JPH06219310A - コントローラのフェイルセーフ装置 - Google Patents
コントローラのフェイルセーフ装置Info
- Publication number
- JPH06219310A JPH06219310A JP5009387A JP938793A JPH06219310A JP H06219310 A JPH06219310 A JP H06219310A JP 5009387 A JP5009387 A JP 5009387A JP 938793 A JP938793 A JP 938793A JP H06219310 A JPH06219310 A JP H06219310A
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- JP
- Japan
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- cpu
- calculation
- steering angle
- rear wheel
- signal
- Prior art date
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- Hardware Redundancy (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】積分演算による誤差の蓄積に起因したフェイル
誤判定の畏れを解消し、より正確な故障判定を行なうこ
との出来るコントローラのフェイルセーフ装置を提供す
る。 【構成】メインとなる第１ＣＰＵ４とサブとなる第２Ｃ
ＰＵ５に同じ入力信号θ、Ｖ、δRを与えて同じ制御演
算を行なわせ、第１ＣＰＵ４の出力ｉ1でアクチュエー
タ７を駆動する。また上記第１ＣＰＵ４の出力ｉ1と第
２ＣＰＵ５の出力ｉ2との誤差ｅiを減算器８で求め、誤
差ｅiが所定の許容レベルに入っているか否かによって
フェイル判定を故障判定器９で行なう。そして、第１Ｃ
ＰＵ４の後輪舵角サーボ演算部４−５から第２ＣＰＵ５
の後輪舵角サーボ演算部５−５へ積分演算変数を送り、
それを第２ＣＰＵ５における積分演算変数とすることに
より、各ＣＰＵの入力データ誤差による積分器の発散を
避けることができ、より正確な故障判断を可能にした。
誤判定の畏れを解消し、より正確な故障判定を行なうこ
との出来るコントローラのフェイルセーフ装置を提供す
る。 【構成】メインとなる第１ＣＰＵ４とサブとなる第２Ｃ
ＰＵ５に同じ入力信号θ、Ｖ、δRを与えて同じ制御演
算を行なわせ、第１ＣＰＵ４の出力ｉ1でアクチュエー
タ７を駆動する。また上記第１ＣＰＵ４の出力ｉ1と第
２ＣＰＵ５の出力ｉ2との誤差ｅiを減算器８で求め、誤
差ｅiが所定の許容レベルに入っているか否かによって
フェイル判定を故障判定器９で行なう。そして、第１Ｃ
ＰＵ４の後輪舵角サーボ演算部４−５から第２ＣＰＵ５
の後輪舵角サーボ演算部５−５へ積分演算変数を送り、
それを第２ＣＰＵ５における積分演算変数とすることに
より、各ＣＰＵの入力データ誤差による積分器の発散を
避けることができ、より正確な故障判断を可能にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、１つの制御対象に対
して複数（一般に２つ）のＣＰＵを有するコントロー
ラ、例えば四輪操舵車両の後輪舵角を制御するコントロ
ーラ等のフェイルセーフ装置に関する。
して複数（一般に２つ）のＣＰＵを有するコントロー
ラ、例えば四輪操舵車両の後輪舵角を制御するコントロ
ーラ等のフェイルセーフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１つの制御対象に対して２つのＣＰＵを
有するコントローラのフェイルセーフ装置の従来例とし
ては、例えば特開昭６３−２７１５４０号公報に記載さ
れているものがある。上記の従来例に記載のように、車
両等の交通機関においては、コントローラの故障によっ
て誤制御や誤動作を生じることのないように、１つの制
御対象に対してメインとサブの２つのＣＰＵ（いわゆる
マイクロプロセッサ等の演算装置であり、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ等の付属物を含む）を用いて制御系を構成し、各々の
ＣＰＵで同じ演算を実行させ、両者の命令および処理デ
ータに不一致が生じた場合や、出力（制御対象を制御す
るための制御信号等）に所定の閾値以上の差が生じた場
合には、故障と判断して制御を停止する等のフェイルセ
ーフ機能を備えたものがある。
有するコントローラのフェイルセーフ装置の従来例とし
ては、例えば特開昭６３−２７１５４０号公報に記載さ
れているものがある。上記の従来例に記載のように、車
両等の交通機関においては、コントローラの故障によっ
て誤制御や誤動作を生じることのないように、１つの制
御対象に対してメインとサブの２つのＣＰＵ（いわゆる
マイクロプロセッサ等の演算装置であり、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ等の付属物を含む）を用いて制御系を構成し、各々の
ＣＰＵで同じ演算を実行させ、両者の命令および処理デ
ータに不一致が生じた場合や、出力（制御対象を制御す
るための制御信号等）に所定の閾値以上の差が生じた場
合には、故障と判断して制御を停止する等のフェイルセ
ーフ機能を備えたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のコントローラのフェイルセーフ装置においては、次
のごとき問題があった。 （１）制御対象の状態を検出するセンサ等の出力は一般
にアナログ値であるため、通常は、Ａ／Ｄ変換器を介し
てＣＰＵにデータを取り込む。しかし、２つの独立した
ＣＰＵがＡ／Ｄ変換動作を行なう場合に、読み込みタイ
ミングのずれや各ＣＰＵのコンディション（例えば、Ａ
／Ｄ変換の基準電圧）のわずかな違い、およびアナログ
信号に含まれるノイズの影響を考慮すると、各ＣＰＵが
Ａ／Ｄ変換を行なったときに全く同じデータを共有でき
るとは言い難く、多少の誤差が発生する可能性が大き
い。制御した結果をフィードバックしないフィードフォ
ワード制御やフィードバック制御でも制御演算中に積分
演算が含まれていない制御であれば、上記のごとき多少
の誤差が生じても、その誤差が蓄積されないので、誤っ
たフェイル判定を生じる畏れは少ない。しかし、各ＣＰ
Ｕ内で行なわれる演算に、積分演算あるいは積分に相当
するフィルタ演算が存在した場合には、上記のような各
ＣＰＵに入力されるＡ／Ｄ変換データの差異がわずかで
も存在すると、それが蓄積されて行き、互いに比較した
い演算結果に大きな誤差が生じてしまう。例えば、メイ
ンとサブのＣＰＵがあり、メインが実際の制御を担当す
るシステムにおいては、実際の制御をしていないサブの
ＣＰＵでは、指令値と実際の制御量とが一致していない
と積分の効果によって演算値を飽和するまで増大させて
しまう。そのため、メインとサブの演算結果を比較して
システムの故障判断を行なうフェイルセーフ装置におい
ては、各ＣＰＵに何の故障もないのに、フェイルと誤判
断してしまう畏れがある、という問題があった。なお、
積分演算は指令値と制御量との定常誤差をゼロにするた
めの有効な方法であり、上記のごとき問題があっても、
積分演算をなくすことは得策ではない。 （２）各ＣＰＵが入力データをサンプルした後、相互通
信で互いに入力データを比較し、大差がなければメイン
ＣＰＵの入力データをサブＣＰＵに送り、サブＣＰＵは
メインＣＰＵから送られてきた入力データを基にして計
算を行なうように構成されたシステムでは、相互の入力
データが同じである限り前述した積分演算の問題は生じ
ない。しかし、この方式の装置においては、ただ１回の
通信エラーが生じただけで、積分演算の蓄積が生じて定
常的なオフセットが残る。すなわち、通信エラーが基に
なってＣＰＵシステムの故障が生じてしまうことにな
る、という問題があり、信頼性の面からも得策とは言え
ない。
来のコントローラのフェイルセーフ装置においては、次
のごとき問題があった。 （１）制御対象の状態を検出するセンサ等の出力は一般
にアナログ値であるため、通常は、Ａ／Ｄ変換器を介し
てＣＰＵにデータを取り込む。しかし、２つの独立した
ＣＰＵがＡ／Ｄ変換動作を行なう場合に、読み込みタイ
ミングのずれや各ＣＰＵのコンディション（例えば、Ａ
／Ｄ変換の基準電圧）のわずかな違い、およびアナログ
信号に含まれるノイズの影響を考慮すると、各ＣＰＵが
Ａ／Ｄ変換を行なったときに全く同じデータを共有でき
るとは言い難く、多少の誤差が発生する可能性が大き
い。制御した結果をフィードバックしないフィードフォ
ワード制御やフィードバック制御でも制御演算中に積分
演算が含まれていない制御であれば、上記のごとき多少
の誤差が生じても、その誤差が蓄積されないので、誤っ
たフェイル判定を生じる畏れは少ない。しかし、各ＣＰ
Ｕ内で行なわれる演算に、積分演算あるいは積分に相当
するフィルタ演算が存在した場合には、上記のような各
ＣＰＵに入力されるＡ／Ｄ変換データの差異がわずかで
も存在すると、それが蓄積されて行き、互いに比較した
い演算結果に大きな誤差が生じてしまう。例えば、メイ
ンとサブのＣＰＵがあり、メインが実際の制御を担当す
るシステムにおいては、実際の制御をしていないサブの
ＣＰＵでは、指令値と実際の制御量とが一致していない
と積分の効果によって演算値を飽和するまで増大させて
しまう。そのため、メインとサブの演算結果を比較して
システムの故障判断を行なうフェイルセーフ装置におい
