JP2004058746A - Steering control system for vehicle - Google Patents

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Tomoyuki Sugiyama
杉山　倫行
Kazumasa Kodama
小玉　和正
Jiyunji Kawamuro
河室　巡児
Takahiro Koshiro
小城　隆博
Chikatoshi Nakatsu
中津　慎利
Masahiro Miyata
宮田　正浩
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering control system for securing an operation of the steering control part without any problem by electric power path for backup and securely stopping the operation of the steering control part during operation stop even when the electric power supply by the main electric power path becomes unavailable. <P>SOLUTION: Electric power is supplied from a battery 57 to a stabilization electric power circuit 206 by two systems of the main electric power path IGL and the electric power path PL for backup. The main electric power path is intercepted by a main power switch 201 along with an operation drive switch of ON/OFF for the operation drive of the vehicle is operated to stop the operation of the vehicle. An auxiliary monitoring signal OS detects whether the vehicle is in an operation continuation state, or in an operation stop state. An electric power path PL for backup is intercepted with the electric power switch 204 for backup, only when the detected content of the auxiliary monitoring signal OS satisfies the predetermined condition in accordance with the operation stop state on the assumption that the interception of the main electric power path IGL is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両の操舵制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵装置、特に自動車用の操舵装置において、近年、その更なる高機能化の一端として、操舵ハンドルの操作角（ハンドル操作角）と車輪操舵角とを１：１比率に固定せず、ハンドル操作角の車輪操舵角への変換比（舵角変換比）を車両の運転状態に応じて可変とした、いわゆる可変舵角変換比機構を搭載したものが開発されている。車両の運転状態としては、例えば、車両速度（車速）を例示でき、高速運転時においては舵角変換比を小さくすることにより、ハンドル操作角の増加に対して操舵角が急激に大きくならないようにすれば、高速走行の安定化を図ることができる。他方、低速走行時には、逆に舵角変換比を大きくすることで、一杯まで切るのに必要なハンドルの回転数を減少させることができ、車庫入れや縦列駐車あるいは幅寄せなど、操舵角の大きい運転操作を非常に簡便に行なうことができる。
【０００３】
舵角変換比を可変化する機構としては、例えば特開平１１−３３４６０４号公報に開示されているように、ハンドル軸と車輪操舵軸とを、ギア比が可変な歯車式伝達部にて直結したタイプのものがあるが、この構成は、歯車式伝達部のギア比変更機構が複雑になる欠点がある。そこで、ハンドル軸と車輪操舵軸とを分離し、モータ等のアクチュエータにより車輪操舵軸を回転駆動するタイプのものが、例えば特開平１１−３３４６２８号公報等に提案されている。具体的には、角度検出部が検出するハンドル操作角と車両運転状態とに応じて定まる舵角変換比とに基づいて、コンピュータ処理により最終的に必要な車輪操舵角を演算し、その演算された車輪操舵角が得られるように、ハンドル軸から機械的に切り離された車輪操舵軸をアクチュエータ（モータ）により回転駆動する。このアクチュエータはコンピュータ（ＣＰＵ）にて構成された操舵制御部により動作制御される。
【０００４】
上記の操舵制御方式では、ハンドル軸と車輪操舵軸とが機械的に分離されており、車輪操舵軸の実質的な駆動制御は、アクチュエータを媒介として操舵制御部によりなされる。操舵制御部は、例えば自動車の場合はバッテリーより安定化電源回路を経て所定の電源電圧を受電するが、操舵制御部を常時確実に動作させるために、バッテリーから安定化電源回路への電力経路を、主電力経路とバックアップ用電力経路との２系統設けることが行なわれている。バックアップ用電力経路は、例えば主電力経路に断線等が生じた場合に操舵制御部への電力経路を補完する役割を果たす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
車両の運転停止を行なう場合は、キー操作式スイッチ等よりなる運転駆動スイッチ（自動車の場合はイグニッションスイッチ）を操作して、車両駆動源（自動車の場合はエンジン）を停止させる。車両の運転停止中は、電装系の制御部をなすＣＰＵ等も電源ＯＦＦされ、動作を停止するのが通常である。しかし、アクチュエータによる操舵制御の場合、主電力経路が運転駆動スイッチＯＦＦにより遮断されても、操舵制御部がバックアップ用電力経路により電力供給される形になっていると、運転停止中も操舵制御部が電力を消費し、バッテリー消耗が早まることにつながる。
【０００６】
本発明の課題は、主電力経路による電力供給が不能となった場合においても、バックアップ用電力経路により操舵制御部の動作確保を問題なく行なうことができ、しかも、運転停止中は操舵制御部が確実に動作停止し、バッテリー消耗を抑制することができる操舵制御システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、操舵用のハンドル軸と車輪操舵軸とが機械的に分離されてなり、ハンドル軸の操作角と車両の運転状態とに応じて車輪操舵軸に与えるべき操舵角を決定し、当該操舵角が得られるように車輪操舵軸をアクチュエータにより回転駆動するようにした車両用操舵制御システムに関するものであり、
ハンドル軸の角度位置（ハンドル軸角度位置）を検出するハンドル軸角度検出部と、
車輪操舵軸の角度位置（操舵軸角度位置）を検出する操舵軸角度検出部と、
車両の運転状態を操舵制御のために検出する操舵用運転状態検出部と、
検出されたハンドル軸角度位置と車両の運転状態とに基づいて車輪操舵軸の目標角度位置を決定し、該操舵軸角度位置が目標角度位置に近づくように、アクチュエータの動作を制御するとともに、車両全体の電力源をなすバッテリーから制御部用安定化電源回路を経て動作電力を受電する操舵制御部と、を有する。
【０００８】
そして、上記の課題を解決するために、その第一の構成は、
バッテリーから制御部用安定化電源回路へ電力供給するための主電力経路と、
該主電力経路をバックアップするためのバックアップ用電力経路と、
主電力経路上に設けられ、車両の運転駆動をＯＮ／ＯＦＦする運転駆動スイッチが車両運転停止のために操作されるに伴い、主電力経路を遮断する主電源スイッチと、
主電力経路の遮断状態を検出する主電力経路遮断検出手段と、
主電力経路の遮断状態に係る情報とは別に、車両が運転継続状態にあるか運転停止状態にあるかを識別可能な補助監視信号を検出する補助監視信号検出手段と、
バックアップ用電力経路上に設けられたバックアップ用電源スイッチと、
主電力経路の遮断検出を前提として、補助監視信号の検出内容が、運転停止状態に対応した所定の条件を満たした場合にのみ、バックアップ用電源スイッチによるバックアップ用電力経路の遮断動作制御を行なうバックアップ用電源スイッチ制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、主電力経路による電力供給が不能となった場合においても、バックアップ用電力経路が操舵制御部への電力供給を補完するので、その動作確保を問題なく行なうことができる。また、主電源スイッチにより主電力経路が遮断されると、その遮断検出を前提としてバックアップ用電源スイッチによりバックアップ用電力経路が遮断されるから、運転停止中は操舵制御部が確実に動作停止し、バッテリー消耗を抑制することができる。
【００１０】
他方、バックアップ用電力経路が遮断されなければならないのは運転停止時であり、逆に運転中は操舵制御部への電力供給補完機能を確実に果たさなければならない。しかし、断線等の異常により、運転駆動スイッチが操作されていないにも拘わらず主電力経路が遮断されることがある。このような状況でバックアップ用電力経路も無条件に遮断されると、電力供給補完機能が失われることにつながる。しかしながら、上記本発明の第一の構成によると、主電力経路の遮断状態に係る情報とは別に、車両が運転継続状態にあるか運転停止状態にあるかを識別可能な補助監視信号が別途検出される。そして、主電力経路の遮断検出を前提として、補助監視信号の検出内容が、運転停止状態に対応した所定の条件を満たした場合にのみ、バックアップ用電源スイッチによるバックアップ用電力経路の遮断動作制御がなされる。従って、断線等の異常により主電力経路が遮断された場合でも、補助監視信号の検出内容が運転停止状態に係る条件を満たしていないとき（つまり、運転継続状態にある場合）は、バックアップ用電力経路が遮断されないので、操舵制御部への電力供給補完機能を確保することができる。
【００１１】
また、本発明の操舵制御システムの第二の構成は、
バッテリーから制御部用安定化電源回路へ電力供給するための主電力経路と、
該主電力経路をバックアップするためのバックアップ用電力経路と、
主電力経路上に設けられ、車両の運転駆動をＯＮ／ＯＦＦする運転駆動スイッチが車両運転停止のために操作されるに伴い、主電力経路を遮断する主電源スイッチと、
主電力経路の遮断状態を検出する主電力経路遮断検出手段と、
車両運転終了時における車輪操舵軸の角度位置（終了角度位置）を記憶するとともに、操舵制御部への電力供給が途絶えた後にも記憶内容を保持する終了角度位置記憶部と、
バックアップ用電力経路上に設けられたバックアップ用電源スイッチと、
バックアップ用電源スイッチ制御手段は、主電力経路の遮断が検出されるに伴い、バックアップ用電力経路のみにより制御部用安定化電源回路への電力供給が継続される延長受電期間を経た後、バックアップ用電源スイッチを作動させて該バックアップ用電力経路を遮断することにより、操舵制御部への電力供給を停止させるバックアップ用電源スイッチ制御手段と、を有し
操舵制御部は、延長受電期間において終了角度位置記憶部への終了角度位置の書き込みを行なうことを特徴とする。
【００１２】
この構成においても、主電力経路による電力供給が不能となった場合においても、バックアップ用電力経路が操舵制御部への電力供給を補完するので、その動作確保を問題なく行なうことができる。また、主電源スイッチにより主電力経路が遮断されると、その遮断検出を前提としてバックアップ用電源スイッチによりバックアップ用電力経路が遮断されるから、運転停止中は操舵制御部が確実に動作停止し、バッテリー消耗を抑制することができる。
【００１３】
ハンドル軸と車輪操舵軸とが機械的に分離されている操舵制御システムにおいては、ハンドルをある角度に切った状態で車両の運転を終了すると、アクチュエータは運転終了時の角度位置にて回転動作を停止する。運転終了時の角度位置をいわば不揮発性のメモリ内に記憶しておき、運転を再開するときには、その記憶された最終角度位置を初期角度位置とする形で、アクチュエータによる車輪操舵軸の駆動を再開する。しかし、運転停止時に、主電力経路とバックアップ用電力経路とが直ちに遮断されると、最終角度位置の書込み処理時間を十分に確保できなくなる場合がある。
【００１４】
そこで、本発明の第二の構成においては、主電力経路が主電源スイッチの操作により直接遮断されることを利用し、その遮断検出により運転終了を識別する。そして、主電力経路の遮断が検出されるに伴い、バックアップ用電力経路のみにより制御部用安定化電源回路への電力供給が継続される延長受電期間を経た後、バックアップ用電源スイッチを作動させて該バックアップ用電力経路を遮断することにより、操舵制御部への電力供給を停止させる。これにより、操舵制御部は、延長受電期間において終了角度位置記憶部への終了角度位置の書込みを確実に行なうことができる。
【００１５】
なお、終了角度位置記憶部は、ＣＰＵがＲＡＭに対するデータ読出し／書込みを行なう第一の動作電圧においては、データの読出しのみが可能であり、他方、第一の動作電圧とは異なる第二の動作電圧を設定することによりデータの書込み（書き換えを概念として含む）が可能となるＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）にて構成することができ、車両運転終了後も記憶内容保持のための電力供給が継続されるように構成しておく。このようなＰＲＯＭは電気的に記憶内容の変更が可能なＰＲＯＭであり、例えば周知のＥＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリを使用できる。本発明のような車両用操舵制御システムにおいては、角度位置等、サイズのそれほど大きくないデータを頻繁に書き換える必要があるため、データの書き換え可能単位がフラッシュメモリよりも小さいＥＥＰＲＯＭ（バイト単位でデータ書き換えが可能）がより好適である。
【００１６】
上記第二の構成は、前記第一の構成と結合することもできる。すなわち、該第二の構成においては、終了角度位置記憶部への終了角度位置の書込みは運転終了時にのみ行われるべきものであり、運転中にこの書込み処理が誤って行われると、操舵制御部は終了角度位置を見失ってしまうことになり、次回運転開始時にアクチュエータによる車輪操舵軸の駆動制御を正常に再開できなくなる。しかしながら、主電力経路の遮断検出のみでなく、補助監視信号の検出内容が、運転停止状態に対応した所定の条件を満たした場合に運転終了と判断することで、このような不具合を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明が適用される車両用操舵制御システムの、全体構成の一例を模式的に示したものである（なお、本実施形態において「車両」は自動車とするが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない）。該車両用操舵制御システム１は、操舵用ハンドル２に直結されたハンドル軸３と、車輪操舵軸８とが機械的に分離された構成を有する。車輪操舵軸８はアクチュエータとしてのモータ６により回転駆動される。車輪操舵軸８の先端はステアリングギアボックス９内に延び、該車輪操舵軸８とともに回転するピニオン１０がラックバー１１を軸線方向に往復動させることにより、車輪１３，１３の転舵角が変化する。なお、本実施形態の車両用操舵制御システム１においては、ラックバー１１の往復動が、周知の油圧式、電動式あるいは電動油圧式のパワーアシスト機構１２により駆動補助されるパワーステアリングが採用されている。
