JP2532105B2 - 前後輪操舵車両の操舵制御装置 - Google Patents
前後輪操舵車両の操舵制御装置Info
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- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
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- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は前後輪操舵車両の操舵制御装置、詳しく
は、車載バッテリの電圧が変動した場合でも後輪を転舵
する電動機へ供給する電力を略一定に保持し、操舵フィ
ーリングの向上を図る操舵制御装置に関する。
は、車載バッテリの電圧が変動した場合でも後輪を転舵
する電動機へ供給する電力を略一定に保持し、操舵フィ
ーリングの向上を図る操舵制御装置に関する。
（従来の技術） 前輪および後輪の双方を転舵する前後輪操舵車両は、
一般に、前後輪の操舵位相および舵角比等を車速等に応
じ制御して操舵性能の向上が図られる。このような前後
輪操舵車両では、運転者の操舵負担が大きいため、特開
昭59−130780号公報等に記載された電動パワーステアリ
ング装置等を付加して操舵負担の軽減が図られる。
一般に、前後輪の操舵位相および舵角比等を車速等に応
じ制御して操舵性能の向上が図られる。このような前後
輪操舵車両では、運転者の操舵負担が大きいため、特開
昭59−130780号公報等に記載された電動パワーステアリ
ング装置等を付加して操舵負担の軽減が図られる。
この特開昭59−130780号公報の電動パワーステアリン
グ装置は、操舵力の伝達系に操舵補助力を出力する電動
機を設け、この電動機にバッテリから通電される電流を
操舵トルクおよび車速に基づき制御して、車速が第１の
速度範囲では操舵トルクに応じ電動機を付勢し、車速が
第２の速度範囲では電動機を消勢し、車速が第３の速度
範囲では電動機を付勢する。
グ装置は、操舵力の伝達系に操舵補助力を出力する電動
機を設け、この電動機にバッテリから通電される電流を
操舵トルクおよび車速に基づき制御して、車速が第１の
速度範囲では操舵トルクに応じ電動機を付勢し、車速が
第２の速度範囲では電動機を消勢し、車速が第３の速度
範囲では電動機を付勢する。
（この発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のような電動パワーステアリング
装置にあっては、電動機にバッテルの電力を給電するた
め、電動機へ給電される電力がバッテリの電圧の変動の
影響を受けて車輪の転舵速度等がバッテリ電圧の変動に
ともない変化し、操舵フィーリングを低下させる一因に
なるという問題点があった。
装置にあっては、電動機にバッテルの電力を給電するた
め、電動機へ給電される電力がバッテリの電圧の変動の
影響を受けて車輪の転舵速度等がバッテリ電圧の変動に
ともない変化し、操舵フィーリングを低下させる一因に
なるという問題点があった。
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、バ
ッテリ電圧の変動の如何にかかわらず電動機に略一定の
電力を供給することができる操舵制御装置を提供し、操
舵フィーリングの向上を図ることを目的としている。
ッテリ電圧の変動の如何にかかわらず電動機に略一定の
電力を供給することができる操舵制御装置を提供し、操
舵フィーリングの向上を図ることを目的としている。
（問題点を解決するための手段） この発明にかかる操舵制御装置は、操向ハンドルの操
舵に応じ前輪を転舵するとともに、操向ハンドルの操舵
に応じ電動機を通電し、該電動機の出力の少なくとも一
部を少なくとも後輪に付与して該後輪を転舵する前後輪
操舵車両において、 車載バッテリの電圧を検出する電圧検知手段と、操舵
条件に応じて前記電動機に通電する電流値を決定する電
流値決定手段と、該電流値決定手段により決定された電
流値を前記電圧検知手段により検出されたバッテリの電
圧に応じて補正する補正手段と、を有する。
舵に応じ前輪を転舵するとともに、操向ハンドルの操舵
に応じ電動機を通電し、該電動機の出力の少なくとも一
部を少なくとも後輪に付与して該後輪を転舵する前後輪
操舵車両において、 車載バッテリの電圧を検出する電圧検知手段と、操舵
条件に応じて前記電動機に通電する電流値を決定する電
流値決定手段と、該電流値決定手段により決定された電
流値を前記電圧検知手段により検出されたバッテリの電
圧に応じて補正する補正手段と、を有する。
（作用） この発明にかかる前後輪操舵車両の操舵制御装置によ
れば、バッテリの電圧の変動にともない電動機へ通電す
る電流値を補正し、バッテリの電圧が変動しても電動機
へ給電する電力を略一定に保持する。したがって、後輪
の転舵速度等がバッテリの電圧の変動によって受ける影
響を小さくでき、良好な操舵フィーリングが得られる。
れば、バッテリの電圧の変動にともない電動機へ通電す
る電流値を補正し、バッテリの電圧が変動しても電動機
へ給電する電力を略一定に保持する。したがって、後輪
の転舵速度等がバッテリの電圧の変動によって受ける影
響を小さくでき、良好な操舵フィーリングが得られる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図から第４図はこの発明の一実施例にかかる前後
輪操舵車両の操舵制御装置を表し、第１図が全体概略
図、第２図がブロック図、第３図が一部の回路図、第４
図がフローチャートである。
輪操舵車両の操舵制御装置を表し、第１図が全体概略
図、第２図がブロック図、第３図が一部の回路図、第４
図がフローチャートである。
第１図において、11は操向ハンドルであり、操向ハン