ては、各ＣＰＵに何の故障もないのに、フェイルと誤判
断してしまう畏れがある、という問題があった。なお、
積分演算は指令値と制御量との定常誤差をゼロにするた
めの有効な方法であり、上記のごとき問題があっても、
積分演算をなくすことは得策ではない。 （２）各ＣＰＵが入力データをサンプルした後、相互通
信で互いに入力データを比較し、大差がなければメイン
ＣＰＵの入力データをサブＣＰＵに送り、サブＣＰＵは
メインＣＰＵから送られてきた入力データを基にして計
算を行なうように構成されたシステムでは、相互の入力
データが同じである限り前述した積分演算の問題は生じ
ない。しかし、この方式の装置においては、ただ１回の
通信エラーが生じただけで、積分演算の蓄積が生じて定
常的なオフセットが残る。すなわち、通信エラーが基に
なってＣＰＵシステムの故障が生じてしまうことにな
る、という問題があり、信頼性の面からも得策とは言え
ない。
【０００４】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、積分演算による誤差
の蓄積に起因したフェイル誤判定の畏れを解消し、より
正確な故障判定を行なうことの出来るコントローラのフ
ェイルセーフ装置を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、積分演算による誤差
の蓄積に起因したフェイル誤判定の畏れを解消し、より
正確な故障判定を行なうことの出来るコントローラのフ
ェイルセーフ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては特許請求の範囲に記載するように
構成している。すなわち、請求項１に記載の発明におい
ては、下記第１の操作信号に応じて動作し、制御対象を
操作するアクチュエータと、上記アクチュエータの動作
状態を検出するセンサと、上記制御対象を所望の状態に
制御するための指令値を出力する指令値発生手段と、上
記センサからの信号と上記指令値とに基づいて上記第１
の操作信号を演算する第１の演算手段と、上記センサか
らの信号と上記指令値とに基づいて第２の操作信号を演
算する第２の演算手段と、上記第１の操作信号と上記第
２の操作信号とに基づいて上記第１の演算手段もしくは
上記第２の演算手段の故障を判断する故障判断手段と、
を備え、かつ、上記第１の演算手段と上記第２の演算手
段は、演算内容に積分演算もしくは積分演算と等価な動
作を行なうフィルタ演算を有するものであり、上記第１
の演算手段から上記第２の演算手段へ積分演算変数もし
くはフィルタ演算変数を送り、それを上記第２の演算手
段の積分演算変数もしくはフィルタ演算変数とするよう
に構成している。なお、上記アクチュエータは、例えば
後記図１の実施例におけるアクチュエータ７に相当し、
上記センサは、同じく後輪舵角センサ３に相当し、上記
指令値発生手段は、同じく後輪舵角指令演算部４−４、
５−４に相当し、上記第１の演算手段は、同じく後輪舵
角サーボ演算部４−５に相当し、上記第２の演算手段
は、同じく後輪舵角サーボ演算部５−５に相当し、上記
故障判断手段は、同じく減算器８と故障判定器９に相当
する。
め、本発明においては特許請求の範囲に記載するように
構成している。すなわち、請求項１に記載の発明におい
ては、下記第１の操作信号に応じて動作し、制御対象を
操作するアクチュエータと、上記アクチュエータの動作
状態を検出するセンサと、上記制御対象を所望の状態に
制御するための指令値を出力する指令値発生手段と、上
記センサからの信号と上記指令値とに基づいて上記第１
の操作信号を演算する第１の演算手段と、上記センサか
らの信号と上記指令値とに基づいて第２の操作信号を演
算する第２の演算手段と、上記第１の操作信号と上記第
２の操作信号とに基づいて上記第１の演算手段もしくは
上記第２の演算手段の故障を判断する故障判断手段と、
を備え、かつ、上記第１の演算手段と上記第２の演算手
段は、演算内容に積分演算もしくは積分演算と等価な動
作を行なうフィルタ演算を有するものであり、上記第１
の演算手段から上記第２の演算手段へ積分演算変数もし
くはフィルタ演算変数を送り、それを上記第２の演算手
段の積分演算変数もしくはフィルタ演算変数とするよう
に構成している。なお、上記アクチュエータは、例えば
後記図１の実施例におけるアクチュエータ７に相当し、
上記センサは、同じく後輪舵角センサ３に相当し、上記
指令値発生手段は、同じく後輪舵角指令演算部４−４、
５−４に相当し、上記第１の演算手段は、同じく後輪舵
角サーボ演算部４−５に相当し、上記第２の演算手段
は、同じく後輪舵角サーボ演算部５−５に相当し、上記
故障判断手段は、同じく減算器８と故障判定器９に相当
する。
【０００６】また、請求項３に記載の発明においては、
第１の操作信号と下記第２の操作信号とを平均した値を
第３の操作信号として出力する平均手段と、上記第３の
操作信号に応じて動作し、制御対象を操作するアクチュ
エータと、上記アクチュエータの動作状態を検出するセ
ンサと、上記制御対象を所望の状態に制御するための指
令値を出力する指令値発生手段と、上記センサからの信
号と上記指令値と上記第３の操作信号とに基づいて上記
第１の操作信号を演算する第１の演算手段と、上記セン
サからの信号と上記指令値と上記第３の操作信号とに基
づいて上記第２の操作信号を演算する第２の演算手段
と、上記第１の操作信号と上記第２の操作信号とに基づ
いて上記第１の演算手段もしくは上記第２の演算手段の
故障を判断する故障判断手段と、を備えるように構成し
ている。なお、上記平均手段は、例えば後記図１６の実
施例における平均値回路１３に相当する。
第１の操作信号と下記第２の操作信号とを平均した値を
第３の操作信号として出力する平均手段と、上記第３の
操作信号に応じて動作し、制御対象を操作するアクチュ
エータと、上記アクチュエータの動作状態を検出するセ
ンサと、上記制御対象を所望の状態に制御するための指
令値を出力する指令値発生手段と、上記センサからの信
号と上記指令値と上記第３の操作信号とに基づいて上記
第１の操作信号を演算する第１の演算手段と、上記セン
サからの信号と上記指令値と上記第３の操作信号とに基
づいて上記第２の操作信号を演算する第２の演算手段
と、上記第１の操作信号と上記第２の操作信号とに基づ
いて上記第１の演算手段もしくは上記第２の演算手段の
故障を判断する故障判断手段と、を備えるように構成し
ている。なお、上記平均手段は、例えば後記図１６の実
施例における平均値回路１３に相当する。
【０００７】
【作用】請求項１に記載の発明においては、メインとな
る第１の演算手段とサブとなる第２の演算手段に同じ入
力信号を与えて同じ制御演算を行なわせ、第１の演算手
段の出力でアクチュエータを駆動する。また第１の演算
手段の出力と第２の演算手段の出力との誤差を求め、そ
の誤差が所定の許容レベルに入っているか否かによって
フェイル判定を故障判断手段で行なう。そして、第１の
演算手段の積分演算部の出力変数を第２の演算手段の積
分演算の内部変数とすることにより、各演算手段の入力
データ誤差による積分器の発散を避け、より正確な故障
判断を可能にしたものである。また、請求項３に記載の
発明においては、２つの演算手段の演算出力の平均値で
アクチュエータを制御し、かつ、その平均値を各演算手
段に送るように構成したものである。このように構成し
たことにより、各演算手段で行なう演算結果をアクチュ
エータの動作に反映させることが出来ると共に、各演算
手段の入力データ誤差による積分器の発散を避けること
が出来、より正確な故障判断が可能になる。
る第１の演算手段とサブとなる第２の演算手段に同じ入
力信号を与えて同じ制御演算を行なわせ、第１の演算手
段の出力でアクチュエータを駆動する。また第１の演算
手段の出力と第２の演算手段の出力との誤差を求め、そ
の誤差が所定の許容レベルに入っているか否かによって
フェイル判定を故障判断手段で行なう。そして、第１の
演算手段の積分演算部の出力変数を第２の演算手段の積
分演算の内部変数とすることにより、各演算手段の入力
データ誤差による積分器の発散を避け、より正確な故障
判断を可能にしたものである。また、請求項３に記載の
発明においては、２つの演算手段の演算出力の平均値で
アクチュエータを制御し、かつ、その平均値を各演算手
段に送るように構成したものである。このように構成し
たことにより、各演算手段で行なう演算結果をアクチュ
エータの動作に反映させることが出来ると共に、各演算
手段の入力データ誤差による積分器の発散を避けること
が出来、より正確な故障判断が可能になる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図１および図２は、この発明の第１の実施例を示す図で
あり、図１は制御系全体のブロック図、図２は機構部分
の斜視図である。なお、この実施例は、本発明を四輪操
舵車両の後輪舵角を制御するコントローラに適用した例
を示す。図１において、１は運転者によって操作される
ステアリングホイールの操舵角θを検出する操舵角セン
サ、２は車速Ｖを検出する車速センサ、３は後輪舵角δ
Rを検出する後輪舵角センサである。また、４はメイン
ＣＰＵとなる第１ＣＰＵであり、その内部機能として、
操舵角信号処理部４−１、車速信号処理部４−２、後輪
舵角信号処理部４−３、後輪舵角指令演算部４−４およ
び後輪舵角サーボ演算部４−５を示している。また、５
はサブＣＰＵとなる第２ＣＰＵであり、その内部機能と
して、操舵角信号処理部５−１、車速信号処理部５−
２、後輪舵角信号処理部５−３、後輪舵角指令演算部５
−４および後輪舵角サーボ演算部５−５を示している。
また、６は電流制御アンプ、７は後輪の舵角を操作する
