JPH04318414A - 車両の前輪操舵角検出装置 - Google Patents
車両の前輪操舵角検出装置Info
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- JPH04318414A JPH04318414A JP8546291A JP8546291A JPH04318414A JP H04318414 A JPH04318414 A JP H04318414A JP 8546291 A JP8546291 A JP 8546291A JP 8546291 A JP8546291 A JP 8546291A JP H04318414 A JPH04318414 A JP H04318414A
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の前輪の操舵角を
検出する装置に関するものである。
検出する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用後輪操舵装置等において前
輪の操舵角を検出するには、ロータリーエンコーダ型の
前輪操舵角センサあるいは、ポテンショ型の前輪操舵角
センサを用いている。
輪の操舵角を検出するには、ロータリーエンコーダ型の
前輪操舵角センサあるいは、ポテンショ型の前輪操舵角
センサを用いている。
【0003】ロータリーエンコーダ型前輪操舵角センサ
は、ステアリングシャフトに取り付けられ、前輪操舵角
の変化に応じた信号を出力するセンサである。従って、
路面状況の変化による誤検出もなく、精度良く前輪操舵
角を検出することができることから、ポテンショ型の前
輪操舵角センサよりも多く用いられている。
は、ステアリングシャフトに取り付けられ、前輪操舵角
の変化に応じた信号を出力するセンサである。従って、
路面状況の変化による誤検出もなく、精度良く前輪操舵
角を検出することができることから、ポテンショ型の前
輪操舵角センサよりも多く用いられている。
【0004】しかしながら、ロータリーエンコーダ型前
輪操舵角センサによって出力される信号は、前述したよ
うに前輪操舵角の変化に応じた信号であるので、ロータ
リーエンコーダ型前輪操舵角センサだけでは、前輪操舵
角を検出することはできない。そこで、特開昭61−1
1608号公報に開示されるように、操舵角の中立位置
を車両の走行状態に基づいて推定し、その中立位置とロ
ータリーエンコーダ型前輪操舵角センサによって出力さ
れる信号とから前輪操舵角を検出している。
輪操舵角センサによって出力される信号は、前述したよ
うに前輪操舵角の変化に応じた信号であるので、ロータ
リーエンコーダ型前輪操舵角センサだけでは、前輪操舵
角を検出することはできない。そこで、特開昭61−1
1608号公報に開示されるように、操舵角の中立位置
を車両の走行状態に基づいて推定し、その中立位置とロ
ータリーエンコーダ型前輪操舵角センサによって出力さ
れる信号とから前輪操舵角を検出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
に開示される従来の装置においては、キースイッチをオ
ンした直後等、中立位置の推定が終了する前は、前輪の
操舵角を検出することができないという問題がある。そ
こで、この問題を解決するために、キースイッチをオフ
した後でも、キースイッチをオフした時の中立位置を記
憶しておいて、再びキースイッチをオンした時にキース
イッチをオフした時の中立位置を用いて、前輪操舵角を
検出するという装置がある。しかしながら、この装置に
おいても、キースイッチがオフの状態で前輪を操舵する
と、キースイッチをオンした時に、誤った前輪操舵角を
検出してしまうという問題がある。
に開示される従来の装置においては、キースイッチをオ
ンした直後等、中立位置の推定が終了する前は、前輪の
操舵角を検出することができないという問題がある。そ
こで、この問題を解決するために、キースイッチをオフ
した後でも、キースイッチをオフした時の中立位置を記
憶しておいて、再びキースイッチをオンした時にキース
イッチをオフした時の中立位置を用いて、前輪操舵角を
検出するという装置がある。しかしながら、この装置に
おいても、キースイッチがオフの状態で前輪を操舵する
と、キースイッチをオンした時に、誤った前輪操舵角を
検出してしまうという問題がある。
【0006】そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされ
たものであって、操舵角の中立位置の推定が終了してい
ない状態においても、前輪の操舵角を検出することがで
きる車両の前輪操舵角検出装置を提供することを目的と
する。
たものであって、操舵角の中立位置の推定が終了してい
ない状態においても、前輪の操舵角を検出することがで
きる車両の前輪操舵角検出装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため図17に示すように、前輪の操舵角が変化した
ときに、その角度変化に応じた検出信号を出力する第1
の検出信号出力手段と、少なくとも、前記第1の前輪操
舵角センサから出力される信号に基づいて前輪操舵角の
中立位置を推定演算する中立位置演算手段と、前記第1
の前輪操舵角センサから出力される信号と、前記中立位
置算出手段によって推定演算される前輪操舵角の中立位
置に基づいて、前輪操舵角を算出する前輪操舵角算出手
段とを備えた車両の前輪操舵角検出装置において、前輪
の操舵角に応じた信号を出力する第2の検出信号出力手
段と、前記中立位置演算手段において、前記中立位置を
推定演算するために必要な条件に基づいて前記中立位置
の推定演算が終了したか否かを判断する判断手段とを備
