JP4022915B2

JP4022915B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP4022915B2
Application number: JP2002051924A
Authority: JP
Inventors: 建田中; 智彦足立
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP2003252014A

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（タイヤ）に加わる加速度に応じて車両の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】
車両に加わる上下方向、横方向等の加速度を検出し、これらの加速度に基づいて、サスペンションの特性変更等を行い、車両の操安性、乗り心地を向上させる機能を備えた車両制御装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置では、車体に加わった加速度に基づいて、車両の走行特性が適切になるように、車両の制御特性を変更している。車体に加わる加速度は、タイヤに加わった路面からの入力等が、サスペンションを通して車体に伝わった結果として生じたものであるため、車輪への入力から遅れて生じている。このため、車体に加わる加速度に基づいて車両制御を行うと、車両の挙動を的確に制御することが難しかった。
【０００４】
一方、車輪の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用に、車輪に空気圧等を検出するセンサ手段を取付けることが行われている。このようなセンサ手段に加速度を検出する機能を持たせて、車輪に加わる加速度を検出することが考えられる。
【０００５】
しかしながらが、車輪に取付けられたセンサ手段から、空気圧、タイヤ内温度、加速度等のこれら全てのデータを一律に一定の送信レートで送信すると、検出装置のバッテリが早期に消耗してしまう等の問題や、車体側の信号処理装置の負荷が増大してしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、車輪に取付けられ空気圧および加速度を検出するセンサ手段のバッテリの消耗を抑制することができる、車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、車体側に設けられ、車輪に取付けられたセンサ手段からの信号を処理する信号処理装置の負荷を減らすことができる車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備えていることを特徴とする車両制御装置が提供される。
【０００９】
このような構成を有する本発明によれば、車体側に設けられた、送受信手段によって、車輪側に設けられたセンサ手段からの送信内容および送信レートを含む送信状況が変更されるので、センサ手段のバッテリの電力消費が抑制される。
【００１０】
本発明の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、車両の走行状態に応じて、前記送信レートを変更する。このような構成によれば、空気圧警報装置、制御特性変更手段が、車両状態に適応した制御（警報、特性変更）を行うために必要な量の情報を得ることができる。
【００１１】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、車両安定制御装置が作動中又は急ブレーキがかけられているとき、車両が高速道路を走行中であるとき、車両が中速又は高速で旋回中のとき、車両が低速で走行中のとき、前記空気圧に関する信号に加えて前記加速度に関する信号を送信するように前記指示を前記センサ手段に送信する。このような構成によれば、加速度に関する信号が不要な時等には、加速度に関する信号の送信が行われないので、センサ手段側のバッテリの電力消費がより抑制される。
本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、前記センサ手段が送信する信号に前記加速度に関する信号を含める場合と前記加速度に関する信号を含めない場合とで、前記送信レートが異なるように前記指示を前記センサ手段に送信する。
【００１２】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、他の車両制御装置の作動状態に応じて、前記送信レート、または、前記送信内容を変更する。他の車両制御装置としては、例えば、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）、車両安定性制御（ＤＳＣ：Dynamic Stability Control)装置等がある。
【００１３】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記センサ手段が、車輪に加わる遠心力方向加速度と横方向加速度とを検出可能であり、前記送受信手段が、低速走行時には遠心力方向加速度の送信レートを高く設定し、高速走行時には横方向加速度の送信レートを高く設定する。ここで、送信レートが高いとは、信号の送信間隔が短い即ち送信頻度が高いことを意味する。このような構成によれば、高速走行時には走安性を、低速走行時には乗り心地を重視した制御が行われる。
【００１４】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、旋回走行時には、旋回外輪の前記送信レートを高く設定する。さらに、本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、旋回走行時には、前輪の送信レートを後輪の送信レートより高く設定する。これらの構成によれば、旋回走行時の走安性を重視した制御が可能となる。
【００１５】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記送受信手段が、車載のナビゲーション装置から道路情報に基づいて、前記送信状況を変更する。このような構成によれば、例えば、高速道路等の特殊な道路条件を勘案した車両制御を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明の別の好ましい態様によれば、車両安定性制御装置を更に備え、前記送受信手段が、前記車両安定性制御装置の作動中には、前記送信レートを増大させる。このような構成によれば、車両の走行状態が不安定である車両安定性制御装置の作動中には、車輪側から多くの情報を得て、精度の高い車両制御を行うことができる。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、車両安定性制御装置を更に備え、前記送受信手段が、前記車両安定性制御装置の作動中には、前記横方向加速度の送信レートを増大させる。車両安定性制御装置の作動中の送信レートは、他の状況における送信レートより高く設定する、又は、連続送信レートとするのが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、車両の走行状態が不安定である車両安定性制御装置の作動中には、車両の安定性制御に特に必要な横方向加速度に関する多くの情報を得て、精度の高い車両制御を行うことができる。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、前記送受信手段が、急減速時には、前記横方向加速度の送信レートを増大させる。例えば、急減速時に行われるＡＢＳ制御では、タイヤの制動性能に対して、どれだけの横方向のグリップ力を残すか問題となるが、この構成では、横方向加速度の送信レートを増大させて、横方向加速度に関する多くの情報を得て、精度の高い車両制御が可能となる。
【００２０】
【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、車輪の空気圧および車輪（タイヤ）２が受ける加速度を検出し、この空気圧および加速度に応じて車両の制御特性を変更する車両制御装置である。
【００２１】
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）およびトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）の機能を有する車両安定性制御（ＤＳＣ：Dynamic Stability Control)装置を備えている。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８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。さらに、本実施形態の車両は、車体が受ける横方向（車幅方向）の加速度を検出するセンサ（図示せず）を備えている。