後輪操舵アクチュエータ、８は減算器、９は故障判定
器、１０はリレー開閉装置、１１はリレーである。な
お、上記の操舵角信号処理部４−１、５−１、車速信号
処理部４−２、５−２、後輪舵角信号処理部４−３、５
−３は、それぞれ操舵角センサ１、車速センサ２、後輪
舵角センサ３の信号をＣＰＵで処理することが出来る信
号に変換する部分であり、例えば、センサがエンコーダ
の場合は処理部はパルスカウンタ、センサがタコジェネ
レータの場合は処理部はＡ／Ｄ変換器を用いることが出
来る。さらにＣＰＵ内のソフトウエアで処理することも
可能であり、その場合には各処理部はレベル読み込みポ
ートとなる。また、図２は上記後輪操舵アクチュエータ
７の部分を示しており、７−１はモータ、７−２はウォ
ームギヤ、７−３はウォームホイール、７−４はピニオ
ンギヤ、７−５はラック、７−６はタイロッド、７−７
はナックルアーム、７−８は後輪のタイヤである。
図１および図２は、この発明の第１の実施例を示す図で
あり、図１は制御系全体のブロック図、図２は機構部分
の斜視図である。なお、この実施例は、本発明を四輪操
舵車両の後輪舵角を制御するコントローラに適用した例
を示す。図１において、１は運転者によって操作される
ステアリングホイールの操舵角θを検出する操舵角セン
サ、２は車速Ｖを検出する車速センサ、３は後輪舵角δ
Rを検出する後輪舵角センサである。また、４はメイン
ＣＰＵとなる第１ＣＰＵであり、その内部機能として、
操舵角信号処理部４−１、車速信号処理部４−２、後輪
舵角信号処理部４−３、後輪舵角指令演算部４−４およ
び後輪舵角サーボ演算部４−５を示している。また、５
はサブＣＰＵとなる第２ＣＰＵであり、その内部機能と
して、操舵角信号処理部５−１、車速信号処理部５−
２、後輪舵角信号処理部５−３、後輪舵角指令演算部５
−４および後輪舵角サーボ演算部５−５を示している。
また、６は電流制御アンプ、７は後輪の舵角を操作する
後輪操舵アクチュエータ、８は減算器、９は故障判定
器、１０はリレー開閉装置、１１はリレーである。な
お、上記の操舵角信号処理部４−１、５−１、車速信号
処理部４−２、５−２、後輪舵角信号処理部４−３、５
−３は、それぞれ操舵角センサ１、車速センサ２、後輪
舵角センサ３の信号をＣＰＵで処理することが出来る信
号に変換する部分であり、例えば、センサがエンコーダ
の場合は処理部はパルスカウンタ、センサがタコジェネ
レータの場合は処理部はＡ／Ｄ変換器を用いることが出
来る。さらにＣＰＵ内のソフトウエアで処理することも
可能であり、その場合には各処理部はレベル読み込みポ
ートとなる。また、図２は上記後輪操舵アクチュエータ
７の部分を示しており、７−１はモータ、７−２はウォ
ームギヤ、７−３はウォームホイール、７−４はピニオ
ンギヤ、７−５はラック、７−６はタイロッド、７−７
はナックルアーム、７−８は後輪のタイヤである。
【０００９】次に作用を説明する。本実施例において
は、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の２個のＣＰＵを備
え、第１ＣＰＵ４が主に実際の制御を行なう。すなわ
ち、第１ＣＰＵ４から出力された値を用いて後輪操舵ア
クチュエータ７を制御する。第１ＣＰＵ４に入力する信
号は、操舵角θ、車速Ｖ、後輪舵角δRである。これら
の信号は操舵角信号処理部４−１、車速信号処理部４−
２、後輪舵角信号処理部４−３の各信号処理部を通して
第１ＣＰＵ４に入力される。第１ＣＰＵ４の演算は２つ
の過程に分かれており、１つは後輪舵角指令演算部４−
４であり、他の１つは後輪舵角サーボ演算部４−５であ
る。後輪舵角指令演算部は４−４は、操舵角信号処理部
４−１と車速信号処理部４−２を通して得られた操舵角
θと車速Ｖから後輪舵角指令値δ1Rを演算する。この演
算については、例えば公知の特開昭６１−６７６６５号
公報（特願昭５９−１８８１５３号）または「“四輪操
舵車の新しい制御法”計測自動制御学会論文集Ｖｏｌ.
２３，Ｎｏ.８ 昭和６２年８月」に記載されている。
次に、後輪舵角サーボ演算部４−５は、後輪舵角信号処
理部４−３を通して入力される実際の後輪舵角δRと上
記の後輪舵角指令値δ1Rとから、実際の後輪舵角δRを
指令値δ1Rに追従させるための電流指令値ｉ1を演算す
る。この演算には、少なくとも積分演算が含まれてい
る。なお、一般的には、比例演算と積分演算と微分演算
とを組み合わせた、いわゆるＰＩＤ演算が用いられる。
このようなＰＩＤ演算については、例えば、公知の文献
「“ディジタル制御システム”下巻第４４４頁〜第４４
５頁、１９８４年４月１０日、第１刷発行、ホルト・サ
ウンダース・ジャパン社」に記載されている。また、電
流制御アンプ６は、後輪操舵アクチュエータ７に流す電
流ｉを電流指令値ｉ1に追従させる。また、後輪操舵ア
クチュエータ７は、例えば図２に示すように、モータ７
−１に上記の電流ｉが流れるとトルクが発生し、ウォー
ムギヤ７−２を介して、ウォームホイール７−３が回転
する。このウォームホイール７−３と同軸上にはピニオ
ンギヤ７−４が連結されており、これによってラック７
−５を左右に動かす。そしてラック７−５がタイロッド
７−６を介してナックルアーム７−７を押し引きするこ
とにより、後輪のタイヤ７−８が左右に操舵されるよう
になっている。
は、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の２個のＣＰＵを備
え、第１ＣＰＵ４が主に実際の制御を行なう。すなわ
ち、第１ＣＰＵ４から出力された値を用いて後輪操舵ア
クチュエータ７を制御する。第１ＣＰＵ４に入力する信
号は、操舵角θ、車速Ｖ、後輪舵角δRである。これら
の信号は操舵角信号処理部４−１、車速信号処理部４−
２、後輪舵角信号処理部４−３の各信号処理部を通して
第１ＣＰＵ４に入力される。第１ＣＰＵ４の演算は２つ
の過程に分かれており、１つは後輪舵角指令演算部４−
４であり、他の１つは後輪舵角サーボ演算部４−５であ
る。後輪舵角指令演算部は４−４は、操舵角信号処理部
４−１と車速信号処理部４−２を通して得られた操舵角
θと車速Ｖから後輪舵角指令値δ1Rを演算する。この演
算については、例えば公知の特開昭６１−６７６６５号
公報（特願昭５９−１８８１５３号）または「“四輪操
舵車の新しい制御法”計測自動制御学会論文集Ｖｏｌ.
２３，Ｎｏ.８ 昭和６２年８月」に記載されている。
次に、後輪舵角サーボ演算部４−５は、後輪舵角信号処
理部４−３を通して入力される実際の後輪舵角δRと上
記の後輪舵角指令値δ1Rとから、実際の後輪舵角δRを
指令値δ1Rに追従させるための電流指令値ｉ1を演算す
る。この演算には、少なくとも積分演算が含まれてい
る。なお、一般的には、比例演算と積分演算と微分演算
とを組み合わせた、いわゆるＰＩＤ演算が用いられる。
このようなＰＩＤ演算については、例えば、公知の文献
「“ディジタル制御システム”下巻第４４４頁〜第４４
５頁、１９８４年４月１０日、第１刷発行、ホルト・サ
ウンダース・ジャパン社」に記載されている。また、電
流制御アンプ６は、後輪操舵アクチュエータ７に流す電
流ｉを電流指令値ｉ1に追従させる。また、後輪操舵ア
クチュエータ７は、例えば図２に示すように、モータ７
−１に上記の電流ｉが流れるとトルクが発生し、ウォー
ムギヤ７−２を介して、ウォームホイール７−３が回転
する。このウォームホイール７−３と同軸上にはピニオ
ンギヤ７−４が連結されており、これによってラック７
−５を左右に動かす。そしてラック７−５がタイロッド
７−６を介してナックルアーム７−７を押し引きするこ
とにより、後輪のタイヤ７−８が左右に操舵されるよう
になっている。
【００１０】次に、第２ＣＰＵ５の動作を説明する。第
２ＣＰＵ５は、サブＣＰＵであり、コントローラの故障
判断のために設置するものである。すなわち、第１ＣＰ
Ｕ４と第２ＣＰＵ５とに同じ操舵角θ、車速Ｖ、後輪舵
角δRを入力し、第１ＣＰＵ４の出力である電流指令値
ｉ1と第２ＣＰＵ５の出力である電流指令値ｉ2との誤差
ｅiを減算器８で求め、誤差ｅiが所定の許容レベルに入
っているか否かを故障判定器９で判定する。そして誤差
ｅiが所定の許容レベル以上の場合には故障であると判
定し、リレー開閉装置１０に信号を送ってリレー１１を
オフにすることにより、後輪操舵アクチュエータ７への
電源を遮断し、後輪の操舵制御を停止する。なお、δ2R
は、第２ＣＰＵ５の後輪舵角指令演算部５−４で求めた
後輪舵角指令値である。
２ＣＰＵ５は、サブＣＰＵであり、コントローラの故障
判断のために設置するものである。すなわち、第１ＣＰ
Ｕ４と第２ＣＰＵ５とに同じ操舵角θ、車速Ｖ、後輪舵
角δRを入力し、第１ＣＰＵ４の出力である電流指令値
ｉ1と第２ＣＰＵ５の出力である電流指令値ｉ2との誤差
ｅiを減算器８で求め、誤差ｅiが所定の許容レベルに入
っているか否かを故障判定器９で判定する。そして誤差
ｅiが所定の許容レベル以上の場合には故障であると判
定し、リレー開閉装置１０に信号を送ってリレー１１を
オフにすることにより、後輪操舵アクチュエータ７への
電源を遮断し、後輪の操舵制御を停止する。なお、δ2R
は、第２ＣＰＵ５の後輪舵角指令演算部５−４で求めた
後輪舵角指令値である。
【００１１】次に、図１においては、第１ＣＰＵ４の後
輪舵角サーボ演算部４−５から第２ＣＰＵ５の後輪舵角
サーボ演算部５−５へ積分演算変数を送るようになって
いるので、この点について説明する。まず、本実施例の
特性を説明するために、第１ＣＰＵ４の後輪舵角サーボ
演算部４−５と、第２ＣＰＵ５の後輪舵角サーボ演算部
５−５とにおける制御則として、周知のＰＩＤ制御を用
いた場合について説明する。図３は、従来例について上
