JP2005335434A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵制御装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of steering control devices.
車両に搭載する電子制御システムは、システムの安全性を高めるためにさまざまな方法を用いて自己診断が行われている。例えば、従来のブレーキ液圧制御装置では、イグニッションスイッチがONされる毎に、ブレーキ液圧制御アクチュエータのモータや電磁バルブを動作させ、各信号をチェックすることで、自己診断を行っている。特に、アンチスキッド制御装置は、通常走行時(アンチスキッド制御が行われない状態)ではアクチュエータが動作しないため、電磁バルブ等の固着防止の観点からもイグニッションスイッチがオンされる毎に電磁バルブ等を動作させている(例えば、特許文献1、2参照)。
操舵制御装置では、通常走行時にアクチュエータが常に動作しているため、工場生産時に初期の動作チェックのみを行って、制御開始前の毎に行う自己診断は行っていなかった。この動作チェックは、工員が1台ずつ行うため多大な工数が掛かることから、自己診断を行うことが望ましい。 In the steering control device, since the actuator is always operating during normal traveling, only the initial operation check is performed at the time of factory production, and the self-diagnosis is not performed every time before starting the control. This operation check is performed by a worker one by one and takes a lot of man-hours, so it is desirable to perform a self-diagnosis.
ところが、アンチスキッド制御装置等と同様にイグニッションONされる毎にアクチュエータを動作させると、前輪または/および後輪が転舵され、停車中にもかかわらずあたかも轍を乗り越えたような挙動が生じ、運転者に違和感を与えてしまうおそれがあった。 However, if the actuator is operated each time the ignition is turned on as in the case of the anti-skid control device, the front wheels or / and the rear wheels are steered, and the behavior is as if the vehicle overcame the saddle, There was a risk that the driver would feel uncomfortable.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、運転者に違和感を与えることなくシステムの自己診断を実施できる操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a steering control device capable of performing a self-diagnosis of the system without giving the driver a sense of incongruity.
上述の目的を達成するため、本発明では、
車両の走行状態に応じた前輪または/および後輪舵角指令値を出力する操舵制御手段と、
前記操舵指令値に応じて前輪または/および後輪を転舵させる転舵手段と、
前記転舵手段で転舵された舵角を検出する舵角検出手段と、
所定期間中の電源投入時に、前記転舵手段に対して、車両の走行状態にかかわらない自己診断用操舵指令値を出力し、自己診断用操舵指令値と前記検出された舵角とに基づいて、前記転舵手段の異常を判断する自己診断手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
Steering control means for outputting front wheel and / or rear wheel steering angle command values according to the running state of the vehicle;
Steering means for steering front wheels and / or rear wheels according to the steering command value;
Rudder angle detecting means for detecting the rudder angle steered by the steered means;
When the power is turned on during a predetermined period, a self-diagnosis steering command value that is not related to the traveling state of the vehicle is output to the steering means, and based on the self-diagnosis steering command value and the detected steering angle Self-diagnosis means for judging abnormality of the steering means;
It is characterized by providing.
本発明にあっては、自己診断を実施する所定期間を、長くとも、工場オフラインから車両がユーザーに渡る前までの標準的な期間とすれば、ユーザーに違和感を与えることなくシステムの自己診断を実施できる。 In the present invention, if the predetermined period for performing the self-diagnosis is a standard period from the factory offline to before the vehicle reaches the user, the system self-diagnosis can be performed without giving the user a sense of incongruity. Can be implemented.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the first embodiment.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1の操舵制御装置を適用した車両のシステムブロック図であり、実施例1の操舵制御装置は、操舵角センサ1と、車速センサ2と、後輪舵角センサ(後輪舵角検出手段)3と、後輪操舵アクチュエータ4と、4輪操舵制御コントローラ(後輪舵角制御手段)5と、イグニッションスイッチ6と、フェールランプ(警告手段)7と、を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a system block diagram of a vehicle to which a steering control device according to a first embodiment is applied. The steering control device according to the first embodiment includes a steering angle sensor 1, a
操舵角センサ1は、ステアリングホイール8と、前輪9,9を転舵させるラックアンドピニオン式の前輪転舵機構10とを連結するコラムシャフト11に設けられ、運転者のステアリング操舵角を検出し、4輪操舵制御コントローラ5へ出力する。
The steering angle sensor 1 is provided on a
車速センサ2は、前輪9,9および後輪12,12の各輪に設けられた各車輪速センサの出力の平均値等を用いて、車速(車体速)を検出し、4輪操舵制御コントローラ5へ出力する。後輪舵角センサ3は、後輪12,12の転舵角(舵角)を検出し、4輪操舵制御コントローラ5へ出力する。
