JPH06312668A - Rear wheel steering device for vehicle - Google Patents

Rear wheel steering device for vehicle

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Publication number
JPH06312668A
JPH06312668A JP10415293A JP10415293A JPH06312668A JP H06312668 A JPH06312668 A JP H06312668A JP 10415293 A JP10415293 A JP 10415293A JP 10415293 A JP10415293 A JP 10415293A JP H06312668 A JPH06312668 A JP H06312668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rear wheel
wheel steering
electric motor
abnormality
drive circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP10415293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoaki Kataoka
資章 片岡
Keiji Matsuoka
圭司 松岡
Tetsushi Haseda
哲志 長谷田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH06312668A publication Critical patent/JPH06312668A/en
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To set the neutral return speed of rear wheels to a desired value without any influence on a rear wheel steering performance in a rear wheel steering device adapted to return the rear wheels to the neutral steering angle by the energizing force of a neutral return spring provided on a rear wheel steering mechanism when the device is abnormal. CONSTITUTION:In a rear wheel steering device adapted to steer the rear wheels by on-off controlling transistors TR1-TR6 in a driving circuit 41 of a rear wheel steering electric motor 12 through a transistor switching circuit 56, when an abnormality detecting part 52 detects the abnormality of the device, a power switch SW1 is turned off to cut off the power supply to the driving circuit 41, and a field winding of the electric motor 12 is short-circuited according to a pulse signal output from a pulse generating part 54c in a braking control part 54 with a designated period. Accordingly, braking torque corresponding to the duty ratio of the pulse signal is generated in the electric motor 12 so that the neutral return speed of the rear wheels can be set arbitrarily according to a pulse signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転状態に応じ
て後輪舵角を制御する車両の後輪操舵制御装置に関し、
詳しくは、当該装置に異常が生じた際に、後輪を中立舵
角に復帰させる車両の後輪操舵装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle rear wheel steering control device for controlling a rear wheel steering angle according to a driving state of the vehicle,
More specifically, the present invention relates to a rear wheel steering device for a vehicle that restores the rear wheels to a neutral steering angle when an abnormality occurs in the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車両の後輪操舵装置において
は、前輪の操舵角,車速等の車両の運転状態に基づき後
輪の目標舵角を算出し、後輪舵角がこの目標舵角となる
ように、後輪操舵機構の動力源となる電動モータを通電
制御している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a rear wheel steering system of a vehicle, a target steering angle of a rear wheel is calculated based on a driving state of the vehicle such as a steering angle of a front wheel and a vehicle speed. Thus, the electric motor that is the power source of the rear wheel steering mechanism is energized and controlled.

【0003】また、この種の装置においては、車両の各
種運転状態を検出するためのセンサやそのセンサによる
検出結果に従い目標舵角等を設定する制御回路等、当該
後輪操舵装置を構成する各部に何等かの異常が発生する
と、後輪を車両の運転状態に関係なく大きく操舵してし
まうことがあり、非常に危険である。
Further, in this type of device, each part constituting the rear wheel steering device, such as a sensor for detecting various driving states of the vehicle, a control circuit for setting a target steering angle and the like according to a detection result of the sensor. If any abnormality occurs in the rear wheel, the rear wheel may be steered largely regardless of the driving state of the vehicle, which is extremely dangerous.

【0004】そこで、従来より、この種の装置には、電
動モータの回転を受けて後輪を操舵する後輪操舵機構に
中立復帰バネを設け、こうしたシステム異常の発生時に
は、電動モータの通電を停止して、中立復帰バネの付勢
力により後輪を中立舵角に復帰させるようにしたものが
ある。
Therefore, conventionally, in this type of device, a neutral return spring is provided in a rear wheel steering mechanism that steers the rear wheels in response to rotation of the electric motor, and when such a system abnormality occurs, the electric motor is energized. There is one in which the rear wheels are stopped and returned to the neutral steering angle by the biasing force of the neutral return spring.

【0005】また、このように、後輪操舵機構に後輪を
中立舵角に復帰させる中立復帰バネを設けた装置におい
ては、システム異常時に電動モータの通電を単に停止さ
せるだけでは、電動モータが、後輪操舵機構を介して受
ける中立復帰バネの付勢力により自由に回転するため、
システム異常が発生すると、後輪が中立舵角に速やかに
戻されることとなり、特に後輪を大きく操舵しているよ
うな場合には、後輪舵角が急変してしまう。
Further, in such a device in which the rear wheel steering mechanism is provided with the neutral return spring for returning the rear wheels to the neutral steering angle, the electric motor can be operated by simply stopping the energization of the electric motor when the system is abnormal. , Since it freely rotates due to the biasing force of the neutral return spring received via the rear wheel steering mechanism,
When a system abnormality occurs, the rear wheels are quickly returned to the neutral steering angle, and especially when the rear wheels are steered largely, the rear wheel steering angle suddenly changes.

【0006】このため、上記のようにシステム異常時に
電動モータの通電を停止して中立復帰バネの付勢力によ
り後輪を中立舵角に復帰させる装置においては、システ
ム異常時に、電動モータの通電を単に停止するだけでな
く、電動モータの界磁巻線を短絡することによって、電
動モータが後輪操舵機構側から受ける力によって回転す
る際に制動力を与えるようにしたものもある(ホンタ゛フ゜レリ
ュート゛サーヒ゛スマニュアル、構造編 No.60SS010 平成3年9月発
行:参照)。
For this reason, in the above-described device in which the power supply to the electric motor is stopped when the system is abnormal and the rear wheel is returned to the neutral steering angle by the urging force of the neutral return spring, the electric motor is energized when the system is abnormal. In addition to simply stopping the motor, the field winding of the electric motor is short-circuited to provide a braking force when the electric motor is rotated by the force received from the rear wheel steering mechanism side (Honda Prelude Service). Manual, Structure No. 60SS010 Issued in September 1991: See).

【0007】すなわち、この装置では、制御回路等の異
常によって後輪舵角を正常に制御できなくなったときに
は、電動モータの通電を停止して、中立復帰バネの付勢
力で後輪を中立舵角に戻し、しかも、この中立復帰時に
は、電動モータの界磁巻線を短絡することによって、電
動モータの回転によって界磁巻線に生じる起電力により
電動モータに電磁ブレーキがかかるようにし、これによ
って後輪舵角が急変するのを防止しているのである。
That is, in this device, when the rear wheel rudder angle cannot be normally controlled due to an abnormality in the control circuit or the like, the electric motor is de-energized and the neutral return spring biases the rear wheel to the neutral rudder angle. In addition, at the time of this neutral return, the field winding of the electric motor is short-circuited so that the electromotive force generated in the field winding by the rotation of the electric motor applies an electromagnetic brake to the electric motor. It prevents the wheel steering angle from changing suddenly.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように電動モータの界磁巻線を短絡することにより、電
動モータ、延いては後輪操舵機構に制動力を与えるよう
にした場合、その制動力は電動モータの特性から一義的
に決定される。
However, when a braking force is applied to the electric motor, and thus the rear wheel steering mechanism, by short-circuiting the field winding of the electric motor as described above, the braking force is controlled. Power is uniquely determined from the characteristics of the electric motor.

【0009】すなわち、後輪操舵機構を介して伝達され
る中立復帰バネの付勢力により電動モータが回転する場
合の、モータ軸の入力トルクをT1 、電動モータの回転
数をωとすると、界磁巻線短絡時に電動モータが発生す
る制動トルクT2 は、次式(1) で表すことができ、この
モデルを図で表すと、図18に示す如くなる。また、こ
のモデルにおいて、入力トルクT1 から回転数ωへの応
答を式で表すと、次式(2) の如くなり、定常的(中立復
帰中)には、s→0としたものから、回転数ωは次式
(3) で与えられる。
That is, when the electric motor is rotated by the urging force of the neutral return spring transmitted through the rear wheel steering mechanism, assuming that the input torque of the motor shaft is T1 and the rotation speed of the electric motor is ω, the field is The braking torque T2 generated by the electric motor when the winding is short-circuited can be expressed by the following equation (1), and this model is represented in the figure as shown in FIG. In this model, the response from the input torque T1 to the rotation speed ω is expressed by the following equation (2), and it is steady (during neutral return) from s → 0 to The number ω is
It is given in (3).

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】但し、上記(1)〜(3)式において、Jはモー
タロータのイナーシャ,KE は誘起電圧定数,KT はト
ルク定数,Lはモータコイルのインダクタンス,Rはコ
イル抵抗と回路抵抗の合成値,sはラプラス演算子であ
る。そして、上式(3) から明らかなように、中立復帰速
度は、概ね、中立復帰バネの付勢力とモータ特性とによ
り決定される。
However, in the above equations (1) to (3), J is the inertia of the motor rotor, KE is the induced voltage constant, KT is the torque constant, L is the inductance of the motor coil, and R is the combined value of the coil resistance and the circuit resistance. , S are Laplace operators. Then, as is clear from the above equation (3), the neutral return speed is generally determined by the biasing force of the neutral return spring and the motor characteristics.

【0012】従って、後輪を中立舵角に復帰させる際に
電動モータの界磁巻線を短絡して中立復帰速度を抑制す
るようにした場合の制動力は、電動モータの特性から一
義的に決定されることとなるのである。このため、上記
従来の装置において、後輪舵角の中立復帰速度を所望の
値に設定するには、後輪操舵を行なう上で抵抗となる中
立復帰バネのバネ定数やセット荷重を調整したり、モー
タ特性である誘起電圧定数KE,トルク定数KTを変える
ことが必要があり、後輪操舵装置本来の目的である後輪
操舵時の特性に影響を与えることになる。
Therefore, when the rear wheels are returned to the neutral steering angle, the field winding of the electric motor is short-circuited to suppress the neutral return speed, and the braking force is unique from the characteristics of the electric motor. It will be decided. Therefore, in the above-described conventional device, in order to set the neutral return speed of the rear wheel steering angle to a desired value, the spring constant or set load of the neutral return spring that becomes a resistance when performing the rear wheel steering is adjusted. It is necessary to change the induced voltage constant KE and the torque constant KT, which are motor characteristics, and this will affect the characteristics at the time of steering the rear wheels, which is the original purpose of the rear wheel steering system.

【0013】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、上記のように後輪操舵機構に中立復帰バネを設
け、異常発生時には、電動モータの駆動を停止して、中
立復帰バネの付勢力により、後輪を中立舵角に復帰させ
るようにした車両の後輪操舵装置において、中立復帰バ
ネによる中立復帰速度を、後輪操舵特性に影響を与える
ことなく、所望の値に設定できるようにすることを目的
としている。
The present invention has been made in view of these problems. As described above, the neutral return spring is provided in the rear wheel steering mechanism, and when an abnormality occurs, the drive of the electric motor is stopped to urge the neutral return spring. As a result, in the rear wheel steering system of the vehicle in which the rear wheels are returned to the neutral steering angle, the neutral return speed by the neutral return spring can be set to a desired value without affecting the rear wheel steering characteristics. The purpose is to do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の後輪操舵装置は、図1
(a)に例示する如く、車両の後輪を操舵するための後
輪操舵機構と、該後輪操舵機構に、前記後輪を中立舵角
に復帰させるための付勢力を与える付勢手段と、前記後
輪操舵機構を前記付勢手段の付勢力に抗して駆動する電
動モータと、該電動モータを通電するための駆動回路
と、前記後輪の舵角が車両の運転状態に応じた目標舵角
となるよう、前記駆動回路を介して前記電動モータを通
電し、前記後輪操舵機構を駆動する後輪操舵制御手段
と、該後輪操舵制御手段を含む後輪操舵系の異常を検出
する異常検出手段と、該異常検出手段にて異常が検出さ
れると、前記駆動回路への電源供給を遮断して、前記後
輪操舵制御手段による後輪操舵制御を禁止する後輪操舵
禁止手段と、を備えた車両の後輪操舵装置において、前
記後輪操舵禁止手段の作動時に、前記電動モータの界磁
巻線を短絡して、前記電動モータの前記付勢力による回
転に制動力を与える制動手段と、該制動手段による前記
電動モータの界磁巻線の短絡を所定周期で実行させる制
動制御手段と、を設けたことを特徴としている。
A rear wheel steering system according to claim 1, which has been made to achieve the above object, has a structure as shown in FIG.
As illustrated in (a), a rear wheel steering mechanism for steering the rear wheels of the vehicle, and a biasing means for applying a biasing force for returning the rear wheels to the neutral steering angle to the rear wheel steering mechanism. An electric motor for driving the rear wheel steering mechanism against the urging force of the urging means, a drive circuit for energizing the electric motor, and a steering angle of the rear wheel depending on a driving state of the vehicle. An abnormality in the rear wheel steering control unit that drives the rear wheel steering mechanism by energizing the electric motor through the drive circuit so as to achieve the target steering angle and the rear wheel steering system including the rear wheel steering control unit Abnormality detection means for detecting, and when an abnormality is detected by the abnormality detection means, power supply to the drive circuit is cut off to prohibit rear wheel steering control by the rear wheel steering control means. A rear-wheel steering device for a vehicle, comprising: During operation, the field winding of the electric motor is short-circuited to provide a braking means for applying a braking force to the rotation of the electric motor by the biasing force, and a short circuit of the field winding of the electric motor by the braking means is predetermined. And a braking control means to be executed in a cycle.