え、前記判断手段が、前記中立位置の推定演算が終了し
ていないと判断する時、前記第2の検出信号出力手段か
ら出力される信号に基づいて前輪操舵角を決定する決定
手段を有することを特徴とした車両の前輪操舵角検出装
置をその要旨とする。
するため図17に示すように、前輪の操舵角が変化した
ときに、その角度変化に応じた検出信号を出力する第1
の検出信号出力手段と、少なくとも、前記第1の前輪操
舵角センサから出力される信号に基づいて前輪操舵角の
中立位置を推定演算する中立位置演算手段と、前記第1
の前輪操舵角センサから出力される信号と、前記中立位
置算出手段によって推定演算される前輪操舵角の中立位
置に基づいて、前輪操舵角を算出する前輪操舵角算出手
段とを備えた車両の前輪操舵角検出装置において、前輪
の操舵角に応じた信号を出力する第2の検出信号出力手
段と、前記中立位置演算手段において、前記中立位置を
推定演算するために必要な条件に基づいて前記中立位置
の推定演算が終了したか否かを判断する判断手段とを備
え、前記判断手段が、前記中立位置の推定演算が終了し
ていないと判断する時、前記第2の検出信号出力手段か
ら出力される信号に基づいて前輪操舵角を決定する決定
手段を有することを特徴とした車両の前輪操舵角検出装
置をその要旨とする。
【0008】
【作用】上記構成により、本発明の前輪操舵角検出装置
は、第2の検出信号出力手段が、前輪の操舵角に応じた
信号を出力する。また、判断手段が、中立位置を推定演
算するための必要なデータ数に基づく中立位置の推定演
算が終了したか否かを判断する。そして、判断手段が中
立位置の推定演算が終了していないと判断する時、決定
手段が第2の検出信号出力手段から出力される信号に基
づいて前輪操舵角を決定する。
は、第2の検出信号出力手段が、前輪の操舵角に応じた
信号を出力する。また、判断手段が、中立位置を推定演
算するための必要なデータ数に基づく中立位置の推定演
算が終了したか否かを判断する。そして、判断手段が中
立位置の推定演算が終了していないと判断する時、決定
手段が第2の検出信号出力手段から出力される信号に基
づいて前輪操舵角を決定する。
【0009】
【実施例】以下、本発明を車両の後輪操舵装置に適用し
た一実施例を図面にしたがって説明する。
た一実施例を図面にしたがって説明する。
【0010】図1において、後輪操舵機構1内に取りつ
けられた直流サーボモータ2は制御装置3の指令信号を
受けて正逆方向に回転し、減速ギア4を介して油圧パワ
ーアシスト付ラック・アンド・ピニオン機構つまり操舵
機構1の入力軸(図示しないトーションバー)の一端に
連結されている。トーションバーの他端にはピニオンギ
ア5が装着されており、パワーピストン6の一端に形成
されたラック7と噛み合っている。即ち、モータ2によ
りトーションバーの一端が回され、トーションバーが捩
れ、油圧バルブ8の絞り面積が変化し、トーションバー
の捩れを修正する方向に油圧を供給してパワーピストン
6を動かす機構となっている。パワーピストン6の両端
は、それぞれタイロッド9を介してナックルアーム10
によって左右方向へ揺動自在に支持されている。
けられた直流サーボモータ2は制御装置3の指令信号を
受けて正逆方向に回転し、減速ギア4を介して油圧パワ
ーアシスト付ラック・アンド・ピニオン機構つまり操舵
機構1の入力軸(図示しないトーションバー)の一端に
連結されている。トーションバーの他端にはピニオンギ
ア5が装着されており、パワーピストン6の一端に形成
されたラック7と噛み合っている。即ち、モータ2によ
りトーションバーの一端が回され、トーションバーが捩
れ、油圧バルブ8の絞り面積が変化し、トーションバー
の捩れを修正する方向に油圧を供給してパワーピストン
6を動かす機構となっている。パワーピストン6の両端
は、それぞれタイロッド9を介してナックルアーム10
によって左右方向へ揺動自在に支持されている。
【0011】従って、図中のA方向にパワーピストン6
が動くことで、後輪11は左右に操舵される。そして、
トーションバーの捩れがなくなると油圧バルブ8の絞り
面積は「0」となり、パワーピストン6を動かす油圧は
「0」となって、パワーピストン6は停止する。ここで
、後輪操舵角センサ12は、パワーピストン6の位置を
検出し信号を出力する。制御装置3は、この信号に基づ
いて、パワーピストン6の位置と後輪実舵角との関係か
ら、後輪実舵角を求めるともに、後輪実舵角の変化率よ
り操舵角速度も求める。サーボモータ2を含む操舵機構
1と制御装置3とによって、後輪操舵角指令位置に後輪
実舵角が一致するように後輪11を位置決め制御する位
置決めサーボ系を構成している。尚、13は油圧バルブ
8を介してパワーピストン6に油圧を供給する油圧ポン
プ、14は、オイルタンクを示す。
が動くことで、後輪11は左右に操舵される。そして、
トーションバーの捩れがなくなると油圧バルブ8の絞り
面積は「0」となり、パワーピストン6を動かす油圧は
「0」となって、パワーピストン6は停止する。ここで
、後輪操舵角センサ12は、パワーピストン6の位置を
検出し信号を出力する。制御装置3は、この信号に基づ
いて、パワーピストン6の位置と後輪実舵角との関係か
ら、後輪実舵角を求めるともに、後輪実舵角の変化率よ
り操舵角速度も求める。サーボモータ2を含む操舵機構
1と制御装置3とによって、後輪操舵角指令位置に後輪
実舵角が一致するように後輪11を位置決め制御する位
置決めサーボ系を構成している。尚、13は油圧バルブ
8を介してパワーピストン6に油圧を供給する油圧ポン
プ、14は、オイルタンクを示す。
【0012】車速センサ15は車軸の回転速度を検出し
て車速Vに応じた車速信号を制御装置3に出力する。エ
ンコーダ型前輪操舵角センサ16はインクリメントタイ
プのロータリーエンコーダよりなり、被回転体としての
