JP2015058865A - 後輪転舵装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 確実な異常診断が可能であり、かつ、制御手段が故障しても極力転舵機能の失陥を回避することが可能な冗長機能付きの後輪転舵装置の制御装置を提供する。
【解決手段】 転舵角とトー角の制御目標値を演算する第一の制御手段３１と、この手段から制御目標値を受信し、転舵角およびトー角をそれぞれ制御する第二，第二の制御手段３３，３４を有する。第二の制御手段３３および第３の制御手段３４は、それぞれトー角予備指令部３３ｂおよび転舵角予備指令部３４ｂを有する。第二，第三の制御手段３３，３４の故障を判定する故障判定手段３５を設け、故障時に予備指令に切替える制御信号切替手段３６を設ける。
【選択図】 図３

Description

この発明は、自動車などの車両に装備される後輪転舵装置の制御装置に関する。

従来から、車両の安定走行性能を図る目的で、前輪転舵に加え、後輪を転舵させる後輪転舵装置が知られている。後輪転舵装置の制御装置は、マイクロコンピュータを内蔵し、車両の状態を常に監視するための各種センサ群の値から的確な転舵角やトー角の目標角を決定し、転舵のためのアクチュエータを駆動している。後輪転舵装置は車両の走行性能を左右する重要な機能であり、その異常が発生した場合は、確実に異常を検知し、極力安全性能を維持することが望まれる。

後輪転舵制御装置に関わる異常な状態に備えた例として、例えば特許文献１では、第一の制御手段と、第二の制御手段との通信異常が発生した場合、第二の制御手段に含まれるデジタルプロセッサをリセット状態にし、転舵用の電動モータ駆動手段に供給する電力を遮断する手段を備えている。この場合、異常が発生した時点で当然に転舵機能を失陥することになる。

特許文献２では、後輪転舵装置の制御と異常監視を別々の演算処理手段で行い、後輪転舵の制御性能を低下させることなく異常監視を行うことができる。この場合、異常監視を行う演算処理手段自体に異常が発生した場合、異常検出手段そのものを失うことになり、信頼性が低下する。この特許文献２には、異常監視機能が失陥した際に関する解決策は特に記載されていない。

特許文献３では、後輪操舵装置の制御手段として、メインＣＰＵとサブＣＰＵの２個のＣＰＵを備え、２個のＣＰＵの少なくとも１個が故障した場合に故障時対応回路が機能し、後輪を直進位置（中立位置）に戻すことを可能としている。この場合、フェールセーフ設計によって異常発生時の安全性は向上するが、後輪を直進位置に戻すのみであって、転舵機能自体を続行させるための冗長性は確保されない。

特許第３４７７８８９号公報 特開２００９−２２７１２２号公報 特許４２８７５６５号公報

前述のように特許文献１の技術は、異常が発生した場合、デジタルプロセッサをリセット状態にし、転舵用の電動モータ駆動手段に供給する電力を遮断するため、異常が発生した時点で当然に転舵機能を失陥する。
特許文献２の技術は、後輪転舵装置の制御と異常監視を別々の演算処理手段で行うが、異常監視を行う演算処理手段自体に異常が発生した場合、異常検出手段そのものを失うことになり、信頼性が低下する。同文献には、異常監視機能が失陥した際に関する解決策は特に記載されていない。
特許文献３の技術は、後輪操舵装置の制御手段として、２個のＣＰＵを備え、フェールセーフ設計によって異常発生時の安全性は向上するが、後輪を直進位置に戻すのみであって、転舵機能自体を続行させるための冗長性は確保されない。

上記のように、前記各特許文献１〜３のいずれにおいても、異常発生時は後輪転舵機能を続行させるための冗長性は確保されない。

この発明の目的は、上記の課題を解決し、確実な異常診断が可能であり、かつ、制御手段が故障しても極力転舵機能の失陥を回避することが可能な冗長機能付きの後輪転舵装置の制御装置を提供することである。

