JP2531285Y2 - Fail safe device for rear wheel steering system of vehicle - Google Patents
Fail safe device for rear wheel steering system of vehicleInfo
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、電動モータによって後輪を操舵するよう構
成された車両の後輪操舵装置におけるフェイルセーフ装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application field> The present invention relates to a fail-safe device in a rear wheel steering device of a vehicle configured to steer a rear wheel by an electric motor.
〈従来の技術〉 近年、車両における操舵安定性を高めるため、運転者
による前輪操舵方向と同一方向（同位相）に後輪を操
舵、又は、低速時の旋回性を向上させるために前輪操舵
方向と逆方向（逆位相）に後輪を操舵するよう構成され
た後輪操舵装置が実用化されている（実開昭62−122776
号公報参照）。<Related Art> In recent years, in order to enhance the steering stability of a vehicle, the rear wheels are steered in the same direction (the same phase) as the driver's front wheel steering direction, or the front wheel steering direction is improved in order to improve the turning performance at low speed. A rear wheel steering device configured to steer the rear wheels in the opposite direction (opposite phase) has been put into practical use (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-122776).
Reference).
このものでは、後輪操舵の駆動を油圧で行っていた
が、油圧配管を引き回す必要があり、コスト的に難点が
あるため、電動モータにより後輪操舵の駆動を行うもの
が考えられた。In this case, the rear wheel steering is driven by hydraulic pressure. However, since the hydraulic piping needs to be routed and there is a problem in cost, it has been considered that the rear wheel steering is driven by an electric motor.
かかる電動モータ式の後輪操舵装置の概要を第３図に
基づいて説明する。An outline of such an electric motor type rear wheel steering device will be described with reference to FIG.
電動モータ１の回転によりギア機構（ピニオン及びラ
ック）２を介して後輪操舵軸３を軸方向に移動させるこ
とにより、後輪（図示せず）の舵角を制御できるように
なっている。The steering angle of the rear wheels (not shown) can be controlled by moving the rear wheel steering shaft 3 in the axial direction through the gear mechanism (pinion and rack) 2 by the rotation of the electric motor 1.
コントロールユニット４は、運転者による前輪（図示
せず）の舵角及び車速の信号を入力して後輪の目標舵角
を決定し、該目標舵角と電動モータ１に取付けたポテン
ショメータ５から入力される後輪の実際の舵角との偏差
に応じた操舵制御信号（極性指令及び電流指令）をモー
タ駆動回路６に出力する。The control unit 4 determines the target steering angle of the rear wheels by inputting signals of the steering angle and the vehicle speed of the front wheels (not shown) by the driver, and inputs the target steering angle and the target steering angle from a potentiometer 5 attached to the electric motor 1. A steering control signal (polarity command and current command) corresponding to the deviation of the rear wheel from the actual steering angle is output to the motor drive circuit 6.
モータ駆動回路６は、前記制御信号に応じて電動モー
タ１を駆動し、これによりギヤ機構２を介し後輪操舵軸
３を軸方向に移動させて後輪の舵角を目標舵角に一致さ
せる。The motor drive circuit 6 drives the electric motor 1 in accordance with the control signal, thereby moving the rear wheel steering shaft 3 in the axial direction via the gear mechanism 2 so that the rear wheel steering angle matches the target steering angle. .
また、第４図にはモータ駆動回路６の詳細を示してい
る。FIG. 4 shows the details of the motor drive circuit 6.
コントロールユニット４からは操舵制御信号として、
極性指令（電流の方向）と電流指令（電流の大きさ）と
が出力される。As a steering control signal from the control unit 4,
A polarity command (current direction) and a current command (current magnitude) are output.
モータ駆動回路６においては、極性指令に応じて、ト
ランジスタ駆動回路12が作動する。In the motor drive circuit 6, the transistor drive circuit 12 operates according to the polarity command.
正転の場合は、トランジスタTr1，Tr4をデューティに
よりON、トランジスタTr2，Tr3を完全OFFにして、電源V
B→トランジスタTr1→電流検出用抵抗13→電動モータ１
→トランジスタTr4→アースという回路を形成する。In the case of normal rotation, the transistors Tr 1 and Tr 4 are turned on by duty, the transistors Tr 2 and Tr 3 are completely turned off, and the power supply V
B → Transistor Tr 1 → Current detection resistor 13 → Electric motor 1
→ Transistor Tr 4 → Form a circuit called ground.