ステアリングシャフト17に設けられている。このエン
コーダ型前輪操舵角センサ16は、図13に示すように
ステアリングシャフト17に対し多数の歯を有する歯車
16aが固定されるとともに一対のホトインタラプタ1
6b,16cが近接位置にて配設されており、ホトイン
タラプタ16b,16cにて歯車16aの歯の通過を検
知するものである。そして、エンコーダ型前輪操舵角セ
ンサ16(ホトインタラプタ16b,16c)は、ステ
アリンダホイール18のハンドル操作に伴うステアリン
グシャフト17の回転を検出して、第1の検出前輪操舵
角θS に応じた前輪操舵角信号を制御装置3に出力す
る。
て車速Vに応じた車速信号を制御装置3に出力する。エ
ンコーダ型前輪操舵角センサ16はインクリメントタイ
プのロータリーエンコーダよりなり、被回転体としての
ステアリングシャフト17に設けられている。このエン
コーダ型前輪操舵角センサ16は、図13に示すように
ステアリングシャフト17に対し多数の歯を有する歯車
16aが固定されるとともに一対のホトインタラプタ1
6b,16cが近接位置にて配設されており、ホトイン
タラプタ16b,16cにて歯車16aの歯の通過を検
知するものである。そして、エンコーダ型前輪操舵角セ
ンサ16(ホトインタラプタ16b,16c)は、ステ
アリンダホイール18のハンドル操作に伴うステアリン
グシャフト17の回転を検出して、第1の検出前輪操舵
角θS に応じた前輪操舵角信号を制御装置3に出力す
る。
【0013】ハンドルが右に回転した時のホトインタラ
プタ16b,16cの出力波形は、図4に示すようにな
り、左に回転した時のホトインタラプタ16b,16c
の出力波形を図5に示すようになる。
プタ16b,16cの出力波形は、図4に示すようにな
り、左に回転した時のホトインタラプタ16b,16c
の出力波形を図5に示すようになる。
【0014】ポテンショ型前輪操舵角センサ34は、ポ
テンショメータタイプの位置センサで、図6に示すよう
にポテンショの本体を車両ボディに固定し、慴動子を前
輪操舵リンク35に固定し、リンクの左右ストローク量
に応じた電圧が出力されるようになっている。図7に示
すように一端を5V,もう一端を0Vに接続すると、慴
動子の出力電圧は、図8に示すように第2の前輪操舵角
θa に応じた0〜5Vの電圧となる。
テンショメータタイプの位置センサで、図6に示すよう
にポテンショの本体を車両ボディに固定し、慴動子を前
輪操舵リンク35に固定し、リンクの左右ストローク量
に応じた電圧が出力されるようになっている。図7に示
すように一端を5V,もう一端を0Vに接続すると、慴
動子の出力電圧は、図8に示すように第2の前輪操舵角
θa に応じた0〜5Vの電圧となる。
【0015】ヨーレイトセンサ20はジャイロ等で構成
され、車両の重心を中心とした車両の回転角速度(ヨー
レイトWa )に応じたヨーレイト信号を制御装置3に
出力する。左車輪速センサ21は前輪19の左車輪の回
転速(左車輪速ωL )を検出し、右車輪速センサ22
は前輪19の右車輪の回転速(左車輪速ωR )を検出
する。 ブレーキスイッチ23はABS(アンチロックブレーキ
システム)制御実行中、もしくは、ブレーキペダル操作
が行われるとオンする。
され、車両の重心を中心とした車両の回転角速度(ヨー
レイトWa )に応じたヨーレイト信号を制御装置3に
出力する。左車輪速センサ21は前輪19の左車輪の回
転速(左車輪速ωL )を検出し、右車輪速センサ22
は前輪19の右車輪の回転速(左車輪速ωR )を検出
する。 ブレーキスイッチ23はABS(アンチロックブレーキ
システム)制御実行中、もしくは、ブレーキペダル操作
が行われるとオンする。
【0016】制御装置3を図2に基づいて説明すると、
マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)2
4と、波形整形回路25〜28と、アナログバッファ2
9と、A/Dコンバータ30と、デジタルバッファ31
と、駆動回路32とから構成されている。波形整形回路
25〜28は車速センサ15、左車輪速センサ21、右
車輪速センサ22、エンコーダ型前輪操舵角センサ16
からの信号を波形整形してマイコン24に取り込ませる
。カウンタ33は、エンコーダ型前輪操舵角センサ16
の信号のパルスの数をカウントし、第1の検出前輪操舵
角θs をマイコン24から読み取れるようにする。 又、アナログバッファ29は、ポテンショ型前輪舵角セ
ンサ34と後輪操舵角センサ12とヨーレイトセンサ2
0からの各信号を読み込み、A/Dコンバータ30はア
ナログデジタル変換を行う。デジタルバッファ31はブ
レーキスイッチ23からの信号をラッチする。さらに、
駆動回路32はマイコン24からの電流指令値信号If
に応じた電流を直流サーボモータ2に供給する。
マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)2
4と、波形整形回路25〜28と、アナログバッファ2
9と、A/Dコンバータ30と、デジタルバッファ31
と、駆動回路32とから構成されている。波形整形回路
25〜28は車速センサ15、左車輪速センサ21、右
車輪速センサ22、エンコーダ型前輪操舵角センサ16
からの信号を波形整形してマイコン24に取り込ませる
。カウンタ33は、エンコーダ型前輪操舵角センサ16
の信号のパルスの数をカウントし、第1の検出前輪操舵
角θs をマイコン24から読み取れるようにする。 又、アナログバッファ29は、ポテンショ型前輪舵角セ
ンサ34と後輪操舵角センサ12とヨーレイトセンサ2
0からの各信号を読み込み、A/Dコンバータ30はア
ナログデジタル変換を行う。デジタルバッファ31はブ
レーキスイッチ23からの信号をラッチする。さらに、