この発明の後輪転舵装置の制御装置は、車両の後輪の転舵角とトー角をそれぞれ制御可能な後輪転舵装置の制御装置であって、前記転舵角とトー角の制御目標値を演算する第一の制御手段３１と、
この第一の制御手段３１から前記制御目標値を受信し、前記転舵角を制御する第二の制御手段３３と、
前記第一の制御手段３１から前記制御目標値を受信し、前記トー角を制御する第三の制御手段３４を有し、
前記第二の制御手段３３は、前記トー角を制御するためのトー角予備指令部３３ｂを有し、前記第三の制御手段３４は、前記転舵角を制御するための転舵角予備指令部３４ｂを有し、
前記第二の制御手段３３と第三の制御手段３４の故障を判定する故障判定手段３５を設け、
この故障判定手段３５の判定結果に基づき前記第二の制御手段３３の前記トー角予備指令部３３ｂおよび前記第三の制御手段３３の前記転舵角予備指令部３４ａから出力されるいずれかの予備指令に切替える制御信号切替手段３６を設けたことを特徴とする。

この構成によると、転舵角を制御する第二の制御手段３３に後輪トー角の指令値を出力するトー角予備指令部３３ｂを、トー角を制御する第三の制御手段３４に後輪転舵角の指令値を出力する転舵角予備指令部３４ｂをそれぞれ冗長回路として実装するため、第二および第三のいずれか一方の制御手段３３，３４に異常が発生しても、転舵機能を維持することができる。
このように、確実な異常診断が可能であり、かつ、制御手段が故障しても極力転舵機能の失陥を回避することができる。

この発明において、前記第二の制御手段３３は、前記第二の制御手段３３の診断を行う自己診断部３３ｃと、前記第三の制御手段３４の状態を監視する相互診断部３３ｄを有し、前記第三の制御手段３４は、前記第三の制御手段３４の診断を行う自己診断部３４ｃと、前記第二の制御手段３３の状態を監視する相互診断部３４ｄを有し、前記第一の制御手段３１は、前記第二の制御手段３３と第三の制御手段３３の状態を監視する相互診断部３１ｂを有し、前記故障判定手段３５は、前記第一の制御手段３１の相互診断部３１ｂによる前記第二および第三の制御手段３３，３４の診断結果と、前記第二および第三の制御手段３３，３４の自己診断部３３ｃ，３４ｃ自己診断結果と、相互診断部３３ｄ，３４ｄの相互診断結果とから得られる診断結果のうち、信頼性の高い少なくとも２つの診断結果から前記第二および第三の制御手段３３，３４の故障を判定し、その判定結果を前記制御信号切替手段３６へ伝達するようにしても良い。
このように、前記第一ないし第三の３つの制御手段３１，３３，３４による相互診断機能によって、確実に異常を診断することが可能となる。また、得られる診断結果のうち、信頼性の高い少なくとも２つの診断結果から前記第二および第三の制御手段３３，３４の故障を判定し、その判定結果を前記制御信号切替手段３６へ伝達する場合、異常診断がより一層確実に行える。

この発明において、前記制御信号切替手段３６は、前記故障判定手段３５から伝達された前記第二および第三の制御手段３３，３４の正常か否かの判定結果に基づいて、前記転舵角指令と前記転舵角予備指令、及びトー角指令とトー角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な方の信号を選択し、その選択した信号に切り替えるようにしても良い。
このように、前記故障判定手段３５から伝達された各制御手段３３，３４の正常か否かの判定結果に基づいて、前記転舵角指令と前記転舵角予備指令、及びトー角指令とトー角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な方の信号を選択し、その選択した信号に切り替えるようにした場合、異常に対して一層確実に対応した転舵およびトー角の制御が行える。

この発明の後輪転舵装置の制御装置は、車両の後輪の転舵角とトー角をそれぞれ制御可能な後輪転舵装置の制御装置であって、前記転舵角とトー角の制御目標値を演算する第一の制御手段と、この第一の制御手段から前記制御目標値を受信し、前記転舵角を制御する第二の制御手段と、前記第一の制御手段から前記制御目標値を受信し、前記トー角を制御する第三の制御手段を有し、前記第二の制御手段は、前記トー角を制御するためのトー角予備指令部を有し、前記第三の制御手段は、前記転舵角を制御するための転舵角予備指令部を有し、前記第二の制御手段と第三の制御手段の故障を判定する故障判定手段を設け、
この故障判定手段の判定結果に基づき前記第二の制御手段の前記トー角予備指令部と前記第三の制御手段の前記転舵角予備指令部から出力されるいずれかの予備指令に切替える制御信号切替手段を設けたため、確実な異常診断が可能であり、かつ、制御手段が故障しても極力転舵機能の失陥を回避することが可能な冗長機能付きの後輪転舵装置の制御装置となる。

