(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の挙動を制御する制御装置を含む複数の制御装置が通信線を介して接続された車両用制御システムにおいて、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段とをエンジン制御装置に、
車輪速を検出する車輪速検出手段と、ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、横加速度を検出する横加速度検出手段とを制動力制御装置に、
各々集約して配置し、
前記エンジン制御装置および前記制動力制御装置が、各々の制御対象の制御性能を必要最小限満足させる制御基本量を演算するとともに、前記エンジン制御装置がエンジントルクを演算し、前記制動力制御装置が車速と規範ヨーレートと実ヨーレートとを演算あるいは検出し、前記通信線上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量として前記通信線に送信することを特徴とする車両用制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
さらに、操舵角を検出する舵角検出手段をステアリング制御装置に集約して配置するとともに、
前記ステアリング制御装置は、前記舵角検出手段の検出結果に基づいてその制御対象の制御基本量を演算するとともに、操舵角を演算あるいは検出し、前記協調制御基本量として通信線に送信することを特徴とする車両用制御システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のシステムにおいて、
前記通信線を介して接続される複数の制御装置には、該制御装置の故障情報を表示する表示制御装置が含まれ、該表示制御装置は、前記通信線とは異なる通信線との間の各種データを伝達するゲートウェイ機能を有して、インストルメントパネル近傍に配置されることを特徴とする車両用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された種々の電子機器や車両の走行状態を制御する各種制御装置を共通の通信線上に接続した車両用制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両におけるエレクトロニクス化が進展し、各種制御用のマイクロプロセッサを始めとして多くの電子機器が車両に搭載されるようになってきている。この結果、電子機器間の電気的接続のために使用されるワイヤハーネスの本数が著しく増大しており、この問題を回避するために、１本のワイヤハーネスにより多種の信号を送信する多重伝送システムが採用されるに至っている。
【０００３】
１本のワイヤハーネスによる多重伝送システムの例として、オーディオ装置、ランプ装置、ワイパ装置、あるいはパワーウインド装置や各種メータ等、車体に設けられたボディ系の各種の電子機器を多重伝送路で接続し、閉ループとした多重伝送システム（特開平１−３６５４１号公報参照）が提案されている。
【０００４】
また、種々走行系の電子機器、例えば、ＡＣＳ（アクティブサスペンション）、４ＷＳ（４輪操舵）、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＴＲＣ（トラクションコントロール）、ＥＧＩ（燃料噴射制御）等の車両の走行状態を制御するための制御装置（走行系ユニット）についても、前記ボディ系の各種の電子機器と同様に、多重伝送システムを適用した技術が特開平４−９５５４５号公報に開示されている。
【０００５】
図１９に示すように、この技術では、４ＷＳユニット、ＡＢＳ／ＴＲＣユニット、ＡＣＳユニット、または、ＥＧＩユニットの中、異なる２つの走行系のユニット（制御装置）において同じセンサを必要とする場合に、一方のユニットにのみセンサを接続し、他方のユニットには多重伝送路１ａを介して該センサからの信号を入力（受信）するように構成している。このため、前記センサを各々のユニットに別個に接続する必要がないので、よりワイヤハーネスの本数が削減できることが開示されている。
【０００６】
また、この公報には、１つのユニットの故障による他のユニットでの制御の支障を防止するため、少なくとも２つの多重伝送路を備え、一方の多重伝送路１ａには複数のユニット、各々の制御に必要となる各種センサおよび制御対象としてのアクチュエータを独立に接続し、他方の多重伝送路（図示せず）にはユニット、センサおよびアクチュエータを適宜接続するとともに、あるユニットが故障した場合に備えて他のユニットにそのバックアップ用プログラムを格納することが開示されている。
【０００７】
これらの従来技術により、確かにワイヤハーネスの数が削減され、車両重量の低減、車両の組立性を向上することが可能となった。しかしながら、コスト面から見ると、ワイヤハーネスの本数は削減されるものの、各制御装置には多重伝送路１ａを介して他の制御装置と通信を行うための通信用集積回路が必要となり、高価な多重伝送路（ツイストペア線）１ａを使用するなど改善の余地が残され、また、各制御装置の機能の集約という点でも、単に、共有化されたセンサやスイッチの検出信号（他の制御装置でも必要とするデータのもと）をデータ化（デジタル化）する処理が減少したにすぎず、十分とはいいがたいものであった。
【０００８】
さらに、多重伝送路１ａが断線等によって故障した場合、各制御装置間の通信が不能になるため、制御装置毎に複雑なバックアップ機能を別途備えることが必要となり、この点もコストを増大させる原因となっていた。
【０００９】
これらの課題を解決する一手法として、例えば、特開平７−２８４１５９号公報には、図２０に示す車両用制御装置１１が提案されている。
【００１０】
この車両用制御装置１１は、噴射／（または）点火制御装置４、ミッション制御装置５、スロットル制御装置６、Ｉ／Ｏ（入出力）制御装置７と補正量演算装置３とが通信線１ｂにより接続されるとともに、噴射／点火制御装置４とミッション制御装置５および補正量演算装置３とが個別配線２によって接続される構成となっている。
【００１１】
この従来技術では、通信線１ｂ上の表示手段を駆動制御する１つの補正量演算装置３が各制御装置４、５、６および７の各種補正値を演算して通信線１ｂ上に送信し、各制御装置４、５、６および７は、独自に演算した制御対象の制御基本量と、通信線１ｂから受信した前記補正値とに基づいて制御量を演算して制御対象を制御し、このことにより、以下の効果が得られることが開示されている。
【００１２】
▲１▼  制御基本量の演算と制御対象の駆動制御を同一の制御手段で行えるようにするとともに、補正値を補正量演算装置３から通信線１ｂを介して受信するようにしたので、通信線１ｂにおける通信量が低下して、よりシステム全体のコストダウンが図られる。
【００１３】
▲２▼  通信線１ｂあるいは各制御装置４、５、６および７の通信部が故障したときでも、制御基本量での制御が可能となるので、各制御装置４、５、６および７にバックアップ機能を備える必要がない。このため、不必要なコストアップを避けることができる。
【００１４】
▲３▼  車種変更や仕向地変更などの仕様変更に対しては、補正量演算装置３で対処可能となるため開発および設計の工数が低減される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２０に示す車両用制御装置１１では、各制御装置４、５、６および７において算出した制御基本量に基づく制御を可能とし、各制御装置４、５、６および７のバックアップ機能を不要とする構成にしているが、各制御装置４、５、６および７とセンサおよびアクチュエータ類（４ａ〜４ｊ、５ａ〜５ｅ、６ａおよび６ｂ、７ａおよび７ｂ）の集約が十分でないため、通信線１ｂのバックアップのため、個別配線２を必要とするという問題点を有している。
【００１６】
さらに、前述した▲３▼では、仕様変更に対して補正量演算装置３で対処するようにしたため、仕様変更およびオプション装備対応で通信線１ｂ上の制御装置の種類が異なったり追加されたりしたときには、補正量演算装置３の変更をしなければならない。且つ、想定される仕様変更に応じた補正量演算装置３が必要となり、その管理およびサービスの点で改善すべき点が残されている。また、１つの補正量演算装置３がすべての補正値を演算するようにしたため、通信線１ｂ上の制御装置数が増加して制御方法が複雑になると、補正量演算装置３の演算処理能力に高い性能が要求されコストアップの要因になる可能性がある。
【００１７】
この発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、車両に搭載された複数の電子機器や車両の挙動を制御する各種制御装置を共通の通信線上に接続した車両用制御装置において、車両の基本性能（走る、止まる、曲がる）を司るために必ず装備される制御装置に、当該制御装置における制御対象であるアクチュエータ類と当該アクチュエータ類の制御基本量を算出するのに用いられるセンサ類を集約配置するとともに、前記制御対象を制御するための制御基本量の演算機能と、通信線上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能とを備えさせたので、通信線における障害発生に際しては、制御装置毎にバックアップ機能および個別配線を設けることなく車両の基本性能を保持することを可能とし、また、補正量演算装置を用いることなく、各制御装置が他の制御装置と協調して車両の挙動を制御可能となるようにした車両用制御システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。従って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１９】
