JP4026642B2

JP4026642B2 - Vehicle steering system

Info

Publication number: JP4026642B2
Application number: JP2004369855A
Authority: JP
Inventors: 勝利西崎; 史郎中野; 孝修高松; 雅也瀬川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: JP2005096769A

Description

この発明は、舵取り機構の駆動により車両の姿勢制御などを行うことができる車両用操舵装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus capable of controlling the attitude of a vehicle by driving a steering mechanism.

ステアリングホイールと舵取り車輪を転舵するための舵取り機構との機械的な結合を無くし、ステアリングホイールの操作方向および操作量を検出するとともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構に電動モータ等のアクチュエータからの駆動力を与えるようにした車両用操舵装置が提案されている（特許文献１参照）。
このような構成を採用することにより、舵取り機構とステアリングホイールとを機械的に連結する必要がないので、衝突時におけるステアリングホイールの突き上げを防止できるとともに、舵取り機構の構成を簡素化および軽量化することができる。また、ステアリングホイールの配設位置の自由度が増し、さらには、ステアリングホイール以外のレバーまたはペダル等の他の操作手段の採用をも可能とすることができる。 The mechanical connection between the steering wheel and the steering mechanism for steering the steering wheel is eliminated, and the steering wheel operation direction and operation amount are detected. Based on the detection result, the steering mechanism includes an actuator such as an electric motor. There has been proposed a vehicular steering apparatus in which a driving force is applied (see Patent Document 1).
By adopting such a configuration, it is not necessary to mechanically connect the steering mechanism and the steering wheel, so that the steering wheel can be prevented from being pushed up at the time of collision, and the configuration of the steering mechanism is simplified and reduced in weight. be able to. In addition, the degree of freedom of the position where the steering wheel is disposed is increased, and further, it is possible to employ other operating means such as a lever or a pedal other than the steering wheel.

上記のような構成の車両用操舵装置においては、ステアリングホイールの操作と舵取り機構の動作との関係を電気的制御によって、自由に変更することができるので、車両の運転性能を飛躍的に向上できるものと期待されている。
たとえば、ステアリングホイールの操作トルクまたは操作角に対応する目標ヨーレートまたは目標横加速度を求め、これらに基づいて舵取り機構の動作を制御することによって、車両の姿勢制御を行うことができ、操舵に対する車両の運動特性を最適化できる。 In the vehicle steering apparatus configured as described above, the relationship between the operation of the steering wheel and the operation of the steering mechanism can be freely changed by electrical control, so that the driving performance of the vehicle can be dramatically improved. It is expected.
For example, the attitude of the vehicle can be controlled by obtaining the target yaw rate or the target lateral acceleration corresponding to the operation torque or the operation angle of the steering wheel, and controlling the operation of the steering mechanism based on the target yaw rate or the target lateral acceleration. The motion characteristics can be optimized.

車両の姿勢制御のための別の手段として、４つの車輪の制動圧を個別制御する手法がある。すなわち、４つの車輪の制動圧の個別制御により、車両のヨーレートまたは横加速度を制御することができ、これにより、車両挙動の不安定化を防止できる。とくに、氷上のような低摩擦路面上では、舵取り機構による姿勢制御（ステアリング姿勢制御）よりも制動圧の制御による姿勢制御（ブレーキ姿勢制御）の方が有効である。
特開平９−１４２３３０号公報 As another means for controlling the attitude of the vehicle, there is a method of individually controlling the braking pressures of the four wheels. That is, the yaw rate or the lateral acceleration of the vehicle can be controlled by the individual control of the braking pressures of the four wheels, thereby preventing the vehicle behavior from becoming unstable. In particular, on a low-friction road surface such as ice, posture control (brake posture control) based on braking pressure control is more effective than posture control (steering posture control) using a steering mechanism.
JP-A-9-142330

舵取り機構の制御のためのＥＣＵ（電子コントロールユニット）と制動圧の制御のためのＥＣＵとを接続してデータの授受を行わせることにより、たとえば、目標ヨーレートを両ＥＣＵで共通化して、ステアリング姿勢制御およびブレーキ姿勢制御が併用される場合がある。
また、このようなシステムでは、たとえば、ステアリング姿勢制御用のＥＣＵは、ブレーキ姿勢制御用のＥＣＵからのデータを受信したときに受信割込を発生させて姿勢制御演算を行うようにしており、これにより、両ＥＣＵ間で制御の同期をとっている。 By connecting an ECU (Electronic Control Unit) for controlling the steering mechanism and an ECU for controlling the braking pressure to exchange data, for example, the target yaw rate is shared by both ECUs, and the steering posture Control and brake attitude control may be used together.
In such a system, for example, the steering posture control ECU generates a reception interrupt when it receives data from the brake posture control ECU, and performs posture control calculation. Thus, the control is synchronized between the two ECUs.