この発明の一実施形態に係る後輪転舵装置の制御装置を備えた車両の概略構成を示す平面図である。 同車両の後輪転舵装置を示す部分破断平面図である。 同後輪転舵装置の制御装置の概念構成を示すブロック図である。 同後輪転舵装置の制御装置における故障判定手段および制御信号切替手段の具体的回路例を示すブロックである。

図１に、後輪転舵装置を搭載した自動車の概略構成図を示す。車両１の前輪２，３は、ステアリングホイール４の操舵角をラックアンドピニオンからなる前輪転舵機構５に伝達することで左右に転舵される。ステアリングホイール４の操舵軸に設けた舵角センサ６、車速センサ７、ヨーレートセンサ８の出力は、電子制御ユニット９に入力される。後輪１０、１１は後輪転舵装置１２と連結されたタイロッド１３を介して転舵される。後輪１０、１１の転舵角は、舵角センサ６、車速センサ７、ヨーレートセンサ８など、自動車１の走行情報を元に、電子制御ユニット９から指令を受けて制御される。

後輪転舵装置１２は、概要を説明すると、図２のように、前輪転舵角に対して後輪を同位相、逆位相に転舵する第一の駆動手段である転舵機構１２Ａ、およびトー角調整を実現するための第二の駆動手段であるトー角調整機構１２Ｂを配置する。例えば、前記各機構は、滑りねじまたはボールねじを有し、これらに螺合するナット２３，２５を減速機を介してモータ１５，１６で回転させる。

後輪転舵装置１２は、具体的には、転舵機構１２Ａと、トー角調整機構１２Ｂとを有する。転舵機構１２Ａは、転舵用モータ１５と、この転舵用モータ１５の回転を軸部材１４ａｂに軸方向移動として伝える転舵動力伝達機構１７とを有する。トー角調整機構１２Ｂは、トー角調整用モータ１６と、このトー角調整用モータ１６の回転によりトー角を調整させるトー角調整動力伝達機構１８とを有する。転舵軸１４は、非回転分割軸１４Ａと回転分割軸１４Ｂとに軸方向に２分割され、これら両分割軸１４Ａ、１４Ｂを軸中心と同心のねじ結合部１４Ｃで互いに伸縮可能に結合した軸である。ねじ結合部１４Ｃは、滑りねじまたはボールねじにより構成される。後輪転舵装置１２のハウジング１９から突出した非回転分割軸１４Ａ及び回転分割軸１４Ｂの先端部に、左右のタイロッド１３（図１）がそれぞれ連結されている。

図２において、ねじ結合部１４Ｃは、非回転分割軸１４Ａに設けられた雄ねじ２０と、回転分割軸１４Ｂに設けられ雄ねじ２０に噛合う雌ねじ２１とを有する。これら雄ねじ２０、雌ねじ２１のリード角αは、ねじ結合１４Ｃの摩擦によって、回転分割軸１４Ｂが自己保持可能な角度に設定されている。すなわち、リード角αは、軸方向の外力により滑りを生じる摩擦角未満とする。回転分割軸１４Ｂが前記「自己保持可能」とは、トー角調整用モータ１６による駆動が停止されている状態において、回転分割軸１４Ｂが、軸方向の外力が作用しても回転不能に保持されてねじ結合部１４Ｃの螺合長さが変化しないことを言う。雄ねじ２０は、非回転分割軸１４Ａのボールねじ軸部１４ａから回転分割軸１４Ｂ側に突出する嵌合軸部の先端に設けられている。

回転分割軸１４Ｂは、筒状部２２と、この筒状部２２内に一部が嵌合して転舵軸先端側へ延びる軸部材２２ａとを有する。筒状部２２の内周に雌ねじ２１が形成され、この雌ねじ２１に、非回転分割軸１４Ａの雄ねじ２０が噛合している。回転分割軸１４Ｂは、筒状部２２の軸方向の一部が外周面にスプラインが形成されたスプライン軸部１４Ｂａとされ、このスプライン軸部１４Ｂａの軸方向一端に、軸部材２２ａが固定されている。この軸部材２２ａが図示外の連結手段によりタイロッド１３（図１）に連結される。

ハウジング１９内にはボールねじ機構ＢＫが設けられ、このボールねじ機構ＢＫは、ボールねじ軸部１４ａと、このボールねじ軸部１４ａに螺合するボールナット２３とを有する。ボールナット２３がハウジング１９に軸受２４で回転自在に設置されている。

