JPH107011A - Steering gear - Google Patents
Steering gearInfo
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- JPH107011A JPH107011A JP8160252A JP16025296A JPH107011A JP H107011 A JPH107011 A JP H107011A JP 8160252 A JP8160252 A JP 8160252A JP 16025296 A JP16025296 A JP 16025296A JP H107011 A JPH107011 A JP H107011A
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- current
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- steering angle
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】四つのFETでH型ブリッジからなるスイッチ
回路を構成し、そのうち電動モータを挟んだ何れか一方
の対のFETで電流方向を調整すると共に他方の対のF
ETで電流値を調整することとし、このうち電流値調整
用FETはデューティ比に応じたPWM制御で電流値を
制御する場合に、そのPWM駆動回路に、三角波ドリフ
ト等の異常が発生して、目標値に対して細かいオーバシ
ュートが繰返されるのを検出して電動モータの負荷が大
きくなるのを抑制防止する。
【解決手段】電流方向調整用FETURL ,FETURR へ
の制御信号SRL,SRRが前記オーバシュートの繰返し時
間程度の所定時間n0 内に切換えられ、そのときの所定
周波数以上の高周波数帯域モータ電流IM が、通常表れ
得る最大電流値相当の所定値I0 以上である状態が、所
定時間m0 以上継続したときに、フェイルセーフ制御信
号F/Sを“1”に設定してリレー51をOFF状態と
する。
(57) Abstract: A switch circuit composed of an H-type bridge is constituted by four FETs, and the current direction is adjusted by one of the pair of FETs sandwiching the electric motor, and the F of the other pair is adjusted.
When the current value is adjusted by ET, among which the current value adjustment FET controls the current value by PWM control according to the duty ratio, an abnormality such as a triangular wave drift occurs in the PWM drive circuit, A repetition of fine overshoot with respect to a target value is detected to prevent the load on the electric motor from increasing. SOLUTION: Control signals S RL , S RR to current direction adjusting FET URL , FET URR are switched within a predetermined time n 0 about the repetition time of the overshoot, and a high frequency band not less than a predetermined frequency at that time. When the motor current I M is equal to or greater than a predetermined value I 0 corresponding to the maximum current value that can normally appear and continues for a predetermined time m 0 or more, the fail-safe control signal F / S is set to “1” and the relay is set. 51 is turned off.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば前輪等の主
操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動パワーステア
リング装置や、運転者の操舵入力によって操舵される例
えば前輪等の主操舵輪に対して、車両運動や車体挙動を
向上させるために、例えば後輪等の補助操舵輪を電動モ
ータで操舵する四輪操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for assisting the steering of a main steering wheel such as a front wheel by an electric motor, and a main steering wheel such as a front wheel steered by a driver's steering input. Also, the present invention relates to a four-wheel steering device that steers auxiliary steering wheels such as rear wheels with an electric motor in order to improve vehicle motion and vehicle body behavior.
【0002】[0002]
【従来の技術】このような操舵装置のうちの四輪操舵装
置としては、例えば特開平6−219300号公報に記
載されるものがある。この四輪操舵装置によれば、主操
舵輪である前輪の操舵状態としてステアリングホイール
の操舵角を検出し、この操舵角や車速,或いはそれらと
共に操舵の速度である操舵角速度等に応じて、補助操舵
輪である後輪の目標舵角を設定し、合わせて実際の後輪
の舵角を検出し、その実舵角と前記目標舵角との偏差が
“0”又はその近傍になるように、補助操舵輪を操舵す
るための電動モータに向けてコントロールユニットから
制御信号が出力される。つまり、この電動モータで構成
されるアクチュエータは、コントロールユニットで設定
された目標舵角値に常に追従するように作動する。2. Description of the Related Art Among such steering devices, there is a four-wheel steering device described in, for example, JP-A-6-219300. According to this four-wheel steering system, the steering angle of the steering wheel is detected as the steering state of the front wheel, which is the main steering wheel, and the auxiliary angle is determined according to the steering angle, the vehicle speed, or the steering angular speed that is the steering speed together with the steering angle. A target steering angle of a rear wheel that is a steered wheel is set, and an actual steering angle of the rear wheel is detected together, so that a deviation between the actual steering angle and the target steering angle is “0” or near the same. A control signal is output from the control unit to an electric motor for steering the auxiliary steering wheel. That is, the actuator constituted by the electric motor operates so as to always follow the target steering angle value set by the control unit.
【0003】ちなみに、このようなフィードバック制御
系において電動モータを正逆といった両方向に所定量だ
け回転させるためには、一般にFET等のパワー素子を
用いて所謂H型ブリッジ等を構成し、当該電動モータを
含んで構成される閉回路のうちの何れか一方のパワー素
子を電流方向を調整するためのものと見なし、他方のパ
ワー素子を電流値を調整するためのものと見なして、夫
々に対応する駆動回路を配設し、このうち電流方向を調
整するパワー素子にはコントロールユニットから電流方
向制御信号を出力し、この電流方向制御信号に応じて駆
動回路から当該電流方向調整用パワー素子に向けて駆動
信号が出力されるように構成し、他方、電流値を調整す
るパワー素子にはコントロールユニットから電流値制御
信号を出力し、この電流値制御信号に応じて駆動回路か
ら当該電流値調整用パワー素子に向けて駆動信号が出力
されるように構成している。そして、前記電流方向制御
信号は、所謂ON/OFF制御信号で構成されるように
し、このON/OFF制御信号からなる電流方向制御信
号を入力した駆動回路では、これを必要に応じて増幅す
るなどして出力するようにしている。また、前記電流値
制御信号は所謂デューティ比等によって構成されるよう
にし、このデューティ比等からなる電流値制御信号を入
力した駆動回路では、これをパルス幅変調(Pulse Widt
h Modulation=PWM)して出力するようにしている。Incidentally, in order to rotate the electric motor by a predetermined amount in both directions such as forward and reverse in such a feedback control system, a so-called H-type bridge or the like is generally constructed using a power element such as an FET, and the electric motor is One of the power elements of the closed circuit configured to include the current element for adjusting the current direction, and the other power element is regarded as for adjusting the current value, and A drive circuit is provided, and a current direction control signal is output from the control unit to the power element for adjusting the current direction, and the drive circuit is directed to the current direction adjustment power element in response to the current direction control signal. A drive signal is output, and a current value control signal is output from the control unit to the power element for adjusting the current value. From the drive circuit in accordance with the current value control signal to the the current value adjusting power element is configured such that the driving signal is output. The current direction control signal is constituted by a so-called ON / OFF control signal, and the drive circuit to which the current direction control signal composed of the ON / OFF control signal is inputted is amplified as necessary. And output it. Further, the current value control signal is constituted by a so-called duty ratio or the like, and in a drive circuit to which the current value control signal having the duty ratio or the like is inputted, this is controlled by pulse width modulation (Pulse Widt).
h Modulation = PWM).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
なPWM波形は、周知のように、前記デューティ比等か
らなる電流値制御信号に応じたアナログ値と基準波(三
角波)とを比較して創成される。ところが、このうち三
角波にドリフト成分(直流成分)が重畳するような異常
が発生すると、例えば前記電流値制御信号に応じたアナ
ログ値よりも三角波が常に大きくなってしまい、これに
よりPWM波形は、デューティ比が100%に近い,所
謂フルデューティの状態が継続してしまう。従って、補
助操舵輪は前記目標舵角を越えてオーバシュートしよう
とする。勿論、実際には短いサンプリング時間の前記実
舵角のフィードバック入力による所謂サーボ機能によっ
て、補助操舵輪の実舵角は目標舵角にほぼ一致するので
あるが、実際には短い周期で小さなオーバシュートが繰
返されていて、この間、電動モータには前記フルデュー
ティに相当する最大電流値近傍の電流信号が供給され続
けるため、当該電動モータの負荷が増大すると共に多大
なエネルギ損が発生する。特に問題となるのは、装置と
して、見かけ上、正常に作動しているように見えること
である。As is well known, the above-described PWM waveform is obtained by comparing an analog value corresponding to a current value control signal including the duty ratio and the like with a reference wave (triangular wave). It is created. However, when an abnormality occurs in which the drift component (DC component) is superimposed on the triangular wave, the triangular wave always becomes larger than the analog value corresponding to the current value control signal, for example. The so-called full duty state where the ratio is close to 100% continues. Therefore, the auxiliary steered wheels tend to overshoot beyond the target steering angle. Of course, the actual steering angle of the auxiliary steering wheel substantially coincides with the target steering angle due to the so-called servo function based on the feedback input of the actual steering angle for a short sampling time. Is repeated, and during this time, a current signal near the maximum current value corresponding to the full duty is continuously supplied to the electric motor, so that the load on the electric motor increases and a large energy loss occurs. Of particular concern is that the device appears to be operating normally.
【0005】このような諸問題を解決するためには、前
記PWM波形が前記デューティ比に相当したものである
か否かを随時監視していればよいが、一般にPWM波形
は20kHz程度の非常に短いパルスであるから、これを
例えばマイクロコンピュータ等で構成されるコントロー
ルユニットで常時監視することになると、当該マイクロ
コンピュータの読込み処理頻度が増大し、肝心の演算処
理に支障が生じる恐れがある。In order to solve these problems, it is only necessary to monitor at any time whether or not the PWM waveform corresponds to the duty ratio. In general, the PWM waveform has a very high frequency of about 20 kHz. Since the pulse is a short pulse, if the pulse is to be constantly monitored by a control unit including a microcomputer, for example, the frequency of the reading process of the microcomputer increases, and there is a possibility that the essential arithmetic processing may be hindered.
【0006】また、これと同様の問題は、前輪等の主操
舵輪の実舵角を目標舵角に一致させるように、前述のよ
うなアナログスイッチ回路を用いて電動モータの回転方
向と回転角とを制御することにより、当該電動モータで
主操舵輪を操舵する電動パワーステアリング装置にも発
生する可能性がある。A similar problem is that the rotation direction and the rotation angle of the electric motor are controlled by using the analog switch circuit as described above so that the actual steering angle of the main steered wheels such as the front wheels coincides with the target steering angle. May be generated in the electric power steering device that steers the main steered wheels by the electric motor.