逆転の場合は、トランジスタTr2，Tr3をデューティに
よりON、トランジスタTr1，Tr4を完全OFFにして、電源V
B→トランジスタTr2→電動モータ１→電流検出用抵抗13
→トランジスタTr3→アースという回路を形成する。In the case of reverse rotation, the transistors Tr 2 and Tr 3 are turned on by duty, the transistors Tr 1 and Tr 4 are completely turned off, and the power supply V
B → Transistor Tr 2 → Electric motor 1 → Current detection resistor 13
→ Transistor Tr 3 → Form a circuit called ground.
そして、コントロールユニット４からの電流指令と等
しい電流が電動モータ１に流れるように、電流検出用抵
抗13を介して電流検出回路14により実際の電流を検出し
つつ、パルス幅変調回路（PWM）11よりデューティを出
力し、トランジスタ駆動回路12を介して、ONにするトラ
ンジスタをデューティ制御して、平均電流をフィードバ
ック制御する。Then, a current detection circuit 14 detects an actual current through a current detection resistor 13 so that a current equal to a current command from the control unit 4 flows to the electric motor 1, and a pulse width modulation circuit (PWM) 11. More duty is output, and the transistor to be turned on is duty controlled through the transistor drive circuit 12 to feedback control the average current.
〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上記の電動モータ式の後輪操舵装置におい
て、第４図中のＸ点で短絡事故を起こした場合を考える
と、正転の場合は、モータ１に電流が全く流れなくなる
ので、フェイルセーフ対策は不要である。<Problem to be Solved by the Invention> By the way, in the above-mentioned electric motor type rear wheel steering system, considering that a short circuit accident occurs at the point X in FIG. Since no current flows at all, no fail-safe measures are required.
しかし、逆転の場合には、第５図に示すように、モー
タ１に電流が流れるものの、電流検出用抵抗13には全く
電流が流れないため、電流を増大させるようにフィード
バックがかかって、パルス幅変調回路11のデューティが
最大値まで急変し、モータ１に大電流が流れて高速回転
してしまい、フェイルセーフ上問題であった。However, in the case of reverse rotation, as shown in FIG. 5, although a current flows through the motor 1, no current flows through the current detecting resistor 13, so that feedback is applied so as to increase the current, and a pulse is generated. The duty of the width modulation circuit 11 suddenly changes to the maximum value, a large current flows through the motor 1 and the motor 1 rotates at high speed, which is a problem in fail-safe.
本考案は、このような短絡事故による問題点を解決す
ることを目的とする。The purpose of the present invention is to solve the problems caused by such a short circuit accident.
〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案は、後輪操舵用の電動モータを備
え、少なくとも前輪舵角と車速とに基づいて電動モータ
への電流の方向と大きさとを設定し、電流検出手段によ
り電動モータに実際に流れる電流を検出しつつ、電動モ
ータへの電流を制御することにより、後輪を操舵する車
両の後輪操舵装置において、下記（１）又は（２）によ
り、フェイルセーフ装置を構成する。<Means for solving the problem> For this reason, the present invention includes an electric motor for rear wheel steering, and sets the direction and magnitude of current to the electric motor based on at least the front wheel steering angle and the vehicle speed, By controlling the current to the electric motor while detecting the current actually flowing to the electric motor by the current detecting means, the rear wheel steering device for steering the rear wheels in the following (1) or (2): Configure a failsafe device.
（１）前記電流検出手段として、電動モータの一端に直
列に介装された電流検出用抵抗を設ける一方、 電動モータの他端に直列に介装された別の電流検出用
抵抗と、これら２つの電流検出用抵抗により検出される
電流を比較して不一致のときに信号を出力する不一致回
路と、この不一致信号を受けて電動モータへの通電を禁
止する通電禁止手段とを設ける。(1) As the current detecting means, a current detecting resistor provided in series at one end of the electric motor, while another current detecting resistor provided in series at the other end of the electric motor; A mismatch circuit that compares currents detected by the two current detection resistors and outputs a signal when they do not match, and an energization inhibiting unit that inhibits energization of the electric motor in response to the mismatch signal are provided.
（２）前記電流検出手段として、電動モータの両端にそ
れぞれ直列に介装された電流検出用抵抗と、これら２つ
の電流検出用抵抗により検出される電流の大きさを比較
して大きい方を選択する選択手段とを設ける。(2) As the current detecting means, a current detecting resistor interposed in series at both ends of the electric motor and a larger one by comparing the magnitude of the current detected by the two current detecting resistors are selected. And selecting means for performing the selection.