この場合に、ブレーキ姿勢制御システムに何らかの異常が生じた場合には、ステアリング姿勢制御のためのＥＣＵは、ブレーキ姿勢制御用のＥＣＵとは独立して制御動作を行うことが望ましい。
しかし、従来では、受信割込による同期方式と、独立した同期方式との具体的な切り換え方法が提案されていない。 In this case, if any abnormality occurs in the brake attitude control system, it is desirable that the ECU for steering attitude control performs a control operation independently of the ECU for brake attitude control.
However, a specific switching method between a synchronization method using a reception interrupt and an independent synchronization method has not been proposed.

そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、舵取り機構を適切に制御することが可能な車両用操舵装置を提供することである。
この発明の具体的な目的は、外部制御装置と連携した舵取り制御および外部制御装置から独立した舵取り制御を良好に行うことができる車両用操舵装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can solve the above-described technical problems and can appropriately control a steering mechanism.
A specific object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can satisfactorily perform steering control in cooperation with an external control apparatus and steering control independent of the external control apparatus.

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の舵取り機構（２，３）を駆動する車両用操舵装置であって、車両の挙動を表す挙動変数（Ｇy，γ）の検出値に基づいて前記舵取り機構を制御する舵取り制御手段（２０）を含み、前記舵取り制御手段は、外部制御装置（６０）からの情報を受信したときに受信割込を発生させることにより、前記外部制御装置と同期して制御演算を行うための受信割込手段（Ｓ２２）と、前記外部制御装置からの受信情報に異常が生じているかどうかを検出する異常検出手段（Ｓ２１）と、この異常検出手段が異常を検出した場合に、（受信割込手段を無効化して）前記外部制御装置とは独立して制御周期を定める内部同期手段（Ｓ２３，７０）とを含むものであることを特徴とする車両用操舵装置である。 The invention according to claim 1 for achieving the above object is a vehicle steering apparatus for driving a steering mechanism (2, 3) of a vehicle, and detecting a behavior variable (Gy, γ) representing the behavior of the vehicle. Steering control means (20) for controlling the steering mechanism based on a value, wherein the steering control means generates a reception interrupt when receiving information from an external control device (60), thereby A reception interrupt means (S22) for performing control calculation in synchronization with the control device, an abnormality detection means (S21) for detecting whether or not an abnormality has occurred in the reception information from the external control device, and the abnormality detection Vehicle including internal synchronization means (S23, 70) for determining a control period independently of the external control device (by invalidating the reception interrupt means) when the means detects an abnormality Steering device A.

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この場合に、舵取り機構と操舵のための操作手段との間には機械的な結合が無く、操作手段の操作に対応して舵取り機構が電気的に制御されるようになっていることが好ましい。 In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
In this case, it is preferable that there is no mechanical coupling between the steering mechanism and the operation means for steering, and the steering mechanism is electrically controlled in accordance with the operation of the operation means. .

この発明によれば、外部制御装置からの受信情報が正常であれば、外部制御装置からの情報を受信したときに受信割込を発生させることによって、外部制御装置と同期した制御演算が行われる。そして、外部装置からの受信情報に異常が認められれば、内部同期手段より、外部制御装置とは独立して制御周期が定められる。このようにして、車両用操舵装置が外部制御装置からの情報に依存して舵取り制御（姿勢制御）を行っている状況であっても、外部制御装置からの情報に異常が生じれば、独立した舵取り制御へと切り換えられる。 According to the present invention, if the information received from the external control device is normal, the control calculation synchronized with the external control device is performed by generating a reception interrupt when the information from the external control device is received. . If an abnormality is recognized in the reception information from the external device, the control period is determined independently of the external control device by the internal synchronization means. In this way, even if the vehicle steering device performs steering control (attitude control) depending on the information from the external control device, if the information from the external control device is abnormal, it becomes independent. Switching to the steering control.

