JPH107011A - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
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- JPH107011A JPH107011A JP8160252A JP16025296A JPH107011A JP H107011 A JPH107011 A JP H107011A JP 8160252 A JP8160252 A JP 8160252A JP 16025296 A JP16025296 A JP 16025296A JP H107011 A JPH107011 A JP H107011A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】四つのＦＥＴでＨ型ブリッジからなるスイッチ
回路を構成し、そのうち電動モータを挟んだ何れか一方
の対のＦＥＴで電流方向を調整すると共に他方の対のＦ
ＥＴで電流値を調整することとし、このうち電流値調整
用ＦＥＴはデューティ比に応じたＰＷＭ制御で電流値を
制御する場合に、そのＰＷＭ駆動回路に、三角波ドリフ
ト等の異常が発生して、目標値に対して細かいオーバシ
ュートが繰返されるのを検出して電動モータの負荷が大
きくなるのを抑制防止する。 【解決手段】電流方向調整用ＦＥＴURL ，ＦＥＴURR へ
の制御信号ＳRL，ＳRRが前記オーバシュートの繰返し時
間程度の所定時間ｎ0 内に切換えられ、そのときの所定
周波数以上の高周波数帯域モータ電流ＩM が、通常表れ
得る最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上である状態が、所
定時間ｍ0 以上継続したときに、フェイルセーフ制御信
号Ｆ／Ｓを“１”に設定してリレー５１をＯＦＦ状態と
する。
回路を構成し、そのうち電動モータを挟んだ何れか一方
の対のＦＥＴで電流方向を調整すると共に他方の対のＦ
ＥＴで電流値を調整することとし、このうち電流値調整
用ＦＥＴはデューティ比に応じたＰＷＭ制御で電流値を
制御する場合に、そのＰＷＭ駆動回路に、三角波ドリフ
ト等の異常が発生して、目標値に対して細かいオーバシ
ュートが繰返されるのを検出して電動モータの負荷が大
きくなるのを抑制防止する。 【解決手段】電流方向調整用ＦＥＴURL ，ＦＥＴURR へ
の制御信号ＳRL，ＳRRが前記オーバシュートの繰返し時
間程度の所定時間ｎ0 内に切換えられ、そのときの所定
周波数以上の高周波数帯域モータ電流ＩM が、通常表れ
得る最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上である状態が、所
定時間ｍ0 以上継続したときに、フェイルセーフ制御信
号Ｆ／Ｓを“１”に設定してリレー５１をＯＦＦ状態と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば前輪等の主
操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動パワーステア
リング装置や、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電動モ
ータで操舵する四輪操舵装置に関する。
操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動パワーステア
リング装置や、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電動モ
ータで操舵する四輪操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような操舵装置のうちの四輪操舵装
置としては、例えば特開平６−２１９３００号公報に記
載されるものがある。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
るための電動モータに向けてコントロールユニットから
制御信号が出力される。つまり、この電動モータで構成
されるアクチュエータは、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作動する。
置としては、例えば特開平６−２１９３００号公報に記
載されるものがある。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
るための電動モータに向けてコントロールユニットから
制御信号が出力される。つまり、この電動モータで構成
されるアクチュエータは、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作動する。
【０００３】ちなみに、このようなフィードバック制御
系において電動モータを正逆といった両方向に所定量だ
け回転させるためには、一般にＦＥＴ等のパワー素子を
用いて所謂Ｈ型ブリッジ等を構成し、当該電動モータを
含んで構成される閉回路のうちの何れか一方のパワー素
子を電流方向を調整するためのものと見なし、他方のパ
ワー素子を電流値を調整するためのものと見なして、夫
々に対応する駆動回路を配設し、このうち電流方向を調
整するパワー素子にはコントロールユニットから電流方
向制御信号を出力し、この電流方向制御信号に応じて駆
動回路から当該電流方向調整用パワー素子に向けて駆動
信号が出力されるように構成し、他方、電流値を調整す
るパワー素子にはコントロールユニットから電流値制御
信号を出力し、この電流値制御信号に応じて駆動回路か
ら当該電流値調整用パワー素子に向けて駆動信号が出力
されるように構成している。そして、前記電流方向制御
信号は、所謂ＯＮ／ＯＦＦ制御信号で構成されるように
し、このＯＮ／ＯＦＦ制御信号からなる電流方向制御信
号を入力した駆動回路では、これを必要に応じて増幅す
るなどして出力するようにしている。また、前記電流値
制御信号は所謂デューティ比等によって構成されるよう
にし、このデューティ比等からなる電流値制御信号を入
力した駆動回路では、これをパルス幅変調（Pulse Widt
h Modulation＝ＰＷＭ）して出力するようにしている。
系において電動モータを正逆といった両方向に所定量だ
け回転させるためには、一般にＦＥＴ等のパワー素子を
用いて所謂Ｈ型ブリッジ等を構成し、当該電動モータを
含んで構成される閉回路のうちの何れか一方のパワー素
子を電流方向を調整するためのものと見なし、他方のパ
ワー素子を電流値を調整するためのものと見なして、夫
々に対応する駆動回路を配設し、このうち電流方向を調
整するパワー素子にはコントロールユニットから電流方
向制御信号を出力し、この電流方向制御信号に応じて駆
動回路から当該電流方向調整用パワー素子に向けて駆動
信号が出力されるように構成し、他方、電流値を調整す
るパワー素子にはコントロールユニットから電流値制御
信号を出力し、この電流値制御信号に応じて駆動回路か
ら当該電流値調整用パワー素子に向けて駆動信号が出力
されるように構成している。そして、前記電流方向制御
信号は、所謂ＯＮ／ＯＦＦ制御信号で構成されるように
し、このＯＮ／ＯＦＦ制御信号からなる電流方向制御信
号を入力した駆動回路では、これを必要に応じて増幅す
るなどして出力するようにしている。また、前記電流値
制御信号は所謂デューティ比等によって構成されるよう
にし、このデューティ比等からなる電流値制御信号を入
力した駆動回路では、これをパルス幅変調（Pulse Widt
h Modulation＝ＰＷＭ）して出力するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
なＰＷＭ波形は、周知のように、前記デューティ比等か
らなる電流値制御信号に応じたアナログ値と基準波（三
角波）とを比較して創成される。ところが、このうち三
角波にドリフト成分（直流成分）が重畳するような異常
が発生すると、例えば前記電流値制御信号に応じたアナ
ログ値よりも三角波が常に大きくなってしまい、これに
よりＰＷＭ波形は、デューティ比が１００％に近い，所
謂フルデューティの状態が継続してしまう。従って、補
助操舵輪は前記目標舵角を越えてオーバシュートしよう
とする。勿論、実際には短いサンプリング時間の前記実
舵角のフィードバック入力による所謂サーボ機能によっ
て、補助操舵輪の実舵角は目標舵角にほぼ一致するので
あるが、実際には短い周期で小さなオーバシュートが繰
返されていて、この間、電動モータには前記フルデュー
ティに相当する最大電流値近傍の電流信号が供給され続
けるため、当該電動モータの負荷が増大すると共に多大
なエネルギ損が発生する。特に問題となるのは、装置と
して、見かけ上、正常に作動しているように見えること
である。
なＰＷＭ波形は、周知のように、前記デューティ比等か
らなる電流値制御信号に応じたアナログ値と基準波（三
角波）とを比較して創成される。ところが、このうち三
角波にドリフト成分（直流成分）が重畳するような異常
が発生すると、例えば前記電流値制御信号に応じたアナ
ログ値よりも三角波が常に大きくなってしまい、これに
よりＰＷＭ波形は、デューティ比が１００％に近い，所
謂フルデューティの状態が継続してしまう。従って、補
助操舵輪は前記目標舵角を越えてオーバシュートしよう
とする。勿論、実際には短いサンプリング時間の前記実
舵角のフィードバック入力による所謂サーボ機能によっ
て、補助操舵輪の実舵角は目標舵角にほぼ一致するので
あるが、実際には短い周期で小さなオーバシュートが繰
返されていて、この間、電動モータには前記フルデュー
ティに相当する最大電流値近傍の電流信号が供給され続
けるため、当該電動モータの負荷が増大すると共に多大
なエネルギ損が発生する。特に問題となるのは、装置と
して、見かけ上、正常に作動しているように見えること
である。
【０００５】このような諸問題を解決するためには、前
記ＰＷＭ波形が前記デューティ比に相当したものである
か否かを随時監視していればよいが、一般にＰＷＭ波形
は２０ｋHz程度の非常に短いパルスであるから、これを
例えばマイクロコンピュータ等で構成されるコントロー
ルユニットで常時監視することになると、当該マイクロ
コンピュータの読込み処理頻度が増大し、肝心の演算処
理に支障が生じる恐れがある。
記ＰＷＭ波形が前記デューティ比に相当したものである
か否かを随時監視していればよいが、一般にＰＷＭ波形