駆動回路32はマイコン24からの電流指令値信号If
に応じた電流を直流サーボモータ2に供給する。
【0017】次に、このように構成された後輪操舵装置
の作用を説明する。図9にはマイコン24のメイン処理
ルーチンを示し、図10には車速センサ15及び左右車
輪速センサ21,22からのパルス信号による車速パル
ス処理を示し、図11には所定時間毎(例えば、5ms
毎)に実行される割り込み処理ルーチンを示す。
の作用を説明する。図9にはマイコン24のメイン処理
ルーチンを示し、図10には車速センサ15及び左右車
輪速センサ21,22からのパルス信号による車速パル
ス処理を示し、図11には所定時間毎(例えば、5ms
毎)に実行される割り込み処理ルーチンを示す。
【0018】図9に示すように、マイコン24は起動時
にステップ1010で初期化し、ステップ1020で各
種の処理を行う。一方、図10に示すように、マイコン
24はステップ2010において、車速パルスおよび車
輪速パルスについて前回のパルス割り込みが発生した時
刻と今回の割り込み発生時刻とから車速パルス幅を算出
して記憶する。
にステップ1010で初期化し、ステップ1020で各
種の処理を行う。一方、図10に示すように、マイコン
24はステップ2010において、車速パルスおよび車
輪速パルスについて前回のパルス割り込みが発生した時
刻と今回の割り込み発生時刻とから車速パルス幅を算出
して記憶する。
【0019】そして、図11に示すように、マイコン2
4はステップ3000で車速パルス割り込み処理で記憶
された車速パルス幅から車速Vを算出する。さらに、左
車輪速センサ21と右車輪速センサ22から信号を入力
し、前輪19の左車輪速ωL ,右車輪速ωR を算出
する。なお、本実施例では車速センサ15にて車速Vを
求めたが、車速Vを左右車輪速ωL ,ωR より(ω
L +ωR )/2として求めるようにしてもよい。
4はステップ3000で車速パルス割り込み処理で記憶
された車速パルス幅から車速Vを算出する。さらに、左
車輪速センサ21と右車輪速センサ22から信号を入力
し、前輪19の左車輪速ωL ,右車輪速ωR を算出
する。なお、本実施例では車速センサ15にて車速Vを
求めたが、車速Vを左右車輪速ωL ,ωR より(ω
L +ωR )/2として求めるようにしてもよい。
【0020】そして、マイコン24はステップ4000
でポテンショ型前輪舵角センサ34と後輪操舵角センサ
12とヨーレイトセンサ20からA/Dコンバータ30
を介してA/D変換データを取り込み、ステップ500
0で第2の前輪操舵角θa と後輪実舵角θr と実ヨ
ーレイトWa を算出する。
でポテンショ型前輪舵角センサ34と後輪操舵角センサ
12とヨーレイトセンサ20からA/Dコンバータ30
を介してA/D変換データを取り込み、ステップ500
0で第2の前輪操舵角θa と後輪実舵角θr と実ヨ
ーレイトWa を算出する。
【0021】さらに、マイコン24はステップ6000
で最終前輪操舵角(ハンドル角)θの算出、および前輪
操舵角センサの故障検出を行うルーチンを実行する。こ
のルーチンを図12に示す。又、図13には、図12に
示すルーチンの制御ブロック図を示す。
で最終前輪操舵角(ハンドル角)θの算出、および前輪
操舵角センサの故障検出を行うルーチンを実行する。こ
のルーチンを図12に示す。又、図13には、図12に
示すルーチンの制御ブロック図を示す。
【0022】まず、マイコン24はステップ6010で
エンコーダ型前輪操舵角センサ16の第1の検出前輪操
舵角θs を読み込む。一方、ハンドル操作を行うと、
車輪に横力が発生して車両にモーメントが発生し、左右
の前輪19に速度差が発生し、この一連の動作において
ハンドル操作に対し左右の前輪19に速度差が発生する
までに遅れが発生するが、これを近似するため、ステッ
プ6020で第1の検出前操舵角θS から一次遅れの
伝達特性を用いて一次遅れ前輪操舵角θC を演算する
。即ち、次式にて一次遅れ前輪操舵角θC を演算する
。
エンコーダ型前輪操舵角センサ16の第1の検出前輪操
舵角θs を読み込む。一方、ハンドル操作を行うと、
車輪に横力が発生して車両にモーメントが発生し、左右
の前輪19に速度差が発生し、この一連の動作において
ハンドル操作に対し左右の前輪19に速度差が発生する
までに遅れが発生するが、これを近似するため、ステッ
プ6020で第1の検出前操舵角θS から一次遅れの
伝達特性を用いて一次遅れ前輪操舵角θC を演算する
。即ち、次式にて一次遅れ前輪操舵角θC を演算する
。
【0023】
【数1】θCi=(1−a)・θCi−1+a・θSi
ただし、aは時定数から算出される定数、iは今回値、
i−1は前回値を表す。
ただし、aは時定数から算出される定数、iは今回値、
i−1は前回値を表す。
【0024】そして、マイコン24はステップ6030
で左車輪速センサ21による左車輪速ωL と右車輪速
センサ22による右車輪速ωR とから次式にて推定前
輪操舵角θx 算出する。
で左車輪速センサ21による左車輪速ωL と右車輪速
センサ22による右車輪速ωR とから次式にて推定前
輪操舵角θx 算出する。
【0025】
【数2】
ただし、Nはステアリングギア比、Lはホイールベース
、Wはトレッド、Vは車速、Kは車両のアンダーステア
あるいはオーバーステア特性を表すスタビリティファク
タである。
、Wはトレッド、Vは車速、Kは車両のアンダーステア
あるいはオーバーステア特性を表すスタビリティファク
タである。
【0026】この際、図14に示すように、前輪操舵角
θf は
θf は
【0027】
【数3】θf =l/R−θr
であり、また図12に示すように、旋回半径Rは、
【0
028】
028】
【数4】