本発明は、例えば、図１に示すように、車両の挙動を制御する制御装置（１２２、１４１）を含む複数の制御装置が通信線（１８）を介して接続された車両用制御システム（１０）において、エンジン状態を検出するエンジン状態検出手段（１２２ａ）をエンジン制御装置（１２２）に、車両挙動を検出する車両挙動検出手段（１４１ａ）を制動力制御装置（１４１）に、各々集約して配置し、エンジン制御装置（１２２）および制動力制御装置（１４１）が、各々の制御対象（１２２ｂ、１４１ｂ）の制御基本量（例えば、インジェクタ噴射時期等、あるいは、ブレーキの制動量等）を演算するとともに、通信線（１８）上の複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量（例えば、軸トルク等、あるいは、軸トルク増減量等）を演算しあるいは検出して通信線（１８）に送信することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２０】
この場合、さらに、操舵角を検出する舵角検出手段（１４３ａ）をステアリング制御装置（１４３）に集約して配置するとともに、ステアリング制御装置（１４３）は、前記舵角検出手段（１４３ａ）の検出結果に基づいてその制御対象の制御基本量（例えば、ステアリングのトルクアシスト量等）を演算するとともに、前記複数の制御装置が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量（例えば、操舵角等）を演算しあるいは検出して通信線（１８）に送信するようにしている（請求項２記載の発明）。
【００２１】
本発明によれば、通信線を介して接続された車両の基本性能（走る、止まる、曲がる）を司る複数の制御装置において、各々の制御対象の基本性能を最小限満足するための検出手段、すなわち、エンジン制御装置にはエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段と、制動力制御装置には車両挙動を検出する車両挙動検出手段とを各々集約して配置し、さらにステアリング制御装置には操舵角を検出する舵角検出手段を集約して配置して、これらの検出手段の検出結果に基づいた制御基本量により各制御装置の制御対象を制御し且つ各制御装置の協調により車両の挙動を制御するようにしている。このため、通信線あるいは各制御装置の通信部に故障等が発生しても車両の基本性能は保持され、従って、各制御装置に別途バックアップ機能を付加する必要がない。その結果、車両用制御システムのコストダウンを図ることができる。
【００２２】
また、通信線上のエンジン制御装置と、制動力制御装置と、さらにステアリング制御装置とにおいて、各々が協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能と、基本となる車両の状態量を検出する検出手段の配置とを集約させたので、これら以外の制御装置、すなわち、拡張機能に相当する制御装置（例えば、４ＷＳ、ＡＴＴＳまたは追従オートクルーズ等に関わる制御装置）に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となり、その結果、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることができる。
【００２３】
さらに、車両の基本性能を司る制御装置は規格化が可能となるため、車両のグレードおよびバリエーション等の種類により機能拡張を行う際には、拡張機能に相当する制御装置を通信線上に追加接続することで対応可能となるため、車両の組立等の作業性が向上し、また仕様管理の煩雑さが解消され、且つ車両の開発効率も向上するため車両用制御システムのコストダウンをより一層図ることができる。
【００２４】
さらに、本発明では、通信線（１８）に接続された複数の制御装置は、該制御装置の故障情報を表示する表示制御装置（１６２）を含み、表示制御装置（１６２）は、通信線（１８）と通信線（１６９）との間の各種データを伝達するゲートウェイ機能を有するとともに車両のインストルメントパネル近傍に配置されるとよい（請求項３記載の発明）。
【００２５】
この発明によれば、ワーニングランプの表示制御が通信線を介して１つの表示制御装置で行われるので、ワイヤハーネスによる配線数の削減および他の制御装置の機能のスケールダウンが可能となり、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることが可能となる。また、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する車体電装装置（例えば、ドアロック制御装置やオーディオ装置等）が接続される車体電装群制御系のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用制御システムについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用制御システム１０の基本的構成を示すブロック図である。
【００２８】
この車両用制御システム１０は、図示しない車両に搭載され、基本的には、第１の多重伝送路であり共通の通信線である通信線１８を介して接続されるパワートレイン群制御系１２と、シャシ群制御系１４と、車体電装群制御系１６とから構成されている。なお、通信線１８は、好適にはツイストペア線で構成されている。
【００２９】
パワートレイン群制御系１２は、主たる制御装置として、「走る」という車両の基本性能を達成するため、車両の動力源である図示しないエンジンを制御するためのエンジン制御装置１２２から構成されている。エンジン制御装置１２２には、エンジン制御装置１２２の制御対象であるエンジンを作動させるためのアクチュエータ群１２２ｂと、このアクチュエータ群１２２ｂを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群１２２ａとが接続されている。
【００３０】
シャシ群制御系１４は、主たる制御装置として、「止まる」および「曲がる」という車両の基本性能を達成するため、ブレーキの制動力を制御する制動力制御装置１４１と、操舵補助力を制御するステアリング制御装置（操舵制御装置）１４３から構成されている。
【００３１】
制動力制御装置１４１には、車両を制動するためのアクチュエータ群１４１ｂと、このアクチュエータ群１４１ｂを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群１４１ａが接続される。ステアリング制御装置１４３には、操舵力を補助するためのアクチュエータ群１４３ｂと、このアクチユエータ群１４３ｂを制御するための制御基本量を算出するのに用いられるセンサ群１４３ａが接続されている。
【００３２】
車体電装群制御系１６は、主たる制御装置として、通信線１８に接続される各制御装置１２２、１４１および１４３から送信される故障情報を含むシステム状態情報を受信して、メータ内のワーニングランプ等に表示する表示制御装置１６２から構成されている。表示制御装置１６２は、車室側にあるワーニングランプ等の表示器群１６２ｂの駆動制御およびスイッチ群１６２ａの信号の取り込みを行っている。
【００３３】
また、車体電装群制御系１６は、ドアロック制御装置１６４、ナビゲーション装置１６６およびオーディオ装置１６８等が接続される第２の多重伝送路である通信線（第２通信線という。）１６９を有し、表示制御装置１６２は、通信線１８とそれに接続される各制御装置１２２、１４１および１４３で構成される第１通信ネットワークと、第２通信線１６９と、この第２通信線１６９に接続される各制御装置１６４、１６６および１６８等で構成される第２通信ネットワークとに介在し、ネットワーク間のデータ転送を行うゲートウェイ機能をも備えている。なお、第２通信線１６９は、通信線１８と同様にツイストペア線で構成されるとよい。
【００３４】
以上のように構成される車両用制御システム１０では、通信線１８、ゲートウェイノードとして機能する表示制御装置１６２および第２通信線１６９を介して、パワートレイン群制御系１２と、シャシ群制御系１４と、車体電装群制御系１６との間においてそれぞれの制御系１２、１４および１６が要求する情報、制御データ等の送受が行われる。
【００３５】
ここでゲートウェイノードとは、異なるデータ通信プロトコルやデータフォーマットを有する制御装置（例えば、パワートレイン群制御系１２とシャシ群制御系１４に対して車体電装群制御系１６のデータ通信プロトコル等が異なる場合）との間でのプロトコルやデータ変換を行うためのものである。したがって、車体電装群制御系１６のデータ通信プロトコルとデータフォーマットが、パワートレイン群制御系１２とシャシ群制御系１４と同一である場合には、表示制御装置１６２のゲートウェイノード機能および第２通信線１６９を省略することができる。
【００３６】