【００２２】
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、各車輪の遠心力方向加速度及び横方向（幅方向）加速度等を検出し、検出結果等を、車体側の処理装置６に送信するように構成されている。
【００２３】
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に加わる遠心力方向及び横方向の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、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、これを処理装置６側に送信させ、且つ、処理装置６側から受信した信号を処理する送受信ＣＰＵ１６と、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。
【００２４】
本実施形態は、検出装置４が、通常は、加速度に関する信号を含まない空気圧信号を、車両の状況等に応じて変化するレート（時間間隔すなわち頻度）で、能動的に処理装置６に送信するように構成されている。すなわち、本実施形態では、車両の停車中は、車輪の空気圧が変化する可能性が少ない等の理由から、空気圧信号の送信が極めて長い間隔とされる。車両の停車は、加速度センサ１２の出力が零であるか否かに基づいて、検出装置４側で判断される。また、走行中は、空気圧が適正範囲であれば、空気圧信号が、停車時の間隔よりは短いが比較的長い第１の間隔で送信され、さらに、空気圧が適正範囲から逸脱しているときには、第１の間隔より短い第２の間隔で送信される。
【００２５】
また、車両が所定の走行状態にあるときには、処理装置６側からの指示で、車輪が受ける加速度に関する信号が付加された空気圧信号を、上記所定レートに代わる処理装置６側が指定するレート（頻度）で、処理装置６側に送信するように構成されている。
【００２６】
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。
【００２７】
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、受信した空気圧信号を処理装置６に伝えるように構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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ＤＳＣ装置の基本的な制御特性を決定し、この基本的な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。
【００３１】
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、ＥＰＳ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基本的な制御特性を決定し、この基本的な制御特性に基づいて、ＥＰＳ装置の作動を制御するように構成されている。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基本的な制御特性を決定し、この基本的な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。
【００３２】
総合制御ＣＰＵ３０は、検出装置４側からの信号を受信すると共に、車両が所定の走行状態にあるときには、車輪が受けた加速度に関する信号を空気圧に関する信号に加えて走行状態に対応したレートで送信させる指示を検出装置４に送るように構成されている。また、総合制御ＣＰＵ３０は、車輪２が受けた遠心力方向の加速度から、車輪２が受けた上下方向の加速度を算出するように構成されている。さらに、総合制御ＣＰＵ３０は、車輪２が受けた加速度に関する信号が入力されたときには、この信号に基づいて、ＡＢＳ／ＴＲＣ／ＤＳＣ制御用ＣＰＵ２４、サスペンション制御用ＣＰＵ２８等による、ＤＳＣ装置、サスペンション装置等の基本的な制御特性を変更させるように構成されている。
【００３３】
本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０は、旋回中には、サスペンション装置のダンパの硬さをどの程度硬くすれば操安性を維持できるかを、車輪２が受ける横方向加速度に基づいて算出し、算出結果に基づいて、サスペンション制御用ＣＰＵ２８によるサスペンション装置の制御の内容を変更する。また、路面に凸凹があり、車輪が受ける上下方向加速度が大きいときには、車輪が受ける上下方向加速度が増大するほど、サスペンションが柔らかくなるように制御を変更させる。
【００３４】
また、総合制御ＣＰＵ３０は、車体が受ける横方向加速度と車輪が受ける横方向の加速度との位相差に基づいて、路面の摩擦係数μ、車両の重量の増加（減少）量を推定し、ＤＳＣ装置等の機能を最大限に発揮させるには、制御量をどれだけ変更すればよいかを算出し、ＤＳＣ装置、ＥＰＳ装置、サスペンション装置等の基本的な制御を変更させるように構成されている。
【００３５】
また、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。また、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が記憶されている。
【００３６】
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、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１９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１９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。
【００３７】
上述したように、車両の使用中には、検出装置４が、加速度に関する信号を含まない空気圧信号を、車両の走行状態に応じた所定のレートで、処理装置６に送信する。そして、車両の走行状態が所定の走行状態になると、処理装置６側からの指示で、加速度に関する信号を含む空気圧信号が、加速度に関する信号を含まない空気圧信号の送信レートとは異なった、その走行状態に応じたレートで検出装置４から処理装置６に送信される。
【００３８】
以下、処理装置６（詳細には総合制御ＣＰＵ３０）が行う、車輪が受けた加速度に関する信号を送信させるための指示を生成するための処理を図３のフローチャートに沿って説明する。尚、間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４の関係、即ち、Ｔ１が最も短く、Ｔ４が最も長い関係にある。そして、Ｔ２はＴ１の２倍、Ｔ３はＴ１の４倍、Ｔ４がＴ１の８倍の関係にある。
【００３９】
まず、ステップＳ１０でＤＳＣ装置が作動中であるか否か及び急ブレーキがかけられているか否かが判定される。ステップＳ１で、何れかがＹＥＳのときには、ステップＳ１１に進み、全車輪の横方向加速度の送信間隔をＴ１、遠心力方向の送信間隔をＴ３に設定し、ステップＳ１２に進む。ＤＳＣ／ＡＢＳが作動中であるとき、または、急ブレーキがかけられているときは、これらの作動を緻密に制御するため、操安性を左右する横方向加速度を頻繁に受信する必要があるためである。ステップＳ１０でＮＯであるときにはそのままステップＳ１２に進む。
【００４０】
ステップＳ１２では、高速道路を走行中であるか否かを判定する。高速道路を走行中であるか否かは、ナビゲーションシステムから情報により判断される。ステップＳ１２でＹＥＳの場合はステップＳ１３で、全車輪の横方向加速度の送信間隔をＴ４とし、遠心力方向の送信を行わない旨の設定を行い、ステップＳ１４に進む。高速道路では、急激に大きなハンドルを切ることは少なく、路面状態が比較的良く、又、路面状態の変化も頻繁に起らないことから、内蔵バッテリの消費電力の削減を重視した送信頻度とする。ステップＳ１２でＮＯ、即ち、車両が高速道路走行中でないときには、そのままステップＳ１４に進む。
【００４１】
ステップＳ１４では、高速旋回中であるか否かを判定する。ステップＳ１４でＹＥＳのときはステップＳ１５で旋回外側前輪の横方向加速度の送信間隔をＴ１、旋回内側前輪の横方向加速度の送信間隔をＴ２、後輪の横方向加速度の送信間隔をＴ３、全車輪の遠心力方向加速度の送信間隔をＴ３に設定し、ステップＳ１６に進む。操安性により大きな影響を及ぼす車輪の加速度をより頻繁に送信することで、車両制御をより緻密に行うためである。また、路面の摩擦係数や不整状態が変化することを想定し、タイヤの接地性を加味した車両制御を行うために上下方向加速度が必要となるため、遠心力方向の加速度も送信させる。ステップＳ１４でＮＯ、即ち、車両が高速旋回中でないときには、そのまま、ステップＳ１６に進む。
【００４２】