具体的には、前記外部制御装置は、たとえば、車両の車輪の制動圧を個別に制御することによって、車両の姿勢制御を行う走行系制御装置であってもよい。この場合に、たとえば、舵取り制御手段が、走行系制御装置からの情報を利用して、舵取り機構の制御による車両の姿勢制御を行っているとすれば、走行系制御装置からの情報に異常が認められた場合には、舵取り機構の制御による姿勢制御を中止するとともに、操作手段の操作に対応した転舵角を実現するように舵取り機構を制御すればよい。 Specifically, the external control device may be a traveling system control device that controls the posture of the vehicle by individually controlling the braking pressure of the wheels of the vehicle, for example. In this case, for example, if the steering control means uses the information from the traveling system control device to control the attitude of the vehicle by the control of the steering mechanism, there is an abnormality in the information from the traveling system control device. If it is recognized, the attitude control by the control of the steering mechanism may be stopped and the steering mechanism may be controlled so as to realize a turning angle corresponding to the operation of the operating means.

ただし、舵取り制御手段が、車両の姿勢制御に必要な情報を走行系制御装置に依存することなく取得できる構成の場合には、走行系制御装置からの情報に異常が認められた後には、舵取り制御手段が独立して車両の姿勢制御を行うようにしてもよい。
なお、前記姿勢制御手段および舵取り制御手段は、車両の実際の挙動を表す挙動変数を検出する挙動変数検出手段（１５，１６）の出力を用いて、舵取り機構を制御するものであることが好ましい。 However, in the case where the steering control means is configured to be able to acquire information necessary for vehicle attitude control without depending on the traveling system control device, after the abnormality is recognized in the information from the traveling system control device, the steering control means The control means may independently control the attitude of the vehicle.
The attitude control means and the steering control means preferably control the steering mechanism using the output of the behavior variable detection means (15, 16) that detects the behavior variable representing the actual behavior of the vehicle. .

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成を説明するための概念図である。この車両用操舵装置は、ステアリングホイール（操作手段）１の回転操作に応じて駆動される操舵用アクチュエータ２の動作をステアリングギア３によって前部左右車輪４Ｆ（舵取り車輪）の転舵運動に変換することによって、ステアリングホイール１とステアリングギア３とを機械的に連結することなく、操舵を達成している。この場合に、操舵用アクチュエータ２およびステアリングギア３などにより、舵取り機構が構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a basic configuration of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. In this vehicle steering apparatus, the operation of the steering actuator 2 driven in accordance with the rotation operation of the steering wheel (operation means) 1 is converted into the steering motion of the front left and right wheels 4F (steering wheels) by the steering gear 3. Thus, steering is achieved without mechanically connecting the steering wheel 1 and the steering gear 3. In this case, a steering mechanism is constituted by the steering actuator 2, the steering gear 3, and the like.

操舵用アクチュエータ２は、たとえば公知のブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。ステアリングギア３は、操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転運動をステアリングロッド７の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換する運動変換機構（ボールねじ機構など）を有する。ステアリングロッド７の運動は、タイロッド８を介してナックルアーム９に伝達され、このナックルアーム９の回動を引き起こす。これにより、ナックルアーム９に支持された車輪４Ｆの転舵が達成される。 The steering actuator 2 can be constituted by an electric motor such as a known brushless motor. The steering gear 3 has a motion conversion mechanism (such as a ball screw mechanism) that converts the rotational motion of the output shaft of the steering actuator 2 into a linear motion in the axial direction (vehicle width direction) of the steering rod 7. The movement of the steering rod 7 is transmitted to the knuckle arm 9 via the tie rod 8 and causes the knuckle arm 9 to rotate. Thereby, steering of the wheel 4F supported by the knuckle arm 9 is achieved.

ステアリングホイール１は、車体に対して回転可能に支持された回転シャフト１０に連結されている。この回転シャフト１０には、ステアリングホイール１に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ１９が付設されている。具体的には、反力アクチュエータ１９は、回転シャフト１０と一体の出力シャフトを有するブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。 The steering wheel 1 is connected to a rotary shaft 10 that is rotatably supported with respect to the vehicle body. The rotary shaft 10 is provided with a reaction force actuator 19 for applying a steering reaction force to the steering wheel 1. Specifically, the reaction force actuator 19 can be configured by an electric motor such as a brushless motor having an output shaft integrated with the rotary shaft 10.