非回転分割軸１４Ａは、ボールねじ軸部１４ａと、このボールねじ軸部１４ａの軸方向一端に固定され軸方向に延びる軸部材１４ａｂとを有する。この軸部材１４ａｂが図示外の連結手段によりタイロッド１３（図１）に連結される。また非回転分割軸１４Ａは、図示外の回り止め手段により、ハウジング１９に対して軸方向に進退自在かつ軸回りに回転不能とされている。前記回り止め手段は、例えば、非回転分割軸１４Ａにおけるボールねじ軸部１４ａの軸方向外側に続く部分である非同心円部と、ハウジング１９に固定して設けられ、前記非同心円部が軸方向に摺動自在に嵌合する滑り軸受とを有する。ハウジング１９に固定された滑り軸受に、ボールねじ軸部１４ａの非同心円部が嵌合することで、非回転分割軸１４Ａは、ハウジング１９に対して軸方向に進退自在かつ軸回りに回転不能とされる。

転舵軸１４の全体は、以下のようにハウジング１９に支持されている。先ず、非回転分割軸１４Ａの支持構造については、ハウジング１９の内周に、複列アンギュラ玉軸受等の転がり軸受２４および前記滑り軸受が嵌合され、転がり軸受２４にボールナット２３が回転自在に設置される。これらボールナット２３及び前記滑り軸受に非回転分割軸１４Ａが支持される。回転分割軸１４Ｂの支持構造については、ハウジング１９の内周に、転がり軸受２６が嵌合され、この転がり軸受２６にスプラインナット２５が回転自在に設置される。スプラインナット２５の内周に、スプライン軸部１４Ｂａの外周がスプライン嵌合することで、回転分割軸１４Ｂが支持される。なお、スプライン軸部１４Ｂａとスプラインナット２５とは、両者が滑り接触しても良いし、図示外のボールを介して互いに転がり接触しても良い。

転舵動力伝達機構１７は、転舵軸１４の非回転分割軸１４Ａおよび回転分割軸１４Ｂを一体に軸方向に移動させて後輪１０、１１（図１）の転舵を行うものとしている。転舵用モータ１５は、このモータ軸が転舵軸１４と平行となるように、ハウジング１９に取付けられている。

転舵動力伝達機構１７は、転舵用モータ１５の前記モータ軸と、出力ギヤ２７と、この出力ギヤ２７と図示外のカウンタギヤを介して噛合う入力ギヤ２８と、この入力ギヤ２８に固定されボールねじ軸部１４ａに螺合するボールナット２３とを有する。転舵用モータ１５の回転駆動力が各ギヤ２７，２８およびボールナット２３に伝達され、ボールナット２３が回転することで、非回転分割軸１４Ａおよび回転分割軸１４Ｂを一体に軸方向移動させる。これにより後輪１０、１１を転舵可能としている。

トー角調整用モータ１６は、ハウジング１９に取付けられている。トー角調整動力伝達機構１８は、トー角調整用モータ１６のモータ軸に固定された出力ギヤ２９と、この出力ギヤ２９に図示外の中間ギヤを介して噛合う入力ギヤ３０と、この入力ギヤ３０に固定されたスプラインナット２５とを有する。またスプラインナット２５に、スプライン軸部１４Ｂａがスプライン嵌合している。トー角調整用モータ１６の回転駆動力が各ギヤ２９，３０およびスプラインナット２５に伝達され、このスプラインナット２５とともにスプライン軸部１４Ｂａを回転することで、ねじ結合部１４Ｃの螺合長さを調整し得る。

トー角調整動力伝達機構１８は、非回転分割軸１４Ａに対し回転分割軸１４Ｂを回転させることで、ねじ結合部１４Ｃの螺合長さを調整して、転舵軸１４を伸縮させる。これにより、左右のタイロッド間距離を変更して、後輪１０，１１（図１）のトー角を変える。このトー角を調整するとき、トー角調整用モータ１６のみを駆動すると、回転分割軸１４Ｂ側のみが伸縮するため、例えば、車両走行時において、図１に示す左右の後輪１０，１１のトー角を等しく変更する際には、トー角調整用モータ１６と転舵用モータ１５とを協調して制御する。