ステップＳ１６では、中速旋回中であるか否かを判定する。ステップＳ１６でＹＥＳのときは、ステップＳ１７で、前輪の横方向加速度の送信間隔をＴ２、後輪の横方向加速度の送信間隔をＴ３、全車輪の遠心力方向の加速度の送信間隔をＴ２に設定し、ステップＳ１８に進む。操安性に大きな影響を及ぼす前輪の横方向加速度を頻繁に送信することで、車両制御をより緻密に行うためである。また、高速旋回時より、乗り心地を重視する制御を行うため、遠心力方向の送信間隔を上げている。ステップＳ１６でＮＯ、即ち、車両が中速旋回中でないときには、そのまま、ステップＳ１８に進む。
【００４３】
ステップＳ１８では、低速であるか否かを判定する。ステップＳ１８でＹＥＳのときは、ステップＳ１９で、全車輪の横方向加速度の送信間隔をＴ４、遠心力方向の送信間隔をＴ２に設定し、ステップＳ２０に進む。主に乗り心地を重視するためである。
【００４４】
ステップＳ２０では、ステップＳ１１、ステップＳ１３、ステップＳ１５、ステップＳ１７、または、ステップＳ１９で設定された送信間隔（送信レート）および送信内容の加速度に関する信号を処理装置６側に送信する旨の指示が、各検出装置４に送られ、この指示に基づく、信号が検出装置４から処理装置６側に送信される。なお、ステップＳ１８でＮＯのときには、そのままリターンする。このときには、図３のステップＳ５でＮＯとなる。
【００４５】
上述したようにように、Ｔ１ないしＴ４は、Ｔ２がＴ１の２倍、Ｔ３がＴ１の４倍、Ｔ４がＴ１の８倍の関係にある。従って、ステップＳ１１の処理に基づく場合には、全車輪から、横方向の加速度信号を含む空気圧信号がＴ１毎に処理装置６に送られ、この横方向の加速度信号を含む空気圧信号の送信の４回に１回（Ｔ３毎）には、遠心力方向の加速度信号が含まれることになる。
【００４６】
ステップＳ１３の処理に基づく場合には、全車輪から、横方向の加速度信号を含む空気圧信号がＴ４毎に処理装置６に送られることになる。
【００４７】
ステップＳ１５の処理に基づく場合には、旋回方向外側の前輪からは、横方向の加速度を含む空気圧信号がＴ１毎に処理装置６に送られ、横方向の加速度信号を含む空気圧信号の送信の４回に１回（Ｔ３毎）には、遠心力方向の加速度信号が含まれることになる。また、旋回方向内側の前輪からは、横方向の加速度を含む空気圧信号がＴ２毎に処理装置６に送られ、この横方向の加速度信号を含む空気圧信号の送信の２回に１回（Ｔ２毎）には、遠心力方向の加速度信号が含まれることになる。さらに、後輪からは、横方向および遠心力の加速度を含む空気圧信号がＴ３毎に処理装置６に送られることになる。
【００４８】
ステップＳ１７の処理に基づく場合には、前輪からは、横方向および遠心力の加速度を含む空気圧信号がＴ２毎に処理装置６に送られる。そして、後輪からは、遠心力の加速度を含む空気圧信号がＴ２毎に処理装置６に送られ、この後輪からの遠心力方向の加速度信号を含む空気圧信号の送信の２回に１回（Ｔ３毎）には、横方向の加速度信号を含むことになる。
【００４９】
さらに、ステップＳ１９の処理に基づく場合には、全車輪から、遠心力方向の加速度を含む空気圧信号がＴ２毎に処理装置６に送られ、この遠心力方向の加速度信号を含む空気圧信号の送信の４回に１回（Ｔ４毎）には、横方向の加速度信号が含まれることになる。
【００５０】
以上の処理から明らかなように、本実施形態では、車両が、停車状態、又は、中速および高速で直進状態にあるとき以外は、加速度に関する信号を送信させる指示が処理装置６から検出装置４に送られることになる。従って、車両が、停車状態、又は、中速および高速で直進状態のときには、加速度に関する信号を含まない空気圧信号が検出装置４に送信される。また、停車状態、又は、中速および高速で直進状態以外では、加速度に関する信号を含む空気圧信号が、検出装置４に送信されることになる。
【００５１】
処理装置６側では、空気圧に関する信号等に基づいて、空気圧警報ＣＰＵ２０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に示されてい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）。
【００５２】
処理装置６では、総合制御ＣＰＵ３０が、車輪が受けている横方向、上下方向の加速度に関する信号を入力すると、これらに基づいて、車両の各制御特性の変更量を演算し、この変更量を制御を行う各ＣＰＵ２２、２４、２６に送り、変更した制御特性に基づいて車両の走行を制御させる。
【００５３】
本実施形態では、車輪にどれだけの横方向の力がかかっているか、即ちどれだけの横方向加速度が生じているかによって、総合制御ＣＰＵ３０が、ＤＳＣ装置の基本的な制御量を変更する。例えば、急減速時には、車体及び車輪に非常に大きな加速度が生じ、タイヤのグリップ力が限界近くとなっている場合が多い。このような状態で、運転者が、危険物を回避するためにハンドルを切ることがある。本実施形態では、運転者がハンドルを切ったときに車輪（タイヤ）が受ける横方向加速度に基づいてＤＳＣ装置の制御量を算定するので、曲がるために必要なグリップ力を確保できる制御量が算出される。逆に、車輪の横方向加速度が生じていない場合には、タイヤのグリップ力の１００％を車両を止めるために使用できる制御量が算出され、最短距離で止まることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０が、タイヤの横方向加速度の大きさに基づいて、サスペンション装置の制御特性を変更する。具体的には、車輪が受ける横方向加速度が大きいときには操安性を向上させるべくサスペンション装置のダンパを硬くし、又、横方向加速度が小さいときにはサスペンション装置のダンパを柔らかくするようにサスペンション装置の制御特性を変更する。
【００５５】
さらに、本実施形態では、総合制御ＣＰＵ３０が、タイヤの上下方向加速度の大きさに基づいても、サスペンション装置の制御特性を変更する。具体的には、車輪が受ける上下方向加速度が大きいときには乗り心地を向上させるべくサスペンション装置のダンパを柔らかく、又、上下方向加速度が小さいときにはサスペンション装置のダンパを硬くするようにサスペンション装置の制御特性を変更する。
【００５６】
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。
【００５７】
上記実施形態では、加速度に関する信号の送信レートについては、所定の関係を有する時間間隔Ｔ１ないしＴ４が設定されているが、本発明は、他の送信レートであってもよい。また、送信内容についても、上記実施形態の内容に限定されるものではない。例えば、一律に、低速走行時には遠心力方向加速度の送信レートが、高速時に比べ或いは横方向の加速度のの送信レートに比べて、高くなるように設定し、高速走行時には横方向加速度が低速時に比べ或いは遠心力方向の加速度のの送信レートに比べて、高くなるように設定する構成でもよい。また、旋回走行時に、旋回外輪の加速度に関する信号の送信レートを、相対的に、高く設定する構成でもよい。さらに、旋回走行時に、前輪の送信レートを後輪の送信レートより高く設定する構成でもよい。
【００５８】
また、空気圧信号に、加速度に関する信号を、常時、付加させておき、処理装置６側が、必要なときだけ、送信されてくる加速度に関する信号を処理する構成でもよい。このような構成によれば、処理装置６の負荷が軽減される。
【００５９】
上記実施形態では、車両が、車両安定性制御（ＤＳＣ：Dynamic Stability Control)装置、ギア比が変更可能な（Variable Gear Ratio）機構を備えた電動パワーステアリング(Electric Power Steering）装置および振動特性・長さを変更可能なダンパを備えているが、本発明では、これら全てが備えられてる必要はなく、これらの少なくとも１つ、又は、これら以外の車両の走行特性を制御する装置を備えたものでもよい。
【００６０】
【発明の効果】
このような構成を備えた本発明によれば、車輪に取付けられ空気圧および加速度を検出するセンサ手段のバッテリの消耗を抑制することができる、車両制御装置が提供される。
【００６１】
また、車体側に設けられ、車輪に取付けられたセンサ手段からの信号を処理する信号処理装置の負荷を減らすことができ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】総合制御ＣＰＵが行う、車輪が受けた加速度に関する信号を送信させるための指示を生成する処理を示すフローチャートである。
【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。
【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 of a vehicle in accordance with acceleration applied to wheels (tires).