The
後輪操舵アクチュエータ4は、後輪12,12を転舵させるラック軸と、このラック軸に減速機を介して連結されたDCモータ等を備え、4輪操舵制御コントローラ5からの制御指令に基づいて、後輪12,12を転舵させる。
The rear
4輪操舵制御コントローラ5は、操舵角センサ1と、車速センサ2と、後輪舵角センサ3と、イグニッションスイッチ6からの入力に基づいて後輪操舵アクチュエータ4に対し、後輪舵角を変化させる制御指令を出力する。
The four-wheel
ここで、4輪操舵制御コントローラ5は、低速走行時には前輪9,9と逆相方向に後輪12,12を転舵させ、旋回性能を向上させるように設定されている。一方、中・高速走行時には、前輪9,9と同相に後輪12,12を転舵させ、走行安定性を向上させるように設定されている。
Here, the four-wheel
図2は、4輪操舵制御コントローラ5の制御ブロック図であり、4輪操舵制御コントローラ5は、制御用後輪舵角指令値演算部501と、自己診断用後輪舵角指令値演算部502と、後輪舵角指令値選択部503と、後輪舵角サーボ演算部504と、異常検出部505と、を備えている。
FIG. 2 is a control block diagram of the four-
制御用後輪舵角指令値演算部501は、操舵角センサ1からの操舵角検出値θおよび車速センサ2からの車速検出値Vが入力され、車両の運動制御用の後輪舵角指令値δRMCを算出する。
The control rear wheel steering angle command
自己診断用後輪舵角指令値演算部502は、イグニッションスイッチ6の出力が入力され、あらかじめ設定された自己診断用の後輪舵角指令値δRMDを算出する。
The rear wheel steering angle command
後輪舵角指令値選択部503は、イグニッションスイッチ6の出力と、制御用後輪舵角指令値演算部501の出力と、自己診断用後輪舵角指令値演算部502の出力とが入力され、車両の運動制御用の後輪舵角指令値δRMCと自己診断用の後輪舵角指令値δRMDのどちらを用いるかを選択し、最終的な後輪舵角指令値δRMを決定する。
The rear wheel steering angle command
後輪舵角サーボ演算部504は、後輪舵角センサ3の出力と、後輪舵角指令値選択部503の出力とが入力され、後輪舵角センサ3からの後輪舵角検出値δRが後輪舵角指令値δRMに一致するような制御信号を後輪操舵アクチュエータ4へ出力する。
The rear wheel steering angle
異常検出部505は、後輪舵角センサ3の出力と、後輪舵角指令値選択部503の出力とが入力され、後輪舵角指令値δRMと後輪舵角検出値δRに基づいて操舵制御装置の異常を検出し、フェールランプ点灯信号をフェールランプ7へ出力する。
次に、作用を説明する。
制御用後輪舵角指令値演算部501では、各走行条件に応じた後輪舵角指令値δRMCを算出するが、実施例1では制御方法の一例としてヨーレート規範モデル型制御方法について解説する。
Next, the operation will be described.
The control rear wheel rudder angle command
この方法は、車両運動目標値設定部と後輪舵角指令値演算部に大きく分けられる。まず、車両運動目標値設定部では、下記の式(1)に示す操舵角検出値θhと目標ヨーレートψM'との間の伝達関数に基づいて、操舵角検出値θhに対する、車両運動目標値としての目標ヨーレートψM'を算出する。
ψM'/θh=Gψ'×{ωn 2(n1s+1)}/(s2+2ζωns+ωn 2) …(1)
This method is roughly divided into a vehicle motion target value setting unit and a rear wheel steering angle command value calculation unit. First, in the vehicle motion target value setting unit, based on the transfer function between the steering angle detection value θh and the target yaw rate ψ M ′ shown in the following formula (1), the vehicle motion target value with respect to the steering angle detection value θh As a target yaw rate ψ M ′.
ψ M '/ θh = Gψ' × {ω n 2 (n 1 s + 1)} / (
なお、式(1)中、Gψ'、ωn、n1およびζは車速依存定数であって、Gψ'はヨーレートゲイン、ωnは固有角周波数、n1は零点相当値、ζは減衰係数である。これら車速依存定数は、あらかじめ設定した車速と車速依存定数との対応を表す制御マップに基づいて設定される。 In Equation (1), Gψ ′, ω n , n 1 and ζ are vehicle speed dependent constants, Gψ ′ is a yaw rate gain, ω n is a natural angular frequency, n 1 is a zero equivalent value, and ζ is a damping coefficient. It is. These vehicle speed dependent constants are set based on a control map representing correspondence between preset vehicle speeds and vehicle speed dependent constants.
車速依存定数は、操舵角検出値θの変化に対するヨーレートψ'の特性応答において、ヨーレートゲインGψ'は定常ゲイン、すなわち操舵角に対する定常的なヨーレートを特定し、固有角周波数ωnはその振動周波数を特定し、零点相当値n1は操舵角の変化に対するヨーレートの立ち上がりの速さ、つまりヨーレートの立ち上がり特性を特定し、減衰係数ζは収束の速さ、つまりヨーレートの収束性を特定している。 The vehicle speed dependent constant is the characteristic response of the yaw rate ψ ′ to the change in the detected steering angle θ, the yaw rate gain Gψ ′ specifies the steady gain, that is, the steady yaw rate with respect to the steering angle, and the natural angular frequency ω n is the vibration frequency. The zero-point equivalent value n 1 specifies the yaw rate rising speed with respect to the change of the steering angle, that is, the yaw rate rising characteristic, and the attenuation coefficient ζ specifies the convergence speed, that is, the yaw rate convergence. .
したがって、車速依存定数を所定の応答特性となり得る値に設定し、設定した車速依存定数と式(1)とに基づき算出した目標ヨーレートψM'の応答特性は、所定の応答特性となる。 Therefore, the vehicle speed dependent constant is set to a value that can be a predetermined response characteristic, and the response characteristic of the target yaw rate ψ M ′ calculated based on the set vehicle speed dependent constant and the equation (1) is a predetermined response characteristic.