【0007】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、PWMを行う前記電流値調整用パワー素
子駆動回路の異常を確実に検出して、電動モータへの負
荷の増大及びエネルギ損を抑制防止可能な操舵装置を提
供することを目的とするものである。The present invention has been developed in view of these problems, and detects an abnormality of the current value adjusting power element driving circuit for performing the PWM without fail to increase the load on the electric motor and reduce energy consumption. It is an object of the present invention to provide a steering device capable of preventing loss.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の目的のために、本
発明の操舵装置は、電流方向及び電流値が調整された電
流信号を入力して操舵輪の舵角を制御する電動モータ
と、この電動モータへの電流信号のうち前記電流方向を
調整する電流方向調整用パワー素子及びその電流値を調
整する電流値調整用パワー素子を備えて構成されるスイ
ッチ回路と、少なくとも操舵状態に応じて前記操舵輪の
目標舵角を算出し、この目標舵角と実舵角との偏差に応
じて前記電動モータへの電流方向及び電流値を制御する
ための電流方向制御信号及び電流値制御信号を出力する
制御手段と、この制御手段からの電流方向制御信号に応
じて前記スイッチ回路の電流方向調整用パワー素子への
駆動信号を出力する電流方向調整用パワー素子駆動回路
と、前記制御手段からの電流値制御信号をパルス幅変調
して前記スイッチ回路の電流値調整用パワー素子への駆
動信号を出力する電流値調整用パワー素子駆動回路と、
前記電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方
向の切換えを行うものであり且つそれが所定時間継続し
たときに少なくとも前記電流値調整用パワー素子駆動回
路に異常があることを検出する異常検出手段とを備えた
ことを特徴とするものである。To achieve the above object, a steering apparatus according to the present invention includes an electric motor for controlling a steering angle of a steered wheel by inputting a current signal whose current direction and current value are adjusted. A current direction adjusting power element that adjusts the current direction of the current signal to the electric motor, and a switch circuit that includes a current value adjusting power element that adjusts the current value thereof; A target steering angle of the steered wheels is calculated, and a current direction control signal and a current value control signal for controlling a current direction and a current value to the electric motor according to a deviation between the target steering angle and the actual steering angle are calculated. A control means for outputting, a current direction adjusting power element driving circuit for outputting a drive signal to the current direction adjusting power element of the switch circuit in response to a current direction control signal from the control means; And a current value adjustment power element driving circuit which outputs a drive signal to the current regulating power element of the switching circuit current value control signal to a pulse width modulation,
Abnormality detection for detecting that at least the current value adjusting power element drive circuit is abnormal when the current direction control signal switches the current direction in a cycle shorter than a predetermined time, and when the current direction control signal continues for a predetermined time; Means.
【0009】本発明では、操舵の対象が前輪等の主操舵
輪であっても後輪等の補助操舵輪であってもよいが、操
舵輪の目標舵角と実舵角との偏差に応じて当該目標舵角
を追従する操舵装置を前提としている。従って、前記電
流値制御信号をパルス幅変調する電流値調整用パワー素
子駆動回路に、例えば三角波がドリフトするような異常
が発生すると、前述のように操舵輪の実舵角は目標舵角
に対して、短い周期でオーバシュートが繰返される。こ
れは操舵輪の実舵角が目標舵角に完全に一致しないため
であり、前記電流値制御信号も電動モータへの電流値を
短い周期で切換えているが、これと同時に電流方向制御
信号も電動モータへの電流方向を短い周期で切換えてい
る。従って、前記異常検出手段は、この短い周期で電流
方向を切換えている電流方向制御信号を監視し、この電
流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向の切
換えを行っていることから前記電動モータによる操舵輪
舵角の短い周期のオーバシュートの繰返しを検出し、こ
れが前記所定時間継続したときには、少なくとも電流値
調整用パワー素子駆動回路に異常があることを検出する
ことができる。なお、例えば前記制御手段が、コントロ
ールユニットに備えられたマイクロコンピュータで実行
される演算処理などで構築される場合、前記電流方向制
御信号は、速くても当該演算処理のサンプリング時間、
遅い場合にはこのサンプリング周期毎に出力される制御
信号に対して電動モータが作動して操舵輪の舵角が変化
するまでの遅れ時間を含む時間でしか切換わらないか
ら、少なくとも前記PWM波形を随時監視するよりもそ
の読込み頻度は少なく、従って当該コントロールユニッ
ト内のマイクロンピュータ等で実行されるその他の演算
処理に支障を来すことはない。In the present invention, the object to be steered may be the main steered wheel such as the front wheel or the auxiliary steered wheel such as the rear wheel. However, according to the deviation between the target steered angle and the actual steered angle of the steered wheel. It is assumed that the steering device follows the target steering angle. Therefore, if an abnormality such as a triangular wave drifts occurs in the current value adjusting power element driving circuit that performs pulse width modulation of the current value control signal, the actual steering angle of the steered wheels becomes larger than the target steering angle as described above. Thus, overshoot is repeated in a short cycle. This is because the actual steering angle of the steered wheels does not completely match the target steering angle, and the current value control signal also switches the current value to the electric motor in a short cycle, but at the same time, the current direction control signal also changes. The current direction to the electric motor is switched in a short cycle. Therefore, the abnormality detecting means monitors the current direction control signal that switches the current direction in this short cycle, and since the current direction control signal switches the current direction in a cycle shorter than a predetermined time, the abnormality detection means detects the electric current direction. It is possible to detect a repetition of a short cycle overshoot of the steering wheel steering angle by the motor, and when this continues for the predetermined time, it is possible to detect at least an abnormality in the current value adjusting power element drive circuit. Note that, for example, when the control means is constructed by arithmetic processing or the like executed by a microcomputer provided in a control unit, the current direction control signal is at least as fast as the sampling time of the arithmetic processing,
In the latter case, the switching is performed only in the time including the delay time until the electric motor operates and the steering angle of the steered wheel changes in response to the control signal output in each sampling cycle. The frequency of reading is lower than that of monitoring at any time, so that there is no hindrance to other arithmetic processing executed by the microcomputer or the like in the control unit.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の操舵装置
によれば、電流値制御信号をパルス幅変調する電流値調
整用パワー素子駆動回路に異常が発生すると、操舵輪の
目標舵角に対して短い周期で実舵角のオーバシュートが
繰返されるが、これと同時に電動モータへの電流方向を
短い周期で切換えている電流方向制御信号を監視し、こ
の電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向
の切換えを行っている状態が前記所定時間継続したとき
には、少なくとも電流値調整用パワー素子駆動回路に異
常があることを検出することができる。また、これによ
れば電流方向制御信号の読込み頻度は少なく、例えばコ
ントロールユニット内のマイクロンピュータ等で実行さ
れるその他の演算処理に支障を来すことはない。As described above, according to the steering apparatus of the present invention, when an abnormality occurs in the current value adjusting power element drive circuit for pulse width modulating the current value control signal, the target steering angle of the steered wheels is reduced. On the other hand, the overshoot of the actual steering angle is repeated in a short cycle, but at the same time, the current direction control signal for switching the current direction to the electric motor in a short cycle is monitored, and the current direction control signal is shorter than a predetermined time. When the state in which the switching of the current direction is performed in a cycle continues for the predetermined time, it can be detected that there is an abnormality in at least the current value adjusting power element driving circuit. Also, according to this, the frequency of reading the current direction control signal is low, and there is no hindrance to other arithmetic processing executed by a microcomputer or the like in the control unit, for example.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の操舵装置を、補助
操舵輪として後輪を操舵する四輪操舵装置に展開した一
実施形態を添付図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a steering device of the present invention is applied to a four-wheel steering device for steering rear wheels as auxiliary steering wheels will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0012】まず、図1に四輪操舵装置の全体的な構成
を簡潔に示す。同図において、10FL,10FRは主
操舵輪となる左右の前輪であり、10RL,10RRは
補助操舵輪となる左右の後輪である。このうち、前輪1
0FL,10FR間を,夫々タイロッド13を介して既
知のラックアンドピニオン式ステアリングギヤ装置14
のラック軸に連結している。このラック軸にはステアリ
ングシャフト16に連結された図示されないピニオンが
噛合しており、ステアリングホイール15を回転させる
ことにより前輪10FL,10FRを機械式に主操舵で
きるように構成されている。First, FIG. 1 briefly shows the overall structure of a four-wheel steering system. In the figure, 10FL and 10FR are left and right front wheels serving as main steering wheels, and 10RL and 10RR are left and right rear wheels serving as auxiliary steering wheels. Of which, front wheel 1
A known rack and pinion type steering gear device 14 between 0FL and 10FR via a tie rod 13 respectively.
Connected to the rack shaft. A pinion (not shown) connected to a steering shaft 16 meshes with the rack shaft, and the front wheels 10FL and 10FR can be mechanically steered by rotating the steering wheel 15.
【0013】また、同図の2は車両に搭載された後輪操
舵装置を示す。この後輪操舵装置2では、後輪10R
L,10RR間を,夫々タイロッド18を介して後輪操
舵用の操舵軸20で連結しており、この操舵軸20を車
両の左右方向に移動させて後輪を補助操舵するのがアク
チュエータユニット1である。このアクチュエータユニ
ット1は、電動モータ22を動力源として後述のように
高効率で非可逆特性の後輪操舵装置2を構成する。FIG. 2 shows a rear wheel steering device mounted on the vehicle. In the rear wheel steering device 2, the rear wheel 10R
L and 10RR are connected via a tie rod 18 via a steering shaft 20 for rear wheel steering. The actuator unit 1 moves the steering shaft 20 in the left-right direction of the vehicle to assist the rear wheels. It is. The actuator unit 1 constitutes a rear wheel steering device 2 with high efficiency and irreversible characteristics as described later using the electric motor 22 as a power source.