[0002]
[Prior art]
A vehicle control device having a function of detecting the acceleration in the vertical direction and the lateral direction applied to the vehicle and changing the suspension characteristics based on these accelerations to improve the operability and riding comfort of the vehicle is known. It has been.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a device, the control characteristic of the vehicle is changed based on the acceleration applied to the vehicle body so that the running characteristic of the vehicle becomes appropriate. The acceleration applied to the vehicle body is generated as a result of the input from the road surface applied to the tire being transmitted to the vehicle body through the suspension, and thus is delayed from the input to the wheels. For this reason, when vehicle control is performed based on the acceleration applied to the vehicle body, it is difficult to accurately control the behavior of the vehicle.
[0004]
On the other hand, sensor means for detecting air pressure or the like is mounted on a wheel for an air pressure alarm system that issues an alarm to notify the driver when the wheel air pressure deviates from a predetermined range. . It can be considered that such a sensor means has a function of detecting acceleration to detect acceleration applied to the wheel.
[0005]
However, if all of these data such as air pressure, tire temperature, acceleration, etc. are transmitted uniformly from the sensor means attached to the wheels at a constant transmission rate, the battery of the detection device will be consumed quickly. In addition, there is a problem that the load on the signal processing device on the vehicle body side increases.
[0006]
The present invention has been made paying attention to this point, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress battery consumption of a sensor means that is attached to a wheel and detects air pressure and acceleration. .
[0007]
It is another object of the present invention to provide a vehicle control device that can reduce the load on a signal processing device that is provided on the vehicle body side and that processes signals from sensor means attached to wheels.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the air pressure of the wheel attached to each wheel and the acceleration applied to the wheel are detected, and the signal relating to the air pressure and the signal relating to the acceleration applied to the wheel are transmitted to the vehicle body based on the instruction received from the vehicle body side. A sensor means and a transmission situation which is provided on the vehicle body side and includes a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor means, and the instruction for causing the sensor means to transmit the signal in the determined transmission situation; Transmitting and receiving means for transmitting to the sensor means and receiving the signal transmitted from the sensor means based on the instruction, and determining the air pressure of each wheel based on the signal related to the air pressure, A pneumatic alarm device that issues an alarm when it deviates from a predetermined range, and a control that changes the control characteristics of the vehicle based on the signal relating to the acceleration Vehicle control apparatus is provided which is characterized in that it comprises a gender changing means.
[0009]
According to the present invention having such a configuration, the transmission state including the transmission content and the transmission rate from the sensor means provided on the wheel side is changed by the transmission / reception means provided on the vehicle body side. The battery power consumption is reduced.
[0010]
According to a preferred aspect of the present invention, the transmission / reception means changes the transmission rate according to a traveling state of the vehicle. According to such a configuration, the air pressure alarm device and the control characteristic changing unit can obtain information of an amount necessary for performing control (alarm, characteristic change) adapted to the vehicle state.
[0011]
According to another preferred aspect of the present invention, the transmission / reception means is configured such that when the vehicle stability control device is operating or suddenly braked, when the vehicle is traveling on a highway, the vehicle is at a medium or high speed. When the vehicle is turning at a low speed, the instruction is transmitted to the sensor means so as to transmit a signal related to the acceleration in addition to a signal related to the air pressure. According to such a configuration, when a signal related to acceleration is unnecessary, the signal related to acceleration is not transmitted, so that power consumption of the battery on the sensor means side is further suppressed.
According to another preferred aspect of the present invention, the transmission / reception means is configured such that the transmission rate is different between a case where the signal transmitted by the sensor means includes a signal related to the acceleration and a case where the signal related to the acceleration is not included. The instruction is transmitted to the sensor means.
[0012]
According to another preferable aspect of the present invention, the transmission / reception means changes the transmission rate or the transmission content according to the operating state of another vehicle control device. Examples of other vehicle control devices include an anti-lock brake system (ABS), a traction control system (TRC), a vehicle stability control (DSC) device, and the like.
[0013]
According to another preferred aspect of the present invention, the sensor means can detect the acceleration in the centrifugal force direction and the lateral acceleration applied to the wheel, and the transmission / reception means sets the transmission rate of the centrifugal force direction acceleration when traveling at a low speed. Set high, and set the transmission rate of lateral acceleration high when driving at high speed. Here, a high transmission rate means that the signal transmission interval is short, that is, the transmission frequency is high. According to such a configuration, control is performed with an emphasis on driving performance when traveling at high speed and on ride comfort when traveling at low speed.
[0014]
According to another preferred aspect of the present invention, the transmission / reception means sets the transmission rate of the turning outer wheel high during turning. Furthermore, according to another preferable aspect of the present invention, the transmission / reception means sets the transmission rate of the front wheels higher than the transmission rate of the rear wheels when turning. According to these configurations, it is possible to perform control with an emphasis on running stability during turning.
[0015]
According to another preferred aspect of the present invention, the transmission / reception means changes the transmission status based on road information from a vehicle-mounted navigation device. According to such a configuration, for example, it is possible to perform vehicle control in consideration of special road conditions such as an expressway.
[0016]
According to another preferred aspect of the present invention, the vehicle stability control device is further provided, and the transmission / reception means increases the transmission rate during operation of the vehicle stability control device. According to such a configuration, during operation of the vehicle stability control device in which the running state of the vehicle is unstable, a large amount of information can be obtained from the wheel side, and highly accurate vehicle control can be performed.
