JPH09290767A - Four-wheel steering device - Google Patents

Four-wheel steering device

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Publication number
JPH09290767A
JPH09290767A JP10993596A JP10993596A JPH09290767A JP H09290767 A JPH09290767 A JP H09290767A JP 10993596 A JP10993596 A JP 10993596A JP 10993596 A JP10993596 A JP 10993596A JP H09290767 A JPH09290767 A JP H09290767A
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JP
Japan
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steering angle
rear wheel
wheel steering
actuator
detected
Prior art date
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Pending
Application number
JP10993596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Hirai
敏郎 平井
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP10993596A priority Critical patent/JPH09290767A/en
Publication of JPH09290767A publication Critical patent/JPH09290767A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently precisely detect an abnormal condition quickly while setting a dead zone threshold value low even when two steering angle sensors for feedback control of a rear steering angle to a target steering angle are arranged. SOLUTION: Two rear wheel steering angle sensors 38, 39 are arranged coaxially in the position in which a rotation angle of an electric motor 22 in an actuator 1 is detected. A deviation ΔδR1 between an actual rear wheel turning angel δR1 detected by means of one rear steering angle sensor 38 and a target steering angle value δ*R is computed. On the other hand, a deviation ΔδR2 between an actual rear wheel turning angle δR2 detected by means of the other rear wheel steering angle sensor 39 and the target steering angle value δ*R is computed. If either of absolute values of the deviations |ΔδR1 |, |ΔδR2 | is determined to be the dead zone threshold value α1 , which is set at the predetermine value, or more, it is determined that an abnormal condition is caused in a feedback control system including the rear wheel steering angle sensors 38, 39 from the actuator 1.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の操舵入力
によって操舵される例えば前輪等の主操舵輪に対して、
車両運動や車体挙動を向上させるために、例えば後輪等
の補助操舵輪を操舵する四輪操舵装置に属するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a main steering wheel such as a front wheel which is steered by a steering input of a driver.
The present invention belongs to a four-wheel steering system that steers auxiliary steering wheels such as rear wheels in order to improve vehicle motion and vehicle behavior.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような四輪操舵装置としては、本件
出願人が先に提案した特願平8−6774号に記載され
たものがある。この四輪操舵装置によれば、主操舵輪で
ある前輪の操舵状態としてステアリングホイールの操舵
角を検出し、この操舵角や車速,或いはそれらと共に操
舵の速度である操舵角速度等に応じて、補助操舵輪であ
る後輪の目標舵角を設定し、合わせてアクチュエータの
作動状態から実際の後輪の舵角を検出し、その実舵角と
前記目標舵角との偏差が“0”又はその近傍になるよう
に、補助操舵輪を操舵するためのアクチュエータにコン
トロールユニットが制御信号を出力する。つまり、この
アクチュエータは、その作動状態を検出しながら、コン
トロールユニットで設定された目標舵角値に常に追従す
るようにフィードバック制御される。
2. Description of the Related Art As such a four-wheel steering system, there is one disclosed in Japanese Patent Application No. 8-6774 previously proposed by the applicant of the present application. According to this four-wheel steering system, the steering angle of the steering wheel is detected as the steering state of the front wheel, which is the main steering wheel, and the auxiliary angle is detected according to the steering angle, the vehicle speed, or the steering angular speed, which is the steering speed. The target rudder angle of the rear wheel, which is the steered wheel, is set, the actual rudder angle of the rear wheel is detected from the operating state of the actuator, and the deviation between the real rudder angle and the target rudder angle is "0" or in the vicinity thereof. The control unit outputs a control signal to the actuator for steering the auxiliary steering wheel. That is, this actuator is feedback-controlled so as to always follow the target steering angle value set by the control unit while detecting its operating state.

【0003】ちなみに、この四輪操舵装置では、前記ア
クチュエータが電動モータによって構成されており、所
謂ロバスト制御によって、前記目標舵角値へのアクチュ
エータの追従応答性が確保されるように制御量,即ちモ
ータへの電流量が調整されている。また、この四輪操舵
装置では、実際の操舵補助輪(後輪)の舵角、即ちアク
チュエータの作動状態を検出するためのセンサが二つ設
けられている。このうちの一つは、前記目標舵角値への
追従のためにアクチュエータフィードバック制御の作動
状態検出手段として、もう一つは、このアクチュエータ
の作動状態を検出するセンサ自体や装置の異常を検出
し、そのフェイルセーフとして操舵補助輪を中立状態に
復帰させる、即ち初期(イニシャライズ)させたりする
ために使用されている。
Incidentally, in this four-wheel steering system, the actuator is composed of an electric motor, and a control amount, that is, a so-called robust control, is ensured so that the following response of the actuator to the target steering angle value is secured. The amount of current to the motor is adjusted. Further, this four-wheel steering system is provided with two sensors for detecting the actual steering angle of the auxiliary steering wheel (rear wheel), that is, the operating state of the actuator. One of them is an operating state detecting means of actuator feedback control for tracking the target steering angle value, and the other is detecting an abnormality of the sensor itself or the device for detecting the operating state of the actuator. As a fail safe, it is used to return the steering assist wheels to a neutral state, that is, to initialize (initialize) the wheels.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な四輪操舵装置では、例えばアクチュエータにステップ
モータ等を用いることにより、所謂、フィードフォワー
ド制御等のオープンループ制御することも考えられる
が、万が一、装置の異常に対してフェイルセーフが作動
せず、その結果、操舵補助輪を異常操舵してしまうと、
直接、車両の操縦安定性に影響を与えてしまうことか
ら、フイードバック制御等のクローズドループ制御を行
う必要があり、しかしながら、アクチュエータの作動状
態を検出するセンサが一つだけでは、そのセンサ自体や
装置の異常を検出することができない、或いは一つのセ
ンサで確実に且つ速やかにセンサや装置の異常を検出す
る手段が構築されていないという実情がある。
By the way, in the above-mentioned four-wheel steering system, it is conceivable that open loop control such as so-called feed-forward control is performed by using a step motor or the like for the actuator, but in the unlikely event of a problem. If the failsafe does not operate due to an abnormality in the device, and as a result, the steering assist wheel is abnormally steered,
Since it directly affects the steering stability of the vehicle, it is necessary to perform closed loop control such as feedback control.However, if there is only one sensor that detects the operating state of the actuator, the sensor itself and the device However, there is a situation in which it is not possible to detect the above-mentioned abnormality, or a means for surely and promptly detecting the abnormality of the sensor or the device by one sensor is not constructed.

【0005】ちなみに、前述のような目標後輪舵角を、
例えばマイクロコンピュータ等の演算処置装置で設定
し、一方で前記ロバスト制御がアナログ回路で構成され
ているような場合には、演算処理装置からの指令値はロ
バスト回路から出力される指令値、つまり駆動信号と異
なる可能性が高く、それが故に演算処理装置内ではアク
チュエータの作動状態を十分に認識できないために、こ
の傾向はより顕著になる。従って、アクチュエータの作
動状態を検出するためのセンサは、どうしても二つ設け
る必要があり、それが故に以下のような問題がある。
By the way, the target rear wheel steering angle as described above is
For example, when the setting is made by a processing device such as a microcomputer and the robust control is configured by an analog circuit, the command value from the processing device is the command value output from the robust circuit, that is, the drive. This tendency becomes more prominent because it is likely to be different from the signal and therefore not fully aware of the operating state of the actuator within the processor. Therefore, it is necessary to provide two sensors for detecting the operating state of the actuator, which causes the following problems.

【0006】通常、二つのセンサの検出値を用いて異常
を検出する場合には、例えば二つのセンサの検出値の偏
差が或る所定値、つまり不感帯閾値であると考えればよ
いが、この所定値異常であるときにセンサか装置の何れ
かに異常が発生していると判断するのが一般的である。
Usually, when an abnormality is detected using the detection values of two sensors, for example, the deviation between the detection values of the two sensors may be considered to be a certain predetermined value, that is, a dead zone threshold value. When the value is abnormal, it is generally determined that an abnormality has occurred in either the sensor or the device.

【0007】ここで、前述した四輪操舵装置に設けた二
つのセンサは、一方のセンサが電動モータの回転角から
実後輪舵角を検出し、他方のセンサは操舵軸の変位量か
ら実後輪舵角を検出する構造としており、前述した不感
帯閾値には、装置やアクチュエータそのものの作動誤差
の他に、二つのセンサの固体差や、それら二つのセンサ
の取付け位置の誤差等を加味しなければならないから、
不感帯閾値が大きくなることになり、従ってセンサや装
置の異常検出が遅れる可能性がある。
Here, of the two sensors provided in the above-mentioned four-wheel steering system, one sensor detects the actual rear wheel steering angle from the rotation angle of the electric motor, and the other sensor detects the actual rear wheel steering angle from the displacement amount of the steering shaft. It has a structure that detects the rear wheel rudder angle, and the dead zone threshold described above takes into consideration the operating error of the device and the actuator itself, as well as the individual difference between the two sensors and the error in the mounting position of these two sensors. Because I have to
Therefore, the dead zone threshold value becomes large, which may delay the detection of a sensor or device abnormality.

【0008】そこで、二つのセンサを、アクチュエータ
の同一の舵角変位位置、例えば電動モータの回転角から
実後輪舵角を同時に検出する位置に配設すると、両者の
検出軸が同軸となるので取付け位置の誤差が発生せず不
感帯閾値が小さくなるので、センサや装置の異常検出を
正確に且つ速やかにすることができる。しかしながら、
二つのセンサのセンサレバー(検出子)に同時に異常が
発生し、二つのセンサから検出値が出力されなくても、
それらのセンサの検出値の偏差が不感帯閾値内となるの
で、センサ異常が発生していると判断することができな
い。
Therefore, if the two sensors are arranged at the same steering angle displacement position of the actuator, for example, at a position where the actual rear wheel steering angle is simultaneously detected from the rotation angle of the electric motor, both detection axes become coaxial. Since the error in the mounting position does not occur and the dead zone threshold becomes small, it is possible to accurately and promptly detect the abnormality of the sensor or the device. However,
Even if abnormalities occur in the sensor levers (detectors) of two sensors at the same time and the detected values are not output from the two sensors,
Since the deviation of the detection values of those sensors is within the dead zone threshold value, it cannot be determined that the sensor abnormality has occurred.

【0009】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、アクチュエータの作動状態を検出する二
つのセンサを、アクチュエータの同一の作動位置に配設
しても、より確実に且つ速やかにセンサや装置の異常を
検出することのできる四輪操舵装置を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been developed in view of these problems. Even if two sensors for detecting the operating state of the actuator are arranged at the same operating position of the actuator, the sensor can be operated more reliably and quickly. It is an object of the present invention to provide a four-wheel steering device capable of detecting an abnormality in a sensor or a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の目的のために、本
発明の請求項1に係る四輪操舵装置は、駆動信号に応じ
て作動するアクチュエータの作動状態を、少なくとも二
つの検出手段により前記アクチュエータの同一の作動位
置で検出し、設定された補助操舵輪の目標舵角値に実際
の舵角値が追従するように、前記アクチュエータの作動
状態に応じて当該アクチュエータをフィードバック制御
するにあたり、前記二つの検出手段のうちの一方の検出
手段により検出した前記アクチュエータの検出作動状態
と前記目標舵角値とを比較するとともに、他方の前記検
出手段により検出した前記アクチュエータの検出作動状
態と前記目標舵角値とを比較することで、前記フィード
バック制御系の異常を検出する四輪操舵装置とした。
To achieve the above object, a four-wheel steering system according to claim 1 of the present invention uses at least two detecting means to detect the operating state of an actuator that operates in response to a drive signal. In the feedback control of the actuator according to the operating state of the actuator, so that the actual steering angle value follows the set target steering angle value of the auxiliary steering wheel detected at the same operating position of the actuator, The detection operation state of the actuator detected by one of the two detection means is compared with the target steering angle value, and the detection operation state of the actuator detected by the other detection means and the target steering angle value are compared. The four-wheel steering system detects the abnormality of the feedback control system by comparing the angle value.