しかし、データ通信プロトコル等が同一の場合であっても、通信線１８と第２通信線１６９とを別個にしておき、両通信線１８、１６９の間に通信を制御するノードを配置する構成とすれば、例えば、第２通信線１６９の故障が、パワートレイン群制御系１２とシャシ群制御系１４のデータ通信に影響を与えないようにすることができる。
【００３７】
図２は、図１例の車両用制御システム１０のより詳細な構成を示すブロック図、図３〜図８は、図２に記載される各制御装置にて行われる処理の一部を示す制御処理フローチャート、図９〜図１８は、図２に記載される各制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図、図２０〜図２２は、本発明の効果を比較し説明するため、図１９に記載された多重伝送システムを適用した場合のある制御装置にて行われる処理の一部を示すフローチャートおよびその演算処理フローを示すブロック図である。
【００３８】
続いて、図２のブロック図を参照しながら、車両用制御システム１０の構成をさらに詳細に説明する。なお、図２例では、図１に示されている制動力制御装置１４１はＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）ユニット１４１Ｖとして、ステアリング制御装置１４３はＥＰＳ（Electric Power Steering）ユニット１４３Ｅとして、また、表示制御装置１６２はメータの表示を制御する機能を追加してメータ制御装置１６２Ｍとして各々記載されている。
【００３９】
［エンジン制御装置１２２の構成］
通信線１８に接続されるエンジン制御装置１２２には、エンジンの駆動を制御するため、燃料噴射および点火の実行に必要なアクチュエータであるインジェクタ２２２、イグニッションコイル２２４およびフューエルポンプ２２６と、前記各アクチュエータの制御基本量を演算するために必要なエンジン状態の検出手段である吸気圧センサ２２１およびクランク角センサ２２５と、加速および減速補正、空燃比（Ａ／Ｆ：Air/Fuel）フィードバック補正、吸気温補正、水温補正およびアイドル時補正等により前記制御基本量に補正を加える各補正量を演算するのに必要なスロットル開度センサ２２３、Ｏ2センサ２３１、吸気温センサ２２７および水温センサ２２９等が接続されている。
【００４０】
［ＡＴ（Automatic Transmission）制御装置１２４の構成］
通信線１８に接続されるＡＴ制御装置１２４には、トランスミッションを制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブが含まれる油圧制御装置２４２と、油圧制御装置２４２の制御量を演算するために必要な検出手段であるデフ（Differential）回転数センサ２４１、入力軸回転数センサ２４３およびシフト位置検出センサ２４５が接続されている。
【００４１】
［ＤＢＷ（Driven by Wire）ユニット１２６の構成］
通信線１８に接続されるＤＢＷユニット１２６には、スロットルバルブを制御するために必要なアクチュエータであるスロットルモータ２６２と、スロットルモータ２６２の制御量を演算するために必要な検出手段であるアクセルペダルセンサ２６１およびサブスロットル開度センサ２６３が接続されている。
【００４２】
［ＶＳＡユニット１４１Ｖの構成］
通信線１８に接続される制動力制御装置であるＶＳＡユニット１４１Ｖには、各車輪の制動力を制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブおよびポンプモータを含む油圧回路装置としてのＨ／Ｕ（Hydraulic control Unit）４１２と、Ｈ／Ｕ４１２の制御基本量を演算するために必要な検出手段であるヨーレートセンサ４１１、各車輪に装着される車輪速センサ４１３、横Ｇセンサ４１５、前後Ｇセンサ４１７およびブレーキスイッチ４１９が接続されている。
【００４３】
［ＥＰＳユニット１４３Ｅの構成］
通信線１８に接続されるステアリング制御装置であるＥＰＳユニット１４３Ｅには、操舵力を補助するために必要なアクチュエータであるモータ４３２と、モータ４３２の制御基本量を演算するために必要な舵角検出手段である舵角センサ４３１およびステアリングトルクセンサ４３３が接続されている。
【００４４】
［４ＷＳ（4wheel steering system）ユニット１４５の構成］
通信線１８に接続される４ＷＳユニット１４５には、後輪舵角を制御するために必要なアクチュエータであるモータ４５２と、モータ４５２の制御量を演算するために必要な検出手段である後輪舵角センサ４５１が接続されている。
【００４５】
［ＡＴＴＳユニット１４７の構成］
通信線１８に接続されるＡＴＴＳユニット１４７には、前輪の左右輪の駆動トルク配分を制御するために必要なアクチュエータである図示しないソレノイドバルブを含む油圧回路装置としてのＭＣＵ（Moment Control Unit）４７２が接続されている。
【００４６】
［追従オートクルーズ（Cruse Control：一定車速走行）ユニット１４９の構成］
通信線１８に接続される追従オートクルーズユニット１４９には、アクチュエータは接続されておらず、ユーザがオートクルーズ要求をしたか否かを検出するクルーズスイッチ４９１と、オートクルーズ作動中に先行車との追従走行を可能とするためレーザレーダ４９３とが接続されている。
【００４７】
［メータ制御装置１６２Ｍの構成］
通信線１８に接続される表示制御装置であるメータ制御装置１６２Ｍには、第２通信線１６９を介して、車体電装装置としてのドアロック制御装置１６４、ナビゲーション装置１６６およびオーディオ装置１６８等を作動させるため、図示しない集中ドアロックスイッチ、ヘッドライトスイッチ、ワイパスイッチおよびステアリングに設けられたオーディオスイッチ等の各種スイッチ６２１、ワーニングランプ６２２およびメータ表示機器６２４が接続されている。このメータ制御装置１６２Ｍは、図示しないインストルメントパネル近傍に配置される。
【００４８】
本発明の実施の形態に係る車両用制御システム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にこの車両用制御システム１０の動作並びに作用について図３〜図１８を参照しながら説明する。
【００４９】
なお、以下の説明では、図３〜図８の各制御処理フローチャートと、これらに対応する図９〜図１８の各演算処理フローを示す制御ブロック図を参照しながら説明する。
【００５０】
ここで、以下の説明における用語について若干説明する。
【００５１】
「車両の挙動」とは、ローリング（rolling）運動、ピッチング（pitching）運動、ヨーイング（yawing）運動、前後運動、左右運動および上下運動のことをいう。
【００５２】
「制御基本量」とは、ある制御装置の制御対象を、その制御機能（性能）を必要最小限満足させる制御量のことである。例えば、エンジン制御装置１２２では、エンジンを駆動させることができる制御量で、エンジンの回転状態（クランク角センサ２２５で検出されるクランク角２２５ａ）のみに応じた点火時期、燃料噴射時期およびエンジン負荷（吸気圧センサ２２１で検出される吸気圧２２１ａとスロットル開度センサ２２３で検出されるスロットル開度２２３ａ）によって制御される燃料噴射量であり、制動力制御装置１４１（ＶＳＡユニット１４１Ｖ）では、ブレーキ操作時に車輪がロックしないようにする制御量で、ブレーキ操作時の車輪速センサ４１３で検出される車輪速４１３ａに応じた各車輪の制動量である。また、ステアリング制御装置１４３（ＥＰＳユニット１４３Ｅ）では、ステアリングトルクセンサ４３３で検出されるステアリングトルク４３３ａに応じた操舵補助力（トルクアシスト量）である。
【００５３】
「協調制御基本量」とは、複数の制御装置およびユニットが協調して車両の挙動をより安定化させるため、各制御装置の制御量を演算する際に、基本になる検出値（物理量）または演算値のことである。すなわち、車両の挙動を示す物理量（例えば、実ヨーレート等）および車両挙動目標値（例えば、規範ヨーレート等の演算値）を含むとともに、複数の制御装置がその挙動目標値となるように協調して制御するため、各制御装置が独自の制御量を導き出す過程において、複数の制御装置の制御演算に用いられる検出値または演算値である。
【００５４】
具体的には、現状の車両の挙動を示す検出値が実ヨーレート、その目標値（車両挙動目標値）が規範ヨーレートとする場合、前記検出値には、実ヨーレート、エンジン回転数、操舵角および車輪速４１３ａから求められた車速等が相当し、前記演算値には、規範ヨーレート、エンジントルク、軸トルク、エンジントルク増減量、軸トルク増減量および実ヨーレートと規範ヨーレートとの偏差量等などが相当し、これらの検出値または演算値が協調制御基本量となる。
【００５５】
［エンジン制御装置１２２の動作］
図３および図４は、エンジン制御装置１２２の制御処理フローチャートを示し、図１３および図１４は、エンジン制御装置１２２の演算処理フローを示す制御ブロック図である。なお、図９〜図１８および図２０において、長円の破線は自己（その制御装置またはユニット）に備えられるセンサまたはスイッチからの入力値、長方形の破線は制御量（出力値）、長円の実線は前記入力値や前記制御量等の出力先、長方形の実線は協調制御基本量、長方形の２重線は制御基本量、（）付きは補正量、および、長方形の２点鎖線は通信線１８から受信したデータ、をそれぞれ示す。
【００５６】