[0017]
According to another aspect of the present invention, the vehicle stability control device is further provided, and the transmission / reception means increases the transmission rate of the lateral acceleration during operation of the vehicle stability control device. The transmission rate during operation of the vehicle stability control device is preferably set higher than the transmission rate in other situations, or is preferably a continuous transmission rate.
[0018]
According to such a configuration, during the operation of the vehicle stability control device in which the running state of the vehicle is unstable, a large amount of information on the lateral acceleration particularly necessary for the vehicle stability control is obtained, and the accuracy is improved. High vehicle control can be performed.
[0019]
According to another aspect of the present invention, the transmission / reception means increases the transmission rate of the lateral acceleration during sudden deceleration. For example, in ABS control performed at the time of sudden deceleration, it becomes a problem how much lateral grip force is left for the braking performance of the tire, but in this configuration, the transmission rate of the lateral acceleration is increased, A lot of information about the lateral acceleration can be obtained, and highly accurate vehicle control can be performed.
[0020]
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 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 device 1 of the present embodiment is a vehicle control device that detects the air pressure of a wheel and the acceleration received by the wheel (tire) 2 and changes the control characteristics of the vehicle according to the air pressure and the acceleration.
[0021]
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 according to the present embodiment includes a vehicle stability control (DSC) device having functions of an antilock brake system (ABS) and a traction control system (TRC). In addition, the vehicle of the present embodiment includes an electric power steering (EPS) device 8 including 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. Furthermore, the vehicle according to the present embodiment includes a sensor (not shown) that detects acceleration in the lateral direction (vehicle width direction) received by the vehicle body.
[0022]
The detection device 4 is mounted in the vicinity of the air valve of each wheel 2 and detects the pressure, temperature, centrifugal force direction acceleration and lateral direction (width direction) acceleration of each wheel (in the tire). The detection result and the like are transmitted to the processing device 6 on the vehicle body side.
[0023]
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 that detects acceleration in the direction of centrifugal force and lateral direction applied to the vehicle, and a memory 14 that stores a tire identification ID. The detection device 4 further generates a pneumatic signal including detection values of the sensors 8, 10, and 12 and tire identification ID, transmits the pneumatic signal to the processing device 6 side, and a signal received from the processing device 6 side. A transmission / reception CPU 16 for processing and a transmission / reception unit 18 for transmission / reception are provided. The detection device 4 is configured to be operated by a built-in battery (not shown).
[0024]
In the present embodiment, the detection device 4 actively transmits an air pressure signal, which normally does not include a signal related to acceleration, to the processing device 6 at a rate (time interval or frequency) that changes according to the vehicle condition or the like. It is configured as follows. In other words, in the present embodiment, when the vehicle is stopped, the transmission of the air pressure signal is performed at a very long interval because the air pressure of the wheels is less likely to change. The stopping of the vehicle is determined on the detection device 4 side based on whether or not the output of the acceleration sensor 12 is zero. Also, during traveling, if the air pressure is in the proper range, the air pressure signal is transmitted at a first interval that is shorter than the stopping interval but relatively long, and when the air pressure deviates from the appropriate range, It is transmitted at a second interval shorter than the first interval.
[0025]
In addition, when the vehicle is in a predetermined running state, a rate (frequency) specified by the processing device 6 instead of the predetermined rate is an air pressure signal to which a signal related to acceleration received by the wheel is added according to an instruction from the processing device 6 side. Thus, it is configured to transmit to the processing device 6 side.
[0026]
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.
[0027]
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, and the received air pressure signals are processed by the processing device. 6 to communicate.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
The ABS / TRC / DSC control CPU 24 determines basic control characteristics of the in-vehicle DSC device based on various information from the rudder angle sensor, throttle opening sensor, wheel speed sensor, yaw rate sensor, etc. It is configured to control the operation of these devices based on basic control characteristics.
[0031]
Similarly, the EPS / VGR control CPU 26 determines basic control characteristics such as a change in the assist amount of the EPS device, a change in the gear ratio, and a change timing thereof based on the running state and driving state of the vehicle. The operation of the EPS apparatus is controlled based on the basic control characteristics. Furthermore, the suspension control CPU 28 determines basic control characteristics such as vibration characteristic control by changing the suspension damper hardness and vehicle height control by changing the damper length based on the running state of the vehicle. The operation of the suspension device is controlled based on the basic control characteristics.
[0032]
The comprehensive control CPU 30 receives a signal from the detection device 4 side and, when the vehicle is in a predetermined traveling state, adds a signal related to acceleration received by the wheels at a rate corresponding to the traveling state in addition to a signal related to air pressure. An instruction is sent to the detection device 4. The general control CPU 30 is configured to calculate the vertical acceleration received by the wheel 2 from the acceleration in the centrifugal force direction received by the wheel 2. Further, when a signal related to the acceleration received by the wheel 2 is input, the general control CPU 30 determines the DSC device, the suspension device, etc. by the ABS / TRC / DSC control CPU 24, the suspension control CPU 28, etc. It is configured to change basic control characteristics.
[0033]
In the present embodiment, the overall control CPU 30 calculates, based on the lateral acceleration received by the wheels 2, how hard the suspension device damper can be maintained during turning, to maintain the operability, Based on the calculation result, the suspension control by the suspension control CPU 28 is changed. Further, when the road surface is uneven and the vertical acceleration received by the wheel is large, the control is changed so that the suspension becomes softer as the vertical acceleration received by the wheel increases.
[0034]
The general control CPU 30 estimates the road surface friction coefficient μ and the vehicle weight increase (decrease) amount based on the phase difference between the lateral acceleration received by the vehicle body and the lateral acceleration received by the wheel, and the DSC device. In order to maximize the functions such as the above, it is calculated how much the control amount should be changed, and the basic control of the DSC device, EPS device, suspension device, etc. is changed.
[0035]
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, the storage means 32 stores data necessary for calculating the amount of change in the control characteristic that corrects the change in the travel characteristic accompanying the change in air pressure.
[0036]
Next, the operation of the vehicle control device of this embodiment will be described. 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 when the vehicle is completed or when the tire is replaced. In this embodiment, since the dedicated antenna 19 is arranged for each wheel 2, each tire 19 receives which tire identification ID by which each antenna 19 receives an air pressure signal from each detection device 4. Can be registered.