は２０ｋHz程度の非常に短いパルスであるから、これを
例えばマイクロコンピュータ等で構成されるコントロー
ルユニットで常時監視することになると、当該マイクロ
コンピュータの読込み処理頻度が増大し、肝心の演算処
理に支障が生じる恐れがある。
【０００６】また、これと同様の問題は、前輪等の主操
舵輪の実舵角を目標舵角に一致させるように、前述のよ
うなアナログスイッチ回路を用いて電動モータの回転方
向と回転角とを制御することにより、当該電動モータで
主操舵輪を操舵する電動パワーステアリング装置にも発
生する可能性がある。
舵輪の実舵角を目標舵角に一致させるように、前述のよ
うなアナログスイッチ回路を用いて電動モータの回転方
向と回転角とを制御することにより、当該電動モータで
主操舵輪を操舵する電動パワーステアリング装置にも発
生する可能性がある。
【０００７】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、ＰＷＭを行う前記電流値調整用パワー素
子駆動回路の異常を確実に検出して、電動モータへの負
荷の増大及びエネルギ損を抑制防止可能な操舵装置を提
供することを目的とするものである。
たものであり、ＰＷＭを行う前記電流値調整用パワー素
子駆動回路の異常を確実に検出して、電動モータへの負
荷の増大及びエネルギ損を抑制防止可能な操舵装置を提
供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的のために、本
発明の操舵装置は、電流方向及び電流値が調整された電
流信号を入力して操舵輪の舵角を制御する電動モータ
と、この電動モータへの電流信号のうち前記電流方向を
調整する電流方向調整用パワー素子及びその電流値を調
整する電流値調整用パワー素子を備えて構成されるスイ
ッチ回路と、少なくとも操舵状態に応じて前記操舵輪の
目標舵角を算出し、この目標舵角と実舵角との偏差に応
じて前記電動モータへの電流方向及び電流値を制御する
ための電流方向制御信号及び電流値制御信号を出力する
制御手段と、この制御手段からの電流方向制御信号に応
じて前記スイッチ回路の電流方向調整用パワー素子への
駆動信号を出力する電流方向調整用パワー素子駆動回路
と、前記制御手段からの電流値制御信号をパルス幅変調
して前記スイッチ回路の電流値調整用パワー素子への駆
動信号を出力する電流値調整用パワー素子駆動回路と、
前記電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方
向の切換えを行うものであり且つそれが所定時間継続し
たときに少なくとも前記電流値調整用パワー素子駆動回
路に異常があることを検出する異常検出手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
発明の操舵装置は、電流方向及び電流値が調整された電
流信号を入力して操舵輪の舵角を制御する電動モータ
と、この電動モータへの電流信号のうち前記電流方向を
調整する電流方向調整用パワー素子及びその電流値を調
整する電流値調整用パワー素子を備えて構成されるスイ
ッチ回路と、少なくとも操舵状態に応じて前記操舵輪の
目標舵角を算出し、この目標舵角と実舵角との偏差に応
じて前記電動モータへの電流方向及び電流値を制御する
ための電流方向制御信号及び電流値制御信号を出力する
制御手段と、この制御手段からの電流方向制御信号に応
じて前記スイッチ回路の電流方向調整用パワー素子への
駆動信号を出力する電流方向調整用パワー素子駆動回路
と、前記制御手段からの電流値制御信号をパルス幅変調
して前記スイッチ回路の電流値調整用パワー素子への駆
動信号を出力する電流値調整用パワー素子駆動回路と、
前記電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方
向の切換えを行うものであり且つそれが所定時間継続し
たときに少なくとも前記電流値調整用パワー素子駆動回
路に異常があることを検出する異常検出手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
【０００９】本発明では、操舵の対象が前輪等の主操舵
輪であっても後輪等の補助操舵輪であってもよいが、操
舵輪の目標舵角と実舵角との偏差に応じて当該目標舵角
を追従する操舵装置を前提としている。従って、前記電
流値制御信号をパルス幅変調する電流値調整用パワー素
子駆動回路に、例えば三角波がドリフトするような異常
が発生すると、前述のように操舵輪の実舵角は目標舵角
に対して、短い周期でオーバシュートが繰返される。こ
れは操舵輪の実舵角が目標舵角に完全に一致しないため
であり、前記電流値制御信号も電動モータへの電流値を
短い周期で切換えているが、これと同時に電流方向制御
信号も電動モータへの電流方向を短い周期で切換えてい
る。従って、前記異常検出手段は、この短い周期で電流
方向を切換えている電流方向制御信号を監視し、この電
流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向の切
換えを行っていることから前記電動モータによる操舵輪
舵角の短い周期のオーバシュートの繰返しを検出し、こ
れが前記所定時間継続したときには、少なくとも電流値
調整用パワー素子駆動回路に異常があることを検出する
ことができる。なお、例えば前記制御手段が、コントロ
ールユニットに備えられたマイクロコンピュータで実行
される演算処理などで構築される場合、前記電流方向制
御信号は、速くても当該演算処理のサンプリング時間、
遅い場合にはこのサンプリング周期毎に出力される制御
信号に対して電動モータが作動して操舵輪の舵角が変化
するまでの遅れ時間を含む時間でしか切換わらないか
ら、少なくとも前記ＰＷＭ波形を随時監視するよりもそ
の読込み頻度は少なく、従って当該コントロールユニッ
ト内のマイクロンピュータ等で実行されるその他の演算
処理に支障を来すことはない。
輪であっても後輪等の補助操舵輪であってもよいが、操
舵輪の目標舵角と実舵角との偏差に応じて当該目標舵角
を追従する操舵装置を前提としている。従って、前記電
流値制御信号をパルス幅変調する電流値調整用パワー素
子駆動回路に、例えば三角波がドリフトするような異常
が発生すると、前述のように操舵輪の実舵角は目標舵角
に対して、短い周期でオーバシュートが繰返される。こ
れは操舵輪の実舵角が目標舵角に完全に一致しないため
であり、前記電流値制御信号も電動モータへの電流値を
短い周期で切換えているが、これと同時に電流方向制御
信号も電動モータへの電流方向を短い周期で切換えてい
る。従って、前記異常検出手段は、この短い周期で電流
方向を切換えている電流方向制御信号を監視し、この電
流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向の切
換えを行っていることから前記電動モータによる操舵輪
舵角の短い周期のオーバシュートの繰返しを検出し、こ
れが前記所定時間継続したときには、少なくとも電流値
調整用パワー素子駆動回路に異常があることを検出する
ことができる。なお、例えば前記制御手段が、コントロ
ールユニットに備えられたマイクロコンピュータで実行
される演算処理などで構築される場合、前記電流方向制
御信号は、速くても当該演算処理のサンプリング時間、
遅い場合にはこのサンプリング周期毎に出力される制御
信号に対して電動モータが作動して操舵輪の舵角が変化
するまでの遅れ時間を含む時間でしか切換わらないか
ら、少なくとも前記ＰＷＭ波形を随時監視するよりもそ
の読込み頻度は少なく、従って当該コントロールユニッ
ト内のマイクロンピュータ等で実行されるその他の演算
処理に支障を来すことはない。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の操舵装置
によれば、電流値制御信号をパルス幅変調する電流値調
整用パワー素子駆動回路に異常が発生すると、操舵輪の
目標舵角に対して短い周期で実舵角のオーバシュートが
繰返されるが、これと同時に電動モータへの電流方向を
短い周期で切換えている電流方向制御信号を監視し、こ
の電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向
の切換えを行っている状態が前記所定時間継続したとき
には、少なくとも電流値調整用パワー素子駆動回路に異
常があることを検出することができる。また、これによ
れば電流方向制御信号の読込み頻度は少なく、例えばコ
ントロールユニット内のマイクロンピュータ等で実行さ
れるその他の演算処理に支障を来すことはない。
によれば、電流値制御信号をパルス幅変調する電流値調
整用パワー素子駆動回路に異常が発生すると、操舵輪の
目標舵角に対して短い周期で実舵角のオーバシュートが
繰返されるが、これと同時に電動モータへの電流方向を
短い周期で切換えている電流方向制御信号を監視し、こ
の電流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向
の切換えを行っている状態が前記所定時間継続したとき
には、少なくとも電流値調整用パワー素子駆動回路に異
常があることを検出することができる。また、これによ
れば電流方向制御信号の読込み頻度は少なく、例えばコ
ントロールユニット内のマイクロンピュータ等で実行さ
れるその他の演算処理に支障を来すことはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の操舵装置を、補助
操舵輪として後輪を操舵する四輪操舵装置に展開した一
実施形態を添付図面に基づいて説明する。
操舵輪として後輪を操舵する四輪操舵装置に展開した一
実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】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１
０ＦＬ，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ヤ装置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１０ＦＬ，１０ＦＲを機械式に主操舵で
きるように構成されている。
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１