【0015】また請求項2に記載の後輪操舵装置は、図
1(b)に例示する如く、車両の後輪を操舵するための
後輪操舵機構と、該後輪操舵機構に、前記後輪を中立舵
角に復帰させるための付勢力を与える付勢手段と、前記
後輪操舵機構を前記付勢手段の付勢力に抗して駆動する
電動モータと、該電動モータの界磁巻線を挟んでH型に
接続された多数のスイッチング素子と、各スイッチング
素子に並列接続されたスイッチング素子保護用のダイオ
ードとからなるHブリッジ型の駆動回路と、前記後輪の
舵角が車両の運転状態に応じた目標舵角となるよう、前
記駆動回路のスイッチング素子をオン・オフして前記電
動モータを通電し、前記後輪操舵機構を駆動する後輪操
舵制御手段と、該後輪操舵制御手段を含む後輪操舵系の
異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段にて異
常が検出されると、前記駆動回路への電源供給を遮断し
て、前記後輪操舵制御手段による後輪操舵制御を禁止す
る後輪操舵禁止手段と、を備えた車両の後輪操舵装置に
おいて、前記後輪操舵禁止手段の作動時に、前記駆動回
路のスイッチング素子を全てオフすると共に、前記駆動
回路の電源供給端子間に所定の電気負荷を接続して、前
記電動モータの前記付勢力による回転に制動力を与える
第2の制動手段、を設けたことを特徴としている。
A rear wheel steering system according to a second aspect of the present invention is, as illustrated in FIG. 1B, a rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel of a vehicle, and the rear wheel steering mechanism including the rear wheel steering mechanism. A biasing means for applying a biasing force for returning the wheels to the neutral steering angle, an electric motor for driving the rear wheel steering mechanism against the biasing force of the biasing means, and a field winding of the electric motor. An H-bridge type drive circuit composed of a large number of switching elements connected in an H-shape sandwiching the switching element and a diode for protecting the switching elements connected in parallel to each switching element, and the steering angle of the rear wheels driving the vehicle. Rear wheel steering control means for driving the rear wheel steering mechanism by turning on / off the switching element of the drive circuit to energize the electric motor so as to obtain a target steering angle according to the state, and the rear wheel steering control. Error detection of rear wheel steering system including A detecting means, and a rear wheel steering prohibiting means for prohibiting the rear wheel steering control by the rear wheel steering control means by cutting off the power supply to the drive circuit when the abnormality is detected by the abnormality detecting means. In a vehicle rear wheel steering system including the above, when the rear wheel steering prohibiting means is activated, all switching elements of the drive circuit are turned off, and a predetermined electric load is connected between power supply terminals of the drive circuit. Second braking means for applying a braking force to the rotation of the electric motor due to the urging force is provided.

【0016】[0016]

【作用】上記のように構成された請求項1に記載の後輪
操舵装置においては、後輪操舵制御手段が、後輪の舵角
が車両の運転状態に応じた目標舵角となるように、駆動
回路を介して電動モータを通電することにより、後輪操
舵機構を駆動し、異常検出手段が、この後輪操舵制御手
段を含む後輪操舵系の異常を検出する。そして、この異
常検出手段が、後輪操舵系の異常を検出すると、後輪操
舵禁止手段が、駆動回路への電源供給を遮断することに
より、後輪操舵制御手段による後輪操舵制御を禁止す
る。また、後輪操舵機構には、後輪を中立舵角に復帰さ
せる付勢手段が備えられているため、後輪操舵禁止手段
が駆動回路への電源供給を遮断すると、電動モータが、
後輪操舵機構側から入力される付勢手段の付勢力により
回転する。この結果、後輪は、付勢手段の付勢力により
中立舵角方向に操舵されることとなる。
In the rear-wheel steering system according to the first aspect of the present invention configured as described above, the rear-wheel steering control means causes the rear-wheel steering angle to be a target steering angle according to the operating condition of the vehicle. By energizing the electric motor via the drive circuit, the rear wheel steering mechanism is driven, and the abnormality detecting means detects an abnormality in the rear wheel steering system including the rear wheel steering control means. When the abnormality detecting means detects an abnormality in the rear wheel steering system, the rear wheel steering prohibiting means cuts off the power supply to the drive circuit to prohibit the rear wheel steering control by the rear wheel steering control means. . Further, since the rear wheel steering mechanism is provided with the biasing means for returning the rear wheels to the neutral steering angle, when the rear wheel steering prohibiting means cuts off the power supply to the drive circuit, the electric motor is
It rotates by the urging force of the urging means input from the rear wheel steering mechanism side. As a result, the rear wheels are steered in the neutral steering angle direction by the urging force of the urging means.

【0017】またこうした後輪の中立復帰時には、制動
手段が、電動モータの界磁巻線を短絡することにより、
電動モータに制動トルクを発生させ、更に制動制御手段
が、この制動手段による電動モータ界磁巻線の短絡動作
を所定周期で実行させる。従って、異常発生時に後輪が
中立舵角に復帰する際の操舵速度(中立復帰速度)は、
制動制御手段が制御する電動モータ界磁巻線の短絡周期
と、付勢手段の付勢力とにより決定されることとなる。
When the rear wheel is returned to neutral, the braking means short-circuits the field winding of the electric motor,
A braking torque is generated in the electric motor, and the braking control means causes the braking means to execute a short-circuiting operation of the electric motor field winding in a predetermined cycle. Therefore, the steering speed (neutral return speed) when the rear wheels return to the neutral steering angle when an abnormality occurs is
It is determined by the short-circuit cycle of the electric motor field winding controlled by the braking control means and the biasing force of the biasing means.

【0018】また、次に請求項2に記載の後輪操舵装置
においては、請求項1に記載の後輪操舵装置と同様、後
輪操舵制御手段が、後輪の舵角が車両の運転状態に応じ
た目標舵角となるように、駆動回路を介して電動モータ
を通電することにより、後輪操舵機構を駆動し、異常検
出手段が、この後輪操舵制御手段を含む後輪操舵系の異
常を検出する。そして、この異常検出手段が、後輪操舵
系の異常を検出すると、後輪操舵禁止手段が、駆動回路
への電源供給を遮断することにより、後輪操舵制御手段
による後輪操舵制御を禁止する。また、後輪操舵機構に
は、後輪を中立舵角に復帰させる付勢手段が備えられて
いるため、後輪操舵禁止手段が駆動回路への電源供給を
遮断すると、電動モータが、後輪操舵機構側から入力さ
れる付勢手段の付勢力により回転する。この結果、後輪
は、付勢手段の付勢力により中立舵角方向に操舵される
こととなる。
Further, in a rear wheel steering system according to a second aspect of the invention, the rear wheel steering control means controls the steering angle of the rear wheels to be the operating state of the vehicle, as in the rear wheel steering system of the first aspect. The rear wheel steering mechanism is driven by energizing the electric motor through the drive circuit so that the target steering angle corresponding to the rear wheel steering control means including the rear wheel steering control means is provided. Detect an abnormality. When the abnormality detecting means detects an abnormality in the rear wheel steering system, the rear wheel steering prohibiting means cuts off the power supply to the drive circuit to prohibit the rear wheel steering control by the rear wheel steering control means. . Further, since the rear wheel steering mechanism is provided with an urging means for returning the rear wheels to the neutral steering angle, when the rear wheel steering prohibiting means cuts off the power supply to the drive circuit, the electric motor causes the rear wheels to operate. It rotates by the urging force of the urging means input from the steering mechanism side. As a result, the rear wheels are steered in the neutral steering angle direction by the urging force of the urging means.

【0019】一方、請求項2に記載の後輪操舵装置にお
いては、電動モータを通電駆動するための駆動回路が、
電動モータの界磁巻線を挟んでH型に接続された多数の
スイッチング素子と、各スイッチング素子に並列接続さ
れたスイッチング素子保護用のダイオードとからなるH
ブリッジ型の駆動回路により構成されており、後輪操舵
禁止手段の作動時には、第2の制動手段が、駆動回路の
スイッチング素子を全てオフし、その電源供給端子間に
所定の電気負荷を接続することにより、電動モータの回
転に制動力を与える。この結果、本発明においては、後
輪の中立復帰速度は、この電気負荷の大きさ(抵抗値)
と、付勢手段の付勢力とにより決定されることとなる。
On the other hand, in the rear wheel steering system according to the second aspect, the drive circuit for energizing and driving the electric motor includes:
H consisting of a large number of switching elements connected in an H-shape across the field winding of an electric motor and switching element protection diodes connected in parallel to each switching element
It is composed of a bridge type drive circuit, and when the rear wheel steering prohibiting means is activated, the second braking means turns off all the switching elements of the drive circuit and connects a predetermined electric load between the power supply terminals. As a result, braking force is applied to the rotation of the electric motor. As a result, in the present invention, the neutral return speed of the rear wheel is determined by the magnitude of this electric load (resistance value).
And the urging force of the urging means.

【0020】すなわち、まずHブリッジ型の駆動回路
は、スイッチング素子を全てオフし、更にその電源供給
端子を短絡した状態で、電動モータを後輪操舵機構側か
ら回転させると、その回転により発生した起電力によ
り、各スイッチング素子に設けられたダイオードを介し
て電流が流れ、電動モータに一定の制動トルクが発生す
る。しかし、本発明では、異常発生時に、駆動回路の電
源供給端子を電気負荷を介して接続しているため、この
電気負荷により流れる電流が制限され、制動トルクは電
気負荷の大きさにより変化する。従って、本発明におい
ては、後輪の中立復帰速度が、電気負荷の大きさ(抵抗
値)と、付勢手段の付勢力とにより決定されることとな
るのである。
That is, first, in the H-bridge type driving circuit, when the electric motor is rotated from the rear wheel steering mechanism side with all the switching elements turned off and the power supply terminals thereof are short-circuited, the rotation occurs. Due to the electromotive force, a current flows through the diode provided in each switching element, and a constant braking torque is generated in the electric motor. However, in the present invention, when an abnormality occurs, the power supply terminal of the drive circuit is connected via the electric load, so the current flowing by this electric load is limited and the braking torque changes depending on the magnitude of the electric load. Therefore, in the present invention, the neutral return speed of the rear wheel is determined by the magnitude of the electric load (resistance value) and the urging force of the urging means.

【0021】[0021]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図2は、請求項1に記載の発明が適用された第
1実施例の後輪操舵装置全体の構成を表わす概略構成図
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the rear wheel steering system of the first embodiment to which the invention according to claim 1 is applied.

【0022】図2に示す如く、本実施例の後輪操舵装置
は、車両の左右の後輪2RL,2RRを操舵するための
後輪操舵機構10と、この後輪操舵機構10を駆動する
ための三相ブラシレスモータからなる電動モータ12
と、電動モータ12の所定の回転角度毎に三相のパルス
信号PU,PV,PWを発生する磁極センサ20と、後
輪操舵機構10に取り付けられて後輪2RL,2RRの
舵角θrを検出する後輪舵角センサ22と、車両運転者
が左右の前輪2FL,2FRを操舵するためのステアリ
ングホイール24からステアリングギヤボックス26に
至るステアリングシャフト28に取り付けられて、ステ
アリングシャフト28の回転角度(つまり前輪操舵角θ
s)を検出するステアリングセンサ30と、車速Vsを
検出する車速センサ32と、車体に生じたヨーレイトW
sを検出するヨーレイトセンサ34と、これら各センサ
からの検出信号に基づき後輪舵角θrを制御する電子制
御装置(ECU)40とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the rear wheel steering system of the present embodiment has a rear wheel steering mechanism 10 for steering the left and right rear wheels 2RL, 2RR of the vehicle and a rear wheel steering mechanism 10 for driving the rear wheel steering mechanism 10. Electric motor 12 consisting of a three-phase brushless motor
And a magnetic pole sensor 20 for generating three-phase pulse signals PU, PV, PW for each predetermined rotation angle of the electric motor 12, and a steering angle θr of the rear wheels 2RL, 2RR attached to the rear wheel steering mechanism 10. The rear wheel steering angle sensor 22 and the steering shaft 28 from the steering wheel 24 for steering the left and right front wheels 2FL and 2FR by the vehicle driver to the steering gear box 26 are attached to the steering shaft 28. Front wheel steering angle θ
s), a steering sensor 30 for detecting the vehicle speed Vs, a vehicle speed sensor 32 for detecting the vehicle speed Vs, and a yaw rate W generated on the vehicle body.
The yaw rate sensor 34 for detecting s and an electronic control unit (ECU) 40 for controlling the rear wheel steering angle θr based on detection signals from these sensors.

【0023】また、後輪操舵機構10は、図3に示す如
く、電動モータ12の回転軸に固定されたヘリカルギヤ
13と、ヘリカルギヤ13に噛合され電動モータ12の
回転を減速して入力するヘリカルギヤ14と、ヘリカル
ギヤ14の回転軸に設けられたウォームギヤ15と、ウ
ォームギヤ15に噛合されたウォームホイール16と、
ウォームホイール16の回転軸に取り付けられたピニオ
ンギヤ17と、ピニオンギヤ17に噛合され、ピニオン
ギヤ17の回転を直進移動に変換して左右後輪2RL,
2RRのタイロッドに伝達するラック18と、ラック1
8が中立位置から図3における左右方向に変位した際、
その変位量に応じた付勢力をラック18に与える中立復
帰バネ19と、から構成されている。
As shown in FIG. 3, the rear wheel steering mechanism 10 includes a helical gear 13 fixed to the rotating shaft of the electric motor 12, and a helical gear 14 that meshes with the helical gear 13 to decelerate and input the rotation of the electric motor 12. A worm gear 15 provided on the rotary shaft of the helical gear 14, a worm wheel 16 meshed with the worm gear 15,
The pinion gear 17 attached to the rotary shaft of the worm wheel 16 is meshed with the pinion gear 17, and the rotation of the pinion gear 17 is converted into straight movement to convert the left and right rear wheels 2RL,
Rack 18 that is transmitted to a 2RR tie rod, and rack 1
When 8 is displaced from the neutral position in the left-right direction in FIG. 3,
The neutral return spring 19 applies a biasing force to the rack 18 according to the displacement amount.

【0024】なお、後輪舵角を検出する後輪舵角センサ
22は、ウォームホイール16の回転軸に取り付けられ
ており、その回転位置から後輪舵角を検出する。また、
中立復帰バネ19のセット荷重は、車両の通常走行中に
タイヤから外力が入力されたとしても、後輪2RL,2
RRを中立舵角に保持できる荷重(例えば、100kg・
f)に設定されている。
The rear wheel steering angle sensor 22 for detecting the rear wheel steering angle is attached to the rotary shaft of the worm wheel 16 and detects the rear wheel steering angle from its rotational position. Also,
Even if an external force is input from the tire during normal traveling of the vehicle, the set load of the neutral return spring 19 is set to the rear wheels 2RL, 2
A load that can hold the RR at a neutral steering angle (for example, 100 kg
f) is set.