よって、車速依存定数を車速に応じて設定することにより、目標ヨーレートψM'の応答特性は、車速に応じて異なる応答特性となり、また、ヨーレートゲインGψ'、固有角周波数ωn、零点相当値n1、減衰係数ζを個別に変更することによって、例えば定常ゲインのみ、あるいは振動周波数のみが異なる応答特性を得ることができる。 Therefore, by setting the vehicle speed dependent constant according to the vehicle speed, the response characteristic of the target yaw rate ψ M ′ becomes a response characteristic that varies depending on the vehicle speed, and the yaw rate gain Gψ ′, the natural angular frequency ω n , and the zero equivalent value By individually changing n 1 and the damping coefficient ζ, it is possible to obtain response characteristics that differ only in the steady gain or only in the vibration frequency, for example.
次に、後輪舵角指令値演算部では、車両運動目標値設定部で設定した目標ヨーレートψM'および目標ヨー角加速度ψM"と、操舵角検出値θおよび車速検出値Vとを基に、下記の式(2)に基づいて、2自由度車両運動方程式の逆計算によって、目標ヨーレートψM'に、実際のヨーレートを一致させ得る後輪舵角を算出し、これを制御用後輪舵角指令値δRMCとする。 Next, the rear wheel rudder angle command value calculator calculates the target yaw rate ψ M ′ and target yaw angular acceleration ψ M ″ set by the vehicle motion target value setting unit, the steering angle detection value θ, and the vehicle speed detection value V based on the target yaw rate ψ M ′. Based on the following equation (2), the rear wheel steering angle that can make the actual yaw rate coincide with the target yaw rate ψ M ′ is calculated by inverse calculation of the two-degree-of-freedom vehicle motion equation, Wheel steering angle command value δ RMC .
ここで、目標ヨー角加速度ψM"は、式(1)に基づいて目標ヨーレートψM'を算出する過程で得ることができる。
δRM=βR+(VY−LR×ψM')/V …(2)
βR=CR/KR
CR=(LF×CF−IZ×ψM"/2)/LR
CF=eKF×βF
ΒF=θh/N−(VY+LF×ψM')/V
VY=∫VY'dt
VY=(2CF+2CR)/M−V×ψM'
Here, the target yaw angular acceleration ψ M ″ can be obtained in the process of calculating the target yaw rate ψ M ′ based on the equation (1).
+ δ RM = β R (V Y -L R × ψ M ') / V ... (2)
β R = C R / K R
C R = (L F × C F −I Z × ψ M "/ 2) / L R
C F = eK F × β F
Β F = θh / N- (V Y + L F × ψ M ') / V
V Y = ∫V Y 'dt
V Y = (2C F + 2C R ) / MV−ψ × M ′
なお、式(2)中、VYは車両横速度、βFは前輪横滑り角、βRは後輪横滑り角、LFは前車軸から車両重心点までの距離、LRは後車軸から車両重心点までの距離、CFは前輪のコーナリングフォース、CRは後輪のコーナリングフォース、KRは車両の後輪のコーナリングパワー、eKFは車両の前輪の等価コーナリングパワー(前輪のコーナリングパワーであるが、ステアリング剛性の影響によるステアリング角に対するコーナリングパワーの低下分も加味した値)、Izは車両のヨー慣性モーメント、Mは車両の質量、Nはステアリングギア比、をそれぞれ表している。 In equation (2), V Y is the vehicle lateral velocity, β F is the front wheel side slip angle, β R is the rear wheel side slip angle, L F is the distance from the front axle to the vehicle center of gravity, and L R is the vehicle from the rear axle. distance to the center of gravity, C F is the front wheel cornering force, C R is the rear wheel cornering force, K R is the cornering power of the rear wheels of the vehicle, eK F is front equivalent cornering power (front wheel cornering power of the vehicle There is also a value that takes into account the decrease in cornering power with respect to the steering angle due to the effect of steering rigidity), I z represents the yaw moment of inertia of the vehicle, M represents the mass of the vehicle, and N represents the steering gear ratio.
自己診断用後輪舵角指令値演算部502では、イグニッションスイッチがONされたときに自己診断を行う際の操舵角と車速に関係しない後輪転舵パターンを、自己診断用後輪舵角指令値δRMDとして出力する。なお、自己診断用の後輪転舵パターンについては後述する。
The self-diagnosis rear wheel rudder angle command
後輪舵角指令値選択部503では、イグニッションスイッチの操作情報および自己診断情報に基づいて、制御用後輪舵角指令値δRMCと自己診断用後輪舵角指令値δRMDのどちらを用いるかを選択し、最終的な後輪舵角指令値δRMを決定する。このときの詳細な処理内容については後述する。
The rear wheel steering angle command
後輪舵角サーボ演算部504では、後輪舵角指令値選択部503で求めた後輪舵角指令値δRMと、後輪舵角センサ3からの後輪舵角検出信号δRとの偏差を無くすような制御信号をサーボ演算により算出し、後輪操舵アクチュエータ4に出力する。上述したように、サーボ演算には、例えば、ロバストモデルマッチング制御手法を用いる。
In the rear wheel steering angle
異常検出部505では、後輪舵角指令値δRMと後輪舵角検出値δRとの関係から、操舵制御装置が正常に作動しているかを判断する。判断方法の一例として、後輪舵角指令値δRMと後輪舵角検出値δRとの偏差が所定値より大きい状態が所定時間継続した場合に、操舵制御装置の異常と判断する。ここで、所定値および所定時間は後輪操舵アクチュエータの能力などにより異なるが、例えば、所定値0.05°、所定時間1.0秒程度に設定する。操舵制御装置が異常であると判断した場合には、フェールランプ7を点灯させるために、フェールランプ点灯信号を出力する。
The
[工場出荷時の故障診断工程]
図3は、工場出荷時における、工員の故障診断工程の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Fault diagnosis process at factory shipment]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of a failure diagnosis process for a worker at the time of factory shipment. Each step will be described below.
