receive an air pressure signal from each detection device 4. Can be registered.
[0033]
During use of the vehicle, an air pressure signal is sent from the detection device 4 to the processing device 6 in response to a request from the processing device 6 side. Based on the air pressure signal, the air pressure alarm CPU 22 determines whether or not the air pressure of each wheel is within the appropriate range stored in the storage means 32. Lights up. When the vehicle is equipped with a device having a display screen such as a navigation device, a display as shown in FIG. 4 is displayed on the screen, and the air pressure of which wheel is insufficient (or excessive). In addition, it may be configured to notify the relationship between the air pressure of each wheel (left front wheel: FL, right front wheel: FR, left rear wheel: RL, right rear wheel: RR) and the appropriate air pressure band. Furthermore, the dedicated wristwatch may be configured to display the current air pressure of each wheel and the appropriate air pressure on the display unit (FIG. 5).
[0034]
Further, the general control CPU 30 calculates the change amount of each control characteristic of the vehicle necessary for correcting the change of the running characteristic caused by the wheel air pressure deviating from the appropriate range, and this change amount is calculated for each CPU 24. , 26, 28 to change the control characteristics.
[0035]
In the present embodiment, the ABS / TRC / DSC control CPU 24 or the like performs understeer control that is control for avoiding and suppressing drift-out and oversteer control that is control for avoiding and suppressing spin and the like. This understeer control is applied to the front wheel inside the turn (front wheel inside the turn) or the rear wheel inside the turn (rear wheel inside the turn) when the deviation between the control target yaw rate and the actual yaw rate is larger than the intervention threshold. Control is performed to add power. Further, in the oversteer control, when the deviation between the control target yaw rate and the actual yaw rate is smaller than the intervention threshold value, control is performed in which a braking force is applied to the front wheel outside the turn (front wheel outside the turn).
[0036]
In such control, basically, the control amount (braking amount) is set on the assumption that the air pressure of the wheel to be controlled (braking target) is in an appropriate range. However, when the air pressure of the target wheel deviates from the appropriate range, the desired effect cannot be obtained by performing the same control as when the air pressure is in the appropriate range. For example, in oversteer control, when braking force is applied to the front wheels outside the turn (front wheels outside the turn), if the air pressure of the front wheels outside the turn is lower than the appropriate range, it is assumed that the air pressure is in the appropriate range. Even if the braking force is preliminarily set based on the control amount set to, the front outside wheel that cannot exhibit sufficient gripping force due to a decrease in air pressure cannot exhibit the predetermined braking force against the road surface. The desired oversteer control is not performed.
[0037]
Therefore, the control amount is changed based on the amount of deviation from the appropriate range of air pressure or the difference from the optimal air pressure so that the braking force necessary for oversteer control can be obtained even when the air pressure is lower than the appropriate range. The In the present embodiment, the general control CPU 28 calculates the change amount of the control characteristic based on the in-wheel air pressure, and sends the calculation result to the ABS / TRC / DSC control CPU 24 that performs control, taking the change amount into account. Control is performed.
[0038]
Further, when the air pressure of the steered wheels decreases, the steering wheel operation becomes heavy and a phase delay during steering occurs. Therefore, in this embodiment, the overall control CPU 30 changes these characteristic changes during steering based on the in-wheel air pressure. The amount of change in control of the EPS device necessary for compensation is calculated, and the calculation result is sent to the CPU 24 for controlling EPS / VGR, and the EPS device is controlled in consideration of the amount of change. Basically, the control content is changed so that the assist amount of the EPS device is increased, the assist intervention timing is advanced, and the gear ratio is increased.
[0039]
At this time, basically, the control content of the EPS is changed so that the assist by the EPS device increases as the in-wheel air pressure decreases. For example, an EPS device
When controlled based on I calculated from Ta + T′b (T is the magnitude of torque for twisting the steering shaft, T ′ is the speed at which the steering shaft is twisted, and a and b are coefficients), the coefficient b is increased. Then, the control content is changed so as to improve the convergence characteristics of the EPS device.
[0040]
Further, even when the rear wheel air pressure is relatively low with respect to the front wheel, the control content of the EPS is changed so that the assist by the EPS device is reduced. This is to suppress the spin tendency caused by the relatively high air pressure of the rear wheels.
[0041]
Furthermore, it is preferable to change the control characteristics of the EPS device so that the steering feeling in the left-right direction is the same when the difference in air pressure between the left and right wheels is greater than or equal to a predetermined value. Since the turning force of the outer wheel greatly affects the turning of the vehicle, the change in the steering feeling due to the lowering of the air pressure differs depending on whether the wheel whose air pressure has decreased is the turning inner wheel or the outer wheel. That is, the steering feeling is different between right turn and left turn. In order to prevent such a difference in steering feeling, the control characteristics of the power steering apparatus are changed as described above.
[0042]
In addition, when the air pressure rapidly decreases due to puncture or the like, it is preferable to change the control content of the EPS so that the assist by the EPS device is reduced. This is to prevent sudden movement of the vehicle due to a panic handle during puncture.