ドル11はステアリングシャフト12を介してラックアンド
ピニオン式のステアリングギア機構13に連結されてい
る。ステアリングシャフト12には、ステアリングシャフ
ト12の回転角度（操舵角度）を検出する舵角センサ14お
よびステアリングシャフト12の回転角速度（操舵速度）
を検出する操舵速度センサ15が設けられている。舵角セ
ンサ14は、エンコーダ等から構成され、後述するコント
ローラ16に結線されて該コントローラ16に操舵角度を表
す検知信号を出力し、また、操舵速度センサ15は、タコ
ジェネレータ等から構成され、コントローラ16に結線さ
れて該コントローラ16に操舵速度を表す検知信号を出力
する。
ドル11はステアリングシャフト12を介してラックアンド
ピニオン式のステアリングギア機構13に連結されてい
る。ステアリングシャフト12には、ステアリングシャフ
ト12の回転角度（操舵角度）を検出する舵角センサ14お
よびステアリングシャフト12の回転角速度（操舵速度）
を検出する操舵速度センサ15が設けられている。舵角セ
ンサ14は、エンコーダ等から構成され、後述するコント
ローラ16に結線されて該コントローラ16に操舵角度を表
す検知信号を出力し、また、操舵速度センサ15は、タコ
ジェネレータ等から構成され、コントローラ16に結線さ
れて該コントローラ16に操舵速度を表す検知信号を出力
する。
ステアリングギア機構13は、周知のように、ステアリ
ングシャフト12と一体的に回転するピニオンギア13aお
よびピニオンギア13aと噛合して車幅方向に延在するラ
ック13bを備え、ラック13bの両端がそれぞれ、左右の前
輪18FL,18FLのナックルアーム19FL,19FRにタイロッド17
FL,17FR等から成るステアリングリンケージを介して連
結されている。これら前輪18FL,18FRにはそれぞれ車速
センサ20FL,20FRが設けられ、これら車速センサ20FL,20
FRがコントローラ16に結線されて車速を表す信号を出力
する。また、後述するように、後輪18FL,18FRにもそれ
ぞれ車速センサ20RL,20RRが設けられ、これら車速セン
サ20RL,20RRもコントローラ16に結線されて車速を表す
信号を出力する。なお、言うまでもないが、前述の舵角
センサ14はステアリングギア機構13のラック13bの移動
距離あるいは前輪18FL,18FRの舵角を検知するセンサで
代替でき、同様に、操舵速度センサ15はラック13bの移
動速度等を検知するセンサで代替できる。
ングシャフト12と一体的に回転するピニオンギア13aお
よびピニオンギア13aと噛合して車幅方向に延在するラ
ック13bを備え、ラック13bの両端がそれぞれ、左右の前
輪18FL,18FLのナックルアーム19FL,19FRにタイロッド17
FL,17FR等から成るステアリングリンケージを介して連
結されている。これら前輪18FL,18FRにはそれぞれ車速
センサ20FL,20FRが設けられ、これら車速センサ20FL,20
FRがコントローラ16に結線されて車速を表す信号を出力
する。また、後述するように、後輪18FL,18FRにもそれ
ぞれ車速センサ20RL,20RRが設けられ、これら車速セン
サ20RL,20RRもコントローラ16に結線されて車速を表す
信号を出力する。なお、言うまでもないが、前述の舵角
センサ14はステアリングギア機構13のラック13bの移動
距離あるいは前輪18FL,18FRの舵角を検知するセンサで
代替でき、同様に、操舵速度センサ15はラック13bの移
動速度等を検知するセンサで代替できる。
21はコントローラ16に結線されて該コントローラ16か
ら給電される電動機であり、電動機21は出力軸が傘歯車
機構22を介してラックアンドピニオン式のステアリング
ギア機構23に連結されている。傘歯車機構22は、電動機
21の出力軸に固設された傘歯車22bおよびステアリング
ギア機構23のピニオンギア23aと一体的に回転する傘歯
車22aを有している。ステアリングギア機構23は、前述
のステアリングギア機構23と同様にピニオンギア23aお
よびラック23bを有し、ピニオンギア23aが電動機21に傘
歯車機構22を介し連結され、ラック23bの両端がそれぞ
れ左右の後輪18RL,18RRにナックルアーム19RL,19RRのタ
イロッド17RL,17RR等から成るステアリングリンケージ
を介して連結されている。ステアリングギア機構23のラ
ック23bには、該ラック23bの軸方向の移動距離を検出す
る後輪舵角センサ24が設けられている。後輪舵角センサ
24は、差動トランス等から構成されてコントローラ16に
結線され、ラック23bの移動距離で後輪18RL,18RRの舵角
を検出して該舵角を表す信号をコントローラ16に出力す
る。この後輪舵角センサ24は、周知のように、コントロ
ーラ16から交流パルス信号が一次コイルに入力し、ラッ
ク23bとともにコアが変位して二次コイルから差動信号
を出力する。なお、この実施例では電動機21を後輪18R
L,18RRの転舵に専用に設けているが、電動機21の出力を
前輪18FL,18FRとともに後輪18RL,18RRへ分配し、後輪18
RL,18RRへの操舵力の伝達系に舵角関数発生機構等を付
加したものでもこの発明が達成されることは言うまでも
ない。
ら給電される電動機であり、電動機21は出力軸が傘歯車
機構22を介してラックアンドピニオン式のステアリング
ギア機構23に連結されている。傘歯車機構22は、電動機
21の出力軸に固設された傘歯車22bおよびステアリング
ギア機構23のピニオンギア23aと一体的に回転する傘歯
車22aを有している。ステアリングギア機構23は、前述
のステアリングギア機構23と同様にピニオンギア23aお
よびラック23bを有し、ピニオンギア23aが電動機21に傘