記のようにＰＩＤ制御を用いた場合の構成を示すブロッ
ク図である。図３において、ＫI／Ｓは積分演算、ＫPは
比例演算、ＫD・Ｓは微分演算を示す。なお、ここでは
簡単化のため、２つのＣＰＵにおける後輪舵角指令値δ
1Rとδ2Rは等しいものとし、第２ＣＰＵ５に入力される
実際の後輪舵角δR′にはＡ／Ｄ変換等による誤差によ
ってΔだけのオフセットが加わっているものとして説明
する。すなわち、δ1R＝δ2R、δR′＝δR＋Δとする。
輪舵角サーボ演算部４−５から第２ＣＰＵ５の後輪舵角
サーボ演算部５−５へ積分演算変数を送るようになって
いるので、この点について説明する。まず、本実施例の
特性を説明するために、第１ＣＰＵ４の後輪舵角サーボ
演算部４−５と、第２ＣＰＵ５の後輪舵角サーボ演算部
５−５とにおける制御則として、周知のＰＩＤ制御を用
いた場合について説明する。図３は、従来例について上
記のようにＰＩＤ制御を用いた場合の構成を示すブロッ
ク図である。図３において、ＫI／Ｓは積分演算、ＫPは
比例演算、ＫD・Ｓは微分演算を示す。なお、ここでは
簡単化のため、２つのＣＰＵにおける後輪舵角指令値δ
1Rとδ2Rは等しいものとし、第２ＣＰＵ５に入力される
実際の後輪舵角δR′にはＡ／Ｄ変換等による誤差によ
ってΔだけのオフセットが加わっているものとして説明
する。すなわち、δ1R＝δ2R、δR′＝δR＋Δとする。
【００１２】図４は上記のように設定した場合における
従来例のシミュレーション結果を示す特性図である。図
４に示すように、従来例では、第２ＣＰＵ５に入力され
る後輪舵角δR′にΔのオフセットがあるため、電流指
令値ｉ2は発散している。したがって減算器８の出力ｅi
がゼロとならず、故障判定器９はフェイルと誤判定して
しまう。
従来例のシミュレーション結果を示す特性図である。図
４に示すように、従来例では、第２ＣＰＵ５に入力され
る後輪舵角δR′にΔのオフセットがあるため、電流指
令値ｉ2は発散している。したがって減算器８の出力ｅi
がゼロとならず、故障判定器９はフェイルと誤判定して
しまう。
【００１３】上記のごとき従来技術の問題を解決するた
め、図５に示すように、第２ＣＰＵ５の積分演算の入力
信号ｅ2として第１ＣＰＵ４の積分演算の入力信号ｅ1と
同じものを与え、第２ＣＰＵ５ではこの信号に基づいて
積分演算を実行することが考えられる。このようにすれ
ば、第２ＣＰＵ５の入力データと第１ＣＰＵ４の入力デ
ータに多少の誤差があっても、積分による蓄積は生じな
い。しかし、上記の第１ＣＰＵ４から第２ＣＰＵ５へ入
力信号ｅ1を送るルートに通信エラーがあった場合に
は、その回数に応じて第２ＣＰＵ５の電流指令値ｉ2に
オフセットが生じて行くという問題がある。そのため、
本実施例においては、積分演算のフィードバック信号を
第１ＣＰＵ４から第２ＣＰＵ５へ送る構成とした。図６
は、積分演算をディジタルコンピュータで行なう場合の
オイラー積分手法を用いて、積分演算部分（ＫI／Ｓの
部分）を展開したブロック図である。図６において、１
／Ｓの部分が積分器であり、ＫIの部分が利得部であ
る。入力をｅ(ｋ）とした場合における積分演算ＫI／Ｓ
の出力ｙi(ｋ）は下記数１式で示される。 ｙ(ｋ）＝ｙ(ｋ−１）＋Δｔ・ｅ(ｋ−１） ｙi(ｋ）＝ＫI・ｙ(ｋ） …（数１） ただし ｙ(ｋ）：積分器出力 Δｔ：制御周期 図６から、積分演算にはＺ~1を経由してｙ(ｋ）のフィ
ードバックが行なわれていることが判る。したがって、
図５のように、第１ＣＰＵ４からｅ1を送信した場合に
は、通信エラーでｅ(ｋ）に誤った信号が入力される
と、以後ずっとその影響は出力ｙi(ｋ）に反映されてし
まう。そこで、図７に示すように、第２ＣＰＵ５におけ
る上記のＺ~1を経由したフィードバックループを切断
し、第１ＣＰＵ４の積分器出力ｙ1(ｋ）を第２ＣＰＵ５
の積分演算のｙ1(ｋ）として与えるように構成すれば、
仮に通信エラーが生じても次に正しい値を受けとった時
点で過去の通信エラーの影響が消されることになる。ま
た、第１ＣＰＵ４で故障が生じて、誤ったｙ1(ｋ）が送
られてきた場合には、ｅ2(ｋ）そのものは第２ＣＰＵ５
で演算されたものであるから、第２ＣＰＵ５の出力と第
１ＣＰＵ４の出力には誤差が生じるので、故障の判断は
確実に行なうことが出来る。
め、図５に示すように、第２ＣＰＵ５の積分演算の入力
信号ｅ2として第１ＣＰＵ４の積分演算の入力信号ｅ1と
同じものを与え、第２ＣＰＵ５ではこの信号に基づいて
積分演算を実行することが考えられる。このようにすれ
ば、第２ＣＰＵ５の入力データと第１ＣＰＵ４の入力デ
ータに多少の誤差があっても、積分による蓄積は生じな
い。しかし、上記の第１ＣＰＵ４から第２ＣＰＵ５へ入
力信号ｅ1を送るルートに通信エラーがあった場合に
は、その回数に応じて第２ＣＰＵ５の電流指令値ｉ2に
オフセットが生じて行くという問題がある。そのため、
本実施例においては、積分演算のフィードバック信号を
第１ＣＰＵ４から第２ＣＰＵ５へ送る構成とした。図６
は、積分演算をディジタルコンピュータで行なう場合の
オイラー積分手法を用いて、積分演算部分（ＫI／Ｓの
部分）を展開したブロック図である。図６において、１
／Ｓの部分が積分器であり、ＫIの部分が利得部であ
る。入力をｅ(ｋ）とした場合における積分演算ＫI／Ｓ
の出力ｙi(ｋ）は下記数１式で示される。 ｙ(ｋ）＝ｙ(ｋ−１）＋Δｔ・ｅ(ｋ−１） ｙi(ｋ）＝ＫI・ｙ(ｋ） …（数１） ただし ｙ(ｋ）：積分器出力 Δｔ：制御周期 図６から、積分演算にはＺ~1を経由してｙ(ｋ）のフィ
ードバックが行なわれていることが判る。したがって、
図５のように、第１ＣＰＵ４からｅ1を送信した場合に
は、通信エラーでｅ(ｋ）に誤った信号が入力される
と、以後ずっとその影響は出力ｙi(ｋ）に反映されてし
まう。そこで、図７に示すように、第２ＣＰＵ５におけ
る上記のＺ~1を経由したフィードバックループを切断
し、第１ＣＰＵ４の積分器出力ｙ1(ｋ）を第２ＣＰＵ５
の積分演算のｙ1(ｋ）として与えるように構成すれば、
仮に通信エラーが生じても次に正しい値を受けとった時
点で過去の通信エラーの影響が消されることになる。ま
た、第１ＣＰＵ４で故障が生じて、誤ったｙ1(ｋ）が送
られてきた場合には、ｅ2(ｋ）そのものは第２ＣＰＵ５
で演算されたものであるから、第２ＣＰＵ５の出力と第
１ＣＰＵ４の出力には誤差が生じるので、故障の判断は
確実に行なうことが出来る。
【００１４】図８は、上記図７に示した構成による本実
施例のブロック図である。図８においては、第１ＣＰＵ
４の積分演算部ＫI／Ｓの積分器の出力ｙ1(ｋ）が第２
ＣＰＵ５へ送られるように構成されている。なお、図８
における第２ＣＰＵ５の積分演算部の詳細は、前記図７
と同様である。図９は、図８の実施例のシミュレーショ
ン結果を示す特性図である。図９から判るように、本実
施例では、第２ＣＰＵ５に入力する実際の後輪舵角
δR′にＡ／Ｄ変換等による誤差が加わっていた場合で
も電流指令値ｉ2は発散しない。したがって誤判定を生
じることがない。
施例のブロック図である。図８においては、第１ＣＰＵ
４の積分演算部ＫI／Ｓの積分器の出力ｙ1(ｋ）が第２
ＣＰＵ５へ送られるように構成されている。なお、図８
における第２ＣＰＵ５の積分演算部の詳細は、前記図７
と同様である。図９は、図８の実施例のシミュレーショ
ン結果を示す特性図である。図９から判るように、本実
施例では、第２ＣＰＵ５に入力する実際の後輪舵角
δR′にＡ／Ｄ変換等による誤差が加わっていた場合で
も電流指令値ｉ2は発散しない。したがって誤判定を生
じることがない。
【００１５】次に、図１０は、本発明の第２の実施例の
ブロック図である。この実施例は、ロバスト補償器を用
いた後輪舵角コントローラに本発明を適用した例であ
る。なお、ロバスト補償器を用いたコントローラとして
は、例えば「“デルタ演算子を用いて設計したロバスト
な自動車用位置決めサーボ系の制御器”計測自動制御学
会論文集 ＶＯｌ.２７，Ｎｏ.６」に記載されている。
ブロック図である。この実施例は、ロバスト補償器を用
いた後輪舵角コントローラに本発明を適用した例であ
る。なお、ロバスト補償器を用いたコントローラとして
は、例えば「“デルタ演算子を用いて設計したロバスト
な自動車用位置決めサーボ系の制御器”計測自動制御学
会論文集 ＶＯｌ.２７，Ｎｏ.６」に記載されている。
【００１６】図１０において、図示した後輪舵角センサ
３、第１ＣＰＵ４、第２ＣＰＵ５、電流制御アンプ６、
後輪操舵アクチュエータ７、減算器８、故障判定器９、
リレー開閉装置１０、リレー１１の部分、および図示し
ない操舵角センサ１、車速センサ２の部分は、前記図１
と同様であり、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の内部の機
能が図１とは異なっている。図１０において、Ｈは定常
ゲイン１のローパスフィルタ、Ｂ、Ｒ、Ｌはそれぞれ所
定の特性を有するディジタルフィルタである。
３、第１ＣＰＵ４、第２ＣＰＵ５、電流制御アンプ６、
後輪操舵アクチュエータ７、減算器８、故障判定器９、
リレー開閉装置１０、リレー１１の部分、および図示し
ない操舵角センサ１、車速センサ２の部分は、前記図１
と同様であり、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の内部の機
能が図１とは異なっている。図１０において、Ｈは定常
ゲイン１のローパスフィルタ、Ｂ、Ｒ、Ｌはそれぞれ所
定の特性を有するディジタルフィルタである。
【００１７】図１１は、図１０の実施例における片方分
（第１ＣＰＵ４または第２ＣＰＵ５のいずれか一方分）