【0014】このアクチュエータユニット1について図
2を用いながら、簡潔に説明すると、前記操舵軸20の
中央部は、チューブ状のハウジング24内に、車両の左
右方向に移動可能に収納され、その収納された操舵軸2
0の一部にラック26が形成されている。そして、この
ラック26と噛合するピニオン28のシャフト29は、
前記操舵軸20の移動方向,即ち車両の左右方向と直行
する方向,即ち車両の前後方向に向けて突設されてい
る。更に、このピニオンシャフト29に、ハイポイドリ
ングギヤ30が同軸に取付けられ、このリングギヤ30
に噛合するピニオン31が前記電動モータ22の回転軸
32に取付けられている。従って、電動モータ22を回
転させるとピニオン31からリングギヤ30,ピニオン
28,ラック26と動力が伝達されるから、当該電動モ
ータ22を両方向に回転させるとラック26,即ち操舵
軸20を車両の左右方向に往復移動させ、従って補助操
舵輪である後輪10RL,10RRを左右方向に同期し
て操舵することができる。The actuator unit 1 will be briefly described with reference to FIG. 2. The central portion of the steering shaft 20 is housed in a tubular housing 24 so as to be movable in the left-right direction of the vehicle. Steering axis 2
The rack 26 is formed in a part of the “0”. The shaft 29 of the pinion 28 that meshes with the rack 26
The steering shaft 20 projects in the moving direction of the steering shaft 20, that is, in the direction perpendicular to the left-right direction of the vehicle, that is, in the front-rear direction of the vehicle. Further, a hypoid ring gear 30 is coaxially mounted on the pinion shaft 29, and the ring gear 30
A pinion 31 that meshes with is mounted on the rotating shaft 32 of the electric motor 22. Therefore, when the electric motor 22 is rotated, power is transmitted from the pinion 31 to the ring gear 30, the pinion 28, and the rack 26. When the electric motor 22 is rotated in both directions, the rack 26, that is, the steering shaft 20 is moved in the left-right direction of the vehicle. Therefore, the rear wheels 10RL and 10RR, which are auxiliary steering wheels, can be steered synchronously in the left-right direction.
【0015】ここに用いられているピニオン31及びリ
ングギヤ30で構成されるハイポイドギヤが、前述の高
効率及び非可逆特性を発現する。即ち、図3に示すよう
に、ピニオン31側からの回転駆動力は、リングギヤ3
0とのギヤ効率が正値となる(約40%)ために当該リ
ングギヤ30を所望の方向に回転させることができる
が、逆にリングギヤ30を回転させようとしても、歯の
角度によってピニオン31の軸方向に力が発生するだけ
で、事実上、ギヤ効率は“0”以下となり、リングギヤ
30もピニオン31も回転されない。従って、後輪10
RL,10RRに作用するコーナリングフォースや路面
凹凸等の入力では、前記ピニオン31からラック26ま
でが全てロック状態となり、従って後輪10RL,10
RRの向き,即ち舵角を変更することはできない。The hypoid gear composed of the pinion 31 and the ring gear 30 used here exhibits the above-mentioned high efficiency and irreversible characteristics. That is, as shown in FIG. 3, the rotational driving force from the pinion 31 side is
Since the gear efficiency with 0 becomes a positive value (about 40%), the ring gear 30 can be rotated in a desired direction. However, even if the ring gear 30 is rotated, the rotation of the pinion 31 depends on the angle of the teeth. Since only a force is generated in the axial direction, the gear efficiency is substantially "0" or less, and neither the ring gear 30 nor the pinion 31 is rotated. Therefore, the rear wheel 10
When inputs such as cornering force and road surface irregularities acting on the RL and 10RR are made, the entirety from the pinion 31 to the rack 26 is locked, so that the rear wheels 10RL and 10RR are locked.
The direction of RR, that is, the steering angle cannot be changed.
【0016】ちなみに、同図2の符号9はリングギヤ3
0及びピニオン28の回転角から、電動モータ22の回
転角,即ち後輪10RL,10RRの実後輪舵角δR を
検出するためのロータリポテンショメータ等からなる後
輪舵角センサ、同じく符号9’は操舵軸20の変位量か
ら、実後輪舵角を検出するためのリニアポテンショメー
タ等からなる後輪舵角センサである。このうち、本実施
形態では前者の後輪舵角センサ9をメインとして使用
し、その実後輪舵角δR を後述する後輪舵角制御に用い
る。なお、サブとなる後輪舵角センサ9’は、何れか一
方の後輪舵角センサの異常を検出するための比較対象と
して、操舵軸20や後輪10RL,10RRを初期化
(イニシャライズ)するために用いられる。Incidentally, reference numeral 9 in FIG.
0 and the rotation angle of the pinion 28, the rotation angle of the electric motor 22, i.e., the rear wheels 10RL, wheel steering angle sensor after consisting rotary potentiometer for detecting the actual rear wheel steering angle [delta] R of 10RR, also reference numeral 9 ' Is a rear wheel steering angle sensor including a linear potentiometer and the like for detecting the actual rear wheel steering angle from the displacement of the steering shaft 20. Among them, in the present embodiment using a wheel steering angle sensor 9 after the former as the main, used in wheel steering angle control after which will be described below actual rear wheel steering angle [delta] R. Note that the sub-rear wheel steering angle sensor 9 ′ initializes (initializes) the steering shaft 20 and the rear wheels 10 RL and 10 RR as comparison targets for detecting abnormality of one of the rear wheel steering angle sensors. Used for
【0017】また、車両には、車両の前後方向速度(車
速)VC を検出する車速センサ6が設けられ、また必要
に応じて図示されない車両の横方向加速度(横加速度)
を検出する横加速度センサも設けられ、前記ステアリン
グシャフト16には,ステアリングホイール15の操舵
角θを検出する操舵角センサ8が設けられている。な
お、前記操舵角センサ8の操舵角θの検出信号は、操舵
角の大きさに応じ且つステアリングホイール15を右切
りしたときに正,左切りしたときに負となる電圧信号か
らなり、また前記車速センサ6の車速Vの検出信号は、
車速の大きさに応じ且つ例えば車両の前進時に正,後退
時に負となる電圧信号からなり、前記後輪転舵角センサ
9の実後輪舵角δR の検出信号は、後左右輪10RL,
10RRの中庸位置からの実後輪舵角の大きさに応じ且
つ両後輪10RL,10RRが右切りされているときに
正,左切りされているときに負となる電圧信号からな
る。Further, the vehicle is provided with a vehicle speed sensor 6 for detecting a longitudinal speed (vehicle speed) V C of the vehicle, and, if necessary, a lateral acceleration (lateral acceleration) of the vehicle (not shown).
The steering shaft 16 is provided with a steering angle sensor 8 for detecting the steering angle θ of the steering wheel 15. The detection signal of the steering angle θ of the steering angle sensor 8 is a voltage signal that is positive when the steering wheel 15 is turned right and negative when the steering wheel 15 is turned left according to the magnitude of the steering angle. The detection signal of the vehicle speed V of the vehicle speed sensor 6 is
Positive when and for example the vehicle forward according to the size of the vehicle speed, becomes a voltage signal as a negative when retracted, the detection signal of the actual rear wheel steering angle [delta] R of the rear wheel turning angle sensor 9, the rear left and right wheels 10RL,
It consists of a voltage signal according to the magnitude of the actual rear wheel steering angle from the medium position of 10RR and positive when both rear wheels 10RL and 10RR are turned right, and negative when both left wheels are turned left.
【0018】また、車両には、前記後輪10RL,10
RRの舵角を制御するコントロールユニット3が設けら
れている。このコントロールユニット3は、図4に示す
ように少なくともA/D変換機能を有する入力インタフ
ェース回路40a,中央演算装置(CPU)40b,記
憶装置(ROM,RAM)40c,D/A変換機能を有
する出力インタフェース回路40d等を有するマイクロ
コンピュータ40と、後述するリレー51への駆動電流
信号DF/S を出力するリレー駆動回路41と、同じく後
述するスイッチ回路4のうち、前記電動モータ22への
電流信号IRL,IRRの電流方向を調整するために設けら
れたFET(電界効果トランジスタ)UR L ,FETURL
への駆動信号DRL,DRRを出力するFET駆動回路42
と、同じくスイッチ回路4のうち、電動モータ22への
電流信号IRL,IRRの電流値を調整するために設けられ
たFETLRL ,FETLRR への駆動信号PWMRL,PW
M RRを出力するPWM駆動回路43と、前記四つのFE
TURL ,FETURR ,FETLRL ,FETLRR をH型ブ
リッジに形成したスイッチ回路4とを備えてなる。この
コントロールユニット3では、前記各センサからの検出
信号を入力し、ステアリングホイール15による前輪の
操舵と同位相の後輪操舵を行うことにより、車速中速域
ではステアリング特性を弱アンダステア方向に変更制御
して旋回性能を向上し、高速域ではステアリング特性を
アンダステア方向に強めるように変更制御して旋回時,
レーンチェンジ時等の車両の安定性を向上させると共に
コーナリングの収束性を向上する。更に、主に中速域で
速い操舵入力が与えられた場合には操舵開始直後に瞬間
的に後輪を逆位相操舵することにより,旋回に必要なヨ
ーレートの立ち上がりを向上して操舵に対する応答性,
即ち回頭性を向上し、然る後,前記後輪の同位相操舵を
行うことによって,コーナリング中の走行安定性を向上
することをも可能としている。The vehicle also includes the rear wheels 10RL, 10RL.
A control unit 3 for controlling the steering angle of the RR is provided.
Have been. This control unit 3 is shown in FIG.
Input interface having at least an A / D conversion function
Base circuit 40a, central processing unit (CPU) 40b,
Storage device (ROM, RAM) 40c, with D / A conversion function
Having an output interface circuit 40d, etc.
Drive current to the computer 40 and a relay 51 described later
Signal DF / SAnd a relay drive circuit 41 that outputs
Of the switch circuit 4 to be described,
Current signal IRL, IRRProvided to adjust the current direction of
FET (Field Effect Transistor)UR L, FETURL
Drive signal D toRL, DRRDrive circuit 42 that outputs
Of the switch circuit 4 to the electric motor 22
Current signal IRL, IRRProvided to adjust the current value of
FETLRL, FETLRRDrive signal PWM toRL, PW
M RRAnd a PWM drive circuit 43 that outputs the four FEs.
TURL, FETURR, FETLRL, FETLRRTo H-type
And a switch circuit 4 formed on the ridge. this
In the control unit 3, detection from each of the sensors is performed.
The signal is input and the steering wheel 15
By performing rear wheel steering in the same phase as steering, the vehicle speed in the medium speed range
Control to change steering characteristics to weak understeer direction
To improve turning performance and improve steering characteristics at high speeds.
When turning while changing control to strengthen in the understeer direction,
Improves vehicle stability during lane changes, etc.
Improve the convergence of cornering. Furthermore, mainly in the medium speed range
If a fast steering input is given,
By steering the rear wheels in antiphase, the yaw necessary for turning
-Improvement of the rate rise, response to steering,
That is, the turning performance is improved, and then the same-phase steering of the rear wheels is performed.
Improves running stability during cornering
It is also possible to do.