０ＦＬ，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ヤ装置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１０ＦＬ，１０ＦＲを機械式に主操舵で
きるように構成されている。
【００１３】また、同図の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１０Ｒ
Ｌ，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。
舵装置を示す。この後輪操舵装置２では、後輪１０Ｒ
Ｌ，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。
【００１４】このアクチュエータユニット１について図
２を用いながら、簡潔に説明すると、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２
０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行
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
ングギヤ３０が同軸に取付けられ、このリングギヤ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からリングギヤ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２２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。
２を用いながら、簡潔に説明すると、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２
０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行
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
ングギヤ３０が同軸に取付けられ、このリングギヤ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からリングギヤ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２２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。
【００１５】ここに用いられているピニオン３１及びリ
ングギヤ３０で構成されるハイポイドギヤが、前述の高
効率及び非可逆特性を発現する。即ち、図３に示すよう
に、ピニオン３１側からの回転駆動力は、リングギヤ３
０とのギヤ効率が正値となる（約４０％）ために当該リ
ングギヤ３０を所望の方向に回転させることができる
が、逆にリングギヤ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、ギヤ効率は“０”以下となり、リングギヤ
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。
ングギヤ３０で構成されるハイポイドギヤが、前述の高
効率及び非可逆特性を発現する。即ち、図３に示すよう
に、ピニオン３１側からの回転駆動力は、リングギヤ３
０とのギヤ効率が正値となる（約４０％）ために当該リ
ングギヤ３０を所望の方向に回転させることができる
が、逆にリングギヤ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、ギヤ効率は“０”以下となり、リングギヤ
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。
【００１６】ちなみに、同図２の符号９はリングギヤ３
０及びピニオン２８の回転角から、電動モータ２２の回
転角，即ち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの実後輪舵角δR を
検出するためのロータリポテンショメータ等からなる後
輪舵角センサ、同じく符号９’は操舵軸２０の変位量か
ら、実後輪舵角を検出するためのリニアポテンショメー
タ等からなる後輪舵角センサである。このうち、本実施
形態では前者の後輪舵角センサ９をメインとして使用
し、その実後輪舵角δR を後述する後輪舵角制御に用い
る。なお、サブとなる後輪舵角センサ９’は、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。
０及びピニオン２８の回転角から、電動モータ２２の回
転角，即ち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの実後輪舵角δR を
検出するためのロータリポテンショメータ等からなる後
輪舵角センサ、同じく符号９’は操舵軸２０の変位量か
ら、実後輪舵角を検出するためのリニアポテンショメー
タ等からなる後輪舵角センサである。このうち、本実施
形態では前者の後輪舵角センサ９をメインとして使用
し、その実後輪舵角δR を後述する後輪舵角制御に用い
る。なお、サブとなる後輪舵角センサ９’は、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。
【００１７】また、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、前記後輪転舵角センサ
９の実後輪舵角δR 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。
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、前記後輪転舵角センサ
９の実後輪舵角δR 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。
【００１８】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４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、後述するリレー５１への駆動電流
信号ＤF/S を出力するリレー駆動回路４１と、同じく後
述するスイッチ回路４のうち、前記電動モータ２２への
電流信号ＩRL，ＩRRの電流方向を調整するために設けら
れたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）UR L ，ＦＥＴURL
への駆動信号ＤRL，ＤRRを出力するＦＥＴ駆動回路４２
と、同じくスイッチ回路４のうち、電動モータ２２への
電流信号ＩRL，ＩRRの電流値を調整するために設けられ
たＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR への駆動信号ＰＷＭRL，ＰＷ
Ｍ RRを出力するＰＷＭ駆動回路４３と、前記四つのＦＥ
ＴURL ，ＦＥＴURR ，ＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR をＨ型ブ
リッジに形成したスイッチ回路４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。
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４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、後述するリレー５１への駆動電流
信号ＤF/S を出力するリレー駆動回路４１と、同じく後
述するスイッチ回路４のうち、前記電動モータ２２への
電流信号ＩRL，ＩRRの電流方向を調整するために設けら
れたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）UR L ，ＦＥＴURL
への駆動信号ＤRL，ＤRRを出力するＦＥＴ駆動回路４２
と、同じくスイッチ回路４のうち、電動モータ２２への
電流信号ＩRL，ＩRRの電流値を調整するために設けられ
たＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR への駆動信号ＰＷＭRL，ＰＷ
Ｍ RRを出力するＰＷＭ駆動回路４３と、前記四つのＦＥ
ＴURL ，ＦＥＴURR ，ＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR をＨ型ブ
リッジに形成したスイッチ回路４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。
【００１９】前記スイッチ回路４は、前述のように前記
四つのＦＥＴURL ，ＦＥＴURR ，ＦＥＴLRL ，ＦＥＴ
LRR でＨ型ブリッジを構成し、その一端がリレー５１を
介してバッテリＢに接続され、その他端が接地されてい
る。そして、前記ＦＥＴURL はＨ型ブリッジのバッテリ
Ｂ側上流の左方に配設され、ＦＥＴURR は同じくバッテ
リＢ側上流の右方に配設され、ＦＥＴLRL は接地側下流
の右方に配設され、ＦＥＴLRR は接地側下流の左方に配
設され、このうちＦＥＴURL 及びＦＥＴLRR 間が電動モ
ータ２２の一方の端子に接続され、ＦＥＴURR 及びＦＥ
ＴLRL 間が電動モータ２２の他方の端子に接続されてい
る。従って、このスイッチ回路４では、ＦＥＴURL 及び
ＦＥＴLRL がＯＮ状態となると電動モータ２２に左回
り，即ち後輪を左転舵する方向への電流信号ＩRLが流
れ、ＦＥＴURR 及びＦＥＴLRR がＯＮ状態となると電動
モータ２２に右回り，即ち後輪を右転舵する方向への電
流信号Ｉ RRが流れる（実際にはＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR
はＰＷＭ駆動信号により短い周期でＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れる）。なお、前記電流信号ＩRL，ＩRRはマイクロコン
ピュータ４０にも取込まれる。
四つのＦＥＴURL ，ＦＥＴURR ，ＦＥＴLRL ，ＦＥＴ
LRR でＨ型ブリッジを構成し、その一端がリレー５１を
介してバッテリＢに接続され、その他端が接地されてい
る。そして、前記ＦＥＴURL はＨ型ブリッジのバッテリ