の後輪舵角サーボ演算系を示すブロック図である。図１
１において、一点鎖線で囲んだ部分１２はロバスト補償
器、Ｐは制御対象（図１０の電流制御アンプ６と後輪操
舵アクチュエータ７の部分に相当）、Ｐ0は制御対象Ｐ
のノミナルモデル、Ｈは定常ゲイン１のローパスフィル
タである。そして、制御対象Ｐを下記数２式で表し、δ
RRからδR（δRRは後輪舵角指令値、δRは後輪の実舵
角）までの規範伝達特性（規範モデル）Ｇmを下記数３
式で表した場合に、
（第１ＣＰＵ４または第２ＣＰＵ５のいずれか一方分）
の後輪舵角サーボ演算系を示すブロック図である。図１
１において、一点鎖線で囲んだ部分１２はロバスト補償
器、Ｐは制御対象（図１０の電流制御アンプ６と後輪操
舵アクチュエータ７の部分に相当）、Ｐ0は制御対象Ｐ
のノミナルモデル、Ｈは定常ゲイン１のローパスフィル
タである。そして、制御対象Ｐを下記数２式で表し、δ
RRからδR（δRRは後輪舵角指令値、δRは後輪の実舵
角）までの規範伝達特性（規範モデル）Ｇmを下記数３
式で表した場合に、
【００１８】
【数２】
【００１９】
【数３】
【００２０】ディジタルフィルタＢ、Ｒ、Ｌの特性を、
下記数４、数５式を満たすように決定することにより、
δからδまでの伝達特性をＧmに一致させることができ
る。 ＲＡ(Ｚ~1）＋Ｚ~1ｂ0ＬＱ(Ｚ~1)＝Ａm(Ｚ~1) …（数４）
下記数４、数５式を満たすように決定することにより、
δからδまでの伝達特性をＧmに一致させることができ
る。 ＲＡ(Ｚ~1）＋Ｚ~1ｂ0ＬＱ(Ｚ~1)＝Ａm(Ｚ~1) …（数４）
【００２１】
【数５】
【００２２】また、ロバスト補償器１２を付加したこと
により、外乱や制御対象のパラメータ変動が後輪実舵角
δRに与える影響を押さえている。例えば、外乱ｄが図
１１に示した位置に加わり、しかも制御対象ＰはＰ0か
らＰ0(１＋ΔP）にパラメータ変動を起こしているとす
る（ただしΔPは制御対象のパラメータ変動）。このと
きｒxに対する出力δRは下記数６式に示すようになる。
により、外乱や制御対象のパラメータ変動が後輪実舵角
δRに与える影響を押さえている。例えば、外乱ｄが図
１１に示した位置に加わり、しかも制御対象ＰはＰ0か
らＰ0(１＋ΔP）にパラメータ変動を起こしているとす
る（ただしΔPは制御対象のパラメータ変動）。このと
きｒxに対する出力δRは下記数６式に示すようになる。
【００２３】
【数６】
【００２４】したがって、Ｈ＝１が成立するような周波
数領域では、 δR＝Ｐ0ｒx が成立し、ｒxからδRまで特性はＰ0に一致する。
数領域では、 δR＝Ｐ0ｒx が成立し、ｒxからδRまで特性はＰ0に一致する。
【００２５】なお、本制御系では、表面上は積分器は現
われないが、図１１に破線で示したループは等価変換に
よって積分器と同等の性質を有することがわかる。すな
わち、図１２に示すように、Ｈは定常ゲイン１であるか
ら、１／（１−Ｈ）は定常ゲインが無限大であり、積分
と等価である。したがって、本制御系の構成を用いて前
記図１と同様にメインとサブの２つのＣＰＵでシステム
を構成した場合には、前記と同様の問題が生じる。その
ため、本実施例においては、前記図７に示したのと同様
に、第２ＣＰＵ５の積分のフィードバックループを切
り、第１ＣＰＵ４からの信号を与えるようにしている。
具体的には、図１０において、第１ＣＰＵ４の出力ｉ1
を第２ＣＰＵ５のローパスフィルタＨの入力として与え
ている。なお、図１３はその部分のみを示したブロック
図である。
われないが、図１１に破線で示したループは等価変換に
よって積分器と同等の性質を有することがわかる。すな
わち、図１２に示すように、Ｈは定常ゲイン１であるか
ら、１／（１−Ｈ）は定常ゲインが無限大であり、積分
と等価である。したがって、本制御系の構成を用いて前
記図１と同様にメインとサブの２つのＣＰＵでシステム
を構成した場合には、前記と同様の問題が生じる。その
ため、本実施例においては、前記図７に示したのと同様
に、第２ＣＰＵ５の積分のフィードバックループを切
り、第１ＣＰＵ４からの信号を与えるようにしている。
具体的には、図１０において、第１ＣＰＵ４の出力ｉ1
を第２ＣＰＵ５のローパスフィルタＨの入力として与え
ている。なお、図１３はその部分のみを示したブロック
図である。
【００２６】図１４は、従来例のシミュレーション結果
を示した特性図、図１５は、本実施例のシミュレーショ
ン結果を示した特性図である。なお、この特性は、第２
ＣＰＵ５に入力されるδR′として、前記第１の実施例
と同様に、Δのオフセットを加えた場合を示す。図１４
の従来例においては、オフセットΔのために第２ＣＰＵ
５の電流指令値ｉ2が発散している。一方、図１５に示
す本実施例では、第２ＣＰＵ５の電流指令値ｉ2の発散
はなく、オフセットΔに応じた出力誤差が得られてい
る。したがって誤判定を生じることがない。
を示した特性図、図１５は、本実施例のシミュレーショ
ン結果を示した特性図である。なお、この特性は、第２
ＣＰＵ５に入力されるδR′として、前記第１の実施例
と同様に、Δのオフセットを加えた場合を示す。図１４
の従来例においては、オフセットΔのために第２ＣＰＵ
５の電流指令値ｉ2が発散している。一方、図１５に示
す本実施例では、第２ＣＰＵ５の電流指令値ｉ2の発散
はなく、オフセットΔに応じた出力誤差が得られてい
る。したがって誤判定を生じることがない。
【００２７】次に、図１６は、本発明の第３の実施例を
示すブロック図である。図１６において、１３は平均値
回路であり、その他の部分は前記図１の同符号を付した
部分と同じである。図１の実施例と異なるところは、本
実施例においては、第１ＣＰＵ４の後輪舵角サーボ演算
部４−５の演算結果である電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ
５の後輪舵角サーボ演算部５−５の演算結果である電流
指令値ｉ2との平均値を平均値回路１３で求め、その平
均値を制御演算結果として電流制御アンプ６を介して後
輪操舵アクチュエータ７を駆動するようにすると共に、
上記の平均値をそれぞれ後輪舵角サーボ演算部４−５と
後輪舵角サーボ演算部５−５へ送り、それらの演算部に
おける演算に用いるように構成したことである。この実
施例における片方分（第１ＣＰＵ４または第２ＣＰＵ５
のいずれか一方分）の後輪舵角サーボ演算系は、前記図
１１と同様に表すことが出来る。したがって、そのよう
な制御系を用いて、第１ＣＰＵ４の出力でのみアクチュ
エータの制御を行い、第２ＣＰＵ５の出力は、フェイル
判断のための比較用として用いる構成を取った場合に
は、仮に双方の後輪舵角指令値が同一であっても、双方
のＣＰＵで後輪舵角のＡ／Ｄ変換値にオフセットが僅か
でもあると、図１８にシミュレーション結果を示すよう
に、第２ＣＰＵ５側の出力が発散するので、故障判定器
９は、直ちにフェイル状態と誤判定してしまう。上記問
題点は、第２ＣＰＵ５で演算した値が、後輪舵角に全く
反映されない構成となっているために起こる。したがっ
て本実施例においては、図１６に示すように、第１ＣＰ
Ｕ４で演算した電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ５で演算し
た電流指令値ｉ2との平均値を平均値回路１３で求め、
その平均値を電流制御アンプ６に対する電流指令値と
し、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の両方共、自己の演算
結果がアクチュエータの動作に反映されるように構成し
ている。
示すブロック図である。図１６において、１３は平均値
回路であり、その他の部分は前記図１の同符号を付した
部分と同じである。図１の実施例と異なるところは、本
実施例においては、第１ＣＰＵ４の後輪舵角サーボ演算
部４−５の演算結果である電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ
５の後輪舵角サーボ演算部５−５の演算結果である電流
指令値ｉ2との平均値を平均値回路１３で求め、その平
均値を制御演算結果として電流制御アンプ６を介して後
輪操舵アクチュエータ７を駆動するようにすると共に、
上記の平均値をそれぞれ後輪舵角サーボ演算部４−５と
後輪舵角サーボ演算部５−５へ送り、それらの演算部に
おける演算に用いるように構成したことである。この実
施例における片方分（第１ＣＰＵ４または第２ＣＰＵ５
のいずれか一方分）の後輪舵角サーボ演算系は、前記図
１１と同様に表すことが出来る。したがって、そのよう
な制御系を用いて、第１ＣＰＵ４の出力でのみアクチュ
エータの制御を行い、第２ＣＰＵ５の出力は、フェイル
判断のための比較用として用いる構成を取った場合に
は、仮に双方の後輪舵角指令値が同一であっても、双方
のＣＰＵで後輪舵角のＡ／Ｄ変換値にオフセットが僅か
でもあると、図１８にシミュレーション結果を示すよう
に、第２ＣＰＵ５側の出力が発散するので、故障判定器
９は、直ちにフェイル状態と誤判定してしまう。上記問
題点は、第２ＣＰＵ５で演算した値が、後輪舵角に全く
反映されない構成となっているために起こる。したがっ
て本実施例においては、図１６に示すように、第１ＣＰ
Ｕ４で演算した電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ５で演算し
た電流指令値ｉ2との平均値を平均値回路１３で求め、
その平均値を電流制御アンプ６に対する電流指令値と
し、第１ＣＰＵ４と第２ＣＰＵ５の両方共、自己の演算
結果がアクチュエータの動作に反映されるように構成し
ている。
【００２８】図１７は、図１６における第１ＣＰＵ４と
第２ＣＰＵ５の部分、および平均値回路１３の部分を示