【００１８】
ハンドル軸３の角度位置φは、ロータリエンコーダ等の周知の角度検出部からなるハンドル軸角度検出部１０１により検出される。他方、車輪操舵軸８の角度位置θは、同じくロータリエンコーダ等の角度検出部からなる操舵軸角度検出部１０３により検出される。また、本実施形態においては、自動車の運転状態を検出する運転状態検出部として、車速Ｖを検出する車速検出部（車速センサ）１０２が設けられている。車速検出部１０２は、例えば車輪１３の回転を検出する回転検出部（例えばロータリエンコーダやタコジェネレータ）で構成される。そして、操舵制御部１００が、検出されたハンドル軸３の角度位置φと車速Ｖとに基づいて、車輪操舵軸８の目標角度位置θ’を決定し、該車輪操舵軸８の角度位置θが目標角度位置θ’に近づくように、モータ６の動作を制御する。
【００１９】
なお、ハンドル軸３と車輪操舵軸８との間には、両者を一体回転可能にロック結合したロック状態と、該ロック結合を解除したアンロック状態との間で切り替え可能なロック機構１９が設けられている。ロック状態では、ハンドル軸３の回転角が変換されることなく（つまり、舵角変換比が１：１）車輪操舵軸８に伝達され、マニュアルステアリングが可能となる。該ロック機構１９のロック状態への切り替えは、異常発生時などにおいて操舵制御部１００からの指令によりなされる。
【００２０】
図２は、モータ６による車輪操舵軸８の駆動部ユニットの構成例を、自動車への取付状態にて示すものである。該駆動部ユニット１４において、ハンドル２（図１）の操作によりハンドル軸３を回転させると、モータケース３３がその内側に組み付けられたモータ６とともに一体的に回転するようになっている。本実施形態においては、ハンドル軸３は、ユニバーサルジョイント３１９を介して入力軸２０に連結され、該入力軸２０がボルト２１，２１を介して第一カップリング部材２２に結合されている。この第一カップリング部材２２にはピン３１が一体化されている。他方、ピン３１は、第二カップリング部材３２の一方の板面中央から後方に延びるスリーブ３２ａ内に係合してはめ込まれている。他方、筒状のモータケース３３は、第二カップリング部材３２の他方の板面側に一体化されている。なお、符号４４はゴムあるいは樹脂にて構成されたカバーであり、ハンドル軸３と一体的に回転する。また、符号４６は、コックピットパネル４８に一体化された駆動部ユニット１４を収容するためのケースであり、符号４５は、カバー４４とケース４６との間をシールするシールリングである。
【００２１】
モータケース３３の内側には、コイル３５，３５を含むモータ６のステータ部分２３が一体的に組み付けられている。該ステータ部分２３の内側には、モータ出力軸３６がベアリング４１を介して回転可能に組み付けられている。また、モータ出力軸３６の外周面には永久磁石からなる電機子３４が一体化されており、この電機子３４を挟む形でコイル３５，３５が配置されている。なお、コイル３５，３５からは、モータケース３３の後端面に連なるように給電端子５０が取り出され、該給電端子５０において給電ケーブル４２によりコイル３５，３５に給電がなされる。
【００２２】
後述の通り、本実施形態においてモータ６はブラシレスモータであり、給電ケーブル４２は、該ブラシレスモータの各相のコイル３５，３５に個別に給電する素線を集合させた帯状の集合ケーブルとして構成されている。そして、モータケース３３の後端側に隣接する形でハブ４３ａを有するケーブルケース４３が設けられ、その中に給電ケーブル４２が、ハブ４３ａに対してゼンマイ状に巻かれた形で収容されている。給電ケーブル４２の、給電端子５０に接続されているのと反対の端部は、ケーブルケース４３のハブ４３ａに固定されている。そして、ハンドル軸３がモータケース３３ひいては給電端子５０とともに正方向又は逆方向に回転すると、ケーブルケース４３内の給電ケーブル４２は、ハブ４３ａへの巻き付き又は繰り出しを生じさせることにより、上記モータケース３３の回転を吸収する役割を果たす。
【００２３】
モータ出力軸３６の回転は、減速機構７を介して所定比率（例えば１／５０）に減速された上で車輪操舵軸８に伝達される。本実施形態において減速機構７は、ハーモニックドライブ減速機にて構成してある。すなわち、モータ出力軸３６には、楕円型のインナーレース付ベアリング３７が一体化され、その外側に変形可能な薄肉の外歯車３８がはめ込まれている。そして、この外歯車３８の外側に、カップリング４０を介して車輪操舵軸８が一体化された内歯車３９，１３９が噛み合っている。内歯車３９，１３９は、同軸的に配置された内歯車（以下、第一内歯車ともいう）３９と内歯車（以下、第二内歯車ともいう）１３９とからなり、第一内歯車３９がモータケース３３に固定されて該モータケース３３と一体回転する一方、第二内歯車１３９はモータケース３３に非固定とされ、該モータケース３３に対して相対回転可能とされている。第一内歯車３９はこれと噛み合う外歯車３８との歯数差がゼロであり、外歯車３８との間での相対回転を生じない（つまり、回転するモータ出力軸３６に対して、第一内歯車３９ひいてはモータケース３３及びハンドル軸３が、遊転可能に結合されているともいえる）。他方、第二内歯車１３９は外歯車３８よりも歯数が大きく（例えば２）、内歯車１３９の歯数をＮ、外歯車３８と内歯車１３９との歯数差をｎとすると、モータ出力軸３６の回転をｎ／Ｎに減速した形で車輪操舵軸８に伝達する。また、内歯車３９，１３９は、本実施形態においては、コンパクト化を図るために、ハンドル軸３の入力軸２０、モータ出力軸３６及び車輪操舵軸８が同軸的に配置されている。
【００２４】
次に、ロック機構１９は、ハンドル軸３に対して相対回転不能なロックベース部（本実施形態においてはモータケース３３）側に固定されたロック部材５１と、ロック受けベース部（本実施形態においては、モータ出力軸３６側）に設けられたロック受け部材５２とを有する。図３に示すように、ロック部材５１は、ロック受け部材５２に形成されたロック受け部５３に係合するロック位置と、該ロック受け部５３から退避したアンロック位置との間で進退可能に設けられている。本実施形態においては、車輪操舵軸８と一体的に回転するロック受け部材５２の周方向にロック受け部５３が所定の間隔で複数形成され、ロック部材５１の先端に設けられたロック部５１ａが、車輪操舵軸８の回転角位相に応じて、それら複数のロック受け部５３の任意の１つのものに選択的に係合するようになっている。ハンドル軸３はモータケース３３に対し（本実施形態では、カップリング２２及びピンにより）相対回転不能に結合されている。ロック部材５１とロック受け部材５２とが非係合（非ロック状態）の場合は、モータ出力軸３６はモータケース３３に対して回転し、その回転が外歯車３８を経て第一内歯車３９及び第二内歯車１３９にそれぞれ伝達される。モータケース３３に固定された第一内歯車３９は、前述の通り外歯車３８に対して相対回転しないので、結果的にハンドル軸３と同速で回転する（つまり、ハンドル操作に追従して回転する）。また、第二内歯車１３９は、モータ出力軸３６の回転を車輪操舵軸８に減速して伝達し、車輪操舵軸８の回転駆動を担う。他方、ロック部材５１とロック受け部材５２とが係合してロック状態になると、モータ出力軸３６はモータケース３３に対して相対回転不能となる。そして、減速機構７の内歯車３９，１３９のうち、第一内歯車３９がモータケース３３に固定されているから、第一内歯車３９、外歯車３８及び第二内歯車１３９の順でハンドル軸３の回転が車輪操舵軸８に直接伝達されることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、ロック受け部材５２は、モータ出力軸３６の一端の外周面に取り付けられ、各ロック受け部５３は、該ロック受け部材５２の外周面から半径方向に切れ込む凹状に形成されている。また、図３に示すように、ロック部材５１は、モータケース３３に設けられた回転ベース３００に対し、車輪操舵軸８とほぼ平行な軸線周りに回転可能に取り付けられ、その後端部５５ａが結合されている。また、ソレノイド５５の付勢が解除されたときに、ロック部材５１を元の位置に弾性復帰させる弾性部材５４が設けられている。ソレノイド５５の付勢及び付勢解除の動作により、ソレノイド５５ａの先端に設けられた凸部５５ａとロック部材５１の一端部５１ｂに形成された溝部を介してロック部材５１の先端に形成されたロック部５１ａが、前記したロック／アンロックのためにロック受け部材５２に対し接近／離間する。なお、ソレノイド５５の付勢時がロック状態となるかアンロック状態となるかは選択可能であるが、本実施形態では、ソレノイド５５の付勢時にアンロックとなるように定めてある。これによると、電源遮断時等においてソレノイド５５が付勢解除されたとき、弾性部材５４の作用によりロック状態となり、マニュアル操舵が可能となる。
【００２６】
図４は、操舵制御部１００の電気的構成の一例を示すブロック図である。操舵制御部１００の要部をなすのは２つのマイコン１１０及び１２０である。主マイコン１１０は、主ＣＰＵ１１１、制御プログラムを格納したＲＯＭ１１２、ＣＰＵ１１１のワークエリアとなる主ＣＰＵ側ＲＡＭ１１３及び入出力インターフェース１１４を有する。また、副マイコン１２０は、副ＣＰＵ１２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ１２２、副ＣＰＵ１２１のワークエリアとなる副ＣＰＵ側ＲＡＭ１２３及び入出力インターフェース１２４を有する。車輪操舵軸８を駆動するモータ６（アクチュエータ）の動作制御を直接行なうのは主マイコン１１０であり、副マイコン１２０は、必要なパラメータ演算等、モータ６の動作制御に必要なデータ処理を主マイコン１１０と並行して行なうとともに、そのデータ処理結果を主マイコン１１０との間で通信することにより、主マイコン１１０の動作が正常であるかどうかを監視・確認し、必要に応じて情報の補完を行なう補助制御部としての機能を果たす。本実施形態において主マイコン１１０と副マイコン１２０とのデータ通信は、入出力インターフェース１１４，１２４間の通信によりなされる。なお、両マイコン１１０及び１２０は、自動車の運転終了後（すなわち、イグニッションＯＦＦ後）においても、図示しない安定化電源からの電源電圧Ｖｃｃ（例えば＋５Ｖ）の供給を受け、ＲＡＭ１１３，１２３あるいはＥＥＰＲＯＭ（後述）１１５の記憶内容が保持されるようになっている。
【００２７】
ハンドル軸角度検出部１０１、車速検出部１０２及び操舵軸角度検出部１０３の各出力は、主マイコン１１０及び副マイコン１２０の入出力インターフェース１１４，１２４にそれぞれ分配入力される。本実施形態では、いずれの検出部もロータリエンコーダで構成され、そのエンコーダからの計数信号が、図示しないシュミットトリガ部を経て入出力インターフェース１１４，１２４のデジタルデータポートに直接入力されている。また、主マイコン１１０の入出力インターフェース１１４には、前述のロック機構１９の駆動部をなすソレノイド５５が、ソレノイドドライバ５６を介して接続されている。
【００２８】
モータ６はブラシレスモータ、本実施形態では３相ブラシレスモータにて構成され、ＰＷＭ制御により回転速度が調整される。また、モータドライバ１８には、モータ６の電源となる車載バッテリー５７が接続されている。モータドライバ１８が受電するバッテリー５７の電圧（電源電圧）Ｖｓは、自動車の各所に分散した負荷の状態や、オルタ−ネータの発電状態により随時変化する（例えば９〜１４Ｖ）。本実施形態においては、このような変動するバッテリー電圧Ｖｓを、安定化電源回路を介さず、モータ電源電圧として直接使用する。操舵制御部１００は、このように相当幅にて変動する電源電圧Ｖｓの使用を前提として、モータ６の制御を行なうので、電源電圧Ｖｓの測定部が設けられている。本実施形態では、モータ６への通電経路（ドライバ１８の直前）から電圧測定用の分岐経路が引き出され、そこに設けられた分圧抵抗６０，６０を経て電圧測定信号を取り出している。該電圧測定信号はコンデンサ６１により平滑化された後、電圧フォロワ６２を経て入出力インターフェース１１４，１２４のＡ／Ｄ変換機能付入力ポート（以下、Ａ／Ｄポートという）に入力される。
【００２９】
また、過電流発生の有無など、モータ６の通電状態を監視するために、モータ６への通電経路上に電流検出部が設けられている。具体的には、経路上に設けられたシャント抵抗（電流検出抵抗）５８の両端電圧差を電流センサ７０により測定し、該両端電圧差に基づく電流Ｉｓの測定信号を入出力インターフェース１１４，１２４のＡ／Ｄポートに入力するようにしている。なお、シャント抵抗以外にも、ホール素子や電流検出コイルなど、電磁的な原理に基づいて電流検出するプローブを用いてもよい。
【００３０】
図４に戻り、両マイコン１１０，１２０のＲＡＭ１１３，１２３には、それぞれ以下のようなメモリエリアが形成されている。
▲１▼車速測定値メモリ：車速センサ１０２からの現在の車速の測定値を記憶する。
▲２▼ハンドル軸角度位置（φ）カウンタメモリ：ハンドル軸角度位置検出部１０１をなすロータリエンコーダからの計数信号をカウントし、ハンドル軸角度位置φを示すそのカウント値を記憶する。なお、ロータリエンコーダは回転方向の識別が可能なものを使用し、正方向回転の場合はカウンタをインクリメントし、逆方向回転の場合はデクリメントする。
▲３▼舵角変換比（α）算出値メモリ：車速測定値に基づいて算出された舵角変換比αを記憶する。
▲４▼目標操舵軸角度位置（θ’）算出値メモリ：現在のハンドル軸角度位置φと舵角変換比αとの値から、例えばφ×αにより算出された操舵軸角度位置の目標値、すなわち目標操舵軸角度位置θ’の値を記憶する。
▲５▼操舵軸角度位置（θ）カウンタメモリ：操舵軸角度検出部１０３をなすロータリエンコーダからの計数信号をカウントし、操舵軸角度位置θを示すそのカウント値を記憶する。操舵軸角度検出部１０３は、回転方向の識別が可能なインクリメント型ロータリエンコーダとして構成され、車輪操舵軸８の回転方向が正であれば上記のカウンタをインクリメントし、逆であればカウンタをデクリメントする。
▲６▼Δθ算出値メモリ：目標操舵軸角度位置θ’と現在の操舵軸角度位置θとの隔たりΔθ（≡θ’−θ）の算出値を記憶する。
▲７▼電源電圧（Ｖｓ）測定値メモリ：モータ６の電源電圧Ｖｓの測定値を記憶する。
▲８▼デューティ比（η）決定値メモリ：モータ６をＰＷＭ通電するための、Δθと電源電圧Ｖｓとに基づいて決定されたデューティ比ηを記憶する。
▲９▼電流（Ｉｓ）測定値メモリ：電流センサ７０による電流Ｉｓの測定値を記憶する。
【００３１】
また、主マイコン１１０の入出力インターフェース１１４には、運転終了時（つまり、イグニッションＯＦＦ時）における車輪操舵軸８の角度位置、すなわち終了角度位置を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ１１５が第二の記憶部として設けられている。該ＥＥＰＲＯＭ１１５（ＰＲＯＭ）は、主ＣＰＵ１１１が主ＣＰＵ側ＲＡＭ１１２に対するデータ読出し／書込みを行なう第一の動作電圧（＋５Ｖ）においては、主ＣＰＵ１１１によるデータの読出しのみが可能であり、他方、第一の動作電圧（＋５Ｖ）とは異なる第二の動作電圧（本実施形態では、第一の動作電圧より高い電圧が採用される：例えば＋７Ｖ）を設定することにより主ＣＰＵ１１１によるデータの書込みが可能となるものであり、主ＣＰＵ１１１が暴走しても内容が誤って書き換えられることがない。第二の動作電圧は、ＥＥＰＲＯＭ１１５と入出力インターフェース１１４との間に介在する図示しない昇圧回路によって生成される。