であるので、数3,数4を用いて上記数2が導かれる。
ただし、数2はθf》θr として後輪操舵による影響
を無視している。
を無視している。
【0029】そして、ステップ6020で算出した一次
遅れ前輪操舵角θC、およびステップ6030で算出し
た推定前輪操舵角θx のノイズを取り除くため、マイ
コン24はステップ6040で一次遅れ前輪操舵角θC
と推定前輪操舵角θX のローパスフィルタ処理を行
い、LPF一次遅れ前輪操舵角θC * とLPF推定
前輪操舵角θX * を求める。即ち、次の処理を実行
する。
遅れ前輪操舵角θC、およびステップ6030で算出し
た推定前輪操舵角θx のノイズを取り除くため、マイ
コン24はステップ6040で一次遅れ前輪操舵角θC
と推定前輪操舵角θX のローパスフィルタ処理を行
い、LPF一次遅れ前輪操舵角θC * とLPF推定
前輪操舵角θX * を求める。即ち、次の処理を実行
する。
【0030】
【数5】θCi* =(1−b)・θCi−1* +b
・θCiただし、bはフィルタ定数、iは今回値、i−
1は前回値を表す。
・θCiただし、bはフィルタ定数、iは今回値、i−
1は前回値を表す。
【0031】マイコン24はステップ6050でLPF
推定前輪操舵角θX* とLPF一次遅れ前輪操舵角θ
C * との差(=θC * −θX * )を中立位
置θDとして算出する。そして、マイコン24はステッ
プ6060で補正条件が許可になっているか否かを判断
する。この補正条件の成立とは、上記一次遅れが成り立
つ運転状態および車両運転特性が線形で方程式にのる領
域であることを意味する。即ち、LPF推定前輪操舵角
θX * の絶対値がθMAX 以下で、かつ、ブレー
キスイッチ23によりブレーキ操作が行われていない(
アンチロックブレーキシステム制御中でない)と、補正
条件が成立しているものとする。
推定前輪操舵角θX* とLPF一次遅れ前輪操舵角θ
C * との差(=θC * −θX * )を中立位
置θDとして算出する。そして、マイコン24はステッ
プ6060で補正条件が許可になっているか否かを判断
する。この補正条件の成立とは、上記一次遅れが成り立
つ運転状態および車両運転特性が線形で方程式にのる領
域であることを意味する。即ち、LPF推定前輪操舵角
θX * の絶対値がθMAX 以下で、かつ、ブレー
キスイッチ23によりブレーキ操作が行われていない(
アンチロックブレーキシステム制御中でない)と、補正
条件が成立しているものとする。
【0032】この補正条件が成立していると、マイコン
24はステップ6070でカウンタC1の値をインクリ
メントする。このカウンタC1は、ステップ1010の
初期化処理において0にしておく。次に、ステップ60
50で算出した中立位置θD のノイズを取り除くため
、マイコン24はステップ6080でローパスフィルタ
処理を行い、最終的な中立位置であるLPF中立位置θ
N * を算出する。即ち、次の処理を実行する。
24はステップ6070でカウンタC1の値をインクリ
メントする。このカウンタC1は、ステップ1010の
初期化処理において0にしておく。次に、ステップ60
50で算出した中立位置θD のノイズを取り除くため
、マイコン24はステップ6080でローパスフィルタ
処理を行い、最終的な中立位置であるLPF中立位置θ
N * を算出する。即ち、次の処理を実行する。
【0033】
【数6】θNi* =(1−C)・θNi−1+C・θ
Diただし、Cはフィルタ定数、iは今回値、i−1は
前回値を表す。
Diただし、Cはフィルタ定数、iは今回値、i−1は
前回値を表す。
【0034】このローパスフィルタ処理により、車輪速
に加わるノイズが除去される。次に、ステップ6090
で、カウンタC1の値が所定値n以上であるか否かを判
断する。これは、ステップ6080のローパスフィルタ
処理において、中立位置θD のフィルタリングが充分
に効果を発揮した状態か否かを判断するものである。C
1≧n以上と判断した場合は、充分フィルタリングされ
LPF中立位置θN * の値の信頼性があると判断し
、ステップ6120に進み、最終前輪操舵角(ハンドル
角)θを算出する。
に加わるノイズが除去される。次に、ステップ6090
で、カウンタC1の値が所定値n以上であるか否かを判
断する。これは、ステップ6080のローパスフィルタ
処理において、中立位置θD のフィルタリングが充分
に効果を発揮した状態か否かを判断するものである。C
1≧n以上と判断した場合は、充分フィルタリングされ
LPF中立位置θN * の値の信頼性があると判断し
、ステップ6120に進み、最終前輪操舵角(ハンドル
角)θを算出する。
【0035】
【数7】θ=θS −θN *
その後、ステップ6130で、エンコーダ型前輪操舵角
センサ16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34
の故障診断をすべく、第2の前輪操舵角θaとステップ
6120で求めた最終前輪舵角θとを比較する。すなわ
ち、両者の差の絶対値|θ−θa |が所定値εよりも
大きいか否かを判断する。両者の差の絶対値|θ−θa
|が所定値εよりも大きい場合は、エンコーダ型前輪
操舵角センサ16、またはポテンショ型前輪操舵角セン
サ34の故障であると判断し、ステップ6140で故障
フラグF1をオンとする。
センサ16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34
の故障診断をすべく、第2の前輪操舵角θaとステップ
6120で求めた最終前輪舵角θとを比較する。すなわ
ち、両者の差の絶対値|θ−θa |が所定値εよりも
大きいか否かを判断する。両者の差の絶対値|θ−θa
|が所定値εよりも大きい場合は、エンコーダ型前輪