具体的には、トー角調整モータ１６を一方向に回転させて、トー角調整動力伝達機構１８により、図１左側の後輪１０のトー角を変える。これと共に図１右側の後輪１１のトー角を変えるため、転舵用モータ１５を回転させて転舵動力伝達機構１７により、図１左右の後輪１０，１１のトー角を変える。このとき転舵動力伝達機構１７は、転舵軸１４の全体が軸方向に移動するため、左側の後輪１０のトー角が相殺される。このトー角の相殺分を補うべくトー角調整用モータ１６の回転量を増やすことで、左右の後輪１０，１１のトー角を等しく変更し得る。このようにトー角調整用モータ１６及び転舵用モータ１５を協調して制御することにより、トー角調整動力伝達機構１８および転舵動力伝達機構１７は、左右の転舵輪１０，１１の転舵角が目標値に一致するように互いに協調して動作させられる。

図１の電子制御ユニット９は、図３に示すように、第一の制御手段３１を構成するメインＥＣＵ（電気制御ユニット）と、後輪転舵専用制御装置３２とを備える。この後輪転舵装置１２の制御装置は、前記第一の制御手段３１と、前記後輪転舵専用制御装置３２に設けられた第二の制御手段３３、第三の制御手段３４、故障判定手段３５、制御信号切替手段３６、及びモータドライブ回路部３７で構成される。前記第二の制御手段３３および第三の制御手段３４は、それぞれ専用のＥＣＵであるＥＣＵ(1) 、ＥＣＵ(2) により構成される。

第一の制御手段３１には、後輪転舵の目標値を決定するために車速センサ７や、ヨーレートセンサ８、操舵軸に設けた舵角センサ６などのセンサ群の出力が入力され、これらの入力を用い、制御目標値演算部３１ａで車両の状態に応じた適切な後輪転舵角やトー角の角度を、設定された演算式によって演算し、演算結果を後輪転舵専用制御装置３２へ転舵角とトー角の制御目標値として出力する。第一の制御手段３１を構成するメインＥＣＵは、車両全体を制御する上位ＥＣＵを併用するものであっても、また専用のＥＣＵであっても良い。

後輪転舵専用制御装置３２の内部では、第二の制御手段３３と第三の制御手段３４それぞれが、第一の制御手段３１の制御目標値演算部３１ａから制御目標値を受信し、第二の制御手段３３の転舵角指令部３３ａで後輪転舵用アクチュエータを制御する。また、第三の制御手段３４のトー角指令部３４ａでトー角用アクチュエータを制御する。

通常は、後輪転舵アクチュエータを駆動するための転舵用モータ１５と回転角検出器３８は、第二の制御手段３３により制御され、トー角駆動用アクチュエータを駆動するためのトー角モータ１６と回転角検出器３９は第三の制御手段３４により制御される。

第二の制御手段３３は自己診断部３３ｃを、第三の制御手段３４は自己診断部３４ｃをそれぞれ有し、かつ第二の制御手段３３および第三の制御手段３４の異常状態を相互に監視する相互診断部３３ｄ、３４ｄを、第二の制御手段３３および第三の制御手段３４のそれぞれに有する。この相互診断部３３ｄ、３４ｄによって、第二の制御手段３３および第三の制御手段３４のいずれかの異常検出や、演算値の比較を常時行うことが可能となり、異常診断の信頼性を向上させることが可能となる。

この構成において、第二の制御手段３３または第三の制御手段３４のいずれかに異常が発生した場合、異常を監視するだけでは転舵またはトー角の制御が不能になる。そこで、この機能失陥を防止するために、以降に示す冗長回路を備える。以下、この冗長回路について説明する。

第二の制御手段３３は、通常は転舵の駆動を担当するが、万一に第三の制御手段３４が異常な状態になった際には、トー角の駆動も可能なように、常にトー角制御量を演算するトー角予備指令部３３ｂを有する。一方で、第三の制御手段３４は、通常はトー角の駆動を担当するが、万一に第二の制御手段３３が異常な状態になった際には、転舵の駆動も可能なように、常に転舵角制御量を演算する転舵角予備指令部３４ｂを有する。

制御信号切替手段３６は、第二の制御手段３３または第三の制御手段３４のいずれかに異常が発生した場合、故障判定手段３５による診断結果に基づき、第二の制御手段３３および第三の制御手段３４のうちの正常な方の制御手段である第二の制御手段３３のトー角予備指令部３３ｂ、または第三の制御手段３４の転舵角予備指令部３４ｂから出力される予備指令に切り替える。