【００３２】
図１０は、操舵制御部１００への電力供給系統をより詳細に示したブロック図である（従って、電力供給系統以外の部分は、図４よりも簡略化して描いている）。操舵制御部１００は、車両全体の電力源をなすバッテリー５７から、制御部用安定化電源回路（本実施形態では＋５Ｖ出力）２０６を経て動作電力をＶｃｃ端子にて受電する。制御部用安定化電源回路２０６は、ツェナーダイオード、三端子レギュレータあるいはＤＣ−ＤＣコンバータを使用した周知の構成のものである。また、バッテリー５７から制御部用安定化電源回路２０６へ電力供給するための経路として、主電力経路ＩＧＬと、該主電力経路ＩＧＬをバックアップするためのバックアップ用電力経路ＰＬとの２つが設けられている（いずれも、逆流防止用のダイオード２０２及び２０３を有する）。前者は制御部用安定化電源回路２０６へ電力供給専用に設けられており、主電源スイッチ２０１により接続／遮断が切り替えられる。他方、後者は、ソレノイドドライバ５６やモータドライバ１８など、操舵制御部１００よりも消費電力の高い高負荷デバイスへのパワー用電力経路を、主電力経路ＩＧＬのバックアップ用に流用したものであり、該経路上に設けられたバックアップ用電源スイッチ２０４により接続／遮断が切り替えられる。該バックアップ用電源スイッチ２０４は、主電源スイッチ２０１とは独立に設けられたものであり、動作も直接的には連動していない。
【００３３】
主電力経路ＩＧＬ上に設けられた主電源スイッチ２０１は、車両の運転駆動をＯＮ／ＯＦＦする運転駆動スイッチ、すなわちイグニッションスイッチが車両運転停止のために操作されるに伴い、主電力経路ＩＧＬを直接遮断状態とするものである。本実施形態では主電源スイッチ２０１はイグニッションスイッチと同一の実体をなすスイッチとしているが、イグニッションスイッチと連動動作する別スイッチとして構成してもよい。いずれにしても主電源スイッチ２０１は、イグニッションスイッチがＯＦＦされたとき、無条件で主電力経路ＩＧＬを遮断するものである。
【００３４】
主電源スイッチ２０１がＯＦＦとなって主電力経路ＩＧＬが遮断されると、その遮断状態が主電力経路遮断検出手段によって検出される。本実施形態において主電力経路遮断検出手段は、主電力経路ＩＧＬを介して制御部用安定化電源回路２０６に印加されるバッテリー電圧情報（ＶＢ）に基づき、主電力経路ＩＧＬの遮断状態を検出するものとされている。主電源スイッチ２０１がＯＦＦになると、主電力経路ＩＧＬはオープンとなり、バッテリー電圧ＶＢがこれに対応して大きく低下するので、主電力経路ＩＧＬの遮断状態を簡単かつ確実に検出できる。具体的には、（バッテリー５７から見て）主電源スイッチ２０１よりも後段側で主電力経路ＩＧＬより分岐するバッテリー電圧検出経路ＶＤＬが設けられ、抵抗２０８，２０９により分圧調整された後、イグニッション（ＩＧ）モニタ電圧ＶＭとして操舵制御部１００の入出力インターフェース１１４（Ａ／Ｄ変換ポート）に入力される。なお、バックアップ用電力経路ＰＬ側から主電力経路ＩＧＬ側への電力供給はダイオード２０２により阻止されている。そして、このＩＧモニタ電圧ＶＭが予め定められた基準値（例えば３Ｖ）以下となったときに、操舵制御部１００のＣＰＵ１１１により、主電力経路遮断と判定される。すなわち、ＣＰＵ１１１が主電力経路遮断検出手段の主体をなしている。
【００３５】
一方、主電力経路ＩＧＬの遮断状態に係る情報とは別に、車両が運転継続状態にあるか運転停止状態にあるかを識別可能な補助監視信号を検出する補助監視信号検出手段が設けられている。具体的には、操舵制御部１００の入出力インターフェース１１４には、補助監視信号源２００からの補助監視信号ＯＳが入力されている。
【００３６】
補助監視信号ＯＳは、主電力経路ＩＧＬが遮断状態になったとき、それが本当に運転停止によるものであるかどうかを確認するための信号である。例えば主電力経路ＩＧＬに生じた何らかの異常等により、運転継続中であるにもかかわらず（すなわち、主電源スイッチ（イグニッションスイッチ）２０１がＯＦＦされていないにもかかわらず）、主電力経路ＩＧＬが遮断されたような場合にも、その影響を受けずに運転継続中であることを認識できるような信号でなければならない。本実施形態では、補助監視信号ＯＳとして、車両の運転状態を反映した特定のパラメータを経時的にモニタするための信号であって、運転継続状態においては信号出力が継続され、運転停止状態においては信号出力が停止する運転状態モニタ信号（以下、この信号を符号「ＯＳ」にて表す）が使用される。そして、補助監視信号としての該運転状態モニタ信号ＯＳの検出が途切れた場合に、バックアップ用電源スイッチ２０４の遮断動作制御が行なわれる。つまり、運転継続中は信号がいわば垂れ流し的に出力が継続され、運転停止に伴い途切れる運転状態モニタ信号ＯＳを補助監視信号として用いることにより、運転の継続／停止を簡単かつ確実に認識することができる。
【００３７】
運転状態モニタ信号ＯＳとしては、例えば車速センサ１０２の出力（ただし、アイドリング時においても信号レベルがゼロにならないようにバイアスされたもの（停止時にはゼロとなる））、操舵軸角度検出部１０３の出力、ハンドル軸角度検出部１０２の出力、エンジン回転数、エンジン制御用の種々のセンサ（例えば、酸素センサ、空燃比センサ、排気ガスセンサ（ＨＣセンサあるいはＮＯｘセンサなど）、ノックセンサ、クランク角センサ）の出力、あるいはそれ以外のセンサ（冷却水温度センサ、フューエルレベルセンサ、オイルレベルセンサなど）の出力などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
操舵制御部１００のＣＰＵ１１１は、補助監視信号の検出内容が、運転停止状態に対応した所定の条件を満たしたかどうか、具体的には、運転状態モニタ信号ＯＳが途切れたか否かを識別することにより、補助監視信号検出手段として機能する。そして、運転状態モニタ信号ＯＳの途切れと、主電力経路ＩＧＬの遮断との２つの条件が揃ったとき、バックアップ用電源スイッチ２０４をＯＦＦしてバックアップ用電力経路ＰＬを遮断する。すなわち、ＣＰＵ１１１はバックアップ用電源スイッチ制御手段の主体をなしている。
【００３９】
なお、本実施形態では、バックアップ用電源スイッチ２０４は、パワー用電力経路をなすバックアップ用電力経路において、負荷（ソレノイドドライバ５６及びモータドライバ１８）の分岐点よりも上段側に配置され、スイッチＯＦＦに伴い、これら負荷への電力供給も遮断されるようにしている。また、バックアップ用電源スイッチ２０４自体は、トランジスタ２０５により開閉駆動されるリレー２０４により構成されており、ＣＰＵ１１１によるスイッチ駆動信号ＳＣＳがトランジスタ２０５のベースに入力される。しかし、バックアップ用電源スイッチ２０４の構成態様はこれに限られるものではなく、例えば、図１２に示すように、バックアップ用電力経路ＰＬ上に設けられた半導体スイッチング素子（ここではＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒを用いているが、パワートランジスタやパワーＦＥＴでも代用できる）２１６を、スイッチ駆動信号ＳＣＳにより直接駆動するようにしてもよい。
【００４０】
また、操舵制御部１００（バックアップ用電源スイッチ制御手段）は、主電力経路ＩＧＬの遮断が検出されるに伴い、バックアップ用電力経路ＰＬのみにより制御部用安定化電源回路２０６への電力供給が継続される延長受電期間（継続時間は例えば５０〜２００ｍｓ程度）を経た後、バックアップ用電源スイッチ２１６を作動させて該バックアップ用電力経路ＰＬを遮断する。操舵制御部１００は、該延長受電期間において終了角度位置記憶部をなすＥＥＰＲＯＭ１１５（図４）への終了角度位置の書込みを行なった後、バックアップ用電力経路ＰＬの遮断により電力供給が停止される。
【００４１】
以下、車両用操舵制御システム１の動作について説明する。
図８は、主マイコン１１０による制御プログラムの主ルーチンの処理の流れを示すものである。Ｓ１は初期化処理であり、前回イグニッションスイッチをＯＦＦにしたときの終了処理にてＥＥＰＲＯＭ１１５に書き込まれている車輪操舵軸８の終了角度位置（後述）を読み出し、該終了角度位置を、処理開始に際しての車輪操舵軸８の初期角度位置として設定することを要旨とする。具体的には、終了角度位置を示すカウンタ値を、前述の操舵軸角度位置カウンタメモリにセットする。なお、後述するＥＥＰＲＯＭ１１５へのデータ書込み完了フラグは、この時点でクリアしておく。
【００４２】
初期化処理が終了すれば、Ｓ２に進んで操舵制御処理となる。該操舵制御処理は、パラメータサンプリングの間隔を均一化するために、一定の周期（例えば数百μｓ）にて繰り返し実行される。その詳細を、図９により説明する。Ｓ２０１においては、現在の車速Ｖの測定値をリードし、次いでＳ２０２ではハンドル軸角度位置φをリードする。そして、Ｓ２０３においては、車速Ｖの算出値から、ハンドル軸角度位置φを目標操舵軸角度位置θ’に変換するための舵角変換比αを決定する。舵角変換比αは、車速Ｖに応じて異なる値が設定される。具体的には、図６に示すように、車速Ｖが一定以上に大きい状態では、舵角変換比αは小さく設定され、車速Ｖが一定以下に小さい低速走行時には舵角変換比αは大きく設定される。本実施形態では、図５に示すような、種々の車速Ｖに対応した舵角変換比αの設定値を与えるテーブル１３０をＲＯＭ１１２（１２２）に格納しておき、このテーブル１３０を参照して現在の車速Ｖに対応する舵角変換比αを補間法により算出する。なお、本実施形態においては、車両の運転状態を示す情報として車速Ｖを用いているが、これ以外にも、車両が受ける横圧や路面の傾斜角等を車両の運転状態を示す情報としてセンサにより検出し、その検出値に応じて舵角変換比αを特有の値に設定することが可能である。また、車速Ｖに応じて舵角変換比αの基本値を決定し、上記のような車速以外の情報に基づいて、その基本値を随時補正して使用することも可能である。
【００４３】
Ｓ２０４では、検出されたハンドル軸角度位置φに、決定された舵角変換比αを乗じて目標操舵軸角度位置θ’を算出する。そして、Ｓ２０５において、現在の操舵軸角度位置θを読み取る。Ｓ２０６では、操舵軸角度位置カウンタから求められた現在の操舵軸角度位置θと目標操舵軸角度位置θ’との隔たりΔθ（＝θ’−θ）を算出する。さらにＳ２０７においては、現在の電源電圧Ｖｓの測定値を読み取る。
【００４４】
モータ６は、目標操舵軸角度位置θ’と現在の操舵軸角度位置θとの差が縮小するように車輪操舵軸８を回転駆動する。そして、操舵軸角度位置θが目標操舵軸角度位置θ’に迅速かつスムーズに近づくことができるように、Δθが大きいときはモータ６の回転速度を大きくし、逆にΔθが小さいときはモータ６の回転速度を小さくする。基本的にはΔθをパラメータとした比例制御であるが、オーバーシュートやハンチング等を抑制し、制御の安定化を図るために、Δθの微分あるいは積分を考慮した周知のＰＩＤ制御を行なうことが望ましい。
【００４５】
モータ６は前述の通りＰＷＭ制御されており、回転速度は、そのデューティ比ηを変更することにより調整される。電源電圧Ｖｓが一定であれば、デューティ比により回転速度をほぼ一義的に調整できるが、本実施形態では前述の通り電源電圧Ｖｓは一定でない。従って、電源電圧Ｖｓも考慮してデューティ比ηを定めるようにする。例えば、図７に示すように、種々の電源電圧ＶｓとΔθとの各組み合わせに対応したデューティ比ηを与える二次元のデューティ比変換テーブル１３１をＲＯＭ１１２（１２２）に格納しておき、電源電圧Ｖｓの測定値とΔθの算出値に対応するデューティ比ηの値を読み取って用いることができる。なお、モータ６の回転速度は負荷によっても変動する。この場合、電流センサ７０によるモータ電流Ｉｓの測定値を元に、モータ負荷の状態を推定し、デューティ比ηを補正して用いることも可能である。
【００４６】
ここまでの処理は、図４の主マイコン１１０と副マイコン１２０との双方にて並列的に実行される。例えば、主マイコン１１０の動作が正常であるかどうかは、主マイコン１１０のＲＡＭ１１３に記憶された各パラメータの演算結果を副マイコン１２０に随時転送し、副マイコン１２０側にて、ＲＡＭ１２３の記憶内容と照合することにより、異常発生の有無を監視させることができる。他方、主マイコン１１０側では、決定されたデューティ比ηを元にＰＷＭ信号を生成する。そして、操舵軸角度検出部１０３をなすロータリエンコーダからの信号を参照してモータドライバ１８に該ＰＷＭ信号を出力することにより、モータ６をＰＷＭ制御する。
【００４７】
図８に戻り、Ｓ３では主電源スイッチ２０１がＯＦＦされているかどうかを、ＩＧモニタ電圧ＶＭが所定の基準値（３Ｖ）よりも低くなったかどうかを確認する。基準値以下となっている場合は、Ｓ４の終了処理となる。図１１は終了処理の詳細を示すものである。まずＳ３０１では、運転状態モニタ信号ＯＳの受信が途切れているかどうかを確認する。受信が途切れている場合、イグニッションＯＦＦを判定するためのタイマーを起動し、その途切れが運転停止による恒常的な途切れであるかどうかを判定する（採用する運転状態モニタ信号の種類によっては、運転継続中においても、ごく短時間の途切れが発生する場合があるためである）。そして、Ｓ３０３で、その途切れ時間が、予め定められた基準時間Ｔ１経過したとき、運転停止に伴う正常なイグニッションＯＦＦであると判定し、Ｓ３０４に進む。このステップでは、主マイコン１１０において操舵軸角度位置カウンタに記憶されている、車輪操舵軸８の終了角度位置を読み出し、これをＥＥＰＲＯＭ１１５に格納し、さらに、ＲＡＭ１１３に設けられたデータ書込み完了フラグをセットする。この書込み処理が終了すれば、バックアップ用電源スイッチ２０４をＯＦＦにする。この時点で、主電力経路ＩＧＬ及びバックアップ用電力経路ＰＬはいずれも遮断されるから、操舵制御部１００は動作を停止する。主電力経路ＩＧＬが遮断されてから、ＥＥＰＲＯＭ１１５へ終了角度位置が書き込まれ、さらにバックアップ用電源スイッチ２０４がＯＦＦされるまでの期間は、操舵制御部１００がバックアップ用電力経路ＰＬのみにより受電する延長受電期間をなす。
【００４８】
一方、Ｓ３０１に運転状態モニタ信号ＯＳの受信が途切れていない場合は、運転継続中であるにもかかわらず、主電源スイッチ２０１がＯＦＦになったことを意味し、主電力経路ＩＧＬに断線等の異常が発生した可能性がある。そこで、Ｓ３０２に進んで異常処理を行なう。本実施形態では、異常処理の１つして警報処理を行なう。これは、例えば自動車のコックピットパネル等に配置された警報ランプを点灯したり、あるいは音声による警報出力を行なう処理である。該異常処理は、基本的には自動車を修理工場に持ち込んで、断線異常等を検出し、また、マイコン設定等をやり直す処理が中心となるが、修理が終わるまで自動車の運転が不能になると、修理工場への自動車の搬送等が甚だ面倒になる。そこで、本実施形態においては、以下のような処理を行なう。
【００４９】
すなわち、主電力経路ＩＧＬが断線等により遮断検出されている場合でも、バックアップ用電力経路ＰＬは正常であるから、操舵制御部１００自体は動作が可能である。そこで、Ｓ３０２から図８のＳ２に戻って操舵制御処理を継続する。Ｓ３では、その後、継続的にＶＭが基準以下の状態に続くから、その都度、図１１ではＳ３０２へ進むことになるが、運転継続中であれば同様にＳ３０２に戻って操舵制御処理が続けられる。他方、主電源スイッチ（イグニッションスイッチ）２０１がＯＦＦされたときは、主電力経路ＩＧＬの遮断状態に変化はないが、運転状態モニタ信号ＯＳの受信が途切れるので、Ｓ３０１でこれを検出して、以下、Ｓ３０４までの処理を同様に行なえばよい。
【００５０】