【0011】また、請求項2記載の四輪操舵装置は、入
力される駆動信号に応じて補助操舵輪の舵角を制御する
アクチュエータと、アクチュエータの作動状態を検出す
る検出手段と、少なくとも主操舵輪の操舵状態や車両の
運動状態に応じて補助操舵輪の目標舵角を設定する目標
舵角設定手段と、前記検出手段で検出されたアクチュエ
ータの検出作動状態から補助操舵輪の実際の舵角を検出
すると共に、前記補助操舵輪の目標舵角値と前記補助操
舵輪の実舵角検出値との舵角偏差の大きさが所定値にな
るように前記アクチュエータに駆動信号を出力するフィ
ードバック制御手段とを備えた四輪操舵装置において、
前記検出手段を、前記アクチュエータの作動状態を前記
アクチュエータの同一の作動位置で検出する少なくとも
二つの検出手段とするとともに、前記フィードバック制
御手段は、前記二つの検出手段のうちの一方の検出手段
により検出した前記アクチュエータの検出作動状態と前
記目標舵角値との第1の偏差を算出する第1偏差算出手
段と、前記二つの検出手段のうちの他方の検出手段によ
り検出した前記アクチュエータの検出作動状態と前記目
標舵角値との第2の偏差を算出する第2偏差算出手段
と、前記第1の偏差の大きさ及び前記第2の偏差の大き
さのいずれか一方が、所定値以上であると判定したとき
に、前記アクチュエータから前記検出手段を含むフィー
ドバック制御系に異常があることを検出する異常検出手
段とを備えている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a four-wheel steering system including an actuator for controlling a steering angle of auxiliary steering wheels according to an input drive signal, a detecting means for detecting an operating state of the actuator, and at least a main steering wheel. The target steering angle setting means for setting the target steering angle of the auxiliary steering wheel according to the steering state of the wheels and the motion state of the vehicle, and the actual steering angle of the auxiliary steering wheel based on the detection operating state of the actuator detected by the detection means. And a feedback control that outputs a drive signal to the actuator so that the magnitude of the steering angle deviation between the target steering angle value of the auxiliary steering wheel and the actual steering angle detection value of the auxiliary steering wheel becomes a predetermined value. In a four-wheel steering system including means,
The detection means is at least two detection means for detecting the operating state of the actuator at the same operating position of the actuator, and the feedback control means is detected by one of the two detection means. A first deviation calculating means for calculating a first deviation between the detected operating state of the actuator and the target steering angle value, and the detecting operating state of the actuator detected by the other detecting means of the two detecting means. And a second deviation calculating means for calculating a second deviation between the target steering angle value and one of the magnitude of the first deviation and the magnitude of the second deviation is a predetermined value or more. When it is determined that there is an abnormality in the feedback control system including the detection means, the abnormality detection means is provided.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち請求項
1に係る四輪操舵装置によれば、操舵補助輪を操舵する
ためのアクチュエータの作動状態を少なくとも二つの検
出手段,つまり少なくとも二つのセンサで検出している
ので、装置の信頼性を高めることができる。そして、こ
れらセンサはアクチュエータの同一の作動位置に配設さ
れているから、二つのセンサをアクチュエータの異なる
作動位置に配設した場合と比較して、取付け誤差を考慮
することなく異常を検出するための不感帯閾値を小さく
設定することが可能となる。これにより、フィードバッ
ク制御系の異常の検出を、正確に且つ速やかにすること
ができる。
As described above, according to the four-wheel steering system of the first aspect of the present invention, the operating state of the actuator for steering the auxiliary steering wheel is detected by at least two detecting means, that is, by at least two detecting means. Since it is detected by the sensor, the reliability of the device can be improved. Since these sensors are arranged at the same operating position of the actuator, compared to the case where the two sensors are arranged at different operating positions of the actuator, in order to detect the abnormality without considering the mounting error. It is possible to set the dead zone threshold of 1 small. This makes it possible to accurately and promptly detect the abnormality in the feedback control system.

【0013】また、本発明のうち請求項2に係る四輪操
舵装置によれば、前記フィードバック制御手段は、二つ
の検出手段(センサ)の一方が検出した検出作動状態と
目標舵角値との偏差を算出する第1偏差算出手段と、他
方のセンサが検出した検出作動状態と目標舵角値との偏
差を算出する第2偏差算出手段と、これら第1偏差算出
手段及び第2偏差算出手段が算出した第1の偏差の大き
さ及び第2の偏差の大きさのいずれか一方が所定値以上
であると判定したときに、前記アクチュエータから前記
検出手段を含むフィードバック制御系に異常があること
を検出する異常検出手段とを備えているから、若し、二
つのセンサが同時に異常が発生した場合(例えば二つの
センサの検出子が同時に動作不良となった場合)であっ
ても、異常検出手段は、センサの異常を正確に且つ速や
かに検出することができる。また同様に、一方のセンサ
に異常が発生した場合であっても、異常検出手段は、そ
のセンサの異常を正確に且つ速やかに検出することがで
きる。
In the four-wheel steering system according to the second aspect of the present invention, the feedback control means can detect the detected operating state detected by one of the two detection means (sensors) and the target steering angle value. A first deviation calculating means for calculating a deviation, a second deviation calculating means for calculating a deviation between the detected operating state detected by the other sensor and the target steering angle value, the first deviation calculating means and the second deviation calculating means. When it is determined that one of the magnitude of the first deviation and the magnitude of the second deviation calculated by is greater than or equal to a predetermined value, there is an abnormality in the feedback control system including the detection means from the actuator. Since it has an abnormality detecting means for detecting the abnormality, even if the two sensors have abnormality at the same time (for example, the detectors of the two sensors have malfunctioned at the same time), the abnormality detection hand Is an abnormality of the sensor can be detected accurately and quickly. Similarly, even when an abnormality occurs in one of the sensors, the abnormality detecting means can accurately and quickly detect the abnormality of the sensor.

【0014】そして、二つのセンサはアクチュエータの
同一の作動位置に配設されているから、取付け誤差を考
慮することなく異常を検出するための不感帯閾値を小さ
く設定することが可能となり、フィードバック制御系の
異常の検出を、正確に且つ速やかにすることができる。
Since the two sensors are arranged at the same operating position of the actuator, it is possible to set the dead zone threshold value for detecting the abnormality small without considering the mounting error, and the feedback control system can be set. The abnormality can be detected accurately and promptly.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の四輪操舵装置の実
施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、図1に四
輪操舵装置の全体的な構成を簡潔に示す。同図におい
て、10FL,10FRは主操舵輪となる左右の前輪で
あり、10RL,10RRは補助操舵輪となる左右の後
輪である。このうち、前輪10FL,10FR間を,夫
々タイロッド13を介して既知のラックアンドピニオン
式ステアリングギア装置14のラック軸に連結してい
る。このラック軸にはステアリングシャフト16に連結
された図示されないピニオンが噛合しており、ステアリ
ングホイール15を回転させることにより前輪を機械式
に主操舵できるように構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a four-wheel steering system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, FIG. 1 briefly shows the overall configuration of the four-wheel steering system. In the figure, 10FL and 10FR are left and right front wheels that are main steering wheels, and 10RL and 10RR are left and right rear wheels that are auxiliary steering wheels. Among them, the front wheels 10FL and 10FR are connected to a rack shaft of a known rack-and-pinion type steering gear device 14 via tie rods 13, respectively. A pinion (not shown) connected to the steering shaft 16 meshes with the rack shaft, and the front wheel can be mechanically steered by rotating the steering wheel 15.

【0016】また、図1の符号2は車両に搭載された後
輪操舵装置を示す。この後輪操舵装置2では、後輪10
RL,10RR間を,夫々タイロッド18を介して後輪
操舵用の操舵軸20で連結しており、この操舵軸20を
車両の左右方向に移動させて後輪を補助操舵するのがア
クチュエータユニット1である。このアクチュエータユ
ニット1は、電動モータ22を動力源として後述のよう
に高効率で非可逆特性の後輪操舵装置2を構成する。
Reference numeral 2 in FIG. 1 denotes a rear wheel steering device mounted on the vehicle. In the rear wheel steering system 2, the rear wheels 10
The RL and 10RR are connected to each other by a steering shaft 20 for steering the rear wheels via tie rods 18, and the actuator unit 1 moves the steering shaft 20 in the left-right direction of the vehicle to assist the steering of the rear wheels. Is. The actuator unit 1 constitutes a rear wheel steering device 2 with high efficiency and irreversible characteristics, which will be described later, by using the electric motor 22 as a power source.

【0017】このアクチュエータユニット1について図
2を参照しながら説明すると、前記操舵軸20の中央部
は、チューブ状のハウジング24内に、車両の左右方向
に移動可能に収納され、その収納された操舵軸20の一
部にラック26が形成されている。そして、このラック
26と噛合するピニオン28のシャフト29は、前記操
舵軸20の移動方向,即ち車両の左右方向と直交する方
向,即ち車両の前後方向に向けて突設されている。更
に、このピニオンシャフト29に、ハイポイドリングギ
ア30が同軸に取付けられ、このリングギア30に噛合
するピニオン31が前記電動モータ22の回転軸32に
取付けられている。従って、電動モータ22を回転させ
るとピニオン31からリングギア30,ピニオン28,
ラック26と動力が伝達されるから、当該電動モータ2
2を両方向に回転させるとラック26,即ち操舵軸20
を車両の左右方向に往復移動させ、従って補助操舵輪で
ある後輪10RL,10RRを左右方向に同期して操舵
することができる。
The actuator unit 1 will be described with reference to FIG. 2. The central portion of the steering shaft 20 is accommodated in a tubular housing 24 so as to be movable in the left-right direction of the vehicle, and the accommodated steering is carried out. A rack 26 is formed on a part of the shaft 20. The shaft 29 of the pinion 28 that meshes with the rack 26 is provided so as to project in the moving direction of the steering shaft 20, that is, the direction orthogonal to the left-right direction of the vehicle, that is, the front-back direction of the vehicle. Further, a hypoid ring gear 30 is coaxially attached to the pinion shaft 29, and a pinion 31 meshing with the ring gear 30 is attached to a rotary shaft 32 of the electric motor 22. Therefore, when the electric motor 22 is rotated, the pinion 31 moves to the ring gear 30, the pinion 28,
Since the power is transmitted to the rack 26, the electric motor 2
When 2 is rotated in both directions, the rack 26, that is, the steering shaft 20
Can be reciprocated in the left-right direction of the vehicle, and therefore the rear wheels 10RL, 10RR that are auxiliary steering wheels can be steered in synchronization in the left-right direction.