先ず、電源が投入されると｛イグニッションスイッチＯＮ（オン）｝、ステップＳ１でイニシャライズ（初期化）を行う。次いで、ステップＳ２では、クランク角割込みが、例えば、３０°毎か否かが判定され、ＹＥＳ（肯定）の場合には、ステップＳ３においてクラン角センサ２２５からクランク角２２５ａとその読み込み間隔（読み込み時間）とが読み込まれる。ステップＳ４では、クランク角２２５ａとその読み込み間隔を基にエンジン回転数５０１（Ｎｅ）が演算される。そして、ステップＳ５においてクランク角２２５ａが所定値である１８０°毎でなければ｛ステップＳ５のＮＯ（否定）｝ステップＳ６に進む。
【００５７】
ステップＳ６では、タイマ割込み等による一定周期毎、例えば、ｔｅ＝１０［ｍｓ］毎か否かが判定され、ＹＥＳの場合には、ステップＳ７において、前記一定周期ｔｅ毎に吸気圧センサ２２１、スロットル開度センサ２２３等のエンジン制御装置１２２に接続される各種センサからのセンサ値２２１ａ、２２３ａ、２２７ａ、２２９ａ、２３１ａが読み込まれる。次いで、ステップＳ８では、通信線１８を介してＡＴ制御装置１２４からＡＴシフト位置（シフトポジション）２４５ａ、ＡＴ入力軸回転数２４３ａおよび後述するＶＳＡユニット１４１Ｖから軸トルク増減量５１２等の通信データが読み込まれる。
【００５８】
ステップＳ９では、ステップＳ４で求められたエンジン回転数（Ｎｅ）、および、ステップＳ７で読み込まれた吸気圧２２１ａ以外のセンサ値２２３ａ、２２７ａ、２２９ａ、２３１ａを基に、加減速補正量２２３ｂ、空燃比フィードバック補正量およびアイドル時補正量２２１ｂ等が演算される。
【００５９】
ステップＳ１０では、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、ステップＳ８で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断（バスの故障診断）を行っている。
【００６０】
そして、通信線１８が正常であれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２において、ステップＳ４で求められたエンジン回転数５０１（Ｎｅ）、ステップＳ７で読み込まれた吸気圧２２１ａ、および、ステップＳ８で読み込まれた前記通信データから協調制御基本量であるエンジントルク５０２、軸トルク５０３およびエンジントルク増減量５０４が演算される。
【００６１】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で求められた協調制御基本量である前記エンジントルク増減量５０４を基に、パワートレイン群制御系１２に属する制御装置が、協調して車両の挙動を安定化するための制御補正量に相当する協調制御量を演算する。具体的には、点火時期補正量５０４ａ、インジェクタ噴射時期補正量５０４ｂ、インジェクタ噴射量補正量５０４ｃ、スロットル開度補正量５０４ｄおよびＡＴシフトアップまたはダウン指令５０４ｅが演算される。
【００６２】
ステップＳ１４では、ステップＳ１２およびＳ１３で演算された前記協調制御基本量および前記協調制御量の内、他の制御装置に送信する軸トルク５０３（ＶＳＡユニット１４１Ｖへ）、スロットル開度補正量５０４ｄ（ＤＢＷユニット１２６へ）、ＡＴシフトアップまたはダウン指令５０４ｅ（ＡＴ制御装置１２４へ）を通信線１８へ送信（出力）する。これに加えて、ステップＳ７で読み込まれたスロットル開度２２３ａも通信線１８へ出力される。
【００６３】
ステップＳ１５では、図示しないスタータ信号とクランク角２２５ａに基づいてフューエルポンプ２２６に作動または停止信号５１３を出力して、ステップＳ２に戻る。
【００６４】
続いて、前述したステップＳ３およびＳ４を実行した後、ステップＳ５において、クランク角２２５ａが所定値である１８０°毎であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）ステップＳ１６に進む。
【００６５】
ステップＳ１６では、ステップＳ４で演算されたエンジン回転数５０１（Ｎｅ）とステップＳ７４で読み込まれている吸気圧２２１ａに基づいて制御基本量を意味するイグニッションコイル２２４の通電時間５０５と点火時期５０６を演算するとともに、これらの通電時間５０５と点火時期５０６に、ステップＳ９で求めた関連する各種センサのセンサ値を基にした補正量２２１ｂ（アイドル時補正量）、２２７ｂ（吸気温補正量）および２２９ｂ（水温補正量）と、ステップＳ１３で求めた協調制御量の内、点火時期補正量５０４ａとを考慮して、最終的にイグニッションコイル２２４に出力する制御量としての通電時間・点火時期５０７を演算する（図１３参照）。
【００６６】
ステップＳ１７では、ステップＳ４で演算されたエンジン回転数５０１（Ｎｅ）を基に、制御基本量を意味するインジェクタ２２２のインジェクタ噴射時期５０８を演算するとともに、インジェクタ噴射時期５０８に、ステップＳ９で求めた補正量２２１ｂ（アイドル時補正量）、２２７ｂ（吸気温補正量）および２２９ｂ（水温補正量）と、ステップＳ１３で求めた協調制御量の内、インジェクタ噴射時期補正量５０４ｂとを考慮して、最終的にインジェクタ２２２を動作させる制御量としてのインジェクタ２２２のインジェクタ噴射時期５０９を演算する。
【００６７】
そして、ステップＳ１８では、ステップＳ１６で求めた制御量、すなわち通電時間・点火時期５０７をイグニッションコイル２２４に出力する。
【００６８】
ステップＳ１９では、ステップＳ１７で求められたインジェクタ噴射時期５０９と、一周期前（１ステージ前）に、後段のステップＳ２０で求められたインジェクタ噴射量５１１とを制御量としてインジェクタ２２２に出力する。尚、エンジン始動直後は、全気筒同時に、予め定められた固定のインジェクタ噴射量が出力される。
【００６９】
ステップＳ２０では、ステップＳ４で演算されたエンジン回転数５０１（Ｎｅ）とステップＳ７で読み込まれている吸気圧２２１ａに基づいて、制御基本量を意味するインジェクタ２２２のインジェクタ噴射量５１０を演算するとともに、インジェクタ噴射量５１０に、ステップＳ９で求めた関連する各種センサのセンサ値を基にした補正量２２３ｂ（加減速補正量）、２２７ｂ（吸気温補正量）、２２９ｂ（水温補正量）および２３１ｂ（空燃比フィードバック補正量）と、ステップＳ１３で求めた協調制御量の内、インジェクタ噴射補正量５０４ｃとを考慮して、最終的にインジェクタ２２２に出力する制御量としてのインジェクタ噴射量５１１を演算する（図１３参照）。但し、この演算結果は、一周期後（１ステージ後）のステップＳ１９において出力される。
【００７０】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、ステップＳ８において、通信線１８を介して読み込まれるＡＴシフト位置２４５ａ、ＡＴ入力軸回転数２４３ａおよび軸トルク増減量５１２等の通信データが入力されないので、ステップＳ１６、Ｓ１７およびＳ２０では、エンジン制御装置１２２に直接接続される各種センサから読み込まれたデータのみに基づいて、制御基本量と該制御基本量を補正した制御量とが演算される。
【００７１】
すなわち、図１４に示すように、クランク角センサ２２５から求められたエンジン回転数５０１（Ｎｅ）に基づくイグニッションコイル２２４の通電時間５０５とインジェクタ噴射時期５０８、吸気圧センサ２２１で検出した吸気圧２２１ａとエンジン回転数５０１（Ｎｅ）とに基づく点火時期５０６、および、スロットル開度センサ２２３で検出したスロットル開度２２３ａとエンジン回転数５０１（Ｎｅ）とに基づくインジェクタ噴射量５１０である制御基本量の演算と、このエンジン制御装置１２２では、さらに、Ｏ2センサ２３１、吸気温センサ２２７および水温センサ２２９から検出されるセンサ値２３１ａ、２２７ａおよび２２９ａに基づく補正量２３１ｂ（空燃比フィードバック補正量）、２２７ｂ（吸気温補正量）および２２９ｂ（水温補正量）と、アイドル時補正量２２１ｂとにより前記制御基本量を補正して制御量が演算される。
【００７２】
このことにより、通信線１８に故障が発生した場合でも、車両を駆動するエンジンの最小限の作動制御が可能となる。
【００７３】
［ＶＳＡユニット１４１Ｖの動作］
図５および図６は、ＶＳＡユニット１４１Ｖの制御処理フローチャートを示し、図１５および図１６は、ＶＳＡユニット１４１Ｖの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【００７４】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、ステップＳ３１でイニシャライズを行う。次いで、ステップＳ３２では、各車輪の車輪速センサ４１３の車輪速パルス割込みがあるか否かが判定され、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３３において各車輪速センサ４１３から読み込んだ車輪速パルスとその読み込み間隔（読み込み時間）とに基づき各車輪の速度（車輪速４１３ａ）が演算される。そして、ステップＳ３２のＮＯの場合とともにステップＳ３４に進む。
【００７５】
ステップＳ３４では、タイマ割込み等による一定周期毎、例えば、ｔｖ＝５［ｍｓ］毎か否かが判定され、ＹＥＳ（肯定）の場合には、ステップＳ３５において前記一定周期ｔｖ毎に、後述する通信線１８の故障診断結果に基づき通信線１８が正常か否かが判定される。通信線１８が正常の場合には、ステップＳ３６において、ステップＳ３３で求められた各車輪の速度を基に協調制御基本量である車速５２１（ｖ’）を演算する（図１５参照）。