歯車機構22を介し連結され、ラック23bの両端がそれぞ
れ左右の後輪18RL,18RRにナックルアーム19RL,19RRのタ
イロッド17RL,17RR等から成るステアリングリンケージ
を介して連結されている。ステアリングギア機構23のラ
ック23bには、該ラック23bの軸方向の移動距離を検出す
る後輪舵角センサ24が設けられている。後輪舵角センサ
24は、差動トランス等から構成されてコントローラ16に
結線され、ラック23bの移動距離で後輪18RL,18RRの舵角
を検出して該舵角を表す信号をコントローラ16に出力す
る。この後輪舵角センサ24は、周知のように、コントロ
ーラ16から交流パルス信号が一次コイルに入力し、ラッ
ク23bとともにコアが変位して二次コイルから差動信号
を出力する。なお、この実施例では電動機21を後輪18R
L,18RRの転舵に専用に設けているが、電動機21の出力を
前輪18FL,18FRとともに後輪18RL,18RRへ分配し、後輪18
RL,18RRへの操舵力の伝達系に舵角関数発生機構等を付
加したものでもこの発明が達成されることは言うまでも
ない。
コントローラ16は、第２図に示すように制御回路25お
よび駆動回路26を有し、制御回路25に前述したセンサ1
4,15,20,24とともに電圧センサ27および駆動回路26の後
述する電流センサ28が接続され、また、駆動回路26に前
述の電動機21が接続されている。電圧センサ27は、第３
図に示すように、バッテリ29と接地との間に分圧用の抵
抗R1,R2を介設し、これら抵抗R1,R2によって分圧された
バッテリ29の電圧を抵抗R3とコンデンサＣとにより変動
成分を除去して出力端に出力する。この電圧センサ27
は、バッテリ29の電圧を所定比率で減圧して該バッテリ
29の電圧に対して比例特性を有する電圧の信号を出力す
る。なお、Ｄはダイオードである。
よび駆動回路26を有し、制御回路25に前述したセンサ1
4,15,20,24とともに電圧センサ27および駆動回路26の後
述する電流センサ28が接続され、また、駆動回路26に前
述の電動機21が接続されている。電圧センサ27は、第３
図に示すように、バッテリ29と接地との間に分圧用の抵
抗R1,R2を介設し、これら抵抗R1,R2によって分圧された
バッテリ29の電圧を抵抗R3とコンデンサＣとにより変動
成分を除去して出力端に出力する。この電圧センサ27
は、バッテリ29の電圧を所定比率で減圧して該バッテリ
29の電圧に対して比例特性を有する電圧の信号を出力す
る。なお、Ｄはダイオードである。
制御回路25は、定電圧回路30、マイクロコンピュータ
回路31および入力インターフェース回路32,33,34,35,3
6,37等を備えている。定電圧回路30は、バッテリ29にフ
ューズ等を介し接続され、各回路に一定電圧の電力を供
給する。入力インターフェース回路32,33,34,35,36,37
は、それぞれが対応する前述の各センサ14,15,20,24,2
7,28に接続され、また、データバスを介してマイクロコ
ンピュータ回路31に接続されている。舵角センサ14に接
続された入力インターフェース回路32は舵角センサ14の
出力信号を処理してマイクロコンピュータ回路31に前輪
18FL,18FRの操舵角度と方向とを表す信号を出力し、同
様に、操舵速度センサ15に接続されたインターフェース
回路33は、マイクロコンピュータ回路31に操舵速度の大
きさと方向を表す信号を出力する。また、後輪舵角セン
サ24に接続されたインターフェース回路35は、発振回
路、整流回路およびローパスフィルタ等から成り、後輪
舵角センサ24の一次コイルに交流パルス信号を出力する
とともに二次コイルからの信号を整形してマイクロコン
ピュータ回路31に出力する。車速センサ20に接続された
インターフェース回路34は、波形整形回路および演算回
路等から成り、各車速センサ20の出力信号を基に車速を
表す信号をマイクロコンピュータ回路31へ出力する。電
圧センサ27に接続されたインターフェース回路36は、A/
Dコンバータ等を有し、バッテリ29の電圧を表す信号を
出力する。電流センサ28に接続されたインターフェース
回路37は、増幅回路およびA/Dコンバータ等を備え、電
流センサ28の出力信号をデジタル信号に変換してマイク
ロコンピュータ回路31に出力する。
回路31および入力インターフェース回路32,33,34,35,3
6,37等を備えている。定電圧回路30は、バッテリ29にフ
ューズ等を介し接続され、各回路に一定電圧の電力を供
給する。入力インターフェース回路32,33,34,35,36,37
は、それぞれが対応する前述の各センサ14,15,20,24,2
7,28に接続され、また、データバスを介してマイクロコ
ンピュータ回路31に接続されている。舵角センサ14に接
続された入力インターフェース回路32は舵角センサ14の
出力信号を処理してマイクロコンピュータ回路31に前輪
18FL,18FRの操舵角度と方向とを表す信号を出力し、同
様に、操舵速度センサ15に接続されたインターフェース
回路33は、マイクロコンピュータ回路31に操舵速度の大
きさと方向を表す信号を出力する。また、後輪舵角セン
サ24に接続されたインターフェース回路35は、発振回
路、整流回路およびローパスフィルタ等から成り、後輪
舵角センサ24の一次コイルに交流パルス信号を出力する
とともに二次コイルからの信号を整形してマイクロコン
ピュータ回路31に出力する。車速センサ20に接続された
インターフェース回路34は、波形整形回路および演算回
路等から成り、各車速センサ20の出力信号を基に車速を
表す信号をマイクロコンピュータ回路31へ出力する。電
圧センサ27に接続されたインターフェース回路36は、A/
Dコンバータ等を有し、バッテリ29の電圧を表す信号を
出力する。電流センサ28に接続されたインターフェース