【0019】前記スイッチ回路4は、前述のように前記
四つのFETURL ,FETURR ,FETLRL ,FET
LRR でH型ブリッジを構成し、その一端がリレー51を
介してバッテリBに接続され、その他端が接地されてい
る。そして、前記FETURL はH型ブリッジのバッテリ
B側上流の左方に配設され、FETURR は同じくバッテ
リB側上流の右方に配設され、FETLRL は接地側下流
の右方に配設され、FETLRR は接地側下流の左方に配
設され、このうちFETURL 及びFETLRR 間が電動モ
ータ22の一方の端子に接続され、FETURR 及びFE
TLRL 間が電動モータ22の他方の端子に接続されてい
る。従って、このスイッチ回路4では、FETURL 及び
FETLRL がON状態となると電動モータ22に左回
り,即ち後輪を左転舵する方向への電流信号IRLが流
れ、FETURR 及びFETLRR がON状態となると電動
モータ22に右回り,即ち後輪を右転舵する方向への電
流信号I RRが流れる(実際にはFETLRL ,FETLRR
はPWM駆動信号により短い周期でON/OFF制御さ
れる)。なお、前記電流信号IRL,IRRはマイクロコン
ピュータ40にも取込まれる。As described above, the switch circuit 4 is
Four FETsURL, FETURR, FETLRL, FET
LRRConstitutes an H-type bridge, one end of which is a relay 51.
Connected to battery B via the other end and grounded at the other end.
You. And the FETURLIs an H-bridge battery
The FET is located on the left side upstream of the B side.URRIs also Batte
The FET is located on the right side of the upstreamLRLIs downstream of the ground side
Is located to the right ofLRRIs located on the left downstream of the ground side.
Of which FETURLAnd FETLRRElectric motor between
Connected to one terminal of theURRAnd FE
TLRLIs connected to the other terminal of the electric motor 22.
You. Therefore, in this switch circuit 4, the FETURLas well as
FETLRLTurns to the left when the electric motor 22 is turned on.
That is, the current signal I in the direction of turning the rear wheel to the leftRLFlow
And FETURRAnd FETLRRTurns on when
Electric power is supplied to the motor 22 in a clockwise direction, that is, in a direction in which
Flow signal I RRFlows (actually FETLRL, FETLRR
Is ON / OFF controlled in a short cycle by the PWM drive signal.
Is). The current signal IRL, IRRIs a microcontroller
It is also taken into the pewter 40.
【0020】前記リレー駆動回路41は、マイクロコン
ピュータ40からのフェイルセーフ制御信号F/Sが論
理値“0”のときにリレー51を閉じる駆動信号DF/S
を当該リレー51のソレノイドに供給し、当該フェイル
セーフ制御信号F/Sが論理値“1”のときにリレー5
1を開く。The relay drive circuit 41 is a drive signal D F / S for closing the relay 51 when the fail-safe control signal F / S from the microcomputer 40 has a logical value “0”.
Is supplied to the solenoid of the relay 51, and when the fail-safe control signal F / S has the logical value "1", the relay 5
Open 1.
【0021】前記FET駆動回路42は、マイクロコン
ピュータ40からのFET制御信号SRL,SRRの何れか
が論理値“1”のときに該当するFETURL 又はFET
URRの何れかをON状態とするFET駆動信号DRL,D
RRを供給し、当該FET制御信号SRL,SRRが論理値
“0”のときに該当するFETURL ,FETURR をOF
F状態とする。When one of the FET control signals S RL and S RR from the microcomputer 40 has a logical value of “1”, the FET drive circuit 42 applies a corresponding FET URL or FET.
FET drive signals D RL , D for turning ON one of URR
RR is supplied, and when the corresponding FET control signals S RL , S RR have a logical value “0”, the corresponding FET URL , FET URR are turned off.
Set to F state.
【0022】前記PWM駆動回路43は、マイクロコン
ピュータ40からのデューティ比制御信号D/TRL,D
/TRRを相当するアナログ値に変換し、前述のようにこ
のアナログ値と基準波(三角波)との比較値からPWM
波形の電圧信号を形成し、これをPWM駆動信号PWM
RL,PWMRRとして該当するFETLRL ,FETLRRに
供給する。The PWM drive circuit 43 is provided with a duty ratio control signal D / T RL , D from the microcomputer 40.
/ T RR is converted to a corresponding analog value, and the PWM value is obtained from the comparison value between this analog value and the reference wave (triangular wave) as described above.
A voltage signal having a waveform is formed, and this is referred to as a PWM drive signal PWM.
RL and PWM RR are supplied to the corresponding FET LRL and FET LRR .
【0023】次に、前記コントロールユニット3のマイ
クロコンピュータ40で実行される演算処理を、図5の
フローチャートに基づいて説明する。この演算処理は、
所定サンプリング時間ΔT(例えば5msec.)毎のタイ
マ割込処理として実行される。また、この演算処理では
特に通信のためのステップを設けていないが、前記記憶
装置40cのROMに記憶されているプログラムやマッ
プ或いはRAMに記憶されている各種のデータ等は常時
演算処理装置40bのバッファ等に伝送され、また演算
処理装置40bで算出された各算出結果も随時記憶装置
40cに記憶される。Next, the arithmetic processing executed by the microcomputer 40 of the control unit 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. This calculation process
This is executed as a timer interrupt process for each predetermined sampling time ΔT (for example, 5 msec.). In this arithmetic processing, no step for communication is provided. However, programs and maps stored in the ROM of the storage device 40c and various data stored in the RAM are always stored in the arithmetic processing device 40b. Each calculation result transmitted to a buffer or the like and calculated by the arithmetic processing device 40b is also stored in the storage device 40c as needed.
【0024】この演算処理では、まず、ステップS1
で、フェイルセーフフラグF/Sが“0”のリセット状
態であるか否かを判定し、当該フェイルセーフフラグF
/Sが“0”のリセット状態である場合にはステップS
2に移行し、そうでない場合にはステップS3に移行す
る。In this calculation process, first, in step S1
It is determined whether or not the fail-safe flag F / S is in a reset state of “0”, and the fail-safe flag F / S
If / S is in the reset state of "0", then step S
Then, the process proceeds to step S3.
【0025】前記ステップS2では、前記車速センサ6
からの車速VC 及び前記操舵角センサ8からの操舵角の
今回値θ(n) を読込んでからステップS4に移行する。
前記ステップS4では、前記ステップS2で読込まれた
操舵角の今回値θ(n)及び前記記憶装置40cに記憶さ
れている操舵角の前回値θ(n-1) を用いて,下記1式に
従って操舵角速度θ' を算出設定してからステップS5
に移行する。In step S2, the vehicle speed sensor 6
After reading the vehicle speed V C from the steering wheel and the current value θ (n) of the steering angle from the steering angle sensor 8, the process proceeds to step S4.
In step S4, using the present value θ (n) of the steering angle read in step S2 and the previous value θ (n-1) of the steering angle stored in the storage device 40c, according to the following equation: Step S5 after calculating and setting the steering angular velocity θ '
Move to
【0026】 θ' =|θ(n) −θ(n-1) |/ΔT ……… (1) 前記ステップS5では、前記ステップS1で読込まれた
操舵角θ,車速VC 及びステップS4で算出された操舵
角速度θ' 等を用いて、後段に詳述する図6の制御マッ
プに基づいて目標後輪舵角δ* R を算出設定してからス
テップS6に移行する。Θ ′ = | θ (n) −θ (n−1) | / ΔT (1) In step S5, the steering angle θ and the vehicle speed V C read in step S1 and in step S4. Using the calculated steering angular velocity θ ′ and the like, the target rear wheel steering angle δ * R is calculated and set based on the control map of FIG. 6 described in detail later, and then the process proceeds to step S6.
【0027】前記ステップS6では、前記後輪操舵角セ
ンサ9の検出信号である実後輪転舵角δR を読込んでか
らステップS7に移行する。前記ステップS7では、下
記2式に従って目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δ R と
の後輪舵角偏差ΔδR を算出してからステップS8に移
行する。なお、この後輪舵角偏差ΔδR は、前述の実後
輪転舵角δR の定義から、正値であるときに右切りする
必要があることを意味する。In step S6, the rear wheel steering angle control is performed.
Actual rear wheel steering angle δ which is a detection signal of the sensor 9RDo you read
Then, the process proceeds to step S7. In the step S7,
The target rear wheel steering angle δ according to the equation (2)* RAnd the actual rear wheel steering angle δ RWhen
Rear wheel steering angle deviation ΔδRAnd then proceed to step S8.
Run. Note that this rear wheel steering angle deviation ΔδRAfter the above
Wheel turning angle δRFrom the definition of, turn right when positive
Means that you need to.
【0028】 ΔδR =δ* R −δR ……… (2) 前記ステップS8では、前記ステップS7で算出された
後輪舵角偏差ΔδR が“0”に対してどのような値であ
るかを判定し、当該後輪舵角偏差ΔδR が“0”である
場合にはステップS9に移行し、当該後輪舵角偏差Δδ
R が正値である場合にはステップS10に移行し、当該
後輪舵角偏差ΔδR が負値である場合にはステップS1
1に移行する。Δδ R = δ * R− δ R (2) In step S8, the rear wheel steering angle deviation Δδ R calculated in step S7 is any value with respect to “0”. or it determines, when the rear-wheel steering angle deviation .DELTA..delta R is "0", the process proceeds to step S9, the rear-wheel steering angle deviation .DELTA..delta
R is migrated to step S10 if it is positive, when the rear-wheel steering angle deviation .DELTA..delta R is a negative value step S1
Move to 1.
【0029】一方、前記ステップS3では、後輪舵角偏
差ΔδR を“0”にしてから前記ステップS9に移行す
る。前記ステップS9では、前記FET制御信号SRL,
SRRを共に論理値“0”に設定し、それらを出力してか
らステップS12に移行する。On the other hand, in step S3, the process proceeds from the rear wheel steering angle deviation Δδ R "0" to the step S9. In step S9, the FET control signal S RL ,
Both SRRs are set to the logical value "0", and after outputting them, the process proceeds to step S12.
【0030】前記ステップS12では、前記デューティ
比制御信号D/TRL,D/TRRを共に“0”%に設定
し、それらを出力してからステップS13に移行する。
また、前記ステップS10では、後輪を右切りする必要
のあることから、前記FET制御信号SRLを論理値
“0”に設定すると共に、FET制御信号SRRを共に論
理値“1”に設定し、それらを出力してからステップS
14に移行する。In step S12, the duty ratio control signals D / T RL and D / T RR are both set to “0”%, and after outputting them, the process proceeds to step S13.
The setting in step S10, since it is necessary to the right turn the rear wheels, the FET control signal S RL and sets the logical value "0", the logical value "1" both FET control signal S RR And output them, then step S
Go to 14.