ステップS1では、4輪操舵制御コントローラ5の取り付けを行い、ステップS2へ移行する。
In step S1, the four-
ステップS2では、イグニッションスイッチ6をONすることで、自己診断動作が実施され、ステップS3へ移行する。従来では、ここで工員が1台ずつチェック用の計測装置を用いて、4輪操舵制御システムの動作チェックを行っていたが、実施例1では、工員はイグニッションスイッチ6をONするだけで、自己診断による動作チェックが行われるため、大幅な工数低減が可能となる。
In step S2, a self-diagnosis operation is performed by turning on the
ステップS3では、工員がフェールランプ7の状態を確認する。フェールランプ7が消灯ならば正常な動作であるとしてステップS4へ移行し、フェールランプ7が点灯ならば異常動作であるためステップS6へ移行する。
In step S3, the worker checks the state of the
ステップS4では、他のシステムを含めた、故障診断機による一括履歴消去を行い、ステップS5へ移行する。これは、工場での取り付けおよび検査過程で生じる各システムの故障履歴を消去するもので、正常に動作している各システムに対して、不必要な履歴情報を消去する目的で、出荷前に実施される。 In step S4, the collective history is deleted by the fault diagnosis machine including other systems, and the process proceeds to step S5. This is to erase the failure history of each system that occurs during the installation and inspection process in the factory, and is performed before shipment for the purpose of erasing unnecessary history information for each normally operating system. Is done.
ステップS5では、次工程へ出荷される。 In step S5, the product is shipped to the next process.
ステップS6では、4輪操舵制御システムが異常であるため、異常時の対応を実施する。例えば、4輪操舵制御コントローラ5の接続コネクタの確認、4輪操舵制御コントローラ5の交換等を実施する。このような対策を実施した場合には、再びステップS1またはステップS2の工程を繰り返すことになる。
In step S6, since the four-wheel steering control system is abnormal, countermeasures are taken when the abnormality occurs. For example, the connection connector of the four-wheel
[電源投入時の処理]
図4は、4輪操舵制御コントローラ5で実行されるイグニッションスイッチON時(電源投入時)の4輪操舵制御前処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Power-on processing]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the four-wheel steering control pre-processing executed by the four-wheel
ステップS11では、不揮発性メモリに記録している、自己診断に関連する変数を読み出し、ステップS12へ移行する。 In step S11, variables related to self-diagnosis recorded in the nonvolatile memory are read out, and the process proceeds to step S12.
ステップS12では、イグニッションスイッチONの回数をカウントするために、イグニッションスイッチON回数カウント用のカウンタをカウントアップし、その結果を不揮発性メモリに記録し、ステップS13へ移行する。 In step S12, in order to count the number of times the ignition switch is turned on, a counter for counting the number of times the ignition switch is turned on is counted up, the result is recorded in the nonvolatile memory, and the process proceeds to step S13.
ステップS13では、周期割り込みの設定を行い、所定時間毎に繰り返される割り込みの動作の待ち状態になる。所定時間はシステムにより異なるが、走行制御システムの一般的な値としては、5ms〜10ms程度である。 In step S13, a periodic interrupt is set, and a state of waiting for an interrupt operation repeated every predetermined time is entered. Although the predetermined time varies depending on the system, a typical value of the traveling control system is about 5 ms to 10 ms.
[4輪操舵制御処理]
図5は、4輪操舵制御コントローラ5で実行される4輪操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
[4-wheel steering control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the four-wheel steering control process executed by the four-wheel
図5において、ステップS21では、各センサ信号に基づいて、操舵角θ、車速V、後輪舵角δRそれぞれの値を読み込み、ステップS22へ移行する。 In FIG. 5, in step S21, values of the steering angle θ, the vehicle speed V, and the rear wheel steering angle δ R are read based on the sensor signals, and the process proceeds to step S22.
ステップS22では、イグニッションスイッチONの時間を積算するため、イグニッションスイッチON時間積算用のカウンタをカウントアップするとともに、その結果を不揮発性メモリに記録し、ステップS23へ移行する。 In step S22, in order to integrate the ignition switch ON time, the ignition switch ON time integration counter is counted up, the result is recorded in the nonvolatile memory, and the process proceeds to step S23.