なお、異常処理としては、車速等に応じて舵角変換比を変更しないマニュアルステアリングへの移行処理とすることもできる。具体的には、図１のロック機構１４（具体的には図４のロック用ソレノイド５５）を作動させ、ハンドル軸３と車輪操舵軸８とを一体回転可能にロック結合した状態とする。
【００５１】
以上、主マイコン１１０側の動作について説明したが、副イコン１２０（図４）側にも、主マイコン１１０側と同様のバックアップ用電力経路とバックアップ用電源スイッチが設けられ、運転終了時には延長受電期間が形成される。ただし、図２に示すように、副イコン１２０側には、ＥＥＰＲＯＭは設けられていないので、延長受電期間においては特に終了角度位置書込み等に関する処理は行なわれない。従って、副イコン１２０は主マイコン１１０よりも先に電源をＯＦＦすることもできるが、相互動作監視のための主マイコン１１０と副イコン１２０との通信ステータスに異常を生じる可能性もあるので、副イコン１２０は主マイコン１１０と同タイミングにて動作停止させるようにすることが望ましい。この場合、副マイコン１２０側のバックアップ用電源スイッチの動作を主マイコン１１０により制御することもでき、例えば、主マイコン１１０と副マイコン１２０のバックアップ用電源スイッチを、共通の制御信号により駆動することもできる。
【００５２】
以上説明した実施形態においては、操舵制御部１００がバックアップ用電源スイッチ制御手段を兼用し、主電力経路遮断検出手段（操舵制御部１００に兼用されている）による主電力経路ＩＧＬの遮断検出信号（ＩＧモニタ電圧）ＶＭを受けて、バックアップ用電源スイッチ２０４の遮断駆動信号ＳＣＳを出力するようにしていた。これにより、操舵制御部１００以外に、別実体のバックアップ用電源スイッチ制御部を設ける必要がなくなり、かつ、バックアップ用電源スイッチ２０４の遮断処理を全てソフト的に行なうことができるので、回路構成を簡略化できる。ただし、本発明においては、別実体のバックアップ用電源スイッチ制御部を設ける構成を、敢えてその技術的範囲から排除するものではない。また、バックアップ用電源スイッチ制御手段を、ハードウェアロジックにより構成することもできる。図１３はその一例を示す。すなわち、ＩＧモニタ電圧ＶＭをコンパレータ２２０において基準値Ｖｒｅｆ（例えば３Ｖ）と比較する。該コンパレータ２２０は、ＶＭがＶｒｅｆを下回ったとき出力がＬとなる。他方、補助監視信号ＯＳはオフディレータイマー２２１に入力される。オフディレータイマー２２１は、補助監視信号ＯＳが一定時間途切れたとき出力がＬとなる。コンパレータ２２０及びオフディレータイマー２２１の各出力はゲート２２２に入力される。そして、ゲート２２２は、両入力がＬとなった場合にスイッチ駆動信号ＳＣＳをＨレベルにて出力する（なお、等価な機能が得られる限り、論理の一部又は全てを反転させてもよい）。
【００５３】
また、図１４に示すように、主電源スイッチ２０１よりも後段側において主電力経路ＩＧＬより分岐するバッテリー電圧検出経路ＶＤＬを、バックアップ用電源スイッチ制御手段として流用することもできる。この場合、バックアップ用電源スイッチ２１３は、該検出経路ＶＤＬに供給されるバッテリー電圧信号ＶＢにより直接駆動されるようになっており、該バッテリー電圧信号ＶＢが基準レベル以下となった場合に、バックアップ用電力経路を遮断する。これにより、バックアップ用電源スイッチ制御部を非常に簡略化できる。本実施形態では、バッテリー電圧信号ＶＢにより抵抗２０８，２０９により分圧調整された後、バックアップ用電源スイッチ２１３をなすトランジスタ（半導体スイッチング素子）のベース（制御端子）に入力されている。
【００５４】
この場合、主電源スイッチ２０１により主電力経路ＩＧＬが遮断されるに伴い、検出経路ＶＤＬに供給されるバッテリー電圧信号ＶＢを一定時間だけ基準レベル以上に保持する電圧保持手段を設けることができる。この構成では、該電圧保持手段によりバッテリー電圧信号ＶＢが基準レベル以上に保持されている期間が、前述の延長受電期間として利用できる。延長受電期間を簡単な回路構成により容易に設定することができる。本実施形態では、バックアップ用電源スイッチの制御端子、すなわちトランジスタ２１３のベースにコンデンサ２１２が並列接続され、該コンデンサ２１２の静電容量と放電用抵抗２１４の電気抵抗値とが定める時定数より、延長受電期間が決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用操舵制御システムの全体構成を模式的に示す図。
【図２】駆動部ユニットの一実施例を示す縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の車両用操舵制御システムの電気的構成の一例を示すブロック図。
【図５】舵角変換比と車速との関係を与えるテーブルの模式図。
【図６】車速に応じて舵角変換比を変化させるパターンの一例を示す模式図。
【図７】モータ電源電圧と角度偏差Δθとによりデューティ比を決定するための二次元テーブルの模式図。
【図８】本発明の車両用操舵制御システムにおけるコンピュータ処理の主ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図９】図８の操舵制御処理の詳細の一例を示すフローチャート。
【図１０】操舵制御部の電力供給系統の一例を示すブロック図。。
【図１１】図８の終了処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】図１０の第一変形例を示すブロック図。
【図１３】図１０のバックアップ用電源スイッチ制御手段をハードウェアロジックにより構成した一例を示す回路図。
【図１４】図１０の第二変形例を示すブロック図。
【符号の説明】
１　車両用操舵制御システム
３　ハンドル軸
６　モータ（アクチュエータ）
８　車輪操舵軸
１００　操舵制御部（主電力経路遮断検出手段、補助監視信号検出手段、バックアップ用電源スイッチ制御手段）
１０１　ハンドル軸角度検出部
１０３　操舵軸角度検出部
１１５　ＥＥＰＲＯＭ（終了角度位置記憶部）
ＩＧＬ　主電力経路
ＰＬ　バックアップ用電力経路
２０１　主電源スイッチ
ＶＤＬ　バッテリー電圧検出経路（主電力経路遮断検出手段、バックアップ用電源スイッチ制御手段）
２０４，２１３，２１６　バックアップ用電源スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering control system for a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in a steering device for a vehicle, particularly a steering device for an automobile, as one of further enhancements in functionality, an operation angle (steering wheel operation angle) of a steering wheel and a wheel steering angle are not fixed at a 1: 1 ratio. A vehicle equipped with a so-called variable steering angle conversion ratio mechanism has been developed in which a conversion ratio (steering angle conversion ratio) of a steering wheel operating angle to a wheel steering angle is variable according to a driving state of a vehicle. As the driving state of the vehicle, for example, a vehicle speed (vehicle speed) can be exemplified. In high-speed driving, the steering angle conversion ratio is reduced so that the steering angle does not increase rapidly with an increase in the steering wheel operation angle. Then, high-speed running can be stabilized. On the other hand, when driving at low speeds, conversely, by increasing the steering angle conversion ratio, it is possible to reduce the number of rotations of the steering wheel required to turn the steering wheel to the full, and to increase the steering angle such as garage parking, parallel parking, or width shifting. The driving operation can be performed very easily.
[0003]
As a mechanism for varying the steering angle conversion ratio, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-334604, a steering wheel shaft and a wheel steering shaft are directly connected by a gear type transmission unit having a variable gear ratio. There is a type, but this configuration has a disadvantage that the gear ratio changing mechanism of the gear type transmission unit is complicated. Therefore, a type in which the handle shaft and the wheel steering shaft are separated and the wheel steering shaft is rotationally driven by an actuator such as a motor has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-334628. Specifically, based on a steering wheel operation angle detected by the angle detection unit and a steering angle conversion ratio determined according to the vehicle driving state, a finally required wheel steering angle is calculated by computer processing, and the calculated angle is calculated. The wheel steering shaft mechanically separated from the handle shaft is rotationally driven by an actuator (motor) so that the obtained wheel steering angle is obtained. The operation of this actuator is controlled by a steering control unit constituted by a computer (CPU).
[0004]
In the steering control method described above, the handle shaft and the wheel steering shaft are mechanically separated, and substantial drive control of the wheel steering shaft is performed by the steering control unit via the actuator. For example, in the case of an automobile, the steering control unit receives a predetermined power supply voltage from a battery through a stabilized power supply circuit, but in order to always operate the steering control unit reliably, a power path from the battery to the stabilized power supply circuit is provided. And two systems, a main power path and a backup power path. The backup power path plays a role of complementing the power path to the steering control unit when, for example, the main power path is disconnected.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
To stop the operation of the vehicle, a driving drive switch (an ignition switch in the case of an automobile) including a key-operated switch or the like is operated to stop the vehicle drive source (an engine in the case of an automobile). While the operation of the vehicle is stopped, the power of the CPU and the like serving as a control unit of the electrical system is usually turned off and the operation is stopped. However, in the case of steering control by an actuator, even if the main power path is cut off by the operation drive switch OFF, if the steering control section is configured to be supplied with power by the backup power path, the steering control section is operated even during operation stop. Consumes power and leads to faster battery drain.