回転シャフト１０のステアリングホイール１とは反対側の端部には、渦巻きばねなどからなる弾性部材３０が車体との間に結合されている。この弾性部材３０は、反力アクチュエータ１９がステアリングホイール１にトルクを付加していないときに、その弾性力によって、ステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰させる。
ステアリングホイール１の操作入力値を検出するために、回転シャフト１０の回転角に対応する操作角δhを検出するための角度センサ１１が設けられている。また、回転シャフト１０には、ステアリングホイール１に加えられた操作トルクＴを検出するためのトルクセンサ１２が設けられている。 An elastic member 30 made of a spiral spring or the like is coupled to the end of the rotating shaft 10 on the opposite side of the steering wheel 1 from the vehicle body. The elastic member 30 returns the steering wheel 1 to the straight steering position by the elastic force when the reaction force actuator 19 is not applying torque to the steering wheel 1.
In order to detect an operation input value of the steering wheel 1, an angle sensor 11 for detecting an operation angle δh corresponding to the rotation angle of the rotary shaft 10 is provided. Further, the rotary shaft 10 is provided with a torque sensor 12 for detecting an operation torque T applied to the steering wheel 1.

一方、操舵用アクチュエータ２の出力値を検出するための出力値センサとして、車輪４Ｆの転舵角δを検出する転舵角センサ１３が設けられている。この転舵角センサ１３は、操舵用アクチュエータ２によるステアリングロッド７の作動量を検出するポテンショメータなどで構成することができる。
角度センサ１１、トルクセンサ１２および転舵角センサ１３は、コンピュータ（ＥＣＵ：電子制御ユニット）を含むステアリング系制御装置２０（姿勢制御手段、舵取り制御手段）に接続されている。 On the other hand, as an output value sensor for detecting the output value of the steering actuator 2, a turning angle sensor 13 for detecting the turning angle δ of the wheel 4F is provided. The steered angle sensor 13 can be composed of a potentiometer or the like that detects the operation amount of the steering rod 7 by the steering actuator 2.
The angle sensor 11, the torque sensor 12, and the turning angle sensor 13 are connected to a steering system control device 20 (posture control means, steering control means) including a computer (ECU: electronic control unit).

制御装置２０は、駆動回路２２，２３を介して操舵用アクチュエータ２と反力アクチュエータ１９とを制御する。
一方、ステアリング系制御装置２０は、車両の制動を制御するための走行系制御装置６０と、ライン５０を介して通信を行い、データを授受するようになっている。
ブレーキペダル５１の踏力に応じた制動圧は、マスターシリンダ５２によって発生され、この制動圧は、制動圧制御ユニット５３によって増幅されるとともに、前車輪４Ｆおよび後車輪４Ｒの各ブレーキ装置５４に分配されて、各ブレーキ装置５４が各車輪４Ｆ，４Ｒに制動力を作用させるようになっている。そして、制動圧制御ユニット５３が、コンピュータ（ＥＣＵ）により構成される走行系制御装置６０によって制御されることにより、各車輪４Ｆ，４Ｒの制動圧が個別に制御されるようになっている。 The control device 20 controls the steering actuator 2 and the reaction force actuator 19 via the drive circuits 22 and 23.
On the other hand, the steering system control device 20 communicates with the traveling system control device 60 for controlling braking of the vehicle via the line 50 to exchange data.
The braking pressure corresponding to the depressing force of the brake pedal 51 is generated by the master cylinder 52. This braking pressure is amplified by the braking pressure control unit 53 and distributed to the brake devices 54 of the front wheel 4F and the rear wheel 4R. Thus, each brake device 54 applies a braking force to each wheel 4F, 4R. The braking pressure control unit 53 is controlled by a traveling system control device 60 constituted by a computer (ECU), whereby the braking pressures of the wheels 4F and 4R are individually controlled.

走行系制御装置６０には、ステアリング系制御装置２０の他に、各車輪４Ｆ，４Ｒの制動力を個別に検出する制動力センサ６１と、各車輪４Ｆ，４Ｒの各回転速度を個別に検出する車輪速センサ６２とが接続されている。走行系制御装置６０には、さらに、車両の横加速度Ｇyを検出するための横加速度センサ１５と、車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ１６と、車速Ｖを検出する速度センサ１４とが接続されている。そして、検出された横加速度Ｇy、ヨーレートγおよび車速Ｖを表すデータは、走行系制御装置６０内で利用されるとともに、ライン５０を介してステアリング系制御装置２０にも伝送されるようになっている。 In the traveling system control device 60, in addition to the steering system control device 20, a braking force sensor 61 that individually detects the braking force of each wheel 4F, 4R, and each rotational speed of each wheel 4F, 4R is detected individually. A wheel speed sensor 62 is connected. The traveling system control device 60 is further connected with a lateral acceleration sensor 15 for detecting the lateral acceleration Gy of the vehicle, a yaw rate sensor 16 for detecting the yaw rate γ of the vehicle, and a speed sensor 14 for detecting the vehicle speed V. ing. The detected data indicating the lateral acceleration Gy, the yaw rate γ, and the vehicle speed V is used in the traveling system control device 60 and also transmitted to the steering system control device 20 through the line 50. Yes.