【００７６】
ステップＳ３７では、ＶＳＡユニット１４１Ｖに接続される車輪速センサ４１３以外の各種センサのセンサ値４１１ａ（ヨーレート）、４１５ａ（横Ｇ）、４１７ａ（前後Ｇ）、４１９ａ（ブレーキスイッチ）を読み込み、ステップＳ３８では、通信線１８を介してエンジン制御装置１２２からの軸トルク５０３、後述するＥＰＳユニット１４３Ｅからの操舵角５２２、および、通信線１８に接続される他のユニットから受信される各データ、例えば、ＡＴＴＳユニット１４７からのＡＴＴＳ作動量（トルク配分量５４３）、４ＷＳユニット１４５からの４ＷＳ作動量（後輪舵角４５１ａ）および追従オートクルーズユニット１４９からの制動要求量５７４等の通信データを読み込む。
【００７７】
そして、ステップＳ３９では、ステップＳ３６で求められた車速５２１（ｖ’）と、横Ｇセンサ４１５で検出された横Ｇ４１５ａと、通信線１８を介して読み込んだ操舵角５２２とに基づき規範ヨーレート５２３を演算し、規範ヨーレート５２３とヨーレートセンサ４１１から検出されたヨーレート４１１ａに基づく実ヨーレート５２４（規範ヨーレートと区別するため、実ヨーレートとする。）からその偏差量を演算する。また、該偏差量と通信線１８を介して読み込まれた軸トルク５０３を基に、協調制御基本量である軸トルク増減量５２６を演算する（図１５参照）。
【００７８】
そして、ステップＳ４０では、車速５２１（ｖ’）、規範ヨーレート５２３、軸トルク増減量５２６に実ヨーレート５２４を加えた協調制御基本量を通信線１８に出力する。
【００７９】
ステップＳ４１では、各車輪速センサ４１３とブレーキスイッチ４１９によりブレーキ操作中に車輪がロックしたか否か、通信線１８を介して制動要求量５７４を読み込んだか否か、あるいは、規範ヨーレート５２３と実ヨーレート５２４との偏差量により制動力制御が必要か否かが判定される。制動力制御が必要と判定された場合には、ステップＳ４２において、ブレーキスイッチ４１９の状態（４１９ａ）と車輪速４１３ａとに基づいて制御基本量を意味する各車輪の制動量５２７を演算する（図１５参照）。
【００８０】
さらに、前記偏差量、前後Ｇセンサ４１７で検出された前後Ｇ４１７ａおよび通信線１８を介して読み込まれた後述するＡＴＴＳ作動量と４ＷＳ作動量と制動要求量５７４とに基づいて制動量５２７を補正することにより、最終的にＨ／Ｕ４１２を動作させる制御量としての各車輪制動量５２８を演算する（図１５参照）。そして、ステップＳ４３において、Ｈ／Ｕ４１２に、各車輪制動量５２８をアクチュエータの制御量に換算して出力する。そして、ステップＳ４４では、通信線１８が正常である場合には、ＹＥＳとなり、ステップＳ４５において各車輪制動量５２８を通信線１８に出力する。
【００８１】
ステップＳ４６では、ブレーキスイッチ４１９の入力を監視して、ブレーキが操作された（ブレーキスイッチＯＮ）ときには（ステップＳ４６のＹＥＳ）、ステップＳ３５に遷移する。一方、ブレーキが操作されないときには（ステップＳ４６のＮＯ）、ステップＳ４７において、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、ステップＳ３８で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【００８２】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、ステップＳ３８において、通信線１８を介して読み込まれる軸トルク５０３、操舵角５２２、ＡＴＴＳ作動量、４ＷＳ作動量および制動要求量５７４等の通信データが入力されないので（ステップＳ３５のＮＯ）、ステップＳ４８およびステップＳ４９に進む（図１６参照）。
【００８３】
そして、ステップＳ４２では、ステップＳ４８およびステップＳ４９において読み込まれたＶＳＡユニット１４１Ｖに直接接続される各種センサからのデータのみに基づいて制御基本量である制動量５２７が演算される。すなわち、具体的には、各車輪速センサ４１３とブレーキスイッチ４１９の入力から、制動中に各車輪がロックしないように各車輪の制動量５２７が演算される（図１６参照）。
【００８４】
このことにより、通信線１８に故障が発生した場合でも、制動中に各車輪がロックしないようにする制動制御（アンチロックブレーキ制御）が可能となる。
【００８５】
［ＥＰＳユニット１４３Ｅの動作］
図７は、ＥＰＳユニット１４３Ｅの制御処理フローチャートを示し、図１７は、ＥＰＳユニット１４３Ｅの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【００８６】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、ステップＳ５１でイニシャライズを行う。次いで、ステップＳ５２では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、ｔｅ１＝０．５［ｍｓ］毎か否かが判定され、ＹＥＳの場合には、ステップＳ５３において前記一定周期ｔｅ１毎に接続される舵角センサ４３１とステアリングトルクセンサ４３３とからセンサ値である操舵角パルス４３１ａとステアリングトルク４３３ａを読み込み、ステップＳ５４に進む。
【００８７】
ステップＳ５４では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、ｔｅ２＝１０［ｍｓ］毎か否かが判定され、一定周期ｔｅ２毎であれば（ステップＳ５４のＹＥＳ）、ステップＳ５５において舵角センサ４３１から読み込んだ操舵角パルス４３１ａに基づき協調制御基本量である操舵角５２２を演算する。次いで、ステップＳ５６では、操舵角５２２とステアリングトルクセンサ４３３から読み込んだセンサ値、すなわちステアリングトルク４３３ａとに基づいて制御基本量であるトルクアシスト量５３２を演算する（図１７の〈正常時〉参照）。
【００８８】
そして、ステップＳ５７では、後述する通信線１８の故障診断結果に基づき通信線１８が正常か否かが判定される。通信線１８が正常の場合には、ステップＳ５８において、ステップＳ５５で求められた操舵角５２２を通信線１８に出力し、ステップＳ５９では、通信線１８を介してＡＴ制御装置１２４から車速５３５（ｖ）を読み込む。
【００８９】
ステップＳ６０では、読み込まれた車速５３５（ｖ）に基づきステップＳ５６において制御基本量として演算されたトルクアシスト量５３２を補正することにより、最終的にモータ４３２を作動させる制御量としてのトルクアシスト量５３３（車速応動制御量）を演算し、ステップＳ６１においてモータ４３２にトルクアシスト量５３３を出力する（図１７の〈正常時〉参照）。
【００９０】
ステップＳ６２では、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、ステップＳ５９で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【００９１】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、ステップＳ５９において、通信線１８を介して読み込まれる車速５３５（ｖ）が入力されないため補正演算を行わない。従って、ステップＳ６１では、ＥＰＳユニット１４３Ｅに直接接続される舵角センサ４３１とステアリングトルクセンサ４３３から読み込まれたセンサ値４３１ａ、４３３ａのみに基づいて演算された制御基本量であるトルクアシスト量、換言すれば、ステップＳ５６において演算したトルクアシスト量５３４をモータ４３２に出力する（図１７の〈故障時〉参照）。
【００９２】
このことにより、通信線１８に故障が発生した場合でも、操舵角パルス４３１ａおよびステアリングトルク４３３ａに応動する操舵補助力制御が可能となる。
【００９３】
なお、このＥＰＳユニット１４３Ｅの制御処理では、入力される車速として、通信線１８を介してＡＴ制御装置１２４から出力された車速５３５（ｖ）を用いたが、ＶＳＡユニット１４１Ｖから出力された車速５２１（ｖ’）を用いてもよい。
【００９４】
［ＡＴＴＳユニット１４７の動作］
図８は、ＡＴＴＳユニット１４７の制御処理フローチャートを示し、図１８は、ＡＴＴＳユニット１４７の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【００９５】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、ステップＳ７１でイニシャライズを行う。次いで、ステップＳ７２では、タイマ割込みが一定周期毎、例えば、ｔｔ＝１０［ｍｓ］毎か否かが判定され、ＹＥＳの場合には、ステップＳ７３において前記一定周期ｔｔ毎に、通信線１８が正常か否かが判定される。通信線１８が正常であれば（ステップＳ７３のＹＥＳ）、ステップＳ７４において、通信線１８を介した協調制御基本量として、ＶＳＡユニット１４１Ｖからの規範ヨーレート５２３、実ヨーレート５２４および車速５２１（ｖ’）と、ＥＰＳユニット１４３Ｅからの操舵角５２２と、エンジン制御装置１２２からの軸トルク５０３とを読み込む。また、ＶＳＡユニット１４１Ｖから各車輪制動量５２８と、４ＷＳユニット１４５から後輪舵角４５１ａとを読み込む（図１８の〈正常時〉参照）。