[0043]
Such a change in the control characteristics of the EPS device is preferably performed only at a predetermined timing such as when the engine is started or when the vehicle is stopped, except when the air pressure is suddenly decreased. Since the control characteristics are not constantly changed, the driver does not feel uncomfortable due to the change of the control characteristics during traveling.
[0044]
In the present embodiment, since the vehicle height decreases as the wheel air pressure decreases, in this embodiment, the total control CPU 30 changes the suspension control amount so as to correct the decrease in air pressure based on the wheel air pressure. And the calculation result is sent to the suspension CPU 28 for control, and the suspension device is controlled in consideration of the amount of change, and the vehicle is maintained horizontally at a predetermined height.
[0045]
Further, when the air pressure of the wheels increases, the vibration characteristics change and the ride comfort decreases. Therefore, in the present embodiment, the overall control CPU 30 performs a suspension that corrects an excessively high air pressure based on the in-wheel air pressure of each wheel. The change amount of the control amount is calculated, and the calculation result is sent to the suspension CPU 28 that performs control, and the control is performed in consideration of the change amount, and the vibration characteristics of the vehicle are maintained in an appropriate state.
[0046]
Next, a vehicle control device according to a second embodiment of the present invention will be described. The vehicle control device of the present embodiment has basically the same configuration as the vehicle control device of the first embodiment. The difference from the vehicle control device of the first embodiment is that when the air pressure of the wheel becomes smaller than a predetermined value, control is performed to suppress assist by the EPS device. Hereinafter, this difference will be described.
[0047]
In the present embodiment, the general control CPU suppresses a change in the control characteristics of the EPS device and prompts the driver to fill the wheel with air when the wheel air pressure is greater than a predetermined value and falls from an appropriate range. In other words, the correction for improving the deterioration of the running characteristics due to the decrease in the air pressure is suppressed or prohibited to make it difficult to drive, and the wheel is urged to be filled with air. Hereinafter, these processes performed by the general control CPU will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6A and 6B.
[0048]
When the process starts, it is first determined in step S1 whether or not the DSC / ABS is operating. If YES, the process proceeds to step S2 to set 1 to the flag F indicating the DSC / ABS operation. Furthermore, it progresses to step S3, and after instruct | indicating the detection apparatus 4 to raise the transmission rate of a pneumatic signal, it progresses to step S4. This is because when the DSC / ABS is operating, it is necessary to frequently receive air pressure signals indicating the air pressure, acceleration, etc. of the wheels in order to precisely control these operations.
[0049]
If NO in step S1, that is, if it is determined that the DSC / ABS is not in operation, the process proceeds to step S5, where it is determined whether or not the flag F indicating the operation of the DSC / ABS is 1. If YES, the flag F is reset in step S6, and the process proceeds to step S4.
[0050]
In step S4, information indicating the air pressure in the wheel, the air temperature, and the acceleration of the wheel included in the air pressure signal from the detection device 4 is input. Furthermore, it progresses to step S7 and collates the air pressure and air temperature with the data regarding the appropriate range of the tire pressure in the storage means, and determines whether or not the current wheel pressure is within the appropriate range. When NO is determined in the step S7, the process proceeds to a step S8, in which it is determined whether or not the air pressure is decreased by a predetermined value or more, that is, whether or not the air pressure is greatly deviated downward from an appropriate range. If NO in step S8, that is, for example, in the region of "abnormality 1" in the graph of FIG. 7, the process proceeds to step S9, and the control characteristic change amount is calculated so as to compensate for the wheel air pressure drop.
[0051]
When the air pressure of the steered wheels decreases, the steering operation becomes heavy and a phase delay occurs during steering. Therefore, the EPS apparatus necessary for the comprehensive control CPU 30 to compensate for these characteristic changes during steering based on the in-wheel air pressure. The change amount of the control characteristic is calculated.
[0052]
In step S10, the calculation result is sent to the EPS / VGR CPU 26 that controls the EPS device.
[0053]
If YES in step S8, that is, if the air pressure is below the "abnormality 1" region in the graph of FIG. 7, the process proceeds to step S11, and whether or not the wheel air pressure is in a danger range where it becomes dangerous to travel. Determine. If NO in step S11, that is, if it is in the region of “abnormal (2)” where the air pressure of one of the wheels is quite low but not so dangerous as to travel, the process proceeds to step S12 and whether or not the vehicle is stopped. Determine whether.
[0054]
If YES in step S12, the process proceeds to step S13, where the control characteristics of the EPS device are changed so as to decrease the assist amount, delay the decrease timing, and decrease the gear ratio of the VGR mechanism. By performing the control based on the control characteristics after the change, the steering wheel becomes heavy and the response of the vehicle to the steering wheel operation becomes dull. In addition, the change of the control characteristic in step S13 may be any change as long as it is a change in the direction for suppressing the operation of the EPS device that compensates for the decrease in the air pressure of the wheels.
[0055]
If NO in step S12, the process proceeds to step S14 to determine whether the vehicle is traveling at a low speed. If NO, the process proceeds to step S15 to determine whether the vehicle is in a straight traveling state.
[0056]