[0037]
As described above, during use of the vehicle, the detection device 4 transmits an air pressure signal that does not include a signal related to acceleration to the processing device 6 at a predetermined rate according to the traveling state of the vehicle. When the running state of the vehicle becomes a predetermined running state, an instruction from the processing device 6 side indicates that the air pressure signal including the signal related to acceleration is different from the transmission rate of the air pressure signal not including the signal related to acceleration. The data is transmitted from the detection device 4 to the processing device 6 at a rate according to the state.
[0038]
Hereinafter, processing for generating an instruction for transmitting a signal related to the acceleration received by the wheels, which is performed by the processing device 6 (specifically, the comprehensive control CPU 30) will be described with reference to the flowchart of FIG. The intervals T1, T2, T3, and T4 have a relationship of T1 <T2 <T3 <T4, that is, T1 is the shortest and T4 is the longest. T2 is twice T1, T3 is four times T1, and T4 is eight times T1.
[0039]
First, in step S10, it is determined whether or not the DSC device is operating and whether or not sudden braking is applied. If any one is YES in step S1, the process proceeds to step S11, the transmission interval of the lateral acceleration of all the wheels is set to T1, the transmission interval in the centrifugal force direction is set to T3, and the process proceeds to step S12. When DSC / ABS is in operation or when sudden braking is applied, it is necessary to frequently receive lateral acceleration that affects maneuverability in order to precisely control these operations. It is. If NO in step S10, the process proceeds directly to step S12.
[0040]
In step S12, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a highway. Whether or not the vehicle is traveling on a highway is determined by information from the navigation system. If YES in step S12, in step S13, the transmission interval of the lateral acceleration of all the wheels is set to T4, a setting is made not to transmit in the centrifugal force direction, and the process proceeds to step S14. On highways, it is rare to suddenly turn a large steering wheel, the road surface condition is relatively good, and the road surface condition does not change frequently, so the transmission frequency emphasizes the reduction of power consumption of the built-in battery. . If NO in step S12, that is, if the vehicle is not traveling on a highway, the process proceeds directly to step S14.
[0041]
In step S14, it is determined whether the vehicle is turning at high speed. If YES in step S14, the transmission interval of the lateral acceleration of the front wheel outside the turn is T1, the transmission interval of the lateral acceleration of the front wheel inside the turn is T2, the transmission interval of the lateral acceleration of the rear wheel is T3, all the wheels in step S15 Is set to T3, and the process proceeds to step S16. This is because the vehicle acceleration is more precisely performed by transmitting the wheel acceleration that has a greater influence on the maneuverability more frequently. In addition, assuming that the friction coefficient and irregularity of the road surface change, vertical acceleration is necessary to perform vehicle control that takes into account the ground contact property of the tire, so that acceleration in the centrifugal force direction is also transmitted. If NO in step S14, that is, if the vehicle is not turning at high speed, the process directly proceeds to step S16.
[0042]
In step S16, it is determined whether the vehicle is turning at a medium speed. If YES in step S16, the transmission interval of the lateral acceleration of the front wheels is set to T2, the transmission interval of the lateral acceleration of the rear wheels is set to T3, and the transmission interval of the acceleration in the centrifugal force direction of all the wheels is set to T2 in step S17. Then, the process proceeds to step S18. This is because the vehicle wheel control is performed more precisely by frequently transmitting the lateral acceleration of the front wheels that greatly affects the maneuverability. In addition, the transmission interval in the centrifugal force direction is increased in order to perform control that places importance on the ride comfort during high-speed turning. If NO in step S16, that is, if the vehicle is not turning at medium speed, the process proceeds to step S18 as it is.
[0043]
In step S18, it is determined whether the speed is low. If YES in step S18, in step S19, the transmission interval of the lateral acceleration of all wheels is set to T4 and the transmission interval in the centrifugal force direction is set to T2, and the process proceeds to step S20. This is mainly due to the emphasis on ride comfort.
[0044]
In step S20, an instruction to transmit a signal regarding the transmission interval (transmission rate) set in step S11, step S13, step S15, step S17, or step S19 and the acceleration of the transmission content to the processing device 6 side. The signal is sent to each detection device 4 and a signal based on this instruction is transmitted from the detection device 4 to the processing device 6 side. If NO in step S18, the process directly returns. At this time, NO is obtained in step S5 of FIG.
[0045]
As described above, T1 to T4 have a relationship in which T2 is twice T1, T3 is four times T1, and T4 is eight times T1. Therefore, when based on the process of step S11, the pneumatic signal including the lateral acceleration signal is sent from every wheel to the processing device 6 every T1, and the pneumatic signal 4 including the lateral acceleration signal is transmitted. One time (every T3) includes an acceleration signal in the centrifugal force direction.
[0046]
When based on the process of step S13, the pneumatic pressure signal including the lateral acceleration signal is sent to the processing device 6 every T4 from all the wheels.
[0047]
In the case of the processing in step S15, the air pressure signal including the lateral acceleration is transmitted from the front wheel outside the turning direction to the processing device 6 every T1, and the air pressure signal including the lateral acceleration signal is transmitted. One time (every T3) includes an acceleration signal in the centrifugal force direction. In addition, a pneumatic signal including lateral acceleration is sent from the front wheel inside the turning direction to the processing device 6 every T2, and once every two transmissions of pneumatic signals including the lateral acceleration signal (every T2). ) Includes an acceleration signal in the direction of centrifugal force. Further, from the rear wheel, a pneumatic signal including the lateral direction and the acceleration of centrifugal force is sent to the processing device 6 every T3.
[0048]
When based on the process of step S17, the air pressure signal including the lateral direction and the acceleration of the centrifugal force is sent from the front wheels to the processing device 6 every T2. From the rear wheel, a pneumatic signal including the acceleration of centrifugal force is sent to the processing device 6 every T2, and once every two transmissions of the pneumatic signal including the acceleration signal in the centrifugal force direction from the rear wheel ( Every T3) includes a lateral acceleration signal.
[0049]
Furthermore, when based on the process of step S19, the pneumatic signal including the acceleration in the centrifugal force direction is sent from every wheel to the processing device 6 every T2, and the transmission of the pneumatic signal including the acceleration signal in the centrifugal force direction is transmitted. The acceleration signal in the lateral direction is included once every four times (every T4).
[0050]
As is apparent from the above processing, in the present embodiment, an instruction to transmit a signal related to acceleration is sent from the processing device 6 to the detection device 4 except when the vehicle is in a stopped state or in a straight traveling state at medium speed and high speed. Will be sent to. Therefore, when the vehicle is in a stopped state or in a straight traveling state at a medium speed and a high speed, an air pressure signal that does not include a signal related to acceleration is transmitted to the detection device 4. In addition, a pneumatic signal including a signal related to acceleration is transmitted to the detection device 4 when the vehicle is stopped, or when the vehicle is not traveling straight at medium and high speed.