走行系制御装置６０は、車輪速センサ６２によって検出される各車輪４Ｆ，４Ｒの回転速度と制動力検知センサ６１によるフィードバック値とに応じて、制動圧を増幅するとともに分配することができるように制動圧制御ユニット５３を制御する。これにより、各車輪４Ｆ，４Ｒの制動力を個別に制御することが可能とされている。なお、制動圧制御ユニット５３は、ブレーキペダル５１の操作がなされていない場合でも、内蔵のポンプにより制動圧を発生することができるように構成されている。 The traveling system control device 60 can amplify and distribute the braking pressure according to the rotational speed of each wheel 4F, 4R detected by the wheel speed sensor 62 and the feedback value from the braking force detection sensor 61. The brake pressure control unit 53 is controlled. As a result, the braking force of each wheel 4F, 4R can be individually controlled. Note that the braking pressure control unit 53 is configured to be able to generate a braking pressure by a built-in pump even when the brake pedal 51 is not operated.

図２は、車両の姿勢制御に関連する構成をさらに説明するためのブロック図である。ステアリング系制御装置２０は、ライン５０を介して、走行系制御装置６０に、操作角δh、トルクＴおよび転舵角δの各検出値を表すデータを与える。また、走行系制御装置６０は、ライン５０を介して、ステアリング系制御装置２０に、横加速度Ｇy、ヨーレートγおよび車速Ｖの各検出値を表すデータを与える。また、走行系制御装置６０は、内部で目標ヨーレートγ^*を演算し、この目標ヨーレートγ^*を表すデータをステアリング系制御装置２０に与える。 FIG. 2 is a block diagram for further explaining the configuration related to the attitude control of the vehicle. The steering system control device 20 gives data representing the detected values of the operation angle δh, the torque T, and the turning angle δ to the traveling system control device 60 via the line 50. In addition, the traveling system control device 60 gives data representing the detected values of the lateral acceleration Gy, the yaw rate γ, and the vehicle speed V to the steering system control device 20 via the line 50. Further, traveling controller 60 calculates the target yaw rate gamma ^* internally, providing data representing the target yaw rate gamma ^* the steering controller 20.

走行系制御装置６０は、入力される各データに基づいて目標ヨーレートγ^*を定め、制動圧制御ユニット５３を介して各車輪４Ｆ，４Ｒの制動圧を個別制御し、これにより、検出ヨーレートγを目標ヨーレートγ^*に近づけるように、車両の姿勢制御（ブレーキ姿勢制御）を行う。
一方、ステアリング系制御装置２０は、操作角δhに基づいて目標横加速度Ｇy^*を求めるとともに、走行系制御装置６０から目標ヨーレートγ^*を取り込み、これらに基づいて、目標転舵角δ^*を演算する。そして、転舵角センサ１３によって検出される転舵角δが目標転舵角δ^*に近づくように操舵用アクチュエータ２を制御することによって、車両の姿勢制御（ステアリング姿勢制御）を行う。 The traveling system control device 60 determines a target yaw rate γ ^* based on each input data, individually controls the braking pressure of each wheel 4F, 4R via the braking pressure control unit 53, and thereby detects the detected yaw rate γ. Vehicle posture control (brake posture control) is performed so as to approach the target yaw rate γ ^* .
On the other hand, the steering system control device 20 obtains the target lateral acceleration Gy ^* based on the operation angle δh, takes in the target yaw rate γ ^* from the traveling system control device 60, and calculates the target turning angle δ ^* based on these. To do. Then, by controlling the steering actuator 2 so that the turning angle δ detected by the turning angle sensor 13 approaches the target turning angle δ ^* , vehicle attitude control (steering attitude control) is performed.