Ｂ側上流の左方に配設され、ＦＥＴURR は同じくバッテ
リＢ側上流の右方に配設され、ＦＥＴLRL は接地側下流
の右方に配設され、ＦＥＴLRR は接地側下流の左方に配
設され、このうちＦＥＴURL 及びＦＥＴLRR 間が電動モ
ータ２２の一方の端子に接続され、ＦＥＴURR 及びＦＥ
ＴLRL 間が電動モータ２２の他方の端子に接続されてい
る。従って、このスイッチ回路４では、ＦＥＴURL 及び
ＦＥＴLRL がＯＮ状態となると電動モータ２２に左回
り，即ち後輪を左転舵する方向への電流信号ＩRLが流
れ、ＦＥＴURR 及びＦＥＴLRR がＯＮ状態となると電動
モータ２２に右回り，即ち後輪を右転舵する方向への電
流信号Ｉ RRが流れる（実際にはＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR
はＰＷＭ駆動信号により短い周期でＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れる）。なお、前記電流信号ＩRL，ＩRRはマイクロコン
ピュータ４０にも取込まれる。
【００２０】前記リレー駆動回路４１は、マイクロコン
ピュータ４０からのフェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓが論
理値“０”のときにリレー５１を閉じる駆動信号ＤF/S
を当該リレー５１のソレノイドに供給し、当該フェイル
セーフ制御信号Ｆ／Ｓが論理値“１”のときにリレー５
１を開く。
ピュータ４０からのフェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓが論
理値“０”のときにリレー５１を閉じる駆動信号ＤF/S
を当該リレー５１のソレノイドに供給し、当該フェイル
セーフ制御信号Ｆ／Ｓが論理値“１”のときにリレー５
１を開く。
【００２１】前記ＦＥＴ駆動回路４２は、マイクロコン
ピュータ４０からのＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRの何れか
が論理値“１”のときに該当するＦＥＴURL 又はＦＥＴ
URRの何れかをＯＮ状態とするＦＥＴ駆動信号ＤRL，Ｄ
RRを供給し、当該ＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRが論理値
“０”のときに該当するＦＥＴURL ，ＦＥＴURR をＯＦ
Ｆ状態とする。
ピュータ４０からのＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRの何れか
が論理値“１”のときに該当するＦＥＴURL 又はＦＥＴ
URRの何れかをＯＮ状態とするＦＥＴ駆動信号ＤRL，Ｄ
RRを供給し、当該ＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRが論理値
“０”のときに該当するＦＥＴURL ，ＦＥＴURR をＯＦ
Ｆ状態とする。
【００２２】前記ＰＷＭ駆動回路４３は、マイクロコン
ピュータ４０からのデューティ比制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ
／ＴRRを相当するアナログ値に変換し、前述のようにこ
のアナログ値と基準波（三角波）との比較値からＰＷＭ
波形の電圧信号を形成し、これをＰＷＭ駆動信号ＰＷＭ
RL，ＰＷＭRRとして該当するＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRRに
供給する。
ピュータ４０からのデューティ比制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ
／ＴRRを相当するアナログ値に変換し、前述のようにこ
のアナログ値と基準波（三角波）との比較値からＰＷＭ
波形の電圧信号を形成し、これをＰＷＭ駆動信号ＰＷＭ
RL，ＰＷＭRRとして該当するＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRRに
供給する。
【００２３】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で実行される演算処理を、図５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５ｍsec.）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。
クロコンピュータ４０で実行される演算処理を、図５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５ｍsec.）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。
【００２４】この演算処理では、まず、ステップＳ１
で、フェイルセーフフラグＦ／Ｓが“０”のリセット状
態であるか否かを判定し、当該フェイルセーフフラグＦ
／Ｓが“０”のリセット状態である場合にはステップＳ
２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３に移行す
る。
で、フェイルセーフフラグＦ／Ｓが“０”のリセット状
態であるか否かを判定し、当該フェイルセーフフラグＦ
／Ｓが“０”のリセット状態である場合にはステップＳ
２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３に移行す
る。
【００２５】前記ステップＳ２では、前記車速センサ６
からの車速ＶC 及び前記操舵角センサ８からの操舵角の
今回値θ(n) を読込んでからステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ４では、前記ステップＳ２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) を用いて，下記１式に
従って操舵角速度θ' を算出設定してからステップＳ５
に移行する。
からの車速ＶC 及び前記操舵角センサ８からの操舵角の
今回値θ(n) を読込んでからステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ４では、前記ステップＳ２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) を用いて，下記１式に
従って操舵角速度θ' を算出設定してからステップＳ５
に移行する。
【００２６】 θ' ＝｜θ(n) −θ(n-1) ｜／ΔＴ ……… (1) 前記ステップＳ５では、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６の制御マッ
プに基づいて目標後輪舵角δ* R を算出設定してからス
テップＳ６に移行する。
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６の制御マッ
プに基づいて目標後輪舵角δ* R を算出設定してからス
テップＳ６に移行する。
【００２７】前記ステップＳ６では、前記後輪操舵角セ
ンサ９の検出信号である実後輪転舵角δR を読込んでか
らステップＳ７に移行する。前記ステップＳ７では、下
記２式に従って目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δ R と
の後輪舵角偏差ΔδR を算出してからステップＳ８に移
行する。なお、この後輪舵角偏差ΔδR は、前述の実後
輪転舵角δR の定義から、正値であるときに右切りする
必要があることを意味する。
ンサ９の検出信号である実後輪転舵角δR を読込んでか
らステップＳ７に移行する。前記ステップＳ７では、下
記２式に従って目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δ R と
の後輪舵角偏差ΔδR を算出してからステップＳ８に移
行する。なお、この後輪舵角偏差ΔδR は、前述の実後
輪転舵角δR の定義から、正値であるときに右切りする
必要があることを意味する。
【００２８】 ΔδR ＝δ* R −δR ……… (2) 前記ステップＳ８では、前記ステップＳ７で算出された
後輪舵角偏差ΔδR が“０”に対してどのような値であ
るかを判定し、当該後輪舵角偏差ΔδR が“０”である
場合にはステップＳ９に移行し、当該後輪舵角偏差Δδ
R が正値である場合にはステップＳ１０に移行し、当該
後輪舵角偏差ΔδR が負値である場合にはステップＳ１
１に移行する。
後輪舵角偏差ΔδR が“０”に対してどのような値であ
るかを判定し、当該後輪舵角偏差ΔδR が“０”である
場合にはステップＳ９に移行し、当該後輪舵角偏差Δδ
R が正値である場合にはステップＳ１０に移行し、当該
後輪舵角偏差ΔδR が負値である場合にはステップＳ１
１に移行する。
【００２９】一方、前記ステップＳ３では、後輪舵角偏
差ΔδR を“０”にしてから前記ステップＳ９に移行す
る。前記ステップＳ９では、前記ＦＥＴ制御信号ＳRL，
ＳRRを共に論理値“０”に設定し、それらを出力してか
らステップＳ１２に移行する。
差ΔδR を“０”にしてから前記ステップＳ９に移行す
る。前記ステップＳ９では、前記ＦＥＴ制御信号ＳRL，
ＳRRを共に論理値“０”に設定し、それらを出力してか
らステップＳ１２に移行する。
【００３０】前記ステップＳ１２では、前記デューティ
比制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRを共に“０”％に設定
し、それらを出力してからステップＳ１３に移行する。
また、前記ステップＳ１０では、後輪を右切りする必要
のあることから、前記ＦＥＴ制御信号ＳRLを論理値
“０”に設定すると共に、ＦＥＴ制御信号ＳRRを共に論
理値“１”に設定し、それらを出力してからステップＳ
１４に移行する。
比制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRを共に“０”％に設定
し、それらを出力してからステップＳ１３に移行する。
また、前記ステップＳ１０では、後輪を右切りする必要
のあることから、前記ＦＥＴ制御信号ＳRLを論理値
“０”に設定すると共に、ＦＥＴ制御信号ＳRRを共に論
理値“１”に設定し、それらを出力してからステップＳ
１４に移行する。