【００９６】
ステップＳ７５では、読み込まれた協調制御基本量の内、規範ヨーレート５２３、実ヨーレート５２４、車速５２１（ｖ’）および操舵角５２２に基づいて左右輪のトルク配分比５４１を演算し、ステップＳ７６において、トルク配分比５４１と協調制御基本量である軸トルク５０３に基づき左右輪のトルク配分量５４２を演算する。このＡＴＴＳユニット１４７では、通信線１８を介して読み込まれた各車輪制動量５２８および後輪舵角４５１ａに基づいてトルク配分量５４２を補正することにより、最終的にＭＣＵ４７２を動作させる制御量としてのトルク配分量５４３を演算する。そして、ステップＳ７７において、ＭＣＵ４７２に、トルク配分量５４３をアクチュエータ制御量に換算して出力するとともに、ステップＳ７８において通信線１８にも出力する（図１８の〈正常時〉参照）。
【００９７】
ステップＳ７９では、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、ステップＳ７４で読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【００９８】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、左右の前輪の駆動トルクのトルク配分制御停止処理５４４を行う（図１８の〈故障時〉参照）。なお、トルク配分制御装置（図示せず）は、曲り易くするための補助装置であるため制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【００９９】
ここで、ＡＴＴＳユニット１４７を車両に搭載する際には、それに直接関係するセンサあるいはスイッチ等の入力装置を接続する必要がないので、極めて簡単に搭載することが可能である。
【０１００】
［ＡＴ制御装置１２４の動作］
図９は、ＡＴ制御装置１２４の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【０１０１】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、各センサからＡＴ入力軸回転数２４３ａ、デフ回転数２４１ａおよびＡＴシフト位置２４５ａを読み込むとともに、通信線１８を介してエンジン制御装置１２２からスロットル開度２２３ａ、ＡＴシフトアップまたはダウン指令５０４ｅ、およびエンジン回転数５０１（Ｎｅ）を読み込む。次いで、デフ回転数２４１ａに基づき車速５３５（ｖ）を演算し、車速５３５（ｖ）、ＡＴシフト位置２４５ａ、スロットル開度２２３ａおよびＡＴシフトアップまたはダウン指令５０４ｅに基づき制御量である最適シフト位置５５１とロックアップの有無５５２を決定し、入力軸回転数２４３ａとエンジン回転数５０１（Ｎｅ）とに基づき制御量であるシフト切替タイミング５５３を演算する。
【０１０２】
そして、油圧制御装置２４２に、演算された前記各制御量をアクチュエータの制御量に換算して出力する。尚、読み込まれた入力軸回転数２４３ａとＡＴシフト位置２４５ａは、エンジン制御装置１２２へ、また、演算された車速５３５（ｖ）は、ＥＰＳユニット１４３Ｅに通信線１８を介して出力される（図９の〈正常時〉参照）。
【０１０３】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、通信線１８を介して読み込まれる通信データが入力されないので、ＡＴ制御装置１２４に直接接続されるシフト位置検出センサ２４５から読み込まれたＡＴシフト位置２４５ａのみに基づいて制御する。すなわち、ユーザがＰ（Parking）、Ｎ（Neutral）またはＲ（Reverse）にシフト変更したときは、そのＡＴシフト位置２４５ａにホールド５５４し、それ以外は、４速ホールド５５５となるように油圧制御装置２４２を制御する（図９の〈故障時〉参照）。尚、シフト位置検出センサ２４５のみに基づいて決定されたＡＴシフト位置２４５ａが制御基本量に相当する。
【０１０４】
このことにより、通信線１８に故障が発生した場合でも、ＡＴシフト位置２４５ａの変更が可能となるため、車両を走行させることができる。尚、図示しないが、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【０１０５】
［ＤＢＷユニット１２６の動作］
図１０は、ＤＢＷユニット１２６の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【０１０６】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、各センサからアクセルペダル操作量２６１ａおよびサブスロットル開度２６３ａを読み込むとともに、通信線１８を介してエンジン制御装置１２２からスロットル開度補正量５０４ｄと追従オートクルーズユニットからスロットル開度５７２とを読み込む。次いで、アクセルペダル操作量２６１ａ、サブスロットル開度２６３ａおよびスロットル開度補正量５０４ｄとスロットル開度５７２に基づき制御量である目標スロットル開度５６２を演算する。そして、スロットルモータ２６２に、演算された目標スロットル開度５６２をアクチュエータであるスロットルモータ２６２の制御量に換算して出力する（図１０の〈正常時〉参照）。
【０１０７】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、通信線１８を介して読み込まれる通信データが入力されないので、ＤＢＷユニット１２６に直接接続されるアクセルペダルセンサ２６１およびサブスロットル開度センサ２６３から読み込まれたアクセルペダル操作量２６１ａおよびサブスロットル開度２６３ａに基づいて演算された制御基本量である目標スロットル開度５６３、換言すれば、アクセルペダル操作量２６１ａに対応するスロットル開度をスロットルモータ２６２へ出力するように制御する（図１０の〈故障時〉参照）。
【０１０８】
これにより、通信線１８に故障が発生した場合でも、アクセルペダル操作量２６１ａに相当するスロットルバルブの制御が可能なため、車両を走行させることができる。尚、図示しないが、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【０１０９】
［４ＷＳユニット１４５の動作］
図１１は、４ＷＳユニット１４５の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【０１１０】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、後輪舵角センサ４５１から後輪舵角４５１ａを読み込むとともに通信線１８に出力する。また、通信線１８を介した協調制御基本量として、ＶＳＡユニット１４１Ｖからの規範ヨーレート５２３、実ヨーレート５２４および車速５２１（ｖ’）と、ＥＰＳユニット１４３Ｅからの操舵角５２２とを読み込む。さらに、ＶＳＡユニット１４１Ｖから各車輪制動量５２８と、ＡＴＴＳユニット１４７からの制御量であるトルク配分量５４３とを読み込む（図１１の〈正常時〉参照）。
【０１１１】
次いで、通信線１８から読み込んだ各車輪制動量５２８とトルク配分量５４３とに基づいて演算された補正量と、同じく通信線１８から読み込んだ前記各協調制御基本量｛規範ヨーレート５２３、実ヨーレート５２４、車速５２１（ｖ’）、操舵角５２２｝とから目標後輪舵角５６０を演算する。続いて、後輪舵角センサ４５１から読み込んだそのときの後輪舵角４５１ａと目標後輪舵角５６０とから、制御量である後輪移動量５６１を演算する。そして、モータ４５２に、演算された後輪移動量５６１をアクチュエータであるモータ４５２の制御量に換算して出力する（図１１の〈正常時〉参照）。
【０１１２】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、通信線１８を介して読み込まれる通信データが入力されないため目標後輪舵角５６０が求められない。従って、後輪舵角４５１ａをニュートラル（中立）に保持して後輪舵角制御停止処理５６４を行う（図１１の〈故障時〉参照）。なお、後輪舵角制御装置（図示せず）は、曲り易くするための補助装置であるため、制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【０１１３】
ここで、４ＷＳユニット１４５を車両に搭載する際には、１つの検出手段である後輪舵角センサ４５１を追加するのみでよいため、比較的簡単に搭載することが可能である。
【０１１４】
また、図示しないが、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【０１１５】
［追従オートクルーズユニット１４９の動作］
図１２は、追従オートクルーズユニット１４９の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【０１１６】
先ず、電源が投入されると（イグニッションスイッチＯＮ）、クルーズスイッチ４９１の状態４９１ａとレーザレーダ４９３からのレーザレーダ計測値４９３ａとを読み込むとともに、通信線１８を介してＡＴ制御装置１２４からの車速５３５（ｖ）を読み込む。次いで、クルーズスイッチ４９１が操作されてユーザからオートクルーズ要求があると、そのときの車速５３５（ｖ）を目標車速５７１として記憶するとともに、レーザレーダ計測値４９３ａから先行車との相対位置５７６および先行車との相対速度５７８を演算する（図１２の〈正常時〉参照）。