【0025】このように構成された本実施例の後輪操舵
機構10においては、電動モータ12が回転すると、ヘ
リカルギヤ13,14を介して、ウォームギヤ15が回
転する。すると、ウォームホイール16が回され、ピニ
オンギヤ17も回転する。ピニオンギヤ17の回転によ
りラック18が直線移動し、タイロッドを介して左右後
輪2RL,2RRを操舵する。またこのとき、中立復帰
バネ19は、ラック18の移動にともない収縮し、ラッ
ク18に付勢力を与える。そして、この付勢力は、ラッ
ク18から、ピニオンギヤ17,ウォームホイール1
6,ウォームギヤ15,ヘリカルギヤ14,ヘリカルギ
ヤ13を介して、電動モータ12に伝達される。
In the rear wheel steering mechanism 10 of the present embodiment constructed as described above, when the electric motor 12 rotates, the worm gear 15 rotates via the helical gears 13 and 14. Then, the worm wheel 16 is rotated and the pinion gear 17 also rotates. The rack 18 linearly moves by the rotation of the pinion gear 17, and steers the left and right rear wheels 2RL, 2RR via tie rods. Further, at this time, the neutral return spring 19 contracts as the rack 18 moves, and applies an urging force to the rack 18. The urging force is applied from the rack 18 to the pinion gear 17 and the worm wheel 1
6, is transmitted to the electric motor 12 via the worm gear 15, the helical gear 14, and the helical gear 13.

【0026】従って、電動モータ12を駆動してラック
18を中立位置から変位させている状態(つまり、左右
後輪2RL,2RRを操舵している状態)で、電動モー
タ12の駆動を中止すると、中立復帰バネ19が発生す
る付勢力によって電動モータ12が後輪操舵時とは逆方
向に回転し、ラック18,延いては左右後輪2RL,2
RRが中立舵角に復帰するようになる。
Therefore, when the driving of the electric motor 12 is stopped while the rack 18 is displaced from the neutral position by driving the electric motor 12 (that is, the left and right rear wheels 2RL, 2RR are being steered), The urging force generated by the neutral return spring 19 causes the electric motor 12 to rotate in a direction opposite to that at the time of steering the rear wheels, so that the rack 18, and hence the left and right rear wheels 2RL, 2 are rotated.
The RR returns to the neutral steering angle.

【0027】また、本実施例の後輪操舵機構10におい
ては、電動モータ12からラック18までの動力伝達系
にウォームギヤ15を設け、電動モータ12の回転をウ
ォームギヤ15からウォームホイール16に伝達するこ
とにより、左右後輪2RL,2RRを操舵するように構
成されているため、図4に示す如く、電動モータ12に
よる後輪操舵時(モータ側からの後輪駆動時)には、電
動モータ12の発生トルクは効率良くラック18に伝達
されるが、中立復帰バネ19による後輪の中立復帰時
(後輪側からのモータ駆動時)には、中立復帰バネ19
の付勢力が電動モータ12に伝わり難くなる。従って、
中立復帰バネ19による後輪の中立復帰時には、電動モ
ータ12による後輪操舵時に比べ、ラック18(延いて
は後輪舵角)がゆっくりと中立位置に戻されることとな
る。なお、このように構成したのは、電動モータ12の
駆動によって後輪2RL,2RRを操舵した後、後輪舵
角をその舵角に保持するための保持電流を低減するため
である。
Further, in the rear wheel steering mechanism 10 of this embodiment, the worm gear 15 is provided in the power transmission system from the electric motor 12 to the rack 18, and the rotation of the electric motor 12 is transmitted from the worm gear 15 to the worm wheel 16. Thus, since the left and right rear wheels 2RL and 2RR are steered, as shown in FIG. 4, when the rear wheels are steered by the electric motor 12 (when the rear wheels are driven from the motor side), the electric motor 12 is driven. The generated torque is efficiently transmitted to the rack 18, but when the neutral return spring 19 returns the neutral state of the rear wheel (when the motor is driven from the rear wheel side), the neutral return spring 19 is generated.
It becomes difficult for the urging force of the above to be transmitted to the electric motor 12. Therefore,
When the rear wheel is returned to the neutral position by the neutral return spring 19, the rack 18 (and thus the rear wheel steering angle) is returned to the neutral position more slowly than when the electric motor 12 steers the rear wheel. It should be noted that the configuration is made in order to reduce the holding current for holding the rear wheel steering angle at the steering angle after steering the rear wheels 2RL, 2RR by driving the electric motor 12.

【0028】次にECU40には、図5に示す如く、電
動モータ12を通電するための駆動回路として、電動モ
ータ12のU・V相,V・W相,W・U相の各界磁巻線
に双方向に電流を流して、電動モータ12を双方向に回
転駆動するために、各界磁巻線を挟んで各々H型に接続
された6個のトランジスタTR1〜TR6と、各トラン
ジスタTR1〜TR6に並列接続されたダイオードD1
〜D6とからなる周知のH型ブリッジ型の駆動回路41
が備えられている。
Next, as shown in FIG. 5, the ECU 40 includes field windings for the U / V phase, V / W phase, and W / U phase of the electric motor 12 as drive circuits for energizing the electric motor 12. In order to drive the electric motor 12 to rotate in both directions by bidirectionally flowing electric current to each other, six transistors TR1 to TR6 connected to each other in an H-shape with each field winding interposed, and each transistor TR1 to TR6. Diode D1 connected in parallel to
-D6 well-known H type bridge type drive circuit 41
Is provided.

【0029】そして、この駆動回路41の正極側電源供
給端子41aには、バッテリ43の正極がパワースイッ
チSW1を介して接続され、負極側電源供給端子41b
には、バッテリ43の負極が接続された接地ラインに接
続され、更に、パワースイッチSW1から正極側電源供
給端子41aに至る電流経路には電流検出用の抵抗器R
xが設けられている。
The positive electrode of the battery 43 is connected to the positive electrode side power supply terminal 41a of the drive circuit 41 through the power switch SW1, and the negative electrode side power supply terminal 41b.
Is connected to the ground line to which the negative electrode of the battery 43 is connected, and further, in the current path from the power switch SW1 to the positive electrode side power supply terminal 41a, a resistor R for current detection is connected.
x is provided.

【0030】なおパワースイッチSW1は、外部から入
力される制御信号がLow レベルであるときオン状態とな
ってバッテリ43から駆動回路41に電源供給を可能と
し、外部から入力される制御信号がHighレベルであると
きオフ状態となってバッテリ43から駆動回路41への
電源供給経路を遮断する。
The power switch SW1 is turned on when a control signal input from the outside is at a low level to enable power supply from the battery 43 to the drive circuit 41, and the control signal input from the outside is at a high level. Then, the power supply path from the battery 43 to the drive circuit 41 is cut off.

【0031】また次に、ECU40には、上記各センサ
からの検出信号に基づき車両の運転状態に応じた後輪舵
角指令値を算出して、後輪舵角がこの指令値となるよう
に電動モータ12の通電電流をデューティ制御するため
のパルス幅変調信号(PWM信号)及び電動モータ12
の回転方向を表す方向指令信号を発生する後輪指令値演
算部50、後輪指令値演算部50の動作状態,上記抵抗
器Rxの端子電圧A,B,磁極センサ20の出力パルス
PU,PV,PW等から当該装置の異常を判定し、当該
装置が正常であればLow レベル、当該装置に異常があれ
ばHighレベルとなる異常検出信号を出力する異常検出部
52、異常検出部52からの異常検出信号に基づき、当
該装置の正常時には電動モータ12を後輪指令値演算部
50からの出力信号に応じて駆動し、当該装置の異常時
には電動モータ12の駆動を停止して電動モータ12の
回転に制動をかける制動制御部54、及び、後輪指令値
演算部50からの方向指令信号,磁極センサ20からの
三相パルス信号PU,PV,PW,制動制御部54から
の制御信号Sa,Sb等に基づき駆動回路41内の各ト
ランジスタS1〜S6をオン/オフさせるトランジスタ
切換回路56が備えられている。
Next, the ECU 40 calculates a rear wheel steering angle command value according to the operating state of the vehicle based on the detection signals from the above-mentioned sensors, and the rear wheel steering angle becomes this command value. A pulse width modulation signal (PWM signal) for duty-controlling the energization current of the electric motor 12 and the electric motor 12
Of the rear wheel command value calculating unit 50 for generating a direction command signal indicating the rotation direction of the rear wheel, the operating states of the rear wheel command value calculating unit 50, the terminal voltages A and B of the resistor Rx, the output pulses PU and PV of the magnetic pole sensor 20 , PW and the like to determine an abnormality of the device, and if the device is normal, output an abnormality detection signal that becomes Low level, and if there is an abnormality in the device, outputs an abnormality detection signal. Based on the abnormality detection signal, when the device is normal, the electric motor 12 is driven according to the output signal from the rear wheel command value calculation unit 50, and when the device is abnormal, the driving of the electric motor 12 is stopped to stop the electric motor 12. A braking control unit 54 for braking rotation, a direction command signal from the rear wheel command value calculation unit 50, three-phase pulse signals PU, PV, PW from the magnetic pole sensor 20, a control signal Sa from the braking control unit 54, S The transistor switching circuit 56 to the transistors S1~S6 on / off in the drive circuit 41 based on the equal are provided.

【0032】ここで、後輪指令値演算部50は、CP
U,ROM,RAM等からなる周知のマイクロコンピュ
ータにより構成されている。そして、後輪指令値演算部
50においては、5msec.毎に実行される図6に示す指
令値演算処理により後輪舵角指令値を算出し、2msec.
毎に実行される図7に示すモータ駆動処理により方向指
令信号及びPWM信号を出力する。以下、この後輪指令
値演算部50にて実行される各処理について説明する。
Here, the rear wheel command value calculation unit 50 uses the CP
It is composed of a well-known microcomputer including U, ROM, RAM and the like. In the rear wheel command value calculation unit 50, the rear wheel steering angle command value is calculated by the command value calculation processing shown in FIG. 6 executed every 5 msec.
The direction command signal and the PWM signal are output by the motor drive processing shown in FIG. 7 that is executed each time. Hereinafter, each process executed by the rear wheel command value calculation unit 50 will be described.

【0033】図6に示す如く、指令値演算処理において
は、まずステップ110にて、ステアリングセンサ3
0,車速センサ32、及びヨーレイトセンサ34により
検出された前輪操舵角θs、車速Vs及びヨーレイトW
sを各々読み込み、続くステップ120にて、これら各
検出値θs,Vs,Wsが予め設定されていた正常範囲
内にあるか否か、つまり上記各センサは正常に動作して
いるか否か、を判断する。
As shown in FIG. 6, in the command value calculation process, first, at step 110, the steering sensor 3
0, the vehicle speed sensor 32, and the front wheel steering angle θs detected by the yaw rate sensor 34, the vehicle speed Vs, and the yaw rate W.
Then, in step 120, whether or not each of the detected values θs, Vs, and Ws is within a preset normal range, that is, whether each of the above-mentioned sensors is operating normally, is read. to decide.

【0034】そして、このステップ120にて、上記各
センサが正常に動作していると判断されると、続くステ
ップ130に移行して、上記読み込んだ検出結果θs,
Vs,Wsに基づき、車両旋回時の目標ヨーレイトWo
を算出し、次ステップ140にて、ヨーレイトWsを目
標ヨーレイトWoに制御するための後輪舵角指令値θr
oを算出する。
When it is determined in step 120 that each of the sensors is operating normally, the process proceeds to the following step 130, and the read detection result θs,
Based on Vs and Ws, the target yaw rate Wo during turning of the vehicle
Is calculated, and in the next step 140, the rear wheel steering angle command value θr for controlling the yaw rate Ws to the target yaw rate Wo.
Calculate o.

【0035】一方、ステップ120にて、上記各検出値
θs,Vs,Wsの少なくとも一つが予め設定されてい
た正常範囲から外れており、その検出結果から正常な後
輪操舵制御を実行できないと判断されると、ステップ1
50に移行して、後輪2RL,2RRを中立舵角方向に
操舵すべく、現在の後輪舵角指令値θroを所定量だけ
減算することにより、後輪舵角指令値θroを更新す
る。
On the other hand, at step 120, at least one of the detected values θs, Vs, and Ws is out of the preset normal range, and it is judged from the detection result that normal rear wheel steering control cannot be executed. If done, step 1
At 50, the rear wheel steering angle command value θro is updated by subtracting the current rear wheel steering angle command value θro by a predetermined amount in order to steer the rear wheels 2RL and 2RR in the neutral steering angle direction.

【0036】こうして、ステップ140またはステップ
150にて、最新の後輪舵角指令値θroが算出される
と、今度は続くステップ160に移行して、上記求めた
後輪舵角指令値θroと、後輪舵角センサ22により検
出された現在の後輪舵角θrとから、後輪舵角θrを後
輪舵角指令値θroに制御するためのモータ回転角指令
値θmoを算出し、当該処理を一旦終了する。
In this way, when the latest rear wheel steering angle command value θro is calculated in step 140 or step 150, this time the process proceeds to the following step 160, and the rear wheel steering angle command value θro obtained above, A motor rotation angle command value θmo for controlling the rear wheel steering angle θr to the rear wheel steering angle command value θro is calculated from the current rear wheel steering angle θr detected by the rear wheel steering angle sensor 22, and the process is executed. Ends once.

【0037】次に、図7に示すモータ駆動処理において
は、まずステップ210にて、磁極センサ20から出力
される三相のパルス信号PU,PV,PWに基づき、現
在のモータ回転角θmを算出し、続くステップ220に
て、モータ回転角速度dθmを算出する。そして、次ス
テップ230にて、この算出したモータ回転角θm及び
モータ回転角速度dθmと、上記指令値演算処理で算出
したモータ回転角指令値θmoとに基づき、次式(4) を
用いてモータ電流指令値Imoを算出する。
Next, in the motor drive processing shown in FIG. 7, first, at step 210, the current motor rotation angle θm is calculated based on the three-phase pulse signals PU, PV, PW output from the magnetic pole sensor 20. Then, in the subsequent step 220, the motor rotation angular velocity dθm is calculated. Then, in the next step 230, based on the calculated motor rotation angle θm and motor rotation angular velocity dθm, and the motor rotation angle command value θmo calculated by the command value calculation process, the motor current is calculated using the following equation (4). The command value Imo is calculated.

【0038】 Imo=Kp×(θm−θmo)−Kd×dθm …(4) なお、上記(4) 式において、Kpは比例ゲイン,Kdは
微分ゲインである。このように、ステップ230にてモ
ータ電流指令値Imoが算出されると、今度はステップ
240にて、モータ回転角指令値θmoがモータ回転角
θmより大きいか否かを判断する。そして、モータ回転
角指令値θmoがモータ回転角θmより大きければ、ス
テップ250にて、トランジスタ切換回路56に出力す
る方向指令信号を「High」レベルに設定し、逆に、モー
タ回転角指令値θmoがモータ回転角θm以下であれ
ば、ステップ260にて、方向指令信号を「Low 」レベ
ルに設定する。
Imo = Kp × (θm−θmo) −Kd × dθm (4) In the equation (4), Kp is a proportional gain and Kd is a differential gain. In this way, when the motor current command value Imo is calculated in step 230, it is then determined in step 240 whether the motor rotation angle command value θmo is larger than the motor rotation angle θm. If the motor rotation angle command value θmo is larger than the motor rotation angle θm, the direction command signal output to the transistor switching circuit 56 is set to the “High” level in step 250, and conversely, the motor rotation angle command value θmo is set. Is less than the motor rotation angle θm, the direction command signal is set to the “Low” level in step 260.