[0006]
An object of the present invention is to ensure the operation of the steering control unit by the backup power path without any problem even when the power supply by the main power path becomes impossible. An object of the present invention is to provide a steering control system capable of reliably stopping operation and suppressing battery consumption.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
According to the present invention, a steering handle shaft and a wheel steering shaft are mechanically separated from each other, and a steering angle to be given to the wheel steering shaft is determined according to an operation angle of the handle shaft and a driving state of the vehicle. The present invention relates to a vehicle steering control system in which a wheel steering shaft is rotationally driven by an actuator so as to obtain a steering angle,
A handle shaft angle detector for detecting a handle shaft angle position (a handle shaft angle position);
A steering shaft angle detector for detecting an angular position of the wheel steering shaft (steering shaft angle position);
A steering driving state detection unit that detects a driving state of the vehicle for steering control;
A target angle position of the wheel steering shaft is determined based on the detected handle shaft angle position and the driving state of the vehicle, and the operation of the actuator is controlled so that the steering shaft angle position approaches the target angle position. A steering control unit that receives operating power from a battery serving as an entire power source via a control unit stabilized power supply circuit.
[0008]
And, in order to solve the above-mentioned problem, the first configuration is:
A main power path for supplying power from the battery to the control unit stabilized power supply circuit;
A backup power path for backing up the main power path;
A main power switch, which is provided on the main power path and cuts off the main power path when a driving switch for turning on / off the driving of the vehicle is operated for stopping the vehicle operation;
Main power path cutoff detection means for detecting a cutoff state of the main power path;
Auxiliary monitoring signal detection means for detecting an auxiliary monitoring signal capable of identifying whether the vehicle is in a driving continuation state or a driving stop state, separately from the information on the cutoff state of the main power path,
A backup power switch provided on the backup power path;
Assuming that the interruption of the main power path is detected, only when the detection content of the auxiliary monitoring signal satisfies a predetermined condition corresponding to the operation stop state, the backup power supply switch for performing the interruption operation control of the backup power path. Power switch control means for;
It is characterized by having.
[0009]
According to the above configuration, even when the power supply by the main power path becomes impossible, the backup power path complements the power supply to the steering control unit, so that the operation can be ensured without any problem. Further, when the main power path is interrupted by the main power switch, the backup power path is interrupted by the backup power switch based on the detection of the interruption, so that the steering control unit reliably stops operating during the operation stop, Battery consumption can be suppressed.
[0010]
On the other hand, the backup power path must be interrupted when the operation is stopped. Conversely, during operation, the power supply supplementary function to the steering control unit must be reliably performed. However, due to an abnormality such as a disconnection, the main power path may be interrupted even though the operation drive switch is not operated. In such a situation, if the backup power path is also unconditionally cut off, the power supply complement function is lost. However, according to the first configuration of the present invention, an auxiliary monitoring signal that can identify whether the vehicle is in the continuous driving state or the stopped state is separately detected separately from the information regarding the cutoff state of the main power path. Is done. Assuming that the main power path cutoff is detected, the backup power path cutoff operation control by the backup power switch is performed only when the detection content of the auxiliary monitoring signal satisfies a predetermined condition corresponding to the operation stop state. Done. Therefore, even when the main power path is interrupted due to an abnormality such as disconnection, if the detected content of the auxiliary monitoring signal does not satisfy the condition related to the operation stop state (that is, if the operation is in the operation continuation state), the backup power Since the route is not interrupted, a function of supplementing power supply to the steering control unit can be secured.
[0011]
Further, a second configuration of the steering control system according to the present invention includes:
A main power path for supplying power from the battery to the control unit stabilized power supply circuit;
A backup power path for backing up the main power path;
A main power switch, which is provided on the main power path and cuts off the main power path when a driving switch for turning on / off the driving of the vehicle is operated for stopping the vehicle operation;
Main power path cutoff detection means for detecting a cutoff state of the main power path;
An end angle position storage unit that stores the angular position (end angle position) of the wheel steering shaft at the end of the vehicle operation and retains the stored contents even after power supply to the steering control unit is cut off;
A backup power switch provided on the backup power path;
The backup power switch control means, after the interruption of the main power path is detected, after the extended power receiving period in which the power supply to the control unit stabilized power supply circuit is continued only by the backup power path, Backup power switch control means for stopping power supply to the steering control unit by operating the power switch to cut off the backup power path.
The steering control unit writes the end angle position in the end angle position storage unit during the extended power receiving period.
[0012]
Also in this configuration, even when the power supply by the main power path becomes impossible, the backup power path complements the power supply to the steering control unit, so that the operation can be ensured without any problem. Further, when the main power path is interrupted by the main power switch, the backup power path is interrupted by the backup power switch based on the detection of the interruption, so that the steering control unit reliably stops operating during the operation stop, Battery consumption can be suppressed.
[0013]
In a steering control system in which a steering wheel shaft and a wheel steering shaft are mechanically separated, when the vehicle stops driving with the steering wheel turned at a certain angle, the actuator rotates at the angular position at the time of driving termination. Stop. The angular position at the end of the operation is stored in a so-called non-volatile memory, and when the operation is restarted, the driving of the wheel steering shaft by the actuator is restarted in such a manner that the stored final angular position is used as the initial angular position. I do. However, if the main power path and the backup power path are immediately shut down during operation stoppage, it may not be possible to ensure a sufficient time for writing the final angular position.
[0014]
Therefore, in the second configuration of the present invention, the fact that the main power path is directly cut off by operating the main power switch is used, and the end of operation is identified by detecting the cutoff. Then, as the interruption of the main power path is detected, after an extended power receiving period in which power supply to the control unit stabilized power supply circuit is continued only by the backup power path, the backup power switch is operated. By interrupting the backup power path, power supply to the steering control unit is stopped. Thus, the steering control unit can reliably write the end angle position into the end angle position storage unit during the extended power receiving period.
[0015]
Note that the end angle position storage unit can only read data at the first operating voltage at which the CPU reads / writes data from / to the RAM, and on the other hand, performs a second operation different from the first operating voltage. A PROM (Programmable Read Only Memory) that enables writing (including the concept of rewriting) of data by setting a voltage can be configured, and power supply for retaining stored contents is continued even after vehicle operation is completed. It is configured so that: Such a PROM is a PROM whose storage contents can be electrically changed, and for example, a well-known EEPROM or flash memory can be used. In a vehicle steering control system such as the present invention, since data of a small size such as an angular position needs to be frequently rewritten, an EEPROM (data rewriting in units of bytes) in which a data rewritable unit is smaller than a flash memory is required. Is possible).
[0016]
The second configuration can be combined with the first configuration. That is, in the second configuration, the writing of the end angle position to the end angle position storage unit should be performed only at the end of the operation, and if the writing process is performed erroneously during the operation, the steering control unit Will lose track of the end angle position, and the drive control of the wheel steering shaft by the actuator cannot be normally resumed at the next operation start. However, it is possible to prevent such a problem by determining that the operation is terminated when not only the detection of the interruption of the main power path but also the detection content of the auxiliary monitoring signal satisfies a predetermined condition corresponding to the operation stop state. Can be.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an example of the overall configuration of a vehicle steering control system to which the present invention is applied. (In the present embodiment, “vehicle” is an automobile, but the present invention is not applied. The target is not limited to this.) The vehicle steering control system 1 has a configuration in which a handle shaft 3 directly connected to a steering handle 2 and a wheel steering shaft 8 are mechanically separated. The wheel steering shaft 8 is driven to rotate by a motor 6 as an actuator. The tip of the wheel steering shaft 8 extends into the steering gear box 9, and the pinion 10, which rotates together with the wheel steering shaft 8, reciprocates the rack bar 11 in the axial direction, thereby changing the steering angle of the wheels 13, 13. . In the vehicle steering control system 1 of the present embodiment, a power steering system in which the reciprocating motion of the rack bar 11 is assisted by a well-known hydraulic, electric or electro-hydraulic power assist mechanism 12 is employed. I have.
[0018]
The angle position φ of the handle shaft 3 is detected by a handle shaft angle detection unit 101 including a known angle detection unit such as a rotary encoder. On the other hand, the angular position θ of the wheel steering shaft 8 is detected by a steering shaft angle detection unit 103 also including an angle detection unit such as a rotary encoder. In the present embodiment, a vehicle speed detection unit (vehicle speed sensor) 102 that detects a vehicle speed V is provided as a driving state detection unit that detects the driving state of the vehicle. The vehicle speed detection unit 102 includes, for example, a rotation detection unit (for example, a rotary encoder or a tachogenerator) that detects the rotation of the wheel 13. Then, the steering control unit 100 determines the target angular position θ ′ of the wheel steering shaft 8 based on the detected angular position φ of the handle shaft 3 and the vehicle speed V, and the angular position θ of the wheel steering shaft 8 is determined. The operation of the motor 6 is controlled so as to approach the target angular position θ ′.
[0019]
A lock mechanism 19 is provided between the handle shaft 3 and the wheel steering shaft 8 so that the lock mechanism 19 can be switched between a locked state in which the two are integrally rotatably locked and an unlocked state in which the lock connection is released. Have been. In the locked state, the rotation angle of the handle shaft 3 is transmitted to the wheel steering shaft 8 without being converted (that is, the steering angle conversion ratio is 1: 1), and manual steering becomes possible. The switching of the lock mechanism 19 to the locked state is performed by a command from the steering control unit 100 when an abnormality occurs.
[0020]
FIG. 2 shows a configuration example of a drive unit unit of the wheel steering shaft 8 by the motor 6 in a state of being attached to an automobile. In the drive unit 14, when the handle shaft 3 is rotated by operating the handle 2 (FIG. 1), the motor case 33 rotates integrally with the motor 6 mounted inside the handle. In the present embodiment, the handle shaft 3 is connected to the input shaft 20 via a universal joint 319, and the input shaft 20 is connected to the first coupling member 22 via bolts 21, 21. The pin 31 is integrated with the first coupling member 22. On the other hand, the pin 31 is fitted and engaged in a sleeve 32a extending rearward from the center of one plate surface of the second coupling member 32. On the other hand, the cylindrical motor case 33 is integrated with the other plate surface side of the second coupling member 32. Reference numeral 44 denotes a cover made of rubber or resin, which rotates integrally with the handle shaft 3. Reference numeral 46 denotes a case for housing the drive unit 14 integrated with the cockpit panel 48, and reference numeral 45 denotes a seal ring for sealing between the cover 44 and the case 46.
[0021]
The stator portion 23 of the motor 6 including the coils 35 is integrally assembled inside the motor case 33. A motor output shaft 36 is rotatably mounted inside the stator portion 23 via a bearing 41. An armature 34 made of a permanent magnet is integrated with the outer peripheral surface of the motor output shaft 36, and coils 35, 35 are arranged so as to sandwich the armature 34. A power supply terminal 50 is taken out of the coils 35, 35 so as to be continuous with the rear end surface of the motor case 33, and power is supplied to the coils 35, 35 by the power supply cable 42 at the power supply terminal 50.
[0022]
As described later, in the present embodiment, the motor 6 is a brushless motor, and the power supply cable 42 is configured as a band-shaped collective cable in which elementary wires that individually supply power to the coils 35 of each phase of the brushless motor are assembled. ing. A cable case 43 having a hub 43a is provided adjacent to the rear end of the motor case 33, and the power supply cable 42 is housed therein in a form wound around the hub 43a in a spiral manner. . The end of the power supply cable 42 opposite to the end connected to the power supply terminal 50 is fixed to the hub 43 a of the cable case 43. When the handle shaft 3 rotates in the forward or reverse direction together with the motor case 33 and the power supply terminal 50, the power supply cable 42 in the cable case 43 winds or extends around the hub 43a, thereby causing the motor case 33 to rotate. Plays a role in absorbing the rotation of
[0023]
The rotation of the motor output shaft 36 is transmitted to the wheel steering shaft 8 after being reduced at a predetermined ratio (for example, 1/50) via the reduction mechanism 7. In this embodiment, the speed reduction mechanism 7 is constituted by a harmonic drive speed reducer. That is, an elliptical bearing 37 with an inner race is integrated with the motor output shaft 36, and a deformable thin external gear 38 is fitted on the outside thereof. Outside the external gear 38, internal gears 39 and 139 in which the wheel steering shaft 8 is integrated via a coupling 40 are engaged. The internal gears 39 and 139 include an internal gear (hereinafter, also referred to as a first internal gear) 39 and an internal gear (hereinafter, also referred to as a second internal gear) 139 arranged coaxially. The second internal gear 139 is fixed to the motor case 33 and rotates integrally with the motor case 33, while the second internal gear 139 is not fixed to the motor case 33 and is rotatable relative to the motor case 33. The first internal gear 39 has no difference in the number of teeth from the external gear 38 meshing with the first internal gear 39, and does not cause relative rotation with the external gear 38 (that is, the first internal gear 39 has a first rotation with respect to the rotating motor output shaft 36). It can also be said that the internal gear 39 and thus the motor case 33 and the handle shaft 3 are freely rotatably connected. On the other hand, when the number of teeth of the second internal gear 139 is larger than that of the external gear 38 (for example, 2), the number of teeth of the internal gear 139 is N, and the difference between the number of teeth of the external gear 38 and the internal gear 139 is n, the motor output is The rotation of the shaft 36 is transmitted to the wheel steering shaft 8 in a form reduced to n / N. In the present embodiment, the input shaft 20, the motor output shaft 36, and the wheel steering shaft 8 of the handle shaft 3 are coaxially arranged on the internal gears 39, 139 in order to reduce the size.