回路37は、増幅回路およびA/Dコンバータ等を備え、電
流センサ28の出力信号をデジタル信号に変換してマイク
ロコンピュータ回路31に出力する。
マイクロコンピュータ回路31は、CPU、ROM、RAMおよ
びクロック等を備え、ROMに記憶されたプログラムに従
い各インターフェース回路32,33,34,35,36を経て各セン
サから入力する信号を処理して電動機21へ通電する電流
のデューティファクタを決定し、このテューティファク
タを表すパルス幅変調信号（PWM信号）g,h,i,jを駆動回
路26に出力する。
びクロック等を備え、ROMに記憶されたプログラムに従
い各インターフェース回路32,33,34,35,36を経て各セン
サから入力する信号を処理して電動機21へ通電する電流
のデューティファクタを決定し、このテューティファク
タを表すパルス幅変調信号（PWM信号）g,h,i,jを駆動回
路26に出力する。
駆動回路26は、昇圧回路38、ゲートドライブ回路39、
電流センサ28、リレー回路41およびスイッチ回路40等を
備え、ゲートドライブ回路39がバッテリ29に接続され、
また、スイッチ回路40がリレー回路41を介しバッテリ29
に接続されている。スイッチ回路40は、４つの電界効果
型トランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4をブリッジ状に結線
して成り、これらFETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートがゲートドラ
イブ回路39に接続されている。FETQ1,Q2は、ドレインが
バッテリ29に接線されてソースがFETQ3,Q4のドレインに
接続され、また、FETQ3,Q4はソースが電流センサ28を介
し接地（バッテリ29の一端子）され、FETQ1,Q3のソース
・ドレイン接続部とFETQ2,Q4のソース・ドレイン接続部
との間に電動機21が接続されている。昇圧回路38はバッ
テリ29の電圧を昇圧してゲートドライブ回路39に出力
し、ゲートドライブ回路39はマイクロコンピュータ回路
31から入力するPWM信号g,h,i,jに基づいてスイッチ回路
40の各FETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートに駆動信号を出力する。
電流センサ28は電動機21に通電された電流を検出してこ
の電流の検知信号を前述のインターフェース回路37に出
力する。なお、スイッチ回路40は、FETQ1のゲートにPWM
信号ｇに対応したデューティファクタの駆動信号が入力
し、同様に、FETQ2のゲートにPWM信号ｈ、FETQ3のゲー
トにPWM信号ｉ、FETQ4のゲートにPWM信号ｊのデューテ
ィファクタの駆動信号がそれぞれ入力する。
電流センサ28、リレー回路41およびスイッチ回路40等を
備え、ゲートドライブ回路39がバッテリ29に接続され、
また、スイッチ回路40がリレー回路41を介しバッテリ29
に接続されている。スイッチ回路40は、４つの電界効果
型トランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4をブリッジ状に結線
して成り、これらFETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートがゲートドラ
イブ回路39に接続されている。FETQ1,Q2は、ドレインが
バッテリ29に接線されてソースがFETQ3,Q4のドレインに
接続され、また、FETQ3,Q4はソースが電流センサ28を介
し接地（バッテリ29の一端子）され、FETQ1,Q3のソース
・ドレイン接続部とFETQ2,Q4のソース・ドレイン接続部
との間に電動機21が接続されている。昇圧回路38はバッ
テリ29の電圧を昇圧してゲートドライブ回路39に出力
し、ゲートドライブ回路39はマイクロコンピュータ回路
31から入力するPWM信号g,h,i,jに基づいてスイッチ回路
40の各FETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートに駆動信号を出力する。
電流センサ28は電動機21に通電された電流を検出してこ
の電流の検知信号を前述のインターフェース回路37に出
力する。なお、スイッチ回路40は、FETQ1のゲートにPWM
信号ｇに対応したデューティファクタの駆動信号が入力
し、同様に、FETQ2のゲートにPWM信号ｈ、FETQ3のゲー
トにPWM信号ｉ、FETQ4のゲートにPWM信号ｊのデューテ
ィファクタの駆動信号がそれぞれ入力する。
次に、この実施例の作用を第４図を参照して説明す
る。
る。
この前後輪操舵装置の操舵制御装置は、マイクロコン
ピュータ回路31において第４図のフローチャートに示す
一連の処理の実行して電動機21を制御する。
ピュータ回路31において第４図のフローチャートに示す
一連の処理の実行して電動機21を制御する。
まず、イグニッションキーが操作されてキースイッチ
がON位置に投入されると、マイクロコンピュータ回路31
等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路31が作
動する。そして、ステップP1では、マイクロコンピュー
タ回路31の初期化（イニシャライズ）が行なわれ、内部
のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレス指定等
を行う。続いて、ステップP2においては、他に定義され
ているサブルーチンに従い初期故障診断が行なわれ、全
てが正常に機能している場合にのみ以下の処理を行う。
がON位置に投入されると、マイクロコンピュータ回路31
等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路31が作