【0039】また続くステップ270では、上記ステッ
プ230にて算出したモータ電流指令値Imoに基づき
トランジスタTR1〜TR6の駆動デューティ比を求
め、これに対応したPWM信号を出力し、当該処理を一
旦終了する。次に、異常検出部52は、各種論理回路か
らなるロジック回路として構成されており、図8に示す
手順で、5msec.毎に、装置の異常判定を行なう。
Further, in the following step 270, the drive duty ratio of the transistors TR1 to TR6 is obtained based on the motor current command value Imo calculated in the above step 230, the PWM signal corresponding to this is output, and the process is once ended. . Next, the abnormality detection unit 52 is configured as a logic circuit including various logic circuits, and performs the abnormality determination of the device every 5 msec. According to the procedure shown in FIG.

【0040】すなわち、異常検出部52においては、ま
ずステップ310にて、電流検出用の抵抗器Rxの両端
電圧(B−A)が予め設定された正常範囲内にあるか否
かを判断することにより、モータ電流が正常であるか否
かを判断する。そして、このステップ310にて、モー
タ電流が正常であると判断されると、ステップ320に
て、パワースイッチSW1の駆動回路側電圧Bが正常範
囲内にあるか否かによって、パワースイッチSW1が正
常に動作しているか否かを判断する。
That is, in the abnormality detecting section 52, first, in step 310, it is judged whether or not the voltage (BA) across the resistor Rx for current detection is within a preset normal range. Determines whether the motor current is normal. When it is determined in step 310 that the motor current is normal, in step 320, the power switch SW1 is normal depending on whether the drive circuit side voltage B of the power switch SW1 is within the normal range. To determine whether it is working.

【0041】また、このステップ320にて、パワース
イッチSW1が正常であると判断されると、ステップ3
30にて、後輪指令値演算部50内のCPUから周期的
に出力される異常判定用のウオッチドッグパルスを監視
することにより、後輪指令値演算部50,特にCPUが
正常に動作しているか否かを判断する。
If it is determined in step 320 that the power switch SW1 is normal, step 3
At 30, the rear wheel command value calculation unit 50, especially the CPU, operates normally by monitoring the watchdog pulse for abnormality determination that is periodically output from the CPU in the rear wheel command value calculation unit 50. Judge whether or not.

【0042】また次に、ステップ330にて、後輪指令
値演算部50が正常に動作していると判断されると、ス
テップ340にて、バッテリ43の出力電圧(電源電
圧)が予め設定された正常範囲(例えば8V〜16V)
内にあるか否かを判断する。また更に、このステップ3
40にて、電源電圧が正常であると判断されると、ステ
ップ350にて、後輪指令値演算部50にて算出された
モータ回転角θmとモータ回転角指令値θmoとの差が
所定範囲内にあるか否かによって、磁極センサ20が正
常に動作しているか否かを判断する。
Next, when it is determined in step 330 that the rear wheel command value calculation unit 50 is operating normally, the output voltage (power supply voltage) of the battery 43 is preset in step 340. Normal range (for example, 8V-16V)
To determine whether it is inside. Furthermore, this step 3
If it is determined at 40 that the power supply voltage is normal, at step 350, the difference between the motor rotation angle θm calculated by the rear wheel command value calculation unit 50 and the motor rotation angle command value θmo is within a predetermined range. Whether or not the magnetic pole sensor 20 is normally operating is determined depending on whether or not it is inside.

【0043】そして、ステップ350にて、磁極センサ
20が正常に動作していると判断されると、当該装置は
正常であるとして、ステップ360にて異常検出信号を
Lowレベルに設定し、逆に、上記各ステップ310〜ス
テップ350のいずれかで異常が判定されると、ステッ
プ370にて異常検出信号をLow レベルに設定する。
When it is determined in step 350 that the magnetic pole sensor 20 is operating normally, it is determined that the device is normal, and an abnormality detection signal is output in step 360.
When the abnormality is determined in any of the above steps 310 to 350, the abnormality detection signal is set to the low level in step 370.

【0044】次に、制動制御部54は、図5に示す如
く、後輪指令値演算部50からのPWM信号が直接入力
されると共に、異常検出部52からの異常検出信号が否
定回路54aを介して入力され、異常検出部52からの
異常検出信号がLow レベルであるとき(すなわち当該装
置の正常時)に、後輪指令値演算部50からのPWM信
号を制御信号Saとしてトランジスタ切換回路56に出
力するアンド回路54bと、周波数50Hz,デューテ
ィ比30%の図9に示す如きパルス信号Poを発生する
パルス発生部54cと、パルス発生部54cからのパル
ス信号Po及び異常検出部52からの異常検出信号が入
力され、異常検出部52からの異常検出信号がHighレベ
ルであるとき(すなわち当該装置の異常時)に、パルス
発生部54cからのパルス信号Poを制御信号Sbとし
てトランジスタ切換回路56に出力するアンド回路54
dと、から構成されている。
Next, as shown in FIG. 5, the braking control unit 54 receives the PWM signal directly from the rear wheel command value calculation unit 50 and the abnormality detection signal from the abnormality detection unit 52 to the negation circuit 54a. When the abnormality detection signal input from the abnormality detection unit 52 is at a low level (that is, when the device is normal), the transistor switching circuit 56 uses the PWM signal from the rear wheel command value calculation unit 50 as the control signal Sa. Output from the AND circuit 54b, a pulse generator 54c that generates a pulse signal Po having a frequency of 50 Hz and a duty ratio of 30% as shown in FIG. 9, a pulse signal Po from the pulse generator 54c, and an abnormality from the abnormality detector 52. When the detection signal is input and the abnormality detection signal from the abnormality detection unit 52 is at the high level (that is, when the device is abnormal), the pulse generation unit 54c outputs the power. AND circuit 54 for outputting to the transistor switching circuit 56 a scan signal Po as the control signal Sb
and d.

【0045】従って、トランジスタ切換回路56には、
異常検出部52にて当該装置が正常である旨が検出され
ている場合には、後輪指令値演算部50からのPWM信
号が制御信号Saとして入力されると共に、Low レベル
の制御信号Sbが入力され、逆に異常検出部52にて当
該装置の異常が検出されている場合には、パルス発生部
54cからのパルス信号Poが制御信号Sbとして入力
されると共に、Low レベルの制御信号Saが入力される
こととなる。
Therefore, in the transistor switching circuit 56,
When the abnormality detection unit 52 detects that the device is normal, the PWM signal from the rear wheel command value calculation unit 50 is input as the control signal Sa, and the control signal Sb of Low level is input. When the abnormality is detected by the abnormality detecting unit 52, the pulse signal Po from the pulse generating unit 54c is input as the control signal Sb and the control signal Sa of Low level is input. Will be entered.

【0046】なお、この制動制御部54は、異常検出部
52からの異常検出信号をそのまま制御信号としてパワ
ースイッチSW1に出力するようにされている。このた
め、異常検出部52が当該装置の異常を検出した際に
は、パワースイッチSW1がオフ状態となって、駆動回
路41への電源供給が遮断されることとなる。
The braking control unit 54 outputs the abnormality detection signal from the abnormality detection unit 52 as it is to the power switch SW1 as a control signal. Therefore, when the abnormality detection unit 52 detects an abnormality in the device, the power switch SW1 is turned off and the power supply to the drive circuit 41 is cut off.

【0047】トランジスタ切換回路56は、制御信号S
bがLow レベルである場合には、後輪指令値演算部50
からの方向指令信号と、磁極センサ20からの三相パル
ス信号PU,PV,PWとに基づき、電動モータ12を
方向指令信号に応じた回転方向に回転駆動すべく、オン
するトランジスタの組合せがS1〜S3,及びS4〜S
6からそれぞれ1つずつ選択され、制御信号Sa,換言
すれば後輪指令値演算部50からのPWM信号に応じた
デューティ比で、選択されたトランジスタのオン/オフ
が行われる。逆に、制御信号SbがHighレベルである場
合には、強制的に接地側トランジスタTR4〜TR6が
オフされ、正極側トランジスタTR1〜TR3がオンさ
れる。なお、このトランジスタ切換回路56は、異常検
出部52と同様、各種論理回路からなるロジック回路に
より構成されている。
The transistor switching circuit 56 controls the control signal S.
If b is at the low level, the rear wheel command value calculation unit 50
Based on the direction command signal from the magnetic pole sensor 20 and the three-phase pulse signals PU, PV, PW from the magnetic pole sensor 20, the combination of the transistors to be turned on is S1 in order to drive the electric motor 12 to rotate in the rotation direction corresponding to the direction command signal. ~ S3, and S4 ~ S
One of each of the six transistors is selected, and the selected transistor is turned on / off at a duty ratio according to the control signal Sa, in other words, the PWM signal from the rear wheel command value calculation unit 50. On the contrary, when the control signal Sb is at the high level, the ground side transistors TR4 to TR6 are forcibly turned off and the positive side transistors TR1 to TR3 are turned on. The transistor switching circuit 56 is composed of a logic circuit including various logic circuits, like the abnormality detecting section 52.

【0048】以上のように構成された本実施例の後輪操
舵装置において、装置に異常が発生していない場合に
は、異常検出部52からLow レベルの異常検出信号が出
力される。従って、この場合には、パワースイッチSW
1に、制動制御部54を介して、Low レベルの制御信号
が入力されることとなり、パワースイッチSW1がオン
状態となって、駆動回路41を介して電動モータ12を
駆動できるようになる。また、この場合、制動制御部5
4からは、後輪指令値演算部50から出力されたPWM
信号がそのまま制御信号Saとして出力され、制御信号
SbはLow レベルとなって出力されないため、トランジ
スタ切換回路56は、三相パルス信号PU,PV,PW
と制御信号Saと方向指令信号とに基づき、駆動回路4
1の各トランジスタS1〜S6をオン/オフさせる。こ
の結果、従来の後輪操舵装置と同様、後輪2RL,2R
Rの舵角を、車両運転者による前輪2FL,2FRの操
舵角,車速,ヨーレイト等の車両走行状態に応じて最適
に制御することができる。
In the rear wheel steering system of the present embodiment constructed as described above, when no abnormality has occurred in the system, the abnormality detection section 52 outputs a low level abnormality detection signal. Therefore, in this case, the power switch SW
A low-level control signal is input to the control unit 1 via the braking control unit 54, the power switch SW1 is turned on, and the electric motor 12 can be driven via the drive circuit 41. Further, in this case, the braking control unit 5
From 4 the PWM output from the rear wheel command value calculation unit 50
Since the signal is output as it is as the control signal Sa and the control signal Sb is at the Low level and is not output, the transistor switching circuit 56 determines that the three-phase pulse signals PU, PV, PW.
Based on the control signal Sa and the direction command signal, the drive circuit 4
Each of the transistors S1 to S6 of No. 1 is turned on / off. As a result, like the conventional rear wheel steering system, the rear wheels 2RL, 2R
The steering angle of R can be optimally controlled according to the vehicle driving state such as the steering angle of the front wheels 2FL and 2FR by the vehicle driver, the vehicle speed, and the yaw rate.

【0049】一方、装置に異常が発生して、異常検出部
52によりその旨が検出された場合には、異常検出部5
2からの異常検出信号がHighレベルに変化する。する
と、制動制御部54を介してパワースイッチSW1に入
力される制御信号もHighレベルとなるため、パワースイ
ッチSW1がオフ状態となって、駆動回路41への電源
供給が遮断され、駆動回路41による電動モータ12の
駆動が停止される。従って、後輪操舵を行なっている状
態で異常検出部52にて装置の異常が検出された場合に
は、中立復帰バネ19が発生する付勢力によって電動モ
ータ12が後輪操舵時とは逆方向に回転し、後輪舵角が
中立舵角に復帰されることとなる。
On the other hand, when an abnormality occurs in the apparatus and the abnormality detecting section 52 detects that, the abnormality detecting section 5
The abnormality detection signal from 2 changes to High level. Then, the control signal input to the power switch SW1 via the braking control unit 54 also becomes High level, so that the power switch SW1 is turned off and the power supply to the drive circuit 41 is cut off. The driving of the electric motor 12 is stopped. Therefore, when an abnormality of the device is detected by the abnormality detecting section 52 while the rear wheel is being steered, the electric motor 12 is driven in the opposite direction to that when the rear wheel is steered by the biasing force generated by the neutral return spring 19. Then, the rear wheel steering angle is returned to the neutral steering angle.

【0050】ところで、こうした中立復帰時に、駆動回
路41内のトランジスタS1〜S6を全てオフしていれ
ば、各相U,V,Wの界磁巻線は開放状態となるため、
図10に一点鎖線で示す如く、電動モータ12の回転に
制動がかからず、後輪舵角が急変してしまう。また、例
えば、駆動回路41内のトランジスタS1〜S3を全て
オンし、トランジスタS4〜S6を全てオフすることに
より、電動モータ12の各相U,V,Wの界磁巻線の両
端を短絡すれば、図10に点線で示す如く、電動モータ
12の回転に制動をかけることができるが、この場合に
は、制動力が大きくなりすぎ、後輪舵角が中立舵角に復
帰するのに時間がかかる。
By the way, when all the transistors S1 to S6 in the drive circuit 41 are turned off at the time of returning to the neutral state, the field windings of the respective phases U, V and W are opened.
As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 10, braking is not applied to the rotation of the electric motor 12, and the rear wheel steering angle suddenly changes. Further, for example, by turning on all the transistors S1 to S3 and turning off all the transistors S4 to S6 in the drive circuit 41, both ends of the field winding of each phase U, V, W of the electric motor 12 can be short-circuited. For example, as shown by the dotted line in FIG. 10, the rotation of the electric motor 12 can be braked, but in this case, the braking force becomes too large and it takes time for the rear wheel steering angle to return to the neutral steering angle. Takes.