If NO in step S15, the vehicle is turning at medium / high speed, so the process proceeds to step S16, and the same processing as in step S9 is performed from the viewpoint of safety, and the change amount for the control characteristic of the EPS device is compensated for to compensate for the decrease in air pressure. Calculate.
[0057]
If YES in step S14 or YES in step S15, the process proceeds to step S17, and the control characteristics of the EPS device are changed so as to reduce the assist amount and reduce the gear ratio of the VGR mechanism. The change amount in step S17 is set smaller than the change amount in step S13. In addition, the change of the control characteristic in step S13 may be any change as long as it is a change in the direction for suppressing the operation of the EPS device that compensates for the decrease in the air pressure of the wheels. Therefore, the operation of the EPS device that compensates for the decrease in the air pressure of the wheels may be prohibited.
[0058]
If YES in step S11, that is, if the air pressure of any of the wheels is extremely low and traveling is dangerous, the process proceeds to step S18, and it is determined whether or not the vehicle is traveling at a low speed or stopped. If YES in step S18, the process proceeds to step S19, in which the control amount of the EPS device is changed so as to reduce the assist amount of the EPS device, and the gear ratio of the VGR mechanism is reduced, and the control that gives vibration to the steering wheel Send instructions to the EPS device. If NO in step S18, the process proceeds to step S20, where the control characteristics of the EPS device are changed so as to reduce the assist amount of the EPS device and reduce the gear ratio of the VGR mechanism. The change amount in steps S19 and S20 is set smaller than the change amount in step S17. Moreover, the change of the control characteristic in steps S19 and S20 may be any change as long as it is a change in the direction that suppresses the operation of the EPS device that compensates for the decrease in the air pressure of the wheels. Therefore, the operation of the EPS device that compensates for the decrease in the air pressure of the wheels may be prohibited.
[0059]
Next, the process proceeds to step S10, and the calculation result is sent to the EPS / VGR CPU 26 that controls the EPS apparatus. Further, the process proceeds to step S21, where the EPS apparatus is controlled based on the determined control characteristics.
[0060]
In this embodiment, when changing the control characteristics of the EPS device in step S9 and step S16, basically, the control content of the EPS device is set so that the assist by the EPS device increases as the in-wheel air pressure decreases. change. For example, the EPS device is controlled based on I calculated from Ta + T′b (T is the magnitude of torque for twisting the steering shaft, T ′ is the speed at which the steering shaft is twisted, and a and b are coefficients). Sometimes, the control content is changed so as to increase the coefficient b and enhance the convergence characteristics of the EPS device. Further, the control content of the EPS device is changed so that the assist by the EPS device is reduced even when the air pressure of the rear wheel is relatively low with respect to the front wheel. This is to suppress the spin tendency caused by the relatively high air pressure of the rear wheels. Furthermore, it is preferable to change the control characteristics of the EPS device so that the steering feeling in the left-right direction is the same when the difference in air pressure between the left and right wheels is greater than or equal to a predetermined value. Since the grip force of the outer wheel greatly affects the turning of the vehicle, the change in steering feeling due to the decrease in air pressure differs depending on whether the wheel whose air pressure has decreased is the turning inner wheel or the outer wheel. That is, the steering feeling is different between right turn and left turn. In order to prevent such a difference in steering feeling, the control characteristics of the power steering apparatus are changed as described above.
[0061]
Such a change in the control characteristics of the EPS device is preferably performed only at a predetermined timing such as when the engine is started or when the vehicle is stopped, except when the air pressure is suddenly decreased. Since the change of the control characteristic is not always performed, the driver does not feel uncomfortable due to the change of the control characteristic during traveling.
[0062]
In addition, when the air pressure rapidly decreases due to puncture or the like, it is preferable to change the control content of the EPS so that the assist by the EPS device is reduced. This is to prevent sudden movement of the vehicle due to a panic handle during puncture.
[0063]
The change in the control characteristics described above is performed not only when the air pressure of any wheel deviates from the appropriate range, but also when the air pressure of a plurality of wheels deviates from the appropriate range.
[0064]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made within the scope of the matters described in the claims.
[0065]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the air pressure of a wheel changes, the vehicle control apparatus which changes the steering characteristic of a vehicle is provided so that a driver may not feel uncomfortable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle on which a vehicle control device according to a first embodiment of the present invention is mounted.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a detection device.
FIG. 3 is a diagram showing a data format of an air pressure signal.
FIG. 4 is an example of wheel pressure display.
FIG. 5 is a drawing showing a dedicated wristwatch that displays the air pressure of a wheel.
FIG. 6A is a flowchart showing a part of processing for determining the control content of the EPS device performed by the overall control CPU in the second embodiment of the present invention;
FIG. 6B is a flowchart showing the remaining part of the process of determining the control content of the EPS device performed by the overall control CPU in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph illustrating an appropriate range of air pressure in a wheel.
[Explanation of symbols]
1: Vehicle control device
2: Wheels
4: Detection device
6: Processing device