動する。そして、ステップP1では、マイクロコンピュー
タ回路31の初期化（イニシャライズ）が行なわれ、内部
のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレス指定等
を行う。続いて、ステップP2においては、他に定義され
ているサブルーチンに従い初期故障診断が行なわれ、全
てが正常に機能している場合にのみ以下の処理を行う。
ステップP3においては、電圧センサ27の出力信号から
バッテリ29の電圧（VBAT）を読み込み、ステップP4で他
に定義されているサブルーチンに従いバッテリ29の異常
診断を行う。このステップP4においては、例えば、バッ
テリ29の電圧（VBAT）が所定範囲（例えば、８［Ｖ］乃
至15［Ｖ］）にあるか否かの判断を行い、バッテリ29の
電圧（VBAT）が当該範囲内にある場合にのみ以下の処理
を実行する。次に、ステップP5においては、バッテリ29
の電圧をアドレスとして第５図に示すデータテーブル１
から第１の補正係数α１をマップ検索する。この第１の
補正係数α１は、第５図から明らかなように、バッテリ
29の電圧VBATに対し略反比例的な特性を有し、低電圧域
で大きく、高電圧域で小さくなる。
バッテリ29の電圧（VBAT）を読み込み、ステップP4で他
に定義されているサブルーチンに従いバッテリ29の異常
診断を行う。このステップP4においては、例えば、バッ
テリ29の電圧（VBAT）が所定範囲（例えば、８［Ｖ］乃
至15［Ｖ］）にあるか否かの判断を行い、バッテリ29の
電圧（VBAT）が当該範囲内にある場合にのみ以下の処理
を実行する。次に、ステップP5においては、バッテリ29
の電圧をアドレスとして第５図に示すデータテーブル１
から第１の補正係数α１をマップ検索する。この第１の
補正係数α１は、第５図から明らかなように、バッテリ
29の電圧VBATに対し略反比例的な特性を有し、低電圧域
で大きく、高電圧域で小さくなる。
次に、ステップP6においては、各車速センサ20の出力
信号から車速Ｖを読み込み、続くステップP7において、
車速Ｖをアドレスとして、第６図に示すデータテーブル
２から舵角比ｋをマップ検索する。この舵角比ｋは、第
６図から明らかなように、所定車速V1より小さな低車速
域において負値（逆位相を表す）、所定車速V1より大き
な高車速域において正値（同位相を表す）を有する。
信号から車速Ｖを読み込み、続くステップP7において、
車速Ｖをアドレスとして、第６図に示すデータテーブル
２から舵角比ｋをマップ検索する。この舵角比ｋは、第
６図から明らかなように、所定車速V1より小さな低車速
域において負値（逆位相を表す）、所定車速V1より大き
な高車速域において正値（同位相を表す）を有する。
続くステップP8においては、操舵速度センサ15の２つ
の出力信号1,２を読み込む。この操舵速度センサ15
の出力信号1,２は、第11図に示すように、互いが操
舵方向に相補的な特性を有する。次にステップP9では他
に定義されているサブルーチンに従い操舵速度センサ15
の故障診断を行い、操舵速度センサ15が正常に機能して
いると判断された場合にのみ以下の処理を行う。ステッ
プP10においては、操舵速度センサ15の出力信号1,
２を減算処理して操舵速度０（０＝１−２）を
演算する。この操舵速度０は、第11図から明らかなよ
うに、操向ハンドル11の操舵方向に応じて（例えば右方
向）または負（左方向）をとり、その大きさで操舵速度
の速さを表す。続いて、ステップP11では、車速Ｖが所
定車速V1を超えているか否かを判別し、車速Ｖが所定車
速Ｖより大きければステップP12,P13で舵角比ｋを補正
した後にステップP14の処理を行い、また、車速Ｖが所
定車速V1以下であれば舵角比ｋを補正すること無くステ
ップP14の処理を行う。
の出力信号1,２を読み込む。この操舵速度センサ15
の出力信号1,２は、第11図に示すように、互いが操
舵方向に相補的な特性を有する。次にステップP9では他
に定義されているサブルーチンに従い操舵速度センサ15
の故障診断を行い、操舵速度センサ15が正常に機能して
いると判断された場合にのみ以下の処理を行う。ステッ
プP10においては、操舵速度センサ15の出力信号1,
２を減算処理して操舵速度０（０＝１−２）を
演算する。この操舵速度０は、第11図から明らかなよ
うに、操向ハンドル11の操舵方向に応じて（例えば右方
向）または負（左方向）をとり、その大きさで操舵速度
の速さを表す。続いて、ステップP11では、車速Ｖが所
定車速V1を超えているか否かを判別し、車速Ｖが所定車
速Ｖより大きければステップP12,P13で舵角比ｋを補正
した後にステップP14の処理を行い、また、車速Ｖが所
定車速V1以下であれば舵角比ｋを補正すること無くステ
ップP14の処理を行う。
ステップP12においては、操舵速度０をアドレスと
して第７図に示すデータテーブル３から第２の補正係数
α２をマップ検索する。ステップP13においては、舵角
比ｋに第２の補正係数α２を乗じて舵角比ｋを補正す
る。第２の補正係数α２は第７図から明らかなように低
操舵速度域で大きく高操舵速度域で漸減するため、補正
された舵角比ｋは第12図中に破線で示すように高車速域
において操舵速度０に応じ車速Ｖに対する変化率が変
化する。そして、ステップP14において、操舵速度０
をアドレスとして第８図のデータテーブル４から後輪操
舵力の操舵速度成分D1をマップ検索する。この後輪操舵
力の操舵速度成分D1は、操舵速度０に対し正比例的な
特性を有する。
して第７図に示すデータテーブル３から第２の補正係数
α２をマップ検索する。ステップP13においては、舵角
比ｋに第２の補正係数α２を乗じて舵角比ｋを補正す
る。第２の補正係数α２は第７図から明らかなように低