すなわち、この実施形態では、車両の姿勢制御のために、ブレーキ姿勢制御とステアリング姿勢制御とが併用されている。
しかし、氷上などのような低摩擦路上を走行中には、いわば舵が利かない状態となり、操舵用アクチュエータ２の制御による車両の姿勢制御を行っても、ほとんど意味がなく、現実には、専ら走行系制御装置６０の制動制御による姿勢制御（ブレーキ姿勢制御）のみが有効である。このような場合には、ステアリング系制御装置２０による姿勢制御（ステアリング姿勢制御）は無駄であるばかりでなく、走行路面が低摩擦路面から高摩擦路面に変化したりして、車両が滑り状態から復帰したときに、舵取り車輪４Ｆが運転者の意図する方向に向いていることを保証できない。そのため、かえって、車両姿勢を乱すおそれがある。 That is, in this embodiment, the brake posture control and the steering posture control are used together for the vehicle posture control.
However, while traveling on a low-friction road such as on ice, the rudder cannot be operated, and even if the attitude control of the vehicle is controlled by the control of the steering actuator 2, there is almost no meaning. Only the posture control (brake posture control) by the braking control of the traveling system control device 60 is effective. In such a case, the posture control (steering posture control) by the steering system control device 20 is not only useless, but the traveling road surface is changed from a low friction road surface to a high friction road surface, and the vehicle is moved from a slipping state. When returning, it cannot be guaranteed that the steering wheel 4F is oriented in the direction intended by the driver. Therefore, there is a possibility that the posture of the vehicle is disturbed.

そこで、この実施形態では、図３に示すような動作が行われるようになっている。すなわち、ステアリング系制御装置２０は、操舵用アクチュエータ２を駆動した後に、一定以上のヨー角変化が生じたかどうかを判断する（ステップＳ１）。もしも、有意なヨー角変化がなければ（ステップＳ１でＮＯ）、ステアリング姿勢制御を中止し（ステップＳ２）、有意なヨー角変化が認められれば（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステアリング姿勢制御を続行する（ステップＳ３）。 Therefore, in this embodiment, an operation as shown in FIG. 3 is performed. That is, the steering system control device 20 determines whether or not a yaw angle change greater than a certain value has occurred after driving the steering actuator 2 (step S1). If there is no significant yaw angle change (NO in step S1), the steering attitude control is stopped (step S2). If a significant yaw angle change is recognized (YES in step S1), the steering attitude control is continued. (Step S3).

一定以上のヨー角変化が生じたかどうかの判断は、たとえば、タイヤの横滑り角βが一定値以上であるかどうかの判断により代替することができる。
ブレーキ姿勢制御が、滑りが生じたときにのみ行われることとしている場合には、図４に示す動作によっても、同様の目的が達せられる。すなわち、有意なヨー角変化の有無を調べる代わりに、ブレーキ姿勢制御が行われているかどうかを判断し（ステップＳ１１）、ブレーキ姿勢制御が行われている場合には、ステアリング姿勢制御を中止し（ステップＳ１２）、ブレーキ姿勢制御が行われていなければステアリング姿勢制御を行う（ステップＳ１３）。 The determination as to whether or not a certain yaw angle change has occurred can be substituted by, for example, determining whether or not the tire skid angle β is greater than a certain value.
When the brake posture control is performed only when slipping occurs, the same purpose can be achieved by the operation shown in FIG. That is, instead of examining whether there is a significant yaw angle change, it is determined whether or not the brake attitude control is being performed (step S11). If the brake attitude control is being performed, the steering attitude control is stopped ( If the brake attitude control is not performed, the steering attitude control is performed (step S13).

ステアリング姿勢制御を中止した場合（ステップＳ２，Ｓ１２）には、ステアリング系制御装置２０は、角度センサ１１が検出する操作角δhに対応した転舵角δが達成されるように、操舵用アクチュエータ２を制御する。したがって、低摩擦路面から高摩擦路面に移って、車両が滑り状態から復帰したときには、運転者の意図する方向に向かって車両が進行することになる。したがって、ステアリング姿勢制御に起因する車両姿勢の乱れが生じることがない。 When the steering posture control is stopped (steps S2 and S12), the steering system control device 20 controls the steering actuator 2 so that the turning angle δ corresponding to the operation angle δh detected by the angle sensor 11 is achieved. To control. Therefore, when the vehicle moves from the low friction road surface to the high friction road surface and the vehicle returns from the slipping state, the vehicle advances in the direction intended by the driver. Therefore, the vehicle posture is not disturbed due to the steering posture control.