〈作用〉 電動モータの一端にて短絡事故を生じたとし、他端の
側から電動モータに電流が供給されるとすると、電動モ
ータには電流が流れる。しかし、前記一端の側の電流検
出用抵抗により検出される電流は０になり、これを基に
して電流制御を行うと過大な電流が流れる結果となる。<Operation> Assuming that a short-circuit accident has occurred at one end of the electric motor and current is supplied to the electric motor from the other end, current flows through the electric motor. However, the current detected by the current detecting resistor on the one end side is 0, and if current control is performed based on this, an excessive current will flow.
この場合、（１）の構成においては、２つの電流検出
用抵抗により検出される電流が相違するため、不一致回
路より信号が発せられ、電動モータへの通電が禁止され
て、安全な状態となる。In this case, in the configuration of (1), since the currents detected by the two current detection resistors are different, a signal is issued from the mismatch circuit, the energization of the electric motor is prohibited, and a safe state is established. .
また、（２）の構成においては、２つの電流検出用抵
抗により検出される電流のうち大きな方に基づいて制御
がなされるから、過大な電流が流れることはなくなる。Further, in the configuration of (2), since the control is performed based on the larger one of the currents detected by the two current detection resistors, an excessive current does not flow.
〈実施例〉 以下に本考案の実施例を説明する。但し、従来例と同
一部分には同一符号を付して異なる部分についてのみ説
明する。<Example> An example of the present invention will be described below. However, the same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
第１図は第１の実施例を示している。 FIG. 1 shows a first embodiment.
電動モータ１の両端にそれぞれ電流検出用抵抗13,15
が直列に介装されている。そして、各電流検出用抵抗1
3,15を介して電流を検出する電流検出回路14,16が設け
られている。Current detecting resistors 13 and 15 are provided at both ends of the electric motor 1, respectively.
Are interposed in series. And each current detection resistor 1
Current detection circuits 14 and 16 for detecting a current via the third and the third 15 are provided.
ここで、一方の電流検出回路14により検出される電流
は従来同様にパルス幅変調回路11へフィードバックされ
る。Here, the current detected by the one current detection circuit 14 is fed back to the pulse width modulation circuit 11 as in the conventional case.
また、各電流検出回路14,16に対しては、それぞれに
より検出される電流を所定値（例えば3A）と比較し、所
定値以上のときにＨレベルの信号を出力する比較器17,1
8が設けられている。The comparators 17 and 1, which compare the currents detected by the respective current detection circuits 14 and 16 with a predetermined value (for example, 3 A) and output an H-level signal when the current is equal to or higher than the predetermined value.
8 are provided.
そして、これら比較器17,18からの信号が不一致回路
であるEOR回路（排他的論理和回路）19に入力されてい
る。The signals from the comparators 17 and 18 are input to an EOR circuit (exclusive OR circuit) 19 which is a mismatch circuit.
そして、EOR回路19のＨレベルの出力により、通電禁
止手段としての作動回路20が作動し、電源VBとトランジ
スタTr1〜Tr4との間に介装したドライバリレー21を強制
的にOFFにして、電動モータ１への通電を禁止しうるよ
うになっている。Then, the output of the H level of the EOR circuit 19, operation circuit 20 as energizing inhibiting means is activated to forcibly turn OFF the driver relay 21 which is interposed between the power source V B and the transistor Tr 1 to Tr 4 As a result, energization of the electric motor 1 can be prohibited.
従って、トランジスタTr2及びTr3のON状態において、
図中のＸ点で短絡事故を生じた場合、電動モータ１に電
流が流れるにもかかわらず、電流検出用抵抗13を介して
検出される電流が０になるが、別の電流検出用抵抗15を
介して検出される電流は大である。このため、比較器17
の出力がＬレベル、比較器18の出力がＨレベルとなり、
EOR回路19の出力がＨレベルとなる。よって、作動回路2
0が作動し、ドライバリレー21が強制的にOFFとされて、
電動モータ１への通電が禁止される。これにより、モー
タ１は停止し、そのときの舵角に固定される。Therefore, in the ON state of the transistors Tr 2 and Tr 3 ,
When a short-circuit accident occurs at the point X in the figure, the current detected via the current detection resistor 13 becomes 0 despite the current flowing through the electric motor 1, but another current detection resistor 15 The current detected via is large. Therefore, the comparator 17
Becomes L level, the output of the comparator 18 becomes H level,
The output of the EOR circuit 19 becomes H level. Therefore, the operation circuit 2
0 operates, the driver relay 21 is forcibly turned off,
The energization of the electric motor 1 is prohibited. As a result, the motor 1 stops and is fixed at the steering angle at that time.