[0051]
On the processing device 6 side, the air pressure alarm CPU 20 determines whether or not the air pressure of each wheel is within the appropriate range stored in the storage means 32 based on a signal related to the air pressure, and deviates from the appropriate range. When the air pressure is on, the air pressure warning lamp 34 is turned on. When the vehicle is equipped with a device equipped with a display screen such as a navigation device, a display as shown in FIG. 4 is displayed on the screen, and how much air pressure of which wheel is insufficient (or excessive). Further, 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).
[0052]
In the processing device 6, when the general control CPU 30 inputs signals relating to the acceleration in the lateral direction and the vertical direction received by the wheels, based on these, the change amount of each control characteristic of the vehicle is calculated, and this change amount is controlled. Is sent to each of the CPUs 22, 24, and 26 to control the traveling of the vehicle based on the changed control characteristics.
[0053]
In the present embodiment, the total control CPU 30 changes the basic control amount of the DSC device depending on how much lateral force is applied to the wheel, that is, how much lateral acceleration is generated. For example, during sudden deceleration, very large accelerations are generated in the vehicle body and wheels, and the grip force of the tire is often near the limit. In such a state, the driver may turn the steering wheel to avoid dangerous materials. In this embodiment, since the control amount of the DSC device is calculated based on the lateral acceleration that the wheel (tire) receives when the driver turns the steering wheel, the control amount that can secure the grip force necessary for bending is calculated. Is done. On the contrary, when the lateral acceleration of the wheel is not generated, a control amount that can be used to stop the vehicle with 100% of the grip force of the tire is calculated and can be stopped at the shortest distance.
[0054]
In the present embodiment, the general control CPU 30 changes the control characteristics of the suspension device based on the magnitude of the lateral acceleration of the tire. Specifically, when the lateral acceleration applied to the wheel is large, the suspension device damper is hardened to improve maneuverability, and when the lateral acceleration is small, the suspension device control is made soft. Change characteristics.
[0055]
Further, in the present embodiment, the overall control CPU 30 changes the control characteristics of the suspension device based on the magnitude of the vertical acceleration of the tire. Specifically, the suspension device control characteristics are set so that the suspension device damper is soft when the wheel receives a large vertical acceleration, and the suspension device is soft when the vertical acceleration is small. change.
[0056]
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.
[0057]
In the above embodiment, the time intervals T1 to T4 having a predetermined relationship are set for the transmission rate of the signal related to acceleration, but the present invention may be other transmission rates. Also, the content of transmission is not limited to the content of the above embodiment. For example, the transmission rate of centrifugal force direction acceleration is uniformly set to be higher when traveling at low speeds than at high speeds or compared to the transmission rate of lateral accelerations. Or the structure set so that it may become high compared with the transmission rate of the acceleration of a centrifugal force direction may be sufficient. Moreover, the structure which sets the transmission rate of the signal regarding the acceleration of a turning outer wheel relatively high at the time of turning driving | running | working may be sufficient. Furthermore, the configuration may be such that the transmission rate of the front wheels is set higher than the transmission rate of the rear wheels during turning.
[0058]
Further, a configuration may be adopted in which a signal related to acceleration is always added to the air pressure signal, and the processing device 6 side processes the signal related to the transmitted acceleration only when necessary. According to such a configuration, the load on the processing device 6 is reduced.
[0059]
In the above embodiment, the vehicle includes a vehicle stability control (DSC) device, an electric power steering device equipped with a variable gear ratio (Variable Gear Ratio) mechanism, and vibration characteristics / length. However, in the present invention, it is not necessary that all of these are provided, and at least one of them or a device that controls the driving characteristics of the vehicle other than these may be provided. Good.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention having such a configuration, there is provided a vehicle control device that can suppress battery consumption of a sensor means that is attached to a wheel and detects air pressure and acceleration.
[0061]
There is also provided a vehicle control device that can reduce the load of a signal processing device that is provided on the vehicle body side and that processes signals from sensor means attached to wheels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a detection device.
FIG. 3 is a flowchart showing processing for generating an instruction for transmitting a signal related to acceleration received by a wheel, which is performed by a general control CPU;
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.
[Explanation of symbols]>
1: Vehicle control device 2: Wheel 4: Detection device 6: Processing device

Claims

各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、
車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、
前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、
前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備え、
前記送受信手段が、車両安定制御装置が作動中又は急ブレーキがかけられているとき、前記空気圧に関する信号に加えて前記加速度に関する信号を送信するように前記指示を前記センサ手段に送信することを特徴とする車両制御装置。Sensor means attached to each wheel for detecting the air pressure of the wheel and the acceleration applied to the wheel, and transmitting to the vehicle body a signal relating to the air pressure and a signal relating to the acceleration applied to the wheel based on an instruction received from the vehicle body side;
A transmission state provided on the vehicle body side, including a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor unit, is determined, and the instruction for causing the sensor unit to transmit the signal in the determined transmission state is transmitted to the sensor unit. And transmitting / receiving means for receiving the signal transmitted by the sensor means based on the instruction;
A pneumatic alarm device that determines the air pressure of each wheel based on a signal related to the air pressure, and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Control characteristic changing means for changing the control characteristic of the vehicle based on the signal related to the acceleration,
The transmission / reception means transmits the instruction to the sensor means so as to transmit a signal related to the acceleration in addition to a signal related to the air pressure when the vehicle stability control device is operating or suddenly braked. A vehicle control device.

各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、
車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、
前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、
前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備え、
前記送受信手段が、車両が高速道路を走行中であるとき、前記空気圧に関する信号に加えて前記加速度に関する信号を送信するように前記指示を前記センサ手段に送信する、
請求項１に記載の車両制御装置。Sensor means attached to each wheel for detecting the air pressure of the wheel and the acceleration applied to the wheel, and transmitting to the vehicle body a signal relating to the air pressure and a signal relating to the acceleration applied to the wheel based on an instruction received from the vehicle body side;
A transmission state provided on the vehicle body side, including a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor unit, is determined, and the instruction for causing the sensor unit to transmit the signal in the determined transmission state is transmitted to the sensor unit. And transmitting / receiving means for receiving the signal transmitted by the sensor means based on the instruction;
A pneumatic alarm device that determines the air pressure of each wheel based on a signal related to the air pressure, and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Control characteristic changing means for changing the control characteristic of the vehicle based on the signal related to the acceleration,
The transmission / reception means transmits the instruction to the sensor means to transmit a signal related to the acceleration in addition to a signal related to the air pressure when the vehicle is traveling on a highway;
The vehicle control device according to claim 1.