【００３１】前記ステップＳ１４では、前記デューティ
比制御信号Ｄ／ＴRLを“０”％に設定すると共に、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、
デューティ比制御信号Ｄ／Ｔ RRを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップＳ１３に移行する。
比制御信号Ｄ／ＴRLを“０”％に設定すると共に、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、
デューティ比制御信号Ｄ／Ｔ RRを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップＳ１３に移行する。
【００３２】また、前記ステップＳ１１では、後輪を左
切りする必要のあることから、前記ＦＥＴ制御信号ＳRR
を論理値“０”に設定すると共に、ＦＥＴ制御信号ＳRL
を共に論理値“１”に設定し、それらを出力してからス
テップＳ１５に移行する。
切りする必要のあることから、前記ＦＥＴ制御信号ＳRR
を論理値“０”に設定すると共に、ＦＥＴ制御信号ＳRL
を共に論理値“１”に設定し、それらを出力してからス
テップＳ１５に移行する。
【００３３】前記ステップＳ１５では、前記デューティ
比制御信号Ｄ／ＴRRを“０”％に設定すると共に、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、
デューティ比制御信号Ｄ／Ｔ RLを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップＳ１３に移行する。
比制御信号Ｄ／ＴRRを“０”％に設定すると共に、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、
デューティ比制御信号Ｄ／Ｔ RLを算出設定し、それらを
出力してから前記ステップＳ１３に移行する。
【００３４】そして、前記ステップＳ１３では、記憶装
置４０ｃに記憶されているＦＥＴ制御信号の今回値Ｓ
RL(n) ，ＳRR(n) を夫々前回値ＳRL(n-1) ，ＳRR(n-1)
として更新記憶する。
置４０ｃに記憶されているＦＥＴ制御信号の今回値Ｓ
RL(n) ，ＳRR(n) を夫々前回値ＳRL(n-1) ，ＳRR(n-1)
として更新記憶する。
【００３５】次にステップＳ１６に移行して、前記ステ
ップＳ９乃至ステップＳ１１で設定されたＦＥＴ制御信
号ＳRL，ＳRRを夫々ＦＥＴ制御信号の今回値ＳRL(n) ，
ＳRR (n) として更新記憶してからメインプログラムに復
帰する。
ップＳ９乃至ステップＳ１１で設定されたＦＥＴ制御信
号ＳRL，ＳRRを夫々ＦＥＴ制御信号の今回値ＳRL(n) ，
ＳRR (n) として更新記憶してからメインプログラムに復
帰する。
【００３６】次に、この図５の演算処理の作用を、車両
の挙動を伴って簡潔に説明する。まず、図５の演算処理
のステップＳ２，ステップＳ４，ステップＳ５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Ｖ
C とによって決定される目標ヨーレートψ' が達成され
るように設定される。但し、図７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。
の挙動を伴って簡潔に説明する。まず、図５の演算処理
のステップＳ２，ステップＳ４，ステップＳ５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Ｖ
C とによって決定される目標ヨーレートψ' が達成され
るように設定される。但し、図７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。
【００３７】そのため、図８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６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。
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６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。
【００３８】そして、図５の演算処理のステップＳ７
で、目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δR との差分値か
ら後輪舵角偏差ΔδR が算出され、次のステップＳ８乃
至ステップＳ１５において、前記各ＦＥＴへの制御信号
が形成、出力される。このうち、後輪舵角偏差ΔδR が
“０”のときにはステップＳ９でＦＥＴ制御信号ＳRL，
ＳRRが共に論理値“０”に設定出力されるから、前記ス
イッチ回路４のＦＥＴUR L ，ＦＥＴURR は共にＯＦＦ状
態となり、次のステップＳ１２ではデューティ比制御信
号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRが共に“０”％に設定されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR は共
にＯＦＦ状態となり、従って電動モータ２２には何れの
電流信号ＩRL，ＩRRも供給されず、前記ギヤ効率の関係
から、後輪の舵角はそのときの実後輪舵角δR に維持さ
れる。
で、目標後輪舵角δ* R と実後輪舵角δR との差分値か
ら後輪舵角偏差ΔδR が算出され、次のステップＳ８乃
至ステップＳ１５において、前記各ＦＥＴへの制御信号
が形成、出力される。このうち、後輪舵角偏差ΔδR が
“０”のときにはステップＳ９でＦＥＴ制御信号ＳRL，
ＳRRが共に論理値“０”に設定出力されるから、前記ス
イッチ回路４のＦＥＴUR L ，ＦＥＴURR は共にＯＦＦ状
態となり、次のステップＳ１２ではデューティ比制御信
号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRが共に“０”％に設定されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR は共
にＯＦＦ状態となり、従って電動モータ２２には何れの
電流信号ＩRL，ＩRRも供給されず、前記ギヤ効率の関係
から、後輪の舵角はそのときの実後輪舵角δR に維持さ
れる。
【００３９】また、後輪舵角偏差ΔδR が右切りする必
要のある正値である場合には、ステップＳ１０でＦＥＴ
制御信号ＳRRのみが論理値“１”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴURR のみがＯＮ状態と
なり、次のステップＳ１４ではデューティ比制御信号Ｄ
／ＴRRのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路４のＦＥＴRRがＰ
ＷＭ駆動回路４３からのＰＷＭ駆動信号ＰＷＭRRによっ
てＯＮ／ＯＦＦ制御され、その結果、電動モータ２２に
は、前記デューティ比制御信号Ｄ／ＴRRの大きさに応じ
た右切り電流信号ＩRRが供給されて後輪は右切りされ
る。
要のある正値である場合には、ステップＳ１０でＦＥＴ
制御信号ＳRRのみが論理値“１”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴURR のみがＯＮ状態と
なり、次のステップＳ１４ではデューティ比制御信号Ｄ
／ＴRRのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路４のＦＥＴRRがＰ
ＷＭ駆動回路４３からのＰＷＭ駆動信号ＰＷＭRRによっ
てＯＮ／ＯＦＦ制御され、その結果、電動モータ２２に
は、前記デューティ比制御信号Ｄ／ＴRRの大きさに応じ
た右切り電流信号ＩRRが供給されて後輪は右切りされ
る。
【００４０】一方、後輪舵角偏差ΔδR が左切りする必
要のある負値である場合には、ステップＳ１１でＦＥＴ
制御信号ＳRLのみが論理値“１”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴURL のみがＯＮ状態と
なり、次のステップＳ１５ではデューティ比制御信号Ｄ
／ＴRLのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路４のＦＥＴRLがＰ
ＷＭ駆動回路４３からのＰＷＭ駆動信号ＰＷＭRLによっ
てＯＮ／ＯＦＦ制御され、その結果、電動モータ２２に
は、前記デューティ比制御信号Ｄ／ＴRRの大きさに応じ
た左切り電流信号ＩRRが供給されて後輪は右切りされ
る。
要のある負値である場合には、ステップＳ１１でＦＥＴ
制御信号ＳRLのみが論理値“１”に設定出力されるか
ら、前記スイッチ回路４のＦＥＴURL のみがＯＮ状態と
なり、次のステップＳ１５ではデューティ比制御信号Ｄ
／ＴRLのみが、前記電動モータの動特性を考慮した関係
式から当該後輪舵角偏差ΔδR の大きさに応じた値に設
定出力されるから、前記スイッチ回路４のＦＥＴRLがＰ
ＷＭ駆動回路４３からのＰＷＭ駆動信号ＰＷＭRLによっ
てＯＮ／ＯＦＦ制御され、その結果、電動モータ２２に
は、前記デューティ比制御信号Ｄ／ＴRRの大きさに応じ
た左切り電流信号ＩRRが供給されて後輪は右切りされ
る。
【００４１】そして、何れの場合も、前記デューティ比
制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRは、前記システム応答性を
考慮した電動モータの動特性に応じた関係式から設定さ
れるために、必要な目標後輪舵角δR * が速やかに達成
される。また、万が一、実後輪舵角δR が目標後輪舵角
δR * に対してオーバシュートしてしまったような場合
には、前記後輪舵角偏差ΔδR の符号が逆転するため
に、それまでと逆のフローによって目標後輪舵角δR *
が実後輪舵角δR として達成される。なお、このような
オーバシュート時の後輪の舵角方向の切換えは、前記シ
ステム応答性から１５ｍsec.程度毎に行われる。
制御信号Ｄ／ＴRL，Ｄ／ＴRRは、前記システム応答性を
考慮した電動モータの動特性に応じた関係式から設定さ
れるために、必要な目標後輪舵角δR * が速やかに達成
される。また、万が一、実後輪舵角δR が目標後輪舵角