【0018】ここに用いられているピニオン31及びリ
ングギア30で構成されるハイポイドギアが、前述の高
効率及び非可逆特性を発現する。即ち、図4に示すよう
に、ピニオン31側からの回転駆動力は、リングギア3
0とのギア効率が正値となる(約40%)ために当該リ
ングギア30を所望の方向に回転させることができる
が、逆にリングギア30を回転させようとしても、歯の
角度によってピニオン31の軸方向に力が発生するだけ
で、事実上、ギア効率は“0”以下となり、リングギア
30もピニオン31も回転されない。従って、後輪10
RL,10RRに作用するコーナリングフォースや路面
凹凸等の入力では、前記ピニオン31からラック26ま
でが全てロック状態となり、従って後輪10RL,10
RRの向き,即ち舵角を変更することはできない。
The hypoid gear composed of the pinion 31 and the ring gear 30 used here exhibits the above-mentioned high efficiency and irreversible characteristics. That is, as shown in FIG. 4, the rotational driving force from the pinion 31 side is
Since the gear efficiency with 0 is a positive value (about 40%), the ring gear 30 can be rotated in a desired direction. However, even if the ring gear 30 is to be rotated in the opposite direction, the pinion depends on the tooth angle. Only when a force is generated in the axial direction of 31, the gear efficiency is effectively "0" or less, and neither the ring gear 30 nor the pinion 31 is rotated. Therefore, the rear wheel 10
When inputs such as cornering force and road surface irregularities acting on the RL and 10RR are made, the entirety from the pinion 31 to the rack 26 is locked, so that the rear wheels 10RL and 10RR are locked.
The direction of RR, that is, the steering angle cannot be changed.

【0019】ここで、リングギア30の軸中心には、セ
ンサ軸34の一端部が嵌入されているとともに、このセ
ンサ軸34の他端側外周には、図3に示すように、周方
向に切欠き部36aを形成した円板形状のプレート体3
6が、軸方向に所定間隔をあけて2個外嵌されている。
そして、各プレート体36の切欠き部36aにそれぞれ
のセンサレバー38a、39aを当接した状態で、ロー
タリポテンショメータ等からなる二つの後輪舵角センサ
38、39が同軸に配設されている。
Here, one end of the sensor shaft 34 is fitted in the shaft center of the ring gear 30, and the outer periphery of the other end of the sensor shaft 34 is circumferentially arranged as shown in FIG. Disc-shaped plate body 3 having a notch 36a
Two 6 are externally fitted at a predetermined interval in the axial direction.
Two rear wheel steering angle sensors 38 and 39, which are rotary potentiometers and the like, are arranged coaxially with the sensor levers 38a and 39a in contact with the cutout portions 36a of the plate bodies 36, respectively.

【0020】すなわち、二つの後輪舵角センサ38、3
9は、センサ軸34の回転角を検出することにより、電
動モータ22の回転角,即ち後輪10RL,10RRの
実後輪舵角δR1、δR2を検出するセンサであり、センサ
軸34の回転に応じて各プレート体36の切欠き部36
aと当接しているセンサレバー38a、39aが回動す
ることによって実後輪舵角δR1、δR2が検出される。
That is, the two rear wheel steering angle sensors 38, 3
Reference numeral 9 denotes a sensor that detects the rotation angle of the electric motor 22, that is, the actual rear wheel steering angles δ R1 and δ R2 of the rear wheels 10RL and 10RR by detecting the rotation angle of the sensor shaft 34. Notch 36 of each plate body 36 according to rotation
The actual rear wheel steering angles δ R1 and δ R2 are detected by rotating the sensor levers 38a and 39a that are in contact with a.

【0021】このうち、本実施形態では符号38の後輪
舵角センサをメインセンサとして使用し、その実後輪舵
角δR1を後述する後輪舵角制御に用いる。また、符号3
9の後輪舵角センサは、サブセンサとして使用し、何れ
か一方の後輪舵角センサの異常を検出するための比較対
象として、操舵軸20や後輪10RL,10RRを初期
化(イニシャライズ)するために用いられる。以下、後
輪舵角センサ38をメイン後輪舵角センサと称し、後輪
舵角センサ39をサブ後輪舵角センサと称する。
Of these, in the present embodiment, the rear wheel steering angle sensor 38 is used as the main sensor, and the actual rear wheel steering angle δ R1 is used for the rear wheel steering angle control described later. Also, reference numeral 3
The rear wheel steering angle sensor 9 is used as a sub sensor, and the steering shaft 20 and the rear wheels 10RL, 10RR are initialized (initialized) as a comparison target for detecting an abnormality of one of the rear wheel steering angle sensors. Used for. Hereinafter, the rear wheel steering angle sensor 38 is referred to as a main rear wheel steering angle sensor, and the rear wheel steering angle sensor 39 is referred to as a sub rear wheel steering angle sensor.

【0022】また、図1に戻って、車両には、車両の前
後方向速度(車速)VC を検出する車速センサ6が設け
られ、また必要に応じて図示されない車両の横方向加速
度(横加速度)を検出する横加速度センサも設けられ、
前記ステアリングシャフト16には,ステアリングホイ
ール15の操舵角θを検出する操舵角センサ8が設けら
れている。なお、前記操舵角センサ8の操舵角θの検出
信号は、操舵角の大きさに応じ且つステアリングホイー
ル15を右切りしたときに正,左切りしたときに負とな
る電圧信号からなり、また前記車速センサ6の車速Vの
検出信号は、車速の大きさに応じ且つ例えば車両の前進
時に正,後退時に負となる電圧信号からなり、前記メイ
ン後輪転舵角センサ38の実後輪舵角δR1の検出信号
は、後左右輪10RL,10RRの中庸位置からの実後
輪舵角の大きさに応じ且つ両後輪10RL,10RRが
右切りされているときに正,左切りされているときに負
となる電圧信号からなる。
Returning to FIG. 1, the vehicle is provided with a vehicle speed sensor 6 for detecting the longitudinal speed (vehicle speed) V C of the vehicle, and if necessary, lateral acceleration (lateral acceleration) of the vehicle (not shown). ) Is also provided to detect the lateral acceleration sensor,
A steering angle sensor 8 for detecting the steering angle θ of the steering wheel 15 is provided on the steering shaft 16. The detection signal of the steering angle θ of the steering angle sensor 8 is composed of a voltage signal which is positive when the steering wheel 15 is turned to the right and negative when the steering wheel 15 is turned to the left, according to the magnitude of the steering angle. The detection signal of the vehicle speed V of the vehicle speed sensor 6 comprises a voltage signal which is positive when the vehicle moves forward and is negative when the vehicle moves backward, and the actual rear wheel steering angle δ of the main rear wheel steering angle sensor 38. The detection signal of R1 depends on the magnitude of the actual rear wheel steering angle from the middle position of the rear left and right wheels 10RL, 10RR, and when both the rear wheels 10RL, 10RR are right-turned, when left and right-turned. It consists of a voltage signal that is negative.

【0023】また、車両には、前記後輪10RL,10
RRの舵角を制御するコントロールユニット3が設けら
れている。このコントロールユニット3は、図5に示す
ように少なくともA/D変換機能を有する入力インタフ
ェース回路40a,中央演算装置(CPU)40b,記
憶装置(ROM,RAM)40c,D/A変換機能を有
する出力インタフェース回路40d等を有するマイクロ
コンピュータ40と、前記電動モータ22への駆動電流
Iを供給する駆動回路41とを備えてなる。このコント
ロールユニット3では、前記各センサからの検出信号を
入力し、ステアリングホイール15による前輪の操舵と
同位相の後輪操舵を行うことにより、車速中速域ではス
テアリング特性を弱アンダステア方向に変更制御して旋
回性能を向上し、高速域ではステアリング特性をアンダ
ステア方向に強めるように変更制御して旋回時,レーン
チェンジ時等の車両の安定性を向上させると共にコーナ
リングの収束性を向上する。更に、主に中速域で速い操
舵入力が与えられた場合には操舵開始直後に瞬間的に後
輪を逆位相操舵することにより,旋回に必要なヨーレー
トの立ち上がりを向上して操舵に対する応答性,即ち回
頭性を向上し、然る後,前記後輪の同位相操舵を行うこ
とによって,コーナリング中の走行安定性を向上するこ
とをも可能としている。
Further, the vehicle is equipped with the rear wheels 10RL and 10RL.
A control unit 3 for controlling the steering angle of the RR is provided. As shown in FIG. 5, the control unit 3 has an input interface circuit 40a having at least an A / D conversion function, a central processing unit (CPU) 40b, a storage device (ROM, RAM) 40c, and an output having a D / A conversion function. A microcomputer 40 having an interface circuit 40d and the like, and a drive circuit 41 for supplying a drive current I to the electric motor 22 are provided. In the control unit 3, the detection signals from the respective sensors are input and the rear wheels are steered in the same phase as the front wheels are steered by the steering wheel 15, so that the steering characteristic is changed to the weak understeer direction in the medium speed range. The turning performance is improved, and the steering characteristics are changed and controlled in the high speed range so as to be strengthened in the understeer direction to improve the stability of the vehicle at the time of turning and lane change and to improve the cornering convergence. Furthermore, when a fast steering input is given mainly in the medium speed range, the rear wheels are momentarily reversed in phase immediately after the start of steering to improve the yaw rate rise necessary for turning and improve the responsiveness to steering. That is, it is possible to improve the running stability during cornering by improving the turning ability and then performing the in-phase steering of the rear wheels.

【0024】このコントロールユニット3を含む本実施
形態の四輪操舵装置(後輪操舵装置)の主たる構成要素
を、ハード回路で表すと図6のようになる。即ち、後述
する図6の演算処理に従って操舵角θや車速VC 等から
目標後輪舵角δ* R を算出する目標後輪舵角算出回路A
が構成され、この出力値と前記メイン後輪舵角センサ3
8からの実後輪舵角δR との後輪舵角偏差ΔδR を加減
算器Bで算出し、この後輪舵角偏差ΔδR に基づき,同
じく図7の演算処理に従って前記アクチュエータユニッ
ト1(実質的には電動モータ22である)への基準制御
指令値SR0を算出する基準制御指令値算出回路Cが構成
され、この基準制御指令値SR0に対して、図示されない
演算処理等により、前述のような所謂ロバスト制御を行
うためのロバスト演算器Dを構成して装置の応答性を確
保し得る指令値SR が出力され、この指令値SR を前記
駆動回路41で必要な電流値Iに変換してアクチュエー
タユニット1(電動モータ22)に出力する。
The main components of the four-wheel steering system (rear wheel steering system) of this embodiment including the control unit 3 are represented by a hardware circuit as shown in FIG. That is, the target rear wheel steering angle calculation circuit A for calculating the target rear wheel steering angle δ * R from the steering angle θ, the vehicle speed V C, etc. according to the calculation processing of FIG. 6 described later.
And the output value and the main rear wheel steering angle sensor 3
8 and the actual rear wheel steering angle δ R and the rear wheel steering angle deviation Δδ R are calculated by the adder / subtractor B, and based on the rear wheel steering angle deviation Δδ R , the actuator unit 1 ( A reference control command value calculation circuit C for calculating a reference control command value S R0 to the electric motor 22) is configured, and for this reference control command value S R0 , by calculation processing (not shown) or the like, A command value S R capable of ensuring the responsiveness of the device by configuring the robust computing unit D for performing the so-called robust control as described above is output, and the command value S R is used as the current value required by the drive circuit 41. It is converted to I and output to the actuator unit 1 (electric motor 22).