【０１１７】
その結果、先行車がレーザレーダ４９３の有効範囲内にいない場合、または、先行車との相対位置が大きい（先行車との距離が長い）と判断した場合には、目標車速５７１で走行が可能となるような車速５３５（ｖ）に制御するために、スロットル開度５７２、シフトアップまたはダウン指令５７３および制動要求量５７４を演算するとともに通信線１８に出力する（図１２の〈正常時〉参照）。
【０１１８】
一方、先行車との相対位置が小さい（先行車との距離が短い）と判断した場合には、相対位置５７６および相対速度５７８から所定の距離間隔で先行車との相対速度が“０［ｋｍ／ｈ］”となるように、すなわち、追従走行が可能となるように追従目標速度（先行車の速度）を演算し、且つ車速５３５（ｖ）と前記追従目標速度に基づき、スロットル開度５７２、シフトアップまたはダウン指令５７３および制動要求量５７４を演算するとともに通信線１８に出力する（図１２の〈正常時〉参照）。
【０１１９】
一方、通信線１８に故障が発生した場合、通信線１８を介して読み込まれる通信データが入力されないため目標車速５７１が求められず、追従オートクルーズ制御停止処理５７５を行う（図１２の〈故障時〉参照）。なお、追従オートクルーズ制御装置（図示せず）は、走行し易くするための補助装置であるため制御を停止しても車両の基本性能に支障はない。
【０１２０】
また、図示しないが、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８が正常か否かを診断する通信線１８の故障診断を行っている。
【０１２１】
なお、この追従オートクルーズユニット１４９の制御処理では、入力される車速として、通信線１８を介してＡＴ制御装置１２４から出力された車速５３５（ｖ）を用いたが、ＶＳＡユニットから出力された車速５２１（ｖ’）を用いてもよい。
【０１２２】
［メータ制御装置１６２Ｍの動作］
表示制御装置であるメータ制御装置１６２Ｍの制御処理について概略説明する。
【０１２３】
先ず、電源が投入されるか（アクセサリスイッチＯＮ）、または、各種スイッチ６２１がＯＮ操作されるとメータ制御装置１６２Ｍが起動される。そして、各種スイッチ６２１の状態を読み込むとともに、各種スイッチ６２１の状態変化を検出して、車体電装装置としてのドアロック制御装置１６４、ナビゲーション装置１６６およびオーディオ装置１６８等への作動指令を第２通信線１６９に出力する（図２参照）。なお、前述したクルーズスイッチ４９１がステアリングに設けられた場合には、クルーズスイッチ４９１をメータ制御装置１６２Ｍに接続して、クルーズスイッチ４９１の状態変化を検出して追従オートクルーズユニット１４９の作動指令として通信線１８に出力することも可能である。
【０１２４】
このようにすることにより、ワイヤハーネスによる配線が短くなり組付け作業性が向上する。さらに、メータ制御装置１６２Ｍが起動すると、通信線１８および第２通信線１６９を介して故障データ、メータ表示機器駆動データおよび転送データが読み込まれる。
【０１２５】
ここで、故障データとは、通信線１８に接続された各制御ユニット、例えば、エンジン制御装置１２２およびＶＳＡユニット１４１Ｖ等が、それら自体に備えられた自己診断機能により故障と判断したとき、通信線１８に出力されるデータであり、メータ制御装置１６２Ｍは、この故障データを読み込むことにより対応するワーニングランプ６２２を点灯させる。
【０１２６】
表示機器駆動データとは、メータ制御装置１６２Ｍが、メータ表示機器６２４、例えば、スピードメータおよびタコメータ等を表示（駆動）するためのデータあり、車速５３５（ｖ）およびエンジン回転数５０１（Ｎｅ）等がこれらに相当する。
【０１２７】
転送データとは、前述したようにメータ制御装置１６２Ｍにはネットワーク間でデータを転送させるゲートウェイ機能が備えられており、ネットワーク間で共有したいデータ、例えば、前記故障データがこれに相当し、該故障データを第２通信線１６９に接続するナビゲーション装置１６６に転送することにより、その詳細（例えば、故障個所、故障内容等）を文字または図によってディスプレイに画面表示することが可能となり利便性を向上させることができる。
【０１２８】
さらに、メータ制御装置１６２Ｍは、通信線１８の電圧から通信線１８の断線の有無、および、読み込まれた前記通信データから該通信データを出力している制御装置の確認を行い、通信線１８または各制御装置およびユニットの通信機能が正常か否かを診断するとともに、故障を検知した場合には、ワーニングランプ６２２等でユーザに通知するネットワーク通信故障表示機能を有している。
【０１２９】
ところで、前述した従来技術に開示された制御装置における各制御装置とセンサ群の接続と（特開平４−９５５４５号公報に係る図２１および図２２参照）、本実施の形態に係る車両用制御システム１０におけるそれと（例えば、ＡＴＴＳユニット１４７に係る図８参照）を比較した場合、従来技術では、図２１に示される車速（ｖ’）、規範ヨーレート、実ヨーレート、エンジントルクおよび軸トルク量等の演算処理が、他の制御装置で行われている演算処理と重複しているため、使用するマイクロプロセッサの負荷が増大する。このため、マイクロプロセッサの処理速度が低下する。この処理速度を低下させないためには、処理能力の高いマイクロプロセッサを使用する必要がありコストアップが避けられない。
【０１３０】
これに対して、車両用制御システム１０では、協調制御基本量を各制御装置１２２、１４１および１４３において分散して演算しており、その他の制御装置の負荷を軽減しているため、処理速度が低下することがない。その結果、従来技術のようなコストアップを避けることができる。
【０１３１】
また、前述した他の従来技術である特開平７−２８４１５９号公報では、例えば、図２１のステップＳ１０１（通信データの読み込み）において、ＶＳＡ作動量および４ＷＳ作動量（図２２参照）等の通信データを読み込む代わりに、別個に設けた補正量演算装置３（図２２参照）で演算された補正量を読み込む構成とされている。そして、図２１のステップＳ１０２において、補正量演算装置３で演算された補正量に基づきトルク配分量を演算している。この従来技術と本発明の実施の形態に係る車両用制御システム１０とを比較すると、協調制御を目的とした場合には、以下のように類似する点がある。
【０１３２】
▲１▼  特定の制御対象の制御量を演算する際、その演算処理を分担させること。
【０１３３】
▲２▼  基本性能を司る制御装置において、制御基本量は、制御対象を駆動制御する制御装置が演算すること。
【０１３４】
▲３▼  制御量の演算と、制御対象の駆動制御を同一の制御装置が行うこと。
【０１３５】
しかしながら、制御量演算処理の分担の仕方、および、制御量の考え方が相違する。すなわち、車両用制御システム１０では、協調制御基本量（例えば、エンジントルク、軸トルク、規範ヨーレート等）と、制御対象を駆動さるための制御基本量（燃料噴射量、燃料噴射時期、制動量等）と、協調制御基本量あるいは所定の協調制御項目に関連する他の制御装置の制御量に基づいて演算された補正量（シフトダウン指令、スロットル開度補正量等）とに分類し、協調制御基本量の演算を車両の基本性能を司る各制御装置１２２、１４１および１４３に各々集約させて演算している。このため、車両用制御システム１０では、従来技術に係る車両用制御装置１１（図２０参照）のように、別個に補正量演算装置３を設置する必要がない。従って、従来技術のようなコストアップを抑制することができる。また、補正量演算装置３を設置する必要がないので、オプションの追加、制御機能の追加および変更等に対して、その都度補正量演算装置３の設計変更を行う必要がない。
【０１３６】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用制御システム１０よれば、エンジン制御装置１２２、制動制御装置１４１およびステアリング制御装置１４３は、各々に接続されたアクチュエータ群１２２ｂ、１４１ｂおよび１４３ｂを制御するための制御基本量を演算するとともに、各々互いに協調してアクチュエータ群１２２ｂ、１４１ｂおよび１４３ｂを制御するための協調制御基本量とを算出するようにしている。
【０１３７】
従って、通信線１８に故障等の障害が発生したことを検知したエンジン制御装置１２２、制動制御装置１４１およびステアリング制御装置１４３は、各々に接続された制御対象であるアクチュエータ群１２２ｂ、１４１ｂおよび１４３ｂを制御するための制御基本量を算出するようにしているので、算出した制御基本量によりエンジン制御装置１２２、制動制御装置１４１およびステアリング制御装置１４３の制御対象を直接制御することができる。その結果、車両の基本性能である「走る、止まる、曲がる」の制御を継続することが可能となる。
【０１３８】
また、エンジン制御装置１２２、制動制御装置１４１およびステアリング制御装置１４３は、適宜分担して前記制御対象を制御するための協調制御基本量を算出するように構成しているので、各制御装置１２２、１４１および１４３における制御量の演算処理の負荷を軽減させることが可能となり、その結果、従来技術のような別個の補正量演算装置３を設ける必要がなく、車両用制御システム１０のコストダウンを図ることができる。さらに、拡張機能として、例えば、４ＷＳユニット１４５、ＡＴＴＳユニット１４７または追従オートクルーズユニット１４９等が、前記協調制御基本量等に基づき制御することも可能となり、言い換えれば、前記協調制御基本量の演算をする必要がなく、これらのユニット等に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となる。その結果、車両用制御システム１０のコストダウンをさらに図ることができる。