【0031】前記ステップS14では、前記デューティ
比制御信号D/TRLを“0”%に設定すると共に、前記
後輪舵角偏差ΔδR を用いて、システムの応答性を考慮
した前記電動モータ22の動特性で決まる関係式から、
デューティ比制御信号D/T RRを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップS13に移行する。In step S14, the duty
Ratio control signal D / TRLIs set to “0”%, and
Rear wheel steering angle deviation ΔδRConsider system responsiveness using
From the relational expression determined by the dynamic characteristics of the electric motor 22,
Duty ratio control signal D / T RRCalculate and set them
After the output, the process proceeds to step S13.
【0032】また、前記ステップS11では、後輪を左
切りする必要のあることから、前記FET制御信号SRR
を論理値“0”に設定すると共に、FET制御信号SRL
を共に論理値“1”に設定し、それらを出力してからス
テップS15に移行する。In step S11, since it is necessary to turn the rear wheel to the left, the FET control signal S RR
Is set to the logical value “0” and the FET control signal S RL
Are set to the logical value "1", and after outputting them, the process proceeds to step S15.
【0033】前記ステップS15では、前記デューティ
比制御信号D/TRRを“0”%に設定すると共に、前記
後輪舵角偏差ΔδR を用いて、システムの応答性を考慮
した前記電動モータ22の動特性で決まる関係式から、
デューティ比制御信号D/T RLを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップS13に移行する。In the step S15, the duty
Ratio control signal D / TRRIs set to “0”%, and
Rear wheel steering angle deviation ΔδRConsider system responsiveness using
From the relational expression determined by the dynamic characteristics of the electric motor 22,
Duty ratio control signal D / T RLCalculate and set them
After the output, the process proceeds to step S13.
【0034】そして、前記ステップS13では、記憶装
置40cに記憶されているFET制御信号の今回値S
RL(n) ,SRR(n) を夫々前回値SRL(n-1) ,SRR(n-1)
として更新記憶する。In step S13, the present value S of the FET control signal stored in the storage device 40c is set.
RL (n) and S RR (n) are respectively set to the previous values S RL (n-1) and S RR (n-1)
Is updated and stored.
【0035】次にステップS16に移行して、前記ステ
ップS9乃至ステップS11で設定されたFET制御信
号SRL,SRRを夫々FET制御信号の今回値SRL(n) ,
SRR (n) として更新記憶してからメインプログラムに復
帰する。Next, the process proceeds to step S16, in which the FET control signals S RL and S RR set in steps S9 to S11 are respectively replaced by the current value S RL (n) of the FET control signal.
After updating and storing as S RR (n) , the program returns to the main program.
【0036】次に、この図5の演算処理の作用を、車両
の挙動を伴って簡潔に説明する。まず、図5の演算処理
のステップS2,ステップS4,ステップS5で算出設
定される目標後輪舵角δ* R は前述の通りであるが、そ
の設定される目的について簡潔に説明する。この目標後
輪舵角δ* R は、基本的には、例えば操舵角θと車速V
C とによって決定される目標ヨーレートψ' が達成され
るように設定される。但し、図7に示すように、定常状
態における車両特性を、低速域ではニュートラルステア
から弱いアンダーステア特性に、中・高速域ではアンダ
ーステアを強めることにより、各車速での安定性と操縦
性とを両立させようとする。また、旋回初期,旋回終了
期或いはレーンチェンジ等といった過渡期には、運転者
の操舵に対する車両の応答性,追従性を高めると共に、
ふらつきの少ない特性を得ようとする。Next, the operation of the arithmetic processing of FIG. 5 will be briefly described with the behavior of the vehicle. First, the target rear wheel steering angle δ * R calculated and set in steps S2, S4, and S5 of the calculation processing in FIG. 5 is as described above, but the purpose of the setting will be briefly described. The target rear wheel steering angle δ * R is basically, for example, the steering angle θ and the vehicle speed V
The target yaw rate ψ ′ determined by C is set to be achieved. However, as shown in FIG. 7, the vehicle characteristics in the steady state are changed from neutral steer to low understeer characteristics in a low speed range, and the understeer is strengthened in a middle and high speed range, thereby achieving both stability and maneuverability at each vehicle speed. Try to let it. In addition, in a transition period such as an initial turn, an end of turn, or a lane change, the responsiveness and followability of the vehicle to the driver's steering are improved,
Attempts to obtain characteristics with less fluctuation.
【0037】そのため、図8に示す後輪舵角発生モード
のように、ゆっくりした操舵時や一定操舵状態では、極
低速時を除いて、車速に係わらず後輪はステアリング操
舵角θに応じた同位相(前輪と同方向に操舵される状
態)にのみ操舵される(アンダーステア特性によって走
行安定性を高める制御)。これに対して速い操舵時に
は、ステアリングの操舵角速度θ’等に応じて操舵開始
直後は逆位相側に操舵し、これによりヨーレートを高め
て応答性,追従性といった操縦性を与え、その後、速や
かに同位相側に反転させて定常舵角にすることにより、
ふらつきを抑えて安定性を高める。合わせて、このよう
な速い操舵時には、車速VC に応じて前記操舵開始直後
の逆位相成分(A)と定常的な同位相成分(B)との重
み付けを変化させる。より具体的には、高速になるほど
逆位相成分(A)の重み係数を小さくし且つ同位相成分
(B)の重み係数を大きくすることで、中速域での操縦
性と高速域での安定性とを両立させる。これを纏めて、
時間軸上に目標後輪舵角δ* Rを表したのが前記図6の
制御マップである。但し、演算処理上で実際に用いられ
るマップ或いはテーブルには、操舵角θが主たる変数と
なり、車速VC や操舵角速度θ’はパラメータとして用
いられる。また、本実施形態では詳細に採用していない
が、前述のように横加速度を検出し或いは推定し、この
横加速度の大きさに応じて後輪の操舵角の増加割合を変
化させることもできる。これにより、高速旋回時の進入
から脱出までの間、運転者の意図する通りに車両の旋回
性能を得ることができる。Therefore, as in the rear wheel steering angle generation mode shown in FIG. 8, in slow steering or constant steering, the rear wheels respond to the steering angle θ regardless of the vehicle speed except at extremely low speeds. Steering is performed only in the same phase (a state in which the vehicle is steered in the same direction as the front wheels) (control for increasing running stability by understeer characteristics). On the other hand, at the time of fast steering, the steering is performed in the opposite phase immediately after the start of steering according to the steering angular velocity θ ′ of the steering, thereby increasing the yaw rate to provide maneuverability such as responsiveness and followability, and then quickly. By inverting to the same phase side to make a steady steering angle,
Reduces wander and enhances stability. In addition, at the time of such a fast steering, the weighting of the opposite phase component (A) immediately after the start of the steering and the stationary in-phase component (B) is changed according to the vehicle speed V C. More specifically, by increasing the weight coefficient of the antiphase component (A) and increasing the weight coefficient of the in-phase component (B) at higher speeds, the maneuverability in the medium speed range and the stability in the high speed range are improved. Balance with sex. Put this together,
The control map in FIG. 6 shows the target rear wheel steering angle δ * R on the time axis. However, the map or table actually used in the computational processing, the steering angle theta is the main variable, the vehicle speed V C and the steering angular velocity theta 'is used as a parameter. Although not adopted in detail in the present embodiment, the lateral acceleration can be detected or estimated as described above, and the rate of increase of the steering angle of the rear wheels can be changed according to the magnitude of the lateral acceleration. . As a result, the turning performance of the vehicle can be obtained as intended by the driver during the period from entry to exit during high-speed turning.
【0038】そして、図5の演算処理のステップS7
で、目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δR との差分値か
ら後輪舵角偏差ΔδR が算出され、次のステップS8乃
至ステップS15において、前記各FETへの制御信号
が形成、出力される。このうち、後輪舵角偏差ΔδR が
“0”のときにはステップS9でFET制御信号SRL,
SRRが共に論理値“0”に設定出力されるから、前記ス
イッチ回路4のFETUR L ,FETURR は共にOFF状
態となり、次のステップS12ではデューティ比制御信
号D/TRL,D/TRRが共に“0”%に設定されるか
ら、前記スイッチ回路4のFETLRL ,FETLRR は共
にOFF状態となり、従って電動モータ22には何れの
電流信号IRL,IRRも供給されず、前記ギヤ効率の関係
から、後輪の舵角はそのときの実後輪舵角δR に維持さ
れる。Then, step S7 of the calculation processing of FIG.
Then, a rear wheel steering angle deviation Δδ R is calculated from a difference value between the target rear wheel steering angle δ * R and the actual rear wheel steering angle δ R, and in the next steps S8 to S15, the control signal to each of the FETs is calculated. Is formed and output. Among, FET control signal S RL in step S9 when the rear wheel steering angle deviation .DELTA..delta R is "0",
Since both SRRs are set and output to the logical value "0", both the FET UR L and the FET URR of the switch circuit 4 are turned off, and in the next step S12, the duty ratio control signals D / T RL and D / T Since both RR are set to "0"%, both the FET LRL and the FET LRR of the switch circuit 4 are turned off, so that neither the current signal I RL nor I RR is supplied to the electric motor 22, the relationship of the gear efficiency, the steering angle of the rear wheels is maintained at the actual rear wheel steering angle [delta] R at that time.
【0039】また、後輪舵角偏差ΔδR が右切りする必
要のある正値である場合には、ステップS10でFET
制御信号SRRのみが論理値“1”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路4のFETURR のみがON状態と
なり、次のステップS14ではデューティ比制御信号D
/TRRのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路4のFETRRがP
WM駆動回路43からのPWM駆動信号PWMRRによっ
てON/OFF制御され、その結果、電動モータ22に
は、前記デューティ比制御信号D/TRRの大きさに応じ
た右切り電流信号IRRが供給されて後輪は右切りされ
る。Further, when the rear wheel steering angle deviation .DELTA..delta R is a positive value that needs to be right clipper, FET in step S10
Since only the control signal SRR is set and output to the logical value "1", only the FET URR of the switch circuit 4 is turned on, and in the next step S14, the duty ratio control signal D
/ T RR is set and output to a value corresponding to the magnitude of the rear wheel steering angle deviation Δδ R from the relational expression taking into account the dynamic characteristics of the electric motor, so that the FET RR of the switch circuit 4 becomes P
It is ON / OFF controlled by a PWM drive signal PWM RR from WM driving circuit 43, so that the electric motor 22, the right turn current signal I RR is supplied in accordance with the magnitude of the duty ratio control signal D / T RR The rear wheel is turned right.