【0051】しかし、本実施例では、装置に異常が発生
して、異常検出部52からの異常検出信号がHighレベル
になると、制動制御部54が、制御信号Saを後輪指令
値演算部50から出力されるPWM信号に関係なくLow
レベルとし、パルス発生部54cから出力されるパルス
信号Poを制御信号Sbとして、トランジスタ切換回路
56に出力し、トランジスタ切換回路56が、トランジ
スタS4〜S6をオフ状態としたまま、その入力された
制御信号Sbに応じて駆動回路41内のトランジスタS
1〜S3をオン/オフする。
However, in the present embodiment, when an abnormality occurs in the device and the abnormality detection signal from the abnormality detection section 52 becomes High level, the braking control section 54 outputs the control signal Sa to the rear wheel command value calculation section 50. Low regardless of the PWM signal output from
The pulse signal Po output from the pulse generator 54c is output as the control signal Sb to the transistor switching circuit 56, and the transistor switching circuit 56 keeps the transistors S4 to S6 in the OFF state and controls the input control. Transistor S in drive circuit 41 in response to signal Sb
Turn on / off 1 to S3.

【0052】このため、本実施例の後輪操舵装置におい
ては、装置異常時に、電動モータ12の各相U,V,W
の界磁巻線がパルス発生部54cから出力されるパルス
信号Poに応じて短絡されることとなり、電動モータ1
2には、図9に示す如く、パルス信号PoがHighレベル
のとき制動が加わり、パルス信号PoがLow レベルのと
きには非制動状態となる。従って、後輪舵角の中立復帰
時に電動モータ12に発生する制動力は、各界磁巻線を
連続的に短絡した場合に比べて、パルス信号Poのデュ
ーティ比に応じた量だけ小さくなる。
Therefore, in the rear wheel steering system of this embodiment, each phase U, V, W of the electric motor 12 is generated when the system is abnormal.
The field winding of the electric motor 1 is short-circuited according to the pulse signal Po output from the pulse generator 54c.
As shown in FIG. 9, braking is applied to No. 2 when the pulse signal Po is at the high level, and is in the non-braking state when the pulse signal Po is at the low level. Therefore, the braking force generated in the electric motor 12 at the time of neutral return of the rear wheel steering angle is reduced by an amount corresponding to the duty ratio of the pulse signal Po as compared with the case where the field windings are continuously short-circuited.

【0053】このため、本実施例によれば、図10に実
線で示す如く、後輪の中立復帰速度を、パルス発生部5
4cから出力されるパルス信号Poのデューティ比によ
り最適に設定することができるようになり、このパルス
信号Poのデューティ比を調整すれば、その中立復帰速
度を自由に変化させることが可能となる。
Therefore, according to this embodiment, as shown by the solid line in FIG.
4c can be optimally set according to the duty ratio of the pulse signal Po, and by adjusting the duty ratio of the pulse signal Po, the neutral return speed can be freely changed.

【0054】なお、上記のように、装置の異常発生時に
後輪が中立舵角に復帰した後は、中立復帰バネ19のセ
ット荷重により後輪が中立舵角に保持されるので、タイ
ヤから加わる外力によって後輪が操舵されることはな
い。ここで、本実施例では、後輪の中立復帰速度を決定
するパルス信号Poを発生するパルス発生部54cを、
予め設定された固定のデューティ比(本実施例では30
%)のパルス信号Poを発生するものとして説明した
が、例えば、図11(a)に示す如く、パルス発生部5
4cを、ワンショットマルチバイブレータにより構成
し、このワンショットマルチバイブレータに、車速セン
サ32から出力される車速Vsに応じたパルス信号(車
速信号)を入力するようにしてもよい。
As described above, after the rear wheels have returned to the neutral steering angle when an abnormality occurs in the device, the rear wheels are held at the neutral steering angle by the set load of the neutral return spring 19, so that the tire is added. The rear wheels are not steered by external force. Here, in the present embodiment, the pulse generator 54c that generates the pulse signal Po that determines the neutral return speed of the rear wheels is
A preset fixed duty ratio (30 in this embodiment)
%) Of the pulse signal Po, the pulse generation unit 5 is, for example, as shown in FIG.
4c may be configured by a one-shot multivibrator, and a pulse signal (vehicle speed signal) corresponding to the vehicle speed Vs output from the vehicle speed sensor 32 may be input to the one-shot multivibrator.

【0055】そして、この場合、例えば、ワンショット
マルチバイブレータが、図11(b)に示す如く、入力
パルス1個につき 2.5msec.間Highレベルとなるパ
ルス信号を出力し、車速センサ32が、車速60km/h
で、1分間に20×637個のパルス信号を出力すると
すれば、車速が15km/hの低速走行時には、車速信号の
周期は18.9msec.となるため、パルス信号Poのデ
ューティ比は約13%となり、車速が60km/hの中速走
行時には、パルス信号Poのデューティ比は約53%と
なり、車速が100km/hの高速走行時には、パルス信号
Poのデューティ比は88%となる。
In this case, for example, the one-shot multivibrator outputs a pulse signal which becomes High level for 2.5 msec. For each input pulse, as shown in FIG. Vehicle speed 60km / h
If 20 × 637 pulse signals are output per minute, the cycle of the vehicle speed signal is 18.9 msec. When the vehicle speed is low at 15 km / h, so the duty ratio of the pulse signal Po is about 13 %, The duty ratio of the pulse signal Po is about 53% when the vehicle speed is 60 km / h, and the duty ratio of the pulse signal Po is 88% when the vehicle speed is 100 km / h.

【0056】すなわち、このようにパルス発生部54c
をワンショットマルチバイブレータにより構成し、これ
に車速センサ32から出力される車速Vsに応じたパル
ス信号を入力するようにすれば、パルス信号Poのデュ
ーティ比が、車速Vsが高くなるほど増加する。
That is, in this way, the pulse generator 54c
Is composed of a one-shot multivibrator, and a pulse signal corresponding to the vehicle speed Vs output from the vehicle speed sensor 32 is input to this, the duty ratio of the pulse signal Po increases as the vehicle speed Vs increases.

【0057】従って、この場合には、車速Vsが高くな
るほど、電動モータ12に加わる制動力が大きくなり、
車両の低速走行時には、弱い制動で後輪の中立復帰を速
やかに行ない、車両の直進安全性を早期に確保させ、逆
に車両の高速走行時には、強い制動で後輪の中立復帰を
ゆっくり(例えば0.1deg/sec.)と行ない、後輪の中
立復帰が車体挙動に影響を与えるのを防止する、といっ
たことが可能となる。
Therefore, in this case, the braking force applied to the electric motor 12 increases as the vehicle speed Vs increases,
When the vehicle is traveling at low speed, the neutral return of the rear wheels is promptly performed by weak braking, and the straight-line safety of the vehicle is secured at an early stage. Conversely, when the vehicle is traveling at high speed, the neutral return of the rear wheels is slowed by strong braking (for example, 0.1 deg / sec.) To prevent the neutral return of the rear wheels from affecting the behavior of the vehicle body.

【0058】また、例えば、パルス発生部54cを、図
12(a)に示す如く、2個のワンショットマルチバイ
ブレータ62,64、一方のワンショットマルチバイブ
レータ64に入力信号を反転して入力する否定回路6
6、及び各ワンショットマルチバイブレータ62,64
からの出力パルスの和をとるオア回路68からなる3個
のパルス発生回路60と、これら各パルス発生回路60
からの出力パルスの和をとるオア回路70と、により構
成し、各パルス発生回路60に、磁極センサ20から出
力される三相パルス信号PU,PV,PWを各々入力す
るようにしてもよい。
Further, for example, as shown in FIG. 12 (a), the pulse generating section 54c inverts the input signal to the two one-shot multi-vibrators 62, 64 and one one-shot multi-vibrator 64, and inputs the inverted signal. Circuit 6
6, and each one-shot multivibrator 62, 64
And three pulse generating circuits 60 including an OR circuit 68 for summing output pulses from
And the OR circuit 70 for obtaining the sum of the output pulses from the three-phase pulse signals PU, PV, PW output from the magnetic pole sensor 20.

【0059】すなわち、パルス発生部54cをこのよう
に構成した場合には、各パルス発生回路60から、各相
U,V,Wのパルス信号PU,PV,PWの立ち上がり
及び立下がりで所定時間(例えば50msec.)Highレベ
ルとなるパルス信号が出力されるため、パルス発生部5
4cからは、これらパルス信号を合成した図12(b)
に示すパルス信号Poが出力されるようになる。
That is, when the pulse generator 54c is configured in this way, the pulse generators 60 output the pulse signals PU, PV, PW of the respective phases U, V, W for a predetermined time (rising and falling). For example, since a pulse signal of 50 msec.) High level is output, the pulse generator 5
From FIG. 4c, the combination of these pulse signals is shown in FIG.
The pulse signal Po shown in is output.

【0060】従って、この場合には、電動モータ12の
回転が速くなると、パルス信号Poのデューティ比が大
きくなって制動力が大きくなり、逆に電動モータ12の
回転が遅くなると、パルス信号Poのデューティ比が小
さくなって制動力が小さくなる。このため、この場合に
は、電動モータ12の回転速度、延いては後輪の中立復
帰速度を、略一定にすることができ、後輪を、安全な復
帰速度で、しかも確実に中立舵角に復帰させることがで
きるようになる。
Therefore, in this case, when the rotation of the electric motor 12 increases, the duty ratio of the pulse signal Po increases and the braking force increases. Conversely, when the rotation of the electric motor 12 decreases, the pulse signal Po changes. The duty ratio becomes smaller and the braking force becomes smaller. Therefore, in this case, the rotation speed of the electric motor 12, and thus the neutral return speed of the rear wheels, can be made substantially constant, and the rear wheels can be reliably returned at a safe return speed and reliably. Will be able to return to.

【0061】またこのように、本実施例では、制動制御
部54に、電動モータ12の制動用のパルス信号Poを
発生するパルス発生部54cを設け、装置の異常時には
このパルス信号Poを制御信号Sbとしてトランジスタ
切換回路56に出力するように構成したが、例えば制動
制御部54をマイクロコンピュータ等により構成し、異
常発生時には、電動モータ12の回転角速度を監視しな
がら、制御信号SbのHigh/Low 切り換えを行なうよう
にしてもよい。以下、このように制動制御部54を構成
した場合のモータ制動処理動作を、図13に示すフロー
チャートに沿って説明する。
As described above, in this embodiment, the braking control unit 54 is provided with the pulse generation unit 54c for generating the pulse signal Po for braking the electric motor 12, and when the apparatus is abnormal, this pulse signal Po is used as the control signal. Although the configuration is such that Sb is output to the transistor switching circuit 56, for example, the braking control unit 54 is configured by a microcomputer or the like, and when an abnormality occurs, the rotation angular speed of the electric motor 12 is monitored and the High / Low of the control signal Sb is set. You may make it switch. Hereinafter, the motor braking processing operation when the braking control unit 54 is configured in this way will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0062】図13に示す如く、このモータ制動処理に
おいては、まずステップ410にて、磁極センサ20か
ら出力される三相のパルス信号PU,PV,PWに基づ
き、現在のモータ回転角θmを算出し、続くステップ4
20にて、モータ回転角速度dθmを算出する。
As shown in FIG. 13, in this motor braking process, first, at step 410, the current motor rotation angle θm is calculated based on the three-phase pulse signals PU, PV, PW output from the magnetic pole sensor 20. And then step 4
At 20, the motor rotation angular velocity dθm is calculated.

【0063】そして、次ステップ430にて、異常検出
部52からの異常検出信号がHighレベルになっているか
否か、つまり装置に異常が発生しているか否かを判定
し、異常検出信号がLow レベルで、装置に異常が発生し
ていなければ、ステップ440に移行して、後輪指令値
演算部50からのPWM信号をそのまま制御信号Saと
して設定し、次ステップ450にて、制御信号SbをLo
w レベルに設定して、処理を一旦終了する。
Then, in the next step 430, it is determined whether or not the abnormality detection signal from the abnormality detection section 52 is at a high level, that is, whether or not there is an abnormality in the device, and the abnormality detection signal is low. If there is no abnormality in the device at the level, the process proceeds to step 440, the PWM signal from the rear wheel command value calculation unit 50 is set as it is as the control signal Sa, and at the next step 450, the control signal Sb is set. Lo
Set to w level and end the process once.

【0064】一方、ステップ430にて、異常検出部5
2からの異常検出信号がHighレベルで、装置に異常が発
生している場合には、ステップ460に移行して、制御
信号SaをLow レベルに設定し、トランジスタ切換回路
56へのPWM信号の出力を停止する。そして、続くス
テップ470にて、上記ステップ420で算出したモー
タ回転角速度dθmが予め設定された基準値δより大き
いか否かを判定し、モータ回転角速度dθmが基準値δ
より大きければ、モータ回転角速度dθmを抑えるため
に、制御信号SbをHighレベルに設定し、逆にモータ回
転角速度dθmが基準値δθ以下であれば、ステップ4
50に移行して、制御信号SbをLow レベルに設定し、
当該処理を終了する。
On the other hand, in step 430, the abnormality detection unit 5
When the abnormality detection signal from 2 is at a high level and an abnormality has occurred in the device, the process proceeds to step 460, the control signal Sa is set at a low level, and the PWM signal is output to the transistor switching circuit 56. To stop. Then, in subsequent step 470, it is determined whether or not the motor rotation angular velocity dθm calculated in step 420 is larger than a preset reference value δ, and the motor rotation angular velocity dθm is determined to be the reference value δ.
If it is larger, the control signal Sb is set to a high level in order to suppress the motor rotation angular velocity dθm, and conversely, if the motor rotation angular velocity dθm is the reference value δθ or less, step 4
Go to 50, set the control signal Sb to Low level,
The process ends.

【0065】このように、制動制御部54においてモー
タ制動処理を実行するようにした場合、モータ回転角速
度dθmが基準値δより大きければ、制御信号SbがHi
ghレベルとなって、電動モータ12に制動がかかり、モ
ータ回転角速度dθmが基準値δ以下であれば、制御信
号SbがLow レベルとなって、電動モータ12が非制動
状態となる。従って、この場合には、電動モータ12の
回転角速度dθmが略基準値δに制御されることとな
り、後輪の中立復帰速度を一定にすることができる。な
お、このモータ制動処理においては、モータ回転角速度
dθmが基準値δより大きいか否かによって制御信号S
bのHigh/Low を切り換えるようにしたが、例えば、モ
ータ回転角速度dθmに応じて制御信号Sbのデューテ
ィ比を設定するようにしても、後輪の中立復帰速度を一
定にすることができる。
As described above, in the case where the braking control section 54 executes the motor braking process, if the motor rotation angular velocity dθm is larger than the reference value δ, the control signal Sb becomes Hi.
If the gh level is reached and the electric motor 12 is braked and the motor rotation angular velocity dθm is equal to or less than the reference value δ, the control signal Sb is set to the Low level and the electric motor 12 is in the non-braking state. Therefore, in this case, the rotational angular velocity dθm of the electric motor 12 is controlled to the substantially reference value δ, and the neutral return velocity of the rear wheels can be made constant. In the motor braking process, the control signal S depends on whether the motor rotation angular velocity dθm is larger than the reference value δ.
Although the High / Low of b is switched, the neutral return speed of the rear wheels can be made constant by setting the duty ratio of the control signal Sb according to the motor rotation angular speed dθm, for example.