【０１３９】
さらにまた、車両の基本性能を司るエンジン制御装置１２２、制動制御装置１４１およびステアリング制御装置１４３は、規格化が可能となる。このため、車両のグレードおよびバリエーション等の種類により機能拡張を行う際には、例えば、４ＷＳユニット１４５、ＡＴＴＳユニット１４７または追従オートクルーズユニット１４９等を通信線１８上に追加接続することで対応可能となるため、車両の組立等の作業性が向上し、また仕様管理の煩雑さが解消され、且つ車両の開発効率も向上するので車両用制御システム１０のコストダウンをより一層図ることができる。
【０１４０】
また、ワーニングランプ６２２の表示制御が通信線１８を介して１つの表示制御装置１６２で行われるので、ワイヤハーネスによる配線数の削減および他の制御装置の機能のスケールダウンが可能となり、車両用制御システム１０のコストダウンをさらに図ることが可能となる。また、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する、例えば、ドアロック制御装置やオーディオ装置等が接続される車体電装群制御系１６のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置１６２を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０１４２】
すなわち、通信線を介して接続された車両の基本性能を司る複数の制御装置において、各制御装置には各々の制御対象の基本性能を最小限満足するための検出手段を配設しているので、通信線が故障等しても車両の基本性能は維持され、従って、各制御装置にバックアップ機能等を付加する必要がなく、その結果、車両用制御システムのコストダウンを図ることができる。
【０１４３】
また、車両の基本性能を司る各制御装置が、各々協調して車両の挙動を制御するための協調制御基本量の演算機能と各々の検出手段の配置とを集約させたので、拡張機能に相当する制御装置に装着されるマイクロプロセッサのダウンサイジングが可能となり、その結果、車両用制御システムのコストダウンをさらに図ることができる。
【０１４４】
さらに、ユーザが車両の走行状態を知るために確認するメータやナビゲーション装置、および、ユーザのスイッチ操作に応じて動作する車体電装装置が接続される車体電装系のネットワークが配置されるインストルメントパネル近傍に表示制御装置を配置したので、ネットワーク間の接続が容易になり組立作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用制御システムの基本的構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車両用制御システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の制御処理フローチャート（１／２）である。
【図４】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の制御処理フローチャート（２／２）である。
【図５】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＶＳＡユニットの制御処理フローチャート（１／２）である。
【図６】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＶＳＡユニットの制御処理フローチャート（２／２）である。
【図７】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＥＰＳユニットの制御処理フローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＡＴＴＳユニットの制御処理フローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＡＴ制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１０】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＤＢＷユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１１】本実施の形態に係る車両用制御システムにおける４ＷＳユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１２】本実施の形態に係る車両用制御システムにおける追従オートクルーズユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１３】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図（正常時）である。
【図１４】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるエンジン制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図（故障時）である。
【図１５】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＶＳＡユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図（正常時）である。
【図１６】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＶＳＡユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図（故障時）である。
【図１７】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＥＰＳユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１８】本実施の形態に係る車両用制御システムにおけるＡＴＴＳユニットの演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【図１９】従来技術に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】他の従来技術に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】従来技術に係る車両用制御装置の制御処理フローチャートである。
【図２２】従来技術に係る車両用制御装置の演算処理フローを示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１０…車両用制御システム            １２…パワートレイン群制御系
１４…シャシ群制御系                １６…車体電装群制御系
１８…通信線                        １２２…エンジン制御装置
１２２ａ、１４１ａ、１４３ａ…センサ群
１２２ｂ、１４１ｂ、１４３ｂ…アクチュエータ群
１４１…制動力制御装置
１４１Ｖ…ＶＳＡユニット            １４３…ステアリング制御装置
１４３Ｅ…ＥＰＳユニット            １６２…表示制御装置
１６２ａ…スイッチ群                １６２ｂ…表示器群
１６２Ｍ…メータ制御装置            １６４…ドアロック制御装置
１６６…ナビゲーション装置          １６８…オーディオ装置
１６９…第２通信線
【図１】
0003803601.tif 000002
【図２】
0003803601.tif 000003
【図３】
0003803601.tif 000004
【図４】
0003803601.tif 000005
【図５】
0003803601.tif 000006
【図６】
0003803601.tif 000007
【図７】
0003803601.tif 000008
【図８】
0003803601.tif 000009
【図９】
0003803601.tif 000010
【図１０】
0003803601.tif 000011
【図１１】
0003803601.tif 000012
【図１２】
0003803601.tif 000013
【図１３】
0003803601.tif 000014
【図１４】
0003803601.tif 000015
【図１５】
0003803601.tif 000016
【図１６】
0003803601.tif 000017
【図１７】
0003803601.tif 000018
【図１８】
0003803601.tif 000019
【図１９】
0003803601.tif 000020
【図２０】
0003803601.tif 000021
【図２１】
0003803601.tif 000022
【図２２】
0003803601.tif 000023