δR * に対してオーバシュートしてしまったような場合
には、前記後輪舵角偏差ΔδR の符号が逆転するため
に、それまでと逆のフローによって目標後輪舵角δR *
が実後輪舵角δR として達成される。なお、このような
オーバシュート時の後輪の舵角方向の切換えは、前記シ
ステム応答性から１５ｍsec.程度毎に行われる。
【００４２】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９のフローチャートに基づい
て説明する。この演算処理は、前記図５の演算処理と同
等の所定サンプリング時間ΔＴ（例えば５ｍsec.）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。
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９のフローチャートに基づい
て説明する。この演算処理は、前記図５の演算処理と同
等の所定サンプリング時間ΔＴ（例えば５ｍsec.）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。
【００４３】この演算処理では、まずステップＳ２１で
切換え時間カウンタｎをインクリメントする。次にステ
ップＳ２２に移行して、前記左切り用ＦＥＴ制御信号の
今回値ＳRL(n ) と前回値ＳRL(n-1) との論理和が“１”
であるか否かを判定し、両者の論理和が“１”であるば
あいにはステップＳ２３に移行し、そうでない場合には
ステップＳ２４に移行する。
切換え時間カウンタｎをインクリメントする。次にステ
ップＳ２２に移行して、前記左切り用ＦＥＴ制御信号の
今回値ＳRL(n ) と前回値ＳRL(n-1) との論理和が“１”
であるか否かを判定し、両者の論理和が“１”であるば
あいにはステップＳ２３に移行し、そうでない場合には
ステップＳ２４に移行する。
【００４４】前記ステップＳ２３では、前記右切り用Ｆ
ＥＴ制御信号の今回値ＳRR(n) と前回値ＳRR(n-1) との
論理和が“１”であるか否かを判定し、両者の論理和が
“１”であるばあいにはステップＳ２５に移行し、そう
でない場合には前記ステップＳ２４に移行する。
ＥＴ制御信号の今回値ＳRR(n) と前回値ＳRR(n-1) との
論理和が“１”であるか否かを判定し、両者の論理和が
“１”であるばあいにはステップＳ２５に移行し、そう
でない場合には前記ステップＳ２４に移行する。
【００４５】前記ステップＳ２５では、前記切換え時間
カウンタｎが前記オーバシュート時の切換え時間相当の
予め設定された所定カウント値ｎ0 以下であるか否かを
判定し、当該切換え時間カウンタｎが所定カウント値ｎ
0 以下である場合にはステップＳ２６に移行し、そうで
ない場合にはステップＳ２７に移行する。
カウンタｎが前記オーバシュート時の切換え時間相当の
予め設定された所定カウント値ｎ0 以下であるか否かを
判定し、当該切換え時間カウンタｎが所定カウント値ｎ
0 以下である場合にはステップＳ２６に移行し、そうで
ない場合にはステップＳ２７に移行する。
【００４６】前記ステップＳ２６では、前記切換え時間
カウンタｎを“０”にクリアしてからステップＳ２８に
移行する。前記ステップＳ２８では、前記モータ電流Ｉ
RL，ＩRRを読込んでからステップＳ２９に移行する。こ
のとき、前記電動モータ２２を右切りするためのモータ
電流ＩRRは正値，左切りするためのモータ電流ＩRLを負
値とする。
カウンタｎを“０”にクリアしてからステップＳ２８に
移行する。前記ステップＳ２８では、前記モータ電流Ｉ
RL，ＩRRを読込んでからステップＳ２９に移行する。こ
のとき、前記電動モータ２２を右切りするためのモータ
電流ＩRRは正値，左切りするためのモータ電流ＩRLを負
値とする。
【００４７】前記ステップＳ２９では、下記３式に従っ
て電動モータ２２の実行電流値としての実モータ電流Ｉ
M を算出してからステップＳ３０に移行する。前記ステ
ップＳ３０では、前記実モータ電流ＩM に対して、例え
ば前記電動モータ２２への電流が実際に切換わる周期よ
り長い周期に相当する所定のカットオフ周波数ω0 （例
えば２５Hz程度）でハイパスフィルタ（Ｈ，Ｐ，Ｆ）処
理を施して高周波数帯域（図では高域）モータ電流Ｉ
MHB を算出してからステップＳ３１に移行する。
て電動モータ２２の実行電流値としての実モータ電流Ｉ
M を算出してからステップＳ３０に移行する。前記ステ
ップＳ３０では、前記実モータ電流ＩM に対して、例え
ば前記電動モータ２２への電流が実際に切換わる周期よ
り長い周期に相当する所定のカットオフ周波数ω0 （例
えば２５Hz程度）でハイパスフィルタ（Ｈ，Ｐ，Ｆ）処
理を施して高周波数帯域（図では高域）モータ電流Ｉ
MHB を算出してからステップＳ３１に移行する。
【００４８】前記ステップＳ３１では、前記高周波数帯
域モータ電流の絶対値｜ＩMHB ｜が、前記電動モータ２
２に流れる通常の電流値の最大値程度に予め設定された
所定値Ｉ0 以上であるか否かを判定し、当該高周波数帯
域モータ電流の絶対値｜ＩMH B ｜が所定値Ｉ0 以上であ
る場合にはステップＳ３２に移行し、そうでない場合に
はステップＳ３３に移行する。
域モータ電流の絶対値｜ＩMHB ｜が、前記電動モータ２
２に流れる通常の電流値の最大値程度に予め設定された
所定値Ｉ0 以上であるか否かを判定し、当該高周波数帯
域モータ電流の絶対値｜ＩMH B ｜が所定値Ｉ0 以上であ
る場合にはステップＳ３２に移行し、そうでない場合に
はステップＳ３３に移行する。
【００４９】前記ステップＳ３２では、切換え回数カウ
ンタｍをインクリメントしてからステップＳ３４に移行
する。一方、前記ステップＳ２７では、前記切換え時間
カウンタｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ３
３に移行する。
ンタｍをインクリメントしてからステップＳ３４に移行
する。一方、前記ステップＳ２７では、前記切換え時間
カウンタｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ３
３に移行する。
【００５０】前記ステップＳ３３では、切換え回数カウ
ンタｍを“０”にクリアしてから前記ステップＳ２４に
移行する。前記ステップＳ３４では、前記切換え回数カ
ウンタｍが予め設定されたオーバシュート継続時間相当
の所定カウント値ｍ0 以上であるか否かを判定し、当該
切換え回数カウンタｍが所定カウント値ｍ0 以上である
場合にはステップＳ３５に移行し、そうでない場合には
前記ステップＳ２４に移行する。
ンタｍを“０”にクリアしてから前記ステップＳ２４に
移行する。前記ステップＳ３４では、前記切換え回数カ
ウンタｍが予め設定されたオーバシュート継続時間相当
の所定カウント値ｍ0 以上であるか否かを判定し、当該
切換え回数カウンタｍが所定カウント値ｍ0 以上である
場合にはステップＳ３５に移行し、そうでない場合には
前記ステップＳ２４に移行する。
【００５１】前記ステップＳ３５では、フェイルセーフ
制御信号Ｆ／Ｓを論理値“１”に設定出力してからメイ
ンプログラムに復帰する。また、前記ステップＳ２４で
は、フェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓを論理値“０”に設
定出力してからメインプログラムに復帰する。
制御信号Ｆ／Ｓを論理値“１”に設定出力してからメイ
ンプログラムに復帰する。また、前記ステップＳ２４で
は、フェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓを論理値“０”に設
定出力してからメインプログラムに復帰する。
【００５２】次に、前記図９の演算処理の作用について
説明する。まず、前記ＰＷＭ駆動回路４３では、例えば
前記図５の演算処理によって出力されるデューティ比制
御信号Ｄ／Ｔを、当該デューティ比相当のアナログ電圧
値に変換する。このデューティ比制御信号Ｄ／Ｔに相当
するアナログ電圧値が図１０ａのようなものであった場
合に、このアナログ電圧値と前記三角波電圧信号とを図
示されない比較器（コンパレータ）に取込む。そして、
この場合は三角波電圧信号の方が前記デューティ比制御
信号Ｄ／Ｔに相当するアナログ電圧値以上であるときに
論理値Ｈｉ，そうでないときに論理値ＬｏとなるＰＷＭ
駆動信号ＰＷＭを出力する。
説明する。まず、前記ＰＷＭ駆動回路４３では、例えば
前記図５の演算処理によって出力されるデューティ比制
御信号Ｄ／Ｔを、当該デューティ比相当のアナログ電圧
値に変換する。このデューティ比制御信号Ｄ／Ｔに相当
するアナログ電圧値が図１０ａのようなものであった場
合に、このアナログ電圧値と前記三角波電圧信号とを図
示されない比較器（コンパレータ）に取込む。そして、
この場合は三角波電圧信号の方が前記デューティ比制御
信号Ｄ／Ｔに相当するアナログ電圧値以上であるときに
論理値Ｈｉ，そうでないときに論理値ＬｏとなるＰＷＭ
駆動信号ＰＷＭを出力する。
【００５３】しかしながら、同等のデューティ比制御信
号Ｄ／Ｔに相当するアナログ電圧値であっても、図１０
ｂのように三角波電圧信号にドリフト成分が重畳するよ
うな異常がＰＷＭ駆動回路４３に発生した場合、三角波
電圧信号が常時アナログ電圧値より大きな状況が継続
し、その結果ＰＷＭ駆動信号ＰＷＭは、所謂フルデュー
ティのように大きな電流値の電流信号Ｉを電動モータ２
２に供給してしまう。これにより、前述のように本来な
ら僅かでよい電流値に対して過大な電流値の電流信号Ｉ
が電動モータ２２に供給され、電動モータ２２の回転
角，即ち実後輪舵角δR はオーバシュートしてしまう。
これに対して、前記図５の演算処理では、実測値である
実後輪舵角δR が目標後輪舵角δR * を越えてしまうか
ら、その後の処理で所謂舵角サーボが機能して実後輪舵
角δR を目標後輪舵角δR * に収束させる。しかし、こ
のときも、実際には電動モータ２２に過大な電流値であ
る電流信号Ｉが繰返し供給され続けることになり、前述
のように、実後輪舵角δR は、一見、正常に作動してい
るように見えて、その実、小さく短いオーバシュートを
繰返して目標後輪舵角δR * に収束しているだけであ
り、従って電動モータ２２には余分な電流が過剰供給さ
れ続けることになる。
号Ｄ／Ｔに相当するアナログ電圧値であっても、図１０
ｂのように三角波電圧信号にドリフト成分が重畳するよ