ステップS23では、制御用後輪舵角指令値δRMCの演算を行い、ステップS24へ移行する。制御用後輪舵角指令値δRMCは、先に図2の制御用後輪舵角指令値演算部501の説明で述べたように、操舵角θ、車速Vに基づいて演算する。
In step S23, the control rear wheel steering angle command value ΔRMC is calculated, and the process proceeds to step S24. The control rear wheel steering angle command value δ RMC is calculated based on the steering angle θ and the vehicle speed V, as described above with reference to the control rear wheel steering angle command
ステップS24では、自己診断用後輪舵角指令値δRMDの演算を行い、ステップS25へ移行する。ここでは、操舵角や車速に関係なく、自己診断用後輪舵角指令値δRMDをあらかじめ設定した所定のパターンで算出する。例えば、図7に示すように、中立位置から左右に0.5°ずつ緩やかに変化する指令値、または図8に示すように、sin波状の指令値とするなど、比較的大きく後輪舵角が動作するようなパターンとする。 In step S24, a self-diagnosis rear wheel steering angle command value ΔRMD is calculated, and the process proceeds to step S25. Here, the self-diagnosis rear wheel steering angle command value δRMD is calculated in a predetermined pattern regardless of the steering angle and the vehicle speed. For example, as shown in FIG. 7, the rear wheel steering angle operates relatively large, such as a command value that gradually changes from the neutral position by 0.5 ° to the left or right, or a sin-wave command value as shown in FIG. Pattern.
ステップS25では、履歴消去信号の受信状態をチェックする。ここでは、先に説明したように、図3のステップS4で実施される故障診断機による一括履歴消去動作により送信される、履歴消去信号の受信状態を確認する。履歴消去信号を受信した場合にはステップS26へ移行し、受信していない場合にはステップS29へ移行する。 In step S25, the reception state of the history erasure signal is checked. Here, as described above, the reception state of the history erasure signal transmitted by the collective history erasure operation by the failure diagnosing device performed in step S4 of FIG. 3 is confirmed. If a history deletion signal has been received, the process proceeds to step S26, and if not received, the process proceeds to step S29.
ステップS26では、自己診断終了フラグをセットするとともに、その結果を不揮発性メモリに記録し、ステップS27へ移行する。 In step S26, the self-diagnosis end flag is set, and the result is recorded in the nonvolatile memory, and the process proceeds to step S27.
ステップS27では、フェールランプ7の状態をチェックする。フェールランプ7が点灯している場合にはステップS29へ移行し、フェールランプ7が消灯している場合にはステップS28へ移行する。
In step S27, the state of the
ステップS28では、システムが正常に動作しているため、故障履歴の消去処理を実施し、ステップS29へ移行する。 In step S28, since the system is operating normally, a failure history erasing process is performed, and the process proceeds to step S29.
すなわち、ステップS26からステップS28の動作で、履歴消去信号を受信した場合には、システムの動作状態にかかわらず自己診断終了フラグをセットし、それ以降の自己診断動作を行わないようにする。また、万が一システムが正常に動作していない状態で工員による一括履歴消去動作が実施されたとしても、フェールランプ7が点灯しているため、故障履歴消去処理が実施されずに、故障履歴が残る。
That is, when the history erasure signal is received in the operations from step S26 to step S28, the self-diagnosis end flag is set regardless of the operation state of the system, and the subsequent self-diagnosis operation is not performed. In addition, even if the collective history erasure operation is performed by the engineer in a state where the system is not operating normally, the failure history erasure process is not performed and the failure history remains because the
ステップS29では、自己診断終了フラグの状態をチェックする。自己診断終了フラグがセットされている場合にはステップS34へ移行し、セットされていない場合にはステップS30へ移行する。これにより、自己診断フラグがセットされた後は、自己診断用後輪舵角指令値δRMDは出力されず、制御用後輪舵角指令値δRMCのみが出力されるようになる。 In step S29, the state of the self-diagnosis end flag is checked. If the self-diagnosis end flag is set, the process proceeds to step S34, and if it is not set, the process proceeds to step S30. Thus, after the self-diagnosis flag is set, the self-diagnosis rear wheel steering angle command value δRMD is not output, and only the control rear wheel steering angle command value δRMC is output.
ステップS30では、車速Vの状態をチェックする。車速Vがゼロ、すなわち停車状態ならステップS31へ移行し、車速Vがゼロでない場合にはステップS34へ移行する。基本的にはあり得ないが、万が一走行中に自己診断用後輪舵角指令値δRMDが出力されると車両挙動が急変するおそれがあるため、自己診断動作は停車中にのみ行うようなプログラム構成としている。 In step S30, the state of the vehicle speed V is checked. If the vehicle speed V is zero, that is, the vehicle is stopped, the process proceeds to step S31. If the vehicle speed V is not zero, the process proceeds to step S34. Although it is not possible in principle, if the rear wheel steering angle command value δ RMD for self-diagnosis is output during driving, the vehicle behavior may change suddenly. The program structure.
ステップS31では、図4のステップS12で不揮発性メモリに記録したイグニッションスイッチON動作の回数をチェックする。イグニッションスイッチONの回数が4回より小さい場合にはステップS32へ移行し、4回以上の場合にはステップS34へ移行する。 In step S31, the number of ignition switch ON operations recorded in the nonvolatile memory in step S12 of FIG. 4 is checked. If the number of times the ignition switch is turned on is smaller than 4, the process proceeds to step S32, and if it is 4 times or more, the process proceeds to step S34.