操舵角センサ16、またはポテンショ型前輪操舵角セン
サ34の故障であると判断し、ステップ6140で故障
フラグF1をオンとする。
【0036】一方、ステップ6090でC1<nと判断
した場合は、中立位置θD のフィルタリングが充分に
効果を発揮していない状態と判断し、ステップ6100
で第2の前輪操舵角θa を最終前輪操舵角θとする。 従って、車両発進時等の中立位置が算出されてない時は
、ポテンショ型前輪操舵角センサ34によって検出され
た第2の前輪操舵角θa を最終前輪操舵角θとする。
した場合は、中立位置θD のフィルタリングが充分に
効果を発揮していない状態と判断し、ステップ6100
で第2の前輪操舵角θa を最終前輪操舵角θとする。 従って、車両発進時等の中立位置が算出されてない時は
、ポテンショ型前輪操舵角センサ34によって検出され
た第2の前輪操舵角θa を最終前輪操舵角θとする。
【0037】ステップ6000にて、最終前輪操舵角θ
の算出および前輪操舵角センサの故障検出をした後、後
輪を操舵すべく以下の処理を行う。ステップ7000で
は、前記ステップ6000でエンコーダ型前輪操舵角セ
ンサ16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34が
故障と判断されたかどうかを故障フラグF1がオンか否
かで判断する。
の算出および前輪操舵角センサの故障検出をした後、後
輪を操舵すべく以下の処理を行う。ステップ7000で
は、前記ステップ6000でエンコーダ型前輪操舵角セ
ンサ16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34が
故障と判断されたかどうかを故障フラグF1がオンか否
かで判断する。
【0038】ステップ7000で故障フラグF1がオフ
であれば、エンコーダ型前輪操舵角センサ16およびポ
テンショ型前輪操舵角センサ34が正常であると判断す
る。そして、後輪を操舵すべくステップ7010で後輪
操舵角指令値θr * を算出する。
であれば、エンコーダ型前輪操舵角センサ16およびポ
テンショ型前輪操舵角センサ34が正常であると判断す
る。そして、後輪を操舵すべくステップ7010で後輪
操舵角指令値θr * を算出する。
【0039】まず、車速V,前輪の最終操舵角θとから
次式にて目標ヨーレイトWS を算出する。
次式にて目標ヨーレイトWS を算出する。
【0040】
【数8】
ただし、Kはステビリティファクタ、Lは車両のホ
イールベース、Nはステアリング比を表す。
イールベース、Nはステアリング比を表す。
【0041】そして、実ヨーレイトWa と目標ヨーレ
イトWS との差ΔW(=Wa −WS )を算出し、
次式にて後輪操舵角指令値θr * を算出する。
イトWS との差ΔW(=Wa −WS )を算出し、
次式にて後輪操舵角指令値θr * を算出する。
【0042】
【数9】θr * =F(ΔW,V)
ここで、F(ΔW,V)はヨーレイト差ΔWと車速Vを
パラメータとする関数とする。
パラメータとする関数とする。
【0043】一方、ステップ7000で故障フラグF1
がオンであった場合は、エンコーダ型前輪操舵角センサ
16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34の少な
くとも一方が故障であると判断する。そして、後輪操舵
角の安全処理を行うべくステップ7021〜7023の
処理を行う。
がオンであった場合は、エンコーダ型前輪操舵角センサ
16、またはポテンショ型前輪操舵角センサ34の少な
くとも一方が故障であると判断する。そして、後輪操舵
角の安全処理を行うべくステップ7021〜7023の
処理を行う。
【0044】ステップ7021〜7023では、後輪の
操舵角を徐々に0にもって行くため、後輪操舵角指令値
θr * をΔθr だけ加算あるいは減算する制御を
行う。 まず、ステップ7021において、後輪操舵角指令値θ
r * を0と比較する。後輪操舵角指令値θr *
が0よりも大きければ、後輪の操舵角を徐々に小さくし
て0にもって行くため、ステップ7022において、後
輪操舵角指令値θr * をΔθr だけ減算する。後
輪操舵角指令値θr * が0未満であれば、後輪の操
舵角を徐々に大きくして0にもって行くため、ステップ
7023において、後輪操舵角指令値θr * をΔθ
r だけ加算する。後輪操舵角指令値θr * が0で
あれば、後輪の操舵角は0であるので、何も処理は行わ
ない。
操舵角を徐々に0にもって行くため、後輪操舵角指令値
θr * をΔθr だけ加算あるいは減算する制御を
行う。 まず、ステップ7021において、後輪操舵角指令値θ
r * を0と比較する。後輪操舵角指令値θr *
が0よりも大きければ、後輪の操舵角を徐々に小さくし
て0にもって行くため、ステップ7022において、後
輪操舵角指令値θr * をΔθr だけ減算する。後
輪操舵角指令値θr * が0未満であれば、後輪の操
舵角を徐々に大きくして0にもって行くため、ステップ
7023において、後輪操舵角指令値θr * をΔθ
r だけ加算する。後輪操舵角指令値θr * が0で
あれば、後輪の操舵角は0であるので、何も処理は行わ
ない。
【0045】次にマイコン24は、ステップ8000で
後輪操舵角指令値θr * と後輪実舵角θr とに基
づいてその両者の差を無くすべく一般に公知の後輪操舵
位置決めサーボ演算を行い、この演算結果によりステッ
プ9000で電流指令値信号Ifを算出し、サーボモー
タ2を駆動すべく駆動回路32に出力する。
後輪操舵角指令値θr * と後輪実舵角θr とに基
づいてその両者の差を無くすべく一般に公知の後輪操舵
位置決めサーボ演算を行い、この演算結果によりステッ
プ9000で電流指令値信号Ifを算出し、サーボモー