【0040】一方、後輪舵角偏差ΔδR が左切りする必
要のある負値である場合には、ステップS11でFET
制御信号SRLのみが論理値“1”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路4のFETURL のみがON状態と
なり、次のステップS15ではデューティ比制御信号D
/TRLのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路4のFETRLがP
WM駆動回路43からのPWM駆動信号PWMRLによっ
てON/OFF制御され、その結果、電動モータ22に
は、前記デューティ比制御信号D/TRRの大きさに応じ
た左切り電流信号IRRが供給されて後輪は右切りされ
る。On the other hand, if the rear wheel steering angle deviation Δδ R is a negative value that needs to be turned left, at step S11 the FET
Since only the control signal SRL is set and output to the logical value "1", only the FET URL of the switch circuit 4 is turned on, and in the next step S15, the duty ratio control signal D
/ T RL is set and output to a value corresponding to the magnitude of the rear wheel steering angle deviation Δδ R from the relational expression considering the dynamic characteristics of the electric motor, so that the FET RL of the switch circuit 4 becomes P
It is ON / OFF controlled by a PWM drive signal PWM RL from WM driving circuit 43, so that the electric motor 22, the left turn current signal I RR in accordance with the magnitude of the duty ratio control signal D / T RR is supplied The rear wheel is turned right.
【0041】そして、何れの場合も、前記デューティ比
制御信号D/TRL,D/TRRは、前記システム応答性を
考慮した電動モータの動特性に応じた関係式から設定さ
れるために、必要な目標後輪舵角δR * が速やかに達成
される。また、万が一、実後輪舵角δR が目標後輪舵角
δR * に対してオーバシュートしてしまったような場合
には、前記後輪舵角偏差ΔδR の符号が逆転するため
に、それまでと逆のフローによって目標後輪舵角δR *
が実後輪舵角δR として達成される。なお、このような
オーバシュート時の後輪の舵角方向の切換えは、前記シ
ステム応答性から15msec.程度毎に行われる。In any case, the duty ratio control signals D / T RL and D / T RR are set from a relational expression corresponding to the dynamic characteristics of the electric motor in consideration of the system responsiveness. The required target rear wheel steering angle δ R * is quickly achieved. Also, any chance, if the actual rear wheel steering angle [delta] R is as had overshoots the target rear-wheel steering angle [delta] R *, to the sign of the rear wheel steer angle deviation .DELTA..delta R is reversed , The target rear wheel steering angle δ R *
There is achieved as the actual rear wheel steering angle [delta] R. Switching of the steering angle direction of the rear wheels at the time of such overshoot is performed at intervals of about 15 msec. From the system response.
【0042】次に、前記コントロールユニット3のマイ
クロコンピュータ40で実行される後輪操舵装置異常検
出のための演算処理を、図9のフローチャートに基づい
て説明する。この演算処理は、前記図5の演算処理と同
等の所定サンプリング時間ΔT(例えば5msec.)毎の
タイマ割込処理として実行される。また、この演算処理
でも、前記記憶装置40cのROMに記憶されているプ
ログラムやマップ或いはRAMに記憶されている各種の
データ等は常時演算処理装置40bのバッファ等に伝送
され、また演算処理装置40bで算出された各算出結果
も随時記憶装置40cに記憶される。Next, the operation of the microcomputer 40 of the control unit 3 for detecting an abnormality in the rear wheel steering device will be described with reference to the flowchart of FIG. This calculation process is executed as a timer interrupt process for each predetermined sampling time ΔT (for example, 5 msec.), Which is equivalent to the calculation process of FIG. Also in this arithmetic processing, the programs and maps stored in the ROM of the storage device 40c and various data stored in the RAM are always transmitted to the buffer and the like of the arithmetic processing device 40b. The calculation results calculated in are also stored in the storage device 40c at any time.
【0043】この演算処理では、まずステップS21で
切換え時間カウンタnをインクリメントする。次にステ
ップS22に移行して、前記左切り用FET制御信号の
今回値SRL(n ) と前回値SRL(n-1) との論理和が“1”
であるか否かを判定し、両者の論理和が“1”であるば
あいにはステップS23に移行し、そうでない場合には
ステップS24に移行する。In this calculation process, first, in step S21, the switching time counter n is incremented. Next, the process proceeds to step S22, where the logical sum of the current value SRL (n ) and the previous value SRL (n-1) of the left turn FET control signal is "1".
Is determined, and if the logical sum of the two is “1”, the process proceeds to step S23, and if not, the process proceeds to step S24.
【0044】前記ステップS23では、前記右切り用F
ET制御信号の今回値SRR(n) と前回値SRR(n-1) との
論理和が“1”であるか否かを判定し、両者の論理和が
“1”であるばあいにはステップS25に移行し、そう
でない場合には前記ステップS24に移行する。In step S23, the right-turn F
It is determined whether or not the logical sum of the current value S RR (n) and the previous value S RR (n−1) of the ET control signal is “1”, and if the logical sum of both is “1”. Then, the process proceeds to step S25, and if not, the process proceeds to step S24.
【0045】前記ステップS25では、前記切換え時間
カウンタnが前記オーバシュート時の切換え時間相当の
予め設定された所定カウント値n0 以下であるか否かを
判定し、当該切換え時間カウンタnが所定カウント値n
0 以下である場合にはステップS26に移行し、そうで
ない場合にはステップS27に移行する。In the step S25, it is determined whether or not the switching time counter n is equal to or less than a predetermined count value n 0 corresponding to the switching time at the time of the overshoot. Value n
If it is 0 or less, the process proceeds to step S26, and if not, the process proceeds to step S27.
【0046】前記ステップS26では、前記切換え時間
カウンタnを“0”にクリアしてからステップS28に
移行する。前記ステップS28では、前記モータ電流I
RL,IRRを読込んでからステップS29に移行する。こ
のとき、前記電動モータ22を右切りするためのモータ
電流IRRは正値,左切りするためのモータ電流IRLを負
値とする。In the step S26, the switching time counter n is cleared to "0", and then the process proceeds to a step S28. In the step S28, the motor current I
After reading RL and IRR , the process proceeds to step S29. At this time, the motor current I RR for turning the electric motor 22 right is a positive value, and the motor current I RL for turning left is a negative value.
【0047】前記ステップS29では、下記3式に従っ
て電動モータ22の実行電流値としての実モータ電流I
M を算出してからステップS30に移行する。前記ステ
ップS30では、前記実モータ電流IM に対して、例え
ば前記電動モータ22への電流が実際に切換わる周期よ
り長い周期に相当する所定のカットオフ周波数ω0 (例
えば25Hz程度)でハイパスフィルタ(H,P,F)処
理を施して高周波数帯域(図では高域)モータ電流I
MHB を算出してからステップS31に移行する。In step S29, the actual motor current I as the effective current value of the electric motor 22 is calculated according to the following three equations.
After calculating M , the process proceeds to step S30. In step S30, a high-pass filter is applied to the actual motor current I M at a predetermined cutoff frequency ω 0 (eg, about 25 Hz) corresponding to a cycle longer than the cycle at which the current to the electric motor 22 is actually switched. (H, P, F) processing to perform high frequency band (high band in the figure) motor current I
After calculating the MHB , the process proceeds to step S31.
【0048】前記ステップS31では、前記高周波数帯
域モータ電流の絶対値|IMHB |が、前記電動モータ2
2に流れる通常の電流値の最大値程度に予め設定された
所定値I0 以上であるか否かを判定し、当該高周波数帯
域モータ電流の絶対値|IMH B |が所定値I0 以上であ
る場合にはステップS32に移行し、そうでない場合に
はステップS33に移行する。In step S31, the absolute value | I MHB | of the high frequency band motor current is
Determines whether a preset predetermined value I 0 or more to a maximum value of approximately normal current value flowing to 2, the absolute value of the high frequency band motor current | I MH B | a predetermined value I 0 or more If so, the process proceeds to step S32; otherwise, the process proceeds to step S33.
【0049】前記ステップS32では、切換え回数カウ
ンタmをインクリメントしてからステップS34に移行
する。一方、前記ステップS27では、前記切換え時間
カウンタnを“0”にクリアしてから前記ステップS3
3に移行する。In step S32, the number of times of switching counter m is incremented, and then the flow shifts to step S34. On the other hand, in the step S27, the switching time counter n is cleared to "0" and then the step S3
Move to 3.
【0050】前記ステップS33では、切換え回数カウ
ンタmを“0”にクリアしてから前記ステップS24に
移行する。前記ステップS34では、前記切換え回数カ
ウンタmが予め設定されたオーバシュート継続時間相当
の所定カウント値m0 以上であるか否かを判定し、当該
切換え回数カウンタmが所定カウント値m0 以上である
場合にはステップS35に移行し、そうでない場合には
前記ステップS24に移行する。In the step S33, the number-of-times-of-switching counter m is cleared to "0", and the process proceeds to the step S24. In the step S34, the switching number counter m is equal to or a predetermined overshoot duration corresponding predetermined count value m 0 or more, the switching number counter m is a predetermined count value m 0 or more In this case, the process proceeds to step S35, and if not, the process proceeds to step S24.
【0051】前記ステップS35では、フェイルセーフ
制御信号F/Sを論理値“1”に設定出力してからメイ
ンプログラムに復帰する。また、前記ステップS24で
は、フェイルセーフ制御信号F/Sを論理値“0”に設
定出力してからメインプログラムに復帰する。In step S35, the fail safe control signal F / S is set to the logical value "1" and output, and then the program returns to the main program. In step S24, the fail safe control signal F / S is set to the logical value "0" and output, and then the process returns to the main program.
【0052】次に、前記図9の演算処理の作用について
説明する。まず、前記PWM駆動回路43では、例えば
前記図5の演算処理によって出力されるデューティ比制
御信号D/Tを、当該デューティ比相当のアナログ電圧
値に変換する。このデューティ比制御信号D/Tに相当
するアナログ電圧値が図10aのようなものであった場
合に、このアナログ電圧値と前記三角波電圧信号とを図
示されない比較器(コンパレータ)に取込む。そして、
この場合は三角波電圧信号の方が前記デューティ比制御
信号D/Tに相当するアナログ電圧値以上であるときに
論理値Hi,そうでないときに論理値LoとなるPWM
駆動信号PWMを出力する。Next, the operation of the arithmetic processing of FIG. 9 will be described. First, the PWM drive circuit 43 converts, for example, the duty ratio control signal D / T output by the arithmetic processing of FIG. 5 into an analog voltage value corresponding to the duty ratio. When the analog voltage value corresponding to the duty ratio control signal D / T is as shown in FIG. 10A, the analog voltage value and the triangular wave voltage signal are taken into a comparator (not shown). And
In this case, when the triangular wave voltage signal is equal to or higher than the analog voltage value corresponding to the duty ratio control signal D / T, the logical value is Hi;
The driving signal PWM is output.