ステップS32では、イグニッションスイッチON動作の積算時間をチェックする。イグニッションスイッチONの積算時間が60分未満の場合には、ステップS35へ移行し、60分以上の場合にはステップS33へ移行する。 In step S32, the accumulated time of the ignition switch ON operation is checked. When the ignition switch ON integration time is less than 60 minutes, the process proceeds to step S35, and when it is 60 minutes or more, the process proceeds to step S33.
ステップS33では、自己診断終了フラグをセットするとともに、その結果を不揮発性メモリに記録してステップS34へ移行する。 In step S33, the self-diagnosis end flag is set, and the result is recorded in the nonvolatile memory, and the process proceeds to step S34.
ステップS31、ステップS32で、イグニッションスイッチON回数を4回、積算時間を60分に設定したが、これは、これだけの回数や時間があれば自己診断が終了しているであろう値である。すなわち、これらの回数や時間が経過しても自己診断でOKとならないものに関しては、出荷されるべきではないが、万が一出荷されたとしても自己診断終了フラグがセットされているため、これ以降は自己診断動作が実施されず、ユーザーに渡ってからの自己診断動作が実施されることを防止できる。 In step S31 and step S32, the number of times the ignition switch is turned on is set to 4 times, and the integration time is set to 60 minutes. This is a value that the self-diagnosis will have completed if this number of times and time are sufficient. In other words, the self-diagnosis that is not OK after these times and time should not be shipped, but even if it is shipped, the self-diagnosis end flag is set. It is possible to prevent the self-diagnosis operation from being performed after the self-diagnosis operation is not performed.
ステップS34では、自己診断を行わないため、ステップS23で演算した通常の制御用後輪舵角指令値δRMCをδRMとして出力し、ステップS36へ移行する。 In step S34, since not performed self-diagnosis, the normal control rear wheel steering angle command value [delta] RMC calculated in step S23 is outputted as a [delta] RM, the process proceeds to step S36.
ステップS35では、自己診断を実施するため、ステップS24で演算した自己診断用後輪舵角指令値δRMDをδRMとして出力し、ステップS36へ移行する。 In step S35, for carrying out the self-diagnosis, the wheel steering angle command value [delta] RMD after a self-diagnosis calculated in step S24 is outputted as a [delta] RM, the process proceeds to step S36.
ステップS36では、ステップS34またはステップS35で演算された後輪舵角指令値δRMと、後輪舵角センサ3からの後輪舵角検出信号δRとの偏差を無くすような制御信号をサーボ演算により算出して後輪操舵アクチュエータ4に出力し、ステップS37へ移行する。サーボ演算には、例えばロバストモデルマッチング制御手法を用いる。
At step S36, the wheel steering angle command value [delta] RM after being calculated in step S34 or step S35, a control signal to eliminate the deviation between the wheel steering angle detection signal [delta] R after the rear wheel
ステップS37では、システムの異常検出制御処理を実行し、リターンへ移行する。この異常検出制御処理の詳細を、図6に示す。 In step S37, the system abnormality detection control process is executed, and the process proceeds to return. Details of the abnormality detection control process are shown in FIG.
[異常検出制御処理]
図6は、4輪操舵制御コントローラ5で実行される異常検出制御処理の流れを示すフローチャートである。
[Abnormality detection control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of abnormality detection control processing executed by the four-wheel
ステップS41では、後輪舵角検出信号δRと後輪舵角指令値δRMとの偏差δerrを算出し、ステップS42へ移行する。 At step S41, and calculates a deviation δerr between the rear wheel steering angle detection signal [delta] R and the rear wheel steering angle command value [delta] RM, the process proceeds to step S42.
ステップS42では、偏差δerrの絶対値と0.05°を比較する。偏差δerrの絶対値が0.05°より小さい場合にはステップS46へ移行し、偏差δerrの絶対値が0.05°以上の場合にはステップS43へ移行する。 In step S42, the absolute value of the deviation Δerr is compared with 0.05 °. If the absolute value of the deviation Δerr is smaller than 0.05 °, the process proceeds to step S46, and if the absolute value of the deviation Δerr is 0.05 ° or more, the process proceeds to step S43.
ステップS43では、偏差δerrの絶対値が0.05°以上の時間をカウントするERR_timerをカウントアップし、ステップS44へ移行する。 In step S43, ERR_timer that counts the time when the absolute value of deviation Δerr is 0.05 ° or more is counted up, and the process proceeds to step S44.
ステップS44では、ERR_timerと1.0秒を比較する。ERR_timerが1.0秒より大きい場合にはステップS45へ移行し、ERR_timerが1.0以下の場合にはステップS47へ移行する。 In step S44, ERR_timer is compared with 1.0 second. If ERR_timer is greater than 1.0 seconds, the process proceeds to step S45, and if ERR_timer is 1.0 or less, the process proceeds to step S47.
ステップS45では、偏差δerrの絶対値が0.05°以上の状態が1.0秒を超えたため、システムの異常と判断し、フェールランプ7を点灯する。また、その結果を不揮発性メモリに故障履歴として記録し、リターンへ移行する。
In step S45, since the state where the absolute value of the deviation δerr is 0.05 ° or more exceeds 1.0 second, it is determined that the system is abnormal, and the
ステップS46では、偏差δerrの絶対値が0.05°より小さいため、ERR_timerをクリアし、ステップS47へ移行する。 In step S46, since the absolute value of the deviation Δerr is smaller than 0.05 °, ERR_timer is cleared, and the process proceeds to step S47.