タ2を駆動すべく駆動回路32に出力する。
【0046】なお、本実施例においては、エンコーダ型
前輪操舵角センサ16が第1の検出信号出力手段に相当
し、図12のフローチャートにおけるステップ6010
〜6050が中立位置演算手段に相当し、ステップ61
20が前輪操舵角算出手段手段に相当し、ポテンショ型
前輪操舵角センサ34が第2の検出信号出力手段に相当
し、ステップ6090が判断手段に相当し、ステップ6
100が決定手段に相当する。
前輪操舵角センサ16が第1の検出信号出力手段に相当
し、図12のフローチャートにおけるステップ6010
〜6050が中立位置演算手段に相当し、ステップ61
20が前輪操舵角算出手段手段に相当し、ポテンショ型
前輪操舵角センサ34が第2の検出信号出力手段に相当
し、ステップ6090が判断手段に相当し、ステップ6
100が決定手段に相当する。
【0047】以上説明したように本実施例では、車両に
エンコーダ型前輪操舵角センサ16とポテンショ型前輪
操舵角センサ34を配設し、中立位置θD が所定回数
ローパスフィルタ処理される前は、ポテンショ型前輪操
舵角センサ34により前輪の操舵角を検出するようにし
た。これにより、ステアリングの中立位置が算出される
前であっても前輪の操舵角を検出することができる。
エンコーダ型前輪操舵角センサ16とポテンショ型前輪
操舵角センサ34を配設し、中立位置θD が所定回数
ローパスフィルタ処理される前は、ポテンショ型前輪操
舵角センサ34により前輪の操舵角を検出するようにし
た。これにより、ステアリングの中立位置が算出される
前であっても前輪の操舵角を検出することができる。
【0048】さらに本実施例では、第2の前輪操舵角θ
a と最終前輪操舵角θとの差の絶対値|θ−θa |
が所定値εよりも大きいか否かを判断するようにした。 これにより、エンコーダ型前輪操舵角センサ16、また
はポテンショ型前輪操舵角センサ34が故障しているこ
とを検出することができる。
a と最終前輪操舵角θとの差の絶対値|θ−θa |
が所定値εよりも大きいか否かを判断するようにした。 これにより、エンコーダ型前輪操舵角センサ16、また
はポテンショ型前輪操舵角センサ34が故障しているこ
とを検出することができる。
【0049】なお、本発明の前輪操舵角検出装置は、上
記実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱し
ない限り以下の如く変形可能である。■前記図12のフ
ローチャートのステップ7021〜7023において、
前輪操舵角センサの故障時に後輪操舵角を徐々に0にす
るべく制御を行ったが、別の方法として、図16のステ
ップ7026〜7028に示すように、後輪操舵角をそ
の位置で固定し、車速が0になった時点で後輪操舵角を
0に戻すという方法でもよい。
記実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱し
ない限り以下の如く変形可能である。■前記図12のフ
ローチャートのステップ7021〜7023において、
前輪操舵角センサの故障時に後輪操舵角を徐々に0にす
るべく制御を行ったが、別の方法として、図16のステ
ップ7026〜7028に示すように、後輪操舵角をそ
の位置で固定し、車速が0になった時点で後輪操舵角を
0に戻すという方法でもよい。
【0050】■上記実施例にて算出される中立位置θD
は、LPF推定前輪操舵角θX * とLPF一次遅
れ前輪操舵角θC * との差(=θC * −θX
* )から算出されているが、エンコーダ型前輪操舵角
センサ16によって検出される第1の検出前輪操舵角θ
s を順次平均化処理することにより、中立位置θD
を算出しても良い。
は、LPF推定前輪操舵角θX * とLPF一次遅
れ前輪操舵角θC * との差(=θC * −θX
* )から算出されているが、エンコーダ型前輪操舵角
センサ16によって検出される第1の検出前輪操舵角θ
s を順次平均化処理することにより、中立位置θD
を算出しても良い。
【0051】■図12に示すフローチャートのステップ
6090において、ステップ6080のローパスフィル
タ処理が行われた回数を判断基準とする代わりに、処理
ルーチンが実行された時間を判断基準としてもよい。
6090において、ステップ6080のローパスフィル
タ処理が行われた回数を判断基準とする代わりに、処理
ルーチンが実行された時間を判断基準としてもよい。
【0052】
【効果】以上詳述したように、本発明の前輪操舵角検出
装置は、前記判断手段が、前記中立位置の推定演算が終
了していないと判断する時、第2の前輪操舵角検出手段
によって検出される出力信号を前輪操舵角として算出す
るので、操舵角の中立位置の推定が終了していない状態
においても、前輪の操舵角を検出することができるとい
う優れた効果がある。
装置は、前記判断手段が、前記中立位置の推定演算が終
了していないと判断する時、第2の前輪操舵角検出手段
によって検出される出力信号を前輪操舵角として算出す
るので、操舵角の中立位置の推定が終了していない状態
においても、前輪の操舵角を検出することができるとい
う優れた効果がある。
【0053】
【0054】
【図1】実施例の後輪操舵装置の全体構成を示す全体構
成図である。
成図である。
【0055】
【図2】実施例の後輪操舵装置の電気的構成を示す電気
構成図である。
構成図である。
【0056】
【図3】ロータリーエンコーダの断面構成を示した断面
図である。
図である。
【0057】
【図4】ハンドルが右に回転した時のホトインタラプタ
16b,16cの出力波形である。
16b,16cの出力波形である。
【0058】
【図5】ハンドルが左に回転した時のホトインタラプタ
16b,16cの出力波形である。