すブロック図である。図１７に示すように、第１ＣＰＵ
４で演算した電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ５で演算した
電流指令値ｉ2とが、平均値回路１３の加算器で加算さ
れ、ゲイン１／２のアンプを通ることによって平均値が
求められる。そしてその平均値が制御対象Ｐに与えられ
ると共に、両方のＣＰＵのロバスト補償器を構成するロ
ーパスフィルタＨの入力となっている。なお、具体的に
は、制御対象Ｐ内の電流制御アンプ６に入力される電流
指令値をＡ／Ｄ変換したものをローパスフィルタＨへ入
力するように構成する。図１９は、本実施例のシミュレ
ーション結果を示す特性図である。なお、ここでは簡単
化のため、２つのＣＰＵにおける後輪舵角指令値δ1Rと
δ2Rは等しいものとし、第２ＣＰＵ５に入力される実際
の後輪舵角δR′にはＡ／Ｄ変換等による誤差によって
Δだけのオフセットが加わっているものとして説明す
る。すなわち、δ1R＝δ2R、δR′＝δR＋Δとする。図
１９から判るように、本実施例の場合は、ｉ1とｉ2とは
等しくなり、したがって減算器８の出力ｅi（ｅi＝ｉ1
−ｉ2）は一定値となり、フェイル誤判定が生じること
はない。
第２ＣＰＵ５の部分、および平均値回路１３の部分を示
すブロック図である。図１７に示すように、第１ＣＰＵ
４で演算した電流指令値ｉ1と第２ＣＰＵ５で演算した
電流指令値ｉ2とが、平均値回路１３の加算器で加算さ
れ、ゲイン１／２のアンプを通ることによって平均値が
求められる。そしてその平均値が制御対象Ｐに与えられ
ると共に、両方のＣＰＵのロバスト補償器を構成するロ
ーパスフィルタＨの入力となっている。なお、具体的に
は、制御対象Ｐ内の電流制御アンプ６に入力される電流
指令値をＡ／Ｄ変換したものをローパスフィルタＨへ入
力するように構成する。図１９は、本実施例のシミュレ
ーション結果を示す特性図である。なお、ここでは簡単
化のため、２つのＣＰＵにおける後輪舵角指令値δ1Rと
δ2Rは等しいものとし、第２ＣＰＵ５に入力される実際
の後輪舵角δR′にはＡ／Ｄ変換等による誤差によって
Δだけのオフセットが加わっているものとして説明す
る。すなわち、δ1R＝δ2R、δR′＝δR＋Δとする。図
１９から判るように、本実施例の場合は、ｉ1とｉ2とは
等しくなり、したがって減算器８の出力ｅi（ｅi＝ｉ1
−ｉ2）は一定値となり、フェイル誤判定が生じること
はない。
【００２９】次に、これまでの説明においては、制御演
算系に積分演算を含む場合の問題点を解決するものにつ
いて説明したが、制御演算系に微分演算を含む場合にも
フェイル誤判定を生じる場合がある。以下、説明する。
例えば、特開平１−１３４６０１号公報に記載されてい
るように、複数のＣＰＵを用いたコントローラのエラー
監視および修正に関する技術として、制御の中間結果を
複数の同期化されたＣＰＵ間でやりとりし、その中間結
果の偏差に基づいてエラー判断を行なうものがある。し
かしながら、このような従来のコントローラのフェール
セーフ装置においては、中間結果を算出するロジック
に、入力に対して微分的な演算を行なうものが含まれて
いた場合には、各ＣＰＵ間の僅かな入力タイミングのず
れによって中間結果に偏差を生ずる場合があり、演算プ
ロセスにエラーがないにもかかわらず誤フェール状態に
陥る畏れがある、という問題点があった。
算系に積分演算を含む場合の問題点を解決するものにつ
いて説明したが、制御演算系に微分演算を含む場合にも
フェイル誤判定を生じる場合がある。以下、説明する。
例えば、特開平１−１３４６０１号公報に記載されてい
るように、複数のＣＰＵを用いたコントローラのエラー
監視および修正に関する技術として、制御の中間結果を
複数の同期化されたＣＰＵ間でやりとりし、その中間結
果の偏差に基づいてエラー判断を行なうものがある。し
かしながら、このような従来のコントローラのフェール
セーフ装置においては、中間結果を算出するロジック
に、入力に対して微分的な演算を行なうものが含まれて
いた場合には、各ＣＰＵ間の僅かな入力タイミングのず
れによって中間結果に偏差を生ずる場合があり、演算プ
ロセスにエラーがないにもかかわらず誤フェール状態に
陥る畏れがある、という問題点があった。
【００３０】以下、上記のごとき問題を解決する実施例
を説明する。図２０および図２１は、一実施例を示す図
であり、図２０は、車両の後輪舵角制御に適用した場合
の全体構成を示す模式図、図２１はコントローラ内の構
成を示すブロック図である。まず、図２０において、ス
テアリングホイール３１による回転運動はコラムシャフ
ト３２によってギアボックス３３に伝達され、タイロッ
ド３４の直線運動に変換される。タイロッド３４の直線
運動はナックルアーム３５の揺動運動に変換され、それ
によって前輪３６が転舵される。この際、コラムシャフ
ト３２の回転角度は、操舵角センサ４５によってコント
ローラ３８に伝達される。車両４１には、車両の前後方
向速度を検出する車速センサ３７、コントローラ３８、
サーボアクチュエータ３９が搭載されており、サーボア
クチュエータ３９にはギアボックス４０が接続されてい
る。そしてサーボアクチュエータ３９の運動は、ギアボ
ックス４０、タイロッド４４、ナックルアーム４３を介
して後輪４２に伝達され、後輪の舵角を制御する。な
お、後輪実舵角センサ４７は後輪の実際の舵角を検出す
るセンサである。
を説明する。図２０および図２１は、一実施例を示す図
であり、図２０は、車両の後輪舵角制御に適用した場合
の全体構成を示す模式図、図２１はコントローラ内の構
成を示すブロック図である。まず、図２０において、ス
テアリングホイール３１による回転運動はコラムシャフ
ト３２によってギアボックス３３に伝達され、タイロッ
ド３４の直線運動に変換される。タイロッド３４の直線
運動はナックルアーム３５の揺動運動に変換され、それ
によって前輪３６が転舵される。この際、コラムシャフ
ト３２の回転角度は、操舵角センサ４５によってコント
ローラ３８に伝達される。車両４１には、車両の前後方
向速度を検出する車速センサ３７、コントローラ３８、
サーボアクチュエータ３９が搭載されており、サーボア
クチュエータ３９にはギアボックス４０が接続されてい
る。そしてサーボアクチュエータ３９の運動は、ギアボ
ックス４０、タイロッド４４、ナックルアーム４３を介
して後輪４２に伝達され、後輪の舵角を制御する。な
お、後輪実舵角センサ４７は後輪の実際の舵角を検出す
るセンサである。
【００３１】図２１は、上記のコントローラ３８の内容
を示すブロック図である。図２１において、第１操舵角
値算出部１０１は、操舵角センサ４５の信号に基づいて
第１操舵角値θS1を算出する。また、第１車速値算出部
１０２は、車速センサ３７の信号に基づいて第１車速値
Ｖ1を算出する。そして第１目標後輪舵角算出部１０３
は、第１操舵角値θS1と第１車速値Ｖ1から第１目標後
輪舵角δR1を算出する。また、第２操舵角値算出部２０
１、第２車速値算出部２０２、第２目標後輪舵角算出部
２０３は、上記と全く同様の構成であり、それぞれ第２
操舵角値θS2、第２車速値Ｖ2、第２目標後輪舵角δR2
を算出する。また、後輪舵角サーボ演算部１０４は、後
輪実舵角センサ４７によって検出された後輪実舵角δR
を第１目標後輪舵角δR1に追従させるために、サーボア
クチュエータ３９に供給する目標電流値ｉSを算出す
る。また、電流アンプ１０８は、後輪舵角サーボ演算部
１０４によって算出された目標電流値ｉSに従った電流
ｉをサーボアクチュエータ３９に供給する。また、診断
部１０５は、第１目標後輪舵角δR1と第２目標後輪舵角
δR2の差から、コントローラの演算プロセスを診断し、
その差が所定値以上である場合に異常と判断し、Ｆ／Ｓ
信号を出力する。そしてＦ／Ｓリレー１０６は、診断部
１０５からＦ／Ｓ信号が与えられるとオフになり、バッ
テリ１０７から電流アンプ１０８への電流供給を遮断す
る。第１目標後輪舵角算出部１０３と第２目標後輪舵角
算出部２０３は同一の構成をとっている。そして、第１
目標後輪舵角δR1は下記数７式で求められる。 δR1＝θs1・Ｋ1(Ｖ1）＋Ｓθs1・Ｋ2(Ｖ1）＋Ｓ2θs1・Ｋ3(Ｖ1）…（数７) ただし、Ｓ：微分オペレータ Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3：車速Ｖ1毎に設定される比例定数 （車両運動の安定性と応答性を向上させるように適宜設
定した値） 第２目標後輪舵角δR2についても同様に下記数８式で求
められる。 δR2＝θs2・Ｋ1(Ｖ2）＋Ｓθs2・Ｋ2(Ｖ2）＋Ｓ2θs2・Ｋ3(Ｖ2）…（数８） 上記のような算出法を用いた場合、第１操舵角値θs1と
第２操舵角値θs2の微分項の定数（Ｋ2、Ｋ3）の設定如
何によっては、速い操舵が行なわれた場合に、操舵角セ
ンサ４５からの信号の僅かな取り込みタイミングのずれ
や車速値Ｖの僅かなずれに起因して、図２２に示すよう
に、δR1とδR2には大きな偏差が生ずる場合がある。そ
のような場合には、各演算プロセスは正常であるにもか
かわらず、診断部１０５が異常と誤判断し、フェール信
号を発生してしまう。しかし、図２２から判るように、
各センサ信号の取り込みタイミングがずれた場合でも、
演算プロセスが正常である限り、δR1とδR2は時系列的
にわずか（演算サイクル間隔程度）のずれが生じるのみ
であり、全体としてややずれた波形になる。そのため、
例えば、時点ＴにおけるδR2の値δR2(Ｔ）と同じく時
点ＴにおけるδR1の値δR1(Ｔ）とを比較すれば、偏差
は大きいが、δR2(Ｔ）と１ステップ前のδR1(Ｔ−１）