ステップS47では、自己診断用後輪舵角指令値δRMDが出力中かどうかをチェックする。自己診断用後輪舵角指令値δRMDが出力中の場合はステップS48へ移行し、出力中でない場合はリターンへ移行して今回の制御周期での処理を終了する。 In step S47, it is checked whether the rear wheel steering angle command value δRMD for self-diagnosis is being output. If the rear wheel steering angle command value ΔRMD for self-diagnosis is being output, the process proceeds to step S48, and if it is not being output, the process proceeds to return to end the processing in the current control cycle.
ステップS48では、自己診断用後輪舵角指令値δRMDの出力が終了したかどうかをチェックする。自己診断用後輪舵角指令値δRMDの出力が終了した場合はステップS49へ移行し、出力が終了していない場合はリターンへ移行して今回の制御周期での処理を終了する。 In step S48, it is checked whether or not the output of the self-diagnosis rear wheel steering angle command value δRMD has been completed. When the output of the rear wheel steering angle command value ΔRMD for self-diagnosis is completed, the process proceeds to step S49, and when the output is not completed, the process proceeds to return and the process in the current control cycle is terminated.
ステップS49では、自己診断でシステムの正常が確認できたため、自己診断終了フラグをセットし、その結果を不揮発性メモリに記録し、リターンへ移行する。 In step S49, since the normality of the system can be confirmed by the self-diagnosis, the self-diagnosis end flag is set, the result is recorded in the nonvolatile memory, and the process proceeds to return.
なお、これらの異常検出処理は、自己診断中のみではなく、通常の制御用後輪舵角指令値δRMC出力中のシステム異常も検出することが可能である。通常制御中のシステム異常時には、自己診断終了フラグの操作は行わずに、フェールランプ7の点灯を行うことで、システムの異常を知らせる。
Note that these abnormality detection processes can detect not only during the self-diagnosis but also the system abnormality during the output of the normal control rear wheel steering angle command value δRMC . When the system is abnormal during normal control, the failure of the system is notified by turning on the
以上のように、工場生産時にイグニッションスイッチON時の自己診断を行い、システムが正常に動作した場合は、以降のイグニッションスイッチON時の自己診断を行わないプログラム構成とすることで、ユーザーに違和感を与えることなく、工場での大幅な工数低減が可能となる。 As described above, a self-diagnosis is performed when the ignition switch is turned on during factory production, and if the system operates normally, a program configuration that does not perform a self-diagnosis when the ignition switch is turned on after that makes the user feel uncomfortable. It is possible to significantly reduce the number of man-hours at the factory without giving it.
また、イグニッションスイッチONの回数、時間等の条件により、イグニッションスイッチON時の自己診断の実施を禁止するプログラム構成とすることで、万が一システムが異常な状態で出荷されてしまったとしても、ユーザーに車両が渡ってからの自己診断動作は実施されないため、ユーザーに違和感を与えるおそれがなくなる。 In addition, even if the system is shipped in an abnormal state, the program configuration prohibits self-diagnosis when the ignition switch is turned on, depending on conditions such as the number of times the ignition switch is turned on and the time. Since the self-diagnosis operation after the vehicle has crossed is not performed, there is no possibility of giving the user a sense of incongruity.
次に、効果を説明する。
実施例1の操舵制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the steering control device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 車両の走行状態に応じた後輪舵角指令値δRMを出力する4輪操舵制御コントローラ5と、後輪舵角指令値δRMに応じて後輪12,12を転舵させる後輪操舵アクチュエータ4と、転舵された後輪12,12の舵角を検出する後輪舵角センサ3と、所定期間中にイグニッションスイッチ6がONになったときに、後輪操舵アクチュエータ4に対して、車両の走行状態にかかわらない自己診断用後輪舵角指令値δRMDを出力し、後輪舵角指令値δRMと後輪舵角検出信号δRとに基づいて、4輪操舵制御システムの異常を判断する異常検出部505を備えるため、工員はイグニッションスイッチ6をONするだけで、自己診断による動作チェックを実施でき、従来の動作チェックと比較して、工数が低減できるとともに、専用の計測装置が不要となり、コスト低減を図ることができる。また、所定期間を、長くとも、工場オフラインから車両がユーザーに渡る前までの標準的な時間とすれば、ユーザーに違和感を与えることなくシステムの自己診断を実施することができる。
(1) and 4-
(2) 異常検出部505は、システムが正常であると診断したとき、以降の自己診断を実施しないため、車両がユーザーの手に渡ったときに自己診断が実施されてしまう確率をより低くできる。
(2) When the
(3) 異常検出部505は、イグニッションスイッチON回数が4回になったとき、以降のイグニッションスイッチオン時の自己診断を実施しないため、車両がユーザーの手に渡ったときに自己診断が実施されてしまう確率をより低くできる。
(3) The
(4) 異常検出部505は、イグニッションスイッチON動作の積算時間が60分になったとき、以降のイグニッションスイッチオン時の自己診断を実施しないため、車両がユーザーの手に渡ったときに自己診断が実施されてしまう確率をより低くできる。
(4) The
(5) 異常検出部505は、車速Vがゼロのとき、自己診断を実施するため、車両がユーザーに渡った後に自己診断が実施された場合でも、走行時の自己診断に伴い運転者の予期せぬ車両挙動が発生するのを防止できる。
(5) Since the
(6) 異常検出部505は、故障診断機からの故障履歴消去信号を受信したとき、以降のイグニッションスイッチオン時の自己診断を実施しないため、車両がユーザーの手に渡ったときに自己診断が実施されてしまう確率をより低くできる。
(6) The
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
Although the best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment, the specific configuration of the present invention is not limited to the first embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Such design changes are included in the present invention.