Claims

An air pressure alarm system that detects the air pressure of each wheel and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Characteristic changing means for changing the control characteristic of the power steering device of the vehicle according to the air pressure of the wheel ,
The characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device increases as the air pressure decreases,
The characteristic changing means changes the control characteristic so as to reduce the assist by the power steering device when the air pressure suddenly decreases;
The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.

Characteristic change means for detecting the air pressure of each wheel and changing the control characteristic of the power steering device of the vehicle according to the air pressure ,
The characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device increases as the air pressure decreases,
The characteristic changing means changes the control characteristic so as to reduce the assist by the power steering device when the air pressure suddenly decreases;
The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.

The characteristic changing means changes the control characteristic so as to increase the convergence characteristic of the power steering device as the air pressure is lower;
The vehicle control device according to claim 1 or 2 .

The characteristic changing means changes the control characteristic so that the assist by the power steering device is reduced when the rear wheel air pressure is relatively low;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3 .

The characteristic changing means changes the control characteristic so that the steering feeling in the left-right direction is the same when the difference in air pressure between the left and right wheels is a predetermined value or more;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4 .

The characteristic changing means changes the control characteristic only at a predetermined timing except when the air pressure suddenly decreases.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5 .

The predetermined timing is when the engine is started or when the vehicle is stopped.
The vehicle control device according to claim 6 .