うな異常がＰＷＭ駆動回路４３に発生した場合、三角波
電圧信号が常時アナログ電圧値より大きな状況が継続
し、その結果ＰＷＭ駆動信号ＰＷＭは、所謂フルデュー
ティのように大きな電流値の電流信号Ｉを電動モータ２
２に供給してしまう。これにより、前述のように本来な
ら僅かでよい電流値に対して過大な電流値の電流信号Ｉ
が電動モータ２２に供給され、電動モータ２２の回転
角，即ち実後輪舵角δR はオーバシュートしてしまう。
これに対して、前記図５の演算処理では、実測値である
実後輪舵角δR が目標後輪舵角δR * を越えてしまうか
ら、その後の処理で所謂舵角サーボが機能して実後輪舵
角δR を目標後輪舵角δR * に収束させる。しかし、こ
のときも、実際には電動モータ２２に過大な電流値であ
る電流信号Ｉが繰返し供給され続けることになり、前述
のように、実後輪舵角δR は、一見、正常に作動してい
るように見えて、その実、小さく短いオーバシュートを
繰返して目標後輪舵角δR * に収束しているだけであ
り、従って電動モータ２２には余分な電流が過剰供給さ
れ続けることになる。
【００５４】そこで、前記図９の演算処理では、そのス
テップＳ２１で切換え時間カウンタｎをインクリメント
した後、同ステップＳ２２及びステップＳ２３で電動モ
ータ２２への電流方向が切換わったか否かを判定する。
即ち、前記図５の演算処理では、電動モータ２２への電
流方向を切換えるときに、ＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRの
論理値を“０”から“１”へ、若しくは“１”から
“０”に切換えるから、そうした電流方向切換え時に
は、ＦＥＴ制御信号の今回値ＳRL(n) ，ＳRR(n) とその
前回値ＳRL(n-1) ，ＳRR(n-1) との論理和は必ず“１”
になる。ここで、左切り用ＦＥＴURL 又は右切り用ＦＥ
ＴURR の何れか単独で考えた場合には、ＦＥＴ制御信号
の今回値ＳRL(n) ，ＳRR(n) とその前回値ＳRL(n-1) ，
ＳRR(n-1) との論理和は“１”になる場合というのは、
例えば左切りが継続しているときとか、右切りが継続し
ているときといったように、必ずしも電動モータ２２へ
の電流方向切換え時でない可能性もあるが、両方のＦＥ
Ｔ制御信号の今回値ＳRL(n) ，Ｓ RR(n) とその前回値Ｓ
RL(n-1) ，ＳRR(n-1) との論理和が同時に“１”になる
のは、前述のように電動モータ２２への電流方向が切換
わるとき以外にない。
テップＳ２１で切換え時間カウンタｎをインクリメント
した後、同ステップＳ２２及びステップＳ２３で電動モ
ータ２２への電流方向が切換わったか否かを判定する。
即ち、前記図５の演算処理では、電動モータ２２への電
流方向を切換えるときに、ＦＥＴ制御信号ＳRL，ＳRRの
論理値を“０”から“１”へ、若しくは“１”から
“０”に切換えるから、そうした電流方向切換え時に
は、ＦＥＴ制御信号の今回値ＳRL(n) ，ＳRR(n) とその
前回値ＳRL(n-1) ，ＳRR(n-1) との論理和は必ず“１”
になる。ここで、左切り用ＦＥＴURL 又は右切り用ＦＥ
ＴURR の何れか単独で考えた場合には、ＦＥＴ制御信号
の今回値ＳRL(n) ，ＳRR(n) とその前回値ＳRL(n-1) ，
ＳRR(n-1) との論理和は“１”になる場合というのは、
例えば左切りが継続しているときとか、右切りが継続し
ているときといったように、必ずしも電動モータ２２へ
の電流方向切換え時でない可能性もあるが、両方のＦＥ
Ｔ制御信号の今回値ＳRL(n) ，Ｓ RR(n) とその前回値Ｓ
RL(n-1) ，ＳRR(n-1) との論理和が同時に“１”になる
のは、前述のように電動モータ２２への電流方向が切換
わるとき以外にない。
【００５５】そして、このように電動モータ２２への電
流方向が切換わったときにステップＳ２５に移行し、そ
れまでインクリメントされていた前記切換え時間カウン
タｎが、前記オーバシュートに対応するために短い周期
で切換わる電動モータへの電流信号Ｉの切換え時間に相
当する所定カウント値ｎ0 以下である場合に、前記三角
波信号ドリフトのような異常が前記ＰＷＭ駆動回路４３
に発生している可能性があるとしてステップＳ２６に移
行する。このステップＳ２６では、前記切換え時間カウ
ンタｎをクリアしてから、次のステップＳ２８，ステッ
プＳ２９で、回生電流等の影響を排除した実モータ電流
ＩM を算出する。そして、更に次のステップＳ３０で
は、この実モータ電流ＩM に前記所定カットオフ周波数
ω0 のハイパスフィルタ処理を施して高周波数帯域モー
タ電流ＩMHB を算出する。ここで、実モータ電流ＩM に
ハイパスフィルタ処理を施すのは、後述するように当該
実モータ電流の絶対値｜ＩM ｜が、通常表れ得る電動モ
ータ２２への最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上であっ
て、前記短く小さいオーバシュートの繰返し，即ち短い
周期で電動モータ２２への電流方向の切換えが繰返され
ているのを異常と見なすために、例えばレーンチェンジ
等で発生する大きな実モータ電流ＩM を排除して、当該
短い周期で電動モータ２２への電流方向が実際に繰返さ
れている状況だけを抽出するためである。
流方向が切換わったときにステップＳ２５に移行し、そ
れまでインクリメントされていた前記切換え時間カウン
タｎが、前記オーバシュートに対応するために短い周期
で切換わる電動モータへの電流信号Ｉの切換え時間に相
当する所定カウント値ｎ0 以下である場合に、前記三角
波信号ドリフトのような異常が前記ＰＷＭ駆動回路４３
に発生している可能性があるとしてステップＳ２６に移
行する。このステップＳ２６では、前記切換え時間カウ
ンタｎをクリアしてから、次のステップＳ２８，ステッ
プＳ２９で、回生電流等の影響を排除した実モータ電流
ＩM を算出する。そして、更に次のステップＳ３０で
は、この実モータ電流ＩM に前記所定カットオフ周波数
ω0 のハイパスフィルタ処理を施して高周波数帯域モー
タ電流ＩMHB を算出する。ここで、実モータ電流ＩM に
ハイパスフィルタ処理を施すのは、後述するように当該
実モータ電流の絶対値｜ＩM ｜が、通常表れ得る電動モ
ータ２２への最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上であっ
て、前記短く小さいオーバシュートの繰返し，即ち短い
周期で電動モータ２２への電流方向の切換えが繰返され
ているのを異常と見なすために、例えばレーンチェンジ
等で発生する大きな実モータ電流ＩM を排除して、当該
短い周期で電動モータ２２への電流方向が実際に繰返さ
れている状況だけを抽出するためである。
【００５６】次に、前述のように前記高周波数帯域モー
タ電流の絶対値｜ＩMHB ｜が前記所定値Ｉ0 以上であれ
ば、前記電動モータ２２への電流信号Ｉが前記短い周期
で切換えられ、しかもその実際に電流値が通常表れ得る
電動モータ２２への最大電流値相当であるから、その場
合には次のステップＳ３２で切換え回数カウンタｍをイ
ンクリメントする。そして、この切換え回数カウンタｍ
が所定カウント値ｍ0以上になったら、前記フェイルセ
ーフ制御信号Ｆ／Ｓを論理値“１”にセットし、これを
前記リレー駆動回路４１に向けて出力する。すると、こ
の論理値“１”のフェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓを入力
したリレー駆動回路４１では、ＯＦＦ信号となる駆動信
号ＤF/S をリレー５１のソレノイドに向けて出力するか
ら、当該リレー５１はＯＦＦ状態となり、前記電動モー
タ２２を含むスイッチ回路４自体に電力が供給されず、
後輪操舵装置２はフェイルセーフ状態になる。
タ電流の絶対値｜ＩMHB ｜が前記所定値Ｉ0 以上であれ
ば、前記電動モータ２２への電流信号Ｉが前記短い周期
で切換えられ、しかもその実際に電流値が通常表れ得る
電動モータ２２への最大電流値相当であるから、その場
合には次のステップＳ３２で切換え回数カウンタｍをイ
ンクリメントする。そして、この切換え回数カウンタｍ
が所定カウント値ｍ0以上になったら、前記フェイルセ
ーフ制御信号Ｆ／Ｓを論理値“１”にセットし、これを
前記リレー駆動回路４１に向けて出力する。すると、こ
の論理値“１”のフェイルセーフ制御信号Ｆ／Ｓを入力
したリレー駆動回路４１では、ＯＦＦ信号となる駆動信
号ＤF/S をリレー５１のソレノイドに向けて出力するか
ら、当該リレー５１はＯＦＦ状態となり、前記電動モー
タ２２を含むスイッチ回路４自体に電力が供給されず、
後輪操舵装置２はフェイルセーフ状態になる。
【００５７】ここで、本実施形態では、前記切換え回数
カウンタｍのカウントアップ用所定カウント値ｍ0 を、
例えば実走行時間で１０分程度の間に繰返される前記電
動モータ２２への電流信号Ｉのオーバシュートによる切
換え回数程度に設定してある。これは以下のような場合
を想定してのことである。即ち、例えばコーナが連続す
る所謂ワインディングを高速走行したときなどに小さな
修正操舵が連続すると、やはり電動モータ２２への電流
信号Ｉの切換えが頻発するが、このような修正操舵は、
一般に一つのコーナを旋回走行しているときに発生する
ものであって、隣合うコーナ間の直線部分では発生しな
い。従って、前記切換え回数カウンタｍのカウントアッ
プ用所定カウント値ｍ0 を大きな値に設定しておけば、
前記ＰＷＭ駆動回路４３に異常がなくても発生する、こ
うした電動モータ２２への電流信号Ｉの切換えを、誤っ
て当該ＰＷＭ駆動回路４３の異常と判断することはな
い。なお、前記ステップＳ３１において高周波数帯域モ
ータ電流｜ＩMHB ｜が前記最大電流値相当の所定値Ｉ0
以上であるか否かの判定は、こうしたワインディングで
の修正操舵によって正常に発生する実モータ電流ＩM が
当該最大電流値相当まで大きくないことも検出でき、例
えこのような状況下で前記切換え回数カウンタｍが前記
所定カウント値ｍ0 でカウントアップするようなことが
発生しても、実際の高周波数帯域モータ電流｜ＩMHB ｜
が前記最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上でなければ前記
ＰＷＭ駆動回路４３が異常であるとは判断されない。従
って、本実施形態では、走行状態によらず、前記ＰＷＭ
駆動回路４３の異常を、前記電動モータ２２への電流信