尚、電流検出用抵抗13,15の介装位置は図示の位置に
限らず、図中のP,Qの位置であってもよい。The interposition positions of the current detection resistors 13 and 15 are not limited to the illustrated positions, but may be the P and Q positions in the drawing.
また、通電禁止手段としては、ドライバリレー21を用
いる他、不一致信号をパルス幅変調回路11に入力して、
デューティを０％にする構成としてもよい。In addition, as the energization inhibiting means, in addition to using the driver relay 21, a mismatch signal is input to the pulse width modulation circuit 11,
The duty may be set to 0%.
第２図は第２の実施例を示している。 FIG. 2 shows a second embodiment.
電動モータ１の両端にそれぞれ電流検出用抵抗13,15
が直列に介装されている。そして、各電流検出用抵抗1
3,15を介して電流を検出する電流検出回路14,16が設け
られている。Current detecting resistors 13 and 15 are provided at both ends of the electric motor 1, respectively.
Are interposed in series. And each current detection resistor 1
Current detection circuits 14 and 16 for detecting a current via the third and the third 15 are provided.
そして、これらの電流検出回路14,16により検出され
る電流は比較器23に入力され、ここで互いに比較されて
大小が弁別される。The currents detected by the current detection circuits 14 and 16 are input to a comparator 23, where they are compared with each other to discriminate the magnitude.
電流検出回路14側の電流が大のときは、アナログスイ
ッチ24がS1側に切換えられ、電流検出回路14側の電流が
フィードバックのためパルス幅変調回路11に送られる。Current of the current detecting circuit 14 side when a large, analog switch 24 is switched to the S 1 side, the current of the current detection circuit 14 side is sent to the pulse width modulation circuit 11 for feedback.
また、電流検出回路16側の電流が大のときは、アナロ
グスイッチ24がS2側に切換えられ、電流検出回路16側の
電流がフィードバックのためパルス幅変調回路11に送ら
れる。The current of the current detection circuit 16 side when a large, analog switch 24 is switched to the S 2 side, the current of the current detection circuit 16 side is sent to the pulse width modulation circuit 11 for feedback.
ここで、比較器23及びアナログスイッチ24が２つの電
流検出用抵抗13,15により検出される電流の大きさを比
較して大きい方を選択する選択手段に相当する。Here, the comparator 23 and the analog switch 24 correspond to selection means for comparing the magnitudes of the currents detected by the two current detection resistors 13 and 15 and selecting the larger one.
従って、トランジスタTr2及びTr3のON状態において、
図中のＸ点で短絡事故を生じた場合、電動モータ１に電
流が流れるにもかかわらず、電流検出用抵抗13を介して
検出される電流が０になるが、別の電流検出用抵抗15を
介して検出される電流は大である。このため比較器23に
よりアナログスイッチ24がS2側に切換えられ、電流検出
用抵抗15を介して電流検出回路16により検出される電流
がアナログスイッチ24を介してパルス幅変調回路11にフ
ィードバックされる。これにより、過電流が防止され
る。Therefore, in the ON state of the transistors Tr 2 and Tr 3 ,
When a short-circuit accident occurs at the point X in the figure, the current detected via the current detection resistor 13 becomes 0 despite the current flowing through the electric motor 1, but another current detection resistor 15 The current detected via is large. Therefore the analog switch 24 is switched to the S 2 side by the comparator 23, the current detected by the current detection circuit 16 via the current detection resistor 15 is fed back to the pulse width modulation circuit 11 via the analog switch 24 . This prevents overcurrent.
〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、後輪操舵用の電
動モータの短絡事故による過電流を防止することがで
き、安全性が大幅に向上するという効果が得られる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, an overcurrent due to a short-circuit accident of the electric motor for rear wheel steering can be prevented, and an effect of greatly improving safety can be obtained.