【0025】次に、前記図6のハード回路で特に目標後
輪舵角算出回路Aから基準制御指令値算出回路Cまでを
構成するために、前記コントロールユニット3のマイク
ロコンピュータ40で実行される後輪操舵制御信号出力
のための演算処理を、図7のフローチャートに基づいて
説明する。この演算処理は、所定サンプリング時間ΔT
(例えば3.3msec.)毎のタイマ割込処理として実行
される。また、この演算処理では特に通信のためのステ
ップを設けていないが、前記記憶装置40cのROMに
記憶されているプログラムやマップ或いはRAMに記憶
されている各種のデータ等は常時演算処理装置40bの
バッファ等に伝送され、また演算処理装置40bで算出
された各算出結果も随時記憶装置40cに記憶される。
Next, in order to configure the target rear wheel steering angle calculation circuit A to the reference control command value calculation circuit C in the hardware circuit of FIG. 6, the microcomputer 40 of the control unit 3 executes The calculation process for outputting the wheel steering control signal will be described based on the flowchart of FIG. 7. This calculation process is performed with a predetermined sampling time ΔT.
It is executed as a timer interrupt process every (for example, 3.3 msec.). In addition, although this arithmetic processing does not include a step for communication in particular, programs and maps stored in the ROM of the storage device 40c or various data stored in the RAM are always stored in the arithmetic processing device 40b. Each calculation result transmitted to the buffer or the like and calculated by the arithmetic processing device 40b is also stored in the storage device 40c as needed.

【0026】この演算処理では、まず、ステップS1
で、後述する異常検出フラグFが“0”のリセット状態
であるか否かを判定し、当該異常検出フラグFが“0”
のリセット状態である場合にはステップS2に移行し、
そうでない場合にはステップS3に移行する。
In this calculation process, first, step S1
Then, it is determined whether the abnormality detection flag F described later is in the reset state of "0", and the abnormality detection flag F is "0".
If it is in the reset state of, the process proceeds to step S2,
If not, the process proceeds to step S3.

【0027】前記ステップS3では、後輪10RL,1
0RRを操舵するための基準制御指令値SR0を“0”と
し、これを出力してからメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップS2では、前記車速センサ6からの
検出信号である車速V C 、前記操舵角センサ8からの検
出信号である操舵角の今回値θ(n) を読込む。
In step S3, the rear wheels 10RL, 1
Reference control command value S for steering 0RRR0As “0”
Then, it outputs this and returns to the main program.
On the other hand, in step S2, the vehicle speed sensor 6
Vehicle speed V which is a detection signal C, Detection from the steering angle sensor 8
Current value θ of steering angle, which is an output signal(n)Read.

【0028】次にステップS4に移行して、前記ステッ
プS1で読込まれた操舵角の今回値θ(n) 及び前記記憶
装置40cに記憶されている操舵角の前回値θ(n-1)
用いて,下記(1)式に従って操舵角速度θ' を算出設
定する。
Next, in step S4, the present value θ (n) of the steering angle read in step S1 and the previous value θ (n-1) of the steering angle stored in the storage device 40c are set. Then, the steering angular velocity θ ′ is calculated and set according to the following equation (1).

【0029】 θ' =(θ(n) −θ(n-1) )/ΔT ……… (1) 次にステップS5に移行して、前記ステップS1で読込
まれた操舵角θ,車速VC 及びステップS4で算出され
た操舵角速度θ' 等を用いて、後段に詳述する図8の制
御マップに基づいて目標後輪舵角δ* R を算出設定す
る。
Θ ′ = (θ (n) −θ (n−1) ) / ΔT (1) Next, the process proceeds to step S5, and the steering angle θ and the vehicle speed V C read in step S1 are read. Further, the target rear wheel steering angle δ * R is calculated and set based on the control map of FIG. 8 which will be described in detail later using the steering angular velocity θ ′ calculated in step S4.

【0030】次にステップS6に移行して、前記メイン
後輪操舵角センサ38の検出信号である実後輪転舵角δ
R1を読込む。次にステップS7に移行して、下記(2)
式に従って目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δR1との後
輪舵角偏差ΔδR を算出する。
Next, in step S6, the actual rear wheel steering angle δ, which is the detection signal of the main rear wheel steering angle sensor 38, is output.
Read R1 . Next, the process proceeds to step S7, and the following (2)
The rear wheel steering angle deviation Δδ R between the target rear wheel steering angle δ * R and the actual rear wheel steering angle δ R1 is calculated according to the formula.

【0031】 ΔδR =δ* R −δR1 ……… (2) 次にステップS8に移行して、前記後輪舵角偏差ΔδR
を用いて、システムの応答性を考慮した前記電動モータ
22の動特性で決まる関係式から、当該電動モータ22
への基準制御指令値SR0を算出し、これを出力してから
メインプログラムに復帰する。
Δδ R = δ * R −δ R1 (2) Next, the process proceeds to step S8, and the rear wheel steering angle deviation Δδ R
From the relational expression determined by the dynamic characteristics of the electric motor 22 considering the responsiveness of the system,
A reference control command value S R0 is calculated and output to the main program.

【0032】次に、この図6の演算処理の作用を、車両
の挙動を伴って説明する。但し、前述したようにこの演
算処理は、前記図6のハード回路の目標後輪舵角算出回
路Aと加減算器Bと基準制御指令値算出回路Cとを纏め
て実行するものであるから、夫々の回路に相当するステ
ップをまとめて各セクションに分割し、夫々のセクショ
ンの作用を順次説明するものとする。
Next, the operation of the arithmetic processing of FIG. 6 will be described along with the behavior of the vehicle. However, as described above, since this arithmetic processing is executed collectively by the target rear wheel steering angle calculation circuit A, the adder / subtractor B, and the reference control command value calculation circuit C of the hardware circuit of FIG. The steps corresponding to the circuit of (1) are collectively divided into sections, and the operation of each section will be sequentially described.

【0033】まず、図7の演算処理のステップS2,ス
テップS4及びステップS5のセクションが前記図6の
ハード回路の目標後輪舵角算出回路Aに相当する。この
セクションで算出設定される目標後輪舵角δ* R は前述
の通りであるが、その設定される目的について簡潔に説
明する。この目標後輪舵角δ* R は、基本的には、例え
ば操舵角θと車速VC とによって決定される基本ヨーレ
ートが達成されるように設定される。但し、図9に示す
ように、定常状態における車両特性を、低速域ではニュ
ートラルステアから弱いアンダーステア特性に、中・高
速域ではアンダーステアを強めることにより、各車速で
の安定性と操縦性とを両立させようとする。また、旋回
初期,旋回終了期或いはレーンチェンジ等といった過渡
期には、運転者の操舵に対する車両の応答性,追従性を
高めると共に、ふらつきの少ない特性を得ようとする。
First, the sections of step S2, step S4 and step S5 of the arithmetic processing of FIG. 7 correspond to the target rear wheel steering angle calculation circuit A of the hardware circuit of FIG. The target rear wheel steering angle δ * R calculated and set in this section is as described above, but the purpose to be set will be briefly described. The target rear wheel steering angle δ * R is basically set so that a basic yaw rate determined by, for example, the steering angle θ and the vehicle speed V C is achieved. However, as shown in Fig. 9, the steady-state vehicle characteristics are balanced from neutral steering to weak understeering characteristics in the low speed range and understeering in the medium and high speed ranges to achieve both stability and maneuverability at each vehicle speed. I will try to let you. Further, in a transitional period such as an early turning period, a turning ending period, or a lane change, it is intended to improve the responsiveness and the following capability of the vehicle with respect to the steering of the driver and to obtain a characteristic with less fluctuation.

【0034】そのため、図10に示す後輪舵角発生モー
ドのように、ゆっくりした操舵時や一定操舵状態では、
極低速時を除いて、車速に係わらず後輪はステアリング
操舵角θに応じた同位相(前輪と同方向に操舵される状
態)にのみ操舵される(アンダーステア特性によって走
行安定性を高める制御)。これに対して速い操舵時に
は、ステアリングの操舵角速度θ’等に応じて操舵開始
直後は逆位相側に操舵し、これによりヨーレートを高め
て応答性,追従性といった操縦性を与え、その後、速や
かに同位相側に反転させて定常舵角にすることにより、
ふらつきを抑えて安定性を高める。合わせて、このよう
な速い操舵時には、車速VC に応じて前記操舵開始直後
の逆位相成分(A)と定常的な同位相成分(B)との重
み付けを変化させる。より具体的には、高速になるほど
逆位相成分(A)の重み係数を小さくし且つ同位相成分
(B)の重み係数を大きくすることで、中速域での操縦
性と高速域での安定性とを両立させる。これを纏めて、
時間軸上に目標後輪舵角δ* R を表したのが前記図8の
制御マップである。但し、演算処理上で実際に用いられ
るマップ或いはテーブルには、操舵角θが主たる変数と
なり、車速VC や操舵角速度θ’はパラメータとして用
いられる。また、本実施形態では詳細に採用していない
が、前述のように横加速度を検出し或いは推定し、この
横加速度の大きさに応じて後輪の操舵角の増加割合を変
化させることもできる。これにより、高速旋回時の進入
から脱出までの間、運転者の意図する通りに車両の旋回
性能を得ることができる。
Therefore, the rear wheel steering angle generation mode shown in FIG.
In the case of slow steering or constant steering like
The rear wheels are steered regardless of the vehicle speed except at extremely low speeds.
In-phase according to the steering angle θ (state of steering in the same direction as the front wheels)
Steering only (running due to understeer characteristics)
Control to increase row stability). On the other hand, during fast steering
Starts steering according to the steering angular velocity θ ', etc.
Immediately after that, steer to the opposite phase side, which increases the yaw rate.
Controllability and followability, and then speed and
By reversing the crab to the same phase side and making a steady steering angle,
Reduces wobbling and enhances stability. Together, like this
The vehicle speed VCImmediately after starting the steering according to
Of the opposite phase component (A) and the stationary in-phase component (B) of
Change the found. More specifically, the faster
Reduce the weighting factor of the antiphase component (A) and
Manipulation in the medium speed range by increasing the weighting factor in (B)
Compatibility and stability in high speed range. Put this together,
Target rear wheel steering angle δ on the time axis* RIs shown in FIG.
It is a control map. However, it is actually used in arithmetic processing.
The steering angle θ is the main variable in the map or table.
Becomes, vehicle speed VCAnd steering angular velocity θ'are used as parameters
Can be. Further, this embodiment does not employ it in detail.
However, the lateral acceleration is detected or estimated as described above.
The rate of increase in the steering angle of the rear wheels is changed according to the amount of lateral acceleration.
It can also be converted. This makes it possible to enter when turning at high speed.
Turn the vehicle as intended by the driver between
The performance can be obtained.