[0024]
Next, the lock mechanism 19 includes a lock member 51 fixed to a lock base portion (the motor case 33 in the present embodiment) that cannot rotate relative to the handle shaft 3 and a lock receiving base portion (in the present embodiment). Has a lock receiving member 52 provided on the motor output shaft 36 side). As shown in FIG. 3, the lock member 51 can move forward and backward between a lock position engaged with a lock receiving portion 53 formed on the lock receiving member 52 and an unlock position retracted from the lock receiving portion 53. Is provided. In the present embodiment, a plurality of lock receiving portions 53 are formed at predetermined intervals in a circumferential direction of a lock receiving member 52 that rotates integrally with the wheel steering shaft 8, and a lock portion 51 a provided at the tip of the lock member 51 is provided. In accordance with the rotation angle phase of the wheel steering shaft 8, any one of the plurality of lock receiving portions 53 is selectively engaged. The handle shaft 3 is non-rotatably connected to the motor case 33 (in this embodiment, by the coupling 22 and the pin). When the lock member 51 and the lock receiving member 52 are disengaged (unlocked state), the motor output shaft 36 rotates with respect to the motor case 33, and the rotation is transmitted via the external gear 38 to the first internal gear 39 and The power is transmitted to the second internal gear 139, respectively. The first internal gear 39 fixed to the motor case 33 does not rotate relative to the external gear 38 as described above, and consequently rotates at the same speed as the handle shaft 3 (that is, rotates following the handle operation). Do). Further, the second internal gear 139 transmits the rotation of the motor output shaft 36 to the wheel steering shaft 8 at a reduced speed, and performs the rotation driving of the wheel steering shaft 8. On the other hand, when the lock member 51 and the lock receiving member 52 are engaged and locked, the motor output shaft 36 cannot rotate relative to the motor case 33. Since the first internal gear 39 among the internal gears 39 and 139 of the reduction mechanism 7 is fixed to the motor case 33, the handle shaft is arranged in the order of the first internal gear 39, the external gear 38 and the second internal gear 139. 3 is transmitted directly to the wheel steering shaft 8.
[0025]
In the present embodiment, the lock receiving member 52 is attached to the outer peripheral surface of one end of the motor output shaft 36, and each lock receiving portion 53 is formed in a concave shape cut in the radial direction from the outer peripheral surface of the lock receiving member 52. Have been. As shown in FIG. 3, the lock member 51 is rotatably attached to a rotation base 300 provided on the motor case 33 around an axis substantially parallel to the wheel steering shaft 8, and a rear end 55 a thereof is connected. Have been. Further, an elastic member 54 is provided for elastically returning the lock member 51 to the original position when the bias of the solenoid 55 is released. By the operation of urging and releasing the urging of the solenoid 55, the lock formed at the distal end of the lock member 51 via the convex portion 55a provided at the distal end of the solenoid 55a and the groove formed at one end 51b of the lock member 51. The portion 51a approaches / separates from the lock receiving member 52 for the lock / unlock described above. Note that it is possible to select whether the solenoid 55 is in a locked state or an unlocked state when energized, but in the present embodiment, it is determined that the solenoid 55 is unlocked when energized. According to this, when the solenoid 55 is released when the power is cut off or the like, the lock state is established by the action of the elastic member 54, and manual steering is enabled.
[0026]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the steering control unit 100. The main components of the steering control unit 100 are two microcomputers 110 and 120. The main microcomputer 110 has a main CPU 111, a ROM 112 storing a control program, a main CPU-side RAM 113 serving as a work area for the CPU 111, and an input / output interface 114. The sub microcomputer 120 has a sub CPU 121, a ROM 122 storing a control program, a sub CPU RAM 123 serving as a work area of the sub CPU 121, and an input / output interface 124. It is the main microcomputer 110 that directly controls the operation of the motor 6 (actuator) that drives the wheel steering shaft 8, and the sub-microcomputer 120 performs data processing required for operation control of the motor 6, such as calculation of necessary parameters. In parallel with 110, the result of the data processing is communicated with the main microcomputer 110 to monitor and confirm whether the operation of the main microcomputer 110 is normal and to supplement the information as necessary. It performs the function of an auxiliary control unit. In the present embodiment, data communication between the main microcomputer 110 and the sub-microcomputer 120 is performed by communication between the input / output interfaces 114 and 124. Note that the microcomputers 110 and 120 receive the power supply voltage Vcc (for example, +5 V) from a stabilizing power supply (not shown) even after the operation of the vehicle is completed (that is, after the ignition is turned off), and the RAMs 113 and 123 or the EEPROM (described later). ) 115 is stored.
[0027]
Outputs of the handle shaft angle detection unit 101, the vehicle speed detection unit 102, and the steering shaft angle detection unit 103 are distributed and input to input / output interfaces 114 and 124 of the main microcomputer 110 and the sub microcomputer 120, respectively. In the present embodiment, each of the detection units is constituted by a rotary encoder, and a count signal from the encoder is directly input to digital data ports of the input / output interfaces 114 and 124 via a Schmitt trigger unit (not shown). A solenoid 55, which is a driving unit of the lock mechanism 19, is connected to the input / output interface 114 of the main microcomputer 110 via a solenoid driver 56.
[0028]
The motor 6 is constituted by a brushless motor, in this embodiment a three-phase brushless motor, and the rotation speed is adjusted by PWM control. The motor driver 18 is connected to a vehicle-mounted battery 57 serving as a power supply for the motor 6. The voltage (power supply voltage) Vs of the battery 57 received by the motor driver 18 changes as needed (for example, 9 to 14 V) depending on the state of loads distributed to various parts of the vehicle and the power generation state of the alternator. In the present embodiment, such a fluctuating battery voltage Vs is directly used as a motor power supply voltage without passing through a stabilized power supply circuit. Since the steering control unit 100 controls the motor 6 on the premise of using the power supply voltage Vs that fluctuates in a considerable width as described above, a measurement unit for the power supply voltage Vs is provided. In the present embodiment, a branch path for voltage measurement is drawn from a current supply path to the motor 6 (immediately before the driver 18), and a voltage measurement signal is extracted through voltage dividing resistors 60 provided therein. The voltage measurement signal is smoothed by a capacitor 61 and then input to an input port with an A / D conversion function (hereinafter, referred to as an A / D port) of input / output interfaces 114 and 124 via a voltage follower 62.
[0029]
In addition, a current detection unit is provided on a power supply path to the motor 6 to monitor the power supply state of the motor 6 such as occurrence of overcurrent. Specifically, the voltage difference between both ends of the shunt resistor (current detection resistor) 58 provided on the path is measured by the current sensor 70, and a measurement signal of the current Is based on the voltage difference between both ends is supplied to the input / output interfaces 114 and 124. Input to the A / D port. Note that, other than the shunt resistor, a probe that detects a current based on an electromagnetic principle, such as a Hall element or a current detection coil, may be used.
[0030]
Returning to FIG. 4, the following memory areas are formed in the RAMs 113 and 123 of the microcomputers 110 and 120, respectively.
(1) Vehicle speed measurement value memory: The current vehicle speed measurement value from the vehicle speed sensor 102 is stored.
{Circle over (2)} Handle axis angle position (φ) counter memory: counts a count signal from the rotary encoder constituting the handle axis angle position detection unit 101 and stores the count value indicating the handle axis angle position φ. Note that a rotary encoder capable of identifying the rotation direction is used. In the case of forward rotation, the counter is incremented, and in the case of reverse rotation, the counter is decremented.
(3) Steering angle conversion ratio (α) calculated value memory: The steering angle conversion ratio α calculated based on the measured vehicle speed is stored.
(4) Target steering shaft angle position (θ ′) calculation value memory: a target value of the steering shaft angle position calculated by, for example, φ × α from the current value of the handle shaft angle position φ and the steering angle conversion ratio α; That is, the value of the target steering shaft angle position θ ′ is stored.
(5) Steering shaft angle position (θ) counter memory: counts a count signal from a rotary encoder forming the steering shaft angle detection unit 103, and stores the count value indicating the steering shaft angle position θ. The steering shaft angle detection unit 103 is configured as an increment type rotary encoder capable of identifying the rotation direction, and increments the above counter if the rotation direction of the wheel steering shaft 8 is positive, and decrements the counter if it is reverse. .
(6) Δθ calculated value memory: Stores a calculated value of Δθ (≡θ'-θ) between the target steering axis angle position θ 'and the current steering axis angle position θ.
(7) Power supply voltage (Vs) measured value memory: Stores the measured value of the power supply voltage Vs of the motor 6.
(8) Duty ratio (η) determined value memory: The duty ratio η determined based on Δθ and the power supply voltage Vs for energizing the motor 6 with PWM is stored.
(9) Current (Is) measured value memory: Stores the measured value of the current Is by the current sensor 70.
[0031]
The input / output interface 114 of the main microcomputer 110 is provided with an EEPROM 115 as a second storage unit for storing the angular position of the wheel steering shaft 8 at the end of the operation (that is, when the ignition is turned off), that is, the end angular position. Have been. The EEPROM 115 (PROM) can only read data by the main CPU 111 at the first operating voltage (+5 V) at which the main CPU 111 reads / writes data from / to the main CPU RAM 112. By setting a second operating voltage different from the voltage (+5 V) (a voltage higher than the first operating voltage is employed in this embodiment: for example, +7 V), data can be written by the main CPU 111. Therefore, even if the main CPU 111 runs away, the contents will not be rewritten by mistake. The second operating voltage is generated by a booster circuit (not shown) interposed between the EEPROM 115 and the input / output interface 114.
[0032]
FIG. 10 is a block diagram showing a power supply system to the steering control unit 100 in more detail (accordingly, parts other than the power supply system are drawn more simply than FIG. 4). The steering control unit 100 receives operating power at a Vcc terminal from a battery 57 serving as a power source of the entire vehicle, via a control unit stabilized power supply circuit (+5 V output in this embodiment) 206. The control unit stabilized power supply circuit 206 has a known configuration using a Zener diode, a three-terminal regulator, or a DC-DC converter. Further, as a path for supplying power from the battery 57 to the control unit stabilized power supply circuit 206, there are provided two main power paths IGL and a backup power path PL for backing up the main power path IGL. (Both have diodes 202 and 203 for backflow prevention). The former is provided exclusively for supplying power to the control unit stabilized power supply circuit 206, and connection / disconnection is switched by the main power switch 201. On the other hand, the latter uses a power power path to a high-load device that consumes more power than the steering control unit 100, such as the solenoid driver 56 and the motor driver 18, for backup of the main power path IGL. Connection / interruption is switched by a backup power switch 204 provided on the path. The backup power switch 204 is provided independently of the main power switch 201, and its operation is not directly linked.
[0033]
The main power switch 201 provided on the main power path IGL directly connects the main power path IGL with the driving switch for turning on / off the driving of the vehicle, that is, the ignition switch is operated to stop the driving of the vehicle. It is in a cutoff state. In the present embodiment, the main power switch 201 is a switch that forms the same entity as the ignition switch, but may be configured as another switch that operates in conjunction with the ignition switch. In any case, the main power switch 201 unconditionally shuts off the main power path IGL when the ignition switch is turned off.
[0034]
When the main power switch 201 is turned off and the main power path IGL is cut off, the cutoff state is detected by the main power path cutoff detecting means. In the present embodiment, the main power path cutoff detecting means detects a cutoff state of the main power path IGL based on battery voltage information (VB) applied to the control unit stabilized power supply circuit 206 via the main power path IGL. It is assumed. When the main power switch 201 is turned off, the main power path IGL is opened, and the battery voltage VB is correspondingly greatly reduced, so that the cutoff state of the main power path IGL can be easily and reliably detected. Specifically, a battery voltage detection path VDL branched from the main power path IGL is provided downstream of the main power switch 201 (as viewed from the battery 57), and after the voltage division is adjusted by the resistors 208 and 209, the ignition is performed. An (IG) monitor voltage VM is input to the input / output interface 114 (A / D conversion port) of the steering control unit 100. The power supply from the backup power path PL to the main power path IGL is blocked by the diode 202. Then, when the IG monitor voltage VM becomes equal to or less than a predetermined reference value (for example, 3 V), the CPU 111 of the steering control unit 100 determines that the main power path is cut off. That is, the CPU 111 forms the main body of the main power path cutoff detecting means.
[0035]
On the other hand, there is provided an auxiliary monitoring signal detection means for detecting an auxiliary monitoring signal capable of identifying whether the vehicle is in the continuous driving state or the non-operating state, separately from the information on the cutoff state of the main power path IGL. . Specifically, the auxiliary monitoring signal OS from the auxiliary monitoring signal source 200 is input to the input / output interface 114 of the steering control unit 100.
[0036]
The auxiliary monitoring signal OS is a signal for confirming whether or not the main power path IGL is actually caused by an operation stop when the main power path IGL is cut off. For example, the main power path IGL is shut off due to some abnormality or the like occurring in the main power path IGL even though the operation is being continued (that is, the main power switch (ignition switch) 201 is not turned off). In such a case, the signal must be such that it is possible to recognize that the operation is being continued without being affected. In the present embodiment, the auxiliary monitoring signal OS is a signal for monitoring a specific parameter reflecting the driving state of the vehicle over time. The signal output is continued in the driving continuation state, and is output in the driving stop state. An operating state monitor signal for stopping the signal output (hereinafter, this signal is represented by a symbol “OS”) is used. Then, when the detection of the operation state monitor signal OS as the auxiliary monitoring signal is interrupted, the cutoff operation control of the backup power switch 204 is performed. In other words, while the operation is continued, the signal is continuously output in a so-called dripping manner, and by using the operation state monitor signal OS which is interrupted due to the operation stop as the auxiliary monitoring signal, the continuation / stop of the operation can be easily and reliably recognized. it can.