【0053】しかしながら、同等のデューティ比制御信
号D/Tに相当するアナログ電圧値であっても、図10
bのように三角波電圧信号にドリフト成分が重畳するよ
うな異常がPWM駆動回路43に発生した場合、三角波
電圧信号が常時アナログ電圧値より大きな状況が継続
し、その結果PWM駆動信号PWMは、所謂フルデュー
ティのように大きな電流値の電流信号Iを電動モータ2
2に供給してしまう。これにより、前述のように本来な
ら僅かでよい電流値に対して過大な電流値の電流信号I
が電動モータ22に供給され、電動モータ22の回転
角,即ち実後輪舵角δR はオーバシュートしてしまう。
これに対して、前記図5の演算処理では、実測値である
実後輪舵角δR が目標後輪舵角δR * を越えてしまうか
ら、その後の処理で所謂舵角サーボが機能して実後輪舵
角δR を目標後輪舵角δR * に収束させる。しかし、こ
のときも、実際には電動モータ22に過大な電流値であ
る電流信号Iが繰返し供給され続けることになり、前述
のように、実後輪舵角δR は、一見、正常に作動してい
るように見えて、その実、小さく短いオーバシュートを
繰返して目標後輪舵角δR * に収束しているだけであ
り、従って電動モータ22には余分な電流が過剰供給さ
れ続けることになる。However, even if the analog voltage value corresponds to the equivalent duty ratio control signal D / T,
When an abnormality such as the drift component superimposed on the triangular wave voltage signal occurs in the PWM drive circuit 43 as in b, the situation in which the triangular wave voltage signal is always larger than the analog voltage value continues, and as a result, the PWM drive signal PWM has a so-called The electric motor 2 outputs a current signal I having a large current value such as full duty.
2 As a result, as described above, the current signal I having an excessively large current value with respect to the originally small current value
There is supplied to the electric motor 22, rotation angle, i.e. the actual rear wheel steering angle [delta] R of the electric motor 22 results in overshoot.
In contrast, in the arithmetic processing of FIG. 5, since a measured value the actual rear wheel steering angle [delta] R may exceed the target rear-wheel steering angle [delta] R *, is so-called steering angle servo in subsequent processing functions the actual rear wheel steering angle [delta] R to converge to the target rear-wheel steering angle [delta] R * Te. However, even at this time, will be actually current signal I is excessively large current value to the electric motor 22 continues to be repeatedly supplied, as described above, the actual rear wheel steering angle [delta] R, seemingly normal operation In fact, it is merely converging to the target rear wheel steering angle δ R * by repeating small and short overshoots, so that the electric motor 22 is continuously supplied with excess current. Become.
【0054】そこで、前記図9の演算処理では、そのス
テップS21で切換え時間カウンタnをインクリメント
した後、同ステップS22及びステップS23で電動モ
ータ22への電流方向が切換わったか否かを判定する。
即ち、前記図5の演算処理では、電動モータ22への電
流方向を切換えるときに、FET制御信号SRL,SRRの
論理値を“0”から“1”へ、若しくは“1”から
“0”に切換えるから、そうした電流方向切換え時に
は、FET制御信号の今回値SRL(n) ,SRR(n) とその
前回値SRL(n-1) ,SRR(n-1) との論理和は必ず“1”
になる。ここで、左切り用FETURL 又は右切り用FE
TURR の何れか単独で考えた場合には、FET制御信号
の今回値SRL(n) ,SRR(n) とその前回値SRL(n-1) ,
SRR(n-1) との論理和は“1”になる場合というのは、
例えば左切りが継続しているときとか、右切りが継続し
ているときといったように、必ずしも電動モータ22へ
の電流方向切換え時でない可能性もあるが、両方のFE
T制御信号の今回値SRL(n) ,S RR(n) とその前回値S
RL(n-1) ,SRR(n-1) との論理和が同時に“1”になる
のは、前述のように電動モータ22への電流方向が切換
わるとき以外にない。Therefore, in the arithmetic processing of FIG.
In step S21, the switching time counter n is incremented.
After that, in steps S22 and S23, the electric motor
It is determined whether the current direction to the motor 22 has been switched.
That is, in the calculation processing of FIG.
When switching the flow direction, the FET control signal SRL, SRRof
Change the logical value from “0” to “1” or from “1”
Since it switches to "0", when switching the current direction
Is the current value S of the FET control signal.RL (n), SRR (n)And its
Previous value SRL (n-1), SRR (n-1)Is always "1"
become. Here, left turn FETURLOr FE for right turn
TURRIs considered alone, the FET control signal
This time value SRL (n), SRR (n)And its previous value SRL (n-1),
SRR (n-1)When the logical sum of is equal to "1",
For example, when left-turning continues or right-turning continues
To the electric motor 22, such as when
It may not be at the time of current direction switching, but both FEs
The current value S of the T control signalRL (n), S RR (n)And its previous value S
RL (n-1), SRR (n-1)And "1" at the same time
The reason is that the current direction to the electric motor 22 is switched as described above.
There is no other time than to mess around.
【0055】そして、このように電動モータ22への電
流方向が切換わったときにステップS25に移行し、そ
れまでインクリメントされていた前記切換え時間カウン
タnが、前記オーバシュートに対応するために短い周期
で切換わる電動モータへの電流信号Iの切換え時間に相
当する所定カウント値n0 以下である場合に、前記三角
波信号ドリフトのような異常が前記PWM駆動回路43
に発生している可能性があるとしてステップS26に移
行する。このステップS26では、前記切換え時間カウ
ンタnをクリアしてから、次のステップS28,ステッ
プS29で、回生電流等の影響を排除した実モータ電流
IM を算出する。そして、更に次のステップS30で
は、この実モータ電流IM に前記所定カットオフ周波数
ω0 のハイパスフィルタ処理を施して高周波数帯域モー
タ電流IMHB を算出する。ここで、実モータ電流IM に
ハイパスフィルタ処理を施すのは、後述するように当該
実モータ電流の絶対値|IM |が、通常表れ得る電動モ
ータ22への最大電流値相当の所定値I0 以上であっ
て、前記短く小さいオーバシュートの繰返し,即ち短い
周期で電動モータ22への電流方向の切換えが繰返され
ているのを異常と見なすために、例えばレーンチェンジ
等で発生する大きな実モータ電流IM を排除して、当該
短い周期で電動モータ22への電流方向が実際に繰返さ
れている状況だけを抽出するためである。Then, when the current direction to the electric motor 22 is switched as described above, the flow shifts to step S25, and the switching time counter n which has been incremented up to that time is set to a short period to cope with the overshoot. When the count value is equal to or less than a predetermined count value n 0 corresponding to a switching time of the current signal I to the electric motor switched by the above, an abnormality such as the triangular wave signal drift is caused by the PWM drive circuit 43.
Then, the process proceeds to step S26. In step S26, after clearing the switching time counter n, the next step S28, in step S29, to calculate the actual motor current I M in which the influence of such regenerative current. Then, in the next step S30, a high frequency band motor current I MHB is calculated by performing a high-pass filter process of the predetermined cutoff frequency ω 0 on the actual motor current I M. Here, the high-pass filter processing is performed on the actual motor current I M , as described later, because the absolute value | I M | of the actual motor current is a predetermined value I that normally appears and corresponds to the maximum current value to the electric motor 22. 0 or more, the repetition of the short and small overshoot, that is, the repetition of the switching of the current direction to the electric motor 22 in a short cycle is regarded as abnormal. This is because the current I M is excluded and only the situation where the current direction to the electric motor 22 is actually repeated in the short cycle is extracted.
【0056】次に、前述のように前記高周波数帯域モー
タ電流の絶対値|IMHB |が前記所定値I0 以上であれ
ば、前記電動モータ22への電流信号Iが前記短い周期
で切換えられ、しかもその実際に電流値が通常表れ得る
電動モータ22への最大電流値相当であるから、その場
合には次のステップS32で切換え回数カウンタmをイ
ンクリメントする。そして、この切換え回数カウンタm
が所定カウント値m0以上になったら、前記フェイルセ
ーフ制御信号F/Sを論理値“1”にセットし、これを
前記リレー駆動回路41に向けて出力する。すると、こ
の論理値“1”のフェイルセーフ制御信号F/Sを入力
したリレー駆動回路41では、OFF信号となる駆動信
号DF/S をリレー51のソレノイドに向けて出力するか
ら、当該リレー51はOFF状態となり、前記電動モー
タ22を含むスイッチ回路4自体に電力が供給されず、
後輪操舵装置2はフェイルセーフ状態になる。Next, as described above, if the absolute value | I MHB | of the high frequency band motor current is equal to or greater than the predetermined value I 0 , the current signal I to the electric motor 22 is switched at the short cycle. In addition, since the current value is equivalent to the maximum current value to the electric motor 22 at which the current value can normally appear, in this case, the switching counter m is incremented in the next step S32. Then, this switching counter m
Is greater than or equal to a predetermined count value m 0 , the fail-safe control signal F / S is set to a logical value “1”, and this is output to the relay drive circuit 41. Then, the relay drive circuit 41 to which the fail-safe control signal F / S having the logical value “1” is input outputs the drive signal D F / S which is an OFF signal toward the solenoid of the relay 51. Is turned off, and no power is supplied to the switch circuit 4 itself including the electric motor 22,
The rear wheel steering device 2 enters a fail-safe state.