操舵速度域で大きく高操舵速度域で漸減するため、補正
された舵角比ｋは第12図中に破線で示すように高車速域
において操舵速度０に応じ車速Ｖに対する変化率が変
化する。そして、ステップP14において、操舵速度０
をアドレスとして第８図のデータテーブル４から後輪操
舵力の操舵速度成分D1をマップ検索する。この後輪操舵
力の操舵速度成分D1は、操舵速度０に対し正比例的な
特性を有する。
次に、ステップP15においては、舵角センサ14の出力
信号θ′Ｆを読み込み、ステップP16において舵角セン
サ14の取付誤差θＭ等を修正して実際の舵角θＦ（θＦ
＝θ′Ｆ−θＭ）を算出する。この舵角θＦはステアリ
ングシャフト12の回転角が前輪18FL,18FRの舵角と対応
するため前輪18FL,18FRの舵角を表す（以下、前輪舵角
と記す）。続いて、ステップP17では、前輪舵角θＦの
正負を判別し、前輪舵角θＦが正であればステップP18
でフラグF1を０に設定し、また、前輪舵角θＦが負であ
ればステップP19で前輪舵角θＦを正値化（絶対値化）
した後にステップP20でフラグF1を１に設定する。そし
て、次のステップP21において、車速Ｖが所定車速V2を
超えているか否かを判別し、車速Ｖが所定車速V2以下で
あればステップP18の処理を行い、車速Ｖが所定車速V2
より大きければステップP23,P24,P25の処理を行う。ス
テップP22では、前輪舵角θＦに前述のステップP13で補
正された舵角比ｋを乗じて後輪18RL,18RRの目標舵角
（後輪目標舵角）θRTを算出する。また、ステップP23
においては、前輪舵角θＦをアドレスとして第９図に示
すデータテーブル５から第３の補正係数α３をマップ検
索し、ステップP24で舵角比ｋに第３の補正係数α３を
乗じて補正し、ステップP25でステップP22と同様に前輪
舵角θＦに舵角比ｋを乗じて後輪目標舵角θRTを算出す
る。上述のステップP26で補正された舵角比ｋは、第14
図に示すように、所定車速V2を超える高車速域でさらに
前輪舵角θＦに応じて変化率が変化するため、後輪目標
舵角θRTも高車速域において前輪舵角θＦに応じた特性
で変化する。
信号θ′Ｆを読み込み、ステップP16において舵角セン
サ14の取付誤差θＭ等を修正して実際の舵角θＦ（θＦ
＝θ′Ｆ−θＭ）を算出する。この舵角θＦはステアリ
ングシャフト12の回転角が前輪18FL,18FRの舵角と対応
するため前輪18FL,18FRの舵角を表す（以下、前輪舵角
と記す）。続いて、ステップP17では、前輪舵角θＦの
正負を判別し、前輪舵角θＦが正であればステップP18
でフラグF1を０に設定し、また、前輪舵角θＦが負であ
ればステップP19で前輪舵角θＦを正値化（絶対値化）
した後にステップP20でフラグF1を１に設定する。そし
て、次のステップP21において、車速Ｖが所定車速V2を
超えているか否かを判別し、車速Ｖが所定車速V2以下で
あればステップP18の処理を行い、車速Ｖが所定車速V2
より大きければステップP23,P24,P25の処理を行う。ス
テップP22では、前輪舵角θＦに前述のステップP13で補
正された舵角比ｋを乗じて後輪18RL,18RRの目標舵角
（後輪目標舵角）θRTを算出する。また、ステップP23
においては、前輪舵角θＦをアドレスとして第９図に示
すデータテーブル５から第３の補正係数α３をマップ検
索し、ステップP24で舵角比ｋに第３の補正係数α３を
乗じて補正し、ステップP25でステップP22と同様に前輪
舵角θＦに舵角比ｋを乗じて後輪目標舵角θRTを算出す
る。上述のステップP26で補正された舵角比ｋは、第14
図に示すように、所定車速V2を超える高車速域でさらに
前輪舵角θＦに応じて変化率が変化するため、後輪目標
舵角θRTも高車速域において前輪舵角θＦに応じた特性
で変化する。
次に、ステップP26においては、車速Ｖが所定車速V3
を超えているか否かを判断し、車速Ｖが所定車速V3を超
えていればステップP27,P28,P29の処理を行い、また、
車速Ｖが所定車速V3以下であればステップP30,P31,P32
の処理を行う。ステップP27では、フラグF1の値を判別
し、フラグF1が１であればステップP28でフラグF3を１
に設定し、また、フラグF1が０であればステップP29で
フラグF3を０に設定する。同様に、ステップP30では、
フラグF1の値を判別し、フラグF1が１であればステップ
P31でフラグF3に０を設定し、またフラグF1が０であれ
ばステップP32でフラグF3を１に設定する。
を超えているか否かを判断し、車速Ｖが所定車速V3を超
えていればステップP27,P28,P29の処理を行い、また、
車速Ｖが所定車速V3以下であればステップP30,P31,P32
の処理を行う。ステップP27では、フラグF1の値を判別
し、フラグF1が１であればステップP28でフラグF3を１
に設定し、また、フラグF1が０であればステップP29で
フラグF3を０に設定する。同様に、ステップP30では、
フラグF1の値を判別し、フラグF1が１であればステップ
P31でフラグF3に０を設定し、またフラグF1が０であれ
ばステップP32でフラグF3を１に設定する。
続くステップP32においては、後輪舵角センサ24の出
力信号θR1,θR2を読み込み、ステップP33で他に定義さ
れているサブルーチンに従い後輪舵角センサ24の故障診
断を行う。このステップP33では、後輪舵角センサ24が
正常に機能していると診断された場合にのみ以下の処理
を実行する。そして、ステップP34において、後輪舵角
センサ24の出力信号θR1,θR2を減算処理して後輪舵角
θＲを算出する。続いて、ステップ25において、後輪舵
角θＲの正負を判別し、後輪舵角θＲが正であればステ
ップP36でフラグF2を０に設定し、また、後輪舵角θＲ