[0037]
The operating state monitor signal OS includes, for example, the output of the vehicle speed sensor 102 (however, the signal level is biased so that the signal level does not become zero even during idling (it becomes zero when stopped)), and the output of the steering shaft angle detection unit 103 , The output of the handle shaft angle detection unit 102, the engine speed, and various sensors for engine control (for example, oxygen sensor, air-fuel ratio sensor, exhaust gas sensor (HC sensor or NOx sensor, etc.), knock sensor, crank angle sensor) An output or an output of another sensor (a cooling water temperature sensor, a fuel level sensor, an oil level sensor, or the like) can be used, but is not limited thereto.
[0038]
The CPU 111 of the steering control unit 100 identifies whether the detected content of the auxiliary monitoring signal satisfies a predetermined condition corresponding to the operation stop state, specifically, whether the operation state monitor signal OS is interrupted or not. , Function as auxiliary monitoring signal detecting means. Then, when the two conditions of the interruption of the operation state monitor signal OS and the interruption of the main electric power path IGL are met, the backup power switch 204 is turned off to interrupt the backup electric power path PL. That is, the CPU 111 forms the main body of the backup power switch control means.
[0039]
In the present embodiment, the backup power switch 204 is disposed above the branch point of the load (the solenoid driver 56 and the motor driver 18) on the backup power path that forms the power power path, and is turned off. Accordingly, power supply to these loads is also cut off. The backup power switch 204 itself is configured by a relay 204 that is opened and closed by a transistor 205. A switch drive signal SCS by the CPU 111 is input to the base of the transistor 205. However, the configuration of the backup power switch 204 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 12, a semiconductor switching element (here, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) provided on the backup power path PL is used. However, a power transistor or a power FET can be used instead.) 216 may be directly driven by the switch drive signal SCS.
[0040]
In addition, the steering control unit 100 (backup power switch control unit) continues to supply power to the control unit stabilized power supply circuit 206 only by the backup power path PL when the interruption of the main power path IGL is detected. After the extended power receiving period (the duration is, for example, about 50 to 200 ms), the backup power switch 216 is operated to cut off the backup power path PL. After writing the end angle position into the EEPROM 115 (FIG. 4) serving as the end angle position storage unit during the extended power receiving period, the steering control unit 100 stops power supply by cutting off the backup power path PL.
[0041]
Hereinafter, the operation of the vehicle steering control system 1 will be described.
FIG. 8 shows the flow of the processing of the main routine of the control program by the main microcomputer 110. S1 is an initialization process, in which the end angle position (described later) of the wheel steering shaft 8 written in the EEPROM 115 in the end process when the ignition switch was turned OFF last time is read out, and the end angle position is determined at the start of the process. The point is to set as the initial angular position of the wheel steering shaft 8. Specifically, a counter value indicating the end angle position is set in the above-mentioned steering shaft angle position counter memory. Note that a data write completion flag to the EEPROM 115 described later is cleared at this time.
[0042]
When the initialization process is completed, the process proceeds to S2, where the steering control process is performed. The steering control process is repeatedly executed at a constant period (for example, several hundred μs) in order to equalize the parameter sampling intervals. The details will be described with reference to FIG. In S201, the current measured value of the vehicle speed V is read, and then, in S202, the handle shaft angular position φ is read. In S203, a steering angle conversion ratio α for converting the handle shaft angle position φ into the target steering shaft angle position θ ′ is determined from the calculated value of the vehicle speed V. Different values are set for the steering angle conversion ratio α according to the vehicle speed V. Specifically, as shown in FIG. 6, when the vehicle speed V is higher than a certain value, the steering angle conversion ratio α is set to a small value, and when the vehicle speed V is lower than a certain value, the steering angle conversion ratio α is set to a large value. Is done. In the present embodiment, a table 130 for setting the steering angle conversion ratio α corresponding to various vehicle speeds V is stored in the ROM 112 (122) as shown in FIG. The steering angle conversion ratio α corresponding to the vehicle speed V is calculated by an interpolation method. In the present embodiment, the vehicle speed V is used as the information indicating the driving state of the vehicle. However, in addition to this, the lateral pressure received by the vehicle, the inclination angle of the road surface, and the like are used as information indicating the driving state of the vehicle. And it is possible to set the steering angle conversion ratio α to a specific value according to the detected value. It is also possible to determine the basic value of the steering angle conversion ratio α in accordance with the vehicle speed V, and to use the basic value as needed based on information other than the vehicle speed as described above.
[0043]
In S204, the target steering shaft angle position θ ′ is calculated by multiplying the detected steering shaft angle position φ by the determined steering angle conversion ratio α. Then, in S205, the current steering shaft angle position θ is read. In S206, a difference Δθ (= θ′−θ) between the current steering axis angle position θ obtained from the steering axis angle position counter and the target steering axis angle position θ ′ is calculated. Further, in S207, the current measured value of the power supply voltage Vs is read.
[0044]
The motor 6 rotationally drives the wheel steering shaft 8 so that the difference between the target steering shaft angle position θ ′ and the current steering shaft angle position θ is reduced. When Δθ is large, the rotation speed of the motor 6 is increased, and when Δθ is small, the motor 6 is rotated so that the steering shaft angle position θ can quickly and smoothly approach the target steering shaft angle position θ ′. The rotation speed of the motor. Basically, proportional control is performed using Δθ as a parameter. However, in order to suppress overshoot and hunting and stabilize the control, it is desirable to perform well-known PID control in consideration of the differentiation or integration of Δθ. .
[0045]
The motor 6 is under PWM control as described above, and the rotation speed is adjusted by changing the duty ratio η. If the power supply voltage Vs is constant, the rotation speed can be almost uniquely adjusted by the duty ratio. However, in the present embodiment, the power supply voltage Vs is not constant as described above. Therefore, the duty ratio η is determined in consideration of the power supply voltage Vs. For example, as shown in FIG. 7, a two-dimensional duty ratio conversion table 131 for providing a duty ratio η corresponding to each combination of various power supply voltages Vs and Δθ is stored in the ROM 112 (122), and the power supply voltage Vs And the value of the duty ratio η corresponding to the calculated value of Δθ can be read and used. Note that the rotation speed of the motor 6 also varies depending on the load. In this case, the state of the motor load can be estimated based on the measured value of the motor current Is by the current sensor 70, and the duty ratio η can be corrected and used.
[0046]
The processing up to this point is executed in parallel by both the main microcomputer 110 and the sub microcomputer 120 in FIG. For example, whether the operation of the main microcomputer 110 is normal or not is determined by transferring the calculation result of each parameter stored in the RAM 113 of the main microcomputer 110 to the sub-microcomputer 120 at any time. By performing the collation, it is possible to monitor whether or not an abnormality has occurred. On the other hand, the main microcomputer 110 generates a PWM signal based on the determined duty ratio η. Then, the motor 6 is subjected to PWM control by outputting the PWM signal to the motor driver 18 with reference to a signal from a rotary encoder constituting the steering shaft angle detection unit 103.
[0047]
Returning to FIG. 8, in S3, it is determined whether or not the main power switch 201 is turned off, and whether or not the IG monitor voltage VM is lower than a predetermined reference value (3V). If the value is equal to or less than the reference value, the process ends in S4. FIG. 11 shows details of the termination processing. First, in S301, it is checked whether the reception of the operation state monitor signal OS is interrupted. If the reception is interrupted, a timer for determining the ignition OFF is started, and it is determined whether or not the interruption is a permanent interruption due to operation stoppage. This is because a very short interruption may occur even in the middle.) Then, in S303, when the interruption time has passed a predetermined reference time T1, it is determined that the ignition is normally OFF due to the stop of the operation, and the process proceeds to S304. In this step, the main microcomputer 110 reads the end angle position of the wheel steering shaft 8 stored in the steering shaft angle position counter, stores it in the EEPROM 115, and sets the data write completion flag provided in the RAM 113. I do. When the writing process is completed, the backup power switch 204 is turned off. At this point, the main power path IGL and the backup power path PL are both shut off, so that the steering control unit 100 stops operating. During the period from when the main power path IGL is cut off to when the end angle position is written to the EEPROM 115 and when the backup power switch 204 is turned off, the extended power reception in which the steering control unit 100 receives power only through the backup power path PL is performed. Make a period.
[0048]
On the other hand, if the reception of the operation state monitor signal OS is not interrupted in S301, it means that the main power switch 201 has been turned off despite the operation being continued, and the main power path IGL has a disconnection or the like. An error may have occurred. Therefore, the process proceeds to S302 to perform an abnormality process. In the present embodiment, an alarm process is performed as one of the abnormal processes. This is a process for turning on an alarm lamp disposed on a cockpit panel of a car or outputting an alarm by voice, for example. The abnormality processing is basically carried out by bringing the automobile to a repair shop, detecting a disconnection abnormality, etc., and re-executing the microcomputer setting and the like, but when the automobile becomes inoperable until the repair is completed, Transporting a car to a repair shop becomes extremely troublesome. Thus, in the present embodiment, the following processing is performed.
[0049]
In other words, even when the main power path IGL is detected to be cut off due to disconnection or the like, the backup power path PL is normal, so that the steering control unit 100 itself can operate. Therefore, the process returns from S302 to S2 in FIG. 8 to continue the steering control process. In S3, since the VM continues to be in the state below the reference continuously, the process proceeds to S302 in FIG. 11 each time. However, if the operation is continued, the process returns to S302 to continue the steering control process. . On the other hand, when the main power switch (ignition switch) 201 is turned off, there is no change in the cutoff state of the main power path IGL, but the reception of the operating state monitor signal OS is interrupted. , S304 may be performed in the same manner.
[0050]
Note that the abnormality processing may be a processing for shifting to manual steering in which the steering angle conversion ratio is not changed according to the vehicle speed or the like. Specifically, the lock mechanism 14 of FIG. 1 (specifically, the lock solenoid 55 of FIG. 4) is operated, and the handle shaft 3 and the wheel steering shaft 8 are locked so as to be integrally rotatable.
[0051]
The operation of the main microcomputer 110 has been described above. However, a backup power path and a backup power switch similar to those of the main microcomputer 110 are also provided on the sub icon 120 (FIG. 4). Is formed. However, as shown in FIG. 2, no EEPROM is provided on the side of the sub icon 120, and therefore, especially in the extended power receiving period, processing relating to writing of the end angle position and the like is not performed. Therefore, the sub-icon 120 can be turned off before the main microcomputer 110, but the communication status between the main microcomputer 110 and the sub-icon 120 for monitoring the mutual operation may be abnormal. It is desirable to stop the operation of the icon 120 at the same timing as the main microcomputer 110. In this case, the operation of the backup power switch on the sub-microcomputer 120 side can be controlled by the main microcomputer 110. For example, the backup power switches of the main microcomputer 110 and the sub-microcomputer 120 can be driven by a common control signal. it can.
[0052]
In the embodiment described above, the steering control unit 100 also serves as a backup power switch control unit, and a main power path IGL cutoff detection signal (also used by the steering control unit 100) of the main power path cutoff detection unit (also used by the steering control unit 100). Upon receiving the IG monitor voltage (VM) VM, a cutoff drive signal SCS for the backup power switch 204 is output. Thus, there is no need to provide a separate backup power switch control unit in addition to the steering control unit 100, and the process of shutting off the backup power switch 204 can be entirely performed by software, thereby simplifying the circuit configuration. Can be However, in the present invention, the configuration in which a separate backup power switch control unit is provided is not intentionally excluded from the technical scope. Further, the backup power switch control means can be constituted by hardware logic. FIG. 13 shows an example. That is, the comparator 220 compares the IG monitor voltage VM with the reference value Vref (for example, 3 V). The output of the comparator 220 becomes L when VM falls below Vref. On the other hand, the auxiliary monitoring signal OS is input to the off-delay timer 221. The output of the off-delay timer 221 becomes L when the auxiliary monitoring signal OS is interrupted for a predetermined time. Each output of the comparator 220 and the off-delay timer 221 is input to the gate 222. Then, the gate 222 outputs the switch drive signal SCS at the H level when both inputs become L (a part or all of the logic may be inverted as long as an equivalent function is obtained). .
[0053]
Further, as shown in FIG. 14, a battery voltage detection path VDL branched from the main power path IGL at a stage subsequent to the main power switch 201 can be used as backup power switch control means. In this case, the backup power switch 213 is directly driven by the battery voltage signal VB supplied to the detection path VDL, and when the battery voltage signal VB falls below the reference level, the backup power switch 213 is activated. Cut off the power path. Thereby, the backup power switch control unit can be greatly simplified. In this embodiment, the voltage is adjusted by the resistors 208 and 209 by the battery voltage signal VB, and then input to the base (control terminal) of the transistor (semiconductor switching element) forming the backup power switch 213.
[0054]
In this case, when the main power path IGL is cut off by the main power switch 201, a voltage holding unit that holds the battery voltage signal VB supplied to the detection path VDL at a reference level or higher for a predetermined time can be provided. In this configuration, the period during which the battery voltage signal VB is held at or above the reference level by the voltage holding means can be used as the above-described extended power receiving period. The extended power receiving period can be easily set by a simple circuit configuration. In the present embodiment, the capacitor 212 is connected in parallel to the control terminal of the backup power switch, that is, the base of the transistor 213, and is longer than the time constant determined by the capacitance of the capacitor 212 and the electric resistance of the discharging resistor 214. The power receiving period is determined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a vehicle steering control system according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a drive unit.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of a vehicle steering control system according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a table for giving a relationship between a steering angle conversion ratio and a vehicle speed.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a pattern for changing a steering angle conversion ratio according to a vehicle speed.