との偏差は非常に小さい。したがって、現在の値では偏
差が大きい場合でも、過去の演算サイクルを数ステップ
遡って比較し、その値が小さい場合には異常と見做さな
いように構成すれば、誤判定を避けることが出来る。上
記のごとき知見に基づき、本実施例においては、診断部
１０５は、現在の演算サイクルで算出された第１目標後
輪舵角δR1（制御の中間結果）と、現在から過去の所定
ステップまでの演算サイクルで算出された何れかの第２
後輪舵角目標値δR2（制御の中間結果）との差が所定の
値より小さい組み合わせが存在するか、或いは現在の演
算サイクルで算出された第２後輪舵角目標値δR2と、現
在から過去の所定ステップまでの演算サイクルで算出さ
れた何れかの第１目標後輪舵角δR1との差が所定の値よ
り小さい組み合わせが存在する場合には、コントローラ
の計算プロセスは正常であると判断するように構成して
いる。図２３は、上記診断部１０５における演算内容を
示すフローチャートである。図２３において、εδは正
常−異常判定の閾値、Ｎは過去に遡る所定ステップの数
である。上記のように構成することにより、コントロー
ラの信頼性を保ちつつ、誤フェールの発生を抑えること
ができる、という効果が得られる。
を示すブロック図である。図２１において、第１操舵角
値算出部１０１は、操舵角センサ４５の信号に基づいて
第１操舵角値θS1を算出する。また、第１車速値算出部
１０２は、車速センサ３７の信号に基づいて第１車速値
Ｖ1を算出する。そして第１目標後輪舵角算出部１０３
は、第１操舵角値θS1と第１車速値Ｖ1から第１目標後
輪舵角δR1を算出する。また、第２操舵角値算出部２０
１、第２車速値算出部２０２、第２目標後輪舵角算出部
２０３は、上記と全く同様の構成であり、それぞれ第２
操舵角値θS2、第２車速値Ｖ2、第２目標後輪舵角δR2
を算出する。また、後輪舵角サーボ演算部１０４は、後
輪実舵角センサ４７によって検出された後輪実舵角δR
を第１目標後輪舵角δR1に追従させるために、サーボア
クチュエータ３９に供給する目標電流値ｉSを算出す
る。また、電流アンプ１０８は、後輪舵角サーボ演算部
１０４によって算出された目標電流値ｉSに従った電流
ｉをサーボアクチュエータ３９に供給する。また、診断
部１０５は、第１目標後輪舵角δR1と第２目標後輪舵角
δR2の差から、コントローラの演算プロセスを診断し、
その差が所定値以上である場合に異常と判断し、Ｆ／Ｓ
信号を出力する。そしてＦ／Ｓリレー１０６は、診断部
１０５からＦ／Ｓ信号が与えられるとオフになり、バッ
テリ１０７から電流アンプ１０８への電流供給を遮断す
る。第１目標後輪舵角算出部１０３と第２目標後輪舵角
算出部２０３は同一の構成をとっている。そして、第１
目標後輪舵角δR1は下記数７式で求められる。 δR1＝θs1・Ｋ1(Ｖ1）＋Ｓθs1・Ｋ2(Ｖ1）＋Ｓ2θs1・Ｋ3(Ｖ1）…（数７) ただし、Ｓ：微分オペレータ Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3：車速Ｖ1毎に設定される比例定数 （車両運動の安定性と応答性を向上させるように適宜設
定した値） 第２目標後輪舵角δR2についても同様に下記数８式で求
められる。 δR2＝θs2・Ｋ1(Ｖ2）＋Ｓθs2・Ｋ2(Ｖ2）＋Ｓ2θs2・Ｋ3(Ｖ2）…（数８） 上記のような算出法を用いた場合、第１操舵角値θs1と
第２操舵角値θs2の微分項の定数（Ｋ2、Ｋ3）の設定如
何によっては、速い操舵が行なわれた場合に、操舵角セ
ンサ４５からの信号の僅かな取り込みタイミングのずれ
や車速値Ｖの僅かなずれに起因して、図２２に示すよう
に、δR1とδR2には大きな偏差が生ずる場合がある。そ
のような場合には、各演算プロセスは正常であるにもか
かわらず、診断部１０５が異常と誤判断し、フェール信
号を発生してしまう。しかし、図２２から判るように、
各センサ信号の取り込みタイミングがずれた場合でも、
演算プロセスが正常である限り、δR1とδR2は時系列的
にわずか（演算サイクル間隔程度）のずれが生じるのみ
であり、全体としてややずれた波形になる。そのため、
例えば、時点ＴにおけるδR2の値δR2(Ｔ）と同じく時
点ＴにおけるδR1の値δR1(Ｔ）とを比較すれば、偏差
は大きいが、δR2(Ｔ）と１ステップ前のδR1(Ｔ−１）
との偏差は非常に小さい。したがって、現在の値では偏
差が大きい場合でも、過去の演算サイクルを数ステップ
遡って比較し、その値が小さい場合には異常と見做さな
いように構成すれば、誤判定を避けることが出来る。上
記のごとき知見に基づき、本実施例においては、診断部
１０５は、現在の演算サイクルで算出された第１目標後
輪舵角δR1（制御の中間結果）と、現在から過去の所定
ステップまでの演算サイクルで算出された何れかの第２
後輪舵角目標値δR2（制御の中間結果）との差が所定の
値より小さい組み合わせが存在するか、或いは現在の演
算サイクルで算出された第２後輪舵角目標値δR2と、現
在から過去の所定ステップまでの演算サイクルで算出さ
れた何れかの第１目標後輪舵角δR1との差が所定の値よ
り小さい組み合わせが存在する場合には、コントローラ
の計算プロセスは正常であると判断するように構成して
いる。図２３は、上記診断部１０５における演算内容を
示すフローチャートである。図２３において、εδは正
常−異常判定の閾値、Ｎは過去に遡る所定ステップの数
である。上記のように構成することにより、コントロー
ラの信頼性を保ちつつ、誤フェールの発生を抑えること
ができる、という効果が得られる。
【００３２】なお、以上の説明は、２ＣＰＵシステムを
想定したものであるが、一般的な複数ＣＰＵシステムに
対しても応用可能であり、かつ、１ＣＰＵシステム内で
演算プロセスを多重化した場合にも応用可能である。
想定したものであるが、一般的な複数ＣＰＵシステムに
対しても応用可能であり、かつ、１ＣＰＵシステム内で
演算プロセスを多重化した場合にも応用可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１ＣＰＵ（メイン）と第２ＣＰＵ（サブ）で同じ
演算を行なわせ、かつ、第２ＣＰＵの積分動作による入
力誤差の蓄積を避けるような信号を第１ＣＰＵから第２
ＣＰＵに送るように構成したことにより、各ＣＰＵの入
力データ誤差による積分器の発散を避けることができ、
より正確な故障判断が可能になる。また、多少の通信エ
ラーが生じてもサブＣＰＵがメインＣＰＵから正しいデ
ータをもらった時点で各ＣＰＵの出力を一致させること
ができる、という効果が得られる。また、２つのＣＰＵ
の演算出力の平均値でアクチュエータを制御し、かつ、
その出力を各ＣＰＵに送るように構成したものにおいて
は、各ＣＰＵで行なう演算結果をアクチュエータの動作
に反映させることが出来ると共に、各ＣＰＵの入力デー
タ誤差による積分器の発散を避けることが出来、より正
確な故障判断が可能になる、という効果が得られる。
ば、第１ＣＰＵ（メイン）と第２ＣＰＵ（サブ）で同じ
演算を行なわせ、かつ、第２ＣＰＵの積分動作による入
力誤差の蓄積を避けるような信号を第１ＣＰＵから第２
ＣＰＵに送るように構成したことにより、各ＣＰＵの入
力データ誤差による積分器の発散を避けることができ、
より正確な故障判断が可能になる。また、多少の通信エ
ラーが生じてもサブＣＰＵがメインＣＰＵから正しいデ
ータをもらった時点で各ＣＰＵの出力を一致させること
ができる、という効果が得られる。また、２つのＣＰＵ
の演算出力の平均値でアクチュエータを制御し、かつ、
その出力を各ＣＰＵに送るように構成したものにおいて
は、各ＣＰＵで行なう演算結果をアクチュエータの動作
に反映させることが出来ると共に、各ＣＰＵの入力デー
タ誤差による積分器の発散を避けることが出来、より正
確な故障判断が可能になる、という効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図。
【図２】本発明の第１の実施例の機構部の斜視図。
【図３】従来の演算部をＰＩＤ制御で構成した場合のブ
ロック図。
ロック図。
【図４】図３の従来例におけるシミュレーション結果を
示す特性図。
示す特性図。
【図５】積分演算による誤差の蓄積を避けるためのＰＩ
Ｄ制御系の一例のブロック図。
Ｄ制御系の一例のブロック図。
【図６】従来の積分演算系を示すブロック図。
【図７】第１の実施例における積分演算系のブロック
図。
図。
【図８】第１の実施例をＰＩＤ制御系に適用した場合の
ブロック図。
ブロック図。
【図９】第１の実施例におけるシミュレーション結果を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１０】本発明の第２の実施例のブロック図。
【図１１】第２の実施例における制御演算系を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１２】第２の実施例における積分演算系を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１３】第２の実施例における第１ＣＰＵから第２Ｃ
ＰＵへの信号伝達経路を示すブロック図。
ＰＵへの信号伝達経路を示すブロック図。
【図１４】従来例におけるシミュレーション結果を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図１５】第２の実施例におけるシミュレーション結果
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図１６】本発明の第３の実施例のブロック図。