【0066】また、このように後輪の中立復帰速度が一
定となるように制御信号Sbを制御する場合、必ずしも
磁極センサ20を使用する必要はなく、例えば、後輪舵
角センサ22からの検出信号に基づき後輪舵角の変化速
度を演算して、この値が所定値となるように制御信号S
bを制御するようにしてもよく、また電動モータ12に
流れる電流から電動モータ12の回転速度を検出して、
その回転速度が所定値となるように制御信号Sbを制御
するようにしてもよい。
Further, when controlling the control signal Sb so that the neutral return speed of the rear wheels becomes constant in this way, it is not always necessary to use the magnetic pole sensor 20, and for example, detection from the rear wheel steering angle sensor 22 is possible. The rear wheel steering angle change speed is calculated based on the signal, and the control signal S is set so that this value becomes a predetermined value.
b may be controlled, or the rotation speed of the electric motor 12 is detected from the current flowing through the electric motor 12,
The control signal Sb may be controlled so that the rotation speed becomes a predetermined value.

【0067】次に、本実施例では、装置の異常発生時に
トランジスタ切換回路56へのPWM信号の入力を禁止
するために、制動制御部54内に否定回路54a及びア
ンド回路54bを設けたが、例えば、異常検出部52か
ら出力される異常検出信号を後輪指令値演算部50にも
入力し、後輪指令値演算部50側で、この異常検出信号
がHighレベルであれば、PWM信号の出力を停止するよ
うにすれば、制動制御部54内に否定回路54a及びア
ンド回路54bを設ける必要はなく、後輪指令値演算部
50から出力されるPWM信号をそのまま制御信号Sa
としてトランジスタ切換回路56に入力させることがで
きる。
Next, in this embodiment, the NOT circuit 54a and the AND circuit 54b are provided in the braking control unit 54 in order to prohibit the input of the PWM signal to the transistor switching circuit 56 when the abnormality of the device occurs. For example, the abnormality detection signal output from the abnormality detection unit 52 is also input to the rear wheel command value calculation unit 50, and if the abnormality detection signal is at the high level on the rear wheel command value calculation unit 50 side, the PWM signal If the output is stopped, it is not necessary to provide the NOT circuit 54a and the AND circuit 54b in the braking control unit 54, and the PWM signal output from the rear wheel command value calculation unit 50 is directly used as the control signal Sa.
Can be input to the transistor switching circuit 56.

【0068】また更に、本実施例では、電動モータ12
に三相ブラシレスモータを使用したが、電動モータ12
には、DCモータ等、従来より使用されている種々の電
動モータを使用することができる。以上、請求項1に記
載の発明が適用された後輪操舵装置について説明した
が、次に、請求項2に記載の発明が適用された後輪操舵
装置について本発明の第2実施例として説明する。
Furthermore, in the present embodiment, the electric motor 12
I used a three-phase brushless motor for
Various conventionally used electric motors, such as a DC motor, can be used for this. The rear wheel steering system to which the invention described in claim 1 is applied has been described above. Next, the rear wheel steering system to which the invention described in claim 2 is applied will be described as a second embodiment of the present invention. To do.

【0069】なお、本実施例の後輪操舵装置の全体構成
は図2に示した上記実施例と全く同様であり、ECU4
0の内部構成が異なるだけであるので、装置の全体構成
等については説明を省略し、ECU40の構成及びその
動作についてのみ説明する。まず、図14は本実施例の
後輪舵角装置のECU40の内部構成を表している。図
14に示す如く、本実施例のECU40には、上記実施
例と同様、6個のトランジスタTR1〜TR6と、各ト
ランジスタTR1〜TR6に並列接続されたダイオード
D1〜D6とからなるH型ブリッジ型の駆動回路71が
備えられている。そして、上記実施例と同様、この駆動
回路71の正極側電源供給端子71aは、電流検出用の
抵抗器Rx、パワースイッチSW2を介して、バッテリ
43の正極に接続可能になっており、負極側電源供給端
子71bには、バッテリ43の負極が接続された接地ラ
インに接続されている。
The overall structure of the rear wheel steering system of this embodiment is exactly the same as that of the above embodiment shown in FIG.
Since only the internal configuration of 0 is different, description of the overall configuration of the device and the like will be omitted, and only the configuration and operation of the ECU 40 will be described. First, FIG. 14 shows the internal configuration of the ECU 40 of the rear wheel steering angle device of this embodiment. As shown in FIG. 14, in the ECU 40 of the present embodiment, as in the above embodiment, an H-type bridge type including six transistors TR1 to TR6 and diodes D1 to D6 connected in parallel to the respective transistors TR1 to TR6. The drive circuit 71 of FIG. Then, similarly to the above-described embodiment, the positive electrode side power supply terminal 71a of the drive circuit 71 can be connected to the positive electrode of the battery 43 through the resistor Rx for current detection and the power switch SW2, and the negative electrode side. The power supply terminal 71b is connected to the ground line to which the negative electrode of the battery 43 is connected.

【0070】一方、パワースイッチSW2は、駆動回路
71とバッテリ43との接続を遮断した際、上記実施例
のように、駆動回路71の正極側電源供給端子71aを
開放するのではなく、その電源供給端子71aに、一端
が接地された負荷Z1を接続するように構成されてい
る。従って、このパワースイッチSW2をオフして、駆
動回路71への電源供給経路を遮断した際には、駆動回
路71の電源供給端子71a,71b間に負荷Z1が接
続されることとなる。
On the other hand, when the connection between the drive circuit 71 and the battery 43 is cut off, the power switch SW2 does not open the positive-side power supply terminal 71a of the drive circuit 71 as in the above embodiment, but its power source. The load Z1 whose one end is grounded is connected to the supply terminal 71a. Therefore, when the power switch SW2 is turned off to interrupt the power supply path to the drive circuit 71, the load Z1 is connected between the power supply terminals 71a and 71b of the drive circuit 71.

【0071】また、本実施例のECU40には、上記実
施例と同様マイクロコンピュータにより構成された後輪
指令値演算部80、当該装置の異常を判定して、装置の
異常時にHighレベルとなる異常検出信号を出力する異常
検出部82、及び、これら各部からの出力信号に応じて
駆動回路71のトランジスタTR1〜TR6をオン/オ
フするトランジスタ切換回路86が備えられている。
Further, in the ECU 40 of the present embodiment, the rear wheel command value calculation unit 80 constituted by a microcomputer as in the above embodiment, the abnormality of the device is judged, and the abnormality which becomes High level when the device is abnormal. An abnormality detection unit 82 that outputs a detection signal, and a transistor switching circuit 86 that turns on / off the transistors TR1 to TR6 of the drive circuit 71 according to the output signals from these units are provided.

【0072】ここで後輪指令値演算部80は、上記実施
例の後輪指令値演算部50と同様、指令値演算処理及び
モータ駆動処理を実行して、後輪舵角を車両の運転状態
に応じた舵角に制御するための方向指令信号及びPWM
信号を出力するが、この後輪指令値演算部80には、異
常検出部82からの異常検出信号が入力され、異常検出
信号がHighレベルである場合、つまり装置に異常が発生
している場合には、PWM信号の出力を停止するように
されている。
Here, the rear wheel command value calculation unit 80 executes the command value calculation process and the motor drive process in the same manner as the rear wheel command value calculation unit 50 in the above-mentioned embodiment to determine the rear wheel steering angle as the vehicle operating condition. Command signal and PWM for controlling the steering angle according to
A signal is output, but when the abnormality detection signal from the abnormality detection unit 82 is input to the rear wheel command value calculation unit 80 and the abnormality detection signal is at the high level, that is, when the device has an abnormality. , The output of the PWM signal is stopped.

【0073】また、トランジスタ切換回路86は、異常
検出部82から出力された異常検出信号がLow レベル
で、当該装置に異常が発生していないときには、後輪指
令値演算部80から出力されたPWM信号及び方向指令
信号と、磁極センサ20からの三相パルス信号PU,P
V,PWとに基づき、駆動回路71内の各トランジスタ
TR1〜TR6をオン/オフして、電動モータ12を回
転駆動し、異常検出信号がHighレベルで、当該装置に異
常が発生している場合には、駆動回路71内の各トラン
ジスタTR1〜TR6を全てオフ状態にするように構成
されている。
Further, the transistor switching circuit 86 outputs the PWM output from the rear wheel command value calculation unit 80 when the abnormality detection signal output from the abnormality detection unit 82 is at a low level and no abnormality has occurred in the device. Signal and direction command signal, and three-phase pulse signals PU and P from the magnetic pole sensor 20.
When each of the transistors TR1 to TR6 in the drive circuit 71 is turned on / off based on V and PW to drive the electric motor 12 to rotate, and the abnormality detection signal is at the high level, and an abnormality has occurred in the device. Are configured to turn off all the transistors TR1 to TR6 in the drive circuit 71.

【0074】なお、異常検出部82は、上記実施例と全
く同様に構成されており、図8に示した手順で異常判定
を行なう。また、この異常検出部82から出力された異
常検出信号は、パワースイッチSW2にも入力され、パ
ワースイッチSW2は、この異常検出信号がLow レベル
であれば、駆動回路71にバッテリ43を接続し、異常
検出信号がHighレベルであれば、駆動回路71の電源供
給端子71a,71b間に負荷Z1を接続する。
The abnormality detecting section 82 is constructed in exactly the same manner as in the above embodiment, and makes an abnormality determination in the procedure shown in FIG. The abnormality detection signal output from the abnormality detection unit 82 is also input to the power switch SW2, and the power switch SW2 connects the battery 43 to the drive circuit 71 if the abnormality detection signal is at the low level, If the abnormality detection signal is at high level, the load Z1 is connected between the power supply terminals 71a and 71b of the drive circuit 71.

【0075】以上のように構成された本実施例の後輪操
舵装置においては、装置に異常が発生していない場合に
は、異常検出部82がLow レベルの異常検出信号を出力
するため、パワースイッチSW2が駆動回路71にバッ
テリ43を接続し、後輪指令値演算部80が電動モータ
12駆動のためのPWM信号及び方向指令信号をトラン
ジスタ切換回路86に出力し、トランジスタ切換回路8
6がこの信号に応じて駆動回路71の各トランジスタT
R1〜TR6をオン/オフする。この結果、上記実施例
の後輪操舵装置と同様、後輪2RL,2RRが、車両運
転者による前輪2FL,2FRの操舵角,車速,ヨーレ
イト等の車両走行状態に応じた舵角に制御されることと
なる。
In the rear wheel steering system of the present embodiment constructed as described above, when no abnormality occurs in the system, the abnormality detection section 82 outputs a Low level abnormality detection signal. The switch SW2 connects the battery 43 to the drive circuit 71, and the rear wheel command value calculation unit 80 outputs the PWM signal and the direction command signal for driving the electric motor 12 to the transistor switching circuit 86, and the transistor switching circuit 8
6 indicates each transistor T of the drive circuit 71 in response to this signal.
Turn on / off R1 to TR6. As a result, similarly to the rear wheel steering system of the above-described embodiment, the rear wheels 2RL and 2RR are controlled to the steering angle according to the vehicle running state such as the steering angle of the front wheels 2FL and 2FR by the vehicle driver, the vehicle speed, and the yaw rate. It will be.

【0076】一方、装置に異常が発生して、異常検出部
82によりその旨が検出された場合には、異常検出部8
2からの異常検出信号がHighレベルに変化するため、パ
ワースイッチSW2が駆動回路71への電源供給経路を
遮断して駆動回路71の電源供給端子71a,71b間
に負荷Zを接続し、トランジスタ切換回路86が駆動回
路71内の各トランジスタTR1〜TR6を全てオフ状
態にする。
On the other hand, when an abnormality occurs in the device and the abnormality detection unit 82 detects the fact, the abnormality detection unit 8
Since the abnormality detection signal from 2 changes to the high level, the power switch SW2 shuts off the power supply path to the drive circuit 71, connects the load Z between the power supply terminals 71a and 71b of the drive circuit 71, and switches the transistor. The circuit 86 turns off all the transistors TR1 to TR6 in the drive circuit 71.

【0077】従って、後輪操舵を行なっている状態で異
常検出部82にて装置の異常が検出された場合には、中
立復帰バネ19が発生する付勢力によって電動モータ1
2が後輪操舵時とは逆方向に回転し、後輪舵角が中立舵
角に復帰されることとなるが、このとき、電動モータ1
2の各相U,V,Wの界磁巻線は、駆動回路71内でト
ランジスタS1〜S6に並列接続されたダイオードD1
〜D6を介して負荷Zが接続された状態となるため、電
動モータ12の回転によっての各界磁巻線に発生した起
電力により負荷Zに電流が流れ、電動モータ12には、
この電流,延いては負荷Zの大きさに応じた制動力が発
生する。
Therefore, when an abnormality of the device is detected by the abnormality detecting portion 82 while the rear wheels are being steered, the electric motor 1 is driven by the urging force generated by the neutral return spring 19.
2 rotates in the opposite direction to that at the time of steering the rear wheels, and the rear wheel steering angle is returned to the neutral steering angle. At this time, the electric motor 1
The field winding of each phase U, V, W of No. 2 is the diode D1 connected in parallel to the transistors S1 to S6 in the drive circuit 71.
Since the load Z is connected via D6, current flows through the load Z due to the electromotive force generated in each field winding due to the rotation of the electric motor 12, and
This current, and eventually a braking force corresponding to the magnitude of the load Z, is generated.