【0057】ここで、本実施形態では、前記切換え回数
カウンタmのカウントアップ用所定カウント値m0 を、
例えば実走行時間で10分程度の間に繰返される前記電
動モータ22への電流信号Iのオーバシュートによる切
換え回数程度に設定してある。これは以下のような場合
を想定してのことである。即ち、例えばコーナが連続す
る所謂ワインディングを高速走行したときなどに小さな
修正操舵が連続すると、やはり電動モータ22への電流
信号Iの切換えが頻発するが、このような修正操舵は、
一般に一つのコーナを旋回走行しているときに発生する
ものであって、隣合うコーナ間の直線部分では発生しな
い。従って、前記切換え回数カウンタmのカウントアッ
プ用所定カウント値m0 を大きな値に設定しておけば、
前記PWM駆動回路43に異常がなくても発生する、こ
うした電動モータ22への電流信号Iの切換えを、誤っ
て当該PWM駆動回路43の異常と判断することはな
い。なお、前記ステップS31において高周波数帯域モ
ータ電流|IMHB |が前記最大電流値相当の所定値I0
以上であるか否かの判定は、こうしたワインディングで
の修正操舵によって正常に発生する実モータ電流IM が
当該最大電流値相当まで大きくないことも検出でき、例
えこのような状況下で前記切換え回数カウンタmが前記
所定カウント値m0 でカウントアップするようなことが
発生しても、実際の高周波数帯域モータ電流|IMHB |
が前記最大電流値相当の所定値I0 以上でなければ前記
PWM駆動回路43が異常であるとは判断されない。従
って、本実施形態では、走行状態によらず、前記PWM
駆動回路43の異常を、前記電動モータ22への電流信
号Iの切換えタイミング,そのときのモータ電流IM ,
及びそれが所定時間継続しているか否かによって的確に
検出することができ、それにより電動モータ22の負荷
が大きくなり過ぎるのを回避することができると共に、
エネルギ損を抑制防止することができる。Here, in this embodiment, the predetermined count value m 0 for counting up of the switching number counter m is
For example, the number of times of switching due to overshoot of the current signal I to the electric motor 22 which is repeated during about 10 minutes in the actual running time is set. This assumes the following case. That is, for example, when small correction steering continues when the corners are running at high speed in a so-called winding, for example, the switching of the current signal I to the electric motor 22 also occurs frequently.
Generally, it occurs when the vehicle is turning around one corner, and does not occur at a straight line between adjacent corners. Therefore, if the predetermined count value m 0 for counting up of the switching counter m is set to a large value,
The switching of the current signal I to the electric motor 22 which occurs even when the PWM drive circuit 43 has no abnormality is not erroneously determined to be an abnormality of the PWM drive circuit 43. In step S31, the high-frequency band motor current | I MHB | is set to the predetermined value I 0 corresponding to the maximum current value.
The determination as to whether or not this is the case can also detect that the actual motor current I M normally generated by the corrective steering in such winding is not so large as to correspond to the maximum current value. Even if the counter m counts up with the predetermined count value m 0 , the actual high frequency band motor current | I MHB |
There is said PWM drive circuit 43 unless the maximum current value corresponding to the predetermined value I 0 or is abnormal is not determined. Therefore, in the present embodiment, regardless of the running state, the PWM
The abnormality of the drive circuit 43 is determined by determining the switching timing of the current signal I to the electric motor 22, the motor current I M at that time,
And whether or not it has continued for a predetermined time can be accurately detected, thereby preventing the load of the electric motor 22 from becoming too large, and
Energy loss can be suppressed and prevented.
【0058】以上より、前記図4に示すFETURL ,F
ETURR が本発明の電流方向調整世パワー素子に相当
し、以下同様に、図4に示すFETLRL ,FETLRR
が電流値調整用パワー素子に相当し、前記図5の演算処
理及びマイクロコンピュータ40が制御手段に相当し、
図4に示すFET駆動回路42が電流方向調整用パワー
素子駆動回路に相当し、図4に示すPWM駆動回路43
が電流値調整用パワー素子駆動回路に相当し、図9の演
算処理全体が異常検出手段に相当する。As described above, the FET URL , F shown in FIG.
ET URR corresponds to the current direction adjusting power device of the present invention, and similarly, FET LRL and FET LRR shown in FIG.
Corresponds to a power element for current value adjustment, and the arithmetic processing and the microcomputer 40 in FIG. 5 correspond to control means,
The FET drive circuit 42 shown in FIG. 4 corresponds to the current direction adjusting power element drive circuit, and the PWM drive circuit 43 shown in FIG.
Corresponds to the current value adjusting power element driving circuit, and the entire arithmetic processing in FIG. 9 corresponds to the abnormality detecting means.
【0059】なお、前記実施形態では、後輪を電動モー
タで操舵する所謂四輪操舵装置或いは後輪操舵装置につ
いてのみ詳述したが、本発明は前輪を主操舵輪とする場
合にその主操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動モ
ータパワーステアリング装置にも同様に展開することが
できる。但し、その電動モータの回転方向と回転角とを
調整するためのスイッチ回路には、前述のように回転方
向駆動信号によって開閉されるFET等のパワー素子と
PWM駆動信号によって電流値の大きさが調整されるF
ET等のパワー素子とを備えていなければならないこと
は言うまでもない。In the above embodiment, only the so-called four-wheel steering system or the rear wheel steering system in which the rear wheels are steered by an electric motor has been described in detail. However, the present invention is applied to the case where the front wheels are the main steering wheels. The present invention can be similarly applied to an electric motor power steering device that assists wheel steering with an electric motor. However, the switch circuit for adjusting the rotation direction and the rotation angle of the electric motor includes a power element such as an FET that is opened / closed by the rotation direction drive signal and the magnitude of the current value by the PWM drive signal as described above. F adjusted
Needless to say, a power element such as ET must be provided.
【0060】また、前記実施形態はコントロールユニッ
ト3としてマイクロコンピュータを適用した場合につい
て説明したが、これに代えてカウンタ,比較器等の電子
回路を組み合わせて構成することもできる。In the above-described embodiment, the case where a microcomputer is applied as the control unit 3 has been described. Alternatively, an electronic circuit such as a counter and a comparator may be combined.
【図1】本発明の操舵装置を適用した四輪操舵可能な車
両の一例を示すものであり、(a)は車両全体構成概略
図、(b)はアクチュエータの概略構成図である。FIG. 1 shows an example of a vehicle capable of four-wheel steering to which a steering device according to the present invention is applied, wherein (a) is a schematic configuration diagram of the entire vehicle, and (b) is a schematic configuration diagram of an actuator.
【図2】図1のアクチュエータの詳細説明図である。FIG. 2 is a detailed explanatory view of the actuator of FIG. 1;
【図3】図2のアクチュエータの非可逆特性の説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram of irreversible characteristics of the actuator of FIG. 2;
【図4】図1のコントロールユニットの構成説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration of a control unit in FIG. 1;
【図5】図4のコントロールユニットで実行される後輪
操舵のための演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a calculation process for rear wheel steering executed by the control unit in FIG. 4;
【図6】図5の演算処理で目標後輪舵角を算出設定する
ための制御マップである。FIG. 6 is a control map for calculating and setting a target rear wheel steering angle in the calculation processing of FIG. 5;
【図7】図6の制御マップにより設定される目標後輪舵
角による車両のステア特性の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a steering characteristic of a vehicle according to a target rear wheel steering angle set by the control map of FIG. 6;
【図8】図6の制御マップにより設定される目標後輪舵
角の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a target rear wheel steering angle set by the control map of FIG. 6;
【図9】図4のコントロールユニットで実行される駆動
回路異常検出のための演算処理の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an embodiment of a calculation process for detecting a drive circuit abnormality executed by the control unit of FIG. 4;
【図10】図9の演算処理の作用の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of the calculation processing in FIG. 9;
1はアクチュエータユニット 2は後輪操舵装置 3はコントロールユニット 4はスイッチ回路 6は車速センサ 8は操舵角センサ 9は後輪操舵角センサ 10FL〜10RRは前左輪〜後右輪 15はステアリングホイール 20は操舵軸 22は電動モータ 40はマイクロコンピュータ 1 is an actuator unit 2 is a rear wheel steering device 3 is a control unit 4 is a switch circuit 6 is a vehicle speed sensor 8 is a steering angle sensor 9 is a rear wheel steering angle sensor 10 FL to 10 RR is a front left wheel to a rear right wheel 15 is a steering wheel 20 The steering shaft 22 is an electric motor 40 is a microcomputer
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 113:00 137:00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B62D 113: 00 137: 00
Claims (1)
号を入力して操舵輪の舵角を制御する電動モータと、こ
の電動モータへの電流信号のうち前記電流方向を調整す
る電流方向調整用パワー素子及びその電流値を調整する
電流値調整用パワー素子を備えて構成されるスイッチ回
路と、少なくとも操舵状態に応じて前記操舵輪の目標舵
角を算出し、この目標舵角と実舵角との偏差に応じて前
記電動モータへの電流方向及び電流値を制御するための
電流方向制御信号及び電流値制御信号を出力する制御手
段と、この制御手段からの電流方向制御信号に応じて前
記スイッチ回路の電流方向調整用パワー素子への駆動信
号を出力する電流方向調整用パワー素子駆動回路と、前
記制御手段からの電流値制御信号をパルス幅変調して前
記スイッチ回路の電流値調整用パワー素子への駆動信号
を出力する電流値調整用パワー素子駆動回路と、前記電
流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向の切
換えを行うものであり且つそれが所定時間継続したとき
に少なくとも前記電流値調整用パワー素子駆動回路に異
常があることを検出する異常検出手段とを備えたことを
特徴とする操舵装置。An electric motor for controlling a steering angle of a steered wheel by inputting a current signal in which a current direction and a current value are adjusted, and a current direction adjustment for adjusting the current direction in a current signal to the electric motor. A switching circuit including a power element for adjusting the current value and a power element for adjusting the current value, and calculating a target steering angle of the steered wheels at least according to a steering state. Control means for outputting a current direction control signal and a current value control signal for controlling a current direction and a current value to the electric motor in accordance with a deviation from an angle; and a current direction control signal from the control means. A current direction adjusting power element driving circuit for outputting a driving signal to the current direction adjusting power element of the switch circuit; and a current value control signal from the control means, which is pulse width modulated to control the power of the switch circuit. A current value adjusting power element drive circuit for outputting a drive signal to the current value adjusting power element; and the current direction control signal switches the current direction in a cycle shorter than a predetermined time, and the switching is performed for a predetermined time. An abnormality detecting means for detecting at least an abnormality in the current value adjusting power element drive circuit when the operation is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160252A JPH107011A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Steering gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160252A JPH107011A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Steering gear |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107011A true JPH107011A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=15710992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160252A Pending JPH107011A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Steering gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107011A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10745044B2 (en) | 2017-11-29 | 2020-08-18 | Hyundai Motor Company | Rear wheel steering control system and control method of using the same |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP8160252A patent/JPH107011A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10745044B2 (en) | 2017-11-29 | 2020-08-18 | Hyundai Motor Company | Rear wheel steering control system and control method of using the same |
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