図４に故障判定手段３５と制御信号切替手段３６の詳細を示す。
故障判定手段３５は、第二の制御手段３３および第三の制御手段３４の状態を、各自己診断部３３ｃ，３４ｃ、および各相互診断部３３ｄ，３４ｄの出力信号によって監視し、各々正常時は、第二の制御手段３３から出力される転舵角指令と、第三の制御手段３４から出力されるトー角指令が選択される。故障判定手段３５は、第二の制御手段３３もしくは第三の制御手段３４に異常が発生した場合は、予備信号に自動的に切り替わるように、ゲート回路（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ）が実装される。以下にゲート回路（３５ａ〜３５ｄ）の構成とそれぞれの信号について説明する。

第二の制御手段３３は、正常状態の際には自己診断部３３ｃから第二制御手段正常信号ａを出力すると同時に、相互診断部３３ｄで第三の制御手段３４の状態を常時監視し、正常状態の際に第三制御手段正常信号ａ′を出力する。
第三の制御手段３４は、正常状態の際には自己診断部３４ｃから第三制御手段正常信号ｂを出力すると同時に、相互診断部３４ｄで第二の制御手段３３の状態を常時監視し、正常状態の際に第二制御手段正常信号ｂ′を出力する。

ここで、例えば、第二の制御手段３３が自己診断部３３ｃの判定で異常と判定されたとき、第二制御手段（ＥＣＵ１）正常信号ａは異常のため出力されないが、異常な状態であるがゆえに、他の出力信号は信頼性がない。つまり、相互診断部３３ｄから出力される第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′の信頼性が低下する。そこで、図４に示す実施例では、第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′は、さらに、第一の制御手段３１の相互診断部３１ｂから出力される第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｃ′とＯＲ回路３５ｃを構成し、その出力と第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｂとでＡＮＤ回路３５ｄを構成している。以下にこの回路を付加する理由を説明する。

説明のために、第二の制御手段３３が異常な状態の際の挙動に着目し、その機能を説明する。
第二の制御手段３３が異常な状態の時、異常な状態であるために第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′の出力信号も信頼性がない。この時、信頼性のない第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′と、正常な判定がなされている第三の制御手段３４の自己診断部３４ｃから出力される第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｂを利用して、例えばそれらの信号のＡＮＤ回路だけで第三の制御手段３４の判定を実施すると、誤診断をしてしまう可能性がある。

そこで、これを回避するために第一の制御手段３１でも第二の制御手段３３と第三の制御手段３４の相互診断部３１ｂを搭載し、第二制御手段（ＥＣＵ１）正常信号ｃと第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｃ′を出力する。

ここで、第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′と第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｃ′とを、ＯＲ回路３５ｃを経由し、その出力と第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｂとのＡＮＤ回路３５ｄに入力することで、ＯＲ回路３５ｃでは第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ａ′に左右されることなく信頼性の高い第三制御手段（ＥＣＵ２）正常信号ｃ′が優先され、さらにその信号と第三制御手段正常信号ｂとのＡＮＤ回路３５ｄによってさらに診断の信頼性が高まる。
その結果、少なくとも２つの信頼性の高い診断結果を基に冗長性を確保するための指令が確実に選択されることになる。

上記とは逆に第三の制御手段３４が異常判定され、第二の制御手段３３が正常の場合も同様な機能を満足させるため、ＯＲ回路３５ａとＡＮＤ回路３５ｂが設置されることになる。

制御信号切替手段３６では、上記ＡＮＤ回路３５ｂとＡＮＤ回路３５ｄから得られる第二の制御手段３３と第三の制御手段３４の診断結果に基づき、転舵機能が続行可能なよう転舵角とトー角のモータ指令の選択が実施される。
回転角検出器３８、３９からの信号は、これらの切り替えを可能にするため、常時、第二の制御手段３３と第三の制御手段３４とにそれぞれに入力される。