【0078】以下、この理由について、電動モータ12
のU・V相の界磁巻線に生じた起電力により発生する制
動力を例にとり説明する。まず、異常検出部82が異常
を検出した場合、電動モータ12のU・V相の界磁巻線
は、駆動回路71を介して図15に示すように負荷Zに
接続される。そして、駆動回路71内では、トランジス
タTR1,TR2,TR4,TR5が全てオフ状態とな
っているため、中立復帰バネ19の付勢力により電動モ
ータ12が回転して、電動モータ12にU相からV相へ
向けて電流を流そうとする起電力が発生した場合には、
各トランジスタTR1,TR2,TR4,TR5に並列
接続されたダイオードD1,D2,D4,D5の向きに
従い、ダイオードD2,D4を介して図15に点線で示
した経路i1 で負荷Zに電流が流れ、逆に、電動モータ
12にV相からU相へ向けて電流を流そうとする起電力
が発生した場合には、ダイオードD1,D5を介して図
15に一点鎖線で示した経路i2 で負荷Zに電流が流れ
る。
The reason for this is as follows.
The braking force generated by the electromotive force generated in the U and V phase field windings will be described as an example. First, when the abnormality detecting unit 82 detects an abnormality, the U and V phase field windings of the electric motor 12 are connected to the load Z via the drive circuit 71 as shown in FIG. In the drive circuit 71, since the transistors TR1, TR2, TR4, TR5 are all in the off state, the electric motor 12 is rotated by the biasing force of the neutral return spring 19 and the electric motor 12 is changed from the U phase to the V phase. If an electromotive force is generated that tries to send a current to the phase,
In accordance with the directions of the diodes D1, D2, D4, D5 connected in parallel to the respective transistors TR1, TR2, TR4, TR5, a current flows through the load Z via the diodes D2, D4 along the path i1 shown by the dotted line in FIG. On the contrary, when an electromotive force that causes a current to flow from the V-phase to the U-phase is generated in the electric motor 12, the load Z is passed through the diodes D1 and D5 along the path i2 shown by the alternate long and short dash line in FIG. Current flows through.

【0079】ここで、電動モータ12の回転により発生
する起電力は、電動モータ12の回転数ωに比例してK
E ・ωで与えられる。なお、KE は誘起電圧定数であ
る。また、上記のようにダイオードD1,D4(又はダ
イオードD2,D5)により形成される電流ループi1
(又はi2 )の回路インピーダンスZiは、U・V相の
界磁巻線のインダクタンスをL,界磁巻線のコイル抵抗
とダイオードD1,D4(またはD2,D5)の順方向
抵抗との合成値をRとすると、次式(5) の如く表され
る。なお、(5) 式において、sは微分演算子(制御工学
の分野ではラプラス演算子と呼ばれる)である。
Here, the electromotive force generated by the rotation of the electric motor 12 is K in proportion to the rotation speed ω of the electric motor 12.
It is given by E · ω. KE is an induced voltage constant. Further, the current loop i1 formed by the diodes D1 and D4 (or the diodes D2 and D5) as described above.
The circuit impedance Zi of (or i2) is the combined value of the inductance of the U / V phase field winding, the coil resistance of the field winding, and the forward resistance of the diodes D1, D4 (or D2, D5). Is expressed as R, it is expressed by the following equation (5). In the expression (5), s is a differential operator (called Laplace operator in the field of control engineering).

【0080】 Zi=Ls+R+Z …(5) 従って、U,V相の界磁巻線に流れる電流iは、次式
(6) の如くなり、 i=KE・ω/(Ls+R+Z) …(6) 電動モータ12には、この電流に比例した制動トルクT
2 (=KT・i)が発生する。なお、KTはトルク定数で
ある。そして、この制動トルクT2 は、トルク定数KT
と上記(6) 式とから、次式(7) の如く記述でき、この
(7) 式から、負荷Zの大きさ(抵抗値)により制動トル
クを調整できることがわかる。
Zi = Ls + R + Z (5) Therefore, the current i flowing through the U and V phase field windings is
(6), i = KEω / (Ls + R + Z) (6) The electric motor 12 has a braking torque T proportional to this current.
2 (= KT · i) occurs. KT is a torque constant. The braking torque T2 is the torque constant KT
And the above equation (6), it can be described as the following equation (7).
From equation (7), it can be seen that the braking torque can be adjusted by the magnitude (resistance value) of the load Z.

【0081】 T2 =KT・KE・ω/(Ls+R+Z) …(7) このように、本実施例の後輪操舵装置においては、装置
に異常が発生して、中立復帰バネ19により後輪が中立
舵角に戻される場合には、電動モータ12に負荷Zの大
きさに応じた制動トルクが発生する。従って、本実施例
の後輪操舵装置によれば、後輪舵角の中立復帰時に電動
モータ12に発生する制動力を、負荷Zの大きさに応じ
て、電動モータ12の界磁巻線を連続的に短絡する従来
装置に比べて小さくすることができ、後輪の中立復帰速
度を、負荷Zの大きさにより任意に設定することが可能
となる。
T2 = KTKEω / (Ls + R + Z) (7) As described above, in the rear wheel steering system of the present embodiment, an abnormality occurs in the system and the neutral return spring 19 causes the rear wheel to become neutral. When the steering angle is returned to, the braking torque is generated in the electric motor 12 according to the magnitude of the load Z. Therefore, according to the rear wheel steering system of the present embodiment, the braking force generated in the electric motor 12 at the time of neutral return of the rear wheel steering angle is controlled by the field winding of the electric motor 12 according to the magnitude of the load Z. It can be made smaller than the conventional device in which short-circuiting occurs continuously, and the neutral return speed of the rear wheels can be arbitrarily set according to the magnitude of the load Z.

【0082】なお、本実施例の後輪操舵装置のように負
荷Zを用いて後輪の中立復帰速度を所望の値に設定する
場合、中立復帰時に中立復帰バネ19から電動モータ1
2の回転軸に入力される入力トルクT1 は、その後輪操
舵機構10各部のギヤ比と効率とにより容易に算出でき
るので、希望する中立復帰速度ωo を決めれば、負荷Z
の大きさを次式(8) を用いて簡単に設定することができ
る。但し、実際の設計に当たっては、入力トルクT1 は
中立復帰バネ19の力に加えてタイヤからの外力もある
ことを考慮に入れ、負荷Zには、次式(8) で求めた値よ
り小さめの値を設定することが望ましい。
When the load Z is used to set the neutral return speed of the rear wheels to a desired value as in the rear wheel steering system of this embodiment, the neutral return spring 19 causes the electric motor 1 to return to the neutral position.
The input torque T1 input to the rotary shaft of No. 2 can be easily calculated from the gear ratio and efficiency of each part of the rear wheel steering mechanism 10. Therefore, if the desired neutral return speed ωo is determined, the load Z
The size of can be easily set using the following equation (8). However, in the actual design, taking into consideration that the input torque T1 has an external force from the tire in addition to the force of the neutral return spring 19, the load Z should be smaller than the value obtained by the following equation (8). It is desirable to set the value.

【0083】[0083]

【数2】 [Equation 2]

【0084】ここで、本実施例では、異常発生時に駆動
回路に接続する負荷Zに抵抗値が予め設定された固定負
荷を使用するものとして説明したが、例えば図16に示
す如く、駆動回路91の電源供給端子91a,91b間
に、電動モータ93が発生した起電力に応じて回路抵抗
が変化する制動制御回路95を設け、この制動制御回路
95の動作によって、後輪の中立復帰速度を略一定に制
御するようにしてもよい。以下、この制動制御回路95
の構成及び作用について詳しく説明する。
In this embodiment, the fixed load having a preset resistance value is used as the load Z connected to the drive circuit when an abnormality occurs. However, as shown in FIG. 16, for example, the drive circuit 91 is used. A braking control circuit 95 whose circuit resistance changes according to the electromotive force generated by the electric motor 93 is provided between the power supply terminals 91a and 91b of the electric power supply terminals 91a and 91b. You may make it control constant. Hereinafter, this braking control circuit 95
The configuration and operation of will be described in detail.

【0085】なお、図16は、後輪操舵機構10を駆動
する電動モータ93がDCモータからなり、その駆動回
路91がDCモータの界磁巻線を挟んでH型に接続され
た4個のトランジスタ及びダイオードにより構成された
後輪操舵装置を表しており、トランジスタ切換回路97
は、異常検出部99にて異常が検出されると、上記実施
例と同様、駆動回路91内の各トランジスタをオフする
ようにされている。また、パワースイッチSW3は、上
記実施例のパワースイッチSW2と同様、異常検出部9
9にて異常が検出された場合に駆動回路91への電源供
給経路を遮断するようにされているが、制動制御回路9
5は、このパワースイッチSW3のオン/オフ状態に関
係なく、駆動回路91の電源供給端子91a,91b間
に常に接続されるようになっている。
In FIG. 16, the electric motor 93 for driving the rear wheel steering mechanism 10 is composed of a DC motor, and the drive circuit 91 of the electric motor 93 is connected in an H-shape with the field winding of the DC motor interposed therebetween. 1 shows a rear wheel steering system including a transistor and a diode, and a transistor switching circuit 97
When an abnormality is detected by the abnormality detector 99, each transistor in the drive circuit 91 is turned off as in the above embodiment. Further, the power switch SW3 is similar to the power switch SW2 in the above-described embodiment, and the abnormality detection unit 9
Although the power supply path to the drive circuit 91 is cut off when an abnormality is detected in 9, the braking control circuit 9
5 is always connected between the power supply terminals 91a and 91b of the drive circuit 91 regardless of the ON / OFF state of the power switch SW3.

【0086】図16に示す如く、制動制御回路95の例
としては、カソードが駆動回路91の正極側電源供給端
子91aに接続され、アノードが抵抗器Raを介して駆
動回路91の負極側電源供給端子91bに接続された降
伏電圧が約7.5VのツェナーダイオードDaと、同じ
くカソードが駆動回路91の正極側電源供給端子91a
に接続され、アノードが抵抗器Re,Rf(Re=Rf
=1kΩ)を介して駆動回路91の負極側電源供給端子
91bに接続された降伏電圧が約2Vのツェナーダイオ
ードDbと、ベースが抵抗器Rbを介してツェナーダイ
オードDaのアノードに接続され、コレクタが抵抗器R
eと抵抗器Rfとの結合点に接続され、エミッタが駆動
回路91の負極側電源供給端子91bに接続されたNP
N型のトランジスタTRaと、ベースが抵抗器Rcを介
して前記トランジスタTRaのコレクタに接続され、コ
レクタが半固定抵抗器Rdを介して駆動回路91の正極
側電源供給端子91aに接続され、エミッタが駆動回路
91の負極側電源供給端子91bに接続されたNPN型
のトランジスタTRbとから構成されている。
As shown in FIG. 16, as an example of the braking control circuit 95, the cathode is connected to the positive side power supply terminal 91a of the drive circuit 91, and the anode is supplied through the resistor Ra to the negative side power supply of the drive circuit 91. A Zener diode Da having a breakdown voltage of about 7.5 V, which is connected to the terminal 91b, and a cathode which is also the positive electrode side power supply terminal 91a of the drive circuit 91.
And the anodes are connected to resistors Re and Rf (Re = Rf
= 1 kΩ) to the negative side power supply terminal 91b of the drive circuit 91 and the Zener diode Db having a breakdown voltage of about 2V, the base is connected to the anode of the Zener diode Da via the resistor Rb, and the collector is Resistor R
NP connected to the connection point between e and the resistor Rf and having the emitter connected to the negative-side power supply terminal 91b of the drive circuit 91
An N-type transistor TRa, a base of which is connected to the collector of the transistor TRa via a resistor Rc, a collector of which is connected to a positive side power supply terminal 91a of a drive circuit 91 via a semi-fixed resistor Rd, and an emitter of which is It is composed of an NPN-type transistor TRb connected to the negative power supply terminal 91b of the drive circuit 91.

【0087】このように構成された制動制御回路95に
おいては、装置に異常が発生して、パワースイッチSW
3及び駆動回路91内のトランジスタがオフされ、電動
モータ93が中立復帰バネ19により回転されると、駆
動回路91内のダイオードを介して、電動モータ93の
回転に応じた誘起電圧が印加される。
In the braking control circuit 95 thus constructed, an abnormality occurs in the device and the power switch SW
3 and the transistor in the drive circuit 91 are turned off and the electric motor 93 is rotated by the neutral return spring 19, an induced voltage according to the rotation of the electric motor 93 is applied via the diode in the drive circuit 91. .

【0088】またこのときの印加電圧Vmは、図15に
示したように、電動モータ93の回転方向に関係なく、
駆動回路91の正極側が正となり、図17に示す如く、
ツェナーダイオードDaのアノード側の端子電圧Va、
トランジスタTRaのオン/オフ状態、トランジスタT
Raのコレクタ電圧Vb、トランジスタTRbのオン/
オフ状態は、その印加電圧Vmに応じて変化する。
The applied voltage Vm at this time is, as shown in FIG. 15, independent of the rotation direction of the electric motor 93.
The positive side of the drive circuit 91 becomes positive, and as shown in FIG.
A terminal voltage Va on the anode side of the Zener diode Da,
ON / OFF state of transistor TRa, transistor T
Ra collector voltage Vb, transistor TRb on /
The off state changes according to the applied voltage Vm.

【0089】そして、例えば、電動モータ93の回転に
より、制動制御回路95に5Vの電圧Vmが印加された
場合には、図17に示す如く、トランジスタTRbがオ
ンとなり、半固定抵抗器Rdの抵抗値により決定される
電流が流れ、電動モータ93には、この電流に比例した
制動トルクが発生する。
Then, for example, when a voltage Vm of 5 V is applied to the braking control circuit 95 by the rotation of the electric motor 93, the transistor TRb is turned on and the resistance of the semi-fixed resistor Rd is changed as shown in FIG. A current determined by the value flows, and a braking torque proportional to this current is generated in the electric motor 93.

【0090】一方、電動モータ93の回転により生じる
誘起電圧は、電動モータ93の回転速度が低くなるに従
い低下する。そして、電動モータ93の回転速度の低下
により制動制御回路95への印加電圧Vmが3V以下に
なると、図17に示す如くトランジスタTRbはオフ状
態となる。この結果、電動モータ93の回転速度が低下
すると、制動制御回路95のインピーダンスは高くな
り、電動モータ93に制動がかからず回転速度が増加す
る。
On the other hand, the induced voltage generated by the rotation of the electric motor 93 decreases as the rotation speed of the electric motor 93 decreases. Then, when the voltage Vm applied to the braking control circuit 95 becomes 3 V or less due to the decrease in the rotation speed of the electric motor 93, the transistor TRb is turned off as shown in FIG. As a result, when the rotation speed of the electric motor 93 decreases, the impedance of the braking control circuit 95 increases, so that the electric motor 93 is not braked and the rotation speed increases.