次に、この実施形態の他の特徴について、図２および図５を参照して説明する。
ステアリング系制御装置２０と走行系制御装置６０とは、ライン５０で表される通信回線を介してデータを授受するようになっている。ステアリング姿勢制御をブレーキ姿勢制御と同期させるために、ステアリング系制御装置２０は、ライン５０を介して走行系制御装置６０からのデータが受信されると、受信割込を発生させて姿勢制御演算を行う。 Next, other features of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The steering system control device 20 and the traveling system control device 60 exchange data via a communication line represented by a line 50. In order to synchronize the steering posture control with the brake posture control, the steering system control device 20 generates a reception interrupt when the data from the traveling system control device 60 is received via the line 50, and performs posture control calculation. Do.

しかし、ライン５０の異常やブレーキ姿勢制御に関わるいずれかの構成要素（走行系制御装置６０、センサ類１４〜１６など）に異常が生じれば、走行系制御装置６０から送られてくるデータに基づく姿勢制御は、意味がなくなる。
そこで、この実施形態では、ステアリング系制御装置２０は、走行系制御装置６０からのデータに異常が生じた場合には、内部のタイマ７０（内部同期手段）により制御周期を規定する内部同期方式へと切り換えるようにしている。 However, if an abnormality occurs in any of the components related to the abnormality of the line 50 or the brake posture control (the traveling system control device 60, the sensors 14 to 16, etc.), the data sent from the traveling system control device 60 Based attitude control is meaningless.
Therefore, in this embodiment, when an abnormality occurs in the data from the traveling system control device 60, the steering system control device 20 shifts to the internal synchronization method that defines the control cycle by the internal timer 70 (internal synchronization means). And switching.

より具体的には、図５に示すように、データが受信されると、そのデータに異常があるかどうかが判断される（ステップＳ２１）。データに異常があるかどうかは、たとえば、制御周期の１周期中に受信される全データの総和と、走行系制御装置６０から送られてくる総和値データとの一致／不一致を調べることによって検出することができる。
データに異常がなければ（ステップＳ２１のＮＯ）、受信割込を発生させて、当該制御周期における姿勢制御演算を行う（ステップＳ２２）。一方、受信データに異常があれば（ステップＳ２１のＹＥＳ）、受信割込を行わず、内部タイマ７０により制御周期を定める内部同期方式で、操舵用アクチュエータ２の駆動制御を行う（ステップＳ２３）。この場合、センサ類１４〜１６の検出データが入力されないので、姿勢制御は行わず、ステアリングホイール１の操作角δhに対応した転舵角δが達成されるように操舵用アクチュエータ２を制御する通常の操舵制御が行われる。 More specifically, as shown in FIG. 5, when data is received, it is determined whether or not the data is abnormal (step S21). Whether or not there is an abnormality in the data is detected, for example, by examining the coincidence / non-coincidence between the sum total of all data received during one control period and the sum value data sent from the traveling system control device 60 can do.
If there is no abnormality in the data (NO in step S21), a reception interrupt is generated and attitude control calculation is performed in the control cycle (step S22). On the other hand, if there is an abnormality in the received data (YES in step S21), the reception interrupt is not performed, and the drive control of the steering actuator 2 is performed by an internal synchronization method in which a control cycle is determined by the internal timer 70 (step S23). In this case, since the detection data of the sensors 14 to 16 is not input, the attitude control is not performed, and the steering actuator 2 is normally controlled so that the turning angle δ corresponding to the operation angle δh of the steering wheel 1 is achieved. The steering control is performed.