【0035】次に、図7の演算処理のステップS6,ス
テップS7が前記図6のハード回路の加減算器Bに相当
し、この加減算器Bの機能通り、目標後輪舵角δ* R
実後輪舵角δR1との差分値から、次の基準制御指令値S
R0の算出に必要な後輪舵角偏差ΔδR が算出される。
Next, steps S6 and S7 of the arithmetic processing of FIG. 7 correspond to the adder / subtractor B of the hardware circuit of FIG. 6, and according to the function of the adder / subtractor B, the target rear wheel steering angle δ * R and the actual value are obtained. From the difference value with the rear wheel steering angle δ R1 , the next reference control command value S
The rear wheel steering angle deviation Δδ R necessary for calculating R0 is calculated.

【0036】次に、図7の演算処理のステップS8が前
記図6のハード回路の基準制御指令値算出回路Cに相当
する。このステップS8では、前述したようにシステム
の応答性を考慮した前記電動モータ22の動特性で決ま
る関係式から、当該後輪舵角偏差ΔδR を例えば制御の
ハンチングを防止するための所定値,即ち不感帯閾値α
1 内に収めるに足る基準制御指令値SR0が出力され、特
に過大な入力等がなければ、実後輪舵角δR1は目標後輪
舵角δ* R にリアルタイムに追従し続け、前述のように
車両の操縦性と安定性とが両立されるような後輪操舵が
継続される。次に、前記コントロールユニット3のマイ
クロコンピュータ40で実行される後輪操舵装置異常検
出のための演算処理を、図11のフローチャートに基づ
いて説明する。
Next, step S8 of the arithmetic processing of FIG. 7 corresponds to the reference control command value calculation circuit C of the hardware circuit of FIG. In this step S8, the rear wheel steering angle deviation Δδ R is determined from a relational expression determined by the dynamic characteristics of the electric motor 22 in consideration of the responsiveness of the system as described above, for example, a predetermined value for preventing control hunting, That is, the dead zone threshold α
If the reference control command value S R0 that is sufficient to be within 1 is output and there is no particularly large input, the actual rear wheel steering angle δ R1 continues to follow the target rear wheel steering angle δ * R in real time, and As described above, the rear wheel steering is continued so that both the steerability and the stability of the vehicle are compatible. Next, a calculation process for detecting an abnormality in the rear wheel steering system executed by the microcomputer 40 of the control unit 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0037】この演算処理は、前記図7の演算処理と同
等の所定サンプリング時間ΔT(例えば3.3msec.)
毎のタイマ割込処理として実行される。また、この演算
処理でも、前記記憶装置40cのROMに記憶されてい
るプログラムやマップ或いはRAMに記憶されている各
種のデータ等は常時演算処理装置40bのバッファ等に
伝送され、また演算処理装置40bで算出された各算出
結果も随時記憶装置40cに記憶される。なお、前述し
た後輪舵角制御に使用されているメイン後輪舵角センサ
38の検出信号をメイン実後輪舵角δR1と称し、サブ後
輪舵角センサ39の検出信号を、サブ実後輪舵角δR2
称する。
This arithmetic processing is performed by a predetermined sampling time ΔT (for example, 3.3 msec.) Equivalent to the arithmetic processing of FIG.
This is executed as a timer interrupt process for each time. Also in this arithmetic processing, the programs and maps stored in the ROM of the storage device 40c and various data stored in the RAM are always transmitted to the buffer and the like of the arithmetic processing device 40b. The calculation results calculated in are also stored in the storage device 40c at any time. The detection signal of the main rear-wheel steering angle sensor 38 used for the above-mentioned rear-wheel steering angle control is referred to as a main actual rear-wheel steering angle δ R1, and the detection signal of the sub-rear-wheel steering angle sensor 39 is referred to as a sub-real. This is called the rear wheel steering angle δ R2 .

【0038】この演算処理では、まずステップS10
で、メイン後輪舵角センサ38の検出信号であるメイン
実後輪舵角δR1を読み込む。次にステップS11に移行
して、サブ後輪舵角センサ39の検出信号であるサブ実
後輪舵角δR2を読み込む。
In this calculation process, first, step S10 is performed.
Then, the main actual rear wheel steering angle δ R1 which is the detection signal of the main rear wheel steering angle sensor 38 is read. Next, in step S11, the sub actual rear wheel steering angle δ R2 , which is the detection signal of the sub rear wheel steering angle sensor 39, is read.

【0039】次にステップS12に移行して、下記
(3)式に従ってメイン実後輪舵角δR1と目標後輪舵角
δ* R とのメイン後輪舵角偏差ΔδR1を算出する。 ΔδR1=δR1−δ* R ………(3) 次にステップS13に移行して、下記(4)式に従って
サブ実後輪舵角δR2と目標後輪舵角δ* R とのメイン後
輪舵角偏差ΔδR2を算出する。
Next, in step S12, the main rear wheel steering angle deviation Δδ R1 between the main actual rear wheel steering angle δ R1 and the target rear wheel steering angle δ * R is calculated according to the following equation (3). Δδ R1 = δ R1 −δ * R (3) Next, the process proceeds to step S13, and the main sub-real rear wheel steering angle δ R2 and the target rear wheel steering angle δ * R are calculated according to the following equation (4). The rear wheel steering angle deviation Δδ R2 is calculated.

【0040】 ΔδR2=δR2−δ* R ………(4) 次にステップS14に移行して、ステップS12で算出
されたメイン後輪舵角偏差の絶対値|ΔδR1|が、予め
設定された所定の不感帯閾値α1 以下であるか否かを判
定し、そのメイン後輪舵角偏差の絶対値|ΔδR1|が不
感帯閾値α1 以下である場合にはステップS15に移行
し、そうでない場合にはステップS16に移行する。
Δδ R2 = δ R2 −δ * R (4) Next, the process proceeds to step S14, and the absolute value | Δδ R1 | of the main rear wheel steering angle deviation calculated in step S12 is preset. and predetermined determines whether a dead zone threshold alpha 1 below, the absolute value of the main rear-wheel steering angle deviation | .DELTA..delta R1 | is proceeds to step S15 if it is dead zone threshold alpha 1 below, so If not, the process proceeds to step S16.

【0041】前記ステップS15では、ステップS13
で算出されたサブ後輪舵角偏差の絶対値|ΔδR2|が、
前述した不感帯閾値α1 以下であるか否かを判定し、そ
のサブ後輪舵角偏差の絶対値|ΔδR2|が不感帯閾値α
1 以下である場合にはステップS17に移行し、そうで
ない場合にはステップS16に移行する。 前記
ステップS16では、図6の演算処理で説明した異常検
出フラグを“1”にセットしてからメインプログラムに
復帰する。
In step S15, step S13
The absolute value | Δδ R2 | of the sub rear wheel steering angle deviation calculated in
It is determined whether or not the dead zone threshold value α 1 is less than or equal to the above-mentioned dead zone threshold value, and the absolute value of the sub rear wheel steering angle deviation | Δδ R2 |
If it is 1 or less, the process proceeds to step S17, and if not, the process proceeds to step S16. In step S16, the abnormality detection flag described in the calculation process of FIG. 6 is set to "1", and then the process returns to the main program.

【0042】また、前記ステップS17では、異常検出
フラグを“0”にリセットしてからメインプログラムに
復帰する。この後輪操舵装置異常検出のための図11の
演算処理による作用を説明する前に、二つの従来の異常
検出手法と、それに伴う課題について図12及び図13
を用いて説明する。
In step S17, the abnormality detection flag is reset to "0" and then the main program is restored. Before describing the operation of the arithmetic processing of FIG. 11 for detecting the abnormality of the rear wheel steering system, two conventional abnormality detection methods and problems associated therewith will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
This will be described with reference to FIG.

【0043】先ず、従来の異常検出手法の一つとして、
二つの後輪舵角センサを異なる位置に設けて実後輪舵角
を検出する手法、即ち電動モータ22の回転角から実後
輪舵角を検出するメイン後輪舵角センサと、操舵軸20
の変位量から実後輪舵角を検出するサブ後輪舵角センサ
とを備えた異常検出手法がある(平成5年8月発行の
「新型車解説書ニッサンスカイライン(R33型)」C
−101〜C107に記載されている技術である)。
First, as one of the conventional abnormality detection methods,
A method of providing two rear wheel steering angle sensors at different positions to detect the actual rear wheel steering angle, that is, a main rear wheel steering angle sensor that detects the actual rear wheel steering angle from the rotation angle of the electric motor 22, and the steering shaft 20.
There is an anomaly detection method equipped with a sub-rear wheel steering angle sensor that detects the actual rear wheel steering angle from the displacement of the vehicle ("New model car description Nissan Skyline (R33 type)" issued in August 1993 C
-101 to C107).

【0044】まず、前記図7の演算処理によって図12
(a)に示すような目標後輪舵角δ * R が設定されてい
たものとし、これに同図12(e)に示すように真の後
輪舵角δRAがリアルタイムに追従していたとすると、正
常であるメイン後輪舵角センサからの実後輪舵角δ
R(MAIN) は図12(b)のように、サブ後輪舵角センサ
からの実後輪舵角δR(SUB)は図12(c)のように、夫
々、真の後輪舵角δRAの状態,即ちアクチュエータユニ
ット1(=電動モータ22)の作動状態を正確に又はほ
ぼ正確に検出する。一方、メイン後輪舵角センサ、サブ
後輪舵角センサ及び電動モータ22を含むアクチュエー
タユニット1の異常を検出するために、例えばメイン後
輪舵角センサからの実後輪舵角δR(MAIN) から、サブ後
輪舵角センサからの実後輪舵角δR(SUB)を減じた実後輪
舵角偏差ΔδR(MAIN-SUB) が随時算出され、この実後輪
舵角偏差ΔδR(MAIN-SUB) が予め設定された不感帯閾値
範囲(−α1 〜+α1 )に収まっているか否かを判定し
ており(演算処理で判定する場合には実後輪舵角偏差Δ
の絶対値|δR(MAIN-SUB) |が不感帯閾値α1 以下であ
るか否かによって判定してもよい)、この実後輪舵角偏
差ΔδR(MAIN-SUB) が不感帯閾値範囲(−α1 〜+
α1 )に収まらなくなったときに、メイン後輪舵角セン
サ、サブ後輪舵角センサ或いは電動モータ22を含むア
クチュエータユニット1の異常を検出する。勿論、前述
のようにメイン後輪舵角センサからの実後輪舵角δ
R(MAIN) も、サブ後輪舵角センサからの実後輪舵角δ
R(SUB)も、真の後輪舵角δRAの状態,即ちアクチュエー
タユニット1(=電動モータ22)の作動状態を正確に
又はほぼ正確に検出している状態では、両者の実後輪舵
角偏差ΔδR(MA IN-SUB) は大変小さく、当然のように不
感帯閾値範囲(−α0 〜+α0 )に収まっているために
異常は検出されない。
First, the calculation process of FIG.
Target rear wheel steering angle δ as shown in (a) * RIs set
After this, as shown in Fig. 12 (e),
Wheel steering angle δRAIs following in real time,
Actual rear wheel steering angle δ from main rear wheel steering angle sensor
R (MAIN)Is a sub rear wheel steering angle sensor as shown in FIG.
Real rear wheel steering angle δ fromR (SUB)As shown in FIG. 12 (c)
, True rear wheel steering angle δRA, The actuator unit
The operating state of the output 1 (= electric motor 22) accurately or
Accurately detect. Meanwhile, the main rear wheel steering angle sensor, the sub
Actuator including rear wheel steering angle sensor and electric motor 22
In order to detect abnormalities in
Real rear wheel steering angle δ from the wheel steering angle sensorR (MAIN)From after the sub
Real rear wheel steering angle δ from the wheel steering angle sensorR (SUB)Real rear wheel
Steering angle deviation ΔδR (MAIN-SUB)Is calculated from time to time and this real rear wheel
Steering angle deviation ΔδR (MAIN-SUB)Is a preset dead band threshold
Range (-α1~ + Α1) To determine whether
(In the case of making a determination by calculation processing, the actual rear wheel steering angle deviation Δ
Absolute value of |R (MAIN-SUB)| Is the dead zone threshold α1Below
It may be determined whether or not the actual rear wheel steering angle deviation
Difference ΔδR (MAIN-SUB)Is the dead zone threshold range (-α1~ +
α1), The main rear wheel rudder angle sensor
A sub-rear wheel steering angle sensor or an electric motor 22
Detects an abnormality in the actuator unit 1. Of course, the above
The actual rear wheel steering angle δ from the main rear wheel steering angle sensor
R (MAIN)Also the actual rear wheel steering angle δ from the sub rear wheel steering angle sensor
R (SUB)Also the true rear wheel steering angle δRAState, ie actu
The operating state of the power unit 1 (= electric motor 22) accurately
Or, in the state of detecting almost accurately, the actual rear wheel rudder of both
Angular deviation ΔδR (MA IN-SUB)Is very small and, of course,
Sensitive zone threshold range (-α0~ + Α0)
No abnormality is detected.