第１図は本考案の第１の実施例を示すモータ駆動回路の
回路図、第２図は第２の実施例を示すモータ駆動回路の
回路図、第３図は後輪操舵装置のシステム図、第４図は
従来例を示すモータ駆動回路の回路図、第５図は従来例
における問題点を示す図である。 １……電動モータ、２……ギア機構、３……後輪操舵
軸、４……コントロールユニット、５……ポテンショメ
ータ、６……モータ駆動回路、11……パルス幅変調回
路、12……トランジスタ駆動回路、13,15……電流検出
用抵抗、14,16……電流検出回路、17,18……比較器、19
……EOR回路、20……作動回路、21……ドライバリレ
ー、23……比較器、24……アナログスイッチFIG. 1 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing a second embodiment, and FIG. 3 is a system diagram of a rear wheel steering device. FIG. 4 is a circuit diagram of a motor drive circuit showing a conventional example, and FIG. 5 is a view showing problems in the conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor, 2 ... Gear mechanism, 3 ... Rear wheel steering shaft, 4 ... Control unit, 5 ... Potentiometer, 6 ... Motor drive circuit, 11 ... Pulse width modulation circuit, 12 ... Transistor Driving circuit, 13,15… Current detection resistor, 14,16… Current detection circuit, 17,18… Comparator, 19
... EOR circuit, 20 ... Operation circuit, 21 ... Driver relay, 23 ... Comparator, 24 ... Analog switch
Claims (2)
も前輪舵角と車速とに基づいて電動モータへの電流の方
向と大きさとを設定し、電流検出手段により電動モータ
に実際に流れる電流を検出しつつ、電動モータへの電流
を制御することにより、後輪を操舵する車両の後輪操舵
装置において、 前記電流検出手段として、前記電動モータの一端に直列
に介装された電流検出用抵抗を設ける一方、 前記電動モータの他端に直列に介装された別の電流検出
用抵抗と、これら２つの電流検出用抵抗により検出され
る電流を比較して不一致のときに信号を出力する不一致
回路と、この不一致信号を受けて前記電動モータへの通
電を禁止する通電禁止手段とを設けたことを特徴とする
車両の後輪操舵装置のフェイルセーフ装置。An electric motor for rear wheel steering is provided, and a direction and a magnitude of a current to the electric motor are set based on at least a front wheel steering angle and a vehicle speed. In the rear wheel steering device for a vehicle that steers a rear wheel by controlling the current to the electric motor while detecting the current, the current detection means is used for detecting a current interposed in series at one end of the electric motor. While a resistor is provided, another current detection resistor inserted in series with the other end of the electric motor is compared with currents detected by these two current detection resistors, and a signal is output when there is a mismatch. A fail-safe device for a rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a mismatch circuit; and an energization inhibiting unit that inhibits energization of the electric motor in response to the mismatch signal.
も前輪舵角と車速とに基づいて電動モータへの電流の方
向と大きさとを設定し、電流検出手段により電動モータ
に実際に流れる電流を検出しつつ、電動モータへの電流
を制御することにより、後輪を操舵する車両の後輪操舵
装置において、 前記電流検出手段として、前記電動モータの両端にそれ
ぞれ直列に介装された電流検出用抵抗と、これら２つの
電流検出用抵抗により検出される電流の大きさを比較し
て大きい方を選択する選択手段とを設けたことを特徴と
する車両の後輪操舵装置のフェイルセーフ装置。2. An electric motor for rear wheel steering, wherein the direction and magnitude of electric current to the electric motor are set based on at least the front wheel steering angle and the vehicle speed, and the electric current actually flowing through the electric motor by electric current detecting means. In a rear wheel steering device for a vehicle that steers a rear wheel by controlling a current to an electric motor while detecting current, a current detection device is provided as the current detection means, which is interposed in series at both ends of the electric motor. A fail-safe device for a rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a resistance for use in a vehicle and a selection means for comparing a magnitude of a current detected by the two current detection resistances and selecting a larger one.
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|---|---|---|---|
| JP1990021954U JP2531285Y2 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Fail safe device for rear wheel steering system of vehicle |
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| JP1990021954U JP2531285Y2 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Fail safe device for rear wheel steering system of vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112472U JPH03112472U (en) | 1991-11-18 |
| JP2531285Y2 true JP2531285Y2 (en) | 1997-04-02 |
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1990
- 1990-03-05 JP JP1990021954U patent/JP2531285Y2/en not_active Expired - Lifetime
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