が負であればステップP37で後輪舵角θＲを正値化（絶
対値化）した後ステップP38でフラグF2を１に設定す
る。次のステップP39においては、フラグF2とフラグF3
との値を判別し、フラグF2,F3の値が異なればステップP
40の処理を行い、また、フラグF2,F3が同値であればス
テップP41からステップP46までの処理を行う。ステップ
P40では、後輪目標舵角θRTと後輪舵間θＲとを加算し
て偏差△θＲを算出する。また、ステップP41では後輪
目標舵角θRTから後輪舵角θＲの減じて偏差△θＲを算
出し、この後、ステップP42で偏差△θＲの正負を判別
する。このステップP42では、偏差△θＲが負であると
判別されると、ステップP43で偏差△θＲを正値化した
後にステップP44,P45,P46でフラグF3の値を置換する。
すなわち、ステップP44でフラグF3の値を判別し、フラ
グF3が０であればステップP45でフラグF3を１に置換
し、また、フラグF3が１であればステップP46でフラグF
3を０に置換する。
力信号θR1,θR2を読み込み、ステップP33で他に定義さ
れているサブルーチンに従い後輪舵角センサ24の故障診
断を行う。このステップP33では、後輪舵角センサ24が
正常に機能していると診断された場合にのみ以下の処理
を実行する。そして、ステップP34において、後輪舵角
センサ24の出力信号θR1,θR2を減算処理して後輪舵角
θＲを算出する。続いて、ステップ25において、後輪舵
角θＲの正負を判別し、後輪舵角θＲが正であればステ
ップP36でフラグF2を０に設定し、また、後輪舵角θＲ
が負であればステップP37で後輪舵角θＲを正値化（絶
対値化）した後ステップP38でフラグF2を１に設定す
る。次のステップP39においては、フラグF2とフラグF3
との値を判別し、フラグF2,F3の値が異なればステップP
40の処理を行い、また、フラグF2,F3が同値であればス
テップP41からステップP46までの処理を行う。ステップ
P40では、後輪目標舵角θRTと後輪舵間θＲとを加算し
て偏差△θＲを算出する。また、ステップP41では後輪
目標舵角θRTから後輪舵角θＲの減じて偏差△θＲを算
出し、この後、ステップP42で偏差△θＲの正負を判別
する。このステップP42では、偏差△θＲが負であると
判別されると、ステップP43で偏差△θＲを正値化した
後にステップP44,P45,P46でフラグF3の値を置換する。
すなわち、ステップP44でフラグF3の値を判別し、フラ
グF3が０であればステップP45でフラグF3を１に置換
し、また、フラグF3が１であればステップP46でフラグF
3を０に置換する。
次に、ステップP47において、第10図に示すデータテ
ーブル６から偏差△θＲをアドレスとして後輪操舵力の
舵角成分D2をマップ検索する。この後輪操舵力の舵角成
分D2は、低偏差域において０、高偏差域において略一定
値を保持する。そして、ステップP48において、前述の
後輪操舵力の操舵速度成分D1と舵角成分D2とを加算して
後輪操舵力Ｄを算出する。この後輪操舵力Ｄは、電動機
21へ通電するデューティファクタを表し、偏差△θＲに
対して第13図に破線で示すような特性で変化する。次
に、ステップP49においては、後輪操舵力Ｄに第１の補
正係数α１を乗じて後輪駆動力Ｄを補正する。このステ
ップP49においては、第１の補正係数α１がバッテリ29
の電圧VBATに応じた第５図に示すような特性を有するた
め、後の出力処理によって後輪操舵力Ｄすなわち電動機
21へ通電される電流のデューティファクタはバッテリ29
の電圧が大きい時には小さくなり、バッテリ29の電圧変
動が生じても電動機21へ供給する電力を略一定に保持し
てバッテリ29の電圧変動の影響を小さくできる。したが
って、後輪18RL,18RRの転舵角あるいは転舵速度等がバ
ッテリ29の電圧の変動に影響されて変動することは無
く、操舵フィーリングの向上が図れる。
ーブル６から偏差△θＲをアドレスとして後輪操舵力の
舵角成分D2をマップ検索する。この後輪操舵力の舵角成
分D2は、低偏差域において０、高偏差域において略一定
値を保持する。そして、ステップP48において、前述の
後輪操舵力の操舵速度成分D1と舵角成分D2とを加算して
後輪操舵力Ｄを算出する。この後輪操舵力Ｄは、電動機
21へ通電するデューティファクタを表し、偏差△θＲに
対して第13図に破線で示すような特性で変化する。次
に、ステップP49においては、後輪操舵力Ｄに第１の補
正係数α１を乗じて後輪駆動力Ｄを補正する。このステ
ップP49においては、第１の補正係数α１がバッテリ29
の電圧VBATに応じた第５図に示すような特性を有するた
め、後の出力処理によって後輪操舵力Ｄすなわち電動機
21へ通電される電流のデューティファクタはバッテリ29
の電圧が大きい時には小さくなり、バッテリ29の電圧変
動が生じても電動機21へ供給する電力を略一定に保持し
てバッテリ29の電圧変動の影響を小さくできる。したが
って、後輪18RL,18RRの転舵角あるいは転舵速度等がバ
ッテリ29の電圧の変動に影響されて変動することは無
く、操舵フィーリングの向上が図れる。
続いて、ステップP50においては、後輪駆動力Ｄが０
か否かを判別し、後輪駆動力Ｄが０であればステップP5
1でPWM信号g,h,i,jにそれぞれ0,0,1,1を設定し、また、
後輪駆動力Ｄが０でなければステップP52でフラグF3の
値を判別する。このステップP52では、フラグF3が０で
あると判断されるとステップP53でPWM信号g,h,i,jにそ
れぞれ1,0,0,Dを設定し、また、フラグF3が１と判断さ
れるとステップP54でPWM信号g,h,i,jにそれぞれ0,1,D,0
を設定する。そして、ステップP55でPWM信号g,h,i,jを
を出力する。したがって、電動機21は、後輪18RL,18RR