【0045】ところが、或る時刻t0 でメイン後輪舵角
センサに異常が発生したものとする。ここでは、例えば
センサへのハーネスが断線する等して地絡が発生し、メ
イン後輪舵角センサからの実後輪舵角δR(MAIN)
“0”近傍まで低下した状態をシミュレートしている。
すると、前記実後輪舵角偏差ΔδR(MAIN-SUB) は負値の
不感帯閾値−α1 を大きく下回る等して当該実後輪舵角
偏差ΔδR(MAIN-SUB) が不感帯閾値範囲(−α0 〜+α
0 )に収まらなくなり、その直後に異常が検出されて例
えば前記異常検出フラグFが“1”にセットされる。す
ると、例えば図7の演算処理ではステップS1からステ
ップS3に移行して、基準制御指令値SR0が強制的に
“0”に設定され、従って駆動信号である電流値Iも基
本的に“0”となる。ここで、前述のように前記アクチ
ュエータユニット1は外力によっては後輪舵角が変化し
ないから、これ以後、真の後輪舵角δRAはその時刻の舵
角に保持されてフェイルセーフが実施される。
However, it is assumed that an abnormality has occurred in the main rear wheel steering angle sensor at a certain time t 0 . Here, a state in which a ground fault occurs due to, for example, a disconnection of a harness to the sensor and the actual rear wheel steering angle δ R (MAIN) from the main rear wheel steering angle sensor is reduced to near “0” is simulated. are doing.
Then, the actual rear wheel steering angle deviation Δδ R (MAIN-SUB) greatly falls below the negative dead zone threshold value −α 1, and the actual rear wheel steering angle deviation Δδ R (MAIN-SUB) falls within the dead zone threshold range ( −α 0 to + α
0 ), the abnormality is detected immediately after that, and the abnormality detection flag F is set to "1", for example. Then, for example, in the calculation process of FIG. 7, the process proceeds from step S1 to step S3, and the reference control command value S R0 is forcibly set to “0”, and therefore the current value I which is the drive signal is basically “0”. "It becomes. Here, as described above, since the rear-wheel steering angle of the actuator unit 1 does not change due to the external force, the true rear-wheel steering angle δ RA is maintained at the steering angle at that time and the fail-safe operation is performed. It

【0046】このように、二つの後輪舵角センサを異な
る位置に設けて実後輪舵角を検出するようにした後輪操
舵装置(四輪操舵装置)では、或る程度、センサやアク
チュエータの異常を確実に検出することができるが、そ
の一方で、前述のように不感帯閾値を大きく設定するた
めに、異常検出が遅れたり、レイアウトやコストの面で
の不利が発生したりする。
As described above, in the rear wheel steering system (four-wheel steering system) in which the two rear wheel steering angle sensors are provided at different positions to detect the actual rear wheel steering angle, the sensors and actuators are used to some extent. However, since the dead zone threshold is set to a large value as described above, the detection of the abnormality may be delayed or a disadvantage in terms of layout and cost may occur.

【0047】一方、他の従来の異常検出手法して、不感
帯閾値を小さく設定するために、メイン後輪舵角センサ
及びサブ後輪舵角センサの両者を、本実施形態と同様に
電動モータ22の回転角から実後輪舵角を同時に検出す
る手法も考えられる。すなわち、図13(b)、(c)
に示すように、或る時刻t0 でメイン後輪舵角センサ及
びサブメイン後輪舵角センサのセンサスティック等によ
り、実後輪舵角δR(MA IN) 、実後輪舵角δR(SUB)が共に
“0”近傍まで低下した状態をシミュレートすると、メ
イン後輪舵角センサからの実後輪舵角δR(MAIN) から、
サブ後輪舵角センサからの実後輪舵角δR(SUB)を減じた
実後輪舵角偏差ΔδR(MAIN-SUB) を算出し、この実後輪
舵角偏差ΔδR(MAIN-SUB) を予め設定した不感帯閾値範
囲(−α 1 〜+α1 )に収まっているか否かを判定して
も、図13(d)に示すように、実後輪舵角偏差Δδ
R(MAIN-SUB) が不感帯閾値範囲(−α0 〜+α0 )に収
まっているので、メイン後輪舵角センサ、サブ後輪舵角
センサの異常を検出することができない。
On the other hand, other conventional anomaly detection methods are insensitive.
Main rear wheel rudder angle sensor
Both the sub-rear wheel steering angle sensor and
Real rear wheel steering angle is detected simultaneously from the rotation angle of the electric motor 22.
A method of That is, FIGS. 13B and 13C
At a certain time t0The main rear wheel steering angle sensor and
And the sub-main rear wheel rudder angle sensor
The actual rear wheel steering angle δR (MA IN), Real rear wheel steering angle δR (SUB)Together
When simulating a state where the value has dropped to near "0",
Inner rear wheel steering angle sensor from rear wheel steering angle δR (MAIN)From
Actual rear wheel steering angle δ from the sub rear wheel steering angle sensorR (SUB)Reduced
Real rear wheel steering angle deviation ΔδR (MAIN-SUB)Calculate this real rear wheel
Steering angle deviation ΔδR (MAIN-SUB)The dead zone threshold range set in advance
Surrounding (-α 1~ + Α1) To determine whether or not
Also, as shown in FIG. 13D, the actual rear wheel steering angle deviation Δδ
R (MAIN-SUB)Is the dead zone threshold range (-α0~ + Α0)
Since the main rear wheel steering angle sensor, sub rear wheel steering angle
Unable to detect sensor abnormality.

【0048】このように、アクチュエータ1の実後輪舵
角を同一位置で検出するように二つの後輪舵角センサを
設け、メイン後輪舵角センサからの実後輪舵角からサブ
後輪舵角センサからの実後輪舵角を減じた実後輪舵角偏
差を算出し、この実後輪舵角偏差を予め設定した不感帯
閾値範囲に収まっているか否かを判定しても、メイン後
輪舵角センサ及びサブ後輪舵角センサの両者が同時に異
常が生じた場合には、それらセンサの異常を確実に検出
することができないおそれがある。
Thus, two rear wheel steering angle sensors are provided so as to detect the actual rear wheel steering angle of the actuator 1 at the same position, and the actual rear wheel steering angle from the main rear wheel steering angle sensor is changed to the sub rear wheel. Even if the actual rear wheel steering angle deviation calculated by subtracting the actual rear wheel steering angle from the steering angle sensor is calculated and it is judged whether or not the actual rear wheel steering angle deviation falls within a preset dead zone threshold range, If both the rear-wheel steering angle sensor and the sub-rear-wheel steering angle sensor are abnormal at the same time, it may not be possible to reliably detect the abnormality of these sensors.

【0049】そこで、本実施形態では、電動モータ22
の回転角を検出するセンサとしてメイン後輪舵角センサ
38及びサブ後輪舵角センサ39を同軸に配置して使用
しても、センサやアクチュエータの異常を確実且つ速や
かに検出するために、前記図11に示す後輪操舵装置異
常検出のための演算処理を行う。この演算処理の作用の
一例を図14を用いながら説明する。
Therefore, in the present embodiment, the electric motor 22
Even if the main rear-wheel steering angle sensor 38 and the sub-rear-wheel steering angle sensor 39 are coaxially arranged and used as sensors for detecting the rotation angle of the above, in order to detect abnormality of the sensor and the actuator surely and promptly, A calculation process for detecting abnormality in the rear wheel steering system shown in FIG. 11 is performed. An example of the operation of this arithmetic processing will be described with reference to FIG.

【0050】ここでも、前記図12と同様に、前記図7
の演算処理によって図14(a)に示すような目標後輪
舵角δ* R が設定されていたものとし、これに真の後輪
舵角がリアルタイムに追従していたとすると、正常であ
るメイン後輪舵角センサ38からの実後輪舵角δR1は図
14(b)に示すように、アクチュエータユニット1
(=電動モータ22)の作動状態を正確に又はほぼ正確
に検出する。また、正常であるサブ後輪舵角センサ39
からの実後輪舵角δR2も、図14(c)に示すようにア
クチュエータユニット1(=電動モータ22)の作動状
態を正確に又はほぼ正確に検出する。
Also here, as in the case of FIG.
It is assumed that the target rear wheel steering angle δ * R as shown in FIG. 14 (a) has been set by the calculation processing of, and the true rear wheel steering angle follows this in real time. The actual rear-wheel steering angle δ R1 from the rear-wheel steering angle sensor 38 is determined by the actuator unit 1 as shown in FIG.
The operating state of (= electric motor 22) is detected accurately or almost accurately. In addition, the normal sub rear wheel steering angle sensor 39
The actual rear wheel steering angle δ R2 also accurately or almost accurately detects the operating state of the actuator unit 1 (= electric motor 22) as shown in FIG. 14 (c).