号Ｉの切換えタイミング，そのときのモータ電流ＩM ，
及びそれが所定時間継続しているか否かによって的確に
検出することができ、それにより電動モータ２２の負荷
が大きくなり過ぎるのを回避することができると共に、
エネルギ損を抑制防止することができる。
カウンタｍのカウントアップ用所定カウント値ｍ0 を、
例えば実走行時間で１０分程度の間に繰返される前記電
動モータ２２への電流信号Ｉのオーバシュートによる切
換え回数程度に設定してある。これは以下のような場合
を想定してのことである。即ち、例えばコーナが連続す
る所謂ワインディングを高速走行したときなどに小さな
修正操舵が連続すると、やはり電動モータ２２への電流
信号Ｉの切換えが頻発するが、このような修正操舵は、
一般に一つのコーナを旋回走行しているときに発生する
ものであって、隣合うコーナ間の直線部分では発生しな
い。従って、前記切換え回数カウンタｍのカウントアッ
プ用所定カウント値ｍ0 を大きな値に設定しておけば、
前記ＰＷＭ駆動回路４３に異常がなくても発生する、こ
うした電動モータ２２への電流信号Ｉの切換えを、誤っ
て当該ＰＷＭ駆動回路４３の異常と判断することはな
い。なお、前記ステップＳ３１において高周波数帯域モ
ータ電流｜ＩMHB ｜が前記最大電流値相当の所定値Ｉ0
以上であるか否かの判定は、こうしたワインディングで
の修正操舵によって正常に発生する実モータ電流ＩM が
当該最大電流値相当まで大きくないことも検出でき、例
えこのような状況下で前記切換え回数カウンタｍが前記
所定カウント値ｍ0 でカウントアップするようなことが
発生しても、実際の高周波数帯域モータ電流｜ＩMHB ｜
が前記最大電流値相当の所定値Ｉ0 以上でなければ前記
ＰＷＭ駆動回路４３が異常であるとは判断されない。従
って、本実施形態では、走行状態によらず、前記ＰＷＭ
駆動回路４３の異常を、前記電動モータ２２への電流信
号Ｉの切換えタイミング，そのときのモータ電流ＩM ，
及びそれが所定時間継続しているか否かによって的確に
検出することができ、それにより電動モータ２２の負荷
が大きくなり過ぎるのを回避することができると共に、
エネルギ損を抑制防止することができる。
【００５８】以上より、前記図４に示すＦＥＴURL ，Ｆ
ＥＴURR が本発明の電流方向調整世パワー素子に相当
し、以下同様に、図４に示すＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR
が電流値調整用パワー素子に相当し、前記図５の演算処
理及びマイクロコンピュータ４０が制御手段に相当し、
図４に示すＦＥＴ駆動回路４２が電流方向調整用パワー
素子駆動回路に相当し、図４に示すＰＷＭ駆動回路４３
が電流値調整用パワー素子駆動回路に相当し、図９の演
算処理全体が異常検出手段に相当する。
ＥＴURR が本発明の電流方向調整世パワー素子に相当
し、以下同様に、図４に示すＦＥＴLRL ，ＦＥＴLRR
が電流値調整用パワー素子に相当し、前記図５の演算処
理及びマイクロコンピュータ４０が制御手段に相当し、
図４に示すＦＥＴ駆動回路４２が電流方向調整用パワー
素子駆動回路に相当し、図４に示すＰＷＭ駆動回路４３
が電流値調整用パワー素子駆動回路に相当し、図９の演
算処理全体が異常検出手段に相当する。
【００５９】なお、前記実施形態では、後輪を電動モー
タで操舵する所謂四輪操舵装置或いは後輪操舵装置につ
いてのみ詳述したが、本発明は前輪を主操舵輪とする場
合にその主操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動モ
ータパワーステアリング装置にも同様に展開することが
できる。但し、その電動モータの回転方向と回転角とを
調整するためのスイッチ回路には、前述のように回転方
向駆動信号によって開閉されるＦＥＴ等のパワー素子と
ＰＷＭ駆動信号によって電流値の大きさが調整されるＦ
ＥＴ等のパワー素子とを備えていなければならないこと
は言うまでもない。
タで操舵する所謂四輪操舵装置或いは後輪操舵装置につ
いてのみ詳述したが、本発明は前輪を主操舵輪とする場
合にその主操舵輪の操舵を電動モータで助勢する電動モ
ータパワーステアリング装置にも同様に展開することが
できる。但し、その電動モータの回転方向と回転角とを
調整するためのスイッチ回路には、前述のように回転方
向駆動信号によって開閉されるＦＥＴ等のパワー素子と
ＰＷＭ駆動信号によって電流値の大きさが調整されるＦ
ＥＴ等のパワー素子とを備えていなければならないこと
は言うまでもない。
【００６０】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。
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。
【図１】本発明の操舵装置を適用した四輪操舵可能な車
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。
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。
【図２】図１のアクチュエータの詳細説明図である。
【図３】図２のアクチュエータの非可逆特性の説明図で
ある。
ある。
【図４】図１のコントロールユニットの構成説明図であ
る。
る。
【図５】図４のコントロールユニットで実行される後輪
操舵のための演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。
操舵のための演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。
【図６】図５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。
ための制御マップである。
【図７】図６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。
角による車両のステア特性の説明図である。
【図８】図６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。
角の説明図である。
【図９】図４のコントロールユニットで実行される駆動
回路異常検出のための演算処理の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。
回路異常検出のための演算処理の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。
【図１０】図９の演算処理の作用の説明図である。
１はアクチュエータユニット ２は後輪操舵装置 ３はコントロールユニット ４はスイッチ回路 ６は車速センサ ８は操舵角センサ ９は後輪操舵角センサ １０ＦＬ〜１０ＲＲは前左輪〜後右輪 １５はステアリングホイール ２０は操舵軸 ２２は電動モータ ４０はマイクロコンピュータ
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 113:00 137:00
Claims (1)
- 【請求項１】 電流方向及び電流値が調整された電流信
号を入力して操舵輪の舵角を制御する電動モータと、こ
の電動モータへの電流信号のうち前記電流方向を調整す
る電流方向調整用パワー素子及びその電流値を調整する
電流値調整用パワー素子を備えて構成されるスイッチ回
路と、少なくとも操舵状態に応じて前記操舵輪の目標舵
角を算出し、この目標舵角と実舵角との偏差に応じて前
記電動モータへの電流方向及び電流値を制御するための
電流方向制御信号及び電流値制御信号を出力する制御手
段と、この制御手段からの電流方向制御信号に応じて前
記スイッチ回路の電流方向調整用パワー素子への駆動信
号を出力する電流方向調整用パワー素子駆動回路と、前
記制御手段からの電流値制御信号をパルス幅変調して前
記スイッチ回路の電流値調整用パワー素子への駆動信号
を出力する電流値調整用パワー素子駆動回路と、前記電
流方向制御信号が所定時間より短い周期で電流方向の切
換えを行うものであり且つそれが所定時間継続したとき
に少なくとも前記電流値調整用パワー素子駆動回路に異
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
特徴とする操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160252A JPH107011A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160252A JPH107011A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107011A true JPH107011A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15710992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160252A Pending JPH107011A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107011A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10745044B2 (en) | 2017-11-29 | 2020-08-18 | Hyundai Motor Company | Rear wheel steering control system and control method of using the same |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP8160252A patent/JPH107011A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10745044B2 (en) | 2017-11-29 | 2020-08-18 | Hyundai Motor Company | Rear wheel steering control system and control method of using the same |
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