FIG. 7 is a schematic diagram of a two-dimensional table for determining a duty ratio based on a motor power supply voltage and an angle deviation Δθ.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a main routine of computer processing in the vehicle steering control system of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of details of a steering control process of FIG. 8;
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a power supply system of a steering control unit. .
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of an end process of FIG. 8;
FIG. 12 is a block diagram showing a first modification of FIG. 10;
FIG. 13 is a circuit diagram showing an example in which the backup power switch control means of FIG. 10 is configured by hardware logic.
FIG. 14 is a block diagram showing a second modification of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1 Vehicle steering control system
3 Handle axis
6. Motor (actuator)
8 Wheel steering shaft
100 Steering controller (main power path cutoff detecting means, auxiliary monitoring signal detecting means, backup power switch control means)
101 Handle shaft angle detector
103 Steering axis angle detector
115 EEPROM (end angle position storage unit)
IGL main power path
Power path for PL backup
201 Main power switch
VDL battery voltage detection path (main power path cutoff detection means, backup power switch control means)
204,213,216 Backup power switch

Claims (8)

操舵用のハンドル軸と車輪操舵軸とが機械的に分離されてなり、ハンドル軸の操作角と車両の運転状態とに応じて前記車輪操舵軸に与えるべき操舵角を決定し、当該操舵角が得られるように前記車輪操舵軸をアクチュエータにより回転駆動するようにした車両用操舵制御システムにおいて、
前記ハンドル軸の角度位置（以下、ハンドル軸角度位置という）を検出するハンドル軸角度検出部と、
前記車輪操舵軸の角度位置（以下、操舵軸角度位置という）を検出する操舵軸角度検出部と、
前記車両の運転状態を操舵制御のために検出する操舵用運転状態検出部と、
検出されたハンドル軸角度位置と車両の運転状態とに基づいて前記車輪操舵軸の目標角度位置を決定し、該操舵軸角度位置が前記目標角度位置に近づくように、前記アクチュエータの動作を制御するとともに、前記車両全体の電力源をなすバッテリーから制御部用安定化電源回路を経て動作電力を受電する操舵制御部と前記バッテリーから前記制御部用安定化電源回路へ電力供給するための主電力経路と、
該主電力経路をバックアップするためのバックアップ用電力経路と、
前記主電力経路上に設けられ、前記車両の運転駆動をＯＮ／ＯＦＦする運転駆動スイッチが車両運転停止のために操作されるに伴い、前記主電力経路を遮断する主電源スイッチと、
前記主電力経路の遮断状態を検出する主電力経路遮断検出手段と、
前記主電力経路の遮断状態に係る情報とは別に、前記車両が運転継続状態にあるか運転停止状態にあるかを識別可能な補助監視信号を検出する補助監視信号検出手段と、
前記バックアップ用電力経路上に設けられたバックアップ用電源スイッチと、
前記主電力経路の遮断検出を前提として、前記補助監視信号の検出内容が、運転停止状態に対応した所定の条件を満たした場合にのみ、前記バックアップ用電源スイッチによる前記バックアップ用電力経路の遮断動作制御を行なうバックアップ用電源スイッチ制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用操舵制御システム。A steering handle shaft and a wheel steering shaft are mechanically separated from each other, and a steering angle to be given to the wheel steering shaft is determined according to an operation angle of the handle shaft and a driving state of the vehicle, and the steering angle is determined. In a vehicle steering control system in which the wheel steering shaft is rotationally driven by an actuator as obtained,
A handle shaft angle detection unit that detects an angle position of the handle shaft (hereinafter, referred to as a handle shaft angle position);
A steering shaft angle detection unit that detects an angular position of the wheel steering shaft (hereinafter, referred to as a steering shaft angle position);
A steering driving state detection unit that detects the driving state of the vehicle for steering control,
A target angle position of the wheel steering shaft is determined based on the detected handle shaft angle position and the driving state of the vehicle, and the operation of the actuator is controlled so that the steering shaft angle position approaches the target angle position. A steering control unit that receives operating power from a battery serving as a power source of the entire vehicle via a control unit stabilized power supply circuit, and a main power path for supplying power from the battery to the control unit stabilized power supply circuit When,
A backup power path for backing up the main power path;
A main power switch that is provided on the main power path and that cuts off the main power path when a driving switch for turning on / off the driving of the vehicle is operated for stopping the vehicle operation;
Main power path cutoff detecting means for detecting a cutoff state of the main power path,
Auxiliary monitoring signal detection means for detecting an auxiliary monitoring signal capable of identifying whether the vehicle is in a driving continuation state or a driving stop state, separately from the information related to the cutoff state of the main power path,
A backup power switch provided on the backup power path;
Assuming that the main power path cutoff is detected, the backup power path cutoff operation by the backup power switch is performed only when the detection content of the auxiliary monitoring signal satisfies a predetermined condition corresponding to an operation stop state. Backup power switch control means for controlling;
A vehicle steering control system comprising: 前記補助監視信号として、前記車両の運転状態を反映した特定のパラメータを経時的にモニタするための信号であって、前記運転継続状態においては信号出力が継続され、前記運転停止状態においては信号出力が停止する運転状態モニタ信号が使用され、
前記バックアップ用電源スイッチ制御手段は、前記補助監視信号としての前記運転状態モニタ信号の検出が途切れた場合に前記バックアップ用電源スイッチの遮断動作制御を行なう請求項１記載の車両用操舵制御システム。The auxiliary monitoring signal is a signal for monitoring a specific parameter reflecting the driving state of the vehicle with time, and the signal output is continued in the driving continuation state, and the signal output is output in the driving stop state. Is stopped, the operation status monitor signal is used,
2. The vehicle steering control system according to claim 1, wherein the backup power switch control means controls a cutoff operation of the backup power switch when the detection of the operation state monitor signal as the auxiliary monitoring signal is interrupted. 前記主電力経路遮断検出手段は、前記主電力経路を介して前記制御部用安定化電源回路に印加されるバッテリー電圧情報に基づき、前記主電力経路の遮断状態を検出する請求項１又は２に記載の車両用操舵制御システム。3. The main power path cutoff detection unit detects a cutoff state of the main power path based on battery voltage information applied to the control unit stabilized power supply circuit via the main power path. 4. The vehicle steering control system according to any one of the preceding claims. 車両運転終了時における前記車輪操舵軸の角度位置（以下、終了角度位置という）を記憶するとともに、操舵制御部への電力供給が途絶えた後にも記憶内容を保持する終了角度位置記憶部を有し、
前記バックアップ用電源スイッチ制御手段は、前記主電力経路の遮断が検出されるに伴い、前記バックアップ用電力経路のみにより前記制御部用安定化電源回路への電力供給が継続される延長受電期間を経た後、前記バックアップ用電源スイッチを作動させて該バックアップ用電力経路を遮断することにより、前記操舵制御部への電力供給を停止させるものであり、
前記操舵制御部は、前記延長受電期間において前記終了角度位置記憶部への前記終了角度位置の書込みを行なう請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用操舵制御システム。An end angle position storage unit that stores an angle position of the wheel steering shaft at the time of ending the vehicle operation (hereinafter, referred to as an end angle position) and retains the stored contents even after power supply to the steering control unit is cut off. ,
The backup power switch control unit has passed an extended power reception period in which power supply to the control unit stabilized power supply circuit is continued only by the backup power path, as the interruption of the main power path is detected. Then, the power supply to the steering control unit is stopped by activating the backup power switch to cut off the backup power path,
4. The vehicle steering control system according to claim 1, wherein the steering control unit writes the end angle position in the end angle position storage unit during the extended power receiving period. 5. 操舵用のハンドル軸と車輪操舵軸とが機械的に分離されてなり、ハンドル軸の操作角と車両の運転状態とに応じて前記車輪操舵軸に与えるべき操舵角を決定し、当該操舵角が得られるように前記車輪操舵軸をアクチュエータにより回転駆動するようにした車両用操舵制御システムにおいて、
前記ハンドル軸の角度位置（以下、ハンドル軸角度位置という）を検出するハンドル軸角度検出部と、
前記車輪操舵軸の角度位置（以下、操舵軸角度位置という）を検出する操舵軸角度検出部と、
前記車両の運転状態を操舵制御のために検出する操舵用運転状態検出部と、
検出されたハンドル軸角度位置と車両の運転状態とに基づいて前記車輪操舵軸の目標角度位置を決定し、該操舵軸角度位置が前記目標角度位置に近づくように、前記アクチュエータの動作を制御するとともに、前記車両全体の電力源をなすバッテリーから制御部用安定化電源回路を経て動作電力を受電する操舵制御部と前記バッテリーから前記制御部用安定化電源回路へ電力供給するための主電力経路と、
該主電力経路をバックアップするためのバックアップ用電力経路と、
前記主電力経路上に設けられ、前記車両の運転駆動をＯＮ／ＯＦＦする運転駆動スイッチが車両運転停止のために操作されるに伴い、前記主電力経路を遮断する主電源スイッチと、
前記主電力経路の遮断状態を検出する主電力経路遮断検出手段と、
車両運転終了時における前記車輪操舵軸の角度位置（以下、終了角度位置という）を記憶するとともに、操舵制御部への電力供給が途絶えた後にも記憶内容を保持する終了角度位置記憶部と、
前記バックアップ用電力経路上に設けられたバックアップ用電源スイッチと、
前記バックアップ用電源スイッチ制御手段は、前記主電力経路の遮断が検出されるに伴い、前記バックアップ用電力経路のみにより前記制御部用安定化電源回路への電力供給が継続される延長受電期間を経た後、前記バックアップ用電源スイッチを作動させて該バックアップ用電力経路を遮断することにより、前記操舵制御部への電力供給を停止させるバックアップ用電源スイッチ制御手段と、を有し
前記操舵制御部は、前記延長受電期間において前記終了角度位置記憶部への前記終了角度位置の書込みを行なうことを特徴とする車両用操舵制御システム。A steering handle shaft and a wheel steering shaft are mechanically separated from each other, and a steering angle to be given to the wheel steering shaft is determined according to an operation angle of the handle shaft and a driving state of the vehicle, and the steering angle is determined. In a vehicle steering control system in which the wheel steering shaft is rotationally driven by an actuator as obtained,
A handle shaft angle detection unit that detects an angle position of the handle shaft (hereinafter, referred to as a handle shaft angle position);
A steering shaft angle detection unit that detects an angular position of the wheel steering shaft (hereinafter, referred to as a steering shaft angle position);
A steering driving state detection unit that detects the driving state of the vehicle for steering control,
A target angle position of the wheel steering shaft is determined based on the detected handle shaft angle position and the driving state of the vehicle, and the operation of the actuator is controlled so that the steering shaft angle position approaches the target angle position. A steering control unit that receives operating power from a battery serving as a power source of the entire vehicle via a control unit stabilized power supply circuit, and a main power path for supplying power from the battery to the control unit stabilized power supply circuit When,
A backup power path for backing up the main power path;
A main power switch that is provided on the main power path and that cuts off the main power path when a driving switch for turning on / off the driving of the vehicle is operated for stopping the vehicle operation;
Main power path cutoff detecting means for detecting a cutoff state of the main power path,
An end angle position storage unit that stores an angular position of the wheel steering shaft at the end of the vehicle operation (hereinafter, referred to as an end angle position) and retains the stored contents even after power supply to the steering control unit is cut off;
A backup power switch provided on the backup power path;
The backup power switch control unit has passed an extended power reception period in which power supply to the control unit stabilized power supply circuit is continued only by the backup power path, as the interruption of the main power path is detected. Then, the backup power switch control means for stopping the power supply to the steering control unit by operating the backup power switch to cut off the backup power path, and the steering control unit includes: A vehicle steering control system, wherein the end angle position is written in the end angle position storage unit during the extended power receiving period. 前記操舵制御部が前記バックアップ用電源スイッチ制御手段を兼用し、主電力経路遮断検出手段による前記主電力経路の遮断検出信号を受けて、前記バックアップ用電源スイッチの遮断駆動信号を出力するものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用操舵制御システム。The steering control unit also serves as the backup power switch control means, and receives a main power path cutoff detection signal from the main power path cutoff detection means and outputs a cutoff drive signal for the backup power switch. The vehicle steering control system according to any one of claims 1 to 5. 前記バックアップ用電源スイッチ制御手段は、前記主電源スイッチよりも後段側において前記主電力経路より分岐するバッテリー電圧検出経路を有し、前記バックアップ用電源スイッチは、該検出経路に供給されるバッテリー電圧信号により直接駆動されるようになっており、該バッテリー電圧信号が基準レベル以下となった場合に前記バックアップ用電力経路を遮断するものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用操舵制御システム。The backup power switch control means has a battery voltage detection path branched from the main power path at a stage subsequent to the main power switch, and the backup power switch includes a battery voltage signal supplied to the detection path. 6. The vehicle according to claim 1, wherein the backup power path is cut off when the battery voltage signal falls below a reference level. Steering control system. 前記主電源スイッチにより前記主電力経路が遮断されるに伴い、前記検出経路に供給されるバッテリー電圧信号を一定時間だけ前記基準レベル以上に保持する電圧保持手段が設けられ、当該電圧保持手段により前記バッテリー電圧信号が前記基準レベル以上に保持されている期間が前記延長受電期間として利用される請求項４ないし７のいずれか１項に記載の車両用操舵制御システム。Along with the main power path being cut off by the main power switch, voltage holding means for holding the battery voltage signal supplied to the detection path at or above the reference level for a fixed time is provided, and the voltage holding means The vehicle steering control system according to any one of claims 4 to 7, wherein a period during which a battery voltage signal is maintained at or above the reference level is used as the extended power receiving period.
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