【図１７】第３の実施例における制御演算系を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１８】従来例におけるシミュレーション結果を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図１９】第３の実施例におけるシミュレーション結果
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２０】微分演算による誤判断を解消するための一実
施例の模式図。
施例の模式図。
【図２１】微分演算による誤判断を解消するための一実
施例のブロック図。
施例のブロック図。
【図２２】微分演算のタイミングのずれによる目標後輪
舵角δRの演算値のずれを示す特性図。
舵角δRの演算値のずれを示す特性図。
【図２３】図２１の実施例の診断部１０５における演算
内容を示すフローチャート。
内容を示すフローチャート。
１…操舵角センサ ４−１、５−１…操
舵角信号処理部 ２…車速センサ ４−２、５−２…車
速信号処理部 ３…後輪舵角センサ ４−３、５−３…後
輪舵角信号処理部 ４…第１ＣＰＵ（メインＣＰＵ） ４−４、５−４…後
輪舵角指令演算部 ５…第２ＣＰＵ（サブＣＰＵ） ４−５、５−５…後
輪舵角サーボ演算部 ６…電流制御アンプ ７−１…モータ ７…後輪操舵アクチュエータ ７−２…ウォームギ
ヤ ８…減算器 ７−３…ウォームホ
イール ９…故障判定器 ７−４…ピニオンギ
ヤ １０…リレー開閉装置 ７−５…ラック １１…リレー ７−６…タイロッ
ド １２…ロバスト補償器 ７−７…ナックル
アーム １３…平均値回路 ７−８…後輪のタ
イヤ θ…操舵角 ｉ1、ｉ2…電流指令値 Ｖ…車速 ｅi…誤差 δR…実際の後輪舵角 Δ…オフセット δ1R、δ2R…後輪舵角指令値
舵角信号処理部 ２…車速センサ ４−２、５−２…車
速信号処理部 ３…後輪舵角センサ ４−３、５−３…後
輪舵角信号処理部 ４…第１ＣＰＵ（メインＣＰＵ） ４−４、５−４…後
輪舵角指令演算部 ５…第２ＣＰＵ（サブＣＰＵ） ４−５、５−５…後
輪舵角サーボ演算部 ６…電流制御アンプ ７−１…モータ ７…後輪操舵アクチュエータ ７−２…ウォームギ
ヤ ８…減算器 ７−３…ウォームホ
イール ９…故障判定器 ７−４…ピニオンギ
ヤ １０…リレー開閉装置 ７−５…ラック １１…リレー ７−６…タイロッ
ド １２…ロバスト補償器 ７−７…ナックル
アーム １３…平均値回路 ７−８…後輪のタ
イヤ θ…操舵角 ｉ1、ｉ2…電流指令値 Ｖ…車速 ｅi…誤差 δR…実際の後輪舵角 Δ…オフセット δ1R、δ2R…後輪舵角指令値
Claims (3)
- 【請求項１】下記第１の操作信号に応じて動作し、制御
対象を操作するアクチュエータと、 上記アクチュエータの動作状態を検出するセンサと、 上記制御対象を所望の状態に制御するための指令値を出
力する指令値発生手段と、 上記センサからの信号と上記指令値とに基づいて上記第
１の操作信号を演算する第１の演算手段と、 上記センサからの信号と上記指令値とに基づいて第２の
操作信号を演算する第２の演算手段と、 上記第１の操作信号と上記第２の操作信号とに基づいて
上記第１の演算手段もしくは上記第２の演算手段の故障
を判断する故障判断手段と、を備え、 かつ、上記第１の演算手段と上記第２の演算手段は、演
算内容に積分演算もしくは積分演算と等価な動作を行な
うフィルタ演算を有するものであり、上記第１の演算手
段から上記第２の演算手段へ積分演算変数もしくはフィ
ルタ演算変数を送り、それを上記第２の演算手段の積分
演算変数もしくはフィルタ演算変数とするように構成し
たことを特徴とするコントローラのフェイルセーフ装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載のコントローラのフェイル
セーフ装置において、上記第１の演算手段から上記第２
の演算手段へ送る演算データは、積分演算の出力値また
は積分演算と等価な動作を行なうフィルタ演算の出力値
であり、それを上記第２の演算手段の積分演算変数もし
くはフィルタ演算変数とすることを特徴とするコントロ
ーラのフェイルセーフ装置。 - 【請求項３】下記第１の操作信号と下記第２の操作信号
とを平均した値を第３の操作信号として出力する平均手
段と、 上記第３の操作信号に応じて動作し、制御対象を操作す
るアクチュエータと、 上記アクチュエータの動作状態を検出するセンサと、 上記制御対象を所望の状態に制御するための指令値を出
力する指令値発生手段と、 上記センサからの信号と上記指令値と上記第３の操作信
号とに基づいて上記第１の操作信号を演算する第１の演
算手段と、 上記センサからの信号と上記指令値と上記第３の操作信
号とに基づいて上記第２の操作信号を演算する第２の演
算手段と、 上記第１の操作信号と上記第２の操作信号とに基づいて
上記第１の演算手段もしくは上記第２の演算手段の故障
を判断する故障判断手段と、を備えたことを特徴とする
コントローラのフェイルセーフ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5009387A JP3031095B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | コントローラのフェイルセーフ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5009387A JP3031095B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | コントローラのフェイルセーフ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219310A true JPH06219310A (ja) | 1994-08-09 |
| JP3031095B2 JP3031095B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=11719039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5009387A Expired - Fee Related JP3031095B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | コントローラのフェイルセーフ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031095B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007138676A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | ステアリング制御装置 |
| US7373487B2 (en) | 2002-04-10 | 2008-05-13 | Alps Electric Co., Ltd | Controller with fail-safe function |
| WO2010100988A1 (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | ナブテスコ株式会社 | 鉄道車両用ドア制御システム |
| KR101035013B1 (ko) * | 2011-03-02 | 2011-05-17 | (주)에스티앤씨 | 실시간 고장진단장치 |
| JP2011191876A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Toyota Motor Corp | 制御装置 |
| CN109726029A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 波音公司 | 利用图形转换时间数据的交通工具故障检测系统及方法 |
| DE102022210083A1 (de) | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Nidec Corporation | Motorsteuervorrichtung, Motorsteuerverfahren, Motormodul und elektrische Servolenkvorrichtung |
| DE102022210155A1 (de) | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Nidec Corporation | Motorsteuervorrichtung, Motorsteuerverfahren, Motormodul und elektrische Servolenkvorrichtung |
| DE102022210151A1 (de) | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Nidec Corporation | Motorsteuervorrichtung, Motorsteuerverfahren, Motormodul und elektrische Servolenkvorrichtung |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5009387A patent/JP3031095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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