このようにして、この実施形態によれば、走行系制御装置６０側に何らかの異常が生じたときには、ステアリング系制御装置２０は、受信データに基づいてそのような異常を検知し、受信割込を禁止するとともに、内部同期方式に切り換えて独立した制御演算を行う。このようにして、異常対策のなされたシステムを提供することができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述の実施形態では、速度センサ１４、横加速度センサ１５およびヨーレートセンサ１６の各検出信号は走行系制御装置６０に入力され、それらの検出値を表すデータが走行系制御装置６０からステアリング系制御装置２０に入力されるように構成されているが、図２において二点鎖線で示すように、センサ類１４，１５，１６の出力信号が、走行系制御装置６０およびステアリング系制御装置２０の両方に入力されるようになっていてもよい。この場合には、ステアリング系制御装置２０は、走行系制御装置６０に依存することなく、姿勢制御に必要な情報を得ることができるので、走行系制御装置６０からの受信データに異常が認められた後にも、ステアリング姿勢制御を継続することができる。走行系制御装置６０からのデータが正常である場合には、少なくとも目標ヨーレートγ^*を走行系制御装置６０とステアリング系制御装置２０とで共有する必要があるので、両制御装置２０，６０間のデータ通信が必要となる。 Thus, according to this embodiment, when any abnormality occurs on the traveling system control device 60 side, the steering system control device 20 detects such an abnormality based on the received data, and receives a reception interrupt. Inhibit and switch to the internal synchronization method to perform independent control calculations. In this way, it is possible to provide a system with countermeasures against abnormality.
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, the detection signals of the speed sensor 14, the lateral acceleration sensor 15, and the yaw rate sensor 16 are input to the traveling system control device 60, and data representing the detected values is transmitted from the traveling system control device 60 to the steering system. Although it is configured to be input to the control device 20, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2, the output signals of the sensors 14, 15 and 16 are output from the traveling system control device 60 and the steering system control device 20. It may be input to both. In this case, since the steering system control device 20 can obtain information necessary for posture control without depending on the travel system control device 60, an abnormality is recognized in the data received from the travel system control device 60. After this, the steering posture control can be continued. When the data from the traveling system control device 60 is normal, it is necessary to share at least the target yaw rate γ ^* between the traveling system control device 60 and the steering system control device 20. Data communication is required.

また、上述の実施形態では、四輪車両の２つの車輪が舵取り車輪として転舵可能な場合について説明したが、４つの車輪の全てが転舵される四輪操舵システムにこの発明を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、操作手段としてステアリングホイール１が用いられる例について説明したが、この他にも、レバーやペダルなどの他の操作手段が用いられてもよい。 In the above-described embodiment, the case where two wheels of a four-wheel vehicle can be steered as a steering wheel has been described. However, the present invention is applied to a four-wheel steering system in which all four wheels are steered. Also good.
In the above-described embodiment, the example in which the steering wheel 1 is used as the operation unit has been described. However, other operation units such as a lever and a pedal may be used.

これらの他にも、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition to these, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the basic composition of the steering device for vehicles concerning one embodiment of this invention. 姿勢制御のための構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure for attitude | position control. ステアリング姿勢制御の無効化についての処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process about invalidation of steering posture control. ステアリング姿勢制御の無効化についての他の処理を説明するためのフローチャートである。12 is a flowchart for explaining another process for invalidating steering posture control. ステアリング系制御装置の同期方式の切換えを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating switching of the synchronous system of a steering system control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ステアリングホイール
２操舵用アクチュエータ
１１角度センサ
１２トルクセンサ
１３転舵角センサ
１４速度センサ
１５横加速度センサ
１６ヨーレートセンサ
２０ステアリング系制御装置
５０ライン（通信回線）
６０走行系制御装置
７０内部タイマ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering actuator 11 Angle sensor 12 Torque sensor 13 Steering angle sensor 14 Speed sensor 15 Lateral acceleration sensor 16 Yaw rate sensor 20 Steering system control apparatus 50 Line (communication line)
60 Traveling system control device 70 Internal timer

Claims

車両の舵取り機構を駆動する車両用操舵装置であって、
車両の挙動を表す挙動変数の検出値に基づいて前記舵取り機構を制御する舵取り制御手段を含み、
前記舵取り制御手段は、外部制御装置からの情報を受信したときに受信割込を発生させることにより、前記外部制御装置と同期して制御演算を行うための受信割込手段と、
前記外部制御装置からの受信情報に異常が生じているかどうかを検出する異常検出手段と、
この異常検出手段が異常を検出した場合に、前記外部制御装置とは独立して制御周期を定める内部同期手段とを含むものであることを特徴とする車両用操舵装置。 A vehicle steering device for driving a steering mechanism of a vehicle,
Steering control means for controlling the steering mechanism based on a detected value of a behavior variable representing the behavior of the vehicle,
The steering control means generates a reception interrupt when receiving information from the external control apparatus, thereby receiving interrupt means for performing a control calculation in synchronization with the external control apparatus,
An anomaly detecting means for detecting whether an anomaly has occurred in the received information from the external control device;
A vehicle steering apparatus comprising: an internal synchronization means for determining a control cycle independently of the external control device when the abnormality detection means detects an abnormality.