の転舵方向に応じデューティファクタＤの電流が通電さ
れて後輪18RL,18RRを目標舵角まで転舵し、また、非通
電時には巻線が短絡されて電気制動を行い後輪舵角を目
標舵角に保持する。この後、ステップP56で他に定義さ
れたサブルーチンに従い電動機21およびスイッチ回路40
等の駆動系の故障診断を行い、再度、ステップP2からの
一連の処理を繰り返す。
か否かを判別し、後輪駆動力Ｄが０であればステップP5
1でPWM信号g,h,i,jにそれぞれ0,0,1,1を設定し、また、
後輪駆動力Ｄが０でなければステップP52でフラグF3の
値を判別する。このステップP52では、フラグF3が０で
あると判断されるとステップP53でPWM信号g,h,i,jにそ
れぞれ1,0,0,Dを設定し、また、フラグF3が１と判断さ
れるとステップP54でPWM信号g,h,i,jにそれぞれ0,1,D,0
を設定する。そして、ステップP55でPWM信号g,h,i,jを
を出力する。したがって、電動機21は、後輪18RL,18RR
の転舵方向に応じデューティファクタＤの電流が通電さ
れて後輪18RL,18RRを目標舵角まで転舵し、また、非通
電時には巻線が短絡されて電気制動を行い後輪舵角を目
標舵角に保持する。この後、ステップP56で他に定義さ
れたサブルーチンに従い電動機21およびスイッチ回路40
等の駆動系の故障診断を行い、再度、ステップP2からの
一連の処理を繰り返す。
上述のように、この操舵制御装置によれば、バッテリ
29の電圧変動の影響を排除して電動機21に供給する電力
を略一定に保持することができるため、後輪18RL,18RR
の舵角を前輪18FL,18FRの舵角、操舵速度および車速等
の操舵条件に応じた値に正確に制御でき、良好な操舵フ
ィーリングが得られる。
29の電圧変動の影響を排除して電動機21に供給する電力
を略一定に保持することができるため、後輪18RL,18RR
の舵角を前輪18FL,18FRの舵角、操舵速度および車速等
の操舵条件に応じた値に正確に制御でき、良好な操舵フ
ィーリングが得られる。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明にかかる前後輪操舵車
両の操舵制御装置によれば、後輪を転舵する電動機へ供
給される電力が車載バッテリの電圧が変動しても略一定
に保たれるため、後輪の舵角および転舵速度を制御目標
値に正確に制御でき、良好な操舵フィーリングが得られ
る。
両の操舵制御装置によれば、後輪を転舵する電動機へ供
給される電力が車載バッテリの電圧が変動しても略一定
に保たれるため、後輪の舵角および転舵速度を制御目標
値に正確に制御でき、良好な操舵フィーリングが得られ
る。
第１図から第14図はこの発明の一実施例にかかる操舵制
御装置を示し、第１図が全体概略図、第２図がブロック
図、第３図が一部機器の回路図、第４図がフローチャー
ト、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図および第
10図が制御処理に用いるデータテーブル、第11図、第12
図、第13図および第14図が参考図である。 11……操向ハンドル 14……舵角センサ 15……操舵速度センサ 16……コントローラ 18FL,18FR……前輪 18RL,18RR……後輪 20……車速センサ 21……電動機 24……後輪舵角センサ 25……制御回路 26……駆動回路 27……電圧センサ 29……バッテリ 31……マイクロコンピュータ回路
御装置を示し、第１図が全体概略図、第２図がブロック
図、第３図が一部機器の回路図、第４図がフローチャー
ト、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図および第
10図が制御処理に用いるデータテーブル、第11図、第12
図、第13図および第14図が参考図である。 11……操向ハンドル 14……舵角センサ 15……操舵速度センサ 16……コントローラ 18FL,18FR……前輪 18RL,18RR……後輪 20……車速センサ 21……電動機 24……後輪舵角センサ 25……制御回路 26……駆動回路 27……電圧センサ 29……バッテリ 31……マイクロコンピュータ回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (1)
- 【請求項１】操向ハンドルの操舵に応じ前輪を転舵する
とともに、操向ハンドルの操舵に応じ電動機を通電し、
該電動機の出力の少なくとも一部を少なくとも後輪に付
与して該後輪を転舵する前後輪操舵車両において、 車載バッテリの電圧を検出する電圧検知手段と、 操舵条件に応じて前記電動機に通電する電流値を決定す
る電流値決定手段と、 該電流値決定手段により決定された電流値を前記電圧検
知手段により検出されたバッテリの電圧に応じて補正す
る補正手段と、を有してバッテリの電圧変動に基づく後
輪舵角の変動を抑止することを特徴とする前後輪操舵車
両の操舵制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232969A JP2532105B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 前後輪操舵車両の操舵制御装置 |
| US07/246,412 US4943758A (en) | 1987-09-17 | 1988-09-19 | Steering control apparatus for a motor vehicle with steerable front and rear wheels |
Applications Claiming Priority (1)
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