【0051】そして、前記図11の演算処理では、ステ
ップS10でメイン後輪舵角センサ38の検出信号であ
るメイン実後輪舵角δR1を読み込み、ステップS11で
サブ後輪舵角センサ39の検出信号であるサブ実後輪舵
角δR2を読み込み、ステップS12でメイン実後輪舵角
δR1と目標後輪舵角δ* R とのメイン後輪舵角偏差Δδ
R1を算出し、ステップS13でサブ実後輪舵角δR2と目
標後輪舵角δ* R とのメイン後輪舵角偏差ΔδR2を算出
する。これにより算出されるメイン後輪舵角偏差ΔδR1
は大変小さく、図14(d)に示すように、不感帯閾値
範囲(−α1 〜+α1 )に収まっているので、ステップ
S14からステップS15に移行する。また、ステップ
S13で算出されたサブ後輪舵角偏差ΔδR2も大変小さ
く、図14(e)に示すように、不感帯閾値範囲(−α
1 〜+α1 )に収まっているので、ステップS15から
ステップS17に移行し、異常検出フラグFを“0”に
リセットし続ける。ここで、不感帯閾値α1 は、電動モ
ータ22の回転角を検出するセンサとしてメイン後輪舵
角センサ38及びサブ後輪舵角センサ39を同軸に配置
しているので、取付け誤差を考慮することなく、図12
で示した従来の不感帯閾値α0 より小さな値に設定して
ある。
In the calculation process of FIG. 11, the main actual rear-wheel steering angle δ R1 which is the detection signal of the main rear-wheel steering angle sensor 38 is read in step S10, and the sub-rear-wheel steering angle sensor 39 is read in step S11. The sub real rear wheel steering angle δ R2 , which is a detection signal, is read, and the main rear wheel steering angle deviation Δδ between the main real rear wheel steering angle δ R1 and the target rear wheel steering angle δ * R is read in step S12.
R1 is calculated, and in step S13, a main rear wheel steering angle deviation Δδ R2 between the sub actual rear wheel steering angle δ R2 and the target rear wheel steering angle δ * R is calculated. Main rear wheel steering angle deviation Δδ R1
Is very small and, as shown in FIG. 14D, is within the dead zone threshold range (-α 1 to + α 1 ), the process proceeds from step S14 to step S15. Further, the sub rear wheel steering angle deviation Δδ R2 calculated in step S13 is also very small, and as shown in FIG. 14 (e), the dead zone threshold range (−α
Since it is within 1 to + α 1 ), the process proceeds from step S15 to step S17, and the abnormality detection flag F is continuously reset to “0”. Here, the dead zone threshold value α 1 has the main rear wheel rudder angle sensor 38 and the sub rear wheel rudder angle sensor 39 arranged coaxially as a sensor for detecting the rotation angle of the electric motor 22, so that a mounting error should be considered. Without FIG.
It is set to a value smaller than the conventional dead zone threshold value α 0 shown in.

【0052】ところで、図14(b)、(c)における
時刻t0 以後の実線で示す状態のように、メイン後輪舵
角センサ38、サブ後輪舵角センサ39の両者に異常が
発生したものとする。ここでは、例えばポテンショメー
タからなるメイン後輪舵角センサ38、サブ後輪舵角セ
ンサ39のセンサレバー38a、39bが固着した状態
となるセンサスティック等により、メイン実後輪舵角δ
R1、サブ実後輪舵角δ R2が共に“0”近傍まで低下した
状態をシミュレートしている。
By the way, in FIGS. 14 (b) and 14 (c)
Time t0As shown by the solid line below, the main rear wheel rudder
There is an abnormality in both the angle sensor 38 and the sub rear wheel steering angle sensor 39.
Assume that it has occurred. Here, for example,
Main rear wheel rudder angle sensor 38 and sub rear wheel rudder angle sensor
The sensor levers 38a and 39b of the sensor 39 are fixed
The main actual rear wheel steering angle δ
R1, Sub actual rear wheel steering angle δ R2Both decreased to near “0”
Simulates the situation.

【0053】この場合、目標後輪舵角δ* R の方が、
“0”近傍まで低下したメイン実後輪舵角δR1よりも大
きいので、メイン後輪舵角偏差ΔδR1が負値の不感帯閾
値α1を越えて大幅に増大し、従ってその絶対値|Δδ
R1|が不感帯閾値α1 以上となるために、図11の演算
処理では、センサ異常発生時刻t0 の直後にステップS
14からステップS16に移行して異常検出フラグFが
“1”にセットされる。
In this case, the target rear wheel steering angle δ * R is
Since it is larger than the main actual rear wheel steering angle δ R1 that has decreased to near “0”, the main rear wheel steering angle deviation Δδ R1 greatly increases beyond the negative dead zone threshold α 1 and therefore its absolute value | Δδ
Since R1 | becomes equal to or larger than the dead zone threshold value α 1 , in the arithmetic processing of FIG. 11, step S is performed immediately after the sensor abnormality occurrence time t 0.
The routine proceeds from step 14 to step S16, where the abnormality detection flag F is set to "1".

【0054】すると、前述した図7の演算処理ではステ
ップS1からステップS3に移行して、基準制御指令値
R0が強制的に“0”に設定される。これにより、駆動
信号である電流値Iも基本的に“0”となる。ここで、
前述のように前記アクチュエータユニット1は外力によ
っては後輪舵角が変化しないから、これ以後、真の後輪
舵角はその時刻の舵角に保持されてフェイルセーフが実
施される。
Then, in the above-mentioned arithmetic processing of FIG. 7, the process shifts from step S1 to step S3, and the reference control command value S R0 is forcibly set to "0". As a result, the current value I, which is the drive signal, also basically becomes "0". here,
As described above, since the rear-wheel steering angle of the actuator unit 1 does not change depending on the external force, the true rear-wheel steering angle is thereafter maintained at the steering angle at that time and the fail-safe operation is performed.

【0055】また、メイン実後輪舵角δR1が図14
(b)における時刻T0 以後の一点鎖線で示す状態とな
り、サブ実後輪舵角δR2が図14(c)における時刻T
0 以後の実線で示す状態となり、サブ後輪舵角センサ3
9のみにセンサスティック等の異常が発生した状態をシ
ミュレートすると、この場合、目標後輪舵角δ* R の方
が、“0”近傍まで低下したサブ実後輪舵角δR2よりも
大きいので、サブ後輪舵角偏差ΔδR2が負値の不感帯閾
値α1 を越えて大幅に増大し、従ってその絶対値|Δδ
R2|が不感帯閾値α1 以上となるために、図11の演算
処理では、センサ異常発生時刻t0 の直後にステップS
15からステップS16に移行して異常検出フラグFが
“1”にセットされる。これにより、前述した動作と同
様に、真の後輪舵角はその時刻の舵角に保持されてフェ
イルセーフが実施される。
Further, the main actual rear wheel steering angle δ R1 is shown in FIG.
In the state shown by the alternate long and short dash line after time T 0 in (b), the sub actual rear wheel steering angle δ R2 becomes the time T in FIG. 14 (c).
The state shown by the solid line after 0 becomes the sub rear wheel steering angle sensor 3
When simulating a state where an abnormality such as a sensor stick occurs only in 9, in this case, the target rear wheel steering angle δ * R is larger than the sub actual rear wheel steering angle δ R2 which is reduced to near “0”. Therefore, the sub rear wheel steering angle deviation Δδ R2 greatly increases beyond the negative dead zone threshold α 1 , and therefore its absolute value | Δδ
Since R2 | becomes the dead zone threshold value α 1 or more, in the arithmetic processing of FIG. 11, step S is performed immediately after the sensor abnormality occurrence time t 0.
The process moves from 15 to step S16, and the abnormality detection flag F is set to "1". As a result, similar to the above-described operation, the true rear wheel steering angle is held at the steering angle at that time, and the fail safe is performed.

【0056】さらに、メイン実後輪舵角δR1が図14
(b)における時刻T0 以後の実線で示す状態となり、
サブ実後輪舵角δR2が図14(c)における時刻T0
後の破線で示す状態のように、メイン後輪舵角センサ3
9のみにセンサスティック等の異常が発生した状態をシ
ミュレートすると、メイン後輪舵角偏差の絶対値|Δδ
R1|が不感帯閾値α1 以上となるために、図11の演算
処理では、センサ異常発生時刻t0 の直後にステップS
14からステップS16に移行して異常検出フラグFが
“1”にセットされ、前述した動作と同様に、真の後輪
舵角はその時刻の舵角に保持されてフェイルセーフが実
施される。
Further, the main actual rear wheel steering angle δR1Is shown in FIG.
Time T in (b)0It becomes the state shown by the solid line after that,
Sub actual rear wheel steering angle δR2Is time T in FIG.0Less than
As shown by the rear broken line, the main rear wheel steering angle sensor 3
If only 9 has an abnormality such as a sensor stick,
When emulated, the absolute value of the main rear wheel steering angle deviation | Δδ
R1| Is the dead zone threshold α1For the above, the calculation of FIG.
In the processing, the sensor abnormality occurrence time t0Immediately after step S
14 to step S16, and the abnormality detection flag F
Set to "1", the true rear wheel, as in the previous operation
The rudder angle is maintained at the rudder angle at that time, and the fail safe is realized.
Will be applied.

【0057】ちなみに、この異常検出の作用は、例えば
メイン後輪舵角センサ38、サブ後輪舵角センサ39へ
のハーネスが断線する等して地絡が発生し、実後輪舵角
δR1、δR2が“0”近傍まで低下した場合でも、目標後
輪舵角δ* R より実後輪舵角δR1、δR2が小さく検出さ
れ続けるという点において同様である。
By the way, the function of this abnormality detection is that, for example, the harness to the main rear wheel rudder angle sensor 38 and the sub rear wheel rudder angle sensor 39 is broken, so that a ground fault occurs and the actual rear wheel rudder angle δ R1. , Δ R2 is reduced to around “0”, the actual rear wheel steering angles δ R1 and δ R2 are smaller than the target rear wheel steering angle δ * R , and the same is true.

【0058】以上より、前記図1,図2に示すアクチュ
エータユニット1の電動モータ22が本発明のアクチュ
エータに相当し、以下同様に,図1及び図2、図5の後
輪舵角センサ38、39及び図11の演算処理のステッ
プS10、ステップS11が検出手段に相当し、図7及
び図11の演算処理を含むコントロールユニット3がフ
ィードバック制御手段に相当し、図7の演算処理のステ
ップS2〜ステップS5が目標舵角設定手段に相当し、
図11の演算処理のステップS12が第1偏差算出手段
に相当し、図11の演算処理のステップS13が第2偏
差算出手段に相当し、図11の演算処理のステップS1
4〜ステップS17が異常検出手段に相当する。
From the above, the electric motor 22 of the actuator unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 corresponds to the actuator of the present invention, and the same applies to the rear wheel steering angle sensor 38 of FIGS. 1 and 2 and 5. 39 and steps S10 and S11 of the arithmetic processing of FIG. 11 correspond to the detecting means, the control unit 3 including the arithmetic processing of FIGS. 7 and 11 corresponds to the feedback control means, and steps S2 to S2 of the arithmetic processing of FIG. Step S5 corresponds to the target rudder angle setting means,
The step S12 of the arithmetic processing of FIG. 11 corresponds to the first deviation calculating means, the step S13 of the arithmetic processing of FIG. 11 corresponds to the second deviation calculating means, and the step S1 of the arithmetic processing of FIG.
4 to step S17 correspond to the abnormality detecting means.

【0059】なお、前記実施形態では、メイン後輪舵角
センサ38、サブ後輪舵角センサ39が、電動モータ2
2の回転角を検出することにより実後輪舵角δR1、δR2
を検出することで、アクチュエータ1の同一の作動位置
に配設されているが、本発明の要旨がこれに限定される
ものではなく、例えば、メイン後輪舵角センサ38、サ
ブ後輪舵角センサ39の両者を操舵軸20の変位量を検
出する位置に配設しても、同様の作用効果を得ることが
できる。
In the above embodiment, the main rear wheel rudder angle sensor 38 and the sub rear wheel rudder angle sensor 39 are connected to the electric motor 2.
By detecting the rotation angle of 2, the actual rear wheel steering angles δ R1 , δ R2
However, the gist of the present invention is not limited to this. For example, the main rear wheel steering angle sensor 38 and the sub rear wheel steering angle are detected. Even if both of the sensors 39 are arranged at positions where the amount of displacement of the steering shaft 20 is detected, the same operational effect can be obtained.