【0091】従って、本実施例の後輪操舵装置におい
て、装置の異常時には、電動モータ93が、略3Vの誘
起電圧を発生する略一定の回転速度で回転することとな
り、後輪の中立復帰速度を略一定に制御することができ
るようになる。一方、装置の正常時には、パワースイッ
チSW3がオン状態となるため、制動制御回路95への
印加電圧は、正常時の電源電圧8〜16Vとなる。そし
て、この場合には、図17に示す如く、トランジスタT
Rbはオフ状態となるので、当該回路のインピーダンス
は高くなり、当該装置において無駄な電流を消費するこ
となく、電動モータ93を駆動できるようになる。
Therefore, in the rear wheel steering system of this embodiment, when the system is abnormal, the electric motor 93 rotates at a substantially constant rotational speed for generating an induced voltage of approximately 3 V, and the neutral return speed of the rear wheels. Can be controlled to be substantially constant. On the other hand, when the device is normal, the power switch SW3 is in the ON state, so that the voltage applied to the braking control circuit 95 is the power supply voltage 8 to 16 V in normal condition. Then, in this case, as shown in FIG.
Since Rb is turned off, the impedance of the circuit becomes high, and the electric motor 93 can be driven without consuming unnecessary current in the device.

【0092】なお、装置の異常時には、電動モータ93
の回転速度が、誘起電圧が3V以上となる回転速度まで
上昇すると、電動モータ93に制動がかかり、電動モー
タ93の回転が抑制されるので、制動制御回路95に最
小の電源電圧8Vを越える電圧が印加されることはな
い。
When the device is abnormal, the electric motor 93
When the induced voltage increases to a rotational speed at which the induced voltage becomes 3 V or more, the electric motor 93 is braked and the rotation of the electric motor 93 is suppressed. Therefore, a voltage exceeding the minimum power supply voltage 8 V is applied to the braking control circuit 95. Is never applied.

【0093】このように本実施例の後輪操舵装置におい
ては、後輪の中立復帰時には、制動制御回路95内の半
固定抵抗器Rdによりモータ電流、延いては制動力が決
定され、ツェナーダイオードDbの降伏電圧及び抵抗器
Re,Rfの比率により、制動のオン/オフタイミング
が決定される。従って、半固定抵抗器Rdの抵抗値とツ
ェナーダイオードDbの降伏電圧と抵抗器Re,Rfの
比率を調整することにより、後輪の中立復帰速度を任意
の値に設定することができるようになる。
As described above, in the rear wheel steering system of this embodiment, when the rear wheels are returned to the neutral position, the motor current, and thus the braking force, is determined by the semi-fixed resistor Rd in the braking control circuit 95, and the zener diode is used. The braking on / off timing is determined by the breakdown voltage of Db and the ratio of the resistors Re and Rf. Therefore, by adjusting the ratio of the resistance value of the semi-fixed resistor Rd, the breakdown voltage of the Zener diode Db, and the resistors Re and Rf, the neutral return speed of the rear wheels can be set to an arbitrary value. .

【0094】なお、ツェナーダイオードDaは、装置の
正常時にトランジスタTRbがオン状態となって電源電
力を無駄に消費するのを防止するためのものであるた
め、このツェナーダイオードDaには、電流電源の電圧
保障範囲の最低値を基準とし、トランジスタTRaのベ
ース・エミッタ間電圧だけ低い降伏電圧のものを使用す
ればよい。
Since the Zener diode Da is for preventing the transistor TRb from being turned on to wastefully consume the power source power when the device is normal, the Zener diode Da has a current source power source. It is sufficient to use a transistor having a breakdown voltage that is lower than the base-emitter voltage of the transistor TRa with reference to the lowest value of the voltage guarantee range.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
後輪操舵装置においては、異常発生時の後輪の中立復帰
速度が、電動モータ界磁巻線の短絡周期と付勢手段の付
勢力とにより決定される。このため本発明によれば、電
動モータ界磁巻線の短絡周期を調整することにより、後
輪の中立復帰速度を、後輪の操舵特性に影響を与えるこ
となく所望の値に設定することができるようになる。
As described above in detail, in the rear wheel steering system according to the first aspect of the present invention, the neutral return speed of the rear wheels when an abnormality occurs is determined by the short circuit period of the electric motor field winding and the biasing means. And the urging force of. Therefore, according to the present invention, by adjusting the short-circuit cycle of the electric motor field winding, the neutral return speed of the rear wheels can be set to a desired value without affecting the steering characteristics of the rear wheels. become able to.

【0096】また、請求項2に記載の後輪操舵装置にお
いては、異常発生時の後輪の中立復帰速度が、駆動回路
の電源供給端子を接続する電気負荷と付勢手段の付勢力
とにより決定される。このため本発明によれば、異常発
生時に駆動回路の電源供給端子を接続する電気負荷の大
きさを調整することにより、後輪の中立復帰速度を、後
輪の操舵特性に影響を与えることなく所望の値に設定す
ることができるようになる。
In the rear wheel steering system according to the second aspect of the invention, the neutral return speed of the rear wheels when an abnormality occurs is determined by the electric load connecting the power supply terminal of the drive circuit and the urging force of the urging means. It is determined. Therefore, according to the present invention, the neutral return speed of the rear wheels is adjusted without affecting the steering characteristics of the rear wheels by adjusting the magnitude of the electric load that connects the power supply terminal of the drive circuit when an abnormality occurs. The desired value can be set.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の構成を例示するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the present invention.

【図2】第1実施例の後輪操舵装置全体の構成を表わす
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an entire rear wheel steering system of the first embodiment.

【図3】第1実施例の後輪操舵機構の構成を表わす説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a rear wheel steering mechanism of the first embodiment.

【図4】第1実施例の後輪操舵機構の動力伝達特性を表
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing power transmission characteristics of the rear wheel steering mechanism of the first embodiment.

【図5】第1実施例のECUの内部構成を表す電気回路
図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing an internal configuration of the ECU of the first embodiment.

【図6】第1実施例の後輪指令値演算部にて実行される
指令値演算処理を表すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a command value calculation process executed by a rear wheel command value calculation unit in the first embodiment.

【図7】第1実施例の後輪指令値演算部にて実行される
モータ駆動処理を表すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a motor drive process executed by a rear wheel command value calculation unit in the first embodiment.

【図8】第1実施例の異常検出部における異常検出動作
を表すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an abnormality detecting operation in the abnormality detecting unit of the first embodiment.

【図9】第1実施例のパルス発生部から出力されるパル
ス信号を表す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a pulse signal output from the pulse generator of the first embodiment.

【図10】第1実施例の制動制御による後輪の舵角変化
を表すタイムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing changes in the steering angle of the rear wheels due to the braking control of the first embodiment.

【図11】パルス発生部を車速センサからの出力信号に
より動作させる場合の構成及びその出力パルスを表す説
明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration and an output pulse thereof when the pulse generator is operated by an output signal from the vehicle speed sensor.

【図12】パルス発生部を磁極センサからの出力信号に
より動作させる場合の構成及びその出力パルスを表す説
明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration and its output pulse when the pulse generator is operated by an output signal from the magnetic pole sensor.

【図13】制動制御部をマイクロコンピュータにより構
成した場合の処理動作の一例を表すフローチャートであ
る。
FIG. 13 is a flowchart showing an example of a processing operation when the braking control unit is configured by a microcomputer.

【図14】第2実施例の後輪操舵装置におけるECUの
内部構成を表す電気回路図である。
FIG. 14 is an electric circuit diagram showing an internal configuration of an ECU in the rear wheel steering system of the second embodiment.

【図15】第2実施例のモータ制動動作を説明する説明
図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a motor braking operation according to the second embodiment.

【図16】第2実施例のECUの他の構成例を表す電気
回路図である。
FIG. 16 is an electric circuit diagram showing another configuration example of the ECU of the second embodiment.

【図17】図16に示した制動制御回路の動作を表す説
明図である。
17 is an explanatory diagram showing the operation of the braking control circuit shown in FIG.

【図18】従来の後輪操舵装置における動力伝達系のモ
デルを表す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a model of a power transmission system in a conventional rear wheel steering system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2RL,2RR…後輪 10…後輪操舵機構 1
2,93…電動モータ 15…ウォームギヤ 16…ウォームホイール 1
7…ピニオンギヤ 18…ラック 19…中立復帰バネ 20…磁極セ
ンサ 22…後輪舵角センサ 30…ステアリングセンサ
32…車速センサ 34…ヨーレイトセンサ 40…電子制御装置(EC
U) 41,71,91…駆動回路 43…バッテリ 50,80…後輪指令値演算部 52,82,99…
異常検出部 54…制動制御部 54c…パルス発生部 56,86,97…トランジスタ切換回路 95…制
動制御回路
2RL, 2RR ... rear wheel 10 ... rear wheel steering mechanism 1
2, 93 ... Electric motor 15 ... Worm gear 16 ... Worm wheel 1
7 ... Pinion gear 18 ... Rack 19 ... Neutral return spring 20 ... Magnetic pole sensor 22 ... Rear wheel steering angle sensor 30 ... Steering sensor
32 ... Vehicle speed sensor 34 ... Yaw rate sensor 40 ... Electronic control device (EC
U) 41, 71, 91 ... Drive circuit 43 ... Battery 50, 80 ... Rear wheel command value calculation unit 52, 82, 99 ...
Abnormality detection unit 54 ... Braking control unit 54c ... Pulse generation unit 56, 86, 97 ... Transistor switching circuit 95 ... Braking control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location B62D 137: 00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の後輪を操舵するための後輪操舵機
構と、 該後輪操舵機構に、前記後輪を中立舵角に復帰させるた
めの付勢力を与える付勢手段と、 前記後輪操舵機構を前記付勢手段の付勢力に抗して駆動
する電動モータと、 該電動モータを通電するための駆動回路と、 前記後輪の舵角が車両の運転状態に応じた目標舵角とな
るよう、前記駆動回路を介して前記電動モータを通電
し、前記後輪操舵機構を駆動する後輪操舵制御手段と、 該後輪操舵制御手段を含む後輪操舵系の異常を検出する
異常検出手段と、 該異常検出手段にて異常が検出されると、前記駆動回路
への電源供給を遮断して、前記後輪操舵制御手段による
後輪操舵制御を禁止する後輪操舵禁止手段と、 を備えた車両の後輪操舵装置において、 前記後輪操舵禁止手段の作動時に、前記電動モータの界
磁巻線を短絡して、前記電動モータの前記付勢力による
回転に制動力を与える制動手段と、 該制動手段による前記電動モータの界磁巻線の短絡を所
定周期で実行させる制動制御手段と、 を設けたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
1. A rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel of a vehicle, a biasing means for applying a biasing force to the rear wheel steering mechanism for returning the rear wheel to a neutral steering angle, and the rear wheel steering mechanism. An electric motor for driving the wheel steering mechanism against the urging force of the urging means, a drive circuit for energizing the electric motor, and a steering angle of the rear wheel corresponding to a target steering angle according to a driving state of the vehicle. So that the electric motor is energized through the drive circuit to drive the rear wheel steering mechanism, and an abnormality that detects an abnormality in the rear wheel steering system including the rear wheel steering control means. A detecting means, and a rear wheel steering prohibiting means for prohibiting the rear wheel steering control by the rear wheel steering control means by shutting off power supply to the drive circuit when the abnormality is detected by the abnormality detecting means. In a vehicle rear wheel steering system including: And a braking means for short-circuiting the field winding of the electric motor to apply a braking force to the rotation of the electric motor due to the biasing force, and a short circuit of the field winding of the electric motor by the braking means. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising:
【請求項2】 車両の後輪を操舵するための後輪操舵機
構と、 該後輪操舵機構に、前記後輪を中立舵角に復帰させるた
めの付勢力を与える付勢手段と、 前記後輪操舵機構を前記付勢手段の付勢力に抗して駆動
する電動モータと、 該電動モータの界磁巻線を挟んでH型に接続された多数
のスイッチング素子と、各スイッチング素子に並列接続
されたスイッチング素子保護用のダイオードとからなる
Hブリッジ型の駆動回路と、 前記後輪の舵角が車両の運転状態に応じた目標舵角とな
るよう、前記駆動回路のスイッチング素子をオン・オフ
して前記電動モータを通電し、前記後輪操舵機構を駆動
する後輪操舵制御手段と、 該後輪操舵制御手段を含む後輪操舵系の異常を検出する
異常検出手段と、 該異常検出手段にて異常が検出されると、前記駆動回路
への電源供給を遮断して、前記後輪操舵制御手段による
後輪操舵制御を禁止する後輪操舵禁止手段と、 を備えた車両の後輪操舵装置において、 前記後輪操舵禁止手段の作動時に、前記駆動回路のスイ
ッチング素子を全てオフすると共に、前記駆動回路の電
源供給端子間に所定の電気負荷を接続して、前記電動モ
ータの前記付勢力による回転に制動力を与える第2の制
動手段、 を設けたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
2. A rear wheel steering mechanism for steering the rear wheels of a vehicle, a biasing means for applying a biasing force to the rear wheel steering mechanism for returning the rear wheels to a neutral steering angle, and the rear wheel steering mechanism. An electric motor for driving the wheel steering mechanism against the urging force of the urging means, a large number of H-shaped switching elements connected to each other across the field winding of the electric motor, and a parallel connection to each switching element. And a switching element of the drive circuit so that the steering angle of the rear wheel becomes a target steering angle according to the driving state of the vehicle. A rear wheel steering control means for energizing the electric motor to drive the rear wheel steering mechanism, an abnormality detection means for detecting an abnormality in a rear wheel steering system including the rear wheel steering control means, and the abnormality detection means. If an abnormality is detected at A rear wheel steering prohibiting unit that prohibits the rear wheel steering control by the rear wheel steering control unit by cutting off the power supply to the dynamic circuit; In operation, the switching elements of the drive circuit are all turned off, and a predetermined electric load is connected between the power supply terminals of the drive circuit to apply a braking force to the rotation of the electric motor by the biasing force. A rear wheel steering system for a vehicle, comprising: a braking means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214995A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Nissan Motor Co Ltd Steering angle control device for vehicle and steering angle control method for vehicle
JP2011148394A (en) * 2010-01-21 2011-08-04 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Travelling device of large-sized conveying vehicle
JP2016097793A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 Ntn株式会社 Rear wheel turn control system

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