なお、前記各ＡＮＤ回路３５ｂ，３５ｄおよびＯＲ回路３５ａ，３５ｃは、フソトウェアによるＡＮＤ手段，ＯＲ手段により構成しても良い。

上記構成によると、後輪転舵装置の制御装置の後輪転舵専用制御装置３２を、それぞれＥＣＵ(2) ，ＥＣＵ(3) からなる第二の制御手段３３と第三の制御手段３４との２つの制御回路で構成し、異常発生の相互診断および自己診断をするようにしたため、信頼性を向上させることが可能となる。
また、後輪転舵制専用御装置３２の制御回路の異常状態を監視し、異常が発生しても転舵機能を維持すること、つまりフォールトトレランスの確保が可能となる。
特に、転舵角を制御する第二の制御手段３３に後輪トー角の指令値を出力するトー角予備指令部３３ｂを、トー角を制御する第三の制御手段３４に後輪転舵角の指令値を出力する転舵角予備指令部３４ｂをそれぞれ冗長回路として実装するため、第二および第三のいずれか一方の制御手段３３，３４に異常が発生しても、転舵機能を維持することができる。
また、前記故障判定手段３５は、得られる診断結果のうち、信頼性の高い少なくとも２つの診断結果から前記第二および第三の制御手段３３，３４の故障を判定し、その判定結果を前記制御信号切替手段３６へ伝達するため、異常診断がより一層確実に行える。
さらに、前記制御信号切替手段３６は、前記故障判定手段３５から伝達された各制御手段３３，３４の正常か否かの判定結果に基づいて、転舵角指令と前記転舵角予備指令、及びトー角指令とトー角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な方の信号を選択し、その選択した信号に切り替えるようにしたため、異常に対して一層確実に対応した転舵およびトー角の制御が行える。

１…車両
２，３…前輪
７…車速センサ
８…ヨーレートセンサ
９…電子制御ユニット
１０，１１…後輪
１２…後輪転舵装置
１２Ａ…転舵機構
１２Ｂ…トー角調整機構
１５…転舵用モータ
１７…転舵動力伝達機構
１６…トー角調整用モータ
１８…トー角調整動力伝達機構
１３…タイロッド
３１…第一の制御手段
３１ａ…制御目標値演算部
３１ｂ…相互診断部
３３…第二の制御手段
３３ａ…転舵角指令部
３３ｂ…トー角予備指令部
３３ｃ…自己診断部
３３ｄ…相互診断部
３４…第三の制御手段
３４ａ…トー角指令部
３４ｂ…転舵角予備指令部
３４ｃ…自己診断部
３４ｄ…相互診断部
３５…故障判定手段
３６…制御信号切替手段
３７…モータドライブ回路

Claims (3)

1. 車両の後輪の転舵角とトー角をそれぞれ制御可能な後輪転舵装置の制御装置であって、 前記転舵角とトー角の制御目標値を演算する第一の制御手段と、
   この第一の制御手段から前記制御目標値を受信し、前記転舵角を制御する第二の制御手段と、
   前記第一の制御手段から前記制御目標値を受信し、前記トー角を制御する第三の制御手段を有し、
   前記第二の制御手段は、前記トー角を制御するためのトー角予備指令部を有し、
   前記第三の制御手段は、前記転舵角を制御するための転舵角予備指令部を有し、
   前記第二の制御手段と第三の制御手段の故障を判定する故障判定手段を設け、
   この故障判定手段の判定結果に基づき前記第二の制御手段の前記トー角予備指令部と前記第三の制御手段の前記転舵角予備指令部から出力されるいずれかの予備指令に切替える制御信号切替手段を設けた
   ことを特徴とする後輪転舵装置の制御装置。
2. 請求項１に記載の後輪転舵装置の制御装置において、
   前記第二の制御手段は、前記第二の制御手段の診断を行う自己診断部と、前記第三の制御手段の状態を監視する相互診断部を有し、
   前記第三の制御手段は、前記第三の制御手段の診断を行う自己診断部と、前記第二の制御手段の状態を監視する相互診断部を有し、
   前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段と第三の制御手段の状態を監視する相互診断部を有し、
   前記故障判定手段は、前記第一の制御手段の前記相互診断部による前記第二および第三の制御手段の診断結果と、前記第二および第三の制御手段の自己診断部の自己診断結果と、相互診断部の相互診断結果とから得られる診断結果のうち、信頼性の高い少なくとも２つの診断結果から前記第二および第三の制御手段の故障を判定し、その判定結果を前記制御信号切替手段へ伝達する、後輪転舵装置の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の後輪転舵装置の制御装置において、前記制御信号切替手段は、前記故障判定手段から伝達された前記第二および第三の制御手段の正常か否かの判定結果に基づいて、前記転舵角指令と前記転舵角予備指令、及びトー角指令とトー角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な方の信号を選択し、その選択した信号に切り替える、後輪転舵装置の制御装置。

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