各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、
車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、
前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、
前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備え、
前記送受信手段が、車両が中速又は高速で旋回中のとき、前記空気圧に関する信号に加えて前記加速度に関する信号を送信するように前記指示を前記センサ手段に送信することを特徴とする車両制御装置。Sensor means attached to each wheel for detecting the air pressure of the wheel and the acceleration applied to the wheel, and transmitting to the vehicle body a signal relating to the air pressure and a signal relating to the acceleration applied to the wheel based on an instruction received from the vehicle body side;
A transmission state provided on the vehicle body side, including a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor unit, is determined, and the instruction for causing the sensor unit to transmit the signal in the determined transmission state is transmitted to the sensor unit. And transmitting / receiving means for receiving the signal transmitted by the sensor means based on the instruction;
A pneumatic alarm device that determines the air pressure of each wheel based on a signal related to the air pressure, and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Control characteristic changing means for changing the control characteristic of the vehicle based on the signal related to the acceleration,
The vehicle control device, wherein the transmission / reception means transmits the instruction to the sensor means so as to transmit a signal related to the acceleration in addition to a signal related to the air pressure when the vehicle is turning at a medium speed or a high speed. .

各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、
車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、
前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、
前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備え、
前記送受信手段が、車両が低速で走行中のとき、前記空気圧に関する信号に加えて前記加速度に関する信号を送信するように前記指示を前記センサ手段に送信することを特徴とする車両制御装置。Sensor means attached to each wheel for detecting the air pressure of the wheel and the acceleration applied to the wheel, and transmitting to the vehicle body a signal relating to the air pressure and a signal relating to the acceleration applied to the wheel based on an instruction received from the vehicle body side;
A transmission state provided on the vehicle body side, including a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor unit, is determined, and the instruction for causing the sensor unit to transmit the signal in the determined transmission state is transmitted to the sensor unit. And transmitting / receiving means for receiving the signal transmitted by the sensor means based on the instruction;
A pneumatic alarm device that determines the air pressure of each wheel based on a signal related to the air pressure, and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Control characteristic changing means for changing the control characteristic of the vehicle based on the signal related to the acceleration,
The vehicle control apparatus, wherein the transmission / reception means transmits the instruction to the sensor means so as to transmit a signal related to the acceleration in addition to a signal related to the air pressure when the vehicle is traveling at a low speed.

各車輪に取付けられ車輪の空気圧と車輪に加わる加速度とを検出し、車体側から受信した指示に基づいて前記空気圧に関する信号と車輪に加わる加速度に関する信号を車体側に送信するセンサ手段と、
車体側に設けられ、前記センサ手段が送信するべき送信内容および送信レートを含む送信状況を決定し、決定した送信状況で前記センサ手段に前記信号を送信させるための前記指示を前記センサ手段に送信すると共に、前記指示に基づいて前記センサ手段が送信してきた前記信号を受信する送受信手段と、
前記空気圧に関する信号に基づいて各車輪の空気圧を判定し、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装置と、
前記加速度に関する信号に基づいて、車両の制御特性を変更する制御特性変更手段と、を備え、
前記送受信手段が、前記センサ手段が送信する信号に前記加速度に関する信号を含める場合と前記加速度に関する信号を含めない場合とで、前記送信レートが異なるように前記指示を前記センサ手段に送信することを特徴とする車両制御装置。Sensor means attached to each wheel for detecting the air pressure of the wheel and the acceleration applied to the wheel, and transmitting to the vehicle body a signal relating to the air pressure and a signal relating to the acceleration applied to the wheel based on an instruction received from the vehicle body side;
A transmission state provided on the vehicle body side, including a transmission content and a transmission rate to be transmitted by the sensor unit, is determined, and the instruction for causing the sensor unit to transmit the signal in the determined transmission state is transmitted to the sensor unit. And transmitting / receiving means for receiving the signal transmitted by the sensor means based on the instruction;
A pneumatic alarm device that determines the air pressure of each wheel based on a signal related to the air pressure, and issues an alarm when the air pressure of any wheel deviates from a predetermined range;
Control characteristic changing means for changing the control characteristic of the vehicle based on the signal related to the acceleration,
The transmission / reception means transmits the instruction to the sensor means so that the transmission rate differs depending on whether the signal transmitted by the sensor means includes a signal related to the acceleration or not. A vehicle control device.

前記送受信手段が、他の車両制御装置の作動状態に応じて、前記送信レートを変更する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means changes the transmission rate in accordance with an operating state of another vehicle control device;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記送受信手段が、他の車両制御装置の作動状態に応じて、前記送信内容を変更する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means changes the transmission content according to the operating state of another vehicle control device.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記センサ手段が、車輪に加わる遠心力方向加速度と横方向加速度とを検出可能であり、
前記送受信手段が、低速走行時には遠心力方向加速度の送信レートを高く設定し、高速走行時には横方向加速度の送信レートを高く設定する、
請求項１ないし５の何れか１項に記載の車両制御装置。The sensor means is capable of detecting a centrifugal force acceleration and a lateral acceleration applied to the wheel,
The transmission / reception means sets a high transmission rate for centrifugal force direction acceleration during low-speed running, and sets a high transmission rate for lateral acceleration during high-speed running.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記送受信手段が、旋回走行時には、旋回外輪の前記送信レートを高く設定する、
請求項１ないし５の何れか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means sets the transmission rate of the turning outer wheel high during turning.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記送受信手段が、旋回走行時には、前輪の送信レートを後輪の送信レートより高く設定する、
請求項１ないし５の何れか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means sets the transmission rate of the front wheels higher than the transmission rate of the rear wheels when turning.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記送受信手段が、車載のナビゲーション装置から道路情報に基づいて、前記送信状況を変更する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means changes the transmission status based on road information from an in-vehicle navigation device.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

車両安定性制御装置を更に備え、
前記送受信手段が、前記車両安定性制御装置の作動中には、前記送信レートを増大させる、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。A vehicle stability control device;
The transmission / reception means increases the transmission rate during operation of the vehicle stability control device;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

車両安定性制御装置を更に備え、
前記送受信手段が、前記車両安定性制御装置の作動中には、前記横方向加速度の送信レートを増大させる、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。A vehicle stability control device;
The transmission / reception means increases the transmission rate of the lateral acceleration during operation of the vehicle stability control device;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.

前記送受信手段が、急減速時には、前記横方向加速度の送信レートを増大させる、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両制御装置。The transmission / reception means increases the transmission rate of the lateral acceleration during sudden deceleration,
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5.