16b,16cの出力波形である。
【0059】
【図6】ポテンショ型前輪操舵角センサの取り付けを説
明する説明図である。
明する説明図である。
【0060】
【図7】ポテンショ型前輪操舵角センサによる前輪操舵
角検出を説明する説明図である。
角検出を説明する説明図である。
【0061】
【図8】ポテンショ型前輪操舵角センサによって出力さ
れる電圧とハンドル角との関係を示すグラフである。
れる電圧とハンドル角との関係を示すグラフである。
【0062】
【図9】マイコンのメイン処理ルーチンを示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【0063】
【図10】車速センサおよび左右車輪速センサ21,2
2からのパルス信号による車速パルス処理を示すフロー
チャートである。
2からのパルス信号による車速パルス処理を示すフロー
チャートである。
【0064】
【図11】所定時間毎に実行される割り込み処理ルーチ
ンを示すフローチャートである。
ンを示すフローチャートである。
【0065】
【図12】前輪操舵角の算出、および前輪操舵角センサ
の故障検出ルーチンを示すフローチャートである。
の故障検出ルーチンを示すフローチャートである。
【0066】
【図13】図12の制御ブロック図である。
【0067】
【図14】操舵の際の説明図である。
【0068】
【図15】操舵の際の説明図である。
【0069】
【図16】実施例の変形を示したフローチャートである
。
。
【0070】
【図17】本発明の構成を示す構成図である。
【0071】
3 制御装置
16 エンコーダ型前輪操舵角センサ21 右車輪
速センサ 22 左車輪速センサ
速センサ 22 左車輪速センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 前輪の操舵角が変化したときに、その
角度変化に応じた検出信号を出力する第1の検出信号出
力手段と、少なくとも、前記第1の前輪操舵角センサか
ら出力される信号に基づいて前輪操舵角の中立位置を推
定演算する中立位置演算手段と、前記第1の前輪操舵角
センサから出力される信号と、前記中立位置算出手段に
よって推定演算される前輪操舵角の中立位置に基づいて
、前輪操舵角を算出する前輪操舵角算出手段とを備えた
車両の前輪操舵角検出装置において、前輪の操舵角に応
じた信号を出力する第2の検出信号出力手段と、前記中
立位置演算手段において、前記中立位置を推定演算する
ために必要な条件に基づいて前記中立位置の推定演算が
終了したか否かを判断する判断手段とを備え、前記判断
手段が、前記中立位置の推定演算が終了していないと判
断する時、前記第2の検出信号出力手段から出力される
信号に基づいて前輪操舵角を決定する決定手段を有する
ことを特徴とした車両の前輪操舵角検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8546291A JPH04318414A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 車両の前輪操舵角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8546291A JPH04318414A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 車両の前輪操舵角検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04318414A true JPH04318414A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13859552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8546291A Withdrawn JPH04318414A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 車両の前輪操舵角検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04318414A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0829158A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Mazda Motor Corp | 車両の転舵角検出装置 |
CN103267506A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-28 | 北京宝克测试系统有限公司 | 汽车前轮转角检测仪 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP8546291A patent/JPH04318414A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0829158A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Mazda Motor Corp | 車両の転舵角検出装置 |
CN103267506A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-28 | 北京宝克测试系统有限公司 | 汽车前轮转角检测仪 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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