【0060】また、センサ軸34に同軸に配設したメイ
ン後輪舵角センサ38及びサブ後輪舵角センサ39の位
置関係は、上記実施形態に限定されるものではなく、ま
た、メイン後輪舵角センサ38及びサブ後輪舵角センサ
39の構造も、上記実施形態に限定されるものではな
い。
The positional relationship between the main rear-wheel steering angle sensor 38 and the sub-rear-wheel steering angle sensor 39 arranged coaxially with the sensor shaft 34 is not limited to the above embodiment, and the main rear wheel The structures of the steering angle sensor 38 and the sub rear wheel steering angle sensor 39 are not limited to those in the above embodiment.

【0061】また、前記実施形態では、補助操舵輪の舵
角を目標値にフィードバック制御するためにアクチュエ
ータの作動状態を直接舵角として求めたが、このアクチ
ュエータの作動状態と舵角とは必ずしも一致している必
要はなく、例えば前記電動モータの回転角をアクチュエ
ータの作動状態として検出或いは推定するようにしても
よい。
Further, in the above embodiment, the operating state of the actuator is directly obtained as the steering angle in order to perform feedback control of the steering angle of the auxiliary steering wheel to the target value, but the operating state of the actuator and the steering angle are not necessarily the same. The rotation angle of the electric motor may be detected or estimated as the operating state of the actuator.

【0062】また、四輪操舵装置のアクチュエータは前
述のような電動モータに限られるものではなく、例えば
流体圧シリンダの左右の流体室への作動流体圧を圧力制
御弁で制御するものでもよい。そして、この場合は、流
体圧を制御する圧力制御弁への駆動信号から当該アクチ
ュエータである流体圧シリンダの作動状態を推定すれば
よい。
Further, the actuator of the four-wheel steering system is not limited to the electric motor as described above, but may be one which controls the working fluid pressure to the left and right fluid chambers of the fluid pressure cylinder by the pressure control valve. Then, in this case, the operating state of the fluid pressure cylinder, which is the actuator, may be estimated from the drive signal to the pressure control valve that controls the fluid pressure.

【0063】また、前記実施形態はコントロールユニッ
ト3としてマイクロコンピュータを適用した場合につい
て説明したが、これに代えてカウンタ,比較器等の電子
回路を組み合わせて構成することもできる。
Further, in the above embodiment, the case where the microcomputer is applied as the control unit 3 has been described, but instead of this, electronic circuits such as a counter and a comparator may be combined and configured.

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

【図1】本発明の四輪操舵装置を適用した車両の一例を
示すものであり、(a)は車両全体構成概略図、(b)
はアクチュエータの概略構成図である。
FIG. 1 shows an example of a vehicle to which a four-wheel steering system according to the present invention is applied, in which (a) is a schematic diagram of the entire vehicle configuration, and (b).
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an actuator.

【図2】図1のアクチュエータの詳細説明図である。FIG. 2 is a detailed explanatory view of the actuator of FIG.

【図3】図2のアクチュエータに内蔵されている二つの
後輪舵角センサのセンサレバー(検出子)と接触するプ
レート体を示す平面図である。
3 is a plan view showing a plate body that comes into contact with sensor levers (detectors) of two rear wheel steering angle sensors built in the actuator of FIG. 2. FIG.

【図4】図2のアクチュエータの非可逆特性の説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an irreversible characteristic of the actuator of FIG.

【図5】図1のコントロールユニットの構成説明図であ
る。
5 is a diagram illustrating the configuration of the control unit shown in FIG.

【図6】図1の四輪操舵装置をハード回路に置換した説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram in which the four-wheel steering system of FIG. 1 is replaced with a hard circuit.

【図7】図4のコントロールユニットで実行される本発
明の四輪操舵装置の演算処理の実施形態を示すフローチ
ャートである。
7 is a flowchart showing an embodiment of arithmetic processing of the four-wheel steering system of the present invention, which is executed by the control unit of FIG.

【図8】図7の演算処理で目標後輪舵角を算出設定する
ための制御マップである。
8 is a control map for calculating and setting a target rear wheel steering angle by the calculation process of FIG. 7.

【図9】図8の制御マップにより設定される目標後輪舵
角による車両のステア特性の説明図である。
9 is an explanatory diagram of a steering characteristic of the vehicle according to a target rear wheel steering angle set by the control map of FIG.

【図10】図8の制御マップにより設定される目標後輪
舵角の説明図である。
10 is an explanatory diagram of a target rear wheel steering angle set by the control map of FIG.

【図11】本発明の二つの検出手段又は装置の異常を検
出する演算処理の実施形態を示すフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart showing an embodiment of arithmetic processing for detecting an abnormality of two detection means or devices of the present invention.

【図12】二つの検出手段をアクチュエータの異なる位
置に配設した状態で図7の演算処理を行った場合の後輪
操舵のタイムチャートである。
FIG. 12 is a time chart of rear wheel steering when the arithmetic processing of FIG. 7 is performed in a state where two detecting means are arranged at different positions of the actuator.

【図13】二つの検出手段をアクチュエータの同一位置
に配設し、且つそれら検出手段の転舵角の検出値どうし
の偏差に基づいて検出手段又は装置の異常を検出するよ
うにした演算処理の後輪操舵のタイムチャートである。
FIG. 13 is a diagram showing a calculation process in which two detecting means are arranged at the same position of an actuator, and an abnormality of the detecting means or the device is detected based on a deviation between detected values of steering angles of the detecting means. It is a time chart of rear wheel steering.

【図14】本発明の図11の演算処理に基づいた後輪操
舵のタイムチャートである。
14 is a time chart of rear wheel steering based on the arithmetic processing of FIG. 11 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アクチュエータユニット 2 後輪操舵装置 3 コントロールユニット 10FL〜10RR 前左輪〜後右輪 20 操舵軸 22 電動モータ 38 メイン後輪操舵角センサ 38a センサレバー(検出子) 39 サブ後輪操舵角センサ 39a センサレバー(検出子) 40 マイクロコンピュータ δR1 実後輪転舵角(メイン後輪操舵角センサの検出信
号) δR2 実後輪転舵角(サブ後輪操舵角センサの検出信
号) δ* R 目標後輪舵角 ΔδR1 メイン後輪舵角偏差 ΔδR2 サブ後輪舵角偏差 α1 不感帯閾値
1 Actuator Unit 2 Rear Wheel Steering Device 3 Control Unit 10FL to 10RR Front Left Wheel to Rear Right Wheel 20 Steering Axis 22 Electric Motor 38 Main Rear Wheel Steering Angle Sensor 38a Sensor Lever (Detector) 39 Sub Rear Wheel Steering Angle Sensor 39a Sensor Lever (Detector) 40 Microcomputer δ R1 Real rear wheel steering angle (Detection signal of main rear wheel steering angle sensor) δ R2 Real rear wheel steering angle (Detection signal of sub rear wheel steering angle sensor) δ * R Target rear wheel rudder Angle Δδ R1 Main rear wheel steering angle deviation Δδ R2 Sub rear wheel steering angle deviation α 1 Dead zone threshold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 117:00 137:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B62D 117: 00 137: 00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動信号に応じて作動するアクチュエー
タの作動状態を、少なくとも二つの検出手段により前記
アクチュエータの同一の作動位置で検出し、設定された
補助操舵輪の目標舵角値に実際の舵角値が追従するよう
に、前記アクチュエータの作動状態に応じて当該アクチ
ュエータをフィードバック制御するにあたり、前記二つ
の検出手段のうちの一方の検出手段により検出した前記
アクチュエータの検出作動状態と前記目標舵角値とを比
較するとともに、他方の前記検出手段により検出した前
記アクチュエータの検出作動状態と前記目標舵角値とを
比較することで、前記フィードバック制御系の異常を検
出することを特徴とする四輪操舵装置。
1. An operating state of an actuator that operates in response to a drive signal is detected by at least two detecting means at the same operating position of the actuator, and an actual steering angle is set to a target steering angle value of a set auxiliary steering wheel. In feedback controlling the actuator according to the operating state of the actuator so that the angular value follows, the detected operating state of the actuator detected by one of the two detecting means and the target steering angle. The four wheels are characterized by detecting an abnormality of the feedback control system by comparing the detected operating state of the actuator detected by the other detecting means with the target steering angle value while comparing the value with the target steering angle value. Steering device.
【請求項2】 入力される駆動信号に応じて補助操舵輪
の舵角を制御するアクチュエータと、アクチュエータの
作動状態を検出する検出手段と、少なくとも主操舵輪の
操舵状態や車両の運動状態に応じて補助操舵輪の目標舵
角を設定する目標舵角設定手段と、前記検出手段で検出
されたアクチュエータの検出作動状態から補助操舵輪の
実際の舵角を検出すると共に、前記補助操舵輪の目標舵
角値と前記補助操舵輪の実舵角検出値との舵角偏差の大
きさが所定値になるように前記アクチュエータに駆動信
号を出力するフィードバック制御手段とを備えた四輪操
舵装置において、 前記検出手段を、前記アクチュエータの作動状態を前記
アクチュエータの同一の作動位置で検出する少なくとも
二つの検出手段とするとともに、 前記フィードバック制御手段は、前記二つの検出手段の
うちの一方の検出手段により検出した前記アクチュエー
タの検出作動状態と前記目標舵角値との第1の偏差を算
出する第1偏差算出手段と、前記二つの検出手段のうち
の他方の検出手段により検出した前記アクチュエータの
検出作動状態と前記目標舵角値との第2の偏差を算出す
る第2偏差算出手段と、前記第1の偏差の大きさ及び前
記第2の偏差の大きさのいずれか一方が、所定値以上で
あると判定したときに、前記アクチュエータから前記検
出手段を含むフィードバック制御系に異常があることを
検出する異常検出手段とを備えたことを特徴とする四輪
操舵装置。
2. An actuator for controlling a steering angle of an auxiliary steering wheel according to an input drive signal, a detecting means for detecting an operating state of the actuator, and at least a steering state of a main steering wheel and a motion state of a vehicle. Target rudder angle setting means for setting a target rudder angle of the auxiliary steering wheel, and detecting the actual rudder angle of the auxiliary steering wheel from the detection operating state of the actuator detected by the detecting means, and the target of the auxiliary steering wheel. In a four-wheel steering system including a feedback control means for outputting a drive signal to the actuator so that the magnitude of the steering angle deviation between the steering angle value and the actual steering angle detection value of the auxiliary steering wheel becomes a predetermined value, The detecting means is at least two detecting means for detecting the operating state of the actuator at the same operating position of the actuator, and the feedback control is provided. Means include first deviation calculating means for calculating a first deviation between the detected operating state of the actuator detected by one of the two detecting means and the target steering angle value, and the two detecting means. Second deviation calculation means for calculating a second deviation between the detected operating state of the actuator detected by the other detection means of the means and the target steering angle value, the magnitude of the first deviation and the first deviation. An abnormality detection unit that detects that the feedback control system including the detection unit has an abnormality from the actuator when it is determined that one of the two deviations is greater than or equal to a predetermined value. A four-wheel steering system characterized by.
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