実施例1では、後輪舵角制御する4輪操舵制御装置について示したが、前輪および前後輪を制御するその他装置にも適用できる。 In the first embodiment, the four-wheel steering control device that controls the rear wheel steering angle is shown, but the present invention can also be applied to other devices that control the front wheels and the front and rear wheels.
実施例1では、所定時間を、イグニッションスイッチON回数が4回以上、積算時間60分以上とし、システム異常の判定を偏差0.05°が1.0秒間継続した場合としたが、これらの数値は一例であり、例えば、所定時間は、自己診断が終了していると予想される時間であればよい。 In the first embodiment, the predetermined time is set to a case where the number of times the ignition switch is turned on is 4 times or more and the accumulated time is 60 minutes or more, and the determination of the system abnormality is continued for 0.05 seconds with a deviation of 0.05 °. For example, the predetermined time may be a time when the self-diagnosis is expected to be completed.
1 操舵角センサ
2 車速センサ
3 後輪舵角センサ
4 後輪操舵アクチュエータ
5 4輪操舵制御コントローラ
501 制御用後輪舵角指令値演算部
502 自己診断用後輪舵角指令値演算部
503 後輪舵角指令値選択部
504 後輪舵角サーボ演算部
505 異常検出部
6 イグニッションスイッチ
7 フェールランプ
8 ステアリングホイール
9 前輪
10 前輪転舵機構
11 コラムシャフト
12 後輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記操舵指令値に応じて前輪または/および後輪を転舵させる転舵手段と、
前記転舵手段で転舵された舵角を検出する舵角検出手段と、
所定期間中の電源投入時に、前記転舵手段に対して、車両の走行状態にかかわらない自己診断用操舵指令値を出力し、自己診断用操舵指令値と前記検出された舵角とに基づいて、前記転舵手段の異常を判断する自己診断手段と、
を備えることを特徴とする操舵制御装置。 Steering control means for outputting front wheel and / or rear wheel steering angle command values according to the running state of the vehicle;
Steering means for steering front wheels and / or rear wheels according to the steering command value;
Rudder angle detecting means for detecting the rudder angle steered by the steered means;
When the power is turned on during a predetermined period, a self-diagnosis steering command value that is not related to the traveling state of the vehicle is output to the steering means, and based on the self-diagnosis steering command value and the detected steering angle Self-diagnosis means for judging abnormality of the steering means;
A steering control device comprising:
前記自己診断手段は、前記後輪転舵手段の正常と判断された以降は、電源投入時には、前記転舵手段の異常を判断することを実施しないことを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to claim 1, wherein
The steering control device according to claim 1, wherein after the self-diagnosis means is determined to be normal, the steering control device does not determine whether the steering means is abnormal when the power is turned on.
前記自己診断手段は、電源投入された回数を記憶し、この回数が所定回数を超えた以降は、電源投入時には、前記転舵手段の異常を判断することを実施しないことを特徴とする操舵制御装置。 In the steering control device according to claim 1 or 2,
The self-diagnosis means stores the number of times the power is turned on, and after the number of times exceeds a predetermined number, the steering control is characterized in that, when the power is turned on, the abnormality of the steering means is not determined. apparatus.
前記自己診断手段は、初回電源投入時から電源投入されている時間を積算して記憶し、この積算時間が所定時間を超えた以降は、電源投入時には、前記転舵手段の異常を判断することを実施しないことを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 3,
The self-diagnosis means accumulates and stores the time of power-on since the first power-on, and after the accumulated time exceeds a predetermined time, determines the abnormality of the steering means when the power is turned on. The steering control device characterized by not implementing.
前記自己診断手段は、車両が停止しているとき、前記転舵手段の異常を判断することを特徴とする操舵制御装置。 In the steering control device according to any one of claims 1 to 4,
The self-diagnosis means judges an abnormality of the steering means when the vehicle is stopped.
外部の故障診断装置と接続し、情報を通信する通信手段を備え、
前記自己診断手段は、外部の故障診断装置からの故障履歴消去信号を受信した以降は、電源投入時には、前記転舵手段の異常を判断することを実施しないことを特徴とする操舵制御装置。
The steering control device according to any one of claims 1 to 5,
It is connected to an external failure diagnosis device and has communication means for communicating information.
The self-diagnostic means does not carry out the determination of the abnormality of the steering means when the power is turned on after receiving the failure history erasure signal from the external failure diagnosis device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004153643A JP2005335434A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Steering control device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012071622A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Denso Corp | Vehicle failure diagnostic device |
CN115071814A (en) * | 2022-06-27 | 2022-09-20 | 中国第一汽车股份有限公司 | Vehicle rear wheel steering control method and system with double actuators and vehicle |
CN115071814B (en) * | 2022-06-27 | 2024-07-05 | 中国第一汽车股份有限公司 | Vehicle rear wheel steering control method and system with double actuators and vehicle |
-
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- 2004-05-24 JP JP2004153643A patent/JP2005335434A/en active Pending
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